CN107535054A - 作业机 - Google Patents

Abstract

在本发明的作业机中，从电路基材的下方喷流熔融焊料的喷流装置(100)与将引线元件的引线向形成于电路基材的贯通孔插入时从下方支撑电路基材的支撑销(124)单独地在电路基材的下方移动。因此，在需要支撑电路基材时，能够使支撑销向任意的位置移动，在需要进行钎焊时，能够使支撑销向不会干扰喷流装置的工作的位置移动。由此，能够确保喷流装置的工作，并能够根据需要而通过支撑销支撑电路基材，作业机的实用性提高。

Description

作业机

技术领域

本发明涉及将具有引线的电子元件的引线向形成于电路基材的贯通孔插入，并对该引线进行钎焊的作业机。

背景技术

在向电路基材安装具有引线的电子元件时，将引线向形成于电路基材的贯通孔插入，并对该引线进行钎焊。下述专利文献记载了朝向插入于贯通孔的引线喷流熔融焊料，从而进行引线的钎焊的作业机的一例。

专利文献1：日本特开2001-36228号公报

专利文献2：日本特开平10-209622号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献记载的作业机中，对熔融焊料进行喷流的喷流装置配置在电路基材的下方，该喷流装置能够在电路基材的下方向任意的位置移动。并且，通过从喷流装置喷流的熔融焊料，进行插入于贯通孔的引线的钎焊。但是，引线的前端部成为防止从贯通孔脱落的脱落防止形状，在将引线向贯通孔插入时，存在需要将引线向贯通孔压入的情况，在这样的情况下，电路基材可能会挠曲。因此，在向贯通孔插入引线时，希望通过支撑件等从下方支撑电路基材。然而，当将支撑件配置于电路基材的下方时，难以使喷流装置向任意的位置移动。这样，在将具有引线的电子元件向电路基材安装的作业机中，还有很多改良的余地，能够想到通过实施各种改良，来提高作业机的实用性。本发明鉴于这样的实际情况而作出，本发明的课题在于提供一种高实用性的作业机。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明记载的作业机的特征在于，具备：保持装置，对具有引线的电子元件进行保持，并将上述引线向形成于电路基材的贯通孔插入；喷流装置，从上述电路基材的下方朝向插入于上述贯通孔的上述引线喷流熔融焊料；第一移动装置，使上述喷流装置在上述电路基材的下方处向任意位置移动；支撑件，在上述引线被插入于上述贯通孔时，上述支撑件从下方支撑上述电路基材；及第二移动装置，使上述支撑件在上述电路基材的下方处向任意位置移动。

发明效果

在本发明记载的作业机中，喷流装置与支撑件单独地在电路基材的下方移动。因此，在需要使用支撑件时，能够使支撑件向任意的位置移动，在需要使用喷流装置时，能够使支撑件向不会干扰喷流装置的工作的位置移动。由此，能够确保喷流装置的工作，并能够根据需要而通过支撑件支撑电路基材，作业机的实用性提高。

附图说明

图1是表示元件安装机的立体图。

图2是表示元件安装机的元件装配装置的立体图。

图3是表示元件安装机具备的钎焊装置及基材支撑装置的立体图。

图4是表示元件安装机具备的控制装置的框图。

图5是表示向由支撑销支撑的电路基材的贯通孔插入引线的状态的概略图。

图6是表示将熔融焊料朝向插入于电路基材的贯通孔的引线喷流的状态的概略图。

图7是表示向未由支撑销支撑的电路基材的贯通孔插入引线的状态的概略图。

图8是表示将熔融焊料朝向插入于电路基材的贯通孔的引线喷流的状态的概略图。

具体实施方式

以下，作为用于实施本发明的方式，参照附图，详细说明本发明的实施例。

<元件安装机的结构>

图1示出元件安装机10。元件安装机10是用于执行元件对于电路基材12的安装作业的装置。元件安装机10具备装置主体20、基材输送保持装置22、元件装配装置24、标记相机26、零件相机28、元件供给装置30、散装元件供给装置32、钎焊装置(参照图3)34、基材支撑装置(参照图3)36、控制装置(参照图4)38。另外，作为电路基材12，可列举电路基板、三维构造的基材等，作为电路基板，可列举印刷配线板、印刷电路板等。

装置主体20由框架部40和架设于该框架部40的梁部42构成。基材输送保持装置22配置在框架部40的前后方向的中央，具有输送装置50和夹紧装置52。输送装置50是输送电路基材12的装置，夹紧装置52是保持电路基材12的装置。由此，基材输送保持装置22输送电路基材12，并在预定的位置处固定地保持电路基材12。另外，在以下的说明中，将电路基材12的输送方向称为X方向，将与该方向垂直的水平的方向称为Y方向，将铅垂方向称为Z方向。即，元件安装机10的宽度方向为X方向，前后方向为Y方向。

元件装配装置24配置于梁部42，具有两台作业头60、62和作业头移动装置64。如图2所示，在各作业头60、62的下端面设有吸嘴66，通过该吸嘴66吸附保持元件。而且，作业头移动装置64具有X方向移动装置68、Y方向移动装置70、Z方向移动装置72。并且，通过X方向移动装置68和Y方向移动装置70，使两台作业头60、62一体地向框架部40上的任意位置移动。而且，各作业头60、62以可拆装的方式装配于滑动件74、76，Z方向移动装置72使滑动件74、76单独地沿上下方向移动。即，作业头60、62通过Z方向移动装置72而单独地沿上下方向移动。

标记相机26以朝向下方的状态安装于滑动件74，与作业头60一起沿X方向、Y方向及Z方向移动。由此，标记相机26拍摄框架部40上的任意位置。如图1所示，零件相机28以朝上的状态配置于框架部40上的基材输送保持装置22与元件供给装置30之间。由此，零件相机28拍摄由作业头60、62的吸嘴66把持的元件。

元件供给装置30配置在框架部40的前后方向上的一方侧的端部。元件供给装置30具有托盘型元件供给装置78和供料器型元件供给装置(参照图4)80。托盘型元件供给装置78是供给载置在托盘上的状态的元件的装置。供料器型元件供给装置80是通过带式供料器、棒式供料器(省略图示)供给元件的装置。

散装元件供给装置32配置在框架部40的前后方向上的另一方侧的端部。散装元件供给装置32是使零散地散布的状态的多个元件整齐排列，以整齐排列的状态供给元件的装置。即，是使任意姿势的多个元件整齐排列成预定的姿势而供给预定的姿势的元件的装置。另外，作为由元件供给装置30及散装元件供给装置32供给的元件，可列举电子电路元件、太阳能电池的构成元件、电源模块的构成元件等。而且，电子电路元件包括具有引线的元件、不具有引线的元件等。

钎焊装置34配置在输送装置50的下方，如图3所示，具有喷流装置100和喷流装置移动装置102。喷流装置100包括焊料槽106、喷流管嘴108、管嘴罩110。焊料槽106呈大致长方体形状，在内部积存有熔融焊料。喷流管嘴108立设在焊料槽106的上表面。并且，通过泵(省略图示)的工作，从焊料槽106汲取熔融焊料，将熔融焊料从喷流管嘴108的上端部朝向上方进行喷流。而且，管嘴罩110呈大致圆筒状，以包围喷流管嘴108的方式配置在焊料槽106的上表面。并且，从喷流管嘴108的上端部喷流出的熔融焊料经过喷流管嘴108的外周面与管嘴罩110的内周面之间，而向焊料槽106的内部回流。

喷流装置移动装置102具有滑动件112、X方向移动装置114、Y方向移动装置116、Z方向移动装置(省略图示)。滑动件112呈大致板状，在滑动件112的上表面配置有喷流装置100。而且，X方向移动装置114使滑动件112沿着输送装置50对电路基材12的输送方向即X方向移动，Y方向移动装置116使滑动件112沿着Y方向移动。此外，Z方向移动装置使滑动件112沿着Z方向即上下方向移动。由此，喷流装置100在输送装置50的下方，通过喷流装置移动装置102的工作而向任意的位置移动。

基材支撑装置36以与喷流装置100相邻的状态，配置在喷流装置移动装置102的滑动件112的上表面。基材支撑装置36具有升降装置120、安装部件122、支撑销124。升降装置120包括主体部126、滑动件128、气缸130。主体部126以与喷流装置100的焊料槽106相邻的状态配置在滑动件112的上表面。另外，主体部126的高度尺寸长于焊料槽106的高度尺寸，主体部126的上端向比焊料槽106的上表面高的位置延伸出。而且，滑动件128由主体部126保持为能够沿上下方向滑动。并且，在滑动件128上连接有气缸130的活塞杆(省略图示)，通过气缸130的工作而滑动件128沿上下方向滑动。另外，滑动件128在主体部126的上端部被保持为能够滑动，滑动件128的上端面在比焊料槽106的上表面高的位置处沿上下方向滑动。

安装部件122呈大致棒状，在基端部处通过滚花螺钉132而固定于滑动件128的上端面，前端部朝向焊料槽106的上方延伸。另外，滑动件128的上端面在比焊料槽106的上表面高的位置处沿上下方向滑动，因此安装部件122伴随着滑动件128的上下方向的滑动而在焊料槽106的上方升降，但是不与焊料槽106接触。

另外，支撑销124呈大致L字型，在L字型的一条边处固定于安装部件122的前端部，L字型的另一条边朝向上方延伸。另外，在支撑销124的上端安装有树脂制的缓冲部136。

如图4所示，控制装置38具备控制器152、多个驱动电路156、图像处理装置158。多个驱动电路156与上述输送装置50、夹紧装置52、作业头60、62、作业头移动装置64、托盘型元件供给装置78、供料器型元件供给装置80、散装元件供给装置32、喷流装置100、喷流装置移动装置102、升降装置120连接。控制器152具备CPU、ROM、RAM等，以计算机为主体，并与多个驱动电路156连接。由此，基材输送保持装置22、元件装配装置24等的工作由控制器152控制。此外，控制器152也与图像处理装置158连接。图像处理装置158对于通过标记相机26及零件相机28得到的图像数据进行处理，控制器152从图像数据取得各种信息。

<元件安装机的工作>

在元件安装机10中，通过上述结构，对保持于基材输送保持装置22的电路基材12进行元件的装配作业。在元件安装机10中，能够将各种元件向电路基材12装配，但是以下，具体说明将具有引线的元件(以下，有时简称为“引线元件”)向电路基材12装配的情况。

具体而言，电路基材12被输送至作业位置，在该位置，由夹紧装置52固定地保持。接下来，标记相机26向电路基材12的上方移动，对电路基材12进行拍摄。由此，能得到与电路基材12的保持位置等相关的信息。而且，元件供给装置30或散装元件供给装置32在预定的供给位置处供给引线元件。然后，作业头60、62中的任一个向元件的供给位置的上方移动，通过吸嘴66保持元件。另外，如图5所示，引线元件160由元件主体部162和从元件主体部162的底面延伸出的两条引线164构成。并且，引线元件160被吸嘴66在元件主体部162的与底面相反的一侧的面吸附保持。

接下来，保持有引线元件160的作业头60、62向零件相机28的上方移动，通过零件相机28对保持于吸嘴66的引线元件160进行拍摄。由此，能得到与元件的保持位置等相关的信息。接下来，保持有引线元件160的作业头60、62向电路基材12的上方移动，对电路基材12的保持位置的误差、元件的保持位置的误差等进行校正。然后，将由吸嘴66吸附保持的引线元件160的引线164向形成于电路基材12的贯通孔168插入。此时，根据引线164的前端形状，通过不同的手法，进行引线元件160的装配作业。

详细而言，在引线元件160中，存在引线164的前端形状设为防止从贯通孔168脱落的脱落防止形状的引线元件。例如，如图5所示，存在引线164的前端部弯折成锐角的引线元件160。在将这样的引线164向贯通孔168插入的情况下，需要将引线164向贯通孔168压入，由于引线164与贯通孔168的滑动阻力而电路基材12可能会挠曲。因此，在将引线164向贯通孔168插入之前，基材支撑装置36移动到该贯通孔168的下方，支撑销124通过升降装置120的工作而上升。由此，通过支撑销124从下方支撑电路基材12，因此即使在将引线164向贯通孔168压入的情况下，也能够防止电路基材12的挠曲。另外，在将引线164的前端的弯折部向贯通孔168插入时，该弯折部发生弹性变形而向贯通孔168插入。并且，如果引线164的前端的弯折部到达了电路基材12的下面侧，则该弹性变形的弯折部复原。

当向贯通孔168插入了引线164时，支撑销124通过升降装置120的工作而下降。接下来，如图6所示，喷流装置100向插入有引线164的贯通孔168的下方移动。并且，通过喷流装置100将熔融焊料朝着插入于贯通孔168的引线164喷流。由此，引线164插入到贯通孔168内的状态下的引线元件160被钎焊于电路基材12。

这样，在元件安装机10中，当引线164的前端形状被设为脱落防止形状的情况下，在通过支撑销124支撑电路基材12的状态下将引线164向贯通孔168插入，从而可防止电路基材12的挠曲。但是，每当将引线164向贯通孔168插入时都通过支撑销124支撑电路基材12的话，周期时间会延迟。因此，在元件安装机10中，在引线164的前端形状未设为脱落防止形状的情况下，不进行支撑销124对电路基材12的支撑而进行装配作业。

具体而言，如图7所示，将前端形状未设为脱落防止形状的引线164向贯通孔170插入时，支撑销124通过升降装置120的工作而下降，不进行支撑销124对电路基材12的支撑。并且，将由吸嘴66保持的引线元件160的引线164向未由支撑销124支撑的状态下的电路基材12的贯通孔170插入。另外，在向贯通孔170插入引线164时，喷流装置100移动到贯通孔170的下方。并且，在引线164插入于贯通孔170之后，如图8所示，通过喷流装置100将熔融焊料朝着插入于贯通孔170的引线164喷流。这样，支撑销124不对电路基材12进行支撑，从而能够缩短周期时间。

这样，在元件安装机10中，支撑销124能够进行升降，因此，在元件装配时，仅在电路基材12可能挠曲的情况下，通过支撑销124支撑电路基材12，当在元件装配时电路基材12挠曲的可能性较低的情况下，不使用支撑销124地将引线164向贯通孔170插入，并通过熔融焊料的喷流而进行钎焊。由此，能够确保防治元件装配时的电路基材12的挠曲，并防止周期时间的延迟。

另外，由于上述装配作业而焊料等附着于支撑销124，因此需要对支撑销124进行清扫等，但是难以对元件安装机10的内部的支撑销124进行清扫。鉴于这样的情况，对支撑销124进行固定的安装部件122通过滚花螺钉132而安装于滑动件128。因此，作业者能够在不使用工具等的情况下从滑动件128拆下，能够在元件安装机10的外部对支撑销124进行清扫。

另外，如图4所示，控制装置38的控制器152具有工作控制部180。工作控制部180是用于选择性地执行如下的装配作业的功能部，该装配作业包括：使用支撑销124，将引线164向贯通孔170插入，向该引线164喷流熔融焊料的装配作业；不使用支撑销124，将引线164向贯通孔170插入，向该引线164喷流熔融焊料的装配作业。

另外，在上述说明中，说明了将一个引线元件160钎焊于电路基材12时的装配作业，但是也可以将多个引线元件160一并钎焊于电路基材12。详细而言，将多个引线元件160各自的引线164向与各引线元件160对应的贯通孔168、170插入。此时，在向贯通孔168插入前端形状为脱落防止形状的引线164的情况下，进行支撑销124对电路基材12的支撑。另一方面，在向贯通孔168插入前端形状不是脱落防止形状的引线164的情况下，不进行支撑销124对电路基材12的支撑。并且，在将多个引线元件160各自的引线164插入到与各引线元件160对应的贯通孔168、170之后，通过喷流装置100依次向插入于各贯通孔168、170的引线164喷流熔融焊料。另外，在通过喷流装置100喷流熔融焊料时，当然支撑销124通过升降装置120的工作而下降。由此，能够将多个引线元件160一并钎焊于电路基材12。

此外，元件安装机10是作业机的一例。控制装置38是控制装置的一例。作业头60、62是保持装置的一例。喷流装置100是喷流装置的一例。喷流装置移动装置102是第一移动装置及第二移动装置的平面方向移动装置的一例。支撑销124是支撑件的一例。升降装置120是第二移动装置的升降装置的一例。工作控制部180是工作控制部的一例。

另外，本发明不限定于上述实施例，能够以基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改良的各种形态实施。具体而言，例如，在上述实施例的元件安装机10中，喷流装置100和基材支撑装置36通过喷流装置移动装置102而向任意的位置移动，但是喷流装置100和基材支撑装置36也可以通过单独的移动装置而向任意的位置移动。即，可以设置用于使喷流装置100移动的专用的移动装置和用于使基材支撑装置36移动的专用的移动装置这两方的移动装置。

另外，在上述实施例中，作为引线164的前端的脱落防止形状，采用了弯折成锐角的形状，但也可以通过使引线164的前端变粗来设置防止引线164的脱落的形状。

附图标记说明

10：元件安装机(作业机)38：控制装置60、62：作业头(保持装置)100：喷流装置102：喷流装置移动装置(第一移动装置)(平面方向移动装置)124：支撑销(支撑件)120：升降装置180：工作控制部。

Claims (3)

1.一种作业机，具备：

保持装置，对具有引线的电子元件进行保持，并将所述引线向形成于电路基材的贯通孔插入；

喷流装置，从所述电路基材的下方朝向插入于所述贯通孔的所述引线喷流熔融焊料；

第一移动装置，使所述喷流装置在所述电路基材的下方处向任意位置移动；

支撑件，在所述引线被插入于所述贯通孔时，所述支撑件从下方支撑所述电路基材；及

第二移动装置，使所述支撑件在所述电路基材的下方处向任意位置移动。

2.根据权利要求1所述的作业机，其特征在于，

所述第二移动装置具有：升降装置，使所述支撑件在所述电路基材的下方处进行升降；及平面方向移动装置，使所述支撑件向与通过该升降装置使所述支撑件移动的方向相交的平面上的任意位置移动，

所述第一移动装置与所述平面方向移动装置是相同的装置，

所述第一移动装置使所述喷流装置向所述平面上的任意位置移动。

3.根据权利要求1或2所述的作业机，其特征在于，

所述作业机具备对所述保持装置、所述喷流装置、所述第一移动装置及所述第二移动装置各自的工作进行控制的控制装置，

所述控制装置具有选择性地执行第一安装作业与第二安装作业的工作控制部，

所述第一安装作业是如下的作业：在通过所述支撑件从下方支撑所述电路基材的状态下，将所述引线插入于所述贯通孔之后，通过所述喷流装置朝着被插入于所述贯通孔的所述引线喷流熔融焊料，由此向电路基材安装电子元件，

所述第二安装作业是如下的作业：在未通过所述支撑件从下方支撑所述电路基材的情况下，将所述引线插入于所述贯通孔之后，通过所述喷流装置朝着被插入于所述贯通孔的所述引线喷流熔融焊料，由此向电路基材安装电子元件。