JPS63221700A - 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】 イ）産業上の利用分野 本発明は、チップコンデンサやチップ抵抗のような面実
装型電子部品を基板に装着する装置に関する。

（ロ）従来の技術 上記の如き装置においては、真空吸着装置により部品の
ピックアンドプレースを行なうのが一般的である。とこ
ろで昨今では面実装型−子部品の種類がきわめて多くな
り、１台で何種類もの部品を処理できる装着装置の開発
が望まれている。特＃Ａ昭５９−１１５６９９号公報に
記載された装置は、かかる要請に応えるべく構成された
ものである。すなわち主ホルダの周縁に複数個の副ホル
ダを配し、副ホルダには更に複数個の吸着ヘッドを配し
、副ホルダに対し回転させることにより、多種類の吸着
ヘッドを適宜選択して多棟類の部品を取り扱えるように
している。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 最近では面実装される電子部品の範囲が拡大し、かなり
大型のものまでもが対水に含まれるようになっている。

一方で、装置の動作速度はますます高速化しつつある。

これらが相乗して、上記構成により大型部品まで取り扱
おうとするのは良いが、部品に加わる遠心力を真空吸着
力が支え切れず、部品が振りとばされてしまうという事
態が発生していた。本発明はこの問題を解決しようとす
るものである。

に）問題点を解決するための手段 本発明では、上述構成の装置において、副ホルダに支持
した真空吸着装置のうち、所定のものに、その真空吸着
装置が目標に回かって進出するに伴ない開き、後退に伴
なって閉じる部品保持爪を付設する。また、部品保持状
態にある部品保持爪を真空吸イ・Ｉ装置の進退方間まわ
りに回転させる角度設定装置を設ける。

（ホ）作用 遠心力で振りとばされる悪食のある大型部品は部品保持
爪で真空吸着装置をアシストして、確実に目的地へ運ぶ
ことができる。部品保持爪は部品保持状態で角度設定装
置により向きを変えられるから、基板上で部品を所定角
度に配置するのに全く支障はない。

（へ）実施例 図において、山は主ホルダである。主ホルダ（ｌｉは十
字架状の部材であって、第２図に示すインデックスシャ
フト（２）の下端に支持され、水平面内で９０°づつ１
−歇回転する。これにより主ホルダ（ｌｉの４本の腕は
、第２図に示す４個所の作業ステージ、ン（Ｉ）（Ｉｔ
）（ＩＩＩ）（ＩＶ）を順次巡歴することになる。

作業ステージ１ン（Ｉ）は部品吸着ステージ１ンであり
、作業ステージ３ン（ＩＩＩ）は部品装着ステージ１ン
である。

主ホルダ（１）の辺縁部、すなわち各腕の先端部には副
ホルダαｅを取り付ける。副ホルダααは円盤状の部材
であり、上面中央から立ち上った取付軸αＤにより、水
平面内で回転できるよう支持されている。副ホルダαα
には４個の真空吸着装置■を９０゜間隔で配置する。真
空吸着装置■は下端に吸着ノズル＠を有する吸引ロッド
（２）を主たる構成要素トする。吸着ノズル■の形状は
１個の副ホルダαＯにおいて互いに異なっており、各副
ホルダａαは真空吸着装置■を４種類づつ備えていると
いうことになる。もつとも、１個の副ホルダααにおい
て真空吸着装置■をすべて別種類にしなければならない
という訳ではなく、必要に応じ、その内の何個かの真空
吸着装置■を同一種類にしても良い。

真空吸着装置■自体の構造及びその支持構造について更
に詳しく説明する。■は副ホルダαＱに固定した軸受ブ
ロックである。軸受ブロック■には歯車Ｃｌυの取付軸
■が下方から垂直に挿入され、垂直軸線まわりに回転で
きるよう支持されている。

この取付軸■の中心を吸引ロッドＱυが垂直に、且つ昇
降可能に貫通する。吸引ロッドＣυの上端にはエンドキ
ャクプのを固定し、これと取付軸＠との間に圧縮コイル
ばね国を挿入し、吸引ロッドＧＤを常時引き上げ方向に
付勢する。吸引ロッド（２１）の下端の７ラング部（至
）と、歯車（３υとの１釦に挿入したスリーブ（至）が
、吸引ロッド（社）の上昇を一定凋さで止める。吸引ロ
ッドＣυの中心の吸気路■は取付軸■の内面の吸気路（
至）に連通し、吸気路（□□□は軸受ブロック■の内面
の吸気路■に連通し、吸気路■は副ホルダ叫の内部の吸
気路面に連通ずる。吸気路（至）は、吸引ロンド（社）
と取付軸■との相対角度が変わり、また吸引ロッドＣυ
がド降したとしても吸気路四との連通状態を保てるよう
、吸引ロッド（２１）の周囲全周にわたり、所定の旨さ
範囲で設けられている２、吸気路（至）は、取付軸（支
）がどの方角を同いても吸気路（至）と連通状態を保つ
よう、取付軸■の周囲全周にわたり設けられている。吸
気路国は生ホルダ（１）の内面の吸気路（至）に連通す
る。吸気路（至）は、１本の取付軸につき４本存在する
吸気路（支）のうち、主ホルダ（１）の中心から最も離
れた位置に来たものとのみ連通する。吸気路關はホース
（濁を通じ図示しない真空源に、図示しないバルブを介
して接続する。すなわち吸気路■に連通している吸気路
（９）にのみ、バルブ動作に応答して真空圧が生じ、そ
の他の吸気路面には真空圧は生じない。副ホルダα０）
の主ホルダ（１）に対する角度を一定に保つため、主ホ
ルダ（１）の側面にロック装置（イ）を設ける。ロック
装置（仰は上端にフランジ部（４２Ｊを有するロッド（
４υからなり、垂直方向にのみスライドできるよう支持
され、圧縮コイルばね（至）により下方に押されて、ド
端を副ホルダａαの上面の凹′ｆｒ（４４）に係合させ
、これをもって副ホルダα■の回転を止めている。凹所
■は９０６１−隔で４個形設される。なお副ホルダαｅ
の周囲には歯形を刻み、歯車（句を構成する。

吸引ロッド（２１１に説明を戻すと、吸気路のには圧縮
コイルばね（至）と吸着ノズル■がねじキャップ鰭によ
って封じ込められている。吸、＃ノズル■は先端部をね
じキャップ□□□から突出させて怠り、押されれば圧縮
コイルばねωの弾発力に抗してねじキャップ（５）の内
側に引っ込む。吸引ロッドＱυの外側のスリーブ（至）
は圧縮コイルばね■により下方に押され、吸引ロッド（
２１）がド降すると共に下降する、但しその下降運動は
、上端のフランジ部（５１）が、歯車（３１）の下面に
固定したストップリング印の内フランジ部（至）に当た
ることにより終了する。フランジ部（５υからは水≠に
ピン（財）が突出し、ピン（財）はストップリング−の
内面の垂直溝−に係合し、これによりスリーブ（至）は
歯車（３１）の回転に伴ない回転することになる。っス
リーブ（至）と吸引ロッド（２１１とは互に回転自在と
している。が、これを回転不能の関係に１ｉｆいても、
特に支障がある訳ではない。

スリーブ（至）からは放射状に４組のブラケット…を突
出させる。　１組のブラケット（６１は平行に延びる２
個の腕からなり、その間に１個の部品保持爪（財）を、
軸磯により垂直面内で揺動できるよう支持している。部
品保持爪■は基部（６３１と爪部（財）の２部材に分割
され、軸曽によりジャックナイフ状に連結されている。

軸（■にはねじりばね霞が巻かれ、その両端がｉ部關と
爪部（財）にかかつて、爪部（（２）の先端を、吸着ノ
ズル■の方向に付勢する。付勢を受けた爪部（財）は、
基部（６３１にねじ込んだストップボルト（＠に上端が
当たることにより、基部−に対し一定の角度をなす位置
に落ち看＜、ストップボルト（ＦＢのねじ込み慮を変え
れば基部−に対する爪部（財）の角度が変わる。言い替
えれば、互に同き合う爪部（財）の先端間隔が変わるこ
とになる。一部霞は水平軸線まわりに回転するローラー
をその上部に有し、この部分を、ストップリング国の外
側に固定したカム８（６８）の中に入れている。基部−
とスリーブ（至）の１司に挿入した圧−コイルばね（＠
により、部品保持爪（６υは爪部（財）が＠１ノズル＠
に接近する方向に付勢され、ローラ（２）はカム簡硼の
内面に押し付けられる。カム部間の円面には、ドの方に
行くほどスリーブ（至）に接近するカム面［相］を形設
する。

田は歯車口の回転を止めるロック装置である。

ロック装置（イ）は、取付軸＠を挾むようにして軸受ブ
ロック−８貫通する１対の水弘なロッド（８υと、ロッ
ド（８１）の、副ホルダα０）の中心側に位置する端部
に固定されたブリクジ板＠と、ブリフジ板■から突出し
て歯車０Ｄの歯のｍｌに係合する爪片□とからなる。ロ
ッド（８１）の、ブリクジ板（口の固定されていない方
の端には頭部（財）が形設され、これと軸受ブロック（
至）との閾に挿入された圧縮コイルばね（囮により、ロ
ック装置ハ輸は、爪片輸を歯車Ｃ１１ｌに係合させる方
向番こ付勢されている。

第６図に、歯車（至）の角度を変える角度設定装置ωを
示す。角度設定装置ωは作業ステージョン叩に配置され
ている。これは、図示しないアクチヱ二一夕により水平
方間に移動せしめられるスライドベース（９１１と、ス
ライドベース０υ上に垂直に支持された″４動機＠と、
電動機（支）の軸に固定された歯車−からなる。

′ｓ７図には副ホルダ（１０１の同きを変んるセレクタ
（２）を示す。これは作業ステージ３ン（ｌｖ）に配置
される。セレクタｒｌは、図示しないアクチュエータに
より水←方向・こ移動せしめられるスライドベース（１
０１）と、スライドベース（９１１１上に垂１区に支持
された゛４動ａ（ＩＯ２）と、′４動機（１０２）の軸
に固定された歯車（１０３）；５＞らなる。セレクタ園
に付随して、ロック装置−を、１リホルダαυ）から外
すロック解除装置（１１０）を設け５゜ロック解除装置
ｆ（１１０）の概略は第８図に示す。これは、フランジ
部（＠を引っ掛ける頭部（１１２）を下端に有する、垂
直方向にのみ移動可能なロッド（１１１）と、固定軸（
１１３）に揺動可能に支持されたベルクランク（１１４
）と、ロッド（１１１）の上端とベルクランク（１１４
）の一端とを連結するリンク（１１５）と、ベルクラン
ク（１１４）の端とスライドベース（１０１）から立ち
上がった支柱（１１６）とを連結するリンク（１１７）
とからなる。

第５図には進退装置（１２０）を示す。これは下端に頭
部（１２２）を有するロッド（１２１）により構成され
、図示しないカムの作用でそのドに来た真空吸着装置■
を押しドげるものである。進退装置（１２０）は部品吸
着ステーション山と部品装着ステージ３ン（１１１’）
に配置される。。

その他、（１３０）は部品、（１３１）はこれを装着す
べき基板である。基板（１３１）は、所定個所Ｃと接着
剤を塗布した状態で、部品装着ステージ１ン（ＭＥ）に
待機している。

上記装置は次のように動作する。主ホルダ（１３のイン
デックス回転に伴ない１個の創ホルダααが部品吸着ス
テーションｆＩｌに到着すると、この副ホルダα０）に
支持されている真空吸着装置■のうち、主ホルダ（１）
の中心から最も離れたものを当該ステーションの進退装
置■が押し下げ、図示しない部品供給装置に向け進出さ
せる。真空吸着装置ωが降ドするに従いスリーブ（至）
も圧縮コイルばね■の力で押しドげられ、相対向する部
品保持爪（ｆｉｔ）はカム面□により上部を絞られ１．
下端を次第に大きく開いて行く。フランジ部（５１Ｊが
内フランジ部［有］に当たった時点でスリーブ（至）の
降下は停止するが、真空吸着装置■はなおも降下を続け
、部品保持爪（６１１よりもドに突出する。この状況は
、異なる作業ステージ１ンにおける動作であるとは言え
、第５図に示すところから良く理解されよう。吸着ノズ
ル（支）が部品＜１５０＞の上面に当たった後、吸気路
■から空気が引かれ、部品（１３０）は吸着ノズル■に
吸い付けられる。その後進退装置■が上昇し、真空及着
装ｆｔ山も部品（１３０）を吸い付けたまま上昇する。

真空吸着装置Φが上昇する途中で、フランジ部（至）が
再びスリーブ・、３ノに係合し、これを持ち上げる。

このため、圧縮コイルばね（至）は圧縮コイルばね■よ
りもずっと強力になっている。スリーブ（至）が真空吸
着装置■と共に上昇し、ローラ■がカム面（至）を昇っ
て行くに従い、部品保持爪（６１）の爪部（財）が閉じ
、部品（１３０）に当たり、部品（１３０）の中心を吸
着ノズル＠の中心に合わせる、いわゆるセンタリング動
作を行なう。センタリングの最終段階では、ねじりばね
（（５）のたわみにより爪部（財）が部品（１，５０）
を弾性的に挾む形になるうストップポル）ｆｆｌのねじ
込み鑑を変えればセンタリングの微調整が可能である。

更に、ストップボルト（＠の調整により、部品（１３０
）を挾みつける４本の部品保持爪（６υのうち、１対が
先んじて部品（１３０）を挾み、他の１対はやや遅れて
部品（１３０）を挾むようにすることができるっこのよ
うに、やや時間差をもって異なる方向から挾みつけ力を
作用させることにより、センタリングをスムーズに行な
うことができる。その真空膜、ａ装置■かどのような大
きさ、形状の部品を扱うかによって、爪部（（２）の開
き加減を調整できることは言うまでもない。

上記のよう１こ、真空吸引力に加え、部品保持爪（財）
で部品（１５０）をしつかり保持したところで、副ホル
ダααは作業ステーション面へ移動する。５作業ステー
ジ１ン（［Ｄでは第６図に示すように角度設定装置ωの
スライドベース（９υが副ホルダα■に接近し、ロック
装置（イ）のロッド（財）を押し、爪片啜を歯車Ｇυか
ら外す。入れ替りに電動機□□□の歯車（色が歯車Ｇυ
にかみ合う、ここで電動機［有］が回転し、歯車■を介
して歯車（３１）を回し、部品（１３０）を所定の方向
に同ける。その後角度設定装置ωは副ホルダ（１０）か
ら離れ、ロック装置■は再び歯車（３１）をロックする
。

部品（１３０）の同きを変える必要がなければ、角反設
定装ｆＪｌｔ＋’Ａは副ホルダα■に結合しない。

このように部品（１３０）の位置決め、方同決めを済ま
せた後、副ホルダααは部品袋、ａステーション（Ｉ［
）に到々する。ここでは進退装置（１２０）が真空吸着
装置母を押しドげ、部品（１３０）は基板（１５１）の
上面の接着剤塗布個所に押しつけられる。その後真空吸
引はＷ「たれ、真空吸着装置δ■は基板（１３１）上に
部品（１３０）を残して上昇する。

続いて副ホルダα０）は作業ステージジン（ＩＶ）に到
着する。次回の装着作業で各種の真空吸着装置■を使用
する必要があるときは、第７図のようにセレクタ四が副
ホルダαα（こ接近するっスライドベース（１０１）の
移動に伴ないロック解除装置（１１０）が第９図のよう
に動作して、ロック装置（イ）を副ホルダα０）から外
「。同時に、歯車（１０３）が歯車（ａにかみ合う。こ
こで電動機（１０２）が回転し、所望の真空吸着装置固
が所定位置に来るまで劇ホルダααを回す。しかる後セ
レクタ０１１１は副ホルダααから離れ、ロック装ｄ（
ａは再び副ホルダａＯの回転を止める。

続いて部品吸４ステージ１ンば）から、新たな動作サイ
クルが開始される。

（ト）　　発明の効果 本発明では、生ホルダの辺縁部に複数個の副ホルダを配
置し、この副ホルダに更に複数個の真空吸４装置を配置
して、できるだけ多数の真空吸着装置を適訳便用できる
ようにしたものにおいて、所定の真空吸着装置に部品保
持爪を付設し、大型の部品であっても遠心力で嶽りとば
されたりすることのないようにしたものであるから、単
一の装置で、小型の部品から大型の部品まで、一様に高
速で装置作業を行なうことができ、生産性が同上するも
のである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は要部縦断面図、
第２図は生ホルダの平面図、第３図は第１図にＡ−Ａ線
で示すレベルで切断した１、Ｑｌホルダ部分の水、＋博
面図、第４図は部品保持爪の部分の底面図、第５図は部
品装ａ動作を示ｒ安部縦断面図、第６図は内反設定装置
と部品保持爪の関連を示す一部断面部分側面図、第７図
はセレクタと副ホルダの関連を示す一部断面部分側面図
、第８図と第９図は副ホルダのロックを解除する装置の
構造及び動作説明図である。 （１３０）・・・部品、（１３１）・・・基板、（ｌｉ
・・・部品吸着ステージ１ン、（■）・・・部品装着ス
テージ１ン、山・・・主ホルダ、００）・・・副ホルダ
、醜・・・部品吸着装置、四・・・セレクタ、（１２０
）・・・進退装置、（６υ・・・部品保持爪、■・・・
角度設定装置。 第２図 第４図 第５図 第６図　　　　　　（ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）次の構成要素を備えた部品装着装置。 （ａ）インデックス回転を行なうことにより、部品吸着
   ステーションと部品装着ステーションを含む作業ステー
   ション群を巡歴する主ホルダ （ｂ）前記主ホルダの辺縁部に所定角度間隔で取り付け
   られた複数個の副ホルダ （ｃ）前記各副ホルダに複数種づつ配置され、各々副ホ
   ルダからの進退が可能なる如く支持された真空吸着装置 （ｄ）副ホルダの主ホルダに対する相対的位置関係を変
   化させて、この副ホルダに支持した真空吸着装置の１個
   を当面の部品装着作業用として選択するセレクタ （ｅ）前記選択された真空吸着装置を、所定の作業ステ
   ーションで目標に向け進出させる進退装置 （ｆ）所定の真空吸着装置に付設され、真空吸着装置の
   進出に伴なつて開き、後退に伴なつて閉じ、また真空吸
   着装置の進退方向まわりに回転可能な部品保持爪 （ｇ）部品保持挾が部品保持状態にある時に、この部品
   保持爪を真空吸着装置の進退方向まわりに回転させて部
   品角度を調整する角度設定装置。