JP4823801B2

JP4823801B2 - 電子部品実装方法及び装置

Info

Publication number: JP4823801B2
Application number: JP2006210135A
Authority: JP
Inventors: 盛夫東
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2006-08-01
Filing date: 2006-08-01
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-08-01
Also published as: JP2008041712A

Description

本発明は、部品供給位置と部品搭載位置とにわたってＸＹ平面上を移動可能なヘッドユニットに装着されたノズルに部品を吸着し、Ｚ方向に移動して実装する電子部品実装方法及び装置に係り、ノズルインナに対してノズルスライダが摺動する二重構造のノズルなどでも、部品の吸着時や、吸着した部品の搭載時における、押圧による位置ずれ、又吸着ミスや搭載エラーを抑制することができる電子部品実装方法及び装置に関する。

図１は、従来例の電子部品実装装置１全体の外観を示した斜視図である。

電子部品実装装置１は、ケーシング３で覆われている。該ケーシング３の正面には、オペレータが入力操作するためのキーボード５と、画面表示するための液晶モニタ６が設けられている。又、該ケーシング３の上部後方には、報知手段としての表示ランプ７が設けられている。

図２は、ケーシング３内部にある電子部品実装装置１の主要部１ａの斜視図である。

図２において、符号１２は基板１０を搬送する基板搬送装置で、この基板搬送装置１２は周知のように、図２においてＸ矢印へ搬送される基板１０を部品搭載位置１３において位置決め固定するようになっている。又、電子部品実装装置１の前後には、それぞれ複数の部品供給装置１８が配列されている。

上述の基板搬送装置１２の上部には、電子部品を真空吸着可能な吸着ノズル５０を着脱可能に支持し、モータ１１ＺによりＺ方向（図中上下方向）に動作させ、又、モータ１１θによりθ回転方向に動作させる複数のヘッドシャフト２０を備えたヘッドユニット１６が設けられている。これらヘッドシャフト２０それぞれには、ノズル交換ステーション２３からの吸着ノズル５０が着脱される。後述するノズル１〜３は、ノズル交換ステーション２３にあるこのような吸着ノズル５０の一例である。これらヘッドシャフト２０は、合計５つであり、それぞれノズルＬ１〜Ｌ４、Ｒと呼ぶ。なお、それぞれのヘッドシャフト２０において、θ回転方向は、Ｚ方向の軸線周りに回転する軸方向であり、部品搭載時には部品の押圧位置に鉛直な軸線周りに回転する軸方向である。

該ヘッド１６は、モータ１１Ｘ及び１１Ｙが駆動するＸＹ移動機構１７により、電子部品を供給する部品供給装置１８から部品を吸着する部品供給位置と、基板１０における部品搭載位置１３とにわたるＸＹ平面上を、Ｘ−Ｙ方向（水平方向）自在に移動可能になっている。なお、該ヘッドユニット１６が移動可能なＸＹ平面の範囲は、上記部品供給位置、及び上記部品搭載位置１３に加え、部品認識装置３０により部品を認識する位置や、荷重測定装置２４により荷重を測定する位置も含まれている。

図３は、該従来例の吸着ノズル５０を示す断面図である。

該吸着ノズル５０は、ノズルインナ（保持部材）５２と、コイルスプリング５４と、ノズルスライダ５６とを備える。該ノズルスライダ５６は、ノズルインナ５２において上下動可能に支持され、コイルスプリング５４により常に下方に一定の付勢力で付勢される。

部品供給装置１８から部品を吸着する際、又、基板１０上に部品を搭載する際、吸着ノズル５０のＺ方向の高さの誤差が、上記の上下動の動作可能範囲であれば、該上下動によって該誤差を吸収することができる。この時、吸着ノズル５０やヘッドユニット１６、又、吸着されている部品や基板１０に加わる荷重は、コイルスプリング５４による付勢力の大きさになり、上記上下動がない場合に比べ格段に抑えられる。従って、部品に加わる吸着ノズル５０先端からの荷重が抑えられ、部品や基板１０、又部品供給装置１８などの破損を防止することができる。

なお、ヘッドユニット１６が基板１０に接近するなどして、ノズルインナ５２におけるノズルスライダ５６の上下動の押し込み量が大になると、コイルスプリング５４の圧縮量は大になってその付勢力も大になり、部品を基板１０に押し付ける荷重も大になる。反対に、該接近が疎いと、ノズルインナ５２におけるノズルスライダ５６の上下動の押し込み量が小になり、コイルスプリング５４の圧縮量は小になってその付勢力も小になり、部品を基板１０に押し付ける荷重も小になる。

図４は、本従来例の部品認識装置３０及びカメラユニット３５を示す斜視図である。

部品認識装置３０は、図２に示すように、ヘッドユニット１６が移動可能なＸＹ平面の範囲内において、基板１０と干渉しない位置に設けられている。該部品認識装置３０は、照明部３１と、撮像レンズ部３２と、カメラ部３３とを有している。

カメラユニット３５は、ヘッドユニット１６に取り付けられ、該ヘッドユニット１６と一体でＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動する。該カメラユニット３５は、照明部３６と、撮像レンズ部３７と、撮像部３８とを有している。又、該カメラユニット３５は、基板１０に付された該基板１０における基準位置を示す基板マークや、吸着部品２１等を認識可能になっている。

吸着した部品２１を基板１０上へ正確に搭載するためには、吸着された部品２１のノズルとの位置関係を正確に認識する必要があり、同時に、部品搭載位置１３に搬入された基板１０の正確な位置を認識する必要がある。前者の認識は、部品認識装置３０において、吸着ノズル５０に吸着された部品２１をカメラ部３３により下方から撮像し、該撮像の映像に基づいて行う。又、後者の認識は、カメラユニット３５において、基板１０上の基板マークを上方から撮像部３８により撮像し、該撮像の映像に基づいて行う。

このような従来例において、電子部品実装の動作概要を説明すると、まず、ヘッドユニット１６は、部品供給装置１８内の該当部品吸着位置まで移動して、吸着ノズル５０を下降させ、ノズルスライダ５６先端で電子部品を押圧し真空吸着させる。この後、ヘッド１６を基板１０上の該当搭載位置に移動して吸着ノズル５０を下降し、電子部品を基板１０に押圧しつつ、ノズルスライダ５６の真空吸着を解除して、該電子部品を基板１０に装着する。

以上のような部品搭載動作は、搭載する部品毎に行われる。又、電子部品を基板に装着して基板を生産する際に必要な搭載プログラムは、基板データ、搭載データ、部品データ、吸着データ等から構成されており、これら構成要素毎に出力可能とされている。

ここで、特許文献１では特に、荷重測定装置２４により、吸着ノズル５０のコイルスプリング５４の付勢力を検出するようにしている。

具体的には、ヘッド１６が駆動して、ノズル交換ステーション２３から吸着ノズル５０を取り出し、これを荷重測定装置２４上へ案内し、吸着ノズル５０を荷重測定装置２４へ押圧し、吸着ノズル５０のスプリング５４の付勢力を検出する。又、該検出の付勢力の値を、吸着ノズル５０毎の基準の付勢力値と比較し、基準の付勢力値の範囲外であれば、この情報を登録し、これを報知する吸着ノズル判別プログラムが記憶されている。

特開２００５−２５２１１８号公報

しかしながら、図３のような二重構造の吸着ノズル５０の場合、ノズルインナ５２に対してノズルスライダ５６が摺動するためには、多少の遊びが必要となるが、遊びがあることにより部品搭載時に吸着ノズル５０に対して部品がずれる場合がある。特に、ノズル５０先端の部品吸着面が、基板１０に対して平行ではなく、傾いていた場合、搭載時に部品が基板１０に一角から接触し、その後に部品下面が全体的に接触していく。部品の一角が基板に接触した時点で、ノズルスライダ５６の上記の遊びのがた分だけ、該ノズルスライダ５６がノズルインナ５２に対してずれ、該ずれ分だけ部品の搭載位置も基板に対してずれることになる。

なお、上記の遊びが少ないと、このようなずれは小になる。しかしながら、ノズルインナ５２におけるノズルスライダ５６の摺動の動きが渋くなり、又該摺動の動きに引っ掛かりなどが発生するようになる。

部品供給装置１８から部品を吸着する際、又、基板１０上に部品を搭載する際、このように摺動が渋くなったり、引っ掛かりが発生したりすると、吸着ノズル５０やヘッドユニット１６、又、吸着されている部品や基板１０に加わる荷重が大きくなり、部品や基板１０、又部品供給装置１８などの破損を招いてしまうおそれがある。

あるいは、ノズルインナ５２において、ノズルスライダ５６が押し込まれた状態で引っ掛かっていると、部品供給装置１８から部品を吸着する際に、吸着ノズル５０が部品に接触せず従って吸着されずに、吸着ミスが発生したりする。あるいは、吸着されている部品を基板１０上に搭載する際に、基板１０に部品が未だ接触していないにもかかわらず、部品吸着が解除されて、搭載エラーが発生したりしてしまう。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、ノズルインナに対してノズルスライダが摺動する二重構造のノズルなどでも、部品の吸着時や、吸着した部品の搭載時における、押圧による位置ずれ、又吸着ミスや搭載エラーを抑制することができる電子部品実装方法及び装置を提供することを課題とする。

本願の第１発明の電子部品実装方法は、部品供給位置と部品搭載位置とにわたってＸＹ平面上を移動可能なヘッドユニットに装着された、所定の付勢力で部品をＺ方向に押圧するノズルスライダを備える吸着ノズルに、該部品供給位置で部品を吸着してから、該部品搭載位置に移動して、接着媒体を介して前記部品を実装する電子部品実装方法において、前記押圧の際の、Ｘ方向、Ｙ方向、及び該押圧位置に鉛直な軸を回転軸とするθ方向の内の、少なくとも一方向の成分の、該押圧位置における荷重を測定する荷重測定装置を、ヘッドユニットの移動範囲内に配置し、該荷重測定装置を用いて、前記吸着ノズルの押し込み量と前記荷重との相関関係を把握するとともに、前記荷重と該荷重の方向への各前記接着媒体についての搭載位置ずれ量との相関関係を把握しておき、部品搭載時の前記吸着ノズルの押し込み量から、部品搭載時の前記搭載位置ずれ量を前記した２つの相関関係に基づいて予測し、該予測した搭載位置ずれ量に基づいて部品搭載位置を補正するようにしたことにより、前記課題を解決したものである。

前記電子部品実装方法において、前記荷重が、基準値を超えるノズルに関しては、使用しないようにすることができる。

あるいは、本願の第２発明の電子部品実装装置は、部品供給位置と部品搭載位置とにわたってＸＹ平面上を移動可能なヘッドユニットに装着された、所定の付勢力で部品をＺ方向に押圧するノズルスライダを備える吸着ノズルに、該部品供給位置で部品を吸着してから、該部品搭載位置に移動して、接着媒体を介して前記部品を実装する電子部品実装装置において、保持部材に上下動可能に支持され、前記部品供給位置において電子部品を吸着する際に、所定の付勢力で押圧するノズルスライダを備えた複数の吸着ノズルと、前記ＸＹ平面において自在に移動可能に支持すると共に、前記吸着ノズルをＺ方向に移動可能、且つ着脱可能に支持したヘッドユニットと、ヘッドユニットの移動範囲内で、ヘッドユニットと対向する位置に配置され、ノズルスライダが押圧した際の、Ｘ方向、Ｙ方向、及び該押圧位置に鉛直な軸を回転軸とするθ方向の内の、少なくとも一方向の成分の、該押圧位置における荷重を検出する荷重測定装置と、該荷重測定装置を用いて把握された、前記吸着ノズルの押し込み量と前記荷重との相関関係、および前記荷重と該荷重の方向への各前記接着媒体についての搭載位置ずれ量との相関関係を記憶しておき、部品搭載時の前記吸着ノズルの押し込み量から、部品搭載時の前記搭載位置ずれ量を前記した２つの相関関係に基づいて予測し、該予測した搭載位置ずれ量に基づいて部品搭載位置を補正する制御装置と、を備えたことにより、前記課題を解決したものである。

上述のように、本発明によれば、Ｘ方向、Ｙ方向、及び該押圧位置に鉛直な軸を回転軸とするθ方向の内の、少なくとも一方向の成分の、部品搭載時のノズルが与える荷重を測定することにより、搭載位置ずれ量を予測し、搭載位置ずれ量が大きいと予想されるノズルを未使用にすることにより、ノズルに起因する搭載位置ずれ量を規格値に抑えることができる。又、部品の搭載位置ずれ量を予測した結果から、搭載位置を補正することにより、搭載精度の向上を図ることができる。

以下、図を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図５は、本発明が適用された実施形態に用いられる荷重測定装置４０の側面図である。

本実施形態の電子部品実装装置は、前述した従来例において、その荷重測定装置２４に置き換えて荷重測定装置４０を用い、又制御プログラムは該荷重測定装置４０に係り本発明が適用されるものに置き換えたものである。なお、図２において該荷重測定装置４０は、外カバーに収納された状態で図示されている。本実施形態は、これら以外について、その外観は前述の図１と、その主要部は図２と、その吸着ノズル５０は図３と、又部品認識装置３０やカメラユニット３５については図４と同じになっている。

図５に示すように、本実施形態の荷重測定装置４０は、吸着ノズル５０の先端を上方から押圧する接触プレート４１と、該接触プレート４１を支えるプレート取付部４２と、１つ又は複数のロードセル４５と、該ロードセル４５が配置されるベースプレート部４８とを有している。

ここで、図６は、Ｚ方向の荷重を検出するロードセル本体４６Ｚ、及び、該ロードセル本体４６Ｚを内蔵し、Ｚ方向の荷重を検出することができるロードセル４５Ｚを示す斜視図である。

図７は、ロードセル本体４６Ｘ、ロードセル本体４６Ｚ、ロードセル本体４６Ｙ、及び、これらロードセル本体４６Ｘ、ロードセル本体４６Ｚ、ロードセル本体４６Ｙを内蔵し、Ｘ方向、Ｚ方向、Ｙ方向の荷重を個別に又同時に検出することができるロードセル４５ＸＹＺを示す斜視図である。

図８は、θ方向の荷重を検出するロードセル本体４６θ、及び、該ロードセル本体４６θを内蔵し、Ｚ方向の荷重を検出することができるロードセル４５θを示す斜視図である。

本実施形態ではロードセル４５において、例えば、ベースプレート部４９上に順に、図８のロードセル本体４６θと、図７ロードセル４５ＸＹＺとを積み重ねて用いることで、Ｘ方向、Ｚ方向、Ｙ方向に加えて、θ方向の各方向の荷重を、個別に又同時に検出することができるようになっている。

なお、前述した従来例の荷重測定装置２４では、荷重測定装置４０においてロードセルは図６の符号４５Ｚのもののみを用いるものと言うこともできる。

図９は、本実施形態における制御関係の構成を示すブロック図である。

電子部品実装装置の全体的な制御を行う制御装置１９は、種々のプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１５１と、実行するプログラムなどを記憶する主記憶部となるＲＡＭ（Random Access Memory）１５２と、ハードディスク装置などによる大容量の外部記憶装置１５３と、諸装置を接続するＩ／Ｏ（Input Output）装置１５７とを有している。又、バス１６０により、これらはＣＰＵ１５１からアクセス可能になっている。

該Ｉ／Ｏ装置１５７には、基板搬送装置１２に内蔵の基板搬送装置制御部１１２、ＸＹ移動機構１７のＸＹ移動機構制御部１１７、部品供給装置１８の部品供給装置制御部１１８、部品認識装置３０の部品認識装置制御部１３０、荷重測定装置４０の荷重測定装置制御部１４０が接続される。これら基板搬送装置制御部１１２、ＸＹ移動機構制御部１１７、部品供給装置制御部１１８、部品認識装置制御部１３０、荷重測定装置制御部１４０は、それぞれ内蔵されるものの動作や機能を実現するための制御を行う。

又、該Ｉ／Ｏ装置１５７には、Ｌ１ノズル制御部１３１、Ｌ２ノズル制御部１３２、Ｌ３ノズル制御部１３３、Ｌ４ノズル制御部１３４、Ｒノズル制御部１３５が接続されている。これらは、それぞれ該当のノズルＬ１〜Ｌ４、Ｒに係る、ヘッドシャフト２０のθ方向の回転やＺ方向の上昇／下降その他の制御を行う。更に、該Ｉ／Ｏ装置１５７には、カメラユニット３５に係る動作や機能を実現するための制御を行うカメラ制御部１５０が接続されている。

本実施形態の記憶手段であるＲＡＭ１５２や外部記憶装置１５３は、ＣＰＵ１５１で実行されるプログラムや、本実施形態においてアクセスされる諸ファイルやデータが保存され、電子的にアクセスができるようになっている。又、本実施形態に係る電子部品実装装置としての、動作や機能を実現するための制御を行うためのアプリケーション・プログラムや、ＯＳ（Operating System）などのプログラムは、外部記憶装置１５３に格納されていて、実行時には、ＲＡＭ１５２に読み出されてＣＰＵ１５１によって実行される。

以下、本実施形態の作用について説明する。

Ｚ軸方向の荷重を測定できる力センサとしてロードセルが一般的なものだが、これはひずみゲージを上下方向の荷重を測定できるように配置することにより実現している。従来例の荷重測定装置４０も、このようなロードセルを用いている。

これに対して、本実施形態では、水平方向の荷重を測定できるようにひずみゲージを配置することにより、その配置方向に応じ、Ｘ、Ｙ、θ方向の荷重を測定することができるようにしている。なお、水晶圧電センサには、水晶素子を組み合わせて、Ｘ、Ｙ、Ｚの３方向の荷重を同時に測定できるものもある。本実施形態では、このようなものも用いることができる。従来は、このように多方向の荷重を測定できる水晶圧電センサであっても、Ｚ軸方向の荷重のみを測定し、吸着、搭載時の荷重制御を実施している。

Ｘ方向やＹ方向に吸着ノズル５０が荷重を与えている場合は、部品が基板上へ搭載される場合も、吸着ノズルが部品に荷重を与え、該荷重の方向へ部品の搭載位置がずれる結果となる。又、該ずれの方向や量は、該荷重の方向や大きさに応じたものとなる。このため、該荷重を測定することにより、部品のＸ方向やＹ方向へのずれ量をあらかじめ予測することが可能となる。

更に、吸着ノズルが部品に、回転方向の荷重を与える場合についても同様である。従って、回転方向のトルクも測定できるトルクセンサを使用し、吸着ノズルが部品へ与える回転方向の荷重を測定することで、該荷重に応じた、部品の回転方向のずれ量も予測可能となる。

以下、具体的に説明すると、生産前に、各吸着ノズル５０の押込み量と、Ｘ、Ｙ、θ方向の荷重との、図１０のような相関関係を、予め荷重測定装置４０といった力センサなどで測定し、外部記憶装置１５３におけるデータ格納領域に記憶しておく。ここで、ノズル１〜３は、それぞれ吸着ノズル５０であり、コイルスプリング５４の強さ（ばね定数）などが互いに異なるものである。

ここで、図１１は、この図１０のノズル１の相関関係を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は押し込み量であり、縦軸は該当方向の荷重である。又、■印のプロットはＸ方向の、◆印のプロットはＹ方向の、△印のプロットはθ方向の、それぞれ押し込み量及び荷重の実測値（実測データ）を示す。押し込み量をＬとし、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向の各方向の荷重をｆ_ｘ、ｆ_ｙ、ｆ_θとすると、上記の実測値は、下記の線形式により近似することができる。該線形式は、図１１のグラフにおいて実線で示される。

ｆ_ｘ＝０．０００７×Ｌ−０．０００７ ……（１）
ｆ_ｙ＝０．０００８×Ｌ−０．０００６ ……（２）
ｆ_θ＝０．００２４×Ｌ−０．００２４ ……（３）

Ｚ方向の移動で下降させる吸着ノズル５０の先端の、荷重測定装置４０の接触プレート４１への接触は、ロードセル本体４６からの信号の変化によって検知することもできる。従って、該接触が検知されてからのＺ方向の移動量を、上記の押し込み量とすることができる。従って、Ｚ方向に移動させつつ押し込み量を逐次変化させながら、各押し込み量におけるＸ、Ｙ、θ方向の荷重をロードセル本体４６により検出すれば、押し込み量及び荷重の実測値は自動的に多数得ることができ、図１０のような相関関係は自動的に測定することができる。又、多数の実測値が得られれば、前述の式（１）〜式（３）のような線形式も、数学的な手法により、自動的に求めることができる。

又、基板と部品との間に介在する接着媒体によって、搭載時の荷重に応じて、搭載位置のずれ量が異なる。このため、各接着媒体について、各荷重が掛かった際のずれ量を、外部記憶装置１５３におけるデータ格納領域にもっておく。例えば、図１２は、搭載時の荷重に応じた、Ｘ、Ｙ方向の位置ずれ量である。図１３は、搭載時の荷重に応じた、θ方向の位置ずれ量である。

ここで、ノズル１にて搭載押込み量が０．７ｍｍで、接着媒体がハンダにおける搭載補正量の計算例を示す。図１０よりノズル１の押込み畳が０．７ｍｍの場合の荷重は、Ｘ：０．００４Ｎ、Ｙ：０．００５Ｎ、θ：０．０１８Ｎとなる。又、図１２や図１３から、この場合の位置ずれ量は、Ｘ：６μｍ、Ｙ：７μｍ、θ：０．４°となる。それぞれの方向の吸着ノズルのがたによる部品のずれ量が求められたので、搭載座標をそのずれ量分だけ補正する。部品の搭載位置ずれ量の予測によりＸ、Ｙ、θ方向の搭載位置の補正が可能となり、搭載精度の大幅な向上が図れる。又、部品搭載動作時に、それぞれの吸着ノズルがＸ方向やＹ方向やθ方向に与える荷重を測定し、荷重が規格値を超えた吸着ノズルを使用しないことで、吸着ノズルに起因する搭載位置ずれ量を規格値以内に収めることが可能となる。

更に、力センサはＸ及びＹの２方向ではなく、Ｘ方向、又は、Ｙ方向のいずれかの方向の測定しかできないものでも、測定時の吸着ノズルの向きθを０°と９０°というように変えて、２度測定することにより、２方向の測定を実施することができる。

なお、接触プレート４１の上面が、部品を搭載する基板１０の上面に対して平行でないと、ロードセル本体４６による検出荷重に誤差が生じる可能性がある。測定時の吸着ノズルの向きθを０°と１８０°というように変えて、２度測定し、これら測定値の値を平均するなどすれば、このような誤差を抑えることができる。

図１４は、本実施形態における動作を示すフローチャートである。

この図において、まずステップ２００では、該当の部品供給装置１８から吸着ノズル５０、例えば吸着ノズル１を取り付けているノズルＬ１（以下図１４の説明ではこの吸着ノズル１又ノズルＬ１で説明する）で部品を吸着する。ステップ２０２では、吸着後、ノズルＬ１を上昇させてから、ヘッドユニット１６のＸ−Ｙ軸の移動を行って、ノズルＬ１を部品認識装置３０の上方に移動する。

ステップ２０４では、部品認識装置３０において、ノズルＬ１に吸着の部品を下方からカメラ部３３により撮像し、更に、該部品の位置ずれ量を計測する。

ステップ２０６では、今回これから行おうとする部品搭載の際の、ノズルＬ１の押し込み量に対応する、Ｘ、Ｙ、θの各方向の荷重の大きさを、外部記憶装置１５３に記憶されている、図１０に示すような実測値のテーブルから読み出す。あるいは、前述した式（１）〜式（３）のような近似式に基づいて、該押し込み量から、Ｘ、Ｙ、θの各方向の荷重の大きさを求めるようにしてもよい。

ステップ２０８では、Ｘ、Ｙ、θの各方向について、今回の接着媒体の種類、及びステップ２０６で求めた荷重に対応する、その方向のずれ量を、外部記憶装置１５３に記憶されている図１２や図１３のようなテーブルから読み出す。そして、ステップ２１０では、該読み出しのずれ量の分に応じた、基板１０に部品を搭載する際の位置の補正量を計算する。

ステップ２１２では、該計算の補正量に従って搭載位置（座標）を補正して、ヘッドユニット１６のＸ−Ｙ軸の移動を行う。そして、ステップ２１４において、基板１０に部品を搭載する。

なお、上述した補正については、図１０や図１２や図１３のようなテーブル形式のデータに基づいたものに限定されるものではない。例えば、予め得られたこれら図１０や図１２や図１３のようなデータに基づいて、近似式を求めておき、近似式を用いて、押し込み量に対応する荷重を求め、更に、該荷重から補正量を求めるようにしてもよい。あるいは、近似式を用いて、押し込み量に対応する補正量を直接求めるようにしてもよい。

従来例の電子部品実装装置全体の外観を示した斜視図ケーシング内部にある上記電子部品実装装置の主要部の斜視図前記従来例の吸着ノズルを示す断面図前記従来例の部品認識装置及びカメラユニットを示す斜視図本発明が適用された実施形態に用いられる荷重測定装置の側面図上記実施形態おいて用いられるＺ方向の荷重を検出するロードセル本体、及び該ロードセル本体４６Ｚを内蔵し、Ｚ方向の荷重を検出することができるロードセル４５Ｚを示す斜視図Ｘ方向のロードセル本体４６Ｘ、Ｚ方向のロードセル本体４６Ｚ、Ｙ方向のロードセル本体４６Ｙ、及びこれらロードセル本体４６Ｘ、ロードセル本体４６Ｚ、ロードセル本体４６Ｙを内蔵し、Ｘ方向、Ｚ方向、Ｙ方向の荷重を個別に又同時に検出することができるロードセル４５ＸＹＺを示す斜視図 θ方向の荷重を検出するロードセル本体４６θ、及び該ロードセル本体４６θを内蔵し、Ｚ方向の荷重を検出することができるロードセル４５θを示す斜視図を示す斜視図前記実施形態における制御関係の構成を示すブロック図吸着ノズルＬ１〜Ｌ３の押込み量と、Ｘ、Ｙ、θ方向の荷重との相関関係を示す線図上記相関関係を示すグラフ搭載時の荷重に応じた、Ｘ、Ｙ方向の位置ずれ量を示す線図搭載時の荷重に応じた、θ方向の位置ずれ量を示す線図前記実施形態における動作を示すフローチャート

符号の説明

１…電子部品実装装置
３…ケーシング
５…キーボード
６…液晶モニタ
７…表示ランプ
１０…基板
１１Ｘ、１１Ｙ、１１Ｚ、１１θ…モータ
１２…基板搬送装置
１３…部品搭載位置
１６…ヘッドユニット
１７…ＸＹ移動機構
１８…部品供給装置
１９…制御装置
２０…ヘッドシャフト
２１…吸着部品
２３…ノズル交換ステーション
２４…荷重測定装置
３０…部品認識装置
３１…照明部
３２…撮像レンズ部
３３…カメラ部
３５…カメラユニット
３６…照明部
３７…撮像レンズ部
３８…撮像部
４０…荷重測定装置
４１…接触プレート
４２…プレート取付部
４５、４５Ｘ、４５Ｙ、４５Ｚ、４５θ…ロードセル
４６、４６Ｘ、４６Ｙ、４６Ｚ、４６θ…ロードセル本体
４８…ベースプレート部
５０…吸着ノズル
５２…ノズルインナ（保持部材）
５４…コイルスプリング
５６…ノズルスライダ
１１２…基板搬送装置制御部
１１７…ＸＹ移動機構制御部
１１８…部品供給装置制御部
１３０…部品認識装置制御部
１４０…荷重測定装置制御部
１５１…ＣＰＵ
１５３…外部記憶装置
１５７…Ｉ／Ｏ装置

Claims

部品供給位置と部品搭載位置とにわたってＸＹ平面上を移動可能なヘッドユニットに装着された、所定の付勢力で部品をＺ方向に押圧するノズルスライダを備える吸着ノズルに、該部品供給位置で部品を吸着してから、該部品搭載位置に移動して、接着媒体を介して前記部品を実装する電子部品実装方法において、
前記押圧の際の、Ｘ方向、Ｙ方向、及び該押圧位置に鉛直な軸を回転軸とするθ方向の内の、少なくとも一方向の成分の、該押圧位置における荷重を測定する荷重測定装置を、ヘッドユニットの移動範囲内に配置し、
該荷重測定装置を用いて、前記吸着ノズルの押し込み量と前記荷重との相関関係を把握するとともに、前記荷重と該荷重の方向への各前記接着媒体についての搭載位置ずれ量との相関関係を把握しておき、
部品搭載時の前記吸着ノズルの押し込み量から、部品搭載時の前記搭載位置ずれ量を前記した２つの相関関係に基づいて予測し、
該予測した搭載位置ずれ量に基づいて部品搭載位置を補正するようにしたことを特徴とする電子部品実装方法。
前記荷重が、基準値を超えるノズルに関しては、使用しないようにすることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装方法。
部品供給位置と部品搭載位置とにわたってＸＹ平面上を移動可能なヘッドユニットに装着された、所定の付勢力で部品をＺ方向に押圧するノズルスライダを備える吸着ノズルに、該部品供給位置で部品を吸着してから、該部品搭載位置に移動して、接着媒体を介して前記部品を実装する電子部品実装装置において、
保持部材に上下動可能に支持され、前記部品供給位置において電子部品を吸着する際に、所定の付勢力で押圧するノズルスライダを備えた複数の吸着ノズルと、
前記ＸＹ平面において自在に移動可能に支持すると共に、前記吸着ノズルをＺ方向に移動可能、且つ着脱可能に支持したヘッドユニットと、
ヘッドユニットの移動範囲内で、ヘッドユニットと対向する位置に配置され、ノズルスライダが押圧した際の、Ｘ方向、Ｙ方向、及び該押圧位置に鉛直な軸を回転軸とするθ方向の内の、少なくとも一方向の成分の、該押圧位置における荷重を検出する荷重測定装置と、
該荷重測定装置を用いて把握された、前記吸着ノズルの押し込み量と前記荷重との相関関係、および前記荷重と該荷重の方向への各前記接着媒体についての搭載位置ずれ量との相関関係を記憶しておき、部品搭載時の前記吸着ノズルの押し込み量から、部品搭載時の前記搭載位置ずれ量を前記した２つの相関関係に基づいて予測し、該予測した搭載位置ずれ量に基づいて部品搭載位置を補正する制御装置と、
を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。