JP2010027661A - 電子部品装着機の電子部品装着方法及び電子部品装着機 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品装着機を使用して比較的大型の電子部品の複数のピンをそれぞれ回路基板の複数の位置決め孔に押し込んで電子部品を回路基板に装着する場合に、比較的小型の部品保持具で比較的大型の電子部品を回路基板に装着できるようにする。
【解決手段】１回目のピン押し込み動作で、チャック１２（部品保持具）で比較的大型の電子部品１１の中央部を押し下げて該電子部品１１の中央部のピン１５を回路基板１３の位置決め孔１６に押し込む。この後、２回目のピン押し込み動作で、チャック１２を電子部品１１の一端側へ移動させて該電子部品１１の一端側のピン１５を位置決め孔１６に押し込み、３回目のピン押し込み動作で、チャック１２を電子部品１１の他端側へ移動させて該電子部品１１の他端側のピン１５を位置決め孔１６に押し込む。これにより、３回のピン押し込み動作で電子部品１１の複数のピン１５を回路基板１３の複数の位置決め孔１６に押し込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品装着機の部品保持具（チャック又は吸着ノズル等）で比較的大型の電子部品を保持して、該電子部品の複数のピンをそれぞれ回路基板の複数の位置決め孔に押し込んで該電子部品を該回路基板に装着する電子部品装着機の電子部品装着方法及び電子部品装着機に関する発明である。

一般に、回路基板に装着するコネクタ等の比較的大型の電子部品は、装着作業時に回路基板に対して位置決めするために、該電子部品の下面側に複数のピンを下向きに突設し、これら複数のピンをそれぞれ回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込むことで、電子部品を回路基板の所定位置に位置決めして装着して、該電子部品の端子を回路基板の配線パターンのランドに合致させて半田付けするようにしている。

この場合、電子部品の端子を回路基板のランドに正確に位置決めするために、電子部品のピンと回路基板の位置決め孔とのクリアランス（隙間）はほとんど設けられていないため、電子部品の複数のピンを回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込む場合は、電子部品の傾きや撓み変形を防止しないと、一部のピンのみが押し込まれて、他のピンの押し込みが不完全になる装着不良が発生しやすい。

そこで、従来より、ピン押し込み動作時の電子部品の傾きや撓み変形を防止するために、電子部品を保持する部品保持具として、電子部品のサイズに合わせた専用のサイズのチャック等の部品保持具を電子部品のサイズ毎に製作して、それらを電子部品装着機の部品保持具ステーションに吸着ノズルと共に用意しておき、電子部品装着機に供給される回路基板に電子部品を装着する際に、部品保持具ステーションに用意された複数の部品保持具の中から、該電子部品のサイズに見合ったサイズの部品保持具を選択して装着ヘッドに取り付け、該部品保持具で電子部品の傾きや撓み変形を防止しながら、該電子部品の複数のピンを回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込むようにしている（例えば特許文献１参照）。
特開平８−３３０７９２号公報

しかしながら、上記従来技術では、電子部品のサイズ毎にそれに見合ったサイズの部品保持具を用意しなければならず、部品保持具の種類が増えて部品保持具の製作・管理が面倒であるばかりか、電子部品装着機の部品保持具ステーションに、電子部品のサイズに合わせた大型の部品保持具を収納すると、部品保持具ステーションのうちの他の部品保持具（吸着ノズル等）の収納場所が著しく狭められて、部品保持具ステーションに収納可能な部品保持具の数が少なくなってしまい、その結果、１台の電子部品装着機で装着可能な電子部品の種類数が少なくなってしまう。或は、部品保持具のサイズを電子部品のサイズに合わせると、部品保持具が大きくなり過ぎて、該部品保持具を部品保持具ステーションに収納できない場合もある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、比較的大型の電子部品を保持する部品保持具を小型化できて、部品保持具ステーションに収納可能な部品保持具の数を増加させることができ、１台の電子部品装着機で装着可能な電子部品の種類数を増加させることができると共に、電子部品の形状によっては部品保持具の共通化も可能とする電子部品装着機の電子部品装着方法及び電子部品装着機を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電子部品装着機の部品保持具（チャック、吸着ノズル等）で電子部品を保持して、該電子部品の下面に下向きに突設された複数のピンをそれぞれ回路基板の複数の位置決め孔に押し込んで該電子部品を該回路基板に装着する電子部品装着機の電子部品装着方法において、前記部品保持具で保持した電子部品の複数のピンのうちの少なくとも１つのピンを該部品保持具の押し下げ力により回路基板の対応する位置決め孔に押し込む１回目のピン押し込み動作を行った後、該部品保持具の位置を移動させて該電子部品の異なる位置を押し下げて他のピンを他の位置決め孔に押し込むという再度のピン押し込み動作を１回又は複数回行って該電子部品を該回路基板に装着するようにしたものである。

このようにすれば、比較的大型の電子部品のサイズと比べてかなり小型の部品保持具を使用して、該電子部品に対する部品保持具の位置を変更しながら複数回のピン押し込み動作を行うことで、電子部品の複数のピンを回路基板の複数の位置決め孔に確実に押し込むことができる。これにより、比較的大型の電子部品の装着作業を１つの小型の部品保持具で行うことができ、電子部品を保持する部品保持具を小型化できて、部品保持具ステーションに収納可能な部品保持具の数を増加させることができ、１台の電子部品装着機で装着可能な電子部品の種類数を増加させることができる。しかも、部品保持具で保持可能な部品形状・サイズであれば、どの様なサイズの電子部品でも共通の部品保持具で保持して回路基板に確実に装着することができ、部品保持具の共通化も可能である。

一般に、トレイフィーダ等で電子部品装着機に供給される電子部品を部品保持具で保持して回路基板上へ移送する場合は、部品保持具で電子部品の中央部を保持して移送するようにしている。この点を考慮して、請求項２のように、１回目のピン押し込み動作で、部品保持具で電子部品の中央部を押し下げて該電子部品の中央部のピンを回路基板の対応する位置決め孔に押し込み、２回目のピン押し込み動作で、部品保持具を前記電子部品の一端側へ移動させて該電子部品の一端側のピンを対応する位置決め孔に押し込み、３回目のピン押し込み動作で、部品保持具を電子部品の他端側へ移動させて該電子部品の他端側のピンを対応する位置決め孔に押し込むようにしても良い。このようにすれば、３回のピン押し込み動作で電子部品の複数のピンを回路基板の複数の位置決め孔に確実に押し込むことができる。尚、１回目のピン押し込み動作後に部品保持具を２回目の押し込み位置に移動させる際に、部品保持具を一旦電子部品から離した後に２回目の押し込み位置に移動させても良いし、部品保持具を電子部品に接触させながら２回目の押し込み位置に移動させても良い（３回目以降の押し込み位置への移動についても同様である）。

また、１回目のピン押し込み動作で、少なくとも１つのピンを最後まで完全に押し込むようにしても良いが、電子部品のサイズや構造によっては、１回目のピン押し込み動作でピンを最後まで完全に押し込むことが困難な場合があるため、請求項３のように、１回目のピン押し込み動作で押し込もうとするピンを回路基板の対応する位置決め孔に途中まで押し込んだ後、他のピンの押し込み動作に移行するようにしても良い。この際、１回目のピン押し込み動作で途中まで押し込んだピンを３回目以降のピン押し込み動作で再度押し込むようにすれば良い。このようにすれば、１回目のピン押し込み動作でピンを最後まで完全に押し込むことが困難な場合でも、電子部品に対する部品保持具の位置を変更しながら複数回のピン押し込み動作を行うことで、電子部品の複数のピンを回路基板の複数の位置決め孔に確実に押し込むことができる。

尚、請求項４に係る発明は、請求項１に係る方法発明を異なるカテゴリーである「電子部品装着機」の発明として表現したものであり、請求項１と同様の効果を得ることができる。

以上説明した請求項１〜４に係る発明では、電子部品を１つの部品保持具を使用して複数回のピン押し込み動作で回路基板に装着するようにしたが、請求項５のように、複数の部品保持具で１つの電子部品を保持して、複数の部品保持具で電子部品の複数箇所を同時に押し下げて該電子部品の複数のピンを回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込むようにしても良い。このようにすれば、１回のピン押し込み動作で電子部品の複数のピンを回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込むことができ、生産性も向上することができる。その他、前記請求項１に係る発明と同様の効果も得ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１及び図２に基づいて説明する。
本実施例１では、メモリボード等を差し込むコネクタ等の長尺で比較的大型な電子部品１１を１つのチャック１２（部品保持具）を使用して複数回（例えば３回）のピン押し込み動作で回路基板１３に装着するようにしている。チャック１２は、電子部品装着機の吸着ノズルでは吸着保持できない電子部品（例えば長尺で大型の電子部品、四角形状の大型の電子部品、特殊形状の電子部品等）を保持して回路基板１３に装着するものであり、この電子部品１１を挟むためのクランプ爪１２ａと、装着作業時に電子部品１１を上方から回路基板１３に押さえ付けるための押さえプレート１２ｂとが設けられている。チャック１２は、電子部品装着機の装着ヘッド（図示せず）に吸着ノズルと付け替え可能に構成され、電子部品装着機の部品保持具ステーション（ノズルステーション）に複数の吸着ノズルと共に収納されるようになっている。部品保持具ステーションには、１つ又は複数のチャック１２をセットできるようになっている。

電子部品１１の下面側の複数箇所には、複数のピン１５が下向きに突設されている。本実施例１では、電子部品１１の中央部と左右両端にそれぞれピン１５が１本ずつ合計３本設けられている。これに対応して、回路基板１３の所定位置には、電子部品１１の３本のピン１５に対応する位置にそれぞれ位置決め孔１６が設けられ、電子部品１１の３本のピン１５をそれぞれ回路基板１３の３つの位置決め孔１６に押し込むことで、電子部品１１を回路基板１３の所定位置に位置決めして装着して、該電子部品１１の端子を回路基板１３の配線パターンのランドに合致させて半田付けするようになっている。

この場合、チャック１２のサイズ（押さえプレート１２ｂのサイズ）は、電子部品１１のサイズに対して小さく、例えば電子部品１１の長手方向長さの２／３以下であるため、チャック１２で保持した電子部品１１のピン１５を回路基板１３の位置決め孔１６に押し込む際に、チャック１２の押し下げ力は、電子部品１１に局部的にしか作用しない。

そこで、本実施例１では、電子部品１１に対するチャック１２の位置を該電子部品１１の長手方向に移動させながら複数回のピン押し込み動作を行うことで、電子部品１１の複数のピン１５を回路基板１３の複数の位置決め孔１６に押し込むようにしている。

また、トレイフィーダ等で電子部品装着機に供給される電子部品１１をチャック１２で保持して回路基板１３上へ移送する場合は、図１（ａ）に示すように、チャック１２で電子部品１１の中央部を保持して移送するようにしているため、１回目のピン押し込み動作では、図１（ｂ）に示すように、チャック１２で電子部品１１の中央部を押し下げて該電子部品１１の中央部のピン１５を回路基板１３の対応する位置決め孔１６に押し込む。

この後、２回目のピン押し込み動作で、図１（ｃ）に示すように、チャック１２を電子部品１１の一端側（例えば右端側）へ移動させて該電子部品１１の一端側のピン１５を対応する位置決め孔１６に押し込み、３回目のピン押し込み動作で、図１（ｄ）に示すように、チャック１２を電子部品１１の他端側（例えば左端側）へ移動させて該電子部品１１の他端側のピン１５を対応する位置決め孔１６に押し込む。このようにすれば、３回のピン押し込み動作で電子部品１１の複数のピン１５を回路基板１３の複数の位置決め孔１６に確実に押し込むことができる。尚、１回目の押し込み位置から２回目の押し込み位置にチャック１２を移動させる際や、２回目の押し込み位置から３回目の押し込み位置にチャック１２を移動させる際に、チャック１２を一旦電子部品１１から離した後に次の押し込み位置に移動させても良いし、チャック１２を電子部品１１に接触させながら次の押し込み位置に移動させても良い。

本実施例１では、３回のピン押し込み動作で電子部品１１の複数のピン１５を回路基板１３の複数の位置決め孔１６に押し込むようにしたが、ピン押し込み動作を２回又は４回以上行って電子部品１１の複数のピン１５を回路基板１３の複数の位置決め孔１６に押し込むようにしても良い。また、電子部品１１のピン１５の本数も３本に限定されず、２本又は４本以上であっても良い。また、１回のピン押し込み動作で押し込むピン１５の本数も１本に限定されず、チャック１２の押し下げ力がほぼ均等に加わる領域（チャック１２の押さえプレート１２ｂの直下領域）に２本以上のピン１５が存在する場合は、１回のピン押し込み動作で２本以上のピン１５を同時に回路基板１３の位置決め孔１６に押し込むようにしても良い。

また、１回目のピン押し込み動作で、ピン１５を最後まで完全に押し込むようにしても良いが、電子部品１１のサイズや構造によっては、１回目のピン押し込み動作でピン１５を最後まで完全に押し込むことが困難な場合があるため、１回目のピン押し込み動作で押し込もうとするピン１５を回路基板１３の対応する位置決め孔１６に途中まで押し込んだ後、他のピンの押し込み動作に移行するようにしても良い。この際、１回目のピン押し込み動作で途中まで押し込んだピン１５を３回目以降のピン押し込み動作で再度押し込むようにすれば良い。このようにすれば、１回目のピン押し込み動作でピン１５を最後まで完全に押し込むことが困難な場合でも、電子部品１１に対するチャック１２の位置を変更しながら複数回のピン押し込み動作を行うことで、電子部品１１の複数のピン１５を回路基板１３の複数の位置決め孔１５に確実に押し込むことができる。

尚、２回目以降のピン押し込み動作で押し込むピン１５についても、途中まで押し込んだ後、他のピン１５の押し込み動作に移行し、その後、チャック１２を元のピン１５の押し込み位置まで戻して、再度、元のピン１５を押し込むようにしても良い。

以上説明した本実施例１では、チャック１２で保持した電子部品１１の複数のピン１５のうちの少なくとも１つのピン１５を該チャック１２の押し下げ力により回路基板１３の対応する位置決め孔１６に押し込む１回目のピン押し込み動作を行った後、該チャック１２の位置を該電子部品１１の長手方向に沿って移動させて該電子部品１１の異なる位置を押し下げて他のピン１５を他の位置決め孔１６に押し込むという再度のピン押し込み動作を１回又は複数回行って該電子部品１１を該回路基板１３に装着するようにしたので、電子部品１１のサイズと比べてかなり小型のチャック１２を使用して電子部品１１に対するチャック１２の位置を変更しながら複数回のピン押し込み動作を行うことで、電子部品１１の複数のピン１５を回路基板１３の複数の位置決め孔１６に確実に押し込むことができる。これにより、様々なサイズの電子部品１１の装着作業を１つの小型のチャック１２で行うことができ、電子部品１１を保持するチャック１２を小型化できて、部品保持具ステーションに収納可能なチャック１２や吸着ノズルの数を増加させることができ、１台の電子部品装着機で装着可能な電子部品の種類数を増加させることができる。しかも、チャック１２で保持可能な部品形状・サイズであれば、どの様なサイズの電子部品でも回路基板に確実に装着することができ、チャック１２の共通化も可能である。

尚、本実施例１では、チャック１２で電子部品１１を保持してピン押し込み動作を行うようにしたが、吸着ノズルや特殊形状のノズルで電子部品を保持してピン押し込み動作を行うようにしても良い。

また、本実施例１の電子部品装着方法でピン押し込み動作を行う電子部品１１は、長尺な電子部品に限定されず、四角形状等、Ｘ方向とＹ方向の寸法が共に大きい電子部品のピン押し込み動作に本実施例１の電子部品装着方法を適用しても良い。この場合、例えば、吸着ノズル（又は特殊形状のノズル）で電子部品の中央部を吸着保持して回路基板上へ移送して、１回目のピン押し込み動作で、電子部品の中央部を押し下げて該電子部品の中央部のピンを回路基板の対応する位置決め孔に押し込み、その後、ノズルを電子部品の上面に沿ってＸ方向又はＹ方向に移動させて電子部品の異なる位置を押し下げて他のピンを他の位置決め孔に押し込むという再度のピン押し込み動作を１回又は複数回行って該電子部品を該回路基板に装着するようにすれば良い。

上記実施例１では、比較的大型の電子部品を１つの部品保持具（チャック１２等）を使用して複数回のピン押し込み動作で回路基板に装着するようにしたが、図３に示す本発明の実施例２では、複数の部品保持具２１で１つの比較的大型の電子部品１１を保持して、複数の部品保持具２１で電子部品１１の複数箇所を同時に押し下げて該電子部品１１の複数のピン１５を回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込むようにしている。

この場合、部品保持具２１は、吸着ノズルに限定されず、チャックや特殊形状のノズル等であっても良い。また、電子部品１１を同時に保持する部品保持具２１の本数も３本に限定されず、２本又は４本以上であっても良く、要は、比較的大型の電子部品を同時に保持できる位置（電子部品の真上）に存在する複数の部品保持具２１を使用して電子部品を保持するようにすれば良い。
また、長尺な電子部品１１を３本又はそれ以上の本数の部品保持具２１で同時に保持する場合は、これらの部品保持具２１が一直線状に配置されている必要がある。

一方、四角形状等、Ｘ方向とＹ方向の寸法が共に大きい電子部品を複数の部品保持具２１で保持する場合は、必ずしも、同時に使用する複数の部品保持具２１が一直線状に配置されている必要はなく、当該電子部品を同時に保持できる位置（電子部品の真上）に存在する複数の部品保持具２１を使用して電子部品を保持するようにすれば良い。

以上説明した本実施例２によれば、１回のピン押し込み動作で電子部品１１の複数のピン１５を回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込むことができ、生産性も向上することができる。その他、前記実施例１と同様の効果も得ることができる。

（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例１の電子部品の装着方法を説明する工程図である。 （ａ）は電子部品の上面図、（ｂ）は電子部品の正面図、（ｃ）は電子部品の右側面図である。 本発明の実施例２の電子部品装着方法を説明する図である。

符号の説明

１１…電子部品、１２…チャック（部品保持具）、１２ａ…クランプ爪、１２ｂ…押さえプレート、１３…回路基板、１５…ピン、１６…位置決め孔、２１…部品保持具

Claims (5)

1. 電子部品装着機の部品保持具で電子部品を保持して、該電子部品の下面側に下向きに突設された複数のピンをそれぞれ回路基板の複数の位置決め孔に押し込んで該電子部品を該回路基板に装着する電子部品装着機の電子部品装着方法において、
   前記部品保持具で保持した電子部品の複数のピンのうちの少なくとも１つのピンを該部品保持具の押し下げ力により回路基板の対応する位置決め孔に押し込む１回目のピン押し込み動作を行った後、該部品保持具の位置を移動させて該電子部品の異なる位置を押し下げて他のピンを他の位置決め孔に押し込むという再度のピン押し込み動作を１回又は複数回行って該電子部品を該回路基板に装着することを特徴とする電子部品装着機の電子部品装着方法。
2. 前記１回目のピン押し込み動作では、前記部品保持具で前記電子部品の中央部を押し下げて該電子部品の中央部のピンを前記回路基板の対応する位置決め孔に押し込み、２回目のピン押し込み動作で、前記部品保持具を前記電子部品の一端側へ移動させて該電子部品の一端側のピンを対応する位置決め孔に押し込み、３回目のピン押し込み動作で、前記部品保持具を前記電子部品の他端側へ移動させて該電子部品の他端側のピンを対応する位置決め孔に押し込むことを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着機の電子部品装着方法。
3. 前記１回目のピン押し込み動作で押し込もうとするピンを前記回路基板の対応する位置決め孔に途中まで押し込んだ後、他のピンの押し込み動作に移行することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品装着機の電子部品装着方法。
4. 電子部品装着機の部品保持具で電子部品を保持して、該電子部品の下面に下向きに突設された複数のピンをそれぞれ回路基板の複数の位置決め孔に押し込んで該電子部品を該回路基板に装着する動作を制御する制御装置を備えた電子部品装着機において、
   前記制御装置は、前記部品保持具で保持した電子部品の複数のピンのうちの少なくとも１つのピンを該部品保持具の押し下げ力により回路基板の対応する位置決め孔に押し込む１回目のピン押し込み動作を行った後、該部品保持具の位置を移動させて該電子部品の異なる位置を押し下げて他のピンを他の位置決め孔に押し込むという再度のピン押し込み動作を１回又は複数回行って該電子部品を該回路基板に装着するように該部品保持具の動作を制御することを特徴とする電子部品装着機。
5. 電子部品装着機の部品保持具で電子部品を保持して、該電子部品の下面側に下向きに突設された複数のピンをそれぞれ回路基板の複数の位置決め孔に押し込んで該電子部品を該回路基板に装着する電子部品装着機の電子部品装着方法において、
   複数の部品保持具で１つの電子部品を保持して、前記複数の部品保持具で前記電子部品の複数箇所を同時に押し下げて該電子部品の複数のピンを前記回路基板の複数の位置決め孔に同時に押し込むことを特徴とする電子部品装着機の電子部品装着方法。

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