JP2012142378A - 電子部品実装機および電子部品割振方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の搬送経路内の障害物を上下方向に回避可能な電子部品実装機、および当該電子部品実装機を用いた電子部品割振方法を提供することを課題とする。
【解決手段】電子部品実装機１ａ〜１ｄは、基板Ｂｆ、Ｂｒに電子部品Ｐｆ１〜Ｐｆ１３を装着する基板生産時に、基板Ｂｆ、Ｂｒの部品装着高度を変更可能な高度変更装置３８と、基板Ｂｆ、Ｂｒの部品装着高度を設定する制御装置と、基板Ｂｆ、Ｂｒの外部から基板Ｂｆ、Ｂｒまで電子部品Ｐｆ１〜Ｐｆ１３を搬送する吸着ノズル３７と、吸着ノズル３７が取り付けられ、水平面内の任意の位置に自在に移動可能な装着ヘッド３２と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板に電子部品を装着する電子部品実装機および電子部品割振方法に関する。

特許文献１には、ロータリー式の電子部品実装機が開示されている。電子部品が搬出される部品供給位置と、搬出された電子部品が基板に装着される部品装着位置とは、ヘッドテーブルの回転方向に１８０°離間して設定されている。

部品供給位置および部品装着位置は、共に、水平方向、上下方向に固定されている。このため、装着対象となる電子部品の種類を変更する場合は、部品供給位置まで、所望の電子部品を水平方向に移動させる必要がある。また、基板における装着座標を変更する場合は、部品装着位置まで、所望の座標を水平方向に移動させる必要がある。また、電子部品の種類の変更に伴い、電子部品の背丈（上下方向長さ）が変わる場合は、基板を上下方向に移動させる必要がある。

このように、ロータリー式の電子部品実装機の場合、ヘッドテーブルの機構上、部品装着位置が固定されている。このため、装着座標の変更に応じて、基板を保持する基板保持部を水平方向に動かす必要がある。また、電子部品の背丈の変更に応じて、基板保持部を上下方向に動かす必要がある。すなわち、ロータリー式の電子部品実装機の場合、ヘッドテーブルの機構上、不可避的に、基板生産時において、基板保持部を水平方向、上下方向に移動させる必要があった。

特開２００２−１００８９６号公報

これに対して、ＸＹロボット式の電子部品実装機の場合、電子部品を搬送する吸着ノズルは、装着ヘッドに対して、上下方向に移動可能に取り付けられている。また、装着ヘッドが取り付けられているＸＹロボットは、Ｘ方向（例えば左右方向）、Ｙ方向（例えば前後方向）に、移動可能である。このため、吸着ノズルは、所定のストロークの範囲内であれば、電子部品実装機内のあらゆる位置（水平方向位置、上下方向位置）に、電子部品を搬送することができる。したがって、ＸＹロボット式の電子部品実装機の場合、基板生産時において、敢えて、基板保持部を水平方向、上下方向に移動させる必要がない。

しかしながら、例えば電子部品の搬送経路（部品供給位置と装着座標との間の経路）内の障害物（例えば、基板に装着済みの別の電子部品）の背丈によっては、吸着ノズルの上下動ストロークが不足する場合がある。すなわち、搬送中の電子部品と障害物とが干渉するおそれがある。干渉を回避するためには、障害物を水平方向に迂回すればよい。ところが、装着座標が四方から障害物に囲まれている場合など、迂回しても装着座標に到着できない場合がある。

また、電子部品実装機は、実装精度を向上させるため、基板上に設けられたマークを撮像し、その水平方向位置を参照して、電子部品を基板上に実装している。また、既に基板上に実装された電子部品の上に、別の電子部品を実装する場合、撮像装置は、既に基板上に実装された電子部品上に設けられたマークを撮像する。そして、当該マークの水平方向位置を参照して、電子部品を、実装済みの電子部品上に、実装している。

しかし、基板上に設けられたマークと、既に基板上に実装された電子部品上に設けられたマークとは、撮像装置からの上下方向の距離が異なる。このため、撮像装置のピント範囲が固定されている場合、倒えば撮像装置のピントが、基板上に設けられたマーク、基板上に実装された電子部品上に設けられたマークの、いずれか一方に合わせてある場合、他方のマークが、ピント範囲に入らないことがある。したがって、撮像装置からの上下方向の距離が異なる複数のマークを撮像するためには、高価なフォーカス機能付きの撮像装置を利用しなければならなかった。

本発明の電子部品実装機および電子部品割振方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、基板生産時に基板の部品装着高度が変更可能な電子部品実装機、および当該電子部品実装機を用いた電子部品割振方法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機は、基板に電子部品を装着する基板生産時に、該基板の部品装着高度を変更可能な高度変更装置と、該基板の該部品装着高度を設定する制御装置と、該基板の外部から該基板まで該電子部品を搬送する吸着ノズルと、該吸着ノズルが取り付けられ、水平面内の任意の位置に自在に移動可能な装着ヘッドと、を備えることを特徴とする。

ここで、「基板生産時に、該基板の部品装着高度を変更可能」とは、一枚の基板が一台の電子部品実装機に搬入されてから、実装作業が完了して電子部品実装機から搬出されるまでの間に、基板に電子部品を装着する際の基板の高度である部品装着高度が、変更可能であることをいう。

また、「基板の部品装着高度が変更可能」とは、ある部品装着高度から別の部品装着高度へと高度を変更することをいう。「基板の部品装着高度が変更可能」には、基板を搬送する際の基板の高度である基板搬送高度から、部品装着高度へと高度を変更すること、部品装着高度から基板搬送高度へと高度を変更することは含まれない。

本発明の電子部品実装機は、水平面内の任意の位置に自在に移動可能な装着ヘッドを備えている。すなわち、電子部品実装機はＸＹロボット式である。高度変更装置は、基板生産時において、基板の部品装着高度を変更可能である。このため、高度変更装置で基板の部品装着高度を変更することにより、電子部品の搬送経路内の障害物（例えば、基板に装着済みの別の電子部品）を、上下方向に回避することができる。

（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記制御装置は、前記吸着ノズルが搬送する前記電子部品の背丈（上下方向長さ）を考慮して、前記基板の前記部品装着高度を設定する構成とする方がよい。

本構成によると、障害物の背丈のみならず、吸着ノズル自身が吸着している電子部品の背丈も考慮して、基板の部品装着高度が設定される。このため、より確実に電子部品の搬送経路内の障害物を、上下方向に回避することができる。

（１−２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記吸着ノズルは前記装着ヘッドに交換可能に取り付けられ、前記基板に、背丈が異なる複数の前記電子部品を装着する際、該電子部品の該背丈が高いほど該吸着ノズルの背丈が低くなるように、該吸着ノズルを交換する構成とする方がよい。

本構成によると、背丈が低い電子部品に背丈が高い吸着ノズルを対応させることにより、吸着ノズルの上下動ストロークが短い場合であっても、当該電子部品を基板の装着座標まで確実に降ろすことができる。また、背丈が高い電子部品に背丈が低い吸着ノズルを対応させることにより、電子部品の搬送経路内の障害物を、確実に、上下方向に回避することができる。

（１−３）好ましくは、前記制御装置は、前記基板の前記部品装着高度を変更する際の上下方向に対する前記高度変更装置の移動方向の傾斜角度、移動量から、該部品装着高度における該基板の水平方向位置を算出する構成とする方がよい。

基板生産時に基板の部品装着高度を変更する場合、高度変更後に基板の水平方向位置を確認する必要がある。その理由は、高度変更前後で基板の水平方向位置がずれていると、電子部品の装着座標もずれてしまうからである。当該確認作業には、相応の時間を要する。このため、基板生産時間が長くなってしまう。この点、本構成によると、高度変更後の基板の水平方向位置を算出することができる。このため、確認作業が不要である。したがって、基板生産時間を短くすることができる。

（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記基板に、背丈が異なる複数の前記電子部品を装着する際、前記制御装置は、該電子部品の該背丈が高いほど低くなるように、前記基板の前記部品装着高度を複数段階設定する構成とする方がよい。

仮に、背丈の低い電子部品に低い部品装着高度が設定されている場合、電子部品を基板に装着する際、搬送中の電子部品と基板との高度差が大きいため、電子部品を大きく下降させる必要がある。したがって、吸着ノズルの上下方向の移動量が大きくなる。

これに対して、本構成によると、背丈の低い電子部品に高い部品装着高度が設定されている。このため、電子部品を基板に装着する際、電子部品を大きく下降させる必要がない。したがって、吸着ノズルの上下方向の移動量が小さくなる。

また、仮に、背丈の高い電子部品に高い部品装着高度が設定されている場合、電子部品を基板に装着する際、搬送中の電子部品が基板に装着済みの電子部品に干渉するおそれが大きいため、電子部品を大きく上昇させる必要がある。このため、吸着ノズルの上下方向の移動量が大きくなる。

これに対して、本構成によると、背丈の高い電子部品に低い部品装着高度が設定されている。このため、電子部品を基板に装着する際、電子部品を大きく上昇させる必要がない。したがって、吸着ノズルの上下方向の移動量が小さくなる。

（２−１）好ましくは、上記（２）の構成において、複数の前記電子部品は、前記背丈が低い順に、前記部品装着高度が段階的に下げられる前記基板に、装着される構成とする方がよい。仮に、背丈が高、中、低の三種類の電子部品がある場合、まず、背丈が低い電子部品が、高い部品装着高度において、基板に装着される。次に、背丈が中程の電子部品が、中程の部品装着高度において、基板に装着される。最後に、背丈が高い電子部品が、低い部品装着高度において、基板に装着される。本構成によると、背丈が異なる複数の電子部品を、効率よく、基板に装着することができる。このため、基板生産時間を短くすることができる。

（２−２）好ましくは、上記（２−１）の構成において、複数の前記電子部品は、前記背丈ごとに複数のグループに分類され、複数の該電子部品は、該グループごとに前記基板に装着される構成とする方がよい。

背丈が異なる九種類の電子部品がある場合であって、高い方から三種類の電子部品が高グループに分類され、低い方から三種類の電子部品が低グループに分類され、中程の三種類の電子部品が低グループに分類される場合を仮定する。この場合、まず、低グループの三種類の電子部品が、高い部品装着高度において、基板に装着される。次に、中グループの三種類の電子部品が、中程の部品装着高度において、基板に装着される。最後に、高グループの三種類の電子部品が、低い部品装着高度において、基板に装着される。本構成によると、電子部品の背丈ごとに基板の部品装着高度を変更する場合と比較して、高度変更回数が少なくなる。このため、基板生産時間を短くすることができる。

（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記基板、または該基板に装着済みの前記電子部品の、位置決め用撮像部分を、所定のピント範囲内において撮像可能な撮像装置を備える構成とする方がよい。本構成によると、部品装着高度の変更後に行われる、基板の水平方向位置の確認作業を、撮像装置により行うことができる。

（３−１）好ましくは、上記（３）の構成において、前記位置決め用撮像部分は、前記基板に配置された基板マーク、前記電子部品に配置された部品マークである構成とする方がよい。本構成によると、撮像の際、位置決め用撮像部分の特定が容易である。

（４）好ましくは、上記（３）の構成において、前記位置決め用撮像部分が前記ピント範囲に入るように、前記高度変更装置は前記基板の前記部品装着高度を変更する構成とする方がよい。

本構成によると、撮像装置のピント範囲が固定されている場合であっても、すなわち撮像装置がフォーカス機能を有しない場合であっても、高度変更装置で基板の部品装着高度を変更することにより、位置決め用撮像部分をピント範囲に入れることができる。

（５）好ましくは、上記（３）または（４）の構成において、前記制御装置は、前記位置決め用撮像部分の座標、前記電子部品の装着座標の相対的な位置関係を基に、前記ピント範囲内の該位置決め用撮像部分の該座標から、該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分の該座標、または該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分により位置決めされる該電子部品の該装着座標を算出する構成とする方がよい。

本構成によると、ピント範囲外の位置決め用撮像部分の座標が電子部品の装着に必要な場合、ピント範囲内の位置決め用撮像部分から、当該座標を算出することができる。また、電子部品の装着座標を算出することができる。

例えば、電子部品実装機が基板上に下層電子部品を実装し、当該下層電子部品上に上層電子部品を実装するものとする。基板の位置決め用撮像部分が撮像装置のピント範囲内に入るが、上層電子部品の位置決め用撮像部分が撮像装置のピント範囲内に入らない場合、制御装置は、基板の位置決め用撮像部分の座標と、基板上に実装された下層電子部品の装着座標と、の相対的な位置関係に基づいて、基板の位置決め用撮像部分の座標から、基板上に実装された下層電子部品上に設けられた位置決め用撮像部分の座標を算出する。算出された座標に基づいて、電子部品実装機は、上層電子部品を下層電子部品の上に実装する。

あるいは、上流側の電子部品実装機によって基板上に上流電子部品が実装されており、下流側の電子部品実装機が基板上に下流電子部品を実装するものとする。この場合、上流電子部品の位置決め用撮像部分の座標と、基板上に実装された上流電子部品の装着座標と、の相対的な位置関係に基づいて、上流電子部品の位置決め用撮像部分の座標から、基板の位置決め用撮像部分の座標を算出する。算出された座標に基づいて、下流側の電子部品実装機は、下流電子部品を基板上に実装する。

（６）上記課題を解決するため、本発明の電子部品割振方法は、上記（３）ないし（５）のいずれかの電子部品実装機を含む複数の電子部品実装機が連なる生産ラインにより、複数の電子部品を基板に上下方向に複数層積み重ねて実装する際の、電子部品割振方法であって、複数の前記電子部品実装機に前記電子部品を割り振る割振工程と、任意の該電子部品実装機に複数層の該電子部品が割り振られ、複数層の該電子部品の位置決め用の前記位置決め用撮像部分のうち、少なくとも一つの該位置決め用撮像部分が前記ピント範囲外にある場合、該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分が該ピント範囲に入るように、前記高度変更装置が前記基板の前記部品装着高度を変更し、該位置決め用撮像部分により位置決めが行われる該電子部品を、該電子部品実装機で該基板に装着する高度変更後装着作業に要する時間と、該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分が該ピント範囲に入るように、該基板の該部品装着高度が設定された別の該電子部品実装機で、該位置決め用撮像部分により位置決めが行われる該電子部品を、該基板に装着する別実装機装着作業に要する時間と、を比較し、前記生産ライン全体の基板生産時間が短くなるように、該高度変更後装着作業または該別実装機装着作業を選択する作業選択工程と、を有することを特徴とする。

本発明の電子部品割振方法によると、任意の電子部品実装機においてピント範囲外の位置決め用撮像部分がある場合、生産ライン全体の基板生産時間を基準に、基板の部品装着高度を変更して当該位置決め用撮像部分をピント範囲内に入れるか、当該位置決め用撮像部分に関する電子部品を当該位置決め用撮像部分を撮像可能な別の電子部品実装機に割り当てるか、が選択される。このため、生産ライン全体の基板生産時間を短くすることができる。

本発明によると、基板生産時に基板の部品装着高度が変更可能な電子部品実装機、および当該電子部品実装機を用いた電子部品割振方法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を備える生産ラインの斜視図である。 同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右側面図である。 同電子部品実装機の装着ヘッドの拡大斜視図である。 同電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の拡大斜視図である。 図４の枠ＶＩＩ内の拡大図である。 同電子部品実装機のブロック図である。 同生産ラインの第一レーンにより生産された基板の斜視図である。 最上流側の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の基板マーク撮像時の右側面図である。 同部分の下層電子部品装着時の右側面図である。 同電子部品実装機から搬出された基板の斜視図である。 上流側から二台目の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の部品マーク撮像時の右側面図である。 同部分の上層電子部品装着時の右側面図である。 同電子部品実装機から搬出された基板の斜視図である。 上流側から三台目の電子部品実装機から搬出された基板の斜視図である。 第二実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の電子部品装着時の右側面図である。 （ａ）は第三実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の低グループの電子部品装着時の右側面図である。（ｂ）は同部分の中グループの電子部品装着時の右側面図である。（ｃ）は同部分の高グループの電子部品装着時の右側面図である。 第四実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の基板マーク撮像時の右側面図である。 第五実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の部品マーク撮像時の右側面図である。 第六実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の右側面図である。 第七実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の右側面図である。 第八実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の右側面図である。

以下、本発明の電子部品実装機および電子部品割振方法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を備える生産ラインの斜視図を示す。図１に示すように、生産ラインＬは、左右方向に連なる四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄを備えている。生産対象となる基板には、四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄにより、段階的に電子部品が装着される。

図２に、同電子部品実装機の斜視図を示す。図３に、同電子部品実装機の上面図を示す。図４に、同電子部品実装機の右側面図を示す。図２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３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、吸着ノズル３７、マークカメラ３３を点線で、それぞれ示す。また、基板Ｂｆ、Ｂｒ、部品供給位置Ｂ１にハッチングを施す。

図２〜図４に示すように、電子部品実装機１ｂは、ベース２と、モジュール３と、部品供給装置４と、を備えている。図１に示すように、電子部品実装機１ｂは、生産ラインＬにおける、上流側から二台目の電子部品実装機１ｂである。

［ベース２、部品供給装置４］
図２に示すように、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。部品供給装置４は、ベース２の前部上方に配置されている。部品供給装置４は、基板に装着される電子部品を供給する。部品供給装置４は、複数のカセット式フィーダ４５を備えている。カセット式フィーダ４５には、多数の電子部品が装着されている。図３に示すように、カセット式フィーダ４５の後端部分には、部品供給位置Ｂ１が設定されている。後述するように、図４に示す部品供給位置Ｂ１の高度は、基板マークＭｆ０がマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２内に入るときの基板Ｂｆの高度と、ほぼ同じである（図１０参照）。カセット式フィーダ４５は、装着対象となる電子部品を部品供給位置Ｂ１に供給する。

［モジュール３］
図２に示すように、モジュール３は、ベース２に対して、交換可能に配置されている。モジュール３は、ＸＹロボット３１と、装着ヘッド３２と、マークカメラ３３と、パーツカメラ３４と、基板搬送装置３６と、吸着ノズル３７と、高度変更装置３８と、ノズルストッカ３９と、制御装置７と、画像処理装置８（後述する図８参照）と、を備えている。マークカメラ３３は、本発明の「撮像装置」の概念に含まれる。

（基板搬送装置３６）
基板搬送装置３６は、基板Ｂｆ、Ｂｒを搬送している。基板搬送装置３６は、第一基板搬送部３６０ｆと、第二基板搬送部３６０ｒと、を備えている。図３に示すように、第一基板搬送部３６０ｆには第一レーンＬｆが、第二基板搬送部３６０ｒには第二レーンＬｒが、各々、区画されている。

図４に示すように、第一基板搬送部３６０ｆ、第二基板搬送部３６０ｒは、各々、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、基板の搬送体としての機能を有している。第一基板搬送部３６０ｆの前方のコンベアベルトは後述する固定壁３００の後面に、後方のコンベアベルトは後述する可動壁３０１ｆの前面に、各々、配置されている。前後一対のコンベアベルトの間には、基板Ｂｆが架設されている。第二基板搬送部３６０ｒの前方のコンベアベルトは可動壁３０１ｆの後面に、後方のコンベアベルトは後述する可動壁３０１ｒの前面に、各々、配置されている。前後一対のコンベアベルトの間には、基板Ｂｒが架設されている。

（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。Ｙ方向ガイドレール３１２は、Ｙ方向ガイド部材しての機能を有している。Ｙ方向スライダ３１０は、Ｙ方向ガイド部材にＹ方向に案内されるＹ方向被ガイド部材としての機能を有している。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。Ｘ方向ガイドレール３１３は、Ｘ方向ガイド部材としての機能を有している。Ｘ方向スライダ３１１は、Ｘ方向ガイド部材にＸ方向に案内されるＸ方向被ガイド部材としての機能を有している。

（装着ヘッド３２、マークカメラ３３、パーツカメラ３４、ノズルストッカ３９）
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。図５に、本実施形態の電子部品実装機の装着ヘッドの拡大斜視図を示す。なお、ボールねじ部３２０、Ｚ軸モータ３２１、昇降ロッド３２２は、細線で示す。

図５に示すように、装着ヘッド３２は、ボールねじ部３２０と、Ｚ軸モータ３２１と、昇降ロッド３２２と、ホルダ３２３と、を備えている。ボールねじ部３２０は、シャフト３２０ａと、ナット３２０ｂと、を備えている。ボールねじ部３２０は、後述する吸着ノズル３７を上下方向に移動させるノズル昇降機構としての機能を有している。シャフト３２０ａは、上下方向に延在している。シャフト３２０ａは、Ｚ軸モータ３２１の回転軸に連結されている。ナット３２０ｂは、シャフト３２０ａに螺合されている。ナット３２０ｂは、上下一対の挟持片３２０ｃを備えている。昇降ロッド３２２は、上下方向に延在している。昇降ロッド３２２の上端には、被挟持片３２２ａが配置されている。被挟持片３２２ａは、一対の挟持片３２０ｃにより、上下方向から挟持されている。ホルダ３２３は、昇降ロッド３２２の下端に配置されている。

Ｚ軸モータ３２１の回転軸が回転すると、シャフト３２０ａが軸回りに回転し、ナット３２０ｂが上下方向に移動する。被挟持片３２２ａは、一対の挟持片３２０ｃにより、上下方向から挟持されている。このため、昇降ロッド３２２つまりホルダ３２３は、ナット３２０ｂと共に、上下方向に移動する。また、ホルダ３２３は、モータ（図略）により、軸回りに回転可能である。

吸着ノズル３７は、ホルダ３２３に、交換可能に取り付けられている。吸着ノズル３７には、配管（図略）を介して、負圧、または正圧が供給される。吸着ノズル３７は、電子部品の搬送体としての機能を有している。

マークカメラ３３は、装着ヘッド３２の後方に配置されている。マークカメラ３３は、基板の水平方向位置を確認する基板確認装置としての機能を有している。マークカメラ３３の撮像範囲は下方である。マークカメラ３３のピント範囲（ピントが合う上下方向範囲）は、固定されている。すなわち、マークカメラ３３は、フォーカス機能を有していない。

図３に示すように、パーツカメラ３４は、固定壁３００の前方に配置されている。パーツカメラ３４は、電子部品の状態を確認する部品状態確認装置としての機能を有している。パーツカメラ３４の撮像範囲は、パーツカメラ３４の上方である。電子部品を吸着した吸着ノズル３７（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３７に対する電子部品の吸着状態が撮像される。ノズルストッカ３９は、パーツカメラ３４の左方に配置されている。ノズルストッカ３９には、交換用の吸着ノズル３７が多数配置されている。

（高度変更装置３８）
基板生産時において、基板Ｂｆ、Ｂｒは、上下方向から、挟持、固定されている。高度変更装置３８は、複数段階の部品装着高度で、基板Ｂｆ、Ｂｒを、挟持、固定する機能を有している。高度変更装置３８は、基板クランプ装置３０と、基板昇降装置３５と、を備えている。

図２、図３に示すように、基板クランプ装置３０は、固定壁３００と、前後一対の可動壁３０１ｆ、３０１ｒと、左右一対のガイドレール３０３Ｌ、３０３Ｒと、前後一対の第一クランプ部材３０４ｆと、前後一対の第二クランプ部材３０４ｒと、基部３０５と、を備えている。

基部３０５は、長方形板状を呈している。基部３０５は、ベース２の上面に配置されている。左右一対のガイドレール３０３Ｌ、３０３Ｒは、各々、前後方向に延在している。左右一対のガイドレール３０３Ｌ、３０３Ｒは、基部３０５の上面の左縁および右縁に、離間して配置されている。

固定壁３００は、基部３０５の上面前縁に立設されている。固定壁３００は、下方に開口するＣ字板状を呈している。固定壁３００のＣ字両端は、左右一対のガイドレール３０３Ｌ、３０３Ｒの前端に連なっている。

可動壁３０１ｆは、固定壁３００の後方に配置されている。可動壁３０１ｒは、可動壁３０１ｆの後方に配置されている。可動壁３０１ｆ、３０１ｒは、下方に開口するＣ字板状を呈している。可動壁３０１ｆ、３０１ｒのＣ字両端は、左右一対のガイドレール３０３Ｌ、３０３Ｒに、前後方向に摺動可能に取り付けられている。このため、固定壁３００と可動壁３０１ｆとの間の第一レーンＬｆのレーン幅、可動壁３０１ｆと可動壁３０１ｒとの間の第二レーンＬｒのレーン幅は、各々、基板Ｂｆ、Ｂｒの前後方向幅に応じて変更可能である。

このように、ガイドレール３０３Ｌ、３０３Ｒは、Ｙ方向ガイド部材としての機能を有している。可動壁３０１ｆ、３０１ｒは、Ｙ方向ガイド部材にＹ方向に案内されるＹ方向被ガイド部材としての機能を有している。固定壁３００と可動壁３０１ｆ、固定壁３００と可動壁３０１ｒは、Ｙ方向幅を拡縮可能なＹ方向幅変更部材としての機能を有している。

図６に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の拡大斜視図を示す。図７に、図４の枠ＶＩＩ内の拡大図を示す。図６、図７に示すように、前後一対の第一クランプ部材３０４ｆは、各々、左右方向に長い角柱状を呈している。前後一対の第一クランプ部材３０４ｆは、各々、下方に突出する六本のガイドロッド３０４ｆａを備えている。

一方、固定壁３００の上面には、六つのガイド孔３００ａが凹設されている。ガイド孔３００ａには、配管（図略）を介して、負圧、または正圧が供給される。前方の第一クランプ部材３０４ｆは、ガイドロッド３０４ｆａがガイド孔３００ａに収容された状態で、固定壁３００の上縁に取り付けられている。ガイド孔３００ａに、負圧、または正圧が供給されることにより、前方の第一クランプ部材３０４ｆは、固定壁３００に対して、図７に示す移動量Ｄ１だけ、上下方向に移動可能である。このように、ガイド孔３００ａは、Ｚ方向ガイド部材としての機能を有している。ガイドロッド３０４ｆａは、Ｚ方向被ガイド部材としての機能を有している。配管は、第一クランプ部材３０４ｆを上下方向に移動させるクランプ部材昇降機構としての機能を有している。

また、可動壁３０１ｆの上面には、六つのガイド孔３０１ｆａが凹設されている。ガイド孔３０１ｆａには、配管を介して、負圧、または正圧が供給される。後方の第一クランプ部材３０４ｆは、ガイドロッド３０４ｆａがガイド孔３０１ｆａに収容された状態で、可動壁３０１ｆの上縁に取り付けられている。ガイド孔３０１ｆａに、負圧、または正圧が供給されることにより、後方の第一クランプ部材３０４ｆは、可動壁３０１ｆに対して、図７に示す移動量Ｄ１だけ、上下方向に移動可能である。このように、ガイド孔３０１ｆａは、Ｚ方向ガイド部材としての機能を有している。ガイドロッド３０４ｆａは、Ｚ方向被ガイド部材としての機能を有している。配管は、第一クランプ部材３０４ｆを上下方向に移動させるクランプ部材昇降機構としての機能を有している。

図４に示すように、前後一対の第二クランプ部材３０４ｒは、各々、左右方向に長い角柱状を呈している。前方の第二クランプ部材３０４ｒは可動壁３０１ｆの上縁後方に、後方の第二クランプ部材３０４ｒは可動壁３０１ｒの上縁に、各々、配置されている。第二クランプ部材３０４ｒは、第一クランプ部材３０４ｆ同様に、可動壁３０１ｆ、３０１ｒに対して、上下方向に移動可能である。

基板昇降装置３５は、第一基板昇降部３５０ｆと、第二基板昇降部３５０ｒと、を備えている。図６、図７に示すように、第一基板昇降部３５０ｆは、前後一対の第一クランプ部材３０４ｆの間に配置されている。第一基板昇降部３５０ｆは、第一ボールねじ部３５１ｆと、第一バックアップテーブル３５２ｆと、多数の第一バックアップピン３５３ｆと、を備えている。第一バックアップテーブル３５２ｆは、長方形板状を呈している。第一バックアップテーブル３５２ｆは、第一ボールねじ部３５１ｆにより、上下方向に移動可能である。第一ボールねじ部３５１ｆは、基板Ｂｆを上下方向に移動させる基板昇降機構としての機能を有している。多数の第一バックアップピン３５３ｆは、第一バックアップテーブル３５２ｆの上面に配置されている。多数の第一バックアップピン３５３ｆは、基板Ｂｆの下面を支持可能である。基板生産時において、基板Ｂｆは、一対の第一クランプ部材３０４ｆと、多数の第一バックアップピン３５３ｆと、により、上下方向から挟持、固定されている。第一バックアップピン３５３ｆは、基板Ｂｆを直接支持する基板支持具としての機能を有している。また、第一バックアップピン３５３ｆ、第一クランプ部材３０４ｆは、基板生産時に基板Ｂｆを固定する基板固定具としての機能を有している。

図４に示すように、第二基板昇降部３５０ｒは、前後一対の第二クランプ部材３０４ｒの間に配置されている。第二基板昇降部３５０ｒの構成は、第一基板昇降部３５０ｆの構成と同様である。

＜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８に、本実施形態の電子部品実装機のブロック図を示す。図８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、駆動回路を介して、基板クランプ装置３０の正圧源３０９ａ、負圧源３０９ｂ、第一搬送幅変更モータ３０９ｆ、第二搬送幅変更モータ３０９ｒ、基板昇降装置３５の第一昇降モータ３５９ｆ、第二昇降モータ３５９ｒ、基板搬送装置３６の第一搬送モータ３６９ｆ、第二搬送モータ３６９ｒ、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３２１、θ軸モータ３２５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、マークカメラ３３、パーツカメラ３４が電気的に接続されている。

正圧源３０９ａは、図６に示すように、配管を介してガイド孔３００ａ、３０１ｆａに正圧を供給する。負圧源３０９ｂは、図６に示すように、配管を介してガイド孔３００ａ、３０１ｆａに負圧を供給する。第一搬送幅変更モータ３０９ｆは、図４に示すように、可動壁３０１ｆを前後方向に駆動する。第二搬送幅変更モータ３０９ｒは、図４に示すように、可動壁３０１ｒを前後方向に駆動する。第一昇降モータ３５９ｆは、図４に示すように、第一ボールねじ部３５１ｆを駆動する。第二昇降モータ３５９ｒは、図４に示すように、第二ボールねじ部３５１ｒを駆動する。第一搬送モータ３６９ｆは、図４に示すように、第一基板搬送部３６０ｆを駆動する。第二搬送モータ３６９ｒは、図４に示すように、第二基板搬送部３６０ｒを駆動する。Ｘ軸モータ３１９ａは、図２に示すように、Ｘ方向スライダ３１１を駆動する。Ｙ軸モータ３１９ｂは、図２に示すように、Ｙ方向スライダ３１０を駆動する。Ｚ軸モータ３２１は、図５に示すように、Ｚ軸モータ３２１を駆動する。θ軸モータ３２５は、θ軸モータ３２５を駆動し、装着ヘッド３２に対して、吸着ノズル３７を水平面内で回転させる。

図８に示すように、コンピュータ７０には、電子部品実装機１ｂ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、電子部品の装着に必要な、実装プログラムなどの各種プログラムが格納されている。また、記憶部７０２には、基板搬送高度、部品装着高度、基板生産時間、生産枚数、電子部品の種類、点数、座標などが格納されている。演算部７０１は、実装プログラムを基に、電子部品を基板Ｂｆ、Ｂｒに実装する。

基板Ｂｆの部品装着高度を変更する場合、制御装置は、変更後の部品装着高度を達成するのに必要な距離の上昇または下降を、第一昇降モータ３５９ｆに指示する。第一昇降モータ３５９ｆは、制御装置の指示に従って、第一ボールねじ部３５１ｆを介して、第一バックアップテーブル３５２ｆを上昇または下降することにより、設定された部品装着高度を実現する。

制御装置７は、正圧源３０９ａまたは負圧源３０９ｂに対して、変更後の部品装着高度の基板を適切にクランプするのに必要な距離だけ第一クランプ部材３０４ｆを上昇または下降させるのに必要な、負圧または正圧の供給を指示する。制御装置７の指示に従って負圧または正圧を供給することにより、ガイドロッド３０４ｆａが上昇または下降して、第一クランプ部材３０４ｆの高度が変更されることにより、部品装着高度が変更された基板Ｂｆを適切にクランプすることができる。第二クランプ部材３０４ｒおよび第二基板昇降部３５０ｒの構成も同様である。

＜電子部品割振方法＞
次に、本実施形態の電子部品割振方法について説明する。図９に、本実施形態の電子部品実装機を備える生産ラインの第一レーンにより生産された基板の斜視図を示す。図９に示すように、生産後の基板Ｂｆの上面には、合計二十個の下層電子部品Ｐｆ１と、合計四十個の上層電子部品Ｐｆ２と、が実装されている。下層電子部品Ｐｆ１、上層電子部品Ｐｆ２は、各々、本発明の「電子部品」の概念に含まれる。

下層電子部品Ｐｆ１は、基板Ｂｆの上面に装着されている。上層電子部品Ｐｆ２は、下層電子部品Ｐｆ１の上面に装着されている。すなわち、基板Ｂｆに対して、二層の電子部品が積み重ねられている。

基板Ｂｆには、複数の基板マークＭｆ０が配置されている。基板マークＭｆ０は、本発明の「位置決め用撮像部分」の概念に含まれる。基板マークＭｆ０は、基板Ｂｆの水平方向位置確認用、下層電子部品Ｐｆ１の装着位置決め用として用いられる。すなわち、下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆの所定の装着座標に装着する場合、装着前に図４に示すマークカメラ３３により基板マークＭｆ０を撮像し、基板Ｂｆの位置ずれを加味して下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆに装着することにより、装着精度を向上させている。

下層電子部品Ｐｆ１には、複数の部品マークＭｆ１が配置されている。部品マークＭｆ１は、本発明の「位置決め用撮像部分」の概念に含まれる。部品マークＭｆ１は、上層電子部品Ｐｆ２の装着位置決め用として用いられる。すなわち、上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１の所定の装着座標に装着する場合、装着前に図４に示すマークカメラ３３により部品マークＭｆ１を撮像し、下層電子部品Ｐｆ１の位置ずれを加味して上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着することにより、装着精度を向上させている。

本実施形態の電子部品割振方法においては、生産ラインＬ全体の基板生産時間が最も短くなるように、図１に示す四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄに、下層電子部品Ｐｆ１、上層電子部品Ｐｆ２の装着が割り振られる。電子部品割振方法は、基板生産前の生産ラインＬのオプチマイズの際に行われる。すなわち、四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄは、ネットワークＮを介して、コンピュータ９０に接続されている。コンピュータ９０により、各電子部品実装機１ａ〜１ｄの制御装置に格納されたプログラムを書き換える。

本実施形態の電子部品割振方法は、割振工程と作業選択工程とを有している。

［割振工程］
割振工程においては、電子部品実装機１ａ〜１ｄに均等に下層電子部品Ｐｆ１、上層電子部品Ｐｆ２が割り振られる。すなわち、電子部品実装機１ａ〜１ｄに、十五個（＝６０個／４台）ずつ電子部品が割り振られる。具体的には、電子部品実装機１ａに、十五個の下層電子部品Ｐｆ１が割り当てられる。また、電子部品実装機１ｂに、五個の下層電子部品Ｐｆ１と、十個の上層電子部品Ｐｆ２と、が割り当てられる。また、電子部品実装機１ｃに、十五個の上層電子部品Ｐｆ２が割り当てられる。また、電子部品実装機１ｄに、十五個の上層電子部品Ｐｆ２が割り当てられる。

なお、均等に電子部品を割り振るのは、電子部品実装機１ａ〜１ｄのうち、いずれか一つの電子部品実装機１ａ〜１ｄの割り当て電子部品数が多い場合、当該電子部品実装機１ａ〜１ｄがボトルネックになってしまい、生産ラインＬ全体の基板生産時間が長くなるからである。

［作業選択工程］
作業選択工程においては、上流側から二台目の電子部品実装機１ｂの取り扱いが検討される。

すなわち、図４に示すマークカメラ３３のピント範囲は固定されている。一方、図９に示す基板マークＭｆ０と部品マークＭｆ１との間には、高度差がある。基板マークＭｆ０と部品マークＭｆ１とは、一度にピント範囲に入らない。

図１に示す電子部品実装機１ａの場合、割り当てられる電子部品は全て下層電子部品Ｐｆ１である。このため、ピント範囲に基板マークＭｆ０が入るように、高度変更装置３８の高度（図９に示す基板Ｂｆ上面の高度）を設定すればよい。また、当該高度に高度変更装置３８を固定すればよい。

また、電子部品実装機１ｃ、１ｄの場合、割り当てられる電子部品は全て上層電子部品Ｐｆ２である。このため、ピント範囲に部品マークＭｆ１が入るように、高度変更装置３８の高度（図９に示す下層電子部品Ｐｆ１上面の高度）を設定すればよい。また、当該高度に高度変更装置３８を固定すればよい。

ところが、電子部品実装機１ｂの場合、割り当てられる電子部品に、下層電子部品Ｐｆ１と上層電子部品Ｐｆ２とが混在している。この場合、下層電子部品Ｐｆ１の装着完了後に、ピント範囲に部品マークＭｆ１が入るように、高度変更装置３８の高度を変更する必要がある。ここで、電子部品実装機１ｂの取り扱いの選択肢としては、以下の（Ｉ）、（ＩＩ）がある。
（Ｉ）電子部品実装機１ｂ単独で、割り当てられた下層電子部品Ｐｆ１と上層電子部品Ｐｆ２とを基板Ｂｆに装着する。
（ＩＩ）上層電子部品Ｐｆ２を他の電子部品実装機１ｃ、１ｄに割り振る。

選択肢（Ｉ）の場合、下層電子部品Ｐｆ１の装着完了後に、ピント範囲に部品マークＭｆ１が入るように、高度変更装置３８の高度を変更する必要がある。そして、高度変更後に図４に示すマークカメラ３３で部品マークＭｆ１を撮像し、下層電子部品Ｐｆ１の位置ずれを加味して、上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着する必要がある。高度変更→撮像→装着という一連の作業を、高度変更後装着作業という。

選択肢（ＩＩ）の場合、電子部品実装機１ｃ、１ｄのうち少なくとも一方により、上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着する必要がある。すなわち、図７に示す第一基板搬送部３６０ｆから部品装着高度まで基板Ｂｆを上昇させる必要がある。言い換えると、ピント範囲に部品マークＭｆ１が入るように、高度変更装置３８の高度を変更する必要がある。そして、高度変更後に図４に示すマークカメラ３３で部品マークＭｆ１を撮像し、下層電子部品Ｐｆ１の位置ずれを加味して、上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着する必要がある。搬送→高度変更→撮像→装着という一連の作業を、別実装機装着作業という。

本工程においては、選択肢（Ｉ）の高度変更後装着作業に要する時間と、選択肢（ＩＩ）の別実装機装着作業に要する時間と、が比較される。比較の結果、生産ラインＬ全体の基板生産時間が短くなるように、高度変更後装着作業または別実装機装着作業が選択される。

このようにして、四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄに、下層電子部品Ｐｆ１、上層電子部品Ｐｆ２の装着が割り振られる。割振結果により、各電子部品実装機１ａ〜１ｄの制御装置のプログラムのデータが更新される。

＜電子部品実装方法＞
次に、本実施形態の電子部品割振方法が反映された電子部品実装方法について説明する。なお、電子部品割振方法の作業選択工程において、高度変更後装着作業が選択された場合について説明する。

第一に、図１に示す最上流側の電子部品実装機１ａにより下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆに装着する。図１０に、最上流側の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の基板マーク撮像時の右側面図を示す。図１１に、同部分の下層電子部品装着時の右側面図を示す。なお、図１０、図１１は、図７（図４の枠ＶＩＩ内）に対応している。

本実施形態において、電子部品実装機１ａは、十五個の下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆ上に装着するように割り振られた。このため、撮像に必要なマークは基板Ｂｆに設けられた基板マークＭｆ０だけである。したがって、電子部品実装機１ａの制御装置において、基板Ｂｆの部品装着高度は、基板マークＭｆ０が電子部品実装機１ａのマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入る高度に設定され、十五個の下層電子部品Ｐｆ１全ての装着時において常に一定とされている。

図１０に示すように、電子部品実装機１ａに基板Ｂｆが搬入されると、第一基板昇降部３５０ｆは、制御装置の指示に基づいて、基板マークＭｆ０がマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入る高度まで、基板Ｂｆを上昇させる。

具体的には、第一ボールねじ部３５１ｆにより、第一バックアップテーブル３５２ｆを上下方向に移動させる。基板Ｂｆは、第一バックアップテーブル３５２ｆ上面の多数の第一バックアップピン３５３ｆにより、下方から支持されている。このため、第一バックアップテーブル３５２ｆが上下方向に移動すると、基板Ｂｆの高度が変更される。次に、制御装置７の指示に基づいて、図７に示すガイド孔３００ａ、３０１ｆａの内圧を変化させることにより、一対の第一クランプ部材３０４ｆを、上下方向に移動させる。そして、一対の第一クランプ部材３０４ｆを、基板Ｂｆの上面に当接させる。このように、制御装置７の記憶部７０２に格納された所定の部品装着高度において、基板Ｂｆは、下方の多数の第一バックアップピン３５３ｆと、上方の一対の第一クランプ部材３０４ｆと、により、挟持、固定される。

それから、マークカメラ３３を基板マークＭｆ０の真上まで移動させる。続いて、マークカメラ３３で基板マークＭｆ０を撮像する。その後、画像処理装置により、マークカメラ３３の撮像データを解析し、基板Ｂｆの水平方向位置を確認する。

続いて、図１１に示すように、図３の部品供給位置Ｂ１で吸着した下層電子部品Ｐｆ１を有する吸着ノズル３７を、基板Ｂｆにおける下層電子部品Ｐｆ１の装着座標の真上まで移動させる。なお、装着座標は、画像処理装置の解析結果に応じて、すなわち基板Ｂｆの位置ずれ量に応じて、適宜、補正される。その後、吸着ノズル３７を下降させ、下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆの所定の装着座標に装着する。

図１２に、最上流側の電子部品実装機から搬出された基板の斜視図を示す。図１２に示すように、図１の電子部品実装機１ａにおいては、図１０の作業を行い、図１１の作業を繰り返すことにより、合計十五個の下層電子部品Ｐｆ１が基板Ｂｆに装着される。

第二に、図１に示す上流側から二台目の電子部品実装機１ｂにより下層電子部品Ｐｆ１、上層電子部品Ｐｆ２を基板Ｂｆに装着する。図１３に、上流側から二台目の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の部品マーク撮像時の右側面図を示す。図１４に、同部分の上層電子部品装着時の右側面図を示す。なお、図１３、図１４は、図７（図４の枠ＶＩＩ内）に対応している。

本実施形態において、電子部品実装機１ｂは、五個の下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆ上に装着し、一つの下層電子部品Ｐｆ１上に二つの上層電子部品Ｐｆ２を、すなわち合計で十個の上層電子部品Ｐｆ２を合計で五個の下層電子部品Ｐｆ１上に装着するように割り振られた。

よって、下層電子部品Ｐｆ１の装着のため、基板Ｂｆに設けられた基板マークＭｆ０の撮像が必要である。また、上層電子部品Ｐｆ２の装着のため、五個の下層電子部品Ｐｆ１上に設けられた部品マークＭｆ１の撮像が必要である。

したがって、電子部品実装機１ｂの制御装置７において、基板Ｂｆの部品装着高度は、五個の下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆ上に装着するときには、基板マークＭｆ０が電子部品実装機１ｂのマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入る部品装着高度に設定されている。また、十個の上層電子部品Ｐｆ２を五個の下層電子部品Ｐｆ１上に装着するときには、五個の下層電子部品Ｐｆ１の部品マークＭｆ１が電子部品実装機１ｂのマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入る部品装着高度に設定されている。

なお、五個の下層電子部品Ｐｆ１は同じ種類の電子部品である。このため、五個の下層電子部品Ｐｆ１の背丈は等しい。したがって、マークカメラ３３から部品マークＭｆ１までの上下方向の距離は等しい。この点、背丈が異なる複数の下層電子部品Ｐｆ１の部品マークＭｆ１を撮像する場合には、各部品マークＭｆ１がピント範囲Ｄ２に入るように、各下層電子部品Ｐｆ１の背丈に適した部品装着高度を設定すればよい。

電子部品実装機１ｂに基板Ｂｆが搬入されると、基板Ｂｆは、制御装置７の指示により、基板搬送高度から、基板マークＭｆ０がマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入る部品装着高度まで、上昇させられる。そして図１０の作業を行い、図１１の作業を繰り返すことによって、合計五個の下層電子部品Ｐｆ１を基板Ｂｆに装着する。

綾いて、第一基板昇降部３５０ｆは、制御装置の指示に基づいて、下層電子部品Ｐｆ１の部品マークＭｆ１がマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入るように、基板Ｂｆを下降させる。

すなわち、まず第一バックアップテーブル３５２ｆ、多数の第一バックアップピン３５３ｆを下降させ、基板Ｂｆを下降させる。次に、制御装置７の指示に基づいて、一対の第一クランプ部材３０４ｆを、下降させる。そして、高度変更後の基板Ｂｆを、下方の多数の第一バックアップピン３５３ｆと、上方の一対の第一クランプ部材３０４ｆと、により、挟持、固定する。

それから、図１３に示すように、マークカメラ３３を所定の下層電子部品Ｐｆ１の部品マークＭｆ１の真上まで移動させる。続いて、マークカメラ３３で部品マークＭｆ１を撮像する。その後、画像処理装置により、マークカメラ３３の撮像データを解析し、下層電子部品Ｐｆ１の水平方向位置を確認する。

続いて、図１４に示すように、図３の部品供給位置Ｂ１で吸着した上層電子部品Ｐｆ２を有する吸着ノズル３７を、下層電子部品Ｐｆ１における上層電子部品Ｐｆ２の装着座標の真上まで移動させる。なお、装着座標は、画像処理装置の解析結果に応じて、すなわち下層電子部品Ｐｆ１の位置ずれ量に応じて、適宜、補正される。その後、吸着ノズル３７を下降させ、上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１の所定の装着座標に装着する。

図１５に、上流側から二台目の電子部品実装機から搬出された基板の斜視図を示す。図１５に示すように、図１の電子部品実装機１ｂにおいては、図１０の作業を行い、図１１の作業を繰り返すことにより、合計五個の下層電子部品Ｐｆ１が基板Ｂｆに装着される。また、図１３、図１４の作業を繰り返すことにより、合計十個の上層電子部品Ｐｆ２が下層電子部品Ｐｆ１に装着される。

第三に、図１に示す上流側から三台目の電子部品実装機１ｃにより上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着する。なお、装着作業の手順は、電子部品実装機１ｂにより上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着する場合と同様である。

本実施形態において、電子部品実装機１ｃは、一つの下層電子部品Ｐｆ１上に二つの上層電子部品Ｐｆ２を、すなわち合計で十五個の上層電子部品Ｐｆ２を合計で八個の下層電子部品Ｐｆ１上に装着するように割り振られた。このため、撮像の必要なマークは上層電子部品Ｐｆ２が装着されるべき八個の下層電子部品Ｐｆ１に設けられた八個の部品マークＭｆ１である。

八個の下層電子部品Ｐｆ１は同じ種類の電子部品である。このため、マークカメラ３３から部品マークＭｆ１までの上下方向の距離は全て等しい。したがって、電子部品実装機１ｃの制御装置において、基板Ｂｆの部品装着高度は、部品マークＭｆ１が電子部品実装機１ｃのマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入る部品装着高度に設定され、十五個の上層電子部品Ｐｆ２全ての装着時において常に一定とされている。

すなわち、図１３に示すように、電子部品実装機１ｃに基板Ｂｆが搬入されると、第一基板昇降部３５０ｆは、制御装置の指示に基づいて、部品マークＭｆ１がマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入る高度まで、基板Ｂｆを上昇させる。

基板Ｂｆの高度を変更後、マークカメラ３３で所定の下層電子部品Ｐｆ１の部品マークＭｆ１を撮像する。それから、画像処理装置により、マークカメラ３３の撮像データを解析し、下層電子部品Ｐｆ１の水平方向位置を確認する。続いて、図１４に示すように、上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１の所定の装着座標に装着する。

図１６に、上流側から三台目の電子部品実装機から搬出された基板の斜視図を示す。図１６に示すように、図１の電子部品実装機１ｃにおいては、図１３、図１４の作業を繰り返すことにより、合計十五個の上層電子部品Ｐｆ２が下層電子部品Ｐｆ１に装着される。

第四に、図１に示す最下流側の電子部品実装機１ｄにより上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着する。装着作業の手順は、電子部品実装機１ｃにより上層電子部品Ｐｆ２を下層電子部品Ｐｆ１に装着する場合と同様である。このため、説明を割愛する。このようにして、基板Ｂｆに下層電子部品Ｐｆ１、上層電子部品Ｐｆ２が装着される。そして、図９に示す基板Ｂｆが完成する。

＜作用効果＞
次に、本実施形態の電子部品実装機および電子部品割振方法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機１ｂによると、図１４に示すように、高度変更装置３８で基板Ｂｆの部品装着高度を変更することにより、上層電子部品Ｐｆ２の搬送経路内の障害物（例えば、下層電子部品Ｐｆ１）を、上下方向に回避することができる。

また、本実施形態の電子部品実装機１ｂによると、図９に示すように、基板Ｂｆには基板マークＭｆ０が、下層電子部品Ｐｆ１には部品マークＭｆ１が、各々配置されている。また、図５に示すように、電子部品実装機１ｂは、マークカメラ３３を備えている。このため、マークカメラ３３で基板マークＭｆ０を撮像し、基板Ｂｆの高度変更後に、マークカメラ３３で部品マークＭｆ１を撮像することにより、基板Ｂｆ、下層電子部品Ｐｆ１の水平方向位置の確認を行うことができる。

また、本実施形態の電子部品実装機１ｂによると、図１０、図１３に示すように、基板マークＭｆ０、部品マークＭｆ１が、ピント範囲Ｄ２に入るように、高度変更装置３８は基板Ｂｆの部品装着高度を変更することができる。このため、マークカメラ３３がフォーカス機能を有しないにもかかわらず、基板マークＭｆ０、部品マークＭｆ１をピント範囲Ｄ２に入れることができる。したがって、装着すべき電子部品（下層電子部品Ｐｆ１、上層電子部品Ｐｆ２）を、各電子部品実装機１ａ〜１ｄに割り振る際の自由度が高くなる。

また、本実施形態の電子部品実装機１ｂによると、吸着ノズル３７は装着ヘッド３２に交換可能に取り付けられている。また、図１、図３に示すように、電子部品実装機１ｂには、ノズルストッカ３９が配置されている。ノズルストッカ３９には、交換用の吸着ノズル３７が待機している。

このため、背丈が低い電子部品に背丈が高い吸着ノズル３７を対応させることにより、吸着ノズル３７の上下動ストロークが短い場合であっても、当該電子部品を基板Ｂｆの装着座標まで確実に降ろすことができる。また、背丈が高い電子部品に背丈が低い吸着ノズル３７を対応させることにより、電子部品の搬送経路内の障害物を、確実に、上下方向に回避することができる。

また、本実施形態の電子部品割振方法によると、割振工程において全電子部品実装機１ａ〜１ｄに対して一旦均等に割り当てられた電子部品装着数を、作業選択工程において生産ラインＬ全体の基板生産時間短縮化の見地から見直すことができる。すなわち、作業選択工程において、高度変更後装着作業に要する時間と、別実装機装着作業に要する時間と、を比較し、生産ラインＬ全体の基板生産時間が短くなるように、高度変更後装着作業または別実装機装着作業を選択することができる。このため、生産ラインＬ全体の基板生産時間を短くすることができる。

＜＜第二実施形態＞＞
第二実施形態の電子部品実装機の構成は、第一実施形態の電子部品実装機の構成と同様である。図１７に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の電子部品装着時の右側面図を示す。なお、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。

図１７に示すように、部品供給位置Ｂ１（図３参照）と装着座標Ｄ７との間の電子部品Ｐｆ４の搬送経路Ｇ内に、既に装着された電子部品Ｐｆ３がある場合、電子部品Ｐｆ４と電子部品Ｐｆ３との干渉を回避する必要がある。

この場合、高度変更装置３８により、基板Ｂｆの部品装着高度を下げれば、干渉を回避することができる。しかしながら、基板の部品装着高度を下げると、その分ダウンタイムが発生する。そこで、本実施形態の場合、基板Ｂｆの部品装着高度Ｄ８、および吸着ノズル３７の背丈Ｄ３が、電子部品Ｐｆ３、Ｐｆ４が前後方向に行き違えるように、設定されている。また、基板Ｂｆの部品装着高度Ｄ８、および吸着ノズル３７の背丈Ｄ３が、背丈の低い電子部品Ｐｆ４を基板Ｂｆの装着座標Ｄ７に装着できるように、設定されている。

具体的には、（基板Ｂｆと搬送中の吸着ノズル３７の下端面との間の距離Ｄ９≧電子部品Ｐｆ３の背丈Ｄ５＋電子部品Ｐｆ４の背丈Ｄ４）となるように、基板Ｂｆの部品装着高度Ｄ８、吸着ノズル３７の背丈Ｄ３は設定されている。

また、図１７に細線で示すように、（基板Ｂｆと搬送中の吸着ノズル３７の下端面との間の距離Ｄ９≦電子部品Ｐｆ４の背丈Ｄ４＋吸着ノズル３７の背丈Ｄ３＋ホルダ３２３の背丈Ｄ５＋吸着ノズル３７の上下方向ストロークＤ６）となるように、基板Ｂｆの部品装着高度Ｄ８、吸着ノズル３７の背丈Ｄ３は設定されている。

本実施形態の電子部品実装機は、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機と同様の作用効果を有している。また、本実施形態の電子部品実装機によると、電子部品Ｐｆ４の搬送経路Ｇ内に障害物（電子部品Ｐｆ３）がある場合であっても、基板Ｂｆの部品装着高度を変更せずに、生産を続行することができる。このため、基板生産時間を短くすることができる。

＜＜第三実施形態＞＞
第三実施形態の電子部品実装機の構成は、第一実施形態の電子部品実装機の構成と同様である。図１８（ａ）に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の低グループの電子部品装着時の右側面図を示す。図１８（ｂ）に、同部分の中グループの電子部品装着時の右側面図を示す。図１８（ｃ）に、同部分の高グループの電子部品装着時の右側面図を示す。なお、図１８（ａ）〜図１８（ｃ）において、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。

図１８（ａ）〜図１８（ｃ）に示すように、合計九種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３は、各々、背丈が異なっている。これらの電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３を基板Ｂｆ上に装着する際、各電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３の背丈に対応して、部品装着高度を電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３ごとに変更するようにした場合、吸着ノズル３７の上下方向の移動時間を削減することができる。

しかし、組付誤差などにより、高度変更装置３８が上下方向に対して傾斜していることがある（後述する第八実施形態、図２３参照）。このため、高精度な装着が必要な場合には、部品装着高度を変更するたびに、マークカメラ３３により基板マークＭｆ０を撮像し、基板Ｂｆの水平方向位置を検出する必要があり、撮像に要する時間が増加する。他にも、高度変更装置３８の移動に要する時間など、高度変更のために必要な作業時間が増加する。

このため、背丈の似た電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３をグループ分けし、グループごとに部品装着高度を変更するように設定するとよい。いくつのグループに分けるか、すなわち、部品装着高度を何回変更するか、を決定するのは、部品装着高度の変更回数増加による、吸着ノズル３７の上下方向移動時間の削減量と、高度変更に関する作業時間の増加量と、の比較に基づいてもよい。

本実施形態においては、部品装着高度を高高度ＤＨ、中高度ＤＭ、低高度ＤＬの三段階に変更する。また、実装プログラム作成の際、低い方から三種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７を低グループＰＬに、高い方から三種類の電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３を高グループＰＨに、中程の三種類の電子部品Ｐｆ８〜Ｐｆ１０を、中グループＰＭに所属させる。

電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３の実装順序としては、まず低グループＰＬの電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７、次に中グループＰＭの電子部品Ｐｆ８〜Ｐｆ１０、最後に高グループＰＨの電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３とする。同じグループ内の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３の実装順序に関しても、背丈が低い順にすると、さらに効率よく装着できる。

そして、部品装着高度を、低グループＰＬの電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７が高高度ＤＨに、中グループＰＭの電子部品Ｐｆ８〜Ｐｆ１０が中高度ＤＭに、高グループＰＨの電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３が低高度ＤＬに、各々対応するように、設定する。

まず、図１８（ａ）に示すように、制御装置の指示により、基板Ｂｆの部品装着高度が高高度ＤＨに設定され、マークカメラ３３が基板マークＭｆ０を撮像する。撮像により取得された基板Ｂｆの高高度ＤＨにおける水平方向位置に基づいて、低グループＰＬに属する三種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７が基板Ｂｆに装着される。

次に、図１８（ｂ）に示すように、制御装置の指示により、基板Ｂｆの部品装着高度が中高度ＤＭへ変更され、マークカメラ３３が基板マークＭｆ０を撮像する。撮像により取得された基板Ｂｆの中高度ＤＭにおける水平方向位置に基づいて、中グループＰＭに属する三種類の電子部品Ｐｆ８〜Ｐｆ１０が基板Ｂｆに装着される。

最後に、図１８（ｃ）に示すように、制御装置の指示により、基板Ｂｆの部品装着高度が低高度ＤＬへ変更され、マークカメラ３３が基板マークＭｆ０を撮像する。撮像により取得された基板Ｂｆの低高度ＤＬにおける水平方向位置に基づいて、高グループＰＨに属する三種類の電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３が基板Ｂｆに装着される。

本実施形態の電子部品実装機は、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機と同様の作用効果を有している。また、仮に、低グループＰＬに属する三種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７に低高度ＤＬが対応している場合、搬送中の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７と基板Ｂｆとの高度差が大きいため、電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７を基板Ｂｆに装着する際、電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７を大きく下降させる必要がある。このため、吸着ノズル３７の上下方向の移動量が大きくなる。

これに対して、本実施形態の電子部品実装機によると、低グループＰＬに属する三種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７に高高度ＤＨが対応している。このため、電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７を基板Ｂｆに装着する際、電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ７を大きく下降させる必要がない。したがって、吸着ノズル３７の上下方向の移動量が小さくなる。

また、仮に、高グループＰＨに属する三種類の電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３に高高度ＤＨが対応している場合、搬送中の電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３が基板Ｂｆに装着済みの電子部品に干渉するおそれが大きいため、電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３を基板Ｂｆに装着する際、電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３を大きく上昇させる必要がある。このため、吸着ノズル３７の上下方向の移動量が大きくなる。

これに対して、本実施形態の電子部品実装機によると、高グループＰＨに属する三種類の電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３に低高度ＤＬが対応している。このため、電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３を基板Ｂｆに装着する際、電子部品Ｐｆ１１〜Ｐｆ１３を大きく上昇させる必要がない。したがって、吸着ノズル３７の上下方向の移動量が小さくなる。

また、本実施形態の電子部品実装機によると、九種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３は、背丈が低い順に、部品装着高度が段階的に下げられる基板Ｂｆに、装着される。このため、背丈が異なる九種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３を、効率よく、基板Ｂｆに装着することができる。したがって、基板生産時間を短くすることができる。

また、本実施形態の電子部品実装機によると、九種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３は、背丈ごとに低グループＰＬ、中グループＰＭ、高グループＰＨに分類されている。九種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３は、グループごとに基板Ｂｆに装着される。基板Ｂｆの部品装着高度は、高高度ＤＨ、中高度ＤＭ、低高度ＤＬの三段階に切り替え可能である。

仮に、電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３ごとに基板Ｂｆの部品装着高度を切り替えると、基板Ｂｆの部品装着高度を九段階に切り替えることになる。このため、基板Ｂｆの部品装着高度を変更するのに、多大なダウンタイムが発生する。

この点、本実施形態の電子部品実装機によると、九種類の電子部品Ｐｆ５〜Ｐｆ１３が三つのグループに分類されている。このため、基板Ｂｆの部品装着高度の切替も三段階で済む。したがって、基板Ｂｆの部品装着高度の変更に要するダウンタイムを短くすることができる。

＜＜第四実施形態＞＞
第四実施形態の電子部品実装機の構成は、第一実施形態の電子部品実装機の構成と同様である。図１９に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の基板マーク撮像時の右側面図を示す。なお、図１０と対応する部位については、同じ符号で示す。

図１９に示すように、基板Ｂｆの上面には、基板マークＭｆ０が配置されている。電子部品Ｐｆ１４の上面には、部品マークＭｆ３が配置されている。部品マークＭｆ３は、本発明の「位置決め用撮像部分」の概念に含まれる。搬送中の電子部品Ｐｆ１５の装着には、部品マークＭｆ３が用いられる。しかしながら、部品マークＭｆ３は、マークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入っていない。

この場合、高度変更装置３８により、基板Ｂｆの部品装着高度を下げれば、部品マークＭｆ３をピント範囲Ｄ２に入れることができる。しかしながら、基板Ｂｆの部品装着高度を下げると、その分ダウンタイムが発生する。一方、基板マークＭｆ０は、マークカメラ３３のピント範囲Ｄ２に入っている。

そこで、本実施形態の場合、制御装置により、基板マークＭｆ０の水平方向位置から、電子部品Ｐｆ１５の装着座標を算出している。基板マークＭｆ０と電子部品Ｐｆ１５との間の相対的な位置関係が既知である場合、本実施形態のように、基板マークＭｆ０で部品マークＭｆ３を代用することができる。

本実施形態の電子部品実装機は、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機と同様の作用効果を有している。また、本実施形態の電子部品実装機によると、部品マークＭｆ３撮像のために基板Ｂｆの部品装着高度を変更する必要がない。このため、基板Ｂｆの高度変更に伴うダウンタイムが発生しない。

＜＜第五実施形態＞＞
第五実施形態の電子部品実装機の構成は、第一実施形態の電子部品実装機の構成と同様である。図２０に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の部品マーク撮像時の右側面図を示す。なお、図１３と対応する部位については、同じ符号で示す。

基板Ｂｆには、上流側の別の電子部品実装機により、既に電子部品Ｐｆ１ａが装着されている。電子部品Ｐｆ１ｂは、本実施形態の電子部品実装機（下流側の電子部品実装機）により基板Ｂｆに装着される。

電子部品Ｐｆ１ａの部品マークＭｆ１ａが、下流側の電子部品実装機のマークカメラのピント範囲Ｄ２に入っているのであれば、電子部品Ｐｆ１ａ上に設けられた部品マークＭｆ１ａの座標と、基板Ｂｆ上に実装された電子部品Ｐｆ１ａの装着座標の相対的な位置関係に基づいて、電子部品Ｐｆ１ａ上に設けられた部品マークＭｆ１ａの座標から、基板Ｂｆ上に設けられた基板マークＭｆ０の座標を算出する。算出された座標に基づいて、下流側の電子部品実装機は、電子部品Ｐｆ１ｂを基板Ｂｆ上に実装する。

基板Ｂｆ上に実装された電子部品Ｐｆ１ａの装着座標に関するデータとしては、実装プログラムにおける電子部品Ｐｆ１ａの装着座標データを利用することができる。ただし、電子部品Ｐｆ１ａが上流側の電子部品実装機で基板Ｂｆ上に実装されてから、電子部品Ｐｆ１ｂが下流側の電子部品実装機で基板Ｂｆ上に実装されるまでの間に、基板Ｂｆの基板マークＭｆ０に対する電子部品Ｐｆ１ａの実際の装着座標の相対位置関係を検出する工程がある場合には、当該工程のデータを利用すると、基板Ｂｆに対する電子部品Ｐｆ１ａの微細な位置ずれを加味できるため、基板マークＭｆ０の座標をより正確に算出することができる。さらに正確さを求める場合には、後述する第八実施形態に示すように、高度変更装置の組付誤差による上下方向の傾斜も考慮するとよい。この場合、マーク撮像のために基板Ｂｆの高度を変更する必要がないため、基板Ｂｆの高度変更に伴うダウンタイムが発生しない。

また、基板マークＭｆ０がマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２内に入るように基板Ｂｆの高度を上昇させると、電子部品Ｐｆ１ａ、またはその他の実装済みの電子部品がマークカメラ等に干渉してしまう場合がある。この場合、基板マークＭｆ０を撮像することができない。このように基板マークＭｆ０を撮像できない場合であっても、電子部品Ｐｆ１ａの部品マークＭｆ１ａで基板マークＭｆ０を代用することができる。

次に、本実施形態の電子部品実装機の制御装置に格納される、実装プログラムの作成方法について説明する。実装プログラム作成の際には、本実施形態の電子部品実装機で実装するように割り振られた電子部品Ｐｆ１ｂの部品装着高度を設定する必要がある。本実施形態においては、マークカメラが撮像するマーク（基板マークＭｆ０、部品マークＭｆ１ａ）を鑑みて、部品装着高度を設定する。

基板マークＭｆ０がマークカメラのピント範囲Ｄ２内に入るように基板Ｂｆの部品装着高度を上昇させると、電子部品Ｐｆ１ａや、他の実装済みの電子部品がマークカメラ等に干渉してしまう場合がある。この場合は、電子部品Ｐｆ１ａの部品マークＭｆ１ａを撮像するものとする。したがって、電子部品Ｐｆ１ａの部品マークＭｆ１ａがマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２内に入る高度を、電子部品Ｐｆ１ｂの部品装着高度に設定する。

マークカメラ等が実装済みの電子部品と干渉することなく、基板マークＭｆ０を撮像可能な場合であっても、電子部品Ｐｆ１ａが上流側の電子部品実装機で基板Ｂｆ上に実装されてから、電子部品Ｐｆ１ｂが下流側の電子部品実装機で基板Ｂｆ上に実装されるまでの間に、基板Ｂｆの基板マークＭｆ０に対する電子部品Ｐｆ１ａの実際の装着座標の相対位置関係を検出する工程がある場合には、マークカメラのピント範囲Ｄ２内に、電子部品Ｐｆ１ａの部品マークＭｆ１ａが入る高度を部品装着高度に設定した場合と、基板マークＭｆ０が入る高度を設定した場合とで、吸着ノズルの上下方向の移動量を比較して、移動量が小さくなる場合の部品装着高度を設定する。

この場合、基板マークＭｆ０に対する電子部品Ｐｆ１ａの実際の装着座標の相対位置関係が判明しているため、電子部品Ｐｆ１ａの部品マークＭｆ１ａに基づいて基板Ｂｆ上にある電子部品Ｐｆ１ｂの装着座標に実装しても、基板マークＭｆ０に基づいた場合と同等の精度が保証される。

マークカメラ等が実装済みの電子部品と干渉することなく基板マークＭｆ０を撮像可能な場合であって、電子部品Ｐｆ１ａが上流の電子部品実装機で基板Ｂｆ上に実装されてから、電子部品Ｐｆ１ｂが下流の電子部品実装機で基板計上に実装されるまでの間に、基板Ｂｆの基板マークＭｆ０に対する電子部品Ｐｆ１ａの実際の装着座標の相対位置関係を検出する工程がない場合は、基板Ｂｆの装着に必要とされる精度を鑑みる。

高精度な装着が必要な場合には、基板マークＭｆ０の水平位置に基づいた電子部品Ｐｆ１ｂの位置決めが必要であるため、基板マークＭｆ０がマークカメラ３３のピント範囲Ｄ２内に入る高度を電子部品Ｐｆ１ｂの部品装着高度に設定する。それほど高い精度が必要でない場合は、例えば吸着ノズルの上下方向の移動量を比較することによって、撮像すベきマークを定め、その撮像高度を電子部品Ｐｆ１ｂの部品装着高度に設定すればよい。

なお、電子部品Ｐｆ１ａの他にも実装済みの電子部品が存在する場合、電子部品Ｐｆ１ａの上に設けられた部品マークＭｆ１ａの代わりに、他の実装済みの電子部品の上に設けられた部品マークを利用してもよい。実装済みの電子部品の部品マークのどれを利用するかについては、各部品マークがピント範囲Ｄ２に入る部品装着高度における吸着ノズルの上下力向の移動量を比較して決定してもよい。

なお、生産ライン内の電子部品実装機ごとに実装プログラムを作成する際、ある電子部品実装機で、何らかの理由のため、例えばマークカメラ３３等と装着済みの電子部品との干渉のため、基板マークＭｆ０を撮像することが不可能であることが判明した場合、その電子部品実装機で基板マークＭｆ０の代用とする代用マーク（例えば任意の装着済みの電子部品に設けられた部品マーク）を定め、この電子部品実装機よりも上流側の電子部品実装機であって、基板マークＭｆ０と代用マークの両方を撮像できる電子部品実装機において、基板マークＭｆ０に対する代用マ一クの相対的な位置関係を求めるように設定するとよい。

こうすると、生産時には、上流側の電子部品実装機が求めた両マークの相対的な位置関係のデータを下流側の電子部品実装機に伝送することにより、下流側の電子部品実装機は基板マークＭｆ０の代用マークを利用して、基板マークＭｆ０を利用するのと同等の精度で、電子部品を実装することができる。

＜＜第六実施形態＞＞
第六実施形態の電子部品実装機と第一実施形態の電子部品実装機との相違点は、高度変更装置の構成だけである。ここでは相違点についてのみ説明する。図２１に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の右側面図を示す。なお、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。

図２１に示すように、高度変更装置３８は、一対の配管３５５と一対の吸着部３５６とを備えている。吸着部３５６には、配管３５５を介して、負圧が供給される。このため、吸着部３５６で基板Ｂｆを吸い付けることにより、基板Ｂｆを固定することができる。また、固定された状態のまま、移動量Ｄ１０だけ、基板Ｂｆを上下方向に移動させることができる。

本実施形態の電子部品実装機は、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機と同様の作用効果を有している。また、本実施形態の電子部品実装機によると、上下方向から基板Ｂｆを挟持しないで、基板Ｂｆを固定することができる。また、固定状態のまま、基板Ｂｆを上下方向に移動させることができる。

また、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置３８には、図７に示す前後一対の第一クランプ部材３０４ｆが配置されていない。このため、高度変更装置３８の背丈が低くなる。したがって、高度変更装置３８が電子部品の搬送の障害になりにくい。

＜＜第七実施形態＞＞
第七実施形態の電子部品実装機と第一実施形態の電子部品実装機との相違点は、高度変更装置の構成だけである。ここでは相違点についてのみ説明する。図２２に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の右側面図を示す。なお、図７と対応する部位については、同じ符号で示す。

図２２に示すように、高度変更装置３８は、一対の固定片３５７と一対の可動片３５８と一対のコイルスプリング３５９とを備えている。固定片３５７の下面には、ボス部３５７ａが突設されている。可動片３５８の上面には、ボス部３５８ａが突設されている。ボス部３５７ａとボス部３５８ａとは、上下方向に対向している。一対のボス部３５７ａ、３５８ａ間には、コイルスプリング３５９が介装されている。コイルスプリング３５９により、可動片３５８は、下方つまり基板Ｂｆ方向に付勢されている。

多数の第一バックアップピン３５３ｆを上下方向に移動させると、基板Ｂｆも上下方向に移動する。基板Ｂｆが上方に移動すると、コイルスプリング３５９の付勢力を蓄積しながら、可動片３５８も上方に移動する。基板Ｂｆが下方に移動すると、コイルスプリング３５９の付勢力を消費しながら、可動片３５８も下方に移動する。このように、可動片３５８は、基板Ｂｆの動きに追従して動く。このため、可動片３５８は、常時、基板Ｂｆの上面を上方から押圧している。すなわち、基板Ｂｆは、上方の一対の可動片３５８と、下方の多数の第一バックアップピン３５３ｆと、の間で、常時、挟持、固定されている。

本実施形態の電子部品実装機は、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機と同様の作用効果を有している。また、本実施形態の電子部品実装機によると、固定状態のまま、基板Ｂｆを上下方向に移動させることができる。

＜＜第八実施形態＞＞
第八実施形態の電子部品実装機の構成は、第六実施形態の電子部品実装機の構成と同様である。図２３に、本実施形態の電子部品実装機の高度変更装置の第一レーン側の部分の右側面図を示す。なお、図２１と対応する部位については、同じ符号で示す。

組付誤差などにより、高度変更装置の移動方向が上下方向に対して傾斜している場合がある。図２３に示すように、基板Ｂｆの高度を変更する際の基板Ｂｆの移動方向Ｅ１は、上下方向Ｅ２に対して、角度φで傾斜している。基板Ｂｆの水平方向移動量Ｅ３は、基板Ｂｆの移動方向Ｅ１に沿った移動量Ｅ４、角度φから、Ｅ３＝Ｅ４・ｓｉｎφとなる。このように、本実施形態の電子部品実装機によると、高度変更後に基板Ｂｆの水平方向位置を確認する必要がない。

本実施形態の電子部品実装機は、構成が共通する部分に関しては、第六実施形態の電子部品実装機と同様の作用効果を有している。また、本実施形態の電子部品実装機によると、高度変更後に基板Ｂｆの水平方向位置を確認する必要がない。このため、確認作業に要する時間が不要になる。したがって、基板生産時間を短くすることができる。

＜その他＞
以上、本発明の電子部品実装機および電子部品割振方法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。

上記実施形態においては、図７、図２１、図２２に示すように、基板Ｂｆの部品装着高度を変更することにより、電子部品の搬送経路内の障害物を回避した。しかしながら、図４に示すマークカメラ３３やＸＹロボット３１を上下方向に移動させることにより、電子部品の搬送経路内の障害物を回避してもよい。マークカメラ３３やＸＹロボット３１の昇降機構としては、例えば、図５に示すボールねじ部３２０を適用すればよい。

基板Ｂｆの部品装着高度の設定は、図８に示すように、例えば制御装置７に格納された実装プログラムにおいて設定されていてもよい。実装プログラムにおいては、実装すベき各電子部品の装着座標、実装順序等が設定されているが、それに加えて各電子部品を実装するときの基板Ｂｆの部品装着高度も設定されている。部品装着高度の設定は、電子部品ごとに設定されていてもよく、同じ部品装着高度で複数の電子部品が実装されるのであれば、部品装着高度を変更するタイミングの部分にだけ設定されていてもよい。高度変更装置３８は制御装置７の指示に基づいて部品装着高度を変更する。

上記実施形態においては、本発明の位置決め用撮像部分として、基板マークＭｆ０、部品マークＭｆ１、Ｍｆ１ａ、Ｍｆ３を用いたが、エッジ部分などの形状特徴部を位置決め用撮像部分として用いてもよい。

第一実施形態の電子部品割振方法の作業選択工程においては、電子部品実装機１ｂの十個の上層電子部品Ｐｆ２の取り扱いを検討したが、五個の下層電子部品Ｐｆ１の取り扱いを検討してもよい。すなわち、生産ライン全体の基板生産時間が短くなる方を優先すればよい。また、生産ライン全体の基板生産時間ではなく、消費電力が少なくなる方を優先してもよい。こうすると、エネルギー消費量が少なくなる。

第一実施形態においては、図９に示すように、基板Ｂｆに対する電子部品の積層数を二層としたが、積層数は特に限定しない。三層以上としてもよい。第一実施形態においては、図１に示すように、四台の電子部品実装機１ａ〜１ｄに対して、上流側の電子部品実装機１ａ、１ｂに、優先して、下層電子部品Ｐｆ１を割り当てた。しかしながら、上流側の電子部品実装機１ａ〜１ｄから下流側の電子部品実装機１ａ〜１ｄに向かう方向に、下層側から順番に、電子部品を装着しなくてもよい。第一実施形態においては、全ての電子部品実装機１ａ〜１ｄを、基板生産時に基板Ｂｆの部品装着高度が変更できるタイプのものにした。しかしながら、電子部品実装機１ｂだけを当該タイプのものにしてもよい。すなわち、基板生産時に基板Ｂｆの部品装着高度の変更が不要な電子部品実装機１ａ、１ｃ、１ｄについては、基板生産時に基板Ｂｆの部品装着高度が変更できないタイプの電子部品実装機を用いてもよい。つまり、複数層の電子部品を装着する必要がある電子部品実装機を、本発明の電子部品実装機とすればよい。

第四実施形態においては、図１９に示すように、基板マークＭｆ０の水平方向位置から電子部品Ｐｆ１５の装着座標を算出したが、基板マークＭｆ０の水平方向位置から部品マークＭｆ３の水平方向位置を算出してもよい。また、ピント範囲Ｄ２内のマークの水平方向位置からピント範囲Ｄ２外のマークの水平方向位置を算出する場合、全てのマークの水平方向位置を算出する必要はない。電子部品の装着に必要なマークだけでよい。

第七実施形態においては、図２２に示すように、コイルスプリング３５９により可動片３５８を付勢したが、流体シリンダ（エアシリンダ、オイルシリンダなど）により可動片３５８を付勢してもよい。第八実施形態においては、図２３に示すように、基板Ｂｆが前後方向に傾動する場合について説明したが、基板Ｂｆの傾動方向は特に限定しない。例えば、左右方向でもよい。

１ａ〜１ｄ：電子部品実装機、２：ベース、３：モジュール、４：部品供給装置、７：制御装置、８：画像処理装置。
３０：基板クランプ装置、３１：ＸＹロボット、３２：装着ヘッド、３３：マークカメラ（撮像装置）、３４：パーツカメラ、３５：基板昇降装置、３６：基板搬送装置、３７：吸着ノズル、３８：高度変更装置、３９：ノズルストッカ、４５：カセット式フィーダ、７０：コンピュータ、９０：コンピュータ。
３００：固定壁、３００ａ：ガイド孔、３０１ｆ：可動壁、３０１ｆａ：ガイド孔、３０１ｒ：可動壁、３０３Ｌ：ガイドレール、３０３Ｒ：ガイドレール、３０４ｆ：第一クランプ部材、３０４ｒ：第二クランプ部材、３０４ｆａ：ガイドロッド、３０４ｒ：第二クランプ部材、３０５：基部、３０９ａ：正圧源、３０９ｂ：負圧源、３０９ｆ：第一搬送幅変更モータ、３０９ｒ：第二搬送幅変更モータ、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：ボールねじ部、３２０ａ：シャフト、３２０ｂ：ナット、３２０ｃ：挟持片、３２１：Ｚ軸モータ、３２２：昇降ロッド、３２２ａ：被挟持片、３２３：ホルダ、３２５：θ軸モータ、３５０ｆ：第一基板昇降部、３５０ｒ：第二基板昇降部、３５１ｆ：第一ボールねじ部、３５１ｒ：第二ボールねじ部、３５２ｆ：第一バックアップテーブル、３５３ｆ：第一バックアップピン、３５５：配管、３５６：吸着部、３５７：固定片、３５７ａ：ボス部、３５８：可動片、３５８ａ：ボス部、３５９：コイルスプリング、３５９ｆ：第一昇降モータ、３５９ｒ：第二昇降モータ、３６０ｆ：第一基板搬送部、３６０ｒ：第二基板搬送部、３６９ｆ：第一搬送モータ、３６９ｒ：第二搬送モータ、７００：入出力インターフェイス、７０１：演算部、７０２：記憶部。
Ｂ１：部品供給位置、Ｂｆ：基板、Ｂｒ：基板、Ｄ２：ピント範囲、Ｇ：搬送経路、Ｌ：生産ライン、Ｌｆ：第一レーン、Ｌｒ：第二レーン、Ｍｆ０：基板マーク（位置決め用撮像部分）、Ｍｆ１：部品マーク（位置決め用撮像部分）、Ｍｆ１ａ：部品マーク（位置決め用撮像部分）、Ｍｆ３：部品マーク（位置決め用撮像部分）、Ｎ：ネットワーク、Ｐｆ１：下層電子部品（電子部品）、Ｐｆ１ａ：電子部品、Ｐｆ１ｂ：電子部品、Ｐｆ２：上層電子部品（電子部品）、Ｐｆ３〜Ｐｆ１５：電子部品。

Claims (6)

1. 基板に電子部品を装着する基板生産時に、該基板の部品装着高度を変更可能な高度変更装置と、
   該基板の該部品装着高度を設定する制御装置と、
   該基板の外部から該基板まで該電子部品を搬送する吸着ノズルと、
   該吸着ノズルが取り付けられ、水平面内の任意の位置に自在に移動可能な装着ヘッドと、
   を備える電子部品実装機。
2. 前記基板に、背丈が異なる複数の前記電子部品を装着する際、
   前記制御装置は、該電子部品の該背丈が高いほど低くなるように、前記基板の前記部品装着高度を複数段階設定する請求項１に記載の電子部品実装機。
3. 前記基板、または該基板に装着済みの前記電子部品の、位置決め用撮像部分を、所定のピント範囲内において撮像可能な撮像装置を備える請求項１または請求項２に記載の電子部品実装機。
4. 前記位置決め用撮像部分が前記ピント範囲に入るように、前記高度変更装置は前記基板の前記部品装着高度を変更する請求項３に記載の電子部品実装機。
5. 前記制御装置は、前記位置決め用撮像部分の座標、前記電子部品の装着座標の相対的な位置関係を基に、前記ピント範囲内の該位置決め用撮像部分の該座標から、該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分の該座標、または該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分により位置決めされる該電子部品の該装着座標を算出する請求項３または請求項４に記載の電子部品実装機。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の電子部品実装機を含む複数の電子部品実装機が連なる生産ラインにより、複数の電子部品を基板に上下方向に複数層積み重ねて実装する際の、電子部品割振方法であって、
   複数の前記電子部品実装機に前記電子部品を割り振る割振工程と、
   任意の該電子部品実装機に複数層の該電子部品が割り振られ、複数層の該電子部品の位置決め用の前記位置決め用撮像部分のうち、少なくとも一つの該位置決め用撮像部分が前記ピント範囲外にある場合、
   該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分が該ピント範囲に入るように、前記高度変更装置が前記基板の前記部品装着高度を変更し、該位置決め用撮像部分により位置決めが行われる該電子部品を、該電子部品実装機で該基板に装着する高度変更後装着作業に要する時間と、
   該ピント範囲外の該位置決め用撮像部分が該ピント範囲に入るように、該基板の該部品装着高度が設定された別の該電子部品実装機で、該位置決め用撮像部分により位置決めが行われる該電子部品を、該基板に装着する別実装機装着作業に要する時間と、
   を比較し、前記生産ライン全体の基板生産時間が短くなるように、該高度変更後装着作業または該別実装機装着作業を選択する作業選択工程と、
   を有する電子部品割振方法。

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