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技術 電子部品実装装置及び電子部品実装方法

出願人 JUKI株式会社
発明者 伊藤和馬
出願日 2018年7月19日 (2年5ヶ月経過) 出願番号 2018-135902
公開日 2020年1月23日 (11ヶ月経過) 公開番号 2020-013922
状態 未査定
技術分野
  • -
主要キーワード 規定軸 規定方向 ノズル移動装置 回転ガイド 雄ねじ山 雌ねじ溝 リード折 リード型電子部品
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

一対のリードを異なる方向に簡単に曲げること。

解決手段

電子部品実装装置は、電子部品の一対のリードの下端部が基板の裏面から突出するように、電子部品を基板の表面に実装する実装ヘッドと、基板の裏面から突出した一対のリードのそれぞれを保持可能な溝を有する一対のクリンチ部材と、リードが溝に保持されている状態で、基板の裏面と直交する回転軸を中心に一対のクリンチ部材を回転させる回転機構と、回転機構による回転の少なくとも一部と並行して、基板の裏面と平行な方向に一対のクリンチ部材を開く開閉機構と、を備える。

概要

背景

電子機器生産工程において、基板の表面に電子部品実装する電子部品実装装置が使用される。電子部品実装技術の一例として、電子部品の一対のリードを異なる方向に曲げる技術が特許文献1に開示されている。

概要

一対のリードを異なる方向に簡単に曲げること。電子部品実装装置は、電子部品の一対のリードの下端部が基板の裏面から突出するように、電子部品を基板の表面に実装する実装ヘッドと、基板の裏面から突出した一対のリードのそれぞれを保持可能な溝を有する一対のクリンチ部材と、リードが溝に保持されている状態で、基板の裏面と直交する回転軸を中心に一対のクリンチ部材を回転させる回転機構と、回転機構による回転の少なくとも一部と並行して、基板の裏面と平行な方向に一対のクリンチ部材を開く開閉機構と、を備える。

目的

本発明の態様は、一対のリードを異なる方向に簡単に曲げることを目的とする

効果

実績

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牽制数
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請求項1

電子部品の一対のリード下端部が基板の裏面から突出するように、前記電子部品を前記基板の表面に実装する実装ヘッドと、前記基板の裏面から突出した一対の前記リードのそれぞれを保持可能な溝を有する一対のクリンチ部材と、前記リードが前記溝に保持されている状態で、前記基板の裏面と直交する回転軸を中心に一対の前記クリンチ部材を回転させる回転機構と、前記回転機構による回転の少なくとも一部と並行して、前記基板の裏面と平行な方向に一対の前記クリンチ部材を開く開閉機構と、を備える電子部品実装装置

請求項2

前記回転機構は、前記基板の裏面と平行な回動軸を中心に一対のクリンチ部材を回動可能に支持し、一方の前記クリンチ部材は、前記回動軸に直交する第1側面と、前記第1側面の反対方向を向く第2側面とを有し、他方の前記クリンチ部材は、前記第1側面と同方向を向く第3側面と、前記第2側面と同方向を向く第4側面とを有し、前記溝は、前記第2側面及び前記第3側面のそれぞれに設けられる、請求項1に記載の電子部品実装装置。

請求項3

前記溝は、前記第1側面及び前記第4側面のそれぞれに設けられる、請求項2に記載の電子部品実装装置。

請求項4

前記電子部品は、一対の前記リードの基端部が接続される部品本体を有し、一対の前記リードの基端部は、前記基板の裏面と平行な規定軸方向に配置され、前記基板の裏面において、一方の前記リードが規定軸と直交するように曲げられ、他方の前記リードが前記規定軸と直交し且つ一方の前記リードの反対方向に曲げられるように、前記回転機構及び前記開閉機構を制御する制御信号を出力する制御装置を備える、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電子部品実装装置。

請求項5

前記制御装置は、一対の前記クリンチ部材が前記回転軸を中心に回転しながら開くように、前記制御信号を出力する、請求項4に記載の電子部品実装装置。

請求項6

前記クリンチ部材は、上端面と、他方の前記クリンチ部材に対向する対向面とを有し、前記開閉機構は、一対の前記クリンチ部材の前記上端面が離間するように前記クリンチ部材を開き、前記溝は、前記上端面と前記対向面とを結ぶように設けられる、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電子部品実装装置。

請求項7

前記溝の幅は、前記上端面から前記対向面に向かって大きくなる、請求項6に記載の電子部品実装装置。

請求項8

電子部品の一対のリードの下端部が基板の裏面から突出するように、前記電子部品を前記基板の表面に実装することと、前記基板の裏面から突出した一対の前記リードのそれぞれが一対のクリンチ部材のそれぞれに設けられている溝に保持されている状態で、前記基板の裏面と直交する回転軸を中心に一対の前記クリンチ部材を回転させることと、一対の前記クリンチ部材の回転の少なくとも一部と並行して、前記基板の裏面と平行な方向に一対の前記クリンチ部材を開くことと、を含む電子部品実装方法

技術分野

0001

本発明は、電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関する。

背景技術

0002

電子機器生産工程において、基板の表面に電子部品実装する電子部品実装装置が使用される。電子部品実装技術の一例として、電子部品の一対のリードを異なる方向に曲げる技術が特許文献1に開示されている。

先行技術

0003

特公平06−095599号

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に開示されている技術においては、左側固定装置が一方のリードを曲げ、右側固定装置が他方のリードを曲げることにより、一対のリードが異なる方向に曲げられる。一対のリードを異なる方向に簡単に曲げることができる技術が要望される。

0005

本発明の態様は、一対のリードを異なる方向に簡単に曲げることを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の第1の態様に従えば、電子部品の一対のリードの下端部が基板の裏面から突出するように、前記電子部品を前記基板の表面に実装する実装ヘッドと、前記基板の裏面から突出した一対の前記リードのそれぞれを保持可能な溝を有する一対のクリンチ部材と、前記リードが前記溝に保持されている状態で、前記基板の裏面と直交する回転軸を中心に一対の前記クリンチ部材を回転させる回転機構と、前記回転機構による回転の少なくとも一部と並行して、前記基板の裏面と平行な方向に一対の前記クリンチ部材を開く開閉機構と、を備える電子部品実装装置が提供される。

0007

本発明の第2の態様に従えば、電子部品の一対のリードの下端部が基板の裏面から突出するように、前記電子部品を前記基板の表面に実装することと、前記基板の裏面から突出した一対の前記リードのそれぞれが一対のクリンチ部材のそれぞれに設けられている溝に保持されている状態で、前記基板の裏面と直交する回転軸を中心に一対の前記クリンチ部材を回転させることと、一対の前記クリンチ部材の回転の少なくとも一部と並行して、前記基板の裏面と平行な方向に一対の前記クリンチ部材を開くことと、を含む電子部品実装方法が提供される。

発明の効果

0008

本発明の態様によれば、一対のリードを異なる方向に簡単に曲げることができる。

図面の簡単な説明

0009

図1は、実施形態に係る電子部品実装装置を示す斜視図である。
図2は、実施形態に係る実装ヘッドを模式的に示す図である。
図3は、実施形態に係るノズルを示す図である。
図4は、実施形態に係る電子部品を示す模式図である。
図5は、実施形態に係るリード折曲装置を示す斜視図である。
図6は、実施形態に係るリード折曲装置の一部を示す斜視図である。
図7は、実施形態に係るリード折曲装置の一部を示す斜視図である。
図8は、実施形態に係るリード折曲装置の一部を示す斜視図である。
図9は、実施形態に係るリード折曲装置の一部を示す斜視図である。
図10は、実施形態に係るリード折曲装置の一部を示す斜視図である。
図11は、実施形態に係るリード折曲装置の一部を示す斜視図である。
図12は、実施形態に係る制御装置を示す機能ブロック図である。
図13は、実施形態に係る折曲モードの一例を示す模式図である。
図14は、実施形態に係る電子部品実装方法を示すフローチャートである。
図15は、実施形態に係る電子部品実装装置の動作を示す模式図である。

実施例

0010

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。一部の構成要素を用いない場合もある。

0011

以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面内のX軸と平行な方向をX軸方向とし、所定面内においてX軸と直交するY軸と平行な方向をY軸方向とし、X軸及びY軸のそれぞれと直交するZ軸と平行な方向をZ軸方向とする。X軸を中心とする回転又は傾斜方向をθX方向とし、Y軸を中心とする回転又は傾斜方向をθY方向とし、Z軸を中心とする回転又は傾斜方向をθZ方向とする。所定面は、XY平面である。所定面に平行な方向は、X軸方向及びY軸方向の一方又は両方を含む。Z軸方向は、所定面に直交する方向である。本実施形態において、所定面は、水平面と平行であり、Z軸方向は、上下方向である。なお、所定面は、水平面に対して傾斜してもよい。

0012

[電子部品実装装置]
図1は、本実施形態に係る電子部品実装装置100を示す斜視図である。図1に示すように、電子部品実装装置100は、ベースフレーム114と、電子部品Cを供給する電子部品供給装置200と、電子部品供給装置200が設置される設置部102と、基板Pを搬送する基板搬送装置103と、基板搬送装置103の搬送経路に設けられ、基板Pの端部を保持する基板保持機構104と、基板保持機構104に保持された基板Pの表面に電子部品Cを実装する実装ヘッド106と、実装ヘッド106に設けられ、電子部品Cを保持可能なノズル30と、XY平面内において実装ヘッド106を移動可能な実装ヘッド移動装置107と、実装ヘッド106に設けられ、実装ヘッド106に対してノズル30をZ軸方向及びθZ方向に移動可能なノズル移動装置140と、基板Pの裏面に対向する位置に配置されるアーム部材310を有するリード折曲装置300と、電子部品実装装置100を制御する制御装置120とを備える。

0013

電子部品供給装置200は、複数の電子部品Cを順次供給するフィーダを含む。設置部102は、フィーダが設置されるフィーダバンクを含む。設置部102、基板搬送装置103、実装ヘッド106、及び実装ヘッド移動装置107は、ベースフレーム114に支持される。電子部品供給装置200に部品供給位置PJaが規定される。部品供給位置PJaは、電子部品供給装置200から実装ヘッド106に電子部品Cを供給する部品供給処理が実施される位置である。

0014

基板搬送装置103は、基板Pを実装位置PJbに搬送する。実装位置PJbは、電子部品Cを基板Pに実装する実装処理が実施される位置である。基板搬送装置103は、基板Pを搬送可能な搬送ベルトを有する。搬送ベルトは、Y軸方向に一対設けられる。一方の搬送ベルトは、基板Pの裏面の+Y側の端部を支持し、他方の搬送ベルトは、基板Pの裏面の−Y側の端部を支持する。搬送ベルトは、無端ベルトを含み、基板Pを支持した状態で回転することにより、基板PをX軸方向に搬送する。

0015

基板保持機構104は、基板搬送装置103の搬送経路において基板Pの端部を保持する。基板保持機構104は、実装位置PJbにおいて基板Pを保持する。基板保持機構104に保持された基板は、実装位置PJbで停止する。基板保持機構104は、基板Pの端部を挟むクランプ機構を含む。基板保持機構104は、Y軸方向の基板Pの両端部を保持する。基板保持機構104は、基板Pの表面及び裏面のそれぞれとXY平面とが平行になるように基板Pを保持する。基板Pの表面は、上方を向く面である。基板Pの裏面は、下方を向く面である。

0016

実装ヘッド106は、基板保持機構104に保持された基板Pの表面に電子部品Cを実装する。実装ヘッド106は、電子部品Cを解放可能に保持するノズル30を有する。実装ヘッド106は、部品供給位置PJa及び実装位置PJbを含むXY平面内において移動可能である。実装ヘッド106は、電子部品供給装置200から供給された電子部品Cをノズル30で保持して、実装位置PJbに配置されている基板Pの表面に実装する。

0017

実装ヘッド移動装置107は、基板Pの上方及び電子部品供給装置200の上方で、実装ヘッド106を移動する。実装ヘッド移動装置107は、部品供給位置PJa及び実装位置PJbを含むXY平面内において実装ヘッド106を移動可能である。

0018

実装ヘッド移動装置107は、実装ヘッド106をX軸方向にガイドするX軸ガイドレール107aと、X軸ガイドレール107aをY軸方向にガイドするY軸ガイドレール107bと、実装ヘッド106をX軸方向に移動するための動力を発生するX駆動部109と、実装ヘッド106をY軸方向に移動するための動力を発生するY駆動部110とを有する。

0019

実装ヘッド106は、X軸ガイドレール107aに支持される。X駆動部109は、モータのようなアクチュエータを含み、X軸ガイドレール107aに支持されている実装ヘッド106をX軸方向に移動するための動力を発生する。X駆動部109の作動により、実装ヘッド106は、X軸ガイドレール107aにガイドされながらX軸方向に移動する。

0020

X軸ガイドレール107aは、Y軸ガイドレール107bに支持される。Y駆動部110は、モータのようなアクチュエータを含み、Y軸ガイドレール107bに支持されているX軸ガイドレール107aをY軸方向に移動するための動力を発生する。Y駆動部110の作動により、X軸ガイドレール107aは、Y軸ガイドレール107bにガイドされながらY軸方向に移動する。X軸ガイドレール107aがY軸方向に移動することにより、実装ヘッド106がY軸方向に移動する。

0021

図2は、本実施形態に係る実装ヘッド106を模式的に示す図である。実装ヘッド106は、電子部品Cを解放可能に保持するノズル30を有する。ノズル30は、部品供給位置PJaにおいて、電子部品供給装置200から供給された電子部品Cを保持する。ノズル30は、部品供給位置PJaにおいて電子部品Cを保持した後、実装位置PJbまで搬送し、基板Pに実装する。実装位置PJbにおいて電子部品Cが基板Pに実装された後、ノズル30は、電子部品Cを解放する。これにより、基板Pに電子部品Cが実装される。

0022

実装ヘッド106は、ノズル30をZ軸方向及びθZ方向に移動可能なノズル移動装置140を有する。ノズル移動装置140は、ノズル30をZ軸方向に移動するZ駆動部150と、ノズル30をθZ方向に回転するθZ駆動部160とを含む。Z駆動部150は、モータのようなアクチュエータを含み、ノズル30をZ軸方向に移動するための動力を発生する。θZ駆動部160は、モータのようなアクチュエータを含み、ノズル30をθZ方向に移動するための動力を発生する。

0023

ノズル30は、実装ヘッド移動装置107及びノズル移動装置140により、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、及びθZ方向の4つの方向に移動可能である。なお、ノズル30は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θX方向、θY方向、及びθZ方向の6つの方向に移動可能でもよい。

0024

図3は、本実施形態に係るノズル30を示す図である。図3に示すノズル30は、電子部品Cを挟んで保持する把持ノズルである。ノズル30は、ノズル本体35と、ノズル本体35に支持され、電子部品Cを挟んで保持する保持部32とを有する。保持部32は、固定アーム32Aと、可動アーム32Bと、可動アーム32Bを移動可能な駆動部33とを有する。可動アーム32Bは、ヒンジ機構34を介してノズル本体35に支持される。可動アーム32Bは、ヒンジ機構34の回転軸を中心に回転可能である。固定アーム32Aと可動アーム32Bとの間に電子部品Cが配置されている状態で、可動アーム32Bが固定アーム32Aに接近するように移動することにより、電子部品Cは保持部32に保持される。可動アーム32Bが固定アーム32Aから離れるように移動することにより、電子部品Cは保持部32から解放される。なお、ノズル30は、電子部品Cを吸着保持する吸着ノズルでもよい。

0025

[電子部品]
図4は、本実施形態に係る電子部品Cを示す模式図である。本実施形態において、基板Pに実装される電子部品Cは、リードLDを有するリード型電子部品である。図4に示すように、電子部品Cは、部品本体CHと、部品本体CHから下方に突出する一対のリードLDとを有する。一対のリードLDの基端部は、部品本体CHに接続される。図4に示す例において、一対のリードLDの基端部は、基板Pの裏面と平行なX軸方向に配置される。電子部品Cを基板Pに実装するとき、実装ヘッド106は、基板Pに設けられている貫通孔に一対のリードLDが挿入され、一対のリードLDの下端部が基板Pの裏面から突出するように、基板Pの表面に電子部品Cを実装する。基板Pの表面に電子部品Cが実装されると、リードLDの下端部が基板Pの裏面から下方に突出する。

0026

[リード折曲装置]
次に、本実施形態に係るリード折曲装置300について説明する。図5は、本実施形態に係るリード折曲装置300を示す斜視図である。リード折曲装置300は、電子部品Cの実装において、基板保持機構104に保持されている基板Pの裏面から突出した一対のリードLDを曲げる。リード折曲装置300は、基板搬送装置103により搬送される基板Pの搬送経路の下方に配置される。リード折曲装置300は、基板保持機構104に保持されている基板Pの裏面に対向する位置に配置されるアーム部材310を有する。アーム部材310は、一対のクリンチ部材310Bを含む。

0027

リード折曲装置300は、基板保持機構104に保持されている基板Pの裏面に対向する位置に配置されるアーム部材310と、基板Pの裏面側でアーム部材310を移動する移動装置350とを有する。

0028

移動装置350は、基板Pの裏面側でXY平面に平行な方向及びXY平面に直交するZ軸方向にアーム部材310を移動可能である。

0029

移動装置350は、ベースプレート351と、アーム部材310を支持する移動部材352と、移動部材352をY軸方向にガイドするY軸ガイド部353と、Y軸ガイド部353をX軸方向にガイドするX軸ガイド部354と、移動部材352をY軸方向に移動するための動力を発生するY軸駆動部355と、移動部材352をX軸方向に移動するための動力を発生するX軸駆動部356と、アーム部材310をZ軸方向にガイドするZ軸ガイド部357と、アーム部材310をZ軸方向に移動するための動力を発生するZ軸駆動部358とを有する。

0030

ベースプレート351は、基板保持機構104の下方に配置される。ベースプレート351は、ベースフレーム114に支持される。

0031

移動部材352は、アーム部材310を支持する。移動部材352は、アーム部材310を支持した状態で、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに移動可能である。移動部材352は、Y軸ガイド部353に支持される。

0032

Y軸ガイド部353は、底板353Aと、底板353Aの+Y側の端部及び−Y側の端部のそれぞれに固定された側板353Bと、一対の側板353Bの間に配置された一対のY軸ガイドロッド353Cとを有する。Y軸ガイドロッド353Cは、Y軸方向に延在する。Y軸ガイドロッド353Cの一方の端部は、一方の側板353Bに固定される。Y軸ガイドロッド353Cの他方の端部は、他方の側板353Bに固定される。一対のY軸ガイドロッド353Cは、平行に配置される。移動部材352は、Y軸ガイドロッド353Cが配置される貫通孔を有する。移動部材352は、Y軸ガイドロッド353CによりY軸方向にガイドされる。

0033

Y軸駆動部355は、移動部材352をY軸方向に移動するための動力を発生する。Y軸駆動部355は、モータのようなアクチュエータを含む。Y軸駆動部355で発生した動力は、動力伝達機構を介して移動部材352に伝達される。Y軸駆動部355の作動により、移動部材352は、Y軸ガイド部353にガイドされながらY軸方向に移動する。移動部材352がY軸方向に移動することにより、アーム部材310がY軸方向に移動する。アーム部材310のY軸方向の位置は、Y軸駆動部355の駆動量により規定される。

0034

Y軸ガイド部353は、X軸ガイド部354に支持される。X軸ガイド部354は、ベースプレート351に支持される一対のX軸ガイドレール354Gを含む。X軸ガイドレール354Gは、X軸方向に延在する。一対のX軸ガイドレール354Gは、平行に配置される。

0035

X軸駆動部356は、Y軸ガイド部353をX軸方向に移動するための動力を発生する。X軸駆動部356は、モータのようなアクチュエータを含む。X軸駆動部356で発生した動力は、動力伝達機構を介してY軸ガイド部353に伝達される。X軸駆動部356の作動により、Y軸ガイド部353は、X軸ガイド部354にガイドされながらX軸方向に移動する。Y軸ガイド部353がX軸方向に移動することにより、移動部材352がX軸方向に移動する。移動部材352がX軸方向に移動することにより、アーム部材310がX軸方向に移動する。アーム部材310のX軸方向の位置は、X軸駆動部356の駆動量により規定される。

0036

図6図7図8図9図10、及び図11のそれぞれは、本実施形態に係るリード折曲装置300の一部を示す斜視図である。図6は、リード折曲装置300の一部を斜め上方から見た図である。図7は、リード折曲装置300の一部を斜め下方から見た図である。図8は、図6の一部を拡大した図である。図9は、リード折曲装置300の一部の要素を外した状態の斜視図である。図10及び図11のそれぞれは、アーム部材310を拡大した斜視図である。

0037

移動部材352は、第1支持部材311及び第2支持部材312を介して、アーム部材310を支持する。アーム部材310は、第2支持部材312に支持される。第2支持部材312は、第1支持部材311に支持される。第1支持部材311は、移動部材352に支持される。

0038

Z軸ガイド部357は、移動部材352に取り付けられる雄ねじロッド357Aと、第1支持部材311に取り付けられる雌ねじロッド357Bと、移動部材352に取り付けられるガイドロッド357Cとを有する。Z軸ガイド部357は、第1支持部材311をZ軸方向にガイドする。Z軸ガイド部357は、第1支持部材311をZ軸方向にガイドすることにより、アーム部材310をZ軸方向にガイドする。

0039

雄ねじロッド357Aは、Z軸方向に延在し、θZ方向に回転可能に移動部材352に支持される。雄ねじロッド357Aの外周面雄ねじ山が形成される。雌ねじロッド357Bは、第1支持部材311に接続される。雌ねじロッド357Bは筒状であり、雌ねじロッド357Bに雄ねじロッド357Aが挿入される。雌ねじロッド357Bの内周面雌ねじ溝が形成される。雄ねじロッド357Aの雄ねじ山と雌ねじロッド357Bの雌ねじ溝とが噛み合う。

0040

ガイドロッド357Cは、第1支持部材311をZ軸方向にガイドする。ガイドロッド357Cは、Z軸方向に延在する。ガイドロッド357Cは、移動部材352に設けられている孔357Dに挿入される。

0041

Z軸駆動部358は、第1支持部材311をZ軸方向に移動するための動力を発生する。Z軸駆動部358は、モータのようなアクチュエータを含む。Z軸駆動部358で発生した動力は、動力伝達機構358Dを介して雄ねじロッド357Aに伝達される。動力伝達機構358Dは、雄ねじロッド357Aに取り付けられるプーリと、プーリとZ軸駆動部358とを連結する無端ベルトとを含む。Z軸駆動部358の作動により、雄ねじロッド357AがθZ方向に回転する。雄ねじロッド357Aが回転すると、雌ねじロッド357BがZ軸方向に移動する。これにより、第1支持部材311がガイドロッド357CにガイドされながらZ軸方向に移動する。第1支持部材311がZ軸方向に移動することにより、アーム部材310がZ軸方向に移動する。アーム部材310のZ軸方向の位置は、Z軸駆動部358の駆動量により規定される。

0042

第1支持部材311は、第2支持部材312をθZ方向に回転可能に支持する。第2支持部材312は、アーム部材310を支持する。第2支持部材312は、アーム部材310を支持する支持台312Aと、支持台312Aの下部に固定される円筒部312Bとを含む。

0043

リード折曲装置300は、電子部品CのリードLDを曲げるためにアーム部材310を駆動するクリンチ装置320を有する。上述のように、電子部品Cが基板Pに実装された場合、基板Pの裏面からリードLDが突出する。アーム部材310は、電子部品CのリードLDを曲げることができるクリンチ機能を有する。クリンチ装置320は、アーム部材310を駆動して、基板Pの裏面から突出したリードLDを曲げる。

0044

アーム部材310は、基板保持機構104に保持されている基板Pの裏面に対向する位置に配置される一対のクリンチ部材310Bを含む。

0045

一方のクリンチ部材310Bは、上端面310Baと、他方のクリンチ部材310Bに対向する対向面310Bbと、第1側面1と、第1側面1の反対方向を向く第2側面2とを有する。他方のクリンチ部材310Bは、上端面310Baと、一方のクリンチ部材310Bに対向する対向面310Bbと、第1側面1と同方向を向く第3側面3と、第2側面2と同方向を向く第4側面4とを有する。

0046

クリンチ装置320は、一対のクリンチ部材310BをθZ方向に回転させる回転機構330と、一対のクリンチ部材310Bを開閉させる開閉機構340とを有する。

0047

回転機構330は、第2支持部材312をθZ方向に回転させることによって、基板Pの裏面(XY平面)と直交する回転軸BXを中心に一対のクリンチ部材310Bを回転させる。回転機構330は、第2支持部材312をθZ方向にガイドする回転ガイド部331と、第2支持部材312をθZ方向に回転するための動力を発生する回転駆動部332とを有する。

0048

回転ガイド部331は、第2支持部材312をθZ方向にガイドする。回転ガイド部331は、第1支持部材311に設けられた孔を含む。第2支持部材312の円筒部312Bが第1支持部材311の孔に回転可能に支持される。第2支持部材312は、回転ガイド部331によりθZ方向にガイドされる。

0049

回転駆動部332は、第2支持部材312をθZ軸方向に回転するための動力を発生する。回転駆動部332は、モータのようなアクチュエータを含む。回転駆動部332で発生した動力は、動力伝達機構332Dを介して第2支持部材312に伝達される。動力伝達機構332Dは、第2支持部材312の円筒部312Bと回転駆動部332とを連結する無端ベルトを含む。回転駆動部332の作動により、第2支持部材312は、回転ガイド部331にガイドされながらθZ方向に移動する。第2支持部材312がθZ方向に回転することにより、アーム部材310がθZ方向に回転する。アーム部材310のθZ方向の位置は、回転駆動部332の駆動量により規定される。

0050

開閉機構340は、基板Pの裏面(XY平面)と平行な方向に一対のクリンチ部材310Bを開閉させる。開閉機構340は、一方のクリンチ部材310Bの上端面310Baと他方のクリンチ部材310Bの上端面310Baとが接近及び離間するように、一対のクリンチ部材310Bを開閉させる。

0051

開閉機構340は、基板Pの裏面(XY平面)と平行な回動軸AXを中心に一対のクリンチ部材310Bを回動可能に支持する。開閉機構340は、一対のクリンチ部材310Bのそれぞれを回動可能に支持するシャフト310Aを有する。シャフト310Aは、回動軸AXを含む。クリンチ部材310Bの回動軸AXは、XY平面と平行である。図6から図11に示す例においては、クリンチ部材310Bは、シャフト310AにθY方向に回転可能に支持される。シャフト310Aは、ローラ344に固定される。一対のクリンチ部材310Bのそれぞれがシャフト310A(回動軸AX)を中心に回動することにより、一方のクリンチ部材310Bが開閉する。

0052

第1側面1、第2側面2、第3側面3、及び第4側面4のそれぞれは、回動軸AXに実質的に直交する。

0053

第2支持部材312の支持台312Aの上面に、一対のガイドロッド341Aが設けられる。ガイドロッド341Aは、Z軸方向に延在する。ローラ344は、ガイドロッド341Aの上端部に支持される。クリンチ部材310Bとシャフト310A及びローラ344とは相対回転可能である。

0054

開閉機構340は、第2支持部材312に対してZ軸方向に移動可能な開閉部材342と、アーム部材310を開閉するための動力を発生する開閉駆動部343とを有する。

0055

開閉部材342は、支持台312Aよりも上方に配置される。開閉部材342は、回転シャフト343Aに連結される。回転シャフト343Aは、Z軸方向に延在し、θZ方向に回転可能に移動部材352に支持される。図9及び図10に示すように、XY平面内において第2支持部材312の中央部に貫通孔313が設けられる。貫通孔313は、支持台312A及び円筒部312BをZ軸方向に貫く。回転シャフト343Aの少なくとも一部は、貫通孔313に配置される。回転シャフト343Aと第2支持部材312とは相対回転可能である。

0056

回転シャフト343Aの上部の外周面に雄ねじ山が形成される。開閉部材342は、回転シャフト343Aの上部が挿入される孔を有する。開閉部材342の孔の内周面に雌ねじ溝が形成される。回転シャフト343Aの雄ねじ山と開閉部材342の雌ねじ溝とが噛み合う。

0057

開閉部材342は、ガイドロッド341Aが配置される貫通孔を有する。ガイドロッド341Aは、開閉部材342をZ軸方向にガイドする。ガイドロッド341Aは、Z軸方向に延在する。開閉部材342は、Z軸方向に移動可能にガイドロッド341Aに支持される。開閉部材342は、ピン310Cを介して一対のクリンチ部材310Bに連結される。ピン310Cは、一対のクリンチ部材310Bの間に配置される。ローラ344と支持台312Aとがばね310Dで連結される。

0058

開閉駆動部343は、開閉部材342をZ軸方向に移動するための動力を発生する。開閉駆動部343は、モータのようなアクチュエータを含む。開閉駆動部343で発生した動力は、動力伝達機構343Dを介して回転シャフト343Aに伝達される。動力伝達機構343Dは、回転シャフト343Aに取り付けられるプーリと、プーリと開閉駆動部343とを連結する無端ベルトとを含む。開閉駆動部343の作動により、回転シャフト343AがθZ方向に回転する。回転シャフト343Aが回転すると、開閉部材342がガイドロッド341AにガイドされながらZ軸方向に移動する。開閉部材342がZ方向に移動することにより、ピン310CがZ軸方向に移動する。シャフト310A及びローラ344は、ガイドロッド341Aの上端部に支持されている。シャフト310A及びローラ344のZ軸方向の位置は実質的に変化しない。ピン310CがZ軸方向に移動することにより、一対のクリンチ部材310Bのそれぞれがシャフト310Aを中心に回転する。これにより、一対のクリンチ部材310Bが開閉する。図10に示すように、開閉部材342が+Z方向に移動することにより、一対のクリンチ部材310Bは開く。すなわち、一対のクリンチ部材310Bの上端面310Baは離間する。図11に示すように、開閉部材342が−Z方向に移動することにより、一対のクリンチ部材310Bは閉じる。すなわち、一対のクリンチ部材310Bの上端面310Baは接近する。クリンチ部材310Bの上端面310Baの開閉方向の位置は、開閉駆動部343の駆動量により規定される。

0059

以上のように、一対のクリンチ部材310Bは、移動装置350及び回転機構330により、基板保持機構104に保持されている基板Pの裏面側で、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、及びθZ方向の4つの方向に移動可能である。また、一対のクリンチ部材310Bは、開閉機構340により開閉可能である。

0060

クリンチ部材310Bは、基板Pの裏面から突出したリードLDを保持可能な溝10を有する。溝10は、一対のクリンチ部材310Bのそれぞれに設けられる。溝10は、第1側面1、第2側面2、第3側面3、及び第4側面4のそれぞれに設けられる。

0061

溝10は、クリンチ部材310Bの上端面310Baと対向面310Bbとを結ぶように設けられる。溝10の幅は、上端面310Baから対向面310Bbに向かって大きくなる。

0062

[制御装置]
図12は、本実施形態に係る制御装置120の一例を示す機能ブロック図である。制御装置120は、電子部品実装装置100を制御する。制御装置120は、コンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む演算装置と、ROM(Read Only Memory)又はストレージのような不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含む記憶装置と、信号及びデータを入出力可能な入出力回路を含む入出力インターフェースとを有する。

0063

制御装置120は、制御部121と、記憶部122と、折曲モード決定部123とを有する。

0064

記憶部122は、電子部品実装装置100の動作条件を示す生産プログラムを記憶する。生産プログラムは、電子部品Cの実装処理に使用されるデータを含む。生産プログラムは、基板Pの表面において電子部品Cが搭載される搭載位置MPを示す搭載位置データ、及び電子部品CのリードLDの折曲モードを示す折曲データを含む。

0065

制御部121は、記憶部122に記憶されている生産プログラムに基づいて、基板搬送装置103、基板保持機構104、実装ヘッド106、電子部品供給装置200、及びリード折曲装置300に制御信号を出力する。制御部121は、生産プログラムに基づいて、リード折曲装置300のY軸駆動部355、X軸駆動部356、Z軸駆動部358、回転駆動部332、及び開閉駆動部343のそれぞれに制御信号を出力する。

0066

折曲モード決定部123は、記憶部122に記憶されている生産プログラムに基づいて、基板Pの裏面から突出するリードLDの折曲モードを決定する。リードLDの折曲モードとは、基板Pの裏面においてリードLDを曲げる曲げ方をいう。リードLDの折曲モードとして、外曲げモード、内曲げモード、回転曲げモード、及びN曲げモードが設定される。

0067

図13は、本実施形態に係る折曲モードの一例を示す模式図である。図13(A)に示すように、外曲げモードとは、一対のリードLDの基端部が基板Pの裏面と平行な規定軸方向(例えばX軸方向)に配置されている場合において、一方のリードLDが規定軸と平行となるように且つ他方のリードLDから離れるように曲げられ、他方のリードLDが規定軸と平行となるように且つ一方のリードLDから離れるように曲げられる折曲モードをいう。図13(B)に示すように、内曲げモードとは、一対のリードLDの基端部が基板Pの裏面と平行な規定軸方向(例えばX軸方向)に配置されている場合において、一方のリードLDが規定軸と平行となるように且つ他方のリードLDに近付くように曲げられ、他方のリードLDが規定軸と平行となるように且つ一方のリードLDに近付くように曲げられる折曲モードをいう。図13(C)に示すように、回転曲げモードとは、一対のリードLDが基板Pの裏面と直交するZ軸を中心とする回転方向に曲げられる折曲モードをいう。図13(D)に示すように、N曲げモードとは、一対のリードLDの基端部が基板Pの裏面と平行な規定軸方向(例えばX軸方向)に配置されている場合において、一方のリードLDが規定軸と直交するように曲げられ、他方のリードLDが規定軸と直交し且つ一方のリードLDの反対方向に曲げられる折曲モードをいう。

0068

実装ヘッド106は、生産プログラムに基づいて、複数の電子部品Cを基板Pに順次実装する。すなわち、実装ヘッド106は、部品供給位置PJaにおいて電子部品Cをノズル30で保持した後、実装位置PJbに移動し、基板Pに実装する。実装ヘッド106は、電子部品Cを基板の表面に実装した後、部品供給位置PJaに移動し、新たな電子部品Cをノズル30で保持する。実装ヘッド106は、部品供給位置PJaにおいて新たな電子部品Cをノズル30で保持した後、実装位置PJbに移動し、基板Pに実装する。このように、実装ヘッド106は、部品供給位置PJaと実装位置PJbとの間を移動して、複数の電子部品Cを基板Pに順次搬送する。制御部121は、基板Pの表面に規定される複数の搭載位置MPのそれぞれに電子部品Cが順次実装されるように、XY平面内において実装ヘッド106を移動させる。

0069

折曲モード決定部123は、電子部品Cが実装される基板Pの表面の搭載位置MPに基づいて、基板Pの裏面から突出したリードLDの折曲モードを決定する。移動装置350は、基板Pの裏面から突出したリードLDにクリンチ部材310Bを接触させる。

0070

[電子部品実装方法]
次に、本実施形態に係る電子部品実装方法について説明する。図14は、実施形態に係る電子部品実装方法を示すフローチャートである。図15は、本実施形態に係る電子部品実装装置100の動作を示す模式図である。

0071

制御部121は、基板Pが実装位置PJbに搬送されるように、基板搬送装置103に制御信号を出力する。基板搬送装置103は、基板Pを実装位置PJbに搬送する。次に、制御部121は、実装位置PJbに搬送された基板Pを保持するように、基板保持機構104に制御信号を出力する。基板保持機構104は、実装位置PJbに搬送された基板Pを保持する。

0072

実装ヘッド106は、基板保持機構104に保持された基板Pの表面に電子部品Cを実装する。実装ヘッド106は、電子部品Cの一対のリードLDの下端部が、基板Pに設けられている孔の裏面から下方に突出するように、電子部品Cを基板Pに挿入(実装)する(ステップS10)。

0073

折曲モード決定部123は、生産プログラムに基づいて、基板Pの裏面においてリードLDを曲げる曲げ方を示す折曲モードを決定する(ステップS20)。

0074

制御部121は、ステップS20において決定された折曲モードでリードLDが曲げられるように、制御信号を出力する。ステップS20において決定された折曲モードが、一方のリードLDが規定軸(X軸)と直交するように曲げられ、他方のリードLDが規定軸と直交し且つ一方のリードLDの反対方向に曲げられるN曲げモードである場合、制御部121は、基板Pの裏面から突出したリードLDがクリンチ部材310Bの溝10に配置されるように、Y軸駆動部355、X軸駆動部356、Z軸駆動部358、及び回転駆動部332の少なくとも一つに制御信号を出力する(ステップS30)。

0075

図15(A)は、基板Pの裏面から突出したリードLDがクリンチ部材310Bの溝10に配置されている状態を示す模式図であり、基板Pの裏面側からリードLD及びクリンチ部材310Bを見た図に相当する。

0076

制御部121は、Y軸駆動部355、X軸駆動部356、Z軸駆動部358、及び回転駆動部332の少なくとも一つに制御信号を出力して、基板Pの裏面から突出したリードLDとクリンチ部材310Bの溝10とを合わせる。図15(A)は、一方のクリンチ部材310Bの第2側面2に設けられている溝10に一方のリードLDが配置され、他方のクリンチ部材310Bの第3側面3に設けられている溝10に他方のリードLDが配置されている状態を示す。第2側面2の溝10に一方のリードLDが保持され、第3側面3の溝10に他方のリードLDが保持されている状態で、一方のクリンチ部材310Bと他方のクリンチ部材310Bとは、距離Daだけ離れている。

0077

第2側面2の溝10に一方のリードLDが保持され、第3側面3の溝10に他方のリードLDが保持された後、制御部21は、回転機構330の回転駆動部332に制御信号を出力して、一対のクリンチ部材310Bを、回転軸BXを中心に回転させる。回転軸BXは、Z軸と平行であり、第2支持部材312(円筒部312B)の回転軸に相当する。回転機構330は、制御部121から出力された制御信号に基づいて、リードLDが溝10に保持されている状態で、基板Pの裏面と直交する回転軸BXを中心に一対のクリンチ部材310Bを回転させる。

0078

また、制御部121は、回転機構330により一対のクリンチ部材310Bが回転軸BXを中心に回転しながら開くように、開閉機構340の開閉駆動部343に制御信号を出力する。開閉機構340は、制御部121から出力された制御信号に基づいて、回転機構330による一対のクリンチ部材310Bの回転の少なくとも一部と並行(同時に行われること)して、基板Pの裏面と平行な方向に一対のクリンチ部材310Bを開く。

0079

図15(B)は、一対のクリンチ部材310Bが回転軸BXを中心に回転しながら開いている状態を示す模式図であり、基板Pの裏面側からリードLD及びクリンチ部材310Bを見た図に相当する。

0080

図15(B)に示すように、一対のクリンチ部材310Bが回転軸BXを中心に回転しながら、距離Daよりも長い距離Dbだけ離れるように開くことにより、一方のリードLDは規定軸(X軸)と直交するように−Y方向に曲げられ、他方のリードLDは規定軸(X軸)と直交し且つ一方のリードLDの反対方向である+Y方向に曲げられる。

0081

以上により、図15(C)に示すように、一対のリードLDは、N曲げモードで曲げられる。

0082

なお、本実施形態においては、一方のリードLDが一方のクリンチ部材310Bの第2側面2の溝10に保持され、他方のリードLDが他方のクリンチ部材310Bの第3側面3の溝10に保持されている状態で、一対のクリンチ部材310Bが回転軸BXを中心に規定方向に回転することにより、一方のリードLDが−Y方向に曲げられ、他方のリードLDが+Y方向に曲げられることとした。一方のリードLDが一方のクリンチ部材310Bの第1側面1の溝10に保持され、他方のリードLDが他方のクリンチ部材310Bの第4側面4の溝10に保持されている状態で、一対のクリンチ部材310Bが回転軸BXを中心に規定方向の逆方向に回転することにより、一方のリードLDが+Y方向に曲げられ、他方のリードLDが−Y方向に曲げられる。

0083

本実施形態においては、N曲げモードでリードLDを曲げるときのリード折曲装置300の動作について説明した。外曲げモードでリードLDを曲げる場合、リード折曲装置300は、一対のクリンチ部材310Bを一対のリードLDの間に配置した後、一対のクリンチ部材310Bを開くことにより、外曲げモードでリードLDを曲げることができる。内曲げモードでリードLDを曲げる場合、リード折曲装置300は、一対のクリンチ部材310Bを一対のリードLDの外側に配置した後、一対のクリンチ部材310Bを閉じることにより、内曲げモードでリードLDを曲げることができる。回転げモードでリードLDを曲げる場合、リード折曲装置300は、一対のクリンチ部材310Bの溝10のそれぞれに一対のリードLDを配置した後、一対のクリンチ部材310Bを、回転軸BXを中心に回転させることにより、回転曲げモードでリードLDを曲げることができる。

0084

[効果]
以上説明したように、本実施形態によれば、一対のクリンチ部材310Bのそれぞれに、基板Pの裏面から突出した一対のリードLDを保持可能な溝10が設けられる。リードLDが溝10に保持されている状態で、一対のクリンチ部材310Bが回転軸BXを中心に回転するとともに、距離Daから距離Dbに離れるように開くことにより、一対のリードLDを簡単に短時間でN曲げモードで曲げることができる。

0085

クリンチ部材310Bは、リードLDが溝10に配置された状態で回転しながら開く。リードLDは、溝10の内面相対移動可能である。リードLDが溝10の内面に対して摺動することにより、リードLDが溝10に配置された状態でクリンチ部材310Bが回転しながら開いても、リードLDに過度負荷がかかることが抑制される。

0086

本実施形態においては、第1側面1及び第2側面2の両方に溝10が設けられ、第3側面3及び第4側面4の両方に溝10が設けられる。リードLDが保持される溝10及び一対のクリンチ部材310Bの回転方向が選択されることにより、一方のリードLDが−Y方向に曲げられ他方のリードLDが+Y方向に曲げられる第1のN曲げモード、及び一方のリードLDが+Y方向に曲げられ他方のリードLDが−Y方向に曲げられる第2のN曲げモードの一方又は両方でリードLDを簡単に曲げることができる。

0087

本実施形態において、溝10は、上端面310Baと対向面310Bbとを結ぶように設けられる。これにより、ステップS30で説明したように溝10にリードLDを配置するとき、リードLDは溝10に円滑に配置される。

0088

本実施形態において、溝10の幅は、上端面310Baから対向面310Bbに向かって大きくなる。これにより、リードLDが溝10に配置された状態でクリンチ部材310Bが回転しながら開いても、リードLDに過度な負荷がかかることが抑制され、リードLDは円滑に曲げられる。

0089

1…第1側面、2…第2側面、3…第3側面、4…第4側面、10…溝、30…ノズル、32…保持部、32A…固定アーム、32B…可動アーム、33…駆動部、34…ヒンジ機構、35…ノズル本体、100…電子部品実装装置、102…設置部、103…基板搬送装置、104…基板保持機構、106…実装ヘッド、107…実装ヘッド移動装置、107a…X軸ガイドレール、107b…Y軸ガイドレール、109…X駆動部、110…Y駆動部、114…ベースフレーム、120…制御装置、121…制御部、122…記憶部、123…折曲モード決定部、140…ノズル移動装置、150…Z駆動部、160…θZ駆動部、200…電子部品供給装置、300…リード折曲装置、310…アーム部材、310A…シャフト、310B…クリンチ部材、310Ba…上端面、310Bb…対向面、310C…ピン、310D…ばね、311…第1支持部材、312…第2支持部材、312A…支持台、312B…円筒部、313…貫通孔、320…クリンチ装置、330…回転機構、331…回転ガイド部、332…回転駆動部、332D…動力伝達機構、340…開閉機構、341A…ガイドロッド、342…開閉部材、343…開閉駆動部、343A…回転シャフト、343D…動力伝達機構、344…ローラ、350…移動装置、351…ベースプレート、352…移動部材、353…Y軸ガイド部、353A…底板、353B…側板、353C…Y軸ガイドロッド、354…X軸ガイド部、354G…X軸ガイドレール、355…Y軸駆動部、356…X軸駆動部、357…Z軸ガイド部、357A…雄ねじロッド、357B…雌ねじロッド、357C…ガイドロッド、357D…孔、358…Z軸駆動部、358D…動力伝達機構、AX…回動軸、C…電子部品、CH…部品本体、LD…リード、MP…搭載位置、P…基板、PJa…部品供給位置、PJb…実装位置。

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