JP6884533B2 - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関する。

電子デバイスの製造工程において、電子部品を基板に実装する電子部品実装装置が使用される。特許文献１には、複数のノズルで複数の電子部品を同時吸着して基板に実装する電子部品実装装置が開示されている。

特開２０１４−１５４７９１号公報

ノズルはシャフトに接続される。例えばシャフトの反り等に起因して、複数のノズルが等間隔で配置されない可能性がある。複数のノズルが等間隔で配置されない場合、複数のノズルで複数の電子部品を安定して同時吸着することが困難となる可能性がある。例えば、複数のノズルのうち一部のノズルが目標部位とは異なる電子部品の部位を保持してしまったり、電子部品を保持できなくなったりする可能性がある。

本発明の態様は、複数のノズルで複数の電子部品を安定して同時に保持できる電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、所定面の第１軸と平行な第１軸方向に設けられる複数のシャフトと、複数の前記シャフトのそれぞれに接続され、電子部品を保持する先端部を有する複数のノズルと、前記第１軸方向に配置される複数の前記電子部品を前記第１軸と直交する前記所定面の第２軸と平行な第２軸方向に移動して、複数の前記ノズルのそれぞれに前記電子部品を供給する電子部品供給装置と、前記所定面と直交する回転軸を中心に複数の前記シャフトのそれぞれを回転可能に支持するヘッド本体と、を備え、前記シャフトの回転において検出された複数の前記ノズルの先端部の移動軌跡と、前記第１軸と平行な第１基準線に等間隔で規定された複数の基準点のそれぞれを通り前記第２軸と平行な第２基準線との交点に、複数の前記ノズルの先端部が位置決めされ、前記電子部品供給装置は、複数の前記基準点と複数の前記交点とのそれぞれの前記第２軸方向の位置誤差に基づいて、前記電子部品を前記第２軸方向に移動する、電子部品実装装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、所定面の第１軸と平行な第１軸方向に設けられ、前記所定面と直交する回転軸を中心にヘッド本体に回転可能に支持された複数のシャフトを回転させることと、前記シャフトの回転において、複数の前記シャフトのそれぞれに接続され電子部品を保持する複数のノズルの先端部の移動軌跡を検出することと、前記ノズルの先端部の前記移動軌跡と、前記第１軸と平行な第１基準線に等間隔で規定された複数の基準点のそれぞれを通り前記第２軸と平行な第２基準線との交点に、複数の前記ノズルの先端部を位置決めすることと、複数の前記基準点と複数の前記交点とのそれぞれの前記第２軸方向の位置誤差に基づいて、前記第１軸方向に配置される複数の前記電子部品を前記第２軸方向に移動して、複数の前記ノズルのそれぞれに前記電子部品を供給することと、を含む電子部品実装方法が提供される。

本発明の態様によれば、複数のノズルで複数の電子部品を安定して同時に保持できる電子部品実装装置及び電子部品実装方法が提供される。

図１は、第１実施形態に係る電子部品実装装置の一例を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態に係る電子部品供給装置のテープフィーダの一例を模式的に示す側面図である。 図３は、第１実施形態に係るテープフィーダの一部を拡大した側断面図である。 図４は、第１実施形態に係るスプロケット及び位置検出装置の一例を模式的に示す側面図である。 図５は、第１実施形態に係るキャリアテープの一例を模式的に示す平面図である。 図６は、第１実施形態に係るスプロケットにより移動されるキャリアテープの一例を模式的に示す側面図である。 図７は、第１実施形態に係る実装ヘッドの一例を模式的に示す側面図である。 図８は、第１実施形態に係る実装ヘッドの一例を模式的に示す正面図である。 図９は、第１実施形態に係る部品検出装置の一例を模式的に示す側面図である。 図１０は、第１実施形態に係る部品検出装置の一例を模式的に示す平面図である。 図１１は、第１実施形態に係る電子部品実装装置の制御システムの一例を示す機能ブロック図である。 図１２は、第１実施形態に係る基準点の一例を示す模式図である。 図１３は、第１実施形態に係る電子部品実装方法の一例を示すフローチャートである。 図１４は、シャフトの回転に伴って回転するノズルの状態を模式的に示す図である。 図１５は、第１実施形態に係る状態検出装置の検出データの一例を示す模式図である。 図１６は、第１実施形態に係る電子部品実装方法を説明するための模式図である。 図１７は、第１実施形態に係る電子部品実装方法を説明するための模式図である。 図１８は、第２実施形態に係る実装ヘッドの一例を模式的に示す斜視図である。 図１９は、第２実施形態に係る電子部品実装方法の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。所定面の第１軸（Ｘ軸）と平行な方向をＸ軸方向とし、第１軸と直交する所定面の第２軸（Ｙ軸）と平行な方向をＹ軸方向とし、所定面と直交する第３軸（Ｚ軸）と平行な方向をＺ軸方向とする。また、第１軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＸ方向とし、第２軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＹ方向とし、第３軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＺ方向とする。ＸＹ平面は所定面である。

第１実施形態．
［電子部品実装装置］
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る電子部品実装装置１の一例を模式的に示す図である。電子部品実装装置１は、電子部品Ｃを基板Ｐに実装する。電子部品実装装置１において基準位置ＦＭが規定される。本実施形態において、ＸＹＺ直交座標系は、電子部品実装装置１に規定された基準位置ＦＭを基準とするローカル座標系である。

電子部品実装装置１は、ベース部材２と、基板Ｐを搬送する基板搬送装置３と、電子部品Ｃを供給するテープフィーダ４０を含む電子部品供給装置４と、ノズル５１及びシャフト５２を含む保持ユニット５０を有する実装ヘッド５と、保持ユニット５０を移動する移動システム６と、交換されるノズル５１を収容する交換ノズル収容装置７と、電子部品Ｃの画像データを取得する撮像装置８と、保持ユニット５０のノズル５１の状態及び保持ユニット５０に保持されている電子部品Ｃの状態の少なくとも一方を検出する状態検出装置９とを備える。

基板搬送装置３は、電子部品Ｃが実装される基板Ｐを搬送する。基板搬送装置３は、基板Ｐを搬送する搬送ベルト３Ｂと、基板Ｐをガイドするガイド部材３Ｇと、基板Ｐを保持する保持部材３Ｈとを含む。搬送ベルト３Ｂは、アクチュエータの作動により移動して、基板ＰをＸ軸方向に搬送する。基板Ｐは、ガイド部材３ＧにガイドされてＸ軸方向に移動する。保持部材３Ｈは、基板搬送装置３の搬送経路に規定された実装位置ＤＭにおいて基板Ｐを保持する。保持部材３Ｈは、基板Ｐの表面とＸＹ平面とが平行となるように基板Ｐを保持する。

電子部品供給装置４は、電子部品Ｃを実装ヘッド５の保持ユニット５０に供給する。電子部品供給装置４は、テープフィーダ４０と、テープフィーダ４０を着脱可能に支持するフィーダバンク４１とを含む。本実施形態において、電子部品供給装置４は、基板搬送装置３の＋Ｙ側及び−Ｙ側のそれぞれに配置される。

テープフィーダ４０は、電気駆動方式の電動テープフィーダである。テープフィーダ４０は、Ｘ軸方向に複数配置される。テープフィーダ４０は、複数の電子部品Ｃを保持する。テープフィーダ４０は、電子部品ＣをＹ軸方向に移動して、保持ユニット５０のノズル５１に電子部品Ｃを供給する。Ｘ軸方向に複数配置されているテープフィーダ４０が同時に作動することにより、Ｘ軸方向に配置される複数の電子部品ＣがＹ軸方向に同時に移動する。

実装ヘッド５は、電子部品供給装置４から供給された電子部品Ｃを実装位置ＤＭに配置された基板Ｐに実装する。実装ヘッド５は、Ｘ軸方向に配置される複数の保持ユニット５０と、複数の保持ユニット５０を支持するヘッド本体５３とを有する。ヘッド本体５３は、保持ユニット５０を支持する支持部材である。保持ユニット５０は、電子部品Ｃを着脱可能に保持するノズル５１と、ノズル５１を支持するシャフト５２とを有する。

保持ユニット５０は、電子部品供給装置４から電子部品Ｃが供給される供給位置ＳＭと、基板Ｐが配置される実装位置ＤＭとの間を移動可能である。供給位置ＳＭ及び実装位置ＤＭは、ＸＹ平面内において異なる位置に規定される。保持ユニット５０は、電子部品供給装置４から供給位置ＳＭに供給された電子部品Ｃを供給位置ＳＭにおいてノズル５１で保持し、実装位置ＤＭに移動した後、基板Ｐに実装する。

移動システム６は、保持ユニット５０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、及びθＺ方向の４つの方向に移動させる。移動システム６は、基準位置ＦＭを基準として、保持ユニット５０のノズル５１の位置を制御する。

移動システム６は、ヘッド本体５３をＸ軸方向に移動するＸ軸駆動装置６１と、ヘッド本体５３をＹ軸方向に移動するＹ軸駆動装置６２と、ヘッド本体５３に設けられ保持ユニット５０をＺ軸方向に移動するＺ軸駆動装置６３と、ヘッド本体５３に設けられ保持ユニット５０をθＺ方向に移動するθＺ駆動装置６４とを有する。

Ｘ軸駆動装置６１は、実装ヘッド５をＸ軸方向にガイドするガイド部材６１１と、実装ヘッド５をＸ軸方向に移動させるための動力を発生するアクチュエータ６１２とを有する。実装ヘッド５は、Ｘ軸駆動装置６１に接続される。Ｘ軸駆動装置６１により実装ヘッド５がＸ軸方向に移動することによって、保持ユニット５０がＸ軸方向に移動する。

Ｙ軸駆動装置６２は、Ｘ軸駆動装置６１をＹ軸方向にガイドするガイド部材６２１と、ガイド部材６２１をＹ軸方向に移動させるための動力を発生するアクチュエータ６２２とを有する。Ｘ軸駆動装置６１のガイド部材６１１は、Ｙ軸駆動装置６２のガイド部材６２１にＹ軸方向に移動可能に支持される。Ｙ軸駆動装置６２によりＸ軸駆動装置６１のガイド部材６１１がＹ軸方向に移動することによって、ガイド部材６１１に支持されている実装ヘッド５がガイド部材６１１と一緒にＹ軸方向に移動する。実装ヘッド５がＹ軸方向に移動することによって、保持ユニット５０がＹ軸方向に移動する。

Ｚ軸駆動装置６３は、ヘッド本体５３に支持される。Ｚ軸駆動装置６３は、保持ユニット５０をＺ軸方向に移動させるための動力を発生するアクチュエータと、アクチュエータで発生した動力を保持ユニット５０に伝達する動力伝達機構とを有する。Ｚ軸駆動装置６３により、保持ユニット５０がＺ軸方向に移動する。

θＺ駆動装置６４は、ヘッド本体５３に支持される。θＺ駆動装置６４は、保持ユニット５０をθＺ方向に回転させるための動力を発生するアクチュエータと、アクチュエータで発生した動力を保持ユニット５０に伝達する動力伝達機構とを有する。θＺ駆動装置６４により、保持ユニット５０がθＺ方向に回転する。

交換ノズル収容装置７は、複数種類のノズル５１を収容する。交換ノズル収容装置７において、シャフト５２に装着されるノズル５１が交換される。

撮像装置８は、ノズル５１の画像データ及びノズル５１に保持されている電子部品Ｃの画像データの少なくとも一方を取得する。撮像装置８は、ノズル５１又はノズル５１に保持されている電子部品Ｃを−Ｚ側（下側）から撮影する。電子部品Ｃの画像データが取得されることにより、ノズル５１に保持されている電子部品Ｃの形状及びノズル５１による電子部品Ｃの保持状態が検出される。

状態検出装置９は、ノズル５１に検出光を照射して、ノズル５１の状態を検出する。また、状態検出装置９は、ノズル５１に保持されている電子部品Ｃに検出光を照射して、電子部品Ｃの状態を検出する。状態検出装置９は、実装ヘッド５に設けられる。

［電子部品供給装置］
次に、電子部品供給装置４について説明する。図２は、本実施形態に係る電子部品供給装置４のテープフィーダ４０の一例を模式的に示す側面図である。図３は、本実施形態に係るテープフィーダ４０の一部を拡大した側断面図である。

図２に示すように、テープフィーダ４０は、メインフレーム４２と、メインフレーム４２に支持され、キャリアテープＴを搬送する搬送機構４３と、メインフレーム４２に支持され、キャリアテープＴからカバーテープＥを剥離する剥離機構４４とを有する。

複数の電子部品ＣがキャリアテープＴに保持される。電子部品Ｃは、キャリアテープＴの長手方向に等間隔で複数設けられる。電子部品Ｃは、キャリアテープＴに設けられたポケットＲに配置される。ポケットＲは、キャリアテープＴの長手方向に等間隔で複数設けられる。複数のポケットＲのそれぞれに電子部品Ｃが配置される。キャリアテープＴにはカバーテープＥが貼り合せられる。

メインフレーム４２は、キャリアテープＴが移動する搬送部４２１と、テープリールから供給されるキャリアテープＴの入口４２２と、搬送部４２１を移動したキャリアテープＴの出口４２３とを有する。キャリアテープＴは、搬送部４２１においてＹ軸方向に移動する。

メインフレーム４２は、キャリアテープＴからカバーテープＥを剥離する剥離部４２４を有する。剥離部４２４は、メインフレーム４２に接続されるカバープレート４２５に設けられる。カバープレート４２５は、搬送部４２１のキャリアテープＴを上方から覆うように配置される。カバープレート４２５の剥離部４２４において、キャリアテープＴとカバーテープＥとが剥離される。

図３に示すように、カバーテープＥは、剥離部４２４において上方に折り返され、剥離機構４４により−Ｙ方向に移動する。キャリアテープＴは、搬送機構４３により＋Ｙ方向に移動する。カバーテープＥが剥離機構４４により移動され、キャリアテープＴが搬送機構４３により移動されることにより、剥離部４２４においてキャリアテープＴからカバーテープＥが剥離される。

カバーテープＥが剥離されたキャリアテープＴは、＋Ｙ方向に移動する。カバープレート４２５は、剥離部４２４よりも＋Ｙ側に形成された開口部４２６を有する。電子部品Ｃは、キャリアテープＴのポケットＲに配置された状態で搬送される。開口部４２６は、電子部品Ｃの寸法及びポケットＲの寸法よりも大きい。開口部４２６は、供給位置ＳＭを含む。ポケットＲに配置された電子部品Ｃが開口部４２６に配置されることにより、ノズル５１は、開口部４２６を介して、電子部品Ｃを保持することができる。

テープフィーダ４０は、テープリールから供給されたキャリアテープＴをポケットＲの間隔で断続的にステップ移動し、剥離部４２４においてキャリアテープＴからカバーテープＥを剥離し、カバーテープＥが剥離されたキャリアテープＴに保持されている電子部品Ｃを供給位置ＳＭに移動する。

搬送機構４３は、メインフレーム４２に支持される駆動モータ４３１と、メインフレーム４２に回転可能に支持されるスプロケット４３２と、駆動モータ４３１が発生する動力をスプロケット４３２に伝達する動力伝達機構４３３とを有する。本実施形態において、駆動モータ４３１は、ステッピングモータである。動力伝達機構４３３は、複数のギアを含む。スプロケット４３２は、駆動モータ４３１が発生する動力により回転して、電子部品Ｃを保持するキャリアテープＴを＋Ｙ方向に移動する。

スプロケット４３２は、Ｘ軸と平行な回転軸ＳＸを中心に回転する。スプロケット４３２は、駆動モータ４３１のステップ動作により断続的にステップ回転する。駆動モータ４３１は、ポケットＲに配置されている電子部品Ｃが開口部４２６に順次配置されるように、ステップ動作する。

テープフィーダ４０は、スプロケット４３２の回転方向におけるスプロケット４３２の位置を検出する位置検出装置４５を有する。本実施形態において、複数のスリット４６１を有するスリット板４６がスプロケット４３２に固定される。スリット板４６は、スプロケット４３２と一緒に回転する。位置検出装置４５は、スプロケット４３２に固定されたスリット板４６のスリット４６１を検出して、回転方向におけるスプロケット４３２の絶対位置を検出する。

剥離機構４４は、メインフレーム４２に支持される駆動モータ４４１と、メインフレーム４２に回転可能に支持される一対の搬送ローラ４４２と、駆動モータ４４１が発生する動力を搬送ローラ４４２に伝達する動力伝達機構４４３と、カバーテープＥに張力を付与するテンションローラ４４４とを有する。

動力伝達機構４４３は、複数のギアを含む。一対の搬送ローラ４４２は、カバーテープＥを挟むように配置される。搬送ローラ４４２は、駆動モータ４４１が発生する動力により回転して、カバーテープＥを−Ｙ方向に移動する。

駆動モータ４４１は、ステッピングモータである。搬送ローラ４４２は、駆動モータ４４１のステップ動作により断続的にステップ回転する。駆動モータ４４１は、駆動モータ４３１と同期してステップ動作する。駆動モータ４４１は、駆動モータ４３１によるキャリアテープＴの移動量とカバーテープＥの移動量とが同じになるようにステップ動作する。搬送ローラ４４２により搬送されたカバーテープＥは、メインフレーム４２に設けられている回収ボックス４７に回収される。

図４は、本実施形態に係るスプロケット４３２及び位置検出装置４５の一例を模式的に示す側面図である。図４に示すように、スプロケット４３２は、円板部４３２Ｂと、円板部３２Ｂの外縁部に設けられたスプロケットピン４３２Ｐとを有する。

スプロケットピン４３２Ｐは、スプロケット４３２の回転方向に間隔をあけて複数設けられる。スプロケットピン４３２Ｐのそれぞれは、キャリアテープＴのスプロケットホールＨに配置される。

スリット板４６は、スプロケット４３２に固定される。スリット板４６は、円板状の部材である。スリット板４６は、スプロケット４３２と一緒に回転する。スプロケット４３２の回転軸ＳＸとスリット板４６の中心とは一致する。スリット板４６は、回転軸ＳＸを中心に回転可能である。

スリット板４６は、回転方向に設けられた複数のスリット４６１を有する。異なるスリット幅を有する複数のスリット４６１がスリット板４６に設けられる。スリット幅とは、回転方向におけるスリット４６１の寸法をいう。異なるスリット幅のスリット４６１が回転方向にランダムに設けられる。

位置検出装置４５は、スプロケット４３２の回転方向におけるスプロケット４３２の絶対位置を検出する。位置検出装置４５は、フォトセンサを含み、スプロケット４３２に固定されたスリット板４６のスリット４６１を光学的に検出して、回転方向におけるスプロケット４３２の絶対位置を検出する。位置検出装置４５は、検出光を射出してスリット板４６に検出光を照射する射出部と、スリット板４６を介して射出部から射出された検出光の少なくとも一部を受光する受光部とを有する。

スプロケット４３２及びスリット板４６が回転することにより、位置検出装置４５は、複数のスリット４６１を順次検出する。位置検出装置４５は、スリット４６１を１つずつ検出する。位置検出装置４５は、複数のスリット４６１のスリット幅の組み合わせにより、スリット板４６の回転方向におけるスリット板４６の絶対位置を検出する。スリット板４６の回転方向におけるスリット板４６の絶対位置が検出されることにより、スプロケット４３２の回転方向におけるスプロケット４３２の絶対位置が検出される。

図５は、本実施形態に係るキャリアテープＴの一例を模式的に示す平面図である。図６は、本実施形態に係るスプロケット４３２により移動されるキャリアテープＴの一例を模式的に示す側面図である。

図５に示すように、キャリアテープＴは、Ｙ軸方向に移動する。複数のスプロケットホールＨがキャリアテープＴに形成される。複数のスプロケットホールＨは、キャリアテープＴにおいてＹ軸方向に間隔をあけて設けられる。また、複数の電子部品Ｃが、キャリアテープＴにおいてＹ軸方向に間隔をあけて設けられる。

図６に示すように、スプロケット４３２に設けられている複数のスプロケットピン４３２Ｐのうち少なくとも一部のスプロケットピン４３２Ｐは、キャリアテープＴのスプロケットホールＨに配置される。スプロケットホールＨにスプロケットピン４３２Ｐが配置された状態で、回転軸ＡＸを中心にスプロケット４３２が回転することにより、キャリアテープＴはＹ軸方向に移動される。

位置検出装置４５は、回転方向におけるスプロケット４３２の位置を検出する。回転方向におけるスプロケット４３２の位置と、キャリアテープＴに保持されているＹ軸方向における電子部品Ｃの位置とは、１対１で対応する。位置検出装置４５の検出データに基づいて、Ｙ軸方向における電子部品Ｃの位置が算出される。また、位置検出装置４５は、スプロケット４３２の回転量を検出可能である。スプロケット４３２の回転量と、キャリアテープＴに保持されているＹ軸方向における電子部品Ｃの移動量とは、１対１で対応する。位置検出装置４５の検出データに基づいて、Ｙ軸方向における電子部品Ｃの移動量が算出される。

フィーダバンク４１において、テープフィーダ４０は、Ｘ軸方向に複数配置される。フィーダバンク４１において、電子部品Ｃは、Ｘ軸方向に複数配置される。テープフィーダ４０は、電子部品ＣをＹ軸方向に移動して、保持ユニット５０のノズル５１に電子部品Ｃを供給する。電子部品供給装置４は、Ｘ軸方向に配置される複数の電子部品ＣをＹ軸方向に移動して、Ｘ軸方向に複数配置されている保持ユニット５０のノズル５１のそれぞれに電子部品Ｃを供給する。

［実装ヘッド］
次に、実装ヘッド５について説明する。図７は、本実施形態に係る実装ヘッド５の一例を模式的に示す側面図である。図８は、本実施形態に係る実装ヘッド５の一例を模式的に示す正面図である。

図７及び図８に示すように、実装ヘッド５は、Ｘ軸方向に設けられる複数の保持ユニット５０と、複数の保持ユニット５０を支持するヘッド本体５３とを有する。複数の保持ユニット５０は、Ｘ軸方向に一列に配置される。

保持ユニット５０は、シャフト５２と、シャフト５２に接続され、電子部品Ｃを保持する先端部５４を有するノズル５１とを備える。

シャフト５２は、Ｘ軸方向に複数設けられる。シャフト５２は、Ｚ軸方向に長い。シャフト５２は、Ｚ軸と平行なシャフト５２の回転軸ＡＸを中心に回転可能である。複数のシャフト５２の構造及び寸法は、それぞれ等しい。複数のシャフト５２の重量も、それぞれ等しい。

ノズル５１は、シャフト５２の下端部に接続される。ノズル５１は、複数のシャフト５２のそれぞれに接続される。ノズル５１は、Ｘ軸方向に複数設けられる。

本実施形態において、保持ユニット５０は、Ｘ軸方向に８つ設けられる。すなわち、本実施形態において、シャフト５２は、Ｘ軸方向に８本設けられ、ノズル６１は、Ｘ軸方向に８つ設けられる。

ノズル５１は、電子部品Ｃを着脱可能に保持する。ノズル５１は、電子部品Ｃを吸着保持する吸引ノズルである。ノズル５１の先端部５４に開口が設けられる。ノズル５１の開口は、真空システムと接続される。ノズル５１の先端部５４と電子部品Ｃとが接触した状態で、ノズル５１の先端部５４に設けられた開口からの吸引動作が実施されることにより、ノズル５１の先端部５４に電子部品Ｃが吸着保持される。先端部５４の開口からの吸引動作が解除されることにより、ノズル５１から電子部品Ｃが解放される。

実装ヘッド５は、保持ユニット５０を支持するヘッド本体５３を有する。ヘッド本体５３は、複数の保持ユニット５０のノズル５１の先端部５４がＸ軸方向に等間隔で配置されるように、それら複数の保持ユニット５０を支持する。

複数のシャフト５２のそれぞれは、ＸＹ平面と直交するシャフト５２の回転軸ＡＸを中心に回転可能にヘッド本体５３に支持される。

ヘッド本体５３は、Ｚ軸方向に延在する鉛直部５３１と、鉛直部５３１の上端部から＋Ｙ方向に延在する上水平部５３２と、鉛直部５３１の下端部から−Ｙ方向に延出する下水平部５３３とを有する。

ヘッド本体５３は、ホルダ５５を介して、保持ユニット５０を保持する。ホルダ５５は、シャフト５２を保持する。

鉛直部５３１は、Ｚ軸方向に延在するガイド部６５を有する。ホルダ５５は、ガイド部６５を移動可能なスライド部６６を有する。ホルダ５５は、ガイド部６５によってＺ軸方向にガイドされながら移動可能である。

実装ヘッド５は、保持ユニット５０をＺ軸方向に移動するＺ軸駆動装置６３と、保持ユニット５０をθＺ方向に移動するθＺ駆動装置６４とを有する。

Ｚ軸駆動装置６３は、ヘッド本体５３に支持され、ホルダ５５をＺ軸方向に移動する。Ｚ軸駆動装置６３は、シャフト５２をＺ軸方向に移動させるための動力を発生するアクチュエータである回転モータ６３１と、回転モータ６３１で発生した動力をシャフト５２に伝達する動力伝達機構６３２とを有する。回転モータ６３１が作動すると、回転モータ６３１で発生した動力は、動力伝達機構６３２を介してホルダ５５に伝達される。ホルダ５５は、回転モータ６３１で発生した動力により、Ｚ軸方向に移動する。ホルダ５５がＺ軸方向に移動すると、そのホルダ５５に保持されているシャフト５２及びそのシャフト５２に支持されているノズル５１は、ホルダ５５と一緒にＺ軸方向に移動する。

θＺ駆動装置６４は、ヘッド本体５３に支持され、シャフト５２をθＺ方向に回転する。θＺ駆動装置６４は、シャフト５２をθＺ方向に回転させるための動力を発生するアクチュエータである回転モータ６４１と、回転モータ６４１で発生した動力をシャフト５２に伝達する動力伝達機構６４２とを有する。回転モータ６４１が作動すると、回転モータ６４１で発生した動力は、動力伝達機構６４２を介してシャフト５２に伝達される。シャフト５２は、回転モータ６４１で発生した動力により、θＺ方向に移動する。シャフト５２がθＺ方向に移動すると、そのシャフト５２に支持されているノズル５１は、シャフト５２と一緒にθＺ方向に移動する。

複数の保持ユニット５０のそれぞれについて、Ｚ軸駆動装置６３及びθＺ駆動装置６４が設けられる。すなわち、ヘッド本体５３は、複数のシャフト５２のそれぞれをＺ軸方向に移動させる動力を発生するアクチュエータである複数の回転モータ６３１と、複数のシャフト５２のそれぞれをθＺ方向に回転させる動力を発生するアクチュエータである複数の回転モータ６４１とを有する。本実施形態において、実装ヘッド５は、８本のシャフト５２をそれぞれＺ軸方向に移動させる動力を発生する８つの回転モータ６３１と、８本のシャフト５２をそれぞれθＺ方向に回転させる動力を発生する８つの回転モータ６４１とを有する。複数の保持ユニット５０は、Ｚ軸駆動装置６３及びθＺ駆動装置６４の作動により、ヘッド本体５３に対して、Ｚ軸方向及びθＺ方向の２つの方向に個別に移動可能である。

図７に示すように、Ｚ軸駆動装置６３の回転モータ６３１は、上水平部５３２に支持される。θＺ駆動装置６４の回転モータ６４１は、下水平部５３３に支持される。

動力伝達機構６３２は、回転モータ６３１の出力軸に接続される駆動プーリ６３２Ａと、ホルダ５５と上水平部５３２とを連結するボールねじ機構６３２Ｂと、ボールねじ機構６３２Ｂのねじ軸に接続される従動プーリ６３２Ｃと、駆動プーリ６３２Ａと従動プーリ６３２Ｃとを連結するベルト６３２Ｄとを有する。ボールねじ機構６３２Ｂのねじ軸は、上水平部５３２に設けられたベアリング６７に回転可能に支持される。ボールねじ機構６３２Ｂのナットは、ホルダ５５に固定される。ベルト６３２Ｄは、無端ベルトである。

ＸＹ平面内において、回転モータ６３１の出力軸の中心軸の位置と駆動プーリ６３２Ａの中心軸の位置とは一致する。ＸＹ平面内において、ボールねじ機構６３２Ｂのねじ軸の中心軸の位置と従動プーリ６３２Ｃの中心軸の位置とは一致する。

回転モータ６３１が作動すると、回転モータ６３１の出力軸に接続されている駆動プーリ６３２Ａが回転する。駆動プーリ６３２Ａが回転すると、駆動プーリ６３２Ａに支持されているベルト６３２Ｄが移動し、従動プーリ６３２Ｃが回転する。従動プーリ６３２Ｃが回転すると、ボールねじ機構６３２Ｂのねじ軸が回転する。ボールねじ機構６３２Ｂのねじ軸が回転することにより、ボールねじ機構６３２Ｂのナットに固定されているホルダ５５がガイド部６５にガイドされながらＺ軸方向に移動する。ホルダ５５がＺ軸方向に移動すると、そのホルダ５５に保持されているシャフト５２及びそのシャフト５２に支持されているノズル５１は、ホルダ５５と一緒にＺ軸方向に移動する。

動力伝達機構６４２は、回転モータ６４１の出力軸に接続される駆動プーリ６４２Ａと、シャフト５２に接続される従動プーリ６４２Ｃと、駆動プーリ６４２Ａと従動プーリ６４２Ｃとを連結するベルト６４２Ｄとを有する。シャフト５２は、ホルダ５５に設けられたベアリング６８１、ヘッド本体５３に設けられたベアリング６８２、及びヘッド本体５３に設けられたベアリング６８３に回転可能に支持される。ベルト６４２Ｄは、無端ベルトである。

ＸＹ平面内において、回転モータ６４１の出力軸の中心軸の位置と駆動プーリ６４２Ａの中心軸の位置とは一致する。ＸＹ平面内において、シャフト５２の中心軸の位置と従動プーリ６４２Ｃの中心軸の位置とは一致する。

回転モータ６４１が作動すると、回転モータ６４１の出力軸に接続されている駆動プーリ６４２Ａが回転する。駆動プーリ６４２Ａが回転すると、駆動プーリ６４２Ａに支持されているベルト６４２Ｄが移動し、従動プーリ６４２Ｃが回転する。従動プーリ６４２Ｃが回転すると、従動プーリ６４２Ｃに固定されているシャフト５２は、従動プーリ６４２Ｃと一緒にθＺ方向に回転する。

［状態検出装置］
次に、状態検出装置９について説明する。図７に示すように、実装ヘッド５は、ノズル５１の状態及びノズル５１に保持されている電子部品Ｃの状態の少なくとも一方を検出する状態検出装置９を有する。状態検出装置９は、ノズル５１に検出光を照射して、ノズル５１の状態を検出する。状態検出装置９は、ノズル５１に保持されている電子部品Ｃに検出光を照射して、ノズル５１に保持されている電子部品Ｃの状態を検出する。

ノズル５１の状態は、ノズル５１の形状及びノズル５１の位置の少なくとも一つを含む。ノズル５１の位置は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向におけるノズル５１の位置を含む。

電子部品Ｃの状態は、電子部品Ｃの形状及びノズル５１に保持されている電子部品Ｃの位置の少なくとも一方を含む。電子部品Ｃの位置は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθＺ方向における電子部品Ｃの位置を含む。

状態検出装置９は、ノズル５１及び電子部品Ｃの少なくとも一方に検出光であるレーザ光を照射可能な照射装置９１と、照射装置９１から射出されたレーザ光の少なくとも一部を受光可能な受光装置９２とを有する。照射装置９１は、レーザ光を射出可能な発光素子を含む。受光装置９２は、レーザ光を受光可能な受光素子を含む。受光装置９２は、照射装置９１と対向する位置に配置される。Ｚ軸方向における照射装置９１の位置と受光装置９２の位置とは等しい。状態検出装置９は、ノズル５１にレーザ光を照射して、ノズル５１の状態を検出する。また、状態検出装置９は、ノズル５１に保持されている電子部品Ｃにレーザ光を照射して、電子部品Ｃの状態を検出する。

状態検出装置９の照射装置９１は、保持ユニット５０の−Ｙ方向に配置される。状態検出装置９の受光装置９２は、保持ユニット５０の＋Ｙ方向に配置される。状態検出装置９は、ヘッド本体５３に支持される。Ｘ軸駆動装置６１及びＹ軸駆動装置６２によりヘッド本体５３がＸ軸方向及びＹ軸方向に移動されることによって、そのヘッド本体５３に支持されている状態検出装置９は、ヘッド本体５３と一緒に移動する。

図９は、本実施形態に係る状態検出装置９の一例を模式的に示す側面図である。図１０は、本実施形態に係る状態検出装置９の一例を模式的に示す平面図である。図９及び図１０を用いる説明においては、状態検出装置９がノズル５１に保持されている電子部品Ｃの状態を検出する例について説明する。

図９及び図１０に示すように、状態検出装置９は、ノズル５１に保持されている電子部品Ｃにレーザ光を照射可能な照射装置９１と、レーザ光を受光可能な受光装置９２とを有する。状態検出装置９は、ＸＹ平面内における電子部品Ｃの形状及びＸＹ平面内における電子部品Ｃの位置を検出する。

状態検出装置９は、照射装置９１と受光装置９２との間に電子部品Ｃの少なくとも一部が配置されている状態で、照射装置９１からレーザ光を射出して、受光装置９２に到達したレーザ光を受光装置９２で検出する。照射装置９１は、Ｘ軸方向に配置される複数の射出部９１Ｓを有する。照射装置９１から、Ｘ軸方向に配置された複数のレーザ光が射出される。照射装置９１の射出部９１Ｓは、Ｙ軸方向にレーザ光を射出する。照射装置９１から射出されたレーザ光は、Ｙ軸方向に進行する。

状態検出装置９は、検出領域ＭＡに配置された電子部品Ｃの少なくとも一部の形状及び位置を検出する。検出領域ＭＡは、照射装置９１から射出されたレーザ光の照射領域を含む。本実施形態において、検出領域ＭＡは、Ｘ軸方向に長く、Ｘ軸とほぼ平行である。

保持ユニット５０のノズル５１は、＋Ｚ方向を向く電子部品Ｃの上面を保持する。電子部品Ｃが状態検出装置９の検出領域ＭＡに配置されるように、移動システム６により、電子部品Ｃを保持する保持ユニット５０の位置が調整される。

図１０に示すように、照射装置９１と受光装置９２との間に電子部品Ｃが配置されることにより、照射装置９１から射出されたレーザ光の少なくとも一部は、電子部品Ｃで遮られる。レーザ光の少なくとも一部が電子部品Ｃで遮られることにより、受光装置９２に入射するレーザ光の強度分布が変化する。状態検出装置９は、受光装置９２で受光したレーザ光の強度分布に基づいて、検出領域ＭＡに配置されている電子部品Ｃの外形を検出することができる。

図１０に示すように、θＺ駆動装置６４の作動により、電子部品Ｃを保持するノズル５１がθＺ方向に回転しながら、状態検出装置９の照射装置９１から射出されたレーザ光が電子部品Ｃに照射される。電子部品Ｃが回転することによって、電子部品Ｃにおけるレーザ光の照射部位及び受光装置９２に対する電子部品Ｃの相対角度が変化する。

θＺ方向に回転している電子部品Ｃにレーザ光が照射されることにより、受光装置９２に対する複数の相対角度のそれぞれにおける電子部品Ｃの外形が検出される。状態検出装置９は、回転している電子部品Ｃにレーザ光を照射して、検出領域ＭＡに配置される電子部品Ｃの外形を検出する。電子部品Ｃは、θＺ方向に少なくとも３６０［°］回転される。状態検出装置９は、θＺ方向の複数の位置のそれぞれについて、検出領域ＭＡに配置される電子部品Ｃの外形を検出する。θＺ方向の複数の位置のそれぞれについて検出された電子部品Ｃの外形データが合成することにより、検出領域ＭＡに配置されている電子部品Ｃの形状及び位置が算出される。

例えば、電子部品Ｃが検出領域ＭＡに配置された状態で、電子部品Ｃが回転され、受光装置９２に対する複数の相対角度のそれぞれにおける電子部品Ｃの外形データが合成されることにより、ＸＹ平面内における電子部品Ｃの形状及びＸＹ平面内における電子部品Ｃの位置が算出される。

また、ノズル５１が検出領域ＭＡに配置されている状態で、ノズル５１が回転され、受光装置９２に対する複数の相対角度のそれぞれにおけるノズル５１の外形データが合成されることにより、ＸＹ平面内におけるノズル５１の形状及びＸＹ平面内におけるノズル５１の位置が算出される。

本実施形態においては、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の理想位置を示す基準点ＲＰが規定される。状態検出装置９は、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の位置を検出可能である。基準点ＲＰと状態検出装置９により検出されたノズル５１の先端部５４の位置とに基づいて、ＸＹ平面内における基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差が算出される。

［制御システム］
次に、本実施形態に係る電子部品実装装置１の制御システムについて説明する。図１１は、本実施形態に係る電子部品実装装置１の制御システムの一例を示す機能ブロック図である。図１１に示すように、電子部品実装装置１は、制御装置１０を有する。制御装置１０は、電子部品実装装置１の構成要素を制御する。

制御装置１０は、コンピュータシステムを含む。制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサを含む演算処理装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリ及びストレージを含む記憶装置とを有する。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施する。

図１１に示すように、制御装置１０は、入出力部１１と、記憶部１２と、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の理想位置を示す基準点ＲＰを設定する基準点設定部１３と、ＸＹ平面内における基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差を算出する位置誤差データ算出部１４と、位置誤差データ算出部１４で算出された位置誤差に基づいて、電子部品供給装置４による電子部品ＣのＹ軸方向の移動量についての補正データを算出する補正データ算出部１５と、位置誤差データ算出部１４で算出された基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＹ軸方向の位置誤差に基づいて、電子部品ＣをＹ軸方向に移動させる制御信号を電子部品供給装置４に出力する制御部１６とを有する。

入出力部１１は、撮像装置８から画像データを取得する。入出力部１１は、状態検出装置９からＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の位置データを取得する。入出力部１１は、電子部品供給装置４の位置検出装置４５から回転方向におけるスプロケット４３２の位置データ及び回転量データを取得する。入出力部１１は、移動システム６に制御信号を出力する。入出力部１１は、電子部品供給装置４の駆動モータ４３１に制御信号を出力する。

基準点設定部１３は、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の理想位置を示す基準点ＲＰを設定する。本実施形態において、基準点設定部１３は、供給位置ＳＭに移動された実装ヘッド５について基準点ＲＰを設定する。ＸＹ平面内におけるヘッド本体５３の位置データが、エンコーダのようなヘッド位置検出装置によって検出される。供給位置ＳＭに移動されたヘッド本体５３のＸＹ平面内における位置がヘッド位置検出装置によって検出される。基準点設定部１３は、供給位置ＳＭに移動されたヘッド本体５３の位置を基準として、基準点ＲＰを設定する。

図１２は、本実施形態に係る基準点ＲＰの一例を示す模式図である。図１２に示すように、基準点ＲＰは、Ｘ軸と平行な第１基準線ＲＸに等間隔で複数規定される。Ｘ軸方向に隣り合う基準点ＲＰの距離Ｗは、一定である。

基準点設定部１３は、複数のノズル５１の先端部５４のそれぞれについて基準点ＲＰを設定する。すなわち、本実施形態において、基準点ＲＰは、第１基準線ＲＸにそって等間隔で８つ設定される。なお、図１２においては、視認性を高めるために、８つのノズル５１の先端部５４についての基準点ＲＰのうち、４つのノズル５１の先端部５４についての基準点ＲＰが図示されている。

位置誤差データ算出部１４は、基準点設定部１３で設定されたＸＹ平面内における基準点ＲＰの位置データと、状態検出装置９により検出されたＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の位置データとに基づいて、ＸＹ平面内における基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差Ｇを算出する。基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差Ｇは、ＸＹ平面内における基準点ＲＰと状態検出装置９により検出されたノズル５１の先端部５４との距離である。状態検出装置９は、ヘッド本体５３に固定されている。状態検出装置９は、ヘッド本体５３の位置を基準として、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の位置を検出する。位置誤差データ算出部１４は、供給位置ＳＭに移動されたヘッド本体５３の位置を基準として、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差Ｇを算出する。

基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差Ｇは、Ｘ軸方向における位置誤差Ｇｘ及びＹ軸方向における位置誤差Ｇｙを含む。位置誤差データ算出部１４は、複数の基準点ＲＰ及び複数のノズル５１の先端部５４のそれぞれについての位置誤差Ｇを算出する。

補正データ算出部１５は、位置誤差データ算出部１４で算出された位置誤差Ｇに基づいて、電子部品供給装置４による電子部品ＣのＹ軸方向の移動量についての補正データを算出する。補正データ算出部１５は、テープフィーダ４０が電子部品ＣをＹ軸方向に移動して供給位置ＳＭに配置されているノズル５１に供給するときのＹ軸方向の移動量についての補正データを算出する。補正データ算出部１５は、供給位置ＳＭに配置されている複数のノズル５１のそれぞれに供給する複数のテープフィーダ４０のそれぞれによる電子部品ＣのＹ軸方向の移動量についての補正データを算出する。

制御部１６は、複数の基準点ＲＰと複数のノズル５１の先端部５４とのそれぞれのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、電子部品ＣをＹ軸方向に移動させる制御信号を電子部品供給装置４に出力する。本実施形態において、制御部１６は、補正データ算出部１５で算出された補正データに基づいて、電子部品供給装置４の複数のテープフィーダ４０の駆動モータ４３１のそれぞれに制御信号を出力する。

［電子部品実装方法］
次に、本実施形態に係る電子部品実装方法の一例について説明する。図１３は、本実施形態に係る電子部品実装方法の一例を示すフローチャートである。

制御装置１０は、Ｚ軸駆動装置６３及びθＺ駆動装置６４を制御して、複数のノズル５１の先端部５４を、状態検出装置９の検出領域ＭＡに配置する。制御装置１０は、複数のノズル５１の先端部５４が状態検出装置９の検出領域ＭＡに配置された状態で、回転モータ６４１を含むθＺ駆動装置６４を作動して、回転軸ＡＸを中心にヘッド本体５３に回転可能に支持された複数のシャフト５２を回転させる（ステップＳＡ１０）。

ノズル５１の先端部５４が状態検出装置９の検出領域ＭＡに配置され、シャフト５２がθＺ方向に回転されている状態で、状態検出装置９は、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の移動軌跡を検出する。状態検出装置９は、複数のノズル５１の先端部５４それぞれの移動軌跡を検出する（ステップＳＡ２０）。

図１４は、シャフト５２の回転に伴って回転するノズル５１の状態を模式的に示す図である。シャフト５２が理想的な直線性を有し回転軸ＡＸを中心に正確に回転し、ノズル５１の先端部５４が回転軸ＡＸ上に存在する場合、シャフト５２の回転において、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の位置は変動せず、基準点ＲＰと合致し続ける。換言すれば、シャフト５２の回転において、ノズル５１の先端部５４が中心軸ＡＸから偏心せずに回転する。

例えば、シャフト５２の反り、シャフト５２に対するノズル５１の接続誤差、ヘッド本体５３に対するシャフト５２の支持誤差、シャフト５２の製造誤差、及びノズル５１の製造誤差の少なくとも一つに起因して、図１４に示すように、シャフト５２の回転において、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の位置が変動したり、基準点ＲＰから離れたりする可能性がある。換言すれば、シャフト５２の回転において、ノズル５１の先端部５４が中心軸ＡＸから偏心して回転する可能性がある。

図１５は、本実施形態に係る状態検出装置９の検出データの一例を示す模式図である。状態検出装置９は、シャフト５２の回転において、ＸＹ平面内における複数のノズル５１の先端部５４それぞれの移動軌跡ＴＲを検出する。図１５に示すように、ノズル５１の先端部５４は、円形の移動軌跡ＴＲを描く。なお、図１２においては、視認性を高めるために、８つのノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲのうち、４つのノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲが図示されている。

本実施形態においては、シャフト５２の回転において、ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲの少なくとも一部のＸ軸方向の位置が、基準点ＲＰのＸ軸方向の位置と一致するように、保持ユニット５０がヘッド本体５３に回転可能に支持されている。すなわち、本実施形態においては、シャフト５２の回転において、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の位置が変動するものの、基準点ＲＰを通りＹ軸と平行な第２基準線ＲＹをノズル５１の先端部５４が通過するように、ヘッド本体５３に対するシャフト５２の取付け調整、及びシャフト５２に対するノズル５１の取付け調整が行われている。換言すれば、シャフト５２の回転において、移動軌跡ＴＲの少なくとも一部のＸ座標と基準点ＲＰのＸ座標とが一致するように、実装ヘッド５の調整が行われている。

位置誤差データ算出部１４は、ヘッド本体５３が供給位置ＳＭに配置されているときの、ＸＹ平面における基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差Ｇを算出する。

本実施形態において、位置誤差データ算出部１４は、状態検出装置９の検出データに基づいて、ＸＹ平面内におけるノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲの位置データを算出する。

位置誤差データ算出部１４は、ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲにおいて、Ｘ軸と平行に等間隔で規定された複数の基準点ＲＰと複数のノズル５１の先端部５４とのそれぞれのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘが、予め規定されている閾値以下となる回転軸ＡＸを中心とする回転方向の複数のシャフト５２の位置を決定する。

本実施形態において、閾値は十分に小さい。本実施形態において、位置誤差データ算出部１４は、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＸ軸方向の位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ方向のシャフト５２の位置を決定する（ステップＳＡ３０）。

すなわち、位置誤差データ算出部１４は、ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲの位置データから、先端部５４のＸ座標が基準点ＲＰのＸ座標と一致するときのθＺ方向のシャフト５２の位置を決定する。

位置誤差データ算出部１４は、複数の保持ユニット５０のそれぞれについて、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＸ軸方向の位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ方向のシャフト５２の位置を決定する。

本実施形態において、位置誤差データ算出部１４は、シャフト５２の回転において状態検出装置９に検出された複数のノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点を算出し、その交点に複数のノズル５１の先端部５４が位置決めされるように、θＺ方向のシャフト５２の位置を決定する。位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ方向のシャフト５２の位置は、移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点にノズル５１の先端部５４が位置決めされるθＺ方向のシャフト５２の位置である。

位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ方向のシャフト５２の位置と、位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ駆動装置６４の回転モータ６４１の駆動量とは、１対１で対応する。位置誤差データ算出部１４は、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＸ軸方向の位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ駆動装置６４の回転モータ６４１の駆動量を決定する。位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ駆動装置６４の回転モータ６４１の駆動量データは、記憶部１２に記憶される。記憶部１２には、複数の保持ユニット５０のそれぞれに設けられている複数のθＺ駆動装置６４のそれぞれについて、位置誤差Ｇｘがゼロとなる回転モータ６４１の駆動量データが記憶される。

制御部１６は、Ｘ軸方向の位置誤差Ｇｘが前記閾値以下になるように、複数のθＺ駆動装置６４の回転モータ６４１に制御信号を出力する。本実施形態において、制御部１６は、記憶部１２に記憶されている駆動量データに基づいて、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘがゼロとなるように、すなわち、ノズル５１の先端部５４が移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点に位置決めされるように、θＺ駆動装置６４の回転モータ６４１に制御信号を出力する。

図１６は、本実施形態に係る電子部品実装方法を説明するための模式図である。図１６は、Ｘ軸方向の位置誤差ＧｘがゼロとなるようにθＺ方向のシャフト５２の位置が調整された後の基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との相対位置を模式的に示す図である。なお、図１６においては、視認性を高めるために、８つのノズル５１の先端部５４のうち、４つのノズル５１の先端部５４が図示されている。

図１６に示すように、制御部１６は、状態検出装置９の検出データから取得されたノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲに基づいて回転モータ６４１を制御して、ノズル５１の先端部５４と基準点ＲＰとのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘをゼロにして、移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点にノズル５１の先端部５４を位置決めすることができる。

本実施形態においては、ノズル５１の先端部５４と基準点ＲＰとのＸ軸方向の位置誤差ＧｘがゼロになるθＺ方向のシャフト５２の位置が、シャフト５２の回転方向におけるシャフト５２の基準位置に規定される。また、ノズル５１の先端部５４と基準点ＲＰとのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘがゼロになる回転モータ６４１の駆動量によって規定される回転モータ６４１のロータの位置が、回転モータ６４１のロータの基準位置に規定される。

シャフト５２の回転方向におけるシャフト５２の基準位置は、所謂ゼロ度位置である。本実施形態においては、位置誤差Ｇｘがゼロになる回転モータ６４１のロータの位置が、ロータの原点に規定される。

このように、本実施形態においては、複数のシャフト５２は、Ｘ軸と平行に等間隔で規定された複数の基準点ＲＰと複数のノズル５１の先端部５４とのそれぞれのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘがゼロになるように、ヘッド本体５３に支持される。シャフト５２の回転において検出された複数のノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲと、複数の基準点ＲＰのそれぞれを通る第２基準線ＲＹとの交点に、複数のノズル５１の先端部５４が位置決めされる。制御部１６は、ノズル５１の先端部５４が移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点に位置決めされるように、回転モータ６４１に制御信号を出力する。ヘッド本体５３は、シャフト５２の回転におけるノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲにおいてＸ軸方向の位置誤差Ｇｘがゼロになるように複数のシャフト５２を支持する。

位置誤差データ算出部１４は、供給位置ＳＭに配置されている実装ヘッド５において、位置誤差Ｇｘがゼロのときの、すなわち、ノズル５１の先端部５４が移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点に位置決めされたときの、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのそれぞれのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙを算出する。位置誤差データ算出部１４は、移動軌跡ＴＲに基づいて、位置誤差Ｇｘがゼロのときの複数の基準点ＲＰと複数のノズル５１の先端部５４とのそれぞれの位置誤差Ｇｙを算出する。

補正データ算出部１５は、供給位置ＳＭに配置されている実装ヘッド５について算出された、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘがゼロのときの、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、電子部品供給装置４による電子部品ＣのＹ軸方向の移動量についての補正データを算出する。補正データ算出部１５は、複数の基準点ＲＰと複数のノズル５１の先端部５４とのそれぞれのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、Ｙ軸方向の電子部品Ｃの移動量についての補正データを算出する（ステップＳＡ４０）。

上述のように、電子部品供給装置４のテープフィーダ４０は、駆動モータ４３１を断続的にステップ回転させ、キャリアテープＴをポケットＲの間隔でＹ軸方向に断続的にステップ移動させることにより、複数の電子部品Ｃを供給位置ＳＭに順次移動させる。電子部品供給装置４が初期モードにおいては、テープフィーダ４０は、供給位置ＳＭに配置される電子部品Ｃの上面の中心の位置と供給位置ＳＭに配置される保持ユニット５０の基準点ＲＰの位置とが、ＸＹ平面内において一致するように、電子部品Ｃを移動する。

補正データ算出部１５は、位置誤差Ｇｘがゼロのときの位置誤差Ｇｙに基づいて、ゼロ度位置に調整されたシャフト５２に接続されているノズル５１の先端部５４と電子部品Ｃの上面の中心とのＹ軸方向の位置が一致するように、補正データを算出する。

制御部１６は、複数の基準点ＲＰと複数のノズル５１の先端部５４とのそれぞれのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、電子部品ＣをＹ軸方向に移動させる制御信号を電子部品供給装置４に出力する。すなわち、制御部１６は、複数の基準点ＲＰと、移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの複数の交点とのそれぞれのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、電子部品ＣをＹ軸方向に移動させる制御信号を電子部品供給装置４に出力する。制御部１６は、ステップＳＡ４０で算出された補正データに基づいて、複数のテープフィーダ４０の駆動モータ４３１のそれぞれに制御信号を出力する。

図１７は、本実施形態に係る電子部品実装方法を説明するための模式図である。図１７は、電子部品供給装置４の初期モードにおいて供給位置ＳＭに供給された電子部品Ｃ、及び電子部品供給装置４の補正モードにおいて供給位置ＳＭに供給された電子部品Ｃを模式的に示す図である。なお、図１７では、８つのノズル５１のうち４つのノズル５１に供給される電子部品Ｃを示す。

電子部品供給装置４の補正モードとは、テープフィーダ４０の駆動モータ４３１が補正データに基づいて作動するモードである。

電子部品供給装置４の初期モードにおいては、制御部１６は、供給位置ＳＭにおける基準点ＲＰと電子部品Ｃの上面の中心とのＹ軸方向の位置が一致するように、駆動モータ４３１に制御信号を出力する。これにより、図１７の点線で示すように、供給位置ＳＭにおいて、電子部品Ｃの上面の中心は、基準点ＲＰに配置される。

補正データ算出部１５は、位置誤差Ｇｘがゼロであり、位置誤差Ｇｙが存在するノズル５１の先端部５４と電子部品Ｃの上面の中心とのＹ軸方向の位置が一致するように、補正データを算出する。

電子部品供給装置４の補正モードにおいては、制御部１６は、補正データに基づいて、位置誤差Ｇｙが存在する状態で供給位置ＳＭに配置されているノズル５１の先端部５４と、供給位置ＳＭに供給される電子部品Ｃの上面の中心とのＹ軸方向の位置が一致するように、駆動モータ４３１に制御信号を出力する。これにより、図１７の実線で示すように、供給位置ＳＭにおいて、電子部品Ｃの上面の中心は、ノズル５１の先端部５４の直下に配置される。

制御部１６は、Ｘ軸方向に複数配置されるテープフィーダ４０の駆動モータ４３１のそれぞれに、補正データに基づいて、制御信号を出力する。これにより、Ｘ軸方向に配置される複数の電子部品Ｃが補正データに基づいてＹ軸方向にステップ移動する。

電子部品供給装置４は、制御部１６から出力された制御信号に基づいて、Ｘ軸方向に配置される複数の電子部品ＣをＹ軸方向に移動して、複数のノズル５１のそれぞれに電子部品Ｃを供給する（ステップＳＡ５０）。すなわち、電子部品供給装置４は、複数の基準点ＲＰと、移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの複数の交点とのそれぞれのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、Ｘ軸方向に配置される複数の電子部品ＣをＹ軸方向に移動して、複数のノズル５１のそれぞれに電子部品Ｃを供給する。本実施形態においては、補正データに基づいて、８つのテープフィーダ４０が、供給位置ＳＭに配置されている８つのノズル５１に電子部品Ｃを供給する。

複数のノズル５１のそれぞれは、電子部品Ｃの上面の中心を先端部５４で吸着保持する。複数のノズル５１は、複数の電子部品Ｃを同時吸着する。供給位置ＳＭにおいて、複数の電子部品Ｃが複数のノズル５１に吸着保持された後、制御部１６は、移動システム６に制御信号を出力して、実装ヘッド５を実装位置ＤＭに移動する。実装ヘッド５は、複数のノズル５１に保持されている複数の電子部品Ｃを基板Ｐに実装する（ステップＳＡ６０）。

［作用及び効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、保持ユニット５０のシャフト５２は、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘが閾値以下になるようにヘッド本体５３に支持される。本実施形態においては、保持ユニット５０のシャフト５２は、移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点にノズル５１の先端部５４が位置決めされ、位置誤差Ｇｘがゼロになるように、ヘッド本体５３に支持される。基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＸ軸方向の位置誤差Ｇｘが閾値以下になるように保持ユニット５０のシャフト５２がヘッド本体５３に支持された状態で、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、電子部品Ｃを供給装置ＳＭに移動させるときの移動量が調整されることにより、複数のノズル５１のそれぞれが、目標部位である電子部品Ｃの上面の中心を保持することができる。したがって、実装ヘッド５は、複数のノズル５１で複数の電子部品Ｃを安定して同時に保持することができる。

また、本実施形態によれば、ＸＹ平面における基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４との位置誤差Ｇを算出する位置誤差データ算出部１４と、位置誤差データ算出部１４で算出された位置誤差Ｇに基づいて、電子部品供給装置４による電子部品ＣのＹ軸方向の移動量についての補正データを算出する補正データ算出部１５とが設けられる。これにより、制御部１６は、供給位置ＳＭにおいて、ノズル５１の先端部５４と電子部品Ｃの上面の中心とのＹ軸方向の位置が一致するように、複数のテープフィーダ４０の駆動モータ４３１のそれぞれに制御信号を出力することができる。

また、本実施形態においては、複数のシャフト５２のそれぞれが回転軸ＡＸを中心に回転可能にヘッド本体５３に支持され、シャフト５２の回転におけるノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲが検出される。移動軌跡ＴＲが検出されることにより、検出された移動軌跡ＴＲに基づいて、Ｘ軸方向の位置誤差Ｇｘが閾値以下となるθＺ方向におけるシャフト５２のゼロ度位置が円滑に決定される。ヘッド本体５３は、複数のシャフト５２のそれぞれがゼロ度位置になるように、それら複数のシャフト５２を支持することができる。

また、本実施形態においては、複数のシャフト５２のそれぞれがゼロ度位置に調整される。したがって、ノズル交換収容装置７においてシャフト５２に対してノズル５１が交換されるとき、ゼロ度位置に調整されたシャフト５２にノズル５１が装着される。ゼロ度位置に調整されたシャフト５２にノズル５１が装着されることにより、ノズル５１の交換後において、ノズル５１の先端部５４と基準点ＲＰとの位置誤差Ｇの拡大が抑制される。

なお、上述の実施形態においては、状態検出装置９によってノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲが検出されることとした。撮像装置８によってノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲが検出されてもよい。θＺ駆動装置６４によりシャフト５２が回転している状態で、撮像装置８によりノズル５１の先端部５４が撮影され、撮像装置８により取得された画像データが制御装置１０において画像処理されることにより、ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲが検出される。

第２実施形態．
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１８は、本実施形態に係る実装ヘッド５Ｂの一例を模式的に示す斜視図である。図１８に示すように、本実施形態においては、１つの回転モータ６４１の出力軸の接続されている駆動プーリ６４２Ａと、２つの保持ユニット５０の従動プーリ６４２Ｃとが、１つのベルト６４２Ｄを介して連結されている。すなわち、本実施形態においては、１つの回転モータ６４１で発生する動力で、複数の保持ユニット５０がθＺ方向に回転される。１つの回転モータ６４１で発生する動力は、ベルト６４２Ｄを介して、２つの保持ユニット５０に伝達される。

次に、本実施形態に係る電子部品実装方法について説明する。図１９は、本実施形態に係る電子部品実装方法の一例を示すフローチャートである。

実装ヘッド５の調整時において、ベアリング６８１，６８２，６８３に回転可能に支持されているシャフト５２が回転される（ステップＳＢ１０）。シャフト５２の回転は、θＺ駆動装置６４により実施されてもよいし、θＺ駆動装置６４とは別の駆動装置により実施されてもよい。

シャフト５２の回転において、ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲが検出される（ステップＳＢ２０）。本実施形態において、ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲは、例えばダイヤルゲージのような測定器によって検出される。例えば、ダイヤルゲージの測定子がノズル５１の先端部５４に当てられた状態で、シャフト５２が回転される。これにより、ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＰが検出される。

ノズル５１の先端部５４の移動軌跡ＴＲにおいて、Ｘ軸方向の位置誤差Ｇｘが閾値以下となるθＺ方向のシャフト５２の位置が決定される（ステップＳＢ３０）。本実施形態においても、Ｘ軸方向の位置誤差ＧｘがゼロとなるθＺ方向のシャフト５２のゼロ度位置が決定される。すなわち、本実施形態においても、移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点にノズル５１の先端部５４が位置決めされるように、θＺ方向のシャフト５２のゼロ度位置が決定される。

θＺ駆動装置６４の回転モータ６４１のロータが原点に配置される。回転モータ６４１にはロータリーエンコーダが設けられている。ロータリーエンコーダの検出データに基づいて、回転モータ６４１のロータが原点に配置される（ステップＳＢ４０）。

１つの回転モータ６４１のロータが原点に配置され、２つの保持ユニット５０のシャフト５２がゼロ度位置に配置された状態で、１つの回転モータ６４１の出力軸の接続されている駆動プーリ６４２Ａと、２つの保持ユニット５０の従動プーリ６４２Ｃとが、１つのベルト６４２Ｄを介して連結されている（ステップＳＢ５０）。

ステップＳＢ５０の処理が実施されることにより、回転モータ６４１のロータが原点に配置されるとき、移動軌跡ＴＲと第２基準線ＲＹとの交点にノズル５１の先端部５４が位置決めされ、２つの保持ユニット５０のノズル５１の先端部５４についての位置誤差Ｇｘは、常にゼロになる。

次に、ノズル５１の先端部５４のＹ軸方向の位置が状態検出装置９によって検出される（ステップＳＢ６０）。なお、ノズル５１の先端部５４のＹ軸方向の位置が撮像装置８によって検出されてもよい。

ステップＳＢ６０で検出された検出データに基づいて、基準点ＲＰとノズル５１の先端部５４とのＹ軸方向の位置誤差Ｇｙが算出される。算出されたＹ軸方向の位置誤差Ｇｙに基づいて、電子部品供給装置４による電子部品ＣのＹ軸方向の移動量についての補正データが算出される（ステップＳＢ７０）。

算出された補正データは、記憶部１２に記憶される。制御部１６は、補正データに基づいて、電子部品ＣをＹ軸方向に移動させる制御信号を電子部品供給装置４の複数の駆動モータ４３１のそれぞれに出力する。これにより、補正データに基づいて、８つのテープフィーダ４０が、供給位置ＳＭに配置されている８つのノズル５１に電子部品Ｃを供給する（ステップＳＢ８０）。

複数のノズル５１のそれぞれは、電子部品Ｃの上面の中心を先端部５４で吸着保持する。複数のノズル５１は、複数の電子部品Ｃを同時吸着する。供給位置ＳＭにおいて、複数の電子部品Ｃが複数のノズル５１に吸着保持された後、制御部１６は、移動システム６に制御信号を出力して、実装ヘッド５を実装位置ＤＭに移動する。実装ヘッド５は、複数のノズル５１に保持されている複数の電子部品Ｃを基板Ｐに実装する（ステップＳＢ９０）。

以上説明したように、本実施形態によれば、１つの駆動モータ６４１で２つの保持ユニット５０が回転される。これにより、駆動モータ６４１の数が低減される。１つの駆動モータ６４１で複数の保持ユニット５０を回転させる場合、上述のステップＳＢ１０からステップＳＢ９０の処理に従って、実装ヘッド５の調整及び駆動が実施されることにより、複数のノズル５１は複数の電子部品Ｃを安定して同時に保持することができる。

１…電子部品実装装置、２…ベース部材、３…基板搬送装置、３Ｂ…搬送ベルト、３Ｇ…ガイド部材、３Ｈ…保持部材、４…電子部品供給装置、５…実装ヘッド、５Ｂ…実装ヘッド、６…移動システム、７…交換ノズル収容装置、８…撮像装置、９…状態検出装置、１０…制御装置、１１…入出力部、１２…記憶部、１３…基準点設定部、１４…位置誤差データ算出部、１５…補正データ算出部、１６…制御部、４０…テープフィーダ、４１…フィーダバンク、４２…メインフレーム、４３…搬送機構、４４…剥離機構、４５…位置検出装置、４６…スリット板、４７…回収ボックス、５０…保持ユニット、５１…ノズル、５２…シャフト、５３…ヘッド本体、５４…先端部、５５…ホルダ、６１…Ｘ軸駆動装置、６２…Ｙ軸駆動装置、６３…Ｚ軸駆動装置、６４…θＺ駆動装置、６５…ガイド部、６６…スライド部、６７…ベアリング、９１…照射装置、９１Ｓ…射出部、９２…受光装置、４２１…搬送部、４２２…入口、４２３…出口、４２４…剥離部、４２５…カバープレート、４２６…開口部、４３１…駆動モータ、４３２…スプロケット、４３２Ｂ…円板部、４３２Ｐ…スプロケットピン、４３３…動力伝達機構、４４１…駆動モータ、４４２…搬送ローラ、４４３…動力伝達機構、４４４…テンションローラ、４６１…スリット、５３１…鉛直部、５３２…上水平部、５３３…下水平部、６１１…ガイド部材、６１２…アクチュエータ、６２１…ガイド部材、６２２…アクチュエータ、６３１…回転モータ、６３２…動力伝達機構、６３２Ａ…駆動プーリ、６３２Ｂ…ボールねじ機構、６３２Ｃ…従動プーリ、６３２Ｄ…ベルト、６４１…回転モータ、６４２…動力伝達機構、６４２Ａ…駆動プーリ、６４２Ｃ…従動プーリ、６４２Ｄ…ベルト、６８１…ベアリング、６８２…ベアリング、６８３…ベアリング、ＡＸ…回転軸、Ｃ…電子部品、Ｇ…位置誤差、Ｇｘ…位置誤差、Ｇｙ…位置誤差、ＤＭ…実装位置、Ｇｘ…位置誤差、Ｇｙ…位置誤差、ＭＡ…検出領域、Ｐ…基板、ＲＰ…基準点、ＲＸ…第１基準線、ＲＹ…第２基準線、ＳＭ…供給位置、ＳＸ…回転軸、ＴＲ…移動軌跡、Ｗ…距離。

Claims (4)

1. 所定面の第１軸と平行な第１軸方向に設けられる複数のシャフトと、
   複数の前記シャフトのそれぞれに接続され、電子部品を保持する先端部を有する複数のノズルと、
   前記第１軸方向に配置される複数の前記電子部品を前記第１軸と直交する前記所定面の第２軸と平行な第２軸方向に移動して、複数の前記ノズルのそれぞれに前記電子部品を供給する電子部品供給装置と、
   前記所定面と直交する回転軸を中心に複数の前記シャフトのそれぞれを回転可能に支持するヘッド本体と、
   前記ヘッド本体に支持され、前記シャフトの回転において、前記ヘッド本体の位置を基準とする前記所定面におけるノズルの移動軌跡を検出する状態検出装置と、を備え、
   電子部品供給装置から電子部品が供給される供給位置に移動された前記ヘッド本体の位置を基準として検出された複数の前記ノズルの先端部の移動軌跡と、前記第１軸と平行な第１基準線に等間隔で規定された前記所定面における前記ノズルの先端部の理想位置を示す複数の基準点のそれぞれを通り前記第２軸と平行な第２基準線との交点に、複数の前記ノズルの先端部が位置決めされ、
   前記電子部品供給装置は、前記供給位置に移動された前記ヘッド本体の位置を基準とする複数の前記基準点と複数の前記交点とのそれぞれの前記第２軸方向の位置誤差に基づいて、前記電子部品を前記第２軸方向に移動する、
   電子部品実装装置。
2. 前記基準点と前記交点との前記第２軸方向の位置誤差を算出する位置誤差データ算出部と、
   前記位置誤差データ算出部で算出された前記位置誤差に基づいて、前記電子部品供給装置による前記電子部品の前記第２軸方向の移動量についての補正データを算出する補正データ算出部と、
   前記補正データに基づいて、前記電子部品を前記第２軸方向に移動させる制御信号を前記電子部品供給装置に出力する制御部と、を備える
   請求項１に記載の電子部品実装装置。
3. 前記ヘッド本体は、複数の前記シャフトのそれぞれを回転させる動力を発生するアクチュエータを有し、
   前記制御部は、前記ノズルの先端部が前記交点に位置決めされるように前記アクチュエータに制御信号を出力する、
   請求項２に記載の電子部品実装装置。
4. 所定面の第１軸と平行な第１軸方向に設けられ、前記所定面と直交する回転軸を中心にヘッド本体に回転可能に支持された複数のシャフトを回転させることと、
   前記シャフトの回転において、複数の前記シャフトのそれぞれに接続され電子部品を保持する複数のノズルの先端部の前記ヘッド本体の位置を基準とする前記所定面における移動軌跡を、前記ヘッド本体の位置を基準として、前記ヘッド本体に支持された状態検出装置で検出することと、
   電子部品供給装置から電子部品が供給される供給位置に移動された前記ヘッド本体の位置を基準として検出された複数の前記ノズルの先端部の移動軌跡と、前記第１軸と平行な第１基準線に等間隔で規定された前記所定面における前記ノズルの先端部の理想位置を示す複数の基準点のそれぞれを通り前記第１軸と直交する前記所定面の第２軸と平行な第２基準線との交点に、複数の前記ノズルの先端部を位置決めすることと、
   前記供給位置に移動された前記ヘッド本体の位置を基準とする複数の前記基準点と複数の前記交点とのそれぞれの前記第２軸と平行な第２軸方向の位置誤差に基づいて、前記第１軸方向に配置される複数の前記電子部品を前記第２軸方向に移動して、複数の前記ノズルのそれぞれに前記電子部品を供給することと、を含む
   電子部品実装方法。

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