特許 5903159 チャック装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5903159

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】チャック装置

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/02 20060101AFI20160331BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20160331BHJP

   B25J 15/08 20060101ALI20160331BHJP

   B25J 15/04 20060101ALI20160331BHJP

【ＦＩ】

   B23P19/02 A

   H05K13/04 C

   B25J15/08 D

   B25J15/04 A

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-505900(P2014-505900)

(86)(22)【出願日】2012年3月22日

(86)【国際出願番号】JP2012057327

(87)【国際公開番号】WO2013140571

(87)【国際公開日】20130926

【審査請求日】2014年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】富士機械製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098420

【弁理士】

【氏名又は名称】加古 宗男

(72)【発明者】

【氏名】岩城 範明

(72)【発明者】

【氏名】大坪 覚

(72)【発明者】

【氏名】今道 健信

(72)【発明者】

【氏名】松田 太志

【審査官】 佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−２５２５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２３４５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１３００９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１１６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０１７３００（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００−２１／００

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を把持して該部品の下向きの突起部を対象物の孔に押し込むチャック装置において、
該チャック装置は、部品をクランプするクランプ部と、該部品の下向きの突起部を前記対象物の孔に押し込むプッシャ部と、前記クランプ部と前記プッシャ部をそれぞれ駆動する２つのエアーシリンダ部とを備え、
該チャック装置は、移動機構に設けられた装着ヘッドに対して着脱可能に保持され、且つ該装着ヘッドのエアー供給路を通して前記２つのエアーシリンダ部にエアー圧力が供給されるように構成され、
前記装着ヘッドのエアー供給路を通して前記２つのエアーシリンダ部に対して、負圧を供給したときに前記プッシャ部が押込み解除位置に待機した状態で前記クランプ部がクランプ方向に駆動され、正圧を供給したときに前記クランプ部がクランプ解除方向に駆動され且つ前記プッシャ部が押込み方向に駆動されるように構成され、
前記クランプ部を駆動するエアーシリンダ部は、前記クランプ部をクランプ解除方向に駆動するときに、該エアーシリンダ部のピストンの移動量が所定量を越えてから前記クランプ部がクランプ解除方向に駆動されるように構成されていることを特徴とするチャック装置。

【請求項2】

部品を把持して該部品の下向きの突起部を対象物の孔に押し込むチャック装置において、
該チャック装置は、部品をクランプするクランプ部と、該部品の下向きの突起部を前記対象物の孔に押し込むプッシャ部と、前記クランプ部と前記プッシャ部をそれぞれ駆動する２つのエアーシリンダ部とを備え、
該チャック装置は、移動機構に設けられた装着ヘッドに対して着脱可能に保持され、且つ該装着ヘッドのエアー供給路を通して前記２つのエアーシリンダ部にエアー圧力が供給されるように構成され、
前記装着ヘッドのエアー供給路を通して前記２つのエアーシリンダ部に対して、負圧を供給したときに前記プッシャ部が押込み解除位置に待機した状態で前記クランプ部がクランプ方向に駆動され、正圧を供給したときに前記クランプ部がクランプ解除方向に駆動され且つ前記プッシャ部が押込み方向に駆動されるように構成され、
前記クランプ部を駆動するエアーシリンダ部には、該エアーシリンダ部のピストンのクランプ解除方向への移動によってエアーが押し出されるエアークッション室が設けられ、該ピストンのクランプ解除方向への移動量が増加するに従って該エアークッション室内のエアーの押出し流量が増加するように構成されていることを特徴とするチャック装置。

【請求項3】

前記装着ヘッドは、部品実装機の装着ヘッドであり、
前記チャック装置は、前記部品実装機の装着ヘッドに対して、部品を吸着する吸着ノズルと付け替え可能に保持されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のチャック装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品を把持（クランプ）して該部品の下向きの突起部を対象物の孔に押し込むチャック装置に関する発明である。

【背景技術】

【0002】

この種のチャック装置の公知例としては、特許文献１（特開昭６３−２３６４００号公報）、特許文献２（特開平８−８５８７号公報）に記載されたものがある。

【0003】

特許文献１に記載のチャック装置は、圧縮エアーで開閉動作する一対のクランプ爪を設けると共に、一対のクランプ爪の間に上下動可能に設けたプッシャ（ロッド）をばね力で下方に付勢し、一対のクランプ爪で部品を挟んでクランプする際に、プッシャの下端を部品の上面に当接させてチャック装置を所定量下降させることで、プッシャをばね力に抗して押し上げた状態で一対のクランプ爪で部品をクランプした後、該チャック装置を基板の上方に移動させて部品のピンを基板の孔に位置合わせしてクランプ爪を開放（クランプ解除）することで、ばね力で下方に付勢されたプッシャにより部品のピンを基板の孔に押し込むようにしている。

【0004】

一方、特許文献２に記載のチャック装置は、一対のクランプ爪を弾性材で形成することで、一対のクランプ爪自体の弾性変形により部品を挟んでクランプすると共に、一対のクランプ爪の間に上下動可能に設けたプッシャをアクチュエータ（エアーシリンダ、油圧シリンダ、ソレノイド）で駆動するように構成し、一対のクランプ爪自体のばね力でクランプした部品のピンを基板の孔に位置合わせして、アクチュエータでプッシャを押し下げて部品のピンを基板の孔に押し込むようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭６３−２３６４００号公報

【特許文献2】特開平８−８５８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、基板に装着する部品のサイズは大小様々であるため、クランプ爪のサイズも部品のサイズに応じて変更する必要がある。

【0007】

しかし、上記特許文献１，２に記載のチャック装置は、自由に交換できないため、基板に装着する様々なサイズの部品に対応できない。しかも、クランプ爪とプッシャのどちらか一方がばね力で動作する構成であるため、クランプ動作と押込み動作のうちのばね力を利用する方の動作特性の設定の自由度が小さいという欠点もある。

【0008】

そこで、本発明が解決しようとする課題は、チャック装置の交換を可能とし、且つ、クランプ動作と押込み動作の両方の動作特性を比較的自由に設定できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明は、部品を把持して該部品の下向きの突起部を対象物の孔に押し込むチャック装置において、該チャック装置は、部品をクランプするクランプ部と、該部品の下向きの突起部を前記対象物の孔に押し込むプッシャ部と、前記クランプ部と前記プッシャ部をそれぞれ駆動する２つのエアーシリンダ部とを備え、該チャック装置は、部品実装機、部品挿入機、組立機等の移動機構に設けられた装着ヘッドに対して着脱可能に保持され、且つ該装着ヘッドのエアー供給路を通して前記２つのエアーシリンダ部にエアー圧力が供給されるように構成されていることを第１の特徴とし、更に、前記装着ヘッドのエアー供給路を通して前記２つのエアーシリンダ部に対して、負圧を供給したときに前記プッシャ部が押込み解除位置に待機した状態で前記クランプ部がクランプ方向に駆動され、正圧を供給したときに前記クランプ部がクランプ解除方向に駆動され且つ前記プッシャ部が押込み方向に駆動されるように構成されていることを第２の特徴とし、更に、前記クランプ部を駆動するエアーシリンダ部は、前記クランプ部をクランプ解除方向に駆動するときに、該エアーシリンダ部のピストンの移動量が所定量を越えてから前記クランプ部がクランプ解除方向に駆動されるように構成されていることを第３の特徴とするものである。或は、前記第３の特徴に代えて、前記クランプ部を駆動するエアーシリンダ部には、該エアーシリンダ部のピストンのクランプ解除方向への移動によってエアーが押し出されるエアークッション室が設けられ、該ピストンのクランプ解除方向への移動量が増加するに従って該エアークッション室内のエアーの押出し流量が増加するように構成しても良い。

【0010】

この構成では、移動機構に設けられた装着ヘッドに対してチャック装置を着脱可能に保持する構成であるため、クランプする部品のサイズに合ったクランプ部を持つチャック装置に自由に交換できる。しかも、クランプ部とプッシャ部をそれぞれ別のエアーシリンダ部で駆動する構成であるため、クランプ動作と押込み動作の両方の動作特性を比較的自由に設定できると共に、２つのエアーシリンダ部に対して装着ヘッドのエアー供給路を通してエアー圧力を供給する構成であるため、チャック装置の構成の複雑化も回避することができる。

【0011】

本発明は、部品実装機、部品挿入機、組立機等のいずれにも適用可能であるが、部品実装機に適用する場合は、部品実装機の装着ヘッドに対してチャック装置を吸着ノズルと付け替え可能に保持するように構成すると良い。このようにすれば、チャック装置が必要になる生産でのみ、部品実装機の装着ヘッドにチャック装置を保持させて使用し、一方、チャック装置を必要としない生産では、部品実装機の装着ヘッドからチャック装置を取り外して吸着ノズルに付け替えて使用することができ、共通の装着ヘッドをチャック装置と吸着ノズルとで効率良く使用できる。しかも、吸着ノズルの部品吸着動作と解放動作を切り換えるために部品実装機側に設けられたエアー圧力の正圧／負圧切換機能を利用して、チャック装置の２つのエアーシリンダ部に供給するエアー圧力を切り換えてクランプ部とプッシャ部の両方を駆動できるため、チャック装置自体には、エアー圧力の正圧／負圧切換機能を設ける必要がなく、チャック装置の構成を簡単化できる利点もある。

【0012】

この場合、装着ヘッドのエアー供給路を通して２つのエアーシリンダ部に対して、負圧を供給したときにプッシャ部が押込み解除位置に待機した状態でクランプ部がクランプ方向に駆動され、正圧を供給したときにクランプ部がクランプ解除方向に駆動され且つプッシャ部が押込み方向に駆動されるように構成すれば良い。このようにすれば、吸着ノズルの部品吸着動作／解放動作を行う場合と同じエアー圧力の切り換えによってクランプ部のクランプ動作／解除動作及びプッシャ部の押込み動作を制御することが可能となり、チャック装置の各動作の制御も容易である。

【0013】

ところで、クランプ部で部品をクランプした状態では、プッシャ部が部品から上方に離れて待機した状態となっているため、プッシャ部を下降させても、該プッシャ部が部品に到達するまでは、該プッシャ部で部品の突起部を対象物の孔に押し込むことができない。このため、プッシャ部で部品を押し込む動作には、遅れが生じる。クランプ解除直後の部品は、該部品の突起部が対象物の孔に十分に嵌まり込んでいないため、クランプ解除した部品に対するプッシャ部の押し込み動作のタイミングが遅れると、プッシャ部が部品に到達する前に、該部品が倒れてしまう可能性がある。

【0014】

この対策として、クランプ部を駆動するエアーシリンダ部は、クランプ部をクランプ解除方向に駆動するときに、該エアーシリンダ部のピストンの移動量が所定量を越えてからクランプ部がクランプ解除方向に駆動されるように構成しても良い。このようにすれば、クランプ部をクランプ解除方向に駆動するときに、エアーシリンダ部のピストンの移動量が所定量を越えるまでクランプ部のクランプ解除動作開始タイミングを遅らせることができて、上記所定量を調整することで、実際のクランプ部のクランプ解除動作開始タイミングをプッシャ部が部品の押込みを開始するタイミングにほぼ一致させることが可能となり、プッシャ部が部品の突起部を対象物の孔に押し込む前に該部品が倒れてしまうことを防止できる。

【0015】

或は、クランプ部を駆動するエアーシリンダ部には、該エアーシリンダ部のピストンのクランプ解除方向への移動によってエアーが押し出されるエアークッション室が設けられ、該ピストンのクランプ解除方向への移動量が増加するに従って該エアークッション室内のエアーの押出し流量が増加するように構成しても良い。このようにすれば、クランプ部のクランプ解除動作の速度特性を、初期速度は遅く設定して、ピストンがクランプ解除方向へ移動するに従ってクランプ解除動作の速度が速くなるという速度特性に設定することができる。これにより、部品のクランプ解除動作と押し込み動作を行う際に、プッシャ部が部品に到達して部品の押し込みを開始するまで、クランプ解除動作の速度を遅くしてクランプ部で部品の倒れを防止することが可能となり、プッシャ部が部品の突起部を対象物の孔に押し込む前に該部品が倒れてしまうことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は本発明の実施例１の部品実装機の装着ヘッドにチャック装置を保持させた状態を部分的に破断して示す図である。

【図2】図２（ａ）は実施例１のクランプ爪開時のチャック装置の縦断正面図、同図（ｂ）はクランプ爪閉時のチャック装置の縦断正面図である。

【図3】図３（ａ）は実施例１のプッシャ部待機時のチャック装置の縦断側面図、同図（ｂ）はプッシャ部押込み動作時のチャック装置の縦断側面図である。

【図4】図４（ａ）は実施例２のクランプ爪閉時のチャック装置の縦断正面図、同図（ｂ）はクランプ爪開時のチャック装置の縦断正面図である。

【図5】図５は実施例２のチャック装置の側面図である。

【図6】図６は実施例２のクランプ爪閉時の主要部の拡大縦断正面図、同図（ｂ）はクランプ爪開時の主要部の拡大縦断正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態を部品実装機に適用して具体化した２つの実施例１，２を説明する。

【実施例1】

【0018】

本発明の実施例１を図１乃至図３に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてチャック装置１０を着脱可能に保持する部品実装機の装着ヘッド１１側の構成を説明する。

【0019】

装着ヘッド１１を支持する移動機構１２は、Ｘ方向（基板搬送方向）及びＹ方向（基板搬送方向と直角な方向）に移動するＸＹ方向移動機構１３と、Ｚ方向（上下方向）に移動するＺ方向移動機構１４とから構成されている。

【0020】

ＸＹ方向移動機構１３は、Ｘ方向に移動するＸスライド（図示せず）上に、Ｙ方向に移動するＹスライド１５を設けた構成であり、Ｙスライド１５に支持部材１６を介して筒状回転部材１７がＺ軸部１８（後述するエアー供給パイプ２５の中心）の回りを回転可能に支持されている。筒状回転部材１７内には、中空のＺ軸部１８がＺ方向に移動可能にスプライン嵌合され、該Ｚ軸部１８の下端に装着ヘッド１１が同心状に設けられている。

【0021】

Ｚ軸部１８は、筒状回転部材１７から上方に突出し、該Ｚ軸部１８の上端部がＺ方向移動機構１４の昇降部材２１に回転可能に支持されている。Ｚ方向移動機構１４は、Ｚ軸モータ（図示せず）により回転駆動されるボールねじ２２と、該ボールねじ２２の回転によりＺ方向に移動するナット部材２３とから構成され、該ナット部材２３に昇降部材２１が固定されている。

【0022】

中空のＺ軸部１８の内部には、エアー供給パイプ２５が同心状に設けられ、該エアー供給パイプ２５の内部空間が正圧／負圧兼用のエアー供給路２６として使用され、該エアー供給パイプ２５の外周面とＺ軸部１８の内周面との間に形成された円環状の隙間が負圧専用のエアー供給路２７として使用されるようになっている。エアー供給パイプ２５の上端部がＺ方向移動機構１４の昇降部材２１に回転可能に支持され、昇降部材２１のＺ方向の移動によりエアー供給パイプ２５とＺ軸部１８とが一体的にＺ方向に移動するようになっている。

【0023】

筒状回転部材１７の外周部には、ヘッド回転装置２８の歯車２９が設けられ、この歯車２９をモータ（図示せず）により回転させることで、筒状回転部材１７が回転し、これと一体的にＺ軸部１８、エアー供給パイプ２５及び装着ヘッド１１が回転するようになっている。

【0024】

昇降部材２１には、エアー供給パイプ２５の外周面に沿って円環状のエアー導入溝３１が形成されていると共に、該昇降部材２１の外周面からエアー導入溝３１に延びるエアー導入ポート３２が形成され、該エアー導入ポート３２には、流路切換弁３３を介して正圧源３４と負圧源３５とが選択的に接続されるように構成されている。エアー供給パイプ２５のうちの円環状のエアー導入溝３１に対向する部分には、径方向に貫通する連通孔３６が形成され、正圧源３４又は負圧源３５から流路切換弁３３を介してエアー導入ポート３２に導入された正圧又は負圧のエアーがエアー導入溝３１から連通孔３６を通してエアー供給パイプ２５内の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６に供給されるようになっている。尚、正圧源３４は、ブロワー又はコンプレッサ等により構成され、負圧源３５は、負圧ポンプ等により構成されている。

【0025】

また、昇降部材２１には、Ｚ軸部１８の外周面に沿って円環状のエアー導入溝３９が形成されていると共に、該昇降部材２１の外周面からエアー導入溝３９に延びるエアー導入ポート４０が形成され、該エアー導入ポート４０には、電磁弁４１を介して負圧源３５に接続されている。Ｚ軸部１８のうちの円環状のエアー導入溝３９に露出する部分には、径方向に貫通する連通孔４２が形成され、負圧源３５から電磁弁４１を介してエアー導入ポート４０に導入された負圧がエアー導入溝３９から連通孔４２を通してＺ軸部１８内の負圧専用のエアー供給路２７に供給されるようになっている。

【0026】

Ｚ軸部１８の下端に支持された装着ヘッド１１には、負圧専用のエアー供給路２７と連通路４４を介して連通する吸着用負圧室４５が下面側に開口するように形成され、該吸着用負圧室４５に供給される負圧によってチャック装置１０の上端面（又は吸着ノズルの上端面）を吸着して保持するようになっている。

【0027】

一方、エアー供給パイプ２５内の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６の下端は、装着ヘッド１１の下面に開口し、該エアー供給路２６の下端からチャック装置１０（又は吸着ノズル）の上面壁のエアー供給口７８（図３参照）に正圧／負圧のエアーが供給されるようになっている。

【0028】

次に、図２及び図３を用いてチャック装置１０の構成を説明する。
チャック装置１０は、部品５０をクランプする一対のクランプ爪５１（クランプ部）と
、該部品５０のピン５２（突起部）を基板５３（対象物）の孔５４に押し込むプッシャ部５５と、クランプ爪５１を駆動するクランプ用エアーシリンダ部５７と、プッシャ部５５を駆動するプッシャ用エアーシリンダ部５８を備えた構成となっている。

【0029】

一対のクランプ爪５１は、軸６０を支点にして下向きの状態で開閉回動可能に支持され、各クランプ爪５１の上部には、互いに相手側に突出するアーム部６１が一体に形成されている。これにより、アーム部６１を下方に回動させると、クランプ爪５１が開き方向（クランプ解除方向）に回動するようになっている。

【0030】

各クランプ爪５１のアーム部６１の先端部は、それぞれリンク部材６２を介して昇降部材６３が上下動するようになっている。昇降部材６３のロッド部の上端部に対して、クランプ用エアーシリンダ部５７のピストン６７のみが所定量Ｈだけ上下動できるように連結されている。この所定量Ｈを調整することで、後述するように、実際のクランプ爪５１のクランプ解除動作開始タイミングを、プッシャ部５５が部品５０の押込みを開始するタイミングとほぼ一致させるようにしている。

【0031】

具体的には、ピストン６７には、昇降部材６３のロッド部の上端部が所定量Ｈだけ上下動できるようにロッド可動連結室６８が形成され、該ロッド可動連結室６８内に該ロッド部の上端部が収容されている。ロッド部の上端面には、スペーサ部材７３がねじ７４により固定され、該スペーサ部材７３を厚みの異なるスペーサ部材に付け替えることで、ロッド部に対するピストン６７の上下動量Ｈを調整して、実際のクランプ爪５１のクランプ解除動作開始タイミングを調整できるようになっている。

【0032】

クランプ用エアーシリンダ部５７のピストン６７の上方には、圧力室７６が形成され、該圧力室７６には、該ピストン６７を下方（クランプ解除方向）に付勢するスプリング７７が収容されている。クランプ用エアーシリンダ部５７の圧力室７６の天井壁には、装着ヘッド１１側の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６と連通するエアー供給口７８（図３参照）が形成され、装着ヘッド１１側の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６から正圧／負圧のエアーがエアー供給口７８を通して圧力室７６に供給されるようになっている。

【0033】

図３に示すように、一対のクランプ爪５１の爪先部５１ａは、それぞれＬ字状に屈曲するように形成され、２つの爪先部５１ａでクランプした部品５０の上方にプッシャ部５５が位置するように配置されている。

【0034】

次に、図３を用いて、プッシャ部５５を駆動するプッシャ用エアーシリンダ部５８の構成を説明する。

【0035】

プッシャ用エアーシリンダ部５８のピストン８１は、その下側に配置されたスプリング８２のばね力によって上方（押込み解除方向）に付勢されている。ピストン８１の下部には、ロッド８３が下方に突出するように一体に形成され、該ロッド８３にプッシャ部５５が固定されている。

【0036】

プッシャ用エアーシリンダ部５８のピストン８１の上方には、圧力室８４が形成されている。チャック装置１０の上端面のエアー供給口７８と、圧力室８４の天井壁のエアー導入口８５との間を連通させる連通路８７が設けられ、装着ヘッド１１側の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６を通して供給される正圧／負圧のエアーがエアー供給口７８から連通路８７を通して圧力室８４に供給されるようになっている。チャック装置１０の上端面のエアー供給口７８は、クランプ用エアーシリンダ部５７とプッシャ用エアーシリンダ部５８の両方の圧力室７６，８４にエアーを供給する共通のエアー供給口となっている。

【0037】

以上のように構成したチャック装置１０を装着ヘッド１１に保持させる場合は、部品実装機の移動機構１２により装着ヘッド１１をチャック装置１０の上方に移動させると共に、負圧源３５の電磁弁４１を開弁して、負圧源３５から負圧専用のエアー供給路２７を通して装着ヘッド１１の吸着用負圧室４５に負圧を供給しながら、装着ヘッド１１の下面をチャック装置１０の上面に当接させる。これにより、装着ヘッド１１の下面にチャック装置１０が負圧により吸着保持された状態となる。

【0038】

この後、一対のクランプ爪５１で部品５０を挟むクランプ動作を行う場合は、流路切換弁３３を負圧源３５側に切り換えて、装着ヘッド１１側の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６を通してエアー供給口７８からクランプ用エアーシリンダ部５７の圧力室７６に負圧を供給する。これにより、図２（ｂ）に示すように、ピストン６７がスプリング７７のばね力に抗して吸い上げられ、ピストン６７下面の抜止めプレート６９で昇降部材６３のロッド部の上端部のフランジ部７２が引っ掛けられて該ロッド部が引き上げられ、これと一体的に昇降部材６３が引き上げられる。この昇降部材６３の引き上げ動作により、リンク部材６２を介して一対のクランプ爪５１のアーム部６１が軸６０を支点にして引き上げられることで、一対のクランプ爪５１が軸６０を支点にして閉じ方向（クランプ方向）に回動される。

【0039】

クランプ動作中は、装着ヘッド１１側の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６を通して供給される負圧がエアー供給口７８から連通路８７を通してプッシャ用エアーシリンダ部５８の圧力室８４にも供給される。これにより、図３（ａ）に示すように、プッシャ用エアーシリンダ部５８のピストン８１が吸い上げられ、プッシャ部５５が上昇位置（押込み解除位置）に上昇する。この状態は、圧力室８４に供給される負圧とスプリング８２のばね力によって保持される。

【0040】

以上のようにしてチャック装置１０のクランプ爪５１で部品５０をクランプし、且つ、プッシャ部５５を押込み解除位置に待機させた状態で、部品実装機の移動機構１２により該チャック装置１０を装着ヘッド１１と共に基板５３の上方へ移動させて、該チャック装置１０のクランプ爪５１でクランプした部品５０のピン５２を基板５３の孔５４に位置合わせして、図３（ａ）に示すように、部品５０のピン５２を基板５３の孔５４に挿入する。

【0041】

この後、クランプ解除動作とプッシャ部５５の押込み動作を次のようにして行う。
流路切換弁３３を正圧源３４側に切り換えて、装着ヘッド１１側の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６に供給するエアー圧力を負圧から正圧に切り換える。これにより、エアー供給口７８からクランプ用エアーシリンダ部５７とプッシャ用エアーシリンダ部５８の両方の圧力室７６，８４に正圧のエアーが供給される。

【0042】

クランプ用エアーシリンダ部５７の圧力室７６に正圧のエアーが供給されると、図２（ａ）に示すように、圧力室７６に供給される正圧とスプリング７７のばね力によりピストン６７が押し下げられる。この際、最初は、図２（ｂ）に示すように、昇降部材６３のロッド部上端のスペーサ部材７３とピストン６７のロッド可動連結室６８の天井壁との間に所定量Ｈの隙間があけられているため、スプリング７７によるピストン６７の押し下げ量が所定量Ｈを越えるまでは、昇降部材６３のロッド部が動かずにピストン６７のみが押し下げられ、その後、ピストン６７の押し下げ量が所定量Ｈに達した時点で、ロッド可動連結室６８の天井壁が昇降部材６３のロッド部上端のスペーサ部材７３に突き当たった状態となり、以後、ピストン６７とロッド部とが一体的に押し下げられて、昇降部材６３が押し下げられる。この昇降部材６３の押し下げ動作により、リンク部材６２を介して一対のクランプ爪５１のアーム部６１が軸６０を支点にして押し下げられ、これと一体的に一対のクランプ爪５１が軸６０を支点にして開き方向（クランプ解除方向）に回動される。

【0043】

以上のようにして、クランプ用エアーシリンダ部５７の圧力室７６への正圧のエアーの供給開始（ピストン６７の押し下げ動作開始）からピストン６７の押し下げ量が所定量Ｈを越えるまでクランプ解除動作の開始タイミングが遅らされる。

【0044】

装着ヘッド１１側の正圧／負圧兼用のエアー供給路２６から供給される正圧のエアーは、エアー供給口７８からクランプ用エアーシリンダ部５７とプッシャ用エアーシリンダ部５８の両方の圧力室７６，８４に同時に供給される。プッシャ用エアーシリンダ部５８の圧力室８４に正圧のエアーが供給されると、図３（ｂ）に示すように、プッシャ用エアーシリンダ部５８のピストン８１がスプリング８２のばね力に抗して押し下げられ、それによって、プッシャ部５５が下降して、該プッシャ部５５で部品５０のピン５２が基板５３の孔５４に押し込まれる。

【0045】

以上説明した本実施例１では、部品実装機の移動機構１２に設けられた装着ヘッド１１に対してチャック装置１０を着脱可能に保持する構成であるため、クランプする部品５０のサイズに合ったクランプ爪５１を持つチャック装置１０に自由に交換できる。しかも、クランプ爪５１とプッシャ部５５をそれぞれ別のエアーシリンダ部５７，５８で駆動する構成であるため、クランプ動作と押込み動作の両方の動作特性を比較的自由に設定できると共に、２つのエアーシリンダ部５７，５８に対して装着ヘッド１１のエアー供給路２６を通してエアー圧力を供給する構成であるため、チャック装置１０の構成の複雑化も回避できる。

【0046】

しかも、本実施例１では、部品実装機の装着ヘッド１１に対してチャック装置１０を吸着ノズルと付け替え可能に保持するように構成したので、チャック装置１０が必要になる生産でのみ、部品実装機の装着ヘッド１１にチャック装置１０を保持させて使用し、一方、チャック装置１０を必要としない生産では、部品実装機の装着ヘッド１１からチャック装置１０を取り外して吸着ノズルに付け替えて使用することができ、共通の装着ヘッド１１をチャック装置１０と吸着ノズルとで効率良く使用できる。しかも、吸着ノズルの部品吸着動作と解放動作を切り換えるために部品実装機の装着ヘッド１１側に設けられたエアー圧力の正圧／負圧切換機能（流路切換弁３３と電磁弁４１）を使用して、チャック装置１０の２つのエアーシリンダ部５７，５８に供給するエアー圧力を切り換えてクランプ爪５１とプッシャ部５５の両方を駆動できるため、チャック装置１０自体には、エアー圧力の正圧／負圧切換機能を設ける必要がなく、チャック装置１０の構成を簡単化できる利点もある。

【0047】

更に、本実施例１では、装着ヘッド１１のエアー供給路２６を通して２つのエアーシリンダ部５７，５８に対して、負圧を供給したときにプッシャ部５５が押込み解除位置に待機した状態でクランプ爪５１がクランプ方向に駆動され、正圧を供給したときにクランプ爪５１がクランプ解除方向に駆動され且つプッシャ部５５が押込み方向に駆動されるように構成したので、吸着ノズルの部品吸着動作／解放動作を行う場合と同じエアー圧力の切り換えによってクランプ爪５１のクランプ動作／解除動作及びプッシャ部４４の押込み動作を実行することが可能となり、チャック装置１０の各動作の制御も容易である。

【0048】

ところで、図３（ａ）に示すように、チャック装置１０のクランプ爪５１で部品５０をクランプした状態では、プッシャ部５５が部品５０から上方に離れて待機した状態となっているため、プッシャ部５５を下降させても、該プッシャ部５５が部品５０に到達するまでは、該プッシャ部５５で部品５０のピン５２を基板５３の孔５４に押し込むことができない。このため、プッシャ部５５で部品５０を押し込む動作には、遅れが生じる。クランプ解除直後の部品５０は、該部品５０のピン５２が基板５３の孔５４に十分に嵌まり込んでいないため、クランプ解除した部品５０に対するプッシャ部５５の押し込み動作のタイ
ミングが遅れると、プッシャ部５５が部品５０に到達する前に、該部品５０が倒れてしまう可能性がある。

【0049】

この対策として、本実施例１では、クランプ用エアーシリンダ部５７は、クランプ爪５１をクランプ解除方向に駆動するときに、クランプ用エアーシリンダ部５７のピストン６７の押し下げ量が所定量Ｈを越えてからクランプ爪５１がクランプ解除方向に駆動されるように構成されているため、クランプ爪５１をクランプ解除方向に駆動するときに、クランプ用エアーシリンダ部５７のピストン６７の押し下げ量が所定量Ｈを越えるまでクランプ爪５１のクランプ解除動作開始タイミングを遅らせることができる。従って、上記所定量Ｈを調整することで、実際のクランプ爪５１のクランプ解除動作開始タイミングをプッシャ部５５が部品５０の押込みを開始するタイミングにほぼ一致させることが可能となり、プッシャ部５５が部品５０のピン５２を基板５３の孔５４に押し込む前に該部品５０が倒れてしまうことを防止できる。

【実施例2】

【0050】

次に、本発明の実施例２を図４乃至図６を用いて説明する。但し、上記実施例１と実質的に同じ機能の部分は同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分について説明する。

【0051】

上記実施例１では、実際のクランプ爪５１のクランプ解除動作開始タイミングをプッシャ部５５が部品５０の押込みを開始するタイミングに近付ける手段として、クランプ用エアーシリンダ部５７のピストン６７の押し下げ量が所定量Ｈを越えてからクランプ爪５１がクランプ解除方向に駆動されるように構成したが、本実施例２では、クランプ爪５１を駆動するクランプ用エアーシリンダ部９０のピストン９１の下側には、該ピストン９１の下降（クランプ解除方向への移動）によってエアーが押し出されるエアークッション室９２が設けられ、該ピストン９１の下降量が増加するに従って該エアークッション室９２内のエアーの押出し流量が増加してピストン９１の下降速度が増加するように構成されている。

【0052】

以下、この構成を具体的に説明する。
クランプ用エアーシリンダ部９０のエアークッション室９２の側壁部には、オリフィス９３が形成され、ピストン９１の下降時に該エアークッション室９２内のエアーをオリフィス９３から流量を絞って流出させるようにしている。

【0053】

ピストン９１には、ロッド６５を固定する筒状スリーブ９４が下向きに突出するように形成され、該筒状スリーブ９４内にロッド６５が挿通固定されている。筒状スリーブ９４は、エアークッション室９２の底壁部９２ａに形成された貫通孔９５に上下動自在に挿通されている。図６に示すように、ピストン９１の下降量が増加するに従って筒状スリーブ９４の外周面とエアークッション室９２の貫通孔９５の内周面との間の隙間（流路断面積）が増加するように、筒状スリーブ９４の外周面のうち貫通孔９５の内周面と対向する部分には、下側に向かって径が大きくなるテーパ面９６が形成されている。

【0054】

この構成では、クランプ爪５１をクランプ解除方向に駆動する際に、ピストン９１の下降量が増加するに従って、筒状スリーブ９４の外周面とエアークッション室９２の貫通孔９５の内周面との間の隙間（流路断面積）が増加して、エアークッション室９２内のエアーが押し出されやすくなり、エアークッション室９２のエアーからピストン９１の下面に作用する圧力が小さくなる。これにより、ピストン９１の下降量が増加するに従って、ピストン９１の下降速度が速くなる。

【0055】

このようにすれば、クランプ爪５１のクランプ解除動作の速度特性を、初期速度は遅く
設定して、ピストン９１が下降するに従ってクランプ解除動作の速度が速くなるという速度特性に設定することができる。これにより、部品５０のクランプ解除動作と押し込み動作を行う際に、プッシャ部５５が部品５０に到達して部品５０の押し込みを開始するまで、クランプ解除動作の速度を遅くしてクランプ爪５１で部品５０の倒れを防止することが可能となり、プッシャ部５５が部品５０のピン５２を基板５３の孔５４に押し込む前に該部品５０が倒れてしまうことを防止できる。

【0056】

その他、本実施例２でも、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。
本実施例２では、ピストン９１の下降量が増加するに従ってエアークッション室９２から押し出されるエアーの流路断面積が連続的に増加するように構成したが、ピストン９１の下降量が増加するに従ってエアークッション室９２から押し出されるエアーの流路断面積が段階的（２段階以上）に増加するように構成しても良い。

【0057】

尚、本発明の適用範囲は、部品実装機に限定されず、部品挿入機、組立機等にも適用可能である。

【0058】

その他、本発明は、上記各実施例１，２に限定されず、例えば、クランプ爪５１の形状やプッシャ部５５の形状を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0059】

１０…チャック装置、１１…装着ヘッド、１２…移動機構、１３…ＸＹ方向移動機構、１４…Ｚ方向移動機構、１８…Ｚ軸部、２６…正圧／負圧兼用のエアー供給路、２７…負圧専用のエアー供給路、２８…ヘッド回転装置、３３…流路切換弁、３４…正圧源、３５…負圧源、４１…電磁弁、４５…吸着用負圧室、５０…部品、５１…クランプ爪（クランプ部）、５２…ピン（突起部）、５３…基板（対象物）、５４…孔、５５…プッシャ部、５７…クランプ用エアーシリンダ部、５８…プッシャ用エアーシリンダ部、６１…アーム部、６２…リンク部材、６３…昇降部材、６７…ピストン、６８…ロッド可動連結室、７３…スペーサ部材、７６…圧力室、７７…スプリング、７８…エアー供給口、８１…ピストン、８２…スプリング、８３…ロッド、８４…圧力室、９０…クランプ用エアーシリンダ部、９１…ピストン、９２…エアークッション室、９３…オリフィス、９４…筒状スリーブ、９６…テーパ面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】