JPH0810796B2 - Suction head of chip component mounting device - Google Patents

Suction head of chip component mounting device

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JPH0810796B2
JPH0810796B2 JP3278937A JP27893791A JPH0810796B2 JP H0810796 B2 JPH0810796 B2 JP H0810796B2 JP 3278937 A JP3278937 A JP 3278937A JP 27893791 A JP27893791 A JP 27893791A JP H0810796 B2 JPH0810796 B2 JP H0810796B2
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shaft
inner shaft
outer shaft
suction
suction head
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藤 宏 加
塚 佳 久 岩
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、部品供給部に配列され
たチップ電子部品を自動的にプリント基板に装着するチ
ップ部品装着装置の吸着ヘッドに関するもので、チップ
部品の外、これと同様に小さな部品を供給部から所定の
他の位置に移動させる搬送装置の吸着ヘッドに適用して
有効なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a suction head of a chip component mounting apparatus for automatically mounting chip electronic components arranged in a component supply unit on a printed circuit board. It is effective when applied to a suction head of a transfer device that moves a small component from a supply unit to another predetermined position.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント基板を間欠的に搬送するコンベ
ア上に、このコンベアと平行な水平面内をX軸、Y軸方
向に高速で移動するヘッド支持部を設け、部品供給部に
配列されたチップ部品を吸着してプリント基板上の所定
位置に、所定の方向に向けて移し換える吸着ヘッドを上
記ヘッド支持部に設けたチップ部品装着装置が知られて
いる。この吸着ヘッドは、チップ部品を吸着する吸着ノ
ズルと、この吸着ノズルに吸着されたチップ部品を挾み
込んで吸着ノズルに対するチップ部品の位置決めを行う
複数本の修正アームとを備え、さらに、修正アームを互
いに連動して開閉させるためのリンク式の開閉機構が付
加されている。また、吸着ノズルの昇降動作と修正アー
ムの開閉動作とは所定の手順に従ったシーケンス動作で
あるが、この従来技術においては吸着ノズルを昇降させ
る駆動部と修正アームを開閉させる駆動部とをそれぞれ
設け、これらをマイコンのプログラム制御によって制御
して、上記のシーケンス動作を行わせている。以上の従
来技術においては、上記開閉機構がリンク式であるた
め、リンク機構が吸着ヘッドの半径方向外方に張り出す
ので、吸着ヘッドを複数個並べるについては吸着ヘッド
相互の干渉を避けるために吸着ヘッドの間隔を大きくせ
ざるを得ず、その分ヘッド支持部が大型化し、軽量化が
困難である。
2. Description of the Related Art On a conveyor for intermittently carrying a printed circuit board, a head supporting section for moving at high speed in the X-axis and Y-axis directions in a horizontal plane parallel to the conveyor is provided, and chips arranged in a component supply section. 2. Description of the Related Art There is known a chip component mounting apparatus in which a suction head that sucks a component and transfers it to a predetermined position on a printed circuit board in a predetermined direction is provided on the head support portion. The suction head includes a suction nozzle that sucks a chip component, and a plurality of correction arms that sandwich the chip component that is sucked by the suction nozzle to position the chip component with respect to the suction nozzle. A link-type opening / closing mechanism for opening / closing in cooperation with each other is added. Further, the raising / lowering operation of the suction nozzle and the opening / closing operation of the correction arm are sequence operations according to a predetermined procedure. In this conventional technique, a drive unit for moving the suction nozzle up and down and a drive unit for opening / closing the correction arm are respectively provided. They are provided and controlled by program control of a microcomputer to perform the above sequence operation. In the above conventional technology, since the opening / closing mechanism is a link type, the link mechanism projects outward in the radial direction of the suction heads. Therefore, when a plurality of suction heads are arranged, suction is performed in order to avoid mutual interference of the suction heads. Inevitably, the head interval must be increased, and the head support portion is accordingly increased in size, making it difficult to reduce the weight.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ヘッド支持
部はガイドレールに沿って、X軸、Y軸方向に高速で移
動して吸着ヘッドをプリント基板上の所定の位置に移動
させるものであるが、その作動速度を速め、停止位置の
精度を向上させるためには、ヘッド支持部の慣性を小さ
くすること、即ち、ヘッド支持部の軽量化が必要であ
る。吸着ヘッドの軽量化を図ることによってヘッド支持
部が著しく軽量化されるので、上記の要請に応えるため
には、吸着ヘッド駆動機構、修正アーム駆動機構を単純
化して軽量化することが効果的である。さらに、吸着ヘ
ッド駆動部と修正アーム駆動部とのシーケンス制御をよ
り単純にすることが吸着ノズルの昇降動作と修正アーム
の開閉動作とのシーケンス動作の高速化、円滑化のた
め、および両駆動部制御装置のコスト低減のために必要
である。この要請に応えるためには、吸着ヘッドの駆動
と修正アームの駆動とを単一の駆動部によって駆動でき
るようにすることが効果的である。本発明は、上記の両
要請に応えるために、吸着ヘッド駆動機構、修正アーム
駆動機構を単純化して軽量化すると共に、吸着ヘッドの
駆動と修正アームの駆動とを単一の駆動部によって駆動
できるようにすることをその課題とするものである。
By the way, the head support moves along the guide rail in the X-axis and Y-axis directions at high speed to move the suction head to a predetermined position on the printed circuit board. In order to increase the operating speed and improve the accuracy of the stop position, it is necessary to reduce the inertia of the head supporting portion, that is, reduce the weight of the head supporting portion. The weight of the suction head is significantly reduced by reducing the weight of the head support. Therefore, in order to meet the above requirements, it is effective to simplify and reduce the weight of the suction head drive mechanism and the correction arm drive mechanism. is there. Furthermore, to simplify the sequence control between the suction head drive unit and the correction arm drive unit to speed up and facilitate the sequence operation of the lifting and lowering operation of the suction nozzle and the opening and closing operation of the correction arm, and both drive units. It is necessary to reduce the cost of the control device. In order to meet this demand, it is effective to drive the suction head and the correction arm by a single drive unit. In order to meet both of the above requirements, the present invention simplifies and reduces the weight of the suction head drive mechanism and the correction arm drive mechanism, and drives the suction head and the correction arm by a single drive unit. The task is to do so.

【0004】[0004]

【課題を解決するために講じた手段】上記課題を解決す
るために講じた手段は次の要素(イ)〜(ニ)によって
構成されるものである。 (イ)下端に吸着ノズルを有する内側シャフトと修正ア
ームを開閉操作するカム面を下端に有する外側シャフト
とを同心状にし、両シャフトを互いに上下動自在かつ吸
着ヘッド本体に対して上下動自在に吸着ヘッド本体の支
持孔に嵌合保持させたこと、 (ロ)外側シャフトに固定された駆動ピストンを吸着ヘ
ッド本体のシリンダに上下動自在に嵌合させたこと、 (ハ)外側シャフトの内側シャフトに対する下降動を規
制する第1ストッパを内側シャフト下端に設け、内側シ
ャフトの上下ストロークを規制する第2ストッパを吸着
ヘッド本体と内側シャフト上端間に設けたこと、 (ニ)内側シャフトを上方に付勢するリターンばねを外
側シャフト上端と内側シャフト上端間に設けたこと。
Means taken for solving the problems Means taken for solving the above problems are constituted by the following elements (a) to (d). (A) The inner shaft having a suction nozzle at the lower end and the outer shaft having a cam surface at the lower end for opening and closing the correction arm are concentric so that both shafts can move up and down and vertically with respect to the suction head body. (B) The drive piston fixed to the outer shaft was fitted in the support hole of the suction head main body so that it could move up and down in the cylinder of the suction head main body, and (c) the inner shaft of the outer shaft. A first stopper that restricts the downward movement of the inner shaft is provided at the lower end of the inner shaft, and a second stopper that restricts the vertical stroke of the inner shaft is provided between the suction head body and the upper end of the inner shaft. A return spring that urges is provided between the upper end of the outer shaft and the upper end of the inner shaft.

【0005】[0005]

【作 用】駆動ピストンによって外側シャフトが下降す
るとき、その初期動作によってその下端のカム面で修正
アームが拡開され、その後外側シャフトの下端面が内側
シャフト下端の第1ストッパに当接して内側シャフトを
降下させる。この内側シャフトは、吸着ヘッド本体と内
側シャフト上端間に設けた第2ストッパによる規制位置
まで下降するが、この降下によってその先端の吸着ノズ
ルがチップ部品に当接し、チップ部品が吸着ノズルに吸
着される。チップ部品を吸着ノズルに吸着させて後、駆
動ピストンが上昇され、外側シャフトが上昇を開始す
る。この上昇動作の前半において、内側シャフトは上記
リターンばねによって上方に付勢されているので、吸着
ヘッド本体と内側シャフト上端間に設けた第2ストッパ
による規制位置まで外側シャフトと共に上昇する。その
後は、外側シャフトのみが上記リターンばねを圧縮しな
がら上昇し続け、その下端のカム面が修正アームから外
れる。これによって、修正アームが閉じて吸着ノズルに
吸着されたチップ部品をノズル中心に移動させ、その位
置においてしっかりと把持する。ヘッド支持部を所定の
位置に移動させてから、再び上記駆動ピストンを下降さ
せる。この場合に動作は前記の場合と同様である。即
ち、外側シャフトの下降動作の初期において、外側シャ
フトのみが下降して修正アームによるチップ部品に対す
る把持を解放し、外側シャフトの先端によって内側シャ
フト下端の第1ストッパを介して内側シャフトを下降さ
せてその先端の吸着ノズルに吸着されたチップ部品をプ
リント基板上に載せ、その後ノズルからチップ部品を解
放する。以上のとおり、吸着ヘッド本体内に組み込まれ
た単一のピストンによって、外側シャフトと内側シャフ
トとを機械的に連動させて順次作動させることができる
ので、駆動ピストンの運動を外側シャフト、内側シャフ
トに伝達するための伝達機構が一切不要であり、駆動ピ
ストンも一つですむ。したがって、吸着ノズルを昇降さ
せるための駆動機構、修正アームを開閉させるための駆
動機構が極めて単純化、コンパクト化、軽量化され、上
記の一連の動作を制御する制御が一つのピストンの上下
動を制御するだけの極めて単純なものであるので、その
制御装置の製作コストは著しく低減される。
[Operation] When the outer shaft is lowered by the drive piston, the initial arm causes the cam surface at the lower end to expand the correction arm, and then the lower end surface of the outer shaft abuts the first stopper at the lower end of the inner shaft and Lower the shaft. The inner shaft descends to a position regulated by a second stopper provided between the suction head body and the upper end of the inner shaft. Due to this lowering, the suction nozzle at the tip of the inner shaft comes into contact with the chip component and the chip component is sucked by the suction nozzle. It After attracting the chip component to the suction nozzle, the drive piston is raised and the outer shaft starts to rise. In the first half of this raising operation, since the inner shaft is biased upward by the return spring, it is raised together with the outer shaft to the regulated position by the second stopper provided between the suction head body and the upper end of the inner shaft. After that, only the outer shaft continues to move upward while compressing the return spring, and the cam surface at the lower end thereof is disengaged from the correction arm. As a result, the correction arm is closed and the chip component sucked by the suction nozzle is moved to the center of the nozzle and firmly held at that position. After moving the head support to a predetermined position, the drive piston is lowered again. In this case, the operation is similar to the above case. That is, in the initial stage of the lowering operation of the outer shaft, only the outer shaft descends to release the correction arm from gripping the chip component, and the tip of the outer shaft lowers the inner shaft through the first stopper at the lower end of the inner shaft. The chip component sucked by the suction nozzle at the tip is placed on the printed board, and then the chip component is released from the nozzle. As described above, the outer piston and the inner shaft can be mechanically interlocked and sequentially actuated by a single piston incorporated in the suction head main body, so that the movement of the drive piston can be performed on the outer shaft and the inner shaft. No transmission mechanism is required for transmission, and only one drive piston is required. Therefore, the drive mechanism for moving up and down the suction nozzle and the drive mechanism for opening and closing the correction arm are extremely simplified, made compact, and lightweight, and the control for controlling the series of operations described above controls the vertical movement of one piston. Since it is extremely simple to control, the manufacturing cost of the control device is significantly reduced.

【0006】[0006]

【実 施 例】以下本発明を、図面に示す一実施例にも
とづいて説明する。図11は装置の側面を示し、そのキ
ャビネット1の上面には、搬送路としてのコンベア2が
水平に設置されている。コンベア2上にはその一方側か
らプリント基板3が搬送され、このコンベア2の送りは
プリント基板3がチップ部品装着ポジションPに至っ
た時点で一時的に停止される。コンベア2の上方にはフ
レーム4が配置されており、このフレーム4はコンベア
2と直交するガイドレール5、5に案内されて、コンベ
ア2と平行な水平面内をコンベア2と直交する方向、つ
まりY方向に往復動される。そして、このフレーム4の
一端部には、ガイドレール5、5と平行な親ねじ6が噛
み合っており、この親ねじ6をモータ7で回転させるこ
とにより、フレーム4にY方向への送りが与えられる。
また、フレーム4にはヘッド支持部8が支持されてお
り、このヘッド支持部8はコンベア2に沿うガイドレー
ル9に案内されて、コンベア2の送り方向に沿うX方向
に往復動される。このヘッド支持部8にはガイドレール
9と平行な親ねじ10が噛み合っており、この親ねじ1
0をモータ11で回転させることにより、ヘッド支持部
8にX方向への送りが与えられる。従って、ヘッド支持
部8は上記フレーム4のY方向への送りと相まって、コ
ンベア2と平行な水平面内を任意な位置に移動される。
一方、上記キャビネット1上には、コンベア2を挾んだ
両側に位置して、部品供給部12が設けられている。本
実施例の部品供給部12は、リールに巻回された粘着テ
ープ13に例えば直方体形状をなすチップ部品14・・
・を等間隔に配置したもので、この粘着テープ13の繰
り出し端には、図2に示すように粘着テープ13を間欠
的に送り出すラチェット式の送り機構16が組み込まれ
ている。送り機構16はつめ車17及びこのつめ車17
に引掛かるつめ18を有した入力車19を備え、上記つ
め車17は粘着テープ13の送り孔に噛み合う送り車
(図示せず)と一体に回転される。そして、入力車19
は押圧ロッド20が下方に押し込まれることによって矢
印A方向に一定角度回転されると共に、その後、ばね2
1によって引き戻され、この際、つめ18がつめ車17
を矢印B方向に一定角度回転させる。このつめ車17の
回転により、粘着テープ13が一定のピッチで繰り出さ
れ、その先端部のチップ部品14が吸着ポジションP
に位置されるようになっている。ところで、上記ヘッド
支持部8には、3個の吸着ヘッド22・・が並設されて
いる。この吸着ヘッド22は上記吸着ポジションP
位置されたチップ部品14を、チップ部品装着ポジショ
ンPにあるプリント基板3の所定位置に移し換えるも
のであり、以下この吸着ヘッド22の詳細について、図
1ないし図6を参照しつつ説明する。即ち、図中符号2
3はヘッド本体であり、上記ヘッド支持部8に支持され
ている。ヘッド本体23内にはシリンダ24及びこのシ
リンダ24よりも大径な装着孔25が上下方向に沿って
同軸的に形成されており、ヘッド本体23の上面にはシ
リンダ24の上端開口部を閉塞する蓋部材26が被着さ
れていると共に、装着孔25内にはシリンダ24の下端
開口部を塞ぐ中間部材27が嵌合されている。装着孔2
5の内側にはスリーブ28及び軸受29を介して円筒状
のガイド30が同軸状に軸支されており、このガイド3
0の下端部は装着孔25の下方に導出されている。そし
て、シリンダ24及びガイド30内には中空のシャフト
部品31が同軸状に挿通されている。このシャフト部品
31は、外側シャフト32と内側シャフト33とを軸方
向に摺動可能に嵌合した二重構造をなし、内側シャフト
33の内部には軸方向に沿って真空通路34が形成され
ている。このシャフト部品31の上端部は端部材26を
貫通して上方に導出されていると共に、内側シャフト3
3の上端部は外側シャフト32よりも上方に突出されて
おり、この内側シャフト33の上端部には軸受35を介
して端部キャップ36が嵌合されている。そして、内側
シャフト33内の真空通路34は、端部キャップ36に
連なるホース37及びヘッド本体23内の連通路38を
介して真空ポンプ39に連なっている。また、内側シャ
フト33の下端部は、外側シャフト32よりも下方に導
出されており、この導出部分の外周には、外側シャフト
32の下端面から軸方向に距離L隔てた位置に、外側
シャフト32の下端が当接するゴム製のダンパ(第1ス
トッパ)40が固定されている。内側シャフト33の下
端面に開口する真空通路34の下端開口部内には、チッ
プ部品14を吸着する吸着ノズル41が装着されてお
り、この吸着ノズル41はコイルばね42を介して軸方
向に上下動可能に嵌合されて、チップ部品14の大きさ
や形状が変わった場合に、その高さ変化分を吸収し得る
ようになっている。上記外側シャフト32の外周には、
シリンダ24内を上部室43と下部室44とに区画する
ピストン45が取付けられている。これら上部室43及
び下部室44は夫々エアー供給路47、47を介してエ
アーポンプ46、46に連なっており、この上部室43
又は下部室44への空気の供給を切換えることにより、
ピストン45と共に外側シャフト32が昇降動される。
また、端部キャップ36に設けたブラケット50には、
内側シャフト33の昇降動をガイドする二本のガイドシ
ャフト51、51が連結されている。ガイドシャフト5
1、51はヘッド本体23を摺動自在に貫通してシャフ
ト部品31よりも下方に延びており、その一方の下端部
は、吸着ヘッド22が吸着ポジションPに位置された
際に、送り機構16の押圧ロッド20と対抗される。な
お、内側シャフト33及びガイドシャフト51、51
は、リターンばね52を介して上方に付勢されている。
シャフト部品31が貫通する端部材26には、ストロー
ク調整用の調整ねじ53がねじ込まれている。この調整
ねじ53の上部はブラケット50を上下方向に貫通して
おり、この調整ねじ53にはブラケット50の上面及び
下面に当接して内側シャフト33とガイドシャフト5
1、51のストローク量を規制する第2ストッパ54、
55が取付けられている。ブラケット50の下面に当接
する上記ストッパ55は、この下面から距離L隔てた
位置に設けられている。従って、内側シャフト33は、
そのダンパ(第1ストッパ)40に外側シャフト32の
下端部が当接することで、外側シャフト32と一体的に
降下を開始し、この外側シャフト32及びピストン45
のストローク量Lは、L+Lとなる。また、外側シ
ャフト32及び内側シャフト33の外周面は、ガイド3
0を貫通する部分において、平坦に切欠かれており、こ
れら両シャフト32、33の平坦面32a、33aは図
6に示すように同一平坦面となっている。そして、ガイ
ド30には上記平坦面32a、33aに転接する回り止
めピン57が軸支されており、この回り止めピン57に
よって、ガイド30、外側シャフト32及び内側シャフ
ト33の三者が軸方向に相対的に摺動自在でありなが
ら、軸回り方向には一体的に回動可能に連結されてい
る。このガイド30の外周部にはジョイント60を介し
てエアーシリンダ62のピストンロッド63が連結され
ており、このピストンロッド63の突没により、ガイド
30、外側シャフト32及び内側シャフト33が軸回り
方向に例えば90°の範囲内で一体に回動される。とこ
ろで、上記ガイド30の下端部には、吸着ノズル41に
吸着されたチップ部品14の位置決めを行う四本の修正
アーム63a、63b及び64a、64bが周方向に等
間隔を存して配置されている。これら修正アーム63
a、63b及び64a、64bは径方向に対向する二本
を一組としたもので、その上端部はガイド30の下端部
に形成したスリット65・・・内に入り込むと共に、枢
軸66を介してガイド30の径方向に回動可能に支持さ
れている。そして、修正アーム63a、63b、64
a、64bの下端部には、チップ部品14の相対向する
二面を挾み込む挾持片67が固定されていると共に、上
端部には上記ガイド30よりも径方向外側に突出するレ
バー部68が一体に形成されている。このような修正ア
ーム63a、63b、64a、64bは、シャフト部品
31の外側を囲んで位置されており、そのシャフト部品
31を挾んで対向し合う面には、外側シャフト32が降
下した際に、この外側シャフト32の下端部外周面に接
するカム69が突設されている。カム69は下方に進む
にしたがって内側に張出しており、このカム69の形状
に応じて修正アーム63a、63b、64a、64bの
下端部が径方向外側に向かって拡開される。また、上記
ガイド30の下端部外周面には、修正アーム63a、6
3b、64a、64bを閉じ方向に付勢するスリーブ7
0が軸方向に摺動可能に嵌合されている。本実施例のス
リーブ70は、一方の組の修正アーム63a、63bを
連動させる内側スリーブ71と、他方の組の修正アーム
64a、64bを連動させる外側スリーブ72との二重
構造をなし、各スリーブ71、72はリターンばね73
によって下向きに付勢されて、その下端部が上記レバー
部68に当接されている。この場合、内側スリーブ71
の下端部には、他方の組の修正アーム64a、64bの
レバー部68との干渉を避けるための凹部74が形成さ
れていると共に、外側スリーブ72の下端部には、一方
の組の修正アーム63a、63bのレバー部68との干
渉を避けるための凹部75が形成されており、このた
め、修正アーム63a、63b及び64a、64bは、
組毎に独立して閉じ方向に付勢されている。なお、各修
正アーム63a、63b、64a、64bには、これら
が閉じる際に内側シャフト33の下端部外周に当接する
ダンパ80が付設されている。このダンパ80はコイル
ばね81を介して修正アーム63a、63b、64a、
64bの開閉方向にスライド可能に装着されており、こ
のダンパ80によって挾持片67がチップ部品14を挾
み込む際の衝撃が吸収緩和される。このような構成にお
いて、ヘッド支持部8のXY方向への移動により、吸着
ヘッド22が吸着ポジションPで停止すると、エアー
ポンプ46を通じて上部室43に空気が供給され、外側
シャフト32及びガイドシャフト51、51が降下を開
始する。この降下により外側シャフト32の外周面がカ
ム69に接触し、図8に示すように修正アーム63a、
63b、64a、64bがスリーブ71、72の付勢力
に抗して開き始める。そして、外側シャフト32がダン
パ(第1ストッパ)40に当接すると、内側シャフト3
3も一体に降下を開始し、吸着ノズル41が挾持片67
間から下方に突出すると共に、一方のガイドシャフト5
1が押圧ロッド20を押し込み、ガイドシャフト51の
上昇に伴ってチップ14を吸着ポジションPに送り出
すように送り機構16を作動する。内側シャフト33が
最下位にまでストロークされて、吸着ノズル41がチッ
プ部品14の上面を吸着すると、上部室43内の排気が
行われると同時に、下部室44内にエアーポンプ46か
ら空気が供給される。このことにより、外側シャフト3
2が上昇を開始すると共に、内側シャフト33もリター
ンばね52により上昇し、粘着テープ13からチップ部
品14がピックアップされる。そして、この場合、修正
アーム63a、63b、64a、64bはスリーブ7
1、72によって常時閉じ方向の付勢力を受けて、その
カム69が外側シャフト32に接しているから、外側シ
ャフト32が上昇すると、修正アーム63a、63b、
64a、64bはカム69の形状に応じて徐々に閉じ始
める。挟持片67がチップ部品14の側面を互いに直交
する方向から挾み込んだ時点で吸着ノズル41に対する
チップ部品14の幅及び長手方向の位置合わせ、つまり
心出しがなされる。次に、上記ヘッド支持部8が再びX
Y方向に移動し、チップ部品14を吸着した吸着ヘッド
22がチップ部品装着ポジションPにあるプリント基
板3上の所定位置で停止されると、エアーシリンダ62
によって吸着ノズル41と修正アーム63a、63b、
64a、64bが90゜の範囲内で一体に回動され、チ
ップ部品14の装着方向の選択がなされる。引き続いて
下部室44内の排気と同時に、上部室43に空気が供給
され、シャフト部品31が降下を開始すると、修正アー
ム63a、63b、64a、64bが再び開き始め、図
7に示すように吸着ノズル41に吸着されたチップ部品
14がプリント基板3の所定位置に載置される。そし
て、この後、チップ部品14の吸着が解除され、プリン
ト基板3上への装着が完了する。なお、図7中符号Bは
チップ部品14を固着する接着剤を示す。
EXAMPLES The present invention will be described below based on an example shown in the drawings. FIG. 11 shows a side surface of the apparatus, and a conveyor 2 as a transfer path is horizontally installed on the upper surface of the cabinet 1. The printed circuit board 3 is conveyed onto the conveyor 2 from one side thereof, and the feeding of the conveyor 2 is temporarily stopped when the printed circuit board 3 reaches the chip component mounting position P 1 . A frame 4 is arranged above the conveyor 2, and the frame 4 is guided by guide rails 5 and 5 which are orthogonal to the conveyor 2 and in a horizontal plane parallel to the conveyor 2 in a direction orthogonal to the conveyor 2, that is, Y Is reciprocated in the direction. A lead screw 6 parallel to the guide rails 5 and 5 meshes with one end of the frame 4, and the lead screw 6 is rotated by a motor 7 to feed the frame 4 in the Y direction. To be
A head support portion 8 is supported by the frame 4, and the head support portion 8 is guided by a guide rail 9 along the conveyor 2 and reciprocates in the X direction along the feeding direction of the conveyor 2. A lead screw 10 parallel to the guide rail 9 is engaged with the head support portion 8.
By rotating 0 with the motor 11, the head support 8 is fed in the X direction. Therefore, the head supporting portion 8 is moved to an arbitrary position in the horizontal plane parallel to the conveyor 2 together with the feeding of the frame 4 in the Y direction.
On the other hand, a component supply unit 12 is provided on the cabinet 1 on both sides of the conveyor 2 in between. The component supply unit 12 of this embodiment includes a chip component 14 having a rectangular parallelepiped shape on the adhesive tape 13 wound around a reel.
Are arranged at equal intervals, and a ratchet type feeding mechanism 16 for intermittently feeding the adhesive tape 13 is incorporated at the feeding end of the adhesive tape 13 as shown in FIG. The feed mechanism 16 is a ratchet wheel 17 and this ratchet wheel 17
An input wheel 19 having a hook 18 hooked at the front is provided, and the above-mentioned hook wheel 17 is rotated integrally with a feed wheel (not shown) that meshes with the feed hole of the adhesive tape 13. And the input vehicle 19
Is rotated by a certain angle in the direction of arrow A by pushing the push rod 20 downward, and then the spring 2
1 is pulled back, and at this time, the pawl 18 is moved to the pawl wheel 17
Is rotated by a certain angle in the direction of arrow B. By the rotation of the ratchet wheel 17, the adhesive tape 13 is fed out at a constant pitch, and the chip component 14 at the tip portion thereof is sucked at the suction position P 2.
It is located in. By the way, the head support portion 8 is provided with three suction heads 22. The suction head 22 transfers the chip component 14 located at the suction position P 2 to a predetermined position on the printed circuit board 3 at the chip component mounting position P 1 , and the details of the suction head 22 will be described below. A description will be given with reference to FIGS. That is, reference numeral 2 in the drawing
Reference numeral 3 denotes a head main body, which is supported by the head support portion 8. A cylinder 24 and a mounting hole 25 having a diameter larger than that of the cylinder 24 are coaxially formed in the head main body 23 along the vertical direction, and the upper end opening of the cylinder 24 is closed on the upper surface of the head main body 23. A lid member 26 is attached, and an intermediate member 27 that closes the lower end opening of the cylinder 24 is fitted in the mounting hole 25. Mounting hole 2
A cylindrical guide 30 is coaxially supported inside the shaft 5 through a sleeve 28 and a bearing 29.
The lower end of 0 is led out below the mounting hole 25. A hollow shaft component 31 is coaxially inserted into the cylinder 24 and the guide 30. The shaft part 31 has a double structure in which an outer shaft 32 and an inner shaft 33 are fitted so as to be slidable in the axial direction, and a vacuum passage 34 is formed in the inner shaft 33 along the axial direction. There is. The upper end of the shaft part 31 penetrates the end member 26 and is led out upward, and the inner shaft 3
The upper end of 3 projects above the outer shaft 32, and an end cap 36 is fitted to the upper end of the inner shaft 33 via a bearing 35. The vacuum passage 34 in the inner shaft 33 is connected to a vacuum pump 39 via a hose 37 connected to the end cap 36 and a communication passage 38 in the head body 23. Further, the lower end of the inner shaft 33 is led out below the outer shaft 32, and the outer shaft 32 has an outer periphery at a position axially separated from the lower end surface of the outer shaft 32 by a distance L 1 from the lower end face of the outer shaft 32. A rubber damper (first stopper) 40 with which the lower end of 32 abuts is fixed. An adsorption nozzle 41 that adsorbs the chip component 14 is mounted in the lower end opening of the vacuum passage 34 that opens to the lower end surface of the inner shaft 33. The adsorption nozzle 41 moves up and down in the axial direction via a coil spring 42. When the size and shape of the chip part 14 are changed by being fitted as much as possible, the height change can be absorbed. On the outer periphery of the outer shaft 32,
A piston 45 that partitions the inside of the cylinder 24 into an upper chamber 43 and a lower chamber 44 is attached. The upper chamber 43 and the lower chamber 44 are connected to air pumps 46, 46 via air supply passages 47, 47, respectively.
Alternatively, by switching the air supply to the lower chamber 44,
The outer shaft 32 is moved up and down together with the piston 45.
Further, the bracket 50 provided on the end cap 36 includes
Two guide shafts 51, 51 that guide the up-and-down movement of the inner shaft 33 are connected. Guide shaft 5
Reference numerals 1 and 51 extend slidably through the head main body 23 and extend below the shaft component 31, and one lower end portion of the feed mechanism is a feed mechanism when the suction head 22 is positioned at the suction position P 2. Opposed to 16 push rods 20. The inner shaft 33 and the guide shafts 51, 51
Are urged upward through the return spring 52.
An adjusting screw 53 for stroke adjustment is screwed into the end member 26 through which the shaft component 31 penetrates. The upper part of the adjusting screw 53 penetrates the bracket 50 in the vertical direction.
A second stopper 54 for restricting the stroke amount of 1, 51,
55 is attached. The stopper 55 that abuts the lower surface of the bracket 50 is provided at a position separated from the lower surface by a distance L 2 . Therefore, the inner shaft 33 is
When the lower end portion of the outer shaft 32 comes into contact with the damper (first stopper) 40, the descent is started integrally with the outer shaft 32, and the outer shaft 32 and the piston 45
The stroke amount L is L 1 + L 2 . Further, the outer peripheral surfaces of the outer shaft 32 and the inner shaft 33 have guides 3
The portion that penetrates 0 is notched flat, and the flat surfaces 32a and 33a of both shafts 32 and 33 are the same flat surface as shown in FIG. A detent pin 57 that is in rolling contact with the flat surfaces 32a and 33a is axially supported by the guide 30, and the detent pin 57 causes the guide 30, the outer shaft 32, and the inner shaft 33 to move in the axial direction. While being relatively slidable, they are connected so as to be integrally rotatable in the direction around the axis. A piston rod 63 of an air cylinder 62 is connected to an outer peripheral portion of the guide 30 via a joint 60, and the guide 30, the outer shaft 32, and the inner shaft 33 move in the axial direction by the protrusion and retraction of the piston rod 63. For example, they are integrally rotated within a range of 90 °. By the way, at the lower end of the guide 30, four correction arms 63a, 63b and 64a, 64b for positioning the chip component 14 sucked by the suction nozzle 41 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. There is. These correction arms 63
a, 63b and 64a, 64b are two sets facing each other in the radial direction, and the upper end of the a, 63b and 64a, 64b enter into the slits 65 ... Formed in the lower end of the guide 30 and through the pivot 66. The guide 30 is supported so as to be rotatable in the radial direction. Then, the correction arms 63a, 63b, 64
A holding piece 67 for holding two opposite surfaces of the chip component 14 is fixed to the lower end portions of the a and 64b, and a lever portion 68 projecting radially outward from the guide 30 is provided at the upper end portion. Are integrally formed. Such correction arms 63a, 63b, 64a, 64b are positioned so as to surround the outer side of the shaft component 31, and the outer shaft 32 descends on the surfaces facing each other with the shaft component 31 interposed therebetween. A cam 69 is provided so as to project from the outer peripheral surface of the lower end portion of the outer shaft 32. The cam 69 projects inward as it goes downward, and the lower ends of the correction arms 63a, 63b, 64a, 64b expand radially outward in accordance with the shape of the cam 69. Further, on the outer peripheral surface of the lower end portion of the guide 30, the correction arms 63a and 6a are provided.
Sleeve 7 for urging 3b, 64a, 64b in the closing direction
0 is fitted so as to be slidable in the axial direction. The sleeve 70 of the present embodiment has a double structure of an inner sleeve 71 that interlocks the correction arms 63a and 63b of one set and an outer sleeve 72 that interlocks the correction arms 64a and 64b of the other set. 71 and 72 are return springs 73
Is urged downward by the lower end portion of the lever portion 68 to abut. In this case, the inner sleeve 71
The lower end of the outer sleeve 72 is formed with a recess 74 for avoiding interference with the lever portion 68 of the correction arms 64a, 64b of the other set, and the lower end of the outer sleeve 72 has one set of correction arms. A concave portion 75 is formed to avoid interference with the lever portion 68 of the 63a and 63b. Therefore, the correction arms 63a and 63b and 64a and 64b are
Each group is independently biased in the closing direction. It should be noted that each of the correction arms 63a, 63b, 64a, 64b is provided with a damper 80 that comes into contact with the outer periphery of the lower end portion of the inner shaft 33 when these are closed. The damper 80 includes correction arms 63a, 63b, 64a,
It is mounted slidably in the opening / closing direction of 64b, and the damper 80 absorbs and relaxes the shock when the holding piece 67 holds the chip component 14. In such a configuration, when the suction head 22 stops at the suction position P 2 due to the movement of the head support portion 8 in the XY directions, air is supplied to the upper chamber 43 through the air pump 46, and the outer shaft 32 and the guide shaft 51. , 51 starts descending. Due to this lowering, the outer peripheral surface of the outer shaft 32 comes into contact with the cam 69, and as shown in FIG.
63b, 64a, 64b start to open against the biasing force of the sleeves 71, 72. When the outer shaft 32 contacts the damper (first stopper) 40, the inner shaft 3
3 also starts descending integrally, and the suction nozzle 41 holds the gripping piece 67.
One of the guide shafts 5 protrudes downward from the space
1 pushes the push rod 20 and operates the feed mechanism 16 so as to feed the tip 14 to the suction position P 2 as the guide shaft 51 moves up. When the inner shaft 33 is stroked to the lowest position and the suction nozzle 41 sucks the upper surface of the chip component 14, the inside of the upper chamber 43 is exhausted, and at the same time, the air is supplied from the air pump 46 into the lower chamber 44. It As a result, the outer shaft 3
2, the inner shaft 33 also rises by the return spring 52, and the chip component 14 is picked up from the adhesive tape 13. In this case, the correction arms 63a, 63b, 64a, 64b are the sleeve 7
When the outer shaft 32 moves up, the correction arms 63a, 63b,
64a and 64b gradually start to close depending on the shape of the cam 69. When the holding pieces 67 sandwich the side surfaces of the chip component 14 from the directions orthogonal to each other, the width and the longitudinal direction of the chip component 14 are aligned with the suction nozzle 41, that is, centering is performed. Then, the head support portion 8 is again moved to X
When the suction head 22 that has moved in the Y direction and suctioned the chip component 14 is stopped at a predetermined position on the printed circuit board 3 at the chip component mounting position P 1 , the air cylinder 62 is pressed.
The suction nozzle 41 and the correction arms 63a, 63b,
64a and 64b are integrally rotated within the range of 90 °, and the mounting direction of the chip component 14 is selected. Subsequently, when the air is supplied to the upper chamber 43 at the same time as the exhaust of the lower chamber 44 and the shaft component 31 starts descending, the correction arms 63a, 63b, 64a, 64b start to open again, and as shown in FIG. The chip component 14 sucked by the nozzle 41 is placed at a predetermined position on the printed circuit board 3. Then, after this, the suction of the chip component 14 is released, and the mounting on the printed circuit board 3 is completed. Note that reference numeral B in FIG. 7 indicates an adhesive agent for fixing the chip component 14.

【0007】[0007]

【効 果】本発明の前記課題は新規である。したがっ
て、この課題を解決して、吸着ヘッド駆動機構、修正ア
ーム駆動機構を単純化して軽量化すると共に、吸着ヘッ
ドの駆動と修正アームの駆動とを単一の駆動部によって
駆動でき、これによって、ヘッド支持部の起動、停止動
作を迅速、円滑にすることができること、および停止位
置の精度を向上させることができ、さらに吸着ヘッド駆
動部と修正アーム駆動部とのシーケンス制御を、1つの
駆動ピストンの上昇下降制御というプログラム制御を要
しない簡単な制御によって行うことができるので、ヘッ
ド支持部の移動速度を速くしてその稼働能率を著しく向
上できることが、本発明の最大の特有の効果である。ま
た、ヘッド支持部が軽量化されることに伴って、ヘッド
支持部をX軸、Y軸方向に駆動する駆動機構、制動機構
を小形化することができ、さらに、吸着ヘッド駆動機
構、修正アーム駆動機構の駆動部を単一の駆動ピストン
とし、これを吸着ヘッド本体に組み込んだことによっ
て、これらの駆動機構が簡略化され、その製作コストが
著しく低減されるという、利点を有する。さらに、吸着
ヘッド駆動機構、修正アーム駆動機構がリンク等の機構
を介することなく、駆動ピストンによって直接駆動され
るものであるので、使用期間中に摩耗してガタを生じる
ことがない。したがって、これらの駆動機構の耐久性が
向上し、作動の正確性、信頼性が長期間保証される。
[Effect] The above-mentioned object of the present invention is novel. Therefore, by solving this problem, the suction head drive mechanism and the correction arm drive mechanism can be simplified and reduced in weight, and the suction head and the correction arm can be driven by a single drive unit. The start and stop operations of the head support can be performed quickly and smoothly, the accuracy of the stop position can be improved, and the sequence control of the suction head drive unit and the correction arm drive unit can be performed by one drive piston. Since it can be performed by a simple control such as the ascending / descending control, which does not require the program control, the maximum peculiar effect of the present invention is that the moving speed of the head supporting portion can be increased to significantly improve its operating efficiency. Further, as the weight of the head support portion is reduced, the drive mechanism and the braking mechanism for driving the head support portion in the X-axis and Y-axis directions can be downsized, and further, the suction head drive mechanism and the correction arm. The drive portion of the drive mechanism is a single drive piston, and by incorporating it into the suction head body, these drive mechanisms are simplified and the manufacturing cost thereof is significantly reduced. Further, since the suction head drive mechanism and the correction arm drive mechanism are directly driven by the drive piston without using a mechanism such as a link, they will not be worn and loose during use. Therefore, the durability of these drive mechanisms is improved, and the accuracy and reliability of operation are guaranteed for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】吸着ヘッドの断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a suction head.

【図2】吸着ヘッドの側面図である。FIG. 2 is a side view of a suction head.

【図3】吸着ノズル及び修正アーム回りを拡大して示す
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the suction nozzle and the periphery of a correction arm in an enlarged manner.

【図4】図3中U線方向から見た矢視図である。FIG. 4 is a view seen from the direction of the line U in FIG.

【図5】修正アーム回りの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view around a correction arm.

【図6】図2中V−V線に沿う断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.

【図7】吸着ノズルが最も降下した状態の断面図であ
る。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which the suction nozzle is most lowered.

【図8】チップ部品の位置決め状態を示す断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a positioning state of a chip component.

【図9】図8中W線方向から見た矢視図である9 is a view seen from the direction of the line W in FIG.

【図10】装置全体の平面図である。FIG. 10 is a plan view of the entire device.

【図11】装置全体の側面図である。FIG. 11 is a side view of the entire apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2・・・搬送路(コンベア) 3・・・基板(プリント基板) 8・・・ヘッド支持部 12・・・部品供給部 14・・・チップ部品 22・・・吸着ヘッド 30・・・ガイド 31・・・シャフト部品 41・・・吸着ノズル 63a、63b、64a、64b・・・修正アーム 68・・・レバー部 69・・・カム 70・・・スリーブ 2 ... Transport path (conveyor) 3 ... Board (printed circuit board) 8 ... Head support section 12 ... Component supply section 14 ... Chip component 22 ... Suction head 30 ... Guide 31・ ・ ・ Shaft component 41 ・ ・ ・ Suction nozzle 63a, 63b, 64a, 64b ・ ・ ・ Correcting arm 68 ・ ・ ・ Lever part 69 ・ ・ ・ Cam 70 ・ ・ ・ Sleeve

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】下端に吸着ノズルを有する内側シャフトと
修正アームを開閉操作するカム面を下端に有する外側シ
ャフトとを同心状にし、両シャフトを互いに上下動自在
かつ吸着ヘッド本体に対して上下動自在に吸着ヘッド本
体の支持孔に嵌合保持させ、 外側シャフトに固定された駆動ピストンを吸着ヘッド本
体のシリンダに上下動自在に嵌合させ、 外側シャフトの内側シャフトに対する下降動を規制する
第1ストッパを内側シャフト下端に設け、内側シャフト
の上下ストロークを規制する第2ストッパを吸着ヘッド
本体と内側シャフト上端間に設け、 内側シャフトを上方に付勢するリターンばねを外側シャ
フト上端と内側シャフト上端間に設けて、 上記ピストンによって外側シャフトを下降させて修正ア
ームを拡開させ、修正アームを拡開後外側シャフトによ
って内側シャフトを下降させてその先端の吸着ノズルに
チップを吸着させ、チップ吸着後上記ピストンによって
外側シャフトを内側シャフトと共に所定ストローク上昇
させ、その後の外側シャフトの上昇によって修正アーム
を閉じて、チップをノズル中心に対して芯合わせして把
持させ、プリント基板上の所定位置に移動後、再度上記
ピストンによって外側シャフトを下降させて修正アーム
を拡開させ、修正アーム拡開後外側シャフトによって内
側シャフトを下降させ、その先端の吸着ノズルに吸着さ
せたチップを解放し、チップ解放後上記ピストンによっ
て外側シャフトを内側シャフトと共に所定ストローク上
昇させ、その後の外側シャフトの上昇によって修正アー
ムを閉じさせる、チップ部品装着装置の吸着ヘッド。
1. An inner shaft having a suction nozzle at its lower end and an outer shaft having a cam surface at its lower end for opening and closing a correction arm are concentric with each other, and both shafts are vertically movable relative to each other and vertically movable with respect to a suction head body. Firstly, the drive piston fixed to the outer shaft is freely fitted into and held in the support hole of the suction head body, and the drive piston fixed to the cylinder of the suction head body is vertically movable so that the downward movement of the outer shaft with respect to the inner shaft is restricted. A stopper is provided at the lower end of the inner shaft, and a second stopper that regulates the vertical stroke of the inner shaft is provided between the suction head body and the upper end of the inner shaft, and a return spring that biases the inner shaft upward is provided between the upper end of the outer shaft and the upper end of the inner shaft. The outer shaft is lowered by the piston to expand the correction arm, and the correction arm is expanded. The inner shaft is lowered by the rear outer shaft and the tip is sucked by the suction nozzle, and after the tip suction, the outer shaft and the inner shaft are moved up by a predetermined stroke by the piston, and the outer arm is raised to close the correction arm. , The tip is aligned with the center of the nozzle, gripped, moved to a predetermined position on the printed board, the outer shaft is lowered again by the piston to expand the correction arm, and after the correction arm is expanded, the outer shaft is expanded. The inner shaft is lowered, the tip sucked by the suction nozzle at the tip thereof is released, and after the tip is released, the outer shaft is raised with the inner shaft for a predetermined stroke by the piston, and then the outer arm is raised to close the correction arm, A suction head for a chip component mounting device.
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