(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を真空吸着する吸着部と、該吸着部を上昇、移送、下降させる実装装置本体とを備え、物品を水平な基板上に実装する物品の自動実装装置において、
吸着部と真空用バルブ間の配管経路中に実装装置本体に固定された中継チャンバーを設けると共に、吸着部と該中継チャンバー間の配管の全体を略水平に設置したことを特徴とする、物品の自動実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、物品を真空吸着後に移送し、所定の基板上に実装する物品の自動実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動実装装置は、図４に示すように、物品を吸着するノズル１と真空バルブ２間に配管ホース３が配置され、スライダ２によってノズル１を保持すると共に摺動動作によって該ノズル１を上下動させる。すなわち、ノズル１を下降させて真空吸着によって物品吸着を行い、さらに上昇させて所定の位置に移送し、再び下降させて基板上に実装する。真空バルブ２とノズル１間に配置される配管ホース３は、弾性のあるゴム等で構成され、図示のように湾曲するよう長さに余裕を持たせている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造の自動実装装置では、特に、粘着シート上にある物品を吸着する場合に、吸着時の荷重によって物品を粘着シートに再粘着させてしまうピックアップミスを発生させる場合がある。この問題を解決するために、ノズルに加わる荷重、すなわち物品に対して加わる荷重を制御する方法がとられている。通常、この荷重はノズル自体の重量からスライダ内のバネの弾性力を減じた値で表され、荷重制御はこのバネの弾性力、すなわち撓み量を制御することによって行われる。
【０００４】
かかる構成において、取り扱う物品の寸法が微細化すると、より低荷重での制御が必要となり、この低荷重での制御を行おうとした時に、物品吸着用の配管ホース３の影響が無視できなくなってくる。つまり、図４に示す従来の自動実装装置では、真空バルブ２とノズル１間を配管ホース３で直接接続しているために、配管ホース３の自重がノズル１に直接加わり、また、湾曲による弾性力がノズル１に作用するために、これらの付勢力をキャンセルせずに低荷重制御を行うことは極めて困難である。特に、ノズル１の上昇、下降の上下動によって配管ホース３の持つ弾性力が変動するために、この弾性力をキャンセルしてノズル１の低荷重制御を安定して行うことは非常に困難である。すなわち、図５に示すように、配管ホース３自身の自重と、配管ホース３の湾曲に基づくホースの弾性力とがノズル１に対して加わり、且つ、ノズル１の微少な上下動に対して該弾性力が変動するために、物品９が非常に小さな場合、ノズル１に加わる荷重を正確に０付近に安定して制御することが困難となり、ピックアップミスを減少させることが困難であるという不都合があった。、
この発明の目的は、配管経路を工夫することによって吸着部に加わる荷重を安定的に低荷重に制御することのできる物品の自動実装装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、物品を真空吸着する吸着部と、該吸着部を上昇、移送、下降させる実装装置本体とを備え、物品を水平な基板上に実装する物品の自動実装装置において、
吸着部と真空用バルブ間の配管経路中に実装装置本体に固定された中継チャンバーを設けると共に、吸着部と該中継チャンバー間の配管の全体を略水平に設置したことを特徴とする。
【０００６】
この発明では、吸着部と真空用バルブ間の配管経路中に中継チャンバーが設けられるために、真空用バルブと中継チャンバー間の配管経路の重量および中継チャンバー自身の重量が吸着部に荷重として加わることがない。また、中継チャンバーと吸着部間の配管が略水平となるためにこの水平部の配管による弾性力はほぼ０となり、この弾性力が吸着部に加わることがほとんどなくなる。また、この水平部の配管は片方が中継チャンバーに支持されるから、該配管の重量の一部のみが吸着部に加わり、且つその重量は一定であり変動しない。結局、吸着部への荷重は吸着部自身の重量からスライダ内のバネの弾性力と水平部の配管の一部の重量とを減じた値に等しいものとなり、しかも吸着部が上下動しても配管部の水平状態は大きく変動しないためにその配管部による弾性力もほとんど発生せず、これにより吸着部への荷重は低荷重で安定したものに設定出来る。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の実施形態である自動実装装置の構成図である。
【０００８】
図４に示す従来の自動実装装置と対比すると、この実施例の自動実装装置では、物品を真空吸着するための吸着部を構成するノズル１と真空バルブ２間に、中継チャンバー７が配置され、中継チャンバー７と真空バルブ２間に配管ホース５が設けられ、中継チャンバー７とノズル１間に配管ホース６が設けられている。中継チャンバー７は固定金具８によって実装装置本体に固定されており、また、配管ホース６はノズル１に対して水平に配管されている。
【０００９】
以上の構成により、図２に示すように、ノズル１が下降してノズル先端部が電子物品などの物品９に当接した状態、および該物品９を保持して上昇した状態のいずれの状態であってもノズル１に対して水平に配管されている配管ホース６の上下動はほとんどなくなる。実際には、物品９は寸法の極めて小さなものであるためにノズル１の上下動は微少量であって、このためにこれに伴う配管ホース６の上下動も極めて小さい。したがって、配管ホース６の上下動に伴う弾性力もほとんど生じることがなく、この弾性力がノズル１に荷重として加わることがほとんどなくなる。
【００１０】
ここで、図２におけるノズル１に加わる荷重は、次式によって表すことができる。
【００１１】
ノズル荷重＝ノズル重量（Ｍｇ）−バネ弾性力（ＫＸ）＋配管ホース６の弾性力（Ｆ）＋α
ただし、Ｍ：ノズル質量
ｇ：重力加速度
Ｋ：スライダ内のバネ定数
Ｘ：バネ撓み
α：配管ホース６の重量のうちノズル１に加わる重さ
上記の式で、配管ホース６の弾性力Ｆはほとんど無視できるから、ノズル１の先端に加わる荷重は、ノズル重量にαを加えた値からスライダ４内のバネの弾性力を減じた値によって表すことができる。
【００１２】
実験によれば、図４と図１の装置の荷重は図３に示される値を示した。このように、図１に示す装置では、ノズル１に加わる荷重、すなわち物品９に付加される荷重は限り無く０に近づけることが可能となり、このため、微少な物品９に対してもピックアップミスを起こすことなく安定して取り扱うことができる。
【００１３】
また、中継チャンバー７を設けることで、真空バルブ２と中継チャンバー７間の配管ホース５の径を太くして真空流量を大きくすることができる。このようにしても、配管ホース５の弾性力がノズル１に加わることはない。
【００１４】
なお、上記の実施形態では配管ホース６をノズル１に対して水平としたが、配管ホース自体の弾性力や重量によっては、完全な水平でなく数度程度の傾きを持つ、全体としてほぼ水平な状態であってもよい。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、吸着部と中継チャンバー間の配管を略水平にすることによって、湾曲に起因する弾性力が生じることがなく、したがってこの弾性力によって吸着への荷重が変動するということもなくなる。このため、吸着部への荷重を安定して低荷重に制御できるようになりピックアップミスを起こすことがなくなる。
【００１６】
また、中継チャンバーを設けることによって吸着部と中継チャンバー間の配管を短くすることができ、この部分の吸着に加わる重量を小さくすることができる。これにより、低荷重の制御精度を高く出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態である物品の自動実装装置の構成図
【図２】上記自動実装装置の動作を示す図
【図３】上記装置と従来の装置との荷重を比較する表
【図４】従来の物品の自動実装装置の構成図
【図５】上記自動実装装置の動作を示す図
【符号の説明】
１−ノズル
２−真空バルブ
５、６−配管ホース
７−中継チャンバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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