(57)【要約】  制御コントローラ１００は、電子部品Ｂのリード端子Ｌの挿入端が、リード端子Ｌの基板Ｐ上の挿入位置である端子挿入孔ＳＫに一致するように、ヘッドユニット１７０によって電子部品Ｂを移動させる（図６Ａ）。次に、Ｚ軸サーボ機構を制御して吸着ヘッド１８５を所定量だけ垂直下方向（Ｚ方向）に下降させる。この結果、リード端子Ｌの挿入端が基板Ｐの端子挿入孔ＳＫに僅かに挿入された状態となる（図６Ｂ）。続いて、制御コントローラ１００は、未挿入であるボスＱを、基板Ｐの挿入位置である基板挿入孔ＳＬへ挿入するための位置補正を実行する（図６Ｃ）。最後に制御コントローラ１００は、実装プログラム記憶手段１２０に記憶された部品実装プログラムに基づいて、吸着ヘッド１８５を垂直下方向（Ｚ方向）に下降操作させることで、リード端子Ｌの端子挿入孔ＳＫへの挿入と、ボスＱの基板挿入孔ＳＬへの挿入とを完了させる（図６Ｄ）。
2015029209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品本体から突出するリード端子を基板の端子挿入孔に挿入して部品を前記基板に実装する部品実装装置であって、
前記部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に前記部品を前記基板上に下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、
前記搬送ヘッドの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させ、前記搬送ヘッドを下降させて前記挿入端が前記端子挿入孔に進入した後に、さらに前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように移動させ、再下降させる補正処理を行う、部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて認識した前記部品本体の所定部位と前記リード端子の挿入端の位置とから前記リード端子の曲がり量を算出し、その曲がり量に基づいて前記補正処理を行う、部品実装装置。
【請求項３】
請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置及び前記部品の前記リード端子よりも短い他の突出部の位置を認識し、前記補正処理における前記搬送ヘッドの前記基板の面方向に沿った移動量を、前記他の突出部の位置とその突出部の前記基板への挿入位置と基づいて算出する、部品実装装置。
【請求項４】
請求項２に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記リード端子の曲がり量が限界値よりも大きい場合には、前記搬送ヘッドを所定の部品回収位置に移動させて、前記部品の保持を解く部品回収処理を行う、部品実装装置。
【請求項５】
請求項２に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記リード端子の曲がり量が所定の範囲内にある場合には前記補正処理を行わない、部品実装装置。
【請求項６】
部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に基板上に部品を下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、を備える部品実装装置において、前記部品本体から突出するリード端子を前記基板の端子挿入孔に挿入して前記部品を前記基板に実装するための制御方法であって、
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させ、その後に前記搬送ヘッドを下降させる部品実装装置の制御方法。
【請求項７】
部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に基板上に部品を下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、を備え、前記部品本体から突出するリード端子を前記基板の端子挿入孔に挿入して前記部品を前記基板に実装するための部品実装装置が有するコンピュータに、
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させ、その後に前記搬送ヘッドを下降させる処理を実行させる、部品実装装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリード端子を有する部品を基板に実装する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品実装装置には表面実装型の電子部品だけでなく、部品本体からリード線を下方に突出させたタイプの電子部品も実装できるようにしたものが提供されている。これは電子部品の部品本体部分を搬送ヘッドの吸着ノズル等によって保持し、リード端子が本来存在する位置を、基板に形成されているリード挿入孔の位置に合致させるように搬送ヘッドによって部品を搬送し、その位置で搬送ヘッドを下降させることでリード端子をリード挿入孔に挿入するようになっている。リード端子に曲がりがなければ、そのまま搬送ヘッドを下降させることで、部品本体は基板に密着するようになり、正規の実装位置に部品が実装される。【０００３】
ところが、リード端子に万が一曲がりがあると、仮にリード端子の挿入端がリード挿入孔に一致させた状態で搬送ヘッドを下降させたとしても、部品が真っ直ぐに下降している限り、下降途中でリード端子がリード挿入孔の縁部に当たって部品が下降できなくなってしまう。そうなると、部品が基板に対してずれた状態で実装されたり、部品本体に位置決め用のボスが突出している場合には、そのボスが基板の位置決め孔に入らないことになり、結局、実装不良となる。【０００４】
このような実装不良を防ぐため、予めリード端子の曲がりを検出し、それを真っ直ぐに矯正してから部品を実装できるようにした例えば特許文献１のような部品実装装置が提供されている。この部品実装挿入装置では、電子部品のリード端子の曲がりを検知するために部品の下面を撮影する撮像装置を設け、さらにリード端子の曲がりが検知された場合には、電子部品を搬送ヘッドによって保持した状態のままリード端子に力を及ぼしてリード端子の曲がりを矯正する可変ガイド部とこれを駆動する可変駆動部とを設けている。これによって、リード端子の曲がりなどの形状不良がある場合でも、リード線に外力を加えて矯正することで、電子部品の基板への実装不良を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３７４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、リード端子をいわば外部的に付加された矯正機構によって曲がりを矯正するため、それらの機構が複雑になるという問題がある。【０００７】
本発明は、構造が複雑化することを抑制しつつ、リード端子に曲がりがある部品でも正しく実装することができる部品実装装置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】
【０００８】
本明細書によって開示される部品実装装置は、部品本体から突出するリード端子を基板の端子挿入孔に挿入して部品を前記基板に実装する部品実装装置であって、前記部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に前記部品を前記基板上に下降させる搬送ヘッドと、前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、前記搬送ヘッドの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させ、前記搬送ヘッドを下降させてリード端子の挿入端を端子挿入孔内に進入させた後に、さらに前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように移動させ、再下降させる補正処理を行う。【０００９】
この部品実装装置によれば、制御部は、撮像装置による部品の撮像結果に基づきリード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が基板の端子挿入孔に一致するよう搬送ヘッドを移動させ、その後に搬送ヘッドを下降させさせた後、さらに搬送ヘッドを基板の平面に沿って移動させた上で下降させる補正処理を行う。この補正処理により、挿入端が端子挿入孔に入って挿入端が拘束された状態で部品本体を移動させることになるため、リード端子の曲がりが矯正される。そして、搬送ヘッドの再下降によって部品を基板上の本来の実装位置に正しく実装することができる。したがって、構造が複雑化することを抑制しつつ、リード端子に曲がりがある部品でも正しく実装することができる。【００１０】
上記部品実装装置は、前記制御部は、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて認識した前記部品本体の所定部位と前記リード端子の挿入端の位置とから前記リード端子の曲がり量を算出し、その曲がり量に基づいて前記補正処理を行う構成でもよい。【００１１】
この部品実装装置によれば、部品本体の所定部位とリード端子の挿入端の位置とからリード端子の曲がり量を算出し、曲がり量に基づいて補正処理を行うから、曲がり量の大小に関わらず、確実なリード端子の曲がり矯正が可能になる。【００１２】
上記部品実装装置は、前記制御部は、前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置及び前記部品の前記リード端子よりも短い他の突出部の位置を認識し、前記補正処理における前記搬送ヘッドの前記基板の面方向に沿った移動量を、前記他の突出部の位置とその突出部の前記基板への挿入位置と基づいて算出する構成でもよい。【００１３】
部品がリード端子のみならず、これよりも短い他の突出部を有し、その突出部も併せて基板に挿入する必要がある場合においては、最も長いリード端子の曲がりを矯正してリード挿入孔に挿入したとしても、他の突出部を基板に挿入できないことが懸念される。これに鑑み、この部品実装装置によれば、補正処理における前搬送ヘッドの基板の平面に沿った移動量を、他の突出部の位置とその突出部の基板への挿入位置と基づいて算出するから、他の突出部も併せて確実に基板に挿入でき、結局、部品を本来の実装位置に正しく実装することができる。【００１４】
上記部品実装装置は、前記制御部は、前記リード端子の曲がり量が限界値よりも大きい場合には、前記搬送ヘッドを所定の部品回収位置に移動させて、前記部品の保持を解く部品回収処理を行う構成でもよい。【００１５】
この部品実装装置によれば、制御部は、リード端子の曲がり量が限界値よりも大きいと判断した場合、部品回収処理を実行する。これにより、基板に挿入できない不良部品を排除することができる。【００１６】
上記部品実装装置は、前記制御部は、前記リード端子の曲がり量が所定の範囲内にある場合には前記補正処理を行わない構成でもよい。【００１７】
この部品実装装置によれば、制御部は、リード端子の曲がり量が所定範囲内にある場合には、補正処理を行わない。これにより、リード端子の曲がり量が少ない場合には、リード端子の挿入端を端子挿入孔に挿入して搬送ヘッドを下降させるだけで部品を正しい位置に実装でき、かつ実装時間を短縮できる。【００１８】
なお、本明細書に開示される技術は、部品実装装置、部品実装装置の制御方法、これらの装置または方法の機能を実現するための部品実装装置用プログラム、その部品実装装置用プログラムを記録した記録媒体やコンピュータ等の種々の態様で実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の部品実装装置では、構造が複雑化することを抑制しつつ、リード端子に曲がりがある部品でも正しく実装することができる部品実装装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態における部品実装装置を示す上面図
【図２】電子部品示す側面図
【図３】部品実装装置を示す側面図
【図４】部品実装装置および制御コントローラの電気的構成を示すブロック図
【図５】実装処理を示すフローチャート
【図６】実装処理の状態の遷移を示す状態遷移図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜一実施形態＞
（部品実装装置の全体構造）
本発明の一実施形態を図１から図６を参照して説明する。本実施形態の部品実装装置１はプリント基板（以下、単に基板）Ｐの上面に電子部品Ｂ（部品の一例）を実装するための装置である。図１に示すように、部品実装装置１は、基台１０上に、基板Ｐを搬送する搬送コンベア２０、所定位置に搬送された基板Ｐを支持する基板支持装置３０、および基板Ｐ上に電子部品Ｂを実装する実装作業装置９０を配置してなる。
【００２２】
尚、以下の説明において、基台１０の長手方向（図１の左右方向）をＸ方向と呼ぶものとする。また、Ｙ方向を水平面内で基台１０の長手方向に垂直な方向（図１の上下方向）とし、Ｚ方向をＸ方向およびＹ方向の両方に垂直な方向（図１の紙面手前方向）に定めるものとする。また、図１において右手側を上流側（作業対象となる基板Ｐの搬入側）、左手側を下流側（作業済みの基板Ｐの搬出側）として説明を行う。
【００２３】
基台１０はＸ方向に長い長方形状をなしている。基台１０は、中央に搬送コンベア（以下、単にコンベアと呼ぶ）２０を配置し、上流側にあたる基台１０の右端に搬入コンベア１２を配置し、下流側にあたる基台１０の左端に搬出コンベア１３を配置している。これら３つのコンベア１２、１３、２０は互いに段差なく連続しており、作業対象となる基板Ｐを上流側から下流側に順々に送ることができる。
【００２４】
基台１０上には、昇降動作可能な基板ストッパ２５が設けられており、コンベア２０により上流側から下流側に送られる基板Ｐを、基台中央の実装作業位置にて停止させる。そして、基台中央には基板支持装置３０が設けられており、実装作業位置に停止したプリント基板Ｐを下から支える。
【００２５】
また、基台１０上であって、上記実装作業位置の周囲４箇所には部品供給部８０が設けられ、部品供給部８０には部品供給装置としての複数のフィーダ８５がＸ方向に並んで設置されている。各フィーダ８５からは、電子部品Ｂが供給される。そして、電子部品Ｂは、後述する実装作業装置９０により、実装作業位置で基板指示装置３０によってバックアップされた基板Ｐ上に実装される。
【００２６】
電子部品としては表面実装タイプのものと、リード端子付きのものとがあり、これらを混在して基板Ｐに実装することができる。リード端子付きの電子部品Ｂとしては例えばメカニカルリレーを例示できる。これは図２に示す通り、樹脂モールドされた部品本体Ｈと、その下面から突出する金属製のリード端子Ｌとを備える。この部品本体Ｈの下面には、リード端子Ｌとは反対側に片寄った位置に、リード端子Ｌとは異なる低い突出長さの他の突出部（ボスＱ）が部品本体Ｈの樹脂によって一体に形成されている。ボスＱは、リード端子Ｌに比べて長さが短く、太く形成してあり、電子部品Ｂの基板Ｐ上での位置決めや固定等の目的で利用される。
【００２７】
さて、基台１０上であってコンベア２０を挟んだＹ方向の両側には、部品認識カメラ９５（撮像装置の一例）が一対設置されている。この部品認識カメラ９５は、後述する吸着ヘッド１８５により吸着保持された電子部品Ｂを、電子部品Ｂを下側から撮影するためのものである。
【００２８】
図１および図３に示す通り、実装作業装置９０は、移動装置１３５とヘッドユニット１７０（搬送ヘッドの一例）とを備える。移動装置１３５はＸＹＺの直交する３つの駆動軸を備えた直交座標ロボットであり、これら３つの駆動軸を後述の制御コントローラ１００によって複合的に駆動することで、ヘッドユニット１７０を基台１０の上方の任意の位置に移動させることができる。
【００２９】
具体的に説明してゆくと、図１および図３に示すように基台１０上にはコンベア２０を跨ぐ形で、一対の支持脚１４１が設置されている。両支持脚１４１は実装作業位置の両側（Ｘ方向両側）に位置しており、共にＹ方向（図１では上下方向）にまっすぐに延びている。
【００３０】
両支持脚１４１にはＹ方向に延びるガイドレール（Ｙ方向案内軸）１４２が支持脚上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール１４２にガイドされるヘッド支持体１５１が設けられている。そして、図１において右側に位置する支持脚１４１にはＹ方向に延びるＹ軸ボールねじ軸（Ｙ方向駆動軸）１４５が装着され、更にＹ軸ボールねじ軸１４５にはボールナット（不図示）が螺合されている。そして、Ｙ軸ボールねじ軸１４５の軸端部にはＹ軸モータ１４７が設けられている。
【００３１】
このＹ軸モータ１４７が駆動されると、Ｙ軸ボールねじ軸１４５に沿ってボールナットが進退する。その結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体１５１、ひいては次述するヘッドユニット１７０が、ガイドレール１４２に沿ってＹ方向に水平移動する（Ｙ軸サーボ機構）。
【００３２】
図３に示すように、ヘッド支持体１５１にはＸ方向に延びるガイド部材（Ｘ方向案内軸）１５３が設置され、更に、ガイド部材１５３に対してヘッドユニット１７０が、移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体１５１には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールねじ軸（Ｘ方向駆動軸）１５５が装着されており、更にＸ軸ボールねじ軸１５５にはボールナットが螺合されている。
【００３３】
そして、Ｘ軸ボールねじ軸１５５の軸端部にはＸ軸モータ１５７が設けられており、同Ｘ軸モータ１５７が駆動されると、Ｘ軸ボールねじ軸１５５に沿ってボールナットが進退する。その結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット１７０がガイド部材１５３に沿ってＸ方向に移動する（Ｘ軸サーボ機構）。
【００３４】
従って、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構が複合的に制御されることで、基台１０上においてヘッドユニット１７０が水平方向（ＸＹ方向）、即ち基板Ｐの面方向に沿って移動できる構成となっている。
【００３５】
また、ヘッドユニット１７０には吸着ヘッド１８５が設けられている。吸着ヘッド１８５は、Ｚ軸ボール螺子を備えたＺ軸サーボ機構（図略）により、Ｚ方向（上下方向）に移動可能であり、かつＺ軸周り（Ｒ方向）に回転可能である。そして、吸着ヘッド１８５の先端には吸着ノズル１８６が設けられており、バキュームモータを駆動することによって、吸着ノズル１８６のノズル先端に吸引力を生じるようになっている。そして、吸着ノズル１８６のノズル先端に吸引力が生じることで、吸着ヘッド１８５は電子部品Ｂを保持することができる。
【００３６】
以上のように、ヘッドユニット１７０が部品供給部８０と基台中央の実装作業位置との間を往復移動し、吸着ヘッド１８５が適宜昇降動作をすることにより、部品供給部８０から電子部品Ｂが取り出され、かつ取り出された電子部品Ｂが実装作業位置にてバックアップされた基板Ｐ上に実装される。
【００３７】
（部品実装装置の電気的構成）
次に、図４を参照して、部品実装装置１の電気的構成を説明する。本実施形態の部品実装装置１では、同図に示す制御コントローラ１００（制御部の一例）が部品認識カメラ９５を含む部品実装装置１の全体を統括的に制御している。
【００３８】
図４に示すように、制御コントローラ１００は、ＣＰＵ等により構成される演算処理部１１０を備える他、実装プログラム記憶手段１２０、搬送系データ記憶手段１３０、モータ制御部１４０、外部入出力部１５０、画像処理部１６０を備える。
【００３９】
また、演算処理部１１０は、実装プログラム記憶手段１２０に記憶された部品実装プログラムや、搬送系データ記憶手段１３０に記憶された搬送プログラム等の各種プログラムによって各部を制御する。
【００４０】
モータ制御部１４０は、ヘッドユニット１７０をＸ・Ｙ・Ｒの各方向に駆動するためのモータや、後述する吸着ヘッド１８５をＺ方向に移動させるためのモータ、および、吸着ヘッド１８５に電子部品Ｂを吸着させる吸引力を発生させるためのバキュームモータを制御する。
【００４１】
外部入出力部１５０は、いわゆるインターフェースであって、部品実装装置１に設けられる各センサから出力される検出信号が入力されるほか、基板ストッパ２５を駆動させるための制御信号が出力されるようになっている。
【００４２】
画像処理部１６０は、部品認識カメラ９５より得られる電子部品Ｂの下側からの撮像画像に基づいて、リード端子Ｌの先端（挿入端）、ボスＱの先端、および部品本体Ｈの底面の外周縁を認識し、それらのＸＹ平面内における位置座標（ＸＹ座標）を取得することができる。
【００４３】
そして、制御コントローラ１００は、上述した各種プログラムと取得した各種の位置情報とに基づいて、ヘッドユニット１７０の移動、および吸着ヘッド１８５の昇降動作を所定のタイミングで実行する。これによって、制御コントローラ１００は、部品供給部８０から取り出した電子部品Ｂを基板Ｐ上に実装することができる。
【００４４】
（電子部品Ｂの実装フロー）
図５および図６を用いて、リード端子付きの電子部品Ｂを基板Ｐへ実装する実装処理の流れについて説明する。まず、制御コントローラ１００は、フィーダ８５にある電子部品Ｂを吸着ヘッド１８５によって吸着ノズル１８６に吸着する。そして、制御コントローラ１００は、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を複合的に制御することで、ヘッドユニット１７０を部品認識カメラ９５の上に搬送させる。そして、制御コントローラ１００は、次の認識処理を実行する（Ｓ１）。
【００４５】
この認識処理Ｓ１では、制御コントローラ１００は、部品認識カメラ９５より得られる電子部品Ｂの下側からの撮像画像に基づいて、リード端子Ｌの挿入端、ボスＱの先端、および部品本体Ｈの底面の外周縁のＸＹ平面内における位置座標（ＸＹ座標）を取得する。そして、部品本体Ｈの底面の外周縁の位置から、そのＸＹ平面における中心位置Ｍ（所定部位の一例）を算出し、その中心とリード端子Ｌの挿入端との間の距離Ａ（以下、リード先端距離という）を算出する。
【００４６】
そして、制御コントローラ１００は、算出したリード先端距離と、リード端子Ｌが曲がっておらず、その先端が正しい位置にある場合における部品本体Ｈの中心とリード端子Ｌの先端との間の距離Ａ０とを比較し、リード端子の曲がり量Δα（＝Ａ−Ａ０）を算出する（図２参照）。なお、曲がり量ΔαはＸ軸及びＹ軸の座標軸について、各軸成分について算出されるが、以下の説明では簡略化のため、図２に示したようにＸ軸成分に関してのみ説明する。また、リード端子Ｌが曲がっていない場合のリード先端距離Ａ０は、電子部品Ｂ毎に予め実測されて制御コントローラ１００に予め記憶されている。
【００４７】
また、制御コントローラ１００は、中心位置ＭとボスＱの先端との間の距離Ｆ（以下、ボス先端距離という）を算出してもよい。ただし、ボスＱは、部品本体Ｈの樹脂によって一体に形成されているため、ほとんど曲がることはなく、ボスＱが曲がっていない場合のボス先端距離Ｆ０と上述した距離Ｆとは、ほぼ等しい。
【００４８】
次に、制御コントローラ１００は、他認識処理が必要か否かを判断する（Ｓ２）。この「他認識処理」とは、例えば、部品本体ＨのＸＹ平面上の所定箇所に、電子部品Ｂの設置方向を示すマーク等が付されている場合、制御コントローラ１００が当該マークを認識すること等である。
【００４９】
制御コントローラ１００は、例えば、実装プログラム記憶手段１２０に記憶された部品実装プログラムに基づき、他認識処理が必要であると判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、Ｓ１に戻り、認識処理を実行する。一方、制御コントローラ１００は、他認識処理が必要でないと判断した場合（Ｓ２：ＮＯ）、基板Ｐに実装しようとしている電子部品Ｂが、基板Ｐに実装可能であるか否かを判断する（Ｓ３）。
【００５０】
ここでは、制御コントローラ１００は、Ｓ１で算出したリード端子の曲がり量Δαと、限界値ＬＭとを比較する。制御コントローラ１００は、リード端子の曲がり量Δαが限界値ＬＭより大きいと判断した場合、即ち、限界値ＬＭ＜Δαと判断した場合、電子部品Ｂが基板Ｐに実装不能であると判断する。
【００５１】
制御コントローラ１００は、電子部品Ｂが、基板Ｐに実装不能であると判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、電子部品Ｂの廃棄動作（部品回収処理の一例）を実行する（Ｓ４）。この廃棄動作では、制御コントローラ１００は、ヘッドユニット１７０を水平方向（ＸＹ方向）に移動させ、電子部品Ｂを廃棄可能な領域（部品回収位置ＧＰ）まで移動させる。そして制御コントローラ１００は、吸着ヘッド１８５による電子部品Ｂの吸着を停止させ、電子部品Ｂの保持を解いて電子部品Ｂを部品回収位置ＧＰに投下する。
【００５２】
制御コントローラ１００は、電子部品Ｂが、基板Ｐに実装可能であると判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、即ち、限界値ＬＭ≧Δαと判断した場合、実装プログラム記憶手段１２０に記憶された部品実装プログラムに基づいて、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を複合的に制御し、基台１０上においてヘッドユニット１７０を水平方向（ＸＹ方向）に移動させる（Ｓ５）。
【００５３】
具体的には、制御コントローラ１００は、電子部品Ｂのリード端子Ｌの挿入端が、リード端子Ｌの基板Ｐ上の挿入位置である端子挿入孔ＳＫに一致するように、ヘッドユニット１７０によって電子部品Ｂを移動させる（図６Ａ）。
【００５４】
次に、Ｚ軸サーボ機構を制御して吸着ヘッド１８５を所定量だけ垂直下方向（Ｚ方向）に下降させる。この結果、リード端子Ｌの挿入端が基板Ｐの端子挿入孔ＳＫに僅かに挿入された状態となる（図６Ｂ）。
【００５５】
続いて、制御コントローラ１００は、リード端子Ｌの端子挿入孔ＳＫへの挿入が完了する前に、位置補正が必要であるか否かを判断する（Ｓ７）。これには、例えばステップＳ１で算出したリード端子の曲がり量Δαが、ボスＱを基板挿入孔ＳＬに挿入可能な範囲である基準値ＳＴと比較することで判断できる。すなわち、制御コントローラ１００は、リード端子の曲がり量Δαと基準値との差（｜Δα−ＳＴ｜）が、ボスＱと基板挿入孔ＳＬとのクリアランスを想定してもボスＱを基板挿入孔ＳＬに挿入できる所定の範囲を超えている場合には位置補正が必要であると判断する。
【００５６】
制御コントローラ１００は、位置補正が必要であると判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、未挿入であるボスＱを基板Ｐの基板挿入孔ＳＬへ挿入するため、補正処理を実行する（Ｓ８）。この補正処理の結果、制御コントローラ１００は、ボス先端距離Ｆと基板挿入孔ＳＬの位置とから、移動量Ｖを算出し、基台１０上においてヘッドユニット１７０を水平方向に沿ってＸ軸及びＹ軸に関して各軸の移動量Ｖだけ移動させる位置補正を行ってもよい。ただし、上述したように、ボスＱは、部品本体Ｈの樹脂によって一体に形成されているため、ほとんど曲がることはない。このため、移動量Ｖと曲がり量Δαとは、ほぼ等しい。したがって、制御コントローラ１００は、基台１０上においてヘッドユニット１７０を水平方向に沿ってＸ軸及びＹ軸に関して各軸のリード端子Ｌの曲がり量Δαだけ移動させる位置補正を行う（図６Ｃ）。
【００５７】
制御コントローラ１００は、位置補正を実行した後、実装プログラム記憶手段１２０に記憶された部品実装プログラムに基づいて、吸着ヘッド１８５を垂直下方向（Ｚ方向）に下降操作させる（Ｓ９）。これにより、制御コントローラ１００は、リード端子Ｌの端子挿入孔ＳＫへの挿入と、ボスＱの基板Ｐの基板挿入孔ＳＬへの挿入とを完了させる（図６Ｄ）。
【００５８】
なお、制御コントローラ１００は、位置補正が必要でないと判断した場合（Ｓ７：ＮＯ）には、位置補正せず、直ちにステップＳ９のＺ軸動作（吸着ヘッド１８５の下降）処理を実行する。
【００５９】
リード端子の曲がり量Δαと基準値ＳＴとの差（｜Δα−ＳＴ｜）が、基準範囲内である場合には、リード端子Ｌの曲がりが少なく、リード端子Ｌの姿勢が正しい姿勢に近い状態であることを示している。このため、制御コントローラ１００は、位置補正を実行せず、吸着ヘッド１８５を下降させるだけで電子部品Ｂを基板Ｐ上の正しい位置に実装できる。
【００６０】
（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、制御コントローラ１００は、電子部品Ｂのリード端子Ｌの挿入端が、リード端子Ｌの基板Ｐ上の挿入位置である端子挿入孔ＳＫに一致するように、ヘッドユニット１７０によって電子部品Ｂを移動させる（図６Ａ）。次に、Ｚ軸サーボ機構を制御して吸着ヘッド１８５を所定量だけ垂直下方向（Ｚ方向）に下降させる。この結果、リード端子Ｌの挿入端が基板Ｐの端子挿入孔ＳＫに僅かに挿入された状態となる（図６Ｂ）。続いて、制御コントローラ１００は、未挿入であるボスＱを、基板Ｐの挿入位置である基板挿入孔ＳＬに挿入するための位置補正を実行する（図６Ｃ）。最後に制御コントローラ１００は、実装プログラム記憶手段１２０に記憶された部品実装プログラムに基づいて、吸着ヘッド１８５を垂直下方向（Ｚ方向）に下降操作させることで、リード端子Ｌの端子挿入孔ＳＫへの挿入と、ボスＱの基板挿入孔ＳＬへの挿入とを完了させる（図６Ｄ）。ステップＳ５のＸＹ軸動作を行うと、リード端子Ｌの挿入端が端子挿入孔ＳＫに進入して挿入端が拘束された状態で部品本体ＨをＸＹ平面に沿って移動させることになるため、リード端子Ｌの曲がりが矯正される。そして、その後の、吸着ヘッド１８５の再下降（Ｓ９）によって電子部品Ｂを基板Ｐ上の本来の実装位置に正しく実装することができる。
このように本実施形態では、位置補正が必要な場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、本来備えられているＸＹ軸駆動機構とＺ軸駆動機構を利用して、ステップＳ５のＸＹ軸動作とステップＳ６、Ｓ９のＺ軸動作と、ステップＳ８の位置補正が行われるから、自ずとリード端子Ｌの曲がりが矯正されることになる。従って、付加的な外部機構によってリード端子Ｌの挿入姿勢を矯正して電子部品Ｂを基板Ｐに実装する従来構成に比べて、リード端子Ｌの挿入姿勢を矯正するための構成が不要となるため、挿入装置の構成が増大することを抑制しつつ、電子部品Ｂを基板Ｐに正しく実装することができる。
【００６１】
＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
【００６２】
上記実施形態では、制御コントローラ１００は、１つの演算処理部１１０を有する構成であった。しかし、制御コントローラ１００は、これに限らず、複数の演算処理部を備える構成や、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハード回路を備える構成や、ハード回路及び演算処理部の両方を備える構成でもよい。例えば上記実装処理の一部または全部を、別々の演算処理部やハード回路で実行する構成でもよい。
【００６３】
上記実施形態では、制御コントローラ１００は、基板Ｐに実装しようとしている電子部品Ｂが、基板Ｐに実装可能であるか否かを判断するため、リード端子の曲がり量Δαと、限界値ＬＭとを比較する構成であった。しかしこれに限らず、制御コントローラ１００は、例えば、吸着ヘッド１８５を下降させる途中で、図示しない応力センサによって、リード端子Ｌから吸着ヘッド１８５へ加わる応力を検出する。そして、制御コントローラ１００は、当該応力が基準値を上回った場合には、リード端子Ｌが基板Ｐの端子挿入孔ＳＫではなく、基板Ｐそのものに突き当たってしまっていると判断することで、電子部品Ｂを基板Ｐに実装不能であるとして廃棄動作を行わせる構成でもよい。
【００６４】
上記実施形態では、制御コントローラ１００は、リード端子の曲がり量Δαと基準値ＳＴとの差（｜Δα−ＳＴ｜）が、基準範囲外である場合のみに位置補正（Ｓ８）を実行するようにしたが、これに限らず、（｜Δα−ＳＴ｜）が、基準範囲内であってもステップＳ８の位置補正を実行する構成としてもよい。
【００６５】
上記実施形態では、「他認識処理」とは、本体部のＸＹ平面上の所定箇所に、電子部品Ｂの設置方向を示すマーク等が付されている場合、制御コントローラ１００が当該マークを認識する処理を例に挙げた。しかしこれに限らず、「他認識処理」は、リード端子Ｌが複数存在し、各リード端子Ｌの長さが異なる場合、制御コントローラ１００が各リード端子Ｌの先端を別々に認識する処理でもよい。
【００６６】
上記実施形態では、電子部品Ｂは、部品本体Ｈにリード端子Ｌと、これよりも突出長さが低いボスＱとを備えた例を挙げた。しかしこれに限らず、部品本体Ｈに、突出長さが互いに異なる二種類のリード端子を備えた電子部品Ｂを実装する場合に適用してもよい。また、電子部品Ｂとしては、リード端子付きのコンデンサや抵抗等の受動部品でもよく、半導体製品でも適用することができる。
長さの異なる二種類のリード端子を有する電子部品を実装する場合、二種類のリード端子のいずれも曲がっている可能性がある。このような部品を実装する場合には、制御コントローラ１００における補正処理を次のように行うことができる。まず、認識処理Ｓ１において、突出長さが長い方のリード端子の挿入端の位置に加え、短い方のリード端子の挿入端の位置も算出する。続いて、突出長さが長い方のリード端子の挿入端の位置に応じてヘッドユニット１７０をＸＹ軸動作させることで（Ｓ５）、そのリード端子を端子挿入孔ＳＫに進入させ、次に、短い方のリード端子の挿入端の位置に応じて、ＸＹ軸方向への移動量Ｖを算出し、必要なステップＳ８の位置補正を行った上でＺ軸動作を行い、そのリード端子を基板挿入孔ＳＬに進入させればよい。
【００６７】
上記実施形態では、制御コントローラ１００は、位置補正が必要であると判断した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、位置補正（Ｓ８）を行った後にＺ軸動作（Ｓ９）を別に行うようにしたが、位置補正とＺ軸動作とを同時に実行する構成でもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１：部品実装装置  ９５：部品認識カメラ  １００：制御コントローラ  １７０：ヘッドユニット  １８５：吸着ヘッド  １８６：吸着ノズル  Ｂ：電子部品  Ｌ：リード端子  Ｑ：ボス  Ｐ：基板  ＳＫ：端子挿入孔  Ｍ：中心位置  Δα：曲がり量  ＳＬ：基板挿入孔  ＧＰ：部品回収位置  Ｖ：移動量
【図１】
2015029209.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年2月10日(2014.2.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品本体から突出するリード端子と、前記部品本体と一体に前記リード端子に比べて突出長さが短く太く形成されたボスとを有する部品において、前記リード端子及び前記ボスを基板に形成された端子挿入孔及び基板挿入孔にそれぞれ挿入して前記部品を前記基板に実装する部品実装装置であって、
前記部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に前記部品を前記基板上に下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、
前記搬送ヘッドの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、
そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させて前記搬送ヘッドを下降させて前記リード端子の前記挿入端を前記端子挿入孔に進入させ、
前記挿入端が前記端子挿入孔に進入した後に、前記ボスを前記基盤の前記基板挿入孔に挿入するために前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように前記リード端子の前記挿入端と前記部品の所定部位との距離から算出した前記リード端子の曲がり量分移動させる補正処理を行い、
前記搬送ヘッドを再下降させる、部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて認識した前記部品本体の中心位置と前記リード端子の挿入端の位置とから前記リード端子の曲がり量を算出する、部品実装装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記リード端子の曲がり量が限界値よりも大きい場合には、前記搬送ヘッドを所定の部品回収位置に移動させて、前記部品の保持を解く部品回収処理を行う、部品実装装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記リード端子の曲がり量が所定の範囲内にある場合には前記補正処理を行わない、部品実装装置。
【請求項６】
部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に基板上に部品を下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、を備える部品実装装置において、前記部品本体から突出するリード端子を前記基板の端子挿入孔に挿入して、前記部品本体と一体に前記リード端子に比べて突出長さが短く太く形成されたボスを基板挿入孔に挿入して前記部品を前記基板に実装するための制御方法であって、
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させて前記搬送ヘッドを下降させて前記リード端子の前記挿入端を前記端子挿入孔に進入させ、前記挿入端が前記端子挿入孔に進入した後に、前記ボスを前記基盤の前記基板挿入孔に挿入するために前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように前記リード端子の前記挿入端と前記部品の所定部位との距離から算出した前記リード端子の曲がり量分移動させる補正処理を行い、前記搬送ヘッドを再下降させる部品実装装置の制御方法。
【請求項７】
部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に基板上に部品を下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、を備え、前記部品本体から突出するリード端子を前記基板の端子挿入孔に挿入して、前記部品本体と一体に前記リード端子に比べて突出長さが短く太く形成されたボスを基板挿入孔に挿入して前記部品を前記基板に実装するための部品実装装置が有するコンピュータに、
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させて前記搬送ヘッドを下降させて前記リード端子の前記挿入端を前記端子挿入孔に進入させ、前記挿入端が前記端子挿入孔に進入した後に、前記ボスを前記基盤の前記基板挿入孔に挿入するために前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように前記リード端子の前記挿入端と前記部品の所定部位との距離から算出した前記リード端子の曲がり量分移動させる補正処理を行い、前記搬送ヘッドを再下降させる、部品実装装置用プログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月19日(2016.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品本体から突出するリード端子と、前記部品本体と一体に前記リード端子に比べて突出長さが短く太く形成されたボスであって突出長さが基板の厚みより短いボスとを有する部品において、前記リード端子及び前記ボスを前記基板に形成された端子挿入孔及び基板挿入孔にそれぞれ挿入して前記部品を前記基板に実装する部品実装装置であって、
前記部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に前記部品を前記基板上に下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、
前記搬送ヘッドの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、
そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させて前記搬送ヘッドを下降させて前記リード端子の前記挿入端を前記端子挿入孔に進入させ、
前記リード端子の前記挿入端と前記部品の所定位置との距離から算出した前記リード端子の曲がり量と前記ボスを前記基板挿入孔に挿入可能な範囲である基準値との差が所定の範囲を超えている場合は前記ボスの位置と前記基板挿入孔の位置とから算出された移動量だけ前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように移動させる補正処理を行った後に前記搬送ヘッドを再下降させ、前記ボスを前記基板挿入孔に挿入する、部品実装装置。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記撮像装置によって撮像された画像に基づいて認識した前記部品本体の中心位置と前記リード端子の前記挿入端の位置とから前記リード端子の曲がり量を算出する、部品実装装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記リード端子の曲がり量が限界値よりも大きい場合には、前記搬送ヘッドを所定の部品回収位置に移動させて、前記部品の保持を解く部品回収処理を行う、部品実装装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の部品実装装置であって、
前記制御部は、前記リード端子の曲がり量と前記基準値との差が前記所定の範囲内にある場合には前記補正処理を行わない、部品実装装置。
【請求項５】
部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に基板上に部品を下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、を備える部品実装装置において、前記部品本体から突出するリード端子を前記基板の端子挿入孔に挿入して、前記部品本体と一体に前記リード端子に比べて突出長さが短く太く形成されたボスであって突出長さが前記基板の厚みより短いボスを基板挿入孔に挿入して前記部品を前記基板に実装するための制御方法であって、
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させて前記搬送ヘッドを下降させて前記リード端子の前記挿入端を前記端子挿入孔に進入させ、前記リード端子の前記挿入端と前記部品の所定位置との距離から算出した前記リード端子の曲がり量と前記ボスを前記基板挿入孔に挿入可能な範囲である基準値ＳＴとの差が所定の範囲を超えている場合は前記ボスの位置と前記基板挿入孔の位置とから算出された移動量だけ前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように移動させる補正処理を行った後に前記搬送ヘッドを再下降させ、前記ボスを前記基板挿入孔に挿入する、部品実装装置の制御方法。
【請求項６】
部品本体を保持して所定位置に搬送すると共に基板上に部品を下降させる搬送ヘッドと、
前記搬送ヘッドに保持された状態の部品を撮像する撮像装置と、を備え、前記部品本体から突出するリード端子を前記基板の端子挿入孔に挿入して、前記部品本体と一体に前記リード端子に比べて突出長さが短く太く形成されたボスであって突出長さが前記基板の厚みより短いボスを基板挿入孔に挿入して前記部品を前記基板に実装するための部品実装装置が有するコンピュータに、 
前記撮像装置による前記部品の撮像結果に基づき前記リード端子の挿入端の位置を認識し、そのリード端子の挿入端が前記基板の前記端子挿入孔に一致するよう前記搬送ヘッドを移動させて前記搬送ヘッドを下降させて前記リード端子の前記挿入端を前記端子挿入孔に進入させ、前記リード端子の前記挿入端と前記部品の所定位置との距離から算出した前記リード端子の曲がり量と前記ボスを前記基板挿入孔に挿入可能な範囲である基準値との差が所定の範囲を超えている場合は前記ボスの位置と前記基板挿入孔の位置とから算出された移動量だけ前記搬送ヘッドを前記基板の面方向に沿うように移動させる補正処理を行った後に前記搬送ヘッドを再下降させ、前記ボスを前記基板挿入孔に挿入する、部品実装装置用プログラム。
【国際調査報告】
2015029209.tif 000009
2015029209.tif 000010