JPH0680946B2

JPH0680946B2 - 電子部品の角度規正装置

Info

Publication number: JPH0680946B2
Application number: JP59183027A
Authority: JP
Inventors: 眞透瀬野; 義彦三沢; 嘉信前田; 健治福本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-08-31
Filing date: 1984-08-31
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPS6161499A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、微小な電子部品を電子回路基板へ装着する
場合等に用いる電子部品の角度規正装置に関するもので
ある。

従来例の構成とその問題点従来、チップ型抵抗やチップ型積層コンデンサ等に代表
されるリードレス型の微小電子部品を電子回路基板に装
着する場合、回路基板の必要箇所に接着剤を塗布してお
き、順次電子部品を回路基板に供給して接着する方法が
採られている。電子部品を接着した回路基板は、半田デ
ィップにより、電気的接続を行なう。

このように、電子部品を接着する装置として、インデッ
クス回転式の部品接着ヘッドに吸着ノズルを多数設け、
これら吸着ノズルにより、電子部品を順次部品受取位置
で吸着して部品装着位置へ搬送し、回路基板に装着する
ものが提案されている。

回路基板は、平面的に移動可能なXYテーブルに保持し、
XYテーブルを移動させることにより、回路基板上に電子
部品の取付位置を変える。電子部品の回路基板に対する
角度規正は、XYテーブルを旋回させてもよいが、その場
合装置が大型化し、またこれに伴って変更動作時間が長
くなるため、第13図の装置が用いられている。

第13図において、301は電子部品を吸着する吸着ノズル
であり、回転枠等に取付けられて一定経路を移動する。
302はその移動経路に設置された回転テーブルであり、
ベルト305で駆動される。回転テーブル上には、２個が
１組となって対向して進退する規正爪303,304が２組直
交方向に設けてある。吸着ノズル301に吸着された電子
部品は、２組の規正爪302,303で挟まれて、吸着ノズル3
01に対して正確に位置規正され、その後挟まれたまま、
回転テーブル302の回転により任意角度に角度規正され
る。しかし、電子部品が吸着ノズル301に吸着されたま
ま、この吸着ノズル301に摺れ合って回転するため、電
子部品に傷がつくという問題がある。

発明の目的この発明は、電子部品に傷をつけることなく任意角度に
角度規正が行なえ、かつ構造がコンパクトで、迅速に角
度規正が行なえる電子部品の角度規正装置を提供するこ
とを目的とする。

発明の構成この発明の電子部品の角度規正搬送装置は、電子部品を
保持するチャックと、このチャックを回転可能に搭載し
部品受取位置と中間停止位置と部品引渡位置との間を移
動させる移送装置と、前記チャックに設けられた回転伝
達部材と、前記移送装置に設けられて前記チャックを回
転止めする保持手段と、前記中間停止位置に設けられて
前記保持手段に係脱可能に係合し前記保持手段の回転止
めを解除操作する解除手段と、前記中間停止位置に設け
られて前記回転伝達部材に接離可能に接するとともに前
記解除手段の解除操作に連動して前記チャックを任意角
度に回転させるチャック回転装置とを備えたものであ
る。

この発明の構成によれば、移送装置の動作によりチャッ
クが中間停止位置にくると解除手段により保持手段の回
転止めが解除されてチャックの回転が可能となり、チャ
ック回転装置によりチャックが任意角度に回転できる。
チャック回転装置の回転を停止し解除手段の解除操作を
解くと保持手段によりチャックが回転停止位置に回転止
め保持される。このように、電子部品を保持するチャッ
クごと回転させるので、回転時に電子部品がチャック等
に擦れることがなく傷がつかないとともに、チャックの
回転を円滑にでき、しかも保持手段によりチャックを任
意の回転位置に確実に保持することができ、迅速に角度
規正ができる。また、電子部品のチャックを回転させる
ので、回路基板を保持するXYテーブル等を旋回させるも
のと異なり、回転部分が小さくてすみ、それだけ全体構
成が小さくなり、また回転の動作時間も短くできる。さ
らに、チャックは位置固定のチャック回転装置で回転さ
せるので、チャック回転装置をチャックとともに移送位
置に搭載する構造と異なり、移送する部分が小さくてす
む。特に、チャックを複数個設ける場合は、１台のチャ
ック回転装置で複数個のチャックの回転が行なえ、構造
簡略化の効果が大きい。

実施例の説明この発明の一実施例を第１図ないし第12図に示す。第１
図ないし第３図において、１は基台であり、２枚の回路
基板2,2′を図の左右に並べて載せるXYテーブル４が全
部に設置され、かつ右側の回路基板２′上に接着剤を塗
布する接着剤塗布装置５と、左側の回路基板２上に電子
部品８を接着する部品接着ヘッド６とが並設されてい
る。部品装着ヘッド６の後方には部品供給ロータ７が設
置されている。部品装着ヘッド６は、電子部品８を保持
するチャック９が周方向に10個等配されており、チャッ
ク９の配置ピッチで鉛直軸心回りに間欠回転する。基台
１のヘッドフレーム29に、各部の駆動を行なう上部駆動
部50と、ヘッド駆動カムユニット51とが設けてある。

XYテーブル４は左右（Ｘ軸方向）と前後（Ｙ軸方向）に
移動するものであり、前後ガイドレール15に設置されて
前後方向（Ｙ軸方向）に移動するＹテーブル4a（第４
図）と、このＹテーブル4a上の横ガイドレール16（第１
図）に設置されて横方向（Ｘ軸方向）に移動するＸテー
ブル4bとからなる。Ｙテーブル4aおよびＸテーブル4bの
駆動は、それぞれパルスモータ17,18と、送りねじ機構
（図示せず）により行なわれる。XYテーブル４の両側に
は、回路基板2,2′の搬入ガイドレール19と、搬出ガイ
ドレール20が設置してある。

部品供給ロータ７は、鉛直軸心21回りに回転可能に設け
られて、外周部に多数の部品供給カセット22を着脱自在
に取付けたものである。部品供給カセット22は、電子部
品８を一列に保持した部品保持テープ23（第６図）をリ
ールに巻いて収納したものであり、取出し部22aに部品
配列ピッチごとに部品保持テープ23を間欠的に繰り出す
ように構成されている。各部品供給カセット22には異な
る種類の電子部品８を収納したものが準備される。

接着材塗布装置５は、ノズルにより、第12図のように回
路基板２′に接着材塗布を行なうものである。８′は接
着材塗布部である。

部品装着ヘッド６の各チャック９は、第５図のように、
吸着ノズル13と、一対の規正爪14からなるものである。
規正爪14は、吸着ノズル13に吸着した電子部品８の一方
向（Ｘ軸方向）の位置規正を行なうものであり、これに
直交する方向（Ｙ軸方向）の位置規正は、基台１に設置
した部品位置規正装置10の一対の規正爪106で行なう。

部品装置ヘッド６の10箇所のチャック停止位置S₁〜S₁₀
は、それぞれS₁が部品受取位置、S₃がＹ軸方向の部品規
正位置、S₄が部品検出位置、S₅がチャック回転位置、S₆
が部品装着位置（部品引渡位置）、S₇がチャック回転戻
し位置、S₈が不良部品排出位置となっている。また、S₁
からS₂までの回転区間がＸ軸方向の部品規正区間となっ
ている。部品規正位置S₃には部品位置規正装置10が配置
され、部品検出位置S₄には部品検出装置11が設置されて
いる。チャック回転位置S₅およびチャック戻し回転位置
S₇にはチャック回転装置12およびチャック戻し回転装置
12′がそれぞれ設置されている。不良部品排出位置S₈に
は部品受け箱196が置いてある。停止位置S₂,S₁₀は、チ
ャック回転原点位置の検出位置であり、センサ197,198
が設けてある。また、不良部品排出位置S₈は、チャック
戻し回転検出位置ともなっており、センサ196が設けて
ある。103はチャック開閉用固定カムである。

部品接着ヘッド６は、第４図および第６図のように、回
転枠24の外周部に、スライド軸受25を介してチャック取
付軸26を昇降および回転自在に取付けたものである。ス
ライド軸受25は、軸受メタン25aを有する。チャック９
はチャック取付軸26の下端に設けられている。回転枠24
は、回転主軸27にクランプエレメント28を介してナット
28′で固定されている。回転主軸27は、基台１のヘッド
フレーム29の下面に突設された筒状の主軸ハウジング30
に、軸受31で回転自在に支持されている。

チャック取付軸26は、第７図のように、上部にスリーブ
33が外嵌してあり、スリーブ33に上下駆動用ブロック34
と、チャック伝達歯車35と、回転ロック部材75とが外嵌
している。これらは、Ｃ形止め輪37でスリーブ33に対し
て抜け止めされている。チャック伝達歯車35は、チャッ
ク回転装置12（第５図）のチャック駆動歯車36に噛み合
うものである。また、チャック伝達歯車35のボス部に
は、回転原点位置検出用のセンサ197,198（第５図）で
検出する溝35a（第11図）が設けてある。スリーブ33の
上端は、チャック取付軸26の上端に螺着されたチャック
取付軸上下調整ナット38に係合している。チャック取付
軸26の重量は、上下駆動用ブロック34を介してチャック
取付軸持上ばね39により支えられている。チャック取付
軸持上ばね39は、筒状の回り止め兼ばね保持軸40内に収
納されている。回り止め兼ばね保持軸40は、チャック取
付軸26のスライド軸受25に形成されたガイド孔41に、昇
降自在に嵌合している。

上下駆動用ブロック34には、カムフォロア42が回転自在
に取付けられ、かつ上下駆動用溝43が形成してある。カ
ムフォロア42は、主軸ハウジング30（第６図）の外周の
固定カム筒３に全周にわたって設けた溝状のチャック上
下用固定カム44に係合する。チャック上下用固定カム44
は、各チャック停止位置S₁〜S₁₀に配置された部品位置
規正装置10や部品検出装置11等の各機器に対してチャッ
ク高さを適正に保つものである。なお部品位置規正装置
10等の各機器を一定高さに配置すれば、チャック上下用
固定カム44は不要である。上下駆動用ブロック34の上下
駆動用溝43は、部品受取位置Ｓおよび部品装置位置S₆に
設けた吸着用カムレバーおよび装着用カムレバー（いず
れも図示せず）に係合し、これらカムレバーによりチャ
ック取付軸の昇降が行なわれる。

第７図において、チャック伝達歯車35は、締結ボルト61
によりチャック取付軸26と一体に締結されている。回転
ロック部材75は、上下駆動用ブロック34により、チャッ
ク伝達歯車35の径方向に進退移動自在に取付けられてお
り、チャック伝達歯車35に係脱自在に噛み合うロック爪
75aを有する。保持手段である回転ロック部材75は、上
下駆動用ブロック34との間に設けたロックばね62によ
り、常にロック爪75aが噛み合う方向に付勢されて回転
ロックしており、ロックばね62に抗して回転ロック部材
36を押すことにより、チャック伝達歯車35の回転が可能
となる。

チャック回転装置12は、第８図および第９図に示すよう
に、チャック伝達歯車35に噛み合うチャック駆動歯車36
を回動レバー63の先端に取付け、回動レバー63の回動に
より、チャック駆動歯車36をチャック伝達歯車35に対し
て係脱させるものである。チャック駆動歯車36は、支軸
64にプーリ64と一体に取付けられており、タイミングベ
ルト67を介してパルスモータ68により駆動される。69は
パルスモータ68のプーリ、70はテンションプーリであ
る。パルスモータ68は回動アーム63に固定されている。
パルスモータ68には回転検出板71が取付けられ、センサ
72がセンサ保持プレート73を介してビス74で回動レバー
63に固定されている。また、チャック駆動歯車36の支軸
64には、チャック伝達歯車35のロック部材75（第７図）
を押す解除手段であるロック開放ドグ75′が取付けてあ
る。回動レバー63の支軸76は支軸部材77に軸受78を介し
て回転自在に支持されている。79はカラー、80は軸受固
定ナットである。支持部材77は、基台１のヘッドフレー
ム29（第６図）に固定されている。回動レバー63の回動
駆動は、タイロッド81は介して連結されたカムレバー82
（第10図）により行なう。カムレバー82は、支点82a回
りに上下回動自在であり、チャック回転装置操作カム83
にカム面圧着用シリンダ84（図10）で押付けられてい
る。チャック回転装置操作カム83は、カム軸85に取付け
られて回転駆動される。86はストッパである。

チャック戻し回転装置12′は、チャック回転装置12と同
様に構成されている。

チャック９の規正爪14は、第７図のように、支軸14aの
回りで開閉回動可能にチャック取付軸26に取付けられて
いる。チャック取付軸26には爪開閉リング95が上下動可
能に取付けてあり、その上下動作により、リング機構
（図示せず）を介して規正爪14の開閉が行われる。爪開
閉リング95はカムフォロア96を有し、爪開閉用固定カム
103に案内される。爪開閉用固定カム103は、主軸ハウジ
ング30（第６図）の外周の固定カム筒３に形成してあ
る。チャック取付26は内部に吸着ノズル13に開通した吸
引路89を有する。

上記構成の動作を説明する。概略を説明すると、XYテー
ブル４上の第１図の右側の回路基板２′は新たに搬入さ
れたものであり、接着剤塗布装置５で接着剤を塗布す
る。XYテーブル４上の左側の回路基板２は、接着剤塗布
装置５で各部への接着剤塗布が完了してXYテーブル４上
でスライドさせられたものであり、その各部接着剤塗布
箇所に部品装着ヘッド６で電子部品８を装着する。接着
剤塗布と部品接着は同期して行なう。

部品装着ヘッド６は、次のように動作する。部品装着装
置S₁でチャック９の吸着ノズル13により電子部品８を吸
着し、この位置S₁から位置S₂に回転する間に、チャック
側の規正爪14により電子部品８を挟みＸ軸方向の位置規
正を行なう。部品規正位置S₃では、吸着ノズル13に吸着
された電子部品８と、チャック側規正爪14と直交する方
向（Ｙ軸方向）に規正爪106で挟み、位置規正する。こ
れにより、電子部品８は吸着ノズル８に対して、心出し
が得られる、部品検出位置S₄では、電子部品８が吸着ノ
ズル13に正確な姿勢で吸着されているか否かを検出す
る。チャック回転位置S₅では、部品装着ヘッド６が停止
した後、チャック回転装置12の回動レバー63を回動させ
て、チャック駆動歯車36をチャック取付軸26のチャック
伝達歯車35に噛み合させ、パルスモータ68によりチャッ
ク取付軸26を回転させる。これにより、電子部品８の回
路基板２に対する角度θ（第12図）を任意角度に規正す
る。なお、チャック伝達歯車35は、常時は、回転ロック
部材75でロックされているが、チャック駆動歯車36が噛
み合うまで回転レバー63が回動すると、ロック開放ドグ
75′が回転ロック部材75を押してロックを解除する。こ
のように、回転ロックを行なうことにより、不用意な回
転を防止し、正確な回転角度が得られる。部品装着位置
S₆では、吸着ノズル13から回路基板２に電子部品８を押
付けて接着する。部品検出装置S₄で吸着不良と判断され
た場合は、装着は行なわない。チャック回転戻し位置S₇
では、チャック回転装置12でチャック９を回転させた角
度θだけ、逆方向に回転させる。不良部品排出位置S₆で
は、吸着不良のために装置位置S₆で装着されずに吸着状
態のまま搬送された電子部品８を落下排出する。

このようにして装着を行なうが、電子部品８を回転させ
て任意角度の角度規正を行なうにつき、電子部品８を保
持するチャック９ごと回転させるので、従来のように吸
着ノズルを回転させずに電子部品のみを回転させるもの
と異なり、回転時に電子部品８がチャック９等に摺れる
ことがなく、傷がつく問題がない。また、電子部品８を
保持するチャック９を回転させるので、回路基板２を保
持するXYテーブル４等を旋回させるものと異なり、回転
部分が小さくてすみ、それだけ全体構成が小さくなり、
また回転の動作時間も短くできる。さらに、チャック９
は位置固定のチャック回転装置13で回転させるので、チ
ャック回転装置をチャック９とともに部品装着ヘッド６
に搭載する構造と異なり、移送する部分が小さくてす
む。また、１台のチャック回転装置12で複数個のチャッ
ク９の回転が行なえ、構造簡略化の効果が大きい。

なお、前記実施例は、回転する部品装着ヘッド６に吸着
ノズル13を搭載したが、この発明は、吸着ノズル13を楕
円経路やその他種々の曲線経路に沿って移動させる場合
にも適用することができる。また、電子部品８を回路基
板２上に装着する場合だけでなく、単に電子部品８を移
送する場合にもこの発明を適用することができる。さら
に、チャック伝達歯車35の代わりに、摩擦車等の回転伝
達部材を用いてもよい。

発明の効果この発明の電子部品の角度規正装置は、移送装置の動作
によりチャックが中間停止位置にくると解除手段により
保持手段の回転止めが解除されてチャックの回転が可能
となり、チャック回転装置によりチャックが任意角度に
回転できる。チャック回転装置の回転を停止し解除手段
の解除操作を解くと保持手段によりチャックが回転停止
位置に回転止め保持される。このように、電子部品を保
持するチャックごと回転させるので、回転時に電子部品
がチャック等に擦れることがなく傷がつかないととも
に、チャックの回転を円滑にでき、しかも保持手段によ
りチャックを任意の回転位置に確実に保持することがで
き、迅速に角度規正ができる。また、電子部品のチャッ
クを回転させるので、回路基板を保持するXYテーブル等
を旋回させるものと異なり、回転部分が小さくてすみ、
それだけ全体構成が小さくなり、また回転の動作時間も
短くできる。さらに、チャックは位置固定のチャック回
転装置で回転させるので、チャック回転装置をチャック
とともに移送装置に搭載する構造と異なり、移送する部
分が小さくてすむ。特に、チャックを複数個設ける場合
は、１台のチャック回転装置で複数個のチャックの回転
が行なえ、構造簡略化の効果が大きいという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略平面図、第２図はそ
の正面図、第３図は同じくその側面図、第４図は同じく
その部品装着ヘッドの斜視図、第５図は同じくその平面
模式説明図、第６図は同じくその部品装着ヘッドの縦断
面図、第７図は同じくそのチャック取付軸の断面図、第
８図および台９図はそれぞれ同じくそのチャック回転装
置の平面図および断面図、第10図は同じくそのチャック
回転装置の回動回動レバー駆動部の正面図、第11図は同
じくその回転角度検出用のセンサとチャック取付軸との
関係を示す側面図、第12図は同じくその回路基板の部分
平面図、第13図は従来の電子部品装着装置の部分斜視図
である。１……基台、２……回路基板、４……XYテーブル、５…
…接着剤塗布装置、６……部品装着ヘッド、８……電子
部品、９……チャック、10……部品位置規正装置、12…
…チャック回転装置、12′……チャック戻し回転装置、
13……吸着ノズル、14……規正爪、26……チャック取付
軸、35……チャック伝達歯車（伝達部材）、36……チャ
ック駆動歯車、63……回動レバー、68……パルスモー
タ、75……保持手段である回転ロック手段、75′……解
除手段であるロック開放ドグ、S₁……部品受取位置、S₆
……部品装着位置（部品受渡位置）

フロントページの続き (72)発明者福本健治大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献実開昭58−46476（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−81097（ＪＰ，Ｕ) 実開昭58−55881（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品を保持するチャックと、このチャ
ックを回転可能に搭載し部品受取位置と中間停止位置と
部品引渡位置との間を移動させる移送装置と、前記チャ
ックに設けられた回転伝達部材と、前記移送装置に設け
られて前記チャックを回転止めする保持手段と、前記中
間停止位置に設けられて前記保持手段に係脱可能に係合
し前記保持手段の回転止めを解除操作する解除手段と、
前記中間停止位置に設けられて前記回転伝達部材に接離
可能に接するとともに前記解除手段の解除操作に連動し
て前記チャックを任意角度に回転させるチャック回転装
置とを備えた電子部品の角度規正装置。