JP2573075Y2 - 電子部品の挿入方向反転装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、リード線を有する電子
部品をテーピングして電子部品連としたものを用いてプ
リント基板への電子部品の挿入を行う電子部品自動挿入
機において、電子部品の１８０度の挿入方向の変換(極
性変換)を行う電子部品の挿入方向反転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、リード線を有する電子部品を自
動挿入する場合には、電子部品を一定間隔で台紙上に配
置してテーピングした電子部品連を用いている。そし
て、電子部品自動挿入機においては、電子部品連の台紙
を１個の電子部品を有するように切断し、さらに電子部
品移送用チャックで電子部品のリード線を保持した状態
において台紙を除去してからプリント基板への挿入を実
行している。

【０００３】ところで、電解コンデンサ、ダイオード、
トランジスタ等の極性を有する電子部品をプリント基板
に挿入する場合には、電子部品の極性を考慮して電子部
品移送用チャックで移送されてきた電子部品に対して１
８０度回転を加えて極性を反転させることがしばしば必
要となる。このため、電子部品自動挿入機には電子部品
の挿入方向反転装置が設けられる。

【０００４】従来のこの種の電子部品の挿入方向反転装
置としては、実公平１−２６１６０号及び実開平１−１
５６６００号で提案されたものが知られており、いずれ
も電子部品連の台紙を１個の電子部品を有するように切
断してなる電子部品連切断片の台紙部分をクランパーで
挟持して１８０度の回転を加えるようにした構成となっ
ている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
の電子部品の挿入方向反転装置では、電子部品連切断片
の台紙部分をクランパーで挟持して回転動作を実行する
ため、以下の問題点があった。 （１） 台紙部分と電子部品の挿入方向反転装置のクラ
ンパーとの間で位置ずれが発生し易く、とくに電子部品
の重量が大きくなると反転動作時に電子部品の位置精度
が確保できない。 （２） 台紙部分と電子部品の挿入方向反転装置のクラ
ンパーとの間で位置ずれが発生し易いので、反転動作を
高速化した場合には電子部品の位置精度が確保できな
い。 （３） 電子部品移送用チャックで挿入方向反転装置に
対して移送される電子部品連切断片は、台紙上側に電子
部品のリード線が止められた姿勢である必要があった
（電子部品のリード線に対し、反転中心精度を確保する
ため）。このため、電子部品自動挿入機の部品供給部の
電子部品の設定において、表掛け部品（台紙上側に電子
部品のリード線が止められた姿勢）のみの対応しかでき
ない。仮に、台紙下側に電子部品のリード線が止められ
た姿勢であると電子部品のリード線に対する反転中心が
ずれるため正確な反転動作は不能となる。

【０００６】本考案は、上記の点に鑑み、クランパーで
電子部品のリード線を挟持して反転動作を実行すること
によって、軽量乃至重量の多い電子部品に至るまで高
速、高精度の反転動作を実行可能な電子部品の挿入方向
反転装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案の電子部品の挿入方向反転装置は、電子部品
の互いに平行なリード線を挟持する一対の開閉自在なク
ランパーを有する反転用チャックと、該反転用チャック
を１８０度回転させる回転駆動機構とを備え、 前記一対
のクランパーの相互に対向する先端の少なくとも一方に
挟持用溝が形成され、該挟持用溝は反転対象となる最も
リード線配列間隔の狭い電子部品における隣合うリード
線の間隔の１／２の間隔で平行に形成されており、前記
反転用チャックの回転中心軸は前記電子部品のリード線
配置平面内で平行移動自在で、前記回転中心軸の平行移
動量が、前記反転対象となる最もリード線配列間隔の狭
い電子部品における隣合うリード線の間隔の１／２に設
定されていることを特徴としている。 前記電子部品の挿
入方向反転装置において、台紙ガイドが前記一対のクラ
ンパーにそれぞれ固定されて相互に対向しており、かつ
電子部品側の台紙の入側と出側の対向間隔がテーパー状
に広がっている構成としてもよい。

【０００８】

【作用】本考案の電子部品の挿入方向反転装置において
は、相互に対向する先端の少なくとも一方に挟持用溝が
形成されたクランパーで電子部品のリード線を挟持する
ため、リード線とクランパー間の位置ずれが発生しにく
く、重量の多い電子部品であっても高速かつ高精度で１
８０度の反転動作を実行できる。また、電子部品移送用
チャックで当該挿入方向反転装置に対して電子部品連切
断片を移送する場合、台紙上側に電子部品のリード線が
止められた姿勢であっても、逆に台紙下側に電子部品の
リード線が止められた姿勢であっても反転後のリード線
の位置精度には影響が無く、電子部品自動挿入機の部品
供給部の電子部品の設定において、表掛け部品（台紙上
側に電子部品のリード線が止められた姿勢）のみなら
ず、裏掛け部品（台紙下側に電子部品のリード線が止め
られた姿勢）にも対応できる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案に係る電子部品の挿入方向反転
装置の実施例を図面に従って説明する。

【００１０】図１乃至図８は電子部品の挿入方向反転装
置及びその各構成部分であり、図９及び図１０は当該挿
入方向反転装置に対して電子部品を移送してくる移送用
チャックを示している。

【００１１】まず、図９及び図１０で移送用チャックに
ついて説明する。これらの図において、移送用チャック
１は、固定爪２が４個のリード線位置決め溝３を有し、
一対の可動爪４がそれぞれ２箇所のリード線を押さえる
構造を持つ。該移送用チャック１は、電子部品自動挿入
機のインデックステーブルに取り付けられて間欠的に動
き（図１の紙面に垂直な方向に間欠走行し）、電子部品
を一定間隔で台紙上に配置してテーピングした電子部品
連を電子部品１個を有するように切断してなる電子部品
連切断片をそのリード線部分で保持して移送する機能を
有する。ここで、図９は電子部品連切断片が有する電子
部品のリード線１１の配列間隔Ｆが７.５mm、図１０は
３本足の電子部品であって両側リード線１１の配列間隔
Ｆが５mmの場合をそれぞれ示している。

【００１２】図９及び図１０の移送用チャック１で移送
されて来た電子部品連切断片の電子部品を１８０度反転
するための電子部品の挿入方向反転装置の全体構成は図
１に示される。図１において、２０は電子部品自動挿入
機の基台側に固定される本機フレームであり、該本機フ
レーム２０に支持ベース２１が固定され、該支持ベース
に対してスライドガイド２２を介し横方向（紙面に垂直
な水平方向）に移動自在に可動ベース２３が支持され、
該可動ベース２３に逆Ｌ型支持アーム２４が取り付け固
定されている。該支持アーム２４の下部には一対の開閉
自在なクランパーとしてのクランプアーム２５Ａ，２５
Ｂを有する反転用チャック２６が取り付けられるととも
に、反転用チャック２６を１８０度回転させるための回
転駆動機構２７が当該支持アーム２４に設けられてい
る。それらのクランプアーム２５Ａ，２５Ｂは移送用チ
ャック１で移送されて来た電子部品連切断片１５の電子
部品１０が有する平行なリード線１１をそれぞれ確実に
挟持する機能を持つ。

【００１３】図２及び図３に示す如く、反転用チャック
２６は、一対のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂの他に、
軸体３０が一体化された回転ブロック３１、前記軸体３
０の周囲に摺動自在に嵌合していてブラケット部３２を
一体に有するシフトカラー３３、シフトカラー３３の周
囲にコロ軸受３４とともに嵌められたシフトリング３
５、前記クランプアーム２５Ａ，２５Ｂとブラケット部
３２とを連結するリンクプレート３６Ａ，３６Ｂを具備
している。前記一対のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂ
は、ピン３７で回転ブロック３１に枢着され、前記軸体
３０の端部は支持アーム２４側に軸受３８Ａで回転自在
に支持され、回転ブロック３１は軸受３８Ｂで回転自在
に支持アーム２４に取り付けられている。前記シフトリ
ング３５はコロ軸受３４を介し止め輪４０にてシフトカ
ラー３３に取り付けられる結果、横方向へはシフトカラ
ー３３と一体的に動くが、シフトカラー３３の周囲を回
転できるようになっている。

【００１４】図３に示すように、前記シフトリング３５
の両側には係合ピン４１が固定され、該係合ピン４１
は、下部が略Ｕ字状となっている開閉用レバー４２の係
合溝４３及び係合穴４４に嵌合するようになっている。
開閉用レバー４２の中間部分は支点ピン４５にて支持ア
ーム２４に固定の取付金具４６に枢支されている。開閉
用レバー４２の上部は開閉用エアーシリンダ４７のピス
トンロッド４８に固定のブラケット４９にピン５０で連
結されている。開閉用エアーシリンダ４７の本体部は図
１の如く支持アーム２４にシリンダ取付ブラケット５５
を介し枢着されている。

【００１５】前記開閉用エアーシリンダ４７のピストン
ロッド４８が伸動状態では、開閉用レバー４２が図２の
実線状態となり、前記係合ピン４１は位置Ｐでシフトリ
ング３５及びシフトカラー３３は実線位置となり、一対
のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂの先端は閉じる。逆
に、開閉用エアーシリンダ４７のピストンロッド４８が
縮動状態では、開閉用レバー４２が図２の仮想線Ｑの状
態となり、前記係合ピン４１は位置Ｒでシフトリング３
５及びシフトカラー３３は図２において右方向に移動す
る。この結果、リンクプレート３６Ａ，３６Ｂを介しク
ランプアーム２５Ａ，２５Ｂの中間位置が右方向に引っ
張られて一対のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂの先端は
図２仮想線の如く開く。

【００１６】なお、各クランプアーム２５Ａ，２５Ｂに
は図５及び図６に示す形状の台紙ガイド６０が相互に対
向する如く螺子止めされている。これらの台紙ガイド６
０は図１及び図２に示す電子部品連切断片１５の台紙１
２がクランプアーム２５Ａ，２５Ｂに引っ掛からないで
円滑に通過できるように、台紙１２の入側と出側の対向
間隔がテーパー状に広がっている。

【００１７】図７及び図８に示すように、前記一対のク
ランプアーム２５Ａ，２５Ｂの相互に対向する先端面５
１Ａ，５１Ｂには、挟持用溝として鈍角（例えば１２０
度）のＶ溝５２が１．２５ｍｍ（反転対象となる最もリ
ード線配列間隔の狭い電子部品における隣合うリード線
の間隔の１／２）間隔で平行に形成されている。各Ｖ溝
５２は移送用チャック１で移送されて来た電子部品１０
のリード線１１に平行である。これらのＶ溝５２はリー
ド線１１を確実に挟持するのに役立つ。

【００１８】一方、回転駆動機構２７は、図４のステッ
ピングモーター７０、該ステッピングモーター７０の回
転軸に固着された傘歯車７１にかみ合う傘歯車７２を一
体化した回転駆動軸７３、該回転駆動軸７３の端部に固
着された平歯車７４、該平歯車７４にかみ合う平歯車７
５、及び前記反転用チャック２６の回転ブロック３１に
固着されていて前記平歯車７５にかみ合う歯車７６を具
備している。前記ステッピングモーター７０は逆Ｌ字型
支持アーム２４に固着され、前記回転駆動軸７３は逆Ｌ
字型支持アーム２４の上辺部に沿って軸支されている。
また平歯車７５は逆Ｌ字型支持アーム２４の垂直部に枢
着されている。前記平歯車７４には１８０度間隔で透孔
８０が形成されており、該透孔８０を検出可能な如くフ
ォトセンサー８１が支持アーム２４側に固定されてい
る。前記ステッピングモーター７０はフォトセンサー８
１で透孔８０が検出される毎に停止する。従って、平歯
車７４は、透孔８０がフォトセンサー８１で検出された
位置からステッピングモーター７０の回転により１８０
度回転し次の透孔８０が検出された位置で停止する。前
記平歯車７４と平歯車７５と歯車７６の３者は同径であ
り、平歯車７４が１８０度回転すると反転用チャック２
６に一体化された歯車７６も１８０度回転することにな
る。

【００１９】図４に示す如く、支持アーム２４が固定さ
れた可動ベース２３の移動量を規制するために、凹溝９
０が形成された位置規制ブロック９１が当該可動ベース
２３に固着一体化されており、支持ベース２１側に固定
のストッパ９２が前記凹溝９０のいずれかの側面に当接
することで可動ベース２３の移動量は１．２５ｍｍ（反
転対象となる最もリード線配列間隔の狭い電子部品にお
ける隣合うリード線の間隔の１／２）に設定される。こ
れは、図１１のように、リード線配列間隔Ｆが５ｍｍの
場合とＦが７．５又は２．５ｍｍの場合とでは移送用チ
ャック１側からみたときの回転中心が異なるからであ
り、支持ベース側に固定された回転中心シフト用エアー
シリンダ１００のピストンロッド先端部を前記位置規制
ブロック９１に連結し、該エアーシリンダ１００を作動
させることで、反転用チャック２６が取り付けられた支
持アーム２４全体を１．２５ｍｍだけリード線配置平面
内（水平面内）でかつ図１の紙面に垂直な方向に移動さ
せることができる。この結果、前記反転用チャック２６
の回転中心軸を電子部品１０のリード線配置平面内で
１．２５ｍｍ平行移動させることができる。ここでは、
エアーシリンダ１００のピストンロッドが縮動状態で反
転用チャック２６の回転中心は図１１のＳ（リード線配
列間隔Ｆ＝５ｍｍのときの回転中心に一致）となり、ピ
ストンロッドが伸動状態で反転用チャック２６の回転中
心は図１１のＴ（リード線配列間隔Ｆ＝７．５又は２．
５ｍｍのときの回転中心に一致）となるようにしてい
る。

【００２０】図１に示すように、前記本機フレーム２０
には、チャック開きレバー１０１及びチャック閉じレバ
ー１０２が枢支され、チャック開きレバー１０１を駆動
するために駆動用エアーシリンダ１０３が本機フレーム
側に装着されている。同様にチャック閉じレバー１０２
ももう１つの駆動用エアーシリンダで駆動されるように
なっている。そして、移送用チャック１の作動ローラー
１６をチャック開きレバー１０１で押し下げることによ
り、図９及び図１０に示した移送用チャック１はその可
動爪４を開いて電子部品１０のリード線１１を解放し、
作動ローラー１６をチャック閉じレバー１０２で押し上
げることにより可動爪４を閉じて電子部品１０のリード
線１１を挟持する。

【００２１】以上の実施例の構成において、反転すべき
電子部品連切断片１５を待機する状態では、回転中心シ
フト用エアーシリンダ１００のピストンロッドは縮動状
態で反転用チャック２６の回転中心は移送用チャック側
よりみた図１１のＳ（Ｆ＝５ｍｍのときの回転中心に一
致）であり、しかも開閉用エアーシリンダ４７のピスト
ンロッド４８も縮動状態で一対のクランプアーム２５
Ａ，２５Ｂの先端は開いている。

【００２２】移送用チャック１で移送されて来た電子部
品連切断片１５が有する電子部品１０の両側のリード線
配列間隔Ｆが図１０の如く５．０ｍｍの場合、回転中心
シフト用エアーシリンダ１００のピストンロッドは縮動
状態のままであって反転用チャック２６の回転中心はＳ
（Ｆ＝５．０ｍｍのときの回転中心に一致）となってい
る。そして、開閉用エアーシリンダ４７のピストンロッ
ド４８が伸動して一対のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂ
の先端を閉じる。この結果、図７のように、反転用チャ
ック２６の回転中心Ｓに対して対称な位置ａ及び位置ｂ
でＦ＝５．０ｍｍのリード線１１が挟持される。このと
き、各リード線１１は各クランプアーム２５Ａ，２５Ｂ
の挟持面に形成された鈍角のＶ溝５２に嵌まり込んだ状
態で位置ずれが生じないように確実に挟持される。

【００２３】その後、チャック開きレバー１０１で移送
用チャック１の作動ローラー１６を押し下げ、移送用チ
ャック１から電子部品１０を解放する。そして、移送用
チャック１は電子部品反転動作の妨げとならない位置に
下降する。それから、回転駆動機構２７のステッピング
モーター７０が作動して図７及び図１１の回転中心Ｓで
反転用チャック２６が１８０度回転し、電子部品１０の
１８０度回転、すなわち極性反転を実行する。電子部品
１０の１８０度回転が終了後、移送用チャック１が上昇
位置に復帰し、その固定爪２のリード線位置決め溝３に
各リード線１１が嵌まるようにし、チャック閉じレバー
１０２で作動ローラー１６を押し上げることにより可動
爪４を閉じて電子部品１０のリード線１１を再び挟持す
る。その後、開閉用エアーシリンダ４７のピストンロッ
ド４８を縮動状態としてクランプアーム２５Ａ，２５Ｂ
の先端を開き、移送用チャック１で電子部品１０を次の
工程に移送可能な状態とする。

【００２４】また、移送用チャック１で移送されて来た
電子部品連切断片１５が有する電子部品１０の両側のリ
ード線配列間隔Ｆが７．５ｍｍの場合、回転中心シフト
用エアーシリンダ１００のピストンロッドを伸動させ、
支持アーム２４全体を平行移動させることによって反転
用チャック２６の回転中心を図１１のＴ（Ｆ＝７．５ｍ
ｍのときの回転中心に一致）に変える。そして、回転中
心Ｔにて反転用チャック２６の１８０度回転を実行す
る。その他の動作はＦ＝５．０ｍｍの場合と同様であ
る。

【００２５】なお、電子部品１０の両側のリード線配列
間隔Ｆが２．５ｍｍの場合も回転中心シフト用エアーシ
リンダ１００のピストンロッドを伸動させ、支持アーム
２４全体を平行移動させることによって反転用チャック
２６の回転中心を図１１のＴ（Ｆ＝７．５ｍｍのときの
回転中心に一致）に変えて反転動作を実行する。

【００２６】上記実施例の場合、下記の効果を得ること
ができた。 （１） 電子部品１０の両側のリード線配列間隔Ｆが
２.５mm，５.０mm，７.５mmの場合の全てに対応して反
転動作を実行可能である。 （２） 一対のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂで電子部
品１０のリード線１１を挟持するので、移送用チャック
１で保持された電子部品連切断片１５の姿勢が、台紙１
２上側に電子部品１０のリード線１１が止められた姿勢
であっても、逆に台紙１２下側に電子部品１０のリード
線１１が止められた姿勢であっても反転後のリード線の
位置精度には影響が無く、電子部品自動挿入機の部品供
給部の電子部品の設定において、表掛け部品（台紙上側
に電子部品のリード線が止められた姿勢）のみならず、
裏掛け部品（台紙下側に電子部品のリード線が止められ
た姿勢）にも対応できる。 （３） 一対のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂでリード
線１１を確実に挟持でき、従来の台紙部分を挟持する場
合よりも重い重量（例えば最大１５ｇ程度まで）の電子
部品の反転が可能である。 （４） 一対のクランプアーム２５Ａ，２５Ｂでリード
線１１を確実に挟持できるため、１５ｇの電子部品を２
５０mSで反転することができ、これより軽量の７ｇの電
子部品の場合には３２０mSで反転することができる。

【００２７】なお、電子部品連がつづら折り状態でケー
スに収納されている場合、あるいは電子部品に抜けがあ
る場合、移送用チャック１で移送されて来た電子部品連
切断片１５はその台紙１２の部分が折れ曲がっていた
り、台紙が長いために垂れ下がったりする可能性がある
が、各クランプアーム２５Ａ，２５Ｂに取り付けられた
台紙ガイド６０のテーパー状広がりにより円滑にガイド
される結果、台紙１２がクランプアーム２５Ａ，２５Ｂ
に引っ掛かる等の不都合は回避される。

【００２８】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の電子部品
の挿入方向反転装置によれば、相互に対向する先端の少
なくとも一方に挟持用溝が形成された一対のクランパー
で電子部品のリード線を挟持して反転動作を実行するこ
とによって、軽量乃至重量の多い電子部品に至るまで高
速、高精度の反転動作を実行可能である。また、前記挟
持用溝は反転対象となる最もリード線配列間隔の狭い電
子部品における隣合うリード線の間隔の１／２の間隔で
平行に形成されており、なおかつ前記一対のクランパー
を有する反転用チャックの回転中心軸は前記電子部品の
リード線配置平面内で平行移動自在で、前記回転中心軸
の平行移動量が、前記反転対象となる最もリード線配列
間隔の狭い電子部品における隣合うリード線の間隔の１
／２に設定されているから、多様なリード線配列間隔の
電子部品に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る電子部品の挿入方向反転装置の実
施例の全体構成を示す正面図である。

【図２】実施例における反転用チャック及び回転駆動機
構の要部を示す部分断面図である。

【図３】同部分側面図である。

【図４】実施例において本機フレームに対して支持アー
ムを平行移動するための機構部分を示す部分平面図であ
る。

【図５】実施例において一対のクランプアームに取り付
けられる台紙ガイドの正面図である。

【図６】同平面図である。

【図７】一対のクランプアームの先端部分を示す拡大図
である。

【図８】クランプアーム挟持面のＶ溝を示す拡大図であ
る。

【図９】実施例における移送用チャックであって配列間
隔が７.５mmのリード線を保持した状態を示す正面図で
ある。

【図１０】移送用チャックが配列間隔５.０mmのリード
線を保持した状態を示す正面図である。

【図１１】実施例におけるリード線配列間隔と反転用チ
ャックの回転中心との関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 移送用チャック １０ 電子部品 １１ リード線 １２ 台紙 １５ 電子部品連切断片 ２０ 本機フレーム ２２ スライドガイド ２３ 可動ベース ２４ 支持アーム ２５Ａ，２５Ｂ クランプアーム ２６ 反転用チャック ２７ 回転駆動機構 ３１ 回転ブロック ３３ シフトカラー ３５ シフトリング ３６Ａ，３６Ｂ リンクプレート ４１ 係合ピン ４２ 開閉用レバー ４７ 開閉用エアーシリンダ ６０ 台紙ガイド ７０ ステッピングモーター ７１，７２，７４，７５，７６ 歯車 ７３ 回転駆動軸 ８０ 透孔 ８１ フォトセンサー ９０ 凹溝 ９１ 位置規制ブロック １００ 回転中心シフト用エアーシリンダ １０１ チャック開きレバー １０２ チャック閉じレバー

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−96799（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−56799（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−22900（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−131200（ＪＰ，Ｕ) 実願 昭63−52775号（実開 平１− 156600号）の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム （ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 13/00 - 13/08

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品の互いに平行なリード線を挟持
   する一対の開閉自在なクランパーを有する反転用チャッ
   クと、該反転用チャックを１８０度回転させる回転駆動
   機構とを備え、前記一対のクランパーの相互に対向する先端の少なくと
   も一方に挟持用溝が形成され、該挟持用溝は反転対象と
   なる最もリード線配列間隔の狭い電子部品における隣合
   うリード線の間隔の１／２の間隔で平行に形成されてお
   り、 前記反転用チャックの回転中心軸は前記電子部品のリー
   ド線配置平面内で平行移動自在で、前記回転中心軸の平
   行移動量が、前記反転対象となる最もリード線配列間隔
   の狭い電子部品における隣合うリード線の間隔の１／２
   に設定されていることを特徴とする電子部品の挿入方向
   反転装置。
2. 【請求項２】 台紙ガイドが前記一対のクランパーにそ
   れぞれ固定されて相互に対向しており、かつ電子部品側
   の台紙の入側と出側の対向間隔がテーパー状に広がって
   いる請求項１記載の電子部品の挿入方向反転装置。