JPH0437199A - 電子部品のリードのフォーミング方法 - Google Patents

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、電子部品をプリント基板に実装するための電
子部品実装用ロボットに適用されて、電子部品を実装す
るに先立ってリードピッチを矯正するためのフォーミン
グ方法に関する。

「従来の技術およびその課題」 電子回路を構成する基板（実装基板）は、プリン］・基
板上に各種電子部品を実装した後、それら実装された電
子部品のリードとプリント基板の配線とをハンダ付けす
ることにより構成される。ここで、　゛電子部品のプリ
ント基板への実装″とは、電子部品のリードをプリント
基板に形成されたスルーホールに挿入すること、あるい
は、その後フリント基板の下面側に突出した前記リード
をクリンチ（装着された電子部品か容易にプリント基板
より離脱しないようにリードを折り曲げる操作）するま
での作業を指すものである。

現在、かかる作業において、前記電子部品の前記プリン
ト基板への実装は専用のロボット　（電子部品実装用ロ
ボット）により実施されている。

このロボットは一般に、実装すべき電子部品を供給する
だめの供給部と、該供給部からの電子部品を一つずつ把
持してプリント基板の所定位置に装着するロボット本体
部と、から構成されている。

そして、ロボット本体部は、所定数の電子部品をプリン
ト基板上の所要箇所に実装するようにシーケンス制御さ
れている。

ところで、電子部品は通常所定の規格に基づいて製造さ
れるが、実際に前記ロボットの供給部に収納された品物
の中には、例えば搬送中の衝撃、部品製造機械の不調、
不用心な取扱い等に起因してリードに曲げ変形等を生じ
、リードピッチ（リード間隔）が正規の状態からずれて
しまう場合がある。

そして、従来のロボットでは、そのようにリードピッチ
がずれてしまった電子部品をプリント基板に実装するこ
とかできるものではなく、したがって、かかる事態が生
じた場合にはロボットの動作を強制的に停止させてその
部品を廃棄する他なく、このため、リードピッチがずれ
た部品が存在する度にライン全体が停止してしまって作
業効率が良くないばかりでなく、歩留まりが良くなし１
、といった問題があった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、リードの
変形に起因する電子部品のプリント基板に対する実装不
能を解消し、もって、作業効率の向上と歩留まりの向上
を図ることのできる有効な手段を提供することを目的と
するものである。

「課題を解決するための手段」 本発明は、電子部品をプリント基板に実装する電子部品
実装用ロボットに適用され、電子部品をプリント基板に
実装するに先立ってその電子部品のリードピッチを矯正
するためのフォーミング方法であって、前記ロボットに
、実装するべき電子部品の正規のリードピッチに合わせ
て形成された複数のガイド孔を有するフォーミングプロ
・ンクを搭載しておき、実装するべき電子部品をまずこ
のフォーミングブロックの上方に導き、この電子部品を
降下させてそれらのリードの下端部を前記フォーミング
ブロックのガイド孔にそれぞれ挿入させた後、その電子
部品を少なくとも水平方向に揺動させることによりリー
ドを塑性的に変形させてリードピッチを矯正することを
特徴とするものである。

「作用　」 リートの下端部をフォーミングブロックのガイド孔に挿
入して電子部品を水平方向に揺動させることにより、リ
ードの下端側はガイド孔によりその位置が規制されて変
位することはないが、リートの上端側は電子部品ととも
に変位し、したかつて、リードには曲げ変形が加えられ
ることになる。

そして、その際の各方向への揺動ストロークを、リード
の弾性係数等を考慮してリードが一旦塑性的に曲げ変形
し、かつ、最終的にリードピッチかガイド孔の間隔（正
規のリードピッチ）に合致するように予め設定しておく
ことにより、リードの当初の変形量の如何に拘わらず正
規のり一ドビノチに矯正される。

「実施例」 以下、本発明の一寅雄側を図面を参照しながら説明する
。

第１図および第２図は本発明方法を実施するための電子
部品実装用ロポツ１−１（以下、単にロボットｌと称す
）の−例を示すもので、図中符号２で示すものはプリン
ト基板、３はそのプリント基板２を搬送するために第１
図において紙面に直交する方向に延在している搬送コン
ベヤである。

上記ロボットｌは、基本的に従来一般の電子部品実装用
ロボットと同様の構成を成すもので、実装するべき電子
部品を把持してプリント基板２上に移動させ、かつプリ
ント基板２の所定位置にその電子部品を実装するための
ロボット本体５と、実装するべき電子部品をストックす
ると共にそれらストックされた電子部品を上記ロボット
本体５に順次供給するための部品供給装置４とを備えて
いる。

前記部品供給装置４において、符号６は電子部品を多数
ストックしておくための部品ストック装置、７は該部品
ストンク装ｆｊｔ６にストックされていた電子部品を送
り出すンユータ一部、８は前記シュータ一部７を介して
前記部品ストック装置６より取り出された電子部品を受
は取り、前記ロボット本体５の作動部（マニピュレータ
）１０の待機位置まで水平に移動させるためのエスケー
プ機構である。また、この場合、前記部品ストック装置
６はいわゆるスティックフィーダー型のものであるため
、図示の如くロボット本体５側に向けて前傾したものと
なっている。さらに、この部品ス）・ツク装置６は第１
図において紙面直交方向に奥行を有したものとなってお
り、電子部品を収容したスティックを複数列収納するも
のとなっている。

前記ロボット本体５は、いわゆるＸ軸、Ｙ軸。

Ｚ軸のそれぞれ直交した３方向に移動可能に設けられた
作動部１０を備えて構成された、いわゆる３軸直交型の
ものとなっている。すなわち、第１図、第２図において
符号１１はフレーム１５に支持されて前記搬送コンベヤ
３の上方に搬送コンベヤ３と直交して水平に設けられた
第１のガイド、１２は前記第１のガイド１１に該第１の
ガイドと直交して水平に設けられ、かつ該第１のガイド
に対してスライド自在とされた第２のガイド、１３は該
第２のガイド１２に該第２のガイドと直交して鉛直方向
に設けられた第３のガイドである。そして、この第３の
カイト１３１こはブラケット１４がスライド自在すなわ
ち上下動自在に設けられ、このブラケット１４に作動部
１０が鉛直方向に設けられている。前記作動部１ｏは、
この場合はぼ同一構成のものが４個、平面視状態におい
て矩形状に配置されている。

なお、前記ロボット本体５において、前記プリント基板
２の下方に設けられた符号１６で示すも（７）ハ、’；
’ｌＪ７ト基板２に実装されてプリント基板２の下方に
貫通した電子部品のリードを打ち曲げる　（クリンチす
る）ためのクリンチ装置である。

また、図中符号１７で示すものは防護カバーである。

上記ロボット本体５の作動部１ｏについて、第３図に示
す拡大図を参照して詳細に説明する。該作動部１０にお
いて符号２ｏは電子部品を把持するための把持爪である
。この把持爪２０は紙面ど直交する方向に対をなして形
成されている。ただし、それぞれの作動部１０．１０．
・・・における各把持爪２０は、それぞれ把持対象とな
る電子部品の種類により若干その仕様（寸法等）が異な
っている。また、符号２１は前記把持爪２０を開閉作動
させるための駆動部、２２は該駆動部２１に作動エアー
を供給するエアー配管（図示せず）を接続するためのニ
ップル、２３は該駆動部２１を保持する支持ブロック、
２４は該支持ブロック２３に組み込まれたブツシャ−／
リンダーである。このブソ／ヤー７リンダー２４はその
伸縮ロッド２５を下方に向けて鉛直方向に設けられてい
る。また、このブランヤーンリンダ−の伸縮ロッド２５
の先端部には棒状のブツシャ−２６が設けられている。

そして、このプッシャ−２６は、対をなす前記把持爪２
０の先端部分のちょうど中間部に位置するようになって
いる。符号２７はプソンヤーシリンダー２６のためのエ
アー配管（図示せず）を接続するためのニップルである
。また、前記支持ブロック２３は、前記ブラケット１４
に支持された昇降ンリンダー３０のロッド３１の下端部
に設けられている。

さらに、ロボット本体５においては、前記作動部１０が
、前記ブソ／ヤ−２６の下降状態を検出するストローク
検出機構３５を備えたものとなっている。この場合、前
記ストローク検出機構３５は、前記プソノヤー２６の基
端部に形成された鍔３６と、この鍔３６に対応して設け
られた近接センサー３７とから構成されたものとなって
いる。

ここで、前記近接センサー３７は、前記プッシャ−２６
か下方に移動した時にこのブソ／ヤー２６か所要ストロ
ーク分押し出されたとうかを検出できるよう設定された
ものとなっている。

また、このロボット１には、電子部品をプリント基板２
に実装するに先立ってそのリードをフォーミングしてリ
ードピッチを揃えるだめの７オミングフ゛ロツク４０か
搭載されている。このフォーミングブロック４ｏは、第
４図ないし第６図に示すように板状のものであって、実
装するへき電子部品Ｐの各リード４５，４．５が挿通し
得るガイド孔４．１．４１が、その電子部品Ｐの正規の
り一ドピッチに合致する間隔をおいて形成されたものと
なっている。図示例のものでは、実装するべき電子部品
Ｐは２本のリード４５．４５を有するものであり、した
がって、フォーミングブロツク４０には２つのガイド孔
４１，４．１が形成されている。

それらガイド孔４１．４１は第５図に示すように上部側
が開いているテーパ状に形成されていて、その内面は傾
斜面となっている。そして、ガイド孔４１．４１の下端
の開口面積はり一ド４５の断面積よりわずかに大きくさ
れているが、ガイド孔４１．４１の上端の開口面積は、
正規の位置からずれた状態に変形しているリード４５を
もガイド孔４１に挿入可能なように、予想されるリード
４５の位置ずれ量を考慮してそれより十分に大きく設定
されている。

上記のように構成されたロボット１の各動作は、図示し
ないシーケンサ−により自動制御されており、以下に、
このロボット１による実装の手順を説明する。

このロボット１により電子部品Ｐのプリント基板２への
実装を行うには、まず、電子部品Ｐを前記部品供給装置
４から前記シュータ一部７を介して前記エスケープ機構
８上に移載し、さらにこのエスケープ機構８により電子
部品Ｐをロボット本体５側に移動させる。この、ロボッ
ト本体５側に移動されたエスケープ機構８の上方にはロ
ボット本体５の作動部１０，１０．・・・が待機してい
るから、前記エスケープ機構８上に載った電子部品を４
つの作動部１０のそれぞれの把持爪２０により把持する 次いで、作動部ｌＯはフォーミングブロック４０の上方
に移動し、把持した電子部品Ｐの各リード４５．４５を
そのフォーミングブロツク４０の各ガイド孔４１．４１
の直上に位置させる。そして作動部１０は降下し、第５
図および第６図に示すように、把持している電子部品Ｐ
の各リード４５．４５をガイド孔４１．４１に挿通させ
る。二の際、リード４５．４５が変形していてリードピ
ッチがずれているとしても、リード４５．４５の先端が
ガイド孔４１．４１の上端にわずかでも挿入されれば、
作動部１０の降下に伴ってリード４５゜４５はガイド孔
４１．４１の内面に案内されて弾性的に変形していき、
そのガイド孔４．１．４１を挿通ずることになる。

統ｌ／１て、作動部ｌＯは水平方向、つまり第６図中の
矢印で示すＸ１方向およびＸ２方向、Ｙ１方向およびＹ
２方向にそれぞれ所定のストロークだけ所定回数（少な
くとも１回ずつ）揺動する。これにより、リード４５．
４５の下部側はカイト孔４１゜４１の下端によりその位
置が規制されてしまって変位することはないが、リード
４５．４５の上部側は電子部品Ｐとともに変位し、リー
ド４５．４５には曲げ変形が加えられることになる。そ
の際の作動部１０の各方向への揺動ストロークは、リド
４５，４５の弾性係数等を考慮してそれらが一旦塑性的
に曲げ変形し、かつ、最終的には正規のリードピッチに
合致するように、予め設定されている。

これによって、リード４５．４５の当初の変形の程度の
如何に拘わらず、それらリード４５．４５は各方向に一
旦塑性的に変形し、最終的にはリードピンチかガイド孔
４１．４１のビ・ソチ（正規のリードピッチ）に合致す
るように矯正されることになる。なお、リード４５，４
．５か変形していない正常な電子部品Ｐに対しても同様
のフォーミングを行うことにより、そのリード４５．４
５は各方向に一旦塑性的に変形するか最終的には正規の
ピンチｌこ戻ることになる。したがって、土泥のような
フォーミングのなされた全ての電子部品のリードピンチ
は完全に揃えられることになる。

上記のフォーミングか完了した後、作動部１０は上昇し
てリード４５．４５をガイド孔４１．４　］より抜き取
り、統いて作動部１０はプリント基板２上の所定箇所、
すなわち把持した電子部品を実装するべき位置の直上に
移動する。その後、昇降／リンダ−３０が作動して、把
持爪２０により把持されている電子部品を所定の高さま
で、つまり電子部品のリード４５．４５の下端がプリン
ト基板２の上面に近接する位置まで降下させる。その後
、今度は前記プッシャーシリンダー２４を作動させて、
把持されている電子部品の上部を押し下げる。

これにより、電子部品のリードは確実にスルーホールを
挿通し、そのことがストローク検出機構３５により検出
されれば、前記クリンチ装置１６によりリード４５．４
５の下端部がクリンチされ、その後、作動部１０は部品
供給装置４に戻って次の電子部品を受は取り、以下、上
記の手順を繰り返す。

なお、何等かの原因によって電子部品の実装かなされず
、そのことがストローク検出機構３５により検出された
場合には、ロボット１自体に何等かのトラブルが発生し
たことになるので、ロボットｌの動作を停止させてその
原因を調べることが好ましいが、実装されなかった電子
部品を所定の場所に搬送して廃棄した後、部品供給装置
４に戻って次の電子部品の実装作業を開始させることで
も良い。

以上のように、実装に先立って電子部品に対してフォー
ミングを行うことにより、そのリードヒ。

ッチを正規の状態に確実にかつ容易に矯正できるととも
に、全ての電子部品に対して上記のフォーミングを行う
ことにより、全ての電子部品のリードピッチを完全に揃
えることができる。したがって、リードの変形に起因す
る実装不能を未然に解消させることかでき、このため、
ロボットの動作停止が回避されて作業効率が向上し、か
つ、歩留まりも向上する。

なお、上記実施例は２本のリード４５．４５を有する電
子部品Ｐを実装する場合の例であるので、フォーミング
ブロツク４０は２つのガイド孔４１゜４１を有するもの
としたが、ガイド孔４１．４１の数や位置は実装するべ
き電子部品のリード本数やピッチに対応して設定すれば
良いことはいうまでもない。そして、ガイド孔の数や位
置の異なる複数種類のフォーミングブロツクを予めロボ
ットに搭載しておき、実装するべき電子部品の種類に対
応してそれらフォーミングブロックのいずれかを選択し
て使用するようにしても良い。

また、フォーミングブロツクに形成するガイド孔の形状
も、たとえば円形断面としたり、あるいは、第７図１ご
示すフォーミングブロック５０のように、上部側のみが
テーバ状に開いている形状のガイド孔５１を採用するこ
ともできる。

また、フォーミングを行う際には、作動部１０を水平方
向にのみならず、場合によっては上下方向にも揺動させ
ることでリード４５．４５をガイド孔４１．４．１の内
面により案内して水平方向に変位させ、それによってリ
ードピンチを矯正するようにしても良い。

さらに、上記実施例においては、ロボット１を３軸直交
型のものとしているが、本発明はこの３軸直交型のもの
に限定されるものではなく、その他の形式の電子部品実
装用ロボットにも適用することかでき、かつ同様の効果
を得ることができる。

また、上記実施例では、作動部１０を複数（実施例のも
のは４個）備えたいわゆる異形対応型のものとしている
が、１点挿入型ものであっても熱論よい。さらに、上記
実施例では、いわゆるスティノタフィーダー型の部品ス
トック装置６を採用したロポノ［・に適用したが、テー
ピングフィーダー型等の他の形式の部品ストック装置を
採用したロボットに対しても適用することができる。

「発明の効果」 以上説明したとおり、本発明によれは、電子部品の実装
に先立って、実装するべき電子部品のリードをフォーミ
ングブロックのガイド孔に挿入し、その電子部品を少な
くとも水平方向に揺動させることでリードを塑性的に変
形させてリードピッチを矯正するので、揺動ストローク
を最適に設定することによってリードピッチを確実にか
つ容易に矯正できることは勿論のこと、全ての電子部品
のリードピッチを揃えることができ、したがって、リー
ドの変形に起因する電子部品のプリント基板に対する実
装不能が解消し、その結果、ロボットの停止回数が低減
して作業効率の向上が実現し、また、歩留まりも向上さ
せることができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子部品実装用ロボットを示す全
体側面図、第２図はその全体平面図、第３図はその作動
部を拡大して示す側面図、第４図はフォーミングブロッ
クの斜視図、第５図はその側断面図、第６図はフォーミ
ングを行っている状態を示す要部斜視図、第７図はフォ
ーミングブロツクの他の例を示す側断面図である。 第３図 １・・・・・・電子部品実装用ロボット、２・・・・・
・プリント基板、５・・・・・・ロボット本体、１０・
・・・・・作動部、４０．５０・・・・・・フォーミン
グブロック、４．１．５１・・・・・・ガイド孔、Ｐ・
・・・・・電子部品、４５・・・用リード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子部品をプリント基板に実装する電子部品実装用ロ
   ボットに適用され、電子部品をプリント基板に実装する
   に先立ってその電子部品のリードピッチを矯正するため
   のフォーミング方法であって、前記ロボットに、実装す
   るべき電子部品の正規のリードピッチに合わせて形成さ
   れた複数のガイド孔を有するフォーミングブロックを搭
   載しておき、実装するべき電子部品をまずこのフォーミ
   ングブロックの上方に導き、この電子部品を降下させて
   それらのリードの下端部を前記フォーミングブロックの
   ガイド孔にそれぞれ挿入させた後、その電子部品を少な
   くとも水平方向に揺動させることによりリードを塑性的
   に変形させてリードピッチを矯正することを特徴とする
   電子部品のリードのフォーミング方法。