元件供给装置的保持结构、以及表面安装机

摘要

本发明的目的在于，以较简单的结构，在上下方向上也对元件供给装置进行位置限制。在本发明中，在台车(Ds)的安装部(110)设置栓销(125)，并在元件供给装置(50)的前部设置具有定位槽(145)的承接部(141)。而且，使栓销(125)的轴线(L1)和定位槽(145)的轴线(L2)倾斜。由此，承接部(141)沿着栓销的轴线(L1)推向下方，其结果，能够限制元件供给装置的前端向上方抬起。

权利要求

1.一种元件供给装置的保持结构，用于使设置在表面安装机的安装部，或者设置在附设于所述表面安装机的安装台上的安装部，保持元件供给装置，其特征在于包括：定位装置，在水平方向上，对所述元件供给装置相对于所述安装部的位置进行定位；

引导机构，在通过所述定位装置对所述元件供给装置进行定位的过程中，将所述元件供给装置引导到向下推入的方向；以及锁定装置，将通过所述引导机构向下推入的元件供给装置保持在锁定状态，所述锁定装置在锁定状态下向所述元件供给装置作用有向着前方的力，所述定位装置包括设置在所述安装部和所述元件供给装置的其中任何之一上的截面呈圆形的突起部、以及设置在其中另一上的承接部，该承接部具有从前方承接所述突起部并在水平方向上进行定位的截面呈V字形状的定位槽，所述突起部的轴线与所述定位槽的轴线，以相同的倾斜角度向前下方倾斜，并且由所述倾斜的突起部以及定位槽构成所述引导机构。

2.根据权利要求1所述的元件供给装置的保持结构，其特征在于：在所述元件供给装置的长边方向的前部，设定元件供给位置作为对所述表面安装机供给元件的位置，并且在该元件供给位置附近配置所述定位装置，对元件供给装置进行定位。

3.根据权利要求1或2所述的元件供给装置的保持结构，其特征在于：所述承接部和所述突起部的其中至少之一能够装卸。

4.一种表面安装机，其特征在于：利用通过权利要求1或2所述的保持结构所保持的元件供给装置来供给元件，将元件安装到基板上的规定位置。

说明书

元件供给装置的保持结构、以及表面安装机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于供给安装用元件的元件供给装置的保持结构，以及表面安装机。

背景技术

[0002] 到现在为止，表面安装机设置有专用的元件供给装置，用于将元件送到规定的元件供给位置。而且，利用定位于元件供给位置上方的可移动的头部，从元件供给位置将输送过来元件取出并移动，从而将元件安装到基板上。

[0003] 此时，为了正确地取出元件，元件供给位置不应有偏移，为此，较为理想的是，在安装机主体上牢牢地固定元件供给装置。日本专利文献1(日本专利公开公报特开2006-86406号)中，为了解决上述问题，采用定位孔与栓销相嵌合的结构来将元件供给装置定位在安装机主体上。具体而言，将定位孔设置成上下延伸的长孔来在水平方向上进行紧凑嵌合，由此限制水平方向上的晃动。而且，在元件供给装置上还设置锁定装置，将已定位的元件供给装置保持在锁定状态。

[0004] 在所述结构中，由于在上下方向上的定位不够充分，因而利用锁定装置进行锁定时，元件供给装置会向上方抬起。若发生这种情况，由于元件的高度位置与正常的高度位置偏离，在取出元件时，必须调整头部的升降量。

发明内容

[0005] 本发明鉴于所述问题而作，其目的在于以比较简单的结构，在上下方向上也对元件供给装置进行位置限制。

[0006] 具备有下述结构的本发明的元件供给装置的保持结构，可以解决上述技术问题。 [0007] 即，本发明的元件供给装置的保持结构，用于使设置在表面安装机上的安装部，或者设置在附设于所述表面安装机的安装台上的安装部，保持(hold)元件供给装置，其中包括：定位装置，在水平方向上对所述元件供给装置进行定位；引导机构，在通过所述定位装置对所述元件供给装置进行定位的过程中，将所述元件供给装置引导到向下推入的方向；以及锁定装置，将通过所述引导机构向下推入的元件供给装置保持在锁定状态，所述锁定装置在锁定状态下向所述元件供给装置作用有向着前方的力，所述定位装置包括设置在所述安装部和所述元件供给装置的其中任何之一上的截面呈圆形的突起部、以及设置在其中另一上的承接部，该承接部具有从前方承接所述突起部并在水平方向上进行定位的截面呈V字形状的定位槽，所述突起部的轴线与所述定位槽的轴线，以相同的倾斜角度向前下方倾斜，并且由所述倾斜的突起部以及定位槽构成所述引导机构。

[0008] 附图说明

[0009] 图1是适用于第1实施方式的表面安装机的主视图。

[0010] 图2是表面安装机的俯视图。

[0011] 图3是元件供给条带的立体图。

[0012] 图4是元件供给装置的主视图。

[0013] 图5是表示将元件供给装置安装在台车上的安装操作示意图。

[0014] 图6是表示栓销与定位槽的轴线的倾斜状态的示意图。

[0015] 图7是收容槽的放大图。

[0016] 图8是表示卡合辊抵接在第二保持壁后端的状态的示意图。

[0017] 图9是表示元件供给装置的定位槽与台车的栓销嵌合的状态的示意图。 [0018] 图10是元件供给装置前端部的放大图。

[0019] 图11是表示定位槽与栓销的嵌合状态的示意图。

[0020] 图12是表示锁臂卡合在锁承部的状态的示意图。

[0021] 图13是表示元件供给装置锁定在台车上的状态的示意图。

[0022] 图14是表示适用于第2实施方式的定位结构的示意图。

[0023] 图15是表示适用于第3实施方式的锁定装置的结构的示意图。

[0024] 具体实施方式

[0025] (第1实施方式)

[0026] 下面，参照图1至图13，说明本发明的第1实施方式。

[0027] 1.整体结构

[0028] 如图1及图2所示，表面安装机10包括用于搬送印刷基板P的传送带20、设置在该传送带20的两侧的元件供给部30、以及头部组件40等。

[0029] 元件供给部30包括以在X、Y、Z方向上被定位的状态安装在表面安装机10主体部上的台车Ds、以及在该台车Ds上排列配置的多个元件供给装置50。即，在本实施方式中，以台车Ds为单位可以一并更换元件供给装置50。

[0030] 头部组件40用于从元件供给部30取出元件并将其移动到基板P上，其由利用伺服电动机等的驱动机构驱动，可在元件供给部30和基板P上的安装位置之间的区域进行移动。

[0031] 头部组件40具有多个头部41，并在各个头部41的前端设置有用于吸附元件并将其安装到印刷基板P上的吸嘴。各个吸嘴，在吸附元件时接收由图中没有表示的负压产生装置所提供的负压，利用该负压引起的吸引力吸附元件从而取出元件。 [0032] 在图2中，附图标记12表示照相机。该照相机12用于拍摄头部41所吸附的元件，检查元件的吸附姿势的好坏。

[0033] 在具有所述结构的表面安装机10中，首先，头部组件40移动到元件供给部30的传送带20侧的端部上方，从元件供给装置50取出元件。头部41吸附完元件之后，由照相机12检查元件的吸附位置的偏移。然后，通过头部组件40移送被吸附的元件。在移送过程中，对各 个头部41的元件吸附位置的偏移进行校正，在到达了规定的元件安装位置之后，进行头部41的升降，随着该升降，将元件安装到印刷基板P上。

[0034] 2.元件供给装置

[0035] 如图4所示，元件供给装置50主要包括送出装置51、回收装置61、以及固定这些装置的主体50A，所述元件供给装置50通过送出后面说明的元件供给条带35来供给元件。其中，元件供给条带35沿着元件供给装置50的长边方向，从图中的左侧向右侧送出。此外，在下面的说明中，将元件供给装置50的长边方向作为前后方向，其前后基于元件供给条带
35的送出方向。即，在图4中，右侧(传送带20侧)为前方，左侧为后方。 [0036] 如图3所示，元件供给条带35包括载带36和粘贴在其上的盖带37。载带36，每隔一定间隔设置有朝上开口的空洞状元件收容部36a，并在各个元件收容部36a中收容IC等元件。此外，在载带36的一边侧，沿着边缘部以一定间隔设置有卡合孔36b。所述元件供给条带35，在元件供给装置50的后方位置，卷绕并支撑在图中没有表示的卷盘上。 [0037] 如图4所示，元件供给装置50的主体50A呈沿前后长的形状，在其后端设置有收容体75。在所述主体50A以及收容体75中，设置有用于使元件供给条带35通过的通道71。
该通道71从收容体75的后端下方朝前方笔直地水平延伸，延展到主体50A，之后，沿着斜向上的路径朝向主体50A的上方，面临主体50A前部的上表面。

[0038] 此外，在以通道71为边界的主体50A的前部，配置有后面说明的送出装置51以及条带保持架57、保持架保持板59等，并在以通道71为边界的相反一侧，设置有回收装置61。

[0039] 送出装置51用于从图中没有表示的卷盘送出元件供给条带35，其 中包括第一电动机52、齿轮53、齿轮54、齿轮55A、以及与齿轮55A一体设置的链轮55。链轮55配置在主体50A的前端上部，设置在其外周上的齿部与载带36的卡合孔36b卡合。 [0040] 另外，在本实施方式的元件供给装置50中，通过头部41进行元件取出的元件供给位置O设定在装置前部上端的、离链轮55的顶部稍微往后的位置上。

[0041] 条带保持架57呈沿前后长的形状，并且设置在主体50A的前端上部。条带保持架57用于按压载带36的上表面以限制条带的脱离，并且在接近后端的位置设置有用于将盖带37向后方折回的切缝(slit，图中没有表示)。

[0042] 保持架保持板59用于保持(hold)所述条带保持架57，其通过铰链C1安装在主体50A的前端上。保持架保持板59，当处于图4所示的起立状态时，按压部59A与条带保持架
57的前端卡止，从而保持条带保持架57。而在该状态下，如果使保持板59以下端的铰链C1为中心向装置前方转动，则按压部59A的卡止状态被解除，由此可以拆卸条带保持架57。 [0043] 此外，位于主体50A的前端下部、保持架保持板59的设置部下方的部位被切割成向装置后方凹入。在该切割空间设置有承接部141。承接部141通过螺丝固定在主体50A，通过解开螺丝的螺合可将其拆卸。该承接部141构成后面叙述的定位装置的一部分。 [0044] 回收装置61，随着元件供给条带35的送出，从载带36剥离盖带37以使元件露出，并且将所剥离的盖带37回收并装入收容体75中，该回收装置61包括第二电动机62、齿轮
63、齿轮64A、以及与齿轮64A一体设置的回收辊64、夹送辊65。夹送辊65与回收辊64相互靠紧，经过切缝向后折回的盖带37的前端夹在所述两辊64、65之间。 [0045] 此外，在主体50A的后端下部，配置有元件供给装置50的控制基板78，该控制基板
78收容在箱体77内。在该箱体77的前端设置有连接器。元件供给装置50安装到台车Ds上，则箱体77前端的连接器与对方的连接器电连接，由此，表面安装机10经由台车Ds供给电力，输入各种控制信号。其中，控制基板78与设置在表面安装机10的图中没有表示的控制部协作，控制并统管整个元件供给装置50。

[0046] 3.元件供给装置的保持结构

[0047] 所述元件供给装置50，在安装到台车上时，通过后面说明的定位装置被定位，并且通过锁定装置固定在该位置上。

[0048] a)定位装置

[0049] 首先说明台车Ds的结构。如图5所示，台车Ds上设置有用于搭载元件供给装置50的安装部110。在安装部110的前部和后部，分别设置有保持壁121、131。两个保持壁
121、131均呈沿着安装部110的宽度方向延伸的横宽形状。

[0050] 在前部设置的第一保持壁121为垂直壁，在其上以等间隔设置有向后方延伸的多个栓销125(相当于本发明的突起部)。这些栓销125的截面呈圆形，并且相对于第一保持壁121呈使其轴线L1倾斜的倾斜姿势(参照图6)。其中，各个栓销125，通过拧紧图中没有表示的螺钉能够固定在第一保持壁121上，而通过松开螺钉可以将其拆卸。 [0051] 在后部设置的第二保持壁131为水平壁，在其上以等间隔设置有多个收容槽135。收容槽135呈沿前后长的长孔状，且开口朝后。另外，如图7所示，在第二保持壁131中，构成各个收容槽135的槽壁的后端下部切割成弯曲形状，并通过该切割构成后面叙述的锁承部136。

[0052] 此外，如图5所示，在台车Ds的安装部110的前后两个部位上， 沿着宽度方向延伸设置肋(rib)113、115。这些肋113、115与元件供给装置50的下表面抵接，用于从下方支撑元件供给装置50。

[0053] 下面说明元件供给装置50。如图5所示，在元件供给装置50的前端下部设置有块状承接部141。该承接部141与第一保持壁121的栓销125成对。在承接部141上端部的与栓销125对应的位置上，形成有定位槽145。该定位槽145的截面呈V字形且开口朝前方，从而可从前方承接栓销125。

[0054] 此外，如图6所示，定位槽145的轴线L2，以与栓销125的轴线L1相同的倾斜角度向前下方倾斜，而且，所述两个轴线L1、L2均配置在与元件供给装置50的长边方向(前后方向)平行的同一平面上。即，定位槽145和栓销125的轴线L1、L2在同一平面上相互平行。

[0055] 此外，在元件供给装置50的长边方向中央的下部，设置有垂直销155。该垂直销155与第二保持壁131的收容槽135成对。垂直销155的直径设定为具有游戏(clearance)地与收容槽135嵌合的大小。而且，在垂直销155的下部设置有防脱落凸缘156。 [0056] b)锁定装置

[0057] 如图4所示，锁定装置包括锁臂161、锁簧179、以及杠杆171。锁臂161呈L字形状，并且通过铰链C2用轴支撑在元件供给装置50的下部。锁簧179用于使锁臂161向锁定方向(图4所示的A方向)压靠。

[0058] 在锁臂161的一端设置有卡合辊163。如果锁臂161因锁簧179的压靠力，以铰链C2为中心向锁定方向转动，则卡合辊163与安装部110的锁承部136卡合，由此，元件供给装置50锁定在安装部110，进而锁定在台车Ds上。

[0059] 此外，在该锁臂161上，通过连接件173连接有杠杆171。通过将该杠杆171向图4所示的B方向进行操作，可使锁臂161进行转动，由此可以解除锁定，即能够使处于卡合状态的卡合辊163从锁承部136脱离，从而解除卡合状态。

[0060] 4.元件供给装置的安装操作

[0061] 当将元件供给装置50安装到台车Ds上时，首先针对台车Ds的安装部110，在其后方位置粗略地调整位置。粗略地调整位置是指，使设置在元件供给装置50前端的承接部141与台车Ds的栓销125相对置，并且使设置在元件供给装置50的长边方向中央的垂直销
155与台车Ds的收容槽135相对置。

[0062] 在调整位置结束之后，一边维持调整位置后的姿势，一边使元件供给装置50在台车Ds上进行滑动，笔直地向前方推入。

[0063] 由此，首先元件供给装置50的垂直销155进入到台车Ds的收容槽135内，之后，如图8所示，锁臂161的卡合辊163与第二保持壁131的后端部132抵接。

[0064] 在该状态下，继续将元件供给装置50向前推入，则锁臂161克服锁簧179的压靠力进行转动(朝着图8所示的D方向转动)，由此卡合辊163沿着第二保持壁131的下部周边进行移动，越过第二保持壁131的后端部132。

[0065] 随之，在元件供给装置50的前部，承接部141逐渐靠近台车Ds上的栓销125，最终定位槽145与栓销125处于相互抵接的状态(参照图9、图10、图11)。

[0066] 最后，卡合辊163完全越过第二保持壁131的后端部132，与锁承部136卡合。如此，元件供给装置50对台车Ds安装部110的安装完 毕。

[0067] 在该安装状态下，如图12所示，卡合辊163处于与锁承部136的内壁137弹性接触的状态。由此，卡合辊163对第二保持壁131施加F方向的作用力，结果，由于其反作用力，如图13所示，元件供给装置50处于其整体推入装置前方的状态。即，在安装完毕的状态下，元件供给装置50处于被锁定装置推向前方的状态，而且此时受到下述的位置限制。 [0068] a)元件供给装置前侧的位置限制

[0069] 当朝向装置前方的力量作用于元件供给装置50时，承接部141维持着图11所示的嵌合状态，具体而言，维持着定位槽145的左右槽壁145A、145B分别与栓销125的外周接触的状态，沿着栓销125的轴线L1推向下方。

[0070] 如上所述，在所述结构中，设置在台车Ds的安装部110上的栓销125与设置在元件供给装置50的承接部141上的定位槽145相嵌合，所述定位槽145的左右槽壁145A、145B分别与栓销125的外周接触，从而限制所述承接部141在水平方向上的移动，而且，通过在该状态下作用于元件供给装置50的朝向前方的力量，所述承接部141沿着向前下方倾斜的栓销125的轴线L1推向下方，从而限制承接部141向上方的移位。即，在本实施方式中，本发明的定位装置在水平方向上对元件供给装置50相对于台车Ds的位置进行定位，其中包括：栓销125，设置在台车Ds的安装部110上；以及承接部141，设置在元件供给装置50的前端部，并且该承接部141，具有可从前方承接所述栓销125的定位槽145。而且，本发明的引导机构，当所述定位装置对元件供给装置50进行定位时，将承接部141引导到向下推入的方向，以限制元件供给装置50向上方抬起，所述引导机构包括以相同角度向前下方倾斜的所述定位槽145以及栓销125。另外，对于元件供给装置50的向下沉陷，通过与承接部141下表面抵接的肋113进行限制。

[0071] 另外，由于肋113设置在锁承部136的前方，肋113发挥杠杆支点的作用，因此，通过从锁承部136作用于卡合辊163的力量(F方向作用力的反作用力)，承接部141可靠地与栓销125抵接。

[0072] b)元件供给装置中央的位置限制

[0073] 在元件供给装置50的前后方向的中央部，通过垂直销155与收容槽135的嵌合，能够在水平方向上，对元件供给装置50相对于台车Ds的位置进行限制。其中，在垂直销155和收容槽135之间，要确保不影响安装操作程度的间隙，因而处于稍有游隙(clearance)的状态。

[0074] 5.效果

[0075] 在本实施方式中，元件供给装置50的前端部在水平方向和上下方向都受限制，处于几乎不晃动的状态。采用该结构，在操纵杠杆171将元件供给装置50锁定在台车Ds上时，元件供给装置50的前部几乎不会发生偏移，而且即使对台车Ds进行元件供给装置50的更换，在更换前后也能够使元件供给装置50前部的位置保持一定。其结果，能够将设定在装置50前部的元件供给位置O相对于台车Ds的位置精确地进行定位，甚至能够将所述元件供给位置O相对于安装了沿X、Y、Z各方向进行定位后的台车Ds的表面安装机10的位置，精确地进行定位。

[0076] 例如，在元件供给装置50的中央或者比其靠后的位置上设置锁定装置的情况下，当进行锁定时，元件供给装置50的前端可能会向上方抬起。若发生这种情况，便导致输送过来的元件的高度位置，即元件供给位置O的高度位置与正常的高度位置偏离，在取出元件时，必须要调整头部41的升降量。

[0077] 而在本实施方式中，如上所述，由于对元件供给装置50的前端部进行定位，因此，不仅在X、Y方向上，在Z方向上也能够将位于所 述装置50前端部的所述元件供给位置O相对于表面安装机10的位置进行定位，从而能够事先避免出现上述不良情况。 [0078] 而且，在本实施方式中，仅仅利用栓销125与定位槽145的嵌合，就同时实现了水平方向上的位置限制和防止向上方抬起。采用该结构，与在不同的位置或者用不同部件分别进行水平方向的位置限制以及防止向上方抬起的情况相比，能够容易实现装置的小型化，还可以减少部件的数量。

[0079] 另外，定位槽145呈V字形，且越往槽的内侧槽宽越窄。因此，如图11所示，通过左右槽壁145A、145B的倾斜，栓销125引向槽的中央，并在锁定时，处于栓销125的中心与槽的中心L3一致的状态。换言之，栓销125的求心性能高，始终能够维持一定的嵌合状态，即，能够维持栓销125与定位槽145在截面方向上两点接触、在轴方向上线接触的状态。 [0080] 采用所述结构，当将栓销125嵌合到定位槽145中时，不易发生扭歪等现象，从而能够提高安装性能，即使对台车Ds反复安装元件供给装置50，所述栓销125等也不易发生变形，从而能够提高耐久性。

[0081] 而且，在本实施方式中，考虑到维护性能，栓销125和承接部141能够分别对台车Ds以及元件供给装置50进行拆卸。

[0082] 此外，在本实施方式中，由于在元件供给装置50的中央配置了由锁臂161和连接件173等构成的锁定装置，并在主体50A的前部确保了可安装送出装置51的空间，因此，如图13所示，可在元件供给装置50的前部设定元件供给位置O。因此，缩短了从元件供给位置O到基板P上的安装位置之间的距离(例如图2的尺寸H)，从而提高了元件的安装效率。

[0083] (第2实施方式)

[0084] 下面，参照图14，说明本发明的第2实施方式。

[0085] 在第1实施方式中，在台车Ds上设置栓销125，并将与之相对应的承接部141设置在元件供给装置50上。

[0086] 而在第2实施方式中，所述栓销125和承接部141的位置相反，即，在元件供给装置50上设置栓销125，并在台车Ds上设置承接部141。即使采用该结构，也能够获得与第1实施方式相同的效果。

[0087] (第3实施方式)

[0088] 下面，参照图15，说明本发明的第3实施方式。

[0089] 在第3实施方式中，与第1实施方式的结构相比，改变了以下两点。 [0090] 首先，第一是改变了锁定装置的结构。在第3实施方式中，锁定装置包括锁臂201、连接件203、推压连接件205、锁簧206。在该结构中，锁臂201、连接件203以及推压连接件205，整体上配置成匚字形状，各轴线相互正交。由此，能够有效地使锁簧206的弹簧作用力传递到锁臂201上。

[0091] 另外，锁定操作如图15所示。锁簧206的压靠力经由推压连接件205、连接件203传递到锁臂201，该锁臂201向逆时针方向转动，从而在台车Ds上锁定元件供给装置50。 [0092] 其次，第二是由栓销210和承接孔215构成元件供给装置50的中央部的定位。采用该结构，安装性能虽然下降稍许，但是对装置中央也能够以不游动的状态精确地进行定位。

[0093] (其它实施方式)

[0094] 本发明不只限于通过所述记载以及附图进行说明的实施方式，例如，下述实施方式也属于本发明的技术范围，而且，除了下述实施方式以外，在不脱离本发明要点的范围内，可以进行各种变更。

[0095] 例如，在所述第1～3实施方式中，虽然说明了将元件供给装置50搭载到台车Ds上的例子，但是本发明的适用范围不只限于此，也可以将图6所示的安装部110直接安装到表面安装机10的元件供给部30上，使表面安装机10的元件供给部30直接保持元件供给装置50。

[0096] 最后，根据所述各个实施方式说明的本发明的结构及其效果，概括如下。 [0097] 本发明的元件供给装置的保持结构，用于使设置在表面安装机上的安装部，或者设置在附设于所述表面安装机的安装台上的安装部，保持(hold)元件供给装置，其中包括：定位装置，在水平方向上对所述元件供给装置进行定位；引导机构，在通过所述定位装置对所述元件供给装置进行定位的过程中，将所述元件供给装置引导到向下推入的方向；锁定装置，将通过所述引导机构向下推入的元件供给装置保持在锁定状态。 [0098] 采用本发明，不仅在水平方向上，在上下方向上，也能够精确地将相对于表面安装机的元件供给装置的位置进行定位。

[0099] 作为本发明的实施方式，较为理想的是，采用以下结构。

[0100] 所述定位装置包括设置在所述安装部和所述元件供给装置的其中任何之一上的突起部、以及设置在其中另一上的承接部，该承接部具有从前方承接所述突起部并在水平方向上进行定位的定位槽，而且，所述突起部的轴线与所述定位槽的轴线，以相同的倾斜角度倾斜，并 且由所述倾斜的突起部以及定位槽构成所述引导机构。采用该结构，无需设置专用的引导机构，能够减少部件的数量。

[0101] 定位槽的截面呈V字形状，突起部的截面呈圆形。采用该结构，能够提高安装性能以及耐久性。

[0102] 在元件供给装置的长边方向的前部，设定元件供给位置作为对表面安装机供给元件的位置，并且在该元件供给位置附近配置定位装置，对元件供给装置进行定位。采用该结构，由于对元件供给位置的附近重点进行位置限制，因而可以实现稳定的元件供给。 [0103] 承接部和突起部的其中至少之一能够装卸。采用该结构，能够分别更换各个零部件，因此便于维修。