JP2002355786A - 電子部品のクランプ機構及びクランプ装置 - Google Patents
電子部品のクランプ機構及びクランプ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、電子部品をつかむときにはその上
面や角部を押し、離すときにはまず上面や角部を押す機
能を解除するクランプ機構とすることにより、回路基板
上に接着剤や溶融半田などの粘性流体が塗布してある場
合に、高速で作動しても電子部品が動かず高い位置精度
で電子部品を回路基板上に装着することを可能としたク
ランプ装置を提供することにある。 【解決手段】 クランプ面１ａ、３ａ並びに突起１ｃを
有するあご面１ｂ若しくは傾斜したあご面３ｂとからな
る爪１、３と、傾斜させた弾性体の支持部２からなる指
２１、２２。クランプ面５ａ、６ａと傾斜したあご面５
ｂ、６ｂを有する指５、６。これらの指を組み合わせて
なるクランプ機構２５、２６、２７、２８。及び、これ
らのクランプ機構のいずれかとリニアモータなどからな
る直線移動機構１０と緩衝器たるバネ１６などでクラン
プ装置３０を構成した。
面や角部を押し、離すときにはまず上面や角部を押す機
能を解除するクランプ機構とすることにより、回路基板
上に接着剤や溶融半田などの粘性流体が塗布してある場
合に、高速で作動しても電子部品が動かず高い位置精度
で電子部品を回路基板上に装着することを可能としたク
ランプ装置を提供することにある。 【解決手段】 クランプ面１ａ、３ａ並びに突起１ｃを
有するあご面１ｂ若しくは傾斜したあご面３ｂとからな
る爪１、３と、傾斜させた弾性体の支持部２からなる指
２１、２２。クランプ面５ａ、６ａと傾斜したあご面５
ｂ、６ｂを有する指５、６。これらの指を組み合わせて
なるクランプ機構２５、２６、２７、２８。及び、これ
らのクランプ機構のいずれかとリニアモータなどからな
る直線移動機構１０と緩衝器たるバネ１６などでクラン
プ装置３０を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータのメイ
ン基板や、家庭で使用する電化製品から工場における製
造プラントに至る機器の電子制御に使用される制御基板
や、ケーム機のゲーム基板などのいわゆる回路基板を製
造する装着機の装着ヘッドに関する。装着ヘッドは供給
ユニット上にあるＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、抵抗、コン
デンサ、各種ＩＣなどの電子部品をつかみ、上下方向の
Ｚ軸、水平方向のＸ軸とＹ軸及びＺ軸を中心に回転方向
などに移動して、回路基板の上に電子部品を装着する装
置であるが、本発明は装着ヘッドのクランプ装置におい
て電子部品をつかむクランプ機構に関する。特に、高速
で電子部品をつかんだり離したりすることを可能とし、
底面に足を有する電子部品の足を基板の穴に押し込む機
能を有し、さらに基板上に接着剤や溶融半田などの粘性
流体が存在する状態においても、高い位置精度で電子部
品を基板上に装着することを可能としたクランプ機構及
びクランプ装置を提供することに関する。
ン基板や、家庭で使用する電化製品から工場における製
造プラントに至る機器の電子制御に使用される制御基板
や、ケーム機のゲーム基板などのいわゆる回路基板を製
造する装着機の装着ヘッドに関する。装着ヘッドは供給
ユニット上にあるＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、抵抗、コン
デンサ、各種ＩＣなどの電子部品をつかみ、上下方向の
Ｚ軸、水平方向のＸ軸とＹ軸及びＺ軸を中心に回転方向
などに移動して、回路基板の上に電子部品を装着する装
置であるが、本発明は装着ヘッドのクランプ装置におい
て電子部品をつかむクランプ機構に関する。特に、高速
で電子部品をつかんだり離したりすることを可能とし、
底面に足を有する電子部品の足を基板の穴に押し込む機
能を有し、さらに基板上に接着剤や溶融半田などの粘性
流体が存在する状態においても、高い位置精度で電子部
品を基板上に装着することを可能としたクランプ機構及
びクランプ装置を提供することに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来はクランプ面とあご面とが直角であ
る指で電子部品をつかんでいた。基板上に装着する電子
部品には底面に足を有するものがあり、この足を弾性変
形させつつ基板に明けた穴にこじ入れるため、あご面で
電子部品の上面を押し付ける必要があったからである。
しかし装着速度の高速化の要請は止まるところを知ら
ず、装着位置精度の高精度化の要請は３０μｍｍ以下な
どと厳しくなり、従来の指を使用したクランプ装置では
電子部品を基板上に押し付けた状態で指を開くと、電子
部品の上面と指のあご面との間で摩擦力が働き、電子部
品が動いてしまうため顧客の求める装着精度が得られな
かった。特に基板上に接着剤や溶融半田などの粘性流体
が塗布してある場合は電子部品が動きやすく問題であっ
た。あらかじめ２セットの指を持つクランプ装置とし
て、上面を押す必要がある電子部品の場合はクランプ面
とあご面とを有する指を使用し、上面を押す必要のない
電子部品の場合はクランプ面だけの指を使用する方法も
考えたが、かかる構成とすると装置が高価で複雑な構造
となる問題があった。
る指で電子部品をつかんでいた。基板上に装着する電子
部品には底面に足を有するものがあり、この足を弾性変
形させつつ基板に明けた穴にこじ入れるため、あご面で
電子部品の上面を押し付ける必要があったからである。
しかし装着速度の高速化の要請は止まるところを知ら
ず、装着位置精度の高精度化の要請は３０μｍｍ以下な
どと厳しくなり、従来の指を使用したクランプ装置では
電子部品を基板上に押し付けた状態で指を開くと、電子
部品の上面と指のあご面との間で摩擦力が働き、電子部
品が動いてしまうため顧客の求める装着精度が得られな
かった。特に基板上に接着剤や溶融半田などの粘性流体
が塗布してある場合は電子部品が動きやすく問題であっ
た。あらかじめ２セットの指を持つクランプ装置とし
て、上面を押す必要がある電子部品の場合はクランプ面
とあご面とを有する指を使用し、上面を押す必要のない
電子部品の場合はクランプ面だけの指を使用する方法も
考えたが、かかる構成とすると装置が高価で複雑な構造
となる問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の欠点を除くためなされたものであって、その目
的とするところは、同一セットの指で上面を押す必要の
ある電子部品も上面を押す必要のない電子部品も両方と
も装着可能なクランプ機構やクランプ装置を提供するこ
とにある。また他の目的は、電子部品をつかむときには
その上面を押す機能は有するが、離すときにまず上面を
押す機能を解除するクランプ機構やクランプ装置とする
ことにより、基板上に接着剤や溶融半田などの粘性流体
が塗布してある場合に高速で作動しても電子部品が動か
ず、高い位置精度で電子部品を基板上に装着することを
可能としたクランプ装置やクランプ機構を提供すること
にある。
来技術の欠点を除くためなされたものであって、その目
的とするところは、同一セットの指で上面を押す必要の
ある電子部品も上面を押す必要のない電子部品も両方と
も装着可能なクランプ機構やクランプ装置を提供するこ
とにある。また他の目的は、電子部品をつかむときには
その上面を押す機能は有するが、離すときにまず上面を
押す機能を解除するクランプ機構やクランプ装置とする
ことにより、基板上に接着剤や溶融半田などの粘性流体
が塗布してある場合に高速で作動しても電子部品が動か
ず、高い位置精度で電子部品を基板上に装着することを
可能としたクランプ装置やクランプ機構を提供すること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請救項１の発明は、爪と
支持部とベースとで指を構成し、爪はクランプ面とその
先端に突起を有するあご面とが互いにほぼ直角に交差す
る形状を有するものとした。支持部は、電子部品をつか
んでいない状態において垂直面に対しクランプ面を少し
傾斜させて取り付け、電子部品をつかんだときには弾性
変形してクランプ面がほぼ垂直になるようにした。そし
て、クランプ面が電子部品の側面をつかみきったときに
あご面の突起が電子部品の上面を押すようにした。請救
項２の発明は、爪と支持部とベースとで指を構成し、爪
はクランプ面とあご面との角度が９０度を越える角度で
交差する形状を有するものとした。支持部は、電子部品
をつかんでいない状態において垂直面に対しクランプ面
を少し傾斜させて取り付け、電子部品をつかんだときに
は弾性変形してクランプ面がほぼ垂直になるようにし
た。そして、クランプ面が電子部品の側面をつかみきっ
たときに電子部品の角部がクランプ面とあご面との交差
点に位置するようにした。請救項３の発明は、指はクラ
ンプ面とあご面と取付部を有し、クランプ面とあご面と
の角度が９０度を越える角度で交差する形状とした。そ
して、クランプ面が電子部品の側面をつかみきったとき
に電子部品の角部がクランプ面とあご面との交差点に位
置するようにした。請救項４の発明は、２本の指のうち
片方の指は、爪と支持部とベースとからなり、爪はクラ
ンプ面とその先端に突起を有するあご面とが互いにほぼ
直角に交差する形状を有するものとした。支持部は、電
子部品をつかんでいない状態において垂直面に対しクラ
ンプ面を少し傾斜させて取り付け、電子部品をつかんだ
ときには弾性変形してクランプ面がほぼ垂直になるよう
にした。そして、クランプ面が電子部品の側面をつかみ
きったときにあご面の突起が電子部品の上面を押すよう
に構成した。他方の指は、クランプ面とあご面と取付部
を有し、クランプ面とあご面との角度が９０度を越える
角度で交差する形状とした。そして、クランプ面が電子
部品の側面をつかみきったときに電子部品の角部がクラ
ンプ面とあご面との交差点に位置するようにした。請求
項５の発明は上記したクランプ機構のいずれかと直線移
動機構と緩衝器とでクランプ装置を構成した。請救項６
の発明は請救項５に記載したクランプ装置において、直
線移動機構がリニアモータであることを特徴とするクラ
ンプ装置とした。
支持部とベースとで指を構成し、爪はクランプ面とその
先端に突起を有するあご面とが互いにほぼ直角に交差す
る形状を有するものとした。支持部は、電子部品をつか
んでいない状態において垂直面に対しクランプ面を少し
傾斜させて取り付け、電子部品をつかんだときには弾性
変形してクランプ面がほぼ垂直になるようにした。そし
て、クランプ面が電子部品の側面をつかみきったときに
あご面の突起が電子部品の上面を押すようにした。請救
項２の発明は、爪と支持部とベースとで指を構成し、爪
はクランプ面とあご面との角度が９０度を越える角度で
交差する形状を有するものとした。支持部は、電子部品
をつかんでいない状態において垂直面に対しクランプ面
を少し傾斜させて取り付け、電子部品をつかんだときに
は弾性変形してクランプ面がほぼ垂直になるようにし
た。そして、クランプ面が電子部品の側面をつかみきっ
たときに電子部品の角部がクランプ面とあご面との交差
点に位置するようにした。請救項３の発明は、指はクラ
ンプ面とあご面と取付部を有し、クランプ面とあご面と
の角度が９０度を越える角度で交差する形状とした。そ
して、クランプ面が電子部品の側面をつかみきったとき
に電子部品の角部がクランプ面とあご面との交差点に位
置するようにした。請救項４の発明は、２本の指のうち
片方の指は、爪と支持部とベースとからなり、爪はクラ
ンプ面とその先端に突起を有するあご面とが互いにほぼ
直角に交差する形状を有するものとした。支持部は、電
子部品をつかんでいない状態において垂直面に対しクラ
ンプ面を少し傾斜させて取り付け、電子部品をつかんだ
ときには弾性変形してクランプ面がほぼ垂直になるよう
にした。そして、クランプ面が電子部品の側面をつかみ
きったときにあご面の突起が電子部品の上面を押すよう
に構成した。他方の指は、クランプ面とあご面と取付部
を有し、クランプ面とあご面との角度が９０度を越える
角度で交差する形状とした。そして、クランプ面が電子
部品の側面をつかみきったときに電子部品の角部がクラ
ンプ面とあご面との交差点に位置するようにした。請求
項５の発明は上記したクランプ機構のいずれかと直線移
動機構と緩衝器とでクランプ装置を構成した。請救項６
の発明は請救項５に記載したクランプ装置において、直
線移動機構がリニアモータであることを特徴とするクラ
ンプ装置とした。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施例に
基づいて説明する。本発明にかかるクランプ装置３０は
クランプ機構２５、２６、２７、２８のいずれかと、直
線移動機構１０と緩衝器としてのバネ１６などで構成す
る。そしてクランプ装置３０を、上下方向のＺ軸、水平
方向のＸ軸とＹ軸、Ｚ軸を中心に回転方向などに移動さ
せる機能を有する移動装置３１に、バネ１６を介して取
り付け全体として装着ヘッドを構成する。直線移動機構
１０はフレーム１１の両面にそれぞれ永久磁石１２とレ
ール１３を取り付け、レール１３により直線方向に移動
可能に保持されたガイド１４に可動子１５をそれぞれ取
り付けて構成した。可動子１５はマグネットコイル（図
示せず）からなる電機子であって、永久磁石１２からな
る界磁に対し電機子を相対運動させるため、マグネット
コイルに進行磁界を発生させるように制御して、可動子
１５がレール１３上を走行するリニアモータを構成す
る。そして、可動子１５の下面には指５、６、２１、２
２を取り付ける。
基づいて説明する。本発明にかかるクランプ装置３０は
クランプ機構２５、２６、２７、２８のいずれかと、直
線移動機構１０と緩衝器としてのバネ１６などで構成す
る。そしてクランプ装置３０を、上下方向のＺ軸、水平
方向のＸ軸とＹ軸、Ｚ軸を中心に回転方向などに移動さ
せる機能を有する移動装置３１に、バネ１６を介して取
り付け全体として装着ヘッドを構成する。直線移動機構
１０はフレーム１１の両面にそれぞれ永久磁石１２とレ
ール１３を取り付け、レール１３により直線方向に移動
可能に保持されたガイド１４に可動子１５をそれぞれ取
り付けて構成した。可動子１５はマグネットコイル（図
示せず）からなる電機子であって、永久磁石１２からな
る界磁に対し電機子を相対運動させるため、マグネット
コイルに進行磁界を発生させるように制御して、可動子
１５がレール１３上を走行するリニアモータを構成す
る。そして、可動子１５の下面には指５、６、２１、２
２を取り付ける。
【０００６】請求項１の発明は、爪１と支持部２とベー
ス７とで指２１を構成し、２本の指２１をベース７を介
して直線移動機構１０の可動子１５にそれぞれ取り付
け、クランプ方向に移動させ電子部品をつかむクランプ
機構２５とした。爪１はクランプ面１ａとその先端に突
起１ｃを有するあご面１ｂとが互いにほぼ直角に交差す
る形状を有するものとした。支持部２は弾性体としてバ
ネ鋼を使用してなり、電子部品をつかんでいない状態に
おいて、垂直面とクランプ面１ａとの角度Ｂが２〜３度
となるように、支持部２自体を傾斜させて取り付けた。
角度Ｂは１〜４度の範囲とするのが好ましいが、その中
でも２〜３度の範囲が最も好ましいからである。そし
て、電子部品９をつかむときには支持部２が弾性変形す
ることによりクランプ面１ａがほぼ垂直になり、クラン
プ面１ａが電子部品の側面９ｂをつかみきったときに、
あご面１ｂの突起１ｃが電子部品の上面９ａを押すよう
にする。
ス７とで指２１を構成し、２本の指２１をベース７を介
して直線移動機構１０の可動子１５にそれぞれ取り付
け、クランプ方向に移動させ電子部品をつかむクランプ
機構２５とした。爪１はクランプ面１ａとその先端に突
起１ｃを有するあご面１ｂとが互いにほぼ直角に交差す
る形状を有するものとした。支持部２は弾性体としてバ
ネ鋼を使用してなり、電子部品をつかんでいない状態に
おいて、垂直面とクランプ面１ａとの角度Ｂが２〜３度
となるように、支持部２自体を傾斜させて取り付けた。
角度Ｂは１〜４度の範囲とするのが好ましいが、その中
でも２〜３度の範囲が最も好ましいからである。そし
て、電子部品９をつかむときには支持部２が弾性変形す
ることによりクランプ面１ａがほぼ垂直になり、クラン
プ面１ａが電子部品の側面９ｂをつかみきったときに、
あご面１ｂの突起１ｃが電子部品の上面９ａを押すよう
にする。
【０００７】請求項２の発明は、爪３と支持部２とベー
ス７とで指２２を構成し、２本の指２２をベース７を介
して直線移動機構１０の可動子１５にそれぞれ取り付
け、クランプ方向に移動させ電子部品をつかむクランプ
機構２６とした。爪３はクランプ面３ａとあご面３ｂと
の角度Ｃが９２〜９４度となるようにした。角度Ｃは９
０度を越え９５度以下となる角度が好ましいが、その中
でも９２〜９４度の範囲が最も好ましいからである。支
持部２は弾性体としてバネ鋼を使用してなり、電子部品
をつかんでいない状態において、垂直面とクランプ面３
ａとの角度Ｂが２〜３度となるように、支持部２自体を
傾斜させて取り付けた。角度Ｂは１〜４度の範囲とする
のが好ましいが、その中でも２〜３度の範囲が最も好ま
しいからである。そして、電子部品９をつかむときに
は、まず電子部品の角部９ｃが爪のあご面３ｂに接触
し、支持部２が弾性変形することによりクランプ面３ａ
がほぼ垂直になり、電子部品の側面９ｂをつかみきった
ときには電子部品の角部９ｃが爪のクランプ面３ａとあ
ご面３ｂの交差部３ｃに位置するようにする。
ス７とで指２２を構成し、２本の指２２をベース７を介
して直線移動機構１０の可動子１５にそれぞれ取り付
け、クランプ方向に移動させ電子部品をつかむクランプ
機構２６とした。爪３はクランプ面３ａとあご面３ｂと
の角度Ｃが９２〜９４度となるようにした。角度Ｃは９
０度を越え９５度以下となる角度が好ましいが、その中
でも９２〜９４度の範囲が最も好ましいからである。支
持部２は弾性体としてバネ鋼を使用してなり、電子部品
をつかんでいない状態において、垂直面とクランプ面３
ａとの角度Ｂが２〜３度となるように、支持部２自体を
傾斜させて取り付けた。角度Ｂは１〜４度の範囲とする
のが好ましいが、その中でも２〜３度の範囲が最も好ま
しいからである。そして、電子部品９をつかむときに
は、まず電子部品の角部９ｃが爪のあご面３ｂに接触
し、支持部２が弾性変形することによりクランプ面３ａ
がほぼ垂直になり、電子部品の側面９ｂをつかみきった
ときには電子部品の角部９ｃが爪のクランプ面３ａとあ
ご面３ｂの交差部３ｃに位置するようにする。
【０００８】請求項３の発明は、２本の指５、６を取付
部５ｃ、６ｃを介して直線移動機構１０の可動子１５に
それぞれ取り付け、クランプ方向に移動させ電子部品を
つかむクランプ機構２７とした。指５、６はクランプ面
５ａ、６ａとあご面５ｂ、６ｂと取付部５ｃ、６ｃを有
し、クランプ面５ａ、６ａとあご面５ｂ、６ｂとの角度
Ｄが９２〜９４度となるようにした。角度Ｄは９０度を
越え９５度以下となる角度が好ましいが、その中でも９
２〜９４度の範囲が最も好ましいからである。ここで、
指５のクランプ面５ａとあご面５ｂは幅を狭く、指６の
クランプ面６ａとあご面６ｂは幅の広いものとした。長
大な電子部品をつかむときに有利だからである。そし
て、電子部品９をつかむときには、まず電子部品の角部
９ｃが爪のあご面５ｂ、６ｂに接触し、電子部品の側面
９ｂをつかみきったときには電子部品の角部９ｃが爪の
クランプ面５ａ、６ａとあご面５ｂ、６ｂの交差部５
ｄ、６ｄに位置するようにする。
部５ｃ、６ｃを介して直線移動機構１０の可動子１５に
それぞれ取り付け、クランプ方向に移動させ電子部品を
つかむクランプ機構２７とした。指５、６はクランプ面
５ａ、６ａとあご面５ｂ、６ｂと取付部５ｃ、６ｃを有
し、クランプ面５ａ、６ａとあご面５ｂ、６ｂとの角度
Ｄが９２〜９４度となるようにした。角度Ｄは９０度を
越え９５度以下となる角度が好ましいが、その中でも９
２〜９４度の範囲が最も好ましいからである。ここで、
指５のクランプ面５ａとあご面５ｂは幅を狭く、指６の
クランプ面６ａとあご面６ｂは幅の広いものとした。長
大な電子部品をつかむときに有利だからである。そし
て、電子部品９をつかむときには、まず電子部品の角部
９ｃが爪のあご面５ｂ、６ｂに接触し、電子部品の側面
９ｂをつかみきったときには電子部品の角部９ｃが爪の
クランプ面５ａ、６ａとあご面５ｂ、６ｂの交差部５
ｄ、６ｄに位置するようにする。
【０００９】請求項４の発明はタイプの異なる２本の指
２１、６をそれぞれベース７、取付部６ｃを介して直線
移動機構１０の可動子１５に取り付け、クランプ方向に
移動させ電子部品をつかむクランプ機構２８とした。片
方の指２１は、爪１と支持部２とベース７とからなり、
爪１はクランプ面１ａとその先端に突起１ｃを有するあ
ご面１ｂとが互いにほぼ直角に交差する形状を有するも
のとした。支持部２は弾性体としてバネ鋼を使用してな
り、電子部品をつかんでいない状態において、垂直面と
クランプ面１ｂとの角度が２〜３度となるように、支持
部２自体を傾斜させて取り付けた。角度Ｂは１〜４度の
範囲とするのが好ましいが、その中でも２〜３度の範囲
が最も好ましいからである。そして、電子部品９をつか
むときには支持部２が弾性変形することによりクランプ
面１ａがほぼ垂直になり、クランプ面１ａが電子部品の
側面９ｂをつかみきったときに、あご面１ｂの突起１ｃ
が電子部品の上面９ａを押すようにした。他方の指６は
クランプ面６ａとあご面６ｂと取付部６ｃを有し、クラ
ンプ面６ａとあご面６ｂとの角度が９２〜９４度となる
ようにした。クランプ面６ａとあご面６ｂの角度は９０
度を越え９５度以下となる角度が好ましいが、その中で
も９２〜９４度の範囲が最も好ましいからである。そし
て、電子部品９をつかむときには、まず電子部品の角部
９ｃが爪のあご面６ｂに接触し、つかみきったときには
電子部品の角部９ｃが爪のクランプ面６ａとあご面６ｂ
の交差部６ｄに位置するようにする。
２１、６をそれぞれベース７、取付部６ｃを介して直線
移動機構１０の可動子１５に取り付け、クランプ方向に
移動させ電子部品をつかむクランプ機構２８とした。片
方の指２１は、爪１と支持部２とベース７とからなり、
爪１はクランプ面１ａとその先端に突起１ｃを有するあ
ご面１ｂとが互いにほぼ直角に交差する形状を有するも
のとした。支持部２は弾性体としてバネ鋼を使用してな
り、電子部品をつかんでいない状態において、垂直面と
クランプ面１ｂとの角度が２〜３度となるように、支持
部２自体を傾斜させて取り付けた。角度Ｂは１〜４度の
範囲とするのが好ましいが、その中でも２〜３度の範囲
が最も好ましいからである。そして、電子部品９をつか
むときには支持部２が弾性変形することによりクランプ
面１ａがほぼ垂直になり、クランプ面１ａが電子部品の
側面９ｂをつかみきったときに、あご面１ｂの突起１ｃ
が電子部品の上面９ａを押すようにした。他方の指６は
クランプ面６ａとあご面６ｂと取付部６ｃを有し、クラ
ンプ面６ａとあご面６ｂとの角度が９２〜９４度となる
ようにした。クランプ面６ａとあご面６ｂの角度は９０
度を越え９５度以下となる角度が好ましいが、その中で
も９２〜９４度の範囲が最も好ましいからである。そし
て、電子部品９をつかむときには、まず電子部品の角部
９ｃが爪のあご面６ｂに接触し、つかみきったときには
電子部品の角部９ｃが爪のクランプ面６ａとあご面６ｂ
の交差部６ｄに位置するようにする。
【００１０】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。あらかじめ装着ヘッド
を装着機の供給ユニットにある電子部品９の真上に移動
させて、装着ヘッドのＺ軸下方向に昇降機構を作動さ
せ、電子部品９に対しクランプ機構２５、２６、２７、
２８が所定の上下位置関係になるように合わせる。所定
の上下位置関係とは指の種類により異なり、指２１の場
合は図４においてｈ１＝ｈ２となるようにする。一方、
指２２、５、６の場合は電子部品９をつかむときにその
角部９ｃがあご面３ｂ、５ｂ、６ｂに接触する高さ関係
にする。本発明にかかるクランプ装置３０には緩衝器と
してバネ１６が取り付けてあるので、指が電子部品の側
面９ｂをつかむときに、指２１、２２、５、６と電子部
品９との間に、Ｚ軸方向の相対的な位置ずれが発生して
もバネ１６が伸縮して緩衝する。そして、直線移動機構
１０の可動子１５のマグネットコイルに進行磁界を発生
させ、指２１、２２、５、６をクランプ方向に移動させ
て電子部品９をつかみ、装着ヘッドのＺ軸上方向に上昇
させＸ軸、Ｙ軸方向に移動させる。回路基板上に搬送す
る途中において、電子部品９の映像を撮影して本来ある
べき位置データと比較して、中心の位置ずれと角度の位
置ずれを算出し、基板上に置く位置と角度を修正し修正
後の位置と角度に装着ヘッドを停止させる。その後、装
着ヘッドのＺ軸下方向に下降させ電子部品９を基板上に
押し付けた後に直線移動装置１０の可動子１５のマグネ
ットコイルに進行磁界を発生させ、指２１、２２、５、
６をアンクランプ方向に移動させ電子部品を離す。
以下その作用について説明する。あらかじめ装着ヘッド
を装着機の供給ユニットにある電子部品９の真上に移動
させて、装着ヘッドのＺ軸下方向に昇降機構を作動さ
せ、電子部品９に対しクランプ機構２５、２６、２７、
２８が所定の上下位置関係になるように合わせる。所定
の上下位置関係とは指の種類により異なり、指２１の場
合は図４においてｈ１＝ｈ２となるようにする。一方、
指２２、５、６の場合は電子部品９をつかむときにその
角部９ｃがあご面３ｂ、５ｂ、６ｂに接触する高さ関係
にする。本発明にかかるクランプ装置３０には緩衝器と
してバネ１６が取り付けてあるので、指が電子部品の側
面９ｂをつかむときに、指２１、２２、５、６と電子部
品９との間に、Ｚ軸方向の相対的な位置ずれが発生して
もバネ１６が伸縮して緩衝する。そして、直線移動機構
１０の可動子１５のマグネットコイルに進行磁界を発生
させ、指２１、２２、５、６をクランプ方向に移動させ
て電子部品９をつかみ、装着ヘッドのＺ軸上方向に上昇
させＸ軸、Ｙ軸方向に移動させる。回路基板上に搬送す
る途中において、電子部品９の映像を撮影して本来ある
べき位置データと比較して、中心の位置ずれと角度の位
置ずれを算出し、基板上に置く位置と角度を修正し修正
後の位置と角度に装着ヘッドを停止させる。その後、装
着ヘッドのＺ軸下方向に下降させ電子部品９を基板上に
押し付けた後に直線移動装置１０の可動子１５のマグネ
ットコイルに進行磁界を発生させ、指２１、２２、５、
６をアンクランプ方向に移動させ電子部品を離す。
【００１１】請求項１乃至請求項４のいずれの発明も、
突起１ｃやあご面３ｂ、５ｂ、６ｂで電子部品の上面９
ａや角部９ｃを押し付けることができるため、底面に足
を有する電子部品の場合に足を弾性変形させつつ基板に
明けた穴にこじ入れることが可能である。請求項１と請
求項２の発明では電子部品９を基板上に押し付けた状態
で指２１、２２を開くと、両方の爪の先端１ｄ、３ｄで
電子部品の側面９ｂを押している状態で突起１ｃ又はあ
ご面３ｂが電子部品の上面９ａや角部９ｃから離れるた
め電子部品の位置ずれは発生しない。請求項１と２の発
明は指を開くときに１軸動作で済むため高速化が容易と
なり好ましい。また、請求項１の発明は電子部品の上面
が平面の場合に適し請求項２の発明は電子部品の上面に
凹部がある場合に適している。ただし、請求項１と請求
項２の発明共に幅の広い爪の場合には不向きである、幅
広い爪の場合はのバネの反力を均一に調整することがが
困難となるからである。請求項３の発明では電子部品９
を基板上に押し付けた後に指５、６を開くと同時に装着
ヘッドをＺ軸上方向に上昇させる。本発明の指５、６は
あご面が傾斜しており、指５、６が水平に開いた場合で
も電子部品の角部９ｃからあご面５ｂ、６ｂが離れる
が、さらにＺ軸方向にも上昇するため電子部品の角部９
ｃがあご面５ｂ、６ｂと接触することはなく、電子部品
の位置ずれは発生しない。また、剛性が高いので幅広の
指６とすることも可能である。請求項４の発明では電子
部品９を基板上に押し付けた状態で指２１だけをアンク
ランプ方向に移動させる。その後指６をアンクランプ方
向に移動させると同時に装着ヘッドをＺ軸上方向に上昇
させる。このようにすると、指２１のみを開いたときに
は爪の先端１ｄで電子部品の側面を爪のクランプ面６ａ
に押し付けた状態で離れ、その後指６が斜め方向に離れ
るため電子部品の角部９ｃがあご面５ｂ、６ｂと接触す
ることはなく、電子部品の位置ずれは発生しない。
突起１ｃやあご面３ｂ、５ｂ、６ｂで電子部品の上面９
ａや角部９ｃを押し付けることができるため、底面に足
を有する電子部品の場合に足を弾性変形させつつ基板に
明けた穴にこじ入れることが可能である。請求項１と請
求項２の発明では電子部品９を基板上に押し付けた状態
で指２１、２２を開くと、両方の爪の先端１ｄ、３ｄで
電子部品の側面９ｂを押している状態で突起１ｃ又はあ
ご面３ｂが電子部品の上面９ａや角部９ｃから離れるた
め電子部品の位置ずれは発生しない。請求項１と２の発
明は指を開くときに１軸動作で済むため高速化が容易と
なり好ましい。また、請求項１の発明は電子部品の上面
が平面の場合に適し請求項２の発明は電子部品の上面に
凹部がある場合に適している。ただし、請求項１と請求
項２の発明共に幅の広い爪の場合には不向きである、幅
広い爪の場合はのバネの反力を均一に調整することがが
困難となるからである。請求項３の発明では電子部品９
を基板上に押し付けた後に指５、６を開くと同時に装着
ヘッドをＺ軸上方向に上昇させる。本発明の指５、６は
あご面が傾斜しており、指５、６が水平に開いた場合で
も電子部品の角部９ｃからあご面５ｂ、６ｂが離れる
が、さらにＺ軸方向にも上昇するため電子部品の角部９
ｃがあご面５ｂ、６ｂと接触することはなく、電子部品
の位置ずれは発生しない。また、剛性が高いので幅広の
指６とすることも可能である。請求項４の発明では電子
部品９を基板上に押し付けた状態で指２１だけをアンク
ランプ方向に移動させる。その後指６をアンクランプ方
向に移動させると同時に装着ヘッドをＺ軸上方向に上昇
させる。このようにすると、指２１のみを開いたときに
は爪の先端１ｄで電子部品の側面を爪のクランプ面６ａ
に押し付けた状態で離れ、その後指６が斜め方向に離れ
るため電子部品の角部９ｃがあご面５ｂ、６ｂと接触す
ることはなく、電子部品の位置ずれは発生しない。
【００１２】上記実施例では直線移動機構１０としてリ
ニアモータを使用したが、ボールネジを回転させナット
を移動させる組合せや、ボールネジを固定しナットを回
転させつつ直線移動させる組合せや、ジャッキやサーボ
シリンダなどで押す構成や、ラックアンドピニオンの組
合せで直線移動機構を構成することも可能であり上記し
た実施例に限定されるものではない。上記実施例ではバ
ネ鋼製の支持部を使用したが、弾性の高いプラスチック
製の支持部やその一部にバネや弾性ゴムなど使用した支
持部とすることも可能である。また、支持部自体を傾斜
させる代わりに支持部は垂直に取り付け、爪のクランプ
面を支持部に対し傾斜させる方法もあり、上記した実施
例に限定されるものではない。また、上記実施例では緩
衝器としてバネを使用したが、バネ以外に弾性ゴムを使
用したり、空圧・液圧クッションなどを使用することも
可能であり上記した実施例に限定されるものではない。
また、上記実施例ではクランプ面とあご面の角度を９５
度以下と記載したが、この角度はあご面と電子部品の角
部との間に滑りが発生する角度であればもっと大きな角
度でもよく、上記した実施例にこだわらない。
ニアモータを使用したが、ボールネジを回転させナット
を移動させる組合せや、ボールネジを固定しナットを回
転させつつ直線移動させる組合せや、ジャッキやサーボ
シリンダなどで押す構成や、ラックアンドピニオンの組
合せで直線移動機構を構成することも可能であり上記し
た実施例に限定されるものではない。上記実施例ではバ
ネ鋼製の支持部を使用したが、弾性の高いプラスチック
製の支持部やその一部にバネや弾性ゴムなど使用した支
持部とすることも可能である。また、支持部自体を傾斜
させる代わりに支持部は垂直に取り付け、爪のクランプ
面を支持部に対し傾斜させる方法もあり、上記した実施
例に限定されるものではない。また、上記実施例では緩
衝器としてバネを使用したが、バネ以外に弾性ゴムを使
用したり、空圧・液圧クッションなどを使用することも
可能であり上記した実施例に限定されるものではない。
また、上記実施例ではクランプ面とあご面の角度を９５
度以下と記載したが、この角度はあご面と電子部品の角
部との間に滑りが発生する角度であればもっと大きな角
度でもよく、上記した実施例にこだわらない。
【００１３】
【発明の効果】本発明により２セットの指を持つことな
く同一の指で、上面を押す必要のある電子部品も上面を
押す必要のない電子部品も両方とも装着可能なクランプ
機構及びクランプ装置を提供することができた。また本
発明により指を開くときには、まず電子部品の上面や角
部を押す機能を解除するクランプ機構とすることができ
たため、基板上に接着剤や溶融半田などの粘性流体が塗
布してある場合に高速で作動させても電子部品が動か
ず、高い位置精度で電子部品を基板上に装着することを
可能としたクランプ装置を提供することができた。ま
た、直線移動機構にリニアモータを使用したので、余分
な機械要素を必要とせず直接直線的な運動力を得ること
ができ、シンプルでコンパクトなクランプ装置を提供す
ることができた。
く同一の指で、上面を押す必要のある電子部品も上面を
押す必要のない電子部品も両方とも装着可能なクランプ
機構及びクランプ装置を提供することができた。また本
発明により指を開くときには、まず電子部品の上面や角
部を押す機能を解除するクランプ機構とすることができ
たため、基板上に接着剤や溶融半田などの粘性流体が塗
布してある場合に高速で作動させても電子部品が動か
ず、高い位置精度で電子部品を基板上に装着することを
可能としたクランプ装置を提供することができた。ま
た、直線移動機構にリニアモータを使用したので、余分
な機械要素を必要とせず直接直線的な運動力を得ること
ができ、シンプルでコンパクトなクランプ装置を提供す
ることができた。
【図１】本発明にかかるクランプ装置の１実施例の正面
図である。
図である。
【図２】本発明にかかるクランプ装置の１実施例の側面
図である。
図である。
【図３】図１のＡ矢視図である。
【図４】請求項１の発明にかかるクランプ機構の１実施
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
【図５】請求項２の発明にかかるクランプ機構の１実施
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
【図６】請求項３の発明にかかるクランプ機構の１実施
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
【図７】請求項４の発明にかかるクランプ機構の１実施
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
例の正面図を、電子部品をつかもうとする途中の状態を
左側に、つかんだ状態を右側に示した。
１：爪、１ａ：クランプ面、１ｂ：あご面、１ｃ：突
起、２：支持部、３：爪３ａ：クランプ面、３ｂ：あご
面、３ｃ：交差部、５：指、５ａ：クランプ面、５ｂ：
あご面、５ｃ：取付部、５ｄ：交差部、６：指、６ａ：
クランプ面、６ｂ：あご面、６ｃ：取付部、６ｄ：交差
部、７：ベース、９：電子部品、９ａ：上面、９ｂ：側
面、９ｃ：角部、１０：直線移動機構、１１：フレー
ム、１２：永久磁石、１３：レール、１４：ガイド、１
５：可動子、１６：バネ、２１：指、２２：指、２５：
クランプ機構、２６：クランプ機構、２７：クランプ機
構、２８：クランプ機構、３０：クランプ装置、３１：
移動装置
起、２：支持部、３：爪３ａ：クランプ面、３ｂ：あご
面、３ｃ：交差部、５：指、５ａ：クランプ面、５ｂ：
あご面、５ｃ：取付部、５ｄ：交差部、６：指、６ａ：
クランプ面、６ｂ：あご面、６ｃ：取付部、６ｄ：交差
部、７：ベース、９：電子部品、９ａ：上面、９ｂ：側
面、９ｃ：角部、１０：直線移動機構、１１：フレー
ム、１２：永久磁石、１３：レール、１４：ガイド、１
５：可動子、１６：バネ、２１：指、２２：指、２５：
クランプ機構、２６：クランプ機構、２７：クランプ機
構、２８：クランプ機構、３０：クランプ装置、３１：
移動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS08 DS01 ES03 ES10 ET08 EU18 EV02 EV22 EV23 EW00 HS26 NS17 5E313 AA01 AA11 CC07 EE23 EE38
Claims (6)
- 【請求項１】 回路基盤に電子部品を装着する装着機に
おけるクランプ装置のクランプ機構であって、爪と支持
部とを有する２本の指をクランプ方向に移動させ電子部
品をつかむクランプ機構において、 前記爪はクランプ面と、突起を有するあご面とを有して
おり、前記支持部の少なくとも１部は弾性体からなり、
電子部品をつかんでいない状態において垂直面に対し前
記クランプ面を少し傾斜させて取り付け、 電子部品をつかんだときには前記支持部が弾性変形する
ことにより、前記クランプ面がほぼ垂直になるように
し、さらに、前記クランプ面が電子部品の側面をつかみ
きったときに、前記あご面の突起が電子部品の上面を押
すように構成したことを特徴とするクランプ機構。 - 【請求項２】 回路基盤に電子部品を装着する装着機に
おけるクランプ装置のクランプ機構であって、爪と支持
部とを有する２本の指をクランプ方向に移動させ電子部
品をつかむクランプ機構において、 前記爪はクランプ面とあご面との角度が９０度を越える
角度で交差する形状を有しており、前記支持部の少なく
とも１部は弾性体からなり、電子部品をつかんでいない
状態において垂直面に対し前記クランプ面を少し傾斜さ
せて取り付け、 電子部品をつかんだときには前記支持部が弾性変形する
ことにより、前記クランプ面がほぼ垂直になるように
し、さらに、前記クランプ面が電子部品の側面をつかみ
きったときに、電子部品の角部が前記クランプ面と前記
あご面との交差部に位置するように構成したことを特徴
とするクランプ機構。 - 【請求項３】 回路基盤に電子部品を装着する装着機に
おけるクランプ装置のクランプ機構であって、２本の指
をクランプ方向に移動させ電子部品をつかむクランプ機
構において、 前記指はクランプ面とあご面を有し、前記クランプ面と
あご面との角度が９０度を越える角度で交差する形状で
あって、 前記クランプ面が電子部品の側面をつかみきったときに
電子部品の角部が前記クランプ面と前記あご面との交差
部に位置するように構成したことを特徴とするクランプ
機構。 - 【請求項４】 回路基盤に電子部品を装着する装着機に
おけるクランプ装置のクランプ機構であって、２本の指
をクランプ方向に移動させ電子部品をつかむクランプ機
構において、 片方の指は爪と支持部を有し、前記爪はクランプ面と突
起を有するあご面とが互いに交差する形状を有してお
り、前記支持部の少なくとも１部は弾性体からなり、電
子部品をつかんでいない状態において垂直面に対し前記
クランプ面を少し傾斜させて取り付け、 電子部品をつかんだときには前記支持部が弾性変形する
ことにより、前記クランプ面がほぼ垂直になるように
し、前記クランプ面が電子部品の側面をつかみきったと
きに前記あご面の突起が電子部品の上面を押すように構
成し、 他方の指はクランプ面とあご面を有し、前記クランプ面
とあご面との角度が９０度を越える角度で交差する形状
であって、前記クランプ面が電子部品の側面をつかみき
ったときに電子部品の角部が前記クランプ面と前記あご
面との交差部に位置するように構成したことを特徴とす
るクランプ機構 - 【請求項５】 請救項１乃至請救項４に記載したクラン
プ機構のいずれかと直線移動機構と緩衝器とからなるク
ランプ装置。 - 【請求項６】 請救項５に記載したクランプ装置におい
て、直線移動機構がリニアモータであることを特徴とす
るクランプ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001163261A JP4504592B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 電子部品のクランプ機構及びクランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001163261A JP4504592B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 電子部品のクランプ機構及びクランプ装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002355786A true JP2002355786A (ja) | 2002-12-10 |
| JP2002355786A5 JP2002355786A5 (ja) | 2008-06-05 |
| JP4504592B2 JP4504592B2 (ja) | 2010-07-14 |
Family
ID=19006267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001163261A Expired - Lifetime JP4504592B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | 電子部品のクランプ機構及びクランプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4504592B2 (ja) |
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- 2001-05-30 JP JP2001163261A patent/JP4504592B2/ja not_active Expired - Lifetime
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