JP7306797B2 - 電子部品保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、リード線付き電子部品を保持する保持装置に関する。

電子部品には、電子部品本体の電極にリード線が接続された、「リード部品」と呼ばれるものがある。このような電子部品は、リード線が電子基板に設けられたスルーホールに挿し込まれ、電子基板の裏面からはんだ付けされることによって、電子基板に固定される。従来、リード線を電子基板のスルーホールに挿入することによって電子部品を電子基板に自動装着する装置が知られている。

特許文献１には、電子部品の組付装置が開示されている。この装置は、電子部品の端子（リード線）を把持する把持爪と、把持爪に把持された電子部品に対して進退移動する当接部材と、当接部材を移動させ、把持爪に把持された電子部品に当接させることで、電子部品の揺動を防止する電子部品揺動防止手段とを備えている。

特許文献２には、電子部品の挿入装置が開示されている。この装置は、電子部品の本体を保持する部品グリッパと、部品グリッパに保持された電子部品のリード線を把持するリードグリッパを備えている。

特開２００３－１７９３９４号公報 特開２０１７－２１６３４７号公報

しかし、上記特許文献１の電子部品の組付装置は、把持爪によって電子部品のリード線を把持する構成である。このため、把持された電子部品の姿勢が不安定になりやすい。また、基板上に実装済みの他の部品と、把持爪との干渉が生じやすく、適用範囲が限定されてしまう。

また、上記特許文献２の電子部品の挿入装置は、双腕ロボットの一方のアームのグリッパによって電子部品の本体部を保持し、他方のアームのグリッパによってリードを保持する構成である。両グリッパを協調させて電子部品を保持するため、構成や制御が複雑になる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、リード線付き電子部品を簡単な構成で確実に保持可能な装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のある形態に係る電子部品保持装置は、リード線付き電子部品の保持装置であって、基部と、前記基部に設けられ、前記電子部品の本体部を保持する保持部と、前記保持部により保持された電子部品のリード線を支持するガイド部と、を備え、前記保持部が前記電子部品の本体部を、前記ガイド部によって支持されたリード線の長手方向に対して傾斜した状態で保持する。

上記構成によれば、保持部によって、電子部品の本体部が、ガイド部によって支持されたリード線の長手方向に対して傾斜した状態で保持される。ガイド部とリード線（中間部）との接触点が支点になるので、保持された電子部品のリード線先端が曲り難くなる。これにより、リード線の先端位置が安定する。簡単な構成で電子部品を安定して保持することができる。

前記保持部は、前記電子部品の本体部を両側から把持するように構成された一対の把持部材を有し、前記電子部品の本体部の側面に当接する前記把持部材の当接面が、把持方向に対して垂直な面に対して傾斜していてもよい。

上記構成によれば、保持部が、電子部品の本体部を両側から把持するように構成された一対の把持部材を有し、電子部品の本体部の側面に当接する把持部材の当接面が、把持方向に対して垂直な面に対して傾斜しているので、一対の把持部材を把持方向に駆動するだけで、ガイド部によって支持されたリード線の側方に力が加わる。これにより、電子部品の本体部は、ガイド部によって支持されたリード線の長手方向に対して傾斜した状態で保持される。

前記ガイド部は、前記電子部品のリード線がはまり込むように設けられた溝を有していてもよい。

上記構成によれば、ガイド部に設けられた溝に、電子部品のリード線がはまり込むので、ガイド部とリード線の中間部との接触点（支点）がずれにくくなり、リード線の先端位置が安定する。

前記ガイド部は、前記一対の把持部材の一方の先端に一体的に形成されていてもよい。

上記構成によれば、ガイド部が一対の把持部材の一方の先端に一体的に形成されているので、簡単な構成で電子部品を安定して保持することができる。

上記電子部品保持装置は、前記保持部が設けられた前記基部を、前記電子部品のリード線が挿入されるスルーホールが設けられた基板に対し相対的に移動させる移動手段を更に備えていてもよい。

上記構成によれば、移動手段により、保持部が設けられた基部を、基板に対して相対的に移動させることにより、電子部品のリード線を基板に設けられたスルーホールに挿入することができる。

前記移動手段が、ベースに対して移動可能なロボットアームであってもよい。

上記構成によれば、電子部品の基板への実装作業をロボットにより実現することができる。

本発明は、以上に説明した構成を有し、リード線付き電子部品を簡単な構成で確実に保持することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品保持装置を示す側面図である。 図２は、図１の電子部品保持装置の断面図である。 図３は、電子部品保持装置の動作の一例を示す斜視図である。 図４は、電子部品保持装置の動作の別の例を示す斜視図である。 図５は、電子部品保持装置を構成する双腕ロボットの一例を示す正面図である。 図６は、図５の双腕ロボットの左右のアームの構成の一例を示す斜視図である。

以下、好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一または相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したものである。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品保持装置１０を示す側面図である。図１に示すように、電子部品保持装置１０は、リード線付き電子部品４０の保持装置である。リード線付き電子部品（以下、単に「電子部品」ともいう）４０は、本体部４１及び本体部４１のラジアル方向に連結したリード線４２を備えるラジアルリード型電子部品である。ここでは電子部品４０は、アルミ電解コンデンサであり、本体部４１に２本のリード線４２が連結されている。

電子部品保持装置１０は、基部２０と、基部２０に設けられた保持部２１と、保持部２１に設けられたガイド部２２と、制御装置１４と、を備える。

基部２０は、Ｙ軸方向に延在し、内部に保持部２１を駆動するためのアクチュエータ（図示せず）を備える。

保持部２１は、電子部品４０の本体部４１を保持するように構成される。保持部２１は、電子部品４０の本体部４１を両側から把持するように構成された一対の把持部材２３を有する。一対の把持部材２３は、基部２０のアクチュエータにより、Ｙ軸方向（以下、「把持方向」ともいう）に互いに接近又は離反するように駆動する。把持部材２３は、電子部品４０の本体部４１の上側の側面に当接する当接面２３ａと、電子部品４０の本体部４１の下側の側面に当接する当接面２３ｂとを有する。４つの当接面２３ａ，２３ｂは、いずれも、把持部材２３の把持方向（Ｙ軸方向）に対して垂直な面（ＸＺ平面）に対して傾斜している。図２（Ａ）は、図１の保持部２１（一対の把持部材２３）のＡ－Ａ線の断面図である。図２（Ａ）に示すように、電子部品４０の本体部４１は、略円柱形状を有し、本体部４１の上側の両側面は、一対の把持部材２３の当接面２３ａに当接した状態で保持される。

ガイド部２２は、保持部２１により保持された電子部品４０のリード線４２を支持する。ガイド部２２は、一対の把持部材２３の一方の先端に一体的に形成されている（図１参照）。図２（Ｂ）は、図１のガイド部２２のＢ－Ｂ線の断面図である。図２（Ｂ）に示すように、ガイド部２２には、電子部品４０の２本のリード線４２（中間部）がはまり込むように２つの溝２２ａが設けられている。

制御装置１４は、保持部２１を駆動するアクチュエータの動作を制御する。尚、本実施形態では、電子部品保持装置１０は、基部２０を、基板（図示せず）に対し相対的に移動可能な移動手段１３を更に有している。移動手段１３は、例えばベースに対して移動可能に構成されたロボットアームであり、基部２０はロボットアームの先端に取り付けられている。制御装置１４は、ロボットアームの動作も制御するように構成される。これにより、本実施形態の電子部品保持装置１０は、電子部品４０を保持しつつ移送し、基板（図示せず）の搭載位置に搭載することで電子部品４０を基板に実装することができる。

次に、電子部品保持装置１０の動作について説明する。電子部品保持装置１０の動作に先立って、電子部品供給装置（図示せず）により各電子部品４０のリード線４２は所定の長さに切断され、その後、電子部品４０は、所定位置において、例えば本体部４１を上、リード線４２を下にした状態で待機する。

まず、制御装置１４は、基部２０（アクチュエータ）の動作を制御して、保持部２１の一対の把持部材２３を互いに離反させた状態にしておく。そして、制御装置１４は、移動手段１３の動作を制御して、一対の把持部材２３の間に電子部品４０の本体部４１が位置するように基部２０を電子部品４０の本体部４１の直上付近まで移動させる。

次に、制御装置１４は、図１に示すように、保持部２１の一対の把持部材２３を把持方向（Ｙ軸方向）に駆動して、互いに近接させる。これにより、一対の把持部材２３の当接面２３ａ，２３ｂは電子部品４０の本体部４１の両側面に当接する（図２（Ａ）参照）。当接面２３ａ，２３ｂは把持方向（Ｙ軸方向）に対して垂直な面（ＸＺ平面）に対して傾斜しているので、一対の把持部材２３を把持方向に駆動するだけで、ガイド部２２によって支持されたリード線４２の側方（Ｙ軸正方向）に力が加わる。これにより、電子部品４０の本体部４１は、ガイド部２２によって支持されたリード線４２の長手方向に対して傾斜した状態で保持される。ガイド部２２とリード線４２の中間部との接触点が支点になり、保持された電子部品４０のリード線４２先端が曲り難くなる。これにより、リード線４２の先端位置が安定する。また、リード線４２の先端位置の安定性を高めるために、図２（Ｂ）に示すように、ガイド部２２には溝２２ａを設けているので、電子部品４０のリード線４２は溝２２ａにはまり込み、ガイド部２２とリード線４２の中間部との接触点（支点）がずれにくくなる。電子部品４０を簡単な構成で安定して保持することができる。

本実施形態の電子部品保持装置１０は、図３に示すように、電子部品４０を保持しつつ移送し、基板１００の搭載位置に搭載することで電子部品４０を基板１００に実装する。制御装置１４は、ロボットアーム（１３）の動作を制御して、ロボットアーム（１３）の先端に取り付けられた基部２０を、基板１００に対して相対的に移動させる。一対の把持部材２３により電子部品４０の本体部が保持され、ガイド部２２により２本のリード線４２は安定した状態で支持されているので、リード線４２の先端を基板１００上のスルーホール１００ａ（搭載位置）に位置決めし易い。また、リード線４２は一対の把持部材２３ではなく、ガイド部２２に支持されているだけなので、挿入時に基板１００上に実装された他の隣接部品（図示せず）との干渉が生じにくい。挿入作業がし易くなる。

尚、本実施形態の電子部品保持装置１０は、電子部品４０の本体部４１の側面に当接する把持部材２３の当接面２３ａ，２３ｂが、把持方向に対して垂直な面に対して傾斜していたが、当接面２３ａ，２３ｂは傾斜していなくてもよい。例えば一対の把持部材２３により本体部４１を保持した後で、一対の把持部材２３及び／又はガイド部２２を駆動することにより、本体部４１及び／又はリード線４２を傾斜させてもよい。これにより、電子部品４０の本体部４１は、ガイド部２２によって支持されたリード線４２の長手方向に対して傾斜した状態で保持される。

尚、本実施形態の電子部品４０は、アルミ電解コンデンサであったが、リード線付き電子部品（ラジアルリード型電子部品）であれば、これに限られない。図４は、電子部品保持装置１０の動作の別の例を示す図である。図４に示すように、電子部品４０はバイパスコンデンサであるが、このような場合であっても、本実施形態と同様に電子部品４０を確実に保持することができる。

尚、本実施形態の電子部品保持装置１０は単腕ロボットで構成されたが、双腕ロボットで構成されてもよい。図５は、電子部品保持装置１０を構成する双腕ロボットの一例を示す正面図である。双腕ロボット（１０）は、ベース１２と、ベース１２に対して移動可能に構成された一対のロボットアーム（以下、単に「アーム」と記載する場合がある）１３、１３と、を備えている。以下では、一対のアーム（１３，１３）を広げた方向を左右方向と称し、基軸の軸心に平行な方向を上下方向と称し、左右方向および上下方向に直交する方向を前後方向と称する。ベース１２には、制御装置１４等のロボットの各種ユニットが収納される。各アーム（１３）は、アーム部１５とリスト部１７とを備えている。ここではアーム（１３）は、水平多関節型アームで構成されるが、垂直多関節型アームで構成されてもよい。なお、左右のアーム（１３，１３）は、実質的に同じ構造であってもよい。また、左右のアーム（１３，１３）は、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。リスト部１７の先端にはメカニカルインターフェース１７ａが設定され、エンドエフェクタ（ここでは図示せず）を取り付け可能に構成されている。

図６は、図５の双腕ロボット（１０）の左右のアームの構成の一例を示す斜視図である。左右のアーム（１３，１３）の各リスト部１７の先端（メカニカルインターフェース１７ａ）にはエンドエフェクタ１８が取り付けられている。ここではエンドエフェクタ１８の構成は左右で同一である。各エンドエフェクタ１８は回転機構を有し、回転機構の中心から放射方向に等間隔（４５度）で８つの保持部２１が取り付けられている。エンドエフェクタ１８は、各保持部２１によって電子部品４０を保持した状態で、回動機構により回転しながら、電子部品４０のリード線４２の間隔を等間隔に調整可能に構成されている。保持部２１の構成が簡単且つ動作もシンプルであるので、各エンドエフェクタ１８に保持部２１を多数取り付けることができる。

尚、本実施形態の電子部品保持装置１０は、単腕ロボット又は双腕ロボットで構成されたが、保持部２１が設けられた基部２０を、基板１００に対し相対的に移動し、保持部２１により保持された電子部品４０（リード線４２）を、基板１００の搭載位置（スルーホール）に対し位置決め可能な構成を備えていればその他の装置でもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および／または機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、食品の箱詰め装置として有用である。

１０ 電子部品保持装置
１１ ロボット
１２ ベース
１３ アーム（移動手段）
１７ リスト部
１８ エンドエフェクタ
２０ 基部
２１ 保持部
２２ ガイド部
２２ａ 案内溝
２３ 把持部材
２３ａ，２３ｂ 当接面
４０ 電子部品
４１ 本体部
４２ リード線
１００ 基板
１００ａ スルーホール

Claims (5)

1. リード線付き電子部品の保持装置であって、
   基部と、
   前記基部に設けられ、前記電子部品の本体部を保持する保持部と、
   前記保持部により保持された電子部品のリード線を支持するガイド部と、
   を備え、
   前記保持部が前記電子部品の本体部を、前記ガイド部によって支持されたリード線の長手方向に対して傾斜した状態で保持し、
   前記保持部は、前記電子部品の本体部を両側から把持するように構成された一対の把持部材を有し、
   前記ガイド部は、前記一対の把持部材の一方の先端に前記把持部材と一体的に形成される、電子部品保持装置。
2. 前記電子部品の本体部の側面に当接する前記把持部材の当接面が、把持方向に対して垂直な面に対して傾斜している、請求項１に記載の電子部品保持装置。
3. 前記ガイド部は、前記電子部品のリード線がはまり込むように設けられた溝を有する、請求項１又は２に記載の電子部品保持装置。
4. 前記保持部が設けられた前記基部を、前記電子部品のリード線が挿入されるスルーホールが設けられた基板に対し相対的に移動させる移動手段を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子部品保持装置。
5. 前記移動手段が、ベースに対して移動可能なロボットアームである、請求項４に記載の電子部品保持装置。

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