JPWO2018198279A1 - リード線矯正装置 - Google Patents

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Abstract

装置の小型化を図れるリード線矯正装置を提供すること。制御装置は、保持部に保持されるリード部品のリード線を、第一爪部と第二爪部との間に配置する。制御装置は、矯正ユニットの開閉駆動部を制御し、第一及び第二爪部によってリード線を挟持し矯正する。制御装置は、リード線を挟持した後、駆動部を制御して、保持部及び矯正ユニットのうち少なくとも一方を回転させ、リード線に対する第一及び第二爪部の位置を変更する。そして、制御装置は、リード線に対する第一及び第二爪部の位置を変更した後、第一及び第二爪部によってリード線を再度挟持して矯正する。

Description

本発明は、リード部品におけるリード線の曲がり等を矯正するリード線矯正装置に関するものである。
従来、リード部品のリード線の曲がりを矯正するリード線矯正装置がある(例えば、特許文献1など)。特許文献1に記載されるリード線矯正装置は、リード線自体の曲がりや、リード部品の本体部とリード線との位置関係を矯正する。具体的には、リード線矯正装置は、リード線挟持手段と、リード線挟持手段進退シリンダーとを備えている。リード線挟持手段は、一対の矯正爪を備え、一対の矯正爪によってリード線を挟持する。リード線挟持手段進退シリンダーは、リード線の挿入方向に沿って、リード線挟持手段を進退させる。
矯正作業において、挿入フィンガーによって本体部を挟持されたリード部品は、固定板の上に載置される。リード部品は、本体部を固定板の上に載置され、固定板の貫通孔にリード線を挿入される。リード線矯正装置は、リード線挟持手段進退シリンダーを駆動してリード線挟持手段を上昇させ、一対の矯正爪の間にリード線を挿入する。リード線挟持手段は、一対の矯正爪によってリード線を挟持する。リード線矯正装置は、一対の矯正爪によってリード線を挟持した状態を維持しつつ、リード線挟持手段進退シリンダーによってリード線挟持手段を下降(後退)させる。リード線は、リード線挟持手段の下降にともなって曲がり等を矯正され、一対の矯正爪から離脱される。
特開昭62−220233号公報
上記したリード線矯正装置では、リード線挟持手段進退シリンダーによってリード線挟持手段を上下方向に進退させている。この構成では、リード線を本体部側の基端部まで矯正したい場合、矯正爪によってリード線の基端部を挟持した状態で、矯正爪(リード線挟持手段)をリード線の先端部よりさらに下方まで下降させる必要がある。このため、上記したリード線矯正装置では、リード線の長さに応じてリード線挟持手段を上下に移動させるだけのスペースを確保する必要が生じ、装置の大型化を招く虞があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、装置の小型化を図れるリード線矯正装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本願は、リード部品を保持する保持部と、前記リード部品が有するリード線を矯正する矯正ユニットと、前記リード線を矯正する際に前記保持部と前記矯正ユニットとが対向する方向である第一方向に延びる回転軸を中心に、前記保持部及び前記矯正ユニットのうち少なくとも一方を回転させる駆動部と、制御装置と、を備え、前記矯正ユニットは、第一爪部と、前記第一方向と交差する第二方向において前記第一爪部と対向する位置に配置される第二爪部と、前記第一爪部を前記第二爪部に接近又は離間させる開閉駆動部と、を有し、前記制御装置は、前記保持部に保持される前記リード部品の前記リード線を、前記第一爪部と前記第二爪部との間に配置する処理と、前記矯正ユニットの前記開閉駆動部を制御し、前記第一爪部及び前記第二爪部によって前記リード線を挟持し矯正する処理と、前記リード線を挟持した後、前記駆動部を制御して、前記保持部及び前記矯正ユニットのうち少なくとも一方を回転させ、前記リード線に対する前記第一爪部及び前記第二爪部の位置を変更する処理と、前記リード線に対する前記第一爪部及び前記第二爪部の位置を変更した後、前記第一爪部及び前記第二爪部によって前記リード線を再度挟持して矯正する処理と、を実行する、リード線矯正装置を開示する。
これによれば、制御装置は、駆動部を制御し、保持部及び矯正ユニットのうち少なくとも一方を、第一方向に延びる回転軸を中心に回転可能となっている。制御装置は、第一及び第二爪部によってリード線を一度挟持し矯正した後、保持部等を回転させることで、リード線に対する第一及び第二爪部の位置を変更する。そして、制御装置は、リード線に対する第一及び第二爪部の位置を変更した後、リード線を再度挟持して矯正を実行する。これにより、リード線に対する第一及び第二爪部の相対的な位置(回転位置)を変更し、リード線を異なる方向から挟持することで、リード線の曲がりやリード部品の本体部とリード線との位置関係のずれなどを矯正できる。従って、この構成では、従来技術のように矯正ユニットをリード部品に対して前進及び後退させる必要がない。その結果、装置の小型化を図ることが可能となる。
本実施形態の部品装着機を示す斜視図である。 部品装着機の部品装着装置を示す斜視図である。 作業ヘッドに取り付けられたチャックを示す図である。 チャックに保持されたリード部品を、矯正ユニットで挟持する際の配置状況を示す模式図である。 矯正ユニットを第一爪部側から見た状態を示す図である。 第一及び第二爪部をZ方向の上方から見た上面図である。 別例の第一及び第二爪部をZ方向の上方から見た上面図である。 部品装着機の制御装置を示すブロック図である。 部品装着機によるリード線の矯正及びリード部品の装着動作のフローチャートである。 曲がったリード線を矯正ユニットで挟持する際の配置状況を示す模式図である。 第一及び第二爪部の上面図であって、リード線の曲がりの方向に合わせて第一及び第二爪部を回転させる前の状態を示す図である。 第一及び第二爪部の上面図であって、リード線の曲がりの方向に合わせて第一及び第二爪部を回転させた後の状態を示す図である。 第一及び第二爪部によってリード線を挟持した状態を示す図である。 第一及び第二爪部によって四角柱のリード線を挟持している状態を示す上面図である。 挟持後に第一及び第二爪部を開いて矯正ユニットを回転させる状態を示す図である。 第一及び第二爪部を所定角度だけ順番に回転させた状態を示す図である。 別例の2台の矯正ユニットを用いる場合の模式図である。
以下、本願のリード線矯正装置を部品装着機に具体化した一実施形態について、図を参照しつつ詳しく説明する。
(部品装着機の構成)
図1に、部品装着機10を示す。部品装着機10は、回路基材12に対する部品の装着作業を実行するための装置である。部品装着機10は、装置本体20、基材搬送保持装置22、部品装着装置24、マークカメラ26、パーツカメラ28、部品供給装置30、ばら部品供給装置32、矯正ユニット33、制御装置34(図8参照)を備えている。なお、回路基材12として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。
装置本体20は、フレーム部40と、そのフレーム部40に上架されたビーム部42とを備えている。基材搬送保持装置22は、フレーム部40の前後方向の中央に配設されており、搬送装置50とクランプ装置52とを有している。搬送装置50は、回路基材12を搬送する装置である。クランプ装置52は、回路基材12を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置22は、回路基材12を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材12を固定的に保持する。なお、以下の説明において、回路基材12の搬送方向をX方向(横方向)と称し、その方向に直角な水平の方向をY方向(前後方向)と称し、鉛直方向をZ方向(上下方向)と称する。つまり、部品装着機10の幅方向は、X方向であり、前後方向は、Y方向である。
部品装着装置24は、ビーム部42に配設されており、2台の作業ヘッド60,62と、作業ヘッド移動装置64と、開閉装置86(図8参照)と、駆動装置90(図8参照)とを有している。各作業ヘッド60,62は、チャック66(図2、図3参照)を有しており、チャック66によって部品を保持する。また、作業ヘッド移動装置64は、X方向移動装置68と、Y方向移動装置70と、Z方向移動装置72とを有している。そして、X方向移動装置68及びY方向移動装置70によって、2台の作業ヘッド60,62は、一体的にフレーム部40上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド60,62は、図2に示すように、スライダ74,76に着脱可能に装着されている。Z方向移動装置72は、スライダ74,76を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド60,62は、Z方向移動装置72によって、個別に上下方向に移動させられる。
チャック66は、図3に示すように、本体部101と、1対のチャック爪103とを含む。1対のチャック爪103は、本体部101の下面から下方に延び出すように配設されており、開閉装置86の作動に応じて互いに接近又は離間する。これにより、チャック66は、1対のチャック爪103を接近させることで、1対のチャック爪103によって部品、例えば、図3に示すようにリード部品110の部品本体部111を狭持する。また、チャック66は、1対のチャック爪103を離間させることで、1対のチャック爪103の間からリード部品110を離脱する。チャック66は、作業ヘッド60,62の各々の下端部に着脱可能に装着される。なお、リード部品110を保持する装置は、チャック66に限らない。例えば、作業ヘッド60,62の各々は、リード部品110を保持する装置として、部品を吸着して保持する吸着ノズルを備えても良い。また、作業ヘッド60,62は、例えば、部品本体部111ではなくリード線113を挟持する爪等を備えても良い
また、作業ヘッド60,62は、駆動装置90(図8参照)を駆動させて、チャック66をZ方向(上下方向)に移動可能となっている。また、作業ヘッド60,62は、駆動装置90を駆動させて、チャック66を回転可能となっている。図4は、チャック66に保持されたリード部品110を、矯正ユニット33で挟持する際の配置状況を模式的に示している。尚、図4は、曲がっていないリード線113、即ち、矯正する必要がないあるいは矯正後のリード線113の状態を例示している。
駆動装置90は、例えば、駆動源として電磁モータを備える。駆動装置90は、図4に示すように、リード線113を矯正する際にチャック66(作業ヘッド60,62)と矯正ユニット33とが対向する方向である上下方向(第一方向)に沿った回転軸121を中心に、チャック66(保持部の一例)を回転させる(図4中の矢印122参照)。回転軸121は、例えば、リード部品110の部品本体部111の中心(リード部品110の重心)を通る上下方向に沿った線である。これにより、チャック66に保持されたリード線113に対する矯正ユニット33(第一及び第二爪部131,132)の位置を変更する。なお、チャック66を回転させる回転軸121は、上下方向(第一方向)に沿った方向に限らず、上下方向と所定角度をなす方向に沿った軸でもよい。
また、図2に示すように、作業ヘッド60,62の各々には、チャック66によって保持された部品を撮像するサイドカメラ67が取り付けられている。サイドカメラ67は、例えば、チャック66に部品本体部111を挟持された状態のリード部品110の全体を側方から撮像可能となっている。
また、図2に示すように、マークカメラ26は、下方を向いた状態でスライダ74に取り付けられており、作業ヘッド60とともに、X方向、Y方向及びZ方向に移動させられる。これにより、マークカメラ26は、フレーム部40上の任意の位置を撮像でき、回路基材12のマーク等を撮像できる。また、図1に示すように、パーツカメラ28は、フレーム部40上の基材搬送保持装置22と部品供給装置30との間に、上を向いた状態、即ち、撮像方向を上方に設定された状態で配設されている。これにより、パーツカメラ28は、作業ヘッド60,62のチャック66に保持された部品(リード部品110など)を撮像可能となっている。
図1に示すように、部品供給装置30は、フレーム部40の前後方向での一方側(前側)の端部に配設されている。部品供給装置30は、トレイ型部品供給装置97とフィーダ型部品供給装置(図示省略)とを有している。トレイ型部品供給装置97は、トレイ上に載置された状態の部品(リード部品110など)を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置は、テープフィーダ(図示省略)、スティックフィーダ(図示省略)によって部品を供給する装置である。
また、ばら部品供給装置32は、Y方向(前後方向)におけるフレーム部40の他方側(後側)の端部に配設されている。ばら部品供給装置32は、ばらばらに散在された状態の複数の部品(リード部品110など)を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。
なお、部品供給装置30及びばら部品供給装置32によって供給される部品としては、電子回路部品、太陽電池の構成部品、パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リード線を有するリード部品110(ラジアル部品やアキシャル部品)、あるいはリード線を有さない部品等が有る。
また、矯正ユニット33は、部品供給装置30と同様に、Y方向(前後方向)におけるフレーム部40の一方側(前側)の端部に配設されている。矯正ユニット33は、部品装着機10に対して着脱可能となっている。例えば、矯正ユニット33は、フィーダ型部品供給装置を装着する部品装着機10のスロットに対して着脱可能に構成され、部品装着機10の電源から電力の供給を受けて駆動する。
図4に示すように、矯正ユニット33は、第一爪部131、第二爪部132、第一開閉駆動部133、第二開閉駆動部134、ベース135、支持軸137、駆動部139を備えている。図5は、矯正ユニット33を第一爪部131側から見た状態を示している。図4及び図5は、矯正ユニット33の初期状態を示している。例えば、矯正ユニット33は、部品装着機10のスロットに装着された初期状態では、第一及び第二爪部131,132をY方向(前後方向)で対向して配置した状態となる。この場合、第二爪部132は、上下方向(第一方向)と交差する(本実施例では上下方向と直交する)前後方向(第二方向)において第一爪部131と対向する位置に配置される。なお、第一及び第二爪部131,132を、上下方向と直交する前後方向で対向させずに、前後方向と所定の角度をなす方向で対向させてもよい。また、以下の説明では、上記した初期状態を基準に矯正ユニット33の構成について説明する。また、第二爪部132は、第一爪部131と同様の構成となっている。このため、以下の説明では、主に第一爪部131について説明し、第二爪部132の同様の部分についての説明を適宜省略する。
矯正ユニット33は、第一及び第二爪部131,132によって、チャック66に保持されたリード部品110のリード線113を挟持し、リード線113を矯正する。これにより、例えば、リード線113が回路基材12の貫通孔に挿入できないほど曲がっていた場合に、矯正ユニット33は、第一及び第二爪部131,132によって曲がったリード線113を挟持して曲がりを低減させ、貫通孔に挿入可能な状態までリード線113の曲がりを矯正する。あるいは、例えば、部品本体部111とリード線113との位置関係がずれることでリード線113を回路基材12の貫通孔に挿入できない場合に、矯正ユニット33は、第一及び第二爪部131,132によってリード線113を挟持し、貫通孔に挿入可能な状態までリード線113の位置、向きなどを矯正する。
図4及び図5に示すように、第一爪部131は、L字に屈曲した板状をなしている。第一爪部131のX方向(横方向)の幅140は、曲がったリード線113を挟持できる程度に、リード線113の線径に応じた大きさ(例えば、線径の2倍から10倍の大きさ)となっている。第一開閉駆動部133は、第一爪部131を移動させ、リード線113を挟持させる駆動源として機能する。第一開閉駆動部133は、例えば、エアシリンダを備え、出力軸に第一爪部131を連結されている。第一開閉駆動部133は、第一爪部131をY方向にスライド移動可能に構成されている。第一開閉駆動部133は、第一爪部131をY方向に進退させ、第一爪部131を第二爪部132と接近、又は第一爪部131を第二爪部132から離間させる。同様に、第二開閉駆動部134は、第二爪部132をY方向に進退させ、第二爪部132を第一爪部131と接近、又は第二爪部132を第一爪部131から離間させる。
図6は、第一及び第二爪部131,132をZ方向の上方から見た状態を示している。図4及び図6に示すように、第一及び第二爪部131,132の各々には、リード線113と対向する部分に、X方向及びZ方向に沿った平面である挟持面131A,132Aがそれぞれ形成されている。従って、本実施形態の第一及び第二爪部131,132は、2つの挟持面131A,132Aによってリード線113を挟持する。
なお、挟持面131A,132Aは、平面に限らない。図7は、別例の第一及び第二爪部131,132をZ方向の上方から見た状態を示している。図7に示すように、例えば、第二爪部132の挟持面132Aにリード線113の形状や大きさに合わせて凹設された溝132Bを設けてもよい。溝132Bは、例えば、リード線113の線径の大きさや、曲がりによってずれるリード線113の移動範囲などに応じた深さや幅で形成される。
また、第一及び第二開閉駆動部133,134は、板状のベース135の上に載置され、ベース135に対して固定されている。支持軸137は、例えば、円柱形状をなし、ベース135の下面側からベース135に接続されている。駆動部139は、支持軸137を回転させることで、ベース135、即ち、第一及び第二爪部131,132と第一及び第二開閉駆動部133,134を回転させる。駆動部139は、例えば、部品装着機10のスロットに対して着脱可能に構成された矯正ユニット33の本体部(図示略)に固定されている。
駆動部139は、図4に示すように、リード線113を矯正する際にチャック66(作業ヘッド60,62)と矯正ユニット33とが対向する方向である上下方向(第一方向)に沿った回転軸124を中心に、ベース135(第一及び第二爪部131,132)を回転させる(図4中の矢印125参照)。これにより、チャック66に保持されたリード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置を変更する。なお、ベース135を回転させる回転軸124は、上下方向(第一方向)と所定角度をなす方向に沿った軸でもよい。
図8に示すように、制御装置34は、コントローラ190と、複数の駆動回路192と、画像処理装置195,196と、記憶装置197とを備えている。複数の駆動回路192は、上記した搬送装置50、クランプ装置52、作業ヘッド移動装置64、開閉装置86、駆動装置90、トレイ型部品供給装置97、ばら部品供給装置32、第一及び第二開閉駆動部133,134、駆動部139等に接続されている。
コントローラ190は、CPU,ROM,RAM等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路192に接続されている。コントローラ190は、基材搬送保持装置22、部品装着装置24等を制御し、部品装着機10の動作を統括的に制御する。本実施形態のコントローラ190は、記憶装置197に保存された制御データD1を読み込んで、回路基材12に対する部品の装着作業を実行する。記憶装置197は、例えば、ハードディスクやメモリ等を備えている。また、制御データD1は、例えば、生産する回路基材12の種類、装着する部品の種類、部品の装着位置等のデータが設定されている。
また、コントローラ190は、画像処理装置195に接続されている。画像処理装置195は、部品装着装置24のサイドカメラ67によって撮像された撮像データを処理する。コントローラ190は、画像処理装置195の処理によって、例えば、チャック66に保持されたリード部品110のリード線113の曲がりや、部品本体部111とリード線113との位置の誤差などを検出する。
また、コントローラ190は、画像処理装置196に接続されている。画像処理装置196は、マークカメラ26及びパーツカメラ28によって撮像された撮像データを処理する。コントローラ190は、画像処理装置196の処理によって検出された各種情報を取得する。なお、コントローラ190は、パーツカメラ28で撮像された撮像データに基づいて、リード線113の曲がり等を検出してもよい。
(リード線113の矯正及びリード部品110の装着の動作)
部品装着機10は、上述した構成によって、基材搬送保持装置22に保持された回路基材12に対して部品の装着作業を行う。また、部品装着機10は、装着作業において、リード部品110のリード線113の矯正を必要に応じて実行する。部品装着機10は、種々の部品を回路基材12に装着することが可能であるが、以下の説明では、リード部品110を回路基材12に装着する場合について説明する。
図9は、部品装着機10(制御装置34)によるリード線113の矯正及びリード部品110の装着動作のフローチャートを示している。まず、図9のステップ(以下、単に「S」と記載する)1において、回路基材12は、例えば、生産ラインの上流の装置から部品装着機10に搬入され基材搬送保持装置22の作業位置まで搬送されると、その作業位置においてクランプ装置52によって固定的に保持される。また、マークカメラ26が、回路基材12の上方に移動し、回路基材12を撮像する。そして、コントローラ190は、マークカメラ26の撮像データに基づいて、回路基材12の保持位置等に関する情報を演算する。
次に、S3において、部品供給装置30若しくは、ばら部品供給装置32が、所定の供給位置において、リード部品110を供給する。そして、作業ヘッド60,62の何れかが、リード部品110の供給位置の上方に移動し、チャック66の一対のチャック爪103によってリード部品110の部品本体部111を挟持して保持する。
次に、S5において、作業ヘッド60,62は、サイドカメラ67によって、チャック66で挟持したリード部品110を撮像する。作業ヘッド60,62は、例えば、部品の供給位置から作業位置に移動しながらサイドカメラ67による撮像を実施する。コントローラ190は、サイドカメラ67の撮像データに基づいて、リード部品110の保持位置等に関する情報を演算する。また、コントローラ190は、サイドカメラ67の撮像データに基づいて、リード線113を矯正する必要があるか否かを判定する(S7)。
コントローラ190は、例えば、サイドカメラ67によってリード部品110を側方から撮像した撮像データに基づいて、リード線113の曲がりの程度や、部品本体部111とリード線113との位置のずれを演算する。コントローラ190は、曲がりの程度や位置ずれの程度が予め設定された基準値の範囲内であるか否かを判定することで、リード線113を矯正する必要があるか否かを判定する(S7)。この基準値は、回路基材12の貫通孔にリード線113を良好に挿入するためのリード線113の本来の位置に対して、許容できる曲がりの程度等を基準に設定できる。基準値は、例えば、リード線113のピッチ141(図4参照)や、回路基材12の貫通孔の大きさなどに基づいて設定される。リード線113のピッチ141は、例えば、5m〜15mmである。
なお、作業ヘッド60,62は、上記したS5において駆動装置90を駆動してチャック66を回転させ、リード部品110を複数の角度からサイドカメラ67によって撮像してもよい。これにより、コントローラ190は、複数の撮像データに基づいて、リード線113の曲がりの程度や、矯正の要否等をより正確に判定することができる。
また、コントローラ190は、パーツカメラ28によってチャック66に挟持されたリード部品110を撮像してもよい。例えば、リード部品110をチャック66で挟持した後、リード部品110を保持した作業ヘッド60,62が、パーツカメラ28の上方に移動する。パーツカメラ28は、チャック66に保持されたリード部品110を下方から撮像する。そして、コントローラ190は、パーツカメラ28の撮像データに基づいて、リード部品110の保持位置やリード線113の曲がり等に関する情報を演算してもよい。また、部品装着機10は、サイドカメラ67及びパーツカメラ28のいずれか一方のみを備える構成でも良い。また、部品装着機10は、チャック66に挟持されたリード部品110を側方から撮像する固定カメラ(ラインカメラなど)を、フレーム部40に備えても良い。
コントローラ190は、S7において、リード線113を矯正する必要がないと判定したことに応じて(S7:NO)、リード部品110を保持した作業ヘッド60,62を、回路基材12の上方に移動させ装着作業を行う(S9)。コントローラ190は、移動中に作業ヘッド60,62を制御して、リード部品110の保持位置の誤差等を補正する。作業ヘッド60,62は、駆動装置90を駆動して、チャック66で保持したリード部品110の保持位置の誤差等を補正する。作業ヘッド60,62は、回路基材12の上方まで移動すると、駆動装置90を駆動してチャック66を下降させる。そして、チャック66により保持されたリード部品110の1対のリード線113が、回路基材12に形成された2つの貫通穴に挿入される。
一方で、S7において、コントローラ190は、リード線113を矯正する必要があると判定したことに応じて(S7:YES)、リード部品110を保持した作業ヘッド60,62を、矯正ユニット33の上方に移動させる(S11)。従って、本実施形態のコントローラ190は、サイドカメラ67(撮像部)によりリード線113を撮像した撮像データに基づいて、リード線113を矯正する必要があるか否かを判定する(S7)。そして、コントローラ190は、矯正する必要がある場合に(S7:YES)、矯正ユニット33(第一及び第二爪部131,132)によってリード線113を挟持して矯正する。
上記したように、本実施形態のコントローラ190(制御装置34)は、サイドカメラ67の撮像データに基づいて、リード線113を矯正する必要がある場合に、第一及び第二爪部131,132によってリード線113を挟持し矯正を行う。これにより、コントローラ190は、所定の基準値等に照らし必要な場合のみリード線113の矯正を実行するため、不要な挟持処理をなくし作業効率の向上を図ることができる。また、コントローラ190は、挟持を必要としないリード部品110については、矯正ユニット33による矯正を実行せず、回路基材12への装着を開始できるため、回路基材12の生産効率の向上を図ることもできる。
図10は、曲がったリード線113を矯正ユニット33で挟持する際の配置状況を模式的に示している。S11において、図10に示すように、コントローラ190は、チャック66に保持されたリード部品110のリード線113を、矯正ユニット33の第一及び第二爪部131,132の間に配置する。
この際、第一及び第二爪部131,132は、挟持位置P1でリード線113を挟持するように配置される。換言すれば、コントローラ190は、挟持位置P1でリード線113を挟持するように作業ヘッド60,62(チャック66)を矯正ユニット33の所定位置に移動させる。
この挟持位置P1は、図4に示すように、矯正する必要がない(曲がり等がない)リード線113、例えば、部品本体部111から下方に真っ直ぐに延びるリード線113の延設方向(上下方向)に沿った軸線上であって、第一及び第二爪部131,132によって挟まれた位置である。コントローラ190は、例えば、制御データD1(図8参照)に設定された生産に使用されるリード部品110の種類、リード線113のピッチ141、リード線113の長さ等に応じて、挟持位置P1を設定し、第一及び第二爪部131,132の間にリード線113を配置する。また、図6に示すように、第一及び第二爪部131,132は、リード線113を間に挟んでY方向で対向する位置に配置される。第一及び第二爪部131,132は、例えば、図6に示すように、挟持位置P1からY方向に沿って同一の距離142だけ離れた位置に配置される。換言すれば、第一及び第二爪部131,132は、挟持位置P1を間に挟んで同一の距離142だけ離れた位置で対向して配置される。
また、コントローラ190は、制御データD1に設定された情報、例えば、部品本体部111の大きさやリード線113の長さなどの情報に基づいて、チャック66を下降させる位置を調整する。これにより、第一及び第二爪部131,132の間にリード線113を挿入する長さ(深さ)が調整される。
次に、図9のS12において、コントローラ190(制御装置34)は、リード線113を挟持して曲がりを矯正するのに先立って、駆動部139を制御して、第一及び第二爪部131,132を回転させ、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置をリード線113の曲がりの方向に応じて変更する。コントローラ190は、例えば、上記S5でサイドカメラ67によって撮像した撮像データに基づいて、リード線113の曲がっている方向を検出する。図11及び図12は、第一及び第二爪部131,132の上面図であって、リード線113の曲がりの方向に合わせて第一及び第二爪部131,132を回転させた状態を示している。
図11及び図12におけるリード線113の曲がっている方向は、図10に対応している。図10に示すように、リード線113は、例えば、部品本体部111側の基端部113Aから先端部113Bに向かうに従って図中の左側へと曲がっている。このため、一対のリード線113の間の距離であるピッチ141(図4参照)は、先端部113B側でより長くなっている。また、図11及び図12に示すように、リード線113を上方から見た場合、リード線113は、図中の左上方へと曲がっている(図12の矢印143参照)。
ここで、曲がりや位置ずれが生じているリード線113を、所望の本来の位置に矯正する場合、例えば、曲がり等によって本来の位置からよりずれた方向や向きから第一及び第二爪部131,132で挟持することが好ましい。具体的には、図11に示すように初期位置の第一及び第二爪部131,132でリード線113を挟持するのに比べて、図12に示すように曲がっている方向(矢印143)の両側に第一及び第二爪部131,132を配置して挟持する方がよりリード線113を効果的に矯正することが可能となる。例えば、図12に示す位置の第一及び第二爪部131,132を、回転軸124(図10参照)を中心に90度だけ回転させた位置に配置した場合、曲がりの生じていない方向から挟持することとなって矯正の効果が低減する。
そこで、本実施形態のコントローラ190は、S12において、次のS13の挟持動作に先立って、図11に示す初期位置から図12に示す位置まで第一及び第二爪部131,132を回転させ、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置をリード線113の曲がりの方向に応じて変更する。これにより、リード線113がより曲がっている方向(矢印143)から第一及び第二爪部131,132によってリード線113を挟持することで、リード線113の曲がりを効率良く矯正できる。なお、コントローラ190は、駆動装置90を駆動しチャック66を回転、即ち、リード部品110を回転させることで、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の回転位置を変更してもよい。あるいは、コントローラ190は、矯正ユニット33とチャック66との両方を回転させてもよい。
次に、コントローラ190は、第一及び第二爪部131,132によってリード線113を挟持する(S13)。第一及び第二爪部131,132の位置を変更した後、コントローラ190は、矯正ユニット33を制御して第一及び第二爪部131,132によってリード線113を挟持する。図13に示すように、第一及び第二爪部131,132は、互いに近接する方向へとスライド移動し、リード線113を挟持する。
また、本実施形態の第一及び第二爪部131,132は、挟持距離145だけ隙間を空けてリード線113を挟持する。この挟持距離145は、リード線113を挟持する際のスライド方向(第二方向)における第一及び第二爪部131,132の間の距離である。コントローラ190は、第一及び第二開閉駆動部133,134を制御して、この挟持距離145を制御可能となっている。そして、コントローラ190は、S13の挟持処理において、リード線113の線径に応じて挟持距離145を制御する。
具体的には、コントローラ190は、例えば、制御データD1に設定されたリード線113の線径の値と同一の長さだけ挟持距離145を確保できるように第一及び第二開閉駆動部133,134を制御する。これにより、線径に応じた隙間を設けることで、第一及び第二爪部131,132によってリード線113を潰してしまうなどの不具合の発生を抑制しつつ、リード線113の曲がり等を矯正することができる。
なお、コントローラ190は、リード線113が円柱形状である場合、挟持距離145をリード線113の直径の値に応じて制御することができる。また、リード線113が例えば四角柱形状である場合、コントローラ190は、リード線113と第一及び第二爪部131,132との位置関係に応じて挟持距離145を設定できる。例えば、図14は、第一及び第二爪部131,132によって四角柱のリード線113を挟持している状態の上面図を示している。図14に示すように、第一及び第二爪部131,132は、正方形の切断面における2つの頂点を両側から挟むようにリード線113を挟持している。この場合、コントローラ190は、挟持距離145として、リード線113の対角線の長さを設定することができる。即ち、コントローラ190は、リード線113の外形や断面形状と、第一及び第二爪部131,132の回転位置に応じて、リード線113を潰さない最適な挟持距離145を演算し設定しても良い。
S13において、第一及び第二爪部131,132によってリード線113を挟持した後、コントローラ190は、第一及び第二爪部131,132を離間させ開いた状態にする。次に、S15において、コントローラ190は、作業ヘッド60,62のサイドカメラ67によって、チャック66で挟持したリード部品110を再度撮像する。作業ヘッド60,62は、リード線113を第一及び第二爪部131,132の間に挿入したままサイドカメラ67によって撮像してもよい。なお、作業ヘッド60,62は、駆動装置90を駆動してチャック66を回転させリード部品110を複数の角度から撮像してもよい。また、作業ヘッド60,62は、第一及び第二爪部131,132が開かれた後、一旦上昇し、リード線113を第一及び第二爪部131,132の間から抜き出した状態で撮像を実行してもよい。また、コントローラ190は、S15において、パーツカメラ28によってリード部品110を撮像してもよい。
コントローラ190は、サイドカメラ67の撮像データに基づいて、リード線113を再度矯正する必要があるか否かを判定する(S17)。即ち、コントローラ190は、S13の挟持処理によってリード線113の曲がりの程度や位置のずれが予め設定された基準値の範囲内まで矯正されたか否かを判定する。コントローラ190は、リード線113を再度矯正する必要がないと判定したことに応じて(S17:NO)、リード部品110を保持した作業ヘッド60,62を、回路基材12の上方に移動させ装着作業を行う(S9)。
一方、コントローラ190は、リード線113を再度矯正する必要があると判定したことに応じて(S17:YES)、駆動部139を制御して矯正ユニット33を回転させ、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置を変更する(S19)。図15に示すように、コントローラ190は、例えば、第一及び第二爪部131,132を開いた状態にした後、駆動部139を制御して、支持軸137(回転軸124)を中心に予め設定された所定角度だけベース135を回転させる。
この予め設定された所定角度は、例えば、リード線113の線径に応じて設定される。図16は、第一及び第二爪部131,132を所定角度だけ順番に回転させた位置を示している。第一及び第二爪部131,132は、S19の処理を一回実行するごとに、図16の一点鎖線で示すように、例えば、反時計回り方向へと所定角度ずつ回転する。これにより、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の回転位置が変更される。
ここで、チャック66を回転させてリード線113に対する第一及び第二爪部131,132の回転位置を変更する場合について検討する。図15に示す状態において、チャック66を回転させた場合、リード部品110は、部品本体部111の中心を通る回転軸121(図4参照)を中心に回転する。この場合、第一及び第二爪部131,132は、リード線113に対する回転位置だけでなく、リード線113との相対的な位置(X方向及びY方向における位置)がずれてしまう。このため、コントローラ190は、チャック66を回転させるだけでなく、作業ヘッド60,62の位置を変更し、リード線113を挟持位置P1(図4参照)に配置する必要がある。即ち、回転動作だけでなく、X方向及びY方向における位置調整が必要となる。
これに対し、本実施形態の駆動部139は、コントローラ190の制御に基づいて、矯正ユニット33(第一及び第二爪部131,132)を回転可能に構成される。コントローラ190は、第一及び第二爪部131,132を回転させ、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置を変更する。これにより、矯正ユニット33の回転動作のみで、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置調整を実行できる。また、チャック66の位置を固定することができ、チャック66に対するリード部品110の位置ずれを抑制できる。
尚、コントローラ190は、S19において、第一及び第二爪部131,132を予め設定された所定角度だけ回転させずに、例えば、上記したS12と同様に、リード線113の曲がりの方向に合わせて第一及び第二爪部131,132を回転させてもよい。また、コントローラ190は、第一及び第二爪部131,132を回転させずに、チャック66を回転させ、リード部品110を回転させることで、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の回転位置を変更してもよい。あるいは、コントローラ190は、矯正ユニット33とチャック66との両方を回転させてもよい。
次に、コントローラ190は、S19において第一及び第二爪部131,132の回転位置を変更した後、S13からの処理を再度実行する。即ち、本実施形態のコントローラ190は、1回の挟持処理ごとに第一及び第二爪部131,132の位置を変更し再度挟持処理(S13)を実行する。これにより、第一及び第二爪部131,132の位置を変更しながらリード線113を複数回に亘って挟持することで、リード線113を所望の状態に矯正することができる。
そして、コントローラ190は、再度の矯正が不要になると(S17:NO)、リード部品110を回路基材12に装着する(S9)。これにより、部品供給装置30等から供給されチャック66に挟持した時点でリード線113に曲がり等が生じている場合であっても、矯正ユニット33でリード線113を矯正して回路基材12にリード部品110を装着することが可能となる。
なお、コントローラ190は、1回の挟持処理(S13)ごとに矯正の良否の判定(S17)を実行しなくとも良い。例えば、コントローラ190は、挟持処理(S13)と、第一及び第二爪部131,132の位置変更(S19)とを複数回に亘って繰り返し実行した後、矯正の良否判定(S17)を実行してもよい。あるいは、コントローラ190は、同じ位置に配置した第一及び第二爪部131,132によって複数回挟持処理(S13)を実行した後に、第一及び第二爪部131,132の位置変更(S19)を実行しても良い。また、コントローラ190は、複数回挟持してもリード線113を矯正できない場合、そのリード部品110を破棄しても良い。
因みに、チャック66は、保持部の一例である。駆動装置90及び駆動部139は、駆動部の一例である。サイドカメラ67及びパーツカメラ28は、撮像部の一例である。
以上、上記した本実施形態では、以下の効果を奏する。
制御装置34は、駆動部139や駆動装置90を制御し、チャック66(保持部)及び矯正ユニット33の両方を、上下方向(第一方向)に延びる回転軸121,124を中心に回転可能となっている。制御装置34は、第一及び第二爪部131,132によってリード線113を一度挟持し矯正(図9のS13)した後、矯正ユニット33等を回転させることで、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置を変更する(S19)。そして、制御装置34は、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の位置を変更した後、リード線113を再度挟持して矯正を実行する(S13)。これにより、リード線113に対する第一及び第二爪部131,132の相対的な位置(回転位置)を変更し、リード線113を異なる方向から挟持することで、リード線113の曲がりやリード部品110の部品本体部111とリード線113との位置関係のずれなどを矯正できる。従って、この構成では、従来技術(特開昭62−220233号公報)のように矯正ユニット33をリード部品110に対して前進(Z方向の上向きに移動)及び後退(Z方向の下向きに移動)させる必要がない。その結果、矯正ユニット33の小型化、ひいては、部品装着機10の小型化を図ることが可能となる。
また、従来技術(特開昭62−220233号公報)では、一対の矯正爪によってリード線を挟持した状態を維持しつつ、矯正ユニットを後退させていた。このため、矯正動作においてリード線を引っ張るためリード線を切断してしまう虞があった。これに対し、本実施形態の部品装着機10では、矯正動作においてリード線113を引っ張る必要がないため、リード線113の断線の発生を抑制できる。
さらに、本実施形態のばら部品供給装置32のように、ばらばらに散在された状態のリード部品110を供給する装置では、トレイ型部品供給装置97のように予め整列したリード部品110を供給する装置に比べてリード線113の曲がり等が生じ易い。このため、本実施形態の矯正ユニット33を、ばら部品供給装置32から供給されるリード部品110に使用することは極めて有効である。
なお、本願は、上記実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
例えば、上記実施形態では、矯正ユニット33は、一組の第一及び第二爪部131,132を備える構成であったが、複数組の第一及び第二爪部131,132を備える構成でもよい。図17は、2組の第一及び第二爪部131,132を備えた場合の構成を示している。
図17に示すように、2組の第一及び第二爪部131,132の各々は、リード線113を挟持する位置である挟持位置P1,P2のそれぞれにおいてリード線113を挟持する。そして、一の組の第一及び第二爪部131,132の挟持位置P1と、他の組の第一及び第二爪部131,132の挟持位置P2との間の距離である挟持位置間距離151は、2つのリード線113のピッチに応じた距離、例えば、2つのリード線113のピッチと同一距離となっている。
これによれば、2組の第一及び第二爪部131,132を用いて、2のリード線113の各々をまとめて矯正することができる。また、2組の第一及び第二爪部131,132の挟持位置間距離151をリード線113のピッチと同一距離に設定するため、2組の第一及び第二爪部131,132の各々は、互いにピッチ分だけ離れた位置(挟持位置P1,P2)でリード線113を挟持する。これにより、各リード線113を個別に矯正するだけでなく、リード線113間のピッチも合わせて矯正でき、リード線113を適切な位置や向きに矯正できる。
なお、挟持位置間距離151は、ピッチと同一距離に限らず、ピッチよりも若干長い又は短い距離でもよい。また、矯正ユニット33は、3以上の複数組の第一及び第二爪部131,132を備えても良い。この場合にも、複数組の第一及び第二爪部131,132の挟持位置間距離151を、ピッチに応じた距離としてもよい。
また、上記実施形態では、第一及び第二爪部131,132の両方をスライド移動させる構成としたが、どちらか一方の位置を固定してもよい。
また、矯正ユニット33は、1つのリード線113を挟持する爪部として、2つの爪部(第一及び第二爪部131,132)を備えたが、3つ以上の爪部を備えても良い。
また、矯正ユニット33は、第一及び第二爪部131,132をスライド移動させてリード線113を挟持する構成であったが、これに限らない。例えば、矯正ユニット33は、ハサミやペンチのように交差させた第一及び第二爪部131,132を、交点を中心に回動させてリード線113を挟持する構成でもよい。
また、本願のリード線矯正装置は、回路基材12を搬送する基材搬送保持装置22や部品を供給する部品供給装置30、ばら部品供給装置32等を備えなくともよい。即ち、リード線矯正装置は、チャック66(保持部)と、矯正ユニット33と、駆動部139と、制御装置34と、を備える構成でも良い。
また、上記実施形態では、矯正ユニット33やチャック66を回転させてリード線113に対する第一及び第二爪部131,132の相対的な位置を変更したが、これに限らない。例えば、作業ヘッド60,62の全体を回転させて相対的な位置を変更する構成でもよい。この場合、作業ヘッド60,62は、本願における保持部の一例となる。
また、第一及び第二爪部131,132は、リード線113を挟持する際に、挟持距離145だけ隙間を設けなくともよい。
また、コントローラ190は、サイドカメラ67等による撮像、及び撮像データによる矯正の要否の判定を実施せず、一律にリード線113に対する矯正を実行しても良い。
また、部品装着機10は、サイドカメラ67及びパーツカメラ28のどちらか一方のみを備える構成でもよい。
10 部品装着機(リード線矯正装置)、33 矯正ユニット、34 制御装置、66 チャック(保持部)、90 駆動装置(駆動部)、110 リード部品、113 リード線、121,124 回転軸、131 第一爪部、132 第二爪部、139 駆動部、133 第一開閉駆動部、134 第二開閉駆動部、141 ピッチ、145 挟持距離、151 挟持位置間距離、P1,P2 挟持位置。

Claims (6)

  1. リード部品を保持する保持部と、
    前記リード部品が有するリード線を矯正する矯正ユニットと、
    前記リード線を矯正する際に前記保持部と前記矯正ユニットとが対向する方向である第一方向に延びる回転軸を中心に、前記保持部及び前記矯正ユニットのうち少なくとも一方を回転させる駆動部と、
    制御装置と、を備え、
    前記矯正ユニットは、第一爪部と、前記第一方向と交差する第二方向において前記第一爪部と対向する位置に配置される第二爪部と、前記第一爪部を前記第二爪部に接近又は離間させる開閉駆動部と、を有し、
    前記制御装置は、
    前記保持部に保持される前記リード部品の前記リード線を、前記第一爪部と前記第二爪部との間に配置する処理と、
    前記矯正ユニットの前記開閉駆動部を制御し、前記第一爪部及び前記第二爪部によって前記リード線を挟持し矯正する処理と、
    前記リード線を挟持した後、前記駆動部を制御して、前記保持部及び前記矯正ユニットのうち少なくとも一方を回転させ、前記リード線に対する前記第一爪部及び前記第二爪部の位置を変更する処理と、
    前記リード線に対する前記第一爪部及び前記第二爪部の位置を変更した後、前記第一爪部及び前記第二爪部によって前記リード線を再度挟持して矯正する処理と、
    を実行する、リード線矯正装置。
  2. 前記制御装置は、
    前記開閉駆動部を制御し、前記リード線を挟持する際の前記第二方向における前記第一爪部及び前記第二爪部の間の距離である挟持距離を制御可能に構成され、
    前記第一爪部及び前記第二爪部によって前記リード線を挟持し矯正する処理、及び前記リード線を再度挟持して矯正する処理において、前記リード線の線径に応じて前記挟持距離を制御する、請求項1に記載のリード線矯正装置。
  3. 前記リード線を撮像する撮像部を備え、
    前記制御装置は、前記撮像部により前記リード線を撮像した撮像データに基づいて、前記リード線を矯正する必要があるか否かを判定し、矯正する必要がある場合に、前記第一爪部及び前記第二爪部によって前記リード線を挟持して矯正する、請求項1又は2に記載のリード線矯正装置。
  4. 前記制御装置は、前記撮像部により前記リード線を撮像した撮像データに基づいて、前記リード線の曲がっている方向を検出し、前記第一爪部及び前記第二爪部によって前記リード線を挟持して矯正するのに先立って、前記駆動部を制御して、前記保持部及び前記矯正ユニットのうち少なくとも一方を回転させ、前記リード線に対する前記第一爪部及び前記第二爪部の位置を前記リード線の曲がりの方向に応じて変更する、請求項3に記載のリード線矯正装置。
  5. 前記駆動部は、前記矯正ユニットを回転可能に構成される、請求項1乃至4の何れかに記載のリード線矯正装置。
  6. 前記リード部品は、複数の前記リード線を有し、
    前記第一爪部及び前記第二爪部は、複数組設けられ、
    複数組の前記第一爪部及び前記第二爪部の各々は、前記リード線を挟持する位置である挟持位置において前記リード線を挟持し、
    複数組の前記第一爪部及び前記第二爪部のうち一の組の前記第一爪部及び前記第二爪部の前記挟持位置と、他の組の前記第一爪部及び前記第二爪部の前記挟持位置との間の距離である挟持位置間距離として、複数の前記リード線のピッチに応じた距離が設定される、請求項1乃至5の何れかに記載のリード線矯正装置。
JP2019514992A 2017-04-27 2017-04-27 リード線矯正装置 Active JP6697634B2 (ja)

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