WO2018061207A1 - 対基板作業機、および挿入方法 - Google Patents

対基板作業機、および挿入方法 Download PDF

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WO2018061207A1 PCT/JP2016/079142 JP2016079142W WO2018061207A1 WO 2018061207 A1 WO2018061207 A1 WO 2018061207A1 JP 2016079142 W JP2016079142 W JP 2016079142W WO 2018061207 A1 WO2018061207 A1 WO 2018061207A1
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molten solder
holding
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範明 岩城
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富士機械製造株式会社
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    • H05K2203/166—Alignment or registration; Control of registration

Definitions

  • the present invention relates to an on-board working machine for mounting a lead component having a lead on a substrate, and an insertion method for inserting the lead component having a lead into the substrate.
  • a lead is inserted into the through hole formed in the substrate and soldered to the lead, so that the lead component is mounted on the substrate.
  • the following patent document describes a technique in which molten solder is jetted toward a lead inserted into a through hole so that the molten solder is applied to the lead and the lead component is soldered to the substrate.
  • a work machine for a board holds a lead component having a lead and inserts the lead into a through-hole formed in the substrate, and a through-hole to the through-hole.
  • An application device for applying molten solder to the inserted lead and a control device are provided, and the control device is held by the holding device at an insertion portion for inserting the lead into the through hole and the holding device.
  • the lead part of the lead component in a state of being in a state of being applied, and the lead part is continuously held by the holding device after the application of the molten solder to the lead by the application device and the application to the lead by the application device is completed.
  • a holding release unit for releasing the holding of the lead component by the holding device after a set time set in such a manner has elapsed.
  • FIG. 1 shows a component mounter 10.
  • the component mounter 10 is a device for performing a component mounting operation on the circuit substrate 12.
  • the component mounting machine 10 includes an apparatus main body 20, a substrate conveyance holding device 22, a component mounting device 24, a mark camera 26, a parts camera 28, a component supply device 30, a loose component supply device 32, and a soldering device (see FIG. 3) 36.
  • a control device (see FIG. 4) 38 is provided.
  • the circuit substrate 12 includes a circuit board, a three-dimensional structure substrate, and the like, and the circuit board includes a printed wiring board and a printed circuit board.
  • the apparatus main body 20 includes a frame portion 40 and a beam portion 42 that is overlaid on the frame portion 40.
  • the substrate conveyance holding device 22 is disposed in the center of the frame portion 40 in the front-rear direction, and includes a conveyance device 50 and a clamp device 52.
  • the conveyance device 50 is a device that conveys the circuit substrate 12
  • the clamp device 52 is a device that holds the circuit substrate 12.
  • the substrate conveyance holding device 22 conveys the circuit substrate 12 and holds the circuit substrate 12 at a predetermined position.
  • the conveyance direction of the circuit substrate 12 is referred to as an X direction
  • a horizontal direction perpendicular to the direction is referred to as a Y direction
  • a vertical direction is referred to as a Z direction. That is, the width direction of the component mounting machine 10 is the X direction, and the front-rear direction is the Y direction.
  • the component mounting device 24 is disposed in the beam portion 42 and includes two work heads 60 and 62 and a work head moving device 64. As shown in FIG. 2, a suction nozzle 66 is provided at the lower end surface of each work head 60, 62, and the suction nozzle 66 holds and holds the components.
  • the work head moving device 64 includes an X direction moving device 68, a Y direction moving device 70, and a Z direction moving device 72. Then, the two working heads 60 and 62 are integrally moved to arbitrary positions on the frame portion 40 by the X-direction moving device 68 and the Y-direction moving device 70.
  • the work heads 60 and 62 are detachably attached to the sliders 74 and 76, and the Z-direction moving device 72 individually moves the sliders 74 and 76 in the vertical direction. That is, the work heads 60 and 62 are individually moved in the vertical direction by the Z-direction moving device 72.
  • the mark camera 26 is attached to the slider 74 so as to face downward, and is moved together with the work head 60 in the X direction, the Y direction, and the Z direction. As a result, the mark camera 26 images an arbitrary position on the frame unit 40. As shown in FIG. 1, the parts camera 28 is disposed between the base material conveyance holding device 22 and the component supply device 30 on the frame portion 40 so as to face upward. Thereby, the parts camera 28 images the parts gripped by the suction nozzles 66 of the work heads 60 and 62.
  • the component supply device 30 is disposed at one end of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the component supply device 30 includes a tray-type component supply device 78 and a feeder-type component supply device (see FIG. 4) 80.
  • the tray-type component supply device 78 is a device that supplies components placed on the tray.
  • the feeder-type component supply device 80 is a device that supplies components by a tape feeder or a stick feeder (not shown).
  • the bulk component supply device 32 is disposed at the other end portion of the frame portion 40 in the front-rear direction.
  • the separated component supply device 32 is a device for aligning a plurality of components scattered in a separated state and supplying the components in an aligned state. That is, it is an apparatus that aligns a plurality of components in an arbitrary posture into a predetermined posture and supplies the components in a predetermined posture.
  • components supplied by the component supply device 30 and the bulk component supply device 32 include electronic circuit components, power module components, and the like.
  • Electronic circuit components include components having leads and components not having leads.
  • the soldering device 36 is disposed below the conveying device 50, and includes a jet device 100 and a jet device moving device 102 as shown in FIG.
  • the jet device 100 includes a soldering iron 106, a jet nozzle 108, and a nozzle cover 110.
  • the solder rod 106 has a generally rectangular parallelepiped shape, and molten solder is stored therein.
  • the jet nozzle 108 is erected on the upper surface of the soldering iron 106. Then, by the operation of a pump (not shown), the molten solder is pumped up from the soldering iron 106, and the molten solder jets upward from the upper end portion of the jet nozzle 108.
  • the nozzle cover 110 is generally cylindrical and is disposed on the upper surface of the soldering iron 106 so as to surround the jet nozzle 108. Then, the molten solder jetted from the upper end portion of the jet nozzle 108 passes between the outer peripheral surface of the jet nozzle 108 and the inner peripheral surface of the nozzle cover 110 and returns to the inside of the solder rod 106.
  • the jet device moving device 102 includes a slider 112, an X direction moving device 114, a Y direction moving device 116, and a Z direction moving device 118.
  • the slider 112 is generally plate-shaped, and the jet device 100 is disposed on the upper surface of the slider 112.
  • the X-direction moving device 114 moves the slider 112 in the conveying direction of the circuit base material 12 by the conveying device 50, that is, the X direction
  • the Y-direction moving device 116 moves the slider 112 in the Y direction.
  • the Z-direction moving device 118 moves the slider 112 in the Z direction, that is, the up-down direction. Accordingly, the jet device 100 moves to an arbitrary position below the transport device 50 by the operation of the jet device moving device 102.
  • the control device 38 includes a controller 152, a plurality of drive circuits 154, and an image processing device 156.
  • the plurality of drive circuits 154 include the transport device 50, the clamp device 52, the work heads 60 and 62, the work head moving device 64, the tray-type component supply device 78, the feeder-type component supply device 80, the bulk component supply device 32, and the jet device. 100, connected to the jet device moving device 102.
  • the controller 152 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, mainly a computer, and is connected to a plurality of drive circuits 154. As a result, the operations of the substrate conveyance holding device 22 and the component mounting device 24 are controlled by the controller 152.
  • the controller 152 is also connected to the image processing device 156.
  • the image processing device 156 processes image data obtained by the mark camera 26 and the part camera 28, and the controller 152 acquires various types of information from the image data.
  • the component mounting operation is performed on the circuit substrate 12 held by the substrate conveyance holding device 22 with the above-described configuration.
  • various components can be mounted on the circuit substrate 12, but a component having a lead (hereinafter, may be abbreviated as “lead component”) is used as the circuit substrate 12. The case of mounting will be described below.
  • the circuit substrate 12 is transported to the work position and held by the clamp device 52 at that position.
  • the mark camera 26 moves above the circuit substrate 12 and images the circuit substrate 12.
  • the component supply device 30 or the bulk component supply device 32 supplies lead components at a predetermined supply position.
  • one of the work heads 60 and 62 moves above the component supply position, and holds the component by the suction nozzle 66.
  • the lead component 140 includes a component main body 142 and two leads 144 extending from the bottom surface of the component main body 142. The lead component 140 is sucked and held on the surface opposite to the bottom surface of the component main body 142 by the suction nozzle 66.
  • the work heads 60 and 62 holding the lead component 140 move above the parts camera 28, and the lead component 140 held by the suction nozzle 66 is imaged by the parts camera 28. As a result, information on the holding position of the component can be obtained. Subsequently, the work heads 60 and 62 holding the lead component 140 move above the circuit substrate 12 to correct an error in the holding position of the circuit substrate 12, an error in the holding position of the component, and the like. Then, the lead 144 of the lead component 140 sucked and held by the suction nozzle 66 is inserted into the through hole 148 formed in the circuit substrate 12.
  • the insertion amount of the lead 144 is set for each type of the lead component 140. Specifically, for example, when the lead 144 is inserted into the through-hole 148 until the bottom surface of the component main body 142 of the lead component 140 contacts the upper surface of the circuit base material 12, The insertion amount of the lead 144 is set for each type of the lead component 140, such as when the lead 144 is inserted into the through hole 148 so that the bottom surface and the top surface of the circuit substrate 12 are maintained apart from each other. .
  • the jet device 100 is moved below the through hole 148. Then, the molten solder is jetted by the jet device 100 toward the lead 144 of the lead component 140 held by the suction nozzle 66, and the molten solder is applied to the lead 144.
  • the jet device 100 positioned below the through hole 148. Moves upward, and the jet nozzle 108 of the jet device 100 approaches the tip of the lead 144 inserted into the through hole 148.
  • the approach speed of the jet nozzle 108 at this time, that is, the rising speed V 1 (mm / sec) of the jet apparatus 100 is set in advance.
  • molten solder is jetted from the tip of the jet nozzle 108. Therefore, when the jet device 100 is raised to a predetermined height, as shown in FIG. 5, the molten solder 150 jetted from the tip portion of the jet nozzle 108 is applied to the tip portion of the lead 144. That is, the molten solder 150 is jetted from the jet nozzle 108 toward the lead 144 of the lead component 140 in the state of being sucked and held by the suction nozzle 66, and the molten solder is inserted into the tip portion of the lead 144 and the through hole of the circuit substrate 12. 150 is applied. The rising of the jet device 100 stops when the jet device 100 rises to a predetermined height, and the jet device 100 is maintained at that height.
  • the application time T 1 (sec) of the molten solder 150 to the lead 144 by the jet nozzle 108 is set in advance. For this reason, the elapsed time from the start of the application of the molten solder 150 to the lead 144 by the jet nozzle 108, that is, the elapsed time after the jet device 100 is raised to a predetermined height is measured by the timer. Then, at the timing when the elapsed time by the timer becomes the application time T 1 (sec), the jet device 100 is lowered. Note that the molten solder 150 is continuously jetted from the jet nozzle 108 even when the jet device 100 is lowered.
  • the jet nozzle 108 for jetting the molten solder is separated from the lead 144, and the application of the molten solder 150 to the lead 144 is completed.
  • the speed at which the jet nozzle 108 is separated from the lead 144 when the application of the molten solder 150 is completed, that is, the descending speed V 2 (mm / sec) of the jet apparatus 100 is also set in advance.
  • the coating time T 1 of the molten solder 150, the rising speed V 1 of the jet apparatus 100, the lowering speed V 2 of the jet apparatus 100, each type of lead parts 140 of the molten solder is applied, specifically, the lead component 140 is set according to the size, shape, heat capacity, heat dissipation ratio, length, diameter, etc. of the lead 144. Thereby, it is possible to apply an amount of molten solder corresponding to the type of the lead component 140 to the lead 144.
  • the holding time T 2 (sec) is set in advance so that the lead component 140 is held by the suction nozzle 66 even after the application of the molten solder 150 to the lead 144 is completed. For this reason, the elapsed time after the application of the molten solder 150 to the lead 144 is completed, that is, the elapsed time after the descent of the jet device 100 is measured by the timer. Then, the holding of the lead component 140 by the suction nozzle 66 is released at the timing when the elapsed time by the timer becomes the holding time T 2 (sec). That is, as shown in FIG. 6, even after the application of the molten solder 150 to the lead 144 is completed, the lead component 140 is held by the suction nozzle 66 for a predetermined time.
  • the holding time T 2 (sec) is set as a time when the molten solder is assumed to be hardened after the application of the molten solder 150 is completed, and for each type of the lead component 140 to which the molten solder is applied. Specifically, it is set according to the size, shape, heat capacity, heat dissipation ratio, length and diameter of the lead 144, etc. of the lead component 140. Furthermore, the holding time T 2 (sec) depends on the insertion amount of the lead 144 into the through hole 148, the mounting posture of the lead component 140, the mounting position of the lead component 140, the required mounting accuracy of the lead component 140, and the like. ) Is set. Thus, by setting the holding time T 2 (sec), the lead component 140 is held by the suction nozzle 66 until the molten solder 150 is cured after the application of the molten solder 150 to the lead 144 is completed.
  • the holding time T 2 (sec) is set as a time when the molten solder is assumed to be hardened after
  • the lead component 140 is mounted on the circuit substrate 12 with the component main body 142 floating from the circuit substrate 12, and the mounted lead component 140 is soldered to the circuit substrate 12.
  • the lead 144 and the circuit base 12 are electrically connected by applying molten solder to the lead 144 inserted into the through hole 148 and the location where the lead 144 of the circuit base 12 is inserted.
  • An electrical circuit is formed.
  • the component mounter 10 is provided with the component mounting device 24 that performs the mounting operation and the soldering device 36 that performs the soldering operation. For this reason, in one component mounting machine 10, it is possible to mount the lead component 140 on the circuit substrate 12 and solder the lead component 140 to the circuit substrate 12. In addition, the molten solder is applied to the lead component 140 held by the suction nozzle 66, and the lead component 140 that has been applied is continuously held by the suction nozzle 66, so that the lead component 140 is to be mounted. Can be soldered with high accuracy.
  • the mounting work and the soldering work are performed by the mounting work machine provided with the component mounting apparatus 24 and the soldering work machine provided with the soldering apparatus. For this reason, in order to attach the lead component 140 to the circuit substrate 12 and to solder the attached lead component 140 to the circuit substrate 12, at least two working machines are required. Further, when the soldering operation is performed by the soldering device 36 in the soldering machine, the lead component 140 attached to the circuit base 12 may be lifted by the jet of molten solder.
  • the inner diameter of the through hole 148 into which the lead 144 is inserted is usually larger than the outer diameter of the lead 144, there is a possibility that the lead 144 is displaced in the through hole 148 due to the jet of molten solder. Further, not only when the molten solder jets but also when the molten solder jets are finished and the molten solder is hardened, there is a risk that the lead component 140 will rise due to surface tension or the like, and the lead component 140 may be misaligned. is there. As described above, when the lead component 140 is lifted and the lead component 140 is misaligned, the mounting accuracy of the lead component 140 is lowered, and the quality of the circuit substrate 12 is lowered.
  • the lead 144 is inserted into the through hole by a jig or the like. It was necessary to fix the lead component 140 in a state of being inserted into 148. That is, an operation for fixing the lead component 140 mounted on the circuit substrate 12 is performed between the mounting operation and the soldering operation.
  • the component mounting machine 10 as described above, it is possible to mount the lead component 140 on the circuit base 12 and solder the lead component 140 to the circuit base 12 in one working machine. .
  • the number of work implements can be reduced, the cost can be reduced, and the installation space for the work implements can be reduced.
  • the working time can be shortened.
  • molten solder is applied to the lead component 140 held by the suction nozzle 66. For this reason, there is no possibility that the lead component 140 is lifted by the molten solder jet and the lead component 140 is displaced. Furthermore, even after the application of the molten solder to the lead 144 is completed, the lead component 140 is continuously held by the suction nozzle 66 for a predetermined time. For this reason, there is no possibility that the lead component 140 is lifted due to the hardening of the molten solder, and the lead component 140 is not displaced. As a result, the lead component 140 can be soldered to the circuit substrate 12 with high accuracy without performing the fixing operation of the lead component 140 with a jig or the like after the lead component 140 is mounted on the circuit substrate 12. It becomes.
  • the controller 152 of the control device 38 includes an insertion unit 160, an application unit 162, and a holding release unit 164.
  • the insertion part 160 is a functional part for inserting the lead component 140 into the through hole 148.
  • the application part 162 is a functional part for applying molten solder to the lead 144 inserted into the through hole 148.
  • the holding release unit 164 is a functional unit for releasing the holding of the lead component 140 by the suction nozzle 66 after the holding time T 2 (sec) has elapsed after the application of the molten solder is completed.
  • the component mounting machine 10 is an example of a substrate working machine.
  • the component mounting device 24 is an example of a holding device.
  • the soldering device 36 is an example of a coating device.
  • the control device 38 is an example of a control device.
  • the insertion part 160 is an example of an insertion part.
  • the application unit 162 is an example of an application unit.
  • the holding release unit 164 is an example of a holding release unit.
  • the process processed by the insertion part 160 is an example of an insertion process.
  • the process processed by the application unit 162 is an example of an application process.
  • the process processed by the holding release unit 164 is an example of a holding release process.
  • this invention is not limited to the said Example, It is possible to implement in the various aspect which gave various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art.
  • the molten solder is jetted toward the lead 144 during the soldering operation, but it is possible to apply the molten solder to the lead 144 by various methods.
  • the lead 144 may be immersed in a stored molten solder, or a member impregnated with the molten solder may be brought into contact with the lead 144.
  • the lead component 140 is inserted from above the circuit substrate 12 and the molten solder is applied from below the circuit substrate 12, but the lead component 140 is inserted from below the circuit substrate 12.
  • the molten solder may be applied from above the circuit substrate 12.
  • the molten solder may be dropped onto the leads 144.
  • the lead component 140 is mounted on the circuit substrate 12 with the component body 142 floating from the circuit substrate 12, but the component body 142 is in contact with the circuit substrate 12.
  • the lead component 140 may be attached to the circuit substrate 12. Even if the lead component 140 is mounted in this manner, the lead component 140 may be misaligned due to surface tension or the like when the molten solder is cured. The effect that the component 140 is held by the suction nozzle 66 is sufficiently exhibited.
  • the time measurement by the timer is started after the application of the molten solder is completed, but the time measurement by the timer may be started from various timings. For example, time measurement by a timer may be started after application of molten solder is started. However, when the time measurement by the timer is started after the application of the molten solder starts, the holding time T 2 (sec) continues to be adsorbed by the lead component 140 even after the application of the molten solder is completed. It is set to be held by the nozzle 66. That is, the holding time T 2 (sec) is set to be longer than the application time T 1 (sec).
  • the through hole 148 is adopted as the penetrating portion, but it is sufficient that the circuit substrate 12 is penetrated in the vertical direction, and includes a notch or the like.

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Abstract

本発明では、吸着ノズル６６によって保持されたリード部品１４０のリード１４４が、回路基材１２に形成された貫通孔１４８に挿入される。そして、吸着ノズルに保持された状態のリード部品のリードに、溶融はんだ１５０が塗布される。これにより、リードへの溶融はんだの塗布時に、リード部品の位置ズレを防止することが可能となる。さらに、リードへの溶融はんだの塗布が終了した後も継続してリード部品が吸着ノズルに保持される。これにより、溶融はんだの硬化時に、リード部品の位置ズレを防止することが可能となる。このように、リードへの溶融はんだの塗布時および、溶融はんだの硬化時に、リード部品１４０を吸着ノズルにより保持することで、リード部品の位置ズレを防止し、リード部品の装着精度を高くすることが可能となる。

Description

対基板作業機、および挿入方法
　本発明は、リードを有するリード部品を基板に装着する対基板作業機、およびリードを有するリード部品を基板に挿入するための挿入方法に関するものである。
　基板に形成された貫通孔にリードが挿入され、そのリードにはんだ付けされることで、リード部品が基板に装着される。下記特許文献には、貫通孔に挿入されたリードに向かって、溶融はんだが噴流されることで、リードに溶融はんだを塗布し、リード部品を基板にはんだ付けする技術が記載されている。
国際公開第２０１４／０４５３７０号 特開２０１２－０２８７１２号公報
　上記特許文献に記載の技術によれば、リード部品の基板へのはんだ付けを行うことが可能である。しかしながら、リードへの溶融はんだの塗布時に、リード部品の位置ズレが生じる虞がある。また、溶融はんだの塗布時だけでなく、溶融はんだの塗布が終了した後も、溶融はんだの硬化時に、表面張力などにより、リード部品の位置ズレが生じる虞がある。このように、リード部品の位置ズレが生じると、リード部品の装着精度が低下し、基板の品質が低下する。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、リード部品の装着精度を高くすることである。
　上記課題を解決するために、本発明に記載の対基板作業機は、リードを有するリード部品を保持するとともに、基板に形成された貫通孔に前記リードを挿入させる保持装置と、前記貫通孔に挿入された前記リードに溶融はんだを塗布する塗布装置と、制御装置とを備え、前記制御装置が、前記保持装置によって、前記貫通孔に前記リードを挿入する挿入部と、前記保持装置に保持された状態の前記リード部品の前記リードに、前記塗布装置により溶融はんだを塗布する塗布部と、前記塗布装置による前記リードへの塗布が終了した後も継続して前記リード部品が前記保持装置に保持されるように設定された設定時間が経過した後に、前記保持装置による前記リード部品の保持を解除する保持解除部とを有することを特徴とする。
　本発明によれば、リード部品の装着精度を高くすることが可能となる。
部品実装機を示す斜視図である。 部品装着装置を示す斜視図である。 はんだ付け装置を示す斜視図である。 制御装置を示すブロック図である。 回路基材の貫通孔に挿入されているリードに向かって溶融はんだが噴流されている状態を示す概略図である。 リードへの溶融はんだの噴流が終了した後も、リード部品が吸着ノズルによって保持されている状態を示す概略図である。
　以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。
　＜部品実装機の構成＞
　図１に、部品実装機１０を示す。部品実装機１０は、回路基材１２に対する部品の実装作業を実行するための装置である。部品実装機１０は、装置本体２０、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４、マークカメラ２６、パーツカメラ２８、部品供給装置３０、ばら部品供給装置３２、はんだ付け装置（図３参照）３６、制御装置（図４参照）３８を備えている。なお、回路基材１２として、回路基板、三次元構造の基材等が挙げられ、回路基板として、プリント配線板、プリント回路板等が挙げられる。
　装置本体２０は、フレーム部４０と、そのフレーム部４０に上架されたビーム部４２とによって構成されている。基材搬送保持装置２２は、フレーム部４０の前後方向の中央に配設されており、搬送装置５０とクランプ装置５２とを有している。搬送装置５０は、回路基材１２を搬送する装置であり、クランプ装置５２は、回路基材１２を保持する装置である。これにより、基材搬送保持装置２２は、回路基材１２を搬送するとともに、所定の位置において、回路基材１２を保持する。なお、以下の説明において、回路基材１２の搬送方向をＸ方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ方向と称し、鉛直方向をＺ方向と称する。つまり、部品実装機１０の幅方向は、Ｘ方向であり、前後方向は、Ｙ方向である。
　部品装着装置２４は、ビーム部４２に配設されており、２台の作業ヘッド６０，６２と作業ヘッド移動装置６４とを有している。各作業ヘッド６０，６２の下端面には、図２に示すように、吸着ノズル６６が設けられており、その吸着ノズル６６によって部品を吸着保持する。また、作業ヘッド移動装置６４は、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とＺ方向移動装置７２とを有している。そして、Ｘ方向移動装置６８とＹ方向移動装置７０とによって、２台の作業ヘッド６０，６２は、一体的にフレーム部４０上の任意の位置に移動させられる。また、各作業ヘッド６０，６２は、スライダ７４，７６に着脱可能に装着されており、Ｚ方向移動装置７２は、スライダ７４，７６を個別に上下方向に移動させる。つまり、作業ヘッド６０，６２は、Ｚ方向移動装置７２によって、個別に上下方向に移動させられる。
　マークカメラ２６は、下方を向いた状態でスライダ７４に取り付けられており、作業ヘッド６０とともに、Ｘ方向，Ｙ方向およびＺ方向に移動させられる。これにより、マークカメラ２６は、フレーム部４０上の任意の位置を撮像する。パーツカメラ２８は、図１に示すように、フレーム部４０上の基材搬送保持装置２２と部品供給装置３０との間に、上を向いた状態で配設されている。これにより、パーツカメラ２８は、作業ヘッド６０，６２の吸着ノズル６６に把持された部品を撮像する。
　部品供給装置３０は、フレーム部４０の前後方向での一方側の端部に配設されている。部品供給装置３０は、トレイ型部品供給装置７８とフィーダ型部品供給装置（図４参照）８０とを有している。トレイ型部品供給装置７８は、トレイ上に載置された状態の部品を供給する装置である。フィーダ型部品供給装置８０は、テープフィーダ、スティックフィーダ（図示省略）によって部品を供給する装置である。
　ばら部品供給装置３２は、フレーム部４０の前後方向での他方側の端部に配設されている。ばら部品供給装置３２は、ばらばらに散在された状態の複数の部品を整列させて、整列させた状態で部品を供給する装置である。つまり、任意の姿勢の複数の部品を、所定の姿勢に整列させて、所定の姿勢の部品を供給する装置である。なお、部品供給装置３０および、ばら部品供給装置３２によって供給される部品として、電子回路部品，パワーモジュールの構成部品等が挙げられる。また、電子回路部品には、リードを有する部品，リードを有さない部品等が有る。
　はんだ付け装置３６は、搬送装置５０の下方に配設されており、図３に示すように、噴流装置１００と噴流装置移動装置１０２とを有している。噴流装置１００は、はんだ漕１０６と、噴流ノズル１０８と、ノズルカバー１１０とを含む。はんだ漕１０６は、概して直方体形状をなし、内部に溶融はんだが貯留されている。噴流ノズル１０８は、はんだ漕１０６の上面に立設されている。そして、ポンプ（図示省略）の作動により、はんだ漕１０６から溶融はんだが汲み上げられ、噴流ノズル１０８の上端部から上方に向かって、溶融はんだが噴流する。また、ノズルカバー１１０は、概して、円筒状をなし、噴流ノズル１０８を囲うように、はんだ漕１０６の上面に配設されている。そして、噴流ノズル１０８の上端部から噴流された溶融はんだが、噴流ノズル１０８の外周面とノズルカバー１１０の内周面との間を通って、はんだ漕１０６の内部に還流する。
　噴流装置移動装置１０２は、スライダ１１２と、Ｘ方向移動装置１１４と、Ｙ方向移動装置１１６と、Ｚ方向移動装置１１８とを有している。スライダ１１２は、概して板状をなし、スライダ１１２の上面には、噴流装置１００が配設されている。また、Ｘ方向移動装置１１４は、搬送装置５０による回路基材１２の搬送方向、つまり、Ｘ方向に、スライダ１１２を移動させ、Ｙ方向移動装置１１６は、スライダ１１２をＹ方向に移動させる。さらに、Ｚ方向移動装置１１８は、スライダ１１２を、Ｚ方向、つまり、上下方向に移動させる。これにより、噴流装置１００は、搬送装置５０の下方において、噴流装置移動装置１０２の作動により、任意の位置に移動する。
　また、制御装置３８は、図４に示すように、コントローラ１５２、複数の駆動回路１５４、画像処理装置１５６を備えている。複数の駆動回路１５４は、上記搬送装置５０、クランプ装置５２、作業ヘッド６０，６２、作業ヘッド移動装置６４、トレイ型部品供給装置７８、フィーダ型部品供給装置８０、ばら部品供給装置３２、噴流装置１００、噴流装置移動装置１０２に接続されている。コントローラ１５２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１５４に接続されている。これにより、基材搬送保持装置２２、部品装着装置２４等の作動が、コントローラ１５２によって制御される。また、コントローラ１５２は、画像処理装置１５６にも接続されている。画像処理装置１５６は、マークカメラ２６およびパーツカメラ２８によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ１５２は、画像データから各種情報を取得する。
　＜部品実装機の作動＞
　部品実装機１０では、上述した構成によって、基材搬送保持装置２２に保持された回路基材１２に対して部品の装着作業が行われる。部品実装機１０では、種々の部品を回路基材１２に装着することが可能であるが、リードを有する部品（以下、「リード部品」と略して記載する場合がある）を回路基材１２に装着する場合について、以下に説明する。
　具体的には、回路基材１２が、作業位置まで搬送され、その位置において、クランプ装置５２によって保持される。次に、マークカメラ２６が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２を撮像する。これにより、回路基材１２の保持位置等に関する情報が得られる。また、部品供給装置３０若しくは、ばら部品供給装置３２が、所定の供給位置において、リード部品を供給する。そして、作業ヘッド６０，６２の何れかが、部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６６によって部品を保持する。なお、リード部品１４０は、図５に示すように、部品本体部１４２と、部品本体部１４２の底面から延び出す２本のリード１４４とによって構成されている。そして、リード部品１４０は、吸着ノズル６６によって部品本体部１４２の底面と反対側の面において吸着保持される。
　続いて、リード部品１４０を保持した作業ヘッド６０，６２が、パーツカメラ２８の上方に移動し、パーツカメラ２８によって、吸着ノズル６６に保持されたリード部品１４０が撮像される。これにより、部品の保持位置等に関する情報が得られる。続いて、リード部品１４０を保持した作業ヘッド６０，６２が、回路基材１２の上方に移動し、回路基材１２の保持位置の誤差，部品の保持位置の誤差等を補正する。そして、吸着ノズル６６により吸着保持されたリード部品１４０のリード１４４が、回路基材１２に形成された貫通孔１４８に挿入される。
　なお、リード１４４の挿入量は、リード部品１４０の種類毎に設定されている。具体的には、例えば、リード部品１４０の部品本体部１４２の底面が回路基材１２の上面に接触するまで、リード１４４が貫通孔１４８に挿入される場合、リード部品１４０の部品本体部１４２の底面と回路基材１２の上面とが離間した状態で維持されるように、リード１４４が貫通孔１４８に挿入される場合等、リード部品１４０の種類毎にリード１４４の挿入量が設定されている。ちなみに、本説明では、リード部品１４０の部品本体部１４２の底面と回路基材１２の上面とが離間した状態で維持されるように、リード１４４が貫通孔１４８に挿入される場合、つまり、リード部品１４０の部品本体部１４２が回路基材１２から浮いた状態で、リード１４４が貫通孔１４８に挿入される場合について説明する。
　また、回路基材１２の貫通孔１４８に、リード１４４が挿入される際には、貫通孔１４８の下方に、噴流装置１００が移動している。そして、吸着ノズル６６により保持された状態のリード部品１４０のリード１４４に向かって、溶融はんだが、噴流装置１００によって噴流され、リード１４４に溶融はんだが塗布される。詳しくは、吸着ノズル６６により吸着保持されたリード部品１４０のリード１４４が、回路基材１２に形成された貫通孔１４８に挿入される際に、貫通孔１４８の下方に位置している噴流装置１００が上方に移動し、貫通孔１４８に挿入されたリード１４４の先端部に、噴流装置１００の噴流ノズル１０８が接近する。この際の噴流ノズル１０８の接近速度、つまり、噴流装置１００の上昇速度Ｖ１（ｍｍ／ｓｅｃ）は、予め設定されている。
　なお、貫通孔１４８の下方に位置する噴流装置１００では、噴流ノズル１０８の先端部から溶融はんだが噴流されている。このため、噴流装置１００が所定の高さまで上昇すると、図５に示すように、噴流ノズル１０８の先端部から噴流されている溶融はんだ１５０が、リード１４４の先端部に塗布される。つまり、吸着ノズル６６により吸着保持された状態のリード部品１４０のリード１４４に向かって、噴流ノズル１０８から溶融はんだ１５０が噴流され、リード１４４の先端部及び、回路基材１２の貫通孔に溶融はんだ１５０が塗布される。なお、噴流装置１００の上昇は、噴流装置１００が所定の高さまで上昇した時点で停止し、噴流装置１００は、その高さで維持される。
　また、噴流ノズル１０８によるリード１４４への溶融はんだ１５０の塗布時間Ｔ１（ｓｅｃ）が予め設定されている。このため、噴流ノズル１０８によるリード１４４への溶融はんだ１５０の塗布が開始してからの経過時間、つまり、噴流装置１００が所定の高さまで上昇してからの経過時間が、タイマにより計測される。そして、タイマによる経過時間が塗布時間Ｔ１（ｓｅｃ）となったタイミングで、噴流装置１００が下降される。なお、噴流装置１００が下降する際にも、噴流ノズル１０８から溶融はんだ１５０の噴流は継続して行われている。これにより、溶融はんだを噴流する噴流ノズル１０８がリード１４４から離間し、リード１４４への溶融はんだ１５０の塗布が終了する。なお、溶融はんだ１５０の塗布終了時に噴流ノズル１０８がリード１４４から離間する速度、つまり、噴流装置１００の下降速度Ｖ２（ｍｍ／ｓｅｃ）も予め設定されている。
　なお、溶融はんだ１５０の塗布時間Ｔ１，噴流装置１００の上昇速度Ｖ１，噴流装置１００の下降速度Ｖ２は、溶融はんだが塗布されるリード部品１４０の種類毎、具体的には、リード部品１４０の大きさ，形状，熱容量，放熱比、リード１４４の長さ，径等に応じて、設定されている。これにより、リード部品１４０の種類に応じた量の溶融はんだを、リード１４４に塗布することが可能となる。
　また、リード１４４への溶融はんだ１５０の塗布が終了した後も、リード部品１４０が吸着ノズル６６によって保持されるように、保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）が予め設定されている。このため、リード１４４への溶融はんだ１５０の塗布が終了してからの経過時間、つまり、噴流装置１００の下降が開始してからの経過時間がタイマにより計測される。そして、タイマによる経過時間が保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）となったタイミングで、吸着ノズル６６によるリード部品１４０の保持が解除される。つまり、図６に示すように、リード１４４への溶融はんだ１５０の塗布が終了した後も、リード部品１４０は、所定の時間、吸着ノズル６６によって保持される。
　なお、保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）は、溶融はんだ１５０の塗布が終了してから、溶融はんだが硬化すると想定される時間として、設定されており、溶融はんだが塗布されるリード部品１４０の種類毎、具体的には、リード部品１４０の大きさ，形状，熱容量，放熱比、リード１４４の長さ，径等に応じて、設定されている。さらに言えば、リード１４４の貫通孔１４８への挿入量、リード部品１４０の装着姿勢、リード部品１４０の装着位置、要求されるリード部品１４０の装着精度等にも応じて、保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）は設定されている。このように、保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）が設定されることで、リード１４４への溶融はんだ１５０の塗布が終了した後に、溶融はんだ１５０が硬化するまで、リード部品１４０は吸着ノズル６６によって保持される。
　以上の作業により、部品本体部１４２が回路基材１２から浮いた状態でリード部品１４０が回路基材１２に装着され、装着されたリード部品１４０が、回路基材１２にはんだ付けされる。これにより、貫通孔１４８に挿入されたリード１４４および、回路基材１２のリード１４４が挿入された箇所に溶融はんだが塗布されることで、リード１４４と回路基材１２とが電気的に接続され、電気回路が形成される。
　このように、部品実装機１０には、装着作業を実行する部品装着装置２４と、はんだ付け作業を実行するはんだ付け装置３６とが設けられている。このため、１台の部品実装機１０において、回路基材１２にリード部品１４０を装着し、そのリード部品１４０を回路基材１２にはんだ付けすることが可能である。また、吸着ノズル６６により保持された状態のリード部品１４０に、溶融はんだを塗布するとともに、塗布の完了したリード部品１４０を継続して吸着ノズル６６により保持することで、リード部品１４０を装着予定位置に高精度ではんだ付けすることが可能となる。
　一方、従来では、部品装着装置２４を備えた装着作業機と、はんだ付け装置を備えたはんだ付け作業機とによって、装着作業とはんだ付け作業とが行われていた。このため、回路基材１２にリード部品１４０を装着し、装着されたリード部品１４０を回路基材１２にはんだ付けするためには、少なくとも２台の作業機が必要であった。また、はんだ付け作業機において、はんだ付け装置３６によるはんだ付け作業が行われると、溶融はんだの噴流により、回路基材１２に装着されたリード部品１４０が浮き上がる虞がある。また、リード１４４が挿入される貫通孔１４８の内径は、通常、リード１４４の外径より大きいため、溶融はんだの噴流により、貫通孔１４８の内部でリード１４４が位置ズレを生じる虞がある。さらに言えば、溶融はんだの噴流時だけでなく、溶融はんだの噴流が終了し、溶融はんだが硬化する際に表面張力などによって、リード部品１４０の浮き上がり、リード部品１４０の位置ズレ等が生じる虞もある。このように、リード部品１４０の浮き上がり、リード部品１４０の位置ズレ等が生じると、リード部品１４０の装着精度が低下し、回路基材１２の品質が低下する。このため、従来の作業機では、リード部品１４０の浮き上がり、リード部品１４０の位置ズレ等を抑制するべく、リード部品１４０を回路基材１２に装着した後に、治具などによって、リード１４４が貫通孔１４８に挿入された状態のリード部品１４０を固定する必要があった。つまり、装着作業とはんだ付け作業との間に、回路基材１２に装着されたリード部品１４０を固定するための作業が行われていた。
　しかしながら、部品実装機１０では、上述したように、１台の作業機において、回路基材１２にリード部品１４０を装着し、そのリード部品１４０を回路基材１２にはんだ付けすることが可能である。これにより、作業機の台数を減らすことが可能となり、コストを削減するとともに、作業機の配設スペースを小さくすることが可能なる。また、作業機間で回路基材１２を搬送する必要が無くなるため、作業時間を短縮することが可能となる。
　さらに、部品実装機１０では、吸着ノズル６６によって保持された状態のリード部品１４０に対して、溶融はんだが塗布される。このため、溶融はんだの噴流によるリード部品１４０の浮き上がり、リード部品１４０の位置ズレ等が生じる虞がない。さらに言えば、リード１４４への溶融はんだの塗布が終了した後も、リード部品１４０が吸着ノズル６６によって、所定時間、継続して保持される。このため、溶融はんだの硬化によるリード部品１４０の浮き上がり、リード部品１４０の位置ズレ等が生じる虞がない。これにより、リード部品１４０を回路基材１２に装着した後に、治具などによるリード部品１４０の固定作業を行わなくても、高精度にリード部品１４０を回路基材１２にはんだ付けすることが可能となる。
　また、制御装置３８のコントローラ１５２は、図４に示すように、挿入部１６０と、塗布部１６２と、保持解除部１６４とを有している。挿入部１６０は、リード部品１４０を貫通孔１４８に挿入するための機能部である。塗布部１６２は、貫通孔１４８に挿入されたリード１４４に溶融はんだを塗布するための機能部である。保持解除部１６４は、溶融はんだの塗布が終了してから保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）が経過した後に、吸着ノズル６６によるリード部品１４０の保持を解除するための機能部である。
　ちなみに、上記実施例において、部品実装機１０は、対基板作業機の一例である。部品装着装置２４は、保持装置の一例である。はんだ付け装置３６は、塗布装置の一例である。制御装置３８は、制御装置の一例である。挿入部１６０は、挿入部の一例である。塗布部１６２は、塗布部の一例である。保持解除部１６４は、保持解除部の一例である。また、挿入部１６０によって処理される工程は、挿入工程の一例である。塗布部１６２によって処理される工程は、塗布工程の一例である。保持解除部１６４によって処理される工程は、保持解除工程の一例である。
　なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、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態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、はんだ付け作業時に、溶融はんだがリード１４４に向かって噴流されているが、種々の手法により溶融はんだをリード１４４に塗布することが可能である。具体的には、例えば、貯留された溶融はんだにリード１４４を浸漬してもよく、溶融はんだが含浸された部材をリード１４４に接触させてもよい。
　また、上記実施例では、回路基材１２の上方からリード部品１４０が挿入され、回路基材１２の下方から溶融はんだが塗布されているが、回路基材１２の下方からリード部品１４０が挿入され、回路基材１２の上方から溶融はんだが塗布されてもよい。ちなみに、回路基材１２の上方から溶融はんだが塗布される際には、溶融はんだが、リード１４４に滴下されてもよい。
　また、上記実施例では、部品本体部１４２が回路基材１２から浮いた状態でリード部品１４０が回路基材１２に装着されているが、部品本体部１４２が回路基材１２に接触した状態でリード部品１４０が回路基材１２に装着されてもよい。このように装着されたリード部品１４０であっても、溶融はんだが硬化する際に、表面張力などによりリード部品１４０が位置ズレを生じる虞があるため、溶融はんだの塗布終了後も継続してリード部品１４０が吸着ノズル６６により保持される効果が充分に発揮される。
　また、上記実施例では、溶融はんだの塗布が終了してから、タイマによる時間計測が開始されているが、種々のタイミングから、タイマによる時間計測を開始してもよい。例えば、溶融はんだの塗布が開始してから、タイマによる時間計測が開始されてもよい。ただし、溶融はんだの塗布が開始してから、タイマによる時間計測が開始される場合には、保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）は、溶融はんだの塗布が終了した後も継続してリード部品１４０が吸着ノズル６６により保持されるように設定される。つまり、保持時間Ｔ２（ｓｅｃ）は塗布時間Ｔ１（ｓｅｃ）より長い時間に設定される。
　また、上記実施例では、貫通部として、貫通孔１４８が採用されているが、回路基材１２を上下方向に貫いていればよく、切欠きなども含む。
　１０：部品実装機（対基板作業機）　　２４：部品装着装置（保持装置）　　３６：はんだ付け装置（塗布装置）　　３８：制御装置　　１６０：挿入部　　１６２：塗布部　　１６４：保持解除部

Claims (4)

  1. 　リードを有するリード部品を保持するとともに、基板に形成された貫通部に前記リードを挿入させる保持装置と、
    　前記貫通部に挿入された前記リードに溶融はんだを塗布する塗布装置と、
    　制御装置と
    　を備え、
    　前記制御装置が、
    　前記保持装置によって、前記貫通部に前記リードを挿入する挿入部と、
    　前記保持装置に保持された状態の前記リード部品の前記リードに、前記塗布装置により溶融はんだを塗布する塗布部と、
    　前記塗布装置による前記リードへの塗布が終了した後も継続して前記リード部品が前記保持装置に保持されるように設定時間を設け、
    　前記設定時間が経過した後に、前記保持装置による前記リード部品の保持を解除する保持解除部と
    　を有する対基板作業機。
  2. 　前記設定時間が、
    　前記保持装置により保持されるリード部品の種類毎に設定されている請求項１に記載の対基板作業機。
  3. 　前記保持解除部が、
    　前記塗布装置による前記リードへの塗布が終了してから前記設定時間が経過した後に、前記保持装置による前記リード部品の保持を解除する請求項１または請求項２に記載の対基板作業機。
  4. 　リードを有するリード部品を保持するとともに、基板に形成された貫通部に前記リードを挿入させる保持装置と、前記貫通部に挿入された前記リードに溶融はんだを塗布する塗布装置とを備えた対基板作業機において、前記リード部品を基板に挿入する挿入方法において、
    　前記保持装置によって、前記貫通部に前記リードを挿入する挿入工程と、
    　前記保持装置に保持された状態の前記リード部品の前記リードに、前記塗布装置により溶融はんだを塗布する塗布工程と、
    　前記塗布装置による前記リードへの塗布が終了した後も継続して前記リード部品が前記保持装置に保持されるように設定時間を設け、
    　前記設定時間経過後に、前記保持装置による前記リード部品の保持を解除する保持解除工程と
    　を含む挿入方法。
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