JPH11261295A - 吸着ノズルおよび電子部品搭載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大小の電子部品の吸着が行えるような吸着ノ
ズルを提供する。 【解決手段】 ノズル本体７１内に、一端が吸着面７１
ａに開口され、他端が中空シャフト２３側に設けた真空
室９０に連通する連通面７１ｂに開口させられた複数の
細孔を設ける。細孔の長さＬを、吸着面７１ａの開口部
の一部が閉塞された状態で、真空室内の吸着に要する負
圧が、吸着面７１ａの未閉塞開口部に通じる細孔での発
生圧力損失により維持されるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＩＣ、ＬＳＩなどの
半導体チップやダイオード、抵抗器などの電子部品を実
装基板に搭載するための電子部品搭載装置、および前記
電子部品を部品供給部から吸着するための吸着ノズルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップやコン
デンサ、ダイオードなどの電子部品を実装基板や検査ボ
ードなどの被搭載部材に搭載するために、マウンタやチ
ップマウンタなどと言われる電子部品搭載装置が使用さ
れる。この搭載装置は、部品供給部に収容された電子部
品を部品供給部に隣接して配置された実装基板に搬送す
るために、水平方向に移動する搭載ヘッドを有してお
り、この搭載ヘッドには上下方向に移動自在にワーク保
持具が取り付けられている。

【０００３】ワーク保持具には、電子部品を部品供給部
から取り上げて吸着するための吸着ノズルや、電子部品
を把持するグリップハンドが使用されている。このうち
吸着ノズルは、半導体チップなどの電子部品の表面に吸
着ノズルの端面（吸着面）を当てて、吸着ノズル内を真
空に引くことにより電子部品の吸着を行う。

【０００４】吸着ノズルとしては、ノズル本体が単管に
構成され、単管の開口面を吸着面として電子部品を吸着
する構成が知られている。また、リング状スリットに開
口させたリング状吸着部を、吸着面に同心円状に配し
て、電子部品を吸着する構成も知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実装基板などの被搭載
部材に搭載される電子部品の大きさは、大小様々であ
る。そのため電子部品を保持するワーク保持具としての
吸着ノズルには、電子部品の大きさに合わせて交換する
ことなく、種々の大きさの電子部品に対応できる構成が
求められている。

【０００６】上記ノズル本体を単管状に構成した吸着ノ
ズルでは、吸着面の口径が一定であるため、吸着面の口
径より小さい電子部品を吸着するためには、一般に電子
部品の大きさに合わせた口径の吸着ノズルに交換しなけ
ればならない。実装効率の向上を図るためには、かかる
交換を不要とする技術が必要である。

【０００７】一方、リング状の吸着部を吸着面に同心円
状に構成した吸着ノズルでは、吸着する電子部品の大き
さに合わせて、リング状の吸着ノズルを選択して吸引す
れば、種々の大きさの電子部品の吸着を行うことができ
る。しかし、リング状吸着部を、吸着面に同心円状に構
成した吸着ノズルは生産が難しく、吸着ノズルの生産コ
ストが高くなる。

【０００８】また、同心円状に配されたリング状吸着部
を、吸着しようとする電子部品の大きさに合わせて選択
的に吸引するためには、それぞれのリング状吸着部を独
立して吸引できるようにする構成が必要となり、機器構
成自体が複雑となる。

【０００９】本発明の目的は、簡単な構成で大小の電子
部品の吸着が行えるような吸着ノズルを提供することに
ある。

【００１０】本発明の他の目的は、簡単な構成で大小の
電子部品の吸着が行えるような吸着ノズルを装着した電
子部品搭載装置を提供することにある。

【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１３】すなわち、本発明は、部品供給部の上方と
被搭載部材の上方との間で水平方向に移動自在の搭載ヘ
ッドに上下動自在に設けられた上下動シャフトの下端に
取り付けられ、前記電子部品供給部に収容された電子部
品を吸着して保持する吸着ノズルであって、下端に前記
電子部品が吸着される吸着面が設けられ、上端に前記上
下動シャフトに設けられた真空室に連通する連通面が設
けられたノズル本体を有し、前記ノズル本体にそれぞれ
前記吸着面と前記連通面とを連通させる複数の細孔を形
成し、前記吸着面に吸着された前記電子部品により全て
の前記細孔が閉塞されない状態のもとで、閉塞されない
細孔を介して前記真空室内に流入する空気の圧力損失に
より前記真空室内を負圧状態に保持するようにしたこと
を特徴とする。

【００１４】かかる構成を採用することにより、複数の
細孔の吸着面におけるそれぞれの開口より大きな電子部
品であれば、その大小にかかわらず一本の吸着ノズルで
吸着することができる。

【００１５】また、吸着ノズルは、吸着面に吸着された
前記電子部品により全ての細孔が閉塞されない状態のも
とで、閉塞されない細孔を介して真空室内に流入する空
気の圧力損失により真空室内が負圧状態に維持されるの
で、細孔の口径を半田やゴミなどを吸引して詰まらせな
い程度に大きくしても、吸着面の細孔の開口部を全面閉
塞させずに電子部品を吸着させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１７】図１はチップマウンタとも言われる電子部
品搭載装置１０の全体を示す斜視図であり、図２は図１
における２−２線に沿う断面図であり、図３は図１にお
ける３−３線に沿う要部拡大断面図であり、図４は図３
における４−４線に沿って矢視した断面図である。

【００１８】電子部品搭載装置１０は、上下方向に延び
る２つのコラム部１１ａ，１１ｂとこれらの上端部に連
結される水平梁部１１ｃとを備えた装置本体１１を有し
ている。コラム部１１ａ，１１ｂおよび水平梁部１１ｃ
は、それぞれ型鋼材により形成された骨格の外側にカバ
ーを取り付けることにより形成されており、装置本体１
１の中央部には貫通孔１２が形成されている。

【００１９】装置本体１１の一方側には部品支持台１３
が固定されており、この部品支持台１３には、図２に示
すように、部品供給部１４が設けられている。図１にあ
っては、部品支持台１３の一方側に設けられた部品供給
部１４が示されているが、図２に示すように、部品供給
部１４は部品支持台１３の両側に設けられている。

【００２０】部品供給部１４には、多数のパーツカセッ
トが装填されるようになっており、それぞれのパーツカ
セットには、それぞれＩＣやＬＳＩの半導体チップやコ
ンデンサ、ダイオードおよび抵抗器などの電子部品を保
持した状態でリール状に巻き付けられたテープが収容さ
れている。搭載される電子部品としては、それをパーツ
カセットに収容するようにしたもの以外に、ステック内
に収容するようにしたものやトレイに収容したものがあ
り、これらは部品支持台１３に装着されることになる。
ステックはマガジンとも言われ断面が矩形となったパイ
プ状のケースであってその中に直線状に電子部品を配置
して収容するようにしたものであり、トレイは電子部品
を平面状に配置して収容するようにしたものである。

【００２１】部品支持台１３の上方には、図２に示すよ
うに、Ｘ軸方向に延びて２本のコンベア１５が設けられ
ており、このコンベア１５によって電子部品が搭載され
る実装基板１５ａが装置本体１１の外部から搬入される
ようになっている。２本のコンベア１５は、実装基板１
５ａのサイズに応じてＹ軸方向に相互に接近離反移動し
て相互間の距離を調整し得るようになっている。ただ
し、図１にあっては、コンベア１５は省略されておい
る。

【００２２】パーツカセットに収容された電子部品を実
装基板１５ａの所定の位置に搭載するために、Ｘ軸方向
とＹ軸方向の水平２軸方向にそれぞれ移動自在に２つの
搭載ヘッド１６が装置本体１１に取り付けられている。

【００２３】水平方向に搭載ヘッド１６を移動させるた
めに、水平梁１１ｃにはＹ軸方向に延びる２本のガイド
レール１７が取り付けられ、それぞれのガイドレール１
７に沿ってＹ軸方向に摺動自在に移動梁１８が装着され
ており、移動梁１８はその基端部側に設けられた摺動ブ
ロック１７ａの部分でガイドレール１７に摺動自在に装
着されている。それぞれの移動梁１８にはＸ軸方向に延
びてガイドレール１９が２本ずつ取り付けられ、ガイド
レール１９に沿ってＸ軸方向に移動自在に搭載ヘッド１
６が装着されている。

【００２４】図２に示すように、装置本体１１にはそれ
ぞれ搭載ヘッド１６を有する移動梁１８が２つ装着され
ているが、図２においては作図の便宜上、それぞれの移
動梁１８のうち、ガイドレール１９のみが示されてい
る。ただし、移動梁１８を１つとして、１つの搭載ヘッ
ド１６を有する部品搭載装置としても良い。ガイドレー
ル１９は、図示するように、片持ち式の移動梁１８の下
部に取り付けられ、移動梁１８の先端部から水平固定梁
１１ｃの下方にまで達しており、ガイドレール１９に吊
り下られた状態で水平方向に移動する搭載ヘッド１６
は、水平固定梁１１ｃの下方の空間をも利用してＸ軸方
向に広い移動ストロークが確保されるようになってい
る。

【００２５】搭載ヘッド１６は、図４に示すように、そ
れぞれのガイドレール１９に沿って摺動する摺動ブロッ
ク１９ａが固定されるホルダー２１を有しており、この
ホルダー２１は搭載ヘッド本体を構成している。図５は
搭載ヘッド１６の概略構造を示す斜視図であり、図４に
示された搭載ヘッド１６を拡大して示すと図６の通りで
ある。

【００２６】ホルダー２１は、図５に示すように、ガイ
ドレール１９に装着される２つの連結部２１ａと、それ
ぞれの連結部２１ａから上下方向に延びる２つの垂直部
２１ｂと、これらの垂直部２１ｂを連結する水平部２１
ｃとを有している。それぞれの垂直部２１ｂの下端部外
側には、軸受けブロック２２が取り付けられ、それぞれ
の軸受けブロック２２には４本ずつ中空シャフト２３が
それぞれ軸方向に摺動自在となるとともに回転自在とな
って取り付けられている。したがって、１つの搭載ヘッ
ド１６には、図５において符号２３ａ〜２３ｈで示すよ
うに、合計８本の中空シャフト２３が取り付けられてい
る。それぞれの中空シャフト２３の先端にはワーク保持
具２４として吸着ノズル２５が装着され、このワーク保
持具２４によって電子部品Ｅは保持される。

【００２７】ホルダー２１の連結部２１ａには支持部材
２７が固定され、この支持部材２７と水平部２１ｃとの
間には、図６に示すように、ねじ軸２８が回転自在に取
り付けられている。このねじ軸２８には上下動プレート
２９が雌ねじ部２９ａの部分でねじ結合されており、ね
じ軸２８を回転駆動することにより、上下動プレート２
９は上下方向に駆動されることになる。上下動プレート
２９を案内するために、図７に示すように、支持部材２
７に固定されたガイドロッド３０が上下動プレート２９
に形成された貫通孔に嵌合している。

【００２８】ねじ軸２８を回転するために、図７に示す
ように、ホルダー２１にモータ３１が固定され、このモ
ータ３１のシャフトに固定されたタイミングプーリ３２
と、ねじ軸２８に固定されたタイミングプーリ３３との
間には、タイミングベルト３４が掛け渡されている。し
たがって、モータ３１を駆動すると、ねじ軸２８により
上下動プレート２９が上下方向に駆動されることにな
る。

【００２９】図８に示すように、上下動プレート２９に
は、８つのワーク保持具２４に対応して８つの空気圧シ
リンダ３５が取り付けられている。それぞれの空気圧シ
リンダ３５は、図６に示すように、シリンダ外周面に形
成された雄ねじを上下動プレート２９に形成された雌ね
じにねじ結合することにより上下動プレート２９に取り
付けられており、それぞれの空気圧シリンダ３５のピス
トンロッド３６の先端部には、駆動レバー３７が固定さ
れており、それぞれの駆動レバー３７は垂直部２１ｂに
形成されたスリットを貫通して垂直部２１ｂの外側に突
出している。

【００３０】それぞれの駆動レバー３７の先端に形成さ
れた貫通孔には、中空シャフト２３が貫通しており、図
６に示すように、中空シャフト２３の大径部３８が駆動
レバー３７に当接し、この駆動レバー３７と中空シャフ
ト２３に固定されたストッパ４１との間には圧縮コイル
ばね４２が装着されている。この圧縮コイルばね４２に
よって中空シャフト２３には下方に向かうばね力が加え
られている。

【００３１】ホルダー２１の一方の垂直部２１ｂには、
図９に示すように、それぞれ圧縮空気の供給と供給停止
とを制御する４つの電磁弁４３が取り付けられており、
それぞれの電磁弁４３の給気ポートはホースを介して、
４つの中空シャフト２３ｅ〜２３ｈに対応した４つの空
気圧シリンダ３５に接続されている。他方の垂直部２１
ｂにも、同様の電磁弁４３が取り付けられ、４つの中空
シャフト２３ａ〜２３ｄに対応した４つの空気圧シリン
ダ３５にホースを介して接続されている。したがって、
空気圧シリンダ３５内に圧縮空気を供給すると、ピスト
ンロッド３６は下方に向けて前進移動し、駆動レバー３
７は下方に駆動される。

【００３２】駆動レバー３７と上下動プレート２９との
間には、引張コイルばね４４が装着されており、それぞ
れの上下動プレート２９には上方に向かうばね力が加え
られている。したがって、圧縮空気の供給を停止して、
空気圧シリンダ３５内と電磁弁４３の排気ポートとを連
通させると、引張コイルばね４４のばね力によって、そ
れぞれの駆動レバー３７は上下動プレート２９に対して
上昇移動することになる。

【００３３】ワーク保持具２４としては、図９に示すよ
うに、先端の開口部から空気を吸引して電子部品Ｅを真
空吸着するようにした吸着ノズル２５と、空気圧によっ
て開閉作動するフィンガーを有するグリップハンド２６
とのいずれをも中空シャフト２３の先端に装着すること
ができる。図９に示された４つの中空シャフト２３の１
つにグリップハンド２６が装着され、他の３つの中空シ
ャフト２３に吸着ノズル２５が装着された状態を示す。

【００３４】部品支持台１３に装填された電子部品Ｅを
ワーク保持具２４により保持する際には、搭載ヘッド１
６を所定の位置まで水平移動させた後に該当する中空シ
ャフト２３を下降移動させ、保持した後には中空シャフ
ト２３を上昇移動させる。そして、実装基板１５ａの所
定の位置まで搭載ヘッド１６を移動した後には、中空シ
ャフト２３を再度下降移動させることになる。したがっ
て、電子部品Ｅはワーク保持具２４に保持された状態で
上昇下降移動と水平移動とを行うことになるが、水平移
動時に他の部材と電子部品Ｅとが干渉すると、電子部品
Ｅはワーク保持具２４から落下してしまうので、ワーク
保持具２４の上下動ストロークは干渉を発生しない程度
の十分な長さに設定することが必要となる。

【００３５】実装基板１５ａに対する電子部品Ｅの搭載
能率の向上を考慮すると、短時間で迅速にワーク保持具
２４を上昇下降移動させることが望ましい。図示する電
子部品搭載装置１０にあっては、モータ３１による上下
動プレート２９の上下動と、これに取り付けられた空気
圧シリンダ３５による上下動との複合化された駆動によ
ってそれぞれの中空シャフト２３を駆動するようにして
いる。

【００３６】空気圧シリンダ３５によるピストンロッド
３６の前進限位置は、ピストンを空気圧シリンダ３５の
ロッドカバーに当接させることにより高い精度で位置決
めすることができるが、中間位置で高い精度でピストン
ロッド３６を位置決めすることは困難である。これに対
して、モータ３１の回転数は高い精度で制御することが
でき、上下動プレート２９は任意の位置で位置決め停止
することができる。そして、空気圧シリンダ３５による
ピストンロッド３６の前進移動の速度は、モータ３１に
よる上下動プレート２９の上下動速度よりも容易に高く
設定することができる。しかも、ワーク保持具２４を下
降移動させて電子部品Ｅに接触する時点での電子部品Ｅ
に加わる衝撃力は、空気圧シリンダ３５による駆動力に
比してモータ３１による駆動力の方が小さく設定するこ
とができる。したがって、図示するように、モータ３１
の駆動と空気圧シリンダ３５の駆動とを複合してワーク
保持具２４を上下動することによって、ワーク保持具２
４の迅速な上下動動作を行いながら、電子部品Ｅに衝撃
力を加えることなく搭載することができる。電子部品Ｅ
の種類によって電子部品Ｅの高さが相違する場合には、
ワーク保持具２４の下降限位置をモータ３１の回転数に
よって任意の調整することができる。

【００３７】それぞれの中空シャフト２３に装着された
ワーク保持具２４が吸着ノズル２５である場合に、吸着
ノズル２５に負圧つまり真空を供給するために、図６に
おいて左右に位置するそれぞれの軸受けブロック２２に
は、エジェクタ式真空ポンプ４５がそれぞれのワーク保
持具２４に対応して４つずつ合計８つ設けられている。
このエジェクタ式真空ポンプ４５は、圧縮空気をディフ
ューザに吹き付けてそこで真空を発生させるようにした
ポンプであり、発生した真空を吸引ポート４６と中空シ
ャフト２３の上端のジョイント部４７との間に接続する
ことにより、ワーク保持具２４の先端の吸着ノズル２５
を真空状態とすることができる。

【００３８】一方、ワーク保持具２４としてグリップハ
ンド２６が中空シャフト２３の先端に装着された場合に
は、エジェクタ式真空ポンプ４５に組み込まれた電磁弁
を作動させて中空シャフト２３に圧縮空気を供給して、
フィンガを開閉動作させることになる。

【００３９】搭載ヘッド１６を移動する際におけるその
位置を検出するために、ホルダー２１にはカメラ４８が
取り付けられており、保持された電子部品Ｅを実装基板
１５ａの所定の位置に搭載する際には、カメラ４８によ
り基準位置が検出されることになる。吸着された電子部
品Ｅがワーク保持具２４に所定の姿勢となって保持され
ることなく、回転した姿勢で保持されることがある。

【００４０】そこで、ワーク保持具２４に保持された電
子部品Ｅの姿勢を検出し、姿勢が所定の姿勢に対して回
転していた場合には、それを所定の位置まで調整する必
要がある。そのため、図９および図１０に示すように、
ホルダー２１にはモータ５１が取り付けられている。一
方、図６に示すように、軸受けブロック２２内には中空
のスプライン軸５２が回転自在に組み込まれており、中
空シャフト２３はスプライン軸５２とともに回転し、こ
のスプライン軸５２に対して上下方向に摺動自在となっ
ている。それぞれの中空シャフト２３に対応したスプラ
イン軸５２には、図９および図１０に示すように、タイ
ミングプーリ５３が固定されており、モータ５１のシャ
フトに固定されたタイミングプーリ５４と合計８つのタ
イミングプーリ５３とには、連続的にタイミングベルト
５５が掛け渡されている。したがって、モータ５１を駆
動すると、それぞれのワーク保持具２４が回転され、ワ
ーク保持具２４に吸着保持された電子部品Ｅの回転方向
の姿勢を変更することができる。なお、図１０において
符号５６はアイドルプーリを示す。

【００４１】図１１は、図６に示すように、ホルダー２
１の２つの垂直部２１ｂの外側にそれぞれ４つずつ設け
られたエジェクタ式真空ポンプ４５の内部構造を示す空
気圧回路図である。図示するように、圧縮空気が供給さ
れる給気ポート６１と吸引ポート４６との間には、真空
発生用電磁弁６２と真空破壊用電磁弁６３とが設けられ
ており、真空発生用電磁弁６２がオンさせると、ディフ
ューザを有するエジェクタ部６４に圧縮空気が吹き付け
られて、エジェクタ部６４に真空が発生する。これによ
り、吸引ポート４６の空気はフィルタ６５および逆止弁
を介してエジェクタ部６４に流入することになり、吸着
ノズル２５の先端に電子部品Ｅが吸着されると、吸引ポ
ート４６は真空状態つまり負圧状態となる。吸引ポート
４６の圧力を圧力センサ６６により検出することによっ
て、電子部品Ｅが吸着ノズル２５に保持されたか否かを
検出することができる。

【００４２】吸着ノズル２５に吸着された電子部品Ｅを
外す際には、真空破壊用電磁弁６３をオンさせて、給気
ポート６１からの圧縮空気を吸引ポート４６に案内す
る。真空破壊用電磁弁６３に供給される圧縮空気の量は
可変絞り弁６７によって制御されるようになっている。
なお、エジェクタ部６４から排出される空気はマフラ６
８で消音された後に外部に排出される。

【００４３】ワーク保持具２４として吸着ノズル２５を
使用した場合には、吸引ポート４６を真空状態として電
子部品Ｅを真空吸着して保持することになる。一方、ワ
ーク保持具２４としてグリップハンド２６を使用する場
合には、図１１に示す真空発生用電磁弁６２を作動させ
ることなく、真空破壊用電磁弁６２をオンオフしてグリ
ップハンド２６に圧縮空気を供給することにより、グリ
ップハンド２６に設けられたフィンガーを開閉させて電
子部品Ｅを保持することになる。

【００４４】ワーク保持具２４として使用する吸着ノズ
ル２５は、本実施の形態では、図１２に示すように、直
円筒状のノズル本体７１と、このノズル本体７１を先端
側に差し込み固定する装着円筒部７２ａを有する外筒７
２とから構成されている。

【００４５】外筒７２は、図１２に示すように、装着円
筒部７２ａと、中空シャフト２３用の装着円筒部７２ｂ
とが一体に構成され、装着円筒部７２ａ内の小口径の中
空部と、装着円筒部７２ｂの大径中空部とが一体に連通
空間として構成されている。

【００４６】ノズル本体７１には、図１３（ａ）、
（ｂ）に示すように、小口径の細管７３を大口径の直円
筒状の外側パイプ７４に内挿させて構成することによ
り、ノズル本体７１内に細管７３により形成される細孔
８０が形成されている。本実施の形態では、細管７３内
と外側パイプ７４との隙間部分も細孔８０として使用さ
れている。このようにして、本実施の形態では、吸着ノ
ズル本体７１の吸着面７１ａは、図１３（ａ）に示すよ
うに、多孔面に形成されている。

【００４７】内部に複数の細孔８０を設けたノズル本体
７１の連通面７１ｂ側が、外筒７２の先端側に一体に設
けた装着円筒部７２ａに内挿されて固定されている。固
定に際しては、例えば装着円筒部７２ａの内周面と、挿
入されるノズル本体７１の外周面との間を空気漏れが発
生しないように接着固定すればよい。

【００４８】また、外筒７２の大径中空部の装着円筒部
７２ｂの先端側内周部にはねじ溝が切られ、図１２に示
すように、中空シャフト２３の先端側外周に設けたねじ
部とねじ連結することができるようになっている。

【００４９】また、中空シャフト２３の外周面には、Ｏ
リング７５が設けられ、上記要領で中空シャフト２３を
外筒７２の大径中空部にねじ込み固定した状態で空気漏
れが発生しないようにシールできるようになっている。

【００５０】また、上記要領で外筒７２内に装着された
ノズル本体７１の連通面７１ｂと、中空シャフト２３の
先端側とは離されており、その間が真空室９０の空間に
構成されている。このようにしてノズル本体７１に複数
本の細管７３を設けて構成された細孔８０は、その一端
が吸着面７１ａに開口され、他端が真空室９０内に連通
する連通面７１ｂに開口されることとなる。複数の細孔
８０を通して、吸着面７１ａ側と真空室９０内に面した
連通面７１ｂとが連通させられている。

【００５１】一方、細孔８０の長さＬは、図１４
（ａ）、（ｂ）に示すように、吸着面７１ａの開口部の
一部が、例えば電子部品Ｅの吸着により閉塞状態にされ
ても、未閉塞の開口部に通じる細孔８０から外部空気が
吸引されて、細孔８０内で生ずる圧力損失（ΔＰ）によ
り、真空室９０内の負圧を維持させて電子部品Ｅの吸着
が維持できるようになっている。

【００５２】因みに、細孔８０内で発生する圧力損失Δ
Ｐは、細孔管壁との管摩擦係数をλとしたとき、細孔８
０の長さＬと、細孔８０の口径ｄとの間の以下の関係式
から計算できる。

【００５３】なお、ｖは、流体の平均流速であり、ｇは
重力加速度である。

【００５４】ΔＰ＝λ（Ｌ／ｄ）（ｖ² ／２ｇ） 細孔８０の長さは、このようにして求められた長さＬ以
上であればよい。長さがＬ未満では、未閉塞開口部に通
じる細孔８０での圧力損失が小さく、電子部品の吸着に
必要な吸引力の維持が図れず、吸着面７１ａを例えば全
面閉塞状態にしないと吸着されないこととなる。

【００５５】次に、前述した電子部品搭載装置１０を用
いて実装基板１５ａに電子部品Ｅを搭載する手順につい
て説明する。

【００５６】１つの電子部品搭載装置１０に設けられた
２つの搭載ヘッド１６は、それぞれガイドレール１７に
沿って移動梁１８をＹ軸方向に移動させるとともに、移
動梁１８に設けられたガイドレール１９に沿って搭載ヘ
ッド１６をＸ軸方向に移動させることにより、水平方向
に移動することになる。図示するように、２つの搭載ヘ
ッド１６が設けられた場合には、搭載ヘッド１６が相互
に干渉しないように、それぞれの水平方向の移動を制御
する。

【００５７】それぞれの搭載ヘッド１６は、まず、部品
供給部１４の所定の位置に移動され、搭載ヘッド１６に
設けられた８つのワーク保持具２４のいずれかを所定の
電子部品Ｅの上端に位置決めする。その状態で、そのワ
ーク保持具２４に対応する空気圧シリンダ３５を作動さ
せて、駆動レバー３７を介して中空シャフト２３を下降
移動させる。そして、モータ３１を駆動して上下動プレ
ート２９を下降移動させる。エジェクタ式真空ポンプ４
５内における所定の真空発生用電磁弁６２には所定のタ
イミングで制御信号が送られ、エジェクタ部６４には圧
縮空気が供給されて、吸引ポート４６は負圧状態となっ
ている。

【００５８】空気圧シリンダ３５により中空シャフト２
３を下降移動させた後に、モータ３１により中空シャフ
ト２３を下降移動させることによって、吸着ノズル２５
の先端が電子部品Ｅに接触するときには、吸着ノズル２
５をゆっくりと接触させることができ、吸着ノズル２５
が電子部品Ｅに衝撃力を加えることを防止することがで
きる。吸着ノズル２５の先端の停止位置と電子部品Ｅの
表面との間における誤差は、中空シャフト２３がばね４
２のばね力に抗して上昇することにより吸収される。吸
着ノズル２５が電子部品Ｅの表面に接触すると、この先
端から内部に流入する空気によって電子部品Ｅは吸着ノ
ズル２５の先端に真空吸着される。

【００５９】次いで、モータ３１を逆転させて上下動プ
レート２９を上昇移動させるとともに、空気圧シリンダ
３５内の圧縮空気を外部に排出することにより、引っ張
りコイルばね４４のばね力により駆動レバー３７を上昇
移動させて、中空シャフト２３を上昇移動させる。この
上昇移動時には上下動プレート２９の駆動と、空気圧シ
リンダ３５の作動とを同時に行うようにしても良い。こ
のようにして、ワーク保持具２４を上昇移動させなが
ら、あるいは上昇移動が完了した後に、搭載ヘッド１６
を水平方向に移動させて、実装基板１５ａの所定の位置
で搭載ヘッド１６を停止させる。

【００６０】この状態で、電子部品Ｅが保持された中空
シャフト２３を上述した場合と同様にして、下降移動さ
せることにより、電子部品Ｅを実装基板１５ａに配置す
ることができる。吸着ノズル２５に吸着保持された電子
部品Ｅは、図１１に示す真空破壊用電磁弁６３をオンさ
せることにより、吸着ノズル２５から外れて実装基板１
５ａに載置される。

【００６１】ワーク保持具２４としてグリップハンド２
６が使用される場合には、所定のタイミングで真空破壊
用電磁弁６３をオンオフして、グリップハンド２６に圧
縮空気を供給することにより、電子部品Ｅを掴んで保持
することができる。グリップハンド２６を作動させる場
合と真空破壊を行う場合とで、吸引ポート４６に供給す
る圧縮空気の量を変化させる場合には、絞り弁６７を調
整する。

【００６２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６３】例えば、本発明の吸着ノズル２５では、図
示する場合には、細管７３を大径の外側パイプ７４内に
最密状態に設ける構成を示したが、外側パイプ７４内
を、図１５（ａ）に示すように、管方向に沿って仕切８
１を設けるようにして細孔８０を形成するようにしても
良い。

【００６４】さらには、角形細管８２の側面を互いに接
着させるようにして、吸着面７１ａを角形開口の多孔面
に形成するようにしても良い。

【００６５】さらには、複数の細管７３の口径をそれぞ
れ同一口径に揃えたが、異なる口径の細管７３を使用す
るようにしても構わない。例えば、外側パイプ７４内の
中心部に大きな口径の細管７３を配置し、この細管７３
の円周部に沿って小口径の細管７３を複数配置するよう
にしても良い。

【００６６】また、前記説明の電子部品搭載装置は、図
示する場合には、複数種類の電子部品Ｅを実装基板１５
ａに搭載するために適用されているが、テストボードを
被搭載部材としてこれに特定の電子部品を搭載する場合
にも本発明を適用するようにしても良い。

【００６７】また、１つの搭載ヘッド１６に８つの中空
シャフト２３を設けるようにしているが、８つに限られ
ず任意の数に設定することが可能である。また、図示す
る場合にはワーク保持具２４を上下動シャフトとしての
中空シャフト２３の下端部に取り付けるようにして中空
シャフト２３内の孔を利用してワーク保持具２４を作動
させる流体を案内するようにしたが、シャフトを中空と
することなく、その下端部に取り付けられたワーク保持
具２４に対してホースなどにより直接流体を供給するよ
うにしても良い。

【００６８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００６９】(1).吸着ノズルは、吸着面の開口部の一部
が閉塞された状態で、真空室内の吸着に要する負圧が、
吸着面の未閉塞開口部に通じる細管での発生圧力損失に
より維持されるようになっているので、吸着面の一部に
電子部品を吸着させることができる。

【００７０】(2).吸着ノズルは、吸着面の開口部の一部
が閉塞された状態で、真空室内の吸着に要する負圧が、
吸着面の未閉塞開口部に通じる細孔での発生圧力損失に
より維持されるように設定されているので、吸着面の全
部を閉塞状態にしなくても電子部品の吸着ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子部品搭載装置の全体を示す斜視図である。

【図２】図１における２−２線に沿う断面図である。

【図３】図１における３−３線に沿う断面図である。

【図４】図３における４−４線に沿う断面図である。

【図５】図３および図４に示された搭載ヘッドを示す斜
視図である。

【図６】図４における要部拡大断面図である。

【図７】図６における７−７線に沿う断面図である。

【図８】図６における８−８線に沿う断面図である。

【図９】図６における９−９線に沿う断面図である。

【図１０】図９における１０−１０線に沿う断面図であ
る。

【図１１】エジェクタ式真空ポンプの内部構造を示す空
気圧回路図である。

【図１２】吸着ノズルと中空シャフトとの連結状況を示
す断面図である。

【図１３】（ａ）は、吸着ノズル本体の吸着面を示す端
面図である。（ｂ）は、（ａ）図における１１−１１線
に沿う断面図である。

【図１４】（ａ）は、吸着ノズル本体の吸着面の位置部
に電子部品を吸着した状態を示す端面図である。（ｂ）
は、（ａ）図における１２−１２線に沿う断面図であ
る。

【図１５】（ａ）、（ｂ）は、吸着ノズルの変形例の吸
着面を示す端面図である。

【符号の説明】

１０ 電子部品搭載装置 １１ 装置本体 １２ 貫通孔 １３ 部品支持台 １４ 部品供給装部 １５ コンベア １５ａ 実装基板（被搭載部材） １６ 搭載ヘッド １７ ガイドレール １７ａ 摺動ブロック １８ 移動梁 １９ ガイドレール １９ａ 摺動ブロック ２１ ホルダー ２２ 軸受けブロック ２３ 中空シャフト（上下動シャフト） ２４ ワーク保持具 ２５ 吸着ノズル ２６ グリップハンド ２７ 支持部材 ２８ ねじ軸 ２９ 上下動プレート ３０ ガイドロッド ３１ モータ ３２，３３ タイミングプーリ ３４ タイミングベルト ３５ 空気圧シリンダ ３６ ピストン ３７ 駆動レバー ３８ 大径部 ４１ ストッパ ４２ 圧縮コイルばね ４３ 電磁弁 ４４ 引っ張りコイルばね ４５ エジェクタ式真空ポンプ ４６ 吸引ポート ４７ ジョイント部 ４８ カメラ ５１ モータ ５２ スプライン軸 ５３，５４ タイミングプーリ ５５ タイミングベルト ５６ アイドルプーリ ６１ 電動モータ ６２ 真空発生用電磁弁 ６３ 真空破壊用電磁弁 ６４ エジェクタ部 ６５ フィルタ ６６ 圧力センサ ６７ 可変絞り弁 ６８ マフラ ７１ ノズル本体 ７２ 外筒 ７２ａ 装着円筒部 ７２ｂ 装着円筒部 ７３ 細管 ７４ 外側パイプ ７５ Ｏリング ８０ 細孔 ８１ 仕切 ８２ 角形単管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給部の上方と被搭載部材の上方と
   の間で水平方向に移動自在の搭載ヘッドに上下動自在に
   設けられた上下動シャフトの下端に取り付けられ、前記
   電子部品供給部に収容された電子部品を吸着して保持す
   る吸着ノズルであって、 下端に前記電子部品が吸着される吸着面が設けられ、上
   端に前記上下動シャフトに設けられた真空室に連通する
   連通面が設けられたノズル本体を有し、 前記ノズル本体にそれぞれ前記吸着面と前記連通面とを
   連通させる複数の細孔を形成し、 前記吸着面に吸着された前記電子部品により全ての前記
   細孔が閉塞されない状態のもとで、閉塞されない細孔を
   介して前記真空室内に流入する空気の圧力損失により前
   記真空室内を負圧状態に保持するようにしたことを特徴
   とする吸着ノズル。
2. 【請求項２】 請求項１記載の吸着ノズルにおいて、 前記ノズル本体を外側パイプとこの中に組み込まれる複
   数の細管とにより形成し、それぞれの細管内および細管
   相互間に細孔を形成するようにしたことを特徴とする吸
   着ノズル。
3. 【請求項３】 部品供給部に収容された電子部品を被搭
   載部材に搭載する電子部品搭載装置であって、 前記部品供給部の上方と前記被搭載部材の上方の間で水
   平方向に移動自在の搭載ヘッドと、 前記搭載ヘッドに上下動自在に設けられた上下動シャフ
   トの下端部に取り付けられる吸着ノズルとを有し、 前記吸着ノズルは、下端に前記電子部品が吸着される吸
   着面が設けられ、上端に前記上下動シャフトに設けられ
   た真空室に連通する連通面が設けられたノズル本体を有
   し、 前記ノズル本体にそれぞれ前記吸着面と前記連通面とを
   連通させる複数の細孔を形成し、 前記吸着面に吸着された前記電子部品により全ての前記
   細孔が閉塞されない状態のもとで、閉塞されない細孔を
   介して前記真空室内に流入する空気の圧力損失により前
   記真空室内を負圧状態に保持するようにしたことを特徴
   とする電子部品搭載装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の電子部品搭載装置におい
   て、 前記ノズル本体を外側パイプとこの中に組み込まれる複
   数の細管とにより形成し、それぞれの細管内および細管
   相互間に細孔を形成するようにしたことを特徴とする電
   子部品搭載装置。