JP2011014777A - 表面実装装置の基板搬送速度設定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実際の搬送時における電子部品の位置ずれをなくしつつ最も効率良く実装を行うことのできる表面実装装置の基板搬送速度設定装置を提供する。
【解決手段】この基板搬送速度設定装置は、基板の搬送動作を、実装時に即した状況で暫定の加減速度を段階的に変えて繰り返し行い（ステップＳ２〜Ｓ９、ステップＳ１１〜Ｓ２３）、各暫定の加減速度毎の搬送動作における基板マークに対する電子部品の相対位置を取得し（ステップＳ５、Ｓ１４、Ｓ２２）、その取得した電子部品相対位置情報に基づいて、電子部品の位置ずれが所定の許容範囲内に納まる最大加減速度を、基板搬送用の加減速度として設定する（ステップＳ８〜Ｓ９、ステップＳ１６、Ｓ２４）。
【選択図】図６

Description

本発明は、基板上に電子部品を実装する電子部品実装装置に係り、特に、電子部品実装装置で基板を搬送する際の加減速度を設定するための基板搬送速度設定装置に関するものである。

この種の電子部品実装装置は、部品供給装置と、基板の搬入および搬出をする基板搬送装置とを備えており、基板搬送装置上に基板が載置されるようになっている。また、この基板搬送装置の上方には、所定の位置への移動が可能な部品搭載ヘッドが配置され、部品搭載ヘッドは、電子部品を吸着するための吸着ノズルと、基板上の基板マークおよび電子部品を撮像可能な基板認識カメラとを有している。

この種の電子部品実装装置の動作は、基板搬送装置によって所定の場所に基板が搬入されて位置決めされる。次に、部品搭載ヘッドが部品供給装置より電子部品を吸着ノズルで吸着し、基板上の所定の位置への搭載と部品吸着とを繰返し行ない、予めプログラムされた位置に全ての電子部品が搭載された後に、基板搬送装置によって基板が搬送路より搬出される（例えば特許文献１参照）。

ところで、この種の電子部品実装装置では、基板を搬入して所定の場所に位置決めしたり、全ての電子部品が搭載された後に搬出したりしている間は、電子部品を基板に搭載することができない。そのため、生産効率を考慮すると、この搬入〜位置決め〜搬出に要する時間を短くすることが望ましい。しかし、基板の搬入時や搬出時の加減速度を無闇に速くすると、既に搭載されている部品が加速時や減速時の慣性を受けて位置ずれを起こすという問題がある。そこで、例えば特許文献２に記載の技術では、基板の搬送に最適な搬送加減速度、及び基板クランプ時の加減速度を決定するに際し、電子部品の質量Ｍ、高さＨ、電子部品の底面積Ｓ、及びべき関数の指数ａ、ｂ、ｃ、とした場合の、不安定係数（Ｍ^a・Ｈ^b）／Ｓ^cに応じた許容加減速度を求めてその加減速度を基板の搬送加減速度として使用している。

特開２００１−２６７７９４号公報 特許第４１００４７０号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術では、最適なべき関数の指数及び不安定係数に基づいて基板の搬送に最適な搬送加減速度を導きだすものの、実際の基板搬送時においては、基板上に搭載する電子部品と基板との接触面の粘着力の違いに応じた最適なべき関数の指数及び不安定係数を導きだすことは困難である。
つまり、現在、半田は鉛フリーが主流であり、フラックスを付けて電子部品を搭載することが増えているが、フラックスを付けた電子部品は滑りやすい。そのため、現実には接触面の粘着力の想定が困難であり、特に、摩擦係数が少ない平滑な面をもつ電子部品では、基板搬送時における加速や減速をする際に、搭載電子部品が搭載点から位置ずれするという問題があるからである。また、基板のクランプ時やクランプ解除時の衝撃によっても同様の位置ずれが問題となる。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、基板上に搭載された電子部品の実際の基板搬送時における位置ずれをなくしつつ、最も効率良く実装を行うことのできる表面実装装置の基板搬送速度設定装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、基板を搬送する基板搬送装置と、前記基板の上方に移動可能に配置されるヘッドユニットに前記基板上の基板マークおよび電子部品を撮像可能に取り付けられる画像認識装置とを備える表面実装装置に用いられ、前記基板搬送装置による基板の搬送動作の加減速度を設定する基板搬送速度設定装置であって、前記基板搬送装置を駆動させて前記電子部品が仮搭載された基板を暫定の加減速度で搭載位置に移動するとともに、その暫定の加減速度を段階的に変えて移動動作を繰り返す暫定加減速度反復駆動手段と、該暫定加減速度反復駆動手段によって駆動された前記基板搬送装置で搬送されたときの各暫定の加減速度における基板マークに対する電子部品の位置を電子部品相対位置情報として前記画像認識装置から取得する部品相対位置情報取得手段と、該部品相対位置情報取得手段で取得された電子部品相対位置情報に基づいて、電子部品の位置ずれが所定の許容範囲内に納まる最大加減速度を、基板搬送用の加減速度として設定する基板搬送用加減速度設定手段とを有することを特徴としている。

本発明に係る表面実装装置の基板搬送速度設定装置は、暫定加減速度反復駆動手段によって、電子部品が仮搭載された基板を、加減速度を段階的に変えた複数の暫定の加減速度で搭載位置に繰り返し搬送することができる。そして、部品相対位置情報取得手段は、各暫定の加減速度における基板マークに対する電子部品の位置を電子部品相対位置情報として画像認識装置から取得することができる。さらに、基板搬送用加減速度設定手段は、取得された電子部品相対位置情報に基づいて、電子部品の位置ずれが所定の許容範囲内に納まる最大加減速度を、基板搬送用の加減速度として設定することができるので、この基板搬送速度設定装置によれば、実際に電子部品が仮搭載された基板を搬送した結果に基づいて基板搬送用加減速度を設定することができる。そのため、例えば上記例示した特許文献２に記載の技術のように、予め規定された不安定係数等に基づいて算出された基板搬送用加減速度とは異なり、電子部品の位置ずれを所定の許容範囲内に納めることのできる最大加減速度を確実に設定することができる。したがって、実際の基板搬送時における電子部品の位置ずれをなくしつつ、最も効率良く実装を行うことができる。

ここで、本発明に係る表面実装装置の基板搬送速度設定装置において、例えば、前記基板搬送用の加減速度を設定する移動動作が、前記基板搬送装置における前記基板のクランプ動作およびクランプ解除動作に伴う昇降移動動作であることは好ましい。このような構成であれば、基板のクランプ動作およびクランプ解除動作に伴う昇降移動動作に対しての、電子部品の位置ずれを所定の許容範囲内に納めることのできる最大加減速度を確実に設定する上で好適である。

また、本発明に係る表面実装装置の基板搬送速度設定装置において、例えば、前記基板搬送装置が、基板を水平方向に受け渡して搬送する複数のバッファを有し、前記基板搬送用の加減速度を設定する移動動作が、前記基板搬送装置の隣接するバッファへの基板搬送動作に伴う水平移動動作であることは好ましい。このような構成であれば、隣接するバッファへの基板搬送動作に伴う水平移動動作に対しての、電子部品の位置ずれを所定の許容範囲内に納めることのできる最大加減速度を確実に設定する上で好適である。

さらに、本発明に係る表面実装装置の基板搬送速度設定装置において、例えば、前記暫定加減速度反復駆動手段で繰り返す暫定の加減速度を、想定される最小の加減速度から開始して段階的に上げていくことは好ましい。このような構成であれば、繰り返す暫定の加減速度が、設定されるべき最大加減速度を越えるまでは電子部品の位置ずれが生じないため、部品相対位置情報取得手段での画像認識が容易となり、その処理効率が良い。また、設定されるべき最大加減速度を越えるまでは電子部品の位置ずれが生じないから、所期の位置ずれの許容範囲に対するずれ量を確実に把握する上で好適である。なお、繰り返す暫定の加減速度を、想定される最小の加減速度から開始して段階的に上げていく場合には、電子部品の位置ずれが所期の位置ずれの許容範囲を越えたときに、その手前の暫定の加減速度を最大加減速度として設定すればよい。

あるいは、例えば前記暫定加減速度反復駆動手段で繰り返す暫定の加減速度を、想定される最大の加減速度から開始して段階的に下げていくことも可能である。このような構成であれば、繰り返す暫定の加減速度が、設定されるべき最大加減速度に達するまでは電子部品の位置ずれが常に生じることになる。そのため、部品相対位置情報取得手段で認識する画像の更新が都度生じるものの、電子部品の位置ずれが所期の位置ずれの許容範囲に納まったときに、直ちに設定されるべき最大加減速度に達したとの判定をすることができる。つまり、繰り返す暫定の加減速度を、想定される最大の加減速度から開始して段階的に下げていく場合には、電子部品の位置ずれが所期の位置ずれの許容範囲に納まったときに、そのときの暫定の加減速度を最大加減速度として設定することができる。

上述のように、本発明に係る表面実装装置の基板搬送速度設定装置によれば、実際の搬送時における電子部品の位置ずれをなくしつつ、最も効率良く実装を行うことができる。

本発明に係る基板搬送速度設定装置としての制御装置を備える表面実装装置を説明する斜視図である。 図１の表面実装装置の基板搬送装置を説明する平面図である。 図２の基板搬送装置を説明する斜視図である。 図２の基板搬送装置のセンタバッファのクランプ動作（昇降動作）を説明する正面図であり、同図（ａ）はクランプ前の状態を示し、同図（ｂ）はクランプ後の状態を示している。 図２に示す制御装置を説明するブロック図である。 制御装置により実行される基板搬送速度設定処理のフローチャートである。 図２の基板搬送装置のセンタバッファ上にセットされた基板を説明する要部拡大図である。 図７に示す基板において、仮搭載された電子部品の位置ずれを説明する図である。 図７に示す電子部品の位置ずれ量の許容範囲を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、この電子部品実装装置１は、図示の下側に、電子部品（不図示）を供給する部品供給装置２および部品認識カメラ３が配設されている。また、図示の略中央部には、基板Ｋの搬入および搬出をする基板搬送装置１０が左右方向に延在され、この基板搬送装置１０上に基板Ｋが載置されるようになっている。また、この基板搬送装置１０の上方には部品搭載ヘッド６が配置されている。部品搭載ヘッド６には、搭載する電子部品を吸着する吸着ノズル４と、基板Ｋ上の基板マークおよび電子部品を撮像可能な画像認識装置としての基板認識カメラ５とが付設されている。

また、この部品搭載ヘッド６は、吸着ノズル４を垂直方向（Ｚ軸方向）に昇降可能に移動させるＺ軸移動機構２６を備えるとともに、吸着ノズル４を、ノズル軸（吸着軸）を中心に回転させるθ軸移動機構２０を備えている。また、筐体内には装置全体を制御する制御装置３０を備えて構成されている。そして、部品搭載ヘッド６は、吸着ノズル４および基板認識カメラ５と共にＸ軸移動機構２２およびＹ軸移動機構２４によってＸ軸およびＹ軸方向に移動されるようになっている。

次に、上記基板搬送装置１０について詳しく説明する。なお、図２は基板搬送装置１０の概要を説明する平面図であり、図３はその斜視図である。
この基板搬送装置１０は、制御装置３０によって制御され、図２（ないし図３）に示すように、同図左側から順に、基板Ｋを待機させておくインバッファ７と、基板Ｋをクランプするとともに、基板Ｋに電子部品を搭載する位置となるセンタバッファ８と、基板Ｋを搬出し次の工程の表面実装装置に送る前に待機させておくアウトバッファ９とからなる。各バッファ７、８、９は、搬送レールとして、図３に示すように、固定レール７ａ、８ａ、９ａおよび可動レール７ｂ、８ｂ、９ｂをそれぞれ有し、各可動レール７ｂ、８ｂ、９ｂを固定レール７ａ、８ａ、９ａとの対向方向に移動して、搬送する基板Ｋのサイズに対応可能になっている。各搬送レールは、スプロケットに掛け回された搬送ベルトを有し、各バッファ７、８、９の搬送ベルト駆動および可動レールの前後移動は、不図示のモータによってそれぞれ可動するようになっている。

センタバッファ８には、基板Ｋを保持して固定するクランプ機構１４が付設されている。このクランプ機構１４は、図３に示すように、センタバッファ８を昇降させるためのバックアップテーブル１１と、センタバッファ８上の基板Ｋを挟持して固定するための押し上げストッパ１２とを有し、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、バックアップテーブル１１を上下させることで、センタバッファ８の一対の搬送レール８ａ、８ｂと押し上げストッパ１２との間に基板Ｋを挟んでクランプするようになっている。なお、センタバッファ８を昇降させるバックアップテーブル１１の上昇下降は、不図示のモータによって可動する。

この電子部品実装装置１の動作は、まず、基板Ｋが、基板搬送装置１０によって部品搭載ヘッド６の可動範囲内となる所定の場所に搬入される。基板搬送装置１０は、インバッファ７からセンタバッファ８に基板Ｋを水平方向に受け渡して搬送し、次いで、中央のセンタバッファ８で基板Ｋを検出したら、クランプ機構１４のバックアップテーブル１１を上昇させて基板Ｋを昇降移動動作によりクランプして位置決めする。

次に、基板Ｋの位置決めが完了後に、部品搭載ヘッド６が部品供給装置２より電子部品を吸着し、基板Ｋ上の予めプログラムされた位置に電子部品を搭載する。そして、部品搭載ヘッド６は部品吸着と搭載を繰返し行ない、予めプログラムされた位置に全ての電子部品が搭載された後に、クランプ機構１４のバックアップテーブル１１を下降させてクランプを解除し、基板Ｋをアウトバッファ９に水平方向に受け渡し、基板Ｋが搬送路より搬出される。

ここで、基板搬送装置１０のこれらの動作における基板搬送時の搬送モータの加減速度や、クランプ機構１４でクランプ動作時の、バックアップテーブル１１の上昇下降の加減速度が大きいと、基板Ｋに衝撃などを与えてしまう。そのため、基板Ｋ上に搭載した電子部品が所期の搭載点からずれるおそれがある。
そこで、この表面実装装置１は、上記制御装置３０において、基板搬送速度設定処理を実行可能に構成されている。図５は、制御装置３０を説明するブロック図、また、図６は、この制御装置３０において実行される基板搬送速度設定処理のフローチャートである。

詳しくは、この制御装置３０は、図５に示すように、所定の制御プログラムに基づいて演算およびシステム全体を制御するＣＰＵ５４と、所定領域にあらかじめＣＰＵ５４の制御プログラム等を格納している記憶装置５６およびＲＯＭ５７と、この記憶装置５６およびＲＯＭ５７等から読み出したデータやＣＰＵ５４の演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭ５８と、電子部品実装装置１のθ、Ｘ、ＹおよびＺの各軸移動機構２０，２２，２４，２６、基板搬送装置１０および部品認識カメラ３，基板認識カメラ５を含む外部装置に対してデータの入出力を媒介するインターフェース５２とを備えて構成されており、これらは、データを転送するための信号線であるバスで相互にかつデータ授受可能に接続されている。そして、ＣＰＵ５４は、上記記憶装置５６やＲＯＭ５７の所定領域に格納されている所定のプログラムを起動させ、そのプログラムに従って以下の基板搬送速度設定処理を実行するようになっている。

この制御装置３０において基板搬送速度設定処理が実行されると、図６に示すように、まず、ステップＳ１に移行する。ステップＳ１では、センタバッファ８に基板Ｋ（基板上に基板マークがあるもの）をセットし、基板Ｋと電子部品との接触面に半田やフラックスを付けて実搭載と同じ状況とする。そして、基板Ｋ上に実際の実装時と同じ状態に、搭載する電子部品（画像処理によって電子部品の中心や重心が認識できる電子部品が対象）を仮搭載してステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、基板Ｋの搬送動作用の加減速度パラメータを参照して、センタバッファ８を、加減速度パラメータに応じた暫定の加減速度で上昇させて基板Ｋをクランプする。ここで、この時のセンタバッファ８を暫定の加減速度で上昇させる際には、クランプ装置、およびバックアップテーブル１１の上昇加減速度は想定される最小の値から開始するように加減速度パラメータが設定されている。なお、この加減速度パラメータは、上記記憶装置やＲＯＭ等の記憶部に予め格納されこれが参照される（以下同様）。

続くステップＳ３〜ステップＳ４では、画像認識カメラ５を基板Ｋの基板マークに対向する位置に移動させて、図７に画像のイメージを示すように、基板マークＭおよび電子部品Ｅを含む画像を認識し、ステップＳ３では、画像処理により基板マークＭの位置（基板マークＭを２点、もしくは３点（以下同様））を取得する。また、ステップＳ４では、画像処理により電子部品Ｅの位置を取得してステップＳ５に移行する。そして、ステップＳ５では、基板マークＭの位置に対する電子部品Ｅの位置を算出し、これを電子部品Ｅの搭載位置と仮定してその情報を記憶領域に格納する。

続くステップＳ６では、センタバッファ８を加減速度パラメータに応じた暫定の加減速度で下降させて基板Ｋのクランプ解除動作を行ってステップＳ７に移行する。ここで、この時のセンタバッファ８を暫定の加減速度で下降させる際には、クランプ機構１４、つまりバックアップテーブル１１の下降時の加減速度は想定される最小の値から開始するように加減速度パラメータが設定されている。

ステップＳ７では、基板マークＭの位置に対する電子部品Ｅの相対位置の算出が初回か否かを判定し、初回であれば（ＹＥＳ）ステップＳ２に処理を戻し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ８に移行する。
ステップＳ８では、前回と今回との基板マークＭの位置に対する電子部品Ｅの位置を比較する。そして、図８に電子部品Ｅの位置ずれ時（同図において、例えば電子部品Ｅが、始めの位置Ｅ１からずれた位置Ｅ２に動いた時）のイメージを示すように、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが予め設定されている許容範囲（同図に楕円で示す範囲）Ｄ内であるか否かを判定する。そして、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが予め設定されている許容範囲Ｄ内であれば（ＮＯ）ステップＳ９に移行し、そうでなければ（ＹＥＳ）ステップＳ１０に移行する。

ここで、上記位置ずれ量Ｇの許容範囲Ｄを設定するに際し、図９に示すように、基板搬送、クランプ動作時に起こる電子部品Ｅの位置ずれの許容範囲については、同図（ａ）に示すように、搭載部品の基板パット部（実装部品と基板を半田で接続するための銅箔スペース）Ｐの中心（平面視形状の重心位置）Ｃからパッド外形の最小距離Ｄ１の半分の値とした。また、同図（ｂ）に示すリード部品Ｌや、同図（ｃ）に示すボール部品Ｂに対しては、いずれも隣接するパッド間の最小距離Ｄ２の半分の値とした。

ステップＳ９では、前回とは異なる暫定の加減速度によって再度のクランプを行うために、適用する暫定の加減速度を変更して処理をステップＳ２に戻す。ここで、本実施形態における再度のクランプにおいては、前回の暫定の加減速度よりも高い加減速度を適用するように上記加減速度パラメータを更新するようにしており、予め設定された上昇幅に従い、想定される最小の加減速度から開始して段階的に上げていくようになっている。

ステップＳ１０では、センタバッファ８での昇降移動動作の設定加減速度として、電子部品の位置ずれが予め設定されている許容範囲Ｄを越える直前に適用した加減速度（加減速度パラメータ）を採用し、これを昇降移動動作用の最終的な基板搬送加減速度として設定する。なお、ここでの基板搬送用の加減速度を設定する移動動作が、「課題を解決するための手段」に記載の、基板搬送装置における基板Ｋのクランプ動作およびクランプ解除動作に伴う昇降移動動作に対応している。

そして、ステップＳ１１では、センタバッファ８からインバッファ７に基板Ｋを搬送後、改めてセンタバッファ８に基板を搬送して、再度の基板Ｋのクランプを行う。ここで、このステップＳ１１における基板Ｋのクランプ動作およびクランプ解除動作においては、既にステップＳ１０で設定されたセンタバッファ８の昇降移動動作の設定加減速度が適用される。

続くステップＳ１２では、基板マークＭを画像認識カメラ５で認識し、画像処理により基板マーク位置を取得してステップＳ１３に移行し、ステップＳ１３では、電子部品の位置を画像認識カメラ５で認識し、画像処理により電子部品の位置を取得してステップＳ１４に移行する。続くステップＳ１４では、基板マークＭに対する電子部品Ｅの位置を算出する。続くステップＳ１５では、センタバッファ８のクランプ機構１４のバックアップテーブル１１を下降させて基板Ｋのクランプを解除してステップＳ１６に移行する。

ステップＳ１６では、前回と今回との基板マークＭの位置に対する電子部品Ｅの位置を比較して、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが予め設定されている許容範囲Ｄ内であるか否かを判定する。そして、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが予め設定されている許容範囲Ｄ内であれば（ＮＯ）ステップＳ１８に移行し、そうでなければ（ＹＥＳ）ステップＳ１７に移行する。なお、ここでの許容範囲Ｄについても、図７〜図９に示しつつ上述した、上記位置ずれ量Ｇの許容範囲Ｄと同様に設定する。

そして、ステップＳ１７では、搬送モータを駆動する加減速度として、前回とは異なる暫定の加減速度によって再度の隣接するバッファ間の水平移動動作を行うために、適用する暫定の加減速度（加減速度パラメータ）を変更して処理をステップＳ１８に移行する。ここで、本実施形態における隣接するバッファ間の水平移動動作においては、前回の暫定の加減速度よりも高い加減速度を適用するように加減速度パラメータを更新し、予め設定された上昇幅に従い、想定される最小の加減速度（加減速度パラメータ）から開始して段階的に上げていくようになっている。

ステップＳ１８では、基板搬送装置１０が搬送を行った前回の搬送先がインバッファ７であったか否かを判定し、インバッファ７であったときは（ＹＥＳ）ステップＳ１９に移行し、そうでなかったときは（ＮＯ）ステップＳ１１に処理を戻す。
ステップＳ１９では、センタバッファ８からアウトバッファ９に基板Ｋを搬送後、改めてセンタバッファ８に基板Ｋを搬送して、再度の基板Ｋのクランプを行う。ここで、このステップＳ１９における基板Ｋのクランプ動作およびクランプ解除動作においては、既にステップＳ１０で設定されたセンタバッファ８の昇降移動動作の設定加減速度が適用される。

続くステップＳ２０では、基板マークＭを画像認識カメラ５で認識し、画像処理により基板マーク位置を取得してステップＳ２１に移行し、ステップＳ２１では、電子部品の位置を画像認識カメラ５で認識し、画像処理により電子部品の位置を取得してステップＳ２２に移行する。続くステップＳ２２では、基板マークに対する電子部品の相対位置を算出する。続くステップＳ２３では、センタバッファ８を下降させて基板Ｋのクランプを解除してステップＳ１６に処理を戻す。

そして、ステップＳ２４では、基板搬送装置１０のインバッファ７、センタバッファ８、アウトバッファ９相互間の水平移動動作の設定加減速度として、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが、予め設定されている許容範囲Ｄを越える直前に適用した加減速度（加減速度パラメータ）を採用する。そして、これを水平移動動作用の最終的な基板搬送加減速度として設定し、これにより、一連の基板搬送速度設定処理を終了する。なお、ここでの基板搬送用の加減速度を設定する移動動作が、「課題を解決するための手段」に記載の、基板搬送装置の隣接するバッファへの基板搬送動作に伴う水平移動動作に対応している。

次に、以上の構成より、基板クランプ動作時や基板搬送時の最適な加減速度を算出する方法、および、この表面実装装置の基板搬送速度設定装置の作用・効果について説明する。
この表面実装装置１の基板搬送速度設定装置により基板搬送時の最適な加減速度を設定する際には、例えばオペレータが、最適な加減速度を設定したいときに、操作パネル等から所定の操作を行って、基板搬送速度設定処理のプログラムを実行すべき指令を入力する。これにより、表面実装装置の制御装置３０は、上述した図６のフローチャートに示す基板搬送速度設定処理を実行し、まず、図７に示したように、搭載すべき電子部品Ｅを基板Ｋ上に置く。この時、電子部品Ｅと基板Ｋとの接触面には半田やフラックスを付けて実搭載と同じ状況にされている（ステップＳ１）。

そして、基板Ｋのクランプ動作をバックアップテーブル１１の上昇下降加減速度が小さい側から大きい側に、加減速度パラメータに応じた暫定の加減速度を所定量毎に徐々に可変しながら、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが予め設定されている許容範囲Ｄ内であるか否かの判定を行い、これを繰り返す（ステップＳ２〜Ｓ９）。
これにより、制御装置３０は、今回求めた基板マークＭ（基板マークＭを２点、もしくは３点）の位置に対する電子部品Ｅの位置と前回求めた基板マークＭの位置に対する電子部品Ｅの位置とを比較して、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが許容範囲Ｄ内に収まっているかを確認する（ステップＳ８）。つまり、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが許容範囲Ｄ内に収まっていたときは、この時の上昇下降加減速度においては問題なしと判断する。一方、確認された電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが許容範囲Ｄ内に収まらなかったときには、その直前の上昇下降加減速度を、最適なバックアップテーブル１１の上昇下降加減速度として設定する（ステップＳ１０）。

次に、制御装置３０は、隣接するバッファへの基板搬送動作に伴う水平移動動作時の最適な加減速度（搬送モータの動作時の最適な加減速度）を設定する一連の処理を行う。ここで、基板Ｋのクランプ動作については、上述したように、上記一連の処理（ステップＳ２〜Ｓ１０）で求めた最適なバックアップテーブル１１の上昇下降加速度を使用する。
すなわち、水平移動動作時の最適な加減速度を算出する際は、まず、基板Ｋのクランプを解除してこの基板Ｋをインバッファ７へ搬送し、次いで、この基板Ｋをセンタバッファ８に搬送する。この時の基板Ｋを搬送する加減速度は想定される最小のものとする。次に、基板Ｋをバックアップテーブル１１の上昇によりクランプし、上記同様に基板マークＭと電子部品Ｅの位置を取得し、基板マークＭに対する電子部品Ｅの位置を算出する（ステップＳ１１〜Ｓ１４）。

そして、今回と前回求めた基板マークに対する電子部品位置とを比較して、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが許容範囲Ｄ内に収まっているかを確認する（ステップＳ１６）。つまり、電子部品Ｅの位置ずれ量Ｇが許容範囲Ｄ内に収まっていたときは、この時の基板搬送の加減速度では問題ないと判断する。以下、上述した処理同様に、徐々に搬送加減速度を所定量だけ上げて、隣接するバッファへの基板搬送動作に伴う水平移動動作を繰り返しおこないつつ、各暫定の加減速度毎に同じ判定を繰り返し行う（ステップＳ１７〜Ｓ２３）。

つまり、基板Ｋのクランプをバックアップテーブル１１の下降により解除してからアウトバッファ９へ搬送モータの加減速度を所定量だけ上げて改めて搬送し、次いで、再びセンタバッファ８へ基板Ｋを搬送しバックアップテーブル１１の上昇により基板Ｋを再びクランプする。そして、基板マークＭと電子部品Ｅを画像認識カメラ５で認識し、基板マークＭに対する電子部品Ｅの位置を求め、今回求めた位置ずれ量Ｇと前回求めた位置ずれ量Ｇとを比較してその位置ずれ量Ｇ（前回の電子部品位置Ｐ１と今回の電子部品位置Ｐ２との位置ずれ量）が許容範囲Ｄ内に収まっているかを確認する。その結果、確認された位置ずれ量Ｇが許容範囲Ｄ内に収まらなかったときに、その直前の搬送加減速度を、隣接するバッファへの基板搬送動作に伴う水平移動動作時の最適な加減速度（搬送モータの動作時の最適な加減速度）として設定する（ステップＳ２４）。

このように、この表面実装装置は、基板搬送速度設定装置として制御装置３０を備えており、この制御装置３０は、図６のフローチャートに示す基板搬送速度設定処理を実行して、基板Ｋの搬送動作を実装時に即した状況で繰り返し行うことで、電子部品Ｅに位置ずれが生じない搬送モータの最大加減速度、およびバックアップテーブル１１の最大上昇下降加減速度を求めてこれをそれぞれ設定することができる。

そのため、種々の電子部品や基板、あるいは基板と電子部品の接触面の半田やフラックスの条件の差異に応じて、その条件での基板Ｋの水平搬送時に最適な加減速度および基板Ｋのクランプ動作の昇降時に最適な加減速度を簡易且つ迅速に設定することができる。
また、基板Ｋの水平搬送時に最適な加減速度、および基板Ｋのクランプ動作の昇降時に最適な加減速度を求め、これらをそれぞれ設定することで、実際の搬送時に発生する搭載点からの電子部品の位置ずれを許容範囲Ｄ内に抑制することができる。これにより、実際の搬送時における電子部品の位置ずれをなくしつつ最も効率良く（タクトを向上した）実装を行うことができる。

さらに、基板Ｋの水平搬送時の加減速度と基板クランプの昇降時の加減速度を判定するに際し、暫定の加減速度を可変する方法を、小さい値から大きい値に順に可変することで、設定した許容範囲Ｄ内での最速の搬送動作を効率良く決定することができる。
なお、本発明に係る表面実装装置の基板搬送速度設定装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、基板搬送用の加減速度を設定する移動動作として、基板Ｋの水平搬送および基板クランプ時の昇降動作それぞれについて設定する例で説明したが、これに限定されず、例えばいずれか一方のみの移動動作における加減速度を設定する構成としてもよい。例えば一方の移動動作の加減速度が他方に比べて安定する等の条件があれば、このような設定を行うことでより迅速に最適な加減速度の設定が可能である。しかし、より確実に電子部品の位置ずれをなくしつつ最も効率良く実装を行う上では、上記実施形態に例示したように、基板Ｋの水平搬送時に最適な加減速度および基板クランプの昇降時に最適な加減速度をそれぞれ設定することが好ましい。

また、例えば上記実施形態では、基板搬送用の加減速度を設定する移動動作として、基板クランプ時の昇降動作の加減速度を設定し、次いで、基板Ｋの水平搬送動作の加減速度を設定する例で説明したが、この順に限らず、基板Ｋの水平搬送動作の加減速度を設定後、基板クランプ時の昇降動作の加減速度を設定することもできる。しかし、通常、基板クランプ時の昇降動作の加減速度が、電子部品の位置ずれに寄与する割合が大きいため、上記実施形態の順に設定することは好ましい。

また、例えば上記実施形態では、繰り返す暫定の加減速度を、想定される最小の加減速度から開始して段階的に上げていく例で説明したが、これに限らず、例えば、繰り返す暫定の加減速度を、想定される最大の加減速度から開始して段階的に下げていくことによって最適な加減速度の設定を行うようにすることもできる。このような構成であれば、電子部品の位置ずれが所期の位置ずれの許容範囲に納まったときに、直ちにそのときの暫定の加減速度を最大加減速度として設定することができる。

また、例えば上記実施形態では、電子部品の位置ずれ量が所定の許容範囲を越えたときに、最適な加減速度の設定を直ちに行う例で説明したが、これに限らず、例えば、許容範囲に対する位置ずれ量の超過量に閾値を設定しておき、その超過量の閾値に収束させるように、暫定の加減速度の段階的な変更の大きさを、電子部品の位置ずれ量が所定の許容範囲内且つ超過量の閾値内となるように、徐々に値を変えるようにして収束させるような処理を採用してもよい。このような構成であれば、繰り返し搬送する回数は増えるものの、より精度の高い最大加減速度を設定する上で好適である。

１ 電子部品実装装置
２ 部品供給装置
３ 部品認識カメラ
４ 吸着ノズル
５ 基板認識カメラ（画像認識装置）
６ 部品搭載ヘッド
７ インバッファ
８ センタバッファ
９ アウトバッファ
１０ 基板搬送装置
１１ バックアップテーブル
１２ 押し上げストッパ
１４ クランプ機構
２０ θ軸移動機構
２２ Ｘ軸移動機構
２４ Ｙ軸移動機構
２６ Ｚ軸移動機構
３０ 制御装置
Ｄ 許容範囲
Ｅ 電子部品
Ｋ 基板
Ｍ 基板マーク
Ｇ 位置ずれ量

Claims (5)

1. 基板を搬送する基板搬送装置と、前記基板の上方に移動可能に配置されるヘッドユニットに前記基板上の基板マークおよび電子部品を撮像可能に取り付けられる画像認識装置とを備える表面実装装置に用いられ、前記基板搬送装置による基板の搬送動作の加減速度を設定する基板搬送速度設定装置であって、
   前記基板搬送装置を駆動させて前記電子部品が仮搭載された基板を暫定の加減速度で搭載位置に移動するとともに、その暫定の加減速度を段階的に変えて移動動作を繰り返す暫定加減速度反復駆動手段と、該暫定加減速度反復駆動手段によって駆動された前記基板搬送装置で搬送されたときの各暫定の加減速度における基板マークに対する電子部品の位置を電子部品相対位置情報として前記画像認識装置から取得する部品相対位置情報取得手段と、該部品相対位置情報取得手段で取得された電子部品相対位置情報に基づいて、電子部品の位置ずれが所定の許容範囲内に納まる最大加減速度を、基板搬送用の加減速度として設定する基板搬送用加減速度設定手段とを有することを特徴とする表面実装装置の基板搬送速度設定装置。
2. 前記基板搬送用の加減速度を設定する移動動作は、前記基板搬送装置における前記基板のクランプ動作およびクランプ解除動作に伴う昇降移動動作であることを特徴とする請求項１に記載の表面実装装置の基板搬送速度設定装置。
3. 前記基板搬送装置は、基板を水平方向に受け渡して搬送する複数のバッファを有し、
   前記基板搬送用の加減速度を設定する移動動作は、前記基板搬送装置の隣接するバッファへの基板搬送動作に伴う水平移動動作であることを特徴とする請求項１または２に記載の表面実装装置の基板搬送速度設定装置。
4. 前記暫定加減速度反復駆動手段で繰り返す暫定の加減速度は、想定される最小の加減速度から開始して段階的に上げていくことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面実装装置の基板搬送速度設定装置。
5. 前記暫定加減速度反復駆動手段で繰り返す暫定の加減速度は、想定される最大の加減速度から開始して段階的に下げていくことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面実装装置の基板搬送速度設定装置。

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