JPH01187900A - 電子部品の挿入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子部品の実装装置、特にプリント配線基板
に対してリードピンを挿通させることにより実装する形
式の実装装置における挿入ヘッドに適用して有効な技術
に関するものである。

〔従来の技術〕

リードピン形式の電子部品をプリント配線基板に実装す
る実装装置の挿入ヘッド構造としては、部品の把持方式
により以下の２種類の技術が知られている。

第１の技術としては、特公昭６０−１８１５９号に記載
されているように、開閉可能なチャック爪により部品の
本体部のみを把持する形式のものであり、電子部品の部
品本体を把持するチャック爪とリードビン挿入ガイドと
を有しており、プリント配線基板上面の所定位置まで上
記挿入ヘッドを下降させた後、上記チャック爪によって
把持された部品のリードビンを上記揮人ガイドに沿って
プリント配線基板のスルーホールに挿入させるものであ
った。

第２の技術としては、実開昭６０−２２９００号に記載
されているように、部品のリードビンのみを把持する形
式のものであり、部品本体の側面上方より斜め下方に突
出されたチャック爪を有しており、該チャック爪の開閉
によって部品の両端近傍のリードビンをそれぞれ直接把
持してプリント配線基板のスルーホールに挿入させるも
のであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記各技術によってもなお以下のような問題
点のあることが本発明者によって明らかにされた。

すなわち、電子部品のパッケージ構造によっては、モジ
ニール抵抗等のように、その縦断面方向からみてリード
ビンが中心位置よりも偏位した部位から下方に突出され
ている製品があるが、このような製品に対して上記第１
の技術を用いてチャック爪によりパッケージ本体の幅方
向から把持した場合には、チャック爪間のリードビンの
突出位置がその中心位置よりも偏位しているため、プリ
ント配線基板へのリードビンの挿入時にリードビン挿入
ガイドにより常に偏位置だけリードビンを曲げながら挿
入しなくてはならなかった。このため、リードビンがプ
リント配線基板の基板面に対して垂直に下降させること
ができず、挿入不良等の問題を生じることが多かった。

また、当該第１の技術では、パッケージ本体を把持する
ため、レジンモールドパッケージ等ニオいてパッケージ
の加工精度の低い製品についても上記と同様な問題を生
じていた。

さらに、該技術によれば必然的に部品の幅方向からチャ
ック爪で把持することとなるため、部品の実装時におい
ては、このチャック爪を包囲するように配設されたリー
ドビン挿入ガイドを基板面の近接位置まで下降させる必
要があった。そのため、既に基板に並列に実装されたＩ
Ｃ等の間に目的の部品を高密度に実装しようとした場合
に、上記リードビン挿入ガイドがＩＣ等の隣接部品と接
触して目的部品の実装が実質的に困難となったり、ある
いは部品を破損してしまうおそれもあった。

一方、第２の技術においては、目的部品のり−ドピンの
みを把持し、パッケージ本体についてはガイドする手段
を有していないため、基板への挿入時に右ける部品の姿
勢保持については配慮されておらず、挿入ヘッド側から
プッシャ等で部品を基板に押し込む際に、プッシャの先
端から部品の頭部が脱落して斜め押し等による挿入不良
が発生する可能性が高かった。

また、斜め方向から突出されたチャック爪によってリー
ドビンを把持する構造であるため、基板面の実装位置の
側方において、チャック爪を十分に下降させることので
きる所定面積を確保しておく必要があり、上記第１の技
術と同様に、十分な高密度実装が困難となる問題があっ
た。

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は目的部品を安定した姿勢で把持し挿入信頼性
を高め、かつ高密度実装を可能とすることのできる技術
を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、可動ブロックの先端に設けられたチャック爪
の構造を、部品のパッケージ本体を長手方向から把持す
るための第１のガイド凹部と該第１のガイド凹部の延設
先端において部品の長手外方より部品のリードビンを支
持する第２のガイド凹部とが形成された構造とするもの
である。

〔作用〕

上記した手段によれば、チャック爪の第１および第２の
ガイド凹部によって部品のパッケージ本体とリードピン
とが共に部品の長手外方より支持されるため、部品を安
定した姿勢で基板に挿入することが可能となり、部品の
傾きおよび倒れを防止でき、信頼性の高い実装が実現で
きる。

また、部品をその長手方向から支持する構造であるため
、部品を実装する際の基板面における幅方向の面積が少
なくてすみ、部品の高密度実装を実現できる。

〔実施例１〕 第１図は本発明の一実施例である挿入ヘッドを一部断面
で示した正面図、第２図はその側面図、第３図は基板へ
の挿入状態を示す斜視図、第４図はチャック爪により部
品を把持する状態を示す説明図、第５図は基板の実装状
態を示す斜視図である。

本実施例１の電子部品挿入装置は、第１図に示されるよ
うに、装置本体（図示せず）から突設されたアーム１の
先端において、レール２に沿って上下方向に摺動可能な
挿入へラド３を備えている。

該挿入ヘッド３は、その上端に棒状ギア４を備えており
、該棒状ギア４がモータ５のギア５ａと噛み合うことに
よりモータ５の回転運動が直線運動に変換されて該挿入
ヘッド３を上下動させる構造となっている。

挿入ヘッド３は、チャック本体ブロック６と、このチャ
ック本体ブロック６に対して着脱可能な可動ユニット７
とからなり、この可動ユニット７には第１図において水
平移動可能な一対の開閉ブロック８と、該開閉ブロック
８の先端において該開閉ブロック８と連動して開閉され
るチャック爪１０とで構成されている。

上記チャック本体ブロック６には縦軸方向に移動可能な
シリンダ機構１１が内設されており、該シリンダ機構１
１より垂下された状態で下端にいくに従って直径が小と
なる逆円錐形状のピストンロッド１２が上記開閉ブロッ
ク８に対して突設されている。上記開閉ブロック８の内
側上端部にはそれぞれ上記ピストンロッド１２の円錐面
１２ａと摺接されるローラ１３が備えられており、ピス
トンロッド１２の下降に従って両ローラ１３が互いに拡
開されることによってガイド軸１４に支持された。開閉
ブロック８がガイド軸１４に沿って拡開される構造とな
っている。なお、上記開閉ブロック８は通常の状態では
可動ユニット７に対してスプリング１５等の付勢手段に
よって互いの方向に付勢された状態となっている。

また、上記ピストンロッド１２の軸中心にはプッシャロ
ッド１６が軸方向に貫通されており、このプッシャロッ
ド１６の先端には下方に開口された凹状の、プッシャヘ
ッド１７が設けられている。

なお、該プッシャヘッド１７の上下動は、上記ピストン
ロッド１２の上下動とは無関係であり、図示されないエ
アシリンダあるいはステップモータによって独立して上
下動が可能な構造となっている。

上記開閉ブロック８の先端には、チャック基体１８が該
開閉ブロック８に対して固定されてふり、このチャック
基体１８の先端には板バネ２０により互いの方向に対し
て微力で付勢されたチャック爪１０が装着されている。

上記チャック爪１０の構造をさらに詳しく説明すると下
記の通りである。

すなわち、本実施例のチャック爪１０は、その対向内側
面に第１のガイド凹部としての溝部２１を有しており、
この溝部２１０幅は収容される部品２３のパッケージ厚
に対応しである程度余裕のある状態で形成されている。

上記溝部２１の下部には部品２３が下方に脱落するのを
抑止するためにＬ字状に加工されたストッパ部２２が設
けられており該ストッパ部２２の先端はパッケージの長
手方向の外方よりリードピン２６を支持する第２のガイ
ド凹部としてのスリット２４　（切り込み部）を有して
いる。

上記スリット２４の切り込み深さは、たとえば上記溝部
２１が部品２３のパッケージ本体２５を把持した状態で
僅かに余裕を残してリードピン２６の根元部分を支持で
きる程度、すなわち第４図においてチャック爪１０がパ
ッケージ本体２５と当接状態においてＡ＞Ｂとなるよう
にすることが望ましい。

上記チャック爪１０の構造により、部品２３はそのパッ
ケージを溝部２１によって支持されるとともに、そのリ
ードピン２６はスリット２４によって支持される状態と
なる。この結果、部品２３はチャック爪１０の間におい
て一定の姿勢を維持しながら保持される。

なお、上記可動ユニット７は図示されないチャック機構
によりチャック本体ブロック６より着脱可能な構造とさ
れており、チャック爪１００間隔、溝部２１の幅および
スリット２４の切込み深さを異なる規格のものとした他
の可動ユニット７と交換可能である。

次に、本実施例の作用について説明する。

まず、チャック爪１０によって部品２３が把持された状
態で装置本体のアーム１が移動されて実装基板２７上の
目的部位の上方に位置されると、図示されない制御部の
制御によりモータ５が駆動されて挿入へラド３がレール
２に沿って下降を開始する。このとき、本実施例によれ
ば、部品２３はそのパッケージ端部をガイド爪の溝部２
１に支持されると同時に、そのリードピン２６の根元部
分をスリット２４によって支持されているため、チャッ
ク爪１０間における保持状態において、部品２３の傾き
が防止され、この結果、リードピン２６の折り曲がり等
の変形も有効に防止されている。

また、チャック爪１０によるパッケージ本体２５の保持
は、板バネ２０によって微力で付勢されて行われている
ため、リードピン２６に対して無理な外力が加わること
なく、保持状態におけるリードピン２６の変形等も防止
される。

上記チャック爪１０により保持された状態の部品２３の
リードピン２６が実装基板２７のスルーホール２７ａの
直上に位置されると、プッシャヘッド１７が垂直下方に
移動されて、部品２３のパッケージ本体２５が上記実装
基板２７の方向へ付勢される。これによって、部品２３
のリードビジ２６の先端が上記実装基板２７のスルーホ
ール２７ａに挿入を開始されると、シリンダ機構１１０
作動によりピストンロッド１２が下方に付勢され、その
円錐面１２ａと摺接されるローラ１３が拡開方向に移動
されて部品２３を支持するチャック爪１０が開かれる。

この状態では、既に゛実装基板２７のスルーホール２７
ａの内部に部品２３のリードピン２６の大部分が挿入さ
れた状態となっている。したがって、この状態で部品２
３をチャック爪１０による支持から解放しても、実装基
板２７上での該部品２３の倒れ・傾き等は生じない。

ところで、本実施例によれば、チャック爪１０による部
品２３の保持はパッケージの長手方向より行われており
、上記のようにチャック爪ｌＯが部品２３を解放する際
にも、チャック爪１０は部品２３の長手方向に拡開され
る。したがって、実装時における目的部位の幅方向の必
要面積は従来技術に較べて著しく少なくてすむため、第
５図に示されるように、実装基板２７上に既に配設され
ているＩＣ２８の間の狭小範囲に部品２３を実装するこ
とも可能となる。

以上のようにしてプッシャへラド１７が部品２３を実装
基板２７上に押し込んだ後、モータ５が逆転作動されて
レール２に沿って挿入ヘッド３が上昇されて該挿入へラ
ド３は初期位置に復帰する。

このように、本実施例によれば、実装基板２７に対して
挿入される部品２３は、そのパッケージ本体２５とリー
ドピン２６とを支持された状態となっているため、挿入
時における部品２３の傾きおよびリードピン２６の折れ
曲がり等を有効に防止でき、実装基板２７に対して確実
な部品２３の実装が可能となる。また、部品２３のパッ
ケージ本体２５に対してその長手方向から部品２３を支
持する構造であるため、実装基板２７上の狭小範囲にも
他の部品と接触状態とならずに目的の部品２３を実装で
き、実装基板２７上における高密度実装を実現できる。

〔実施例２〕 第６図は、本発明の他の実施例であるチャック爪による
部品の挿入状態を示す斜視図である。

本実施例２の挿入ヘッドでは、第６図に示されるチャッ
ク爪ｔＯａを存しており、該チャック爪１０ａは上記チ
ャック本体ブロック６に対して着脱可能な開閉ブロック
８に装着されている。すなわち、部品２３ａの規格によ
るチャック爪１０ａの変更は、開閉ブロック８の単位で
可能な構造となっている。

本実施例２のチャック爪１０ａは、第１のガイド凹部が
貫通窓２１ａとして形成されており、該貫通窓２１ａ内
に部品２３ａのパッケージ本体２５ａの端部を挿入させ
てパッケージ本体２５ａを支持する構造となっている。

なお、該貫通窓２１ａによるパッケージ本体２５ａの端
部の支持は幅方向にある程度の余裕をもたせることが望
ましい。

一方、上記貫通窓２１ａの先端方向には第２のガイド凹
部としてのスリット２４ａが形成されているが、当該ス
リット構造としては上記実施例１で説明したものと同様
である。

本実施例２で用いる部品２３ａは、たとえば抵抗モジニ
ールであり、パッケージ本体２５ａの加工精度が必ずし
も高いものではない。しかし、本実施例２によれば、パ
ッケージ本体２５ａが貫通窓２１ａにより支持されてい
るとともに、リードピン２６ａの根元部分がチャック爪
１０ａのスリット２４ａによって位置決めされて支持さ
れている。すなわち、パッケージ本体２５ａとともに、
比較的高精度のリードフレーム加工技術によって形成さ
れたリードピン２６ａが支持された状態で実装基ｖｉ２
７への実装が可能であるため、高精度な基板実装が実現
できる。また、貫通窓２１ａによるパッケージ本体２５
ａの支持によって、チャック爪１０ａでの部品２３ａの
保持の際の傾き等を防止できる。

以上に説明した実施例２のチャック爪１０ａは、上記実
施例１と同様の動作によって部品２３ａを実装基板２７
に実装するものである。

したがって、本実施例によればパッケージ本体２５ａの
加工精度等にかかわらず、実装基板２７上での部品２３
Ｈの倒れ等を防止して高精度な実装が可能であるととも
に、上記実施例１と同様に、狭小範囲での部品２３ａの
実装が可能となり、高密度実装が実現できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、部品としてはコンデンサおよび抵抗モジュー
ルを用いた場合について説明したが、これらに限られず
、他の如何なる電子部品であってもよい。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、チャック爪の第１および第２のガイド凹部に
よって部品のパッケージ本体とリードピンとを共に部品
の長手外方より支持する構造としたため、部品を安定し
た姿勢で基板に挿入することが可能となり、部品の傾き
および倒れを防止でき、信頼性の高い実装が実現できる
とともに、部品の高密度実装を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である挿入ヘッドを一部断面
で示した正面図、 第２図は上記実施例における挿入ヘッドの側面図、 第３図は実施例における基板への挿入状態を示す斜視図
、 第４図はチャック爪により部品を把持する状態を示す説
明図、 第５図は基板の実装状態を示す斜視図、第６図は本発明
の他の実施例である挿入ヘッドのチャック爪により部品
を把持する状態を示す説明図である。 １・・・アーム、２・・・レール、３・・・挿入ヘッド
、４・・・棒状ギア、５・・・モータ、５ａ・・・ギア
、６・・・チャック本体ブロック、７・・・可動ユニッ
ト、８・・・開閉ブロック、ｔｏ、ｔｏａ・・・チャッ
ク爪、１１・・・シリンダ機構、１２・・・ピストンロ
ッド、１２ａ・・・円錐面、１３・・・ローラ、１４・
・・ガイド軸、１５・・・スプリング、１６・・・プッ
シャロッド、１７１′。プッシャヘッド、１８゛。 ・チャック基体、２０・・・板バネ、２１・・・溝部、
２１ａ・・・貫通窓、２２・・・ストッパ部、２３，２
３３・・・部品、２４．２４ａ・・・スリット、２５．
２５ａ・・・パッケージ本体、２６．２６ａ・・・リー
ドピン、２７・・・実装基板、２７ａ・・・スルーホー
ル、２８・・・Ｉ代理人　弁理士　筒　井　大　和 第１図　　　　第２図 ２３智品 第３図 Ｚ’／ 第５図 第４図 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．実装基板に対して上下動可能な挿入ヘッドを有して
   おり、該挿入ヘッドは開閉可能な一対の可動ブロックと
   、該可動ブロックの上方より下方に移動可能なプッシャ
   と、該可動ブロックの先端に取付けられ部品のパッケー
   ジ本体を長手方向から把持するための第１のガイド凹部
   と該第１のガイド凹部の延設先端において部品の長手外
   方より部品のリードピンを支持する第２のガイド凹部と
   が形成された一対のチャック爪とを備えていることを特
   徴とする電子部品の挿入装置。
2. ２．上記可動ブロックに対するチャック爪の取付け部分
   において、チャック爪を互いに内側方向に微力で付勢す
   る弾性手段が介在されていることを特徴とする請求項１
   記載の電子部品の挿入装置。
3. ３．上記第１のガイド凹部が、部品の長手方向の側端部
   を支持する溝形状に形成されていることを特徴とする請
   求項１記載の電子部品の挿入装置。
4. ４．上記第１のガイド凹部が、部品の長手方向の側把持
   部をその外方に突出させた状態で支持する貫通窓状に形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品
   の挿入装置。