JPH05327287A

JPH05327287A - 電子部品のクリンチ装置及び挿入装置

Info

Publication number: JPH05327287A
Application number: JP4156176A
Authority: JP
Inventors: Manabu Yamauchi; 学山内; Hiroshi Yamazaki; 洋山崎; Masatada Itabane; 賢忠板羽; Hideki Suzui; 秀樹鈴井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【構成】回路基板に挿入された電子部品の端子ピンを
折曲するクリンチ装置において、クリンチ機構部２０
は、複数対のクリンチ爪２１ａ、２１ｂが、一対の回転
切換板２２ａ、２２ｂに取り付けられて成る。この回転
切換板２２ａ、２２ｂを矢印Ｒ方向に回転して、複数対
のクリンチ爪２１ａ、２１ｂの内から所望のものを切換
選択する。また、このクリンチ機構部２０は垂直方向
（矢印Ｚ方向）を軸として矢印Ｑ方向にも回転可能であ
る。【効果】構造が小型でコンパクトであるにもかかわら
ず、複数種類のクリンチ爪を任意に選択して使用でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板等に挿入
されたＩＣ等の電子部品の端子ピンをクリンチ（折曲）
する電子部品のクリンチ装置、及び、電子部品を基板に
挿入して端子ピンをクリンチするような電子部品の挿入
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンデンサ、抵抗、ＩＣ（集積回路）等
の電子部品をプリント基板等の回路基板に実装するよう
な基板実装工程は、近年において自動実装による合理化
が進んでいるが、特殊形状のいわゆる異形電子部品の場
合には、依然として手挿入に頼っているものも多い。こ
れらの部品は形状も多種多様であり、自動挿入装置等に
適用しようとしても、部品の種類数だけチャック（部品
把持）手段やクリンチャ（部品折曲手段）が必要となっ
てくる。

【０００３】ここで図５は、複数個、例えば８種類のク
リンチャを２×４のマトリクス状に配設して成るクリン
チ機構部５２を用いて、プリント基板等の回路基板５１
に挿入された電子部品の端子ピンをクリンチする場合の
例を示している。電子部品は複数（例えば８つ）の部品
供給部５３に供給されており、図示しない部品挿入機構
部のチャック部（部品把持部）がこれらの部品供給部５
３に供給された各種電子部品の内から必要とされる電子
部品を把持して回路基板５１の対応する箇所に運び、該
電子部品の端子ピンを端子挿入孔に挿入する。これに対
して、図６は、クリンチ機構部６２が略々１種類のクリ
ンチャ分のスペースにまとめられている場合の例を示し
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図５に
示すようなクリンチ機構部５２の場合には、電子部品の
端子ピンの種類数に応じた個数（例えば８個）のクリン
チャをマトリクス配置した構成を有しているため、Ｘ軸
方向の移動距離（Ｘ軸ストローク）ＳＴ_X1やＹ軸方向の
移動距離（Ｙ軸ストローク）ＳＴ_Y1が、図６のＸ軸スト
ロークＳＴ_X2やＹ軸ストロークＳＴ_Y2に比べて大きくな
る。また、図５の構成におけるクリンチ機構部５２の移
動を可能とするための空間、いわゆるデッドスペースに
ついても、Ｘ軸方向デッドスペースＤＳ_X1やＹ軸方向デ
ッドスペースＤＳ_Y1のように、図６の各方向のデッドス
ペースＤＳ_X2やＤＳ_Y2に比べて大きく、広い空間が必要
とされる。さらに、図５の部品供給部５３と回路基板５
１との距離ｄ_X1も、図６の部品供給部６３と回路基板６
１との距離ｄ_X2に比べて広くなり、部品挿入機構部等の
移動量も大きくする必要が生じる。

【０００５】このように、電子部品の種類数が増え、端
子ピンの種類が増えることに対応して複数種類のクリン
チャが必要となるとき、複数個のクリンチャを図５のよ
うに配列した構造のクリンチ機構部５２を用いる場合に
は、上記ストロークやデッドスペース等が大きくなるた
め、装置全体が大型化するという欠点がある。また、部
品供給部５３と回路基板５１との距離ｄ_X1が広がること
により、部品挿入機構部のチャック部等の移動距離も長
くなり、部品挿入作業時のタクトタイムが長くかかると
いう欠点がある。さらに、クリンチ機構部５２自体が大
型化することにより重量が大きくなるため、クリンチ機
構部５２を移動させるための駆動手段の負担が大きくな
って応答性が低下するという欠点や、クリンチ機構部５
２のマトリクス配列されたクリンチャの１つを選択する
ための移動も必要となり、クリンチ機構部５２の移動制
御が煩雑化するという欠点もある。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、電子部品の種類数に応じて端子ピンの種
類数が増え、複数種類のクリンチャが必要とされる場合
に、クリンチ機構部の大型化を抑え、装置全体の大型化
や、部品挿入のタクトタイムへの悪影響や、クリンチ動
作の応答性の低下や、移動制御の煩雑化等を防止し得る
ような電子部品のクリンチ装置及び挿入装置の提供を目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電子部品の
クリンチ装置は、回路基板に挿入された電子部品の端子
ピンを折曲するための電子部品のクリンチ装置におい
て、上記回路基板と平行な面内で移動可能なアームと、
このアームに取り付けられ上記回路基板に対して垂直な
面内で回転可能な一対の回転切換板と、この一対の回転
切換板に取り付けられた複数対のクリンチ爪と、上記一
対の回転切換板を回転軸の方向に互いに逆向きに移動さ
せて上記クリンチ爪により上記電子部品の端子ピンを折
曲する駆動手段とを有し、上記回転切換板を回転させて
上記複数対のクリンチ爪の内の任意の一対のクリンチ爪
を選択して上記電子部品の端子ピンに対向させるように
したことにより、上述の課題を解決する。

【０００８】ここで、上記回転切換板を上記回路基板と
平行な面内でも回転可能に構成することが好ましい。

【０００９】また、本発明に係る電子部品の挿入装置
は、電子部品を回路基板に挿入する部品挿入機構と、該
挿入された電子部品の端子ピンを折曲するクリンチ機構
とを有する電子部品の挿入装置において、上記部品挿入
機構には複数の交換可能な部品チャック手段が搭載され
たものを用い、上記クリンチ機構には、上述したような
構成のクリンチ装置を用いることにより、上述の課題を
解決する。

【００１０】

【作用】複数種類のクリンチ爪の内の１種類のクリンチ
爪を、上記回転切換板を回転させることで切換選択で
き、小型に構成できるため、装置全体を小型化でき、部
品挿入のタクトタイムを短くし、クリンチ動作の応答性
を高め、移動制御の煩雑化を防止することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る電子
部品のクリンチ装置を備えた電子部品の挿入装置の一実
施例の概略構成を示す外観斜視図である。

【００１２】この図１において、部品供給機１１は、例
えば内部にＩＣ（集積回路）等の電子部品が種類毎にま
とめて収納された中空容器（スティック）が複数本斜め
に配置された構成を有し、該中空容器内の電子部品を部
品供給台１２上に載置することで部品供給を行う。この
部品供給機１１は、図示のようなスティックタイプの
他、ラジアルテーピング、アキシャルテーピング、ボー
ルフィーダ、トレイ等を用いた部品供給機も使用でき、
また各々の部品の形状等に応じてこれらのいくつかの部
品供給機を混在させて搭載することも可能である。

【００１３】部品供給台１２に供給された電子部品は、
部品挿入機構部のチャック部１３により把持されてプリ
ント基板等の回路基板１４の所定位置（当該電子部品の
取り付け位置）に運ばれ、端子ピンが基板の端子挿入孔
に挿入される。チャック部１３は、例えば３個が挿入ヘ
ッド１５に自動交換可能に取り付けられており、この挿
入ヘッド１５は、いわゆるＸ−Ｙビーム１６に取り付け
られて、回路基板１４の主面に平行な平面（水平面）上
で矢印Ｘ−Ｙ方向に移動可能に構成されている。挿入ヘ
ッド１５に一列に取り付けられた３個のチャック部１３
は、各々独立して上下方向（垂直方向、矢印Ｚ方向）に
動くようになっている。この挿入ヘッド１５の各チャッ
ク部１３の配列間隔は、部品供給機１１の各部品供給台
１２の配設間隔に等しく設定されており、同時に２つあ
るいは３つの電子部品を部品供給台１２から取り出すこ
とができる。

【００１４】電子部品が挿入される回路基板１４は、基
板搬送部（いわゆるコンベア）１７によって所定位置、
すなわち本装置による部品挿入作業のワークエリアにま
で搬送される。基板搬送部１７は、モータ１８、１８を
有し、これらのモータ１８、１８に巻き付けたベルトを
駆動することにより、ベルト上の回路基板１４が本装置
内の所定位置に搬入されたり外部に搬出されたりするよ
うになっている。また、基板搬送部１７は、基板位置決
めユニット（図示せず）を有し、これにより回路基板１
４が上記所定のワークエリアに位置決めされる。

【００１５】上記部品挿入機構部のチャック部１３によ
り把持されて回路基板１４の所定位置に挿入された電子
部品の端子ピン（リード端子）は、クリンチ機構部２０
によってクリンチ（折曲）される。このクリンチ機構部
２０は、いわゆるＸ−Ｙアーム１９に取り付けられて、
回路基板１４の主面に平行な平面（水平面）上で矢印Ｘ
−Ｙ方向に移動可能に構成されている。以下、このクリ
ンチ機構部２０について、図２及び図３を参照しながら
説明する。

【００１６】クリンチ機構部２０の端子ピンをクリンチ
（折曲）するための一対のクリンチ爪２１ａ、２１ｂ
は、一対の回転切換板２２ａ、２２ｂにそれぞれ取り付
け固定されている。この回転切換板２２ａ、２２ｂは、
回転軸２３に取り付けられて、上記回路基板１４の主面
に対して垂直な面内で矢印Ｒ方向に回転可能とされてい
る。これらの回転切換板２２ａ、２２ｂは、例えば１回
転３６０°を８等分した所定角度（４５°）単位で面取
りされて、正８角形に形成されており、この８角形の各
辺に対応する８つの（８対の）面に、それぞれクリンチ
爪が取り付け固定されるようになっている。これらの回
転切換板２２ａ、２２ｂは軸２３に取り付けられ、この
軸２３は切換駆動用のモータ２４からベルト２５を介し
て回転駆動され、回転切換板２２ａ、２２ｂが上記所定
角度（４５°）毎に矢印Ｒ方向に切換回転駆動されるこ
とにより、８対のクリンチ爪２１ａ、２１ｂの内の所望
の一対が選択されて回路基板１４と対向する位置に配置
されるようになっている。

【００１７】回転切換板２２ａ、２２ｂのそれぞれの外
側面には、クリンチ爪駆動手段であるエアシリンダ２６
ａ、２６ｂがそれぞれ配置されており、これらのエアシ
リンダ２６ａ、２６ｂ（の各作動軸、あるいは出力軸）
が回転切換板２２ａ、２２ｂを回転軸方向に沿って互い
に逆向きに、すなわち各回転切換板２２ａ、２２ｂが互
いに近づく向きに押圧することによって、クリンチ爪２
１ａ、２１ｂが移動し、電子部品のピン端子をクリンチ
（折曲）する。各回転切換板２２ａ、２２ｂのそれぞれ
の内側面には、圧縮コイルバネ２７ａ、２７ｂが設けら
れており、エアシリンダ２６ａ、２６ｂの上記押圧動作
が終了して各作動軸が引き込まれれば、これらの圧縮コ
イルバネ２７ａ、２７ｂの復帰力によって各回転切換板
２２ａ、２２ｂが互いに遠ざかる方向に移動し、元の位
置に戻る。

【００１８】このようなクリンチ機構部２０の主要部
（本体部）は、上下駆動用のエアシリンダ２８によりレ
バー２９を介して上下方向（矢印Ｚ方向）に移動可能に
構成され、定常時や上記Ｘ−Ｙアーム１９により矢印Ｘ
−Ｙ方向に移動時には下降した位置に配され、上記挿入
された電子部品の端子ピンをクリンチ（曲折）するとき
に上昇するようになっている。

【００１９】また、上記クリンチ機構部２０の主要部
（本体部）は、回路基板１４の主面に対して垂直に設け
られた回転軸３０に取り付けられ、回路基板１４の主面
と平行な面（水平面）内で矢印Ｑ方向に回転可能となっ
ている。この回転軸３０にはプーリ３１が取り付けら
れ、モータ３２からの回転駆動力がプーリ３３、ベルト
３４を介してプーリ３１に伝達されることで、クリンチ
機構部２０の主要部（本体部）を矢印Ｑ方向の所望の角
度位置に回転することができる。これにより、クリンチ
爪２１ａ、２１ｂを、回路基板１４に挿入される電子部
品の端子ピンのクリンチ方向に応じた水平面内で任意の
角度に回転させることができる。

【００２０】なお、上記部品挿入機構部のチャック部１
３は、チャック爪３８ａ、３８ｂを閉じることにより電
子部品を把持して回路基板１４にまで運び、端子ビンを
回路基板の所定位置の端子挿入孔に合わせ、チャック爪
３８ａ、３８ｂを開きながらプッシャ３９で電子部品を
押圧することにより、端子ビンを回路基板の端子挿入孔
に挿入する。

【００２１】また、上記部品挿入機構部の挿入ヘッド１
５は、図４に示すようないわゆるツールチェンジ部３５
に配置された複数のチャック部１３から任意に選択して
自動交換することが可能となっている。すなわち、チャ
ック部１３は、挿入ヘッド１５に対して着脱可能な構造
になっており、現在挿入ヘッド１５に装着されているチ
ャック部１３をツールチェンジ部３５の空き位置に戻し
て他の所望のチャック部を自動装着することにより、挿
入ヘッド１５に取り付け可能なチャック部の個数の上
に、ツールチェンジ部３５に配設可能なチャック部の個
数の範囲で任意に交換し使用することができる。従っ
て、挿入する部品に応じてチャック部１３を自動交換す
ることにより、１台の電子部品挿入装置により多種類の
電子部品を挿入することができる。

【００２２】この場合、ツールチェンジ部３５のチャッ
ク部配列間隔を、上記挿入ヘッド部１５に一列に配列さ
れて取り付けられたチャック部１３の配列間隔に等しく
設定しておくことにより、複数個（実施例では３個ま
で）のチャック部を同時に交換することも可能である。
なお、挿入ヘッド部１５の各チャック部１３は、それぞ
れ独立して上下方向（矢印Ｚ方向）に移動が可能であ
り、１個ずつ独立して交換することも可能であることは
勿論である。

【００２３】このような構成を有する電子部品挿入装置
によれば、電子部品の種類数が増加することにより端子
ピンの種類数も増加し、これに対応して複数種類のクリ
ンチャが必要とされる場合に、回転切換板２２ａ、２２
ｂを回転させて複数種類のクリンチ爪の内の１種類のク
リンチ爪を任意に切換選択可能な構造を用いることによ
り、クリンチ機構部２０の構造を小型化している。

【００２４】これは、前述した図５の具体例のように、
複数種類（例えば８種類）のクリンチャをマトリクス状
に配列した構造のクリンチ機構部５２の場合に、このク
リンチ機構部５２自体が大きくなることより、Ｘ軸スト
ロークＳＴ_X1、Ｙ軸ストロークＳＴ_Y1、Ｘ軸方向デッド
スペースＤＳ_X1、Ｙ軸方向デッドスペースＤＳ_Y1、及び
部品供給部５３と回路基板５１との距離ｄ_X1が、いずれ
も大きくなることを考慮すれば、本発明の実施例の構成
とすることにより、前述した図６のクリンチ機構部６１
と同程度の大きさに小型化できることになり、Ｘ軸スト
ロークＳＴ_X2、Ｙ軸ストロークＳＴ_Y2、各方向のデッド
スペースＤＳ_X2やＤＳ_Y2、及び部品供給部６３と回路基
板６１との距離ｄ_X2のように各部の寸法を小さくでき
る。

【００２５】従って、電子部品挿入装置全体を小型化で
き、距離ｄ_X2が短くなると共にクリンチ機構部の重量を
小さくできるため、クリンチ動作の応答性も高まって部
品挿入のタクトタイムを短くすることができる。また、
クリンチ機構部は挿入された電子部品の端子ピンの真下
に移動させるだけでよいため、移動制御も簡略化でき
る。さらに、本発明実施例のように、クリンチ機構部２
０を水平面内で矢印Ｑ方向に回転可能としているため、
部品の端子ピンの配列方向に応じてクリンチ方向を可変
することができる。

【００２６】また、部品挿入機構部の挿入ヘッド１５
は、ツールチェンジ部３５に配置された種類のチャック
部１３の内から任意に選択して自動交換できるため、１
台の機械で多形状、多品種の電子部品を基板に挿入する
ことが可能となり、部品供給形態も含めて多様な組合せ
が可能になる。さらに、基板の種類が変更された場合で
も、数多くのチャック、供給機を配置できるため、機械
の改造やチャック、供給機の人手による交換作業等が不
要になり、段取り替え性を大きく向上させることができ
る。これは、多機種変量生産において異形電子部品挿入
工程の自動化の遅れが問題とされてきたが、本発明の実
施例により、異形電子部品挿入工程の自動化が促進さ
れ、新市場の開拓に貢献する効果も期待できる。

【００２７】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、例えば、部品挿入機構部を持たないク
リンチ装置にも本発明を適用できる。また、クリンチ機
構部の回転切換板については、１回転３６０°を８等分
した正８角形の形状とする以外にも、正４角形、正６角
形、正９角形等の正多角形の形状としたり、円板形状で
所定の角度間隔毎にクリンチ爪を配設し得るようにして
もよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る電子部品のクリンチ装置によれば、回路基板と
平行な面内で移動可能なアームに、垂直面（回路基板に
対して垂直な面）内で回転可能な一対の回転切換板を設
け、この回転切換板に複数対のクリンチ爪を取り付け
て、記回転切換板を回転して複数対のクリンチ爪の内の
任意の一対のクリンチ爪を選択する上記電子部品の端子
ピンに対向させるようにしたことにより、クリンチ機構
部を小型軽量化できる。これは、電子部品の種類数に応
じて端子ピンの種類数が増え、複数種類のクリンチャが
必要とされる場合にもクリンチ機構部の大型化を抑える
ことができるから、装置全体の大型化を防止できること
になる。また、クリンチ機構部の重量を小さくできるた
め、移動距離の短縮化と相まって、クリンチ動作の応答
性を高め、部品挿入のタクトタイムを短くすることがで
きる。さらに、クリンチ機構部は挿入された電子部品の
端子ピンの真下に移動させるだけでよいため、移動制御
も簡略化できる。

【００２９】また、クリンチ機構部を回路基板に平行な
面（水平面）内で回転可能としているため、挿入された
電子部品の端子ピンの配列方向に応じてクリンチ方向を
可変することができる。

【００３０】さらに、本発明に係る電子部品の挿入装置
によれば、部品挿入機構として、複数の交換可能な部品
チャック手段が搭載されたものを用いているため、上記
クリンチ機構部の多様性と共に、多形状、多品種の電子
部品の挿入作業への適応が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例となる電子部品のクリンチ装
置を備えた電子部品挿入装置の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図２】上記実施例に用いられるクリンチ機構部及びそ
の周辺部の概略構成を示す斜視図である。

【図３】上記実施例に用いられるクリンチ機構部の一部
切欠概略正面図である。

【図４】上記実施例に用いられるチャック部のツールチ
ェンジ部を示す概略斜視図である。

【図５】従来の電子部品挿入装置の一例を示す模式図で
ある。

【図６】電子部品挿入装置の他の例を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１３・・・・・チャック部１４・・・・・回路基板１５・・・・・挿入ヘッド１９・・・・・Ｘ−Ｙアーム２０・・・・・クリンチ機構部２１ａ、２１ｂ・・・・・クリンチ爪２２ａ、２２ｂ・・・・・回転切換板２３・・・・・回転軸２６ａ、２６ｂ・・・・・エアシリンダ３０・・・・・回転軸

フロントページの続き (72)発明者鈴井秀樹東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回路基板に挿入された電子部品の端子ピ
ンを折曲するための電子部品のクリンチ装置において、上記回路基板と平行な面内で移動可能なアームと、このアームに取り付けられ上記回路基板に対して垂直な
面内で回転可能な一対の回転切換板と、この一対の回転切換板に取り付けられた複数対のクリン
チ爪と、上記一対の回転切換板を回転軸の方向に互いに逆向きに
移動させて上記クリンチ爪により上記電子部品の端子ピ
ンを折曲する駆動手段とを有し、上記回転切換板を回転させて上記複数対のクリンチ爪の
内の任意の一対のクリンチ爪を選択して上記電子部品の
端子ピンに臨ませるようにしたことを特徴とする電子部
品のクリンチ装置。
【請求項２】上記回転切換板を上記回路基板と平行な
面内でも回転可能に構成したことを特徴とする請求項１
記載の電子部品のクリンチ装置。
【請求項３】電子部品を回路基板に挿入する部品挿入
機構と、該挿入された電子部品の端子ピンを折曲するク
リンチ機構とを有する電子部品の挿入装置において、上記部品挿入機構は、複数の交換可能な部品チャック手
段が搭載され、上記クリンチ機構は、上記回路基板と平行な面内で移動
可能なアームと、このアームに取り付けられ上記回路基
板に対して垂直な面内で回転可能な一対の回転切換板
と、この一対の回転切換板に取り付けられた複数対のク
リンチ爪と、上記一対の回転切換板を回転軸の方向に互
いに逆向きに移動させて上記クリンチ爪により上記電子
部品の端子ピンを折曲する駆動手段とを有し、上記回転
切換板を回転させて上記複数対のクリンチ爪の内の任意
の一対のクリンチ爪を選択して上記電子部品の端子ピン
に臨ませるようにして成ることを特徴とする電子部品の
挿入装置。