JP2531359Y2 - 電子部品のリードのフォーミング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、電子部品を回路基板上に実装する際に、
この電子部品のリードピッチを矯正し、かつ、この電子
部品のリードを所定の長さに切断することのできるリー
ドのフォーミング装置に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、電子回路を構成する実装基板は、回路基板上
に集積回路（IC）、コンデンサ、抵抗器等の各種電子部
品を実装した後、これらの電子部品のリードもしくは端
子電極と、回路基板上の配線とをハンダ付けすることに
より構成される。

各種電子部品の実装に際しては、高歩留り及び高信頼
性を維持した高密度実装を達成する必要があるために、
実際の作業においても高度の緻密性、安定性、確実性が
要求されており、今日では実装専用のロボット（電子部
品実装用ロボット）により実施されるのが通例である。

このロボットは、実装すべき電子部品を供給するため
の部品供給装置と、この部品供給装置から供給された電
子部品を一つずつ把持して回路基板の所定位置に装着す
るロボット本体部を備えた構成となっている。そして、
ロボット本体部が所定数の電子部品を回路基板上の所定
の位置に実装するようにシーケンス制御されている。

このロボットを用いて回路基板上に電子部品を実装す
る場合、リードタイプの電子部品では、電子部品のリー
ドを回路基板上に形成されたスルーホールに挿入し、そ
の後回路基板の下面側から垂直下方に突出した前記リー
ドをクリンチ（装着された電子部品が容易に回路基板よ
り離脱しないようにリードを折り曲げること）すること
によって行なわれる。

上記の電子部品は通常所定の規格に基づいて製造され
るが、この電子部品のリードの長さはあらゆる実装に対
応できる様に充分長い状態で納品されるのが通例であ
り、回路基板に実装する際に予めその電子部品のリード
を所定のピッチに折り曲げ所定の長さに切断したものが
実装に供されている。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、実際に前記ロボットの部品供給装置に収納
された電子部品の中には、例えば搬送中の衝撃、部品製
造機械の不調、不用心な取扱い等に起因するリードの曲
げ変形等を有するものであり、また、テーピングが施さ
れたものではテープを剥離する際に生ずるリードの曲げ
変形等があり、リードピッチ（リード間隔）が正規の状
態からずれてしまう場合がある。

そして、従来のロボットでは、上記のようにリードピ
ッチがずれてしまった電子部品を回路基板に実装するこ
とが難しく、したがって、かかる事態が生じた場合には
ロボットの動作を強制的に停止させてその部品を排除す
る方法がとられている。しかしながら、この方法ではリ
ードピッチのずれた部品が存在する度にライン全体が停
止してしまい作業効率が低下するという問題や、作業員
や電子部品の実装状態を常時チェックしていなければな
らず、人件費がかさみ不経済なものになるという問題が
あった。

また、リードの曲げ変形等の軽度のものが実装に用い
られた場合には、リードがスルーホールに速やかに挿入
されず回路基板上で屈曲してしまう場合がある。この場
合にはクリンチ不良やハンダ付け不良等の不具合が生じ
ることとなり、歩留りの低下等の問題が発生し易くな
る。

また、上記の電子部品のリードは、回路基板に実装す
る際に予めその電子部品のリードを所定のピッチに折り
曲げ所定の長さに切断したものが実装に供されている
が、リードの折り曲げ及び切断が回路基板上に実装する
工程と全く別の工程であるために、製造工程が繁雑にな
り作業性が低下するという欠点があった。

この考案は、上記の事情に鑑みてなされたもので、リ
ードの変形に起因する電子部品のプリント基板に対する
実装不能が解消し、作業効率の向上と歩留まりの向上を
図ることのできる電子部品のリードのフォーミング装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、この考案は次の様な電子
部品のリードのフォーミング装置を採用した。すなわ
ち、電子部品の回路基板に実装する電子部品実装用ロボ
ットに適用され、電子部品を回路基板に実装するに先立
ってその電子部品のリードピッチを矯正し、かつ、この
リードを所定の長さに切断する電子部品のリードのフォ
ーミング装置であって、実装すべき電子部品の正規のリ
ードピッチに合わせて形成された複数のガイド孔を有す
るフォーミングブロックと、前記電子部品を把持してこ
の電子部品のリードを前記フォーミングブロックのガイ
ド孔にそれぞれ挿入させ、この状態で、前記電子部品を
水平方向に揺動させる揺動手段と、前記フォーミングブ
ロックの下方に設けられ、前記リードが所定の長さにな
るように、前記リードのフォーミングブロックの下面か
ら突出する部位を切断する切断機構と、を具備したこと
を特徴とするものである。

［作用］ 揺動手段により電子部品を把持してそのリードをフォ
ーミングブロックのガイド孔に挿入して電子部品を水平
方向に揺動させることにより、リードの下端側はガイド
孔によりその位置が規制されて変位することはないが、
リードの上端側は電子部品とともに変位し、したがっ
て、リードには曲げ変形が加えられることになる。そし
て、その際の各方向への揺動ストロークを、リードの弾
性係数等を考慮してリードが一旦塑性的に曲げ変形し、
かつ、最終的にリードピッチがガイド孔の間隔（正規の
リードピッチ）に合致するように予め設定しておくこと
により、リードの当初の変形量の如何に拘わらず正規の
リードピッチに矯正される。

また、リードが矯正された状態で、フォーミングブロ
ックの下方の所定の位置にある切断機構によりリードを
切断することにより、リードの長さは所定の規格の長さ
になる。このように、切断機構は、電子部品のリードを
回路基板に実装するのに好適な所定の長に切断する。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例について図面を参照して説
明する。

第１図及び第２図は、この実施例の電子部品のリード
のフォーミング装置（以下、単にフォーミング装置と称
する）を搭載した電子部品実装用ロボット１の一例を示
すものである。図中、符号２はプリント基板（回路基
板）、３はこのプリント基板２を搬送するために第１図
において紙面に直交する方向に延在している搬送コンベ
ヤである。

電子部品実装用ロボット１は、基本的に従来一般の電
子部品実装用ロボットと同様の構成を成すもので、プリ
ント基板２に実装すべき電子部品Ｅを収納するととも
に、これらの収納された電子部品Ｅを順次ロボット本体
５に供給するための部品供給装置４と、この部品供給装
置４から搬出された電子部品Ｅを把持してプリント基板
２の上方へ移動させるとともに、プリント基板２の所定
位置にその電子部品Ｅを実装するためのロボット本体５
とから概略構成されている。

部品供給装置４は、電子部品Ｅを多数収納するいわゆ
るスティックフィーダー型の部品ストック装置（収納
部）６と、部品ストック装置６から電子部品Ｅを１つず
つ搬出するためのシューター部７と、シューター部７を
介して部品ストック装置６より取り出された電子部品Ｅ
を受け取りロボット本体５のマニピュレータ（揺動手
段）10の待機位置まで水平に移動させるためのエスケー
プ機構８とか概略構成されている。このエスケープ機構
８の略上方にはマニピュレータ（作動部）10が位置して
いる。

ロボット本体５は、いわゆるＸ軸,Y軸,Z軸のそれぞれ
直交した３方向に移動可能に設けられたマニピュレータ
10を備えて構成された、いわゆる３軸直交型のものとな
っている。すなわち、第１図、第２図において符号11は
フレーム12に支持されて搬送コンベヤ３の上方に搬送コ
ンベヤ３と直交して水平に設けられた第１のガイド、13
は第１のガイド11にこの第１のガイド11と直交して水平
に設けられ、かつこの第１のガイド11に対してスライド
自在とされた第２のガイド、14は該第２のガイド13に該
第２のガイド13と直交して鉛直方向に設けられた第３の
ガイドである。そして、この第３のガイド14にはブラケ
ット15がスライド自在すなわち上下動自在に設けられて
いる。このブラケット15には、マニピュレータ10がこの
場合ほぼ同一構成のものが４個、平面視状態において矩
形状に配置され鉛直方向に立設されている。

マニピュレータ10は、エスケープ機構８から電子部品
Ｅを受け取りプリント基板２上に搭載するためのもの
で、電子部品Ｅを把持するための把持爪20と、この把持
爪20を開閉作動させるための駆動部21を具備するもので
ある。この把持爪20は紙面と直交する方向に対をなして
形成されている。ただし、それぞれのマニピュレータ1
0,10,…における各把持爪20は、それぞれ把持対象とな
る電子部品の種類により若干その仕様（寸法等）が異な
っている。

このロボット１には第３図に示すようなフォーミング
装置31が取り付けられている。

フォーミング装置31は、電子部品Ｅの正規のリードピ
ッチに合わせて形成された複数のガイド孔を有するフォ
ーミングブロック32と、前記電子部品Ｅのリードを所定
の長さに切断するための切断機構33とを具備するもので
ある。

フォーミングブロック32は、第４図ないし第６図に示
すように板状のもので、実装すべき電子部品Ｅの各リー
ド35,35が挿通し得るガイド孔36,36が、その電子部品Ｅ
の正規のリードピッチに合致する間隔をおいて形成され
たものである。図示例のものでは、実装すべき電子部品
Ｅは２本のリード35,35を有するもので、したがって、
フォーミングブロック32には２つのガイド孔36,36が形
成されている。

それらガイド孔36,36は第５図に示すように上部側が
開いたテーパ状に形成され、その内面は傾斜面となって
いる。そして、ガイド孔36,36の下端の開口面積はリー
ド35の断面積よりわずかに大きく形成され、ガイド孔3
6,36の上端の開口面積は、正規の位置からずれた状態に
変形しているリード35をもガイド孔36に挿入可能なよう
に、予想されるリード35の位置ずれ量を考慮してそれよ
り十分に大きく設定されている。

切断機構33は、前記電子部品Ｅのリード35,35を所定
の長さに正確に切断するためのもので、例えば、一対の
刃37,37を具備するエアニッパ38からなるものである。
この切断機構33は、フォーミングブロック32のガイド孔
36,36の真下に配置され、上下方向に移動自在かつ任意
の位置に固定自在である。そして、これらのガイド孔3
6,36から突出する電子部品Ｅのリード35,35を一対の刃3
7,37で両側から挟みかつ切断できる様に配置されてい
る。図示例のものでは、電子部品Ｅは２本のリード35,3
5を有するものであるから、したがって、切断機構33は
これらの２本のリード35,35を一対の刃37,37で両側から
挟み切断できる様に配置されており、これらのリード3
5,35は所定の長さに切断可能である。

上記のように構成されたロボット１の各動作は、図示
しないシーケンサーにより自動制御されている。

次に、このロボット１により回路基板２上に電子部品
Ｅを実装する方法について説明する。

まず、電子部品Ｅを部品供給装置４からシューター部
７を介してエスケープ機構８上に移載し、さらにこのエ
スケープ機構８により電子部品Ｅをロボット本体５側に
移動させる。この、ロボット本体５側に移動されたエス
ケープ機構８の上方にはロボット本体４のマニピュレー
タ10,10,…が待機しており、エスケープ機構８上に載っ
た電子部品Ｅを４つのマニピュレータ10,10,…のそれぞ
れの把持爪20により把持する。

次に、マニピュレータ10はフォーミングブロック32の
上方に移動し、把持した電子部品Ｅの各リード35,35を
そのフォーミングブロック32の各ガイド孔36,36の直上
に位置させる。そしてマニピュレータ10が降下すること
により、第５図および第６図に示すように、把持してい
る電子部品Ｅの各リード35,35をガイド孔36,36に挿通さ
せる。この際、リード35,35が変形していてリードピッ
チがずれているとしても、リード35,35の先端がガイド
孔36,36の上端にわずかでも挿入されれば、マニピュレ
ータ10の降下に伴ってリード35,35はガイド孔36,36の内
面に案内されて弾性的に変形していき、そのガイド孔3
6,36を挿通することになる。

続いて、マニピュレータ10は水平方向、つまり第６図
中の矢印で示すＸ₁方向およびＸ₂方向、Ｙ₁方向および
Ｙ₂方向にそれぞれ所定のストロークだけ所定回数（少
なくとも１回ずつ）揺動する。これにより、リード35,3
5の下部側はガイド孔36,36の下端によりその位置が規制
されてしまって変位することはないが、リード35,35の
上部側は電子部品Ｅとともに変位し、リード35,35には
曲げ変形が加えられることになる。その際のマニピュレ
ータ10の各方向への揺動ストロークは、リード35,35の
弾性係数等を考慮してそれらが一旦塑性的に曲げ変形
し、かつ、最終的には正規のリードピッチに合致するよ
うに、予め設定されている。

これにより、リード35,35の当初の変形の程度の如何
に拘わらず、それらリード35,35は各方向に一旦塑性的
に変形し、最終的にはリードピッチがガイド孔36,36の
ピッチ（正規のリードピッチ）に合致するように矯正さ
れることになる。

次に、切断機構33により前記電子部品Ｅのリード35,3
5を所定の長さに正確に切断する。これらのリード35,35
は既に正規のリードピッチに合致するように矯正されて
いるので、切断機構33を上下方向に移動させて所定の位
置に固定させ、一対の刃37,37によりリード35,35を挾み
切断することにより、これらのリード35,35の長さを所
定の規格の長さに正確に切断することとなる。

なお、リード35,35が変形していない正常な電子部品
Ｅに対しても同様のフォーミングを行うことになり、そ
のリード35,35は各方向に一旦塑性的に変形するが最終
的には正規のピッチに戻ることになる。したがって、上
記の様なフォーミングのなされた全ての電子部品のリー
ドピッチは完全に揃えられることになる。

上記のフォーミングが完了した後、マニピュレータ10
は上昇してリード35,35をガイド孔36,36より抜き取り、
続いてマニピュレータ10はプリント基板２上の所定箇
所、すなわち、電子部品Ｅを実装すべき位置の直上に移
動する。その後、リード35,35の下端がプリント基板２
の上面に近接する位置まで電子部品Ｅを降下させ、この
電子部品Ｅのリード35,35を確実にスルーホールに挿通
し、リード35,35の下端部をクリンチする。その後、マ
ニピュレータ10は部品供給装置４に戻って次の電子部品
を受け取り、以下、上記の手順を繰り返し行う。

なお、何等かの原因によって電子部品Ｅの実装がなさ
れなかった場合には、ロボット１自体に何等かのトラブ
ルが発生したことになるので、ロボット１の動作を停止
させてその原因を調べることが好ましいが、実装されな
かった電子部品Ｅを所定の場所に搬送して廃棄した後、
部品供給装置４に戻って次の電子部品Ｅの実装作業を開
始させることとしても良い。

以上詳細に説明したように、電子部品Ｅを回路基板２
に実装するに先立って、その電子部品Ｅのリードピッチ
を矯正するために正規のリードピッチに合わせて形成さ
れた複数のガイド孔36,36,…を有するフォーミングブロ
ック32と、前記電子部品Ｅのリード35,35を所定の長さ
に正確に切断するための一対の刃37,37を有する切断機
構33とを具備したフォーミング装置31としてので、電子
部品Ｅのリード35,35のリードピッチを正規の状態に確
実にかつ容易に矯正できるとともに、全ての電子部品Ｅ
に対して上記のフォーミングを行うことにより、全ての
電子部品Ｅのリードピッチを完全に揃えることができ
る。したがって、リードの変形に起因する実装不能を未
然に解消させることができ、このため、ロボットの動作
停止を回避させることができ、作業効率が向上し、歩留
まりも向上する。

また、フォーミングブロック32のガイド孔36,36から
突出する電子部品Ｅのリード35,35を切断機構33により
所定の長さに正確かつ確実に切断することができる。こ
れにより、リードの長さのバラツキが極めて小さなもの
となり、リードの長さのバラツキに起因する実装上の不
具合を未然に解消させることができ、したがって、製品
の歩留まりが向上し、品質が安定し、作業効率が向上し
生産性が向上する。

また、回路基板２上に電子部品Ｅを搭載する前に、こ
の電子部品Ｅのリードピッチの矯正とリード35,35の切
断とを同時に行うことができるので、生産ライン、特
に、生産一貫ラインへの適用が極めて容易になり、品質
の向上、作業効率の向上、生産ラインの合理化等が促進
される。

なお、上記実施例は２本のリード35,35を有する電子
部品Ｅを実装する場合の例であるので、フォーミングブ
ロック32は２つのガイド孔36,36を有するものとした
が、ガイド孔36,36の数や位置は実装すべき電子部品Ｅ
のリード本数やピッチに対応して設定すれば良く、様々
な形状のリードタイプの電子部品Ｅに適応可能である。
そして、ガイド孔の数や位置の異なる複数種類のフォー
ミングブロックを予めロボットに搭載しておき、実装す
るべき電子部品の種類に対応してそれらフォーミングブ
ロックのいずれかを選択して使用することとしても勿論
良い。

また、フォーミングブロック32に形成するガイド孔3
6,36の形状も上記の実施例に限定されることなく種々の
変形が可能であり、たとえば円形断面としたり、あるい
は、上部側のみがテーパ状に開いている形状のガイド孔
を採用することとしても良い。

また、フォーミングを行う際には、マニピュレータ10
を水平方向にのみならず、場合によっては上下方向にも
揺動させることでリード35,35をガイド孔36,36の内面に
より案内して水平方向に変位させ、それによってリード
ピッチを矯正するようにしても良い。

また、切断機構33は、フォーミングブロック32のガイ
ド孔36,36の真下に配置されて上下方向に移動自在かつ
任意の位置に固定自在であって前記電子部品Ｅのリード
35,35を所定の長さに切断することができるものであれ
ばよく、上記実施例に限定されることなく多種多様の形
状の切断機構を採用することが可能である。

さらに、上記実施例においては、ロボット１を３軸直
交型のものとしているが、この考案はこの３軸直交型の
ものに限定されるものではなく、その他の形式の電子部
品実装用ロボットにも適用することができ、かつ同様の
効果を得ることができる。

また、上記実施例では、マニピュレータ10を複数（実
施例のものは４個）備えたいわゆる異形対応型のものと
しているが、１点挿入型ものであっても勿論よい。さら
に、上記実施例では、いわゆるスティックフィーダー型
の部品ストック装置６を採用したロボットに適用した
が、テーピングフィーダー型等の他の形式の部品ストッ
ク装置を採用したロボットに対しても適用することがで
きる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した様に、この考案によれば、電子部
品を回路基板に実装する電子部品実装用ロボットに適用
され、電子部品を回路基板に実装するに先立ってその電
子部品のリードピッチを矯正し、かつ、このリードを所
定の長さに切断する電子部品のリードのフォーミング装
置であって、実装すべき電子部品の正規のリードピッチ
に合わせて形成された複数のガイド孔を有するフォーミ
ングブロックと、前記電子部品のリードを所定の長さに
切断する切断機構とを具備したこととしたので、電子部
品のリードピッチを正規の状態に確実にかつ容易に矯正
できるとともに、全ての電子部品に対して上記のフォー
ミングを行うことにより、全ての電子部品のリードピッ
チを完全に揃えることができる。したがって、リードの
変形に起因する実装不能を未然に解消させることがで
き、このため、ロボットの動作停止を回避させることが
でき、作業効率が向上し、歩留まりも向上する。

また、フォーミングブロックのガイド孔から突出する
電子部品のリードを切断機構により所定の長さに正確か
つ確実に切断することができる。これにより、リードの
長さのバラツキが極めて小さなものとなり、リードの長
さのバラツキに起因する実装上の不具合を未然に解消さ
せることができ、したって、製品の歩留まりが向上し、
品質が安定し、作業効率が向上し生産性が向上する。

また、回路基板上に電子部品を搭載する前に、この電
子部品のリードピッチの矯正とリードの切断とを同時に
行うことができるので、生産ライン、特に、生産一貫ラ
インへの適用が極めて容易になり、品質の向上、作業効
率の向上、生産ラインの合理化等が促進される。

このように、リードの変形に起因する電子部品のプリ
ント基板に対する実装不能が解消し、その結果、ロボッ
トの停止回数が低減して作業効率が向上し、品質及び歩
留まりも向上させることができる電子部品のリードのフ
ォーミング装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る電子部品実装用のロボットの全
体側面図、第２図は同全体平面図、第３図はフォーミン
グ装置の全体側面図、第４図はフォーミングブロックの
斜視図、第５図は同側断面図、第６図はリードピッチを
矯正している状態を示す図、第７図は切断機構の全体斜
視図である。 Ｅ……電子部品、１……電子部品実装用ロボット、２…
…プリント基板、５……ロボット本体、10……マニピュ
レータ、11,13,14……ガイド、12……フレーム、15……
ブラケット、20……把持爪、21……駆動部、31……フォ
ーミング装置、32……フォーミングブロック、33……切
断機構、35……リード、36……ガイド孔、37……刃、38
……エアニッパ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品を回路基板に実装する電子部品実
   装用ロボットに適用され、電子部品を回路基板に実装す
   るに先立ってその電子部品のリードピッチを矯正し、か
   つ、このリードを所定の長さに切断する電子部品のリー
   ドのフォーミング装置であって、 実装すべき電子部品の正規のリードピッチと合わせて形
   成された複数のガイド孔を有するフォーミングブロック
   と、 前記電子部品を把持してこの電子部品のリードを前記フ
   ォーミングブロックのガイド孔にそれぞれ挿入させ、こ
   の状態で、前記電子部品を水平方向に揺動させる揺動手
   段と、 前記フォーミングブロックの下方に設けられ、前記リー
   ドが所定の長さになるように、前記リードのフォーミン
   グブロックの下面から突出する部位を切断する切断機構
   と、 を具備したことを特徴とする電子部品のリードのフォー
   ミング装置。