JP2020025148A - 自動組立装置および位置制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに接近・離間させられる一対の可動子を備えた自動組立装置の改良であり、例えば、一対の可動子の位置精度を向上させることである。【解決手段】本自動組立装置は、互いに近接・離間することで、２本のリード線に接して折り曲げる一対の可動子を備えたクリンチユニットと、クリンチユニットを一対の基板搬送レーンの間で水平方向に移動させるユニット水平移動装置と、鉛直線周りに回転させるユニット回転装置とを含むものである。ユニット水平方向移動装置とユニット回転装置との制御により、一対の可動子の位置を精度よく制御することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、互いに接近・離間可能な一対の可動子を備えた自動組立装置、一対の可動子の位置を制御する位置制御方法に関するものである。

特許文献１には、互いに接近・離間可能に設けられた一対の測定子を用いて歯車の歯厚を測定する歯厚測定装置が記載されている。本歯厚測定装置においては、一対の測定子が１つの駆動源により直線的に接近・離間させられる。

特開平５−２０９７０３号公報

本発明の課題は、互いに接近・離間させられる一対の可動子を備えた自動組立装置の改良であり、例えば、一対の可動子の位置精度を向上させることである。

本発明に係る自動組立装置は、互いに近接・離間することで、２本のリード線に接して折り曲げる一対の可動子を備えたクリンチユニットと、クリンチユニットを一対の基板搬送レーンの間で水平方向に移動させるユニット水平移動装置と、鉛直線周りに回転させるユニット回転装置とを含むものである。ユニット水平方向移動装置とユニット回転装置との制御により、一対の可動子の位置を精度よく制御することができる。

本発明の一実施形態であるカットアンドクリンチ装置を含むリード部品装着機を示す斜視図である。本カットアンドクリンチ装置は本発明の一実施形態である対基板作業機の一例である。 上記リード部品装着機に含まれる部品挿入装置を示す斜視図である。 上記カットアンドクリンチ装置と上記リード部品装着機に含まれる基板搬送装置の斜視図である。 上記カットアンドクリンチ装置の斜視図である。 上記カットアンドクリンチ装置の要部を示す斜視図である。 上記カットアンドクリンチ装置に含まれるカットアンドクリンチユニットの一部断面図である。 上記リード部品装着機の制御装置を概念的に示すブロック図である。 (a)、(b)上記カットアンドクリンチユニットの作動図（リード線を切断して、折り曲げる状態を示す図）である。 上記カットアンドクリンチ装置の制御装置の記憶部に記憶されたずれ量取得プログラムを表すフローチャートである。 上記記憶部に記憶されたカットアンドクリンチプログラムを表すフローチャートである。 上記ずれ量取得プログラムの実行により取得された設定ピッチの変化に伴うずれ量の変化を示す図である。(a)ピッチずれ量、(b)軸線ずれ角、(c)中心点ずれ量 上記ずれ量取得プログラムの実行により取得された可動子の実際の位置の目標位置からのずれ量を概念的に示す図である。 上記リード部品装着機の座標軸と前記カットアンドクランチユニットの座標軸との相対位置関係を示す図である。 上記カットアンドクリンチユニットの実際の位置と目標位置との関係を示す図である。(a) ０＜θ＜９０°の場合、(b) θ＝０の場合

以下、本発明の一実施形態を、図を参照しつつ説明する。なお、本発明は、下記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
図１に示すように、自動組立装置（電子回路組立装置）の一種であるリード部品装着機は、(a)組立装置本体１０，(b)基板搬送装置１２，(c)部品供給装置１４，(d)部品挿入装置１６、(e)カットアンドクリンチ装置１８等を含む。
基板搬送装置１２は、回路基板Ｐ（以後、基板Ｐと略称する）を水平な姿勢で搬送して保持するものである。図１において、ｘは基板搬送装置１２による基板Ｐの搬送方向であり、ｙは基板Ｐの幅方向であり、ｚは基板Ｐの厚み方向、すなわち、リード部品装着機の上下方向である。これら、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向は互いに直交する。

部品供給装置１４は、基板Ｐに装着される部品を供給するものであり、例えば、複数のテープフィーダを含むものとしたり、複数のトレイを含むものとしたりすること等ができる。本実施形態においては、リード線を備えた部品であるリード部品が供給される。
部品挿入装置１６は、部品供給装置１４において供給されたリード部品を受け取って、基板搬送装置１２に保持された基板Ｐの予め定められた位置に設けられた貫通穴に挿入するものである。部品挿入装置１６は、基板搬送装置１２の上方に設けられ、図２に示すように、２つの作業ヘッド２０，２１および作業ヘッド移動装置２２を含む。作業ヘッド移動装置２２は、ｘ方向移動装置２４，ｙ方向移動装置２５およびｚ方向移動装置２６，２７を含む。作業ヘッド２０，２１は、ｘ方向移動装置２４およびｙ方向移動装置２５により水平面内の任意の位置へ一体的に移動させられ、ｚ方向移動装置２６，２７によりそれぞれ、個々に独立してｚ方向に移動させられ得る。２つの作業ヘッドのうちの一方の作業ヘッド２０は、リード部品を保持する部品保持ツール２８（例えば、チャックや吸着ノズル等とすることができる）を備えたものである。カメラ３０は、基板Ｐの基準位置マーク（フィデューシャルマーク）を撮像する目的で設けられたものであり、作業ヘッド２０と一体的に移動可能に設けられる。本実施形態において、カメラ３０は作業ヘッド２０が着脱可能に取り付けられたｚスライダに固定的に取り付けられている。

カットアンドクリンチ装置１８は、基板搬送装置１２の下方に設けられたものであり、基板Ｐに形成された貫通穴に上方から挿入されたリード部品のリード線の基板Ｐの下方から突出した部分を所定の長さに切断するとともに、基板Ｐの裏面に沿って曲げることにより、リード部品を基板Ｐに仮止めする装置である。カットアンドクリンチ装置１８は、図３〜６に示すように、カットアンドクリンチユニット３４と、カットアンドクリンチユニット３４を移動（直線移動と回転とを含む）させるユニット移動装置３６とを含む。

カットアンドクリンチユニット３４は、(a)ユニット本体３８、(b)ユニット本体３８に水平方向に直線的に移動可能に保持された一対の第１可動部４０ａ，ｂ、(c)第１可動部４０ａ，ｂの各々に、水平方向に相対移動可能に保持された一対の第２可動部４２ａ，ｂ、(d)ユニット本体３８に設けられ、一対の第１可動部４０ａ，ｂを互いに接近・離間させることにより、これら一対の第１可動部４０ａ，ｂの間隔（ピッチ）を変更するピッチ変更装置４４等を含む。
ピッチ変更装置４４は、(1)駆動源である１つのピッチ変更用モータ（以下、Ｐモータと略称する）４６、(2)Ｐモータ４６の回転を直線移動に変換して一対の第１可動部４０ａ，ｂを直線移動させる運動変換機構４７、(3)ユニット本体３８に水平な方向に延びて設けられた第１ガイドレール４８等を含む。運動変換機構４７は、(i)右ねじ部５０と左ねじ部５１とを同軸に備えた雄ねじ部材５２と、(ii)右ねじ部５０、左ねじ部５１にそれぞれ螺合された一対のナット５３ａ，ｂとを含む。ナット５３ａ，ｂには、第１ガイドレール４８との係合部を有する第１可動部本体５４ａ，ｂが一体的に移動可能に保持される。ピッチ変更用モータ４６の作動により、一対の第１可動部４０ａ，ｂが互いに接近・離間させられるのであり、一対の第１可動部４０ａ，ｂの間のピッチが変更される。

図６に示すように、一対の第１可動部本体５４ａ，ｂには、それぞれ、一対の第２可動部４２ａ，ｂが、個別に水平方向に相対移動可能に、第２可動部移動装置５６ａ，ｂを介して保持される。第２可動部移動装置５６ａ，ｂは、(a)第１可動部本体５４ａ，ｂの各々に固定的に設けられた第２可動部駆動源としてのエアシリンダ６０ａ，ｂ、(b)エアシリンダ６０ａ，ｂの出力軸のｚ方向の移動を水平方向の移動に変換して第２可動部４２ａ，ｂを水平方向に移動させる運動変換機構６２ａ，ｂ、(c)第１可動部本体５４ａ，ｂの各々に水平方向に延びて設けられた第２ガイド溝６３ａ，ｂ等を含む。運動変換機構６２ａ，ｂは、カム機構を含むものであり、第１可動部本体５４ａ，ｂに設けられ、傾斜したカム溝が形成されたカム６４ａ，ｂと、カム６４ａ，ｂのカム溝にそれぞれ係合させられたカムフォロワとしてのローラ６５ａ，ｂとを含み、ローラ６５ａ，ｂに、第２ガイド溝６３ａ，ｂとの係合部を有する第２可動部本体６６ａ，ｂが一体的に移動可能に保持される。本実施形態においては、エアシリンダ６０ａ，ｂの作動による出力軸の昇降に伴ってカム６４ａ，ｂが昇降させられ、それに伴って第２可動部４２ａ，ｂが互いに接近・離間させられる。

第１可動部４０ａ，ｂは、鉛直方向に延びるリード線挿入穴６８ａ，ｂを有する。リード線挿入穴６８ａ，ｂは、第１可動部４０ａ，ｂの上端面に開口を有し、その開口縁が固定刃７０ａ，ｂとされる。それに対して、第２可動部４２ａ，ｂの上端部は概してＬ字形状を成し、上方に延びた部分とほぼ直角に曲げられた部分とを有する。その直角に曲げられた部分である刃形成部７４ａ，ｂは、第１可動部４０ａ，ｂの上端面の上方に位置し、リード線挿入穴６８ａ，ｂの開口に対向する部分に、上下方向に貫通したリード線案内穴７６ａ，ｂが形成される。刃形成部７４ａ，ｂのリード線案内穴７６ａ，ｂの下端開口縁が可動刃７８ａ，ｂとされる。
本実施形態において、第１可動部４０ａ，ｂが一対の可動子に対応するが、第１可動部４０ａ，ｂのうちのリード線挿入穴６８ａ，ｂの開口を含む部分が可動子８０ａ，ｂに対応すると考えることもできる。また、ピッチ変更装置４４により、第１可動部４０ａ，ｂと第２可動部４２ａ，ｂとは一体的に水平方向に移動可能とされるため、第１可動部４０ａ，ｂと第２可動部４２ａ，ｂ（特に、リード線案内穴７６ａ，ｂの刃形成部７４ａ，ｂの上端開口縁を含む部分）とによって可動子が構成されると考えることもできる。

ユニット移動装置３６は、カットアンドクリンチユニット３４を、ｘ方向に移動させるｘ方向移動装置８６、ｙ方向へ移動させるｙ方向移動装置８７、ｚ方向へ移動させるｚ方向移動装置８８、鉛直線回りに回転させるθ回転装置８９等を含む。
ｘ方向移動装置８６は、図３，４に示すように、(1)ｘ軸モータ９０（図７参照）、(2)ｘ軸方向に延びたｘ軸ガイド９１、(3)ｘ軸モータ９０の回転を直線移動に変換するボールねじ機構９２、(4)ボールねじ機構９２のナット９２Ｎに保持されるともにｘ軸ガイド９１に係合させられたｘスライダ９３を含む。
ｙ方向移動装置８７は、ｘスライダ９３に設けられ、(1)ｙ軸モータ９４、(2)ｙ方向に延びたｙ軸ガイド９５、(3)ボールねじ機構９６、(4)ボールねじ機構９６のナット９６Ｎに保持されるとともに、ｙ軸ガイド９５に係合させられたｙスライダ９７等を含む。
ｚ方向移動装置８８は、ｙスライダ９７に設けられ、(1)ｚ軸モータ１００、(2)ｚ方向に延びたガイド１０１、(3)ボールねじ機構１０２、(4)ボールねじ機構１０２のナットに保持される一方、ガイド１０１に係合させられたｚスライダ１０３等を含む。ｚスライダ１０３は、カットアンドクリンチユニット３４を支持するユニット支持部材としての機能も有する。
θ回転装置８９は、ｚスライダ（ユニット支持部材）１０３に設けられ、(1)カットアンドクランチユニット３４を鉛直線回りに回転させる駆動用モータ１０４（以下、θモータ１０４と略称する）、(2)θモータ１０４の回転に伴って鉛直線回りに回転させられる回転テーブル１０６を含み、回転テーブル１０６にユニット本体３８が一体的に回転可能に設けられる。

本実施形態において、θが０の場合において、カットアンドクリンチユニット３４の座標系（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）とリード部品装着機の座標系（ｘ、ｙ、ｚ）とは一致するが、カットアンドクリンチユニット３４がθ回転装置８９により鉛直線回りに回転させられることにより、座標系（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）が座標系（ｘ、ｙ、ｚ）に対してｚ軸回りに回転させられる。以下、カットアンドクリンチユニット３４の座標系を表す場合には、添え字ｃを付し、リード部品装着機の座標系と区別する。
また、カットアンドクリンチユニット３４の座標系において、第１可動部４０ａ，ｂの移動方向（接近・離間方向）がｘｃ方向とされるのであり、可動子８０ａ，ｂはｘｃ軸上に位置する。

リード部品装着機全体はコンピュータを主体とするメイン制御装置１４０によって制御される。メイン制御装置１４０にはコンピュータを主体とする部品供給制御部１４２，基板搬送制御部１４４、部品挿入制御部１４６およびカットアンドクリンチ制御部１４８等が互いに通信可能に接続されている。これら制御部１４２，１４４，１４６，１４８は、前述の部品供給装置１４，基板搬送装置１２、部品挿入装置１６、カットアンドクリンチ装置１８をそれぞれ制御する。また、カットアンドクリンチ制御部１４８には、Ｐモータ４６、ｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９４、ｚ軸モータ１００、θモータ１０４等が図示しない駆動回路を介して接続される。
なお、リード部品装着機において、部品供給装置１４等の各装置毎に制御部が設けられることは不可欠ではなく、メイン制御装置１４０の指令に基づいてすべての装置が制御されるようにすることができる等、制御装置の構成は本実施形態におけるそれに限らない。

＜カットアンドクリンチ装置の作動＞
｛ カットアンドクリンチ作動 ｝
本リード部品装着機においては、図８(a)、(b)に示すように、２本のリード線Ｌａ，ｂを備えたリード部品Ａが基板搬送装置１２によって搬送された基板Ｐの予め定められた位置に装着される。
部品供給装置１４によって供給されたリード部品Ａは、部品挿入装置１６の作業ヘッド２０，２１によって把持され、リード線Ｌａ，ｂが基板Ｐに形成された貫通穴１７０ａ，ｂに挿入されることにより、基板Ｐに載置される。一方、カットアンドクリンチ装置１８においては、リード線挿入穴６８ａ，ｂが貫通穴１７０ａ，ｂに対向する位置（リード線Ｌａ，ｂに対応する位置）に達するように、カットアンドクリンチユニット３４がｘ、ｙ方向に移動させられ、鉛直線回りに回転させられる。また、一対のリード線挿入穴６８ａ，ｂの間のピッチがリード線Ｌａ，ｂのピッチ（貫通穴１７０ａ，ｂのピッチ）とほぼ同じになるように、一対の可動子８０ａ，ｂが接近・離間させられる。
リード線Ｌａ，ｂは、図８(a)に示すように基板Ｐの貫通穴１７０ａ，ｂ、リード線案内穴７６ａ，ｂを経てリード線挿入穴６８ａ，ｂに達する。この状態で、第２可動部４２ａ，ｂが第１可動部４０ａ，ｂに対して相対移動させられることにより、図８(b)に示すようにリード線Ｌａ，ｂが切断されるとともに曲げられる。切断されたリード線の先端部Ｌａｄ、Ｌｂｄは、通路を経て本体３８に取り付けられたごみ箱１７２（図６参照）へ収容される。

しかし、雄ねじ部材５２の加工精度の問題、ガイド４８の設置誤差等に起因して、リード線挿入穴６８ａ，ｂの位置がずれ、リード部品Ａのリード線Ｌａ，ｂが、貫通穴１７０ａ，ｂを経てリード線挿入穴６８ａ，ｂに良好に挿入されない場合がある。
例えば、図１４(a)に示すように、基板Ｐの位置Ｒ１，Ｒ２に形成された貫通穴１７０ａ，ｂに、リード部品Ａのリード線Ｌａ，ｂが挿入される場合には、カットアンドクリンチユニット３４は、実線が示す姿勢に至るように制御される。具体的には、一対の可動子８０ａ，ｂの中心点Ｃ（図５参照。リード線挿入穴６８ａ，ｂの中心点の間の中心点と同じ。）が目標中心点Ｃrefに達するように水平方向に移動させられ、一対の可動子８０ａ，ｂが通る直線である軸線αが目標軸線αrefと平行となるように鉛直線回りに回転させられる。また、一対の可動子８０ａ，ｂのピッチが目標ピッチＰrefとなるように変更されるのである。しかし、実際には、破線が示す位置に移動させられ、中心点がＣ*に位置し、実際のピッチがＰ*となり、軸線がα*となり、一対の可動子８０ａ，ｂがＱ１，２に位置し、目標位置Ｒ１，２からずれる場合がある。
なお、リード部品Ａの装着が行われる場合においては、目標中心点Ｃref、目標軸線αref、目標ピッチＰrefは、リード部品Ａの基板Ｐへの装着位置、姿勢、リード線の間隔等で決まるが、後述するように、リード部品Ａの装着が行われない場合には、誤差等がないと仮定した場合の位置や値をいう。例えば、可動子８０ａ、ｂが制御指令値通りに移動させられたと仮定した場合の、可動子８０ａ、ｂの位置を目標位置、中心点の位置を目標中心点等と称する。
また、以下、可動子８０ａ，ｂの位置とは、リード線挿入穴６８ａ，ｂの中心点の位置をいい、可動子８０ａ，ｂの中心点とは、リード線挿入穴６８ａ，ｂの各々の中心点の間の中心点をいう。
さらに、図１２(a)〜(d)、図１４(a)，(b)においては、理解を容易にするためにずれを大きく書いたが、実際のずれはわずかである。

一方、ｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９４、θモータ１０４が非作動状態にあり、Ｐモータ４６のみが作動させられた場合において、誤差等がないと仮定した場合には、一対の可動子８０ａ，ｂはｘｃ軸上を直線的に互いに接近・離間させられるはずである。中心点Ｃは常に同じ点にあり、軸線αはｘｃ軸と一致するはずである。しかし、実際には、図１２(a)〜(d)に示すように、一対の可動子８０ａ，ｂの各々の実際の位置（太線の丸で示す）が目標位置（三重丸で示す）からずれる場合がある。また、一対の可動子８０ａ、ｂのずれに伴って、図１２(b)、(d)に示すように、可動子８０ａ，ｂの実際の中心点Ｃ*も目標中心点Ｃrefからずれ、実際の軸線α*もｘｃ軸に対して傾き、実際のピッチＰ*もＰモータ４６の制御指令値に応じた目標ピッチＰrefとは異なる大きさとなる場合があるのである。
それに対して、ピッチ変更装置４４が、第１可動部４０ａ，ｂの各々に対応して駆動源を１つずつ個別に有する場合において、中心点Ｃがｘｃ軸上（一対の可動子８０ａ，ｂが通る軸線上）においてずれた場合には、個別の駆動源の制御により中心点Ｃを目標中心点Ｃrefに近づけることが可能である。しかし、一対の可動子４０ａ，ｂに対して駆動源が１つの場合に、中心点Ｃのずれをその１つの駆動源（Ｐモータ４６）の制御によって修正することは困難である。また、中心点Ｃがｘｃ軸線から外れてずれた場合には、個別の駆動源を備えた場合であっても、中心点Ｃのずれを修正することは困難である。

そこで、本実施形態においては、リード部品の基板Ｐへの装着が行われていない場合、換言すれば、基板Ｐが搬送されていない状態において、目標ピッチＰrefを変化させ、Ｐモータ４６の制御指令値を変化させつつ実際の可動子８０ａ，ｂの各々の位置の目標位置からのずれ量を取得する。そして、取得された実際の可動子８０ａ，ｂの各々の位置のずれ量を使って、(x)実際の中心点Ｃ*の目標中心点Ｃrefからのずれ量（中心点ずれ量）、(y)可動子８０ａ，ｂを実際に通る軸線α*と目標軸線αrefとの角度のずれ（軸線ずれ角）、(z)可動子８０ａ，ｂの実際のピッチＰ*と目標ピッチＰrefとのずれ量（ピッチずれ量）が取得され、目標ピッチ（または制御指令値）との関係がテーブル化されて（以下、これらの関係を表すテーブルをずれテーブルと称する）記憶される。そして、ずれテーブルから取得されたずれ量に基づいて補正値が取得され、補正値に基づいてｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９４、Ｐモータ４６、θモータ１０４等に対する制御指令値が作成される。以下、ずれテーブルを取得する際に変更させられる目標ピッチを設定ピッチと称する。実際の制御における目標ピッチと区別するためである。
なお、実際の位置と目標位置とのずれ量を取得することは不可欠ではなく、２つの可動子８０ａ，ｂの実際の位置が取得されるだけでもよい。目標位置は既知であるからである。

｛ ずれテーブルの取得 ｝
図９のフローチャートで表されるずれ取得プログラムの実行により、可動子８０ａ、ｂの実際の位置と目標位置とのずれ量が取得され、ずれテーブルが取得される。本プログラムにおいて、設定ピッチＰは初期値Ｐ０と最終値Ｐ(n)との間において、ΔＰずつ段階的に変化させられる。
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）、Ｓ２において、カットアンドクリンチユニット３４は、ユニット移動装置３６により予め定められた測定位置へ水平移動させられ、カットアンドクリンチユニット３４の座標系（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）がリード部品装着機の座標系（ｘ、ｙ、ｚ）に一致するように鉛直線回りに回転させられる。Ｓ３において、設定ピッチＰ(j)が初期値Ｐ０とされる(j＝０)。Ｓ４において、設定ピッチＰ(j)｛＝Ｐ０＋j・ΔＰ：j＝０〜ｎ｝が最終値Ｐ(n)｛＝Ｐ０＋ｎ・ΔＰ｝以下であるか否かが判定される。最初にＳ４が実行される場合には判定はＹＥＳであるため、Ｓ５において、制御指令値が設定ピッチＰ０に応じて作成されて、Ｐモータ４６が制御される。その状態において、Ｓ６，７において、カメラ３０によって、一対の可動子８０ａ，ｂの各々が実際に撮像されることによって画像データが得られる。そして、得られた画像データに基づいて可動子８０ａ，ｂの各々の実際の位置の目標位置からのずれ量が取得され、Ｓ８において、設定ピッチＰ０と対応づけて記憶される。
詳細には、カットアンドクリンチ制御部１４８から「可動子８０ａ，ｂの撮像指令」が出力される。部品挿入装置１６において、作業ヘッド２０が第１位置（可動子８０ａ，ｂの一方である可動子８０ａを撮像可能な位置）へ移動させられて、カメラ３０によって、一方の可動子８０ａが実際に撮像される。その後、第２位置（他方の可動子８０ｂを撮像可能な位置）へ移動させられて、他方の可動子８０ｂが実際に撮像される。そして、得られた画像データが部品挿入制御部１４６から出力され、カットアンドクリンチ制御部１４８において受信される。カットアンドクリンチ制御部１４８において、可動子８０ａ，ｂの実際の（ｘｃ、ｙｃ）座標上の位置が取得され目標位置とのずれ量が取得されるのである。例えば、図１２(a)に示す場合において、可動子８０ａ，ｂの各々の実際の位置の目標位置からのずれ量｛座標（ｘｃ、ｙｃ）上のｘ成分、ｙ成分｝が、可動子８０ａ，ｂの各々に対して下式に示すように取得される。
ｄａ(0)＝｛ｄｘａ(0)，ｄｙａ(0)｝
ｄｂ(0)＝｛ｄｘｂ(0)，ｄｙｂ(0)｝

そして、Ｓ９において、設定ピッチがΔＰ変化させられて、Ｓ１０において、jが１増加させられて、Ｓ４において、設定ピッチＰ(1)が最終値Ｐ(n)以下であるか否かが判定される。この場合には、判定がＹＥＳであるため、Ｓ５〜１０が繰り返し実行される。以下、設定ピッチＰ(j)が最終値Ｐ(n)以下の間、Ｓ５〜１０が繰り返し実行され、設定ピッチＰ(j)がΔＰずつ変化させられる毎に、可動子８０ａ，ｂの各々の実際の位置と目標位置とのずれ量が取得されるのである。そのうちに、設定ピッチＰ(j)が最終値Ｐ(n)より大きくなると、Ｓ４の判定がＮＯとなり、Ｓ１１において、ずれテーブルが作成される。
Ｓ１１において、取得された可動子８０ａ，ｂの位置のずれ量｛ｄａ(j)，ｄｂ(j)｝の各々に基づき、(x)ピッチずれ量ｄｐ(j)、(y)軸線ずれ角ｄθ(j)、(z)中心点ずれ量ｄＣ(j)が取得されて、設定ピッチＰ(j)と対応づけて記憶される。例えば、図１２(b)に示す場合には、ピッチずれ量ｄｐ(k-1)、中心点ずれ量ｄＣ(k-1)＝｛ｄｘ０(k-1)、ｄｙ０(k-1)｝、軸線ずれ角ｄθ(k-1)が取得され、設定ピッチＰ(k-1)と対応づけて記憶され、図１２(d)に示す場合には、ピッチずれ量ｄｐ(k+1)、中心点ずれ量ｄＣ(k+1)＝｛ｄｘ０(k+1)、ｄｙ０(k+1)｝、軸線ずれ角ｄθ(k+1)が取得され、設定ピッチＰ(k+1)と対応づけて記憶される。
以上のように取得された設定ピッチＰ(j)とピッチずれ量ｄｐ(j)、軸線ずれ角ｄθ(j)、中心点ずれ量ｄＣ(j)との関係であるずれテーブルの一例を、図１１(a)、(b)、(c)に示す。ずれテーブルは予め取得されてカットアンドクリンチ制御装置１４８の記憶部に記憶しておくことが望ましい。
なお、ΔＰは正の値であっても負の値であってもよく、設定ピッチは漸増させられるようにしても漸減させられるようにしてもよい。
また、ずれテーブルを予め作成して、記憶させておくことは不可欠ではない。設定ピッチＰ(j)と一対の可動子８０ａ，ｂの実際の位置の目標位置からのずれ量との関係がわかれば、その都度、ピッチずれ量ｄｐ、軸線ずれ角ｄθ、中心点ずれ量ｄＣを取得することができるからである。

｛ ずれに基づく実際の制御 ｝
図１０のフローチャートで表されるカットアンドクリンチプログラムの実行により、リード部品Ａのリード線Ｌａ，ｂのカットアンドクリンチが行われる。
Ｓ２１において基板Ｐが搬入され、Ｓ２２においてその基板Ｐに挿入される複数（ｍ個）のリード部品Ａ(i）（ｉ＝０〜ｍ−１）の各々に関する情報が取得される。具体的には、リード部品Ａ(i)の各々について、リード部品Ａ(i)が基板Ｐに装着される位置で決まる目標中心点Ｃref(i)｛ｘref(i)、ｙref(i)｝、２本のリード線Ｌａ(i)，Ｌｂ(i)のピッチで決まる目標ピッチＰref(i)、リード部品Ａ(i)の基板Ｐに装着される姿勢で決まる目標回転角度θref(i)がそれぞれ取得される。Ｓ２３において、リード部品Ａ(i)の番号ｉが０（ｉ＝０）とされ、リード部品Ａ(0)で決まる情報が読み込まれる。Ｓ２４において、リード部品Ａの番号ｉがｍより小さいか否かが判定される。最初にＳ２４が実行された場合には判定はＹＥＳであるため、Ｓ２５において、目標ピッチＰref(0)とずれテーブルとに基づき目標ピッチＰref(0)である場合のずれが取得され、ｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９６、Ｐモータ４６、θモータ１０４の各々について補正値が求められる。そして、Ｓ２６〜２８において、補正値に基づいて制御指令値が作成されて、制御される。

Ｓ２５において、目標ピッチがＰref(0)である場合の、ピッチずれ量ｄｐ、軸線ずれ角ｄθ、中心点ずれ量ｄＣは、ずれテーブルに基づき補間法により取得される。なお、ここでは、一般的に、目標ピッチがＰref(i)の場合について説明する。
(1)目標ピッチＰref(i)について、式１を満たす２つの設定ピッチＰ(k-1)、Ｐ(k)が、図１１(a)のずれテーブルに基づいて取得される。
Ｐ(k-1)≦Ｐref(i)＜Ｐ(k)・・・（式１）
(2)そして、図１１(a)、(b)、(c)のずれテーブルから、それぞれ、設定ピッチＰ(k-1)と関連して記憶されているピッチずれ量ｄｐ(k-1)、軸線ずれ角ｄθ(k-1)、中心点ずれ量｛ｄｘ０(k-1)，ｄｙ０(k-1)｝が取得され、設定ピッチＰ(k)と関連して記憶されているピッチのずれ量ｄｐ(k)、軸線ずれ角ｄθ(k)、中心点ずれ量{ｄｘ０(k)、ｄｙ０(k)}が取得される。
(3)補間法により、目標ピッチＰref(i)である場合のピッチずれ量ｄｐref、軸線ずれ角ｄθref、中心点ずれ量（ｄｘref′、ｄｙref′）がそれぞれ取得される。
ｄｐref＝ｄｐ(k-1)＋{ｄｐ(k)−ｄｐ(k-1)}・｛Ｐref(i)−Ｐ(k-1)｝／ΔＰ
ｄθref＝ｄθ(k-1)＋{ｄθ(k)−ｄθ(k-1)}・｛Ｐref(i)−Ｐ(k-1)｝／ΔＰ
ｄｘref′＝ｄｘ０(k-1)＋{ｄｘ０(k)−ｄｘ０(k-1)}・｛Ｐref(i)−Ｐ(k-1)｝／ΔＰ
ｄｙref′＝ｄｙ０(k-1)＋{ｄｙ０(k)−ｄｙ０(k-1)}・｛Ｐref(i)−Ｐ(k-1)｝／ΔＰ

(4)中心点ずれ量については、さらに、ユニット移動装置３６（リード部品装着機）の座標系（ｘ、ｙ）とカットアンドクリンチユニット３４の座標系（ｘｃ、ｙｃ）との相対位置関係が考慮される。中心点ずれ量は、カットアンドクリンチユニット３４における誤差等に起因して生じたものであるが、このずれが、ユニット移動装置３６の制御により修正される。そのため、座標変換により、カットアンドクリンチユニット３４の座標系において生じた中心点ずれ量の、ユニット移動装置３６の座標系（リード部品装着機の座標系）における値が取得される。例えば、図１３に示すように、カットアンドクリンチユニット３４がθref(i)回転された場合には、カットアンドクリンチユニット３４における中心点ずれ量（ｄｘref′、ｄｙref′）が、ユニット移動装置３６の座標系においては、式２，３に示す値とされる（ただし、β＝θref(i)とする）。
ｄｘref←（ｄｘref′・cosβ＋ｄｙref′・sinβ）・・・(式２)
ｄｙref←（−ｄｘref′・sinβ＋ｄｙref′・cosβ）・・・（式３）
以上のように取得されたずれ量は、図１４(a)、(b)に示すように、カットアンドクリンチユニット３４において実線が示す位置（ずれ等がないと仮定した場合に制御指令値通りに移動させられた場合の位置）と破線が示す位置（実際の位置）との差であり、カットアンドクリンチユニット３４が実線が示す位置に近づくように制御するための、制御指令値の補正値に対応する。

Ｓ２６〜２８において、ｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９４、θモータ１０４、Ｐモータ４６への制御指令値が作成されて、制御される。制御指令値ｘ*、ｙ*、θ*、Ｐ*は、式４〜７に示すように、ずれがないと仮定した場合の制御指令値ｘref、ｙref、θref、Ｐrefから補正値ｄｘref、ｄｙref、ｄθref、ｄＰrefを引いた値とされる。
ｘ*＝ｘref−ｄｘref
ｙ*＝ｙref−ｄｙref
θ*＝θref−ｄθref
Ｐ*＝Ｐref−ｄｐref
図１４(b)に示す場合には、θref(i)は０であるため、θモータ１０４への制御指令値は(−ｄθref)となり、ｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９４に対する補正値はｄｘref（＝ｄｘref′）、ｄｙref（＝ｄｙref′）となる。
なお、本実施形態において、目標移動量（回転量）を制御指令値として記載したが、実際の制御においては目標移動量等に基づいて決まる供給電流量等が制御指令値として用いられる場合等がある。

Ｓ２５〜２８の実行により、カットアンドクリンチユニット３４はほぼ目標位置へ移動させられる。例えば、図１４(a)、(b)の場合には、ほぼ実線で示す位置に移動させられるのである。Ｓ２９において、カットアンドクリンチユニット３４が、リード線案内穴７６ａ，ｂの開口が基板Ｐの貫通穴１７０ａ，ｂに下方から近接する高さまで上昇させられる。リード部品Ａのリード線Ｌａ，Ｌｂが貫通穴１７０ａ，ｂを経てリード線挿入穴６８ａ，ｂに挿入されると、Ｓ３０において、第２可動部４２ａ，ｂが第１可動部４０ａ，ｂに対して相対的に水平方向へ移動させられる。それにより、リード線Ｌａ，ｂが切断されて折り曲げられる。
その後、Ｓ３１において、カットアンドクリンチユニット３４が基板Ｐから離れるまで下降させられ、Ｓ３２において、リード部品Ａの番号が１増加させられた後に、Ｓ２４に戻される。以下、Ｓ２４〜３２が繰り返し実行されることにより、複数のリード部品Ａ(i)が挿入されて、リード線Ｌａ、Ｌｂのカットアンドクリンチが行われる。そして、ｍ個のリード部品Ａのすべてが装着された後に、Ｓ２４の判定がＮＯとなり、Ｓ３３において、基板Ｐが搬出される。

このように、本実施形態においては、ずれテーブルが予め作成されて、記憶される。そして、実際にカットアンドクリンチが行われる場合には、目標ピッチＰref(i)とずれテーブルとに基づいて補間法により補正値が作成され、ｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９６、θモータ１０４、Ｐモータ４６への制御指令値が作成される。その結果、一対の可動子８０ａ，ｂの実際の位置を目標位置に良好に近づけることが可能となるのであり、可動子８０ａ，ｂの位置精度を向上させることができる。その結果、リード部品Ａのリード線Ｌａ，Ｌｂが正確にリード線挿入穴６８ａ，ｂに挿入されるようにすることができる。
また、Ｓ９の設定ピッチの間隔ΔＰが小さくされた場合は大きくされた場合に比較して、より詳細なずれテーブルを取得することができる。ずれテーブルに基づいて正確な補正値を作成して、制御指令値を作成することができ、ｘ軸モータ９０、ｙ軸モータ９４、θモータ１０４、ピッチモータ４６を精度よく制御することができる。その結果、可動子８０ａ，ｂの位置精度をより一層向上させることができる。
さらに、一対の第２可動部４２ａ，ｂの中心点も目標中心点Ｃrefにほぼ一致させることができる。その結果、第２可動部４２ａ，ｂを、目標中心点Ｃｒｅｆに対して対称に移動させることが可能となり、２本のリード線Ｌａ，Ｌｂの各々の切断長さや曲げ角度を互いに同じとすることができる。その結果、２本のリード線Ｌａ，Ｌｂのうちの一方が曲げ不足、他方が曲げ過ぎとなることにより、基板Ｐに負荷がかかるという事態が起き難くすることができる。また、２本のリード線Ｌａ，Ｌｂを、それぞれの曲げ部がほぼ一直線に並ぶように曲げることができる等、良好にカットアンドクリンチを行うことができる。

本実施形態において、ｘ軸移動装置８６、ｙ軸移動装置８７等によりユニット水平移動装置が構成され、θ回転装置８９によりユニット回転装置が構成される。また、カットアンドクリンチ制御部１４８の図９のフローチャートで表されるずれ量取得プログラム、図１０のフローチャートで表されるカットアンドクリンチプログラムを記憶する部分、実行する部分、図１１(a)〜(c)に概念的に表すずれテーブルを記憶する部分等により可動子位置制御部が構成される。また、可動子位置制御部のうちのＳ２５，２６を記憶する部分、実行する部分等により水平移動制御部が構成され、Ｓ２５，２８を記憶する部分、実行する部分等により回転制御部が構成される。さらに、可動子位置制御部のうちのＳ２５を記憶する部分、実行する部分、ずれテーブルを記憶する部分等により中心点ずれ量取得部、ずれ角取得部が取得される。なお、Ｓ２５、Ｓ２６〜２８を記憶する部分、実行する部分等により位置補正部が構成される。また、可動子位置制御部のうちのＳ１〜７を記憶する部分、実行する部分等により実位置取得部が取得され、Ｓ１１を記憶する部分、実行する部分等により実中心点取得部が構成される。

なお、補間法を用いることは不可欠ではなく、ずれテーブルからＰref(i)に最も近いＰ(k)の値を用いるだけでもよい。また、ピッチずれ量、軸線ずれ角、中心点ずれ量のうちの１つ、または２に基づいて補正値が取得されるようにすることもできる。さらに、カメラの能力によっては、カメラを移動させることなく、一対の可動子８０ａ、ｂの両方を１回で撮像できる場合もある。
また、本発明は、カットアンドクリンチユニットに限らず、一対の接近・離間可能な可動子の位置制御に広く適用することができる。

１８：カットアンドクリンチ装置 ３４：カットアンドクリンチユニット ３６：ユニット移動装置 ４０：第１可動部 ４２：第２可動部 ４４：ピッチ変更装置 ６８：リード線挿入穴 ７２：可動子 ８６：ｘ軸移動装置 ８７：ｙ軸移動装置 ８８：ｚ軸移動装置 ８９：θ回転装置 １７０：貫通穴

Claims (9)

1. 複数の貫通穴が形成された回路基板を一対の基板搬送レーンにおいて水平な姿勢で搬送するとともに、前記回路基板を固定的に保持する保持機能を備えた回路基板搬送装置と、
   ２本のリード線を有するリード部品を保持して移動させる作業ヘッドと、
   前記回路基板に形成された前記複数の貫通穴のうちの一対の貫通穴に挿通された前記リード部品の前記２本のリード線を折り曲げるクリンチ装置と
   を備える自動組立装置であって、
   前記クリンチ装置が、
   互いに近接・離間することで前記２本のリード線に接して折り曲げる一対の可動子を備えたクリンチユニットと
   前記クリンチユニットを、前記一対の基板搬送レーンの間において、前記回路基板が搬送される方向および前記回路基板が搬送される方向と直交する方向の各々である水平方向にそれぞれ個別のモータで移動させるユニット水平移動装置と
   前記クリンチユニットを前記水平方向と直交する方向である鉛直線周りに回転させるユニット回転装置と
   を含むことを特徴とする自動組立装置。
2. 前記ユニット水平移動装置が、前記ユニット回転装置を前記クリンチユニットとともに前記水平方向に移動させるものである請求項１に記載の自動組立装置。
3. 前記ユニット水平移動装置が、前記ユニット回転装置を前記一対の基板搬送レーンの間で移動させるものである請求項１または２に記載の自動組立装置。
4. 前記クリンチ装置が、前記クリンチユニットを前記水平方向と直交する方向である垂直方向に移動させるユニット垂直移動装置を備え、
   前記ユニット垂直移動装置が、前記クリンチユニットとともに、前記ユニット水平移動装置によって前記水平方向に移動させられる請求項１ないし３のいずれか１つに記載の自動組立装置。
5. 前記クリンチ装置が、前記クリンチユニットを前記水平方向と直交する方向である鉛直線周りに回転させるユニット回転装置と、前記垂直方向に移動させるユニット垂直移動装置とを備え、
   前記ユニット回転装置が、前記クリンチユニットとともに前記ユニット垂直移動装置によって前記垂直方向に移動させられる請求項１ないし４のいずれか１つに記載の自動組立装置。
6. 前記ユニット回転装置が、前記クリンチユニットを前記鉛直線回りに回転させることにより、前記回路基板が搬送される方向に対する前記一対の可動子の並ぶ方向の角度を変更する変更部を含む請求項１ないし５のいずれか１つに記載の自動組立装置。
7. 前記クリンチユニットが、前記一対の可動子を互いに接近・離間させるエア駆動装置を含む請求項１ないし６のいずれか１つに記載の自動組立装置。
8. 複数の貫通穴が形成された回路基板を水平な姿勢で搬送するとともに固定的に保持する回路基板搬送装置と、
   ２本のリード線を有するリード部品を保持して移動させる作業ヘッドと、
   (a)互いに接近・離間させることで前記回路基板に形成された前記複数の貫通穴のうちの一対の貫通穴に挿通される前記リード部品の前記２本のリード線に接して折り曲げる一対の可動子を備えたクリンチユニットと、(b)前記クリンチユニットを上下方向に移動させる上下方向移動装置と、(c)前記クリンチユニットをモータで水平方向に移動させるユニット水平移動装置とを備えたクリンチ装置と
   を含む自動組立装置において、前記クリンチユニットが備える前記一対の可動子を動作させ前記２本のリード線に接して折り曲げる前に、前記一対の可動子の水平方向の位置および上下方向の位置を制御する位置制御方法であって、
   前記一対の可動子の前記水平方向の位置および上下方向の位置を、前記作業ヘッドに保持された前記リード部品の２本のリード線が挿通される、前記回路基板搬送装置に固定的に保持された前記回路基板に形成された複数の貫通穴のうちの一対の貫通穴に近接するように、前記クリンチユニットを、前記ユニット水平移動装置で移動させたのちに前記上下方向移動装置で移動させて、前記クリンチユニットが備える前記一対の可動子の前記水平方向および前記上下方向の位置を制御する工程を含む位置制御方法。
9. 複数の貫通穴が形成された回路基板を一対の基板搬送レーンにおいて水平な姿勢で搬送するとともに、前記回路基板を固定的に保持する保持機能を備えた回路基板搬送装置と、
   ２本のリード線を有するリード部品を保持して移動させる作業ヘッドと、
   (a)互いに接近・離間させることで前記回路基板に形成された前記複数の貫通穴のうちの一対の貫通穴に挿通された前記リード部品の前記２本のリード線に接して折り曲げる一対の可動子を備えたクリンチユニットと、(b)前記クリンチユニットを鉛直線周りに回転させるユニット回転装置と、(c)前記クリンチユニットと前記ユニット回転装置とを前記一対の基板搬送レーンの間で水平方向にモータで移動させるユニット水平移動装置とを備えたクリンチ装置と
   を含む自動組立装置において、前記クリンチユニットが備える前記一対の可動子を動作させ前記２本のリード線に接して折り曲げる前に、前記一対の可動子の水平方向の位置および前記一対の可動子の並ぶ向きを制御する位置制御方法であって、
   前記一対の可動子の前記水平方向の位置および前記並ぶ向きが、前記作業ヘッドに保持された前記リード部品の前記２本のリード線が挿通される、前記基板保持装置で固定的に保持された前記回路基板に形成された複数の貫通穴のうちの一対の貫通穴の水平方向の位置に近接し、かつ前記一対の貫通穴の並ぶ向きと平行となるように、前記クリンチユニットを前記ユニット水平移動装置および前記ユニット回転装置で移動させて、前記一対の可動子の水平方向の位置、および前記並ぶ向きを制御する工程を含む位置制御方法。

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