JP2004158760A

JP2004158760A - 部品実装方法、及び部品実装装置

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Publication number: JP2004158760A
Application number: JP2002324979A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Imagawa; 宏明今川; Makoto Nakajima; 誠中島; Yosuke Nagasawa; 陽介長澤; Naohito Koketsu; 尚人纐纈; Wataru Hirai; 弥平井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2022-11-08
Also published as: JP4262966B2

Abstract

【課題】ノズルによる部品持ち帰りを検出し、欠品回路形成体の発生や部品吸着障害を回避する部品実装方法及び部品実装装置を提供する。
【解決手段】ノズル７につながる通気経路１７を流れるエア流量を部品実装動作の直後に測定し、この測定結果が予め定められた閾値より小さい場合にノズル７が部品２０を持ち帰っていると判断する。前記閾値を２つの閾値から構成し、前記測定結果が前記いずれの閾値よりも大きい場合には正常実装されたと判断し、２つの閾値の間にある場合にはフィルタ２２の詰まりがあると判断し、いずれの閾値よりも小さい場合にノズル７が部品２０を持ち帰っていると判断する。ノズル７に吸引／吐出エアを作用させるエア吸引／吐出機構１０ａには流量計もしくは圧力計からなる測定装置３１と、測定装置３１による測定結果と閾値とを比較して部品２０の持ち帰りを検出する制御部１４ａとが設けられる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、光学部品等の部品を回路基板などの回路形成体へ実装するための部品実装方法、及び部品実装装置に関する。より具体的には、部品実装時に部品が回路形成体に実装されたか否かを判断する欠品検出手段を含む部品実装方法、及び部品実装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノズルを使用して部品を吸着、実装する形式の従来技術による部品実装装置の概要を図１０に示している。図において、部品実装装置１は、部品実装装置１へ連続して部品を供給する部品供給部２と、部品供給部２から部品を吸着して取り出した後、実装するノズル７を備えた実装ヘッド３と、回路基板等の回路形成体８を搬入して位置決め保持する基板保持装置４と、部品実装装置１全体の動作を制御する制御装置５とから主に構成されている。図示の部品実装装置１では、部品供給部２と実装ヘッド３とが各一対ずつ設けられ、いずれか一方の部品実装ヘッド３が部品供給部２から部品を吸着している間、いずれか他方の部品実装ヘッド３が部品を回路形成体８に実装するよう構成されている。また、図示の例では各実装ヘッド３には複数のノズル７が装着されている。
【０００３】
図１１は、実装ヘッド３に装着されたノズル７にエアの吸引／吐出作用を提供するエア吸引／吐出機構１０の概要を示している。図１１において、エア吸引／吐出機構１０は、部品吸着時にノズル７の開口部からエアを吸引する吸引手段１１と、部品実装時にノズル７の開口部からエアを吐出する吐出手段１２と、吸引手段１１側の通気経路１６及び吐出手段１２側の通気経路１７の間を切り替える切替え手段１３と、部品実装動作と同期して切替え手段１３に切替え動作を指令する制御部１４とから構成されている。吸引手段１１は図示しない真空源につながれ、吐出手段１２は同じく図示しない圧縮エア供給源につながれている。
【０００４】
エア吸引／吐出機構１０と実装ヘッド３との間は、エアを導通させる連結チューブ１８でつながれている。また、実装ヘッド３側には、連結チューブ１８とノズル７の間を結ぶ通気経路２１が設けられ、その通気経路２１の途中には粉塵等の混入を防ぐフィルタ２２が設けられている。部品２０は吸引手段１１によるエア吸引動作で生ずる負圧によってノズル７に吸着され、実装の際には切替え手段１３の切替えによって吐出手段１２からのエア吐出動作で生ずる正圧によりノズル７から分離される。
【０００５】
近年、回路形成体に実装される部品の小型化が進み、１００５チップ部品（サイズ：１．０ｍｍ×０．５ｍｍ）や０６０３チップ部品（同、０．６ｍｍ×０．３ｍｍサイズ）など、一辺の外形寸法が１ｍｍ以下の微細部品が実装されるようになっている。また、電子機器の多機能化に伴い、１枚の回路形成体に実装される部品の数が増加して実装密度が高まっているため、部品実装の際にノズルが隣接する部品と干渉することを回避しなければならない。この部品の小型化と隣接部品との干渉回避のためにノズル自身も相応して小型化されており、これに伴ってエアの吸引・吐出を行うノズル開口部面積も減少する傾向にある。
【０００６】
ノズル開口部の面積減少によってノズル７を通過する吸引／吐出エアが絞られ、更に部品２０の小型化も相俟って、ノズル７による部品２０の吸着、切り離しが確実に行われないという現象の発生頻度が増している。この内、部品２０が吸着されないという部品吸着ミスについては、実装位置決めのためにノズル７に吸着された部品２０の吸着姿勢を事前に認識センサ９（図１０参照）が必ず認識することから、この認識段階で同時に発見され得る。しかしながら実装後におけるノズル７からの部品２０の分離ミスは、このような認識ステップが一般には設けられていないために発見されることがない。分離ミスが生じた場合、部品２０は回路形成体８に実装されることはなく、ノズル７が部品２０を保持したままで持ち帰ることとなる。これにより、当該回路形成体８にはいわゆる欠品が生じた状態となるため不良品となる。またノズル７では、次の部品２０を吸着する際に付着したままの部品２０が吸着障害を起こす要因となる。
【０００７】
このようなノズル７による部品の持ち帰りによる欠品を検出する従来の技術として、図１２に示すような検出手段が開示されている（例えば、特許文献１参照）。図１２において、実装ヘッド３は部品供給部２からノズル７で部品２０を吸着して取り出した後、図のＸ方向右側に移動して基板保持装置４に規制保持された回路形成体８に対向する。回路形成体８の所定の位置に部品２０が実装されるよう、基板保持装置４は図のＹ方向への移動、及びＺ方向に平行な軸を中心とするθ回転が可能である。位置合せの後にノズル７が下降して部品２０を実装し、その後、実装ヘッド３は図の左方向へ移動して戻る。
【０００８】
この復路の移動途中に検出センサ２４が設けられており、ノズル７の先端に部品２０が残っているか否かを検出する。図示の例では透過型センサ２４が使用されており、一方から照射したビームを他方で受信し、そのシルエットから部品２０の持ち帰りの有無を検出している。ここでノズル７による部品２０の持ち帰りが検出された場合、対応する回路形成体８には当該部品２０が欠品になっていると判断することができる。
【０００９】
部品の持ち帰りによる欠品を検出する他の従来技術として、図１３に示すような流量計を用いる検出方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。図１３において、実装ヘッド（インデックス）３は複数のノズル７を円周状に配置し、間欠回転運動を行う。この実装ヘッド３の間欠回転運動の間に、ノズル７は図のＹ方向背後にある部品取り出しステーションで部品供給部２から部品２０を吸着して取り出し、Ｙ方向手前側の部品実装ステーションＭで当該部品２０を回路形成体８に実装する。回路形成体８は、基板保持装置４によって規制保持されている。
【００１０】
部品実装ステーションＭ以降のいずれかの位置に流量検出ステーションＮが新たに設けられており、ここで流量計２６を使用してノズル７のエア流量が検出される。この流量検出ステーションＮに到達したノズル７は、周囲をリング状のシールで囲われた円筒状容器に向けて下降し、シールされた状態でエアを吐出する。このノズル７から吐出されるエアの流量は、前記円筒状容器と連通した流量計２６で検出される。ノズル７が部品２０を実装せずに持ち帰っている場合には吐出されるエアの障害となって流量が減少する。これを利用して制御部２７はノズル７からのエア吐出流量と予め入力された閾値とを比較し、部品２０がノズル７に付着したままであるか否かが検出される。検出結果は表示部２８に表示される。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−３４６１００号公報（図３）
【特許文献２】
特開平１１−３４０６８９号公報（図１）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術による検出方法によれば、部品の持ち帰りを検出するのに一応の成果は見られるものの、未だ改善の余地があった。すなわち、特許文献１（特開平１１−３４６１００号公報）に開示された実装ヘッド３の復路途中で検出センサ２４を用いてノズル７先端を検出するという方法によれば、部品実装の後、ノズル７が検出センサ２４の位置に到着するまでの間に部品２０が脱落した場合、部品２０の持ち帰りを検出することができない。このため部品実装が正常に行われたものとして欠品となった回路形成体８を良品と誤判断する危険性があった。これを防止するには実装直後の位置でノズル７を検出する必要があるが、検出センサ２４を新たに設置するスペースがないのが現状である。
【００１３】
また、特許文献２（特開平１１−３４０６８９号公報）に開示された流量計２６を使用してノズル７の吐出エア量を測定するという方法も同様に、流量計２６の設置された流量検出ステーションＮまでノズル７を移動させる必要がある。このため、実装直後でのノズル７の流量を検出することができず、部品２０の脱落による誤判定を生ずる危険性があった。また、この開示内容によれば、流量計によるエア吐出量の測定結果は、ノズル７による部品持ち帰りの検出目的にしか利用されていなかった。
【００１４】
本発明は、上述した従来技術にある課題を解決し、部品実装時に生じ得るノズルによる部品の持ち帰りを実装直後のタイミングで判断することにより、部品の持ち帰りの検出と、回路形成体の欠品による不良品の判断を的確に実行することができる欠品検出方法、ならびに当該検出方法を実施する部品実装方法、部品実装装置を提供することを目的としている。当該方法はさらに、ノズルやノズルとエア供給源との間をつなぐ配管経路に設けられるフィルタの詰まりについても同時に検出する検出方法を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、部品実装を行うためにノズルがエア吐出動作を行った直後に、ノズルへのエアの吸引動作と吐出動作とを提供するエア吸引／吐出機構に設けられたエア流量測定装置を使用して吐出エアの流量又は圧力、もしくはこのいずれかの変化量を測定し、ノズルが部品を持ち帰ったか否かを検出することによって前記課題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１６】
すなわち、本発明にかかる第１の態様は、ノズルのエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、ノズルのエア吐出動作により前記部品をノズルから分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装する部品実装方法であって、前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エア流量を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、この測定結果が予め定められた閾値より小さい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法に関する。
【００１７】
前記閾値を２つの閾値とし、前記測定結果が前記いずれの閾値よりも小さい場合に前記部品は正常実装されていないと判断し、前記測定結果が前記２つの閾値の間にある場合には部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に配置されたフィルタに詰まりがあると判断することもできる。この場合、前記吐出エア流量の測定を前記実装動作の直後に２回行い、最初の測定結果に基いて前記部品が正常実装されたか否かの判断を行い、２回目の測定結果に基いて部品実装はされたが前記フィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が実装されていないかのいずれかの判断を行うことができる。
【００１８】
本発明にかかる他の態様は、前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エア流量の変化量を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、前記測定結果による流量減少勾配が予め定められた閾値より大きい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法に関する。
【００１９】
この態様においても、前記閾値を２つとし、部品実装がされたか否かの判断の他に、前記ノズルにつながる通気経路に配置されたフィルタに詰まりがあるか否かの判断をすることができる。この際には、前記測定を前記実装動作の直後に２回行い、両測定結果を前記判断に用いることができる。
【００２０】
本発明にかかるさらに他の態様は、前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エアの圧力を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、この測定結果が予め定められた閾値より大きい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法に関する。この態様においても、前記閾値を２つにしてフィルタの詰まりを含めて判断することができ、また２回行った測定結果を前記判断に利用することができる。
【００２１】
本発明にかかるさらに他の態様は、前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エアの圧力の変化量を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、前記測定結果による圧力減少勾配が予め定められた閾値より小さい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法に関する。この態様においても、前記閾値を２つにしてフィルタの詰まりを含めて判断することができ、また２回行った測定結果を前記判断に利用することができる。
【００２２】
本発明にかかるさらに他の態様は、前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エア流量、前記吐出エアの流量減少勾配、前記吐出エアの圧力、前記吐出エアの圧力減少勾配のいずれか１つを、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、前記測定結果と、前記いずれか１つに対応する予め定められた閾値とを比較し、前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた閾値より大きい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた閾値よりも小さい場合には、前記ノズルからの部品の分離、回路形成体への部品の実装が正常に行われたものと判断して次部品の吸着を行い、前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた閾値より小さい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた閾値よりも大きい場合には、前記ノズルからの部品の分離がされておらず、従って回路形成体は欠品になっていると判断し、マシン停止をし、作業者による当該ノズルの点検と、付着部品除去を含む必要な回復対応を行い、マシンを再スタートさせて次部品の吸着を行うこと、の各ステップを含むことを特徴とする部品実装方法に関する。
【００２３】
この態様においても、前記閾値を２つとし、部品実装がされたか否かの判断の他に、部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に配置されたフィルタに詰まりがあるか否かの判断をすることができる。この際には、前記測定を前記実装動作の直後に２回行い、両測定結果を前記判断に用いることができる。
【００２４】
本発明にかかるさらに他の態様は、連続的に部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部からエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、エア吐出動作により前記部品を分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装するノズルを備えた実装ヘッドと、前記回路形成体を搬入して位置決め保持する基板保持装置と、前記ノズルのエア吸引動作とエア吐出動作を行う前記ノズルにつながるエア吸引／吐出機構と、全体の動作を制御する制御装置とから構成される部品実装装置であって、前記エア吸引／吐出機構がさらに、吐出エアの通気経路に配置されて前記エア吐出動作直後の吐出エア流量又は前記吐出エア流量の変化量を測定可能な流量計、もしくは前記吐出エアの圧力又は前記吐出エアの圧力の変化量を測定可能な圧力計の少なくともいずれか１つからなる測定装置と、前記測定装置による測定結果と前記いずれか１つに対応する予め入力された閾値とを比較し、前記部品が正常に実装されたか否かを判断する制御部と、を備えていることを特徴とする部品実装装置に関する。
【００２５】
前記制御部に予め入力される閾値を２つの閾値とし、前記制御部が、第１の閾値と前記測定結果との比較により前記部品が正常実装されたか否かを判断し、第２の閾値と前記測定結果との比較により部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に設けられたフィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が前記回路形成体に実装されていないかのいずれであるかを判断することができる。
【００２６】
前記測定装置は、前記エア吐出動作直後の吐出エア流量、前記吐出エア流量の変化量、前記吐出エアの圧力、前記吐出エアの圧力の変化量のいずれか１つの測定を２回行い、前記制御部は、最初の測定結果と前記第１の閾値との比較により部品が正常に実装されたか否かを判断し、２回目の測定結果と前記第２の閾値との比較により部品実装はされたが前記ノズルへの通気経路に設けられたフィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が実装されていないかのいずれかを判断するようにすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる第１の実施の形態の欠品検出手順を実行する部品実装方法、並びに部品実装装置について図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施の形態において、従来技術で説明したものと同一の構成要素に対しては同一の符号を付するものとする。部品実装装置の概要は、基本的に従来技術で説明した図１０に示すものと同様である。本実施の形態にかかる部品実装装置には図１に示すようなエア吸引／吐出機構１０ａが設けられ、このエア吸引／吐出機構１０ａが連結チューブ１８を介して実装ヘッド３のノズル７と結ばれている。
【００２８】
図１において、このエア吸引／吐出機構１０ａには、吐出手段１２から切替え手段１３につながる通気経路１７に、この通気経路１７を通過してノズル７から吐出される吐出エアの流量を測定する測定装置３１が新たに設けられている。また、制御部１４ａは、切替え手段１３による通気経路の切替え指令に加え、適切なタイミングで測定装置３１が吐出エアの流量を測定するよう指令を発する。さらに、測定装置３１による測定データが制御部１４ａに入力され、制御部１４ａではこの測定結果と予め入力されている閾値とを比較して必要な判断を行う。それ以外の構成は、図９に示す従来技術によるエア吸引／吐出機構１０と同様である。
【００２９】
以上のように構成されたエア吸引／吐出機構１０ａを用いる本実施の形態の欠品検出方法について、図２ａ〜２ｃを参照して説明する。図２ａは、横軸に示す時間変化に対応したノズル７の挙動を示している。ここでノズル７は、吸引により吸着した部品２０を実装ヘッド１の移動により搬送し、位置決め保持された回路形成体８に対向する位置で停止した後、下降する。ノズル７は中央に示す実装タイミングＴで下死点に達して部品２０を回路形成体８に実装し、その後、ノズル７は上昇して復路につく。
【００３０】
図２ｂは、図２ａに示すノズル７の挙動の間におけるノズル７を通過する（従って測定装置３１を通過する）エア流量（縦軸）を、ノズル７の挙動に対応して（横軸）示している。エア吸引／吐出機構１０ａの切替え手段１３の切替えで吸引手段１１のエア吸引動作により部品２０を吸着していたノズル７は、切替え手段１３による次の吐出手段１２への切替え動作により、エアを吐出させてこの部品２０をノズル７から分離し、回路形成体８に実装する。このエア吐出動作のため、エア流量は中央の実装タイミングＴでピークに達し、その後、漸次減少するカーブを描く。エア吸引／吐出機構１０ａに設けられた測定装置３１では、図の測定タイミングＳで示された位置で吐出エアの流量を測定し、測定結果を制御部１４に出力する。
【００３１】
なお、実際には下降するノズル７が回路形成体８に当接した後、エアの吐出により部品２０をノズル７から分離し、実装を完了した後にノズル７が上昇し始めるまでの間に若干の時間差（例えば２０ｍｓ）がある。一方、吸引時に負圧状態にあるノズル７内を、切替え手段１３で吐出のための正圧状態に切替えるには、真空状態からまずエアを満し、更に正圧とするに至るまで若干の時間差（例えば２０ｍｓ）がある。図２ｂに示すように、実装タイミングＴの前にエア流量が上昇するのはこの理由による。したがって、実際には部品実装はこの時間差の間に行われるものとなるが、本実施の形態においてはこの時間差のある部品実装動作の中で吐出エアの流量がピークとなる時点をもって実装タイミングＴと呼ぶものとする。
【００３２】
また、部品実装がされた後に吐出エアの流量はピーク値から一旦減少し、その後は図２ｂに示すように一定値に落ち着く。これは、一般に部品実装を終えた実装ヘッド３が次の部品吸着に向けて移動を開始するまでの間（例えば２０ｍｓの間）、ノズル７からは一定量のエアが吐出されたままの状態で維持されることによる。吐出エア流量の測定タイミングＳは、この流量が一定値に落ち着いた時点、もしくはその近傍に設定されている。
【００３３】
図２ｃは、測定装置３１による吐出エアの測定結果と、予め設定されている閾値とを比較する状況を示している。部品２０が正常に実装されてノズル７から分離されていれば、ノズル７の開口部が開放されるため図の「正常実装」で示すようにこの一定のエア流量がノズル７を通して外部に流れ出る。これに対し、何らかの要因で部品２０が分離されず、ノズル７に付着したままとなった場合、ノズル７の開口部がその部品２０によって塞がれた状態となるため、ノズル７を通過するエアの流量は、図の「欠品」で示されるように「正常実装」に対して大幅に減少する。この流量の差を統計的データを基にした閾値を基準に判別することにより、ノズル７による部品２０持ち帰りの有無を判断することができる。
【００３４】
このエアの流量を測定する測定タイミングＳは、図示のようにエア吐出動作による実装タイミングＴの直後（例えば１０ｍｓ以内）とすることができる。このように本実施の形態によれば、測定装置３１をエア吸引／吐出機構１０ａ内の通気経路１７に配置し、任意のタイミングでエア流量の測定を可能としたことから、従来技術にあるような外部に設けられる検出装置や流量計の位置までノズル７を移動させる必要がない。したがって、従来技術に比較して実装タイミングＴに極めて接近した時間帯に測定タイミングＳを設定することができる。しかも測定装置３１を従来のようにノズル７の外部に設けることなく、エア吸引／吐出機構１０ａ内に設けるものとしているため、測定のためのスペース上の問題が生ずることはない。
【００３５】
なお、上述した部品２０がノズル７から分離しない何らかの理由としては、例えば、回路形成体８に塗布された余剰なクリーム半田のノズル７と部品２０との境界面への浸透、ノズル７先端への粘着物の付着、部品２０表面への水分の凝結、その他が考えられる。
【００３６】
図３は、本実施の形態にかかる欠品検出方法の他の態様を示している。図３は、図２ｃに示す状態に対応しているが、ここでは２つの閾値１、２を用いることによって、「正常実装」と「欠品」との判別のほか、ノズル７につながる通気経路２１内に設けられたフィルタ２２（図１参照）の「詰まり」をも判別できるものとしている。
【００３７】
通気経路２１に設けられたフィルタ２２に粉塵等が付着した場合、これらがエアの流れに対して障害となるために通気経路１７を通過するエアの流量を減少させる。しかしながら、粉塵等はμｍオーダのものも含めてチップ部品よりも更に微細なものがほとんどであることから、これらのエア流れに対する障害は、一般に部品２０が付着した場合ほど極端なものとはならない。したがって、フィルタ２２への粉塵等の詰まりによるエア流量への影響度と、部品２０付着によるエア流量への影響度とは、統計データによって差異を見出すことができる。これらの統計データを基にそれぞれの閾値１、２を予め定め、これら閾値１、２と流量測定値との比較によって「正常実装」、「欠品」、「詰まり」の３者の判別を行うものとしている。
【００３８】
すなわち、２つの閾値１、２を予め過去のデータを基に設定しておき、部品実装動作直後の吐出エア流量の測定結果とこれら閾値１、２との比較を行うことで、図３に示すように測定結果がいずれの閾値１、２よりも大きいときには「正常実装」と判断され、いずれの閾値１、２よりも小さいときには「欠品」と判断され、両閾値１、２の中間にあるときにはフィルタ２２の「詰まり」と判断され得る。ここで、本明細書でいう「正常実装」とは、フィルタ２２に詰まりが無く、ノズル７からのエアの吐出に何らの障害もない状況下で行われた実装をいい、また、「詰まり」とは、部品の実装はされたもののフィルタ２２に詰まりが生じている状態をいう。但し、ここで「フィルタの詰まり」としているが、フィルタ２２以外の通気経路２１や連結チューブ１８内、あるいはノズル７内部への粉塵の詰まりであっても検出可能であることは明らかであり、したがってこれらの場合をも含めて「フィルタの詰まり」と表現している。
【００３９】
なお、ノズル７による部品２０の持ち帰りが検出された場合には、ノズル７の先端に部品２０が付着したままの状態となっており、この同じノズル７が次の部品２０の吸着動作を行うと付着した部品２０が障害となって吸着ミスを発生させる要因となり得る。また、回路形成体８では部品２０が欠品状態となっているため、このまま回路形成体８を完成させるとその製品は不良となる。したがってこれらへの対応をも考慮した手順を設定しておくことが望ましい。
【００４０】
図４に示すフローチャートは、以上述べた本実施の形態にかかる欠品検出手順を含む部品実装動作と、上述した吸着ミス防止の対応、及び不良品回避のための部品リカバリ対応とを含めた手順を示している。以下、図４を参照して本実施の形態にかかる部品実装方法の手順を詳述する。
【００４１】
図４において、ステップ＃１でノズル７が部品２０を吸着し、ステップ＃２でその部品２０を回路形成体８に実装する。ステップ＃３で実装直後の吐出エア流量が測定され、ステップ＃４でその測定結果が閾値１と比較される。流量測定値が閾値１よりも大きいときはステップ＃６に示すように部品２０が正常実装されていることを意味し、この場合にはステップ＃７に進んで次部品２０の吸着を行い、以下、ステップ＃２に戻ってこれまでの手順を繰り返す。
【００４２】
ステップ＃４で測定結果が閾値１よりも小さい場合、ステップ＃８に進んで、次に測定結果が閾値２よりも大きいか否かが比較される。これが大きい場合には、ステップ＃９に示すようにノズルもしくはフィルタの詰まりであると判断され、この際にはステップ＃１１で警告表示を行い、作業者への注意喚起をした上でステップ＃７の次部品２０の吸着に向う。この場合には部品２０の実装は行われているので次部品２０の吸着を行っても問題はないが、作業者が必要と判断したときには、破線で示すようにステップ＃１２に進んでマシン停止を行い、ステップ＃１３でノズル７及び／又はフィルタ２２の清掃、取り替えなどの必要な回復対応を行うことができる。その後、作業者がステップ１４でマシンを再スタートさせ、ステップ＃７の次部品吸着に進む。
【００４３】
ステップ＃８に戻って、測定結果が閾値２より小さいとき、これはステップ＃１５に示すように欠品（ノズル７による部品２０の持ち帰り）となっていると判断される。このときには、ノズル７に付着した部品２０による次部品吸着時の障害を回避するため、ステップ＃１６で付着した部品の廃棄を行う。具体的には、当該ノズル７を部品廃棄位置に移動させた後、ノズル７から高圧エアを噴出させる、あるいは外部からブラシ状の道具でノズル７開口部を清掃するなどの対応を行う。この際、部品廃棄を再確認するため、ステップ＃１７で次の実装サイクルでは部品吸着、実装の動作を回避し、ステップ＃１８で再度吐出エアの流量測定を行う。ステップ＃１９でその測定結果が閾値１より大であれば部品廃棄が確実に行われたことを意味し、この際にはステップ＃２１に進んで次部品を吸着し、先にステップ＃１５で欠品となった位置に当該部品２０をリカバリ実装する。以下、これまでの動作を繰り返す。
【００４４】
ステップ＃１９で流量測定値が閾値１より小さいときは、ステップ＃１６における部品廃棄が完全に行われておらず、未だ部品が付着しているものとステップ＃２２で判断される。この際にはステップ＃２３でマシン停止をし、ステップ＃２４で作業者による点検と、ノズル７清掃などの必要な回復対応を行った後、ステップ＃２５でマシンを再スタートさせて、ステップ＃２１で次部品の吸着、及びリカバリ実装を行う。
【００４５】
図４に示すフローチャートでは、部品廃棄の確認ステップを自動で行うことができる点で好ましいが、ステップ＃１５で欠品と判断されたときにマシンを停止して作業者による確認作業を行う手順とすることもできる。図５は、そのような代替のフローチャートを示している。図５において、ステップ＃１からステップ１４までは図４に示す手順と同様である。
【００４６】
図５において、ステップ＃１５で欠品と判断された場合、ステップ＃３１でマシンを停止する。ステップ＃３３で作業者によりノズル７の状態が点検され、部品付着が見つかればこれを取り除くなどの必要な回復対応がとられ、正常な状態となったことが確認される。その後、ステップ＃３４でマシンが再スタートされ、ステップ＃３５で次部品２０が吸着されて欠品となっていた実装位置へ部品２０がリカバリ実装される。
【００４７】
なお、図４、図５のフローチャートでは、図３に示すような２つの閾値１、２を使用して欠品とフィルタの詰まりとを共に判別する手順を示している。図２ｃに示すような１つの閾値を使用して欠品の有無を判別する手順の場合には、図４、図５のステップ＃８以降ステップ＃１４に至るまでの閾値２に関連した手順は不要である。又、同じく図４、図５のフローチャートでは、部品２０を持ち帰ったノズル７と同一のノズルを使用して欠品となった部品２０のリカバリ実装を行うものとしているが（ステップ＃２１又は＃３５）、このリカバリ実装は他のノズル７を用いて行わせるものとし、このチェック後のノズル７で別の部品を吸着して実装するものとしてもよい。
【００４８】
また、図４、図５のフローチャートには示していないが、ステップ＃１５で欠品と判断されたときには、認識手段により、もしくは作業者の目視により、回路形成体８で実際に部品が欠品になっているかを確認するステップを加えるものとしても良い。これで欠品が確認されれば、ノズル７が部品２０を持ち帰っている可能性が高く、また逆に回路形成体８に万一部品２０が実装されていれば先の欠品の判断が誤っていたことになり、流量計３１、ノズル７、フィルタ２２にその他の何らかの異常が起きている可能性が発見され得る。
【００４９】
以上より本実施の形態によれば、ノズル７のエア吸引／吐出機構１０ａに流量計３１を設けることにより、部品実装を行った直後のノズル７の吐出エア流量を測定することができる。これにより、流量計設置のスペースを考慮することなく、また測定に至るまでの間の部品２０の脱落による誤判断を生ずることなく、部品２０の持ち帰りを確実に検出することができる。また、複数の閾値を適切に設定することによって、部品２０の欠品による不良のほか、フィルタの詰まりを検出することができ、詰まりによる部品吸着ミス、部品実装ミスを事前に回避する対応をも図ることが可能となる。
【００５０】
次に、本発明にかかる第２の実施の形態の欠品検出手順を実施する部品実装方法、部品実装装置について図面を参照して説明する。本実施の形態にかかる部品実装装置の概要、及びノズル７に吸引／吐出エアを供給するためのエア吸引／吐出機構１０ａの構成は、先の第１の実施の形態で説明したものと同様である。
【００５１】
上述したように、近年の傾向である部品、ノズルの小型化がさらに進み、ノズルの開口部がさらに小さくなって行くと、開口部におけるエアの絞り効果のため、第１の実施の形態で示すような実装動作直後の測定タイミングＳ（図２ａ参照）における測定では、判別のために必要とされる十分な流量差が把握できない可能性が生ずる。このため、特にフィルタ詰まりとの欠品との間の判断が困難になることが考えられる。しかしながら逆に、この測定タイミングＳを遅らせて流量差が明らかとなるまで待ってから測定すると、実装タイミングＴと測定タイミングＳとの間が離れ、待ち時間によるサイクル時間の遅延のほか、その間の部品の脱落によって誤判断を起こす危険性が高まる。
【００５２】
本実施の形態にかかる欠品／詰まり検出方法は、この問題に対処するもので、ここでは図６に示すように、ノズル７からの吐出エアの流量の測定を、実装動作直後において相前後する２回のタイミングに分けて測定装置３１で行うものとしている。すなわち、図６において、部品２０を吸着したノズル７がエア吐出動作により部品実装を終えた直後の測定タイミングＳ１で１回目の流量測定を行う。この測定タイミングＳ１における吐出エア流量の測定結果と、予め設定されている閾値１との比較により、まず部品２０が回路形成体８に正常実装されたか否かの判定が行われる。図示のように、「正常実装」の場合はその他のケースの場合と比べて吐出エア流量が比較的大きいため、エア吐出動作直後のこの測定タイミングＳ１であっても「正常実装」のみを判別することは比較的容易である。また、部品実装直後のタイミングであることから、部品２０の脱落による誤判断の危険性を回避できる可能性が高まる。
【００５３】
しかる後、部品実装を終えたノズル７が上昇してノズル７の先端が完全に開放された状態になる第２の測定タイミングＳ２で再度ノズル７を通過する吐出エアの流量測定を行う。この測定タイミングＳ２においては吐出エアの流量が安定しており、判別すべき３者間の流量差はより明確となっている。このため、測定結果と予め設定されている閾値２とを比較することにより、今度は「正常実装」とされなかったものが、部品実装がされていない「欠品」か、あるいは部品実装はされたがフィルタに「詰まり」があるかの判別を行うことが可能になる。この第２の測定タイミングＳ２であっても、従来技術による検出装置や流量計まで移動する時間に比べれば、実装タイミングＴにはるかに近い時間帯に測定タイミングＳをセットすることができる。
【００５４】
本実施の形態にかかる欠品検出手順は、吐出エアの流量測定が２回にわたって行われる他は、図４、図５のフローチャートに示す手順と全く同様である。実装直後における流量測定値の差異が現れ難い微小部品（例えば一辺が約１．０ｍｍ以下のチップ部品など）や、微小ノズルが使用される場合であっても、流量測定を２回に分けて行う本実施の形態の検出方法を実施することにより、「正常実装」、「詰まり」、「欠品」をより正確に判別することができ、不良回路形成体の発生を抑え、部品実装の品質を向上させることができる。
【００５５】
次に、本発明にかかる第３の実施の形態の欠品検出手順を実施する部品実装方法、部品実装装置について図面を参照して説明する。本実施の形態では、先の第１及び第２の実施の形態で使用した吐出エアの流量の代わりに、当該吐出エア流量の変化量を使用している。図１に示すエア吸引／吐出機構１０ａの構成要素の内、符号３１に示す測定装置には、一定時間における流量を取り込んで処理することにより特定のタイミングにおける流量変化量（微分値）を計測可能な流量計が使用される。その他の構成は先の両実施の形態と同様である。
【００５６】
図７は、本実施の形態にかかる欠品検出手順の概要を示している。図示する流量の変化を示すグラフそのものは図３と同様である。ここでは、通気経路１７に設けられる測定装置３１が、実装動作直後における測定タイミングＳにおいてノズル７から吐出されるエアの流量の変化量を求める。実装動作後の流量は減少傾向にあり、したがってこのとき求められる流量の変化量（微分値）は、右下がりに傾斜する減少勾配として表すことができる。これを適切な測定タイミングＳで求めると、図７の２点鎖線でそれぞれ示すように、「正常実装」の場合にはノズル１７から部品が分離されてエアの導通が容易となるため流量は緩やかな減少勾配となり、ノズル１７に部品が付着したままで「欠品」となる状態では、エアの導通が困難であるため急激に流量が減少する急な減少勾配となる。また、部品実装はされたがフィルタ２２に「詰まり」がある状態では、この両者の中間的な流量減少勾配となる。
【００５７】
この流量減少勾配の傾向を予め閾値（図示せず）として制御部１４ａに入力しておき、部品実装後の吐出エア流量の変化量を測定してこれを前記閾値と比較することにより、これら「正常実装」、「詰まり」、「欠品」の判別を行うことができる。なお、図７に示す例では、２つの閾値を使用することで「詰まり」をも検出するものとしているが、１つの閾値を利用して部品２０が実装されたか否かの判断のみを行うものとしてもよい。また、測定タイミングＳを１つのみ示しているが、第２の実施の形態で示すと同様に、必要に応じて測定を２回に分けて行い、判断の精度を高めるものとしてもよい。
【００５８】
図８のフローチャートは、本実施の形態にかかる作業手順を示している。図８に示す手順は、基本的に図４、図５に示す先の両実施の形態にかかるフローチャートと同様である。但し、ステップ＃３では実流量の代わりに流量変化量が求められる。また、ステップ＃４、＃８では、求められた流量変化量（流量減少勾配）が閾値１、２とそれぞれ比較され、測定結果の方が各閾値１、２よりも小さいかどうかが判断の基準となる点で第１、第２の実施の形態とは相違する。その他の手順は全く同様である。
【００５９】
図７に示す破線Ａは、第１の実施の形態における実流量を測定して欠品を判別した場合の測定タイミング（図３に示す測定タイミングＳ）を示している。このように、実流量を判断基準として用いる場合には、流量がある程度安定するまで測定を待つ必要があった。本実施の形態における流量変化量を用いる場合には、図示のようにこれよりも実装タイミングＴに近づいたさらに早い時点に測定タイミングＳを設定できることから、部品２０の脱落による誤判定の回避がより確実になり、さらには実装タクトの短縮化につなげることができる。上述したように、一般の部品実装装置においては部品実装の後においても実装ヘッド３が移動するまではノズル７からのエアの吐出が継続されているが、電磁バルブを使用して早期にこの無駄なエア吐出をカットする形式の部品実装装置も考えられている。本実施の形態によれば、エア流量が安定するまで測定を待つ必要がなく、早期に欠品の有無を判断できることから、このような早期に吐出エアをカットする形式の部品実装装置に対しても十分に対応することができる。
【００６０】
次に、本発明にかかる第４の実施の形態の欠品検出手順を実施する部品実装方法、部品実装装置について図面を参照して説明する。本実施の形態では、先の第１及び第２の実施の形態で使用した流量測定の代わりに、吐出エアの圧力測定を行うものとしている。このため、図１に示すエア吸引／吐出機構１０ａの構成要素の内、符号３１に示す測定装置は、流量計の代わりに吐出エアの圧力を測定可能な圧力計を設けるものとする。その他の構成は先の両実施の形態と同様である。
【００６１】
ノズル７の先端開口部に部品２０が付着した場合、あるいはフィルタ２２に粉塵が詰まった場合、これらの介在物が吐出エアの流れに対する障害となって流量が異なることは上述の通りである。このように流量が異なると同時に、吐出手段１２により吐出されるエアが前記障害によって導通が絞られるため、通気経路内の圧力にも変化が生ずる。このときの圧力の相違を検出すれば、先の第１、及び第２の実施の形態と同様に「正常実装」、「欠品」、「詰まり」の判別をすることが可能となる。
【００６２】
部品を吸着して負圧状態にあるノズル７は、部品実装に際してのエア吐出のためにエア圧が高まり、実装動作の後は部品２０の分離によりその圧力は漸次減少する。部品実装が正常に行われる「正常実装」の場合、エアの吐出圧力によってノズル７から部品２０が切り離された後、ノズル７の開口部が開放される結果、圧力が急激に低下する。これに対し、欠品の場合には部品２０がノズル７の開口部を塞いでおり、吐出エアの流出を制限するため通気経路１７内の圧力の低下は緩慢である。フィルタの粉塵等の詰まりがある場合には、これら両者の中間的な圧力変化を示す。これらの圧力変化と、統計的データに基いて設定される閾値１、２とを比較することにより、先の実施の形態と全く同様に、「正常実装」、「詰まり」、「欠品」の３者を有効に判別することができる。
【００６３】
これまでの実施の形態と同様、本実施の形態においてもノズル７の吐出エア圧力を測定する測定タイミングを実装タイミングと極めて近い時間帯に設定することができる。このため、測定タイミングの遅れに伴う部品２０の脱落による誤判定を回避することができる。また、図６に示すものと同様に、エア吐出動作による部品実装直後の相前後する２回の測定タイミングに分けて圧力を測定し、この両測定結果を判断に利用することも可能である。特に小さいノズル７が使用される場合の判断の精度を高めるにはこのような２回の測定とすることが有利である。
【００６４】
図９のフローチャートは、本実施の形態にかかる作業手順を示している。図９に示す手順は、基本的に図４、図５に示す先の両実施の形態にかかるフローチャートと同様である。但し、ステップ＃３では流量の代わりに圧力が測定される。また、ステップ＃４、＃８では、測定結果が閾値１、２とそれぞれ比較され、測定結果の方が各閾値１、２よりも小さいかどうかが判断の基準となる点で第１、第２の実施の形態とは相違する。その他の手順は全く同様である。
【００６５】
なお、前記説明では、第１、第２の実施の形態の流量計の代替としてこれを圧力計に置き換えるものとしているが、測定の精度を高めるため、流量計と圧力計とを併用し、両者による測定結果を基に、総合的に判断するものとすることができる。また、図９のフローチャートでは、図５に示すフローチャートに対応して欠品の場合にステップ＃３１でマシン停止するものとしているが、図４に示すフローチャートに対応した手順とし、図４に示すステップ＃１６で部品廃棄動作を行い、再度圧力測定を行った後、閾値１との比較で部品廃棄を確認するようにしてもよい。
【００６６】
さらに、以上の説明では、圧力そのものを測定して欠品ほかの判断に利用するものとしているが、図７に示す第３の実施の形態におけると同様、圧力の代わりに圧力の変化量（微分値）を求め、求められた結果による減少傾向にある圧力の変化量（圧力減少勾配）を予め定められた閾値と比較することにより欠品ほかの判断を行うようにすることもできる。この場合、急な圧力減少勾配が「正常実装」と、緩やかな圧力減少勾配が「欠品」と、そしてその中間が「詰まり」と判断される。また、測定装置３１には、一定時間の圧力を求めてこれを処理することにより圧力変化量を算出可能な圧力計が使用される。
【００６７】
以上、本発明にかかる各実施の形態の欠品検出手順を実施する部品実装方法、部品実装装置について説明してきたが、本発明の適用はこれら各実施の形態に示した内容への適用に限定されるものではない。例えば、部品実装装置として図１０には実装ヘッドがＹ方向のみに移動するＹロボット形式のものを例に示しているが、Ｘ、Ｙ両方向へ移動するＸＹロボット形式のものであっても、インデックスを含むロータリ形式のものであっても適用が可能である。また、図１０には複数の実装ヘッドに複数のノズルを装着する形式のものを示しているが、単数の実装ヘッドに単数もしくは複数のノズルを装着する形式のものであってもよい。
【００６８】
また、これまでの各実施の形態では、部品実装動作の直後に吐出エアの流量、圧力、もしくはこれらの変化量を測定する測定装置３１が、図１に示すように吐出手段１２側の通気経路１７に設けられるものとしている。しかしながら、部品実装動作の直後にノズル７から吐出されるエアの流量、圧力が測定できるものであれば、この測定装置３１は、例えば実装ヘッド３内にある通気経路２１の途中に設けられていても、あるいは可能であればエア吸引／吐出機構１０ａと実装ヘッド３とを結ぶ連結チューブ１８の途中に設けられていてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
本発明にかかる欠品検出手順によれば、ノズルからのエア吐出動作による部品実装直後に部品持ち帰りの有無を検出することができ、測定タイミング遅れによる部品脱落に起因した誤判断を回避することができる。さらに、部品付着による欠品の検出のほか、フィルタの詰まりを検出することができる。
【００７０】
したがって本発明にかかる部品実装方法、部品実装装置によれば、部品持ち帰り有無の判断ミスが回避される結果、不良回路形成体の発生を未然に防止することができ、また、ノズルへの付着部品による次部品吸着時の吸着障害を回避して製品歩留まりを向上させることができる。また、フィルフの詰まりによる障害を事前に検出でき、部品吸着ミスを回避して部品実装品質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる実施の形態の部品実装装置で用いられるエア吸引／吐出機構の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる実施の形態の欠品検出方法の概要を示す説明図である。
【図３】図２に示す欠品検出方法の他の態様を示す説明図である。
【図４】本発明にかかる実施の形態の部品実装方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す部品実装方法の代替の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明にかかる他の実施の形態の欠品検出方法の概要を示す説明図である。
【図７】本発明にかかる更に他の実施の形態の欠品検出方法の概要を示す説明図である。
【図８】本発明にかかる更に他の実施の形態の部品実装方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明にかかる更に他の実施の形態の部品実装方法の手順を示すフローチャートである。
【図１０】部品実装装置の概要を示す斜視図である。
【図１１】従来技術による部品実装装置で用いられるエア吸引／吐出機構の構成を示すブロック図である。
【図１２】従来技術による欠品検出手段を示す説明図である。
【図１３】従来技術による他の欠品検出手段を示す斜視図である。
【符号の説明】
１．部品実装装置、２．部品供給部、３．実装ヘッド、４．基板保持装置、５．制御装置、７．ノズル、８．回路形成体、１０、１０ａ．エア吸引／吐出機構、１１．吸引手段、１２．吐出手段、１３．切替え手段、１４、１４ａ．制御部、１６．通気経路、１７．通気経路、１８．連結チューブ、２０．部品、２１．通気経路、２２．フィルタ、２４．検出センサ、２６．流量計、３１．測定装置。

Claims

ノズルのエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、ノズルのエア吐出動作により前記部品をノズルから分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装する部品実装方法において、
前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エア流量を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、この測定結果が予め定められた閾値より小さい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法。
前記閾値が２つの閾値からなり、前記測定結果が前記いずれの閾値よりも小さい場合に前記部品は実装されていないと判断し、前記測定結果が前記２つの閾値の間にある場合には部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に配置されたフィルタに詰まりがあると判断することを特徴とする、請求項１に記載の部品実装方法。
前記吐出エア流量の測定を前記実装動作の直後に２回行い、最初の測定結果に基いて前記部品が正常実装されたか否かの判断を行い、２回目の測定結果に基いて部品実装はされたが前記フィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が実装されていないかのいずれかの判断を行うことを特徴とする、請求項２に記載の部品実装方法。
ノズルのエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、ノズルのエア吐出動作により前記部品をノズルから分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装する部品実装方法において、
前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エア流量の変化量を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、前記測定結果による流量減少勾配が予め定められた閾値より大きい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法。
前記閾値が２つの閾値からなり、前記測定結果による流量減少勾配が前記いずれの閾値よりも大きい場合に前記部品は実装されていないと判断し、前記測定結果による流量減少勾配が前記２つの閾値の間にある場合には部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に配置されたフィルタに詰まりがあると判断することを特徴とする、請求項４に記載の部品実装方法。
前記吐出エア流量の変化量の測定を前記実装動作の直後に２回行い、最初の測定結果に基いて前記部品が正常実装されたか否かの判断を行い、２回目の測定結果に基いて部品実装はされたが前記フィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が実装されていないかのいずれかの判断を行うことを特徴とする、請求項５に記載の部品実装方法。
ノズルのエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、ノズルのエア吐出動作により前記部品をノズルから分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装する部品実装方法において、
前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エアの圧力を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、この測定結果が予め定められた閾値より大きい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法。
前記閾値が２つの閾値からなり、前記測定結果が前記いずれの閾値よりも大きい場合に前記部品は正常実装されていないと判断し、前記測定結果が前記２つの閾値の間にある場合には部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に配置されたフィルタに詰まりがあると判断することを特徴とする、請求項７に記載の部品実装方法。
前記吐出エアの圧力の測定を前記実装動作の直後に２回行い、最初の測定結果に基いて前記部品が正常実装されたか否かの判断を行い、２回目の測定結果に基いて部品実装はされたが前記フィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が実装されていないかのいずれかの判断を行うことを特徴とする、請求項８に記載の部品実装方法。
ノズルのエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、ノズルのエア吐出動作により前記部品をノズルから分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装する部品実装方法において、
前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エアの圧力の変化量を、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、前記測定結果による圧力減少勾配が予め定められた閾値より小さい場合に前記部品は前記回路形成体に実装されていないと判断する欠品検出手順を含むことを特徴とする部品実装方法。
前記閾値が２つの閾値からなり、前記測定結果による圧力減少勾配が前記いずれの閾値よりも小さい場合に前記部品が実装されていないと判断し、前記測定結果による圧力減少勾配が前記２つの閾値の間にある場合には部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に配置されたフィルタに詰まりがあると判断することを特徴とする、請求項１０に記載の部品実装方法。
前記吐出エアの圧力の変化量の測定を前記実装動作の直後に２回行い、最初の測定結果に基いて前記部品が正常実装されたか否かの判断を行い、２回目の測定結果に基いて部品実装はされたが前記フィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が実装されていないかのいずれかの判断を行うことを特徴とする、請求項１１に記載の部品実装方法。
ノズルのエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、ノズルのエア吐出動作により前記部品をノズルから分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装する部品実装方法において、
前記実装動作直後における前記ノズルからの吐出エア流量、前記吐出エアの流量減少勾配、前記吐出エアの圧力、前記吐出エアの圧力減少勾配のいずれか１つを、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、
前記測定結果と、前記いずれか１つに対応する予め定められた閾値とを比較し、
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた閾値より大きい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた閾値よりも小さい場合には、前記ノズルからの部品の分離、回路形成体への部品の実装が正常に行われたものと判断して次部品の吸着を行い、
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた閾値より小さい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた閾値よりも大きい場合には、前記ノズルからの部品の分離がされておらず、従って回路形成体は欠品になっていると判断し、
マシン停止をし、
作業者による当該ノズルの点検と、付着部品除去を含む必要な回復対応を行い、
マシンを再スタートさせて次部品の吸着を行うこと、の各ステップを含むことを特徴とする部品実装方法。
ノズルのエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、ノズルのエア吐出動作により前記部品をノズルから分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装する部品実装方法において、
前記実装動作直後の前記ノズルからの吐出エア流量、前記吐出エアの流量減少勾配、前記吐出エアの圧力、前記吐出エアの圧力減少勾配のいずれか１つを、当該吐出エアを前記ノズルに供給する通気経路内で測定し、
前記測定結果と、前記いずれか１つに対応する予め定められた第１の閾値とを比較し
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた第１の閾値より大きい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた第１の閾値よりも小さい場合には、前記ノズルからの部品の分離、回路形成体への部品の実装が正常に行われたものと判断して次部品の吸着を行い、
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた第１の閾値より小さい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた第１の閾値よりも大きい場合には、前記測定結果と前記いずれか１つに対応する予め定められた第２の閾値とを比較し、
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた第２の閾値より大きい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた第２の閾値よりも小さい場合には、部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路のフィルタに詰まりがあると判断してその旨の警告を発し、
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力減少勾配が前記対応する予め定められた第２の閾値より小さい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた第２の閾値よりも大きい場合には、前記ノズルからの部品の分離がされておらず、従って回路形成体は欠品になっていると判断し、
マシン停止をし、
作業者による前記ノズルの点検と、付着物除去を含む必要な回復対応を行い、
マシンを再スタートさせて次部品の吸着を行うこと、の各ステップを含むことを特徴とする部品実装方法。
前記部品実装方法がさらに、前記ノズルにつながる通気経路のフィルタの詰まりがあると判断してその旨の警告を発する前記ステップの後に、
マシン停止をし、
作業者による前記ノズルもしくは前記フィルタの点検と、清掃もしくは取り替えを含む必要な回復対応を行い、
マシンを再スタートさせて次部品の吸着を行うこと、の各ステップを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の部品実装方法。
前記実装動作直後の前記ノズルからの吐出エア流量、前記吐出エアの流量減少勾配、前記吐出エアの圧力、前記吐出エアの圧力減少勾配のいずれか１つの測定を２回行い、
最初の測定結果が前記第１の閾値と比較され、
２回目の測定結果が前記第２の閾値と比較されることを特徴とする、請求項１４又は請求項１５に記載の部品実装方法。
前記部品実装方法がさらに、回路形成体が欠品になっていると判断する前記ステップと、マシン停止をする前記ステップとの間に、
前記ノズルによる部品廃棄動作を行い、
前記ノズルの次の実装サイクルにおける部品吸着、部品実装の動作を回避し、
前記ノズルの次のエア吐出動作直後に再度吐出エア流量、前記吐出エアの流量減少勾配、前記吐出エアの圧力、前記吐出エアの圧力減少勾配のいずれか１つの測定を行い、
前記再度の測定結果と前記閾値又は第１の閾値と比較し、
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力の減少勾配が前記対応する予め定められた閾値又は第１の閾値より大きい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた閾値又は第１の閾値よりも小さい場合には、前記部品廃棄が正常に行われたものと判断してマシン停止をすることなく次部品の吸着に進み、
前記測定された吐出エア流量又は前記吐出エアの圧力の減少勾配が前記対応する予め定められた閾値又は第１の閾値より小さい場合、もしくは前記吐出エアの流量減少勾配又は前記吐出エアの圧力が前記対応する予め定められた閾値又は第１の閾値よりも大きい場合には、前記部品廃棄が行われていないと判断すること、の各ステップを含むことを特徴とする、請求項１３から請求項１６のいずれか一に記載の部品実装方法。
前記部品実装方法がさらに、回路形成体が欠品になっていると判断する前記ステップの後に、回路形成体に実装すべき部品が欠品になっていることを当該回路形成体で確認するステップを含むことを特徴とする、請求項１３から請求項１７のいずれか一に記載の部品実装方法。
前記部品実装方法がさらに、回路形成体が欠品になっていると判断された場合、当該ノズルで次部品の吸着を行う際、前記欠品となった部品を吸着し、当該回路形成体に前記部品をリカバリ実装することを特徴とする、請求項１３から請求項１８のいずれか一に記載の部品実装方法。
連続的に部品を供給する部品供給部と、
前記部品供給部からエア吸引動作により部品を吸着して取り出し、エア吐出動作により前記部品を分離して回路形成体の予め定められた実装位置に実装するノズルを備えた実装ヘッドと、
前記回路形成体を搬入して位置決め保持する基板保持装置と、
前記ノズルのエア吸引動作とエア吐出動作を行う、前記ノズルにつながるエア吸引／吐出機構と、
全体の動作を制御する制御装置と、から構成される部品実装装置において、
前記エア吸引／吐出機構がさらに、吐出エアの通気経路に配置されて前記エア吐出動作直後の吐出エア流量又は前記吐出エア流量の変化量を測定可能な流量計、もしくは前記吐出エアの圧力又は前記吐出エアの圧力の変化量を測定可能な圧力計の少なくともいずれか１つからなる測定装置と、
前記測定装置による測定結果と前記いずれか１つに対応する予め入力された閾値とを比較し、前記部品が正常に実装されたか否かを判断する制御部と、を備えていることを特徴とする部品実装装置。
前記制御部に予め入力される閾値が２つの閾値からなり、前記制御部は、第１の閾値と前記測定結果との比較により前記部品が正常に実装されたか否かを判断し、第２の閾値と前記測定結果との比較により部品実装はされたが前記ノズルにつながる通気経路に設けられたフィルタに詰まりがあるか、あるいは前記部品が前記回路形成体に実装されていないかのいずれであるかを判断することを特徴とする、請求項２０に記載の部品実装装置。
前記測定装置は、前記エア吐出動作直後の吐出エア流量、前記吐出エア流量の変化量、前記吐出エアの圧力、前記吐出エアの圧力の変化量のいずれか１つの測定を２回行い、前記制御部は、最初の測定結果と前記第１の閾値との比較により部品が正常に実装されたか否かを判断し、２回目の測定結果と前記第２の閾値との比較により前記ノズルへの通気経路に設けられたフィルタに詰まりがあるか、前記部品が実装されていないかのいずれかを判断することを特徴とする、請求項２１に記載の部品実装装置。
前記ノズルが、一辺が約１．０ｍｍ以下の長さの部品を吸着するよう構成されたノズルであることを特徴とする、請求項２０から請求項２２に記載の部品実装装置。