(57)【要約】【課題】  電子部品自動装着装置の回転式ヘッドのθ駆動に、プラネットクランク機構を採用し、軽量、コンパクト、低コストで、しかもθ軸の回転がバックラッシュの無い、回転式の装着ヘッドを提供する。【解決手段】  電子部品自動装着の、回転式ヘッドの多軸装着ノズルのθ回転駆動を、一つのモーターで多軸の装着ノズルを回転させる手段と、モーター軸と連結し扁心回転運動する円盤と、円盤の周りに配置した、多軸の装着ノズルの軸と連結し、モーターの回転を装着ノズルの回転に伝導するクランクと、を有し、クランクが装着ノズルの軸を中心に回転し、１軸のモーターの回転運動を、クランクを介して多軸の装着ノズル回転に伝導させる手段と、を有し、一つのモーターで、バックラッシュ無に、多軸の装着ノズルを回転させることを特徴としている。【選択図】      図１
2006202982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品をプリント配線基板に実装する電子部品自動装着装置の装着ヘッドであって、この装着ヘッドが電子部品をピックアップした後、上記プリント配線基板の装着位置に移動し電子部品を装着する電子部品自動装着装置の装着ヘッドにおいて、
ほぼ円形形状で回動可能なヘッド部材と、
このヘッド部材の円周方向に沿って上下動可能に取り付けられた複数の装着ノズルと、
これらの複数の装着ノズルを回転させるための単一のノズル回転用モーターと、
このノズル回転用モーターの軸と上記複数の装着ノズルの各軸とを連結するプラネットクランク機構と、を有し、
上記プラネットクランク機構が、
上記ノズル回転用モーターの軸にその一端が取り付けられた主クランクと、
この主クランクの他端にその軸が上記ノズル回転用モーターの軸と公転可能に取り付けられた円盤形状部材と、
この円盤形状部材と上記複数の装着ノズルの各軸とを接続する複数のプラネットクランクと、を備え、
上記単一のノズル回転用モーターの軸が所定の角度回転すると、上記主クランク、上記円盤形状部材、上記複数のプラネットクランク、及び、上記複数の装着ノズルの各々の軸が同じ角度だけ回転するように構成されていることを特徴とする電子部品自動装着装置の装着ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品をプリント配線基板に装着する自動装着装置の装着ヘッドに関し、複数の装着ノズルの各々の軸を、バックラッシュ無しに、単一のモーターで回転できる、軽量で、簡単な機構の装着ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品をプリント配線基板に装着する自動装着装置の装着ヘッドで、この装着ヘッドが、電子部品ピックアップ後、プリント配線基板の装着位置に移動し電子部品を装着する移動式のものが知られている。この装着ヘッドは、回転しながら電子部品を装着する回転式であり、電子部品ピックアップ後、個々の電子部品の姿勢を画像認識し、Ｘ位置、Ｙ位置、θ回転位置を自動補正し、精度良く装着するようになっている。
また、装着ヘッドの円周上には、多軸の装着ノズルが配置されており、θ回転位置を補正するために、装着ノズルが回転するようになっている。多軸の装着ノズルを回転する場合、個々の装着ノズルにモーターを直結し直接装着ノズルを回転させる装着ヘッドもあるが、モーターが装着ノズルの数だけ必要となり、コストアップで、装着ヘッドの重量増の原因となる為、現実には余り採用されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
多くの回転式の装着ヘッドは、一つのモーターで、多軸の装着ノズルを回転させている。その場合、モーターの回転運動を、歯車を介して多軸の装着ノズルに伝導する手段と、タイミングベルトを介して多軸の装着ノズルに伝導する手段が広く採用されている。
しかしながら、歯車を使用した場合及びタイミングベルトを使用した場合の両者において、バックラッシュが起きるという欠点があった。更に、歯車を使用した場合には、装着ヘッドの重量が重くなり、タイミングベルトを使用した場合には、タイミングベルトが伸びるという欠点もあった。
【０００４】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、バックラッシュを無くし、軽量で、低コストな、電子部品自動装着装置の装着ヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目低を達成するために、本発明は、電子部品をプリント配線基板に実装する電子部品自動装着装置の装着ヘッドであって、この装着ヘッドが電子部品をピックアップした後、上記プリント配線基板の装着位置に移動し電子部品を装着する電子部品自動装着装置の装着ヘッドにおいて、ほぼ円形形状で回動可能なヘッド部材と、このヘッド部材の円周方向に沿って上下動可能に取り付けられた複数の装着ノズルと、これらの複数の装着ノズルを回転させるための単一のノズル回転用モーターと、このノズル回転用モーターの軸と上記複数の装着ノズルの各軸とを連結するプラネットクランク機構と、を有し、プラネットクランク機構が、ノズル回転用モーターの軸にその一端が取り付けられた主クランクと、この主クランクの他端にその軸がノズル回転用モーターの軸と公転可能に取り付けられた円盤形状部材と、この円盤形状部材と複数の装着ノズルの各軸とを接続する複数のプラネットクランクと、を備え、単一のノズル回転用モーターの軸が所定の角度回転すると、主クランク、円盤形状部材、複数のプラネットクランク、及び、複数の装着ノズルの各々の軸が同じ角度だけ回転するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
このように構成された本発明においては、単一のモーターの回転運動を、プラネットクランク機構を用いて、複数（多軸）の装着ノズル回転に伝導させるようになっている。このプラネットクランク機構は、モーター軸の中心と同一距離を保ちながら扁心して公転する円盤形状部材とを直結する主クランクを有し、さらに、この主クランクと同じ長さのプらネットクランクを複数（多軸）の装着ノズルの数だけ配置し、円盤形状部材と装着ノズルを直結させるようにしたものである。プラネットクランク機構では円盤形状部材を軽量にすることにより、従来の多数の歯車を使用する装着ヘッドより軽量になり、また、モーター軸と装着ノズル軸が、主クランク、円盤形状部材、プラネットクランクと全て直結されているのでバックラッシュが起きないようになっている。また、装着ヘッドの機構がシンプルとなり低コストなものを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の電子部品自動装着装置の装着ヘッドを上方から見た上平面図である。図２は、本実施形態によるモーター軸の回転角度（０度、９０度、１８０度）を示す装着ヘッドの部分平面図である。図３は、本実施形態による装着ヘッドを正面から見た正面図である。図４は、本実施形態による装着ヘッドを下方から見た下平面図である。
図１に示すように、本実施形態の装着ヘッドは、上下方向に設けられた一対のほぼ円形形状のヘッド部材３０と、このヘッド部材３０に円周方向に沿って取り付けられた８本の装着ノズル７と、ヘッド部材３０の中心付近に取り付けられ装着ノズル７の回転させるための単一のノズル回転用モーター６と、このノズル回転用モーター６のモーター軸１と８本の装着ノズル７の各回転軸５を連結するプラネットクランク機構３２と、を備えている。
【０００８】
このプラネットクランク機構３２は、モーター軸１にその一端が取り付けられた主クランク２と、この主クランク２の他端に結合された円盤形状部材３と、この円盤形状部材３と８本の装着ノズル７のノズル回転軸５とをそれぞれ連結するプラネットクランク４とを備えている。
なお、主クランク２は、プラネットクランク機構３２（円盤形状部材３）の中心位置に配置しているが、この中心位置から外れた位置に配置するようにしても良い。
【０００９】
図２には、モーター軸１の回転角度が、０度（図２Ａ参照）、時計方向に９０度（図２Ｂ参照）、１８０度（図２Ｃ参照）の場合をそれぞれ示している。このようにモーター軸１が９０度及び１８０度だけ回転すれば主クランク２、円盤形状部材３、プラネットクランク４、装着ノズル回転軸５が同じ角度（９０度、１８０度）だけ回転（公転）する。このように一つのθ軸回転モーター６で多軸８個の装着ノズル７をバックラッシュ無に回転させることが出来る。
【００１０】
本実施形態の装着ヘッドは、さらに、ヘッド部材３０の８本の装着ノズル７のぞれぞれの近傍に取り付けられた８本のＺ軸駆動シャフト８を備えている。図４に示すように、各装着ノズル５の下方部分と各Ｚ軸駆動シャフト８の下方部分は、ブロック１０により連結され、Ｚ軸駆動シャフト８が上下動することにより、装着ノズル５も同時に上下動するようになっている。
【００１１】
図１、図３、図４に示されているように、本実施形態の装着ヘッドは、装着ノズル７、プラネットクランク機構３２、θ軸回転モーター６等が取り付けられているヘッド部材３０を回転させるための装着ヘッド回転駆動モーター３４を備え、この装着ヘッド回転駆動モーター３４は、ヘッド部材３０を取り付けるベースに取り付けられている。この装着ヘッド回転駆動モーター３４の軸３５には、プーリー３６が結合され、このプーリー３６の外周とヘッド部材３０の外周とが無端状のタイミングベルト３８により連結され、装着ヘッド回転駆動モーター３４によりヘッド部材３０が回転できるようになっている。
【００１２】
図３に示されているように、本実施形態の装着ヘッドは、８本の装着ノズル７を上下動させるための単一のＺ軸モーター４０を備えており、このＺ軸モーター４０は、ヘッド部材３０とは離間して所定位置に配置されている。このＺ軸モーター４０は、Ｚ軸駆動シャフト８に係合してＺ軸駆動シャフトを上下動させることにより、所定の位置に移動してきた装着ノズル７を上下動させるようにしている。
【００１３】
次に、本実施形態の動作を説明する。装着ヘッドは、装着ヘッド回転駆動モーター３４により間歇的に４５度ずつ回転しながら、電子部品をピックアップ、電子部品装着動作を繰り返す。装着ノズル７は、装着ノズル回転軸５同心状に連結されており、Ｚ軸モーター４０によりＺ軸駆動シャフト８が上下動すれば、装着ノズル７も上下動し、電子部品をピックアップ、部品装着動作が出来る様になっている。θ軸回転モーター６はヘッド部材３０の中心に内蔵され、ヘッド部材３０と同期して回転する。
【００１４】
図５は本発明の他の実施形態を示す正面図である。この図５に示す電子部品自動装着装置は、３個並列配置した装着ヘッドを備えている。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、プラネットクランク機構３２を採用することにより、軽量でコンパクトな装着ヘッドが出来、一つのヘッド移動軸に３個の回転式の装着ヘッドを取り付けることも可能になる。ヘッド移動軸を２軸持った電子部品自動装着装置（マウンタ）では各軸が交互に部品ピックアップ、装着を繰り返すことにより、常時どちらかの装着ヘッドが装着運動をするようになっている。電子部品自動装着装置の装着速度を上げるためには２軸移動時に生ずるロスを少なくすることが重要である。そのためには、１軸で出来るだけ多くの電子部品をピックアップし、装着することが必要である。つまり１軸に出来るだけ多くの装着ノズル７を設けることがキーポイントとなる。つまりプラネットクランク機構３２を採用することにより、軽量でコンパクトなヘッドが出来、一つのヘッド移動軸に３個の回転式の装着ヘッドを取り付けることはマウンタの装着速度の改善につながる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電子部品自動装着装置の装着ヘッドを上方から見た上平面図である。
【図２】本実施形態によるモーター軸の回転角度（０度、９０度、１８０度）を示す装着ヘッドの部分平面図である。
【図３】本実施形態による装着ヘッドを正面から見た正面図である。
【図４】本実施形態による装着ヘッドを下方から見た下平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  モーター軸
２  主クランク
３  円盤形状部材
４  プラネットクランク
５  装着ノズル回転軸
６  θ回転モーター
７  装着ノズル
８  Ｚ軸駆動シャフト
１０  ブロック
３０  ヘッド部材
３２  プラネットクランク機構
３４  装着ヘッド回転駆動モーター
３５  軸
３６  プーリー
３８  タイミングベルト
４０  Ｚ軸モーター
【図１】
2006202982.tif 000003
【図２】
2006202982.tif 000004
【図３】
2006202982.tif 000005
【図４】
2006202982.tif 000006
【図５】
2006202982.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月1日(2005.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品をプリント配線基板に実装する電子部品自動装着装置の装着ヘッドであって、この装着ヘッドが電子部品をピックアップした後、上記プリント配線基板の装着位置に移動し電子部品を装着する電子部品自動装着装置の装着ヘッドにおいて、
ヘッド部材と、
このヘッド部材に上下動可能に取り付けられた複数の装着ノズルと、
これらの複数の装着ノズルを回転させるための単一のノズル回転用モーターと、
このノズル回転用モーターの軸と上記複数の装着ノズルの各軸とを連結するプラネットクランク機構と、を有し、
上記プラネットクランク機構が、
上記ノズル回転用モーターの軸にその一端が取り付けられた主クランクと、
この主クランクの他端にその軸が上記ノズル回転用モーターの軸と公転可能に取り付けられた連結部材と、
この連結部材と上記複数の装着ノズルの各軸とを接続する複数のプラネットクランクと、を備え、
上記単一のノズル回転用モーターの軸が所定の角度回転すると、上記主クランク、上記連結部材、上記複数のプラネットクランク、及び、上記複数の装着ノズルの各々の軸が同じ角度だけ回転するように構成されていることを特徴とする電子部品自動装着装置の装着ヘッド。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、電子部品をプリント配線基板に実装する電子部品自動装着装置の装着ヘッドであって、この装着ヘッドが電子部品をピックアップした後、上記プリント配線基板の装着位置に移動し電子部品を装着する電子部品自動装着装置の装着ヘッドにおいて、ヘッド部材と、このヘッド部材に上下動可能に取り付けられた複数の装着ノズルと、これらの複数の装着ノズルを回転させるための単一のノズル回転用モーターと、このノズル回転用モーターの軸と上記複数の装着ノズルの各軸とを連結するプラネットクランク機構と、を有し、プラネットクランク機構が、ノズル回転用モーターの軸にその一端が取り付けられた主クランクと、この主クランクの他端にその軸がノズル回転用モーターの軸と公転可能に取り付けられた連結部材と、この連結部材と複数の装着ノズルの各軸とを接続する複数のプラネットクランクと、を備え、単一のノズル回転用モーターの軸が所定の角度回転すると、主クランク、連結部材、複数のプラネットクランク、及び、複数の装着ノズルの各々の軸が同じ角度だけ回転するように構成されていることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
このプラネットクランク機構３２は、モーター軸１にその一端が取り付けられた主クランク２と、この主クランク２の他端に結合された円盤形状部材（連結部材）３と、この円盤形状部材３と８本の装着ノズル７のノズル回転軸５とをそれぞれ連結するプラネットクランク４とを備えている。
なお、主クランク２は、プラネットクランク機構３２（円盤形状部材３）の中心位置に配置しているが、この中心位置から外れた位置に配置するようにしても良い。