JPS60137100A - 電子部品の自動実装装置 - 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】 技術分野 本発明は、チップ状のコンデンサ、抵抗などの電子部品
を多連状に保持したテープ（以下「チップテーピング・
」という。）から電子部品を個々に摘出してプリント基
板に実装するまでを自動的に行う電子部品の自動実装装
置に関するものである。

背景技術 この種の自動実装装置においては、直接的に電子部品を
個々に摘出してプリント基板に装着することを実装ヘッ
ドで行うのが通常である。その実装へ・ンドは電子部品
をチップテーピングから吸引する真空ノズルとノズル外
周に拡縮ｐ（能に配置した把持ヅメとを備え、真空ノズ
ルで吸い取った電ｒ一部品を把持ヅメで持ち代えてプリ
ント基板に装着するよう構成されている。また、この実
装ヘッドは真空ノズルで電子部品を吸引しまた把持ヅメ
で電子部品を実装するときにチップテーピング。

プリント基板に夫々近接させる必要があるため一ヒ下動
１丁能に装着されているが、それに加えて、チップテー
ピングから電子部品を吸引する摘出位置からプリント基
板に電子部品を装着する実装位置まで水平方向に往復動
可能に構成しなければならない。また、これらの駆動力
以外にも、主たる駆動機構としてはチップテーピングを
電子部品の空になった個所から次の電子部品の保持位置
まで移動できるようにするものが少なくとも必要であっ
て、これまでも全く別途の駆動機構で行うときには構造
的に極めて複雑になるばかりでなく、電子部品を摘出し
た空の部分から次の保持位置までチップテーピングを移
動することと実装ヘッドを次の部品摘出に復帰させるこ
ととを同調させねばならないから、その間の調整も特別
に配慮しなければならないことになる。

発明の開示 本発明は、駆動力の省力化を図りしかも機構を簡略にす
るべく、実装ヘッドを往復動する機構を応用してチップ
テーピングの間歇送りを行い得るよう構成し、また、実
装ヘッドの復帰動時には必ず次の電子部品が摘出個所に
位置するよう構成する電子部品の自動実装装置を提供す
ること、を目的とする。

即ち１本発明に係る電子部品の自動実装装置においては
、チップテーピングを架装する下フレームにチップテー
ピングを繰出し引張する送り車を装着し、その送り車の
支軸に一方向クラッチを介してレバーを装着し、このレ
バーを実装ヘッドの往復動フレームに設けたカム盤で当
接押圧することにより、一方向クラッチの作動方向にの
み送り車を回動してチップテーピングを間歇送りし、ま
た実装ヘッドの復帰動時には必ず次の電子部品が摘出個
所に位置するよう構成されている。

実施例 以下、図面を参照して説明すれば、次の通りである。

この電子部品の自動実装装！ｆＡ　、Ａ・・・（第１図
参照）はプリント基板を間歇的に横送りするコンベアＢ
と直交させて複数台定間隔毎に並列的に配置するもので
あり、ローダＣに堆積したプリント基板をローダＣで押
上げつつ一枚づつ吸着盤りでコンベアＢ上に取り出し、
そのコンベアＢでプリント基板を横送りする途上にチッ
プテーピングＥに保持された電子部品を自動的に摘出し
てプリント基板の所定個所に各々装着するよう構成され
ている。そのプリント基板は各自動実装装置Ａ、Ａ・・
・で所定個所に電子部品を取付けられたならばコンベア
ＢからストンカーボックスＦ内に受取り収容されるよう
になっている。

また、芸でプリント基板に装着される電子部品はコンデ
ンサ、抵抗などのチップ状のものである。その電子部品
ｌ（第２〜４図参照）はエンボステープ２の凹所３内に
収容され、表面側をカバーテープ４で被覆することによ
り複数多連的にチップテーピングとして保管されている
。このチップテーピングは保持テープ５に（第５図参照
）多数の貫通孔６を形成し、その内に電子部品ｌを収容
すると共に、表裏を力へ−テープ７．８で被覆するよう
形成することもできる。このテーピングにはテープの長
手方向定間隔毎に送り穴９（第２図参照）が設けられて
おり、その送り穴９は後述する送り車の突起と噛合する
ことによりチップテーピングを円滑に繰出し移動可能に
する。

このチップテーピングＥがらプリント基板に電子部品を
取付ける各自動実装装置（第６図参照）は、全体的に機
構主要部を大別すると、チップテーピングＥから電子部
品を摘出してプリント基板に装着する上下動可能な実装
ヘッド１０と、その実装ヘッド１０を支持して前後方向
に往復動する上フレーム２０と、チ・ンプテーピングＥ
を間歇送り＝ｒ能に装備する下フレーム３ｏとから構成
されている。

実装へントｌＯ（第７図参照）はド端側にチップテーピ
ングＥから電子部品を吸着する真空ノズルｌｌと真空ノ
ズルｌ’ｌの周囲に配置した電子部品の把持ヅメ１２を
備え、上フレーム２ｏのブラケットプレー）２１でシリ
ンダ本体を固定すると共にロッド先端を支持フレーム１
３の突出プレー１１３ａに連結した駆動シリンダ１４で
Ｅ下動可能に装着されている。上フレーム２ｏには、べ
ァリング１５を介してスリーブ管１６（第８，９図参照
）が回転可能に軸受けされている。そのスリーブ管１６
の径内にはスライド外筒１１１が軸線方向に摺動可能に
軸受は配置され、またその筒内にはスライド内筒１１２
がスプリング＋１３で軸線方向に摺動偏位自在に嵌挿配
置されている。これら６筒１１１．１１２の下端側には
ピン１１４が軸線と直交するよう配置され、そのピン１
１４はスライド内筒１１２で貫通支持すると共にスライ
ド外筒ｌ１１の縦長なスリット１１５内に挿入するよう
配置されている。また、ピン１１４はスリーブ管１６の
軸線方向に形成したスリット１１６内に受入れられ、ス
リーブ管１６をスライド外筒１１１．スライド内筒１１
２　と共に一体的に回転ａ（能にし、しかもスライド筒
１１１、１１２をスリーブ管１６の径内でスリット１１
５゜１１Ｅｉの分だけ軸線方向に相対的に一ヒ下動［１
能に支持している。そのピン１１４からはソケツ’ｌ・
１１７に嵌装支持した真空ノズル１１をスプリング１１
Ｂを介して引張支持し、この真空ノズル１１に対しスラ
イド内筒１１２の上端側に装着した回転ジヨイント１１
８と接続する真空源からの真空吸引力を作用し得るよう
構成されている。その真空ノズル１１の周囲に配置する
把持ヅメ１２（第１０．１１図参照）は相対する二対の
ツメ１２ａ、　１２ｂ、　＋２ｃ、　＋２ｄでなり、各
相対相互間を歯車１２１．１２２で噛み合せて引きバネ
１２３で左右均等に開閉可能に引張すると共に、スリー
ブ管１６に固定したホルダー１２４で枢着支持されてい
る。これら各ツメ１２ａ、　１２ｂ、１２ｃ、　１２ｄ
はスライド外筒１１１の下端に形成したテーパー１２５
が肩に当って拡開するよう配置され。

またスリーブ管１６に形成したギヤ１２６をパルスモー
タ１２７のピニオン１２Ｂと噛合することによりベアリ
ング１５を介し任意角度だけ回転ηｆ能に取付けられて
いる。

このように構成する実装ヘッドｌＯでは、駆動シリンダ
１４のストローク伸長動で支持フレーム１３が下降動を
開始すると、その支持フレーム１３と一体にしたスライ
ド外筒１１１が下降動する。その下降時にはピン１１４
がスライド外筒１１１のスリ７）　１１５内で下端寄り
に位置するため、スライド内筒１１２は直ちに下降、動
を行わない、このスリ７）　１１５の移動間隔Ｔ、内で
はスライド外筒１１１の下端側に形成したテーパー１２
５が把持ヅメ１２の肩に当って各ツメ１２ａ、　１２ｄ
を押し広げるようになり１把持ヅメ１２は電子部品ｌの
大きさよりも広く拡開動作する。更に、スライド外筒ｌ
１１が下降動してスリット１１５の上端側にピン１１４
が当接すると、スライド内筒１１２と共に下降動し、真
空ノズル１１の先端がチップテーピングＥに保持された
電子部品ｌの直上に位置するようになる。その位置から
真空ノズルｌｌはスプリング１１Ｂの圧縮で少し下降偏
位して電子部品ｌを若干押圧するＴ２まで下降すると、
回転ジヨイント１１θを介して真空圧を作用することに
より電子部品１を吸着できるようになる。真空ノズル１
１で電子部品ｌを吸着すると、今度は駆動シリンダ１４
がストロークを退却動じ、スライド外筒１１１゜スライ
ド内筒１１２と共に真空ノズル１１が電子部品ｌを吸着
した状態でチップテーピングＥから上）１して電子部品
ｌを摘出する。その上昇途上、スライド外筒１１１　（
７）テーパー１２５がツメ１２ａ、　１２ｄノ肩から外
れ、各ツメ１２ａ、　１２ｂ、　１２ｃ、　１２ｄがス
プリング１２３で閉じることにより電子部品ｌを中心位
置に合せしかも方向を正しく合せて保持できるようにな
る。

この電子部品ｌを保持する実装へラド１０は、その摘出
位置ＸＩから前方のコンベアＢ上で横送りされたプリン
ト基板Ｐの電子部品実装位置ｘ２までの距離Ｓ（第６図
参照）を往復動するよう上フレーム２０に支持されてい
る。その往復動は駆動シリンダ２２（第１２．１３図参
照）で行うものであり、この駆動シリンダ２２はシリン
ダ本体を下フレーム３０にブラケットプレー）３１を介
して装着し、そのロッド先端を上フレーム２０のブラケ
ットプレート２３にねし止め固定することにより取付け
られている。また、上フレーム２０は下フレーム３０と
の間に配置したスライドベアリング２４．２４（第７図
参照）で水平方向に往復動可能に支持されている。

この往復動に伴っては、チップテーピングＥが間歇送り
可能に取付けられている。チップテーピングＥは、下フ
レーム３０から後方に突出させたシャフト３２でリール
Ｈによって支持されている（第６図参照）。そのリール
ｉからはチ・ンプテーピングＥを引き出し、前述した電
子部品の摘出位置ＸＩ　より若干前方で下フレーム３０
に装着した送り車３３に掛渡し配置されている。この送
り車３３はチップテーピングＥの送り穴９（第２図参照
）と噛合する突起３３ａを円周上に多数突出しく第７図
参照）、その突起３３ａで噛合保持したチップテーピン
グＥを上フレーム２０の水平動と共に間歇回動すること
によりチップテーピングＥを送れるようになっている。

またチップテーピングＥはシャフト３２上にスプリング
３４を介して装着したストッパ（第６．１４図参照）で
リールＲを突張り支持することにより、送り車３３の間
歇回動以外では解れ出さないように装備されている。

その送り車３３は、下フレーム３０に軸支した支軸３３
１上に一方向クラッチ３３２（第１５図参照）でチップ
テーピングの送り出し方向にのみ回転トルクを伝達可能
に装備されている。支軸３３１は下フレーム３０とブ′
ラケット３６との軸受３．７　、３８で回転可能に支持
され、この支軸３３１からは一方向クラッチ３３２を介
してレバー３３３が劃め前方に向って（第１４図参照）
上方に突出装着されている。そのレバー３３３の上端側
にはローラ３３４が軸支され、このローラ３３４に後述
する上フレーム２０のカム盤が当接することにより一方
向クラ・ンチ３３２で支軸３３１がチップテーピングの
送り方向のみ回転しまた逆向きには回転しないように装
着されている。その非回転方向にはスプリング（図示せ
ず）を介してレバー３３３は引張されており、カム盤と
の当接を解除すると支軸３３１を回転させずに元の突出
位置に復帰するようフリーの状態にされている。また、
支軸３３１の軸線上には割出しカム３３５が装着されて
いる。この割出しカム３３５は円周上に送り車３３の突
起３３ａと対応した間隔毎に切欠３３Ｂを持ち、その切
欠３３Ｂとブラケット３６の設けたポールプランジャ３
９を係合することにより送り車３３の間歇的に位置決め
を行い得るようになっている。

レバー３３３のローラ３３４と当接するカム盤２５（第
６，１７図参照）は、上フレーム２０の下面側でチップ
テーピングＥの送り方向に沿って設けられている。その
カム盤２５は、チップテーピングＥの送り方向とは逆の
後方に向って徐々に斜め下方に迫り出したカム面を持っ
ている。このカム盤２５では、上フレーム２０が実装ヘ
ッドｌＯの電子部品摘出後に前方に向って移動する際に
ロー゛　ラ３３４と当接してレバー３３３を押下げるよ
う作用する。レバー３３３は押下げ揺動されると、一方
向クラッチ３３２を介して支軸３３１を所定角度まで回
転して送り車３３を回動する。この回動はチップテーピ
ングＥを１ピツチづつ送るものであり、上フレーム２０
の戻り行程ではレバー３３３がスプリング引張で元の状
態に戻るものの、一方向クラッチ３３２がフリーでトル
クを支軸３３１に作用しないため送り車３３を回動させ
ることがない。

従って、この電子部品の自動実装装置では実装ヘッド１
０が電子部品を摘出してプリント基板に装着するべく上
フレーム２０で前進動するときにカム盤２５がレバー３
３３と当接して送り車３３を間歇的に回動することによ
りチップテーピングＥを１ピツチづつ送り出せるもので
あり、少なくともチップテーピングＥの送り機構として
は独自の駆動力を組込まなくてよく、また次の電子部品
の摘出にあたっては必ずチップテーピングＥが１ピンチ
づつ送り出されているため電子部品の空になった個所が
実装ヘッド１０の復帰動時に停滞していることもない。

なお、上述した駆動シリンダ２２は電子部品の摘出位置
ｘＩから実装位置ｘ２に亘る一定のストローク間隔Ｓを
持つもので、電子部品の取付は位置が一枚のプリント基
板上で異なるときには下フレーム３０をｘｙテーブル４
０（第６図参照）で位置調整することができる。そのｘ
Ｙテーブル４０は、下フレーム３０を図面左右方向に移
動するテーブルと図面奥手２手前側に移動するテーブル
の上下二段に重ねたもので構成されている。

また、この電子部品の自動実装装置（第６図参照）には
チップテーピングＥのカバーテープ４゜７を剥離するカ
バーテープの巻取り機構５０、チップテーピングＥの凹
所３．６から電子部品ｌを摘出し易くする突上げビン機
構６０、更にはチ・ンプテーピングＥの凹所３，６内に
電子部品１を定置するシャッター機構７０が設けられて
いる。これらの各機構部５０，６０．７０も、上フレー
ム２０の往復動に伴って作動するよう構成することが可
能である・ カバーテープ４，７の巻取り機構５０（第１４図参照）
は送り車３３の近傍から反転して引張したカバーテープ
４．７を巻回する巻取りドラム５１を持ち、そのドラム
５１をアーム５２で回転自在に支持したものである。こ
のアーム５２は下端側が下フレーム３０に軸承枢着され
、そのアームのΦ間近と下フレーム３０との間に掛渡し
装着したスプリング５３で引張すると共にアームをスプ
リング５３に抗して位置決め規制する突当てストッパ（
図示せず）で偏位自在に支持するよう構成されている。

この巻取り機構５０に対しては、上フレーム２０の後端
側に突出装着したカム板２６（第６，１７図参照）が作
用する。そのカム板２６は巻取りドラム５１のテープ巻
軸上に摺接可能に位置し、上フレーム２０の前進動と共
にカバーテープ４，７を決して巻取りドラム５１を回転
しつつ巻軸上に巻取ることができるようになっている。

その巻軸上のテープ量が多くなったときは、スプリング
５３を引張しつつ巻取りドラム５１をカム板２６で下方
に押下げることができるために何ら支障を来すことがな
い。

突上げピン機構６０（第１４．１８．１９図参照）は下
フレーム３０に支軸６１で軸受けしたレバーアーム６２
を持ち、そのレバーアームの一端側に鉛直上に支持した
突上げピン６３と上フレーム２０側に突出した他端側に
軸支したローラ６４とを備えている。レバーアーム６２
は、通常時に支軸６２上にねじりコイルバネ等で突上げ
ピン６３の突端が下フレーム３０のテープ送り面に形成
した開孔３０ａより下に没入位置するよう偏位されてい
る。その突上げピン６３はアーム端に装着した円筒管６
５内にカラー６６．６７で核外れないよう挿通配置され
、またカラー６６と円筒管６５との間に嵌装したスプリ
ング６８で上下に偏位動可能に支持されている。この突
」二げピン機構６０は、送り車３３に作用するカム面と
連続成形したカム盤２７（第６．１７．１９図参照）で
動作するよう構成できる。そのカム盤２７はレバーアー
ム６２のローラ６４と当接し、支軸６１を中心にして突
上げピン６３を上昇移動することにより突上げピン６３
でエンボステープ２またはカバーテープ８を介して電子
部品ｌを押上げるようにすることができる。この突上げ
動作は実装ヘッドｌＯの真空ノズル１１が電子部品を吸
着して摘出する前に行い、真空ノズル１１による吸着を
円滑に行わせるものである。

シャッター機構７０は平面路り字状に折曲したシャッタ
ー７１を下フレーム３０のテープ送り面一ににピン７２
で軸支し、そのピン７２に嵌装したねじりコイルバネ７
３をシャッター７１と下フレーム３０との間に掛渡し配
置することにより常時にチップテーピングＥの上面側に
位置するよう構成されている。このシャッター７１は、
カバーテープ４，７を剥離するときなどに電子部品ｌが
飛び出したり或いは位置ズレしないよう規制するもので
ある。そのシャ・ンター７１に対しては上フレーム２０
の前端側に装着した倒り字状のアーム２８（第１７．２
０図参照）が作用し、上フレーム２０の復帰動時で次の
電子部品ｌを摘出するべく真空ノズル１１が真上に位置
したときにねじりコイルバネ７３に抗してチンブチ−ピ
ングＥの送り路から退却動するよう取付けられている。

なお、上述した実施例ではプリント基板をコンベアＢで
水平送りするところから実装ヘッドｌＯを垂直に上下動
しまた上フレーム２０を水平動するよう説明したが、プ
リント基板をコンベアＢで垂直或いは斜めに送ることも
あり、それとの関連で実装ヘッド１０．上フレーム２０
の各移動方向も変更されるものである。

発明の効果 以上の如く、本発明に係る電子部品の自動実装装置に依
れば、上フレームの往復動を応用して少−□なくともチ
ップテーピングの間歇送りを行うようにでき、その送り
を別途の駆動手段で行う必要がないため駆動力の省力化
を可能にししかも構造を簡略化でき、またチップテーピ
ングの送りと実装ヘッドによる電子部品の摘出を関連さ
せることができるため確実な電子部品の実装を行うよう
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品の自動実装装置を含めて
関連機器の全体を示す斜視図、第２図はチップテーピン
グのカバーテープを剥離した状態で示す平面図、第３．
４図は同チップテーピングのカバーテープを被着した状
態で示す断面図、第５図は別のチップテーピングを示す
断面図、第６図は本発明に係る電子部品の自動実装装置
を全体的に示す側面図、第７図は同正面図、第８，９図
は同自動実装装置の実装ヘッドを示す縦断面図、第１Ｏ
図は同ヘッドの把持ヅメを示す横断面図、第１１図は同
把、持ヅメを示す側面図、第１２図は上フレームの往復
動機構部を示す側面図、第１３図は同平面図、第１４図
は下フレームに装備したチップテーピング、カバーテー
プ、突上げピン。 シャッターの各機構部を示す側面図、第１５図はチップ
テーピングの送り車機構を示す断面図、第１６図は同送
り車機構に組込んだ間歇動作用部め機構を示す一部切欠
側面図、第１７図は上フレームに装備した間歇動作用部
を示す側面図、第１８図は下フレーム側の平面図、第１
９図は突上げピン機構部を示す側面図、第２０図はシャ
ッター機構部を示す斜視図である。 Ｅ：チップテーピング、ｌ：電子部品、ｌｏ：実装ヘッ
ド、２０：上フレーム、３０　’：　下フレーム、３３
：送り車、　３３１：支軸、３３２ニ一方向クラツチ、
　３３３ニレバー、２５：カム盤。 論争、　〆申 罫　σ 第１８図 ７１ 第１９１・、１ 第２０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. チップ状の電子部品を多連状に保持したチップテーピン
   グから個々に電子部品を摘１０してプリント基板に実装
   する上下動可能な実装ヘッドを持ち、その実装ヘッドを
   電子部品の摘出位置から実装位置まで前後動する上フレ
   ームで装備し、その上フレームを前後動可能に支持する
   下フレームにはチップテーピングを繰出し回動する送り
   車を装着しその送り車を一方向クラッチで片方向にのみ
   回動可能に軸支すると共に、その支軸には回転トルクが
   掛らない方向に偏位動可能にしたレバーを上フレーム側
   に突出させて装着し、かつ上フレームにはレバーを当接
   抑圧するカム盤を設けることにより、上フレームの移動
   に伴ってチップテーピングを送り車で間歇送り可能に構
   成したことを特徴とする電子部品の自動実装装置。