JP6442029B2

JP6442029B2 - 部品挿入機

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Publication number: JP6442029B2
Application number: JP2017237395A
Authority: JP
Inventors: 晴章前田; 覚大坪; 剛濱根
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Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2018-12-19
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Description

本明細書は、挿入部品を把持して電子基板に挿入実装する際において、挿入部品のリード位置を検出する技術に関するものである。

従来から特許文献１に示されるように、挿入部品のリードを自動的に電子基板の挿入穴に挿入して、挿入部品を電子基板に挿入実装する技術がある。特許文献１には、挿入部品の本体部を把持した状態で、撮像装置によって挿入部品を撮像し、挿入部品を撮像した画像からリードの先端位置を検出し、リードと挿入穴の相対位置を検出することにより、リードを挿入穴に挿入する技術が開示されている。

特開昭６２−１４３４９７号公報

特許文献１に示される技術では、挿入部品の本体部を把持していたため、把持された挿入部品が傾いていた場合には、撮像装置で撮像された画像には、リードの先端だけでなく、リードの周面も写っている。また、撮像装置で撮像された画像には、リードが突出する本体部の金属面も写っている。このため、リード先端と他の部分とを識別することができない場合があり、正確にリードの先端位置を検出することができない場合があった。このためリードと挿入穴の相対位置の検出が正確でないことに起因して、リードを挿入穴に挿入することができず、挿入エラーとなってしまう場合があった。

また、挿入部品を挿入穴に挿入する度に、撮像装置によってリード位置を検出して、把持した挿入部品の移動量を補正していたため、リードを挿入穴に挿入するタクトタイムが長くなってしまうという問題があった。

本明細書では、挿入部品の電子基板への挿入実装時において、必要に応じて挿入部品のリード位置を検出することにより、挿入実装の生産性を向上する部品挿入機を提供することを目的とする。

本明細書は、挿入部品のリードを電子基板の挿入穴に挿入して、前記挿入部品を前記電子基板に装着する部品挿入機であって、部品供給部に供給された前記挿入部品の前記リードを一対のクランプ部材で把持する把持装置と、一対の前記クランプ部材で把持された前記リードを撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された前記リードを含む画像からリード位置を検出するリード位置検出部と、前記リード位置検出部によって検出された前記リード位置を記憶するリード位置記憶部と、前記リード位置が前記リード位置記憶部に記憶されていない場合、前記リード位置の取得が必要であると判断する制御部と、を有する部品挿入機を開示する。

また、本明細書は、挿入部品のリードを電子基板の挿入穴に挿入して、前記挿入部品を前記電子基板に装着する部品挿入機であって、部品供給部に供給された前記挿入部品の前記リードを一対のクランプ部材で把持する把持装置と、前記把持装置を着脱自在に取り付ける取付部材と、一対の前記クランプ部材で把持された前記リードを撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された前記リードを含む画像からリード位置を検出するリード位置検出部と、前記リード位置検出部によって検出された前記リード位置を記憶するリード位置記憶部と、前記把持装置を前記取付部材に取り付けて最初に前記挿入部品を前記電子基板に挿入実装する場合、前記リード位置の取得が必要であると判断する制御部と、を有する部品挿入機を開示する。

さらに、本明細書は、挿入部品のリードを電子基板の挿入穴に挿入して、前記挿入部品を前記電子基板に装着する部品挿入機であって、部品供給部に供給された前記挿入部品の前記リードを一対のクランプ部材で把持する把持装置と、前記把持装置を着脱自在に取り付ける取付部材と、一対の前記クランプ部材で把持された前記リードを撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された前記リードを含む画像からリード位置を検出するリード位置検出部と、前記リード位置検出部によって検出された前記リード位置を記憶するリード位置記憶部と、一対の前記クランプ部材の少なくとも一方を交換して最初に前記挿入部品を前記電子基板に挿入実装する場合、前記リード位置の取得が必要であると判断する制御部と、を有する部品挿入機を開示する。

本明細書で開示した各部品挿入機は、必要に応じて挿入部品のリード位置を検出する。このため、一旦リード位置が検出されると、毎回リード位置を検出しなくても、供給された挿入部品のリードが検出されたリード位置に矯正され、確実にリードを挿入穴に挿入することができる。このように、リード位置の検出を挿入部品の挿入実装毎に行う必要が無いので、リードを挿入穴に挿入するタクトタイムを短縮させることができ、挿入実装の生産性が向上する。

本実施形態の部品挿入機の全体斜視図である。部品供給部に供給されたキャリアテープを表した説明図である。フィーダの斜視図である。把持装置の正面図である。把持装置の側面図であり、図４のＡ視図である。一対のクランプ部が開放した状態の詳細図であり、図５のＢ視図である。一対のクランプ部が閉じた状態の詳細図である。挿入実装処理のフローチャートである。リード含有画像を示した図である。把持装置で挿入部品を電子基板に挿入実装を行っている状態を示した説明図である。

（部品挿入機）
図１に示すように、部品挿入機１００は、基板搬送装置１０と、複数のテープフィーダ２１、部品挿入部４０、リード撮像装置６０、制御部５０を有する。なお、以下の説明において、基板の搬送方向を、Ｘ軸方向とする。そして、水平面において、Ｘ軸方向と直交する方向を、Ｙ軸方向とする。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する鉛直方向をＺ軸方向とする。

部品挿入機１００の前部には、スロット２２がＸ軸方向に複数に並設されている。各テープフィーダ２１は、各スロット２２に着脱可能に装着される。各テープフィーダ２１には、上方が開口したキャリアテープ収納部２３が着脱可能に取り付けられている。キャリアテープ収納部２３には、図２に示すキャリアテープ９００が折り畳まれた状態で収納されている。

図２に示すように、キャリアテープ９００は、挿入部品８００を一列に保持するものである。挿入部品８００は、リード８０２を有している。リード８０２は、電子基板７００（以下、単に基板７００と略す）の挿入穴７００ａ（図１０示）に挿入されて、基板７００に形成された電気回路に電気的に接続される。挿入部品８００には、図２に示すよう、本体部８０１の一端から同方向に且つ平行に複数のリード８０２が延出するキャパシタ等のラジアル部品や、本体部の両端から一対のリードが延出する抵抗等のアキシャル部品（不図示）が含まれる。

図２に示すように、キャリアテープ９００は、台紙テープ９０１と、粘着テープ９０２とから構成されている。粘着テープ９０２は、台紙テープ９０１に貼り付けられ、台紙テープ９０１との間で挿入部品８００のリード８０２を挟み込んで、挿入部品８００を台紙テープ９０１上で保持させる。台紙テープ９０１及び粘着テープ９０２には、これらテープの長手方向一定間隔をおいて、係合穴９０１ａ、９０２ａが形成されている。

図３に示すように、テープフィーダ２１は、係合穴９０１ａ、９０２ａと係合するスプロケット（不図示）を有している。スプロケットは、スプロケットサーボモータ（不図示）によって駆動され、キャリアテープ９００を隣接する係合穴９０１ａ、９０２ａ間の１ピッチ毎に送給し、キャリアテープ９００に保持された挿入部品を、テープフィーダ２１の部品供給部２１ａ（図１、図２示）に順次供給する。

図３に示すように、テープフィーダ２１は、部品供給部２１ａに供給された挿入部品８００のリード８０２がＺ軸方向に向いた状態にキャリアテープ９００の向きを変えるガイド２１ｂを備えている。図２に示すように、テープフィーダ２１は、リード８０２を切断するカッター２１ｄを備えている。カッター２１ｄは、カッターアクチュエータによって駆動される。また、テープフィーダ２１は、カッター２１ｄによってリード８０２を切断する際に、リード８０２を把持するリード切断時把持装置（不図示）を備えている。

基板搬送装置１０は、基板７００をＸ軸方向に順次下流側の部品挿入機１００に搬送するコンベア（不図示）と、搬送された部品挿入機１００内における装着位置において、位置決め固定するクランプを有している。本実施形態では、基板搬送装置１０は、部品挿入部４０の基台４１上に、Ｙ軸方向に２つ並設されている。

図１に示すように、部品挿入部４０は、ガイドレール４２、Ｙ軸スライド４３、Ｙ軸サーボモータ４４、Ｘ軸スライド４５、Ｘ軸サーボモータ（不図示）、把持装置７０を有している。

ガイドレール４２、Ｙ軸スライド４３、及びＹ軸サーボモータ４４とから、Ｙロボットが構成されている。ガイドレール４２は、基台４１上にＹ軸方向に装架されて取り付けられ、基板搬送装置１０の上方に配設されている。Ｙ軸スライド４３は、ガイドレール４２に沿ってＹ軸方向に移動可能に設けられている。Ｙ軸スライド４３は、Ｙ軸サーボモータ４４の出力軸に連結されたボールねじを有するボールねじ機構によってＹ軸方向に移動される。

Ｘ軸スライド４５、Ｘ軸サーボモータから、Ｘロボットが構成されている。Ｘ軸スライド４５は、Ｙ軸スライド４３に、Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。Ｙ軸スライド４３にはＸ軸サーボモータが設けられている。このＸ軸サーボモータの出力軸に連結された図略のボールねじ機構によって、Ｘ軸スライド４５がＸ軸方向に移動される。

Ｘ軸スライド４５の下端には、基板撮像装置４６及び取付部材４７が設けられている。取付部材４７は、Ｘ軸スライド４５に設けられたＺ軸サーボモータ（不図示）によって、Ｚ軸方向に移動される。取付部材４７の下端には、把持装置７０が着脱自在に取り付けられている。把持装置７０は、部品供給部２１ａに供給された挿入部品８００のリード８０２を把持して、基板７００に形成された挿入穴７００ａに挿入するものである。把持装置７０については、後で詳細に説明する。

基板撮像装置４６は、下向きに撮像し、基板７００上に形成された基準マーク７０１を撮像して、基板７００の位置を検出するものである。基板撮像装置４６は、撮像素子、レンズを有していて、制御部５０と通信可能に接続されている。なお、本実施形態では、基準マーク７０１は、基板７００の対角線上に２つ形成されている。

リード撮像装置６０は、テープフィーダ２１と基板搬送装置１０の間の基台４１に取り付けられている。リード撮像装置６０は、上向きに撮像することにより、把持装置７０で把持されたリード８０２を撮像して、リード８０２の先端位置を検出するものである。リード撮像装置６０は、撮像素子、レンズ、照明装置を有していて、制御部５０と通信可能に接続されている。

Ｙロボット及びＸロボットによって、把持装置７０が部品供給部２１ａ上に移動され、当該把持装置７０が部品供給部２１ａに供給された挿入部品８００のリード８０２を把持する（図２の状態）。次に、Ｙロボット及びＸロボットは、把持装置７０をリード撮像装置６０の上方に移動させたうえで位置決めする。次に、リード撮像装置６０は、リード８０２を撮像する。次に、Ｙロボット及びＸロボットによって、把持装置７０が基板搬送装置１０上に移動され、当該把持装置７０が基板の挿入穴７００ａに挿入部品８００のリード８０２を挿入する（図１０示）。上述のＸロボット及びＹロボットが、特許請求の範囲に記載の「移動装置」である。

制御部５０は、部品挿入機１００の統括制御を行うものである。制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、記憶部５０ａ、及びこれらを接続するバスとから構成されたＥＣＵを有する。ＣＰＵは、図８に示すフローチャートに対応したプログラムを実行する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものである。記憶部５０ａは、不揮発性メモリー等で構成され、前記プログラムや後述の「基板位置」、「リード位置」、「リード中間位置」を記憶する。制御部５０は、テープフィーダ２１、基板搬送装置１０、及び部品挿入部４０の各サーボモータ、各アクチュエータ、切替バルブに指令を出力することにより、これらを制御する。

（把持装置）
以下に、図４及び図５を用いて、把持装置７０について説明する。把持装置７０は、本体部７１、取付部７２、一対の延出部材７３−１、７３−２、第一シリンダ７４、第一リンク部材７５、第二リンク部材７６、第三リンク部材７７、第一クランプ取付部材７８、第二クランプ取付部材７９、第一クランプ部材８１、第二クランプ部材８２、第二シリンダ８５を有している。把持装置７０の表面は、黒色等の暗色となっている。

本体部７１は、ブロック状である。本体部７１の上端面には、取付部７２が取り付けられている。取付部７２の上面には、複数の位置決め突起７２ａが取り付けられている。この位置決め突起７２ａが、取付部材４７の下端に形成された位置決め穴４７ａに挿入されることにより、把持装置７０が取付部材４７に位置決めされる。なお、把持装置７０は取付部材４７に、ネジ等の締結部材やエアによる吸着によって取り付けられる。

取付部７２には、エア流路７２ｂが形成されている。エア流路７２ｂは、取付部７２の上端面に開口し、取付部材４７に形成されたエア流路４７ｂの開口部と接続するとともに、本体部７１内に形成されたエア流路７１ａと接続している。エア流路４７ｂは、負圧又は正圧のエアを供給するエア供給原（不図示）と接続している。なお、上記負圧及び正圧の切替は、制御部５０の指令により作動する切替バルブによって行われる。

図５に示すように、一対の延出部材７３−１、７３−２は、間隔をおいて対向して、本体部７１の下端面から下方に延出している。延出部材７３−１、７３−２の下端には、それぞれ第一支点７３ａ、７３ｂが形成されている。

第一シリンダ７４は、本体部７１内に取り付けられている。第一シリンダ７４には、本体部７１の下端面から下方に突出し、エアによって上下方向に摺動する第一シャフト７４ａを有している。第一シャフト７４ａは、一対の延出部材７３−１、７３−２の間に配置されている。第一シリンダ７４は、本体部７１内に形成されたエア流路７１ａに接続している。第一シリンダ７４に正圧のエアが供給されると、第一シャフト７４ａが下方に移動する。一方で、第一シリンダ７４に負圧のエアが供給されると、第一シャフト７４ａが上方に移動する。

第一リンク部材７５は、第一シャフト７４ａの下端に取り付けられている。第一リンク部材７５は、棒状であり、その長手方向が水平方向となっている。第一リンク部材７５の両端には、第二支点７５ａ、第三支点７５ｂが形成されている。

第二リンク部材７６は、その上端が第一リンク部材７５の第二支点７５ａに軸着されている。第二リンク部材７６は、棒状であり、その長手方向が垂直方向となっている。第二リンク部材７６の下端には、第四支点７６ａが形成されている。

第三リンク部材７７は、その上端が第一リンク部材７５の第三支点７５ｂに軸着されている。第三リンク部材７７は、棒状であり、その長手方向が垂直方向となっている。第三リンク部材７７の下端には、第五支点７７ａが形成されている。

第一クランプ取付部材７８は、基アーム７８ａと、基アーム７８ａの先端に接続した取付アーム７８ｂから構成されている。第一クランプ取付部材７８は、その中間部分において屈曲し、基アーム７８ａと取付アーム７８ｂの長手方向は異なっている。基アーム７８ａの基端は、第二リンク部材７６の第四支点７６ａに軸着されている。基アーム７８ａと取付アーム７８ｂの接続部分は、延出部材７３−１、７３−２の第一支点７３ａ、７３ｂに軸着されている。

第二クランプ取付部材７９は、基アーム７９ａと、基アーム７９ａの先端に接続した取付アーム７９ｂから構成されている。第二クランプ取付部材７９は、その中間部分において屈曲し、基アーム７９ａと取付アーム７９ｂの長手方向は異なっている。基アーム７９ａの基端は、第三リンク部材７７の第五支点７７ａに軸着されている。基アーム７９ａと取付アーム７９ｂの接続部分は、延出部材７３−１、７３−２の第一支点７３ａ、７３ｂに軸着されている。図４に示すように、第一クランプ取付部材７８と第二クランプ取付部材７９は、第一支点７３ａ、７３ｂにおいて交差している。

第一クランプ部材８１は、取付部８１ａ、接続部８１ｂ、第一把持部８１ｃとから構成され、これらが一体に形成されている。取付部８１ａは、第一クランプ取付部材７８の取付アーム７８ｂに、ネジ等の複数の締結部材８３によって位置決めされて取り付けられている。第一把持部８１ｃは、棒状であり、その長手方向が水平方向となっている。接続部８１ｂは、取付部８１ａから下方に延出し、取付部８１ａと第一把持部８１ｃを接続している。

第二クランプ部材８２は、取付部８２ａ、接続部８２ｂ、第二把持部８２ｃとから構成され、これらが一体に形成されている。取付部８２ａは、第二クランプ取付部材７９の取付アーム７９ｂに、ネジ等の複数の締結部材８３によって位置決めされて取り付けられている。第二把持部８２ｃは、棒状であり、その長手方向が水平方向となっている。接続部８２ｂは、取付部８２ａから下方に延出し、取付部８２ａと第二把持部８２ｃを接続している。

図６に示すように、第一把持部８１ｃと第二把持部８２ｃは対向している。第一シリンダ７４に正圧のエアが供給されると、第一シャフト７４ａが下方に摺動し、第一リンク部材７５、第二リンク部材７６、第三リンク部材７７、第一クランプ取付部材７８、第二クランプ取付部材７９のリンク動作によって、第一把持部８１ｃと第二把持部８２ｃが開放（離間）した状態となる（図４、図６の状態）。一方で、第一シリンダ７４に負圧のエアが供給されると、第一シャフト７４ａが上方に摺動し、第一リンク部材７５、第二リンク部材７６、第三リンク部材７７、第一クランプ取付部材７８、第二クランプ取付部材７９のリンク動作によって、第一把持部８１ｃと第二把持部８２ｃが閉じた状態となる（図７の状態）。

第二シリンダ８５は、本体部７１に取り付けられている。第二シリンダ８５は、エア流路７２ｂに接続している。第二シリンダ８５は、その下端から下方に突出し、上下方向に摺動する第二シャフト８５ａを有している。第二シャフト８５ａは、第一把持部８１ｃと第二把持部８２ｃが閉じた状態において、第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃの上方に位置している。第二シリンダ８５に正圧のエアが供給されると、第二シャフト８５ａは下方に摺動し、第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃ側に近接する。第二シリンダ８５に負圧のエアが供給されると、第二シャフト８５ａは上方に摺動する。

図６に示すように、第一把持部８１ｃの第二把持部８２ｃとの対向面には、一対のリード位置規制溝８１ｄが形成されている。本実施形態では、リード位置規制溝８１ｄの形状は、Ｖ溝である。一対のリード位置規制溝８１ｄの底部間の距離ａは、挿入部品８００の一対のリード８０２間の距離ｂ（図２示）と同一となっていて、一対のリード８０２が挿入される一対の挿入穴７００ａ間の距離と同一となっている。

第二把持部８２ｃの第一把持部８１ｃとの対向面の長手方向に関してリード位置規制溝８１ｄと同じ位置には、一対のリード位置規制突起８２ｄが形成されている。図７に示すように、第一把持部８１ｃと第二把持部８２ｃが閉じた状態では、一対のリード位置規制突起８２ｄが一対のリード位置規制溝８１ｄ内に侵入する。

（挿入実装処理）
以下に、図８に示すフローチャートを用いて、「挿入実装処理」について説明する。「挿入実装処理」が開始すると、プログラムはＳ１１に進む。

Ｓ１１において、制御部５０は、基板搬送装置１０のコンベアを駆動するサーボモータを制御することにより、上流側の部品挿入機１００から基板７００を搬入する。次に、制御部５０は、基板搬送装置１０のクランプを駆動するサーボモータを制御することにより、搬入された基板７００をクランプで位置決め固定する。Ｓ１１が終了すると、プログラムはＳ１２に進む。

Ｓ１２において、制御部５０は、Ｙ軸サーボモータ４４及びＸ軸サーボモータを制御することにより、基板撮像装置４６を基板７００上に形成された基準マーク７０１上に移動させて、基板撮像装置４６で基準マーク７０１を撮像する。次に、制御部５０は、基板撮像装置４６で撮像された基準マーク７０１を画像解析することにより、部品挿入機１００の座標（以下「挿入機座標」と略す）上の基板７００の位置（Ｘ、Ｙ方向の位置、及び傾きを含む、以下、「基板位置」と略す）を取得し、当該「基板位置」を記憶部５０ａに記憶させる。Ｓ１２が終了すると、プログラムはＳ１３に進む。

Ｓ１３において、制御部５０は、スプロケットサーボモータを制御することにより、スプロケットを回転させて、キャリアテープ９００を１ピッチ分送り、挿入部品８００を部品供給部２１ａに供給する。Ｓ１３が終了すると、プログラムはＳ１４に進む。

Ｓ１４において、制御部５０は、リード切断時把持装置によって、部品供給部２１ａに供給された挿入部品８００の一対のリード８０２を把持させる。次に、制御部５０は、カッターアクチュエータを制御することにより、カッター２１ｄによって一対のリード８０２の下部を切断する。Ｓ１４が終了すると、プログラムはＳ１５に進む。

Ｓ１５において、制御部５０は、Ｙ軸サーボモータ４４及びＸ軸サーボモータを制御することにより、把持装置７０を部品供給部２１ａまで移動させ、第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃが離間した状態で、部品供給部２１ａに供給された挿入部品８００の一対のリード８０２を第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃで挟む。次に、制御部５０は、切替バルブを制御することにより、把持装置７０に負圧のエアを供給することにより、第一シリンダ７４に負圧を供給し、第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃで一対のリード８０２を把持する（図２、図７の状態）。

この際に、図７に示すように、一対のリード８０２はそれぞれ、一対のリード位置規制突起８２ｄでリード位置規制溝８１ｄ内に押し込まれる。このため、部品供給部２１ａに供給された挿入部品８００のリード８０２が変形していたとして、リード８０２がリード位置規制溝８１ｄに押し込まれることにより、一対のリード８０２の距離が適正なリード間距離ａに矯正されるとともに、リード８０２が第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃに位置決めされる。次に、制御部５０は、リード切断時把持装置による一対のリード８０２の把持を解除する。Ｓ１５が終了すると、プログラムはＳ１６に進む。

Ｓ１６において、制御部５０が、「リード位置」の取得が必要であると判断した場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１７に進め、「リード位置」の取得が不要であると判断した場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、プログラムをＳ１８に進める。なお、「リード位置」の取得が必要であると判断される場合には、（１）記憶部５０ａに「リード位置」が記憶されていない場合、（２）把持装置７０を取付部材４７に取り付けて最初に挿入部品８００を基板に挿入実装する場合、（３）第一クランプ部材８１や第二クランプ部材８２を交換して最初に挿入部品８００を基板に挿入実装する場合が含まれる。

Ｓ１７において、Ｙ軸サーボモータ４４及びＸ軸サーボモータを制御することにより、把持装置７０をリード撮像装置６０上に移動させる。次に、制御部５０は、リード撮像装置６０で、第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃで把持された一対のリード８０２を下方から撮像して、リード含有画像６００（図９示）を取得する。図９のリード含有画像６００において、最も明るい部分はリード８０２であり、最も暗い部分は第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃであり、それ以外の部分は背景９９９である。なお、第一把持部８１ｃ、第二把持部８２ｃの撮像された部分の輝度値は、リード８０２の輝度値と比較して、背景９９９の輝度値に近い数値となる。リード８０２の輝度値とリード８０２以外の部分の輝度値との間に十分な差があれば、リード含有画像６００を画像処理してリード８０２の位置を認識する場合に、リード８０２以外の部分をリード８０２であると誤認識することを防止できる。なお、第一把持部８１ｃ、第二把持部８２ｃのリード撮像装置６０によって撮像される部分の輝度値は、材質、色、表面加工方法のいずれかを変更することによって、調整することができる。Ｓ１７が終了すると、プログラムはＳ１８に進む。

Ｓ１８において、制御部５０（リード位置検出部）は、リード含有画像６００の画素を白から黒への所定数の階調に分類するグレー処理を行い、リード８０２先端の外縁を検出することにより、「挿入機座標」又は「撮像画像座標」上の一対のリード８０２先端の中心の位置（以下、「リード位置」と略す）を取得する。次に、制御部５０は、一対の「リード位置」からリード８０２の中間位置（以下、「リード中間位置」と略す）を演算し、「リード中間位置」を記憶部５０ａに記憶する。Ｓ１８が終了すると、プログラムはＳ１９に進む。

Ｓ１９において、制御部５０は、記憶部５０ａに記憶されている「基板位置」及び「リード中間位置」に基づいて、第一把持部８１ｃ及び第二把持部８２ｃで把持された一対のリード８０２と当該一対のリード８０２が挿入される挿入穴７００ａとの相対位置を演算し、把持装置７０で把持された挿入部品８００の移動量（以下、「部品移動量」と略す）を演算する。Ｓ１９が終了すると、プログラムはＳ２０に進む。

Ｓ２０において、制御部５０は、Ｘ軸サーボモータ及びＹ軸サーボモータ４４を制御することにより、把持装置７０で把持された挿入部品８００を、Ｓ１９で演算された「部品移動量」分移動させ、一対のリード８０２を一対の挿入穴７００ａの直上に移動させる。次に、制御部５０は、Ｚ軸サーボモータを制御することにより、把持装置７０を降下させて、図１０に示すように、把持装置７０で把持された一対のリード８０２を一対の挿入穴７００ａに挿入する。Ｓ２０が終了するとプログラムは、Ｓ２１に進む。

Ｓ２１において、制御部５０は、切替バルブを制御することにより、把持装置７０に正圧のエアを供給することにより、第一シリンダ７４及び第二シリンダ８５に正圧のエアを供給して、クランプ部材８１、８２を開放するとともに、図１０に示すように、第二シャフト８５ａで本体部８０１を押圧することにより、挿入部品８００を基板７００側に押し込む。これにより、リード８０２が挿入穴７００ａに確実に挿入される。Ｓ２１が終了すると、プログラムはＳ２２に進む。

Ｓ２２において、制御部５０が、部品挿入機１００において挿入すべき挿入部品８００の全てを基板７００に形成された挿入穴７００ａに挿入したと判断した場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１１に戻し、部品挿入機１００において挿入すべき挿入部品８００の全てを基板７００に形成された挿入穴に挿入していないと判断した場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、プログラムをＳ１３に戻す。

（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、クランプ部材８１、８２でリードが把持された状態でリード８０２を撮像して（図８のＳ１７）、「リード位置」を検出するので（Ｓ１８）、撮像時における挿入部品８００の傾きを抑制することができる。また、リード８０２先端以外の部分の挿入部品８００がクランプ部材８１、８２で隠されるため（図７）、金属色のリード８０２が延出する本体部８０１の基部がリード含有画像６００に写らない（図９）。このため、リード８０２と他の部分とを識別することができ、リード８０２の先端を認識することができ、「リード位置」を検出することができる。

そして、制御部５０は、「リード位置」に基づいてＸ，Ｙロボット（移動装置）によって把持装置７０を移動させる（Ｓ２０）。このため、把持装置７０を取付部材４７から着脱した場合や、クランプ部材８１、８２を交換した場合において、クランプ部材８１、８２でリード８０２を把持する位置がズレたとしても、或いは、把持装置７０やＸ，Ｙロボットの製作誤差に寄らず、確実にリード８０２を挿入穴７００ａに挿入することができ、確実に挿入部品８００を電子基板７００に挿入実装することができる。このように、リード撮像装置６０によって「リード位置」を検出して、当該「リード位置」に基づいて挿入実装を行っているので、第一クランプ部材８１のリード位置規制溝８１ｄの位置を高精度に管理する必要が無く、当該管理に必要な工数を削減させることができ、挿入実装のコストを低減させることができる。

また、図６に示すように、第一クランプ部材８１には、リード８０２を把持した際に、クランプ部材８１、８２に対するリード８０２の位置を規制するリード位置規制溝８１ｄが形成されている。これにより、リード８０２がクランプ部材８１、８２で把持されると、リード８０２がリード位置規制溝８１ｄによって矯正されるので、リード間距離が適正値に矯正されるので、確実にリード８０２を挿入穴７００ａに挿入することができる。

また、「リード位置」が検出された以降の挿入部品については（図８のＳ１６でＮＯと判断）、記憶部５０ａに記憶された「リード位置」に基づいて「部品移動量」が演算され（Ｓ１９）、リード８０２が挿入穴に挿入される（Ｓ２０）。上述のように、リード８０２が一対のクランプ部材８１、８２で把持されると、リード８０２の先端がリード位置規制溝８１ｄによって矯正される（Ｓ１４、図７）。一旦「リード位置」が検出されると、毎回「リード位置」を検出しなくても、部品供給部２１ａに供給された挿入部品８００のリード８０２の先端が「リード位置」に矯正される。このため、確実にリード８０２を挿入穴７００ａに挿入することができる。このように、「リード位置」の検出（Ｓ１７、Ｓ１８）を挿入部品８００の挿入実装毎に行う必要が無いので、リード８０２を挿入穴７００ａに挿入するタクトタイムを短縮させることができ、挿入実装の生産性が向上する。

また、図６や図７に示すように、リード位置規制溝８１ｄは、Ｖ溝である。これにより、リード８０２がクランプ部材８１、８２で把持されると、リード８０２がリード位置規制突起８２ｄによってＶ溝であるリード位置規制溝８１ｄの底部側に押し込まれ、確実にリード８０２を矯正することができる。また、線径の異なるリード８０２にも対応することができる。

また、図７に示すように、リード撮像装置６０から一対のクランプ部材８１、８２で把持された挿入部品８００側を見た場合において、リード８０２が延出する挿入部品８００の基部が、クランプ部材８１、８２で隠されるように把持装置７０が構成されている。これにより、図９に示すように、リード撮像装置６０において撮像されたリード含有画像６００に、挿入部品８００の基部が写らないので、確実にリード８０２先端を認識することができ、確実に「リード位置」を検出することができる。

また、一対のクランプ部材８１、８２は暗色であるので、一対のクランプ部材８１、８２はリード８０２に対して明暗差を有する。これにより、確実にリード８０２先端とクランプ部材８１、８２とを識別することができ、確実にリード８０２先端を認識することができ、確実に「リード位置」を検出することができる。

（別の実施形態）
以上説明した実施形態では、第一クランプ部材８１のみにリード位置規制溝８１ｄが形成されている。しかし、第一クランプ部材８１と第二クランプ部材８２の両方にリード位置規制溝が形成されている実施形態であっても差し支え無い。以上説明した実施形態では、リード位置規制溝８１ｄはＶ溝である、しかし、リード位置規制溝８１ｄがＵ溝等であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、一対の「リード位置」から「リード中間位置」を演算している。しかし、「リード中間位置」を演算することなく、「基板位置」及び一対の「リード位置」から「部品移動量」を演算する実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、リード撮像装置６０は、基台４１に取り付けられている。しかし、リード撮像装置６０が、Ｘ軸スライド４５や把持装置７０に設けられている実施形態であっても差し支え無い。

４１…基台（本体）、４２…ガイドレール（移動装置）、４３…Ｙ軸スライド（移動装置）、４４…Ｙ軸サーボモータ（移動装置）、４５…Ｘ軸スライド（移動装置）、５０…制御部（リード位置検出部）、５０ａ…記憶部（リード位置記憶部）、６０…リード撮像装置（撮像装置）、７０…把持装置、８１…第一クランプ部材、８１ｄ…リード位置規制溝（リード位置規制部）、８２…第二クランプ部材、８２ｄ…リード位置規制突起（リード位置規制部）、１００…部品挿入機、７００…電子基板、７００ａ…挿入穴、８００…挿入部品、８０２…リード

Claims

挿入部品のリードを電子基板の挿入穴に挿入して、前記挿入部品を前記電子基板に装着する部品挿入機であって、
部品供給部に供給された前記挿入部品の前記リードを一対のクランプ部材で把持する把持装置と、
一対の前記クランプ部材で把持された前記リードを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された前記リードを含む画像からリード位置を検出するリード位置検出部と、
前記リード位置検出部によって検出された前記リード位置を記憶するリード位置記憶部と、
前記リード位置が前記リード位置記憶部に記憶されていない場合、前記リード位置の取得が必要であると判断する制御部と、
を有する部品挿入機。
挿入部品のリードを電子基板の挿入穴に挿入して、前記挿入部品を前記電子基板に装着する部品挿入機であって、
部品供給部に供給された前記挿入部品の前記リードを一対のクランプ部材で把持する把持装置と、
前記把持装置を着脱自在に取り付ける取付部材と、
一対の前記クランプ部材で把持された前記リードを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された前記リードを含む画像からリード位置を検出するリード位置検出部と、
前記リード位置検出部によって検出された前記リード位置を記憶するリード位置記憶部と、
前記把持装置を前記取付部材に取り付けて最初に前記挿入部品を前記電子基板に挿入実装する場合、前記リード位置の取得が必要であると判断する制御部と、
を有する部品挿入機。
挿入部品のリードを電子基板の挿入穴に挿入して、前記挿入部品を前記電子基板に装着する部品挿入機であって、
部品供給部に供給された前記挿入部品の前記リードを一対のクランプ部材で把持する把持装置と、
前記把持装置を着脱自在に取り付ける取付部材と、
一対の前記クランプ部材で把持された前記リードを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された前記リードを含む画像からリード位置を検出するリード位置検出部と、
前記リード位置検出部によって検出された前記リード位置を記憶するリード位置記憶部と、
一対の前記クランプ部材の少なくとも一方を交換して最初に前記挿入部品を前記電子基板に挿入実装する場合、前記リード位置の取得が必要であると判断する制御部と、
を有する部品挿入機。
前記リード位置検出部によって前記リード位置が検出された以降の前記挿入部品については、
前記制御部は、前記リード位置記憶部に記憶された前記リード位置に基づいて、移動装置によって前記把持装置を移動させて、前記把持装置で把持された前記リードを前記挿入穴に挿入する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の部品挿入機。