JPH0722236B2 - 電子部品挿入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント基板に各種電子部品を挿入する装置に
係り、特にコイル，コネクタ，などの異形部品を挿入す
るに好適な電子部品挿入装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は特開昭57−199296に記載のように、モジュ
ール化した装置が提供されている。しかし、上記部品は
多リードであり、リード曲がりや、リード位置ずれが多
く、単に部品のボディを把持して挿入する方法では挿入
不良が多く発生する問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、柔軟で曲がりやすいリードをもった部
品や、部品外形からのリードの位置がずれている部品に
ついての基板穴とリードの位置合わせに配慮がされてお
らず挿入不良が発生する問題があった。また挿入不良発
生時には機械を停止し、オペーレータが機械を復帰させ
なければならないため全自動運転が出来なかった。さら
に、部品取付けヘッドと、アンビルヘッドを基板挿入範
囲の全域に移動するための軸の連結フレームが、移動す
るため、作業域が大きくなり、装置設置面積が大きくな
る問題があった。

本発明の目的は上記従来技術の欠点を解決し、挿入信頼
性が高く小形で生産性の良い装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記挿入信頼性を高めるため、部品供給部において、リ
ードを矯正し、リード先端位置を揃え、かつ必要に応
じ、リード先端のＶカットを行い、基板穴との整合性を
高める。部品のボディを把持して挿入する部品について
は、挿入ヘッドチャックで部品ボディを把持するとき、
リード基板で把持し、部品ボディとリード位置のずれを
吸収する。DIPICなどリードが部品ボディの外にある部
品については、リード先端を、Ｙ字状の溝で案内し、位
置を決める。挿入不良時は挿入不良部品を排除して再挿
入動作を行う様にする。このため部品挿入過程で挿入不
良を検出し、部品の把持を解除することなく、不良部品
を排出ステーションに排出する。そして再度、新しい部
品により再挿入を行う。挿入不良検出においてはリード
に必要以上の荷重をかけず部品破損を防止する。装置の
小形化を図るため、挿入ヘッドと、クリンチをガイドレ
ールに案内して移動出来る様に構成する。以上により前
記目的を達成する。

〔作用〕

部品のボディを把持して挿入する部品に対しては、部品
の外形とリード位置の誤差を吸収するため、部品供給部
の挿入ヘッドへの部品受渡し部でリードを位置決め固定
し、その状態で、挿入ヘッドを部品ボディの把持のため
に下降させ、この時挿入ヘッドのチャックをスラスト型
エアベアリング構造でフローティングする。フローティ
ングされている状態のチャックで、部品のボディを把持
する。すると、部品外形と、リード位置のずれ量だけチ
ャックがシフトする。その後にチャックのフローティン
グ状態を止めチャックを固定する。これによりリード基
準で部品を把持することができる。その後、リードの固
定を解除し、挿入ヘッドが上昇して、プリント基板上へ
移動し挿入する。以上により、部品外形と、リードの位
置ずれを吸収することができる。またDIPICの様な、柔
軟リードでリードが部品ボディの外に形成されている部
品は、まず、リードの曲がりを正規のリード間ピッチで
形成したくし状の矯正型でリードを拡げピッチ方向，ス
パン方向を揃える。次にリード先端のＶカットを行ない
基板穴へ入りやすくする。この様に矯正,Vカットを行っ
た部品を、挿入ヘッドのチャックでリードを把持する。
この時、チャックにはＹ字状の溝が形成してあり、この
溝に沿ってリードが案内位置決めされる。この時リード
が曲がりにくい、リード先端軸方向からチャック溝に案
内する様にして、柔軟なリードが正確にチャック溝に位
置決めする事ができる。

挿入不良の検出は、部品ボディをチャックして挿入する
部品に対しては、挿入ヘッドを基板方向に下降させ挿入
する時に不良時はリードが基板穴にはいらずチャックの
下降が停止するので、チャックと挿入ヘッドの相対位置
を検出して判定する。また、リードをチャックする部品
に対しては、挿入後に部品の挿入高さを検出して判定す
る。

さらに、装置小形化のため、Ｘ軸テーブル上に挿入ヘッ
ドと、クリンチをガイドレールにて案内できる様にした
Ｙ軸フレームを載せ、これにより、挿入ヘッド、クリン
チのみを移動できる様にした。

〔実施例〕

以下、本発明に係る電子部品挿入機を第１図ないし第67
図により具体的に説明する。第１図ないし第３図に示す
ごとく、電子部品挿入機は、架台A,X方向位置決めユニ
ットB,Y方向位置決めユニットC,基板搬送レールD,挿入
ヘッドE,E′クリンチF,部品供給部G,G′部品収納部H,リ
ード矯正部J,リード先端切断部K,部品受け渡し部L,L′
から構成されている。

リード矯正部Ｊは、第４図ないし第10図に示す。部品50
（ディアルインラインパッケージIC）は矯正型703,704
上に供給され位置決めされる。矯正型703,704にはリー
ド51のピッチに係合したくし歯状の突起705が形成され
ている。曲りリード53は矯正型703,704を矢印方向707に
移動することにより突起705により矯正する。ベース710
上に案内711が固定され案内駒712,713が摺動可能になっ
ている。案内駒712,713に矯正型703,704が固定されてい
る。さらに案内駒712,713の下部には駆動駒714,715が固
定されている。駆動駒714,715にはリンク716,717がピン
718,719により回動可能に連結されている。リンク716,7
17の他端はシリンダブロック720にピン721で回動可能に
連結されている。シリンダブロック720はシンリダ722に
取付け固定されている。シリンダ722はベース710に固定
した支柱723,724に取付けられている。シリンダブロッ
ク720は支柱723,724に固定せるピン725,726により廻り
止めされる。この様な構造であるのでシリンダ722を駆
動すると矯正型が往復動する。これにより曲りリード53
を矯正する。一方部品は部品収納部Ｈより連続的にレー
ル727上を部品の下面を滑動して供給される。レール727
上には部品ガイド728,729が設けられている。さらにベ
ース710に固定された逆Ｌ字状のブラケット730がある。
ブラケット730には部品ストッパピン731をロッド先端に
取付けたシリンダ732が固定されている。さらにブラケ
ット730にはシリンダ733が固定され、Ｌ字状ストッパ73
4を駆動する。ストッパ734の廻り止めのコ字状案内735
がブラケット730に固定されている。以上の構成である
から、部品収納部Ｈより供給された部品50はストッパピ
ン731により位置決めされる。シリンダ722を駆動しリー
ド矯正を完了すると、ストッパピン731を上昇して部品5
0を次工程に流す。次いでストッパピン731を下降し、シ
リンダ733を駆動してストッパ734を上昇し、次の部品を
矯正位置に流す。

リード先端切断部Ｋは第11図ないし第16図に示すごと
く、第５図に示す、リード51を第11図に示すリード51先
端のようにＶ字状に切断する。部品50はカッタダイ801
のレール部802上を滑動して搬送されカッタ部に位置決
めされる。カッタダイ801はカッタベース803に固定され
ている。カッタダイ801はカッタ804,805をカッタベース
803とで摺動可能に案内している。カッタ804,805にはリ
ンク806,807がピン808,809により回動可能に取付けられ
ているリンク806,807の他端はシリンダブロック810,811
にリンク812,813と共にピン814,815により回動可能に取
付けられている。リンク812,813はカッタベース803に設
けた軸受部816,817にピン818,819により回動可能に取付
けられている。シリンダブロック810,811はシリンダ82
0,821のロッド822,823に固定されている。シリンダ820,
821はカッタベース803に取付けられたコ字状シリンダブ
ラケット824に固定されている。カッタダイ801凸状Ｖ字
形状が、カッタ804,805には凹状Ｖ字形状が形成されて
いる。以上の構成であるからシリンダ820,821を駆動す
ると、リンク機構により、カッタ804,805が動作し、カ
ッタダイ801とにより、リード51の先端をＶ形状に切断
する。部品収納部Ｈは第17図ないし第24図に示す。部品
50はスティック状のマガジン54に収納されている。ステ
ィック状マガジン54は、カセットケース601に複数個収
納し、これを一単位として収納部にセットする。カセッ
トケース601には、マガジン54を支えるピン602があり、
割りピン603により抜け止めされている。カセットケー
スを収納部にセット後、割りピン603をはずし、ピン602
を抜き、マガジン54が順次供給される。カセットケース
601はケースガイド604,605に案内され位置決めされる。
カセットケース601はケースガイド604,605の段部606,60
6′で受ける。マガジン54の最下段はマガジン受けのＬ
金具607,608で支えられる。Ｌ金具607,608はレバー609,
610に固定されている。レバー609,610は逆Ｌ状のブラケ
ット611,612にピン613,613′により回動可能に取付けら
れる。レバー609,610の一端にはピン614により回動可能
のリンク615が連結されリンク615はピン616によりシリ
ンダロッド617に固定したジョイント618に回動可能に連
結されている。シリンダ619,620はブラケット611,612に
固定されている。ケースガイド604,605にはコ字状のブ
ラケット621,622が取付けられ、シリンダ623,624が固定
されている。さらにブラケット621,622にはストップレ
バー625,626がピン627,628により回動可能に取付けられ
ている。またブラケット621,622には調整ストッパ629,6
30がねじ込まれている。ケースガイド604,605、ブラケ
ット611,612は供給ベース500に取付けられている。供給
ベース500にはレールベース501が固定され、その上にレ
ール727が固定されている。以上の構成であるから、マ
ガジン54を収納したカセットケース601をケースガイド6
04,605にセットし、カセットケースの割りピン603をは
ずし、ピン602を抜くと、マガジン54が下降して、Ｌ金
具607,608上にセットされる。この時シリンダ623,624を
駆動し、ストップレバー625,626が矢印方向645に動作さ
せてある。すると、マガジン54より、部品50がレール72
7上に滑り出る。マガジン54内に部品50がなくなると、
シリンダ619,620を動作し、Ｌ金具607,608を回動し、空
マガジン54を排出する。この時ストップレバー625は矢
印645と反対方向に動作させ、第24図の如く、上方のマ
ガジン54を支えている。これにより、部品収納部Ｈより
部品50を送り出す。部品供給部Ｇは、部品50を部品収納
部Ｈより受取り、部品受渡し部Ｌへ搬送する。

供給ベース500に回転部ベース510が取付けられている。
回転部ベース510にピン511で回動可能なコ字状のレバー
512が連結されている。レバー512の先端に長穴溝を形成
し、ピン513を遊合させたストップレバ514が上下摺動可
能にリンクホルダ515と蓋516で案内されている。

リンクホルダ515にバネ掛け517が埋設されている。一方
ストップレバ514にバネ掛け518が埋設されている。そし
て両バネ掛けに引張りバネ519が掛けられている。リン
クホルダ515は回転部ベース510に固定されている。リン
クホルダ515にはピン520で回動可能に回転ブロック521
が取付けられている。回転ブロック521には部品ガイド5
22,523が固定されている。さらに回転ブロック521の下
部にピン524により回動可能なジョイント525が取付き、
ジョイント525にシリンダ526のロッド527がねじ込まれ
ている。ロッド527はレバー512のコ字状間隙部に通して
いる。さらにジョイント525のＲ部がレバー512に当接し
ている。シリンダ526は供給ベース500に固定した。シリ
ンダブラケット528にピン529で回動可能に取付けられて
いる。以上の構成であるからシリンダ526を動作すると
回転ブロック521が傾斜および水平に動作する。それと
共にストップレバー514も上下する。回転ブロック521が
傾斜すると、ストップレバー514が上昇し部品50のスト
ッパとなる。従ってリード矯正後の部品50を受取る時は
シリンダロッド527を上昇させ回転ブロック521で部品50
を受取る。受取り後シリンダロッド527を下降すると、
回転ブロック521が水平になり、ストップレバ514が下降
して、部品50を次工程に送り出す。次に部品送りについ
て説明する。

供給ベース500に送りフレーム530が固定されている。送
りフレーム530にはレール531,ストッパプレート532,シ
リンダブラケット533が取付けられている。シリンダブ
ラケット533にはロッド534の先端にピース535を取付け
たシリンダ506が固定されている。ピース535とＴ溝で組
合わされたビームフレーム536がある。ビームフレーム5
36には、リニアガイド537が固定され、レール531と摺動
可能である。またビームフレーム536には、シリンダ538
が取付けられ、そのロッド539の先端にはピース540があ
り、上下ブロック541のＴ溝と組み合わされている。上
下ブロック541は摺動可能に上下レール542と係合してい
る。上下レール542はビームフレーム536に固定されてい
る。上下ブロック541には角穴が形成され、スライドバ
ー543が摺動可能に係合されている。そしてスライドバ
ー543には回転可能なカムフォロア544が取付いており、
他端には、送りビーム545が固定されている。さらにバ
ネ掛けピン546が埋設され、引張りバネ547がかけられて
いる。引張りバネ547の他端は上下ブロック541に埋設し
たバネ掛けピン548にかけられている。カムフォロア544
はビームフレーム536に取付けたカム549に当接してい
る。送りビーム545には、プッシュプレート550が部品50
の送りピッチ間隔で固定されている。以上の構成である
から、シリンダ538を駆動し、ロッド539を下降すると、
プッシュプレート550が下降し、さらに、カム549の傾斜
に沿ってやや前進する。この状態でシリンダ536を駆動
しロッド534を前進すると、プッシュプレート550により
部品50の後部を押し、部品50を受渡し部Ｌに搬送する。
以上シリンダ506と538の動作を繰返すことにより部品を
順次搬送する。部品50は部品レール551上を滑動する。
部品レール551は供給ベース500に固定したベース552に
取付けられている。

挿入する部品の形状によっては、第30図の如くマガジン
55にリード56を横向にし収納した部品57があり、このた
め、リード56を基板40に対向させるため部品57を矢印の
如く反転させる必要がある。この様な部品の部品供給部
Ｇ′について説明する。

部品供給Ｇ′は第31図ないし第38図に示す。供給ベース
500′に案内レール560がマガジン55から部品57を滑動し
て受入れる様に配置されている。案内レール560は蓋561
が固定されている。さらにブラケット562が固定されて
いる。ブラケット562はシリンダ563が固定されロッド56
4に摺動可能に係合した押えピン565が取付けられてい
る。押えピン565は長穴部566にロッド564に固定したピ
ン567を通している。ロッド564と押えピン565の間に圧
縮バネ568が組込まれている。案内レール560にはＬ形ス
トッパ568が固定されている。供給ベース500′にはシリ
ンダブラケット570が取付けられ、ロータリシリンダ571
を固定する。ロータリシリンダ571のロッド572に、かさ
歯車573が取付けられかさ歯車574と噛み合っている。か
さ歯車574は供給ベース500′に固定したコ字状軸受575
に回転可能に係合するシャフト576に固定されている。
シャフト576には90°変換ブロック577が固定されてい
る。変換ブロック577には蓋578が固定され、部品57を通
す開口部を形成している。以上の構成から、マガジン55
より供給された部品57は案内レール560に案内され、Ｌ
形ストッパ568の位置まで送られる。このとき変換ブロ
ック577はロータリシリンダ571を動作し、案内レール56
0から部品57を受取る位置へ回転している。従って部品5
7は変換ブロック577と、蓋578で形成した開口部内に収
納する。この状態で連続的に供給される部品57前記開口
部に収納された部品57の一つ後の部品57をシリンダ563
を動作させ、押えピン565により、押える。そして、ロ
ータリシリンダ571を動作させ、かさ歯車573を回転する
ことにより、変換ブロック577が回転し、部品57の姿勢
を変換する。変換すると、シリンダ526′の動作によ
り、回転ブロック579が矢印580の方向に回転停止してお
り、部品57を受取る。受取り後581方向に回転ブロック5
79を動作させると第37図の如く、部品57が水平になる。
その後シリンダ538′,506′を動作させ、部品供給部Ｇ
と同様に部品57を受渡し部Ｌ′に搬送する。回転ブロッ
ク579には部品ガイド582が固定されている。部品57は部
品レール551′上を滑動する。部品レール551′は供給ベ
ース500に固定したベース552′に取付けられている。

部品受渡し部Ｌを第25図，第27図に示す。ベース552に
ガイドピン900が摺動可能に取付けられている。ガイド
ピン900は位置決めレール901に固定されている。ガイド
ピン900を案内に圧縮バネ903が配設されている。ベース
552にストパネジ904があり、位置決めレール901の下降
のストッパとなる。位置決めレール901には突起905と、
部品50を真空吸引する穴906があり、下部にホース907が
固定してある。以上の構成から、部品供給部Ｇにより搬
送されて来た部品50は突起905に突き当り、ついで真空
吸引にて位置決め固定される。

部品受渡し部Ｌ′は第37図ないし第40図に示す。部品レ
ール551′にガイドバー920,921が固定され、クランプ板
922を摺動可能に案内する。ガイドバー920,921の一端に
はプレート923が固定されている。プレート923にはシリ
ンダ924と、ストッパネジ925,926が固定されている。ま
た、部品レール551′とクランプ板922の間に圧縮バネ92
7,928が配設されている。さらに部品レール551′にはリ
ード56を位置決めするストッパ929が固定されている。
この様な構成であるから、シリンダ924を駆動し、ロッ
ド930を前進させると、クランプ板922を押し、結果とし
てリード56を位置決め固定する。

挿入ヘッドＥは第41図ないし第44図に示し、部品50のリ
ード51を位置決めしチャックして基板30の穴31にリード
51を挿入する。チャック300は支点ピン301に回動可能に
支持されている。支点ピン301はボックス302に取付けら
れている。チャック300はボックス302の角穴内302aに納
められた状態となっている。チャック300の上端にはピ
ン303が取付けられ、ローラ304が回動可能に取付けられ
ている。ローラ304をカム305に押付ける様に圧縮バネ30
6がチャック300とボックス302の間に取付けられてい
る。カム305はピストン307に取付けられている。ボック
ス302は回転ブロック308に取付けられ回転ブロック308
にはピストン307と係合する円筒穴309がありシリンダを
形成する。従って矢印310,311より交互に空気圧を流入
することによりピストン16を上下に往復動する。すると
カム305が上下するため、チャック300が支点ピン301を
支点として回転する。カム305を下降してリード51を把
持し、その時のリード間ピッチＰはアジャストネジ312
により調節する。

回転ブロック308は上部にフランジ314を固定し、上下ブ
ロック313に回転可能に支持されている。上下ブロック3
13には円筒穴315があり、ピストン316と係合しシリンダ
を形成する。円筒穴上部は蓋347が取付けられている。
ピストン316は上下案内サポート317に固定されている。
上下案内サポート317はＹ方向位置決めユニットＣに取
付けられる。上下案内サポート317にはガイドバー318が
固定され、そのガイドバー318と上下ブロック313が摺動
可能に組合されている。従って矢印319,320から交互に
空気圧を流入すれば上下ブロック313が上下動し、その
結果、基板30方向へ部品50を下降し、さらに挿入後、チ
ャックを上昇することができる。上下ブロック313には
ラックガイド321が固定されラック322を案内する。ラッ
ク322は上下案内サポート317に取付けたブラケット323
に固定するシリンダ324のロッド325と連結固定されてい
る。そしてラック322は回転ブロック308の上部に形成し
たピニオン部326と噛み合っている。以上の構成からシ
リンダ324を動作すると、ラック322が往復動し回転ブロ
ック308が回転する。これにより、部品50が回転する。
回転量は、90°回転する様にシリンダ324のストローク
が規制されており基板30に対し、０°,90°で挿入可能
である。

さらに上下ブロック313にはブラケット327が取付けられ
ている。ブラケット327にはプッシャシリンダ328が取付
けられている。プッシャシリンダ328のピストンロッド3
29にはブロック330が取付けられている。ブロック330に
はショックアブソーバ331が取付かれロッド332の先端に
キャップ333が取付けられブラケット327より突出したス
トッパ334に突当てる。ブロック330にはＴ字状穴335が
形成されている。Ｔ字状穴335にはめ込み下降を阻止す
るつば336を取付けたロッド337が組込まれている。ロッ
ド337にはワッシャ338,339が組込まれワッシャ339をナ
ット340で支持する。ワッシャ338,339の間にバネ341が
組込まれている。ロッド337は回転ブロック308、ピスト
ン307、カム305に形成した穴を通して先端にプッシャブ
ロック342を取付けてある。またブロック330には近接セ
ンサ343が取付けられている。以上の構成からチャック3
00で電子部品50のリード51をチャック300の先端から若
干突き出した状態でチャックし、矢印320から空気圧を
流入し基板30方向へ下降し挿入する。その後矢印344か
ら空気圧を流入してピストンロッド329を下降するとシ
ョックアブソーバ331により略定速度でブロック330が下
降し、従ってロッド337が下降を開始する。この状態で
はブロック330とつば336の上面とのスキマＬを保ってい
る。下降を続けると、ブッシャブロック342が部品50に
当接し、さらに下降すると前記スキマＬが縮まり、ブロ
ック330とつば336が突き当る。

スキマＬを保っている時の部品50への押圧力はバネ341
の強さにより決まる。バネ341はリード51のリード１本
当りの座屈強度より弱いバネ力としてある。従ってブロ
ック330につば336が突き当せるまでに部品50のリード51
を曲げることはない。しかし、挿入ではさらに強い押圧
力が必要なため、結果としてブロック330につば336が突
き当ると、シリンダ328の下降力からショックアブソー
バ331の抵抗を差し引いた力で押圧して挿入に必要な力
を得る。

ブロック330にはピン345が固定され、ブラケット327の
穴346に案内されブロック330の廻り止めとなっている。

また、上下案内サポート317にはショックアブソーバ348
が固定され、上下ブロック313が下降時に、リード51が
基板31上面に到達する直前に、上下ブロック313の穴底3
46とショックアブソーバ348の頭部349が突当り、クッシ
ョンが効くように構成されている。

これにより、柔軟なリードを挿入時穴壁に接触した場
合、あるいは挿入不良時に、破損することがない。

挿入ヘッドＥ′を第45図ないし第49図に示す挿入ヘッド
Ｅ′は部品57の様に部品本体より、リード56を下に伸ば
した形状の部品を挿入する場合に適用される。チャック
350はスライドブロック351に固定されている。スライド
ブロック351はガイドバー352に摺動可能に案内されてい
る。スライドブロック351には、ピン353の一端が埋設さ
れ、他端に回転可能にローラ354が取付けられている。
ローラ354はチャックカム355に圧縮バネ356により当接
している。チャックカム355はチャックホルダ357のシリ
ンダ358のピストン359に固定されている。シリンダ358
の下部開口部は蓋360で閉じられる。ピストン359は圧縮
バネ361により上方に附勢されている。この様な構成で
あるから空気圧取入口362より空気圧を流入すると、ピ
ストン359が下降し、これによりチャック350が閉じ、空
気圧流入を止めると、圧縮バネ361によりピストン359が
上昇し、チャック350が圧縮バネ356により開く。チャッ
クホルダ357はチャックボックス363にガイドバー364に
案内され、上下動可能に配置されている。ガイドバー36
4はチャックボックス363とその脚部365に固定させるプ
レート366に両端を支持されている。チャックホルダー3
57には穴367が形成され圧縮バネ368が組込まれている。
圧縮バネ368の荷重はチャックホルダ357に組込まれたチ
ャック350他の重量と略同になっている。またチャック
ボックス363にシリンダ369がねじ込まれ固定されてい
る。シリンダ369を動作することにより、先端ロッド370
がチャックホルダ357のつば部を押えることができる。
またチャックボックス363には、近接センサ371がチャッ
クホルダー357にはセンサドッグ372が固定され、チャッ
クホルダ357が上方に移動すると、検出可能になってい
る。チャックボックス363の上部にはフランジ373が固定
されている。フランジ373は、下部プレート374,中間プ
レート375,上部プレート376によりサンドイッチ状に配
設され、エアスラストベアリングを形成している。下部
プレート374には空気圧取入口377と空気通路378が円周
に形成されノズル379が適当個所形成されている。同様
に上部プレート376にも空気圧取入口380、空気通路38
1、ノズル382が適当個所形成されている。また中間プレ
ート375には空気圧排気口383が適当個所形成されてい
る。この様な構成から空気圧取入口377,380から圧縮空
気を流入すると、エアスラストベアリングとなり、フラ
ンジ373に取付けた、チャック構成部全体がフローティ
ングする。フランジ373には穴384があり、下部プレート
374に埋設したピン385が係合する。これにより、チャッ
ク構成部の必要以上の平面移動を規制する。上部プレー
ト376は回転ブロック398′に固定されている。回転ブロ
ック308′にはクランプシリンダ386が形成されている。
ピストン387を動作するとフランジ375を押圧する。回転
ブロック308′は上下ブロック313′に挿入ヘッドＥと同
様に上下動作，回転動作が可能である。

クリンチＦを第50図ないし第53図に示す。クランチ爪40
0はクリンチハウス401にピン402で回動可能に取付けら
れているレバー403と共に回動可能に取付けられてい
る。クランチ爪400とレバー403にピン402を通してトー
ションバネ404が掛けられクリンチ爪400と400′が互い
に閉じる方向に附勢されている。またレバー403にはリ
ミットスイッチ405が取付けられている。クリンチ爪に
はピン406が固定され、レバ403に設けた、穴407に遊合
している。レバー403にはピン408に回動可能にローラ40
9が固定されている。さらにレバーには引張りバネ410が
掛けられローラ409をピストン411に当接する。クリンチ
ハウス401は回転ブロック435に固定されている。回転ブ
ロック412にはシリンダ435が形成されている回転ブロッ
ク435の下部には蓋413が固定されている。また内部に圧
縮バネ414が配設されている。また内部に圧縮バネ414が
配設されている。回転ブロック435は上下ブロック415に
回転可能に取付けられている。蓋413にはピニオン416が
固定されラック417と噛み合っている。ラック417は上下
ブロック415のコ字状溝418に案内され摺動可能である。
ラック417にはＬ金具419が固定され、Ｌ金具419は、上
下ブロック415に固定したブラケット420に取付けたシリ
ンダ421のロッド422先端のジョイント423に遊合してい
る。この様な構成であるから、シリンダー412を動作
し、ピストン411を上昇すると、クリンチ爪400,400′が
閉じる。ピストンの上昇はクリンチハウス401に取付け
たストッパネジ424で調整され、その結果クリンチ爪の
閉じ量が可変できる。またクリンチハウス401には調整
可能なキバン支え425があり、キバン30の下向きの反り
を支える。

シリンダ421を動作すると、ラック417が動作し、ピニオ
ン416が回転することにより、クランチ爪400,400′が90
°で回転可能である。

上下ブロック415は上下案内ブロック426に固定したガイ
ドバー427で摺動可能に組合されている。上下ブロック4
15にはシリンダ428があり、ピストン429と係合する。シ
リンダ428の上部には蓋430が固定されている。ピストン
429は上下案内ブロック426に固定される。従ってシリン
ダ428を動作すると、上下ブロック415が上下動し、その
結果、クリンチ爪400が基板30下面まで上昇しリード51
を折曲げ後、下降する。

レバー403には調整ネジ436が取付けられクリンチハウス
401に当接している。これによりクリンチ爪400の開き量
を調整する。

リード51を折曲げ時、ピストン411を上昇し、クリンチ
爪400を閉じていくとリード51にクリンチ爪400が当接す
る。さらにピストン411を上昇し締けると、クリンチ爪4
00が、リード51の曲げ抵抗により開く方へ動く、このと
きクリンチ爪400はリミットスイッチ405より離れ、スイ
ッチ状態が切替わる。さらにピストン411を進めると、
穴407内でピン406が動きを規制され、今度は、クリンチ
爪400が閉じる方向に動作し、リード51を折曲げる。も
し、部品50が挿入不良であるときリードが無いので、ク
リンチ爪400は前記、開く方向へは動かないのでリミッ
トスイッチ405の状態は変らない。

これにより、挿入良，不良の検出が可能である。上記か
ら、トーションバネ404のクリンチ爪400を押付ける力
は、リード51の曲げ抵抗より弱く設定してある。

Ｙ方向位置決めユニットＣは第54図ないし第57図に示
す。Ｘ方向位置決めユニットＢのＸテーブル150の上に
Ｙフレーム200が載置固定されている。Ｙフレーム200に
はベアリング201,202,203,204,によって軸支されたＹ方
向送りネジ205,206が設けられ、挿入ヘッドベース207に
固定された案内ナット208,209とＹ方向レール211,212と
が摺動可能に嵌合すると共に、挿入ヘッドベース207に
固定されたナット213とＹ方向送りネジ206とが螺合し、
Ｙ方向送りネジ206の回転により、挿入ヘッドベース207
は、Ｙ方向案内レール211,212に案内されてＹ方向に移
動するようになっている。

同様にクリンチベース214には、Ｙ方向送りネジ205に螺
合するナット215と、Ｙ方向案内レール216,217に摺動可
能なように嵌合する案内ナット235,218が固定されてい
る。図中219,220,221,222は、ベアリング201,202,203,2
04を保持するためのハウジングである。223,224,225,22
6はタイミングプーリ、227,228はタイミングベルト、で
ありこれらの伝達機構により、Ｙ方向送りネジ205,206
は同期回転する。

Ｙモータ229が回転すると、タイミングプーリ226が回転
し、タイミングベルト228を介して、Ｙ方向送りネジ205
に固定したタイミングプーリ225が回転する。この回転
タイミングプーリ223,タイミングベルト227およびタイ
ミングプーリ224を介してＹ方向送りネジ206に伝達さ
れ、Ｙ方向送りネジ205,206は、同期回転する。

なお、Ｙモータ229は、Ｙフレーム200に取付けられたプ
レート230に固定されている。

Ｘ方向位置決めユニットＢは第54図に示すごとく、Ｘテ
ーブル150は、ナット151,152によりＸ方向案内レール15
3,154に摺動可能に嵌合している。

Ｘ方向の摺動は、第１図，第54図において、Ｘモータ15
6によってＸ方向送りネジ155が回転し、Ｘ方向案内レー
ル153,154に嵌合するＸテーブル150により行なわれる。
この場合は、Ｙ方向位置決めユニットＥと共に移動す
る。

以上の様に、挿入ヘッドＥ、およびクリンチＦのX,Y方
向への移動時において、これらの重量は、すべてＸ方向
案内レール153,154,Y方向案内レール211,212,216,217に
よって安定した支持状態を保ちながら移動する。

又、挿入ヘッドＥ、およびクリンチＦのＹ方向への移動
は、挿入ヘッドＥ、およびクリンチＦのみが移動し、移
動重量の軽量化により敏速に移動可能である。

基板搬送レールＤは基板を送るためのベルト、基板を定
位置に固定する基板ガイドピン機構を有する。詳細は略
す。

次に動作について説明する。まず第４図、第19図に示す
ICの様に部品本体よりリード51が外側に形成した部品50
（例えばディアルインラインパッケージIC）の供給から
挿入までを説明する。

部品50はマガジン54に収納され、さらにマガジンは、カ
セットケース601に複数個収納されている。このカセッ
トケースを、部品収納部Ｈの前記所定セット個所にセッ
トする。シリンダ623,624の動作によりマガジン54が切
出され、最下端すなわち部品50が、レール727に流れ供
給する位置に来ると、部品がレール727上を滑動して供
給される。順次供給がされ、マガジン内に部品50が無く
なると、センサ（図示せず）の検知により、シリンダー
619,620を駆動し、空マガジンを排出し、ついでシリン
ダー623,624を駆動して次のマガジン54を最下端に落
す。この時、シリンダ619,620は穴に戻っているのでＬ
金具607,608でマガジン54を受ける。

以上の様に、空きマガジン50は自動的に排出される。一
方レール727上を滑動供給された部品50は、リード矯正
部Ｊに供給される。前述の如く矯正が完了した部品50
は、部品供給部Ｇの回転ブロック521に滑動する。その
後シリンダ526を動作させ、部品50を水平の姿勢に変換
する。次いで、シリンダー506,538の動作により、順次
搬送する。次に部品50はリード先端切断部Ｋに搬送され
る。そして前述の如く、リード51の先端を切断する。次
に部品はさらに搬送され部品受渡し部Ｌに位置決めされ
る。次に挿入ヘッドＥのチャックにより部品を把持す
る。挿入ヘッドＥは、X,Y位置決めユニットB,Cの動作に
より、部品受渡し部Ｌの部品50の上方に移動停止する。
この位置関係において、第58図ないし第60図により部品
受渡しについて説明する。チャック300にはＶ字状の溝3
48がリード線51の本数分（デュアルインラインパッケー
ジICの片列分）形成されている。第60図（ａ）は、部品
50をチャックする際の最初の位置関係を示す。次に第60
図（ｂ）に示すように、挿入ヘッドＥの、上下ブロック
313を下降し、チャック300、プッシャブロック342が下
降する。次に第60図（ｃ）に示す様に、チャックを閉じ
る。次に第60図（ｄ）に示すように、プッシャブロック
342を下降し、部品50を下降させ、このときリード51は
溝348に案内され、位置決めされる。このとき位置決め
レール901も同時にストッパネジ904に当接するまで下降
する。以上でリード51がチャックされると、第60図
（ｅ）に示すごとく、チャック300は部品50をチャック
したまま上昇し、チャックが完了する。前記部品50の上
昇時にはホース907による真空吸引は停止される。リー
ド51は第59図に示すごとくあらかじめリード矯正部Ｊで
ハ字状に外側に拡げられており、チャック300でリード5
1を把持した時はリード51の反力で支持されている。部
品50をチャックした挿入ヘッドＥは基板30の挿入位置へ
Ｘモータ156,Yモータ229を駆動し、移動する。停止後、
挿入動作に入る。

挿入動作は第41図矢印320より空気圧を流入し、上下ブ
ロック313下降すると、部品50を把持したチャック300が
基板30に向って下降する。チャック300先端が基板30上
面まで下降し停止する。リード51が基板穴31に正常に入
ると（第61図（ａ），次ぎに（第61図（ｃ））の如く、
チャック300を開き、次いでプッシャシリンダ328を動作
しプッシャブロック342により、部品50を定位置まで挿
入する。しかし、第61図（ｂ）に示す様に、リード51と
基板穴位置が合わず挿入不良になった時は、ただちにプ
ッシャブロック342の下降を停止し、挿入動作を止め、
チャック300を上昇し、部品50を上昇させ、Ｘ−Ｙ位置
決めユニットB,Cを動作して、部品50を排出ステーショ
ン（図示せず）に排出し、再び、部品受渡し部Ｌより部
品を把持し、再挿入動作を行う。挿入不良は第61図
（ｂ）の如くプリント基板30の穴31にリード51が挿入さ
れないとチャック300の先端より突き出したリード51が
基板30の上面に突き当って戻され、従って第61図（ａ）
の正常状態と部品の高さに段差ｔが生じる。この段差ｔ
をプッシャブロック342の動作により検出する。

挿入良，不良の検出方法は、第61図で説明のごとく、挿
入良（ａ）と挿入不良（ｂ）では部品の高さに段差ｔが
あるので、その位置に、プッシャブロック342が到達
し、スキマＬ（第41図）が縮まる時間差が生じる。この
時間をあらかじめ挿入良と挿入不良時の値いを求め、パ
ラメータとして検出制御系に入力しておけば、第62図に
示す制御フローで挿入良，不良の検出が可能となる。つ
ば336がブロック330に突き当ったかどうかは近接センサ
343により検出する。第62図のフローを説明する。チャ
ック300を下降する。チャック300が基板面に到達して、
停止後、プッシャブロック342を下降する。その後、近
接センサがON状態になれば挿入不良とし、設定時間内に
近接センサがONしなければ挿入良と判定する。挿入良の
時はさらにブロック330が下降し、つば336に突き当りそ
の結果挿入に必要な押圧力を得る。

つぎに第63図に示すタイミングダイヤグラムについて説
明する。

シリンダ328を下降し、その時点から時間ｔ秒間の間に
近接センサ343がON状態になった時挿入不良であるか
ら、矢印ｍの如く指令し、シリンダ328の下降を止め上
昇させる（点線で示す）。もしｔ秒間の間に近接センサ
343がON状態にならなければ挿入良であるからシリンダ3
28の下降をそのまま続行し、定位置まで下降する。従っ
て近接センサ343は最終的にはON状態になる。

挿入完了後は第61図（ａ）の如くクリンチＦのクリンチ
爪400を動作しリード51を折曲げ、基板30に仮止めす
る。

次に第30図に示す部品57のような、リード56を部品ボデ
ィの下面よりリードを伸ばした形状の部品の挿入につい
て説明する。

部品収納部Ｈ′より供給され、部品供給部Ｇ′により部
品受渡しＬ′に供給されリード56を固定する。以上は前
述の如くである。部品受渡し部Ｌ′の部品は挿入ヘッド
Ｅ′への受渡しを待機する。挿入ヘッドＥ′は、X,Y位
置決めユニットＢ′,C′の動作により、部品受渡し部Ｌ
の部品57の上方に移動停止する。部品57のリード56はス
トッパ929に突き当てて位置決め固定されている。この
位置関係（第64図）でチャック350を下降する。この時
点では、チャック350は前記フローティング状態を停止
し、フランジ373をピストン387を動作して押圧固定して
いる。従ってチャック構成部は固定されている。また、
シリンダ369を動作し、先端ロッド370がチャックホルダ
357のつば部を押えている。次に下降端でピストン387を
上昇し、次いで空圧を377,380から流入し、フランジ373
をフロートし、従ってチャック構成部がフローティング
状態になる。次に、フローティング状態でピストン359
を下降し、チャック350を閉じ、部品57を把持する。

次に把持完了で前記フローティング状態を停止し再びピ
ストン387を下降し、チャック構成部を固定する。次
に、部品受渡し部Ｌ′のシリンダ924を作動し、ピスト
ン930を後退する。すると圧縮バネ927の働きによりクラ
ンプ板922を後退し、リード56の固定を解除する。その
後、部品57を把持した状態でチャック350が上端まで上
昇する。

次にＸ−Ｙ位置決めユニットB,Cを動作し、基板の挿入
位置へ移動し停止する。次に、チャックを下降し、リー
ド56先端が、基板上面に達する直前でシリンダ369を動
作し、先端ロッド370を後退する。これにより、もし挿
入不良があってもリード56に過大な荷重がかからない様
にする。

従って、圧縮バネ368は、チャックホルダー357に取付け
られる構成部品の重量を相殺するためのものである。

挿入良，不良は近接センサ371で検出する。即ち、挿入
良の時は、チャックボックス363と、チャックホルダー3
57のスキマＬは変化ない。挿入不良では、チャックホル
ダー357の下降が、リード56が基板上面あるいは、穴内
で引っかかり停止するため、チャックボックス363のみ
下降し、よってスキマＬが縮む。このタイミングに近接
センサ371で検出するようにすると、挿入良，不良の検
出が可能である。挿入良では、ここでシリンダ369を動
作し、チャックホルダを押え、クリンチ時の部品浮上り
を防止する。クリンチ後、チャック350を開き、部品を
はなして上昇し、挿入が完了する。挿入不良では、チャ
ック350を直ちに上昇し、挿入ヘッドＥと同様に、不良
部品を、排出ステーションに排出し、再度、別部品で再
挿入を行う。ここでチャックのフローティングについて
第65図ないし第67図により説明する。部品57の製作誤差
により、リード56があるべき位置から、リード56′のご
とくδ分だけずれている部品に対し、リード基準で部品
ボディをチャックする。これにより部品の製作誤差を吸
収し、高い挿入成功率を得る。挿入ヘッドＥ′のセンタ
と、部品受渡し部Ｌ′のリード位置決めセンタＺを合せ
て構成する。部品受渡し部Ｌ′でリード基準で固定する
と、δ分だけ部品がＺよりずれている。このため、フロ
ーティングにより、チャック350のセンタをδ分だけず
らす。これは部品57′をチャックするときに、チャック
350が部品57′を互いにはさむことから行なわれる。こ
の状態でチャック350のフローティングを固定すると、
挿入ヘッドＥ′のセンタと、リード56′センタを一致さ
せて部品56を把持できる。以上部品57の様にリード56を
部品ボディ下面に持つ部品の挿入について説明したが、
本形状部品についても、必要に応じ、リード矯正，リー
ド先端カットを行う。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多リードの部品を高い挿入成功率で挿
入可能であり、また、挿入不良時に、部品を破損するこ
とがない。また、自動再挿入ができ、生産性の高い挿入
機が実現可能である。さらにX,Y位置決めユニットが小
型であり、スペース効率が良く、スタンドアロン型で
も、ランン形式に連結しても良く、多種少量生産から、
多量生産まで巾広く使用できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の平面図、第２図は第１図の
正面図、第３図は第１図の右側面図、第４図は、リード
矯正部Ｊの矯正の説明図、第５図は、矯正型とリードの
関係図、第６図は第５図ａ−ａ′断面矢視図、第７図
は、リード矯正部Ｊの正面図、第８図は、第７図の右側
面図、第９図は第７図ｂ−ｂ′矢視図、第10図は第７図
ｃ−ｃ′矢視図、第11図は、部品の一部側面図、第12図
は、リード先端切断部Ｋの正面図、第13図は第12図のａ
−ａ′矢視図、第14図は第12図の右側面図、第15図はリ
ードと、カッタとの関係を示す図、第16図は第12図のｅ
−ｅ′矢視図、第17図はカセットケースの外観図、第18
図はカセットケースの断面図、第19図はマガジンへの部
品収納状態を示す図、第20図は、部品収納部Ｈを第３図
ｆ−ｆ′矢視図、第21図は第20図のｇ−ｇ′矢視図、第
22図は第20図ｈ−ｈ′矢視図、第23図は第20図のｉ−
ｉ′矢視図、第24図は第23図の右側面図、第25図は、部
品供給部Ｇの右側面図、第26図はｊ−ｊ′矢視図、第27
図は、第25図の平面図、第28図は、第25図のｋ−ｋ′矢
視図、第29図は、第25図のｌ−ｌ′矢視図、第30図は、
部品の下面にリードを伸ばした部品のマガジンから、基
板面に部品姿勢を変えることの説明図、第31図は、部品
供給部Ｇ′の部品姿勢変換の平面図、第32図は、第31図
の一部断面側面図、第33図は、第32図のｍ−ｍ′矢視
図、第34図は第32図のｎ−ｎ′矢視図、第35図は、第37
図のｏ−ｏ′矢視図、第36図は、第37図のｐ−ｐ′矢視
図、第37図は、部品供給部Ｇ′の右側面図、第38図は、
第37図の平面図、第39図は、第38図のｐ−ｐ′矢視断面
図、第40図は、第38図のｑ−ｑ′矢視断面図、第41図
は、挿入ヘッドＥの一部断面右側面図、第42図は、第41
図のｒ−ｒ′矢視断面図、第43図は、第41図のｓ−ｓ′
矢視断面図、第44図は、第41図の平面図、第45図は、挿
入ヘッドＥ′の一部断面右側面図、第46図は、第45図の
ｔ−ｔ′矢視図、第47図は、第46図のｕ−ｕ′矢視一部
断面図、第48図は、第45図のｖ−ｖ′矢視一部断面図、
第49図は、第45図のｗ−ｗ′矢視一部断面図、第50図
は、クリンチＦの一部断面側面図、第51図は、第50図の
正面図、第52図は第51図の平面図、第53図は、第50図の
ｘ−ｘ′矢視断面図、第54図はX,Y位置決めユニットB,C
の右側面図、第55図は、第54図のｙ−ｙ′矢視断面図、
第56図は、第54図のｚ−ｚ′矢視図、第57図は、第56図
のイ−イ′矢視断面図、第58図は、ディアルインパッケ
ージ部品形状の部品受渡しを示す右側面一部断面図、第
59図は、ディアルインラインパッケージ形状部品のリー
ドの、開隔状態を示す図、第60図は、ディアルインライ
ンパッケージ形状部品のチャックへの受渡し状態を説明
する図。第61図は、ディアルインラインパッケージ形状
部品の挿入を説明する図、第62図は、第61図で挿入不良
の時の処理を示す図で、第63図はそのタイミングチャー
トである。第64図は、部品ボディから下面にリードを伸
ばした形状の部品のチャックへの部品受渡しを説明する
図、第65,第66,第67図は、挿入ヘッドＥ′のフローティ
ングの効果を説明する図である。 Ｂ…Ｘ方向位置決めユニット、Ｃ…Ｙ方向位置決めユニ
ット、E,E′…挿入ヘッド、Ｆ…クリンチ、G,G′…部品
供給部、Ｈ…部品収納部、Ｊ…リード矯正部、Ｋ…リー
ド先端切断部、L,L′…部品受渡し部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カセットケースよりマガジンを順次送り出
   す機構を備え、部品を供給する部品収納部と、 供給された部品のリードの曲がりをくし歯状の矯正型で
   DIP形状部品リードを外側に拡げるリード矯正部と、 前記供給された部品を90°反転し、かつ傾斜から水平に
   姿勢を変換し、送り出す部品供給部と、 水平に変換後、前記部品供給部より送られた部品リード
   の先端を切断するリード先端切断部と、 送られて来た部品のリードを固定する部品受渡し部と、
   エアベアリング構造によるフローティングチャックを備
   え、かつ該チャックが挿入ヘッドの上下移動とは別に個
   別に上下可能に構成し、Ｙ字状のリード位置決め溝を備
   え、挿入良、不良の検出機構を備えた挿入ヘッドと、 基板挿入後のリードをクリンチ爪の動作により有無を検
   出する機構を備えたクリンチ機構と、 挿入ヘッドとクリンチをX,Y方向に同時に移動するよう
   にしたXY位置決めユニットと、 基板を搬送し位置決めする基板搬送レールと、 を備えたことを特徴とする電子部品挿入装置。