JP2007067343A - 表面実装部品実装装置及び表面実装部品の平坦度補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板に実装された表面実装部品の平坦度を検出し、平坦度不良が検出された場合これを補正することができる表面実装部品実装装置を提供する。
【解決手段】表面実装部品３に突設された嵌合突起２０ｂを、プリント基板４に穿設された嵌合孔４ａに嵌合することにより、プリント基板に表面実装部品を実装する実装ヘッド１に設置され、表面実装部品に予め設定された複数の測定点２０ｃ，２０ｄの高さを、表面実装部品の実装後に検出する高さ検出手段１２と、高さ検出手段が検出した検出値を基に表面実装部品の平坦度を演算する平坦度演算手段１０ｂと、平坦度演算手段により得られた平坦度から、平坦度補正に必要な表面実装部品の押し込み量を算出する押し込み量算出手段１０ｅと、押し込み量算出手段が算出した押し込み量に応じて表面実装部品をプリント基板へ押し込む補正手段とから構成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、表面実装部品をプリント基板に実装する表面実装部品実装装置及び表面実装部品の平坦度補正方法に関する。

従来、電子機器等には、電子部品が実装されたプリント基板が多く使用されている。

これらプリント基板に実装されている電子部品には、電子部品より突設されたピンを、プリント基板に穿設されたピン孔へ挿入して実装する挿入型の実装部品が使用されている。

しかし最近では、プリント基板への実装が容易なこと、実装後の品質が安定していること、高密度実装が可能なこと、実装に要する工数が少なく、実装コストが安価なことなどの理由で、表面実装部品が多く使用されるようになっている。

またプリント基板へ表面実装部品を実装する方法としては、フィーダにより連続的に搬送されてきた表面実装部品を、部品実装機に設けられた吸着ノズルにより吸着して、部品実装機にセットされたプリント基板へと移動し、座標により指示されたプリント基板上の所定位置に実装する方法が一般的に採用されている。

表面部品が実装されたプリント基板は、はんだ付け工程へ送られて、リフローはんだ付け装置により表面実装部品がプリント基板へはんだ付けされた後、検査工程へ送られるようになっている。

検査工程では、表面実装部品に実装不良やはんだ付け不良が発生していないかを検査装置を使用して検査したり、目視により検査するが、軽度な実装不良で修正が可能な場合は、実装不良となった表面実装部品を一旦プリント基板より取り外した後、再びはんだ付けを行う修正作業を行っている。

しかし一度プリント基板にはんだ付けした表面実装部品は、プリント基板より取り外すのに多くの手間を必要とする上、表面実装部品をプリント基板へ再びはんだ付けする必要があるため、修正作業に多くの工数がかかって、表面実装部品の実装効率を低下させる問題がある。

かかる問題を改善するため、プリント基板に実装部品を実装後、はんだ付けを行う前に実装部品が確実にプリント基板に実装されているかを検査できるようにした部品搭載装置が例えば特許文献１で提案されている。

前記特許文献１に記載の部品搭載装置は、プリント基板上に搭載された部品の高さをセンサで検出し、部品搭載位置における高さセンサの出力信号に基づいて当該部品搭載位置での部品の有無を検出するようにしたもので、部品搭載装置の生産プログラムの範囲内で欠品などの搭載部品の検査が可能なため、はんだ付けを行う前に実装部品が確実にプリント基板に実装されているかを検査することができる効果を有している。

一方電子機器等の小型化、電子部品の高密度実装化に伴い、従来挿入型実装部品であったコネクタ等の機構部品も表面実装部品に変化しているが、これら表面実装型の機構部品の実装位置精度や実装強度を高めるために、表面実装部品の底面にボスや爪等の嵌合突起を突設して、これら嵌合突起をプリント基板側に形成した嵌合孔に嵌合するようにした表面実装部品の実装方法が採用されつつある。
特開２０００−１３０９７号公報

しかし前記特許文献１に記載の部品搭載装置のように、プリント基板に部品を実装後、部品搭載座標に高さセンサを移動して、高さセンサにより搭載部品の高さとその周辺の基板面の高さを測定し、予めメモリに格納された部品搭載データと、高さセンサが測定した部品の厚みとを比較して、部品搭載座標に所定の部品が実装されているかを検査するようにしたものでは、部品実装位置に部品が実装されているか否かのいわゆる欠品検査は可能であるが、プリント基板に対し実装部品が平坦に実装されているかを検出する平坦度検査は困難である。

特にコネクタのような機構部品の場合には、表面実装部品の底面にボスや爪等の嵌合突起を突設して、これら嵌合突起をプリント基板の嵌合孔へ嵌合することにより、実装部品をプリント基板に対し表面実装部品を実装するようにした表面実装部品実装装置では、次のような問題がある。

すなわち機構部品よりなる表面実装部品の底面に突設された嵌合突起を、表面実装部品実装装置を使用してプリント基板の嵌合孔へ嵌合しようとした場合、表面実装部品側の嵌合突起とプリント基板側の嵌合孔の位置関係が正確ならば問題はないが、実際には嵌合突起や嵌合孔の位置に製作上の寸法誤差やバラツキがある。

このため嵌合突起や嵌合孔の位置に誤差のある表面実装部品を、表面実装部品実装装置を使用してプリント基板に実装した場合、嵌合突起の一部のみが嵌合孔に嵌合された状態で表面実装部品がプリント基板に実装される場合がある。

また表面実装部品の底面に突設された嵌合突起が爪体の場合、爪体の位置とプリント基板の嵌合孔の位置が一致しない状態で表面実装部品がプリント基板に実装されると、爪体が折れ曲がって、嵌合孔に爪体が嵌合されない状態でプリント基板に実装部品が実装されることがある。

何れの場合もプリント基板に対し実装部品の一部が浮いた状態となるため、プリント基板に対して平坦度が不良であるという実装不良となる。

しかし前記特許文献１に記載された部品搭載装置では、実装部品の欠品については検査できるが、プリント基板に実装された表面実装部品の平坦度については検査することができない問題がある。

本発明はかかる問題を改善するためになされたもので、プリント基板に実装された表面実装部品の平坦度を検出し、平坦度不良が検出された場合これを補正することができる表面実装部品実装装置及び表面実装部品の平坦度補正方法を提供することを目的とするものである。

本発明の表面実装部品実装装置は、表面実装部品に突設された嵌合突起を、プリント基板に穿設された嵌合孔に嵌合することにより、プリント基板に表面実装部品を実装する実装ヘッドを備えた表面実装部品実装装置であって、実装ヘッドに設置され、かつ表面実装部品に予め設定された複数の測定点の高さを、表面実装部品の実装後に検出する高さ検出手段と、高さ検出手段が検出した検出値を基に表面実装部品の平坦度を演算する平坦度演算手段と、平坦度演算手段により得られた平坦度から、平坦度補正に必要な表面実装部品の押し込み量を算出する押し込み量算出手段と、押し込み量算出手段が算出した押し込み量に応じて表面実装部品をプリント基板へ押し込む補正手段とから構成したものである。

前記構成により、コネクタのような機構部品からなる表面実装部品のように、表面実装部品側の嵌合突起とプリント基板側の嵌合孔の位置関係に製作上の寸法誤差やバラツキがあるために、嵌合突起の一部のみが嵌合孔に嵌合されて、プリント基板に対し表面実装部品の一部が浮いた状態で実装される平坦度不良が発生した場合でも、平坦度補正動作により表面実装部品を正常な状態に補正することができるため、機構部品のような表面実装部品の実装不良を大幅に削減することができる。

また一度プリント基板にはんだ付けした表面実装部品をプリント基板より取り外して実装不良を修正した後、再び表面実装部品をプリント基板へはんだ付けする修正作業が不要となるため、表面実装部品の実装効率を向上させることもできる。

本発明の表面実装部品実装装置は、表面実装部品に設定した複数の測定点の高さを検出する際、表面実装部品が実装されたプリント基板までの高さを併せて検出し、かつプリント基板までの高さと表面実装部品の複数の測定点の高さから、平坦度演算手段によりプリント基板に対する表面実装部品の平坦度を演算するようにしたものである。

前記構成により、プリント基板に実装された表面実装部品がプリント基板よりどの程度浮いて実装されているかを示す平坦度が正確に演算できると共に、得られた平坦度から押し込み量を算出して表面実装部品の平坦度補正を行うことにより、プリント基板や表面実装部品に不必要な押し付け力を加えることなく平坦度補正が行えるようになる。

本発明の表面実装部品実装装置は、補正手段に限界圧力検出手段を設けて、補正手段による平坦度補正時の押圧力を検出し、検出した押圧力が予め設定した圧力限界を超えたことを限界圧力判定手段が判定した場合、警報一時停止手段により補正動作を停止するようにしたものである。

前記構成により、補正ノズルにより表面実装部品を押圧して平坦度補正を行う際、押圧力が圧力限界を超えることがないため、過大な押圧力により表面実装部品やプリント基板を破損するのを未然に防止することができる。

本発明の表面実装部品実装装置は、実装ヘッドに、表面実装部品を吸着してプリント基板に実装する吸着ノズルと、吸着ノズルと自動交換が自在な補正ノズルからなる補正手段とを設けたものである。

前記構成により、表面実装部品の実装と平坦度補正が連続的に行えるため、表面実装部品の実装効率を低下させることがない。

本発明の表面実装部品の平坦度補正方法は、表面実装部品に突設された嵌合突起を、プリント基板に穿設された嵌合孔に嵌合することにより、プリント基板に表面実装部品を実装する実装ヘッドを備えた表面実装部品実装装置における表面実装部品の平坦度補正方法であって、実装ヘッドに設置された高さ検出手段により表面実装部品に予め設定された複数の測定点の高さを、表面実装部品の実装後に検出し、得られた検出値を基に平坦度演算手段により表面実装部品の平坦度を演算すると共に、平坦度演算手段により得られた平坦度から、平坦度補正に必要な表面実装部品の押し込み量を押し込み量算出手段により算出し、押し込み量算出手段が算出した押し込み量に応じて補正手段により表面実装部品をプリント基板へ押し込むことにより、表面実装部の平坦度を補正するようにしたものである。

前記方法により、コネクタのような機構部品からなる表面実装部品のように、表面実装部品側の嵌合突起とプリント基板側の嵌合孔の位置関係に製作上の寸法誤差やバラツキがあるために、嵌合突起の一部のみが嵌合孔に嵌合されて、プリント基板に対し表面実装部品の一部が浮いた状態で実装される平坦度不良が発生した場合でも、平坦度補正動作により表面実装部品を正常な状態に補正することができるため、機構部品のような表面実装部品の実装不良を大幅に削減することができる。

また一度プリント基板にはんだ付けした表面実装部品をプリント基板より取り外して実装不良を修正した後、再び表面実装部品をプリント基板へはんだ付けする修正作業が不要となるため、表面実装部品の実装効率を向上させることもできる。

本発明の表面実装部品の平坦度補正方法は、補正手段により表面実装部品の平坦度補正を行う際予めリトライ回数を設定し、平坦度補正動作がリトライ回数を超えた場合、警報一時停止手段により補正動作を停止するようにしたものである。

前記方法により、表面実装部品が爪状嵌合突起を有する機構部品であって、爪状嵌合突起が屈曲したため実装不能になった場合の後処理等が迅速に行えるため、生産性が低下することが少ない。

本発明の表面実装部品実装装置によれば、プリント基板に対し表面実装部品の一部が浮いた状態で実装される平坦度不良が発生した場合でも、平坦度補正動作により表面実装部品を正常な状態に補正することができるため、機構部品のような表面実装部品の実装不良を大幅に削減することができる。

本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。

図１は表面実装部品実装装置の斜視図、図２は同制御系のブロック図、図３は作用を示すフローチャート、図４の（ａ），（ｂ）はボス状嵌合突起が突設された表面実装部品の説明図、図５の（ａ），（ｂ）は爪状嵌合突起が突設された表面実装部品の説明図、図６及び図７は平坦度補正方法を示す説明図である。

図１に示す表面実装部品実装装置は、Ｘ軸と、Ｘ軸と直交するＹ軸方向及びＸＹ軸と直交するＺ軸（上下）方向へ移動自在な実装ヘッド１を備えており、実装ヘッド１の下方には、Ｘ軸方向に離間する一対の搬送ベルト２ａからなる搬送手段２が設置されていて、この搬送手段２上に、表面実装部品３を実装するためのプリント基板４が載置されている。

搬送手段２の搬送方向Ａと直交するＸ軸方向には、表面実装部品３を搬入するフィーダ５が設けられており、フィーダ５には、複数の表面実装部品３が種類毎に区分けされて複数列に亘って収納されていて、フィーダ５により表面実装部品３が搬送手段２方向へ順次搬入されるようになっている。

実装ヘッド１は、図２に示すようにＸ、Ｙ軸駆動機構６と、Ｚ軸駆動機構７及び回転駆動機構８により駆動されるようになっている。

これら駆動機構６，７，８は、マイクロコンピュータよりなる制御手段１０に接続されていて、制御手段１０より送られてくる制御信号によりＸＹ駆動機構６は、実装ヘッド１をＸ軸及びＹ軸方向へ、またＺ軸駆動手段７は、実装ヘッド１をＺ軸方向（上下方向）へ駆動するようになっており、回転駆動機構８は、実装ヘッド１の下面より下方へ向けて突設された吸着ノズル９を、Ｚ軸を中心に任意な方向へ任意な角度（θ）旋回させるようになっている。

吸着ノズル９は、先端部に表面実装部品３を吸着する吸着部９ａを有しおり、吸着ノズル９の基端側は、真空吸引手段（図示せず）に接続されていて、フィーダ５により搬入された表面実装部品３を吸着部９ａが吸着するようになっている。

実装ヘッド１の側面には、プリント基板４に実装された表面実装部品３の高さを検出する高さ検出手段１２と、表面実装部品３の平坦度を補正する際の押圧力を検出する圧力検出手段１３が設けられている。

高さ検出手段１２は、例えばレーザ光を表面実装部品３やプリント基板４へ向けて照射し、高さ検出基準面１７からプリント基板４までの高さＨ１と、表面実装部品３の複数点の高さＨ２，Ｈ３を非接触で瞬時に検出することができる光学センサ等が使用されており、高さ検出手段１２が検出した高さ検出信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は、制御手段１０へ送られるようになっている。

実装ヘッド１に設けられた吸着ノズル９は、図示しないスプリング等の付勢手段により弾性支持されていて、実装ヘッド１に対してＺ軸方向へ伸縮自在となっており、表面実装部品３を吸着してプリント基板４へ表面実装部品３を実装する際、押し付け力が予め設定されたばね力を超えると、付勢手段に抗して吸着ノズル９が収縮して、過大な押し付け力により表面実装部品３やプリント基板４が破損するのを防止するようになっている。

また実装ヘッド１には、図示しない補正ノズルよりなる補正手段が設けられていて、表面実装部品３の平坦度を補正する際、図示しない自動交換手段により吸着ノズル９と自動交換できるようになっている。

補正手段は、Ｚ軸方向に伸縮しない構造となっていて、表面実装部品３の平坦度を補正する際、吸着ノズル９より強い押圧力で表面実装部品３を押圧できるようになっており、この時の押圧力は実装ヘッド１に設けられた圧力検出手段１３により検出されて制御手段１０へ送られるようになっている。

制御手段１０は図２に示すように、実装する表面実装部品３の種類を判別する部品種別判別手段と１０ａと、高さ検出手段１２が検出した高さ検出信号Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３から表面実装部品３の平坦度を演算する平坦度演算手段１０ｂと、演算により得られた平坦度が予め設定された部品平坦度許容値内にあるかを判定する部品平坦度許容値判定手段１０ｃと、平坦度補正に当たってリトライ回数を設定するリトライ回数設定手段１０ｄと、平坦度を補正するための押し込み量を算出する押し込み量算出手段１０ｅと、吸着ノズル９を補正ノズルよりなる補正手段と交換するよう指示する補正ノズル交換指示手段１０ｆと、圧力検出手段１３が検出した押圧力が限界圧力を超えたかを判定する限界圧力判定手段１０ｇと、補正不能と判断された際に警報を発生すると同時に、実装装置を一時停止させる警報一時停止手段１０ｈ等とから構成されている。

また制御手段１０には、ハードディスク等の記憶手段１５が設けられていて、この記憶手段１５に予め次のような部品情報Ｄ１が記憶されている。

（１）部品高さ情報
部品高さ情報は、プリント基板４に実装する表面実装部品３のＺ軸方向の高さを部品の種類毎に部品情報Ｄ１として記憶したものである。

また表面実装部品３が例えば図４−１及び図４−２に示すボス付きコネクタのような機構部品の場合、コネクタ２０の底部両側に多数のリード部２０ａが設けられており、底面には、プリント基板４のコネクタ取り付け位置に穿設された嵌合孔４ａに上方より嵌合自在な一対のボス状嵌合突起２０ｂが長手方向に離間して突設されている。

このような表面実装部品３の場合、高さ情報としてコネクタ２０の全高の他に、底面に突設された一対の嵌合突起２０ｂの近傍に、測定点２０ｃ，２０ｄが予め設定されていて、これら測定点２０ｃ，２０ｄの高さも記憶手段１５に記憶されており、各測定点２０ｃ，２０ｄのプリント基板４上の位置も測定位置座標（Ｘ，Ｙ座標）として記憶されている。

（２）搭載高さ許容値
搭載高さ許容値は、部品高さ情報として記憶手段１５に記憶されている表面実装部品３の高さに対し、高さ検出手段１２が検出した高さに誤差が生じた場合の許容値で、例えばプリント基板４上に塗布されたはんだペースト１８上に表面実装部品３が実装された場合、実際の表面実装部品３の高さより検出値が大きくなり、高さ不良と判定されることがある。

これを防止するため、予め許容値を設定して、検出値や許容値内であれば正常と判定するようになっている。

また表面実装部品３の加工精度にバラツキがあっても、許容値内であれば正常と判定するようになっている。

（３）部品平坦度許容値
表面実装部品３が正常にプリント基板４に実装されても、プリント基板４に反り等があると平坦度が不良と判定されることがあり、これを防止するため、部品平坦度許容値を決めて、許容値内であれば正常と判定するようにしている。

（４）リトライ回数
プリント基板４に実装された表面実装部品３の平坦度が不良とされた場合、平坦度補正作業を行うが、表面実装部品３が図５−１及び図５−２に示す爪付きコネクタのような場合、プリント基板４に穿設された嵌合孔４ａに、コネクタ本体２１ａのケース２１ｃより突設された爪状嵌合突起２１ｂが嵌合されていない状態で平坦度補正動作を行うと、嵌合突起２１ｂが屈曲して、益々嵌合孔４ａに入らなくなることがある。

この状態でさらに平坦度補正動作を行っても平坦度補正が困難なため、予めリトライ回数を設定して補正動作がリトライ回数を越えた場合、補正不能と判断して補正動作を中止し、新たな表面実装部品３の実装を行うようにしたもので、リトライ回数は表面実装部品３の構造等に応じて任意に設定できるようになっている。

（５）限界圧力
限界圧力は、表面実装部品３をプリント基板４に実装する際の押し込み力で、表面実装部品３やプリント基板４の強度に応じて設定されており、また表面実装部品３の構造等に応じて任意に設定できるようになっている。

（６）搭載高さ検出の有無
コネクタ等の構造部品以外の表面実装部品３をプリント基板４に実装した場合、プリント基板４に対し表面実装部品３が傾いて実装されていることがほとんどないため、このような表面実装部品３の平坦度を検出することは時間の無駄となるので、これを防止するため各表面実装部品３毎に高さ測定を行うか否かの選択ができるようになっている。

次に前記構成された表面実装部品実装装置によりプリント基板４に表面実装部品３を実装する際の作用を図３に示すフローチャート及び図６，７に示す作用説明図を参照して説明する。

図３に示すフローチャートのスタートで表面実装部品実装装置により実装動作を開始すると、ステップＳ１で実装ヘッド１がＸＹ方向へ移動して、フィーダにより搬入された表面実装部品３のうち、はじめに実装する表面実装部品３を吸着ノズル９の吸着部９ａが吸着する。

その後、実装ヘッド１がプリント基板４上の表面実装部品実装位置へと移動して、ステップＳ２でプリント基板４上の所定位置へ表面実装部品３を実装する。

次にステップＳ３に進んで、実装された表面実装部品３は、予め搭載高さ検出が設定されているかを判定する。

すなわち実装された表面実装部品３が機構部品以外の場合は、予め搭載高さ検出無しが設定されているので、フローはステップ１６へ進んで、表面実装部品２の全部品が実装されたかが判定され、このときはまた全部品が実装されていないため、ステップＳ１へ戻って再びＳ３までのフローを繰り返す。

ステップＳ３で、プリント基板４に実装された表面実装部品３がコネクタのような機構部品であって、搭載高さ検出有と判定された場合は、ステップＳ４へ進んで実装された表面実装部品３の高さ検出が行われる。

表面実装部品３の高さ検出は、制御手段１０から送られるＸ，Ｙ座標による検出位置信号により実装ヘッド１がプリント基板４上に実装された表面実装部材３の上方へ移動される。

そして実装ヘッド１に設けられた高さ検出手段１２により予め設定された複数箇所、例えば高さ検出手段１２の高さ検出基準面１７からプリント基板４までの高さＨ１と、予め表面実装部品３の２個所に設定された測定点２０ｂ，２０ｃまでの高さＨ２，Ｈ３が次のように検出される。

いま図６に示すように、表面実装部品３がコネクタ２０であって、底面に突設された一対のボス状嵌合突起２０ｂのうち、何れか一方がプリント基板４に形成された嵌合孔３ａに十分に嵌合されない状態で実装された場合、コネクタ２０はプリント基板４に対し傾斜された状態にあり、この状態で実装ヘッド１に設けられた高さ検出手段１２は、基準面１７からプリント基板４までの高さＨ１を検出する。

次に予めコネクタ２０に設定された２個所の測定点２０ｃ，２０ｄの高さＨ２，Ｈ３を検出して、検出値Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を制御手段１０へ送るため、制御手段１０の平坦度演算手段１０ｂは、高さ検出手段１２より送られてきた検出値Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を基に、ステップＳ５で次のようにコネクタ２０の平坦度を演算する。

なおプリント基板４の上面にはんだペースト１８が塗布されている場合、はんだペーストの厚さαは既値であり、コネクタ２０の底面から測定点２０ｃ，２０ｄまでの高さβも既値であり、これらの値は予め記憶手段１５に表面実装部品３毎に部品情報Ｄ１として記憶されている。

制御手段１０の平坦度演算手段１０ｂは、高さ検出値Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３と、記憶手段１５から読み出した部品情報Ｄ１を基に、まずはんだペースト１８の上面から一方の測定点２０ｃまでの高さＨ５と、はんだペースト１８の上面から他方の測定点２０ｄまでの高さＨ４を次式により算出する。

Ｈ５＝（Ｈ１−Ｈ３）−α
Ｈ４＝（Ｈ１−Ｈ２）−α
そしてこれらの差が予め記憶手段１５に記憶されている部品平坦度許容値内であるかを制御手段１０の部品平坦度許容値判定手段１０ｃがステップＳ６で判定し、許容値内であればステップＳ１６へ進み、許容値を越えている場合はステップＳ７へ進んで、リトライ回数設定手段１０ｄがリトライ回数を設定後、ステップＳ８で押し込み量算出手段１０ｅが平坦度補正に要する押し込み量Ｈ７，Ｈ６を算出する。

すなわちプリント基板４に実装されたコネクタ２０が図６に示すように傾斜している場合、図７に示すように折り込み量Ｈ７，Ｈ６を次式で算出する。

Ｈ７＝Ｈ５−β
Ｈ６＝Ｈ４−β
その後ステップＳ９へ進んで、補正ノズル交換指示手段１０が補正手段と交換するよう指示を出すため、実装ヘッド１に装着されている吸着ノズル９が伸縮しない補正手段に自動交換された後、ステップＳ１０へ進んで、補正手段がコネクタ２０の測定点２０ｃ側を押し込み量Ｈ７で、また測定点２０ｄ側を折り込み量Ｈ６で押し込むとともに、この時の押圧力を圧力検出手段１３で検出して、制御手段１０へ送る。

制御手段１０の限界圧力判定手段１０ｇは、予め記憶手段１５に記憶されている限界圧力とステップＳ１１で比較し、押圧力が限界圧力を越えずに所定の押し込み量で平坦度補正が完了したと判定した場合は、ステップＳ１２へ進んで平坦度補正が完了したコネクタ２０の高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３を再度検出して、制御手段１０へ送る。

制御手段１０の部品平坦度許容値判定手段１０ｃは、ステップＳ１３で高さ検出値が部品平坦度許容値の範囲に入っているかを再び判定して、入っている場合はステップＳ１６へ進み、入っていない場合はステップＳ７へ戻って、予め設定されたリトライ回数だけ前記平坦度補正動作を繰り返す。

もしステップＳ７で予め設定されたリトライ回数に達しても、平坦度が許容値範囲内にならないと判定されたり、ステップＳ１１でコネクタ２０の押圧力が限界圧力を越えた場合は、平坦度補正不能と判定してステップＳ１４へ進み、アラームにより警告を発すると同時に表面実装部品実装装置を一時停止させる。

アラームによる警告と同時に部品実装機が一時停止された場合、オペレータがその原因を点検するが、一時停止の原因がオペレータによる手直しで解決できる場合があり、その際リトライを試みることがあるので、ステップＳ１５でリトライ操作が行われたかを判定し、行われている場合は、ステップＳ４へ戻って前記フローにより再び平坦度補正を行うと共に、リトライ操作が行われないと判定された場合は、ステップＳ１６へ進んで、全表面実装部品３がプリント基板４へ実装されるまで、ステップＳ１からＳ１６までのフローを繰り返す。

そしてステップＳ１６で、全ての表面実装部品３がプリント基板４に実装されたと判定されると、実装の完了したプリント基板４は搬送手段２の搬送ベルト２ａにより表面実装部品実装装置より搬出され、次のプリント基板４が表面実装部品実装装置に搬入されて、前記表面実装部品３の実装動作を繰り返すもので、コネクタのような機構部品からなる表面実装部品３のように、表面実装部品３側の嵌合突起２０ｂ，２１ｂとプリント基板４側の嵌合孔４ａの位置関係に製作上の寸法誤差やバラツキがあるために、嵌合突起２０ｂ，２１ｂの一部のみが嵌合孔４ａに嵌合されて、プリント基板４に対し表面実装部品３の一部が浮いた状態で表面実装部品３がプリント基板４に実装された場合でも、平坦度補正動作により表面実装部品３を正常な状態に補正することができるため、機構部品よりなる表面実装部品３の実装不良を大幅に削減することができる。

なお前記実施の形態では、表面実装部品３として機構部品であるコネクタ２０，２１の場合について説明したが、プリント基板４に穿設された嵌合孔４ａに嵌合突起２０ｂ，２１ｂを嵌合して実装する表面実装部品３全般に適用できるものである。

本発明の表面実装部品実装装置は、プリント基板に対し表面実装部品の一部が浮いた状態で実装される平坦度不良が発生した場合でも、平坦度補正動作により表面実装部品を正常な状態に補正することができ、また一度プリント基板にはんだ付けした表面実装部品をプリント基板より取り外して実装不良を修正した後、再び表面実装部品をプリント基板へはんだ付けする修正作業が不要となるため、表面実装部品の実装効率を向上させることもできるため、表面実装部品をプリント基板に実装する表面実装部品実装装置等に最適である。

本発明の実施の形態になる表面実装部品実装装置の斜視図である。 本発明の実施の形態になる表面実装部品実装装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の実施の形態になる表面実装部品の平坦度補正方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態になる表面実装部品装置により位置決め突起が突設された表面実装部品を実装した状態の平面図である。 本発明の実施の形態になる表面実装部品装置により位置決め突起が突設された表面実装部品を実装した状態の側面図である。 本発明の実施の形態になる表面実装部品装置により位置決め爪が突設された表面実装部品を実装した際の斜視図である。 本発明の実施の形態になる表面実装部品装置により位置決め爪が突設された表面実装部品を実装した際の側面図である。 本発明の実施の形態になる表面実装部品の平坦度補正方法により平坦度を補正する際の作用説明図である。 本発明の実施の形態になる表面実装部品の平坦度補正方法により平坦度を補正する際の作用説明図である。

符号の説明

１ 実装ヘッド
３ 表面実装部品
４ プリント基板
４ａ 嵌合孔
１０ｂ 平坦度演算手段
１０ｅ 押し込み量算出手段
２０ｃ 測定点
２０ｄ 測定点

Claims (6)

1. 表面実装部品に突設された嵌合突起を、プリント基板に穿設された嵌合孔に嵌合することにより、前記プリント基板に前記表面実装部品を実装する実装ヘッドを備えた表面実装部品実装装置であって、前記実装ヘッドに設置され、かつ前記表面実装部品に予め設定された複数の測定点の高さを、前記表面実装部品の実装後に検出する高さ検出手段と、前記高さ検出手段が検出した検出値を基に前記表面実装部品の平坦度を演算する平坦度演算手段と、前記平坦度演算手段により得られた平坦度から、平坦度補正に必要な前記表面実装部品の押し込み量を算出する押し込み量算出手段と、前記押し込み量算出手段が算出した押し込み量に応じて前記表面実装部品を前記プリント基板へ押し込む補正手段とを具備したことを特徴とする表面実装部品実装装置。
2. 前記表面実装部品に設定した複数の測定点の高さを検出する際、前記表面実装部品が実装されたプリント基板までの高さを併せて検出し、かつ前記プリント基板までの高さと前記表面実装部品の複数の測定点の高さから、前記平坦度演算手段により前記プリント基板に対する前記表面実装部品の平坦度を演算してなる請求項１に記載の表面実装部品実装装置。
3. 前記補正手段に限界圧力検出手段を設けて、前記補正手段による平坦度補正時の押圧力を検出し、検出した押圧力が予め設定した圧力限界を超えたことを前記限界圧力判定手段が判定した場合、警報一時停止手段により補正動作を停止してなる請求項１または２に記載の表面実装部品実装装置。
4. 前記実装ヘッドに、前記表面実装部品を吸着して前記プリント基板に実装する吸着ノズルと、前記吸着ノズルと自動交換が自在な補正ノズルからなる前記補正手段とを設けてなる請求項１ないし３の何れかに記載の表面実装部品実装装置。
5. 表面実装部品に突設された嵌合突起を、プリント基板に穿設された嵌合孔に嵌合することにより、前記プリント基板に前記表面実装部品を実装する実装ヘッドを備えた表面実装部品実装装置における表面実装部品の平坦度補正方法であって、前記実装ヘッドに設置された高さ検出手段により前記表面実装部品に予め設定された複数の測定点の高さを、前記表面実装部品の実装後に検出し、得られた検出値を基に平坦度演算手段により前記表面実装部品の平坦度を演算すると共に、前記平坦度演算手段により得られた平坦度から、平坦度補正に必要な前記表面実装部品の押し込み量を押し込み量算出手段により算出し、前記押し込み量算出手段が算出した押し込み量に応じて補正手段により前記表面実装部品を前記プリント基板へ押し込むことにより、前記表面実装部の平坦度を補正することを特徴とする表面実装部品の平坦度補正方法。
6. 前記補正手段により前記表面実装部品の平坦度補正を行う際予めリトライ回数を設定し、平坦度補正動作が前記リトライ回数を超えた場合、警報一時停止手段により補正動作を停止してなる請求項５に記載の表面実装部品の平坦度補正方法。
   

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