JPH098496A - 部品の挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子部品を正しい姿勢で保持することができ
る部品の挿入装置を提供すること。 【構成】 設定位置に位置されている部品Ｗに押し当て
られて、しかも部品Ｗに押し当てられた状態で回転する
ことにより部品Ｗの姿勢を矯正するための部品の姿勢矯
正手段５０と、閉じることにより姿勢の矯正された部品
Ｗを保持するための保持手段６０と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、部品の設定位置に位置
されている部品を保持して、所定の部位に移して部品の
挿入部分を所定の部位の穴に挿入するための部品の挿入
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】部品として、例えばリード付きの電子部
品をプリント基板に対して実装する場合には、リード付
き電子部品は、リード付き電子部品を収めている供給ユ
ニットから、組み立て位置にあるプリント基板に対して
移送して、そのリードをプリント基板の所定の部位の穴
に挿入する。図１１は供給ユニットの一例を示してお
り、供給ユニット１には複数の電子部品Ｗが所定間隔を
置いて矢印Ｘ方向に搬送されてくる。各電子部品Ｗのリ
ードＬは、図１１と図１２に示すように、テーピングＴ
により粘着して保持されている。これらの電子部品Ｗ
は、供給ポイントＰに１つずつ順次位置決めして保持さ
れる。そしてこの供給ポイントＰに位置決めされたワー
クＷは、図示しない部品の挿入装置によりチャックされ
て、プリント基板側に送られるようになっている。

【０００３】図１３は、別の供給ユニット２を示してお
り、この供給ユニット２の上にはワークＷがマトリクス
状に整列されている。ワークＷは、正方形、矩形、丸形
等の多様な形状の電子部品であり、リードＬを有してい
る。供給ポイントＰ１などに位置決めされたワークＷ
は、図示しない部品の挿入装置によりチャックされて、
プリント基板側に送られるようになっている。このリー
ドＬは、トレイ（パレット）２の溝３に嵌め込まれてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１２に示
す供給ユニット１では、電子部品ＷのリードＬが曲がっ
ている場合があり、ワークＷの中心線ＣＬがリードＬの
方向と異なる方向に向いていることがある。電子部品Ｗ
の中心線ＣＬの傾くことを、部品の倒れと称する。図１
４の供給ユニット２では、電子部品ＷのリードＬが溝３
にうまく嵌まり込んでいない場合があり、やはり電子部
品Ｗが斜めになっている。この電子部品Ｗの斜めになっ
ていることを電子部品の傾きと称する。図１５は、従来
の電子部品の移動及び電子部品のリードの挿入動作の例
を示している。図１５において、電子部品の挿入動作が
開始すると、電子部品をつかむためのヘッドが下降し、
例えば図１１の供給ポイントＰに電子部品Ｗがあるかど
うかを確認する。電子部品がある場合には、電子部品Ｗ
をつかむチャックを閉じて、ヘッドを上昇する。そして
ヘッドは電子部品の挿入ポイントへ移動し、ヘッドは下
降する。そしてヘッドのチャックが開いて電子部品を離
す。電子部品ＷのリードＬが、例えばプリント基板の穴
に挿入されたことを確認すると、更に部品を挿入する。

【０００５】図１５の部品挿入動作において、上述した
ように図１２の電子部品Ｗの倒れや、図１４の電子部品
Ｗの傾きが発生しており、図１１の供給ポイントＰにお
ける電子部品Ｗの部品姿勢が正しくないか、図１３の供
給ポイントＰ１における電子部品Ｗの姿勢が正しくない
場合には、ヘッドのチャックが電子部品をその正しくな
い姿勢のままでチャックしてプリント基板のような対象
部位側に運んでしまうことになる。従って、この正しい
姿勢でない電子部品のリードを、プリント基板の穴に挿
入しようとすると、リードがその穴に対して傾いた状態
にあることからリードが穴に挿入できなくなり、しかも
リードがさらに曲がってしまう。従ってその高価な電子
部品が使用不可能になる。また停止の原因となり、生産
性が低下する。そこで本発明は上記課題を解消するため
になされたものであり、電子部品を正しい姿勢で保持す
ることができる部品の挿入装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明にあっては、部品の設定位置に位置されている部品
を保持して、所定の部位に移して部品の挿入部分を所定
の部位の穴に挿入するための部品の挿入装置において、
部品の設定位置に位置されている部品に押し当てられ
て、しかも部品に押し当てられた状態で回転することに
より部品の姿勢を矯正するための部品の姿勢矯正手段
と、閉じることにより姿勢の矯正された部品を保持する
ための保持手段と、を備える部品の挿入装置により、達
成される。請求項２の発明にあっては、好ましくは部品
の姿勢矯正手段は、部品の設定位置に位置されている部
品に押し当てられる押し当て部材と、押し当て部材を回
転することにより部品の姿勢を矯正するための回転駆動
手段と姿勢の矯正された部品に付勢して部品の挿入部分
を所定部位の穴に入れるための付勢手段と、を備える。
請求項３の発明にあっては、好ましくは保持手段は、第
１のチャック爪と第２のチャック爪と、第１のチャック
爪と第２のチャック爪を開閉するための開閉操作手段
と、を備える。請求項４の発明にあっては、好ましくは
部品の挿入部分は、リードである。

【０００７】

【作用】請求項１の発明によれば、部品の設定位置に位
置されている部品を保持して、所定の部位に移して挿入
する場合に、姿勢矯正手段は、部品の設定位置に位置さ
れている部品に押し当てられて、しかも部品に押し当て
られた状態で回転する。これにより姿勢矯正手段は、部
品の姿勢を矯正する。そして、保持手段が閉じることに
より、姿勢の矯正された部品を保持する。このようにし
て、保持手段は、正しい姿勢となった部品を保持するこ
とができる。従って保持手段により正しい姿勢で保持さ
れた電子部品の挿入部分が、所定部位の穴に正しく挿入
できることになる。請求項２の発明によれば、矯正手段
の押し当て部材は、部品の設定位置に位置されている部
品に押し当てられる。この状態で押し当て部材は、回転
駆動手段の作用により回転して、部品の姿勢を矯正す
る。そして、不勢手段が姿勢矯正された部品の挿入部分
を所定部位の穴に入れるように付勢する。請求項３の発
明によれば、保持手段の第１のチャック爪と第２のチャ
ック爪が閉じることにより、部品を保持し、第１のチャ
ック爪と第２のチャック爪を開くことにより部品を開放
する。請求項４の発明によれば、部品の挿入部分である
リードは、所定の部位の穴に正しく挿入できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。図１乃至図４
は、本発明の部品の挿入装置の好ましい実施例を示して
いる。図１乃至図４において、部品の挿入装置は、フレ
ームユニット１０、コンベアユニット１２、ＸＹロボッ
ト１４、ヘッド１６、バックアップユニット及びクリン
チャー１８、操作パネル２０、供給ベース２２、供給ユ
ニット２４、安全カバー２６などを有している。フレー
ムユニット１０は、コンベアユニット１２、供給ベース
２２、ＸＹロボット１４、安全カバー２６などを保持し
ている。安全カバー２６は、ＸＹロボット１４、ヘッド
１６、バックアップユニット及びクリンチャー１８、コ
ンベアユニット１２及び供給ベース２２などを保護して
いて、好ましくは透明体である。ヘッド１６は、チャッ
クユニット３０を有している。

【０００９】図１のＸＹロボット１４は、ガイド４０と
ガイド４４を備えている。このモータ４０ａの送りネジ
４０ｂは、ヘッド１６のナットに噛み合っている。ガイ
ド４０の駆動用のモータ４０ａは、ヘッド１６をガイド
４０に沿って矢印Ｘ方向に移動して位置決め可能であ
る。ガイド４４のモータ４４ａは、送りネジ４４ｂを有
している。この送りネジ４４ｂは、ガイド４０のナット
に噛み合っている。従ってモータ４４ａを駆動すること
により、ガイド４０とヘッド１６は、矢印Ｙ方向に移動
して位置決め可能である。

【００１０】図５と図６は、チャックユニット３０を示
している。チャックユニット３０は、部品の姿勢矯正手
段５０と、部品の保持手段６０を備えている。部品の姿
勢矯正手段５０は、図７のように部品の供給ポイントＳ
Ｐに位置決めされた電子部品Ｗの姿勢を矯正するための
手段である。保持手段６０は、この部品の姿勢矯正手段
５０により図８に示すように姿勢が矯正された電子部品
Ｗを図９に示すようにクランプもしくは保持するための
手段である。部品の姿勢矯正手段５０は、図５，６及び
図７に示すように、押し当て部材であるプッシャーロッ
ド５１と、付勢手段であるスプリング５２と、プッシャ
ーロッド５１を回転するための回転駆動手段５３などを
有している。プッシャーロッド５１は、回転駆動手段５
３により図８に示すように矢印Ｒ方向に回転可能になっ
ている。また、プッシャーロッド５１は、操作手段８０
によりＺ方向に上下動して位置決めできる。プッシャー
ロッド５１の接触部５４は、例えば円盤状の部材であ
り、接触部５４が電子部品Ｗの上部に押し当てられた場
合には、スプリング５２がこのプッシャーロッド５１を
電子部品Ｗの上部に付勢するようになっている。保持手
段６０は、第１のチャック爪６１と第２のチャック爪６
２、及び開閉操作手段としての開閉シリンダ６３を有し
ている。第１のチャック爪６１と第２のチャック爪６２
は、向かい合う位置に配置されていて、開閉シリンダ６
３の操作により、互いに向き合う方向に移動して、図９
に示すように、姿勢矯正された電子部品Ｗをクランプも
しくは保持することができる。又開閉シリンダ６３を逆
に作動することにより、第１のチャック爪６１と第２の
チャック爪６２は、逆方向に開いて、電子部品を開放す
ることができる。

【００１１】次に、上述した本発明の部位の挿入装置の
作用を説明する。電子部品Ｗは、例えば電解コンデンサ
ーであり、電子部品ＷはリードＬを有している。電子部
品ＷのリードＬは、部品の設定部位である供給ユニット
ＳＵの供給ポイントＳＰにおいて、テーピングＴにより
粘着して保持されている。この場合に、電子部品Ｗがリ
ードＬの所で曲がっていて、電子部品Ｗの中心線ＣＬが
リードＬの方向と異なる方向になっている場合、即ち電
子部品Ｗの姿勢が正しくなく姿勢が倒れている場合があ
る。このような場合であっても、図１０に示すような部
品挿入動作により、図７の電子部品Ｗは、図１のコンベ
アユニット１２側に位置決めされている例えばプリント
基板の穴に対して、次のような要領で確実に挿入するこ
とができる。

【００１２】図１０において、電子部品の挿入動作を開
始すると、図１のモータＭにより、図１のヘッド１６は
矢印Ｚ方向に沿って下降する。（ステップＳ１）このヘ
ッド１６が下降する場合には、図７に示すように第１の
チャック爪６１と第２のチャック爪６２は完全に開いた
状態になっている。従って、姿勢の倒れている電子部品
Ｗは、第１のチャック爪６１と第２のチャック爪６２の
間に位置されることになる。電子部品Ｗの有無をプッシ
ャーロッド５１の接触部５３が電子部品の上端よりセン
サー７０が検出可能な量のストローク分下っておりセン
サー７０にて、検出し（ステップＳ２）、電子部品Ｗが
なければ、再度ヘッド１６を上げる（ステップＳ３）。
そして、電子部品Ｗがあれば、回転駆動手段５３が作動
して、プッシャーロッド５１が図８に示すように矢印Ｒ
方向に回転する。これにより電子部品Ｗの上部は、接触
部５４に密着した状態になり、電子部品Ｗは、その姿勢
が矯正される。つまり電子部品Ｗの中心線ＣＬとリード
Ｌがほぼ一直線上に位置することになる（ステップＳ
４）。

【００１３】図８のように電子部品Ｗの姿勢が矯正され
た状態で、図５の開閉シリンダ６３が作動する。これに
より図８の第１のチャック爪６１と第２のチャック爪６
２が向かい合う方向に閉じるので、図９に示すように電
子部品Ｗは第１のチャック爪６１と第２のチャック爪６
２によりクランプもしくは保持されることになる（ステ
ップＳ５）。この状態では、電子部品Ｗの上部が、プッ
シャーロッド５１の接触部５４で保持され、電子部品Ｗ
の一方の部分と他方の部分が、第１のチャック爪６１と
第２のチャック爪６２により保持されている。図９のよ
うに正しい姿勢の電子部品Ｗを保持したチャックユニッ
ト３０を有するヘッド１６は、矢印Ｚ方向に上昇する。
（ステップＳ６）次に、図１０のステップＳ７に示すよ
うに、ヘッド１６が図１のＸ方向、Ｙ方向に適宜移動し
て、プリント基板ＰＰの所定の部位の穴Ｈに移動する。
そして所定の部位の穴Ｈに対応してヘッド１６が下降し
て（ステップＳ８）、電子部位ＷのリードＬの先端を穴
Ｈに対応させる。このようにして各リードＬの先端の位
置と穴Ｈの位置が合うと、再び図９の第１のチャック爪
６１と第２のチャック爪６２が互いに離れる方向に開い
て、電子部品Ｗを離す（ステップＳ９）。スプリング５
２の力によりリードＬの先端が穴Ｈに挿入される。リー
ドＬの先端が穴Ｈに挿入されたかどうかをセンサー７０
がオンして確認する（ステップＳ１０）。そして、図示
しない空気圧アクチュエータが作動して、電子部品Ｗの
リードＬがプリント基板ＰＰの穴Ｈに完全挿入される
（ステップＳ１２）。リードＬの挿入確認ができない場
合には（ステップＳ１０）、再び電子部品のリードのプ
リント基板の穴に対する挿入を試みる（ステップＳ１
１）。リードＬが穴Ｈに完全に挿入されると、図１０に
示すように、リードＬはクリンチャー１８ｂで外側又は
内側に曲げられて、プリント基板ＰＰに固定される。な
おバックアップピン１８ａはプリント基板ＰＰの反りを
矯正するためのものである。このプリント基板ＰＰの反
りの矯正後にクリンチャー１８によりリードＬを曲げ
る。

【００１４】図１０に示すような部品挿入の動作プロセ
スを繰り返すことにより、複数の電子部品Ｗが、順次対
象物であるプリント基板の所定の位置の穴に挿入できる
ことになる。このように、本発明の実施例では、図７に
示すように部品の供給ポイントＳＰにおいて、電子部品
ＷのリードＬと電子部品の中心線ＣＬが傾いている場合
に、その電子部品Ｗの姿勢を矯正する。そして矯正され
た電子部品ＷのリードＬが、対象物の穴に対して正しい
姿勢で正確に挿入することができる。従って電子部品の
挿入確率が向上でき、高価な電子部品の挿入不良といっ
た不都合を無くすことができる。ところで本発明の実施
例では、円筒状もしくは円柱状の部品である電解コンデ
ンサーＷの姿勢の矯正の例について説明しているが、こ
れに限らず図１４に示すように傾いた電子部品の姿勢を
矯正して、対象物であるプリント基板などに正しい姿勢
で挿入して取り付けることも勿論可能である。本発明の
実施例では、部品の一例として電子部品を例にあげてい
るが、これに限らず他の分野で使用される部品の姿勢を
矯正する場合にも、本発明の部品の挿入装置が適用でき
る。このように、本発明では、リード付きの電子部品の
挿入確率が向上し、高価な電子部品を無駄に捨てること
がなく、しかも電子部品の挿入稼働率を大幅に向上させ
ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、電子部品を正しい
姿勢で保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部品の挿入装置の好ましい実施例を示
す斜視図。

【図２】図１の挿入装置の正面図。

【図３】図１の挿入装置の側面図。

【図４】図１の挿入装置の平面図。

【図５】図１の挿入装置のヘッドのチャックユニットを
示す側面図。

【図６】図５のチャックユニットの正面図。

【図７】図５のチャックユニットの構造及び姿勢の悪い
電子部品の例を示す図。

【図８】図７の電子部品の姿勢を矯正した状態を示す
図。

【図９】図８の姿勢を矯正した電子部品を保持した状態
を示す図。

【図１０】本発明の実施例における部品挿入動作の例を
示す図。

【図１１】通常行われているラジアルテーピング方式の
部品供給ユニットの例を示す図。

【図１２】図１１のラジアルテーピング供給ユニットに
おける１つの電子部品の倒れの状態を示す図。

【図１３】通常用いられている別の供給ユニット（トレ
イユニット）を示す斜視図。

【図１４】図１３の供給ユニットにおける部品の傾きの
例を示す斜視図。

【図１５】従来の部品の挿入動作の例を示す図。

【符号の説明】

５０ 部品の姿勢矯正手段 ５１ プッシャーロッド（押し当て部材） ５２ スプリング（付勢手段） ５３ 回転駆動手段 ６０ 部品の保持手段 ６１ 第１のチャック爪 ６２ 第２のチャック爪 ６３ 開閉シリンダ（開閉操作手段） Ｌ 電子部品のリード ＳＰ 部品の供給ポイント（部品の設定部位） Ｗ 電子部品（部品） ＰＰ プリント基板（所定の部位） Ｈ 穴（所定の部位の穴）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品の設定位置に位置されている部品を
   保持して、所定の部位に移して部品の挿入部分を所定の
   部位の穴に挿入するための部品の挿入装置において、 部品の設定位置に位置されている部品に押し当てられ
   て、しかも部品に押し当てられた状態で回転することに
   より部品の姿勢を矯正するための部品の姿勢矯正手段
   と、 閉じることにより姿勢の矯正された部品を保持するため
   の保持手段と、を備えることを特徴とする部品の挿入装
   置。
2. 【請求項２】 部品の姿勢矯正手段は、 部品の設定位置に位置されている部品に押し当てられる
   押し当て部材と、 押し当て部材を回転することにより部品の姿勢を矯正す
   るための回転駆動手段と、 姿勢の矯正された部品に付勢して部品の挿入部分を所定
   部位の穴に入れるための付勢手段と、を備える請求項１
   に記載の部品の挿入装置。
3. 【請求項３】 保持手段は、 第１のチャック爪と第２のチャック爪と、 第１のチャック爪と第２のチャック爪を開閉するための
   開閉操作手段と、を備える請求項１に記載の部品の挿入
   装置。
4. 【請求項４】 部品の挿入部分は、リードである請求項
   １に記載の部品の挿入装置。