JPH0927698A - ワークの装着装置および装着方法 - Google Patents

ワークの装着装置および装着方法

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JPH0927698A
JPH0927698A JP7173142A JP17314295A JPH0927698A JP H0927698 A JPH0927698 A JP H0927698A JP 7173142 A JP7173142 A JP 7173142A JP 17314295 A JP17314295 A JP 17314295A JP H0927698 A JPH0927698 A JP H0927698A
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screw shaft
work
rotating body
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mounting head
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Teruaki Nishinaka
輝明 西中
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品などのワークをプリント基板などの
対象物に装着するにあたり、ワークを装着するための装
着ヘッドを軽量化し、高速度での移動を可能にするワー
クの装着装置および装着方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 装着ヘッド10のケース11に第1の回転体
15と第2の回転体16を収納し、そのセンターにねじ
シャフト12を挿入する。ねじシャフト12の下端部に
はチャック部としてのノズル33を連結する。第1の回
転体15を回転させるマグネット21とステータ22を
設ける。また第1の回転体15と第2の回転体16を断
接するクラッチ部材23を設ける。クラッチ部材23で
第1の回転体15と第2の回転体16を連結するとねじ
シャフト12は上下動作をし、連結状態を解除するとね
じシャフト12は回転動作を行う。したがって1つのマ
グネット21とステータ22によりノズル33の上下動
作と回転動作を行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品などのワーク
をプリント基板などの対象物に自動装着するためのワー
クの装着装置および装着方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品をプリント基板に装着する電子
部品装着装置は、例えば特開平5−21997号公報に
記載されているように、トレイなどの電子部品供給部に
備えられた電子部品を装着ヘッドのノズルに真空吸着し
てピックアップし、、位置決め部に位置決めされたプリ
ント基板に装着するようになっている。
【0003】ノズルなどのワークのチャック部は、一般
に垂直なシャフトの下端部に連結されており、ノズルを
シャフトと一体的に下降・上昇させることにより、電子
部品をピックアップしたりプリント基板に着地させて装
着するようになっている。またノズルに真空吸着された
電子部品は回転方向の姿勢を正したうえでプリント基板
に装着する必要があり、このためノズルをその軸心を中
心に回転させて電子部品の姿勢を正すようになってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子部品装着装
置の装着ヘッドには、ノズルに下降・上昇動作を行わせ
るためのモータと、回転動作を行わせるためのモータの
2個のモータが備えられていた。しかしながらモータを
2個備えると装着ヘッドの重量が重くなり、このため装
着ヘッドが高速度で電子部品供給部とプリント基板の間
を移動することは困難であり、作業能率があがらないと
いう問題点があった。このような問題点は、電子部品装
着装置に限らず、ワークを対象物に自動装着するワーク
の装着装置に共通する課題であった。
【0005】そこで本発明は、装着ヘッドを軽量化し
て、高速度で移動させながらワークの装着を行えるワー
クの装着装置および装着方法を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ワ
ーク供給部に備えられたワークを装着ヘッドのチャック
部でチャックして移送し、対象物に装着するワークの装
着装置であって、前記装着ヘッドがその長手方向に摺動
自在かつその軸心を中心に回転自在なねじシャフトと、
このねじシャフトに連結されたチャック部とを備え、か
つこのねじシャフトに螺合するナットと、このナットを
回転させることによりこのねじシャフトをその長手方向
に摺動させる駆動部とがあり、さらにこのねじシャフト
をその軸心を中心に回転させる回転体と、前記モータの
回転力をこの回転体に断接するクラッチ手段とを備え
た。
【0007】また装着ヘッドをワーク供給部の上方へ移
動させ、そこで駆動部を駆動してねじシャフトを下降・
上昇させてこのねじシャフトの下端部に連結されたチャ
ック部によりワークをチャックしてピックアップし、次
いでクラッチ手段を介して前記ねじシャフトを前記駆動
部の動力によりその軸心を中心に回転させて前記ワーク
の回転方向の姿勢を正した後、前記ねじシャフトを下降
・上昇させることにより前記ワークを前記対象物に装着
するようにした。
【0008】
【作用】上記構成によれば、ねじシャフトの摺動動作と
回転動作は一つの駆動部により行われるので装着ヘッド
の重量を軽量化でき、装着ヘッドを高速度でワーク供給
部と対象物の間を移動させながら、ワークの装着作業を
行える。
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1は本発明の一実施例のワークの装着装置
の斜視図、図2および図3は同ワークの装着装置に備え
られた装着ヘッドの断面図、図4は同ワークの装着装置
の制御系のブロック図である。
【0010】図1において、1はプリント基板であり、
位置決め部としてのガイド2にクランプして位置決めさ
れている。3はワーク供給部としてのトレイであり、ワ
ークとしての電子部品4が備えられている。10は装着
ヘッドであって、スライダ5を介してX軸レール6にス
ライド自在に保持されている。またX軸レール6の両端
部はスライダ7を介してY軸レール8にスライド自在に
保持されている。したがって装着ヘッド10は図示しな
い動力部に駆動されてX方向やY方向へ水平移動する。
この装着ヘッド10はトレイ3とプリント基板1の間を
繰り返し移動し、トレイ3に備えられた電子部品4をプ
リント基板1の所定の座標位置に装着する。9はガイド
2の側部に設けられた電子部品認識用のカメラである。
【0011】次に装着ヘッド10の構造について説明す
る。図2はねじシャフト12が上下方向に摺動する場合
の断面図、図3はねじシャフト12がその軸心を中心に
回転する場合の断面図である。図2において、11はケ
ースであり、そのセンターにはねじシャフト12が垂直
に挿入されている。ねじシャフト12にはねじ13とス
プライン14が形成されている。
【0012】ケース11の内部には第1の回転体15と
第2の回転体16が収納されている。第1の回転体15
はその内部にねじ13に螺合するナット17を保持して
おり、また第2の回転体16はその内部にスプライン1
4に嵌合するガイド体18を保持している。19は第1
の回転体15と第2の回転体16を保持する軸受けであ
る。
【0013】第1の回転体15の外周面にはマグネット
21が装着されている。またケース11の内面にはマグ
ネット21に対向するステータ22が装着されている。
第1の回転体15とマグネット21とステータ22はパ
ルスモータを構成しており、ステータ22に通電すると
第1の回転体15はその軸心を中心にθ回転する。する
と第1の回転体15と一体のナット17も同方向に回転
する。ナット17はねじシャフト12のねじ13に螺合
しているので、ナット17が回転するとねじシャフト1
2はその長手方向(上下方向)に摺動する。このとき、
スプライン14に嵌合するガイド体18はねじシャフト
12の上下動を案内する。
【0014】第2の回転体16の外周には管形のクラッ
チ部材23が嵌合している。クラッチ部材23はコイル
バネ24により上方へ弾発されている。25は押圧子で
あって、ケース11の外部に設けられたアーム26(図
1も参照)に取り付けられている。図1に示すようにア
ーム26にはシリンダ27のロッド28が結合されてい
る。図2はシリンダ27のロッド28が下方へ突出した
状態を示している。この状態で、押圧子25はクラッチ
部材23のフランジ部23aに着地して、クラッチ部材
23をコイルバネ24のバネ力に抗して押し下げてお
り、クラッチ部材23の上面は第1の回転体15の下面
から離れている。したがって上述したように第1の回転
体15が回転しても、その回転は第2の回転体16には
伝達されない。また図2に示すように押圧子25がクラ
ッチ部材23のフランジ部23aに押し付けておくこと
により、クラッチ部材23が不要に回転するのを防止す
る回り止めになっている。
【0015】図3はシリンダ27のロッド28が上昇
し、押圧子25も上昇してクラッチ部材23のフランジ
部23aから離れた状態を示している。この状態で、ク
ラッチ部材23はコイルバネ24のバネ力により押し上
げられ、その上面は第1の回転体15の下面に強く押し
付けられる。この状態で第1の回転体15が回転する
と、その回転はクラッチ部材23を介して第2の回転体
16に伝達される。すると第2の回転体16と一体に回
転するガイド体18はスプライン14に嵌合しているた
め、ねじシャフト12はその軸心を中心にθ回転する。
なおこの場合、第1の回転体15が回転するとナット1
7も回転するが、このときねじシャフト12はガイド体
18の回転とともにナット17と同方向に回転するの
で、ナット17とねじ13には回転差は生じず、したが
ってねじシャフト12は上下動することなくθ回転す
る。
【0016】図2において、第1の回転体15の上面に
はコード板30が装着されている。またケース11の上
面にはコード板30の目盛を読取る回転量検出用のセン
サ31が設けられている。このコード板30とセンサ3
1により第1の回転体15の回転位置を検出して、ねじ
シャフト12の回転角度や高さを検知する。またねじシ
ャフト12の下端部にはブロック32を介してチャック
部としてのノズル33が連結されている。ノズル33は
チューブ34を介してバキューム装置(図外)に接続さ
れており、ノズル33の下端部に電子部品4を真空吸着
する。
【0017】次に図4を参照して制御系を説明する。3
1は上記回転量検出用のセンサ、20は上記マグネット
21やステータ22などから成るパルスモータ、27は
シリンダ、9はカメラである。センサ31はA/D変換
器41、第1の現在位置カウンタ42、第2の現在位置
カウンタ43を介してCPUなどの制御部44に接続さ
れている。第1の現在位置カウンタ42はねじシャフト
12の高さ方向(Z方向)の位置を検出する。また第2
の現在位置カウンタ43は同回転方向(θ方向)の位置
を検出する。
【0018】パルスモータ20は駆動回路45を介して
制御部44に接続されている。またシリンダ27は駆動
回路46を介して制御部44に接続されている。またカ
メラ9は認識回路47を介して制御部44に接続されて
いる。なお第1の現在位置カウンタ42は、シリンダ2
7のロッド28が突出して第1の回転体15と第2の回
転体16の連結状態が解除されているときに信号をカウ
ントする。また第2の現在位置カウンタ43は、シリン
ダ27のロッド28が引き込んで第1の回転体15と第
2の回転体16がクラッチ部材23を介して連結してい
るときに信号をカウントする。
【0019】このワークの装着装置は上記のような構成
より成り、次に全体の動作を説明する。図1において、
装着ヘッド10はトレイ3の上方へ移動し、そこでねじ
シャフト12が下降・上昇動作をすることにより、ノズ
ル33の下端部に電子部品4を真空吸着してピックアッ
プする。このとき、装着ヘッド10は図2に示す状態で
ある。すなわちクラッチ部材23は下方へ押し下げられ
て第1の回転体15と第2の回転体16の連結状態は解
除されており、この状態でステータ22に通電すること
により、ナット17は回転してねじシャフト12は下降
・上昇動作を行い、ノズル33は電子部品4をピックア
ップする。
【0020】図1において、次に装着ヘッド10はカメ
ラ9の上方へ移動し、ノズル33の下端部に真空吸着さ
れた電子部品4を観察する。そしてカメラ9に入手され
た画像に基づいて、電子部品4の回転方向の位置ずれが
制御部44により演算される。
【0021】次いで装着ヘッド10はプリント基板1の
上方へ移動するが、その途中で、ねじシャフト12をそ
の軸心を中心にθ回転させて、電子部品4の回転方向の
位置ずれが正される。このとき、装着ヘッド10は図3
に示す状態である。すなわち押圧子25は上方へ退去し
て、クラッチ部材23はコイルバネ24のバネ力により
押し上げられ、第1の回転体15と第2の回転体16は
連結状態にある。そこでステータ22に通電することに
より第2の回転体16は第1の回転体15と一体的に回
転し、ねじシャフト12はその軸心を中心にθ回転して
電子部品4の回転方向の姿勢が正される。
【0022】次いで装着ヘッド10はプリント基板1の
上方へ移動し、そこでねじシャフト12は下降してノズ
ル33の下端部の電子部品4をプリント基板1に着地さ
せ、次いで真空吸着状態を解除してノズル33を上昇さ
せることにより電子部品4はプリント基板1に装着さ
れ、一連の動作は終了する。勿論この場合、装着ヘッド
10は図2に示す状態である。以上の動作を繰り返すこ
とにより、トレイ3の電子部品4は次々にプリント基板
1に装着される。そしてすべての電子部品4の装着が終
了したならば、プリント基板1は次の工程へ送られる。
【0023】本発明は上記実施例に限定されないのであ
って、例えばワークとしては電子部品以外のものでもよ
く、またチャック部としてはワークを真空吸着するノズ
ル以外にも、ワークを磁石力で吸着したり機械的にチャ
ックするものでもよく、またモータもパルスモータ以外
のモータでもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、チャック部が連結され
たねじシャフトの摺動動作と回転動作は一つの駆動部に
より行われるので装着ヘッドの重量を軽量化でき、装着
ヘッドを高速度でワーク供給部と対象物の間を移動させ
ながら、ワークの装着作業を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のワークの装着装置の斜視図
【図2】本発明の一実施例のワークの装着装置に備えら
れた装着ヘッドの断面図
【図3】本発明の一実施例のワークの装着装置に備えら
れた装着ヘッドの断面図
【図4】本発明の一実施例のワークの装着装置の制御系
のブロック図
【符号の説明】
1 プリント基板(対象物) 3 トレイ(ワーク供給部) 4 電子部品(ワーク) 10 装着ヘッド 12 ねじシャフト 13 ねじ 14 スプライン 15 第1の回転体 16 第2の回転体 17 ナット 18 ガイド体 20 パルスモータ(駆動部) 21 マグネット 22 ステータ 23 クラッチ部材(クラッチ手段) 24 コイルバネ 25 押圧子 27 シリンダ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ワーク供給部に備えられたワークを装着ヘ
    ッドのチャック部でチャックして移送し、対象物に装着
    するワークの装着装置であって、前記装着ヘッドがその
    長手方向に摺動自在かつその軸心を中心に回転自在なね
    じシャフトと、このねじシャフトに連結されたチャック
    部とを備え、かつこのねじシャフトに螺合するナット
    と、このナットを回転させることによりこのねじシャフ
    トをその長手方向に摺動させる駆動部とがあり、さらに
    このねじシャフトをその軸心を中心に回転させる回転体
    と、前記駆動部の回転力をこの回転体に断接するクラッ
    チ手段とを備えたことを特徴とするワークの装着装置。
  2. 【請求項2】装着ヘッドをワーク供給部の上方へ移動さ
    せ、そこで駆動部を駆動してねじシャフトを下降・上昇
    させてこのねじシャフトの下端部に連結されたチャック
    部によりワークをチャックしてピックアップし、次いで
    クラッチ手段を介して前記ねじシャフトを前記駆動部の
    動力によりその軸心を中心に回転させて前記ワークの回
    転方向の姿勢を正した後、前記ねじシャフトを下降・上
    昇させることにより前記ワークを前記対象物に装着する
    ことを特徴とするワークの装着方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6851914B2 (en) * 2002-08-29 2005-02-08 Murata Manufacturing Co., Ltd. Component-placing apparatus
EP2617518A4 (en) * 2010-09-13 2016-06-08 Toyota Jidoshokki Kk ASSEMBLY APPARATUS
CN108705496A (zh) * 2018-07-02 2018-10-26 张家港孚冈汽车部件有限公司 离合器的装配工作台
CN116810362A (zh) * 2023-07-21 2023-09-29 广州风神汽车有限公司 一种拧紧组件、安装装置及安装系统

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CN116810362A (zh) * 2023-07-21 2023-09-29 广州风神汽车有限公司 一种拧紧组件、安装装置及安装系统

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