JPH0437198A - 回路基板への電子部品の搭載装置及び搭載方法 - 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、回路基板に形成された挿入孔に、電子部品
本体から導出されたリード端子°を挿通ずることにより
、該回路基板に電子部品を搭載するように構成された部
品搭載装置に関し、さらに詳細には、前記部品搭載装置
の部品搭載機構を安価且つ小型に構成することができ、
さらに電子部品を回路基板に搭載する搭載精度を向上す
ることができる回路基板への電子部品の搭載装置及び搭
載方法に関するものである。

（従来の技術） 一般に、電子回路機能は、受動及び能動等の電子部品が
、回路基板に搭載され、さらに電気的に接続されること
により該機能が実現されている。

該電子部品を搭載する手法には、大別して回路基板の表
面に形成された部品搭載ランドに該部品を搭載する表面
実装と１回路基板に形成された挿入孔に電子部品のリー
ド端子を挿通することにより該部品を搭載する挿入実装
とがある。

前者の表面実装は、電子部品本体から導出されたリード
端子が、該本体側面に形成されているか、或いは同一平
面上に成形加工されている等の、比較的規格形状化され
たチップまたはフラットパッケージタイプの電子部品を
、自動または半自動の部品搭載装置を使用して、回路基
板表面の部品搭載ランドの部品搭載部に塗布された接着
剤等に搭載している。

また、後者の挿入実装は、電子部品本体より導出された
リード端子を、回路基板に形成された挿入孔に、自動ま
たは半自動の部品搭載装置を使用して挿通することによ
り搭載している。

後者における電子部品は、例えば第３図に示すように、
本体の両側縁から導出され下方に曲られたリード端子３
を有するＤＩＰ型Ｉ型部Ｃ部品２いは本体下方に延出さ
れたリード端子５を有する基板コネクタ部品４等の部品
（以下異形部品ｌと称する）が存在している。

上記のような異形部品ｌは、種々の形状及び型のものが
あり、該異形部品ｌを回Ｂ雀板に自動搭載する部品搭載
装置は、特別仕様に則って装置メーカ等が製作する場合
が殆どであり、装置価格が上昇するに及んで、汎用性に
冨んだ部品搭載装置が望まれるようになっている。

前記異形部品ｌを回路基板に搭載する従来の異形部品搭
載装置を、第４図を参照しなから説明する。

装置本体２４に載設された第１の部品搭載機構２９は、
支柱２８により支持されて搭載用スライドアーム１２と
クリンチ用スライドアーム１３とが、コの字形状に配設
されている。

搭載用スライドアーム１２には、該搭載用スライドアー
ム１２の長平方向に沿って摺動自在に嵌装された部品搭
載アーム１４が設けられており該部品搭載アーム１４は
、第１ボールネジ２０が前記搭載用スライドアーム１２
の基端部に設けられた第１駆動モーク１８により回動駆
動されることにより横双方向に移動可能とされている。

該部品搭載アーム１４の下方先端部には、異形部品２５
を真空吸着する搭載へツ）’２６が設けれれており、該
搭載ヘッド１６は、エアシリンダ（図示省略）等により
、上下方向に駆動されるようになっている。

一方、前記クリンチ用スライドアーム１３には、搭載用
スライドアーム１２と同様にクリンチアム１５が設けら
れており、該クリンチアーム１５は、第２ボールネジ２
１が、第２駆動モータ１９により回動駆動されることに
より、該クリンチ用スライドアーム１３の長手方向に摺
動駆動されるようになっている。

該クリンチアーム１５の上端には、異形部品２５より導
出されたリード端子２６をクリンチするクリンチヘッド
１７が設けられており、該クリンチへラド１７は、例え
ばエアシリンダ（図示省略）により、上下方向に駆動さ
れるようになっている。

上記のようにして、第１の部品搭載機構２９が構成され
ている。

前記搭載用スライドアーム１２とクリンチ用スライドア
ーム１３との間には、回路基板２７を支持する基板載置
台２２が配設されており、該基板載置台２２は、例えば
紙面表面から裏面にかけて回路基板２７を搬送するとと
もに順次供給するように構成されている。

また、第１の部品搭載機構２９の側方部には、部品供給
装置２３が設けられており、該部品供給装置２３の部品
供給口２３ａには、前記異形部品２５が順次供給されて
いる。

さらに、前記第１の部品搭載機構２９と同様に、紙面表
面から裏面方向を長手方向となし、該長平方向に第１の
部品搭載機構２９を移動自在とする第２の部品搭載機構
（図示省略）が設けられている。

上記のようにして、第１及び第２の部品搭載機構を有す
る異形部品搭載装置１１が構成されている。

次に、前記異形部品搭載装置１１により異形部品２５を
回路基板２７に搭載する手順を説明する。

なお、以下の動作は、図示しない制御装置により自動制
御されているものとする。

前記部品搭載アーム１４は、異形部品２５を供給する部
品供給装置２３の部品供給口２３ａ上方に移動され、該
部品搭載アーム１４に設けられた搭載ヘッド１６が異形
部品２５を真空吸着する。

該異形部品２５は、部品搭載アーム１４により、基板載
置台２２に載置された回路基板２７の所定部に形成され
た挿入孔２７ａの上方に搬送され、該挿入孔２７ａに、
異形部品２５のリード端子２６が挿通されることにより
搭載される。

この際、前記挿入孔２７ａの下方には、クリンチアーム
１５が移動されており、該クリンチアーム１５に設けら
れたクリンチヘッド１７が、前記搭載された異形部品２
５のリード端子２６をクリンチして、該異形部品２５が
脱落しないようにしている。

また、前記回路基板２７に形成された挿入孔２７ａの形
成精度は、一般に良好であり、しかも該挿入孔２７ａの
孔径が前記異形部品２５のリード端子２６の径よりも大
径に加工されており、該リード端子２６を挿入孔２７ａ
に挿通することに対しては殊に問題はない。

然し、異形部品２５のリード端子２６は、前記部品供給
装置２３に積載する際等において、折曲されることが多
々あり、全電子部品のリード端子を挿入孔位置に合致す
るように成形するが、または該リード端子が曲げられた
電子部品を検出してこれを除外する等の処置が為されて
いる。

ノード端子が折曲された電子部品を検出する方法は、本
件出願人が昭和６３年４月１２日付特許願において開示
したように、レーザ光線等を利用した安価且つ簡易なる
検出装置がある。

該検出装置を、前記異形部品搭載装置１１に併設し、リ
ード端子が曲げられた電子部品を検出除去して、搭載不
良を回避することは、回路基板の信頼性を向上する上に
おいて重要である。

なお、前記検出装置により検出除去された電子部品は、
後にリード端子を矯正して、再度部品供給装置に積載す
ることも可能である。

（発明が解決しようとする課題） しかしなから、上記従来の回路基板への電子部品の搭載
装置及び搭載方法によれば、部品搭載アームに設けられ
た搭載ヘッドを、部品供給装置の部品供給口から、異形
部品が搭載される回路基板の部品搭載領域まで横双方向
の移動駆動を行う第１駆動モータと、クリンチアームに
設けられたクリンチヘッドを、該部品搭載領域において
横双方向の移動駆動を行う第２駆動モータとの２基を第
１の部品搭載機構において必要とするとともにさらに前
記第１の部品搭載機構２９を手簡から奥までの双方向の
移動駆動を行う第２の部品搭載機構においても同様に２
基の駆動モータを必要としているため、該部品搭載領域
における搭載ヘッド並びにクリンチヘッドの各方向の移
動駆動に計４基の駆動モータが必要となり、異形部品搭
載装置が大形化してしまうことはもとより、構成部品の
費用がかかり、該装置が高価格化してしまうという問題
点があった。

また、前記第１の部品搭載機構における搭載へラド並び
にクリンチヘッドの移動及び第２の部品搭載機構におけ
る移動の各制御は、各々が独立した駆動源により駆動さ
れているため、各々を一括して制御する制御装置の制御
手順が複雑になり、設計の一部変更等にともなう部品搭
載位置の変更に即座に対応することができないという問
題点があった。

さらに、前記異形部品のリード端子の曲がりを検出除去
する検出機構が高価であり且つ大ががりな装置である等
の理由から、該装置を異形部品搭載装置に備えることが
困難で、従って回路基板への異形部品の搭載不良が発生
する確率が高くなり、高品位の回路基板を製作すること
ができないという問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、小型
、低価格さらに汎用性を有する回路基板への電子部品の
搭載装置及び搭載方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、回路基板に形
成された挿入孔に、電子部品本体より導出されたリード
端子を挿通することにより、該電子部品を回路基板に搭
載するように構成された回路基板への電子部品の搭載装
置において、前記電子部品を供給する少なくとも一つの
供給手段と、該供給手段より供給される電子部品のリー
ド端子の曲がりを検出する検出手段と、該検出手段によ
り合格判定された電子部品を該供給手段から回路基板の
搭載領域に搬送し、該電子部品を回路基板に搭載する部
品搭載手段と、該部品搭載手段により回路基板に搭載さ
れた電子部品が前記回路基板より脱落することを防止す
る脱落防止手段と、該部品搭載手段と脱落防止手段とを
単一の駆動手段により前記搭載領域において同期させて
動作させる少なくとも一つの同期駆動機構と、該同期駆
動機構を制御する制御手段と、前記脱落防止手段を回路
基板の部品搭載領域内に滞在させる逸脱防止手段と、を
有して、前記回路基板に電子部品を搭載することにより
、上記目的を達成するものである。

また、本発明は、前記供給手段より電子部品を供給し、
検出手段により該電子部品本体より導出されたリード端
子の曲がりを検出判定し、前記部品搭載手段により該電
子部品を前記回路基板の部品搭載領域に搬送搭載すると
ともに、前記脱落防止手段により該電子部品が回路基板
から脱落することを防止し、さらに、該部品搭載手段と
脱落防止手段とを制御手段により制御される同期駆動機
構により同期駆動し、前記逸脱防止手段により該脱落防
止手段が回路基板の部品搭載領域から逸脱することを防
止して、前記電子部品のリード端子を前記回路基板の挿
入孔に挿入して、該電子部品を回路基板に搭載すること
により、上記目的を達成するものである。

（作用） 本発明においては、異形部品搭載装置に備えらと、該部
品搭載手段により回路基板に搭載された電子部品が前記
回路基板より脱落することを防止する脱落防止手段とを
、同期駆動機構により回路基板の部品搭載領域において
同期動作させているため、上記の部品搭載機構において
は駆動手段を単一にすることができ、さらに該装置を小
型に構成することができる。

また、前記部品搭載手段と脱落防止手段とを同期動作さ
せているが、前記部品搭載領域の外域等に設けられた電
子部品の供給手段に部品搭載手段が移動する際に、一方
の脱落防止手段が該部品搭載領域内に滞在するように逸
脱防止手段を設けているため、前記逸脱防止手段が該部
品搭載領域より逸脱することが防止できる。

さらに、供給手段より供給される電子部品のリード端子
の曲がりを検出する検出手段を異形部品搭載装置、に併
設しているため、リード端子に曲がりを有する電子部品
は、検出除去されることにより部品搭載精度を向上でき
る。

れた電子部品を回路基板に搭載する部品搭載手段（実施
例） 本発明の実施例を、図面に基いて詳細に説明する。

第１図は本発明に係わる回路基板への電子部品の搭載装
置の実施例を示す一部拡大側面図、第２図（ａ）は電子
部品の搭載装置の外観を示す平面図、第２図（ｂ）は電
子部品の搭載装置の外観を示す側面図が示されている。

第１の部品搭載機構５５は、搭載ヘッド３６が載設され
た部品搭載アーム３４が、搭載用スライドアーム３２に
摺動自在に設けられ、またクリンチヘッド３７が載設さ
れたクリンチアーム３５が、該クリンチアーム３５を摺
動するスライド装置５０に載設されるとともに該スライ
ド装置５０を介してクリンチ用スライドアーム３３に設
けられ。

さらに前記部品搭載アーム３４とクリンチアーム３５と
は、支柱４８内に設けられな同期ベルト５１を介して駆
動モータ３８により移動駆動されるように構成されてい
る。

装置本体４４に載設された第１の部品搭載機構５５は、
支柱４８により支持された搭載用スライドアーム３２と
クリンチ用スライドアーム３３とが、コの字形状に配設
されている。

搭載用スライドアーム３２には、該搭載用スライドアー
ム３２の長手方向に沿って摺動自在に嵌装された部品部
品搭載アーム３４が設けられており、該部品搭載アーム
３４の下方先端部には、異形部品４５を例えば真空吸着
する搭載ヘッド３６が設けられている。

該搭載ヘッド３６は、エアシリンダ（図示省略）等によ
り、上下方向に移動駆動されるようになっている。

一方、前記クリンチ用スライドアーム３３には、該クリ
ンチ用スライドアーム３３の長平方向に摺動自在に載設
されたスライド装置５０が設けられており、該スライド
装置５０には、該スライド装置５０の長平方向に摺動自
在にクリンチアーム３５が設けられている。

該クリンチアーム３５の上方先端部には、異形部品４５
のリード端子４６をクリンチするクリンチヘッド３７が
載設されてあり、該クリンチアーム３５は、エアシリン
ダ（図示省略）等により、上下方向に移動駆動される。

また、搭載用スライドアーム３２及びクリンチ用スライ
ドアーム３３に挿通されて、各々部品搭載アーム３４及
びクリンチアーム３５を移動駆動する回動軸になる第１
ボールネジ４０と第２ボールネジ４１との基端部には、
各々第１プーリ５２と第２プーリ５３とが設けられてい
る。

該第１プーリ５２と第２プーリ５３とには、同期ベルト
５１が装着されており、前記第１ボールネジ４０と第２
ボールネジ４１とが同期して回動するようになっている
。

さらに、前記第１プーリ５２から延出された回動軸は、
継手を介して回動駆動力を供給する駆動モータ３８に接
続されている。

上記のようにして、第１図に示す矢印双方向（横双方向
）に部品搭載アーム３４とクリンチアーム３５とを移動
駆動する第１の部品搭載機構５５が構成されている。

また、該第１の部品搭載機構５５と同様の機構を有して
、第１図の紙面表面から裏面に渡る双方向に該第１の部
品搭載機構５５を移動駆動する第２の部品搭載機構５６
が構成されている。

なお、前記第１の部品搭載機構５５と第２の部品搭載機
構５６とは、第２区（ｂ）ｉこ簡略表示した制御装置６
Ｘに接続されており、該制御装置６１により各動作が自
動制御されている。

また、前記搭載用スライドアーム３２とクリンチ用スラ
イドアーム３３との間には、回路基板４７を支持する基
板載置台４２が形成されており、該基板載置台４２は、
例えば紙面表面から裏面にかけて回路基板４７を搬送す
るとともに順次供給するように構成されている。

前記第２の部品搭載機構５６の下方側方部には部品供給
装置４３が設けられており、該部品供給装置４３の部品
供給口４３ａには、前記異形部品４５が順次供給されて
いる。

次に、前記異形部品搭載装置３１により異形部品４５を
回路基板４７に搭載する手順を説明する。

なお、以下の動作は、制御装置６１による自動制御に則
って行われているものとする。

前２異形部品４５を順次供給する部品供給装置４３の部
品供給口４３ａ近傍には、レーザ光線等を利用したリー
ド端子の曲がり検出手段（図示省略）が設けられており
、該検出手段により、リード端子が曲がった異形部品は
該部品供給装置４３の部品供給口４３ａにおいて除去さ
れる。

前記部品搭載アーム３４は、異形部品４５を供給する部
品供給装置４３の部品供給口４３ａ上方に移動され、該
部品搭載アーム３４に設けられた搭載ヘッド３６が異形
部品４５を真空吸着する。

該異形部品４５は、部品搭載アーム３４により、基板載
置台４２に載置された回路基板４７の所定部に形成され
た挿入孔４７ａの上方に搬送され、さらに該挿入孔４７
ａに、異形部品４５のリード端子４６が挿通されること
により搭載される。

この際、前記挿入孔４７ａの下方には、クリンチアーム
３５が、前記搭載ヘッド３６と同期して移動されており
、該クリンチアーム３５に設けられたクリンチヘッド３
７が、前記搭載された異形部品４５のリード端子４６を
クリンチして、該異形部品４５が脱落しないようにして
いる。

また、上述のように搭載ヘッド３６が部品供給装置４３
の部品供給口４３ａに異形部品４５を真空吸着する際に
、回路基板４７に異形部品４５が搭載される部品搭載領
域６０から逸脱するため、該搭載ヘッド３６が載置され
ている部品搭載アーム３４と、前記クリンチ用スライド
アーム３３が同期して該部品供給口４３ａ上方に移動す
る。

該クリンチ用スライドアーム３３が部品供給０４３ａ上
方に移動すると、該部品供給装置４３の手前に設けられ
ている第２の部品搭載機構５６に衝突する。

然し、前記部品搭載アーム３４が該第２の部品搭載機構
５６上方に達したことを、前記制御装置６１が°検知し
て、前記クリンチアーム３５をスライド装置５０により
、第１図のＸ天方向に移動させて、該クリンチアーム３
５が第２の部品搭載機構５６に衝突することを防止して
いる。

しかる後、搭載ヘッド３６に真空吸着されて回路基板４
７の所定部に搬送された異形部品４５は、該異形部品４
５のリード端子４６が回路基板４７の挿入孔４７ａに挿
通されて、該回路基板４７に異形部品４５が搭載される
。

従って、前記第１の部品搭載機構５５における部品搭載
アーム３４とクリンチアーム３５とが、同期ベルト５１
を介して駆動モータ３８により同期して移動駆動されて
いるため、単一の駆動手段を該第１の部品搭載機構５５
に設けるだけでよく、該第１の部品搭載機構５５を小型
且つ安価に構成することができる。

また、部品搭載アーム３４とクリンチアーム３Ｓとを同
期して移動駆動しても、該部品搭載アーム３４が部品供
給装置４３に異形部品４５を真空吸着する際に、該クリ
ンチアーム３５がスライド装置５０を介しで摺動回避さ
れることにより、前記第２の部品搭載機構５６に該クリ
ンチアーム３Ｓが衝突することを防止できる。

さらに、前記部品供給装置４３より供給される異形部品
４５のリード端子４６の曲がりを検出する検出手段が併
設されているため、リード端子に曲がりを有する電子部
品を検出除去することができる。

なお、部品搭載機構は、本実施例においては、２基設け
られているが、これに限らず、異形部品の部品搭載領域
において、異形部品の種類に応じて何基設けてもよい。

また、本発明の回路基板への電子部品の搭載装置は、異
形部品に限らず、例λばチップ及びフラットパッケージ
等の電子部品を回路基板に搭載する部品搭載装置にも適
用することがでいる（発明の効果） 本発明に係わる回路基板への電子部品の搭載装置及び搭
載方法は、上記のように構成されているため、以下に記
載するような効果を有ｉる。

（１）部品搭載機構における部品搭載アームとクリンチ
アームとが、同期ベルトを介して単一の駆動モータによ
り同期して移動駆動することができるため、該部品搭載
機構を小型且つ安価、さらに汎用性に冨んだ異形部品搭
載装置を構成することができるという優れた効果を有す
る。

（２）また、前記部品搭載機構により部品搭載アームと
クリンチアームとを同期して移動駆動しても、該部品搭
載アームが部品供給装置において異形部品を真空吸着す
る際に、該クリンチアームがスライド装置を介して摺動
回避されることにより、他に設けられた部品搭載機構に
該クリンチアームが衝突することを防止でき、該部品搭
載機構等により構成される異形部品搭載装置を損傷する
恐れをなくすることができるという優れた効果を有する
。

（３）また、前記部品供給装置より供給される異形部品
のリード端子の曲がりを検出する検出手段が併設されて
いるため、リード端子に曲がりを有する電子部品を検出
除去することができ、確実に異形部品を回路基板に搭載
することができるため、信頼性の高い回路基板を提供す
ることができるという優れた効果を有する。

（４）前記部品搭載機構における部品搭載アームとクリ
ンチアームとが同期ベルトを介して単一の駆動モータに
より同期駆動されているため、該単−の駆動モータを制
御装置により自動制御するこでよく、該制御装置の制御
手順が簡易になり、従って設計の一部変更等にともなう
部品搭載位置の変更等に即座に対応することができると
いう汎用性を有するという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる回路基板への電子部品の搭載装
置の実施例を示す一部拡大側面図、第２図（ａ）は電子
部品の搭載装置の外観を示す平面図、 第２図（ｂ）は電子部品の搭載装置の外観を示す側面図
５ 第３図は異形部品の具体例を示す斜視図、第４図は従来
の回路基板への電子部品の搭載装置を示す一部拡大側面
図である。 ３１　・ ３２　・ ３３　・ ３４　・ ３５　・ ３６　・ ３７　・ ３８・ ４３・ ４５・ ４７・ ５５・ ６０・ 異形部品搭載装置、 搭載用スライドアーム、 クリンチ用スライドアーム、 部品搭載アーム、 クリンチアーム、 搭載ヘッド、 クリンチヘッド、 駆動モータ、 部品供給装置、 異形部品、４６・・・リード端子 回路基板、５０・・・スライド装置、 同期ベルト、 第１の部品搭載機構、 部品搭載領域、６１・・・制御装置２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回路基板に形成された挿入孔に、電子部品本体よ
   り導出されたリード端子を挿通することにより、該電子
   部品を回路基板に搭載するように構成された回路基板へ
   の電子部品の搭載装置において、前記電子部品を供給す
   る少なくとも一つの供給手段と、該供給手段より供給さ
   れる電子部品のリード端子の曲がりを検出する検出手段
   と、該検出手段により合格判定された電子部品を該供給
   手段から回路基板の搭載領域に搬送し、該電子部品を回
   路基板に搭載する部品搭載手段と、該部品搭載手段によ
   り回路基板に搭載された電子部品が前記回路基板より脱
   落することを防止する脱落防止手段と、該部品搭載手段
   と脱落防止手段とを単一の駆動手段により前記搭載領域
   において同期させて動作させる少なくとも一つの同期駆
   動機構と、該同期駆動機構を制御する制御手段と，前記
   脱落防止手段を回路基板の部品搭載領域内に滞在させる
   逸脱防止手段と、を有して、前記回路基板に電子部品を
   搭載することを特徴とする回路基板への電子部品の搭載
   装置。
2. （２）前記供給手段より電子部品を供給し、検出手段に
   より該電子部品本体より導出されたリード端子の曲がり
   を検出判定し、前記部品搭載手段により該電子部品を前
   記回路基板の部品搭載領域に搬送搭載するとともに、前
   記脱落防止手段により該電子部品が回路基板から脱落す
   ることを防止し、さらに、該部品搭載手段と脱落防止手
   段とを制御手段により制御される同期駆動機構により同
   期駆動し、前記逸脱防止手段により該脱落防止手段が回
   路基板の部品搭載領域から逸脱することを防止して、前
   記電子部品のリード端子を前記回路基板の挿入孔に挿入
   することにより、該電子部品を回路基板に搭載すること
   を特徴とする請求項１記載の回路基板への電子部品の搭
   載方法。