JP6578514B2 - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。

吸着ノズルによって基板に電子部品を実装する電子部品実装装置は、電子部品を吸着する吸着ノズルから部品が実装される基板までの高さを測定する高さセンサを備えている（例えば、特許文献１）。特許文献１に示される高さセンサはレーザ光源と受光素子から構成され、吸着ノズルを備える実装ヘッドに取り付けられている。実装ヘッドと一体化して測定箇所の上方に移動した高さセンサは、レーザ光源から基板に向けてレーザ光を投射し、基板の上面で反射して戻ってきたレーザ光を受光素子で受光して基板までの高さを測定している。

特開２０１３―１６８４０４号公報

ところで、高さセンサのレーザ光源には経年劣化による寿命がある。すなわち、レーザ光を照射する累積動作時間が増加するに従ってレーザ光の光量が低下したり、レーザ光が全く投射されなくなったりする。このようにレーザ光源が経年劣化すると、高さセンサは高さを正しく測定することができずに誤った高さを示したり、高さを全く測定できずにエラーを示したりする。

しかしながら、レーザ光源が正常な状態でも高さセンサが測定範囲外の対象物を測定した場合には測定結果がエラーとなるため、エラーが発生した際に誤った対象物を測定しているのか、レーザ光源が経年劣化しているのか区別ができないという問題があった。

そこで本発明は、高さセンサのレーザ光源の経年劣化を適切に判断することができる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装装置は、電子部品を基板に移送し搭載する電子部品実装装置であって、前記電子部品を吸着する吸着ノズルと、前記基板までの距離を測定するためのレーザ光を投射するレーザ光源と、を有する実装ヘッドと、前記実装ヘッドを水平面内で移動させる実装ヘッド移動機構と、前記実装ヘッドの移動経路に設けられ、前記吸着ノズルの吸着面および前記レーザ光源を下方から撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記レーザ光源の画像に基づき、前記レーザ光源から投射された前記レーザ光の光量を算出する解析部とを備え、所定のタイミングで、前記レーザ光源によって基準点までの距離を測定し、前記測定された基準点までの距離が基準範囲を外れた場合に、前記撮像手段は、前記レーザ光源を撮像し、前記解析部は、前記撮像された画像に基づき前記レーザ光の光量を算出する。

本発明の電子部品実装方法は、電子部品を基板に移送し搭載する電子部品実装装置によって基板に部品を搭載する電子部品実装方法であって、前記電子部品実装装置は、前記電子部品を吸着する吸着ノズルと、前記基板までの距離を測定するためのレーザ光を投射するレーザ光源と、を有する実装ヘッドと、前記実装ヘッドを水平面内で移動させる実装ヘッド移動機構と、前記実装ヘッドの移動経路に設けられ、前記吸着ノズルの吸着面および前記レーザ光源を下方から撮像可能な撮像手段と、を備え、所定のタイミングで、前記レーザ光源によって基準点までの距離を測定し、前記測定された基準点までの距離が基準範囲を外れた場合に、前記撮像手段によって前記レーザ光源を撮像し、前記撮像された前記レーザ光源の画像に基づき、前記レーザ光源から投射された前記レーザ光の光量を算出する。

本発明によれば、高さセンサのレーザ光源の経年劣化を適切に判断することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置が備える高さセンサが測定する位置を説明する平面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置によるレーザ劣化判定方法の第１実施例の動作フローを示す図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置によるレーザ劣化判定方法の第２実施例の動作フローを示す図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置によるレーザ光量補正方法の動作フローを示す図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、電子部品実装装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図４における上下方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図２における左右方向）が示される。図１、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図２における上下方向）が示される。Ｚ方向は、電子部品実装装置が水平面上に設置された場合の上下方向または直交方向である。

まず図１，２を参照して、電子部品実装装置１の構成を説明する。電子部品実装装置１は、電子部品（以下、単に「部品Ｐ」と称す。）を基板に移送し搭載する機能を有する。図１において、基台２の上面には、基板搬送機構３がＸ方向に配設されている。基板搬送機構３は、部品実装対象となる基板４を搬送して、以下に説明する部品実装機構による作業位置に位置決め保持する。基板搬送機構３の両側方には、基板４に実装される部品Ｐを供給する部品供給部５が配設されている。部品供給部５には、複数のテープフィーダ６がＸ方向に並列して配置されている。テープフィーダ６は、部品Ｐを保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより部品実装機構に部品Ｐを供給する。

基台２の上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸ビーム７が配設されている。Ｙ軸ビーム７には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸ビーム８が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸ビーム８には、それぞれ実装ヘッド９がＸ方向に移動自在に装着されている。図２において、実装ヘッド９は複数の保持ヘッド１０を備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッド１０の下端部には部品Ｐを吸着する吸着ノズル１１が装着されている。各保持ヘッド１０は、図示省略するノズル昇降機構によって吸着ノズル１１をＺ方向（上下方向）に昇降させて（矢印ａ）、吸着ノズル１１の下端の吸着面１１ａに吸着する部品Ｐを基板４に搭載する。

Ｙ軸ビーム７、Ｘ軸ビーム８を駆動することにより、実装ヘッド９はＸ方向、Ｙ方向に移動する。すなわち、Ｙ軸ビーム７およびＸ軸ビーム８は、実装ヘッド９を水平面内で移動させるヘッド移動機構１２（実装ヘッド移動機構）を構成する。これにより２つの実装ヘッド９は、それぞれ対応した部品供給部５のテープフィーダ６の部品吸着位置から部品Ｐを吸着ノズル１１によって取り出して、基板搬送機構３に位置決めされた基板４の実装点に移送搭載する。このように、Ｙ軸ビーム７、Ｘ軸ビーム８および実装ヘッド９は、部品Ｐを保持した実装ヘッド９を移動させることにより、部品Ｐを基板４に移送搭載する部品実装機構を構成する。

図２において、実装ヘッド９の側方には、実装ヘッド９と一体的に移動する高さセンサ１３が配設されている。高さセンサ１３は、レーザ光を下方に向けて投射するレーザ光源１３ａと、レーザ光源１３ａが投射したレーザ光の反射光を受光する受光素子１３ｂ、レーザ光源１３ａに電流を供給するレーザ駆動部１３ｃ（図３参照）を含んで構成される。レーザ光源１３ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩは、レーザ駆動部１３ｃが供給する供給電流によって制御される。

高さセンサ１３は、高さ計測部３４（図３参照）により制御されてレーザ光の投射・受光を行い、三角測量の原理で計測対象の高さを導出する。高さセンサ１３は、基板４が基板搬送機構３によって作業位置に位置決め保持された状態において、基板４の上面までの距離を計測する。このように、実装ヘッド９は、部品Ｐ（電子部品）を吸着する吸着ノズル１１と、基板４までの距離を測定するためのレーザ光を投射するレーザ光源１３ａとを有している。

図１において、部品供給部５と基板搬送機構３との間には、部品認識カメラ１４が配設されている。部品供給部５から部品Ｐを取り出した実装ヘッド９が部品認識カメラ１４の上方の視野内を移動する際に、部品認識カメラ１４は吸着ノズル１１の下端の吸着面１１ａに保持された部品Ｐを撮像する。これにより、実装ヘッド９に保持された部品Ｐの識別や位置認識が行われる。

また部品認識カメラ１４は、その上方に移動して部品認識カメラ１４の視野内に位置するレーザ光源１３ａが投射するレーザ光を撮像する。この撮像画像から、レーザ光源１３ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩが算出される。すなわち、部品認識カメラ１４は、実装ヘッド９の移動経路に設けられ、吸着ノズル１１の吸着面１１ａおよびレーザ光源１３ａを下方から撮像可能な撮像手段である。

図２において、実装ヘッド９にはＸ軸ビーム８の下面側に位置して、実装ヘッド９と一体的に移動する基板認識カメラ１５が装着されている。実装ヘッド９が移動することにより、基板認識カメラ１５は基板搬送機構３に位置決め保持された基板４の上方に移動して基板４を撮像する。これにより、基板４の位置認識が行われる。

次に図２を参照して、基板搬送機構３の詳細な構成について説明する。基板搬送機構３は、Ｘ方向に延伸する一対の板状部材１６（図１も参照）の内側に、一対の搬送コンベア１７が配設されている。搬送コンベア１７は、図示省略するモータで駆動される搬送ベルトによって、基板４の両端を下方から支持してＸ方向に搬送する。一対の板状部材１６の上端には、それぞれ搬送コンベア１７の上方に張り出す押え板１８が配設されている（図１も参照）。押え板１８の下面と搬送コンベア１７の上面との間隔は、搬送コンベア１７によって搬送される基板４の厚さより広くなっている。

作業位置における基板４の下方には、シリンダ１９によって昇降する（矢印ｂ）下受け部材２０が配設されている。図２は、上昇する下受け部材２０によって搬送コンベア１７から持ち上げられた基板４の両縁部を押え板１８の下面で上から押さえ込むことによって、作業位置に位置決めされた基板４を下受けして保持した状態を示している。基板搬送機構３は、基板４を搬送する際は、下受け部材２０を基板４の下面と干渉しない位置まで下降させる。

次に図３を参照して、電子部品実装装置１の制御系の構成について説明する。
電子部品実装装置１が備える制御装置３０は、機構制御部３１、画像処理部３２、光量算出部３３、高さ計測部３４、レーザ制御部３５、高さ演算処理部３６、タイミング判断部３７、劣化判定部３８、表示処理部３９及び記憶部４０を備えている。記憶部４０は、規定光量ＤＬ、基準高さ範囲Ｒｍ、基板高さ範囲Ｒｓ、累積動作時間ＡＴ、規定時間ＤＴなどを記憶する。機構制御部３１は、搬送コンベア１７とシリンダ１９の作動制御を行って基板４の搬送及び下受け部材２０の昇降を行い、ヘッド移動機構１２の作動制御を行って実装ヘッド９を移動させる。

また、機構制御部３１は前述のノズル昇降機構の作動制御を行って吸着ノズル１１を基板４に対して昇降させ、実装ヘッド９に内蔵された吸着機構（不図示）の作動制御を行って吸着ノズル１１にテープフィーダ６により供給させた部品Ｐを吸着させる。さらに、機構制御部３１は部品認識カメラ１４及び基板認識カメラ１５の撮像動作制御を行い、各カメラの撮像動作によって得られた画像データは画像処理部３２に入力されて画像認識処理がなされる。

光量算出部３３は、部品認識カメラ１４によって撮像されて画像処理部３２によって画像認識処理がなされたレーザ光源１３ａの画像を演算処理して、レーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩを算出する。すなわち光量算出部３３は、撮像手段（部品認識カメラ１４）により撮像されたレーザ光源１３ａの画像に基づき、レーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩを算出する解析部となる。劣化していない正常なレーザ光源１３ａから投射されることが期待される最低のレーザ光の光量ＬＩは、規定光量ＤＬとして記憶部４０に記憶されている。また規定光量ＤＬは、正常なレーザ光源１３ａから投射されることが期待される最低のレーザ光の光量ＬＩから余裕を持たせた値としてもよい。

高さ計測部３４は高さセンサ１３の作動制御を行って、レーザ光源１３ａからのレーザ光の投射、受光素子１３ｂによる反射光の受光を行い、三角測量の原理で計測対象の高さを導出する。レーザ制御部３５はレーザ駆動部１３ｃの作動制御を行って、レーザ光源１３ａへの供給電流を増減させ、レーザ光源１３ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩであるレーザ光源１３ａの出力を補正する。

より具体的には、レーザ制御部３５は、光量算出部３３（解析部）により算出されたレーザ光の光量ＬＩに基づき、レーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ以上となるようにレーザ光源１３ａの出力を補正する。またレーザ制御部３５は、レーザ光源１３ａがレーザ光を投射する累積動作時間ＡＴを計測して記憶部４０に記憶させる。すなわち記憶部４０は、レーザ光源１３ａがレーザ光を投射する累積動作時間ＡＴを記憶する。

ここで図２、図４を参照して、高さセンサ１３が測定する位置について説明する。高さセンサ１３は、ヘッド移動機構１２によって基板搬送機構３の押え板１８の上面に設けられた基準点Ｍ（ここでは、各押え板１８に４箇所設定）までの距離Ｈｍを計測する。すなわち高さセンサ１３は、レーザ光源１３ａによって基準点Ｍまでの距離Ｈｍを測定する。測定で期待される基準点Ｍまでの距離Ｈｍは、基準高さ範囲Ｒｍとして記憶部４０に記憶されている。なお、高さセンサ１３は、基板搬送機構３に基板４が搬入されていない状態でも、基準点Ｍまでの距離Ｈｍを測定することができる。

また、高さセンサ１３は、基板搬送機構３の作業位置に位置決め保持された基板４に設定された測定点Ｓ（ここでは、Ｓ１〜Ｓ９の９箇所設定）までの距離（基板４までの距離Ｈｓ）を測定する。すなわち高さセンサ１３は、レーザ光源１３ａによって基板４までの距離Ｈｓを測定する。測定で期待される基板４までの距離Ｈｓは、基板高さ範囲Ｒｓとして記憶部４０に記憶されている。

図３において、高さ演算処理部３６は、高さ計測部３４によって導出された高さセンサ１３から作業位置に位置決め保持された基板４までの距離Ｈｓから、記憶部４０に記憶されている高さセンサ１３から吸着ノズル１１の吸着面１１ａまでの距離Ｈｄを減算することによって、吸着ノズル１１の吸着面１１ａから基板４までの距離Ｈｎを算出する（図２参照）。

タイミング判断部３７は、レーザ光源１３ａが劣化しているか否かを判定するレーザ劣化判定処理を実行するタイミングを判断する。より具体的には、タイミング判断部３７は、電子部品実装装置１の電源が投入された直後、または生産される実装基板の種類が変更される段取り替えが行われた直後の生産開始前にレーザ劣化判定処理を実行させる。またタイミング判断部３７は、レーザ光源１３ａがレーザ光を投射する累積動作時間ＡＴが規定時間ＤＴ（規定値）に達した際に、レーザ劣化判定処理を実行させる。なお、規定時間ＤＴは、レーザ光源１３ａの推定寿命時間などに基づいて決められる。

またタイミング判断部３７は、高さセンサ１３が基板４までの距離Ｈｓを測定した際に、レーザ光源１３ａによる基板４までの距離Ｈｓの測定値が得られない場合、あるいは、基板４までの距離Ｈｓの測定値が基板高さ範囲Ｒｓ（規定範囲）を外れた場合にレーザ劣化判定処理を実行させる。またタイミング判断部３７は、高さセンサ１３が基準点Ｍまでの距離Ｈｍを測定した際に、測定された基準点Ｍまでの距離Ｈｍが基準高さ範囲Ｒｍ（規定範囲）を外れた場合に、レーザ劣化判定処理を実行させる。

劣化判定部３８は、光量算出部３３によって算出されたレーザ光源１３ａのレーザ光の光量ＬＩに基づいて、レーザ光源１３ａが劣化したか否かを判定する。より具体的には、光量算出部３３（解析部）が算出したレーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ（規定値）を下回る場合には、レーザ光源１３ａが劣化したと判定する。

表示処理部３９は、劣化判定部３８によるレーザ光源１３ａの劣化判定を受けて、レーザ光源１３ａを交換する旨を制御装置３０に繋がるモニタ等の画像表示装置４１に表示させることで作業員に報知する。すなわち、表示処理部３９及び画像表示装置４１は、光量算出部３３（解析部）が算出したレーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ（規定値）を下回る場合に、レーザ光源１３ａの交換、または交換の準備を報知する報知部となる。なお、報知部は表示処理部３９及び画像表示装置４１に限定されることなく、シグナルタワーやブザーなど、作業員に報知するものであればよい。

本発明の電子部品実装装置１は上記のように構成され、次に図５のフローに則して、電子部品実装装置１における電子部品実装方法であって、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａの劣化を判定するレーザ劣化判定処理（レーザ劣化判定方法）の第１実施例について説明する。

まず、タイミング判断部３７が、レーザ劣化判定処理を実行する所定のタイミングか否かを判定する（ＳＴ１：タイミング判定工程）。具体的にタイミング判断部３７は、生産開始前、累積動作時間ＡＴが規定時間ＤＴ（規定値）に達した際、高さセンサ１３が基板４までの距離Ｈｓを測定した際に、レーザ光源１３ａによる基板４までの距離Ｈｓの測定値が得られない場合、あるいは、基板４までの距離Ｈｓの測定値が基板高さ範囲Ｒｓ（規定範囲）を外れた場合など、所定のタイミングか否かを判定する。

所定のタイミングではない場合（ＳＴ１においてＮｏ）、レーザ劣化判定処理は実行せずに次工程に進む。所定のタイミングである場合（ＳＴ１においてＹｅｓ）、機構制御部３１はヘッド移動機構１２を制御して、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａが基板認識カメラ１５の視野内となるように実装ヘッド９を移動させる（ＳＴ２）。次いで機構制御部３１は部品認識カメラ１４を制御して、レーザ光を投射しているレーザ光源１３ａを撮像する（ＳＴ３：レーザ光源撮像工程）。次いで画像処理部３２は得られたレーザ光源１３ａを含む画像データを画像認識処理し、光量算出部３３は画像認識処理がなされた画像を演算処理してレーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩを算出する（ＳＴ４：レーザ光量算出工程）。

すなわち、レーザ光源撮像工程（ＳＴ３）及びレーザ光量算出工程（ＳＴ４）は、部品認識カメラ１４（撮像手段）によってレーザ光源１３ａを撮像し、撮像されたレーザ光源１３ａの画像に基づき、光量算出部３３（解析部）がレーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩを算出するレーザ光量解析処理を実行するレーザ光量解析工程となる。

図５において、次いで劣化判定部３８は、レーザ光量算出工程（ＳＴ４）において算出されたレーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩに基づいて、レーザ光源１３ａが劣化しているか否かを判定する（ＳＴ５：劣化判定工程）。より具体的に劣化判定部３８は、レーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ（規定値）を下回っているか否かを判定する。

レーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬを下回っていると判定された場合（ＳＴ５においてＹｅｓ）、レーザ光源１３ａが劣化していると判定して、表示処理部３９は、画像表示装置４１にレーザ光源１３ａを交換する旨を表示させて作業員に報知する（ＳＴ６：報知工程）。このように、表示処理部３９及び画像表示装置４１（報知部）は、算出したレーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ（規定値）を下回る場合には、レーザ光源１３ａの交換を報知する。なお、規定光量ＤＬを正常なレーザ光源１３ａから投射されることが期待される最低のレーザ光の光量ＬＩから余裕を持たせた値とし、報知部が作業者にレーザ光源１３ａの交換の準備を報知した後、次工程に進むようにしてもよい。

レーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬを下回っていないと判定された場合（ＳＴ５においてＮｏ）、レーザ光源１３ａが劣化していないと判定して次工程に進む。このように（ＳＴ２）から劣化判定工程（ＳＴ５）にいたる一連の処理は、レーザ光を投射しているレーザ光源１３ａを部品認識カメラ１４によって撮像し、レーザ光の光量ＬＩを算出し、レーザ光源１３ａが劣化しているか否かを判定するレーザ劣化判定処理を実行するレーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）となる。

上記説明したように、電子部品実装装置１は、吸着ノズル１１とレーザ光源１３ａを内蔵する高さセンサ１３とを有する実装ヘッド９と、吸着ノズル１１の吸着面１１ａおよびレーザ光源１３ａを下方から撮像可能な部品認識カメラ１４（撮像手段）を備えている。そして電子部品実装装置１は、部品認識カメラ１４によってレーザ光源１３ａを撮像し、撮像されたレーザ光源１３ａの画像に基づき、レーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩを算出するレーザ光量解析処理を実行している。これによって、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａの経年劣化を適切に判断することができる。

次に図６のフローに則して、レーザ劣化判定処理（レーザ劣化判定方法）の第２実施例について説明する。レーザ劣化判定方法の第２実施例は、レーザ劣化判定処理（レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０））を実行する前に、高さセンサ１３が基準点Ｍまでの距離Ｈｍを測定できるか否かを確認するところが実施例１と異なる。以下、レーザ劣化判定方法の第１実施例と同じ工程には同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。また規定光量ＤＬは、正常なレーザ光源１３ａから投射されることが期待される最低のレーザ光の光量ＬＩから余裕を持たせた値になっているとする。

まず、タイミング判断部３７はタイミング判定工程（ＳＴ１）を実行し、レーザ劣化判定処理を実行する所定のタイミングであるか否かを判定する。レーザ劣化判定処理を実行する所定のタイミングではない場合（ＳＴ１においてＮｏ）、レーザ劣化判定処理は実行せずに次工程に進む。所定のタイミングである場合（ＳＴ１においてＹｅｓ）、機構制御部３１はヘッド移動機構１２を制御して、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａを基板搬送機構３の押え板１８の上面に設けられた基準点Ｍの上方に移動させる（ＳＴ２１）。次いで高さ計測部３４は高さセンサ１３を制御して、基準点Ｍまでの距離Ｈｍを測定する（ＳＴ２３：基準高さ測定工程）。

次いでタイミング判断部３７は、測定された基準点Ｍまでの距離Ｈｍが基準高さ範囲Ｒｍ（規定範囲）を外れているか否かを判定する（ＳＴ２３）。測定された基準点Ｍまでの距離Ｈｍが基準高さ範囲Ｒｍ（規定範囲）を外れている場合（ＳＴ２３においてＹｅｓ）、レーザ光源１３ａが劣化している可能性があると判断してレーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）を実行させる。すなわちタイミング判断部３７は、所定のタイミングで、レーザ光源１３ａによって基準点Ｍまでの距離Ｈｍを測定し、測定された基準点Ｍまでの距離Ｈｍが基準高さ範囲Ｒｍ（規定範囲）を外れた場合に、レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）を実行させる。

レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）においてレーザ光源１３ａが劣化していると判定された場合（Ｙｅｓ）、レーザ制御部３５は、光量算出部３３（解析部）により算出されたレーザ光の光量ＬＩに基づき、レーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ以上となるようにレーザ光源１３ａの出力を補正する（ＳＴ２４：レーザ補正工程）。これによって、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａが経年劣化しても、レーザ光源１３ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ以上となるように出力が補正されて、高さセンサ１３は適切に高さを測定することができる。次いで報知工程（ＳＴ６）を実行し、画像表示装置４１にレーザ光源１３ａの交換の準備を報知させる。

なお、報知工程（ＳＴ６）はレーザ補正工程（ＳＴ２４）が実行される度に実行する必要はなく、例えば、レーザ制御部３５によるレーザ光源１３ａの出力の補正が所定量を超えて、レーザ光源１３ａの供給電流による補正が限界に近づいた場合にのみ報知するようにしてもよい。また、規定光量ＤＬを正常なレーザ光源１３ａから投射されることが期待される最低のレーザ光の光量ＬＩとし、レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）においてレーザ光源１３ａが劣化していると判定された場合に、レーザ補正工程（ＳＴ２４）を実行せずに報知工程（ＳＴ６）において画像表示装置４１にレーザ光源１３ａの交換を報知させてもよい。

レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）においてレーザ光源１３ａが劣化していないと判定された場合（Ｎｏ）、レーザ光源１３ａの出力を補正せずに次工程に進む。（ＳＴ２３）において測定された基準点Ｍまでの距離Ｈｍが基準高さ範囲Ｒｍ（規定範囲）を外れていないと判定された場合（Ｎｏ）、レーザ光源１３ａは正常と判断してレーザ劣化判断処理は実行せずに次工程に進む。これによって、レーザ劣化判断処理を実行する時間を節約することができる。

上記説明したように、電子部品実装装置１は、所定のタイミングで、レーザ光源１３ａによって基準点Ｍまでの距離Ｈｍを測定している。そして、測定された基準点Ｍまでの距離Ｈｍが基準高さ範囲Ｒｍ（規定範囲）を外れた場合に、部品認識カメラ１４（撮像手段）によってレーザ光源１３ａを撮像し、撮像されたレーザ光源１３ａの画像に基づき、レーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩを算出するレーザ光量解析処理を実行している。これによって、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａの経年劣化を適切に判断することができる。

次に図７のフローに則して、電子部品実装装置１における電子部品実装方法であって、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａが劣化している場合にレーザ光の光量ＬＩを補正するレーザ光量補正処理（レーザ光量補正方法）について説明する。以下、レーザ劣化判定方法の第１実施例、第２実施例と同じ工程には同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。また規定光量ＤＬは、正常なレーザ光源１３ａから投射されることが期待される最低のレーザ光の光量ＬＩから余裕を持たせた値になっているとする。

まず、タイミング判断部３７はタイミング判定工程（ＳＴ１）を実行する。レーザ劣化判定処理を実行する所定のタイミングではない場合（ＳＴ１においてＮｏ）、レーザ劣化判定処理は実行せずに次工程に進む。所定のタイミングである場合（ＳＴ１においてＹｅｓ）、レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）を実行させる。レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）においてレーザ光源１３ａが劣化していると判定された場合（Ｙｅｓ）、レーザ補正工程（ＳＴ２４）を実行してレーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ以上となるようにレーザ光源１３ａの出力を補正する。

次いで報知工程（ＳＴ６）を実行し、画像表示装置４１にレーザ光源１３ａの交換の準備を報知させる。なお、報知工程（ＳＴ６）はレーザ補正工程（ＳＴ２４）が実行される度に実行する必要はなく、例えば、レーザ制御部３５によるレーザ光源１３ａの出力の補正が所定量を超えて、レーザ光源１３ａの供給電流による補正が限界に近づいた場合にのみ報知するようにしてもよい。レーザ劣化判定処理工程（ＳＴ１０）においてレーザ光源１３ａが劣化していないと判定された場合（Ｎｏ）、レーザ光源１３ａの出力を補正せずに次工程に進む。

上記説明したように、電子部品実装装置１は、部品認識カメラ１４（撮像手段）によってレーザ光源１３ａを撮像し、撮像されたレーザ光源１３ａの画像に基づき、レーザ光源１３ａから投射されたレーザ光の光量ＬＩを算出するレーザ光量解析処理を実行し、算出されたレーザ光の光量ＬＩに基づきレーザ光源１３ａの出力を補正している。これによって、高さセンサ１３のレーザ光源１３ａが経年劣化しても、レーザ光源１３ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩが規定光量ＤＬ以上となるように出力が補正されて、高さセンサ１３は適切に高さを測定することができる。

本発明の電子部品実装装置および電子部品実装方法は、高さセンサのレーザ光源の経年劣化を適切に判断することができるという効果を有し、電子部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

１ 電子部品実装装置
４ 基板
９ 実装ヘッド
１１ 吸着ノズル
１１ａ 吸着面
１２ ヘッド移動機構（実装ヘッド移動機構）
１３ａ レーザ光源
１４ 部品認識カメラ（撮像手段）
Ｈｍ 基準点までの距離
Ｈｓ 基板までの距離
Ｍ 基準点
Ｐ 部品（電子部品）

Claims (12)

1. 電子部品を基板に移送し搭載する電子部品実装装置であって、
   前記電子部品を吸着する吸着ノズルと、前記基板までの距離を測定するためのレーザ光を投射するレーザ光源と、を有する実装ヘッドと、
   前記実装ヘッドを水平面内で移動させる実装ヘッド移動機構と、
   前記実装ヘッドの移動経路に設けられ、前記吸着ノズルの吸着面および前記レーザ光源を下方から撮像可能な撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された前記レーザ光源の画像に基づき、前記レーザ光源から投射された前記レーザ光の光量を算出する解析部とを備え、
   所定のタイミングで、前記レーザ光源によって基準点までの距離を測定し、
   前記測定された基準点までの距離が基準範囲を外れた場合に、前記撮像手段は、前記レーザ光源を撮像し、
   前記解析部は、前記撮像された画像に基づき前記レーザ光の光量を算出する、電子部品実装装置。
2. 前記レーザ光源が前記レーザ光を投射する累積動作時間を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記所定のタイミングは、前記累積動作時間が規定値に達した時である、請求項１に記載の電子部品実装装置。
3. 前記所定のタイミングは、前記レーザ光源による前記基板までの距離の測定値が得られない場合、あるいは、前記距離の測定値が規定範囲を外れた場合である、請求項１に記載の電子部品実装装置。
4. 前記所定のタイミングは、生産開始前である、請求項１に記載の電子部品実装装置。
5. 前記解析部が算出した前記レーザ光の光量が規定値を下回る場合には、前記レーザ光源の交換を報知する報知部をさらに備える、請求項１から４のいずれかに記載の電子部品実装装置。
6. 前記解析部により算出された前記レーザ光の光量に基づき、前記レーザ光源の出力を補正するレーザ制御部をさらに備え、
   前記レーザ制御部は、前記所定のタイミングに算出された前記レーザ光の光量に基づき前記レーザ光源の出力を補正する、請求項１から５のいずれかに記載の電子部品実装装置。
7. 電子部品を基板に移送し搭載する電子部品実装装置によって基板に部品を搭載する電子部品実装方法であって、
   前記電子部品実装装置は、
   前記電子部品を吸着する吸着ノズルと、前記基板までの距離を測定するためのレーザ光を投射するレーザ光源と、を有する実装ヘッドと、
   前記実装ヘッドを水平面内で移動させる実装ヘッド移動機構と、
   前記実装ヘッドの移動経路に設けられ、前記吸着ノズルの吸着面および前記レーザ光源を下方から撮像可能な撮像手段と、を備え、
   所定のタイミングで、前記レーザ光源によって基準点までの距離を測定し、
   前記測定された基準点までの距離が基準範囲を外れた場合に、前記撮像手段によって前記レーザ光源を撮像し、前記撮像された前記レーザ光源の画像に基づき、前記レーザ光源から投射された前記レーザ光の光量を算出する、電子部品実装方法。
8. 前記所定のタイミングは、前記レーザ光源が前記レーザ光を投射する累積動作時間が規定値に達した時である、請求項７に記載の電子部品実装方法。
9. 前記所定のタイミングは、前記レーザ光源による前記基板までの距離の測定値が得られない場合、あるいは、前記距離の測定値が規定範囲を外れた場合である、請求項７に記載の電子部品実装方法。
10. 前記所定のタイミングは、生産開始前である、請求項７に記載の電子部品実装方法。
11. 前記算出した前記レーザ光の光量が規定値を下回る場合には、前記レーザ光源の交換を報知する、請求項７から１０のいずれかに記載の電子部品実装方法。
12. 前記所定のタイミングに前記レーザ光の光量が算出されると、算出された前記レーザ光の光量に基づき前記レーザ光源の出力を補正する、請求項７から１１のいずれかに記載の電子部品実装方法。

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