JP2024042243A - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents

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。

特開２０１２－０３８６９２号公報

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。

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。 図３は、基板および端子等の拡大斜視図である。 図４Ａは、端子の仮挿入を説明するための断面図である。 図４Ｂは、端子の仮挿入を説明するための断面図である。 図５は、制御装置などの構成例を示すブロック図である。 図６は、圧入前の端子と基板の孔部との位置関係が正常であるときの各処理を説明するための図である。 図７は、圧入前の端子と基板の孔部との位置関係が異常であるときの各処理を説明するための図である。 図８は、部品実装装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。

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。

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

Claims (10)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。

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