JP6619019B2 - 対基板作業システム、および挿入方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板にリード部品を装着する対基板作業システム、および、基板の貫通穴にリード部品のリードを挿入する挿入方法に関するものである。

基板にリード部品が装着される際に、基板の貫通穴にリード部品のリードが挿入される。そして、リードを屈曲するための屈曲装置の挿入穴に、基板の貫通穴を介して、リードが挿入されることで、リードが屈曲される。下記特許文献には、屈曲装置の挿入穴にリード部品のリードを適切に挿入するための技術が記載されている。

特開平５−６３３９６号公報

上記特許文献に記載の技術によれば、ある程度、屈曲装置の挿入穴にリード部品のリードを挿入することが可能となる。しかしながら、上記特許文献には撮像手段及び、その撮像データを用いる旨の記載は存在するものの、リードの挿入手法の詳しい記載もなく、更に適切に屈曲装置の挿入穴にリード部品のリードを挿入することが望まれている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、屈曲装置の挿入穴にリード部品のリードを適切に挿入することである。

上記課題を解決するために、本発明に記載の対基板作業システムは、リード部品のリードを挿入するための貫通穴が形成された基板を保持する保持装置と、リード部品を保持し、保持したリード部品の１対のリードの各々を、前記保持装置に保持された基板の貫通穴に挿入する装着ヘッドと、（Ａ）前記貫通穴を介してリードを挿入するための挿入穴を、それぞれ有する１対の移動体と、（Ｂ）それら１対の移動体を接近・離間可能に保持する保持体と、（Ｃ）前記１対の移動体を接近・離間させることで、前記挿入穴の間の距離である挿入穴間距離を任意の距離に変更する駆動源とを有し、前記挿入穴に挿入されたリードを屈曲させる屈曲装置と、前記装着ヘッドにより保持されたリード部品を撮像する撮像装置と、制御装置とを備え、前記制御装置が、前記貫通穴に挿入される前の前記リード部品の１対のリードを前記撮像装置により撮像することで取得した１対のリードの間の距離であるリード間距離に基づいて、前記駆動源を作動させることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明に記載の挿入方法は、リード部品のリードを挿入するための貫通穴が形成された基板を保持する保持装置と、リード部品を保持し、保持したリード部品の１対のリードの各々を、前記保持装置に保持された基板の貫通穴に挿入する装着ヘッドと、（Ａ）前記貫通穴を介してリードを挿入するための挿入穴を、それぞれ有する１対の移動体と、（Ｂ）それら１対の移動体を接近・離間可能に保持する保持体と、（Ｃ）前記１対の移動体を接近・離間させることで、前記挿入穴の間の距離である挿入穴間距離を任意の距離に変更する駆動源とを有し、前記挿入穴に挿入されたリードを屈曲させる屈曲装置と、前記装着ヘッドにより保持されたリード部品を撮像する撮像装置とを備えた対基板作業システムにおいて、リード部品の１対のリードを１対の前記貫通穴を介して、１対の前記挿入穴に挿入する挿入方法であって、当該挿入方法が、前記装着ヘッドにより保持されたリード部品を撮像する撮像工程と、前記撮像工程の撮像により得られた撮像データに基づいて、リード部品の１対のリードの間の距離であるリード間距離を取得する取得工程と、取得された前記リード間距離に基づいて、前記駆動源の作動を制御する作動制御工程と、前記装着ヘッドにより保持されたリード部品の１対のリードを前記１対の貫通穴を介して、前記１対の挿入穴に挿入する挿入工程とを含むことを特徴とする。

本発明に記載の対基板作業システム及び、挿入方法では、屈曲装置が、１対の移動体と、それら１対の移動体を接近・離間可能に保持する保持体とを有しており、各移動体には、基板の貫通穴を介してリードを挿入するための挿入穴が形成されている。そして、屈曲装置において、１対の移動体の挿入穴に１対のリードが挿入され、それら１対のリードが屈曲される。なお、屈曲装置では、１対の移動体が接近・離間されることで、１対の移動体の挿入穴の間の距離である挿入穴間距離が制御可能に変更される。また、リードが基板の貫通穴に挿入される前に、装着ヘッドにより保持されたリード部品が撮像装置により撮像され、撮像データに基づいて、リード部品の１対のリードの間の距離であるリード間距離が取得される。そして、取得されたリード間距離に基づいて、駆動源の作動が制御される。これにより、１対のリードの先端位置と、１対の挿入穴との位置とを、上下方向において一致させることが可能となり、屈曲装置の挿入穴にリード部品のリードを適切に挿入することが可能となる。

部品実装機を示す斜視図である 部品装着装置を示す斜視図である。 部品保持具を示す側面図である。 部品保持具を示す正面図である。 部品保持具の先端部を示す拡大図である。 リード部品を保持した状態の部品保持具を示す側面図である。 カットアンドクリンチ装置を示す斜視図である。 カットアンドクリンチユニットを示す斜視図である。 スライド体を示す断面図である。 スライド体を示す拡大図である。 スライド体の上端部を示す拡大図である。 制御装置を示すブロック図である。 基板の貫通穴とカットアンドクリンチ装置の挿入穴との関係を示す概略図である。 リード線の先端面とカットアンドクリンチ装置の挿入穴との関係を示す概略図である。 基板の貫通穴とカットアンドクリンチ装置の挿入穴との関係を示す概略図である。 基板の貫通穴とカットアンドクリンチ装置の挿入穴との関係を示す概略図である。 リード部品のリードが切断される直前のカットアンドクリンチユニットを示す断面図である。 リード部品のリードが切断された後のカットアンドクリンチユニットを示す断面図である。 リード部品を下端面側から示す図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜部品実装機の構成＞
図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、マークカメラ２６、パーツカメラ２８、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、カットアンドクリンチ装置（図７参照）３４、制御装置（図１２参照）３６を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。

装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。

部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とＺ方向移動装置７２とを有している。そして、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ７４，７６に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置７２は、スライダ７４，７６を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置７２によって、個別に上下方向に移動させられる。

また、各作業ヘッド６０，６２の下端面には、図２に示すように、部品保持具７８が取り付けられている。部品保持具７８は、リード部品のリード線を保持するものであり、図３乃至図５に示すように、本体部８０と１対の爪部８２と補助プレート８４と開閉装置（図１２参照）８６とプッシャ８８と昇降装置（図１２参照）９０とを含む。ちなみに、図３は、部品保持具７８の側面図であり、図４は、部品保持具７８の正面図であり、図５は、１対の爪部８２及び、補助プレート８４を上方からの視点において示す拡大図である。

１対の爪部８２は、本体部８０によって搖動可能に保持されており、開閉装置８６の作動により、１対の爪部８２が搖動しながら、互いの先端部が接近・離間する。１対の爪部８２の内側には、保持対象のリード部品９２のリード線９４の線径の応じた大きさの凹部９５が形成されている。また、補助プレート８４は、１対の爪部８２の間に位置しており、１対の爪部８２と共に搖動する。この際、補助プレート８４は、リード部品９２の１対のリード線９４の間に侵入する。そして、１対の爪部８２が補助プレート８４に接近することで、リード部品９２の１対のリード線９４の各々が、爪部８２の凹部９５と補助プレート８４とによって、両側面から挟持される。これにより、リード部品９２は、図６に示すように、リード線９４の基端部、つまり、リード部品９２の部品本体９６に近い側の端部において、１対の爪部８２により保持される。この際、リード線９４は、爪部８２の凹部９５と補助プレート８４とによって挟持されることで、ある程度の曲がり，撓み等が矯正される。また、プッシャ８８は、本体部８０により上下方向に移動可能に保持されており、昇降装置９０の作動により、昇降する。なお、プッシャ８８は、下降した際に、１対の爪部８２により保持されたリード部品９２の部品本体９６に接触し、リード部品９２を下方に向かって押つける。

また、マークカメラ２６は、図２に示すように、下方を向いた状態でスライダ７４に取り付けられており、作業ヘッド６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向およびＺ方向に移動させられる。これにより、マークカメラ２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。パーツカメラ２８は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ２８は、作業ヘッド６０，６２の部品保持具７８に保持された部品を撮像する。

部品供給装置３０は、フレーム部４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置９７とフィーダ型部品供給装置（図１２参照）９８とを有している。トレイ型部品供給装置９７は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置９８は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。

ばら部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。

なお、部品供給装置３０および、ばら部品供給装置３２によって供給される部品として、電子回路部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等が有る。

カットアンドクリンチ装置３４は、搬送装置５０の下方に配設されており、図７に示すように、カットアンドクリンチユニット１００とユニット移動装置１０２とを有している。カットアンドクリンチユニット１００は、図８に示すように、ユニット本体１１０と、１対のスライド体１１２と、ピッチ変更機構１１４とを含む。ユニット本体１１０の上端には、スライドレール１１６が、Ｘ方向に延びるように配設されている。そして、そのスライドレール１１６によって、１対のスライド体１１２が、スライド可能に支持されている。これにより、１対のスライド体１１２が、Ｘ方向において接近・離間する。また、ピッチ変更機構１１４は、電磁モータ１１８を有しており、電磁モータ１１８の作動により、1対のスライド体１１２の間の距離を制御可能に変更する。

また、１対のスライド体１１２の各々は、図９に示すように、固定部１２０と可動部１２２とスライド装置１２４とを含み、固定部１２０において、スライドレール１１６にスライド可能に保持されている。その固定部１２０の背面側には、Ｘ方向に延びるように、２本のスライドレール１２６が固定されており、それら２本のスライドレール１２６によって、可動部１２２がスライド可能に保持されている。これにより、可動部１２２は、固定部１２０に対してＸ方向にスライドする。また、スライド装置１２４は、電磁モータ（図１２参照）１２８を有しており、電磁モータ１２８の作動により、可動部１２２が制御可能にスライドする。

また、固定部１２０の上端部は、先細形状とされており、その上端部を上下方向に貫通するように、第１挿入穴１３０が形成されている。第１挿入穴１３０は、上端において、固定部１２０の上端面に開口しており、その上端面への開口縁は、固定刃（図１６参照）１３１とされている。また、第１挿入穴１３０は、下端において、固定部１２０の側面に開口しており、その側面への開口の下方に、廃棄ボックス１３２が配設されている。

また、図１０に示すように、可動部１２２の上端部も、先細形状とされており、その上端部には、Ｌ字型に屈曲された屈曲部１３３が形成されている。屈曲部１３３は、固定部１２０の上端面の上方に延び出しており、屈曲部１３３と固定部１２０の上端とは、僅かなクリアランスを介して対向している。また、固定部１２０の上端面に開口する第１挿入穴１３０は、屈曲部１３３によって覆われているが、屈曲部１３３には、第１挿入穴１３０と対向するように、第２挿入穴１３６が形成されている。

なお、第２挿入穴１３６は、図１１に示すように、屈曲部１３３を上下方向に貫通する貫通穴であり、第２挿入穴１３６の内周面は、下方に向かうほど内径が小さくなるテーパ面とされている。一方、第１挿入穴１３０の固定部１２０の上端面への開口付近の内周面はテーパ面でなく、第１挿入穴１３０の開口付近の内径は概ね均一である。ちなみに、第１挿入穴１３０の内径は、Ｌ１とされている。一方、第２挿入穴１３６の下端部側の開口の内径は、Ｌ２（＜Ｌ１）とされ、上端部側の開口の内径は、Ｌ３（＞Ｌ２）とされている。

また、第２挿入穴１３６の屈曲部１３３の下端面への開口縁は、可動刃（図１６参照）１３８とされている。また、屈曲部１３３の上端面には、Ｘ方向、つまり、可動部１２２のスライド方向に延びるように、ガイド溝１４０が形成されている。ガイド溝１４０は、第２挿入穴１３６の開口を跨ぐように形成されており、ガイド溝１４０と第２挿入穴１３６とは繋がっている。そして、ガイド溝１４０は、屈曲部１３３の両側面に開口している。

また、スライド体１１２には、リード線センサ（図１２参照）１４６が設けられている。リード線センサ１４６は、リード部品９２のリード線９４が、第２挿入穴１３６を介して、第１挿入穴１３０に挿入された際に、リード線９４が第１挿入穴１３０の内壁面に接触することで、リード線９４の第１挿入穴１３０への挿入を検出する。このため、第１挿入穴１３０の内寸は、リード線９４の外寸よりも僅かに大きい程度（約０．１ｍｍ）の寸法とされている。

また、ユニット移動装置１０２は、図７に示すように、Ｘ方向移動装置１５０とＹ方向移動装置１５２とＺ方向移動装置１５４と自転装置１５６とを有している。Ｘ方向移動装置１５０は、スライドレール１６０とＸスライダ１６２とを含む。スライドレール１６０は、Ｘ方向に延びるように配設されており、Ｘスライダ１６２は、スライドレール１６０にスライド可能に保持されている。そして、Ｘスライダ１６２は、電磁モータ（図１２参照）１６４の駆動により、Ｘ方向に移動する。Ｙ方向移動装置１５２は、スライドレール１６６とＹスライダ１６８とを含む。スライドレール１６６は、Ｙ方向に延びるようにＸスライダ１６２に配設されており、Ｙスライダ１６８は、スライドレール１６６にスライド可能に保持されている。そして、Ｙスライダ１６８は、電磁モータ（図１２参照）１７０の駆動により、Ｙ方向に移動する。Ｚ方向移動装置１５４は、スライドレール１７２とＺスライダ１７４とを含む。スライドレール１７２は、Ｚ方向に延びるようにＹスライダ１６８に配設されており、Ｚスライダ１７４は、スライドレール１７２にスライド可能に保持されている。そして、Ｚスライダ１７４は、電磁モータ（図１２参照）１７６の駆動により、Ｚ方向に移動する。

また、自転装置１５６は、概して円盤状の回転テーブル１７８を有している。回転テーブル１７８は、それの軸心を中心に回転可能にＺスライダ１７４に支持されており、電磁モータ（図１２参照）１８０の駆動により、回転する。そして、回転テーブル１７８の上に、カットアンドクリンチユニット１００が配設されている。このような構造により、カットアンドクリンチユニット１００は、Ｘ方向移動装置１５０、Ｙ方向移動装置１５２、Ｚ方向移動装置１５４によって、任意の位置に移動するとともに、自転装置１５６によって、任意の角度に自転する。これにより、カットアンドクリンチユニット１００を、クランプ装置５２によって保持された回路基材１２の下方において、任意の位置に位置決めすることが可能となる。

制御装置３６は、図１２に示すように、コントローラ１９０、複数の駆動回路１９２、画像処理装置１９６を備えている。複数の駆動回路１９２は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、作業ヘッド移動装置６４、開閉装置８６、昇降装置９０、トレイ型部品供給装置９７、フィーダ型部品供給装置９８、ばら部品供給装置３２、電磁モータ１１８，１２８，１６４，１７０，１７６，１８０に接続されている。コントローラ１９０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１９２に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４等の作動が、コントローラ１９０によって制御される。また、コントローラ１９０は、画像処理装置１９６にも接続されている。画像処理装置１９６は、マークカメラ２６およびパーツカメラ２８によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ１９０は、画像データから各種情報を取得する。さらに、コントローラ１９０は、リード線センサ１４６にも接続されており、リード線センサ１４６による検出値を取得する。

＜部品実装機の作動＞
部品実装機１０では、上述した構成によって、基材搬送保持装置２２に保持された回路基材１２に対して部品の装着作業が行われる。部品実装機１０では、種々の部品を回路基材１２に装着することが可能であるが、リード部品９２を回路基材１２に装着する場合について、以下に説明する。

具体的には、回路基材１２が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置５２によって固定的に保持される。次に、マークカメラ２６が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２を撮像する。そして、コントローラ１９０は、その撮像データに基づいて、回路基材１２の保持位置等に関する情報を演算する。また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２が、所定の供給位置において、リード部品を供給する。そして、作業ヘッド６０，６２の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、部品保持具７８によって部品を保持する。

続いて、リード部品９２を保持した作業ヘッド６０，６２が、パーツカメラ２８の上方に移動し、パーツカメラ２８によって、部品保持具７８に保持されたリード部品９２が撮像される。そして、コントローラ１９０は、その撮像データに基づいて、部品の保持位置等に関する情報を演算する。この際、コントローラ１９０は、撮像データに基づいて、リード部品９２の１対のリード線９４の間の距離（以下、「リード間距離」と記載する場合がある）も演算する。なお、本実施例において、リード間距離は、１対のリード線９４の一方の先端面の中心と他方の先端面の中心との間の距離である。また、本明細書での「演算」は、コントローラ１９０等のコンピュータによる処理を含む概念であり、各種データに対して処理を施すことで所定の値を取得するための行為である。

パーツカメラ２８によるリード部品９２の撮像が完了すると、リード部品９２を保持した作業ヘッド６０，６２が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２の保持位置の誤差，部品の保持位置の誤差等を補正する。そして、部品保持具７８により保持されたリード部品９２の１対のリード線９４が、回路基材１２に形成された２つの貫通穴（図１６参照）２０８に挿入される。この際、回路基材１２の下方には、カットアンドクリンチユニット１００が移動されている。

具体的には、まず、リード部品９２のリード線９４を、貫通穴２０８を介して、カットアンドクリンチユニット１００の第１挿入穴１３０及び第２挿入穴１３６に適切に挿入するべく、１対のスライド体１１２の第１挿入穴１３０及び第２挿入穴１３６の間の距離が調整される。この際、従来の手法では、スライド体１１２の第１挿入穴１３０の中心のＸＹ方向での座標と、回路基材１２の貫通穴２０８の中心のＸＹ方向での座標とが一致するように、１対のスライド体１１２の第１挿入穴１３０の間の距離（以下、「挿入穴間距離」と記載する場合がある）が、ピッチ変更機構１１４によって調整される。つまり、挿入穴間距離が、２つの貫通穴２０８の間の距離と同じとなるように、１対のスライド体１１２の間の距離が、ピッチ変更機構１１４によって調整される。なお、挿入穴間距離は、１対の第１挿入穴１３０の一方の中心と他方の中心との間の距離である。

このように、挿入穴間距離を調整することで、スライド体１１２の第１挿入穴１３０と、回路基材１２の貫通穴２０８とが上下方向において重なる状態となる。なお、本明細書において、上下方向において重なる状態とは、上方、若しくは、下方からの視点において、２以上の対象物がオーバーラップした状態であり、別の言い方をすれば、Ｚ方向，鉛直方向，高さ方向，回路基材１２に対する直角方向において、２以上の対象物が一致する状態である。つまり、２以上の対象物のＸＹ方向での座標が一致する状態である。これにより、図１３に示すように、スライド体１１２の第１挿入穴１３０の中心のＸＹ方向での座標と、回路基材１２の貫通穴２０８の中心のＸＹ方向での座標とが一致する。なお、第２挿入穴１３６の内寸は、貫通穴２０８の内寸と同程度の寸法とされているため、図１３において、第１挿入穴１３０の外縁と、貫通穴２０８の外縁との間は、第２挿入穴１３６のテーパ面となっている。このため、例えば、リード線９４がある程度、曲り，撓み等により変形し、リード線９４の先端面のＸＹ方向での座標と、第１挿入穴１３０のＸＹ方向での座標がズレている場合であっても、貫通穴２０８に挿入されたリード線９４の先端面は、第２挿入穴１３６のテーパ面に接触し、そのテーパ面に導かれて、第１挿入穴１３０に挿入される。特に、第１挿入穴１３０の内寸は、上述したように、リード線９４の外寸より僅かに多い程度の寸法であるため、リード線９４に僅かな曲り等が生じている場合でも、リード線９４は、第１挿入穴１３０に直接的に挿入されずに、第２挿入穴１３６のテーパ面に導かれて第１挿入穴１３０に挿入される。また、リード部品９２を保持する部品保持具７８では、リード線９４が爪部８２の凹部９５と補助プレート８４とによって挟持されることで、リード線９４の曲り，撓み等が矯正されているため、リード線９４の第１挿入穴１３０への挿入がある程度、担保されている。

しかしながら、部品保持具７８は、リード線９４の基端部に近い箇所においてリード部品９２を保持するため、リード線９４の先端部のリード線９４の曲り，撓み等を矯正し難い。このため、リード線９４の先端部の曲り，撓み等は残存する虞がある。このようなリード部品９２では、曲り，撓み等が生じたリード線９４の先端部が、第２挿入穴１３６のテーパ面に対して、概ね直角に接触し、テーパ面によって第１挿入穴１３０に導かれない場合がある。また、第２挿入穴１３６と第１挿入穴１３０との間には、可動部１２２の固定部１２０に対するスライドを担保するべく、僅かであるが隙間が存在する。このため、リード線９４の先端面が、第２挿入穴１３６のテーパ面に沿って第１挿入穴１３０に導かれる際に、第２挿入穴１３６と第１挿入穴１３０との間の隙間に、リード線９４の先端面が引っ掛かる場合がある。このように、スライド体１１２の第１挿入穴１３０のＸＹ方向での座標と、回路基材１２の貫通穴２０８のＸＹ方向での座標とを一致させても、リード線９４を第１挿入穴１３０に挿入できない場合がある。

このようなことに鑑みて、部品実装機１０では、挿入穴間距離と、コントローラ１９０により演算されたリード間距離とが同じとなるように、１対のスライド体１１２の間の距離が、ピッチ変更機構１１４によって調整される。これにより、スライド体１１２の第１挿入穴１３０と、リード線９４の先端面とが上下方向において重なる状態となる。つまり、第１挿入穴１３０と、リード線９４の先端面とが、上方、若しくは、下方からの視点において、オーバーラップした状態となり、Ｚ方向，鉛直方向，高さ方向，回路基材１２に対する直角方向において一致する状態となる。このような状態において、図１４に示すように、リード線９４の先端面のＸＹ方向での座標と、第１挿入穴１３０のＸＹ方向での座標とが一致する。このため、リード線９４の先端部が、曲り，撓み等により変形している場合であっても、リード線９４を第１挿入穴１３０に直接的に挿入することが可能となる。つまり、リード線９４の先端面を、第２挿入穴１３６のテーパ面に導かせることなく、リード線９４を第１挿入穴１３０に挿入することが可能となる。これにより、リード線９４を確実に第１挿入穴１３０に挿入することが可能となる。

ただし、リード線９４は、回路基材１２の貫通穴２０８を介して、第１挿入穴１３０に挿入されるため、第１挿入穴１３０と貫通穴２０８とが上下方向において重なる範囲内において、スライド体１１２を移動させる必要がある。詳しくは、１対の第１挿入穴１３０と、１対の貫通穴２０８とが上下方向において重なる状態で、１対の第１挿入穴１３０が最も接近した際の挿入穴間距離Ｌｍｉｎは、下記式により演算される（図１５参照）。
Ｌｍｉｎ＝Ｌ０−２×（Ｒ−ｒ）
ちなみに、Ｌ０は、１対の貫通穴２０８の一方の中心と他方の中心との間の距離であり、Ｒは、貫通穴２０８の半径であり、ｒは、第１挿入穴１３０の半径である。なお、Ｌ０、Ｒ、ｒは、予め設定された値を用いてもよく、マークカメラ２６により第１挿入穴１３０および貫通穴２０８を撮像し、その撮像データに基づいて、演算された値を用いてもよい。

また、１対の第１挿入穴１３０と、１対の貫通穴２０８とが上下方向において重なる状態で、１対の第１挿入穴１３０が最も離間した際の挿入穴間距離ＬＭＡＸは、下記式により演算される（図１６参照）。
ＬＭＡＸ＝Ｌ０＋２×（Ｒ−ｒ）
この際、図１５にしめすように、コントローラ１９０により演算されたリード間距離Ｘが、挿入穴間距離Ｌｍｉｎ未満である場合には、１対の第１挿入穴１３０の間の距離がリード間距離Ｘとなるように、１対のスライド体１１２を移動させると、１対の第１挿入穴１３０と、１対の貫通穴２０８とが上下方向において重ならない。また、図１６にしめすように、コントローラ１９０により演算されたリード間距離Ｘが、挿入穴間距離ＬＭＡＸより長い場合には、１対の第１挿入穴１３０の間の距離がリード間距離Ｘとなるように、１対のスライド体１１２を移動させると、１対の第１挿入穴１３０と、１対の貫通穴２０８とが上下方向において重ならない。つまり、コントローラ１９０により演算されたリード間距離Ｘが、挿入穴間距離Ｌｍｉｎ以上、かつ、挿入穴間距離ＬＭＡＸ以下である場合に、１対の第１挿入穴１３０の間の距離がリード間距離Ｘとなるように、１対のスライド体１１２を移動させることで、１対の第１挿入穴１３０と、１対の貫通穴２０８とが上下方向において重なる。

このため、コントローラ１９０により演算されたリード間距離が所定の範囲内、つまり、挿入穴間距離Ｌｍｉｎ以上、かつ、挿入穴間距離ＬＭＡＸ以下であるか否かが判定され、コントローラ１９０により演算されたリード間距離が所定の範囲内である場合に、挿入穴間距離が調整される。一方、コントローラ１９０により演算されたリード間距離が所定の範囲外である場合には、部品保持具７８により保持されているリード部品９２は不良部品と判断され、廃棄エリア（図示省略）に廃棄される。

また、挿入穴間距離が、リード間距離と同じとなるように調整されると、ユニット移動装置１０２の作動により、カットアンドクリンチユニット１００の位置が調整される。詳しくは、１対の貫通穴２０８を結ぶ直線と、１対の第１挿入穴１３０を結ぶ直線とが平行となるように、カットアンドクリンチユニット１００が、自転装置１５６の作動により自転される。また、１対の貫通穴２０８を結ぶ直線の中点と、１対の第１挿入穴１３０を結ぶ直線の中点とが一致するように、カットアンドクリンチユニット１００が、Ｘ方向移動装置１５０及びＹ方向移動装置１５２の作動により、ＸＹ方向に移動される。さらに、スライド体１１２の上端部が、回路基材１２の下面より僅か下方に位置するように、カットアンドクリンチユニット１００が、Ｚ方向移動装置１５４の作動により、昇降される。

そして、カットアンドクリンチユニット１００のＸＹＺ方向への移動及び、自転が完了すると、部品保持具７８により保持されたリード部品９２が下降されることで、リード部品９２のリード線９４が、回路基材１２の貫通穴２０８に挿入され、図１７に示すように、第２挿入穴１３６を介して、第１挿入穴１３０に挿入される。この際、上記図１４に示すように、リード線９４の先端面のＸＹ方向での座標と、第１挿入穴１３０のＸＹ方向での座標とが一致しているため、リード線９４が確実に第１挿入穴１３０に挿入される。

次に、リード線９４が、第２挿入穴１３６を介して、第１挿入穴１３０に挿入されると、１対の可動部１２２がスライド装置１２４の作動によって、接近する方向にスライドする。これにより、リード線９４が、図１８に示すように、第１挿入穴１３０の固定刃１３１と第２挿入穴１３６の可動刃１３８とによって切断される。そして、リード線９４の切断により分離された先端部は、第１挿入穴１３０の内部において落下し、廃棄ボックス１３２に廃棄される。

また、１対の可動部１２２は、リード線９４を切断した後も、さらに接近する方向にスライドされる。このため、切断によるリード線９４の新たな先端部は、可動部１２２のスライドに伴って、第２挿入穴１３６の内周のテーパ面に沿って屈曲し、さらに、可動部１２２がスライドすることで、リード線９４の先端部がガイド溝１４０に沿って屈曲する。これにより、リード線９４は、概ね直角に屈曲し、リード線９４の貫通穴２０８からの抜けが防止された状態で、リード部品９２が回路基材１２に装着される。

なお、制御装置３６のコントローラ１９０は、図１２に示すように、撮像部２１０と演算部２１２と判定部２１４と作動制御部２１６と挿入部２１８とを有している。撮像部２１０は、部品保持具７８に保持されたリード部品９２をパーツカメラ２８により撮像するための機能部である。演算部２１２は、撮像データに基づいてリード間距離を演算するための機能部である。判定部２１４は、演算されたリード間距離が所定の範囲内であるか否かを判定するための機能部である。作動制御部２１６は、挿入穴間距離とリード間距離とが同じとなるように、ピッチ変更機構１１４の作動を制御するための機能部である。挿入部２１８は、挿入穴間距離とリード間距離とが同じとされた後に、リード部品９２のリード線９４を第１挿入穴１３０に挿入するための機能部である。

また、部品実装機１０は、対基板作業システムの一例である。パーツカメラ２８は、撮像装置の一例である。カットアンドクリンチ装置３４は、屈曲装置の一例である。制御装置３６は、制御装置の一例である。クランプ装置５２は、保持装置の一例である。作業ヘッド６０，６２は、装着ヘッドの一例である。ユニット本体１１０は、保持体の一例である。スライド体１１２は、移動体の一例である。電磁モータ１１８は、駆動源の一例である。第１挿入穴１３０及び第２挿入穴１３６は、挿入穴の一例である。挿入穴間距離Ｌｍｉｎは、第１距離の一例である。挿入穴間距離ＬＭＡＸは、第２距離の一例である。撮像部２１０により実行される工程は、撮像工程の一例である。演算部２１２により実行される工程は、取得工程の一例である。判定部２１４により実行される工程は、判定工程の一例である。作動制御部２１６により実行される工程は、作動制御工程の一例である。挿入部２１８により実行される工程は、挿入工程の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、リード線９４の曲り等を矯正可能な部品保持具７８が採用されているが、リード線９４の曲り等を矯正不能な部品保持具、例えば、吸着ノズル等を採用することが可能である。部品実装機１０では、リード線９４の先端面のＸＹ方向での座標と、第１挿入穴１３０のＸＹ方向での座標とが一致されるため、リード線９４の曲り等を矯正不能な部品保持具であっても、リード線９４を確実に第１挿入穴１３０に挿入することが可能となる。

また、上記実施例では、リード線９４の挿入対象が第１挿入穴（内径：Ｌ１）１３０として説明されているが、リード線９４の挿入対象として、第２挿入穴１３６の下端部側の開口（内径：Ｌ２），第２挿入穴１３６の上端部側の開口（内径：Ｌ３）を採用することが可能である。つまり、１対の第２挿入穴１３６の上端部側の開口の間の距離、若しくは、１対の第２挿入穴１３６の下端部側の開口の間の距離が、演算されたリード間距離と同じとなるように、１対のスライド体１１２の間の距離を、ピッチ変更機構１１４によって調整してもよい。

また、上記実施例では、リード間距離が、１対のリード線９４の先端面の間の距離とされているが、リード間距離を、１対のリード線９４の間の距離とすることが可能である。つまり、リード線９４の先端面以外の部分を基準位置として特定し、１対のリード線９４の一方の基準位置と、他方の基準位置との間の距離を、リード間距離とすることが可能である。詳しくは、図１９に示すように、１対のリード線９４が、先端部に向かうほど離間するように屈曲している場合について説明する。なお、図でのリード線９４のリード径はＡである。このようなリード部品９２が下面側から撮像されると、リード線９４の下端面９４ａが、基端部、つまり、リード線９４の部品本体９６に連結される側の端部から外側に位置した状態となる。このような状態の撮像データに基づいて、コントローラ１９０は、リード線９４の下端面９４ａの外側の縁から、設定距離Ｂ、基端部側の位置を特定し、その特定された位置と、リード線９４の下端面９４ａの外側の縁との間の中点を、基準位置とする。なお、設定距離Ｂは、リード線９４の挿入対象の挿入穴の内径である。そして、１対のリード線９４の一方の基準位置と、他方の基準位置との間の距離をリード間距離Ｃと演算する。このようにして演算されたリード間距離Ｃと、挿入穴間距離とが同じとなるように、１対のスライド体１１２の間の距離が、ピッチ変更機構１１４によって調整された場合には、リード線９４の下端面９４ａと、挿入対象の挿入穴とは、上下方向において重なる。これにより、リード線９４を適切に挿入対象の挿入穴に挿入することが可能となる。

１０：部品実装機（対基板作業システム） ２８：パーツカメラ（撮像装置） ３４：カットアンドクリンチ装置（屈曲装置） ３６：制御装置 ５２：クランプ装置（保持装置） ６０：作業ヘッド（装着ヘッド） ６２：作業ヘッド（装着ヘッド）
１１０：ユニット本体（保持体） １１２：スライド体（移動体） １１８：電磁モータ（駆動源） １３０：第１挿入穴（挿入穴） １３６：第２挿入穴（挿入穴）

Claims (4)

1. リード部品のリードを挿入するための貫通穴が形成された基板を保持する保持装置と、
   リード部品を保持し、保持したリード部品の１対のリードの各々を、前記保持装置に保持された基板の貫通穴に挿入する装着ヘッドと、
   （Ａ）前記貫通穴を介してリードを挿入するための挿入穴を、それぞれ有する１対の移動体と、（Ｂ）それら１対の移動体を接近・離間可能に保持する保持体と、（Ｃ）前記１対の移動体を接近・離間させることで、前記挿入穴の間の距離である挿入穴間距離を任意の距離に変更する駆動源とを有し、前記挿入穴に挿入されたリードを屈曲させる屈曲装置と、
   前記装着ヘッドにより保持されたリード部品を撮像する撮像装置と、
   制御装置と
   を備え、
   前記制御装置が、
   前記貫通穴に挿入される前の前記リード部品の１対のリードを前記撮像装置により撮像することで取得した１対のリードの間の距離であるリード間距離に基づいて、前記駆動源を作動させることを特徴とする対基板作業システム。
2. 前記制御装置が、
   前記貫通穴と、その貫通穴を介して挿入される前記挿入穴とが重なる状態で、前記駆動源を作動させることを特徴とする請求項１に記載の対基板作業システム。
3. リード部品の１対のリードが挿入される１対の前記貫通穴と、それら１対の貫通穴を介して挿入される１対の前記挿入穴とが重なる状態で、前記１対の挿入穴が最も接近した際の前記挿入穴間距離を、第１距離と定義し、前記１対の挿入穴が最も離間した際の前記挿入穴間距離を、第２距離と定義した場合に、
   前記制御装置が、
   演算された前記リード間距離が前記第１距離以上、かつ、前記第２距離以下である場合に、前記駆動源を作動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の対基板作業システム。
4. リード部品のリードを挿入するための貫通穴が形成された基板を保持する保持装置と、
   リード部品を保持し、保持したリード部品の１対のリードの各々を、前記保持装置に保持された基板の貫通穴に挿入する装着ヘッドと、
   （Ａ）前記貫通穴を介してリードを挿入するための挿入穴を、それぞれ有する１対の移動体と、（Ｂ）それら１対の移動体を接近・離間可能に保持する保持体と、（Ｃ）前記１対の移動体を接近・離間させることで、前記挿入穴の間の距離である挿入穴間距離を任意の距離に変更する駆動源とを有し、前記挿入穴に挿入されたリードを屈曲させる屈曲装置と、
   前記装着ヘッドにより保持されたリード部品を撮像する撮像装置と
   を備えた対基板作業システムにおいて、リード部品の１対のリードを１対の前記貫通穴を介して、１対の前記挿入穴に挿入する挿入方法であって、
   当該挿入方法が、
   前記装着ヘッドにより保持されたリード部品を撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程の撮像により得られた撮像データに基づいて、リード部品の１対のリードの間の距離であるリード間距離を取得する取得工程と、
   取得された前記リード間距離に基づいて、前記駆動源の作動を制御する作動制御工程と、
   前記装着ヘッドにより保持されたリード部品の１対のリードを前記１対の貫通穴を介して、前記１対の挿入穴に挿入する挿入工程と
   を含むことを特徴とする挿入方法。

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