JPH04111500A - 電子部品の自動実装機 - 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〉 この発明は、電子部品のリードをプリント基板に設けら
れたリード挿入孔へ挿入して、プリント基板上へ電子部
品を実装する電子部品の自動実装機に関連し、殊にこの
発明は、リード挿入孔へのリードの挿入状態を検査する
機構を備えた自動実装機に関する。

〈従来の技術〉 第７図〜第１３図は、従来のその種自動実装機における
リード検査機構を示している。

同図中、１は両側にそれぞれ複数のり一ド２を備えたＩ
Ｃのような電子部品であって、プリント基板３に設けら
れた複数のリード挿入孔４へ、対応する各リード２を挿
入して、電子部品１をプリント基板３上に実装する。

第７図に示す従来例は、昇降可能な検知ヘッド５を備え
、この検知ヘッド５の両端に光電スイッチの投光部６Ａ
と受光部６Ｂとを対向位置させると共に、その中間位置
にリード２の間隔と一致させて複数の検知ピン７を上下
動可能に配備したものである。各検知ピン７には同じ高
さ位置に検出孔８が設けてあり、各検知ピン７の検出孔
８が前記光電スイッチの光軸９に沿って一直線に並ぶと
き、光電スイッチがオン動作する。なお図中、１０は各
検知ピン７を復帰動作させるための復帰バネである。

図示例では、右から３番目のり一ド２ａがリード挿入孔
４へ正しく挿入されていないが、この状態の電子部品１
に対し検知へラド５を上昇させて各検知ピン７の上端を
各リード２の下端へ当接させるとき、適正に挿入された
り−ド２は対応する検知ピン７を復帰バネ１０のバネ圧
に抗して押し下げるが、不適正なリード２ａについては
対応する検知ピン７を押し下げないから、各検知ピン７
の検出孔８は光軸９に沿って一直線に並ばず、光電スイ
ッチはオン動作しない。これによりリード２の挿入不良
を判別できる。

第８図および第９図に示す従来例は、昇降可能な検知ヘ
ッド１１０両側にリード２０間隔と一致させて複数の検
知レバー１２をそれぞれ傾動可能に配備すると共に、両
側の検知レバー列の内側に駆動レバー１３を配備したも
のである。

各駆動レバー１３と各検知レバー１２との間には復帰バ
ネ１４が介装され、各検知レバー１２には同じ高さ位置
に検出孔１５を設けて、その両端に光電スイッチの投光
部１６Ａと受光部１６Ｂとを対向配置させである。

上記の従来例において、駆動レバー１３を矢印の方向へ
作動させるとき、全てのり一ド２が各リード挿入孔４へ
正しく挿入されておれば、全ての検知レバー１２の上端
がリード２に当接して復帰バネ１４を圧縮し、各検知レ
バー１２の検出孔１５は光電スイッチの光軸１７に沿っ
て一直線に並んで光電スイッチはオン動作する。

一方、いずれかリード挿入孔４ヘリード２が正しく挿入
されていなければ、対応する検知レバー１２の上端のみ
がリードに当接せずに深く傾動するため、各検知レバー
１２の検出孔１５は光電スイッチの光軸１７に沿って一
直線に並ばず、光電スイッチはオン動作しない。これに
よりリード２の挿入不良を判別できる。

第１０図および第１１図に示す従来例は、昇降可能な検
知ヘッド２１の両側にリード２の間隔と一致させて弾性
を有する複数の検知レバー２２をそれぞれ配備し、両側
の各検知レバー列をそれぞれ一体に連結して駆動部２３
を形成したものである。各駆動部２３は傾動可能に支持
され、また各検知レバー２２には歪ゲージ２４が取り付
けである。

上記の従来例において、各駆動部２３を矢印の方向へ作
動させるとき、もし全てのり一ド２がリード挿入孔４へ
正しく挿入されておれば、全ての検知レバー２２は上端
がリード２に当接して撓み、その撓み量が歪ゲージ２４
で検出される。一方、もしいずれかリード挿入孔４にリ
ード２が適正に挿入されていなければ、対応する検知レ
バー２２は上端がリード２に当接せずに深く傾動するた
め、その検知レバー２２のみが撓まず、撓み量は歪ゲー
ジ２４により検出されない。これによりリード２の挿入
不良を判別できる。

第１２図および第１３図に示す従来例は、昇降可能な検
知ヘッド３１０両側にリード２の間隔と一致させて複数
の反射式の光電スイッチ３２を取り付けたものである。

このような従来例において、もし全てのり一ド２がリー
ド挿入孔４へ正しく挿入されておれば、全ての光電スイ
ッチ３２はオン動作するが、もしいずれかリード挿入孔
４にリード２が適正に挿入されていなければ、対応する
光電スイッチ３２はオン動作せず、これによりリード２
の挿入不良を判別できる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながらいずれの従来例についても、構造が複雑で
あったり、多数の検知ピンや光電スイッチを使用したり
するため、信軌性が低く、しかも電子部品の各リード毎
に検知手段を設けるから、リード間隔が狭い電子部品に
は対応できないという不利がある。また電子部品の形状
やリード配置に適合する専用の検知ヘッドを必要とする
ため、多種多用の要望に対して汎用性に欠けるという問
題もある。

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、リー
ドの挿入状態を非接触にて検査でき、しかもリード間隔
が狭い電子部品にも対応できかつ多種多用の要望に対し
て汎用性を有する高い信頼性の電子部品の自動実装機を
提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明は、電子部品のリードをプリント基板に設けら
れたリード挿入孔へ挿入して、プリント基板上へ電子部
品を実装する電子部品の自動実装機において、機台に固
定される光源と、クリンチヘッドに搭載される遮光板お
よび撮像装置とを具備させている。前記光源は、クリン
チヘッドの移行方向と平行に直線状に設置される。前記
遮光板は、プリント基板と光源との間に位置させて、光
源の長さ中央部分を部分的に遮光する。前記撮像装置は
、前記遮光板のほぼ長さ中央位置にプリント基板に向け
て位置決めされる。

く作用〉 プリント基板上へ電子部品を実装した後、光源を駆動す
ると、光源とプリント基板との間に遮光板が位置するか
ら、リード挿入孔に対して正面からは光は照射されず、
斜めから光が照射されることになる。もしリード挿入孔
へリードが正しく挿入されていると、リードの先端がリ
ード挿入孔を貫通して突出するため、光源からの斜めの
照射光はリードの突出端面に当たって光るため、撮像装
置によりリード挿入孔中にリードが観測される。もしリ
ード挿入孔へ正しくリードが挿入されていなければ、リ
ードの先端はリード挿入孔を貫通しないから、光源から
の斜めの照射光ではリードに光が当たらず、撮像装置に
よりリード挿入孔中にリードが観測されることはない。

この方法によれば、リードと接触することなく、リード
の挿入状態を検査でき、しかも従来例のように構造が複
雑でなく、また多数の検知ピンや光電スイッチを使用し
ないため、信頼性に優れたものとなる。また従来例のよ
うに電子部品の各リード毎に検知手段を設けるのでない
から、リード間隔が狭い電子部品にも対応でき、しかも
電子部品の形状やリード配置に適合する専用の検知ヘッ
ドを必要としないから、多種多用の要望に対して汎用性
を有する。

〈実施例〉 第１図および第２図は、この発明の一実施例にかかる電
子部品の自動実装機の概略構成を示している。

図中、４０は上下動可能なチャック４１を下端に備えた
チャックヘッドであって、部品供給部４２の上方位置に
傾動可能に支持されている。

前記チャック４１は部品供給部４２上の電子部品１を把
持した後、図中、−点鎖線の位置に移行して、その電子
部品１のリードをプリント基板３のリード挿入孔へ挿入
して、電子部品１をプリント基板３上の適所に実装する
。

４３はプリント基板３を支持する支持テーブルであって
、前記チャックヘッド４０の方向に対して直角かつ直交
する２方向に移動可能となっており、これによりプリン
ト基板３上の任意の位置へチャック４１を下降させて電
子部品１を実装することが可能となっている。

電子部品１のリードは、プリント基板３のリード挿入孔
へ正しく挿入されると、リード先端が反対側へ所定の長
さだけ突出するもので、そのリードの幾本かがクリンチ
ヘッド４４により曲げられて電子部品１がプリント基板
３に仮固定される。

前記クリンチヘッド４４は、プリント基板３に沿う方向
（第１図において紙面と直交する方向）に往復移動可能
に設けられており、このクリンチヘッド４４上に搭載さ
れた遮光板４５および撮像装置４６と、機台（図示せず
）に固定された光源４７とでリード検査機構が構成され
ている。

前記光源４７は、クリンチヘッド４４の移行方向と平行
に直線状に設置されるもので、この実施例では、前記光
源４７として真直ぐに長い蛍光灯を用いているが、これ
に限らず、電球を一列に配置して構成するなど、適宜設
計変更が可能である。

前記遮光板４５は、第２図および第３図に示す如く、プ
リント基板３と光源４７との間に位置させて、光源４７
の長さ中央部分を部分的に遮光すると共に、前記撮像装
置４６は、前記遮光板４５のほぼ長さ中央位置にプリン
ト基板３に向けて位置決め配置されている。このような
配置をとると、検査すべき電子部品１と対向する位置に
撮像装置４６を位置させたとき、光源４７からの光５０
はリード挿入孔に対して正面からは照射されず、斜めか
ら照射されることなる。

第４図は、プリント基板３のリード挿入孔４へ電子部品
１のリード２が正しく挿入されていない状態を示してい
る。

このリード挿入孔４に対し前記光源４７から斜めの光５
０が照射されると、リード２はり−ド挿入孔４を貫通し
て反対側へ突出していないので、リード挿入孔４には光
の一部が当たるが、リード２には光は当たらない。

第５図は、プリント基板３のリード挿入孔４へ電子部品
１のリード２が正しく挿入された状態を示している。

このリード挿入孔４に対し前記光源４７から斜めの光５
０が照射されると、リード２はリード挿入孔４を貫通し
て反対側へ突出しているから、リード挿入孔４のみなら
ずリード２にも光５０が当たることになる。

いまプリント基板３のリード挿入孔４に電子部品１のリ
ード２を挿入してプリント基板３上に電子部品１を実装
した後、クリンチヘッド４４を移行させて撮像装置４６
を検査すべき電子部品１の位置に位置決めする。

その状態では光源４７は遮光板４５により長さ中央部分
が部分的に遮光され、検査対象のリード挿入孔４に対し
斜め方向から光５０が照射されることになる。その結果
、リード挿入孔４ヘリード２が正しく挿入されて反対側
へ突出している場合は、リード２に光が当たって乱反射
し、これを撮像装置１で観測すると、第６図に示すよう
に、リード挿入孔４′の中央にリード２′が位置した画
像が得られる。

この画像を所定のしきい値で２値化すると、リード挿入
孔４′の中央位置のリード２′の部分は白画素に変換さ
れる。その２値画像にリード２′を含むウィンドウＷを
設定して、ウィンドウＷ内の白画素領域の面積を計測す
ると、その計測値は所定のしきい値以上となり、これに
よりリードの挿入状態は良好であると判断することがで
きる。

もしリード挿入孔４ヘリード２が正しく挿入されていな
ければ、リード２の先端は反対側へ突出せず、この場合
はり−・ド２には光が当たらない。これを撮像装置４６
で撮像すると、リード挿入孔４′の中央位置にはリード
２′の画像は出現しない。

そのような画像を所定のしきい値で２値化すると、リー
ド挿入孔４′の中央部分は黒画素に変換される。その２
値画像に前記と同様のウィンドウＷを設定して、ウィン
ドウＷ内の白画素領域の面積を計測すると、その計測値
は所定のしきい値より小さな値となり、そのリードは挿
入不良であると判断することができる。

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、電子部品のリードをプリント基
板に設けられたリード挿入孔へ挿入して、プリント基板
上へ電子部品を実装する電子部品の自動実装機において
、機台に固定される光源と、クリンチヘッドに搭載され
る遮光板および撮像装置とを具備させると共に、前記光
源は、クリンチヘッドの移行方向と平行に直線状に設置
し、前記遮光板は、プリント基板と光源との間に位置さ
せて、光源の長さ中央部分を部分的に遮光し、前記撮像
装置は、前記遮光板のほぼ長さ中央位置にプリント基板
に向けて位置決めするから、リードと接触せずに、リー
ドのリード挿入孔への挿入状態を検査できる。しかも従
来例のように構造が複雑でなく、また多数の検知ピンや
光電スイッチを使用しないため、信頼性に優れたものと
なる。また従来例のように電子部品の各リード毎に検知
手段を設けるのでないから、リード間隔が狭い電子部品
にも対応でき、しかも電子部品の形　状やリード配置に
適合する専用の検知ヘッドを必要としないから、多種多
用の要望に対して汎用性をもたせることができるなど、
幾多の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかる電子部品の自動実
装機の概略構成を示す側面図、第２図は第１図中Ａ−Ａ
線の方向から見た斜面図、第３図は遮光板による光源の
遮光状態を示す説明図、第４図は不適正なリード挿入状
態を示す拡大断面図、第５図は適正なリード挿入状態を
示す拡大断面図、第６図は撮像装置で得たリード挿入孔
の部分の画像を示す説明図、第７図は従来例を示す断面
図、第８図の他の従来例を示す断面図、第９図は第８図
の従来例の側面図、第１０図は他の従来例を示す正面図
、第１１図は第１０図の従来例の側面図、第１２図は他
の従来例を示す正面図、第１３図は第１２図の従来例の
側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子部品のリードをプリント基板に設けられたリード
   挿入孔へ挿入して、プリント基板上へ電子部品を実装す
   る電子部品の自動実装機において、機台に固定される光
   源と、クリンチヘッドに搭載される遮光板および撮像装
   置とを有し、前記光源は、クリンチヘッドの移行方向と
   平行に直線状に設置され、前記遮光板は、プリント基板
   と光源との間に位置させて、光源の長さ中央部分を部分
   的に遮光し、前記撮像装置は、前記遮光板のほぼ長さ中
   央位置にプリント基板に向けて位置決めされて成る電子
   部品の自動実装機。