(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、
基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、
前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着され、かつ、内周側に外部に開口するエア流路を有する筒状の測定ノズルと、該測定ノズルに対して上下動可能に設けられかつ前記トレイの上面あるいは前記電子部品の上面に当接すると前記測定ノズルに対し相対的に上昇して前記エア流路の外部への開口面積を変更する検出体と、前記測定ノズルに対して前記検出体を相対的に上下動可能にするばね部材とで構成される測定ヘッドを有する高さ測定装置と、
前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着手段と、
前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定手段と、
前記高さ測定手段による前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着手段と、
測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正手段と、
前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装手段と、
を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、
基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、
前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着される測定ヘッドを有する高さ測定装置と、
最初に前記トレイを前記部品採取領域に搬入したときに、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の基準高さを１箇所で測定し、前記基準高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する通常時実装手段と、
前記通常時実装手段の途中で、前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着手段と、
前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定手段と、
前記高さ測定手段による前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着手段と、
測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正手段と、
前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装手段と、
を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記電子部品を収容した複数の前記トレイを前記部品採取領域に選択的にかつ交換可能に搬入および搬出する搬送手段を備えることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記高さ測定手段で前記上面高さを測定する複数所定箇所を前記トレイの長手方向に３箇所以上幅方向に２箇所以上とし、前記補正手段で前記トレイの変形として少なくとも長手方向の反りを推定することを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記高さ測定装置の前記測定ヘッドは、内周側に外部に開口するエア流路を有する筒状の測定ノズルと、該測定ノズルに対して上下動可能に設けられかつ前記トレイの上面あるいは前記電子部品の上面に当接すると前記測定ノズルに対し相対的に上昇して前記エア流路の外部への開口面積を変更する検出体とで構成され、
前記高さ測定装置は、前記測定ヘッドと、前記エア流路に固定絞りを介して一定圧力のエアを流す圧力源と、前記固定絞りと前記エア流路との間の圧力変化または流量変化を検出する検出部とを有し、
前記圧力源および前記検出部の少なくとも一部が前記部品移載装置と共用にされていることを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項６】
電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、
基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、
前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着され、かつ、内周側に外部に開口するエア流路を有する筒状の測定ノズルと、該測定ノズルに対して上下動可能に設けられかつ前記トレイの上面あるいは前記電子部品の上面に当接すると前記測定ノズルに対し相対的に上昇して前記エア流路の外部への開口面積を変更する検出体と、前記測定ノズルに対して前記検出体を相対的に上下動可能にするばね部材とで構成される測定ヘッドを有する高さ測定装置を備え、
前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着工程と、
前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定工程と、
前記高さ測定工程での前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着工程と、
測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正工程と、
前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装工程と、
を備えることを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項７】
電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、
基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、
前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着される測定ヘッドを有する高さ測定装置を備え、
最初に前記トレイを前記部品採取領域に搬入したときに、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の基準高さを１箇所で測定し、前記基準高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する通常時実装工程と、
前記通常時実装工程の途中で、前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着工程と、
前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定工程と、
前記高さ測定工程での前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着工程と、
測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正工程と、
前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装工程と、
を備えることを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項８】
請求項６または７において、前記高さ測定工程で前記上面高さを測定する複数所定箇所を前記トレイの長手方向に３箇所以上幅方向に２箇所以上とし、前記補正工程で前記トレイの変形として少なくとも長手方向の反りを推定することを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置および方法に関し、より詳細には、電子部品の供給にトレイを用いる電子部品実装装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の電子部品が実装された基板を生産する設備として、スクリーン印刷装置、電子部品実装装置、リフロー装置などがあり、これらを搬送装置で連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。このうち電子部品実装装置は、電子部品を供給する部品供給装置と、供給された電子部品を基板上の所定位置に移載する部品移載装置と、を主にして構成されている。部品供給装置には大別してリール方式とトレイ方式があり、電子部品の形態に応じて使い分けられている。リール方式部品供給装置は、チップ部品と呼ばれる比較的小さな抵抗やコンデンサに適しており、チップ部品を保持するリール状のテープをフィーダで引き出す構造が採用されている。トレイ方式部品供給装置は、ＩＣ部品など比較的大きな電子部品に適しており、電子部品を収容した複数のトレイをストッカに収納し、順次引き出す構造が採用されている。
【０００３】
トレイ方式部品供給装置で用いるトレイは、一般的に樹脂製とされ、多数のポケットが仕切りによって格子状に規則的に区画形成されている。トレイは、各ポケットにそれぞれ電子部品が収容された状態で部品採取領域に搬入される。そして、部品移載装置の吸着ノズルが負圧を利用して電子部品を吸着採取する。このとき、電子部品の位置および高さを予め検出しておくことが吸着動作を安定させる上で重要である。この種の検出技術の一例が特許文献１のトレイフィーダの位置補正用ティーチング方法に開示されている。特許文献１の請求項１の技術では、トレイおよびパレットを容器から引き出す引き出し部に２つの特徴点を設け、この特徴点を画像認識手段によって認識することにより、水平方向の相対位置を検出している。また、請求項２の技術では、引き出し部の３点の高さ位置を移載ヘッドが備えた高さ検出手段によって検出することにより、高さ方向の相対位置を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５１８４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電子部品を吸着する際に、吸着ノズルが下降してその先端の吸引部が電子部品に当接すると、吸引部はわずかに吸着ノズルに押し込まれながら電子部品を吸着する。このため、電子部品の上面高さを実際よりも高く誤って認識していると、吸引部が電子部品まで到達せず吸着できなくなる。このような吸着エラーが発生した場合、電子部品実装装置は実装動作を中断してオペレータに通報するのが一般的であった。オペレータは、実装動作が中断された原因を調査し、電子部品の高さデータを設定変更するなどの対策を施して装置を再起動する必要があり、生産中断時間が増加していた。逆に、電子部品の上面高さを実際よりも低く誤って認識していると、吸引部が電子部品に当接するときの下降速度が大きくなって電子部品に加わる衝撃力が大きくなる問題点が生じる。衝撃力を小さくするために吸着ノズルの下降速度を小さくすれば、その分だけ所要時間が増加して生産効率が低下する。したがって、電子部品の上面高さを高精度に検出することが、生産効率上きわめて重要である。
【０００６】
特許文献１の請求項２の技術は、引き出し部の３点の高さ位置を検出しており、単に引き出し部の高さを検出するだけでなく、傾きをも検出できる。しかしながら、現実に吸着エラーは発生しており、トレイの反りに一因があることが判明している。前述したようにトレイは樹脂製であり、金属製の引き出し部やパレットと異なって、ある程度の変形が生じ得る。また、トレイはパレットに載置され、パレットは引き出し部に載置されている。特許文献１の引き出し部の高さ位置を検出する技術は、或る意味で間接的な手法であり、トレイの変形は検出できない。さらに、３点の検出では二次元に拡がる板状体の傾きは検出できても、板状体の反りは検出できない。
【０００７】
したがって、電子部品そのものの上面高さ、あるいはトレイの上面高さを直接的にかつ傾きや反りを考慮して検出する手法が高精度化の面で優れている。一方、高精度な高さ検出には時間がかかるため、実施する頻度を少なくして、生産効率の低下を抑制することが好ましい。
【０００８】
また、特許文献１には、移載ヘッドが備えた高さ検出手段としてタッチセンサが開示されているが、その具体的な構成は示されていない。電子部品の上面高さを直接検出する場合には、電子部品に大きな衝撃力を与えない高さ測定装置が好ましい。
【０００９】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、吸着ノズルがトレイに収容された電子部品を吸着できなかったときに、自動で電子部品の上面高さを補正し、実装動作を継続して生産効率の低下を抑制し、かつ電子部品に加わる衝撃力を抑制した電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する請求項１に係る電子部品実装装置の発明は、電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着され、かつ、内周側に外部に開口するエア流路を有する筒状の測定ノズルと、該測定ノズルに対して上下動可能に設けられかつ前記トレイの上面あるいは前記電子部品の上面に当接すると前記測定ノズルに対し相対的に上昇して前記エア流路の外部への開口面積を変更する検出体と、前記測定ノズルに対して前記検出体を相対的に上下動可能にするばね部材とで構成される測定ヘッドを有する高さ測定装置と、前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着手段と、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定手段と、前記高さ測定手段による前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着手段と、測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正手段と、前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着される測定ヘッドを有する高さ測定装置と、最初に前記トレイを前記部品採取領域に搬入したときに、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の基準高さを１箇所で測定し、前記基準高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する通常時実装手段と、前記通常時実装手段の途中で、前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着手段と、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定手段と、前記高さ測定手段による前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着手段と、測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正手段と、前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記電子部品を収容した複数の前記トレイを前記部品採取領域に選択的にかつ交換可能に搬入および搬出する搬送手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記高さ測定手段で前記上面高さを測定する複数所定箇所を前記トレイの長手方向に３箇所以上幅方向に２箇所以上とし、前記補正手段で前記トレイの変形として少なくとも長手方向の反りを推定することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記高さ測定装置の前記測定ヘッドは、内周側に外部に開口するエア流路を有する筒状の測定ノズルと、該測定ノズルに対して上下動可能に設けられかつ前記トレイの上面あるいは前記電子部品の上面に当接すると前記測定ノズルに対し相対的に上昇して前記エア流路の外部への開口面積を変更する検出体とで構成され、前記高さ測定装置は、前記測定ヘッドと、前記エア流路に固定絞りを介して一定圧力のエアを流す圧力源と、前記固定絞りと前記エア流路との間の圧力変化または流量変化を検出する検出部とを有し、前記圧力源および前記検出部の少なくとも一部が前記部品移載装置と共用にされていることを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する請求項６に係る電子部品実装方法の発明は、電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着され、かつ、内周側に外部に開口するエア流路を有する筒状の測定ノズルと、該測定ノズルに対して上下動可能に設けられかつ前記トレイの上面あるいは前記電子部品の上面に当接すると前記測定ノズルに対し相対的に上昇して前記エア流路の外部への開口面積を変更する検出体と、前記測定ノズルに対して前記検出体を相対的に上下動可能にするばね部材とで構成される測定ヘッドを有する高さ測定装置を備え、前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着工程と、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定工程と、前記高さ測定工程での前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着工程と、測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正工程と、前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装工程と、を備えることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、電子部品を収容する多数のポケットが区画形成されたトレイと、基台に水平な２方向に移動可能に支持された移動台に取り付けられるとともに、部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着して位置決め支持された基板上に実装する吸着ノズルを装着部に着脱可能に装着した部品移載装置と、を備えた電子部品実装装置において、前記部品移載装置の前記装着部に着脱可能に装着される測定ヘッドを有する高さ測定装置を備え、最初に前記トレイを前記部品採取領域に搬入したときに、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の基準高さを１箇所で測定し、前記基準高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する通常時実装工程と、前記通常時実装工程の途中で、前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記部品採取領域で前記トレイに収容された前記電子部品を吸着できなかったとき、前記部品移載装置の前記装着部から前記吸着ノズルを外して前記測定ヘッドを装着する測定装置装着工程と、前記高さ測定装置を用い前記部品採取領域において前記トレイの上面高さあるいは前記ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する高さ測定工程と、前記高さ測定工程での前記上面高さの測定が終了すると、前記部品移載装置の前記装着部から前記測定ヘッドを外して前記吸着ノズルを装着する吸着ノズル装着工程と、測定した前記複数所定箇所の上面高さに基づいて前記トレイの変形を推定し、前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品の上面高さを補正する補正工程と、前記補正された上面高さに基づいて前記部品移載装置の前記吸着ノズルが前記トレイの各ポケットに収容された前記電子部品を吸着し、前記基板上に実装する補正後実装工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項６または７において、前記高さ測定工程で前記上面高さを測定する複数所定箇所を前記トレイの長手方向に３箇所以上幅方向に２箇所以上とし、前記補正工程で前記トレイの変形として少なくとも長手方向の反りを推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る電子部品実装装置の発明では、吸着ノズルが部品採取領域でトレイに収容された電子部品を吸着できなかったとき、吸着ノズルに代えて測定ヘッドを装着し、トレイの上面高さあるいはポケットに収容された電子部品の上面高さを複数所定箇所で測定する。そして、測定した複数所定箇所の上面高さに基づいてトレイの変形を推定し、各ポケットに収容された電子部品の上面高さを補正し、再度吸着ノズルを装着して実装動作を継続する。この一連の動作は、人手を要さず、自動で行うことができる。したがって、仮にトレイに傾きや反りなどの変形が生じていても実装動作は中断されず、生産効率の低下を抑制できる。また、吸着ノズルに代えて測定ヘッドを装着するので、吸着ノズルの位置制御機構を利用して上面高さを測定でき、測定時と吸着時の位置の誤差を小さくできる。加えて、複数所定箇所の上面高さに基づいてトレイの変形を推定するので、電子部品の上面高さを高精度に補正できる。したがって、吸着時の吸着ノズルの下降速度を適正化し、電子部品に加わる衝撃力を抑制できる。さらには、測定ヘッドを構成するばね部材の作用により、高さ測定時に電子部品に加わる衝撃力が緩和される。
請求項２に係る発明では、通常時に、１箇所で測定した基準高さに基づく従来と同様の通常時実装手段を行い、通常時実装手段の途中で、吸着ノズルがトレイに収容された電子部品を吸着できなかったとき（吸着エラー発生時）にのみ、測定装置装着工程、高さ測定工程、吸着ノズル装着工程、補正工程、および補正後実装工程を自動で実施する。したがって、吸着エラー発生時以外は複数測定箇所の高さ測定は行わず、生産効率は従来と同等になる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、電子部品を収容した複数のトレイを部品採取領域に選択的にかつ交換可能に搬入および搬出する搬送手段を備えている。本発明は、搬送手段として複数のトレイを用いるトレイ方式部品供給装置を備えることで、実装動作を継続し生産効率の低下を抑制する効果が顕著となる。
【００１８】
請求項４に係る発明では、高さ測定手段でトレイの長手方向に３箇所以上幅方向に２箇所以上の測定を行い、補正手段で少なくとも長手方向の反りを推定する。したがって、トレイの長手方向および幅方向の傾きに加えて長手方向の反りを推定でき、各ポケットに収容された電子部品の上面高さを高精度に補正できる。
【００１９】
請求項５に係る発明では、測定ヘッドは、エア流路を有する筒状の測定ノズルと、測定ノズルに対して上下動可能な検出体とで構成されている。このため、トレイのポケットを区画形成する外枠や仕切りよりも高い電子部品がポケットに収容された場合でも、測定ヘッドを下降させていく途中で検出体が電子部品に当接すると、検出体は容易に測定ノズルに対して相対的に上昇する。したがって、高さ測定時に電子部品に加わる衝撃力を抑制できる。さらに、高さ測定装置の圧力源および検出部の少なくとも一部が部品移載装置と共用にされており、高さ測定に関する制御が容易となりかつ高さ測定装置のコストが低廉となる。
【００２０】
請求項６に係る電子部品実装方法の発明では、トレイと部品移載装置とを備えた電子部品実装装置において、部品移載装置の装着部に着脱可能に装着され、かつ、測定ノズルと検出体とばね部材とで構成される測定ヘッドを有する高さ測定装置を備え、測定装置装着工程と、高さ測定工程と、吸着ノズル装着工程と、補正工程と、補正後実装工程とを備える。本発明は電子部品実装方法としても実現でき、請求項１の電子部品実装装置と同様の効果が生じる。
請求項７に係る電子部品実装方法の発明では、トレイと部品移載装置とを備えた電子部品実装装置において、通常時実装工程と、測定装置装着工程と、高さ測定工程と、吸着ノズル装着工程と、補正工程と、補正後実装工程とを備える。本発明は電子部品実装方法としても実現でき、請求項２の電子部品実装装置と同様の効果が生じる。
【００２１】
請求項８に係る発明では、高さ測定工程でトレイの長手方向に３箇所以上幅方向に２箇所以上の測定を行い、補正工程で少なくとも長手方向の反りを推定する。したがって、電子部品実装方法の発明においても、請求項４の電子部品実装装置の発明と同様に、各ポケットに収容された電子部品の上面高さを高精度に推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態の電子部品実装装置の全体構成を説明する図である。
【図２】トレイおよびパレットの形状例を説明する図である。
【図３】部品移載装置のヘッドホルダ装置、吸着ノズル、および圧力源を模式的に説明する図である。
【図４】高さ測定装置を模式的に説明する図である。
【図５】実施形態の電子部品実装方法を説明するフローチャートの図である。
【図６】トレイあるいは電子部品の上面高さを測定する複数所定箇所を例示説明する平面図である。
【図７】トレイの変形を推定し、電子部品の上面高さを補正する方法を模式的に説明する図であり、（１）は良好な状態、（２）は傾きを有する状態、（３）は反りを有する状態、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の実施形態の電子部品実装装置１の構成について、図１〜図４を参考にして説明する。図１は、実施形態の電子部品実装装置１の全体構成を説明する図である。電子部品実装装置１は、基板Ｋを搬入して部品実装位置に位置決め支持する基板搬送装置２、トレイ５に収容された電子部品を供給する部品供給装置３、部品供給装置３から供給された電子部品を基板Ｋ上に実装する部品移載装置４、図１には示されていない高さ測定装置７および制御コンピュータ、などで構成されている。
【００２４】
基板搬送装置２は、基板搬送方向となるＸ軸方向（図では紙面表裏方向に）に延在する一対の横架フレーム２１を有している。横架フレーム２１、２１の間には、基板Ｋを載置して搬送するコンベヤベルト２２が設けられている。図示されていないが、基板搬送装置２は、基板Ｋを支持して図示された部品実装位置まで上昇させる昇降装置と、部品実装位置に基板Ｋを位置決め支持するクランプ装置とを備えている。
【００２５】
部品供給装置３は、本発明の搬送手段に相当する装置である。部品供給装置３は、キャスタ３１１及び車輪３１２を有する支持部３１と、支持部３１の上方に支持されたハウジング３２とを有している。ハウジング３２内には、複数段（図の例では５段）の棚３３１〜３３５が形成された箱形のトレイストッカ３３が設けられている。トレイストッカ３３は、ハウジング３２内を昇降するように構成されている。トレイストッカ３３の各棚３３１〜３３５は、パレット３７を収納保持できるようになっている。パレット３７上には、トレイ５を載置できるようになっている。ハウジング３２内の上部には、電子部品Ｑが収容されたトレイ５をトレイストッカ３３に搬入するために、トレイ搬入部３４が設けられている。また、ハウジング３２内の下部には、空になったトレイ５を排出するために、トレイ排出部３５が設けられている。さらに、ハウジング３２の前側（図中左側）には、搬送部３６が設けられている。搬送部３６は、トレイストッカ３３からパレット３７および載置されたトレイ５を引き出して、前方の部品吸着領域Ｂに搬入および搬出する。部品供給装置３は、支持部３１により床面上を移動可能であり、図１に示されるように、部品移載装置４の図中右側の所定位置に設置されて使用される。
【００２６】
所望するトレイ５を部品吸着領域Ｂに搬入するためには、まず、トレイストッカ３３を昇降させて、所望するトレイ５を載置したパレット３７を搬送部３６の上面手前の取出し位置に位置決めする。次に、搬送部３６を動作させて、トレイストッカ３３からパレット３７を引き出し、部品吸着領域Ｂに搬入する。図１には、トレイストッカ３３の３番目および４番目の棚３３３、３３４にパレット３７およびトレイ５を収納保持し、５番目の棚３３５から部品吸着領域Ｂにパレット３７およびトレイ５を搬入した状態が例示されている。
【００２７】
図２は、トレイ５およびパレット３７の形状例を説明する図である。トレイ５は、樹脂を用いて略矩形に形成されている。トレイ５の上面外周には広幅の外枠Ｔｗが突設され、さらに格子状に狭幅の仕切りＴｓが突設されて、電子部品Ｑを収容する多数の矩形のポケットＴｐが区画形成されている。トレイ５は、長手方向に延びる両辺の２箇所、合計４箇所が押え金具３８に押えられ、パレット３７に載置固定される。トレイ５には個別の識別番号が付与されており、制御コンピュータで管理できるようになっている。図示されたトレイ５は、全体で５４個のポケットＴｐ１〜Ｔｐ５４を有している。そのうち最初のポケットＴｐ1 から３２番目のポケットＴｐ３２までは電子部品Ｑがすでに取り出されて空になり、３３番目のポケットＴｐ３３から最後のポケットＴｐ５４までは電子部品Ｑが残されている状態が例示されている。なお、電子部品の種類により、その高さが外枠Ｔｗや仕切りＴｓよりも高くなる場合と、低くなる場合の両方が生じ得る。
【００２８】
パレット３７は、トレイ５よりもひと回り大きい略矩形で金属製とされている。パレット３７の前側には、搬送部３６に係止されて引き出されるＴ形の係止部３９が設けられている。図の例では、パレット３７上に１枚のトレイ５を載置しているが、複数枚のトレイを積み重ねて載置することもできる。
【００２９】
図１に戻り、部品移載装置４は、図略の移動台、支持ベース４１、ヘッドホルダ装置４２、吸着ノズル４５などで構成されている。移動台は、基台に水平な２方向、すなわち図中の紙面表裏方向のＸ軸方向および図中の左右方向のＹ軸方向、に移動可能に支持されている。支持ベース４１は、移動台に取り付けられて、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動する。ヘッドホルダ装置４２は、支持ベース４１に支持されており、支持ベース４１とともにＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。また、ヘッドホルダ装置４２は、図略のサーボモータに駆動されて、上下方向すなわちＺ軸方向に昇降するようになっている。ヘッドホルダ装置４２には装着部４２５が設けられ、装着部４２５に吸着ノズル４５が着脱可能に装着される。
【００３０】
図３は、部品移載装置４のヘッドホルダ装置４２、吸着ノズル４５、および圧力源６を模式的に説明する図である。ヘッドホルダ装置４２は、図示されるように、二重管状の支持本体部４２１と、支持本体部４２１の下側に結合されて下面が平面状の装着部４２５とから形成されている。支持本体部４２１は、同軸内外に管路を有する二重管状であり、外側の筒状の管部は負圧エアが供給される負圧エア流路４２２、内側の管部は正圧エアまたは負圧エアが供給されるエア流路４２３となっている。外側の負圧エア流路４２２は、装着部４２５の下面周辺から下向きに開口するノズル吸着穴４２６と連通している。また、内側のエア流路４２３は、装着部４２５の下面中央から下向きに開口する供給穴４２７と連通している。
【００３１】
吸着ノズル４５は、図示されるように、円盤状の装着台４５１と、筒状の連結部４５４と、連結部４５４に対し相対的に上下動する吸引部４５７とから構成されている。装着台４５１の中央には、上下方向に貫通する供給穴４５２が穿設されている。装着台４５１は、ヘッドホルダ装置４２の装着部４２５と対向配置される。そして、装着台４５１の上面が装着部４２５のノズル吸着穴４２６に吸着され、装着台４５１の供給穴４５２が装着部４２５の供給穴４２７と連通するようになっている。
【００３２】
連結部４５４は、装着台４５１の下方に結合され、下向きに延在している。連結部４５４の内周側には、装着台４５１の供給穴４５２と連通するエア流路４５５が形成されている。連結部４５４の下側に吸引部４５７が配設されている。吸引部４５７の中央には上下方向に貫通する供給穴４５８が穿設されており、供給穴４５８は連結部４５４のエア流路４５５と連通している。また、連結部４５４の内周側には、螺旋状のばね部材４５９が保持されている。ばね部材４５９は、装着台４５１に対して吸引部４５７を下方に離間するように付勢している。ばね部材４５９の作用により、吸引部４５７が電子部品に当接しながら吸着する際に連結部４５４に対して相対的に上昇し、電子部品Ｑに加わる衝撃力が緩和されるようになっている。
【００３３】
圧力源６は、部品移載装置４が電子部品を吸着および実装するときの駆動源であり、後述する高さ測定装置７の駆動源と共用になっている。図３に例示される圧力源６は、真空ポンプ６１、エアポンプ６４、定圧バルブ６５、および３個の電磁弁６２、６３、６６から構成されている。
【００３４】
真空ポンプ６１の吸入側は負圧となり、この負圧は連通状態の電磁弁６２を介して、ヘッドホルダ装置４２の支持本体部４２１の負圧エア流路４２２に供給され、さらに、装着部４２５のノズル吸着穴４２６まで供給される。これにより、ヘッドホルダ装置４２は、装着部４２５に吸着ヘッド４５を吸着して装着することができる。また、電磁弁６２により負圧が閉止されると、負圧エア流路４２２およびノズル吸着穴４２は大気に開放される。これにより、ヘッドホルダ装置４２は、装着部４２５から吸着ヘッド４５を外すことができる。
【００３５】
さらに、負圧は、連通状態の電磁弁６３を介し、固定絞り６７および圧力センサ６８を経由して、ヘッドホルダ装置４２の支持本体部４２１のエア流路４２３に供給される。この負圧は、装着部４２５の供給穴４２７から吸着ヘッド４５の装着台４５１の供給穴４５２および連結部４５４のエア流路４５５を介して、吸引部４５７の供給穴４５８まで供給される。これにより、吸着ヘッド４５は、吸引部４５７で電子部品Ｑを吸着することができる。なお、圧力センサ６８で検出されるエア流路４２３内の圧力は、電子部品Ｑの吸着状態を示す指標として参照される。
【００３６】
次に、高さ測定装置７について、図４を参考にして説明する。図４は、高さ測定装置７を模式的に説明する図である。高さ測定装置７は、検出体７２の下降の停止をエア流路７１５の開口面積の変化に変換し、エア流路７１５を流れるエアの圧力変化または流量変化を検出する検出方式を採用している。図示されるように、高さ測定装置７は、部品移載装置４のヘッドホルダ装置４２および圧力源６を共用し、測定ヘッド７１を吸着ノズル４５と交換して装着するように構成されている。
【００３７】
測定ヘッド７１は、図示されるように、円盤状の装着台７１１と、筒状の測定ノズル７１４と、測定ノズル７１４に対し相対的に上下動する検出体７２とから構成されている。装着台７１１の中央には上下方向に貫通する供給穴７１２が穿設されている。装着台７１１は、ヘッドホルダ装置４２の装着部４２５と対向配置される。そして、装着台７１１の上面が装着部４２５のノズル吸着穴４２６に吸着され、装着台７１１の供給穴７１２が装着部４２５の供給穴４２７と連通するようになっている。測定ノズル７１４は、装着台７１１の下方に結合され、下向きに延在している。測定ノズル７１４の内周側には、装着台７１１の供給穴７１２と連通するエア流路７１５が形成されている。エア流路７１５は、測定ノズル７１４の下端開口部７１６で下方に向けて開口している。測定ノズル７１４の下側に検出体７２が配設されている。
【００３８】
検出体７２の上側には、測定ノズル７１４の下端開口部７１６を塞ぎつつエア流路７１５に入り込んで連通する筒部７２１が立設されている。筒部７２１の途中高さには、複数の開口穴７２２が穿設されている。検出体７２の下側は平面状とされ、トレイ５の上面あるいはポケットＴｐに収容された電子部品Ｑの上面に当接する当接面７２３になっている。さらに、検出体７２と装着台７１１との間に、測定ノズル７１４の外側を周回するらせん状のばね部材７３が介挿されている。ばね部材７３の作用により、測定ヘッド７１が下降して検出体７２がトレイ５あるいは電子部品Ｑに当接すると測定ノズル７１４に対して相対的に上昇し、電子部品Ｑに加わる衝撃力が緩和されるようになっている。
【００３９】
検出体７２の当接面７２３がトレイ５あるいは電子部品Ｑに当接していない自由な状態で、図示されるように、検出体７２の筒部７２１の開口穴７２２は測定ノズル７１４にオーバーラップせず開いている。このとき、測定ノズル７１４のエア流路７１５は、この開口穴７２２で外部と連通している。つまり、開口穴７２２の面積がエア流路７１５の開口面積となっている。一方、測定時に測定ヘッド７１を下降させていくと、検出体７２の当接面７２３がトレイ５の上面あるいは電子部品Ｑの上面に当接する。すると、検出体７２は、ばね部材７３に抗しつつ、測定ノズル７１４に対し相対的に上昇する。これにより、検出体７２の筒部７２１の開口穴７２２が測定ノズル７１４にオーバーラップして閉じる。すなわち、エア流路７１５の開口面積が減少する。
【００４０】
なお、検出体７２の筒部７２１の開口穴７２２をなくし、代わりに測定ノズル７１４に開口穴を設けるようにしてもよい。この態様では、検出体７２の当接面７２３が自由な状態で筒部７２１は測定ノズル７１４の開口穴７２２にオーバーラップせず、検出体７２が相対的に上昇すると筒部７２１の上端が開口穴７２２にオーバーラップして閉じる。
【００４１】
高さ測定装置７において、負圧を利用してヘッドホルダ装置４２の装着部４２５に測定ヘッド７１を着脱する作用は、吸着ノズル４２の場合と同様である。一方、高さ測定のために正圧を使用する。
【００４２】
詳述すると、図４に示されるように、圧力源６のエアポンプ６４の吐出側は正圧となり、この正圧は定圧バルブ６５で一定圧力に整えられる。一定圧力の正圧は、連通状態の電磁弁６６を介し、固定絞り６７および圧力センサ６８を経由して、ヘッドホルダ装置４２の支持本体部４２１のエア流路４２３に供給される。さらに、この正圧は、装着部４２５の供給穴４２７から測定ヘッド７１の測定ノズル７１４内のエア流路７１５を介して、検出体７２の筒部７２１の開口穴７２２まで到達する。これにより、上記の経路でエアが流れ、開口穴７２２は開口面積が変化する可変絞りとして作用し、エアの流量に依存して圧力センサ６８で検出される圧力が変化する。したがって、検出体７２がトレイ５あるいは電子部品の上面に当接すると、開口穴７２２が閉止されてエア流路７１５の開口面積が減少し流れるエアが減少し、これを圧力変化により検出できて、上面高さを検出できる。
【００４３】
電子部品Ｑの吸着時と異なり高さ測定に正圧を採用した理由は、測定の安定化、高精度化を確保するためである。仮に、エア流路７１５に負圧を供給して開口穴７２２から大気エアを吸い込むように構成すると、常時検出体７２を吸い上げる力が作用する。したがって、トレイ５に当接する以前に下降速度が変化したりすると、検出体７２が測定ノズル７１４に対して相対的に上昇し、開口穴７２２が閉じて高さ測定を誤るおそれがある。一方、正圧を用いれば、常時検出体７２を押し下げる作用があるので下降途中における誤動作のおそれがなく、トレイ５に当接したときの相対的な上昇を確実に検出できる。なお、電磁弁６６が固定絞りの機能を有する場合、固定絞り６７を省略することができる。また、圧力センサ６８に代えて、エアの流量を検出する流量センサを用いるようにしてもよい。
【００４４】
吸着ノズル４５および測定ヘッド７１は、使用されていないときには部品供給装置３の搬送部３６の脇に配設された図略の載置台に載置されている。そして、使用時には、制御コンピュータがヘッドホルダ装置４２を載置台まで移動制御し、圧力源６および開閉制御弁６４を制御して、吸着ノズル４５および測定ヘッド７１を選択的に装着するようになっている。
【００４５】
本発明の測定装置装着手段、高さ測定手段、吸着ノズル装着手段、補正手段、および補正後実装手段は、制御コンピュータの内部演算処理、および制御コンピュータが部品供給装置３、部品移載装置４、および高さ測定装置７を制御して動作させることにより実現される。各手段の機能については、同じ名称を付した各工程で説明する。
【００４６】
次に、上述のように構成された電子部品実装装置１を用いる実施形態の電子部品実装方法について、図５〜図７を参考にして説明する。実施形態の電子部品実装方法では、従来と同様にして実装動作を行い、吸着ノズル４５がトレイ５に収容された電子部品Ｑを吸着できなかったとき、すなわち吸着エラー発生時にのみ従来と異なる処理を自動で実施する。
【００４７】
まず、通常時に行う従来の実装動作（通常時実装工程、通常時実装手段）の概要を説明する。段取り工程で、基板Ｋに実装する電子部品Ｑを準備し、トレイ５の全部または多数のポケットＴｐにそれぞれ収容する。このトレイ５をパレット３７上に載置して、部品供給装置３のトレイストッカ３３の棚３３１〜３３５に収納する。電子部品Ｑおよびトレイ５の準備は、人手または自動で行う。次に、基板搬送装置２が、スクリーン印刷を終えた基板Ｋを搬入して、所定位置に位置決め支持する。段取りが終わると、制御コンピュータは、部品移載装置４および部品供給装置３を関連付けて協調制御し、実装動作を進める。
【００４８】
実装動作では、部品供給装置３のトレイストッカ３３のいずれかの棚３３１〜３３５からパレット３７を引き出して、部品吸着領域Ｂまで搬入する。これにより、電子部品Ｑを収容したトレイ５を選択的に搬入し、電子部品Ｑを吸着できる状態になる。ここで、最初にトレイ５を搬入して電子部品Ｑを吸着する前に、基準高さＨ０を測定する。この測定は、部品移載装置４のヘッドホルダ装置４２に高さ測定装置７の測定ヘッド７１を装着して行う。測定点数は所定箇所１箇所とし、トレイ５の上方から測定ヘッド７１を下降させ、検出体７２をトレイ５あるいは電子部品Ｑに当接させて測定する。したがって、測定された基準高さＨ０は、トレイ５あるいは電子部品Ｑのうち高い側の上面高さとなる。測定が終わると、測定ヘッド７１を外し、再度吸着ノズル４５を装着する。そして、基準高さＨ０に基づいて電子部品Ｑを吸着し、基板Ｋ上に実装する。
【００４９】
異なる電子部品を吸着するために異なるトレイを部品吸着領域Ｂに搬入したとき、当該トレイの基準高さＨ０が未測定であれば、同様にして測定する。当初トレイストッカ３３の各棚３３１〜３３５に収納した５枚のトレイ５については、実装動作を開始する前にまとめて測定するようにしてもよい。また、電子部品の実装動作が進んで、いずれかのトレイの電子部品がなくなり、新しいトレイを搬入したときにも基準高さＨ０を測定する。パレット３７に複数のトレイが積み重ねて載置される場合には、上側のトレイが排出される都度、下側のトレイの基準高さＨ０を測定する。基準高さＨ０のデータは、トレイ５に付与された識別番号によって管理され、再測定などの無駄な動作は生じない。つまり、基準高さＨ０の測定は、トレイ５の個体ごとに最初に電子部品を吸着する前に１回実施する。
【００５０】
各トレイ５の基準高さＨ０を測定しながら、電子部品Ｑを実装すると最初の基板Ｋへの実装動作が終了する。すると、基板搬送装置２は実装済の基板Ｋを搬出し、制御コンピュータは生産実績枚数をカウントアップする。
【００５１】
次に、基板搬送装置２は新しい基板を搬入し、部品移載装置４および部品供給装置３は新しい基板に対して実装動作する。ここで、２回目以降の部品吸着では、高さの測定は行わず、測定済みの基準高さＨ０に基づいた制御を行う。つまり、基準高さＨ０は、トレイ５内の各ポケットＴｐ１〜Ｔｐ５４に収容された電子部品Ｑに共通な値となっている。
【００５２】
実装動作が順調に進んで基板Ｋの生産実績枚数が所望する数量に達した場合、実施形態の電子部品実装方法は実施されない。実装動作の途中で、吸着ノズル４５がトレイ５に収容された電子部品Ｑを吸着できなかったときにのみ、図５に示される各工程Ｓ１〜Ｓ５を自動で実施する。図５は、実施形態の電子部品実装方法を説明するフローチャートの図である。図示されるように、実施形態の電子部品実装方法は、測定装置装着工程Ｓ１、高さ測定工程Ｓ２、吸着ノズル装着工程Ｓ３、補正工程Ｓ４、および補正後実装工程Ｓ５を備えている。
【００５３】
測定装置装着工程Ｓ１では、部品移載装置４の装着部４２５から吸着ノズル４５を外し、高さ測定装置７の測定ヘッド７１を吸着して装着する、高さ測定工程Ｓ２では、高さ測定装置７により部品採取領域Ｂでトレイ５の上面高さあるいはポケットＴｐに収容された電子部品Ｑの上面高さを複数所定箇所にわたり測定する。
【００５４】
本実施形態において、具体的な複数所定箇所は、図６に例示されるようにトレイ５の長手方向に３箇所、幅方向に２箇所の合計６箇所とする。図６は、トレイ５あるいは電子部品Ｑの上面高さを測定する複数所定箇所を例示説明する平面図である。図中に白丸で示された第１〜第６測定箇所Ｐ１〜Ｐ６は、高さ測定装置７の測定ヘッド７１の検出体７２が当接するトレイ５上の測定箇所を示している。例えば、第１測定箇所Ｐ１は、４つのポケットＴｐ１、Ｔｐ２、Ｔｐ１０、Ｔｐ１１、およびこれらを区画形成する仕切りＴｓの一部を測定対象としている。したがって、この４ポケットＴｐ１、Ｔｐ２、Ｔｐ１０、Ｔｐ１１に収容された電子部品Ｑおよび仕切りＴｓの一部のうち最も高い位置で、上面高さＨ１が測定される。同様に、他の第２〜第６測定箇所Ｐ２〜Ｐ６でも、それぞれ上面高さＨ２〜Ｈ６が測定される。
【００５５】
次の吸着ノズル装着工程Ｓ３では、高さ測定工程Ｓ２での上面高さの測定が終了すると、部品移載装置４の装着部４２５から高さ測定装置７の測定ヘッド７１を外して吸着ノズル４５を装着する。補正工程Ｓ４では、複数所定箇所（具体的には第１〜第６測定箇所）Ｐ１〜Ｐ６の上面高さＨ１〜Ｈ６に基づいてトレイ５の変形を推定し、トレイ５の各ポケットＴｐに収容された電子部品Ｑの上面高さを補正する。図７は、トレイ５の変形を推定し、電子部品Ｑの上面高さを補正する方法を模式的に説明する図である。図中で、横軸はトレイ５の長手方向に並ぶ第１〜第３測定箇所Ｐ１〜Ｐ３を示し、縦軸は測定された上面高さＨ１〜Ｈ３の違いを拡大して見易く示している。また図７で、（１）は良好な状態、（２）は傾きを有する状態、（３）は反りを有する状態、を示している。
【００５６】
図７の（１）において、第１〜第３測定箇所Ｐ１〜Ｐ３で測定された各上面高さＨ１１〜Ｈ３１は概ね等しい（Ｈ１１≒Ｈ２１≒Ｈ３１）。したがって、トレイ５が長手方向に水平な良好な状態と推定できる。このとき、各電子部品Ｑの上面高さは、水平な推定線ｍ１に平行して並ぶので、補正する必要はない。図７の（２）において、各上面高さＨ１２〜Ｈ３２は長手方向に順次増加している（Ｈ１２＜Ｈ２２＜Ｈ３２）。したがって、トレイ５が長手方向に傾きを有する状態と推定できる。このとき、各電子部品Ｑの上面高さは、傾いた直線状の推定線ｍ２に平行すると考えて補正する。また、図７の（３）において、各上面高さＨ１３〜Ｈ３３のうちで中央が最も高くなっている（Ｈ１３＜Ｈ２３＞Ｈ３３）。したがって、トレイ５の中央が上方に突出した反りを有する状態と推定できる。このとき、各電子部品Ｑの上面高さは、折れ線状に線形補間した推定線ｍ３に平行すると考えて補正する。（２）および（３）の場合、トレイの長手方向に依存して、各ポケットＴｐに収容された電子部品Ｑの上面高さが変化する。
【００５７】
本実施形態では、トレイ５の幅方向の測定箇所は２箇所であるため、幅方向の反りの推定は難しく、傾きのみを推定する。実際には、長手方向と幅方向の変形は関連し合っているので、６測定箇所Ｐ１〜Ｐ６で測定した上面高さＨ１〜Ｈ６を関連付け総合的に線形補間して、各電子部品Ｑの上面高さを補正する。
【００５８】
次の補正後実装工程Ｓ５では、補正された上面高さに基づいて部品移載装置４の吸着ノズル４５がトレイ５の各ポケットＴｐに収容された電子部品Ｑを吸着し、基板Ｋ上に実装する。つまり、最初に測定された基準高さＨ０に代えて補正された上面高さを用いることにより、当該トレイ５の電子部品Ｑがなくなるまで実装動作を継続できる。
【００５９】
実施形態の電子部品実装装置１および電子部品実装方法によれば、制御コンピュータからの制御により、図５で説明した各工程Ｓ１〜Ｓ５を自動で行うことができる。このため、仮にトレイ５に傾きや反りなどの変形が生じていても、部品供給装置３および部品移載装置４による実装動作は中断されず、生産効率の低下を抑制できる。また、吸着ノズル４５に代えて測定ヘッド７１を装着するので、吸着ノズル４５の位置制御機構を利用して上面高さを測定でき、測定時と吸着時の位置の誤差を小さくできる。加えて、複数所定箇所Ｐ１〜Ｐ６の上面高さに基づいてトレイ５の変形を推定するので、電子部品Ｑの上面高さを高精度に補正できる。したがって、吸着時の吸着ノズル４５の下降速度を適正化し、電子部品Ｑに加わる衝撃力を抑制できる。また、吸着エラー発生時以外は複数測定箇所Ｐ１〜Ｐ６の高さ測定は行わず、従来と同様の実装動作を行うので、常時の生産効率は従来と同等になる。
【００６０】
さらに、高さ測定手段または高さ測定工程Ｓ２で、トレイ５の長手方向に３箇所幅方向に２箇所の測定を行い、補正手段または補正工程Ｓ４でトレイ５の変形を長手方向の反りを含んで推定する。したがって、トレイ５の長手方向および幅方向の傾きに加えて長手方向の反りを推定でき、各ポケットＴｐに収容された電子部品Ｑの上面高さを高精度に推定できる。
【００６１】
また、測定ヘッド７１は、エア流路７１５を有する筒状の測定ノズル７１４と、測定ノズル７１４に対して上下動可能な検出体７２とで構成されている。このため、トレイ５の外枠Ｔｗや仕切りＴｓよりも高い電子部品Ｑが収容された場合でも、測定ヘッド７１を下降させていく途中で検出体７２が電子部品Ｑに当接すると、検出体７２は容易に測定ノズル７１４に対して相対的に上昇する。したがって、高さ測定時に電子部品Ｑに加わる衝撃力を抑制できる。さらに、高さ測定装置７は、圧力源６や圧力センサ６８などが部品移載装置４と共用にされており、高さ測定に関する制御が容易となりかつ高さ測定装置７のコストが低廉となる。
【００６２】
なお、実施形態では、高さ測定装置７は測定ヘッド７１や圧力源６などにより構成されているがこれに限定されない。つまり、部品移載装置４から独立した別の測定方式の高さ測定装置を用いてもよく、あるいは、測定ヘッドだけでなく高さ測定装置全体がヘッドホルダ装置４２に装着される構成であってもよい。
【００６３】
また、実施形態における６測定箇所は、さらに増やすこともできる。トレイ５の変形の推定方法も線形補間に限定されない。例えば。トレイ５の長手方向の座標位置を用いた二次関数以上の高次補間式を用いることができ、あるいは、反りの形状を近似する任意の関数を利用することができる。その他、本発明は様々な応用、変形が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１：電子部品実装装置
２：基板搬送装置
３：部品供給装置
３１：支持部    ３２：ハウジング    ３３：トレイストッカ
３３１〜３３５：棚    ３４：トレイ搬入部    ３５：トレイ排出部
３６：搬送部    ３７：パレット
４：部品移載装置
４１：支持ベース    ４２：ヘッドホルダ装置    ４２１：支持本体部
４２５：装着部    ４５：吸着ノズル    ４５１：装着台    ４５４：連結部
４５７：吸引部    ４５９：ばね部材
５：トレイ
６：圧力源
６１：真空ポンプ    ６２、６３、６６：電磁弁    ６４：エアポンプ
６５：定圧バルブ    ６７：固定絞り    ６８：圧力センサ
７：高さ測定装置
７１：測定ヘッド    ７１１：装着台    ７１４：測定ノズル
７１５：エア流路    ７２：検出体    ７２１：筒部  ７２２：開口穴
７３：ばね部材
Ｋ：基板    Ｔｐ：ポケット    Ｔｗ：外枠    Ｔｓ：仕切り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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