JPH09130090A - 部品実装装置及びその吸着ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着ノズルの形状を変えることなく吸着口の
みをノズル中心部から偏倚させて設ける構造とすること
により、部品吸着面に切欠きや凹凸のある電子部品等の
部品を確実に吸着できると共に、実装時に部品のズレを
生ずることなく精密な実装作業を行うことができる部品
実装装置及びその吸着ノズルを提供する。 【解決手段】 部品規正装置は、エアバキュームによっ
て部品を吸着する吸着ノズルと、吸着ノズルと協働して
部品を掴む位置規正爪とを有し、吸着ノズルは、ノズル
吸着面の中心から偏倚した位置に吸着口を開口させて設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コネクタ、コンデ
ンサ、集積回路その他の電子部品等の部品を掴んで配線
基板上に実装する部品実装装置及びその部品を吸着して
保持する吸着ノズルに関し、特に、部品吸着面に切欠き
や凹凸がある部品を確実に吸着することができると共
に、吸着した部品の吸着ズレを生ずることなく精度良く
実装することができる部品実装装置及びその吸着ノズル
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に、コネクタやコンデンサ、
集積回路や抵抗器等の電子部品の実装には、エアバキュ
ームによって部品を吸着して行う部品実装装置が知られ
ている。この部品実装装置は、吸着口を下方に開口して
設けた吸着ノズルと、この吸着ノズルに接続されたエア
バキューム装置と、吸着ノズルで吸着された電子部品を
吸着位置から実装位置まで搬送する部品搬送手段等を備
えている。このような部品実装装置では、電子部品を吸
着した吸着ノズルは上方へと引き上げられ、部品搬送手
段により所定の実装位置まで搬送された後、吸着ノズル
を下方へ下げて配線基板上に電子部品を載置することに
より、この電子部品が所定の取付位置に実装される。

【０００３】このような電子部品としては、例えば、図
２６に示すような抵抗器１がある。この抵抗器１は全体
が直方体をなすように形成されており、長手方向の両端
には端子部１ａがそれぞれ設けられている。この抵抗器
１の上面は切欠きや凹凸のない平面となっているため、
上述したような従来の吸着ノズルであれば、この上面を
吸着して抵抗器１を上方へ引き上げることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の吸着ノズルを有する部品実装装置におい
て、例えば、図２７に示すような形状の電子部品２に関
しては、これに上方からエアバキュームを付与して吸着
するようにしても、部品吸着面２ａの中央付近には切欠
き３が設けられているために電子部品２にズレが生じ、
所定位置への正確な実装ができないという課題があっ
た。

【０００５】この図２７に示す電子部品は雌型コネクタ
を示すものであり、この雌型コネクタの上面には、これ
と組をなす雄型コネクタが嵌合される長溝状の切欠き３
が開口されている。そのため、図２８に示すように、ノ
ズル吸着面４ａの中心部に吸着口４ｂが開口された吸着
ノズル４によって電子部品２の部品吸着面２ａを吸着す
ると、その部品吸着面２ａには中心部の近傍に切欠き３
が設けられているため、吸着口４ａが切欠き３と連通さ
れ、この切欠き３内にもエアバキュームが作用すること
になる。その結果、電子部品２には、切欠き３の中心か
らの偏倚量に応じてエアバキュームの作用により当該切
欠き３が偏倚していることに基づく圧力バランスの不均
衡を修正するように横向きの力Ｆが働き、この横向き力
Ｆによって電子部品２にはズレが発生することになる。

【０００６】従って、吸着ノズル４で電子部品２を吸着
したときと、その後、所定の実装位置で実装するときと
の間に電子部品２が横方向にズレて状態が変化してしま
い、電子部品２を掴んだ状態のままの精密な実装作業を
行うことができなかった。そのため、部品吸着面２ａに
切欠き３等があるコネクタ等の電子部品については、従
来では人が手作業で実装するか、或いは、このような電
子部品を実装するために造られた専用のロボット機械を
使用して実装する他なく、作業者の負担が過大であった
り、設備費が高くなるという課題があった。

【０００７】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、吸着ノズルの形状を変えることな
く吸着口のみをノズル中心部から偏倚させて設ける構造
とすることにより、部品吸着面に切欠きや凹凸のある電
子部品等の部品を確実に吸着できると共に、実装時に部
品のズレを生ずることなく精密な実装作業を行うことが
できる部品実装装置及びその吸着ノズルを提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述したよう
な課題等を解決し、上記目的を達成するために、部品掴
み手段は、エアバキュームによって部品を吸着する吸着
ノズルと、吸着ノズルと協働して部品を掴む位置規正爪
とを有し、吸着ノズルは、ノズル吸着面の中心から偏倚
した位置に吸着口を開口させて設けたことを特徴として
いる。

【０００９】また、本発明の吸着ノズルは、部品を吸着
するノズル本体のノズル吸着面の中心から偏倚した位置
に、エアバキュームを部品に作用させる吸着口を設けた
ことを特徴としている。

【００１０】本発明は、上述のように構成したことによ
り、部品吸着面の中心部近傍に切欠きや凹凸等がある部
品であっても、その部品吸着面の中心部に吸着ノズルを
臨ませながら、その部品吸着面の切欠きや凹凸等を避け
て部品を吸着することができる。従って、部品吸着面の
中心部近傍に切欠き等がある部品であっても確実に吸着
できると共に、実装時に部品のズレを生ずることがな
く、部品を所定の実装位置に精度良く実装することがで
きる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１〜図２１は本発明の一実施例を示
すもので、図１は部品実装装置としての異形チップ装着
機の外観斜視図、図２は異形チップ装着機の部品規正装
置の拡大斜視図、図３は部品規正装置の部品掴みチャッ
クの分解斜視図、図４は部品掴みチャックの正面図、図
５は部品掴みチャックの側面図、図６は部品掴みチャッ
クの平面図、図７は部品掴みチャックの底面図、図８は
部品掴みチャックの縦断面図、図９は図７に示す部品掴
みチャックのＡ−Ａ線断面図、図１０は図８に示す部品
掴みチャックのＢ−Ｂ線断面図、図１１は図８に示す部
品掴みチャックのＣ−Ｃ線断面図、図１２は吸着ノズル
で電子部品を吸着した状態の側面図、図１３は吸着後位
置規正爪で電子部品を掴んだ状態の側面図、図１４は吸
着後位置規正爪で電子部品を掴んだ状態の正面図であ
る。

【００１２】更に、図１５は本発明の吸着ノズルの斜視
図、図１６は吸着ノズルの縦断面図、図１７は吸着ノズ
ルの平面図、図１８は図１６に示す吸着ノズルのＤ−Ｄ
線断面図、図１９は本発明の吸着ノズルで電子部品を吸
着する状態を示す断面図、図２０及び図２１は本発明の
位置規正爪の位置決め要領を示す説明図である。また、
図２２〜図２５は、本発明の爪部材の他の実施例を示す
もので、図２２は第１及び第２の爪部材の正面図、図２
３は第１及び第２の爪部材の底面図、図２４及び図２５
は第１及び第２の爪部材の位置決め要領を示す説明図で
ある。

【００１３】図１に示すように、本実施例の部品実装装
置としての異形チップ装着機は、四角形の箱型をなすフ
レーム５と、このフレーム５内に収容された装置本体６
とから構成されている。フレーム５の前面中央には、装
置本体６のための作業用空間が確保されていると共に、
フレーム５前面の側部には、装置本体６を駆動制御する
ための操作盤７が配設されていて、作業者が装置本体６
の動作を見ながら操作盤７の操作ができるように構成さ
れている。

【００１４】装置本体６は、掴み位置で部品としての電
子部品２を掴むと共に掴んだ電子部品２を所定位置で配
線基板上に実装する部品掴み手段の一具体例を示す部品
規正装置８と、この部品規正装置８を掴み位置から実装
位置まで搬送する部品搬送手段の一具体例を示す移動ロ
ボット９とを備えている。

【００１５】移動ロボット９は、部品規正装置８をフレ
ーム５の左右方向Ｘに移動するためのＸ軸ガイドや駆動
モータ等を有する左右移動機構１０と、同じくフレーム
５の前後方向Ｙに移動するためのＹ軸ガイドや駆動モー
タ等を有する前後移動機構１１と、同様にフレーム５の
上下方向Ｚに移動すると共に軸回りの回動運動も可能と
されたＺ軸ガイドや駆動モータ等を有する上下移動・旋
回機構１２とを有している。これにより、移動ロボット
９の左右移動機構１０、前後移動機構１１及び上下移動
・旋回機構１２の移動許容範囲内において、部品規正装
置８が任意の位置に移動することができると共に、その
位置で時計又は反時計方向に回動することもできる。

【００１６】更に、装置本体６には、実装補助機構１３
と、テーピング供給機構１４と、トレー供給機構１５
と、部品認識機構１６と、工具交換機構１７と、部品排
出機構１８等を備えている。装置本体６の実装補助機構
１３は、実装時に配線基板を下方から支え、配線基板が
部品規正装置８の押圧力によって撓まないようにするも
のである。また、テーピング供給機構１４は、テーピン
グされた電子部品を掴み位置に供給するものであり、ト
レー供給機構１５は、電子部品をトレーに載せて掴み位
置に供給するものである。

【００１７】また、装置本体６の部品認識機構１６は、
高精度の実装が要求される電子部品をカメラで認識して
実装位置の補正を行うものである。そして、工具交換機
構１７は、種々の電子部品に対応するために部品掴みチ
ャックを交換するためのものであり、この装置本体６で
は最大６種の部品掴みチャックを交換することができ
る。更に、部品排出機構１８は、部品規正装置８によっ
て所定の電子部品が実装された配線基板を、次の工程に
流すものである。

【００１８】上記部品規正装置８は、図２に拡大して示
すように、二対の位置規正爪２８，２９を有する部品掴
みチャック２０と、二対の位置規正爪２８，２９の内側
に配されて部品掴みチャック２０の先端に着脱可能に装
着される吸着ノズル２１と、二対の位置規正爪２８，２
９を開閉動作させるチャック駆動部２２とを備えてい
る。チャック駆動部２２は、上下移動・旋回機構１２と
一体的に構成されており、このチャック駆動部２２に対
して部品掴みチャック２０が着脱可能に構成されてい
る。

【００１９】部品掴みチャック２０は、図３に分解して
示すように、ホルダ２３と固定スリーブ２４とノズルパ
イプ２５と２個のコイルばね２６，２７と二対の位置規
正爪２８，２９等から構成されている。ホルダ２３は角
柱状のブロック体からなり、このホルダ２３の上面中央
部には軸方向穴３０が下面の近傍まで達するように設け
られていると共に、この軸方向穴３０の底には下面に開
口する貫通穴３１が設けられている。

【００２０】更に、ホルダ２３の四側面の各中央には、
下端から上面近傍まで延びる切欠き部３２がそれぞれ設
けられていて、各切欠き部３２の上部は半径方向内側に
延びて軸方向穴３０と連通されている。そして、ホルダ
２３の外面四隅の上部は４５度に面取りされて八角形と
されていると共に、各面取り部には断面Ｖ字形の凹部３
３が設けられており、これにより凹部３３を有する胴体
部分の横断面形状は、図１０に示すように、内側に十文
字状の空間部が形成された十文字形とされている。

【００２１】このホルダ２３に設けられた４つの切欠き
部３２には、各対毎に対向するように配された二対の位
置規正爪２８，２９のそれぞれの揺動アーム３４の各基
部３４ａが姿勢変更可能に挿入されている。そして、そ
れぞれの揺動アーム３４の各基部３４ａには、各切欠き
部３２を横方向に貫通して両端がホルダ２３に回動可能
に支持された軸ピン３５，３６が挿通されている。更
に、揺動アーム３４の各基部３４ａには、軸ピン３５，
３６が挿通される孔を径方向に横断するスリット３８が
設けられていると共に、このスリット３８と直交する方
向に進退可能に締付ねじ３９が螺合されている。この締
付ねじ３９の締結力によって揺動アーム３４が、それぞ
れの軸ピン３５，３６に固定されて一体的に回動可能と
されている。

【００２２】４本の軸ピン３５，３６は、対をなす軸ピ
ン毎に、それぞれの一端が同方向へ突出されている。そ
のため、３本の軸ピン３５が真っ直ぐな棒状の軸体から
なるのに対して、１本の軸ピン３６には、他の軸ピン３
５との接触を避けるためにクランク部３６ａが設けられ
ており、このクランク部３６ａ内を、これと直交するよ
うに取り付けられた軸ピン３５が貫通している。これら
軸ピン３５，３６の突出部には、ホルダ２３の同一面側
に対向設置される二対の揺動レバー４０，４１がスプリ
ングピン４２によってそれぞれ固定されている。尚、図
１０に示す３７は、軸ピン３５の補強等のために設けた
スリーブである。

【００２３】一対の揺動レバー４０，４１は、図４及び
図１０等に示すように、それぞれのレバー片４０ａ，４
１ａが先端部で互いに重なり合うように形成されてい
る。そして、一方の揺動レバー４０にはガイドピン４３
が固定されている一方、他方の揺動レバー４１にはガイ
ド溝４４が設けられており、ガイドピン４３をガイド溝
４４に摺動可能に係合することによって両揺動レバー４
０，４１が相対的に回動可能に連結されている。従っ
て、一方の揺動レバー４０を回動することにより、ガイ
ドピン４３とガイド溝４４との相対移動を経て他方の揺
動レバー４１が揺動レバー４０と反対側に同時に同量だ
け回動されることになる。

【００２４】このような一対の揺動レバー４０，４１の
回動動作を補助すると共に揺動側先端を互いに接近させ
るように付勢するコイルばね４５が、両揺動レバー４
０，４１の間に圧縮された状態で取り付けられている。
即ち、一対の揺動レバー４０，４１の各レバー片４０
ａ，４１ａより上部には横方向に開口するばね座４０
ｂ，４１ｂが設けられており、このばね座４０ｂ，４１
ｂ間にコイルばね４５が介装されている。従って、コイ
ルばね４５のばね力は揺動レバー４０，４１及び軸ピン
３６，３７を介して位置規正爪２８，２９に付与され、
これらが一体に回動することになる。

【００２５】コイルばね４５の付勢力を受ける位置規正
爪２８，２９のうち、一対の位置規正爪２８は一方向に
対向設置され、これと直交する方向に他の対の位置規正
爪２９が対向設置されている。そして、図４及び図５に
示すように、各揺動レバー４０，４１の内側への移動を
カムローラ６０で防止している。位置決めピン３８は一
側にねじ軸部３８ａを有し、このねじ軸部３８ａによっ
てホルダ２３の下面に螺合されて固定されている。

【００２６】また、一対の位置規正爪２８は、揺動アー
ム３４と第１の爪部材としての平板爪４６とから構成さ
れ、また、他の対の位置規正爪２９は、揺動アーム３４
と第２の爪部材としての鉤形爪４７とから構成されてい
る。かかる揺動アーム３４のスリット３４ｃが設けられ
た基部３４ａと反対側の先部３４ｂには、位置規正爪２
８，２９の開閉方向に延びるスリット４８と、このスリ
ット４８の開口側に配されたアリ溝４９とが設けられて
いる。アリ溝４９には平板爪４６及び鉤形爪４７の各上
部に設けられたアリ部４６ａ，４７ａがアリツギによっ
て連結されている。そして、スリット４８と直交する方
向に進退可能に螺合される締付ねじ５０により、平板爪
４６及び鉤形爪４７が揺動アーム３４の先部３４ｂにそ
れぞれ締結固定されている。

【００２７】図３〜図５等に示すように、平板爪４６
は、横方向に長く延びる平板状の挟持部４６ｂを有し、
この挟持部４６ｂの外側中央にアリ部４６ａが連続され
て一体に形成されている。また、鉤形爪４７は、鉤形に
形成されたＬ字状の挟持部４７ｂを有し、この挟持部４
７ｂの一端にアリ部４７ａが連続されて一体に形成され
ている。このような構成を有する平板爪４６及び鉤形爪
４７の各挟持部４６ａ，４７ａは、図７等に示すよう
に、それぞれ閉じた状態では、一対の鉤形爪４７の挟持
部４７ａの先端同士が接触する直前まで接近し、これを
挟むように一対の平板爪４６の挟持部４６ａが鉤形爪４
７の両外側に位置するように構成されている。

【００２８】上記ホルダ２３の軸方向穴３０には、固定
スリーブ２４が摺動可能に挿入されている。固定スリー
ブ２４は、軸方向穴３０と摺動可能に嵌まり合う小径部
２４ａと、チャック駆動部２２の筒軸部５２に嵌合され
て固定される大径部２４ｂとを有し、大径部２４ｂには
ロック用の環状溝５４ａが設けられている。そして、筒
軸部５２に設けたロック機構５３のロック爪５３ａを環
状溝５４ａに係合することにより、固定スリーブ２４を
介して部品掴みチャック２０がチャック駆動部２２に装
着されて着脱可能に保持される。更に、図６及び図８等
に示すように、固定スリーブ２４の環状溝５４ａには止
めピン５５が嵌合固定されており、この止めピン５５を
筒軸部５２のスリット５２ａに係合させることにより、
固定スリーブ２４の回り止めを行っている。

【００２９】固定スリーブ２４の内部には、軸方向に貫
通する小径穴５６ａと、小径穴５６ａの中途部まで延び
て一端が上面側に開口する中径穴５６ｂと、中径穴５６
ｂの中途部まで延びて一端が上面側に開口する大径穴５
６ｃとを設け、また、外部には大径部２４ｂ側に延びる
環状穴５４ｂが設けられている。更に、固定スリーブ２
４の小径部２４ａの外周面には、周方向に９０度離れた
位置に２つの平面座５４ｃが設けられていて、各平面座
５４ｃには、ローラ支持台５７が取付ねじ５８によって
ねじ止めされている。そして、それぞれのローラ支持台
５７には、枢軸５９によってカムローラ６０が回転自在
に軸支されている。

【００３０】ローラ支持台５７を介して固定スリーブ２
４に支持された２個のカムローラ６０は、図４及び図８
等に示すように、閉じた状態における二対の位置規正爪
２８，２９のそれぞれ一方の揺動アーム３４の内面と接
触するようになされている。そして、これら揺動アーム
３４の基部３４ａの内面にはカム面６１が形成されてお
り、ホルダ２３が所定量下降したときに、それぞれのカ
ム面６１がカムローラ６０に当接し、これにより揺動ア
ーム３４の下部が外側に揺動して、平板爪４６及び鉤形
爪４７が外側へ開くように構成されている。

【００３１】更に、固定スリーブ２４の小径部２４ａに
はコイルばね２６が緩やかに嵌合されており、このコイ
ルばね２６の一端を環状穴５４ｂに挿入し且つ他端をホ
ルダ２３に着座させることにより、ホルダ２３が固定ス
リーブ２４から離反する方向に常時付勢されている。そ
して、コイルばね２６による下方へ向かう付勢力を、ノ
ズルパイプ２５で支えて落下を防止している。

【００３２】ノズルパイプ２５は、下端にノズル取付部
６２を設けたパイプ状の部材からなり、下方からホルダ
２３の貫通穴３１と固定スリーブ２４の小径穴５６ａ、
中径穴５６ｂ及び大径穴５６ｃを貫通して、上部が固定
スリーブ２４の上方へ突出している。このノズルパイプ
２５の上端部には止め輪６３が係合固定されており、こ
の止め輪６３によって抜け止めされたワッシャ６４にコ
イルばね２７の上端が着座されている。コイルばね２７
はノズルパイプ２５に圧縮された状態で緩く嵌合されて
おり、その下端は固定スリーブ２４の中径穴５６ｂの底
面に着座されている。

【００３３】このコイルばね２７のばね力によってノズ
ルパイプ２５が上方に付勢され、その付勢力でホルダ２
３が上方へ付勢されている。かかるコイルばね２７のば
ね力はコイルばね２６のばね力よりも大きく設定されて
おり、従って、ノズルパイプ２５の上端に外力を加えな
い自由状態では、コイルばね２７のばね力により、コイ
ルばね２６のばね力に抗してホルダ２３が上方へ付勢さ
れ、その上面が固定スリーブ２４の大径部２４ｂの下面
に当接されている。

【００３４】また、図９に示すように、ノズルパイプ２
５の外周面には軸方向に延びるガイド溝６５が設けられ
ており、このガイド溝６５には固定スリーブ２４の小径
部２４ａに螺合されたガイドねじ６６の先端に設けた突
起６６ａが摺動可能に係合されている。このガイドねじ
６６の突起６６ａをガイド溝６５に係合させることによ
り、ノズルパイプ２５が進退動作する際の当該ノズルパ
イプ２５の回転変動を防止している。そして、ガイドね
じ６６の先端をホルダ２３の外に露出させると共にホル
ダ２３と固定スリーブ２４との間の相対移動を許容する
ために、ホルダ２３には上下方向に延びる逃げ穴６７が
設けられている。

【００３５】更に、ノズルパイプ２５の中心を軸方向に
貫通する軸方向孔２５ａには、ノズル取付部６２の近傍
において径方向内側に突出する内フランジ２５ｂが設け
られており、この内フランジ２５ｂの下にはスプリング
６８の上端が着座されている。このノズルパイプ２５の
軸方向孔２５ａはエアバキュームの供給路の一部をなし
ており、図１２に示すように、部品掴みチャック２０を
チャック駆動部２２に装着した状態では、筒軸部５２の
内側に摺動可能に挿入されるピストン部材５１及びその
後方のバキューム配管等を介して、図示しないエアバキ
ューム装置に接続されている。

【００３６】また、ノズルパイプ２５のノズル取付部６
２は貫通穴３１の直径よりも大きく形成されていて、ホ
ルダ２３の軸方向への移動を阻止するストッパの役割を
兼ね備えている。従って、このノズル取付部６２が設け
られていることにより、コイルばね２７のばね力で常時
上方へ付勢されているノズルパイプ２５の移動が阻止さ
れていると共に、ホルダ２３が持ち上げられて固定スリ
ーブ２４側に付勢されている。そして、ノズルパイプ２
５の軸方向孔２５ａの下端部がノズル挿入孔２５ｃとさ
れ、このノズル挿入孔２５ｃに吸着ノズル２１が摺動可
能に挿入されている。

【００３７】吸着ノズル２１は、図１５〜図１８に示す
ように、直径の大きな円筒状の固定部２１ａと、この固
定部２１ａに連続する小径のネック部２１ｂと、このネ
ック部２１ｂに連続する円筒状のヘッド部２１ｃとから
なり、その中心には一端が固定部２１ａに開口し且つ他
端が固定部２１ａ及びネック部２１ｂを経てヘッド部２
１ｃの近傍まで達する軸方向孔７０が設けられている。
そして、吸着ノズル２１のヘッド部２１ｃの先端面であ
るノズル吸着面２１ｄには、軸方向孔７０の中心線Ｌか
ら変位量ｅだけ半径方向外側へ偏倚させた位置に、吸着
口７１が設けられている。この吸着口７１は断面形状が
楕円形をなしていて、軸心線方向に延びた中途部におい
て軸方向孔７０の側部に連通されている。従って、軸方
向孔７０から導入されたエアバキュームは、ヘッド部２
１ｃの吸着側の端面中央から部品に付与されるのではな
く、その中央から変位量ｅだけ偏倚した位置より部品に
付与される。

【００３８】更に、吸着ノズル２１の固定部２１ａには
側方へ開口するねじ孔７２が設けられており、このねじ
孔７２にはストッパピン７３が螺合固定される。このス
トッパピン７３は、スプリング６８の付勢力によって吸
着ノズル２１がノズル取付部６２から抜け出すのを防止
するためのものである。このため、ノズル取付部６２に
は、ストッパピン７３の先端をノズル取付部６２の外に
露出させると共に吸着ノズル２１の後退動作を確保する
ために、上下方向に延びる逃げ穴７４が設けられてい
る。また、吸着ノズル２１の固定部２１ａの上端には、
スプリング６８が着座されるスプリング座７５が設けら
れている。

【００３９】尚、チャック駆動装置２２は、図２におい
て外観構成の概略を示すが、部品掴みチャック２０を着
脱可能に保持できる上記筒軸部５２と、この筒軸部５２
内に摺動可能に挿入されたピストン部材５１等を有し、
流体圧装置等によってピストン部材５１を下降動作させ
ることにより、部品掴みチャック２０が後述するように
作動して電子部品２の掴み動作が行われる。

【００４０】上記吸着ノズル２１によって吸着された
後、部品掴みチャック２０で掴まれて所定の実装位置ま
で搬送される電子部品の一例として図２７に示すもの
は、雌型コネクタである。この雌型コネクタ２は、ブロ
ック状をなすコネクタ本体２ｂと、このコネクタ本体２
ｂの幅方向両側の下部に設けられた複数のリード端子２
ｃとを有し、各リード端子２ｃは各側面から外側へ突出
されている。この電子部品２の上面である部品吸着面２
ａには、その幅方向の中心から一側に適宜長さｆだけ偏
倚させた位置に、長手方向に延在された切欠き３が設け
られている。

【００４１】上述したような構成を有する部品実装装置
による雌型コネクタ２の実装作業は、例えば、次のよう
な手順を経て行われる。図４、図５及び図８は、部品掴
みチャック２０の非作動状態を示すものであり、この状
態ではコイルばね２７のばね力によってノズルパイプ２
５が最も上昇した位置にある。従って、コイルばね２６
のばね力に抗してホルダ２３が引き上げられ、その上面
が固定スリーブ２４の大径部２４ｂの下面に押し付けら
れている。そして、ノズルパイプ２５の下端に取り付け
られた吸着ノズル２１の下方には、図７に示すように、
互いに直交するように配設された二対の位置規正爪２
８，２９の平板爪４６及び鉤形爪４７がそれぞれ閉じら
れた状態で位置している。

【００４２】このような部品掴みチャック２０の下方
に、テーピング供給機構１４又はトレー供給機構１５に
よって雌型コネクタ２が搬送されてくることにより、こ
の雌型コネクタ２の実装作業が開始される。まず、図８
に示す状態から、チャック駆動機構２２のピストン部材
５１を駆動してノズルパイプ２５に上方から力を加え、
コイルばね２７の付勢力に抗してノズルパイプ２５を押
し下げる。

【００４３】この場合、ノズルパイプ２５が下降する
と、ノズルパイプ２５のノズル取付部６２による支持力
が解除されるため、コイルばね２６のばね力によってホ
ルダ２３が押し下げられる。これに対して、固定スリー
ブ２４はチャック駆動部２２の筒軸部５２に固定されて
いるため、ホルダ２３が所定量下降すると、二対の位置
規正爪２８，２９のそれぞれ一方の揺動アーム３４の各
基部３４ａに設けたカム面６１が、固定スリーブ２４の
小径部２４ａに取り付けられたカムローラ６０に当接す
る。そして、コイルばね２６のばね力によってカム面６
１がカムローラ６０に押圧され、これにより各揺動アー
ム３４が外側に押し開かれる。

【００４４】そして、ノズルパイプ２５が最下端まで下
降すると、図１２に示すように、吸着ノズル２１のヘッ
ド部２１ｃのノズル吸着面２１ｄが雌型コネクタ２の上
面である部品吸着面２ａに接触する。この場合、吸着ノ
ズル２１はスプリング６８によってノズル挿入孔２５ｃ
内に弾性支持されているため、スプリング６８のばね力
により接触時の衝突力を吸収して、ノズル吸着面２１ｄ
を部品吸着面２ａに緩やかに接触させることができる。

【００４５】吸着ノズル２１のノズル吸着面２１ｄが雌
型コネクタ２の部品吸着面２ａに接触すると、エアバキ
ューム装置のエアバキュームがノズルパイプ２５の軸方
向孔２５ａから吸着ノズル２１の軸方向孔７０を経て吸
着口７１に到達し、この吸着口７１から雌型コネクタ２
の吸着面２ａに作用して、当該雌型コネクタ２を吸着す
る。その結果、雌型コネクタ２がエアバキュームにより
吸引されて、吸着ノズル２１に吸着される。

【００４６】この場合、雌型コネクタ２の吸着面２ａの
中央近傍には切欠き３が設けられているため、図２８で
示したような従来の吸着ノズル４において、その吸着口
４ａの中心に対して切欠き３の中心が偏倚している場
合、切欠き３内に導入されるエアバキュームの圧力分布
の相違に基づき雌型コネクタ２には、切欠き３の中心を
吸着口４ａの中心に移そうとする横向き力Ｆが発生す
る。そのため、横向き力Ｆによって雌型コネクタ２の姿
勢が、吸着した当初の状態から位置規正爪２８，２９で
掴むまでの間に変化してしまい、精密な実装を行うこと
が困難であった。

【００４７】これに対して、本実施例の場合には、ノズ
ル吸着面２１ｄの中心から適宜量だけ吸着口７１を偏倚
させて設ける構成としたため、図１９等に示すように、
吸着ノズル２１の中心Ｌを雌型コネクタ２の中心に一致
させた状態でありながら、その吸着口７１のみを切欠き
３から避けて部品吸着面２ａに対向させることができる
ようになった。そのため、エアバキュームによる吸引力
を吸着口７１から雌型コネクタ２の部品吸着面２ａ上の
平面に全て作用させることができ、従来のような横向き
力Ｆが雌型コネクタ２に付加されるおそれがない。

【００４８】従って、雌型コネクタ２を吸着した当初か
ら位置規正爪２８，２９で位置規正を行うまでの間に雌
型コネクタ２の姿勢が変化することがないため、吸着し
たときの状態のまま位置規正をすることができ、その状
態のまま実装作業に移ることができる。そのため、雌型
コネクタ２の装着が非常に安定され、部品実装の精度を
大幅に向上させることができる。

【００４９】このような吸着ノズル２１の動作と略同時
に、コイルばね２６のばね力によってホルダ２３が押圧
されるために、二対の位置規正爪２８，２９の各一方の
揺動アーム３４のカム面６１が上方からカムローラ６０
にそれぞれ接触し、これにより、各揺動アーム３４の下
端側が外側へと開かれる。これら原動側の揺動アーム３
４の回動動作は、原動側の軸ピン３６，３７及び揺動レ
バー４０を介してガイドピン４３に伝達され、更に、ガ
イドピン４３から従動側の揺動レバー４１及び軸ピン３
６を介して従動側の揺動アーム３４に伝達される。

【００５０】即ち、図１０等に示すように、揺動アーム
３４の回動中心となる軸ピン３６，３７には揺動レバー
４０，４１が一体的に固定されていて、一対の揺動レバ
ー４０，４１はガイドピン４３とガイド溝４４とによっ
て相対的に回動可能に連結されている。そのため、原動
側の揺動アーム３４がカムローラ６０によって揺動する
と、これと一体にガイドピン４３がガイド溝４４内を摺
動しつつ従動側の揺動レバー４１を揺動させることか
ら、従動側の揺動アーム３４が同時に揺動することにな
る。その結果、コイルばね４５のばね力に抗して、４本
の揺動アーム３４が同時に揺動することになり、これに
より、各揺動アーム３４の先端部に取り付けられた平板
爪４６及び鉤形爪４７が同時に開動作される。

【００５１】次に、チャック駆動部２２のピストン部材
５１を後退させる。これにより、コイルばね２７のばね
力によってノズルパイプ２５が上方に引き上げられるた
め、吸着ノズル２１に吸着されている雌型コネクタ２も
同様に持ち上げられる。これと同時に、ノズルパイプ２
５の上昇力によってホルダ２３が引き上げられ、揺動ア
ーム３４のカム面６１がカムローラ６０から離れる方向
に移動する。その結果、コイルばね４５のばね力によっ
てそれぞれの揺動アーム３４の上端側が外側へ押し広げ
られるため、各揺動アーム３４が軸ピン３６，３７を中
心に回動し、各揺動アーム３４の先端部に取り付けられ
た平板爪４６及び鉤形爪４７が同時に閉動作される。

【００５２】その結果、図１３及び図１４に示すよう
に、一対の平板爪４６が雌型コネクタ２の端子ピン２ｃ
側において両側の端子ピン２ｃを挟持すると共に、これ
と直交する方向に配された一対の鉤形爪４７が雌型コネ
クタ２のコネクタ本体２ｂ長手方向両端を挟持する。こ
れにより、雌型コネクタ２が吸着ノズル２１によって吸
着された状態で４本の爪部材によって四方から掴まれ、
その状態で位置決めされて保持される。

【００５３】この場合、上述したように、吸着ノズル２
１のノズル吸着面２１ｄには中心部から偏倚した位置に
吸着口７１が設けられており、雌型コネクタ２の部品吸
着面２ａにおける切込み３のない部分で吸着してエアバ
キュームのバランス不良に基づく横向き力が働かないよ
うにされているため、雌型コネクタ２がズレることがな
く、精度良く所定位置に位置決めして掴むことができ
る。

【００５４】次いで、移動ロボット９の作動により、部
品掴みチャック２０を電子部品２の掴み位置から実装位
置に搬送する。この部品掴みチャック２０が実装位置ま
で移動したところで、上述したような部品の掴み動作と
は逆の動作を行い、所定の実装位置に電子部品２を実装
する。

【００５５】即ち、ノズルパイプ２５を降下させ、二対
の位置規正爪２８，２９を開いて電子部品２を掴んでい
る平板爪４６及び鉤形爪４７の挟持力を解除する一方、
吸着ノズル２１で吸着されている電子部品２を、配線基
板等の所定の実装位置上に載置する。次に、エアバキュ
ームの供給を停止して吸着ノズル２１側を正圧に戻し、
吸着ノズル２１による電子部品２の吸着力を解除する。
これにより、電子部品２を所定位置に取り付ける実装作
業が完了する。しかる後、ノズルパイプ２５を上昇させ
ることにより、上述したように二対の位置規正爪２８，
２９が閉じられて、元の非動作状態に復帰される。

【００５６】このような実装作業を繰り返すことによ
り、電子部品２を所定の実装位置に連続して実装するこ
とができ、この種の部品実装の精度を高めることができ
ると共に、実装作業の自動化を促進することができる。

【００５７】図２０及び図２１は、位置規正爪２８，２
９の位置決め状態を示す説明図である。この位置規正爪
２８，２９の位置決め作業を行うには、図示するような
位置決め治具８０が用いられる。この位置決め治具８０
は、軸方向の一側に設けた丸棒状の位置決め部８０ａ
と、軸方向の他側に設けた取付軸部８０ｂとを有し、取
付軸部８０ｂをノズルパイプ２５のノズル取付部６２に
嵌合することによって部品掴みチャック２０に取り付け
られる。また、位置決め治具８０の位置決め部８０ａに
は、径方向の二面を平行に切除した二面部８０ｃが設け
られており、この二面部８０ｃによって平板爪４６を有
する位置規正爪２８の位置決めが行われ、位置決め部８
０ａの外周面によって鉤形爪４７を有する位置規正爪２
９の位置決めが行われる。

【００５８】この位置決め治具８０による位置決め作業
は、例えば、次のようにして行うことができる。まず、
ノズルパイプ２５のノズル取付部６２に位置決め治具８
０を取り付け、一対の平板爪４６の平面に二面部８０ｃ
の各平面を対向させる。次に、ノズルパイプ２５が最上
端にあって各揺動アーム３４が閉じられて位置決めピン
３８に当接している状態において、各平板爪４６の基端
を二面部８０ｃの各平面に接触させると共に、各鉤形爪
４７の基端を位置決め部８０ａの円柱面に接触させる。
この状態で締付ねじ５０を締め込んで平板爪４６及び鉤
形爪４７を固定することにより、両爪の位置決め作業が
完了する。

【００５９】また、図２２乃至図２５は、本発明の位置
規正爪に係る爪部材の他の実施例を示すもので、ケミカ
ルコンデンサを実装の対象部品としたケミカルコンデン
サ専用の特殊異形爪を示すものである。図２２及び図２
３に示すように、二対の爪部材７８，７９は上下方向に
若干の隙間をあけて互いに対向するように設けられてお
り、上方に位置する第１の爪部材７８はＶ字爪であり、
下方に位置する第２の爪部材７９は平板爪である。Ｖ字
爪７８は、アリ部７８ａと、Ｖ字形の凹部が設けられた
挟持部７８ｂとを有し、また平板爪７９は、アリ部７９
ａと、平板状の受け面が設けられた挟持部７９ｂとを有
している。従って、部品としてのケミカルコンデンサ
は、上端の部品吸着面が吸着ノズル２１によって吸着さ
れると共に、胴体の上下方向に若干離れた位置が二対の
位置規正爪によって挟持されることになる。

【００６０】かかる構成を有するケミカルコンデンサ用
のＶ字爪７８及び平板爪７９の位置決め要領は、例え
ば、次のようなものである。これらの爪部材７８，７９
の位置決めのために、本実施例においては、図２４及び
図２５に示すような位置決め治具８１を用いている。こ
の位置決め治具８１は、軸方向の一側に設けた丸棒状の
平板爪７９のための小径部８１ａと、同じく丸棒状のＶ
字爪７８のための中径部８１ｂと、軸方向の他側に設け
た取付軸部８１ｂとを有し、取付軸部８１ｂをノズルパ
イプ２５のノズル取付部６２に嵌合することによって部
品掴みチャック２０に取り付けられる。

【００６１】以上説明したが、本発明は上記実施例に限
定されるものではなく、例えば、上記実施例においては
吸着口７１の形状として楕円形を適用した例について説
明したが、その他にも長方形、円形、菱形等のように各
種の形状を適用することができる。更に、吸着ノズル７
１の材質として、例えば、焼入れ処理の可能なものを適
用することにより、焼入れ処理を施して硬度を高め、そ
の耐久性を向上させることができる。

【００６２】また、対象部品として雌型コネクタ及びケ
ミカルコンデンサを適用した例について説明したが、角
形チップやミニモールドトランジスタ等の標準チップ部
品に適用できることは勿論のこと、チップトリマーコン
デンサやセラミックフィルタ等の一般異形部品、更に
は、タクトスイッチやＱＦＰ，ＳＯＰ等の特殊異形部品
や大型部品にも適用することができる。このように、本
発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるも
のである。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
部品掴み手段が吸着ノズルと位置規正爪とを有し、その
吸着ノズルの吸着面の中心から偏倚した位置に吸着口を
設ける構成としたため、部品吸着面の中心部近傍に切欠
きや凹凸等がある部品であっても、その部品吸着面の中
心部に吸着ノズルを臨ませながら、その部品吸着面の切
欠きや凹凸等を避けて部品を吸着することができる。従
って、部品吸着面の中心部近傍に切欠き等がある部品で
あっても確実に吸着することができると共に、実装時に
部品のズレを生ずることがなく、部品を所定の実装位置
に精度良く実装することができる部品実装装置及びその
ための吸着ノズルを提供することができるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部品実装装置の一実施例を示す異形チ
ップ装着機の外観斜視図である。

【図２】本発明の部品規正装置を示す拡大斜視図であ
る。

【図３】本発明の部品規正装置の部品掴みチャックを示
す分解斜視図である。

【図４】本発明の部品規正装置の部品掴みチャックを示
す正面図である。

【図５】本発明の部品規正装置の部品掴みチャックを示
す側面図である。

【図６】本発明の部品規正装置の部品掴みチャックを示
す平面図である。

【図７】本発明の部品規正装置の部品掴みチャックを示
す底面図である。

【図８】本発明の部品規正装置の部品掴みチャックを示
す縦断面図である。

【図９】図７に示す部品掴みチャックのＡ−Ａ線断面図
である。

【図１０】図８に示す部品掴みチャックのＢ−Ｂ線断面
図である。

【図１１】図８に示す部品掴みチャックのＣ−Ｃ線断面
図である。

【図１２】本発明の部品規正装置の吸着ノズルで部品を
吸着した状態を示す側面図である。

【図１３】本発明の部品規正装置の吸着ノズルによる部
品吸着後位置規正爪で部品を掴んだ状態を示す側面図で
ある。

【図１４】本発明の部品規正装置の吸着ノズルによる部
品吸着後位置規正爪で部品を掴んだ状態を示す正面図で
ある。

【図１５】本発明の吸着ノズルを示す斜視図である。

【図１６】本発明の吸着ノズルを示す縦断面図である。

【図１７】本発明の吸着ノズルを示す平面図である。

【図１８】本発明の吸着ノズルのＤ−Ｄ線断面図であ
る。

【図１９】本発明の吸着ノズルで電子部品を吸着する状
態を示す断面図である。

【図２０】本発明の位置規正爪の平板爪の位置決め要領
を示す説明図である。

【図２１】本発明の位置規正爪の鉤形爪の位置決め要領
を示す説明図である。

【図２２】本発明の位置規正爪の他の実施例を示す正面
図である。

【図２３】本発明の位置規正爪の他の実施例を示す底面
図である。

【図２４】本発明の位置規正爪の他の実施例を示す平板
爪の位置決め要領を示す説明図である。

【図２５】本発明の位置規正爪の他の実施例を示す平板
爪の位置決め要領を示す説明図である。

【図２６】電子部品の一例を示す斜視図である。

【図２７】電子部品の他の例を示す斜視図である。

【図２８】従来の吸着ノズルで電子部品を吸着する状態
を示す断面図である。

【符号の説明】

２ 電子部品（部品） ２ａ 吸着面 ３ 切欠き ８ 部品規正装置（部品掴み手段） ９ 移動ロボット（部品搬送手段） ２０ 部品掴みチャック ２１ 吸着ノズル ２２ チャック駆動部 ２３ ホルダ ２４ 固定スリーブ ２５ ノズルパイプ ２８，２９ 位置規正爪 ３４ 揺動アーム ４０，４１ 揺動レバー ４６ 平板爪（第１の爪部材） ４７ 鉤形爪（第２の爪部材） ６０ カムローラ ７１ 吸着口 ８０，８１ 位置決め治具

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掴み位置に供給される部品を掴むと共に
   当該部品を所定位置にて配線基板上に実装する部品掴み
   手段と、 上記部品掴み手段を上記掴み位置から上記所定位置まで
   搬送する部品搬送手段と、を備えた部品実装装置におい
   て、 上記部品掴み手段は、エアバキュームによって上記部品
   を吸着する吸着ノズルと、上記吸着ノズルと協働して上
   記部品を掴む位置規正爪とを有し、 上記吸着ノズルは、ノズル吸着面の中心から偏倚した位
   置に吸着口を開口させて設けたことを特徴とする部品実
   装装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の部品実装装置において、 上記位置規正爪は、上記部品を４方向から同時に掴む４
   個の爪部材からなることを特徴とする部品実装装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の部品実装装置において、 上記位置規正爪は、上記部品を対向する方向から挟んで
   掴む第１の爪部材と、上記部品を上記第１の爪部材の方
   向と直交する方向から挟んで掴む第２の爪部材とからな
   ることを特徴とする部品実装装置。
4. 【請求項４】 部品を吸着するノズル本体のノズル吸着
   面の中心から偏倚した位置に、エアバキュームを上記部
   品に作用させる吸着口を設けたことを特徴とする吸着ノ
   ズル。
5. 【請求項５】 請求項４記載の吸着ノズルにおいて、 棒状のノズル本体に、一方の基端面に開口し且つ軸心線
   方向に延びて他方のノズル吸着面の近傍まで延在される
   軸方向穴を設けると共に、上記ノズル吸着面の上記軸方
   向穴の中心から偏倚した位置に、上記軸方向に延びて中
   途部で軸方向穴と連通される吸着口を設けたことを特徴
   とする吸着ノズル。