JP2004103994A - 部品挿入装置及び挿入方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】部品挿入装置において、装置構成の簡素化、装置の小型化、さらに、部品挿入に要する時間の短縮化を図ることにより、生産性の向上化を図ることができる部品挿入装置及び挿入方法を提供する。
【解決手段】上記部品挿入ヘッドにおいて、上記素子チャックによる上記部品の上記素子部の把持により、上記移替チャックによる上記リード線の把持位置を支点として、上記素子部が上記部品の挿入位置に位置するように上記リード線を引き伸ばしながら、上記部品の挿入姿勢の補正を行い、上記挿入姿勢の補正が行われた上記部品の上記リード線を上記基板の上記挿入孔に挿入させる。
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジアル部品である複数の部品の夫々のリード線を基板において形成されている上記夫々のリード線の挿入孔に挿入させて上記夫々の部品を上記基板に挿入し、上記挿入された上記夫々の部品を上記基板に実装可能とさせる部品挿入装置及び挿入方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のラジアル部品を対象とした部品挿入装置は種々の構造のものが知られている。この種の部品挿入装置においては、例えば、部品挿入方式として、基板における部品の挿入孔を通して部品のリード線を保持したガイドピンを下降させることにより、リード線を挿入孔に案内して部品を基板に挿入させるガイドピン方式と、部品のリード線をリードチャックにより把持することにより部品の保持を行い、部品のリード線が基板の挿入孔に挿入されるように上記把持された部品をリードチャックで移動させて部品を基板に挿入させるリードチャック方式とが知られている。
【0003】
また、部品挿入装置において基板に挿入される部品を、基板に部品を挿入する部品挿入ヘッドに供給する部品供給方式として、例えば、部品供給部の平行移動と部品取出ヘッドの平行移動との組み合わせにより上記部品供給部と上記部品取出ヘッドとの位置合わせを行い、上記部品取出しヘッドにより上記部品を取り出して部品挿入ヘッドに供給するランダムアクセス方式と、部品供給部からコンベアベルトを有する部品搬送部に部品を受渡し、上記部品搬送部においてシーケンス的に部品を基板に挿入可能に上記部品挿入ヘッドに供給するシーケンス方式とが知られている。
【0004】
このような様々な方式の中で従来の部品挿入装置においては、上記ガイドピン方式と上記ランダムアクセス方式とが組み合わせられている部品挿入装置や、上記リードチャック方式と上記シーケンス方式とが組み合わせられている部品供給装置が知られている。
【0005】
近年、部品が基板に実装されることにより生産される部品実装基板においては、その生産性の向上が強く望まれている。また、このような部品実装基板において実装される部品には大きく分けて2つの種類の部品があり、1つは、基板への接続のためのリード線を有するディスクリート部品(例えば、コンデンサや抵抗等のラジアル部品)であり、もう1つは、リードレスで形成された同じく抵抗やコンデンサ等のチップ部品である。これら2つの種類の部品の基板への実装は、夫々の部品の特徴の相違(すなわち、リード線の有無)により、ディスクリート部品実装工程とチップ部品実装工程との2つの部品実装工程により行われており、上記ディスクリート部品実装工程においては、上記部品挿入装置によりディスクリート部品を基板に実装可能に挿入している。
【0006】
また、上記のような生産性の向上化に対応するためには、上記ディスクリート部品実装工程とチップ部品実装工程とのインライン化(直結化)を行い、インライン化された部品実装基板生産装置において部品実装基板の生産を行って、中間製品(ディスクリート部品又はチップ部品のいずれかのみが実装された基板)の在庫の削減を図ることが望ましい。さらに上記夫々の工程間の基板の移し替え作業により、既に実装された部品の欠落による基板不良の発生防止を図るという観点からも上記インライン化を図ることが望ましい。
【0007】
このように上記インライン化を行う場合には、一般的にチップ部品実装工程における1つのプロセスとしてスクリーン印刷方式を行う方が効率的であり、そのためには、チップ部品実装工程をディスクリート部品実装工程の前に行うことが必要である。そのため、ディスクリート部品実装工程においては、既にチップ部品が実装された基板が供給されて、このような状態の基板にディスクリート部品を実装する必要がある。よって、ディスクリート部品実装工程においてはディスクリート部品の基板への挿入の際に、その周囲のスペースによる制限を受けない上記ガイドピン方式が上記リードチャック方式と比べて有効となり、この上記ガイドピン方式が採用されている部品挿入装置が用いられることが望ましい。
【0008】
【特許文献1】
特開2001−102795号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ガイドピン方式が採用されている部品挿入装置においては、基板への部品挿入の際に部品(ラジアル部品)の頭の部分である素子部(あるいはボディー部ともいう)をヘッド部等における挿入プッシャにより押し下げて基板に挿入させるが、例えば、部品においてリード線が曲がっており部品の素子部がリード線に対して曲がっているような場合もあり、このような場合には挿入プッシャの下方に素子部が位置されないこととなって、挿入プッシャによる素子部の押し下げ時に挿入プッシャの空振りが発生し、部品挿入エラーが発生する場合がある。また、このような空振りが発生しないまでも、リード線の部品挿入孔への挿入が円滑に行われない場合もある。
【0010】
そのため、部品の挿入時までに、リード線の曲がり補正(又は素子部の傾き補正)を行う部品挿入姿勢補正装置を部品挿入装置に備えさせる必要がある。そのため、従来の部品挿入装置においてはこのリード線の曲がり補正を行うことを目的とした専用の(特別な)部品挿入姿勢補正装置が設けられているような場合があり、このように専用の部品挿入姿勢補正装置を設けることは、部品挿入装置における装置サイズの小型化を阻む1つの要因となっており、部品挿入装置の小型化を図ることにより、インライン化された部品実装基板生産装置全体の小型化を図って、単位面積当たりの部品実装基板の生産性を向上させることの妨げとなっているという問題点がある。また、部品挿入装置が上記インライン化された部品実装基板生産装置に用いられずに、装置単体として用いられるような場合であっても、単位面積当りの生産性を向上させるために、部品挿入装置の小型化は要望されている。
【0011】
さらに、単に装置の小型化を図ることのみでは、上記生産性を著しく向上させることは難しく、併せて、部品の実装に要する時間を短縮化することや、部品挿入装置が備える夫々の構成部分の構造をより簡単な機構のものとして装置のメンテナンス性等を向上化させることも必要である。
【0012】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、装置構成の簡素化、装置の小型化、さらに、部品挿入に要する時間の短縮化を図ることにより、基板に対するラジアル部品の部品挿入装置における生産性の向上化を図ることができる部品挿入装置及び挿入方法を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【0014】
本発明の第1態様によれば、各素子部にリード線が夫々形成されているラジアル部品である複数の部品を供給可能に収容している部品供給部と、
上記部品供給部より供給された上記部品を把持して上記部品の受渡し位置まで上記部品の搬送を行う部品搬送体と、
上記部品搬送体の上記受渡し位置に位置された上記部品の上記リード線を把持して上記部品を移動させる移替チャックと、
上記移替チャックにより移動された上記部品の上記リード線を、基板における上記部品の挿入位置において形成されている上記リード線の挿入孔に挿入させる部品挿入ヘッドを備える部品挿入部と、
上記部品挿入ヘッドと上記基板における上記挿入位置との上記基板の表面沿いの方向の位置合わせを行う位置合わせ部とを備える部品挿入装置であって、
上記部品挿入ヘッドは、上記移替チャックにより把持されて上記挿入位置に移動された上記部品の上記素子部を把持する素子チャックを備え、
上記部品挿入ヘッドにおいて、上記素子チャックによる上記部品の上記素子部の把持により、上記移替チャックによる上記リード線の把持位置を支点として、上記素子部が上記部品の挿入位置に位置するように上記リード線の曲がりを矯正しながら、上記部品の挿入姿勢の補正を行い、上記挿入姿勢の補正が行われた上記部品の上記リード線を、上記位置合わせ部により上記位置合わせが行われた上記基板の上記挿入孔に挿入させることを特徴とする部品挿入装置を提供する。
【0015】
本発明の第2態様によれば、上記部品挿入部は、上記部品の上記リード線の端部を保持して、上記保持された部品を上記基板の上記挿入孔に挿入可能に案内するガイドピンを備え、
上記部品挿入ヘッドは、上記ガイドピンにより保持された上記部品の上記素子部を上記基板における上記挿入位置に向けて押し出すとともに、上記ガイドピンにより案内しながら上記リード線を上記挿入孔に挿入する部品押出部をさらに備える第1態様に記載の部品挿入装置を提供する。
【0016】
本発明の第3態様によれば、上記部品搬送体における上記受渡し位置から上記部品挿入部への上記移替チャックによる上記部品の移動は、上記移替チャックの上記基板の表面沿いにおける回動により行われ、上記部品挿入部において位置合わせされた上記部品の挿入位置は、上記受渡し位置において上記移替チャックに保持された上記部品の上記移替チャックの回動の軌跡上に位置されている第1態様又は第2態様に記載の部品挿入装置を提供する。
【0017】
本発明の第4態様によれば、上記移替チャックの回動は、上記部品挿入部における上記部品と、上記部品の挿入位置との間の位置ずれ量を補正可能な回動角度でもって行われる第3態様に記載の部品挿入装置を提供する。
【0018】
本発明の第5態様によれば、上記ラジアル部品である上記各部品は夫々一列に配列されて形成された複数の上記リード線を有し、
上記素子チャックは、上記部品の挿入位置に位置された状態の上記部品における上記夫々のリード線の配列方向沿いにおいて、互いに対向されるように配置され、かつ、互いに近接又は離間するように移動されることにより上記素子部の把持動作又は把持解除動作を行う一対の把持板を備え、
上記部品の挿入位置に位置された状態の上記部品の上記素子部を、上記離間された状態の上記一対の把持板を上記近接させながら、上記基板の表面沿いかつ上記リード線の配列方向に対して略直交する方向において、上記素子部を移動させて上記部品の挿入姿勢の補正を行うとともに、上記一対の把持板により上記素子部の把持を行う第1態様から第4態様のいずれか1つに記載の部品挿入装置を提供する。
【0019】
本発明の第6態様によれば、各素子部にリード線が夫々形成されているラジアル部品である複数の部品の上記夫々のリード線を、基板における上記夫々の部品の挿入位置において形成されている上記夫々のリード線の挿入孔に挿入して、上記夫々の部品を上記基板に挿入する部品挿入方法において、
上記部品の上記リード線を把持して、上記部品の上記リード線と上記基板の上記挿入孔との上記基板の表面沿いの方向における位置合わせを行い、
それとともに、上記リード線が把持されている上記部品の上記素子部を把持することにより、上記リード線の把持位置を支点として、上記素子部が上記基板の表面沿いの方向における上記部品の挿入位置に位置するように上記リード線の曲がりを矯正しながら、上記部品の挿入姿勢の補正を行って、
上記挿入姿勢の補正が行われた上記部品の上記リード線を上記基板の挿入孔に挿入させることを特徴とする部品挿入方法を提供する。
【0020】
本発明の第7態様によれば、上記部品の上記挿入姿勢の補正の後、上記基板の上記挿入孔を通してガイドピンにより上記部品の上記リード線の端部を保持するとともに、上記素子部の把持及び上記リード線の把持を解除し、
その後、上記リード線の端部が上記基板の上記挿入孔に案内されるように、上記ガイドピンを移動させて、上記部品の上記リード線を上記挿入孔に挿入させる第6態様に記載の部品挿入方法を提供する。
【0021】
本発明の第8態様によれば、上記ラジアル部品である上記各部品は夫々一列に配列されて形成された複数の上記リード線を有し、
上記部品の上記挿入姿勢の補正は、上記基板の表面沿いかつ上記夫々のリード線の配列方向に対して略直交する方向沿いに上記素子部を移動させることにより行う第6態様又は第7態様に記載の部品挿入方法を提供する。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0023】
(部品挿入装置構成概要)
本発明の一実施形態にかかる部品挿入装置の一例である部品挿入装置101の半透過斜視図を図1に示す。
【0024】
図1に示すように、部品挿入装置101においては、部品の一例として素子部2(又はボディー部)に基板接続用の複数のリード線3が形成されているラジアル部品であるディスクリート部品1(例えば、リード線を有する抵抗、コンデンサ、タンタルコンデンサ、発光ダイオード、ダイオード等、なお、以降においては特にその他の種類の部品との対比を行う場合を除き、単に部品というものとする)を、基板の一例である回路基板6に挿入させて、後に別の装置で行われる上記挿入された部品1のリード線3の回路基板6への半田付け工程等が施されることで実装可能な状態とさせる装置である。なお、基板には、樹脂基板、紙−フェノール基板、セラミック基板、ガラス・エポキシ(ガラエポ)基板、フィルム基板などの回路基板を含むものとする。
【0025】
また、部品挿入装置101においては、このような複数の部品1がテーピング部材4に収容されたテーピング部品連5として、複数のテーピング部品連5を夫々より部品1を供給可能に収納する部品供給部10が備えられている。さらに、部品挿入装置101においては、部品1の回路基板6への挿入動作を行う部品挿入ヘッド61が備えられ、部品供給部10より供給される部品1の回路基板6への挿入動作がこの部品挿入ヘッド61により行われる部品挿入部60(すなわち部品挿入部60において部品挿入ヘッド61が備えられている)と、部品供給部10より供給された部品1を部品搬送体の一例であるコンベアベルト21を用いて部品挿入部60に供給可能に搬送する部品搬送部20と、上記コンベアベルト21により搬送された部品1を部品挿入部60に移し替えるように移動させる部品移替体40とが備えられている。なお、部品挿入装置101においては、部品供給方式として、シーケンス方式を採用するとともに、部品挿入方式としてガイドピン方式を採用している。
【0026】
(各構成部分の構造)
次に、部品挿入装置101における上述した夫々の構成部分について、順次説明する。
【0027】
(部品供給部)
まず、図1部品供給部10においては、夫々のテーピング部品連5がリール(図示しない)等に個別に巻き付けられた状態で、その下部における部品収納部12内に収納されている。また、部品収納部12の上部には、部品収納部12に収納されている夫々のテーピング部品連5が引き出されて、上記引き出されたテーピング部品連5を案内する部品供給ガイド11が複数備えられている。また、夫々の部品供給ガイド11の先端部には、部品供給体13が夫々備えられている。
なお、この部品供給体13により、部品供給部10より部品搬送部20への部品1の供給は、夫々の部品供給体13により行われる。なお、夫々の部品供給体13は、図示X軸方向に一定の間隔ピッチでもって配列されている。
【0028】
ここで、部品供給ガイド11と部品供給体13との関係を図2に示す。図2に示すように、テーピング部品連5は、素子部2と、この素子部2に大略同じ向きに延在するように形成されている2本のリード線3を有する部品1を、所定間隔ごとにテーピング部材4にテーピングした構成となっている。また、部品供給体13の上部には、テーピング部材4を案内するガイド溝14が形成されており、テーピング部品連5は夫々の部品1における素子部2を上方に、かつ、リード線3を下方に位置させた状態で、部品1の2本のリード線3の配列方向(すなわち、夫々のリード線3を互いに結ぶ仮想線沿いの方向であって、部品挿入装置101に固定された回路基板6の表面沿いの方向)に沿ってガイド溝14によりテーピング部材4が案内されて、テーピング部品連5を部品搬送部20に供給可能としている。なお、以降においては、上記2本のリード線3の配列方向のことを、単に、リード線の配列方向というものとする。
【0029】
また、図2に示すように部品供給体13の部品搬送部20側の端部には、テーピング部材4を切断して、夫々の部品1を個片化する第1の切断刃15が備えられている。ガイド溝14で案内されているテーピング部品連5を、ガイド溝14の端部において第1の切断刃15により切断して個片化して、部品搬送部20に供給可能としている。
【0030】
(部品搬送部)
次に、部品搬送部20について説明する。図1に示すように、部品搬送部20のコンベアベルト21は、例えば、ゴム、又は合成樹脂製の環状のコンベアベルトであって、部品挿入装置101の機台102の上面に備えられた3つのプーリ23、24、及び25によって略三角形状に張架されている。コンベアベルト21の内部には数十本の環状金属線が設けられ、これによりコンベアベルト21に張力が付加されたような場合であっても、コンベアベルト21の伸びを少なくするようにしている。
【0031】
また、コンベアベルト21の表裏面には凹凸が設けられ、裏面の上記凹凸は、プーリ23、24、及び25の外周にも形成されている凹凸部と互いに係合するようになっている。
【0032】
また、プーリ23は間欠駆動するモータ22によって回転駆動可能となっており、上記モータ22の間欠駆動によりプーリ23が間欠に回転駆動されて、プーリ23に係合されているコンベアベルト21の間欠的な回動を行うことが可能となっている。なお、コンベアベルト21の上記回動は、プーリ23、24、25の順の回動方向、すなわち、図1における反時計方向にて行われる。
【0033】
ここで、コンベアベルト21の部分拡大斜視図を図3に示す。図3に示すように、コンベアベルト21においては、所定の間隔ごとにチャック保持体26が取り付けられている。また、チャック保持体26におけるコンベアベルト21の表面側に面する面には、上記表面側の凹凸部と係合可能な凹凸面となっており、さらに、このチャック保持体26の上端及び下端をコンベアベルト21の裏面側に延長して、その一部をコンベアベルト21の裏面側の凹凸部に係合させて、夫々のチャック保持体26が確実にコンベアベルト21に取り付けられている。
【0034】
さらに、図3に示すように、夫々のチャック保持体26の上記上端及び下端の延長された部分によってガイド部26a及び26bが、チャック保持体26と一体的に形成されており、この夫々のガイド部26a及び26bは、プーリ23、24、及び25の夫々の間のコンベアベルト21の裏面側部分に配置された板状のガイドレール28の上下端に、ガイドレール28沿いに摺動可能に係合されている。これにより、コンベアベルト21の回動の際に、コンベアベルト21に取り付けられている夫々のチャック保持体26のガイド部26a及び26bが、ガイドレール28に沿って摺動され、コンベアベルト21の振れを防止している。
【0035】
また、図2及び図3に示すように、夫々のチャック保持体26の下端部分には、夫々3本のチャック27が設けられている。この夫々のチャック27は、部品供給体13より供給される個片化されたテーピング部品連5を、保持(若しくは把持)することが可能となっており、コンベアベルト21が回動されることにより夫々のチャック27に保持された上記個片化されたテーピング部品連5の搬送が可能となっている。また、夫々のチャック27は、上記固片化されたテーピング部品連5を、部品1のリード線の配列方向がコンベアベルト21の長手方向と略直交する方向において保持することが可能となっている。なお、コンベアベルト21における夫々のチャック27の配列ピッチは、上記部品供給体13の配列ピッチと同様となっている。
【0036】
なお、図1に示すように、部品供給部10における夫々の部品供給体13は、図示Y軸方向沿いにテーピング部品連5を送り出して部品搬送部20へ供給可能、かつ、図示X軸方向沿いに互いに隣接されて部品挿入装置101の機台102上に設置されている。また、部品搬送部20におけるコンベアベルト21は、プーリ23とプーリ25の間の区間、すなわち、部品供給部10の近傍において、図示X軸方向沿いに走行されるように、プーリ23及び25が配置されている。
また、上記区間において、コンベアベルト21に取り付けられた夫々のチャック27の先端は、夫々の部品供給体13の端部との間に、互いに干渉しない程度の一定の隙間が確保されている。なお、図1におけるX軸方向とY軸方向とは互いに直交している。
【0037】
また、図1に示すように、夫々の部品供給体13の図示X軸方向左側におけるコンベアベルト21に取り付けられたチャック27の下方には、チャック27による部品1のリード線3の保持位置の補正を行う保持位置補正体30が、部品挿入装置101の機台102上に設置されている。
【0038】
この保持位置補正体30の斜視図を図4に示すと、図4に示すように、保持位置補正体30は、テーピング部材4の底辺を載せる載置台31と、テーピング部材4をその長手方向に直交する方向(すなわち、テーピング部材4の厚さ方向)における両面を挟むようにして保持する保持体32と、部品1のリード線3を押しながらテーピング部材4の長手方向に移動させる押体33とを備えている。
【0039】
チャック27によるリード線3の保持位置の補正を行う場合には、チャック27により保持された状態の個片化されたテーピング部品連5をコンベアベルト21の回動により、保持位置補正体30の上方へと位置させる。その後、この個片のテーピング部材4を載置台31に載せ、チャック27による保持を解除し、夫々の押体33でテーピング部材4をその長手方向沿いに移動させることにより、リード線3を上記方向に移動させて保持位置補正を行った後に、再びチャック27を閉じてリード線3の保持を行うものである。
【0040】
次に、図5は第2の切断刃34を示したもので、保持位置補正体30の下流側にリード線3を切断することを目的として設けられており、この第2の切断刃34は、コンベアベルト21の夫々のチャック27に対して接離自在な構成としている。つまり、チャック27によるリード線3の保持位置補正が完了した後に、第2の切断刃34によるリード線3の切断を行い、リード線3を適切な長さとすることができる。
【0041】
図5に示すように、第2の切断刃は、開閉自在な2枚の刃35を備えており、これらの2枚の刃35の先端下面側にはテーパ面が形成されており、このテーパ面に、チャック27によって保持された個片のテーピング部材4の上辺を当接させた状態で切断するので、切断後のリード線3の長さが安定したものとなる。また、このリード線3の切断を行うことにより、リード線3の下部において取り付けられているテーピング部材4がリード線3の下部とともに取り除くことができる。
【0042】
(部品移替体)
次に、部品移替体40について説明する。図1に示すように、コンベアベルト21の夫々のチャック27により夫々のリード線3が保持された部品1を部品挿入部60に移し替えて供給する部品移替体40が、プーリ23とプーリ24の間におけるプーリ24の近傍に配置されて機台102上に設置されている。プーリ23とプーリ24の間におけるコンベアベルト21上には、チャック27により保持された部品1の部品搬送部20より部品移替体40への部品受け渡し位置が位置されている。この部品移替体40の斜視図を図9に示す。図9に示すように、部品移替体40は、その先端部において部品1のリード線3を解除可能に把持することが可能な移替チャック47を備えており、この移替チャック47を部分的かつ模式的に示す側面図を図7及び図8に示す。
【0043】
図7に示すように、移替チャック47は、部品1のリード線3を把持するための複数の爪を備えており、夫々の爪は、部品1のリード線3の下部を把持する2つの把持爪41、42と、及びこのリード先3の上部を支える支爪43となっている。この2つの把持爪41、42のうち1つの把持爪41と支爪43とを一体化し、もう1つの把持爪42は把持爪41に対して可動自在となっている。また、1つの把持爪41と支爪43とが一体化されているので、夫々の爪の構成を簡単なものとすることができるだけでなく、図8に示すように、上記もう1つの把持爪42を図示右向きに可動させて、夫々のリード線3を上記把持爪42の可動方向に移動させて、夫々のリード線3の図示左側部分が把持爪42に当接されながら、夫々のリード線3の右側部分が図示下方側において把持爪41に、図示上方側において支爪43に当接された状態で図示右向きに押し付けられて付勢された状態とさせることにより、リード線3を把持爪41、42、及び支爪43とで支持させることができ、リード線3の把持を安定して行うことができる。
【0044】
また、図9に示すように、部品移替体40は、鉛直方向において同軸上に配置された3つの軸44、45、及び46とを備えている。これらの軸のうち、最も外側に設けられた軸44は、部品移替体40を回路基板6の表面沿いの方向に回動させるためのものである。また、その内側に設けられた軸45は、回路基板6の表面沿いの平面において、移替チャック47を軸45に対して離間あるいは近接する方向に移動させるものであり、例えば、移替チャック47をコンベアベルト21に設けられたチャック27に対して近接させるあるいは離間させる方向に移動させる動作を行う軸である。
【0045】
さらに、部品移替体40の部分的な構造を示す斜視図を図10及び図11に示す。図10及び図11は、上記軸44及び45を取り除き、軸46に関する構成を示した移替チャック47の斜視図であるが、上記夫々の軸44及び45に対して最も内側に設けられている軸46は、移替チャック47の開閉動作を行うものであり、すなわち、把持爪42の可動動作を行うことにより、リード線3の把持又は把持解除の動作を行う軸である。なお、図10に示すように、把持爪41及び42、さらに支爪43において形成されているリード線3を把持するための凹状の複数の爪部分は、リード線3をと係合しやすいようにテーパ状の形状とされている。
【0046】
次に、これらの軸44、45、及び46ごとに分けて夫々の構成についてさらに詳細に説明する。まず、最も外側の軸44は、図9に示すさらに上方において、例えば、軸44をその軸芯を回転中心として回転駆動させる図示しないモータ及びプーリ等の駆動機構が設けられており、上記駆動機構により軸44の回転駆動を行うことにより部品移替体40の上記回動を行っている。
【0047】
また、図12及び図13の部品移替体40の側面図に示すように、中程の軸45は、その下端部分に移動レバー48が回動自在に係合した状態となっている。
図12及び図13に示すように、移動レバー48は略L字形状を有しており、その側面における中程の部分において、軸49により軸止された状態となっている。従って、この移動レバー48の一端側が、例えば、図13から図12の状態のように、軸45の下端で下方に押し下げられた場合には、この移動レバー48の下端側によって、移替チャック47を図13から図12に示すように、図示左側へ移動させるように構成されている。
【0048】
次に、最も内側に設けられている軸46は、図10及び図11に示すように、軸46の下端にはレバー50の上端が取り付けられ、このレバー50の下端には、ローラー51が取り付けられている。このローラー51は、その下方に配設された回動板52の上面に常時接された状態となっており、また、回動板52の一端近傍において上記一端沿いに走行可能となっている。また、先端部において移替チャック47が取り付けられ、かつ、回路基板6の表面と略平行に配設された回動軸53に、回動板52はその上記一端と対向する端部が取り付けられている。また、回動軸53は移替チャック47を構成する把持爪42を支爪43と把持爪41の間において夫々と略平行にスライドさせるためのスライドレバー54がと取り付けられている。スライドレバー54の一端は回動軸53に取り付けられており、他端は把持爪42を上記スライド方向に押し出すことによりスライド移動可能に取り付けられている。これにより、回動軸53がその軸心である回転中心回りに回転されることにより、スライドレバー54も上記回転中心回りに回転されて、その上記他端において把持爪42を上記スイライド方向に移動させることができる。このように、把持爪42が上記スライド方向に移動されることにより、部品1のリード線3に対する把持あるいは把持解除を行うことができる。
【0049】
また、軸46の下端に取り付けられているレバー50は、その下端におけるローラー51により、回動板52の上面の上記一端に常時当接された状態とされている。このような状態において、軸46を下降させることにより、ローラー51を介してレバー50により回動板52の上記一端を押し下げることができる。上記一端が押し下げられた回動板52は回動軸53をその回転中心回りに回転させることとなり、この回動軸53の回転により把持爪42をスライド移動させて上記把持あるいは把持解除の動作を行うことができる。なお、このような動作を行った後、軸46を逆の動作、すなわち上昇させることにより、把持爪42を上記スライド方向逆向きにスライドさせることができ、上記把持あるいは把持解除の逆の動作を行うことができる。
【0050】
また、回動板52を押し下げることが可能な上記レバー50の下端に取り付けられたローラー51は、回動板52の上記一端沿い、すなわち、回動軸53沿いに走行可能となっている。また、上記軸45の昇降動作による移替チャック47の軸45に対して離間あるいは近接する方向への移動は、回動軸53がその軸心沿いに移動されることにより行われる。従って、回動軸53がその軸心沿いに移動されるような場合であっても、回動板52の上面において同じ方向沿いにローラー51が走行されるため、軸46により把持爪42をスライドさせる機構が、軸45により移替チャック47の上記離間あるいは近接させる移動動作を妨げることはない。
【0051】
(部品挿入部)
次に、部品挿入部60について説明する。図1に示すように、部品挿入部60は、部品移替体40に隣接して機台102上に配置されており、機台102に固定された複数の剛体であるフレームにより固定された部品挿入ヘッド61を備えている。また、機台102上には、部品挿入装置101に供給される回路基板6を解除可能に固定し、かつ、その回路基板6の表面沿いに移動させるスライドベース83が備えられている。なお、このスイライドベース83の構造詳細については後述する。部品挿入ヘッド61は、このスライドベース83に固定される回路基板6の上方に設置されており、回路基板6における夫々の部品挿入位置への夫々の部品1の挿入動作を行う。また、回路基板6に対する部品1の挿入動作を、上記部品挿入ヘッド61とともに行う部品挿入ガイド装置80が、上記スライドベース83に固定される回路基板6の下方における機台101上に設置されている。なお、本明細書において、部品挿入位置(あるいは部品の挿入位置)とは、回路基板6における部品1が挿入される位置のことであるが、さらに広義に解釈して、回路基板6における上記位置より、回路基板6の表面に直交する方向における仮想線上の位置をも含むものとする。
【0052】
まず、部品挿入ヘッド61について説明する。部品挿入ヘッド61の側面断面図を図14に、部品挿入ヘッド61の先端部分における部分拡大斜視図を図15に示す。
【0053】
図14及び図15に示すように、部品挿入ヘッド61は、部品1の素子部2を把持する素子チャックの一例であるボディーチャック62を有するボディーチャック機構63と、部品1の素子部2を下方に向けて押し出す部品押出部の一例であるプッシャ64を有するプッシャ機構65と、部品1の回路基板6への挿入時に、リード線3の先端と部品挿入ガイド装置80におけるガイドピン81との当接保持を案内して行うガイドチャック66を有するガイドチャック機構67とを備えている。
【0054】
まず、ボディーチャック機構63の模式的な構成を示す模式側面図を図16に示し、図14から図16を用いてボディーチャック機構63の構成について説明する。図16に示すように、ボディーチャック機構63は、支点ピン68を回転中心として回動可能に取り付けられている一対のボディーチャック62a、62bと、ボディーチャック62a、62bを駆動させて開閉動作を行うボディーチャック駆動部71とを備えている。上記一対のボディーチャックは、図示右側がボディーチャック62a、図示左側がボディーチャック62bとなっており、夫々の互いに対向する面における下端に部品1の素子部2を把持する突起形状の部分を有するチャック端部62c、62dが形成されている。なお、夫々のチャック端部62c及び62dは、例えばゴム系の材料で形成されていることが好ましい。素子部2の把持の際に、ゴム系材料の特性である弾力性を利用して、確実に素子部2を把持することができるとともに、把持の際における衝撃を緩和することができ把持された素子部2の損傷を防止できるからである。なお、本実施形態においては、一対のボディーチャック62a及び62bが、上記素子チャックにおける一対の把持板の一例となっている。また、夫々のボディーチャック62a、62bは、支点ピン68を回転中心として、夫々が相対する回転方向に対称の動作でもって同時的に駆動されることが可能となっている。また、図示右側のボディーチャック62aのその上端は、ボディーチャック駆動機構71により駆動力が伝達される駆動端部62eとなっている。この駆動端部62eにおいては、図示右側面にバネ69が取り付けられており、このバネ69により駆動端部62eが常時図示左向きに付勢されており、これにより、図示右側のボディーチャック62aは支点ピン68を回転中心として、図示反時計方向に回動され、ボディーチャック62aと対称の動作を行うボディーチャック62bは図示時計方向に回動され、チャック端部62cと62dが開放された状態(すなわち、ボディーチャック62が開状態)とされている。なお、上記開放された状態のチャック端部62cと62dとの間の距離が一定となるように、夫々のボディーチャック62a、62bの上記回動範囲は、夫々の方向において機械的に規制されている。
なお、図16においては、ボディーチャック62の開状態を仮想線で示している。また、ボディーチャック62aの駆動端部62eの図示左側には、バネ69の付勢力の抗して駆動端部62eを図示右側方向に押圧可能なピストン部70が設置されている。圧縮空気等によりピストン部70が図示右側方向に駆動された場合には、駆動端部62eがピストン部70によりバネ69を収縮させながら図示右側方向に駆動される。これにより、上記常時開状態にあったボディーチャック62aが支点ピン68を回転中心として図示時計方向に、ボディーチャック62bが図示反時計方向に回転駆動されて、夫々のチャック端部62cと62dとが互いに近接されて閉状態とされる。夫々のチャック端部62cと62dとの間に、部品1の素子部2を配置させておくことにより、夫々のチャック端部62c及び62dにより素子部2を把持することが可能な構成となっている。なお、図14に示すように、ボディーチャック機構63は、部品挿入ヘッド61の本体フレーム72に固定されて支持されている。また、ボディーチャック機構63は図示しない昇降機構を備えており、この昇降機構によりボディーチャック駆動部71及びボディーチャック62を昇降させることが可能となっており、例えば、ボディーチャック62により把持した部品1をこの把持状態のまま下降させることが可能となっている。
【0055】
次に、プッシャ機構65の構成について説明する。図14に示すように、プッシャ機構65は、その下端に設けられているプッシャ64と、プッシャ64の昇降動作を行うプッシャ昇降部73とを備えている。プッシャ昇降部73は、本体フレーム72に固定された中空軸であるスライドシャフト74と、スライドシャフト74内を上下方向に摺動可能であり、かつ、その下端部にプッシャ64が固定されているロッド75と、ロッド75を上記上下方向に駆動させる図示しない駆動機構(例えば、エアシリンダ等)とを備えている。上記駆動機構によりロッド75がその軸芯である昇降動作軸に沿ってスライドシャフト74内を上下方向に昇降されることにより、プッシャ64の昇降動作を行うことが可能となっている。なお、プッシャ64の下端面には略凹状の窪み部(図示しない)が形成されており、プッシャ64の昇降動作軸上かつプッシャ64の下方に位置された部品1の素子部2の上部を、この窪み部内に収めるようにして保持しながら、上記下端面で押下げることが可能に構成されている。
【0056】
次に、ガイドチャック機構67の構成について説明する。図14に示すように、ガイドチャック機構67は、その下端に取り付けられた一対のガイドチャック66と、夫々のガイドチャック66と開閉させるガイドチャック駆動部76とを備えている。なお、ガイドチャック駆動部76は、本体フレーム72に固定されて支持されており、また、上記一対のガイドチャック66は、ボディーチャック62の下方に位置するように設置されている。
【0057】
ここで、上記一対のガイドチャック66の部分拡大斜視図を図17に示す。図17に示すように、2つのガイドチャック66a、66bは、互いに対向するように設置されており、互いに閉鎖された場合に形成された突合せ面Gには、3つの透孔77が形成されている。図14に示すガイドチャック66は、この突合せ面Gにおける断面を示しているが、突合せ面Gに形成されている夫々の透孔77は、上部より下方に向けて形成されている上部側漏斗状孔77aと、下部より上方に向けて形成されている下部側漏斗状孔77bとが、その上下方向における略中間部分において形成されている小径孔77cにて突き合わせられて、互いに貫通されるように一体的に形成されている。また、夫々の透孔77は、ガイドチャック66a、66bの突合せ面Gに半分ずつ形成されており、夫々のガイドチャック66a、66bが閉じた状態において、夫々の透孔77が形成されるようになっている。また、夫々の透孔77において、上部側漏斗状孔77aは、ガイドチャック66a、66bの上方より、部品1のリード線3の先端部を小径孔77cに案内可能となっており、下部側漏斗状孔77bは、ガイドチャック66a、66bの下方より部品挿入ガイド装置80におけるガイドピン81の先端部を小径孔77cに案内可能となっている。なお、夫々の小径孔77cは、内径が、部品1のリード線3の径よりも僅かに大きく、かつ、ガイドピン81の径よりも僅かに小さくなるように形成されている。従って、夫々の小径孔77cに案内されたリード線3は、夫々の小径孔77cを貫通可能であるものの、ガイドピン81は夫々の小径孔77cを貫通しないようになっている。なお、夫々の小径孔77cの内径が夫々のガイドピン81の径よりも僅かに小さくなるように形成されているような場合に代えて、夫々の小径孔77cの内径が夫々のガイドピン81の径と略同じ、あるいは、僅かに大きくなるように形成されており、夫々のガイドピン81の先端が下部側漏斗状孔77bにより案内されて、夫々の小径孔77c内に導かれるような場合であってもよい。
【0058】
また、ガイドチャック駆動部76は、一対のガイドチャック66a、66bを、夫々の突合せ面Gにおいて互いに離間あるいは近接させるように移動させる、すなわち開閉動作させる図示しない駆動機構(例えば、シリンダ機構等)を備えており、通常は夫々のガイドチャック66a、66bを開放させた状態とさせている。
【0059】
ここで、プッシャ64、ボディーチャック62、及びガイドチャック66の夫々の位置関係について説明すると、プッシャ64は上記昇降動作軸に沿って昇降されるが、この昇降動作軸上にボディーチャック62及びガイドチャック66は位置されている。特に、ボディーチャック62はこの昇降動作上に部品移替体40により供給される部品1を把持して、かつ、この昇降動作軸上にて昇降動作を行うことが可能となっている。また、ガイドチャック66における中央に位置される透孔77はこの昇降動作軸と一致されている。さらに、部品挿入ヘッド61は、ボディーチャック機構63、プッシャ機構65、及びガイドチャック機構67を、上記昇降動作軸を回転中心としてこの回転中心周りに一体的に回転させるヘッド回転機構(図示しない)を備えている。なお、この昇降動作軸は、後述するスライドベースに固定された回路基板6の表面と略直交するように配置されている。
【0060】
次に、スライドベースに固定された回路基板6を挟んで部品挿入ヘッド61と対向するように機台102上に設置されている部品挿入ガイド装置80について説明する。部品挿入ガイド装置80は、その上端部に設けられた2本のガイドピン81と、夫々のガイドピン81が固定されたガイドブロック82と、ガイドブロック82の昇降動作を行うことにより夫々のガイドピン81の一体的な昇降動作を行う昇降機構(図示しない)とを備えている。この部品挿入ガイド装置80におけるその上部部分の模式的な構成を示す模式側面図を図18に示す。
【0061】
図18に示すように、ガイドブロック82の上端には互いに同じ長さで略鉛直方向(すなわち、スライドベースに固定された回路基板6の表面と略直交する方向)に取り付けられた2本のガイドピン81が備えられている。図18に示すように、ガイドピン81との位置合わせが行われた回路基板6に形成されている部品1の挿入孔6aを貫通するように、上記昇降機構にようガイドブロック82の上昇駆動により夫々のガイドピン81は同時に上昇されることが可能となっている。なお、このガイドブロック82の昇降方向、すなわち、夫々のガイドピン81の昇降方向は上記回路基板6の表面と略直交する方向において行われる。また、夫々のガイドピン81の先端部には凹部81aが形成されており、この凹部81aに部品1のリード線3の先端部が係合可能となっている。また、ガイドブロック82の昇降動作軸は、プッシャ64の昇降動作軸と一致している。さらに、図18に示すように、プッシャ64で素子部2を下方に押下げながら、リード線3を夫々のガイドピン81の凹部81aに係合させた状態において、部品1を保持することができ、この状態と保ちながら、プッシャ64と夫々のガイドピン81を下降させることにより、回路基板6の挿入孔6aに部品1のリード線3を挿入することができる。すなわち、プッシャ64と夫々のガイドピン81とは同期して下降することが可能となっている。なお、夫々のガイドピン81の間における略中間の位置に、部品挿入ヘッド61における上記昇降動作軸が位置されている。また、上記においては、一例として、ガイドブロック82において2本のガイドピン81が備えられている場合について説明したが、ガイドピン81の設置本数はこのような場合に限定されず、このような場合に代えて、例えば、ガイドチャック66に形成される透孔77の固数に応じて、3本のガイドピン81が備えられているような場合であってもよい。このような場合であっても夫々のガイドピン81の動作は同様である。また、夫々のガイドピン81は、図示しない弾性体、例えばバネ部を介してガイドブロック82に固定されている。これにより、夫々のリード線3の先端と、夫々のガイドピン81の凹部81aとの係合の際に、夫々のリード線3あるいは夫々のガイドピン81の先端高さが微小に異なるような場合であっても、例えば、先にリード線3と係合されたガイドピン81が、押し下げられて上記バネ部が縮められることにより、上記夫々の先端高さを同じ高さとすることができ、夫々のリード線3と夫々のガイドピン81との係合を容易に行うことができる。また、部品挿入ガイド装置80においては、回路基板6に挿入された部品1のリード線3を適切な長さに切断するとともに、切断された後の夫々のリード線3を互いに相反する方向に折り曲げて、部品1の回路基板6よりの落下を防止する切断折り曲げ装置(図示しない)が備えられている。
【0062】
(スライドベース)
次に、位置合わせ部の一例であるスライドベース83について説明する。図1に示すように、スライドベース83は、機台102上に、部品挿入ヘッド61と部品挿入ガイド装置80との間に設置されている。また、スライドベース83は、回路基板6の端部を解除可能に固定する固定機構(図示しない)と、上記固定機構とともに上記固定された回路基板6を図示X軸方向またはY軸方向に移動させて、回路基板6上に形成されている部品挿入位置、すなわち、挿入孔6aと部品挿入ヘッド61及び部品挿入ガイド装置80との位置合わせを行う移動機構(図示しない)とを備えている。なお、スライドベース83は、部品搬送部20におけるコンベアベルト21の下側にその一部が潜るように設置されており、機台102上における配置スペースが有効的に利用されている。また、部品挿入装置101は、部品挿入装置101に供給される回路基板6をスライドベース83に固定可能に搬送する基板供給搬送装置84と、スライドベース83に固定されて部品1の挿入作業が行われた回路基板6を上記固定を解除して取り出し、部品挿入装置101より排出する基板排出搬送装置85とを備えている。基板供給搬送装置84は回路基板6における図示Y軸方向の両端部を支持しながら搬送する一対の搬送レール84aを備えており、また、基板排出搬送装置85も同様に、回路基板6における図示Y軸方向の両端部を支持しながら搬送する一対の搬送レール85aを備えている。
【0063】
(制御部)
ここで、部品挿入装置101における制御系統のブロック図を図33に示す。
図33に示すように、部品挿入装置101においては、部品1の挿入動作を制御する制御部9が備えられている。また、制御部9は、部品供給部10における部品供給動作、部品搬送部20における部品搬送動作、部品移替体40における部品移し替え動作、部品挿入部60における部品挿入ヘッド61の動作や部品挿入ガイド装置80の動作、スライドベース83による部品挿入位置の位置合わせ動作、さらに、基板供給搬送装置84及び基板排出搬送装置85における回路基板6の搬送動作を制御することが可能と構成されており、これら夫々の動作を互いに関連付けながら部品1の回路基板6への挿入動作の制御が制御部により行われる。
【0064】
(部品挿入装置における部品の挿入動作)
次に、このような構成の部品挿入装置101により、回路基板6に対して部品1の挿入動作を行う方法について説明する。なお、以降において説明する夫々の動作は、部品挿入装置101に備えられている制御部9により制御されることにより行われている。
【0065】
(部品供給部から部品搬送部への動作)
まず、部品挿入部10に収納されている部品1が部品搬送部20に供給される動作について説明する。
【0066】
図2に示すように、部品収納部12に収納されているテーピング部品連5が、部品供給ガイド11に沿って案内されながら部品供給体13に送り出される。上記送り出されたテーピング部品連5は、そのテーピング部材4の部分が部品供給体13のガイド溝14に沿って案内されながら、部品搬送部20側の端部に送り出される。上記端部において設置されている第1の切断刃15により、テーピング部品連5は切断されて個片化され、個片化されたテーピング部品連5(すなわち、個々の部品1)が、部品搬送部20におけるコンベアベルト21に設けられているチャック27に保持可能に供給される。
【0067】
一方、部品搬送部20は、図1に示すように、3つのプーリ23、24、及び25により張架されているコンベアベルト21が、モータ22の間欠駆動によりプーリ22が間欠駆動されて、図示反時計方向に間欠的に走行駆動されている。
なお、このコンベアベルト21の間欠的な走行駆動は、コンベアベルト21に取り付けられている夫々のチャック27の配列ピッチ分だけコンベアベルト21が走行された後、停止されて、再び走行されることの繰り返し動作により行われる。すなわち、コンベアベルト21の1回の走行駆動距離は、チャック27の配列ピッチ、及び部品供給体13の配列ピッチと同じ距離となっている。従って、このコンベアベルト21の間欠的な走行駆動により、コンベアベルト21におけるプーリ25と23の区間において、夫々のチャック27が夫々の部品供給体13の正面に位置されながら、図示X軸方向左側に順次送り移動が行われる。
【0068】
図2に示すように、上記区間において、部品搬送部20より供給された個片化されたテーピング部品連5が夫々のチャック27に受け渡されて、部品1のリード線の配列方向がコンベアベルト21の長手方向と略直交する方向とされた状態にて夫々のチャック27に保持される。その後、図1に示すように、保持された夫々の個片化されたテーピング部品連5は、上記区間において、部品供給体13に図示X軸方向左側に隣接してコンベアベルト21の下方に配置されている保持位置補正体30に供給される。図4に示すように保持位置補正体30において、チャック27により保持された状態の個片のテーピング部材4が載置台31に載せられて、その後、チャック27による保持が解除され、夫々の押体33でテーピング部材4をその長手方向に沿いに移動させ、リード線3を上記方向における適正な位置に移動させて保持位置の補正が行われ、その後、再びチャック27を閉じてリード線3の保持を行わせる。なお、この保持位置の補正動作は、コンベアベルト21の間欠的な走行駆動の停止のタイミングにおいて行われる。
【0069】
チャック27による保持位置の補正(適正化)が行われた個片化されたテーピング部品連5は、再びコンベアベルト21により搬送されて、上記保持位置補正体30に図1のX軸方向左側に隣接して設置されている第2の切断刃34の上方へと搬送される。図5に示すように、チャックにより保持された状態のまま、この第2の切断刃34により、部品1のリード線3の切断が行われ、リード線3が回路基板6に挿入されるのに適切な長さに切断されるとともに、リード線3の下部に取り付けられていたテーピング部材4が切断されたリード線3の下部とともに取り除かれる。この第2の切断刃34によるリード線3の切断動作もコンベアベルト21の間欠的な走行駆動の停止のタイミングにおいて行われる。
【0070】
その後、図1において、チャック27によりリード線3が保持された状態で、部品1が、コンベアベルト21の間欠的な走行駆動により、プーリ23を通過して、プーリ23とプーリ24の間に位置される部品移替体40への部品受け渡し位置にまで搬送される。
【0071】
(部品搬送部から部品移替体による部品挿入部への移し替え動作)
次に、部品搬送部20により上記部品受け渡し位置にまで搬送された部品1が、上記部品受け渡し位置において部品移替体40に移し替えられる動作、さらに、部品移替体40より部品1が移動されて部品挿入部60に移し替えられる動作について説明する。
【0072】
まず、図19に部品移替体40の動作の模式説明図を示す。図19に示すように、コンベアベルト21における部品受け渡し位置にチャック27により保持された部品1が位置されている。このような状態において、まず、図9に示す部品移替体40における軸44を回転中心として移替チャック47の回路基板6の表面沿いの方向における回動を行い、図19に示す矢印Aの方向に移替チャック47を移動させる。移替チャック47の把持爪41、42が、上記部品受け渡し位置に位置されている部品1と、コンベアベルト21沿いの方向において対向するような位置に位置されたときに、上記回動が停止される。それとともに、図9における軸45が下降されて、移動レバー48を介して移替チャック47の図19に示す矢印B方向への移動が行われる。この移動により、部品受け渡し位置においてチャック27により保持されている部品1の夫々のリード線3が、移替チャック47における把持爪41と支爪43とに係合される。それとともに、図10に示す軸46が下降されてレバー50、回動板52、回動軸53、及びスライドレバー54を介して、把持爪42をスライド移動させることにより、把持爪41、42、及び支爪43により部品1のリード線3の把持を行う。この状態においては、把持爪41、42、及び支爪43の夫々の長手方向と、部品1のリード線の配列方向とが略平行とされた状態にある。その後、移替チャック47にリード線3を把持させた状態で、軸44を回転中心として移替チャック47の上記回動を図19の矢印C方向(すなわち、上記矢印A方向と反対方向)において行う。
この回動により、チャック27のよる部品1の保持が解除され、移替チャック47によりリード線3が把持された状態で、部品1が部品挿入部60へ移動される。なお、後述するような動作により部品挿入部60への部品1の移替移動を行った後、移替チャック47は、軸45の上昇により、図19に示す矢印D方向に移動される。なお、複数の部品1が連続的に部品受け渡し位置から部品挿入部60への移替移動が行われるような場合には、上記矢印AからDの方向への移替チャック47の移動動作が繰り返し行われることにより行われる。また、移替チャック47による部品1の把持動作は、コンベアベルト21による間欠的な走行駆動の停止のタイミングにおいて行われる。
【0073】
(部品挿入部における部品挿入姿勢補正動作)
次に、部品挿入部60に受け渡し可能に部品移替体40により移動された部品1が部品挿入部60において部品挿入ヘッド61に受け渡される動作について説明する。
【0074】
図20に部品移替体40による部品1の部品挿入ヘッド61への移替え動作、及びその後の回路基板6への部品1の挿入動作の模式的な説明図を示す。また、図21に移替チャック47により把持された部品1の部品挿入ヘッド61のボディーチャック62への受渡し動作の模式的な説明図を示す。
【0075】
図20に示すように、移替チャック47によりそのリード線3が把持された状態の部品1が部品挿入ヘッド61におけるボディーチャック62における昇降動作軸上に移動される。部品挿入ヘッド61においては、図21に示すように、ボディーチャック62a及び62bが開放された状態とされており、上記移動された部品1が上記開放された状態の夫々のボディーチャック62a及び62bのチャック端部62c及び62dとの間にその素子部2が位置された状態とされる。
この状態においては、図21に示すように、部品1のリード線の配列方向と夫々のチャック端部62c及び62dとが略平行とされた状態となっている。
【0076】
その後、部品挿入ヘッド61のボディーチャック機構63において、夫々のボディーチャック62a及び62bの閉動作が開始され、夫々のチャック端部62c及び62dにより部品1の素子部2の把持が行われる。
【0077】
ここで、図21に示すように、例えば、部品1はその搬送過程等において何らかの外力加えられることにより、部品1のリード線3がそのリード線の配列方向に略直交する方向に曲げられて、素子部2が上記方向に傾いているような場合がある。特に、部品1は、そのリード線の配列方向に対しては、2本のリード線3が配列されていることによりリード線3は外力により曲げられにくく、一方、そのリード線の配列方向に直交する方向においては、複数のリード線3が配列されているわけではないので、僅かな外力が加えられることによっても曲げられやすいという特徴を有している。このように素子部2が傾斜された状態において、その後の部品1の挿入動作が行われると、プッシャ64による素子部2の押し下げ動作の際に空振りが発生したり、回路基板6への部品1の挿入の際に、隣接する先に挿入された部品1への干渉が発生したりし、部品1の挿入動作のエラーが発生する場合があるという問題点がある。このような問題の発生を防止するため、このボディーチャック62a及び62bによる上記閉動作による素子部2の把持動作の際に、図21に示すように、上記把持動作とともに素子部2を傾斜されていない位置に補正をして、リード線3の曲がりを矯正するという動作、すなわち部品1の挿入姿勢の補正を行っている。
【0078】
具体的には、図21に示すように、移替チャック47によりリード線3が把持された状態で、図示右側方向に素子部2が傾斜している部品1を、ボディーチャック62a及び62bの閉動作を行いながら、まず、図示右側に位置するボディーチャック62aのチャック端部62cを上記傾斜している素子部2に当接させる。それとともに、移替チャック47によるリード線3の把持位置を支点として、チャック端部62cにより図示左側方向に素子部2を移動させながら、曲げられているリード線3の曲がりを矯正する。素子部2が上記昇降動作軸上に位置させるとともに、この位置において同様に閉動作を行っている図示左側のボディーチャック62bのチャック端部62dも素子部2に当接させて、夫々のチャック端部62c及び62dにより素子部2を把持する。これにより、上記曲げられていたリード線3の曲がりが矯正されて、素子部2の上記傾斜が補正されて、部品1の挿入姿勢の補正動作が行われたこととなり、さらに、それとともに、部品1が素子部2においてボディーチャック62a及び62bにより把持された状態とさせることができる。
【0079】
なお、このようにボディーチャック62a及び62bにより部品1の素子部2の把持が行われた後、移替チャック47による部品1のリード線3の把持が解除される。上記把持の解除は、図10において、部品移替体40の軸46の昇降動作により把持爪42がスライド移動されることにより行われる。その後、移替チャック47は、軸45の上昇移動により、図19において、矢印D方向に移動されて、部品挿入ヘッド61における上記昇降動作軸上から移動される。
【0080】
(部品挿入部における部品挿入動作)
上述した夫々の動作と並行して、部品挿入装置101には複数の部品1が挿入される回路基板6が供給される。図1において、回路基板6は、基板供給搬送装置84の一対のレール84aにその両端部を搬送可能に支持されるように供給されて、基板供給搬送装置84により図示X軸方向左側に搬送されて、スライドベース83に回路基板6が供給される。スライドベース83に供給された回路基板6は、その固定位置が位置決めされて、解除可能にスライドベース83に固定される。その後、回路基板6における部品1が挿入される複数の部品挿入位置の中の最初に部品1が挿入される部品挿入位置と、部品挿入ヘッド61及び部品挿入ガイド装置80との回路基板6の表面沿いの方向における位置合わせが行われるように、スライドベース83の移動機構(図示しない)により回路基板6を図示X軸方向又はY軸方向に移動させる。上記位置合わせが行われた後、上記移動機構による回路基板6の移動が停止されて、この位置合わせされた状態が保持される。この位置合わせがされた状態においては、回路基板6の部品挿入位置に形成されている2つの挿入孔6aが、部品挿入ガイド装置80の2本のガイドピン81の略鉛直上方へと位置されており、また、回路基板6の2つの挿入孔6aの間の略中間の位置が、部品挿入ヘッド61の上記昇降動作軸上に位置された状態となっている。
【0081】
このような状態において(あるいは、このような状態とさせる前であってもよい)、まず、図14の部品挿入ヘッド61において、互いに開放された状態のガイドチャック66a及び66bを近接するように移動させて、突合せ面Gにおいて互いに突合せて、図17に示す状態とさせる。これにより、ガイドチャック66a及び66bの互いの突合せ面Gにおいて夫々の透孔77が形成される。夫々の透孔77のうちの両端部に位置されている夫々の透孔77は、夫々のガイドピン81の略鉛直方向上方に位置されており、また、ガイドチャック66a及び66bの上方でボディーチャック62a及び62bにより素子部2が把持された状態の部品1の2本のリード線3の略鉛直方向(上記昇降動作軸沿いの方向)下方に位置された状態とされている。この状態において、まず、部品挿入ガイド装置80におけるガイドブロック82を上昇させて、夫々のガイドピン81を一体的に上昇させる。上昇された夫々のガイドピン81は、上記位置合わせの行われた回路基板6における夫々の挿入孔6aを貫通しながら、さらに夫々の先端部が回路基板6の上方において上昇される。その後、夫々のガイドピン81の先端部(すなわち、凹部81a)が、ガイドチャック66a及び66bの突合せ面Gにおける両端部の透孔77の下部側漏斗状孔77b内に挿入されて、夫々の下部側漏斗状孔77bにより夫々のガイドピン81の先端部が案内されて、夫々の小径孔77cの下部側入口付近において夫々のガイドピン81の先端部が当接された状態とされる。その後、ガイドブロック82の上昇動作が停止されて、夫々のガイドピン81の上昇動作が停止され、上記当接の状態が保持される。なお、図20はこの状態を示している。なお、このような場合に代えて、夫々の小径孔77cの内径が、夫々のガイドピン81の径よりも僅かに大きく、あるいは略同じに形成されているような場合にあっては、夫々のガイドピン81の先端部が夫々の小径孔77cの内部にまで導かれるように、夫々の下部側漏斗孔77bにより案内される。
【0082】
次に、図20の状態より、部品1の素子部2を把持したままボディーチャック62a及び62bの下降を開始する。この下降により部品1が上記昇降動作軸に沿って下降されて、部品1の夫々のリード線3が、ガイドチャック66a及び66bの突合せ面Gにおける両端部の透孔77の上部側漏斗状孔77a内に挿入されて、夫々の上部側漏斗状孔77aにより夫々のリード線3の先端部が案内されて、夫々の小径孔77cに導かれる。ここで、夫々の小径孔77cは夫々のリード線3の径よりも僅かに大きくなるように形成されている。そのため、夫々のリード線3は夫々の小径孔77cを貫通されて、夫々の小径孔77cの下部側入口付近において当接された状態の夫々のガイドピン81の凹部81a内に挿入されて、係合された状態とされる。その後、ボディーチャック62a及び62bの下降が停止されて、上記係合状態が保持される。
【0083】
上記ボディーチャック62a及び62bの下降とともに、プッシャ64の下降も開始される。ボディーチャック62a及び62bにより把持された部品1の素子部2の上方に位置されているプッシャ64は、その昇降動作軸に沿って下降される。その後、夫々のリード線3の先端部が、夫々の透孔77内において夫々のガイドピン81の凹部81aと係合された状態にある部品1の素子部2の上部がプッシャ64の下端面に形成されている図示しない窪み部に当接され、その後、プッシャ64の下降動作が停止される。これにより、上記昇降動作軸沿いの方向において、プッシャ64とガイドピン81とで挟まれるようにして、夫々のリード線3の先端部と、夫々のガイドピン81の凹部81aとの係合が保持された状態とされる。
【0084】
その後、夫々のガイドチャック66a及び66bが互いに離間するように開動作が行われ、互いの突合せ状態が解除されるとともに、部品1の素子部2を把持しているボディーチャック62a及び62bも互いに離間するように開動作が行われて、素子部2のボディーチャック62a及び62bによる把持が解除される。図18は、この状態を示す。この状態においては、部品1はプッシャ64と夫々のガイドピン81との間で挟まれるようにして保持されている。
【0085】
その後、この保持状態を保ちながら、プッシャ64とガイドブロック82とが同じ速度でもって同期的に下降されて、図22に示すように、夫々のリード線3を回路基板6の夫々の挿入孔6aを貫通するように導く。さらに、この保持状態を保ちながら、プッシャ64とガイドブロック82とを同じ速度でもって下降させて、部品1の素子部2の下部を回路基板6の上面に当接させる。この当接によりプッシャ64の下降は停止されるが、ガイドブロック82はさらに下降されて、夫々のガイドピン81の凹部81aと夫々のリード線3の先端部との係合が解除される。この状態を図23に示す。これにより、回路基板6の部品挿入位置において、夫々の挿入孔6aに夫々のリード線3が挿入されて、部品1の回路基板6への挿入動作が行われたことになる。その後、部品挿入ガイド装置80における上記切断折り曲げ装置(図示しない)により夫々の挿入孔6aに挿入された状態の夫々のリード線3を適切な長さに切断するとともに、切断された後の夫々のリード線3の先端部を互いに相反する方向(すなわち、外側方向)に折り曲げて、部品1を回路基板6から落下しないように固定する。その後、素子部2の上端位置よりプッシャ64が上昇されて、もとの上昇位置において停止されるとともに、ガイドブロック82の下降動作も停止される。
【0086】
なお、回路基板6に複数の部品1が挿入されるような場合にあっては、上述した夫々の動作が連続的に繰り返し行われて、夫々の部品1の回路基板6への挿入動作が行われる。
【0087】
夫々の部品1の回路基板6への挿入動作が行われた後、スライドベース83において回路基板6の固定が解除され、回路基板6が隣接する基板排出搬送装置85より取り出される。取り出された回路基板6はその両端部を一対のレール85aにより支持されながら図1における図示X軸方向左側へ向けて搬送されて、部品挿入装置101より排出される。
【0088】
(部品搬送体による部品の移し替え動作について)
次に、このような構成及び動作を有する部品挿入装置101における幾つかの特徴的な動作について、従来の部品挿入装置においての動作との対比を行いながら、さらに詳細に説明する。
【0089】
まず、部品搬送体40による部品1の部品搬送部20から部品挿入部60への移し替え動作について説明する。従来の部品挿入装置における移替チャック247による部品1の移し替え動作を模式的に示す模式説明図を図24に示し、本実施形態における部品挿入装置101における移替チャック47による部品1の移し替え動作の模式説明図を図25に示す。また、従来の上記移し替え動作における移替チャックの夫々の動作のタイミングチャートを図26(A)に、本実施形態における上記動作のタイミングチャートを図26(B)に示す。なお、図26においては移替チャック247及び移替チャック47の夫々の動作、すなわち、移替チャック開閉動作、回動動作、及び前後移動動作を項目について、横軸に時間軸をとって夫々のタイミングの関係を示したものである。なお、図26(A)と(B)の夫々における時間軸は、互いの比較が容易なように同一の時間軸を用いている。
【0090】
図24に示すように、従来の部品挿入装置においては、移替チャック247によりリード線3が把持された部品1を、部品挿入ヘッド(図示しない)における挿入チャック262に、回路基板6の部品挿入位置の上方において受け渡す動作が行われる。以下、この従来における上記動作を図24及び図26(A)を参照しながら説明する。
【0091】
まず、図24において、移替チャック247の夫々の爪の閉動作(すなわち、移替チャック閉動作)を行うことにより、部品搬送部220の部品受渡し位置に位置された部品1のリード線3を、移替チャック247により把持する(図26(A)における時間区間T0−T1である)。その後、部品1を把持した状態で、移替チャック247は矢印G方向に回動させる(時間区間T1−T2)。この回動により、挿入チャック262の図示右側方向に移替チャック247が位置されたときに、上記回動を停止する(時間T2)。その後、移替チャック247が挿入チャック262に近接するように、すなわち、移替チャック247の上記回動の回転中心から離間するような移替チャック247の前進移動を矢印H方向において行う(時間区間T2−T4)。この前進移動の後、挿入チャック262への部品1の受渡し動作を行い(時間区間T4−T5)、この受渡し動作の後、移替チャック247の夫々の爪の開動作(すなわち、移替チャック開動作)を行うことにより、部品1のリード線3の把持を解除する(時間区間T5−T6)。その後、移替チャック247を矢印I方向に後退移動させる(時間区間T6−T7)。このとき、部品1は挿入チャック262に受け渡されているので、移替チャック247のみが上記後退移動される。上記後退移動が停止されるとともに、移替チャック247が矢印E方向に回動され、移替チャック247が部品受渡し位置と対向される位置まで移動される(時間区間T7−T9)。その後、移替チャック247が矢印F方向に前進移動されて、部品受け渡し位置に位置されている次の部品1の把持が行われる(時間区間T9−T10)。以降、上述のような夫々の動作が順次繰り返されて、複数の部品1の移替動作が行われる。
【0092】
次に、本実施形態における部品挿入装置101における移替チャック47による部品1の部品挿入ヘッド61のボディーチャック62への移し替え動作を、図25及び図26(B)を参照しながら説明する。
【0093】
まず、図25において、移替チャック47の夫々の爪の閉動作(すなわち、移替チャック閉動作)を行うことにより、部品搬送部20の部品受渡し位置に位置された部品1のリード線3を、移替チャック47により把持する(図26(B)における時間区間T0−T1である)。その後、部品1を把持した状態で、移替チャック247は矢印C方向に回動させる(時間区間T1−T2)。この回動により、ボディーチャック62の部品1の把持位置に、移替チャック47により把持された部品1が位置され、上記回動が停止される(時間T2)。その後、ボディーチャック62による部品1の把持を行い、移替チャック47よりボディーチャック62への部品1の受渡し動作を行う(時間区間T2−T3)。この受渡し動作の後、移替チャック47の夫々の爪の開動作(すなわち、移替チャック開動作)を行うことにより、部品1のリード線3の把持を解除する(時間区間T3−T4)。その後、移替チャック47を矢印D方向に後退移動させる(時間区間T4−T6)。このとき、部品1はボディーチャック62に把持されて受け渡されているので、移替チャック47のみが上記後退移動される。上記後退移動が停止されるとともに、移替チャック47が矢印A方向に回動され、移替チャック47が部品受渡し位置と対向される位置まで移動される(時間区間T6−T8)。その後、移替チャック47が矢印B方向に前進移動されて、部品受け渡し位置に位置されている次の部品1の把持が行われる(時間区間T8−T9)。以降、上述のような夫々の動作が順次繰り返されて、複数の部品1の移替動作が行われる。
【0094】
従来における移替チャック247による部品1の移し替え動作と、本実施形態における移替チャック47による部品1の移し替え動作とを比較すると、従来の動作においては、部品受渡し位置から挿入チャック262への受渡しまで、移替チャック247の矢印G方向の回動動作と矢印H方向の前進動作が必要であり、部品1の把持開始から受渡しまで、時間T0からT5までの時間を要している。
一方、本実施形態の動作においては、部品受渡し位置からボディーチャック62の把持位置まで、移替チャック47を矢印C方向に回動させることのみで行うことができ、部品1の把持開始から受け渡しまで、時間T0からT3の時間のみしか要さない。すなわち、上記部品受渡し位置とボディーチャック62による上記把持位置との夫々が、移替チャック47の上記回動により形成される円周弧上に位置されており、これにより、上記矢印C方向の回動のみでもって部品1の移し替え移動を行うことができるのである。従って、本実施形態の部品1の移し替え動作によれば、上記移し替え動作に必要な時間を短縮することができ、この時間の短縮化により、部品挿入装置101における部品1の挿入動作に要する時間をも短縮することができ、効率的かつ生産性の高い部品挿入動作を行うことができる。
【0095】
(部品の極性反転動作について)
次に、部品1の極性の反転動作について説明する。
【0096】
部品1は回路基板6に挿入されて接続される例えば2本のリード線3を備えているが、このような部品1の中には、この2本のリード線3が夫々極性を有しているものもある。このような極性を有する部品の例としては、コンデンサ、タンタルコンデンサ、ダイオード、発光ダイオード等がある。このような部品1においては、例えば、2本のリード線3のうちのいずれか一方が正側の挿入孔6aに挿入されて、いずれか他方が負側の挿入孔6aに挿入されるのかという挿入における向きを有している場合があり、このような場合にあっては、回路基板6における夫々の部品実装位置において、上記極性が考慮された上で挿入される必要がある。しかしながら、このように2本のリード線3を有する部品1であれば、その極性にかかわらず部品1をボディーチャック62に把持させた後に、部品挿入ヘッド61自体をその昇降動作軸を回転中心として回転させることにより、部品1の極性を適性な状態とさせることができる。
【0097】
しかしながら、部品1がその素子部2のリード線の配列方向に均等な間隔でもって形成された3つの端子を有し、この3つの端子のうちの中央の端子と両端の端子のうちのいずれか1つの端子において、夫々リード線3(すなわち、2本のリード線3)が形成されている場合がある。このような部品1において、極性の適性化のために、上述のようにボディーチャック62により把持させた後に、部品挿入ヘッド61の回転を行うような場合にあっては、部品1の中心に対してリード線3が対称に配置されていないことにより、上記回転によりリード線3の位置ずれが発生する場合がある。
【0098】
例えば、図27にこのような部品1(すなわち、上記中央の端子及び上記一方の端部の端子にのみリード線3が形成されている部品1)の極性の適正化を行いながら、部品1を部品挿入ヘッド61において挿入可能な状態とさせるまでの動作を模式的に示した模式説明図を示す。図27において、部品1の中央の端子に形成されているリード線3を中央側リード線3a(図示黒丸にて表示)とし、上記端部の端子に形成されているリード線3を端部側リード線3b(図示白丸にて表示)とする。
【0099】
部品供給部10より受け渡されて部品搬送部20において、中央側リード線3aを端部側リード線3bに対して図示上向きとして保持された部品1が、部品受渡し位置にまで搬送される。部品受渡し位置において中央側リード線3aが端部側リード線3bに対して図示略下向きとして保持されており、移替チャック47の回動動作、例えば角度θの回動動作により部品挿入ヘッド61への部品1の移し替え動作が行われる。部品挿入ヘッド61において、端部側リード線3bが中央側リード線3aに対して図示上向き状態とされ、この状態において部品1の挿入動作が行われる。なお、図27においては部品1の反転動作(すなわち、部品挿入ヘッド61による部品1の反転動作)を行わなくても、極性が適性な状態で挿入される場合の例を示している。
【0100】
次に、図28に上記極性の適性化のために部品1の反転動作が必要な場合の例を示す。なお、部品挿入ヘッド61への部品1の移替動作までは、図27の場合と同じ動作なので説明を省略する。部品挿入ヘッド61に受け渡された部品1は端部側リード線3bが中央側リード線3aに対して図示上方側に位置された状態とされている。その後、極性の適正化を図るために部品1の反転を行い、端部側リード線3bが中央側リード線3aに対して図示した側に位置された状態とさせる。しかしながら、このような場合にあっては、夫々のリード線3の挿入位置の位置ずれが発生することとなり、部品1の挿入動作を正常に行うことができない。また、例えば、部品1の挿入動作が仮に行われた場合であっても、正常な状態で挿入されていないため、挿入後の夫々のリード線3の折り曲げ方向が同じ方向となる場合もあり、このような場合にあっては、部品1の回路基板6への固定を十分に行われないこととなる。
【0101】
従って、このような問題点を解決するため、従来の部品挿入装置において行われていた極性の適正化方法を本実施形態において適用すると、図29に示すようになる。図29に示すように、極性の適正化のために部品1の反転動作が行われる部品1を、上記反転動作に伴う位置ずれを見込んで、部品搬送部20への保持位置の修正を予め部品搬送部20において行う。上記保持位置の修正が行われた部品1が部品挿入ヘッド61において、端部側リード線3bが中央側リード線3aに対して図示上方側として受け渡される。その後、部品1を反転させることにより、夫々のリード線3の配置を反転されるが、このような場合であっても、予め位置ずれ量が見込まれて補正されているため、部品挿入ヘッド61においては位置ずれが発生することはない。よって、極性の適正化が図られた状態で、部品1の挿入動作を行うことができる。
【0102】
しかしながら、このような方法では極性の適性化が図られた状態にて部品1の挿入動作を正常に行うことができるものの、上述のように予め位置ずれ量を見込んだ保持位置の修正を行う保持位置修正装置等を部品挿入装置に設置する必要がある。このような装置を設置することは部品挿入装置の構成の簡素化を妨げる要因、さらに、部品挿入装置のサイズの縮小化を妨げる要因ともなるという問題がある。
【0103】
そこで、本実施形態の部品挿入装置101においては、図30に示すように、上記部品搬送部20における保持位置の修正に代えて、移替チャック47の回動角度を利用して、上記部品1の位置ずれの発生を防止している。具体的には、部品受渡し位置に位置された部品1を移替チャック47により回動させる際に、例えば、本来ならば角度θだけ回動させる場合に代えて、上記位置ずれ量を予め見込んで、その位置ずれ量に相当する角度αだけ回動角度を調整するものである。
図30においては、移替チャック47の回動角度を角度(θ−α)として回動を行っている。その後、部品1を反転させて極性の適性化が行われるが、上記位置ずれ量が予め見込まれて回動角度が調整されているため、部品1の挿入動作を正常に行うことができる。
【0104】
このような方法によれば、部品1の極性の適性化のための反転を行うような場合であっても、そのために発生する位置ずれ量を予め見込んで補正を行うための特別な装置を設置する必要もなく、移替チャック47による回動角度を任意の角度で行えるようにするだけで、部品1の極性の適性化に対応することができる。
よって、部品挿入装置101の構成の簡素化を図ることができるとともに、装置サイズの縮小化をも図ることができる。
【0105】
(スライドベースの高さ調整について)
部品挿入装置101においては、様々な部品1の挿入動作が行われることとなり、このような様々な部品1はその大きさ、特に素子部2の高さも様々な寸法を有することとなる。この部品1の素子部2の高さ寸法と、部品挿入ヘッド61、及び部品搬送部20との高さ方向における位置関係を図31に示す。
【0106】
図31に示すように、標準サイズの部品1Rを図示左側に示し、大型サイズの部品1Lを図示右側に示す。また、図31に示すように、回路基板6を固定するスライドベース83は、その回路基板6の固定高さを調整可能とされており、標準サイズの部品1Rが挿入される回路基板6に対して、大型サイズの部品1Lが挿入される回路基板6のスライドベース83による固定高さを低く調整することにより、大型サイズの部品1Lが挿入された回路基板6のX軸方向又はY軸方向の移動が行われるような場合であっても、上記挿入された部品1Lが部品搬送部20のコンベアベルト21等に干渉することの防止が図られている。
【0107】
また、このようにスライドベース83による回路基板6の固定高さの調整を行うことができることにより、回路基板6に挿入された大型サイズの部品1Lの部品挿入ヘッド61におけるガイドチャック66への干渉も防止することができる。従来の部品挿入装置においては、このような部品1の高さ寸法の変更に対しては、上述のような干渉の防止を図る手段として、部品挿入ヘッド自体の高さの変更、若しくは交換により対応しており、このような対応を行うためには多くの時間と労力を費やす必要があり、生産性を低下させる要因ともなっていた。しかしながら、本実施形態の部品挿入装置101においては、部品挿入ヘッド61自体の高さの変更や交換を行うこともなく、スライドベース83の高さを調整することのみで容易に対応することができる。従って、部品挿入装置101における部品挿入動作を効率的に行うことができ、生産性を向上させることができる。
【0108】
(部品搬送部の変形例)
なお、本実施形態の部品挿入装置101においては、3つのプーリ23、24、及び25によりコンベアベルト21を走行駆動させる部品搬送部20を備える場合について説明したが、部品搬送部はこのような構成にのみ限定されるものではない。例えば、部品搬送部の変形例として、図32に部品搬送部120の模式的な構成を示す。図32に示すように、部品搬送部120は4つのプーリ122、123、124、及び125と、これらのプーリ122〜125の夫々の張架されるコンベアベルト121とを備えている。コンベアベルト121は、図32に示すように、平面的に略長方形状に張架されており、図示しない駆動手段(モータ等)により図示反時計方向に走行駆動される。なお、この走行駆動が間欠的なものであること、及び、コンベアベルト121にチャック27が取り付けられていることは、部品搬送部20と同様である。
【0109】
また、コンベアベルト121によりチャックに保持された状態で、プーリ123と124との間の区間に位置する部品受渡し位置にまで搬送された部品1は、部品移替体(図示しない)により、部品挿入部160にまで移し替えられる。なお、コンベアベルト121が略長方形状に張架されているため、上記部品移替体の回動移動により、部品挿入部160において、部品1のリード線の配列方向が図示のように傾けられた状態とされるが、部品1を部品挿入ヘッド(図示しない)により回転させることにより、上記傾けられた状態を補正することができる。
【0110】
このように、部品搬送部120が4つのプーリ122〜125と、略長方形状に張架されるコンベアベルト121とを備えるような場合であっても、部品1の移し替え動作を行うことができる。
【0111】
(ボディーチャックの変形例)
次に、部品挿入ヘッド61におけるボディーチャック62の変形例として、ボディーチャック162の模式的な構成図を図6に示す。図6に示すように、ボディーチャック162は、互いに対向された2つのボディーチャック162a及び162bを備えており、夫々のボディーチャック162a及び162bが互いに近接されることにより、部品1の素子部2の把持を行うことができ、互いに離間されることにより、部品1の素子部2の上記把持を解除することができる点においては、ボディーチャック62と同様である。ただし、ボディーチャック162a及び162bの互いに対向する部品把持面においては、V字形状の切り込み部163a及び163bが形成されている点において異なっている。また、夫々のボディーチャック162a及び162bは、部品1のリード線の配列方向において移動(すなわち、近接あるいは離間されるように移動)される点においても異なっている。すなわち、図6に示すように、夫々のボディーチャック162a及び162bの先端部にV字形状の切り込み部163a及び163bが形成されていることにより、この切り込み部163a及び163bで、部品1の素子部2の傾きを補正しながら把持することが可能となっている。
【0112】
このように、ボディーチャック162a及び162bが部品1のリード線の配列方向沿いに移動されるように配置されているような場合であっても、上記V字形状の切り込み部163a及び163bが形成されていることにより、部品1の素子部2の傾きの補正を、ボディーチャック62a及び62bと同様に行うことができる。
【0113】
(部品の挿入方法の応用例)
次に、本実施形態において説明した上記部品の挿入方法に基づいて実施することができるいくつかの部品挿入方法の例について、以下に説明する。また、このような部品挿入方法の応用例について、夫々の模式説明図を、図34(A)〜(D)に示す。なお、図34(A)は、上記において既に説明した本実施形態の部品挿入方法の模式説明図である。
【0114】
まず、図34(B)において示す部品挿入方法は、本実施形態のように、部品挿入装置101において、部品搬送部20により上記部品受渡し位置にまで搬送された部品1を、部品挿入部60に移し替える動作を行う部品移替体40が備えられているのではなく、この部品移替体40に代えて、部品1の上記移し替え動作を行うリードチャック247(本応用例では、リードチャック247が移替チャックの一例となっている)が備えられており、部品1の挿入動作において、このリードチャック247が用いられる点のみが異なっている。
【0115】
図34(B)に示すように、リードチャック247は、部品1のリード線3をその先端部において把持可能に一対に形成された把持部を有しているとともに、図示しない移動装置により、リード線3が把持された部品1を、部品搬送部20の上記部品受渡し位置から、部品挿入部20まで移動させることが可能となっている。さらに、上記移動装置は、リードチャック247の昇降動作を行うことも可能となっている。
【0116】
このようなリードチャック247を用いた部品1の挿入動作について、以下に説明する。
【0117】
まず、部品搬送部20により上記部品受渡し位置にまで搬送された部品1のリード線3を把持可能な位置に、上記移動装置によりリードチャック247の移動が行われる。リードチャック247が上記位置に移動された後、上記部品1のリード線3が、リードチャック247の先端部により解除可能に把持される。上記把持とともに、上記移動装置によりリードチャック247の部品挿入部60への移動が行われ、上記リード線3が把持された状態で部品1が、部品挿入部60に移動される。なお、この部品1の移動は、部品1のリード線3の先端部分が、部品挿入ヘッド61におけるプッシャ64の昇降動作軸上に合致するように行われる。
【0118】
それとともに、ガイドチャック66が突合せ面Gにおいて互いに突合せられた状態とされ、その後、回路基板6の挿入孔6aを貫通して上昇されたガイドピン81の先端が、上記突合せられた状態のガイドチャック66の下側より透孔77に挿入されて、透孔77と係合された状態とされる。
【0119】
その後、上記昇降動作軸上に合致されるようにリード線3の先端部を移動させたリードチャック247が、上記移動装置により、上記昇降動作軸沿いに下降されて、リード線3の先端部がガイドチャック66の透孔77にその上側より挿入され、先に透孔77と係合された状態のガイドピン81の先端の凹部81a(図示しない)とリード線3の先端部とが係合され、上記移動装置によるリードチャック247の下降が停止される。
【0120】
その後、プッシャ64が上記昇降動作軸沿いに下降されて、透孔77内においてリード線3の先端部がガイドピン81の先端の凹部81aと係合された状態にある部品1の素子部2の上部が、プッシャ64の下端面に形成されている図示しない窪み部に当接され、プッシャ64とガイドピン81とにより、上記昇降動作軸沿いの方向において部品1が挟まれるようにして、リード線3の先端部と、ガイドピン81の凹部81aとの係合が保持された状態とされる。
【0121】
この上記係合の保持の後、ガイドチャック66の上記突合せ状態が解除されるとともに、リードチャック247による部品1のリード線3の把持が解除される。その後、上記係合の保持状態を保ちながら、プッシャ64とガイドピン81とが、同じ速度でもって同期的に下降されて、部品1のリード線3が回路基板6の挿入孔6aを貫通するように導かれながら、部品1が下降される。その後、上述した部品挿入方法と同様な手順により、部品1を回路基板6に固定して、部品1の回路基板6への挿入動作が完了する。
【0122】
このような部品挿入方法においては、部品移替体40に代えて、リードチャック247により、部品搬送部20により上記部品受渡し位置にまで搬送された部品1の部品挿入部60への移し替え動作を行うことができるとともに、部品1をプッシャ64とガイドピン81とにより保持可能に受け渡すことができる。
【0123】
なお、上記部品挿入方法では、部品1のリード線3の曲がりの矯正を行わないような場合について説明したが、このような場合に代えて、部品1のリード線3の曲がりの矯正を行うような場合であってもよい。この曲がりの矯正を行う場合の部品挿入方法の模式説明図を図34(C)に示す。
【0124】
図34(C)に示すように、リードチャック247によりリード線3が把持された状態の部品1が、部品挿入部60に移動された状態で、部品挿入ヘッド61が備えるボディーチャック62の閉動作を行うことにより、ボディーチャック62にて部品1の素子部2を把持する。部品1のリード線3が曲げられて傾斜されているような場合にあっては、このボディーチャック62の把持動作により、リードチャック247によるリード線3の把持位置を支点として、上記曲げられているリード線3の曲がりを矯正することができる。
【0125】
なお、このボディーチャック62による素子部2の把持は、上記曲がりの矯正後、プッシャ64とガイドピン81の凹部81aとの係合が保持状態とされるまでの間のタイミングで解除される。
【0126】
このような部品挿入方法においては、上述のように、部品移替体40に代えて、リードチャック247を用いるような場合であっても、本実施形態の部品挿入方法と同様に部品1のリード線3の曲がりの矯正を行うことができ、確実な部品1の挿入を行うことができ、生産性が高められた部品挿入方法を提供することができる。
【0127】
次に、図34(D)に示す部品挿入方法は、上記リードチャック247にさらに、ガイドチャック66の機能をも行い得る構造を備えさせたリードチャック347を用いた部品挿入方法である。
【0128】
図34(D)に示すように、リードチャック347は、その先端部において部品1のリード線3を解除可能に把持できる点においては、図34(B)及び(C)のリードチャック247と共通しており、リードチャック347は、さらに、その先端部に、ガイドチャック66の透孔77と同様な形状の透孔377を形成可能な形状に形成されている。
【0129】
具体的には、上記一対の把持部分を備えたリードチャック347は、上記夫々の把持部分を互いに突合せた状態において、その先端部の突合せ面における上側には、部品1のリード線3の径と略合致もしくは僅かに小さい径にて、上部側小径孔377aが形成されている。また、リードチャック347の先端部の突合せ面における下側には、ガイドチャック66の下部側漏斗状孔77bと同様な形状の下部側漏斗状孔377bが形成されている。なお、上部側小径孔377aと下部側漏斗状孔377bとが、互いに貫通されるように一体的に形成されて、透孔377が形成されている。また、この透孔377は、リードチャック347における上記一対の把持部分が、互いに突合せられた際にのみ形成されるように、上記夫々の把持部分における互いの突合せ面に半分ずつ形成されている。
【0130】
このように、リードチャック347が形成されていることにより、リードチャック347は、上記ガイドチャック66の機能をも併せて備えることが可能となっている。なお、本応用例では、リードチャック347が、移替チャックの一例となっている。
【0131】
次に、このようなリードチャック347を用いた部品装着動作について説明する。
【0132】
まず、部品搬送部20により上記部品受渡し位置にまで搬送された部品1のリード線3の先端部を、リードチャック347の透孔377における上部側小径孔377aにおいて把持可能なように、上記移動装置によりリードチャック347の移動が行われる。上記移動の後、上記部品1のリード線3の先端部が、リードチャック347の上記一対の把持部分が突合せられることにより形成された上部側小径孔377aの内側において解除可能に把持される。上記把持とともに、上記移動装置によりリードチャック347の部品挿入部60への移動が行われ、上記リード線3が把持された状態で部品1が、部品挿入部60に移動される。なお、この部品1の移動は、部品1のリード線3の先端部が、部品挿入ヘッド61におけるプッシャ64の昇降動作軸上に合致するように行われる。
【0133】
それとともに、リードチャック347の上記一対の把持部分が互いに突合せられることにより形成された下部側漏斗状孔377bに、回路基板6の挿入孔6aを貫通して上昇されたガイドピン81の先端が挿入される。この挿入されたガイドピン81の先端の凹部81a(図示しない)は、下部側漏斗状孔377bの内周面に案内されながら、上部側小径孔377aに挿入された状態の部品1のリード線3と係合される。
【0134】
図34(D)に示すように、その後、プッシャ64が上記昇降動作軸沿いに下降されて、透孔377内においてリード線3の先端部がガイドピン81の先端の凹部81aと係合された状態にある部品1の素子部2の上部が、プッシャ64の下端面に形成されている図示しない窪み部に当接され、プッシャ64とガイドピン81とにより、上記昇降動作軸沿いの方向において部品1が挟まれるようにして、リード線3の先端部と、ガイドピン81の凹部81aとの係合が保持された状態とされる。
【0135】
この上記係合の保持の後、リードチャック347による部品1のリード線3の把持が解除される。その後、上記係合の保持状態を保ちながら、プッシャ64とガイドピン81とが、同じ速度でもって同期的に下降されて、部品1のリード線3が回路基板6の挿入孔6aを貫通するように導かれながら、部品1が下降される。その後、上述した部品挿入方法と同様な手順により、部品1を回路基板6に固定して、部品1の回路基板6への挿入動作が完了する。
【0136】
このような部品1の挿入方法においては、リードチャック347が部品1のリード線3を把持するという機能に加えて、部品1のリード線3とガイドピン81の凹部81aとの係合の補助を行う機能、すなわち、ガイドチャック66の機能をも併せ持つことにより、ガイドチャック66を不要とすることができ、部品挿入ヘッドの構造を簡単なものとすることができる。
【0137】
なお、このようなリードチャック347を用いた部品挿入方法において、ボディーチャック62による部品1の素子部2の把持動作を併せて行うことにより、上記夫々の部品挿入方法と同様に、部品1のリード線3の曲がりの矯正を行うことができ、部品1の挿入動作を確実に行うことができ、生産性が高められた部品挿入方法を提供することができる。
【0138】
(実施形態による効果)
上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【0139】
まず、移替チャック47により夫々のリード線3を把持された状態の部品1が、移替チャック47の移動により部品挿入ヘッド61に移動され、部品挿入ヘッド61において、ボディーチャック62により部品1の挿入動作のための把持を行う際に、この把持とともに部品1の挿入姿勢の補正を行うことができる。
【0140】
具体的には、移替チャック47により夫々のリード線3が把持された状態の部品1を、互いに対向する一対のボディーチャック62a及び62bの間に位置させた後、夫々のボディーチャック62a及び62bを互いに近接させるように移動させることにより部品1の素子部2の把持を行う。部品1は、例えばそれまでの搬送過程において外力を受けること等によりリード線3が曲げられて、素子部2が傾けられた状態とされていることがある。このような場合であっても、上記夫々のボディーチャック62a及び62bの近接動作により、移替チャック47によるリード線3の把持位置を支点として、ボディーチャック62a及び62bのいずれかにより、上記リード線3の曲がりが矯正されるように上記傾けられた素子部2を押圧しながら、その挿入姿勢の補正を行うことができ、それとともに挿入姿勢が補正された部品1の素子部2の把持を行うことができる。
【0141】
このように部品1の回路基板6への挿入動作の前に、その挿入姿勢の補正を行うことにより、上記挿入動作におけるプッシャ64による素子部2の押し下げの際の空振りを防止することができ、また、回路基板6に挿入された部品1が、隣接する他の部品1への干渉を防止することもでき、確実かつ正確な部品挿入を行うことができる。
【0142】
特に、従来の部品挿入装置においては、このような部品1の挿入姿勢の補正を部品搬送部等において、上記補正を行うための専用の装置を設置すること等により対応している場合がある。しかしながら、上記実施形態においては、上記装置を設ける必要もなく、部品挿入ヘッド61に部品1の挿入動作を行うために設置されているボディーチャック62を用いて上記補正を行うことができ、部品挿入装置101の構成をより簡単なものとすることができ、また、機台102上のスペースを有効的に利用することができるため、部品挿入装置101のサイズの縮小化を図ることができる。
【0143】
さらに、上記補正は、部品1の挿入動作のためのボディーチャック62による部品1の把持とともに行うことができるため、上記補正を行うためだけの作業時間を必要とせず、部品1の挿入動作に要する時間の短縮化を図ることができ、部品挿入装置101における生産性を向上させることができる。
【0144】
また、一般的に部品1は、リード線3の配列により、そのリード線の配列方向と直交する方向において、よりリード線3が曲げられやすいという特徴と有している。上記実施形態においては、夫々のボディーチャック62a及び62bにより把持される部品1は、そのリード線の配列方向に対して直交する方向において把持されるように、夫々のボディーチャック62a及び62bが配置されているため、上記部品1の挿入姿勢の補正を上記直交する方向において行うことができ、より効果的な挿入姿勢の補正を行うことができ、部品挿入装置101における生産性を向上させることができる。
【0145】
また、部品搬送部20の部品受渡し位置と、部品挿入部60におけるボディーチャック62による部品1の把持位置(受渡し位置)の夫々の位置は、移替チャック47の回動における軌跡である回転弧上に位置されるように、部品搬送部20と部品挿入部60とが配置されている。従来の部品挿入装置においては、同様な部品1の移動動作の際に、移替チャックの回動と前進あるいは後退動作との組み合わせにより行われていたが、上記実施形態によれば、上記配置により、移替チャック47の回動の動作のみにより、部品1の移し替え移動動作を行うことができる。従って、部品1の移し替え動作に要する時間を短縮することができ、より効率的かつ生産性の高い部品挿入動作を行うことができる部品挿入装置101を提供することができる。
【0146】
また、部品挿入装置101においては、部品供給方式として、ランダムアクセス方式ではなく、シーケンス方式を採用している。上記ランダムアクセス方式においては、部品供給部が夫々のテーピング部品連の配列方向(装置幅方向でもある)に移動することにより、供給される部品の選択を行って部品の供給動作が行われるため、この移動スペースを確保するため、部品挿入装置が上記幅方向に長くなり、装置サイズが大きくなってしまうという問題点がある。
【0147】
さらに、ランダムアクセス方式においては、上述の通り、部品供給部が移動を行うことにより部品の供給動作を行っているため、部品挿入装置の稼動中には部品供給部における部品(テーピング部品連)の交換を行うことができず、稼動中の装置を一旦停止させてから部品の交換を行う必要があり、部品挿入装置における生産性の向上化を妨げる1つの要因となっているという問題点もある。
【0148】
一方、上記実施形態において採用しているシーケンス方式では、部品供給部が部品の供給動作のために、上記装置の幅方向に移動することもないため、そのためのスペースを確保する必要もなく、さらに、装置の稼動中においても、部品の交換作業を行うことができる。従って、より装置サイズを縮小化することができるとともに、生産性の高い部品挿入装置を提供することができる。
【0149】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【0150】
【発明の効果】
本発明の上記第1態様によれば、移替チャックによりリード線を把持された状態の部品が、例えば、その搬送過程において外力を受けること等により上記リード線が曲げられて、素子部が傾けられているような場合があるが、このような場合であっても、上記移替チャックの移動により上記部品の挿入位置に移動され、部品挿入ヘッドにおいて、素子チャックにより上記部品の挿入動作のための把持を行う際に、この把持とともに上記部品の挿入姿勢の補正を行うことができる。
【0151】
すなわち、上記移替チャックにより上記リード線が把持された状態の上記部品の上記素子チャックにより把持の際に、上記移替チャックによる上記リード線の把持位置を支点として、上記素子チャックにより、上記リード線の曲がりを矯正するように、上記傾けられた素子部を押圧しながら、その挿入姿勢の補正を行うことができ、それとともに上記挿入姿勢が補正された上記部品の上記素子部の把持を行うことができる。
【0152】
このように上記部品の基板への挿入動作の前に、その挿入姿勢の補正を行うことにより、上記基板上において上記挿入される上記部品と、隣接する他の部品との干渉を防止しながら上記挿入動作を行うことができ、確実かつ正確な部品挿入を行うことができる。
【0153】
特に、従来の部品挿入装置においては、このような部品の挿入姿勢の補正を部品搬送部等において、上記補正を行うための専用の装置を設置すること等により対応している場合がある。しかしながら、上記第1態様によれば、このような上記専用の装置を設ける必要もなく、上記部品挿入ヘッドに上記部品の挿入動作を行うために設置されている上記素子チャックを用いて上記挿入姿勢の補正を行うことができる。従って、部品挿入装置の構成をより簡単なものとすることができ、また、部品挿入装置におけるスペースを有効的に利用することができるため、部品挿入装置の装置サイズの縮小化を図ることができ、部品挿入装置における面積生産性を向上させることができる。
【0154】
さらに、上記挿入姿勢の補正は、上記部品の挿入動作のための上記素子チャックによる上記部品の把持とともに行うことができるため、上記補正を行うためだけの特別な作業時間を必要とせず、上記部品の挿入動作に要する時間の短縮化を図ることができ、部品挿入装置における生産性を向上させることができる。
【0155】
本発明の上記第2態様によれば、部品挿入部が上記リード線の端部を保持するガイドピンを備え、上記部品挿入ヘッドが備える部品押出部により、上記ガイドピンにより保持された上記部品の上記素子部を上記基板の挿入位置に向けて押し出すとともに、上記ガイドピンにより案内しながら上記リード線を上記挿入孔に挿入することにより、上記部品を上記基板に挿入させる、いわゆるガイドピン方式の部品挿入構造を採用している場合であっても、上記部品押出部と上記ガイドピンによる上記部品挿入動作の前に、上記素子チャックの把持による上記部品の挿入姿勢の補正が行われていることにより、上記部品押出部により上記素子部を空振りすることなく確実に押し出すことができる。従って、より正確かつ確実な部品挿入動作を行うことができ、生産性を向上させることができる部品挿入装置を提供することができる。
【0156】
本発明の上記第3態様によれば、部品搬送体の部品受渡し位置と、部品挿入部における部品挿入位置の夫々の位置は、上記移替チャックの回動における軌跡である回転弧上に位置されるように、上記部品搬送体と上記部品挿入部とが配置されていることにより、従来の部品挿入装置においては、同様な部品の移動動作の際に、上記移替チャックの回動及び前進あるいは後退動作との組み合わせにより行われていたのが、上記第3態様によれば、上記配置により、上記移替チャックの回動の動作のみにより、上記部品の移し替え移動動作を行うことができる。従って、部品の移し替え動作に要する時間を短縮することができ、より効率的かつ生産性の高い部品挿入動作を行うことができる部品挿入装置を提供することができる。
【0157】
本発明の上記第4態様によれば、例えば、上記部品挿入部において上記部品の極性の適正化のための上記部品自体の反転動作を行うような場合があり、このような反転動作により上記リード線の位置ずれが発生するような場合があるが、特にこのような場合に、上記移替チャックの回動が、上記部品挿入部における上記部品と、上記部品の挿入位置との間との位置ずれ量を補正可能な回動角度でもって行うことができることにより、上記回動角度により上記位置ずれを補正して解消することができ、正確かつ確実な部品挿入動作を行うことができ、部品挿入装置における生産性を高めることができる。また、上記のような位置ずれを補正するための専用の装置を備えさせることもなく、上記部品の上記部品挿入部への移動動作の中で、上記位置ずれの補正を行うことができるため、部品挿入に要する時間を短縮化することもでき、生産性を高めることができる。
【0158】
本発明の上記第5態様によれば、一般的に上記部品は、上記夫々のリード線の配列により、その上記リード線の配列方向と直交する方向において、より上記リード線が曲げられやすいという特徴と有しているが、上記素子チャックにより把持される上記部品は、その上記リード線の配列方向に対して直交する方向かつ上記基板の表面沿いの方向において把持されるように、上記素子チャックにおいて上記部品を把持する一対の把持板が配置されて備えられているため、上記部品の挿入姿勢の補正を上記直交する方向において行うことができる。従って、より効果的な挿入姿勢の補正を行うことができ、部品挿入装置における生産性を向上させることができる。
【0159】
本発明の上記第6態様によれば、リード線を把持された状態の部品が、例えば、その搬送過程において外力を受けること等により上記リード線が曲げられて、素子部が傾けられているような場合があるが、このような場合であっても、上記部品の挿入位置において、上記部品の挿入動作のための上記素子部の把持を行う際に、この把持とともに上記部品の挿入姿勢の補正を行うことができる。
【0160】
すなわち、上記リード線が把持された状態の上記部品の上記素子部の把持の際に、上記部品の上記リード線の把持位置を支点として、上記リード線の曲がりを矯正するように、上記傾けられた素子部を押圧しながら、その挿入姿勢の補正を行うことができ、それとともに上記挿入姿勢が補正された上記部品の上記素子部の把持を行うことができる。
【0161】
このように上記部品の基板への挿入動作の前に、その挿入姿勢の補正を行うことにより、上記基板上において上記挿入される上記部品と、隣接する他の部品との干渉を防止しながら上記挿入動作を行うことができ、確実かつ正確な部品挿入を行うことができる。
【0162】
特に、従来の部品挿入装置においては、このような部品の挿入姿勢の補正を部品搬送部等において、上記補正を行うための専用の装置を設置すること等により対応している場合がある。しかしながら、上記第6態様によれば、このような上記専用の装置を設ける必要もなく、上記部品挿入動作のための上記素子部の把持を行う際に、同時に上記挿入姿勢の補正を行うことができる。従って、このような部品挿入方法を行う部品挿入装置の構成をより簡単なものとすることができ、また、部品挿入装置におけるスペースを有効的に利用することができるため、部品挿入装置の装置サイズの縮小化を図ることができ、部品挿入装置における面積生産性を向上させることができる部品挿入方法を提供することができる。
【0163】
さらに、上記挿入姿勢の補正は、上記部品の挿入動作のための上記部品の上記素子部の把持とともに行うことができるため、上記補正を行うためだけの特別な作業時間を必要とせず、上記部品の挿入動作に要する時間の短縮化を図ることができ、生産性を向上させることができる部品挿入方法を提供することができる。
【0164】
本発明の上記第7態様によれば、上記挿入姿勢の補正が行われた上記部品の上記リード線の端部を把持しながら、上記基板における挿入孔に上記リード線を案内して、上記部品を上記基板に挿入させる、いわゆるガイドピン方式の部品挿入方法を採用している場合であっても、上記部品の挿入姿勢の補正が行われていることにより、正確かつ確実に部品挿入動作を行うことができ、生産性を向上させることができる部品挿入方法を提供することができる。
【0165】
本発明の上記第8態様によれば、一般的に上記部品は、上記夫々のリード線の配列により、その上記リード線の配列方向と直交する方向において、より上記リード線が曲げられやすいという特徴と有しているが、このような方向において上記リード線の曲がりの矯正を行い、上記部品の挿入姿勢の補正を行うことができることにより、効果的な挿入姿勢の補正を行うことができ、生産性を向上させることができる部品挿入方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる部品挿入装置の斜視図である。
【図2】上記部品挿入装置における部品供給体の斜視図である。
【図3】上記部品挿入装置における部品搬送部の部分拡大斜視図である。
【図4】図3の部品搬送部に設置されている保持位置補正体の斜視図である。
【図5】図3の部品搬送部に設置されている第2の切断刃の斜視図である。
【図6】上記部品挿入装置におけるボディーチャックの変形例を示す模式図である。
【図7】上記部品挿入装置における移替チャックによる部品の把持動作の説明図であり、部品の把持前の状態である。
【図8】上記移替チャックによる部品の把持動作の説明図であり、部品の把持状態である。
【図9】上記部品挿入装置における部品移替体の斜視図である。
【図10】図9の部品移替体の部分構造図である。
【図11】図9の部品移替体の部分構造図である。
【図12】図9の部品移替体の側面図である。
【図13】図9の部品移替体の側面図である。
【図14】上記部品挿入装置における部品挿入ヘッドの側面断面図である。
【図15】図14の部品挿入ヘッドのボディーチャックの部分拡大図である。
【図16】上記ボディーチャックの構造説明図である。
【図17】図14の部品挿入ヘッドのガイドチャックの部分拡大図である。
【図18】ガイドピンによる部品挿入動作の説明図であり、挿入前の状態である。
【図19】上記部品移替体による部品の移し替え動作の説明図である。
【図20】部品の移し替えから挿入動作までの動作説明図である。
【図21】上記ボディーチャックによる部品の挿入姿勢の補正動作の説明図である。
【図22】上記ガイドピンによる部品挿入動作の説明図であり、挿入中の状態である。
【図23】上記ガイドピンによる部品挿入動作の説明図であり、挿入後の状態である。
【図24】従来の部品挿入装置における移替チャックによる部品の移し替え動作の説明図である。
【図25】上記実施形態の部品挿入装置における移替チャックによる部品の移し替え動作の説明図である。
【図26】部品の移し替え動作におけるタイミングチャートであり、(A)は、図24の従来の移し替え動作であり、(B)は図25の上記実施形態の移し替え動作を示すものである。
【図27】部品の極性反転動作の説明図であり、部品の反転動作を伴わない場合の説明図である。
【図28】部品の極性反転動作の説明図であり、部品の反転動作を伴う場合の説明図である。
【図29】従来の部品挿入装置における部品の反転動作を伴う場合の極性反転動作の説明図である。
【図30】上記実施形態の部品挿入装置における部品の反転動作を伴う場合の極性反転動作の説明図である。
【図31】上記部品挿入装置におけるスライドベース、部品挿入ヘッド、及び部品の高さ関係を示す模式図である。
【図32】上記実施形態の変形例にかかる部品挿入装置における部品搬送部の模式図である。
【図33】上記実施形態の部品挿入装置における制御系統を示すブロック図である。
【図34】上記実施形態の部品挿入方法における応用例を示す模式説明図であり、(A)は上記実施形態の部品挿入方法であり、(B)は部品移替体に代えて、リードチャックが用いられた場合の部品挿入方法であり、(C)は上記(B)の部品挿入方法において、ボディーチャックによるリード線の曲がりの矯正動作が行われる場合の部品挿入方法であり、(D)はリードチャックがガイドチャックの機能をも併せ持つ場合の部品挿入方法である。
【符号の説明】
1…部品、2…素子部、3…リード線、4…テーピング部材、5…テーピング部品連、6…回路基板、6a…挿入孔、9…制御部、10…部品供給部、11…部品供給ガイド、12…部品収納部、13…部品供給体、14…ガイド溝、15…第1の切断刃、20…部品搬送部、21…コンベアベルト、22…モータ、23…プーリ、24…プーリ、25…プーリ、26…チャック保持体、27…チャック、28…ガイドレール、30…保持位置補正体、31…載置台、32…保持台、33…押体、34…第2の切断刃、35…刃、40…部品移替体、41…把持爪、42…把持爪、43…支爪、44…軸、45…軸、46…軸、47…移替チャック、48…移動レバー、49…軸、50…レバー、51…ローラー、52…回動板、53…回動軸、54…スライドレバー、60…部品挿入部、61…部品挿入ヘッド、62…ボディーチャック、63…ボディーチャック機構、64…プッシャ、65…プッシャ機構、66…ガイドチャック、67…ガイドチャック機構、68…支点ピン、69…バネ、70…ピストン部、71…ボディーチャック駆動部、72…本体フレーム、73…プッシャ昇降部、74…スライドシャフト、75…ロッド、76…ガイドチャック駆動部、77…透孔、80…部品挿入ガイド装置、81…ガイドピン、81a…凹部、82…ガイドブロック、83…スライドベース、84…基板供給搬送装置、85…基板排出搬送装置、101…部品挿入装置、102…機台、247…リードチャック、347…リードチャック、377…透孔。

Claims (8)

  1. 各素子部(2)にリード線(3)が夫々形成されているラジアル部品である複数の部品(1)を供給可能に収容している部品供給部(10)と、
    上記部品供給部より供給された上記部品を把持して上記部品の受渡し位置まで上記部品の搬送を行う部品搬送体(20)と、
    上記部品搬送体の上記受渡し位置に位置された上記部品の上記リード線を把持して上記部品を移動させる移替チャック(47)と、
    上記移替チャックにより移動された上記部品の上記リード線を、基板(6)における上記部品の挿入位置において形成されている上記リード線の挿入孔(6a)に挿入させる部品挿入ヘッド(61)を備える部品挿入部(60)と、
    上記部品挿入ヘッドと上記基板における上記挿入位置との上記基板の表面沿いの方向の位置合わせを行う位置合わせ部(83)とを備える部品挿入装置(101)であって、
    上記部品挿入ヘッドは、上記移替チャックにより把持されて上記挿入位置に移動された上記部品の上記素子部を把持する素子チャック(62)を備え、
    上記部品挿入ヘッドにおいて、上記素子チャックによる上記部品の上記素子部の把持により、上記移替チャックによる上記リード線の把持位置を支点として、上記素子部が上記部品の挿入位置に位置するように上記リード線の曲がりを矯正しながら、上記部品の挿入姿勢の補正を行い、上記挿入姿勢の補正が行われた上記部品の上記リード線を、上記位置合わせ部により上記位置合わせが行われた上記基板の上記挿入孔に挿入させることを特徴とする部品挿入装置。
  2. 上記部品挿入部は、上記部品の上記リード線の端部を保持して、上記保持された部品を上記基板の上記挿入孔に挿入可能に案内するガイドピン(81)を備え、
    上記部品挿入ヘッドは、上記ガイドピンにより保持された上記部品の上記素子部を上記基板における上記挿入位置に向けて押し出すとともに、上記ガイドピンにより案内しながら上記リード線を上記挿入孔に挿入する部品押出部(64)をさらに備える請求項1に記載の部品挿入装置。
  3. 上記部品搬送体における上記受渡し位置から上記部品挿入部への上記移替チャックによる上記部品の移動は、上記移替チャックの上記基板の表面沿いにおける回動により行われ、上記部品挿入部において位置合わせされた上記部品の挿入位置は、上記受渡し位置において上記移替チャックに保持された上記部品の上記移替チャックの回動の軌跡上に位置されている請求項1又は2に記載の部品挿入装置。
  4. 上記移替チャックの回動は、上記部品挿入部における上記部品と、上記部品の挿入位置との間の位置ずれ量を補正可能な回動角度でもって行われる請求項3に記載の部品挿入装置。
  5. 上記ラジアル部品である上記各部品は夫々一列に配列されて形成された複数の上記リード線を有し、
    上記素子チャックは、上記部品の挿入位置に位置された状態の上記部品における上記夫々のリード線の配列方向沿いにおいて、互いに対向されるように配置され、かつ、互いに近接又は離間するように移動されることにより上記素子部の把持動作又は把持解除動作を行う一対の把持板(62a及び62b)を備え、
    上記部品の挿入位置に位置された状態の上記部品の上記素子部を、上記離間された状態の上記一対の把持板を上記近接させながら、上記基板の表面沿いかつ上記リード線の配列方向に対して略直交する方向において、上記素子部を移動させて上記部品の挿入姿勢の補正を行うとともに、上記一対の把持板により上記素子部の把持を行う請求項1から4のいずれか1つに記載の部品挿入装置。
  6. 各素子部(2)にリード線(3)が夫々形成されているラジアル部品である複数の部品(1)の上記夫々のリード線を、基板(6)における上記夫々の部品の挿入位置において形成されている上記夫々のリード線の挿入孔(6a)に挿入して、上記夫々の部品を上記基板に挿入する部品挿入方法において、
    上記部品の上記リード線を把持して、上記部品の上記リード線と上記基板の上記挿入孔との上記基板の表面沿いの方向における位置合わせを行い、
    それとともに、上記リード線が把持されている上記部品の上記素子部を把持することにより、上記リード線の把持位置を支点として、上記素子部が上記基板の表面沿いの方向における上記部品の挿入位置に位置するように上記リード線の曲がりを矯正しながら、上記部品の挿入姿勢の補正を行って、
    上記挿入姿勢の補正が行われた上記部品の上記リード線を上記基板の挿入孔に挿入させることを特徴とする部品挿入方法。
  7. 上記部品の上記挿入姿勢の補正の後、上記基板の上記挿入孔を通してガイドピン(81)により上記部品の上記リード線の端部を保持するとともに、上記素子部の把持及び上記リード線の把持を解除し、
    その後、上記リード線の端部が上記基板の上記挿入孔に案内されるように、上記ガイドピンを移動させて、上記部品の上記リード線を上記挿入孔に挿入させる請求項6に記載の部品挿入方法。
  8. 上記ラジアル部品である上記各部品は夫々一列に配列されて形成された複数の上記リード線を有し、
    上記部品の上記挿入姿勢の補正は、上記基板の表面沿いかつ上記夫々のリード線の配列方向に対して略直交する方向沿いに上記素子部を移動させることにより行う請求項6又は7に記載の部品挿入方法。
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