JPS5928399A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電子部品を拾い上げて基板ＶＣ装着する作業、
いわゆるビックアンドプレース作業を行う装置に関する
。

背景技術 この種装置罠おいては、部品を拾いとげるピッカ一を部
品供給部に接近させ、部品をビッキングした後これを基
板の上まで運び、ピッカ一を基板に接近させて部品を移
し替えるという作業を繰返すことになる。これは Ｗピッカ一を部品供給部から基板のところへ、あるいけ
その逆へと移＃させる。

（Ｂ）ビッ刀−を部品供給部ないし基板に接近させ、あ
るいは離間させる。

（Ｃ）ビッカーＫ部品を拾わせる。

の６動作が組み合わさったものである。この中で動作（
５）釦関してけゼネパ機構のような間歇運動機構を利用
するのが、また前作（Ｃ）に関しでは真空を利用して部
品を吸着するのが、それぞれ合理的であり、市販されて
いる製品もほほこのようになっている。残る動作（Ｂ）
であるが、これについてはカムＫより進退制御を行うも
のが一般的である。しかしながらこの方式はカム軸やこ
れを回転させる電動機等多くの附帯投備を要し、コスト
面での優位性はない。

発明の開示 本発明は支持部材に取付けた装着ヘッドに電子部品のビ
ックアンドプレース動作を行わせるものにおいて、前記
装着ヘッドを、シリンダとその中から進退動作を行うピ
ストン様の部品ピッカ一により構成し、前記ビッカーの
部品吸引作用及び目的個所に対する接離作用を空気圧を
利用して行わせることを特徴とするものである。

このように本発明では、部品ピッカ一による部よ−，τ 品吸着動作と進退動作の制御を空気圧制御Ｋ一本化した
から、全体の構成が簡単になる。

発明を実施するための最良の形態 以ｔ本発男の一実施例を図に基いて説明する。

ｉｌｌけ垂直軸線まわりに９０°づつ間歇回転する中空
のインデックスシャフトであり、中心空間は真空源に連
通ずる第１センターダクト＋２１Ｋなっている。

インデックスシ−ｒ７トｔｌ）の下端からは、４木のア
ーム（３）が放射状に突出する。アーム（３）はインデ
ックスシャフト＋１）の７ランジ（４）にボルト止めさ
れるエンドキャップ（５）によりインデックスシャ７｝
ｆｌ）に連結される。すなわち、カップ形状をしたエン
ドキャップ（６）の口縁にはアーム（３）の嵌合するノ
ッチ（６）が刻まれており、その内側にはアーム｛３｝
のノッチ（７）に係合するウエッジ（８）が保持されて
いる。

クエッジ（８）はアーム（３）の抜止めとなると共Ｋ１
ボルト（９）の締とげに伴いアーム（３）に求心力向の
分力を作用させ、後述するエアダクトの連結を緊密に行
わせるものである。

各アーム（３）の施回端罠け部品装着ヘッド叫が固着さ
れる。装着ヘッド（ＩＯ）は、垂直なシリング（１りと
、これＫ挿入される部品ビッカ一〇乃を主な構成要素と
するものである。シリング（１りの内部は隔壁θ掲によ
り上部ｗｕ４ｒと下部室（１５）Ｋ分けられており、ビ
ッカ−０２）の基幹部υＧ）は隔壁（ｌ萄を貫通する形
で上部室Ｏ蜀と下部￥（ｌ６）にまたがって押入されて
いる。基幹部（１６）は上喘の閉じた筒の形をしており
、ド端にはシリング（１υの外に突出する吸着ノズル０
７）が装着されている。基幹部ＯＱの中心孔は横穴α樽
により上部室圓の内部空間Ｋ連通し、この内部聖間は更
Ｋ、アーム（３）に穿たれたエアダクトθ搬へと続いて
いるものである。土部室Ｕ＜にはシリンダ上端から筒袖
（２０）が入り込む。筒袖（２０）はシリング０１）の
上端に当たる７ランジ（２１）を有し、７ランジ（２１
）｛ｉｌ−覆う形でシリンダ（１１）に螺合する袋ナッ
ト（自）が筒袖（２０）を回転可能且つ上方には抜けな
いよう保持する。ピッカー基幹部０８）の上端は筒軸勾
）の中に嵌合しており，水平に打込んだピン（２３）に
より筒袖■と共に回転するよう連結されている。ピン彌
は筒軸岡の下端から切込んだスリット（２４）に係合し
ており、基幹部α６）は筒袖一に対し上下にスライドす
ることができる。基幹部贈の上下動に伴い、筒袖（ロ）
の１端開口から空気が出入するが、この部分には異物侵
入防止用のフィルタレ均を張る。更に、筒１１ｉ１１１
（２０）の上端例は回転伝達ローラーをｌｉ２着する。

ピッカ一基幹部一は、Ｔ：郡室輛内（Ｃピストン部休η
を有し、圧縮コイルぱね瞥がこれを常時−Ｆカに附勢し
てい，う。Ｆ部室賎の上カ寄り都分には、ビス１・ン部
レηの上昇を規制゜ｔる肩部シ９）が形設され、それよ
り１の空間にｔま、アーム（３）の中を通る：Ｃ−アダ
クトーが開口している。下部室（１句の下端ＫＶｉ空気
出入用の開口罎）が横穴の形で設けられ、ここＫもフィ
ルタ０３乃が張られる。シリンダ（ｌυの下端にはプラ
グ（３３）がねじ込まれるが、このプラグ国はピッカ一
基幹部０６）のスライド案内を兼ねると共に、筒壁０唱
でより基幹部Ｉｌ１の周囲にドーナツ形の空気溜め（３
弔を構我するものである。基幹部顛には空気溜め凪の中
の空気を圧縮してピッカ＝（１匂の下降速度を減小させ
る段部Ｇ３６ｌが形投されている。空気溜め例の位置は
、シリング（１りとプラグ０粉の間に挟み込寸れるシム
０ηの厚さを変えることにより、調節できる。

（３８１１−１第１センターダクト｛２｝に押入された
パルプシャフトである。パルプシャフト？？？は，イン
デッ動仁 クスシャフ｝ｉｌ）と異り回転はせず、」二下のみ行う
。

八八 このパルグシャ７Ｈ３〜の外径はインデックスシャフト
（１）の内径より小さく、その間に＠１センターダクト
（２）のダクト空間を構成する。バルブシャフト（３樽
の下端には６つの部分が一体形役される。最も−Ｆの（
１鳴分けインデックスシャフト（１）に摺動自在に嵌合
するフランジ状のスライドガイド（３９）であり、この
部分のピストン作用で圧迫される空気がバルブシャフト
ｃ’＋ａの動きを阻害しないよう、インデックスシャフ
トｔ１）の内面Ｋは垂直な空気逃がし溝ケ０）が計４条
刻んである。スライドガイド（３９）のしけビッカー（
１２にと下前を行わせるビッカー進退制御バルブ（４ｌ
）になっている。ビッカー進退制御パルプ圓は、各エア
ダクト（３０ｌに対応してインデックスシャフト（１）
に穿たれた連絡孔（４クを第１センターダクト（２）に
連通させる溝部（４３）と、特定の連絡孔（４２）を＠
１センターダクト（２）から遮断する締切部（４姐４Ｆ
９を有する。締切部（４４）！４１には締切後の連絡孔
（ロ）をパルプシャフト（ト）の中心の第２センターダ
ク｝ｆ４６１に連通さ１ｚｌｒ−１（１▼Ｉ（？トー一
ｌＩ７Ｕυ＼％＋／／せる連絡孔１４７１ｆ４１！ｌが
形設されている。第２センターダクト←６）は第１セン
ターダクト（２）から隔離され、その内圧は大気圧と同
じかそれ以上に保たれている。ビッカー進退制御バルグ
ｆ４１１の上はピッカー吸引力制御パルプ（４９）にな
っており、これはエアダクト（１！１１）Ｋ対応してイ
ンデックスジャブ日ｌ）に＋ｔｊｔ＆連絡孔いＱのうち
特定のものを第１センターダクト（２）に連通させる溝
部Ｉ５１）と、その他の連絡孔ＥＯ）を第１センターダ
クト（２）から遮断する締切部波）と、締切られた連絡
孔ｆｌ５０）のうち特定のものを第２センターダクト＋
４６１に連通させる連絡孔？？？とにより構成される。

さて各装着へッド［０）は作業ステーション（１）（Ｉ
Ｉ珈）（Ｗ）を順次周回するものであるが、実施例の場
合、ステーション（ｎ）（Ｉｖ）は遊休ステーションと
し、ステーション（■）（ｒ［Ｉ）に、部品供給部Ｈと
ｘ−ｙテーブル（５〜を配置している。部品供給部例は
電子部品（（ホ）を何条も整列して載置するトレイのη
により構成される。トレイ藺けＸ力向及びＹ力向に動い
て部品饅を順に１個づつビッカーａ匂の下に位置させる
ものである。なお部品φＱは円筒形をしており、吸着ノ
ズル０７）の先端Ｋは部品胴都の曲平に合わせた溝い國
が形設されている。ｘ−Ｙテーブル呻け、部品彰四を装
肴されるべき基板（５９）を、その表面に５１でた法線
がピッカ−（１２）の軸線に一致する如く、すなわち水
平に支持して所定位置に移動させるものである。

而してステーション（ＩＩ）には回転伝達ローラシ６）
に選択的に接触せしめられるピッカー回転シュー（り（
６ｌ）がローラ移動経路の外同側及び内局側に位置する
如く向い合せに配置される。

シュー（６０Ｘ６１）はゴムや合我樹脂のようｆ４摩擦
係政の大きい材料で作られ、ローラ？？？に対する接Ｍ
而は、ローラ（２Ａ）の描く円弧に合致する円筒面に仕
上げられている。シュー（ｓｏＸａｔ）け各々ベース（
６２Ｘ６３）に固定され、ベース（６２Ｘ６３）は一面
のみ洲［」シたホルダ（６４Ｘ嬰）に進退可能に保持さ
れーＣいる。ペースの保持の仕方をベース（６２）を例
にとり説Ｌｉｔ］すると、まずペース（６２）には、長
軸がインデックスシャフト（１）の回転中心から放射力
向に延びる線に一致する長円形断面の垂直孔（ＯＱ）を
形設，し、ホルダ（６４）の支軸（６１）をこれに嵌合
する。そしてベース（６２）の両端を均等Ｋ押す如く、
２本の圧縮コイルはね（６Ｂ）’ｚベース（６２ノとホ
ルダ内壁の＋６ＪＫ挿入する。これによりぺ−ス（６２
ノは垂直孔（６６）の遊びの範囲内での進退、及び支軸
（６７）を軸とする傾動が可能なる如くホルダ（６４）
に支持される。ベース（６３）の保持もこれと同様に行
う。

同じような仕組でシュー（６９バ７０ノを保持したもう
一組のホルダ（７１人７２）をステーション（Ｉ）に配
置する。

ホルダ（６４バ６バ／１バ７２）は図示しない不動部Ｈ
にスライド可能に支持され、空圧シリングの如き直線移
動用動力＃により、インデックスシャフト１１）の中心
に対し放射線の方向に、各々独立して直線移動せしめら
れるようになっている。モしてシュー（６ｏ）（６ｌバ
６９）（ｔｏ．）ｒｉｏ−ラｌ２６）が目的のステーシ
ョンに達する少し手前から停止位随に到る′まで、ロー
ラ例との接触を保つようになっており、シュー（６０バ
７０）についではピッカ−（ｌ２）を９０自転させるだ
けの距離、シュー（６ｌバ（至）ノについてはビッカ一
Ｈを４５自転させるだけの距離、ローラ（２６ｊとの接
触が生じるようになっている。

次に作用を説明する。第２図の伏勧では、パルプシャフ
ト（至）が上昇位瞳にあり、第４図に示す如く、エアダ
クト（４））はすべて連粘孔ｕ２及びＸ都（４３を通じ
第１センターダクト１２１に連通している。従って各ピ
ストン＠Ｓ＠乃の上部が負圧ＶＣｆｉり、ビッカ＝（Ｉ
２）ほぼね（ハ）の弾発力に抗し上列する。一カエアグ
クト（１９）に関してｔま、第６図に示す如くスデーシ
フン（ｔＶ）に位置するものは連絡孔（ｂ（｝が締νｊ
部物で閉頼されて吸引力を生じないが、他の３ステーシ
甘ンに位置するもの＃−ｉ溝部９５１）により第１セン
ターダクト（２）と連通しており、吸着ノズルＱ？Ｋ吸
引力を生ぜしめている。従ってステーション（Ｉ）にあ
るノズル０７）１ｌ−ｔ今まさに部品晒を吸着しようと
待構え、ステーション（ＩＩ）（ＩＩＩ）のノズルＵ７
１１ｄ部品州の吸着保持を続ける融勢にある。ここで第
５図の如くバルブシャ７ト關をＦ降させると、ステーシ
ョン（１）（ｍ）にあるエアダクトーが締切部１４４１
＋傾によって第１センターダクト（２）から遮断され、
次いで連格孔Ｈ７１１４ｇｌにより第２センターダクト
（９）に連通せしめられる。すると第２センターグクト
■からエアダクトーに空気が流入し、ピストン部Ｑｎの
Ｅの真柴状繍が解消され、ビッカー（ｌ２ｌ１ｌ．ｔば
ね（２８の弾発力で急速に降下する。陣ド速度を速めて
作業時１０］ｔ短細するため、第２センターダクト（転
）の聖気圧を大気圧以上にしておいても良い。ステーシ
ョン（１＞では降トした吸着ノズルＱθがトレイ（６ｚ
）の６１６品一ｅこ突当たり、このノズル０７）に関し
ては第６図に示す制御バルブｉ４９）の状況から明ら〃
瓢な如く吸引力が作用したままなので突当１ヒった部品
０）（自）を直ちｔて吸着する。他力ステーション（［
Ｉｌ）では、エアダクトーが締切部姉で第１センターダ
クト（２）から遮断され、次いで迎絡孔關により幅２セ
ンターダクト鵠に連通せしめられるので、ノズル０１は
部品リ，６１を絨板ｉ５９）の：Ａ．面に削工程で塗布
されていた接着剤（７Ｊ）に押句けた後、部品（５６）
を吸看から解放する。なお咳引盆解除するタイミングで
あるが、確実に＃Ｃ着剤（７３）に押付ける目途のない
まま都品−をとり袷とすようなことがあっては困るので
，Ｍ帖孔關か連絡孔一Ｋ連通するより少し早く連船孔鵠
が遅絡孔勉に空気を送り込んでピッカ−０２１の降丁を
開始させ、降下速度が重力加速ＩぜをＬ回った時点、あ
るいＩｒｉ接着剤（７３）に十分接近した時点で連栢孔
恒３）一が通じ合うよう，パルグ←ｌ）ｆ痢の形状を設
定してある。この第５図の伏めから２＜ノレブシャフト
（ハ）を引上げると降ドしていたビッカーＯ匂はｈｕｔ
，、ステーションψ１）のピツカー（１旙＃ｉ．ｈｎＬ
、ステーションＯｉｌ）のピッカー（１店に関しては溝
部（財）との再連通により吸引が再開されるが、折角基
板勢偽に袋１ｆＬた部品一を吸着により吊とげてしまっ
ては何にもならないので、この場合も溝部（：｛ｌと連
絡孔（６）が先に連通を開始し、ビッカーリ匂が丘昇を
始めノズルθηが部品一から離れた後、溝部φυが連絡
孔一に合致し始めるようになっている。

さて前作を高速化して作業能率をとげるため、ピッカ−
〇２）の昇？４：け速やかに行われねばならない。

但し昇降速度が速くなった場合、Ｅ昇時は良いとして、
丁降時の最終速度があまり速いと、吸着ノズルＱ７＋が
部品一を破損させる危険がある。ビッカ−Ｕ２Ｊのスト
ロークエンドに形成し７ピ空気溜め３４！ノ中の空％は
、ピッカ−（Ｉ障の段部軸により圧網きれてビッカーリ
匂の降丁にブレーキをかけ、ステーシロン（Ｉ）におい
て吸着ノズルαηが部品一に突当たる時のシ翳ツク、あ
るいはステーションＯＩＩ）において、ノズル０ηが部
品一を基板一に押付ける時のショックを和らげ、部品一
の破損を防止する働きをする。

制動開始時点は部品一の厚さＫＦ５じ変更する必要があ
るが、これはシム０ηの厚さを変えて空気溜め一の位置
を調節することにより対処できる。

次に部品一の方向設定について脱男する。ステーシ璽ン
（Ｉ）で吸着した部品一が吸着時の姿勢のまま装着すれ
ば良いものであるときけ、ステーシ四ン（１１）を通過
する際、ピッカー回転シュー１６１（６りはｓｉｏ図の
ように回転伝達ローラ翰の移動経路から離隔した位置に
留められ、ローラ翰は何ら回転作用を受けることなくそ
こを通過する。部品■を９０回転して装着する必要があ
る時は、第１１図のようＫホルグ＜６４）を進出させる
。するとステーシクン（Ｉ）から＄一Ｊして来九ローラ
（至）がシュ一一に接触し、ローラーはシェ一一の表面
を転がって、第１２図の停止位＠ＶＣＭｆ＜までにビッ
カ−ｌｌ＠を台ｒ）Ｉｉ ？０自転させるものである。第１４図Ｋ示した勾代表的
な間歇回転装置であるゼネバ機構の速度グラフであるが
、本実施例では、減速期の終わり近くから完全な停止に
到るまでの区間（図中斜線部）を接触区間とすることに
なる。これにより、ローラ（４）を比較的低速で接触区
間に進入させることができ、衝撃を緩和することができ
ると共に，口−ラ弼の＄助速度が低下して行って完全に
停止するまでシュー（叫を接触させ続けるので、慣性に
よりビッカー収１が回転しすぎることがなく、正確に所
定の角１（で自転を停止させることができる。なおソユ
一一けばね（６８）を利用して後退及び傾動可能に取伺
けられているか、これは製作・組立てＥの誤叡を吸収し
てローラ（社）とシュー一の接触圧を適当なレベルに保
つのに役立つ。部品（６６！を４５°回転させる必要が
あるときは、第１６図のようにシュー（６りを接触させ
る。シュー錬あるいは斡）Ｖｉ、ピッカ一〇匂を回転さ
せる役目を終えた後、速やかＫローラ陵から離脱する。

ステーション（１）に設けたシュー−（→け吸看ノズル
Ｏηの溝關を一定の向きに直すための復元用シュ−であ
る。すなわち、ステーシゴン（ＩＩ）でシ′０°回転さ
せられたローラ（４）にはシー−ｅ／０）か接触し、４
５°回転させられたローラ翰にはシュ一一が接触して１
それぞれローラーをステーション（■）で回転した分だ
け逆回転させるものである。かかる復元用シューは，１
面の平らな部品を吠看する溝なしタイプの吸着ノズルに
ついては必要ない。

以上のようＫ本発男では、部品ピッカ一による部品吸着
紡作と進退動作の制御を空気圧制御に一木化したから、
全体の構成が簡単になり、また支持部材はそのままにし
てピストン様のピッカ一のみ空気圧で進退させるもので
あるから移動部分のｊＩｔ量が小さく、高速作業が可能
になるものである，

【図面の簡単な説明】

図は本発ＥｉＡ装屓の一舅施例を示し、第１図は要部斜
視図、第２図Ｖｉ要都垂直断面図、第３図及び第４図１
ｄ＠２図の伏患における装置中心部を各々異なる水準で
断面した水平断面図、第５，６、７図は第２，６、４図
に対応する垂直及び水平断面図にして、異なる動作状態
を示すもの、＠８図及び弟９図は異なる力同から見たバ
ルブシャフトの要部斜視図、第１０図乃至第１５図はピ
ッ〃一回転太シューの動作説例図、第１４図は都品ピッ
カ＝のを！ＩＪ＃ＩＩｄＱにおけるビッカ一回転シュー
の接触区間を表示するグラフである。 （３）・・・アーム（支持部材）、ｉｌ０１・・・装着
ヘッド、一・・・電子部品、（ＩＩ・・・シリンダ、州
・・・都品ピッカー、０９）ｔ３０１・・・エアダクト
、＋２）ｆ４Ｑ・・・センターダクト、ｆ４９ｉ−Ｓツ
カー吸引力制婢パルプ、（４１）・・・ビッカー進退制
御バルブ。 一ル損一 ４４１ー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １，支持部材Ｋ取付けた装着ヘッドに電子部品のビック
   アンドプレース蛸作を行わせるものにおいて、前記装着
   ヘッドを，シリンダとその中から進退動作を行うピスト
   ン様の部品ビツカ一により構収し、前記ピッカーの部品
   吸引作用及び目的個所に対する接離作用を空気圧を利用
   して行わせることを特徴とする電子部品装着装置。 ２．支持部材の施回端に装着ヘッドを配置すると共に、
   部品ピッカ一に吸引力を発生させるエアダクトと、シリ
   ンダ内に吸着ノズル前作圧を発生させるエアダクトヲ、
   支持部材の施回中心に設けたセン″９−ダクトに連通せ
   しめてなる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６．支持部材の施回中心に、ピツカー吸引力制御バルブ
   及びビッカー進退制御パルプを配置してなる特許請求の
   範囲第２項紀載の装置。 ４．ビッカー吸引力制御バルプとピッカー進退１１Ｊｉ
   ｌパルグが一体となって動くようにした特許請求の範囲
   第３項記載の乳１１。