JP6131041B2 - 電子部品実装装置 - Google Patents

Description

本発明は、本体及び本体に連結したリードを備える電子部品のリード線を基板の挿入孔に挿入して当該電子部品を基板に実装する電子部品実装装置に関する。

基板上に電子部品を搭載する電子部品実装装置は、ノズルを備えるヘッドを有し、当該ノズルで電子部品を保持して基板上に搭載する。電子部品実装装置は、ヘッドのノズルを基板の表面に直交する方向に移動させることで、電子部品供給装置にある部品を吸着し、その後、ヘッドを基板の表面に平行な方向に相対的に移動させ、吸着している部品の搭載位置に到着したらヘッドのノズルを基板の表面に直交する方向に移動させ基板に近づけることで吸着した電子部品を基板上に搭載する。

ここで、基板に実装する電子部品としては、基板に搭載する搭載型電子部品以外にも、本体及び本体に連結したリードを備え、挿入孔にリードを挿入することで実装する挿入型電子部品がある。挿入型電子部品を基板に実装する電子部品実装装置としては、例えば、特許文献１に記載されている装置がある。

また、特許文献１には、部品挿入時に所定の部品挿入力を挿入ヘッドに付与すると共に、挿入ヘッドの移動量と移動時間を検知して、部品の挿入状態を検出する挿入状態検出手段を設け、所定時間内に所定の挿入量に達したか否かにより、部品の挿入の良否を検出することが記載されている。

また、特許文献２には、吸着ノズルの把持力を制御するために電空レギュレータを用いることが記載されている。

特公平２−２６７９９号公報 特開２０００−１８３５９６号公報 特開平５−２１９９１号公報 特開２００３−２０４６８９号公報

電空レギュレータは、ヘッドの構造上の要請から、ヘッド上部に取り付けられている。一方、ノズルは、ヘッド先端部に取り付けられる。これらのことから、電空レギュレータで空気圧を制御しても、実際には、ノズルで所望の把持力を得られない可能性がある。

また、電空レギュレータとノズルとの間の開閉を制御する電磁弁と、ノズルと、の間には、空圧経路を介しているので、若干ながら、電磁弁を開いてからノズルが把持力を生ずるまでには遅延時間が生じ、タクトタイムが低下してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電子部品を適切に把持することができる電子部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明は、水平面上を移動するヘッドにより保持位置にある電子部品を基板の搭載位置に移送して実装する電子部品実装装置であって、電子部品本体及び前記本体に連結したリードを備えるリード型電子部品を前記保持位置に供給する電子部品供給装置と、前記電子部品供給装置から供給される電子部品の電子部品本体を保持するために空気圧で駆動される把持ノズルと前記把持ノズルを装着して上下駆動及び回転駆動すると共に空気圧を供給するノズル駆動部と前記把持ノズル及び前記ノズル駆動部を支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、前記ヘッド本体の動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、電子部品の把持より前に、空気圧の設定値を切り替え、その都度圧力検出装置により前記把持ノズルの把持力を検出して、空気圧と把持力との相関関係を求め、該相関関係に基づき、電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定することを特徴とする。

ここで、前記制御部は、電子部品毎、把持ノズル毎又は電子部品と把持ノズルとの組み合わせ毎に、空気圧の設定値と把持力との相関関係を表す補正式を求め、該補正式と実装する電子部品の部品データの情報とに基づき、電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定することが好ましい。

また、自身がオフ状態のとき前記ノズル駆動部と前記把持ノズルとの間を遮断し、自身がオン状態のとき前記ノズル駆動部と前記把持ノズルとの間を通過させる電磁弁を更に備え、前記制御部は、前記電磁弁をオフ状態からオン状態に変化させたときから前記把持ノズルによって把持力が生ずるまでの遅延時間を求め、電子部品を把持したいタイミングより前記遅延時間だけ前に前記電磁弁をオフ状態からオン状態に変化させることが好ましい。

また、前記圧力検出装置は、圧力を検出するために押圧される押圧部の把持幅を調整するために前記押圧部に当接する当金と、前記当金を前記押圧部の軸方向に沿って進退させる駆動系と、前記駆動系に駆動力を付与するモータと、を備え、前記制御部は、前記モータを回転させることにより、前記押圧部の把持幅を電子部品の把持幅に調整することが好ましい。

また、前記制御部は、電子部品の質量及び材質の情報に基づいて電子部品の把持に適した把持力を求め、前記相関関係に基づいて電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定することが好ましい。

また、前記ヘッド本体に設けられたセンサを更に備え、前記制御部は、前記ノズル駆動部を駆動させることで前記把持ノズルを前記センサの検知範囲に移動させ、前記センサを用いて前記把持ノズルの開閉状態を検出することが好ましい。

また、画像を表示する表示部を更に備え、前記制御部は、前記把持ノズルの検出寸法と前記把持ノズルの基準寸法との差が許容値以下ではない場合には、その旨を表すメッセージを前記表示部に表示させることが好ましい。

また、前記制御部は、前記把持ノズルで電子部品を把持している場合に、前記ノズル駆動部を駆動させることで電子部品を前記センサの検知範囲に移動させ、前記センサを用いて電子部品の形状、姿勢又はそれらの組み合わせを検出することが好ましい。

本発明は、電子部品を適切に把持することができる。これにより、適切な把持力で電子部品を把持して基板に挿入することができ、挿入不良を低減し、製品の歩留まりを向上させることができ、生産性を向上させることができる。

図１は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。 図３は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図４は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。 図５は、ノズルの一例を示す説明図である。 図６は、電子部品保持テープの一例の概略構成を示す模式図である。 図７は、部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す斜視図である。 図８は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図９は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１０は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１１は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１２は、把持ノズルと、把持ノズルの把持力を検出する圧力検出ユニットの概略構成を示す図である。 図１３は、圧力検出ユニットを部品供給ユニットに配置した概観斜視図である。 図１４は、ロードセルを制御する回路構成を示すブロック図である。 図１５は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１６は、把持ノズルの把持力と電空レギュレータの設定圧力との関係を示す図である。 図１７は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図１８は、電子部品を把持したいタイミングと、電磁弁をオフからオンにするタイミングと、把持ノズルで部品が把持されるタイミングと、を示すタイミングチャートである。 図１９は、電子部品を把持したいタイミングと、電磁弁をオフからオンにするタイミングと、把持ノズルで部品が把持されるタイミングと、を示すタイミングチャートである。 図２０は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図２１は、把持ノズルと、把持ノズルの把持力を検出するロードセルと、ロードセルの把持幅を調整する当金の概略構成を示す図である。 図２２は、把持ノズルによって把持された電子部品に印加される力を示す図である。 図２３は、把持ノズルの側面図である。 図２４は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図２５は、把持ノズルの側面図である。 図２６は、図２５の把持ノズルを鉛直上方向から鉛直下方向に見下ろした上面図である。 図２７は、チャック部の斜視図である。 図２８は、図２７のチャック部の側面図である。 図２９は、他のチャック部の斜視図である。 図３０は、図２９のチャック部の分解斜視図である。 図３１は、他のチャック部の斜視図である。 図３２は、図３１のチャック部の分解斜視図である。 図３３は、図３２の矢印Ａ方向からチャック部を見た分解斜視図である。 図３４は、図３１のチャック部の側面図である。 図３５は、図２５の把持ノズルで電子部品を把持する様子を示す側面図である。 図３６は、図２５の把持ノズルで電子部品を把持する様子を示す側面図である。 図３７は、交換ノズル保持機構を示す平面図である。 図３８は、電子部品実装装置各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 図３９は、電子部品実装装置各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。 図４０は、電子部品実装装置各部の動作内容を示す図である。 図４１は、電子部品実装装置各部の動作内容を示す図である。 図４２は、電子部品実装装置が電子部品を吸着する際の動作内容を示す図である。 図４３は、電子部品実装装置が電子部品を基板に実装する際の動作内容を示す図である。 図４４は、電子部品のイナーシャを説明するための図である。 図４５は、生産プログラムの作成画面を示す図である。 図４６は、ゲインパラメータテーブルの一例を示す図である。 図４７は、ゲインパラメータの入力画面を示す図である。 図４８は、ゲインテーブル及びゲイン切替入力画面を示す図である。 図４９は、電子部品実装装置のゲイン切り替え動作の動作概要を示すフローチャートである。 図５０は、電子部品実装装置のゲイン切り替え動作の詳細を示すフローチャートである。 図５１は、電子部品実装装置の軸移動動作を示すフローチャートである。 図５２は、電子部品実装装置のノズル支持部の原点復帰シーケンスを示すフローチャートである。 図５３は、段取りのための個別制御画面を示す図である。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

以下に、本発明にかかる電子部品実装装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。本発明の電子部品実装装置は、リード線を有し、当該リード線が、基板の基板孔（挿入孔、孔）に挿入されることで、基板に実装される電子部品、いわゆる挿入型電子部品及び挿入型電子部品を実装する電子部品実装装置である。電子部品実装装置は、挿入型電子部品（リード型電子部品）を実装する機能を備えている。ここで、挿入型電子部品は、リードが基板に形成された孔に挿入されることで実装されるものである。また、挿入孔（基板孔）に挿入されずに基板上に搭載される電子部品、例えばＳＯＰ、ＱＦＰ等は、搭載型電子部品とする。なお、電子部品実装装置は、基板上に搭載される搭載型電子部品を実装する機能を備えていても良い。以下の実施形態の電子部品実装装置１０は、搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装する機能を備える。

次に、図１から図５３を用いて、本実施形態の搭載型電子部品と挿入型電子部品の両方を実装することができる電子部品実装装置１０について説明する。電子部品実装装置１０は、基板上に搭載することで実装される搭載型電子部品とリードを基板の挿入孔に差し込んで実装するリード型電子部品（挿入型電子部品）との両方を実装することができる装置である。電子部品実装装置１０は、１台で搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を実装することも、いずれか一方のみを実装することもできる。つまり電子部品実装装置１０は、搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を実装することが可能で、製造する基板や他の電子部品実装装置のレイアウトに応じて、種々の用途で使用することができる。

図１は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。図１に示す電子部品実装装置１０は、基板８の上に電子部品を搭載する装置である。電子部品実装装置１０は、筐体１１と、基板搬送部１２と、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒと、ヘッド１５と、ＸＹ移動機構１６と、ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９と、制御装置２０と、操作部４０と、表示部４２と、を有する。なお、ＸＹ移動機構１６は、Ｘ軸駆動部２２と、Ｙ軸駆動部２４と、を備える。ここで、本実施形態の電子部品実装装置１０は、図１に示すように、基板搬送部１２を中心にしてフロント側とリア側に部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒを備える。電子部品実装装置１０は、部品供給ユニット１４ｆが電子部品実装装置１０のフロント側に配置され、部品供給ユニット１４ｒが電子部品実装装置１０のリア側に配置される。また、以下では、２つの部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒを特に区別しない場合、部品供給ユニット１４とする。

基板８は、電子部品を搭載する部材であればよく、その構成は特に限定されない。本実施形態の基板８は、板状部材であり、表面に配線パターンが設けられている。基板８に設けられた配線パターンの表面には、リフローによって板状部材の配線パターンと電子部品とを接合する接合部材であるはんだが付着している。また、基板８には、電子部品が挿入されるスルーホール（挿入孔、基板孔）も形成されている。

基板搬送部１２は、基板８を図中Ｘ軸方向に搬送する搬送機構である。基板搬送部１２は、Ｘ軸方向に延在するレールと、基板８を支持し、基板８をレールに沿って移動させる搬送機構とを有する。基板搬送部１２は、基板８の搭載対象面がヘッド１５と対面する向きで、基板８を搬送機構によりレールに沿って移動させることで基板８をＸ軸方向に搬送する。基板搬送部１２は、電子部品実装装置１０に供給する機器から供給された基板８を、レール上の所定位置まで搬送する。ヘッド１５は、所定位置で、電子部品を基板８の表面に搭載する。基板搬送部１２は、所定位置まで搬送した基板８上に電子部品が搭載されたら、基板８を、次の工程を行う装置に搬送する。なお、基板搬送部１２の搬送機構としては、種々の構成を用いることができる。例えば、基板８の搬送方向に沿って配置されたレールとレールに沿って回転するエンドレスベルトとを組合せ、エンドレスベルトに基板８を搭載した状態で搬送する、搬送機構を一体としたベルト方式の搬送機構を用いることができる。

電子部品実装装置１０は、フロント側に部品供給ユニット１４ｆが配置され、リア側に部品供給ユニット１４ｒが配置されている。フロント側の部品供給ユニット１４ｆと、リア側の部品供給ユニット１４ｒは、それぞれ基板８上に搭載する電子部品を多数保持し、ヘッド１５に供給可能、つまり、ヘッド１５で保持（吸着又は把持）可能な状態で保持位置に供給する電子部品供給装置を備える。本実施形態の部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒは共に、本体と、本体に連結されたリードとを有するリード型電子部品を供給する。

図２は、部品供給ユニットの一例の概略構成を示す模式図である。部品供給ユニット１４は、図２に示すように、複数の電子部品供給装置（以下、単に「部品供給装置」ともいう。）９０、９０ａを有する。

具体的には、部品供給ユニット１４は、複数のラジアルリード型電子部品（ラジアルリード部品）をテープ本体に固定した電子部品保持テープ（ラジアル部品テープ）を装着し、当該電子部品保持テープで保持したリード型電子部品のリードを保持位置（第２保持位置）で切断し、当該保持位置にあるリード型電子部品をヘッドに備えた吸着ノズル又は把持ノズルで保持可能とする電子部品供給装置９０を複数装着することに加え、複数の搭載型電子部品をテープ本体に固定した電子部品保持テープ（チップ部品テープ）を装着し、当該電子部品保持テープで保持した搭載型電子部品の保持位置（第１保持位置）でテープ本体から剥がし、当該保持位置にある搭載型電子部品をヘッドに備えた吸着ノズル又は把持ノズルで保持可能とする電子部品供給装置９０ａを備えていても良い。部品供給ユニット１４は、その他電子部品供給装置９０ａとしてスティックフィーダやトレイフィーダをリア側バンクに設置しても良い。図２に示す複数の部品供給装置９０、９０ａは、支持台（バンク）９６に保持される。また、支持台９６は、部品供給装置９０、９０ａの他の装置（例えば、計測装置やカメラ等）を搭載することができる。

部品供給ユニット１４は、支持台９６に保持されている複数の電子部品供給装置９０、９０ａが、搭載する電子部品の種類、電子部品を保持する機構又は供給機構が異なる複数種類の電子部品供給装置９０、９０ａで構成される。また、部品供給ユニット１４は、同一種類の電子部品供給装置９０、９０ａを複数備えていても良い。また、部品供給ユニット１４は、装置本体に対して着脱可能な構成とすることが好ましい。

部品供給装置９０は、テープに複数のラジアルリード型電子部品のリードを貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド１５にラジアルリード型電子部品を供給する。部品供給装置９０は、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、保持しているラジアルリード型電子部品をヘッド１５のノズルにより電子部品が保持できる保持領域（吸着位置、把持位置、保持位置）まで移動するテープフィーダである。部品供給装置９０は、保持領域まで移動させたラジアルリード型電子部品のリードを切断して分離することで、当該テープでリードが固定されたラジアルリード型電子部品を所定位置に保持可能な状態とすることができ、当該ラジアルリード型電子部品をヘッド１５のノズルにより保持（吸着、把持）することができる。部品供給装置９０については後述する。なお、複数の部品供給装置９０は、それぞれ異なる品種の電子部品を供給しても、別々の電子部品を供給しても良い。また、部品供給装置９０は、テープに複数のラジアルリード型電子部品に限定されず、ボウルフィーダや、アキシャルフィーダ、スティックフィーダ、トレイフィーダ等を用いることもできる。

電子部品供給装置９０ａは、テープに基板を搭載するチップ型の電子部品を貼り付けて構成される電子部品保持テープを使用してヘッド１５に電子部品を供給する。なお、電子部品保持テープは、テープに複数の格納室が形成されており、当該格納室に電子部品が格納されている。電子部品供給装置９０ａは、電子部品保持テープを保持し、保持している電子部品保持テープを送り、格納室をヘッド１５のノズルにより電子部品が吸着できる保持領域まで移動させるテープフィーダである。なお、格納室を保持領域に移動させることで、当該格納室に収容されている電子部品を所定位置に露出した状態とすることができ、当該電子部品をヘッド１５のノズルにより吸着、把持することができる。電子部品供給装置９０ａは、テープフィーダに限定されず、チップ型電子部品を供給する種々のチップ部品フィーダとすることができる。チップ部品フィーダとしては、例えば、スティックフィーダ、テープフィーダ、バルクフィーダを用いることができる。

ヘッド１５は、部品供給ユニット１４ｆに保持された電子部品又は部品供給ユニット１４ｒに保持された電子部品、をノズルで保持（吸着又は把持）し、保持した電子部品を基板搬送部１２によって所定位置に移動された基板８上に実装する機構である。また、ヘッド１５は、部品供給ユニット１４ｒが電子部品供給装置９０ａを備えている場合、電子部品供給装置９０ａに保持されたチップ型電子部品（搭載型電子部品）を基板８上に搭載（実装）する機構である。なお、ヘッド１５の構成については、後述する。なお、チップ型電子部品（搭載型電子部品）とは、基板に形成された挿入孔（スルーホール）に挿入するリードを備えないリードなし電子部品である。搭載型電子部品としては、上述したようにＳＯＰ、ＱＦＰ等が例示される。チップ型電子部品は、リードを挿入孔に挿入せずに、基板に実装される。

ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を図１中Ｘ軸方向及びＹ軸方向、つまり、基板８の表面と平行な面上で移動させる移動機構でありＸ軸駆動部２２とＹ軸駆動部２４とを有する。Ｘ軸駆動部２２は、ヘッド１５と連結しており、ヘッド１５をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸駆動部２４は、Ｘ軸駆動部２２を介してヘッド１５と連結しており、Ｘ軸駆動部２２をＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５をＹ軸方向に移動させる。ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５をＸＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５を基板８と対面する位置、又は、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒと対面する位置に移動させることができる。また、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を移動させることで、ヘッド１５と基板８との相対位置を調整する。これにより、ヘッド１５が保持した電子部品を基板８の表面の任意の位置に移動させることができ、電子部品を基板８の表面の任意の位置に搭載することが可能となる。つまり、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を水平面（ＸＹ平面）上で移動させて、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒの電子部品供給装置９０、９０ａにある電子部品を基板８の所定位置（搭載位置、実装位置）に移送する移送手段となる。なお、Ｘ軸駆動部２２としては、ヘッド１５を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。Ｙ軸駆動部２４としては、Ｘ軸駆動部２２を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。対象物を所定の方向に移動させる機構としては、例えば、リニアモータ、ラックアンドピニオン、ボールねじを用いた搬送機構、ベルトを利用した搬送機構等を用いることができる。

ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９とは、ＸＹ平面において、ヘッド１５の可動領域と重なる位置で、かつ、Ｚ方向における位置がヘッド１５よりも鉛直方向下側となる位置に配置されている。本実施形態では、ＶＣＳユニット１７と、交換ノズル保持機構１８と、部品貯留部１９とは、基板搬送部１２と部品供給ユニット１４ｒとの間に、隣接して配置される。

ＶＣＳユニット（部品状態検出部、状態検出部）１７は、画像認識装置であり、ヘッド１５のノズル近傍を撮影するカメラや、撮影領域を照明する照明ユニットを有する。ＶＣＳユニット１７は、ヘッド１５のノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。より具体的には、ＶＣＳユニット１７は、対面する位置にヘッド１５が移動されると、ヘッド１５のノズルを鉛直方向下側から撮影し、撮影した画像を解析することで、ノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。ＶＣＳユニット１７は、取得した情報を制御装置２０に送る。

交換ノズル保持機構１８は、複数種類のノズルを保持する機構である。交換ノズル保持機構１８は、複数種類のノズルをヘッド１５が着脱交換可能な状態で保持する。ここで、本実施形態の交換ノズル保持機構１８は、電子部品を吸引することで保持する吸引ノズルと、電子部品を把持することで保持する把持ノズルと、を保持している。ヘッド１５は、交換ノズル保持機構１８で装着するノズルを変更し、装着されたノズルに対して空気圧を供給して駆動することで、保持する電子部品を適切な条件（吸引又は把持）で保持することができる。

部品貯留部１９は、ヘッド１５がノズルで保持し、基板８に実装しない電子部品を貯留する箱である。つまり、電子部品実装装置１０では、基板８に実装しない電子部品を廃棄する廃棄ボックスとなる。電子部品実装装置１０は、ヘッド１５が保持している電子部品の中に基板８に実装しない電子部品がある場合、ヘッド１５を部品貯留部１９と対面する位置に移動させ、保持している電子部品を解放することで、電子部品を部品貯留部１９に投入する。

制御装置２０は、電子部品実装装置１０の各部を制御する。制御装置２０は、各種制御部の集合体である。操作部４０は、作業者が操作を入力する入力デバイスである。操作部４０としては、キーボード、マウス、タッチパネル等が例示される。操作部４０は検出した各種入力を制御装置２０に送る。表示部４２は、作業者に各種情報を表示する画面である。表示部４２としては、タッチパネル、ビジョンモニタ等がある。表示部４２は、制御装置２０から入力される画像信号に基づいて各種画像を表示させる。

なお、本実施形態の電子部品実装装置１０は、ヘッドを１つとしたが部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒのそれぞれに対応して２つのヘッドを設けても良い。この場合、Ｘ軸駆動部を２つ設け、２つのヘッドをそれぞれＸＹ方向に移動させることで、２つのヘッドを独立して移動させることができる。さらに、電子部品実装装置１０は、基板搬送部１２を平行に２つ配置することも好ましい。電子部品実装装置１０は、２つの基板搬送部１２で２つの基板を交互に電子部品搭載位置に移動させ、２つのヘッド１５で交互に部品搭載すれば、さらに効率よく基板に電子部品を搭載することができる。

次に、図３及び図４を用いて、ヘッド１５の構成について説明する。図３は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。図４は、電子部品実装装置のヘッドの概略構成を示す模式図である。なお、図３には、電子部品実装装置１０を制御する各種制御部と部品供給ユニット１４ｒの１つの部品供給装置９０もあわせて示す。ヘッド１５は、図３及び図４に示すように、ヘッド本体３０と撮影装置（基板状態検出部）３６と高さセンサ（基板状態検出部）３７とレーザ認識装置（部品状態検出部、状態検出部、センサ）３８と、を有する。

電子部品実装装置１０は、図３に示すように、制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、を有する。制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４とは、上述した制御装置２０の一部である。また、電子部品実装装置１０は、電源と接続されており電源から供給される電力を制御部６０、ヘッド制御部６２、部品供給制御部６４及び各種回路を用いて、各部に供給する。制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４とについては後述する。

電子部品供給装置９０は、電子部品保持テープ（ラジアル部品テープ）にリードが保持された電子部品８０の本体が上方に露出している。なお、電子部品８０としては、アルミ電解コンデンサが例示される。なお、電子部品８０として、アルミ電解コンデンサの他にも、リードを有する各種電子部品を用いることができる。電子部品供給装置９０は、電子部品保持テープを引き出し、移動させることで、電子部品保持テープに保持された電子部品８０を保持領域（吸着領域、把持領域）に移動させる。本実施形態では、部品供給装置９０のＹ軸方向の先端近傍が、電子部品保持テープに保持された電子部品８０をヘッド１５のノズルが保持する保持領域となる。電子部品供給装置９０の構成については後述する。また、電子部品供給装置９０ａの場合も同様に、所定の位置が、ヘッド１５のノズルが電子部品保持テープに保持された電子部品８０を保持する保持領域となる。

ヘッド本体３０は、各部を支持するヘッド支持体３１と、複数のノズル３２と、ノズル駆動部３４と、を有する。本実施形態のヘッド本体３０には、図４に示すように、６本のノズル３２が一列に配置されている。６本のノズル３２は、Ｘ軸に平行な方向に並んでいる。なお、図４に示すノズル３２は、いずれも電子部品８０を吸着して保持する吸着ノズルが配置されている。

ヘッド支持体３１は、Ｘ軸駆動部２２と連結している支持部材であり、ノズル３２及びノズル駆動部３４を支持する。なお、ヘッド支持体３１は、レーザ認識装置３８も支持している。

ノズル３２は、電子部品８０を吸着し、保持する吸着機構である。ノズル３２は、先端に開口３２ａを有する。開口３２ａは、内部の空洞及びノズル支持部３３の空洞を介してノズル駆動部３４に連結されている。ノズル３２は、この開口３２ａから空気を吸引することで、先端に電子部品８０を吸着し、保持する。ノズル３２は、ノズル支持部３３に対して着脱可能であり、ノズル支持部３３に装着されていない場合、交換ノズル保持機構１８に保管（格納）される。また、ノズル３２は、開口３２ａの形状や、大きさが種々のものがある。また、本実施形態では、電子部品を吸着するための開口を備える吸着型のノズルを示したが、空気圧により稼動するアームを用い、電子部品を挟み込むことで保持する把持型のノズルも用いることができる。

ノズル支持部３３は、鉛直方向下側の端部（先端）でノズル３２を保持する機構であり、例えば、ノズル駆動部３４にとってヘッド支持体３１に対して移動されるシャフトと、ノズル３２と連結するソケットと、を有する。シャフトは、棒状の部材であり、Ｚ軸方向に延在して配置されている。シャフトは、鉛直方向下側の端部に配置されたソケットを支持する。シャフトは、ソケットに連結する部分がＺ軸方向移動可能な状態及びθ方向に回転可能な状態でヘッド支持体３１に対して支持されている。ここで、Ｚ軸は、ＸＹ平面に対して直交する軸であり、基板８の表面に対して直交する方向となる。θ方向とは、すなわち、ノズル駆動部３４がノズル３２を移動させる方向と平行な軸であるＺ軸を中心とした円の円周方向と平行な方向である。θ方向は、ノズル３２の回動方向となる。シャフトは、ソケットに連結する部分がノズル駆動部３４によってＺ軸方向及びθ方向に移動、回転される。

ノズル駆動部３４は、ノズル保持部３３をＺ軸方向に移動させることでノズル３２をＺ軸方向に移動させ、ノズル３２の開口３２ａで電子部品８０を吸着させる。また、ノズル駆動部３４は、電子部品８０の実装時等にノズル保持部３３をθ方向に回転させることでノズル３２をθ方向に回転させる。

ノズル駆動部３４は、ノズル３２をＺ軸方向に移動させる機構として、Ｚ軸モータ３４ａ、具体的には、Ｚ軸方向が駆動方向となる直動リニアモータを有する機構がある。ノズル駆動部３４は、Ｚ軸モータ３４ａでノズル保持部３３と共にノズル３２をＺ軸方向に移動させることで、ノズル３２の先端部の開口３２ａのシャフトをＺ軸方向に移動させる。また、ノズル駆動部３４は、ノズル３２をθ方向に回転させる機構として、例えばモータとノズル保持部３３のシャフトに連結された伝達要素とで構成された機構がある。ノズル駆動部３４は、モータから出力された駆動力を伝達要素でノズル保持部３３のシャフトに伝達し、シャフトをθ方向に回転させることで、ノズル３２の先端部もθ方向に回転させる。

ノズル駆動部３４は、ノズル３２の開口３２ａで電子部品８０を吸着させる機構、つまり吸引機構としては、例えば、ノズル３２の開口３２ａと連結された空気管と、当該空気管と接続されたポンプ（電空レギュレータ）と、空気管の管路の開閉を切り替える電磁弁と、を有する機構がある。ノズル駆動部３４は、ポンプで空気管の空気を吸引し、電磁弁の開閉を切り替えることで開口３２ａから空気を吸引するか否かを切り替える。ノズル駆動部３４は、電磁弁を開き開口３２ａから空気を吸引することで開口３２ａに電子部品８０を吸着（保持）させ、電磁弁を閉じ開口３２ａから空気を吸引しないことで開口３２ａに吸着していた電子部品８０を解放する、つまり開口３２ａで電子部品８０を吸着しない状態（保持しない状態）とする。

また、本実施形態のヘッド１５は、電子部品の本体を保持するときに本体上面がノズル（吸着ノズル）３２で吸着できない形状である場合には、後述する把持ノズルを用いる。把持ノズルは、吸着ノズルと同様に空気を吸引解放することで固定片に対して可動片が開閉することで電子部品の本体を上方から把持解放することができる。また、ヘッド１５は、ノズル駆動部３４でノズル３２を移動させ、交換動作を実行することで、ノズル駆動部３４が駆動させるノズルを換えることができる。

撮影装置３６は、ヘッド本体３０のヘッド支持体３１に固定されており、ヘッド１５と対面する領域、例えば、基板８や電子部品８０が搭載された基板８等を撮影する。撮影装置３６は、カメラと、照明装置と、を有し、照明装置で視野を照明しつつ、カメラで画像を取得する。これにより、ヘッド本体３０に対面する位置の画像、例えば、基板８や、部品供給ユニット１４の各種画像を撮影することができる。例えば、撮影装置３６は、基板８の表面に形成された基準マークとしてのＢＯＣマーク（以下単にＢＯＣともいう。）やスルーホール（挿入孔）の画像を撮影する。ここで、ＢＯＣマーク以外の基準マークを用いる場合、当該基準マークの画像を撮影する。

高さセンサ３７は、ヘッド本体３０のヘッド支持体３１に固定されており、ヘッド１５と対面する領域、例えば、基板８や電子部品８０が搭載された基板８との距離を計測する。高さセンサ３７としては、レーザ光を照射する発光素子と、対面する位置で反射して戻ってくるレーザ光を受光する受光素子とを有し、レーザ光を発光してから受光するまでの時間で対面する部分との距離を計測するレーザセンサを用いることができる。また、高さセンサ３７は、測定時の自身の位置及び基板の位置を用いて、対面する部分との距離を処理することで、対面する部分、具体的には電子部品の高さを検出する。なお、電子部品との距離の測定結果に基づいて電子部品の高さを検出する処理は制御部６０で行っても良い。

レーザ認識装置３８は、光源３８ａと、受光素子３８ｂと、を有する。レーザ認識装置３８は、ブラケット５０に内蔵されている。ブラケット５０は、図３に示すように、ヘッド支持体３１の下側、基板８及び部品供給装置９０側に連結されている。レーザ認識装置３８は、ヘッド本体３０のノズル３２で吸着した電子部品８０に対して、レーザ光を照射することで、電子部品８０の状態を検出する装置である。ここで、電子部品８０の状態とは、電子部品８０の形状、ノズル３２で電子部品８０を正しい姿勢で吸着しているか等である。光源３８ａは、レーザ光を出力する発光素子である。受光素子３８ｂは、Ｚ軸方向における位置、つまり高さが同じ位置であり、光源３８ａに対向する位置に配置されている。レーザ認識装置３８による形状の認識処理については後述する。

次に、電子部品実装装置１０の装置構成の制御機能について説明する。電子部品実装装置１０は、図３に示すように、制御装置２０として、制御部６０と、ヘッド制御部６２と、部品供給制御部６４と、を有する。各種制御部は、それぞれ、ＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等の演算処理機能と記憶機能とを備える部材で構成される。また、本実施形態では、説明の都合で複数の制御部としたが、１つの制御部としても良い。また、電子部品実装装置１０の制御機能を１つの制御部とした場合、１つの演算装置で実現しても複数の演算装置で実現しても良い。

制御部６０は、電子部品実装装置１０の各部と接続されており、入力された操作信号や、電子部品実装装置１０の各部で検出された情報に基づいて、記憶されているプログラムを実行し、各部の動作を制御する。制御部６０は、例えば、基板８の搬送動作、ＸＹ移動機構１６によるヘッド１５の駆動動作、レーザ認識装置３８による形状の検出動作等を制御する。また、制御部６０は、上述したようにヘッド制御部６２に各種指示を送り、ヘッド制御部６２による制御動作も制御する。制御部６０は、部品供給制御部６４による制御動作も制御する。

ヘッド制御部６２は、ノズル駆動部３４、ヘッド支持体３１に配置された各種センサ及び制御部６０に接続されており、ノズル駆動部３４を制御し、ノズル３２の動作を制御する。ヘッド制御部６２は、制御部６０から供給される操作指示及び各種センサ（例えば、距離センサ）の検出結果に基づいて、ノズル３２の電子部品の吸着（保持）／解放動作、各ノズル３２の回動動作、Ｚ軸方向の移動動作を制御する。ヘッド制御部６２の制御については、後述する。

部品供給制御部６４は、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒによる電子部品８０の供給動作を制御する。部品供給制御部６４は、電子部品供給装置９０、９０ａ毎に設けても、１つですべての電子部品供給装置９０、９０ａを制御しても良い。例えば、部品供給制御部６４は、電子部品供給装置９０による電子部品保持テープの引き出し動作（移動動作）、リードの切断動作及びラジアルリード型電子部品の保持動作を制御する。また、部品供給制御部６４は、部品供給ユニット１４が電子部品供給装置９０ａを備えている場合、電子部品供給装置９０ａによる電子部品保持テープの引き出し動作（移動動作）等を制御する。部品供給制御部６４は、制御部６０による指示に基づいて各種動作を実行する。部品供給制御部６４は、電子部品保持テープ又は電子部品保持テープの引き出し動作を制御することで、電子部品保持テープ又は電子部品保持テープの移動を制御する。

ここで、上記実施形態では、ヘッドに装着するノズルに吸着ノズルを用いる場合として説明したがこれに限定されない。図５は、ノズルの一例を示す説明図である。図５は、把持ノズル（グリッパーノズル）の一例を示す図である。図５に示すノズル２０１は、固定アーム２０２と、可動アーム２０４とを有する。ノズル２０１は、可動アーム２０４の支点２０５がノズル２０１の本体に回動可能な状態で固定されており、可動アーム２０４は、支点２０５を軸として固定アーム２０２と対面する部分が固定アーム２０２に近づく方向から遠ざかる方向に移動することができる。可動アーム２０４は、ノズル２０１の本体の部分、固定アーム２０２に近づいたり遠ざかったりする部分とは、支点２０５を介して反対側に駆動部２０６が連結されている。駆動部２０６は、把持ノズルを駆動する駆動源（空気圧）により移動される。可動アーム２０４は、駆動部２０６が移動することで、固定アーム２０２と対面する部分が固定アーム２０２に近づく方向から遠ざかる方向に移動する。

ノズル２０１は、固定アーム２０２と可動アーム２０４との間に電子部品８０がある状態で、固定アーム２０２と可動アーム２０４との距離を縮めることで、電子部品８０を把持することができる。

把持ノズルは、ノズル２０１に限定されず、種々の形状とすることができる。把持ノズルは、それぞれ固定アームと可動アームとの間隔や、可動範囲を種々の値とすることができる。このように把持ノズルは、ノズルの形状毎に把持できる電子部品の形状が異なる。

電子部品実装装置１０は、保持する電子部品の種類に応じて、当該電子部品を保持するノズルの種類を選択することで、電子部品を適切に保持することができる。具体的には、保持する電子部品に応じて、吸着ノズルを用いるか把持ノズルを用いるかを選択し、さらにそれぞれの種類のノズル中でもどのノズルを用いるかを切り替えることで、１台の電子部品実装装置でより多くの種類の電子部品を実装することができる。

次に、図６及び図７を用いて部品供給装置９０について説明する。部品供給装置９０は、上述したようにラジアルリード型電子部品を保持位置に供給するラジアルフィーダである。まず、図６を用いて、電子部品保持テープについて説明する。図６は、電子部品保持テープの一例の概略構成を示す模式図である。

図６に示す電子部品保持テープ（ラジアル部品テープ）７０は、テープ本体７２と、テープ本体７２に保持される複数の電子部品（ラジアルリード型電子部品、ラジアルリード部品）８０と、を有する。テープ本体７２は、第１テープ７４と第１テープ７４よりも幅の細い第２テープ７６とが貼り合わされている。また、テープ本体７２は、延在方向に一定間隔で送り孔としての孔７８が形成されている。つまり、テープ本体７２は、複数の孔７８が延在方向に列状に形成されている。

電子部品８０は、電子部品本体（以下単に「本体」という。）８２と、本体８２のラジアル方向に配置された２本のリード８４と、を有する。電子部品８０は、リード８４が、第１テープ７４と第２テープ７６との間に挟まれ、固定されている。これにより、電子部品８０は、リード８４が、第１テープ７４と第２テープ７６との間に挟まれ固定されることで、テープ本体７２の所定位置に固定される。また、複数の電子部品８０は、２本のリード８４の間に孔７８が配置され、テープ本体７２の孔７８が形成されている位置に、それぞれ固定されている。つまり、電子部品８０は、孔７８と同じ送りピッチＰの間隔で、かつテープの延在方向における位置が同じ位置に配置されている。なお、電子部品８０は、テープ本体７２の第１テープ７４と第２テープ７６との間に挟まれるリード線を有した形状であればよく、リード線及び本体の形状、種類は特に限定されない。また、電子部品保持テープは、テープの延在方向における孔７８と電子部品８０との相対位置関係を種々の設定とすることができる。例えば、電子部品保持テープは、孔７８と孔７８との間に電子部品８０を配置しても良い。

次に、図７は、部品供給ユニットの電子部品供給装置の概略構成を示す斜視図である。電子部品供給装置（部品供給装置）９０は、図７に示すように、他の各部を保持し、電子部品保持テープを案内する筐体２１０と、リア側バンク４６と連結されるクランプユニット２１２と、電子部品保持テープを搬送するフィードユニット２１４と、電子部品保持テープに保持されている電子部品のリードを切断するカットユニット２１６と、を有する。また、電子部品供給装置９０は、筐体２１０の内部に空気圧調整部が配置されている。空気圧調整部は、フィードユニット２１４の駆動部とカットユニット２１６の駆動部の空気圧を調整し、各部の駆動を制御する。

筐体２１０は、縦に細長い中空の箱であり、クランプユニット２１２とフィードユニット２１４とカットユニット２１６と空気圧調整部とを内部に保持する。筐体２１０は、案内溝２２０と、ガイド部２２２と、排出部２２６と、把持部２２８と、が設けられている。案内溝２２０は、筐体２１０の鉛直方向上側の細長い面の長手方向に沿って形成された２本の直線の一方の端部が連結した形状である。つまり、案内溝２２０は、筐体２１０の一方の端部から他方の端部近傍まで延び、他方の端部近傍で折り返し、一方の端部まで延びるＵ字形状で形成されている。案内溝２２０は、電子部品保持テープを案内する溝であり、Ｕ字形状の一方の端部（供給側の端部）から電子部品保持テープが供給される。案内溝２２０は供給された電子部品保持テープをＵ字形状に沿って移動させ、Ｕ字形状の他方の端部（排出側の端部）から排出する。また、案内溝２２０は、テープ本体７２が筐体２１０の内部にあり、電子部品が筐体２１０の外部に露出した状態で電子部品保持テープを案内する。

ガイド部２２２は、案内溝２２０の供給側の端部と連結されており、電子部品が保持された状態の電子部品保持テープを案内溝２２０に案内する。排出部２２６は、案内溝２２０の排出側の端部と連結されており、筐体２１０内を移動して電子部品をヘッド１５に供給した部分が電子部品保持テープを排出する。把持部２２８は、電子部品供給装置９０の搬送時等に、オペレータが持つ部分である。

クランプユニット２１２は、支持台９６と連結される機構である。クランプユニット２１２は、筐体２１０に固定されており、支持台９６と連結し固定されている状態と、支持台９６と連結せずに解放されている状態と、を切り替えることができる機構である。オペレータは、クランプユニット２１２を操作することで、電子部品供給装置９０を支持台９６に対して着脱することができる。

フィードユニット２１４は、電子部品保持テープを搬送する、つまり案内溝２２０に沿って案内される電子部品保持テープを移動させる機構である。フィードユニット２１４は、電子部品保持テープの孔に挿入される突起部を備えており、突起部が電子部品保持テープの孔に挿入されている状態で、当該突起部を搬送方向に移動させることで電子部品保持テープを移動させる。フィードユニット２１４の突起部は、搬送方向と反対側に移動される場合、孔から取り外される。これによりフィードユニット２１４は、突起部をテープ本体７２の孔７８の１ピッチ分、送り方向に往復運動させることで、テープを１ピッチ分送り方向に順次移動させることができる。

カットユニット２１６は、電子部品を供給する供給位置に配置されており、電子部品保持テープに保持されている電子部品のリードを切断する。また、カットユニット２１６は、リードを切断した電子部品を、電子部品がノズルによって吸着（保持）されるまで、クランプ、つまり保持する。カットユニット２１６は、リードを切断する高さを調整する機構、電子部品のクランプ時にクランプする機構を移動させる範囲を調整する機構等を備えている。当該機構で各種調整を行うことで、種々のリード型電子部品のリードを切断し、クランプすることができる。

電子部品実装装置１０は、カットユニット２１６が、リードを短く切断することで、部品供給装置９０の保持位置にある電子部品の本体をノズルで保持したときのリード間隔の安定性を向上させることができ、リードが挿入孔に挿入できる部品を多くすることができ、非常に効率よくかつ高い精度で実装できる。

電子部品供給装置９０は、以上のような構成であり、クランプユニット２１２で支持台９６の所定位置に固定される。電子部品供給装置９０は、フィードユニット２１４で電子部品保持テープを移動させる。また、電子部品供給装置９０は、カットユニット２１６で供給位置にある電子部品のリードを切断し、リードを切断した電子部品をヘッド１５のノズル３２で吸着されるまで保持する。これにより、電子部品保持テープで搬送される電子部品をヘッドで搬送可能な状態とすることができる。

次に、電子部品実装装置の各部の動作について説明する。なお、下記で説明する電子部品実装装置の各部の動作は、いずれも制御装置２０に基づいて各部の動作を制御することで実行することができる。

図８は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図８を用いて、電子部品実装装置１０の全体の処理動作の概略を説明する。なお、図８に示す処理は制御装置２０が各部を制御することで実行される。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５２として、生産プログラムを読み込む。生産プログラムは、専用の生産プログラム作成装置で作成されたり、入力された各種データに基づいて制御装置２０によって作成されたりする。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ５２で生産プログラムを読み込んだら、ステップＳ５４として、装置の状態を検出する。具体的には、部品供給ユニット１４ｆ、１４ｒの構成、充填されている電子部品の種類、準備されているノズルの種類等を検出する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５４で装置の状態を検出し、準備が完了したら、ステップＳ５６として、基板を搬入する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５６で基板を搬入し、電子部品を実装する位置に基板を配置したら、ステップＳ５８として電子部品を基板に実装する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ５８で電子部品の実装が完了したら、ステップＳ６０として基板を搬出する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ６０で基板を搬出したら、ステップＳ２６２として生産終了かを判定する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ２６２で生産終了ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ５６に進み、ステップＳ５６からステップＳ６０の処理を実行する。つまり、生産プログラムに基づいて、基板に電子部品を実装する処理を実行する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ２６２で生産終了である（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。

電子部品実装装置１０は、以上のようにして、生産プログラムを読み込み、各種設定を行った後、基板に電子部品を実装することで、電子部品が実装された基板を製造することができる。また、電子部品実装装置１０は、電子部品として、本体と当該本体に接続されたリードとを有するリード型電子部品を基板に実装、具体的には、リードを基板に形成された孔（挿入孔）に挿入することで当該電子部品を基板に実装することができる。

図９は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図９に示す処理動作は、基板を搬入してから、基板への電子部品の搭載が完了するまでの動作である。また、図９に示す処理動作は、制御部６０が各部の動作を制御することで実行される。

制御部６０は、ステップＳ１０２として、基板を搬入する。具体的には、制御部６０は、電子部品を搭載する対象の基板を基板搬送部１２で所定位置まで搬送する。制御部６０は、ステップＳ１０２で基板を搬入したら、ステップＳ１０４として保持移動を行う。ここで、保持移動（吸着移動）とは、ノズル３２が部品供給ユニット１４の保持領域にある電子部品８０と対面する位置までヘッド本体３０を移動させる処理動作である。

制御部６０は、ステップＳ１０４で保持移動を行ったら、ステップＳ１０６として、ノズル３２を下降させる。つまり、制御部６０は、電子部品８０を保持（吸着、把持）できる位置までノズル３２を下方向に移動させる。制御部６０は、ステップＳ１０６でノズル３２を下降させたら、ステップＳ１０８として、ノズル３２で電子部品８０を保持し、ステップＳ１１０として、ノズル３２を上昇させる。制御部６０は、ステップＳ１１０でノズル３２を所定位置まで上昇させたら、具体的には電子部品８０をレーザ認識装置３８の計測位置まで移動させたら、ステップＳ１１２として、ノズル３２で吸着している電子部品の形状を検出する。制御部６０は、ステップＳ１１２で電子部品の形状を検出したら、ステップＳ１１４としてノズル３２を上昇させる。なお、制御部６０は、上述したようにステップＳ１１２で部品の形状を検出し、保持した電子部品が搭載不可であると判定した場合、電子部品を廃棄し、再び電子部品を吸着する。制御部６０は、ノズル３２を所定位置まで上昇させたら、ステップＳ１１６として、搭載移動、つまりノズル３２で吸着している電子部品を基板８の搭載位置（実装位置）に対向する位置まで移動させる処理動作を行い、ステップＳ１１８として、ノズル３２を下降させ、ステップＳ１２０として部品搭載（部品実装）、つまりノズル３２から電子部品８０を解放する処理動作を行い、ステップＳ１２２として、ノズル３２を上昇させる。つまり、制御部６０は、ステップＳ１１２からステップＳ１２０の処理動作は、上述した実装処理を実行する。

制御部６０は、ステップＳ１２２でノズル３２を上昇させた場合、ステップＳ１２４として全部品の搭載が完了したか、つまり基板８に搭載する予定の電子部品の実装処理が完了したかを判定する。制御部６０は、ステップＳ１２４で全部品の搭載が完了していない（Ｎｏ）、つまり搭載する予定の電子部品が残っていると判定した場合、ステップＳ１０４に進み、次の電子部品を基板８に搭載する処理動作を実行する。このように制御部６０は、基板に全部品の搭載が完了するまで、上記処理動作を繰り返す。制御部６０は、ステップＳ１２４で全部品の搭載が完了した（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理を終了する。

次に、図１０に示す処理は、電子部品の実装前の処理、具体的には電子部品の形状の計測処理及び計測結果に基づいた判定処理である。なお、制御部６０は、図１０の処理を保持するすべての電子部品に対して実行する。制御部６０は、ステップＳ１５０として保持対象の電子部品のデータを取得する。ここで、保持対象（吸着対象、把持対象）の電子部品のデータとは、当該電子部品を基板に実装するために必要な各種情報である。保持対象の電子部品のデータは、当該電子部品が保持されている電子部品供給装置９０の位置、電子部品の形状データ、電子部品の吸着高さ（保持高さ）、電子部品をレーザ認識装置３８で計測する計測位置の情報等である。

制御部６０は、ステップＳ１５０でデータを取得したら、ステップＳ１５２として計測位置を決定する。つまり、制御部６０は、ステップＳ１５０で取得したデータに基づいて電子部品の形状を検出する位置、つまり、電子部品のＺ軸方向の位置を決定する。なお、制御部６０は、ステップＳ１５０及びステップＳ１５２の処理を、電子部品の吸着前に行っても良い。

制御部６０は、ステップＳ１５２で計測位置を決定し、かつノズルで電子部品を吸着した場合、ステップＳ１５４として、電子部品のＺ軸位置を調整する。つまり、制御部６０は、ノズルをＺ軸方向に移動させることで、電子部品のステップＳ１５２で決定した計測位置をレーザ認識装置３８の計測領域に移動させる。制御部６０は、ステップＳ１５４で電子部品のＺ軸位置を調整したら、ステップＳ１５６として電子部品の形状を計測する。つまり、制御部６０は、レーザ認識装置３８を用いて電子部品の計測位置における形状を検出する。

制御部６０は、ステップＳ１５６で電子部品の計測位置における形状を検出したら、ステップＳ１５８として計測終了かを判定する。つまり制御部６０は、ステップＳ１５２で決定した計測位置での形状の計測が終了したかを判定する。制御部６０は、ステップＳ１５８で計測終了ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ１５４に進み、ステップＳ１５４とステップＳ１５６の処理を再び行い、計測が終了していない計測位置の形状を計測する。制御部６０は、このように電子部品の位置の調整と形状の計測とを繰り返すことで、設定した計測位置の形状を検出する。

制御部６０は、ステップＳ１５８で計測終了である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１６０として計測結果と基準データとを比較する。ここで基準データは、ステップＳ１５０で取得した吸着対象（保持対象）の電子部品の形状のデータである。制御部６０は、計測結果と基準データとを比較することで、吸着している電子部品が基準データと一致する形状であるか、電子部品の向きが基準データの向きと一致するか等を判定する。

制御部６０は、ステップＳ１６０で比較を行ったら、ステップＳ１６２として部品は適正であるかを判定する。具体的には、制御部６０は、ステップＳ１６２で電子部品を実装可能な状態で吸着しているかを判定する。制御部６０は、ステップＳ１６２で部品は適正ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ１６４としてノズルが吸着している電子部品を廃棄し、本処理を終了する。制御部６０は、部品貯留部１９と対面する位置にヘッド及びノズルを移動させ、当該ノズルが保持している電子部品を部品貯留部１９に投入することで、電子部品を廃棄する。なお、制御部６０は、同一種類の電子部品を基板の同一搭載位置（実装位置）に実装する処理を再び実行する。

制御部６０は、ステップＳ１６２で部品は適正である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１６６として部品の方向（ノズルの回転方向における方向）が適正であるかを判定する。つまり、吸着している電子部品が基準の向きと同一であるかを判定する。なお、本実施形態の制御部６０は、ステップＳ１６６として電子部品は反転しているかを判定する。制御部６０は、ステップＳ１６６で方向が適正ではない（Ｎｏ）、つまり電子部品が反転した状態であると判定した場合、ステップＳ１６８で電子部品を反転させた後ステップＳ１７０に進む。

制御部６０は、ステップＳ１６６でＹｅｓと判定した場合又はステップＳ１６８の処理を実行した場合、ステップＳ１７０として保持位置に基づいて、電子部品の搭載位置（実装位置）を微調整する。例えば、電子部品の形状の検出結果に基づいて、ノズルが電子部品を吸着している位置を検出し、基準位置に対する保持位置のずれに基づいて、実装時のノズルと基板の相対位置を調整する。制御部６０は、ステップＳ１７０の処理を実行したら本処理を終了する。また、制御部６０は、図１０のステップＳ１７０の処理を行ったら、判定した電子部品をステップＳ１７０の結果を加味して電子部品を基板に実装する。

電子部品実装装置１０は、このようにレーザ認識装置３８を用いて電子部品の形状を検出し、その結果に基づいて各種処理を行うことで、基板により適切に電子部品を実装することができる。

電子部品実装装置１０は、図１０に示すフローチャートのステップＳ１６４で電子部品を廃棄したが、電子部品のリードの形状が不適切と判定した場合、リードの形状を修正する処理を実行するようにしても良い。つまり、ステップＳ１６４で電子部品を廃棄せずに、電子部品のリードを挿入可能な形状に補正（加工）し、搭載位置（実装位置）に実装するようにしても良い。電子部品実装装置１０は、電子部品供給装置９０のカットユニット２１６の電子部品をクランプする機構で電子部品のリードを修正するようにしても、別途設けた修正機構で電子部品のリードを修正するようにしても良い。このようにリードの形状を加工する加工手段としては、電子部品の本体又はリードをクランプする機構、別途設けた修正機構等、種々の手段を用いることができる。

次に、図１１を用いて、電子部品の搭載時の処理動作の一例について説明する。図１１は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。電子部品実装装置１０は、ヘッドのノズルで電子部品を保持する動作の度に図１１の処理を実行する。なお、図１１の処理は、基本的に、電子部品として、リード型電子部品と搭載型電子部品の両方を基板に実装する場合の処理である。電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８０として、保持する電子部品を特定し、ステップＳ１８２として保持対象の部品がリード型電子部品であるかを判定する。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８２でリード型電子部品である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ１８４として、電子部品供給装置９０のリード型電子部品をノズルで保持する。つまり、電子部品実装装置１０は、電子部品供給装置９０の保持位置（第２保持位置）に供給されるリード型電子部品をノズルで保持する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８４でリード型電子部品をノズルで保持したら、ステップＳ１８６として、リード型電子部品のリードを挿入孔に挿入して基板に実装する。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８２でリード型電子部品ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ１８７として、電子部品供給装置９０ａの搭載型電子部品をノズルで保持する。つまり、電子部品実装装置１０は、電子部品供給装置９０ａの保持位置（第１保持位置）に供給される搭載型電子部品をノズルで保持する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８７で搭載型電子部品をノズルで保持したら、ステップＳ１８８として、搭載型電子部品を基板に実装する。つまり、電子部品実装装置１０は、搭載型電子部品を挿入孔に挿入せずに基板に実装する。

電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８６又はステップＳ１８８の処理を実行したら、つまり電子部品を実装したら、ステップＳ１８９として全ての電子部品の実装が完了したかを判定する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８９で実装が完了していない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ１８０に進み、次に実装する電子部品を特定して、当該特定した電子部品に対して上記処理を実行する。電子部品実装装置１０は、ステップＳ１８９で実装が完了した（Ｙｅｓ）と判定したら、本処理を終了する。

電子部品実装装置１０は、図１１に示すように、１つのヘッドで搭載型電子部品とリード型電子部品を基板に実装することができる。さらに、電子部品実装装置１０は、同じノズルで、搭載型電子部品とリード型電子部品の両方を搭載することができる。ここで、電子部品実装装置１０は、リード型電子部品の本体を保持（吸着又は把持）することで、搭載型電子部品と同じノズルで移送し、実装することができる。また、電子部品実装装置１０は、搭載型電子部品かリード型電子部品かを判定しそれぞれに応じてリードを挿入孔に挿入する、しないを切り替えることで、同じヘッドや同じノズルで実装を行った場合でもそれぞれの電子部品に適した条件で基板に実装することができる。これにより、ノズルを交換することなく搭載型電子部品とリード型電子部品とを実装することができる。また、搭載型電子部品とリード型電子部品とを分けずに混合して搭載できることで、搭載順序の制限がより少なくなり、実装の効率をより向上させることができる。

次に、図１２から図１５を用いて、把持ノズルの把持力の調整動作について説明する。図１２は、把持ノズルと、把持ノズルの把持力を検出する圧力検出ユニット（圧力検出装置）の概略構成を示す側面図である。なお、図１２では、説明の容易化のため、ノズル支持部３３の図示を省略している。

把持ノズル（チャックノズル）３０１は、ノズルベース３０２を有する。ノズルベース３０２の中央部からＺ軸方向（鉛直上方向）に延在するように、取り付け部３０２ａが形成されている。取り付け部３０２ａは、ノズル支持部３３に脱着可能である。把持ノズル３０１は、取り付け部３０２ａがノズル支持部３３に取り付けられることで、ノズル支持部３３に支持される。取り付け部３０２ａは、内部が空洞になっており、ノズル支持部３３の空洞を介してノズル駆動部３４内の電空レギュレータ（電子式真空レギュレータ）に連通される。

ノズルベース３０２内には、ノズルベース３０２の中央部から水平方向（図中左右方向）にそれぞれ延在し、軸方向が略一致する一対のシリンダが形成されている。各シリンダは、取り付け部３０２ａの空洞と連通している。つまり、各シリンダは、取り付け部３０２ａの空洞及びノズル支持部３３の空洞を介して、ノズル駆動部３４内の電空レギュレータに連通されている。

各シリンダには、２本のスライダ３０４の一方の端部が挿入されている。各スライダ３０４の他方の端部には、一対のチャック部３０３が取り付けられている。各スライダ３０４が各シリンダ内を進退することで、一対のチャック部３０３は、互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に移動可能である。各スライダ３０４には、各スライダ３０４をノズルベース３０２から遠ざかる方向に付勢する付勢手段（例えば、ばねが例示される。）が配置されている。電空レギュレータによって把持ノズル３０１にエアが供給されるとシリンダに圧力が加わり、一対のチャック部３０３は、互いに近づく方向に移動し、供給圧力（正圧）に応じた把持力で電子部品８０又はロードセル３１０を把持することができる。把持ノズル３０１にエアが供給されていない場合には、一対のチャック部３０３は、付勢手段の付勢力により、所定の距離を保って開いた状態とされる。なお、ここでは、把持ノズル３０１が、正圧により電子部品８０を把持する把持力を生ずるものとしているが、負圧又は真空により把持力を生ずるものとしても良い。

ロードセル３１０は、力を電気信号に変換するセンサであり、例えばひずみゲージ式ロードセルである。ロードセル３１０は、起歪体と呼ばれる弾性体にひずみゲージを貼り付け、応力（力）とひずみ出力の比例関係を利用し、把持ノズル３０１の把持力を検出する。なお、ロードセル３１０として、圧電式、容量式、電磁式、音叉式等のものを使用しても良い。

ロードセル３１０は、本体３１１を有する。本体３１１には、本体３１１から水平方向（図中左右方向）にそれぞれ延在する２本の押圧部３１２、３１３が挿入されている。各押圧部３１２、３１３が近づく方向に荷重が印加されると、本体３１１内部に配置された金属の抵抗体が変形し、この変形による電気抵抗の変化を測定することにより、荷重（把持力）を検出することができる。本実施形態では、一対のチャック部３０３で押圧部３１２、３１３を把持（押圧）し、チャック部３０３による把持力を検出する。

ロードセル３１０の本体３１１の中央部からＺ軸と反対方向（鉛直下方向）には、ロッド３１４が延在しており、ロッド３１４は、圧力検出ユニット３２０に埋め込まれている。これにより、ロードセル３１０を安定して設置することができる。なお、後述するように、圧力検出ユニット３２０内には、ロードセル３１０を制御する回路が内蔵されている。

本実施形態において、圧力検出ユニット３２０は、部品供給ユニット１４に配置して使用する。図１３は、圧力検出ユニットを部品供給ユニットに配置した概観斜視図である。図１３では、ロードセル３１０の押圧部３１２、３１３の軸方向が部品供給ユニット１４の長手方向と略一致するように、圧力検出ユニット３２０が部品供給ユニット１４上に配置される。なお、１台の電子部品実装装置１０に１台の圧力検出ユニット３２０を固定的に設置、使用しても良い。しかし、把持力の測定は頻繁に行われるものではないと考えられるので、１台の圧力検出ユニット３２０及びその配線を電子部品実装装置１０に着脱可能とし可搬的に複数の部品実装装置１０で使い回すと、経済的である。

図１４は、ロードセルを制御する回路構成を示すブロック図である。圧力検出ユニット３２０は、制御部６０からの指示を受けて、ロードセル３１０を制御する。圧力検出ユニット３２０は、ＣＰＵ３６１と、ロードセルアンプ３６２と、を有する。制御部６０は、上位基板３５１と、制御基板３５２と、を有する。

ＣＰＵ３６１は、上位基板３５１及びロードセルアンプ３６２と通信し、上位基板３５１からの指示を受けてロードセルアンプ３６２を制御する。ロードセルアンプ３６２は、上位基板３５１から電源供給を受けて、ロードセル３１０に電源供給する。また、ロードセルアンプ３６２は、ＣＰＵ３６１と通信し、ＣＰＵ３６１からの指示を受けてロードセル３１０を制御する。ロードセル３１０の出力信号の電圧は、最大でも２０ｍＶ程度である。そのため、ロードセルアンプ３６２は、ロードセル３１０の出力信号を増幅してＣＰＵ３６１に送信する。ＣＰＵ３６１は、ロードセルアンプ３６２の出力信号を上位基板３５１に出力する。上位基板３５１は、ＣＰＵ３６１の出力信号に基づいて、把持ノズル３０１の把持力を算出する。

制御基板３５２は、電空レギュレータ３３０に電源供給する。また、制御基板３５２は、上位基板３５１からの制御信号を受けて、電空レギュレータ３３０を制御する。制御基板３５２は、上位基板３５１からの制御信号をＤ／Ａ変換したアナログ制御信号を電空レギュレータ３３０に出力して制御する。制御基板３５２は、電空レギュレータ３３０からの応答信号をＡ／Ｄ変換したディジタル信号を上位基板３５１に出力する。電空レギュレータ３３０は、制御基板３５２からの制御信号に応じて、雰囲気からエアを取り入れて、電磁弁３４０を経由して把持ノズル（チャックノズル）３０１に加給する。電磁弁３４０は、ノズル支持部３３の空洞内に設置されており、電空レギュレータ３３０〜電磁弁３４０〜把持ノズル３０１の空圧経路内を負圧又は正圧に切り替えることが出来る。電空レギュレータ３３０は、空圧経路的に電磁弁３４０の手前（上流）に取り付けられており、電空レギュレータ３３０によって圧力が変更制御されたエアを電磁弁３４０の開閉制御によって、把持ノズル３０１へ供給する事が可能となっている。このように把持ノズル３０１にエアが加給されることで、把持ノズル３０１は把持力を発生し、ロードセル３１０を把持する。

本実施形態では、ロードセル３１０に、把持ノズル３０１により把持力を加え、このときの電空レギュレータ３３０の設定圧力とロードセル３１０により得られる把持力との関係を設定圧力を切り換えて数箇所で測定を行う。ここでは、電空レギュレータ３３０の設定圧力を４通り設定し、その都度ロードセル３１０により把持力を測定する。

図１５は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１５に示す処理動作は、電空レギュレータの設定圧力とロードセルにより得られる把持力との関係を測定する動作である。また、図１５に示す処理動作は、制御部６０が各部の動作を制御することで実行される。

制御部６０は、ステップＳ２００として、把持ノズル３０１をロードセル３１０の把持位置へ移動させる。次に、制御部６０は、ステップＳ２０２として、電空レギュレータ３３０に任意の圧力を設定（調整）し、ステップＳ２０４として、把持ノズル３０１に正圧を加え、一対のチャック部３０３を互いに近づく方向に移動させて閉じ、ロードセル３１０を把持させる。次に、制御部６０は、ステップＳ２０６として、ロードセル３１０により把持ノズル３０１の把持力を測定する。

制御部６０は、ステップＳ２０８として、ステップＳ２０２〜Ｓ２０６の測定が正常終了したか否かを判定し、正常終了していない（Ｎｏ）と判定したら、処理をステップＳ２０２に進め、再度ステップＳ２０２〜Ｓ２０６を実行し、再度測定を行う。一方、制御部６０は、ステップＳ２０８で正常終了した（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２１０として、測定が終了したか否かを判定する。具体的には、ここでは、電空レギュレータ３３０の設定圧力を４通り設定し、ロードセル３１０により把持力を測定するので、制御部６０は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８が４回繰り返されたか否かを判定する。制御部６０は、ステップＳ２１０で測定が終了していない（Ｎｏ）と判定したら、処理をステップＳ２０２に進め、再度ステップＳ２０２〜Ｓ２０８を実行し、再度測定を行う。一方、制御部６０は、ステップＳ２１０で測定が終了した（Ｙｅｓ）と判定したら、本処理を終了する。

図１６は、把持ノズルの把持力（Ｎ）と電空レギュレータの設定圧力（ＭＰａ）との関係を示す図である。線３７０は、把持ノズルの把持力（Ｎ）と電空レギュレータの設定圧力（ＭＰａ）との理論的な関係を示す線である。これは、シリンダの断面積などに基づいて算出される。４つの点３７２は、図１５に示すフローチャートを実行することで得られたサンプリング点であり、点線３７４は、４つの点３７２に最小二乗法などの方法により算出された、把持ノズルの把持力（Ｎ）と電空レギュレータの設定圧力（ＭＰａ）との相関関係を示す線である。この点線３７４で表される相関関係を表す式を補正式として、制御部６０に記録する。

図１６を参照すると、把持ノズル３０１の把持力をＡ（Ｎ）としたい場合、理論的には電空レギュレータ３３０の設定圧力をＢ（ＭＰａ）とすれば良いことがわかる。しかしながら、実際には、電空レギュレータ３３０の設定圧力をＢ（ＭＰａ）としても、把持ノズル３０１の把持力は、Ｃ（Ｎ）（ここで、Ｃ＜Ａ）しか出ない。これは、空圧経路や電磁弁３４０などでロスやエア漏れなどがあるためである。そこで、所望の把持力Ａ（Ｎ）を出すためには、記録した補正式を用い、電空レギュレータ３３０の設定圧力をＤ（ＭＰａ）（ここで、Ｄ＞Ｂ）に設定すれば良いことがわかる。

実際に電子部品８０を実装（挿入）する際には、実装する電子部品８０の重量などに応じて必要な把持力を予め設定し、補正式に基づいて電空レギュレータ３３０の圧力を設定することで狙いとする把持力を得ることが可能となる。例えば、部品把持動作前に図１７に示す圧力の調整処理を行う。

図１７は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１７に示す処理動作は、所望の把持力を出すために電空レギュレータの圧力を設定する動作である。また、図１７に示す処理動作は、制御部６０が各部の動作を制御することで実行される。

制御部６０は、ステップＳ２２０として、部品データを読み込む。なお、部品データは既に説明した通りのものである。次に、制御部６０は、ステップＳ２２２として、部品データを正常に読み込めたか否かを判定し、正常に読み込めなかった（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２２３として、エラーメッセージを表示部４２に表示して本処理を終了する。なお、部品データを正常に読み込めなかった場合とは、例えば、現在対象となっている電子部品８０の電子データが存在しない場合等である。

制御部６０は、ステップＳ２２２で部品データを正常に読み込めた（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２２４として、部品データの中から電子部品８０に要求される把持力を取得する。次に、制御部６０は、ステップＳ２２６として、ステップＳ２２４で取得した把持力を補正式に入力し、ステップＳ２２８として、電空レギュレータ３３０の圧力を計算する。次に、制御部６０は、ステップＳ２３０として、ステップＳ２２８で計算した圧力が正常値であるか否かを判定し、正常値ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２２３として、エラーメッセージを表示部４２に表示して本処理を終了する。一方、制御部６０は、ステップＳ２３０で圧力が正常値である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２３２として、ステップＳ２２８で計算した圧力を電空レギュレータ３３０の設定圧力として自動設定し、本処理を終了する。

このように、電子部品実装装置１０は、電空レギュレータの設定圧力とロードセルにより得られる把持力との関係を測定し（図１５参照）、最小二乗法等の方法により補正式を求め、電子部品８０に要求される把持力を出すための電空レギュレータ３３０の設定圧力を求め、設定する（図１７参照）ことで、空圧経路や電磁弁３４０などでロスがある場合であっても、適切な把持力で電子部品８０を把持して基板８に挿入することができ、挿入不良を低減し、製品の歩留まりを向上させることができる。

なお、制御部６０は、電空レギュレータ３３０の設定圧力と把持力との相関関係を、電子部品毎、把持ノズル毎又は電子部品と把持ノズルとの組み合わせ毎に算出し、記憶しておいても良い。これにより、電子部品実装装置１０は、電子部品の把持に適した把持力を得ることができ、歩留まりを向上させることができ、生産性を向上させることができる。

ところで、電空レギュレータ３３０からのエアは、電磁弁３４０がオフのとき遮断され、電磁弁３４０がオンのとき通過される。そして、電磁弁３４０を通過したエアは、空圧経路を経由して把持ノズル３０１に供給される。そのため、電磁弁３４０がオフからオンに変化したときから把持ノズル３０１により電子部品８０が把持されるまでに遅延が発生する可能性がある。

図１８及び図１９は、電子部品を把持したいタイミングと、電磁弁をオフからオンにするタイミングと、把持ノズルで部品が把持されるタイミングと、を示すタイミングチャートである。

図１８に示すように、電子部品８０を把持したいタイミングで電磁弁３４０をオフからオンにすると、電磁弁３４０を通過したエアは空圧経路を経由して把持ノズル３０１に供給されるので、電子部品８０を把持したいタイミングからΔｔだけ遅延して、把持ノズル３０１により電子部品８０が把持される。

そこで、図１９に示すように、電子部品８０を把持したいタイミングよりΔｔだけ前で電磁弁３４０をオフからオンにすると、電子部品８０を把持したいタイミングで、把持ノズル３０１により電子部品８０を把持することができる。例えば、把持ノズル３０１がＺ軸と反対方向（鉛直下方向）に下降している途中で、電子部品８０を把持したいタイミングよりΔtだけ早く電磁弁３４０をオフからオンにする動作を行うことで、把持ノズル３０１がＺ軸と反対方向に下降を完了した直後に部品を把持することができ、時間のロスを少なくすることができ、タクトタイムを短縮し、生産性を向上させることが可能である。

なお、電磁弁３４０をオフからオンにしたときから把持ノズルによって電子部品８０が把持されるまでの遅延時間Δｔは、把持ノズルのチャック部の形状、構造等によって異なる。そこで、本実施形態では、把持ノズル毎にロードセル３１０を使用して遅延時間Δｔを予め測定し、把持ノズルデータとして記憶しておく。

図２０は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２０に示す処理動作は、所望のタイミングで電子部品を把持するために電磁弁をオフからオンにするタイミングを調整する動作である。また、図２０に示す処理動作は、制御部６０が各部の動作を制御することで実行される。

制御部６０は、ステップＳ２４０として、現在ノズル支持部３３に支持されている把持ノズルの把持ノズルデータを読み込む。電磁弁３４０をオフからオンにしたときから、把持ノズルによって電子部品８０が把持されるまでの遅延時間Δｔは、把持ノズルの形状、構造等によって異なる。そこで、本実施形態では、把持ノズル毎に遅延時間Δｔを予め測定し、把持ノズルデータとして記憶しておく。そして、制御部６０は、ステップＳ２４０として、現在ノズル支持部３３に支持されている把持ノズルの把持ノズルデータを読み込む。

制御部６０は、ステップＳ２４２として、把持ノズルデータを正常に読み込めたか否かを判定し、正常に読み込めなかった（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２４３として、エラーメッセージを表示部４２に表示して本処理を終了する。なお、把持ノズルデータを正常に読み込めなかった場合とは、例えば、現在対象となっている把持ノズル３０１の把持ノズルデータが存在しない場合等である。

制御部６０は、ステップＳ２４２で把持ノズルデータを正常に読み込めた（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２４４として、把持ノズルデータの中から把持ノズル３０１に発生する遅延時間Δｔを取得する。次に、制御部６０は、ステップＳ２４６として、遅延時間Δｔに基づき、一連の実装工程のシーケンスにおける起算時点（実装工程開始時点）を基準として、電磁弁３４０をオフからオンにする（把持動作開始）タイミングを計算する。

次に、制御部６０は、ステップＳ２４８として、ステップＳ２４６で計算したタイミングが正常値であるか否かを判定し、正常値ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２４３として、エラーメッセージを表示部４２に表示して本処理を終了する。一方、制御部６０は、ステップＳ２４８でタイミングが正常値である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２５０として、ステップＳ２４６で計算したタイミングを、電磁弁３４０をオフからオンにする把持動作開始タイミングとして設定し、本処理を終了する。

このように、電磁弁をオフからオンにしてから把持ノズル３０１によって電子部品８０が把持されるまでの遅延時間Δｔを測定し（図１８参照）、測定した遅延時間Δｔを把持ノズルデータとして記憶しておき、遅延時間Δｔに基づき、一連の実装工程のシーケンスにおける起算時点（実装工程開始時点）を基準として、電磁弁３４０をオフからオンにするタイミングを計算し、設定する（図２０参照）。これにより、電子部品実装装置１０は、電磁弁３４０をオフからオンにしてから電子部品８０が把持されるまでに遅延時間Δｔがある場合であっても、適切なタイミングで電子部品８０を把持することができ、時間のロスを少なくすることができ、タクトタイムを短縮し、生産性を向上させることができる。

なお、電磁弁をオフからオンにしたときから把持ノズルによって電子部品が把持されるまでの遅延時間Δｔは、把持ノズルのチャック部の形状、構造、電子部品の幅等によって異なる。そこで、本実施形態では、電磁弁をオフからオンにするタイミングを調整する際に遅延時間Δｔをより正確に測定するため、ロードセルの押圧部にロードセルの把持幅を調整する当金を設ける。

図２１は、把持ノズルと、把持ノズルの把持力を検出するロードセルと、ロードセルの押圧部に設けられ、ロードセルの把持幅を調整する当金の概略構成を示す側面図である。なお、図２１では、説明の容易化のため、ノズル支持部３３の図示を省略している。

図２１に示すように、ロードセル３１０の押圧部３１２、３１３には、ロードセル３１０の把持幅を調整する当金３７０が設けられている。当金３７０は、頭部３７１、３７２を有する。頭部３７１は、概略半球状の形状を有している。頭部３７１の平面部分には、該平面に略垂直方向に延在する軸部３７３が設けられている。軸部３７３は、その軸線方向が押圧部３１２の軸線方向と略一致するように、押圧部３１２に当接している。従って、頭部３７１は、その半球状の部分が、ロードセル３１０から離れる水平方向（図中左方向）に向かっている。軸部３７３の側表面には、螺旋の軸方向が軸部３７３の軸方向に略一致するように、螺旋状の溝（雄ねじ溝）が形成されている。

同様に、頭部３７２は、概略半球状の形状を有している。頭部３７２の平面部分には、該平面に略垂直方向に延在する軸部３７４が設けられている。軸部３７４は、その軸線方向が押圧部３１３の軸線方向と略一致するように、押圧部３１３に当接している。従って、頭部３７２は、その半球状の部分が、ロードセル３１０から離れる水平方向（図中右方向）に向かっている。軸部３７４の側表面には、螺旋の軸方向が軸部３７４の軸方向に略一致するように、螺旋状の溝（雄ねじ溝）が形成されている。

軸部３７３は、リング状の歯車３７９の中心軸を含む部分に形成された貫通孔に形成された螺旋状の溝（雌ねじ溝）に螺合している。歯車３７９は、その中心軸方向が軸部３７３の軸方向に略一致し、その中心軸を含む部分に貫通孔が形成されている。歯車３７９の貫通孔の内周面には、螺旋の軸方向が歯車３７９の中心軸方向に略一致するように、螺旋状の溝（雌ねじ溝）が形成されている。この歯車３７９の貫通孔に形成された溝（雌ねじ溝）と、軸部３７３に形成された溝（雄ねじ溝）と、が螺合している。このように歯車３７９の貫通孔に形成された溝（雌ねじ溝）と、軸部３７３に形成された溝（雄ねじ溝）と、が螺合しているので、歯車３７９が回転すると、頭部３７１は、その軸方向に沿って進退する。

同様に、軸部３７４は、リング状の歯車３８０の中心軸を含む部分に形成された貫通孔に形成された螺旋状の溝（雌ねじ溝）に螺合している。歯車３８０は、その中心軸方向が軸部３７４の軸方向に略一致し、その中心軸を含む部分に貫通孔が形成されている。歯車３８０の貫通孔の内周面には、螺旋の軸方向が歯車３８０の中心軸方向に略一致するように、螺旋状の溝（雌ねじ溝）が形成されている。この歯車３８０の貫通孔に形成された溝（雌ねじ溝）と、軸部３７４に形成された溝（雄ねじ溝）と、が螺合している。このように歯車３８０の貫通孔に形成された溝（雌ねじ溝）と、軸部３７４に形成された溝（雄ねじ溝）と、が螺合しているので、歯車３８０が回転すると、頭部３７２は、その軸方向に沿って進退する。

圧力検出ユニット３２０には、歯車３７７が回転可能に埋め込まれている。歯車３７７は、その軸方向が歯車３７９の軸方向と並行するように、圧力検出ユニット３２０に埋め込まれている。そして、歯車３７７の側周面に形成された歯と、歯車３７９の側周面に形成された歯と、が噛合している。このように歯車３７７の側周面に形成された歯と、歯車３７９の側周面に形成された歯と、が噛合しているので、歯車３７７が回転すると、歯車３７９が回転する。

同様に、圧力検出ユニット３２０には、歯車３７８が回転可能に埋め込まれている。歯車３７８は、その軸方向が歯車３８０の軸方向と並行するように、圧力検出ユニット３２０に埋め込まれている。そして、歯車３７８の側周面に形成された歯と、歯車３８０の側周面に形成された歯と、が噛合している。このように歯車３７８の側周面に形成された歯と、歯車３８０の側周面に形成された歯と、が噛合しているので、歯車３７８が回転すると、歯車３８０が回転する。

また、圧力検出ユニット３２０には、歯車３７６が回転可能に埋め込まれている。歯車３７６は、その軸方向がＺ軸方向（鉛直上方向）となるように、圧力検出ユニット３２０に埋め込まれている。そして、歯車３７６の外周部に形成された歯と、歯車３７７の側周面に形成された歯及び歯車３７８の側周面に形成された歯と、が噛合している。なお、歯車３７７と、歯車３７８と、は、歯車３７６の軸を挟んで対称な場所に位置している。このように歯車３７６の外周部に形成された歯と、歯車３７７の側周面に形成された歯及び歯車３７８の側周面に形成された歯と、が噛合しているので、歯車３７６が回転すると、歯車３７７、３７８が回転する。

また、圧力検出ユニット３２０には、モータ３７５が埋め込まれている。モータ３７５は、制御部６０の制御下で回転する。モータ３７５は、その出力軸３７５ａがＺ軸方向（鉛直上方向）となるように、圧力検出ユニット３２０に埋め込まれている。そして、出力軸３７５ａは、歯車３７６の中心軸に連結されている。このように出力軸３７５ａが歯車３７６の中心軸に連結されているので、出力軸３７５ａが回転すると、歯車３７６が回転する。

以上のように構成された結果、モータ３７５の出力軸３７５ａが回転すると歯車３７６が回転し、歯車３７６が回転すると歯車３７７、３７８が回転し、歯車３７７が回転すると歯車３７９が回転し、歯車３７８が回転すると歯車３８０が回転し、歯車３７９が回転すると頭部３７１及び軸部３７３が進退し、歯車３８０が回転すると頭部３７２及び軸部３７４が進退する。つまり、モータ３７５の出力軸３７５ａが回転すると、頭部３７１及び軸部３７３、並びに、頭部３７２及び軸部３７４が、進退する。これにより、制御部６０は、ロードセル３１０の把持幅を自動的に調整することが可能となる。なお、当金３７０の変位量は、モータ３７５に内蔵されたエンコーダなどによって出力軸３７５ａの回転量を検出することにより、検出可能である。

これにより、電子部品実装装置１０は、ロードセル３１０の把持幅を目的の電子部品の幅に調整することができ、電磁弁をオフからオンにするタイミングを調整する際に遅延時間Δｔをより正確に測定することができるので、時間のロスを少なくすることができ、タクトタイムを短縮することができ、生産性を向上させることができる。なお、電子部品実装装置１０は、歯車３７６〜歯車３７７〜歯車３７９の駆動系と、歯車３７６〜歯車３７８〜歯車３８０の駆動系と、を対称に構成することにより、頭部３７１及び軸部３７３、並びに、頭部３７２及び軸部３７４を、均等に進退させることができる。

ところで、把持ノズルによって電子部品を把持するのに適切な把持力は、電子部品の質量、材質、電子部品に印加されるＺ軸と反対方向（鉛直下方向）の加速度等によって異なる。そこで、把持ノズルによって電子部品を把持するのに適切な把持力を容易に決定できることが好ましい。

図２２は、把持ノズルによって把持された電子部品に印加される力を示す図である。なお、図２２では、説明の容易化のため、ノズル支持部３３の図示を省略している。図２２において、Ｆは把持力、ｍは電子部品８０の質量、ａは把持ノズル３０１の下降に伴い電子部品に印加される加速度、ｇは重力加速度である。

そこで、制御部６０は、まず、ユーザが操作部４０に入力した情報から、部品の質量、材質のデータを読み取る。次に、制御部６０は、材質のデータから、把持ノズル３０１のチャック部３０３の把持部に取り付けられたラバーゴムとの摩擦係数を、予め登録された摩擦係数のデータベースから読み出す。そして、制御部６０は、電子部品の重量、摩擦係数、部品落下を考慮しＺ軸と反対方向（鉛直下方向）の加速度や安全率の情報に基づき、必要な把持力Ｆを次式（１）により計算する。

Ｆ＝（ｍｇ＋ｍａ）Ｓ／２μ ・・・（１）
ここで、ｇは重力加速度、ａは把持ノズル３０１の下降に伴い電子部品に印加される加速度、Ｓは安全率、μは摩擦係数である。

電子部品実装装置１０は、式（１）で算出された把持力Ｆに基づき、先に説明した図１７に示す処理を実行することで、電空レギュレータ３３０の設定圧力を自動的に決定することが可能となり、電空レギュレータ３３０の設定圧力を容易に決定することができ、適切な把持力で電子部品８０を把持して基板８に挿入することができ、挿入不良を低減し、製品の歩留まりを向上させることができ、生産性を向上させることができる。

ところで、把持ノズルの経時変化などにより、把持ノズルが正常に開閉動作を行うことができなくなっていないかを確認することができれば、電子部品の把持ミスやそれに伴う電子部品、基板、電子部品実装装置自体の破損の可能性を低減できるので、好ましい。把持ノズルが正常に開閉動作を行うことができるか否かを検出するために、把持ノズルに開閉状態を検出するセンサを内蔵することも考えられる。

しかしながら、（１）把持ノズルはノズル支持部に取り付けられるので、軽量であることが要求されること、（２）把持ノズルをノズル支持部に脱着可能とするために、把持ノズル内蔵のセンサと制御部との電気的接続が困難であること、等の理由から、把持ノズルが正常に開閉動作を行うことができるか否かを検出するセンサを把持ノズルに内蔵することは困難である。なお、特許文献３には、電位差を利用することによりノズルの開閉状態を検出することが記載されているが、直接的にノズルの開閉状態を検知するものではない。

そこで、本実施形態は、把持ノズルにセンサを内蔵することなく、把持ノズルが正常に開閉動作を行うことができるか否かを検出できる機能を提供する。

図２３は、把持ノズルが正常に開閉動作を行うことができるか否かの検出を示す側面図である。把持ノズル４５１は、ノズルベース４５４を有する。ノズルベース４５４の中央部からＺ軸方向（鉛直上方向）に延在するように、取り付け部４５４ａが形成されている。取り付け部４５４ａは、ノズル支持部３３に脱着可能である。なお、図２３では、説明の容易化のため、ノズル支持部３３の図示を省略している。把持ノズル４５１は、取り付け部４５４ａがノズル支持部３３に取り付けられることで、ノズル支持部３３に支持される。取り付け部４５４ａは、内部が空洞になっており、ノズル支持部３３の空洞を介してノズル駆動部３４内の電空レギュレータ（電子式真空レギュレータ）に連通される。

ノズルベース４５４内には、ノズルベース４５４の中央部から水平方向（図中左右方向）にそれぞれ延在し、軸方向が略一致する一対のシリンダが形成されている。各シリンダは、取り付け部４５４ａの空洞と連通している。つまり、各シリンダは、取り付け部４５４ａの空洞及びノズル支持部３３の空洞を介して、ノズル駆動部３４内の電空レギュレータに連通されている。

各シリンダには、２本のスライダ４５３の一方の端部が挿入されている。各スライダ４５３の他方の端部には、一対のチャック部４５２が取り付けられている。各スライダ４５３が各シリンダ内を進退することで、一対のチャック部４５２は、互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に移動可能である。各スライダ４５３には、各スライダ４５３をノズルベース４５４から遠ざかる方向に付勢する付勢手段（例えば、ばねが例示される。）が配置されている。電空レギュレータ３３０によって把持ノズル４５１にエアが供給されるとシリンダに圧力が加わり、一対のチャック部４５２は、互いに近づく方向に移動し、供給圧力（正圧）に応じた把持力で電子部品又はロードセルを把持することができる。把持ノズル４５１にエアが供給されていない場合には、一対のチャック部４５２は、付勢手段の付勢力により、所定の距離を保って開いた状態とされる。なお、ここでは、把持ノズル４５１が、正圧により電子部品を把持する把持力を生ずるものとしているが、負圧又は真空により把持力を生ずるものとしても良い。

図２４は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２４に示す処理動作は、把持ノズルが正常に開閉動作を行うことができるか否かを検出する動作である。また、図２４に示す処理動作は、制御部６０が各部の動作を制御することで実行される。

制御部６０は、ステップＳ２６０として、把持ノズル４５１のチャック部４５２をレーザ認識装置３８の光路の高さに移動させる。先に説明した図３に示すように、レーザ認識装置３８は、光源３８ａと、受光素子３８ｂと、を有する。レーザ認識装置３８は、ブラケット５０に内蔵されている。ブラケット５０は、ヘッド支持体３１の下側、基板８及び部品供給装置９０側に連結されている。制御部６０は、Ｚ軸モータ３４ａを駆動させることで、ノズル支持部３３をＺ軸方向（鉛直方向）に移動させることで、図２３に示すように、把持ノズル４５１を光源３８ａと受光素子３８ｂとの間の光路の高さに移動させる。

制御部６０は、ステップＳ２６２として、チャック部４５２を開く、つまり一対のチャック部４５２を互いに遠ざかる方向に移動させる。具体的には、制御部６０は、電磁弁３４０をオフ状態に制御する。これにより、把持ノズル４５１は、エアの供給が遮断され、付勢手段の付勢力により、所定の距離を保って開いた状態とされる。

制御部６０は、ステップＳ２６４として、チャック部４５２の外形寸法、つまり一対のチャック部４５２間の幅（間隔）を測定する。具体的には、制御部６０は、ノズル駆動部３４をθ方向に所定角度（例えば、１８０度、３６０度等）回転させることで、把持ノズル４５１をθ方向に所定角度回転させる。すると、把持ノズル４５１が光源３８ａと受光素子３８ｂとの間の光路を遮る姿勢が変わるので、受光素子３８ｂが受光する光が変化する。制御部６０は、この光の変化を検出することで、チャック部４５２の外形寸法、つまり一対のチャック部４５２間の幅（間隔）を測定することができる。

制御部６０は、ステップＳ２６６として、測定したチャック部４５２間の寸法と、予め記憶されているチャック部４５２が開いた時の基準寸法との差が許容値以下であるか否かを判定し、測定したチャック部４５２間の寸法と予め記憶されている基準寸法との差が許容値以下ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２６８として、エラーメッセージを表示部４２に表示させて、本処理を終了する。

一方、制御部６０は、ステップＳ２６６で、測定したチャック部４５２の寸法と予め記憶されている基準寸法との差が許容値以下である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２７０として、チャック部４５２を閉じる、つまり一対のチャック部４５２を互いに近づく方向に移動させる。具体的には、制御部６０は、電磁弁３４０をオン状態に制御する。これにより、把持ノズル４５１は、エアが供給され、エアの圧力により閉じた状態とされる。

制御部６０は、ステップＳ２７２として、チャック部４５２の外形寸法、つまり一対のチャック部４５２間の幅（間隔）を測定する。具体的には、制御部６０は、ノズル駆動部３４をθ方向に所定角度（例えば、１８０度、３６０度等）回転させることで、把持ノズル４５１をθ方向に所定角度回転させる。すると、把持ノズル４５１が光源３８ａと受光素子３８ｂとの間の光路を遮る姿勢が変わるので、受光素子３８ｂが受光する光が変化する。制御部６０は、この光の変化を検出することで、チャック部４５２の外形寸法、つまり一対のチャック部４５２間の幅（間隔）を測定することができる。

制御部６０は、ステップＳ２７４として、測定したチャック部４５２間の寸法と、予め記憶されているチャック部４５２が閉じた時の基準寸法との差が許容値以下であるか否かを判定し、測定したチャック部４５２間の寸法と予め記憶されている基準寸法との差が許容値以下ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２７６として、エラーメッセージを表示部４２に表示させて、本処理を終了する。

一方、制御部６０は、ステップＳ２７４で、測定したチャック部４５２間の寸法と予め記憶されている基準寸法との差が許容範囲以下である（Ｙｅｓ）と判定したら、エラーメッセージを表示部４２に表示することなく、本処理を終了する。

このように、電子部品実装装置１０は、把持ノズル４５１を光源３８ａと受光素子３８ｂとの間の光路の高さに移動させ、把持ノズル４５１を開閉させることで、把持ノズル４５１が正常に開閉動作を行うことができるか否かを検出することができる。これにより、電子部品実装装置１０は、把持ノズル４５１にセンサを内蔵することなく、把持ノズル４５１が正常に開閉動作を行うことができるか否かを検出することができる。これにより、電子部品実装装置１０は、電子部品の把持ミスやそれに伴う電子部品、基板、電子部品実装装置自体の破損の可能性を低減できる。

また、電子部品実装装置１０は、把持ノズル４５１が正常に開閉動作を行うことができない場合には、その旨のエラーメッセージを表示部４２に表示するので、把持ノズル４５１が劣化していることや、メンテナンスが必要であることなどを、ユーザに知らせることができる。これにより、電子部品実装装置１０は、電子部品の把持ミスやそれに伴う電子部品、基板、電子部品実装装置自体の破損の可能性を低減できる。

なお、図２４の処理は、適宜のタイミングで実行することができる。例えば、その日の最初の電子部品実装装置１０の稼働前、把持ノズルを交換した直後、把持する電子部品を変更・切り替える前、１枚の基板に対する電子部品の実装が終了した後、１ロットの製造が終了した後、等の適宜のタイミングで実行することができる。

なお、ここでは、一対のチャック部４５２が互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に移動可能な把持ノズル４５１を例に説明したが、他のタイプの把持ノズル、例えば、図５に示した固定アーム２０２及び可動アーム２０４を有する把持ノズル（グリッパーノズル）２０１等でも、同様に検出可能である。

また、ここでは、一対のチャック部４５２の開閉状態をレーザ認識装置３８で検出することとしているが、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ、超音波センサ等の他の種類のセンサで一対のチャック部４５２の開閉状態を検出することとしても良い。ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ、超音波センサ等の他の種類のセンサを用いて一対のチャック部４５２の開閉状態を検出する場合であっても、電子部品把持時は電子部品の形状、姿勢等を検出することに用いることができる。つまり、一対のチャック部４５２の開閉状態の検出用のセンサと、把持された電子部品の形状、姿勢等の検出用のセンサを兼用することができる。

ところで、基板には、様々な仕様（サイズ）の電子部品が実装される。そのため、電子部品実装装置においては、様々な仕様の電子部品を実装できることが望まれている。つまり、様々な仕様の電子部品を把持できる把持ノズルが望まれている。

図２５は、様々な仕様の電子部品を把持できる把持ノズルの側面図である。図２６は、図２５の把持ノズルを鉛直上方向から鉛直下方向に見下ろした上面図である。なお、図２５及び図２６では、説明の容易化のため、ノズル支持部３３の図示を省略している。

この把持ノズル４０１は、ノズルベース４０２を有する。ノズルベース４０２の中央部からＺ軸方向（鉛直上方向）に延在するように、取り付け部４０２ａが形成されている。取り付け部４０２ａは、ノズル支持部３３に脱着可能である。把持ノズル４０１は、取り付け部４０２ａがノズル支持部３３に取り付けられることで、ノズル支持部３３に支持される。取り付け部４０２ａは、内部が空洞になっており、ノズル支持部３３の空洞を介してノズル駆動部３４内の電空レギュレータ（電子式真空レギュレータ）に連通される。

ノズルベース４０２内には、ノズルベース４０２の中央部から水平方向（図中左右方向）にそれぞれ延在し、軸方向が略一致する一対のシリンダが形成されている。各シリンダは、取り付け部４０２ａの空洞と連通している。つまり、各シリンダは、取り付け部４０２ａの空洞及びノズル支持部３３の空洞を介して、ノズル駆動部３４内の電空レギュレータに連通されている。

各シリンダには、２本のスライダ４０５の一方の端部が挿入されている。各スライダ４０５の他方の端部には、一対のチャック開閉連結部４０７が取り付けられている。チャック開閉連結部４０７は、略鉛直方向に延在する板状の形状を有する。各チャック開閉連結部４０７の鉛直下側の面には、チャック部４０４が、鉛直下方向から鉛直上方向に向かってチャック開閉連結部４０７に螺合されたねじ４１４によって、固着されている。チャック部４０４は、ノズル中央方向に向かって略水平に延在する水平部分と、該水平部分のノズル中央側の端部からＺ軸と反対方向（鉛直下方向）に向かって略垂直に延在する垂直部分と、を有し、側面視が略Ｌ字状の形状を有する爪４１２を備える。爪４１２の垂直部分のノズル中央側の面が、電子部品を把持する把持面となる。爪４１２の把持面には、把持面と電子部品との間の摩擦を増やし、電子部品が滑りづらくするためのゴム４１３が取り付けられている。

各スライダ４０５が各シリンダ内を進退することで、各チャック開閉連結部４０７が進退し、一対のチャック部４０４は、互いに近づく方向及び互いに遠ざかる方向に移動可能である。各スライダ４０５には、各スライダ４０５をノズルベース４０２から遠ざかる方向に付勢する付勢手段４０６（例えば、ばねが例示される。）が配置されている。電空レギュレータ３３０によって把持ノズル４０１にエアが供給されるとシリンダに圧力が加わり、一対のチャック部４０４は、互いに近づく方向に移動し、供給圧力（正圧）に応じた把持力で電子部品８０又はロードセル３１０を把持することができる。把持ノズル４０１にエアが供給されていない場合には、一対のチャック部４０４は、付勢手段４０６の付勢力により、所定の距離を保って開いた状態とされる。なお、ここでは、把持ノズル４０１が、正圧により電子部品８０を把持する把持力を生ずるものとしているが、負圧又は真空により把持力を生ずるものとしても良い。

ノズルベース４０２は、その軸方向がシリンダの軸方向と並行な転がり軸受４０９を有する。転がり軸受４０９には、シャフト４０８の一方の端部が挿入されており、シャフト４０８は、転がり軸受４０９によって進退可能に軸支されている。シャフト４０８の他方の端部は、チャック部４０４に取り付けられている。チャック部４０４は、シャフト４０８とスライダ４０５とで支えられることで、安定した姿勢を保つことができる。

ノズルベース４０２のシリンダの開口部には、爪開きストッパ４１０が設けられている。チャック部４０４は、爪開きストッパ４１０によって、開き方向の移動距離が制限される。また、ノズルベース４０２の取り付け部４０２ａの根元部には、爪閉じストッパ４１１が設けられている。チャック部４０４は、爪閉じストッパ４１１によって、閉じ方向の移動距離が制限される。把持ノズル４０１は、これらの爪開きストッパ４１０及び爪閉じストッパ４１１により、開閉の移動距離が制限される。つまり、把持ノズル４０１は、後述するように爪を交換した場合であっても、爪の交換に影響されずに、開閉の移動距離が制限される。

図２７は、チャック部の斜視図である。図２８は、図２７のチャック部の側面図である。チャック開閉連結部４０７には、Ｚ軸方向（鉛直上下方向）にチャック開閉連結部４０７を貫通する２つの貫通孔４０７ａが形成されている。貫通孔４０７ａの内壁面には、螺旋の軸方向がＺ軸方向（鉛直上下方向）の螺旋溝（雌ねじ溝）が形成されている。爪４１２の水平部分には、Ｚ軸方向（鉛直上下方向）に爪４１２の水平部分を貫通する２つの貫通孔が形成されている。ねじ４１４は、鉛直下側から鉛直上方向に向かって爪４１２の貫通孔を貫通し、更にチャック開閉連結部４０７の貫通孔４０７ａに形成された雌ねじ溝に螺合して、爪４１２をチャック開閉連結部４０７に固着している。

このように構成された把持ノズル４０１は、ねじ４１４を付け外すことで、爪４１２を交換することができる。そのため、様々な仕様（例えば、爪の水平部分の進退方向の長さ、爪の垂直部分の垂直方向の長さ等）の爪を用意しておき、電子部品の仕様（サイズ）に応じて、適切な爪を把持ノズル４０１に取り付けることができる。これにより、把持ノズル４０１は、様々な仕様の電子部品を基板に実装することができ、タクトを向上し、生産性を向上させることができる。

なお、爪を交換した際には、新たに装着した爪のプロファイルデータ（例えば、爪の各部の寸法、把持できる電子部品の把持幅の範囲、把持できる電子部品の鉛直方向の高さの範囲、把持できる電子部品の把持幅と直交する方向の幅の範囲等）を、制御部６０に導入すると良い。爪のプロファイルデータは、磁気ディスク、半導体メモリ、ＬＡＮやインターネットなどのネットワーク経由で導入することができる。これにより、制御部６０は、より高い精度で爪を制御することができ、電子部品実装装置１０は、電子部品の実装精度を向上させることができ、タクトを向上し、生産性を向上させることができる。なお、複数の爪のプロファイルデータを予め制御部６０に導入しておき、爪を交換した際には、新たに装着した爪のプロファイルデータを選択するようにしても良い。

図２９は、他のチャック部の斜視図である。図３０は、図２９のチャック部の分解斜視図である。このチャック部は、チャック開閉連結部４２７と、爪４２２と、を備える。チャック開閉連結部４２７には、Ｚ軸方向（鉛直上下方向）にチャック開閉連結部４２７を貫通する２つの貫通孔４２７ａが形成されている。貫通孔４２７ａの内壁面には、螺旋の軸方向がＺ軸方向（鉛直上下方向）の螺旋溝（雌ねじ溝）が形成されている。また、チャック開閉連結部４２７の下面には、キー４２７ｂが形成されている。キー４２７ｂは、チャック開閉連結部４２７の下面から鉛直下方向に向かって凸状の形状を有している。

爪４２２は、ノズル中央方向に向かって略水平に延在する水平部分と、該水平部分のノズル中央側の端部からＺ軸と反対方向（鉛直下方向）に向かって略垂直に延在する垂直部分と、を有し、側面視が略Ｌ字状の形状を有する。爪４２２の垂直部分のノズル中央側の面が、電子部品を把持する把持面となる。爪４２２の把持面には、把持面と電子部品との間の摩擦を増やし、電子部品が滑りづらくするためのゴム４１３が取り付けられている。爪４２２の水平部分の中央には、チャック部の進退方向に沿って延在するキー溝４２２ｂが形成されている。キー溝４２２ｂは、チャック開閉連結部４２７のキー４２７ｂと嵌合する。爪４２２は、キー溝４２２ｂがチャック開閉連結部４２７のキー４２７ｂと嵌合することにより、爪４２２とチャック開閉連結部４２７との位置合わせが容易となると共に、爪４２２とチャック開閉連結部４２７との固着が安定する。

また、爪４２２の水平部分のキー溝４２２ｂの両側には、長手方向がチャック部の進退方向に沿った一対の貫通孔４２２ａが形成されている。ねじ４１４は、鉛直下側から鉛直上方向に向かって爪４２２の貫通孔４２２ａを貫通し、更にチャック開閉連結部４２７の貫通孔４２７ａに形成された雌ねじ溝に螺合して、爪４２２をチャック開閉連結部４２７に固着している。

爪４２２は、キー溝４２２ｂ及び貫通孔４２２ａが、チャック部の進退方向に沿って延在している。そのため、爪４２２は、チャック開閉連結部４２７に固着される位置がチャック部の進退方向に沿って調整可能となっている。これにより、爪４２２は、電子部品の仕様（サイズ）に応じて、チャック部の進退方向の位置を調整することができる。これにより、爪４２２は、様々な仕様の電子部品を基板に実装することができ、タクトを向上し、生産性を向上させることができる。

図３１は、他のチャック部の斜視図である。図３２は、図３１のチャック部の分解斜視図である。図３３は、図３２の矢印Ａ方向からチャック部を見た分解斜視図である。図３４は、図３１のチャック部の側面図である。

このチャック部は、チャック開閉連結部４３７と、爪４３２と、を備える。チャック開閉連結部４３７のノズル中央と反対側の側面には、Ｚ軸方向（鉛直方向）に沿って延在するキー溝４３７ａが形成されている。キー溝４３７ａの側面は、ノズル中央から離れる方向に向かうに従って先細りの形状を有している。また、チャック開閉連結部４３７の両側部には、チャック部の進退方向に沿ってチャック開閉連結部４３７を貫通する一対の貫通孔４３７ｂが形成されている。各貫通孔４３７ｂの内壁面には、螺旋の軸方向がチャック部の進退方向に沿った螺旋溝（雌ねじ溝）が形成されている。

爪４３２は、Ｚ軸と反対方向（鉛直下方向）に向かって略垂直に延在する垂直部分を有し、側面視が略Ｉ字状の形状を有する。爪４３２のノズル中央側の面の下方が、電子部品を把持する把持面となる。爪４３２の把持面には、把持面と電子部品との間の摩擦を増やし、電子部品が滑りづらくするためのゴム４１３が取り付けられている。爪４３２のノズル中央側の面の上方には、Ｚ軸方向（鉛直方向）に沿って延在する一対のキー４３２ａが形成されている。キー４３２ａの側面は、ノズル中央側に向かうに従って先が拡がるように形成されている。キー４３２ａは、チャック開閉連結部４３７のキー溝４３７ａと嵌合する。キー溝４３７ａのＺ軸と反対方向（鉛直下方向）は、キー溝底部４３７ｃが設けられている。そのため、キー４３２ａは、チャック開閉連結部４３７の鉛直上方向からチャック開閉連結部４３７に接近し、チャック開閉連結部４３７に対して鉛直上方向から鉛直下方向に下降することで、キー溝４３７ａに嵌合する。また、爪４３２は、キー４３２ａの最下部がキー溝底部４３７ｃと当接したところで、下降が制限される。

爪４３２は、キー４３２ａがチャック開閉連結部４３７のキー溝４３７ａと嵌合することにより、爪４３２とチャック開閉連結部４３７との位置合わせが容易となると共に、爪４３２とチャック開閉連結部４３７との固着が安定する。

また、爪４３２のキー４３２ａの両側には、チャック部の進退方向に沿って爪４３２を貫通する一対の貫通孔４３２ｂが形成されている。ねじ４１４は、ノズル中央方向に向かって爪４３２の貫通孔４３２ｂを貫通し、更にチャック開閉連結部４３７の貫通孔４３７ｂに形成された雌ねじ溝に螺合して、爪４３２をチャック開閉連結部４３７に固着している。

このように構成された爪４３２は、爪４３２と爪４３２との間隔をチャック開閉連結部４３７とチャック開閉連結部４３７との間隔よりも広くすることができる。これにより、爪４３２は、幅の大きい電子部品を把持することができる。これにより、把持ノズルは、様々な仕様の電子部品を基板に実装することができ、タクトを向上し、生産性を向上させることができる。

図３５及び図３６は、図２５の把持ノズルで電子部品を把持する様子を示す側面図である。なお、図３５及び図３６では、説明の容易化のため、ノズル支持部３３の図示を省略している。制御部６０が電磁弁３４０をオフ状態に制御すると、把持ノズル４０１は、エアの供給が電磁弁３４０によって遮断される。そのため、把持ノズル４０１は、付勢手段４０６によって、一対のチャック部４０４が互いに遠ざかる方向に付勢され、図３５に示すように、開いた状態となる。次に、制御部６０が電磁弁３４０をオン状態に制御すると、把持ノズル４０１は、エアの供給が行われ、エアの圧力により一対のチャック部４０４が互いに近づく方向に移動され、電子部品８０を把持することができる。

ところで、把持ノズル（チャックノズル）が比較的重い場合、ノズル支持部３３に把持ノズルを装着した際、様々な問題が生ずる可能性がある。例えば、（１）θ軸制御のゲインが小さい（弱い）場合、把持ノズルの重量によりθ軸が振動、回転するという問題が生ずる可能性がある。また、（２）θ軸制御のゲインが大きい（強い）場合、ゲインの大きさによりθ軸を回転制御させるモータから異音が発生するという問題が生ずる可能性がある。このような重い把持ノズルで重い電子部品を把持した場合、上記の問題がさらに深刻になる可能性がある。これらの問題は、θ軸制御のゲインを固定にしたのでは解消が難しい。

なお、特許文献４には、サーボモータのゲインを切り替えることが記載されている。しかしながら、特許文献４記載の技術では、ゲイン切り替え時間のタクトロスが発生する。また、追従性が悪く（遅く）、高額なサーボシステムが必要である。

また、重い把持ノズルを装着して重い電子部品を把持した場合は、θ軸回りの角速度が高速のときと低速のときとで、最適なゲインが異なる。

また、ノズルをθ軸回りに回転させる直前のタイミングでゲインを切り替えるのでは、遅い。厳密には、重い把持ノズルを装着し、重い電子部品を把持しただけで、上記（１）、（２）の問題が発生する。

また、電子部品実装装置の起動直後の原点復帰では、把持ノズルを装着したか否かがメモリに記録されていないので、把持ノズルが装着されているか否かがソフトウェア（制御部６０）では判定できないため、上記（１）、（２）の問題が発生する。

また、電子部品実装装置は、段取り動作として、各軸を任意に動作させる機能がある。そして、ユーザが手動で把持ノズルを取り外したり、取り付けたりする場合があるので、どのゲインでθ軸を回転制御させればよいかが判定できない。その場合は、上記（１）、（２）の問題が発生する。

そこで、本実施形態は、上記の問題を低減できるゲイン切り替え機能を提供する。

図３７は、交換ノズル保持機構を示す平面図である。交換ノズル保持機構５０１は、４つのノズル収納部５０１ａ〜５０１ｄを有する。ノズル収納部５０１ａは、図中左下に位置し、ノズル収納部５０１ｂは、図中右下に位置し、ノズル収納部５０１ｃは、図中左上に位置し、ノズル収納部５０１ｄは、図中右上に位置する。交換ノズル保持機構５０１上には、図中左右方向に摺動可能なスライドプレート５０２が設置されている。スライドプレート５０２は、交換ノズル保持機構５０１に設けられたシリンダ５０３によって、図中左右方向に摺動される。シリンダ５０３は、制御部６０により動作制御される。

シリンダ５０３が縮んだとき、スライドプレート５０２は図中右方向に摺動され、シリンダ５０３が伸びたとき、スライドプレート５０２は図中左方向に摺動される。スライドプレート５０２が図中右方向に摺動されたとき、ノズル収納部５０１ａ及び５０１ｃが開放され、ノズル収納部５０１ａ及び５０１ｃへのノズルの収納及び取り出しが可能である。スライドプレート５０２が図中左方向に摺動されたとき、ノズル収納部５０１ｂ及び５０１ｄが開放され、ノズル収納部５０１ｂ及び５０１ｄへのノズルの収納及び取り出しが可能である。

図３８は、ノズルを交換ノズル保持機構に返却する際の電子部品実装装置各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図３９は、ノズルを装着する際の電子部品実装装置各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。図４０は、ノズルを交換ノズル保持機構に返却する際の電子部品実装装置各部の動作内容を示す図である。図４１は、ノズルを装着する際の電子部品実装装置各部の動作内容を示す図である。

まず、図３８及び図４０を参照しながら、ノズルを交換ノズル保持機構に返却する際の電子部品実装装置の各部の動作について、説明する。制御部６０は、Ｘ軸駆動部２２及びＹ軸駆動部２４を動作させ、ノズル支持部３３をノズルを返却する位置に移動させる（図３８及び図４０中のタイミング１）。それと同時に、制御部６０は、ノズル支持部３３をノズルの有無を確認する高さに移動させるように、ノズル駆動部３４を動作させ、ノズル支持部３３をＺ軸方向に移動させる（図３８及び図４０中のタイミング２）。それと同時に、制御部６０は、スライドプレート５０１を開くように、シリンダ５０３を動作させる（図３８及び図４０中のタイミング３）。

制御部６０は、ノズル支持部３３の移動が完了したら（図３８及び図４０中のタイミング４）、レーザ認識装置３８を動作させ、ノズルがノズル支持部３３に装着されているか否かを判定する（図３８及び図４０中のタイミング５）。制御部６０は、スライドプレート５０１のオープンを検出するオープンセンサがスライドプレート５０１のオープン完了を検出するのを待つ（図３８及び図４０中のタイミング６Ｃ）。

制御部６０は、オープンセンサがスライドプレート５０１のオープン完了を検出したら、ノズル支持部３３をＺ軸方向に移動させ、スライドプレート５０１の位置に移動させる。なお、本実施形態では、ノズル支持部３３をスライドプレート５０１の位置に移動させる際、２段階で移動させる（図３８及び図４０中のタイミング７及び８）。制御部６０は、このタイミング７でのＺ軸方向への移動開始と共に、θ回りの回転制御のゲインを、把持ノズル有り時のゲインから、把持ノズル無し時のゲインに切り替える。

制御部６０は、ノズル支持部３３がスライドプレート５０１の位置に移動完了したら、スライドプレート５０１のクローズを開始させ（図３８及び図４０中のタイミング９）、１回目のブロー（５０ｍｓ）を行い（図３８及び図４０中のタイミング１０）、続いて２回目のブロー（５０ｍｓ）を行い（図３８及び図４０中のタイミング１１）、スライドプレート５０１のクローズを検出するクローズセンサがスライドプレート５０１のクローズを検出するのを待つ（図３８及び図４０中のタイミング１２Ｃ）。

制御部６０は、クローズセンサがスライドプレート５０１のクローズ完了を検出したら、ノズル支持部３３をＺ軸方向に移動させ、ノズル交換高さに移動させる（図３８及び図４０中のタイミング１３）。次に、制御部６０は、ブローをオンにし（図３８及び図４０中のタイミング１４）、ノズル支持部３３をノズル交換高さに維持し、所定時間待つ（図３８及び図４０中のタイミング１５Ａ）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３をノズル確認高さに移動させ（図３８及び図４０中のタイミング１６）、レーザ認識装置３８でノズルの有無を確認する（図３８及び図４０中のタイミング１７Ｅ）。制御部６０は、このタイミング１７までノズル支持部３３のθ回りの回転を行わないので、θ回りの回転制御のゲインが確実に切り替わる。

次に、制御部６０は、ノズル支持部３３をＸ及びＹ軸方向に移動可能な高さにまでＺ軸方向に移動させ（図３８及び図４０中のタイミング１８）、ブローをオフする（図３８及び図４０中のタイミング１９）。

次に、図３９及び図４１を参照しながら、ノズルを装着する際の電子部品実装装置の各部の動作について、説明する。制御部６０は、電空レギュレータ３３０を動作させ、バキュームをオンにする（図３９及び図４１中のタイミング１）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３をノズルの有無を確認する高さに移動させるように、ノズル駆動部３４を動作させ、ノズル支持部３３をＺ軸方向に移動させる（図３９及び図４１中のタイミング２）。

制御部６０は、レーザ認識装置３８を動作させ、ノズルがノズル支持部３３に装着されているか否かを判定する（図３９及び図４１中のタイミング３）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３をＸ及びＹ軸方向に移動可能な高さにまでＺ軸方向に移動させる（図３９及び図４１中のタイミング４）。制御部６０は、ノズル支持部３３がＸ及びＹ軸方向に移動可能な高さにまでＺ軸方向に移動完了したら、ノズル支持部３３をノズルを装着する位置に移動させるように、Ｘ軸駆動部２２及びＹ軸駆動部２４を動作させる（図３９及び図４１中のタイミング５）。

制御部６０は、ノズル支持部３３がノズルを装着する位置に移動完了したら（図３９及び図４１中のタイミング６）、ノズル支持部３３をスライドプレート５０１の高さ＋５ｍｍの位置にまでＺ軸方向に移動させる（図３９及び図４１中のタイミング７）。それと同時に、制御部６０は、ノズル駆動部３４を動作させ、ノズル支持部３３をノズル装着角度にまでθ方向に回転させる（図３９及び図４１中のタイミング８）。次に、制御部６０は、Ｚ軸方向のダンピングを待つ（１０ｍｓ）（図３９及び図４１中のタイミング９）。

制御部６０は、レーザ認識装置３８でノズルに故障がないか確認する（図３９及び図４１中のタイミング１０）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３をノズル交換位置にまでＺ軸方向に移動させる（図３９及び図４１中のタイミング１１Ｂ）。次に、制御部６０は、バキュームの圧力上昇を確認する（図３９及び図４１中のタイミング１２）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３を、スライドプレート５０１が移動可能となる位置にまで、Ｚ軸方向に移動させる（図３９及び図４１中のタイミング１３）。制御部６０は、このタイミング１３でのノズル支持部３３のＺ軸方向への移動開始と共に、θ回りの回転制御のゲインを、把持ノズル無し時のゲインから、把持ノズル有り時のゲインに、切り替える。

制御部６０は、ノズル支持部３３がスライドプレート５０１が移動可能となる位置にまでＺ軸方向に移動したら、バキュームをオフにする（図３９及び図４１中のタイミング１４）。また、制御部６０は、ブローをオンにする（図３９及び図４１中のタイミング１５）。次に、制御部６０は、スライドプレート５０１のオープン動作を開始させ（図３９及び図４１中のタイミング１６）、オープンセンサがスライドプレート５０１のオープンを検出するまで待つ（図３９及び図４１中のタイミング１７Ｅ）。制御部６０は、オープンセンサがスライドプレート５０１のオープンを検出したら、ブローをオフにする（図３９及び図４１中のタイミング１８）。

制御部６０は、ノズル支持部３３を、ノズル装着を確認する高さにまで、Ｚ軸方向に移動させる（図３９及び図４１中のタイミング１９）。次に、制御部６０は、レーザ認識装置３８でノズルの有無をチェックする（図３９及び図４１中のタイミング２０）。制御部２０は、このタイミング２０までノズル支持部３３をθ回りに回転させないので、θ回りの回転制御のゲインを確実に切り替えることができる。

制御部６０は、スライドプレート５０１のクローズ動作を開始させ（図３９及び図４１中のタイミング２１）、クローズセンサがスライドプレート５０１のクローズを検出するまで待つ（図３９及び図４１中のタイミング２２Ｄ）。制御部６０は、クローズセンサがスライドプレート５０１のクローズを検出したら、ノズル支持部３３を、Ｘ及びＹ軸方向に移動可能な高さにまで、Ｚ軸方向に移動させる（図３９及び図４１中のタイミング２３）。

制御部６０は、ノズル支持部３３のＺ軸方向への下降と同時にゲインを切り替えるので、ノズル支持部３３が上昇するときには、ゲインが切り替わっている。

図４２は、電子部品実装装置が電子部品を吸着する際の動作内容を示す図である。制御部６０は、Ｘ軸駆動部２２及びＹ軸駆動部２４を動作させ、ノズル支持部３３を電子部品吸着位置にまで、Ｘ及びＹ軸方向に移動させる（図４２中のタイミング１）。次に、制御部６０は、ノズル駆動部３４を動作させ、ノズル支持部３３をＺ軸方向に下降移動させる（図４２中のタイミング２）。制御部６０は、このタイミング２でのノズル支持部３３のＺ軸方向への下降移動開始と共に、θ回りの回転制御のゲインを、電子部品無し時のゲインから、電子部品有り時のゲインに、切り替える。

次に、制御部６０は、電空レギュレータ３３０を動作させ、バキュームをオンにする（図４２中のタイミング３）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３がＺ軸方向に下降完了するのを待つ（図４２中のタイミング４）。次に、制御部６０は、バキュームが安定するまで待つ（図４２中のタイミング５）。ここで、電子部品は、ノズルに把持又は吸着される。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３をＺ軸方向に上昇させる（図４２中のタイミング６）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３を電子部品実装位置にまで、Ｘ及びＹ軸方向に移動させる（図４２中のタイミング７）。制御部６０は、このタイミング７までノズル支持部３３をθ回りに回転させないので、θ回りの回転制御のゲインを確実に切り替えることができる。

制御部６０は、ノズル支持部３３のＺ軸方向への下降と同時にゲインを切り替えるので、ノズル支持部３３が上昇するときには、ゲインが切り替わっている。

図４３は、電子部品実装装置が電子部品を基板に搭載（実装）する際の動作内容を示す図である。制御部６０は、Ｘ軸駆動部２２及びＹ軸駆動部２４を動作させ、ノズル支持部３３を電子部品搭載位置にまで、Ｘ及びＹ軸方向に移動させる（図４３中のタイミング１）。次に、制御部６０は、ノズル駆動部３４を動作させ、ノズル支持部３３をＺ軸方向に下降移動させる（図４３中のタイミング２）。制御部６０は、このタイミング２でのノズル支持部３３のＺ軸方向への下降移動開始と共に、θ回りの回転制御のゲインを、電子部品有り時のゲインから、電子部品無し時のゲインに、切り替える。

次に、制御部６０は、電空レギュレータ３３０の動作を停止させ、バキュームをオフにする（図４３中のタイミング３）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３がＺ軸方向に下降完了するのを待つ（図４３中のタイミング４）。次に、制御部６０は、バキュームが安定するまで待つ（図４３中のタイミング５）。ここで、電子部品は、基板上に搭載される。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３をＺ軸方向に上昇させる（図４３中のタイミング６）。次に、制御部６０は、ノズル支持部３３を電子部品吸着位置にまで、Ｘ及びＹ軸方向に移動させる（図４３中のタイミング７）。制御部６０は、このタイミング７までノズル支持部３３のθ回りの回転を行わないので、θ回りの回転制御のゲインが確実に切り替わる。

制御部６０は、ノズル支持部３３のＺ軸方向への下降と同時にゲインを切り替えるので、ノズル支持部３３が上昇するときには、ゲインが切り替わっている。

上記の動作により、電子部品実装装置１０は、タクトダウンすることなく、ゲインを切り替えることが可能である。なお、上記の動作は、タクトダウンが発生しない好適な切り替え動作であるが、ノズル支持部３３をθ方向に回転させる前であれば、ゲインをいつ切り替えても良い。

図４４は、電子部品のイナーシャを説明するための図である。図４４に示す電子部品４６１は、主面を貫く方向を回転軸とし、長手方向の長さがａ、短手方向の長さがｂの略直方体の形状を有する。この電子部品４６１の重量をＭとすると、電子部品４６１のイナーシャＪは、下記式（２）で表される。

この式（２）は、電子部品の重さからイナーシャを計算する代表的な計算式である。ユーザが使用（実装）する電子部品がどのような形状かわからないので、代表的な計算式でイナーシャを求める。

図４５は、生産プログラムの作成画面を示す図である。この画面４７１は、部品データの入力画面を表しており、部品種別「角チップ」、荷姿「テープ」、外形寸法横（Ｗ）：「１．００」、縦（Ｌ）：「１．００」、高さ（Ｈ）：「１．００」、その他寸法吸着深さ：「０．００」、ボス高さ：「０．００」、供給装置「８ｍｍ紙テープ」、ピッチ「２ｍｍ（２＊１）」、部品供給角度「０°」、送りスピード使用「しない」、「高速」、部品廃棄「廃棄ＢＯＸ」等が入力されている。

ユーザは、最低限の情報として電子部品の重さを入力する。制御部６０は、ソフトウェア処理により、電子部品サイズから式（２）を用いてイナーシャを計算し、該当するイナーシャ区分を決定することができる。

画面４７１は、表示部４２に表示しても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等のディスプレイに表示しても良い。各種データの入力は、操作部４０から行っても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等の入力装置から行っても良い。

図４６は、ゲインパラメータテーブルの一例を示す図である。このゲインパラメータテーブルを制御部６０のメモリに保存し、制御部６０は、動作時に該当するインデックスからゲインパラメータテーブルを参照し、ゲインを切りかえる。

図４７は、ゲインパラメータの入力画面を示す図である。この画面４７２では、ゲインテーブルインデックス入力欄４７２ｄの値が、速度区分入力欄４７２ｃ、ノズル区分入力欄４７２ａ及びイナーシャ区分入力欄４７２ｂと連動している。制御部６０は、速度区分「０」が速度区分入力欄４７２ｃに、ノズル区分「１：中型チャック」がノズル区分入力欄４７２ａに、イナーシャ区分「２：イナーシャ２」がイナーシャ区分入力欄４７２ｂに、それぞれ入力されると、ゲインテーブルインデックス入力欄４７２ｄに「１２０」を入力候補として表示する。

画面４７２は、表示部４２に表示しても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等のディスプレイに表示しても良い。各種データの入力は、操作部４０から行っても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等の入力装置から行っても良い。

図４８は、ゲインテーブル及びゲイン切替（座標／速度）入力画面を示す図である。この画面４７３は、図４７の画面４７２のゲインテーブルインデックスと連動している。制御部６０は、画面４７２でゲインテーブルインデックス「１２０」が入力されると、ゲイン区分入力欄４７３ａにゲイン区分「１２０」を表示し、負荷慣性モーメント比「５０」、モデル制御ゲイン「１３０」、位置制御ゲイン「２７０」、速度制御ゲイン「４１００」、速度積分補償「３５０」、速度微分補償「９８０」を、入力欄群４７３ｂに入力候補として表示する。また、制御部６０は、軸共振制御フィルタ「１」、切替座標上限「０」、切替座標下限「０」、ＹＬ軸インデックス「１」、ＹＲ軸インデックス「２」を、入力欄群４７３ｃに入力候補として表示する。

画面４７３は、表示部４２に表示しても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等のディスプレイに表示しても良い。各種データの入力は、操作部４０から行っても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等の入力装置から行っても良い。

図４９は、電子部品実装装置のゲイン切り替え動作の動作概要を示すフローチャートである。制御部６０は、ステップＳ２８０として、ゲイン切り替え関数でノズル区分、イナーシャ区分、速度区分をセットする。次に、制御部６０は、ステップＳ２８２として、ノズル支持部３３をθ軸回りに回転させる。

図５０は、電子部品実装装置のゲイン切り替え動作の詳細を示すフローチャートである。制御部６０は、ステップＳ２８４として、速度区分、イナーシャ区分、ノズル区分からゲインをセットする。次に、制御部６０は、ステップＳ２８６として、θ軸回りの回転制御のゲインを切り替えるタイミングを計るθゲイン切り替えタイマを起動する。

図５１は、電子部品実装装置の軸移動動作を示すフローチャートである。制御部６０は、ステップＳ２９０として、θ回りの回転制御のゲインを切り替え中であるか否かをチェックし、ゲインを切り替え中ではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ２９４として、軸移動（θ回りの回転）を行う。一方、制御部６０は、ステップＳ２９０でゲインを切り替え中である（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ２９２として、先行して開始されたθ回りの回転制御のゲイン切り替えの完了が間に合わない場合の保険として、θ回りの回転制御のゲインが切り替わるのを確実に待ち、θ回りの回転制御のゲインの切り替えが完了したら、ステップＳ２９４として、軸移動（θ回りの回転）を行う。

図５２は、電子部品実装装置のノズル支持部の原点復帰シーケンスを示すフローチャートである。制御部６０は、ノズル支持部３３の原点復帰前には把持ノズルが装着されているか否かがわからない。そこで、制御部６０は、図５２に示す手順でノズル支持部３３の原点復帰を行う。

制御部６０は、ステップＳ３００として、把持ノズル（チャックノズル）を使用するか否かをチェックし、把持ノズル（チャックノズル）を使用しない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ３０２として、通常の原点復帰（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びθ軸方向）を行い、処理を終了する。

制御部６０は、ステップＳ３００で把持ノズル（チャックノズル）を使用する（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ３０４として、Ｚ軸方向を原点復帰させる。次に、制御部６０は、ステップＳ３０６として、把持ノズル（チャックノズル）のつめ部をレーザ認識装置３８の光路の高さまで、Ｚ軸方向に上昇させる。次に、制御部６０は、ステップＳ３０８として、全ノズル支持部３３のレーザ認識を行う。次に、制御部６０は、ステップＳ３１０として、幅が所定長さ（把持ノズルが閉じた幅であり、例えば、２０ｍｍ）以上あるか否かをチェックする。

制御部６０は、ステップＳ３１０で幅が所定長さ以上ない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ３０２として、通常の原点復帰（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びθ軸方向）を行い、処理を終了する。

一方、制御部６０は、ステップＳ３１０で幅が所定長さ以上ある（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ３１２として、ノズル支持部３３をＺ軸方向に下降させるアナウンスと共に、把持ノズル（チャックノズル）を取るようにユーザに促すアナウンスを表示部４２に表示する。

次に、制御部６０は、ステップＳ３１４として、ノズル支持部３３をＺ軸方向に上昇させるアナウンスを表示部４２に表示する。

次に、制御部６０は、ステップＳ３１６として、把持ノズル（チャックノズル）が取り外されたか否かをチェックし、ノズルが取り外された（Ｙｅｓ）と判定したら、処理を終了する。

一方、制御部６０は、ステップＳ３１６で把持ノズル（チャックノズル）が取り外されていない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ３１８として、ステップＳ３０６〜Ｓ３１６を所定回数（例えば、３回等）繰り返したか否かをチェックし、所定回数繰り返していない（Ｎｏ）と判定したら、処理をステップＳ３０６に進めて、再度ステップＳ３０６〜Ｓ３１８を実行する。

一方、制御部６０は、ステップＳ３１８で所定回数繰り返した（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ３２０として、エラーメッセージを表示部４２に表示して、処理を終了する。

制御部６０は、原点復帰時には、原点復帰時のゲインでθ回転を行う。このとき、意図せず把持ノズル（チャックノズル）と電子部品が装着されている場合がある。このケースはどのような方法でも回避できないので、制御部６０は、あらかじめ図５２に示すシーケンスで原点復帰を行う。制御部６０は、先にＺ軸方向の原点復帰を行い（ステップＳ３０４）、把持ノズル（チャックノズル）をレーザ認識装置３８の光路の高さまで移動させる（ステップＳ３０６）。制御部６０は、レーザ認識にて把持ノズル（チャックノズル）幅を取得し（ステップＳ３０８）、所定長さ（例えば、２０ｍｍ（中型チャックノズルが閉じた幅）以上であれば把持ノズル（チャックノズル）がついていると判断し（ステップＳ３１０でＹｅｓ）、ユーザに手で取り外すようアナウンスを表示部４２に表示する（ステップＳ３１２）。

図５３は、段取りのための個別制御画面を示す図である。この画面４７４は、ノズル支持部３３をθ軸方向に回転させる前にユーザにθ回りの回転制御のゲインの切り替えを行わせるための画面である。制御部６０は、個別動作でノズル支持部３３をθ軸方向に回転させるときは把持ノズル（チャックノズル）が装着されているかどうかがわからないときがある（ユーザが手で把持ノズル（チャックノズル）をノズル支持部３３に装着した場合）。この場合、制御部６０は、θ軸回りの回転制御のゲインを切り替える必要がある。ユーザは、ノズル区分入力欄４７４ａでノズル区分（ここでは、「通常ノズル」、「中型チャック」、「大型チャック」）を選択し、ゲイン切替ボタン４７４ｃを押下することでθ回りの回転制御のゲインを切り替える。ユーザが選択したノズル区分は、ノズル区分拡大表示欄４７４ｂ内に「今は、〜チャックです」と拡大表示される。ユーザが把持ノズル（チャックノズル）の重さを入力するのは煩わしいので、この場合は汎用的なゲインを設定する。

画面４７４は、表示部４２に表示しても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等のディスプレイに表示しても良い。各種データの入力は、操作部４０から行っても良いし、電子部品実装装置１０と通信可能なパーソナルコンピュータ等の入力装置から行っても良い。

本実施形態によれば、電子部品実装装置１０は、θ軸回りの回転制御のゲインを切り替えることにより、把持ノズル（チャックノズル）が振動、回転する問題が発生することを低減することができる。また、電子部品実装装置１０は、θ軸回りの回転制御のゲインを切り替えることにより、θ軸回りの異音が発生することを低減することができる。また、電子部品実装装置１０は、タクトダウンを低減することができる。また、電子部品実装装置１０は、ユーザの使い勝手の低下を極力抑制することができる。

８ 基板、１０ 電子部品実装装置、１１ 筐体、１２ 基板搬送部、１４、１４ｆ、１４ｒ 部品供給ユニット、１５ ヘッド、１６ ＸＹ移動機構、１７ ＶＣＳユニット、１８ 交換ノズル保持機構、１９ 部品貯留部、２０ 制御装置、２２ Ｘ軸駆動部、２４ Ｙ軸駆動部、３０ ヘッド本体、３１ ヘッド支持体、３２ ノズル、３４ ノズル駆動部、３４ａ Ｚ軸モータ、３８ レーザ認識装置、４０ 操作部、４２ 表示部、６０ 制御部、６２ ヘッド制御部、６４ 部品供給制御部、７０ 電子部品保持テープ、７２ テープ本体、８０ 電子部品、８２ 本体（電子部品本体）、８４ リード、９０、９０ａ 電子部品供給装置、９６ 支持台、３０１、４０１ 把持ノズル、３０３ チャック部、３１０ ロードセル、３１２、３１３ 押圧部、３２０ 圧力検出ユニット（圧力検出装置）、３７０ 当金、３７５ モータ、３７６〜３８０ 歯車

Claims (8)

1. 水平面上を移動するヘッドにより保持位置にある電子部品を基板の搭載位置に移送して実装する電子部品実装装置であって、
   電子部品本体及び前記本体に連結したリードを備えるリード型電子部品を前記保持位置に供給する電子部品供給装置と、
   前記電子部品供給装置から供給される電子部品の電子部品本体を保持するために空気圧で駆動される把持ノズルと前記把持ノズルを装着して上下駆動及び回転駆動すると共に空気圧を供給するノズル駆動部と前記把持ノズル及び前記ノズル駆動部を支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、
   前記ヘッド本体の動作を制御する制御部と、
   自身がオフ状態のとき前記ノズル駆動部と前記把持ノズルとの間を遮断し、自身がオン状態のとき前記ノズル駆動部と前記把持ノズルとの間を連通させる電磁弁と、を有し、
   前記制御部は、
   電子部品の把持より前に、空気圧の設定値を切り替え、その都度圧力検出装置により前記把持ノズルの把持力を検出して、空気圧と把持力との相関関係を求め、該相関関係に基づき、電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定し、
   前記電磁弁をオフ状態からオン状態に変化させたときから前記把持ノズルによって把持力が生ずるまでの遅延時間を求め、電子部品を把持したいタイミングより前記遅延時間だけ前に前記電磁弁をオフ状態からオン状態に変化させること
   を特徴とする電子部品実装装置。
2. 水平面上を移動するヘッドにより保持位置にある電子部品を基板の搭載位置に移送して実装する電子部品実装装置であって、
   電子部品本体及び前記本体に連結したリードを備えるリード型電子部品を前記保持位置に供給する電子部品供給装置と、
   前記電子部品供給装置から供給される電子部品の電子部品本体を保持するために空気圧で駆動される把持ノズルと前記把持ノズルを装着して上下駆動及び回転駆動すると共に空気圧を供給するノズル駆動部と前記把持ノズル及び前記ノズル駆動部を支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、
   前記ヘッド本体の動作を制御する制御部と、を有し、
   前記把持ノズルの把持力を検出する圧力検出装置は、圧力を検出するために押圧される押圧部の把持幅を調整するために前記押圧部に当接する当金と、前記当金を前記押圧部の軸方向に沿って進退させる駆動系と、前記駆動系に駆動力を付与するモータと、を備え、
   前記制御部は、
   電子部品の把持より前に、空気圧の設定値を切り替え、その都度前記圧力検出装置により前記把持ノズルの把持力を検出して、空気圧と把持力との相関関係を求め、該相関関係に基づき、電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定し、
   前記モータを回転させることにより、前記押圧部の把持幅を電子部品の把持幅に調整すること
   を特徴とする電子部品実装装置。
3. 水平面上を移動するヘッドにより保持位置にある電子部品を基板の搭載位置に移送して実装する電子部品実装装置であって、
   電子部品本体及び前記本体に連結したリードを備えるリード型電子部品を前記保持位置に供給する電子部品供給装置と、
   前記電子部品供給装置から供給される電子部品の電子部品本体を保持するために空気圧で駆動される把持ノズルと前記把持ノズルを装着して上下駆動及び回転駆動すると共に空気圧を供給するノズル駆動部と前記把持ノズル及び前記ノズル駆動部を支持するヘッド支持体とを有するヘッド本体と、
   前記ヘッド本体の動作を制御する制御部と、
   前記ヘッド本体に設けられたセンサと、を有し、
   前記制御部は、
   電子部品の把持より前に、空気圧の設定値を切り替え、その都度圧力検出装置により前記把持ノズルの把持力を検出して、空気圧と把持力との相関関係を求め、該相関関係に基づき、電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定し、
   前記ノズル駆動部を駆動させることで前記把持ノズルを前記センサの検知範囲に移動させ、前記センサを用いて前記把持ノズルの開閉状態を検出し、
   前記把持ノズルで電子部品を把持している場合に、前記ノズル駆動部を駆動させることで電子部品を前記センサの検知範囲に移動させ、前記センサを用いて電子部品の形状、姿勢又はそれらの組み合わせを検出すること
   を特徴とする電子部品実装装置。
4. 画像を表示する表示部を更に備え、
   前記制御部は、前記把持ノズルの検出寸法と前記把持ノズルの基準寸法との差が許容値以下ではない場合には、その旨を表すメッセージを前記表示部に表示させること
   を特徴とする請求項３に記載の電子部品実装装置。
5. 前記圧力検出装置は、圧力を検出するために押圧される押圧部の把持幅を調整するために前記押圧部に当接する当金と、前記当金を前記押圧部の軸方向に沿って進退させる駆動系と、前記駆動系に駆動力を付与するモータと、を備え、
   前記制御部は、前記モータを回転させることにより、前記押圧部の把持幅を電子部品の把持幅に調整すること
   を特徴とする請求項３又は４に記載の電子部品実装装置。
6. 自身がオフ状態のとき前記ノズル駆動部と前記把持ノズルとの間を遮断し、自身がオン状態のとき前記ノズル駆動部と前記把持ノズルとの間を連通させる電磁弁を更に備え、
   前記制御部は、前記電磁弁をオフ状態からオン状態に変化させたときから前記把持ノズルによって把持力が生ずるまでの遅延時間を求め、電子部品を把持したいタイミングより前記遅延時間だけ前に前記電磁弁をオフ状態からオン状態に変化させること
   を特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の電子部品実装装置。
7. 前記制御部は、電子部品毎、把持ノズル毎又は電子部品と把持ノズルとの組み合わせ毎に、空気圧の設定値と把持力との相関関係を表す補正式を求め、該補正式と実装する電子部品の部品データの情報とに基づき、電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定すること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子部品実装装置。
8. 前記制御部は、電子部品の質量及び材質の情報に基づいて電子部品の把持に適した把持力を求め、前記相関関係に基づいて電子部品の把持に適した把持力を得られるように空気圧を設定すること
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子部品実装装置。

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