【手続補正書】
【提出日】平成16年11月16日(2004.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  電子部品装着装置及び装着方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】  電子部品を所定位置に供給する部品供給部と、所定位置で電子部品を保持して位置決めされたプリント基板上に装着するノズルおよび把持ユニットを選択切替え可能に設けた実装ヘッドと、電子部品を保持・装着するための圧力をノズルおよび把持ユニットに選択切替可能に与える空圧部とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】  把持ユニットに、ばねにて大きな保持力で電子部品を把持し、空圧で把持を開放する一対の爪を設けたことを特徴とする請求項１記載の電子部品装着装置。
【請求項３】  把持ユニットを、電子部品を把持する一対の爪と、一対の爪を電子部品を把持する方向に付勢するばねと、爪と連結したリンクと、リンクの他端に連結したピストンと、これらの部材を保持するとともにピストンに圧力を伝達する経路を有する保持部にて構成したことを特徴とする請求項２記載の電子部品装着装置。
【請求項４】  ノズル使用時とは圧力の異なるエア圧を把持ユニットの爪を開閉する駆動源として用いるように構成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電子部品装着装置。
【請求項５】  請求項１記載の電子部品装着装置において、電子部品を所定位置に供給する第１工程と、把持ユニットにエア圧を与えて爪を開放する第２工程と、実装ヘッドを下降させて把持ユニットを位置決めする第３工程と、把持ユニットへのエア圧の付与を止めて爪を閉じ、電子部品を保持する第４工程と、実装ヘッドを上昇させ装着位置へ位置決めする第５工程と、実装ヘッドを下降させ把持ユニットを装着位置ヘ位置決めする第６工程と、把持ユニットにエア圧を与えて爪を開放し、電子部品を装着する第７工程と、実装ヘッドを上昇させ、把持ユニットへのエア圧の付与を止めて爪を閉じる第８工程とを備えることを特徴とする電子部品装着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を供給部より取り出し、プリント基板に装着する電子部品装着装置及びその装着方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品装着装置において、把持ユニットを用いたものの一例について、図５、図６を参照して説明する。
【０００３】
従来の把持ユニットを用いた電子部品装着装置は、図５に示すように、電子部品３１（図６参照）を供給する供給ユニット３３を搭載した供給テーブル３４と、ロボット３５に備えられたＸ−Ｙ方向に移動可能なヘッド部３６と、ヘッド部３６に昇降可能に設けられ、把持ユニット３２を装備された実装ヘッド（図示せず）と、プリント基板３７の保持部３８にて構成されている。
【０００４】
把持ユニット３２は、図６に示すように、圧縮ばね４１の下方に設けられたピストン４２と、ピストン４２に設けられた連結ピン４３を介して支点ピン４４を中心に揺動するリンクレバー４５と、リンクレバー４５の下方に設けられた一対の爪４６にて構成され、全体がホルダー４７で覆われている。
【０００５】
次に、その装着動作を説明すると、ロボット３５によりヘッド部３６が供給ユニット３３にて取り出し準備された電子部品３１の位置ヘ位置決めされ、実装ヘッドは装備した把持ユニット３２を電子部品を保持可能な位置まで下降して位置決めする。位置決めされた把持ユニット３２の空圧室Ｆに空圧部（図示せず）より負圧がかけられ、圧縮ばね４１により押し下げられていたピストン４２を引上げ、連結ピン４３を介して支点ピン４４に支持されたリンクレバー４５の他端を上方向に引上げ、リンクレバー４５の下方に取付けられた爪４６を閉じることにより、電子部品３１を保持し、実装ヘッドは上昇し、ヘッド部３６はロボット３５により電子部品３１を、保持部３８に保持されたプリント基板３７の装着位置へ位置決めする。
【０００６】
ヘッド部３６が位置決めされると、実装ヘッドは電子部品３１を搭載可能な位置まで下降位置決めし、空圧部より把持ユニット３２の空圧室Ｆへ正圧を与えることにより、ピストン４２を下降し、連結ピン４３を介し、支点ピン４４に支持されたリンクレバー４５の他端を下方向に押し下げ、リンクレバー４５の下方に取り付けられた爪４６を周方向に開き、保持されていた電子部品３１を開放し、プリント基板３７に装着する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の把持ユニット３２の構成では、負圧によりピストン４２を引き上げ、爪４６を閉じて電子部品３１を把持するため、電子部品３１を保持する力が弱く、電子部品３１の取り出しミスや取り出した電子部品３１を途中で落下させてしまうことがあるという問題があった。また、電子部品３１の保持力が小さいために、近年要求が高まっている高速化に対応できる間欠回転するヘッド部を備えた電子部品装着装置に適用するのが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決しうるようにした電子部品装着装置及びその装着方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品装着装置は、電子部品を所定位置に供給する部品供給部と、所定位置で電子部品を保持して位置決めされたプリント基板上に装着するノズルおよび把持ユニットを選択切替え可能に設けた実装ヘッドと、電子部品を保持・装着するための圧力をノズルおよび把持ユニットに選択切替可能に与える空圧部とを備えたことを特徴とする。本発明によれば、ノズルに加えて把持ユニットを必要とする電子部品の装着作業を、高速に行うことができる。
【００１０】
また、把持ユニットに、ばねにて大きな保持力で電子部品を把持し、空圧で把持を開放する一対の爪を設け、さらには把持ユニットを、電子部品を把持する一対の爪と、一対の爪を電子部品を把持する方向に付勢するばねと、爪と連結したリンクと、リンクの他端に連結したピストンと、これらの部材を保持するとともにピストンに圧力を伝達する経路を有する保持部にて構成すると、保持力をばねにより得ることで強力な保持力が得られ、電子部品の取り出しミスや、電子部品の落下を一層確実に無くすことができる。
【００１１】
また、ノズル使用時とは圧力の異なるエア圧を把持ユニットの爪を開閉する駆動源として用いるように構成すると、大きな把持力を得るためばねの付勢力を大きくしても爪を開放することができ、簡単な構成で複数のノズルと把持ユニットを切り替えて用いることができる。
【００１２】
また、本発明の電子部品装着方法は、電子部品を所定位置に供給する第１工程と、把持ユニットにエア圧を与えて爪を開放する第２工程と、実装ヘッドを下降させて把持ユニットを位置決めする第３工程と、把持ユニットへのエア圧の付与を止めて爪を閉じ、電子部品を保持する第４工程と、実装ヘッドを上昇させ装着位置へ位置決めする第５工程と、実装ヘッドを下降させ把持ユニットを装着位置ヘ位置決めする第６工程と、把持ユニットにエア圧を与えて爪を開放し、電子部品を装着する第７工程と、実装ヘッドを上昇させ、把持ユニットへのエア圧の付与を止めて爪を閉じる第８工程とを備えるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の電子部品装着装置について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】
図１において、電子部品装着装置は、間欠回転する回転テーブル１を備え、回転テーブル１には、その周縁に複数の実装ヘッド２が昇降可能に設けられている。実装ヘッド２は、複数のノズル３と把持ユニット４を備えている。また、複数のノズル３と把持ユニット４を選択的に使用位置に切り替える切替え部５と、実装ヘッド２にエア圧を供給する空圧部６と、プリント基板７を保持位置に位置決めする位置決め部８と、電子部品１１を所定位置に供給する部品供給部１０が配設されている。部品供給部１０は、移動可能な供給台９上に複数の部品供給手段１０ａを搭載し、任意の部品供給手段１０ａを供給位置に位置決めするように構成されている。
【００１５】
実装ヘッド２は、図２に示すように、複数のノズル３と把持ユニット４がホルダー１２の外周に配設され、そのホルダー１２が水平軸芯まわりに回転可能にガイド１３にて支持され、ガイド１３は本体ホルダー１４の下部に配設されている。ガイド１３は、ノズル３や把持ユニット４にエアを供給する経路を備え、またホルダー１２の回転を係止するレバー１５及びギヤ１６が設けられている。
【００１６】
把持ユニット４は、図３に示すように、電子部品１１を把持する一対の爪１７、１８と、一対の爪１７、１８間に介装された引張ばね１９と、爪１７、１８と連結したリンク２０、２１と、これらリンク２０、２１の他端と連結したピストン２２と、これら爪１７、１８、引張ばね１９、リンク２０、２１、ピストン２２を保持するとともにピストン２２に圧力を伝達する経路を有した保持部２３にて構成されている。
【００１７】
空圧部６は、図４に示すように、吸着から装着まで必要な負圧を発生する真空発生器２４と、把持ユニット４使用時のエア圧を決める減圧器２５と、エアを送るバルブ２６、２７と、通常の吸着ノズル３使用時のエア圧を決める減圧器２８と、エアを送るバルブ２９にて構成されている。
【００１８】
以下、装着動作について説明する。
【００１９】
まず、ノズル３を使用する通常の装着動作について説明すると、供給台９により供給する電子部品１１を備えた供給手段１０ａを供給位置に位置決めし、回転テーブル１により位置決めされた実装ヘッド２を下降させてノズル３を電子部品１１の吸着位置に位置決めする。次に、空圧部６が図４の経路Ａより位置決めされたノズル３に負圧を与え、ノズル３が電子部品１１を吸着する。
【００２０】
電子部品１１をノズル３にて吸着後、実装ヘッド２は上昇し、回転テーブル１が間欠回転を行い、実装ヘッド２を位置決め部８により位置決めされたプリント基板７上の装着位置へ移動する。次いで、実装ヘッド２が下降し、ノズル３が吸着した電子部品１１をプリント基板７の装着高さに位置決めする。次に、空圧部６が位置決めされたノズル３に対する負圧の付与を停止し、経路Ｄより正圧Ｐ2 を付与し、電子部品１１をノズル３より放し、プリント基板７上に装着する。電子部品１１をプリント基板７に装着後、実装ヘッド２が上昇し、回転テーブル１が間欠回転を行い、次の電子部品１１を同様に吸着し、装着する動作を繰り返す。
【００２１】
次に、把持ユニット４を使用する装着動作について説明すると、回転テーブル１の間欠回転にて実装ヘッド２が切替え部５の位置に位置決めされ、切替え部５にて実装ヘッド２のホルダー１２を係止しているレバー１５を揺動し、ギヤ１６よりレバー１５を開放し、ギヤ１６を回転させることによりホルダー１２に備えられた把持ユニット４を選択し、その後レバー１５をギヤ１６に噛み込ませてホルダー１２を係止する。
【００２２】
次に、供給台９により供給する電子部品１１を備えた供給手段１０ａを供給位置に位置決めするとともに、回転テーブル１を間欠回転させて把持ユニット４を選択した実装ヘッド２を吸着位置へ移動する。また、空圧部６が吸着位置に位置決めされた実装ヘッド２へ経路Ｂより空圧室Ｅに正圧Ｐ1 を付与することによってピストン２２が押し下げられ、ピストン２２に連結されたリンク２０、２１を介して、引張ばね１９により閉じられていた爪１７、１８を開放する。この状態を保持したまま、実装ヘッド２は電子部品１１の取り出し位置へ下降して位置決めされる。実装ヘッド２が位置決めされると、空圧部６は正圧Ｐ1 の供給を停止解放し、把持ユニット４は引張ばね１９により爪１７、１８を閉じ、電子部品１１を保持する。
【００２３】
電子部品１１を保持後実装ヘッド２は上昇し、回転テーブル１が間欠回転を行い、実装ヘッド２を位置決め部８により位置決めされたプリント基板７上の装着位置ヘ移動し、次いで実装ヘッド２が下降し、把持ユニット４が保持した電子部品１１をプリント基板７の装着高さに位置決めする。把持ユニット４が位置決めされると、空圧部６は経路Ｃより正圧Ｐ1 を付与し、把持ユニット４の爪１７、１８を開放し、電子部品１１をプリント基板７上に装着する。
【００２４】
電子部品１１をプリント基板７に装着後、把持ユニット４に正圧Ｐ1 を与えたまま実装ヘッド２が上昇し、回転テーブル１が間欠回転を行い、次の吸着、装着動作へ移る。空圧部６は回転テーブル１の間欠回転が始まると、正圧Ｐ1 の供給を停止解放し、把持ユニット４は引張ばね１９により爪１７、１８を閉じる。以下、同様に上記動作を繰り返し行い、電子部品１１をプリント基板７に装着する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の電子部品装着装置及び装着方法によれば、以上の説明から明らかなように、実装ヘッドに、ノズルと選択切替え可能に電子部品を把持する把持ユニットを設けたので、ノズルに加えて把持ユニットを必要とする電子部品の装着作業を高速に行うことができる。特に間欠回転する回転テーブルに実装ヘッドを備えた電子部品装着装置での電子部品の装着が可能となり、部品装着の高速化を図ることができる。
【００２６】
また、把持ユニットに、ばねにて大きな保持力で電子部品を把持し、空圧で把持を開放する一対の爪を設け、さらには把持ユニットを、電子部品を把持する一対の爪と、一対の爪を電子部品を把持する方向に付勢するばねと、爪と連結したリンクと、リンクの他端に連結したピストンと、これらの部材を保持するとともにピストンに圧力を伝達する経路を有する保持部にて構成すると、保持力をばねにより得ることで、強力な保持力が得られ、電子部品の取り出しミスや、電子部品の落下を一層確実に無くすことができる。
【００２７】
また、ノズル使用時とは圧力の異なるエア圧を把持ユニットの爪を開閉する駆動源として用いるように構成すると、大きな把持力を得るためばねの付勢力を大きくしても爪を開放することができ、簡単な構成で把持ユニットに備えられた複数のノズルを切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の電子部品装着装置の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】
同実施形態における実装ヘッドの斜視図である。
【図３】
同実施形態における把持ユニットの縦断面図である。
【図４】
同実施形態における空圧部の概略構成を示す空圧回路図である。
【図５】
従来例の把持ユニットを備えた電子部品装着装置の斜視図である。
【図６】
同従来例における把持ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
１  回転テーブル
２  実装ヘッド
３  ノズル
４  把持ユニット
６  空圧部
７  プリント基板
１０  部品供給部
１１  電子部品
１７、１８  爪
１９  引張ばね
２０、２１  リンク
２２  ピストン
２３  保持部
２５  減圧器
２８  減圧器
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
1999233995.tif 000001