(57)【要約】【課題】反り変形を生じやすい基板を対象とし反り計測工程を伴う部品実装作業において、生産性を向上させる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。【解決手段】基板支持機構１２に配設された感圧センサ１６によって基板支持ピン１４の下方への押圧力Ｆを計測し、計測結果を支持ピン配置データと比較して、基板支持ピン１４が存在すべき位置であって且つ押圧力Ｆが検出されなかった位置を基板支持ピン１４が基板３に接触していないピン非接触点Ｐ＊として検出し、ピン非接触点Ｐ＊の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより当該基板が反り変形状態にあるか否かを判定し、この判定結果に基づき当該基板３を対象として必要に応じて反り計測手段に反り計測作業を実行させる。これにより、反り計測作業を必要な場合にのみ限定することができる。【選択図】図４
2011171330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装ヘッドによって部品供給部から取り出した部品を基板に実装する部品実装装置であって、
前記部品を保持した実装ヘッドをヘッド移動機構によって移動させることにより前記部品を基板に移送搭載する部品実装機構と、前記基板を搬送して前記部品実装機構による部品実装作業位置に位置決めする基板搬送機構と、
前記部品実装作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記実装作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記部品実装機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、
前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して高さセンサを水平方向に相対移動させながら前記基板の上面の高さを計測することにより、この基板の反り変形状態を計測する反り計測手段と、
前記下受け基部に前記複数の基板支持ピンの下端部を当接させて配設され、前記基板支持ピンによる下方への押圧力を各基板支持ピンの位置毎に計測するシート状の感圧センサと、前記感圧センサの計測結果に基づいて、前記基板支持機構、反り計測手段を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記感圧センサによる計測結果を前記基板支持ピンの当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データと比較して、前記基板支持ピンが存在すべき位置であって且つ前記押圧力が検出されなかった位置を前記基板支持ピンが基板に接触していないピン非接触点として検出し、前記ピン非接触点の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより当該基板が反り変形状態にあるか否かを判定し、この判定結果に基づき当該基板を対象として前記反り計測手段に反り計測作業を必要に応じて実行させることを特徴とする部品実装装置。
【請求項２】
前記制御部は、検出された前記ピン非接触点の分布状態に基づいて、前記基板において反り計測作業の対象となる範囲を特定することを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
【請求項３】
部品を保持した実装ヘッドをヘッド移動機構によって移動させることにより前記部品を基板に移送搭載する部品実装機構と、前記基板を搬送して前記部品実装機構による部品実装作業位置に位置決めする基板搬送機構と、前記部品実装作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記実装作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記部品実装機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して高さセンサを水平方向に相対移動させながら前記基板の上面の高さを計測することにより、この基板の反り変形状態を計測する反り計測手段と、前記下受け基部に前記複数の基板支持ピンの下端部を当接させて配設され、前記基板支持ピンによる下方への押圧力を各基板支持ピンの位置毎に計測するシート状の感圧センサと、前記感圧センサの計測結果に基づいて、前記基板支持機構、反り計測手段を制御する制御部とを備えた部品実装装置を用い、実装ヘッドによって部品供給部から取り出した部品を基板に実装する部品実装方法であって、
前記感圧センサによる計測結果を前記基板支持ピンの当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データと比較して、前記基板支持ピンが存在すべき位置であって且つ前記押圧力が検出されなかった位置を前記基板支持ピンが基板に接触していないピン非接触点として検出し、前記ピン非接触点の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより当該基板が反り変形状態にあるか否かを判定し、この判定結果に基づき当該基板を対象として前記反り計測手段に反り計測作業を必要に応じて実行させることを特徴とする部品実装方法。
【請求項４】
検出された前記ピン非接触点の分布状態に基づいて、前記基板において反り計測作業の対象となる範囲を特定することを特徴とする請求項３記載の部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を基板に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。
【背景技術】
【０００２】
近年電子機器の小型化・高機能化の進展に伴い、電子機器に組み込まれる電子部品は、高実装密度が求められて小型化・薄化が進行している。このため電子部品が実装される回路基板も剛性が低下し製造過程における種々の要因によって反り変形を生じやすくなっている。この結果、薄型の回路基板では、半導体素子などの部品が搭載される前の段階で既に反り変形を生じている場合がある。そしてこのような回路基板に対して部品をそのまま搭載すると、反り変形を生じた部分の電極に対して部品が正常に着地せず、半田接合において導通不良や接合強度不足などの不良が生じやすい。
【０００３】
このような不具合を防止する対策として、撓みやすい基板を実装対象とする場合に、実装動作に先立って基板の反り変形状態を計測する部品装着技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この方法を用いることにより、計測によって得られた反り変形分だけ実装ヘッドによる部品搭載動作における部品実装高さを補正することができ、反り変形に起因する不具合を緩和することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３０５８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上述の先行技術では、部品実装作業において反り計測工程が付加されることから、作業所要時間が遅延して生産性の低下を招くという難点がある。すなわち、反り変形計測はレーザセンサなどの３次元計測装置を計測対象面である基板の上面上で所定間隔毎に移動させながら高さ計測を行うスキャン動作を必要とすることから、計測作業時間を短縮することが難しく、生産性向上のための有効な対策が求められていた。
【０００６】
そこで本発明は、反り変形を生じやすい基板を対象とし反り計測工程を伴う部品実装作業において、生産性を向上させる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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の部品実装装置は、実装ヘッドによって部品供給部から取り出した部品を基板に実装する部品実装装置であって、前記部品を保持した実装ヘッドをヘッド移動機構によって移動させることにより前記部品を基板に移送搭載する部品実装機構と、前記基板を搬送して前記部品実装機構による部品実装作業位置に位置決めする基板搬送機構と、前記部品実装作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記実装作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記部品実装機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して高さセンサを水平方向に相対移動させながら前記基板の上面の高さを計測することによりこの基板の反り変形状態を計測する反り計測手段と、前記下受け基部に前記複数の基板支持ピンの下端部を当接させて配設され、前記基板支持ピンによる下方への押圧力を各基板支持ピンの位置毎に計測するシート状の感圧センサと、前記感圧センサの計測結果に基づいて、前記基板支持機構、反り計測手段を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記感圧センサによる計測結果を前記基板支持ピンの当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データと比較して、前記基板支持ピンが存在すべき位置であって且つ前記押圧力が検出されなかった位置を前記基板支持ピンが基板に接触していないピン非接触点として検出し、前記ピン非接触点の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより当該基板が反り変形状態にあるか否かを判定し、この判定結果に基づき当該基板を対象として前記反り計測手段に反り計測作業を必要に応じて実行させる。
【０００８】
本発明の部品実装方法は、部品を保持した実装ヘッドをヘッド移動機構によって移動させることにより前記部品を基板に移送搭載する部品実装機構と、前記基板を搬送して前記部品実装機構による部品実装作業位置に位置決めする基板搬送機構と、前記部品実装作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記実装作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記部品実装機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して高さセンサを水平方向に相対移動させながら前記基板の上面の高さを計測することによりこの基板の反り変形状態を計測する反り計測手段と、前記下受け基部に前記複数の基板支持ピンの下端部を当接させて配設され、前記基板支持ピンによる下方への押圧力を各基板支持ピンの位置毎に計測するシート状の感圧センサと、前記感圧センサの計測結果に基づいて、前記基板支持機構、反り計測手段を制御する制御部とを備えた部品実装装置を用い、実装ヘッドによって部品供給部から取り出した部品を基板に実装する部品実装方法であって、前記感圧センサによる計測結果を前記基板支持ピンの当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データと比較して、前記基板支持ピンが存在すべき位置であって且つ前記押圧力が検出されなかった位置を前記基板支持ピンが基板に接触していないピン非接触点として検出し、前記ピン非接触点の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより当該基板が反り変形状態にあるか否かを判定し、この判定結果に基づき当該基板を対象として前記反り計測手段に反り計測作業を必要に応じて実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、下受け基部に基板支持ピンによる下方への押圧力を各基板支持ピンの位置毎に計測するシート状の感圧センサを備え、感圧センサによる計測結果を基板支持ピンの当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データと比較して、基板支持ピンが存在すべき位置であって且つ押圧力が検出されなかった位置を基板支持ピンが基板に接触していないピン非接触点として検出し、ピン非接触点の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより当該基板が反り変形状態にあるか否かを判定し、この判定結果に基づき当該基板を対象として必要に応じて反り計測手段に反り計測作業を実行させることにより、反り計測作業を必要な場合にのみ限定することができ、反り変形を生じやすい基板を対象とし反り計測工程を伴う部品実装作業において、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図
【図２】本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分断面図
【図３】本発明の一実施の形態の部品実装装置におけるピン保持プレートおよび感圧センサの平面図
【図４】本発明の一実施の形態の本発明の一実施の形態の部品実装方法における基板反り判定の説明図
【図５】本発明の一実施の形態の部品実装装置において実装対象となる基板の支持状態の説明図
【図６】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
【図７】本発明の一実施の形態の部品実装方法における基板反り計測処理を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、図２を参照して、部品実装装置１の構造を説明する。部品実装装置１は、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装ラインにおいて、実装ヘッドによって部品を部品供給部から取り出して基板に実装する機能を有している。図１において、基台１ａ上にはＸ方向に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は、上流側装置から供給され当該装置による部品実装作業の対象となる基板３を以下に説明する部品実装機構による部品実装作業位置に搬送して位置決めする。本実施の形態においては、基板３として反り変形を生じやすい特性を有するもの（図５参照）を実装対象とする例を示している。
【００１２】
図２に示すように、部品実装作業位置において、基板３の下方には基板支持機構１２が配設されている。基板支持機構１２は、昇降駆動部１３によって昇降する下受け基部１２ａに複数の基板支持ピン１４を立設させた構成となっている。昇降駆動部１３を駆動して下受け基部１２ａを基板３に対して下方から上昇させて、複数の基板支持ピン１４を基板３の裏面に当接させることにより、基板３は基板支持ピン１４とともに上昇し、基板３の上面が基板搬送機構２に設けられた押さえ部材２ａの下面に当接した位置で停止する。これにより、基板３は部品実装機構による作業高さ位置に保持される。
【００１３】
図１において、基板搬送機構２の両側には部品供給部４が設けられており、部品供給部４には複数のテープフィーダ５が装着されている。基台１ａのＸ方向の一端部にはリニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル７がＹ方向に水平に配設されている。Ｙ軸移動テーブル７には同様にリニア駆動機構を備えた２つのＸ軸移動テーブル８が結合されており、それぞれのＸ軸移動テーブル８には実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル９ａが装着されている。
【００１４】
Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８はヘッド移動機構を構成し、このヘッド移動機構を駆動することにより、２つの実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動し、各実装ヘッド９はそれぞれ対応した部品供給部４のテープフィーダ５から部品を吸着ノズル９ａによって取り出して、基板搬送機構２に位置決めされ基板支持機構１２によって下受けされた基板３に移送搭載する。したがって、Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８および実装ヘッド９は、部品を保持した実装ヘッド９をヘッド移動機構によって移動させることにより、部品を基板３に移送搭載する部品実装機構を構成する。
【００１５】
部品供給部４と基板搬送機構２との間には部品認識装置６が配設されており、部品供給部４から部品を取り出した実装ヘッド９が部品認識装置６の上方を移動する際に、部品認識装置６は実装ヘッド９に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。実装ヘッド９にはＸ軸移動テーブル８の下面側に位置して一体的に移動する基板認識カメラ１１が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１１は基板支持機構１２に保持された基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。実装ヘッド９による基板３への部品実装動作においては、部品認識装置６による部品の認識結果と、基板認識カメラ１１による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。
【００１６】
それぞれのＸ軸移動テーブル８には、実装ヘッド９と一体的に移動する高さセンサ１０が装着されている。高さセンサ１０は、レーザ変位計など計測軸方向の変位を非接触で検出可能な計測器であり、基板支持機構１２によって保持された状態の基板３に対して高さセンサ１０を水平方向に相対移動させながら、基板３の上面の高さを高さセンサ１０によって計測することにより（矢印ａ参照）、基板３の上面の３次元形状、すなわち反り変形状態を計測することができる。したがって前述のヘッド移動機構および高さセンサ１０は、基板３の反り変形状態を計測する反り計測手段を構成する。
【００１７】
基板支持機構１２の詳細構成について説明する。図２において、昇降駆動部１３の昇降軸に結合された略凹字形状の下受け基部１２ａの上面には、シート状の感圧センサ１６が配設されており、さらに感圧センサ１６の上方には、２枚の板状のピン支持部材１５が下受け基部１２ａの両側部の側部材１２ｂによって水平に保持されている。
【００１８】
感圧センサ１６は、図３（ｂ）、図４（ｂ）に示すように、それぞれ行電極１８Ｘと列電極１８Ｙが所定間隔で配置された２枚のフィルム状の樹脂シート１６ａ、１６ｂを、電極面を対向させ且つ行電極１８Ｘと列電極１８Ｙとを直交させた状態で、粘着材１６ｃによって貼り合わせて構成されている。平面視した状態における行電極１８Ｘと列電極１８Ｙとの交点は、この位置に作用する上下方向の力を計測する力計測点Ｐとなっている。すなわち力計測点Ｐに上下から挟み込む力が作用することにより、行電極１８Ｘと列電極１８Ｙとの間の電気的抵抗が変化する。この電気的抵抗の変化と作用する力との間には一定の相関関係があるため、この変化を検出することにより当該力計測点Ｐに作用する力が求められる。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、ピン支持部材１５には所定の規則配列（ここでは格子配列）で複数のピン保持孔１５ａが形成されており、上下２枚のピン支持部材１５のピン保持孔１５ａに基板支持ピン１４を貫通させることにより、基板支持ピン１４は下受け基部１２ａに垂直姿勢で保持される。部品実装作業ではこれらのピン保持孔１５ａのうち、対象となる基板３において予め設定された下受け支持点に対応する位置のピン保持孔１５ａのみに、基板支持ピン１４が選択的に配置される。基板支持ピン１４が配置されるべき位置は、支持ピン配置データ２１ａ（図６）として各基板品種毎に記憶されている。
【００２０】
図３（ｂ）は、感圧センサ１６における行電極１８Ｘ、列電極１８Ｙおよび力計測点Ｐの平面配置を模式的に示すものである。感圧センサ１６における力計測点Ｐ（ｉ，ｊ）は、ピン支持部材１５に形成された各ピン保持孔１５ａに対応して設定されており、行電極１８Ｘ、列電極１８Ｙは各力計測点Ｐ（ｉ，ｊ）において平面視して直交するようにそれぞれが配列されている。これらの行電極１８Ｘ、列電極１８Ｙは、それぞれ接続部１９Ｘ、１９Ｙに接続されており、接続部１９Ｘ、１９Ｙから電気信号を制御装置２０に伝達することにより、各力計測点Ｐ（ｉ，ｊ）におけるピン荷重が計測される。
【００２１】
図４は、基板３を基板支持機構１２によって下受けした状態において、感圧センサ１６によって基板３の反り変形有無を判定する方法を示している。図４（ａ）に示すように、基板支持ピン１４は、感圧センサ１６に下端部１４ｂを当接させた状態で基板支持機構１２に配置されており、基板３を基板支持機構１２によって下受けした状態では、基板支持ピン１４の上端部１４ａが基板３の裏面に当接する。このとき、基板３に上方向の反りが生じている上反り箇所（図の左側部分）においては、上端部１４ａは基板３の裏面に当接せず隙間が生じた状態となる。
【００２２】
このため、図４（ｂ）に示すように、上端部１４ａが基板３に当接した状態の基板支持ピン１４においては基板支持ピン１４が基板３を押し上げて支持する支持力の反力が感圧センサ１６に対する上方からの押圧力Ｆとして力計測点Ｐに作用する。これにより、当該力計測点Ｐにおいては行電極１８Ｘ、列電極１８Ｙはそれぞれの表面に被覆された感圧導電性インク１７を介して接触して導通し電気抵抗が低下する。これに対し、上端部１４ａが基板３に当接していない基板支持ピン１４ではこのような押圧力Ｆは作用しないため、行電極１８Ｘ、列電極１８Ｙの導通状態は変化しない。したがって導通状態の変化がない力計測点Ｐは、基板支持ピン１４が配置されていないか、または基板支持ピン１４が配置されていても上端部１４ａが基板３に当接していない状態にあると判断される。
【００２３】
すなわち基板支持ピン１４が存在すべき位置であって且つ基板支持ピン１４による下方への押圧力Ｆが検出されなかった力計測点Ｐを見出すことにより、基板支持ピン１４が基板３に接触していないピン非接触点Ｐ＊として検出することができる。そして図４（ｃ）に例示するように、ピン非接触点Ｐ＊が局部的に集積している部分は基板３の上反りのため複数の基板支持ピン１４が基板３に当接していない上反り箇所と判定される。そしてこれらの上反り箇所を包含する領域Ｒが、基板３において反り計測作業の対象となる範囲として特定される。なお、どのような範囲でピン非接触点Ｐ＊が分布した状態を上反り箇所ありと判定するかは、対象となる基板３の撓みやすさやピン支持点の配置によって異なるため、判定基準は各基板品種毎に判定パターンとして予め設定され、判定パターンデータ２１ｂ（図６）として記憶される。
【００２４】
図５は、このような上反り変形を生じやすい基板３を基板支持機構１２によって下受けした例を示している。図５（ａ）に示すように、基板３は複数（ここでは２枚）の単位基板３ａを単一基板に作り込んだ多面取り基板である。単位基板３ａは分割スリット３ｂによって予め区分され、各単位基板３ａは部分的に形成されたブリッジ部３ｃのみによって基板３の本体部と結合されている。このような基板３が樹脂製の薄型基板であって撓みやすいものである場合には、単位基板３ａには不規則な反り変形が生じ易い。
【００２５】
このような反り変形が生じた基板３を基板支持機構１２によって下受けすると、基板３が下方に反り変形している場合には、基板支持ピン１４によって押し上げられることにより反り変形は矯正される。これに対し、図５（ｂ）に示すように、単位基板３ａの一部分が局部的に上方に反り変形を生じているような場合には、基板支持ピン１４は基板３の裏面に当接しないため、上方への反り変形がそのまま残留した上反り箇所Ａが生じる。本実施の形態においては、このような上反り箇所Ａが発生しやすい基板３に対して、図７に示す部品実装方法を適用するようにしている。
【００２６】
次に、図６を参照して制御系の構成を説明する。図６において制御装置２０（制御部）は、Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８より成るヘッド移動機構、実装ヘッド９、部品供給部４、基板搬送機構２および基板支持機構１２の動作を制御する。これにより、基板３の搬送および位置決め、基板３に対する部品実装作業が実行される。また制御装置２０がヘッド移動機構および高さセンサ１０を制御することにより、基板３の上面の反り計測が実行される。そして計測結果は制御装置２０に伝達され、制御装置２０はこの計測結果に基づいて、部品実装動作における実装高さを必要に応じて変更する。
【００２７】
感圧センサ１６は、前述のように、基板支持ピン１４による下方への押圧力（ピン荷重）を各基板支持ピン１４の位置毎に計測する機能を有しており、これらの計測結果は制御装置２０に伝達される。制御装置２０はこの計測結果に基づき、上述の反り計測に先立って当該基板３が反り変形状態にあって高さセンサ１０による反り計測を必要とするか否かを判定するとともに、反り計測の対象となる範囲を特定するための演算処理を行う。
【００２８】
記憶部２１は、実装データなど部品実装動作に必要な諸データとともに、支持ピン配置データ２１ａ、判定パターンデータ２１ｂを記憶する。支持ピン配置データ２１ａは、基板支持機構１２における基板支持ピン１４の配置を実装対象の基板品種毎に記憶する。判定パターンデータ２１ｂは、感圧センサ１６によって計測されたピン荷重計測結果に基づき、当該基板３が反り変形状態にあるか否かを判定するための判定パターンデータを記憶する。
【００２９】
上記構成において制御装置２０は以下の制御演算処理を実行する。まず制御装置２０は感圧センサ１６による計測結果を基板支持ピン１４の当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データ２１ａと比較して、基板支持ピン１４が存在すべき位置であって且つ基板支持ピン１４による下方への押圧力が検出されなかった位置を基板支持ピン１４が基板３に接触していないピン非接触点Ｐ＊として検出する。
【００３０】
次いでピン非接触点Ｐ＊の分布を、判定パターンデータ２１ｂとして予め規定された判定パターンと比較することにより、当該基板３が反り変形状態にあるか否かを判定する処理を行う。さらに制御装置２０は、この判定結果に基づき当該基板３を対象として、高さセンサ１０に反り計測作業を必要に応じて実行させる。このとき制御装置２０は、この反り計測作業において、検出されたピン非接触点Ｐ＊の分布状態に基づいて、基板３において反り計測作業の対象となる範囲（図４（ｃ）に示す領域Ｒ）を特定し、特定された範囲のみを対象として反り計測作業を実行する。
【００３１】
次に図７を参照して、部品実装装置１を用い、実装ヘッド９によって部品供給部４から取り出した部品を基板３に実装する部品実装方法について説明する。ここでは、部品実装動作における実装高さの補正のために実行される基板３の反り計測に先立って、上述の感圧センサ１６による反り変形判定機能を用いて反り計測の要否を判断するようにしている。
【００３２】
まず、上流側装置から基板搬送機構２に基板３が搬入され、部品実装作業位置に位置決めされる（ＳＴ１）。次いで基板支持機構１２の下受け基部１２ａが基板支持ピン１４とともに上昇し（ＳＴ２）、上端部１４ａが基板３の裏面に当接する。次に感圧センサ１６によってピン荷重計測が行われ（ＳＴ３）、これにより、図３（ｂ）に示すＰ（ｉ，ｊ）毎に、基板支持ピン１４によって感圧センサ１６を下方に押圧するピン荷重が求められる。次いで記憶部２１に記憶された支持ピン配置データ２１ａを参照して、ピン配置の読み出しが行われる（ＳＴ４）。
【００３３】
そしてピン荷重計測結果を基板支持ピン１４の当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データ２１ａと比較して、基板３に上反り箇所（図５参照）ありか否かを判定する（ＳＴ５）。すなわち、支持ピン配置データ２１ａによれば基板支持ピン１４が存在すべき位置であって、且つピン荷重計測結果では基板支持ピン１４による押圧力Ｆが検出されなかった位置を、基板支持ピン１４が基板３に接触していないピン非接触点Ｐ＊として検出する。次いで、ピン非接触点Ｐ＊の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより、当該基板３が反り変形状態にあるか否かを判定する。
【００３４】
ここで上反り箇所ありと判定された場合には、基板反り計測箇所を決定する（ＳＴ６）。すなわち検出されたピン非接触点Ｐ＊の分布状態に基づいて、基板３において高さセンサ１０による反り計測作業の対象となる範囲を特定する（図４（ｃ）参照）。次いで基板３において反り計測作業の対象となる上反り箇所に、ヘッド移動機構によって高さセンサ１０を移動させて当該対象範囲をスキャンさせ、基板反り計測を行う（ＳＴ７）。
【００３５】
そしてこの基板反り計測結果に基づき、実装ヘッド９による部品実装動作における実装高さを更新し（ＳＴ８）、この後、実装作業をスタートする（ＳＴ９）。これにより、基板３の上反り状態に応じて実装高さが補正され、反り変形に起因する実装動作時の不具合を防止することができる。また基板３において反り計測作業の対象となる範囲を、感圧センサ１６によるピン荷重計測によって上反りありと判定された範囲に限定することから、反り計測に要する時間を短縮して、生産性を向上させることが可能となっている。
【００３６】
上記説明したように、本実施の形態においては、下受け基部１２ａに、基板支持ピン１４による下方への押圧力を各基板支持ピン１４の位置毎に計測するシート状の感圧センサ１６を備え、感圧センサ１６による計測結果を基板支持ピン１４の当該基板品種についての配置を示す支持ピン配置データ２１ａと比較して、基板支持ピン１４が存在すべき位置であって且つ押圧力が検出されなかった位置を基板支持ピン１４が基板に接触していないピン非接触点Ｐ＊として検出する。
【００３７】
そしてピン非接触点Ｐ＊の分布を予め規定された判定パターンと比較することにより当該基板が反り変形状態にあるか否かを判定し、この判定結果に基づき当該基板を対象として必要に応じて反り計測手段に反り計測作業を実行させるようにしている。これにより、反り計測作業を必要な場合にのみ限定することができ、反り変形を生じやすい基板を対象とし反り計測工程を伴う部品実装作業において、生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の部品実装装置および部品実装方法は、反り変形を生じやすい基板を対象とし反り計測工程を伴う部品実装作業において、生産性を向上させることができるという効果を有し、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する分野に有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１  部品実装装置
２  基板搬送機構
３  基板
４  部品供給部
７  Ｙ軸移動テーブル
８  Ｘ軸移動テーブル
９  実装ヘッド
１０  高さセンサ
１２  基板支持機構
１２ａ  下受け基部
１４  基板支持ピン
１６  感圧センサ
Ｐ  力計測点
Ｐ＊  ピン非接触点
【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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