卡盘装置及元件安装机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是涉及对向电路基板等安装的元件进行保持的卡盘装置及将该卡盘装置以可更换的方式保持于安装头的元件安装机的发明。
【背景技术】
[0002]在通过元件安装机将元件安装于电路基板等时，难以通过吸嘴吸附的大型元件或特殊形状的元件通过卡盘装置的卡盘爪夹住并搬运。通常，卡盘装置大多通过一对(两个)卡盘爪从元件的两侧夹住元件，但是也有如专利文献I (日本实开平6-24882号公报)中所记载那样，以90°间隔配置两对(四个)卡盘爪，使两对卡盘爪同时进行夹持动作而从元件的四个方向夹住元件。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本实开平6-24882号公报
【发明内容】
[0006]本发明要解决的课题
[0007]在上述任一结构的卡盘装置中，由一个卡盘装置能够把持的元件的尺寸和形状有限，因此需要根据要夹持的元件的尺寸和形状来更换卡盘装置。因此，在生产过程中更换卡盘装置的频度增加，不仅生产率下降，而且要准备的卡盘装置的种类数增加，还具有装置成本变高的缺点。
[0008]因此，本发明要解决的课题提供一种卡盘装置及元件安装机，能够大幅减少根据要夹持的元件的尺寸和形状更换卡盘装置的频度而提高生产率，并且能够大幅减少要准备的卡盘装置的种类数而还减少装置成本。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]为了解决上述课题，本发明的卡盘装置构成为，具备:多种卡盘爪，对元件进行夹持;卡盘爪切换机构，从上述多种卡盘爪中根据要夹持的元件的种类切换要使用的卡盘爪；及驱动机构，使由上述卡盘爪切换机构切换后的卡盘爪进行夹持动作。在该结构中，由于在一个卡盘装置上设置多种卡盘爪，并根据要夹持的元件的种类而通过卡盘爪切换机构切换要使用的卡盘爪，因此能够通过一个卡盘装置夹持尺寸或形状不同的多种元件。由此，能够大幅减少根据要夹持的元件的尺寸和形状更换卡盘装置的频度从而提高生产率，并且能够大幅减少要准备的卡盘装置的种类数从而还降低装置成本。
[0011 ]在该情况下，上述卡盘爪切换机构可以构成为，使上述多种卡盘爪中的不使用的卡盘爪向不妨碍要使用的卡盘爪的夹持动作的退避位置退避。这样一来，即使是具备多种卡盘爪的卡盘装置，也能够进行与以往的仅具备一种卡盘爪的卡盘装置相同的动作。
[0012]具体而言，可以构成为，上述多种卡盘爪被支撑为各卡盘爪分别独立地上下移动，上述卡盘爪切换机构使不使用的卡盘爪向上述退避位置上升，使要使用的卡盘爪向比上述退避位置靠下方的夹持动作位置下降。
[0013]此外，可以构成为，上述卡盘爪切换机构利用圆筒凸轮构成，将上述多种卡盘爪以预定间隔配置在上述圆筒凸轮的周围，并且将分别设于上述各卡盘爪的凸轮从动件嵌入到上述圆筒凸轮的外周面的凸轮槽中，使上述圆筒凸轮旋转，由此使各上述卡盘爪分别独立地上下移动。这样，只要使用圆筒凸轮构成卡盘爪切换机构，就能够以比较简单的结构使各卡盘爪分别独立地上下移动。
[0014]具体而言，可以在圆筒凸轮的外周侧与圆筒凸轮呈同心状地配置有对上述各卡盘爪的上下移动进行引导的筒状引导部件，在将上述筒状引导部件旋转锁定的状态下使上述圆筒凸轮旋转，由此使上述各卡盘爪分别独立地上下移动。
[0015]另外，也可以是上述各卡盘爪设置为能够分别更换为不同种类的卡盘爪。
[0016]另外，使卡盘爪进行夹持动作的驱动机构可以利用电促动器(电动机、电磁阀等)作为驱动源，但也可使用气缸。
[0017]另外，在将本发明应用于具备对吸附元件的吸嘴以可更换的方式进行保持的安装头的元件安装机的情况下，将卡盘装置以可更换的方式保持在上述安装头上即可。
[0018]在该情况下，可以通过元件安装机的安装头的气体通路向上述卡盘装置的上述气缸供给气压。这样一来，能够利用元件安装机的现有的气体回路使卡盘装置的卡盘爪进行夹持动作。
[0019]另外，使上述安装头的旋转轴(Q轴)旋转，由此使上述圆筒凸轮旋转而使上述各卡盘爪分别独立地上下移动即可。这样一来，能够利用元件安装机的安装头的现有的旋转轴(Q轴)进行卡盘爪切换机构的切换动作。
[0020]此外，可以是，元件安装机具备旋转锁定部件，在从上述卡盘装置的上述多种卡盘爪中切换要使用的卡盘爪时，上述旋转锁定部件对上述筒状引导部件的旋转进行锁定，通过上述安装头使上述卡盘装置移动至预定位置，在通过上述旋转锁定部件将上述筒状引导部件的旋转锁定的状态下使上述安装头的旋转轴旋转，由此使上述圆筒凸轮旋转而使上述各卡盘爪分别独立地上下移动。
[0021]另外，可以是，元件安装机具备使上述旋转锁定部件移动的移动单元，在进行从上述卡盘装置的上述多种卡盘爪中切换要使用的卡盘爪的卡盘爪切换动作时，通过上述移动单元使上述旋转锁定部件移动至将上述筒状引导部件的旋转锁定的位置，在卡盘爪切换动作结束之后，通过上述移动单元使上述旋转锁定部件退避至不会与上述卡盘装置产生干扰的位置。这样一来，能够可靠地防止在卡盘爪切换动作结束后的生产期间，通过安装头而移动的卡盘装置与旋转锁定部件产生干扰。
[0022]另外，也可以在元件安装机的安装头上保持有多个上述卡盘装置，并且设有使上述多个卡盘装置的上述圆筒凸轮旋转的多个旋转轴，对应于上述多个卡盘装置地设有多个上述旋转锁定部件，通过上述安装头使上述多个卡盘装置移动至预定位置，在通过多个上述旋转锁定部件将上述多个卡盘装置的上述筒状引导部件的旋转锁定的状态下使上述安装头的上述多个旋转轴旋转，由此使上述多个卡盘装置的上述圆筒凸轮旋转而使上述多个卡盘装置的上述各卡盘爪分别独立地上下移动。这样一来，能够使用一个安装头同时进行多个卡盘装置的卡盘爪切换动作，能够在卡盘装置的一个卡盘爪的卡盘爪切换动作时间内高效地进行多个卡盘装置的卡盘爪切换动作。
[0023]另外，元件安装机可以构成为具备:相机，对拍摄对象进行拍摄;及图像处理单元，通过上述相机拍摄上述旋转锁定部件、或与上述旋转锁定部件以一定位置关系设置的基准位置部并对拍摄所得的图像进行处理，由此识别上述旋转锁定部件的位置。这样一来，能够通过图像处理确认旋转锁定部件的位置，使卡盘装置准确地移动至锁定筒状引导部件的旋转的位置从而通过旋转锁定部件可靠地锁定筒状引导部件的旋转，能够进行可靠的卡盘爪切换动作。
[0024]另外，元件安装机可以构成为具备对由上述卡盘爪切换机构切换后的卡盘爪进行确认的确认传感器。这样一来，即使万一由卡盘爪切换机构切换的卡盘爪有误，也能够通过确认传感器检测该错误，能够将由错误的卡盘爪引起的元件的未能抓取或损伤等防患于未然。
【附图说明】
[0025]图1是表示本发明的一实施例的元件安装机的立体图。
[0026]图2是安装头的立体图。
[0027]图3是卡盘装置的立体图。
[0028]图4是卡盘装置的主视图。
[0029]图5是卡盘装置的右视图。
[0030]图6是卡盘装置的后视图。
[0031 ]图7是卡盘装置的仰视图。
[0032]图8是图4的卡盘装置的D-D剖面图。
[0033]图9是图7的卡盘装置的A-A剖视图。
[0034]图10是图7的卡盘装置的B-B剖视图。
[0035]图11是图7的卡盘装置的C-C剖视图。
[0036]图12是表示从卡盘装置卸下筒状引导部件和爪支架后的状态的立体图。
[0037]图13是图12的卡盘装置的主视图。
[0038]图14是图12的卡盘装置的右视图。
[0039]图15是卡盘装置的立体分解图。
[0040]图16是旋转锁定装置的立体图。
[0041 ]图17是表示元件安装机的控制系统的结构的框图。
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