JPH08264995A

JPH08264995A - 吸着ヘッド

Info

Publication number: JPH08264995A
Application number: JP7069280A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Ito; 一紀伊藤; Takashi Omori; 敞大森
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba FA Systems Engineering Corp
Priority date: 1995-03-28
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】段差を有する部品にあっても、部品の吸着を
可能とし、部品を真っ直ぐな状態で保持する。【構成】吸着ヘッド本体１２に、２個の吸着ノズル１
３を近接して上下動自在に設ける。各吸着ノズル１３
を、吸引管路１４及び吸引ホース１５を介して負圧源に
接続する。吸着ヘッド本体１２に対して各吸着ノズル１
３を独立して上下位置調整するための位置調整機構１６
を設ける。位置調整機構１６を、吸着ヘッド本体１２と
吸着ノズル１３との間に夫々介在された蛇腹状伸縮部材
１７内に、エアー注入管１８及び開閉弁１９を介して、
圧力調整源からのエアーが注入，排出されるように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば部品実装装置に
搭載され、減圧吸着により電子部品等の部品を吸着保持
する吸着ノズルを有する吸着ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば電子部品を基板に自動的に実装す
る部品実装装置においては、ＸＹロボットによって自在
に移動される吸着ヘッドにより、部品供給部から部品を
取得し、その部品を基板上に搬送して装着するようにし
たものがある。図３は、この種の吸着ヘッド１の従来構
成を概略的に示しており、ここで、吸着ヘッド本体２に
は、中空状の吸着ノズル３が押えばね４によって取付け
られている。また、吸着ノズル３は、吸着ヘッド本体２
に設けられた吸引管路５に接続され、図示はしないがこ
の吸引管路５が、吸引ホースを介して例えば真空ポンプ
などの負圧源に接続されている。これにて、吸着ヘッド
１は、吸着ノズル３が部品の表面（上面）を減圧吸着し
た状態で、その部品を搬送するようになっているのであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な吸着ヘッド１により吸着保持される電子部品は、全て
が平らな上面を有するものであるとは限らず、電子部品
のなかには、図４に示す部品６のように、上面に段差を
有するものもある。このような上面に段差を有する部品
６の場合、吸着ノズル３により部品６を吸着保持しよう
としても、部品６と吸着ノズル３との間に隙間ができて
しまって部品６の吸着ができないことが起こる。

【０００４】また、例えば吸着力を大きくすることによ
り仮に吸着ができたとしても、図４（ａ）に示したよう
に、部品６が吸着ノズル３に対して斜め状態に保持され
ることになり、図４（ｂ）に示すように、後段の基板７
への部品６の装着時に、部品６を真っ直ぐマウントする
ことができず、部品６が転がってしまうなど、装着位置
にずれが生ずる問題点があった。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みて成されたもの
で、その目的は、段差を有する部品にあっても、部品を
吸着することを可能とし、しかもその部品を真っ直ぐな
状態で保持することができる吸着ヘッドを提供するにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の吸着
ヘッドは、吸着ヘッド本体に、負圧源に接続される吸着
ノズルを備え、その吸着ノズルにより部品を吸着するよ
うにしたものにあって、前記吸着ヘッド本体に複数個の
吸着ノズルを並設すると共に、それら各吸着ノズルを前
記吸着ヘッド本体に対して位置変位させる位置調整機構
を設けたところに特徴を有するものである。

【０００７】また、この場合、前記位置調整機構を、吸
着ヘッド本体と吸着ノズルとの間に介在された蛇腹状伸
縮部材内に、エアーを注入，排出することにより前記吸
着ノズルの位置を変位させるように構成することができ
る（請求項２の発明）。

【０００８】

【作用】本発明の請求項１の吸着ヘッドによれば、吸着
ヘッド本体に、複数個の吸着ノズルを並設したので、１
個の部品を２個以上の吸着ノズルにより吸着保持するこ
とができる。そして、各吸着ノズルは、位置調整機構に
より吸着ヘッド本体に対して位置変位されるので、段差
を有する部品であっても、段差の一方側及び他方側の夫
々を個別の吸着ノズルによってその段差に応じた位置で
吸着保持を行うことができる。

【０００９】また、この場合、前記位置調整機構を、吸
着ヘッド本体と吸着ノズルとの間に介在された蛇腹状伸
縮部材内に、エアーを注入，排出することにより前記吸
着ノズルの位置を変位させるように構成すれば（請求項
２の吸着ヘッド）、例えばモータ等を用いる場合と比べ
て、駆動源つまり空気圧調整源を吸着ヘッド本体の外部
に設けることができ、比較的簡単な構成で済ませること
ができ、また吸着ヘッドとしての重量の増加を抑えるこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を基板に電子部品を実装するよ
うにした部品実装装置に適用した一実施例について、図
１及び図２を参照しながら説明する。まず、図示はしな
いが、部品実装装置の構成について簡単に述べておく。

【００１１】即ち、部品実装装置のベース上には、基板
搬入位置から搬出位置まで延びる基板搬送路が設けら
れ、その基板搬送路の途中部に、基板バックアップ部に
より基板を停止状態に保持する作業位置が設けられてい
る。また、この基板搬送路の近傍には、部品供給部が設
けられている。この部品供給部は、例えば複数個のテー
プフィーダを備えて構成されている。

【００１２】そして、前記ベースの上方には、部品を吸
着保持して搬送するための後述するような吸着ヘッド１
１が設けられる。この吸着ヘッド１１は、ＸＹロボット
の移動体に取付けられており、Ｘ軸及びＹ軸方向（水平
方向）に自在に移動されると共に、Ｚ軸サーボ機構によ
り前記移動体に対して自在に上下動されるようになって
いる。また、上記した各機構は、マイコン等からなる制
御装置により実装プログラム等に基づいて制御され、こ
れにて、吸着ヘッドは、所定のテープフィーダから部品
を吸着により取得し、これを作業位置まで搬送して基板
の所定の部品装着点に装着する作業を繰返し実行するよ
うになっている。

【００１３】さて、本実施例に係る吸着ヘッド１１につ
いて、図１及び図２を参照して述べる。この吸着ヘッド
１１は、吸着ヘッド本体１２に、部品を吸着するための
２個の吸着ノズル１３，１３を備えて構成されている。
これら吸着ノズル１３，１３は、図で左右に近接して並
設され、夫々、吸着ヘッド本体１２に上下動自在に支持
されている。また、このとき、吸着ノズル１３，１３の
下端部は、吸着ヘッド本体１２の下面から下方に突出す
るようになっている。

【００１４】さらに、各吸着ノズル１３の内部（中空
部）は、吸着ヘッド本体１２に設けられた各吸引管路１
４に接続され、さらにそれら吸引管路１４が、夫々フレ
キシブルな吸引ホース１５を介して例えば真空ポンプ及
び弁機構などからなる負圧源に接続されている。この負
圧源は、前記ベースに設けられている。

【００１５】そして、吸着ヘッド本体１２には、前記各
吸着ノズル１３を吸着ヘッド本体１２に対して上下に位
置変位させるための位置調整機構１６が設けられてい
る。本実施例では、この位置調整機構１６は、吸着ヘッ
ド本体１２と各吸着ノズル１３との間に夫々介在された
蛇腹状伸縮部材１７，１７内に、エアーを注入，排出す
ることにより各吸着ノズル１３の位置を変位させるよう
に構成されている。

【００１６】即ち、前記蛇腹状伸縮部材１７は、上下方
向に蛇腹となったホース状をなし、その上端部が吸着ヘ
ッド本体１２の上壁部に取付けられ、下端部が吸着ノズ
ル１３に連結されている。このとき、蛇腹状伸縮部材１
７の内部は、前記吸引管路１４とは隔絶された独立した
室を構成するようになっている。そして、各蛇腹状伸縮
部材１７の内部は、夫々フレキシブルなエアー注入管１
８，１８に接続されており、それら各エアー注入管１８
の途中部に夫々開閉弁１９，１９が設けられている。前
記各エアー注入管１８は吸着ヘッド本体１２の外部に導
出され、前記ベースに設けられた図示しない圧力調整源
に接続されている。

【００１７】これにて、圧力調整源及び開閉弁１９によ
って蛇腹状伸縮部材１７内にエアーが注入されると、蛇
腹状伸縮部材１７が上下方向に膨脹して吸着ノズル１３
の位置が下降されるようになっている。また、蛇腹状伸
縮部材１７内からエアーが排出されると、蛇腹状伸縮部
材１７が上下方向に収縮して吸着ノズル１３の位置が上
昇されるようになっているのである。このような位置調
整は、各吸着ノズル１３に対して独立して行うことがで
きる。

【００１８】次に、上記構成の吸着ヘッド１１により、
図２に示すような上面部に段差を有する部品２０を吸着
保持する場合の動作について述べる。この部品２０の上
面は、図で左右に位置して、下段部２０ａ及びそれより
一段高い上段部２０ｂを有している。

【００１９】この部品２０を吸着保持するにあたって
は、まずＸＹロボットによって吸着ヘッド１１が部品２
０の真上まで移動され、引続き、Ｚ軸サーボ機構によっ
て吸着ヘッド１１が部品２０近傍まで下降される。この
ときには、両蛇腹状伸縮部材１７内はほぼ真空状態にあ
り、両吸着ノズル１３は共に吸着ヘッド本体１２に対し
て最も高い位置に位置されている。また、このとき、左
側の吸着ノズル１３は部品２０の左側つまり下段部２０
ａの真上に、右側の吸着ノズル１３は部品２０の右側つ
まり上段部２０ｂの真上に夫々位置されるようになって
いる。

【００２０】次に、この状態から、圧力調整源からのエ
アーがエアー注入管１８を通して各蛇腹状伸縮部材１７
の内部に注入される。これにより、両吸着ノズル１３，
１３が次第に下降し、まず、右側の吸着ノズル１３の先
端が部品２０の上段部２０ｂに当接する。この当接によ
り蛇腹状伸縮部材１７内の圧力が上昇し、その圧力が所
定以上になると、開閉弁１９が閉鎖されてそれ以上のエ
アーの注入が停止される。

【００２１】一方、左側の吸着ノズル１３の先端が部品
２０の下段部２０ａに当接するまで下降すると、同様に
蛇腹状伸縮部材１７内の圧力が所定以上になり、開閉弁
１９が閉鎖されてそれ以上のエアーの注入が停止され
る。これにて、左右の吸着ノズル１３，１３は、部品２
０の下段部２０ａ及び上段部２０ｂに応じた高さ位置に
位置変位され、その位置に保持されるようになるのであ
る。

【００２２】そして、この状態において負圧源が作動さ
れ、両吸着ノズル１３，１３内が負圧となって部品２０
の上面を吸引し、部品２０を吸着保持するようになるの
である。図２に示すように、この吸着状態で、Ｚ軸サー
ボ機構によって吸着ヘッド１１が上昇し、さらに、ＸＹ
ロボットによって吸着ヘッド１１が基板がセットされた
作業位置まで移動するのである。この吸着状態では、各
吸着ノズル１３，１３が部品２０の段差に応じた位置と
されているので、部品２０を水平状態としたまま吸着保
持し、搬送することができるのである。

【００２３】また、部品２０を基板の所定の装着点に装
着（マウント）する場合にも、部品２０の水平状態を保
ったまま正規の位置に正確に装着することができる。
尚、段差の存在しないフラットな部品においても、吸着
ヘッド１１により吸着保持し、搬送することができるこ
とは勿論である。

【００２４】このように本実施例によれば、２個の吸着
ノズル１３，１３を並設し、それら各吸着ノズル１３の
上下位置を夫々調整する位置調整機構１６を設けたの
で、従来では吸着保持がうまく出来ず、また吸着保持で
きても正確な装着が困難であった段差を有する部品２０
にあっても、部品２０を水平状態としたまま容易に吸着
保持し搬送することができ、さらにはその水平状態を保
ったまま正規の位置に正確に装着することができるもの
である。

【００２５】また、特に本実施例では、吸着ノズル１３
を位置変位させるための位置調整機構１６を、蛇腹状伸
縮部材１７及び圧力調整源などから構成したので、例え
ばモータ等を駆動源とした機構を用いる場合と比べて、
駆動源つまり圧力調整源を吸着ヘッド本体１２の外部に
設けることができ、比較的簡単な構成で済み、また吸着
ヘッド１１としての重量の増加が抑えられるといった利
点を得ることができるうものである。

【００２６】尚、本発明は上記した一実施例に限定され
るものではなく、例えば位置調整機構としてはモータな
どを用いたものであっも所期の目的を達成することがで
き、また、部品実装装置に限らず、部品を搬送するため
の各種装置に適用することができるなど、要旨を逸脱し
ない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の請求項１の吸着ヘッドによれば、吸着ヘッド本体に複
数個の吸着ノズルを並設すると共に、それら各吸着ノズ
ルを吸着ヘッド本体に対して位置変位させる位置調整機
構を設けたので、段差を有する部品にあっても、部品を
吸着することを可能とし、しかもその部品を真っ直ぐな
状態で保持することができるという優れた実用的効果を
奏するものである。

【００２８】また、この場合、前記位置調整機構を、吸
着ヘッド本体と吸着ノズルとの間に介在された蛇腹状伸
縮部材内に、エアーを注入，排出することにより前記吸
着ノズルの位置を変位させるように構成すれば（請求項
２の吸着ヘッド）、比較的簡単で且つ比較的軽量な構成
で済ませることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、吸着ヘッドの
概略的正面図

【図２】段差を有する部品を吸着保持した様子を示す概
略的正面図

【図３】従来例を示す図１相当図

【図４】段差を有する部品を吸着保持した様子（ａ）及
び基板に装着した様子（ｂ）を示す概略的正面図

【符号の説明】

図面中、１１は吸着ヘッド、１２は吸着ヘッド本体、１
３は吸着ノズル、１４は吸引管路、１５は吸引ホース、
１６は位置調整機構、１７は蛇腹状伸縮部材、１８はエ
アー注入管、１９は開閉弁、２０は部品を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大森敞愛知県名古屋市中村区名駅南１丁目24番 30号株式会社東芝中部支部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸着ヘッド本体に、負圧源に接続される
吸着ノズルを備え、その吸着ノズルにより部品を吸着す
るようにしたものであって、前記吸着ヘッド本体に複数個の吸着ノズルを並設すると
共に、それら各吸着ノズルを前記吸着ヘッド本体に対し
て位置変位させる位置調整機構を設けたことを特徴とす
る吸着ヘッド。
【請求項２】位置調整機構は、吸着ヘッド本体と吸着
ノズルとの間に介在された蛇腹状伸縮部材内に、エアー
を注入，排出することにより前記吸着ノズルの位置を変
位させるように構成されていることを特徴とする請求項
１記載の吸着ヘッド。