JP4397725B2 - 基板アッセンブリ製造方法及び基板アッセンブリ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は基板アッセンブリ製造方法及び基板アッセンブリ製造装置に関する。

従来より、半田付けを必要としない、いわゆるプレスフィットコネクタが広く使用されている。プレスフィットコネクタは、多極コネクタとプリント基板とを圧入のみによって結合されたものである。多極コネクタは、プリント基板に結合される多数の端子を備えている。各端子は、当該プリント基板に形成された端子挿入孔に圧入される。上記プリント基板の端子挿入孔は、一定間隔を隔てて同一開口径に設定されているものである。他方、各端子は、端子挿入孔に対応して多極コネクタに固定されている。その自由端は、プリント基板に形成された端子挿入孔に圧入固定される様、弾性当接部が円弧状に膨出形成されている（特許文献１、２）。この自由端を予め設定された量で圧入することにより、上記結合が達成される。

プリント基板と多極コネクタとを結合するために、種々の装置が開発されている。例えば、不良座標を検出して、補正するもの（特許文献３）、加圧時の圧力を計測して、フィードバック制御をかけるもの（特許文献４）、予め圧入実験（チューニング動作）を行ってから、圧入加工を行うもの（特許文献５）等が知られている。
特開２００４−２２１６９号公報 特開２００４−３１００６号公報 特開平７−２０１４４８号公報 特開平８−３３０７９２号公報 特開２００３−１９６２８号公報

ところで、多極コネクタの端子とプリント基板とを結合する際、そのプレス設定要因は、多数存在するので、単にワークの受圧荷重を計測してフィードバック制御をかけるだけでは、その精度を高めることができない。しかし、従来は、プレス設定要因について、充分な分析がなされていなかったので、歩留まりの悪いフィードバック制御または時間のかかるチューニング動作を行わざるを得なかった。

本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、ワークに作用する力以外の要因によって決定されるプレス設定要因に基づいて、高精度で加工効率の高い基板アッセンブリ製造方法及び基板アッセンブリ製造装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために本発明は、多極コネクタに設けられた多数の端子を、当該多極コネクタに対応するプリント基板の端子挿入孔に対してプレスユニットで圧入することにより、多極コネクタとプリント基板との結合品を製造する基板アッセンブリ製造方法において、プリント基板の品番毎に上記プレスユニットの稼働する荷重を設定する荷重設定ステップと、加工対象となるプリント基板の端子挿入孔を一つずつ撮像する撮像ステップと、撮像された各端子挿入孔の直径を演算する直径演算ステップと、演算された直径に基づいて、プリント基板の良否を判別する良否判別ステップと、良品と判別されたプリント基板の各端子挿入孔の平均値を求める孔径平均値演算ステップと、演算された孔径平均値に基づいてプレスユニットに設定される圧入荷重を修正する孔径平均方式圧入荷重補正ステップと、孔径平均方式圧入荷重補正ステップで設定された荷重でプレスユニットを稼働して良否判別ステップにて良品と判別されたワークに対しプレス加工を実行するプレスステップとを備えていることを特徴とする基板アッセンブリ製造方法である。

好ましい態様においては、プレスステップ後の端子のプリント基板からの突出量を求める突出量検査ステップと、突出量に基づいて、プリント基板とコネクタとの結合品の良否を判別する結合品良否判別ステップと、良品と判別された上記結合品における端子の突出量の平均値を求める突出量平均値演算ステップと、演算された突出量平均値に基づいてプレスユニットに設定される圧入荷重を修正する孔径平均方式圧入荷重補正ステップとをさらに備えている。

本発明の別の態様は、多数の端子を有する多極コネクタと、この多極コネクタの端子に対応して形成された端子挿入孔を有するプリント基板とを結合するための基板アッセンブリ製造装置であって、多極コネクタを受けるコネクタ受け台と、コネクタ受け台上にある多極コネクタの各端子を端子挿入孔に仮結合させたプリント基板を受ける載置台と、載置台に載置されるプリント基板の孔径を測定する孔径測定手段と、プリント基板と端子とを挟圧して両者を結合するプレスユニットと、プレスユニットを制御するプレス制御手段とを備え、上記プレス制御手段は、加工対象となるプリント基板の製品仕様データとして、少なくとも各端子挿入孔の個数と基準孔径とを記憶する製品仕様データ記憶手段と、各製品仕様データに基づいて、プレスユニットの加圧条件を設定するためのプレス設定データを記憶するプレス設定データ記憶手段と、計測された孔径と基準孔径とを比較して良否を判別する孔径良否判別手段と、全ての孔径が良品と判別された場合にのみ、各孔径の平均値を求める平均値演算手段と、演算された平均値に基づいてプレス設定データを補正する設定データ補正手段とを備えていることを特徴とする基板アッセンブリ製造装置である。

この装置の別の態様においては、プレス後のプリント基板から突出する端子の突出量を計測する突出量計測手段を設け、上記プレス制御手段の製品仕様データ記憶手段は、加工対象となるプリント基板から突出する端子の基準突出量を製品仕様データとして記憶しているものであり、上記基準突出量と突出量計測手段が計測した端子の突出量とを比較して良否を判別する突出量良否判別手段を設け、全ての突出量が良品と判別された場合にのみ、各突出量の平均値を求める平均値演算手段を設け、設定データ補正手段は、演算された突出量の平均値に基づいて上記プレス設定データを補正するものであることが好ましい。

本発明によれば、プリント基板の孔径をもプレス設定要因として利用しているので、これまでのワーク（プリント基板と多極コネクタ）の受圧荷重でのフィードバック制御では得られない精緻さと加工効率とを得ることができる。

特に、孔径をプレス設定要因として利用するに当たり、各孔径を検査してその良否を判別し、良品の孔径の平均値を求めてパラメータとしているので、圧入力と圧入ストロークで定まる公差の範囲を狭め、可及的に高精度の圧入精度を得ることができる。

さらに、プレス後の端子の突出量をプレス設定要因としてフィードバックする構成では、２つ目以降のワークのプレス時に前回のワークの加工情報が反映されるので、この点からもより精度が高くなる。

図１は本発明の実施の一形態に係る基板アッセンブリ製造装置１０の概略構成を示す側面略図であり、図２は図１の実施形態に係る受圧部材の要部を示す分解斜視図であって、（Ａ）は端子の挿入前の状態、（Ｂ）は端子の挿入後の状態をそれぞれ示すものである。

これらの図を参照して、基板アッセンブリ製造装置１０は、プレスユニット１００と、プレスユニット１００の駆動を制御する制御手段としての制御ユニット２００とを備えている。

上記プレスユニット１００は、作業者が加工前後のワークの着脱作業を行う作業ステーションＳＴの作業者と対向する位置に設けられている。なお、以下の説明では、作業者が作業する作業ステーションＳＴのある側を仮に前方とする。

プレスユニット１００のベース１０１には、前後に延びるレール１０２が設けられている。レール１０２上には、図略のアクチュエータで駆動されるスライドテーブル１０３が前後にスライド自在に設けられている。スライドテーブル１０３は、図１の実線で示すプレスポジションと図１の仮想線で示す着脱ポジションとの間で前後に相対変位可能に設けられている。

上記着脱ポジションには、図略の基板測定台が設けられている。基板測定台は、プレス加工に先立ち、プリント基板ＰＢを画像検査するためのものである。また、この基板測定台に載置されたプリント基板ＰＢが合格品である場合、当該プリント基板をピックアップして、上記載置台１０６に載置された多極コネクタに仮組みするピックアップ機構が設けられている。なお、ピックアップ機構に代えて、作業者にプリント基板ＰＢが合格品であることを報知し、手作業で作業者に仮組みさせる構成を採用してもよい。

スライドテーブル１０３の前部には、左右に延びるＬＭガイド１０４を介して、フローティングテーブル１０５が設けられている。他方、スライドテーブル１０３の後部には、多極コネクタＣを載置するための載置台１０６が固定されている。載置台１０６の上部には、多極コネクタＣのハウジングＣ１を受けるハウジングホルダ１０７と、ハウジングＣ１から等間隔を隔てて突出する多数の端子Ｃ２を受ける端子ホルダ１０８が設けられている。具体的には図示していないが、多極コネクタＣのハウジングＣ１は、左右に長く延びる直方体の樹脂成型品であり、端子Ｃ２は、その前端部から水平に突出し、自由端をＬ字形に上方に屈曲させたものである（図２には、その一部のみ図示）。

図２を参照して、各端子Ｃ２は、その上部に左右に張り出す膨出部Ｃ３と、膨出部Ｃ３の上部に設けられた弾性部Ｃ４とを一体に有している。

端子ホルダ１０８は、多極コネクタＣのハウジングＣ１の長手方向に並設された金属製のブロック体である（図２（Ａ）に１個のみ実線で図示）。各端子ホルダ１０８は、端子Ｃ２の対向間隔に対応する溝１０９を有するブロック体であり、その上面１０８ａに端子Ｃ２の膨出部Ｃ３の底面を載置させた状態で各端子Ｃ２に作用するプレス荷重を受けるようになっている。

各端子ホルダ１０８の下部には、ロードセル１１０が配置されており、後述するプレス時において、端子ホルダ１０８がプレス荷重を受けた際、その荷重を計測できるようになっている。

図１に戻って、上記フローティングテーブル１０５には、一対の位置決めピン１１１が立設されている。位置決めピン１１１は、載置台１０６上に載置された多極コネクタＣの端子Ｃ２に結合されるプリント基板ＰＢを位置決めするためのものである。プリント基板ＰＢは、詳しくは後述するように、端子Ｃ２に対応して形成されている端子挿入孔ＰＢ１（図３参照）を備えている。

そして、着脱ポジションにスライドテーブル１０３があるときに、多極コネクタＣを載置台１０６に対して、端子Ｃ２が上向き且つ前方に向く姿勢に載置するとともに、プリント基板ＰＢの一方の端部を上記位置決めピン１１１上に載置し、他方の端部に形成された端子挿入孔ＰＢ１を対応する端子Ｃ２の上に臨ませた状態で図略のスイッチを操作することにより、プレス加工を行うことができるようになっている。

プレスユニット１００は、スライドテーブル１０３が上記プレスポジションにあるときに、当該載置台１０６に載置された多極コネクタＣの端子Ｃ２の真上に配置されるパンチ１１２と、このパンチ１１２を昇降駆動する駆動部１１４とを有している。

パンチ１１２は、各端子Ｃ２がプリント基板ＰＢの端子挿入孔ＰＢ１を貫通することを許容した状態で、プリント基板ＰＢの他端部を均等に加圧可能な形状に形成されている。

駆動部１１４は、例えば、サーボモータで具体化されるものであり、後述する制御ユニット２００によって、パンチ１１２のプレス荷重を調整可能に構成されている。

そして、上記スライドテーブル１０３のアクチュエータや駆動部１１４は、制御ユニット２００の制御によって所定のシーケンスで連動するようになっている。

駆動部１１４によるパンチ１１２のプレス荷重を設定するために、制御ユニット２００には、上記ロードセル１１０の他、一対の撮像ユニット１２０、１２１が接続されている。

一方の撮像ユニット１２０は、プレス前に着脱ポジションにおいて、基板測定台に載置されたプリント基板ＰＢの各端子挿入孔ＰＢ１の孔径Ｄを検査するためのＣＣＤカメラである。この撮像ユニット１２０が撮像した画像は、制御ユニット２００の内部にある画像処理部に入力されることによって、後述するように制御に供される。

他方の撮像ユニット１２１は、プレスポジションにおいてプレスされることにより、プリント基板ＰＢに結合された多極コネクタＣの端子Ｃ２の突出量Ｈを検査するためのＣＣＤカメラである。この撮像ユニット１２１が撮像した画像も、撮像ユニット１２０の出力と同様に、制御ユニット２００の内部にある画像処理部に入力されることによって、後述するように制御に供される。

図１において、１４０は、報知ランプである。報知ランプ１４０は、後述する制御ユニット２００の合否判断に基づいて駆動され、作業者に、作業手順を指示するためものである。また、１５０は、作業者が作業ステーションにて基板アッセンブリ製造装置１０を操作するためのスイッチである。

次に制御ユニット２００の内部構成について説明する。

制御ユニット２００は、ＦＡコンピュータで具体化されたものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されたマザーボードに、記憶手段を構成するハードディスク２１０が接続されたものである。

このハードディスク２１０には、プレスユニット１００を制御するためのデータベースマネージメントシステム（ＤＢＭＳ）２２０（図８参照）が構築されている。このＤＢＭＳ２２０に登録されるテーブルの属性について、次に、図３〜図７を参照しながら説明する。

図３を参照して、本実施形態では、プリント基板ＰＢの製品データの一部をプレスユニット１００によるプレス設定要因として採用している。具体的には、端子挿入孔ＰＢ１の基準孔径をＤｓと設定し、その公差の範囲（最小許容値Ｄｍｉｎ、最大許容値Ｄｍａｘ）を基準孔径Ｄｓ毎に設定している。その理由としては、端子挿入孔ＰＢ１の孔径によって、端子Ｃ２が挿通するときの摩擦抵抗が変化するので、プレス後の仕上がりも孔径によって影響されるからである。他方、プリント基板ＰＢの端子挿入孔ＰＢ１は、ドリル等で形成されるため、その径は、工具の状態でばらつきが生じやすくなっている。そのため、プレスユニット１００のプレス設定要因として、端子挿入孔ＰＢ１の基準孔径をＤｓを設定し、その値に基づいて、プレスユニット１００を制御することとしているのである。

次に、図４を参照して、本件発明者が解明した孔径と荷重との関係について、説明する。

図４（Ａ）（Ｂ）は、圧入ストロークと圧入力との関係をグラフにしたものであり、（Ａ）は基準孔径Ｄｓに対する最小許容値Ｄｍｉｎの場合、（Ｂ）は最大許容値Ｄｍａｘの場合をそれぞれ示している。

これらの図を参照して、プリント基板ＰＢの製造時に許容される最小孔径Ｄｍｉｎを基準にしたプレス設定の特性と、最大孔径Ｄｍａｘを基準にしたプレス設定の特性とは、比較的大きく異なっている。そのため、これらを単純に合成し、孔径の公差範囲でプレスの押込み荷重を設定すると、図５の斜線で示す許容範囲Ｒ１が広くなりすぎて、良品と不良品の判別ができなくなる場合があった。

そこで、本実施形態では、後述するデータベース及びフローで示すように、各孔径Ｄを実測し、公差内にあるものの平均値を求め、この平均値に基づいて、図６に示すようなプレス特性を決定することとしている。

次に、図７を参照して、本実施形態では、撮像ユニット１２１で撮像された端子Ｃ２の量に基づいて、プレスユニット１００の押込み荷重を変更できる仕様になっている。具体的には、プリント基板ＰＢの表面から端子Ｃ２の弾性部Ｃ４の量を基準として、基準量ＨＳ、最小許容値Ｈｍｉｎ、最大許容値Ｈｍａｘが設定され、ＤＢＭＳ２２０に登録されている。

図８は本実施形態のＤＢＭＳの一部を示す概念モデル図（ＥＲ図）である。

同図を参照して、ＤＢＭＳ２２０は、製品情報を管理する製品マスタテーブルテーブル群２３０と、各製品を製造するための製品管理テーブル群２４０とを有している。

製品マスタテーブル群２３０は、製品の仕様を特定する製品構成マスタテーブル２３１を有している。製品構成マスタテーブル２３１は、製品となる基板アッセンブリの要素部品に関するデータを製品データの一部として持つ基板仕様マスタテーブル２３２、端子仕様マスタテーブル２３３、及びコネクタハウジング仕様マスタテーブル２３４とに対し、いわゆるｐａｒｔ−ｏｆの関係で関連づけられたスーパタイプのエンティティである。製品構成マスタテーブル２３１は、製品（プリント基板ＰＢと多極コネクタＣとが結合された基板アッセンブリ）の品番が記憶される属性「Ａｓｓｙ品番」を主キーとし、｛基板品番、端子品番、コネクタハウジング品番｝を各テーブル２３２〜２３４の外部キーとして有し、仕様特性の属性として｛基準突出量、突出量の最小許容値Ｈｍｉｎ、突出量の最大許容値Ｈｍａｘ｝を有するエンティティである。

基板仕様マスタテーブル２３２、端子仕様マスタテーブル２３３、及びコネクタハウジング仕様マスタテーブル２３４は、何れも製品構成マスタテーブル２３１の排他的サブタイプのエンティティであり、それぞれ１：Ｎのカーディナリティで製品構成マスタテーブル２３１に関連づけられている。

基板仕様マスタテーブル２３２は、属性「基板品番」を主キーとし、プリント基板ＰＢの仕様を特定する属性｛孔個数Ｎ、基準孔径Ｄｓ、孔径の最小許容値Ｄｍｉｎ、孔径の最大許容値Ｄｍａｘ｝を有するエンティティである。

端子仕様マスタテーブル２３３は、属性「端子品番」を主キーとし、端子Ｃ２の仕様を特定する属性「基準寸法」を有するエンティティである。

コネクタハウジング仕様マスタテーブル２３４は、属性「コネクタハウジング品番」を主キーとし、多極コネクタＣのハウジングの仕様を特定する属性「個数Ｎ」を有するエンティティである。

他方、製品構成マスタテーブル２３１は、各テーブル２３２〜２３４の主キーが関連づけられる外部キー｛基板品番、端子品番、コネクタハウジング品番｝を有するエンティティである。従って、製品構成マスタテーブル２３１を参照することによって、製品となる基板アッセンブリの品番に基づき、各部品（多極コネクタＣ、端子Ｃ２、プリント基板ＰＢ）の仕様を参照することが可能になる。

次に、製品マスタテーブル群２３０は、製造設定マスタテーブル２３５を有している。製造設定マスタテーブル２３５は、（プレス設定コード、パラメータコード）を属性とし、全ての属性を主キーとする連関エンティティである。この製造設定マスタテーブル２３５には、プレスマスタテーブル２３６とパラメータテーブル２３７とが関連づけられている。

プレスマスタテーブル２３６は、連番となる属性「プレス設定番号」を主キーとし、このプレス設定番号毎に、｛基準荷重Ｌｓ、荷重の最小許容値Ｌｍｉｎ、荷重の最大許容値Ｌｍａｘ｝が設定されているマスタテーブルである。図示の例では、プレスマスタテーブル２３６の主キーが製造設定マスタテーブル２３５の属性「プレス設定コード」に関連づけられることにより、プレスマスタテーブル２３６は、１：Ｎのカーディナリティで製造マスタテーブル２３５に関連づけられている。

さらに、ロードセル１１０毎の受圧荷重を検査するために、プレスマスタテーブル２３６には、受圧荷重マスタテーブル（図示せず）が関連づけられている。この受圧荷重マスタテーブルは、属性｛基準荷重Ｌｓ，ロードセル番号Ｎｃ｝を主キーとし、これらの属性毎に決定される｛基準受圧荷重Ｒｓ、受圧荷重の最小許容値Ｒｍｉｎ、受圧荷重の最大許容値Ｒｍａｘ｝を属性として有している。これによって、基準荷重Ｌｓに対するロードセル１１０毎の基準受圧荷重Ｒｓとその公差が特定できるようになっている。

パラメータテーブル２３７は、「パラメータ番号」を主キーとして、プレス設定要因となる複数の属性｛基準孔径Ｄｓ、基準突出量Ｈｓ｝を有するエンティティである。このパラメータテーブル２３７の主キーは、製造設定マスタテーブル２３５の「パラメータコード」に関連づけられている。従って、制御ユニット２００は、製造設定マスタテーブル２３５からプレスマスタテーブル２３６の値を参照する際、パラメータテーブル２３７で特定された基準孔径Ｄｓと基準突出量Ｈｓとに基づいて、基準荷重を参照することになる。

例えば、基準孔径Ｄｓが１ｍｍ、基準突出量Ｈｓが２ｍｍの製品を製造するときの基準荷重Ｌｓを求める場合、制御ユニット２００は、Ａｓｓｙ品番に基づいて、製品構成マスタテーブル２３１から基準突出量Ｈｓを、基板仕様マスタテーブル２３２から基準孔径Ｄｓをそれぞれ読取る。次いで、パラメータテーブル２３７を参照して、該当するパラメータコードを求め、このパラメータコードと組み合わされたプレス設定番号を製造設定マスタテーブル２３５のプレス設定コードから参照することにより、Ａｓｓｙ品番に対応する基準荷重Ｌｓを特定することができる。このように、制御ユニット２００は、製造設定マスタテーブル２３５からプレスマスタテーブル２３６のプレス設定番号を参照して、複数のプレス設定要因（基準孔径Ｄｓ、基準突出量Ｈｓ）に基づく基準荷重Ｌｓを得ることができるようになっている。

初期状態において、各マスタテーブル２３１〜２３７には、予め各属性に対応する値が記憶されている。なお、ハードディスク２１０内の製品構成マスタテーブル２３１、基板仕様マスタテーブル２３２は、後述する生産過程で更新されるので、そのオリジナルデータは、別途適当な記録媒体に記録されている。

次に、製品管理テーブル群２４０は、生産計画管理テーブル２４１を有している。生産計画管理テーブル２４１は、属性「ロット管理番号」を主キーとし、ロット管理を行うために必要な属性｛ロット数Ｌｎ、Ａｓｓｙコード、製造予定日、良品実績数ＮＬＤ｝を有するエンティティである。

生産計画管理テーブル２４１の属性「Ａｓｓｙコード」は、製品構成マスタテーブル２３１の外部キーになっており、製品構成マスタテーブル２３１のＡｓｓｙ品番は、生産計画管理テーブル２４１のＡｓｓｙコードに対し、１：Ｎのカーディナリティで関連づけられている。

従って、制御ユニット２００は、生産計画管理テーブル２４１から製品構成マスタテーブル２３１のＡｓｓｙ番号を参照して、製品マスタテーブル群の各マスタテーブル２３２〜２３４に登録されている各部品の仕様データ（製品仕様データ）を参照することができるようになっている。

この生産計画管理テーブル２４１には、バーコードリーダからの入力またはオンラインシステムによる入力により、各属性に対応する値が入力される。

次に、製品管理テーブル群２４０は、製品管理テーブル２４２を有している。製品管理テーブル２４２は、製品毎に一意に付与される製造番号を主キーとし、属性｛ロット管理番号、良否｝を有するエンティティである。属性「ロット管理番号」は、生産計画管理テーブル２４１に対する外部キーであり、この属性に生産計画管理テーブル２４１の主キーが１：Ｎのカーディナリティで関連づけられている。従って、制御ユニット２００は、ロット毎に各製品の良否を記憶し、ロット数だけ良品を生産することが可能になる。

次に、製品管理テーブル群２４０は、光学検査テーブル２４３を有している。光学検査テーブル２４３は、各製品の極毎に良否判別を行うための作業テーブルである。光学検査テーブル２４３は、｛製造番号、極番号Ｎｄ｝を主キーとし、｛孔径、突出量、孔径良否、突出量良否｝を属性として有するエンティティである。そして、外部キーとしての属性「製造番号」に対し、製品管理テーブル２４２の主キーが１：Ｎのカーディナリティで関連づけられている。このテーブル２４３により、制御ユニット２００は、各製品の極毎に、孔径、突出量の良否判別をするための値を記憶することができる。

さらに、製品管理テーブル群２４０は、荷重検査テーブル２４４を有している。この荷重検査テーブル２４４は、属性｛製造番号、ロードセル番号Ｎｃ｝を主キーとして、属性｛荷重、荷重良否｝を有するエンティティである。この荷重検査テーブル２４４も、光学検査テーブル２４３と同様に、製品管理テーブル２４２の主キーが属性「製造番号」に対し、１：Ｎのカーディナリティで関連づけられている。従って、制御ユニット２００は、ロードセル１１０毎にプレス荷重の良否を判別することができるようになっている。

生産計画管理テーブル２４１、製品管理テーブル２４２、光学検査テーブル２４３、及び荷重検査テーブル２４４は、それぞれ、参照先のテーブルの行が削除されると、参照元の行も削除されるように参照制約定義が設定されている。従って、例えば、一のロット管理番号の行が削除されると、この行を参照している製品管理テーブル２４２の各行が全て削除されるとともに、削除された製品管理テーブル２４２の各行を参照している光学検査テーブル２４３並びに荷重検査テーブル２４４の各行が全て削除される。

次に上述した実施形態の作用について、説明する。

まず、作業者は、制御ユニット２００に生産管理データを入力する。生産管理データは、具体的には、公知の手法と同様に、バーコードリーダによる読取りまたはイントラネットによるサーバからのダウンロードによりオンラインで実行される。

次に、プレス作業を開始するに当たり、作業者は、載置台１０６の上に、製造対象となる基板アッセンブリの品番に対応する多極コネクタＣを載置するとともに、この多極コネクタＣと組み付けられるプリント基板ＰＢを載置台の側部に設けられた基板測定台にプリント基板を載置し、スイッチ１５０を操作する。

その後は、自動的にプリント基板ＰＢの孔径が検査され、良品であれば、図略のピックアップ機構によって、プリント基板ＰＢと多極コネクタＣが組み合わされた状態で、プレスユニット１００が駆動され、プリント基板ＰＢと多極コネクタＣとが結合される。プレス加工後は、撮像ユニット１２１によって、組み付けられた多極コネクタＣの端子Ｃ２の突出量が検査された後、スライドテーブル１０３がプレスポジションから着脱ポジションに戻されるとともに、合否判定が報知ランプ１４０によって報知される。作業者は、着脱ポジションに戻ったスライドテーブル１０３からワークを取り外し、良品と不良品とに仕分けて収容器（図示せず）に収容する。そして、作業者は、制御ユニット２００がカウントする良品の製品数が生産計画のロット数ＬＮに達するまで、上記作業を繰り返す。

次に、制御ユニット２００の内部の動作を図１〜図８並びに図９以下のフローチャートに基づき、説明する。

まず、制御ユニット２００のＲＤＭＳ２２０には、オンラインまたはバーコードリーダ（図示せず）による読取り作業により、生産されるべき基板アッセンブリの生産計画データが入力される（ステップＳ１）。制御ユニット２００は、この生産計画データを生産計画管理テーブル２４１に保存する。

次に、制御ユニット２００は、生産計画管理テーブル２４１のロット管理番号に対応する製品管理テーブル２４２のデータを削除し、製造番号を初期化する（ステップＳ２）。この初期化作業により、光学検査テーブル２４３や荷重検査テーブル２４４も初期化される。

次に、制御ユニット２００は、孔径検査サブルーチンに移行する（ステップＳ３）。この孔径検査サブルーチンでは、撮像ユニット１２０によって、プリント基板ＰＢの各端子挿入孔ＰＢ１毎に検査が行われ、その結果が光学検査テーブル２４３に記録される。

次いで、その結果に基づいて、合否が判定される（ステップＳ４）。仮にこのルーチンＳ４で不良品が発見された場合には、不合格処理（ステップＳ５）を実行し、全てが良品であった場合には、孔径平均方式による圧入荷重補正サブルーチンに移行する（ステップＳ６）。このサブルーチンＳ６によって、制御ユニット２００は、孔径に基づいて圧入荷重を変更する。

サブルーチンＳ６が完了すると、制御ユニット２００は、プレス加工に移行する（ステップＳ７）。

図８を参照して、プレス加工では、制御ユニット２００は、生産計画管理テーブル２４１のＡｓｓｙコードに基づいて、基準孔径Ｄｓと基準突出量Ｈｓとを参照し、参照した値に基づき、製造設定マスタテーブル２３５からプレスマスタテーブル２３６の基準荷重Ｌｓを得る。そして、この基準荷重Ｌｓに基づき、プレスユニット１００の駆動部１１４を駆動する。このときの基準荷重Ｌｓは、上記サブルーチンＳ７での補正が反映された値になっている。

プレス加工が終了すると、制御ユニット２００は、圧入荷重検査サブルーチンを実行する（ステップＳ８）。

圧入荷重検査サブルーチンが終了すると、制御ユニット２００は、製造された基板アッセンブリの良否判別を行う（ステップＳ９）。この良否判別において、仮に製品が不良であると判別された場合には、不合格処理Ｓ５に移行し、合格品であった場合には、突出量平均方式による圧入荷重補正サブルーチンが実行される（ステップＳ１０）。この結果、本実施形態においては、Ｎ個目のプレス加工を行った後、Ｎ＋１個目のプレス加工の際に、圧入荷重を事前に修正しておくことが可能になる。

上記サブルーチンＳ１０が終了すると、制御ユニット２００は、合否判定を行う（ステップＳ１１）。合否判定により、不合格と判定された場合、制御は不合格処理Ｓ５に移行する。また、合格と判定された場合、制御は突出量平均方式による圧入荷重補正サブルーチンに移行する（ステップＳ１２）。このサブルーチンＳ１２が終了した後、制御は合格処理Ｓ１３を行う。

この合格処理Ｓ１３並びに不合格処理Ｓ５では、各判定結果が製品管理テーブル２４２の良否列に記録されるとともに、上記報知ランプ１４０を駆動し、それぞれの判定結果を作業者に報知する処理が実行される。また、合格処理Ｓ１３においては、生産計画管理テーブル２４１の「良品実績数ＮＬＤ」列が更新される。なお、不合格処理Ｓ５としては、当該不合格品となった製品に係る製造番号の行を削除して、良品のみの番号を残す方法を採用してもよい。但し、製造番号を残して、不良判定を記録しておけば、不良分析等を行うために、不良品の管理を行うことが可能になる。

合格処理Ｓ１３を行った後、制御ユニット２００は、生産計画管理テーブル２４１に登録されたロット数ＮＬの値と、良品実績数ＮＬＤの値とを比較し、ロット数まで生産されたか否かを判別する（ステップＳ１４）。ロット数に至った場合には、処理を終了し、ロット数に至らなかった場合には、生産本数を積算し（ステップＳ１５）、次の製品の孔径検査ルーチン（ステップＳ３）に戻って、ロット数に達するまで上記処理を繰り返す。

次に、図８、図１０を参照して、孔径検査サブルーチンＳ３について説明する。

まず、制御ユニット２００は、作業者がスイッチ１５０を操作するのを待機する（ステップＳ３１）。この変形例としては、基板測定台にプリント基板ＰＢを検出する検出スイッチを設け、検出スイッチがプリント基板ＰＢを検出したことをトリガーとして、次のステップに移行するようにしてもよい。

プリント基板ＰＢが基板測定台に載置され、プリント基板の検査が可能になると、制御ユニット２００は、生産計画管理テーブル２４１のＡｓｓｙコードに基づき、製品マスタテーブル群２３０の製品構成マスタテーブル２３１及び基板仕様マスタ２３２を参照して、孔個数Ｎ、基準孔径Ｄｓ、孔径の最小許容値Ｄｍｉｎ、孔径の最大許容値Ｄｍａｘをメモリに展開する（ステップＳ３２）。

次いで、極番号Ｎｄを１に初期化し（ステップＳ３３）、この極番号Ｎｄ毎に孔径を撮像ユニット１２０で計測して、その値を光学検査テーブル２４３に記録していく（ステップＳ３４）。このステップＳ３４では、撮像ユニット１２０によって得られた画像データより、端子挿入孔ＰＢ１の直径を求める直径演算ステップが実行される。尤も、かかる画像処理自体は、公知の方法であるので、その詳細については、説明を省略する。

記録された孔径は、極毎にメモリに展開された孔径の最小許容値Ｄｍｉｎ、孔径の最大許容値Ｄｍａｘと比較され、図示の通り、実測された値が公差内であるか否かが判別される（ステップＳ３５）。判定結果が良品である場合には、合格処理（ステップＳ３６）が実行され、不良品である場合には不合格処理（ステップＳ３７）が実行される。各ステップＳ３６、Ｓ３７では、上記光学検査テーブル２４３の孔径良否列に結果が記録される。従って、本実施形態では、何れの極番号の端子挿入孔ＰＢ１に不良が生じたのか、特定することができ、緻密な不良分析を行うことができる。

次いで、全ての極について処理が終了したか否かが判断され（ステップＳ３８）、未処理の極がある場合には、極番号Ｎｄを更新して（ステップＳ３９）、ステップＳ３４のルーチンに戻り、未処理の極がなくなった場合には、合格判定を行ってメインルーチンに戻す。

次に、図８及び図１１を参照して、孔径平均方式による圧入荷重補正サブルーチン（ステップＳ６）について説明する。

サブルーチンＳ６が実行されると、制御ユニット２００は、光学検査テーブル２４３から平均孔径Ｄａｖを演算する（ステップＳ６１）。この演算処理は、例えば静的ＳＱＬ（Ｓｔａｔｉｃ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｑｕｅｒｙ Ｌａｎｇｕａｇｅ）で一度に演算することが可能である。この演算処理の後、制御ユニット２００は、基板仕様マスタテーブル２３２の基準孔径Ｄｓを演算結果である平均孔径Ｄａｖで更新する（ステップＳ６２）。この更新処理により、制御ユニット２００がステップＳ７のプレス加工（図９参照）で基準荷重を参照する際、パラメータテーブル２３７によって参照される製造設定マスタテーブル２３５の計測値コードが変化するので、製造設定マスタテーブル２３５によって参照されるプレス設定コードも変化し、プレスマスタテーブル２３６から参照される基準荷重Ｌｓが変化する。この結果、孔径の実測値に基づいて、きめの細かい荷重修正を施すことが可能になる。

次に、図８、図９、及び図１２を参照して、圧入荷重検査サブルーチン（ステップＳ８）について説明する。

このサブルーチンが実行されると、制御ユニット２００は、生産計画管理テーブル２４１のＡｓｓｙコードに基づき、プレスマスタテーブル２３６及び図略の受圧荷重マスタテーブルを参照して、ロードセルの個数Ｎｃｌ、基準受圧荷重Ｒｓ、受圧荷重の最小許容値Ｒｍｉｎ、受圧荷重の最大許容値Ｒｍａｘをメモリに展開する（ステップＳ８１）。

次いで、ロードセル１１０を一意に特定可能なロードセル番号Ｎｃを１に初期化し（ステップＳ８２）、このロードセル番号Ｎｃに対応するロードセル１１０毎に計測値を光学検査テーブル２４３に記録していく（ステップＳ８３）。

記録された受圧荷重の値は、ロードセル１１０毎にメモリに展開された受圧荷重の最小許容値Ｒｍｉｎ、受圧荷重の最大許容値Ｒｍａｘと比較され、図示の通り、実測された値が公差内であるか否かが判別される（ステップＳ８４）。判定結果が良品である場合には、合格処理（ステップＳ８５）が実行され、不良品である場合には不合格処理（ステップＳ８６）が実行される。各ステップＳ８５、Ｓ８６では、上記荷重検査テーブル２４４の受圧荷重良否列に結果が記録される。従って、本実施形態では、何れの端子ホルダ１０８で端子Ｃ２に不良が生じたのか、特定することができ、緻密な不良分析を行うことができる。

次いで、全てのロードセル１１０について処理が終了したか否かが判断され（ステップＳ８７）、未処理のロードセル１１０がある場合には、ロードセル番号Ｎｃを更新して（ステップＳ８８）、ステップＳ８４のルーチンに戻り、未処理のロードセル１１０がなくなった場合には、合格判定を行ってメインルーチンに戻す。

次に、図８、図９、及び図１３を参照して、突出量検査サブルーチン（ステップＳ１０）について説明する。

このサブルーチンが実行されると、制御ユニット２００は、生産計画管理テーブル２４１のＡｓｓｙコードに基づき、製品マスタテーブル群２３０の製品構成マスタテーブル２３１及び基板仕様マスタ２３２を参照して、孔個数Ｎ、基準突出量Ｈｓ、突出量の最小許容値Ｈｍｉｎ、突出量の最大許容値Ｈｍａｘをメモリに展開する（ステップＳ１０１）。

次いで、極番号Ｎｄを１に初期化し（ステップＳ１０２）、この極番号Ｎｄ毎に突出量を撮像ユニット１２０で計測して、その値を光学検査テーブル２４３に記録していく（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３では、撮像ユニット１２１によって得られた画像データより、端子Ｃ２の突出量Ｈを求める突出量検査ステップが実行される。かかる画像処理自体も、公知の方法であるので、その詳細については、説明を省略する。

記録された突出量は、極毎にメモリに展開された突出量の最小許容値Ｈｍｉｎ、突出量の最大許容値Ｈｍａｘと比較され、図示の通り、実測された値が公差内であるか否かが判別される（ステップＳ１０４）。判定結果が良品である場合には、合格処理（ステップＳ１０５）が実行され、不良品である場合には不合格処理（ステップＳ１０６）が実行される。各ステップＳ１０５、Ｓ１０６では、上記光学検査テーブル２４３の結果が「突出量良否」列に記録される。従って、本実施形態では、何れの極番号の端子Ｃ２に不良が生じたのか、特定することができ、緻密な不良分析を行うことができる。

次いで、全ての極について処理が終了したか否かが判断され（ステップＳ１０７）、未処理の極がある場合には、極番号Ｎｄを更新して（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０４のルーチンに戻り、未処理の極がなくなった場合には、合格判定を行ってメインルーチンに戻す。

次に、図８、図９、図１４を参照して、突出量平均方式による圧入荷重補正サブルーチン（ステップＳ１２）について説明する。

サブルーチンＳ１２が実行されると、制御ユニット２００は、光学検査テーブル２４３から平均突出量Ｈａｖを演算する（ステップＳ１２１）。この演算処理も、例えば静的ＳＱＬで一度に演算することが可能である。この演算処理の後、制御ユニット２００は、製品構成マスタテーブル２３１の基準突出量Ｈｓを演算結果である平均突出量Ｈａｖで更新する（ステップＳ１２２）。この更新処理により、制御ユニット２００がステップＳ７のプレス加工（図９参照）で基準荷重を参照する際、パラメータテーブル２３７によって参照される製造設定マスタテーブル２３５の計測値コードが変化するので、製造設定マスタテーブル２３５によって参照されるプレス設定コードも変化し、プレスマスタテーブル２３６から参照される基準荷重Ｌｓが変化する。この結果、突出量の実測値に基づいて、きめの細かい荷重修正を施すことが可能になる。

以上説明したように、本実施形態においては、プレスマスタテーブル２３６に記録された基準荷重Ｌｓを参照するに当たり、連関エンティティである製造設定マスタテーブル２３５を介し、パラメータテーブル２３７に登録されている基準孔径Ｄｓ、基準突出量Ｈｓの組み合わせで値を特定するようになっているので、プリント基板ＰＢの基準孔径Ｄｓをもプレス設定要因として利用しているので、これまでのワーク（プリント基板ＰＢと多極コネクタＣ）の受圧荷重でのフィードバック制御では得られない精緻さと加工効率とを得ることができる。

特に、基準孔径Ｄｓをプレス設定要因として利用するに当たり、各孔径を検査してその良否を判別し、良品の基準孔径Ｄｓの平均値を求めて基板仕様マスタテーブル２３２を更新しているので、その基準孔径Ｄｓ列に基づいて、基準荷重Ｌｓが変更されることになる。このように、良品の基準孔径Ｄｓの平均値をパラメータとしているので、圧入力と圧入ストロークで定まる公差の範囲を狭め、可及的に高精度の圧入精度を得ることができる。

次に、本発明の別の実施形態について、図１５〜図１７を参照しながら説明する。

図１５は、図８に対応する別の実施形態におけるＤＢＭＳの一部を示す概念モデル図（ＥＲ図）である。

まず、図１５を参照して、図示の実施形態では、パラメータテーブル２３７の非キー属性として、｛基準孔径Ｄｓ、基準受圧荷重Ｒｓ｝を採用している。従って、制御ユニット２００は、製造設定マスタテーブル２３５からプレスマスタテーブル２３６の値を参照する際、パラメータテーブル２３７で特定された基準孔径Ｄｓと基準受圧荷重ｓとに基づいて、基準荷重を参照することになる。

図１６は、図９に対応する図１５の実施形態におけるフローチャートである。

同図を参照して、図１５の実施形態では、圧入平均方式による圧入荷重補正サブルーチン（ステップＳ２０）を採用し、図９における突出量平均方式による圧入荷重補正サブルーチン（ステップＳ１２）を省略している。

図１７を参照して、ステップＳ２０のサブルーチンが実行されると、制御ユニットは、制御ユニット２００は、荷重検査テーブル２４４から平均受圧荷重Ｒａｖを演算する（ステップＳ２０１）。この演算処理も、例えば静的ＳＱＬで一度に演算することが可能である。この演算処理の後、制御ユニット２００は、受圧マスタテーブル（図示せず）の基準受圧荷重Ｒｓを演算結果である平均受圧荷重Ｒａｖで更新する（ステップＳ２０２）。この更新処理により、制御ユニット２００が次の製品を生産する際におけるステップＳ７のプレス加工（図１６参照）で基準荷重を参照する際、パラメータテーブル２３７によって参照される製造設定マスタテーブル２３５の計測値コードが変化するので、製造設定マスタテーブル２３５によって参照されるプレス設定コードも変化し、プレスマスタテーブル２３６から参照される基準荷重Ｌｓが変化する。この結果、受圧荷重の実測値に基づいて、きめの細かい荷重修正を施すことが可能になる。

なお、残余の部分については、図１〜図１４で説明した実施形態と同等であるので、重複する説明を省略する。

本発明の実施の一形態に係る基板アッセンブリ製造装置の概略構成を示す側面略図である。 図１の実施形態に係る受圧部材の要部を示す分解斜視図であって、（Ａ）は端子の挿入前の状態、（Ｂ）は端子の挿入後の状態をそれぞれ示すものである。 孔径の説明図である。 孔径毎の圧入力と圧入ストロークとの関係を示すグラフであり、（Ａ）は孔径が最小許容値の場合、（Ｂ）は、孔径が最大許容値の場合を示す。 公差の範囲許容される圧入力と圧入ストロークとの関係を示すグラフである。 基準値に基づいて許容される圧入力と圧入ストロークとの関係を示すグラフである。 端子突出量の説明図である。 図１の実施形態のＤＢＭＳの一部を示す概念モデル図（ＥＲ図）である。 図１の実施形態に係る全体フローを示すフローチャートである。 図９のサブルーチンを示すフローチャートである。 図９のサブルーチンを示すフローチャートである。 図９のサブルーチンを示すフローチャートである。 図９のサブルーチンを示すフローチャートである。 図９のサブルーチンを示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態のＤＢＭＳの一部を示す概念モデル図（ＥＲ図）である。 図１５の実施形態に係る全体フローを示すフローチャートである。 図１６のサブルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 基板アッセンブリ製造装置
１００ プレスユニット
１０６ 載置台
１０７ ハウジングホルダ
１０８ 端子ホルダ
１１０ ロードセル
１２０ 撮像ユニット（孔径測定手段の一例）
１２１ 撮像ユニット（突出量測定手段の一例）
２００ 制御ユニット
２１０ ハードディスク
２３０ 製品マスタテーブル群
２４０ 製品管理テーブル群
Ｃ 多極コネクタ
Ｃ２ 端子
ＰＢ プリント基板
ＰＢ１ 端子挿入孔

Claims (4)

1. 多極コネクタに設けられた多数の端子を、当該多極コネクタに対応するプリント基板の端子挿入孔に対してプレスユニットで圧入することにより、多極コネクタとプリント基板との結合品を製造する基板アッセンブリ製造方法において、
   プリント基板の品番毎に上記プレスユニットの稼働する荷重を設定する荷重設定ステップと、
   加工対象となるプリント基板の端子挿入孔を一つずつ撮像する撮像ステップと、
   撮像された各端子挿入孔の直径を演算する直径演算ステップと、
   演算された直径に基づいて、プリント基板の良否を判別する良否判別ステップと、
   良品と判別されたプリント基板の各端子挿入孔の平均値を求める孔径平均値演算ステップと、
   演算された孔径平均値に基づいてプレスユニットに設定される圧入荷重を修正する孔径平均方式圧入荷重補正ステップと、
   孔径平均方式圧入荷重補正ステップで設定された荷重でプレスユニットを稼働して良否判別ステップにて良品と判別されたワークに対しプレス加工を実行するプレスステップと
   を備えていることを特徴とする基板アッセンブリ製造方法。
2. 請求項１記載の基板アッセンブリ製造方法において、
   プレスステップ後の端子のプリント基板からの突出量を求める突出量検査ステップと、
   突出量に基づいて、プリント基板とコネクタとの結合品の良否を判別する結合品良否判別ステップと、
   良品と判別された上記結合品における端子の突出量の平均値を求める突出量平均値演算ステップと、
   演算された突出量平均値に基づいてプレスユニットに設定される圧入荷重を修正する孔径平均方式圧入荷重補正ステップと
   をさらに備えていることを特徴とする基板アッセンブリ製造方法。
3. 多数の端子を有する多極コネクタと、この多極コネクタの端子に対応して形成された端子挿入孔を有するプリント基板とを結合するための基板アッセンブリ製造装置であって、
   多極コネクタを受けるコネクタ受け台と、
   コネクタ受け台上にある多極コネクタの各端子を端子挿入孔に仮結合させたプリント基板を受ける載置台と、
   載置台に載置されるプリント基板の孔径を測定する孔径測定手段と、
   プリント基板と端子とを挟圧して両者を結合するプレスユニットと、
   プレスユニットを制御するプレス制御手段と
   を備え、上記プレス制御手段は、
   加工対象となるプリント基板の製品仕様データとして、少なくとも各端子挿入孔の個数と基準孔径とを記憶する製品仕様データ記憶手段と、
   各製品仕様データに基づいて、プレスユニットの加圧条件を設定するためのプレス設定データを記憶するプレス設定データ記憶手段と、
   計測された孔径と基準孔径とを比較して良否を判別する孔径良否判別手段と、
   全ての孔径が良品と判別された場合にのみ、各孔径の平均値を求める平均値演算手段と、
   演算された平均値に基づいてプレス設定データを補正する設定データ補正手段と
   を備えていることを特徴とする基板アッセンブリ製造装置。
4. 請求項３記載の基板アッセンブリ製造装置において、
   プレス後のプリント基板から突出する端子の突出量を計測する突出量計測手段を設け、
   上記プレス制御手段の製品仕様データ記憶手段は、加工対象となるプリント基板から突出する端子の基準突出量を製品仕様データとして記憶しているものであり、
   上記基準突出量と突出量計測手段が計測した端子の突出量とを比較して良否を判別する突出量良否判別手段を設け、
   全ての突出量が良品と判別された場合にのみ、各突出量の平均値を求める平均値演算手段を設け、
   設定データ補正手段は、演算された突出量の平均値に基づいて上記プレス設定データを補正するものであることを特徴とする基板アッセンブリ製造装置。

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