特許第6798836号(P6798836)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6798836
(24)【登録日】2020年11月24日
(45)【発行日】2020年12月9日
(54)【発明の名称】リード線カット装置および作業装置
(51)【国際特許分類】
   H05K 13/04 20060101AFI20201130BHJP
   B23D 17/00 20060101ALI20201130BHJP
   B21F 11/00 20060101ALI20201130BHJP
   H01R 43/00 20060101ALN20201130BHJP
【FI】
   H05K13/04 F
   B23D17/00 A
   B21F11/00 G
   B21F11/00 A
   !H01R43/00 G
【請求項の数】4
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2016-177497(P2016-177497)
(22)【出願日】2016年9月12日
(65)【公開番号】特開2018-46045(P2018-46045A)
(43)【公開日】2018年3月22日
【審査請求日】2019年8月6日
(73)【特許権者】
【識別番号】000237271
【氏名又は名称】株式会社FUJI
(74)【代理人】
【識別番号】110000969
【氏名又は名称】特許業務法人中部国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100191433
【弁理士】
【氏名又は名称】片岡 友希
(72)【発明者】
【氏名】野々村 年弘
【審査官】 福島 和幸
(56)【参考文献】
【文献】 特開2016−086038(JP,A)
【文献】 特公平07−024901(JP,B2)
【文献】 特開2009−246322(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 13/00−13/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
前記筐体の上面に固定された固定刃と、
前記筐体の内部に配置され、前記固定刃との間に部品のリード線を挟みこんで切断する可動刃と、を備え、
前記筐体が、ヘッドを有する作業装置に組み込まれるときに載置されるデバイステーブル上に、第1方向において筐体第1幅で最大の数だけ配列されるものであり、
前記筐体の前記第1方向における幅が、前記筐体第1幅の整数倍に規格化され
前記固定刃が、識別可能な識別情報を有することを特徴とするリード線カット装置。
【請求項2】
前記筐体の前記第1方向における幅が、少なくとも前記筐体第1幅の整数倍である第1数倍、および前記筐体第1幅の前記第1数倍より大きい整数倍である第2数倍に規格化される請求項1に記載のリード線カット装置。
【請求項3】
前記固定刃の前記筐体に固定されたときの前記第1方向における幅が、前記筐体第1幅の前記第1数倍に対応する固定刃第1幅、および前記筐体第1幅の前記第2数倍に対応する固定刃第2幅に規格化される請求項2に記載のリード線カット装置。
【請求項4】
前記筐体が、前記固定刃第1幅を有する、第1部品の前記リード線を切断する第1固定刃と、前記固定刃第1幅を有する、前記第1部品とは異なる第2部品の前記リード線を切断する第2固定刃と、が交換可能に構成される請求項3に記載のリード線カット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品のリード線を切断するリード線カット装置に関する。
【背景技術】
【0002】
部品にはリード線を有するものがあり、リード線を有する部品を回路基板に取り付ける際に、取り付ける部材に合わせてリード線を切断する場合がある。リード線を切断する装置の一例として、特許文献1には、下刃が駆動部によって中心軸周りに回動させられることにより、下刃と上刃の間にリード線を挟みこんで切断するリード線切断機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平03−2459909号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
リード線切断作業が必要な複数種類のリード部品を回路基板上に組付ける場合には、作業装置が、複数種類のリード線カット装置をデバイステーブル上に配列する必要があるが、これについては検討されていない。
【0005】
本発明は、作業装置のデバイステーブル上に複数配列可能なリード線カット装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明においては、筐体と、前記筐体の上面に固定された固定刃と、前記筐体の内部に配置され、前記固定刃との間に部品のリード線を挟みこんで切断する可動刃と、を備え、前記筐体が、ヘッドを有する作業装置に組み込まれるときに載置されるデバイステーブル上に、第1方向において筐体第1幅で最大の数だけ配列されるものであり、前記筐体の前記第1方向における幅が、前記筐体第1幅の整数倍に規格化され、前記固定刃が、識別可能な識別情報を有することを特徴とするリード線カット装置が実現される。
上記のように構成したことにより、前記筐体の前記第1方向における幅が、前記筐体第1幅の整数倍に規格化された複数の前記リード線カット装置を前記デバイステーブルに配列するとき、隙間なく配列することができる。そのため、前記筐体第1幅に準じて規格化されていない前記リード線カット装置を配列する場合に比べて、前記筐体第1幅に準じて規格化された前記リード線カット装置を配列する場合は、より多くの前記リード線カット装置を効率よく前記デバイステーブルに配列させることができる。
また、前記固定刃が、識別可能な識別情報を有することにより、前記リード線カット装置が前記デバイステーブルに載置された状態において、前記作業装置が、載置された前記リード線カット装置にどの前記部品に対応する前記固定刃が固定されているのかを識別することができる
【0007】
また、前記リード線カット装置は、前記筐体の前記第1方向における幅が、少なくとも前記筐体第1幅の整数倍である第1数倍、および前記筐体第1幅の前記第1数倍より大きい整数倍である第2数倍に規格化されるものとすることができる。
上記のように構成したことにより、前記筐体の前記第1方向における幅が、前記筐体第1幅を基準にして複数種類に規格化される。これにより、前記部品の大きさや前記リード線の配置に応じて、最適な前記第1方向における幅を有する前記リード線カット装置が選択可能になる。このように、複数の前記部品に応じた互いに異なる前記筐体の前記第1方向における幅を有する複数の前記リード線カット装置を、効率よく前記デバイステーブル上に配列させることが可能になる。
【0008】
また、前記リード線カット装置においては、前記固定刃の前記筐体に固定されたときの前記第1方向における幅が、前記筐体第1幅の前記第1数倍に対応する固定刃第1幅、および前記筐体第1幅の前記第2数倍に対応する固定刃第2幅に規格化されるものとすることができる。
上記のように構成したことにより、前記固定刃が、前記筐体の前記第1方向の幅に応じて2種類に規格化される。前記固定刃第1幅を有する前記固定刃は、前記筐体第1幅の前記第1数倍の幅を有する前記筐体に取り付けられ、前記固定刃第2幅を有する前記固定刃は、前記筐体第1幅の前記第2数倍の幅を有する前記筐体に取り付けられる。これにより、前記固定刃第1幅に対応する部品と、固定刃第2幅に対応する部品の切断作業を実行することができる。
【0009】
また、前記リード線カット装置においては、前記筐体が、前記固定刃第1幅を有し、第1部品の前記リード線を切断する第1固定刃と、前記固定刃第1幅を有し、前記第1部品とは異なる第2部品の前記リード線を切断する第2固定刃を交換可能に構成されるものとすることができる。
上記のように構成したことにより、2つの同じ幅を有する前記第1固定刃および前記第2固定刃が、1つの前記筐体を共有することができる。そのため2つの前記固定刃のために前記筐体を2つ用意する必要がなく、前記筐体を用意するコストが削減できる。
【発明の効果】
【0012】
複数種類の前記リード線カット装置を、前記デバイステーブル上に効率よく配列することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】第1実施形態の作業装置の全体構成を示す斜視図である。
図2】第1実施形態の実装装置を示す斜視図である。
図3】第1実施形態のデバイステーブルを示す斜視図である。
図4】第1実施形態の第1リードカットユニットの全体構成を示す図である。
図5】第1実施形態のリード線カット装置制御装置の電気的接続を概念的に示すブロック図である。
図6】第1実施形態のリード線カット装置の拡大図である。
図7】第1実施形態のリード線カット装置の上面図である。
図8】第1実施形態の4つのリード部品を組付けるための動作指令を示す図である。
図9】第1実施形態のメイン制御装置において実行されるフローチャートである。
図10】第1実施形態のリード線カット装置において実行されるフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明を実施するための形態について図面に基づいて詳細に説明する。
【0015】
<作業装置の全体構成>
図1は、本発明の第1実施形態の作業装置10の全体構成を示す。作業装置10は、回路基板に対して電子回路部品の組付け作業(回路基板組立作業)を行なう。作業装置10は、搬送装置12、供給装置14、実装装置16等を含む。
搬送装置12は、回路基板を特定の作業位置に搬入し、回路基板への実装作業終了後は回路基板を搬出するものである。搬送装置12は、図1に示す水平面に平行なX方向に回路基板を搬送する。図1に示すように、作業装置10においては、X方向に対して垂直な方向をY方向、水平面に平行なXY平面に対して垂直な方向をZ方向(鉛直方向)とする。
供給装置14は、リード線18を有する部品であるリード部品20(図3参照)を後述の実装装置16への供給位置に移動させ、実装装置16にリード部品20を供給するものである。供給装置14は、リード部品20を供給するためのトレイを収容するトレイユニット22と、テープフィーダ等のデバイスを設置可能なデバイステーブル24を備える。図3に示すように、デバイステーブル24は、断面略L字形の部材であり、水平面28と、立設面30を備える。水平面28は、図1に示すX方向とY方向に平行であり、立設面30は、図1に示すY方向とZ方向に平行である。水平面28には、16本の固定溝32が、X方向に互いに等間隔に配列されている。16本の固定溝32は、デバイステーブル24に載置される様々なデバイスの筐体の向き、およびデバイステーブル24上における位置を固定するために利用される。
デバイステーブル24に載置されるデバイスには、リード線カット装置26やテープフィーダ等が挙げられる。本実施形態では、リード線カット装置26として、第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50および第3リードカットユニット52がデバイステーブル24に載置されている。リード線カット装置26の構成については後述する。立設面30には、16本の固定溝32の各々に対応して、2個のデバイス固定穴34と1個の本体コネクタ36がそれぞれ設けられており、合計で32個のデバイス固定穴34と16個の本体コネクタ36が設けられている。デバイステーブル24にリード線カット装置26が載置されたとき、デバイス固定穴34にはリード線カット装置26に設けられた後述の固定突部64が挿入され、本体コネクタ36には、リード線カット装置26に設けられた後述の装置コネクタ62が接続される。
【0016】
図2は、実装装置16の斜視図である。実装装置16は、ヘッド38、カメラ40、移動装置42を備える。ヘッド38は、供給装置14から供給されたリード部品20を保持し、回路基板上の所定の位置まで移動させて、回路基板上にリード部品20を載置させる。カメラ40は、回路基板上の基準位置を示す基準マーク、ヘッド38に保持されたリード部品20の状態等を撮像する。また、回路基板組立作業にリード線切断作業が含まれる場合は、リード線カット装置26の後述の固定刃102の2次元コード118を読み取り、その情報を後述のメイン制御装置164に送信する。カメラ40は、ヘッド38と一体的に移動可能に設けられる。
移動装置42は、ヘッド昇降装置44、スライダ45、ヘッド移動装置46を備える。ヘッド38およびカメラ40は、ヘッド昇降装置44を介してスライダ45に保持されている。ヘッド昇降装置44は、ヘッド38およびカメラ40を鉛直方向(図1に示すZ方向)に昇降させる。ヘッド移動装置46は、スライダ45を図1に示すX方向およびY方向を含む水平面に沿って移動させる。
【0017】
<リード線カット装置26>
第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50および第3リードカットユニット52は、ヘッド38によって供給されたリード部品20のリード線18を切断するものである。第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50および第3リードカットユニット52の内部の構造は共通しているため、第1リードカットユニット48の構成を説明する。
図3は、第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50および第3リードカットユニット52が載置されたデバイステーブル24の斜視図である。図4は、第1リードカットユニット48の内部の全体構成を示す図である。図4に示すように、第1リードカットユニット48は、筐体54、揺動力発生装置56、リード線切断部58、リード線断片回収装置60、装置コネクタ62a、固定突部64、リード線カット装置センサ66a、リード線カット装置制御装置68aを備える。筐体54は、図3に示すように、互いに対向する一対の筐体側壁70、71、筐体上壁72、筐体後壁74を備える。筐体後壁74は、図3では図示されていないが、図4に示されている。一対の筐体側壁70、71が対向する方向は、筐体54の幅方向であり、第1リードカットユニット48は、幅方向がX方向と一致するようにデバイステーブル24上に載置される。
なお、図3、後述の図6および図7においては、説明のために各リードカットユニット48、50、52に対応させて、リード部品20を図示している。これらのリード部品20は、後述の移動・保持指令によって、対応するリードカットユニット48、50、52に移動させられたときに、図示の位置に配置されるものである。
【0018】
図4に示すように、揺動力発生装置56は、エアシリンダ76、エアポンプ78a、電磁弁84aを備える。エアシリンダ76は、その中心軸がY方向に平行になるように配置される。エアポンプ78aは、エアシリンダ76の後述の加圧室に空気を供給する。エアシリンダ76のY方向における一端には、ピストン80がエアシリンダ76の内周部に対して摺動可能に挿入される。エアシリンダ76のY方向における他端の内周部とピストン80の間には、図示しない加圧室が形成される。ピストン80の先端には、テーパ部材82が取付けられる。ピストン80は、エアシリンダ76の加圧室が空気の供給状態のとき、Y方向における筐体後壁74に向かう方向に前進させられ、加圧室が空気の排出状態のとき、Y方向における筐体後壁74に向かう方向と反対の方向に後退させられる。空気の供給と排出の切り替えは、電磁弁84aによって行なわれる。便宜上、ピストン80がY方向に前進する方向を前方、後退する方向を後方とする。
リード線切断部58は、可動刃100と固定刃102を備える。可動刃100は、下刃104、ローラー106、揺動センサ108aを備える。下刃104は、長手方向を有する長尺状に形成される。下刃104は、固定刃102の下方に配置され、初期位置から揺動位置まで揺動軸A周りに揺動することにより、固定刃102との間にリード線18を挟みこんで切断する。下刃104が、固定刃98の後述の貫通孔114と筐体側壁71の間にあるときを初期位置と称する。下刃104が、後述の貫通孔114と筐体側壁70の間にあるときを揺動位置と称する。初期位置から揺動位置に向かう方向を揺動方向と称する。揺動軸Aは、Z方向に平行であり、下刃104の長手方向における後方の端部である一端部に位置する。なお、ピストン80とともにテーパ部材82が最も後退した状態において、下刃104は初期位置に位置する。また、ピストン80とともにテーパ部材82が最も前進した状態において、下刃104は揺動位置に位置する。
【0019】
ローラー106は、円柱状に形成され、Z方向つまり、揺動軸Aに平行なローラー軸Aを中心軸とするローラー側面を備える。ローラー106は、下刃104の長手方向における前方の端部である他端部の下側の面に、回転可能に固定される。ローラー側面には、テーパ部材82が当接しており、テーパ部材82の前進に伴って、ローラー106に揺動方向の力が及ぼされる。揺動センサ108aは、揺動位置に下刃104があるか否かを検知するセンサである。下刃104の後方において、筐体側壁70に取り付けられる。揺動センサ108aは、前方および側方に開口し、XY平面に平行な溝を備える。溝は、下刃104が揺動位置まで揺動したとき、下刃104の他端部から延び出したセンサ爪の後方端部が、溝の中に侵入可能に形成される。揺動センサ108aの信号は、センサ爪が溝内にあるときはON信号となり、センサ爪が溝内にないときはOFF信号となる。
固定刃102は、図3に示すように、筐体上壁72に着脱可能に固定されている。固定刃102には、リード線18が挿入される貫通孔114が形成されている。貫通孔114は、リード線18の数や配置に対応して形成される。固定刃102が第1リードカットユニット48に固定された状態において、固定刃102の前方の上面には、固定刃102の識別番号等の情報を含む2次元コード118が設けられる。
【0020】
リード線断片回収装置60は、図4に示すように、回収箱122、回収通路124、回収箱レール126、回収箱センサ128aを備える。回収箱122は、上方が開口した略直方体部材であり、固定刃102および可動刃100の下方に配置される。回収通路124は、切断されたリード線断片を回収箱122の中に落下させるための筒状部材である。回収箱122は、Y方向に平行な回収箱レール126の上に載置される。回収箱センサ128aは、回収箱122が、予め決められた設置位置にあるか否かを検知するセンサであり、回収箱122の設置位置の前方の筐体側壁70に設けられる。回収箱122の設置位置は、回収箱レール126上の回収箱122の前方端部が、回収通路124の前方端部よりも前方に位置するように決められた位置である。回収箱センサ128の信号は、回収箱122が、設置位置に設置されている場合はON信号となり、設置位置に設置されていない場合はOFF信号となる。
装置コネクタ62aおよび固定突部64は、筐体後壁74に設けられる。第1リードカットユニット48がデバイステーブル24に載置されたとき、固定突部64がデバイス固定穴34に挿入され、装置コネクタ62aが本体コネクタ36aと通信可能に接続される。
リード線カット装置センサ66aは、第1リードカットユニット48がデバイステーブル24に載置されたときに、筐体後壁74が立設面30に十分近い位置に載置されているか否かを検知するセンサである。リード線カット装置センサ66aは、デバイステーブル24に設けられた基準位置を検出し、デバイステーブル24に対する第1リードカットユニット48のY方向における位置を検出する。リード線カット装置センサ66aの信号は、第1リードカットユニット48が立設面30に十分近くなるほど前方に載置されていないときは、OFF信号となり、第1リードカットユニット48が立設面30に十分近い位置に載置されているときは、ON信号になる。
【0021】
図5は、第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50、第3リードカットユニット52、および後述のメイン制御装置164の電気的接続を示す回路図である。リード線カット装置26の3つのユニットの構成は共通である。第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50、および第3リードカットユニット52のリード線カット装置制御装置68a、68b、68cは、CPU、ROM、RAM、通信インターフェース等を備え、ROMに記録されたプログラムがCPUに実行されることにより、各種制御を行なうものである。後述の搬送装置制御装置166、供給装置制御装置168、実装装置制御装置170およびメイン制御装置164も同様に構成される。以下、第1リードカットユニット48を例に説明する。
リード線カット装置制御装置68aには、リード線カット装置センサ66a、エアポンプ78a、電磁弁84a、揺動センサ108a、回収箱センサ128aが接続されている。また、リード線カット装置制御装置68aは、本体コネクタ36aおよび装置コネクタ62aを介して作業装置10と接続され、作業装置10の電源から電力の供給を受ける。リード線カット装置制御装置68aは、本体コネクタ36aおよび装置コネクタ62aを介して後述のメイン制御装置164と通信を行なう。
【0022】
<リード線カット装置26の3つのユニット>
図3に示すように、デバイステーブル24には、Y方向に延びる16本の固定溝32がX方向に配列されている。16本の固定溝32のそれぞれにデバイスが載置されたとき、すなわち16個のデバイスがデバイステーブル24に配列されたときのデバイスのX方向における筐体幅が、最小幅となる。本実施形態では、最小幅の3倍の幅である第1ユニット幅Lを有する第1リードカットユニット48および第2リードカットユニット50、最小幅の6倍の幅である第2ユニット幅Lを有する第3リードカットユニット52が、デバイステーブル24に配列されている。つまり、リード線カット装置26のX方向における筐体の幅は、第1ユニット幅Lと第2ユニット幅Lに規格化されている。なお、X方向は第1方向の一例であり、最小幅は筐体第1幅の一例であり、最小幅の3倍は筐体第1幅の第1数倍の一例であり、最小幅の6倍は筐体第1幅の第2数倍の一例である。
図6は、デバイステーブル24に載置されたリード線カット装置26の固定刃102、136、138の拡大図である。図7は、図6に示すリード線カット装置26の上面図である。図6および図7においては、デバイステーブル24は省略されている。第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50および第3リードカットユニット52の各々の筐体上壁72、132、134には、固定刃102、136、138がそれぞれ着脱可能に固定されている。固定刃102および136は、筐体上壁72、132に固定された状態におけるX方向の幅が、第1ユニット幅Lより小さい第1固定刃幅Lを有する。固定刃138は、筐体上壁134に固定された状態におけるX方向の幅が、第2ユニット幅Lと同程度の大きさの第2固定刃幅Lを有する。つまり、固定刃が筐体上壁に固定された状態におけるX方向の幅は、第1固定刃幅Lと第2固定刃幅Lに規格化されている。第1固定刃幅Lは固定刃第1幅の一例であり、第2固定刃幅Lは固定刃第2幅の一例である。
【0023】
固定刃102、136、138には、それぞれ異なる形状を有する貫通孔114、148、150が形成されている。貫通孔114は、一直線上に並ぶ5本のリード線18を切断するため、Y方向に長手方向を有する長穴である。貫通孔148は、第1固定刃幅Lよりも小さいリード部品20の四隅のリード線18に対応する4つの孔である。貫通孔150は、第1固定刃幅Lよりも大きいリード部品20の四隅のリード線18にそれぞれ対応する4つの孔である。固定刃102、136、138の上面には、図7に示すように、各々の前方の端部に2次元コード118、160、162が印刷されている。2次元コード118、160、162には、固定刃102、136、138の識別番号等の情報がそれぞれ含まれる。2次元コード118、160、162は識別情報の一例である。
【0024】
<メイン制御装置164>
メイン制御装置164は、図5に示すように、搬送装置制御装置166、供給装置制御装置168、実装装置制御装置170、およびリード線カット装置制御装置68a、68b、68cと通信可能に接続されている。メイン制御装置164は、作業者によって作成された生産プログラムの最初の動作指令から順に送信する。
<生産プログラムPの構築>
図8は、互いに異なるリード部品20であるパーツA、パーツB、パーツC、パーツDを、順に1つの回路基板に組付けるために作成された生産プログラムPを示す図である。生産プログラムPは、動作指令Cmに示すように、搬入指令、パーツAからパーツDの各々に関する各種指令、搬出指令の順に組み立てられる。
パーツAを回路基板上に組付ける指令に関しては、作業者は、最初に組付けるパーツAの識別番号Npを入力し、パーツAを組付けるための動作指令Cmを指定する。その動作指令Cmにおいては、作業者は、当該動作指令Cmを実行する実行装置Deを指定する。ただし、リード線切断指令の実行装置Deは、メイン制御装置164によって決定される。パーツAを組付けるための動作指令Cmは、供給指令、移動・保持指令、リード線切断指令、移動・離脱指令の順に組み立てられる。回路基板上のパーツAの組付位置A等を含む入力情報Iは、作業者によって入力される。
【0025】
供給指令は、供給装置14に、パーツAが配列されたトレイAをトレイユニット22から供給位置まで移動させるための動作指令Cmである。パーツAが配列されたトレイは、メイン制御装置164によって、入力されたパーツAの識別番号Npをもとに、データベース上の情報から特定される。移動・保持指令は、実装装置16に、ヘッド38を供給装置14の供給位置まで移動させてパーツAを保持させ、パーツAを保持したヘッド38を第1リードカットユニット48の固定刃102に移動させた後、リード線18を貫通孔114に挿入させるための動作指令Cmである。リード線切断指令は、第1リードカットユニット48に、可動刃100を揺動させて、貫通孔114に挿入されたリード線18を切断させるための動作指令Cmである。移動・離脱指令は、実装装置16に、回路基板上の組付位置Aにヘッド38を移動させ、保持していたパーツAを離脱させるための動作指令Cmである。
パーツAの動作指令Cmの構築が終了すると、パーツB、パーツCについても、パーツAと同様の手順で動作指令Cmが構築される。また、リード線18の切断が必要でないパーツDを組付けるための動作指令Cmは、供給指令、保持・移動指令、移動・離脱指令で構成される。パーツDの動作指令Cmには、リード線切断指令が含まれていない。よって、パーツDの組付け作業において、実装装置16は、パーツDを保持したヘッド38をリード線カット装置26に移動させることなく、直接回路基板上の組付位置Dに移動させ、パーツDを離脱させることになる。
【0026】
<回路基板組立作業におけるメイン制御装置164の動作>
作成された生産プログラムPに基づいて、回路基板組立作業が実行される。図9は、メイン制御装置164によって実行される回路基板組立作業の処理を示すフローチャートである。
ステップ1(以下、「S1」と略称する。他のステップについても同様とする。)において、メイン制御装置164は、回路基板組立作業を実行するにあたり、作業装置10の準備が完了したか否かを判断する。メイン制御装置164は、生産プログラムPを実行するために必要な装置である搬送装置12、供給装置14、実装装置16が、適切に接続されているか否かを判断するため、それぞれの装置の情報を収集する。供給装置14のデバイステーブル24については、接続されている装置がリード線カット装置26であるか否か、設置準備が完了しているか否かを判断する。また、メイン制御装置164は、リード線カット装置26つまり、3つのリードカットユニット48、50、52が、デバイステーブル24上のX方向におけるどの位置に載置されているかを特定する。
なお、メイン制御装置164は、リード線カット装置26の設置準備が完了しているか否かを判断するのに際し、リード線カット装置26の3つのユニットの各々のリード線カット装置センサ66a、66b、66c、回収箱センサ128a、128b、128c、揺動センサ108a、108b、108cから送信される信号を受信する。メイン制御装置164は、リード線カット装置センサ66aおよび回収箱センサ128aの信号が両方ともON信号であり、揺動センサ108aから送信される信号がOFF信号である場合は、第1リードカットユニット48の設置準備完了と判断する。一方、メイン制御装置164は、前述の3つのセンサの信号のうち少なくとも1つが前述とは異なる信号であった場合は、第1リードカットユニット48の設置準備未完了と判断する。第2リードカットユニット50および第3リードカットユニット52についても、第1リードカットユニット48と同様に設置準備が完了したか否かを判断する。
搬送装置12、供給装置14、実装装置16、およびリード線カット装置26のうちの全ての準備が完了した場合はS5に進む。搬送装置12、供給装置14、実装装置16のうち生産プログラムPの実行に必要な装置が接続されていない、またはリード線カット装置26の設置準備が完了していない場合は、S3においてその旨を示す警告を出し、フローチャートによる処理を終了する。
S5において、メイン制御装置164は、実装装置制御装置170に2次元コード読取指令を送信し、カメラ40を第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50、および第3リードカットユニット52に移動させ、2次元コード118、160、162を読み取らせる。これにより、メイン制御装置164は、固定刃102、136、138の識別番号を取得する。カメラ40によって取得した情報は、メイン制御装置164に保存される。
【0027】
S7において、メイン制御装置164は、生産プログラムPにおいて、パーツA、パーツB、パーツCの組付けを指示する動作指令Cmにリード線切断指令が含まれていることを確認し、生産プログラムチェックを行なう。生産プログラムチェックにおいては、固定刃102、136、138のチェックが行なわれる。まず、入力されたパーツA、パーツB、パーツCの識別番号Npに基づいて、対応する固定刃の識別番号をデータベースから抽出し、この抽出された識別番号と、S5において取得した固定刃102、136、138の識別番号が合致するか否かを判断する。つぎに、メイン制御装置164は、識別番号が合致した固定刃の現在までのリード線切断動作の実行回数を、データベースから抽出する。メイン制御装置164は、抽出されたリード線18の切断回数が、予め設定された回数を超えているか否かを判断する。固定刃102、136、138の識別番号が全て合致し、切断回数が設定回数を超えていない場合はS9に進む。固定刃102、136、138の少なくとも1つの識別番号が合致しない、または切断回数が設定回数を超えている場合は、S3に進み、リードカットユニットを特定して警告を出し、フローチャートによる処理を終了する。
S9において、メイン制御装置164は、パーツAの供給指令の付随指令CsとしてパーツAが配列されたトレイを特定する。パーツAが配列されているトレイAは、入力されたパーツAの識別番号Npと、パーツAがトレイAに載置されているというデータベース上の情報から特定される。また、パーツAのリード線18を切断するための実行装置Deは、S1において特定されたデバイステーブル24上のリード線カット装置26の3つのユニットの位置、入力されたパーツAの識別番号Np、S5においてカメラ40によって取得された固定刃の識別番号に基づいて、第1リードカットユニット48に決定される。パーツB、パーツC、パーツDを組付けるための動作指令Cmにも、パーツAと同様に、付随指令Csおよび実行装置Deが組み込まれる。
【0028】
S11において、メイン制御装置164は、生産プログラムPの最初の動作指令Cmから順に、搬送装置制御装置166、供給装置制御装置168、実装装置制御装置170、およびリード線カット装置制御装置68に送信する。はじめに、メイン制御装置164は、搬入指令を搬送装置制御装置166に送信し、回路基板を所定の位置まで搬入させる。つぎに、メイン制御装置164は、供給指令を供給装置制御装置168に送信し、付随指令Csに基づいて、トレイAを供給位置に移動させる。つづいて、メイン制御装置164は、移動・保持指令を実装装置制御装置170に送信する。実装装置制御装置170は、ヘッド38を供給装置14の供給位置に移動させ、ヘッド38にパーツAを保持させて、付随指令Csに基づいてヘッド38を固定刃102に移動させる。その後、実装装置制御装置170は、ヘッド38に、入力情報Iに従ってパーツAのリード線18を貫通孔114に挿入させる。
リード線18の貫通孔114への挿入が完了すると、メイン制御装置164は、リード線切断指令を第1リードカットユニット48のリード線カット装置制御装置68aに送信する。リード線カット装置制御装置68aは、リード線切断指令に基づいて、下刃104を揺動させてリード線18を切断させる。
メイン制御装置164は、揺動センサ108aのON信号を受信した後、データベース上の固定刃102の切断回数を1回加算して記憶する。つぎに、メイン制御装置164は、移動・離脱指令を実装装置制御装置170に送信する。実装装置制御装置170は、入力情報Iに基づいてヘッド38を回路基板上の組付位置Aに移動させ、ヘッド38からパーツAを離脱させる。パーツB、パーツC、パーツDについての動作指令CmもパーツAと同様に実行される。パーツDの動作指令Cmが終了した後、メイン制御装置164は、搬送装置制御装置166に搬送指令を送信し、その付随指令Csに従って回路基板を搬出させる。以上でS13における生産プログラムPの動作指令Cmの実行が終了する。
生産プログラムPの終了後、S13において、メイン制御装置164は、搬送装置制御装置166、供給装置制御装置168、実装装置制御装置170およびリード線カット装置制御装置68に回路基板組立作業終了信号を送信し、フローチャートによる処理を終了する。
【0029】
<リード線カット装置制御装置68の動作>
図10は、図9に示すフローチャートと並行して、リード線カット装置制御装置68aにおいて実行されるリード線切断作業を説明するためのフローチャートである。リード線カット装置制御装置68aは、第1リードカットユニット48がデバイステーブル24に載置された状態において、作業装置10から電源の供給を受けることにより起動し、フローチャートによる処理を開始する。このとき、リード線カット装置センサ66a、揺動センサ108a、および回収箱センサ128aが、メイン制御装置164への信号の送信を開始する。第2リードカットユニット50、第3リードカットユニット52も、図10に示すフローチャートによる処理を実行する。ここでは、第1リードカットユニット48を例に説明する。
S21において、リード線カット装置制御装置68aは、メイン制御装置164から送信されるパーツAに対するリード線切断指令を受信したか否かを判断する。パーツAに対するリード線切断指令を受信した場合はS23に進み、受信していない場合はS33に進む。S23において、リード線カット装置制御装置68aは、エアポンプ78aを駆動させる。S25において、リード線カット装置制御装置68aは、電磁弁84aに加圧室を空気の供給状態に切り替えさせる。このとき、ピストン80がY方向に前進して、当接するローラー106に揺動方向の力を及ぼす。これにより、下刃104が初期位置から揺動位置まで揺動させられ、下刃104と固定刃102との間にリード線18が挟みこまれて切断される。
つぎに、S27において、リード線カット装置制御装置68aは、受信した揺動センサ108aの信号がON信号であるか否かを判断する。揺動センサ108aの信号がON信号である場合はS29に進み、OFF信号である場合はS27を繰り返す。S29において、リード線カット装置制御装置68aは、電磁弁84aに加圧室を空気の排出状態に切り替えさせる。これにより、ピストン80がY方向に後退し、下刃104が揺動位置から初期位置に戻される。S31において、リード線カット装置制御装置68aは、エアポンプ78aを停止させる。S33において、リード線カット装置制御装置68aは、メイン制御装置164から送信される回路基板組立作業終了信号を受信したか否かを判断する。回路基板組立作業終了信号を受信していない場合はS21に戻り、受信した場合はフローチャートによる処理を終了する。
【0030】
以上のように、本実施形態では、筐体54のX方向における幅が、デバイステーブル24の16本の固定溝32の1本分の幅である最小幅の整数倍に規格化されている。そのため、複数のリード線カット装置26を、スペースの無駄なくデバイステーブル24上に配列することができる。よって、筐体54のX方向における幅が異なるものを含む複数のリード線カット装置26を、効率よくデバイステーブル24に配列することができる。
筐体54のX方向における幅が、最小幅を基準にして第1ユニット幅Lおよび第2ユニット幅Lの2種類に規格化されることにより、リード部品20の大きさやリード線18の配置に応じて、リード線カット装置26のX方向における幅が選択可能になる。そのため、3つのリード部品20に応じて選択された、ユニット幅の異なる第1リードカットユニット48、第2リードカットユニット50、および第3リードカットユニット52を、デバイステーブル24に効率よく配列することができる。
固定刃のX方向における幅が、第1ユニット幅Lに対応する第1固定刃幅Lと、第2ユニット幅Lに対応する第2固定刃幅Lに規格化される。これにより、共に第1固定刃幅Lを有する固定刃102、136は、どちらも第1ユニット幅Lを有する第1リードカットユニット48に取り付けることができる。よって、固定刃102および固定刃136に対応するパーツAおよびパーツBのいずれのリード線切断作業も、第1リードカットユニット48において実行できる。
固定刃102が、第1固定刃幅Lを有することにより、別のリード部品のリード線を切断するための第1固定刃幅Lを有する別の固定刃と交換可能になる。これにより、固定刃102と別の固定刃が、第1リードカットユニット48を共有することができる。したがって、別の固定刃を取り付けるためのリードカットユニットを新たに用意する必要がなく、そのためのコストが削減できる。固定刃102は第1固定刃の一例であり、別のリード部品のリード線を切断するための別の固定刃が第2固定刃の一例である。
リード線カット装置26がデバイステーブル24に載置された状態において、カメラ40が2次元コード118を読み取ることにより、メイン制御装置164が、載置されたリード線カット装置26に固定された固定刃102が切断するリード部品20に対応しているか否かを判別することができる。これにより、リード線カット装置26が複数配列されている場合でも、リード部品20のリード線18が、対応する固定刃102を有するリード線カット装置26に切断させることが可能となる。
メイン制御装置164が、リード線切断作業終了時に固定刃102の切断回数を記憶することにより、固定刃102の累計の切断回数が、設定回数を超えたときに、メンテナンスが必要であることを作業者に報知することができる。
【0031】
なお、本実施形態においては、アクチュエータとしてエアシリンダ76を用いているが、アクチュエータは、テーパ部材82をY方向に移動させるものであれば良く、エアシリンダに限られない。また、テーパ部材82が移動させられる方向は、X方向の成分を含んでいない方向であれば良く、Y方向に限られず、Z方向の成分を含む方向であっても良い。また、ローラー106は、テーパ部材82に対して回転する部材であれば良く、その形状は円柱に限られない。また、揺動方向の力を発生させる機構は、本実施形態においては、ピストン78にテーパ部材82が設けられ、下刃104にローラー106が設けられているが、これに限られず、少なくとも一方にテーパ部材82が設けられていれば良い。例えば、下刃104にテーパ部材80が設けられ、ピストン78にローラー106が設けられる場合であっても、下刃104およびピストン78の両方にテーパ部材82が設けられる場合であっても良い。また、リード線カット装置26の筐体54の幅は、本実施形態に記載の最小幅の3倍および6倍に限られず、1から16までの整数倍のものであればよい。また、第1リードカットユニット48および第2リードカットユニット50には、第2固定刃幅Lを有する固定刃138を取り付けることができないが、第3リードカットユニット52には、第1固定刃幅Lを有する固定刃102、136を取り付け可能に構成されることが望ましい。
【0032】
符号の説明
【0033】
10:作業装置 12:搬送装置 14:供給装置 16:実装装置 18:リード線 20:リード部品 22:トレイユニット 24:デバイステーブル 26:リード線カット装置 28:水平面 30:立設面 32:固定溝 34:デバイス固定穴 36a,36b,36c:本体コネクタ 38:ヘッド 40:カメラ 42:移動装置 44:ヘッド昇降装置 45:スライダ 46:ヘッド移動装置 48:第1リードカットユニット 50:第2リードカットユニット 52:第3リードカットユニット 54:筐体 56:揺動力発生装置 58:リード線切断部 60:リード線断片回収装置 62a,62b,62c:装置コネクタ 64:固定突部 66a,66b,66c:リード線カット装置センサ 68a,68b,68c:リード線カット装置制御装置 70:筐体側壁 71:筐体側壁 72:筐体上壁 74:筐体後壁 76:エアシリンダ 78a,78b,78c:エアポンプ 80:ピストン 82:テーパ部材 84a,84b,84c:電磁弁 100:可動刃 102:固定刃 104:下刃 106:ローラー 108a,108b,108c:揺動センサ 114:貫通孔 118:2次元コード 122:回収箱 124:回収通路 126:回収箱レール 128a,128b,128c:回収箱センサ 132:筐体上壁 134:筐体上壁 136:固定刃 138:固定刃 148:貫通孔 150:貫通孔 160:2次元コード 162:2次元コード 164:メイン制御装置 166:搬送装置制御装置 168:供給装置制御装置 170:実装装置制御装置 A:揺動軸 A:ローラー軸 L:第1ユニット幅 L:第2ユニット幅 L:第1固定刃幅 L:第2固定刃幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10