JP6219951B2 - 部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法及び部品組付装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品移載装置により部品を保持して停止位置に位置決めされた基板に組み付ける部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法及び部品組付装置に関する発明である。

部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法及び部品組付装置として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図１に示されているように、部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法は、比較的大型で複数のピン１５を有する電子部品１１を部品保持具（チャック１２）により保持して、電子部品１１の各ピン１５をそれぞれ回路基板１３の複数の位置決め孔１６に押し込んで組み付けるものである。例えばピン１５が中央部と両端部の３箇所に設けられた電子部品１１の場合には、先ず電子部品１１の中央部を部品保持具のチャック１２により保持して、停止位置に位置決めされた回路基板１３の電子部品を組み付ける位置の上に移動し、押し下げて電子部品１１の中央部のピン１５を回路基板１３の中央部の位置決め孔１６に押し込んで組み付けてから、チャック１２を離脱させ、部品保持具を上昇させて電子部品１１の一端側の上に移動させ、部品保持具を押し下げることにより電子部品１１の一端側のピンをこれと対応する回路基板１３の一端側の位置決め孔１６に押し込んで組み付け、再び部品保持具を上昇させて電子部品１１の他端側の上に移動させ、押し下げることにより電子部品１１の他端側のピン１５をこれと対応する回路基板１３の他端側の位置決め孔１６に押し込んで組み付けている（段落〔００１４〕〜〔００２０〕）。このようにすれば寸法、形状及びピンの数及び位置が異なる複数種類の電子部品を、１種類の部品保持具により回路基板に組み付けることができる。

特開２０１０−２７６１１号公報

上述した特許文献１に記載されている部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法では、電子部品が比較的大型である場合には、電子部品の中央部のピンを回路基板の中央部の位置決め孔に押し込んで組み付けた後に、両端を別々に押し込む（２つ工程）必要であるので、押し込む回数が多くなり、回路基板に部品を組み付けるのに必要なサイクルタイムが増大して生産性が低下するという問題がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は各組付箇所を基板の対応する各位置に組み付けるための押圧工程の繰り返し回数を減少させることにより基板に部品を組み付けるのに必要なサイクルタイムを減少させて生産性を向上させることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法は、駆動装置によって開閉制御されて部品を把持する少なくとも２個の保持爪を備え、部品を保持爪によって把持して停止位置に位置決めされた基板の組付位置に移動して組み付ける部品移載装置を備えた部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法であって、保持爪によって部品の被把持箇所を把持した状態で、部品を組付位置の上方に移動した後に基板側に押圧して、部品の被把持箇所に対応する部分を基板に組み付ける移載押圧工程と、移載押圧工程に続き、駆動装置によって開閉制御されて被把持箇所を把持する位置とは異なる所定の位置に位置決めされた各保持爪によって部品を基板側に押圧して、部品の各保持爪による押圧位置に対応する各部分を基板に組み付ける押圧工程と、を備えたことを特徴とする。
これによれば、基板に部品を組み付けるのに必要なサイクルタイムを減少させて生産性を向上させることができる。

本発明に係る部品組付装置の第１実施形態の全体構造を示す平面図である。 図１に示す第１実施形態の部品組付装置の部品移載装置により部品を把持した状態における要部の側面図である。 図１に示す第１実施形態の図２に示す状態における部品組付装置の要部の正面図である。 図１に示す部品組付装置を示す機能ブロック図である。 図４に示す制御装置による部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法を説明するフローチャートである。 図３において部品移載装置を９０°回転させた状態における部品組付装置の要部の正面図である。 部品移載装置を降下させて移載押圧工程が完了した状態における部品組付装置の要部の図６と同様な正面図である。 部品移載装置を上昇させて９０°回転させ、保持爪を押圧工程の位置に位置決めした状態における部品組付装置の要部の図３と同様な正面図である。 部品移載装置を降下させて押圧工程が完了した状態における部品組付装置の要部の図８と同様な正面図である。 本発明に係る部品組付装置の第２実施形態の全体構造を示す平面図である。

１）第１実施形態
以下に、本発明による部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法及び部品組付装置の第１実施形態について説明する。図１は、部品組付装置を示す平面図である。
この部品組付装置１０は、縦長に配置された基台１０ａの上の中央部に、両側にガイドレール１６ａ，１１６ａを有する第１及び第２基板搬送レーン１６，１１６が横向き（Ｘ軸方向に沿って）に上下に並んで配置されている。各基板搬送レーン１６，１１６には、それぞれ基板Ｓ１，Ｓ２を位置決め支持する第１及び第２バックアップ装置１６ｂ，１１６ｂが設けられている。

図１において基台１０ａの上部及び下部となる位置の上側には、それぞれ第１及び第２部品供給装置１８，１１８が配置され、各部品供給装置１８，１１８には後述する部品３０を供給するトレイ式供給ユニット１８ａ，１１８ａ及びカセット式フィーダ１８ｂ，１１８ｂが設けられている。トレイ式供給ユニット１８ａ，１１８ａには比較的大型の部品が並んで収納され、カセット式フィーダ１８ｂ，１１８ｂには小型の部品が収納されて１個ずつ部品取出部１８ｃ，１１８ｃに送り出される。

両バックアップ装置１６ｂ，１１６ｂの上方には、水平で互いに直交するＸ軸,Ｙ軸及び垂直なＺ軸方向に移動し、各部品供給装置１８，１１８内から指定された部品３０を１対の保持爪２５により把持して取り出して各基板Ｓ１，Ｓ２に移載し、部品３０の指定された箇所を押圧して組み付ける部品移載装置１９が設けられている。また第１基板搬送レーン１６と第１部品供給装置１８の間及び第２基板搬送レーン１１６と第２部品供給装置１１８の間には、部品把持装置２０の保持爪２５により把持された部品３０を確認するための第１及び第２撮像装置１７，１１７が設けられている。

次に主として図１〜図３により、Ｘ軸,Ｙ軸及びＺ軸方向に移動する部品移載装置１９と、部品移載装置１９に備えられて部品３０を把持する保持爪２５を備えた部品把持装置２０とについて説明する。図１及び図２に示すように、部品移載装置１９は、ＸＹロボットタイプのものであり、Ｙ軸スライダ１２、Ｘ軸スライダ１３および昇降部材１４を備えている。

具体的には、図１及び図２に示すように、部品組付装置１０の基台１０ａの両側にＹ軸方向に沿って固定された１対のガイド部材１１上には、これと直交するＸ軸方向に延びるＹ軸スライダ１２の両端部がＹ軸方向に摺動自在に支持され、このＹ軸スライダ１２の移動はＹ軸モータ１２ａにより制御されている。このＹ軸スライダ１２上には直立するＸ軸スライダ１３がＸ軸方向に摺動自在に支持され、このＸ軸スライダ１３の移動はＸ軸モータ１３ａにより制御されている。Ｘ軸スライダ１３の一側には昇降部材１４が垂直なＺ軸方向に摺動自在に支持され、この昇降部材１４の昇降はＺ軸モータ１４ａにより制御されている。またこの昇降部材１４の底面には回転部材１５がＺ軸と平行な軸線Ｏ回りに回転自在に支持され、その回転はθ軸モータ１５ａにより制御されている。

回転部材１５の底面には、部品３０を把持する１対の保持爪２５を下側に有する細長い部品把持装置２０の本体部２１が、軸線Ｏと直交するように固定されている。この本体部２１の底面には、下側が解放された略Ｕ字状の中央溝２１ａが形成され、この中央溝２１ａの互いに対向する両内側面には内側に解放された１対の略Ｕ字状のガイド溝２１ｂ，２１ｂが形成されている。この本体部２１は長手方向全長にわたり一定断面形状で、両端は端面板２１ｃ，２１ｄにより閉じられている。この中央溝２１ａ内の中央部には長手方向全長にわたり１本の送りネジ軸２４が設けられて、その両端は各端面板２１ｃ，２１ｄにより回転自在に支持され、その回転は一方の端面板２１ｃに設けた送りモータ２４ｃにより制御されている。この送りネジ軸２４の外周には、長手方向の中央部を境として右ネジ部２４ａと左ネジ部２４ｂが形成されている。

本体部２１の中央溝２１ａ内のガイド溝２１ｂ，２１ｂには、２個の四角いブロック状の可動子２２が、各２個のリニアガイド２３を介して長手方向移動自在に案内支持されている。この各可動子２２，２２はそれぞれ送りネジ軸２４の右ネジ部２４ａと左ネジ部２４ｂにねじ係合されている。各可動子２２，２２の底面には、２個の同一形状の保持爪２５が、互いに対向して、本体部２１の底面から下方に突出するように着脱可能に取り付けられている。この各保持爪２５，２５の下半部の互いに向かい合う側には、水平な同一平面上に位置する押さえ段部２５ｂ，２５ｂと、この各押さえ段部２５ｂ，２５ｂと直交して互いに向かい合って平行に下方に延びる把持面２５ａ，２５ａが形成されている。各保持爪２５，２５の把持面２５ａの背面は先端に向けて厚さが次第に薄くなるような傾斜面となっており、各保持爪２５，２５の下端には水平な同一平面上に位置する幅の狭い先端面２５ｃが形成されている。

送りモータ２４ｃにより送りネジ軸２４が回転されれば、その回転方向に応じて各可動子２２，２２及びこれに固着された保持爪２５，２５は連動して逆向きに移動されて開閉される。可動子２２，２２と、送りネジ軸２４と、送りモータ２４ｃが、２個の保持爪２５を開閉制御する駆動装置Ａを構成している。この実施形態では、この保持爪２５，２５は、両可動子２２，２２が本体部２１の中央部で互いに当接する位置から、各可動子２２，２２が本体部２１の各端面板２１ｃ，２１ｄにそれぞれ当接される図３の二点鎖線２５Ａ，２５Ａで示す位置まで、開閉される。

なお、この実施形態の部品把持装置２０では、右ネジ部２４ａと左ネジ部２４ｂを設けた１本の送りネジ軸２４により各保持爪２５，２５を連動して開閉している。しかしながらこの駆動装置Ａは、それぞれ１個の送りモータにより駆動される２本の送りネジ軸により、それぞれ１個の可動子を駆動して各可動子に固着された各保持爪２５，２５を移動するようにしてもよい。このような部品把持装置によれば、各可動子または保持爪２５，２５が互いに当接して干渉しない限り、各保持爪２５，２５は互いに独立して自由に移動できるので、部品把持装置の作動の自由度が向上する。
また、保持爪２５の駆動装置Ａは、送りネジ機構によるものを示したが、この機構はリニアモータによる機構と置き換えてもよい。

部品組付装置１０は、制御装置４０を備えている。制御装置４０は、図４に示すように、入力装置４１、部品用撮像装置１７，１１７、基板用撮像装置４２、記憶装置４３、基板搬送装置１６，１１６、バックアップ装置１６ｂ，１１６ｂ、部品供給装置１８，１１８、部品移載装置１９（１１９）、部品把持装置２０の駆動装置Ａおよび出力装置４４が接続されている。入力装置４１は、部品組付装置１０の運転を開始させる開始スイッチ、停止させる停止スイッチなどを備えている。記憶装置４３は、部品組付装置１０全体を制御するシステムプログラム、そのシステムプログラム上で装置の各要素をそれぞれ個別に制御する制御プログラムなどを記憶するものである。出力装置４４は、部品組付装置１０の状態情報、警告、作業者への指示などを表示するものである。

次に、以上に述べた部品組付装置１０により、メモリボードなどを差し込むコネクタなどの合成樹脂製で長尺で比較的大型の電子部品３０を回路基板Ｓ１に組み付ける場合の作動（方法）について図５のフローチャートを参照して説明する。この実施形態では、細長い部品３０の下面には３対のピン３０ａ（１対につき２本のピン３０ａ）が一直線上に等間隔で突出して設けられ、この部品３０が組み付けられる基板Ｓ１には部品３０の組み付け位置に３対のピン３０ａと対応する３対の位置決め孔Ｓ１ａが貫通して設けられている。第１基板搬送レーン１６により所定の実装位置まで搬送された基板Ｓ１は、第１バックアップ装置１６ｂの多数のピンにより押し上げられて位置決め支持されている。

制御装置４０は、先ずステップＳ１０２（移載押圧工程、移載押圧部）において、部品把持装置２０を例えばトレイ式供給ユニット１８ａの上方に移動し、下降させて、駆動装置Ａによって開閉制御される部品把持装置２０の２個の保持爪２５，２５の各把持面２５ａ，２５ａにより１つの部品３０の所定の被把持箇所（この実施形態では中央のピン３０ａと対応する中央部）を把持して取り出す。この把持は、各保持爪２５，２５の押さえ段部２５ｂ，２５ｂが部品３０の被把持箇所の上面に当接された状態で、各保持爪２５，２５の把持面２５ａ，２５ａにより部品３０の被把持箇所の両側面を把持することにより行う。

制御装置４０は、部品３０を把持した部品把持装置２０を上昇させ、Ｘ方向及びＹ方向の移動により、第１バックアップ装置１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ１の上方に移動させる（図２及び図３参照）。そして、制御装置４０は、θ軸モータ１５ａにより部品把持装置２０を９０°回転させて、部品把持装置２０を部品３０の３対のピン３０ａが、第１バックアップ装置１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ１の３対の位置決め孔Ｓ１ａと整列するような所定位置まで移動させて位置決めする（図６参照）。

制御装置４０は、この状態で部品把持装置２０を下降させ、部品３０の被把持箇所の上面を保持爪２５，２５の押さえ段部２５ｂ，２５ｂにより押圧して、保持爪２５，２５による部品３０の被把持箇所に対応する部品３０の１対のピン（中央のピン３０ａ）を、これに対応する基板Ｓ１の１対の位置決め孔（中央の位置決め孔Ｓ１ａ）に押し込む（図７参照）。

これにより移載押圧工程は完了し、この状態では保持爪２５，２５による部品３０の被把持箇所である部品３０の中央部付近の下面は基板Ｓ１の対応する組付位置の上面に実質的に完全に当接され、部品３０の中央部のピン３０ａもこれと対応する基板Ｓ１の中央部の位置決め孔Ｓ１ａに完全に挿入されて組み付けられる。しかし、合成樹脂製で長尺の部品３０の両側部は、両側部の各ピン３０ａ，３０ａとこれらと対応する基板Ｓ１の両側部の各位置決め孔Ｓ１ａ，Ｓ１ａの間の摩擦抵抗により撓んで基板Ｓ１の上面から浮き上がり、基板Ｓ１の両側部の各ピン３０ａ，３０ａは両側部の位置決め孔Ｓ１ａ，Ｓ１ａに完全には挿入されていない。なお、部品３０の被把持箇所である部品３０の中央部のピン３０ａが「部品の被把持箇所に対応する部分」に相当する。部品の被把持箇所に対応する部分は、被把持箇所を保持したままで部品を押圧した際に、基板に組み付けられる部品の部分のことである。

制御装置４０は、続くステップＳ１０４（押圧工程、押圧部）にて、駆動装置Ａにより保持爪２５，２５を開き、保持爪２５，２５による部品３０の把持を解除して部品把持装置２０を上昇させてから、部品３０と平行となるように部品把持装置２０をθ軸モータ１５ａにより９０°回転させる（図８参照）。

そして、制御装置４０は、駆動装置Ａにより各保持爪２５，２５を部品３０の被把持箇所を把持していた位置（図８の二点鎖線２５Ｂ，２５Ｂで示す位置）とは異なる、各先端面２５ｃ，２５ｃが部品３０の両側部の各ピン３０ａ，３０ａの真上となるような実線で示す位置（「被把持箇所を把持する位置とは異なる所定の位置」に相当する。）に位置決めする。この際に必要ならば、部品把持装置２０をＸ方向及びＹ方向に多少移動させる。なお、被把持箇所を把持する位置とは異なる所定の位置は、部品を把持した状態で押圧する工程（移載押圧工程）にて押圧する位置とは異なる予め決められている押圧位置に対応する各保持爪２５，２５の位置のことである。

そして、制御装置４０は、部品把持装置２０を下降させ各保持爪２５，２５の先端面２５ｃ，２５ｃにより部品３０の両側部の各ピン３０ａ，３０ａの真上となる部品３０の両側部の上面を同時に押圧して、部品３０の両側部の各ピン３０ａ，３０ａをこれと対応する基板Ｓ１の各位置決め孔Ｓ１ａ，Ｓ１ａに同時に押し込む。これにより押圧工程は完了し、部品３０の両側部の下面も基板Ｓ１の上面に実質的に完全に当接され、部品３０の両側部のピン３０ａはこれと対応する基板Ｓ１の中央の位置決め孔Ｓ１ａに完全に挿入されて組み付けられる（図９参照）。

そして、制御装置４０は、部品把持装置２０を上昇させれば、基板Ｓ１に対する部品３０の組み付けは完了する。部品３０の組み付けが完了した基板Ｓ１は、第１バックアップ装置１６ｂによる位置決め支持が解除されて、第１基板搬送レーン１６により次の工程に送られ、第１基板搬送レーン１６により送られてきた新しい基板Ｓ１が第１バックアップ装置１６ｂに位置決め支持されて、次の部品３０に対する部品３０の組み付けが開始される。

第２基板搬送レーン１１６の第２バックアップ装置１１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ２にも、同様にして部品３０が組み付けられる。なお基板Ｓ２は基板Ｓ１とは異なる機種のものでもよく、組み付ける部品３０も異なるものとしてもよい。

上述した実施形態によれば、押圧工程では２個の保持爪２５をその駆動装置Ａにより、各先端面２５ｃ，２５ｃが部品３０の両側部の各ピン３０ａ，３０ａの真上となるような位置に位置決めし、部品把持装置２０を下降させ各保持爪２５，２５の先端面２５ｃ，２５ｃにより部品３０の両側部の上面を同時に押圧し、部品３０の両側部の各ピン３０ａ，３０ａをこれと対応する基板Ｓ１の各位置決め孔Ｓ１ａ，Ｓ１ａに同時に押し込んで、部品３０を基板Ｓ１に組み込んでいる。従って押圧工程における１つの組み付け箇所当たりの組み付け時間は、前述した特許文献１の場合の半分となるので、基板に部品を組み付けるのに必要なサイクルタイムを減少させて生産性を向上させることができる。

なお上述した実施形態では、駆動装置Ａにより２個の保持爪２５，２５をその各先端面２５ｃ，２５ｃが部品３０の各ピン３０ａ，３０ａの真上となるような位置に位置決めして、部品３０の上面を各先端面２５ｃ，２５ｃにより押圧しているが、部品３０の上面の押圧位置は各ピン３０ａ，３０ａの真上から多少横にずれた位置でも実質的に同じ効果が得られる。また図６〜図９に示すように押圧工程で押し込むピン３０ａを細長い部品３０の両端部近くに設けた場合には、部品３０の両端部の上面を保持爪２５の押さえ段部２５ｂにより押し込むようにしても実質的に同じ効果が得られる。

また上述した実施形態では、部品３０に設けられるピン３０ａと基板Ｓ１に設けられてピン３０ａが押し込まれる位置決め孔Ｓ１ａがそれぞれ３対で、保持爪２５の数が２個の場合について説明したが、本発明は保持爪２５の数が３個以上である場合についても適用可能である。

また上述した実施形態では、移載押圧工程では部品３０の中央部を部品把持装置２０の保持爪２５により把持して中央部のピン３０ａを基板Ｓ１の対応する位置決め孔Ｓ１ａに押し込んで組み付けているが、移載押圧工程では保持爪２５，２５を回転させないで大きく開いて、部品３０の両端部を外側から挟んで把持し、両側のピン３０ａ，３０ａを対応する基板Ｓ１の位置決め孔Ｓ１ａ，Ｓ１ａに押し込んで組み付けるようにしてもよい。これによれば、部品把持装置２０を回転させないで開閉制御するだけですむので、サイクルタイムを一層減少させることができる。

また上述した実施形態では、各ピン３０ａを部品３０の下面から突出して設け、各位置決め孔Ｓ１ａを基板Ｓ１に設けた例につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、各ピン３０ａを基板Ｓ１の上面から突出して設け、各位置決め孔Ｓ１ａを部品３０の下面に設けるようにしたものにも適用することができる。

また上述した実施形態では、部品と基板に互いに対応する複数の突出するピンと複数の位置決め孔を設け、各ピンを各位置決め孔に押し込んで部品を基板に組み付ける例につき説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、フレキシブルな板状の部品（例えばフレキシブル基板）を粘着剤または接着剤により基板に組み付ける場合にも適用することができる。このような場合には例えばフレキシブル基板の上面中央部に凸設した凸部を把持して基板に取り付けると周辺部が浮き上がって粘着または接着が不完全になるが、移載押圧工程で中央部の凸部（「部品の被把持箇所」に相当する）を把持して粘着または接着し、続いて押圧工程で周辺の浮き上がった部分（「部品の各保持爪２５，２５による押圧位置に対応する各部分」に相当する）を保持爪２５，２５により押圧すれば、全面で完全な粘着または接着とすることができる。なお、フレキシブル基板の下面中央部が「部品の被把持箇所に対応する部分」に相当し、周辺の浮き上がった部分の押圧位置に対応する保持爪２５，２５の位置が「被把持箇所を把持する位置とは異なる所定位置」に相当する。

上述したように、本実施形態に係る部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法は、駆動装置Ａによって開閉制御されて部品３０を把持する少なくとも２個の保持爪２５を備え、部品３０を保持爪２５によって把持して停止位置に位置決めされた基板Ｓ１，Ｓ２の組付位置に移動して組み付ける部品移載装置１９，１１９を備えた部品組付装置１０における基板に部品を組み付ける方法であって、保持爪２５によって部品３０の被把持箇所を把持した状態で、部品３０を組付位置の上方に移動した後に基板Ｓ１，Ｓ２側に押圧して、部品３０の被把持箇所に対応する部分を基板Ｓ１に組み付ける移載押圧工程（ステップＳ１０２）と、移載押圧工程に続き、駆動装置Ａによって開閉制御されて前記被把持箇所を把持する位置とは異なる、所定の位置に位置決めされた各保持爪２５によって部品３０を基板Ｓ１，Ｓ２側に押圧して、部品３０の各保持爪２５による押圧位置に対応する各部分を基板Ｓ１，Ｓ２に組み付ける押圧工程（ステップＳ１０４）と、を備えたものである。

これにより、移載押圧工程（ステップＳ１０２）では少なくとも２個の保持爪２５により部品３０の被把持箇所を把持して、部品３０のこの被把持箇所に対応する部分を基板Ｓ１に組み付け、続く押圧工程（ステップＳ１０４）ではこの少なくとも２個の保持爪２５を駆動装置Ａにより開閉制御して被把持箇所を把持する位置とは異なる所定の位置に位置決めし、この各保持爪２５により部品３０の各保持爪２５による押圧位置に対応する各部分を基板Ｓ１側に押圧して、部品３０の各保持爪２５による押圧位置に対応する各部分を基板Ｓ１に組み付ける。これにより部品３０の被把持箇所を把持する位置とは異なる所定の位置に位置決めされた少なくとも２個の各保持爪２５は、１回の押圧工程により、各保持爪２５のそれぞれと対応する部品３０の少なくとも２つの部分を押圧して、この各部分を基板Ｓ１の対応する位置に同時に組み付けることができる。従って押圧工程（ステップＳ１０４）における１つの組み付け箇所当たりの組み付け時間を少なくとも半分以下とすることができるので、基板に部品を組み付けるのに必要なサイクルタイムを減少させて生産性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法は、部品３０の下面には、突出する複数のピン３０ａまたは複数の位置決め孔Ｓ１ａが設けられ、基板Ｓ１，Ｓ２の上面には、部品３０に設けられた突出する複数のピン３０ａまたは複数の位置決め孔Ｓ１ａにそれぞれ互いに対応する複数の位置決め孔Ｓ１ａまたは突出する複数のピン３０ａが設けられ、移載押圧工程（ステップＳ１０２）は、保持爪２５によって部品３０を把持した状態で、部品３０を部品３０の各ピン３０ａまたは各位置決め孔Ｓ１ａが基板Ｓ１，Ｓ２の各位置決め孔Ｓ１ａまたは各ピン３０ａと整列するような所定位置まで移動した後に下降させて部品３０の上面を押圧して、保持爪２５による部品３０の被把持箇所に対応する部品３０の１または複数のピン３０ａもしくは１または複数の位置決め孔Ｓ１ａを、前記被把持箇所に対応する部品３０の１または複数のピン３０ａもしくは１または複数の位置決め孔Ｓ１ａに対応する基板Ｓ１，Ｓ２の位置決め孔Ｓ１ａまたはピン３０ａに押し込み、押圧工程（ステップＳ１０４）は、移載押圧工程（ステップＳ１０２）に続き、保持爪２５を駆動装置Ａによって開閉制御して前記被把持箇所に対応する位置とは異なる所定の位置に位置決め後に下降させて部品３０の上面を押圧して、各保持爪２５による押圧位置に対応する部品３０各ピン３０ａまたは各位置決め孔Ｓ１ａを、前記押圧位置に対応する基板Ｓ１，Ｓ２の各位置決め孔Ｓ１ａまたは各ピン３０ａに押し込むようにしたものである。

このようにすれば、移載押圧工程（ステップＳ１０２）では少なくとも２個の保持爪２５により部品３０の被把持箇所を把持して、保持爪２５による部品３０の被把持箇所に対応する部品３０の１または複数のピン３０ａもしくは１または複数の位置決め孔Ｓ１ａを、被把持箇所に対応する部品３０の１または複数のピン３０ａもしくは１または複数の位置決め孔Ｓ１ａに対応する基板Ｓ１，Ｓ２の位置決め孔Ｓ１ａまたはピン３０ａに押し込む。続く押圧工程（ステップＳ１０４）では保持爪２５を駆動装置Ａによって開閉制御して被把持箇所に対応する位置とは異なる所定の位置に位置決め後に下降させて部品３０の上面を押圧して、各保持爪２５による押圧位置に対応する部品３０の各ピン３０ａまたは各位置決め孔Ｓ１ａを、押圧位置に対応する基板Ｓ１，Ｓ２の各位置決め孔Ｓ１ａまたは各ピン３０ａに押し込んで部品３０の各保持爪２５による押圧位置に対応する各部分を基板Ｓ１に組み付ける。これにより部品３０の被把持箇所を把持する位置とは異なる所定の位置に位置決めされた少なくとも２個の各保持爪２５は、１回の押圧工程により、各保持爪２５のそれぞれと対応する部品３０の少なくとも２つの部分を押圧して、この両部分を基板Ｓ１の対応する位置に同時に組み付けることができる。従って押圧工程における１つの組み付け箇所当たりの組み付け時間を半分あるいはそれ以下とすることができるので、基板に部品を組み付けるのに必要なサイクルタイムを減少させて生産性を向上させることができる。なお、押圧工程においては、一回の押圧だけでなく、２回以上の押圧を含んでいる。すなわち、全てのピンが位置決め孔に完全に押し込むまで一回の押圧作動を繰り返すことが好ましい。

また、本実施形態に係る部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法は、上述した移載押圧工程および押圧工程において、保持爪２５は、ピン３０ａまたは位置決め孔Ｓ１ａに対応する部品３０の上面位置を押し込むようにしたものである。
このようにすれば、保持爪２５は、ピン３０ａまたは位置決め孔Ｓ１ａに対応する部品３０の上面位置を押し込むので、部品３０の全てのピン３０ａまたは位置決め孔Ｓ１ａをこれと対応する基板Ｓ１の全ての位置決め孔Ｓ１ａとピン３０ａに確実に押し込んで部品３０を基板Ｓ１に組み付けることができる。

また、本実施形態に係る部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法は、上述した移載押圧工程および押圧工程において、保持爪２５を備えた部品把持装置２０は水平方向に回転可能としたものである。このようにすれば、保持爪２５により部品３０を把持しまた部品３０の上面を押し込む際の作業の自由度を高めることができる。

また、本実施形態に係る部品組付装置は、駆動装置Ａによって開閉制御されて部品３０を把持する少なくとも２個の保持爪２５を備え、部品３０を保持爪２５によって把持して停止位置に位置決めされた基板Ｓ１，Ｓ２の組付位置に移動して組み付ける部品移載装置１９を備えた部品組付装置であって、保持爪２５によって部品３０の被把持箇所を把持した状態で、部品３０を前記組付位置の上方に移動した後に基板Ｓ１，Ｓ２側に押圧して、部品３０の前記被把持箇所に対応する部分を基板Ｓ１，Ｓ２に組み付ける移載押圧部（制御装置４０、ステップＳ１０２）と、部品３０の前記被把持箇所に対応する部分を基板Ｓ１，Ｓ２に組み付ける処理工程に続き、駆動装置Ａによって開閉制御されて前記被把持箇所に対応する位置とは異なる所定の位置に位置決めされた各保持爪２５によって部品３０を基板Ｓ１，Ｓ２側に押圧して、部品３０の各保持爪２５による押圧位置に対応する部分を基板Ｓ１，Ｓ２に組み付ける押圧部（制御装置４０、ステップＳ１０４）と、を備えた部品組付装置１０である。
これによっても、上述した部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法による作用効果と同様な作用効果を得ることができる。

２）第２実施形態
次に図１０に示す第２実施形態について説明する。この第２実施形態の部品組付装置１０は一つの基板Ｓ１（またはＳ２）に部品３０を協働して組み付ける２つの部品移載装置１９，１１９を備えており、第１部品移載装置１９（一方の部品移載装置）により移載押圧工程を実施し、第２部品移載装置１１９（他方の部品移載装置）により押圧工程を実施するものである。この２つの部品移載装置１９，１１９は何れも先に説明した第１実施形態の部品移載装置１９と同一構造であり共通のガイド部材１１上に設けられている。

さらに、図１０に示す部品組付装置１０により、実施形態１で述べたのと同様な部品３０を、第１基板搬送レーン１６の第１バックアップ装置１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ１に組み付ける場合の作動（方法）の説明をする。制御装置４０は、先ずステップＳ１０２（移載押圧工程）において、第１部品把持装置２０（一方の部品把持装置）は第１または第２部品供給装置１８，１１８の上方に移動し下降させて、第１部品把持装置２０の保持爪２５により指定された部品３０を把持して取り出して上昇し、Ｘ方向及びＹ方向の移動により、第１バックアップ装置１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ１上に移動させる。そして制御装置４０は、第１部品把持装置２０を、把持された部品３０の各ピン３０ａが基板Ｓ１の対応する位置決め孔Ｓ１ａと整列するような所定位置まで移動させ、位置決めさせて下降させ、部品３０が基板Ｓ２に組み付けられて移載押圧工程を終了する。この状態では、保持爪２５による被把持箇所となる部品３０のピン３０ａは基板Ｓ１の対応する位置決め孔Ｓ１ａに完全に押し込まれて部品３０は基板Ｓ１に組み付けられるが、部品３０の被把持箇所以外の各ピン３０ａは対応する基板Ｓ１の位置決め孔Ｓ１ａに完全には押し込まれず、部品３０のこれら各ピン３０ａに対応する部分は基板Ｓ１の表面から浮き上がった状態となる。この状態で部品把持装置２０は、基板Ｓ１の上から第１部品供給装置１８側に待避される。

制御装置４０は、続くステップＳ１０４（押圧工程）では、第２部品把持装置１２０（他方の部品把持装置）を、Ｘ方向及びＹ方向の移動により、先ず第１バックアップ装置１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ１上に移動させる。そして制御装置４０は、駆動装置Ａにより各保持爪２５，２５を、ステップＳ１０２（移載押圧工程）により基板Ｓ１上に移載され部品３０の被把持箇所以外の各ピンが設けられた部分と整列するような位置に移動させ位置決めして、第２部品移載装置１２０を下降すればステップＳ１０２（移載押圧工程）で位置決め孔に完全には押し込まれなかったピンも対応する位置決め孔に押し込まれる。全てのピンが押し込まれなかった場合は、制御装置４０は、全てのピンが押し込まれるまでこの押圧工程を繰り返す。これにより第２基板搬送レーン１１６の第２バックアップ装置１１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ２に対する部品３０の組み付けは完了する。

なお、ステップＳ１０４（押圧工程）においては、第２部品把持装置１２０（他方の部品把持装置）を、Ｘ方向及びＹ方向の移動により、先ず第１バックアップ装置１６ｂ上に位置決め支持された基板Ｓ１上に移動させる前に、ステップＳ１０２（移載押圧工程）と並行して、駆動装置Ａにより各保持爪２５，２５を開閉制御して部品３０の被把持箇所以外の各ピンが設けられた部分と整列するような位置に移動させ位置決めするようにすることが好ましい。これによれば、一層サイクルタイムを減少することができる。
図１０に示す部品組付装置１０による、第２基板搬送レーン１１６の第２バックアップ装置１１６ｂに位置決め支持された基板Ｓ１への部品３０の組み付けも、同様にして行うことができる。

本実施形態に係る部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法は、部品組付装置１０は、一つの基板Ｓ１，Ｓ２に部品３０を協働して組み付ける部品移載装置を２つ（第１および第２部品移載装置１９，１１９）備え、一方の部品移載装置１９により上述した移載押圧工程を実施し、他方の部品移載装置１１９により上述した押圧工程を実施するようにしたものである。このようにすれば、一方の部品移載装置１９により移載押圧工程を実施している間に、他方の部品移載装置１１９の押圧工程を実施すべく準備（部品把持装置２０の回転、開閉制御）をすることができるので、基板に部品を組み付けるのに必要なサイクルタイムを一層減少させて生産性を一層向上させることができる。

１０…部品組付装置、１９…第１部品移載装置（一方の部品移載装置），１１９…第２部品移載装置（他方の部品移載装置）、２０，１２０…部品把持装置、２５…保持爪、３０…部品、３０ａ…ピン、４０…制御装置（移載押圧部、押圧部）、Ａ…駆動装置、Ｓ１，Ｓ２…基板、Ｓ１ａ…位置決め孔。

Claims (6)

1. 駆動装置によって開閉制御されて部品を把持する少なくとも２個の保持爪を備え、前記部品を前記保持爪によって把持して停止位置に位置決めされた基板の組付位置に移動して組み付ける部品移載装置を備えた部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法であって、
   前記保持爪によって前記部品の被把持箇所を把持した状態で、前記部品を前記組付位置の上方に移動した後に前記基板側に押圧して、前記部品の前記被把持箇所に対応する部分を前記基板に組み付ける移載押圧工程と、
   前記移載押圧工程に続き、前記駆動装置によって開閉制御されて前記被把持箇所を把持する位置とは異なる所定の位置に位置決めされた前記各保持爪によって前記部品を前記基板側に押圧して、前記部品の前記各保持爪による押圧位置に対応する各部分を前記基板に組み付ける押圧工程と、を備えたことを特徴とする部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法。
2. 前記部品の下面には、突出する複数のピンまたは複数の位置決め孔が設けられ、
   前記基板の上面には、前記部品に設けられた突出する複数のピンまたは複数の位置決め孔にそれぞれ互いに対応する複数の位置決め孔または突出する複数のピンが設けられ、
   前記移載押圧工程は、前記保持爪によって前記部品を把持した状態で、前記部品を前記部品の各ピンまたは各位置決め孔が前記基板の各位置決め孔または各ピンと整列するような所定位置まで移動した後に下降させて前記部品の上面を押圧して、前記保持爪による前記部品の被把持箇所に対応する前記部品の１または複数のピンもしくは１または複数の位置決め孔を、前記被把持箇所に対応する前記部品の１または複数のピンもしくは１または複数の位置決め孔に対応する前記基板の位置決め孔またはピンに押し込み、
   前記押圧工程は、前記移載押圧工程に続き、前記保持爪を前記駆動装置によって開閉制御して前記被把持箇所に対応する位置とは異なる所定の位置に位置決め後に下降させて前記部品の上面を押圧して、前記各保持爪による押圧位置に対応する前記部品の各ピンまたは各位置決め孔を、前記押圧位置に対応する前記基板の各位置決め孔または各ピンに押し込むことを特徴とする請求項１記載の部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法。
3. 前記移載押圧工程および前記押圧工程において、前記保持爪は、前記ピンまたは位置決め孔に対応する前記部品の上面位置を押し込むことを特徴とする請求項２記載の部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法。
4. 前記部品組付装置は、一つの前記基板に前記部品を協働して組み付ける前記部品移載装置を２つ備え、
   一方の前記部品移載装置により前記移載押圧工程を実施し、他方の前記部品移載装置により前記押圧工程を実施することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法。
5. 前記移載押圧工程および前記押圧工程において、前記保持爪は水平方向に回転可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項記載の部品組付装置における基板に部品を組み付ける方法。
6. 駆動装置によって開閉制御されて部品を把持する少なくとも２個の保持爪を備え、前記部品を前記保持爪によって把持して停止位置に位置決めされた基板の組付位置に移動して組み付ける部品移載装置を備えた部品組付装置であって、
   前記保持爪によって前記部品の被把持箇所を把持した状態で、前記部品を前記組付位置の上方に移動した後に前記基板側に押圧して、前記部品の前記被把持箇所に対応する部分を前記基板に組み付ける移載押圧部と、
   前記部品の前記被把持箇所に対応する部分を前記基板に組み付ける処理工程に続き、前記駆動装置によって開閉制御されて前記被把持箇所に対応する位置とは異なる所定の位置に位置決めされた前記各保持爪によって前記部品を前記基板側に押圧して、前記部品の前記各保持爪による押圧位置に対応する部分を前記基板に組み付ける押圧部と、を備えたことを特徴とする部品組付装置。

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