JPH06152196A - ノズルの位相決め方法及び機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品装着ノズルの原点角度位置への復帰の際
に、このノズルの位相合わせを行なうことなく、高速動
作での信頼性が高められるようにすること。 【構成】 ロータリ式多連ヘッド電子部品装着装置のノ
ズルブロックに備えられたノズル１１に対して上方から
被嵌され、下端に沿って形成された鋸歯状の係合部１２
ａが、このノズルの側面から突出したピン１１ａに対し
て噛合する第一の位相決め部材１２と、この第一の位相
決め部材の上方に配設される第二の位相決め部材１３と
を含んでおり、この第二の位相決め部材が、この第一の
位相決め部材から離れたときには、相対的な位相のずれ
が許されるが、この第二の位相決め部材が、この第一の
位相決め部材と係合したとき、この第一及び第二の位相
決め部材の相対的な位相のずれが排除されて、このノズ
ルブロックの位相合わせが行なわれ得るように、構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を吸着してプ
リント基板上の所定位置に挿入・装着することにより、
電子部品の自動実装を行なうようにした、電子部品装着
装置に係り、特に電子部品を吸着するノズルの角度位置
を所定の原点位置に復帰させ得るようにした、ノズル位
相決め方法及びノズル位相決め機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばロータリ式多連ヘッド電子
部品装着装置は、図４に示すように構成されている。図
において、電子部品装着装置１は、部品供給部２から順
次供給される部品を、ローダ部３から取出し、架台部４
に支持されたＸ−Ｙテーブル部４ａに固定保持されたプ
リント基板上の所定位置に持ち来して、ロータリ式ノズ
ル部５の作用によって、このプリント基板上に実装し、
このようにして部品を実装したプリント基板が、アンロ
ーダ部６から排出され得るようになっている。

【０００３】ここで、上述した各部２乃至６は、電装部
７及び駆動部８によって、駆動制御され得るようになっ
ている。また、この電装部７及び駆動部８は、操作部１
ａによって適宜に操作され、制御され得るようになって
いる。

【０００４】上記ロータリ式ノズル部５は、図５に示す
ように構成されている。即ち、図５において、ロータリ
式ノズル部５は、複数個（図示の場合、５個）のノズル
５ａを備えたノズルブロック５ｂを含む、ロータリヘッ
ドから構成されている。このロータリヘッドは、図６に
図式的に示すように、等角度間隔に配設された１２のス
テーションに順次に停止されるように、回転駆動され
る。

【０００５】即ち、第一のステーションにて、パーツカ
セット５ｃから電子部品が供給される。第二のステーシ
ョンでは、ノズルブロック５ｂが、例えばＮＣデータの
指定角度だけノズル５ａと共に回動されることにより、
吸着した電子部品の装着方向が選択される。

【０００６】続いて、第三のステーションで、吸着した
電子部品の厚さが検出され、第四のステーションで、例
えば画像処理等によって、位置ずれ，角度ずれの量が計
算される。ここで、上記位置ずれのデータは、ＸＹテー
ブル部４ａに転送され、ＸＹテーブル部４ａが、この位
置ずれデータに基づいて、移動調整されることにより、
位置ずれが補正される。また、第六のステーションに
て、上記角度ずれデータに基づいて、ノズルブロック５
ｂが、ノズル５ａと共に回動されることにより、角度ず
れが補正され得ることになる。

【０００７】その後、第七のステーションにて、ノズル
５ａが、ＸＹテーブル部上に載置されたプリント基板の
所定位置に対して、電子部品を挿入・装着する。ここ
で、第三及び第四のステーションにて、ノズルが吸着し
ている電子部品が、部品形状不良とされたり、吸着異常
である場合には、プリント基板への電子部品の装着は行
なわれずに、第九のステーションにて、図示しないパー
ツ廃棄ボックス内に廃棄される。

【０００８】以上で電子部品の装着が完了することにな
り、続いて、次部品の吸着の準備が行なわれることにな
る。先づ、第十のステーションにて、次部品に対応する
ノズルが５種類のノズルの中から選択される。続いて、
第十一のステーションにて、選択されたノズル５ａの角
度位置が、原点角度位置に復帰される。最後に、第十二
のステーションにて、選択されたノズルのチェックが行
なわれる。

【０００９】ここで、上述した第十一のステーションに
おけるノズルの原点角度位置への復帰は、図７に示すよ
うなノズル原点戻し機構９によって行なわれるようにな
っている。図において、ノズル原点戻し機構９は、ノズ
ル５ａの外周面に沿って備えられたギヤ部５ｄ（図７
（Ｂ）参照）に当接するように、支持部９ａにより回転
可能に支持されたギヤ９ｂと、このギヤ９ｂを回転駆動
するモータ９ｃと、カム９ｄ及びレバー９ｅを介して、
サーボモータ９ｆにより上記支持部９ａをノズルブロッ
クの方向に揺動せしめる揺動機構９ｇとから構成されて
いる。

【００１０】また、上記ノズル５ａは、図７（Ｂ）に示
すように、ギヤ部５ｄにストッパピン５ｅが植設されて
おり、ノズルブロックに固定されたストッパ９ｈに当接
することにより、このノズル５ａが、原点角度位置に
て、ギヤ９ｂによる回転が停止され得るようになってい
る。尚、モータ９ｃは、モータ制御回路９ｉにより駆動
制御され得るようになっている。

【００１１】このように構成されたノズル原点戻し機構
９によれば、先づ揺動機構９ｇが動作することにより、
ギヤ９ｂが、ノズル５ａのギヤ部５ｄに対して、当接さ
れる。この状態から、モータ制御回路９ｉにより、モー
タ９ｃが回転駆動されると、このギヤ９ｂの回転に従っ
て、ノズル５ａが、回動される。これにより、このノズ
ル５ａのストッパピン５ｅが、ストッパ９ｈに当接した
ところで、このノズル５ａの回転が停止し、同時にモー
タ９ｃが停止され、揺動機構９ｇによって、ノズル原点
戻し機構９が、退避される。かくして、ノズル原点戻し
が完了することになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなノズル原点戻し機構９によれば、ギヤ９ｂをノズル
５ａのギヤ部５ｄに対して当接せしめるようになってお
り、ノズル５ａの角度位置によっては、このギヤ９ｂ
が、ギヤ部５ｄに対して、位相ずれが生ずることにな
る。このため、ギヤ９ｂ及びギヤ部５ｄの歯先が互いに
当たってしまい、摩耗の原因となっていた。

【００１３】このため、上記ギヤ９ｂをゴムローラに交
換した構成も知られている。ゴムローラを使用した場合
には、位相ずれが生ずるようなことはないが、ゴムロー
ラが、ノズル５ａのギヤ部５ｄに対して当接することに
より、ゴムローラが摩耗しやすい。従って、このゴムロ
ーラの寿命が比較的短く、耐久性の点で問題があった。
また、ゴムローラの摩耗によって、カスが生ずることに
なる。

【００１４】また、ゴムローラをノズル５ａのギヤ部５
ｄに対して当接せしめる際に、位相合わせを行なってい
ないことから、電子部品装着装置の始動時に、位相合わ
せを行なっておけば、その後は装置側で、位相が記憶さ
れているために、位相ずれが生ずることはないが、電源
オフの間に、ノズルのメンテナンスを行なう等により、
人がノズルに触れた場合には、ノズルの位相がずれてし
まうことがある。従って、電子部品装着装置の始動時や
再始動時には、ノズルの位相合わせを手作業で行なう必
要があった。

【００１５】さらに、ノズル５ａの原点角度位置への復
帰が、ゴムローラとノズル５ａのギヤ部５ｄとの摩擦に
よって行なわれることから、あまり高い精度を得ること
ができないと共に、高速化した場合に、信頼性が低いと
いう問題があった。

【００１６】本発明は、以上の点を解決するためになさ
れたもので、ノズルの原点角度位置への復帰の際に、こ
のノズルの位相合わせを行なうことなく、精度が向上さ
れ得ると共に、高速での信頼性が高められるようにし
た、ロータリ式多連ヘッドのノズル位置決め方法及び機
構を提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、ロータリ式多連ヘッド電子部品装着装置のノズル
ブロックに備えられたノズルに対して上方から被嵌さ
れ、下端に形成された第１の係合部が、このノズル側係
合部に対して係合する第一の位相決め部材と、この第一
の位相決め部材の上端に設けられた第２の係合部に対し
て係合し得る係合部を有していて、中心軸に沿って上下
動される第二の位相決め部材とを備えるノズルの位相決
め機構により、達成される。

【００１８】好ましくは、前記第一の位相決め部材の第
２の係合部が、上方に向かって細くなるように台形状に
形成された突出部であり、前記第二の位相決め部材の係
合部が、これに対応して下方に向かって広くなるように
台形状に形成された切欠部として形成される。

【００１９】また、上記目的は、本発明にあっては、前
記第二の位相決め部材が、前記第一の位相決め部材から
離れたときには、相対的な位相のずれが許されるが、こ
の第二の位相決め部材が、この第一の位相決め部材と係
合したとき、この第一及び第二の位相決め部材の相対的
な位相のずれが排除されて、このノズルブロックの位相
合わせが行なわれるノズルの位相決め方法によっても、
達成される。

【００２０】

【作用】上記構成によれば、第一及び第二の位相決め部
材が、一体的にノズルの上端に対して下降されると、先
づこの第一の位相決め部材の第１の係合部が、ノズル側
係合部に接触し、このノズルの係合部とのかみ合いによ
り、この第一の位相決め部材が中心軸の周りに回動する
ことによって、このこの状態で第一の位相決め部材は、
停止する。その後、上記第一及び第二の位相決め部材が
さらに下降されると、停止した第一の位相決め部材に対
して、第二の位相決め部材が下降して、接近することに
なる。

【００２１】これにより、この第二の位相決め部材の係
合部が、第一の位相決め部材の第２の係合部に係合する
ことになる。このとき、この第二の位相決め部材の係合
部は、この第一の位相決め部材の第２の係合部に係合さ
れる。ここで、これらの係合部がずれている場合には、
第一の位相決め部材の係合部が、第二の位相決め部材の
第２の係合部に整合するように、この第二の位相決め部
材の下降によって、この第一の位相決め部材がノズルと
共に回動される。これにより、このノズルの位相が合わ
せされることになる。

【００２２】ここで、この第一の位相決め部材の第２の
係合部が、上方に向かって細くなるように台形状に形成
された突出部であり、この第二の位相決め部材の係合部
が、これに対応して下方に向かって広くなるように台形
状に形成された切欠部である場合には、これらの係合部
が互いにずれているとき、この台形状の斜面に沿って、
互いに回転しながら接近されることにより、この係合部
による係合が円滑に行なわれ得ることになる。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
３を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００２４】図１及び図２は、本発明による位相決め機
構の一実施例を示している。図１において、位相決め機
構１０は、ロータリ式多連ヘッド電子部品装着装置のノ
ズルブロックに備えられたノズル１１に対して上方から
被嵌され、下端に沿って形成された第１の係合部として
の鋸歯状のピン係合歯１２ａが、このノズル１１の側面
から突出して形成されたノズル側係合部としてのピン１
１ａに対して噛合する第１の位相決め部材１２（位相決
めギヤ）を有している。

【００２５】また、この位相決めギヤ１２の上方に配設
され、この位相決めギヤ１２の上端に突出した第２の第
２の係合部１２ｂに対して係合し得る係合部１３ａを有
していて、中心軸に沿って上下動可能に且つバネ１４に
よりこの位相決めギヤ１２から上方に付勢されている第
２の位相決め部材としてのカム１３を有している。

【００２６】ここで、この位相決めカム１３は、通常
は、バネ１４の作用によって、この位相決めギヤ１２か
ら離反しており、係合部１３ａが、第２の係合部１２ｂ
から解放されている。従って、この位相決めカム１３と
位相決めギヤ１２との相対的な位相のずれ、即ちノズル
１１の位相ずれが許され得る。

【００２７】これに対して、この位相決めカム部１３
が、このバネ４の張力に抗して、位相決めギヤ１２と係
合されると、係合部１３ａ，１２ｂが互いに接近され
る。この際、この第２の係合部１２ｂ，１３ａは、その
角度位置が互いにずれている場合には、その台形状の形
状に基づいて、その斜面に沿って摺動することにより、
位相決めギヤ１２が、中心軸の周りに回動しながら、係
合することになる。

【００２８】かくして、この位相決めカム部１３と位相
決めギヤ１２との相対的な位相のずれが排除されて、こ
のノズルブロックの位相合わせが行なわれ得るようにな
っている。尚、バネ４はこれと同等の作用を奏する他の
付勢手段を用いてもよいことは言うまでもない。

【００２９】本実施例による位置決め機構１０は、以上
のように構成されており、次にこの機構に基づく位相決
め方法を説明する。

【００３０】この場合、位相決め機構１０によるノズル
の位相合わせを行なうために、ノズルブロックは、図３
に図式的に示すように動作する。図３において、このロ
ータリヘッドは、等角度間隔に配設された１４のステー
ションに順次に停止されるように、回転駆動される。

【００３１】即ち、第一のステーションから第十一のス
テーションまでにおいては、図６に示した従来のロータ
リヘッドの場合と同様に、部品供給，装着方向選択，部
品厚さ検出，部品認識，回転補正，部品装着及び不良品
排出と、さらに次部品のための吸着ノズルの選択が行な
われる。続いて、第十二のステーションにて、上述した
本発明による位相決め機構１０によって、ノズルの位相
合わせが行なわれる。その後、第十三のステーションに
て、選択されたノズルの角度位置が、従来と同様にし
て、図７に示すような原点戻し機構９を使用することに
より、原点角度位置に復帰される。最後に、第十四のス
テーションにて、選択されたノズルのチェックが行なわ
れることになる。

【００３２】上述したノズルの位相合わせは、位相決め
機構１０により、以下のように行なわれる。先づ、ロー
タリヘッドが回動することにより、第十二のステーショ
ンに、ノズル１１が持ち来されると、この第十二のステ
ーションの上方に待機している位相決め機構１０が、一
体的にノズル１１の上端に対して下降される（図１，図
２参照）。

【００３３】これにより、最初に、この位相決めギヤ１
２のピン係合歯１２ａが、ノズル１１から側方に突出し
たピン１１ａに接触し、このノズル１１のピン１１ａの
位相に基づいて、この位相決めギヤ１２が中心軸の周り
に回動する。これにより、このピン係合歯１２ａが、こ
のピン１１ａに係合し、この状態で、この位相決めギヤ
１２は、停止する。

【００３４】その後、位相決め機構１０がさらに下降さ
れると、停止した位相決めギヤ１２に対して、位相決め
カム１３が下降して、接近することになる。これによ
り、この位相決めカム１３の係合部１３ａが、位相決め
ギヤ１２の第２の係合部１２ｂに係合することになる。

【００３５】このとき、この位相決めカム１３の係合部
１３ａは、この位相決めギヤ１２の第２の係合部１２ｂ
に係合される。この際、これらの第２の係合部１２ｂ，
１３ａが互いにずれている場合には、位相決めギヤ１２
の第２の係合部１２ｂが、位相決めカム１３の係合部１
３ａに整合するように、この位相決めカム１３の下降に
伴って、この第２の係合部１２ｂ，１３ａの台形状の斜
面に沿って摺動する。かくして、この位相決めギヤ１２
がノズル１１と共に回動される。これにより、このノズ
ル１１の位相が合わせられ得ることになる。

【００３６】その後、上記原点戻し機構９が、図７に示
すように、先づ揺動機構９ｇが動作することにより、ギ
ヤ９ｂが、ノズル１１のギヤ部１１ｂに対して、当接さ
れる。この状態から、モータ制御回路９ｉにより、モー
タ９ｃが回転駆動されると、このギヤ９ｂの回転に従っ
て、ノズル５ａが、回動される。これにより、このノズ
ル１１のストッパピン１１ｃが、ストッパ１５に当接し
たところで、このノズル１１の回転が停止し、同時にモ
ータ９ｃが停止され、揺動機構９ｇによって、ノズル原
点戻し機構９が、退避される。かくして、ノズル原点戻
しが完了することになる。

【００３７】この場合、ノズル原点戻しを行なう前に、
このノズル１１は、位相決め機構１０によって、位相合
わせされるので、ギヤ９ｂのノズル１１のギヤ部１１ｂ
への係合の際に、ギヤ９ｂ及びギヤ部１１ｂの歯が当た
って、破損してしまうようなことはない。

【００３８】尚、本発明は上述の実施例に限定されな
い。例えば、第一の位相決め部材１２の係合部１２ａは
鋸歯状に形成しなくとも、ノズル側係合部の形状に応じ
て他の形状を選択できる。また、第一の位相決め部材１
２の第２の係合部１２ｂと、第二の位相決め部材１３の
係合部１３ａとは互いにその形状に応じた構成のものを
適宜選択することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、位
相決め機構が、選択されたノズルに対して、下降される
だけの単純な動作によって、このノズルの位相合わせが
行なわれ得るので、高速化が容易に可能になる。また、
ギヤをノズルのギヤ部に係合させて、このノズルを回動
させ得るので、このノズルの回動が正確に行なわれ得る
ことになり、原点戻しの信頼性が向上することになる。
さらに、ノズルを回動させるために、ゴムローラを使用
しないので、耐摩耗性が向上されると共に、摩耗による
カスも生ずるようなことはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による位相決め機構の一実施例を示す概
略断面図である。

【図２】図１の位相決め機構の分解斜視図である。

【図３】図１の位相決め機構を使用する場合のロータリ
ヘッドの構成を示す図である。

【図４】従来の電子部品装着装置の一例を示す概略斜視
図である。

【図５】図４の装置におけるロータリ式ノズル部の拡大
斜視図である。

【図６】図５のロータリ式ノズル部のロータリヘッドの
構成を示す図である。

【図７】図５の原点戻しを行なうための（Ａ）原点戻し
機構の一例を示す概略図及び（Ｂ）ノズルのギヤ部に当
接するギヤの拡大斜視図である。

【符号の説明】

１０ 位相決め機構 １１ ノズル １１ａ ピン １１ｂ ギヤ部 １１ｃ ストッパピン １２ 位相決めギヤ １２ａ ピン係合歯 １２ｂ 係合部 １３ 位相決めカム １３ａ 係合部 １４ バネ １５ ストッパ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータリ式多連ヘッド電子部品装着装置
   のノズルブロックに備えられたノズルに対して上方から
   被嵌され、下端に形成された第１の係合部が、上記ノズ
   ル側係合部に対して係合する第一の位相決め部材と、 この第一の位相決め部材の上端に設けられた第２の係合
   部に対して係合し得る係合部を有していて、中心軸に沿
   って上下動される第二の位相決め部材とを備えることを
   特徴とする、ノズルの位相決め機構。
2. 【請求項２】 前記第一の位相決め部材の第２の係合部
   が、上方に向かって細くなるように台形状に形成された
   突出部であり、 前記第二の位相決め部材の係合部が、これに対応して下
   方に向かって広くなるように台形状に形成された切欠部
   であることを特徴とする、請求項１に記載のノズルの位
   相決め機構。
3. 【請求項３】 請求項１の第二の位相決め部材が、前記
   第一の位相決め部材から離れたときには、相対的な位相
   のずれが許されるが、 この第二の位相決め部材が、この第一の位相決め部材と
   係合したとき、この第一及び第二の位相決め部材の相対
   的な位相のずれが排除されて、このノズルブロックの位
   相合わせが行なわれることを特徴とする、ノズルの位相
   決め方法。