JPH0366840B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、電子部品をプリント基板にマウント
するための電子部品実装装置に適用されるもので
ある。

［従来技術］ プリント基板表面に電子部品をマウントするた
めの実装装置では、数多くの異なるサイズの電子
部品を同一基板上にマウントするため、マウント
する部品サイズに適するサイズのヘツドを搭載し
た複数の装置をラインに配置していた。

［発明が解決しようとする課題］ このため上述した従来装置では、ラインの長大
化が生じ、またマウントすべき電子部品によつて
ヘツドをヘツドホルダに手作業にて交換しなくて
はならず、作業性も良くなかつた。

そこで、本発明は、単一の装置で多くのサイズ
の電子部品をマウントできる電子部品実装装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するため、電子部品
を基板にマウントするための複数のヘツドを備
え、当該ヘツドの中から適宜のヘツドを随時選択
して電子部品を基板にマウントする電子部品実装
装置において、前記ヘツドを複数個載置するヘツ
ド搭載部と、前記ヘツド搭載部を上下に駆動する
駆動装置と、前記ヘツドを結合するヘツドホルダ
と、当該ヘツドホルダと前記ヘツドの結合をロツ
ク及び解錠する装置と、基板上及び前記ヘツド搭
載部上に前記ヘツドホルダを移動する本体とを備
え、前記ヘツドには電子部品を吸着し上下に摺動
する吸着ノズルを設け、前記ヘツドホルダ内に前
記吸着ノズルを作動する吸着ノズル作動体を配
し、そして前記本体に前記吸着ノズル作動体を上
下に作動するレバーと当該レバーを回動する駆動
装置を設け、予め記憶された電子部品のサイズに
係るデータに基づいて、ヘツドホルダがヘツド搭
載部上へ移動し、その後ヘツド搭載部が上方に駆
動され、それと共にヘツドをロツク及び解錠する
装置が働いてヘツドホルダに対するヘツドの装着
又は交換が行われ、さらに電子部品を基板にマウ
ントするとき吸着ノズルの下降ストロークが電子
部品の高さに応じて制御されることを特徴とする
ものである。

［作用］ 上記の構成にしたため、マウント時に部品サイ
ズに基づいて自動的にヘツドを交換することにな
り、多くのサイズの電子部品を、少ない装置で正
確、かつ作業効率良くマウントできる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。

第１図は本体周囲の構成部材を説明するための
側面図、第２図は作動レバーのカム部分を示す側
面図、第２図はヘツドの取付け構成を示す正面
図、第４図は制御系を示すブロツク図、第５図は
本実施例の主作動を説明するフローチヤートであ
る。

第１図において、Ｘ−Ｙ方向に移動可能な本体
１の側部にはヘツドホルダ２と、このヘツドホル
ダ２に嵌着されるヘツド３が設けられている。こ
れらのヘツド３は、それぞれ一つのヘツドである
一定の範囲の高さで異なる電子部品をマウントす
ることができる。

前記ヘツドホルダ２は、本体１に支持され、吸
着ノズル４を作動するノズル作動体４ｂと、チヤ
ツキングアーム５を作動する作動筒体６とを上下
動、かつ回動可能に支承している。

前記吸着ノズル４は、吸着部４ａと、バキユー
ム装置（図示せず）にチユーブ７を介して連結す
るノズル作動体４ｂとからなり、電子部品を前記
吸着部４ａの末端で吸着するものであり、第１作
動レバー８にて上下動される。

また前記作動筒体６は、後述するように上部筒
体６ａと下部筒体６ｂとからなり、第２作動レバ
ー９にて上下動される。

前記第１作動レバー８と第２作動レバー９と
は、本体１に設けられたサーボモータ１０によつ
て駆動される。具体的には、サーボモータ１０の
出力軸に駆動プーリ１１を固定し、この駆動プー
リ１１と、第２図に示した両作動レバー８，９間
に設けられた２つのカム１２，１３の支軸１４に
設けられた従動プーリ１５とを、ベルト１６を介
して連結する構成にしている。また１７は前記駆
動プーリ１１と従動プーリ１５との間のベルト１
６を押圧する中間プーリである。

前記カム１２，１３の内、大径カム１２は、第
１作動レバー８に設けた第１コロ２０と弾接し、
また小径カム１３は、第２作動レバー９に設けた
第２コロ２１と弾接し、前記大径カム１２には平
坦部１２ａを形成し、小径カム１３による第２作
動レバー９の下降作動に遅れて、第１作動レバー
８が下降するように作動タイミングを定めてい
る。

また本体１の下方のプリント基板を載置するテ
ーブル２２近傍に、テーブル２２上面より突出可
能にヘツド搭載部２３が配置されている。このヘ
ツド搭載部２３にはマウントする電子部品のサイ
ズに応じたサイズのヘツド３を複数個搭載してい
る。

前記ヘツドホルダ２の構成は第３図に示すよう
になつている。

すなわち、ヘツドホルダ２内には軸受２４が設
けられ、この軸受２４に回動可能に外筒２６を設
けている。この外筒２６の下部には受板２５が設
けられ、また内部には前記作動筒体６の上部筒体
６ａが上下動可能に設けられており、さらに上部
筒体６ａ内には上下動可能に吸着ノズル４のノズ
ル作動体４ｂが設けられている。前記上部筒体６
ａとノズル作動体４ｂの上突出部には、前記第１
作動レバー８と係合する受体４ｃ、前記第２作動
レバー９と係合する受体６ｃを各々固定してい
る。２８は外筒２６を回転させるための駆動力を
受けるプーリである。

前記外筒２６の下側部には、外筒２６内に一部
が突出するボール２７を遊嵌する複数の孔２６ａ
を設けてあり、この孔２６ａとボール２７を被覆
するように摺動筒体１８を外筒２６の外側に設け
ている。この摺動筒体１８は、図示しない適宜の
手段にて駆動されてかつ本体１に対して回動可能
に設けられた操作アーム１９の一端と係合してお
り、この操作アーム１９の回動によつて作動す
る。また摺動筒体１８の上開口部１８ａは、内孔
部１８ｂより大径になつており、前記操作アーム
１９の回動によつて摺動筒体１８が下降し、上開
口部１８ａがボール２７の位置まで移動した時
に、ボール２７の一部が外筒２６内から外方へ逃
げることができる構成にしてある。２９は、前記
受板２５と摺動筒体１８との間に張設されたスプ
リングであつて、常に摺動筒体１８を上昇させる
方向に作用している。

前記ヘツド３の構成を第３図によつて説明す
る。

同図においてヘツド本体３０の上端部は、前記
外筒２６の下開口部に挿入され、前記ボール２７
の一部と受溝３０ａにて係合している。ヘツド本
体３０の上部外周３０ｂは円錐状をしており、外
筒２６の円錐状をなす内周部２６ａと密に係接す
るようにしてある。

またヘツド本体３０の下部にはチヤツキングア
ーム５を回動可能に支承する支承部３１を設けて
いる。チヤツキングアーム５は、上端にて弾接し
ている押圧体３２を介してスプリング３３の弾性
力にて押圧され、通常時には内方へ閉じるように
付勢されている。

前記チヤツキングアーム５内に吸着ノズル４の
吸着部４ａが内設されている。この吸着部４ａは
前記ノズル作動体４ｂとヘツド本体３０の上部内
で着脱可能になつている。この着脱部分では、連
結筒体３４と小ベアリング３５が介在しており、
吸着部４ａの回動を可能にし、かつ吸着部４ａと
ノズル作動体４ｂとの着脱を容易にし、しかもエ
アーリークがないように密に連結するようにして
いる。さらに、この着脱部分の外方にて作動筒体
６の上部筒体６ａと端部が当接する構成にしてあ
る。

そして、下部筒体６ｂの先端３６はテーパ状に
なつており、その先端３６がチヤツキングアーム
５に形成した突部５ａと当接して、この突部５ａ
を押すことによつてチヤツキングアーム５は外方
へと開くことになる。

上述した各部の作動は制御手段である中央演算
ユニツト（CPU）４０によつてコントロールさ
れる。すなわち、第４図に示すように、CPU４
０は、本体１をＸ−Ｙ方向に移動させるための本
体駆動部４１、サーボモータ１０を駆動するモー
タ駆動部４２、バキユーム装置駆動部４３、操作
アーム１９の駆動部４４との間でデータのやり取
りがある。

さらにCPU４０は記憶素子であるRAM４５を
有し、オペレータが操作部４６を介して電子部品
のマウント位置、部品サイズ等の情報のデータを
記憶させる。

次に上記実施例の作動を第５図に示したフロー
チヤートに基づき説明する。

スタート時にヘツドホルダ２に嵌着されている
ヘツド３がマウントすべき電子部品に適したヘツ
ドが否かが、予め記憶されているデータに基づい
てCPU４０にて判断され（５−１）、適当なヘツ
ドであればマウントすべき該当部分のフイーダ位
置を捜す（５−２）。

具体的には本体１が移動し、該当フイーダ位置
にてサーボモータ１０が駆動し、ベルト１６を介
して小径カム１３により第２作動レバー９を時計
方向に回転させ、上部筒体６ａを下降させる。す
ると下部筒体６ｂも下降するため、その先端３６
がチヤツキングアーム５の突部５ａと当接し、チ
ヤツキングアーム５が外方に開かれる。この後、
第１作動レバー８が大径カム１２にて作動するこ
とにより、ノズル作動体４ｂが下降し、吸着部４
ａをチヤツキングアーム５から下方へ突出させる
ことになる（５−３）。

この時、吸着ノズル４の下降ストロークは該当
部品の高さに基づきCPU４０にてコントロール
される（５−４）。すなわち、予め記憶された電
子部品のサイズ（高さ）のデータに基づいて、サ
ーボモータ１０の回転をエンコーダなどの適宜の
手段によつて検知し、モータ駆動部４２に入力し
て前記回転を制御する。このためサーボモータ１
０により駆動される第１作動レバー８の作動にて
下降する吸着部４ａの下降ストロークがコントロ
ールされることになる。

下降した吸着部４ａの開口部は、ノズル作動体
４ｂ、チユーブ７の減圧通路を介してバキユーム
装置にて減圧されることによつて、該当部品を吸
着する。この後、吸着部４ａは上昇し、チヤツキ
ングアーム５が閉じ、該当部品がチヤツキングア
ーム５にて挟持される。この時点で該当部品のア
ライメントがなされる（５−５）。

この状態で本体１は、ヘツドホルダ２に嵌着さ
れたヘツド３を基板上の所定のマウント位置へ移
動し（５−６）、上述したチヤツキングアーム５
の解放と吸着部４ａの下降がなされ（５−７）、
さらに上述した下降ストロークのコントーロール
がなされる（５−８）。

従来では上述した下降ストロークは一定であ
り、電子部品の高さの違いによつて、吸着部によ
る電子部品の押し込み過ぎ、押圧不足が生じ、吸
着ミス、マウントミスを発生することがあつた。

しかし、本実施例では、電子部品のサイズによ
つて下降ストロークを適宜コントロールするた
め、上記従来のような問題を解消できる。

前記吸着部４ａの下降によつて、該当部品は所
定のマウント位置に対して装着されることになる
（５−９）。

ところで、上述したようなマウント作動が行わ
れている間、あるいは作動スタート時に、ヘツド
３のサイズに対応しないサイズの電子部品をマウ
ントすることになつた場合（５−１）、下記のよ
うなヘツドの交換が行われる。

すなわち、CPU４０から本体駆動部４１へ信
号が出され、本体１を移動して、ヘツドホルダ２
をヘツド搭載部２３上に位置させる（５−10）。
そして現在ヘツドホルダ２に嵌着しているヘツド
３を所定のヘツド搭載部２３の収納部に収納させ
る（５−11）。具体的には、ヘツドホルダ２が上
述した位置に達すると、ヘツド搭載部２３が上昇
し、一方、操作アーム１９の駆動部４４に信号が
入り、操作アーム１９を時計方向に回動させ、摺
動筒体１８を下降させる。すると、既に説明した
ように外筒２６のボール２７とヘツド本体３０の
受溝３０ａとの係合が解除されるように、摺動筒
体１８の上開口部１８ａがボール２７の側方に位
置することになる。この状態でヘツド３は自由に
なり、前記収納部に落下して収納されるのであ
る。このヘツド３の落下時、衝撃がヘツドに加わ
らないようにするため、衝撃吸収機構をヘツド搭
載部２３に設けると良い。

次に、マウントする電子部品のサイズに対応し
たヘツド３が収納されているヘツド搭載部２３に
ヘツドホルダ２を移動し、ヘツド搭載部２３を上
昇させると、ヘツド３のヘツド本体３０の上端部
が外筒２６の下開口部に挿入さえ、前記ボール２
７と受溝３０ａとが係合する（５−12）。この状
態では操作アーム１９による摺動筒体１８への作
動力は加わつていないため、摺動筒体１８はスプ
リング２９の作用によつてボール２７と受溝３０
ａとの係合を保持するように上昇する。

このようにしてヘツド３の交換がなされた後、
上述したと同様なマウント作動を行うため、本体
１はCPU４０の制御を受ける。そして、すべて
の部品のマウントが終了するまで（５−13）、上
記作動を繰り返す。

上述したヘツド３の交換時、吸着部４ａの上端
に連結筒体３４が固定され、この連結筒体３４が
ノズル作動体４ｂの下端部に対して着脱可能にな
り、しかもバキユーム装置による減圧時にエアー
リークが生じないように密着するようになつてい
るため、前記交換は確実に行われることになる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、ヘツド載置部
に載置した複数のヘツドの中から最適ヘツドを適
宜選択でき、また載置されただけのヘツドは他の
ヘツドと容易に交換可能であり、さらに１つのヘ
ツドで異なる高さの電子部品をマウントすること
ができるために、１台の装置で、サイズの異なる
さまざまな電子部品のマウントに正確かつ効率よ
く対応できる作業性及び管理面での実用上の効果
が大きい電子部品実装装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第
１図は本体周囲の構成部材を説明するための側面
図、第２図は作動レバーのカム部分を示す側面
図、第３図はヘツドの取付け構成を示す正面図、
第４図は制御系を示すブロツク図、第５図は主作
動を説明するフローチヤートである。 ２……ヘツドホルダー、３……ヘツド、２３…
…ヘツド搭載部、４０……制御手段、４１，４４
……駆動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電子部品を基板にマウントするための複数の
   ヘツドを備え、当該ヘツドの中から適宜のヘツド
   を随時選択して電子部品をマウントする電子部品
   実装装置において、前記ヘツドを複数個載置する
   ヘツド搭載部と、前記ヘツド搭載部を上下に駆動
   する駆動装置と、前記ヘツドを結合するヘツドホ
   ルダと、当該ヘツドホルダと前記ヘツドの結合を
   ロツク及び解錠する装置と、基板上及び前記ヘツ
   ド搭載部上に前記ヘツドホルダを移動する本体と
   を備え、前記ヘツドには電子部品を吸着し上下に
   摺動する吸着ノズルを設け、前記ヘツドホルダ内
   に前記吸着ノズルを作動する吸着ノズル作動体を
   配し、そして前記本体に前記吸着ノズル作動体を
   上下に作動するレバーと当該レバーを回動する駆
   動装置を設け、予め記憶された電子部品のサイズ
   に係るデータに基づいて、ヘツドホルダがヘツド
   搭載部上へ移動し、その後ヘツド搭載部が上方に
   駆動され、それと共にヘツドをロツク及び解錠す
   る装置が働いてヘツドホルダに対するヘツドの装
   着又は交換が行われ、さらに電子部品を基板にマ
   ウントするとき吸着ノズルの下降ストロークが電
   子部品の高さに応じて制御されることを特徴とす
   る電子部品実装装置。