JPH02111100A

JPH02111100A - 部品装着装置

Info

Publication number: JPH02111100A
Application number: JP63264507A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Izumi; 康夫和泉; Kazumi Ishimoto; 石本　一美; Yutaka Makino; 豊牧野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-04-24
Also published as: KR920008950B1; KR900007294A; US5033783A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電子部品を吸着して回路基板に装着する場合
等に利用される部品装着装置に関し、１！Ｆに透明材か
らなる吸着ノズルを備えた部品装着装置に関する。

従来の技術従来、電子部品を回路基板に装着する際には、第５図に
示すように、部品供給部５２乙こおいて装着すべき電子
部品Ｐを吸着ノズル５１で吸着し、次に吸着ノズル５１
を認識位置に移動させて認識カメラ５３で吸着した電子
部品Ｐの位置を検出し、その後吸着ノズル５１を回路基
板Ｂの部品装着位置に対向する位置まで８多動させ、電
子部品Ｐの位置ずれの補正を行って回路基板Ｂ上の所定
位置に装着していた。

しかし、吸着ノズル５１で電子部品Ｐを吸着した後回路
基板Ｂに向かって移動する途中で吸着ノズル５１を認識
位置に正確に位置決めし、吸着ノズル５１に対する電子
部品Ｐの位置認識を行った後再び吸着ノズル５１を移動
させているため、１回の部品装着動作に要する時間が長
くかかり、部品装着効率が悪いという問題があった。

そこで、本出願人は透光材から成る吸着ノズルを用いる
とともに、この吸着ノズルで吸着した電子部品の位置や
形状等を認識する認識手段を設けた電子部品装着装置を
提案した。

発明が解決しようとする課題ところで、上記電子部品装着装置においては、吸着ノズ
ルで部品を真空吸着しかつ部品の全体を認識するために
、この吸着ノズルに接している空間を透光性の吸引室と
して構成する必要がある。

そのため、吸着ノズルから適当距離の位置に配置した透
光板にて吸着ノズルに接する空間を閉鎖して吸引室を区
画しているが、吸着ノズルをその洗浄のために着脱可能
に装着へノドに取付けるようにしているので、その取付
部でのエア漏れが太きく、真空度を高めるのが困難であ
り、質量の大きい部品の吸着が難しいという問題がある
。更に、吸着、吸着解除動作を高速で繰り返す必要があ
るので、吸引室の容積を小さくする必要があり、そのた
めに吸着ノズルと透光板の間の距離は短くなり、吸着ノ
ズルばかりでなく透光板にも吸引気流に混入した塵等が
付着することになる。そこで、吸着ノズル及び透光板を
共に着脱可能に取り付けて簡単に洗浄できるようにして
いるが、その結果吸引室の真空度を高めるのが一層困難
となり、かつ吸着ノズルの取付構造が多重構造になるた
め吸着ノズルの位置決め精度も悪（なり、又洗浄作業も
複雑になるという問題がある。

本発明は上記問題点に鑑み、吸引室の真空度を向上でき
るとともに吸着ノズルの位置決め精度も向上でき、さら
に洗浄作業も簡単にかつ効率的に行うことができる部品
装着装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、上記目的を達成するために、透光材からなる
吸着ノズルと、この吸着ノズルと適当な間隔を設けて配
置された透光板と、これら吸着ノズル及び透光板ととも
に吸引室を区画する吸引筒とを一体化した吸着ノズル部
を有することを特徴とする。

好ましくは、吸着ノズル部の吸引筒を嵌合可能でかつ真
空吸引通路を形成された支持筒が装着ヘッドに設けられ
、吸引筒に吸引室内と真空吸引通路を連通ずる開口が形
成される。又、前記開口として、吸着ノズルと透光板に
それぞれ接するように吸引筒に第１の開口と第２の開口
が形成されるさらに、装着ヘッドにワンタッチで着脱可
能に吸着ノズル部を係止する手段が設けられる。

作　　　用本発明によると、吸引室を区画する吸着ノズルと透光板
と吸引筒が吸着ノズル部として一体化されているので、
吸引室の真空度を向上することができ、また装着ヘッド
に対してこの吸着ノズル部を取付けることによって吸着
ノズルと透光板の取付ができ、取付構造が節単になるた
め吸着ノズルの位置決め精度が向上し、また吸着ノズル
と透光板の洗浄も一度に行うことができる。

また、装着ヘッドの支持筒に吸着ノズル部の吸引筒を嵌
合し、かつその嵌合によって吸引室が吸引筒の開口を介
して真空吸引通路に連通されるようにすることによって
、吸着ノズル部の取付けと真空吸引手段との接続を同時
にかつ簡単に行うことができ、シールも簡単に確保でき
る。また、吸着ノズルと透光板に接するように第１と第
２の開口を形成すると、吸引室に直ちに洗浄液が充満し
これら吸着ノズルと透光板を効率的に洗浄することがで
きる。さらに、この吸着ノズル部をワンタッチで着脱で
きるようにすると、対象部品に応じて吸着ノズル部を用
意しておくことによって部品の種類の変化に速やかに対
応できるとともに、予備の吸着ノズル部を用意しておく
ことによって洗浄時にも殆ど中断せずに装着動作を継続
することができる。

実施例以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づいて説
明する。

第２回において、１は本体フレームで、その上部−側に
Ｙ軸テーブル２が配設され、その上にＸ軸テーブル３が
Ｙ方向に移動可能に設置され、さらにこのＸ軸テーブル
３に沿ってＸ方向に移動可能なＺ軸テーブル４に、吸着
ノズル部１１を有する装着ヘッド５がＸ方向に移動可能
に取付けられている。又、本体フレーム１の上面の後部
にはテープ状部品集合体を用いた部品供給手段６とトレ
ーに部品を収容した部品供給手段７が配設され、その前
に電子部品Ｐを装着すべき回路基板Ｂの搬送位置決め手
段８が配設され、さらに前部に特殊部品の供給手段９が
配設されており、吸着ノズル１１部が各部品供給手段に
おける部品吸着位置と回路基板Ｂ上の電子部品Ｐを装着
すべき任意の位置との間を移動するように構成されてい
る。又、吸着ノズル部１１の可動範囲内である部品供給
手段７の側部位置に洗浄手段としての超音波洗浄槽１０
が配設されている。

第１図において、吸着ノズル部１１は、透光材から成る
吸着ノズル１２と、その上方に適当間隔あけて配置され
た透光板１３と、これら吸着ノズル１２と透光板１３が
下端部と上端部に一体的に係止された吸引筒１４とから
構成され、これら吸着ノズル１２、透光板１３及び吸引
筒１４にて吸引室１５が区画されている。吸引筒１４の
周側壁には、吸着ノズル１２の上面に接するように周方
向に適当間隔おきに複数の吸引開口１６が形成され、ま
た吸引筒１４の下端外周にはフランジ１４ａが設けられ
ている。この吸着ノズル部１１の吸引筒１４は支持筒１
７に嵌合され、かつ吸着すべき電子部品Ｐの大きさに対
応してワンタッチで吸着ノズル部１１を交換できるよう
に弾性係止具１８にて係止されている。

支持筒１７の下部内周には、吸引開口１６に対向するよ
うに環状溝１９ａが形成されるとともにこの環状溝１９
ａを支持筒１７の上部で外周面に開口させる通路１９ｂ
が形成され、これら環状溝１９ａと通路１９ｂにて真空
吸引通路２０が構成されている。また、吸引筒１４のフ
ランジ１４ａと支持筒１７の下端面の間、及び吸引筒１
４の上端と支持筒１７の内周に形成された段部との間に
はそれぞれシール材２１．２２が介装されている。

支持筒１７は、回転筒体２３の下端部内周に嵌合される
とともに、ピン２４と長孔２５の係合により僅かに上下
動可能に支持され、かつ支持筒１７の上端と回転筒体２
３内周に形成された段部との間に衝撃吸収用の弾性体２
６が介装されている。また、回転筒体２３の下端部には
、前記通路１９ｂの開口に対向するように貫通孔２７が
形成されるとともに、その上下位置の内周面にシール材
２８ａ、２８ｂが酉己設されている。

回転筒体２３はその中間部に適当間隔設けて配置された
軸受２９ａ、２９ｂを介して前記Ｚ軸テーブル４に沿っ
て昇降可能な移動体３０にて回転自在に支持されている
。３１は、軸受２９ａ、２９ｂのインナーレース間に介
装されたスペーサ、３２は回転筒体２３の外周に螺合さ
れ、カラー３３を介して軸受２９ａ、２９ｂを軸方向に
押圧固定するナツトである。３５は、回転筒体２３の上
端外周に固定されたプーリで、図示しない駆動モータに
て回転され、吸着ノズル部１１を任意の角度姿勢に回転
させる。

回転、筒体２３の上端部外周には、吸引へンド３７が嵌
合されるとともに、止め輸３８にて相対回転自在に支持
されている。この吸引ヘッド３７の内周には、前記貫通
孔２７に対向するように環状溝３９が形成され、かつ外
周面にこの環状溝３９と連通ずるように形成された凹部
４０にフィルタ４１が配設され、かつその開口部に真空
吸引手段（図示せず）の接続部材４２が取付けられてい
る。

４３ａ、４３ｂは、吸引ヘッド３７の内周に配設された
シール材である。

４５は、回転筒体２３の上方に同一軸心状態で配置され
た認識カメラであり、４４はその下部に配置された光学
レンズ系である。また、移動体３０の周囲には、適当間
隔置きに前記吸着ノズル部１１に向かって照明光を照射
する複数の照明ランプ４６が配設され、回転筒体２３及
びスペーサ３１には、この照明光を通過させる窓４７が
形成されている。

超音波洗浄槽１０は、第３図に示すように、内部に洗浄
液１０ａが収容されるとともに底面に超音波発振器１０
ｂが取付けられており、さらに吸着ノズル部１１のフラ
ンジ１４ａを係合させることにより、この吸着ノズル部
１１を保持して洗浄液１０ａに浸漬した位置と上方に引
き上げた位置との間で昇降する洗浄操作手段４日が付設
されている。

次に、動作を説明する。まず、吸着ノズル部ＴＩを部品
吸着位置の上方に対向位置させ、認識カメラ４５にて透
光材から成る吸着ノズルＩ２及び透光板１３を通して吸
着位置の電子部品Ｐの形状を認識する。電子部品Ｐが不
適正な形状となっている場合には、吸着動作には入らず
、そのまま次の電子部品Ｐを吸着位置に送り込み、再び
その形状を認識カメラ４５にて認識する。電子部品Ｐの
形状が適正であると、移動体３ｏが下降して吸着ノズル
部１１にて電子部品Ｐを吸着し、再び上昇した後、Ｘ軸
テーブル３及びＹ軸テーブル２が作動して吸着ノズル部
１１にて吸着した電子部品Ｐを回路基板Ｂの所定の装着
位置の上方に位置させる。このとき、吸着した電子部品
Ｐの位置を認識カメラ４５にて正確に認識し、Ｘ方向及
びＸ方向の偏心量及び電子部品Ｐの装着姿勢に対する傾
き角θが検出され、その補正がＸ軸テーブル３、Ｙ軸テ
ーブル２の移動量の補正とプーリ３５の回転によって行
われる。その後、移動体３０を下降させ、吸引室１５に
エアを送り込んで吸着を解除することによって電子部品
Ｐは回路基ＦｉＢの所定位置に正確に装着される。

以上の動作を繰り返すことによって回路基板Ｂ上の電子
部品装着位置に順次に適正な電子部品Ｐが効率的に装着
される。

また、電子部品Ｐの吸着時に吸引気流とともに塵等が吸
引室１５内に侵入し、吸着ノズル１２や透光板１３に塵
等が付着した場合には、これを認識カメラ４５にて検出
する。そのため、上記装着動作毎、又は適当な装着回数
毎に、認識カメラ４５にて吸着ノズル１２及び透光ＩＪ
ｉ１３の汚れを検出するように動作プログラムが組まれ
ている。又、汚れの検出方式としては、例えば吸着ノズ
ル部１１を照明体又は白パターン上に位置させて認識カ
メラ４５でＬ’２２Ｈし、汚れによって黒レベルになっ
ている画素数が一定数以上であると７ηれの発生として
検出する方式がある。

こうして、吸着ノズル１２又は透光板１３の汚れを検出
すると、清浄動作指令が発せられ、装着ヘッド５を超音
波洗浄槽１ｏに向かって移動する。そして、吸引筒１４
のフランジ１４ａを操作手段４８に係合させた後移動体
３４を上昇させることによって吸着ノズル部１１を操作
手段４５に保持させる。その後、装着ヘッド５には代替
の吸着ノズル部１１を取付けて装着動作に復す昂する。

一方、操作手段４８にて係止保持された吸着ノズル部１
１は、操作手段４８が下降することによって洗浄液１０
ａ中に浸漬され、洗浄液１０ａが吸引開口１６から吸引
室１５内に侵入して吸着ノズル１２及び透光板Ｉ３が超
音波洗浄される。

定時間洗浄すると、操作手段４日が上昇して洗浄槽ｌＯ
から引き上げられ、適宜乾燥手段等にて乾燥される。こ
うして、洗浄及び乾燥が終了すると、そのまま待機し、
適当な時期に上記動作と１よ逆の動作によって装着へノ
ド５に取付けられ、再び部品の装着動作に復帰する。

上記実施例では、清浄手段として超音波洗浄槽を用いた
が、他の清浄手段を用いてもよい。

又、上記実施例では、吸引筒１４に吸着ノズル１２に接
する吸引開口１６のみを設けた例を示したが、第４図に
示すように、吸着ノズル１２の上面に接するように形成
した真空吸引用の第１の開口１６ａと、透光板１３の下
面に接するように形成したエア抜き用の第２の開口１６
ｂとを設け、第２の開口１６ｂにて洗浄液１０ａが吸引
室１５内に容易に充満するとさらに効果的に洗浄するこ
とができる。

発明の効果本発明によれば、吸引室を区画する吸着ノズルと透光板
と吸引筒が吸着ノズル部として一体化されているので、
吸引室の真空度を向上することができ、質量の大きい部
品も確実に吸着することができる。また、装着ヘッドに
対してこの吸着ノズル部を取付けることによって吸着ノ
ズルと透光板の取付ができるため、取付構造が簡単にな
って吸着ノズルの位置決め精度が向上する。又、吸着ノ
ズルと透光板の洗浄も一度に行うことができる等の効果
がある。

また、装着ヘッドの支持筒に吸着ノズル部の吸引筒を嵌
合し、かつその嵌合によって吸引室が吸引筒の開口を介
して真空吸引通路に連通されるようにすると、吸着ノズ
ル部の取付けと真空吸引手段との接続を同時にかつ簡単
に行うことができ、シールも簡単に確保できる。

また、吸着ノズルと透光板に接するように第１と第２の
開口を形成すると、吸引室に直ちに洗浄液が充満し、こ
れら吸着ノズルと透光板を効率的に洗浄することができ
る。

さらに、この吸着ノズル部をワンタッチで着脱できるよ
うにすると、部品の種類の変化に速やかに対応できると
ともに、洗浄時にも殆ど中断せずに装着動作を継続する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は装
着ヘッド部の縦断正面図、第２図は全体概略斜視図、第
３図は洗浄時の状態を仮想線で示した吸着ノズル部の縦
断側面図、第４図は吸着ノズル部の他の実施例の縦断側
面図、第５図は従来の装着動作を示す斜視図である。５・・・・・・装着ヘッド、１１・・・・・・吸着ノズ
ル部、１２・・・・・・吸着ノズル、１３・・・・・・
透光板、１４・・・・・・吸引筒、１５・・・・・・吸
引室、１６・・・・・・吸引開口、１６ａ・・・・・・
第１の開口、１６ｂ・・・・・・第２の開口、１７・・
・・・・支持筒、１８・・・・・・弾性係止具、２０・
・・・・・真空吸引通路。代理Ａ４弁理士　粟野　重孝　はか１名第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにて部品を真
空吸着して搬送し、所定位置に装着する部品装着装置に
おいて、透光材からなる吸着ノズルと、この吸着ノズル
と適当な間隔を設けて配置された透光板と、これら吸着
ノズル及び透光板とともに吸引室を区画する吸引筒とを
一体化した吸着ノズル部を有することを特徴とする部品
装着装置。
（２）吸着ノズル部の吸引筒を嵌合可能でかつ真空吸引
通路を形成された支持筒を装着ヘッドに設け、吸引筒に
吸引室内と真空吸引通路を連通する開口を形成したこと
を特徴とする請求項１記載の部品装着装置。
（３）開口は、吸着ノズルと透光板にそれぞれ接するよ
うに形成された第１の開口と第２の開口から成ることを
特徴とする請求項２記載の部品装着装置。
（４）吸着ノズル部を、装着ヘッドにワンタッチで着脱
可能に係止する手段を備えたことを特徴とする請求項１
又は２記載の部品装着装置。