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、部品実装システム、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2、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2における左右方向)、基板搬送方向に直交するY方向(図4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、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を参照して部品実装システム1について説明する。部品実装システム1は、基板搬送方向の上流側(図1における左側)から順番に、基板供給装置2、印刷装置3、第1部品実装装置M1、第2部品実装装置M2、第3部品実装装置M3、第4部品実装装置M4、リフロー装置4、基板回収装置5を備えている。各装置はベルトコンベア等の基板搬送機構を有しており、各装置の基板搬送機構で基板を上流からへ搬送しながら実装基板を製造する部品実装ライン6を形成している。
印刷装置3、第1部品実装装置M1、第2部品実装装置M2、第3部品実装装置M3、第4部品実装装置M4は、有線または無線による通信ネットワーク7によって接続して上位コンピュータ8と接続されており、上位コンピュータ8との間でデータの送受信を行うことができる。以下、第1部品実装装置M1、第2部品実装装置M2、第3部品実装装置M3、第4部品実装装置M4を区別する必要がない場合は、部品実装装置M1〜M4と略記する。
図1において、基板供給装置2は、複数の基板を収納するラックより基板を取り出して下流の装置に供給する機能を有する。印刷装置3は、メタルマスクを介してペースト状のクリームはんだを基板の実装点Kn(n=1,2,・・・)に位置するはんだ付け用の電極であるランドE(図3、図4参照)に印刷する機能を有する。部品実装装置M1〜M4は、実装ヘッドに装着された吸着ノズルよって部品供給部から供給される部品をピックアップし、クリームはんだが印刷された基板の実装点Knに移送搭載する機能を有する。
リフロー装置4は、部品が搭載された基板を加熱してクリームはんだを融解させた後に固化させて部品をランドEにはんだ付けする機能を有する。基板回収装置5は、部品がはんだ付けされた実装基板を回収してラックに収納する機能を有する。このように、部品実装システム1は、複数の部品実装装置M1〜M4を連結して構成され、上流の部品実装装置から下流の部品実装装置に基板を搬送しながら基板に部品を実装して実装基板を製造する。
次に図2を参照して、部品実装装置M1〜M4の構成を説明する。部品実装装置M1〜M4は同様の構成であり、ここでは第1部品実装装置M1について説明する。第1部品実装装置M1は、基板BのY方向の両側部を下方から支持する搬送コンベア10を有する基板搬送機構11を備えている。基板搬送機構11は、搬送コンベア10を駆動させて実装対象となる基板BをX方向に搬送する。
基板搬送機構11の中間地点には、基板Bを後述する実装ヘッドによる作業位置Wで保持する基板保持部12が設けられている。基板保持部12は、基板Bの下面を支える下受け部材13や基板Bの両側部を固定するクランプ部材(図示省略)からなる基板クランプ機構14(図5参照)を備えている。基板保持部12は、基板搬送機構11によって作業位置Wに搬送された基板Bを基板クランプ機構14によって上下方向(Z方向)および水平方向(X方向、Y方向)に固定して保持する。
基板搬送機構11の上方には、実装ヘッド15が配置されている。実装ヘッド15は、下端で部品Pを真空吸引によって保持する吸着ノズル16と、吸着ノズル16を上下方向に昇降させるノズル昇降機構17を備えている。実装ヘッド15は、実装ヘッド移動機構18によって部品供給部(図示省略)と基板保持部12によって作業位置Wに保持された基板Bの上方との間を往復移動して、部品供給部が供給する部品Pを保持した吸着ノズル16を下降させて基板Bの実装点Knに部品Pを搭載する機能を有している。なお、実装ヘッド15は、複数の吸着ノズル16とノズル昇降機構17を備える構成であってもよい。
図2において、実装ヘッド15には、基板搬送機構11に位置決め保持された基板Bの上面Baに設けられた認識マークA1,A2(図4参照)を撮像する基板認識カメラ19が装着されている。基板認識カメラ19は、実装ヘッド移動機構18によって認識マークA1,A2を撮像可能な位置に移動する。基板認識カメラ19が撮像した認識マークA1,A2の位置に基づいて、後述する計測点Sn(n=1,2,・・・,9)の位置(図4参照)や実装点Knの位置が補正される。
実装ヘッド15には、レーザ変位センサなどの高さセンサ20が装着されている。高さセンサ20は、レーザ光20a(図3参照)を下方に向けて投射するレーザ光源と、レーザ光源が投射したレーザ光20aの反射光を受光する受光素子を含んで構成される。高さセンサ20は、レーザ光20a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。
図3、図4に示すように、基板Bの上面Baには、複数(ここでは9点)の計測点Snが設定されている。実装ヘッド移動機構18によって計測点Snの上方に移動した高さセンサ20は、計測点Snに向けてレーザ光20aを投射して計測点の高さHsn(n=1,2,・・・,9)を計測する。すなわち、実装ヘッド移動機構18と高さセンサ20は、基板保持部12に保持された基板Bの上面Baの計測点の高さHsnを計測する高さ計測部として機能する。なお、計測点Snの数および位置は図4に示す例に限定されることなく、基板Bの形状、サイズ、材質、実装点Knの位置などに応じて自由に設定される。
次に図5を参照して、部品実装システム1の制御系の構成について説明する。図5は、基板Bに部品Pを移送搭載する機能(上位コンピュータ8、部品実装装置M1〜M4)に関係する構成を記載しており、その他の機能に関係する構成は省略している。部品実装装置M1〜M4は同様の構成である。
図5において、上位コンピュータ8は、上位記憶部32、差分算出部33、通信部34を有する処理部31と、表示部35、入力部36を備えている。通信部34は通信インターフェースであり、通信ネットワーク7を介して部品実装装置M1〜M4との間でデータの送受信を行う。表示部35は液晶パネルなどの表示装置であり、各種データの他、操作画面などを表示する。入力部36は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時に用いられる。
上位記憶部32は記憶装置であり、実装ライン構成情報記憶部37、計測点高さデータ記憶部38、差分データ記憶部39を備えている。実装ライン構成情報記憶部37には、部品実装ライン6を構成する部品実装装置M1〜M4の機種の他、差分算出部33が計測点の高さHsnの差分データDを算出する基準となる上流の部品実装装置(以下、「基板高さデータ参照設備」と称す。)の情報を含む実装ライン構成情報が格納される。基板高さデータ参照設備の情報は、表示部35に表示される基板高さデータ参照設備設定ウインドウに作業者が入力部36を操作して入力する。
ここで図6を参照して、表示部35に表示された基板高さデータ参照設備設定ウインドウ61について説明する。基板高さデータ参照設備は、基板高さデータ参照設備設定ウインドウ61内に表示された実装ライン構成表62より入力される。実装ライン構成表62において、「部品実装装置」欄63には、部品実装装置M1〜M4を特定する情報が、「機種」欄64には、部品実装装置M1〜M4の機種を特定する情報が表示されている。これらの情報は、実装ライン構成情報記憶部37に格納されている部品実装ライン6の情報に基づいて表示される。
図6に示す部品実装ライン6(以下、「第1の部品実装ライン6A」と称す。)は、機種が「A」の第1部品実装装置M1と第2部品実装装置M2、機種が「B」の第3部品実装装置M3、機種が「C」の第4部品実装装置M4が連結されて構成されている。機種が異なる部品実装装置は、例えば、基板搬送機構11や基板保持部12の構造が異なっている。
実装ライン構成表62において、「基板高さデータ参照設備」欄65には、基板高さデータ参照設備が作業者によって入力される。ここでは、基板高さデータ参照設備として、第2部品実装装置M2、第3部品実装装置M3、第4部品実装装置M4に第1部品実装装置M1が設定されている。第1部品実装装置M1は、実装点の高さHknを算出する際に差分データDを使用しないため、基板高さデータ参照設備は設定されていない(図中では「−」と表示)。
図5において、計測点高さデータ記憶部38には、各部品実装装置M1〜M4において計測されて上位コンピュータ8に送信された計測点の高さHsnが、計測した部品実装装置M1〜M4と計測された基板Bを特定する情報、例えば識別番号と関連付けされて格納される。計測点高さデータ記憶部38は、第1部品実装装置M1で計測された複数の基板Bの計測点の高さHsnを計測点高さデータSM1、第2部品実装装置M2で計測された複数の基板Bの計測点の高さHsnを計測点高さデータSM2、第3部品実装装置M3で計測された複数の基板Bの計測点の高さHsnを計測点高さデータSM3、第4部品実装装置M4で計測された複数の基板Bの計測点の高さHsnを計測点高さデータSM4として記憶する。
差分算出部33は、実装ライン構成情報記憶部37に格納された基板高さデータ参照設備の情報と計測点高さデータ記憶部38に格納された計測点の高さHsnに基づいて、設定された上流の部品実装装置(基板高さデータ参照設備)で計測した計測点の高さHsnと、同じ基板Bを下流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnの差分である差分データDを算出する。差分算出部33は、部品実装装置M1〜M4で計測された計測点の高さHsnが計測点高さデータ記憶部38に格納されると、差分データDを算出する。
図6に示す実装ライン構成情報の設定では、差分算出部33は、第2部品実装装置M2で計測した計測点の高さHsnが計測点高さデータ記憶部38に格納されると、第1部品実装装置M1で計測した同じ基板Bの計測点の高さHsnとの差分データD12を算出して差分データ記憶部39に格納する。同様に差分算出部33は、第3部品実装装置M3で計測した計測点の高さHsnが計測点高さデータ記憶部38に格納されると、第1部品実装装置M1で計測した同じ基板Bの計測点の高さHsnとの差分データD13を算出して差分データ記憶部39に格納する。
同様に差分算出部33は、第4部品実装装置M4で計測した計測点の高さHsnが計測点高さデータ記憶部38に格納されると、第1部品実装装置M1で計測した同じ基板Bの計測点の高さHsnとの差分データD14を算出して差分データ記憶部39に格納する。同じ基板Bの同じ計測点Snにおける計測点の高さHsnの差分データより、部品実装装置M1〜M4の個体差を取得することができる。部品実装装置M1〜M4の個体差は、機種の違いに起因する基板保持部12などの構成の違いの他、同じ機種の各部のばらつきやメンテナンス状態などに起因する差によって発生する。
このように、通信ネットワーク7を介して上流の部品実装装置と下流の部品実装装置に接続された上位コンピュータ8を備える部品実装システム1は、上位コンピュータ8が差分算出部33を備えている。そして、差分算出部33は、上流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnと下流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnに基づいて、上流の部品実装装置と下流の部品実装装置の個体差に起因する差分データDを算出する。
より具体的に差分算出部33は、上流の部品実装装置で計測した基板Bの計測点の高さHsnと下流の部品実装装置で計測した同じ基板Bの計測点の高さHsnの差を差分データDとして算出する。なお、差分算出部33が算出する差分データDは、1枚の基板Bから得られた計測点の高さHsnの差分でも、複数の基板Bから得られた計測点の高さHsnの平均値の差分でもよい。また、差分算出部33は、重み付けをした計測点の高さHsnから差分データDを算出するようにしてもよい。
図5において、部品実装装置M1〜M4は、実装記憶部42、実装動作処理部43、高さ計測処理部44、データ取得部45、高さ補正部46、実装点高さ算出部47、通信部48を有する制御部41と、基板搬送機構11、基板保持部12、実装ヘッド15、実装ヘッド移動機構18、基板認識カメラ19、高さセンサ20、タッチパネル49を備えている。通信部48は通信インターフェースであり、通信ネットワーク7を介して上位コンピュータ8、他の部品実装装置との間でデータの送受信を行う。タッチパネル49は、各種データの他、操作画面などを液晶パネルなどに表示する機能と、操作コマンドやデータを入力する機能を備えている。
実装記憶部42は記憶装置であり、実装データ記憶部50、第1の計測点高さデータ記憶部51、第2の計測点高さデータ記憶部52、実装高さデータ記憶部53、差分データ記憶部54、設定情報記憶部55を備えている。実装データ記憶部50には、実装基板に実装される部品Pの部品種やサイズ(厚みPt(図3参照)など)、基板Bにおける実装点Knの座標、計測点Snの座標などのデータであり、生産する実装基板の基板種ごとに記憶されている。
図5において、データ取得部45は、上流の部品実装装置で計測されて上位コンピュータ8の計測点高さデータ記憶部38に格納された計測点の高さHsnを受信して、第1の計測点高さデータ記憶部51に格納させる。また、データ取得部45は、上位コンピュータ8で計算されて差分データ記憶部39に記憶された差分データDを受信して、差分データ記憶部54に格納させる。
設定情報記憶部55には、データ取得部45が取得するデータの種類と取得する条件、実装点高さ算出部47が実装点の高さHkn(n=1,2,・・・)(図3参照)を算出する条件を含む実装点高さ算出条件が格納されている。実装点高さ算出条件は、タッチパネル49に表示される実装点高さ算出条件設定ウインドウに作業者がタッチパネル49を操作して入力する。
ここで図7を参照して、タッチパネル49に表示された実装点高さ算出条件設定ウインドウ71と、入力された実装点高さ算出条件の例について説明する。実装点高さ算出条件は、実装点高さ算出条件設定ウインドウ71に表示されたチェックボックス72〜75を選択して入力される。実装点高さ算出条件として、「毎回計測した高さ計測データで計算」する算出条件(a)のチェックボックス72、「上流装置で取得した高さ計測データを流用」する算出条件(b)のチェックボックス73、「上流装置で取得した高さ計測データと差分より計算」する算出条件(c)のチェックボックス74の、いずれか一つが選択される。図7では、選択されたチェックボックスを黒四角で、未選択のチェックボックスを白四角で表示している。
算出条件(a)が選択された部品実装装置M1〜M4では、高さ計測処理部44は、実装データ記憶部50に記憶される計測点Snの座標に基づいて高さ計測部(実装ヘッド移動機構18、高さセンサ20)を制御して、基板保持部12に保持された基板Bの計測点の高さHsnを計測して第2計測点高さデータ記憶部51に格納する。次いで実装点高さ算出部47は、第2計測点高さデータ記憶部51に格納された計測点の高さHsnに基づいて実装点の高さHknを算出する。
図7において、算出条件(b)が選択された部品実装装置M1〜M4では、データ取得部45は、基板保持部12に保持されている基板Bを上流の部品実装装置が計測した計測点の高さHsnを取得して、第1の計測点高さデータ記憶部51に格納させる。次いで実装点高さ算出部47は、第1計測点高さデータ記憶部51に格納された上流の部品実装装置で計測されたその基板Bの計測点の高さHsnに基づいて、実装点の高さHknを算出する。
算出条件(c)が選択された部品実装装置M1〜M4では、データ取得部45は、基板保持部12に保持されている基板Bを上流の部品実装装置が計測した計測点の高さHsnを取得して、第1の計測点高さデータ記憶部51に格納させる。また、データ取得部45は、その部品実装装置M1〜M4に関する差分データDが更新されている場合は差分データDを取得して、差分データ記憶部54に格納させる。
次いで高さ補正部46は、第1計測点高さデータ記憶部51に格納された上流の部品実装装置で計測されたその基板Bの計測点の高さHsnを差分データ記憶部54に格納された差分データDで補正して、第2の計測点高さデータ記憶部52に格納させる。次いで実装点高さ算出部47は、第2計測点高さデータ記憶部51に格納された計測点の高さHsnに基づいて、実装点の高さHknを算出する。
図7において、算出条件(c)が選択された場合、さらに、差分データ取得条件に対応するチェックボックス75が選択される。差分データ取得条件は、差分データDを取得または更新するために、基板Bの計測点の高さHsnを計測するタイミングの条件である。そのタイミングは、「始業時/シフト開始時」「運転開始時」「生産品目変更後の1枚目」「所定枚数時」「所定時間毎」の中から複数選択することができる。さらに、「所定枚数時」は「20枚」「50枚」「100枚」のいずれかを、「所定時間毎」は「15分」「30分」「60分」のいずれかを選択することができる。
算出条件(c)が選択された部品実装装置M1〜M4では、差分データ取得条件のタイミングになると、高さ計測処理部44は、基板保持部12に保持された基板Bの計測点の高さHsnを計測する。計測された計測点の高さHsnは、第2の計測点高さデータ記憶部52に記憶されるとともに、上位コンピュータ8に送信されて計測点高さデータ記憶部38に格納される。次いで上位コンピュータ8において、差分算出部33が差分データDを算出し、算出された差分データDは差分データ記憶部39に格納される。次いでデータ取得部45が新たに算出された差分データDを取得し、取得された差分データDは差分データ記憶部54に格納される。
図7に示す実装点高さ算出条件設定ウインドウ71では、実装点高さ算出条件として、始業時/シフト開始時、生産品目変更後の1枚目、実装基板を50枚生産した時のいずれかのタイミング(差分データ取得条件)で、上流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnと差分データDより実装点の高さHknを算出する(算出条件(c))ように指定されている。
このように、算出条件(a)が設定された部品実装装置M1〜M4では毎回、算出条件(c)が設定された下流の部品実装装置では差分データ取得条件に合致する場合に、基板Bの計測点の高さHsnが計測される。そして、その部品実装装置で計測した計測点の高さHsnに基づいて基板Bの実装点の高さHknが算出される。
また、算出条件(c)が設定された下流の部品実装装置で差分データ取得条件に合致しない場合には、基板Bの計測点の高さHsnは計測されない。この場合、上流の部品実装装置で計測した基板Bの計測点の高さHsnと差分データDに基づいて基板Bの実装点の高さHknが算出される。また、算出条件(b)が設定された下流の部品実装装置では、基板Bの計測点の高さHsnは計測されず、上流の部品実装装置で計測した基板Bの計測点の高さHsnに基づいて基板Bの実装点の高さHknが算出される。
図5において、実装点高さ算出部47は、設定された実装点高さ算出条件に応じて、部品実装装置M1〜M4の高さ計測部(実装ヘッド移動機構18、高さセンサ20)で計測した計測点の高さHsnに基づいて、部品Pを搭載する基板Bの実装点の高さHknを算出する。その際、実装点高さ算出部47は、計測点の高さHsnより基板Bの上面Baの形状(図3参照)を近似した曲面モデルを抽出し、抽出された曲面モデルに実装点Knの座標を入力して実装点の高さHknを算出する。算出された実装点の高さHknは、実装高さデータ記憶部53に格納される。
実装動作処理部43は、実装データ記憶部50に格納された各種データ、実装高さデータ記憶部53に格納された実装点の高さHkn、設定情報記憶部55に格納された実装高さ算出条件に基づいて、部品実装装置M1〜M4の各部を制御して、位置決め保持される基板Bに部品Pを搭載する部品実装動作を実行させる。
より具体的に実装動作処理部43は、吸着ノズル16が保持する部品Pを基板Bの上面Baの実装点Knに搭載する際は、実装高さデータ記憶部53に格納された実装点の高さHknに基づいて、ノズル昇降機構17が吸着ノズル16を下降させる下降量Zkn(図3参照)を制御する。すなわち、実装動作処理部43は、実装点高さ算出部47によって算出された実装点の高さHknに基づいて、部品Pを保持した吸着ノズル16を基板Bの実装点Knに下降させる実装ヘッド制御部となる。このように、部品実装装置M1〜M4は、部品Pを保持した吸着ノズル16の昇降動作に実装点の高さHknを反映させて部品Pを実装(搭載)する。
ここで図3を参照して、部品実装動作における吸着ノズル16の下降量Zknについて説明する。各部品実装装置M1〜M4には、基準面B0が設定されている。基準面B0の高さは、基板Bに見立てた金属板など剛性のある基準プレートを基板保持部12で保持した状態で計測した各部品実装装置M1〜M4の基準高さH0であり、各部品実装装置M1〜M4の設定情報記憶部55に記憶されている。基準高さH0は、反りや変形のない理想的な基板Bの上面Baの高さ位置と一致する。実装点高さ算出部47は、基板Bの実装点Knの基準高さH0からの変位量を実装点の高さHknとして算出する。
実装点Knに位置するランドEの上には、印刷装置3によってクリームはんだCが印刷されている。印刷されたクリームはんだCの厚みMtは、クリームはんだCを印刷する際に使用されたメタルマスクの厚みと略同じである。ノズル昇降機構17は、吸着ノズル16が保持する部品Pの下面が押込み量FだけランドE上のクリームはんだCの上面を押しつぶす高さまで吸着ノズル16を下降させる(矢印a)。この下降量が下降量Zknとなる。すなわち、下降量Zknは、吸着ノズル16の下面から基準高さH0までの距離である基準下降量Z0、部品Pの厚みPt、実装点の高さHkn、クリームはんだCの厚みMt、押込み量Fに基づいて算出される。
次に図8のフローに沿って、図9を参照しながら、第1の実施形態の部品実装システム1において実装基板を製造する部品実装方法(部品実装装置M1〜M4における部品実装動作)について説明する。図9に示す表81は、第1の実施形態での部品実装装置M1〜M4の主要な部品実装動作を表している。第1の実施形態の部品実装ライン6の構成は、図6に示す第1の部品実装ライン6Aである。表81の「部品実装装置」欄82には、部品実装装置M1〜M4を特定する情報、「部品実装装置の機種」欄83には、部品実装装置M1〜M4の機種を特定する情報が表示されている。
表81の「基板高さデータ参照設備」欄84には基板高さデータ参照設備(図6参照)、「実装点高さ算出条件」欄85には実装点高さ算出条件(図7参照)が表示されている。第1の実施形態では、実装点高さ算出条件として、第1部品実装装置M1は算出条件(a)、第2部品実装装置M2と第3部品実装装置M3と第4部品実装装置M4は算出条件(c)かつ図7に示す差分データ取得条件が設定されている。
表81の「1枚目」欄86には、実装基板の生産品目が変更されて部品実装ライン6に投入される1枚目の基板B(1)に対する後述する判断工程(ST3)における判断結果が、「2枚目」欄87には、2枚目の基板B(2)に対する判断工程(ST3)における判断結果が表示されている。表81の「計測点高さデータ」欄88には、後述するデータ取得工程(ST8)において取得される計測点の高さHsnが、「差分データ」欄89には、データ取得工程(ST8)において取得される差分データDを特定する情報が表示されている。
図8において、まず、印刷装置3によってクリームはんだCが印刷された1枚目の基板B(1)が第1部品実装装置M1に搬入され(ST1:基板搬入工程)、基板保持部12によって保持される(ST2:基板保持工程)。次いで高さ計測処理部44は、実装点高さ算出条件に基づいて、基板B(1)の計測点の高さHsnを計測するか否かを判断する(ST3:判断工程)。第1部品実装装置M1の実装点高さ算出条件は算出条件(a)のため、判断工程(ST3)において計測する(Yes)と判断され(図9参照)、高さ計測処理部44が基板B(1)の計測点の高さHsnを計測する(ST4:計測点高さ計測工程)。
計測された計測点の高さHsnは、第2の計測点高さデータ記憶部52に格納されるとともに、上位コンピュータ8に送信されて計測点高さデータ記憶部38に格納される。この時、計測点高さデータ記憶部38に格納された第1部品実装装置M1で計測した計測点の高さHsnを、計測点高さデータSM1と称す。
図8において、次いで実装点高さ算出部47は、第2の計測点高さデータ記憶部52に格納された計測点の高さHsnに基づいて、実装点の高さHknを算出する(ST5:実装点高さ算出工程)。次いで実装動作処理部43は、算出された実装点の高さHknに基づいて、部品Pを保持した吸着ノズル16を基板B(1)の実装点Knに下降量Zknだけ下降させて部品Pを基板B(1)に搭載させる(ST6:部品実装工程)。第1部品実装装置M1は、設定された全ての実装点Knに部品Pを搭載させると、基板保持部12の保持を解除させて基板B(1)を搬出させる(ST7:基板搬出工程)。
次いで第1部品実装装置M1で部品Pが搭載された基板B(1)が、第2部品実装装置M2に搬入されて(ST1)、保持される(ST2)。第2部品実装装置M2の実装点高さ算出条件は、算出条件(c)かつ「生産品目変更後の1枚目」が差分データ取得条件として選択されている。そのため、判断工程(ST3)において計測する(Yes)と判断され(図9参照)、計測点高さ計測工程(ST4)が実行される。計測された計測点の高さHsnは、第2の計測点高さデータ記憶部52に格納されるとともに、上位コンピュータ8に送信される。次いで実装点高さ算出工程(ST5)、部品実装工程(ST6)、基板搬出工程(ST7)が実行される。
一方、上位コンピュータ8は、第2部品実装装置M2から計測点高さ計測工程(ST4)で取得された計測点の高さHsnを受信すると、この計測点の高さHsnを1枚目の基板Bを特定する情報と関連付けして計測点高さデータ記憶部38に記憶すると共に差分算出部33によって差分データD12を算出して差分データ記憶部39に格納する。
次いで同様に、第3部品実装装置M3において、基板B(1)に部品Pが搭載され、上位コンピュータ8において差分データD13が算出される。次いで同様に、第4部品実装装置M4において、基板B(1)に部品Pが搭載され、上位コンピュータ8において差分データD14が算出される。これにより1枚目の基板B(1)への部品Pの搭載が終了し、基板B(1)はリフロー装置4に搬送される。
図8において、次に、2枚目の基板B(2)に対する部品Pの搭載が実行される。まず、基板B(2)が第1部品実装装置M1に搬入され(ST1)、1枚目の基板B(1)と同様の基板保持工程(ST2)から基板搬出工程(ST7)の各工程が実行される。これにより、上位コンピュータ8の計測点高さデータ記憶部38に格納されている計測点高さデータSM1に2枚目の基板B(2)の計測点の高さHsnが追加される。
次いで基板B(2)が第2部品実装装置M2に搬入されて(ST1)、保持される(ST2)。判断工程(ST3)では、選択された差分データ取得条件には合致しないため計測しない(No)と判断される(図9参照)。次いでデータ取得部45は、上位コンピュータ8から基板B(2)の計測点高さデータSM1を取得して第1の計測点高さデータ記憶部51に格納し、差分データD12を取得して差分データ記憶部54に格納させる(ST8:データ取得工程)。
図8において、次いで高さ補正部46は、取得された基板B(2)の計測点高さデータSM1を取得された差分データD12で補正して、計測点の高さHsnとして第2の計測点高さデータ記憶部52に格納する(ST9:データ補正工程)。すなわち、第1部品実装装置M1で計測した基板B(2)の計測点の高さHsnを、基板B(1)を第1部品実装装置M1と第2部品実装装置M2で計測して得られた計測点の高さHsnの差分データD12で補正した値が、第2部品実装装置M2における基板B(2)の計測点の高さHsnとして予測される。
次いで実装点高さ算出工程(ST5)が実行されて、第2の計測点高さデータ記憶部52に格納された計測点の高さHsn、すなわち、予測された第2部品実装装置M2における基板B(2)の計測点の高さHsnに基づいて、実装点の高さHknが算出される。次いで部品実装工程(ST6)、基板搬出工程(ST7)が実行される。
次いで同様に、第3部品実装装置M3において、基板B(2)の計測点高さデータSM1を差分データD13で補正した計測点の高さHsnに基づいて、基板B(2)に部品Pが搭載される。次いで同様に、第4部品実装装置M4において、基板B(2)の計測点高さデータSM1を差分データD14で補正した計測点の高さHsnに基づいて、基板B(2)に部品Pが搭載される。これにより2枚目の基板B(2)への部品Pの搭載が終了する。
このように、1枚目の基板B(1)に対する部品実装装置M1〜M4おける、計測点高さ計測工程(ST4)、実装点高さ算出工程(ST5)、部品実装工程(ST6)は、基板B(1)(第1基板)の実装点Knに部品Pを実装する第1基板実装工程となる。すなわち、第1基板実装工程において、上流および下流の部品実装装置M1〜M4は、基板B(1)の計測点の高さHsnを計測して(ST4)実装点の高さHknを算出し(ST5)、実装点の高さHknを吸着ノズル16の昇降動作に反映させて基板B(1)に部品Pを搭載する(ST6)。
また、2枚目の基板B(2)に対する第1部品実装装置M1(上流の部品実装装置)における計測点高さ計測工程(ST4)、実装点高さ算出工程(ST5)、部品実装工程(ST6)と、第2部品実装装置M2、第3部品実装装置M3、第4部品実装装置M4(下流の部品実装装置)におけるデータ取得工程(ST8)、データ補正工程(ST9)、実装点高さ算出工程(ST5)、部品実装工程(ST6)は、基板B(2)(第2基板)の実装点Knに部品Pを実装する第2基板実装工程となる。
すなわち、第2基板実装工程において、上流の部品実装装置は、基板B(2)の計測点の高さHsnを計測して(ST4)実装点の高さHknを算出し(ST5)、実装点の高さHknを吸着ノズル16の昇降動作に反映させて部品Pを搭載する。そして、下流の部品実装装置は、上流の部品実装装置で計測された基板B(2)の計測点の高さHsn(計測点高さデータSM1)と、第1基板実装工程で得られた上流の部品実装装置で計測した基板B(1)の計測点の高さHsnと下流の部品実装装置で計測した基板B(1)の計測点の高さHsnに基づいて算出された差分データDに基づいて基板B(2)の実装点の高さHknを算出し(ST8、ST9、ST5)、実装点の高さHknを吸着ノズル16の昇降動作に反映させて部品Pを搭載する(ST6)。
次に図8のフローに沿って、図10を参照しながら、第2の実施形態の部品実装システム1における部品実装方法について説明する。第2の実施形態では、第2部品実装装置M2の実装点高さ算出条件として算出条件(b)が設定されているところが第1の実施形態と異なる。図10の表91に示すように、第1部品実装装置M1、第3部品実装装置M3、第4部品実装装置M4の部品実装動作は、第1の実施形態と同じである。以下、第2部品実装装置M2の部品実装動作について説明する。
図8において、第2部品実装装置M2に1枚目の基板B(1)が搬入されて(ST1)、保持される(ST2)。判断工程(ST3)では、算出条件(b)(「上流装置で取得した高さ計測データを流用」)が選択されているため計測しない(No)と判断される(図10参照)。次いでデータ取得部45は、上位コンピュータ8から基板B(1)の計測点高さデータSM1を取得して第1の計測点高さデータ記憶部51に格納させる(ST8)。次いでデータ補正工程(ST9)がスキップされて、実装点高さ算出部47は、第1の計測点高さデータ記憶部51に格納された基板B(1)の計測点高さデータSM1に基づいて、実装点の高さHknを算出する(ST5)。次いで部品実装工程(ST6)、基板搬出工程(ST7)が実行される。
第2部品実装装置M2では、2枚目の基板B(2)に対しても、1枚目の基板B(1)と同様に、基板B(2)の計測点高さデータSM1に基づいて実装点の高さHknが算出され(ST5)、部品実装工程(ST6)、基板搬出工程(ST7)が実行される。このように、第1部品実装装置M1と機種が同じ下流の第2部品実装装置M2では、上流の第1部品実装装置M1で計測した基板Bの計測点の高さHsnに基づいて、実装点の高さHknが算出される。これにより、第2部品実装装置M2における計測点の高さHsnの計測を省略しつつ、基板Bに反りがあっても実装品質を確保して効率的に部品Pを実装することができる。
次に図8のフローに沿って、図11を参照しながら、第3の実施形態の部品実装システム1における部品実装方法について説明する。第3の実施形態の部品実装システム1における部品実装ライン6は、機種が「A」の第1部品実装装置M1と第3部品実装装置M3、機種が「B」の第2部品実装装置M2と第4部品実装装置M4が連結された第2の部品実装ライン6Bである。すなわち第3の実施形態は、部品実装ライン6を構成する部品実装装置M1〜M4の機種の構成が第1の実施形態と異なっている。
また、図11の表101に示すように、基板高さデータ参照設備として、下流の第3部品実装装置M3に機種が同じ上流の第1部品実装装置M1が、下流の第4部品実装装置M4に機種が同じ上流の第2部品実装装置M2が設定されている。さらに、実装点高さ算出条件として、第1部品実装装置M1と第2部品実装装置M2は算出条件(a)、第3部品実装装置M3と第4部品実装装置M4は算出条件(c)かつ図7に示す差分データ取得条件が設定されている。
表101に示すように、第1部品実装装置M1と第3部品実装装置M3の部品実装動作は、第1の実施形態と同じである。以下、第2部品実装装置M2と第4部品実装装置M4の部品実装動作について説明する。
第2部品実装装置M2の部品実装動作は、第1部品実装装置M1と同様である。すなわち、1枚目の基板B(1)で、計測点高さ計測工程(ST4)が実行される。これにより、上位コンピュータ8の計測点高さデータ記憶部38に、基板B(1)を第2部品実装装置M2で計測した計測点の高さHsn(以下、「計測点高さデータSM2」と称す。)が格納される。そして、第2部品実装装置M2において2枚目の基板B(2)の計測点の高さHsnが計測されると、上位コンピュータ8において計測点高さデータSM2には2枚目の基板B(2)の計測点の高さHsnが追加される。
第4部品実装装置M4における基板B(1)に対する部品実装動作は、第1の実施例と同様である。すなわち、計測点高さ計測工程(ST4)が実行されて、上位コンピュータ8に計測された計測点の高さHsnが送信される。しかし、上位コンピュータ8では、第2部品実装装置M2で計測した基板B(1)の計測点の高さHsnとの差分である差分データD24が算出されるところが、第1の実施形態と異なる。これにより、上位コンピュータ8の差分データ記憶部39には、差分データD24が格納される。
第4部品実装装置M4における基板B(2)に対する部品実装動作では、データ取得工程(ST8)において、基板B(2)の計測点高さデータSM2と差分データD24が取得される。そして、データ補正工程(ST9)において、計測点高さデータSM2と差分データD24に基づいて、第4部品実装装置M4における基板B(2)の計測点の高さHsnの予測値が算出され、部品実装工程(ST6)、基板搬出工程(ST7)が実行される。
このように、下流の部品実装装置では、機種が同じ上流の部品実装装置で計測した2枚目の基板B(2)の計測点の高さHsnを差分データDで補正した値に基づいて、基板B(2)に部品Pを搭載している。これにより、下流の部品実装装置で基板Bの計測点の高さHsnを計測する頻度を低減して部品実装を効率化するとともに、基板Bに反りがあっても実装品質を確保することができる。
上記説明したように、本実施の形態の部品実装システム1は、複数の部品実装装置M1〜M4を連結して構成され、上流の部品実装装置から下流の部品実装装置に基板Bを搬送しながら実装基板を製造する。部品実装装置M1〜M4は、基板保持部12に保持された基板Bの計測点の高さHsnを計測する高さ計測部(実装ヘッド移動機構18、高さセンサ20)と、計測点の高さHsnに基づいて、実装点の高さHknを算出する実装点高さ算出部47と、実装点の高さHknに基づいて、実装ヘッド15の吸着ノズル16を基板Bの実装点Knに下降させる実装ヘッド制御部(実装動作処理部43)を備えている。
部品実装システム1は、上流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnと下流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnに基づいて、差分データDを算出する差分算出部33を備えている。そして、下流の部品実装装置は、計測点の高さHsnを計測する場合は、下流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnに基づいて実装点の高さHknを算出し、計測点の高さHsnを計測しない場合は、上流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsnと差分データDに基づいて実装点の高さHknを算出している。これによって、基板保持部12が保持する基板Bの反りなどの変形が十分矯正されずに残っていても、実装品質を確保して効率的に部品Pを実装することができる。
なお、上記の実施形態では、部品実装装置M1〜M4の個体差に起因する差分データDとして計測点の高さHsnの差分を使用していたが、これに限定されることはない。例えば、差分データDとして、実装点高さ算出部47が算出する実装点の高さHknの差分を使用してもよい。その場合、差分算出部33は、上流の部品実装装置で算出した基板Bの実装点の高さHknと下流の部品実装装置で算出した同じ基板Bの実装点の高さHknの差を、差分データDkとして算出する。そして、下流の部品実装装置は、上流の部品実装装置で計測した基板Bの計測点の高さHsnから実装点の高さHknを算出し、算出した実装点の高さHknと差分データDkに基づいて、基板Bの実装点の高さHknを算出する。
また、上記の実施形態では、差分算出部33は上位コンピュータ8に備えられていたが、この形態に限定されることはない。例えば、差分算出部33は下流の部品実装装置が備えるようにしてもよい。その場合、上流の部品実装装置で計測した計測点の高さHsn、または上流の部品実装装置で算出した実装点の高さHknが、下流の部品実装装置に送信される。