JPS61265218A

JPS61265218A - 部品插入装置

Info

Publication number: JPS61265218A
Application number: JP60108040A
Authority: JP
Inventors: Koji Fukui; 宏治福井; Junji Hashimoto; 純二橋本
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1986-11-25

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）本発明は、特にリードを多数有する電子部品等をリード
挿入孔を備えた基板等に装着するために、部品のリード
をリード挿入孔に自動挿入する装置に関するものである
。

（従来の技術）多数のリードを有する電子部品をプリント基板等に装着
するために部品のリードを基板に設けられているリード
挿入孔に自動的に挿入する方法としては、基板をペース
に固定し、部品を工業用ロボットのアームに取り付けて
、アームを基板上方から下降させることにより、挿入を
行なうのが一般である。

しかし、部品のリードのばらつきや、ロボットのアーム
の停止位置のばらつきにより、部品のリードと基板のリ
ード挿入孔が位置ずれしている場合、挿入できないとい
う問題が生じた。

そのため、例えば、特願昭５９−１４５７０８号および
特願昭５９−２４４０５９号で案出された部品挿入装置
がある。この装置は、挿入すべき部品を着脱自在に保持
する保持機構と、この保持機構を支持する移動自在な可
動部と、この可動部を部品の挿入方向に対して直交する
方向に移動自在に支持する支持部とを備えたもので、工
業用ロボット等のアームに取り付けて作動させるもので
ある。そして、この装置の作用を説明すると、部品を保
持機構により保持し、ロボットのアームにより基板上に
移動する。その時、部品のリードと基板のリード挿入孔
の位置が合わず部品が挿入されない場合Ｉ／ｃは、部品
は、バネにより基板に付勢されながら、可動部が作動し
て、振動させられることになる。そして、その振動がく
り返されるうちに部品のリードと基板のリード挿入孔が
一致して挿入される。挿入されると、可動部を停止させ
ると共に、シリンダ機構等により吸着機構を下降させて
確実に挿入させる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような構成の装置では、基板が反っ
ていたりして基板の垂直方向の基準位置がずれてしまっ
た場合など誤作動を起こすことがあった。

例えば、第７図に示すように、基板人が下側に反ってい
る場合には、基板人が、基準位置Ｈより下方にあるため
、挿入装置に取り付けられた部品は基板人に当接しない
。そのため可動部材が作動することなく部品Ｂのシリン
ダ機構等による挿入動作が開始し、部品Ｂを下降させる
が、部品ＢのリードＢ、、Ｂ、・・・が基板人のリード
挿入孔Ａ、　、　Ａ、　、・・・に挿入されていないた
め挿入ミスを起こすことになる。

また、第８図に示すように、基板人が上側に反っている
場合には、可動部が作動して部品ＢのリードＢｌ、Ｂ１
．・・・が基板人のリード挿入孔入１１人１．・・・罠
挿入された後も、基板人が部品ＢのパッケージＢｔを押
し上げたままとなり、可動部の作動が停止しない。この
ためパッケージＢ。

とリードＢ、との結合部に応力が集中して破損するとい
う問題が生じた。

また、これらの問題に対して、挿入装置に部品挿入方向
に突出した接触子を設け、基板と挿入装置との距離を検
知して、挿入を行なえるようにした部品挿入装置も案出
されている。しかし、この装置の場合には、検出機構を
装置の外部に部品と並列して設けなければならないため
、部品の大きさにも制限が生じ、また、基板への実装密
度も低下するという問題が生じた。

本発明は、以上の問題点に鑑み、基板が部品挿入方向の
基準位置にない場合でも、確実に部品挿入が行なえ、か
つ、実装密度を低下させない部品挿入装置の提供を目的
とする。

（問題を解決するための手段）本発明は以上のような問題点を解決するための手段とし
て、挿入すべき部品を着脱自在に保持する保持機構を有
する第１の可動部と、該第１の可動部を前記部品の挿入
方向に移動自在に支持する第２の可動部と、該第２の可
動部を前記部品の挿入方向く対し直交する平面内で移動
てなるものである。

（作　　用）このように構成したので、部品を保持機構により第１の
可動部に保持させ、工業用ロボット等のアームにより基
板の基準位置まで移動させる。そして、第１の可動部は
、部品の挿入方向に対し移動自在に設けられているため
、基板が基準位置からずれていても部品を移動させて基
板に当接させることが可能である。セして当接して部品
のリードと基板のリード挿入孔とに位置ずれがある場合
には、第２の可動部が作動して第２の可動部を挿入方向
に対し直交する平面内で振動させる。そうすると部品も
振動することになり、ついには挿入孔に挿入されること
になる。挿入されると第１の可動部が下降することにな
り、これを支持部内に設けた検知手段により検知して第
２の可動部の作動を停止する。

（実　施　例）以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。

第１〜３図は、本発明の一実施例の構成を示すものであ
り、これを説明すると、この部品挿入袋蓋は、電子部品
等を保持する保持機構１を有する第１の可動部２と、こ
の第１の可動部２を部品の挿入方向（２軸）に移動自在
に支持する第２の可動部６と、この第２の可動部３を部
品の挿入方向（２軸）に直交する平面内で移動自在に支
持する支持部４とにより概略構成されている。

第１の可動部２の下側に設けられている保持機構１は、
下端に吸着パット５を固定し、かつ凹部１ａを形成する
と共に、この凹部１ａと連通する吸着口１ｂを設けた構
成のものである。

また、この第１の可動部２の中間部２ａは、第２の可動
部３の第１可動部材乙の貫通孔６ａに上下摺動可能に挿
通している。そして、中間部２ａに形成された凹部２ｂ
と、第１可動部材６に形成された凹部６ｂとに、キー７
を係止させて、第１の可動部２の回転を防止している。

第１の可動部２の上側はフランジ部２ｃが形成されてお
り、これは、第１の可動部２の抜は防止等を行なうもの
である。

上記第２の可動部３の第１可動部材６および第２可動部
材８は、支持部４を構成している支持部材９内に設けら
れており、第１可動部材６は、第２可動部材８の内壁８
ａに摺接してＸ方向にΔＬｘだけ移動可能であり、また
、第２可動部材８も、支持部材９の内９９　ａに摺接し
てＹ方向にΔＬＹだけ移動可能になっている。また、第
１可動部材６と第２可動部材８とには切り欠き６Ｃと８
ｂが相対向して形成され、また、第２可動部材８と支持
部材９にも切り欠き８Ｃと９ｂが相対向して形成されて
いる。そして、この切り欠き６ｃ、ａｂ内にはバネ１０
が配設され、ｐＪ１可動部材ｂＶｉ切り欠き８ｂから離
間する方向に弾発付勢される。同様に、切り欠き８ｃ。

９ｂ内にもバネ１１が配設され、第２可動部材８は、切
り欠き９ｂから離間する方向に弾発付勢される。

さらに、切り欠き８ｂ、９ｂに相対向する箇所には、ソ
レノイド１２．１３によって振動させられる加振棒１４
，１５が配置されている。

上記支持部材９内には、第１の可動部２０７ランジ部２
Ｃが上下にＬａの距離だけ移動できる空孔１６と第５の
可動部１７が上下に摺接できる空孔１８が設けられてい
る。

ここで、Ｌａは、基板人の上反りの最大値ｚｍと下反り
の最大値−χ繻の合計量Ｌｂ＝　ｌ１厘１＋　ｌ　　ｚ
Ｊと基板Ａのリード挿入孔Ａ、内に部品ＢのリードＢ１
を挿入するときの挿入代Ｌｃとの和Ｌｂ　十Ｌｃで設定
したものである。

第３の可動部１７は円柱状であり、両底面の中心を結ぶ
方向に近接センサ１９を固設するための透孔１７ａと、
その周囲に加圧空気の流路１７ｂ、　１７ｂ、・・・を
四本形成している・支持部材９の上面には、近接センサ
１９のリード線１９ａを引き出す引き出し孔９ｃと、加
圧空気の流入口９ｄが設けられている。また、支持部材
９の側壁には、空孔１８に臨んで、前記第３の可動部１
７の摺接方向と直交方向に可動するピストン２０．２０
が対向して設置されている。このピストン２０の可動方
向には、外部との入口２１が形成されており、この人口
２１から加圧空気を流入させてピストン２０を作動させ
る。

このように構成した装置の作用について説明する。

保持機構１の吸着パット５に部品ＢのパッケージＢｔの
上面を押し付け、吸着口１ｂから吸引して部品Ｂを保持
する。この保持し念状態で図示しないロボットのアーム
により基板人の上方に移動させ、下降して基板人に当接
させる。

さらに下降させると、第１の可動部２と第３の可動部１
７は基板人により停止しているが、支持部４と第２の可
動部３は下降することになる。

この時、基板が基単位［Ｈにある場合、第４図に示すよ
うに、第１の可動部２のフランジ部２ｃ上面２ｄが空孔
１６の上面Ｌ６ａからＬｂ／２（＝１χ寓１）の位置Ｈ
ａで止まるようにロボットのアームの作動を制御してお
く。このようにすると、基板Ａが上反りまたは下反りし
ていても、ロボットのアームが制御された位置で停止す
ると、第１の可動部２の上面２ｄは必ずＬｂの範囲内に
存在することとなる。

次に、第５〜６図を用いて、基板Ａが１χ１１だけ上反
シしている場合の挿入作動を説明する。

ロボットのアームが下降して制御位置にて停止すると、
第５図に示すようＫ、支持部材９の側面に設けられてい
る入口２１から加圧空気を流入しピストンを第５の可動
部１７の側面に両側から押圧して第３の可動部１７は固
定される。

また、支持部材９の上方の流入口９ｄからは、１５〜ｔ
ｓｋｇｆ／ａｌ糧度の低い圧力の加圧空気を流入し、第
３の可動部１７の流路１７ｂを通って、第１の可動部２
の７ランク部２Ｃ上面２ｄＫ圧力をかける。こうすると
、部品Ｂは、自重、第１の可動部の重さおよび加圧空気
の圧力とで基板人に押し付けられることになる。

そじて、この一定の力で部品Ｂが基板Ａに付勢された状
態で、第２の可動部３のソレノイド１２．１５に通電し
、加振棒１４，１５１Ｃ！す、第１可動部材６および第
２可動部材８を振動させる。そして、部品ＢのリードＢ
、、Ｂ、、・・が基板人のリード挿入孔Ａ、、Ａ１・・
と一致すると、前述した如く、部品Ｂは基板Ａに付勢さ
れているため、挿入されることになる。

部品が挿入されると同時に、第１の可動部２は下降する
ため、ピストン２０により押止されている第３の可動部
１７と離間することになり、この変位を、近接センサ１
９が検知して、ソレノイド１２．１３の通電を止めて、
部品の振動を停止させる。（第６図参照）　同時に、流
入口９ｄより５〜６ｋｇｆ／ｄｉ程度の高い圧力の加圧
空気を流入し、７ランク部２ｃの上端２ｄに圧力をかけ
ることにより、部品Ｂを基板人に最後まで押し込むよう
にする。そして、部品Ｂが挿入された後部品の吸着を解
除して挿入が完了する。

本実施例は、以上のような構成とし六ので、部品の基板
への付勢力をｃＬ５〜ｔ　５　ｋｇｆ／ｃｄ程度の加圧
空気により行なっているため常に一定であシ、従来使わ
れているバネによるもののように基板の反り具合によっ
て付勢力が変化することがないので、振動が安定し、よ
り良好な挿入動作が行なえると共に、ロボットのアーム
の停止位置を制御するだけで他の種類の部品挿入が可能
となり、たいへん流用性が高く、経済的な効果も奏する
もので゛ある。

尚、検知手段としては、支持部４の突孔１６に臨む位置
に相対抗して設けられ、第１の可動部２と第３の可動部
１７とが離間したことを検知する光電スイッチのような
もので本よい。

（発明の効果）本発明は、以上詳細に説明したように、部品を挿入する
基板が反っている場合でも支持部に対して部品保持部が
挿入方向に移動して、部品を確実に挿入でき、かつ、挿
入全検知する検知手段を設け、振動を制御できるため部
品の損傷を起こすことがない。

また、この装置は、部品の全高が異なっているものにも
使用でき、前述と同様な効果を奏する。

なお、従来のようにセンサを外部に設けていないため実
装密度を低下させることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の縦断面図、第２図は、第
１図の１−１線切断の平面断面図、第３図は、第１図のＩｆ−１線切断の平面断面図、第４図は、部品が基板に当接した時の状態を示す縦断面
図、第５図は、部品が基板に当接した後の装置の作用を示し
た縦断面図、第６図は、部品が基板に挿入された状態を示す縦断面図
、第７図は、基板が下反りしている場合の、部品との相対
位置を示す正面図、第８図は、基板が上反りしている場合の、部品との相対
位置を示す正面図である。１・・・保持機構　　　　　２・・・第１の可動部３・
・・第２の可動部　　　４・・・支持部１７・・・第３
の可動部　　１９・・・近接センサ第４図第７図　　　　　　第８図ｔ　　Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）挿入すべき部品を着脱自在に保持する保持機構を
有する第１の可動部と、該第１の可動部を前記部品の挿
入方向に移動自在に支持する第２の可動部と、該第２の
可動部を前記部品の挿入方向に対し直交する平面内で移
動自在に支持する支持部とにより構成され、前記第１の
可動部の変位を検知する検知手段を前記支持部内に設け
てなることを特徴とする部品挿入装置。
（２）検知手段として、第１の可動部に接離自在に、か
つ支持部に対し移動自在に設けられ、内部に流体通路と
近接センサを設けてなる第３の可動部を用いてなる特許
請求の範囲第１項記載の部品挿入装置。