JP6840223B2 - 部品実装装置および基板の保持方法 - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、部品実装装置および基板の保持方法に関する。

例えば、部品を搭載する基板を吸着して保持する下受け部材を備えた部品搭載装置として、特開２００４−２９６６３２号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。この部品搭載装置は、基板の部品搭載部分全体を押圧可能な押付部材を有する変形矯正ヘッドを備えており、押付部材によって基板を下受け部材に押し付けて変形を矯正することで、基板を下受け部材に吸着させる。

特開２００４−２９６６３２号公報

ところが、このような部品搭載装置によると、基板を下受け部材に吸着させるために、部品を基板に搭載するための搭載ヘッドとは別に、変形矯正ヘッドを駆動機構と共に搭載ヘッドの側面に設けている。このため、部品点数が増加すると共に、変形矯正ヘッドと駆動機構とを配置するスペースが必要となり、部品搭載装置が大型化してしまう。また、変形矯正ヘッドと駆動機構とが搭載ヘッドの側面に設けられているため、搭載ヘッドを高速に移動させるための障害となってしまう。

本明細書では、部品点数が増加することを抑制しつつ、基板を適正に保持する技術を開示する。

本明細書によって開示される技術は、部品を搭載する基板を吸着して保持する保持プレートと、前記基板に前記部品を搭載する搭載ヘッドとを備えた部品実装装置であって、前記搭載ヘッドは、前記保持プレートが前記基板を吸着して保持する過程において、前記基板を前記保持プレートに対して押付可能となっている構成とした。

また、本明細書によって開示される技術は、部品を搭載する基板を吸着して保持する保持プレートと、前記基板に前記部品を搭載する搭載ヘッドとを備えた部品実装装置における基板の保持方法であって、前記保持プレートが前記基板を吸着して保持する過程で、前記搭載ヘッドによって前記基板を前記保持プレートに対して押し付ける。

このような構成の部品実装装置によると、基板に反りが合った場合に、搭載ヘッドによって基板を保持プレートに対して押し付けることができるから、基板を保持プレートによって適正に保持することができる。また、部品を基板に搭載する搭載ヘッドによって基板を保持プレートに押し付けるから、従来のように、搭載ヘッドとは別に、基板を押し付ける押圧機構を別途設ける必要がなく、部品点数が増加することを防ぐことができる。また、押圧機構を配置するスペースが必要ないから部品実装装置が大型化することを防ぐことができる。

本明細書によって開示される部品実装装置は、以下の構成としてもよい。
前記搭載ヘッドは、前記基板の所定位置を押圧可能な吸着ノズルを含んでもよい。
このような構成によると、基板の所定位置を吸着ノズルによって押圧することで、基板を保持プレートに押し付けることができる。

前記制御部は、前記保持プレートにおいて前記基板の吸着が不十分となる吸着ミスを検知した場合に、前記搭載ヘッドを前記基板に押し付ける一次矯正処理を行う制御部をさらに備えてもよい。

このような構成によると、保持プレートにおいて吸着ミスを検知した場合に、搭載ヘッドが基板を押し付けるから、例えば、吸着ミスの有無に関わらず、搭載ヘッドが基板を押し付ける場合に比べて、実装作業の作業効率を向上させることができる。

前記制御部は、前記保持プレートによる前記基板の吸引時の圧力と前記保持プレートが基板を適正に吸引したときの圧力とを比較することにより、基板の反りによる吸着ミスを検知してもよい。

このような構成によると、吸引時の圧力と保持プレートが基板を適正に吸引したときの圧力とを比較することにより、基板の反りによる吸着ミスを検知することができる。これにより、例えば、画像認識などによって基板の吸着ミスを判定する場合に比べて、部品点数を削減することができると共に、簡易な構成で吸着ミスを確認することができる。

前記制御部は、前記一次矯正処理において、前記搭載ヘッドによって前記基板の外縁部の複数箇所を間欠的に押し付けてもよい。

一般に、基板は、外縁部に反りが生じやすいから、上記の構成のように、搭載ヘッドが、基板の外縁部を間欠的に押し付けるだけで、基板を保持プレートによって適正に保持することができる。

前記制御部は、前記一次矯正処理において前記吸着ミスの解消を検知した場合には、前記搭載ヘッドによる前記基板の押し付けを終了してもよい。

このような構成によると、吸着ミスが解消したと検知された場合には、搭載ヘッドによる基板の押しつけを終了するから、例えば、基板の外縁の複数箇所を搭載ヘッドによって押し付ける場合に比べて、実装作業の作業効率を向上させることができる。

前記制御部は、前記搭載ヘッドによって前記基板を押し付けて前記吸着ミスが解消したと検知された場合の押付位置を記憶する記憶部を含み、前記制御部は、前記保持プレートにおける前記基板の吸着による保持を解除する際に、前記記憶部が記憶した前記押付位置を前記搭載ヘッドによって押さえて、前記搭載ヘッドを前記基板からゆっくり引き離す基板固定解除処理を行ってもよい。

このような構成によると、基板の吸着による保持を解除する際に、搭載ヘッドを基板からゆっくり引き離すことで、基板の反りによる急激な反発を抑えることができる。これにより、基板の保持が解除された際に、基板に搭載された部品が位置ずれすることを抑制することができる。

前記制御部は、前記基板に搭載された前記部品の搭載位置を記憶する記憶部を含み、前記搭載ヘッドによる前記基板の押し付け予定の押付予定位置と前記部品の搭載位置とが重複した場合に、前記搭載位置と重複した前記押付予定位置の前記搭載ヘッドによる押し付けを中止してもよい。

このような構成によると、搭載ヘッドによって部品を押圧することを防ぎ、搭載された部品が破損することを抑制することができる。

前記制御部は、前記押付予定位置と前記搭載位置とが重複した場合に、前記押付予定位置と前記搭載位置とに隣接する位置を前記搭載ヘッドによる押圧可能な代替位置に決定してもよい。

このような構成によると、搭載ヘッドによって代替位置を押し付けることで、搭載ヘッドによって部品を破損させることを抑制しつつ、基板を保持プレートによって適正に保持させることができる。

本明細書によって開示される技術によれば、部品点数が増加することを抑制しつつ、基板を適正に保持することができる。

実施形態１にかかる表面実装機の平面図 表面実装機の正面図 表面実装機の電気的構成を示したブロック図 バックアップユニットの平面図 バックアップユニット上にヘッドユニットを配した状態の側面図 バックアップユニットと圧力センサとを模式的に示した図 基板固定処理のフローチャート図 一次矯正処理のフローチャート図 基板固定解除処理のフローチャート図 プリント基板とバックアップユニットとの位置関係を示した図 反りのあるプリント基板をバックアップユニット上に配した状態を示す斜視図 反りのあるプリント基板をバックアップユニット上に配した状態を示す側面図 プリント基板の反りが発生している部分を吸着ノズルによって押圧している状態を示した側面図 実施形態２にかかる一次矯正処理のフローチャート図 プリント基板の押付予定位置に電子部品が搭載されている状態を示した図

＜実施形態１＞
実施形態１は、電子部品（「部品」の一例）Ｅをプリント基板（「基板」の一例）Ｐ上に搭載する表面実装機（「部品実装装置」の一例）１０を例示している。表面実装機１０は、図１に示すように、平面視略矩形状の基台１１と、基台１１上にプリント基板Ｐを搬送する搬送コンベア１２と、プリント基板Ｐ上に電子部品Ｅを搭載する部品実装ユニット２０と、プリント基板Ｐを実装位置において支持するバックアップユニット５０と、部品実装ユニット２０に電子部品Ｅを供給するための部品供給装置１３とを備えて構成されている。

なお、以下の説明において、左右方向とは、図１における左右方向（基台１１の長辺方向および搬送コンベア１２の搬送方向）および図３における左右方向を基準とする。また、前後方向とは、図１における上下方向（基台１１の短辺方向）および図４の左右方向を基準とし、図１においては図示下側を前側、図示上側を後側とし、図３においては図示左側を前側、図示右側を後側として説明する。

基台１１は、図１に示すように、左右方向に横長な平面視略矩形状をなし、基台１１上には、左右両側に配置された一対の搬送コンベア１２、一対の搬送コンベア１２の間に配置されたバックアップユニット５０、部品実装ユニット２０などが配置されている。

左右一対の搬送コンベア１２とバックアップユニット５０とは、互いに段差なく連続した状態となっており、実装対象となるプリント基板Ｐを左右方向に搬送することができるようになっている。各搬送コンベア１２は、図１に示すように、左右方向に循環駆動する一対のコンベアベルト１４を有しており、一対のコンベアベルト１４には、プリント基板Ｐが架設する形でセットされる。プリント基板Ｐは、左右方向の右側からコンベアベルト１４に沿ってバックアップユニット５０上の実装位置に搬入され、実装位置において電子部品Ｅの実装作業がされた後、コンベアベルト１４に沿って左右方向の左側に搬出されるようになっている。

バックアップユニット５０は、プリント基板Ｐ上に電子部品Ｅを実装する際に、そのプリント基板Ｐを保持固定するものであって、図２、図４から図６に示すように、左右方向に横長なブロック状をなしている。また、バックアップユニット５０は、プリント基板Ｐが載置されるバックアッププレート（「保持プレート」の一例）５１と、バックアッププレート５１の下方に設けられた負圧供給部材５２と、負圧供給部材５２のさらに下方に配された支持部材５３と、前後方向両側に設けられた一対の側板５４とを備えて構成されている。

バックアッププレート５１は、金属製であって、バックアッププレート５１の上面５１Ａは、平面度が高く設定されている。また、バックアッププレート５１の上面５１Ａには、空気が挿通可能な程度の小さい吸着孔５５がバックアッププレート５１を上下方向に貫通した状態で前後左右に複数並んで設けられている。

負圧供給部材５２は、バックアッププレート５１よりも板厚が僅かに厚い平板状であって、前後左右方向にバックアッププレート５１とほぼ同じ大きさに設けられている。負圧供給部材５２の内側には、図６に示すように、バックアッププレート５１の吸着孔５５に対応する負圧供給路５６が設けられており、負圧供給路５６には、エア供給装置６０から負圧が供給されるようになっている。負圧供給路５６に負圧が供給されると、各吸着孔５５に負圧が供給され、バックアッププレート５１の上面５１Ａに載置されたプリント基板Ｐが負圧によってバックアッププレート５１に吸引されて保持固定されるようになっている。

支持部材５３は、負圧供給部材５２と前後左右方向にほぼ同じ大きさのブロック状に設けられている。支持部材５３が、基台１１に対して図示しない固定機構によって固定されることで、バックアップユニット５０が基台１１に対して固定されている。

一対の側板５４は、バックアッププレート５１と負圧供給部材５２と支持部材５３とを前後方向両側から覆う大きさに設けられており、一対の側板５４は、３つの部材を前後方向両側から位置決めした状態で固定している。各側板５４の内側の面には、左右方向に循環駆動する搬送ベルト５４Ａが設けられている。各搬送ベルト５４Ａは、バックアップユニット５０上においてプリント基板Ｐを左右方向に搬送する。

部品供給装置１３は、図１に示すように、フィーダ型とされ、搬送コンベア１２の上下方向両側において左右方向に２つずつ並べることで、合計４箇所に配されている。これらの部品供給装置１３には、複数のフィーダ１６が左右方向に整列した状態で取り付けられている。各フィーダ１６は、複数の電子部品Ｅが収容された部品供給テープをリールから引き出す図示しない電動式の送出装置などを備えており、各フィーダ１６は、搬送コンベア１２側の端部から電子部品Ｅを一つずつ供給する。

部品実装ユニット２０は、部品供給装置１３から基台１１上に供給される電子部品Ｅを取り出してプリント基板Ｐ上に搭載するものであって、図１に示すように、基台１１の左右方向の両側に配される一対のＹ軸フレーム２１と、一対のＹ軸フレーム２１に架設されたＸ軸フレーム２６と、Ｘ軸フレーム２６に移動可能に取り付けられたヘッドユニット３０とを備えて構成されている。

一対のＹ軸フレーム２１には、Ｙ軸フレーム２１に沿って配されたＹ軸ガイドレール２４と、Ｙ軸サーボモータ２５とが設けられており、Ｙ軸サーボモータ２５が通電制御されると、Ｘ軸フレーム２６と、Ｘ軸フレーム２６に取り付けられたヘッドユニット３０とがＹ軸ガイドレール２４に沿って前後方向に移動するようになっている。

Ｘ軸フレーム２６は左右方向に延びた形態とされ、Ｘ軸フレーム２６には、Ｘ軸フレーム２６に沿って配されたＸ軸ガイドレール２７と、Ｘ軸サーボモータ２８とが設けられており、Ｘ軸サーボモータ２８が通電制御されると、ヘッドユニット３０がＸ軸ガイドレール２７に沿って左右方向に移動するようになっている。

ヘッドユニット３０は、図１および図２に示すように、箱形状をなすヘッドユニット本体３１と、電子部品Ｅの実装動作を行う複数の実装ヘッド（「搭載ヘッド」の一例）３２を有している。

複数の実装ヘッド３２は、図２および図５に示すように、ヘッドユニット本体３１から下方に突出した形態で左右方向に並んで配列されており、各実装ヘッド３２は、上下方向に延びる回転シャフト３３と、回転シャフト３３の先端である下端部に着脱可能な吸着ノズル（「搭載ヘッド」の一例）３４とを有している。

回転シャフト３３には、ヘッドユニット本体３１内に設けられたＺ軸サーボモータ３１ＡおよびＲ軸サーボモータ３１Ｂが取り付けられている。回転シャフト３３は、図１３に示すように、Ｚ軸サーボモータ３１Ａによって上下方向に昇降可能とされ、Ｒ軸サーボモータ３１Ｂによって軸周りに回転可能とされている。

吸着ノズル３４は、図５および図６に示すように、上下方向に延びる略筒状をなしている。吸着ノズル３４は、回転シャフト３３の下端部に設けられた図示しない保持部によって上端部が保持されることで、回転シャフト３３の下端部に保持されている。

吸着ノズル３４の下端開口縁は、図６に示すように、基台１１の上面と平行な水平な形態とされており、吸着ノズル３４の内側には、回転シャフト３３内に設けられた図示しない供給路と連通する図示しないエア通路が設けられている。

エア通路には、回転シャフト３３の供給路に接続されたエア供給装置６０から負圧もしくは正圧が供給されるようになっている。吸着ノズル３４は、エア通路に供給される負圧によって電子部品Ｅを吸着して保持し、エア通路に供給される正圧によって電子部品Ｅを解放するようになっている。なお、吸着ノズル３４の下端開口縁は、電子部品Ｅなどを押付可能となっており、吸着ノズル３４によって電子部品Ｅを解放する際には、電子部品Ｅを保持した吸着ノズル３４をプリント基板Ｐに対してやや押し付けるようにして開放することで、プリント基板Ｐ上の適切な位置に電子部品Ｅを搭載することができるようになっている。

したがって、部品実装ユニット２０は、Ｙ軸サーボモータ２５およびＸ軸サーボモータ２８を駆動させることで、基台１１上においてヘッドユニット３０を前後左右に移動させることができ、Ｚ軸サーボモータ３１Ａを駆動させることで、吸着ノズル３４を降下させて部品供給装置１３から電子部品Ｅを取り出したり、バックアップユニット５０に保持固定されたプリント基板Ｐに電子部品Ｅを搭載したりすることができるようになっている。

なお、ヘッドユニット３０には、図２に示すように、ヘッドユニット本体３１の側面に基板認識カメラ２０Ａが設けられており、基板認識カメラ２０Ａがプリント基板Ｐを撮影して、プリント基板Ｐを画像認識するようになっている。また、図１に示すように、基台１１上におけるバックアップユニット５０の前後方向の両側には、一対の部品認識カメラ１５が設置されており、各部品認識カメラ１５は、ヘッドユニット３０の実装ヘッド３２に吸着保持された電子部品Ｅを撮影するようになっている。

次に、表面実装機１０の電気的構成を、図３を参照して説明する。

表面実装機１０は、制御部１１０によって全体が制御統括されており、制御部１１０は、ＣＰＵなどにより構成される演算処理部（「制御部」の一例）１１１を備えている。演算処理部１１１には、モータ制御部１１２、記憶部１１３、画像処理部１１４、外部入出力部１１５、部品供給装置通信部１１６、管理装置通信部１１７、操作部１１８などが接続されている。

モータ制御部１１２は、演算処理部１１１の指令により、記憶部１１３に記憶されている実装プログラムに基づいて、Ｙ軸サーボモータ２５、Ｘ軸サーボモータ２８、Ｚ軸サーボモータ３１Ａ、Ｒ軸サーボモータ３１Ｂ、搬送コンベア１２などを制御し、電子部品Ｅを実装する。

記憶部１１３には、プリント基板Ｐに電子部品Ｅを実装するための実装プログラムやプリント基板Ｐを保持固定するための基板固定プログラムなどの各種プログラム、各種データなどが記憶されている。各種データには、生産が予定されているプリント基板Ｐの生産枚数や品種に関する基板情報、バックアップユニット５０がプリント基板Ｐを保持固定した時の保持基準圧に関する情報などが含まれている。

画像処理部１１４は、基板認識カメラ２０Ａや部品認識カメラ１５から出力される画像信号が取り込まれるようになっており、取り込んだ画像信号に基づいて画像を生成する。

外部入出力部１１５は、いわゆるインターフェースである。演算処理部１１１は、外部入出力部１１５を通じてエア供給装置６０の圧力センサ６３などの各種センサ類６２から出力される検出信号を取り込み、外部入出力部１１５を通じて制御信号をエア供給装置６０に出力する。

部品供給装置通信部１１６は、部品供給装置１３に接続されており、部品供給装置１３を統括して制御する。

管理装置通信部１１７は、管理装置９０と通信可能に接続されており、管理装置９０は、生産予定のプリント基板Ｐの種類に基づいて最適化プログラムを実行し、電子部品Ｅを実装する順番などを事前に決定する。

操作部１１８は、液晶モニタなどの図示しない表示装置、キーボードやマウスなどの図示しない入力装置などを備えており、作業者からの入力の受付や作業者への出力を行う。

また、演算処理部１１１は、記憶部１１３に記憶された基板固定プログラムを実行することで、外部入出力部１１５を通じてエア供給装置６０を制御し、バックアップユニット５０においてプリント基板Ｐを保持固定する基板固定処理を行う。

以下に、基板固定処理について、図７に示すフローチャートを参照しつつ、説明する。

基板固定処理では、プリント基板Ｐがバックアップユニット５０上の実装位置に搬送されたところで、演算処理部１１１が、外部入出力部１１５を通じてエア供給装置６０を制御し、バックアップユニット５０の負圧供給部材５２に負圧を供給する（Ｓ１１）。これにより、負圧がバックアッププレート５１の吸着孔５５に供給され、実装位置に配置されたプリント基板Ｐがバックアップユニット５０のバックアッププレート５１に吸引される。

次に、演算処理部１１１は、外部入出力部１１５を通じてエア供給装置６０の圧力センサ６３からの検出信号を取り込み、圧力センサ６３の圧力が記憶部１１３に記憶された保持基準圧よりも上昇しているか判定する（Ｓ１２）。ここで、保持基準圧は、プリント基板Ｐがバックアッププレート５１に適切に吸着された際に生じる圧力よりもやや低い値とされている。

圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも高くなっている場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、演算処理部１１１は、バックアッププレート５１の全ての吸着孔５５がプリント基板Ｐによって塞がれていると判定する。
すなわち、バックアップユニット５０の実装位置に、プリント基板Ｐが適正に保持固定されたとして、基板固定処理を終了する。

一方、圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも低い場合（Ｓ１２：ＮＯ）、演算処理部１１１は、バックアッププレート５１のいずれかの吸着孔５５がプリント基板Ｐによって塞がれずにプリント基板Ｐの吸着が不十分となり、プリント基板Ｐが適正に保持固定されていない吸着ミスが発生していると判定する。これにより、プリント基板Ｐの吸着ミスが検知される。

具体的には、例えば、プリント基板Ｐの反りなどに起因してバックアッププレート５１に対してプリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が浮いた状態となり（図１１および図１２参照）、バックアッププレート５１における全ての吸着孔５５がプリント基板Ｐによって塞がれないことで、プリント基板Ｐが適正に保持固定されていないと判定し、吸着ミスを検知する(Ｓ２０)。

そこで、プリント基板Ｐが適正に保持固定されていない吸着ミスを検知した場合には、演算処理部１１１は、プリント基板Ｐを一時的に矯正する一次矯正処理を行い（Ｓ２０）、記憶部１１３に一次矯正処理を実施したことを記憶する。なお、基板固定処理および一次矯正処理が行われている最中は、バックアップユニット５０には、エア供給装置６０から継続して負圧が供給されている。

以下に、一次矯正処理について、図８に示すフローチャートを参照しつつ、説明する。

一次矯正処理では、まず、演算処理部１１１の指令により、モータ制御部１１２が、Ｙ軸サーボモータ２５とＸ軸サーボモータ２８とを駆動させ、ヘッドユニット３０における実装ヘッド３２をプリント基板Ｐ上に配置する（Ｓ２１）。

次に、モータ制御部１１２は、ヘッドユニット３０におけるＺ軸サーボモータ３１Ａを駆動させることで、実装ヘッド３２における吸着ノズル３４を降下させ、プリント基板Ｐに設定された押付予定位置ＰＰを押圧する。

詳細には、押付予定位置ＰＰは、図１０および図１１に示すように、プリント基板Ｐの外周縁部Ｐ２に間欠的に複数設定（本実施形態では、プリント基板Ｐの四隅に設定）されており、一次矯正処理では、複数の押付予定位置ＰＰのうちの最初の押付予定位置ＰＰを吸着ノズル３４によって押圧してプリント基板Ｐをバックアッププレート５１に押し付ける（Ｓ２２）。なお、図１０において、バックアッププレートの上面１の吸着孔５５は、理解しやすくするために、数を減らすと共に、拡大して示している。
次に、降下させた吸着ノズル３４を上昇させ、圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも上昇しているか判定する（Ｓ２３）。

圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも高くなっている場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、演算処理部１１１は、プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が一時矯正され、プリント基板Ｐが適正に保持固定されたとして、押付位置（押圧した押付予定位置ＰＰ）ＰＦを記憶部１１３に記憶し、一次矯正処理を終了する。

詳細には、図１３に示すように、プリント基板Ｐにおける押付予定位置ＰＰをバックアッププレート５１に対して押し付けたことでプリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が一時的に矯正される。すると、プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が負圧によってバックアッププレート５１に密着した状態となり、プリント基板Ｐが一次矯正された状態のまま保持される。したがって、バックアッププレート５１の全ての吸着孔５５がプリント基板Ｐによって塞がれた状態となり、プリント基板Ｐが適正に保持固定された状態となることで、圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも高くなる。

一方、圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも低い状態（Ｓ２３：ＮＯ）が継続している場合、演算処理部１１１は、バックアッププレート５１の全ての吸着孔５５がプリント基板Ｐによって塞がれず、プリント基板Ｐが適正に保持固定されていないと判定し、複数の押付予定位置ＰＰのうちの次の押付予定位置ＰＰを押し付ける（Ｓ２４）。

そして、圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも上昇するまで、Ｓ２３およびＳ２４の処理を繰り返し、複数の押付予定位置ＰＰを順に押圧する。そして、圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも上昇した場合には、演算処理部１１１は、押付位置ＰＦを記憶部１１３に記憶し、一次矯正処理を終了する。
つまり、プリント基板Ｐに設定された複数の押付予定位置ＰＰを吸着ノズル３４によって順に押圧してゆき、演算処理部１１１が圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも上昇することで吸着ミスが解消したと検知された場合には、吸着ノズル３４による押付予定位置ＰＰの押圧を終了するようになっている。

また、Ｓ２３およびＳ２４の処理を繰り返す過程において、押付位置ＰＦが最後の押付予定位置ＰＰであった場合、演算処理部１１１は、最後の押付予定位置ＰＰを押し付けた後の圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも低いか判定する（Ｓ２５）。そして、圧力センサ６３の圧力が未だ保持基準圧よりも低い場合は（Ｓ２５：ＹＥＳ）、演算処理部１１１は、一次矯正処理によってプリント基板Ｐを一次矯正することができず、バックアップユニット５０によってプリント基板Ｐを適正に保持固定することができなかったと判定する。そして、エラーメッセージなどの情報を操作部１１８の表示装置に表示し（Ｓ２６）、一次矯正処理をエラー終了する。

一次矯正処理において、プリント基板Ｐがバックアップユニット５０に適正に保持固定された場合には、モータ制御部１１２が、演算処理部１１１の指令により、実装プログラムに基づいてプリント基板Ｐに電子部品Ｅを搭載する。

電子部品Ｅの搭載の完了後、演算処理部１１１は、エア供給装置６０からの負圧の供給を停止し、バックアップユニット５０においてプリント基板Ｐの固定を解除する。そして、搬送コンベア１２によって、プリント基板Ｐを搬出する。

ここで、一次矯正処理によってプリント基板Ｐを一時矯正して保持固定した場合、バックアップユニット５０に対して負圧の供給を停止すると、プリント基板Ｐにおいて一時矯正した部分（プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１）が、勢いよく弾性反発する虞がある。仮にプリント基板Ｐの一時矯正した部分が勢いよく弾性反発すると、プリント基板Ｐ上に搭載された電子部品Ｅが位置ずれしてしまう。

そこで、本実施形態では、プリント基板Ｐの固定を解除する際に、プリント基板Ｐが弾性反発することを抑制する基板固定解除処理を行う。
以下に、基板固定解除処理について、図９に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

基板固定解除処理では、まず、演算処理部１１１が、基板固定処理において一次矯正処理を行ったか否か記憶部１１３を参照して判定する（Ｓ３１）。判定の結果、一次矯正処理を行っていない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、演算処理部１１１は、エア供給装置６０からの負圧の供給を停止する。そして、バックアップユニット５０においてプリント基板Ｐの固定を解除し（Ｓ３２）、基板固定解除処理を終了する。

一方、基板固定処理において一次矯正処理を行っている場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、演算処理部１１１は、記憶部１１３から押付位置ＰＦを呼び出し（Ｓ３３）、モータ制御部１１２によってＹ軸サーボモータ２５とＸ軸サーボモータ２８とＺ軸サーボモータ３１Ａを駆動させることで、呼び出した押付位置ＰＦを吸着ノズル３４によって押圧する（Ｓ３４）。

次に、エア供給装置６０からの負圧の供給を停止し、バックアップユニット５０においてプリント基板Ｐの固定を解除する（Ｓ３５）。
ここで、負圧を停止すると、プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１の負圧による吸着は解除されるものの、押付位置ＰＦは、吸着ノズル３４によって押し付けられているから、プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が弾性反発することが防がれる。

次に、演算処理部１１１は、モータ制御部１１２を通じて、Ｚ軸サーボモータ３１Ａを駆動させ、プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が勢いよく弾性反発しないように、押付位置ＰＦを押圧した吸着ノズル３４をプリント基板Ｐからゆっくり引き離すように上昇させる（Ｓ３６）。すると、プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が弾性反発せずにプリント基板Ｐの固定が完全に解除され、基板固定解除処理を終了する。
つまり、バックアップユニット５０においてプリント基板Ｐの保持固定を解除することに起因してプリント基板Ｐ上に搭載された電子部品Ｅが位置ずれすることを抑制することができるようになっている。

以上のように、本実施形態によると、プリント基板Ｐの反りなどに起因してバックアッププレート５１に対してプリント基板Ｐの一部が浮いた状態となっている場合であっても、ヘッドユニット３０の実装ヘッド３２における吸着ノズル３４がプリント基板Ｐの外周縁部Ｐ２に間欠的に複数設けられた押付予定位置ＰＰをバックアッププレート５１に対して順に押し付け、プリント基板Ｐをバックアッププレート５１によって一時矯正して保持固定することができる。これにより、プリント基板Ｐの反りなどに起因して電子部品Ｅが搭載できなくなることを防ぐことができる。

また、本実施形態によると、電子部品Ｅをプリント基板Ｐに搭載する吸着ノズル３４によってプリント基板Ｐをバックアッププレート５１に押し付ける。つまり、従来のように、プリント基板Ｐをバックアッププレート５１に押し付けるための押圧機構を、別途設ける必要がないから、表面実装機１０の部品点数が増加することを防ぐと共に、押圧機構を配置するスペースを設けることに起因して表面実装機１０が大型化することを防ぐことができる。

また、本実施形態によると、基板固定処理において、圧力センサ６３の圧力が保持基準圧よりも高くならなかった時には、プリント基板Ｐの反りになどに起因してプリント基板Ｐが適正に保持されていない吸着ミスが生じていると判定し、吸着ミスが生じているときのみに一次矯正処理を行う。つまり、例えば、吸着ミスの有無に関わらず、吸着ノズル３４によってプリント基板Ｐの押付予定位置ＰＰを全て押圧する場合に比べて、実装作業の作業効率を向上させることができる。

また、本実施形態によると、バックアッププレート５１に対してプリント基板Ｐが浮き上がって吸着ミスが発生していることを、プリント基板Ｐを保持する際の負圧の圧力と記憶部１１３に記憶された保持基準圧とを比較することで検出しているから、例えば、プリント基板Ｐの画像から吸着ミスを判定する場合に比べて、画像を取得するための装置などの部品点数が増加することを防ぐことができると共に、表面実装機１０が複雑な構成になることを抑制することができる。

また、本実施形態によると、一次矯正処理において、プリント基板Ｐに設定された複数の押付予定位置ＰＰを吸着ノズル３４によって順に押圧してゆき、吸着ミスが解消されたと検知した場合には、吸着ノズル３４による押付予定位置ＰＰの押圧を終了するから、プリント基板Ｐに設定された複数の押付予定位置ＰＰを吸着ノズル３４によって全て押し付ける場合に比べて、実装作業の作業効率を向上させることができるようになっている。

ところで、プリント基板Ｐの吸着ミスが発生している場合に、プリント基板Ｐの中央部分や中央部分を含むプリント基板Ｐ全体を吸着ノズル３４によって押圧することでプリント基板Ｐをバックアッププレート５１によって保持固定する方法も考えられる。

ところが、一般に、プリント基板Ｐの反りは、プリント基板Ｐの外周縁部Ｐ２に発生する傾向にある。つまり、本実施形態のように、プリント基板Ｐの外周縁部Ｐ２に間欠的に設定された複数の押付予定位置ＰＰを順に押圧するだけで、プリント基板Ｐを保持固定することができるようになるから、例えば、プリント基板Ｐの中央部分や中央部分を含むプリント基板Ｐ全体を吸着ノズル３４によって押圧する場合に比べて、吸着ノズル３４によって押圧する箇所を少なくすることができ、実装作業の作業効率をさらに向上させることができる。

なお、仮に、プリント基板Ｐの複数の押付予定位置ＰＰを全て押圧したものの、プリント基板Ｐをバックアップユニット５０において保持できなかった場合には、操作部１１８の表示装置にエラーを表示してプリント基板Ｐが不良であることを作業者にアナウンスすることができるから、実装作業の作業効率が低下することを極力低減できるようになっている。

さらに、本実施形態によると、プリント基板Ｐの吸着ミスが発生して、一次矯正処理によってプリント基板Ｐを一次矯正した場合には、一次矯正処理によってプリント基板Ｐを押圧した押付位置ＰＦを記憶する。そして、基板固定解除処理において、基板固定処理において記憶した押付位置ＰＦを吸着ノズル３４によって押圧し、負圧によるプリント基板Ｐの保持固定を解除した後で、吸着ノズル３４をゆっくり上昇させるから、プリント基板Ｐにおいて反りが発生している部分Ｐ１が勢いよく弾性反発することを抑制することができる。これにより、プリント基板Ｐに搭載した電子部品Ｅが位置ずれしてしまうことを抑制することができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図１４および図１５を参照して説明する。

実施形態２は、電子部品Ｅが一部に搭載されたプリント基板Ｐにも対応させるために、実施形態１の一次矯正処理の一部を変更したものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。なお、プリント基板Ｐに既に搭載されている電子部品Ｅの搭載位置ＰＭは、例えば、実施形態１において電子部品Ｅの搭載時に搭載した位置の情報を記憶部１１３に記憶したり、搭載予定位置などの情報を記憶部１１３記憶させたりすることで、予め記憶部１１３に記憶されているものとする。

実施形態２の一次矯正処理は、図１４のフローチャートに示すように、実施形態１の一次矯正処理におけるＳ２１以降の処理（ヘッドユニット３０における実装ヘッド３２をプリント基板Ｐ上に配置した後の処理）が異なっており、Ｓ２１の後、演算処理部１１１は、記憶部１１３における電子部品Ｅの搭載位置ＰＭの情報の有無を確認する（Ｓ３１）。

電子部品Ｅの搭載位置ＰＭの情報がない（プリント基板Ｐに電子部品Ｅが搭載されていない）場合（Ｓ３１：ＮＯ）、実施形態１の一次矯正処理におけるＳ２２以降と同様の処理を実行する。

一方、電子部品Ｅの搭載位置ＰＭの情報がある（プリント基板Ｐに電子部品Ｅが搭載されている）場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、演算処理部１１１は、プリント基板Ｐにおける電子部品Ｅの搭載位置ＰＭを記憶部１１３から呼び出し（Ｓ３２）、吸着ノズル３４によって押圧する押付予定位置ＰＰと搭載位置ＰＭとに重複がないか判定する（Ｓ３３）。

押付予定位置ＰＰと搭載位置ＰＭとに重複がない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、実施形態１の一次矯正処理におけるＳ２２以降と同様の処理を実行する。

一方、図１５に示すように、押付予定位置ＰＰと搭載位置ＰＭとに重複があった場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、演算処理部１１１は、押付予定位置ＰＰと搭載位置ＰＭとのいずれにも隣接する位置が吸着ノズル３４で押圧可能か判定する（Ｓ３４）。

隣接位置が吸着ノズル３４によって押圧可能な場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、演算処理部１１１は、図１５に示すように、隣接位置を代替位置ＰＮに決定し（Ｓ３４）、代替位置ＰＮを新たな押付予定位置ＰＰとして実施形態１の一次矯正処理におけるＳ２２以降と同様の処理を実行する。

押付予定位置ＰＰと搭載位置ＰＭとに重複があるものの、押付予定位置ＰＰと搭載位置ＰＭとに隣接する位置が吸着ノズル３４によって押圧できない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、演算処理部１１１は、一次矯正処理によってプリント基板Ｐを一次矯正することができず、バックアップユニット５０によってプリント基板Ｐを適正に保持固定することができなかったとして、エラーメッセージなどの情報を操作部１１８の表示装置に表示し（Ｓ３５）、一次矯正処理をエラー終了する。

以上のように、本実施形態によると、例えば、実施形態１に示した表面実装機１０などによってプリント基板Ｐの一部に電子部品Ｅを搭載し、その後、さらに種類の異なる電子部品Ｅを搭載する場合においても、吸着ノズル３４によって電子部品Ｅを押圧することを防ぎ、既に搭載された電子部品Ｅが損傷することを回避することができる。

さらに、本実施形態によると、既に搭載された電子部品Ｅが損傷することを回避するだけでなく、押付予定位置ＰＰに隣接する代替位置ＰＮを決定し、この代替位置ＰＮを吸着ノズル３４によって押し付けることでプリント基板Ｐをバックアップユニット５０によって適正に保持固定することができる。

＜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。

（１）上記実施形態では、基板の一例として、プリント基板Ｐを用いた構成にした。しかしながら、これに限らず、リードフレームなどの金属の薄板に本明細書で開示した技術を適用してもよい。

（２）上記実施形態では、圧力センサ６３の圧力が記憶部１１３に記憶された保持基準圧よりも高くない場合に、バックアッププレート５１においてプリント基板Ｐの吸着ミスがあったと判定する構成とした。しかしながら、これに限らず、画像処理など他の検出機構によって吸着ミスを判定する構成にしてもよい。

（３）上記実施形態では、プリント基板Ｐの外周縁部において間欠的となる四隅に押付予定位置ＰＰを設定した。しかしながら、これに限らず、プリント基板の四隅に加え、各辺の中央部やプリント基板の中央を押付予定位置に設定してもよい。

（４）上記実施形態では、一次矯正処理において、圧力センサ６３の圧力が記保持基準圧よりも高くなって吸着ミスが解消された場合に、吸着ノズル３４による押付予定位置ＰＰの押圧を終了する構成にした。しかしながら、これに限らず、一次矯正処理において、吸着ノズルが全ての押付予定位置を押圧する構成にしてもよい。

（５）上記実施形態では、基板固定解除処理において、押付予定位置ＰＰと搭載位置ＰＭとが重複した際に、押付予定位置ＰＰおよび搭載位置ＰＭに隣接する位置を代替位置ＰＮに決定する構成とした。しかしながら、これに限らず、押付予定位置と搭載位置とが重複した際に、プリント基板をバックアップユニットにおいて保持固定することができなかったとしてエラー表示をする構成にしてもよい。

１０：表面実装機（「部品実装装置」の一例）
３２：実装ヘッド（「搭載ヘッド」の一例）
３４：吸着ノズル（「搭載ヘッド」の一例）
５１：バックアッププレート（「保持プレート」の一例）
１１０：制御部
１１１：演算処理部（「制御部」の一例）
１１３：記憶部
Ｅ：電子部品（「部品」の一例）
Ｐ：プリント基板（「基板」の一例）
Ｐ２：基板の外縁部
ＰＦ：押付位置
ＰＭ：搭載位置
ＰＮ：代替位置
ＰＰ：押付予定位置

Claims (9)

1. 部品を搭載する基板を吸着して保持する保持プレートと、
   前記基板に前記部品を搭載する搭載ヘッドとを備えた部品実装装置であって、
   前記搭載ヘッドは、前記保持プレートが前記基板を吸着して保持する過程において、前記基板を前記保持プレートに対して押付可能となっており、
   前記保持プレートにおいて前記基板の吸着が不十分となる吸着ミスを検知した場合に、前記搭載ヘッドを前記基板に押し付ける一次矯正処理を行う制御部をさらに備える部品実装装置。
2. 前記搭載ヘッドは、前記基板の所定位置を押圧可能な吸着ノズルを含む請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記制御部は、前記保持プレートによる前記基板の吸引時の圧力と前記保持プレートが基板を適正に吸引したときの圧力とを比較することにより、基板の反りによる吸着ミスを検知する請求項１または請求項２に記載の部品実装装置。
4. 前記制御部は、前記一次矯正処理において前記搭載ヘッドによって前記基板の外縁部の複数箇所を間欠的に押し付ける請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の部品実装装置。
5. 前記制御部は、前記一次矯正処理において前記吸着ミスの解消を検知した場合には、前記搭載ヘッドによる前記基板の押し付けを終了する請求項４に記載の部品実装装置。
6. 前記制御部は、前記搭載ヘッドによって前記基板を押し付けて前記吸着ミスが解消したと検知された場合の押付位置を記憶する記憶部を含み、
   前記制御部は、前記保持プレートにおける前記基板の吸着による保持を解除する際に、前記記憶部が記憶した前記押付位置を前記搭載ヘッドによって押さえて、前記搭載ヘッドを前記基板からゆっくり引き離す基板固定解除処理を行う請求項５に記載の部品実装装置。
7. 前記制御部は、前記基板に搭載された前記部品の搭載位置を記憶する記憶部を含み、
   前記搭載ヘッドによる前記基板の押し付け予定の押付予定位置と前記部品の搭載位置とが重複した場合に、前記搭載位置と重複した前記押付予定位置の前記搭載ヘッドによる押し付けを中止する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の部品実装装置。
8. 前記制御部は、前記押付予定位置と前記搭載位置とが重複した場合に、前記押付予定位置と前記搭載位置とに隣接する位置を前記搭載ヘッドによる押圧可能な代替位置に決定する請求項７に記載の部品実装装置。
9. 部品を搭載する基板を吸着して保持する保持プレートと、前記基板に前記部品を搭載する搭載ヘッドとを備えた部品実装装置における基板の保持方法であって、
   前記保持プレートが前記基板を吸着して保持する過程において、前記搭載ヘッドによって前記基板を前記保持プレートに対して押し付け、
   前記保持プレートにおいて前記基板の吸着が不十分となる吸着ミスを検知した場合に、前記搭載ヘッドを前記基板に押し付ける一次矯正処理を行う基板の保持方法。

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