JPH0494599A - 部品装着装置 - Google Patents

部品装着装置

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JPH0494599A
JPH0494599A JP2212706A JP21270690A JPH0494599A JP H0494599 A JPH0494599 A JP H0494599A JP 2212706 A JP2212706 A JP 2212706A JP 21270690 A JP21270690 A JP 21270690A JP H0494599 A JPH0494599 A JP H0494599A
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JP
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tools
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nozzle
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Pending
Application number
JP2212706A
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English (en)
Inventor
Masanobu Sakaguchi
坂口 正信
Kazuyoshi Oyama
和義 大山
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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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、吸着ノズルを有する複数のツールを交換可能
に保持する装着ヘッドが移動して前記ノズルに吸着され
た部品をプリント基板に装着する部品装着装置に関する
(ロ)従来の技術 この種部品装着装置が、特開昭62−145899号公
報に開示されている。ここに示される従来技術によれば
、ノズルはベルトコンベア(7Mjl板に固定されてい
るノズルホルダーに収納されている。ノズルを交換する
場合は、ノズルを保持したXY方向に移動するノズルシ
ャフトがノズルホルダー上に移動してノズルホルダーに
該ノズルを載置し、ノズルホルダーに取付けられた爪が
ノズルに設けられたフックに係合した後上昇することに
よりノズルが取外される。ノズルを取付ける際は、取付
けたいノズル上にノズルシャフトが移動して下降するこ
とによりノズルが取付けられ爪がノズルを解放した後ノ
ズルシャフトが上昇する。
前記風は載置されている全てのノズルに共通に一つ設け
られており、全てのノズルを同時に保持し同時に解放す
る。
(ハ)発明が解決しようとする課題 しかし前記従来技術では、ノズルを収納するノズルホル
ダーが固定されている場合、ノズルの載置位置ごとに前
述のような爪と該爪の駆動源を設けることが考えられる
が、これでは機構が大がかりになりすぎる。そこで前記
従来技術では一つの爪で全てのノズルを保持する構造に
しているが、該従来技術では爪自体が大きくなり、爪を
駆動するため駆動源を大きくしなければならないという
欠点がある。
このため、本出願人が出願した特願平1−214385
号の願書に添付した明細書又は図面に記載した以下のよ
うな技術がある。これによると、ツールを複数個載置し
たツールテーブルに対してツールを交換するためツール
を1個のみ保持する保持手段を設け、ツールテーブルを
移動させて、該保持手段にツールテーブル上の任意のツ
ールを保持させるようにしている。
しかしこのようにすると、装着ヘッドに複数のツールが
取付けられていてツールを交換する場合−つのツールの
交換が終了するまでツールを交換することができず、ツ
ール交換に時間が掛るという欠点がある。
そこで本発明は、装着ヘッドに取付けられた複数のツー
ルの交換に要する時間を短縮することを目的とする。
(ニ)課題を解決するための手段 このため本発明は、吸着ノズルを有する複数のツールを
交換可能に保持する装着ヘッドが移動して前記ノズルに
吸着された部品をプリント基板に装着する部品装着装置
に於いて、前記装着ヘッドの移動路の所定の停止位置に
て前記ヘッドに取付けられた複数のツールの取付位置に
夫々対応して設けられツールを前記ヘッドより相対移動
許せて取外すためにツールを保持する複数のツール保持
手段と、該複数のツール保持手段の並び方向と交差する
方向に移動可能であると共に所定位置に停止したときに
前記複数のツール保持手段の配設位置にツールを載置す
るツール置場を位置させて取外された前記複数のツール
を同時に載置可能なツールテーブルとを備えたものであ
る。
(ネ)作用 ツールテーブルが移動して所定位置に停止したときに、
ツール置場が複数のツール保持手段の配設位置に位置し
、装着ヘッドは夫々のツール保持手段が装着ヘッドの複
数のツールの取付位置に対応する位置に位置するよう移
動する。そしてツール保持手段は装着ヘッドの複数のツ
ールを保持し、ヘッドとの相対移動により夫々のツール
が取外されツールテーブル上の対応するツール置場に略
同時に載置きれる。
(へ)実施例 以下本発明の一実施例を図に基づき説明する。
第2図に於いて、(1〉は本発明を適用せる部品装着装
置である。(2)は一対の供給コンベアであり、(3)
はXテーブル部であり、(4)は一対の排出コンベアで
あり、(5)はYヘッド部であり、(6)はチップ部品
(7)を供給する部品供給部であり、(8)はツール交
換部である。
供給コンベア(2)はプリント基板(10)を搬送し、
Xテーブル(3)に該基板(10)を供給するものであ
り、排出コンベア(4)はXテーブル部(3)より排出
されたプリント基板(10)を下流装置に排出するため
に搬送するものである。
次に、Yヘッド部(5)について詳述する。第2図乃至
第3図に於いて、(12)(12)は装着ヘッドであり
、ヘッドボールネジ(13) (13)に嵌合したヘッ
ド用ナツト(14)(14)に取付けられており、ヘッ
ド駆動モータ(15)(15)に駆動きれ該ポールネジ
(13)(13)が回動することによりヘッドリニアガ
イド(16)(16)(16)(16)に案内されY方
向に移動をし、部品供給部(6)より供給きれるチップ
部品(7)をXテーブル部(3)にてプリント基板(1
0)に装着する。
装着ヘッド(12)について詳述する。第3図に於いて
、(18)はチップ部品(7)を吸着するノズル(19
)を先端に有する上下動体であり、装着ヘッド(12〉
に上下動可能に3本設けられている。
該3本の上下動体り18)は装着ヘッド(12)の移動
するY方向の直線上に等間隔に列設きれている。
(20)は上下動体(18)を下降させないように規制
するストッパ機構であり、(21)は上下動体(18)
を上下動させる上下動駆動機構である。(23)はチッ
プ部品(7)を照明するための照明ユニットである。
上下動体(18)の構造について詳述する。第3図及び
第4図に於いて、(24)はノズル(19)を先端に有
するツールであり、チップ部品(7)を吸着するための
部品吸着真空通路(25)が内部に形成されると共に照
明ユニット(23)の発する光線を拡散させて部品(7
)に照射するための乳白色の拡散板(26)が設けられ
ている。ツール(24)は部品(7)の大きさ及び形状
に応じてノズル(19)及び拡散板(26)の大ききが
異なったものが多数用意されている。
(27)はツール(24)を吸引保持するシャフトであ
り内筒(28)及び外筒(29)とより成り、内筒(2
8)内にツール(24)の部品吸着真空通路(25)に
連通ずる部品真空通路(30)を有すると共に内筒(2
8)と外筒(29)の間にツール(24)を吸引するツ
ール真空通路(31)を形成している。外筒(29)の
下端部には一対の板バネク32)が取付けられており、
ツール(24)ハツール真空通路(31)よりの真空吸
引と板バネ(32)とによりシャフト(27)下端に取
外し可能に保持される。
(34)はシャフト(27)の上部に取付けられた二重
管継手であり、その下部にはフランジ(35)が形成さ
れている。部品吸着真空通路(25)は図示しない真空
源に図示しないバルブを介して接続されている。
(37)はツール真空通路(31)と図示しない真空源
を図示しないバルブを介して連通ずる真空用バイブであ
る。真空用パイプ(37)は図示しないバルブを介して
、更に圧縮空気源にも接続されている。
次に、ストッパ機構(20)について詳述する。(40
)は下端に爪部(41)を有するストッパレバーであり
、ヘッド用ナツト(14)に取付けられた取付板(43
)に設けられたソレノイド(44)に上端が回動可能に
軸着されており該ソレノイド(44)の前後動により支
軸(45)を支点に揺動する。
即ち、ソレノイド(44)が消磁した状態で突出してい
る場合、爪部(41)がフランジ(35)の下面に係止
して上下動体(18)の下動を規制し上下動体く18)
をロックし、ソレノイド(44)が励磁して後退すると
フランジ(35)より爪部(41)が外れ上下動体(1
8)は下動が可能となる。
次に、上下動駆動機構(21)について詳述する。
上下動モータ(47)が上下動ボールネジ(48)を回
動させることにより、上下動ナツト(49)に取付けら
れた上下動板(50)は取付板(43)に設けられたリ
ニアガイド(51)(51)に沿って上下動する。該上
下動板(50)には3箇所に前記フランジ(35)の下
面に係止して上下動体(1B)(18)(18)を夫々
支持するカムフォロワ(52バ52) (52)が設け
られており、ストッパレバー(40)のロックが解かれ
た上下動体く18)はモータ(53)の回動によりカム
フォロワ(52)に支持されながら上下動をする。
第2図及び第3図に於いて、(55)(55)は部品認
識カメラであり、部品供給部(6)にてノズル(19)
が吸着して取出したチップ部品(7)は装着ヘッド(1
2)の移動により移動して来て該カメラ(55)により
吸着位置、姿勢及びリード曲り、リード浮き等を認識き
れる。
次に、Xテーブル部(3)について説明する。第1図に
於いて、(58)は供給コンベア(2)(2)に供給さ
れたプリント基板(10)を載置するXテーブルであり
、Xボールネジ(59)に嵌合する図示しないナツトが
取付けられておりXモータ(60)によるXボールネジ
(59)の回動によりXリニアガイド(61)(61)
に沿ってX方向に移動する。
ノズル(19)に吸着されて装着ヘッド(12)により
移動して来たチップ部品(7)は装着ヘッド(12)の
X方向移動とXテーブル(58)のX方向移動によりX
テーブル(58)上のプリント基板(10)上に装着さ
れる。
次に、ツール交換部(8〉について詳述する。第1図、
第2図、第5図及び第6図に於いて、(62)はノズル
(19)及び拡散板(26)の大きさ及び形状の異なる
ことにより種類の異なるツール(24)をX方向及びY
方向に多数個差べて載置して収納するツールテーブルで
ある。ツールテーブル(62>にはツール(24〉がず
れないように拡散板(26)の大きさに合せてツール置
場としての凹部(63)が形成きれ凹部(63)の中央
部にはノズル(19)の逃げ及びツール交換のために貫
通孔(64〉が開口している。
夫々の貫通孔(64)の大きさは同一であり、第5図に
示されるように夫々Y方向の1直線上に3個設けられた
貫通孔(64)の列がX方向に多数列に配設されており
、また夫々の貫通孔(64)はX方向の3本の平行な直
線上に配設されている。
Y方向に並ぶ貫通孔(64)の間隔は等間隔であり、装
着ヘッド(12)において上下動体(18)が設けられ
ている間隔と同じである。この間隔をrp」とする。つ
まり、X方向に貫通孔(64)が並んでいる3本の直線
の間隔が「P」となる。
このため、ツールテーブル(62)上に載置きれるツー
ル(24)も貫通孔(64〉と同じ位置関係で配設され
る。そして、各ツール(24)は種類によって載置する
凹部(63)が決っている。各凹部(63)も貫通孔(
64)の配列通りに配設されているが、凹部(63)が
Y方向に成す列をY方向凹部列と以下言う。
ツールテーブル(62)が取付けられた移動台(65)
ハ”y −JL 用ホールネジ(67)が嵌合するツー
ル用ナツト(68)に取付けられており、ツール用モー
タ(69)が該ボールネジ(67)を回動きせるとツー
ル用ノニアガイド(70)に沿ってX方向の移動を行な
う。従って、ツールテーブル(62)はX方向に移動す
ることになる。
第6図に於いて、(71)はツール(24)を交換する
ときに該ツール(24〉を吸着するためのツール吸着部
である。該ツール吸着部(71〉について以下説明する
(72)は基台り73)に固定して設けられたシリンダ
であり、該シリンダ〈72)のけツク(74)には取付
片(75)を介してパッド保持部材(76)が取付けら
れている。
パッド保持部材(76)は筒状でありツール(24)を
交換する吸着パッド(77)が貫入されているが、吸着
パッド(77)の吸着部は広がって段部を形成しており
、吸着パッド(77)の軸部に巻着されたバネ(78)
が該段部に係合して吸着パッド(77)を上方に付勢し
支持している。吸着パッド(77)の上面は中央部に凹
部が形成されシリンダ〈72)が作動したときに交換す
るツール(24)の拡散板(26)の下面に当接したと
きにノズル(19)を逃げている。吸着パッド(77)
内には真空吸着用の真空通気路(80)が形成され吸着
パッド(77)の上面で数箇所に開口している。真空通
気路(80)は吸着パッド(77)の下方より図示しな
い真空源に図示しないバルブを介して接続されている。
前記貫通孔(64)はシリンダ(72)の作動により上
動した吸着パッド(77)が入り込める犬ききに開口し
ている。1つの吸着ヘッド(12)に対して3個のツー
ル吸着部(71)が配設されている。
3個の該ツール吸着部(71)は夫々の吸着パッド(7
7)が、装着ヘッド(12)に保持されている3本のノ
ズル(19)が通過する移動路と、ツールテーブル(6
2)の貫通孔(64〉の通過する3つの移動路の夫々と
の交差位置に位置するように設けられている。
従って吸着パッド(77〉の設置間隔は「P」である。
装着ヘッド(12)は第2150における一番奥側に取
付けられている上下動体(18)が一番手前側の吸着パ
ッド(77)の位置に停止して、ツール(24)の交換
が行なわれる位置までは移動可能に成されている。
装着ヘッド(12)は2個設けられているためツール吸
着部(71)は合計6個設けられている。夫々のシリン
ダ(72)が作動したときには、吸着パッド(77)は
対応する上下動体(18)に保持された状態のツール(
24)の拡散板(26)下面にバネ(78〉により付勢
されなから当接する位置に位置することになる。
次に、部品供給部(6)について説明する。第2図及び
第7図に於いて、部品供給部(6)は本実施例の場合、
テープ(82)に収納されたチップ部品(7)を供給す
るテープ部品供給装置(83)が並設筋れて構成されて
いる。テープ部品供給装置(83)が供給するチップ部
品(7)は多品種あり通常−台の供給装置(83)は一
種類のチップ部品(7)を供給し多数の供給装置(83
)により多品種の部品(7)が供給されるが、隣り合う
供給装置(83)は所定間隔を存して並設されている。
以上のような構成により以下動作について説明する。
先ず、ツール(24)の交換動作について説明する。ツ
ール(24)の交換は吸着したい部品(7)の種類に合
せて適時に行なわれる。
装着ヘッド(12)の1本の上下動体く18)に保持き
れているツール(24)を交換すればよい場合もあれば
、2本あるいは3本全部のツール(24)を交換する場
合もある。
今、今まで使用していたツール(24)を3本共交換す
ることが必要になり、現在保持している3本のツール(
24)が、装着ヘッド(12)に保持されている順番の
ままツールテーブル(62)の所定のY方向凹部列の凹
部(63)に載置されるべきものであり、次に取付けた
いツール(24)はその列以外のY方向凹部列の各凹部
(63)に装着ヘッド(12)に取付けられるべき順序
で載置されているものとする。
ド(16)に沿ってY方向に移動し、第2図における一
番手前側の上下動体く18)が一番手前側の吸着パッド
(77)の上空に位置するよう停止する。こうして、各
吸着パッド(77)の上空には夫々ツール(24)を保
持する上下動体く18)が位置する。
この装着ヘッド(12)の移動動作と平行してツールテ
ーブル(62)が固定された移動台(65)はモータ(
69)に駆動されポールネジ(67)及びナツト(68
)を介してリニアガイド(70)に沿ってX方向に移動
し、所定のY方向の貫通孔(64)の列を吸着パッド(
77)の位置に停止きせる。
次に、当該装着ヘッド(12)のストッパレバー(40
)は3本共に夫々の係止しているフランジ(35)より
夫々のソレノイド(44)の作動により外れる。そして
、モータ(53)の駆動によりボールネジ(48)及び
ナツト(49)を介して上下動板(50)がリニアガイ
)’(51)に沿って下降し、夫々のカムフォロワ(5
2)に支持されている夫々の上下動体く18)は同時に
下降する。所定の位置まで上下動体く18)が下降する
とモータ(47)は停止し各ツール(24)は停止する
すると、以下の動作が夫々のツール(24)に対して平
行して行なわれる。
即ち、シリンダ(72)が作動しロッド(74)が上昇
し取付片(75)及びパッド保持部材(76)を介して
吸着パッド(77)は貫通孔(64)を通り抜は上昇し
拡散板(26)の下面にノズル(19)を逃げて当接す
る。
ロッド(74)はさらに上昇するためバネ(78)の付
勢力により吸着パッド(77)は拡散板(26)を押圧
しながら上昇し第8図に示される状態になる。
このとき、図示しないパルプが切換えられて真空用パイ
プ(37)及びツール真空通路(31)内に圧縮空気が
供給されると共に、真空通気路(80)を介して図示し
ない真空源により拡散板(26)が吸着パッド(77)
に吸着きれる。この後、シリンダ(72)が作動してロ
ッド(77)が下降するとツール(24)はツール真空
通路(31)内の圧縮空気に押圧され板バネ(32)の
付勢力に抗しながら吸着パッド(77)に吸着されて下
降する。するとツール(24)はツールテーブル(62
)の凹部(63)に載置される。このときには各バルブ
が切換られツール真空通路(31)及び真空通気路(8
0)内は大気圧となっている。その後、各上下動体(1
8)はモータ(15)に駆動され上昇する。
次に、ツールテーブル(62)は各上下動体(18)に
次に取付けるべきY方向に並んでいるツール(24)の
列が吸着パッド(77)の上空に位置するよう移動をす
る。
そして、各上下動体く18)が待機位置まで下降して、
各ツール真空通路(31〉が真空吸引しているところに
各シリンダ(72)の作動により各吸着パッド(77)
が上昇し、各ツール(24)を真空通気路(8o)を介
して吸着しながら押上げ各シャフト(27)に第8図の
ごとく嵌合させる。すると、各ツール(24)は、板バ
ネ(32)の付勢力とツール真空通路(31)を介する
真空吸引により各シャフト(27)に保持きれる。
この後、夫々の吸着パッド(77〉は真空通気路(80
)を介する吸着を止め、夫々のシリンダ(72)により
下降する。そして、夫々の上下動体(18)はモータ(
15)により上昇する。こうして、夫々のツール(24
)の交換動作は同時に終了する。
次にチップ部品(7)をプリント基板(10)に装着す
る動作について説明する。
先ず、プリント基板(10)が供給コンベア(2)(2
)に搬送されXテーブル部(3〉に供給されると該ブノ
ント基板(10)はXテーブル(58)上に載置される
。次に、装着ヘッド(12)はモータ(15)に駆動き
れボールネジ(13)及びリニアガイド(16)により
部品供給部(6)まで移動する。このとき、上下動体く
18)は3本共ストッパレバー(40)によりロックさ
れている。
そして、所望の部品(7)を該部品(7)が収納されて
いる部品供給装置(83)より各ノズル(19)はスト
ッパ機構(20)及び上下動駆動機構(21)を適宜に
動作させ、吸着する。
3本のノズル(19)が部品(7)を吸着した後、装着
ヘッド(12)はモータ(15)により認識カメラ(5
5)上空まで移動し、夫々のノズル(19)に吸着され
照明ユニット(23)により拡散板(26)を介して照
明された部品(7)は認識カメラ(55)に認識される
0次に、装着ヘッド(12)はY方向にXテーブル部(
3)まで移動する。Xテーブル(58)はモータ(6o
)に駆動され、ボールネジ(59)及びリニアガイド(
61)によりX方向に移動し、例えば第2図の手前側の
ノズル(19)の部品(7)を装着すべき位置に停止さ
せる。
認識カメラ(55)の認識結果で部品(7)の位置ずれ
がある場合、装着ヘッドク12〉及びXテーブル(58
)はずれ量の補正が加えられた距離分移動する。
然る後に、手前側のソレノイド(44)が励磁してスト
ッパレバー(40)の規制が解かれ、モータ(47)の
駆動によりノズル(19)は下降をしプリント基板(1
0)に部品(7)が装着される。
装着を終了したノズル(19)は、モータ〈47)の駆
動により上動する。この後、上動した上下動体(18)
はストッパレバー(40)にロックされる。その後、残
る2本のノズル(19)に吸着詐れた部品(7)も上述
と同様にしてプリント基板(10)に装着される。
以上のようにして部品(7)の装着動作が3本共に終了
すると、装着ヘッド(12)は次に装着する部品(7)
を取出すため部品供給部(6)に移動する。
以上のようにして部品(7)の装着動作が行なわれるが
、部品(7)の種類によりツール(24)を再度交換し
たい場合には、前述と同様な交換動作が行なわれる。次
に交換すべきツール(24)が例えば、奥側と中央の上
下動体く18)に保持されているツール(24)である
場合、ツールテーブル<62)は、該ツール(24)が
載置されるべき凹部(63)が並んでいるY方向凹部列
が装着ヘッド(12)のツール(24)の移動路上とな
るよう移動し、装着ヘッド(12)は奥側のツール(2
4)がツールテーブル(62)の奥側の凹部(63)の
直上に位置するよう移動する。
そして、奥側及び中央のソレノイド(44)により奥側
及び中央の上下動体く18)のロックが外れ、奥側及び
中央のシリンダ(72〉が作動して奥側及び中央のツー
ル(24)が略同時に前述と同様にして取外される。
次に、奥側及び中央の上下動体く18)に次に取付ける
べきツール(24)が夫々現在装着ヘッド(12)が停
止しているツールテーブル(62)上のY方向凹部列の
第5図における右隣のY方向凹部列の中央及び手前側の
ツール(24)である場合、ツールテーブル(62〉は
右隣のY方向凹部列が装着ヘッド(12)のツール(2
4)の移動路上に位置するよう移動すると共に、装着ヘ
ッド(12)が移動してY方向凹部列における中央のツ
ール(24)の直上に奥側の上下動体(18)が位置す
る。
この後、前述と同様にして中央のツール(24)が奥側
の上下動体(18)に、そして手前側のツール(24)
は中央の上下動体く18)に略同時に取付けられる。
以下、同様にして部品(7)の装着動作が続けられ1枚
のプリント基板(10)への部品(7)の装着が終了し
たならば、該プリント基板(10)は排出コンベア(4
)により下流装置に排出される。
尚、本実施例では、−枚のツールテーブル(62)にX
方向に並んだ凹部(63)及び貫通孔(64〉の列を3
段に設け、該ツールテーブル(62)を1個の移動台(
65)を介して1個のモータ(69)で移動させている
が、X方向に並んだ凹部(63)及び貫通孔(64)の
列毎に分離して3つのツールテーブルとし、夫々のツー
ルテーブルをX方向に独立して駆動するようにしてもよ
い。この場合夫々の吸着バッド(77)の位置は変更し
なくともよい。
(ト)発明の効果 以上のように本発明は、装着ヘッドに取付けられた複数
のツールを略同時に取外すことができるので、装着ヘッ
ドに取付られた複数のツールの交換に要する時間を短縮
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はツール交換部の要部斜視図、第2図は本発明を
適用せる部品装着装置の平面図、第3図は装着ヘッドの
斜視図、第4図は上下動体の縦断面図、第5図は装着ヘ
ッドとツールテーブルの位置関係を表す平面図、第6図
はツール交換部の要部側面図、第7図は部品供給部の斜
視図、第8図はツール交換部の要部側面図である。 (1)・・・部品装着装置、 (7)・・・部品、 (
10)・・・プリント基板、  (12)・・・装着ヘ
ッド、 (19)・・・ノズル、(24)・・・ツール
、  (62)・・・ツールテープL。 (63)・・・凹部(ツール置場)、 (77)・・・
吸着パッド(ツール保持手段)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)吸着ノズルを有する複数のツールを交換可能に保
    持する装着ヘッドが移動して前記ノズルに吸着された部
    品をプリント基板に装着する部品装着装置に於いて、前
    記装着ヘッドの移動路の所定の停止位置にて前記ヘッド
    に取付けられた複数のツールの取付位置に夫々対応して
    設けられツールを前記ヘッドより相対移動させて取外す
    ためにツールを保持する複数のツール保持手段と、該複
    数のツール保持手段の並び方向と交差する方向に移動可
    能であると共に所定位置に停止したときに前記複数のツ
    ール保持手段の配設位置にツールを載置するツール置場
    を位置させて取外された前記複数のツールを同時に載置
    可能なツールテーブルとを備えたことを特徴とする部品
    装着装置。
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