JP6234437B2 - 電子部品装着機および計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機、および、電子部品装着機に設けられた計測装置によって、電子部品の電気的特性を計測する計測方法に関するものである。

電子部品装着機は、回路基板に電子部品を装着するものであり、計測装置を備えているものが存在する。計測装置は、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する。下記特許文献に記載の電子部品装着機は、計測装置を備えた電子部品装着機の一例である。

特開２０１１−１５９９６４号公報

計測装置を備えた電子部品装着機によれば、電子部品の電気的特性を計測することで、電子部品が正常であるか否か等を判定することが可能となり、適切な装着作業を担保できる。しかしながら、電子部品の種類毎に、複数の部品側電極間の距離が異なるため、多くの種類の電子部品の電気的特性を計測するためには、装置側電極間の距離の異なる計測装置を複数、電子部品装着機に装備する必要がある。また、電子部品は比較的小さく、その電子部品の部品側電極は、さらに小さい。このため、電子部品の部品側電極に、計測装置の装置側電極を接触させることは、非常に細やかな位置制御が必要である。

このように、計測装置を備えた電子部品装着機は、改良の余地を多分に残すものとなっている。そのため、種々の改良を施すことによって、計測装置を備えた電子部品装着機の実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、計測装置を備えた実用性の高い電子部品装着機、および、実用性の高い電子部品の電気的特性を計測する計測方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の電子部品装着機は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機であって、それぞれが、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する複数の計測装置と、それら複数の計測装置のうちの任意の計測装置が装着される装着部と、前記計測装置に記された識別記号を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された前記識別記号の撮像データに基づいて、前記計測装置を識別する識別装置とを備え、前記複数の計測装置の各々の前記複数の装置側電極の配置が、異なっており、前記装着部に装着されている前記任意の計測装置の替わりに、前記複数の計測装置のうちの前記任意の計測装置以外の計測装置を、前記装着部に装着可能であることを特徴とする。

また、請求項２に記載の電子部品装着機は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機であって、それぞれが、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する複数の計測装置と、それら複数の計測装置のうちの任意の計測装置が装着される装着部とを備え、前記複数の計測装置の各々の前記複数の装置側電極の配置が、異なっており、前記装着部に装着されている前記任意の計測装置の替わりに、前記複数の計測装置のうちの前記任意の計測装置以外の計測装置を、前記装着部に装着可能であり、前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置を示すための基準マークが、前記計測装置に記されており、当該電子部品装着機が、前記計測装置に記された識別記号を撮像する撮像装置と、前記基準マークと前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置に関する相対位置情報と、前記撮像装置によって撮像された前記識別記号の撮像データとを関連付けて記憶する相対位置記憶部を有し、その相対位置記憶部に記憶されているデータに基づいて前記相対位置情報を取得する相対位置取得装置とを備えることを特徴とする。

また、請求項３に記載の電子部品装着機は、回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機であって、それぞれが、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する複数の計測装置と、それら複数の計測装置のうちの任意の計測装置が装着される装着部とを備え、前記複数の計測装置の各々の前記複数の装置側電極の配置が、異なっており、前記装着部に装着されている前記任意の計測装置の替わりに、前記複数の計測装置のうちの前記任意の計測装置以外の計測装置を、前記装着部に装着可能であり、前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置を示すための基準マークが、前記計測装置に記されており、当該電子部品装着機が、前記計測装置に記された識別記号であって、前記基準マークと前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置に関する相対位置情報を含む記号を撮像する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された前記識別記号の撮像データに基づいて、前記相対位置情報を取得する相対位置取得装置とを備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載の電子部品装着機では、請求項１に記載の電子部品装着機において、前記識別装置が、前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類と前記識別記号の撮像データとを関連付けて記憶する部品種記憶部を有し、前記部品種記憶部に記憶されているデータに基づいて、前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類を識別することを特徴とする。

また、請求項５に記載の電子部品装着機では、請求項１に記載の電子部品装着機において、前記識別記号が、前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類を識別するための記号であり、前記識別装置が、前記識別記号の撮像データに基づいて、前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類を識別することを特徴とする。

また、請求項６に記載の電子部品装着機では、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の電子部品装着機において、前記装置側電極が、プローブであることを特徴とする。

また、請求項７に記載の電子部品装着機は、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の電子部品装着機において、複数の前記装着部を備え、前記計測装置が、前記複数の装着部のうちの任意のものに装着されることを特徴とする。

また、請求項８に記載の電子部品装着機では、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の電子部品装着機において、前記計測装置が、前記装着部に、工具を使用せずに、ワンタッチで着脱可能に装着されることを特徴とする。

また、請求項９に記載の計測方法では、導電性部材により成形された導電ノズルおよび絶縁性部材により成形された絶縁ノズルを装着可能な装着ヘッドと、電子部品を廃棄する廃棄装置と、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する計測装置とを備え、前記導電ノズルによって保持された電子部品を回路基板に装着する電子部品装着機で、前記計測装置によって電子部品の電気的特性を計測する計測方法であって、当該計測方法が、前記装着ヘッドに装着された前記導電ノズルを前記絶縁ノズルに交換する交換工程と、前記装着ヘッドに装着された前記絶縁ノズルによって電子部品を保持する電子部品保持工程と、電子部品保持工程で前記絶縁ノズルに保持された電子部品の前記複数の部品側電極に、前記複数の装置側電極を電気的に接続することで、電子部品の電気的特性を計測する計測工程と、前記計測工程で電気的特性が計測された電子部品を、前記廃棄装置に廃棄する廃棄工程とを含むことを特徴とする。また、請求項１０に記載の計測方法では、請求項９に記載の計測方法において、前記電子部品装着機は、前記回路基板を所定の位置において保持する基板保持装置と、前記電子部品を供給位置において供給する供給装置と、前記絶縁ノズルを収納する作業具ステーションとをさらに備え、前記作業具ステーション、前記計測装置、前記廃棄装置が前記基板保持装置と前記供給装置との間に設けられ、前記交換工程、前記電子部品保持工程、前記計測工程、および前記廃棄工程は、前記基板保持装置と前記供給装置との間で行われることを特徴とする。

請求項１に記載の電子部品装着機では、各計測装置の複数の装置側電極の配置が、異なっており、装着部に装着されている計測装置の替わりに、別の計測装置を装着部に装着することが可能である。これにより、計測装置を交換することで、種々の電子部品の電気的特性を計測することが可能となる。また、請求項１に記載の電子部品装着機では、計測装置に記された識別記号の撮像データに基づいて、計測装置を識別することが可能である。これにより、自動で計測装置を識別することが可能となる。

また、請求項２に記載の電子部品装着機では、装置側電極との相対的な位置を示すための基準マークが、計測装置に記されている。これにより、基準マークを基準として、装置側電極と部品側電極とを接触させることが可能となり、適切に電子部品の電気的特性を計測することが可能となる。そして、請求項２に記載の電子部品装着機では、基準マークと装置側電極との相対的な位置に関する情報と、計測装置に記された識別記号の撮像データとが、関連付けて記憶されており、識別記号の撮像データに基づいて、基準マークと装置側電極との相対的な位置に関する情報が取得される。これにより、基準マークと装置側電極との相対的な位置を自動で取得することが可能となる。

また、請求項３に記載の電子部品装着機では、装置側電極との相対的な位置を示すための基準マークが、計測装置に記されている。これにより、基準マークを基準として、装置側電極と部品側電極とを接触させることが可能となり、適切に電子部品の電気的特性を計測することが可能となる。そして、請求項３に記載の電子部品装着機では、基準マークと装置側電極との相対的な位置に関する情報を含む識別記号が、計測装置に記されており、その識別記号の撮像データに基づいて、基準マークと装置側電極との相対的な位置に関する情報が取得される。これにより、基準マークと装置側電極との相対的な位置を自動で取得することが可能となる。

また、請求項４に記載の電子部品装着機では、計測装置によって計測可能な電子部品の種類と、計測装置に記された識別記号の撮像データとが、関連付けて記憶されており、識別記号の撮像データに基づいて、計測装置によって計測可能な電子部品の種類が識別される。これにより、計測装置によって計測可能な電子部品の種類を自動で識別することが可能となる。

また、請求項５に記載の電子部品装着機では、計測装置によって計測可能な電子部品の種類を識別するための識別記号が、計測装置に記されており、その識別記号の撮像データに基づいて、計測装置によって計測可能な電子部品の種類が識別される。これにより、計測装置によって計測可能な電子部品の種類を自動で識別することが可能となる。

また、請求項６に記載の電子部品装着機では、装置側電極がプローブである。これにより、電子部品の部品側電極が酸化膜等により覆われていても、電気的特性を適切に計測することが可能となる。

また、請求項７に記載の電子部品装着機では、計測装置が、複数の装着部のうちの任意のものに装着される。これにより、電子部品装着機に複数の計測装置を装着することが可能となり、複数種類の電子部品の電気的特性を計測することが可能となる。

また、請求項８に記載の電子部品装着機では、計測装置が、工具を使用せずに、装着部にワンタッチで着脱可能に装着される。これにより、計測装置を容易に交換することが可能となる。

また、請求項９に記載の計測方法では、絶縁ノズルによって保持された状態で、電子部品の電気的特性が計測される。これにより、装置側電極に電圧が印加された際に、ノズルを介して電気が漏洩せず、適切に電子部品の電気的特性を計測することが可能となる。また、電気的特性が計測された電子部品は、廃棄装置に廃棄される。電気的特性が計測された電子部品は、帯電しており、帯電した電子部品を回路基板に装着すると、電子部品に帯電している電気が回路基板に流れる虞がある。このため、電気的特性が計測された電子部品を廃棄することで、回路基板への電気的負荷の発生を防止することが可能となる。

本発明の実施例である電子部品装着装置を示す斜視図である。 図１の電子部品装着装置を上方からの視点において示す平面図である。 図１の電子部品装着装置が備える計測装置を示す斜視図である。 図３に示すＡＡ線における断面図である。 図１の電子部品装着装置が備える制御装置を示すブロック図である。 電子部品の電気的特性を計測する計測装置の側面図である。 電子部品の電気的特性を計測する計測装置の側面図である。 装置ナンバーと対象部品と相対位置との関係を示す表である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜対基板作業システムの構成＞
図１および図２に、電子部品装着装置１０を示す。図１は、電子部品装着装置１０の斜視図であり、図２は、カバー等を外した状態の電子部品装着装置１０を上方からの視点で示した平面図である。電子部品装着装置１０は、回路基板に電子部品を実装するための装置である。電子部品装着装置１０は、１つのシステムベース１４と、そのシステムベース１４の上に並んで配設された２つの装着機１６とを有している。なお、以下の説明では、装着機１６の並ぶ方向をＸ軸方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

各装着機１６は、主に、装着機本体２０、搬送装置２２、装着ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２４、供給装置２６、装着ヘッド２８を備えている。装着機本体２０は、フレーム部３０と、そのフレーム部３０に上架されたビーム部３２とによって構成されている。

搬送装置２２は、２つのコンベア装置４０，４２を備えている。それら２つのコンベア装置４０，４２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム部３０に配設されている。２つのコンベア装置４０，４２の各々は、電磁モータ（図５参照）４６によって各コンベア装置４０，４２に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、回路基板は、所定の位置において、基板保持装置（図５参照）４８によって固定的に保持される。

移動装置２４は、ＸＹロボット型の移動装置である。移動装置２４は、スライダ５０をＸ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図５参照）５２と、Ｙ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図５参照）５４とを備えている。スライダ５０には、装着ヘッド２８が取り付けられており、その装着ヘッド２８は、２つの電磁モータ５２，５４の作動によって、フレーム部３０上の任意の位置に移動する。

供給装置２６は、フィーダ型の供給装置であり、フレーム部３０の前方側の端部に配設されている。供給装置２６は、テープフィーダ７０を有している。テープフィーダ７０は、テープ化部品を巻回させた状態で収容している。テープ化部品は、電子部品がテーピング化されたものである。そして、テープフィーダ７０は、送出装置（図５参照）７６によって、テープ化部品を送り出す。これにより、フィーダ型の供給装置２６は、テープ化部品の送り出しによって、電子部品を供給位置において供給する。なお、テープフィーダ７０は、フレーム部３０に着脱可能であり、電子部品の交換等に対応することが可能である。

装着ヘッド２８は、回路基板に対して電子部品を装着するものである。装着ヘッド２８は、下端面に設けられた吸着ノズル７８を有している。吸着ノズル７８は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図５参照）８０に通じている。吸着ノズル７８は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、吸着ノズル７８は、導電性素材により成形されており、装着ヘッド２８に着脱可能である。そして、導電性素材により成形された吸着ノズル（以下、「導電ノズル」と略す場合がある）７８を、絶縁性素材により成形された吸着ノズル（以下、「絶縁ノズル」と略す場合がある）（図６参照）８２に交換することが可能である。さらに、装着ヘッド２８は、導電ノズル７８若しくは絶縁ノズル８２を昇降させるノズル昇降装置（図５参照）８６を有している。そのノズル昇降装置８６によって、装着ヘッド２８は、保持する電子部品の上下方向の位置を変更する。

また、装着機１６は、マークカメラ（図５参照）９０およびパーツカメラ（図１および図２参照）９２を備えている。マークカメラ９０は、下方を向いた状態でスライダ５０の下面に固定されている。これにより、スライダ５０が、移動装置２４によって移動させられることで、フレーム部３０上の任意の位置を撮像することが可能である。一方、パーツカメラ９２は、上を向いた状態で搬送装置２２と供給装置２６との間のフレーム部３０に設けられており、装着ヘッド２８の吸着ノズル７８，８２によって保持された電子部品を撮像する。

パーツカメラ９２の側方、つまり、搬送装置２２と供給装置２６との間のフレーム部３０には、作業具ステーション９４が設けられている。作業具ステーション９４は、絶縁ノズル８２を収納しており、装着ヘッド２８に装着されている導電ノズル７８と、作業具ステーション９４に収納されている絶縁ノズル８２とを自動で交換する。また、パーツカメラ９２の作業具ステーション９４と反対側の側方には、廃棄ボックス９６が設けられている。廃棄ボックス９６は、回路基板に装着することが適切でない電子部品を廃棄するためのものである。

廃棄ボックス９６の側方には、６つの計測装置１００が配設されている。各計測装置１００は、図３に示すように、複数のプローブ（探針）１０２を有している。複数のプローブ１０２は、計測装置１００の上面に設けられており、上方に向かって突出している。そして、それら複数のプローブ１０２に、電子部品の複数の電極が電気的に接続され、プローブ１０２に電圧が印加されることで、電子部品の電気的特性が、計測装置１００の検出部（図５参照）１０４において計測される。具体的には、コンデンサ等の電子部品であれば、静電容量が計測され、抵抗素子，ダイオード等の電子部品であれば、抵抗値が計測される。なお、各計測装置１００の複数のプローブ１０２は、電子部品の複数の電極に対応して設けられている。例えば、２つの電極を有する電子部品に対しては、２本のプローブ１０２が設けられており、それら２本のプローブ１０２間の距離が、電子部品の２つの電極間の距離となっている。また、リード部品等の３つ以上の電極を有する電子部品に対しては、３本以上のプローブ１０２が設けられており、それら３本以上のプローブ１０２は、３つ以上の電子部品の電極に対応して配設されている。このため、各計測装置１００の有する複数のプローブ１０２の配置は、互いに異なっている。

また、各計測装置１００の上面には、識別コード、例えば、バーコード，ＱＲコード（登録商標）等の２Ｄコードが記された識別プレート１０６が取り付けられている。識別プレート１０６に記された識別コードは、計測装置１００毎に異なっており、識別コードから読み取られた情報によって、計測装置１００を区別することが可能である。さらに、各計測装置１００の上面には、基準マーク１０８が記されている。基準マーク１０８は、後に詳しく説明するが、プローブ１０２に、電子部品の電極が電気的に接続される際に利用される。

また、計測装置１００は、搬送装置２２と供給装置２６との間のフレーム部３０上に設けられた装着台１１０に着脱可能に装着されている。詳しくは、装着台１１０の上面には、図４に示すように、複数の凸部１１２が形成されている。一方、計測装置１００の下面には、凸部１１２に対応する形状の凹部１１４が形成されている。そして、装着台１１０の凸部１１２に、計測装置１００の凹部１１４を嵌め合わせることで、計測装置１００が、装着台１１０の所定の位置に装着される。

装着台１１０の上面には、さらに、磁石１１６が固定されており、計測装置１００の下面には、その磁石１１６と反対の磁極の磁石１１８が固定されている。そして、装着台１１０の凸部１１２に、計測装置１００の凹部１１４を嵌め合わせることで、互いの磁石１１６，１１８が向かい合う。これにより、計測装置１００は、磁力によって装着台１１０に装着される。

このように、凸部１１２に凹部１１４を嵌め合わせるだけで、計測装置１００は、装着台１１０に装着される。そして、計測装置１００を、磁力に抗って上方に持ち上げることで、装着台１１０から取り外すことが可能である。つまり、計測装置１００は、工具等を用いることなく、ワンタッチで装着台１１０に着脱可能とされている。

ちなみに、装着台１１０には、６つの計測装置１００が装着されているが、それら６つの計測装置１００と別の計測装置１００も準備されており、装着台１１０に装着されている計測装置１００を装着台１１０から取り外し、準備されている計測装置１００を装着台１１０に装着することが可能である。なお、準備されている計測装置１００の有する複数のプローブ１０２の配置は、装着台１１０に装着されている計測装置１００の有する複数のプローブ１０２の配置と異なっている。

装着機１６は、さらに、図５に示すように、制御装置１２０を備えている。制御装置１２０は、コントローラ１２２と複数の駆動回路１２６とを備えている。複数の駆動回路１２６は、上記電磁モータ４６，５２，５４、基板保持装置４８、送出装置７６、正負圧供給装置８０、ノズル昇降装置８６に接続されている。コントローラ１２２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１２６に接続されている。これにより、搬送装置２２、移動装置２４等の作動が、コントローラ１２２によって制御される。

コントローラ１２２は、マークカメラ９０およびパーツカメラ９２によって得られた画像データを処理する画像処理装置１２８に接続されている。これにより、コントローラ１２２は、画像データから各種情報を取得する。また、コントローラ１２２は、各計測装置１００の検出部１０４にも接続されている。これにより、コントローラ１２２は、計測装置１００によって計測された電子部品の静電容量，抵抗値等の電気的特性を取得する。

＜装着機による装着作業＞
装着機１６では、上述した構成によって、搬送装置２２に保持された回路基板に対して、装着ヘッド２８によって装着作業を行うことが可能とされている。具体的には、コントローラ１２２の指令により、回路基板が作業位置まで搬送され、その位置において、基板保持装置４８によって固定的に保持される。また、テープフィーダ７０は、コントローラ１２２の指令により、テープ化部品を送り出し、電子部品を供給位置において供給する。そして、装着ヘッド２８が、コントローラ１２２の指令により、電子部品の供給位置の上方に移動し、導電ノズル７８によって電子部品を吸着保持する。続いて、装着ヘッド２８は、コントローラ１２２の指令により、回路基板の上方に移動し、保持している電子部品を回路基板上に装着する。

＜電子部品の電気的特性の計測＞
装着機１６では、上述したように、テープフィーダ７０によって供給された電子部品を、装着ヘッド２８が吸着保持し、その電子部品が回路基板上に装着される。このように構成された装着機１６では、電子部品の供給不足を回避するべく、テープフィーダ７０に収容されている電子部品数が所定数より少なくなった場合に、表示装置（図示省略）に、テープフィーダ７０の交換等を促すための画面が表示される。そして、作業者は、表示画面に従って、テープフィーダ７０の交換等を行う。これにより、電子部品の補給，交換等に適切に対応することが可能となる。

ただし、作業者が、装着すべき電子部品とは異なる電子部品が収容されたテープフィーダ７０を誤って交換する場合がある。また、部品メーカーが、部品パッケージに正規の電子部品と異なる電子部品を装填して納品する場合がある。このようなことに鑑みて、装着機１６では、テープフィーダ７０が交換された際には、電子部品の電気的特性を計測し、適切なテープフィーダ７０に交換されたか否か、つまり、適切な電子部品が補給されたか否かを判定している。

詳しくは、テープフィーダ７０が交換された際には、装着ヘッド２８に装着されている導電ノズル７８が絶縁ノズル８２に取り換えられる。つまり、導電ノズル７８が装着された装着ヘッド２８が、コントローラ１２２の指令により、作業具ステーション９４の上方に移動し、作業具ステーション９４において、装着ヘッド２８に装着されている導電ノズル７８が、作業具ステーション９４に収納されている絶縁ノズル８２に交換される。

そして、絶縁ノズル８２が装着された装着ヘッド２８は、コントローラ１２２の指令により、電子部品の供給位置の上方に移動し、絶縁ノズル８２によって電子部品を吸着保持する。続いて、装着ヘッド２８は、コントローラ１２２の指令により、パーツカメラ９２の上方に移動し、パーツカメラ９２によって絶縁ノズル８２に吸着保持された電子部品を撮像する。これは、コントローラ１２２に、絶縁ノズル８２の中心に対する電子部品の電極の位置を認識させるためである。この認識結果に基づいたコントローラ１２２からの指令により、装着ヘッド２８は計測装置１００の上方に移動する。そして、保持している電子部品の電気的特性を、計測装置１００によって計測する。

具体的には、装着ヘッド２８は、計測装置１００の上方において、保持している電子部品をノズル昇降装置８６によって下降させる。これにより、図６に示すように、絶縁ノズル８２に保持された電子部品１３０の複数の電極１３２が、計測装置１００の複数のプローブ１０２に圧接する。つまり、電子部品１３０の電極１３２と計測装置１００のプローブ１０２とが電気的に接続される。なお、電極１３２がプローブ１０２に圧接されることで、電極１３２の表面が酸化膜等に覆われている場合であっても、適切に電気的特性を計測することが可能となる。

電子部品１３０の電極１３２と計測装置１００のプローブ１０２とが電気的に接続されると、プローブ１０２に電圧が印加され、計測装置１００の検出部１０４によって、電子部品１３０の電気的特性が計測される。なお、電子部品１３０は、絶縁ノズル８２によって保持されているため、電流は絶縁ノズル８２を介して漏洩せず、電子部品１３０の電気的特性が適切に計測される。

そして、計測された電子部品１３０の電気的特性と、補給対象の電子部品の電気的特性とが比較される。電子部品の電気的特性は、電子部品の種類毎に異なっており、誤った電子部品が補給された場合には、計測された電子部品１３０の電気的特性と、補給対象の電子部品の電気的特性とが異なる。このため、計測された電子部品１３０の電気的特性と、交換対象の電子部品の電気的特性とが異なる場合には、誤った電子部品が補給されたと判定され、表示装置等にエラー画面が表示される。

一方、計測された電子部品１３０の電気的特性と、交換対象の電子部品の電気的特性とが一致した場合には、適切な電子部品が補給されたと判定され、補給された電子部品を用いた装着作業が行われる。

なお、電気的特性が計測された電子部品１３０は、帯電している。これは、絶縁ノズル８２によって保持された電子部品１３０に電圧が印加されたためである。帯電している電子部品１３０の回路基板への装着は、電子部品１３０に帯電している電気が回路基板に流れるため、好ましくない。このため、電気的特性が計測された電子部品は、廃棄ボックス９６に廃棄される。

そして、適切な電子部品が補給されたと判定された場合には、電気的特性が計測された電子部品が廃棄ボックス９６に廃棄された後に、装着作業が再開される。この際、装着ヘッド２８に装着されている絶縁ノズル８２は、作業具ステーションにおいて、導電ノズル７８に取り換えられる。

このように、新たに補給された電子部品の電気的特性を計測することで、適切な電子部品が補給されたか否かを判定することが可能となり、適切な装着作業を担保することが可能となる。

＜計測装置で計測可能な電子部品の識別＞
また、各計測装置１００の複数のプローブ１０２の配置は、上述したように、異なっており、各計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類も異なる。これは、図６と図７とを比較して解るように、電子部品１３０の種類毎に、電子部品１３０の複数の電極１３２の配置が異なっているためである。このため、装着機１６では、各計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類が、自動で識別される。

詳しくは、各計測装置１００には、上述したように、各計測装置１００を識別するための識別プレート１０６が取り付けられている。その識別プレート１０６が、マークカメラ９０によって撮像され、撮像データが、画像処理装置１２８によって処理される。これにより、コントローラ１２２は、各計測装置１００の装置ナンバーを取得する。この装置ナンバーは、各計測装置１００を区別するための単なる記号であり、例えば、「０１」，「０２」等の単なる数字であってもよく、「Ａ１」，「Ｂ２」等の数字とアルファベットとの組み合わせてあってもよい。

また、コントローラ１２２には、装置ナンバーと、その装置ナンバーの計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類とが関連付けられて記憶されている。具体的には、図８に相当するマップデータが記憶されている。図では、装置ナンバーとして「０１」，「０２」等の数字が採用され、装置ナンバー毎に、装置ナンバーの計測装置１００で計測可能な電子部品１３０である対象部品が記憶されている。「対象部品」の欄に記載されている数字は、電子部品１３０の寸法を示す数字であり、例えば、「１６０８」は、長辺が１．６ｍｍであり、短辺が０．８ｍｍである概して矩形の電子部品を示している。つまり、装置ナンバー「０１」の計測装置１００は、長辺が１．６ｍｍであり、短辺が０．８ｍｍである概して矩形の電子部品の電気的特性を計測することが可能である。

コントローラ１２２では、識別プレート１０６の撮像により得られた装置ナンバーと、図８に相当するマップデータとに基づいて、各計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類が取得される。このように、装着機１６では、各計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類が、自動で識別される。これにより、効率的に電子部品の電気的特性の計測を行うことが可能となる。

なお、各計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類を自動で識別するための機能部として、コントローラ１２２は、図５に示すように、部品種識別部１４０を有している。さらに、部品種識別部１４０は、図８に相当するマップデータを記憶する機能部として、部品種記憶部１４２を有している。

＜プローブと基準マークとの相対位置＞
また、電子部品１３０は非常に小さく、電子部品１３０の電極１３２は、さらに小さい。このため、計測装置１００のプローブ１０２と電子部品１３０の電極１３２とを接触させる際には、細やかな位置制御を行う必要がある。このため、各計測装置１００の上面には、基準マーク１０８が記されており、プローブ１０２と電極１３２とを接触させる際に、基準マーク１０８を基準とした位置制御が行われる。基準マーク１０８とプローブ１０２との間の距離は比較的短いため、適切な位置制御を行うことが可能となる。

ただし、基準マーク１０８を基準として、プローブ１０２と電極１３２とを接触させるためには、当然、プローブ１０２と基準マーク１０８との相対的な位置関係が必要である。このプローブ１０２と基準マーク１０８との相対的な位置関係をも、装着機１６では、自動で取得される。

詳しくは、コントローラ１２２には、識別プレート１０６の撮像により得られる装置ナンバーと、その装置ナンバーの計測装置１００でのプローブ１０２と基準マーク１０８との相対的な位置関係とが関連付けられて記憶されている。具体的には、図８に相当するマップデータが記憶されている。図では、装置ナンバー毎に、プローブ１０２と基準マーク１０８との相対的な位置関係が記憶されている。「相対位置」の欄に記載されている数字は、測定のために絶縁ノズル８２が停止する位置であるプローブ１０２と基準マーク１０８とのＸ軸方向およびＹ軸方向における距離を示す数字であり、例えば、「Ｘ：○○，Ｙ：○△」は、プローブ１０２と基準マーク１０８とのＸ軸方向における距離が、○○ｍｍであり、Ｘ軸方向における距離が○△ｍｍであることを示している。

コントローラ１２２では、識別プレート１０６の撮像により得られた装置ナンバーと、図８に相当するマップデータとに基づいて、プローブ１０２と基準マーク１０８とのＸ軸方向およびＹ軸方向における距離が取得される。このように、装着機１６では、各計測装置１００でのプローブ１０２と基準マーク１０８との相対的な位置関係が、自動で取得される。これにより、適切な位置制御を行うことが可能となり、適切に電子部品の電気的特性の計測を行うことが可能となる。

なお、各計測装置１００でのプローブ１０２と基準マーク１０８との相対的な位置関係を自動で取得するための機能部として、コントローラ１２２は、図５に示すように、相対位置取得部１４４を有している。さらに、相対位置取得部１４４は、図８に相当するマップデータを記憶する機能部として、相対位置記憶部１４６を有している。

＜計測装置の交換＞
また、製造すべき回路基板の種類が交換される際には、装着すべき電子部品も交換される。この際、装着台１１０に装着されている各計測装置１００で、新たに交換された電子部品の電気的特性を計測することができない場合がある。つまり、装着台１１０に装着されている各計測装置１００で計測可能な電子部品の種類と、新たに交換された電子部品の種類とが、異なる場合がある。このような場合には、ユーザは、新たに交換された電子部品の電気的特性を計測可能な計測装置１００を装着台１１０に装着することが可能である。

詳しくは、上述したように、計測装置１００は、ワンタッチで装着台１１０に着脱可能である。さらに、装着台１１０に装着されている６つの計測装置１００とは別に、計測装置１００が準備されており、準備されている計測装置１００の有する複数のプローブ１０２の配置は、装着台１１０に装着されている計測装置１００の有する複数のプローブ１０２の配置と異なっている。つまり、新たに交換された電子部品の電気的特性を計測可能な計測装置１００は、装着台１１０に装着されている６つの計測装置１００と別に準備されている。

このため、ユーザは、新たな回路基板の製造に必要のない電子部品の電気的特性を計測可能な計測装置１００を、装着台１１０から取り外し、その計測装置１００の代わりに、新たに交換された電子部品の電気的特性を計測可能な計測装置１００を取り付けることが可能である。このように、電子部品の種類等に応じて、計測装置１００を交換することで、複数種類の電子部品に対応することが可能となる。

＜計測装置のメンテナンス＞
また、装着機１６では、計測装置１００の使用回数が管理されており、使用回数に応じてメンテナンス作業の指示が、作業者に通知される。詳しくは、コントローラ１２２において、計測装置１００毎に、計測装置１００の使用回数とメンテナンス履歴とが記憶されている。そして、各計測装置１００が使用される度に、各計測装置１００の使用回数が更新される。なお、使用回数更新時には、識別プレート１０６の撮像により得られる装置ナンバーに応じた計測装置１００の使用回数が更新される。

また、コントローラ１２２には、計測装置１００毎に、予め設定された使用制限回数が記憶されている。この使用制限回数は、各計測装置１００のプローブ１０２の摩耗等を考慮して設定された回数である。そして、コントローラ１２２において、計測装置１００毎に、計測装置１００の使用回数と使用制限回数との比較が行われ、使用回数が使用制限回数に至ったら、メンテナンス作業の指示が、作業者に通知される。これにより、作業者は、通知に従って、計測装置１００を装着台１１０から取り外して、プローブ１０２の交換，清掃等のメンテナンス作業を行うことで、計測装置１００の計測精度の維持を図ることが可能となる。

なお、各計測装置１００での使用回数と使用制限回数とを比較して、メンテナンス作業を実行すべきか否かを判断するための機能部として、コントローラ１２２は、図５に示すように、メンテナンス判断部１５０を有している。さらに、メンテナンス判断部１５０は、各計測装置１００の使用回数を記憶する機能部として、使用回数記憶部１５２を有している。

ちなみに、上記実施例において、装着機１６は、電子部品装着機の一例である。装着ヘッド２８は、装着ヘッドの一例である。導電ノズル７８は、導電ノズルの一例である。絶縁ノズル８２は、絶縁ノズルの一例である。マークカメラ９０は、撮像装置の一例である。廃棄ボックス９６は、廃棄装置の一例である。計測装置１００は、計測装置の一例である。プローブ１０２は、装置側電極およびプローブの一例である。識別プレート１０６は、識別記号の一例である。基準マーク１０８は、基準マークの一例である。装着台１１０は、装着部の一例である。電子部品１３０は、電子部品の一例である。電極１３２は、部品側電極の一例である。部品種識別部１４０は、識別装置の一例である。部品種記憶部１４２は、部品種記憶部の一例である。相対位置取得部１４４は、相対位置取得装置の一例である。相対位置記憶部１４６は、相対位置記憶部の一例である。

また、絶縁ノズル８２によって電子部品１３０を保持する工程は、電子部品保持工程の一例である。電子部品１３０の電気的特性を計測装置１００によって計測する工程は、計測工程の一例である。電気的特性が計測された電子部品を廃棄ボックス９６に廃棄する工程は、廃棄工程の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、電子部品が適切に補給されているか否かを判定するために、電子部品の電気的特性を計測しているが、電子部品が正常であるか否かを判定するべく、電子部品の電気的特性を測定してもよい。

また、上記実施例では、凸部１１２に凹部１１４を嵌め合わせるとともに、磁力によって、計測装置１００が装着台１１０に装着されているが、凸部１１２と凹部１１４との嵌め合わせと、磁力との一方によって、計測装置１００を装着台１１０に装着することが可能である。また、スプリングを利用したロック機構等によって、計測装置１００を装着台１１０に装着することが可能である。また、計測装置１００をボルト等により、装着台１１０に装着することが可能である。つまり、工具等を利用して、計測装置１００を装着台１１０に装着することも可能である。

また、上記実施例では、識別プレート１０６の撮像により、各計測装置１００の装置ナンバーが取得され、コントローラ１２２に記憶されているマップデータ等に基づいて、計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類および、各計測装置１００でのプローブ１０２と基準マーク１０８との相対位置が取得されるが、識別プレート１０６の撮像により、計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類および、各計測装置１００でのプローブ１０２と基準マーク１０８との相対位置を取得することも可能である。つまり、識別プレート１０６に記される識別コードとして、計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類および、各計測装置１００でのプローブ１０２と基準マーク１０８との相対位置を示す情報を含んだコードを採用することで、識別プレート１０６の撮像データから、計測装置１００で計測可能な電子部品１３０の種類および、各計測装置１００でのプローブ１０２と基準マーク１０８との相対位置を取得することが可能である。

また、上記実施例では、装着台１１０に着脱可能な計測装置１００に、基準マーク１０８が記されているが、フレーム部３０に固定された計測装置１００、つまり、交換不可能な計測装置１００に、基準マーク１０８を記してもよい。電子部品の電極を計測装置１００のプローブ１０２に位置合わせする際には、非常に精密な位置決めが要求される。装着ヘッド２８を移動させる移動装置２４が、長時間移動して、熱変形の虞がある場合、移動装置２４のキャリブレーションが行われ、変形量を認識し、装着ヘッドの移動距離が調整される。その際に、計測装置１００の基準マーク１０８を用いることにより、装着ヘッド２８が電子部品の電極をプローブ１０２に位置合わせする際の移動距離の調整量をより高精度に求めることができる。

１６：装着機 ２８：装着ヘッド ７８：導電ノズル ８２：絶縁ノズル ９０：マークカメラ（撮像装置） ９６：廃棄ボックス（廃棄装置） １００：計測装置 １０２：プローブ（装置側電極） １０６：識別プレート（識別記号） １０８：基準マーク １１０：装着台（装着部） １３０：電子部品 １３２：電極（部品側電極） １４０：部品種識別部（識別装置） １４２：部品種記憶部 １４４：相対位置取得部（相対位置取得装置） １４６：相対位置記憶部

Claims (10)

1. 回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機において、
   当該電子部品装着機が、
   それぞれが、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する複数の計測装置と、
   それら複数の計測装置のうちの任意の計測装置が装着される装着部と、
   前記計測装置に記された識別記号を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置によって撮像された前記識別記号の撮像データに基づいて、前記計測装置を識別する識別装置と
   を備え、
   前記複数の計測装置の各々の前記複数の装置側電極の配置が、異なっており、
   前記装着部に装着されている前記任意の計測装置の替わりに、前記複数の計測装置のうちの前記任意の計測装置以外の計測装置を、前記装着部に装着可能であることを特徴とする電子部品装着機。
2. 回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機において、
   当該電子部品装着機が、
   それぞれが、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する複数の計測装置と、
   それら複数の計測装置のうちの任意の計測装置が装着される装着部と
   を備え、
   前記複数の計測装置の各々の前記複数の装置側電極の配置が、異なっており、
   前記装着部に装着されている前記任意の計測装置の替わりに、前記複数の計測装置のうちの前記任意の計測装置以外の計測装置を、前記装着部に装着可能であり、
   前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置を示すための基準マークが、前記計測装置に記されており、
   当該電子部品装着機が、
   前記計測装置に記された識別記号を撮像する撮像装置と、
   前記基準マークと前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置に関する相対位置情報と、前記撮像装置によって撮像された前記識別記号の撮像データとを関連付けて記憶する相対位置記憶部を有し、その相対位置記憶部に記憶されているデータに基づいて前記相対位置情報を取得する相対位置取得装置と
   を備えることを特徴とする電子部品装着機。
3. 回路基板に電子部品を装着する電子部品装着機において、
   当該電子部品装着機が、
   それぞれが、電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する複数の計測装置と、
   それら複数の計測装置のうちの任意の計測装置が装着される装着部と
   を備え、
   前記複数の計測装置の各々の前記複数の装置側電極の配置が、異なっており、
   前記装着部に装着されている前記任意の計測装置の替わりに、前記複数の計測装置のうちの前記任意の計測装置以外の計測装置を、前記装着部に装着可能であり、
   前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置を示すための基準マークが、前記計測装置に記されており、
   当該電子部品装着機が、
   前記計測装置に記された識別記号であって、前記基準マークと前記複数の装置側電極の各々との相対的な位置に関する相対位置情報を含む記号を撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置によって撮像された前記識別記号の撮像データに基づいて、前記相対位置情報を取得する相対位置取得装置と
   を備えることを特徴とする電子部品装着機。
4. 前記識別装置が、
   前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類と前記識別記号の撮像データとを関連付けて記憶する部品種記憶部を有し、前記部品種記憶部に記憶されているデータに基づいて、前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類を識別することを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着機。
5. 前記識別記号が、
   前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類を識別するための記号であり、
   前記識別装置が、
   前記識別記号の撮像データに基づいて、前記計測装置によって計測可能な電子部品の種類を識別することを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着機。
6. 前記装置側電極が、
   プローブであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の電子部品装着機。
7. 当該電子部品装着機は、複数の前記装着部を備え、
   前記計測装置が、
   前記複数の装着部のうちの任意のものに装着されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の電子部品装着機。
8. 前記計測装置が、
   前記装着部に、工具を使用せずに、ワンタッチで着脱可能に装着されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の電子部品装着機。
9. 導電性部材により成形された導電ノズルおよび絶縁性部材により成形された絶縁ノズルを装着可能な装着ヘッドと、
   電子部品を廃棄する廃棄装置と、
   電子部品の複数の部品側電極に対応する複数の装置側電極を有し、それら複数の装置側電極が前記複数の部品側電極に電気的に接続されることで、電子部品の電気的特性を計測する計測装置と
   を備え、前記導電ノズルによって保持された電子部品を回路基板に装着する電子部品装着機で、前記計測装置によって電子部品の電気的特性を計測する計測方法において、
   当該計測方法が、
   前記装着ヘッドに装着された前記導電ノズルを前記絶縁ノズルに交換する交換工程と、
   前記装着ヘッドに装着された前記絶縁ノズルによって電子部品を保持する電子部品保持工程と、
   電子部品保持工程で前記絶縁ノズルに保持された電子部品の前記複数の部品側電極に、前記複数の装置側電極を電気的に接続することで、電子部品の電気的特性を計測する計測工程と、
   前記計測工程で電気的特性が計測された電子部品を、前記廃棄装置に廃棄する廃棄工程と
   を含むことを特徴とする計測方法。
10. 前記電子部品装着機は、
    前記回路基板を所定の位置において保持する基板保持装置と、
    前記電子部品を供給位置において供給する供給装置と、
    前記絶縁ノズルを収納する作業具ステーションと
    をさらに備え、
    前記作業具ステーション、前記計測装置、前記廃棄装置が前記基板保持装置と前記供給装置との間に設けられ、
    前記交換工程、前記電子部品保持工程、前記計測工程、および前記廃棄工程は、前記基板保持装置と前記供給装置との間で行われることを特徴とする請求項９に記載の計測方法。

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