JPS6090641A - Ic插入用ロボツトハンド - Google Patents

Ic插入用ロボツトハンド

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JPS6090641A
JPS6090641A JP58198102A JP19810283A JPS6090641A JP S6090641 A JPS6090641 A JP S6090641A JP 58198102 A JP58198102 A JP 58198102A JP 19810283 A JP19810283 A JP 19810283A JP S6090641 A JPS6090641 A JP S6090641A
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JP
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chuck
robot hand
defective
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printed circuit
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JP58198102A
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Tadashi Niihama
新浜 忠之
Daizo Inoue
井上 大三
Akihito Kuno
久野 明仁
Katsumi Morimoto
森本 克美
Yukio Fujigaya
藤ケ谷 行男
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NEC Corp
Canon Machinery Inc
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NEC Corp
Nichiden Machinery Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/043Feeding one by one by other means than belts
    • H05K13/0434Feeding one by one by other means than belts with containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0404Pick-and-place heads or apparatus, e.g. with jaws
    • H05K13/0408Incorporating a pick-up tool

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】 イ、産業上の利用分野 本発明はプリント基板のスルーホールにICを自動挿入
する組立用ロボン)のハンド部に関するものである。
口、従来技術 第1図に示すようなりTP (デュアル・インライン・
パッケージ)型IC(以下単にICと言う)をプリント
基板に実装する作業を省力化して生産性を向上するため
に、近年組立用ロホッ1−が多く採用されつつある。こ
の種組立用ロボットはXYZの三次元方向に自動制御さ
れて動くハンド部を有し、このハンド部にて■c(1)
を供給装置からチャックし、プリント基板上の実装位置
にまで運び、ICのリード(1a)をプリント基板のス
ルーホールに自動挿入するものである。
上記ハンド部の動作で特に重要な点はrc(1)の実装
動作が確実に行えることである。
すなわちICのり一部(1a)が曲がっていたり供給タ
イミングがずれたりすることにより、プリント基板のス
ルーホールにIC(1)が実装されない挿通固定不良が
発生すると、生産効率が著しく低下し、組立用ロポ・ノ
ド導入の所期の効果が得られない。
ハ9発明の目的 本発明はプリント基板にICを実装する組立用ロボット
のハンド部に、ICをチャ、りしたかどうかの検出手段
及びチャ・ツクしたICをプリント基板のスルーホール
に挿入できたかどうかの検出手段を設けることにより、
1171部の動作をモニターし、実装に失敗したときに
は新たなICをチャックし再度実装動作ができるように
して、ICの確実な実装を保証できるようにすることを
目的とする。
二1発明の構成 本発明はXYZの三次元方向に移動するチャックホルダ
と、上記チャ・ツクホルダの下部Gこ突没されICのリ
ード−を嵌合させる対向した一対の把持面を有する固定
チャ・ツクと、上記チャ・ツクホルダに上下動自在に挿
着され且つ一部外面に所定形状のカム面を形成した口・
ノドと、上記ロンドの先端に固設され上記固定チャ・ツ
ク内に挿入配置されたIC押し込み用のプ・ノシャと、
上記固定チャックの両外側位置で夫々上記チャックホル
ダに枢支され、上記固定チャックに把持されたICのリ
ードを外側から位置規制する一対のリードガイドレバー
と、上記リードガイドレバー間に張設され、上記リード
ガイド爪を開方向に付勢する弾性部材と、上記ブ・7シ
ヤ下部に突出退入自在に設けられたIC有無検知片の動
きによってICの有無を検知する第1の検知部と、ロン
ドの上下動位置を検知してICの挿入状態を検知する第
2の検知部を含むことを特徴とする。
ホ、実施例 本発明のIC挿入用ロボ・ノドAンF(2)の一実施例
の構造を第2図及び第3図を参照して説明する。先ず(
3)は図示しない組立用ロボット本体によりXYZの三
次元方向に移動させられるIC挿入用ロボットハンド(
2)のチャックホルダ、(4)はチャックホルダ(2)
の下部に穿設され、ICのリードを嵌合させる対向した
一対の把持面(4a) (4a)を有する固定チャック
、(5)はチャックホルダ(3)に上下動自在に挿着さ
れ、且つ一部外面に凹部凸部凹部と続く所定形状のカム
面(5a)を形成したロンド、(6)は上記ロンド(5
)の先端に固設され、上記固定チャック(4)内に挿入
配置されたIC押し込み用のブツシャ、(7)はチャッ
クホルダ(3)内に設けられ上記ロンド(5)を上下動
させるピストン(7a)を収納したシリンダ、(8) 
(8)は上記固定チャック(4)の両外側位置で、夫々
チャックホルダ(3)に支点ビン(9)(9)を介して
枢支されたリードガイドレバー、 (8a) (8a)
はリードガイドレバー(8) (8)の先端に設けられ
、上記固定チャックに把持されたICのリードを外側か
ら位置規制する一対のリードガイド爪、(8b) (8
b)はり一ド゛ガイドレバー(8)(8)の一部に突設
された偏芯ピン、(8C)(8c)は偏芯ピン(8b)
 (8b)に嵌着されたポリ−トガイドレバー(8) 
(8)の一部に固設された突起(8d) (8d)間に
張設されリードガイド爪(8a) (8a)を開く方向
に付勢するスプリング等の弾性部材、(11)は第3図
に示すようにブツシャ(6)の−例に穿設した貫通孔(
6a)に上下動自在に挿通した支持#(Ila)の下端
にIC有無検知片(llb)、上端に遮蔽板(11C)
を固設し、チャックホルダ(3)に遮蔽板(11C)の
有無を検知する光センサ(11d )を固設して構成し
た第1の検知手段、(12)はロンド(5)から延長し
たブラケット(12a)に永久磁石(12b )を固設
し、チャックホルダ(3)に永久磁石(12b )と対
向させてマグネティックセンサ(12C)を固設して構
成した第2の検知手段である。
上記IC挿入用ロボットハンド(2)の動作について第
4図乃至第8図を参照しながら説明する。
初めロボットハンド(2)はIC(1)を受け取るため
ロッド(5)を上昇させた状態で第4図に示すように、
IC,(1)が供給されるシュート終端部(13)の所
定位置に移動する。このとき、リードガイドレバー(8
) (8)先端のリードガイド爪(8a) (8a)は
カムフォロア(8c) (8c)がロッド(5)のカム
面(5a)の下側凹部に嵌合することにより固定チャッ
ク(4)より大きく開いている。ここで第5図に示すよ
うにロボソ、トハンド(2)を所定長さ下降させ、IC
(1)を固定チャック(4)内に嵌合させる。このとき
、IC(1)の両側のり一ド’(la) (la)はハ
の字状に開いていた状態から略平行な状態に閉成し、こ
の開成に伴う反撥力によって固定チャック(4)内に把
持される。ここてロボットハンド(2)を上昇させてシ
ュート終端部(13)からrc (1)を持ち上げ、さ
らにロボットハンド(2)をプリント基板のIC挿入位
置に移動させ位置合わせする。
この状態でシリンダ(7)を駆動してロッド(5)を下
降させる。下降につれて第6図に示すようにカムフォロ
ア(8c) (8c) ハカム面(5a)中央の凸部に
乗り上げリードガイ1−レバー(8) (8) のり−
F′ガイド爪(8a) (8a)は完全に閉じ、ICの
リード(la) (Ia)を、外方から押さえて両側の
リード(Ia) (Ia)がプリント基板のり一ド挿通
穴の間隔と同一寸法になるように位置規制する。ロッド
(5)がさらに下降すると第7図に示すようにロッド(
5)先端のブツシャ(6)がIC(1)の本体部分に当
接するようになり、IC(1)を下に押し出す。このと
きリードガイド爪(8a) (8a)は完全に閉じた状
態なので、IC(1)のリード(Ia) (la)をプ
リント基板(14)のスルーボール(14a) (14
a)に挿入するガイドの作用をする。さらにロッド(5
)を下降させると、IC(1)のリード(Ia) (I
a)がプリント基板(14)のスルーホール(14a)
(14a)に挿入された状態になった後、第8図に示す
ようにカムフォロア(8c) (8c)がロッド(5)
のガイド面(5a)の上側の凹部に入り込み、リードガ
イド爪(8a) (8a)が開き、ブツシャ(6)がr
C(1)のリード(Ia) (Ia)をプリント基板(
14)のスルーホール(14a ) (14a )に最
終位置まで嵌め込む。この挿入動作の際にはスルーホー
ル 作用をする。この後ロボットハンド(2)を上昇させる
と、IC’(1)はリード(Ia) (Ia)がその弾
性によってハの字状に広がろうとして、スルーホール(
14a)(14a)に係止することにより、プリント基
板(14)に残される。ロボットハンド(2)はそのロ
ッド(5)を上昇させ、次のIC(1)をプリント基板
の別の位置に挿入するため再びシュート終端部(13)
に移動する。
上記挿入動作中に、第19検知手段(11)と第2の検
知手段(12)は次のような動作によって、動作不良を
検知して、確実な挿入を確保する。
第1の検知手段(11)はロボットハンド(2)がシュ
ート終端部(13)上のIC(1)をチャックする際、
前もってそこにICがあるが否かを検知し、さらにプリ
ント基板に挿入できない不良のICを所定の場所に捨て
に行くとき、それが廃棄されたことを確認するために、
設けられている。
シュ−1〜終端部(13)上にICがあるが否かの確認
は第5図に示す状態で行われる。すなわちシュート終端
部(13)上にIC(1)があれば、第9図に示すよう
に、IC有無検知片(11 b )はrc(1)の本体
部に当たって押し上げられ、遮蔽板(11 C )はフ
ォトセンサ(11 d )の検知位置しの上方に移動し
、フォトセンザ(11 d ”)が出力するのでIC(
1)のあることが確認できる。これに対してIC(1)
がないと■c有無検知片(Ilb )はショート終端部
(13)側に下降し、遮蔽板(11C)がフォトセンサ
(11d )の光を遮るので出力がされない。IC(1
)がない場合ロボットハンド(2)を上昇させ、シュー
ト終端部(13)にIc(1)が送ら−れるまで待機し
た後、再度チャック動作に入る。
不良のIC(1)がロボットハンド(2)により廃棄さ
れたかどうかの確認は、ロボットハンド(2)が不良I
C回収位置上で、ブツシャ(6)を第10図に示すよう
に下降させたとき行われる。rc(1)がロボットハン
ド(2)に残っていれば、ブツシャ(6)が下降してい
るにもかかわらず、IC有無検知片(11C> はIC
(1)に当たって下降しない。このため遮蔽板(11b
 )はフォトセンサ(lid)の光を遮蔽し、フォトセ
ンサ(11d )は出力しない。廃棄されたことの確認
は、この状態でIC有無検知片(IIC)が下降し、遮
蔽板(11b )がフォトセンサ(11d >の光検出
位置りよりも下降しフォトセンサ(11d )が出力し
たことをもってなされる。
なお第1の検出手段(11)に使用した光センサ(11
d )は、他の手段例えば機構式マイクロスイッチを用
いることもできる。
第2の検知手段(12)はプリント基板の挿入位置上で
ロッド(5)を下降させたとき、その動きを検知するこ
とによって挿入不良を検知するものである。
すなわち、ロッド(5)を下降させるシリンダ(7)に
与える空気圧を適当に設定して、リード曲がり等により
IC(1)のり一ド(1a)(1a)がスルーホールに
入らずプリント基板(14)に当たったときには、ブツ
シャ(6)がそれ以上動かないようにシリンダ(7)の
押圧力を設定し、且つロッド(5)が下降動作を開始し
て所定時間、例えば0.7秒経過した後にはシリンダ(
7)の上下の空気室を大気開放してロッド(5)の駆動
力が写になるようにしておき、設定時間経過後にロッド
(5)かどの位置まで押されたかを第2の検知手段(1
2)で検知する。第2の検知手段(12)のマグネティ
ックセンサ(12C)は第12図に示すように対向する
永久磁石(12b )の位置βに応じたアナログ出力e
を発生するもので、上記IC挿入動作後にロッド(5)
がどの位置にあるかが検出できる。挿入動作が正常に行
われればブツシャ(6)は第11図の想像線位置に達し
永久磁石(12b )はAの位置を占め出力aを発生ず
る。挿入不良でブツシャ(6)が第11図実線位置で停
止し永久磁石(12b )がBの位置を占めたとすれば
、出力はbとなり、挿入不良が検知される。この場合I
C(1)は固定チャック(4)内に留まったままである
ので、ロボットハンド(2)を不良IC回収位置に移動
させ、そこでこのICを廃棄し、新たなICをチャック
し直し、再度プリント基板の同じ位置に挿入動作させる
。なお第2の検知手段(12)はマグネティックセンサ
(12c )を用いた場合広範囲にわたってロッド(5
)の位置を検知できるものであるから、永久磁石(12
b )が第11図のCの位置を占める退入状態等も検出
でき、シリンダ(7)の制御にも使用できる。
なお、第2の検知手段(12)は、この実施例のように
マグネティックセンサ(12C)を用いるものに限られ
るわけではなく、別のセンサ、例えば複数組の投受光素
子を使用してもよい。
へ0発明の効果 本発明は対向する平行な把持面を有する固定チャック、
チャック内を上下動するブツシャ、及び固定チャックの
両外側からブツシャに連動してICのリードを位置規制
するリードガイドアームを有するロボットハンドを用い
て、ICのチャック動作及びプリント基板のスルーホー
ルへの挿入動作を行うから、ICの自動挿入が高速にで
きるようになり、ICを用いた電子機器の生産能率を向
上できる。特に本発明のロボットハンドは、ICの有無
検出及び不良Tcの排出確認をする第1の検知手段及び
プリント基板へのICの挿入不良の検知ができる第2の
検知手段を設け、ロボットハンドが正常な動作をしない
ときには、それ自体に不良ICの排出、再挿入動作等の
修復動作をさせることができるから、確実なIC挿入が
保証され、高信頼性の組立用ロボットが提供できる。従
ってプリント基板へのIC挿入不良を除去して、人手に
よる検査等の手間を大幅に減少して生産効率を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はDIP型ICを示す斜視図、第2図及び第3図
は本発明の一実施例を示す正面図及び側断面図、第4図
乃至第8図は夫々本発明の一実施例の動作を順に示す断
面図、第9図は第1の検知手段のICチャック時の検知
動作を説明する側断面図、第10図は第1の検知手段の
IC廃棄時の検知動作を説明する側面図、第11図は第
2の検知手段の動作を説明する側面図、第12図は第2
の検知手段のマグネティックセンサの出力特性を示す図
である。 (1)−[C,(2L−・ロボットハンド、(、3)−
−チャックホルダ、(4)−固定チャック、 (5)・
−ロッド、 (6) −ブツシャ、 (7)−シリンダ
、 (8) −リードガイドレバー、(8a) −リー
ドガイド爪、(8c)−カムフォロア、(8d) −突
起、(9) −支点ビン、(10)−弾性部材、(11
) −第1の検知手段、(12)−第2の検知手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ft1XYZの三次元方向に移動するチャックホルダと
    、上記チャックホルダの下部に、突設されICのリード
    を嵌合させる対向した一対の把持面を有する固定チャッ
    クと、上記チャックホルダに上下動自在に装着され且つ
    一部外面に所定形状のカム面を形成したロンドと、上記
    ロンドの先端に固設され上記固定チャック内に挿入配置
    されたIC押し込み用のプンシャと、上記固定チャック
    の両外側位置で夫々上記チャックホルダに枢支され、上
    記固定チャックに把持されたICのリードを外側から位
    置規制する一対のリードガイドレバーと、上記リードガ
    イドレバー間に張設され、上記リードガイド爪を開方向
    に付勢する弾性部材と、上記ブツシャ下部に突出退入自
    在に設けられたIC有無検知片の動きによってICの有
    無を検知する第1の検知部と、上記ロンドの上下動位置
    を検知して1cの挿入状態を検知する第2の検知部とを
    含むことを特徴とするIC挿入用ロボットハンド。
JP58198102A 1983-10-21 1983-10-21 Ic插入用ロボツトハンド Granted JPS6090641A (ja)

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