(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着し、該部品を所定の位置に装着するための部品吸着ノズルと、
該部品吸着ノズルに部品を吸着させるための負圧と、吸着した部品を目的の位置に装着後、前記部品吸着ノズルから吸着した部品を解除するための真空破壊用正圧とを切り替える正・負圧切り替え電磁弁と、
該正・負圧切り替え電磁弁に供給する真空破壊用正圧のエアーを所定量蓄えるエアーチェンバーとを具備し、
前記エアーチェンバーは、
中心部に貫通孔が形成された一端部で終端し、他端部が全面開口し、内周面に雌ネジが形成されている外筒と、
前記雌ネジに螺合する雄ネジが外周部に形成され、前記外筒の前記開口から進退自在に装着され、前記外筒の貫通孔と中心が一致した貫通孔が形成されていて、前記外筒の前記一端部との間で形成されるエアー空間部の容積を調整できる内筒と、
該内筒の前記外筒に対する位置を固定するロックナットとから構成されている
部品装着装置における部品吸装着装置。
【請求項２】
中心部に貫通孔が形成された一端部で終端し、他端部が全面開口し、内周面に雌ネジが形成されている外筒と、
前記雌ネジに螺合する雄ネジが外周部に形成され、前記外筒の前記開口から進退自在に装着され、前記外筒の貫通孔と中心が一致した貫通孔が形成されていて、前記外筒の前記一端部との間で形成されるエアー空間部の容積を調整できる内筒と、
該内筒の前記外筒に対する位置を固定するロックナットと
から構成されていることを特徴とするエアーチェンバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などの部品を回路基板の所定の位置に装着する部品装着装置における部品吸装着装置及びそれに用いて好適なエアーチェンバーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の部品装着装置においては、部品吸着ノズルで負圧により部品を吸着後、回路基板の所定の位置に装着する時に、その部品吸着ノズルから部品を解除するため、その部品吸着ノズルに正圧のエアーを供給して真空破壊を行い、瞬時に部品吸着ノズル内を大気圧に戻すが、この真空破壊時、回路基板に装着したばかりの部品やその周辺に置かれている部品を加圧エアーで吹き飛ばさないように、真空破壊用正圧はそのエアーの加圧時間やエアー絞りによりエアー流量を調整できるように構成されている。
【０００３】
特に微小な電子部品の装着時には、真空破壊が不十分であると、部品吸着ノズルはその部品を吸着したまま上昇してしまったり、また逆に真空破壊のエアー流量が多いと、部品吸着ノズルより漏れたエアーにより回路基板に装着したばかりの部品やその周辺に既に装着されている部品をずらしてしまう。このため、前記の真空破壊は微小なエアー流量で行われる必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この時、部品吸着ノズルと正・負圧切り替え電磁弁との配管経路が長くなると、正・負圧切り替え電磁弁の切り替え後、部品吸着ノズル先端の真空破壊状態に応差が生じ、エアー流量が微小であると、更に大きな応差となり、真空破壊が不安定になったり、装着時間が長くなってしまうという問題が発生する。
【０００５】
従って、本発明はこのような課題を解決しようとするものであって、部品吸着ノズルと正・負圧切り替え電磁弁との配管経路の距離の長短にかかわらず、部品を高速で、かつ安定して装着することができる部品装着装置における部品吸装着装置及びそれに用いて好適なエアーチェンバーを得ることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
それ故、前記課題を解決するために、本発明の部品装着装置における部品吸装着装置は、部品を吸着し、その部品を所定の位置に装着するための部品吸着ノズルと、その部品吸着ノズルに部品を吸着させるための負圧と、吸着した部品を目的の位置に装着後、前記部品吸着ノズルから吸着した部品を解除するための真空破壊用正圧とを切り替える正・負圧切り替え電磁弁と、その正・負圧切り替え電磁弁に供給する真空破壊用正圧のエアーを所定量蓄えるエアーチェンバーと、前記真空破壊用正圧のエアー流量を制御するエアー絞りとを備えている。
【０００７】
また、本発明の他の部品装着装置における部品吸装着装置は、部品を吸着し、その部品を所定の位置に装着するための部品吸着ノズルと、その部品吸着ノズルに部品を吸着させるための負圧と、吸着した部品を目的の位置に装着後、前記部品吸着ノズルから吸着した部品を解除するための真空破壊用正圧とを切り替える正・負圧切り替え電磁弁と、その正・負圧切り替え電磁弁に供給する真空破壊用正圧のエアーを所定量蓄えるエアーチェンバーと、前記真空破壊用正圧のエアー流量をエアー絞りと、そのエアー絞りを部品装着条件に応じて自動的に制御するエアー絞り自動制御装置とを具備している。
【０００８】
そして前記エアーチェンバーの容積は、大気圧状態で、前記エアーチェンバーから部品吸着ノズルまでの空間路容積にほぼ等しくすることが望ましい。
【０００９】
そしてまた、中空シャフトに装着された部品吸着ノズルを複数本の配管に接続されて共通のエアーチェンバーに接続するように構成してもよい。
【００１０】
更に、前記エアー絞り自動制御装置は、部品装着条件が記憶されているメモリと、そのメモリに記憶された前記部品装着条件に応じた所定の絞り量の電圧を出力する制御装置と、その制御装置の電圧に応じた絞り量に前記エアー絞りを駆動する駆動装置とから構成されていることが望ましい。
【００１１】
更にまた、本発明のエアーチェンバーは、中心部に貫通孔が形成された一端部で終端し、他端部が全面開口し、内周面に雌ネジが形成されている外筒と、前記雌ネジに螺合する雄ネジが外周部に形成され、前記外筒の前記開口から進退自在に装着され、前記外筒の貫通孔と中心が一致した貫通孔が形成されていて、前記外筒の前記一端部との間で形成されるエアー空間部の容積を調整できる内筒と、その内筒の前記外筒に対する位置を固定するロックナットとから構成されている。
【００１２】
それ故、本発明によれば、エアー絞りにより部品吸着ノズル先端からの真空破壊用正圧のエアー流量を制御することができる。特にこの制御をメモリに記憶した部品装着条件に応じて自動制御することにより前記真空破壊を的確に行うことができる。
【００１３】
また、本発明のエアーチェンバーによれば、内筒のねじ込み量によりエアーチェンバーの内部に形成されている空間容積を微細に調節することでエアーチェンバーから部品吸着ノズルまでの空間路容積に等しい最適な空間容積になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて、本発明の実施形態の部品吸装着装置を説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１実施形態の部品吸装着装置の構成図、図２は本発明の第２実施形態の部品吸装着装置の構成図、そして図３は図１及び図２に示した部品吸装着装置に用いて好適な本発明の一実施形態のエアーチェンバーの断面図である。
【００１６】
先ず、図１を用いて、本発明の第１実施形態の部品吸装着装置の構成を説明する。
【００１７】
符号１Ａは本実施形態の部品吸装着装置を指す。この部品吸装着装置１Ａは、部品吸着ノズル２、中空シャフト３、エアー配管継手４、配管５、正・負圧切り替え電磁弁６、配管７、配管８、エアーチェンバー９、エアー絞り１０、真空発生器１１、配管１２等から構成されている。符号Ｐは部品を指す。
【００１８】
部品吸着ノズル２は上下、回転可能な部品吸着ノズル保持機構を持つ中空シャフト３の先端部に結合或いは着脱可能に固定され、一方、その中空シャフト３の基端部には回転可能なエアー配管継手４が取り付けられ、配管５を介して正・負圧切り替え電磁弁６の出力側に接続されている。この正・負圧切り替え電磁弁６の一入力側には配管７を介して真空発生器１１から負圧が供給され、また、他の入力側には、入力側にエアー絞り１０が装着されたエアーチェンバー９の出力側が接続されており、そのエアー絞り１０の入力側は配管１２を介してエアー供給源（不図示）に接続されていて、正・負圧切り替え電磁弁６の前記他の入力端子にエアーチェンバー９とエアー絞り１０とでエアー供給源（不図示）からのエアーが所定の圧力に減圧された正圧が供給されるように構成されている。
【００１９】
ここで、エアー絞り１０は、部品装着時に、部品吸着ノズル２の先端部で最適なエアー流量が得られるような固定或いは可変絞り径のものであり、エアーチェンバー９の容積は、エアー供給源からエアーチェンバー９に供給されるエアー圧力の大気圧換算で、前記エアーチェンバー９から部品吸着ノズル２までの空間路容積にほぼ等しくする。
【００２０】
次に、前記のように構成された部品吸装着装置１Ａの動作を説明する。
【００２１】
部品吸着ノズル２の部品装着時には、正・負圧切り替え電磁弁６は真空発生器１１が配管７を介して接続された負圧側に切り替わり、正・負圧切り替え電磁弁６から部品吸着ノズル２の先端部までの間の空間路が真空状態となり、部品吸着ノズル２の先端部に部品Ｐが吸着される。また、同時に正・負圧切り替え電磁弁６により配管８の先端部は閉じられ、エアーチェンバー９とエアー絞り１０とに配管１２から供給された正圧が所定の圧力まで蓄積される。
【００２２】
次に、部品吸着ノズル２から部品Ｐを開放させるため、正・負圧切り替え電磁弁６をエアーチェンバー９が接続された正圧側に切り替え、真空破壊を行う。この時、エアーチェンバー９に蓄積された、エアーチェンバー９から部品吸着ノズル２までの間の空間路容積と等しい圧縮エアー流量は、エアー絞り１０を通らず、瞬時に前記空間路に開放され、その空間路を大気に戻す。その後、エアー絞り１０より流入するエアーは部品Ｐ及びその周辺に置かれた部品の位置精度に影響を与えない部品装着に最適なエアー流量を部品吸着ノズル２に供給する。
【００２３】
次に、本発明の第２実施形態の部品吸装着装置を図２を用いて説明する。なお、部品吸装着装置１Ａと同一の構成部分には同一の符号を付して説明する。
【００２４】
この部品吸装着装置１Ｂは、前記部品吸装着装置１Ａにおけるエアー絞り１０を部品吸着ノズル２や装着対象部品などの変化に応じてその絞り径を自動的に変更できるように構成したものであって、エアー絞り１０と配管１２との間に、駆動装置１３、制御装置１４、メモリ１５からなる自動制御回路系を付加されている。
【００２５】
即ち、メモリ１５には、部品装着順序、その部品の形状、重量、その部品に使用する部品吸着ノズル２の形状（ノズル径など）などの部品装着条件が格納されており、マイクロコンピュータを中心に構成されている制御装置１４がそのメモリ１５から格納しておいた前記部品装着条件に応じた適切な絞り径となるような電圧を駆動装置１３に出力し、駆動装置１３はエアー絞り１０をその電圧に応じた絞り径に駆動、調整する。
【００２６】
図３に、本発明の部品吸装着装置に用いて好適なエアーチェンバーを示した。このエアーチェンバー２０は図１及び図２に示した部品吸装着装置に組み込まれているエアーチェンバー９とエアー絞り１０とを一体化した構造のものであって、そのエアーチェンバーの空間容積が微細に調整できるように構成されている。
【００２７】
即ち、このエアーチェンバー２０は外筒２１、内筒２２及びロックナット２３とから構成されていて、外筒２１は中心部に貫通孔２１１が形成された一端部２１２で終端し、他端部が全面開口し、内周面２１３に雌ネジ２１４が形成されており、内筒２２は外周部２２１に、前記雌ネジ２１４に螺合する雄ネジ２２２が形成され、外筒２１の前記開口から進退自在に装着されている。そして中心部にはその長さ方向に、外筒２１の貫通孔２１１と中心が一致した貫通孔２２３が形成されている。また、ロックナット２３は内周面に内筒２２の雄ネジ２２２に螺合する雌ネジ２３１が形成されている薄肉の環状ナットであって、外筒２１の開口側端面に配設されている。
【００２８】
このような構造で構成されたエアーチェンバー２０は、内筒２２を外筒２１内にねじ込むことにより、外筒２１の端部２１２の内面と内筒２２の外端面との間で形成されるエアー空間部３４の軸方向の容積を調整でき、所望の容積になったねじ込み位置で内筒２２をロックナット２３で外筒２１に固定すると、その容積で繰り返し真空破壊圧縮エアーを蓄積することができる。
【００２９】
従って、このエアーチェンバー２０は、エアー空間部３４の容積を調整できるため、各種の部品吸装着装置に用いると、その部品吸装着装置において最適な真空破壊状態を得ることができる。また、第２実施形態の部品吸装着装置１Ｂのエアーチェンバー９の代わりにこのエアーチェンバー２０を用いた場合には、駆動装置１３でエアー絞り１０のみならず内筒２２をも駆動制御するように構成しておけばよい。
【００３０】
更に、前記のエアーチェンバー２０は、部品装着装置が複数本の中空シャフト３と部品吸着ノズル２とを具備し、それらが並列に配設されて構成されているような場合で、それぞれの中空シャフト３に接続される配管５の長さが異なるような場合に、前記のようなエアーチェンバー２０をこれらに共通のエアーチェンバーとして用い、使用する部品吸着ノズル２に応じてその容積を可変、調整するようにして使用することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の部品吸装着装置によれば、正・負圧切り替え電磁弁から部品吸着ノズルまでの間の空間路をエアーチェンバー内に蓄積された同容積の圧縮空気で瞬時に大気圧状態に戻すことにより、短時間で安定した真空破壊を行うことができ、また、エアー絞りにより部品吸着ノズルから最適な真空破壊流量のエアーが得られるので、極めて速い速度で、しかも極めて安定して部品を回路基板へ装着することができる。
【００３２】
更にまた、エアーチェンバー内の所定量の圧縮エアーにより瞬時に空間路を大気圧に戻すため、高速稼働する部品吸着ノズルから離れた場所に正・負圧切り替え電磁弁を配置しても、安定した真空破壊を行うことができ、装置そのものを小型、高速化することができる。
【００３３】
そして本発明のエアーチェンバーによれば、その構造が極めて簡単で、しかも内筒を回転させることによりエアー空間部の容積を微細に調整でき、従って、正・負圧切り替え電磁弁から部品吸着ノズルまでの間の空間路容積に見合った容積の圧縮エアーを容易に蓄積することができるなど、数々の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の部品吸装着装置の構成図である。
【図２】  本発明の第２実施形態の部品吸装着装置の構成図である。
【図３】  図１及び図２に示した部品吸装着装置に用いて好適な本発明の一実施形態のエアーチェンバーの断面図である。
【符号の説明】
１Ａ…本発明の第１実施形態の部品吸装着装置、１Ｂ…本発明の第２実施形態の部品吸装着装置、２…部品吸着ノズル、３…中空シャフト、４…エアー配管継手、５，７，８，１２…配管、６…正・負圧切り替え電磁弁、９…エアーチェンバー、１０…エアー絞り、１１…真空発生器、１３…駆動装置、１４…制御装置、１５…メモリ、Ｐ…部品
【図１】
0004552344.tif 000002
【図２】
0004552344.tif 000003
【図３】
0004552344.tif 000004