(57)【要約】  【課題】  電子部品を保持力を高め、長い電子部品や重い電子部品を安定して挟持吸着することができる電子部品の挟持吸着ノズルを提供する。【解決手段】表面実装機のヘッドのノズルホルダに着脱可能に保持され内部にエア通路を形成した筒状の本体と、本体下方に設けられ、部品吸着孔を形成した水平突出部と、本体内に形成されたシリンダ部と、下端を水平突出部に固定し、上端をシリンダ部に配置し、前記部品吸着孔とエアー通路とを連通するエアー管と、エアー管に配置しエアー管を閉鎖する逆支弁と、エアー管に上下動可能に支持されると共に上部をシリンダ部内に上下動可能に配置したピストンと、本体下方に設けた固定フィンガーと、一端を固定爪部材に対抗配置し、他端をピストンに連結し、ピストンと連動して駆動可能に支持され、前記固定爪部材とで電子部品を挟持解放する揺動爪部材とよりなる構成。【選択図】      図１
2006108199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を挟持、吸着してこれを基板上の所定位置に実装する表面実装機における挟持吸着ノズルであって、
表面実装機のヘッドのノズルホルダに着脱可能に保持され内部にエア通路を形成した筒状の本体と、本体の下方に設けられ、部品吸着孔を形成した水平突出部と、本体内に形成されたシリンダ部と、下端を水平突出部に固定し、上端をシリンダ部に配置し、前記部品吸着孔とエアー通路とを連通するエアー管と、エアー管に配置し常にはエアー管を閉鎖する逆止弁と、エアー管に上下動可能に支持されると共に上部をシリンダ部内に上下動可能に配置したピストンと、本体の下方に設けた固定爪部材と、一端を固定爪部材に対向配置し、他端をピストンに連結し、ピストンと連動して駆動可能に支持され、前記固定爪部材とで電子部品を挟持、開放する揺動爪部材とよりなる表面実装機における挟持吸着ノズル。
【請求項２】
請求項1記載の発明において、前記逆止弁をエアー管の上端に配置すると共に、逆止弁にシリンダ部とエア通路を連通する連通路を形成したことを特徴とする表面実装機における挟持吸着ノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品の挟持吸着ノズルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来のチャック式ノズル１を示すもので、電子部品実装装置のヘッドのノズルホルダに装着される本体２、上下方向に移動可能なピストンシャフト３と先端に固定爪部材4Ａを有するダンパシャフト４、電子部品を挟む揺動爪部材５、ピストンシャフト３を上方向へ押し上げるスプリング６、ダンパシャフト４を下方向へ押し下げるスプリング７、ピストンシャフト３とスプリング６とダンパシャフト４とスプリング７を本体２へ挿入後下方向抜け防止のネジ８、ピストンシャフト３と揺動爪部材５を連動させるピン９、ダンパシャフト４と揺動爪部材５の支点ピン１０を備えている。
このチャック式ノズル１は、通常スプリング６によりピストンシャフト３が上方へ押し上げられ、ピン９で連動されたフィンガ５がピン１０を支点に内側に閉じており、ノズルホルダーからエアがノズル1内に供給され加圧されるとピストンシャフト３がスプリング６を縮めながら下側へ移動し、ピン９で連動された揺動爪部材５がピン１０を支点に外側へ回転し、揺動爪部材５が開き、加圧を止めることによりスプリング６のばね力が上方向に働き揺動爪部材５を閉じ、ダンパシャフト４の先端の固定爪部材4Ａとで電子部品Ｐを挟む動作を行っていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４３５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の場合、固定フィンガ4Ａの水平突出部4Ｂは保持するときに電子部品Ｐの上面に当てることにより電子部品の部品姿勢を安定させ保持高さを決める役割を担っている。通常は水平突出部4Ｂに電子部品Ｐの上面が密着した状態で保持することができるが、電子部品Ｐの長さが著しく長い場合には電子部品が水平突出部4Ｂに密着しない状態で斜めにずれて保持されたり、電子部品が重い場合には落下するおそれがあった。
【０００５】
この発明の課題は、電子部品を強い保持力で確実に挟持、吸着することのできる電子部品の挟持吸着ノズルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、請求項１記載の発明は、
電子部品を挟持、吸着してこれを基板上の所定位置に実装する表面実装機における挟持、吸着ノズルであって、
表面実装機のヘッドのノズルホルダに着脱可能に保持され内部にエア通路を形成した筒状の本体と、本体の下方に設けられ、部品吸着孔を形成した水平突出部と、本体内に形成されたシリンダ部と、下端を水平突出部に固定し、上端をシリンダ部に配置し、前記部品吸着孔とエアー通路とを連通するエアー管と、エアー管に配置し常にはエアー管を閉鎖する逆止弁と、エアー管に上下動可能に支持されると共に上部をシリンダ部内に上下動可能に配置したピストンと、本体の下方に設けた固定爪部材と、一端を固定爪部材に対向配置し、他端をピストンに連結し、ピストンと連動して駆動可能に支持され、前記固定爪部材とで電子部品を挟持、開放する揺動爪部材とよりなる構成である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記逆止弁をエアー管の上端に配置すると共に、逆止弁にシリンダ部とエア通路を連通する連通路を形成した構成である。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、揺動爪部材による狭持力とエアーによる吸着力との組合せにより電子部品を保持しているので電子部品を強い保持力で保持することができ、電子部品の大きさに関わらず電子部品が傾くことなく保持することができる。
また、重い電子部品でも落下のおそれなく保持することができる。
請求項2記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、逆止弁がエアー管の上方に設けるいわゆるフローテイング方式なので逆止弁構造を簡単な構成とすることができ、製造費を安価にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
(実施形態１)
以下、請求項１に記載した発明の実施の形態を図１から図３に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態に係る電子部品の挟持吸着ノズルを示すもので、図３に示すように、表面実装機のヘッドＨの公知の中空のノズルホルダ２９に着脱可能に保持されるものである。
この挟持吸着ノズル１２は、筒状の本体１７内のエアー通路１７Ｈ内に形成されたシリンダ１８と、このシリンダ１８内を摺動自在のピストン２０と、このピストン２０の、図において下端に係合され、該ピストン２０の摺動時にこれと連動して電子部品２２を挟持解放可能とされた挟持部２４と、を含み、更にピストン２０を介して、前記挟持部２４を電子部品を挟持する方向に付勢する挟持ばね２６を備えている。
シリンダ１８は、本体１７の上下方向３段の段付孔の中断孔１７Ａとして形成されている。この段付孔は下段孔１７Ｂから中断孔１７Ａ、上段孔１７Ｃとこの順で細くなるように形成されている。
ピストン２０は円板状の頭部２０Ａと、この頭部２０Ａの下端から下方に同軸的に突出する略丸棒状体の首部２０Ｂとからなり、頭部２０Ａの外周部においてシリンダ１８と遊嵌している。
【０００９】
挟持部２４はスライダ３０と、このスライダ３０の下端に固定された固定爪部材３２と、スライダ３０の下端近傍に軸支された揺動爪部材３４とで構成されている。
スライダ３０は筒状体３０Ａと、この筒状体３０Ａの下面から下方に突出する固定爪支持部３０Ｂ及び揺動爪支持部３０Ｃとから形成されている。
筒状体３０Ａは、外周部において本体１７の下段孔１７Ｂと遊嵌すると共に、中心孔においてピストン２０の首部２０Ｂと遊嵌している。
又、筒状体３０Ａの側壁には軸方向の長孔３０Ｄが形成され、この長孔３０Ｄには、本体１７の下端近傍にねじ込まれた水平方向のガイドピン３６が挿通している。
これにより、スライダ３０は本体１７に対して軸方向の一定範囲で摺動自在とされ、且つ、軸廻りに回転不能とされている。
挟持ばね２６は、ピストン２０の首部２０Ｂを取り巻くように配置された圧縮コイルばねで、下端においてスライダ３０上面に当接し、上端において
ピストン２０の頭部２０Ａ下面に当接して、ピストン２０を上方に付勢している。
また、スライダ３０上面には圧縮コイルばねである緩衝ばね３８の下端が当接している。この緩衝ばね３８は外周部において本体１７の下段孔１７Ｂに遊嵌すると共に、上端において該下段孔１７Ｂ上端の段付下面と当接している。これによりスライダ３０は下方に付勢され、常態で下限まで突出している。
【００１０】
固定爪支持部３０Ｂと揺動爪支持部３０Ｃとはピストン２０の首部２０Ｂの下端近傍を挟んで軸対称的に設けられている。又、揺動爪支持部３０Ｃには該側面を水平方向に貫通するピン孔３０Ｅが形成されている。
固定爪部材３２は、固定爪支持部３０Ｂの下端から下方に突出し、且つ、片面を軸線側に向けて形成された略長方形板状体の固定爪３２Ａと、この固定爪３２Ａの鉛直方向中間部から軸線側に突出して形成された略長方形板状体の水平突出部３２Ｂとから構成されており、この水平突出部３２Ｂには貫通孔３２Ｈが形成されている。
揺動爪部材３４は、軸線を挟んで固定爪３２Ａと対向して配置される略長方形板状体の揺動爪３４Ａと、この揺動爪３４Ａの上端の幅方向両側から軸線側に突出して形成された一対のガイドプレート３４Ｂとから構成されている。
これらガイドプレート３４Ｂは略長方形板状体で、揺動爪支持部３０Ｃの側面及びピストン２０の首部２０Ｂの下端を挟んで対向して配置され、下端において揺動爪３４Ａの上端と一体に連結されている。
ガイドプレート３４Ｂの揺動爪３４Ａ側の端部近傍には水平方向のピン孔３４Ｃが形成されている。
揺動爪部材３４は、該ピン孔３４Ｃ及び揺動爪支持部３０Ｃのピン孔３０Ｅを貫通するピン３４Ｐを介して、スライダ３０に揺動自在に支持されている。
一方、ガイドプレート３４Ｂの軸線側の端部にはＵ字形の切欠き３４Ｄが形成されている。
揺動爪部材３４は、該切欠き３４Ｄと揺動自在に遊嵌し、且つピストン２０の下端から外方に突出支持したピン４０を介して、ピストン２０と係合され、該ピストン２０の上下方向の摺動時にこれと連動して揺動するようにされている。
揺動爪部材３４が揺動し、固定爪部材３２に対して接近、離間することにより挟持部２４は電子部品２２を挟持、解放可能とされている。
揺動爪部材３４は、常態で、ピン４０及びピストン２０を介して挟持ばね２６に付勢され、自身の揺動爪３４Ａと固定爪部材３２の水平突出部３２Ｂ先端とが当接する位置に保持されている。
即ち、挟持ばね２６は挟持部２４を電子部品２２を挟持する方向に付勢している。
４１は下端を水平突出部３２Ｂに固定し、ピストン２０内に挿通し、上端をシリンダ１８近傍に延出した中空のエアー管で、ピストン２０はこのエアー管４１に上下動可能に支持されている。
そして、シリンダ１８と水平突出部３２Ｂの貫通孔３２Ｈとはエアー管４１を介して連通している。
４１Ｂは、エアー管４１の下端に設けた大気と連通する排気孔である。
このエアー管４１の内部には絞り部４２と球４３よりなる逆止弁４４が備えられており、球４３は常には自重により絞り部４２を閉鎖している。
そして、負圧がかかる(バキューム時)には球４３が浮き上がり絞り部４２を解放して電子部品を吸着するようになっている。
４１Ｃは、エアー管４１の上端に設けた前記球４３の飛び出しを防止する
ピンで、エアー管４１の上端に横架されている。
【００１１】
次に、この発明の挟持吸着ノズルが電子部品を保持、解放するときの作用について説明する。
ノズルホルダー２９を介して加圧エアーが供給されると、球４３が加圧され絞り部４２を閉鎖し、加圧エアーのエアー管４１に流入が阻止される。
このため、ピストン２０の上面に圧力がかかり、ピストン２０が挟持ばね２６の付勢力に抗して下方に摺動し、ピストン２０下端近傍のピン４０も下降する。ピン４０は下降しつつ、揺動爪部材３４の切欠き３４Ｄと摺動しながら、該揺動爪部材３４をピン３４Ｐ廻りに回転させる。これにより揺動爪３4Ａの下端は回転しながら固定爪３２Ａから離間する。
この状態で、ノズルホルダー２９と共に吸着ノズルを下降させて、固定爪部材３２の固定爪３２Ａを電子部品２２の側面に接触させると共に、水平突出部３２Ｂを電子部品２２の上面に接触させる。
ついで、加圧エアーの供給を停止させ、シリンダ１８内を大気に解放するとピストン２０は挟持ばね２６に付勢されて上方に摺動する。
ピストン２０の上昇と共にピン４０を介して揺動爪部材３４が回転し、揺動爪３４ａは固定爪３２ａに接近しながら電子部品２２の側面に当接する。即ち、揺動爪部材３４と固定爪部材３２とはピストン２０、ピン４０を介して伝達される挟持ばね２６の付勢力により電子部品２２を挟持する。
次にノズルホルダー２９を介してシリンダ１８に負圧が供給される。
これにより、球４３に上方への力が作用し、逆止弁４４の絞り部４２が解放されてエアー管４１内が負圧となり、水平突出部３２Ｂの貫通孔３２Ｈを介して電子部品２２の上面を水平突出部３２Ｂ下面へ密着させるように吸着する。
即ち、揺動爪部材３４と固定爪部材３２による挟持力およびエアー管４１に供給される負圧力とにより電子部品を強く挟持することができる。
従って、比較的長くあるいは重い電子部品であっても電子部品を落下させることなく安定して保持し、基板上に搭載することができる。
次に、ヘッドが移動して、電子部品２２を基板（図示省略）上の所定の搭載位置まで搬送する。
基板上で電子部品を解放するときは、シリンダ１８に加圧エアが供給される。
これにより、ピストン２０が挟持ばね２６の付勢力に抗して下方へ摺動し、ピン４０を介して揺動爪部材３４を電子部品２２から離間させると共に、球４３が絞り部４２を閉鎖し、エアー管４１内の負圧は排気孔４１Ｂおよび爪部材の挟持力解放による電子部品２２と貫通孔３２Ｈとの隙間から大気へ排出される
これにより電子部品２２は、挟持吸着ノズルから解放され、基板上の所定の位置に載置される。
【００１２】
尚、本実施の形態において、逆支弁４４はエアー管４１内に配置されているが、第２図に示すように逆支弁４７をエアー管４１の上端に配置しても良い。
図２は、この発明の他の実施形態を示す一部省略断面図で、筒状体３４Ａ以下の構成は図１に示す構成を同一であるので省略してある。
また、図１のエアー管４１のピン４１Ｃも必要ないので削除してある。
即ち、この実施形態においては、本体１７の上段孔１７Ｃ内に先端部が円錐状で、シリンダ１８と上段孔１７Ｃを連通するエアー通路４５を形成した円柱弁４６を上下動可能に支持し、円錐状の先端部をエアー管４１の上端に
配置した構成の弁、即ちフローテイング式の逆支弁４７を用いても良い。
この実施形態の場合には、加圧エアーにより、逆支弁４７を下降してエアー管４１上端を閉鎖すると共に及びエアー通路４５を介してピストン２０を下降して揺動爪部材３４を開き、電子部品の解放が行われる。
また逆に負圧エアーにより、図２に示すように逆支弁４７を上昇してエアー管４１上端を開放しエアー管４１内を負圧にすると共に、エアー通路４５を介してシリンダ１８内を負圧にしピストン２０を上昇して揺動爪部材３４を閉じ、負圧による電子部品の吸着と揺動部材３４による電子部品の挟持が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の挟持吸着ノズルの第１の実施の形態を示す要部断面図
【図２】本発明の挟持吸着ノズルの第２の実施の形態を示す一部省略断面図
【図３】本発明の挟持吸着ノズルとヘッドとの関係を示す図
【図４】従来のチャック式ノズルの部分断面図
【符号の説明】
【００１４】
１７  本体
１８  シリンダ
２０  ピストン
３４  揺動爪部材
４４、４７  逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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