JPH0744356B2

JPH0744356B2 - 部品挿入装置

Info

Publication number: JPH0744356B2
Application number: JP59244039A
Authority: JP
Inventors: 宏治福井; 純二橋本
Original assignee: トキコ株式会社
Priority date: 1984-11-19
Filing date: 1984-11-19
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPS61121499A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電子部品等を基板等に挿入するための部品挿
入装置に関する。

（従来の技術）電子部品を基板等に挿入する場合、基板ベース上に固定
し、電子部品をロボット等に把持させ、ロボットを下降
させることにより、電子部品の挿入を行うのが一般的で
ある。

しかし、電子部品にばらつき（例えばピンの位置にばら
つきがある場合等）があるため、或いはロボットの停止
位置にばらつきがあるため、電子部品の挿入が上手に行
えない場合があった。

そこで、電子部品のうちリード本数が少い部品について
は、リードが基板の孔に確実に挿入されるようにリード
をフォーミングしたり、またはリードを基板の孔に導び
くリードガイドを設けることにより位置ずれを補正し、
上記問題点に対処していた。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、リード本数の多い部品についてはリードフォー
ミングが殆んど不可能であり、リードとこれに対応する
基板の孔とがすべて一致することは難しく、上手に挿入
できないという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑み、リード本数が多い部品で
も、リードの挿入が確実かつ円滑に行えるような部品装
置を提供しようとするものである。尚、同様の目的をも
って出題されたものに特願昭59-145708がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するための手段として、部品
に設けられたピンを被挿入部材の挿入孔に挿入する部品
挿入装置であって、中空部が形成され下部側に該中空部と外部とを連通させ
る連通孔を有する支持部材と、該支持部材の中空部に、前記部品の挿入方向と直交する
方向に移動自在に収容され、かつ上下方向に延びる挿通
孔を形成した可動部と、下部側に部品を着脱自在に保持し、かつ上部側に前記連
通孔及び挿通孔を通して前記支持部材に回動可能に支持
される軸を取り付けた保持機構と、前記支持部材と前記可動部との間に介装され前記可動部
を前記移動自在な方向に振動させる第１動作手段と、前記支持部材又は前記可動部と前記保持機構の軸との間
に介装され前記保持機構の軸を回動方向に振動させる第
２動作手段とを備えたことを特徴とする。

（作用）保持機構が部品を保持し部品が被挿入部材に押し当てら
れた状態で、第１動作手段が作動することにより可動部
ひいては部品が、部品の挿入方向に押された状態で可動
部の移動方向（水平方向への直線的な動き）に振動する
と共に、第２動作手段が作動することにより保持機構を
介して部品が該可動部の回動方向（保持機構の軸に対す
る回転方向）に振動する。

また、第１動作手段を支持部材と可動部との間に介装
し、第２動作手段を、支持部材又は可動部と保持機構の
軸との間に介装しているので、振動を発生する上で、保
持機構に大きな荷重をかけない。

（実施例）以下、本発明の実施例を図に基き説明する。本発明によ
る装置は、第１図に示すように、基板Ａに挿入すべき部
品Ｂを着脱自在に保持する保持機構１と、保持機構１を
支持する移動自在な可動部２と、可動部２を部品Ｂの挿
入方向Ｃに対して直交する平面内で平面移動自在且つ平
面回転自在に支持する支持部３とを主な構成要素とする
ものである。

保持機構１は、部品Ｂを吸着保持するための吸着バッド
４が取付けられ、且つ内側に吸着口5aが設けられた吸着
部材５を備えている。吸着部材５の上方には保持部材６
が配設され、吸着部材５はシャフト7,ナット8,止輪９等
によりこの保持部材６に取付けられている。シャフト７
は保持部材６に固着された軸受10を挿通しており、シャ
フト７と軸受10とは摺動自在になっている。また、保持
部材６の内側には凹所6aが形成されており、この凹所6a
内においてコイルバネ11が介装されている。コイルバネ
11は、常時、吸着部材５と保持部材６とを離間させる方
向の付勢力を有するものである。

保持部材６には取付座6bが設けられており、取付座6bは
ナット12により軸棒13に取付けられている。軸棒13は軸
受14を挿通しており、軸受14は可動部２に取付けられて
いる。この可動部２は支持部３内部に形成された空孔3a
内に、上下４個ずつ計８個の鋼球15を介して装着された
ものである。鋼球15は可動部２及び支持部３に設けた凹
所に形成される室16内に収納されている。そして、可動
部２は、第３図に示すごとく△x,△ｙの間隙を有するよ
うに空孔3a内に装着されており、鋼球15の働きにより空
孔3a内を自在に変位できるようになっている。すなわ
ち、可動部２は第３図に示すように、部品Ｂの挿入方向
Ｃに対して直交する平面内において、X,Y方向の平面移
動が自在に行えるようになっており、またθ方向の平面
回転も自在に行えるようになっている。

可動部２と支持部３との間には、また、それぞれの凹所
により形成された２箇所の室17が設けられており、室17
には可動部２と支持部３とを常時離間する付勢力を有す
るコイルバネ18が装着されている。そして、これらの室
17に対向する側には室19が形成され、これらの室19内に
は支持部材３にアクチュエータとして取付けられたソレ
ノイド20,21の加振棒20a,21aがそれぞれ配設されてい
る。加振棒20a,21aは可動部２をそれぞれX,Y方向に振動
させるものであり、コイルバネ18と同様の方向の付勢力
を有するコイルバネ22が介装されている。

可動部２の内部には空洞部2aが設けられており、空洞部
2a内に軸棒13に固着された振動棒23が配設されている。
振動棒23の先端側には、第２図に示すように長孔23aが
設けられており、長孔23a内を、可動部２内にアクチュ
エータとして取付けられたソレノイド24の加振棒24aが
挿通している。加振棒24aは、第３図において軸棒13を
θ方向に振動させるものであり、振動棒23をはさむ両側
位置にはストッパ24bが設けられている。そして、手前
側のストッパ24bとソレノイド24の間にはコイルバネ18,
22と同様の方向の付勢力を有するコイルバネ25が介装さ
れている。

軸棒13の上端には、第１図に示すように角錐状の溝13a
が設けられており、溝13aには位置決めピストン26の先
端部26aが嵌合している。ピストン26は室3b内に装着さ
れ、コイルバネ27により常時第１図の下方へ付勢されて
いる。室3bの内部には加圧空気の流入口（図示せず）が
設けられており、ピストン26は加圧空気の流入によりコ
イルバネ27の付勢力に抗して上昇するようになってい
る。尚、28はＯリングである。前記ソレノイド20,21,24
に接続してパルス発生手段（図示省略）が設けられてお
り、それぞれにオン・オフを繰り返すパルス波を出力す
る。

本実施例では、前記ソレノイド20,21と、コバルトバネ1
8,22とから第１動作手段が構成され、ソレノイド24と、
コイルバネ25とから第２動作手段が構成されている。

次に、上記のように構成される部品挿入装置の作用につ
いて説明する。まず、第１図に示すように、吸着パッド
４に多数のピンB₁を有する商品Ｂを当接させ、吸着口5a
から商品Ｂに吸引力を作用させて吸着パッド４に商品Ｂ
を保持させる。次いで、図示を省略した搬送装置等によ
り搬送された基板Ａの孔A₁に、ピンB₁を挿入させるべく
保持機構1,可動部2,支持部３を下降させる。この下降
は、支持部３の上方に取付けられたシリンダ機構（図示
せず）を作動させ、支持部３を下方に押圧駆動すること
により行なわれる。

このとき、孔A₁及びピンB₁の位置にばらつきが生じてい
る場合、あるいは搬送装置の停止位置に誤差が生じてい
る場合等は、ピンB₁は孔A₁内に挿入されず、第１図のよ
うにピンB₁の先端が基板Ａの上面に当接された状態とな
る。したがって、コイルバネ11の付勢力に抗し、保持部
材６は吸着部材５に対して、当初よりわずかに接近する
こととなる。すると、図示及び説明を省略した検知手段
がこの保持部材６の接近を検知し、コントローラに信号
を送る。そして、コントローラにより、加圧空気を流入
口から室3b内へ流入させ、ピストン26をコイルバネ27の
付勢力に抗して室3b内を上昇させる。

次いで、ソレノイド20,21,24が通電状態となり、パルス
発生手段から出力される、オン・オフを繰り返すパルス
波が入力される。そして、加振棒20a,21a,24aはそれぞ
れ第３図におけるX,Y,θ方向への加振を行ない、可動部
２及び軸棒13はこれらの動きが合成された振動を行う。
このとき、部品Ｂはコイルバネ11の作用により適度な押
圧力で基板Ａに押圧されており、上記の振動が繰り返さ
れるうちにピンB₁が全て孔A₁に挿入される。

ピンB₁が孔A₁に挿入されると、部品Ｂ及び吸着部材５が
やや下降し、吸着部材５と支持部材６との距離もやや離
間する。すると、既述した検知手段がこの離間を検知し
てコントローラに信号を送り、ソレノイド20,21,24は非
通電状態となる。そして、室3b内へ送られていた加圧空
気が遮断され、コイルバネ27の付勢力によりピストン26
が再び下降されるので、部品Ｂは確実に基板Ａに装着さ
れることとなる。

第４図は、上記実施例とは別の実施例を示したもので、
支持部３にソレノイド29を取付け、第３図におけるソレ
ノイド21,24の働きを、このソレノイド29に兼用させよ
うとするものである。すなわち、ソレノイド29の加振棒
29aは、厳密には軸棒13及び部品Ｂをθ方向に加振させ
ようとする。しかし、部品Ｂの振幅は微少であるため、
これらの振動はθ方向への振動であると同時にＹ方向へ
の振動であると考えても実際上は差しつかえない。この
ような構成とすることにより、ソレノイド数を減らすこ
とができ、コストダウンに寄与することができ、またメ
インテナンスも容易になる。

ところで、上記した実施例は鋼球15すなわち球体を介し
て可動部２を空孔3a内に装着したものであるが、これに
つき説明する。

既述した特願昭59-145708においては可動部が外側の可
動部材及び内側の可動部材の２部材により構成されてお
り、外側の可動部材が空孔内においてＸ方向に移動自在
とされ、内側の可動部材がＹ方向に移動自在とされてい
る。そして、本願発明のようにθ方向への回転を行なわ
せることはできなかった。

これは、可動部材を、すべりに対して方向性を有するす
べり軸受を介して、空孔内に装着していたためである。
ところが、上記実施例のごとく鋼球15を用いた場合は、
鋼球15と可動部２及び支持部３との当接は点当りとな
り、可動部２はX,Y方向及びθ方向のいずれの方向にも
自在に移動できる。したがって、特願昭59-145708の装
置のように可動部を２部材により構成する必要はなくな
る。また、鋼球15と可動部２及び支持部３との当接が点
当りとなることから、可動部２がX,Y,θ方向へ移動する
際の摺動抵抗は非常に小さなものとなる。したがって、
ソレノイド20,21,24（あるいは第４図における29）を小
型化することができる。

（発明の効果）本発明は上述のように構成されるものであり、以下の効
果を有する。

保持機構、可動部、支持部材を備えたことにより、
従来自動化が困難とされていた多ピン電子部品の挿入作
業を自動化することができ、上記挿入作業を確実かつ円
滑に行なわせることができる。

第１動作手段が作動することにより可動部ひいては
部品が、部品の挿入方向に押された状態で可動部の移動
方向（水平方向への直線的な動き）に振動すると共に、
第２動作手段が作動することにより保持機構を介して部
品が該可動部の回動方向（保持機構の軸に対する回転方
向）に振動するので、部品のピンが被挿入部材の挿入孔
から仮に当初ずれていたとしても、部品の振動に伴って
部品のピンが被挿入部材の挿入孔に容易に位置決めされ
る。さらに、上述したように部品が振動されることによ
り部品は被挿入部材の挿入孔に沿って円滑、かつ確実に
挿入されることになる。

また、第１動作手段を支持部材と可動部との間に介装
し、第２動作手段を、支持部材又は可動部と保持機構の
軸との間に介装しており、振動を発生する上で、保持機
構に大きな荷重をかけないので、支持部材及び保持機構
の接合部に前記大きな荷重に耐える構造を設けなくて済
み、この分だけ、装置のコンパクト化及び軽量化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の部品挿入装置の要部を示
す縦断面図、第２図は第１図における一部の部材の組立
を示す斜視図、第３図は第１図のIII-III面に沿う横断
面図、第４図は第３図のものとは異なる別の実施例の横
断面図である。１……保持機構、２……可動部３……支持部、3a……空孔 15……鋼球、20,21,24,29……ソレノイド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品に設けられたピンを被挿入部材の挿入
孔に挿入する部品挿入装置であって、中空部が形成され下部側に該中空部と外部とを連通させ
る連通孔を有する支持部材と、該支持部材の中空部に、前記部品の挿入方向と直交する
方向に移動自在に収容され、かつ上下方向に延びる挿通
孔を形成した可動部と、下部側に部品を着脱自在に保持し、かつ上部側に前記連
通孔及び挿通孔を通して前記支持部材に回動可能に支持
される軸を取り付けた保持機構と、前記支持部材と前記可動部との間に介装され前記可動部
を前記移動自在な方向に振動させる第１動作手段と、前記支持部材又は前記可動部と前記保持機構の軸との間
に介装され前記保持機構の軸を回動方向に振動させる第
２動作手段とを備えたことを特徴とする部品挿入装置。