JP7145180B2

JP7145180B2 - 部品装着機

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Description

本発明は、回路基材に形成された２つの貫通穴に挿入された部品の備える一対の突起部を屈曲する部品装着機に関するものである。

下記特許文献には、リード部品のリードを、基板に形成された貫通穴に挿入することで、リード部品を基板に装着するための技術が記載されている。

特開平５－４８２９６号公報

本発明の課題は、２つの貫通穴に挿入された一対の突起部を適切に屈曲することである。

上記課題を解決するために、本発明に記載の部品装着機は、
回路基材を搬送するとともに所定の位置において固定的に保持する基材搬送保持装置と、一対の突起部を備えた部品を保持し、その保持した部品が備える一対の突起部を前記基材搬送保持装置が固定的に保持した前記回路基材に形成された２つの貫通穴に挿入する作業ヘッドと、回路基材の貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲する一対の可動部と前記一対の可動部の各々をスライドさせる一対のスライド装置とを備えるとともに、前記一対の可動部および前記スライド装置を互いに近接・離間させてそのピッチを変更するピッチ変更用モータとを備える屈曲装置と、前記屈曲装置を上下軸モータで上下方向に移動させる上下方向移動装置と、前記屈曲装置を水平軸モータで水平方向に移動させる水平方向移動装置と、を備え、前記屈曲装置が備える前記一対の可動部は、前記回路基材に形成された前記２つの貫通穴の僅か内側に位置するとともに、前記２つの貫通穴と上下方向で重ならないような水平方向の位置に前記水平軸モータおよびピッチ変更用モータの作動により調整され、前記一対の可動部の前記水平方向の位置が調整されたのちの前記屈曲装置を前記上下軸モータで前記一対の可動部の上面が前記回路基材の下面に接触、若しくは、前記回路基材の下面より僅か下方に位置するように上昇させ、前記屈曲装置を上昇させたのちに前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入し、前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入したのちに前記一対のスライド装置を作動させ、上昇させたのちの前記水平方向の位置が調整された一対の可動部が離間する方向に移動することで、前記２つの貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲し、前記部品を前記回路基材に装着することを特徴とする。また、本発明に記載の部品装着機は、回路基材を搬送するとともに所定の位置において固定的に保持する基材搬送保持装置と、一対の突起部を備えた部品を保持し、その保持した部品が備える一対の突起部を前記基材搬送保持装置が固定的に保持した前記回路基材に形成された２つの貫通穴に挿入する作業ヘッドと、回路基材の貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲する一対の可動部と前記一対の可動部の各々をスライドさせる一対のスライド装置とを備えるとともに、前記一対の可動部および前記スライド装置を互いに近接・離間させてそのピッチを変更するピッチ変更用モータとを備える屈曲装置と、前記屈曲装置を上下軸モータで上下方向に移動させる上下方向移動装置と、前記屈曲装置を水平軸モータで水平方向に移動させる水平方向移動装置と、を備え、前記屈曲装置が備える前記一対の可動部は、前記回路基材に形成された前記２つの貫通穴の僅か外側に位置するとともに、前記２つの貫通穴と上下方向で重ならないような水平方向の位置に前記水平軸モータおよびピッチ変更用モータの作動により調整され、前記一対の可動部の前記水平方向の位置が調整されたのちの前記屈曲装置を前記上下軸モータで前記一対の可動部の上面が固定的に保持された前記回路基材の下面に接触、若しくは、前記回路基材の下面より僅か下方に位置するように上昇させ、前記屈曲装置を上昇させたのちに前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入し、前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入したのちに前記一対のスライド装置を作動させ、上昇させたのちの前記水平方向の位置が調整された一対の可動部が接近する方向に移動することで、前記２つの貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲し、前記部品を前記回路基材に装着することを特徴とする。

本発明に記載の部品装着機では、一対の可動部が、一対の突起部が挿入された２つの貫通穴の間の距離より一対の可動部の互いに向かい合う側面と反対側の側面の間の距離が僅かに短くなるように調整され、調整されたのちの一対の可動部が離間する方向に移動することで、一対の突起部に接触して屈曲する。また、一対の可動部が、一対の突起部が挿入された２つの貫通穴の間の距離より一対の可動部の互いに向かい合う側面の間の距離が僅かに長くなるように調整され、調整されたのちの一対の可動部が接近する方向に移動することで、一対の突起部に接触して屈曲する。これにより、２つの貫通穴に挿入された一対の突起部を適切に屈曲することが可能となる。

部品実装機を示す斜視図である。部品装着装置を示す斜視図である。カットアンドクリンチ装置を示す斜視図である。カットアンドクリンチユニットを示す斜視図である。スライド体を示す断面図である。スライド体を示す拡大図である。制御装置を示すブロック図である。リード部品のリードの切断・屈曲時におけるカットアンドクリンチユニットを示す概略図である。リード部品のリードの切断・屈曲時におけるカットアンドクリンチユニットを示す概略図である。リード部品のリードの切断・屈曲時におけるカットアンドクリンチユニットを示す概略図である。種々の部品が装着された回路基材の表面の斜視図である。部品ホルダの脚部の拡大図である。部品ホルダ及びリード部品が装着された状態の回路基材の裏面の拡大斜視図である。部品ホルダの突起部の屈曲時におけるカットアンドクリンチユニットを示す概略図である。図１４を上方からの視点で示す概略図である。部品ホルダの突起部の屈曲時におけるカットアンドクリンチユニットを示す概略図である。図１６を上方からの視点で示す概略図である。部品ホルダ及びリード部品が装着された状態の回路基材の裏面の拡大斜視図である。部品ホルダの突起部の屈曲時におけるカットアンドクリンチユニットを示す概略図である。図１９を上方からの視点で示す概略図である。部品ホルダの突起部の屈曲時におけるカットアンドクリンチユニットを示す概略図である。図２１を上方からの視点で示す概略図である。種々の部品が装着された回路基材の表面の平面図である。種々の部品が装着された回路基材の表面の平面図である。一体部品の斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜部品実装機の構成＞
図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、マークカメラ２６、パーツカメラ２８、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、カットアンドクリンチ装置（図３参照）３４、制御装置（図７参照）３６を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。

装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置で
ある。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。

部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。各作業ヘッド６０，６２の下端面には、図２に示すように、吸着ノズル６６が設けられており、その吸着ノズル６６によって部品を吸着保持する。また、作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とＺ方向移動装置７２とを有している。そして、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ７４，７６に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置７２は、スライダ７４，７６を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置７２によって、個別に上下方向に移動させられる。

また、マークカメラ２６は、図２に示すように、下方を向いた状態でスライダ７４に取り付けられており、作業ヘッド６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向およびＺ方向に移動させられる。これにより、マークカメラ２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。パーツカメラ２８は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ２８は、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６６に保持された部品を撮像する。

部品供給装置３０は、フレーム部４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置７８とフィーダ型部品供給装置（図７参照）８０とを有している。トレイ型部品供給装置７８は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置８０は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。

ばら部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。

なお、部品供給装置３０および、ばら部品供給装置３２によって供給される部品として、電子回路部品，太陽電池の構成部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等が有る。

カットアンドクリンチ装置３４は、搬送装置５０の下方に配設されており、図３に示すように、カットアンドクリンチユニット１００とユニット移動装置１０２とを有している。カットアンドクリンチユニット１００は、回路基材１２に形成された貫通穴（図８参照）１０４に挿入されたリード部品（図８参照）１０６のリード（図８参照）１０８を切断するとともに、屈曲させる装置である。詳しくは、カットアンドクリンチユニット１００は、図４に示すように、ユニット本体１１０と、１対のスライド体１１２と、ピッチ変更機構１１４とを含む。ユニット本体１１０の上端には、スライドレール１１６が、Ｘ方向に延びるように配設されている。そして、そのスライドレール１１６によって、１対のスライド体１１２が、スライド可能に支持されている。これにより、１対のスライド体１１２が、Ｘ方向において接近・離間する。また、ピッチ変更機構１１４は、電磁モータ１１８を有しており、電磁モータ１１８の作動により、1対のスライド体１１２の間の距離を
制御可能に変更する。

また、１対のスライド体１１２の各々は、図５に示すように、固定部１２０と可動部１２２とスライド装置１２４とを含み、固定部１２０において、スライドレール１１６にスライド可能に保持されている。その固定部１２０の背面側には、Ｘ方向に延びるように、２本のスライドレール１２６が固定されており、それら２本のスライドレール１２６によって、可動部１２２がスライド可能に保持されている。これにより、可動部１２２は、固定部１２０に対してＸ方向にスライドする。また、スライド装置１２４は、電磁モータ（図７参照）１２８を有しており、電磁モータ１２８の作動により、可動部１２２が制御可能にスライドする。

また、固定部１２０の上端部は、先細形状とされており、その上端部を上下方向に貫通するように、第１挿入穴１３０が形成されている。第１挿入穴１３０は、上端において、固定部１２０の上端面に開口しており、その上端面への開口縁は、固定刃（図８参照）１３１とされている。また、第１挿入穴１３０は、下端において、固定部１２０の側面に開口しており、その側面への開口の下方に、廃棄ボックス１３２が配設されている。

また、図６に示すように、可動部１２２の上端部も、先細形状とされており、その上端部には、Ｌ字型に屈曲された屈曲部１３３が形成されている。屈曲部１３３は、固定部１２０の上端面の上方に延び出しており、屈曲部１３３と固定部１２０の上端とは、僅かなクリアランスを介して対向している。また、固定部１２０の上端面に開口する第１挿入穴１３０は、屈曲部１３３によって覆われているが、屈曲部１３３には、第１挿入穴１３０と対向するように、第２挿入穴１３６が形成されている。

なお、第２挿入穴１３６は、屈曲部１３３を上下方向に貫通する貫通穴であり、第２挿入穴１３６の内周面は、下方に向かうほど内径が小さくなるテーパ面とされている。さらに、第２挿入穴１３６の屈曲部１３３の下端面への開口縁は、可動刃（図８参照）１３８とされている。また、屈曲部１３３の上端面には、Ｘ方向、つまり、可動部１２２のスライド方向に延びるように、ガイド溝１４０が形成されている。ガイド溝１４０は、第２挿入穴１３６の開口を跨ぐように形成されており、ガイド溝１４０と第２挿入穴１３６とは繋がっている。そして、ガイド溝１４０は、屈曲部１３３の両側面に開口している。

また、ユニット移動装置１０２は、図３に示すように、Ｘ方向移動装置１５０とＹ方向移動装置１５２とＺ方向移動装置１５４と自転装置１５６とを有している。Ｘ方向移動装置１５０は、スライドレール１６０とＸスライダ１６２とを含む。スライドレール１６０は、Ｘ方向に延びるように配設されており、Ｘスライダ１６２は、スライドレール１６０にスライド可能に保持されている。そして、Ｘスライダ１６２は、電磁モータ（図７参照）１６４の駆動により、Ｘ方向に移動する。Ｙ方向移動装置１５２は、スライドレール１６６とＹスライダ１６８とを含む。スライドレール１６６は、Ｙ方向に延びるようにＸスライダ１６２に配設されており、Ｙスライダ１６８は、スライドレール１６６にスライド可能に保持されている。そして、Ｙスライダ１６８は、電磁モータ（図７参照）１７０の駆動により、Ｙ方向に移動する。Ｚ方向移動装置１５４は、スライドレール１７２とＺスライダ１７４とを含む。スライドレール１７２は、Ｚ方向に延びるようにＹスライダ１６８に配設されており、Ｚスライダ１７４は、スライドレール１７２にスライド可能に保持されている。そして、Ｚスライダ１７４は、電磁モータ（図７参照）１７６の駆動により、Ｚ方向に移動する。

また、自転装置１５６は、概して円盤状の回転テーブル１７８を有している。回転テーブル１７８は、それの軸心を中心に回転可能にＺスライダ１７４に支持されており、電磁モータ（図７参照）１８０の駆動により、回転する。そして、回転テーブル１７８の上に
、カットアンドクリンチユニット１００が配設されている。このような構造により、カットアンドクリンチユニット１００は、Ｘ方向移動装置１５０、Ｙ方向移動装置１５２、Ｚ方向移動装置１５４によって、任意の位置に移動するとともに、自転装置１５６によって、任意の角度に自転する。これにより、カットアンドクリンチユニット１００を、クランプ装置５２によって保持された回路基材１２の下方において、任意の位置に位置決めすることが可能となる。

制御装置３６は、図７に示すように、コントローラ１９０、複数の駆動回路１９２、画像処理装置１９６を備えている。複数の駆動回路１９２は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、作業ヘッド６０，６２、作業ヘッド移動装置６４、トレイ型部品供給装置７８、フィーダ型部品供給装置８０、ばら部品供給装置３２、電磁モータ１１８，１２８，１６４，１７０，１７６，１８０に接続されている。コントローラ１９０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１９２に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４等の作動が、コントローラ１９０によって制御される。また、コントローラ１９０は、画像処理装置１９６にも接続されている。画像処理装置１９６は、マークカメラ２６およびパーツカメラ２８によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ１９０は、画像データから各種情報を取得する。

＜部品実装機の作動＞
部品実装機１０では、上述した構成によって、基材搬送保持装置２２に保持された回路基材１２に対して部品の装着作業が行われる。部品実装機１０では、種々の部品を回路基材１２に装着することが可能であるが、リード部品を回路基材１２に装着する場合について、以下に説明する。

ちなみに、本明細書での「リード部品」は、回路基材１２に形成された貫通穴に挿入される突起状の電極、所謂、リードを有し、その貫通穴に挿入されたリードがクリンチされた状態で回路基材１２に装着される。そして、そのクリンチされたリードが、回路基材１２にはんだ付けされることで、回路基材１２に電気的に接続される。つまり、本明細書での「リード部品」は、回路基材１２に電気的に接続される部品である。なお、リードは、回路基材１２に電気的に接続されるものであればよく、リードの長さ，形状等により限定されない。つまり、例えば、リードの形状として、針金状、平坦な形状、角柱形状等、種々の形状のものを採用することが可能である。

部品装着時には、まず、回路基材１２が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置５２によって固定的に保持される。次に、マークカメラ２６が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２を撮像する。そして、その撮像データに基づいて、回路基材１２の保持位置等に関する情報が演算される。また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２が、所定の供給位置において、リード部品１０６を供給する。そして、作業ヘッド６０，６２の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６６によって、リード部品１０６の部品本体部（図８参照）２００を吸着保持する。

続いて、リード部品１０６を保持した作業ヘッド６０，６２が、パーツカメラ２８の上方に移動し、パーツカメラ２８によって、吸着ノズル６６に保持されたリード部品１０６が撮像される。そして、撮像データに基づいて、部品の保持位置等に関する情報が演算される。次に、パーツカメラ２８によるリード部品１０６の撮像が完了すると、リード部品１０６を保持した作業ヘッド６０，６２が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２の保持位置の誤差，部品の保持位置の誤差等を補正する。そして、吸着ノズル６６により保持されたリード部品１０６のリード１０８が、回路基材１２に形成された貫通穴１０４に挿入される。この際、回路基材１２の下方には、カットアンドクリンチユニット１００
が移動されている。

具体的には、カットアンドクリンチユニット１００において、１対のスライド体１１２の可動部１２２の第２挿入穴１３６の間の距離が、回路基材１２に形成された２つの貫通穴１０４の間の距離と同じとなるように、１対のスライド体１１２の間の距離が、ピッチ変更機構１１４によって調整される。そして、Ｘ方向移動装置１５０及びＹ方向移動装置１５２の作動により、スライド体１１２の第２挿入穴１３６のＸＹ方向での座標と、回路基材１２の貫通穴１０４のＸＹ方向での座標とが一致するように、カットアンドクリンチユニット１００が移動される。つまり、カットアンドクリンチユニット１００が、貫通穴１０４の延びる方向と交差する方向であるＸＹ方向に沿って移動されることで、スライド体１１２の第２挿入穴１３６と、回路基材１２の貫通穴１０４とが上下方向に重なった状態となる。なお、貫通穴１０４の延びる方向は、回路基材１２と交差する方向であり、貫通穴１０４が回路基材１２に直行するように形成されている場合は、回路基材１２に対して直行する方向、つまり、Ｚ方向である。このため、カットアンドクリンチユニット１００は、ＸＹ方向への移動によって、回路基材１２に沿った方向に移動する。

さらに、カットアンドクリンチユニット１００は、Ｚ方向移動装置１５４の作動により、可動部１２２の上面が回路基材１２の下面に接触、若しくは、回路基材１２の下面より僅か下方に位置するように、上昇される。このように、Ｘ方向移動装置１５０，Ｙ方向移動装置１５２，Ｚ方向移動装置１５４の作動が制御されることで、スライド体１１２の第２挿入穴１３６と、回路基材１２の貫通穴１０４とが重なった状態で、カットアンドクリンチユニット１００が回路基材１２の下方に配置される。

そして、吸着ノズル６６により保持されたリード部品１０６のリード１０８が、回路基材１２の貫通穴１０４に挿入されると、そのリード１０８の先端部は、図８に示すように、カットアンドクリンチユニット１００の可動部１２２の第２挿入穴１３６を介して、固定部１２０の第１挿入穴１３０に挿入される。続いて、リード１０８が、第２挿入穴１３６を介して、第１挿入穴１３０に挿入されると、１対のスライド体１１２の可動部１２２が、離間する方向にスライドする。これにより、リード１０８が、図９に示すように、第１挿入穴１３０の固定刃１３１と第２挿入穴１３６の可動刃１３８とによって切断される。そして、リード１０８の切断により分離された先端部は、第１挿入穴１３０の内部において落下し、廃棄ボックス１３２に廃棄される。

また、１対の可動部１２２は、リード１０８を切断した後も、さらに離間する方向にスライドされる。このため、切断によるリード１０８の新たな先端部は、可動部１２２のスライドに伴って、第２挿入穴１３６の内周のテーパ面に沿って屈曲し、さらに、可動部１２２がスライドすることで、リード１０８の先端部がガイド溝１４０に沿って屈曲する。これにより、１対のリード１０８は、互いに離間する方向に屈曲し、リード１０８の貫通穴１０４からの抜けが防止された状態で、リード部品１０６が回路基材１２に装着される。

なお、部品実装機１０では、１対のリード１０８を互いに接近する方向に屈曲させた状態で、リード部品１０６を回路基材１２に装着することが可能である。詳しくは、リード１０８を、第２挿入穴１３６を介して、第１挿入穴１３０に挿入させた後に、１対のスライド体１１２の可動部１２２を、接近する方向にスライドさせる。これにより、リード１０８が、図１０に示すように、第１挿入穴１３０の固定刃１３１と第２挿入穴１３６の可動刃１３８とによって切断される。そして、１対の可動部１２２が、さらに接近する方向にスライドされることで、１対のリード１０８が、互いに接近する方向に屈曲する。このように、部品実装機１０では、１対のリード１０８を互いに接近する方向に屈曲させた状態、若しくは、１対のリード１０８を互いに離間する方向に屈曲させた状態で、リード部
品１０６が回路基材１２に装着される。

そして、その屈曲されたリード１０８が、回路基材１２にはんだ付けされることで、リード部品１０６は回路基材１２に電気的に接続される。つまり、リード１０８は、リード部品１０６の回路基材１２からの脱落を防止するとともに、回路基材１２に電気的に接続される部位として機能する。なお、リードの屈曲は、リード部品の回路基材１２からの脱落を防止するものであるため、リード部品が複数のリードを有する場合は、それら複数のリードの全てが屈曲されてもよく、複数のリードのうちの１部のリードのみが屈曲されてもよい。

また、回路基材１２には、リード部品１０６、つまり、回路基材１２に電気的に接続される部品だけなく、回路基材１２に電気的に接続されない部品も装着される。具体的には、例えば、図１１に示すように、回路基材１２には、複数種類のリード部品１０６ａ～１０６ｈが装着される。なお、ＤＩＰ(Dual Inline Package)，ＳＩＰ(Single Inline Package)，ＺＩＰ(Zigzag Inline Package)，ＰＧＡ(Pin Grid Array)等のパッケージ部品、
大型のコネクタ部品等も、リードを有し、そのリードが回路基材１２の貫通穴１０４に挿入されることで、回路基材１２に装着されることから、リード部品である。

また、回路基材１２には、リード部品１０６ａ～１０６ｈ以外に、部品ホルダ２１０及び、ヒートシンク２１２も装着される。部品ホルダ２１０は、リード部品１０６ｇの部品本体部２００を回路基材１２の表面から離間させた状態で自立させるように、リード部品１０６ｇを保持するための部品である。ヒートシンク２１２は、フィンを有し、そのフィンにより回路基材１２の熱を放熱するための部品である。つまり、部品ホルダ２１０及び、ヒートシンク２１２は、回路基材１２に電気的に接続されない部品である。ただし、部品ホルダ２１０及び、ヒートシンク２１２を回路基材１２に固定するべく、部品ホルダ２１０及び、ヒートシンク２１２の各々の底面には、平板状の突起部が形成されている。そして、その突起部が回路基材１２の貫通穴に挿入され、突起部が屈曲されることで、部品ホルダ２１０及び、ヒートシンク２１２が回路基材１２に固定される。

具体的には、例えば、部品ホルダ２１０の側面には、１対の脚部２２０が設けられている。脚部２２０は、図１２に示すように、本体部２２２と突起部２２４とにより構成されている。本体部２２２は、平板状をなし、部品ホルダ２１０の側面に固定される。突起部２２４は、概してＬ字型の平板状をなし、本体部２２２の下縁から下方に向かって突出している。また、突起部２２４は、本体部２２２の下縁から下方に向かって突出する基端部２２６と、その基端部２２６の下端部から側方に向かって延び出す屈曲部２２８とを含む。

そして、回路基材１２には、脚部２２０の突起部２２４の形状に応じた貫通穴２２９が形成されており、その貫通穴２２９に突起部２２４が挿入される。なお、突起部２２４の基端部２２６の長さ寸法は、回路基材１２の厚さ寸法より長い。このため、脚部２２０の突起部２２４が貫通穴２２９の根本まで挿入されることで、図１３に示すように、突起部２２４の屈曲部２２８は、回路基材１２の下面側に延び出す。なお、１対の貫通穴２２９に挿入された１対の突起部２２４の間には、部品ホルダ２１０によって保持されるリード部品１０６ｇのリード１０８ｇが、貫通穴１０４を介して、回路基材１２の下面側に延び出している。

次に、貫通穴２２９に突起部２２４が挿入されると、その突起部２２４がカットアンドクリンチユニット１００によって屈曲される。具体的には、突起部２２４が貫通穴２２９に挿入される際に、回路基材１２の下方には、カットアンドクリンチユニット１００が移動されている。詳しくは、カットアンドクリンチユニット１００において、１対のスライ
ド体１１２の可動部１２２の互いに向かい合う側面２３０と反対側の側面２３２の間の距離が、回路基材１２に形成された２つの貫通穴２２９の間の距離より僅かに短くなるように、１対のスライド体１１２の間の距離が、ピッチ変更機構１１４によって調整される。そして、Ｘ方向移動装置１５０及びＹ方向移動装置１５２の作動により、１対の可動部１２２を結ぶ直線と、２つの貫通穴２２９を結ぶ直線とが一致した状態で、１対の可動部１２２が２つの貫通穴２２９の内側に位置するとともに、貫通穴２２９と上下方向で重ならないように、カットアンドクリンチユニット１００が移動される。さらに、カットアンドクリンチユニット１００は、Ｚ方向移動装置１５４の作動により、可動部１２２の下面が所定の高さに位置するように、上昇される。この所定の高さは、貫通穴２２９に突起部２２４が挿入された際に、その突起部２２４の下端と、可動部１２２の下面とが同じ高さとなるように設定されている。

このように、Ｘ方向移動装置１５０，Ｙ方向移動装置１５２，Ｚ方向移動装置１５４の作動が制御されることで、貫通穴２２９に突起部２２４が挿入された場合に、図１４及び図１５に示すように、その突起部２２４の回路基材１２の下面側に延び出す屈曲部２２８と、スライド体１１２の可動部１２２の側面２３２とが対向する。なお、図１４は、部品ホルダ２１０とスライド体１１２との位置関係を側方からの視点で示した図であり、図１５は、部品ホルダ２１０とスライド体１１２との位置関係を上方からの視点で示した図である。また、突起部２２４の屈曲部２２８は、屈曲部２２８の基端部２２６に連続する端部と反対側の先端部において、可動部１２２の側面２３２と対向する。

そして、１対のスライド体１１２の可動部１２２が、図１６及び図１７に示すように、離間する方向にスライドすることで、可動部１２２の側面２３２が、屈曲部２２８の先端部に当接し、屈曲部２２８が外側に向かって屈曲する。この際、可動部１２２の側面２３２は、屈曲部２２８の先端部に当接するため、屈曲部２２８が基端部２２６を中心に外側に向かって捩じられて、屈曲する。これにより、図１８に示すように、１対の突起部２２４の屈曲部２２８が、互いに離間する方向に屈曲し、突起部２２４の貫通穴２２９からの抜けが防止された状態で、部品ホルダ２１０が回路基材１２に装着される。このように、カットアンドクリンチユニット１００では、リード１０８を屈曲するための第１挿入穴１３０，第２挿入穴１３６を用いずに、その挿入穴と別の部位、つまり、可動部１２２の側面を用いて、屈曲部２２８が屈曲される。

また、部品実装機１０では、１対の屈曲部２２８を互いに接近する方向に屈曲させた状態で、部品ホルダ２１０を回路基材１２に装着することが可能である。詳しくは、カットアンドクリンチユニット１００が回路基材１２の下方に移動される際に、１対のスライド体１１２の可動部１２２の互いに向かい合う側面２３０の間の距離が、回路基材１２に形成された２つの貫通穴２２９の間の距離より僅かに長くなるように、１対のスライド体１１２の間の距離が、ピッチ変更機構１１４によって調整される。そして、Ｘ方向移動装置１５０及びＹ方向移動装置１５２の作動により、１対の可動部１２２を結ぶ直線と、２つの貫通穴２２９を結ぶ直線とが一致した状態で、１対の可動部１２２が２つの貫通穴２２９の外側に位置するとともに、貫通穴２２９と上下方向で重ならないように、カットアンドクリンチユニット１００が移動される。さらに、カットアンドクリンチユニット１００は、Ｚ方向移動装置１５４の作動により、可動部１２２の下面が所定の高さに位置するように、上昇される。この所定の高さは、貫通穴２２９に突起部２２４が挿入された際に、その突起部２２４の下端と、可動部１２２の下面とが同じ高さとなるように設定されている。

このように、Ｘ方向移動装置１５０，Ｙ方向移動装置１５２，Ｚ方向移動装置１５４の作動が制御されることで、貫通穴２２９に突起部２２４が挿入された場合に、図１９及び図２０に示すように、その突起部２２４の回路基材１２の下面側に延び出す屈曲部２２８
と、スライド体１１２の可動部１２２の側面２３０とが対向する。そして、１対のスライド体１１２の可動部１２２が、図２１及び図２２に示すように、接近する方向にスライドすることで、可動部１２２の側面２３０が、屈曲部２２８の先端部に当接し、屈曲部２２８が内側に向かって屈曲する。これにより、１対の突起部２２４の屈曲部２２８が、互いに接近する方向に屈曲し、突起部２２４の貫通穴２２９からの抜けが防止された状態で、部品ホルダ２１０が回路基材１２に装着される。

なお、部品ホルダ２１０は、回路基材１２に電気的に接続されない部品であるため、貫通穴２２９に挿入され、屈曲された屈曲部２２８ははんだ付けされない。つまり、屈曲部２２８は、部品ホルダ２１０の回路基材１２からの脱落を防止するための部位として機能するが、リード１０８のように、回路基材１２に電気的に接続される部位として機能しない。

また、ヒートシンク２１２の下面側にも、部品ホルダ２１０の突起部２２４と略同形状の突起部（図示省略）が設けられている。そして、その突起部も、部品ホルダ２１０の突起部２２４と同様に、貫通穴２２９に挿入され、屈曲されることで、ヒートシンク２１２が回路基材１２に固定される。

また、回路基材１２に電気的に接続されない部品として、図２３に示す部品ホルダ２５０が挙げられる。この部品ホルダ２５０は、回路基材１２に装着された複数のリード部品１０６を自立させた状態で保持するための部品である。また、回路基材１２に電気的に接続されない部品として、図２４に示す部品カバー２５２が挙げられる。この部品カバー２５２は、回路基材１２に装着されたリード部品１０６を覆うことで、リード１０８への電気的影響，リード１０８への異物の侵入等を防止するための部品である。それら部品ホルダ２５０及び、部品カバー２５２の下面側にも、部品ホルダ２１０の突起部２２４と略同形状の突起部（図示省略）が複数設けられており、それら複数の突起部が、部品ホルダ２１０の突起部２２４と同様に、複数の貫通穴２２９に挿入され、屈曲されることで、部品ホルダ２５０及び、部品カバー２５２が回路基材１２に固定される。

なお、貫通穴２２９に挿入された複数の突起部の全てを屈曲してもよく、それら複数の突起部のうちの一部のみを屈曲してもよい。具体的には、例えば、部品カバー２５２の下端の４隅に４つの突起部が配設されている場合に、それら４つの突起部を屈曲してもよく、４つの屈曲部のうちの対角に位置する２つの突起部、または、隣り合う２つの突起部を屈曲してもよい。つまり、カットアンドクリンチユニット１００は、電気的に回路基材１２に接続されない部品が複数の突起部を有している場合に、複数の突起部の全てを屈曲させてもよく、複数の突起部の一部のみを屈曲させてもよい。

さらに言えば、回路基材１２には、電気的に接続される部品と電気的に接続されない部品とが一体化された部品（以下、「一体部品」と記載する）も装着される。具体的には、一体部品２６０は、図２５に示すように、リード部品２６２と部品ホルダ２６４とから構成されている。リード部品２６２は、部品本体部２６６と、その部品本体部２６６の側面から下方に向かって延び出すリード２６８とを含む。一方、部品ホルダ２６４は、ホルダ部２７０と１対のＬ字形状の突起部２７２と１対の矩形の突起部２７４とを含む。ホルダ部２７０は、リード部品２６２の部品本体部２６６と一体的に構成されており、リード部品２６２を保持する。また、突起部２７２は、部品ホルダ２１０の突起部２２４と略同形状をなし、ホルダ部２７０の下端面に下方の延び出すように配設されている。また、突起部２７４も、ホルダ部２７０の下端面に下方の延び出すように配設されている。

このような構造の一体部品２６０が回路基材１２に装着される際に、リード２６８が回路基材１２の貫通穴１０４に挿入され、突起部２７２，２７４が回路基材１２の貫通穴２
２９に挿入される。そして、突起部２７２は、部品ホルダ２１０の突起部２２４と同様に、カットアンドクリンチユニット１００において、可動部１２２の側面２３０，２３２に当接されることで、屈曲される。なお、突起部２７４は、単なる位置決めであり、屈曲されない。また、一体部品２６０では、突起部２７２の屈曲により回路基材１２からの脱落が防止されるため、リード２６８は屈曲されない。ただし、一体部品２６０の回路基材１２でのガタツキを防止するべく、突起部２７４とリード２６８との両方を、さらに、屈曲してもよい。また、突起部２７４とリード２６８との一方を屈曲してもよい。さらに言えば、突起部２７２を屈曲せずに、突起部２７４とリード２６８との少なくとも一方を屈曲してもよい。なお、リード２６８が屈曲される場合は、リード部品１０６のリード１０８と同様に、カットアンドクリンチユニット１００において、リード２６８が、可動部１２２の第１挿入穴１３０及び第２挿入穴１３６に挿入され、可動部１２２がスライドされることで、屈曲される。

このように、一体部品２６０は、回路基材１２に電気的に接続される部位として機能するリード２６８と、回路基材１２に電気的に接続されず、一体部品２６０を回路基材１２に固定するための部位として機能する突起部２７２と、回路基材１２に電気的に接続されず、一体部品２６０を回路基材１２に位置決めするための部位として機能する突起部２７４とを有している。つまり、一体部品２６０では、回路基材１２の貫通穴に挿入される部位のうちの一部が、回路基材１２に電気的に接続されるリード２６８であり、一部が、回路基材１２に電気的に接続されず、一体部品２６０を回路基材１２に固定するため突起部２７２であり、一部が、回路基材１２に電気的に接続されず、一体部品２６０を回路基材１２に位置決めするため突起部２７２である。つまり、一体部品２６０では、回路基材１２に電気的に接続されない突起部２７２，２７４のうちの突起部２７２は屈曲され、突起部２７４は屈曲されない。一方、部品ホルダ２１０等は、回路基材１２に電気的に接続される必要が無いため、回路基材１２に電気的に接続される部位として機能するリードを有しておらず、回路基材１２に電気的に接続されず、部品ホルダ２１０等を回路基材１２に固定するための部位として機能する突起部２２４のみを有している。つまり、部品ホルダ２１０等では、回路基材１２の貫通穴に挿入される部位のうちの全てが、回路基材１２に電気的に接続されず、部品ホルダ２１０等を回路基材１２に固定するため突起部２２４である。

このように、部品実装機１０では、カットアンドクリンチユニット１００によって、電気的に接続されない突起部２２４，２７２が屈曲される。これにより、タクトタイムの遅延，作業の煩雑化の防止を図るとともに、低コスト化を図ることが可能となる。詳しくは、従来、電気的に接続されない突起部２２４，２７２を屈曲させるための装置は、部品実装機の機外に設けられていた。このため、その突起部２２４，２７２を屈曲させるためには、部品実装機から回路基材１２を取り出し、機外の装置において突起部２２４，２７２の屈曲作業を行う必要があり、タクトタイムの遅延，作業の煩雑化等が生じていた。一方、部品実装機１０では、部品実装機内で、電気的に接続されない突起部２２４，２７２が屈曲されるため、タクトタイムの遅延，作業の煩雑化の防止を図ることが可能となる。また、部品実装機１０では、リード部品１０６のリード１０８を切断し、屈曲するためのカットアンドクリンチユニット１００を利用して、電気的に接続されない突起部２２４，２７２が屈曲される。これにより、突起部２２４，２７２を屈曲するための専用の装置を設ける必要が無くなり、コストの削減を図ることが可能となる。

また、部品実装機１０は、対基板作業機の一例である。カットアンドクリンチユニット１００は、屈曲装置の一例である。ユニット移動装置１０２は、移動装置の一例である。リード１０８，２６８は、突起部および、接続突起部の一例である。突起部２２４，２７２は、突起部および、非接続突起部の一例である。第１挿入穴１３０および、第２挿入穴１３６は、挿入穴の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、カットアンドクリンチユニット１００を利用して、回路基材１２に電気的に接続されない突起部２２４，２７２が屈曲されているが、突起部２２４，２７２を屈曲させるための専用の屈曲装置を設けてもよい。この場合、その屈曲装置は、ユニット移動装置１０２により回路基材１２の下方において移動可能とされる必要がある。

また、上記実施例では、突起部２２４，２７２が概してＬ字型の平板状とされ、その突起部２２４，２７２が捩じられることで、屈曲されているが、屈曲部を概して矩形の平板状とし、屈曲部の下縁全体が回路基材１２に下面に接近するように屈曲させてもよい。また、屈曲部の形状は、平板上に限られず、回路基材１２の貫通穴に挿入され、屈曲可能な形状であれば、棒状，線状，柱状，凸状等，種々の形状を採用することが可能である。

また、上記実施例では、突起部２２４，２７２が可動部１２２の側面に当接することで、屈曲されているが、可動部１２２の種々の部位に当接させることで突起部２２４，２７２を屈曲させてもよい。例えば、可動部１２２に凸部を形成し、その凸部に突起部２２４を係合させた状態で、可動部１２２をスライドさせることで、突起部２２４，２７２を屈曲させてもよく、可動部１２２に凹部を形成し、その凹部に突起部２２４，２７２を挿入させた状態で、可動部１２２をスライドさせることで、突起部２２４，２７２を屈曲させてもよい。また、突起部が第１挿入穴１３０及び第２挿入穴１３６に挿入可能な形状である場合には、突起部を第１挿入穴１３０及び第２挿入穴１３６に挿入させた状態で、可動部１２２をスライドさせることで、突起部を屈曲させてもよい。

また、上記実施例では、可動部１２２のスライドにより、突起部が屈曲されているが、突起部に可動部材を接触させた状態で、その可動部材を搖動，回転等、移動させることで、突起部を屈曲させてもよい。

また、上記実施例では、リード部品２６２と部品ホルダ２６４とが一体化された一体部品２６０が回路基材１２に装着されるが、表面実装部品と、その表面実装部品を保持する部品ホルダとが一体化された部品を回路基材１２に装着することが可能である。つまり、電気的に回路基材１２に接続されない部品と、表面実装部品とが一体化された部品を回路基材１２に装着することが可能である。この場合には、電気的に回路基材１２に接続されない部品の底部に、複数の屈曲部２２８が形成され、それら複数の屈曲部２２８の１部、若しくは、全てがカットアンドクリンチユニット１００により屈曲される。また、表面実装部品は、バンプ，電極パッドなどの貫通穴１０４に挿入されない端子によって電気的に接続される。つまり、バンプ，電極パッドなどの貫通穴１０４に挿入されない端子も、本発明の「接続突起部」に該当する。

また、上記実施例では、回路基材１２に電気的に接続されない部品として、部品ホルダ２１０，２５０、ヒートシンク２１２、部品カバー２５２が採用されているが、リード部品以外の電子部品を保持若しくは、カバーするための部品，電子部品と電子部品とを区画するための部品等、電力を必要としない部品であれば、種々の部品を採用することが可能である。

また、上記実施例では、カットアンドクリンチユニット１００は、貫通穴２２９の形成方向（Ｚ方向）に対して、直行する方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動可能とされているが、貫通穴２２９の形成方向（Ｚ方向）に対して、交差する方向に移動可能とされてもよい。つまり、貫通穴２２９の形成方向（Ｚ方向）に対して直行する平面（ＸＹ平面）から所定の角度ズレた方向に、カットアンドクリンチユニット１００を移動可能な構成としても
よい。

１０：部品実装機（対基板作業機）１００：カットアンドクリンチユニット（屈曲装置）１０２：ユニット移動装置（移動装置）１０８：リード（突起部）（接続突起部）１３０：第１挿入穴（挿入穴）１３６：第２挿入穴（挿入穴）２２４：突起部（突起部）（非接続突起部）２６８：リード（突起部）（接続突起部）
２７２：突起部（突起部）（非接続突起部）

Claims

回路基材を搬送するとともに所定の位置において固定的に保持する基材搬送保持装置と、
一対の突起部を備えた部品を保持し、その保持した部品が備える一対の突起部を前記基材搬送保持装置が固定的に保持した前記回路基材に形成された２つの貫通穴に挿入する作業ヘッドと、
回路基材の貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲する一対の可動部と前記一対の可動部の各々をスライドさせる一対のスライド装置とを備えるとともに、前記一対の可動部および前記スライド装置を互いに近接・離間させてそのピッチを変更するピッチ変更用モータとを備える屈曲装置と、
前記屈曲装置を上下軸モータで上下方向に移動させる上下方向移動装置と、
前記屈曲装置を水平軸モータで水平方向に移動させる水平方向移動装置と、
を備え、
前記屈曲装置が備える前記一対の可動部は、前記回路基材に形成された前記２つの貫通穴の僅か内側に位置するとともに、前記２つの貫通穴と上下方向で重ならないような水平方向の位置に前記水平軸モータおよびピッチ変更用モータの作動により調整され、前記一対の可動部の前記水平方向の位置が調整されたのちの前記屈曲装置を前記上下軸モータで前記一対の可動部の上面が前記回路基材の下面に接触、若しくは、前記回路基材の下面より僅か下方に位置するように上昇させ、前記屈曲装置を上昇させたのちに前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入し、前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入したのちに前記一対のスライド装置を作動させ、上昇させたのちの前記水平方向の位置が調整された一対の可動部が離間する方向に移動することで、前記２つの貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲し、前記部品を前記回路基材に装着することを特徴とする部品装着機。
回路基材を搬送するとともに所定の位置において固定的に保持する基材搬送保持装置と、
一対の突起部を備えた部品を保持し、その保持した部品が備える一対の突起部を前記基材搬送保持装置が固定的に保持した前記回路基材に形成された２つの貫通穴に挿入する作業ヘッドと、
回路基材の貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲する一対の可動部と前記一対の可動部の各々をスライドさせる一対のスライド装置とを備えるとともに、前記一対の可動部および前記スライド装置を互いに近接・離間させてそのピッチを変更するピッチ変更用モータとを備える屈曲装置と、
前記屈曲装置を上下軸モータで上下方向に移動させる上下方向移動装置と、
前記屈曲装置を水平軸モータで水平方向に移動させる水平方向移動装置と、
を備え、
前記屈曲装置が備える前記一対の可動部は、前記回路基材に形成された前記２つの貫通穴の僅か外側に位置するとともに、前記２つの貫通穴と上下方向で重ならないような水平方向の位置に前記水平軸モータおよびピッチ変更用モータの作動により調整され、前記一対の可動部の前記水平方向の位置が調整されたのちの前記屈曲装置を前記上下軸モータで前記一対の可動部の上面が固定的に保持された前記回路基材の下面に接触、若しくは、前記回路基材の下面より僅か下方に位置するように上昇させ、前記屈曲装置を上昇させたのちに前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入し、前記作業ヘッドが保持した前記部品が備える一対の突起部を前記２つの貫通穴に挿入したのちに前記一対のスライド装置を作動させ、上昇させたのちの前記水平方向の位置が調整された一対の可動部が接近する方向に移動することで、前記２つの貫通穴に挿入された前記一対の突起部に接触して屈曲し、前記部品を前記回路基材に装着することを特徴とする部品装着機。