JPWO2018109845A1 - 部品実装装置、表面実装機および部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

本明細書によって開示される表面実装機１０は、プリント基板Ｐに固定されたシールドフレーム７０に保護カバー８０を押し付けて装着する部品実装装置２０を有する表面実装機１０であって、保護カバー８０を保持してシールドフレーム７０に押し付ける実装ヘッド４２と、実装ヘッド４２の動作を制御するモータ制御部１１２とを備え、実装ヘッド４２によって保護カバー８０をシールドフレーム７０に押し付ける押圧荷重値Ｆは、シールドフレーム７０に保護カバー８０を押し付ける際に増加し、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了すると低下するようになっており、モータ制御部１１２は、押圧荷重値Ｆが、下限荷重値Ｆｄと上限荷重値Ｆｕとの間の荷重目標範囲Ｆｒ内に至った後、低下することを判断条件としてシールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したと判断する装着判断処理を実行する構成とした。

Description

本明細書によって開示される技術は、部品実装装置および表面実装機に関する。

例えば、シールド枠部品などの被装着部品にシールド蓋部品などの嵌合部品を装着させる部品実装装置として、特開２０１４−１６０７８８号公報（下記特許文献１）に記載のものが知られている。この部品実装装置は、まず嵌合部品を吸着ノズルによって吸着保持して被装着部品に移載後第１の荷重で押圧する。その後、嵌合部品を第１の荷重よりも大きい第２の荷重で押圧して被装着部品に設けられた係合開口部に嵌合部品に設けられた係合部を係合させることで被装着部品に対する嵌合部品の装着を完了させる。

特開２００４−２３５５１８号公報

ところで、一般に、この種の部品実装装置では、吸着ノズルと嵌合部品との間にかかる荷重が目標荷重値に達したことで装着完了の判断をしている。このため、例えば、図１７に示すように、被装着部品１に対する嵌合部品２の位置ずれが生じることで、装着が完了していないにもかかわらず、図１８に示すように、荷重Ｚが目標荷重値に達することで被装着部品１に対する嵌合部品２の装着が完了したと判断される虞がある。また、例えば、装着部品や嵌合部品の大きさにばらつきがある場合には、荷重が目標荷重値に達する前に嵌合部品が被装着部品に対して正規に嵌合されたと判断されたり、嵌合部品が被装着部品に対して正規に嵌合されているにもかかわらず、さらに荷重が加えられることで部品を破損させたりする虞がある。

本明細書では、部品同士の装着完了の判断精度を向上させる技術を開示する。

本明細書によって開示される技術は、被装着部品に装着部品を押し付けて装着する部品実装装置であって、前記装着部品を保持して前記被装着部品に押し付ける部品保持部と、前記部品保持部の動作を制御する制御部とを備え、前記部品保持部によって前記装着部品を前記被装着部品に押し付ける押圧荷重値は、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に増加し、前記被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了すると低下するようになっており、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に最大となる荷重値を最大荷重値とした場合、前記制御部は、前記押圧荷重値が、前記最大荷重値よりも小さく設定された下限荷重値と前記最大荷重値よりも大きく設定された上限荷重値との間の荷重目標範囲内に至った後、低下することを判断条件として、前記被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了したと判断する装着判断処理を実行する構成とした。

また、本明細書によって開示される技術は表面実装機であって、前記部品実装装置と、前記部品実装装置に前記装着部品を供給する部品供給装置と、前記部品実装装置による前記装着部品の実装範囲内まで前記被装着部品を搬送する搬送装置とを備える構成とした。

また、本明細書によって開示される技術は、被装着部品に装着部品を押し付けて装着する部品の実装方法であって、前記装着部品を前記被装着部品に押し付ける押圧荷重値は、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に増加し、前記被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了すると低下するようになっており、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に最大となる荷重値を最大荷重値とした場合、前記装着部品を前記被装着部品に押し付ける押圧荷重値が、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際の最大荷重値よりも小さい下限荷重値と前記最大荷重値よりも大きい上限荷重値との間の荷重目標範囲内に至った後、低下していることを判断条件として、前記被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了したと判断する。

このような構成の部品実装装置、表面実装機および部品の実装方法によると、押圧荷重値が、下限荷重値を超えた後、押圧荷重値が低下したことにより、被装着部品に対する装着部品の装着が完了したと判断することができる。これにより、例えば、装着部品や嵌合部品の大きさのばらつきなどにより、押圧荷重値の増加が小さく、被装着部品に装着部品を押し付ける際の最大荷重値に押圧荷重値が至らない場合でも、押圧荷重値が下限荷重値を超えただけでなく、その後押圧荷重値が低下したことで被装着部品に対して装着部品の装着が完了したと判断することができる。

また、装着部品や嵌合部品の大きさのばらつきなどにより、押圧荷重値が最大荷重値を超えるものの、被装着部品に対する嵌合部品の装着が完了していない場合には、押圧荷重値が低下しないため、装着部品が被装着部品に装着されたと誤って判断されることを防ぐことができる。

さらに、例えば、被装着部品に対して装着部品が位置ずれした状態で装着部品が部品保持部によって押圧された場合には、荷重目標範囲に至った押圧荷重値が、低下せずに上限荷重値を超えることで、被装着部品に対する装着部品の位置ずれが生じ、被装着部品に対する装着部品の装着が完了していないと判断することができる。

つまり、従来のように、押圧荷重値が荷重目標値を超えたことを判断条件に被装着部品に対する装着部品の装着が完了したと判断する場合に比べて、部品同士の装着完了の判断精度を向上させることができる。

本明細書によって開示される部品実装装置、表面実装機および部品の実装方法は、以下の構成としてもよい。

前記判断条件は、前記押圧荷重値が前記荷重目標範囲内に至った後、前記下限荷重値よりも低下することである。

このような判断条件によると、押圧荷重値が下限荷重値よりも低下することを判断条件としているから、例えば、下限荷重値を超えた後の押圧荷重値が測定誤差や各部品の大きさのばらつきなどに起因して僅かに低下する場合に、被装着部品に対する装着部品の装着が完了したと誤って判断されることを抑制することができる。

前記判断条件は、前記押圧荷重値が低下した後、再増加することである。

このような判断条件によると、押圧荷重値が完全に低下して被装着部品に対する装着部品の装着が完了し、押圧荷重値が増加することで被装着部品に対して装着部品が正規に装着されたと判断することができるから、例えば、被装着部品に対する装着部品の装着が完了したにもかかわらず、想定以上に押圧荷重値が小さくならない場合でも、装着部品の押圧し過ぎによる各部材の破損などを抑制することができる。

また、例えば、被装着部品に対して装着部品の一部が装着されることで押圧荷重値が低下する場合でも、押圧荷重値が増加するまで部品保持部によって装着部品が押圧されるから、被装着部品に対して装着部品の一部が装着されたことをもって被装着部品に対する装着部品の装着が完了したと誤って判断されることを抑制することができる。

前記判断条件は、前記部品保持部における前記押圧荷重値の再増加が所定の再荷重上限値を超えることである。

このような判断条件によると、押圧荷重値の再増加が再荷重上限値を超えたか否かにより、装着部品の装着が完了したか否かを判断するから、押圧荷重値の測定誤差などによる押圧荷重値の再増加により、被装着部品に対する装着部品の装着が完了したと誤って判断されることを抑制することができる。

前記部品保持部は、負圧発生部による負圧によって前記装着部品を吸引して保持するようになっており、前記制御部は、前記装着判断処理の後、前記部品保持部によって前記装着部品を保持した状態で前記被装着部品から離れる方向に移動し、前記部品保持部に前記装着部品が保持されている否かを前記部品保持部内の真空圧の変化によって確認する装着確認処理をさらに実行する構成とした。

このような構成によると、被装着部品に対する装着部品の装着が完了し、装着判断処理を行った後、さらに装着部品を吸引して保持する部品保持部に装着部品が保持されていないことを部品保持部内の真空圧の変化によって確認することで、被装着部品に対して装着部品が確実に装着されて強固に保持されていると判断することができる。

本明細書によって開示される技術によれば、部品同士の装着完了の判断精度を向上させることができる。

実施形態１に係る表面実装機の平面図 表面実装機の正面図 表面実装機の電気的構成図 シールドフレームに保護カバーを装着する前の状態を示した斜視図 シールドフレームに保護カバーを装着する装着過程を示した断面図 図５の装着過程における実装ヘッドの押圧荷重値の推移を示した図 カバー装着処理のフローチャート図 装着判断処理のフローチャート図 実施形態２に係る実装ヘッドの押圧荷重値の推移を示した図であって、図５の装着過程に相当する押圧荷重値の推移を示した図 実施形態２に係る装着判断処理のフローチャート図 実施形態３に係る保護カバー装着後の実装ヘッドの上昇過程を示した図 図１１の上昇過程における実装ヘッド内の真空圧の推移を示した図 装着確認処理のフローチャート図 保護カバー装着後の実装ヘッドの上昇過程を示した図であって、保護カバーがシールドフレーム７０から外れる状態を示した図 図１４の上昇過程における実装ヘッド内の真空圧の推移を示した図 他の実施形態に係るシールドフレームに保護カバーを装着する前の状態を示した斜視図 シールドフレームに対して保護カバーが位置ずれした状態で組み付けられる過程を示した断面図 図１７の組み付け過程において、従来の判断基準に基づく実装ヘッドの押圧荷重値の推移を示した図

＜実施形態１＞
本明細書に開示された技術における実施形態１について図１から図８を参照して説明する。

本実施形態は、プリント基板Ｐ上への電子部品Ｅの実装やプリント基板Ｐ上に固定されたシールドフレーム（「被装着部品」の一例）７０に保護カバー（「装着部品」の一例）８０を装着する表面実装機１０を例示している。

プリント基板Ｐは、図４に示すように、平板状をなすプリント基板であって、プリント基板Ｐ上には、金属製のシールドフレーム７０が固定されている。

シールドフレーム７０は、図４に示すように、下方に向かって開口する箱形状に形成されており、シールドフレーム７０の内側には、プリント基板Ｐ上に実装された図示しない電子部品Ｅなどが配されている。また、保護カバー８０は、プリント基板Ｐ上に立設する略矩形状の４つの側板７１と、４つの側板７１の上端縁に連なる略矩形状の天井板７２とを備えて構成されており、各側板７１には、略矩形状をなす一対の係止孔７３がプリント基板Ｐに沿うように側板７１を板厚方向に貫通して設けられている。

保護カバー８０は、合成樹脂製であって、図４に示すように、シールドフレーム７０よりも一回り大きい箱形状に形成されており、シールドフレーム７０を上方から覆うようにシールドフレーム７０に被せて装着されるものである。つまり、保護カバー８０は、シールドフレーム７０に対して上方から押さえ付けられるように押圧されることで、シールドフレーム７０に装着されるようになっている。

また、保護カバー８０は、シールドフレーム７０における側板７１の外側に配される４つの側壁８１と、シールドフレーム７０の天井板７２を上方から覆う天井壁８２とを有している。各側壁８１には、側壁８１の下端部から上下方向に延びる一対のスリット８３が２組ずつ設けられており、一対のスリット８３間の側壁８１は、一対のスリット８３間の上端位置を支点として外側に向かって弾性変位する弾性係止片８４とされている。各弾性係止片８４は、保護カバー８０をシールドフレーム７０に装着した際に、シールドフレーム７０の係止孔７３に対応する位置に設けられており、各弾性係止片８４の下端縁には、係止孔７３の上側開口縁７３Ａと上下方向に係止可能な係止突起８５が設けられている。

係止突起８５は、保護カバー８０をシールドフレーム７０に装着する際に、シールドフレーム７０の側板７１に押圧されて側板７１に乗り上げることで、弾性係止片８４を外側に弾性変位させる。そして、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が正規の位置に装着されると、係止突起８５が係止孔７３に嵌まり込み、係止孔７３の上側開口縁７３Ａと係止突起８５とが上下方向に係止することで、保護カバー８０がシールドフレーム７０の正規の位置に保持されるようになっている。

したがって、保護カバー８０をシールドフレーム７０に装着する過程では、保護カバー８０をシールドフレーム７０に押し付ける押圧荷重値Ｆは、弾性係止片８４の係止突起８５がシールドフレーム７０に乗り上げる際に、図６のＡに示すように、保護カバー８０をシールドフレーム７０に押し付ける際に高くなり、押圧荷重値Ｆは高くなった状態のまま（図６のＢを参照）、シールドフレーム７０が保護カバー８０に徐々に覆われる。そして、係止突起８５が係止孔７３に嵌まり込むことで、図６のＣに示すように、押圧荷重値Ｆは低くなり、保護カバー８０がシールドフレーム７０の正規の位置に至るようになっている。

表面実装機１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１上に配置される搬送コンベア１２と、部品実装装置２０と、部品実装装置２０に電子部品Ｅを供給するための部品供給装置１３と、部品実装装置２０に保護カバー８０を供給するためのトレイ供給装置１４とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、左右方向とは、図１における左右方向を基準とし、前後方向とは、図１における上下方向を基準として図示手前側を前側とする。また、上下方向とは、図２における上下方向基準として説明する。

基台１１は、図１に示すように、平面視略矩形状をなしており、基台１１の中央には、プリント基板Ｐを搬送する搬送コンベア（「搬送装置」の一例）１２が配置されている。搬送コンベア１２は、左右方向に循環駆動する一対のコンベアベルト１５を備えており、一対のコンベアベルト１５には、プリント基板Ｐが架設されるようにしてセットされる。一対のコンベアベルト１５にセットされたプリント基板Ｐは、基台１１の右側から左右方向略中央部の実装範囲Ｓに搬入され、保護カバー８０の装着作業が完了した後、一対のコンベアベルト１５によって左側に搬出される。

部品供給装置１３は、図１に示すように、搬送コンベア１２の前側において左右方向に２つ並んで配されている。これらの部品供給装置１３は、フィーダ型であって、複数のフィーダ１６が左右方向に整列した状態で取り付けられている。各フィーダ１６は、複数の電子部品Ｅが収容された部品供給テープをリールから引き出す図示しない電動式の送出装置などを備えており、各フィーダ１６における搬送コンベア１２側の端部から電子部品Ｅを一つずつ供給する。

トレイ供給装置１４は、図１に示すように、搬送コンベア１２の後側に配置されている。また、トレイ供給装置１４は、複数の保護カバー８０を収容するパレット１４Ａを複数収容しており、これらのパレット１４Ａを１枚ずつ基台１１上に供給することで、保護カバー８０を部品実装装置２０に供給する。

部品実装装置２０は、図１および図２に示すように、基台１１上に設けられたヘッド駆動装置３０と、ヘッド駆動装置３０に設けられたヘッドユニット４０とを備えて構成されている。

ヘッド駆動装置３０は、基台１１上においてヘッドユニット４０を前後左右に移動させるものであって、図１に示すように、縦軸駆動機構３１と横軸駆動機構３６とを有している。

縦軸駆動機構３１は、図１に示すように、基台１１の左右方向の両側に設けられた前後方向に延びる一対の縦フレーム３２と、各縦フレーム３２に沿って設けられた一対の縦軸ガイドレール３３と、各縦軸ガイドレール３３の前端部に設けられた縦軸サーボモータ３４とを有している。一対の縦軸ガイドレール３３には、横軸駆動機構３６が架設する形態で取り付けられており、縦軸サーボモータ３４が通電されると、横軸駆動機構３６が縦軸ガイドレール３３に沿って前後方向に移動するようになっている。

横軸駆動機構３６は、図２に示すように、左右方向に延びた形態で一対の縦軸ガイドレール３３に架設された横軸ガイドレール３７と、横軸ガイドレール３７の右側端部に設けられた横軸サーボモータ３８とを有している。横軸ガイドレール３７には、左右方向にヘッドユニット４０が移動自在に取り付けられており、横軸サーボモータ３８が通電制御されると、ヘッドユニット４０が横軸ガイドレール３７に沿って左右方向に移動するようになっている。
したがって、ヘッドユニット４０は基台１１上において前後左右方向である水平方向に移動可能とされている。

ヘッドユニット４０は、部品供給装置１３から供給される電子部品Ｅを取り出してプリント基板Ｐ上に実装またはトレイ供給装置１４から供給される保護カバー８０を取り出して、プリント基板Ｐ上のシールドフレーム７０に装着するものであって、図２に示すように、箱形状をなすヘッドユニット本体４１と、ヘッドユニット本体４１の下端部に突出した形態で左右方向に並んで設けられた複数の実装ヘッド（「部品保持部」の一例）４２とを有している。

複数の実装ヘッド４２は、図２に示すように、ヘッドユニット本体４１から下方に突出した形態で左右方向に並んで配置されており、各実装ヘッド４２は、実装ヘッド４２の軸心を中心に軸周りに回転可能な状態でヘッドユニット４０に支持されている。

各実装ヘッド４２は、ヘッドユニット本体４１内に設けられた複数のＺ軸サーボモータ４３によって上下方向に昇降可能とされており、Ｒ軸サーボモータ４４によって、実装ヘッド４２の軸心を中心に軸周りに回転可能とされている。

各実装ヘッド４２には、図１１に示すように、エア供給装置６０から負圧または正圧が供給されるようになっている。
エア供給装置６０は、負圧および正圧を発生させるエア発生部(「負圧発生部」の一例)６１と、エア発生部６１からの負圧および正圧の圧力を制御するエア制御部６２と、圧力を測定する圧力センサ６３とを有している。そして、エア制御部６２によって制御された負圧が各実装ヘッド４２に供給されることで各実装ヘッド４２の下端部に電子部品Ｅや保護カバー８０が吸引されて吸着保持され、エア制御部６２によって制御された正圧が供給されることで実装ヘッド４２に吸着保持された電子部品Ｅや保護カバー８０が解放されるようになっている。

また、各実装ヘッド４２は、保護カバー８０を吸着保持した状態で保護カバー８０を上方からシールドフレーム７０に押し付けることができるようになっており、保護カバー８０がシールドフレーム７０に対して正規の位置まで押し付けられることで、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０を装着することができるようになっている。

また、ヘッドユニット４０には、図２に示すように、基板認識カメラ４５が設けられており、この基板認識カメラ４５は、ヘッドユニット４０を移動させることで、プリント基板Ｐなど、基台１１上の任意の位置の画像を撮像することができるようになっている。一方、基台１１上における部品供給装置１３およびトレイ供給装置１４の側方には、図１に示すように、前後一対の部品認識カメラ１７が設けられており、これらの部品認識カメラ１７は、実装ヘッド４２の下端部に保持された電子部品Ｅや保護カバー８０の画像を撮像することができるようになっている。

次に、表面実装機１０の電気的構成を、図３を参照して説明する。
表面実装機１０は、制御部１１０によって全体が制御統括されており、制御部１１０は、ＣＰＵなどにより構成される演算処理部１１１を備えている。演算処理部１１１には、モータ制御部（「制御部」の一例）１１２、記憶部１１３、画像処理部１１４、外部入出力部１１５、部品供給装置通信部１１６、管理装置通信部１１７、操作部１１８などが接続されている。

記憶部１１３には、電子部品Ｅや保護カバー８０を実装するための実装プログラム、保護カバー８０の装着状態を判断するための装着判断プログラム、各種データなどが記憶されている。各種データには、生産が予定されているプリント基板Ｐの生産枚数や品種に関する基板情報、シールドフレーム７０に保護カバー８０を装着する装着位置に関する位置情報、部品供給装置１３やトレイ供給装置１４に収容された電子部品Ｅや保護カバー８０の数や種類に関する情報、保護カバー８０をシールドフレーム７０に装着する際の上限荷重値Ｆｕ、保護カバー８０をシールドフレーム７０に装着する際の下限荷重値Ｆｄ、保護カバー８０をシールドフレーム７０に装着する際に再荷重上限値Ｆｒｕ、実装ヘッド４２に保護カバー８０が吸着保持された状態での実装ヘッド４２の保持真空圧Ｐｕ、実装ヘッド４２に何も保持されていない状態での実装ヘッド４２の非保持真空圧Ｐｄなどが含まれている。

画像処理部１１４は、基板認識カメラ４５や部品認識カメラ１７から出力される画像信号が取り込まれるようになっており、取り込んだ画像信号に基づいて画像を生成する。

外部入出力部１１５は、いわゆるインターフェースであって、表面実装機１０におけるエア供給装置６０の圧力センサ６３などの各種センサ類４７から出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。また、外部入出力部１１５は、演算処理部１１１から出力される制御信号をエア供給装置６０や各種アクチュエータ類４８に出力する。

部品供給装置通信部１１６は、部品供給装置１３およびトレイ供給装置１４に接続されており、これら供給装置１３、１４を統括して制御する。

管理装置通信部１１７は、管理装置９０と通信可能に接続されており、管理装置９０は、生産予定のプリント基板Ｐの種類に基づいて最適化プログラムを実行し、電子部品Ｅおよび保護カバー８０を実装する順番などを事前に決定する。

操作部１１８は、液晶モニタなどの図示しない表示装置、キーボードやマウスなどの図示しない入力装置などを備えており、作業者からの入力の受付や作業者への出力を行う。

モータ制御部１１２は、記憶部１１３に記憶されている実装プログラムに基づいて、縦軸サーボモータ３４、横軸サーボモータ３８、Ｚ軸サーボモータ４３、Ｒ軸サーボモータ４４、搬送コンベア１２などを制御し、電子部品Ｅおよび保護カバー８０を実装する。

また、モータ制御部１１２は、実装プログラムと共に、記憶部１１３に記憶されている装着判断プログラムを実行し、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０の装着が完了しているか否かを判断する。

以下に、本実施形態の表面実装機１０が、実装プログラムによって保護カバー８０をシールドフレーム７０に装着するカバー装着処理について説明し、続けて、装着判断プログラムに基づいて、保護カバー８０の装着が完了しているか判断する装着判断処理について説明する。

実装プログラムでは、まず、ヘッドユニット４０における実装ヘッド４２をトレイ供給装置１４のパレット１４Ａ上に移動させる（Ｓ１１）。そして、Ｚ軸サーボモータ４３を動作させて実装ヘッド４２を昇降させることで、パレット１４Ａに収容された保護カバー８０を実装ヘッド４２によって保持する（Ｓ１２）。

次に、保護カバー８０を保持した実装ヘッド４２を、基台１１の実装範囲Ｓに配置されたシールドフレーム７０上に移動させ（Ｓ１３）、Ｚ軸サーボモータ４３を動作させて実装ヘッド４２により保護カバー８０を降下させて、シールドフレーム７０を覆うように保護カバー８０を上方から被せて押圧することでシールドフレーム７０に保護カバー８０を装着する（Ｓ１４）。

この装着過程では、まず、図５の（ａ）に示すように、実装ヘッド４２により保護カバー８０を降下させる。そして、保護カバー８０内にシールドフレーム７０の上端が進入し始めると、図５の（ｂ）に示すように、保護カバー８０の弾性係止片８４における係止突起８５がシールドフレーム７０の側板７１に押し付けられ、保護カバー８０の各弾性係止片８４における係止突起８５がシールドフレーム７０の側板７１に乗り上げる。このとき、実装ヘッド４２によって保護カバー８０をシールドフレーム７０に対して押し付ける押圧荷重値Ｆは、図６のＡに示すように最大荷重値Ｆｍａｘまで増加する。ここで、最大荷重値Ｆｍａｘとは、シールドフレーム７０に保護カバー８０を押し付けて装着する際に最大となる荷重値とする。

そして、このままさらに、保護カバー８０をシールドフレーム７０に対して押し付けると、図５の（ｃ）に示すように、各弾性係止片８４の係止突起８５とシールドフレーム７０の側板７１の外面とが摺動し、シールドフレーム７０が保護カバー８０によって徐々に覆われる。なお、このときの実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆは、図６のＢに示すように、最大荷重値Ｆｍａｘのまま推移する。

そして、保護カバー８０がシールドフレーム７０に対して正規の装着位置に至ると、図５の（ｄ）に示すように、各弾性係止片８４の係止突起８５がシールドフレーム７０の側板７１における係止孔７３に嵌まり込み、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆは、図６のＣに示すように、最大荷重値Ｆｍａｘから低下する。

そして、係止孔７３の上側開口縁７３Ａと係止突起８５とが上下方向に係止することで、保護カバー８０がシールドフレーム７０に対して正規の位置に保持され、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了する。

以上のような保護カバー８０の装着において、装着判断処理では、以下のような処理が行われる。

装着判断処理では、まず、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の組み付けが開始されたか否か判断する。

具体的には、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２によって保護カバー８０を降下させ（Ｓ２１）、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆを測定する（Ｓ２２）。

次に、モータ制御部１１２は、押圧荷重値Ｆが、下限荷重値Ｆｄを超えるまで最大荷重値Ｆｍａｘまで増加し、上限荷重値Ｆｕと下限荷重値Ｆｄとの間の荷重目標範囲Ｆｒ内に至っているか否か判定する（Ｓ２３）。ここで、上限荷重値Ｆｕは、最大荷重値Ｆｍａｘよりも大きく設定されており、下限荷重値Ｆｄは、最大荷重値Ｆｍａｘよりも小さく設定されている。
詳しくは、例えば、上限荷重値Ｆｕとは、保護カバー８０における全ての弾性係止片８４がシールドフレーム７０の側板７１に乗り上げる際の最大荷重値Ｆｍａｘを予め複数セット測定し、測定した最大荷重値Ｆｍａｘのうち最も大きかった最大荷重値Ｆｍａｘよりもやや大きな値（具体的には、最も大きかった最大荷重値の１０％増など）とする。また、下限荷重値Ｆｄは、例えば、保護カバー８０における弾性係止片８４の全ての係止突起８５がシールドフレーム７０の係止孔７３に嵌まり込む際に最大荷重値Ｆｍａｘから低下する低下荷重値を複数セット測定し、測定した低下荷重値のうち最も小さかった低下荷重値よりもやや大きな値（具体的には、最も小さかった低下荷重値の１０％増など）とする。なお、上限荷重値Ｆｕと下限荷重値Ｆｄとは、シールドフレーム７０に保護カバー８０を装着する際に最大荷重値Ｆｍａｘに基づいて設定したが、他の部品を装着する際の荷重値に基づいて設定されてもよい。

押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄを超えない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２による保護カバー８０の降下を継続する。

一方、押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄを超えて荷重目標範囲Ｆｒ内に至った場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、モータ制御部１１２は、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の組み付けが開始されたと判断し、さらに、実装ヘッド４２によって保護カバー８０を降下させ（Ｓ２４）、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆを測定する（Ｓ２５）。

そして、弾性係止片８４の係止突起８５がシールドフレーム７０の係止孔７３に嵌まり込み、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０の装着が完了したか否か判定する。

具体的には、モータ制御部１１２は、荷重目標範囲Ｆｒに至った押圧荷重値Ｆが、その後、下限荷重値Ｆｄよりも低下するか判定する（Ｓ２６）。

実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低下していない場合（Ｓ２６：ＮＯ）、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２による保護カバー８０の押圧を継続する。

一方、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが低下して下限荷重値Ｆｄよりも低くなった場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、モータ制御部１１２は、弾性係止片８４の係止突起８５がシールドフレーム７０の係止孔７３に嵌まり込み、保護カバー８０がシールドフレーム７０によって保持され、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したと判断する。

このように、本実施形態によると、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが、下限荷重値Ｆｄを超えて荷重目標範囲Ｆｒ内に至った後、低下して下限荷重値Ｆｄよりもさらに低下したことを判断条件としてシールドフレーム７０に保護カバー８０が装着されたと判断することができる。

したがって、例えば、シールドフレーム７０が保護カバー８０に大きさのばらつきにより、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の大きさが基準値よりもやや大きい場合、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが最大荷重値Ｆｍａｘに至らない虞があるものの、押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄを超えて、さらにその後、押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低下したことを判断基準としているから、シールドフレーム７０に保護カバー８０が装着されたと判断することができる。

また、例えば、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が基準値よりも小さい場合、押圧荷重値Ｆが最大荷重値Ｆｍａｘを超えるものの、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０の装着が完了しておらず、弾性係止片８４の係止突起８５が係止孔７３に嵌まり込んでいない場合には、押圧荷重値Ｆが低下しないため、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したと誤って判断されることを防ぐことができる。

さらに、例えば、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が位置ずれした状態で組み付けられた場合には、荷重目標範囲Ｆｒに至った押圧荷重値Ｆが、低下せずに上限荷重値Ｆｕを超えることになるから、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了していないと判断することができる。

つまり、従来のように、押圧荷重値Ｆが荷重目標値を超えたことを条件に、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したと判断する場合（図１７および図１８を参照）に比べて、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着完了の判断精度を向上させることができる。

ところで、本実施形態のように、シールドフレーム７０の複数の係止孔７３に複数の弾性係止片８４の係止突起８５がそれぞれ嵌まり込む場合、一部の係止突起８５が係止孔７３に嵌まり込まない場合でも、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低下してしまい、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が正規に装着されたと誤判断されることが懸念される。

そこで、本実施形態の装着判断処理では、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが低下して下限荷重値Ｆｄよりも低くなった後、モータ制御部１１２は、さらに、実装ヘッド４２によって保護カバー８０を降下させ（Ｓ２７）、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆを測定する（Ｓ２８）。つまり、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了して、保護カバー８０が正規の装着位置に至っている場合、実装ヘッド４２によって保護カバー８０をさらに降下させると、係止突起８５がシールドフレーム７０の各係止孔７３に嵌まり込んだ係止突起８５が係止孔７３から外れて側板７１上に乗りあげようとして、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが、図６のＤに示すように、再増加し、再荷重上限値Ｆｒｕを超えることになる。
そこで、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが再増加し、押圧荷重値Ｆが再荷重上限値Ｆｒｕを超えたか判定する（Ｓ２９）。ここで、再荷重上限値Ｆｒｕとは、例えば、保護カバー８０の１つの弾性係止片８４がシールドフレーム７０の側板７１に乗り上げる際の押圧荷重値Ｆよりもやや小さい値に設定されている。

判定の結果、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低くなった後、再び増加しない場合や押圧荷重値Ｆが再荷重上限値Ｆｒｕを超えない場合（Ｓ２９：ＮＯ）、モータ制御部１１２は、未だ一部の係止突起８５が係止孔７３に嵌まり込んでいないとして、実装ヘッド４２による保護カバー８０の押圧を継続する。

そして、押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低くなった後、再び増加して再荷重上限値Ｆｒｕを超えた場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、モータ制御部１１２は、保護カバー８０の各弾性係止片８４における全ての係止突起８５がシールドフレーム７０の各係止孔７３に嵌まり込み、その後、さらに係止突起８５が係止孔７３から外れようとしているとして、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が正規に装着されたと判断する。

したがって、本実施形態の装着判断処理によると、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着がほぼ完了しているものの、一部の係止突起８５が係止孔７３に嵌まり込んでいないような場合には、保護カバー８０がシールドフレーム７０に対して正規に装着されていないと判断することができる。

すなわち、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０の一部が装着されたことをもって保護カバー８０の装着が完了したと誤って判断されることを抑制することができるから、保護カバー８０の装着完了の判断精度をさらに向上させることができる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について図９および図１０を参照して説明する。

実施形態２は、実施形態１における装着判断処理の判断条件を一部変更することで、例えば、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したものの、保護カバー８０の弾性係止片８４の弾性復帰力が小さく、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低下しない場合に対応するものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。

例えば、保護カバー８０の弾性係止片８４の弾性復帰力が小さく、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低下しない場合、保護カバー８０がシールドフレーム７０に対して正規の装着位置に至ると、図５の（ｄ）に示すように、各弾性係止片８４の係止突起８５がシールドフレーム７０の側板７１における係止孔７３に嵌まり込み、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが、図９のＣに示すように、最大荷重値Ｆｍａｘから低下するものの、押圧荷重値Ｆが荷重目標範囲Ｆｒ内に留まる場合がある。
そこで、実施形態２の装着判断処理は、図１０に示すように、まず、実施形態１と同様に、実装ヘッド４２によって保護カバー８０を降下させ（Ｓ３１）、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆを測定する（Ｓ３２）。
そして、モータ制御部１１２は、押圧荷重値Ｆが、下限荷重値Ｆｄを超えるまで最大荷重値Ｆｍａｘまで増加し、上限荷重値Ｆｕと下限荷重値Ｆｄとの間の荷重目標範囲Ｆｒ内に至っているか否か判定する（Ｓ３３）。

押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄを超えない場合（Ｓ３３：ＮＯ）、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２による保護カバー８０の降下を継続する。

一方、押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄを超えて荷重目標範囲Ｆｒ内に至った場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、モータ制御部１１２は、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の組み付けが開始されたと判断し、さらに、実装ヘッド４２によって保護カバー８０を降下させ（Ｓ３４）、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆを測定する（Ｓ３５）。

そして、モータ制御部１１２は、荷重目標範囲Ｆｒに至った押圧荷重値Ｆが、その後、低下しているか否か判定することで、弾性係止片８４の係止突起８５がシールドフレーム７０の係止孔７３に嵌まり込み、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０の装着が完了したか否か判定する（Ｓ３６）。

実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが低下していない場合（Ｓ３６：ＮＯ）、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２による保護カバー８０の押圧を継続する。

一方、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが低下している場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、モータ制御部１１２は、弾性係止片８４の係止突起８５がシールドフレーム７０の係止孔７３に嵌まり込み、保護カバー８０がシールドフレーム７０によって保持され、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したと判断する。
そして、実施形態１と同様に、Ｓ３７からＳ３９を実行する。

このように、本実施形態によると、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが、下限荷重値Ｆｄを超えて荷重目標範囲Ｆｒ内に至った後、低下したことを判断条件としているから、図９に示すように、押圧荷重値Ｆは低下したものの、押圧荷重値Ｆが荷重目標範囲Ｆｒ内に留まっていたとしても、シールドフレーム７０に保護カバー８０が装着されたと判断することができる。

すなわち、本実施形態によると、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したものの、保護カバー８０の弾性係止片８４の弾性復帰力が小さく、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄよりも低下しない場合においても、押圧荷重値Ｆが下限荷重値Ｆｄを超えた後、押圧荷重値Ｆが低下したことだけを判断基準としているから、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了したと判断することができる。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３について図１１から図１５を参照して説明する。
実施形態３は、実施形態１における装着判断処理を実行した後、シールドフレーム７０に保護カバー８０が強固に保持されているか装着確認処理を実行するものであって、実施形態１と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、実施形態１と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。

装着確認処理は、装着判断処理が終了し、実装プログラムによる実装ヘッド４２の上昇時に実行される。
具体的には、保護カバー８０が実装ヘッド４２によって吸着保持されていると、図１１の（ａ）に示すように、実装ヘッド４２の下端開口は、保護カバー８０の天井壁８２によって閉塞されており、実装ヘッド４２内の真空圧Ｐは、図１２のＸに示すように、記憶部１１３に記憶された保持真空圧Ｐｕよりも高まった状態となっている。

一方、実装ヘッド４２に負圧が供給されるものの、保護カバー８０が保持されておらず、図１１の（ｂ）に示すように、実装ヘッド４２の下端開口が開放されていると、実装ヘッド４２内の真空圧Ｐは低下するように変化し、図１２のＹに示すように、記憶部１１３に記憶された非保持真空圧Ｐｄよりも低下した状態となる。

そして、実装ヘッド４２による保護カバー８０の保持力は、シールドフレーム７０に保護カバー８０が正規に装着された際の装着力よりも小さく設定されている。

つまり、図１１の（ａ）に示すように、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了し、保護カバー８０がシールドフレーム７０に強固に保持されている場合、図１１の（ｂ）に示すように、実装ヘッド４２の上昇するもの、保護カバー８０はシールドフレーム７０に保持されたままとなり、図１２のＹに示すように、実装ヘッド４２内の真空圧Ｐが、非保持真空圧Ｐｄよりも低下する。

一方、図１４の（ａ）に示すように、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了しているにもかかわらず、保護カバー８０がシールドフレーム７０によって保持されず、保護カバー８０がシールドフレーム７０から脱落する状態になっている場合、図１４の（ｂ）に示すように、実装ヘッド４２の上昇に伴い、保護カバー８０が実装ヘッド４２に保持されたまま上昇するため、実装ヘッド４２内の真空圧Ｐは、図１５のＸに示すように、ほぼ変化せず、保持真空圧Ｐｕよりも高い状態となる。

そこで、装着確認処理では、図１３に示すように、シールドフレーム７０に対する保護カバー８０の装着が完了して装着判断処理が終了したところで、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２によって保護カバー８０を吸着保持させたまま、実装ヘッド４２をＺ軸サーボモータ４３により上昇させ、実装ヘッド４２内の真空圧Ｐが低下するか判定する（Ｓ４１）。

実装ヘッド４２内の真空圧Ｐが、図１５に示すように、保持真空圧Ｐｕよりも低下していない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、モータ制御部１１２は、実装ヘッド４２の上昇に伴って保護カバー８０が実装ヘッド４２に保持されたまま上昇し、図１１の（ｂ）に示すように、保護カバー８０がシールドフレーム７０から脱落する状態になっていると判断する。そして、演算処理部１１１を介して操作部１１８の表示部にエラー表示を行う（Ｓ４２）。

一方、実装ヘッド４２内の真空圧Ｐが、非保持真空圧Ｐｄよりも低下している場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、モータ制御部１１２は、保護カバー８０がシールドフレーム７０に対して正規に装着されて、シールドフレーム７０よって強固に保持されていると判断する（Ｓ４３）。これにより、シールドフレーム７０から保護カバー８０が容易に脱落しない状態になっていることを確認することができる。

すなわち、本実施形態によると、装着判断処理において、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が正規の装着位置に至って装着が完了したものの、例えば、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が基準値よりも大きかったり、弾性係止片８４の浮きがあったりするなどして、保護カバー８０がシールドフレーム７０から脱落し易い状態になっているものと、保護カバー８０がシールドフレーム７０に対して強固に保持されているものとを判断することができる。

＜他の実施形態＞
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。

（１）上記実施形態では、天井板７２を有するシールドフレーム７０に保護カバー８０を装着する構成にした。しかしながら、これに限らず、天井板のないシールドフレームに保護カバーを装着する構成にしてもよく、樹脂フレームにシールドカバーを装着する構成にしてもよい。

（２）上記実施形態では、保護カバー８０の側壁８１に複数の弾性係止片８４を設け、これらの弾性係止片８４の係止突起８５をシールドフレーム７０に設けられた複数の係止孔７３に嵌め込む構成とした。しかしながら、これに限らず、図１６に示すように、シールドフレーム１７０の外面に全周に亘って係止溝１７１を設け、この係止溝１７１に嵌まり込む係止突起１８５を保護カバー１８０の側壁１８１の内面に設ける構成にしてもよい。

（３）上記実施形態では、上限荷重値Ｆｕと下限荷重値Ｆｄを予め測定したデータをもとに決定する構成とした。しかしながら、これに限らず、上限荷重値を最大荷重値の１．５倍や２倍に設定したり、下限荷重値を最大荷重値の８０％程度に設定したりしてもよく、上限荷重値は、最大荷重値よりも大きい任意の値に設定でき、下限荷重値は、最大荷重値よりも小さい任意の値に設定できる。

（４）上記実施形態では、実装ヘッド４２が保護カバー８０を吸着保持する構成とした。しかしながら、これに限らず、実装ヘッドが保護カバーをチャックして保持する構成にしてもよい。

（５）上記実施形態１では、装着判断処理において、実装ヘッド４２の押圧荷重値Ｆが再荷重上限値Ｆｒｕを超えたことを判断条件に、シールドフレーム７０に対して保護カバー８０が正規に装着されたと判断する構成とした。しかしながら、これに限らず、装着判断処理において、実装ヘッドの押圧荷重値が下限荷重値を超えたことを判断条件に、シールドフレームに対して保護カバーが正規に装着されたと判断する構成にしてもよい。

１０：表面実装機
１２：搬送コンベア（「基板搬送装置」の一例）
１３：部品供給装置
２０：部品実装装置
４２：実装ヘッド（「部品保持部」の一例）
７０：シールドフレーム（「被装着部品」の一例）
６１：エア発生部（「負圧発生部」の一例）
８０：保護カバー（「装着部品」の一例）
１１０：制御部
１１２：モータ制御部（「制御部」の一例）
Ｆ：押圧荷重値
Ｆｄ：下限荷重値
Ｆｒ：荷重目標範囲
Ｆｒｕ：再荷重上限値
Ｆｕ：上限荷重値
Ｓ：実装範囲

Claims (7)

1. 被装着部品に装着部品を押し付けて装着する部品実装装置であって、
   前記装着部品を保持して前記被装着部品に押し付ける部品保持部と、
   前記部品保持部の動作を制御する制御部とを備え、
   前記部品保持部によって前記装着部品を前記被装着部品に押し付ける押圧荷重値は、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に増加し、前記被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了すると低下するようになっており、
   前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に最大となる荷重値を最大荷重値とした場合、
   前記制御部は、前記押圧荷重値が、前記最大荷重値よりも小さく設定された下限荷重値と前記最大荷重値よりも大きく設定された上限荷重値との間の荷重目標範囲内に至った後、低下することを判断条件として、被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了したと判断する装着判断処理を実行する部品実装装置。
2. 前記判断条件は、前記押圧荷重値が前記荷重目標範囲内に至った後、前記下限荷重値よりも低下することである請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記判断条件は、前記押圧荷重値が低下した後、再増加することである請求項１または請求項２に記載の部品実装装置。
4. 前記判断条件は、前記部品保持部における前記押圧荷重値の再増加が所定の再荷重上限値を超えることである請求項３に記載の部品実装装置。
5. 前記部品保持部は、負圧発生部による負圧によって前記装着部品を吸引して保持するようになっており、
   前記制御部は、前記装着判断処理の後、前記部品保持部によって前記装着部品を保持した状態で前記被装着部品から離れる方向に移動し、前記部品保持部に前記装着部品が保持されているか否かを前記部品保持部内の真空圧の変化によって確認する装着確認処理をさらに実行する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の部品実装装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の部品実装装置と、
   前記部品実装装置に前記装着部品を供給する部品供給装置と、
   前記部品実装装置による前記装着部品の実装範囲内まで前記被装着部品を搬送する搬送装置とを備える表面実装機。
7. 被装着部品に装着部品を押し付けて装着する部品の実装方法であって、
   前記装着部品を前記被装着部品に押し付ける押圧荷重値は、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に増加し、前記被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了すると低下するようになっており、
   前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際に最大となる荷重値を最大荷重値とした場合、
   前記装着部品を前記被装着部品に押し付ける押圧荷重値が、前記被装着部品に前記装着部品を押し付ける際の最大荷重値よりも小さい下限荷重値と前記最大荷重値よりも大きい上限荷重値との間の荷重目標範囲内に至った後、低下することを判断条件として、被装着部品に対する前記装着部品の装着が完了したと判断する部品の実装方法。

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