JP2002261498A - 電子部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント基板の種類等に応じて自動的に保持
ピンをセットできる電子部品実装装置を提供する。 【解決手段】 プリント基板設計ＣＡＤ５が作成したＣ
ＡＤデータ５ａを基に、プリント基板２のランドがない
個所や、電子部品４が実装されない個所等を選択して保
持ピン配置データを作成する制御手段７と、プリント基
板２の接離方向に移動自在な複数の保持ピン６ａ及び各
保持ピン６ａ毎に設けられた駆動手段７を有し、かつ保
持ピン配置データにより駆動手段７を駆動制御して、保
持ピン６ａをプリント基板２に当接させる保持ピン自動
配置手段６とより構成したもので、プリント基板２の保
持に使用する保持ピン６ａを自動選択してプリント基板
２に当接させることができるため、従来の手作業で保持
ピン６ａのセットを行っていた場合に比べてセット時間
を大幅に短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリント基板に電子
部品を実装する電子部品実装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器等に使用されているプリント基
板には多数の電子部品が実装されており、これら電子部
品は電子部品実装装置によりプリント基板に実装されて
いる。

【０００３】またプリント基板には、電子部品実装位置
にピン孔が穿設されていて、電子部品より突設されたピ
ンをこれらピン孔に挿入することによりプリント基板に
対し電子部品を実装しているが、電子部品より突設され
た複数のピンを同時にピン孔へ挿入して電子部品を実装
するため、ピン孔とピンの摩擦抵抗などによりプリント
基板に反りや撓みが発生する。

【０００４】特に大型のプリント基板の場合、反りや撓
みの量が大きいため実装作業に支障をきたすことがあ
り、このため従来では図５及び図６に示すように、プリ
ント基板ａの部品実装面ｂと反対側の面ｃに複数の保持
ピンｄを当接させて、電子部品ｅを実装する際に生じる
プリント基板ａの反りや撓みを抑制している。

【０００５】一方プリント基板ａに保持ピンｄを当接し
てプリント基板ａを保持する場合、プリント基板ａに形
成されたランドや、すでに実装されている電子部品ｅを
避けて保持ピンｄをプリント基板ａに当接する必要があ
るが、プリント基板ａは種類によりランドや部品実装位
置が異なる上、同種のプリント基板であっても表裏面で
は、ランドや部品実装位置が種々異なる。

【０００６】このため従来ではランドや部品実装位置が
種々異なっても対応できるよう、図７に示すような保持
ピン冶具ｆを使用して、プリント基板ａの反りや撓みを
抑制している。

【０００７】すなわち保持ピン冶具ｆには、大型のプリ
ント基板ａのサイズに合せたピン保持台ｇが設けられて
いて、このピン保持台ｇには縦横に多数のピン挿入孔ｈ
が等間隔に凹設されている。

【０００８】そして例えば図６に示すようなプリント基
板ａの黒丸で示す複数の保持部ｉに保持ピンｄを当接さ
せて、プリント基板ａの反りや撓みを抑制する場合は、
保持ピン台ｇに凹設された多数のピン挿入孔ｈのうち、
プリント基板ａの保持部ｉと合致する位置のピン挿入孔
ｈに手作業で保持ピンｄを挿入して、保持ピン冶具ｆに
保持ピンｄをセットしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の方法
では、プリント基板ａの種類が変ったり、同種のプリント
基板ａでも両面に電子部品ｅを実装するプリント基板ａ
では、各部品実装面ｂ毎に保持ピンｄを当接するピン保
持部ｉの位置が異なるため、その都度保持ピンｄのセッ
ト位置を手作業で配置替えする必要があり、保持ピンｄ
のセット作業に多くの時間を必要として作業能率が悪い
と共に、誤った位置に保持ピンｄをセットした場合、電子
部品ｅが実装できなくなったり、プリント基板ａや電子
部品実装装置自体が損傷を受けるなどの問題がある。

【００１０】本発明はかかる従来の問題点を改善するた
めになされたもので、プリント基板を保持する保持部の
位置に応じて自動的に保持ピンをセットできる電子部品
実装装置を提供して、保持ピンセット時間の大幅な削減
と、保持ピンのセットミスにより生じる問題を未然に防
止することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の電子部品実装装置は、プリント基板に電子部品
を実装する際プリント基板に保持ピンを当接させて、プ
リント基板の反りや撓みを抑制する電子部品実装装置で
あって、プリント基板設計ＣＡＤが作成したＣＡＤデー
タを基に、プリント基板のランドがない個所や、電子部
品が実装されない個所等を選択して保持ピン配置データ
を作成する制御手段と、プリント基板の接離方向に移動
自在な複数の保持ピン及び各保持ピン毎に設けられた駆
動手段と、制御手段により作成された保持ピン配置デー
タにより駆動手段を駆動制御して、保持ピンをプリント
基板に当接させることにより、プリント基板の反りや撓
みを抑制する保持ピン自動配置手段とより構成したもの
である。

【００１２】前記構成により、プリント基板に電子部品
を実装する際、プリント基板が複数の保持ピンにより保
持されるため、大型のプリント基板であっても反りや撓
みが抑制できるようになり、これによって電子部品の実
装作業が確実に行えるようになる。

【００１３】またプリント設計ＣＡＤが作成したＣＡＤ
データを基に、プリント基板の保持に使用する保持ピン
を自動選択してプリント基板に当接するようにセットし
たことから、保持ピンのセットが瞬時に行えるようにな
り、これによって従来の手作業により保持ピンのセット
を行っていた場合に比べてセット時間を大幅に短縮する
ことができるため、生産性が格段に向上すると共に、保
持ピンの人為的なセットミスがなくなるため、セットミ
スにより電子部品が実装できなくなったり、プリント基
板や電子部品実装装置自体が損傷するなどの問題を解消
することができる。

【００１４】前記目的を達成するため本発明の電子部品
実装装置は、制御手段に保持ピン配置データを記憶する
記憶手段を設けたものである。

【００１５】前記構成により、過去に電子部品を実装し
たことのある同種のプリント基板に再度電子部品を実装
する場合は、記憶手段に記憶された保持ピン配置データ
を読み出すことにより、瞬時に保持ピンを自動配置する
ことができるため、生産性がさらに向上する。

【００１６】前記目的を達成するため本発明の電子部品
実装装置は、制御手段に複数のプリント基板設計ＣＡＤ
により作成されたフォーマットの異なるＣＡＤデータ
を、統一フォーマットに変換するフォーマット変換手段
を設けたものである。

【００１７】前記構成により、メーカ等の異なるプリン
ト基板設計ＣＡＤで作成したフォーマットの異なるＣＡ
Ｄデータでも、予め変換してから入力する必要がないた
め、変換に要する工数の削減が図れるようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図４に示す図面を参照して詳述する。

【００１９】図１は電子部品実装装置の全体的な構成
図、図２は電子部品実装装置に設けられた保持ピン自動
配置手段の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面
図、図４は電子部品を実装するプリント基板の平面図で
ある。

【００２０】図１に示す電子部品実装装置の装置本体１
は、プリント基板２の例えば両側部を支持する把持手段
３と、把持手段３に把持されたプリント基板２の部品実
装面２ａに電子部品４を実装する電子部品実装手段（図
示せず）及びプリント基板２の部品実装面２ａと反対側
の部品実装面２ｂを複数の保持ピン６ａにより保持する
保持ピン自動配置手段６より構成されている。

【００２１】また電子部品実装装置は、プリント基板２
の部品実装装置や、部品実装位置に応じて回路パターン
やピン孔の位置などを設計するプリント基板設計ＣＡＤ
５を備えていて、このプリント基板設計ＣＡＤ５により
作成されたＣＡＤデータ５ａは、装置本体１内に設けら
れた制御手段８へ入力されるようになっている。

【００２２】制御手段８は、プリント基板設計ＣＡＤ５
より入力されたＣＡＤデータ５ａからプリント基板２に
実装する電子部品４の種類や実装位置などの設計データ
を読み取って、電子部品実装手段の制御プログラムを作
成すると同時に、ＣＡＤデータ５ａから電子部品４が実
装されていない個所や、ランドが形成されていない個所
を読み取って保持ピン配置データを作成するようになっ
ており、制御手段８には、メーカや機種等の異なるプリ
ント基板設計ＣＡＤ５で作成されたＣＡＤデータ５ａ
を、装置本体１が読み込める統一フォーマットに変換す
るフォーマット変換手段が予め組込まれている。

【００２３】一方電子部品４を実装するプリント基板２
は、例えば図４に示すように周囲に把持手段３により把
持する捨て板２ｃが設けられていて、プリント基板２と
捨て板２ｃの間を切離し自在なジョイント２ｄにより連
結されており、捨て板２ｃの一部には装置本体１の実装
位置に位置決めするための位置決め孔２ｅが複数個穿設
されている。

【００２４】また保持ピン自動配置手段６は、図２に示
すように縦横に多数のピン収容孔６ｂが等間隔に穿設さ
れたピン保持部材６ｃを有している。

【００２５】ピン保持部材６ｃは装置本体１が実装可能
な大型のプリント基板２にも対応できる大きさに設定さ
れていて、各ピン収容孔６ｂにそれぞれ保持ピン６ａの
基端側が摺動自在に収容されており、保持ピン６ａの基
端側には、保持ピン６ａを動作させる駆動手段７が各保
持ピン６ａ毎に設置されている。

【００２６】駆動手段７は把持手段３により把持された
プリント基板２の部品実装面２ａ，２ｂに選択的に保持
ピン６ａの先端を当接させるもので、図３に示すように
図示しないアクチュエータにより回転される偏心カム７
ａと、保持ピン６ａの基端部に回転自在に支承され、か
つ偏心カム７ａのカム面７ｂに当接されたカムフォロワ
７ｃより構成されている。

【００２７】次に前記構成された電子部品実装装置の作
用を説明する。

【００２８】電子部品４を実装するプリント基板２は、
予めプリント基板設計ＣＡＤ５により電子部品４の実装
位置や、ピン孔位置、ランドを含む回路パターンなどが
設計され、ＣＡＤデータ５ａが作成される。

【００２９】得られたＣＡＤデータ５ａを基にプリント
基板２に回路パターンやピン孔などが形成され、またシ
ルク印刷や部品高さ情報などの手段で部品実装位置、電
子部品４の品番などが印刷される。

【００３０】以上のようにして作成されたプリント基板
２は、図示しない搬送手段により装置本体１内へ搬入さ
れて実装位置に位置決めされた後、把持手段３により捨
て板２ｃ部分が把持される。

【００３１】一方プリント基板設計ＣＡＤ５により作成
されたＣＡＤデータ５ａは装置本体１の制御手段８へと
入力されて、制御手段８に組込まれたフォーマット変換
手段により、メーカや機種等の異なるプリント基板設計
ＣＡＤ５で作成されたＣＡＤデータ５ａでも装置本体１
が読み込める統一フォーマットに変換された後、制御手
段８により電子部品実装手段を制御するための制御プロ
グラムが作成され、同時に保持ピン自動配置手段６を制
御するための保持ピン配置データも作成される。

【００３２】すなわちプリント基板設計ＣＡＤ５より入
力されたＣＡＤデータ５ａには、電子部品４の実装位置
や部品高さ、ランドを含む回路パターンなどの位置デー
タが含まれており、これら位置データなどからランド
や、まだ電子部品４が実装されていない個所が選択され
る。

【００３３】またプリント基板２のサイズデータから使
用する保持ピン６ａの数を決定し、これら保持ピン６ａ
が適当な間隔で配置されるよう、プリント基板２のラン
ドや、まだ電子部品４が実装されていない個所を選択し
て保持ピン配置データを作成し、保持ピン自動配置手段
６へ出力すると同時に、図示しない記憶手段に記憶す
る。

【００３４】保持ピン自動配置手段６は、制御手段８よ
り入力された保持ピン配置データを基に、使用する保持
ピン６ａに設けられた駆動手段７を次のように駆動す
る。

【００３５】すなわち制御手段８により作成された保持
ピン配置データが、図４に示すプリント基板２の黒丸で
示す保持部２ｆを指示するものである場合、制御手段８
はプリント基板２の保持部２ｆと合致する位置の保持ピ
ン６ａに設けられたアクチュエータへ駆動信号を出力す
る。

【００３６】これによってアクチュエータが偏心カム７
ａを回転させるため、いままでプリント基板２と離間し
ていた保持ピン６ａがプリント基板２側へ移動されて、
プリント基板２の部品実装面２ａと反対側の部品実装面
２ｂの保持部２ｆに当接され、保持部２ｆが保持ピン６
ａにより保持される。

【００３７】その後電子部品実装手段が動作を開始し
て、プリント基板２の所定位置に電子部品４を実装する
もので、保持部２ｆに当接された複数の保持ピン６ａに
よりプリント基板２の反りや撓みが抑制されるため、電
子部品２の実装作業が確実に行えると共に、プリント基
板２を設計したプリント基板設計ＣＡＤ５からのＣＡＤ
データ５ａを基に保持ピン配置データが作成されている
ため、保持ピン６ａの配置ミスを生じることもない。

【００３８】一方電子部品４を実装するプリント基板２
の種類が変わったり、一方の部品実装面２ａの実装作業
が完了して、他方の部品実装面２ｂに電子部品４を実装
する場合は、プリント基板２の搬入または反転後に再び
前記制御動作を繰返すことにより、プリント基板２の部
品実装位置やランドの位置に応じて保持ピン６ａの配置
を再度設定するもので、保持ピン６ａの配置替え動作
を、ＣＡＤデータ５ａを基に全自動で行うため、従来の
手作業で保持ピン６ａを差し替えるものに比べて、短時
間で、しかも正確に保持ピン６ａの配置替えが行えるよ
うになる。

【００３９】また制御手段８に設けられた記憶手段に、
プリント基板２毎に作成された保持ピン配置データを予
め記憶させているため、過去に電子部品４を実装したプ
リント基板２と同種のプリント基板２に電子部品４を実
装する場合は、記憶手段より保持ピン配置データを読み
出すことにより、瞬時に保持ピン６ａを自動配置するこ
とができるようになり、これによってＣＡＤデータ５ａ
を基に保持ピン配置データを作成する処理が不要となる
ため、生産性がさらに向上する。

【００４０】なお前記実施の形態では、保持ピン６ａを
駆動する駆動手段７に偏心カム７ａを使用したが、空気
や油などの流体圧を使用して保持ピン６ａを駆動した
り、電磁石石などを使用して電気的に保持ピン６ａを駆
動し、もしくはリンク機構などを使用して機械的に保持
ピン６ａを駆動するようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明は以上詳述したように、プリント
基板設計ＣＡＤが作成したＣＡＤデータを基に、プリン
ト基板のランドがない個所や、電子部品が実装されない
個所等を選択して保持ピン配置データを作成する制御手
段と、プリント基板の接離方向に移動自在な複数の保持
ピン及び各保持ピン毎に設けられた駆動手段と、制御手
段により作成された保持ピン配置データにより駆動手段
を駆動制御して、保持ピンをプリント基板に当接させる
保持ピン自動配置手段とより構成したことから、プリン
ト基板に電子部品を実装する際、プリント基板が複数の
保持ピンにより保持されるため、大型のプリント基板で
あっても反りや撓みが生じることがなく、これによって
電子部品の実装作業が確実に行えるようになる。

【００４２】またプリント設計ＣＡＤが作成したＣＡＤ
データを基に、プリント基板の保持に使用する保持ピン
を自動選択してプリント基板に当接させるようにしたこ
とから、保持ピンのセットが瞬時に行えるようになり、
これによって従来の手作業により保持ピンのセットを行
っていた場合に比べてセット時間を大幅に短縮すること
ができるため、生産性が格段に向上すると共に、保持ピ
ンの人為的なセットミスがなくなるため、セットミスに
より電子部品が実装できなくなったり、プリント基板や
電子部品実装装置自体が損傷するなどの問題を解消する
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態になる電子部品実装装置の
全体的な構成図

【図２】本発明の実施の形態になる電子部品実装装置に
設けられた保持ピン自動配置手段の平面図

【図３】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図

【図４】本発明の実施の形態になる電子部品実装装置に
より電子部品を実装するプリント基板の平面図

【図５】従来の電子部品実装装置を示す説明図

【図６】従来の電子部品実装装置により電子部品を実装
するプリント基板の平面図

【図７】従来の電子部品実装装置に設けられた保持ピン
治具の平面図

【符号の説明】 １ 装置本体 ２ プリント基板 ２ａ 部品実装面 ２ｂ 反対側の部品実装面 ４ 電子部品 ５ プリント基板設計ＣＡＤ ５ａ ＣＡＤデータ ６ 保持ピン自動配置手段 ６ａ 保持ピン ７ 駆動手段 ８ 制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板に電子部品を実装する際前
   記プリント基板に保持ピンを当接させて、前記プリント
   基板の反りや撓みを抑制する電子部品実装装置であっ
   て、プリント基板設計ＣＡＤが作成したＣＡＤデータを
   基に、前記プリント基板のランドがない個所や、電子部
   品が実装されない個所等を選択して保持ピン配置データ
   を作成する制御手段と、前記プリント基板の接離方向に
   移動自在な複数の保持ピン及び前記各保持ピン毎に設け
   られた駆動手段と、前記制御手段により作成された前記
   保持ピン配置データにより前記駆動手段を駆動制御し
   て、前記保持ピンを前記プリント基板に当接させること
   により、前記プリント基板の反りや撓みを抑制する保持
   ピン自動配置手段とを具備したことを特徴とする電子部
   品実装装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段に、前記保持ピン配置デー
   タを記憶する記憶手段を設けてなる請求項１に記載の電
   子部品実装装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段に、複数のプリント基板設
   計ＣＡＤにより作成されたフォーマットの異なるＣＡＤ
   データを、統一フォーマットに変換するフォーマット変
   換手段を設けてなる請求項１または２に記載の電子部品
   実装装置。