(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を真空吸着により保持する電子部品吸着用の吸着ヘッドであって、前記電子部品に当接して真空吸着する吸着ノズルが着脱自在に装着されるノズル装着部と、このノズル装着部に装着された前記吸着ノズルと真空吸引源とを連通させる吸引孔と、ノズル装着部内のこの吸引孔に吸着ノズルと連通して内蔵され吸着ノズルから吸引された異物を捕集するフィルタ部とを備え、このフィルタ部は、金属性の細線を編んで製作された薄膜状のメッシュ膜と、このメッシュ膜の上から装着されてこのメッシュ膜を円筒形の保持体の内部に固定するリング部材と、前記保持体の外周のねじ部を前記吸引孔の内ねじに螺合させて着脱自在に装着するフィルタ装着手段とを備え、前記保持体はセットボルトであって、その下部に６角レンチ孔が形成されており、この６角レンチ孔の上部に連通する貫通孔と、この貫通孔の上部に連通し且つ前記メッシュ膜が取り付けられる取り付け孔を有することを特徴とする電子部品吸着用の吸着ヘッド。
【請求項２】
電子部品を真空吸着により保持して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品の上面に当接して真空吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルが装着される吸着ヘッドと、吸着ヘッドを電子部品の供給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記吸着ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸着する真空吸引源とを備え、前記吸着ヘッドは、請求項１記載の電子部品用の吸着ヘッドであることを特徴とする電子部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品吸着用の吸着ヘッドおよび電子部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する電子部品実装装置では、供給部に収納された電子部品をピックアップし、基板上へ移送して所定の実装点に搭載する。電子部品のピックアップの方法としては、吸着ノズルによって真空吸着する方法が広く用いられている。真空吸着する際には、吸着ノズルに設けられた吸着孔から吸引することにより発生した負圧を利用して電子部品を保持する。この真空吸引においては、周囲の空気とともに大気中の微小なゴミや埃などの異物が同時に吸引されるため、吸引孔内での目詰まりを防止する目的で、真空吸引回路内には異物除去用のフィルタが挿入される。従来より、このフィルタとして焼結材や発泡樹脂などの多孔質材料が用いられていた。そして真空吸引回路内に吸引された空気がこれらの多孔質材料の微小な内部孔を通過する際に、異物が捕集されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフィルタに用いられていた上記多孔質材料では、連通した状態の多数の微細孔を介して気体が流れるため真空吸引時の圧力損失が大きく、吸着ノズルによって必要な吸着力を発生させるために高真空度の吸引源を必要としていた。またこれらのフィルタは連続使用によって目詰まりを生じやすく、目詰まりによってさらに圧力損失が増大して吸着力が不足し、吸着ミスなどの不具合が発生し易いという問題点があった。
【０００４】
そこで本発明は、真空吸引時の圧力損失が小さく、目詰まりによる吸着不具合を低減させることができる電子部品吸着用の吸着ヘッドおよびこの吸着ヘッドを用いた電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品吸着用の吸着ヘッドは、電子部品を真空吸着により保持する電子部品吸着用の吸着ヘッドであって、前記電子部品に当接して真空吸着する吸着ノズルが着脱自在に装着されるノズル装着部と、このノズル装着部に装着された前記吸着ノズルと真空吸引源とを連通させる吸引孔と、ノズル装着部内のこの吸引孔に吸着ノズルと連通して内蔵され吸着ノズルから吸引された異物を捕集するフィルタ部とを備え、このフィルタ部は、金属性の細線を編んで製作された薄膜状のメッシュ膜と、このメッシュ膜の上から装着されてこのメッシュ膜を円筒形の保持体の内部に固定するリング部材と、前記保持体の外周のねじ部を前記吸引孔の内ねじに螺合させて着脱自在に装着するフィルタ装着手段とを備え、前記保持体はセットボルトであって、その下部に６角レンチ孔が形成されており、この６角レンチ孔の上部に連通する貫通孔と、この貫通孔の上部に連通し且つ前記メッシュ膜が取り付けられる取り付け孔を有する。
【０００６】
請求項２記載の電子部品実装装置は、電子部品を真空吸着により保持して基板に実装する電子部品実装装置であって、前記電子部品の上面に当接して真空吸着する吸着ノズルと、この吸着ノズルが装着される吸着ヘッドと、吸着ヘッドを電子部品の供給部と前記基板との間で移動させる移動手段と、前記吸着ヘッドを介して吸着ノズルから真空吸着する真空吸引源とを備え、前記吸着ヘッドは、請求項１記載の電子部品用の吸着ヘッドである。
【０００７】
本発明によれば、吸着ノズルから吸引された異物を捕集するフィルタ部を、金属の細線を編んで製作された薄膜状のメッシュ膜と、このメッシュ膜の上から装着されてこのメッシュ膜を円筒形の保持体の内部に固定するリング部材と、保持体ノズル装着部内の吸引孔に吸着ノズルと連通して内蔵させ着脱自在に装着するフィルタ装着手段とで構成することにより、フィルタ部による圧力損失を小さく保つことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品吸着用の吸着ヘッドの断面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品吸着用の吸着ヘッドのノズル保持部の断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品吸着用の吸着ヘッドのフィルタ部の構成説明図である。
【０００９】
まず図１を参照して電子部品吸着用の吸着ヘッドが使用される電子部品実装装置について説明する。図１において、基台１の両端部には２つのＹ軸テーブル２Ａ，２Ｂが並設されており、Ｙ軸テーブル２Ａ，２ＢにはＸ軸テーブル３が架設されている。Ｘ軸テーブル３には移動ブロック４が装着されており、移動ブロック４はカメラ５および吸着ヘッド６を備えている。吸着ヘッド６には電子部品の吸着ノズルが装着される。
【００１０】
移動ブロック４はＹ軸テーブル２Ａ，２ＢおよびＸ軸テーブル３によって水平方向に移動し、供給部７に配設されたテープフィーダ８から吸着ヘッド６によって電子部品を真空吸着してピックアップし、基板９上に搭載する。カメラ５は基板９の認識マークを認識し、この認識結果により電子部品搭載時の移動ブロック４の位置補正が行われる。Ｙ軸テーブル２Ａ，２ＢおよびＸ軸テーブル３は、吸着ヘッド６を電子部品の供給部７と基板９との間で移動させる移動手段となっている。
【００１１】
次に、図２を参照して吸着ヘッド６の構造について説明する。図２において搭載ヘッド６は垂直な取付プレート１０を備えており、取付プレート１０によってＸ軸テーブル３に装着される。取付プレート１０の上部に設けられた平面部１０ａには、モータ１１が垂直に配設されている。モータ１１の回転軸１１ａは、カップリング１２を介して回転ブロック１３の上端軸１３ａと結合されている。回転ブロック１３の下部は中空軸１４と結合されており、中空軸１４との結合部に設けられた中空部１３ｂは、管路１３ｃを介して正圧供給源１５に接続されている。
【００１２】
取付プレート１０の側面にはハウジング１８が固着されており、ハウジング１８は上下のベアリング１９を介して中空軸１４を回転自在に軸支している。中空軸１４内に装着されたスプラインハウジング２０には上下にスプライン軸２１が昇降自在に挿通している。スプライン軸２１の上端部は、中空部１３ｂ内に装着されたベロフラム１６に当接し、下端部は吸着ノズル２６を保持するノズルブロック２２に結合されている。スプライン軸２１が昇降することにより、吸着ノズル２６が昇降する。したがってスプライン軸２１は、ノズル昇降軸となっている。
【００１３】
正圧供給源１５を駆動して中空部１３ｂ内に正圧を付与すると、ベロフラム１６はこの圧力によってスプライン軸２１を下方に押圧する。すなわち、ベロフラム１６は、ノズル昇降軸に対して空圧による下向きの荷重を作用させることにより吸着ノズル２６を介して電子部品を基板に対して押圧する押圧手段となっている。このとき、制御部３０によって正圧供給源１５から供給される空圧の圧力を制御することにより、電子部品を押圧する押圧荷重が制御される。なお、押圧手段としてベロフラム以外の他形式のエアアクチュエータを用いてもよい。
【００１４】
スプライン軸２１の下端部に結合されたノズルブロック２２の下部は、吸着ノズル２６が着脱自在に装着されるノズル装着部２５となっており、吸着ノズル２６が装着された状態では、吸着ノズル２６の吸着孔２６ａは管路２３を介して真空吸引源２４に接続される。真空吸引源２４を駆動することにより、管路２３を介して真空吸引され、これにより吸着ノズル２６の吸着孔２６ａに電子部品を真空吸着して保持する。ノズル装着部２５にはフィルタ部２８が装着されており、真空吸引時の異物を捕集するようになっている。
【００１５】
モータ１１を回転させることにより、回転ブロック１３、中空軸１４、スプラインハウジング２０、スプライン軸２１を介してノズルブロック２２に回転が伝達される。これにより、ノズルブロック２２とともに吸着ノズル２６がθ方向に回転する。したがって、吸着ノズル２６に吸着保持された電子部品のθ方向の回転位置を任意に調整することができる。この回転動作において、ノズルブロック２２に組み込まれた回転継手部２２ａによって、真空吸引源２４に接続された管路２３に対するノズルブロック２２の回転が許容されるようになっている。回転継手部２２ａは、廻り止め部材２７によって廻り止めされている。
【００１６】
吸着ノズル２６に保持した電子部品を基板に搭載する実装時には、電子部品の種類によって定められた所定の実装荷重で電子部品を押圧する必要がある。この押圧は、正圧供給源１５から中空部１３ｂに正圧を付与し、ベロフラム１６によってスプライン軸２１を下方に押圧することによって行われる。このとき、正圧供給源１５から供給される圧力を調整することにより、ベロフラム１６が押圧する荷重を任意に設定することができる。したがって、同一の搭載ヘッド６を用いて、実装荷重が異る多種類の電子部品を実装できるようになっている。
【００１７】
次に図３，図４を参照して、ノズルブロック２２の下部に設けられたノズル装着部２５の構造及びノズル装着部２５内の吸引孔に吸着ノズル２６と連通して内蔵されたフィルタ部２８の構成について説明する。図３に示すようにノズル装着部２５の下面には円錐テーパ面２５ａを有する装着孔が設けられており、吸着ノズル２６のテーパ部２６ｂをこの円錐テーパ面２５ａに当接させることにより、吸着ノズル２６はノズル装着部２５に装着される。
【００１８】
装着状態における吸着ノズル２６の固定は、外面を周回したスプリング３３で内側に付勢された２つのクランプ部材２９によって吸着ノズル２６を係止することによって行われる。そしてこの状態で吸着ノズル２６の吸着孔２６ａは、テーパ部２６ｂに設けられた内孔２６ｃを介して、ノズル装着部２５の内部に設けられた吸引孔２５ｂに連通する。
【００１９】
ノズル装着部２５内の吸引孔２５ｂには、吸着ノズル２６から吸引された異物を捕集するフィルタ部２８が設けられている。図４に示すように、フィルタ部２８は、金属の細線を編んで製作された薄膜状のメッシュ膜３１を、リング部材３２によって保持体２８ａに固定した構成となっている。
【００２０】
保持体２８ａは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように円筒形であって、市販のセットボルトを加工して製作され、その下部に６角レンチ孔２８ｂが形成されており、この６角レンチ孔２８ｂの上部に連通する貫通孔２８ｄおよびこの連通孔２８ｄの上部に連通し且つメッシュ膜３１が取り付けられる取り付け孔２８ｅが設けられている。メッシュ膜３１の保持体２８ａへの組み込みの際には、まずメッシュ膜３１を取り付け孔２８ｅ内にセットし、リング部材３２をその上から装着する。そして保持体２８ａの縁部２８ｆを機械的にかしめることにより、メッシュ膜３１は保持体２８ａに固定される。すなわち、リング部材３２と縁部２８ｆは、メッシュ膜３１を保持体２８ａの内部に固定する固定手段となっている。
【００２１】
そして、メッシュ膜３１が固定された保持体２８ａをノズル装着部２５の吸引孔２５ｂに装着する際には、保持体２８ａの外周のねじ部２８ｃを吸引孔２５ｂに設けられた内ねじに螺合させる。フィルタ部２８は上述のように市販のセットボルトを利用して製作されていることから、きわめて簡略化された形状となっており、小型のノズル装着部２５の内部への装着に際しても、容易に着脱を行うことができるようになっている。すなわち、保持体２８ａのねじ部２８ｃと吸引孔２５ｂの内ねじ部は、保持体２８ａを吸引孔２５ｂ内に装着するフィルタ装着手段となっている。
【００２２】
このように、電子部品吸着用の吸着ヘッドに用いられる異物捕集用のフィルタを、本実施の形態に示すフィルタ部２８にような構成とすることにより、以下のような優れた効果を得ることができる。まず、薄膜状のメッシュ膜３１を採用することにより、真空吸引時の圧力損失を、従来用いられていた焼結体や発泡樹脂などと比較して、きわめて小さくすることができる。
【００２３】
これにより、吸着ノズル２６によって電子部品を吸着するのに必要な吸着力を発生させるために高真空度の吸引源を用いることなく、低真空度の吸引源によって安定した吸引力を発生させることができる。また連続使用によってフィルタの目詰まりが進行した場合にあっても、フィルタ部２８は容易に取り外しができ、更に反対方向からエアブローする非常に簡単な操作によって清掃を行うことができる。したがって、同一のメッシュ膜３１を反復使用することができ、保守費用を低減させることが可能となっている。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、吸着ノズルから吸引された異物を捕集するフィルタ部を、金属性の細線を編んで製作された薄膜状のメッシュ膜と、このメッシュ膜の上から装着されてこのメッシュ膜を円筒形の保持体の内部に固定するリング部材と、前記保持体の外周のねじ部を吸引孔の内ねじに螺合させて着脱自在に装着するフィルタ装着手段とで構成したので、フィルタ部による圧力損失を小さく保つことができるとともに、目詰まり時の保守・清掃を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品吸着用の吸着ヘッドの断面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品吸着用の吸着ヘッドのノズル保持部の断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品吸着用の吸着ヘッドのフィルタ部の構成説明図
【符号の説明】
６  吸着ヘッド
２５  ノズル装着部
２５ｂ  吸引孔
２６  吸着ノズル
２８  フィルタ部
２８ａ  保持体
３１  メッシュ膜
３２  リング部材
【図１】
0003878816.tif 000002
【図２】
0003878816.tif 000003
【図３】
0003878816.tif 000004
【図４】
0003878816.tif 000005