JP2636651B2 - フラットワイヤの実装装置 - Google Patents

フラットワイヤの実装装置

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JP2636651B2
JP2636651B2 JP4318369A JP31836992A JP2636651B2 JP 2636651 B2 JP2636651 B2 JP 2636651B2 JP 4318369 A JP4318369 A JP 4318369A JP 31836992 A JP31836992 A JP 31836992A JP 2636651 B2 JP2636651 B2 JP 2636651B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フラットワイヤを略逆
U字状に曲成した上で回路基板に自動的に組込むように
したフラットワイヤの実装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】フラットワイヤは、多数の導体を同一平
面上に平行に並べて、これらを2枚の絶縁フィルムによ
ってサンドイッチ状に接着固定した柔軟性を有するワイ
ヤで、各種電子機器の接続配線に使用されている。
【0003】而して、従来、フラットワイヤを回路基板
に実装する場合には、手作業によって、フラットワイヤ
を略逆U字状に曲成して両端部の多数のリードを下方に
指向させ、そのリードを回路基板の多数の取付孔に挿入
するようにしている。このフラットワイヤの実装作業
は、熟練者でも比較的時間を要するので、自動化が考え
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】フラットワイヤは、外
形寸法のばらつきが大きいので、略逆U字状に曲成され
たときに両端部の下方に指向するリードの端面位置が不
揃いになり易く、又、運搬途中でリードが曲り易いの
で、リード相互のピッチにばらつきが生じ易く、そし
て、柔軟性を有するフラットワイヤを略逆U字状に曲成
するので、チャックが困難である等の問題があり、自動
化を図るための隘路になっている。
【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、フラットワイヤを回路基板に自動的に
実装することができるフラットワイヤの実装装置を提供
するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
【0007】本発明のフラットワイヤの実装装置は、フ
ラットワイヤ供給部からフラットワイヤをピックアップ
するチャックヘッドを有しそのチャックーッドを所定方
向に移送する移送機構と、この移送機構のチャックヘッ
ドにより移送されたフラットワイヤを基準ブロックと位
置決めガイドブロックとによって位置決めするフラット
ワイヤ位置決め機構と、このフラットワイヤ位置決め機
構によって位置決めされたフラットワイヤを下方から押
圧して前記位置決めガイドブロックと協働して略逆U字
状に曲成する成形ブロックを有しその曲成によってフラ
ットワイヤの両端部のリードを下方に指向させる成形機
構と、この成形機構によって成形されたフラットワイヤ
のリードを下方から受け支持して端面位置を揃える基準
ブロックを有し且つそのリードをチャックして曲げ成形
修正するチャック手段を有するリード位置決め修正機
構と、このリード位置決め修正機構によりリードが位置
決め修正されたフラットワイヤの上部を押え且つ両下端
部を支持するチャックヘッドを有しこのチャックヘッド
を回路基板上に相対的に移動させた後にリードを前記回
路基板の取付孔に挿入させる組込み機構とを具備してな
り、前記基準ブロックを上昇させるとともに前記成形ブ
ロックを下降させてフラットワイヤの半円状の上部を押
圧するローラによりフラットワイヤの両下端部のリード
の各端面を前記基準ブロックに設けられたリード基準面
に当接させることでフラットワイヤの前、後の長さ寸法
のばらつきを吸収してリードの端面位置を揃えるもので
あることを特徴とする。
【0008】
【作用】
【0009】本発明のフラットワイヤの実装装置によれ
ば、移送機構によりチャックヘッドとともに移送されて
きたフラットワイヤは、フラットワイヤ位置決め機構の
基準ブロックと位置決めガイドロックとによって位置決
めされた後、成形機構の成形ブロックと前記位置決めガ
イドブロックとの協働によって略逆U字状に曲成され、
その曲成されたフラットワイヤの両端部のリードは、リ
ード位置決め修正機構の基準ブロックにより下方から受
け支持されて端面位置が揃えられるとともにチャック手
段によりチャックされて曲げ形が修正される。そし
て、このようにチャック手段によりチャックされたフラ
ットワイヤは、組込み機構のチャックヘッドにより上部
が押えられ且つ両下端部が支持されることによってチャ
ックされ、このチャックヘッドが回路基板上に相対的に
移動された後、フラットワイヤのリードが回路基板の取
付孔に挿入される。この場合、前記基準ブロックを上昇
させるとともに前記成形ブロックを下降させてフラット
ワイヤの半円状の上部を押圧するローラによりフラット
ワイヤの両下端部のリードの各端面を前記基準ブロック
に設けられたリード基準面に当接させることでフラット
ワイヤの前,後の長さ寸法のばらつきを吸収してリード
の端面位置を揃えるものである。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図面を参照
しながら説明する。先ず、図1乃至図4に従って、全体
の構成につき述べる。
【0011】図1及び図2に示すように、フラットワイ
ヤ供給部たるマガジン1内には、多数枚のフラットワイ
ヤ2が積層されて収納されており、これらの積層された
フラットワイヤ2は、持ち上げユニット3によって支持
されている。そして、後述するように、マガジン1内か
ら1枚のフラットワイヤ2がピックアップされると、持
ち上げユニット3はフラットワイヤ2の1枚分の厚み寸
法分だけ上昇されるようになっている。この場合、各フ
ラットワイヤ2は、多数の導体を同一平面上に平行に並
べて、これらを2枚の絶縁フィルムによってサンドイッ
チ状に接着固定してなる柔軟性を有するもので、前,後
両端部からその多数の導体のリード2a,2b(図3及
び図6参照)が突出されている。
【0012】移送機構4は、移送ユニット5とこの移送
ユニット5に支持された支持ユニット6とから構成さ
れ、支持ユニット6は、移送ユニット5によって左,右
方向に移送されるようになっている。支持ユニット6に
は、これによって上,下方向に移動されるようにして支
持板7が支持されており、この支持板7には、フレーム
8が固定されている。そして、フレーム8には、スプリ
ング9のばね力を上方から受けるようにしてチャックヘ
ッド10が取付けられている。このチャックヘッド10
は、左,右方向に長尺な吸着ノズル10aを有してい
て、負圧源(図示せず)に連通されると、後述するよう
にして、吸着ノズル10aによってフラットワイヤ2を
吸着するようになっている。
【0013】図1及び図3に示すように、マガジン1よ
り左方向側の所定位置には、L字形をなす基準ブロック
11,11が配設されており、又、これらの基準ブロッ
ク11,11の右方向側には、基台12に取付けられて
互いに平行となる位置決めガイドブロック13,13が
配置されている。これらの位置決めガイドブロック1
3,13は基台12とともにシリンダ14によって左,
右方向に移動されるようになっている。そして、これら
の基準ブロック11,11,基台12,位置決めガイド
ブロック13,13及びシリンダ14はフラットワイヤ
位置決め機構15を構成する。
【0014】図1に示すように、成形機構16は、フレ
ーム17を備えている。フレーム17は、前記フラット
ワイヤ位置決め機構15の基準ブロック13,13の近
傍に配設されている。このフレーム17には、シリンダ
18が取付けられていて、このシリンダ18により支持
ブロック19が上,下動されるようになっている。そし
て、支持ブロック19には、上端部が半円状をなして
左,右方向に長尺な成形ブロック20が立設されてい
る。
【0015】又、成形機構16の一部をなすローラ2
1,21は、図1及び図3に示すように、ホルダ22に
上,下動可能に支持されていて、常にはスプリング2
3,23により下方向への付勢力が付与されている。こ
の場合、ローラ21,21は、左,右に位置して対向す
るように配置されている。そして、ホルダ22は、シリ
ンダ24により上,下動されるようになっている。
【0016】リード位置決め修正機構25は、図1及び
図3に示すように、移送ユニット26とこの移送ユニッ
ト26により左,右方向に移動される基台27とを備え
ている。基台27には、上,下動可能に支持板28が取
付けられており、この支持板28には、前記成形ブロッ
ク20の上,下動を許容し且つ支持板28自体の左方向
への移動を許容すべく、右端側が開放する左右に長尺な
逃げ孔28aが形成されている。そして、この支持板2
8は、基台27に取付けられたシリンダ29によって
上,下動されるようになっている。
【0017】更に、支持板28には、図3に示すよう
に、逃げ孔28aを間に置いて対向するようにして基準
ブロック30,30が固定されており、これらの基準ブ
ロック30,30の上端面には、前記フラットワイヤ2
の多数のリード2aのピッチに対応するように多数の凹
凸が外側面に形成された突条部30a,30aが突設さ
れている。又、支持板28には、基準ブロック30,3
0に対応してチャック部材31,31が配置されてお
り、このチャック部材31,31の先端部には突条部3
0a,30aの凹凸と対応する多数の凹凸が形成され、
以て、チャック部材31,31と突条部30a,30a
とによってチャック手段32,32が構成されている。
そして、チャック部材31,31はシリンダ33,33
によって互いに接近及び離間する方向に移動されるよう
になっている。
【0018】組込み機構34は、図1及び図4に示すよ
うに、移送ユニット35とこの移送ユニット35によっ
て左,右方向に移動される支持ユニット36とを備えて
おり、この支持ユニット36には、チャックヘッド37
が支持されている。
【0019】チャックヘッド37は、支持ユニット36
によって上,下動されるフレーム38を有し、そのフレ
ーム38の中央部には、上,下動可能な移動部材39a
を有するプッシャユニット39が取付けられ、そのプッ
シャユニット39には、スプリング40,40を介して
ブッシャ41が支持されている。この場合、プッシャ4
1は、前記移動部材39aによりスプリング40,40
を介して下方向に移動されるようになっている。又、フ
レーム38には、プッシャユニット39を挾んで対向す
るように移動体42,42が配設されている。これらの
移動体42,42は、互いに接近及び離間する方向に移
動可能で、常には、スプリング43,43により互いに
接近する方向に付勢されて夫々プッシャユニット39の
側面に当接するようになっている。そして、移動体4
2,42の下端部には、チャック爪44,44が取付け
られており、これらのチャック爪44,44の下端部に
は、前記チャック部材31,31と同様の多数の凹凸を
有する爪部44a,44aが形成されている。
【0020】更に、フレーム38の上部には、駆動脚4
5a,45aを有するシリンダ45が固定されており、
その駆動脚45a,45aには駆動板46,46が取付
けられていて、各駆動板46,46の下端部が前記移動
体42,42の上面部の係合凹部42a,42aに係合
されている。又、フレーム38は支持腕38aを有して
おり、この支持腕38aには、シリンダ47が取付けら
れ、このシリンダ47によって上,下動される押圧部材
47aがプッシャユニット39の移動部材39aに当接
するようになっている。
【0021】さて、図1に示すように、フラットワイヤ
2が実装される回路基板48は、図示しないセット機構
により実装位置に順次セットされるようになっており、
そのセットされた回路基板48の下方部位には、後述す
るように回路基板48から下方に突出するフラットワイ
ヤ2のリード2a,2bをクリンチするクリンチユニッ
ト49が配設されている。
【0022】次に、本実施例の作用につき、図5をも参
照して説明するに、図5においては、図1乃至図4と同
一部分には同一符号を付して示す。尚、以下述べる一連
の工程は図示しない制御装置によって制御されるもので
ある。
【0023】(A)ピックアップ工程 制御装置がスタートされると、支持ユニット6を右方向
に移動させてチャックヘッド10をマガジン1の上方の
ピックアップ位置に位置させる。しかる後、支持ユニッ
ト6は、支持体7及びフレーム8を介してチャックヘッ
ド10を下方向に移動させて、その吸着ノズル10aの
先端をマガジン1内に積層されたフラットワイヤ2の内
の最上段のフラットワイヤ2の上面に近接若しくは当接
させる。この状態において、チャックヘッド10は負圧
源に連通されるようになり、従って、最上段のフラット
ワイヤ2がチャックヘッド10の吸着ノズル10aに吸
着される。そして、チャックヘッド10は、支持ユニッ
ト6により上方向に移動された後、移送ユニット5によ
り左方向の所定位置たるフラットワイヤ位置決め位置に
移動される。
【0024】(B)フラットワイヤ位置決め工程 チャックヘッド10がフラットワイヤ位置決め位置まで
移動されると、図5(a)で示すように、支持ユニット
6によってチャックヘッド10が下方向に移動され、そ
のチャックヘッド10によって吸着されたフラットワイ
ヤ2の下面が成形ブロック20の上端に当接する。その
後、図5(b)で示すように、シリンダ14によって基
台12とともに位置決めガイドブロック13,13が左
方向に移動され、基台12がチャックヘッド10に吸着
されたフラットワイヤ2の右端面に当接してチャックヘ
ッド10とともにフラットワイヤ2を左方向に移動させ
る。そして、逆には、フラットワイヤ2の左端面が基準
ブロック11,11に当接するようになり、これにて、
フラットワイヤ2の左,右の長さの位置決めがなされ
る。
【0025】(C)成形工程 フラットワイヤ2の位置決めが終了すると、図5(b)
に示すように、ローラ21,21は、シリンダ24によ
って下方向に移動されて、チェックヘッド10を挾んで
対向する左,右位置にされる。この状態で、シリンダ1
8により支持ブロック19を介して成形ブロック20が
上方向に移動されると、図5(c)に示すように、フラ
ットワイヤ2の前,後の両端部が位置決めガイドブロッ
ク13,13により規制されるとともに、フラットワイ
ヤ2の中央部が成形ブロック20の上部の半円状部によ
り下方から押圧されるので、そのフラットワイヤ2は略
逆U字状に曲成されるようになる。そして、このフラッ
トワイヤ2の曲成にともなってチャックヘッド10はス
プリング23,23の付勢力に抗して上昇されるととも
に、フラットワイヤ2の半円状の上部がローラ21,2
1に圧接する。
【0026】この場合、フラットワイヤ2には、前,後
方向の長さ寸法(図5(a)では左,右方向の長さ寸
法)にも製作ばらつきがあるので、フラットワイヤ2を
略逆U字状に曲成したときには、図5(c)で示すよう
に、リード2a,2bの端面位置が不揃いになる。
【0027】(D)リード位置決め修正工程 図5(c)の状態になると、先ず、チャックヘッド10
が負圧源との連通を断たれるとともに、図5(d)に示
すように、チャックヘッド10が支持ユニット6によっ
て上方に移動され、更に、支持板28がシリンダ29に
よってリード基準位置まで上昇される。これにより、支
持板28上の基準ブロック30,30の上面がリード基
準面となる。その後、図5(e)に示すように、成形ブ
ロック20がシリンダ18によって下降されるようにな
り、従って、略逆U字状に曲成されたフラットワイヤ2
は、成形ブロック20による拘束が解除されるととも
に、スプリング23の付勢力によりローラ21によって
押圧されるようになる。
【0028】この結果、ローラ21による押圧によって
フラットワイヤ2は下降されるようになり、例えば、リ
ード2aより下方位置にあるリード2bの端面が一方の
基準ブロック30の上面たるリード基準面に当接するよ
うになる。フラットワイヤ2は、その後もローラ21に
よって押圧されるので、リード2aの端面が他方の基準
ブロック30の上面たるリード基準面に当接するまで揺
動し、図5(e)に示すようになって、リード2a,2
bの端面位置が揃うようになる。
【0029】その後、チャック部材31,31がシリン
ダ33,33によって基準ブロック30,30の突条部
30a,30a方向に移動されるようになって、図5
(f)で示すように、チャック手段32,32がフラッ
トワイヤ2のリード2a,2bをチャックするようにな
り、このチャック手段32,32のチャックによってリ
ード2a,2bの曲げ変形が修正される。更に、ローラ
21,21がシリンダ24によって上昇されてフラット
ワイヤ2に対する押圧力を解除する。
【0030】(E)組込み工程 フラットワイヤ2のリード2a,2bがチャック手段3
2,32によってチャックされると、支持板28は基台
27とともに移送ユニット26により左方向に移動され
て移し換え位置(図1で二点鎖線で示すチャック爪44
の位置)に位置される。又、チャックヘッド37も支持
ユニット36を介して移送ユニット35により右方向に
移動されて同様に移し換え位置に位置される。その後、
チャックヘッド37は支持ユニット36により若干下降
され、更に、シリンダ45が不動作状態にされることに
より、駆動脚45a,45aが互いに接近する方向に移
動し、移動体42,42がスプリング43,43によっ
てプッシャユニット39に当接するまで移動される。
【0031】而して、移動体42,42がプッシャユニ
ット39に当接するまで移動されると、図5(g)で示
すように、チャック爪44,44の爪部44a,44a
がフラットワイヤ2の両下端部を支持し、更に、プッシ
ャ41がシリンダ47により押圧部材47a,移動部材
39a及びスプリング40,40を介して下降されてフ
ラットワイヤ2の半円状の上部を押え、以て、フラット
ワイヤ2をチャックするようになる。そして、チャック
部材31,31がシリンダ33,33により互いに離間
する方向に移動されて、チャック手段32,32による
フラットワイヤ2のリード2a,2bのチャックが解除
され、フラットワイヤ2のチャックヘッド37への移し
換えが完了する。この状態では、フラットワイヤ2のリ
ード2a,2bはチャック爪44,44の爪部44a,
44aよりも下方に突出するようになっている。
【0032】さて、フラットワイヤ2をチャックしたチ
ャックヘッド37は、支持ユニット36及び移送ユニッ
ト35によって上昇され且つ左方向に移動されて回路基
板48の上方の実装装置に位置される。その後、図5
(h)に示すように、チャックヘッド37が支持ユニッ
ト36によって下降されることによって、フラットワイ
ヤ2のリード2a,2bが回路基板48に形成された対
応する多数の取付孔に挿入されるとともに、シリンダ4
5が動作されて駆動脚45a,45aが拡開され、駆動
板46,46により移動体42,42がスプリング4
3,43の付勢力に抗してブッシャユニット39から離
間するように移動され、以て、チャック爪44,44の
爪部44a,44aがフラットワイヤ2の両下端部の支
持を解除する。従って、その後は、プッシャ41がフラ
ットワイヤ2の半円状の上部をスプリング40,40の
付勢力によって押圧するので、リード2a,2bは回路
基板48の取付孔に完全に挿入される。
【0033】(F)クリンチ工程 図5(h)に示すように、フラットワイヤ2のリード2
a,2bが回路基板48の取付孔に挿入されると、クリ
ンチユニット49が動作してリード2a,2bを図5
(h)に二点鎖線で示すように曲げ加工(クリンチ)す
る。尚、上述したような一連の工程が終了すれば、各機
構は図1に示すホームポジションに戻った後、上述した
一連の工程を繰返すようになる。
【0034】このように本実施例によれば、負圧を利用
したチャックヘッド10によりマガジン1内に積層され
たフラットワイヤ2の最上段のものを吸着してピックア
ップするようにしたので、柔軟性を有するフラットワイ
ヤ2であっても、これを容易にピックアップすることが
できる。又、移送機構4によりチャックヘッド10とと
もにフラットワイヤ位置決め位置まで移送されてきたフ
ラットワイヤ2をフラットワイヤ位置決め機構15の基
準ブロック11,11と位置決めガイドブロック13,
13の基台12とによって位置決めするようにしたの
で、フラットワイヤ2を左.右の長さ寸法のばらつきを
吸収して確実に位置決めすることができる(フラットワ
イヤ位置決め工程)。
【0035】更に、フラットワイヤ位置決め機構15に
よって位置決めされたフラットワイヤ2を、成形機構1
6の成形ブロック20により下方から押圧して、フラッ
トワイヤ位置決め機構15の位置決めガイドブロック1
3,13との協働により略逆U字状に曲成するようにし
たので、フラットワイヤ2の成形も容易にできる(成形
工程)。
【0036】次に、成形されたフラットワイヤ2に対し
て基準ブロック30,30及びチャック部材31,31
を上昇させるとともに成形ブロック20を下降させて、
ローラ21,21によりフラットワイヤ2の半円状の上
部を押圧させることにより、フラットワイヤ2の両下端
部のリード2a,2bの各端面を基準ブロック30,3
0のリード基準面に当接させるようにしたので、フラッ
トワイヤ2の前,後の長さ寸法のばらつきを吸収してリ
ード2a,2bの端面位置を容易に揃えることができ
る。その後、フラットワイヤ2の両下端部のリード2
a,2bをチャック手段32,32によってチャックす
るようにしたので、リード2a,2bの曲げ変形を修正
することができ、又、略逆U字状に曲成されたフラット
ワイヤ2を容易にチャックすることができる(リード位
置決め修正工程)。
【0037】そして、チャック手段32,32によって
チャックされたフラットワイヤ2に対してチャックヘッ
ド37を下降させて、そのチャック爪44,44により
フラットワイヤ2の両下端部を支持させるとともに、プ
ッシャ41によりフラットワイヤ2の半円状の上部を押
さえるようにしたので、フラットワイヤ2のチャック手
段32,32からチャックヘッド37への移し換えをも
容易に行うことができる。その後、チャックヘッド37
を回路基板48に対する装着位置に移動させて、フラッ
トワイヤ2のリード2a,2bを回路基板48の取付孔
に挿入させ、しかる後、クリンチユニット49によって
リード2a,2bをクリンチするようにしたので、フラ
ットワイヤ2を回路基板48に自動的に且つ確実に装着
することができる(組込み工程)。
【0038】尚、上記実施例では、チャックヘッド37
を回路基板48の上方位置に移動させるようにしたが、
代りに、回路基板48をチャックヘッド37の下方位置
に移動させるようにしてもよい。
【0039】その他、本発明は上記実施例にのみ限定さ
れるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変形
して実施し得ることはもちろんである。
【0040】
【発明の効果】本発明のフラットワイヤの実装装置は、
以上説明したように、ラットワイヤの位置決め,曲げ
加工,リードの位置決め修正及び回路基板への組込みを
容易に実行できるようにしたので、フラットワイヤを回
路基板に自動的に且つ確実に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す全体の正面図
【図2】移送機構及びチャックヘッド部分の斜視図
【図3】フラットワイヤ位置決め機構,成形機構及びリ
ード位置決め修正機構部分の斜視図
【図4】チャックヘッド部分の斜視図
【図5】工程説明図
【符号の説明】
図面中、1はマガジン(フラットワイヤ供給部)、2は
フラットワイヤ、2a及び2bはリード、4は移送機
構、10はチャックヘッド、11は基準ブロック、13
は位置決めガイドブロック、15はフラットワイヤ位置
決め機構、16は成形機構、20は成形ブロック、21
はローラ、25はリード位置決め修正機構、30は基準
ブロック、31はチャック部材、32はチャック手段、
34は組込み機構、37はチャックヘッド、41はプッ
シャ、44はチャック爪、48は回路基板、49はクリ
ンチユニットを示す。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フラットワイヤ供給部からフラットワイ
    ヤをピックアップするチャックヘッドを有しそのチャッ
    クヘッドを所定方向に移送する移送機構と、 この移送機構のチャックヘッドにより移送されたフラッ
    トワイヤを基準ブロックと位置決めガイドブロックとに
    よって位置決めするフラットワイヤ位置決め機構と、 このフラットワイヤ位置決め機構によって位置決めされ
    たフラットワイヤを下方から押圧して前記位置決めガイ
    ドブロックと協働して略逆U字状に曲成する成形ブロッ
    クを有しその曲成によってフラットワイヤの両端部のリ
    ードを下方に指向させる成形機構と、 この成形機構によって成形されたフラットワイヤのリー
    ドを下方から受け支持して端面位置を揃える基準ブロッ
    クを有し且つそのリードをチャックして曲げ成形を修正
    するチャック手段を有するリード位置決め修正機構と、 このリード位置決め修正機構によりリードが位置決め修
    正されたフラットワイヤの上部を押え且つ両下端部を支
    持するチャックヘッドを有しこのチャックヘッドを回路
    基板上に相対的に移動させた後にリードを前記回路基板
    の取付孔に挿入させる組込み機構とを具備してなり、 前記基準ブロックを上昇させるとともに前記成形ブロッ
    クを下降させてフラットワイヤの半円状の上部を押圧す
    るローラによりフラットワイヤの両下端部のリードの各
    端面を前記基準ブロックに設けられたリード基準面に当
    接させることでフラットワイヤの前,後の長さ寸法のば
    らつきを吸収してリードの端面位置を揃えるものである
    ことを特徴とす るフラットワイヤの実装装置。
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