JP2024042243A - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高コスト化を抑制しつつ、端子と基板の孔部との位置関係が正常であるか否かを判定することができる部品実装装置および部品実装方法を提供する。【解決手段】部品実装装置は、保持部と、支持部と、押圧部と、コントローラとを備える。保持部は、端子を挿入可能な孔部を備えた基板を保持する。支持部は、基板の孔部と対応する位置で端子を支持する。押圧部は、基板と対向するように配置され、基板を押圧して孔部に端子を挿入可能に構成される。コントローラは、基板と押圧部とが接近または離間するように保持部および押圧部の少なくともいずれかを移動制御する。コントローラは、保持部が押圧部に対して予め設定された基準位置になるまで基板と押圧部とを接近させ、保持部が基準位置にあるときに基板が押圧部に作用する荷重を測定し、荷重が規定値以下である場合、支持部に支持された端子と基板の孔部との位置関係が正常であると判定する。【選択図】図6
Description
本発明は、部品実装装置および部品実装方法に関する。
従来、例えばスルーホールなど基板の孔部に、コネクタなどの端子を挿入して実装させる装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、従来技術では、端子が孔部に正常に挿入されているか否かを判定する処理が行われている。
ところで、上記した端子が例えばプレスフィット端子であり、基板の孔部に端子が圧入される場合、端子の圧入が行われる前に、端子の先端が孔部に仮挿入される。この仮挿入が正常に行われていないと、端子の圧入も正常に行われないことから、圧入前に端子と基板の孔部との位置関係が正常であるか否かを判定する処理が実行される。従来技術においては、かかる判定処理が、カメラによって撮像された画像を解析することで行われているため、カメラ等を設ける分、部品数が増え、部品実装装置の高コスト化を招いていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高コスト化を抑制しつつ、端子と基板の孔部との位置関係が正常であるか否かを判定することができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、部品実装装置において、保持部と、支持部と、押圧部と、コントローラとを備える。保持部は、端子を挿入可能な孔部を備えた基板を保持する。支持部は、前記保持部に保持された前記基板の前記孔部と対応する位置で前記端子を支持する。押圧部は、前記保持部に保持された前記基板と対向するように配置され、前記基板を押圧して前記孔部に前記端子を挿入可能に構成される。コントローラは、前記基板と前記押圧部とが接近または離間するように前記保持部および前記押圧部の少なくともいずれかを移動制御する。前記コントローラは、前記基板を保持する保持部が前記押圧部に対して予め設定された基準位置になるまで前記基板と前記押圧部とを接近させ、前記基板を保持する保持部が前記基準位置にあるときに前記基板が前記押圧部に作用する荷重を測定する。また、前記コントローラは、測定した前記荷重が予め設定された規定値以下である場合、前記支持部に支持された前記端子と前記基板の前記孔部との位置関係が正常であると判定する。
本発明によれば、押圧部に作用する荷重を測定する際に、端子の圧入処理で使用する既存の荷重センサを用いることが可能になるため、カメラ等を設けるような高コスト化を抑制しつつ、端子と基板の孔部との位置関係が正常であるか否かを判定することができる。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する部品実装装置および部品実装方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1は、実施形態に係る部品実装装置の斜視図である。図2は、図1のII-II線断面図である。なお、図1,2および後述する図3~図4B、図6,7は、いずれも模式図である。また、図1,2においては、説明の便宜のために、互いに直交するX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向で規定される3次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。
図1および図2に示すように、部品実装装置100は、基板Aに、端子B(図1で見えず)を備えたコネクタCを実装する装置である。なお、図1等では、基板AにコネクタCが実装される例を示したが、これに限定されるものではなく、端子Bを備える部品であればその他の種類の部品が実装されてもよい。
基板Aは、端子Bを挿入可能な孔部A1を備える。端子Bは、基板Aの孔部A1に圧入されるプレスフィット端子である。すなわち、端子Bが基板Aの孔部A1に圧入されて電気的に接続されることで、コネクタCが基板Aに実装される。
ところで、上記した部品の実装工程においては、端子Bの圧入が行われる前に、端子Bの先端を孔部A1に仮挿入する仮挿入作業が行われる。ここで、基板Aの孔部A1や端子B、端子Bの仮挿入などについて図3,4A,4Bを参照して説明する。
図3は、基板Aおよび端子B等の拡大斜視図である。図4A,4Bは、端子Bの仮挿入を説明するための断面図である。なお、図3では、理解の便宜のため、端子Bが基板Aに仮挿入される前の状態であって、端子Bと基板Aとが離間した状態を示している。また、図4Aは、端子Bの仮挿入状態が正常状態であるときを示し、言い換えると、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるときを示している。図4Bは、端子Bの仮挿入状態が異常状態であるときを示し、言い換えると、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であるときを示している。
図3に示すように、基板Aには、複数の孔部A1が形成される。孔部A1は、例えばスルーホールである。コネクタCは、複数の端子Bを備える。そして、複数の端子Bがそれぞれ対応する、孔部A1に仮挿入された後に(図4A参照)、圧入されて電気的に接続される。なお、複数の端子Bは、後述する支持部(整列治具)14によって整列されて支持された状態で仮挿入が行われる。
ここで、仮挿入の説明に入る前に、図4Aを参照して端子Bについて詳説しておく。端子Bは、上記したようにプレスフィット端子であり、詳しくは、基端部B1と、先端部B2と、フィット部B3とを備える。
基端部B1は、端子Bの基端側の部位であって、コネクタCのケース部分から延在する部位である。先端部B2は、端子Bの先端側の部位であって、仮挿入時に基板Aの孔部A1に挿入される部位である(図4A参照)。
フィット部B3は、基端部B1と先端部B2との間に形成され、先端部B2よりも拡幅された部位である。また、フィット部B3には孔B4が形成される。端子Bが圧入される際、フィット部B3は、孔B4を狭めながら弾性変形して孔部A1に挿入されるとともに、かかる弾性変形の復元力により、端子Bと孔部A1とが接触して電気的に接続される。このように、端子Bはプレスフィット端子であるため、端子Bは、圧入により基板Aの孔部A1と確実に接触して電気的に接続することができる。
かかる圧入の前に行われる端子Bの仮挿入について説明すると、図4Aに示すように、端子Bの先端部B2が基板Aの孔部A1に仮挿入される。詳しくは、端子Bは、基板Aの孔部A1と対応する位置で支持部14によって支持されるとともに、基板Aの孔部A1に下方から仮挿入される。従って、上記した基板Aの孔部A1と対応する位置は、端子Bが孔部A1に仮挿入される位置であるともいえる。そして、この端子Bの先端部B2が基板Aの孔部A1に仮挿入された状態が、正常状態である。言い換えると、図4Aに示す圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が、その後の端子Bの圧入を正常に行うことのできる位置関係、すなわち正常な位置関係である。
ここで、図4Bに示すように、上記した端子Bの仮挿入が正常に行われない場合がある、言い換えると、端子Bの仮挿入状態が異常状態となる場合がある。一例としては、端子Bの先端部B2が基板Aの孔部A1に挿入されず、基板Aが浮いた状態になる。詳しくは、基板Aが、仮挿入状態が正常状態のときに比べて高さD分浮いた状態となる。なお、図4Bでは、仮挿入状態が正常状態である場合の基板Aを想像線で示している。すなわち、図4Bに示す圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係は、その後の端子Bの圧入を正常に行うことのできない位置関係、すなわち異常な位置関係である。
このように、端子Bの仮挿入状態が異常状態となると、上記した端子Bの圧入は正常に行われないことから、圧入前に端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定する処理が実行される。
従来技術においては、かかる判定処理が、カメラ画像を解析することで行われているため、カメラ等を設ける分、部品数が増え、部品実装装置の高コスト化を招いていた。そこで、本実施形態に係る部品実装装置100にあっては、高コスト化を抑制しつつ、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定することができるように構成した。
具体的に説明すると、図1,2に示すように、本実施形態に係る部品実装装置100は、保持装置10と、押圧装置20と、ダイセット30と、昇降部40と、押圧受け部50と、スライド装置60と、制御装置70とを備える。
保持装置10は、基板Aを保持する装置である。具体的には、保持装置10は、基台部11と、連結部12(図2で見えず)と、保持部13と、支持部(整列治具)14(図3参照)と、底部15とを備える。
基台部11は、例えば平板状の部材であり、後述する保持部13などを支持する。連結部12は、基台部11と保持部13とを連結する部材である。
保持部13は、基板Aを保持する。詳しくは、保持部13は、孔部A1に下方から端子Bが仮挿入された基板Aを保持する。より詳しくは、コネクタCが部品実装装置100にセットされた状態で、基板Aが、孔部A1にコネクタCの端子Bが挿入するように保持部13に載置され、これにより基板Aが保持部13に保持される。
支持部14(図3,4A参照)は、上記したように、複数の端子Bを整列させるとともに、基板Aの孔部A1と対応する位置(言い換えると、孔部A1に仮挿入される位置)で端子Bを支持する部材(治具)である。具体的には、支持部14は、複数の端子Bをそれぞれ挟み込んで整列させる櫛歯状の部材であり、基台部11に取り付けられる。そして、コネクタCが部品実装装置100にセットされる際に、端子Bが支持部14に挟み込まれることで整列し、その後基板Aが保持部13に載置されて保持されることで、端子Bは基板Aの孔部A1と対応する位置で支持されることとなる。
底部15は、基台部11の下面側に設けられる部材である。従って、底部15は、基台部11、連結部12を介して保持部13と一体となるように構成される。なお、底部15は、端子Bの圧入時に、後述する押圧受け部50と当接するが、これについては後に説明する。
押圧装置20は、基板Aを押圧して端子Bを孔部A1に圧入する装置である。詳しくは、押圧装置20は、端子Bが仮挿入された基板Aを押圧し、端子Bを孔部A1に圧入する。
具体的には、押圧装置20は、上面部21と、押圧部22と、駆動部23と、荷重センサ24(図2参照)とを備える。上面部21は、例えば平板状の部材であり、部品実装装置100の上部に設けられる部材である。
押圧部22は、基板Aを押圧する部材であり、上面部21の下面側に設けられる。具体的には、押圧部22は、保持部13によって保持された基板Aの上方の位置であって、基板Aと対向する位置に配置される。そして、押圧部22は、下面側にある押圧面22a(図2参照)で基板Aを押圧して孔部A1に端子Bを挿入することができる、詳しくは圧入することができる。
駆動部23は、上面部21に接続され、上面部21および押圧部22を駆動(移動)させる。具体的には、駆動部23は、上面部21および押圧部22を上下動可能に構成され、例えば押圧部22を下方に移動させて基板Aに接触させることで、基板Aが押圧部22によって押圧され、よって端子Bの圧入が行われる。なお、駆動部23としては、サーボプレス機(サーボモータ)を用いることができるが、これに限定されるものではない。
荷重センサ24(図2参照)は、押圧部22に作用する荷重を検出する。詳しくは、荷重センサ24は、押圧部22の押圧面22aに作用する荷重を検出する。荷重センサ24は、後述する端子Bの圧入処理などで使用される。すなわち、端子Bの圧入処理では、荷重センサ24によって検出される押圧部22の荷重が端子Bの圧入に必要な所定値に到達するまで、押圧部22が基板Aを押圧することで、端子Bの圧入が行われる。なお、本実施形態にあっては、押圧部22に作用する荷重に基づいて、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定することができるが、これについては後述する。
ダイセット30は、上記した押圧装置20の上面部21における上下方向の移動をガイドする装置である。
昇降部40は、保持部13を昇降させることができる。詳しくは、昇降部40は、基板Aと押圧部22とが接近または離間するように保持部13を移動(昇降)させることができる(矢印E参照)。なお、昇降部40は、移動部の一例である。
具体的には、昇降部40は、保持装置10の基台部11に接続され、基台部11、連結部12を介して保持部13を昇降させる。昇降部40としては、エアシリンダを用いることができる。
詳しくは、昇降部40は、図示しない給気口やばねを備え、かかる給気口にエアが供給されることで、保持部13を上昇させることができ、このときにばねが伸長するように構成される。また、昇降部40は、エアの供給が停止されることで、保持部13を下降させることができるとともに、ばねの弾性力により早期に下降させることができる。
なお、上記したばねは、弾性部材の一例である。ばねとしては、コイルばねを用いることができるが、これに限定されるものではなく、例えば板ばねや皿ばねなどその他の種類のものを用いてもよい。また、弾性部材は、上記したばねに限られず、例えばゴムなどその他の種類のものを用いてもよい。
押圧受け部50は、押圧部22からの押圧力を受ける部材である。具体的には、押圧受け部50は、保持部13に保持された基板Aが押圧部22によって押圧されるときに保持部13(正確には、保持部13と連結部12、基台部11を介して一体となった底部15)と当接して、押圧部22からの押圧力を受ける部材である。
詳しくは、押圧受け部50は、例えば平板状の部材であり、保持部13や底部15の下方であって、底部15の下面と対向する位置に配置される。また、押圧受け部50は、押圧前の状態で、保持部13(正確には底部15)との間に間隙が形成される。そして、押圧受け部50は、基板Aが押圧部22によって押圧されると、保持部13(正確には底部15)と当接し、押圧部22からの押圧力を受ける。
このように、押圧受け部50が押圧部22からの押圧力を受けるように構成したので、例えば後述するレール部61など他部材に対して押圧力が作用することを抑制することができる。
すなわち、例えば仮に、押圧受け部50を備えない構成とした場合、押圧部22からの押圧力は、保持装置10や昇降部40を介して、レール部61など他部材に作用することとなる。かかる場合、レール部61など他部材については、押圧部22からの押圧力に対する耐久性を有するようにするため、例えば大型化してしまうおそれがある。これに対し、本実施形態にあっては、上記した押圧受け部50を備えて押圧部22からの押圧力を受けるようにしたので、レール部61など他部材に対して押圧力が作用することを抑制することができ、よって他部材の大型化などを回避することができる。
スライド装置60は、保持装置10および昇降部40をスライドさせる装置である。具体的には、スライド装置60は、レール部61を備え、保持装置10および昇降部40をレール部61に沿ってY軸方向にスライドさせる。また、スライド装置60は、かかるスライドにより、保持装置10等の位置を「圧入位置」と「セット位置」との間で移動させる。
「圧入位置」は、図1,2に示すように、保持装置10等が押圧装置20の押圧部22の下方に位置する状態であり、端子Bの圧入が行われる位置である。なお、「圧入位置」では、後述するように、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定する処理が実行される位置でもあり、言い換えると、端子Bの仮挿入状態が正常状態であるか異常状態であるかを判定する処理が実行される位置でもある。
また、図示は省略するが、「セット位置」は、基板AやコネクタCが部品実装装置100にセットされる位置であり、保持装置10等が押圧部22の下方の位置からY軸負方向に引き出された位置である。
このように、本実施形態にあっては、スライド装置60を備えることで、例えば保持装置10等を押圧部22の下方の位置から外側に引き出した状態(すなわち「セット位置」の状態)とすることができ、よって基板AやコネクタCのセットを容易に行うことができる。
制御装置70は、部品実装装置100の全体を制御する装置である。ここで、制御装置70の構成について図5を参照して説明する。図5は、制御装置70などの構成例を示すブロック図である。
図5に示すように、制御装置70には、上記した荷重センサ24が接続され、押圧部22に作用する荷重を示す信号が入力される。また、制御装置70には、上記した押圧装置20や昇降部40、スライド装置60などが接続され、制御装置70は、押圧装置20や昇降部40等の動作を制御する。
制御装置70は、コントローラ(制御部)80と、記憶部90とを備える。記憶部90は、例えば、不揮発性メモリやデータフラッシュといった記憶デバイスで構成される記憶部である。かかる記憶部90には、各種データおよび各種プログラムなどが記憶される。
コントローラ80は、保持部13や押圧部22の移動制御など各種制御を実行する。具体的には、コントローラ80は、検査部81と、圧入制御部82とを備え、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
コンピュータのCPUは、例えば、ROMに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、コントローラ80の検査部81および圧入制御部82として機能する。また、コントローラ80の検査部81および圧入制御部82の少なくともいずれか一部または全部をASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアで構成することもできる。
コントローラ80の検査部81は、端子Bの圧入前に端子Bの仮挿入状態を検査する処理などを実行する。具体的には、検査部81は、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定する処理、より具体的には、端子Bの仮挿入状態が正常状態であるか否か(正常状態であるか異常状態であるか)を判定する処理などを実行する。圧入制御部82は、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常である場合、すなわち端子Bの仮挿入状態が正常状態である場合に、端子Bの圧入を制御する圧入処理などを実行する。
ここで、上記した判定処理などを含む検査処理、および、圧入処理などについて、図6および図7を参照しつつ説明する。なお、図6は、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるとき(すなわち端子Bの仮挿入状態が正常状態であるとき)の各処理を説明するための図である。また、図7は、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であるとき(すなわち端子Bの仮挿入状態が異常状態であるとき)の各処理を説明するための図である。
先ず、図6について説明すると、上段左図に示すように、基板AやコネクタCが部品実装装置100にセットされる。詳しくは、端子Bを基板Aの孔部A1に仮挿入する仮挿入作業が行われる。言い換えると、端子Bの仮挿入処理が行われた基板Aが保持部13によって保持される。
なお、検査部81は、保持装置10等の位置が「セット位置」にあるときに、端子Bの仮挿入処理が行われ、その後スライド装置60を制御して保持装置10等の位置を「圧入位置」とする制御を行ってもよい。また、上記した仮挿入作業は、作業機械(例えばロボット)によって行われてもよいし、作業者によって行われてもよい。
次いで、上段中央図に示すように、検査部81は、押圧部22を検査の準備位置まで下降させる(矢印G1参照)。具体的には、検査部81は、押圧装置20(正確には駆動部23)を制御して、押圧部22を準備位置まで下降させて停止させる。なお、準備位置は、例えば押圧部22の押圧面22aが基板Aの近傍となる位置であって、基板Aとは接触しない位置である。
次いで、上段右図に示すように、検査部81は、昇降部40を制御して基板Aと押圧部22とを接近させるように、保持部13を上昇させる(矢印G2参照)。詳しくは、検査部81は、基板Aを保持する保持部13が押圧部22に対して基準位置になるまで基板Aと押圧部22とを接近させる。この基準位置は、予め設定された位置であり、例えば端子Bの仮挿入状態が正常状態であるときに基板Aと押圧部22とが非接触となる一方、仮挿入状態が異常状態であるときに基板Aと押圧部22とが接触するような位置である。
詳説すると、図4Bで示したように、端子Bの仮挿入状態が異常状態である場合、言い換えると、端子Bの先端部B2が孔部A1に正常に挿入されていない場合、基板Aが保持部13に対して浮いた状態になる(別言すれば基板Aの浮きが発生する)。本実施形態にあっては、かかる基板Aの浮きを、押圧部22に作用する荷重に基づいて検知するようにした。
具体的には、検査部81は、基板Aを保持する保持部13を上記した基準位置まで上昇させる。このとき、端子Bの仮挿入状態が正常状態である場合(すなわち、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常である場合)、基板Aに浮きは発生しておらず、結果として基板Aと押圧部22とが非接触となる(言い換えると、接触しない状態となる)。他方、端子Bの仮挿入状態が異常状態である場合(すなわち、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常である場合)、基板Aの浮きが発生しているため、基板Aと押圧部22とが接触することとなるが、これについては図7を参照して後述する。
次いで、検査部81は、基板Aを保持する保持部13を基準位置まで上昇させた状態で、基板Aが押圧部22に作用する荷重を測定する。言い換えると、検査部81は、保持部13が基準位置にあるときに基板Aから押圧部22に対して作用する荷重を荷重センサ24(図5参照)を用いて測定する。
そして、検査部81は、測定した荷重に基づき、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定する。詳しくは、検査部81は、荷重が規定値以下である場合、支持部14に支持された端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であると判定する、すなわち仮挿入状態は正常状態であると判定する。より詳しくは、検査部81は、荷重が規定値以下である状態が規定値時間以上継続した場合に、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であると判定する。
なお、上記した規定値は、予め設定された値であり、例えば基板Aと押圧部22とが非接触であることを示す値(例えば0(ゼロ))に設定されるが、これに限定されるものではなく、任意の値に設定可能である。また、上記した規定時間は、予め設定された値であり、例えば基板Aと押圧部22とが非接触であると判定することができる値(例えば1秒)に設定されるが、これに限定されるものではなく、任意の値に設定可能である。
図6の例では、基板Aと押圧部22とが非接触となるため、荷重が規定値以下である状態が規定値時間以上継続し、よって検査部81は、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であると判定する。そして、検査部81は、下段右図に示すように、昇降部40を制御し、基板Aと押圧部22とを離間させるように、保持部13を下降させて元の位置へ戻した後(矢印G3参照)、保持部13を停止させる。
圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常である(すなわち端子Bの仮挿入状態が正常状態)であることから、圧入制御部82は、下段中央図に示すように、端子Bの圧入を行う。具体的には、圧入制御部82は、駆動部23を制御して押圧部22を下降させて基板Aに接触させる(矢印G4参照)。そして、圧入制御部82は、荷重センサ24によって検出される押圧部22の荷重が端子Bの圧入に必要な所定値に到達するまで、押圧部22で基板Aを押圧する。これにより、基板Aは、押圧部22によって端子B側に押圧され、よって端子Bの孔部A1への圧入が行われる。
このとき、圧入制御部82は、停止した保持部13に保持された基板Aを押圧部22を用いて押圧して、孔部A1に端子Bを圧入することから、押圧部22からの押圧力が基板Aに効率良く作用し、よって端子Bの圧入を確実に行うことができる。
なお、端子Bの圧入の際、押圧受け部50は、上記したように、保持部13と当接して押圧部22からの押圧力を受けることとなる。これにより、レール部61など他部材に対して押圧力が作用することを抑制することができることは、既に述べた通りである。
そして、端子Bの圧入が完了すると、圧入制御部82は、下段左図に示すように、押圧部22を上昇させて元の位置に戻す(矢印G5参照)。
なお、上記では、端子Bの仮挿入状態が正常状態である場合に基板Aと押圧部22とが非接触である例を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば端子Bの仮挿入状態が正常状態であるときに基板Aと押圧部22とが僅かに接触してもよい。かかる場合、規定値を基板Aと押圧部22とが僅かに接触するときの値に設定することで、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定することができる。
次に、図7を参照して、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であるとき(すなわち端子Bの仮挿入状態が異常状態であるとき)の各処理を説明する。図7の上段左図に示すように、端子Bを基板Aの孔部A1に仮挿入する仮挿入作業が行われた基板Aが保持部13によって保持される。
次いで、上段中央図に示すように、検査部81は、押圧部22を検査の準備位置まで下降させて停止させる(矢印H1参照)。次いで、上段右図に示すように、検査部81は、昇降部40を制御して保持部13を上昇させ、基板Aと押圧部22とを接近させる(矢印H2参照)。そして、下段右図に示すように、検査部81は、基板Aを保持する保持部13が押圧部22に対して基準位置になるまで保持部13を上昇させる(矢印H3参照)。
検査部81は、この基板Aを保持する保持部13を基準位置まで上昇させた状態で、基板Aが押圧部22に作用する荷重を測定する。このとき、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であって(端子Bの仮挿入状態が異常状態であって)、基板Aの浮きが発生しているため(図4B参照)、基板Aと押圧部22(正確には押圧面22a)とが接触することとなる。
従って、検査部81は、測定した荷重が規定値を超えた場合、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であると判定する、言い換えると、仮挿入状態は異常状態であると判定する。すなわち、本実施形態にあっては、基板Aと押圧部22と接触したときに、押圧部22に作用する荷重が検出され、かかる荷重が検出された時点で、言い換えると、荷重が規定値を超えた時点で、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であると早期に判定することができる。
次いで、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であることから、検査部81は、押圧部22と基板Aとを離間させる離間処理を実行する。具体的には、下段中央図に示すように、検査部81は、昇降部40を制御して押圧部22と基板Aとを離間させる、詳しくは保持部13を下降させる(矢印H4参照)。また、検査部81は、押圧部22を上昇させて元の位置に戻す(矢印H5参照)。
このように、本実施形態にあっては、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であると判定された場合に、押圧部22と基板Aとを離間させるようにしたことから、押圧部22からの押圧力が、例えば孔部A1に挿入されていない端子Bに作用して、端子Bを変形させてしまうことを抑制することができる。
また、昇降部40は、上記したようにばねを備えることから、ばねの弾性力を用いて保持部13を早期に下降させることができる、すなわち、押圧部22と基板Aとを早期に離間させることができ、押圧部22からの押圧力が端子Bに作用しにくくすることができる。
このように、本実施形態にあっては、基板Aを保持する保持部13を基準位置まで上昇させて、基板Aから押圧部22に対して作用する荷重を測定し、測定した荷重が規定値以下である場合、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であると判定するようにした。これにより、本実施形態にあっては、例えば上記したような基板Aの浮きが発生していないことを確実に検知することができ、よって端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを精度良く判定することができる。
また、本実施形態にあっては、押圧部22に作用する荷重を測定する際に、端子Bの圧入処理で使用する既存の荷重センサ24を用いることが可能になるため、カメラ等を設けるような高コスト化を抑制しつつ、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定することができる。
また、本実施形態にあっては、押圧部22が停止した状態のときに、押圧部22に作用する荷重を測定するようにした。これにより、例えばダイセット30における摩擦力や治具の抵抗などが荷重センサ24に影響を与えない状態で、押圧部22に作用する荷重を測定することが可能なり、結果として基板Aと押圧部22と接触したときに押圧部22に作用する荷重を精度良く測定することが可能になる。
また、本実施形態にあっては、端子Bおよび孔部A1がそれぞれ複数である場合であっても、上記のように、基板Aを保持する保持部13が基準位置にあるときに基板Aが押圧部22に作用する荷重を測定することで、複数の端子Bと基板Aの複数の孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定することができる。
なお、上記では、移動部として機能する昇降部40が、基板Aと押圧部22とが接近または離間するように保持部13を移動させるようにしたが、これに限定されるものではなく、押圧部22が移動するように構成してもよい。すなわち、駆動部23が移動部として機能し、駆動部23が、基板Aと押圧部22とが接近または離間するように押圧部22を移動させるようにしてもよい。すなわち、コントローラ80は、保持部13および押圧部22の少なくともいずれかを移動制御するように構成されていればよい。また、駆動部23が移動部として機能する場合、駆動部23がばねなどの弾性部材を備え、当該弾性部材の弾性力を用いて押圧部22を移動させることで基板Aと押圧部22とを離間させるようにしてもよい。
<実施形態に係る部品実装装置の制御処理>
次に、部品実装装置100における具体的な処理手順について図8を用いて説明する。図8は、部品実装装置100が実行する処理手順を示すフローチャートである。
次に、部品実装装置100における具体的な処理手順について図8を用いて説明する。図8は、部品実装装置100が実行する処理手順を示すフローチャートである。
図8に示すように、部品実装装置100では、基板Aの孔部A1に対して端子Bの仮挿入が行われる(ステップS10)。次いで、部品実装装置100は、押圧部22を準備位置まで下降させる(ステップS11)。
次いで、部品実装装置100は、昇降部40を制御して保持部13を基準位置まで上昇させる(ステップS12)。そして、部品実装装置100は、保持部13が基準位置にあるときに基板Aから押圧部22に対して作用する荷重を測定する(ステップS13)。
次いで、部品実装装置100は、測定した荷重が規定値以下である状態が規定値時間以上継続したか否かを判定する(ステップS14)。部品実装装置100は、荷重が規定値以下である状態が規定値時間以上継続したと判定された場合(ステップS14,Yes)、仮挿入状態は正常状態であると判定する(ステップS15)、すなわち、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であると判定する。そして、部品実装装置100は、端子Bを孔部A1に圧入する圧入処理を実行する(ステップS16)。
他方、部品実装装置100は、荷重が規定値以下である状態が規定値時間以上継続したと判定されない場合(ステップS14,No)、詳しくは、荷重が規定値を超えたと判定された場合、挿入状態は異常状態であると判定する(ステップS17)、すなわち、圧入前の端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が異常であると判定する。そして、部品実装装置100は、押圧部22と基板Aとを離間させる離間処理を実行する(ステップS18)。
上述してきたように、実施形態に係る部品実装装置100は、保持部13と、支持部14と、押圧部22と、コントローラ80とを備える。保持部13は、端子Bを挿入可能な孔部A1を備えた基板Aを保持する。支持部14は、保持部13に保持された基板Aの孔部A1と対応する位置で端子Bを支持する。押圧部22は、保持部13に保持された基板Aと対向するように配置され、基板Aを押圧して孔部A1に端子Bを挿入可能に構成される。コントローラ80は、基板Aと押圧部22とが接近または離間するように保持部13および押圧部22の少なくともいずれかを移動制御する。コントローラ80は、基板Aを保持する保持部13が押圧部22に対して予め設定された基準位置になるまで基板Aと押圧部22とを接近させ、基板Aを保持する保持部13が基準位置にあるときに基板Aが押圧部22に作用する荷重を測定する。また、コントローラ80は、測定した荷重が予め設定された規定値以下である場合、支持部14に支持された端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であると判定する。これにより、高コスト化を抑制しつつ、端子Bと基板Aの孔部A1との位置関係が正常であるか否かを判定することができる。
なお、上記した実施形態において、昇降部40としてエアシリンダを用いるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば電磁石のオンオフを制御して保持部13を昇降させる装置などその他の種類の装置を用いてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
13 保持部
14 支持部
22 押圧部
40 昇降部
80 コントローラ
100 部品実装装置
A 基板
A1 孔部
B 端子
14 支持部
22 押圧部
40 昇降部
80 コントローラ
100 部品実装装置
A 基板
A1 孔部
B 端子
Claims (10)
- 端子を挿入可能な孔部を備えた基板を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記基板の前記孔部と対応する位置で前記端子を支持する支持部と、
前記保持部に保持された前記基板と対向するように配置され、前記基板を押圧して前記孔部に前記端子を挿入可能な押圧部と、
前記基板と前記押圧部とが接近または離間するように前記保持部および前記押圧部の少なくともいずれかを移動制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記基板を保持する前記保持部が前記押圧部に対して予め設定された基準位置になるまで前記基板と前記押圧部とを接近させ、前記基板を保持する前記保持部が前記基準位置にあるときに前記基板が前記押圧部に作用する荷重を測定し、
測定した前記荷重が予め設定された規定値以下である場合、前記支持部に支持された前記端子と前記基板の前記孔部との位置関係が正常であると判定する、
部品実装装置。 - 前記コントローラは、
前記位置関係が正常であると判定された場合、前記基板と前記押圧部とを離間させた後に、前記保持部および前記押圧部の少なくともいずれかの移動を停止させ、
前記保持部に保持された前記基板を前記押圧部を用いて押圧して、前記孔部に前記端子を挿入する、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 前記保持部に保持された前記基板が前記押圧部によって押圧されるときに前記保持部と当接して、前記押圧部からの押圧力を受ける押圧受け部
を備える請求項2に記載の部品実装装置。 - 前記コントローラは、
前記荷重が前記規定値を超えた場合、前記位置関係が異常であると判定する、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 前記コントローラは、
前記位置関係が異常であると判定された場合、前記基板と前記押圧部とを離間させる、
請求項4に記載の部品実装装置。 - 弾性部材を含み、当該弾性部材の弾性力を用いて前記保持部および前記押圧部の少なくともいずれかを移動させることで前記基板と前記押圧部とを離間させる移動部
を備える請求項5に記載の部品実装装置。 - 前記コントローラは、
前記押圧部が停止した状態のときに、前記押圧部に作用する前記荷重を測定する、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 前記端子および前記孔部は、それぞれ複数である、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 前記端子は、
前記孔部への圧入により弾性変形し、前記弾性変形の復元力により前記孔部と接触するプレスフィット端子である、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 端子を挿入可能な孔部を備えた基板を保持部を用いて保持し、
前記保持部に保持された前記基板の前記孔部と対応する位置であって、前記孔部に仮挿入される位置で前記端子を支持部を用いて支持し、
前記基板を押圧して前記孔部に前記端子を挿入可能な押圧部を、前記保持部に保持された前記基板と対向するように配置し、
前記基板と前記押圧部とが接近または離間するように前記保持部および前記押圧部の少なくともいずれかを移動制御して、前記基板を保持する前記保持部が前記押圧部に対して予め設定された基準位置になるまで前記基板と前記押圧部とを接近させ、前記基板を保持する前記保持部が前記基準位置にあるときに前記基板が前記押圧部に作用する荷重を測定し、
測定した前記荷重が予め設定された規定値以下である場合、前記支持部に支持された前記端子と前記基板の前記孔部との仮挿入における位置関係が正常であると判定する、
部品実装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022146825A JP2024042243A (ja) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 部品実装装置および部品実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022146825A JP2024042243A (ja) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 部品実装装置および部品実装方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024042243A true JP2024042243A (ja) | 2024-03-28 |
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ID=90417952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022146825A Pending JP2024042243A (ja) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 部品実装装置および部品実装方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2024042243A (ja) |
-
2022
- 2022-09-15 JP JP2022146825A patent/JP2024042243A/ja active Pending
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