JPH06152199A - ノズルの原点戻し方法及び機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、
ノズルの原点戻し方法及び機構を提供すること。 【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
被嵌される下方が開放した中空円筒状の原点戻し部材１
２から成り、この原点戻し部材の下端が、このノズルの
側面から突出したピンに対応した係合部１２ａを備えて
おり、この原点戻し部材が、下降されたとき、ノズルの
上端に嵌合して、その係合部が、このノズルのピンに係
合し、この係合部の斜面に沿ってこのピンが摺動するこ
とにより、このノズルが、この係合部の根元部分に持ち
来されて、位相合わせが行なわれ、続いてこの原点戻し
部材が所定角度だけ回動されることにより、このノズル
が、原点角度位置まで復帰される。

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
装置に関し、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、ノズルの
原点戻し方法及び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３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４に示す
ように構成されている。即ち、図４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５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（図３参照）、ＸＹテーブル部４
ａ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５ｂ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６に示すよ
うなノズルの原点戻し機構９によって行なわれるように
なっている。図において、ノズルの原点戻し機構９は、
ノズル５ａの外周面に沿って備えられたギヤ部５ｄ（図
６（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。また、上記ノズル５ａは、図６（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。

【００１０】このように構成されたノズルの原点戻し機
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
の原点戻し機構９が、退避される。かくして、ノズルの
原点戻しが完了することになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなノズルの原点戻し機構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。

【００１２】また、ノズル５ａの回動は、そのストッパ
ピン５ｃが、ストッパ９ｈに当接することにより、停止
されるので、このストッパピン５ｃが衝撃によって曲が
ってしまったり、ストッパ９ｈが摩耗するという問題が
あった。

【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、摩擦力不足により、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、以上の点に鑑み、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
ノズルの原点戻し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
る原点戻し部材と、ノズル側に設けられ上記原点戻し部
材の係合部に対応した係合部とを備えるノズルの原点戻
し機構により、達成される。

【００１８】好ましくは、前記原点戻し部材の係合部
が、これに対応するノズル側係合部である各ピンに対し
て、軸方向に延びる側縁を備えている。

【００１９】また、好ましくは、前記原点戻し部材の係
合部が、ノズル側係合部である各ピンに対して、円周方
向の一側に向かって下方に延びるように傾斜して形成さ
れている。

【００２０】また、本発明の目的は、前記原点戻し部材
が下降されたき、ノズルの上端に嵌合して、原点戻し部
材の係合部が、ノズル側の係合部であるピンに係合し、
原点戻し部材側係合部の斜面に沿ってこのピンが摺動す
ることにより、位相合わせが行なわれ、続いてこの原点
戻し部材が所定角度だけ回動されることにより、このノ
ズルが、原点角度位置まで復帰されるノズルの原点戻し
方法によっても、達成できる。

【００２１】

【作用】上記構成によれば、原点戻し部材が、ノズルの
上端に対して下降されると、先づこの原点戻し部材が、
ノズルの上端に対して嵌合され、その後係合部が、ノズ
ル側係合部としての例えばピンに接触し、このノズルの
ピンの位相に基づいて、このノズルが中心軸の周りに回
動される。この状態から、この原点戻し部材が、回動さ
れると、このノズルは、その係合部としての例えばピン
が、原点戻し部材の係合部に係合していることにより、
この原点戻し部材の回動に従って、所定角度だけ回動さ
れることになり、このノズルが原点角度位置まで回動さ
れたところで、回動が停止される。これにより、このノ
ズルは、原点角度位置に持ち来されることになり、次部
品の吸着の準備が完了することになる。

【００２２】ここで、この原点戻し部材の係合部が、前
記各ピンに対して軸方向に延びる側縁を有している場合
には、この原点戻し部材が回動されるとき、このノズル
のピンの位置が一義的に決まることになる。

【００２３】さらに、この原点戻し部材の係合部が、前
記各ピンに対して傾斜している場合には、この原点戻し
部材が下降されるだけで、ノズルのピンが、この係合部
の一側に寄った位置で、軸方向に延びる側縁に当接する
ことになる。

【００２４】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
２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。

【００２５】図１及び図２は、本発明による原点戻し機
構の一実施例を示している。図１において、原点戻し機
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係合部１２ａが、こ
のノズル１１の側面から互いに反対方向に突出した一対
のピン１１ａ（ノズル側係合部）に対して噛合する原点
戻し部材１２から構成されている。この原点戻し部材１
２は、本実施例では、下端のみ開口した中空円筒状に形
成されており、図示しない駆動機構によって、軸方向に
沿って上下動可能に且つ軸の周りに回動可能に支持され
ている。

【００２６】ここで、上記係合部１２ａは、このノズル
１１のノズル側係合部である各ピンに対して、それぞれ
円周方向に沿って一側に向かって、下方に延びるように
傾斜した斜面１２ｂと、軸方向に延びる側縁１２ｃとか
ら形成されている。従って、この係合部１２ａにノズル
１１のピン１１ａが係合する際、この原点戻し部材１２
が下降されることにより、このピン１１ａは、この係合
部１２ａの斜面１２ｂに沿って摺動されることにより、
この係合部１２ａの奥に向かって押し込まれ、最後に垂
直な側縁１２ｃに当接するようになっている。

【００２７】本実施例による原点戻し機構１０は、以上
のように構成されており、この機構によるノズルの原点
戻し方法を以下に説明する。

【００２８】この場合、原点戻し機構１０によるノズル
の原点戻しを行なうために、ノズルブロックは、従来と
同様に、図２に図式的に示すように構成されている。図
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。

【００２９】即ち、第一のステーションから第十のステ
ーションまでにおいては、図５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、第十一のステーションにて、上述した本
発明による原点戻し機構１０によって、ノズルの原点戻
しが行なわれる。その後、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ことになる。

【００３０】上述したノズルの位相合わせは、図１に示
した位相決め機構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
一のステーションに、ノズル１１が持ち来されると、こ
の第十一のステーションの上方に待機している原点戻し
機構１０が、ノズル１１の上端に対して下降される。こ
れにより、最初に、原点戻し部材１２の下端開口がノズ
ル１１の上端を受容することにより、このノズル１１の
上端に嵌合し、その係合部１２ａが、このノズル１１か
ら側方に突出したピン１１ａに接触する。これにより、
この係合部１２ａが、このピン１１ａに係合することに
なる。

【００３１】続いて、原点戻し機構１０がさらに下降さ
れると、原点戻し部材１２の係合部１２ａの斜面が、ノ
ズル１１のピン１１ａを押動する。これにより、このノ
ズル１１は、そのピン１１ａがこの係合部１２ａの斜面
１２ｂを摺動しながら、回動する。かくして、このピン
１１ａは、この係合部１２ａの垂直な側縁１２ｃに当接
することになり、このノズル１１の角度位置が位相合わ
せされ得ることになる。

【００３２】その後、この原点戻し部材１２が、所定角
度だけ図１にて矢印で示す方向に回動される。これによ
り、ノズル１１のピン１１ａは、この原点戻し部材１２
の係合部１２ａの垂直な側縁１２ｃにより、強制的に押
動される。従って、このノズル１１は、上記所定角度だ
け回動されることになる。かくして、このノズル１１
は、所定の原点角度位置まで復帰され得ることとなる。
最後に、この原点戻し機構１０が上昇されることによ
り、その原点戻し部材１２が上方に退避される。これ
で、ノズルの原点戻しが完了することになる。

【００３３】以上述べたように、本実施例によれば、原
点戻し機構が、選択されたノズルに対して、下降され、
所定角度だけ回動されるだけの単純な動作によって、こ
のノズルの原点戻しが行なわれ得るので、高速化が容易
に可能になる。ここで、原点戻し部材１２の係合部１２
ａの比較的大きな斜面１２ｂが、ノズル１１のピン１１
ａに係合し、その後、この原点戻し部材１２の係合部１
２ａの垂直な側縁１２ｃが、このノズル１１のピン１１
ａを押動することにより、原点戻しが行なわれるので、
このノズル１１の回動が正確に行なわれ、原点戻しの信
頼性が向上することになる。

【００３４】尚、原点戻し部材とノズル側とに形成され
る各係合部は実施例の態様に限られるものではなく、位
相合わせと原点位置に戻す動作を行うのに適する形状の
ものが適宜選択される。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、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。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。また、ストッパピン及びストッパが存在しない
ので、これらの部品が衝撃等によって破損するようなこ
ともなく、原点戻し機構の耐久性が向上され得ることに
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による原点戻し機構の一実施例を示す概
略斜視図である。

【図２】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３】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４】図３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５】図４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６】図４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 原点戻し機構 １１ ノズル １１ａ ピン １２ 原点戻し部材 １２ａ 係合部 １２ｂ 斜面 １２ｃ 垂直な側縁

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【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６に示すよ
うなノズルの原点戻し機構９によって行なわれるように
なっている。図において、ノズルの原点戻し機構９は、
ノズル５ａの外周面に沿って備えられたギヤ部５ｄ（図
６（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。また、上記ノズル５ａは、図６（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、支持部９ａ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。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】また、本発明の目的は、前記原点戻し部材
が下降されたとき、ノズルの上端に嵌合して、原点戻し
部材の係合部が、ノズル側の係合部であるピンに係合
し、原点戻し部材側係合部の斜面に沿ってこのピンが摺
動することにより、位相合わせが行なわれ、続いてこの
原点戻し部材が所定角度だけ回動されることにより、こ
のノズルが、原点角度位置まで復帰されるノズルの原点
戻し方法によっても、達成できる。

Claims (4)

【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
   被嵌される原点戻し部材と、ノズル側に設けられ上記原
   点戻し部材の係合部に対応した係合部とを備えることを
   特徴とする、ノズルの原点戻し機構。
2. 【請求項２】 前記原点戻し部材の係合部が、これに対
   応するノズル側係合部である各ピンに対して、軸方向に
   延びる側縁を備えていることを特徴とする、請求項１に
   記載のノズルの原点戻し機構。
3. 【請求項３】 前記原点戻し部材の係合部が、ノズル側
   係合部である各ピンに対して、円周方向の一側に向かっ
   て下方に延びるように傾斜して形成されていることを特
   徴とする、請求項１または２に記載のノズルの原点戻し
   機構。
4. 【請求項４】 請求項１の原点戻し部材が下降された
   き、ノズルの上端に嵌合して、原点戻し部材の係合部
   が、ノズル側の係合部であるピンに係合し、 原点戻し部材側係合部の斜面に沿ってこのピンが摺動す
   ることにより、位相合わせが行なわれ、 続いて上記原点戻し部材が所定角度だけ回動されること
   により、このノズルが、原点角度位置まで復帰されるこ
   とを特徴とする、ノズルの原点戻し方法。