| 【発明の名称】 |
電気部品の姿勢規正機構 |
| 【発明者】 |
【氏名】野村 博光
【住所又は居所】神奈川県横須賀市長坂二丁目２番１号 富士電機アドバンストテクノロジー株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板への電気部品の実装工程において、電気部品を回路基板の所定位置にセットする装置の電気部品の把持ハンドに、整列されていない荷姿でリードまたは電極を側方または下方に向けて供給された電気部品の姿勢を規正して供給する電気部品の姿勢規正機構であって、
リードまたは電極を側方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品の前記把持ハンドに把持される面の垂線方向および位置を規正し、リードまたは電極を下方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品のリードまたは電極の形成面の垂線方向および位置を規正し、且つ電気部品の移動面となる平面板と、リードまたは電極を側方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品のリードまたは電極の形成面の垂線方向および位置を規正し、リードまたは電極を下方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品の前記把持ハンドに把持される面の垂線方向および位置を規正する、前記平面板上に取り付けられたストッパーと、で構成される二方向位置規正手段と、
二方向位置規正手段の平面板の面に平行な面内で、二方向位置規正手段が規正する２つの方向に直交する方向の位置を規正し、且つ電気部品を把持する第３方向位置規正把持手段と、
二方向位置規正手段が規正する２つの方向に直交する方向を回転軸の方向として第３方向位置規正把持手段を回動させて、電気部品のリードまたは電極の形成面を所定の方向に向かせるリード等形成面方向規正手段と、を備えている、
ことを特徴とする電気部品の姿勢規正機構。
【請求項２】
前記二方向位置規正手段として、傾斜平面板とその下端部に水平に取り付けられた角柱状のストッパーとで構成される傾斜式の二方向位置規正手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気部品の姿勢規正機構。
【請求項３】
前記第３方向位置規正把持手段として、二方向位置規正手段が規正する2つの方向に直交する方向における所定位置に位置決めされ、且つ二方向位置規正手段が規正した2つの方向に直交する把持面を有する固定爪と、固定爪の把持面に対向する把持面を有し、且つ固定爪の把持面に対向して移動して電気部品を固定爪の把持面に押し付けて把持する第3方向位置規正把持爪と、第3方向位置規正把持爪を移動させる直進可動機構と、で構成される対向爪式の第3方向位置規正把持手段を備え、
前記リード等形成面方向規正手段として、前記第3方向位置規正把持爪の移動方向に平行な方向を回転軸方向として前記の対向爪式の第3方向位置規正把持手段を回動させる回転手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電気部品の姿勢規正機構。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気部品を回路基板に実装する際にこの電気部品のリードまたは電極を回路基板の所定位置に正確にセットするための技術に関し、特に、整列されないで供給される電気部品の姿勢を規正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スティックやテーピング等で整列供給される電気部品のリードまたは電極（以下ではリード等という）をプリント基板等の回路基板の挿入孔または電極パッドに自動的に挿入または配置するための自動装置は、一般的に広く採用されていて公知である。この自動装置は、整列供給された電気部品を、整列供給位置から把持ハンドによって取り出し、ストッパーによって位置決めして、エアシリンダー等を用いて回路基板の所定位置に挿入または配置する。
ところが、従来の自動装置は、スティックやテーピング等で整列供給される電気部品を取り扱うことができても、トレイ荷姿等の整列されていない電気部品を取り扱うことができない。その理由を図4にしたがって説明する。
図4は、トレイ荷姿の電気部品の問題点を説明するための図であり、（ａ）は、リード21を横向きにして電気部品２の全体がトレイ１の凹部内に収納された状態を示す断面図であり、（ｂ）は、不図示の電極を下にして電気部品2aの一部がトレイ1aの凹部より上に突出している状態を示す斜視図である。トレイ荷姿の電気部品は、直線状または四角い形状の溝内に収容されていて、図4（ａ）に示すように、部品全体が溝内に収容されているか、図4（ｂ）に示すように、その一部が溝外に突出している状態である。一部が突出していてもその部分だけでは把持ハンドの爪で確実に把持することができない。また、いずれの場合も、電気部品と溝壁との間には把持ハンドの爪を入れるだけの空間がないので、把持ハンドの爪で電気部品を把持することができなく、吸着等の方法で電気部品をトレイからピックアップせざるを得ない。したがって、図4（ｂ）に示したように、電気部品2aが整列されていない状態で収容されていると、電気部品2aをトレイ1aから所定の姿勢で取り出せないことが多くなり、その結果として、電気部品2aのリード等を回路基板の所定位置にいつも確実にセットすることは困難である。また、図4（ａ）に示したように、電気部品２がトレイ１の溝内に横たわって配置されている場合には、電気部品２のリード21の向きと回路基板の面とが異なるため、ピックアップした電気部品２のリード21の向きを転換させることが必要である。
【０００３】
このように、従来の自動装置では、トレイ荷姿で供給される電気部品のような整列されていない電気部品のリード等を回路基板の所定位置にセットすることができない。
直方体のチップ電子部品の姿勢を規正する装置としては、特許文献１に開示されているものがあるが、リード付き電気部品を含めた電気部品全般に適用できるものはまだない。
【特許文献１】特開平８−188254号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の課題は、上記のような電気部品の実装時の問題点を解消するために、トレイ荷姿で供給される電気部品のような、リード等の向きはほぼ揃っているが整列されていない電気部品のリード等を回路基板の所定位置に確実にセットすることができるように、その電気部品の姿勢を規正する電気部品の姿勢規正機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、回路基板への電気部品の実装工程において、電気部品を回路基板の所定位置にセットする装置の把持ハンドに、整列されていない荷姿でリード等を側方または下方に向けて供給された電気部品の姿勢を規正して供給する電気部品の姿勢規正機構であって、リード等を側方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品の前記把持ハンドに把持される面の垂線方向および位置を規正し、リード等を下方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品のリード等の形成面の垂線方向および位置を規正し、且つ電気部品の移動面となる平面板と、リード等を側方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品のリード等の形成面の垂線方向および位置を規正し、リード等を下方に向けて供給される電気部品の場合には、この電気部品の前記把持ハンドに把持される面の垂線方向および位置を規正する、前記平面板上に取り付けられたストッパーと、で構成される二方向位置規正手段と、二方向位置規正手段の平面板に平行な面内で、二方向位置規正手段が規制する２つの方向に直交する方向の位置を規正し且つ電気部品を把持する第3方向位置規正把持手段と、二方向位置規正手段が規制する２つの方向に直交する方向を回転軸の方向として第3方向位置規正把持手段を回動させて、電気部品のリード等の形成面を所定の方向に向かせるリード等形成面方向規正手段と、を備えている。
【０００６】
二方向位置規正手段が電気部品のリード等の形成面および把持ハンドに把持される面の垂線方向および位置を規正し、第3方向位置規正把持手段が二方向位置規正手段で規制された二方向に直行する方向の位置を規正し且つその状態で電気部品を把持し、電気部品を把持した状態で、リード等形成面方向規正手段が第3方向位置規正把持手段を回動させて、電気部品のリード等の形成面を所定の方向に向かせるので、電気部品を回路基板の所定の位置に正確にセットできる状態で把持ハンドに渡すことができる。
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記二方向位置規正手段として、傾斜平面板とその下端部に水平に取り付けられた角柱状のストッパーとで構成される傾斜式の二方向位置規正手段を備えている。
電気部品を傾斜平面上に置くことによって、電気部品の一方の方向の位置が規正され、電気部品が重力によって傾斜平面上を滑り下りてストッパーに保持されることによって、電気部品の他方の方向の位置が規正される。しかも、傾斜式の二方向位置規正手段は構造が極めて単純である。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記第3方向位置規正把持手段として、二方向位置規正手段が規正する２つの方向に直交する方向における所定位置に位置決めされ、且つ二方向位置規正手段が規正した２つの方向に直交する把持面を有する固定爪と、固定爪の把持面に対向する把持面を有し、且つ固定爪の把持面に対向して移動して電気部品を固定爪の把持面に押し付けて把持する第3方向位置規正把持爪と、第3方向位置規正把持爪を移動させる直進可動機構と、で構成される対向爪式の第3方向位置規正把持手段を備え、前記リード等形成面方向規正手段として、前記第3方向位置規正把持爪の移動方向に平行な方向を回転軸方向として前記の対向爪式の第3方向位置規正把持手段を回動させる回転手段を備えている。
固定爪と直進可動機構によって移動する第3方向位置規正把持爪とで、二方向位置規正手段が規正した２つの方向に直交する方向の電子部品の位置が規正され、その状態で電子部品が把持され、電気部品を把持した対向爪式の第3方向位置規正把持手段が回転手段によって回動されるので、電気部品のリード等の形成面を所定の方向に向かせることができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明においては、二方向位置規正手段が電気部品のリード等の形成面および把持ハンドに把持される面の垂線方向および位置を規正し、第3方向位置規正把持手段が二方向位置規正手段で規制された二方向に直行する方向の位置を規正し且つその状態で電気部品を把持し、電気部品を把持した状態で、リード等形成面方向規正手段が第3方向位置規正把持手段を回動させて、電気部品のリード等の形成面を所定の方向に向かせるので、電気部品を回路基板の所定の位置に正確にセットできる状態で把持ハンドに渡すことができる。
したがって、この発明によれば、トレイ荷姿で供給される電気部品のような、リード等の向きはほぼ揃っているが整列されていない電気部品のリード等を回路基板の所定位置に確実にセットできるように、その電気部品の姿勢を規正する電気部品の姿勢規正機構を提供することができる。
【０００９】
請求項２の発明においては、電気部品を傾斜平面上に置くことによって、電気部品の一方の方向の位置が規正され、電気部品が重力によって傾斜平面上を滑り下りてストッパーに保持されることによって、電気部品の他方の方向の位置が規正される。しかも、傾斜式の二方向位置規正手段は構造が極めて単純である。したがって、この発明によれば構造の単純な電気部品の姿勢規正機構を提供することができる。
請求項３の発明においては、固定爪と直進可動機構によって移動する第3方向位置規正把持爪とで、二方向位置規正手段が規正した２つの方向に直交する方向の電子部品の位置が規正され、その状態で電子部品が把持され、電気部品を把持した対向爪式の第3方向位置規正把持手段が回転手段によって回動されるので、電気部品のリード等の形成面を所定の方向に向かせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明による電気部品の姿勢規正機構の最良の実施形態について実施例を用いて説明する。
図１は、この発明による電気部品の姿勢規正機構の実施例の構成を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は左側面図である。図1には、図4（ａ）に示した、リード21を横向きにしてトレイ１に収容されていた電気部品２の場合が示されている。
この実施例は、傾斜式の二方向位置規正手段を構成する傾斜平面板3およびストッパー４と、対向爪式の第3方向位置規正把持手段を構成する固定爪６、第3方向位置規正把持爪（図では位置規正爪）８および直進可動機構部７と、リード等形成面方向規正手段である回転機構部５と、で構成されている。ストッパー４は、角柱状であって、傾斜平面板3の下端に水平に取り付けられている。固定爪６および第3方向位置規正把持爪８は、共にストッパー４の長さ方向に対して垂直に配置され、互いに対向している位置規正面兼把持面を有し、第3方向位置規正把持爪８は、直進可動機構部７に結合されて固定爪６に対向しながらストッパー４の長さ方向に平行に移動する。対向爪式の第3方向位置規正把持手段は、一体となって回転機構部５の回転シャフト51によって回動される。回転シャフト51の回転軸の長さ方向は、ストッパー４の長さ方向に平行である。
【００１１】
以下において、この実施例による電気部品２の姿勢規正プロセスを説明する。
ここで、電気部品２の面の向きを次のように決める。実装機の把持ハンドに把持される面の垂直方向をＹ方向、リード21の長さ方向をＺ方向、前２方向に直行する方向をＸ方向とする。
図２は、この実施例による電気部品２の姿勢規正プロセスの前半を示し、（ａ）は電気部品２をセットした瞬間の状態を示す正面図であり、（ｂ）はＹ方向およびＺ方向が規正された状態を示す正面図であり、（ｃ）は、更に、Ｘ方向が規正された状態を示す正面図である。図３は、実施例による電気部品２の姿勢規正プロセスの後半を示し、（ａ）は、図２（ｃ）に相当する左側面図で、Ｙ方向、Ｚ方向およびＸ方向が規正された状態を示す左側面図であり、（ｂ）はリード21の向きを水平方向まで回転させた状態を示す左側面図であり、（ｃ）はリード21の向きを鉛直方向まで回転させた状態を示す左側面図である。
【００１２】
まず、電気部品２の姿勢規正の前に、固定爪６および第3方向位置規正把持爪８を、回転機構部５で傾斜平面板3の面に平行な位置に位置決めし、且つ第3方向位置規正把持爪８を直進可動機構部７で左側に移動させる。この状態で、電気部品２を真空チャックでトレイから取り出し、リード21を傾斜平面板3の上側に向けて電気部品２を傾斜平面板3上に下ろす［図２(ａ）］。この状態では、電気部品２のリード21の向きはトレイから取り出したままのリード21の向きであるので、図２（ａ）に示したように、傾いていることが多い。真空チャックから下ろされた電気部品２は、重力によって傾斜平面板3上を滑り下りてストッパー４に保持され、傾斜平面板3の面でＹ方向を位置決めされ、ストッパー４でＺ方向を位置決めされる［図２(ｂ）］。次に、直進可動機構部７を駆動して第3方向位置規正把持爪８を右側へ移動させて、電気部品２を固定爪６に押し付けることにより、電気部品２のＸ方向を位置決めする［図２(ｃ）］［図３(ａ）］。この状態は、電気部品２の３方向が位置決めされ且つ電気部品２は２つの爪に把持された状態にあるので、この位置決め状態を保ちながらリード21の長さ方向を鉛直方向に合わせれば、電気部品２の姿勢が規正された状態となる。すなわち、180度から傾斜平面板3の傾斜角を差し引いた角度分だけ回転機構部５で対向爪式の第3方向位置規正把持手段を回転させれば所定の規正状態が得られる。この実施例の場合には図３(ｃ）の状態まで回転させることになる。この状態で、電気部品２が実装機の把持ハンドに把持された時、直進可動機構部７を駆動させて第3方向位置規正把持爪８を移動させて、電気部品２を第3方向位置規正把持手段から離し、実装機の把持ハンドに電気部品２を渡す。
【００１３】
この実施例においては、Ｙ方向を位置決めするための平面板を傾斜させることによって、Ｚ方向の位置決めに重力を利用しているので、この2つの方向を位置決めする構造が単純化できている。
なお、リード等を下方に向けて供給された電気部品の場合には、第3方向位置規正把持手段を図３(ｂ）の状態まで回転させればよいので、この実施例によって、リード等の向きが側方の場合および下方の場合の両方に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明による電気部品の姿勢規正機構の実施例の構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図
【図２】実施例による電気部品２の姿勢規正プロセスの前半を示し、（ａ）は電気部品２をセットした瞬間の状態を示す正面図、（ｂ）はＹ方向およびＺ方向が規正された状態を示す正面図、（ｃ）はＸ方向が規正された状態を示す正面図
【図３】実施例による電気部品２の姿勢規正プロセスの後半を示し、（ａ）はＹ方向、Ｚ方向およびＸ方向が規正された状態を示す左側面図、（ｂ）はリード21の向きを水平方向まで回転させた状態を示す左側面図、（ｃ）はリード21の向きを鉛直方向まで回転させた状態を示す左側面図
【図４】トレイ荷姿の例を示し、（ａ）は、リード21を横向きにして電気部品２の全体がトレイ１の凹部内に収納された状態を示す断面図、（ｂ）は、電極部を下にして電気部品2aの一部がトレイ1aの凹部より上に突出している状態を示す斜視図
【符号の説明】
【００１５】
１、1a トレイ
２、2a 電気部品
３ 傾斜平面板
４ ストッパー
５ 回転機構部
51 回転シャフト
６ 固定爪
７ 直進可動機構部
８ 位置規正爪
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２３４
【氏名又は名称】富士電機ホールディングス株式会社
【住所又は居所】神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
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| 【出願日】 |
平成１６年３月２６日（２００４．３．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８８３３９
【弁理士】
【氏名又は名称】篠部 正治
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| 【公開番号】 |
特開２００５−２７７３２０（Ｐ２００５−２７７３２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１０月６日（２００５．１０．６） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−９２０４８（Ｐ２００４−９２０４８） |
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