JP2646942B2 - ガード体付電子部品の打抜装置および打抜方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガード体付電子部品の打
抜装置および打抜方法に係り、詳しくは電子部品のガー
ド体の切除と、ガード体が切除された電子部品の移載ヘ
ッドへの受渡しを作業性良く行うことができるガード体
付電子部品の打抜装置および打抜方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板に搭載される電子部品として、例え
ばＱＦＰやＴＡＢチップのように、モールド体や半導体
チップなどの本体からリードが外方に延出したものがあ
る。近年、益々電子部品の高集積化が進み、それにとも
なってリードの本数も増加している。このため、リード
は益々狭ピッチ化する傾向にあり、必然的にリードは極
細化して強度が低下してきていることから、リードに器
物が当たると、リードは容易に屈曲変形して不良品にな
ってしまうという問題点があった。

【０００３】このような問題点を解消する従来手段とし
て、図８に示すように、モールド体や半導体チップなど
の本体１０１から延出するリード１０２の先端部に枠型
のガード体１０３を形成することにより、リード１０２
を保護するようにしたガード体付電子部品１００が提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ガード体１０３を形成
すれば、電子部品の保管中や運搬中にリード１０２に器
物が当るなどして、リード１０２が屈曲変形するのを防
止できる利点があるが、電子部品を基板に搭載する場合
には、上型と下型とによりリードを打抜いてガード体１
０３を除去しなければならない。上型と下型とによりリ
ードを打抜く際に、リードが変形すると、基板への搭載
が不能な電子部品になってしまう。したがってリードの
打抜きは精密に行わねばならない。また電子部品は高速
度で基板に搭載せねばならないので、リードの打抜きも
高速度で行わねばならない。

【０００５】そこで本発明は、リードの打ち抜きを高精
度で、しかも作業性良く行なうことができるガード体付
電子部品の打抜装置および打抜方法を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、下
型と、この下型を電子部品を受取る受取位置と、リード
を打抜く打抜位置と、この電子部品を移載ヘッドに受渡
す受渡位置の間を往復移動させる移動手段と、打抜位置
の上方に設けられて昇降する上型と、この上型を昇降さ
せる昇降手段とを設けている。そしてこの上型を下型に
対して相対的に揺動自在に配設するとともに、この上型
と一体的にパイロットピンを設け、この上型の下降にと
もなってこのパイロットピンを下型に設けられたピン孔
に挿入させることにより、この上型に設けられたパンチ
と、この下型に設けられたダイの位置合わせを行ったう
えで、リードを打抜くようにし、かつ前記上型に、ガー
ド体を真空吸着する吸着孔を形成し、この吸着孔に接続
された空気圧装置を設けた。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、受取位置において電子部品
が下型に受渡されると、この下型は打抜位置へ移動す
る。そこで上型が下降することにより、上型のパイロッ
トピンが下型のピン孔内に挿入されて、上型のパンチと
下型のダイとにより、リードを打抜いてガード体を切除
する。このとき、パンチとダイに位置ずれがあっても、
パイロットピンがピン孔に挿入される際に、上型が揺動
することにより、パンチとダイの位置合わせがなされる
ので、リードを高精度で打抜いてガード体を切除するこ
とができる。しかもこの打ち抜きは、電子部品を移載ヘ
ッドへ受渡す途中で行われるので、リードの打抜きから
移載ヘッドへの電子部品の受渡しまでの作業を、一連の
作業として作業性良く行うことができる。

【０００８】

【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。

【０００９】図１は電子部品実装装置の斜視図である。
この電子部品実装装置は、移載ヘッド１をＸ方向やＹ方
向に移動させるＸＹテーブル３と、移載ヘッド１にガー
ド体付電子部品１００を供給する電子部品供給装置１０
から成っている。ＸＹテーブル３は、移載ヘッド１をＸ
方向に移動させるＸテーブル３Ａと、移載ヘッド１をＹ
方向に移動させるＹテーブル３Ｂを直交させて構成され
ている。移載ヘッド１はＹテーブル３Ｂの先端部に保持
されており、ＸＹテーブル３が駆動することにより、Ｘ
Ｙ方向に移動する。また移載ヘッド１は電子部品１００
を真空吸着するノズル２を有している。

【００１０】基板４はコンベア５により実装ラインを搬
送される。コンベア５による基板５の搬送方向をＸ方
向、これに直交する方向をＹ方向とする。コンベア５の
側方には電子部品１００を移載ヘッド１に供給する電子
部品供給装置１０が設けられている。電子部品供給装置
１０は、台部１１と、この台部１１上に載置された電子
部品供給部としてのシュート１２、および打抜装置２０
から成っている。シュート１２は断面が四角の管状体で
あって、その内部に電子部品１００が収納されている。
シュート１２は支柱１７に支持されて前傾姿勢で台部１
１上に設置されており、電子部品１００はシュート１２
の内部を滑下して、このシュート１２の下端部に設けら
れたステージ１３上に排出される。また台部１１上に
は、カメラ１４とレーザ装置１５と投棄ボックス１６が
設けられている。

【００１１】移載ヘッド１は、打抜装置２０によりリー
ド１０２を打抜いてガード体１０３が切除された電子部
品１００をノズル２に真空吸着してピックアップし、カ
メラ１４の上方へこの電子部品１００を移送する。そこ
でカメラ１４は、移載ヘッド１のノズル２に真空吸着さ
れた電子部品１００のリード１０２を下方から観察し、
その位置を検出する。カメラ１４により検出された位置
データに基づいて、コンピュータ（図外）によりリード
１０２の位置ずれが計算される。次に、移載ヘッド１は
電子部品１００をレーザ装置１５の上方へ移送する。そ
こでレーザ装置１５の発光部１５ａからリード１０２に
レーザ光を照射し、その反射光を受光部１５ｂに受光す
ることによりリード１０２の高さを計測する。この計測
された高さに基づいて、コンピュータによりリード１０
２が上方へ屈曲しているか否かを判定する。

【００１２】次に移載ヘッド１は基板４の上方へ移動
し、基板４の所定の座標位置に電子部品１００を搭載す
る。この場合、カメラ１４により検出されたＸＹθ方向
の位置ずれのうち、θ方向（回転方向）の位置ずれは、
移載ヘッド１に備えられたモータ（図示せず）によりノ
ズル２をその軸心を中心に回転させることにより補正す
る。またＸ方向の位置ずれは、Ｘテーブル３Ａの駆動に
よる移載ヘッド１のＸ方向の移動ストロークを加減する
ことにより補正する。またＹ方向の位置ずれは、Ｙテー
ブルＢの駆動による移載ヘッド１のＹ方向の移動ストロ
ークを加減することにより補正する。またレーザ装置１
５により計測されたリード１０２の屈曲量が予め設定さ
れた許容値以上の場合には、移載ヘッド１は投棄ボック
ス１６の上方へ移動し、そこでノズル２による電子部品
１００の真空吸着状態を解除することにより、この電子
部品１００を不良品として投棄ボックス１６に投棄す
る。

【００１３】次に図２及び図３を参照しながら打抜装置
２０を説明する。フレーム２１にボールねじ２２がＹ方
向に水平に配設されている。フレーム２１の背後にはこ
のボールねじ２２を回転させるモータ２３が装着されて
いる。このボールねじ２２にはナット２４が螺着されて
おり、ナット２４の上面にはテーブル２５が取り付けら
れている。このテーブル２５の上面には下型２６が設置
されている。この下型２６の上面には電子部品１００の
リード１０２を打抜くためのダイ２７が設けられてい
る。またダイ２７の周囲にはピン孔２８が４個形成され
ている。またテーブル２５の側面には第１の回収用ボッ
クス２９が止具３０により取り付けられている。後で説
明するように、このボックス２９には電子部品１００か
ら切除されたガード体１０３が一時的に収納される。

【００１４】図４に示すように、テーブル２５の側部下
面にはスライダ３１が装着されている。このスライダ３
１はボールねじ２２と平行なガイドレール１９にスライ
ド自在に嵌合している。したがって図３においてモータ
２３が駆動してボールねじ２２が回転すると、ナット２
４に結合された下型２６は、ボールねじ２２やガイドレ
ール１９に沿って、前記ステージ１３上の電子部品１０
０を受取る受取位置ａと、リード１０２を打抜く打抜位
置ｂと、前記移載ヘッド１に電子部品１００を受渡す受
渡し位置ｃの間を移動する。またボックス２９も下型２
６と一体的にボールねじ２２に沿って移動する。

【００１５】図２及び図５において、ボックス２９の底
部には左右２枚のプレート３２が設けられている。プレ
ート３２の上面には突起３３が設けられている。またボ
ックス２９の側面には突起３４が突設されている。突起
３３と突起３４はピン３５で軸着されており、プレート
３２はこのピン３５を中心に回転自在となっている。ま
た左右のプレート３２の底面にはピン３６が突設されて
いる。左方のピン３６と右方のピン３６はコイルばね３
７で結合されている。図５において実線にて示すよう
に、常時は、このコイルばね３７のばね力によりプレー
ト３２は水平状態にあり、ボックス２９の下面を閉じて
いる。

【００１６】図２において、フレーム２１の側端部には
開口部４０が開口されている。また開口部４０の下方に
は第２の回収用ボックス４１が設けられている。またこ
の開口部４０の両側部にはシリンダ３８が設置されてい
る。このシリンダ３８は回収ボックス４１の上部に位置
している。モータ２３が駆動して下型２６が受取位置ａ
へ移動すると、ボックス２９は下型２６と一体的に移動
し、第２のボックス４１の真上で停止する。そこで図５
においてシリンダ３８のロッド３９が上方へ突出する
と、プレート３２の側端部のフランジ３２ａはロッド３
９に押し上げられ、プレート３２はピン３５を中心に下
方へ回転して開放され、プレート３２上のガード体１０
３は第２のボックス４１に落下して回収される。

【００１７】図２および図３において、フレーム２１上
にはケース４２が設けられている。ケース４２の上面に
はシリンダ４３が設けられている。またケース４２の内
部には上型４５が設けられている。上型４５の上面には
結合用の金具４６が設けられている。シリンダ４３のロ
ッド４４はケース４２の内部に進入し、このロッド４４
の下端部に設けられた膨大部４４ａはこの金具４６に嵌
合している。膨大部４４ａは金具４６に緩く嵌合してお
り、したがって上型４５はこの膨大部４４ａを中心に若
干揺動できる。また上型４５の隅部には前記ピン孔２８
に挿入されるパイロットピン４７が４本垂設されてい
る。パイロットピン４７の下端部４７ａは、ピン孔２８
に容易に挿入できるように先細のテーパ状になってい
る。

【００１８】またケース４２の天井面の隅部にはガイド
ロッド４８が４本垂設されている。このガイドロッド４
８は、上型４５の側部に設けられた軸受４９に挿入され
ている。図３の部分拡大図において、軸受４９の内部に
は鋼球５１が設けられている。この軸受４９は、上型４
５の側部に設けられた取付体５０に保持されている。軸
受４９と取付体５０の間には、３００μｍ程度のかなり
大きいクリアランスＣ１が確保されており、したがって
上型４５はこのクリアランスＣ１分だけわずかに揺動で
きる。

【００１９】図３において、上型４５の内部中央にはパ
ンチ５５が設けられている。このパンチ５５の周囲には
吸着孔５２が形成されている。この吸着孔５２はチュー
ブ５３を介して第１の空気圧装置５４Ａに接続されてい
る。打抜位置ｂと受渡位置ｃの間には空気吹出器６１が
設けられている。この空気吹出器６１の内部に形成され
た孔部６２はチューブ６３を介して第２の空気圧装置５
４Ｂに接続されており、この空気圧装置５４Ｂから圧送
された空気は孔部６２から吹出される（図７も参照）。
チューブ５３，６３には、空気圧を切替えるためのバル
ブ５６、６４が設けられている。このバルブ５６，６４
はコンピュータにより制御される。

【００２０】図２及び図３において、ケース４２の後面
にはブラケット７１が取り付けられている。このブラケ
ット７１の前面はヘッド７２が設けられている。このヘ
ッド７２の上部に設けられた止具７４は、ピン７５を介
してブラケット７１に軸着されている。またヘッド７２
は電子部品１００を真空吸着するノズル７３を有してい
る。ブラケット７１の背面にはアクチュエータ７６が設
けられている。アクチュエータ７６が作動すると、ヘッ
ド７２はピン７５を中心に矢印方向に揺動する。図３に
おいて、ヘッド７２が時計方向に回転すると、ノズル７
３はステージ１３上の電子部品１００に対して垂直な姿
勢となり（図３実線参照）、ここでノズル７３がヘッド
７２から突出して真空吸引装置（図外）が作動すると、
ノズル７３はステージ１３上の電子部品１００を真空吸
着してピックアップする。またヘッド７２が反時計方向
に回転すると、ノズル７３は下型２５上のダイ２７に対
して垂直な姿勢となり（図３鎖線参照）、そこでノズル
７３がヘッド７２から突出して真空吸着状態を解除する
と、電子部品１００はダイ２７上に搭載される。

【００２１】本装置は上記のような構成より成り、次に
全体の動作の説明を行う。図３において、シュート１２
から排出された電子部品１００はステージ１３上で停止
する。そこでアクチュエータ７６が駆動してヘッド７２
は時計方向に回転し、ノズル７３はこの電子部品１００
を真空吸着してピックアップする。次にヘッド７２は反
時計方向に回転し、垂直な姿勢となる。このとき、下型
２６は受取位置ａで待機しており、真空吸着状態が解除
されることにより、電子部品１００はダイ２７上に搭載
される。

【００２２】次にモータ２３が正回転するとボールねじ
２２は回転し、下型２６は打抜位置ｂへ移動する。そこ
でシリンダ４３のロッド４４が突出すると、上型４５は
下降し、パイロットピン４７はピン孔２８に進入し、上
型４５が更に下降すると、リード１０２は上型４５のパ
ンチ５５と下型２６上のダイ２７により打抜かれる。図
６は打抜き時の拡大図であって、パンチ５５の刃先５５
ａのエッジＥ１と、ダイ２７の刃先２７ａのエッジＥ２
によりリード１０２は打抜かれ、Ｌ字形にフォーミング
される。

【００２３】ところで、リード１０２はきわめて狭ピッ
チであり、リード１０２の厚さも極薄であることから、
パンチ５５とダイ２７は、例えば２μｍ以下のきわめて
厳密なクリアランスＣ２（図６（ａ）参照）が要求され
る。ところがボールねじ２２の駆動による下型２６の停
止位置精度は低く、一般的には２０〜３０μｍ程度の停
止位置誤差が生じるのは避けられないものである。

【００２４】このように下型２６の停止位置誤差が生じ
ると、パイロットピン４７はピン孔２８に完全に嵌入で
きず、パイロットピン４７とピン孔２８の間で焼き付け
が生じたり、最悪の場合には刃先がチッピングする。そ
こで本手段では、上述のようにシリンダ４３のロッド４
４の膨大部４４ａを上型４５の上面の金具４６に緩く嵌
合させ、また軸受４９に３００μｍ程度のクリアランス
Ｃ１を付与して、上型４５を若干揺動自在としたことに
より、下型２６の停止位置に誤差が生じても、パイロッ
トピン４７はピン孔２８に難なく挿入され、この挿入に
ともなって上型４５を揺動させることにより、上型４５
のパンチ５５と下型２６のダイ２７を厳密に位置合わせ
して、リード１０２を精密に打ち抜くことができる。

【００２５】以上のようにしてリード１０２が打抜かれ
ると、シリンダ４３のロッド４４は引き込み、上型４５
は上昇する。この時、打抜かれたガード体１０３は吸着
孔５２により上型４５の下面に吸着され、上型４５と一
緒に上昇する。次にモータ２３が正回転することによ
り、下型２６は打抜位置ｂから受渡位置ｃへ移動する
が、この移動時において、ボックス２９が上型４５の真
下にくると、ガード体１０３の真空吸着状態は解除され
てガード体１０３はボックス２９内に落下する。

【００２６】次に下型２６が受渡位置ｃまでくると、ダ
イ２７上の電子部品１００は移載ヘッド１のノズル２に
真空吸着されてピックアップされる。次にＸＹテーブル
３が駆動して移載ヘッド１をカメラ１４の上方へ移動さ
せ、カメラ１４によりリード１０２のＸＹθ方向の位置
ずれが検出される。次に移載ヘッド１はレーザ装置１５
の上方へ移動し、発光部１５ａからリード１０２にレー
ザ光を照射し、その反射光を受光部１５ｂで受光するこ
とにより、リード１０２の曲りが計測される。そして、
リード１０２の曲りが甚だしい不良品は投棄ボックス１
６に投棄され、良品の電子部品１００のみが基板４の所
定の座標位置に搭載される。

【００２７】次にモータ２３が逆回転することにより、
下型２６は次の電子部品１００を受取るために受渡位置
ｃから受取位置ａへ向って移動する。その途中におい
て、下型２６が空気吹出器６１の真下にくると、図７に
示すように孔部６２から空気が吹出されて、下型２６の
上面やダイ２７の上面に付着するリード１０２の切屑を
吹きとばして清掃する。この場合、下型２６と空気吹出
器６１の真下で完全に停止させ、その状態で空気を吹付
けて清掃してもよく、あるいは下型２６を受取位置ａへ
向って移動させながら、空気を吹付けて清掃してもよ
い。なお、下型２６が打抜位置ｂから受渡位置ｃへ移動
する途中で空気吹出器６１から空気を吹出して清掃して
もよいが、この時には電子部品１００はダイ２７上に載
っているので、電子部品１００は吹出された空気により
吹き飛ばされるおそれがある。したがって下型２６やダ
イ２７の清掃は、電子部品１００を移載ヘッド１に受渡
した後、すなわちダイ２７上に電子部品１００が存在し
なくなってから行うのが望ましい。また空気圧装置５４
Ｂにより空気を吸入することにより、孔部６２から空気
を吸引してダイ２７の上面を清掃してもよい。

【００２８】次にモータ２３が更に逆回転することによ
り下型２６は受取位置ａまで移動する。すると、第１の
ボックス２９は第２のボックス４１の真上で停止する。
そこでシリンダ３８のロッド３９が突出すると、図５に
示すようにプレート３２は下方へ回転し、第１のボック
ス２９内のガード体１０３は第２のボックス４１に落下
して回収される。またこれと同時に、ヘッド７２により
ステージ１３上の電子部品１００はダイ２７上に移送搭
載され、上述した動作が繰り返される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、打
抜位置における下型の停止位置誤差のためにパンチとダ
イに位置ずれがあっても、パイロットピンがピン孔に挿
入される際に、上型が下型に対して相対的に揺動するこ
とにより、両者の厳密な位置合わせが行われ、したがっ
てリードの打ち抜きを精密に行うことができる。しかも
この打ち抜きは、受取位置において下型が電子部品を受
取ってから、受渡位置へ移動するまでの間に行われるの
で、電子部品の打抜きから移載ヘッドへの電子部品の受
渡しまでの作業を、一連の作業として作業性良く行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電子部品実装装置の斜
視図

【図２】本発明の一実施例に係る打抜装置の斜視図

【図３】本発明の一実施例に係る打抜装置の側面図

【図４】本発明の一実施例に係る打抜装置の断面図

【図５】本発明の一実施例に係る回収装置の断面図

【図６】本発明の一実施例に係る打抜装置の要部断面図

【図７】本発明の一実施例に係る空気吹出器の断面図

【図８】本発明の一実施例に係るガード体付電子部品の
斜視図

【符号の説明】

１ 移載ヘッド ２ ノズル １２ 電子部品供給部（シュート） ２２ 移動手段（ボールねじ） ２３ 移動手段（モータ） ２４ 移動手段（ナット） ２６ 下型 ２７ ダイ ２８ ピン孔 ２９ 第１の回収手段（ボックス） ３２ 開閉体（プレート） ３８ 開放手段（シリンダ） ３９，４４ ロッド ４１ 第２の回収手段（ボックス） ４３ 昇降手段（シリンダ） ４５ 上型 ４７ パイロットピン ４７ａ テーパ状下端部 ５２ 真空吸着手段（吸着孔） ５４ 空気圧装置 ５５ パンチ ６１ 空気吹出手段（空気吹出器） ６２ 孔部 １００ 電子部品 １０１ 本体 １０２ リード １０３ ガード体 ａ 受取位置 ｂ 打抜位置 ｃ 受渡位置

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体から外方に延出するリードの先端部に
   このリードを保護するガード体が形成されたガード体付
   電子部品のリードを打抜く打抜装置であって、 下型と、この下型を電子部品を受取る受取位置と、前記
   リードを打抜く打抜位置と、この電子部品を移載ヘッド
   に受渡す受渡位置の間を往復移動させる移動手段と、前
   記打抜位置の上方に設けられて昇降する上型と、この上
   型を昇降させる昇降手段とを備え、 この上型を前記下型に対して相対的に揺動自在に配設す
   るとともに、この上型と一体的にパイロットピンを設
   け、この上型の下降にともなってこのパイロットピンを
   前記下型に設けられたピン孔に挿入させることにより、
   この上型に設けられたパンチとこの下型に設けられたダ
   イの位置合わせを行って、このパンチとダイにより前記
   リードを打抜くようにし、かつ前記上型に、ガード体を
   真空吸着する吸着孔を形成し、この吸着孔に接続された
   空気圧装置を設けたことを特徴とするガード体付電子部
   品の打抜装置。
2. 【請求項２】前記打抜位置において、前記上型の下面に
   真空吸着されたガード体を回収する回収手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載のガード体付電子部品の打
   抜装置。
3. 【請求項３】本体から外方に延出するリードの先端部に
   このリードを保護するガード体が形成されたガード体付
   電子部品のリードを打抜く打抜装置であって、下型と、
   この下型を電子部品を受取る受取位置と、前記リードを
   打抜く打抜位置と、この電子部品を移載ヘッドに受渡す
   受渡位置の間を往復移動させる移動手段と、前記打抜位
   置の上方に設けられて昇降する上型と、この上型を昇降
   させる昇降手段とを備え、 前記打抜位置と前記受渡位置の間にあって、前記下型の
   上面に空気を吹付けてこの下型の上面を清掃する空気吹
   出手段を設けたことを特徴とするガード体付電子部品の
   打抜装置。
4. 【請求項４】電子部品供給部から供給されたガード体付
   電子部品を受取位置において下型の上面に設けられたダ
   イ上に受取る工程と、 移動手段を駆動することによりこの下型を受取位置から
   打抜位置へ移動させて、この打抜位置において上型を下
   降させることにより、この上型のパンチと下型のダイに
   よりリードを打抜いてガード体を切除する工程と、 下型を打抜位置から受渡位置に移動させてガード体が切
   除された電子部品を移載ヘッドのノズルに真空吸着して
   ピックアップする工程と、 空気吹出手段から吹出された空気を下型のダイに吹付け
   てこのダイを清掃する工程と、 から成ることを特徴とするガード体付電子部品の打抜方
   法。
5. 【請求項５】前記受渡位置において下型の上面に載置さ
   れた電子部品を移載ヘッドのノズルにより真空吸着して
   ピックアップした後、この下型を前記受渡位置から前記
   受取位置へ移動させる途中において、空気吹出手段から
   吹出された空気を下型のダイに吹付けて清掃するように
   したことを特徴とする請求項４記載のガード体付電子部
   品の打抜方法。