(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空手段によってワークを吸着移動する真空ノズル装置であって、筒状の真空ノズルを同軸上に複数設け、それぞれの真空ノズルはその外側の真空ノズルに対して軸方向に摺動する構成とし、それぞれの真空ノズルはその外側の真空ノズルに対して吸引方向と相対する方向に付勢する付勢手段を設け、内側の真空ノズルは外側の真空ノズルの真空経路に沿って設けられたガイド部を有し、前記ガイド部には貫通穴を設け、一方外側の真空ノズルには前記真空径路から吸着口に連通する連通穴を設け、前記付勢手段の付勢力は、内側の真空ノズルが全閉状態で発生する真空吸着力より小さく設定されており、前記付勢手段が所定量たわんだ状態で前記貫通穴と前記連通穴が重なることを特徴とする真空ノズル装置。
【請求項２】
外側の真空ノズルの吸着口の内径が拡大していることを特徴とする請求項１記載の真空ノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板に実装する実装機等にあって、電子部品を部品供給部より吸着し、プリント基板の所定の位置に搭載するための真空ノズル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品の実装は、電子機器の小型化やそれに伴う電子部品の小型化が進展し、チップ型電子部品が主流を占めている。そしてこれらチップ型電子部品を実装するための電子部品実装機では、真空ノズルを用いて電子部品供給部から電子部品を吸着し、プリント基板の所定の位置に装着する。このとき電子部品の大きさの違いより、真空ノズルの大きさを選択し吸着力を調節する必要がある。  このような装置を図４に示す。同図に示すように、この種の装置は、大きさの異なる真空ノズル１０１、１０２、１０３を有しており、選択機構１０４によってそれぞれの真空ノズル１０１、１０２、１０３を切り替えることができるように構成されている。同図において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅはそれぞれ大きさの異なる電子部品を示し、例えば電子部品Ａ，Ｂ，Ｃは真空ノズル１０１を用い、電子部品Ｄ，Ｅは真空ノズル１０２を用いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の装置では、真空ノズル１０１と電子部品Ａ，Ｂ，Ｃとが対応し、また真空ノズル１０２と電子部品Ｄ，Ｅとが対応するというように、あらかじめそれぞれの真空ノズルとそれぞれの電子部品との対応関係を関連づけておかなければならず、プログラムを間違うと吸着できないことになる。また実装機側でも真空ノズルの選択機構４が必要となり、機構的にも複雑なものとなる。
本発明はこれらの課題に対し、電子部品の大きさに応じて機構的に自動で真空ノズルが選択され、事前のプログラム等が不要な真空ノズル装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の真空ノズル装置は、真空手段によってワークを吸着移動する真空ノズル装置であって、筒状の真空ノズルを同軸上に複数設け、それぞれの真空ノズルはその外側の真空ノズルに対して軸方向に摺動する構成とし、それぞれの真空ノズルはその外側の真空ノズルに対して吸引方向と相対する方向に付勢する付勢手段を設け、内側の真空ノズルは外側の真空ノズルの真空経路に沿って設けられたガイド部を有し、前記ガイド部には貫通穴を設け、一方外側の真空ノズルには前記真空径路から吸着口に連通する連通穴を設け、前記付勢手段の付勢力は、内側の真空ノズルが全閉状態で発生する真空吸着力より小さく設定されており、前記付勢手段が所定量たわんだ状態で前記貫通穴と前記連通穴が重なることを特徴とする。
本発明の請求項２記載の真空ノズル装置は、請求項１記載の真空ノズル装置において、外側の真空ノズルの吸着口の内径が拡大していることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態における真空ノズル装置は、筒状の真空ノズルを同軸上に複数設けたものである。そして、それぞれの真空ノズルはその外側の真空ノズルに対して軸方向に摺動する構成としている。また、それぞれの真空ノズルはその外側の真空ノズルに対して吸引方向と相対する方向に付勢する付勢手段を設けている。また、内側の真空ノズルは外側の真空ノズルの真空経路に沿って設けられたガイド部を有している。そして、このガイド部には貫通穴を設けている。一方、外側の真空ノズルには、吸着口に連通する連通穴を設け、付勢手段の付勢力は、内側の真空ノズルが全閉状態で発生する真空吸着力より小さく設定されている。そして、付勢手段が所定量たわんだ状態で内側の真空ノズルに設けた貫通穴と外側の真空ノズルに設けた連通穴が重なることを特徴とする。すなわち、貫通穴と連通穴とが重なる状態では、内側の真空ノズルの真空経路から外側の真空ノズルの吸着口が連通した状態となる。従って、内側の真空ノズルの吸着口が塞がれると付勢手段がたわむことにより外側の真空ノズルが吸引を行うようになる。このように同軸上に設けた複数の真空ノズルの数を、吸着口の塞がり状態によって順次変化させることができる。従って、電子部品の大きさに応じて吸着口の大きさを変更することができ、確実に吸着させることができる。また、真空ノズルが全閉状態になったときにより大きな真空ノズルに接するようになり、それぞれの真空ノズルの変更を確実に行うことができる。
【０００６】
本発明の第二の実施の形態における真空ノズル装置は、外側の真空ノズルの吸着面積を大きくすることによって、吸着力をより大きくすることができる。
【０００７】
【実施例】
以下本発明の一実施例の真空ノズル装置について、図面に基づいて説明する。
図１は同装置の概念を示す断面図である。同図に示すように、本実施例の真空ノズル装置は、第一の真空ノズル１０、第二の真空ノズル２０、及び第三の真空ノズル３０より構成されている。第一の真空ノズル１０の吸着口が最も小さく、第三の真空ノズル３０の吸着口が最も大きく、３つの真空ノズル１０、２０、３０は同軸上に設けられている。なお図示はしないがこれら３つの真空ノズル１０、２０、３０は真空手段に連通している。
【０００８】
また、第一の真空ノズル１０と第二の真空ノズル２０との間には、第一のばね（第一の付勢手段）４０が、第二の真空ノズル２０と第三の真空ノズル３０との間には、第二のばね（第二の付勢手段）５０が設けられている。ここで、第一のばね４０は、第一の真空ノズル１０を第二の真空ノズル２０に対して吸引方向と相対する方向に付勢しており、第二のばね５０は、第二の真空ノズル２０を第三の真空ノズル３０に対して吸引方向と相対する方向に付勢している。なお、第一のばね４０は、第一の真空ノズル１０が全閉状態で発生する真空吸着力よりも小さい付勢力とし、第二のばね５０は、第一の真空ノズル１０及び第二の真空ノズル２０が全閉状態で発生する真空吸着力よりも小さい付勢力としている。
【０００９】
第一の真空ノズル１０は、内部に真空経路１１を有するとともに外周部に第一のばね４０を受ける段付き部１２を有している。また、第一の真空ノズル１０の段付き部１２の上方は、ガイド部１３を構成している。またこのガイド部１３には貫通穴１４を設けている。そして第一の真空ノズル１０の外周部には、吸着口から所定の長さの溝１５を設けている。
第二の真空ノズル２０についても、第一の真空ノズル１０と同様に、内部に真空経路２１を有するとともに外周部に第二のばね５０を受ける段付き部２２を有している。また、第二の真空ノズル２０の段付き部２２の上方は、ガイド部２３を構成している。またこのガイド部２３には貫通穴２４を設けている。そして第二の真空ノズル２０の外周部には、吸着口から所定の長さの溝２５を設けている。
なお、第二の真空ノズル２０の内周部には、第一のばね４０を受ける段付き部２６を設けている。また、その真空経路２１には連通穴２７を有しており、この連通穴２７は、空気通路２８Ａ、空気溝２８Ｂを介して第二の真空ノズル２０の吸着口と連通している。また、第二の真空ノズル２０の内周部には、吸着口から所定の位置にピン２９を有している。このピン２９は溝１５内を摺動可能に設けており、第一の真空ノズル１０と第二の真空ノズル２０とのそれぞれの吸着口の最大段差を規制している。
第三の真空ノズル３０についても、第二の真空ノズル２０と同様に、内部に真空経路３１を有している。また、第三の真空ノズル３０の内周部には、第二のばね５０を受ける段付き部３６を設けている。また、その真空経路３１には連通穴３７を有しており、この連通穴３７は、空気通路３８Ａ、空気溝３８Ｂを介して第三の真空ノズル３０の吸着口と連通している。また、第三の真空ノズル３０の内周部には、吸着口から所定の位置にピン３９を有している。このピン３９は溝２５内を摺動可能に設けており、第二の真空ノズル２０と第三の真空ノズル３０とのそれぞれの吸着口の最大段差を規制している。
なお、第二の真空ノズル２０と第三の真空ノズル３０との吸着口の内径は拡大した構成になっている。
【００１０】
次に、本実施例の真空ノズル装置の吸着動作について図２、図３に基づいて説明する。
図２は第一の真空ノズル１０にその吸着口より大きい電子部品６０を吸着した状態を示すものである。
この時、第一の真空ノズル１０の吸着口は完全に閉塞され、真空径路１１の真空度は非常に高くなり、第一のばね４０の付勢力に打ち勝ち、第一の真空ノズル１０は吸引方向に引き上げられる。所定の量（Ｈ１）引き上げられると、第一の真空ノズル１０の貫通穴１４と第二の真空ノズル２０に設けられた連通穴２７とは重なり、真空径路１１は、貫通穴１４、連通穴２７、空気通路２８Ａ、空気溝２８Ｂを介して第二の真空ノズル２０の下端の吸着口と連通する。その結果、電子部品６０は第二の真空ノズル２０の吸着口の回りで発生する負圧にも吸着されることになり、極めて安定した吸着保持力を得ることができる。しかしこの場合、第二の真空ノズル２０の吸着口を完全に塞いでいないので、第二の真空ノズル２０は吸引方向に引き上げられるまでの状態にはならない。
【００１１】
図３はさらに大きな電子部品７０を吸着した状態を示すものである。
この時にも、まず第一の真空ノズル１０の吸着口は完全に閉塞されるため、真空径路１１の真空度は非常に高くなり、第一のばね４０の付勢力に打ち勝ち、第一の真空ノズル１０は吸引方向に引き上げられる。所定の量（Ｈ１）引き上げられると、真空径路１１は、貫通穴１４、連通穴２７、空気通路２８Ａ、空気溝２８Ｂを介して第二の真空ノズル２０の下端の吸着口と連通する。その結果、電子部品７０は第二の真空ノズル２０によっても吸着され、第二の真空ノズル２０の吸着口も完全に閉塞される。従って、第二の真空ノズル２０の真空径路２１の真空度は非常に高くなり、第二のばね５０の付勢力に打ち勝ち、第二の真空ノズル２０は吸引方向に引き上げられる。所定の量（Ｈ１）引き上げられると、第二の真空ノズル２０の貫通穴２４と第三の真空ノズル３０に設けられた連通穴３７とは重なり、真空径路２１は、貫通穴２４、連通穴３７、空気通路３８Ａ、空気溝３８Ｂを介して第三の真空ノズル３０の下端の吸着口と連通する。その結果、電子部品７０は第三の真空ノズル３０によっても吸着され、第三の真空ノズル３０の吸着口も完全に閉塞される。従って、この場合には図示のように第一の真空ノズル１０、第二の真空ノズル２０、及び第三の真空ノズル３０全てで吸引されることになる。
【００１２】
以上のように、本実施例によれば、なんら真空ノズルの切替え手段を用いる事なく、真空ノズルの吸着口の塞がり具合によって機能的に自動で切り替えることが可能であり、大きな部品をより大きな真空ノズルで安定吸着することが可能である。
なお、上記実施例は、３つの真空ノズルを用いたもので説明したが、２つの真空ノズルでも、また４つ以上の真空ノズルを用いたものであってもよい。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電子部品を真空ノズルに吸着させることによって、同軸上に設けた複数の真空ノズルの数を自動的に変化させることができる。従って、大きな部品をより大きな真空ノズルで安定吸着することが可能である。また、外側の真空ノズルの吸着面積を大きくし、吸着力をより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例における真空ノズル装置の断面図
【図２】  同真空ノズル装置の吸着動作状態を示す断面図
【図３】  同真空ノズル装置の吸着動作状態を示す断面図
【図４】  従来例における電子部品実装機の要部斜視図
【符号の説明】
１０  第一の真空ノズル
１１  真空経路
１２  段付き部
１３  ガイド部
１４  貫通穴
２０  第二の真空ノズル
２１  真空経路
２２  段付き部
２３  ガイド部
２４  貫通穴
２６  段付き部
２７  連通穴
３０  第三の真空ノズル
３１  真空経路
３６  段付き部
３７  連通穴
４０  第一の付勢手段
５０  第二の付勢手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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