JPH0797720B2 - 電子部品の自動挿入方法及びその装置 - 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自動的に挿入す
る電子部品の方法及びその装置に関するものである。

従来の技術 従来、この種の電子部品の自動挿入方法及びその装置は
特公昭57−466767号公報に示すような方法及び構成が一
般的であった。

以下、その方法について第13図及び第14図を参照しなが
ら説明する。

第13図は従来の方法で挿入される電子部品連を示すもの
で１は電子部品、２は台紙テープで電子部品１を一定間
隔で台紙テープ２上に粘着テープ３で張り付けてあり、
第14図に示すように電子部品連４の先頭の電子部品１の
リード線５を電子部品の移送用チャック６にて保持した
状態において台紙テープ２及びリード線５をE,F,G点で
Ｌ字形に切断してから移送用チャック６がＨ方向へ回転
し、更に第２の移送用チャック７に移し替えてプリント
基板８の下部に配置されリード線挿入孔9,10を貫通して
上下するリード線ガイドピン11,12上へ挿入しリード線
ガイドピン11,12と挿入プッシャ13で挾持してプリント
基板８のリード線挿入孔9,10に挿入する構造になってい
た。

この電子部品の自動挿入方法及びその装置では電子部品
１をプリント基板８の各部に挿入するために図示しない
Ｘ−Ｙテーブルを使用しているが、Ｘ−Ｙテーブルにプ
リント基板８を保持させるためにプリント基板８の端面
をＸ−Ｙテーブルに取り付けられた位置決めレバーを用
いて挾持したりプリント基板８にあらかじめ位置決め用
の孔を設け、その孔にＸ−Ｙテーブルに取り付けられた
図示しない位置決めピンを挿入することによりプリント
基板８をＸ−Ｙテーブルに位置決めしていた。

しかしながら、前記プリント基板８の端面や位置決め用
の孔に対する電子部品１の挿入孔の位置関係にバラツキ
がある場合もある。このような場合プリント基板８のリ
ード線挿入孔9,10とリード線ガイドピン11,12との位置
関係にズレが生じリード線ガイドピン11,12がプリント
基板８のリード線挿入孔9,10を貫通して上昇できなくな
ることが原因となる挿入ミスが多発していた。

そこで第15図に示すようなプリント基板８のリード線挿
入孔14の位置を検出する位置検出部15を設けて複数個あ
るリード線挿入孔の内の一つのリード線挿入孔14の位置
を検出しこの検出した信号に基づいて、Ｘ−Ｙテーブル
16の位置を制御する働きをする位置制御部17にあらかじ
めプログラムされている位置制御用データを修正し第16
図に示すようにプリント基板８の位置を補正して電子部
品１を自動挿入する方法及びその装置が提供されてい
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の電子部品の自動挿入
方法及びその装置ではプリント基板８にリード線挿入孔
が複数個あるにも関わらず一つの穴しか位置検出をして
いないので複数個のリード線挿入孔の間隔にバラツキが
あった場合、第17図に示すように検出しているリード線
挿入孔９とリード線ガイドピン11の位置関係は合致させ
ることはできるが、検出していないリード線挿入孔10と
リード線ガイドピン12の位置関係を合致させることがで
きないため従来例と同様にリード線ガイドピン11,12が
プリント基板８の下端面と接触しリード線ガイドピン1
1,12がリード線挿入孔9,10にスムーズに貫通しないこと
などによる挿入ミスが発生していた。

又、リード線ガイドピン11,12の位置を検出していない
ため複数本のリード線ガイドピンと位置検出部との位置
関係にズレが生じた場合、この位置のズレを補正できな
いため、このことが原因とした挿入ミスが発生する場合
があった。

更にこのような場合、リード線ガイドピンと位置検出部
との位置関係を再調整する必要があり極めて作業性が悪
化するという課題があった。

更に、上記のような従来の電子部品の自動挿入方法及び
その装置ではプリント基板のリード線挿入孔の位置を検
出するためにプリント基板のリード線挿入孔の位置を位
置検出部の下部まで移動してリード線挿入孔の位置を検
出した後、リード線ガイドピンの取り付け位置まで移動
させる必要があり、電子部品を挿入するのに必要な時間
以外にリード線挿入孔の位置検出をする時間が必要とな
りリード線挿入孔の位置検出を行わない場合と比して約
２倍の時間を要し重大な課題となっていた。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、
プリント基板の複数個のリード線挿入孔と複数本のリー
ド線ガイドピンとの位置関係を最適になるように補正し
電子部品のリード線をプリント基板のリード線挿入孔に
誤りなく確実に挿入することができ、更にプリント基板
のリード線挿入孔の位置検出によるロスタイムをなくす
ことを可能にした電子部品の自動挿入方法及びその装置
を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の電子部品の自動挿入
方法は、各種電子部品を実装するプリント基板の下部に
配置され供給される電子部品のリード線の先端を保持
し、プリント基板のリード線挿入孔にリード線を挿入す
る働きをする複数本のガイドピンがプリント基板のリー
ド線挿入孔を貫通して上昇する様子を視覚認識すると共
に電子部品を実装するプリント基板の複数個のリード線
挿入孔を視覚認識する視覚認識部を備え、視覚認識した
信号に基づいてリード線ガイドピンとリード線挿入孔と
の位置関係を最適になるようにプリント基板の位置を補
正してプリント基板に電子部品を実装するものである。

本発明の電子部品の自動挿入装置は挿入ヘッドと、各種
電子部品を実装するプリント基板を保持するＸ−Ｙテー
ブルと、上記プリント基板の下に配置され供給される電
子部品のリード線の先端を保持しプリント基板のリード
線挿入孔にリード線を挿入する働きをする複数本のリー
ド線ガイドピンがプリント基板のリード線挿入孔を貫通
して上昇してくる様子を視覚認識すると共に電子部品を
実装するプリント基板の複数個のリード線挿入孔を視覚
認識する視覚認識部と、この両者の位置関係を視覚認識
した信号に基づいて最適になるようにプリント基板の位
置を補正する働きをするＸ−Ｙテーブルの位置制御部を
備えたものである。

作用 本発明の電子部品の自動挿入方法及びその装置はプリン
ト基板の複数個のリード線挿入孔の間隔にバラツキがあ
る場合や複数本のリード線ガイドピンと位置検出部との
位置関係にズレが生じた場合でもプリント基板の複数個
のリード線挿入孔と複数本のリード線ガイドピンとの位
置関係が最適になるように補正して電子部品のリード線
をプリント基板のリード線挿入孔に誤りなく確実に挿入
することができ、更にプリント基板のリード線挿入孔の
視覚認識と電子部品の挿入動作を同時に行い視覚認識に
よるロスタイムをなくすことが可能となる。

実施例 以下、本発明の一実施例の電子部品の自動挿入方法及び
その装置について図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における電子部品の自動挿入装
置の一例の全体を示す斜視図であり、21は挿入ヘッド
部、22,23はプリント基板、24はＸ−Ｙテーブル、25は
移動可能な視覚認識部、26はＸ−Ｙテーブル24の位置制
御部である。

第２図，第３図，第４図は同装置の動作を説明するため
の斜視図である。

第２図において25は移動可能な視覚認識部、27,28はリ
ード線ガイドピンである。

第３図において22はプリント基板、25は移動可能な視覚
認識部、29,30はリード線挿入孔である。

第４図において22,23はプリント基板、25は移動可能な
視覚認識部、27,28はリード線ガイドピン、29,30は電子
部品のリード線挿入孔、31は電子部品である。

第５図，第６図，第７図，第８図は同装置の視覚認識部
25がとらえた画像である。

第５図において27,28はリード線ガイドピン、32はリー
ド線ガイドピン27の中心とリード線ガイドピン28の中心
との中間点（x1,y1）である。

第６図において29,30はリード線挿入孔、33はリード線
挿入孔29の中心とリード線挿入孔30の中心との中間点
（x2,y2）である。

第７図において27,28はリード線ガイドピン、32はリー
ド線ガイドピン27の中心とリード線ガイドピン28の中心
との中間点（x1,y1）、29,30はリード線挿入孔、33はリ
ード線挿入孔29の中心とリード線挿入孔30との中間点
（x2,y2）である。

第８図において27,28はリード線ガイドピン、32はリー
ド線ガイドピン27の中心とリード線ガイドピン28の中心
との中間点（x1,y1）、29,30はリード線挿入孔、33はリ
ード線挿入孔29の中心とリード線挿入孔30との中間点
（x2,y2）、Ｃは複数本のリード線ガイドピンからなる
リード線ガイド機構の回転方向である。

第９図は本発明の実施例における電子部品の自動挿入装
置の一例の全体を示す斜視図であり、24はＸ−Ｙテーブ
ル、34はプリント基板である。

第10図，第11図，第12図は同装置の動作を説明するため
の斜視図である。

第10図において25は視覚認識部、26は位置制御部、27,2
8はリード線ガイドピンである。

第11図において21は挿入ヘッド、24はＸ−Ｙテーブル、
25は移動可能な視覚認識部、34はプリント基板、35,36
は電子部品のリード線挿入孔である。

第12図において31は電子部品である。

以上のように構成された一実施例について以下その動作
を説明する。

まず第１図に示す視覚認識部25が第２図に示すように電
子部品のリード線をプリント基板のリード線挿入孔に挿
入する働きをするリード線ガイドピン27,28の上部に移
動して複数本のリード線ガイドピン27,28を視覚認識す
る。

次に位置制御部26において上記視覚認識部25が検出した
信号に基づいて第５図に示すリード線ガイドピン27の中
心とリード線ガイドピン28の中心との中間点（x1,y1）3
2の位置に関するデータを算出して記憶する。

次に第３図に示すように視覚認識部25がプリント基板22
のリード線挿入孔29,30の上部に移動して複数個のリー
ド線挿入孔29,30を視覚認識して位置制御部26におい
て、上記視覚認識部25が検出した信号に基づいて第６図
に示すリード線挿入孔29の中心とリード線挿入孔30の中
心との中間点（x2,y2）33の位置に関するデータを算出
して記憶する。

この記憶した両者のデータに基づいて第７図に示すよう
にリード線ガイドピン27,8の各中心の中間点（x1,y1）3
2とリード線挿入孔29,30の各中心点の中間点（x2,y2）3
3との位置関係が合致するように位置制御部26にあらか
じめプログラムされている電子部品の挿入孔位置に関す
るデータを修正して記憶する。

次に第４図に示すようにプリント基板の22の位置をＡの
位置まで移動させて前記記憶したデータに基づいてＸ−
Ｙテーブル24の位置を移動させてプリント基板22のリー
ド線挿入孔29,30とリード線ガイドピン27,28の位置関係
を最適化して電子部品31の挿入動作を行う。

この時、同時にＸ−Ｙテーブル24に第２のプリント基板
23をＢの位置に保持して前述した一連の電子部品の挿入
孔位置に関するデータの修正動作を行う。

更に、第８図に示すように複数本リード線ガイドピンか
らなるリード線ガイド機構をＣ方向に回転させることに
より、プリント基板のリード線挿入孔とリード線ガイド
ピンとの位置関係を最適化することも可能である。

又、プリント基板のサイズが大きくてＸ−Ｙテーブル上
に２枚保持できない場合は第９図に示すようにＸ−Ｙテ
ーブル24にプリント基板34を１枚保持させ、先ず第10図
に示すように視覚認識部25を複数のリード線ガイドピン
27,28の上部に移動し視覚認識すると共に、位置制御部2
6でリード線ガイドピン27の中心とリード線ガイドピン2
8の中心との中間点（x1,y1）32の位置に関するデータを
算出して記憶する。

次に第11図に示すように視覚認識部25を挿入ヘッド21に
接近した位置Ｄに移動させ、前記移動距離を位置制御部
26にあらかじめプログラムされている電子部品の挿入位
置に関するデータに加算してＸ−Ｙテーブル24を移動さ
せ視覚認識部25によりプリント基板34の複数個のリード
線挿入孔35,36を視覚認識する。

そして位置制御部26でリード線挿入孔35の中心とリード
線挿入孔36の中心との中間点（x2,y2）の位置に関する
データを算出し、このデータと既に記憶しているリード
線ガイドピンに関するデータに基づいてリード線ガイド
ピン27,28の各中心の中間点とリード線挿入孔35,36の各
中心点の中間点との位置関係が合致するように位置制御
部26にあらかじめプログラムされている電子部品の挿入
孔位置に関する位置制御データを修正して第12図に示す
ように電子部品31の挿入動作を行う。

更に、複数本のリード線ガイドピからなるリード線ガイ
ド機構を回転させることによりプリント基板34のリード
線挿入孔35,36とリード線ガイドピン27,28との位置関係
を最適化することも可能である。

発明の効果 以上のように本発明の電子部品の自動挿入方法及びその
装置はプリント基板の複数個のリード線挿入孔の間隔に
バラツキがある場合や、複数本のリード線ガイドピンと
位置検出部との位置関係にズレが生じた場合でも電子部
品のリード線をプリント基板のリード線挿入孔に誤りな
く確実に挿入することができ、更に電子部品の高速自動
挿入を実現するためにリード線挿入孔の視覚認識と電子
部品の挿入を同時に行うことによりリード線挿入孔の視
覚認識によるロスタイムをなくすことが可能である。

これによりプリント基板そのものの品質向上、歩留まり
向上、更に作業性の向上に大いに役立つものであり実用
的効果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電子部品の自動挿入
装置の一例の全体を示す斜視図、第２図，第３図，第４
図は同装置の動作を説明するための斜視図、第５図，第
６図，第７図，第８図は同装置の視覚認識部がとらえた
画像の説明図、第９図は本発明による一実施例における
電子部品の自動挿入装置の一例の全体を示す斜視図、第
10図，第11図，第12図は同装置の動作を説明するための
斜視図、第13図は電子部品の形状を示す斜視図、第14図
は電子部品の自動挿入装置の挿入行程を示す側面図、第
15図は従来の電子部品の自動挿入装置の一例の全体を示
し同装置の動作を説明するための斜視図、第16図は同装
置の動作を説明するための斜視図、第17図は同装置の視
覚認識部がとらえた画像の説明図である。 21……挿入ヘッド部、22……プリント基板、23……プリ
ント基板、24……Ｘ−Ｙテーブル、25……移動可能な視
覚認識部、26……Ｘ−Ｙテーブル24の位置制御部、27…
…リード線ガイドピン、28……リード線ガイドピン、29
……リード線挿入孔、30……リード線挿入孔、31……電
子部品、32……リード線ガイドピン27の中心とリード線
ガイドピン28の中心との中間点（x1,y1）、33……リー
ド線挿入孔29の中心とリード線挿入孔30の中心との中間
点（x2,y2）、34……プリント基板、35……リード線挿
入孔、36……リード線挿入孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西口 長嗣 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中村 光晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 木下 洋一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各種電子部品を実装するプリント基板の下
   部に配置され供給される電子部品のリード線の先端を保
   持し、プリント基板のリード線挿入孔にリード線を挿入
   する働きをする複数本のリード線ガイドピンがプリント
   基板のリード線挿入孔を貫通して上昇する様子を視覚認
   識すると共に、電子部品を実装するプリント基板の複数
   個のリード線挿入孔を視覚認識する視覚認識部を備え、
   視覚認識した信号に基づいて複数のリード線ガイドピン
   と複数のリード線挿入孔の位置関係が最適になるように
   プリント基板の位置を補正してプリント基板に電子部品
   を実装する電子部品の自動挿入方法。
2. 【請求項２】挿入ヘッドと、各種電子部品を実装するプ
   リント基板を保持するＸ−Ｙテーブルと、上記プリント
   基板の下に配置され供給される電子部品のリード線の先
   端を保持しプリント基板のリード線挿入孔にリード線を
   挿入する働きをする複数本のリード線ガイドピンがプリ
   ント基板のリード線挿入孔を貫通して上昇してくる様子
   を視覚認識すると共に電子部品を実装するプリント基板
   の複数個のリード線挿入孔を視覚認識する視覚認識部
   と、この両者の位置関係を視覚認識した信号に基づいて
   最適になるようにプリント基板の位置を補正する働きを
   するＸ−Ｙテーブルの位置制御部を備えた電子部品の自
   動挿入装置。