JPS5975692A - 部品插入ヘツド - 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】 この発明は、スイッチ、ボリュ−１ｚ、ＴＣｌｌｓ、ｒ
等の電子部品をプリン１〜基板に挿入させる部品挿入ヘ
ラ１くに関するものである。

電子部品をプリン１一基板に挿入させる電子部品挿入機
としては、部品供給装置から電子部品を部品取出′ＪＡ
’Ｒによ影）取り出し、この取り出さ汎た電子部品を部
品挿入ヘラＩくに受け１度した後、この部品挿入ヘッド
を所定位置のプリン１一基板に対してｉ（１を出させる
ことによｉｌ、電子部品をプリン１へ基板に挿入させる
ようにしたものが考えｌ′）れでいる。

このような電子部品挿入機の部品挿入ヘットは、構成が
筒中４であると共に、電子部品をプリン１〜基板に確実
に挿入できることか望ましい。

そこで、この発明は、軸線方向に向けて進退動自在に旧
つ周方向に回動自在にフレームに保持された軸と、前記
軸に連動して軸を軸線方向に進退動させろ第１のシリン
ダと、前記軸に連動して軸を周方向に回ｉｒ＋１させる
回転ｌψ動装置と、前記軸の先端部に開閉自在に取り付
けた一列のチャック爪ど、前記チャック爪を開閉可能に
１１前記軸に装着された第２のシリンダとをｆｌｉｆｌ
える部品挿入・＼ソ１−とすることにより、筒中、な構
成で電子部品をプリン１へ基板に確実に挿入できるよう
にしたことを特徴とするものである。

次に、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図において、１は電子部品挿入機の載台で
ある、この基台■の１−面中央には、ベルト支持用の突
条２，２′が平行に間隔をおいて突設されている。そし
て、突条２，２′間には、プリン１一基板３の搬送路４
が形成されていると共に、ベル１−コンベア５が介装さ
れている。このベルトコンベア５は図示しないモータに
より矢印６の方向（Ｘ軸方向）に間欠駆動されるように
なっている。

また、基台１＋にはガイド軸７，７が搬送路４と平行に
取り付けられていて、このガイ１く軸７゜７にはスライ
ダ８が摺動自在に装着されている。

そして５このカイ１〜軸７，７間には第１の送りネジ９
が平行に配設されている。この送りネジ９は、スライダ
８に螺合されていると共に、基台１に回転自在に保持さ
れている。１０は基台１に取り付けた第１のパルスモー
タで、このパルスモータ１０は送りネジ９に連動してい
る。従って、このパルスモータ１０奢作動させて送りネ
ジ９を回転駆動させることにより、スライダ８はＸ軸方
向すなわち搬送路４に沿う方向に進退動させられる。

１１はスライダ８上に突設した凸部、］、２．１２は凸
部１１を摺動自在に貫通するスライダ８上１１．１３は
凸部１１に螺合された第２の送りネジである。このスラ
イドアーム１２．１２の軸線はガイド軸７，７の軸線と
直交していて、送りネジ１３はスライドアーム１２，１
．２間に平行に配設されている。このスライドアーム１
．２．　ｉ、２の一端部すなわち搬送路４側端部には、
ヘッド支持部材１４が渡架されている。また、スライド
アーム１．２．１２の他端部には、アーム間隔保持板１
５とモータ取付板１６が間隔を置いて渡架されている。

そして、モータ取付板１６には第２のパルスモータ１７
が取り付けら′れでいて、このパルスモータ１７には送
りネジ１３が連動している。従って、このパルスモータ
１７を作動させて送ｌ）ネジ１３を回転させることによ
り、ヘッド支持部材１４がＹ軸方向すなオ〕ちＸ軸と直
交する方向に進退動させられる。なお、スライドアーム
１２．１２に取り付けられた各部品は第２図、第４図の
如くカバーＣ１で覆われている ヘッド支持部材１４にはフレーム１８が固定されていて
、このフレーム１８には第７図の如く、スプライン軸受
筒１０１　がラジアルベアリング１０３及びスラストベ
アリンク１０３′　　を介して回転自在に保持されてい
ると共に、スプライン軸受筒１０２がラジアルベアリン
グ１０４及びスラストベアリング１０４′を介して回転
自在に保持されている。このスプライン軸受筒１０１．
１０２は上下に間隔を置いて設けられていて、このスプ
ライン軸受筒１．０１．１０２には上下に向けた部品挿
入ヘッド１９のスプライン軸１０５か十不動自在にスプ
ライン嵌合されている。

また、フレーム１８には、エアシリンダ２ｏが取り付け
られていると共にアーム２１が枢着されている。

しかも、このアーム２１は、エアシリンダ２ｏとスプラ
イン軸１０５の」二部との間に介装されている。そして
、このエアシリンダ２０が伸縮すると、スプライン軸１
０５がアーム２１を介して上下動（Ｚ軸方向）に変位さ
せられるようになっている。これによって、部品挿入ヘ
ッド１９はプリント基板３に対して進退動させられるよ
うになっている。なお、第１図のフレー１％１８には第
２図に示す如くカバー〇２が装着されている。

スプライン軸１０５にはス１ヘツパとしてのロックナツ
ト１０６が螺合されている。しがも、スプライン軸】０
５には、スプライン軸受筒１０１．１０２間に配設した
ギヤ１０８がスプライン嵌合されている。このギヤ１０
８にはギヤ１０９が噛合している。又、このギヤ１０９
はロークリアクチュエータ１．　］　０の出力軸１１０
ａに取り付けられており、このロータリアクチュエータ
月０はフレーム１８に固定されている。

従って、ロークリアクチュエータ１１．０が作動すると
、この動力がギヤ１０８．１０９を介してスプライン軸
１０５に伝達されて、スプライン軸１．０５が回動させ
られる。

このスプライン軸１０５内には軸線方向に延びるエア通
路１１１　が形成されていて、このエア通路１１１はス
プライン軸＋０５の十端部に取り付けたエア供給０１１
２とスプライン軸１０５の下端部内に形成したシリンダ
１１３を連通させている。

また、スプライン軸１０５の下端部にはシリンダ１１３
の下端を閉成するキャップ１１４が嵌着されている。こ
のキャップ１１４には爪支持部材用５が一体に設けＣ〕
れていて、この爪支持部材１１５にはイン什−ションチ
ャック］、９ａが装着されている。このイン廿−ション
チャック］、９ａのチャック爪１１６゜１１６は中間部
が爪支持ピン＋０７．１．０７によって爪支持部材１１
５に枢支されている。このチャック爪１１６、１１６の
基端部には、バネ支持ピン１１７．’１．１．７が突設
されていると共に、ローラ支持ピン１１８．１１８が突
設されている。そして、このバネ支持ピン１１７、１１
．７間には引張りバネ１１９が第８図、第９図の如く張
設され、ローラ支持ピン１１８．１１８にはベア１ノン
グローラ１２０．１．２０が回転自在に取すイ（１けら
れているわ チャック爪＋１６．１．１６はエアシリンダ１２］で開
閉されるようになっている。このエアシリンダ１２１は
、子連したシリンダ゛１１３と、このシリンダ１１．３
内に摺動自在に配設されたビス１−ン１２２と、このビ
ス１〜ン１２２と−・体に設けられ且つキャップ１１４
を貴通してベアリングローラ１２０．１２０間に突出す
るピストンロッド１２３を備えている。、また、エアシ
リンダ１２１は、ピストン１２２とキャップ１１４との
間に配設された圧縮バネ１２４　を備えている。そして
、ピストンロッド１２３の先端部にはテーパカム１２５
が形成されている。

さらにチャック爪１１６．１１６間には部品押え装置１
２６が配設されている。この部品押え装Ｗ１２６は、キ
ャップ】１４の爪支持部材１１５に固定されたストップ
ボルト１２７と、爪支持部材１１５に摺動自在に保持さ
れたノックアウトピン１２８と、このノックアラ１〜ピ
ン１２８　とストップポルｌ−１２７との間に介装され
た圧縮バネ１２９を備えているやそして、このノックア
ラ１〜ピン１２８の先端部には半球状押え部１３０が形
成されている。この半球状押え部１３０は、電子部品た
とえばボリュー１１等の調整ツマミのドライバ溝等に係
合させられて、電子部品の保持姿勢を修正するために用
いられる。

部品挿入ヘッド１９の近傍すなわち基台１の一側縁部」
二には、搬送路４に沿って枚数の部品供給袋Ｗ２２が配
設されている（第５図、第６図参照）。各部品供給装置
２２は、搬送Ｍ４と直交する面内で起倒自在に基台１１
−に取り付けられたマガジンホルダ２３と、このマガジ
ンホルダ２３に装着されたスティックマガジン２４を備
えている。このマガジンホルダ２３は下端部に部品取出
口２５を有し、スティックマガジン２４内に収納された
多数の電子部品は部品取出［１２５から一個ずつ取り出
せるようになっている。また、スティックマガジン２４
の交換はマガジンホルダ２３を倒した状態で行なわれる
ようになっている。しかも、部品供給装置２２は、二つ
一組どして使用され、各相ごとに異なった電子部品が収
納されるようになっている。従って、各相の−１７のス
ティックマガジン２４内が空になって、この空のスティ
ックマガジン２４の交換の必要が生じても、他方のステ
ィックマガジン２４がら部品を連続的に供給できるよう
になっている。

基台ｌの一側縁部［−にはブラヶッ１−２６．２６’が
搬送路４の長手方向に間隔を置いて突設されている１、
このブラケッＩ−，２６，２６’間には、搬送路４と平
行なガイド軸としてのスプライン軸２７が取り付けられ
ていると共に、このスプライン軸２７と平行な第３の送
りネジ２８が回転自在に保持されている。

この送りネジ２８は、スプライン軸２７の下方に配設さ
れていると共に、ブラケット２６に取り付けられた第３
のパルスモータ２９で回転駆動されるようになっている
。そして、スプライン軸２７には第２のスライダ３０が
長手方向に摺動自在に且つスプライン軸２７に対して相
対回転自在に保持され、このスライダ３０には送りネジ
２８が螺合されている。従って、スライダ３０は、送り
ネジの回転によりＸ軸方向すなわち部品供給装置２２の
並設方向に冶って移動できるようになっている。

スライダ３０には、部品供給装置２２から電子部品を取
り出す部品取出装置３１が取り伺けられている。

この部品取出装置３１は、スプライン＋Ｉ’＋Ｈ７を中
心に回動可能にスライダ３０に保持され且つスプライン
軸２７にスプライン結合された本体３２と、基台１側に
保持されてスプライン軸２７を回転駆動する駆動装置（
図示せず）と、スプライン軸２７と直交する方向に向け
て本体３２に保持され且つ図示しないエアシ１１ンダで
軸線方向に進退動させられるスライドロッド３３と、こ
のスライドロッド３３の先端部に取り付°けられ且つ図
示しないエアシリンダで開閉されるチャック爪３４を備
えている。このチャック爪３４は図示しないエアシリン
ダとは別の駆動手段により開閉されるようにすることも
できる。

Ｉ−述したスプライン軸２７と突条２との間には、基台
１」二に取り付けた部品受渡装置３５が配設されている
。この部品受渡ＪＡ置３５は、本体３６と、この本体３
６に、］−不動自在に且つ回転自在に取り伺けられたロ
ッド３７と、このロット３７の」二端部に水平に取り付
けられた受渡しアーム３８を備えている。そして、ロッ
ド３８は、図示しない駆動装置により」二不動させられ
ると共に周方向に回転駆動させられるようになっている
。また、受渡しアーム３８の先端部には部品受部が設け
られている。この部品受部は、受渡しアーム３８と一体
の固定爪３９と、この固定爪３９に苅してバネ付勢され
た可動爪４０を有する。

第５図、第６図中、旧は部品受取り側の位置Ｏ１におけ
る部品検知スイッチ、４２は部品受渡し側の位置０２に
おける部品検知スイッチ、４３は位置０２に受渡しアー
ム３８が回転したのを検知させる回転位置検知スイッチ
、４４は受渡しアーム３８が位置０２において部品受渡
し高さまで上昇させられたのを検知させる−に部スイッ
チ、４５は受渡しアーム３８か位置０２において回転位
置まで下降させられたのを検知させる下部スイッチで、
これらは基台１側に固定されている。

こｈらのスイッチ４１〜４５と受渡しアーム３８は次の
ように連繋させられている。

すなわち、部品取出装置３１によって電子部品が受渡し
アーム３８の固定爪３９と可動爪４０との間に供給され
ると、部品検知スイッチ４１が受渡しアーム３８に電子
部品が供給されたか否かを検出する。受渡しアーム３８
に電子部品が供給されないのが検出された場合、部品取
出装置３１による受渡しアーム３８／＼の部品供給動作
が繰り返えされる。また、受渡しアーム３８に電子部品
が供給されでいるのが検出された場合、受渡しアーム：
３８が図示しない駆動装置により位ｗＯ１から位置０２
まで１８０°　回転させられて、受渡しアー１１３８が
回転位置検知スイッチ４３に！１１接させられ、これに
より受渡しアー１１３８の回転が停止される。

この受渡しアー１１３８の回転が停止させられると、部
品検知スイッチ４２が受渡しアーム３８に電子部品があ
るか否かを検知する。電子部品が回転途中で受渡し７ア
ー７１３８から離脱し、た場合は、部品検知スイッチ７
Ｉ２が受渡しアーム３Ｂに電子部品のないのを検知し、
で、受渡しアーム３８を位置０１まで戻す。

また、受渡しアーム：３８に電子部品があるのが検出さ
、ｆすると共に、位ｌｌ０２）、に部品挿入ヘッド１９
が位置していると、受渡しアーム３８が図示しない駆！
Ｉ！ｌＩ装置により上背、させられて、電子部品が部品
挿入ｌ＼ツ１へ１９のインサージョンチャック１．９ａ
に挿入させ１オ１た後、・Ｗ・渡しアーム３８が」二部
スイッチ４４に当接する。こ扛によって受渡しアーム３
８は、その上昇が停止１．させられた後、下降させられ
る。

そして、受渡しアーム３８が下部スイッチ４５に当接す
ると、受渡しアーム３８の下降が停止される一方、部品
検知スイッチ４２が受渡しアーム３８に電子部品がある
か否かを検知する。電子部品がある場合は受渡しアー１
１３８が再度上昇さぜられて、電子部品を部品挿入ヘッ
ド１９に受渡す動作が繰り返えされる。また、電子部品
がないのが検出されると、受渡しアー１１３８が位置０
２から位置０１まで１８０゜回転させられて停止される
。

このような受渡しアーム３８の動作は、電気的に制御さ
れるように設定されているが、（幾械的に制御されるよ
うにしてもよい。

次に、このような構成の電子部品挿入機の作動を説明す
る。

プリン１〜基板３かベルトコンベア５により搬送路４の
所定の位置（部品挿入位置）まで供給されると、パルス
モータ１０により送りネジ９が回巾云させられて、スラ
イダ８及び部品挿入ヘッド１９がＸ軸方向に変位させら
れると共に、パルスモータ１７によ番１送リネジ１３が
回転させられて、部品挿入ヘッド１９がＹ軸方向に変位
させられる。この作動は部品挿入ヘッド１９が位置０２
Ｊ−に変位するまでに行なわれる。

−・方、この際、パルスモータ２９により送りネジ２８
が回転させられて、スライダ３０及び部品取出装置３１
がＸ軸方向（部品供給装置２２の並設方向）に変位させ
られる。そして、スライダ３ｏ及び部品取出装置３１は
、複数の部品供給装置２２の−っを選択する位置で停止
ｌＺさせられる。

次に、チャック爪３４が選択された部品供給装置２２の
部品取出口２５に臨むまで、部品取出装置３１がスプラ
イン軸２７を中心に図示しない駆動装置により回転即動
される。そして、チャック爪３４が部品取出ｒｊ２５に
臨むと、チャック爪３７Ｉが部品取出口２５に向けて進
出させられて内部の電子部品Ａを保持する。電子部品Ａ
が保持されると、チャック爪３４が後退勤させられる一
方、チャック爪３４が下方の受渡し７−ｌ、３Ｂの先端
部に臨むまで部品取出装置３１が回動させられる。

チャック爪３４が受渡しアーム３Ｂの先端部に臨むと、
チャック爪３４が下方に進出させられて、このチャック
爪３４に保持された電子部品が受渡しアーム３８の固定
爪３９と可動爪４０との間に挿入される。

この後、チャック爪３４が開かれて上昇させられると共
に、部品取出′ＪＡ置装口が原状まで回動させられる。

電子部品か受渡しアーム３８の固定爪３９と可動爪４０
との間に供給され、これが部品検知スイッチ４１により
検知されると、受渡しアーム３８が図示しない駆動装置
により位＠Ｏ】から位置０３まで水平に１８０°　回転
させ１）れる。そして、受渡しアーム３８が回転位置検
知スイッチ４３に当接させられて、受渡しアーム３８の
回転が停止１−される。

この受渡しアーム３８の回転が停止１−させられると、
部品検知スイッチ４２が受渡しアー１１３８の電子部品
を検知する。そして、受渡しアーム３８が図示しない駆
動装置により上昇させられて、受渡しアーム３８の電子
部品が部品挿入ヘット］９のインサージョンチャック＋
９ａに挿入された後、受渡しアー１１３８−［一部スイ
ッチ４４に当接させられる。これによって、受渡しアー
ム３８は、その上昇が停止させられる。

一方策子部品が部品挿入ヘッド１９のインサージョンチ
ャック１．９ａに挿入されると、電子部品の操作ツマミ
のドライバ溝しこノックアラ１へピン１２８の半球状押
え部１３０が係合した後、ノックアウトピン１２８が圧
縮バネ１２９のバネ力に抗して一ヒ方に変位させられる
。そして、部品受渡アーム３８の停止に連繋して、エア
供給口にエアが図示しないエア源から供給される。この
エアはエア通路１１１　を介してシリンダ１１３内に案
内されて、ビス１−ンロツＦ１２３を圧縮バネ１２４に
抗して下降させる。これによって、テーパカム１２５が
ベアリングローラ］２０．１．２０を拡開して、チャッ
ク爪１１．６．１１６の先端部が閉じられ、このチャッ
ク爪１１６．１１．６間に電子部品が保持される。また
、この際、電子部品がノックアラ１−ピン１２８に対し
て傾斜し、ていても、チャック爪１１６．１１．６の閉
動作によって、電子部品が半球状押え部１３０を中心に
回動させられ、電子部品かチャック爪Ｈ，６，１１６間
に正規の姿勢で保持される。

電子部品が部品挿入ヘッド１９に保持されると、・ツ・
渡しアー１１３８が下降させられる。そして、受渡しア
ーム３８が下部スイッチ４５に当接すると、受渡しアー
ム３８の下降が停止１−させらＪする一方、部品検知ス
イッチ４２が受渡しアーム３８に電子部品がないのを検
知する。この検知によって、受渡しアーム３８か、位置
０２から位＠０１まで１８０６　　回転させられて、次
の部品受渡し動作に備えられる。

一方、部品挿入ヘッド１９のインサージョンチャック１
９ａに電子部品が供給さＡすると、パルスモー９１０、
１７により送りネジ９．Ｉ３がそれぞれ回転させられて
、部品挿入ヘッド１９がＸ軸方向及びＸ軸方向に変位さ
せられる。この変位はインサージョンチャック＋９ａが
プリント基板３の電子部品挿入位置に臨むまで行なわれ
る。そして、インサージョンチャック１９ａがプリント
基板３の電子部品挿入位置に臨むと、エアシリンダ２ｏ
が伸長させられて、部品挿入ヘッド１９がアーム２１を
介してプリント基板３側に下降（進出）させられ、プリ
ント基板３の所定の位置に電子部品Ａが挿入される。こ
の後、シリンダ１１３内のエアが抜かれる。これによっ
て、ビス１−ンロツド１２３が圧縮ハネ１２４のバネヵ
により上昇させられると同時に、チャック爪１１６１１
６の基端部同志が引張りバネ１１９のバネ力により互い
に接近させられて、チャック爪１１６．１．１６の先端
部同志が開かれ、チャック爪１１６．１１６が電子部品
放す。この後、エアシリンダ２０が縮小させられて、部
品挿入ヘッド１９が原状に復帰させられるこのようにし
て電子部品の一つをプリント基板３に挿入する動作が完
了する。このような動作は数回性なわれて、同−又は異
なる電子部品がプリント基板３の所定の位置にそれぞれ
挿入される。

しかも、これらの動作はＮＣ制御によって順次行なわれ
る。

また、二つ一組の部品供給装置２２の一方のスティック
マガジン２４内が空になると、電子部品の供給は他方の
部品供給装置２２により行なわれ、この間に一方の部品
供給装置２２のスティックマガジン２４が交換される。

従って、一方のスティックマガジン２４が空になっても
電子部品が連続して供給さ：ｔ１．る。

この発明は、以上説明したように、軸線方向に向けて進
退動自在に且つ周方向に回動自在にフレームに保持され
た軸と、前記軸に連動して軸を軸線方向に進退動させる
第１のシリンダと、前記軸に連動して軸を周方向に回動
させる回転駆動装置と、前記軸の先端部に開閉自在に取
り付けた一対のチャック爪と、前記チャック爪を開閉可
能に前記軸に装着された第２のシリンダとを備える部品
挿入ヘッドとしたので、簡単な構成で電子部品をプリン
ト基板に確実に挿入できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す電子部品挿入機の斜
視図、第２図は第１図の電子部品挿入機を概略的に示し
た平面図、第３図は第２図の電子部品挿入機の正面図、
第４図は第２図の電子部品挿入機の側面図、第５図は第
１図の主要部品の配置を概略的に示した斜視図、第６図
は第５図の平面図、第７図はこの発明の要部を示す部品
挿入ヘッドの断面図、第８図は第７図の右側面図、第９
図は第７図のインサージョンチャックを下方から児た底
面図、第１几インサージヨンチヤツクと電子部品との関
係を示す底面図である。 １８・・フレーム、１９・・・部品挿入ヘッド、１９ａ
・・インサージョンチャック、２０・・・エアシリンダ
、２１・・・アーム＋　１０１．］ｏ２スプライン軸受
筒、１０５・・スブラＣン軸、１１０・・・ロータリア
クチュエータ（回転駆動装置）、１１６・・・チャック
爪、１２０・・・ベアリングローラ、１２１・・・エア
シリンダ、１２３・・・ピストンロッド、１２５・・・
テーパカム。 出願人　　アルプス電気株式会社 第２図 ２２ 第３図 ２ 第９図 手続補正書（帥） 昭和５８年６月２９日 特許庁長官　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１８５９９５号 ２、発明の名称 部品挿入ヘッド ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都大田区雪谷大塚町１番７号名　称　（Ａ
Ｏ９）アルプス電気株式会社４、代理人　〒１０３電話
６６９−４４２］住　所　東京都中央区日本橋蛎殻町１
−１３−１２５、補正の対象 図　　　面 ６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 軸線方向に向けて進退１す１自在に月１〕周方向に回動
   自在（こフレームに１呆持された軸と、前記軸に連動し
   て軸を軸線方向に進退動させる第１のシリンダと、 ｎ１１記軸に連動して軸を周方向に回動させる回転］ψ
   １「ハ装置と。 前記軸の先端部に開閉自在に取り伺はへ、ｌした−・苅
   のチャック爪と、 前記チャック爪を開閉可能に０１１記軸に′ＪＡ着さＡ
   また第２のシリンダとをＩｇｉｉえることを特徴とする
   部品挿入へソ１へ。