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部品搬送装置 - ヤマハ発動機株式会社
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発明の名称 部品搬送装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−32287
公開日 平成8年(1996)2月2日
出願番号 特願平6−168395
出願日 平成6年(1994)7月20日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】川▲崎▼ 研二 (外1名)
発明者 山田 剛 / 野末 智之
要約 目的
吸着面がフラットでなく凹凸形状をなす部品を確実に吸着し正確に搬送することができる部品搬送装置を提供する。

構成
押し付けられた部品27の吸着面27aを、真空発生源に連通する真空吸引通路が内側に設けられたパッド23に吸着させて搬送するものであって、パッド23は、部品押し付け時に、部品27の吸着面27aの凹凸形状に合せて変形し隙間を埋めることにより、真空吸引通路へのエアリークの発生を防止する。
特許請求の範囲
【請求項1】 押し付けられた部品の吸着面を、真空発生源に連通する真空吸引通路が内側に設けられたパッドに吸着させて搬送する部品搬送装置において、前記パッドは、部品押し付け時に、部品の吸着面の凹凸形状に合せて変形し隙間を埋める弾性体であることを特徴とする部品搬送装置。
【請求項2】 前記パッドは、多孔質材料からなることを特徴とする請求項1記載の部品搬送装置。
【請求項3】 前記パッドは、外筒部とその内側の内筒部とを有しており、これら外筒部と内筒部とは、いずれか一方が他方に対し突出・引込可能とされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の部品搬送装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、部品を吸着した状態で搬送する部品搬送装置に係り、特に、吸着面が凹凸形状とされた部品を搬送する部品搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子部品を取扱う装置として、例えば部品供給装置があり、この部品供給装置は、トレイ上に設けられた部品を吸着ノズルで吸着し、これを、部品搬送装置に載置させて実装装置へ供給するように構成されている。そして、上記部品搬送装置は、吸着ノズルで押し付けられた部品をその下面側から、真空発生源に連通する真空吸引通路が内側に設けられたパッドで吸着し、この吸着状態を維持して搬送を行なうようになっている。
【0003】ところで、従来、図7に示すように、QFP(Quad Flat Package)等のように、矩形状をなすパッケージ50の側辺部に多数本のリード51を備えたICが主として用いられてきたが、小型・薄型化を図ることができ、また、取扱いが容易で、実装装置に汎用性を持たせることができ等の理由から、矩形状をなすパッケージの下面に格子状に配設された半田ボールを有するBGA(Ball Grid Array)と呼ばれるICが部品の多ピン化に合せて採用されてきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示すように、従来のQFP等、パッケージ50の下面がフラットな部品用の部品搬送装置においては、パッドとしてフラットなゴムパッド53を用いれば、真空吸引通路53aの真空圧により確実に吸着を行なうことができる。しかしながら、このようなゴムパッド53をBGA用の部品搬送装置に適用した場合には、図8に示すように、ゴムパッド53とBGA55の下面55aの半田ボールとの間に隙間が形成される。そして、この隙間から、内側の真空吸引通路53aにエアリークを生じてしまい、十分な真空圧すなわち吸着力が得られないため、正確な搬送ができないという問題があった。
【0005】したがって、本発明は、吸着面がフラットでなく凹凸形状をなす部品を確実に吸着し正確に搬送することができる部品搬送装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明の請求項1記載の部品搬送装置は、押し付けられた部品の吸着面を、真空発生源に連通する真空吸引通路が内側に設けられたパッドに吸着させて搬送するものであって、前記パッドは、部品押し付け時に、部品の吸着面の凹凸形状に合せて変形し隙間を埋める弾性体であることを特徴としている。
【0007】また、本発明の請求項2記載の部品搬送装置は、請求項1記載のものに加えて、前記パッドが多孔質材料からなることを特徴としている。
【0008】さらに、本発明の請求項3記載の部品搬送装置は、請求項1又は2に記載のものに加えて、前記パッドは、外筒部とその内側の内筒部とを有しており、これら外筒部と内筒部とは、いずれか一方が他方に対し突出・引込可能とされていることを特徴としている。
【0009】
【作用】請求項1記載の部品搬送装置によれば、部品押し付け時に、パッドが部品の吸着面の凹凸形状に合せて変形し隙間を埋める。よって、真空吸引通路へのエアリークを生じない。
【0010】請求項2記載の部品搬送装置によれば、パッドが多孔質材料からなるため、容易に変形可能で、しかも変形時には孔がつぶれてパッド自体を介しての真空吸引通路へのエアリークを防止する。
【0011】請求項3記載の部品搬送装置によれば、吸着面の大きな部品を吸着する場合には、外筒部を内筒部に対し相対的に突出させ、また吸着面の小さな部品を吸着する場合には、内筒部を外筒部に対し相対的に突出させる。これにより、吸着面の大きさの違う部品を取扱う場合にも、パッドを交換する必要がなくなる。
【0012】
【実施例】
(1)実施例の構成本発明の一実施例による部品搬送装置について図1ないし図5を参照して説明する。図1は、本発明の部品搬送装置が適用された部品供給装置を示すものである。この部品供給装置は、特にBGAのように下面に半田ボールを有する部品を実装装置へ供給するものである。図1において、符号1は、部品が整列状態で載置されたトレー(図示略)に係合するフック、符号2は、フック1をこれと係合状態にあるトレーとともに移動させるロッドレスエアシリンダ、符号3は、移動されたトレーから部品を上面側から真空圧により吸着するピックアンドプレイスヘッド(以下、「P&Pヘッド」と略称する。)をそれぞれ示している。なお、トレーは、部品供給装置に上下方向へ並べて配置され、空になると交換されるようになっている。
【0013】ここで、P&Pヘッド3は、鉛直配置されたZ軸エアシリンダ4により上下動可能とされ、また相互に直交して水平配置されたX軸移動機構5およびY軸移動機構6により水平移動可能とされており、下降時に部品の吸着および吸着解除を行ない、上昇状態で水平移動されて、吸着状態にある部品を所定位置へ移載させるようになっている。そして、図1中符号10で示されるものが、P&Pヘッド3により移載された部品を図示しない実装装置側に水平搬送する本実施例の部品搬送装置である。
【0014】部品搬送装置10は、水平配置されたロッドレスエアシリンダ11と、このロッドレスエアシリンダ11によって、上記P&Pヘッド3から部品を受け取る受取位置と図示しない実装装置の吸着ヘッドによる吸着位置へ部品を供給する供給位置との間を移動されるトラバーサ12とを具備している。
【0015】図2(a),(b)に示すように、トラバーサ12は、ロッドレスエアシリンダ11で移動される移動台部13と、この移動台部13の上側に固定された載置台部14とを有している。そして、移動台部13には、二つの真空発生器(真空発生源)16と、これら真空発生器16にそれぞれ個別に連結された吸着ノズル17とが取り付けられている。吸着ノズル17は、図3に示すように、略段付円筒状をなすとともに移動台部13に固定される支持部18と、この支持部18に上下に所定寸法摺動自在に取り付けられた略段付円筒状のノズルヘッド部19と、このノズルヘッド部19を上方に付勢するスプリング20とを備えている。
【0016】ノズルヘッド部19は、その中心の中空部分が真空発生器16に連通されている。そして、その中間所定位置にはフランジ部21が形成されており、このフランジ部21より上側の外周部に、円筒状のパッド23が嵌合固定されている。このパッド23は、ノズルヘッド部19の上端面よりさらに上方に突出させられた突出部23aを有しており、その上端面が水平方向に沿う平面状とされている。そして、パッド23の突出部23aの内側が真空発生器16に連通される真空吸引通路23bとなっている。
【0017】ここで、吸着ノズル17は、支持部18を移動台部13の所定位置に固定した状態において、載置台部14に形成された貫通孔24に、パッド23が装着されたノズルヘッド部19を隙間をもって挿通させている。しかも、スプリング20の付勢力によってノズルヘッド部19が上方位置に位置しているときに、パッド23が載置台部14より上方に所定量突出した状態とされている。なお、図2において右側の吸着ノズル17は、トレーから受け取った部品を実装装置へ搬送する際に用いられるもので、左側の吸着ノズル17は、実装装置側でエラーが出た部品をP&Pヘッド3側へ戻す際に用いられるものである。
【0018】本実施例においては、パッド23は、変形容易な多孔質材料、例えばスポンジで形成されている。そして、P&Pヘッド3で吸着された部品27の下面27aがパッド23に押し付けられると、図4に示すように、突出部23aが下面27aに格子状に配置形成された半田ボール28による凹凸形状に合せて変形し、半田ボール28間の隙間に入り込む。よって、突出部23aの端面と部品27の下面におけるエアリークが防止される。しかも、突出部23aが圧縮されることにより、それ自体が有する多数の孔をつぶして突出部23a自体の空気流路を塞ぐようになっている。
【0019】(2)実施例の動作次に、図5のフローチャートを参照しながら上記構成の部品供給装置の動作について説明する。まず、P&Pヘッド3が下降してトレーからBGA26を吸着し(ステップSP1)、その後上昇して受取位置にあるトラバーサ12上へ移動する(ステップSP2)。続いて、P&Pヘッド3が下降して、部品27をトラバーサ12の吸着ノズル17のパッド23にその下面27aを押し付ける(ステップSP3)。その際、P&Pヘッド3の押付け力によってスプリング20が圧縮され、ノズルヘッド部19が下降するとともに、パッド23が下方へ向けて圧縮されるので、部品27はパッド23によって弾性的に受けとめられる。
【0020】また、パッド23が圧縮されることにより、その突出部23aが部品27の下面27aの半田ボール28による凹凸形状に合せて変形し、半田ボール28間の隙間を埋める。しかもこの状態においてパッド23は突出部23a自体の孔をつぶして突出部23a自体の空気流路を塞いでいるため、突出部23aの内側すなわち真空吸引通路23bへのエアリークの流路を遮断する。よって、部品27の下面27aに良好に真空圧が作用し、部品27が確実に吸着ノズル17のパッド23に吸着される(ステップSP4)。そして、この状態でトラバーサ12がロッドレスエアシリンダ11の駆動力で図示しない実装装置側へ移動する(ステップSP5)。
【0021】上記構成の部品搬送装置によれば、部品押し付け時にパッド23の突出部23aが、BGA26のパッケージ27の下面27aのリード28による凹凸形状に合せて変形し、リード28間の隙間を埋めるから、真空吸引通路23bへのエアリークの発生が防止される。よって、BGA26を確実にパッド23で吸着することができ、この吸着状態で正確に搬送を行なうことができる。
【0022】特に、上記実施例では、パッド23がスポンジで構成されているから、BGA26へ押し付けられることにより圧縮されて内部の孔をつぶす。これにより、突出部23aの内側すなわち真空吸引通路23bへのエアリークの流路を遮断する。このように、真空吸引通路23bへのエアリークの発生が防止されるため、部品27をパッド23でより一層確実に吸着することができる。
【0023】(3)変更例本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。たとえば、上記実施例においては、パッド23が円筒状をなすもの、すなわち一つの真空吸引通路23bを有するものを例にとり説明したが、内側に真空吸引通路が形成されるものであれば、例えば複数の真空吸引通路を形成することも可能であり、また、パッド23を角柱状のものとすることも可能である。さらに、パッド23の外周面に、エアリーク防止のための樹脂をコーティングすることも可能である。加えて、上記実施例では、パッドをスポンジ等の多孔質材料で構成しているが、容易に変形するものであればその材質は任意である。
【0024】また、図6に示すように、パッドを円筒状の外円筒部29と、この外円筒部29の内側に同心状に隙間をもって配置された内円筒部30とを有する二重構造とし、内円筒部30と外円筒部29とを、いずれか一方が他方に対し上側に突出した位置と下側に引込んだ位置とにアクチュエータ等で切換自在の構成とすることも可能である。
【0025】例えば、内円筒部30を外円筒部29に対し突出する位置と引込む位置とにアクチュエータで切り換え、しかも内円筒部30の突出時には内円筒部30の内側のみ真空発生器16に連通状態とし、他方内円筒部30引込時には外円筒部29と内円筒部30との隙間を真空発生器16に連通状態とするようソレノイドバルブ等で流路を切り換える。
【0026】このように構成することにより、吸着面の大きな部品を吸着する場合には、内円筒部30を引込ませて外円筒部29で吸着を行なわせ、また吸着面の小さな部品を吸着する場合には、内円筒部30を突出させこの内円筒部30で吸着を行なわせれば、吸着面の大きさの違う部品を取扱う場合にも、パッドを交換する必要がなくなる。よって、吸着面の大きさの異なる部品に対応するための段取替え時間を短縮することができる。勿論、これらは円筒状に限定されることなく、角筒状とすることも可能である。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、部品押し付け時に、パッドが部品の吸着面の凹凸形状に合せて変形し隙間を埋める。したがって、この状態で吸着を行なうことにより、真空吸引通路にエアリークを生じることなく確実に部品を吸着することができ、よって、部品を正確に搬送することができる等の効果が得られる。




 

 


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