專利名稱：工具更換裝置及工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及更換安裝在電子元件安裝裝置的元件取出頭和安裝頭等各種作業(yè)用的頭上的工具用的工具更換裝置及該工具。
背景技術(shù)：
電子元件安裝裝置，在元件供給部由元件取出頭和安裝頭將電子元件保持，通過安裝頭安裝在基板的規(guī)定位置上，同時(shí)在這些頭上可更換地安裝有保持電子元件的工具，可根據(jù)電子元件的形狀和大小更換具有與其對(duì)應(yīng)的吸嘴的工具。另外，為了能夠高效地更換該工具，在頭的可移動(dòng)范圍內(nèi)配設(shè)保持有各種工具的工具更換裝置，可任意地更換其保持部?jī)?nèi)保持的所需的工具，這樣的結(jié)構(gòu)，已知有一例，在日本專利特開2001-191288號(hào)公報(bào)中作了記載。
參照?qǐng)D8、圖9對(duì)以往的這種工具更換裝置的一例進(jìn)行說明。如圖8所示，工具41在其本體部42的上部具有通過頭H(參照9)把持的把持部43，同時(shí)在下部具有吸嘴等作用部44(參照?qǐng)D9)，為了將該工具41在與頭H之間拆裝，在本體部42的直徑方向兩側(cè)突設(shè)方形的卡合翼片45。
如圖9所示，工具更換裝置50設(shè)有將工具41的本體部42載放保持的保持部51，作用部44收放在該保持部51內(nèi)，同時(shí)形成對(duì)工具41定位的嵌合凹部52，將從上方與突出于保持部51兩側(cè)的卡合翼片45卡合的卡合構(gòu)件53，可移動(dòng)地設(shè)置在卡合位置與避讓位置之間。
在更換裝在頭H上的工具41時(shí)，將頭H定位在保持部51的空缺部分的正上方，將該部分的卡合構(gòu)件53移動(dòng)至避讓位置后使頭H下降，將工具41的作用部44嵌合收放在嵌合凹部52內(nèi)，將本體部42載放在保持部51上，將卡合構(gòu)件53移動(dòng)至卡合位置后，通過使頭H上升，將工具41從頭H拆卸，接著將頭H定位在應(yīng)該裝上的工具41的正上方后下降，使把持部43把持在頭H上，將卡合構(gòu)件53移動(dòng)至避讓位置后，通過使頭H上升，結(jié)束工具更換。
但是，在具有上述那樣的工具更換裝置50的電子元件安裝裝置中，因?yàn)樵谠摴ぞ?1的本體部42的兩側(cè)突設(shè)有很大的卡合翼片45，故如

圖10所示，電子元件P被裝有工具41的頭H保持后，將頭H繞其軸芯C1旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使頭H繞任意的軸芯C2回轉(zhuǎn)動(dòng)作，該場(chǎng)合，若從工具41的本體部42突出的卡合翼片45的前端緣的旋轉(zhuǎn)半徑R內(nèi)存在其他構(gòu)件，就有干擾的可能性，因此，頭H的周圍需要空開大的空間才可配設(shè)其他構(gòu)件和各種裝置，對(duì)構(gòu)成緊湊的配置帶來障礙，同時(shí)工具更換裝置50本身的結(jié)構(gòu)也存在大型化的問題。
另外，保持部51中的工具41的定位是通過作用部44相對(duì)于嵌合凹部52的嵌合來進(jìn)行的，若其間隙不設(shè)定得較大就不能圓滑地嵌合，故無法提高工具41的定位精度，因此在更換動(dòng)作時(shí)，需要一邊進(jìn)行工具41的位置識(shí)別一邊進(jìn)行動(dòng)作，其結(jié)果無法縮短工具更換的節(jié)拍時(shí)間，存在對(duì)綜合性的安裝速度的高速化帶來障礙的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種裝有工具的頭在朝任意的方向旋轉(zhuǎn)的情況下也能實(shí)現(xiàn)頭周圍的配置構(gòu)成的緊湊化、工具的定位精度高且能以短的節(jié)拍時(shí)間更換工具的工具更換裝置及工具。
本發(fā)明的工具更換裝置，在工具的本體部?jī)蓚?cè)設(shè)有截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部，該臺(tái)階部具有直徑方向相對(duì)且相互平行的垂直的限制面以及從其下端面向徑向外方的水平的卡合面，在載放保持更換用工具的保持部的一側(cè)設(shè)有第1卡合構(gòu)件，該第1卡合構(gòu)件具有與一方的臺(tái)階部的卡合面相對(duì)且端面與限制面抵接的第1卡合突片，在保持部的另一側(cè)設(shè)有第2卡合構(gòu)件，該第2卡合構(gòu)件具有中間部與另一方的臺(tái)階部的卡合面相對(duì)且兩側(cè)部的端面在臺(tái)階部的兩側(cè)位置與本體部的外周部抵接的第2卡合突片，設(shè)有將第1和第2卡合構(gòu)件在相對(duì)于臺(tái)階部的卡合位置與避讓位置之間進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)裝置。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，只要在工具本體部?jī)蓚?cè)設(shè)置截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部即可，不需要設(shè)置從本體部突出的部分，故即使是裝有工具的頭在朝任意的方向旋轉(zhuǎn)的情況下，也不需要在頭周圍確保大的避免干擾的空間，可實(shí)現(xiàn)配置構(gòu)成的緊湊化及工具更換裝置本身的小型化，而且，工具的定位由第1卡合突片的端面與限制面的卡合點(diǎn)、第2卡合突片的兩側(cè)部的端面與本體部的臺(tái)階部?jī)蓚?cè)的外周部的一對(duì)卡合點(diǎn)的合計(jì)3點(diǎn)來進(jìn)行，故工具的定位精度高，能在將頭定位后立即下降進(jìn)行更換動(dòng)作，能以短的節(jié)拍時(shí)間進(jìn)行工具更換。
另外，移動(dòng)裝置包括將第1和第2卡合構(gòu)件分別移動(dòng)自如地支承在卡合位置與避讓位置之間的移動(dòng)導(dǎo)向件；將第1和第2卡合構(gòu)件分別朝卡合位置移動(dòng)施力的施力裝置；能與設(shè)于第1和第2卡合構(gòu)件的卡合滾筒卡合的楔構(gòu)件；以及楔構(gòu)件的移動(dòng)裝置，當(dāng)將第1卡合構(gòu)件的施力裝置的施力設(shè)定得比第2卡合構(gòu)件的施力裝置的施力大，則通過第1卡合構(gòu)件來設(shè)定工具的定位的基準(zhǔn)位置，通過第2卡合構(gòu)件來進(jìn)行工具的位置限制，同時(shí)通過移動(dòng)裝置使楔工具的移動(dòng)，能使第1和第2卡合構(gòu)件在卡合位置與避讓位置之間移動(dòng)，故可確保高精度的定位，并可通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行卡合·解除卡合動(dòng)作。
另外，本發(fā)明的工具是在平面形狀大致為圓形的本體部的上部設(shè)有由頭進(jìn)行把持的把持部、而在下部設(shè)有作用部的電子元件安裝裝置中的工具，在本體部的兩側(cè)設(shè)有具有截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部的缺口，該臺(tái)階部具有直徑方向相對(duì)且相互平行的垂直的限制面以及從其下端面向徑向外方的水平的卡合面，能起到上述效果。
附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是表示本發(fā)明的工具更換裝置的一實(shí)施形態(tài)中采用的工具的立體圖。
圖2A～圖2B是表示同一實(shí)施形態(tài)的工具更換裝置的概要構(gòu)成，圖2A是主要表示工具的俯視圖，圖2B是縱剖主視圖。
圖3是表示同一實(shí)施形態(tài)的具體構(gòu)成例的俯視圖。
圖4是表示圖3所示的同一實(shí)施形態(tài)的具體構(gòu)成例的主視圖。
圖5是表示圖4的V-V向視剖視圖。
圖6是表示圖4的VI-VI向視剖視圖。
圖7是表示圖4的VII-VII向視剖視圖。
圖8是表示傳統(tǒng)例的工具的立體圖。
圖9是表示傳統(tǒng)例的工具更換裝置的概要構(gòu)成的縱剖主視圖。
圖10是傳統(tǒng)例的問題點(diǎn)的說明圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照?qǐng)D1～圖7對(duì)本發(fā)明的工具更換裝置的一實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
如圖1及圖2A所示，本實(shí)施形態(tài)的工具更換裝置中使用的工具1，在平面形狀為大致圓形的本體部2的上部設(shè)有由頭進(jìn)行把持的把持部3，在下部設(shè)有吸嘴等的作用部4。在本體部2的兩側(cè)設(shè)有具有截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部5a、5b的缺口8a、8b，該臺(tái)階部具有直徑方向相對(duì)且相互平行的垂直的限制面6以及從其下端面向徑向外方的水平的卡合面7。
如圖2A～圖2B所示，工具更換裝置10在載放保持更換用工具1的保持部11的上表面，形成有收放工具1的作用部4的收放凹部16，本體部2由保持部11的上表面載放支承。在該保持部11的一側(cè)設(shè)有第1卡合構(gòu)件13，該第1卡合構(gòu)件13具有與一方的臺(tái)階部5a的卡合面7相對(duì)且端面12a與限制面6抵接的第1卡合突片12，在保持部11的另一側(cè)設(shè)有第2卡合構(gòu)件15，該第2卡合構(gòu)件15具有中間部與另一方的臺(tái)階部5b的卡合面7相對(duì)且兩側(cè)部的端面14a在臺(tái)階部5b的兩側(cè)位置與本體部2的外周部抵接的第2卡合突片14。這些第1和第2卡合構(gòu)件13、15在實(shí)線所示的相對(duì)于臺(tái)階部5a、5b的卡合位置與假想線所示的從臺(tái)階部5a、5b避開的位置之間可移動(dòng)。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，在工具1的本體部2兩側(cè)設(shè)置截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部5a、5b，沒有設(shè)置從本體部2突出的部分，故即使頭在裝有工具1的狀態(tài)下朝任意的方向旋轉(zhuǎn)的情況下也不需要在頭周圍確保大的避免干擾的空間，可實(shí)現(xiàn)配置構(gòu)成的緊湊化，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)工具更換裝置10本身的小型化。
另外，如圖2A所示，工具1的定位由第1卡合突片12的端面12a與臺(tái)階部5a的限制面6的卡合點(diǎn)A、第2卡合突片14的兩側(cè)部的端面14a與本體部2的臺(tái)階部5b兩側(cè)的外周部的一對(duì)卡合點(diǎn)B、C的合計(jì)3點(diǎn)的卡合點(diǎn)A、B、C來進(jìn)行，故能將工具1以高精度定位。
另外，在相對(duì)于頭H(參照?qǐng)D4)更換工具1時(shí)，將裝有應(yīng)該更換的工具1的頭H定位在保持部11的空缺部分的正上方，將該部分的第1及第2卡合構(gòu)件13、15移動(dòng)至避讓位置后使頭H下降，將工具1的作用部4收放在收放凹部16內(nèi)，將本體部2載放在保持部11的上表面上，此后將第1及第2卡合構(gòu)件13、15移動(dòng)至卡合位置后，通過將頭H上升，可從頭H拆卸工具1，接著將頭H定位在應(yīng)該裝上的工具1的正上方后使其下降，由頭H對(duì)把持部3進(jìn)行把持，將第1及第2卡合構(gòu)件13、15移動(dòng)至避讓位置后，通過使頭H上升，結(jié)束工具更換。該工具更換時(shí)，如上所述因?yàn)楣ぞ?高精度定位，故頭H在工具1的正上方定位后立即下降，可進(jìn)行工具1的更換動(dòng)作，可縮短工具更換的節(jié)拍時(shí)間。
接著，參照?qǐng)D3～圖7對(duì)可保持2個(gè)工具1所構(gòu)成的工具更換裝置10的具體構(gòu)成例進(jìn)行說明。在實(shí)際的電子元件安裝裝置的工具更換部中，該工具更換裝置10并列配設(shè)多個(gè)，成為能更換多個(gè)工具1的結(jié)構(gòu)。
在圖3～圖7中，保持部11由俯視為長(zhǎng)方形、截面大致為T字形的塊所構(gòu)成，配設(shè)在支承支架17上。在保持部11的上表面，在長(zhǎng)度方向空開適當(dāng)?shù)拈g隔地形成收放工具1的作用部4用的2個(gè)方形的收放凹部16，將工具1的本體部2載放保持在其上表面上。
第1卡合構(gòu)件13與貫通形成于保持部11的嵌合孔18嵌合，同時(shí)通過固定螺釘13a與受到線性軸承20移動(dòng)自如支承的一對(duì)移動(dòng)軸21a、21b的一端連接固定，該線性軸承20由止動(dòng)環(huán)19a、19b進(jìn)行固定，第2卡合構(gòu)件15也同樣，與貫通形成于保持部11的嵌合孔18嵌合，同時(shí)通過固定螺釘15a與受到線性軸承20移動(dòng)自如支承的一對(duì)移動(dòng)軸22a、22b的另一端連接固定，該線性軸承20由止動(dòng)環(huán)19a、19b進(jìn)行固定。這些移動(dòng)軸(也稱為移動(dòng)導(dǎo)向件)21a、21b、22a、22b如圖4所示，按此順序以適當(dāng)?shù)拈g隔將21a、22a配置在保持部11的長(zhǎng)度方向的一側(cè)，將21b、22b配置在另一側(cè)。
在固定于移動(dòng)軸21a、21b的另一端的環(huán)23與線性軸承20之間夾裝有第1壓縮彈簧24，如圖7所示，將第1卡合構(gòu)件13朝實(shí)線所示的卡合位置移動(dòng)施力。另外，在固定于移動(dòng)軸22a、22b的一端的環(huán)25與線性軸承20之間夾裝有第2壓縮彈簧26，如圖5所示，將第2卡合構(gòu)件15朝實(shí)線所示的卡合位置移動(dòng)施力。第1壓縮彈簧24的彈簧常數(shù)設(shè)定得比第2壓縮彈簧26的彈簧常數(shù)大，第1卡合構(gòu)件13限制基準(zhǔn)位置，第2卡合構(gòu)件15將工具1的本體部2朝向基準(zhǔn)位置進(jìn)行限制。
如圖6所示，在保持部11及卡合構(gòu)件13、15的長(zhǎng)度方向中央位置，在第1卡合構(gòu)件13和第2卡合構(gòu)件15上分別配設(shè)有卡合滾筒27a、27b，且在上端配設(shè)形成有可與這些卡合滾筒27a、27b卡合的圓錐狀楔部29的操作軸28a、28b，當(dāng)將這些操作軸28a、28b朝上方移動(dòng)，卡合滾筒27a、27b被楔部29推壓，第1和第2卡合構(gòu)件13、15克服第1和第2壓縮彈簧24、26的施力而向避讓位置移動(dòng)。操作軸28a、28b貫通支承支架17，同時(shí)上下移動(dòng)自如地受到配設(shè)于該貫通部的軸承30的支承，且通過移動(dòng)裝置31(參照?qǐng)D4)可上下驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，通過第1卡合構(gòu)件13設(shè)定工具1的本體部2的定位的基準(zhǔn)位置，通過第2卡合構(gòu)件15對(duì)本體部2的位置進(jìn)行限制，同時(shí)通過移動(dòng)裝置31使上端具有楔部29的操作軸28a、28b進(jìn)行升降動(dòng)作，從而能使第1卡合構(gòu)件13和第2卡合構(gòu)件15在卡合位置與避讓位置之間移動(dòng)，故可確保高精度的定位，并可通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行卡合·解除卡合動(dòng)作。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性根據(jù)以上說明的本發(fā)明，只要在工具的本體部?jī)蓚?cè)設(shè)置截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部即可，不需要設(shè)置從工具的本體部突出的部分，故即使是裝有工具的頭在朝任意的方向旋轉(zhuǎn)的情況下，也不需要在頭周圍確保大的避免干擾的空間，因而適用于實(shí)現(xiàn)配置構(gòu)成的緊湊化。另外，工具的定位由第1卡合突片的端面與限制面的卡合點(diǎn)、第2卡合突片的兩側(cè)部的端面與本體部的臺(tái)階部?jī)蓚?cè)的外周部的一對(duì)卡合點(diǎn)的合計(jì)3點(diǎn)來進(jìn)行，故工具的定位精度高，能在將頭定位后立即下降進(jìn)行更換動(dòng)作，因而適合于實(shí)現(xiàn)以短的節(jié)拍時(shí)間進(jìn)行工具更換。
權(quán)利要求
1.一種工具更換裝置，其特征在于，在工具(1)的本體部(2)兩側(cè)設(shè)有截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部(5a，5b)，該臺(tái)階部(5a，5b)具有直徑方向相對(duì)且相互平行的垂直的限制面(6)以及從其下端面向徑向外方的水平的卡合面(7)，在載放保持更換用工具(1)的保持部(11)的一側(cè)設(shè)有第1卡合構(gòu)件(13)，該第1卡合構(gòu)件(13)具有與一方的臺(tái)階部(5a)的卡合面(7)相對(duì)且端面(12a)與限制面(6)抵接的第1卡合突片(12)，在所述保持部(11)的另一側(cè)設(shè)有第2卡合構(gòu)件(15)，該第2卡合構(gòu)件(15)具有中間部與另一方的臺(tái)階部(5b)的卡合面(7)相對(duì)且兩側(cè)部的端面(14a)在所述臺(tái)階部(5b)的兩側(cè)位置與本體部(2)的外周部抵接的第2卡合突片(14)，設(shè)有將所述第1和第2卡合構(gòu)件(13，15)在相對(duì)于所述臺(tái)階部(5a，5b)的卡合位置與避讓位置之間進(jìn)行移動(dòng)的移動(dòng)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的工具更換裝置，其特征在于，所述移動(dòng)裝置包括將所述第1和第2卡合構(gòu)件(13，15)分別移動(dòng)自如地支承在卡合位置與避讓位置之間的移動(dòng)導(dǎo)向件(21a，21b，22a，22b)；將所述第1和第2卡合構(gòu)件(13，15)分別朝卡合位置移動(dòng)施力的施力裝置(24，26)；能與設(shè)于所述第1和第2卡合構(gòu)件(13，15)的卡合滾筒(27a，27b)卡合的楔構(gòu)件(29)；以及所述楔構(gòu)件(29)的移動(dòng)裝置(31)，將所述第1卡合構(gòu)件(13)的施力裝置(24)的施力設(shè)定得比所述第2卡合構(gòu)件(15)的施力裝置(26)的施力大。
3.一種工具，它是在平面形狀大致為圓形的本體部(2)的上部設(shè)有由頭(H)進(jìn)行把持的把持部(3)、而在下部設(shè)有作用部(4)的電子元件安裝裝置中的工具(1)，其特征在于，在所述本體部(2)的兩側(cè)設(shè)有具有截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部(5a，5b)的缺口(8a，8b)，該臺(tái)階部(5a，5b)具有直徑方向相對(duì)且相互平行的垂直的限制面(6)以及從其下端面向徑向外方的水平的卡合面(7)。
全文摘要
本發(fā)明的工具更換裝置，在工具(1)的本體部(2)兩側(cè)，設(shè)有具有垂直的限制面(6)及水平的卡合面(7)的、且截面為L(zhǎng)字形的臺(tái)階部(5a，5b)，在載放保持更換用工具(1)的保持部(11)的一側(cè)設(shè)有第1卡合構(gòu)件(13)，該第1卡合構(gòu)件(13)具有與一方的臺(tái)階部(5a)的卡合面(7)相對(duì)且端面(12a)與限制面(6)抵接的第1卡合突片(12)，在保持部(11)的另一側(cè)設(shè)有第2卡合構(gòu)件(15)，該第2卡合構(gòu)件(15)具有中間部與另一方的臺(tái)階部(5b)的卡合面(7)相對(duì)且兩側(cè)部的端面(14a)在臺(tái)階部(5b)的兩側(cè)位置與本體部(2)的外周部抵接的第2卡合突片(14)，將所述第1和第2卡合構(gòu)件(13，15)在相對(duì)于所述臺(tái)階部(5a，5b)的卡合位置與避讓位置之間進(jìn)行移動(dòng)。
文檔編號(hào)H05K13/04GK1723100SQ200380105428
公開日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2003年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者秦寬二, 成田正力 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社