电子元件插入组装机的制作方法

本发明涉及电子元件插入组装机，具备如下功能：从上方将电子元件的引脚插入于电路基板的通孔，并进行将从该通孔向下方突出的引脚折弯的折弯动作或者将该引脚切断并折弯的切断及折弯动作。

背景技术：

专利文献1(日本专利第2765165号公报)记载的电子元件插入组装机在电路基板的下方以能够通过气缸上下移动的方式配置进行折弯动作的折弯头，在折弯头的上升动作时，在折弯头的上端到达电路基板的下表面之前，折弯头的上限限制部件与冲击吸收器的杆抵接，由此防止折弯头的上端猛力地与电路基板的下表面碰撞。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第2765165号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在电子元件插入组装机中，在利用夹紧机构将电路基板的两侧缘夹紧的状态下使折弯头上升而进行折弯动作、切断及折弯动作，但是由于近年来的元件安装基板的薄型化的要求，电路基板也薄型化，电路基板容易翘曲。因此，也存在电路基板的向下的翘曲量增大的情况，但是在上述专利文献1的结构中，折弯头的上升动作时的减速开始位置(折弯头的上限限制部件与冲击吸收器的杆抵接的位置)始终为同一高度，因此当电路基板的向下的翘曲量增大时，折弯头的减速开始位置与电路基板的下表面之间的减速距离减小，无法充分得到冲击吸收器的缓冲效果，或者在极端的情况下，电路基板的下表面因翘曲而比折弯头的减速开始位置还低，在折弯头的上限限制部件与冲击吸收器的杆抵接之前(冲击吸收器的缓冲效果产生之前)折弯头的上端可能会猛力地与电路基板的下表面碰撞。因此，在专利文献1的结构中，由于电路基板的向下的翘曲量而无法稳定地得到冲击吸收器的缓冲效果，无法稳定地防止折弯头的上端猛力地与电路基板的下表面碰撞。当折弯头的上端猛力地与电路基板的下表面碰撞时，由于碰撞产生的冲击，可能会产生电路基板损伤或装配(载置)于电路基板的元件散乱等问题。

另外，在专利文献1的结构中，使用气缸作为使折弯头上下移动的驱动源，但是存在以电动机为驱动源而使折弯头上下移动的结构。在该结构中，电动机的速度控制以在从折弯头的上升开始至在上升中途的一定的高度位置设定的减速开始位置为止的区间进行高速驱动、并从该减速开始位置开始减速而使折弯头停止于目标动作位置的方式进行控制，但即使在这种情况下，减速开始位置的高度也始终为同一高度，因此存在与上述的专利文献1的结构同样的课题。

因此，本发明要解决的课题在于提供一种在折弯头的上升动作时能够稳定地防止折弯头的上端猛力地与电路基板的下表面碰撞的电子元件插入组装机。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明涉及一种电子元件插入组装机，具备：引脚插入装置，将电子元件的引脚从上方插入于电路基板的通孔；折弯头(本发明的“折弯头”是也包括进行切断及折弯动作的“切断及折弯头”的概念)，进行将插入于所述电路基板的通孔而向下方突出的引脚折弯的折弯动作，或进行将该引脚切断并折弯的切断及折弯动作；及驱动装置，在所述电路基板的下方沿着xyz方向及θ方向驱动所述折弯头，所述电子元件插入组装机的特征在于，所述电子元件插入组装机具备控制装置，所述控制装置在对所述驱动装置进行控制而使所述折弯头从下降后的等待位置向进行所述折弯动作或所述切断及折弯动作的动作位置上升时，在从所述等待位置至减速开始位置的区间使所述折弯头进行高速上升，并从所述减速开始位置起使所述折弯头的上升速度减速，所述控制装置包括对所述减速开始位置的高度进行变更的单元。

由此，例如，能够以电路基板的向下的翘曲量越大则越降低减速开始位置的高度的方式进行控制。由此，无论电路基板的向下的翘曲量的大小如何，都能够稳定地确保折弯头的减速开始位置与电路基板的下表面之间的减速距离而不会过与不足，在折弯头的上升动作时能够稳定地防止折弯头的上端猛力地与电路基板的下表面碰撞。而且，如果电路基板的向下的翘曲量小，则可以对应于此升高减速开始位置而使从等待位置至减速开始位置的高速驱动区间的距离增加，能够缩短循环时间而提高生产率。

在这种情况下，电路基板的向下的翘曲量可以在生产开始前由作业者计测而将计测值的数据向控制装置输入，也可以在电子元件插入组装机设置计测翘曲量的翘曲计测器，在生产开始前利用翘曲计测器计测电路基板的向下的翘曲量，根据计测值来变更减速开始位置的高度。

或者，考虑到电路基板的向下的翘曲量根据电路基板的种类、板厚、材质、尺寸等而变化，也可以使用电路基板的种类、板厚、材质及尺寸等中的至少一个作为与电路基板的向下的翘曲量相关的信息，根据这些信息来变更减速开始位置的高度。

电路基板的向下的翘曲量或与该翘曲量相关的信息可以与使用的电路基板的信息建立关联地登记于对电子元件插入组装机的动作进行控制的生产程序(生产作业)等，或者可以设置作业者向控制装置输入对减速开始位置的高度进行变更的信号的输入单元。

另外，电路基板向下方以弯曲状翘曲，因此电路基板的下表面的高度在中央部分最低，朝向两侧而逐渐升高。因此，即使在一块电路基板中，高度也会根据供电子元件的引脚插入的通孔的位置而变化。

考虑到这一点，本发明可以根据电路基板的通孔的位置来变更减速开始位置的高度。由此，能够使减速开始位置的高度也相对于由电路基板的各通孔的位置引起的高度的变化而变化，能够进行细微的控制。

附图说明

图1是表示本发明的一实施例的电子元件插入组装机的控制系统的结构的框图。

图2是表示本发明的一实施例的切断及折弯装置的结构的立体图。

图3是表示切断及折弯头的结构的立体图。

图4的(a)、(b)是说明切断及折弯头的切断及折弯动作的图。

图5是说明使切断及折弯头从等待位置向动作位置上升而进行切断及折弯动作的步骤的图。

具体实施方式

以下，说明将用于实施本发明的方式适用于搭载有切断及折弯装置的电子元件插入组装机而具体化的一实施例。

在电子元件插入组装机以能够更换的方式安设元件供给装置13，该元件供给装置13供给带有引脚11的电子元件12(参照图4、图5)。而且，在电子元件插入组装机设有搬运电路基板14(参照图4、图5)的基板搬运装置15、将通过该基板搬运装置15搬入到预定位置的电路基板14夹紧的基板夹紧装置18、拾取由元件供给装置13供给的电子元件12而将该电子元件12的引脚11从上方插入于电路基板14的通孔16的引脚插入装置17、进行将插入于电路基板14的通孔16而向下方突出的引脚11切断并折弯的切断及折弯动作的切断及折弯装置20等。切断及折弯装置20是向仅进行将引脚11折弯的折弯动作的折弯装置追加了将引脚11切断的功能的结构，本发明既可以适用于切断及折弯装置20，也可以适用于折弯装置。

以下，使用图2至图4，说明切断及折弯装置20的结构。

切断及折弯装置20包括：进行切断及折弯动作的切断及折弯头21；沿着x方向(电路基板14的搬运方向)驱动该头21的x轴驱动装置22；沿着与x方向水平地正交的y方向驱动该头21的y轴驱动装置23；沿着z方向(上下方向)驱动该头21的z轴驱动装置24；及沿着θ方向(以z轴为中心而旋转的方向)驱动该头21的θ轴驱动装置25。

切断及折弯头21在由基板搬运装置15搬入而由基板夹紧装置18夹紧后的电路基板14的下方，由x轴、y轴、z轴及θ轴的各驱动装置22～25沿xyz方向及θ方向驱动。该切断及折弯头21具备：头主体28；以能够沿水平方向移动的方式保持于该头主体28的一对第一可动部29a、29b；以能够沿水平方向移动的方式分别保持于一对第一可动部29a、29b的一对第二可动部30a、30b；通过使一对第一可动部29a、29b相互接近/分离而对应于电子元件12的引脚11的间隔来调整一对第一可动部29a、29b的间隔的第一可动部驱动装置31；及通过使一对第二可动部30a、30b相互接近/分离而使一对第二可动部30a、30b的间隔变化的一对第二可动部驱动装置32a、32b等。第一可动部驱动装置31安装于头主体28，一对第二可动部驱动装置32a、32b安装于一对第一可动部29a、29b。如图4所示，在一对第一可动部29a、29b分别形成有将电子元件12的引脚11从上方插入的引脚插入孔49a、49b，在一对第二可动部30a、30b分别形成有将电子元件12的引脚11从上方插入的引脚插入孔50a、50b。

沿着x方向驱动该切断及折弯头21的x轴驱动装置22如图2所示成为通过以x轴电动机(未图示)为驱动源的x轴滚珠丝杠机构33使x滑动件34沿着x轴引导件35在x方向上移动的结构，在该x滑动件34上安装有y轴驱动装置23。

y轴驱动装置23成为通过以y轴电动机(未图示)为驱动源的y轴滚珠丝杠机构37使y滑动件38沿着y轴引导件39在y方向上移动的结构，在该y滑动件38上安装有z轴驱动装置24。

z轴驱动装置24成为通过以z轴电动机41(例如伺服电动机等)为驱动源的z轴滚珠丝杠机构42使z滑动件43沿着z轴引导件44在z方向上移动的结构，在该z滑动件43上安装有θ轴驱动装置25。切断及折弯头21以能够通过θ轴驱动装置25沿θ方向旋转的方式保持于z滑动件43。

θ轴驱动装置25成为通过以θ轴电动机46为驱动源的θ轴驱动机构47使θ轴旋转台48沿θ方向旋转的结构，在该θ轴旋转台48上安装切断及折弯头21的头主体28，切断及折弯头21与θ轴旋转台48一体地沿θ方向旋转。

如以上所示构成的电子元件插入组装机的动作通过由一台或多台计算机构成的控制装置51(参照图1)来控制。如图1所示，在电子元件插入组装机的控制装置51连接有键盘、鼠标、触摸面板等输入装置52(输入单元)、存储各种程序、数据等的硬盘、ram、rom等存储装置53(存储单元)、液晶显示器、crt等显示装置54等。

电子元件插入组装机的控制装置51对元件供给装置13、基板搬运装置15、基板夹紧装置18、引脚插入装置17及切断及折弯装置20等的动作进行控制，如下执行切断及折弯动作。

首先，利用基板夹紧装置18将通过基板搬运装置15搬入到电子元件插入组装机内的预定位置的电路基板14的两侧缘夹紧，并且利用引脚插入装置17拾取由元件供给装置13供给的电子元件12并将该电子元件12的两根引脚11定位于电路基板14的两个通孔16的上方而下降，将该电子元件12的两根引脚11插入于该电路基板14的两个通孔16。

然后，通过x轴驱动装置22和y轴驱动装置23使在从电路基板14的下表面向下方离开的等待位置进行等待的切断及折弯头21沿xy方向移动，将切断及折弯头21定位于电子元件12的两根引脚11所插入的电路基板14的两个通孔16的下方，并通过θ轴驱动机构47修正切断及折弯头21的θ方向的旋转角度，将切断及折弯头21的一对第一可动部29a、29b的引脚插入孔49a、49b和一对第二可动部30a、30b的引脚插入孔50a、50b的位置定位于从电路基板14的两个通孔16向下方突出的两根引脚11的下方。

然后，利用z轴驱动装置24通过后述的上升速度控制使切断及折弯头21从等待位置上升至进行切断及折弯动作的动作位置(与电路基板14的下表面接触或接近的高度位置)，如图4的(a)所示，将从电路基板14的两个通孔16向下方突出的两根引脚11插入于切断及折弯头21的一对第一可动部29a、29b的引脚插入孔49a、49b和一对第二可动部30a、30b的引脚插入孔50a、50b。在该状态下，如图4的(b)所示，通过第二可动部驱动装置32使一对第二可动部30a、30b相对于一对第一可动部29a、29b进行相对移动，由此将电子元件12的两根引脚11的前端不要部分切断，并将切断后的各引脚11的从通孔16突出的部分沿着电路基板14的下表面折弯而将电子元件12临时固定在电路基板14上。此时，将引脚11折弯的方向(第二可动部30a、30b的移动方向)可以是内侧、外侧中的任一方向。然后，通过z轴驱动装置24使切断及折弯头21下降至等待位置进行等待，以后，每当将带有引脚11的电子元件12向电路基板14上装配时，重复进行上述一连串动作而进行切断及折弯。

另外，如图5所示，在通过z轴驱动装置24使切断及折弯头21由从电路基板14的下表面向下方离开的等待位置上升至进行切断及折弯动作的动作位置时，在从等待位置至减速开始位置的区间使切断及折弯头21以例如最高速进行高速上升，从该减速开始位置起使切断及折弯头21的上升速度减速，使切断及折弯头21停止于动作位置而进行切断及折弯动作。此时，如果减速开始位置的高度始终为同一高度，则在电路基板14的向下的翘曲量大的情况下，减速开始位置与电路基板14的下表面之间的减速距离变小，切断及折弯头21可能在未充分地减速的状态下猛力地与电路基板14的下表面碰撞。而且，在极端的情况下，电路基板14的下表面因翘曲而比减速开始位置还低，切断及折弯头21也可能完全未减速而猛力地与电路基板14的下表面碰撞。

因此，在本实施例中，电子元件插入组装机的控制装置51根据电路基板14的向下的翘曲量或与该翘曲量相关的信息来变更减速开始位置的高度。例如，以电路基板14的向下的翘曲量越大则越降低减速开始位置的高度的方式进行控制。由此，无论电路基板14的向下的翘曲量的大小如何，都能够稳定地确保减速开始位置与电路基板14的下表面之间的减速距离而不会过与不足，在切断及折弯头21的上升动作时能够稳定地防止切断及折弯头21的上端猛力地与电路基板14的下表面碰撞。而且，如果电路基板14的向下的翘曲量小，则可以对应于此升高减速开始位置而使从等待位置至减速开始位置的高速驱动区间的距离增加，能够缩短循环时间而提高生产率。

在这种情况下，电路基板14的向下的翘曲量可以在生产开始前由作业者计测而作业者操作输入装置52将计测值的数据向控制装置51输入，也可以在电子元件插入组装机设置计测翘曲量的翘曲计测器，在生产开始前利用翘曲计测器计测电路基板14的向下的翘曲量，并根据计测值来变更减速开始位置的高度。

或者，考虑到电路基板14的向下的翘曲量根据电路基板14的种类、板厚、材质、尺寸等而变化，也可以使用电路基板14的种类、板厚、材质及尺寸等中的至少一个作为与电路基板14的向下的翘曲量相关的信息，根据这些信息来变更减速开始位置的高度。

电路基板14的向下的翘曲量或与该翘曲量相关的信息可以与使用的电路基板14的信息建立关联地登记于对电子元件插入组装机的动作进行控制的生产程序(生产作业)等，或者可以是，作业者操作输入装置52而向控制装置51输入对减速开始位置的高度进行变更的信号。

另外，如图5所示，电路基板14向下以弯曲状翘曲，因此电路基板14的下表面的高度在中央部分最低，朝向两侧而逐渐升高。因此，即使在一块电路基板14中，高度也会根据供电子元件12的引脚11插入的通孔16的位置而变化。

考虑到这一点，可以根据电路基板14的通孔16的位置(xy坐标)来变更减速开始位置的高度。这样的话，能够使减速开始位置的高度也相对于由电路基板14的各通孔16的位置引起的高度的变化而变化，能够进行细微的控制。

另外，关于切断及折弯头21的上升停止位置(动作位置)，也可以根据电路基板14的向下的翘曲量或与该翘曲量相关的信息进行变更。同样，关于切断及折弯头21的下降停止位置(等待位置)，也可以根据电路基板14的向下的翘曲量或与该翘曲量相关的信息进行变更。

需要说明的是，本发明没有限定为搭载有进行切断及折弯动作的切断及折弯装置20的电子元件插入组装机，也可以适用于搭载有仅进行折弯动作的折弯装置的电子元件插入组装机。

此外，本发明可以对切断及折弯装置20的结构进行适当变更等，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更来实施，这是不言而喻的。

附图标记说明

11…引脚、12…电子元件、13…元件供给装置、14…电路基板、15…基板搬运装置、16…通孔、17…引脚插入装置、18…基板夹紧装置、20…切断及折弯装置、21…切断及折弯头、22…x轴驱动装置、23…y轴驱动装置、24…z轴驱动装置、25…θ轴驱动装置、29a、29b…第一可动部、30a、30b…第二可动部、31…第一可动部驱动装置、32…第二可动部驱动装置、41…z轴电动机、50a、50b…引脚插入孔、51…控制装置、52…输入装置(输入单元)