JPH07186081A - 電子部品装着装置におけるメカニカルチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 吸着ノズルの交換可能な電子部品装着装置に
取り付けて用いるメカニカルチャックであって、前記電
子部品装着装置への取付け部２１１，２１２を、前記吸
着ノズルの取付け部と同一の形状とし、かつ、前記吸着
ノズルに吸着動作を行なわせる吸引手段によって開閉す
るチャック部２２０を、前記チャック部が、前記吸引手
段によって移動させられるピストン部材２２２ａ，２２
２ｂと、このピストン部材に連結し、ピストン部材の移
動によって開閉させられる把持爪２２４ａ，２２４ｂと
で構成する。 【効果】 通常の吸着ノズルでは実装できない、上面に
突起やばりのある部品、又は上面が平坦でない電子部品
を、吸着ノズルと交換して取り付けたメカニカルチャッ
クを用いて、一台の電子部品装着装置で各種電子部品の
実装を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品装着装置にお
けるメカニカルチャックに関し、詳しくは、負圧によっ
て電子部品を保持する吸着ノズルを着脱自在に具備した
電子部品装着装置において、前記吸着ノズルと交換して
用いることのできるメカニカルチャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を、部品供給装置からプリント
基板まで搬送して実装する電子部品装着装置の装着ヘッ
ドには、通常、電子部品を吸着ノズルで吸着するととも
にセンタリング用の爪で把持してセンタリングを行なっ
てから実装するタイプのものと、電子部品を吸着ノズル
で吸着するとともに画像処理装置で吸着位置の誤差を検
出し、それを補正してから実装するタイプのものがあ
る。しかし、いずれのタイプのものも、電子部品の上面
平坦部分を吸着ノズルで吸着保持するものである。

【０００３】一方、プリント基板に実装される電子部品
には種々形状のものがあり、電子部品の上面が平坦でな
いもの、あるいは電子部品の上面に突起や、ばりの付い
ているものなどがある。これら形状の電子部品について
は、上述した、吸着ノズルを用いた通常の電子部品装着
装置では、電子部品を保持することができないため、プ
リント基板への実装ができなかった。したがって、吸着
ノズルでは保持することのできない電子部品について
は、電子部品の両端あるいは上面の突起を爪で把持して
部品供給部からプリント基板まで搬送して実装するメカ
ニカルチャックを用いるか、あるいは人手による作業で
実装を行なっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、プリン
ト基板に実装する電子部品の中に、吸着ノズルでは保持
できない電子部品が一個でも混在していると、この電子
部品をプリント基板に実装させるため、人手を介在させ
るかメカニカルチャックを備えた別の電子部品装着装置
を設置し、別の工程で行なわなければならなかった。そ
のため、実装作業の完全自動化を不可能にしたり、電子
部品実装ラインの大規模化及び実装作業を完全自動化し
た場合における制御プログラムの複雑化等をまねくとい
った問題があった。

【０００５】本発明は上記の問題点にかんがみてなされ
たものであり、一台の電子部品装着装置において、通常
用いられている吸着ノズルと簡単に交換して使用できる
メカニカルチャックの提供を目的とする。このメカニカ
ルチャックを用いることによって、吸着ノズルを備えた
電子部品装着装置と別に、メカニカルチャックを備えた
電子部品装着装置を設置する必要がなくなり、大規模な
実装ライン及び複雑な制御プログラムを用意することな
く、容易に実装作業の完全自動化を実現する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、吸着ノズルの交換可能な電子部品装着装置に取り付
けて用いる本発明のメカニカルチャックは、前記電子部
品装着装置への取付け部を、前記吸着ノズルの取付け部
と同一の形状とし、かつ、前記吸着ノズルに吸着動作を
行なわせる負圧によって開閉するチャック部とを備えた
構成とし、好ましくは、前記チャック部が、前記負圧に
よって移動させられるピストン部材と、このピストン部
材に連結し、ピストン部材の移動によって開閉させられ
る把持爪とからなる構成としてある。

【０００７】

【作用】上記構成からなる本発明の電子部品装着装置に
おけるメカニカルチャックは、通常の吸着ノズルでは把
持できない特殊な電子部品を実装する必要の生じたとき
に、吸着ノズルに換えてメカニカルチャックを電子部品
装着装置に取り付け、吸着ノズルに使用する吸引手段の
負圧によってチャック部を開閉させ、上記特殊な電子部
品の実装を行なう。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて詳
細に説明する。図１は本発明の一実施例のメカニカルチ
ャックを電子部品装着装置の装着ヘッドに取り付けた状
態の断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は電子
部品装着装置の装着ヘッドにメカニカルチャックに換え
て吸着ノズルを取り付けた状態の断面図を示す。これら
図面において、１０は電子部品装着装置における装着ヘ
ッドであり、メカニカルチャック２０と吸着ノズル３０
を交換可能に取り付けられるようになっている。この装
着ヘッド１０は現在用いられているものをそのまま使用
することができるので、その構成の説明は必要な部分に
ついてのみ行なう。

【０００９】１１は装着ヘッド１０の中心部に貫設され
た中心軸であり、図示しない装着機本体に設けた駆動手
段と連結し、この駆動手段によって実装作業に必要な上
下動が行なわれる。また、この中心軸１１には中空孔１
１ａが設けてあり、図示しない吸引手段と接続していて
所定のタイミングで吸引が行なわれる。１２は中心軸１
１の外周に設けられたスリーブで、このスリーブ１２の
外周には、爪作動筒１３が中心軸１１に対し相対的に上
下動できるよう設けられている。１４はセンタリング用
の爪であり、スリーブ１２に支軸１５を介して回動自在
に支持され、頭部を前記爪作動筒１３に押圧されると閉
じて電子部品を挟みセンタリングを行なう。中心軸１１
の下端にはノズルホルダ１６が固着してあり、またこの
ノズルホルダ１６の外周複数箇所、例えば９０度間隔で
四箇所の位置には任意の付勢手段１７によって径方向中
心側に付勢されたノズル保持レバー１８が配設してあ
る。また、ノズルホルダ１６の下端には、中心孔１９ａ
を備えた接合部１９が形成してある。

【００１０】メカニカルチャック２０は、図２に詳細に
示すように、ノズル本体２１０とチャック部２２０から
なっている。ノズル本体２１０は、頭部にノズルホルダ
１６の接合部１９と係合する接合部２１１を形成すると
ともに、上部外周に保持レバー１８によってノズル本体
２１０が係止される凹部２１２が形成してある。また、
ノズル本体２１０の中心には、ノズルホルダ１６の中空
孔１９ａと対応する中空孔２１３が形成してある。な
お、ノズル本体２１０の接合部２１１及び凹部２１２
は、後述する吸着ノズル３０の接合部及び凹部と同じ形
状となっている。この接合部２１１と凹部２１２は、メ
カニカルチャック２０の取付け部を構成している。

【００１１】チャック部２２０は、ノズル本体２１０の
下部に設けてある。図２に示すように、ノズル本体２１
０の下部径方向には横孔２２１が穿設してあり、この横
孔２２１には中心対称に二個のピストン部材２２２ａ，
２２２ｂが移動自在に嵌装してある。また、二個のピス
トン部材２２２ａ，２２２ｂの間にはスプリング２２３
が介在しており、二個のピストン部材２２２ａ，２２２
ｂを径方向外側に常時付勢している。さらに、横孔２２
１の中心（ピストン部材２２２ａ，２２２ｂの間）には
中空孔２１３が連接している。

【００１２】２２４ａ，２２４ｂは鉤形をした把持爪で
あり、上端部をノズル本体２１０に回動自在に軸着し、
中間部をピストン部材２２２ａ，２２２ｂの外側端にピ
ストン部材２２２ａ，２２２ｂと連動するように係止
し、さらに下端部に電子部品を把持する爪部を形成して
ある。したがって、このメカニカルチャック２０は、吸
引手段が吸引を行なわないときにはスプリング２２３の
弾発力によってピストン部材２２２ａ，２２２ｂが径方
向外側に移動してチャック部２２０の把持爪２２４ａ，
２２４ｂを開いた状態にし、吸引手段が吸引を行なって
横孔２２１が負圧になるとピストン部材２２２ａ，２２
２ｂが径方向中心側に吸い寄せられてチャック部２２０
の把持爪２２４ａ，２２４ｂを閉じた状態にする。

【００１３】このような構成からなる本実施例のメカニ
カルチャックは、吸着ノズルを有する電子部品装着装置
に、次のように交換して取り付け使用する。すなわち、
図３に示すように、吸着ノズル３０と、先端に爪片１４
ａを備えたセンタリング用爪１４を取り付けた電子部品
装着装置は、吸着ノズル３０で電子部品を吸着するとと
もに、センタリング用爪１４（爪片１４ａ）で電子部品
のセンタリングを行なってから、図示しないプリント基
板の所定の位置に電子部品を実装する。

【００１４】次に、例えば、上面に突起のある電子部品
を実装する必要の生じた場合には、吸着ノズル３０を下
方に引き抜き、保持レバー１８の抑止力に抗してノズル
ホルダ１６から吸着ノズル３０を取り外す。次いで、メ
カニカルチャック２０を下方から保持レバー１８の間に
挿し込んで、接合部２１１をノズルホルダ１６の接合部
１９に係合させるとともに、凹部２１２に保持レバー１
８を係止させる。これにより、吸着ノズル３０からメカ
ニカルチャック２０への交換が終了する。なお、メカニ
カルチャック２０の使用に際して、センタリング用爪１
４の爪片１４ａが邪魔になるときは、爪片１４ａをセン
タリング用爪１４から取り外し、又は支軸１５を抜き取
ることによってセンタリング爪１４を取り外してもよ
い。また、メカニカルチャック２０が、装着ヘッド１０
に対して回転した位置で取り付けられることがないよう
に、周知の回り止め構造を接合部１９，２１１の近くに
設けることが望ましい。

【００１５】メカニカルチャック２０の取り付けが完了
すると、電子部品装着装置は、装着ヘッド１０が吸着ノ
ズル３０を用いて行なった場合と同様に上下動及び横移
動を行なって電子部品をプリント基板に実装する。すな
わち、電子部品装着装置が部品供給装置から電子部品を
取り出すときには、吸引手段が作動して横孔２２１の内
部を負圧とし、これによってピストン部材２２２ａ，２
２２ｂを径方向内側に移動させて、把持爪２２４ａ，２
２４ｂで電子部品の上面突起を把持する。この状態で、
電子部品装着装置が電子部品をプリント基板の実装位置
まで搬送すると、吸引手段が作動を停止して横孔２２１
の内部の負圧状態が解除され、スプリング２２３の弾圧
力によって把持爪２２４ａ，２２４ｂを開いて電子部品
をプリント基板の所定の位置に実装する。チャック開閉
のタイミングは、吸着ノズルによる電子部品吸着のタイ
ミングと全く同じでよいので、メカニカルチャック２０
を使用することによって、動作のシーケンスやタイミン
グを変更する必要はない。

【００１６】メカニカルチャック２０から吸着ノズル３
０への交換も、上述した吸着ノズル３０からメカニカル
チャック２０への交換動作と同様の動作で行なうことが
できる。センタリング用爪１４が独立した駆動源によっ
て開閉する場合には、センタリング用爪１４を開状態の
まま作動させないようにしておき、吸着ノズル３０の自
動交換装置を使用することによって、メカニカルチャッ
ク２０も吸着ノズルと全く同様に交換することも可能で
ある。この場合には、メカニカルチャック２０の交換も
含めて完全自動化することができる。

【００１７】また、電子部品が、上面にばりがあった
り、上面が平坦でない場合には、図４に示すように、把
持爪間隔を広くして電子部品の両側を把持するタイプの
把持爪を用いる。

【００１８】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はなく、要旨の範囲内において種々変形実施が可能であ
る。例えば、ノズルホルダ１６への取付け部は、上記し
た接合部２１１と凹部２１２からなる構成以外の構成で
あってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明の電子部品装着装置
におけるメカニカルチャックによれば、通常の吸着ノズ
ルと交換して使用することができるので、上面に突起や
ばりのある部品、又は上面が平坦でない電子部品等を含
む種々形状の電子部品の実装を、一台の電子部品装着装
置で行なうことが可能となる。また、吸着ノズルに使用
する吸引手段でチャック動作を行なわせることができる
ので、電子部品装着装置に特別な補助装置を設けたり、
複雑な制御プログラムを用意したりする必要がなく、動
作のシーケンスやタイミングも全く変更する必要がな
い。さらに、複数の電子部品装着装置を設置する必要が
ないので、実装ラインの大規模化，多工程化を防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品装着装置におけるメカニカル
チャックの一実施例を示す一部截断正面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】本発明のメカニカルチャックに換えて吸着ノズ
ルを装着した状態を示す電子部品装着装置の一部截断正
面図である。

【図４】本発明の電子部品装着装置におけるメカニカル
チャックの把持爪間隔を広くした実施例の要部拡大断面
図である。

【符号の説明】

１０ 装着ヘッド １１ 中心軸 １６ ノズルホルダ １８ 保持レバー １９ 接合部 ２０ メカニカルチャック ２１０ ノズル本体 ２１１ 接合部 ２１２ 凹部 ２１３ 中空孔 ２２０ チャック部 ２２１ 横孔 ２２２ａ，２２２ｂ ピストン部材 ２２４ａ，２２４ｂ 把持爪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着ノズルの交換可能な電子部品装着装
   置に取り付けて用いるメカニカルチャックであって、 前記電子部品装着装置への取付け部を、前記吸着ノズル
   の取付け部と同一の形状とし、 かつ、前記吸着ノズルに吸着動作を行なわせる負圧によ
   って開閉するチャック部とを備えたことを特徴とする電
   子部品装着装置におけるメカニカルチャック。
2. 【請求項２】 前記チャック部が、前記負圧によって移
   動させられるピストン部材と、 このピストン部材に連結し、ピストン部材の移動によっ
   て開閉させられる把持爪とからなる請求項１記載の電子
   部品装着装置におけるメカニカルチャック。