JP7398656B2 - アンビルユニットおよびそれを備える部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンビルユニットおよびそれを備える部品実装装置に関する。

従来、ラジアル部品やアキシャル部品等の部品は、２本のリードを有しており、これら２本のリードが基板に設けられた挿入孔に挿入される。このようなリード付き部品を基板に挿入して実装する部品実装装置は、アンビルユニットを備えている。アンビルユニットは、基板の下面側に突出して延びたリードを加工するリード加工部を有する（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のアンビルユニットは、切断刃を有するリード加工部を用いてリードをクリンチし、クリンチしたリードの下端部を切断刃で切断する。これにより、リードを折り曲げた状態として部品を基板に装着する。

特開平８－５１３００号公報

昨今では、基板に挿入される部品の姿勢が多様化しており、部品が様々な向きで基板に挿入される。一方、リード加工部を有するアンビルユニットは、配線用のケーブル等が設けられる場合はケーブルの破断を防止するためにその可動範囲が制限される。アンビルユニットの可動範囲が制限される場合、基板に挿入される部品の向きによってはリード加工部がリードを所望の方向へ折り曲げる等の加工ができない場合がある。

従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、部品の様々な向きに応じて部品のリードを加工することができるアンビルユニットおよびそれを備える部品実装装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明のアンビルユニットは、基板に挿入された部品のリードを加工するリード加工部を有するアンビル本体部と、前記アンビル本体部を第１回転方向に正回転させる機能、および第２回転方向に逆回転させる機能を有する回転駆動部と、前記回転駆動部によって前記アンビル本体部とともに回転され、回転規制用の突出部を有する回転部材と、前記回転部材が前記第１回転方向に回転される場合は前記回転部材の前記突出部に対して前記第２回転方向に当接し、前記回転部材が前記第２回転方向に回転される場合は前記回転部材の前記突出部に対して前記第１回転方向に当接するストッパーと、を備え、前記ストッパーは、前記第１回転方向への前記回転部材の移動を規制する第１停止位置と、前記第１停止位置に対して前記第２回転方向に間隔を空けた位置であって前記第２回転方向への前記回転部材の移動を規制する第２停止位置との間を移動可能に設けられる。

また、本発明の部品実装装置は、基板を所定の実装位置に位置決めする基板位置決め部と、部品をピックアップして、前記実装位置に位置決めされた前記基板に前記部品のリードを挿入する実装ヘッドと、前前記部品の記リードを加工する前記リード加工部を有する前記アンビルユニットと、を備える。

本発明によれば、部品の様々な向きに応じて部品のリードを加工することができる。

実施形態の部品実装装置の概略斜視図 実施形態の部品実装装置を用いて部品実装基板を製造する方法を示すフローチャート 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す斜視図（ストッパーが基準位置にある状態） 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す側面図（ストッパーが基準位置にある状態） 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す平面図（ストッパーが基準位置にある状態） 図３Ｂと同じ側からストッパーを見た概略図 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す斜視図（ストッパーが第１停止位置に向けて移動した状態） 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す側面図（ストッパーが第１停止位置に向けて移動した状態） 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す平面図（ストッパーが第１停止位置に向けて移動した状態） 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す斜視図（ストッパーが第２停止位置に向けて移動した状態） 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す側面図（ストッパーが第２停止位置に向けて移動した状態） 回転部材およびストッパーの周辺構成を示す平面図（ストッパーが第２停止位置に向けて移動した状態）

本発明の第１態様によれば、基板に挿入された部品のリードを加工するリード加工部を有するアンビル本体部と、前記アンビル本体部を第１回転方向に正回転させる機能、および第２回転方向に逆回転させる機能を有する回転駆動部と、前記回転駆動部によって前記アンビル本体部とともに回転され、回転規制用の突出部を有する回転部材と、前記回転部材が前記第１回転方向に回転される場合は、前記回転部材の前記突出部に対して前記第２回転方向に当接し、前記回転部材が前記第２回転方向に回転される場合は、前記回転部材の前記突出部に対して前記第１回転方向に当接するストッパーと、を備え、前記ストッパーは、前記第１回転方向への前記回転部材の移動を規制する第１停止位置と、前記第１停止位置に対して前記第２回転方向に間隔を空けた位置であって前記第２回転方向への前記回転部材の移動を規制する第２停止位置との間を移動可能に設けられる、アンビルユニットを提供する。

このような構成によれば、ストッパーを可動式とすることで、ストッパーを固定式とする場合に比べて、回転部材が無制限に回転することを防止しながらも、回転部材の可動範囲を３６０度以上に設定することができる。これにより、アンビルユニットの可動範囲を広げることができ、部品の様々な向きに応じてリードを折り曲げる等の加工を行うことができる。

本発明の第２態様によれば、前記ストッパーの前記第１停止位置と前記第２停止位置の間の移動範囲から離れる方向への移動を規制する移動規制部材をさらに備える、第１態様に記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、移動規制部材を設けることで、回転部材の可動範囲を３６０度以上に設定しながらも、回転部材が無制限に回転することをより確実に防止することができる。

本発明の第３態様によれば、前記移動規制部材は、前記ストッパーの一部が挿入される溝又は孔を有する部材であり、前記溝又は孔が閉塞した形状を有することで、前記ストッパーの移動を規制する、第２態様に記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、ストッパーの移動を簡単な構成で規制することができる。

本発明の第４態様によれば、前記溝又は孔は、円弧形状であり、前記ストッパーは、前記第１停止位置と前記第２停止位置の間を回転移動する、第３態様に記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、溝又は孔が直線形状である場合に比べて、ストッパーを基準位置に付勢する付勢部材を設ける場合にストッパーを基準位置に戻しやすくなる等の効果を奏することができる。

本発明の第５態様によれば、前記溝又は孔は、直線形状であり、前記ストッパーは、前記第１停止位置と前記第２停止位置の間を直線移動する、第３態様に記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、溝又は孔が円弧形状である場合に比べて、構成をシンプルにすることができる。

本発明の第６態様によれば、前記ストッパーを所定の基準位置に向けて付勢する付勢部材をさらに備える、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、ストッパーを基準位置に戻すように付勢することで、回転部材がストッパーに当接し始める位置を一定にすることができ、ストッパーの動作を安定させることができる。

本発明の第７態様によれば、前記基準位置は、前記第１停止位置と前記第２停止位置の間に位置する、第６態様に記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、ストッパーを基準位置に対して両方向に移動可能とすることができ、ストッパーの動作を安定させることができる。

本発明の第８態様によれば、前記回転部材が前記ストッパーに当接している状態を検出する第１センサと、前記回転部材に当接する前記ストッパーが、前記第１停止位置側で前記回転部材に当接している状態、あるいは前記第２停止位置側で前記回転部材に当接している状態のいずれか一方の状態を検出する第２センサと、をさらに備える、第１態様から第７態様のいずれか１つに記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、第１センサと第２センサの両方の検出結果に基づいて、回転部材の位置をより正確に特定することができる。

本発明の第９態様によれば、前記リード加工部は、前記リードを折り曲げて前記リードを加工する、第１態様から第８態様のいずれか１つに記載のアンビルユニットを提供する。このような構成によれば、部品のリードを折り曲げて、部品を基板に装着することができる。

本発明の第１０態様によれば、基板を所定の実装位置に位置決めする基板位置決め部と、部品をピックアップして、前記実装位置に位置決めされた前記基板に前記部品のリードを挿入する実装ヘッドと、前記部品の前記リードを加工する前記リード加工部を有する前記アンビルユニットと、を備える、部品実装装置を提供する。

このような構成によれば、第１態様～第９態様のアンビルユニットと同様の効果を奏することができる。

以下、本発明に係るアンビルユニットおよびそれを備える部品実装装置の例示的な実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の実施形態の具体的な構成に限定されるものではなく、同様の技術的思想に基づく構成が本発明に含まれる。

（実施形態）
まず図１を参照して、本発明の一実施形態に係る部品実装装置について説明する。部品実装装置１は、基板２に部品３を挿入して実装する装置である。以下、基板２に対して水平な搬送方向をＸ方向、水平面内においてＸ方向と直交する方向をＹ方向、ＸＹ平面に対して垂直な方向、すなわち上下方向（鉛直方向）をＺ方向とする。

図１に示すように、部品実装装置１は、複数のフィーダ４と、基板位置決め部６と、制御部８と、実装ヘッド１０と、アンビルユニット１２と、第１駆動機構１４と、第２駆動機構１６とを備える。図１では、部品実装装置１の各構成要素を模式化して図示している。

フィーダ４は、リード付きの部品３を収容する部品供給部である。図１に示すように、フィーダ４は複数個設けられており、Ｘ方向に沿って配列される。それぞれのフィーダ４に複数の部品３が収容されている。部品は「リード付き部品」とも称してもよい。部品３はラジアル部品やアキシャル部品など、リードを有するものであれば任意の電子部品であってもよい。本実施形態では部品３はラジアル部品である。

基板位置決め部６は、基板２を位置決めするための部材である。基板位置決め部６は、図１の矢印Ｘ１、Ｙ１で示すように基板２をＸ方向およびＹ方向に搬送して所定の実装位置に位置決めするＸＹテーブルである。図１では、基板２が実装位置に位置決めされた状態が示される。基板位置決め部６を駆動する駆動機構については説明および図示を省略する。

制御部８は、部品実装装置１の各構成要素の動作を制御する部材である。制御部８は、配線等を介して部品実装装置１の各構成要素に電気的に接続されている。制御部８は例えばマイクロコンピュータで構成される。

実装ヘッド１０は、基板位置決め部６により位置決めされた基板２の挿入孔１７に、部品３のリードを挿入するためのヘッドである。実装ヘッド１０は、基板位置決め部６よりも上方に配置されており、基板２の挿入孔１７に対して上方から部品３のリードを挿入する。実装ヘッド１０は、部品３をピックアップする一対のピックアップ爪１０Ａを有する。ピックアップ爪１０Ａを含む実装ヘッド１０は、第１駆動機構１４によって駆動される。

第１駆動機構１４は、図１の矢印Ｚ１および矢印ＸＹ１で示すように、実装ヘッド１０をＺ方向に直線移動させる機能と、ＸＹ平面内で回転移動させる機能とを有する。

アンビルユニット１２は、基板２の挿入孔１７に挿入された部品３のリードを加工して部品３を基板２に装着するためのユニットである。アンビルユニット１２は、基板位置決め部６よりも下方に配置されており、部品３のリードを下方から加工する。アンビルユニット１２は、第２駆動機構１６によって駆動される。

第２駆動機構１６は、図１の矢印Ｚ２および矢印ＸＹ２で示すように、アンビルユニット１２をＺ方向に直線移動させる機能と、ＸＹ平面内で回転移動させる機能とを有する。

アンビルユニット１２は、リード加工部１８と、アンビル本体部２０と、ケーブル２２と、回転部材２４とを備える。

リード加工部１８は、部品３のリードを加工するための部材である。本実施形態のリード加工部１８は、部品３のリードをクリンチして切断する切断刃を有する。リード加工部１８は、アンビル本体部２０に立設されている。

アンビル本体部２０は、アンビルユニット１２の本体を構成する部材であり、その上面にリード加工部１８を立設する。アンビル本体部２０には、リード加工部１８に加えて、ケーブル２２および回転部材２４が接続されている。

ケーブル２２は、アンビル本体部２０に接続されたケーブルである。本実施形態のケーブル２２は、リード加工部１８の切断刃が部品３を正常にクリンチしたか否かを判定するためのひずみセンサ（図示せず）の電気信号を制御部８に送信するためのケーブルである。このようなひずみセンサ用のケーブル２２は、例えば部品３がラジアルである場合に設けられる。

回転部材２４は、アンビル本体部２０の底面側に取り付けられた回転部材である。アンビル本体部２０がＸＹ平面内を回転移動することに伴って、回転部材２４はアンビル本体部２０およびリード加工部１８とともにＸＹ平面内を一体的に回転する。本実施形態の回転部材２４には、回転規制用の突出部２６が設けられる。

突出部２６は、後述するストッパー２８に当接して回転部材２４およびアンビル本体部２０の回転を規制するための部分である。突出部２６は回転部材２４の外周部から径方向外側に向かって突出した形状を有する。突出部２６およびストッパー２８によって回転部材２４およびアンビル本体部２０の回転可能範囲を規制することで、ケーブル２２の破断を防止する。なお本実施形態の部品実装装置１では、アンビル本体部２０の回転を制御部８によって制御しており、アンビル本体部２０の回転可能範囲をソフトウェア的に制限することでケーブル２２の破断を防止している。このようなソフトウェア的な制限に加えて、メカニック的な制限としてストッパー２８を設けることで、ケーブル２２の破断をより確実に防止するものである。

図１では、突出部２６に当接するストッパー２８およびその周辺部材の図示を省略しており、ストッパー２８およびその周辺部材については後述する。

上述した構成を有する部品実装装置１を用いて、基板２に部品３を実装した部品実装基板を製造する方法について、図２を用いて説明する。図２は、部品実装装置１を用いて部品実装基板を製造する方法の一例を示すフローチャートである。図２における各ステップは、制御部８によって実行される。図２では、部品実装基板を製造するための主要な工程を示しており、他の工程については図示および説明を省略する。

図２に示すように、まず、基板位置決めステップを行う（ステップＳ１）。具体的には、図１に示す部品実装装置１において、基板位置決め部６を用いて基板２をＸ方向およびＹ方向に搬送し、所定の実装位置に基板２を位置決めする。

次に、ピックアップステップを行う（ステップＳ２）。具体的には、第１駆動機構１４を用いて実装ヘッド１０を駆動することにより、フィーダ４に収容されている部品３を実装ヘッド１０にピックアップさせる。

次に、挿入ステップを行う（ステップＳ３）。具体的には、基板位置決め部６を駆動させ、基板２へ部品３を挿入可能な実装位置に基板位置決め部６を移動させるとともに、実装ヘッド１０が保持している部品３のリードを基板２の挿入孔１７に上方から挿入させる。

前述したように、実装ヘッド１０は第１駆動機構１４によってＸＹ平面内を回転する機能を有しており、部品３の向きを自由に変えることができる。このため、部品３は基板２に対して様々な向きで挿入される。

次に、リード加工ステップを行う（ステップＳ４）。具体的には、第２駆動機構１６を用いてアンビルユニット１２を駆動することにより、アンビルユニット１２のリード加工部１８に基板２に挿入された部品３のリードをクリンチさせ、リードの下端部を切断させる。これにより、部品３のリードを折り曲げた状態として部品３を基板２に装着する。

前述したように、アンビルユニット１２も実装ヘッド１０と同様に、第２駆動機構１６によってＸＹ平面内を回転する機能を有する。基板２に挿入される部品３の向きは様々であるため、アンビルユニット１２も同様に回転可能とすることで、様々な部品３の向きに応じて、部品３のリードを所望の方向に折り曲げる等の加工を行うことができる。

一方で、アンビルユニット１２にはアンビル本体部２０に接続されたケーブル２２が設けられており、ケーブル２２の破断を防止するためにアンビル本体部２０の回転可能範囲が制限されている。本実施形態ではアンビル本体部２０の回転可能範囲を制限しながらも、様々な部品３の向きに応じて部品３のリードを加工できるような機械的な工夫（ストッパー２８等）を行っている。詳細については後述する。

次に、部品３を基板２に装着した状態でリフローステップを行う（ステップＳ５）。これにより、部品３を基板２に半田付けして基板２に部品３を実装する。

上述したステップＳ１～Ｓ５を実行することにより、基板２に部品３を実装した部品実装基板が製造される。複数の基板２のそれぞれにステップＳ１～Ｓ５を順次実行することにより、部品実装基板の量産が行われる。

次に、アンビル本体部２０の回転可能範囲を制限するための回転部材２４およびストッパー２８の周辺構成について、図３Ａ～図３Ｃを用いて説明する。

図３Ａ～図３Ｃはそれぞれ、回転部材２４およびストッパー２８の周辺構成を示す斜視図、側面図、平面図である。図３Ａ～図３Ｃでは、アンビル本体部２０やリード加工部１８の図示を省略している。

図３Ａ～図３Ｃに示すように、回転部材２４に隣接する位置にストッパー２８が設けられている。さらに、回転部材２４およびストッパー２８の周辺構成として、移動規制部材３０と、付勢部材３２と、第１センサ３４と、第２センサ３６とが設けられている。

ストッパー２８は、回転部材２４の突出部２６に当接して回転部材２４の移動を規制するための部材である。ストッパー２８は突出部２６に当接する当接部３７を有する。図３Ａ～図３Ｃでは、当接部３７に突出部２６は当接しておらず、回転部材２４の回転移動は規制されていない。すなわち、回転部材２４は第１回転方向Ｐ１と第２回転方向Ｐ２の両方に回転可能である。第１回転方向Ｐ１を正回転方向、第２回転方向Ｐ２を逆回転方向とする。当接部３７に突出部２６が当接する状態については、図５Ａ～図５Ｃおよび図６Ａ～図６Ｃを用いて説明する。

図３Ａ、図３Ｂに示すように、本実施形態のストッパー２８は回転軸３８を有する。回転軸３８は移動規制部材３０に挿通されている。ストッパー２８は回転軸３８を回転中心として、第１回転方向Ｑ１および第２回転方向Ｑ２に回動可能である。

移動規制部材３０は、ストッパー２８の移動範囲を制限しながらストッパー２８を支持する部材である。移動規制部材３０は、ストッパー２８の移動範囲を制限するための孔４０を有する。本実施形態の孔４０は、移動規制部材３０を厚み方向に貫通する貫通孔である。

孔４０には、ストッパー２８の当接部３７に接続された棒状の挿通部４１が挿通されている。挿通部４１は、ストッパー２８の回動に伴って孔４０に沿って円弧状に移動する。

図３Ｂに示すように、孔４０はストッパー２８の第１回転方向Ｑ１および第２回転方向Ｑ２の両方に閉じられた形状を有している。これにより、挿通部４１に接続されたストッパー２８の移動範囲を第１回転方向Ｑ１と第２回転方向Ｑ２の両方に制限する。

ストッパー２８の可動範囲について、図４を用いて説明する。図４は、図３Ｂと同じ側からストッパー２８を見た概略図である。図４に示すように、図３Ａ～図３Ｃに示したストッパー２８の回転位置を基準位置Ａとすると、基準位置Ａから第１回転方向Ｑ１、Ｐ１に向かう方向には第１停止位置Ｂ１までストッパー２８が回動可能である。一方で、基準位置Ａから第２回転方向Ｐ２、Ｑ２に向かう方向には第２停止位置Ｂ２までストッパー２８が回動可能である。

第１停止位置Ｂ１では、ストッパー２８の挿通部４１が孔４０の一端で移動規制部材３０に当接して第１回転方向Ｑ１への更なる回動が制限される。第２停止位置Ｂ２では、挿通部４１が孔４０の他端で移動規制部材３０に当接して第２回転方向Ｑ２への更なる回転が制限される。ストッパー２８は、第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２の間でのみ移動可能である。

図３Ａ～図３Ｃに戻ると、ストッパー２８の挿通部４１は付勢部材３２の一端に接続されている。本実施形態の付勢部材３２はバネであり、挿通部４１を引っ張る付勢力を有する。挿通部４１が挿通される孔４０は付勢部材３２から離れる方向に湾曲した円弧形状であるため、挿通部４１が基準位置Ａから離れるほど付勢部材３２の付勢力が強くなる。これにより、ストッパー２８の回転位置に関わらず、ストッパー２８は基準位置Ａに向けて常時付勢される。

基準位置Ａでは、図３Ｂに示すようにストッパー２８の挿通部４１が回転部材２４の突出部２６と同じ水平位置となる。ストッパー２８を基準位置Ａに向けて常時付勢することで、突出部２６が当接部３７に当接し始める位置を一定にすることができ、ストッパ２８の動作を安定させることができる。

図３Ｃなどに示す第１センサ３４は、回転部材２４が所定の回転位置に位置することを検出するためのセンサである。回転部材２４には前述した突出部（第１突出部）２６とは別の第２突出部４２が設けられている。第２突出部４２は第１突出部２６と同様に、回転部材２４の外周部から径方向外側に向かって突出した部分である。

第１センサ３４は、回転部材２４の第２突出部４２が第１センサ３４の検出方向に位置するときに第２突出部４２を検出する。これにより、回転部材２４が所定の回転位置にあることを検出する。第１センサ３４としては例えば光検知式のセンサを用いてもよい。図３Ｃに示す状態では、第２突出部４２は第１センサ３４の検出方向に位置しておらず、第１センサ３４は第２突出部４２を検出しない。

第１突出部２６と第２突出部４２は、同じ回転部材２４における異なる高さ位置に設けられている。第１センサ３４は、第２突出部４２のみを検出して第１突出部２６を検出しない高さ位置に配置される。

第１センサ３４および第２突出部４２の位置は、回転部材２４の突出部２６（第１突出部２６）がストッパー２８の当接部３７に当接する位置にあるときに第１センサ３４が第２突出部４２を検出する位置に設定されている。これにより、第１センサ３４が第２突出部４２を検出することに応じて、回転部材２４がストッパー２８に当接する回転位置にあることを特定することができる。

第１センサ３４が回転部材２４の回転位置を検出するのに対して、図３Ｂなどに示す第２センサ３６は、ストッパー２８が所定の回転位置に位置することを検出するためのセンサである。

第２センサ３６は、第１センサ３４と同様に例えば光検知式のセンサである。図３Ｂに示すように、ストッパー２８における当接部３７とは反対側の面には検出用突起４４が設けられている。検出用突起４４が第２センサ３６の検出方向に位置するとき、第２センサ３６は検出用突起４４を検出する。これにより、ストッパー２８が所定の回転位置にあることを検出する。図３Ｂに示す状態では、第２センサ３６は検出用突起４４の検出方向に位置しておらず、第２センサ３６は検出用突起４４を検出しない。

第２センサ３６および検出用突起４４の位置は、後述するようにストッパー２８が基準位置Ａから第２停止位置Ｂ２（図６Ａ～図６Ｃ）に向けて移動したときに、第２センサ３６が検出用突起４４を検出するような位置に設定されている。これにより、第２センサ３６が検出用突起４４を検出することに応じて、ストッパー２８が回転部材２４との当接によって基準位置Ａから第２停止位置Ｂ２に向けて回動した回転位置にあることを特定することができる。

第２センサ３６は、ストッパー２８が第１停止位置Ｂ１（図５Ａ～図５Ｃ）に向けて移動したときは検出用突起４４を検出しない位置に配置される。このような配置によれば、第１センサ３４の検出結果を組み合わせることで、ストッパー２８が回転部材２４と当接する回転位置にあることに加えて、ストッパー２８が第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２のいずれに向かって回動したかを特定することができる。

上述した突出部２６を有する回転部材２４はアンビル本体部２０と一体的に回転するのに対して、回転部材２４を除く構成としての移動規制部材３０、付勢部材３２、第１センサ３４および第２センサ３６は、アンビル本体部２０とは別の筐体（図示せず）に取り付けられている。別の筐体はアンビル本体部２０および回転部材２４とは一体的に回転しないように位置が固定されている。移動規制部材３０、付勢部材３２、第１センサ３４および第２センサ３６も同様に、アンビル本体部２０および回転部材２４とは一体的に回転しない。

次に、ストッパー２８の動作について、図５Ａ～図５Ｃおよび図６Ａ～図６Ｃを用いて説明する。図５Ａ～図５Ｃはそれぞれ、ストッパー２８が基準位置Ａから第１停止位置Ｂ１へ向けて回転した状態を示す斜視図、側面図、平面図である。図６Ａ～図６Ｃはそれぞれ、ストッパー２８が基準位置Ａから第２停止位置Ｂ２へ向けて回転した状態を示す斜視図、側面図、平面図である。

前述したように、アンビル本体部２０および回転部材２４の回転は制御部８によってソフトウェア的に制限しており、部品実装装置１の通常動作においては、ストッパー２８が停止位置Ｂ１、Ｂ２のいずれにも到達しないように、回転部材２４の回転範囲を制御している。仮にこのような制御部８のソフトウェア的制限が正常に機能しなかった場合でも、第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２の間でのみ移動可能なストッパー２８によって回転部材２４の回転を機械的に制限することができる。

図５Ａ～図５Ｃに示すように、回転部材２４が第１回転方向Ｐ１に回転すると、回転部材２４の突出部２６がストッパー２８の当接部３７へ第１回転方向Ｐ１に当接する。第１回転方向Ｐ１に回転する回転部材２４に対して、ストッパー２８は第１回転方向Ｐ１とは逆方向の第２回転方向Ｐ２に向かって当接する。当接部３７が第１回転方向Ｐ１に押されることで、ストッパー２８は回転軸３８を中心として第１回転方向Ｑ１に回動する。

ストッパー２８の回動に伴ってストッパー２８の挿通部４１が移動規制部材３０の孔４０に沿って移動する。前述したように、孔４０はストッパー２８の回動方向に閉塞した形状を有するため、挿通部４１が孔４０の一端に到達した場合、移動規制部材３０によって第１回転方向Ｑ１への更なる回動が制限され、ストッパー２８は第１停止位置Ｂ１で停止される。

図５Ａ、図５Ｃに示すように、ストッパー２８が第１停止位置Ｂ１に向けて移動した場合でも当接部３７と突出部２６の当接状態は維持される。仮にストッパー２８が第１停止位置Ｂ１に到達した場合でもこの当接状態が維持されるように設計されている。これより、ストッパー２８は基準位置Ａから第１回転方向Ｐ１、Ｑ１にずれた第１停止位置Ｂ１において、回転部材２４の第１回転方向Ｐ１への移動を規制するストッパーとして機能することができる。

図５Ｃに示すように、第１センサ３４の検出方向には回転部材２４の第２突出部４２が位置している。第１センサ３４が第２突出部４２を検出することに応じて、第１センサ３４から制御部８（図１）へ検出信号（ＯＮ信号）が送信される。当該検出信号に基づいて、回転部材２４がストッパー２８と当接する回転位置にあることが特定される。

一方で、図５Ｂに示すように、第２センサ３６の検出方向にはストッパー２８の検出用突起４４は位置しておらず、第２センサ３６は検出用突起４４を検出しない。このとき、第２センサ３６から制御部８へ検出信号（ＯＦＦ信号）を送信してもよい。

前述したように、第２センサ３６はストッパー２８が基準位置Ａから第２停止位置Ｂ２に向けて移動したときのみ検出用突起４４を検出し、ストッパー２８が第１停止位置Ｂ１に向けて移動したときは検出用突起４４を検出しない。これより、第１センサ３４が第２突出部４２を検出した場合でも、第２センサ３６が検出用突起４４を検出しない場合は、ストッパー２８が第２停止位置Ｂ２側ではなく第１停止位置Ｂ１側に移動したことを特定できる。ストッパー２８が第１停止位置Ｂ１側に移動していること、すなわち、回転部材２４がストッパー２８に対して第１回転方向Ｐ１に当接してストッパー２８が第１停止位置Ｂ１側に移動したことを特定することができる。

図６Ａ～図６Ｃに示すように、回転部材２４が第２回転方向Ｐ２に回転すると、回転部材２４の突出部２６がストッパー２８の当接部３７へ第２回転方向Ｐ２に当接する。第２回転方向Ｐ２に回転する回転部材２４に対して、ストッパー２８は第２回転方向Ｐ２とは逆方向の第１回転方向Ｐ１に向かって当接する。当接部３７が第２回転方向Ｐ２に押されることで、ストッパー２８は回転軸３８を中心として第２回転方向Ｑ２に回動する。

ストッパー２８の回動に伴ってストッパー２８の挿通部４１が移動規制部材３０の孔４０に沿って移動する。前述したように、孔４０はストッパー２８の回動方向に閉塞した形状を有するため、挿通部４１が孔４０の他端に到達した場合、移動規制部材３０によって第２回転方向Ｑ２への更なる回動が制限され、ストッパー２８は第２停止位置Ｂ２で停止される。

図６Ａ、図６Ｃに示すように、ストッパー２８が第２停止位置Ｂ２に向けて移動した場合でも当接部３７と突出部２６に当接状態は維持され、仮にストッパー２８が第２停止位置Ｂ２に到達した場合でもこの当接状態が維持されるように設計されている。これにより、ストッパー２８は基準位置Ａから第２回転方向Ｐ２、Ｑ２にずれた第２停止位置Ｂ２において、回転部材２４の第２回転方向Ｐ２への移動を規制するストッパーとして機能することができる。

図６Ｃに示すように、第１センサ３４の検出方向には回転部材２４の第２突出部４２が位置し、回転部材２４がストッパー２８と当接する回転位置にあることが特定される。

一方で、図６Ｂに示すように、第２センサ３６の検出方向にもストッパー２８の検出用突起４４が位置する。第２センサ３６は検出用突起４４の検出に応じて、制御部８へ検出信号（ＯＮ信号）を送信する。

前述したように、第２センサ３６はストッパー２８が第１停止位置Ｂ１に向けて移動したときは検出用突起４４を検出せず、ストッパー２８が基準位置Ａから第２停止位置Ｂ２に向けて移動したときにのみ検出用突起４４を検出する。これにより、第１センサ３４の検出結果（ＯＮ信号）と第２センサ３６の検出結果（ＯＮ信号）を組み合わせることで、回転部材２４がストッパー２８と当接している状態であることに加えて、ストッパー２８が第２停止位置Ｂ２側に移動していることを特定できる。すなわち、回転部材２４がストッパー２８に対して第２回転方向Ｐ２に当接してストッパー２８が第２停止位置Ｂ２側に移動したことを特定することができる。

上述したストッパー２８およびその周辺構成によれば、アンビル本体部２０と一体的に回転する回転部材２４の回転範囲に対して、制御部８によるソフトウェア的な制限に加えて機械的な制限を設けることができる。これにより、アンビル本体部２０に接続されたケーブル２２（図１）の破断をより確実に防止することができる。

仮にストッパー２８の位置が動かない固定式の場合、回転部材２４の可動範囲は３６０度未満となり、基板２の挿入孔１７に挿入される部品３の向きによってはアンビルユニット１２のリード加工部１８が部品３のリードを所望の方向に折り曲げたりする等の加工ができない場合がある。

これに対して、本実施形態のストッパー２８は固定式ではなく可動式であり、第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２の間でのみ移動可能である。図４に示す第１停止位置Ｂ１では、回転部材２４の第１回転方向Ｐ１への更なる回転を規制し、第１停止位置Ｂ１に対して第２回転方向Ｐ２に間隔を空けた第２停止位置Ｂ２では、回転部材２４の第２回転方向Ｐ２への更なる回転を規制する。これにより、回転部材２４の無制限な回転を防止しながらも、回転部材２４の可動範囲を３６０度以上に設定することができ、部品３の様々な向きに応じて部品３のリードを折り曲げたり切断する等の加工を行うことが可能となる。

また上記構成では、第１センサ３４および第２センサ３６という２つのセンサを用いて、回転部材２４がストッパー２８に当接する状態にあることと、ストッパー２８に当接する際の回転部材２４の回転方向が正回転あるいは逆回転のいずれであるかを特定している。これにより、回転部材２４の回転位置をより正確に特定することができる。

上述したように、本実施形態のアンビルユニット１２は、アンビル本体部２０と、第２駆動機構１６と、ストッパー２８と、を備える。アンビル本体部２０は、基板２に挿入された部品３のリードを加工するリード加工部１８を有する。第２駆動機構１６は、アンビル本体部２０を第１回転方向Ｐ１に正回転させる機能、および第２回転方向Ｐ２に逆回転させる機能を有する。回転部材２４は、第２駆動機構１６によってアンビル本体部２０とともに回転され、回転規制用の突出部２６を有する。ストッパー２８は、回転部材２４が第１回転方向Ｐ１に回転される場合は、回転部材２４の突出部２６に対して第２回転方向Ｐ２に当接し、回転部材２４が第２回転方向Ｐ２に回転される場合は、回転部材２４の突出部２６に対して第１回転方向Ｐ１に当接する当接部３７を有する。ストッパー２８は、第１回転方向Ｐ１への回転部材２４の移動を規制する第１停止位置Ｂ１と、第１停止位置Ｂ１に対して第２回転方向Ｐ２に間隔を空けた位置であって第２回転方向Ｐ２への回転部材２４の移動を規制する第２停止位置Ｂ２との間を移動可能に設けられる。

このような構成によれば、ストッパー２８を可動式とすることで、ストッパー２８を固定式とする場合に比べて、回転部材２４が無制限に回転することを防止しながらも、回転部材２４の可動範囲を３６０度以上に設定することができる。これにより、アンビル本体部２０にケーブル２２を設ける場合に、アンビル本体部２０の過剰な回転によってケーブル２２が破断することを防止しながら、部品３が様々な向きで基板２に挿入される場合でも部品３の向きに応じて部品３のリードを折り曲げる等の加工を行うことができる。

また、本実施形態のアンビルユニット１２では、ストッパー２８の第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２の間の移動範囲から離れる方向への移動を規制する移動規制部材３０をさらに備える。

このような構成によれば、移動規制部材３０を設けることで、回転部材２４の可動範囲を３６０度以上に設定しながらも、回転部材２４が無制限に回転することをより確実に防止することができる。

また、本実施形態のアンビルユニット１２では、移動規制部材３０は、ストッパー２８の一部である挿通部４１が挿入される孔４０を有する部材であり、孔４０が閉塞した形状を有することで、ストッパー２８の移動を規制する。

このような構成によれば、ストッパー２８の移動を簡単な構成で規制することができる。

また、本実施形態のアンビルユニット１２では、孔４０は円弧形状であり、ストッパー２８は、第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２の間を回転移動する。

このような構成によれば、孔４０が直線形状である場合に比べて、ストッパー２８を基準位置Ａに付勢する付勢部材３２を設ける場合にストッパー２８を基準位置Ａに戻しやすくなる。

また、本実施形態のアンビルユニット１２では、ストッパー２８を所定の基準位置Ａに向けて付勢する付勢部材３２をさらに備える。

このような構成によれば、ストッパー２８を基準位置Ａに戻すように付勢することで、回転部材２４の突出部２６がストッパー２８の当接部３７に当接し始める位置を一定にすることができ、ストッパー２８の動作を安定させることができる。

また、本実施形態のアンビルユニット１２では、基準位置Ａは、第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２の間に位置する。

このような構成によれば、ストッパー２８を基準位置Ａに対して両方向に移動可能とすることができ、ストッパー２８の動作を安定させることができる。

また、本実施形態のアンビルユニット１２は、第１センサ３４と、第２センサ３６と、をさらに備える。第１センサ３４は、回転部材２４がストッパー２８に当接している状態を検出し、第２センサ３６は、回転部材２４に当接するストッパー２８が第２停止位置Ｂ２側で回転部材２４に当接している状態を検出する。

このような構成によれば、第１センサ３４によって回転部材２４がストッパー２８に当接していることを検出し、さらに第２センサ３６によってストッパー２８が第２停止位置Ｂ２側に位置することを検出することで、回転部材２４がストッパー２８に当接する際の回転方向が第１回転方向あるいは第２回転方向のいずれであるかを特定する。これにより、回転部材２４の位置をより正確に特定することができる。

また、本実施形態のアンビルユニット１２では、リード加工部１８は、リードを折り曲げてリードを加工する。

このような構成によれば、部品３のリードを折り曲げて、部品３を基板２に装着することができる。

また、本実施形態の部品実装装置１は、基板２を所定の実装位置に位置決めする基板位置決め部６と、部品３をピックアップして、実装位置に位置決めされた基板２に部品３のリードを挿入する実装ヘッド１０と、部品３のリードを加工するリード加工部１８を有するアンビルユニット１２と、を備える。

このような構成によれば、上述したアンビルユニット１２と同様の効果を奏することができる。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、実施形態では、ストッパー２８を基準位置Ａ１に向けて付勢する付勢部材３２を設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、付勢部材３２を設けない場合であってもよい。すなわち、ストッパー２８が付勢される基準位置Ａが存在しない場合であってもよい。このような場合であっても、ストッパー２８を第１停止位置Ｂ１と第２停止位置Ｂ２の間でのみ移動可能とすることで、それぞれの停止位置Ｂ１、Ｂ２で回転部材２４の更なる回転を規制することができる。

また実施形態では、ストッパー２８の移動範囲を制限する構成として孔４０を移動規制部材３０に設ける場合について説明したが、このような場合に限らず、孔４０に代えて溝としてもよい。言い換えれば、移動規制部材３０はストッパー２８の一部である挿通部４１が挿入される孔４０又は溝を有し、孔４０又は溝が閉塞した形状を有することで、ストッパー２８の移動を規制してもよい。

また実施形態では、孔４０（又は溝）が円弧形状である場合について説明したが、このような場合に限らず、例えば直線形状としてもよい。このような場合であっても、ストッパー２８を第１停止位置と第２停止位置の間でのみ移動可能とすることができ、回転部材２４の回転規制機能を同様に発揮することができる。孔４０を直線形状とした場合、孔４０や移動規制部材３０の構成をシンプルにすることができ、部品点数の少数化にもつながる。

また実施形態では、第２センサ３６は、ストッパー２８が第２停止位置Ｂ２側で回転部材２４に当接している状態を検出する場合について説明したが、このような場合に限らない。第２センサ３６は、ストッパー２８が第１停止位置Ｂ１側で回転部材２４に当接している状態を検出するように配置してもよい。このような場合であっても、第１センサ３４と第２センサ３６の検出結果に基づいて回転部材２４の回転位置およびその回転方向を同様に特定することができる。すなわち、第２センサ３６としては、ストッパー２８が第１停止位置Ｂ１側で回転部材２４に当接している状態、あるいは第２停止位置Ｂ２側で回転部材２４に当接している状態のいずれか一方の状態を検出するものであればよい。

また実施形態では、第１センサ３４が回転部材２４の回転位置を検出し、第２センサ３６がストッパー２８の回転位置を検出する場合について説明したが、このような場合に限らない。第１センサおよび第２センサとしては、回転部材２４がストッパー２８に当接している状態およびその際の回転方向を特定できるものであれば、任意の組合せのセンサを用いてもよい。例えば、第１センサと第２センサがともに回転部材２４の回転位置を検出するものとしてもよい。この場合、第１センサは、回転部材２４がストッパー２８に対して第１回転方向Ｐ１に当接する状態を検出し、第２センサは、回転部材２４がストッパー２８に対して第２回転方向Ｐ２に当接する状態を検出するようにしてもよい。

また実施形態では、回転部材２４が第１回転方向Ｐ１に回転する場合も第２回転方向Ｐ２に回転する場合も同じストッパー２８の当接部３７に当接する場合について説明したが、このような場合に限らない。例えば、ストッパー２８の当接部を２つの別の部材に分けて、回転部材２４が第１回転方向Ｐ１に回転する場合は第１当接部に当接し、回転部材２４が第２回転方向Ｐ２に回転する場合は第２当接部に当接するようにしてもよい。

また実施形態では、リード加工部１８が切断刃を有して、部品３のリードを切断する場合について説明したが、このような場合に限らない。部品３のリードを切断せずに折り曲げる機能のみを有する場合等、部品３を基板２に装着するための加工であれば任意の種類の加工であってもよい。

また実施形態では、アンビルユニット１２にストッパー２８を設ける場合について説明したが、このような場合に限らない。実装ヘッド１０がケーブル（例えばアキシャル部品用）を有するものであれば、本実施形態と同様のストッパー２８を実装ヘッド１０に設けてもよい。この場合、アンビルユニット１２のアンビル本体部２０を実装ヘッド１０のヘッド本体部に置き換えるとともに、ヘッド本体部を回転させる回転駆動部（第１駆動機構１４）と、ヘッド本体部とともに回転されて突出部を有する回転部材と、回転部材の突出部に当接するストッパーとを設け、ストッパーを第１停止位置と第２停止位置の間で移動可能とすればよい。

本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した特許請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。また、各実施形態における要素の組合せや順序の変化は、本開示の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

なお、前記実施形態の様々な変形例のうち、任意の変形例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。

本発明は、アンビルユニットおよびそれを備える部品実装装置であれば適用可能である。

１ 部品実装装置
２ 基板
３ 部品
４ フィーダ
６ 基板位置決め部
８ 制御部
１０ 実装ヘッド
１０Ａ ピックアップ爪
１２ アンビルユニット
１４ 第１駆動機構
１６ 第２駆動機構
１７ 挿入孔
１８ リード加工部
２０ アンビル本体部
２２ ケーブル
２４ 回転部材
２６ 突出部（第１突出部）
２８ ストッパー
３０ 移動規制部材
３２ 付勢部材
３４ 第１センサ
３６ 第２センサ
３７ 当接部
３８ 回転軸
４０ 孔
４１ 挿通部
４２ 第２突出部
４４ 検出用突起
Ｐ１ 第１回転方向
Ｐ２ 第２回転方向
Ｑ１ 第１回転方向
Ｑ２ 第２回転方向
Ａ 基準位置
Ｂ１ 第１停止位置
Ｂ１ 第２停止位置

Claims (10)

1. 基板に挿入された部品のリードを加工するリード加工部を有するアンビル本体部と、
   前記アンビル本体部を第１回転方向に正回転させる機能、および第２回転方向に逆回転させる機能を有する回転駆動部と、
   前記回転駆動部によって前記アンビル本体部とともに回転され、回転規制用の突出部を有する回転部材と、
   前記回転部材が前記第１回転方向に回転される場合は前記回転部材の前記突出部に対して前記第２回転方向に当接し、前記回転部材が前記第２回転方向に回転される場合は前記回転部材の前記突出部に対して前記第１回転方向に当接するストッパーと、を備え、
   前記ストッパーは、前記第１回転方向への前記回転部材の移動を規制する第１停止位置と、前記第１停止位置に対して前記第２回転方向に間隔を空けた位置であって前記第２回転方向への前記回転部材の移動を規制する第２停止位置との間を移動可能に設けられる、アンビルユニット。
2. 前記ストッパーの前記第１停止位置と前記第２停止位置の間の移動範囲から離れる方向への移動を規制する移動規制部材をさらに備える、請求項１に記載のアンビルユニット。
3. 前記移動規制部材は、前記ストッパーの一部が挿入される溝又は孔を有する部材であり、前記溝又は孔が閉塞した形状を有することで、前記ストッパーの移動を規制する、請求項２に記載のアンビルユニット。
4. 前記溝又は孔は、円弧形状であり、
   前記ストッパーは、前記第１停止位置と前記第２停止位置の間を回転移動する、請求項３に記載のアンビルユニット。
5. 前記溝又は孔は、直線形状であり、
   前記ストッパーは、前記第１停止位置と前記第２停止位置の間を直線移動する、請求項３に記載のアンビルユニット。
6. 前記ストッパーを所定の基準位置に向けて付勢する付勢部材をさらに備える、請求項１から５のいずれか１つに記載のアンビルユニット。
7. 前記基準位置は、前記第１停止位置と前記第２停止位置の間に位置する、請求項６に記載のアンビルユニット。
8. 前記回転部材が前記ストッパーに当接している状態を検出する第１センサと、
   前記回転部材に当接する前記ストッパーが、前記第１停止位置側で前記回転部材に当接している状態、あるいは前記第２停止位置側で前記回転部材に当接している状態のいずれか一方の状態を検出する第２センサと、をさらに備える、請求項１から７のいずれか１つに記載のアンビルユニット。
9. 前記リード加工部は、前記リードを折り曲げて前記リードを加工する、請求項１から８のいずれか１つに記載のアンビルユニット。
10. 基板を所定の実装位置に位置決めする基板位置決め部と、
    部品をピックアップして、前記実装位置に位置決めされた前記基板に前記部品のリードを挿入する実装ヘッドと、
    前記部品の前記リードを加工する前記リード加工部を有する請求項１から９のいずれか１つに記載の前記アンビルユニットと、を備える、
    部品実装装置。

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