JP6423448B2 - 部品実装機 - Google Patents

Description

本発明は、複数の部品移載装置を備えた部品実装機に関する。

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を一列に連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品実装機は、部品供給装置から部品を採取して、基板搬送装置に搬入された基板に装着する部品移載装置を備えるのが一般的である。近年、生産効率の向上のために、部品移載装置の高速稼動化が進められている。しかしながら、高速稼働により構成部材が温度上昇して熱変形すると部品装着動作に影響を及ぼす、という問題点が生じている。この問題点に対応する一技術例が特許文献１に開示されている。

特許文献１の部品実装装置は、部品を基板に装着するＸ−Ｙロボットと、Ｘ−Ｙロボットに設けられて基板上の基準マークを撮像する基板認識カメラと、基板認識カメラが基準マークを撮像して得られる基準マークの位置情報に基づいて部品装着位置の補正を行う制御装置と、を備える。これによれば、Ｘ−Ｙロボットの熱伸縮の影響を補正して（熱補正処理）、部品装着位置の精度の低下を抑制できる。さらに、実施形態には、稼動開始から規定時間、例えば２０分、４０分、６０分が経過したとき、および停止状態が一定時間、例えば２０分続いたときに、熱補正処理を実施する旨が開示されている。

特開２００４−１８６３０８

ところで、対向する２個の部品移載装置（Ｘ−Ｙロボット）を備える部品実装機で特許文献１の技術を実施する場合、熱補正処理の実施時期はそれぞれの部品移載装置で個別に管理する。これは、２個の部品移載装置が稼動していても、部品切れ発生時の部品補給の待ち時間や、装置の異常およびメンテナンスによる停止時間などにより、稼動状況が個々に異なることによる。すると、１枚の基板に対して複数の部品移載装置で部品装着動作を行う場合に、時間的なロスが大きくなり生産効率が低下する。

詳述すると、通常、１枚の基板に装着する多数の部品が２個の部品移載装置に均等に配分され、どちらの部品移載装置も殆ど待機することなく稼動して、高い生産効率が維持される。そして、一方の部品移載装置で部品装着動作を中断して熱補正処理を実施すると、熱補正処理に要する時間だけ他方の部品移載装置が無駄に待機することになる。結果として、熱補正処理に要する時間だけ、当該の基板の生産所要時間が長引いて時間的なロスとなる。ここで、２個の部品移載装置に関する熱補正処理の実施時期を個別に管理すると、実施時期にずれが生じて時間的なロスが２回発生する。例えば、ある基板の生産開始時に一方の部品移載装置に関する熱補正処理を行い、次の基板の生産開始時に他方の部品移載装置に関する熱補正処理を行うケースが生じる。これにより、２枚の基板でそれぞれ時間的なロスが発生して、生産効率が低下する。この場合、ある基板の生産開始時に２個の部品移載装置の熱補正処理を同時に行えば、時間的なロスは１回で済む。

また、特許文献１では、稼動開始から等間隔の規定時間で熱補正処理を実施する旨が開示されているが、実施時期の判定方法として必ずしも適正とは言えない。一般的に、部品移載装置が稼動を開始した後に、構成部材の温度は急峻な勾配で上昇する。その後、稼動時間が長くなるにつれて温度上昇の勾配は徐々に緩やかになり、最終的に安定した温度上昇値に落ち着く。したがって、等間隔の規定時間では、稼動を開始した後に十分な頻度で熱補正処理を行えず、稼動時間が長くなるにつれ不要な熱補正処理を行っていたずらに生産効率を低下させてしまうことになる。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の部品移載装置に関する熱補正処理を同時に行って生産効率の低下を抑制し、さらには、熱補正処理の実施時期を適正化することによっても生産効率の低下を抑制する部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る部品実装機の発明は、部品を保持および解放する装着ノズル、前記装着ノズルを担持する可動部、ならびに前記可動部を水平面内のＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動するＸＹ駆動機構をそれぞれ有し、部品供給装置から前記部品を採取して位置決めされた基板に装着する部品装着動作を行う複数の部品移載装置と、基板搬送装置によって順次位置決めされる１枚の基板に対して前記複数の部品移載装置が行う前記部品装着動作を制御するとともに、前記可動部および前記ＸＹ駆動機構の少なくとも一方の温度変化に伴う熱変形がそれぞれの部品移載装置の前記部品装着動作に及ぼす影響を低減する熱補正処理を行う制御装置と、を備える部品実装機であって、前記制御装置は、各前記部品移載装置の稼動状況に基づいて、各前記部品移載装置に関する前記熱補正処理の実施時期を個別に判定する実施時期判定部と、前記実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置に関する前記熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、前記複数の部品移載装置に関する前記熱補正処理を同時に実施する熱補正実施部と、を有する。

請求項１に係る部品実装機の発明では、実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、熱補正実施部は、複数の部品移載装置に関する熱補正処理を同時に実施する。このため、複数の部品移載装置で部品装着動作を中断して熱補正処理を実施する時間的なロスは重複して１回で済む。一方、従来技術により熱補正処理の実施時期を複数の部品移載装置で個別に管理すると、時間的なロスが複数回発生する。したがって、本発明によれば、時間的なロスを減じて生産効率の低下を抑制できる。

本発明の実施形態の部品実装機の構成を示す平面図である。 部品移載装置の構成部材（可動部およびＸＹ駆動機構の少なくとも一方）の温度上昇特性を模式的に示した図である。 部品移載装置の温度ランクに対応する許容時間およびランク操作を例示した熱補正アップテーブルの図である。 部品移載装置の構成部材（可動部およびＸＹ駆動機構の少なくとも一方）の温度下降特性を模式的に示した図である。 部品移載装置の停止継続時間の長短に応じて温度ランクを減少操作するランク操作を例示した熱補正ダウンテーブルの図である。 制御装置が実行する熱補正処理の制御フローを示した図である。 図６の制御フローと並行して実行される計時処理フローを示した図である。 実施形態の部品実装機の作用を説明するタイムチャートの図である。 従来技術の部品実装機の作用を説明するタイムチャートの図である。

（１．部品実装機１の構成および稼動モード）
本発明の実施形態の部品実装機１の構成について、図１を参考にして説明する。図１は、本発明の実施形態の部品実装機１の構成を示す平面図である。図１の紙面左側から右側に向かう方向は、基板Ｋを搬送するＸ軸方向である。紙面下側から上側に向かう方向は、部品実装機１の長手方向にあたるＹ軸方向である。部品実装機１は、Ｘ軸方向に延びる中央線ＣＬの両側に、同じ構成要素が配置されて構成されたデュアルレーンデュアルヘッドタイプである。

部品実装機１は、第１および第２基板搬送装置２１、２２、第１および第２部品供給装置３１、３２、第１および第２部品移載装置４１、４２、第１および第２部品認識カメラ５１、５２、ならびに図略の制御装置などが機台９に組み付けられて構成されている。便宜的に、図１の中央線ＣＬの紙面下側に配置される構成要素に「第１」を付し、中央線ＣＬの紙面上側に配置される構成要素に「第２」を付して示す。以降では、「第１」を付した構成要素を代表にして説明し、「第２」を付した構成要素の詳細な説明は省略する。

第１基板搬送装置２１は、一対のガイドレール２３１、２３２、一対のコンベアベルト２４１、２４２、およびクランプ装置２５などで構成されている。一対のガイドレール２３１、２３２は、Ｘ軸方向に延在し、かつ互いに平行して機台９に組み付けられている。一対のガイドレール２３１、２３２の向かい合う内側に、無端環状の一対のコンベアベルト２４１、２４２が配設されている。一対のコンベアベルト２４１、２４２は、第１基板Ｋ１の両縁をそれぞれ戴置した状態で輪転して、第１基板Ｋ１をＸ軸方向の中央に設定された第１装着実施位置２６１に搬入および搬出する。第１装着実施位置２６１の下方には、クランプ装置２５が設けられている。クランプ装置２５は、第１基板Ｋ１を押し上げて水平姿勢でクランプし、第１装着実施位置２６１に位置決めする。これにより、第１および第２部品移載装置４１、４２が第１装着実施位置２６１で部品装着動作を行えるようになる。

第１部品供給装置３１は、機台９の長手方向（Ｙ軸方向）の端部寄りに配設されている。第１部品供給装置３１は、複数のフィーダ装置３３がＸ軸方向に列設されて構成されている。各フィーダ装置３３は、本体部３４と、本体部３４の後部に設けられた供給リール３５と、本体部３４の前端上部に設けられた部品取出部３６とを有している。供給リール３５には、多数の部品が所定ピッチで収納された図略の細長いテープが巻回保持されている。このテープが所定ピッチずつ繰り出され、部品が収納状態を解除されて部品取出部３６に順次供給されるようになっている。なお、複数のフィーダ装置３３の一部または全部を別方式の部品供給装置、例えば、トレー式部品供給装置に置き換えてもよい。

第１部品移載装置４１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。第１部品移載装置４１は、一対のＹ軸レール４３１、４３２、Ｙ軸スライダ４４、ヘッドホルダ４５、および図略のＸＹ駆動機構などで構成されている。一対のＹ軸レール４３１、４３２は、機台９のＸ軸方向の両側に配置され、第１および第２基板搬送装置２１、２２の上側をＹ軸方向に延在している。一対のＹ軸レール４３１、４３２は、第１および第２部品移載装置４１、４２に共用される。Ｙ軸レール９４１、９４２上には、Ｘ軸方向に長いＹ軸スライダ４４が装架されている。Ｙ軸スライダ４４は、図略のＹ軸サーボモータおよびＹ軸ボールねじ送り機構によってＹ軸方向に駆動される。

ヘッドホルダ４５は、Ｙ軸スライダ４４上に装架されている。ヘッドホルダ４５は、図略のＸ軸サーボモータおよびＸ軸ボールねじ送り機構によってＸ軸方向に駆動される。ヘッドホルダ４５は、下面に装着ヘッド４６および基板認識カメラ４７を有する。装着ヘッド４６は、部品を保持および解放する装着ノズル（図略）を１本または複数本担持している。第１部品移載装置４１は、フィーダ装置３３の部品取出部３６から部品を採取して、第１装着実施位置２６１に位置決めされた第１基板Ｋ１に採取した部品を装着する部品装着動作を行う。基板認識カメラ４７は、第１基板Ｋ１に付設されたフィデューシャルマークを撮像して、第１基板Ｋ１の正確な位置を検出する。

さらに、第１および第２部品移載装置４１、４２の各Ｙ軸スライダ４４は、交互に中央線ＣＬを超えて相手側に進入できるようになっている。したがって、第１部品移載装置４１は、第１基板Ｋ１だけでなく、第２基板搬送装置２２の第２装着実施位置２６２に位置決めされた第２基板Ｋ２にも部品装着動作を行うことができる。同様に、第２部品移載装置４２は、第２基板Ｋ２だけでなく、第１基板Ｋ１にも部品装着動作を行うことができる。部品装着動作を制御する制御装置は、両方のＹ軸スライダ４４同士や装着ヘッド４６同士が干渉しない制御を行う。

第１部品認識カメラ５１は、第１基板搬送装置２１と第１部品供給装置３１との間の機台９の上面に、上向きに設けられている。第１部品認識カメラ５１は、装着ヘッド４６が第１部品供給装置３１から第１基板Ｋ１または第２基板Ｋ２に移動する途中で、装着ノズルに採取されている部品の状態を撮像する。第１部品認識カメラ５１の撮像データによって部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどが判明すると、制御装置は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する制御を行う。

図略の制御装置は、部品装着動作に関する装着シーケンスを保持している。装着シーケンスは、第１および第２基板Ｋ１、Ｋ２に装着する部品の種類、装着座標値、および装着順序や、当該の部品を供給するフィーダ装置３３の位置の情報などを含んでいる。制御装置は、基板認識カメラ４７や第１および第２部品認識カメラ５１、５２の撮像データ、ならびに図略のセンサの検出データなどに基づき、装着シーケンスにしたがって部品装着動作を制御する。また、制御装置は、生産完了した第１および第２基板Ｋ１、Ｋ２の生産数や、部品の装着に要した装着時間、部品の採取エラーの発生回数などの稼動データを逐次収集して更新する。

次に、部品実装機１が、第１および第２基板Ｋ１、Ｋ２を生産するときの稼動モードについて説明する。部品実装機１の稼動モードにはバリエーションが有り、本明細書では交互生産モードおよび独立生産モードについて説明する。

交互生産モードで、まず、第１基板搬送装置２１は、第１基板Ｋ１を搬入し第１装着実施位置２６１に位置決めする。次に、第１部品移載装置４１および第２部品移載装置４２の両方が第１基板Ｋ１に部品装着動作を行う。このとき、第１基板Ｋ１の上方で両方の装着ヘッド４６が干渉しないように制御される。通常、一方の装着ヘッド４６が第１基板Ｋ１に部品を装着しているときに、他方の装着ヘッド４６はフィーダ装置３３から部品を採取する。そして、一方の装着ヘッド４６が装着を終えて次の部品の採取のためにフィーダ装置３３に向かうと、入れ替わりに他方の装着ヘッド４６が第１基板Ｋ１に進んで部品の装着を始める。以下、第１および第２部品移載装置４１、４２は、交互に部品の装着を繰り返す。

第１および第２部品移載装置４１、４２が第１基板Ｋ１に部品装着動作を行っている間に、第２基板搬送装置２２は、第２基板Ｋ２を搬入し第２装着実施位置２６２に位置決めする。第１基板Ｋ１への部品装着動作が終了すると、第１および第２部品移載装置４１、４２は、第２基板Ｋ２に部品装着動作を行う。第２基板Ｋ２への部品装着動作の間に、第１基板搬送装置２１は、部品装着済みの第１基板Ｋ１を搬出し、次の第１基板Ｋ１を搬入および位置決めする。さらに、第２基板Ｋ２への部品装着動作が終了すると、第１および第２部品移載装置４１、４２は、第１基板Ｋ１に部品装着動作を行う。第１基板Ｋ１への部品装着動作の間に、第２基板搬送装置２２は、部品装着済みの第２基板Ｋ２を搬出し、次の第２基板Ｋ２を搬入および位置決めする。

このように、交互生産モードでは、第１および第２部品移載装置４１、４２の両方が１枚の基板に対して部品装着動作を行う。これにより、第１基板Ｋ１および第２基板Ｋ２は、交互に生産される。したがって、第１基板Ｋ１および第２基板Ｋ２の生産速度は、原則として一致する。なお、第１基板Ｋ１および第２基板Ｋ２は、同じ種類でも異なる種類でもよい。

一方、独立生産モードで、第１基板搬送装置２１が第１基板Ｋ１を搬入し第１装着実施位置２６１に位置決めすると、第１部品移載装置４１が第１基板Ｋ１に部品装着動作を行う。部品装着動作が終了すると、第１基板搬送装置２１は、部品装着済みの第１基板Ｋ１を搬出し、次の第１基板Ｋ１を搬入する。第１基板搬送装置２１が第１基板Ｋ１の搬出および搬入を行っている間、第１部品移載装置４１は待機状態となる。次の第１基板Ｋ１が位置決めされると、第１部品移載装置４１は部品装着動作を行う。

第１基板Ｋ１の生産と並行し、第２基板搬送装置２２が第２基板Ｋ２を搬入し第２装着実施位置２６２に位置決めすると、第２部品移載装置４２が第２基板Ｋ２に部品装着動作を行う。部品装着動作が終了すると、第２基板搬送装置２２は、部品装着済みの第２基板Ｋ２を搬出し、次の第２基板Ｋ２を搬入する。第２基板搬送装置２２が第２基板Ｋ２の搬出および搬入を行っている間、第２部品移載装置４２は待機状態となる。次の第２基板Ｋ２が位置決めされると、第２部品移載装置４２は部品装着動作を行う。

このように、独立生産モードでは、第１部品移載装置４１が第１基板Ｋ１に対して部品装着動作を行い、第２部品移載装置４２が第２基板Ｋ２に対して部品装着動作を行う。これにより、第１基板Ｋ１および第２基板Ｋ２は、互いに独立して生産される。したがって、第１基板Ｋ１および第２基板Ｋ２の生産速度は、一致しなくてもよい。なお、第１基板Ｋ１および第２基板Ｋ２は、同じ種類でも異なる種類でもよい。

（２．熱補正処理の概要）
ここで、第１部品移載装置４１のＹ軸スライダ４４、ヘッドホルダ４５、および装着ヘッド４６は、可動部に相当する。また、Ｘ軸サーボモータ、Ｘ軸ボールねじ送り機構、Ｙ軸サーボモータ、およびＹ軸ボールねじ送り機構は、ＸＹ駆動機構に相当する。以降では、可動部およびＸＹ駆動機構のうち熱変形が部品装着動作に影響を及ぼす部材を構成部材と略称する。第１部品移載装置４１が稼働すると、構成部材間の摩擦によって摩擦熱が発生する。また、Ｘ軸およびＹ軸サーボモータや図略の電装品などの構成部材では、電気的な損失熱が発生する。これらの構成部材の発熱により、可動部およびＸＹ駆動機構は温度上昇して熱変形する。熱変形に起因して、例えば、第１基板Ｋ１上の部品の装着座標値に誤差が発生したり、フィーダ装置３３の部品取出部３６の位置がずれたりする。

構成部材（可動部およびＸＹ駆動機構の少なくとも一方）の温度変化に伴う熱変形が第１および第２部品移載装置４１、４２の部品装着動作に及ぼす影響を低減するために、制御装置は熱補正処理を行う。熱補正処理は、例えば、装着ヘッド４６を所定位置に移動し、基板認識カメラ４７による撮像および第１部品認識カメラ５１による撮像を行い、取得した撮像データをデータ処理して実施する。

熱補正処理の具体的な方法として、例えば、本願出願人が取得した特許第４４１８０１４号の技術を用いることができる。この特許は、装着ヘッド４６を交換したときの較正方法を開示しており、熱変形の影響を低減する熱補正処理にも応用できる。熱補正処理では、ＸＹ駆動機構の基準となるＸＹ座標系の原点補正やピッチ補正、装着ヘッド４６と基板認識カメラ４７との離間距離の補正などを行う。なお、ピッチ補正とは、Ｘ軸サーボモータおよびＹ軸サーボモータの回転量と、装着ヘッド４６の移動量との換算関係を補正することである。

（３．熱補正処理の実施時期の判定に使用する温度ランク、許容時間など）
上記した熱補正処理を行うために、制御装置は、実施時期判定部および熱補正実施部の機能を有する。実施時期判定部は、第１および第２部品移載装置４１、４２の稼動状況に基づいて、第１および第２部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理の実施時期を個別に判定する。熱補正実施部は、実施時期判定部によって第１および第２のうちいずれかの部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、第１および第２部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理を同時に実施する。以下、実施時期判定部および熱補正実施部の機能に関して詳述する。

図２は、部品移載装置４１、４２の構成部材の温度上昇特性を模式的に示した図である。図２の横軸は時間ｔ、縦軸は構成部材の温度上昇値Ａを表している。部品移載装置４１、４２は、時刻ｔ１に稼動を開始し、その後は継続して稼動している。図示されるように、部品移載装置４１、４２が稼動を開始した後に、構成部材の温度は急峻な勾配で上昇する。その後、稼動時間が長くなるにつれて温度上昇の勾配は徐々に緩やかになり、最終的に安定した温度上昇値に落ち着く。一般的に、温度上昇特性は、発熱量および放熱条件が一定であれば、熱時定数を用いた数式によって表現できる。

ここで、構成部材の熱変形の大きさは、温度変化量の大きさに概ね比例する。例えば、構成部材の熱膨張量は、構成部材の熱膨張率に温度増加量を乗じて精度良く求められる。このため、熱補正処理の実施時期は、前回の熱補正処理後に熱変形（熱膨張量）の大きさが一定量に達したとき、換言すれば、温度上昇値Ａが一定量ΔＡだけ増加したときとするのが妥当である。実施形態では、温度上昇値Ａを一定量ΔＡずつ区切り、温度上昇値Ａを段階的に表す温度ランクＲ（＝１〜６）を定めている。

すなわち、温度上昇値Ａが０以上でΔＡ未満の範囲を温度ランクＲ＝１としている。以下同様に、温度上昇値ＡがΔＡ以上で２ΔＡ未満の範囲を温度ランクＲ＝２とし、温度上昇値Ａが４ΔＡ以上で５ΔＡ未満の範囲を温度ランクＲ＝５としている。また、温度上昇値Ａは、５ΔＡを超えたあたりで飽和し、６ΔＡまでは到達しない。したがって、温度上昇値Ａが５ΔＡ以上の範囲を温度ランクＲ＝６としている。

また、図２の温度上昇特性に基づき、各温度ランクＲに対応して、温度上昇値Ａが小さい側で短く温度上昇値Ａが大きい側で長い許容時間Ｔ１〜Ｔ６を定めている。すなわち、温度ランクＲ＝１に対応して温度上昇値Ａが０からΔＡまで増加するのに要する時間Ｔ１を、温度ランクＲ＝１に定められた許容時間Ｔ１としている。以下同様に、温度上昇値ＡがΔＡから２ΔＡまで増加するのに要する時間Ｔ２を、温度ランクＲ＝２に定められた許容時間Ｔ２とし、温度上昇値Ａが４ΔＡから５ΔＡまで増加するのに要する時間Ｔ５を、温度ランクＲ＝５に定められた許容時間Ｔ５としている。また、温度ランクＲ＝６の許容時間Ｔ６は、温度上昇値Ａが概ね安定していることを確認する意味で、許容時間Ｔ５以上に定める。許容時間Ｔ１〜Ｔ６の大小関係は、次式で表される。
Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５≦Ｔ６

上記した許容時間Ｔ１〜Ｔ６は、各温度ランクＲで温度上昇値Ａの増加分が一定量ΔＡに達しない稼動時間の上限を示している。例えば、部品移載装置４１、４２が稼動中で温度ランクＲ＝３の状態であると、温度上昇値Ａは２ΔＡ以上で３ΔＡ未満の範囲にある。そして、部品移載装置４１、４２が許容時間Ｔ３だけ稼動を継続しても、温度上昇値Ａの増加分は一定量ΔＡ以下になる。

また、最も高温側の温度ランクＲ＝６を除き、部品移載装置４１、４２が各温度ランクＲ＝１〜５の状態で許容時間Ｔ１〜Ｔ５にわたって稼動すると、温度上昇値Ａの増加量が一定量ΔＡに近づく。したがって、部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理を実施するとともに、温度ランクＲを１ランクだけアップした状態と見なすのが妥当である。このように、温度上昇値Ａの増加量に基づき熱補正処理を実施して、温度ランクＲを増加操作するランク操作を行う点は、後述する制御装置の制御フローに規定されている。

図３は、部品移載装置４１、４２の温度ランクＲ＝１〜６に対応する許容時間Ｔ１〜Ｔ６およびランク操作を例示した熱補正アップテーブルの図である。この例では、許容時間Ｔ１＝５分、許容時間Ｔ２＝１０分、許容時間Ｔ３＝１５分、許容時間Ｔ４＝２０分、許容時間Ｔ５＝３０分、および許容時間Ｔ６＝３０分が定められている。また、温度ランクＲ＝１〜５の状態で許容時間Ｔ１〜Ｔ５にわたって稼動したときのランク操作として、温度ランクＲを１ランクだけアップする増加操作が定められている。

図４は、部品移載装置４１、４２の構成部材の温度下降特性を模式的に示した図である。図４の横軸は時間ｔ、縦軸は構成部材の温度上昇値Ａを表している。部品移載装置４１、４２は、稼動を継続していて、時刻ｔ２に停止している。図示されるように、部品移載装置４１、４２が停止した後に、構成部材の温度は、温度上昇時よりも急峻な勾配で低下している。つまり、温度下降時の熱時定数は、温度上昇時の熱時定数よりも小さい。

本実施形態では、構成部材の熱収縮量が一定量、換言すれば温度上昇値Ａの減少量が一定量ΔＡとなる目安として、所定時間Ｔｄ０を用いる。これによれば、部品移載装置４１、４２が稼動を停止した後の停止継続時間が所定時間Ｔｄ０以上であると、部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定できる。さらに、停止継続時間の長短に応じて部品移載装置４１、４２の温度ランクＲを複数ランクまたは１ランク減少操作することが妥当になる。減少させるランク数を決定する閾時間として、所定時間Ｔｄ０よりも大きな第１閾時間Ｔｄ１および第２閾時間Ｔｄ２を定める。このように、温度上昇値Ａの減少量に基づき熱補正処理を実施して、温度ランクＲを減少操作するランク操作を行う点は、後述する制御装置の制御フローに規定されている。

図５は、部品移載装置４１、４２の停止継続時間の長短に応じて温度ランクＲを減少操作するランク操作を例示した熱補正ダウンテーブルの図である。この例では、所定時間Ｔｄ０＝３分、第１閾時間Ｔｄ１＝５分、第２閾時間Ｔｄ２＝１０分が定められている。そして、部品移載装置４１、４２の停止継続時間Ｔ１１が所定時間Ｔｄ０（＝３分）未満であると、温度ランクＲを変更しないと定められている。停止継続時間Ｔ１２が所定時間Ｔｄ０（＝３分）以上で第１閾時間Ｔｄ１（＝５分）未満であると、温度ランクＲを１ランク下げると定められている。停止継続時間Ｔ１３が第１閾時間Ｔｄ１（＝５分）以上で第２閾時間Ｔｄ２（＝１０分）未満であると、温度ランクＲを２ランク下げると定められている。さらに、停止継続時間Ｔ１４が第２閾時間Ｔｄ２（＝１０分）以上であると、温度ランクＲ＝１に戻すと定められている。

ところで、部品移載装置４１、４２が停止した時刻ｔ２における温度上昇値Ａは不確定である。このため、所定時間Ｔｄ０、第１閾時間Ｔｄ１、および第２閾時間Ｔｄ２が経過するまでに生じる温度上昇値Ａの減少量も不確定となる。この不確定さを考慮して、上記した温度ランクＲの減少操作は、温度ランクＲを低めに定めるようになっている。そして、部品移載装置４１、４２の実際の温度上昇値Ａよりも低めの温度ランクＲを用いることは、許容時間Ｔ１〜Ｔ６を小さめにすることを意味する。これは、熱補正処理の実施時期を早めることになり、熱変形の影響を低減する観点で安全サイドとなる。

（４．熱補正処理に関する制御フロー）
次に、制御装置が実行する熱補正処理の制御方法について説明する。図６は、制御装置が実行する熱補正処理の制御フローを示した図である。また、図７は、図６の制御フローと並行して実行される計時処理フローを示した図である。前提条件として、部品実装機１が交互生産モードで稼動する場合を考える。

図６のステップＳ１で、制御装置は、部品実装機１が始動した直後の初期処理として初期値設定を行うとともに、計時処理フローを開始する。初期値設定において、第１部品実装機４１の第１温度ランクＲ１＝１、第２部品実装機４２の第２温度ランクＲ２＝１が初期設定される。さらに、第１部品実装機４１の第１補正後稼動時間ｔｍ１＝０、および第１停止継続時間ｔｓ１＝０が初期設定され、第２部品実装機４２の第２補正後稼動時間ｔｍ２＝０、および第２停止継続時間ｔｓ２＝０が初期設定される。第１および第２補正後稼動時間ｔｍ１、ｔｍ２は、熱補正処理を実施した後に第１および第２部品移載装置４１、４２がそれぞれ稼動を継続する時間である。ただし、部品実装機１が始動した直後だけは、第１および第２補正後稼動時間ｔｍ１、ｔｍ２として、始動後に稼動を継続する時間を用いる。

また、制御装置は、図６の制御フローと並行して計時処理フローを実行する。すなわち、制御装置は、図７に示されるステップＳ２１〜ステップＳ２６までの１秒ループの処理を１秒に１回実行する。ただし、第１部品移載装置４１と第２部品移載装置４２とで稼動状況に差異の生じる場合があるので、制御装置は、第１および第２部品移載装置４１、４２に対して個別に１秒ループの処理を実行する。

ステップＳ２２で、制御装置は、第１部品移載装置４１が停止中か否か判定する。制御装置は、停止中であると計時処理フローの実行をステップＳ２３に進め、稼動中であると計時処理フローの実行をステップＳ２４に進める。ステップＳ２３で、制御装置は、第１停止継続時間ｔｓ１を１秒だけカウントアップして、１秒ループを終了する。ステップＳ２４で、制御装置は、第１停止継続時間ｔｓ１をゼロにリセットし、計時処理フローの実行をステップＳ２５に進める。ステップＳ２５で、制御装置は、第１補正後稼動時間ｔｍ１を１秒だけカウントアップして、１秒ループを終了する。

制御装置は、第２部品移載装置４２についても同様の１秒ループの処理を実行して、第２停止継続時間ｔｓ２および第２補正後稼動時間ｔｍ２を演算する。

図６に戻り、制御装置は、ステップＳ１の初期処理の後、ステップＳ２からステップＳ１０までの基板生産ループを繰り返して実行する。ステップＳ３で、制御装置は、第１基板Ｋ１または第２基板Ｋ２を搬入および位置決めする。ステップＳ４で、制御装置は、計時処理フローで演算された第１補正後稼動時間ｔｍ１が第１部品移載装置４１の現在の第１温度ランクＲ１に定められた許容時間を超過しているか否か判定する。同様に、制御装置は、第２補正後稼動時間ｔｍ２が第２部品移載装置４２の現在の第２温度ランクＲ２に定められた許容時間を超過しているか否か判定する。制御装置は、少なくとも一方が超過しているとき制御フローの実行をステップＳ６に進め、それ以外のとき制御フローの実行をステップＳ５に進める。

ステップＳ５で、制御装置は、計時処理フローで演算された第１停止継続時間ｔｓ１および第２停止継続時間ｔｓ２が所定時間Ｔｄ０に達しているか否か判定する。制御装置は、少なくとも一方が所定時間Ｔｄ０に達しているとき制御フローの実行をステップＳ６に進め、それ以外のとき制御フローの実行をステップＳ９に進める。ステップＳ６で、制御装置は、第１部品移載装置４１および第２部品移載装置４２に関する熱補正処理を同時に実施する。

ステップＳ７で、制御装置は、ステップＳ６に進んだときの判定条件に基づいてランク操作を行う。すなわち、ステップＳ４で第１補正後稼動時間ｔｍ１および第２補正後稼動時間ｔｍ２の両方が許容時間を超過していた場合、制御装置は、第１温度ランクＲ１および第２温度ランクＲ２の両方を１ランクだけ増加操作する。ステップＳ４で第１補正後稼動時間ｔｍ１および第２補正後稼動時間ｔｍ２の一方のみが許容時間を超過していた場合、制御装置は、超過していた側の部品移載装置の温度ランクＲのみを１ランクだけ増加操作する。

また、ステップＳ５で第１停止継続時間ｔｓ１および第２停止継続時間ｔｓ２の両方が所定時間Ｔｄ０に達していた場合、制御装置は、第１温度ランクＲ１および第２温度ランクＲ２の両方を下降操作する。ステップＳ５で第１停止継続時間ｔｓ１および第２停止継続時間ｔｓ２の一方のみが所定時間Ｔｄ０に達していた場合、制御装置は、所定時間Ｔｄ０に達していた側の温度ランクＲを下降操作する。なお、下降操作のランク数は、図５の熱補正ダウンテーブルにしたがって定められる。

ステップＳ８で、制御装置は、第１補正後稼動時間ｔｍ１および第２補正後稼動時間ｔｍ２をゼロにリセットする。この場合、熱補正時期への到達により熱補正処理が実施されている部品移載装置では、温度上昇値Ａと温度ランクＲとの関係は、概ね図３に示されるとおりとなる。一方、相手側の部品移載装置の熱補正時期への到達により同時に熱補正処理が実施され、許容時間に達していない補正後稼動時間がリセットされる部品移載装置が発生する。そして、この部品移載装置では、その後の温度上昇値Ａに対応する温度ランクＲが図３に示されるランクよりも低めになる可能性がある。それでも、部品移載装置の実際の温度上昇値Ａよりも低めの温度ランクＲを用いることは、許容時間Ｔ１〜Ｔ６を小さめにすることを意味する。これは、熱補正処理の実施時期を早めることになり、熱変形の影響を低減する観点で安全サイドとなる。

ステップＳ９で、制御装置は、位置決めされた第１基板Ｋ１または第２基板Ｋ２に対して第１および第２部品移載装置４１、４２が行う部品装着動作を制御する。これにより、１枚の基板の生産が完了する。制御装置は、制御フローの実行をステップＳ１０からステップＳ２に戻して、次の基板の生産に進む。

図６の制御フロー中のステップＳ６の機能は、本発明の熱補正実施部に相当する。また、制御フロー中のステップＳ６以外の機能、ならびに、図７の計時処理フローの機能は、本発明の実施時期判定部に相当する。

（５．実施形態の部品実装機１の作用）
次に、実施形態の部品実装機１の作用について、従来技術と比較して説明する。図８は、実施形態の部品実装機１の作用を説明するタイムチャートの図である。図９は、従来技術の部品実装機の作用を説明するタイムチャートの図である。図８および図９で、上段のラインは基板搬送動作を示し、中段のラインは第１部品移載装置４１の部品装着動作を示し、下段のラインは第２部品移載装置４２の部品装着動作を示している。

図８に示される実施形態において、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の時間帯に第１基板Ｋ１への部品装着動作が行われている。そして、部品装着済みの第１基板Ｋ１が搬出されて第２基板Ｋ２が搬入された直後の時刻ｔ１３に、第２部品移載装置４２に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定されている。すると、図示されるように、第１および第２部品移載装置４１、４２の熱補正処理が同時に実施される。このため、第１および第２部品移載装置４１、４２で部品装着動作を中断して熱補正処理を実施する時間的なロスが発生する。その後、時刻ｔ１４〜時刻ｔ１５の時間帯に、熱補正処理を実施することなく、次の第１基板Ｋ１への部品装着動作が行われている。

図９に示される従来技術において、第２基板Ｋ２が搬入された直後の時刻ｔ１３に、第２部品移載装置４２に関する熱補正処理の実施時期が判定され、熱補正処理が実施されている。第２部品移載装置４２は、熱補正処理の間は部品装着動作を中断するので、第１部品移載装置４１の部品装着動作が先行する。第１部品移載装置４１は時刻ｔ１６に部品装着動作を終了し、第２部品移載装置４２は遅れた時刻ｔ１７に部品装着動作を終了する。時刻ｔ１６から時刻ｔ１７の間、第１部品移載装置４１は待機し、時間的なロスが発生する。

さらに、次の第１基板Ｋ１が搬入された直後の時刻ｔ１８に、第１部品移載装置４１に関する熱補正処理の実施時期が判定され、熱補正処理が実施されている。これにより、今度は、第２部品移載装置４２の部品装着動作が先行する。第２部品移載装置４２は時刻ｔ１９に部品装着動作を終了し、第１部品移載装置４１は遅れた時刻ｔ２０に部品装着動作を終了する。そして、時刻ｔ１９から時刻ｔ２０の間、第２部品移載装置４２は待機し、時間的なロスが発生する。このように、従来技術では、熱補正処理の実施時期を第１および第２部品移載装置４１、４２で個別に管理するので、時間的なロスが２回発生する。

これに対し、実施形態では、時間的なロスの発生回数は、同時に熱補正処理を実施したときの１回で済む。つまり、実施形態によれば、熱補正処理によって生じる時間的なロスを、従来技術よりも減じることができる。

また、実施形態の部品実装機１が独立生産モードで稼動する場合、実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、熱補正実施部は、当該の部品移載装置に関する熱補正処理のみを実施する。つまり、独立生産モードの場合、第１および第２部品移載装置４１、４２は相手側の熱補正処理に関係なく部品装着動作を行えるので、第１側と第２側とを独立した別々の部品実装機と考えることができる。これによれば、第１および第２部品移載装置４１、４２に関して、互いに干渉されることなく図３および図５のランク操作を個別に行って、定められた許容時間のとおりに熱補正処理を実施できる。

（６．実施形態の部品実装機１の効果）
実施形態の部品実装機１は、部品を保持および解放する装着ノズル、装着ノズルを担持する可動部（Ｙ軸スライダ４４、ヘッドホルダ４５、ヘッド４６）、ならびに可動部を水平面内のＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動するＸＹ駆動機構をそれぞれ有し、第１および第２部品供給装置３１、３２から部品を採取して位置決めされた第１基板Ｋ１および第２基板Ｋ２に装着する部品装着動作を行う第１および第２部品移載装置４１、４２と、第１および第２基板搬送装置２１、２２によって順次位置決めされる１枚の第１基板Ｋ１または第２基板Ｋ２に対して第１および第２部品移載装置４１、４２が行う部品装着動作を制御する（交互生産モードの場合）とともに、可動部およびＸＹ駆動機構の少なくとも一方の温度変化に伴う熱変形がそれぞれの部品移載装置４１、４２の部品装着動作に及ぼす影響を低減する熱補正処理を行う制御装置と、を備える部品実装機１であって、制御装置は、各部品移載装置４１、４２の稼動状況に基づいて、各部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理の実施時期を個別に判定する実施時期判定部と、実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、第１および第２部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理を同時に実施する熱補正実施部と、を有する。

これによれば、実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、熱補正実施部は、第１および第２部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理を同時に実施する。このため、第１および第２部品移載装置４１、４２で部品装着動作を中断して熱補正処理を実施する時間的なロスは重複して１回で済む。一方、従来技術により熱補正処理の実施時期を複数の部品移載装置で個別に管理すると、時間的なロスが複数回発生する。したがって、本実施形態によれば、時間的なロスを減じて生産効率の低下を抑制できる。

さらに、実施形態の部品実装機１において、実施時期判定部は、一の部品移載装置４１、４２に関して、熱補正処理が実施されたときに、可動部およびＸＹ駆動機構の少なくとも一方の温度上昇値Ａが大きいほど長めの許容時間Ｔ１〜Ｔ６を定め、熱補正処理が実施された後に稼動を継続する補正後稼動時間ｔｍ１、ｔｍ２が許容時間Ｔ１〜Ｔ６に一致すると、次回の熱補正処理の実施時期に達したと判定する。

これによれば、部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理が実施された後に、温度上昇値Ａの増加量が過大になる前に次回の熱補正処理を実施できる。したがって、構成部材の熱変形の影響が過大になる前に、タイムリーな熱補正処理が実施される。かつ、等間隔の規定時間で熱補正処理を実施する従来技術と比較して、熱補正処理の実施回数を低減でき、生産効率の低下を抑制できる。

さらに、実施形態の部品実装機１において、前記実施時期判定部は、部品移載装置４１、４２の可動部およびＸＹ駆動機構の少なくとも一方の温度上昇値Ａを段階的に表す温度ランクＲ（Ｒ１、Ｒ２）、ならびに、温度ランクＲ（Ｒ１、Ｒ２）に対応して温度上昇値Ａが小さい側で短く温度上昇値Ａが大きい側で長く段階的に定められた許容時間Ｔ１〜Ｔ６を用い、熱補正実施部が一の部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理を実施すると、一の部品移載装置４１、４２の温度ランクＲ（Ｒ１、Ｒ２）を１ランクだけ増加操作する。

これによれば、部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理が実施された後に温度上昇値Ａが一定量ΔＡだけ変化したとき、次回の熱補正処理がタイムリーに実施される。したがって、構成部材の熱変形の大きさが一定量に達したときに熱補正処理が行われ、熱変形の影響を一定以下に保つことができる。かつ、等間隔の規定時間で熱補正処理を実施する従来技術と比較して、温度ランクＲと許容時間Ｔ１〜Ｔ６との組み合わせにより熱補正処理の実施回数を大幅に低減でき、生産効率の低下を抑制する効果が顕著になる。

さらに、実施形態の部品実装機１において、実施時期判定部は、一の部品移載装置４１、４２に関して、稼動を停止した後の停止継続時間ｔｓ１、ｔｓ２が所定時間Ｔｄ０以上であると、熱補正処理の実施時期に達したと判定し、さらに、停止継続時間ｔｓ１、ｔｓ２の長短に応じて温度ランクＲを複数ランクまたは１ランク減少操作する。

これによれば、部品移載装置４１、４２が停止して構成部材の熱変形（熱収縮）の影響が過大になる前に、タイムリーに熱補正処理を実施できる。かつ、部品移載装置４１、４２の稼動および停止が不規則に発生しても、熱変形の影響を低減する観点で安全サイドとなるように、熱補正処理の実施時期を判定できる。

さらに、実施形態の部品実装機１において、実施時期判定部が一の部品移載装置（４１または４２）に関する熱補正処理の実施時期に達し、かつ他の部品移載装置（４２または４１）に関する熱補正処理の実施時期に達していないと判定し、熱補正実施部が一の部品移載装置（４１または４２）および他の部品移載装置（４２または４１）に関する熱補正処理を同時に実施した場合に、実施時期判定部は、他の部品移載装置（４２または４１）の温度ランクＲを維持する。

これによれば、一の部品移載装置（４１または４２）に関する熱補正処理の実施時期に合わせて、未だ実施時期に達していない他の部品移載装置（４２または４１）に関する熱補正処理が実施されたとき、他の部品移載装置（４２または４１）の温度ランクＲが維持される。このため、他の部品移載装置（４２または４１）の温度ランクＲは適正または低めとされ、熱変形の影響を低減する観点で安全サイドとなる。

さらに、実施形態の部品実装機１において、第１および第２部品移載装置４１、４２がそれぞれ別の基板に対して部品装着動作を行う独立生産モードの場合に、実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、熱補正実施部は、当該の部品移載装置４１、４２に関する熱補正処理のみを実施する。

これによれば、第１および第２部品移載装置４１、４２に関して、互いに干渉されることなく、熱補正処理の実施時期を個別に判定して実施できる。したがって、第１および第２部品移載装置４１、４２のそれぞれで確実に実施時期が適正化される。

なお、実施形態で温度上昇値Ａの温度ランクＲを６段階としているが、これに限定されない。例えば、部品装着動作に特に高い精度が要求される場合には、一定量ΔＡを小さく設定して、温度ランクＲの段階数を増やすことが好ましい。また、温度上昇時の許容時間Ｔ１〜Ｔ６や、温度下降時の所定時間Ｔｄ０、第１閾時間Ｔｄ１、および第２閾時間Ｔｄ２は模式的な一例であり、部品移載装置４１、４２の熱的特性および部品装着動作の要求精度に基づいて適正に定められることが好ましい。

さらになお、本発明は、１個の基板搬送装置および２個の部品移載装置４１、４２を備えるシングルレーンデュアルヘッドタイプの部品実装機でも実施できる。また、本発明は、基板搬送装置および部品移載装置を３個以上備える部品実装機にも応用可能である。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１：部品実装機
２１、２２：第１および第２基板搬送装置
３１、３２：第１および第２部品供給装置
４１、４２：第１および第２部品移載装置
５１、５２：第１および第２部品認識カメラ
Ｋ１、Ｋ２：第１および第２基板
Ａ：温度上昇値 ΔＡ：一定量 Ｒ：温度ランク Ｔ１〜Ｔ６：許容時間
Ｔｄ０：所定時間 Ｔｄ１：第１閾時間 Ｔｄ２：第２閾時間

Claims (6)

1. 部品を保持および解放する装着ノズル、前記装着ノズルを担持する可動部、ならびに前記可動部を水平面内のＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動するＸＹ駆動機構をそれぞれ有し、部品供給装置から前記部品を採取して位置決めされた基板に装着する部品装着動作を行う複数の部品移載装置と、
   基板搬送装置によって順次位置決めされる１枚の基板に対して前記複数の部品移載装置が行う前記部品装着動作を制御するとともに、前記可動部および前記ＸＹ駆動機構の少なくとも一方の温度変化に伴う熱変形がそれぞれの部品移載装置の前記部品装着動作に及ぼす影響を低減する熱補正処理を行う制御装置と、を備える部品実装機であって、
   前記制御装置は、
   各前記部品移載装置の稼動状況に基づいて、各前記部品移載装置に関する前記熱補正処理の実施時期を個別に判定する実施時期判定部と、
   前記実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置に関する前記熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、前記複数の部品移載装置に関する前記熱補正処理を同時に実施する熱補正実施部と、
   を有する部品実装機。
2. 前記実施時期判定部は、一の部品移載装置に関して、
   熱補正処理が実施されたときに、前記可動部および前記ＸＹ駆動機構の少なくとも一方の温度上昇値が大きいほど長めの許容時間を定め、
   前記熱補正処理が実施された後に稼動を継続する補正後稼動時間が前記許容時間に一致すると、次回の熱補正処理の実施時期に達したと判定する請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記実施時期判定部は、
   前記部品移載装置の可動部およびＸＹ駆動機構の少なくとも一方の温度上昇値を段階的に表す温度ランク、ならびに、前記温度ランクに対応して前記温度上昇値が小さい側で短く前記温度上昇値が大きい側で長く段階的に定められた許容時間を用い、
   前記熱補正実施部が前記一の部品移載装置に関する熱補正処理を実施すると、前記一の部品移載装置の温度ランクを１ランクだけ増加操作する請求項２に記載の部品実装機。
4. 前記実施時期判定部は、前記一の部品移載装置に関して、
   稼動を停止した後の停止継続時間が所定時間以上であると、前記熱補正処理の実施時期に達したと判定し、
   さらに、前記停止継続時間の長短に応じて前記温度ランクを複数ランクまたは１ランク減少操作する請求項３に記載の部品実装機。
5. 前記実施時期判定部が前記一の部品移載装置に関する熱補正処理の実施時期に達し、かつ他の部品移載装置に関する熱補正処理の実施時期に達していないと判定し、前記熱補正実施部が前記一の部品移載装置および前記他の部品移載装置に関する熱補正処理を同時に実施した場合に、
   前記実施時期判定部は、前記他の部品移載装置の温度ランクを維持する請求項３または４に記載の部品実装機。
6. 前記複数の部品移載装置がそれぞれ別の基板に対して前記部品装着動作を行う場合に、
   前記実施時期判定部によっていずれかの部品移載装置に関する前記熱補正処理の実施時期に達したと判定されると、前記熱補正実施部は、当該の部品移載装置に関する前記熱補正処理のみを実施する請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品実装機。

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