电子元件搭载机的制作方法

本说明书公开涉及电子元件搭载机的技术，上述电子元件搭载机具备从上下方向对由输送机搬运来的电路基板的侧缘部进行夹持并夹紧的基板夹紧装置。

背景技术：

在向电路基板搭载电子元件的电子元件搭载机中，如专利文献1(日本特开2014-212247号公报)记载的那样，在利用夹紧部件将由输送机搬运来的电路基板的侧缘部从该侧缘部的下方抬起而夹在上述夹紧部件与位于该侧缘部的上方的输送机导轨之间以进行夹紧、从而固定了电路基板的状态下，向该电路基板搭载电子元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-212247号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

由电子元件搭载机夹紧的电路基板存在各种重量的电路基板。因此，基板夹紧装置以在夹紧的各种重量的电路基板中假定最重的电路基板且连该最重的电路基板也能够稳定地夹紧的方式始终以最大的夹紧力夹紧电路基板。因此，针对比假定的最重的电路基板轻的大多数的电路基板，夹紧力过大，作为其结果，根据电路基板的材质，有时由于夹紧动作而导致电路基板裂纹或损伤。

另外，基板夹紧装置存在夹紧力越大则成为其驱动源的马达的耗电量越增加这样的关系，但在对比假定的最重的电路基板轻的大多数电路基板进行夹紧的情况下，也与对假定的最重的电路基板进行夹紧的情况相同，始终以最大的夹紧力夹紧，因此导致消耗必要以上较多的电力，这成为使电子元件搭载机的耗电量增加的一个因素。

并且，在对比假定的最重的电路基板轻的大多数电路基板进行夹紧的情况下，也对应每个该夹紧动作，每次将最大的夹紧力作用于输送机，因此为了使输送机可耐受由夹紧动作产生的较大的反复载荷而需要充分提高输送机的机械强度、耐久性，与其对应地，也存在制造成本变高这一缺点。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，提供电子元件搭载机，具备基板夹紧装置，上述基板夹紧装置利用夹紧部件将由输送机搬运来的电路基板的侧缘部从该侧缘部的下方抬起而夹在该夹紧部件与位于该侧缘部的上方的输送机导轨之间以进行夹紧，上述电子元件搭载机向由上述基板夹紧装置夹紧后的上述电路基板搭载电子元件，上述电子元件搭载机具备控制装置，上述控制装置对在上述基板夹紧装置的夹紧部件与上述输送机导轨之间夹持上述电路基板的侧缘部的力即夹紧力进行控制，上述控制装置获取至少包括上述电路基板的重量在内的基板信息并基于该基板信息对上述基板夹紧装置的夹紧力进行控制。

在该结构中，获取至少包括电路基板的重量在内的基板信息并基于该基板信息对基板夹紧装置的夹紧力进行控制，因此例如能够实现以下这样的控制：在电路基板的重量较轻的情况下，与该较轻的重量匹配地减小基板夹紧装置的夹紧力，另外在电路基板的重量较重的情况下，与该较重的重量匹配地增大基板夹紧装置的夹紧力。由此，在对比假定的最重的电路基板轻的大多数电路基板进行夹紧的情况下，能够与该电路基板的重量对应地减小基板夹紧装置的夹紧力，从而能够防止由于夹紧动作使电路基板裂纹或损伤的情况，并且能够减少基板夹紧装置的驱动源消耗的电力，能够实现节能化。并且，在对比假定的最重的电路基板轻的大多数电路基板进行夹紧的情况下，能够减小作用于输送机的夹紧力，因此能够大幅减少最大的夹紧力作用于输送机的次数、时间，与其对应地，能够放宽输送机的机械强度、耐久性的设计基准，从而能够减少制造成本。

另外，也可以是，在构成生产线的多台电子元件搭载机依次将电子元件搭载于电路基板的情况下，上述多台电子元件搭载机中的除去最前头(最上游)的电子元件搭载机之外的各电子元件搭载机的控制装置从上游侧的电子元件搭载机、生产线管理用计算机等获取在从上游侧的电子元件搭载机搬入的电路基板上搭载完的电子元件的信息，将该搭载完的电子元件的总重量加上该电路基板的重量，来对基板夹紧装置的夹紧力进行控制。这样，即便在夹紧的电路基板整体的重量根据搭载完的电子元件的总重量而以一定程度变重的情况下，也能够通过与电路基板和搭载完的电子元件的合计重量对应的适当的夹紧力来夹紧电路基板。

另外，用作控制夹紧力的参数的基板信息不限定于电路基板的重量、搭载完的电子元件的总重量，也可以包括电路基板的材质。例如，也可以以电路基板的材质越容易破裂或者容易损伤则越减小夹紧力的方式进行控制。这样，即便夹紧的电路基板的材质为容易破裂的材质或者容易损伤的材质，也能够极力防止由于夹紧动作引起的电路基板的裂纹、损伤。

另外，也可以是，电子元件搭载机的控制装置获取基板信息的方法存在几种方法，例如，在电子元件搭载机执行的生产程序登记基板信息，电子元件搭载机的控制装置从生产程序获取基板信息。

或者，也可以是，在电路基板设置记录或者存储有基板信息的基板信息记录部，并且具备从该电路基板的基板信息记录部读取基板信息的基板信息读取部，电子元件搭载机的控制装置获取由上述基板信息读取部从上述电路基板的基板信息记录部读取到的基板信息。在这种情况下，基板信息读取部也可以分别设置于构成生产线的多台电子元件搭载机，或者也可以在电子元件搭载机的外部例如生产线的最上游设置基板信息读取部，通过生产线的最上游的基板信息读取部读取搬入到生产线的电路基板的基板信息，并将该基板信息向生产线的各电子元件搭载机发送。此外，也可以是，从生产线管理用计算机将用于生产的电路基板的基板信息向电子元件搭载机的控制装置发送。

另外，电子元件搭载机的控制装置也可以是，从基板夹紧装置的夹紧动作刚开始起将夹紧力控制为基于基板信息设定的夹紧力，或者也可以是，以比基于基板信息设定的夹紧力大的预定夹紧力执行夹紧动作直至基板夹紧装置的夹紧动作结束为止，在该夹紧动作结束后将基板夹紧装置的夹紧力切换为基于上述基板信息设定的夹紧力而维持夹紧状态。这样，若从夹紧动作刚开始起以比较大的夹紧力开始夹紧动作，则能够使利用夹紧部件将电路基板的侧缘部从该侧缘部的下方抬起的夹紧动作速度高速化，从而能够提高生产率。

然而，作为向电路基板搭载电子元件的方法，除了将电子元件的端子焊接或者引线接合于电路基板表面的焊盘的方法之外，还存在将电子元件的引脚等端子插入或者压入到电路基板的孔中而将该电子元件搭载于该电路基板的插入/压入搭载(也被称为贯通孔安装)。对于该插入/压入搭载而言，在将电子元件的引脚等端子插入或者压入到电路基板的孔中时，该插入/压入的载荷作为压下电路基板的载荷而作用，因此若该插入/压入的载荷变大，则有可能固定电路基板的夹紧力不足而使电路基板位置偏移。

作为该对策，也可以是，电子元件搭载机的控制装置除了考虑基板信息之外，还考虑将电子元件的端子或者突起部插入或者压入到电路基板的孔中时的载荷来控制基板夹紧装置的夹紧力。这样，即便在进行插入/压入搭载时插入/压入的载荷作用于电路基板的情况下，也能够通过与电路基板的重量和插入/压入的载荷的合计重量对应的适当的夹紧力来夹紧电路基板，从而防止由插入/压入搭载引起的电路基板的位置偏移。

此外，也可以是，由控制装置控制的夹紧力的信息作为可追溯性信息与电路基板的识别信息建立关联而登记于生产管理用数据库。这样，当在生产出的电子元件搭载基板产生了某种不良状况(例如电路基板的裂纹、损伤、元件搭载位置的偏离等)的情况下，能够从生产管理用数据库读出与产生了该不良状况的电子元件搭载基板相关的可追溯性信息，并调查夹紧该电子元件搭载基板时的夹紧力，从而能够确认不良状况的原因是否为夹紧力的过量或不足。

附图说明

图1是表示一实施例的电子元件搭载机的元件搭载站的立体图。

图2是表示基板非夹紧时的状态的纵剖视图。

图3是表示基板夹紧时的状态的纵剖视图。

图4是表示电子元件搭载机的控制系统的结构的框图。

具体实施方式

以下，对一实施例进行说明。

首先，使用图1对电子元件搭载机的元件搭载站11的结构进行说明。

元件搭载站11是利用基板夹紧装置10将由输送机12沿x方向搬运来的电路基板13夹紧并利用电子元件搭载机的搭载头(未图示)向该电路基板13搭载电子元件的站。输送机12以载置并搬运电路基板13的左右两侧缘部的方式具备两个输送带12a，通过使保持一个输送带12a的侧框架14与电路基板13的宽度对应地在其宽度方向(y方向)上移动，能够与电路基板13的宽度对应地调整输送机12的宽度(两个输送带12a的间隔)。

在元件搭载站11水平地设置有载置支撑销15(参照图2、图3)的支撑板16。该支撑板16由铁等磁性材料形成，能够通过设置于支撑销15的下部的磁铁18(参照图2、图3)将支撑销15吸附保持于支撑板16上的任意位置。该支撑板16构成为通过升降装置17而升降，下降动作时的下限位置成为图2所示的基板非夹紧位置(基板夹紧解除位置)，上升动作时的上限位置成为图3所示的基板夹紧位置。

在支撑板16的两侧部，分别经由支承部件19而将板状的夹紧部件21安装为位于输送机12的宽度方向两侧(各输送带12a的内侧)。在各侧框架14的上端，分别将板状的输送机导轨22安装为向内侧以凸缘状突出。

如图2所示，在支撑板16下降至基板非夹紧位置的状态下，支撑板16上的支撑销15的上端处于比输送机12上的电路基板13的下表面低的位置，并且当在输送机12上的电路基板13的下表面搭载有先装元件的情况下，支撑板16上的支撑销15的上端处于比该电路基板13的下表面的先装元件的下端低的位置，可避免该电路基板13的搬入时其下表面的先装元件与支撑销15干涉的情况。

另一方面，如图3所示，在支撑板16上升至基板夹紧位置的状态下，支撑板16上的支撑销15的上端上升至与输送机12的搬运面(输送带12a的上表面)相同的高度，该支撑销15的上端与输送机12上的电路基板13的下表面抵接而从下方支撑该电路基板13而防止该电路基板13的下弯曲(向下方的弯曲)。在支撑板16向基板夹紧位置上升时，夹紧部件21与支撑板16一体地上升，利用该夹紧部件21将电路基板13的左右两侧缘部从左右两侧缘部的下方抬起而夹在该夹紧部件21与位于左右两侧缘部的上方的输送机导轨22之间以进行夹紧。成为如以上那样构成的基板夹紧装置10的驱动源的升降装置17的升降动作(夹紧/非夹紧的动作)由电子元件搭载机的控制装置31控制。

在元件搭载站11的侧方配置有供给电子元件的带式供料器、托盘供料器等供料器32(参照图4)。在电子元件搭载机设置有通过吸附等来保持从供料器32供给的电子元件的搭载头(未图示)和使该搭载头移动的头移动装置33(参照图4)。另外，在电子元件搭载机，设置有通过头移动装置33与搭载头一体移动并从上方对电路基板13的基准标记进行拍摄的标志拍摄用的相机34(参照图4)和从下方对搭载头所保持的电子元件进行拍摄的元件拍摄用的相机35(参照图4)。

如图4所示，在电子元件搭载机的控制装置31连接有键盘、鼠标、触摸面板等输入装置36、存储生产程序、各种数据等的硬盘、ram、rom等存储装置37、液晶显示器、crt等显示装置38等。

该电子元件搭载机的控制装置31以计算机作为主体而构成，并对向电路基板13搭载电子元件的动作进行控制。具体而言，电子元件搭载机的控制装置31控制以下动作：利用标志拍摄用的相机34从上方对由输送机12搬入到预定的作业位置并被基板夹紧装置10夹紧的电路基板13的基准标记进行拍摄，对该图像进行处理并识别基准标记，以该基准标记的位置为基准对电路基板13的各元件搭载位置进行了计测后，使搭载头以元件吸附位置→元件拍摄位置→元件搭载位置的路径移动，利用搭载头来吸附从供料器32供给的电子元件并利用元件拍摄用的相机35拍摄该电子元件，对该拍摄图像进行处理并对该电子元件的吸附位置(x，y)和角度θ进行计测，对该电子元件的吸附位置(x，y)、角度θ的偏离进行修正并将该电子元件搭载于电路基板11。

而且，电子元件搭载机的控制装置31也作为对在基板夹紧装置10的夹紧部件21与输送机导轨22之间夹持电路基板13的侧缘部的力即夹紧力进行控制的控制装置发挥功能，获取至少包括电路基板13的重量在内的基板信息并基于该基板信息来控制基板夹紧装置10的夹紧力。具体而言，电子元件搭载机的控制装置31以电路基板13的重量越轻则越减小基板夹紧装置10的夹紧力的方式进行控制。此时，通过根据电路基板13的重量对成为基板夹紧装置10的驱动源的升降装置17的驱动马达的扭矩进行控制，从而控制基板夹紧装置10的夹紧力。对于该夹紧力的计算方法而言，预先将电路基板13的重量与夹紧力的关系设定为以电路基板13的重量作为参数(变量)的算式或者表格并存储于存储装置37，并使用该算式或者表格，对与电路基板13的重量对应的夹紧力进行计算。

另外，也可以是，在沿着搬运电路基板13的搬运路径排列多台电子元件搭载机并通过多台电子元件搭载机依次将电子元件向电路基板13搭载的生产线中，多台电子元件搭载机中的除去最前头(最上游)的电子元件搭载机之外的各电子元件搭载机的控制装置31从上游侧的电子元件搭载机、生产线管理用计算机(未图示)等获取在从上游侧的电子元件搭载机搬入的电路基板13上搭载完的电子元件的信息，将该搭载完的电子元件的总重量加上该电路基板13的重量，根据其合计重量对基板夹紧装置10的夹紧力进行控制。这样，即便在要夹紧的电路基板13整体的重量根据搭载完的电子元件的总重量而以一定程度变重的情况下，也能够以与电路基板13和搭载完的电子元件的合计重量对应的适当的夹紧力夹紧电路基板13。

另外，用作控制夹紧力的参数的基板信息不限定于电路基板13的重量、搭载完的电子元件的总重量，也可以包含电路基板13的材质。例如，也可以以电路基板13的材质越容易破裂或者越容易损伤则越减小夹紧力的方式进行控制。这样，即便要夹紧的电路基板13的材质为容易破裂的材质或者容易损伤的材质，也能够极力防止由于夹紧动作引起的电路基板13的裂纹、损伤。

另外，电子元件搭载机的控制装置31获取基板信息的方法有几种方法，例如也可以是，在电子元件搭载机所执行的生产程序登记基板信息，电子元件搭载机的控制装置31从生产程序获取基板信息。

或者，也可以是，在电路基板13设置记录或者存储有基板信息的基板信息记录部(未图示)，并且具备从电路基板13的基板信息记录部读取基板信息的基板信息读取部，电子元件搭载机的控制装置31获取由上述基板信息读取部从电路基板13的基板信息记录部读取到的基板信息。此处，作为电路基板13的基板信息记录部，例如也可以使用通过条形码、二维码等记录了基板信息的代码标签，也可以使用存储有基板信息的电子标签(也被称为rf标签、ic标签、电波标签、无线标签)。若电路基板13的基板信息记录部为条形码、二维码等代码标签，则基板信息读取部也可以使用通过光学扫描来读取代码的读码器，或者也可以将标志拍摄用的相机34利用为基板信息读取部，通过标志拍摄用的相机34对电路基板13的基板信息记录部进行拍摄，并将其图像由控制装置31处理而读取基板信息。另外，若电路基板13的基板信息记录部为电子标签，则基板信息读取部使用以无线通信方式读取电子标签所存储的基板信息的阅读器即可。

另外，基板信息读取部也可以分别设置于构成生产线的多台电子元件搭载机，或者也可以在电子元件搭载机的外部例如生产线的最上游设置基板信息读取部，通过生产线的最上游的基板信息读取部，读取搬入到生产线的电路基板13的基板信息，并将该基板信息向生产线的各电子元件搭载机发送。此外也可以从生产线管理用计算机将基板信息向电子元件搭载机的控制装置31发送。

另外，电子元件搭载机的控制装置31也可以从基板夹紧装置10的夹紧动作刚开始起将夹紧力控制为基于基板信息设定的夹紧力，或者也可以是，以比基于基板信息设定的夹紧力大的预定夹紧力执行夹紧动作直至基板夹紧装置10的夹紧动作结束为止，在该夹紧动作结束后将基板夹紧装置10的夹紧力切换为基于上述基板信息设定的夹紧力并维持夹紧状态。在这种情况下，夹紧动作开始时的夹紧力也可以是预先决定的恒定的夹紧力，也可以设定为比基于基板信息设定的夹紧动作结束后的夹紧力大预定量或者预定比例，总之，夹紧动作开始时的夹紧力比夹紧动作结束后的夹紧力大即可。这样，若从夹紧动作刚开始起以比较大的夹紧力开始夹紧动作，则能够使利用夹紧部件21从下方将电路基板13的侧缘部从侧缘部的下方抬起的夹紧动作速度高速化，从而能够提高生产率。

然而，作为向电路基板13搭载电子元件的方法，除了将电子元件的端子焊接或者引线接合于电路基板13的表面的焊盘的方法之外，还存在将电子元件的引脚等端子插入或者压入到电路基板13的孔中而将该电子元件搭载于该电路基板13的插入/压入搭载(也被称为贯通孔安装)。对于该插入/压入搭载而言，当将电子元件的引脚等端子插入或者压入到电路基板13的孔中时，该插入/压入的载荷作为压下电路基板13的载荷发挥作用，因此若该插入/压入的载荷变大，则可能固定电路基板13的夹紧力不足而使电路基板位置偏移。

作为该对策，在本实施例中，电子元件搭载机的控制装置31从生产程序或者生产线管理用计算机获取向电路基板13搭载的电子元件的信息并判定该电子元件是否为具有插入或者压入到电路基板13的孔中的端子或者突起部的插入/压入元件，若为插入/压入元件，则除了考虑基板信息之外，还考虑将电子元件的端子或者突起部插入或者压入到电路基板13的孔中时的载荷来控制基板夹紧装置10的夹紧力。这样，即便当进行插入/压入搭载时在电路基板13作用插入/压入的载荷的情况下，也能够通过与电路基板13的重量和插入/压入的载荷的合计重量对应的适当的夹紧力来夹紧电路基板13，从而能够防止由于插入/压入搭载引起的电路基板13的位置偏移。此外，对于判断插入/压入的载荷的方法而言，预先将对应每个插入/压入元件的种类设定了插入/压入的载荷的表格存储于存储装置37，参照该表格，读入与插入/压入元件的种类对应的插入/压入的载荷即可。

或者，也可以是，电子元件搭载机的控制装置31基于生产程序判定是否存在将搭载于电路基板13的电子元件的端子或者突起部插入或者压入到该电路基板13的孔中的插入/压入工序，若存在插入/压入工序，则除了考虑基板信息，还考虑将电子元件的端子或者突起部插入或者压入到电路基板13的孔中时的载荷来控制基板夹紧装置10的夹紧力。

此外，也可以是，在向电路基板13搭载的电子元件中包括插入/压入元件的情况下，即便搭载不是插入/压入元件的电子元件时，也控制为与搭载插入/压入元件时相同的夹紧力(考虑到插入/压入的载荷后的夹紧力)，但也可以仅在搭载插入/压入元件时考虑插入/压入的载荷来控制夹紧力，在搭载不是插入/压入元件的电子元件时，控制切换为不考虑插入/压入的载荷的夹紧力。这样，能够在搭载不是插入/压入元件的电子元件时使夹紧力降低，与其对应地，能够减少成为基板夹紧装置13的驱动源的升降装置17的驱动马达所消耗的电力。

另外，在本实施例中，由电子元件搭载机的控制装置31控制后的夹紧力的信息作为可追溯性信息，与电路基板13的识别信息建立关联而登记于生产管理用数据库(生产线管理用计算机)。这样，当生产过的电子元件搭载基板产生了某种不良状况(例如电路基板13的裂纹、损伤、元件搭载位置的偏离等)的情况下，能够从生产管理用数据库读出与产生了该不良状况的电子元件搭载基板相关的可追溯性信息，并对夹紧了该电子元件搭载基板时的夹紧力进行调查，从而能够确认不良状况的原因是否为夹紧力的过量或不足。

根据以上说明的本实施例，电子元件搭载机的控制装置31获取至少包括电路基板13的重量在内的基板信息并基于该基板信息对基板夹紧装置10的夹紧力进行控制，因此例如能够进行以下控制：在电路基板10的重量较轻的情况下，与该较轻的重量匹配地减小基板夹紧装置10的夹紧力，而且在电路基板13的重量较重的情况下，与该较重的重量匹配地增大基板夹紧装置10的夹紧力。由此，在对比假定的最重的电路基板轻的大多数电路基板进行夹紧的情况下，能够与该电路基板的重量对应地减小基板夹紧装置10的夹紧力，能够防止由于夹紧动作而使电路基板裂纹或损伤的情况，并且能够减少成为基板夹紧装置13的驱动源的升降装置17的驱动马达所消耗的电力，从而能够实现节能化。并且，在对比假定的最重的电路基板轻的大多数电路基板进行夹紧的情况下，能够减小作用于输送机12的夹紧力，因此能够大幅减少最大的夹紧力作用于输送机12的次数、时间，与其对应地，能够放宽输送机12的机械强度、耐久性的设计基准，从而能够减少制造成本。

此外，本发明不限定于上述实施例，例如，也可以使设置于电子元件搭载机内的输送机12的数量为多个，或适当地变更基板夹紧装置10、输送机12的结构来实施等，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更来实施是不言而喻的。

附图标记说明

10…基板夹紧装置11…元件搭载站12…输送机12a…输送带13…电路基板14…侧框架15…支撑销16…支撑板17…升降装置21…夹紧部件22…输送机导轨31…控制装置34…标志拍摄用的相机