WO2017056276A1 - 電子部品挿入組立機 - Google Patents

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WO2017056276A1
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head
circuit board
electronic component
clinch
component
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PCT/JP2015/077869
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓也 永石
Original Assignee
富士機械製造株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components

Definitions

  • the present invention performs a clinching operation for inserting a lead of an electronic component into a through hole of a circuit board from above and bending the lead protruding downward from the through hole, or a cut and clinching operation for cutting and bending the lead.
  • the present invention relates to an electronic component insertion assembly machine equipped with a function to perform.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 60-189291
  • a circuit board is held movably in an XY direction by an XY table
  • a mounting head for picking up electronic components supplied by the component supply device is arranged so as to be movable in the XYZ directions
  • a clinch head for performing a clinch operation is arranged below the circuit board so as to be movable in the Z direction (vertical direction).
  • the circuit board In response to a component mounting position command for each electronic component to be supplied, the circuit board is moved in the XY direction by an XY table to align the circuit board component mounting position above the clinch head, and the electronic component The picked-up mounting head is moved above the component mounting position of the circuit board and the mounting head is lowered to connect the lead of the electronic component to the circuit After inserted from above into the through holes of the plate, there is that to perform the clinching operation by raising the clinch head.
  • the circuit board must be moved in the XY direction by the XY table for each component mounting position of the circuit board, and the angle correction in the ⁇ direction of the electronic component mounted on the circuit board (horizontal direction) (Angle correction) is not possible, so there is a disadvantage that versatility is low.
  • the circuit board carried by the conveyor is clamped and fixed at a fixed position, and both the mounting head and the clinch head can be driven in the XYZ direction and the ⁇ direction, respectively, and the supplied electronic parts For each mounting position, both the mounting head and the clinch head are driven in the XYZ direction and ⁇ direction, respectively.
  • the clinch head is moved below the component mounting position on the circuit board to move the clinch head
  • the mounting head is lowered and the lead of the electronic component is inserted into the through hole of the circuit board from above, and the clinch head is The clinch is operated.
  • the angle correction in the ⁇ direction is performed while each head is moving or after the movement is stopped.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an electronic component inserting and assembling machine capable of shortening cycle time and improving productivity.
  • the present invention picks up an electronic component supplied by a component supply device, moves it upward above the component mounting position of the circuit board, and lowers the electronic component lead to the circuit board.
  • a mounting head that is inserted into the through hole from above, a mounting head drive device that drives the mounting head in the XYZ direction and the ⁇ direction, and a clinch that bends the lead that is inserted into the through hole of the circuit board and protrudes downward.
  • a clinch head that performs a cut and clinch operation to cut or bend the operation (the “clinch head” of the present invention is a concept that also includes a “cut and clinch head” that performs a cut and clinch operation), and the circuit board
  • An electronic component inserting and assembling machine including an apparatus and a control device for controlling the operation of the clinch head driving device, wherein the control device picks up the electronic component supplied by the component supply device with the mounting head and mounts the electronic component Prior to the completion of the operation of moving the head above the component mounting position of the circuit board, the clinch head is moved below the component mounting position of the circuit board so that the backup position on the lower surface side of the circuit board is reached.
  • This is characterized in that a backup preceding operation for starting up is started.
  • the mounting head starts the backup preceding operation that raises the clinch head to the backup position prior to the completion of the operation of moving the mounting head above the component mounting position of the circuit board.
  • the start timing of the backup preceding operation of the clinch head may be any timing as long as the operation of moving the mounting head to above the component mounting position of the circuit board is completed.
  • the start timing of the backup advance operation is an operation of moving the mounting head above the component mounting position of the circuit board. It is preferable that the time before the completion of the backup is preceded by the time required from the start to the completion of the backup advance operation. In this way, the time that the mounting head waits above the component mounting position of the circuit board can be made zero.
  • the clinch head may start the backup preceding operation at the same time when the mounting head starts the electronic component pickup operation.
  • the backup preceding operation of the clinch head can be completed with a margin, and the electronic components of the mounting head can be picked up.
  • the start timing of the operation can be used as it is as the start timing of the backup preceding operation of the clinch head, and the start timing of the backup preceding operation can be easily determined.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control system of an electronic component insertion assembly machine according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a cut and clinching apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the cut and clinch head.
  • 4A and 4B are diagrams for explaining the cut-and-clinch operation of the cut-and-clinch head.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship among the mounting head, the circuit board, and the cut and clinch head and the backup preceding operation.
  • a component supply device 13 for supplying an electronic component 12 with leads 11 (see FIGS. 4 to 5) is set to be replaceable.
  • the electronic component inserting and assembling machine includes a board transfer device 15 for transferring the circuit board 14 (see FIGS. 4 to 5), and a board clamp device for clamping the circuit board 14 carried into a predetermined position by the board transfer device 15. 18, a mounting head 17 (see FIG.
  • the cut and clinching device 20 is obtained by adding a function of cutting the lead 11 to the clinching device that performs only the clinching operation for bending the lead 11, and the present invention is applied to either the cut and clinching device 20 or the clinching device. Is also applicable.
  • the cut and clinch device 20 includes a cut and clinch head 21 that performs a cut and clinch operation, an X-axis drive device 22 that drives the head 21 in the X direction (the conveyance direction of the circuit board 14), and the head 21 in the X direction.
  • a Y-axis drive device 23 that drives in a Y direction that is orthogonal to the horizontal direction
  • a Z-axis drive device 24 that drives the head 21 in the Z direction (vertical direction)
  • a head 21 that moves the head 21 in the ⁇ direction (centering on the Z axis).
  • a ⁇ -axis drive device 25 that is driven in the direction of rotation).
  • the cut-and-clinch head 21 is driven by the X-axis, Y-axis, Z-axis, and ⁇ -axis drive devices 22 to 25 (cut-and-cut) below the circuit board 14 that is carried in by the substrate transport device 15 and clamped by the substrate clamp device 18. It is driven in the XYZ direction and the ⁇ direction by a clinch head driving device.
  • the cut and clinching head 21 includes a head main body 28, a pair of first movable parts 29a and 29b held by the head main body 28 so as to be movable in the horizontal direction, and a pair of first movable parts 29a and 29b.
  • the distance between the pair of first movable parts 29a and 29b is determined by moving the pair of second movable parts 30a and 30b held movably in the horizontal direction and the pair of first movable parts 29a and 29b close to each other.
  • the distance between the pair of second movable portions 30a and 30b is adjusted by moving the first movable portion drive device 31 that is adjusted according to the distance between the leads 11 of the component 12 and the pair of second movable portions 30a and 30b.
  • a pair of second movable part drive devices 32a and 32b to be changed is provided.
  • the first movable part drive device 31 is attached to the head main body 28, and the pair of second movable part drive devices 32a and 32b is attached to the pair of first movable parts 29a and 29b.
  • lead insertion holes 49a and 49b for inserting the lead 11 of the electronic component 12 from above are formed in each of the pair of first movable portions 29a and 29b, and the pair of second movable portions 30a and 29b.
  • Each of 30b is formed with lead insertion holes 50a and 50b for inserting the lead 11 of the electronic component 12 from above.
  • the X-axis drive device 22 for driving the cut and clinching head 21 in the X direction moves the X slider 34 by an X-axis ball screw mechanism 33 using an X-axis motor (not shown) as a drive source. It is configured to move in the X direction along the X axis guide 35, and the Y axis drive device 23 is attached on the X slider 34.
  • the Y-axis drive device 23 is configured to move a Y slider 38 in the Y direction along a Y-axis guide 39 by a Y-axis ball screw mechanism 37 using a Y-axis motor (not shown) as a drive source.
  • a Z-axis drive device 24 is attached to the Y slider 38.
  • the Z-axis drive device 24 is configured to move the Z slider 43 in the Z direction along the Z-axis guide 44 by a Z-axis ball screw mechanism 42 using a Z-axis motor 41 (for example, a servo motor) as a drive source.
  • the ⁇ -axis drive device 25 is attached to the Z slider 43.
  • the Z-slider 43 holds the cut-and-clinch head 21 so as to be rotatable in the ⁇ direction by the ⁇ -axis drive device 25.
  • the ⁇ -axis drive device 25 is configured to rotate a ⁇ -axis rotary table 48 in the ⁇ direction by a ⁇ -axis drive mechanism 47 using a ⁇ -axis motor 46 as a drive source, and cut and clinch on the ⁇ -axis rotary table 48.
  • a head main body 28 of the head 21 is attached, and the cut and clinch head 21 rotates in the ⁇ direction integrally with the ⁇ -axis rotary table 48.
  • control device 51 The operation of the electronic component inserting and assembling machine configured as described above is controlled by a control device 51 (see FIG. 1) including one or a plurality of computers.
  • the control device 51 of the electronic component inserting and assembling machine includes an input device 52 (input means) such as a keyboard, a mouse, and a touch panel, and a hard disk, RAM, ROM, etc. for storing various programs and data.
  • the storage device 53 storage means
  • display device 54 such as a liquid crystal display or a CRT.
  • the control device 51 of the electronic component inserting and assembling machine controls the operation of the component supply device 13, the substrate transport device 15, the substrate clamp device 18, the mounting head drive device 19, the cut and clinching device 20, etc.
  • the operation of mounting the component 12 is performed in the following order.
  • both side edges of the circuit board 14 carried into a predetermined position in the electronic component inserting and assembling machine are clamped by the board clamping device 18 by the board conveying device 15.
  • the control device 51 of the electronic component inserting and assembling machine determines a component mounting position for mounting the electronic component 12 supplied by the component supply device 13 on the circuit board 14 according to a production job (production program).
  • the cut and clinching head 21 waiting at a standby position away from the lower surface of the circuit board 14 is moved in the XY directions by the X-axis driving device 22 and the Y-axis driving device 23, so that the cutting and clinching head 21 is moved.
  • a backup preceding operation is performed in which the circuit board 14 is moved downward to the component mounting position and raised to a backup position on the lower surface side of the circuit board 14 (a height position in contact with or close to the lower surface of the circuit board 14).
  • the ⁇ direction drive 25 corrects the angle of the cut and clinching head 21 in the ⁇ direction during the backup preceding operation.
  • the mounting head drive device 19 moves the mounting head 17 to the component pickup position of the component supply device 13, and the electronic component 12 supplied by the component supply device 13 is moved by the mounting head 17. Then, the mounting head 17 is moved above the component mounting position of the circuit board 14. At this time, if it is necessary to correct the angle of the electronic component 12 in the ⁇ direction, the mounting head drive device 19 corrects the angle of the mounting head 17 in the ⁇ direction while the mounting head 17 is moving, so that the ⁇ direction of the electronic component 12 is corrected. Correct the angle.
  • the cut-and-clinch head 21 has already been raised to the backup position by the above-described backup advance operation and is in a standby state. Therefore, when the operation of moving the mounting head 17 to the position above the component mounting position of the circuit board 14 is completed, the mounting head 17 is immediately lowered without waiting at that position, and the two leads 11 of the electronic component 12 are moved. Are inserted into the two through holes 16 of the circuit board 14.
  • the two leads 11 projecting downward from the two through holes 16 of the circuit board 14 are connected to the pair of first movable parts 29a and 29b of the cut and clinch head 21.
  • the lead insertion holes 49a and 49b are inserted into the lead insertion holes 50a and 50b of the pair of second movable portions 30a and 30b. In this state, as shown in FIG.
  • the second movable part driving device 32 by moving the pair of second movable parts 30a, 30b relative to the pair of first movable parts 29a, 29b by the second movable part driving device 32, The unnecessary part of the tip of the two leads 11 of the electronic component 12 is cut, and the part protruding from the through hole 16 of each lead 11 after cutting is bent along the lower surface of the circuit board 14 to be placed on the circuit board 14. 12 is temporarily fixed.
  • the direction in which the lead 11 is bent (the moving direction of the second movable parts 30a and 30b) may be either the inner side or the outer side.
  • both the mounting head 17 and the cut and clinching head 21 are in a movable state. If the next component mounting position is determined, immediately after the operation of picking up the electronic component 12 supplied by the component supply device 13 by the mounting head 17 is started, the backup preceding operation of the cut and clinching head 21 described above is started. To start. At this time, if it is necessary to correct the angle of the mounting head 17 and the cut and clinching head 21 in the ⁇ direction, the angle correction of the heads 17 and 21 in the ⁇ direction is performed while the heads 17 and 21 are moving.
  • the cut-and-clinch head 21 has already performed the circuit board by the backup preceding operation described above.
  • the position rises to the backup position immediately below the next component mounting position of 14 and is in a standby state.
  • the mounting head 17 is immediately lowered, and the two leads 11 of the electronic component 12 are inserted into the two through holes 16 at the next component mounting position of the circuit board 14.
  • the cut and clinching head 21 is operated to perform the cut and clinching operation, and the electronic component 12 is mounted on the circuit board 14.
  • the series of operations described above is repeated, and all the electronic components 12 designated by the production job are sequentially mounted on the circuit board 14.
  • the cut and clinch head 21 is moved to the component mounting position of the circuit board 14.
  • the backup operation for moving the mounting head 17 upward to the backup position is started.
  • the mounting head 17 must be kept on the upper side of the component mounting position of the circuit board 14, and the cycle time is increased accordingly, resulting in a decrease in productivity. There was a drawback of doing.
  • the backup preceding operation of the cut and clinching head 21 is started at the same time as the operation of picking up the electronic component 12 supplied by the component supply device 13 by the mounting head 17 is started. Therefore, when the operation of moving the mounting head 17 picking up the electronic component 12 to the position above the component mounting position of the circuit board 14 is completed, the cut and clinching head 21 has already been moved to the backup position by the backup preceding operation described above. It is in a state of rising and waiting. Thereby, when the operation of moving the mounting head 17 to the position above the component mounting position of the circuit board 14 is completed, the mounting head 17 can be immediately lowered and cut and clinching can be performed without waiting at that position. The time that the mounting head 17 waits above the component mounting position of the circuit board 14 can be made zero, and accordingly, the cycle time can be shortened and the productivity can be improved.
  • the mounting head 17 since the mounting head 17 starts the pickup operation of the electronic component 12 and the cut and clinching head 21 starts the backup preceding operation, the mounting head 17 is attached to the circuit board 14. Before the operation of moving the component mounting position upward is completed, the backup preceding operation of the cut and clinch head 21 can be completed with a margin, and the start timing of the pickup operation of the electronic component 12 of the mounting head 17 is cut as it is. It can be used as the start timing of the backup preceding operation of the AND clinching head 21, and there is also an advantage that it is easy to determine the start timing of the backup preceding operation.
  • the start timing of the backup advance operation of the cut-and-clinch head 21 is any timing as long as the operation of moving the mounting head 17 above the component mounting position of the circuit board 14 is completed. In this case, the effect of shortening the waiting time of the mounting head 17 above the component mounting position of the circuit board 14 can be obtained. It is preferable that the time required for starting and completing the backup preceding operation is set ahead of the timing at which the operation of moving the board 14 above the component mounting position is completed. In this way, the time that the mounting head 17 waits above the component mounting position of the circuit board 14 can be made zero.
  • the present invention is not limited to an electronic component insertion assembly machine equipped with a cut and clinching device 20 that performs a cut and clinching operation, but can also be applied to an electronic component insertion assembly machine equipped with a clinching device that performs only a clinching operation. is there.

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Abstract

　カットアンドクリンチ装置（２０）を搭載した電子部品挿入組立機において、部品供給装置（１３）で供給される電子部品（１２）を装着ヘッド（１７）でピックアップして該装着ヘッドを回路基板（１４）の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了するタイミングよりも先行してカットアンドクリンチヘッド（２１）を該回路基板の部品装着位置の下方へ移動させてバックアップ位置へ上昇させるバックアップ先行動作を開始する。例えば、装着ヘッドの電子部品のピックアップ動作を開始するのと同時に、カットアンドクリンチヘッドのバックアップ先行動作を開始する。これにより、装着ヘッドを回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了したら、その位置で待機させることなく、直ちに、装着ヘッドを下降させてカットアンドクリンチを行うことができる。

Description

電子部品挿入組立機
　本発明は、回路基板のスルーホールに上方から電子部品のリードを挿入して、そのスルーホールから下方に突出したリードを折曲するクリンチ動作又は該リードを切断及び折曲するカットアンドクリンチ動作を行う機能を搭載した電子部品挿入組立機に関する発明である。
　この種の電子部品挿入組立機としては、例えば、特許文献１（特開昭６０－１８９２９１号公報）に記載されているように、回路基板をＸＹテーブルでＸＹ方向に移動可能に保持すると共に、部品供給装置によって供給される電子部品をピックアップする装着ヘッドをＸＹＺ方向に移動可能に配置し、更に、回路基板の下方に、クリンチ動作を行うクリンチヘッドをＺ方向（上下方向）に移動可能に配置し、供給される電子部品毎の部品装着位置指令に応じて、回路基板をＸＹテーブルでＸＹ方向に移動させて、回路基板の部品装着位置をクリンチヘッドの上方に位置合わせすると共に、電子部品をピックアップした装着ヘッドを該回路基板の部品装着位置の上方へ移動させて該装着ヘッドを下降させることで該電子部品のリードを該回路基板のスルーホールに上方から挿入した後、クリンチヘッドを上昇させてクリンチ動作を行うようにしたものがある。
　しかし、この構成では、回路基板の部品装着位置毎に回路基板をＸＹテーブルでＸＹ方向に移動させなければならず、しかも、回路基板上に装着する電子部品のθ方向の角度補正（水平方向の角度補正）が出来ないため、汎用性が低いという欠点があった。
　そこで、近年では、コンベアで搬入した回路基板をクランプして一定位置に固定すると共に、装着ヘッドとクリンチヘッドの両方をそれぞれＸＹＺ方向及びθ方向に駆動可能に構成し、供給される電子部品の部品装着位置毎に、装着ヘッドとクリンチヘッドの両方をそれぞれＸＹＺ方向及びθ方向に駆動するようにしたものがある。
特開昭６０－１８９２９１号公報
　従来構成のものは、電子部品をピックアップした装着ヘッドを回路基板の部品装着位置の上方へ移動させた後に、クリンチヘッドを該回路基板の部品装着位置の下方へ移動させて、該クリンチヘッドを該回路基板の下面に当接又は近接するバックアップ位置へ上昇させるバックアップ動作が完了した後に、装着ヘッドを下降させて該電子部品のリードを該回路基板のスルーホールに上方から挿入して、クリンチヘッドをクリンチ動作させるようにしている。この際、装着ヘッドとクリンチヘッドのθ方向の角度補正を行う必要がある場合は、各ヘッドの移動中又はその移動停止後にθ方向の角度補正が行われる。
　しかし、この構成では、電子部品をピックアップした装着ヘッドを回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了した後も、クリンチヘッドのバックアップ動作が完了するまでは、回路基板の部品装着位置の上方で装着ヘッドを待機させなければならず、その分、サイクルタイムが長くなって生産性が低下するという欠点があった。
　そこで、本発明が解決しようとする課題は、サイクルタイムを短縮して生産性を向上できる電子部品挿入組立機を提供することである。
　上記課題を解決するために、本発明は、部品供給装置で供給される電子部品をピックアップして回路基板の部品装着位置の上方へ移動させて下降させることで該電子部品のリードを該回路基板のスルーホールに上方から挿入する装着ヘッドと、前記装着ヘッドをＸＹＺ方向及びθ方向に駆動する装着ヘッド駆動装置と、前記回路基板のスルーホールに挿入されて下方に突出したリードを折曲するクリンチ動作又は該リードを切断及び折曲するカットアンドクリンチ動作を行うクリンチヘッド（本発明の「クリンチヘッド」はカットアンドクリンチ動作を行う「カットアンドクリンチヘッド」も含む概念である）と、前記回路基板の下方で前記クリンチヘッドをＸＹＺ方向及びθ方向に駆動するクリンチヘッド駆動装置と、前記装着ヘッド駆動装置及び前記クリンチヘッド駆動装置の動作を制御する制御装置とを備えた電子部品挿入組立機において、前記制御装置は、前記部品供給装置で供給される電子部品を前記装着ヘッドでピックアップして該装着ヘッドを前記回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了するタイミングよりも先行して前記クリンチヘッドを該回路基板の部品装着位置の下方へ移動させて前記回路基板の下面側のバックアップ位置へ上昇させるバックアップ先行動作を開始することを特徴とするものである。
　この構成では、装着ヘッドを回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了するタイミングよりも先行してクリンチヘッドをバックアップ位置へ上昇させるバックアップ先行動作を開始するようにしているため、装着ヘッドが回路基板の部品装着位置の上方で待機する時間を短縮又はゼロとすることができて、その分、サイクルタイムを短縮して生産性を向上できる。
　この場合、クリンチヘッドのバックアップ先行動作の開始タイミングは、装着ヘッドを回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了する前であれば、どの様なタイミングであっても良く、それによって、装着ヘッドが回路基板の部品装着位置の上方で待機する時間を短縮する効果は得られるが、好ましくは、バックアップ先行動作の開始タイミングは、装着ヘッドを回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了するタイミングよりも、バックアップ先行動作の開始から完了までに要する時間以上先行させるようにすると良い。このようにすれば、装着ヘッドが回路基板の部品装着位置の上方で待機する時間をゼロとすることができる。
　或は、装着ヘッドが電子部品のピックアップ動作を開始するのと同時に、クリンチヘッドがバックアップ先行動作を開始するようにしても良い。このようにすれば、装着ヘッドを回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了する前に、クリンチヘッドのバックアップ先行動作を余裕をもって完了させることができると共に、装着ヘッドの電子部品のピックアップ動作の開始タイミングをそのままクリンチヘッドのバックアップ先行動作の開始タイミングとして用いることができて、バックアップ先行動作の開始タイミングの決定が容易である。
図１は本発明の一実施例の電子部品挿入組立機の制御系の構成を示すブロック図である。 図２は本発明の一実施例のカットアンドクリンチ装置の構成を示す斜視図である。 図３はカットアンドクリンチヘッドの構成を示す斜視図である。 図４（ａ）、（ｂ）はカットアンドクリンチヘッドのカットアンドクリンチ動作を説明する図である。 図５は装着ヘッドと回路基板とカットアンドクリンチヘッドとの位置関係及びバックアップ先行動作を説明する図である。
　以下、本発明を実施するための形態を、カットアンドクリンチ装置を搭載した電子部品挿入組立機に適用して具体化した一実施例を説明する。
　電子部品挿入組立機には、リード１１付きの電子部品１２（図４～図５参照）を供給する部品供給装置１３が交換可能にセットされる。更に、電子部品挿入組立機には、回路基板１４（図４～図５参照）を搬送する基板搬送装置１５と、この基板搬送装置１５で所定位置に搬入した回路基板１４をクランプする基板クランプ装置１８と、部品供給装置１３によって供給された電子部品１２をピックアップして回路基板１４のスルーホール１６に上方から該電子部品１２のリード１１を挿入する装着ヘッド１７（図５参照）と、装着ヘッド１７をＸＹＺ方向及びθ方向に駆動する装着ヘッド駆動装置１９と、回路基板１４のスルーホール１６に挿入されて下方に突出したリード１１を切断及び折曲するカットアンドクリンチ動作を行うカットアンドクリンチ装置２０等が設けられている。カットアンドクリンチ装置２０は、リード１１を折曲するクリンチ動作のみを行うクリンチ装置に、リード１１を切断する機能を追加したものであり、本発明は、カットアンドクリンチ装置２０とクリンチ装置のどちらにも適用可能である。
　以下、図２乃至図４を用いてカットアンドクリンチ装置２０の構成を説明する。
　カットアンドクリンチ装置２０は、カットアンドクリンチ動作を行うカットアンドクリンチヘッド２１と、該ヘッド２１をＸ方向（回路基板１４の搬送方向）に駆動するＸ軸駆動装置２２と、該ヘッド２１をＸ方向と水平に直交するＹ方向に駆動するＹ軸駆動装置２３と、該ヘッド２１をＺ方向（上下方向）に駆動するＺ軸駆動装置２４と、該ヘッド２１をθ方向（Ｚ軸を中心にして回転する方向）に駆動するθ軸駆動装置２５とから構成されている。
　カットアンドクリンチヘッド２１は、基板搬送装置１５により搬入されて基板クランプ装置１８でクランプされた回路基板１４の下方でＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθ軸の各駆動装置２２～２５（カットアンドクリンチヘッド駆動装置）によってＸＹＺ方向及びθ方向に駆動される。このカットアンドクリンチヘッド２１は、ヘッド本体２８と、このヘッド本体２８に水平方向に移動可能に保持された一対の第１可動部２９ａ，２９ｂと、一対の第１可動部２９ａ，２９ｂの各々に水平方向に移動可能に保持された一対の第２可動部３０ａ，３０ｂと、一対の第１可動部２９ａ，２９ｂを互いに接近・離間させることで一対の第１可動部２９ａ，２９ｂの間隔を電子部品１２のリード１１の間隔に合わせて調整する第１可動部駆動装置３１と、一対の第２可動部３０ａ，３０ｂを互いに接近・離間させることで一対の第２可動部３０ａ，３０ｂの間隔を変化させる一対の第２可動部駆動装置３２ａ，３２ｂ等を備えている。第１可動部駆動装置３１は、ヘッド本体２８に取り付けられ、一対の第２可動部駆動装置３２ａ，３２ｂは、一対の第１可動部２９ａ，２９ｂに取り付けられている。図４に示すように、一対の第１可動部２９ａ，２９ｂの各々には、電子部品１２のリード１１を上方から挿入するリード挿入孔４９ａ，４９ｂが形成され、一対の第２可動部３０ａ，３０ｂの各々には、電子部品１２のリード１１を上方から挿入するリード挿入孔５０ａ，５０ｂが形成されている。
　このカットアンドクリンチヘッド２１をＸ方向に駆動するＸ軸駆動装置２２は、図２に示すように、Ｘ軸モータ（図示せず）を駆動源とするＸ軸ボールねじ機構３３によってＸスライダ３４をＸ軸ガイド３５に沿ってＸ方向に移動させる構成となっており、このＸスライダ３４上にＹ軸駆動装置２３が取り付けられている。
　Ｙ軸駆動装置２３は、Ｙ軸モータ（図示せず）を駆動源とするＹ軸ボールねじ機構３７によってＹスライダ３８をＹ軸ガイド３９に沿ってＹ方向に移動させる構成となっており、このＹスライダ３８にＺ軸駆動装置２４が取り付けられている。
　Ｚ軸駆動装置２４は、Ｚ軸モータ４１（例えばサーボモータ等）を駆動源とするＺ軸ボールねじ機構４２によってＺスライダ４３をＺ軸ガイド４４に沿ってＺ方向に移動させる構成となっており、このＺスライダ４３にθ軸駆動装置２５が取り付けられている。Ｚスライダ４３には、カットアンドクリンチヘッド２１がθ軸駆動装置２５によってθ方向に回転可能に保持されている。
　θ軸駆動装置２５は、θ軸モータ４６を駆動源とするθ軸駆動機構４７によってθ軸回転テーブル４８をθ方向に回転させる構成となっており、このθ軸回転テーブル４８上にカットアンドクリンチヘッド２１のヘッド本体２８が取り付けられ、θ軸回転テーブル４８と一体的にカットアンドクリンチヘッド２１がθ方向に回転するようになっている。
　以上のように構成した電子部品挿入組立機の動作は、１台又は複数台のコンピュータからなる制御装置５１（図１参照）によって制御される。電子部品挿入組立機の制御装置５１には、図１に示すように、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置５２（入力手段）と、各種のプログラムやデータ等を記憶するハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置５３（記憶手段）と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置５４等が接続されている。
　電子部品挿入組立機の制御装置５１は、部品供給装置１３、基板搬送装置１５、基板クランプ装置１８、装着ヘッド駆動装置１９及びカットアンドクリンチ装置２０等の動作を制御して、回路基板１４に電子部品１２を装着する動作を次の順序で行う。
　まず、基板搬送装置１５により電子部品挿入組立機内の所定位置に搬入された回路基板１４の両側縁を基板クランプ装置１８でクランプする。そして、電子部品挿入組立機の制御装置５１は、生産ジョブ（生産プログラム）に従って、部品供給装置１３によって供給された電子部品１２を回路基板１４に装着する部品装着位置を決める。そして、回路基板１４の下面から下方に離れた待機位置で待機しているカットアンドクリンチヘッド２１をＸ軸駆動装置２２とＹ軸駆動装置２３によってＸＹ方向に移動させて、カットアンドクリンチヘッド２１を回路基板１４の部品装着位置の下方へ移動させて回路基板１４の下面側のバックアップ位置（回路基板１４の下面に当接又は近接した高さ位置）へ上昇させるバックアップ先行動作を行う。この際、カットアンドクリンチヘッド２１のθ方向の角度補正が必要な場合は、バックアップ先行動作中に、θ軸駆動装置２５によってカットアンドクリンチヘッド２１のθ方向の角度補正を行う。
　このバックアップ先行動作と並行して、装着ヘッド駆動装置１９によって装着ヘッド１７を部品供給装置１３の部品ピックアップ位置へ移動させて、該部品供給装置１３によって供給された電子部品１２を該装着ヘッド１７でピックアップして、該装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる。この際、電子部品１２のθ方向の角度補正が必要な場合は、装着ヘッド１７の移動中に、装着ヘッド駆動装置１９によって装着ヘッド１７のθ方向の角度補正を行って電子部品１２のθ方向の角度補正を行う。
　装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了した時点で、既に、カットアンドクリンチヘッド２１は上述したバックアップ先行動作によりバックアップ位置に上昇して待機した状態となっているため、装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了したら、その位置で待機させることなく、直ちに、装着ヘッド１７を下降させて、電子部品１２の２本のリード１１を該回路基板１４の２つのスルーホール１６に挿入する。
　これにより、図４（ａ）に示すように、回路基板１４の２つのスルーホール１６から下方に突出した２本のリード１１を、カットアンドクリンチヘッド２１の一対の第１可動部２９ａ，２９ｂのリード挿入孔４９ａ，４９ｂと一対の第２可動部３０ａ，３０ｂのリード挿入孔５０ａ，５０ｂに挿入する。この状態で、図４（ｂ）に示すように、第２可動部駆動装置３２によって一対の第２可動部３０ａ，３０ｂを一対の第１可動部２９ａ，２９ｂに対して相対移動させることで、電子部品１２の２本のリード１１の先端不要部分を切断すると共に、切断後の各リード１１のスルーホール１６から突出した部分を回路基板１４の下面に沿って折り曲げて回路基板１４上に電子部品１２を仮止めする。この際、リード１１を折り曲げる方向（第２可動部３０ａ，３０ｂの移動方向）は、内側、外側のどちらの方向であっても良い。
　このようなカットアンドクリンチ動作が終了して回路基板１４への電子部品１２の装着が完了した後は、装着ヘッド１７とカットアンドクリンチヘッド２１は共に移動可能な状態になるため、回路基板１４の次の部品装着位置が決まっていれば、直ちに、部品供給装置１３で供給される電子部品１２を装着ヘッド１７でピックアップする動作を開始するのと同時に、上述したカットアンドクリンチヘッド２１のバックアップ先行動作を開始する。この際、装着ヘッド１７とカットアンドクリンチヘッド２１のθ方向の角度補正が必要な場合は、各ヘッド１７，２１の移動中に各ヘッド１７，２１のθ方向の角度補正を行う。
　これにより、電子部品１２をピックアップした装着ヘッド１７を回路基板１４の次の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了した時点で、既に、カットアンドクリンチヘッド２１は上述したバックアップ先行動作により回路基板１４の次の部品装着位置の直下のバックアップ位置に上昇して待機した状態となっているため、装着ヘッド１７を回路基板１４の次の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了したら、その位置で待機させることなく、直ちに、装着ヘッド１７を下降させて、電子部品１２の２本のリード１１を該回路基板１４の次の部品装着位置の２つのスルーホール１６に挿入する。この後、カットアンドクリンチヘッド２１をカットアンドクリンチ動作させて、回路基板１４上に電子部品１２を装着する。以後、上述した一連の動作を繰り返して、回路基板１４上に、生産ジョブで指示された全ての電子部品１２を順番に装着する。
　前述したように、従来は、電子部品１２をピックアップした装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了した後に、カットアンドクリンチヘッド２１を該回路基板１４の部品装着位置の下方へ移動させて該カットアンドクリンチヘッド２１をバックアップ位置へ上昇させるバックアップ動作を開始するようにしているため、装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了した後も、カットアンドクリンチヘッド２１のバックアップ動作が完了するまでは、回路基板１４の部品装着位置の上方で装着ヘッド１７を待機させなければならず、その分、サイクルタイムが長くなって生産性が低下するという欠点があった。
　これに対して、本実施例では、部品供給装置１３で供給される電子部品１２を装着ヘッド１７でピックアップする動作を開始するのと同時に、カットアンドクリンチヘッド２１のバックアップ先行動作を開始するようにしているため、電子部品１２をピックアップした装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了した時点で、既に、カットアンドクリンチヘッド２１は上述したバックアップ先行動作によりバックアップ位置に上昇して待機した状態となっている。これにより、装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了したら、その位置で待機させることなく、直ちに、装着ヘッド１７を下降させてカットアンドクリンチを行うことができ、装着ヘッド１７が回路基板１４の部品装着位置の上方で待機する時間をゼロとすることができて、その分、サイクルタイムを短縮して生産性を向上できる。
　しかも、本実施例では、装着ヘッド１７が電子部品１２のピックアップ動作を開始するのと同時に、カットアンドクリンチヘッド２１がバックアップ先行動作を開始するようにしているため、装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了する前に、カットアンドクリンチヘッド２１のバックアップ先行動作を余裕をもって完了させることができると共に、装着ヘッド１７の電子部品１２のピックアップ動作の開始タイミングをそのままカットアンドクリンチヘッド２１のバックアップ先行動作の開始タイミングとして用いることができて、バックアップ先行動作の開始タイミングの決定が容易であるという利点もある。
　但し、本発明は、カットアンドクリンチヘッド２１のバックアップ先行動作の開始タイミングは、装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了する前であれば、どの様なタイミングであっても良く、それによって、装着ヘッド１７が回路基板１４の部品装着位置の上方で待機する時間を短縮する効果は得られるが、好ましくは、バックアップ先行動作の開始タイミングは、装着ヘッド１７を回路基板１４の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了するタイミングよりも、バックアップ先行動作の開始から完了までに要する時間以上先行させるようにすると良い。このようにすれば、装着ヘッド１７が回路基板１４の部品装着位置の上方で待機する時間をゼロとすることができる。
　尚、本発明は、カットアンドクリンチ動作を行うカットアンドクリンチ装置２０を搭載した電子部品挿入組立機に限定されず、クリンチ動作のみを行うクリンチ装置を搭載した電子部品挿入組立機にも適用可能である。
　その他、本発明は、カットアンドクリンチ装置２０の構成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。
　１１…リード、１２…電子部品、１３…部品供給装置、１４…回路基板、１５…基板搬送装置、１６…スルーホール、１７…装着ヘッド、１８…基板クランプ装置、１９…装着ヘッド駆動装置、２０…カットアンドクリンチ装置、２１…カットアンドクリンチヘッド、２２…Ｘ軸駆動装置、２３…Ｙ軸駆動装置、２４…Ｚ軸駆動装置、２５…θ軸駆動装置、２９ａ，２９ｂ…第１可動部、３０ａ，３０ｂ…第２可動部、３１…第１可動部駆動装置、３２…第２可動部駆動装置、４１…Ｚ軸モータ、５０ａ，５０ｂ…リード挿入孔、５１…制御装置

Claims (3)

  1. 　部品供給装置で供給される電子部品をピックアップして回路基板の部品装着位置の上方へ移動させて下降させることで該電子部品のリードを該回路基板のスルーホールに上方から挿入する装着ヘッドと、前記装着ヘッドをＸＹＺ方向及びθ方向に駆動する装着ヘッド駆動装置と、前記回路基板のスルーホールに挿入されて下方に突出したリードを折曲するクリンチ動作又は該リードを切断及び折曲するカットアンドクリンチ動作を行うクリンチヘッドと、前記回路基板の下方で前記クリンチヘッドをＸＹＺ方向及びθ方向に駆動するクリンチヘッド駆動装置と、前記装着ヘッド駆動装置及び前記クリンチヘッド駆動装置の動作を制御する制御装置とを備えた電子部品挿入組立機において、
    　前記制御装置は、前記部品供給装置で供給される電子部品を前記装着ヘッドでピックアップして該装着ヘッドを前記回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了するタイミングよりも先行して前記クリンチヘッドを該回路基板の部品装着位置の下方へ移動させて前記回路基板の下面側のバックアップ位置へ上昇させるバックアップ先行動作を開始することを特徴とする電子部品挿入組立機。
  2. 　前記制御装置は、前記クリンチヘッドのバックアップ先行動作の開始タイミングを、前記装着ヘッドを前記回路基板の部品装着位置の上方へ移動させる動作が完了するタイミングよりも、前記バックアップ先行動作の開始から完了までに要する時間以上先行させることを特徴とする請求項１に記載の電子部品挿入組立機。
  3. 　前記制御装置は、前記装着ヘッドの電子部品のピックアップ動作を開始するのと同時に、前記クリンチヘッドのバックアップ先行動作を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品挿入組立機。
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