JP2005166944A - 部品実装方法及び表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単で低コストな構造でありながら、高い実装速度を維持しつつ、荷重制御をより精度良く行うことができる部品実装方法及び表面実装機を提供する。
【解決手段】 ヘッドユニット６と、電子部品を吸着する吸着ノズル１６ａと、これを昇降駆動する駆動手段２６と、吸着ノズル１６ａの昇降位置を制御する制御手段と、電子部品を吸着、または基板に搭載、または液剤転写する際に、吸着ノズル１６ａを介して電子部品を押圧する押圧手段とを備え、押圧手段は、吸着ノズル１６ａの押し込み量に応じて荷重が変化するように構成され、押圧手段による押圧時の設定荷重を入力する荷重入力手段を備えるとともに、制御手段は、予め記憶された吸着ノズル１６ａの押し込み量と荷重との関係を示すデータテーブルに基づき、設定荷重に対応する押し込み量を算出するとともに、押圧に際し、吸着ノズル１６ａを、算出された押し込み量だけ降下させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子部品を吸着した吸着ノズルを下降させて電子部品を基板上の所定箇所に実装したり、部品への液剤転写をしたりする表面実装機において、特に、電子部品を吸着、実装または転写する際に付与する荷重を制御する表面実装機に関するものである。

従来の一般的な表面実装機は、部品吸着用のヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットを備えており、先ずヘッドユニットを供給部に移動させ、供給部に収納された電子部品を吸着ノズルで真空吸着する。次にヘッドユニットを基板等の実装先や、転写台等の液剤転写先へ移動させ、実装または液剤（例えば接着剤やフラックスなど）の転写を行う。これら吸着、実装または転写の動作を行う際、吸着ノズルはある程度の荷重（押圧力）を部品に付与することが望ましく、その荷重は動作の種類や部品によって最適値が異なる。このため、荷重を常に最適値にするような工夫がなされてきた。

例えば特許文献１には、荷重を付与する手段として空圧を用いる表面実装機が示されている。この装置は空気供給部、制御部及び電空レギュレータ等を備え、空圧で吸着ノズルを押圧する。その際、動作の種類や部品に応じて常に最適な荷重となるように供給圧が制御される。

また特許文献２には、荷重を付与する手段としてスプリングを用いる表面実装機が示されている。この装置は吸着等の動作時におけるスプリングの変位量を、吸着ノズルの変位量（押し込み量）として検出する。スプリングのばね定数が既知であると、変位量を検出することによって荷重を推定することができる。従って、動作の種類や部品に応じて常に最適な荷重となるよう、スプリングの変位量が制御される。
特開２００３−１７４０４４号公報 特開２００２−１５１８９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に示されるような装置は、ヘッドユニット内に空圧シリンダを備える必要があり、大型化を招くものであった。そのためヘッドユニットの移動速度を高めることが難しかった。また駆動モータを大容量化したり、空圧供給部や電空レギュレータを設けたりする必要があるなど、装置全体の複雑化、高コスト化が避け難かった。

また、上記特許文献２に示されるようなスプリング（弾性体）を用いた装置は、比較的簡単で低コストな構造とすることができるものの、高精度の荷重制御には不向きであった。一般的に荷重Ｆは、 Ｆ＝ｋ・ｘ という式で求められる。ｋはスプリングのばね定数、ｘは変位量である。ばね定数ｋは、近似的には一定であると考えて良いので変位量ｘを制御することにより荷重Ｆの制御を行うことができると考えられる。しかし実際にはばね定数ｋは環境（温度や湿度など）、外的要因（変形や摩擦抵抗など）、或いは経時変化（なじみ、磨耗、疲労など）によってばらついたり変化したりする。このため、高精度の荷重制御が期待できなかった。

荷重制御の精度を高めるため、フィードバック制御を採用することも有力であるが、フィードバック制御を行うと制御時間が長くなり、ヘッドユニットの動作速度、即ち実装速度が遅くなるという弊害を招く。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、簡単で低コストな構造でありながら、高い実装速度を維持しつつ、荷重制御をより精度良く行うことができる部品実装方法及び表面実装機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、移動可能なヘッドユニットに昇降可能に支持された吸着ノズルで電子部品を吸着し、上記ヘッドユニットを基板の搭載位置、または液剤転写位置に移動させ、押圧しつつ基板に搭載、または液剤の転写を行う部品実装方法において、上記吸着ノズルの押し込み量に応じて荷重が変化するように構成された押圧手段の、押し込み量と荷重との関係をデータテーブルとして予め記憶しておき、電子部品の搭載または液剤転写の際、上記吸着ノズル毎の設定荷重を入力し、上記設定荷重に応じた押し込み量を上記データテーブルに基づいて算出し、上記吸着ノズルを、無負荷かつ隙間なし状態から更に算出された押し込み量だけ降下させて押圧することを特徴とする。

このようにすると、データテーブルに基づいて設定荷重に対応する押し込み量を適宜設定するので、高精度の荷重制御を行うことができる。しかも押圧手段として、吸着ノズルの押し込み量に応じて荷重が変化する比較的簡単で低コストな機構（例えばスプリング）を用いることができる。更に、フィードバック制御を行わないオープンループ制御とすることができるので、高い実装速度を維持することができる。

データテーブルは、実装用ヘッド毎（通常ヘッドユニットには複数の実装用ヘッドを備える）に、更には吸着ノズル毎に設定しておくとよりきめ細かい高精度の制御を行うことができる。

請求項２の発明は、移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに昇降可能に支持されて電子部品を吸着した状態で保持する吸着ノズルと、この吸着ノズルを昇降駆動する駆動手段と、少なくとも上記ヘッドユニットの移動位置と上記吸着ノズルの昇降位置とを制御する制御手段と、上記電子部品を吸着、または基板に搭載、または液剤転写する際に、上記吸着ノズルを介して上記電子部品を押圧する押圧手段とを備える表面実装機において、上記押圧手段は、上記吸着ノズルを押圧する際の押し込み量に応じて荷重が変化するように構成され、上記押圧手段による押圧時の設定荷重を入力する荷重入力手段を備えるとともに、上記制御手段は、予め記憶された上記吸着ノズルの押し込み量と荷重との関係を示すデータテーブルに基づき、上記設定荷重に対応する押し込み量を算出するとともに、上記押圧に際し、上記吸着ノズルを、無負荷かつ隙間なし状態から更に算出された押し込み量だけ降下させることを特徴とする。

このようにすると、請求項１の部品実装方法を具体的に実現できる表面実装機を得ることができる。ここで、押し込み量に応じて荷重が変化する押圧手段として、変位量に略比例した復元力を発生する弾性体（請求項３）を用いると好適である。具体的には例えばコイルスプリング、板状スプリング、ゴム、樹脂などが挙げられる。特にコイルスプリングは線形性が高く、コストと精度の面から最適である。

更に、所定の押し込み量に対する荷重を測定することにより、上記データテーブルを校正する校正手段を備える（請求項４）ようにすれば、一層精度良く、安定した荷重管理を行うことができる。押し込み量と荷重との関係は、環境（温度や湿度など）、外的要因（変形や摩擦抵抗など）、或いは経時変化（なじみ、磨耗、疲労など）等によってばらついたり変化したりする。そこで随時校正を行うことにより、制御手段は常に最新のデータテーブルを記憶しておくことができる。従って、より高精度の押し込み量算出を行うことができる。

そして、上記校正手段が、上記ヘッドユニットの実装動作における可動範囲内に設けられ、上記ヘッドユニットを上記校正手段の位置に移動させた状態で校正を行うことができるように構成されている（請求項５）とより好適である。即ち、電子部品を基板に搭載したり液材を転写したりするために、ヘッドユニットは吸着位置や実装位置などの間を縦横に移動するが、その可動範囲内の所定位置で校正を行うことができるので、校正作業をより効率的に行うことができる。例えば、基板への実装が完了し、次の基板へ入れ替えるまでの僅かな待ち時間であっても校正作業に利用することができる。

上記校正手段による校正時に測定した荷重の値が、所定の上下限値を逸脱した場合、警報を発する（請求項６）ようにすれば、いち早く異常を発見することができ、不良品が次工程に流れることを効果的に防止することができる。本来、校正作業は、高精度を追及するために僅かな荷重変化であっても制御に反映することを目的としており、大きな荷重変化が起こることを想定していない。所定の上下限値を逸脱した想定外の荷重が測定される原因としては、各部の破損、変形、引っかかり等の異常が考えられる。このような異常が発生した場合には、直ちにその異常を修復しなければ次工程に不良品を流出させかねない。そこで想定外の荷重が測定されたときに警報を発するようにすれば、作業者は直ちに異常に気づき、異常個所の修復に取り掛かることができる。

警報には、モニタ画面等への表示、警報音、警報光などがあり、作業環境に合わせて適宜選択して良い。また警報と同時に表面実装機の稼動を一時停止させるようにしても良い。

以上の記載から明らかなように、本発明によれば、簡単で低コストな構造でありながら、高い実装速度を維持しつつ、荷重制御をより精度良く行うことができる部品実装方法及び表面実装機を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２は、本発明の一実施形態である表面実装機を概略的に示している。同図に示すように、実装機の基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置され、プリント基板３がこのコンベア２上を搬送されて所定の装着作業位置で停止されるようになっている。

上記コンベア２の両側には、部品供給部４が配置されている。これらの部品供給部４には、多数列のテープフィーダー４ａが設けられている。各テープフィーダー４ａは、各々、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述のヘッドユニット６により電子部品が間欠的に取り出されるようになっている。

上記基台１の上方には、部品装着用のヘッドユニット６が装備されている。このヘッドユニット６は、部品供給部４とプリント基板３が位置する部品装着部とにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向（コンベア２の方向）及びＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるようになっている。

すなわち、基台１上には、Ｙ軸方向の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置されて、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット６に設けられたナット部分（図示せず）が上記ボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。

また、Ｙ軸サーボモータ９及びＸ軸サーボモータ１５には、それぞれエンコーダ９ａ，１５ａが設けられており、これによって上記ヘッドユニット６の移動位置が検出されるようになっている。

上記ヘッドユニット６には、電子部品を保持する保持手段として、吸着ノズル１６ａを先端に備えた複数の実装用ヘッド１６が設けられている。この実装用ヘッド１６は、ヘッドユニット６のフレームに対して昇降（Ｚ軸方向の移動）及びノズル中心軸（Ｒ軸）回りの回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータ２６等の昇降駆動手段及び図外のＲ軸サーボモータ等の回転駆動手段により作動されるようになっている。Ｚ軸サーボモータ２６にはエンコーダ２６ａが設けられており、これによって各実装用ヘッド１６のＺ軸方向位置が検出されるようになっている。なお、当実施形態では、実装用ヘッド１６が６個配設（ヘッドＮｏ．１〜６、図では丸数字で示す。）された構成を示している。

吸着ノズル１６ａは実装用ヘッド１６に着脱自在となっている。吸着ノズル１６ａは吸着する電子部品の種類や大きさに応じて複数の種類が用意されており、適宜選択され、実装用ヘッド１６に装着される。

また、この実装機には、吸着ノズル１６ａに吸着された電子部品を撮像するための撮像ユニット２４が設けられ、撮像された画像によって部品認識を行うようになっている。撮像ユニット２４は部品供給部４と実装位置との間のＸ軸方向略中央部に、プリント基板３を挟んだ両側に設けられている。

プリント基板３の固定位置付近に、校正装置２５（校正手段）が設けられている。詳細は後述するが、校正装置２５は主にロードセルからなり、吸着ノズル１６ａの押し込み量に対するスプリング荷重を測定する（図６参照）。校正装置２５によって吸着ノズル１６ａの押し込み量に対するスプリング荷重の関係（図５に示す荷重制御テーブルＴ）が校正される。

図３は、実装用ヘッド１６の先端付近の拡大正面図である。実装用ヘッド１６の先端部には、スプリング１７（押圧手段）を介して吸着ノズル１６ａが設けられている。吸着ノズル１６ａは実装用ヘッド１６に対し、Ｚ軸方向にスライド可能となっている。スプリング１７は上側リテーナ１８ａと下側リテーナ１８ｂとによって支持されている。上側リテーナ１８ａは実装用ヘッド１６に固定され、下側リテーナ１８ｂは吸着ノズル１６ａに固定されている。

吸着ノズル１６ａに外力が作用しない自由時、スプリング１７は自由長から所定の長さ押し縮められた状態となっており、上側リテーナ１８ａと下側リテーナ１８ｂとの間で所定の復元力（セット荷重Ｆ₀）を発生させている。従って、吸着ノズル１６ａの先端側から基端側（実装用ヘッド１６側）にスプリング１７のセット荷重Ｆ₀以上の力が作用すると、吸着ノズル１６ａはスプリング１７を更に押し縮めつつ基端側に押し込まれる。そのスプリング反力が吸着ノズル１６ａから先端側に作用する。

図３には、吸着ノズル１６ａに吸着された電子部品Ｃが、実装用ヘッド１６の降下によってプリント基板３の上に載置された状態を示す。この図に示す状態では、電子部品Ｃの上下面には隙間がなく、また電子部品Ｃには吸着ノズル１６ａへの吸着力（負圧）以外の外力が作用していない（無負荷かつ隙間なし状態）。このときの基台１の上面から上側リテーナ１８ａまでの距離はＨである。この状態から実装用ヘッド１６を距離Ｌだけ降下させると、スプリング１７が距離Ｌだけ押し縮められるとともに、吸着ノズル１６ａが実装用ヘッド１６側に距離Ｌ（以下押し込み量Ｌという）だけ押し込まれる。

スプリング１７のばね定数をｋとすると、スプリング１７の荷重（復元力）Ｆは、Ｆ＝Ｆ₀＋ｋ・Ｌ である。こうして電子部品Ｃには吸着ノズル１６ａ側からプリント基板３側に押し付けられる荷重Ｆ（以下押圧力Ｆという）が作用する。

適度な押圧力Ｆは、電子部品Ｃを安定的にプリント基板３上に搭載するために必要であって、その適正値は電子部品Ｃの種類や大きさによって異なる。当実施形態では、この適正値を設定荷重とし、設定荷重入力部５１（図４参照）から外部入力できるようになっている。そして、押し込み量Ｌを加減することによって押圧力Ｆを変化させ、押圧力Ｆが設定荷重になるようにしている。なお、部品供給部４で電子部品Ｃを吸着する際の目標荷重も、予め設定荷重入力部５１から設定荷重として入力される。

図４は、当実装機の制御系の概略ブロック図である。この制御系は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成されるコントローラ３０を有している。コントローラ３０は、機能構成として主制御部３２、撮像ユニット制御部３６、画像処理部３３、軸制御部３４及び校正制御部４０を含んでいる。

主制御部３２は、予め記憶されたプログラムに従って撮像ユニット制御部３６、画像処理部３３、軸制御部３４及び校正制御部４０を統括的に制御する。

撮像ユニット制御部３６は、撮像ユニット２４のカメラや照明装置を制御して、吸着ノズル１６ａに吸着された電子部品Ｃの画像を撮像する。その画像は画像処理部３３に入力され、そこで電子部品Ｃの吸着状態（電子部品Ｃが吸着ノズル１６ａに吸着されているか、またその位置ズレがどの程度であるか）が認識される。

軸制御部３４は、ヘッドユニット６や実装用ヘッド１６等を作動させるべくサーボモータ９，１５，２６等の駆動を制御する。詳しくは、Ｘ軸サーボモータ１５及びＹ軸サーボモータ９によってヘッドユニット６をＸ−Ｙ平面上で移動させ、吸着ノズル１６ａが吸着位置や実装位置の上方に位置するようにする。そして、Ｚ軸サーボモータ２６によって実装用ヘッド１６を昇降させ、電子部品Ｃを吸着したりプリント基板３に実装したりする。

軸制御部３４は、押し込み量演算部３７及び荷重制御テーブル記憶部３８を機能的に含む。押し込み量演算部３７は、設定荷重入力部５１から入力される目標の設定荷重と、荷重制御テーブル記憶部３８に記憶されている荷重制御テーブル（データテーブル）に基づき、押し込み量Ｌを演算する。

図５は、荷重制御テーブル記憶部３８に記憶される荷重制御テーブルＴの概念説明図である。荷重制御テーブルＴは、押し込み量Ｌと押圧力Ｆとの関係を、用いられる吸着ノズル１６ａ毎に、また実装用ヘッド１６毎に設定したものである。例えばテーブルＴ１は、ある吸着ノズル１６ａ（ノズルＡ）を、ヘッドＮｏ．１〜６が付された実装用ヘッド１６（図２参照）の何れかに装着したときの押し込み量Ｌと押圧力Ｆとの関係を示す。

なお、ノズルＡ，Ｂ，Ｃ，・・・は吸着ノズル１６ａの識別名であって、個別の吸着ノズル１６ａ毎に設定されている。従ってＮｏ．１の実装用ヘッド１６には、ノズルＡ，Ｂ，Ｃ，・・・の何れかが選択され、装着される。今、ノズルＡが装着されているとすると、Ｎｏ．１の実装用ヘッド１６に対してテーブルＴ１の１行目が適用される。即ち押し込み量Ｌ＝０．５ｍｍのとき押圧力Ｆ＝２．４Ｎ、Ｌ＝１．０ｍｍのときＦ＝３．７Ｎ、・・・となっている。

そして、例えば設定荷重入力部５１から、「Ｎｏ．１の実装用ヘッド１６の押圧力Ｆを３．７Ｎとする」旨の入力がなされると、押し込み量演算部３７はテーブルＴ１の第１行目から、Ｆ＝３．７Ｎを示す列（第２列）を検索し、それに対応する押し込み量Ｌが、Ｌ＝１．０ｍｍであることを得る。なお、ちょうど当てはまる押圧力Ｆがないとき、例えば設定荷重が３．０Ｎであった場合には適宜補間を行って、Ｌ＝０．７３ｍｍを得る。テーブルＴ１に相当するデータテーブルが、別のノズルＢ、ノズルＣ、・・・に対してもテーブルＴ２，Ｔ３，…として設定されている。従って、荷重制御テーブルＴによって、吸着ノズル１６ａ（ノズルＡ，Ｂ，Ｃ，・・・）と、それらが装着される実装用ヘッド１６のヘッドＮｏ．との組合せがいかなる場合にも、設定荷重に対応する押し込み量Ｌを求めることができる。

図４に戻り、校正制御部４０と、これに接続される校正装置２５及び警報表示部５３について説明する。校正制御部４０は、上記荷重制御テーブルＴを校正するための制御を行う。荷重制御テーブルＴの押し込み量Ｌと押圧力Ｆとの関係は、環境（温度や湿度など）、外的要因（変形や摩擦抵抗など）、或いは経時変化（なじみ、磨耗、疲労など）等によってばらついたり変化したりする。そこで校正制御部４０は校正装置２５によって随時校正を行い、荷重制御テーブル記憶部３８が常に最新の荷重制御テーブルＴを記憶しておくようにしている。

図６は、校正装置２５による校正の状態を示す説明図である。校正は、具体的には校正装置２５によって押し込み量Ｌと押圧力Ｆとの関係を測定し直すことによってなされる。校正装置２５は主にロードセルからなり、プリント基板３の固定位置付近の基台１上に固定され（図１参照）、上方からの荷重を測定するようになっている。

まず実装用ヘッド１６が校正装置２５の真上に位置するようにヘッドユニット６を移動させ、次いで実装用ヘッド１６を降下させる。吸着ノズル１６ａの先端が校正装置２５の上面に隙間なく当接し、かつ校正装置２５で検出される荷重がゼロ（無負荷）であるときの基台１の上面から上側リテーナ１８ａまでの距離を基準高さＨとする。この状態から、実装用ヘッド１６を押し込み量Ｌだけ降下させるとスプリング１７が押し縮められ、校正装置２５に吸着ノズル１６ａを介して押圧力Ｆが作用するので、その値を測定する。

このような測定を、荷重制御テーブルＴに示す所定の押し込み量Ｌ毎（０．５ｍｍ，１．０ｍｍ，１．５ｍｍ・・・）に行う。また吸着ノズル１６ａ毎、実装用ヘッド１６毎に行う。そして、現状の押圧力Ｆの値に今回測定された押圧力Ｆの値を上書きすることによって校正がなされる。

なお、この校正幅には所定の上下限値が設定されている。即ち、この校正は、高精度を追及するために僅かな荷重変化であっても制御に反映することを目的としており、大きな荷重変化が起こることを想定していない。このため、校正幅の上下限値は、装置が正常に作動している状態で起こり得る変動幅が設定される。従って、校正時にこの上下限値を逸脱した押圧力Ｆが測定された場合、それは各部の破損、変形、引っかかり等の異常が発生していることを示す。

このような異常な押圧力Ｆが測定されたとき、校正制御部４０は直ちに警報表示部５３から警報を発する。警報表示部５３は作業者に異常を知らせるものであれば良く、モニタ画面（異常発生の旨表示する）、警報音発生装置、警報光発生装置など、作業環境に合わせて適宜選択して良い。これによって、いち早く異常を発見することができるので、不良品が次工程に流れることが効果的に防止される。

次に、当実装機の作動を図７のフローチャートを参照しつつ説明する。まずステップＳ１で、現時点が校正タイミングであるか否かの判定がなされる。校正タイミングは、上記校正が好適なタイミングでなされるよう、所定時間又は所定回数の実装動作が行われる度に設けられている。ステップＳ１でＮＯと判定されると、以降、電子部品Ｃの実装動作がなされる。当実施形態では、各プリント基板３に応じた電子部品Ｃの組み合わせや実装位置等を示す基板データが準備されている。そこでまず実装するプリント基板３に応じた基板データを選択し、読み込む（ステップＳ３）。次に、プリント基板３をコンベア２によって実装位置（図１に二点鎖線で示す位置）まで搬送し、固定する（ステップＳ５）。

次にヘッドユニット６を吸着位置（テープフィーダー４ａの上方位置）に移動させる（ステップＳ７）。次に電子部品Ｃを吸着するに際して必要な押し込み量Ｌが押し込み量演算部３７によって演算される。その際、目標となる設定荷重は予め設定荷重入力部５１から入力されている。そして、実装用ヘッド１６を降下させ、押し込み量Ｌだけ吸着ノズル１６ａを押し込みつつ電子部品Ｃを吸着ノズル１６ａに吸着させる（ステップＳ１１）。

続いてヘッドユニット６を撮像位置（撮像ユニット２４）に移動させ（ステップＳ１３）、吸着された電子部品Ｃを撮像する（ステップＳ１５）。そして、撮像された画像に基づいて実装用ヘッド１６に対する電子部品Ｃの吸着状態が認識され、吸着位置ズレに応じて実装位置の補正がなされる（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１７で、電子部品Ｃを吸着していない等のエラーが発見されたときにはエラー処理を行って再度ステップＳ１１からやり直すようにしても良い。

続いてヘッドユニット６を実装位置（プリント基板３の上方の所定位置）に移動させる（ステップＳ１９）。次に電子部品Ｃを実装するに際して必要な押し込み量Ｌが押し込み量演算部３７によって演算される（ステップＳ２１）。その際、目標となる設定荷重は予め設定荷重入力部５１から入力されている。そして、実装用ヘッド１６を降下させ、押し込み量Ｌだけ吸着ノズル１６ａを押し込みつつ電子部品Ｃをプリント基板３に実装する（ステップＳ２３）。

なお、続いて同じ種類の別のプリント基板３に実装する場合はステップＳ５に遡って以下のルーチンを繰り返す。また続いて異なる種類のプリント基板３に実装するときにはステップＳ３に遡って以下のルーチンを繰り返す。

遡って、ステップＳ１でＹＥＳと判定された場合、荷重制御テーブルＴの校正動作に移行する。まずヘッドユニット６を校正位置（校正装置２５の上方）に移動させる（ステップＳ３１）。そしてヘッドＮｏ．１〜６の各ノズルユニット１６に対し、順次所定の押し込み量Ｌに対する押圧力Ｆを測定する（ステップＳ３３）。そして、その値が異常値である（所定の上下限値を逸脱している）か否かが判定され（ステップＳ３５）、ＮＯと判定されれば、ステップＳ３７に移行して荷重制御テーブルＴを更新する。そして、全ての校正が完了する（ステップＳ３８でＹＥＳ）まで押し込み量や測定する実装用ヘッド１６を変更して校正を繰り返す。

ステップＳ３５でＹＥＳと判定されたとき、つまり何らかの異常が発生しているとみなされる場合は、警報表示部５３で警報を発する。なお、警報とともに装置を停止させるようにしても良い。

以上の校正動作は、ヘッドユニット６のＸ−Ｙ平面上の移動によってなされるようになっている。従って、実装動作と校正動作との切換えを短時間で行うことができ、校正作業を効率的に行うことができる。例えば、プリント基板３への実装が完了し、次の基板プリント基板３へ入れ替えるまでの待ち時間を利用して校正作業を行うように設定すれば、校正のために追加する工程時間を、実際に校正に要する時間よりも格段に短くすることができる。また、ステップＳ１に示す校正タイミングは、必ずしもステップＳ３の前に設ける必要はなく、ステップＳ３の直後、或いはステップＳ５の直後など、ヘッドユニット６に待ち時間が生じているタイミングに適宜設けても良い。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、特許請求の範囲内で適宜変形が可能である。例えば表面実装機として、下面に電極を備える電子部品Ｃをプリント基板３上に載置した状態で高周波振動させ、溶着させるものであっても良い。この場合、電子部品Ｃをプリント基板３上に載置する前に、電極にフラックスを付着させておく必要がある。そこで、ヘッドユニット６の可動範囲内に、フラックスを貯溜したスタンプ台様の転写ステーションを設け、電子部品Ｃを転写ステーションに押し当てることにより電極にフラックスを付着させると良い。このときの転写ステーションにおける電子部品Ｃの押圧力や、プリント基板３上で高周波振動させるときの押圧力も、上記実施形態と同様に制御することができる。

また電子部品Ｃの下面に液剤（接着剤）を転写し、プリント基板３等に接着するもの（たとえばダイボンダなど）であっても良い。この場合も同様に、液剤転写時の押圧力や、接着時の押圧力を上記実施形態と同様に制御することができる。

また、実装用ヘッド１６の数は６個に限定するものではなく、例えば４個、８個など適宜設定して良い。

本発明の一実施形態である表面実装機を概略的に示す平面図である。 図１の表面実装機の一部を省略して示す正面図である。 図２における実装用ヘッド付近を示す拡大正面図である。 図１の表面実装機の概略制御ブロック図である。 図１の表面実装機の荷重制御テーブル記憶部に格納される荷重制御テーブルの概念説明図である。 図１の表面実装機に備える校正装置による校正の状態を示す説明図である。 図１の表面実装機の実装動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 基台
３ プリント基板
４ 部品供給部
６ ヘッドユニット
１７ スプリング（押圧手段、弾性体）
１６ａ 吸着ノズル
２５ 校正装置（校正手段）
２６ Ｚ軸サーボモータ（駆動手段）
３０ コントローラ（制御手段）
５３ 警報表示部（警報発生手段）
Ｃ 電子部品
Ｆ 押圧力（押圧時の荷重）
Ｌ 押し込み量
Ｔ 荷重制御テーブル（データテーブル）

Claims (6)

1. 移動可能なヘッドユニットに昇降可能に支持された吸着ノズルで電子部品を吸着し、
   上記ヘッドユニットを基板の搭載位置、または液剤転写位置に移動させ、
   押圧しつつ基板に搭載、または液剤の転写を行う部品実装方法において、
   上記吸着ノズルの押し込み量に応じて荷重が変化するように構成された押圧手段の、押し込み量と荷重との関係をデータテーブルとして予め記憶しておき、
   電子部品の搭載または液剤転写の際、上記吸着ノズル毎の設定荷重を入力し、
   上記設定荷重に応じた押し込み量を上記データテーブルに基づいて算出し、
   上記吸着ノズルを、無負荷かつ隙間なし状態から更に算出された押し込み量だけ降下させて押圧することを特徴とする部品実装方法。
2. 移動可能なヘッドユニットと、
   このヘッドユニットに昇降可能に支持されて電子部品を吸着した状態で保持する吸着ノズルと、
   この吸着ノズルを昇降駆動する駆動手段と、
   少なくとも上記ヘッドユニットの移動位置と上記吸着ノズルの昇降位置とを制御する制御手段と、
   上記電子部品を吸着、または基板に搭載、または液剤転写する際に、上記吸着ノズルを介して上記電子部品を押圧する押圧手段とを備える表面実装機において、
   上記押圧手段は、上記吸着ノズルを押圧する際の押し込み量に応じて荷重が変化するように構成され、
   上記押圧手段による押圧時の設定荷重を入力する荷重入力手段を備えるとともに、
   上記制御手段は、予め記憶された上記吸着ノズルの押し込み量と荷重との関係を示すデータテーブルに基づき、上記設定荷重に対応する押し込み量を算出するとともに、上記押圧に際し、上記吸着ノズルを、無負荷かつ隙間なし状態から更に算出された押し込み量だけ降下させることを特徴とする表面実装機。
3. 上記押圧手段は、変位量に略比例した復元力を発生する弾性体からなることを特徴とする請求項２記載の表面実装機。
4. 所定の押し込み量に対する荷重を測定することにより、上記データテーブルを校正する校正手段を備えたことを特徴とする請求項２または３記載の表面実装機。
5. 上記校正手段が、上記ヘッドユニットの実装動作における可動範囲内に設けられ、上記ヘッドユニットを上記校正手段の位置に移動させた状態で校正を行うことができるように構成されていることを特徴とする請求項４記載の表面実装機。
6. 上記校正手段による校正時に測定した荷重の値が、所定の上下限値を逸脱した場合、警報を発する警報発生手段を備えたことを特徴とする請求項４または５記載の表面実装機。

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