(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板搬入部からの搬送コンベア上に載置され電子部品の実装された回路基板を実装位置に搬送して固定する一方、装着ヘッドに上下動可能に取り付けた吸着ノズルにより部品供給部の電子部品を保持し、この電子部品を前記回路基板の所定の部品装着位置へ移送して、保持された前記電子部品を回路基板へ実装する電子部品実装方法であって、
搬入される前記回路基板に既に実装された電子部品に対し、前記搬送コンベアの搬送途中に搬送路を挟んで対面する位置に配置された高さ計測部にて慣性パラメータとなる高さを動的に計測し、得られた部品高さ情報に応じて搬送系の動作パラメータを設定することにより、回路基板への電子部品の実装状況が変化しても、その都度、前記電子部品や回路基板の種類に応じて予め設定された実装プログラムを変更することなく、前記搬送系に対して、前記計測された高さが高い場合には低速であり、前記計測された高さが低い場合には高速となる動作速度で実装動作が行われ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の電子部品を回路基板に装着して電子回路基板を製造する電子部品実装方法及び電子部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子技術の高度化に伴って、電子部品の実装される回路基板の形態は多種多様となり、回路基板の大きさや材料は勿論、実装される電子部品も種々のタイプのものが使用されるようになった。しかし、回路基板上に電子部品を実装する電子部品実装装置においては、このように回路基板や電子部品が多様になると、搬送系等の移動速度の設定が問題となる。移動速度が速く設定されると、回路基板上の小型軽量電子部品にずれや飛散が生じ易くなり、逆に移動速度が遅く設定されると、実装工程のタクトアップが困難になってしまう。そのため、電子部品実装装置は、回路基板や電子部品の種類に応じて、移動速度等の諸条件を適切に設定し、高精度で且つ高速に実装を行うことが要求されている。
【０００３】
このため、例えば特開平６−３５０２９７号公報には、実装される電子部品や回路基板の大きさや材料等の記録された実装データに基づいて搬送系等の移動速度を制御し、最適な搬送速度を実現する技術が開示されている。これにより、回路基板や実装される電子部品の種類に適した移動速度で搬送系が駆動され、搬送時の衝撃力による電子部品のずれや飛散等が防止され、高精度に電子部品の実装が行われるようになる。この実装データには、電子部品や回路基板の種類に応じて設定された搬送系駆動速度等の各種設定値が予め登録されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように実装データに基づいて搬送系の移動速度を制御するものでは、予め実装データの各種設定値を決定しておく必要がある。このため、回路基板に対して同一内容の実装を行う場合であっても、前工程における実装済み部品が異なるときには、その都度、実装データの各種設定値を再登録する必要がある。
【０００５】
例えば、複数台の電子部品実装装置が製造ラインに直列に設置されている場合には、電子部品の欠品等の理由により回路基板が異なる実装状態で後工程に搬送されることがある。このような場合でも、その都度、実装データの再登録を行っていては、実装タクトの短縮は極めて困難となる。
【０００６】
また、既存の実装データのデータ構造に、各電子部品に応じた搬送系の移動速度を入力することは困難なことが多く、この場合には、電子部品実装装置の動作を制御するソフトウェアを大幅に変更する必要が生じるといった問題が生じる。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、既存の実装データ構造を変更することなく、電子部品が実装された回路基板に対して、実装済み電子部品のずれや飛散を防止して、しかも、高速に実装を行える電子部品実装方法及び電子部品実装装置を提供することを目的とする。
【０００８】
上記目的達成のため、本発明に係る請求項１記載の電子部品実装方法は、基板搬入部からの搬送コンベア上に載置され電子部品の実装された回路基板を実装位置に搬送して固定する一方、装着ヘッドに上下動可能に取り付けた吸着ノズルにより部品供給部の電子部品を保持し、この電子部品を前記回路基板の所定の部品装着位置へ移送して、保持された前記電子部品を回路基板へ実装する電子部品実装方法であって、搬入される前記回路基板に既に実装された電子部品に対し、前記搬送コンベアの搬送途中に搬送路を挟んで対面する位置に配置された高さ計測部にて慣性パラメータとなる高さを動的に計測し、得られた部品高さ情報に応じて搬送系の動作パラメータを設定することにより、回路基板への電子部品の実装状況が変化しても、その都度、前記電子部品や回路基板の種類に応じて予め設定された実装プログラムを変更することなく、前記搬送系に対して、前記計測された高さが高い場合には低速であり、前記計測された高さが低い場合には高速となる動作速度で実装動作が行われることを特徴とする。
【０００９】
この電子部品実装方法では、搬入される回路基板に実装されている電子部品に対する慣性パラメータを基板搬入部で求め、得られた慣性パラメータに応じて搬送速度や実装速度等の動作パラメータを設定するため、回路基板への電子部品の実装状況が変化しても、その都度、実装プログラムを変更することなく、適切な動作速度で回路基板の搬送及び実装動作が行われる。従って、電子部品実装中や回路基板の搬送中に、回路基板に実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせることなくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無駄に搬送速度を下げることなくタクトアップを図ることができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時に、生産性を向上させることができる。
【００１１】
この電子部品実装方法では、計測が比較的容易な電子部品の高さを慣性パラメータとして用い、電子部品の高さが大きい場合に動作パラメータを小さく設定し、電子部品の高さが小さい場合に動作パラメータを大きく設定することで、比較的簡単な計測により適切な動作パラメータを設定することができる。
【００１３】
この電子部品実装方法では、吸着ノズルの下降量を実装済み電子部品の高さに応じて設定することにより、回路基板に対して一律に下降量を設定する場合と比較して、局所的に最適な下降量が設定できる。従って、吸着ノズルを部品装着位置まで移送する際の移動経路を３次元的に最短経路に設定できる。
【００１５】
この電子部品実装方法では、実装済み電子部品の実装面積が大きい場合に動作パラメータを小さく設定し、実装面積が小さい場合に動作パラメータを大きく設定することにより、適切な動作パラメータに設定できる。
【００１７】
この電子部品実装方法では、実装済み電子部品の体積が大きい場合に動作パラメータを小さく設定し、実装済み電子部品の体積が小さい場合に動作パラメータを大きく設定することにより、適切な動作パラメータに設定できる。
【００１９】
この電子部品実装方法では、慣性パラメータを計測して求める場合と比較して、より正確で詳細な実装済み電子部品に対する情報が得られ、一層正確な動作パラメータの設定が行える。
【００２１】
この電子部品実装装置では、基板情報抽出部により、搬入される回路基板に実装されている電子部品に対する慣性パラメータが基板搬入部で求められ、制御部によって、得られた慣性パラメータに応じた搬送速度や実装速度等の動作パラメータが設定されるため、回路基板への電子部品の実装状況が変化しても、その都度、実装プログラムを変更することなく、適切な動作速度で回路基板の搬送及び実装動作が行われる。従って、電子部品実装中や回路基板の搬送中に、回路基板に実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせることなくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無駄に搬送速度を下げることなくタクトアップを図ることができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時に、生産性を向上させることができる。
【００２３】
この電子部品実装装置では、電子部品の高さを慣性パラメータとして用い、基板情報抽出部が実装済み電子部品の高さを検出することにより、比較的簡単な計測により適切な動作パラメータを設定することができる。
【００２５】
この電子部品実装装置では、発光素子からの光が回路基板上の実装済み電子部品によって遮られる場合、電子部品の高さ以下の位置に配置された受光素子からは受光信号が得られない一方、電子部品の高さより高い位置に配置された受光素子からは受光信号が得られる。これにより、受光信号が検出されるか否かの境界となる高さを電子部品の高さとして認識することで、高さ計測が行える。
【００２７】
この電子部品実装装置では、搬送方向に対して直交方向に実装済み電子部品の高さ情報を、高さ方向から計測することで、電子部品同士が干渉することなく、回路基板の全面にわたって高さ情報の抽出が可能となる。従って、より確実に回路基板に応じた搬送系の動作パラメータを選定することができ、安定した電子部品の実装動作が行える。
【００２９】
この電子部品実装装置では、２次元センサにより回路基板を撮像し、得られた画像データを処理することで電子部品の回路基板上の実装面積等を検出し、この実装面積を慣性パラメータとする。これにより、簡単且つ高速に回路基板に応じた搬送系の動作パラメータが選定でき、安定した電子部品の実装動作が行える。
【００３１】
この電子部品実装装置では、スリット光源からのスリット光を回路基板へ基板面に対して斜め方向から照射して、このスリット光により照射された照射域を２次元センサにより撮像する。すると、電子部品と回路基板の上面におけるスリット光の照射域は電子部品の高さに応じてシフトしており、このシフトした距離を計測することで実装済み電子部品の体積を求める。これにより得られた体積を実装済み電子部品の慣性パラメータとする。これにより、回路基板上の実装済み電子部品の体積を高速且つ正確に抽出することができ、より適切な動作パラメータを正確に設定できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子部品実装装置の好適な実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係るロータリーヘッドを備えた電子部品実装装置の外観図、図２は移載ヘッドの拡大斜視図、図３は電子部品実装装置の搬送系の概念的な斜視図である。
図１〜図３に示すように、この電子部品実装装置１００は、主に、電子部品を連続的に供給する部品供給部１０と、部品供給部１０の所定の部品供給位置１１で電子部品３を保持してこの電子部品３を回路基板５に実装するロータリーヘッド１２と、回路基板５を位置決めするＸＹテーブル１４とを有し、基板搬入部１６から供給された回路基板５をＸＹテーブル１４上に載置して、ロータリーヘッド１２により部品供給部１０から電子部品３を保持した後、適切な補正処理を行って回路基板５上の所定位置に実装し、部品実装を完了した回路基板５をＸＹテーブル１４から基板搬出部１８に搬出するものである。
【００３３】
また、電子部品装着装置１００は、各種データや制御条件等を入力する入力部２０と、装置の状態やデータの内容等並びに画像データ等を表示する表示部２２と、これらの各部の動作を制御する図示しない制御装置を備えている。
部品供給部１０は、多数の電子部品３を収容した複数の部品供給ユニット２４が紙面垂直方向に並列して配置され、その並列方向に移動することで所望の電子部品３を部品供給位置１１に供給する。
ＸＹテーブル１４は、基板搬入部１６と基板搬出部１８との間に移動可能に設けられ（図３参照）、基板搬入部１６の基板搬送路に接続される位置に移動して部品装着前の回路基板５を受け取り、回路基板５を固定してロータリーヘッド１２の部品実装位置に移動する。そして、各電子部品３の実装位置に応じた回路基板５の移動を繰り返し行い、部品装着を完了するとＸＹテーブル１４は基板搬出部１８に接続される位置まで移動し、回路基板５を基板搬出部１８へ送り出す。
【００３４】
ロータリーヘッド１２は、電子部品３を保持する複数の装着ヘッド２６と、装着ヘッド２６を上下動可能に周面で支持して回転駆動される回転枠体２８と、回転枠体２８をインデックス回転駆動するインデックス回転駆動装置３０を備えている（図２参照）。
【００３５】
上記構成の電子部品実装装置１００によれば、図２に示すように、装着ヘッド２６は、回転枠体２８の回転により部品供給部１０の部品供給位置１１からその反対側の部品装着位置３２を経て、元の部品供給位置１１までを回転移動する。また、各装着ヘッド２６には電子部品を吸着保持する吸着ノズル３４がそれぞれ取り付けられており、回転枠体２８が回転することで、吸着ノズル３４による電子部品の吸着保持、及び実装動作が行われる。このロータリーヘッド１２は、装着ヘッド２６を上方から見て時計回りにインデックス回転させることで、各装着ヘッド２６の位置で所定の処理が連続して行われる。
【００３６】
次に、基板搬入部１６における動作を詳細に説明する。
図４に基板搬入部１６の概略的な正面図（ａ）と側面図（ｂ）を示した。電子部品３の実装された回路基板５は、搬送コンベヤ３６上に載置されて搬送される。この搬送コンベヤ３６の搬送途中に搬送路を挟んで対面する位置に基板情報抽出部としての高さ計測部３８を配置している。
高さ計測部３８は、発光素子を高さ方向に複数配列した投光部３８ａと、投光部３８ａからの出射光を受光する受光素子を発光素子の配列に一致させて高さ方向に複数配列した受光部３８ｂと、受光部３８ｂから出力信号から高さを求める図示しない制御部とからなる。
【００３７】
基板搬入部１６に回路基板５が搬入されると、回路基板５は搬送コンベヤ３６上２を移動して高さ計測部３８によって高さ計測がなされる。高さ計測は、投光部３８ａの各発光素子からの光が受光部３８ｂの各受光素子に到達したか否かを制御部が判断することで高速に行われる。即ち、レーザやＬＥＤ等の発光素子からの光が回路基板５上の電子部品３によって遮られる場合、電子部品３の高さ以下の位置に配置された受光素子からは受光信号が得られない。一方、電子部品３の高さより高い位置に配置された受光素子からは受光信号が得られる。そこで、受光信号が検出されるか否かの境界となる高さを求め、この高さを電子部品３の高さとして認識する。回路基板５は搬送コンベヤ上を搬送されるため、高さ計測部３８からは上記の部品高さの情報が動的に検出され、回路基板５の全体にわたって部品高さが得られる。なお、部品高さの計測は、回路基板５の下面を基準に計測し、実際の部品高さを求める場合は、計測結果から回路基板５の厚みを減算して求める。
【００３８】
次に、回路基板５上に実装された電子部品３の高さに応じて搬送系の移動速度等を制御する手法について図５を用いて説明する。
図５は回路基板５の部品高さを計測し、各種パラメータを最適に設定して実装動作を行う概略的な処理内容を示すフローチャートである。
まず、上述したように回路基板５を基板搬入部１６に搬入し（ステップ１、以降はＳ１と略記する）、搬送コンベヤ３６によって回路基板５が高さ計測部３８を通過することで、回路基板５全体に対する部品高さが計測される（Ｓ２）。
そして、計測された部品高さ情報に基づいて、図１，図２に示されるＸＹテーブル１４のＸ、Ｙ方向移動速度、昇降速度等の搬送系の各動作パラメータを適切に決定する（Ｓ３）。
【００３９】
ここで、各動作パラメータは、例えば図６に部品高さのレベル分けの様子を示すように、計測された部品高さｈが予め設定された基準値ａ，ｂ，ｃを閾値として設定される範囲のうち、どの範囲内に含まれるかを求め、これにより段階的に移動速度や昇降速度等の動作パラメータを設定する。具体的には、部品高さが高いほど電子部品の慣性が大きくなるので、低速となる動作パラメータを選定し、部品高さが低いほど慣性が小さくなるので、高速となる動作パラメータを選定する。このように動作パラメータを部品高さのレベルに応じて段階的に設定することにより、処理を単純化して高速化が図られる。なお、段階的に設定する以外にも、連続的に動作パラメータを設定することで、より適切な動作パラメータに設定できる。
【００４０】
本実施形態の電子部品実装装置１００によれば、搬入される回路基板５に既に実装された電子部品３に対し、慣性パラメータとなる高さを計測し、得られた部品高さ情報に応じて搬送系の動作パラメータを設定するため、回路基板５への電子部品３の実装状況が変化しても、その都度、実装プログラムを変更することなく、適切な動作速度で実装動作が行われる。従って、電子部品３の実装中や回路基板５の搬送中に、回路基板５に実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせることなくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無駄に動作速度を下げることなくタクトアップを図ることができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時に、生産性を向上させることができる。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図７は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。なお、以降は前述の実施形態と同一の部材に対しては同一の符号を付与することでその説明は省略するものとする。
【００４２】
図７（ａ）に示すように、搬送路の途中に設けた基板情報抽出部としての高さ計測部４０は、搬送路の上方で、レーザ測長器等の測距装置４２が搬送路の幅方向、即ち搬送方向に対して直交方向に複数台並べて配設されている。各測距装置４２からの出力信号は図示しない制御部に送られて、回路基板５上の実装済み電子部品３の高さが計測される。この構成によれば、搬送路の幅方向に対する実装済み電子部品３の高さ情報を高さ方向から計測することで、電子部品同士が干渉することなく、回路基板５の全面にわたって高さ情報の抽出が可能となる。従って、より確実に回路基板５に応じた搬送系の動作パラメータを選定することができ、安定した電子部品の実装動作が行える。
【００４３】
また、高さ計測部４０は、単一のレーザ測距装置からの光ビームを走査させて用いる構成としてもよい。図８に単一のレーザ測距装置を走査手段４４によって回路基板５の幅方向全体に走査させる一構成例を示した。走査手段４４としては、例えばポリゴンミラーやガルバノミラー等が利用できる。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図９は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示す正面図である。
本実施形態の基板情報抽出部として実装面積測定部４６は、ＣＣＤセンサ等の２次元センサ４８を備えている。この２次元センサ４８により回路基板５を撮像し、得られた画像データを制御部で処理することで、電子部品３の平面サイズ、或いは、回路基板上の実装面積等を検出する。これら平面サイズや実装面積を、部品高さ情報と同様に実装済みの電子部品に対する慣性パラメータとして扱う。即ち、電子部品３の平面サイズや実装面積が大きい場合は、サイズや面積が大きい分、電子部品の重量もあるとみなして、低速となる動作パラメータを選定する一方、逆に小さい場合は、電子部品が軽量であるとみなして高速となる動作パラメータを選定する。
【００４５】
これにより、簡単且つ高速に回路基板５に応じた搬送系の動作パラメータが選定でき、安定した電子部品の実装動作が行える。なお、２次元センサ４８に代えて、ラインセンサを用いて平面画像を得る構成としてもよい。この場合、より高精細な画像データが容易に得られ、計測精度向上に寄与できる。
【００４６】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
図１０は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示す斜視図（ａ）及び撮像画像（ｂ）である。
本実施形態の基板情報抽出部としての体積計測部５０は、ＣＣＤセンサ等の２次元センサ４８とライン状のスリット光を出射するレーザ光源等のスリット光源５２を備えている。この構成は、所謂、光切断法によって電子部品の３次元形状の情報を得るものである。即ち、図１０（ａ）に示すように、スリット光源５２からのスリット光を回路基板５へ基板面に対して斜め方向から照射して、このスリット光により照射された領域を２次元センサ４８により撮像する。すると、図１０（ｂ）に示すように、電子部品３と回路基板５の上面におけるスリット光の照射域５４は、電子部品３の高さに応じて距離Ｌだけシフトする。この距離Ｌを計測することで電子部品３の３次元形状（高さ、実装面積、体積等）を求めることができる。
【００４７】
ここで、電子部品３の体積情報は、部品高さ情報と同様に実装済みの電子部品に対する慣性パラメータとして扱うことができる。即ち、電子部品３の体積が大きい場合は、その分、電子部品の重量もあるとみなして、低速となる動作パラメータを選定する一方、逆に体積が小さい場合は、電子部品が軽量であるとみなして高速となる動作パラメータを選定する
なお、２次元センサ４８とスリット光源５２の配設位置は、これに限らず双方を置換して、回路基板５の直上からスリット光を照射して、斜め方向から撮像する構成であってもよい。
【００４８】
この構成によれば、回路基板５上の実装済み電子部品３の３次元形状の各情報を高速且つ正確に抽出することができ、より適切な動作パラメータを正確に設定できる。
【００４９】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
図１１は本実施形態の基板搬入部１６の概略的な構成を示す正面図である。
本実施形態では、基板搬入部１６に接続される搬送路前段の基板加工装置のコントローラ５６から実装済み部品データを出力させ、このデータを制御部５８が受け取り、回路基板５に実装された電子部品３に対する高さ情報や重量情報等の慣性パラメータを得る。この実装済み部品データの授受は、回路基板５の搬入時に割り込み信号によりデータを要求して処理することで、電子部品実装装置で用いる実装データ等に動作パラメータ等を入力する手間をかけることなく、適切な動作パラメータの選定から設定までの処理を自動的に行う。
この構成によれば、回路基板５に実装された電子部品３に対する高さ情報等を計測して求める場合と比較して、実装済みの電子部品の詳細且つ正確な情報が容易に得られるため、動作パラメータの設定が一層正確に行え、効率のよい実装動作が可能となる。また、実装済みの電子部品に対する慣性パラメータとして、最も直接的なデータとなる重量情報を得ることで、正確に動作パラメータの設定が行える。
【００５０】
次に、本発明の第６実施形態を説明する。
上記各実施形態においては、ロータリーヘッド１２を備えた電子部品実装装置１００に対して説明を行ったが、これ以外にも、例えば電子部品が実装される回路基板が固定され、装着ヘッドの搭載された移載ヘッドが回路基板上を移動して実装動作を行う電子部品実装装置２００に対しても同様に本発明の電子部品実装方法を適用できる。
ここで、図１２にこの電子部品実装装置２００の斜視図、図１３に電子部品実装装置２００の移載ヘッドの拡大斜視図、図１４に移載ヘッドに備わる装着ヘッドの動作を示す説明図を示した。
【００５１】
この電子部品実装装置２００の構成を簡単に説明すると、図１２に示すように、電子部品実装装置２００は、基台６０上面中央に、回路基板５のガイドレール６２が設けられ、このガイドレール６２の搬送ベルトによって回路基板５は一端側の基板搬入部６４から電子部品の実装位置６６に、また、実装位置６６から他端側の基板搬出部６８に搬送される。
【００５２】
回路基板５上方で基台６０上面両側部にはＹ軸部７０，７２がそれぞれ設けられ、これら２つのＹ軸部７０，７２の間にはＸ軸部７４が懸架されている。また、Ｘ軸部７４には移載ヘッド７６が取り付けられており、これにより、移載ヘッド７６をＸ−Ｙ平面内で移動可能にしている。
【００５３】
上記Ｘ軸部７６、Ｙ軸部７０，７２からなるＸＹロボット（移載ヘッド移動手段）上に搭載され、Ｘ−Ｙ平面（水平面）上を自在移動する移載ヘッド７６は、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が供給されるパーツフィーダ（部品供給手段）７８、又はＳＯＰやＱＦＰ等のＩＣやコネクタ等の比較的大型の電子部品が供給されるパーツトレイ（部品供給手段）８０から所望の電子部品を、吸着ノズル８２により吸着して、回路基板５の所定位置に装着できるように構成されている。このような電子部品の実装動作は、予め設定された実装プログラムに基づいて図示しない制御装置により制御される。
【００５４】
パーツフィーダ７８は、ガイドレール６２の両端部に多数個が並設されており、各パーツフィーダ７８には、例えば抵抗チップやチップコンデンサ等の電子部品が収容されたテープ状の部品ロールがそれぞれ取り付けられている。
また、パーツトレイ８０は、ガイドレール６２と直交する方向が長尺となるトレイ８０ａが計２個載置可能で、各トレイ８０ａは部品の供給個数に応じてガイドレール６２側にスライドして、Ｙ方向の部品取り出し位置を一定位置に保つ構成となっている。
【００５５】
ガイドレール６２に位置決めされた回路基板５の側部には、吸着ノズル８２に吸着された電子部品３の二次元的な位置ずれ（吸着姿勢）を検出して、この位置ずれをキャンセルするように移載ヘッド７６側で補正させるための認識装置８４が設けられている。
【００５６】
移載ヘッド７６は、図１３に概略的な構成を示すように、複数個（本実施形態では４個）の装着ヘッド（第１装着ヘッド８６ａ，第２装着ヘッド８６ｂ，第３装着ヘッド８６ｃ，第４装着ヘッド８６ｄ：部品保持手段）を横並びに連結した多連式ヘッドとして構成している。４個の装着ヘッド８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄは同一構造であって、吸着ノズル８２と、吸着ノズル８２に上下動作を行わせるためのアクチュエータ８８と、吸着ノズル８２にθ回転を行わせるためのモータ９０、タイミングベルト９２、プーリ９４とを備えている。
【００５７】
各装着ヘッドの吸着ノズル８２は交換可能であり、他の吸着ノズルは電子部品実装装置２００の基台６０上のノズルストッカ９６に予め収容されている。吸着ノズル８２には、例えば１．０×０．５ｍｍ程度の微小チップ部品を吸着するＳサイズノズル、１８ｍｍ角のＱＦＰを吸着するＭサイズノズル等があり、装着する電子部品の種類に応じて使用される。
【００５８】
ここで、上記構成の電子部品実装装置２００の基本的な動作を説明する。
ガイドレール６２の基板搬入部６４から搬入された回路基板５が所定の電子部品実装位置６６に搬送されると、移載ヘッド７６はＸＹロボットによりＸＹ平面内で移動して、パーツフィーダ７８又はパーツトレイ８０から所望の電子部品を吸着する。そして、認識装置８４の姿勢認識カメラ上に移動して電子部品の吸着姿勢を確認して吸着姿勢の補正動作を行い、その後、回路基板５の所定位置に電子部品を装着する。
【００５９】
図１４には各装着ヘッド８６ａ〜８６ｄの動作の様子を示した。各装着ヘッド８６ａ〜８６ｄは、パーツフィーダ７８又はパーツトレイ８０から吸着ノズル８２により電子部品を吸着するとき、及び、回路基板５の所定位置に電子部品を装着するとき、アクチュエータ８８の動作により、吸着ノズル８２をＸＹ平面上から鉛直方向（Ｚ方向）に所定量ΔＺだけ下降させる。
【００６０】
上記の電子部品の吸着動作と、回路基板５への装着動作の繰り返しにより、回路基板５に対する電子部品の実装が完了する。実装の完了した回路基板５は、電子部品実装位置６６から基板搬出部６８へ搬出される一方、新たな回路基板５が基板搬入部６４に搬入され、上記動作が繰り返される。
【００６１】
ここで、各電子部品の実装は、前述した各実施形態同様に、基板搬入部１６で、回路基板５上の電子部品３の高さ情報、面積情報、体積情報、重量情報等に応じた各搬送系の動作パラメータが適切に設定される。これに加えて、本実施形態の電子部品実装装置２００では、移載ヘッド７６を回路基板５上の所定の実装位置まで移動させる経路に応じて、吸着ノズル８２の下降量ΔＺを調整している。
即ち、図１５に移載ヘッドの移動経路を示すように、回路基板５に実装されている電子部品９８が基板面から高いほど、この電子部品９８を跨いで移載ヘッド７６を移動させる経路Ａと、この電子部品９８の脇を移動させる経路Ｂとでは、電子部品９８との干渉を防止するために必要とされる吸着ノズル８２の引き上げ高さＨ（吸着ノズル８２の下降量ΔＺに相当する）の差が大きくなる。つまり、経路Ａでは引き上げ高さにＨ１を要するが、経路Ｂでは引き上げ高さがＨ１より低いＨ２で済む。一般に引き上げ高さは、電子部品に干渉することのない所定の高さに設定され、一旦設定された後は回路基板に応じて変更することはない。
【００６２】
しかし、回路基板５の種類によっては、吸着ノズル８２を無駄に引き上げている場合もあるので、本実施形態の電子部品実装装置２００においては、前述の各実施形態と同様にして得られた回路基板５の実装済み電子部品の高さ情報に基づいて、吸着ノズル８２の引き上げ高さを可変に制御している。これにより、電子部品をパーツフィーダ７８やパーツトレイ８０から回路基板５上の所定位置まで移送する際に、その移動経路を３次元的に最短に設定でき、実装時間の短縮化を図ることができる。
【００６３】
また、図１６に高さの電子部品の実装された回路基板の一例を示すように、電子部品の高さが回路基板５の場所に応じて大きく異なる場合がある。図示した例では、区画された領域Ｐ２が最も高さの大きい領域で、他の領域Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４はいずれも高さの小さい領域である。このような場合、例えば、領域Ｐ２を跨いで領域Ｐ３へ電子部品を実装する際には、吸着ノズルの引き上げ量を大きくしなければならない（Ｈａより高く）。一方、領域Ｐ１を跨いで領域Ｐ４に電子部品を実装する際には、吸着ノズルの引き上げ量は少なくて済む（ただし、Ｈｂより高く）。従って、実装しようとする回路基板５の領域に応じて吸着ノズルの引き上げ高さを適宜調整して実装することができる。これにより、回路基板全体に対して一律に吸着ノズルの引き上げ高さを設定する場合と比較して、局所毎に高さ設定が行え、実装動作に無駄がなくなり、より短時間で電子部品の実装を可能にできる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の電子部品実装方法及び電子部品実装装置によれば、搬入される回路基板に実装されている電子部品に対する慣性パラメータを基板搬入部で求め、得られた慣性パラメータに応じて搬送速度や実装速度等の動作パラメータを設定するため、回路基板への電子部品の実装状況が変化しても、その都度、実装プログラムを変更することなく、適切な動作速度で回路基板の搬送及び実装動作が行われる。従って、電子部品実装中や回路基板の搬送中に、回路基板に実装されている電子部品にずれや飛散等を生じさせることなくなり、高精度の実装動作が可能となる。また、無駄に搬送速度を下げることなくタクトアップを図ることができ、信頼性の高い回路基板の製造が行えると同時に、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロータリーヘッドを備えた電子部品実装装置の外観図である。
【図２】移載ヘッドの拡大斜視図である。
【図３】電子部品実装装置の搬送系の概念的な斜視図である。
【図４】基板搬入部１６の概略的な正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図５】回路基板の部品高さを計測し、各種パラメータを最適に設定して実装動作を行う概略的な処理内容を示すフローチャートである。
【図６】部品高さのレベル分けの様子を示す図である。
【図７】第２実施形態の基板搬入部の概略的な構成を示す正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図８】単一のレーザ測長器を走査手段によって回路基板の幅方向全体に走査させる一構成例を示す図である。
【図９】第３実施形態の基板搬入部の概略的な構成を示す正面図である。
【図１０】第４実施形態の基板搬入部の概略的な構成を示す斜視図（ａ）及び撮像画像（ｂ）である。
【図１１】第５実施形態の基板搬入部の概略的な構成を示す正面図である。
【図１２】第６実施形態の電子部品実装装置の斜視図である。
【図１３】図１２の電子部品実装装置の移載ヘッドの拡大斜視図である。
【図１４】移載ヘッドに備わる装着ヘッドの動作を示す説明図である。
【図１５】移載ヘッドの移動経路を示す図である。
【図１６】高さの電子部品の実装された回路基板の一例を示す図である。
【符号の説明】
３  電子部品
５  回路基板
１０  部品供給部
１１  部品供給位置
１２  ロータリーヘッド
１４  ＸＹテーブル
１６  基板搬入部
２４  部品供給ユニット
２６  装着ヘッド
３２  部品装着位置
３４  吸着ノズル
３６  搬送コンベヤ
３８，４０  高さ計測部
３８ａ  投光部
３８ｂ  受光部
４２  測距装置
４４  走査手段
４６  実装面積測定部
４８  ２次元センサ
５０  体積計測部
５２  スリット光源
５４  照射域
６４  基板搬入部
６６  実装位置
６６  電子部品実装位置
７６  移載ヘッド
７８  パーツフィーダ
８０  パーツトレイ
８２  吸着ノズル
８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄ  装着ヘッド
８８  アクチュエータ
９８  電子部品
１００，２００，３００  電子部品実装装置
Ｌ  距離
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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