JP6738992B2 - 電子部品実装方法および電子部品実装装置 - 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方法および電子部品実装装置に関するものである。

従来、実装ヘッドにより部品供給部から電子部品（以下、単に「部品」と称す。）をピックアップし、基板等の実装対象の所定の実装位置に実装する電子部品実装装置が知られている。実装ヘッドは、部品実装装置に水平移動自在に備えられており、部品供給部と基板との間を移動して部品のピックアップおよび実装を連続して行う。実装ヘッドと基板の位置合わせでは、実装ヘッドに備えられたカメラ等の撮像手段により基板を撮像し、撮像した画像の画像処理結果に基づいて実装ヘッドのＸＹ位置を補正している。

実装ヘッドを水平移動させるヘッド移動機構には、実装動作を連続して行う過程において発生する熱に起因する変形が経時的に生じる。そのため、初期段階で適正に位置補正がされたとしても、経時変化に起因する実装ヘッドの位置ずれにより、実装品質の低下をきたしていた。このような問題を解決するため、複数の計測点が格子状に形成された位置補正の専用基板を所定のタイミングで撮像して水平方向のずれ量を求め、このずれ量に基づいて実装ヘッドのＸＹ位置を補正する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１２―１４６９０７号公報

しかしながら特許文献１を含む従来技術では、実装ヘッドを移動させるヘッド移動機構の熱に起因して、実装ヘッドが垂直方向にずれることを考慮した補正はされておらず、実装精度の更なる向上が求められていた。

そこで本発明は、経時変化に起因する実装ヘッドの垂直方向のずれを補正することができる電子部品実装方法および部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装方法は、基板を基板保持部に位置決め保持し、ヘッド移動機構により実装ヘッドを移動させて部品供給部から電子部品を取り出し、前記実装ヘッドを前記基板に対して位置決めして電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、一方が前記基板を搬送する第１方向と交差する第２方向に可動に設けられた１対のガイドレールを有して搬送幅が可変な基板搬送手段の前記１対のガイドレールの上面に設けられた前記第１方向に並ぶ複数の基準点において、前記基板保持部に前記基板がない状態で前記ヘッド移動機構により移動した前記実装ヘッドが備える高さセンサによって、順次、前記高さセンサから前記各基準点までの基準点高さを計測し、記憶される前記基準点高さからの変位量を示す変位データを前記基準点毎に取得する高さ計測工程と、前記高さ計測工程で取得した変位データに基づいて、実装高さを補正して前記電子部品を前記基板保持部に位置決め保持された基板に実装する実装実行工程と、前記可動に設けられた一方のガイドレールを前記第２方向に移動させる可動レール移動工程を含み、前記高さ計測工程において、前記可動レール移動工程によって前記第２方向に移動される前における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さと、前記可動レール移動工程によって前記第２方向に移動されることで前記基板搬送手段の前記搬送幅を変更した後における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さを計測して前記変位データを取得し、前記１対のガイドレールに設定される前記基準点の数及び前記一方のガイドレールの前記第２方向における計測数を任意に設定することができる。

本発明の電子部品実装装置は、基板を基板保持部に位置決め保持し、ヘッド移動機構により実装ヘッドを移動させて部品供給部から電子部品を取り出し、前記実装ヘッドを前記基板に対して位置決めして電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、一方が前記基板を搬送する第１方向と交差する第２方向に可動に設けられた１対のガイドレールを有して搬送幅が可変な基板搬送手段と、前記実装ヘッドに備えられた高さセンサと、前記高さセンサと前記１対のガイドレールの上面に設けられた前記第１方向に並ぶ複数の基準点までの基準点高さを記憶する記憶部と、前記基板保持部に前記基板がない状態で前記ヘッド移動機構により移動した前記実装ヘッドが備える高さセンサによって、順次、前記各基準点の前記基準点高さを計測し、前記記憶部に記憶される前記基準点高さからの変位量を示す変位データを前記基準点毎に取得する高さ計測部と、前記高さ計測部が取得した変位データに基づいて、実装高さを補正して前記電子部品を前記基板保持部に位置決め保持された基板に実装する実装実行部と、前記可動に設けられた一方のガイドレールを前記第２方向に移動させる可動レール移動手段を備え、前記高さ計測部は、前記可動レール移動手段によって前記第２方向に移動される前における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さと、前記可動レール移動手段によって前記第２方向に移動されることで前記基板搬送手段の前記搬送幅を変更した後における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さを計測して前記変位データを取得し、前記１対のガイドレールに設定される前記基準点の数及び前記一方のガイドレールの前記第２方向における計測数を任意に設定することができる。

本発明によれば、経時変化に起因する実装ヘッドの垂直方向のずれを補正することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図 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による電子部品実装方法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電子部品実装方法における高さ計測の工程説明図

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１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における上下方向）が示される。図２、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。）を基板に移送して実装する機能を有する。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、以下に説明する実装ヘッドによる作業位置に位置決め保持する。

図２において、基板搬送機構３は、Ｘ方向に延伸する一対のガイドレール５Ｆ，５Ｍの内側に、一対の搬送コンベア６Ｆ，６Ｍが配置されて構成されている。搬送コンベア６Ｆ，６Ｍ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。

図１において、基板搬送機構３には、一対のガイドレール５Ｆ，５Ｍの間隔（搬送幅）を搬送する基板４のサイズに応じて調整するための搬送幅調整機構７を備えている。搬送幅調整機構７は、一方のガイドレール５ＭをＹ方向に移動させる送りねじ８ａをレール移動モータ８ｂによって回転駆動する構成となっている。レール移動モータ８ｂを回転駆動することにより、一方のガイドレール５Ｍ及び搬送コンベア６ＭはＹ方向に移動する。他方のガイドレール５Ｆ及び搬送コンベア６Ｆは、Ｙ方向に移動せず固定されている。以下、Ｙ方向に移動可能な一方のガイドレール５Ｍを可動レール５Ｍ、固定されている他方のガイドレール５Ｆを固定レール５Ｆと称す。

図２において、固定レール５ＦのＹ方向の中心位置を位置Ｙ０とする。実線で示す可動レール５Ｍは、固定レール５Ｆに一番近づいて搬送幅が最小となる状態を示しており、この位置での可動レール５ＭのＹ方向の中心位置を位置Ｙ１とする。可動レール５Ｍは、位置Ｙ１から２点鎖線で示す搬送幅が最大となる位置Ｙ３の間を移動する。図２には、位置Ｙ１と位置Ｙ３の中間の位置Ｙ２にある可動レール５Ｍを１点鎖線で示している。

このように、基板搬送機構３は、一方がＹ方向（基板４を搬送するＸ方向（第１方向）と直交する第２方向）に可動に設けられた１対のガイドレール５Ｆ，５Ｍを有して搬送幅が可変な基板搬送手段となる。そして、搬送幅調整機構７（送りねじ８ａ及びレール移動モータ８ｂ）は、可動に設けられた一方のガイドレール（可動レール５Ｍ）をＹ方向（第２方向）に移動させる可動レール移動手段となる。

図１において、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９が配設されている。部品供給部９には、複数のテープフィーダ１０がＸ方向に並列して配置されている。テープフィーダ１０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実装ヘッドに部品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１１が配設されている。Ｙ軸ビーム１１には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸ビーム１２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１２には、それぞれ実装ヘッド１３がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１３は、複数（ここでは４基）の保持ヘッド１４を備えた多連型ヘッドである。図２において、それぞれの保持ヘッド１４の下端部には部品Ｐを吸着する吸着ノズル１５が装着されている。各保持ヘッド１４は、ノズル昇降機構１６によって吸着ノズル１５をＺ方向（上下方向）の所定の実装高さに下降させて、吸着ノズル１５の下端に吸着する部品Ｐを基板４の上面に実装する。

Ｙ軸ビーム１１、Ｘ軸ビーム１２を駆動することにより、実装ヘッド１３はＸ方向、Ｙ方向に移動する。すなわち、Ｙ軸ビーム１１およびＸ軸ビーム１２は、実装ヘッド１３を水平面内で移動させて位置決めするヘッド移動機構１７を構成する。これにより２つの実装ヘッド１３は、それぞれ対応した部品供給部９のテープフィーダ１０の部品吸着位置から部品Ｐを吸着ノズル１５によって取り出して、基板搬送機構３に位置決め保持された基板４の実装点に移送搭載する。

図１において、部品供給部９と基板搬送機構３との間には、部品認識カメラ１８が配設されている。部品供給部９から部品Ｐを取り出した実装ヘッド１３が部品認識カメラ１８の上方を移動する際に、部品認識カメラ１８は吸着ノズル１５に保持された部品Ｐを撮像する。これにより、実装ヘッド１３に保持された部品Ｐの識別や位置認識が行われる。実装ヘッド１３にはＸ軸ビーム１２の下面側に位置して、実装ヘッド１３と一体的に移動する基板認識カメラ１９が装着されている。実装ヘッド１３が移動することにより、基板認識カメラ１９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。

このように、電子部品実装装置１は、基板４を基板搬送機構３（基板保持部）に位置決め保持し、ヘッド移動機構１７により実装ヘッド１３を移動させて部品供給部９から部品Ｐ（電子部品）を取り出し、実装ヘッド１３を基板４に対して位置決めして部品Ｐ（電子部品）を基板４に実装する機能を有している。

図２において、実装ヘッド１３の側方には、実装ヘッド１３と一体的に移動する高さセンサ２０が配設されている。高さセンサ２０は、レーザ光を下方に向けて投射するレーザ光源２０ａと、レーザ光源２０ａが投射したレーザ光の反射光を受光する受光素子２０ｂ、レーザ光源２０ａに電流を供給するレーザ駆動部２０ｃ（図４参照）を含んで構成される。レーザ光源２０ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩは、レーザ駆動部２０ｃが供給する供給電流によって制御される。

高さセンサ２０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計測する。高さセンサ２０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（基板４までの高さ）を計測する。また高さセンサ２０は、可動レール５Ｍ及び固定レール５Ｆの上面に設けられたＸ方向に並ぶ複数の基準点Ｍまでの高さ（以下、「基準点高さＨｍ」と称す。）を計測する。基準点高さＨｍは、発熱によるヘッド移動機構１７（Ｙ軸ビーム１１、Ｘ軸ビーム１２）のＺ方向の変位を補正して部品Ｐを基板４に実装するために計測される。

基板４の上面と可動レール５Ｍ及び固定レール５Ｆの上面におけるレーザ光源２０ａから投射されるレーザ光の反射率は、素材や表面加工などの違いに起因して異なっている。そこで、受光素子２０ｂが受光する反射されたレーザ光の光量ＬＩが最適となるように、レーザ駆動部２０ｃが供給する電流を制御して、レーザ光源２０ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩを調整する。すなわち、高さセンサ２０は、基板４までの高さを計測する際とは異なる光量ＬＩのレーザ光を投射して前記基準点高さＨｍを計測する。

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、タイミング判断部３３、高さ計測部３４、レーザ制御部３５、実装実行部３６、表示処理部３７及び記憶部３８を備えている。記憶部３８は、タイミングデータＴＤ、基準点位置ＭＰ、初期基準点高さＭＨ、変位データＭＤなどを記憶する。表示処理部３７は、電子部品実装装置１の操作に必要な情報などを制御装置３０に繋がるモニタ等の画像表示装置３９に表示させる。

機構制御部３１は、搬送コンベア６Ｆ，６Ｍとレール移動モータ８ｂの作動制御を行って基板４の搬送及び可動レール５ＭのＹ方向の移動（搬送幅の調整）を行い、ヘッド移動機構１７の作動制御を行って実装ヘッド１３を移動させる。また、機構制御部３１は実装ヘッド１３のノズル昇降機構１６の作動制御を行って吸着ノズル１５を昇降させ、実装ヘッド１３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１５にテープフィーダ１０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１８及び基板認識カメラ１９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。

高さ計測部３４はヘッド移動機構１７及び高さセンサ２０の作動制御を行って、計測対象となる基板４の表面（上面）や基準点Ｍの上方に高さセンサ２０を移動させて高さを計測する。高さ計測部３４が基準点高さＨｍを計測する基準点高さ計測処理では、固定レール５Ｆ上の複数の基準点Ｍ及び機構制御部３１によって所定の位置（例えば、図２のＹ１，Ｙ２，Ｙ３）に移動された可動レール５Ｍ上の複数の基準点Ｍが順次計測される。なお基準点高さ計測処理は、基板搬送機構３に基板４がない状態で実行される。

固定レール５Ｆ上の基準点Ｍの位置情報（ＸＹ座標）、可動レール５Ｍ上の基準点Ｍの位置情報（ＸＹ座標）及び基準点高さＨｍを計測する際の可動レール５ＭのＹ方向の位置情報（ＸＹ座標）は、基準点位置ＭＰとして記憶部３８に記憶されている。また、ヘッド移動機構１７（Ｙ軸ビーム１１、Ｘ軸ビーム１２）が熱変形していない装置起動直後の基準点位置ＭＰにおける基準点高さＨｍは、初期基準点高さＭＨとして記憶部３８に記憶されている。すなわち、記憶部３８は、高さセンサ２０と固定レール５Ｆ及び可動レール５Ｍ（ガイドレール）の上面に設けられたＸ方向（第１方向）に並ぶ複数の基準点Ｍまでの基準点高さＨｍ（初期基準点高さＭＨ）を記憶する。

高さ計測部３４は、計測した基準点高さＨｍから記憶される初期基準点高さＭＨを減算して経時変化による変位量である変位データＭＤを算出する。算出された変位データＭＤは、記憶部３８に記憶される。すなわち、高さ計測部３４は、基板搬送機構３（基板保持部）に基板４がない状態でヘッド移動機構１７により移動した実装ヘッド１３が備える高さセンサ２０によって、順次、各基準点Ｍの基準点高さＨｍを計測し、記憶部３８に記憶される基準点高さＨｍ（初期基準点高さＭＨ）からの変位量を示す変位データＭＤを基準点Ｍ毎に取得する。また高さ計測部３４は、可動レール移動手段（搬送幅調整機構７）によってＹ方向（第２方向）に移動された可動レール５Ｍ（一方のガイドレール）の上面の複数の基準点Ｍの基準点高さＨｍを計測して変位データＭＤを取得する。

レーザ制御部３５はレーザ駆動部２０ｃの作動制御を行って、レーザ光源２０ａへの供給電流を増減させ、レーザ光源２０ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩを補正する。高さセンサ２０が高さを計測する際、受光素子２０ｂが受光する反射されたレーザ光の光量ＬＩが適切な範囲となるように、基板４や基準点Ｍなどの計測対象に応じてレーザ光源２０ａから投射されるレーザ光の光量ＬＩが制御される。すなわち、高さ計測部３４が基準点高さＨｍ（基準点Ｍまでの高さ）を計測する際に、高さセンサ２０は、基板４までの高さを計測する際とは異なる光量ＬＩのレーザ光を投射して基準点高さＨｍを計測する。

タイミング判断部３３は、高さ計測部３４が基準点高さ計測処理を実行するタイミングを判断する。基準点高さ計測処理を実行するタイミングは、タイミングデータＴＤとして記憶部３８に記憶されている。基準点高さ計測処理は、電子部品実装装置１の電源が投入された装置起動後、タイミングデータＴＤとして記憶される所定の時間間隔で反復して実行される。すなわち、高さ計測部３４は、装置起動後、予め設定されたタイミングにおいて変位データＭＤの取得を複数回反復実行する。

また、電子部品実装装置１での部品実装作業が継続して実行されると、発熱に起因するヘッド移動機構１７（Ｙ軸ビーム１１、Ｘ軸ビーム１２）の変形量が飽和してくる。そこで、高さ計測部３４による変位データＭＤの取得が実行される時間間隔を、装置起動から所定時間が経過した後は、装置起動直後における時間間隔よりも長く設定するように、タイミングデータＴＤが設定される。

実装実行部３６はヘッド移動機構１７、実装ヘッド１３を制御して、基板搬送機構３に位置決め保持された基板４の上面の実装点に部品Ｐを実装する。その際、実装実行部３６は、変位データＭＤに基づいて、実装高さ（ノズル昇降機構１６の下降量）を補正して部品Ｐを実装する。すなわち実装実行部３６は、高さ計測部３４が取得した変位データＭＤに基づいて、実装高さを補正して部品Ｐ（電子部品）を基板搬送機構３（基板保持部）に位置決め保持された基板４に実装する。

本発明の電子部品実装装置１は上記のように構成される。次に図４のフローに則して図５を参照し、ヘッド移動機構１７（Ｙ軸ビーム１１、Ｘ軸ビーム１２）の発熱による経時変化に起因する実装ヘッド１３のＺ方向の変位（垂直方向のずれ）を補正して部品Ｐを基板４に実装する電子部品実装方法について説明する。まず、タイミング判断部３３が、記憶されるタイミングデータＴＤに基づいて、基準点高さ計測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）。

所定のタイミングの場合（ＳＴ１においてＹｅｓ）、基準点高さ計測処理が実行される。基準点高さ計測処理は、基板搬送機構３に基板４がない状態で実行される。まず、高さ計測部３４は基準点位置ＭＰに基づいて高さセンサ２０を移動させ、固定レール５Ｆの上面の基準点Ｍの基準点高さＨｍを順次計測し、変位データＭＤを算出して記憶する（ＳＴ２：固定レール基準点計測工程）。図５において、高さ計測部３４は、Ｙ方向の位置Ｙ０に固定されている固定レール５Ｆの上面の基準点Ｍ（１）〜Ｍ（９）の基準点高さＨｍを順次計測して変位データＭＤを算出する。

次いで機構制御部３１は基準点位置ＭＰに基づいて、可動に設けられた可動レール５Ｍ（一方のガイドレール）をＹ方向（第２方向）に移動させる（ＳＴ３：可動レール移動工程）。図５において、可動レール５ＭはＹ方向に位置Ｙ１まで移動する（矢印ａ）。次いで高さ計測部３４は基準点位置ＭＰに基づいて高さセンサ２０を移動させ、可動レール５Ｍの上面の基準点Ｍの基準点高さＨｍを順次計測し、変位データＭＤを算出して記憶する（ＳＴ４：可動レール基準点計測工程）。

図５において、高さ計測部３４は、位置Ｙ１に移動した可動レール５Ｍの上面の基準点Ｍ（１１）〜Ｍ（１９）の基準点高さＨｍを順次計測して変位データＭＤを算出する。すなわち、可動レール移動工程（ＳＴ３）によってＹ方向（第２方向）に移動された可動レール５Ｍ（一方のガイドレール）の上面の複数の基準点Ｍの基準点高さＨｍを計測して変位データＭＤを取得する。

次いで高さ計測部３４は基準点位置ＭＰに基づいて、設定された全ての位置（移動回数）において可動レール５Ｍの基準点Ｍの基準点高さＨｍの計測が終了したか否かを判定する（ＳＴ５：可動レール移動回数判定工程）。すなわち高さ計測部３４は、可動レール移動工程（ＳＴ３）と可動レール基準点計測工程（ＳＴ４）が所定回数に到達したか否かを判定する。所定回数に到達していない場合（ＳＴ５においてＮｏ）、可動レール移動工程（ＳＴ３）に戻り、可動レール５Ｍを次の位置Ｙ２に移動して、可動レール基準点計測工程（ＳＴ４）を実行する。図５において、可動レール５Ｍを位置Ｙ２に移動させ（矢印ｂ）、基準点Ｍ（１１）〜Ｍ（１９）の基準点高さＨｍを順次計測して変位データＭＤが算出される。

図５において、可動レール５Ｍが位置Ｙ３に移動し（矢印ｃ）、基準点Ｍ（１１）〜Ｍ（１９）の基準点高さＨｍが順次計測されて変位データＭＤが算出される。このように、可動レール移動工程（ＳＴ３）と可動レール基準点計測工程（ＳＴ４）（基準点高さＨｍの計測）を交互に所定回数繰り返す。これにより、基板搬送機構３に位置決め保持される基板４の実装点を含む領域における格子点の変位データＭＤが取得される。なお、固定レール５Ｆ、可動レール５Ｍの上面に設定される基準点Ｍの数、可動レール５ＭのＹ方向の計測数（位置Ｙ１〜Ｙ３の数）は図５の例に限定されることなく、基板搬送機構３のサイズ、ヘッド移動機構１７の熱変形の具合などに応じて、任意に設定することができる。

このように、固定レール基準点計測工程（ＳＴ２）〜可動レール移動回数判定工程（ＳＴ５）は、固定レール５Ｆ及び可動レール５Ｍ（ガイドレール）の上面に設けられたＸ方向（第１方向）に並ぶ複数の基準点Ｍにおいて、基板搬送機構３（基板保持部）に基板４がない状態でヘッド移動機構１７により移動した実装ヘッド１３が備える高さセンサ２０によって、順次、高さセンサ２０から各基準点Ｍまでの基準点高さＨｍを計測し、記憶される基準点高さＨｍ（初期基準点高さＭＨ）からの変位量を示す変位データＭＤを基準点Ｍ毎に取得する高さ計測工程（ＳＴ１０）となる。

可動レール５Ｍの移動と基準点高さＨｍの計測を交互に所定回数繰り返すと（ＳＴ５においてＹｅｓ）、実装実行部３６は、基板４を基板搬送機構３（基板保持部）に搬入して位置決め保持し、記憶された変位データＭＤに基づいて実装高さを補正して部品Ｐ（電子部品）を実装する（ＳＴ６：実装実行工程）。すなわち、実装実行工程（ＳＴ６）において、高さ計測工程（ＳＴ１０）で取得した変位データＭＤに基づいて、実装高さを補正して部品Ｐ（電子部品）を基板搬送機構３（基板保持部）に位置決め保持された基板４に実装する。なお、実装高さの補正は変位データＭＤに基づく方法に限定されることなく、例えば、計測した基準点高さＨｍを記憶して、記憶させた基準点高さＨｍに基づいて実装高さを補正するようにしてもよい。

タイミング判定工程（ＳＴ１）において所定のタイミングではないと判定された場合（ＳＴ１においてＮｏ）、高さ計測工程（ＳＴ１０）を実行せずに、記憶部３８に記憶されている変位データＭＤに基づいて実装実行工程（ＳＴ６）を実行する。すなわち、前回実行された高さ計測工程（ＳＴ１０）の計測結果に基づいて実装高さを補正する。実装実行工程（ＳＴ６）が終了すると、次いでタイミング判定工程（ＳＴ１）に戻り、基準点高さ計測処理を実行する所定のタイミングであるか否かが判定される。

このように、装置起動後、予め設定されたタイミングにおいて高さ計測工程（ＳＴ１０）が複数回反復実行される。そして、タイミングデータＴＤにおいて、高さ計測工程（ＳＴ１０）の実行される時間間隔は、装置起動から所定時間が経過した後は、装置起動直後における時間間隔よりも長く設定されている。これによって、発熱によるヘッド移動機構１７の変形量が落ち着いてからの高さ計測工程（ＳＴ１０）（基準点高さ計測処理）の実行間隔を長くして、基準点高さ計測処理の実行時間を削減することができる。

上記説明したように本実施の形態の電子部品実装方法は、一方がＹ方向に可動に設けられた１対のガイドレール（固定レール５Ｆ、可動レール５Ｍ）の上面に設けられたＸ方向に並ぶ複数の基準点Ｍにおいて、移動した高さセンサ２０によって、順次、高さセンサ２０から各基準点Ｍまでの基準点高さＨｍを計測し、記憶される基準点高さＨｍ（初期基準点高さＭＨ）からの変位量を示す変位データＭＤを基準点Ｍ毎に取得している。そして、取得した変位データＭＤに基づいて、実装高さを補正して部品Ｐ（電子部品）を基板保持部（基板搬送機構３）に位置決め保持された基板４に実装している。これによって、専用の計測冶具などを使用することなく、経時変化に起因する実装ヘッドの垂直方向のずれを補正することができる。

本発明の電子部品実装方法および電子部品実装装置は、経時変化に起因する実装ヘッドの垂直方向のずれを補正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
３ 基板搬送機構（基板保持部、基板搬送手段）
４ 基板
５Ｆ 固定レール（ガイドレール）
５Ｍ 可動レール（ガイドレール）
７ 搬送幅調整機構（可動レール移動手段）
９ 部品供給部
１３ 実装ヘッド
１７ ヘッド移動機構
２０ 高さセンサ
Ｈｍ 基準点高さ
Ｍ 基準点
Ｐ 部品（電子部品）

Claims (10)

1. 基板を基板保持部に位置決め保持し、ヘッド移動機構により実装ヘッドを移動させて部品供給部から電子部品を取り出し、前記実装ヘッドを前記基板に対して位置決めして電子部品を基板に実装する電子部品実装方法であって、
   一方が前記基板を搬送する第１方向と交差する第２方向に可動に設けられた１対のガイドレールを有して搬送幅が可変な基板搬送手段の前記１対のガイドレールの上面に設けられた前記第１方向に並ぶ複数の基準点において、前記基板保持部に前記基板がない状態で前記ヘッド移動機構により移動した前記実装ヘッドが備える高さセンサによって、順次、前記高さセンサから前記各基準点までの基準点高さを計測し、記憶される前記基準点高さからの変位量を示す変位データを前記基準点毎に取得する高さ計測工程と、
   前記高さ計測工程で取得した変位データに基づいて、実装高さを補正して前記電子部品を前記基板保持部に位置決め保持された基板に実装する実装実行工程と、
   前記可動に設けられた一方のガイドレールを前記第２方向に移動させる可動レール移動工程を含み、
   前記高さ計測工程において、前記可動レール移動工程によって前記第２方向に移動される前における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さと、前記可動レール移動工程によって前記第２方向に移動されることで前記基板搬送手段の前記搬送幅を変更した後における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さを計測して前記変位データを取得し、
   前記１対のガイドレールに設定される前記基準点の数及び前記一方のガイドレールの前記第２方向における計測数を任意に設定することができる、電子部品実装方法。
2. 前記可動レール移動工程と前記基準点高さの計測を交互に所定回数繰り返す、請求項１に記載の電子部品実装方法。
3. 前記高さ計測工程において、前記高さセンサは、前記基板までの高さを計測する際とは異なる光量のレーザ光を投射して前記基準点高さを計測する、請求項１又は２に記載の電子部品実装方法。
4. 装置起動後、予め設定されたタイミングにおいて前記高さ計測工程が複数回反復実行される、請求項１から３のいずれかに記載の電子部品実装方法。
5. 前記高さ計測工程の実行される時間間隔を、装置起動から所定時間が経過した後は、装置起動直後における前記時間間隔よりも長く設定する、請求項４に記載の電子部品実装方法。
6. 基板を基板保持部に位置決め保持し、ヘッド移動機構により実装ヘッドを移動させて部品供給部から電子部品を取り出し、前記実装ヘッドを前記基板に対して位置決めして電子部品を基板に実装する電子部品実装装置であって、
   一方が前記基板を搬送する第１方向と交差する第２方向に可動に設けられた１対のガイドレールを有して搬送幅が可変な基板搬送手段と、
   前記実装ヘッドに備えられた高さセンサと、
   前記高さセンサと前記１対のガイドレールの上面に設けられた前記第１方向に並ぶ複数の基準点までの基準点高さを記憶する記憶部と、
   前記基板保持部に前記基板がない状態で前記ヘッド移動機構により移動した前記実装ヘッドが備える高さセンサによって、順次、前記各基準点の前記基準点高さを計測し、前記記憶部に記憶される前記基準点高さからの変位量を示す変位データを前記基準点毎に取得する高さ計測部と、
   前記高さ計測部が取得した変位データに基づいて、実装高さを補正して前記電子部品を前記基板保持部に位置決め保持された基板に実装する実装実行部と、
   前記可動に設けられた一方のガイドレールを前記第２方向に移動させる可動レール移動手段を備え、
   前記高さ計測部は、前記可動レール移動手段によって前記第２方向に移動される前における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さと、前記可動レール移動手段によって前記第２方向に移動されることで前記基板搬送手段の前記搬送幅を変更した後における前記一方のガイドレールの上面の前記複数の基準点の前記基準点高さを計測して前記変位データを取得し、
   前記１対のガイドレールに設定される前記基準点の数及び前記一方のガイドレールの前記第２方向における計測数を任意に設定することができる、電子部品実装装置。
7. 前記可動レール移動手段による前記一方のガイドレールの移動と、前記高さ計測部による前記変位データの取得を交互に所定回数繰り返す、請求項６に記載の電子部品実装装置。
8. 前記高さ計測部が前記基準点高さを計測する際に、前記高さセンサは、前記基板までの高さを計測する際とは異なる光量のレーザ光を投射して前記基準点高さを計測する、請求項６又は７に記載の電子部品実装装置。
9. 前記高さ計測部は、装置起動後、予め設定されたタイミングにおいて前記変位データの取得を複数回反復実行する、請求項６から８のいずれかに記載の電子部品実装装置。
10. 前記高さ計測部による前記変位データの取得が実行される時間間隔を、装置起動から所定時間が経過した後は、装置起動直後における前記時間間隔よりも長く設定する、請求項９に記載の電子部品実装装置。

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