JPH0777310B2

JPH0777310B2 - 部品装着機の装着ヘッド操作機構

Info

Publication number: JPH0777310B2
Application number: JP1263900A
Authority: JP
Inventors: 宏太郎針金; 修一丹藤; 修巳日比野; 公治石川
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1989-10-12
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: JPH03126297A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、チップ状の電子部品をプリント基板に装着す
る用途等に用いる部品装着機の装着ヘッド操作機構に係
り、とくに装着ヘッドを複数配したインデックステーブ
ルの停止期時間を短縮して高速化を図り得る部品装着機
の装着ヘッド操作機構に関する。

（発明の概要）本発明は、チップ状の電子部品をプリント基板に装着す
る用途等に用いる部品装着機の装着ヘッド操作機構であ
って、インデックステーブルの間欠回転と同期して動く
移動台に装着ヘッドの揺動操作等を行う手段を配設する
ことによってインデックステーブルの停止時間を短縮し
て高速化を図り、ひいては部品の装着能率の向上を可能
にするものである。

（従来の技術）従来、本出願人提案の特開昭61−77399号において、イ
ンデックステーブルに１個の吸着ピンを持つ装着ヘッド
を等角度間隔で複数個配置し、インデックステーブルの
回動中心に向けて放射状に複数個並列的に配置した供給
ユニットからチップ状の電子部品を吸着ピンで吸着保持
し、インデックステーブルの間欠回転に従ってプリント
基板上に部品を移送し、吸着ピンの下降動作により部品
のプリント基板への吸着を実行するシーケンス形式の部
品装着機が開示されている。

また、装着ヘッドをインデックステーブルの外部から回
転駆動する部品装着機としては、特開昭62−30399号に
示す構成が知られている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、インデックステーブルに多数の装着ヘッドを
配置した場合には、各装着ヘッドに対応させて当該装着
ヘッドを回転もしくは揺動操作する機構等をインデック
ステーブル上に設けると、構成が非常に複雑、高価にな
り、さらにインデックステーブル上にそれらの機構を配
置するスペースを確保するのが困難になってくる。

また、インデックステーブルの外部に装着ヘッドを回転
もしくは揺動操作する機構を固定的に配置する構成もあ
り、この場合には機構の簡略化の点で有利であるが、イ
ンデックステーブルが所定位置に停止している期間中に
装着ヘッドの回転もしくは揺動操作を完了しなければな
らず、インデックステーブルの停止期間を短縮できない
嫌いがある。また、部品を吸着した装着ヘッドを急に回
転等させると脱落とかずれを発生する。インデックステ
ーブルの停止期間を短縮出来ない場合には電子部品をプ
リント基板に装着する能率を向上させることには限界が
ある。

本発明は、上記の点に鑑み、装着ヘッドを複数個設けた
インデックステーブルに同期して動く移動台上に装着ヘ
ッドを操作する装着ヘッド操作手段を配設することによ
り、インデックステーブルの停止期間を短縮して部品装
着能率の向上を図った部品装着機の装着ヘッド操作機構
を提供することを目的とする。

（課題を解決するため手段）本発明は、間欠回転するインデックステーブルの周縁部
に等角度間隔で装着ヘッドを複数個設け、各装着ヘッド
に部品吸引用の吸着ピンをそれぞれ設け、所定位置の前
記装着ヘッドを前記インデックステーブルの外部より操
作する部品装着機の装着ヘッド操作機構において、前記インデックステーブルに沿って配置されかつ前記イ
ンデックステーブルの間欠回転と同心円弧移動軌跡上を
前進後退動作する移動台に装着ヘッド操作手段を配設
し、前記インデックステーブルの間欠回転に同期して前
記移動台が前記インデックステーブルと一定位置を保ち
前進移動する期間と停止期間の一部とを前記装着ヘッド
操作手段が前記装着ヘッドを操作可能な期間としたこと
を特徴としている。

（作用）本発明の部品装着機の装着ヘッド操作機構においては、
装着ヘッドを操作する装着ヘッド操作手段をインデック
ステーブルの間欠回転に同期して移動する移動台上に設
けているので、インデックステーブルの停止期間の一部
とこれに続くインデックステーブルの移動期間と次の停
止期間の一部との合計期間を装着ヘッドの各種操作に利
用でき、インデックステーブルの停止期間の短縮が可能
となって部品装着速度の向上を図ることができる。

（実施例）以下、本発明に係る部品装着機の装着ヘッド操作機構の
実施例を図面に従って説明する。

まず、本発明を適用する部品装着機の全体的な構成を第
７図において説明する。これらの図において、１は基
台、２は基台上に設置されたＸ−Ｙテーブル、３はＸ−
Ｙテーブル上のプリント基板である。また、基台１上に
は本体フレーム４が立設固定され、該フレーム４により
円盤状のインデックステーブル５が水平面内で間欠回転
自在に支持されている。６はインデックステーブル５を
間欠回転させるための駆動機構である。円盤状インデッ
クステーブル５の周縁部には装着ヘッド７が水平面内で
揺動自在に等角度間隔で複数個取り付けられている。こ
こでは、各装着ヘッド７は大径、中径、小径の３種の吸
着ピン９を有しているものとする。そして、所定位置の
装着ヘッド７の揺動操作、吸着ピンの回転操作をインデ
ックステーブル５の外部より実行するために装着ヘッド
操作機構10がインデックステーブル５の外周に沿って配
置されている。

第８図は大径、中径及び小径の吸着ピン9A,9B,9Cを備え
た装着ヘッド７の配置の１例を示し、インデックステー
ブル５の円周を72分割して５度間隔で装着ヘッド７を設
けている。この場合、インデックステーブル５の周囲72
のステーションを定めることができ、１番目のステーシ
ョンS₁がチップ状の電子部品（コンデンサ、抵抗、イン
ダクタ、IC等）のプリント基板への装着を実行する位置
であるものとする。20番目乃至59番目のステーションS
₂₀乃至S₅₉が、チップ状の電子部品を供給する供給ユニ
ット８より電子部品を吸着して取り込む所である。

19番目のステーションS₁₉乃至18番目のステーションS₁₈
の区間は装着ヘッド操作機構10による装着ヘッド７の原
点戻しを行なう所である。この原点戻しは、装着ヘッド
７を揺動させることにより電子部品を吸着した吸着ピン
（9A,9B又は9C）をインデックステーブル５の最も外円
周寄り位置となるように設定する動作である。

また、17番目のステーションS₁₇乃至16番目のステーシ
ョンS₁₆の区間は装着ヘッド操作機構10により吸着ピン
（9A,9B又は9C）の方向旋回を行なう所である。この方
向旋回は、吸着ピンを例えば90度回転して当該吸着ピン
にて保持されたチップ状の電子部品の向きを90度変換す
るための動作である。

さらに、14番目のステーションS₁₄乃至13番目のステー
ションS₁₃の区間は装着ヘッド操作機構10による吸着ピ
ン（9A,9B又は9C）の補正旋回を行なう所である。この
補正旋回は、16番目のステーションS₁₆で方向旋回後の
電子部品の姿勢を画像処理した結果に基づき電子部品を
微小量旋回するための動作である。

なお、第８図のインデックステーブル５は右回り（矢印
Ｆ方向）に間欠回転するものと考えられる。また、各装
着ヘッド７における大径吸着ピン9A、中径吸着ピン9B及
び小径吸着ピン9Cの配置は装着ヘッド７の揺動中心に対
して一定距離偏心させた等角度間隔（90度間隔）とす
る。

さて、第１図乃至第６図において部品装着機の装着ヘッ
ド操作機構10の詳細を説明する。前記本体フレーム４に
固定された支持フレーム11には、円弧状スライドレール
12が固定され、該スライドレール12に対して摺動自在に
取り付けられたスライダ部材13に対して移動台14が固定
されている。該移動台14の移動軌跡はインデックステー
ブル５の外径よりも大きな径で同心の円弧上にある。

前記移動台14上には複数箇所にリニアスライド15のベー
ス部16が固定され、ベース部16に対して摺動自在なスラ
イド部17上にスライド横バー18が固着されている。この
スライド横バー18には穴明き板35が固定され、穴明き板
35にはインデックステーブル５の外周面と同心の円弧状
長穴36が形成されている。そして、本体フレーム４側に
軸支された揺動駆動軸37の下端に固着された揺動アーム
38の先端にローラー39が枢着され、該ローラー39が前記
長穴36の内側に係合している。従って、揺動アーム38の
矢印Ｈの如き揺動によりスライド横バー18はインデック
ステーブル５の中心方向に向かう前進動作（矢印Ｊ）と
逆向きの後退動作（矢印Ｋ）を周期的に繰り返す。

前記移動台14に対しては、装着ヘッド７を揺動させる第
１の装着ヘッド操作手段としての揺動操作手段32が配設
されている。すなわち、移動台14に一体の取付板上には
装着ヘッド原点戻し用パルスモーター20が固定され、移
動台14に固定されたブラケット21に対して装着ヘッド原
点戻し用アーム22が枢着されている。そして、アーム22
の先端に装着ヘッド原点戻し用歯車23が枢着されてい
る。該歯車23にはプーリー24が一体化されている。第３
図に示す如く、前記パルスモーター20の回転軸に固定さ
れたプーリー25と、前記ブラケット21のアーム取り付け
枢軸に枢支されたプーリー26と、前記プーリー24と、ア
ーム22の途中に枢着されたプーリー27との間にタイミン
グベルト28が張架され、パルスモーター20の回転が歯車
23に伝達されるようになっている。前記スライド横バー
18には装着ヘッド原点戻し用のエアーシリンダ29が固定
され、該エアーシリンダ29のロッド先端部材30はアーム
22に当接している。前記装着ヘッド原点戻し用歯車23
は、スライド横バー18が前進位置で、なおかつ前記エア
ーシリンダ29の先端部材30が伸動状態のときに、第19番
目乃至第18番目のステーションS₁₉〜S₁₈の区間に位置す
る装着ヘッド７の外周に一体化された歯車40とかみ合う
ようになっている。

なお、装着ヘッド７が回転自在に備えている各吸着ピン
（9A,9B,9C）は上部に摩耗車41をそれぞれ有している。

前記移動台14に対しては、装着ヘッドが具備する吸着ピ
ンの方向旋回を行う第２の装着ヘッド操作手段としての
方向旋回操作手段33が配設されている。すなわち、前記
移動台14に一体の取付板45上には吸着ピン方向旋回用パ
ルスモーター50が固定され、移動台14に固定されたブラ
ケット51に対して吸着ピン方向旋回用アーム52が枢着さ
れている。そして、アーム52の先端に吸着ピン方向旋回
用摩擦車53が枢着されている。該摩擦車53にはプーリー
54が一体化されている。そして、前記パルスモーター50
の回転軸に固定されたプーリー55と、前記ブラケット51
のアーム取り付け枢軸に枢支されたプーリー56と、前記
プーリー54と、アーム52の途中に枢着されたプーリー57
との間にタイミングベルト58が張架され、パルスモータ
ー50の回転が摩擦車53に伝達されるようになっている。
前記スライド横バー18には吸着ピン方向旋回用のエアー
シリンダ59が固定され、該エアーシリンダ59のロッド先
端部材60はアーム52に当接している。前記吸着ピン方向
旋回用摩擦車53は、スライド横バー18が前進位置で、な
おかつ前記エアーシリンダ59の先端部材60が伸動状態の
ときに、第17番目乃至第16番目のステーションS₁₇〜₁₆
の区間に位置する装着ヘッド７における吸着ピン（イン
デックステーブル５の最も外円周寄り位置となっている
もの）の摩擦車41と接触するようになっている。

前記移動台14に対しては、装着ヘッド７が具備する吸着
ピンの補正旋回を行う第３の装着ヘッド操作手段として
の補正旋回操作手段65が配設されている。すなわち、前
記移動台14に一体の取付板45上には吸着ピン補正旋回用
パルスモーター70が固定され、移動台14に固定されたブ
ラケット71に対して吸着ピン補正旋回用アーム72が枢着
されている。そして、アーム72の先端に吸着ピン補正旋
回用摩擦車73が枢着されている。該摩擦車73にはプーリ
ー74が一体化されている。そして、前記パルスモーター
70の回転軸に固定されたプーリー75と、前記ブラケット
71のアーム取り付け枢軸に枢支されたプーリー76と、前
記プーリー74と、アーム72の途中に枢着されたプーリー
77との間にタイミングベルト78が張架され、パルスモー
ター70の回転が摩擦車73に伝達されるようになってい
る。前記スライド横バー18には吸着ピン補正旋回用のエ
アーシリンダ79が固定され、該エアーシリンダ79のロッ
ド先端部材80はアーム72に当接している。前記吸着ピン
補正旋回用摩擦車73は、スライド横バー18が前進位置
で、なおかつ前記エアーシリンダ79のロッド80が伸動状
態のときに、第14番目乃至第13番目のステーションS₁₄
〜S₁₃の区間に位置する装着ヘッド７における吸着ピン
（インデックスステーブル５の最も外円周寄り位置とな
っているもの）の摩擦車41と接触するようになってい
る。

前記インデックステーブル５上の各装着ヘッド７の基部
に沿って第４図に示す如く揺動禁止手段85が配置されて
いる。該揺動禁止手段85は、基部（インデックステーブ
ル側）に固定された固定ブロック84と、該ブロック84に
嵌合した出入自在なロックピン86と、ロックピン86に係
合する作動レバー87と、該作動レバー87の先端に枢着さ
れるローラー88と、前記ロックピン86を装着ヘッド７の
本体ブロックに嵌入される向きに前記作動レバー87を付
勢する圧縮ばね89とを備えている。

一方、第４図に示すように前記移動台14とは独立に支持
フレーム11に固着された台141上にはリニアスライド90
のベース部91が固定され、ベース部91に対して摺動自在
なスライド部92の先端に揺動禁止解除カム板93が固着さ
れている。そして、スライド部92は、台141に固定され
た電磁ソレノイド94の操作ロツド95に連結部材96を介し
て連結されている。従って、操作ロッド95の突出時は揺
動禁止解除カム板93が前進位置となり、作動レバー87先
端のローラー88はカム板93により押され、作動レバー87
が第４図で左回りに回動してロックピン86を装着ヘッド
本体ブロックから外して装着ヘッド７を揺動自在にす
る。なお、装着ヘッドの本体ブロック側には装着ヘッド
の揺動角度に対応して例えば90度毎にロックピン86に係
合する穴が形成されている。

第５図及び第６図に示すように、くさび状係止部材100
を具備する同期手段99は、移動台14に固定されたスライ
ドガイド101と、該スライドガイド101により摺動自在に
ガイドされたスライダ102と、該スライダ102上に固定さ
れた同期用エアーシリンダ103と、該エアーシリンダ103
のロッドに固定された係合部材104とを備えている。前
記スライダ102にはくさび状係止部材100が固着されてい
る。また、係止部材104の内側凹溝にはスライド横バー1
8に一体化された取付板105に枢着されているローラー10
6が嵌まっている。

一方、インデックステーブル５側には隣合う装着ヘッド
７の基部フランジ110間に前記くさび状係止部材100が嵌
合可能な隙間111がそれぞれ形成されている。

前記くさび状係止部材100は前記同期用エアーシリンダ1
03のロッドが縮動状態で、なおかつ前記スライド横バー
18が前進状態となったときにインデックステーブル側の
前記隙間111に嵌合し、この結果、移動台14はインデッ
クステーブル５と一体に回転するようになっている。

なお、移動台14のインデックステーブル５に沿った進行
動作はインデックステーブル５と一体に、すなわち同期
して行なわれるが、移動台14のインデックステーブル５
に沿った後退動作は、第１図に示す如く、本体フレーム
４側に軸支された復帰駆動軸120の下端に固着された復
帰アーム121によって行なわれる。すなわち、アーム121
の先端の係合溝122を移動台14に固定された係合ピン123
に係合させることによって、アーム121の右回りの回動
により移動台14をインデックステーブル５の進行方向と
は逆方向に戻すことができる（第１図仮想線Ｌから実線
のアーム位置とする）。

次に実施例の全体的な動作を説明する。

第８図の１番目のステーションS₁でチップ状の電子部品
のプリント基板への装着を実行した装着ヘッド７は、円
盤状インデックステーブル５の５度ずつの矢印Ｆ方向の
間欠回転に伴い順次移動し、供給ユニット８に対向した
59番目乃至20番目のステーションS₅₉乃至S₂₀（各ステー
ションには３個の供給ユニットが配置されている。）に
達し、吸着ピン9A,9B,9Cのうちの指定されたものを用い
て指定された供給ユニットより指示された電子部品を吸
着保持して19番目のステーションS₁₉に達する。

このステーションS₁₉から次のステーションS₁₈に至る間
に装着ヘッド７の原点戻しが行なわれる。すなわち、装
着ヘッド７の原点戻しが必要な場合、第４図の揺動禁止
解除カム板93は当該原点戻しを行うべき装着ヘッド７が
ステーションS₁₉に到着する前に前進位置となり、揺動
禁止手段85のローラー88を押し、ロックピン86と装着ヘ
ッド側本体ブロックとの係合を外し、装着ヘッド７を揺
動自在な状態とする。そして、移動台14上のスライド横
バー18は揺動アーム38の左回りの揺動により前進位置と
なり、くさび状係止部材100のインデックステーブル５
側の隙間111へ嵌合により移動台14はインデックステー
ブル５と一体に動くようにされ、かつ揺動操作手段32に
おける装着ヘッド原点戻し用エアーシリンダ29が予め伸
動状態に設定されていることから原点戻し用歯車23が装
着ヘッド側40に第１図仮想用Ｇのようにかみ合う。そし
て、歯車23は原点戻し用パルスモーター20の回転駆動力
により装着ヘッド７を所定角度、例えば90度だけ揺動さ
せ、第２図の如く電子部品Ｐを保持した吸着ピンがイン
デックステーブル５の最も外円周寄り位置となるように
設定する。

この装着ヘッドの原点戻し動作は、インデックステーブ
ル５の一回の間欠移動期間中に（さらに必要とあらばそ
の前後の停止期間の一部をも使用して）実施されること
になる。

このとき、同時にステーションS₁₇から次のステーショ
ンS₁₆に移動する装着ヘッド７の吸着ピン（9A,9B,9Cの
いずれか）に対して方向旋回が施される。すなわち、電
子部品を保持した吸着ピンの方向旋回が必要な場合、方
向旋回操作手段33におけるエアーシリンダ59が予め伸動
状態に設定されており、スライド横バー18の前進により
吸着ピン方向旋回用摩擦車53は吸着ピン側摩擦車41に接
触し、摩擦車53は方向旋回用パルスモーター50の回転駆
動力により吸着ピンを所定角度、例えば90度だけ回転さ
せ、吸着ピンで保持されている電子部品の姿勢を変換す
る。

同様に、ステーションS₁₄からの次のステーションS₁₃に
移動する装着ヘッド７の装着ピン（9A,9B,9Cのいずれ
か）に対して補正旋回が施される。すなわち、電子部品
を保持した吸着ピンの補正旋回が必要な場合、補正旋回
操作手段65におけるエアーシリンダ79が予め伸動状態に
設定されており、スライド横バー18の前進により吸着ピ
ン方向旋回用摩擦車73は吸着ピン側摩擦車41に接触し、
摩擦車73は補正旋回用パルスモーター70の回転駆動力に
より吸着ピンを微小角度（画像処理により求めた所要
値）だけ回転させ、吸着ピンで保持されている電子部品
の姿勢を補正する。

なお、装着ヘッド原点戻し、吸着ピン方向旋回、吸着ピ
ン補正旋回のうち不要な動作がある場合には、原点戻し
用エアーシリンダ29、方向旋回用エアーシリンダ59、補
正旋回エアーシリンダ79のうち不要な動作に対応したエ
アーシリンダを縮動状態とすれば良い。

インデックステーブル５の１回の間欠回転動作が終了す
ると、スライド横バー18は揺動アーム38により後退位置
になり、くさび状係止部材100がインデックステーブル
５により外され、復帰アーム121により移動台14は円弧
軌跡上を後退して復帰位置に戻る。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の部品装着機の装着ヘッド
操作機構によれば、インデックステーブルの間欠回転と
同期して動く移動台に装着ヘッドを操作する装着ヘッド
操作手段を配設することにより、インデックステーブル
の停止時間を短縮して高速化を図り、ひいては部品の装
着能率を向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る部品装着機の装着ヘッド操作機構
の実施例を示す平面図、第２図は同側断面図、第３図は
揺動操作手段の平面図、第４図は装着ヘッドの揺動禁止
手段及びこれを解除する手段を示す平面図、第５図はく
さび状係止部材を持つ同期手段の平面図、第６図は同側
断面図、第７図は部品装着機の全体構成の概略を示す正
面図、第８図はインデックステーブル及びその周囲のス
テーション説明図である。１……基台、３……プリント基板、４……本体フレー
ム、５……インデックステーブル、７……装着ヘッド、
10……装着ヘッド操作機構、12……円弧状スライドレー
ル、13……スライダ部材、14……移動台、15……リニア
スライド、18……スライド横バー、20,50,70……パルス
モーター、23,40……歯車、32……揺動操作手段、33…
…方向旋回操作手段、41,53,73……摩擦車、29,59,79,1
03……エアーシリンダ、65……補正旋回操作手段、93…
…カム板、100……くさび状係止部材、111……隙間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川公治岐阜県可児市下切姫ケ丘２番地可児工業団地内株式会社大隈鐵工所可児工場内 (56)参考文献特開昭62−55998（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】間欠回転するインデックステーブルの周縁
部に等角度間隔で装着ヘッドを複数個設け、各装着ヘッ
ドに部品吸着用の吸着ピンをそれぞれ設け、所定位置の
前記装着ヘッドを前記インデックステーブルの外部より
操作する部品装着機の装着ヘッド操作機構において、前記インデックステーブルに沿って配置されかつ前記イ
ンデックステーブルの間欠回転と同心の円弧移動軌跡上
を前進後退動作する移動台に装着ヘッド操作手段を配設
し、前記インデックステーブルの間欠回転に同期して前
記移動台が前記インデックステーブルと一定位置を保ち
前進移動する期間と停止期間の一部とを前記装着ヘッド
操作手段が前記装着ヘッドを操作可能な期間としたこと
を特徴とする部品装着機の装着ヘッド操作機構。
【請求項２】前記移動台はくさび状係止部材を具備し、
前記インデックステーブル側に前記くさび状係止部材を
係合させた期間は前記インデックステーブルと一体に回
転するものである請求項１記載の部品装着機の装着ヘッ
ド操作機構。