JPH06283899A - 実装機におけるツール交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的にアーム部材の交換を行う。 【構成】 アーム部材２１のアーム支持ブロック３４外
周面に、その周方向の対称な位置に一対の着脱用穿孔部
４１を穿設する一方、その内周面に、その周方向の対称
な位置に固定ピン３８を突設し、ノズル部材２０のアウ
タシャフト２４の外周面上に、アーム支持ブロック３４
の固定ピン３８の突設位置に対応させて、縦溝３１ａと
横溝３１ｂからなる誘導溝３１を刻設し、アーム支持ブ
ロック３４の固定ピン３８をアウタシャフト２４の誘導
溝３１における縦溝３１ａから横溝３１ｂへと介在させ
てアーム部材２１をノズル部材２０に係合装着した。ま
た、基台１上に、接離可能な一対のベースブロック５６
を設け、各ベースブロック５６先端部に第１のチャック
ブロック６７を固着し、第１のチャックブロック６７の
互いに対向する面に、上記着脱用穿孔部４１に挿通しう
る固定ピン５７を突設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チップ部品吸着用のノ
ズルと、このノズルに吸着された電子部品の位置決めを
行うアーム部材とを備えたヘッドユニットによりＩＣ等
のチップ部品をプリント基板に実装する実装機におい
て、ノズル、あるいはアーム部材を自動的に交換する実
装機におけるツール交換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、基台の上方に移動可能に装備され
たヘッドユニットに、チップ部品吸着用のノズルを昇降
可能に設け、このノズルにより部品供給部からチップ部
品を吸着した後、ヘッドユニットをプリント基板上へ移
動させて、チップ部品を基板上に装着するようにした実
装機が一般に知られている。このような実装機におい
て、上記ノズルは、ノズル部材の中空状に形成されたノ
ズルシャフトの先端部に装着されており、負圧供給源か
らの負圧がバルブ等を介してノズルシャフト内に導かれ
てノズルに作用し、これによってチップ部品を吸着でき
るようになっている。

【０００３】また、上記のような実装機において、最近
では、チップ部品をより正確に基板の所定位置に装着す
べく、チップ部品をノズルに吸着した状態で、ノズルに
対するチップ部品の吸着位置のずれ修正を行なうような
装置も提案されている。このような装置としては、例え
ば、４本のアームを周方向に等間隔で筒状のアーム支持
ブロックに配設したアーム部材を上記ノズル部材に取り
付けたような装置がある。この装置では、各アームの上
端部がアーム支持ブロックに軸支されており、これによ
って各アームが上記ノズルを中心に放射状に開閉揺動可
能にされている。供給されるチップ部品を吸着する際に
は、各アームが開いた状態にされており、ノズル先端部
にチップ部品が吸着されると、各アームが閉方向に（ノ
ズルに向かって）揺動し、各アームがチップ部品の側面
部に当接することによって、ノズルに対するチップ部品
の吸着位置ずれが修正されるようになっている。

【０００４】ところで、上記ノズル及びアーム部材は、
チップ部材の種類等に応じてサイズや形状を変更できる
ように、ノズル部材に対して着脱可能に装着されてお
り、特に、ノズル交換においては、基台上の適所に複数
サイズ及び形状のノズルを載置保持するノズル交換ステ
ーションを設置し、ヘッドユニットをこのノズル交換ス
テーション上に移動して、自動的にノズルの交換を行う
ようにした実装機も提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノズル
交換に対しては上述の通り自動的に交換できるような装
置が提案されているものの、アーム部材に対しては作業
者がノズルシャフトから取り外して交換するという極め
て原始的な方法に依存しており、これを自動化できれば
作業効率、生産効率及び作業の無人化と言った意味から
も望ましい。

【０００６】また、チップ部品の種類等によっては、ノ
ズルとアーム部材を同時に交換しなければならない場合
があるので、アーム部材の交換の際に、合わせてノズル
交換も行えればより都合がよい。

【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、自動的にアーム部材の交換を行うとと
もに、合わせてノズルの交換も可能にしうる実装機にお
けるツール交換装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
基台の上方に移動可能に装備されたヘッドユニットと、
このヘッドユニットに昇降可能に設けられたノズル部材
と、このノズル部材の下端部に着脱可能に装着された電
子部品吸着用のノズルと、上記ノズル部材に着脱可能に
装着され、上記ノズルに吸着された電子部品の位置決め
を行うための複数のアームを有するアーム部材とを備え
た実装機において、その内周面に一乃至複数個のピン部
材を突設する一方、上記ノズル部材の外周面上に、上記
ピン部材の突設位置に対応させて、縦溝と横溝からなる
一乃至複数個の略逆Ｌ字状の誘導溝を刻設し、上記アー
ム部材のピン部材を上記ノズル部材の誘導溝における縦
溝から横溝へと介在させることによって上記アーム部材
を上記ノズル部材に係合させる一方、上記基台上に、互
いに接近した状態と離れた状態とに接離可能な少なくと
も一対のアーム部材交換用チャック部材を装備したツー
ル交換ステーションを配設し、上記ノズル部材とチャッ
ク部材とを相対回転可能とし、上記アーム部材交換用チ
ャック部材と上記アーム部材の外周面とに相対応する係
合部を設けたものである。

【０００９】請求項２に係る発明は、上記ノズルを、外
力に応じて離脱されうるように上記ノズル部材に装着
し、このノズル先端部近傍の外周面にリブ部を設ける一
方、上記ツール交換ステーションに、互いに接近した状
態と離れた状態とに接離可能、かつ互いに接近した状態
で上記ノズルを挾持しうる一対のノズル交換用チャック
部材を設けるとともに、これらのノズル交換用チャック
部材の接近位置下方に、上記ノズル先端部を支持する支
持部材を設けたものである。

【００１０】

【作用】上記請求項１記載の発明によれば、アーム部材
内周面に設けられたピン部材が、ノズル部材外周面に形
成された誘導溝の縦溝から横溝に沿って介在されること
によってピン部材と誘導溝が係合され、これによってア
ーム部材がノズル部材に着脱可能に装着される。

【００１１】上記のようにアーム部材が装着されたノズ
ル部材において、アーム部材が取外される場合には、ア
ーム部材が装着されたノズル部材がツール交換ステーシ
ョンの各アーム部材交換用チャック部材間に移動され、
その後、アーム部材交換用チャック部材が互いに接近さ
れる。これによって、各アーム部材交換用チャック部材
とアーム部材とが係合されてアーム部材が回転不能に拘
持される。そして、この状態で、ノズル部材とアーム部
材交換用チャック部材が相対的に回転されることによっ
て、アーム部材のピン部材がノズル部材の誘導溝の横溝
終端部から縦溝上端部に移動されてピン部材と誘導溝と
の係合が解除され、さらにノズル部材が上昇されること
によって、アーム部材がアーム部材交換用チャック部材
に保持された状態でノズル部材から取り外される。一
方、アーム部材交換用チャック部材に保持されているア
ーム部材をノズル部材に装着する際には、上記と逆の動
作を行うことによって、アーム部材のノズル部材への装
着が行われる。

【００１２】上記請求項２記載の発明によれば、上記の
ようにノズル部材がアーム部材交換用チャック部材間に
移動されると、ノズル部材先端部に装着されたノズルの
先端部が支持部材によって支持される。そして、アーム
部材交換用チャックが互いに接近されると、これと同時
に、あるいは同期して、ノズル交換用チャック部材が互
いに接近されて、ノズルがその外周面に設けられたリブ
部の上方で、ノズル交換用チャック部材によって挾持さ
れる。そして、アーム部材の取外しのためにノズル部材
が上昇されると、ノズル部材のリブ部とノズル交換用チ
ャック部材とが係合して、ノズルがノズル部材先端部か
ら取外される。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【００１４】図１及び図２は、本発明の一実施例による
実装機全体の構造を示している。同図に示すように、電
子部品実装機（以下、実装機と略する）の基台１上に
は、プリント基板搬送用のコンベア２が配置され、プリ
ント基板３がこのコンベア２上を搬送されて所定の装着
作業位置で停止されるようになっている。

【００１５】上記コンベア２の側方には、部品供給部４
が配置されるととも、後に詳述するツール交換ステーシ
ョン１０が配置されている。

【００１６】部品供給部４は、多数列のテープフィーダ
４ａを備えており、各テープフィーダ４ａはそれぞれ、
ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品
を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導
出されるようにするとともに、テープ繰り出し端にはラ
チェット式の送り機構を具備し、後述のヘッドユニット
５によりチップ部品がピックアップされるにつれてテー
プが間欠的に繰り出されるようになっている。

【００１７】また、上記基台１の上方には、部品装着用
のヘッドユニット５が装備されている。このヘッドユニ
ット５は、Ｘ軸方向（コンベア２の方向）及びＹ軸方向
（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動可能になって
いる。

【００１８】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９によ
り回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上
記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材
１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サ
ーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが
配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット５が移
動可能に保持され、このヘッドユニット５に設けられた
ナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合
している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動によりボ
ールねじ軸８が回転して上記支持部材１１がＹ軸方向に
移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動により
ボールねじ軸１４が回転して、ヘッドユニット５が支持
部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになってい
る。

【００１９】上記ヘッドユニット５には、電子部品を吸
着するノズル部材２０が設けられており、このノズル部
材２０には、吸着された電子部品の吸着ずれ修正を行う
ためのアーム部材２１が装着されている。上記ノズル部
材２０は、ヘッドユニット５に取り付けられたノズル部
材昇降用のエアシリンダ１７及びノズル部材回転用のＲ
軸サーボモータ１８によって、ヘッドユニット５に対し
て昇降及び回転可能にされている。

【００２０】ここで、上記ノズル部材２０及びアーム部
材２１について図５を用いて詳述する。同図において、
ノズル部材２０は、負圧供給路２６が形成された負圧供
給管２５と、この負圧供給管２５が圧入されるノズルシ
ャフト２２と、このノズルシャフト２２に一体に外嵌さ
れるインナシャフト２３と、さらにインナシャフト２３
に外嵌されるアウタシャフト２４及び上記ノズルシャフ
ト２２の下端部（先端部）に装着されるノズル２７とか
ら構成されている。

【００２１】上記ノズルシャフト２２は、その上端側
が、図外のハウジング及び伝動手段を介して上記エアシ
リンダ１７及びＲ軸サーボモータ１８に連結された管状
の部材であり、その内部には上記負圧供給管２５が圧入
されている。負圧供給管２５は、バルブ等を介して図外
の負圧供給源と連結されており、負圧供給源で発生した
負圧を上記負圧供給路２６を介してノズルシャフト２２
の先端側へと導くようになっている。一方、上記ノズル
シャフト２２の先端側には、ボール２９が設けられてい
る。このボール２９は、その径よりも小さく形成された
穿孔部から、その外周面の一部をノズルシャフト２２の
内周側に介在させるとともに、図外の付勢バネにより、
ノズルシャフト２２の軸心方向（図３では右側方向）に
付勢されるようになっている。

【００２２】また、上記ノズルシャフト２２の先端部に
は、電子部品装着用のノズル２７が嵌入されている。ノ
ズル２７は、その先端部外周面に着脱用リブ部２８が形
成されるとともに、下端側から軸方向に所定寸法のスト
ッパ溝３０が刻設された先細りの管状部材で、上述のよ
うにノズルシャフト２２に嵌入された状態で、ノズル２
７のストッパ溝３０にノズルシャフト２２の上記ボール
２９外周面が介在係合されて軸心方向に付勢されるよう
になっている。つまり、これによってノズル２７がノズ
ルシャフト２２に対して着脱可能、かつノズルシャフト
２２への装着後は、自重等で容易に離脱することがない
ようにされている。

【００２３】一方、上記ノズルシャフト２２の外周面に
は、上記インナシャフト２３が一体に外嵌されており、
さらにこのインナシャフト２３の外周面にアウタシャフ
ト２４が外嵌されている。上記インナシャフト２３の外
周面には、図示していないが軸方向（図５では上下方
向）に寸法を有する突起部が形成され、またアウタシャ
フト２４の内周面には、軸方向に寸法を有するキー溝が
刻設されている。すなわち、インナシャフト２３の突起
部がアウタシャフト２４のキー溝に係合した状態で、ア
ウタシャフト２４がインナシャフト２３に外嵌されてお
り、これによって、インナシャフト２３とアウタシャフ
ト２４は相対的な昇降移動のみが許容されるようになっ
ている。また、上記アウタシャフト２４の外周面で、周
方向に相対称な位置には、後述のアーム部材２１を装着
するための一対の誘導溝３１と、同じく一対の球面状の
凹部３２とが刻設されてる。上記誘導溝３１は、アウタ
シャフト２４の下端部から軸方向に伸びる所定寸法の縦
溝３１ａと、この縦溝３１ａの上端から周方向（上面視
時計周り）に伸びる所定寸法の横溝３１ｂとからなる逆
Ｌ状に形成されている。一方、上記凹部３２は、この誘
導溝３１の横溝３１ｂ終端部上方位置に形成されてい
る。

【００２４】そして、上記ノズル部材２０においてエア
シリンダ１７が駆動されると、ノズルシャフト２２とイ
ンナシャフト２３がアウタシャフト２４に対して一体的
に昇降される一方、上記Ｒ軸サーボモータ１８が駆動さ
れると、上記アウタシャフト２４のキー溝とインナシャ
フト２３の突起部が係合されて、ノズルシャフト２２、
インナシャフト２３及びアウタシャフト２４が一体に回
転されるようになっている。

【００２５】上記アーム部材２１は、上記のように構成
されたノズル部材２０の外周側に着脱可能に装着されて
いる。アーム部材２１は、上記ノズル部材２０のノズル
２７に吸着された電子部品の吸着ずれを修正するための
４本のアーム３３と、これらのアーム３３が揺動可能に
装着されるアーム支持ブロック３４と、上記各アーム３
３を付勢する付勢ブロック３５と、この付勢ブロック３
５を下方に付勢する付勢バネ３６とから構成されてい
る。なお、アーム３３は便宜上、図面上では２本のみ図
示している。

【００２６】上記各アーム３３は、筒状に形成された上
記アーム支持ブロック３４の下端側に、その周方向に等
間隔、すなわち各アーム３３が周方向にそれぞれ９０゜
の角度を有するように配設されている。アーム３３の上
端部は、軸３７によって軸支されており、これによっ
て、アーム支持ブロック３４に対して各アーム３３が放
射方向に開いた状態と、閉じた状態とに揺動しうるよう
にされている。また、各アーム３３の先端部（下端部）
には、詳しく図示していないが電子部品の形状に応じた
チャック部材が装着されており、各アーム３３が閉じた
状態で、これらのチャック部材が電子部品の側面部に当
接されることによって電子部品の上記ノズル２７に対す
る吸着ずれが修正されるようになっている。

【００２７】また、上記アーム支持ブロック３４の内周
面上で、その周方向に対称な位置には、このアーム支持
ブロック３４を上記ノズル部材２０に装着するための一
対の固定ピン３８（ピン部材）が、例えば、圧入、ある
いは螺着等の手段によって突設されており、さらにこれ
らの固定ピン３８の上方には一対のボール３９が設けら
れている。このボール３９は、その径よりも小さく形成
された穿孔部から、その外周面の一部をアーム支持ブロ
ック３４の内周側に介在させるとともに、図外の付勢バ
ネにより、アーム支持ブロック３４の軸心方向に付勢さ
れるようになっている。

【００２８】一方、アーム支持ブロック３４の外周面で
その下端部近傍には、周方向の対称な位置に、一対の着
脱用穿孔部４１が穿設されている。これらの着脱用穿孔
部４１は、アーム支持ブロック３４の周方向において、
上記各アーム３３間、すなわちアーム３３に対して周方
向に４５゜ずらした位置に設けられている。

【００２９】また、アーム支持ブロック３４の外周面
で、上記各アーム３３の上方には、インナブロック３５
ａとアウタブロック３５ｂからなる筒状の付勢ブロック
３５が外嵌されており、この付勢ブロック３５がアーム
支持ブロック３４に対して相対的に昇降可能にされてい
る。また、上記アーム支持ブロック３４の外周側上端部
にはフランジ部４０が形成されている。このフランジ部
４０と上記付勢ブロック３５上端部との間には、付勢バ
ネ３６が介在されており、これによって付勢ブロック３
５が下方に付勢されるとともに、その下端部が上記各ア
ーム３３上端部を押圧するようになっている。つまり、
付勢ブロック３５下端部が上記各アーム３３を上方から
押圧することによって、各アーム３３が閉じた状態に保
持されるようになっている。

【００３０】そして、上記のように構成されたアーム部
材２１は、上記アーム支持ブロック３４内部に上記ノズ
ル部材２０を挿通することによってノズル部材２０に装
着されている。より具体的には、上記アーム支持ブロッ
ク３４の内周面に突設された各固定ピン３８を上記アウ
タシャフト２４に刻設された誘導溝３１の縦溝３１ａに
沿って挿通し、固定ピン３８が縦溝３１ａ上端部に当接
した時点で、アーム部材２１とノズル部材２０とを周方
向に相対的に回転させ、これによって固定ピン３８が横
溝３１ｂに移動されて、固定ピン３８と誘導溝３１とが
係合した状態にされ、上記アーム部材２１がノズル部材
２０から自重で離脱することがないようになっている。
さらに上記のように固定ピン３８と誘導溝３１とが係合
した状態では、アーム支持ブロック３４に設けられたボ
ール３９とアウタシャフト２４外周面に形成された凹部
３２とが係合してアウタシャフト２４をその軸心側に付
勢するようになっており、これによってアーム部材２１
のノズル部材２０に対する周方向の遊動が拘止されるよ
うになっている。

【００３１】そして、上記のようにアーム部材２１が装
着されたノズル部材２０においては、上記Ｒ軸サーボモ
ータ１８が駆動されることによって、ノズル部材２０と
アーム部材２１とが一体に回転される一方、上記エアシ
リンダ１７が駆動されることによって、上述の通りノズ
ル部材２０のノズルシャフト２２とインナシャフト２３
が一体に昇降される。この際、ノズルシャフト２２とイ
ンナシャフト２３が下降されと、その下降に応じてイン
ナシャフト２３の先端部（下端部）４３が各アーム部材
３３に設けられたカム４２に当接して、各アーム部材３
３を外周方向に揺動させ、これによって、各アーム３３
が図５の一点鎖線に示す閉じた位置から二点鎖線に示す
開いた位置へと揺動される一方、ノズルシャフト２２と
インナシャフト２３が上昇されると、各アーム部材３３
が上記付勢ブロック３５によって上方から付勢されて閉
じた状態にされるようになっている。

【００３２】次に、上記ツール交換ステーションについ
て図３及び図４を用いて説明する。

【００３３】上記ツール交換ステーション１０は、上述
の通り、基台１上で上記コンベア２の側方に配置されて
おり、本実施例においては、基台１上に基本構造が同一
である３基のツール交換ステーション１０が装備されて
いる。図２及び図３に示すように、各ツール交換ステー
ション１０は、基台１上に固着される固定台５０と、こ
の固定台５０に対して昇降自在に支持されるツール交換
機構部５１とからその基本構成をなしている。

【００３４】上記固定台５０には、上記ヘッドユニット
５に対向する垂直壁面６６が形成されるとともに、この
垂直壁面６６に垂直方向に伸びるレール５２が固着され
ており、さらにこのレール５２にはスライダ５３が昇降
自在に装着されている。スライダ５３には、上記ツール
交換機構部５１の支持台としてのベース５４が固着され
ている。ベース５４上にはツール交換機構部昇降用のシ
リンダ６３が配設されており、このシリンダ６３のシリ
ンダロッド６４先端部が上記固定台５０に固着された支
持板６５に固定されている。つまり、シリンダ６３が駆
動されることによって、上記ベース５４が上記固定台５
０のレール５２に沿って昇降されるようになっている。

【００３５】また、上記ベース５４上には、上記シリン
ダ６３の側方に基台５５が固着されている。この基台５
５上には、Ｙ軸方向に一対のベースブロック５６が配設
されており、これらのブロック５６が上記基台５５上に
配設された図外のＹ軸方向に伸びるレール部材上に移動
可能に装着されている。各ブロック５６の頂部には第１
のチャックブロック６７（アーム部材交換用チャック部
材）が固着されるとともに、これらの第１のチャックブ
ロック６７の互いに対向する面には、例えば圧入、ある
いは螺着等の手段より固定ピン５７が突出して設けられ
ている。この固定ピン５７と前記アーム支持ブロック３
４の着脱用穿孔部４１とで、相対応する係合部が構成さ
れている。また、上記各ブロック５６下端部の対向面に
は、それぞれ第２のチャックブロック５８（ノズル交換
用チャック部材）が固着されており、これらの第２のチ
ャックブロック５８の互いに対向する面には、図４に示
すように円弧状の切欠部５９が形成されている。

【００３６】そして、上記各ブロック５６下端部で、こ
れらの間には、相反する方向に一対のシリンダロッド６
８を有するシリンダ６２が、上記基台５５に形成された
図外の溝内に配設されている。このシリンダ６２の各シ
リンダロッド６８は、上記各ベースブロック５６の対向
する面にそれぞれ図外の連結部材を介して接続されてお
り、シリンダ６２が駆動されることによって、上記各ベ
ースブロック５６が基台６７上のレールに沿ってＹ軸方
向に互いに接近した状態と離れた状態とに変位されるよ
うになっている。

【００３７】また、ベースブロック５６の中間位置で上
記シリンダ６２の直上方には、上記ベース５４に固着さ
れた橋渡部材６９が介在されている。橋渡部材６９の上
面部には円盤状のノズル支持ブロック６０が固着されて
おり、さらにこのノズル支持ブロック６０の中心には垂
直方向に伸びる支持孔６１が形成されている。

【００３８】次に、上記構成の実装機におけるアーム部
材及びノズルの交換について図６乃至図８を参照しつつ
図９のフローチャートに従って説明する。

【００３９】上記構成の実装機において、ツール交換動
作、すなわちノズル部材２０のノズル２７及びアーム部
材２１の取外し動作が開始されると、先ずステップＳ１
で、ツール交換ステーション１０の選択が行われる。す
なわち、３基のツール交換ステーション１０において、
未使用のツールが載置保持されていないツール交換ステ
ーション１０が選択される。

【００４０】そして、ステップＳ１で、ツール交換ステ
ーション１０の選択が行われると、当該ツール交換ステ
ーション１０が初期状態にあるか否かが判断される。す
なわち、ツール交換ステーション１０において、ツール
交換機構部５１が、図３に示すように下降された状態
で、かつ各ベースブロック５６が互いに離れた状態にあ
るか否かが判断される（ステップＳ２）。この際、ツー
ル交換ステーション１０が初期状態でない（ステップＳ
２でＮＯ）場合には、ツール交換機構部５１が下降され
るとともに、各ベースブロック５６が移動されてツール
交換ステーション１０が初期状態にリセットされる（ス
テップＳ３）。

【００４１】そして、ツール交換ステーション１０が初
期状態にされると（ステップＳ２でＹＥＳ）、次いでヘ
ッドユニット５が基準位置にあるか否かの判断がなされ
る。すなわち、ヘッドユニット５が、予め設定された基
準位置にあり、かつヘッドユニット５のノズル部材２０
が上昇した状態にあるか否かの判断がなされる（ステッ
プＳ４）。この際、ヘッドユニット５が基準位置にない
（ステップＳ４でＮＯ）場合には、ヘッドユニット５が
移動されるとともに、ノズル部材２０が上昇されて、ヘ
ッドユニット５が基準位置にリセットされる（ステップ
Ｓ５）。

【００４２】上記のようにツール交換ステーション１０
が初期状態にされ、かつヘッドユニット５が基準位置に
セットされると（ステップＳ４でＹＥＳ）、次いで、ヘ
ッドユニット５が移動されて、ツール交換ステーション
１０上に配置されるとともに、ツール交換ステーション
１０のシリンダ６３が駆動されて、ツール交換機構部５
１が所定量だけ上昇される（ステップＳ６）。この際、
図５に示すように、ノズル２７の軸心がツール交換機構
部５１に配設されたノズル支持ブロック６０の支持孔６
１の中心上方に配置されるようにヘッドユニット５が移
動されるとともに、アーム部材２１のアーム支持ブロッ
ク３４に設けられた着脱用穿孔部４１がＹ軸方向に配置
されるようにノズル部材２０及びアーム部材２１が一体
に回転される。一方、ツール交換ステーション１０にお
いては、各第１のチャックブロック６７に突設された固
定ピン５７の軸心と上記アーム支持ブロック３４の着脱
用穿孔部４１の軸心とが一致するようにツール交換機構
部５１が上昇される。

【００４３】そして、上記のようにヘッドユニット５が
移動されると、次いで、ノズル部材２０が所定量だけ下
降される。すなわち、図６に示すように、ノズル２７の
先端部が上記ノズル支持ブロック６０の支持孔６１に挿
入されて、ノズル２７先端部外周に形成された着脱用リ
ブ部２８下面部が上記ノズル支持ブロック６０上面部に
当接された状態にされる。

【００４４】ノズル部材２０が上記のように下降される
と、次いで、上記ツール交換機構部５１のシリンダ６２
が駆動されて、各ベースブロック５６が互いに接近した
位置に移動される。つまり、図７に示すように、各第１
のチャックブロック５７の各固定ピン５７がアーム支持
ブロック３４の着脱用穿孔部４１に挿入されるととも
に、各第２のチャックブロック５８が、ノズル２７を着
脱用リブ部２８上方で挾持した状態にされる。

【００４５】そして、上記のように、アーム部材２１及
びノズル２７が、ツール交換機構部５１によって拘持さ
れた状態にされると、次いで、ノズル部材２０が所定量
だけ回転（上面視反時計回り）される。この際、アーム
部材２１は、第１のチャックブロック６７の固定ピン５
７によって回転不能にされているので、ノズル部材２０
のみがアーム部材２１に対して回転されることになる。
すなわち、これによって、アーム部材２１のアーム支持
ブロック３４に設けられたボール３８とノズル部材２０
のアウタシャフト２４外周面に形成された凹部３２との
係合が解除されるとともに、アーム支持ブロック２７の
内周面に突設された固定ピン３８が、アウタシャフト２
４に刻された誘導溝３１の横溝３１ｂ終端部から縦溝３
１ａ上端部へと移動されて、固定ピン３８と誘導溝３１
との係合が解除された状態にされる（図７に示す）。

【００４６】そして、上記のようにノズル部材２０とア
ーム部材２１との係合状態が解除されると、次いで、図
８に示すように、ノズル部材２０が一体に上昇される。
この際、ノズル部材２０の上昇に伴い、アーム支持ブロ
ック３４の固定ピン３８がアウタシャフトの縦溝３１ａ
に沿って移動されることによって、アーム部材２１がノ
ズル部材２０から取り外されることになる。

【００４７】一方、ノズル２７は、上述の通り、その着
脱用リブ部２８の上方において、第２のチャックブロッ
ク５８によって挾持されているので、ノズル部材２０が
上昇されることによって、ノズル２７の着脱用リブ部２
８と第２のチャックブロック５８とが係合し、これによ
ってノズル２７のストッパ溝３０とノズルシャフト２２
のボール２９との係合状態が解除され、ノズル２７がノ
ズルシャフト２２の先端部から引き抜かれることにな
る。

【００４８】そして、上記のようにノズル部材２０から
取り外されたアーム部材２１及びノズル２７は、図８に
示すように、アーム部材２１においては、第１のチャッ
クブロック５６によって保持され、ノズル２７において
は、その先端部をノズル支持ブロック６０に挿入した状
態で第２のチャックブロック５８に保持されることにな
る（ステップＳ７及びステップＳ８）。

【００４９】そして、ステップＳ９で、ツール交換ステ
ーション１０が初期状態にリセットされ、さらにステッ
プＳ１０でヘッドユニット５が基準位置にリセットされ
ることによって本フローチャートが終了される。但し、
ステップＳ９において、ツール交換ステーション１０を
初期状態にリセットする際には、ツール交換機構部５１
の下降のみが行なわれるようになっている。

【００５０】なお、上記実施例では、ツールの取外しに
関してのみ説明し、ツール装着に関しては説明を省略し
ているが、上記実施例の装置においてはツールの装着も
勿論可能である。この場合のフローチャートは基本的に
は図９のフローチャートと同一であり、図９のステップ
Ｓ７でツール着動作を行い、ステップＳ９でツール着完
了確認を行なうようにしている。また、具体的なヘッド
ユニット５及びツール交換ステーション１０の動作は、
基本的にはツール取外しの場合と逆の動作を行なうこと
によってツールの装着が可能になっている。

【００５１】また、上記実施例のツール交換ステーショ
ン１０においては、ツール交換機構部５１に一対のベー
スブロック５６を設け、このベースブロック５６にアー
ム部材２１取外し用の第１のチャックブロック６７とノ
ズル２７取外し用の第２のチャックブロック５８とを配
設し、ベースブロック５６が移動することによってこれ
らの第１及び第２のチャックブロック６７，５８が一体
的に動作するようにされているが、これは本発明の一実
施例であって、例えば第１のチャックブロック６７と、
第２のチャックブロック５８が個別の駆動手段によって
動作されるように構成し、アーム部材２１とノズル２７
の着脱を選択的に行いうるように構成してもよいし、ま
た、第１のチャックブロック６７のみを設けたツールス
テーションを構成して、従来のノズル交換ステーション
と併用するようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ヘッド
ユニットにノズル部材と、このノズル部材の下端部に着
脱可能に装着されたノズルと、上記ノズル部材に着脱可
能に装着されたアーム部材とを備えた実装機において、
上記アーム部材の内周面にピン部材を突設する一方、上
記ノズル部材の外周面上に、略逆Ｌ字状の誘導溝を刻設
し、上記ピン部材を上記誘導溝における縦溝から横溝へ
と挿入することによって上記アーム部材を上記ノズル部
材に係合させる一方、上記基台上に、接離可能な少なく
とも一対のアーム部材交換用チャック部材を装備したツ
ール交換ステーションを配設し、上記ノズル部材とアー
ム交換用チャック部材とを相対回転可能とし、上記アー
ム部材交換用チャック部材と上記アーム部材の外周面と
に相対応する係合部を設けたので、実装機において、ア
ーム部材を自動的に着脱することができる。

【００５３】また、上記ノズルを、外力に応じて離脱さ
れうるように上記ノズル部材に装着し、このノズル先端
部近傍の外周面にリブ部を設ける一方、接離可能な一対
のノズル交換用チャック部材を設けるとともに、これら
のノズル交換用チャック部材の接近位置下方に、上記ノ
ズル先端部を支持する支持部材を設けることにり、アー
ム部材の着脱の際に、併せてノズルの着脱を行うことが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるツール交換装置を備え
た実装機の概略平面図である。

【図２】本発明の一実施例によるツール交換装置を備え
た実装機の概略正面図である。

【図３】ツール交換ステーションを示す側面図である。

【図４】ツール交換ステーションを示す平面図である。

【図５】ツール交換動作中の一状態を示すノズル部材、
アーム部材及びツール交換機構部の断面図である。

【図６】ツール交換動作中の一状態を示すノズル部材、
アーム部材及びツール交換機構部の断面図である。

【図７】ツール交換動作中の一状態を示すノズル部材、
アーム部材及びツール交換機構部の断面図である。

【図８】ツール交換動作中の一状態を示すノズル部材、
アーム部材及びツール交換機構部の断面図である。

【図９】実装機のツール交換動作を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ 基台 ５ ヘッドユニット １０ ツール交換ステーション ２０ ノズル部材 ２１ アーム部材 ２２ ノズルシャフト ２３ インナシャフト ２４ アウタシャフト ２７ ノズル ３１ 誘導溝 ３１ａ 縦溝 ３１ｂ 横溝 ３３ アーム ３４ アーム支持ブロック ３８ 固定ピン ４１ 着脱用穿孔部 ５６ ベースブロック ５７ 固定ピン ５８ 第２のチャックブロック ６７ 第１のチャックブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台の上方に移動可能に装備されたヘッ
   ドユニットと、このヘッドユニットに昇降可能に設けら
   れたノズル部材と、このノズル部材の下端部に着脱可能
   に装着された電子部品吸着用のノズルと、上記ノズル部
   材に着脱可能に装着され、上記ノズルに吸着された電子
   部品の位置決めを行うための複数のアームを有するアー
   ム部材とを備えた実装機において、その内周面に一乃至
   複数個のピン部材を突設する一方、上記ノズル部材の外
   周面上に、上記ピン部材の突設位置に対応させて、縦溝
   と横溝からなる一乃至複数個の略逆Ｌ字状の誘導溝を刻
   設し、上記アーム部材のピン部材を上記ノズル部材の誘
   導溝における縦溝から横溝へと介在させることによって
   上記アーム部材を上記ノズル部材に係合させる一方、上
   記基台上に、互いに接近した状態と離れた状態とに接離
   可能な少なくとも一対のアーム部材交換用チャック部材
   を装備したツール交換ステーションを配設し、上記ノズ
   ル部材とチャック部材とを相対回転可能とし、上記アー
   ム部材交換用チャック部材と上記アーム部材の外周面と
   に相対応する係合部を設けたことを特徴とする実装機に
   おけるツール交換装置。
2. 【請求項２】 上記ノズルを、外力に応じて離脱されう
   るように上記ノズル部材に装着し、このノズル先端部近
   傍の外周面にリブ部を設ける一方、上記ツール交換ステ
   ーションに、互いに接近した状態と離れた状態とに接離
   可能、かつ互いに接近した状態で上記ノズルを挾持しう
   る一対のノズル交換用チャック部材を設けるとともに、
   これらのノズル交換用チャック部材の接近位置下方に、
   上記ノズル先端部を支持する支持部材を設けたことを特
   徴とする請求項１記載の実装機におけるツール交換装
   置。