JP5903668B2 - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に電子部品を実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。

実装基板を製造する部品実装ラインに用いられる部品実装装置では、チップ型部品や半導体デバイスなど基板表面のランドに半田接合により装着される面実装部品のほかに、コネクタやシールド部品など嵌合ピンや係支用突起等を用いて基板もしくは基板に既に実装された部品に固着される嵌合部品が実装対象となる。このような嵌合部品の実装作業では、部品供給部から取り出した部品を保持して実装位置に正確に位置合わせして着地させる移載動作に加え、嵌合ピンを基板に設けられた嵌合孔に嵌入させる動作や係支用突起を既実装部品に設けられた係支部位に係合させる動作など、部品に押圧力を作用させる押し込み動作が必要とされる。

このような嵌合部品を一般の部品実装装置の実装作業対象とできるよう、従来より実装ヘッドに取り付けられて部品を保持する保持具の形状や実装ヘッドの動作態様を工夫した技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、部品の搬送に適切な位置を保持具によって保持して移載した後、保持具の位置を押し込みに適切な位置に複数回移動させて押し込み動作を行う例が記載されている。

特開２０１０−２７６６１号公報

しかしながら上述の先行技術例においては、部品の移載動作と押し込み動作を共通の保持具によって実行することに起因して、次のような不具合が生じていた。すなわち部品の移載に際しては保持具は単に部品を正しい姿勢で保持することが求められるのみであることから、強度面において保持具には大きな剛性は必要とされない。これに対し押し込み動作では、予め設定された規定の嵌め合い精度や係合強度に応じた押圧力が必要とされることから、単一の保持具を移載動作と押し込み動作に共用すると、強度不足による変形やサイズ不適合による他部品との干渉などの不都合が生じる。

例えば所要の押し込み力を確保しようとすれば保持具に過大な押圧力が作用して変形を生じ、部品を保持する際の位置精度や安定性を損なうことになる。また保持具の剛性を増すために保持具サイズを増大させると、押圧に好適な位置に保持具を移動させる際に既に実装された他部品との位置的な干渉を生じる恐れがある。このように、従来の部品実装装置および部品実装方法では、嵌合部品を実装対象に含む場合に、部品移載動作と押し込み動作とを安定して行うことが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、嵌合部品を実装対象として部品移載動作と押し込み動作とを安定して行う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。

本発明の部品実装装置は、基板に形成された被装着部に機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品を含む電子部品を基板に実装する部品実装装置であって、前記嵌合部品を部品供給部から保持具によって保持して取り出して前記基板の被装着部に移載する移載ヘッドと、前記被装着部に移載された前記嵌合部品を押圧具によって押圧することにより前記被装着部に装着する押圧ヘッドとを備え、前記押圧具は、下方に延出して前記嵌合部品の上面に当接して押圧する押圧軸を備え、前記押圧軸の前記嵌合部品との接触面は、前記嵌合部品の上面の端位置を選択的に押圧することができる大きさであり、前記保持具は前記嵌合部品を保持する吸着軸を備え、前記押圧具の前記押圧軸の平面断面形状は、前記保持具の前記吸着軸の平面断面形状よりも小さい。

本発明の部品実装方法は、基板に形成された被装着部に機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品を含む電子部品を基板に実装する部品実装方法であって、前記嵌合部品を部品供給部から移載ヘッドに装着された保持具によって保持して取り出して前記基板の被装着部に移載する移載工程と、前記被装着部に移載された前記嵌合部品を押圧ヘッドに装着された押圧具によって押圧することにより前記被装着部に装着する押圧工程とを含み、前記押圧具は、下方に延出して前記嵌合部品の上面に当接して押圧する押圧軸を備え、前記押圧軸の前記嵌合部品との接触面は、前記嵌合部品の上面の端位置を選択的に押圧することができる大きさであり、前記保持具は前記嵌合部品を保持する吸着軸を備え、前記保持具の前記吸着軸の平面断面形状よりも小さい平面断面形状を有する前記押圧具の前記押圧軸によって前記嵌合部品を押圧する。

本発明によれば、被装着部に機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品を基板に実装するに際して、嵌合部品を部品供給部から移載ヘッドに装着された吸着軸を備える保持具によって保持して取り出して基板の被装着部に移載し、移載された嵌合部品を移載ヘッドとは別個の押圧ヘッドに装着された下方に延出して嵌合部品の上面に当接し、その平面断面形状は吸着軸の平面断面形状よりも小さく、嵌合部品との接触面は嵌合部品の上面の端位置を選択的に押圧することができる大きさである押圧軸を備える押圧具によって押圧して被装着部に装着することにより、押し込み動作時の押圧力を常に適正に保つことができ、嵌合部品を実装対象として部品移載動作と押し込み動作とを安定して行うことができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の実装ヘッドの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の実装ヘッドに装着される吸着ノズルの構成および機能説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の実装ヘッドに装着される押圧ツールの構成および機能説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装方法における第１実施例の実装対象となるコネクタ部品の斜視図 本発明の一実施の形態の部品実装方法における第１実施例の工程説明図 本発明の一実施の形態の部品実装方法における第２実施例の実装対象となるシールド部品の斜視図 本発明の一実施の形態の部品実装方法における第２実施例の工程説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１は、基板に形成された被装着部に機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品を含む電子部品を基板に実装する機能を有するものである。図１において、基台１ａには基板搬送部２がＸ方向（基板搬送方向）に配設されている。基板搬送部２は実装作業対象の基板３を搬送し、以下に説明する部品実装機構による作業位置に位置決めして保持する。

基板搬送部２の両側部には、部品移載部Ａおよび部品押圧部Ｂが配置されている。部品移載部Ａには実装対象の部品を供給する部品供給部４が設けられている。部品供給部４には部品トレイ５を供給するトレイフィーダ４ａが配置されており、部品トレイ５には、コネクタ部品やシールド部品など、比較的サイズが大きい上述の嵌合部品Ｐが平面配列されている。部品押圧部Ｂは、部品移載部Ａによって基板３に移載された嵌合部品Ｐに押圧力を作用させて、基板３に形成された被装着部に機械的に嵌合もしくは係合させる機能を有している。

基台１ａのＸ方向における一方側の端部には、リニアモータ駆動の直動機構を内蔵したＹ軸テーブル６がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル６には同様の直動機構を内蔵したＸ軸テーブル７Ａ、７ＢがＹ方向に移動自在に結合されている。Ｘ軸テーブル７Ａ、７Ｂにはそれぞれ複数の単位保持ヘッド９Ａ、９Ｂを並設した構成の実装ヘッド８Ａ、８ＢがＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド８Ａ、８Ｂには、Ｘ軸テーブル７Ａ、７Ｂの下面側に位置して、一体的に移動する基板認識カメラ１０が、撮像面を下向きにして付設されている。

Ｙ軸テーブル６、Ｘ軸テーブル７Ａを駆動することにより、実装ヘッド８Ａおよび基板認識カメラ１０はＸ方向、Ｙ方向へ水平移動し、単位保持ヘッド９Ａによって部品トレイ５から嵌合部品Ｐを取り出して基板３に移載する。また基板３の上方に移動した基板認識カメラ１０は基板３を撮像し、これにより認識マークなどの位置認識が行われる。またＹ軸テーブル６、Ｘ軸テーブル７Ｂを駆動することにより、実装ヘッド８Ｂおよび基板認識カメラ１０はＸ方向、Ｙ方向へ水平移動し、基板３に移載された嵌合部品Ｐに単位保持ヘッド９Ｂによって押圧力を作用させる。

部品移載部Ａ、部品押圧部Ｂにおいて基板搬送部２の両側方には、それぞれ部品認識カメラ１１Ａ、１１Ｂおよびノズル収納部１２Ａ、１２Ｂが配設されている。実装ヘッド８Ａ、実装ヘッド８Ｂが部品認識カメラ１１Ａ、１１Ｂの上方を移動することにより、部品認識カメラ１１Ａ、１１Ｂはそれぞれ単位保持ヘッド９Ａ、９Ｂを下方から撮像して認識する。ノズル収納部１２Ａ、１２Ｂには、単位保持ヘッド９Ａ、９Ｂに装着される複数種類の吸着ノズル３７Ａ、押圧ツール３７Ｂが収納されており、実装ヘッド８Ａ、８Ｂがノズル収納部１２Ａ、１２Ｂにアクセスしてツール交換動作を実行することにより、単位保持ヘッド９Ａ、９Ｂには用途・対象部品に応じた吸着ノズル３７Ａ、押圧ツール３７Ｂが装着される。

次に図２を参照して、実装ヘッド８Ａ、８Ｂの構成を説明する。実装ヘッド８Ａ、８Ｂは同一構成であり、図２（ａ）に示すように、複数基（ここでは３基）の単位保持ヘッド９Ａ、９Ｂを、Ｘ軸テーブル７Ａ、Ｂに結合された移動プレート７ａに同一配列ピッチで並設した構成となっている。図２（ｂ）に示すように、移動プレート７ａには、実装ヘッド８Ａ、８Ｂの下方に位置して基板認識カメラ１０が装着されている。

単位保持ヘッド９Ａ、９Ｂは、ノズル昇降モータ３０で駆動される直動機構によって昇降ブラケット３１ａを昇降させる（矢印ａ）構成のノズル昇降機構３１を備えており、昇降ブラケット３１ａの前面には、保持部材３５が結合されている。保持部材３５にはノズル軸部３２が回転自在に保持されており、ノズル軸部３２の下端部には吸着ノズルや押圧ツールなどのノズル３７を交換自在に保持するノズル保持部３６が装着されている。

ノズル保持部３６には、ノズル押圧機構３４、ノズル軸部３２を介してノズルθ回転モータ３３の回転が伝達され、ノズル３７を軸心廻りにθ回転させて（矢印ｂ）、部品搭載時のθ方向の位置合わせができるようになっている。ノズル押圧機構３４は押圧荷重調整部３４ａを内蔵しており、ノズル３７に対して所望の押圧荷重を付与する機能を有している。これにより、実装対象の部品の特性や実装形態に応じた押圧荷重の設定が可能となっている。

次に図３を参照して、部品移載部Ａの実装ヘッド８Ａに属する単位保持ヘッド９Ａに装着される吸着ノズル３７Ａの構成および機能について説明する。図３（ａ）に示すように、単位保持ヘッド９Ａのノズル保持部３６に設けられた装着孔３６ａには、吸着ノズル３７Ａの上部に設けられた装着部３７ａが着脱自在に嵌合する。吸着ノズル３７Ａにおいて下方に延出した吸着軸３７ｂには、吸引孔３７ｃが吸着面３７ｄに開口して設けられており、単位保持ヘッド９Ａが備えた真空吸引源により吸引孔３７ｃから真空吸引することにより、吸着面３７ｄに当接した部品を吸着保持することができる。ここで、吸着軸３７ｂの径寸法ｄ１は、保持対象となる比較的大型の嵌合部品Ｐを安定して吸着できるような径サイズに設定されている。

実装ヘッド８Ａを部品供給部４に移動させて、図３（ｂ）に示すように、単位保持ヘッド９Ａを部品トレイ５に対して昇降させることにより、部品トレイ５に収納された実装対象の嵌合部品Ｐを吸着ノズル３７Ａによって保持することができる。そして実装ヘッド８Ａを基板３に移動させて、単位保持ヘッド９Ａを基板３の部品実装位置に対して下降させることにより、吸着ノズル３７Ａに保持された嵌合部品Ｐは基板３の部品実装位置に移載される。このとき、単位保持ヘッド９Ａは吸着軸３７ｂを介して嵌合部品Ｐを、予め部品実装用に設定された第１の荷重Ｆ１で押圧する。すなわち実装ヘッド８Ａは、嵌合部品Ｐを部品供給部４から保持具としての吸着ノズル３７Ａの吸着軸３７ｂによって保持して取り出して、基板３の被装着部である部品実装位置に移載して、嵌合部品Ｐを第１の荷重Ｆ１で押圧する移載動作を行う移載ヘッドとして機能する。

次に図４を参照して、部品押圧部Ｂの実装ヘッド８Ｂに属する単位保持ヘッド９Ｂに装着される押圧ツール３７Ｂの構成および機能について説明する。図４（ａ）に示すように、単位保持ヘッド９Ｂのノズル保持部３６に設けられた装着孔３６ａには、押圧ツール３７Ｂの上部に設けられた装着部３７ａが着脱自在に嵌合する。押圧ツール３７Ｂは、下方に延出して嵌合部品Ｐの上面に当接して押圧する押圧軸３７ｅを備えている。押圧軸３７ｅの径寸法ｄ２は、嵌合部品Ｐの上面を押圧する際に狭範囲の押圧部位を対象とすることができるよう、極力小さいことが望ましい。このため径寸法ｄ２は、吸着ノズル３７Ａの吸着軸３７ｂの径寸法ｄ１よりも小さく設定される。また押圧軸３７ｅの先端部には、樹脂やゴムなどの緩衝性を有する弾性素材よりなるクッション部材３７ｆが装着されており、嵌合部品Ｐとの接触部にクッション部材３７ｆが介在することにより当接時の衝撃を緩衝するようになっている。

実装ヘッド８Ｂを基板３の上方に移動させて、図４（ｂ）に示すように、単位保持ヘッド９Ｂを基板３の部品実装部位に移載された嵌合部品Ｐ対して昇降させることにより、押圧対象の嵌合部品Ｐを押圧具である押圧ツール３７Ｂの押圧軸３７ｅによって押圧する。そして単位保持ヘッド９Ｂを移動させる（矢印ｄ）ことにより、嵌合部品Ｐの上面における任意の位置（ここでは上面の両端位置）を選択的に押圧対象とすることが可能となっている。このとき単位保持ヘッド９Ｂは、押圧軸３７ｅを介して嵌合部品Ｐを予め部品嵌合のための押し込み用に第１の荷重Ｆ１よりも大きい荷重値に設定された第２の荷重Ｆ２で押圧する。

すなわち実装ヘッド８Ｂは、部品移載部Ａによって部品実装位置に移載された嵌合部品Ｐを、押圧具としての押圧ツール３７Ｂの押圧軸３７ｅによって押圧することにより、被装着部である部品実装位置に装着する押圧動作を行う押圧ヘッドとして機能する。この構成において、押圧具としての押圧軸３７ｅの先端部には、嵌合部品Ｐとの接触面を緩衝する緩衝部として機能するクッション部材３７ｆが設けられている。そして前述のように、押圧具である押圧軸３７ｅの平面断面形状を規定する径寸法ｄ２は、保持具である吸着軸３７ｂの平面断面形状を規定する径寸法ｄ１よりも小さく設定されている。

次に図５を参照して、制御系の構成を説明する。ここでは部品実装装置１の制御機能として、コネクタ部品やシールド部品などの嵌合部品Ｐを実装対象とする際の部品移載動作、部品押し込み動作を実行するために必要とされる制御機能のみを示している。図５において、制御部４０はＣＰＵ機能を有する演算処理装置であり、記憶部４１に記憶された各種のプログラムやデータに基づいて、以下の各部を制御する。記憶部４１に記憶されるデータには、実装データ４１ａ、ノズル選択データ４１ｂ、押圧荷重データ４１ｃおよびノズル位置データ４１ｄが含まれる。

実装データ４１ａは実装対象となる部品種や実装座標データを基板品種毎に示すデータである。ノズル選択データ４１ｂは実装データ４１ａに示される実装対象ごとに、単位保持ヘッド９Ａや単位保持ヘッド９Ｂに装着されるべき吸着ノズル３７Ａ、押圧ツール３７Ｂの種類を規定するデータである。押圧荷重データ４１ｃは、単位保持ヘッド９Ａや単位保持ヘッド９Ｂによる嵌合部品Ｐの移載動作や押し込み動作時の第１の荷重Ｆ１，第２の荷重Ｆ２を、部品種毎に規定するデータである。ノズル位置データ４１ｄは、単位保持ヘッド９Ａによる嵌合部品Ｐの保持動作において吸着軸３７ｂを当接させて吸着すべき位置、単位保持ヘッド９Ｂによる嵌合部品Ｐの押し込み動作時において、押圧軸３７ｅを当接させて押圧すべき位置を、部品種毎に規定するデータである。

制御部４０が実装データ４１ａ、ノズル選択データ４１ｂに基づいてＹ軸テーブル６、Ｘ軸テーブル７Ａ、７Ｂよりなるヘッド移動機構および実装ヘッド８Ａ、８Ｂを制御することにより、単位保持ヘッド９Ａ、９Ｂに適正な吸着ノズル３７Ａ、押圧ツール３７Ｂを装着し、次いで部品トレイ５から嵌合部品Ｐを取り出して基板３に移載し、さらに移載された嵌合部品Ｐを押圧して基板３に形成された被装着部に装着するための押し込み動作が実行される。

この移載動作、押し込み動作においては、制御部４０が押圧荷重データ４１ｃ、ノズル位置データ４１ｄに基づいて、ヘッド移動機構、実装ヘッド８Ａ、８Ｂのノズル昇降機構３１、ノズル押圧機構３４を制御することにより、予め規定された適正な保持位置を吸着保持し、予め規定された適正な押圧荷重にて適正な押圧位置を押圧するようになっている。したがって、制御部４０は、ヘッド移動機構によって移動する実装ヘッド８Ａ、８Ｂを制御することにより、移載動作において嵌合部品Ｐの上面の中央部近傍を吸着保持させ、押圧動作において被装着部に応じて設定された押圧部位を押圧させるヘッド制御部として機能する。

次に、図６，図７を参照して、装着対象の嵌合部品Ｐがコネクタ部品１４である場合の部品実装例（第１実施例）について説明する。図６に示すように、コネクタ部品１４の下面には、接続用の嵌合ピン１４ａが複数設けられている。またコネクタ部品１４が基板３に装着される被装着部である部品実装位置には、嵌合ピン１４ａの位置に対応して、複数の嵌合孔３ａが形成されている。コネクタ部品１４の実装に際しては、コネクタ部品１４を部品実装位置に移載して、嵌合ピン１４ａを嵌合孔３ａに機械的な嵌合によって装着する。

この部品実装動作においては、まずコネクタ部品１４を部品トレイ５から移載ヘッドとしての単位保持ヘッド９Ａに装着された押圧ツール３７Ｂによって保持して取り出し、図７（ａ）に示すように基板３の上方に移動させ（矢印ｅ）、基板３の被装着部である部品実装位置に移載して、第１の荷重Ｆ１で押圧する（移載工程）。これにより、コネクタ部品１４の下面の嵌合ピン１４ａはそれぞれ対応した嵌合孔３ａに位置合わせされる。この後、部品実装位置に移載されたコネクタ部品１４を、押圧ヘッドである単位保持ヘッド９Ｂに装着された押圧ツール３７Ｂによって第２の荷重Ｆ２で押圧することにより、コネクタ部品１４を部品実装位置に装着する（押圧工程）。

この押圧工程では、図７（ｂ）に示すように、押圧ツール３７Ｂが装着された単位保持ヘッド９Ｂをコネクタ部品１４の上方に移動させ（矢印ｆ）、押圧軸３７ｅをコネクタ部品１４の上面において押圧部位として予め規定された位置（ここではコネクタ部品１４の上面の端部）に位置合わせする。次いで図７（ｃ）に示すように、単位保持ヘッド９Ｂによって押圧ツール３７Ｂを下降させて（矢印ｇ）、押圧軸３７ｅをクッション部材３７ｆを介してコネクタ部品１４の上面に当接させ、予め嵌合ピン１４ａを正常に押し込むために規定された第２の荷重Ｆ２にて押圧する。これにより複数の嵌合ピン１４ａのうち、押圧部位の下方に位置する嵌合ピン１４ａが嵌合孔３ａに押し込まれて嵌合するが、押圧されていない他方側の端部については、嵌合ピン１４ａは嵌合しないまま基板３から浮いた状態にある。

この後、図７（ｄ）に示すように、単位保持ヘッド９Ｂを移動させて（矢印ｈ）、押圧軸３７ｅをコネクタ部品１４の他方側の端部に位置合わせする。次いで、図７（ｅ）に示すように、押圧ツール３７Ｂを下降させて（矢印ｉ）、押圧軸３７ｅをクッション部材３７ｆを介してコネクタ部品１４の他端部の上面に当接させて、第２の荷重Ｆ２にて押圧する。これにより嵌合孔３ａに嵌合しないまま基板３から浮いた状態の嵌合ピン１４ａが嵌合孔３ａに押し込まれて嵌合し、コネクタ部品１４の実装が完了する。

このとき、押圧軸３７ｅの先端部には緩衝部として機能するクッション部材３７ｆが装着されていることから、押圧軸３７ｅによる押圧時に金属製の押圧軸３７ｅが直接コネクタ部品１４に接触することによる衝撃や破損が防止される。さらに押圧軸３７ｅは前述のように径寸法ｄ２（図４参照）は、極力小さく設定されていることから、コネクタ部品１４に近接してより高さの高い近接部品１８が存在する場合にあっても、押圧軸３７ｅがこのような近接部品１８と干渉する不都合の発生を防止することが可能となっている。なお、押圧部位の設定に際しては、対象となるコネクタ部品１４の形状・サイズ、嵌合ピン１４ａの嵌合抵抗などを勘案して、押圧点の数や配置を適宜選定する。

次に、図８，図９を参照して、装着対象の嵌合部品Ｐがシールド蓋部品１５である場合の部品実装例（第２実施例）について説明する。図８に示すように、既実装部品１７ａ、１７ｂなどが実装された基板３の実装面に設定されたシールド範囲には、シールド枠部品１６が予め実装されている。シールド枠部品１６は上方が開口された枠状の側壁部１６ａを主体としており、側壁部１６ａの上端部には外側方に延出した係止部１６ｂが所定位置に形成されている。シールド枠部品１６の上部に、矩形平面状の上面部１５ａの縁部から下方に側壁部１５ｂが延出した形状のシールド蓋部品１５を装着して開口を覆うことにより、シールド範囲を電磁的に遮断するシールド部が形成される。

嵌合部材であるシールド蓋部品１５の被装着部としてのシールド枠部品１６への装着は、シールド蓋部品１５を上方からシールド枠部品１６に対して押圧して、側壁部１５ｂに係止部１６ｂの位置に対応して設けられた係合開口部１５ｃに、係止部１６ｂを係合させることにより行われる。このシールド蓋部品１５の装着動作においては、まずシールド蓋部品１５を単位保持ヘッド９Ａによって吸着保持して部品トレイ５から取り出して、図９（ａ）に示すように、基板３に予め実装された被装着部であるシールド枠部品１６に移載して、第１の荷重Ｆ１で押圧する（移載工程）。

このとき、単位保持ヘッド９Ａ装着された吸着ノズル３７Ａの吸着軸３７ｂによってシールド蓋部品１５の上面部１５ａの中央部近傍を吸着保持し、この状態でシールド蓋部品１５をシールド枠部品１６に対して押圧する。ここで第１の荷重Ｆ１は、シールド蓋部品１５を安定してシールド枠部品１６上に載置するために必要十分な荷重値であることから、薄くて撓みやすい平面部材である上面部１５ａの中央部を押圧しても押圧による撓み量は僅かであり、上面部１５ａが既実装の既実装部品１７ａに押しつけられて部品ダメージを生じる不具合を防止することが可能となっている。

この後、シールド枠部品１６の上部に移載されたシールド蓋部品１５を、単位保持ヘッド９Ａに装着された吸着ノズル３７Ａによって、第１の荷重Ｆ１よりも大きい第２の荷重Ｆ２で押圧することにより、シールド蓋部品１５をシールド枠部品１６に装着する（押圧工程）。この押圧工程では、図９（ｂ）に示すように、単位保持ヘッド９Ａをシールド蓋部品１５の上方で移動させ（矢印ｋ）、吸着軸３７ｂをシールド蓋部品１５の上面においてシールド枠部品１６に対応して予め規定された位置（ここでは上面部１５ａの端部）に位置合わせし、吸着ノズル３７Ａを下降させて（矢印ｌ）、吸着軸３７ｂをシールド蓋部品１５の上面部１５ａに当接させ、第２の荷重Ｆ２にて押圧する。これにより側壁部１５ｂが撓み変形を生じながら押し込まれて、係止部１６ｂが係合開口部１５ｃに係合する。

この後、図９（ｃ）に示すように、単位保持ヘッド９Ａを移動させて（矢印ｍ）、吸着軸３７ｂを上面部１５ａの他方側の端部に位置合わせし、吸着ノズル３７Ａを下降させて（矢印ｎ）、吸着軸３７ｂをシールド蓋部品１５の上面部１５ａに当接させ、第２の荷重Ｆ２にて押圧する。これにより、前述と同様に係止部１６ｂが係合開口部１５ｃに係合し、シールド蓋部品１５の両端部がシールド枠部品１６に係止されて、シールド蓋部品１５のシールド枠部品１６への装着が完了する。なお、押圧部位の設定に際しては、対象となるシールド蓋部品１５の形状・サイズや上下方向に対する剛性、シールド枠部品１６の係止部１６ｂへの係合抵抗などを勘案して、押圧点の数や配置を適宜選定する。

すなわち、このシールド蓋部品１５の装着においては、実装ヘッド８Ａを制御することにより、移載動作においてシールド蓋部品１５の上面部１５ａの中央部近傍を吸着保持させ、押圧動作においてシールド枠部品１６に応じて設定された押圧部位を押圧するようにしている。なお上記実施例では、実装ヘッド８Ａの単位保持ヘッド９Ａのみを用いて、移載動作および押圧動作を実行するようにしているが、実装ヘッド８Ａの単位保持ヘッド９Ａによって移載動作を実行し、実装ヘッド８Ｂの単位保持ヘッド９Ｂによって押圧動作を実行するようにしてもよい。

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装装置および部品実装方法においては、被装着部に機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品Ｐを基板３に実装するに際して、嵌合部品Ｐを部品供給部４から移載ヘッドに装着された保持具によって保持して取り出して基板３の被装着部に移載し、移載された嵌合部品Ｐを移載ヘッドとは別個の押圧ヘッドに装着された押圧具によって押圧して被装着部に装着するようにしている。これにより、押し込み動作時の押圧力を常に適正に保つことができ、嵌合部品Ｐを実装対象として部品移載動作と押し込み動作とを安定して行うことができる。

また本実施の形態に示す部品実装装置および部品実装方法においては、嵌合部品Ｐを吸着保持することにより部品供給部４から取り出して基板３の被装着部に移載して第１の荷重で押圧する移載工程と、移載された嵌合部品Ｐを第１の荷重Ｆ１よりも大きい第２の荷重Ｆ２で押圧して被装着部に装着する押圧工程とを含む部品実装において、移載工程において嵌合部品Ｐの上面の中央部近傍を吸着保持し、押圧工程において被装着部に応じて設定された押圧部位を押圧するようにしている。これにより、シールド蓋部品１５のように撓みやすい嵌合部品を実装対象とする場合においても、部品の撓みによる不具合を生じることなく部品移載動作と押し込み動作とを安定して行うことができる。

本発明の部品実装装置および部品実装方法は、嵌合部品を実装対象として部品移載動作と押し込み動作とを安定して行うことができるという効果を有し、コネクタ部品やシールド部品など機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品を含む電子部品を基板に実装する部品実装作業において有用である。

１ 部品実装装置
３ 基板
４ 部品供給部
５ 部品トレイ
６ Ｙ軸テーブル
７Ａ，７Ｂ Ｘ軸テーブル
８Ａ，８Ｂ 実装ヘッド
９Ａ，９Ｂ 単位保持ヘッド
１４ コネクタ部品
１５ シールド蓋部品
１６ シールド枠部品
３７Ａ 吸着ノズル
３７Ｂ 押圧ツール
３７ｂ 吸着軸
３７ｅ 押圧軸
３７ｆ クッション部材
Ａ 部品移載部
Ｂ 部品押圧部
Ｐ 嵌合部品
Ｆ１ 第１の荷重
Ｆ２ 第２の荷重

Claims (4)

1. 基板に形成された被装着部に機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品を含む電子部品を基板に実装する部品実装装置であって、
   前記嵌合部品を部品供給部から保持具によって保持して取り出して前記基板の被装着部に移載する移載ヘッドと、
   前記被装着部に移載された前記嵌合部品を押圧具によって押圧することにより前記被装着部に装着する押圧ヘッドとを備え、
   前記押圧具は、下方に延出して前記嵌合部品の上面に当接して押圧する押圧軸を備え、前記押圧軸の前記嵌合部品との接触面は、前記嵌合部品の上面の端位置を選択的に押圧することができる大きさであり、
   前記保持具は前記嵌合部品を保持する吸着軸を備え、前記押圧具の前記押圧軸の平面断面形状は、前記保持具の前記吸着軸の平面断面形状よりも小さいことを特徴とする部品実装装置。
2. 前記押圧具の先端部には、前記嵌合部品との接触面を緩衝する緩衝部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
3. 基板に形成された被装着部に機械的な嵌合もしくは係合によって装着される嵌合部品を含む電子部品を基板に実装する部品実装方法であって、
   前記嵌合部品を部品供給部から移載ヘッドに装着された保持具によって保持して取り出して前記基板の被装着部に移載する移載工程と、
   前記被装着部に移載された前記嵌合部品を押圧ヘッドに装着された押圧具によって押圧することにより前記被装着部に装着する押圧工程とを含み、
   前記押圧具は、下方に延出して前記嵌合部品の上面に当接して押圧する押圧軸を備え、前記押圧軸の前記嵌合部品との接触面は、前記嵌合部品の上面の端位置を選択的に押圧することができる大きさであり、
   前記保持具は前記嵌合部品を保持する吸着軸を備え、前記保持具の前記吸着軸の平面断面形状よりも小さい平面断面形状を有する前記押圧具の前記押圧軸によって前記嵌合部品を押圧することを特徴とする部品実装方法。
4. 前記押圧具の先端部に設けられた緩衝部によって前記嵌合部品との接触面を緩衝することを特徴とする請求項３記載の部品実装方法。

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