JP2929937B2 - 電子部品実装装置及び電子部品の実装方法 - Google Patents

電子部品実装装置及び電子部品の実装方法

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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、基板の側部に電子部品
の端子を装着する電子部品実装装置及び電子部品の実装
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】基板には、基板の表面あるいは裏面の一
方に面状に装着される面実装部品や基板を貫通するスル
ーホールにその端子が挿入される挿入部品が実装され
る。この他基板に実装される電子部品には、例えば特殊
なコネクタなどのように基板とほぼ平行な端子を有し、
この端子が基板の側部を挟着するように実装されるもの
もある。
【０００３】図５は、従来の電子部品の実装工程を示す
斜視図、図６は従来の電子部品の実装工程を示す側面図
である。図５中、１は基板、１ｂは基板１の側部１ａに
形成された複数の電極、２は基板１の側部１ａを上下に
挟着することにより側部１ａに基板１と平行に装着さ
れ、且つ電極１ｂに電気的に接続される端子３，４を備
えたコネクタなどの電子部品である。ここで従来、上述
した面実装部品や挿入部品のように、基板１の厚さ方向
（即ち基板１に垂直方向）に電子部品を実装する電子部
品実装装置は多数存在していたが、図６の矢印Ｎ１で示
すように、電子部品２を基板１と平行に移動して、電子
部品１から延出する端子３，４を基板１の側部１ａに装
着する電子部品実装装置は案出されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、図６に示
すような実装工程は、専ら作業者の手作業で行われてい
た。しかしながらこのような手段では、作業性が悪い
し、電子部品実装の自動化を図ることができない。
【０００５】そこで本発明は、端子を基板の側部に装着
する電子部品を自動的に基板に実装できるようにした電
子部品実装装置及び電子部品の実装方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品実装装
置は、基板を位置決めする位置決め手段と、基板の側部
に装着されるべき電子部品の端子が基板の側部に臨む姿
勢で電子部品を保持する部品保持手段と、部品保持手段
に電子部品を移載する移載ヘッドと、部品保持手段を基
板に向けて移動させ、電子部品の端子を基板の側部に装
着する移動手段とを備え、前記部品保持手段は、電子部
品の端子を基板に臨ませた姿勢において電子部品の背面
に当接する当接部を有し、前記移載ヘッドによりこの部
品保持手段に移載された電子部品を前記当接部で押し込
んで基板の側部に装着するようにしたものである。
【０００７】
【作用】上記構成により、基板が位置決め手段により位
置決めされる。また移載ヘッドが電子部品を部品保持手
段に移載し、この部品保持手段は端子が電子部品の側部
に臨む姿勢で電子部品を保持する。次に移動手段が駆動
されて、電子部品が基板へ向けて移動し、電子部品の端
子が基板の側部に装着される。この場合、部品保持手段
の当接部を電子部品の背面に当接させて電子部品を基板
側へ押し込むことにより、電子部品を基板の側部へ装着
する。これにより、基板と平行にしかも自動的に電子部
品を基板に装着できる。
【０００８】
【実施例】
（第１実施例）次に図面を参照しながら、本発明の実施
例を説明する。図１は本発明の第１実施例における電子
部品実装装置の平面図、図２は本発明の第１実施例にお
ける電子部品実装装置の断面図（図１のＡ−Ａ線）であ
る。図中、従来技術を示す図４、図５と同様の構成要素
については同一符号を付すことにより説明を省略する。
【０００９】図１において、５は端子３，４を有する電
子部品２を収納するトレイ（第１の収納手段に対応）、
５０，５１，５２は基板１の表面に搭載される表面実装
型電子部品５３，５４，５５を収納するテープフィーダ
（第２の収納手段に対応）、５６は複数種類の吸着パッ
ド（ノズル）Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を収納する吸着パッド収
納部、Ｈは下端部に吸着パッドＮ１，Ｎ２，Ｎ３のうち
１つの吸着パッドを選択して装着し、トレイ５の電子部
品２を吸着して後述する電子部品保持ブロックへ供給し
たり、テープフィーダ５０，５１，５２の表面実装型電
子部品５３，５４，５５を吸着して基板１の表面の所望
の位置に装着する移載ヘッドである。
【００１０】第１実施例では、移載ヘッドＨが電子部品
保持ブロックへ電子部品２を供給する供給手段に対応す
る。
【００１１】図２において、６は第１の基台、７は第２
の基台であり、第１の基台６及び第２の基台７は所定間
隔をあけて基板１の搬送方向であるＸ方向に沿って平行
に設けられる。８は基板１の側部１ｃを支持する第１の
基板ガイドであり、第１の基台６に水平に取り付けられ
ている。この第１の基板ガイド８には、基板１の搬送手
段に相当するベルト１０が調帯されている。９は第２の
基台７に水平で且つ第１の基板ガイド８と同じ高さに取
り付けられた第２の基板ガイドであり、第１の基板ガイ
ド８と同様に、搬送手段に相当するベルト１１が調帯さ
れている。従ってベルト１０，１１を図示しない駆動手
段によって駆動すると、基板１は第１及び第２の基板ガ
イド８，９に案内されて矢印Ｎ４（図１参照）方向へ搬
送される。本実施例では、第１の基台６、第１の基板ガ
イド８、第２の基台７、第２の基板ガイド９が基板１の
搬送を搬送レベルＬ（図３参照）で案内する案内手段に
対応する。
【００１２】図１において、基板１は電極１ｂが形成さ
れていない両側部１ｃを第１及び第２の基板ガイド８，
９によって支持され、電極１ｂが形成されている側部１
ａを第１及び第２の基板ガイド８，９の間に橋渡しした
姿勢で搬送される。
【００１３】図２において、８ａは第１の基板ガイド８
の上方に平行となるように基台６の上部に取り付けられ
た第１の基板押え部材、９ａは第２の基板ガイド９の上
方に平行となるように基台７の上部に取り付けられた第
２の基板押え部材である。これら第１及び第２の基板押
え部材８ａ，９ａは、後述する下受ピンにより基板１を
下方から押し上げた際の基板１の高さ方向の位置を定め
る。１２は第２の基台７の上面に設けられ、Ｙ方向に延
びるアームであり、アーム１２の先端部には、下向きに
シリンダなどからなるストッパ１３が設けられ、ストッ
パ１３の係止杆１４がＺ方向に突出することにより、基
板１が図１の実線位置から鎖線位置に至った際、係止杆
１４が基板１のＹ方向に沿う側面に当接して基板１を所
定位置に停止させることができ、基板１をＸ方向につい
て位置決めできる。３２は第１の基台６の上部に配置さ
れ、第１の基台６に遊挿されたクランプ杆３３を突没さ
せるクランパである。同様にクランパ３０はクランプ杆
３１を備えている。そして所定位置において基板１が停
止した際、クランパ３２，３０を駆動してクランプ杆３
３，３１を突出させると、Ｘ方向に沿う基板１の側面に
クランプ杆３３，３１の先端部を当接させ基板１をＹ方
向について位置決めできる。
【００１４】図２において、１５は第１の基台６の下部
であって第２の基台７に対する面に、Ｚ方向に沿って固
定される昇降ガイド、１６は昇降ガイド１５にスライド
自在に係合するスライダ１７に固定される断面逆Ｌ字状
をなす第１のブラケットである。即ち第１のブラケット
１６は基板１の搬送レベルＬ（図３参照）に対して昇降
自在に支持されている。また１８は第１の基台６に基端
部が固定される第２のブラケット、１９は第２のブラケ
ット１８上にロッド２０が上を向くように固定されるシ
リンダであり、ロッド２０の上端部は第１のブラケット
１６の下部に連結されている。したがってシリンダ１９
を駆動してロッド２０を突没させると、搬送レベルＬに
対して第１のブラケット１６を昇降させることができ
る。シリンダ１９は、第１のブラケット１６を昇降させ
る昇降手段に対応するものであるが、シリンダ１９に代
えて送りねじ、送りナット及び送りねじを駆動するモー
タなどにより昇降手段としても差支えない。
【００１５】図１において、２５は第１のブラケット１
６上に起立し、上記所定位置に至った基板１の下面を下
受けする複数の下受けピンであり下受け部材に相当する
ものである。シリンダ１９によってブラケット１６を上
昇すると、下受けピン２５は上端部で基板１の下面を上
方へ押し上げて基板１の側部１ｃの上面を第１及び第２
の基板押え部材の下面に押し付け、基板１の高さ方向の
位置決め及び基板１のそりの補正を行なう。本実施例で
は第１及び第２の基板ガイド８，９、第１及び第２の基
板押え部材８ａ，９ａ、ストッパ１３、クランパ３０及
び下受けピン２５が基板１の位置決め手段に対応する。
【００１６】また、２１は第１のブラケット１６の中央
にＸ方向に沿って固定されるＸガイド、２４はＸガイド
２１にスライド自在に装着された一対のスライダ、２
２，２３は断面Ｌ字状をなし先端部が対向するようにス
ライダ２４にそれぞれ装着された電子部品保持ブロック
である。電子部品保持ブロック２２，２３の平坦部は、
電子部品２の下面を吸着する吸着面２２ａ，２３ａとな
っており、吸着面２２ａ，２３ａには図示していない吸
着手段に接続される吸引孔２２ｂ，２３ｂが開口してい
る。また電子部品保持ブロック２２，２３の垂直面２２
ｃ，２３ｃは吸着面２２ａ，２３ａ上の電子部品２の端
子３，４が突出していない方の面（以下背面と呼ぶ）に
当接する当接部であり、電子部品２を基板１へ装着する
際に電子部品２の背面に当接して基板１側へ押し込む。
この電子部品保持ブロック２２，２３は、基板１の搬送
の障害とならないよう搬送レベルＬへシリンダ１９によ
って進退動作を行なう。すなわち基板１を搬送する時
は、電子部品保持ブロック２２，２３を搬送レベルＬよ
り下方へ退避させ、電子部品２を装着する時は搬送レベ
ルＬへ進入させる。本実施例では、電子部品保持ブロッ
ク２２，２３は部品保持手段に対応するものである。
【００１７】２６は第１のブラケット１６の上面に固定
されるシリンダであり、そのロッド２７は電子部品保持
ブロック２２に連結されている。同様に電子部品保持ブ
ロック２３には、シリンダ２８のロッド２９が連結され
ている。したがって、電子部品２を電子部品保持ブロッ
ク２２，２３の吸着面２２ａ，２３ａに吸着させ、シリ
ンダ２６，２８を駆動してロッド２７，２９を没入させ
ると、上記所定位置にある基板１の側部１ａに電子部品
２の端子３，４を近付け、そして装着することができ
る。これらシリンダ２６，２８は移動手段に対応するも
のである。
【００１８】次に図３を参照しながら、本実施例の電子
部品実装装置の動作を説明する。図３（ａ）〜（ｃ）
は、本発明の第１実施例における電子部品実装装置の動
作説明図であり、図１のＢ−Ｂ線に沿って見ている。
【００１９】まず図３（ａ）の実線で示すように、図示
しない駆動手段を駆動して、ベルト１０，１１により基
板１を図１の矢印Ｎ４方向に搬送する。そして基板１が
図３（ａ）の破線で示す所定位置に達する前に、ストッ
パ１３を駆動して係止杆１４を下方に延ばし、この所定
位置に至った基板１のＹ方向に沿う側部１ｂに係止杆１
４を当接させ基板１をＸ方向について位置決めする。そ
の後、クランパ３０，３２を駆動してクランプ杆３１，
３２の先端部を基板１のＸ方向に沿う側部に当接させ、
基板１をＹ方向について位置決めする。もちろんこの基
板１の搬入時には、下受けピン２５や吸着ブロック２
２，２３が移動する基板１と干渉しないように、シリン
ダ１９のロッド２０を没入させ、電子部品保持ブロック
２２，２３、下受けピン２５の上端部のレベルを、搬送
レベルＬよりも下げて退避しておく。
【００２０】次に図３（ｂ）に示すように、シリンダ１
９を駆動してロッド２０を突出させ、下受けピン２５の
上端部を基板１の下面に当接させて押し上げて基板１の
側部１ｃの上面を第１及び第２の基板押え部材８ａ，９
ａに押し付ける。これにより基板１はＺ方向について位
置決めされる。また下受けピン２５の上昇と同時に電子
部品保持ブロック２２，２３も搬送レベルＬへ進入す
る。
【００２１】その後ストッパ１３の係止杆１４を搬送レ
ベルＬより退避させる。次に移載ヘッドＨにより表面実
装型電子部品５３，５４，５５を基板１の表面に搭載す
る。この場合移載ヘッドＨは、表面実装型電子部品の種
類に合わせて吸着パッドＮ１，Ｎ２を交換しながら作業
を行なう。全ての表面実装型電子部品の搭載が完了した
ら移載ヘッドＨは、吸着パッドＮ３を装着してトレイ５
から電子部品２をピックアップし、電子部品２の端子
３，４が基板１の側部に臨むように、電子部品保持ブロ
ック２２，２３の吸着面２２ａ，２３ａ上に移載する。
この時、移載ヘッドＨにより基板１の電極１ｂのＹ方向
の位置と電子部品２の端子３，４のＹ方向の位置を一致
させておく。そして、図示していない吸引手段を駆動し
て吸引孔２２ｂ，２３ｂから空気を引くことにより、電
子部品２を吸着面２２ａ，２３ａに吸着する。
【００２２】そして図３（ｃ）に示すように、シリンダ
２６，２８を駆動してロッド２７，２９を没入させるこ
とにより、矢印Ｎ５，Ｎ６で示すように、電子部品保持
ブロック２２，２３を移動させて電子部品２の端子３，
４を基板１の側部に装着する。
【００２３】（第２実施例）次に図４を参照しながら、
本発明の第２実施例の説明を行なう。第１実施例と構成
上異なる点は第１実施例の電子部品保持ブロック２３、
シリンダ２８が削除されている点のみで他の構成は第１
実施例と同じである。すなわち、第１実施例では、基板
の２ケ所の側部１ａ，１ａに電子部品２を装着する構成
となっていたものが第２実施例では、一方の側部１ａの
みに電子部品２を装着する構成となっている。
【００２４】次に第２実施例の電子部品実装装置の動作
について説明する。図４（ａ）に示すようにストッパ１
３の係止杆１４を搬送レベルＬへ突出し、矢印Ｎ４方向
へ搬送される基板１の側面をこの係止杆１４に当接させ
て基板１のＸ方向の位置決めを行なう。次に、クランパ
３０，３２を駆動してクランプ杆３１，３２の先端部を
基板１のＸ方向に沿う側部１ｃに当接させてＹ方向の位
置決めを行なう。次に図４（ｂ）に示すように下受けピ
ン２５を上昇させて基板１のＺ方向の位置決めを行な
う。ここまでは第１実施例と同じ動作である。次に移載
ヘッドＨにより表面実装型電子部品５３，５４，５５の
搭載を行ない又、電子部品２を電子部品保持ブロックへ
供給する。この間、ストッパ１３の係止杆１４は搬送レ
ベルＬへ突出させたままにしておく。次に図４（ｃ）に
示すようにシリンダ２６を駆動して電子部品保持ブロッ
ク２２を基板１の側部１ａ側へ移動させて電子部品２を
装着する。装着の際、基板１には右向きの力が作用する
が、係止杆１４によりこの力を受けているので、基板１
がＸ方向に位置ずれするのを防止する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ネクタなどの電子部品の端子を基板の側部に押し込んで
自動的に実装することができる。また特に請求項２に記
載の発明によれば、一対の案内手段と搬送手段で構成さ
れる基板搬送ラインの途中で基板の側部へ電子部品を装
着できる。また特に請求項４および５に記載の発明によ
れば、基板の側部へ電子部品を装着する作業と表面実装
型電子部品の装着作業を１台の電子部品実装装置で自動
的に行なうことができる。
【００２６】
【００２７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例における電子部品実装装置
の平面図
【図２】本発明の第１実施例における電子部品実装装置
の断面図
【図３】（ａ）本発明の第１実施例における電子部品実
装装置の動作説明図 （ｂ）本発明の第１実施例における電子部品実装装置の
動作説明図 （ｃ）本発明の第１実施例における電子部品実装装置の
動作説明図
【図４】（ａ）本発明の第２実施例における電子部品実
装装置の動作説明図 （ｂ）本発明の第２実施例における電子部品実装装置の
動作説明図 （ｃ）本発明の第２実施例における電子部品実装装置の
動作説明図
【図５】従来の電子部品の実装工程を示す斜視図
【図６】従来の電子部品の実装工程を示す側面図
【符号の説明】
１ 基板 ８ 第１の基板ガイド ９ 第２の基板ガイド １３ ストッパ １６ 第１のブラケット １９ シリンダ ２２ 電子部品保持ブロック２２ａ，２３ａ 吸着面（平坦部） ２２ｃ，２３ｃ 垂直面（当接部） ２３ 電子部品保持ブロック ２５ 下受けピン ２６ シリンダ ２８ シリンダ ３０ クランパ ３２ クランパ Ｈ 移載ヘッド Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３ 吸着パッド
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 13/00 H05K 13/04 B23P 21/00 305

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板を位置決めする位置決め手段と、基板
    の側部に装着されるべき電子部品の端子が基板の側部に
    臨む姿勢で電子部品を保持する部品保持手段と、前記部
    品保持手段に電子部品を移載する移載ヘッドと、前記部
    品保持手段を基板に向けて移動させ、電子部品の端子を
    基板の側部に装着する移動手段とを備え、前記部品保持
    手段は、電子部品の端子を基板に臨ませた姿勢において
    電子部品の背面に当接する当接部を有し、前記移載ヘッ
    ドによりこの部品保持手段に移載された電子部品を前記
    当接部で押し込むことにより基板の側部に装着するよう
    にしたことを特徴とする電子部品実装装置。
  2. 【請求項２】基板を搬送する搬送手段と、前記基板搬送
    を搬送レベルで案内する一対の案内手段と、前記基板を
    位置決めする位置決め手段と、前記一対の案内手段の間
    にあって、基板の側部に装着されるべき電子部品を保持
    する部品保持手段と、前記部品保持手段を前記搬送レベ
    ルへ進退させる昇降手段と、前記部品保持手段を前記基
    板の側部へ向かって移動させる移動手段と、前記部品保
    持手段へ電子部品を移載する移載ヘッドとを備え、前記
    部品保持手段は、電子部品の端子を基板に臨ませた姿勢
    において電子部品の背面に当接する当接部を有し、前記
    移載ヘッドによりこの部品保持手段に移載された電子部
    品を前記当接部で押し込むことにより基板の側部に装着
    するようにしたことを特徴とする電子部品実装装置。
  3. 【請求項３】前記基板位置決め手段は前記基板の下面を
    下受けする下受け部材を備え、前記昇降手段は前記部品
    保持手段を前記搬送レベルへ進入させると共に、前記下
    受け部材を前記基板の下面に当接させることを特徴とす
    る請求項２記載の電子部品実装装置。
  4. 【請求項４】前記基板の側部へ装着される電子部品を収
    納した第１の収納手段と、前記基板の表面に装着される
    表面実装型電子部品を収納した第２の収納手段を備え、
    前記移載ヘッドは、前記第２の収納手段から前記表面実
    装型電子部品を吸着して前記基板の表面の所望の位置へ
    装着することを特徴とする請求項１又は２記載の電子部
    品実装装置。
  5. 【請求項５】基板を一対の案内手段で案内しながら所定
    位置へ搬送する工程と、 前記所定位置に至った前記基板を位置決めする工程と、 位置決めされた前記基板へ表面実装型電子部品を搭載す
    る工程と、 前記一対の案内手段の間に配設されて電子部品の端子を
    基板に臨ませた姿勢において電子部品の背面に当接する
    当接部を有する部品保持手段へ電子部品を移載ヘッドに
    より移載する工程と、 前記当接部を前記電子部品の背面に当接させて前記電子
    部品を基板側へ押し込むことにより、前記電子部品を基
    板の側部へ装着する工程とを含むことを特徴とする電子
    部品の実装方法。
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