(57)【要約】      （修正有）【課題】電子部品の被吸着面が傾いていても、電子部品を確実に真空吸着でき、圧力分布が均一になるように電子部品を押圧できる電子部品移送装置用吸着ヘッドを提供する。【解決手段】（ａ）電子部品移送装置に固定される固定部１２と、（ｂ）固定部１２に保持され、固定部１２から突出する先端部２０と、（ｃ）第１部材３０と、（ｄ）第２部材４０とを備える。第２部材４０は、先端部２０及び第１部材３０よりも突出する先端面４２ｓに、電子部品を真空吸着するための吸着孔４８が形成されている。第２部材４０は、先端面４２ｓと平行な第１軸３４を中心に揺動自在に第１部材３０に支持される。第１部材３０は、第２部材４０の先端面４２ｓと平行かつ第１軸３４と交差する第２軸２４を中心に揺動自在に固定部２０に支持される。【選択図】図１
2010221365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品移送装置に装着されて移動し、電子部品を真空吸着する、電子部品移送装置用吸着ヘッドであって、
前記電子部品移送装置に固定される固定部と、
前記固定部に保持され、前記固定部から突出する先端部と、
前記先端部に揺動自在に支持された第１部材と、
前記第１部材に揺動自在に支持された第２部材と、
を備え、
前記第２部材は、前記先端部及び前記第１部材よりも突出する先端面を有し、該先端面には電子部品を真空吸着するための吸着孔が形成され、該先端面と平行な第１軸を中心に揺動自在に前記第１部材に支持され、
前記第１部材は、前記第２部材の前記先端面と平行かつ前記第１軸と交差する第２軸を中心に揺動自在に前記固定部に支持されることを特徴とする、電子部品移送装置用吸着ヘッド。
【請求項２】
前記先端部は、前記固定部に対して出没する方向に移動自在に、前記固定部に保持され、
前記固定部の内部に、前記先端部が前記固定部から突出する方向に、前記先端部を弾力的に付勢する弾性部材をさらに備えたことを特徴とする、請求項１に記載の電子部品移送装置用吸着ヘッド。
【請求項３】
前記第１軸と前記第２軸とが互いに直交することを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子部品移送装置用吸着ヘッド。
【請求項４】
前記先端部の外側に、前記第１部材及び前記第２部材が配置されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の電子部品移送装置用吸着ヘッド。
【請求項５】
前記第２部材の前記先端面は、前記第２部材の前記先端面に真空吸着される電子部品の被吸着面よりも大きいことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の電子部品移送装置用吸着ヘッド。
【請求項６】
前記第１部材と前記第２部材とは、同軸に配置された筒状の部材であり、
前記第１軸と前記第２軸との前記交点は、前記第１部材及び前記第２部材の中心軸上に配置されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の電子部品移送装置用吸着ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品移送装置用吸着ヘッドに関し、詳しくは、電子部品移送装置に装着され、電子部品を真空吸着する電子部品移送装置用吸着ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を固定したり取り外したりするために、電子部品移送装置が用いられている。電子部品移送装置には、電子部品を真空吸着する吸着ヘッドが装着され、吸着ヘッドに電子部品を吸着した状態で吸着ヘッドを移動させることにより、電子部品を移送する。電子部品が吸着される吸着ヘッドの先端面には、真空吸引するための吸着孔が形成されている。一般的には、吸着ヘッドの先端面は平面である。
【０００３】
電子部品の被吸着面が凸状曲面である場合には、図５の要部拡大断面図に示すように、吸着孔１２ａが形成された吸着ヘッドの先端部１２ｋの当接開口部１２ｂを、電子部品Ｐの被吸着面Ａの形状に合わせて略円弧状にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８３２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
搬送用テープ表面に固定されている電子部品や、治具に取り付けられている電子部品を吸着ヘッドで吸着する際に、搬送用テープ表面自体あるいは治具自体が傾いていることがある。また、電子部品が金属キャップなどを有するモジュール部品である場合、吸着される金属キャップの上面が、金属キャップの取り付けバラツキなどにより傾くことがある。
【０００６】
このように電子部品の被吸着面が傾いていると、吸着ヘッドと被吸着面との間に空隙が発生し、電子部品を十分に吸着ができず、吸着不良が発生したり、搬送時に電子部品が落下したりすることがある。また、電子部品の金属キャップが傾いて取り付けられていると、測定治具に取り付けるために電子部品の金属キャップを吸着ヘッドで押圧する際に、圧力分布が不均一になり、電子部品の端子と治具に設けられた端子との間で接触不良が発生することがある。
【０００７】
本発明は、かかる実情に鑑み、電子部品の被吸着面が傾いていても、電子部品を確実に真空吸着でき、圧力分布が均一になるように電子部品を押圧できる電子部品移送装置用吸着ヘッドを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品移送装置用吸着ヘッドを提供する。
【０００９】
電子部品移送装置用吸着ヘッドは、電子部品移送装置に装着されて移動し、電子部品を真空吸着する。電子部品移送装置用吸着ヘッドは、（ａ）前記電子部品移送装置に固定される固定部と、（ｂ）前記固定部に保持され、前記固定部から突出する先端部と、（ｃ）前記先端部に揺動自在に支持された第１部材と、（ｄ）前記第１部材に揺動自在に支持された第２部材とを備える。前記第２部材は、前記先端部及び前記第１部材よりも突出する先端面を有し、該先端面には電子部品を真空吸着するための吸着孔が形成され、該先端面と平行な第１軸を中心に揺動自在に前記第１部材に支持される。前記第１部材は、前記第２部材の前記先端面と平行かつ前記第１軸と交差する第２軸を中心に揺動自在に前記固定部に支持される。
【００１０】
上記構成において、電子部品が吸着される第２部材の先端面は、第１軸を中心に揺動自在であり、かつ、第２軸を中心に揺動自在であり、第１軸と第２軸とが交差する交点を中心に、任意の方向に傾くことができる。そのため、電子部品の被吸着面が傾いていても電子部品を確実に吸着することができ、圧力分布が均一になるように電子部品を押圧できる。
【００１１】
好ましくは、前記先端部は、前記固定部に対して出没する方向に移動自在に、前記固定部に保持される。前記固定部の内部に、前記先端部が前記固定部から突出する方向に、前記先端部を弾力的に付勢する弾性部材をさらに備える。
【００１２】
この場合、第２部材の先端面が電子部品に押し当てられたとき、ばねやゴムなどの弾性部材の弾力によって、第２部材の先端面は固定部側に後退するため、弾性部材を介して適当な圧力で第２部材の先端面を電子部品に押し当てることができる。また、第２部材の先端面が電子部品に接触するときの衝撃が弾性部材によって緩和されるため、電子部品の破損や故障を防ぐことができる。
【００１３】
好ましくは、前記第１軸と前記第２軸とが互いに直交する。
【００１４】
この場合、第２部材の先端面は、任意の方向に最も円滑に傾くことができる。
【００１５】
好ましくは、前記先端部の外側に、前記第１部材及び前記第２部材が配置されている。
【００１６】
この場合、第２部材の先端面の面積を、先端部の先端面の面積よりも大きくすることができるので、先端部の先端面に電子部品を吸着する場合よりも大きなサイズの電子部品についても、対応可能となる。
【００１７】
好ましくは、前記第２部材の前記先端面は、前記第２部材の前記先端面に真空吸着される電子部品の被吸着面よりも大きい。
【００１８】
この場合、電子部品の被吸着面が傾いていても、電子部品の被吸着面全体を第２部材の先端面で覆った状態で吸着でき、電子部品の被吸着面の傾きを確実に吸収できるため、吸着不良や不均一な押圧を低減しやすい。
【００１９】
好ましくは、前記第１部材と前記第２部材とは、同軸に配置された筒状の部材である。前記第１軸と前記第２軸との前記交点は、前記第１部材及び前記第２部材の中心軸上に配置される。
【００２０】
この場合、第２部材の先端面がどの方向にも均一に揺動するように構成し、電子部品の吸引力を向上することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電子部品移送装置用吸着ヘッドは、電子部品の被吸着面が傾いていても、電子部品を確実に真空吸着することができ、圧力分布が均一になるように電子部品を押圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】吸着ヘッドの（ａ）部分断面略正面図、（ｂ）断面図である。（実施例）
【図２】吸着ヘッドの断面図である。（比較例）
【図３】吸着ヘッドの動作を示す説明図である。（実施例）
【図４】吸着ヘッドの動作を示す説明図である。（比較例）
【図５】吸着ヘッドの要部拡大断面図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２４】
＜実施例＞  本発明の実施例の電子部品移送装置用吸着ヘッド１０について、図１及び図３を参照しながら説明する。
【００２５】
図１（ａ）は、本発明の実施例の電子部品移送装置用吸着ヘッド１０の構成を模式的に示す部分断面略正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の線Ａ−Ａに沿って切断した断面図である。
【００２６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、吸着ヘッド１０は、固定部１２と、先端部２０と、第１部材３０と、第２部材４０とが同軸に配置されている。
【００２７】
固定部１２は、略筒状の空間１３を有し、不図示の電子部品搬送装置に固定される。先端部２０は、基端２０ａ側が固定部１２の略筒状の空間１３内に移動自在に保持され、先端２０ｂ側が固定部１２から突出している。固定部１２の略筒状の空間１３内には、先端部２０を固定部１２から突出させる方向に付勢するばね部材１４が配置され、先端部２０の先端２０ｂが固定部１２から所定位置まで突出するようになっている。
【００２８】
第１部材３０は、筒部３１と底部３２とを有する略筒形状のキャップ部材であり、固定部１２及び先端部２０の外側に隙間を設けて同軸に配置される。第２部材４０は、筒部４１と底部４２とを有する略筒形状のキャップ部材であり、第１部材３０の外側に隙間を設けて同軸に配置される。
【００２９】
図１（ｂ）に示すように、第１部材３０は、筒部３１に形成された１対の貫通孔３１ｙに、先端部２０の先端２０ｂ側を貫通する第１軸２４の両端がそれぞれ挿通され、第１軸２４を介して先端部２０に揺動自在に支持されている。第２部材４０は、筒部４１に形成された１対の貫通孔４１ｘに、第１部材３０の筒部３１に突設された１対の第２軸３４がそれぞれ挿通され、第２軸３４を介して第１部材３０に揺動自在に支持されている。
【００３０】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１軸２４の中心軸Ｙと、第２軸３４の中心軸Ｘと、同軸に配置された固定部１２、先端部２０、第１部材３０及び第２部材４０の中心軸Ｚとは、１点Ｏで交わり、互いに直交するようになっている。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、第２部材４０の底部４２には貫通孔４８が形成され、この貫通孔４８に柔軟な管１６の一端が接続され、管１６の他端が真空ポンプ等の不図示の真空吸引手段に接続され、貫通孔４８から真空吸引されるようになっている。これにより、第２部材４０の底部４２の外表面４２ｓ、すなわち先端面４２ｓに、電子部品を吸着することできる。先端面４２ｓは中心軸Ｚに垂直であり、第１軸２４及び第２軸３４は先端面４２ｓと平行である。
【００３２】
電子部品が吸着される第２部材４０の先端面４２ｓは、第１軸２４を中心に揺動自在であり、かつ、第２軸３４を中心に揺動自在であり、第１軸２４と第２軸３４との交点Ｏを中心に、任意の方向に傾くことができる。そのため、電子部品の被吸着面が傾いていても、第２部材４０の先端面４２ｓに電子部品を確実に吸着することができ、第２部材４０の先端面４２ｓで圧力分布が均一になるように電子部品を押圧することができる。
【００３３】
次に、電子部品移送装置用吸着ヘッド１０の動作について、図３を参照しながら説明する。図３は、実施例の電子部品移送装置用吸着ヘッド１０の動作の説明図である。
【００３４】
まず、図３（ａ）に示すように、治具８０内に電子部品６を置いた状態で、吸着ヘッド１０の固定部１２が固定されている不図示の電子部品移送装置を動作させ、吸着ヘッド１０を、治具８０内に置かれている電子部品６の上方まで移動させ、吸着ヘッド１０の第２部材４０の底部４２の外表面４２ｓ、すなわち先端面４２ｓを、電子部品６に対向させる。電子部品６は、基板２を覆うように基板２に金属キャップ４が接合されており、吸着ヘッド１０の先端面４２ｓは、金属キャップ４の上面５に対向する。前述したように、第１部材３０は、矢印２５で示すように、第１軸２４を中心に揺動自在に、先端部２０に支持されている。第２部材４０は、矢印３５で示すように、第２軸３４を中心に揺動自在に、第１部材３０に支持されている。
【００３５】
次いで、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、電子部品移送装置は、吸着ヘッド１０を矢印１１ｂ，１１ｃで示すように下降させ、吸着ヘッド１０の先端面４２ｓを、電子部品６の上面５に当接させる。
【００３６】
このとき、図３（ｂ）に示すように、金属キャップ４の上面５が図において右側が下がるように金属キャップ４が傾いた状態で基板２に接合されている場合、下降する吸着ヘッド１０の先端面４２ｓは、まず、電子部品６の上面５の図において左側に当接する。さらに吸着ヘッド１０が下降すると、第１部材３０及び第２部材４０は第１軸２４を中心に時計回り方向に回転し、やがて、吸着ヘッド１０の先端面４２ｓが電子部品６の上面５全体と当接する。
【００３７】
吸着ヘッド１０の先端面４２ｓが電子部品６の上面５全体と当接した後、電子部品移送装置により吸着ヘッド１０の固定部１２がさらに下降すると、電子部品６の上面５の圧力分布は、矢印７０で示すように均一になる。
【００３８】
このとき、先端部２０、第１部材３０及び第２部材４０は、ばね１４の弾力に抗して固定部１２側に後退するため、ばね１４を介して適当な圧力で、第２部材４０の先端面４２ｓを電子部品６の上面５に押し当てることができる。また、第２部材４０の先端面４２ｓが電子部品６の上面５に接触するときの衝撃が、ばね１４によって緩和されるため、電子部品６の破損や故障を防ぐことができる。
【００３９】
一方、図３（ｃ）に示すように、金属キャップ４の上面５の図において手前側が下がるように金属キャップ４が傾いた状態で基板４に接合されている場合、下降する吸着ヘッド１０の先端面４２ｓは、まず、電子部品６の上面５の図において奥側に当接し、さらに吸着ヘッド１０が下降すると、吸着ヘッド１０の先端面４２ｓの手前側が下がるように、第１部材３０及び第２部材４０が第２軸３４を中心に回転し、やがて、第２部材４０の先端面４２ｓは電子部品６の上面５全体と当接する。
【００４０】
電子部品移送装置によって吸着ヘッド１０の固定部１２がさらに下降すると、矢印７２で示すように、第２部材４０の先端面４２ｓは、電子部品６の上面５を押圧する。
【００４１】
このとき、先端部２０、第１部材３０及び第２部材４０は、ばね１４の弾力に抗して固定部１２側に後退するため、ばね１６を介して適当な圧力で、第２部材４０の先端面４２ｓを電子部品６の上面５に押し当てることができる。また、第２部材４０の先端面４２ｓが電子部品６の上面５に接触するときの衝撃が、ばね１４によって緩和されるため、電子部品６の破損や故障を防ぐことができる。
【００４２】
電子部品６の上面５が図３（ｂ）及び（ｃ）に示した方向以外に傾いている場合には、図３（ｂ）の動作と図３（ｃ）の動作の組み合わせによって、第２部材４０の先端面４２ｓが電子部品６の上面５全体に、圧力分布が均一になるように当接する。
【００４３】
図３に示すように、第２部材４０の先端面４２ｓが、第２部材４０の先端面４２ｓに吸着される電子部品６の上面５よりも大きい場合には、電子部品６の上面５が傾いていても、電子部品６の上面５全体を第２部材４０の先端面４２ｓで覆った状態で電子部品６を吸着でき、電子部品６の上面５の傾きを確実に吸収できるため、吸着不良や不均一な押圧を低減しやすい。
【００４４】
また、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように電子部品６の上面５が傾いていても、第２部材４０の先端面４２ｓが電子部品６の上面５全体に当接した状態で、吸着孔４８から真空吸引して電子部品６を吸着すると、電子部品６を確実に吸着することができるため、吸着不良が発生したり搬送時に電子部品が落下したりすることがない。
【００４５】
＜比較例＞  次に、比較例の電子部品移送装置用吸着ヘッド１０ｘについて、図２及び図４を参照しながら説明する。
【００４６】
図２は、比較例の電子部品移送装置用吸着ヘッド１０ｘの構成を模式的に示す部分断面略正面図である。
【００４７】
図２に示すように、比較例の吸着ヘッド１０ｘは、実施例と同じく、固定部１２と、先端部２０と、ばね１４と、管１６とを備える。しかし、実施例とは異なり、第１部材３０と第２部材４０とを備えていない。
【００４８】
先端部２０の底部２２には貫通孔２８が形成され、この貫通孔２８に柔軟な管１６の一端が接続されている。これにより、先端部２０の底部２２の外表面２２ｓ、すなわち先端面２２ｓに、電子部品を吸着することできる。
【００４９】
次に、比較例の吸着ヘッド１０ｘの動作について、図４を参照しながら説明する。図４は、比較例の吸着ヘッド１０ｘの動作の説明図である。
【００５０】
図４（ａ）に示すように、吸着ヘッド１０ｘの固定部１２が固定されている不図示の電子部品移送装置は、吸着ヘッド１０ｘを、治具８０に取り付けられている電子部品６の上方まで移動させ、先端部２０の底部２２の外表面２２ｓ、すなわち先端面２２ｓを、電子部品６に対向させる。電子部品６は、基板２を覆うように金属キャップ４が基板２に接合されており、吸着ヘッド１０の先端面２２ｓは、金属キャップ４の上面５に対向する。
【００５１】
次いで、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、電子部品移送装置は、吸着ヘッド１０を矢印１１ｓ，１１ｔで示すように下降させ、吸着ヘッド１０の先端面２２ｓを、電子部品６の上面５に当接させる。
【００５２】
このとき、図４（ｂ）に示すように、電子部品６の金属キャップ４の上面５が図において左側が高くなるように金属キャップ４が傾いた状態で基板２に接合されている場合、下降する吸着ヘッド１０ｘの先端面２２ｓは、まず、電子部品６の上面５の図において左側に当接する。さらに吸着ヘッド１０ｘが下降すると、電子部品６の図において左側が押し下げられ、電子部品６は図において左回りに回転し、やがて吸着ヘッド１０ｘの先端面４２ｓが電子部品６の上面５全体と当接する。このとき、矢印７４で示すように、電子部品６の左側は相対的に強く押し下げられ、右側は相対的に弱く押し下げられ、圧力分布が不均一になる。
【００５３】
電子部品６の金属キャップ４が傾かずに基板２に接合されていても、図４（ｃ）に示すように、電子部品６が取り付けられている治具８０自体が傾いている場合には、第２部材４０の先端面４２ｓで電子部品６の上面５を押圧すると、矢印７６で示すように、圧力分布が不均一になる。
【００５４】
図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、圧力分布が不均一になると、圧力が弱い箇所では電子部品６の不図示の端子と治具８０に設けられた不図示の端子との間の接触不良が発生して、電子部品６について測定できなかったり、測定誤差が大きくなったりする。
【００５５】
これに対し、実施例の吸着ヘッド１０は、押圧分布が均一になるように電子部品６を押圧することができるので、端子間の接触不良を防止し、電子部品を正確に測定することができる。
【００５６】
また、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、電子部品６の上面５が傾き、先端部２０の先端面２２ｓと電子部品６の上面５との間に空隙が発生すると、吸着孔２８から真空吸引しても、電子部品６を十分に吸着することができず、吸着不良が発生したり、搬送時に電子部品が落下したりする。
【００５７】
これに対し、実施例の吸着ヘッド１０は、電子部品６の上面５の傾きに応じて、第２部材４０の先端面４２ｓが傾き、第２部材４０の先端面４２ｓと電子部品６の上面５との間に空隙が発生しないようにすることができるため、電子部品６を確実に吸着することができ、吸着不良が発生したり搬送時に電子部品が落下したりすることがない。
【００５８】
＜まとめ＞  以上に説明したように、第２部材の先端面が任意の方向に自在に傾くことができるように構成することで、電子部品の被吸着面が傾いていても、電子部品を確実に真空吸着することができ、圧力分布が均一になるように電子部品を押圧することができる。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【００６０】
例えば、先端部を付勢するばね部材を設けない構成とすることも可能である。第１軸と第２軸とが直交しない構成とすることも可能である。
【００６１】
先端部と、第１部材と、第２部材との内外の関係は任意であり、例えば、第２部材の内側に第１部材が配置され、第１部材の内側に先端部が配置される構成や、第２部材の内側に先端部が配置され、先端部の内側に第１部材が配置される構成であってもよい。先端部と、第１部材及び第２部材とが同軸に配置されない構成とすることも可能である。
【００６２】
第１部材や第２部材は、略筒形状のキャップ部材に限らず、揺動自在に支持される形状であればよい。また、電子部品を吸着する第２部材の先端面は、電子部品の被吸着面と同じ大きさであっても、電子部品の被吸着面よりも小さくてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
５  被吸着面
６  電子部品
１０，１０ｘ  電子部品移送装置用吸着ヘッド
１２  固定部
１４  ばね（弾性部材）
１６  管
２０  先端部
２２ｓ  先端面
２４  第１軸
２８  吸着孔
３０  第１部材
３４  第２軸
４０  第２部材
４２ｓ  先端面
４８  吸着孔
【図１】
2010221365.tif 000003
【図２】
2010221365.tif 000004
【図３】
2010221365.tif 000005
【図４】
2010221365.tif 000006
【図５】
2010221365.tif 000007