JPS6316920B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はチツプ状部品配置装置に係り、特に案
内手段によつて案内されてきた柱状のチツプ状部
品を直立状態から横転させて所定の位置に配置す
るようにしたチツプ状部品配置装置に関する。

例えば回路部品を所定の位置に配置する場合
に、人手によつて部品を１個ずつ配置するように
すると、多大な時間と労力とを要し、製品のコス
トも高くなる。そこで円筒状のパイプを上記案内
手段として用い、回路部品をこのパイプ内に挿入
して、自然落下あるいは圧縮空気の強制力を利用
して移送して所定の位置に配置する試みがなされ
ている。ところが例えば円柱状をなすリードレス
部品を円筒状パイプ内を通過させて供給すると、
部品は垂直な姿勢を維持して供給されることにな
る。従つてこれを横転させた後所定位置に供給す
る必要があるが、この横転の際に部品に位置ずれ
を生じれば、この部品を上記所定位置に正確に供
給することが不可能になる。また横転の方向が常
に一定でないと、有極性素子を正しく配置できな
くなる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたも
のであつて、柱状の各種チツプ状部品をそれぞれ
受入れる複数の供給用パイプと、これらの供給用
パイプからの上記各種チツプ状部品をそれぞれの
パイプを経由して平板状配置板の上面所定位置に
導く配置用マガジンと、上記各種チツプ状部品を
それぞれ受入れるために上記上面にほぼ直交して
上記配置板に設けられた複数の貫通孔と、これら
の貫通孔に沿つて受入れられた上記各種チツプ状
部品をそれぞれこれらの貫通孔内にて保持しなが
ら上記配置板の下面に沿つて移動し、これによつ
て上記各種チツプ状部品を上記貫通孔内で横転さ
せかつ排出させるシヤツタとを具備したチツプ状
部品配置装置において、縦方向に延びる筒状の主
体部と、この主体部の下部から横方向に突出する
１つのチヤンネル断面状突出部とを一体的に備え
た部品横転用ガイドを上記貫通孔に設けると共
に、この部品横転用ガイドの上下端を上記貫通孔
の上下端にそれぞれ連結して保持させるようにチ
ツプ状部品配置装置を構成した。

従つて本発明によれば、部品は筒状をした主体
部の内壁に沿つて正確に下降し、さらにシヤツタ
上に着地すると、その上端を上記内壁に沿わせた
まま横転するから、上記部品の横転後の位置はほ
ぼ一定となる。それ故部品を所定位置に常に正確
に供給することが可能となる。

以下本発明を実施例につき説明する。なおこの
実施例は本発明を混成集積回路生産システムにお
ける回路部品配置装置に適用したものである。こ
の混成集積回路生産システムにおいては小型のチ
ツプ状部品を部品供給装置から供給して、配置手
段を介してテンプレート状の所定位置に導く。一
方プリント基板には予め所定位置に接着用樹脂を
印刷しておく。そしてこのプリント基板を部品を
保持しているテンプレートを重ね合せ、上記接着
用樹脂によつてチツプ状部品をプリント基板側に
移し、光および熱によつて接着樹脂を硬化させて
部品を仮止めし、半田レジストによつてチツプ状
部品の両端のキヤツプ状のリード部分をプリント
基板の導電性パターンと電気的に接続させて、所
定の回路を形成するように構成されている。

第１図はチツプ状部品供給用ホツパから供給さ
れ、部品供給用パイプ１によつて自然落下してき
た部品を、配置用マガジン２を介して配置板３に
導くようにした装置を示している。配置板３に導
かれた部品はシヤツタによつて横転された後に、
このシヤツタの開放操作によつてテンプレート５
上の所定の部品収納用凹部に収納される。そして
上述の如く接着用樹脂を印刷したプリント基板と
重ね合され、これによつてチツプ状部品をプリン
ト基板側に移すようにしている。

配置用マガジン２は上板６と下板７と、そして
これらの上板６と下板７とを連結するパイプ８と
から構成されている。

そしてマガジン２の上板６は接続板９に重ね合
されるように配されるとともに、部品供給用パイ
プ１と連通する接続板９の部品通過孔が、パイプ
８と連通する上板６の部品通過孔と整合され、こ
れによつて部品供給用パイプ１に案内されて自然
落下してきた部品は、接続板９およびマガジン２
の上板６の部品通過孔を通過してマガジン２のパ
イプ８に導かれるようになつている。そしてマガ
ジン２のパイプ８の下端は下板７に接続管１０を
介して接続されており、パイプ８を通して落下し
て来たチツプ状部品は接続管１０を通つて配置板
３に導かれることになる。

上記配置板３はフレーム１１に保持されてい
る。そしてこのフレーム１１は背面側の２本のロ
ツド１２によつて第１図において左右に移動可能
に支持されている。従つて配置板３と下板７とは
フレーム１１とともに第１図において左右に移動
し得るように構成されている。

さらに上記マガジン２を構成する上下一対の板
６，７は第１図において鎖線で示すように組立て
用フレーム１３によつて連結されるようになつて
いる。このように上板６と下板７とを組立て用フ
レーム１３で連結することにより、マガジン２は
一体となる。そして上板６と接続板９との連結を
解除するとともに、下板７と配置板３との連結を
解除し、フレーム１１の移動によつてマガジン２
を第１図において左方に移動させると、マガジン
２を一体の状態でこの生産システムから取外すこ
とが可能となる。実際にこの装置においては、製
造される回路基板のロツトに応じて所定のマガジ
ンを用意しておき、ロツトの切換えに応じてマガ
ジンを交換するようにしている。従つてロツトの
切換え毎にパイプ８の接続をやり直す必要がな
く、このためにロツトの切換えの準備に要する時
間を最少限にすることができるという利点を有す
る。

マガジン２の下板７の下部に重ねて配されてい
る配置板３は第２図および第３図に示すように、
長靴状の部品横転用ガイド１５を備えている。こ
のガイド１５は第３図に示すように縦方向に延び
る中空円筒状の主体部５０と、この主体部５０の
下部から横方向に突出する１つのチヤンネル断面
状突出部１４とを一体的に備えている。そしてこ
のガイド１５の上下端はともに開放されている。
そしてガイド１５の上端は配置板３を構成する保
持板１６によつて保持されている。すなわちこの
保持板１６には上記ガイド１５の上端と嵌合され
る部品通過孔１７が形成されており、この通過孔
１７は下板７の部品通過孔１８と整合している。
そしてこの部品通過孔１８には上記接続管１０が
嵌合されている。また上記ガイド１５の下端は係
止板１９に保持されている。係止板１９には第４
図に示すように、部品横転用ガイド１５とほぼ同
じ形状の矩形の貫通孔２０が形成されている。そ
してこの貫通孔２０の前後の縁部には小さな凹凸
から成る係止部２１が形成されている。この係止
部２１によつてガイド１５は係止板１９に着脱可
能に係止されるように構成されている。係止板１
９の下面はこの配置板３の底板２２と重ね合され
ている。そしてこの底板２２にも上記矩形の貫通
孔２０とほぼ同じ大きさであつて、しかもこの貫
通孔２０と整合する貫通孔２３が形成されてい
る。なお上記係止板１９および底板２２にそれぞ
れ形成されている貫通孔２０，２３は第４図に示
すように、配置板３の長さ方向または巾方向の何
れかの方向に延びて形成されている。また配置板
３の保持板１６と係止板１９との間にはスペーサ
２４が介装されている。

次に配置板３の下部に移動可能に配されている
シヤツタ２５について第６図〜第９図につき述べ
ると、シヤツタ２５は厚みが0.1mm〜0.15mmのス
テンレス板から成り、フレーム２６によつて支持
されている。そしてこのシヤツタ２５を支持して
いるフレーム２６は配置板３の長さ方向および巾
方向に移動可能に構成されている。すなわちフレ
ーム２６はまず一対のロツド２７に摺動可能に支
持されており、これによつてフレーム２６は第６
図において左右の方向に移動可能に支持されてい
る。さらに上記ロツド２７の両端は一対のロツド
支持体２８に固着されている。そしてロツド支持
体２８はロツド２９によつて摺動可能に支持され
ており、これによつてロツド支持体２８は第７図
において左右の方向に移動可能に構成されてい
る。すなわちシヤツタ２５は互に直交する方向に
配されているロツド２７およびロツド２９によつ
て配置板３の長さ方向および巾方向に移動可能に
なつている。

シヤツタ２５は所定の張力で、緊張した状態で
フレーム２６に支持されている。すなわち第８図
および第９図に示すように、シヤツタ２５の巾方
向の両端部はそれぞれクランプホルダ３０によつ
て把持されている。このクランプホルダ３０は上
下一対の細長い板３１，３２から成り、上側の板
３１の下面には断面が半円形の凹溝３３が形成さ
れるとともに、下側の板３２の上面には断面が半
円形の凸条３４が形成されている。これらの凹溝
３３と凸条３４とにシヤツタ２５の端部を挾んで
上下一対の板３１，３２は互にクランプボルト３
５によつて締付けられて結合されている。

さらにシヤツタ２５を保持しているこのクラン
プホルダ３０はテンシヨン調整ボルト３６によつ
てテンシヨンホルダ３７に取付けられるようにな
つている。なおテンシヨン調整ボルト３６はクラ
ンプボルト３５と交互に配設されている。またテ
ンシヨンホルダ３７はコ字状をなすフレーム２６
の対向する辺の部分の外側面に固着されており、
しかもこのテンシヨンホルダ３７には突出片３８
がその長さ方向に延びて一体に形成されている。
この突出片３８の頂部は断面がほぼ半円形に形成
されており、これによつてこの突出片３８に接触
するステンレス製のシヤツタ２５に傷をつけない
ように構成さえている。また突出片３８の頂部は
フレーム２６の上面よりも若干ではあるが上方に
突出している。従つてテンシヨン調整ボルト３６
によつてクランプホルダ３０をテンシヨンホルダ
３７に対して締付けると、シヤツタ２５がテンシ
ヨンホルダ３７の突出片３８に接触しているため
に、シヤツタ２５の張力が増加して、シヤツタ２
５は強い張力でフレーム２６に張設されることに
なる。従つてシヤツタ２５を構成する板状体が薄
くても十分な平坦度が得られ、シヤツタ２５の撓
みも効果的に防止される。また高い平坦度が得ら
れるために、配置板に極めて近接することができ
るとともに、シヤツタ２５とテンプレート５との
間のクリアランスをも小さくすることができる。

次にシヤツタ２５の下部に配されているテンプ
レート５について述べると、このテンプレート５
は第１０図に示すように、２板の板４１，４２を
重ね合せて接合したものである。そしてこのテン
プレート５にはチツプ状部品４０を収納するため
の凹部３９が形成されている。なお第１０図は直
径の異る２種類のチツプ状部品４０を収納するテ
ンプレート５を示しており、直径の小さな部品４
０を収納するための凹部３９は上側の板４１に形
成された貫通孔のみから構成されている。また直
径の大きな部品４０を収納するための凹部３９は
上側の板４１の貫通孔とそして下側の板４２のハ
ーフエツジの凹所とから構成されている。このよ
うに部品の大きさに応じて凹部３９の深さを変え
るのは、このテンプレート５上に接着剤を塗布し
たプリント基板４３を重ね合せたときに、部品４
０の大小に拘らずほぼ同じ接触圧で各部品４０が
プリント基板４３と接触するようにするためであ
る。すなわちテンプレート５の凹部３９に収納さ
れた部品４０は、その直径の大小に拘らず、テン
プレート５の上面からほぼ同じ高さだけ突出して
いることを要するからである。

またテンプレート５の部品収納用凹部３９には
第１１図および第１２図に示すように、その巾方
向の両側に互に対向して切欠き４４が形成されて
いる。この切欠き４４は、テンプレート５に接着
剤４５を塗布したプリント基板４３を重ね合せる
ときに、この接着剤４５がテンプレート５に付着
しないようにするためのものである。チツプ状部
品４０は円柱状に形成されており、長さ方向の両
端にキヤツプ状の接続用端子の部分が形成されて
いるために、この部品４０の長さ方向のほぼ中央
部すなわち胴の部分をプリント基板４３に塗布さ
れている接着剤４５によつてテンプレート５から
プリント基板４３に移すようにしている。従つて
上記切欠き４４はこのチツプ状部品４０の胴の部
分と対応する位置に形成されている。

なお第１０図に示すテンプレート５において
は、大きな部品４０を収納する凹部３９を上側の
板４１の貫通孔と下側の板４２のハーフエツジと
によつて構成し、これによつて小さな部品４０と
の高さを調整するようにしている。これに代えて
第１３図に示すようにテンプレート５を多数の、
例えば５枚の薄い板４６から構成し、部品４０の
大きさに応じて貫通孔を形成する板の枚数を変更
し、これによつて部品４０の直径に応た凹部３９
を形成するようにしてもよい。このようなテンプ
レート５によつても第１３図に示すように、部品
４０の大小に係りなく、それらの高さをほぼ同一
とすることができる。あるいはまた第１４図に示
すように、テンプレート５の凹部３９の巾を部品
の大きさに応じて変更し、これによつて凹部３９
に収納される部品の高さをほぼ同一とするように
してもよい。なおこの場合には部品４０は凹部３
９の底部に完全に接触することなく、途中で浮上
つた状態にある。またこれらのテンプレート５に
凹部３９を形成するために、テンプレート５を形
成する板に貫通孔あるいはハーフエツジを形成す
る必要があるが、これらの貫通孔やハーフエツジ
はエツチングによつて形成することが好ましい。
何故ならばエツチングによると加工精度が高く、
しかもバリを生ずることがなく、また一度に多数
の貫通孔やハーフエツジを形成できるからであ
る。

テンプレート５は第１図，第６図，第７図およ
び第８図に示すように、保持板４７上に正しく位
置決めされて載置されている。そしてこの保持板
４７はテンプレート５に正しく部品４０が収納さ
れるとこのテンプレート５を載置したまま下降す
るようになつている。これによつてテンプレート
５は配置板３およびシヤツタ２５から離れて次の
操作、すなわちプリント基板４３を重ねる操作が
行なわれるようになつている。

次に以上の如く構成されている本装置の動作を
説明する。

第１図に示すようにホツパから供給された各種
チツプ状部品４０は、それぞれ部品供給パイプ１
を経て配置用マガジン２に到り、このマガジン２
のパイプ８に導かれながら自然落下し、このパイ
プ８と接続されている接続管１０を通つて第２図
に示す配置板３に到る。そして配置板３の保持板
１６の貫通孔１７を経て部品横転用ガイド１５に
導かれる。そしてこの部品横転用ガイド１５内で
は、チツプ状部品４０は先づ縦方向に延びる中空
円筒状の主体部５０内をその内壁に沿つて正確に
自然落下し、その後上記内壁に沿つたままの状態
で同図に示すようにシヤツター２５上に佇立す
る。

次のこの状態でシヤツタ２５が移動されてチツ
プ状部品４０は横転されることになる。この部品
４０の横転はまずシヤツタ２５を支持しているフ
レーム２６がロツド２７に案内されて第６図にお
いて左右の方向に移動して、シヤツタ２５が第４
図においてＸ方向に往復動することにより達成さ
れる。このシヤツタ２５のＸ方向の移動によつて
第２図において左側に示すガイド１５のように、
その突出部１４がＸ方向に向いているガイド１５
内の部品がまず横転する。すなわち第２図におい
てシヤツタ２５が左方に移動すると、第５図に１
点鎖線で示すごとくチツプ状部品４０は、その上
端を上記内壁に沿わせながら同図で時計まわりに
回転し、そのあと同図に実線で示すようにシヤツ
タ２５上に横たわる。このとき部品４０はその下
端がガイド１５の突出部１４内に入るように横転
し、しかも部品４０の上端がガイド１５の突出部
１４に入るようには決して横転しない。従つて部
品が有極性の素子、例えば有極性コンデンサやダ
イオードである場合に、その極性を予め一定方向
に揃えた上記素子を部品供給用パイプ１に供給す
るようにすれば、この素子の上記横転の方向は常
に一定であるから、この装置によると部品４０を
正しく配置することができる。またこの部品を横
転させるためにシヤツタ２５を往復動させるとき
のストロークは部品４０の長さより若干長い値で
あればよく、装置全体からみると非常に小さなス
トロークでよいことになる。部品４０が第２図に
おいて左側に示すガイド１５とは対称なガイド１
５に保持されている場合には、すなわち部品４０
が、その突出部１４が右方に突出したガイド１５
に保持されている場合にはシヤツタ２５の右方へ
の移動によつて部品４０が横転することになる。

このようにして第４図においてＸ方向に延びる
貫通孔２０に保持されているガイド１５内の部品
４０はすべて横転されることになる。次いでシヤ
ツタ２５を第４図においてＹ方向に往復動させ
る。このシヤツタ２５の往復動は、ロツド２９に
沿つてロツド支持体２８を第７図において左右に
移動することによつて達成される。この移動によ
つてシヤツタ用フレーム２６はロツド２７ととも
に同方向に移動する。そしてこれによつてシヤツ
タ２５が第４図においてＹ方向に移動すると、同
図においてＹ方向に延びる貫通孔２０に保持され
ているガイド１５内の部品４０はすべて横転する
ことになる。このようにしてＸ方向またはＹ方向
に向つて配されているガイド１５内の部品４０は
すべて横転されることになる。しかもこのとき
に、シヤツタ２５は依然として配置板３とテンプ
レート５との間に介在しているために、チツプ状
部品４０はその側面をガイド１５に案内され、し
かも下面をシヤツタ２５に支えられた状態にあ
る。

次にシヤツタ２５をフレーム２６とともにロツ
ド２７に沿つて第６図において左方または右方に
大きく移動させてシヤツタ２５を開放する。この
ときのシヤツタ２５の移動のストロークは配置板
３の全長よりも若干長い程度であつて、配置板３
の下部から完全にシヤツタ２５が離脱するのに要
する長さである。このときにシヤツタ２５を支持
するフレーム２６は第９図に示すようにその一辺
が欠如しているために、このフレーム２６によつ
てその移動が阻止されることはない。シヤツタ２
５が移動すると、このシヤツタ２５に支えられて
いたチツプ状部品４０はすべて支持を失つて下方
へ落下し、配置板３の下部に配されているテンプ
レート５の凹部３９内に落下する。

シヤツタ２５は上述の如く極めて薄い板状体か
ら構成され、しかも所定の張力が加えられて高い
平坦度を有して支持されているために、配置板３
に対して非常に近接してテンプレート５が配され
ている。従つてテンプレート５の凹部３９に保持
されたチツプ状部品４０の凹部３９から突出して
いる部分は依然として配置板１３に保持されてい
るガイド１５の下端の開口あるいは配置板３を構
成する底板２２の貫通孔２３の縁部によつて案内
されることになり、テンプレート５の凹部３９に
対するチツプ状部品４０の案内が非常に確実にな
されることになる。すなわちチツプ状部品４０は
シヤツタ２５の開放に伴つてガイド１５によつて
案内されながら、テンプレート５の凹部３９内に
正しく位置規制された状態で収納されることにな
る。

テンプレート５に横転したチツプ状部品４０が
正しく保持されると、このテンプレート５は保持
板４７とともに下降し、配置板３から離れる。そ
してこの後にこの装置から取出されたテンプレー
ト５上に、接着用樹脂４５を印刷したプリント基
板４３が第１２図に示すように重ねられる。なお
このときにテンプレート５の凹部３９には両側に
切欠き４４が形成されているために、接着剤４５
がテンプレート５に付着することはない。そして
テンプレート５上に重ねられたプリント基板４３
はテンプレート５に対して所定の圧力で押圧され
るために、上記接着剤４５によつてテンプレート
５の凹部３９内の部品４０はプリント基板４３に
付着する。そしてこの後に、テンプレート５とプ
リント基板４３とを一体に重ね合せたまま反転さ
れる。すると上下が逆になつてプリント基板４３
が下側になり、テンプレート５が上側になる。こ
の状態でテンプレート５を取除くと、チツプ状部
品４０はテンプレート５からプリント基板４３に
移ることになる。しかしこのときにはまだ接着剤
が固化していないために、このプリント基板４３
を光硬化炉と熱硬化炉とに順次供給し、接着剤４
５を固化する。これによつてチツプ状部品４０は
プリント基板４３に確実に仮止めされることにな
る。そしてこの後に半田デイツプによつてチツプ
状部品４０の両端のキヤツプ状のリードの部分を
プリント基板４３の導電性パターンと接続し、こ
れによつて所定の回路基板が完成することにな
る。

本発明は上述のような構成であるから、部品横
転用ガイド内でチツプ状部品は、先づ縦方向に延
びる中空筒状の主体部内をその内壁に沿つて正確
に下降し、その後上記内壁に沿つたままの状態で
シヤツタ上に佇立する。

次にこのチツプ状部品は、その上端を上記内壁
に沿わせながら横転するため、上記チツプ状部品
は横転の後、上記主体部の下部と、突出部とが形
成する空間内で常にほぼ一定の位置を占めるよう
になる。したがつて上記チツプ状部品を所定位置
に正確に供給することができる。

また本発明の上記部品横転用ガイドでは、上記
主体部と上記突起部とは一体的に形成されるか
ら、たとえばプラスチツク成形品にすることがで
き、上記両者間における関係寸法の精度を向上さ
せることは容易である。したがつて装置に必要な
寸法精度を与えるためにコスト増を招くようなお
それは全くない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を混成集積回路生産システムにお
ける回路部品の配置装置に適用した一実施例を示
すものであつて、第１図はこの生産システムの全
体を示す概略正面図、第２図は配置装置の要部拡
大縦断面図、第３図は部品横転用ガイドの斜視
図、第４図は第２図における〜線矢視断面
図、第５図はチツプ状部品の横転の動作を示す第
２図と同様の縦断面図、第６図は部品生産システ
ムの下部の正面図、第７図は同側面図、第８図は
第６図における〜線断面図、第９図はシヤツ
タの支持の構造を示す斜視図、第１０図はテンプ
レートの縦断面図、第１１図は同要部平面図、第
１２図はプリント基板を重ねた状態におけるテン
プレートの縦断面図、第１３図はテンプレートの
変形例の縦断面図、第１４図はテンプレートの別
の変形例の縦断面図である。 なお図面に用いた符号において、１……部品供
給用パイプ、２……配置用マガジン、３……配置
板、８……パイプ、１４……突出部、１５……部
品横転用ガイド、１７……貫通孔（貫通孔の上
端）、２０，２３……貫通孔（貫通孔の下端）、２
５……シヤツタ、４０……チツプ状部品、５０…
…主体部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 柱状の各種チツプ状部品をそれぞれ受入れる
   複数の供給用パイプと、これらの供給用パイプか
   らの上記各種チツプ状部品をそれぞれのパイプを
   経由して平板状配置板の上面所定位置に導く配置
   用マガジンと、上記各種チツプ状部品をそれぞれ
   受入れるために上記上面にほぼ直交して上記配置
   板に設けられた複数の貫通孔と、これらの貫通孔
   に沿つて受入れられた上記各種チツプ状部品をそ
   れぞれこれらの貫通孔内にて保持しながら上記配
   置板の下面に沿つて移動し、これによつて上記各
   種チツプ状部品を上記貫通孔内で横転させかつ排
   出させるシヤツタとを具備したチツプ状部品配置
   装置において、 縦方向に延びる筒状の主体部と、この主体部の
   下部から横方向に突出する１つのチヤンネル断面
   状突出部とを一体的に備えた部品横転用ガイドを
   上記貫通孔に設けると共に、この部品横転用ガイ
   ドの上下端を上記貫通孔の上下端にそれぞれ連結
   して保持させるようにしたチツプ状部品配置装
   置。