JP2012084718A - 電子部品実装方法および電子部品実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の製造コストを削減可能な電子部品実装方法および電子部品実装機を提供することを課題とする。
【解決手段】電子部品実装方法は、部品供給装置に混載された複数の種類の電子部品を未判別状態で供給する部品供給工程と、該電子部品の該種類Ｌ〜Ｈに関する情報を検出する検出工程と、該情報を基に該電子部品の該種類Ｌ〜Ｈを判別し、該電子部品が基板Ｂｆに装着可能な場合、該電子部品の該基板Ｂｆ上の装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨを決定する座標決定工程と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などの電子部品を基板に装着する際に用いられる電子部品実装方法、および電子部品実装機に関する。

ＬＥＤは、輝度クラス毎に管理されている。図１０に、従来の輝度管理の模式図を示す。図１０に示すように、ＬＥＤの輝度は、実装段階ではなく、製造段階において測定される。測定結果から、多数のＬＥＤは、例えば、輝度クラスＬ〜Ｈに分類される。同じ輝度クラス（例えば輝度クラスＭ）の多数のＬＥＤは、同一の媒体（例えばキャリアテープ）に装着された状態で、出荷される。

しかしながら、ＬＥＤの輝度は、ばらつきやすい。このため、同じ輝度クラス（例えば輝度クラスＭ）の多数のＬＥＤ間においても、輝度のばらつきが発生してしまう。したがって、多数のＬＥＤをマトリックス状に基板に配置する場合、同じ輝度クラス（例えば輝度クラスＭ）のＬＥＤだけを用いると、基板に輝度むらが発生してしまう。

この点に鑑み、特許文献１には、まずＬＥＤの輝度を測定し、次に予めプログラミングされた基板の装着座標にＬＥＤを装着し、それからＬＥＤの輝度に応じた抵抗器を当該ＬＥＤに接続する電子部品実装方法が開示されている。同文献記載の電子部品実装方法によると、多数のＬＥＤ間の輝度のばらつきを、抵抗器により調整することができる。このため、基板に輝度むらが発生するのを抑制することができる。

しかしながら、同文献記載の電子部品実装方法によると、ＬＥＤとは別に、必ず抵抗器を配置する必要がある。このため、基板の製造コストが高くなる。また、ＬＥＤの輝度と抵抗器の電気抵抗値とを、逐一対応させる必要がある。このため、生産性が低い。

そこで、特許文献２には、複数のキャリアテープから供給される輝度クラスＬ〜Ｈの異なる多数のＬＥＤを基板に装着する電子部品実装方法が開示されている。同文献記載の電子部品実装方法によると、互いに輝度クラスＬ〜Ｈの異なるＬＥＤ同士が基板上で隣接して装着されるように、予めプログラミングされている。このため、同一のキャリアテープから供給される多数のＬＥＤ間の輝度のばらつきを、基板上で目立たなくすることができる。したがって、基板に輝度むらが発生するのを抑制することができる。

特開２００５−１３６０２３号公報 特開２００８−７８３６５号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２に記載の電子部品実装方法によると、ＬＥＤの輝度は、製造段階において測定される。また、測定結果から、多数のＬＥＤは、輝度クラスＬ〜Ｈに分類される。また、分類された多数のＬＥＤは、輝度クラスＬ〜Ｈ毎に同一のキャリアテープに封入された状態で、出荷されている。このため、キャリアテープなどの媒体を用いない剥き出しの状態でＬＥＤを出荷する場合と比較して、ＬＥＤの製造コストが高くなる。

本発明の電子部品実装方法および電子部品実装機は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、電子部品の製造コストを削減可能な電子部品実装方法および電子部品実装機を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の電子部品実装方法は、部品供給装置に混載された複数の種類の電子部品を未判別状態で供給する部品供給工程と、該電子部品の該種類に関する情報を検出する検出工程と、該情報を基に該電子部品の該種類を判別し、該電子部品が基板に装着可能な場合、該電子部品の該基板上の装着座標を決定する座標決定工程と、を有することを特徴とする。

本発明の電子部品実装方法によると、図１０に示す製造段階ではなく、実装段階において、電子部品の種類に関する情報が検出され、情報を基に電子部品の種類が判別され、電子部品の基板上の装着座標が決定される。

具体的には、検出工程において、電子部品の種類に関する情報が検出される。そして、当該電子部品の種類に応じて、基板上の装着座標が決定される。このため、予め電子部品の装着座標が個別に決められている場合と比較して、電子部品の種類に応じて、臨機応変に装着座標を決定することができる。

また、本発明の電子部品実装方法によると、検出工程において、電子部品の種類に関する情報が検出される。このため、部品供給工程において、複数の種類の電子部品を、未判別状態で供給することができる。したがって、同じ種類の複数の電子部品を同一の媒体で出荷する場合と比較して、電子部品の製造コストを削減することができる。また、電子部品の種類に関する情報の検出、情報を基にした電子部品の種類の判別を、電子部品の製造段階で行う必要がない。この点においても、電子部品の製造コストを削減することができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記座標決定工程においては、前記情報を基に前記電子部品の前記種類を判別し、該種類と前記装着座標とが関連付けられた装着座標データを参照して、該電子部品の該装着座標を決定する構成とする方がよい。

本構成によると、電子部品の種類と基板上の装着座標とが、装着データにより、関連付けられている。すなわち、複数の装着座標が、種類毎に分類されている。このため、種類判別後の電子部品を、当該種類用の装着座標に、装着することができる。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記座標決定工程においては、前記電子部品が前記基板に装着不可能な場合、該電子部品を前記部品供給装置に返送することを決定する構成とする方がよい。

ここで、「装着不可能な場合」とは、電子部品の種類が基板に対応していない場合や、部品供給装置から基板までの電子部品の搬送状態（例えば、電子部品が吸着ノズルで搬送される場合は吸着状態）が異常でそのままでは基板に装着できない場合などが挙げられる。本構成によると、基板に装着できない電子部品を、部品供給装置に返送することができる。

（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記座標決定工程においては、前記電子部品の前記種類に対応する前記装着座標がない場合、該電子部品を前記部品供給装置に返送することを決定する構成とする方がよい。本構成によると、種類に対応する装着座標がない電子部品を、部品供給装置に返送することができる。

（５）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記座標決定工程においては、前記電子部品が前記基板に装着不可能な場合、該電子部品を待機エリアに転送することを決定する構成とする方がよい。電子部品の種類によっては、基板に装着できない場合がある。本構成によると、基板に装着できない電子部品を、待機エリアに転送することができる。

（６）好ましくは、上記（５）の構成において、前記座標決定工程においては、前記電子部品の前記種類に対応する前記装着座標がない場合、該電子部品を待機エリアに転送することを決定する構成とする方がよい。本構成によると、種類に対応する装着座標がない電子部品を、待機エリアに転送することができる。

（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記電子部品はＬＥＤであり、前記種類は輝度クラスである構成とする方がよい。本構成によると、実装段階において、ＬＥＤの輝度クラスに関する情報が検出され、情報を基にＬＥＤの輝度クラスが判別され、ＬＥＤの基板上の装着座標が決定される。このため、予めＬＥＤの装着座標が個別に決められている場合と比較して、輝度クラスに応じて、臨機応変に装着座標を決定することができる。また、本構成によると、同じ輝度クラスの複数のＬＥＤを同一の媒体で出荷する場合と比較して、ＬＥＤの製造コストを削減することができる。また、輝度クラスに関する情報の検出、情報を基にしたＬＥＤの輝度クラスの判別を、ＬＥＤの製造段階で行う必要がない。この点においても、ＬＥＤの製造コストを削減することができる。

また、ＬＥＤの製造段階において、輝度クラスに関する情報の検出、情報を基にした輝度クラスの判別を行う場合、製造コストとの兼ね合いなどにより、クラス管理を細分化しにくい（任意の単一の輝度クラスの輝度範囲を狭くしにくい）。

これに対して、本構成によると、実装段階において、輝度クラスに関する情報の検出、情報を基にした輝度クラスの判別を行っている。このため、クラス管理を細分化しやすい。したがって、複数のＬＥＤ間の輝度のばらつきを、更に抑制することができる。また、基板の明るさを、精度よく制御することができる。

（８）好ましくは、上記（７）の構成において、さらに、前記座標決定工程の後に、互いに前記輝度クラスが異なる前記ＬＥＤ同士が最短距離で並ぶように、該ＬＥＤを前記基板に装着する装着工程を有する構成とする方がよい。

本構成によると、同一の輝度クラスの複数のＬＥＤ間の輝度のばらつきを、基板上で目立たなくすることができる。したがって、基板に輝度むらが発生するのを抑制することができる。

（９）好ましくは、上記（７）または（８）の構成において、前記部品供給工程においては、前記ＬＥＤはボウルフィーダーで供給される構成とする方がよい。一般的な電子部品実装方法においては、基板に実装する電子部品の種類が多い反面、種類毎の電子部品の配置数が少ない場合が多い。すなわち、少量多品種である場合が多い。このため、特許文献１、特許文献２に記載の電子部品実装方法のように、テープフィーダーで供給するのに適している。

これに対して、ＬＥＤを実装する場合、基板に実装するＬＥＤの輝度クラス数が少ない反面、輝度クラス毎のＬＥＤの配置数が多い場合が多い。すなわち、多量少品種である場合が多い。このため、本構成のように、ボウルフィーダーで供給するのに適している。

本構成によると、ボウルフィーダーにより、多量のＬＥＤを供給することができる。このため、部品切れが発生しにくい。また、キャリアテープなどの媒体が不要なため、ＬＥＤの製造コストを削減することができる。また、ＬＥＤ取り出し後のキャリアテープのように、廃棄物が発生しにくい。

（１０）上記課題を解決するため、本発明の電子部品実装機は、上記（１）ないし（９）のいずれかの電子部品実装方法に用いられ、複数の種類の電子部品が未判別状態で混載される部品供給装置と、該電子部品の該種類に関する情報を検出するパーツセンサと、該情報を基に該電子部品の該種類を判別し該電子部品の基板上の装着座標を決定する演算部を有する制御装置と、該装着座標に該電子部品を装着する装着ヘッドと、を備えてなることを特徴とする。

本発明の電子部品実装機によると、図１０に示す製造段階ではなく、実装段階において、言い換えると機上において、電子部品の種類に関する情報が検出され、情報を基に電子部品の種類が判別され、電子部品の基板上の装着座標が決定される。

具体的には、パーツセンサにより、電子部品の種類に関する情報が検出される。そして、制御装置の演算部により、当該電子部品の種類に応じて、基板上の装着座標が決定される。このため、予め電子部品の装着座標が個別に決められている場合と比較して、電子部品の種類に応じて、臨機応変に装着座標を決定することができる。

また、本発明の電子部品実装機によると、パーツセンサにより、電子部品の種類に関する情報が検出される。このため、部品供給装置により、複数の種類の電子部品を、未判別状態で供給することができる。したがって、同じ種類の複数の電子部品を同一の媒体で出荷する場合と比較して、電子部品の製造コストを削減することができる。また、電子部品の種類に関する情報の検出、情報を基にした電子部品の種類の判別を、電子部品の製造段階で行う必要がない。この点においても、電子部品の製造コストを削減することができる。

本発明によると、電子部品の製造コストを削減可能な電子部品実装方法および電子部品実装機を提供することができる。

第一実施形態の電子部品実装機の斜視図である。 同電子部品実装機の上面図である。 同電子部品実装機のボウルフィーダーの部分拡大斜視図である。 同電子部品実装機のブロック図である。 同電子部品実装方法のフローチャートである。 輝度管理の模式図である。 基板の模式図である。 第二実施形態の電子部品実装機のボウルフィーダーの部分拡大斜視図である。 第三実施形態の電子部品実装機で生産される基板の模式図である。 従来の輝度管理の模式図である。

以下、本発明の電子部品実装方法および電子部品実装機の実施の形態について説明する。

＜＜第一実施形態＞＞
＜電子部品実装機の機械的構成＞
まず、本実施形態の電子部品実装機の機械的構成について説明する。以降の図において、左側は、基板の搬送方向上流側に相当する。右側は、基板の搬送方向下流側に相当する。図１に、本実施形態の電子部品実装機の斜視図を示す。図２に、同電子部品実装機の上面図を示す。図１においては、モジュール３のハウジングを透過して示す。図２においては、モジュール３のハウジングを省略して示す。また、Ｙ方向スライダ３１０、Ｙ方向ガイドレール３１２、Ｘ方向ガイドレール３１３を一点鎖線で示す。また、基板Ｂｆ、Ｂｒに、ハッチングを施す。

図１、図２に示すように、電子部品実装機１は、ベース２と、モジュール３と、ボウルフィーダー４と、輝度測定用カメラ５と、供給用コンベア６０と、返送用コンベア６１と、を備えている。輝度測定用カメラ５は、本発明の「パーツセンサ」の概念に含まれる。ボウルフィーダー４は、本発明の「部品供給装置」の概念に含まれる。

［ベース２、ボウルフィーダー４、輝度測定用カメラ５、供給用コンベア６０、返送用コンベア６１］
ベース２は、直方体箱状を呈している。ベース２は、工場のフロアＦに配置されている。ベース２の前部開口には、デバイスパレット２０が装着されている。

ボウルフィーダー４は、デバイスパレット２０の上面に配置されている。図３に、本実施形態の電子部品実装機のボウルフィーダーの部分拡大斜視図を示す。図３に示すように、ボウルフィーダー４は、ボウル４０と、振動部４１と、部品投入部４２と、ベース４５と、を備えている。ベース４５は、長方形板状を呈している。ベース４５は、デバイスパレット２０の上面に配置されている。振動部４１は、円柱状を呈している。振動部４１は、ベース４５の上面に配置されている。ボウル４０は、上方に開口する円形カップ状を呈している。ボウル４０は、振動部４１の取り付けられている。ボウル４０には、振動部４１からの振動が伝達される。ボウル４０の内面には、図３にハッチングを施すように、螺旋渦巻状の搬送路４００が形成されている。部品投入部４２は、ブラケット４２０を介して、ベース４５の前端に取り付けられている。部品投入部４２は、ボウル４０の上方に配置されている。

供給用コンベア６０は、ボウル４０の開口縁右端から、後方に向かって延在している。図３にハッチングで示すように、供給用コンベア６０の後端には、吸着位置Ｂ１が設定されている。供給用コンベア６０の前端は、搬送路４００の上端に接続されている。

返送用コンベア６１は、ボウル４０の開口縁後部から、後方に向かって延在している。図３にハッチングで示すように、返送用コンベア６１の後端には、返送位置Ｂ２が設定されている。

輝度測定用カメラ５は、ブラケット５０を介して、ベース４５の上面に取り付けられている。輝度測定用カメラ５は、供給用コンベア６０の上方に配置されている。輝度測定用カメラ５により、供給用コンベア６０の上面を撮像することができる。

［モジュール３］
図１、図２に示すように、モジュール３は、基板搬送装置３０と、ＸＹロボット３１と、装着ヘッド３２と、パーツカメラ３４と、基板昇降装置３５と、制御装置（図略）と、画像処理装置（図略）と、を備えている。

（基板搬送装置３０）
基板搬送装置３０は、ベース３００と、三枚の壁部３０１ｆ、３０１ｍ、３０１ｒと、手前側クランプ部３０２ｆと、奥側クランプ部３０２ｒと、手前側搬送部３０３ｆと、奥側搬送部３０３ｒと、を備えている。

ベース３００は、長方形板状を呈している。ベース３００は、ベース２の上面に配置されている。三枚の壁部３０１ｆ、３０１ｍ、３０１ｒは、ベース３００の上面に立設されている。壁部３０１ｆ、３０１ｍ、３０１ｒは、各々、下方に開口するＣ字板状を呈している。壁部３０１ｆ、３０１ｍ、３０１ｒは、各々、左右方向に延在している。三枚の壁部３０１ｆ、３０１ｍ、３０１ｒは、所定間隔毎に離間して、前後方向に並設されている。

手前側クランプ部３０２ｆは、前後一対のクランプ部材を備えている。クランプ部材は、左右方向に長い角柱状を呈している。前方のクランプ部材は、前方の壁部３０１ｆの上縁に配置されている。後方のクランプ部材は、中央の壁部３０１ｍの上縁前方に配置されている。

奥側クランプ部３０２ｒは、前後一対のクランプ部材を備えている。クランプ部材は、左右方向に長い角柱状を呈している。前方のクランプ部材は、中央の壁部３０１ｍの上縁後方に配置されている。後方のクランプ部材は、後方の壁部３０１ｒの上縁に配置されている。

手前側搬送部３０３ｆは、前後一対のコンベアベルトを備えている。コンベアベルトは、左右方向に延在している。前方のコンベアベルトは、前方の壁部３０１ｆの後面に配置されている。後方のコンベアベルトは、中央の壁部３０１ｍの前面に配置されている。手前側搬送部３０３ｆには、基板Ｂｆが架設されている。

奥側搬送部３０３ｒは、前後一対のコンベアベルトを備えている。コンベアベルトは、左右方向に延在している。前方のコンベアベルトは、中央の壁部３０１ｍの後面に配置されている。後方のコンベアベルトは、後方の壁部３０１ｒの前面に配置されている。奥側搬送部３０３ｒには、基板Ｂｒが架設されている。

（基板昇降装置３５）
基板昇降装置３５は、手前側昇降部３５０ｆと、奥側昇降部３５０ｒと、を備えている。手前側昇降部３５０ｆは、前方の壁部３０１ｆと中央の壁部３０１ｍとの間に配置されている。手前側昇降部３５０ｆは、上下方向に移動可能である。ＬＥＤが実装される際、基板Ｂｆは、手前側クランプ部３０２ｆと手前側昇降部３５０ｆとにより、上下方向から挟持される。奥側昇降部３５０ｒは、中央の壁部３０１ｍと後方の壁部３０１ｒとの間に配置されている。奥側昇降部３５０ｒの構成、動きは、手前側昇降部３５０ｆの構成、動きと、同様である。

（ＸＹロボット３１）
Ｘ方向は左右方向に、Ｙ方向は前後方向に、Ｚ方向は上下方向に、各々、対応している。ＸＹロボット３１は、Ｙ方向スライダ３１０と、Ｘ方向スライダ３１１と、左右一対のＹ方向ガイドレール３１２と、上下一対のＸ方向ガイドレール３１３と、を備えている。

左右一対のＹ方向ガイドレール３１２は、モジュール３のハウジング内部空間の上面に配置されている。Ｙ方向スライダ３１０は、左右方向に長いブロック状を呈している。Ｙ方向スライダ３１０は、左右一対のＹ方向ガイドレール３１２に、前後方向に摺動可能に取り付けられている。上下一対のＸ方向ガイドレール３１３は、Ｙ方向スライダ３１０の前面に配置されている。Ｘ方向スライダ３１１は、長方形板状を呈している。Ｘ方向スライダ３１１は、上下一対のＸ方向ガイドレール３１３に、左右方向に摺動可能に取り付けられている。

（装着ヘッド３２、パーツカメラ３４）
装着ヘッド３２は、Ｘ方向スライダ３１１に取り付けられている。このため、装着ヘッド３２は、ＸＹロボット３１により、前後左右方向に移動可能である。また、装着ヘッド３２は、Ｘ方向スライダ３１１に対して、Ｚ軸モータ（図略）により、下方に摺動可能である。装着ヘッド３２の下面からは、円筒状のホルダ（図略）が突設されている。ホルダは、θ軸モータ（図略）により、軸回り（θ方向）に回転可能である。ホルダには、吸着ノズル３２０が取り付けられている。吸着ノズル３２０には、配管（図略）を介して、負圧、または正圧が供給される。

パーツカメラ３４は、壁部３０１ｆの前方に配置されている。ＬＥＤを吸着した吸着ノズル３２０（つまり装着ヘッド３２）は、パーツカメラ３４の上方を通過する。この際、吸着ノズル３２０に対するＬＥＤの吸着状態が撮像される。

＜電子部品実装機の電気的構成＞
次に、本実施形態の電子部品実装機の電気的構成について説明する。図４に、本実施形態の電子部品実装機のブロック図を示す。図４に示すように、制御装置７は、コンピュータ７０と複数の駆動回路とを備えている。コンピュータ７０は、入出力インターフェイス７００と、演算部７０１と、記憶部７０２と、を備えている。

入出力インターフェイス７００には、各々、基板搬送装置３０の手前側搬送モータ３６９ｆ、奥側搬送モータ３６９ｒ、基板昇降装置３５の手前側昇降モータ３５９ｆ、奥側昇降モータ３５９ｒ、ＸＹロボット３１のＸ軸モータ３１９ａ、Ｙ軸モータ３１９ｂ、装着ヘッド３２のＺ軸モータ３２９ａ、θ軸モータ３２９ｂ、供給用コンベア６０の供給モータ６００、返送用コンベア６１の返送モータ６１０が電気的に接続されている。入出力インターフェイス７００には、画像処理装置８が電気的に接続されている。画像処理装置８には、輝度測定用カメラ５、パーツカメラ３４が電気的に接続されている。

コンピュータ７０には、電子部品実装機１の各装置からの信号が、集中的に伝送される。記憶部７０２には、ＬＥＤの輝度クラスと、基板Ｂｆ、Ｂｒ上の装着座標と、が関連付けられた装着座標データが格納されている。

＜電子部品実装方法＞
次に、本実施形態の電子部品実装方法について説明する。図５に、本実施形態の電子部品実装方法のフローチャートを示す。本実施形態の電子部品実装方法は、部品供給工程と、検出工程と、座標決定工程と、返送工程と、装着工程と、を有している。

［部品供給工程］
本工程においては、ボウルフィーダー４を用いて、ＬＥＤを供給する。具体的には、輝度クラス毎に分類されていないＬＥＤを、図３に示すように、部品投入部４２を介して、ボウル４０に投入する。ボウル４０は、振動部４１により、所定の方向に振動している。このため、投入されたＬＥＤは、搬送路４００を螺旋渦巻状に上昇する。図４に示すように、制御装置７は、供給モータ６００を駆動している。このため、上昇したＬＥＤは、搬送路４００から供給用コンベア６０に乗り継ぐ。

［検出工程］
本工程においては、図３に示すように、まず、供給用コンベア６０上のＬＥＤを、輝度測定用カメラ５の真下で点灯させる。次に、点灯させたＬＥＤを、輝度測定用カメラ５で撮像する（図５のＳ（ステップ）１）。

［座標決定工程］
図６に、輝度管理の模式図を示す。図７に、基板の模式図を示す。図７においては、ＬＥＤの装着順を一点鎖線矢印で示す。図７においては、ＬＥＤ装着済みの装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨにハッチングを施す。

本工程においては、ＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈを判別する。また、ＬＥＤの装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨの有無を判別する。具体的には、まず、図４に示すように、輝度測定用カメラ５の撮像データを、画像処理装置８で画像処理する。次に、制御装置７の演算部７０１は、画像処理装置８の処理データから、ＬＥＤの輝度を判別する（図５のＳ２）。続いて、演算部７０１は、輝度判別後のＬＥＤを、記憶部７０２に格納された輝度クラスＬ〜Ｈのうちのいずれかに、分類する（図５のＳ３）。すなわち、図６に示すように、製造段階で行っていない輝度クラスＬ〜Ｈの分類を、本工程で行う。なお、ＬＥＤが、輝度クラスＬ〜Ｈのいずれにも含まれない場合もある。

それから、図５に示すように、演算部７０１は、輝度クラスＬ〜Ｈ判別後のＬＥＤの、装着座標の有無を確認する（図５のＳ４）。すなわち、図７に示すように、基板Ｂｆ上の輝度クラスＬのＬＥＤの装着座標ＢＬ（空点数／全点数＝０／１２）、輝度クラスＭのＬＥＤの装着座標ＢＭ（空点数／全点数＝６／２１）、輝度クラスＨのＬＥＤの装着座標ＢＨ（空点数／全点数＝０／９）は、装着座標データとして、記憶部７０２に格納されている。演算部７０１は、装着座標に空きがあるか否かを確認する。

例えば、ＬＥＤが輝度クラスＬ、Ｈに分類された場合、装着座標ＢＬ、ＢＨには「空き」がない。この場合、演算部７０１は、「装着座標無し」と判別する。これに対して、ＬＥＤが輝度クラスＭに分類された場合、装着座標ＢＭには６点の「空き」がある。この場合、演算部７０１は、「装着座標有り」と判別する。なお、ＬＥＤが輝度クラスＬ〜Ｈのいずれにも含まれない場合、演算部７０１は、「装着座標無し」と判別する。

［返送工程］
本工程は、後述する装着工程と、択一的に実行される。本工程においては、装着座標の無いＬＥＤ（輝度クラスＬ、ＨのＬＥＤなど）をボウル４０に送り返す（図５のＳ７）。具体的には、ＬＥＤが図３に示す吸着位置Ｂ１まで到達したら、制御装置７は、図４に示す供給モータ６００（つまり供給用コンベア６０）を停止する。続いて、制御装置７は、図４に示すＸ軸モータ３１９ａ、Ｙ軸モータ３１９ｂ、Ｚ軸モータ３２９ａ、θ軸モータ３２９ｂを駆動し、図１に示す装着ヘッド３２の吸着ノズル３２０により、図３に示す吸着位置Ｂ１から返送位置Ｂ２まで、ＬＥＤを搬送する。それから、制御装置７は、図４に示す返送モータ６１０（つまり返送用コンベア６１）を駆動し、図３に示すボウル４０内に、ＬＥＤを再投入する。

［装着工程］
本工程においては、装着座標の有るＬＥＤ（輝度クラスＭ）を基板Ｂｆの装着座標ＢＭに装着する（図５のＳ５）。具体的には、ＬＥＤが図３に示す吸着位置Ｂ１まで到達したら、制御装置７は、図４に示す供給モータ６００（つまり供給用コンベア６０）を停止する。続いて、制御装置７は、図４に示すＸ軸モータ３１９ａ、Ｙ軸モータ３１９ｂ、Ｚ軸モータ３２９ａ、θ軸モータ３２９ｂを駆動し、図１に示す装着ヘッド３２の吸着ノズル３２０により、図３に示す吸着位置Ｂ１において、ＬＥＤを吸着する。そして、制御装置は、図１に示す吸着ノズル３２０により、ＬＥＤを、図７に示す円Ａ内の装着座標ＢＭ（ＬＥＤの装着順において最上流の空の装着座標ＢＭ）に装着する。

基板Ｂｆの全ての装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨが埋まっていない場合は、次に装着するＬＥＤの撮像を行う（図５のＳ６）。全ての装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨが埋まっている場合は、当該基板Ｂｆの生産を完了する。なお、基板Ｂｒについても、基板Ｂｆ同様に生産が行われる。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機の作用効果について説明する。本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機１によると、検出工程において、輝度測定用カメラ５により、ＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈに関する情報、つまり画像が検出される。そして、制御装置７の演算部７０１により、当該ＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈに応じて、基板Ｂｆ上の装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨが決定される。このため、予めＬＥＤの装着座標が個別に決められている場合と比較して、ＬＥＤの輝度クラスに応じて、臨機応変に装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨを決定することができる。

また、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機１によると、検出工程において、輝度測定用カメラ５により、ＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈに関する情報、つまり画像が検出される。このため、部品供給工程において、ボウルフィーダー４により、複数の輝度クラスＬ〜ＨのＬＥＤを、未判別状態で供給することができる。したがって、図６と図１０とに示すように、同じ輝度クラス（例えば輝度クラスＭ）の複数のＬＥＤを同一の媒体で出荷する場合と比較して、ＬＥＤの製造コストを削減することができる。また、ＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈに関する情報の検出、情報を基にしたＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈの判別を、ＬＥＤの製造段階で行う必要がない。この点においても、ＬＥＤの製造コストを削減することができる。

また、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機１によると、ＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈと基板Ｂｆ上の装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨとが、制御装置７の記憶部７０２の装着データにより、関連付けられている。すなわち、図７に示すように、複数の装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨが、輝度クラスＬ〜Ｈ毎に分類されている。このため、輝度クラスＬ〜Ｈ判別後のＬＥＤを、当該輝度クラスＬ〜Ｈ用の装着座標ＢＬ、ＢＭ、ＢＨに、装着することができる。

また、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機１によると、図３に示すように、返送工程において、返送用コンベア６１により、基板Ｂｆに装着できないＬＥＤを、ボウルフィーダー４に返送することができる。

また、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機１によると、ボウルフィーダー４により、多量のＬＥＤを供給することができる。このため、部品切れが発生しにくい。また、キャリアテープなどの媒体が不要なため、ＬＥＤの製造コストを削減することができる。また、ＬＥＤ取り出し後のキャリアテープのように、廃棄物が発生しにくい。

また、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機１によると、図７に示すように、多数のＬＥＤが基板Ｂｆにマトリックス状に配置されている。また、輝度クラスＬ〜Ｈが異なるＬＥＤ同士は、行方向、または列方向に並ぶように装着されている。このため、同一の輝度クラス（例えば輝度クラスＭ）の複数のＬＥＤ間の輝度のばらつきを、基板Ｂｆ上で目立たなくすることができる。したがって、基板Ｂｆに輝度むらが発生するのを抑制することができる。

＜＜第二実施形態＞＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、電子部品実装機に、返送用コンベアの代わりに待機トレイが配置されている点である。ここでは、相違点について説明する。図８に、本実施形態の電子部品実装機のボウルフィーダーの部分拡大斜視図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。

図８に示すように、供給用コンベア６０の後端左側には、待機トレイ６２が配置されている。待機トレイ６２の上面には、ハッチングで区画するように、待機エリアＴＬ、ＴＭ、ＴＨ、ＴＯが設定されている。

本実施形態の電子部品実装方法は、部品供給工程と、検出工程と、座標決定工程と、転送工程と、装着工程と、を有している。このうち、部品供給工程、検出工程、座標決定工程、装着工程は、第一実施形態の各工程と、同様である。

転送工程は、第一実施形態の返送工程と同様に、装着工程と、択一的に実行される。本工程においては、装着ヘッドを用いて、装着座標の無いＬＥＤを待機エリアＴＬ、ＴＭ、ＴＨ、ＴＯに転送する。具体的には、図６に示す輝度クラスＬのＬＥＤを待機エリアＴＬに転送する。また、輝度クラスＭのＬＥＤを待機エリアＴＭに転送する。また、輝度クラスＨのＬＥＤを待機エリアＴＨに転送する。また、輝度クラスＬ〜Ｈに含まれないＬＥＤを待機エリアＴＯに転送する。転送されたＬＥＤは、次回生産される基板に対して、優先的に装着される。

本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機によると、基板Ｂｆに装着できないＬＥＤがボウルフィーダー４に返送されない。このため、基板Ｂｆに装着できないＬＥＤが、再度、検出工程、座標決定工程を通過することによるダウンタイムを削減することができる。また、返送用コンベアが不要なため、電子部品実装機の設備コストを削減することができる。

＜＜第三実施形態＞＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、基板におけるＬＥＤの配置方法である。ここでは、相違点について説明する。図９に、本実施形態の電子部品実装機で生産される基板の模式図を示す。なお、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。

図９に示すように、ＬＥＤ９０は前後方向に長いバー状を呈している。装着座標ＢＬ〜ＢＨは、各々、前後方向（ＬＥＤ９０の長手方向）に延在する点線状に、一列に並んでいる。また、装着座標ＢＬの列と、装着座標ＢＭの列と、装着座標ＢＨの列と、は左から右に向かって、ＢＬ→ＢＭ→ＢＨ→再びＢＬのパターンで、繰り返し配置されている。

本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機と、同様の作用効果を有する。また、本実施形態の電子部品実装方法および電子部品実装機のように、基板Ｂｆ上において、同じ輝度クラスの複数のＬＥＤ９０を、一列に並べて配置してもよい。そして、異なる輝度クラスの複数のＬＥＤ列を、所定のパターンで、繰り返し配置してもよい。すなわち、列単位で輝度クラスの管理を行ってもよい。

＜＜その他＞＞
以上、本発明の電子部品実装方法および電子部品実装機の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、本発明のパーツセンサとして輝度測定用カメラ５を配置したが、ＬＥＤの輝度に関する情報（電圧、電流など）を検出可能なセンサを配置してもよい。また、供給用コンベア６０、返送用コンベア６１の種類は特に限定しない。ベルトコンベア、シャトルコンベアなどを用いてもよい。また、ボウルフィーダーの代わりに、例えばバルクフィーダーなど、他の部品供給装置を用いて、ＬＥＤを供給してもよい。また、上記実施形態においては、ＬＥＤの輝度クラスＬ〜Ｈを三つに分類したが、二つ、あるいは四つ以上に分類してもよい。

また、上記実施形態においては、本発明の電子部品としてＬＥＤを用いたが、他の電子部品（コンデンサ、抵抗器、集積回路、トランジスタ、ダイオード、リレーなど）を用いてもよい。また、異なるタイプ（本発明の「種類」の概念に含まれる）の電子部品（例えば、コンデンサと抵抗器）を同じボウルフィーダー４に供給してもよい。この場合であっても、本発明のパーツセンサとしてカメラを用いれば、電子部品のタイプを判別することができる。また、上記実施形態においては、基板Ｂｆ、Ｂｒの搬送部（手前側搬送部３０３ｆ、奥側搬送部３０３ｒ）が二つある電子部品実装機１を用いたが、搬送部が単一あるいは三つ以上ある電子部品実装機を用いてもよい。

１：電子部品実装機、２：ベース、３：モジュール、４：ボウルフィーダー（部品供給装置）、５：輝度測定用カメラ（パーツセンサ）、７：制御装置、８：画像処理装置。
２０：デバイスパレット、３０：基板搬送装置、３１：ＸＹロボット、３２：装着ヘッド、３４：パーツカメラ、３５：基板昇降装置、４０：ボウル、４１：振動部、４２：部品投入部、４５：ベース、５０：ブラケット、６０：供給用コンベア、６１：返送用コンベア、６２：待機トレイ、７０：コンピュータ、９０：ＬＥＤ。
３００：ベース、３０１ｆ：壁部、３０１ｍ：壁部、３０１ｒ：壁部、３０２ｆ：手前側クランプ部、３０２ｒ：奥側クランプ部、３０３ｆ：手前側搬送部、３０３ｒ：奥側搬送部、３１０：Ｙ方向スライダ、３１１：Ｘ方向スライダ、３１２：Ｙ方向ガイドレール、３１３：Ｘ方向ガイドレール、３１９ａ：Ｘ軸モータ、３１９ｂ：Ｙ軸モータ、３２０：吸着ノズル、３２９ａ：Ｚ軸モータ、３２９ｂ：θ軸モータ、３５０ｆ：手前側昇降部、３５０ｒ：奥側昇降部、３５９ｆ：手前側昇降モータ、３５９ｒ：奥側昇降モータ、３６９ｆ：手前側搬送モータ、３６９ｒ：奥側搬送モータ、４００：搬送路、４２０：ブラケット、６００：供給モータ、６１０：返送モータ、７００：入出力インターフェイス、７０１：演算部、７０２：記憶部。
Ｂ１：吸着位置、Ｂ２：返送位置、ＢＨ：装着座標、ＢＬ：装着座標、ＢＭ：装着座標、Ｂｆ：基板、Ｂｒ：基板、Ｆ：フロア、Ｌ〜Ｈ：輝度クラス、ＴＬ：待機エリア、ＴＭ：待機エリア、ＴＨ：待機エリア、ＴＯ：待機エリア。

Claims (10)

1. 部品供給装置に混載された複数の種類の電子部品を未判別状態で供給する部品供給工程と、
   該電子部品の該種類に関する情報を検出する検出工程と、
   該情報を基に該電子部品の該種類を判別し、該電子部品が基板に装着可能な場合、該電子部品の該基板上の装着座標を決定する座標決定工程と、
   を有する電子部品実装方法。
2. 前記座標決定工程においては、前記情報を基に前記電子部品の前記種類を判別し、該種類と前記装着座標とが関連付けられた装着座標データを参照して、該電子部品の該装着座標を決定する請求項１に記載の電子部品実装方法。
3. 前記座標決定工程においては、前記電子部品が前記基板に装着不可能な場合、該電子部品を前記部品供給装置に返送することを決定する請求項１または請求項２に記載の電子部品実装方法。
4. 前記座標決定工程においては、前記電子部品の前記種類に対応する前記装着座標がない場合、該電子部品を前記部品供給装置に返送することを決定する請求項３に記載の電子部品実装方法。
5. 前記座標決定工程においては、前記電子部品が前記基板に装着不可能な場合、該電子部品を待機エリアに転送することを決定する請求項１または請求項２に記載の電子部品実装方法。
6. 前記座標決定工程においては、前記電子部品の前記種類に対応する前記装着座標がない場合、該電子部品を待機エリアに転送することを決定する請求項５に記載の電子部品実装方法。
7. 前記電子部品はＬＥＤであり、前記種類は輝度クラスである請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の電子部品実装方法。
8. さらに、前記座標決定工程の後に、互いに前記輝度クラスが異なる前記ＬＥＤ同士が最短距離で並ぶように、該ＬＥＤを前記基板に装着する装着工程を有する請求項７に記載の電子部品実装方法。
9. 前記部品供給工程においては、前記ＬＥＤはボウルフィーダーで供給される請求項７または請求項８に記載の電子部品実装方法。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の電子部品実装方法に用いられ、
    複数の種類の電子部品が未判別状態で混載される部品供給装置と、
    該電子部品の該種類に関する情報を検出するパーツセンサと、
    該情報を基に該電子部品の該種類を判別し該電子部品の基板上の装着座標を決定する演算部を有する制御装置と、
    該装着座標に該電子部品を装着する装着ヘッドと、
    を備えてなる電子部品実装機。

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