WO2016129105A1 - 実装処理ユニット、実装装置及び実装処理ユニットの制御方法 - Google Patents

実装処理ユニット、実装装置及び実装処理ユニットの制御方法 Download PDF

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WO2016129105A1
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lifting
mounting
raising
lowering
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PCT/JP2015/053981
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浩二 河口
成田　純一
満 三治
賢三 石川
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富士機械製造株式会社
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Priority to US15/549,726 priority patent/US10660250B2/en
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    • H05K3/301—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure

Definitions

  • the present invention relates to a mounting processing unit, a mounting apparatus, and a method for controlling the mounting processing unit.
  • a mounting apparatus includes a first linear motor that lifts and lowers a first lifting member and a second linear motor that lifts and lowers a nozzle provided at the tip of the first lifting member (for example, Patent Document 1).
  • the second linear motor can be moved up and down relatively accurately, so that damage due to a contact impact with the suction nozzle or the substrate can be avoided while keeping the mounting efficiency of the component on the substrate high.
  • This invention is made
  • the raising / lowering stroke of a collection member can be shortened more.
  • a main object is to provide a mounting processing unit, a mounting apparatus, and a method for controlling the mounting processing unit.
  • the present invention adopts the following means in order to achieve the main object described above.
  • the mounting processing unit of the present invention is A mounting processing unit for placing components on a board, A first elevating drive unit that elevates and lowers the entire elevating member on which a sampling member for collecting components is mounted; A second elevating drive unit for elevating the sampling member among the elevating members; A control unit that controls at least the raising / lowering operation of the first raising / lowering driving unit based on height information including one or more of the substrate height information and the component thickness information measured by the measuring unit; It is equipped with.
  • This mounting processing unit includes a first elevating drive unit that elevates and lowers the entire elevating member on which a sampling member for collecting components is mounted, and a second elevating drive unit that elevates the sampling member among the elevating members. And this unit controls the raising / lowering operation
  • the raising / lowering stroke of the collection member can be further shortened in the configuration in which the elevation member to which the collection member is attached is raised and lowered, and the collection member is also raised and lowered. For this reason, in this unit, the unit can be made more compact.
  • the control unit uses the information on the board height and / or the component thickness included in the height information to determine the distance between the board and the lifting member as the sampling member. It is good also as what controls the raising / lowering operation
  • the control unit sets a tip correction value used for raising / lowering control of the sampling member by the second raising / lowering driving unit based on the height information, and the first raising / lowering driving unit
  • An elevation correction value larger than the tip correction value used for raising / lowering control of the raising / lowering member is set based on the height information, and the raising / lowering operation of the first raising / lowering drive unit is controlled using the elevation correction value.
  • the tip correction value may be a correction value for correcting a reference position (such as a movement start position or a scheduled stop position) when the lifting range of the sampling member is a constant value, or a correction value for correcting the lifting range of the sampling member itself. It is good.
  • the elevation correction value may be a correction value for correcting a reference position (such as a movement start position or a scheduled stop position) when the elevation range of the elevation member is a constant value, or the elevation range of the elevation member itself is corrected. It may be a correction value.
  • the control unit sets an elevation correction value for correcting a stop position of the elevation member on the substrate based on the height information, and sets a basic value as the elevation correction value. It is good also as what controls the raising / lowering operation
  • the second raising / lowering drive unit performs raising / lowering according to the basic setting
  • the mounting processing unit of the present invention includes a detection unit that detects a load applied to the sampling member, and the control unit is a member attached to the lifting member in the lifting control of the lifting member and / or the sampling member.
  • One or more of the substrate height and the component thickness may be measured by detecting contact with the sensor with the detection unit.
  • the height of the substrate and the thickness of the component can be measured using a detection unit that detects a load applied to the sampling member.
  • the member mounted on the lifting member may be, for example, a sampling member, or a jig mounted on the lifting member instead of the sampling member.
  • the detection unit may detect a load applied to the sampling member when the component is mounted on the substrate.
  • the control unit may measure the thickness of the component by bringing the component into contact with a predetermined reference surface in a state where the component is sampled by the sampling member.
  • the mounting apparatus of the present invention includes the mounting processing unit described above. Since this mounting apparatus includes any of the mounting processing units described above, the lifting / lowering stroke of the sampling member can be further shortened.
  • the method for controlling the mounting processing unit of the present invention is as follows.
  • a first elevating drive unit that elevates and lowers the entire elevating member mounted with a sampling member that collects the component, and a second elevating drive unit that elevates the sampling member of the elevating member, and arranges the component on the substrate.
  • a method of controlling the mounting processing unit Controlling at least the raising / lowering operation of the first raising / lowering driving unit based on the height information including one or more of the substrate height information and the component thickness information measured by the measuring unit; Is included.
  • the entire lifting member can be moved to a position closer to the board according to the board height and component thickness. Therefore, in this control method, the raising / lowering stroke of the collecting member can be further shortened in the configuration in which the elevating member to which the collecting member is attached is raised and lowered, and the collecting member is also raised and lowered.
  • various aspects of the mounting processing unit described above may be adopted, and steps for realizing each function of the mounting processing unit described above may be added. .
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of a mounting system 10.
  • FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the mounting head 22.
  • the block diagram showing the structure of the mounting apparatus.
  • the flowchart showing an example of a mounting process routine.
  • the flowchart showing an example of a height information acquisition process routine.
  • Explanatory drawing showing an example which measures the height of the board
  • FIG. Explanatory drawing showing an example which measures the thickness of the components P.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of the mounting system 10.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the mounting head 22.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the mounting apparatus 11.
  • the mounting system 10 is a system that executes a process of mounting the component P on the board S, for example.
  • the mounting system 10 includes a mounting device 11 and a management computer 50.
  • a plurality of mounting apparatuses 11 that perform a mounting process for mounting the component P on the substrate S are arranged from upstream to downstream.
  • FIG. 1 only one mounting apparatus 11 is shown for convenience of explanation.
  • the left-right direction (X-axis), the front-rear direction (Y-axis), and the up-down direction (Z-axis) are as shown in FIG.
  • the mounting apparatus 11 includes a board transfer unit 12, a mounting unit 13, a component supply unit 14, an imaging unit 16, and a control device 40.
  • the substrate transport unit 12 is a unit that carries in, transports, fixes and unloads the substrate S at the mounting position.
  • the substrate transport unit 12 has a pair of conveyor belts provided at intervals in the front-rear direction of FIG. 1 and spanned in the left-right direction. The board
  • substrate S is conveyed by this conveyor belt.
  • the mounting unit 13 collects the component P from the component supply unit 14 and arranges it on the substrate S fixed to the substrate transport unit 12.
  • the mounting unit 13 includes a head moving unit 20, a mounting head 22, and a suction nozzle 28.
  • the head moving unit 20 includes a slider that is guided by the guide rail and moves in the XY directions, and a motor that drives the slider.
  • the mounting head 22 is detachably mounted on the slider and is moved in the XY direction by the head moving unit 20.
  • One or more suction nozzles 28 are detachably mounted on the lower surface of the mounting head 22. As shown in FIG.
  • the mounting head 22 is provided with one or more elongated cylindrical syringe members 25 that are rotatable about a central axis and are movable up and down.
  • a suction nozzle 28 is detachably attached to the lower end of the syringe member 25.
  • the syringe member 25 equipped with the suction nozzle 28 corresponds to an elevating member.
  • a gear 26 is disposed on the upper end of the syringe member 25.
  • the mounting head 22 is provided with a Q-axis motor 23 having a gear 24. In the Q-axis motor 23, the gear 24 meshes with the gear 26, and the syringe member 25 is rotated through the gear 26 to adjust the angle of the component P sucked by the suction nozzle 28.
  • the suction nozzle 28 is a sampling member that sucks the component P at the tip of the nozzle and releases the suction of the component P at the tip of the nozzle by using pressure.
  • the suction nozzle 28 has a disk-shaped flange 29 and a tubular portion 19 formed on the tip side (see FIG. 2).
  • the tubular portion 19 is disposed on the main body of the suction nozzle 28 so as to be slidable in the Z-axis direction (vertical direction).
  • the syringe member 25 and the suction nozzle 28 are moved up and down in the Z-axis direction at one lift position located on the distal end side of the mounting head 22 in the Y-axis direction.
  • the collecting member that collects the component P is described as the suction nozzle 28 here, but is not particularly limited as long as the component P can be collected, and may be a mechanical chuck that clamps and collects the component P.
  • the mounting head 22 includes a first elevating drive unit 30 and a second elevating drive unit 34, and the first elevating drive unit 30 and the second elevating drive unit 34 are arranged on the Z axis. Accordingly, the height of the suction nozzle 28 is adjusted.
  • the first raising / lowering drive unit 30 raises and lowers the entire syringe member 25 to which the suction nozzle 28 for collecting the component P is attached.
  • the first lifting drive unit 30 includes a first linear motor 31 and a first support member 32.
  • the first linear motor 31 moves the first support member 32 up and down within a relatively large movement range A (see FIG. 2).
  • the first support member 32 is a member formed in the vertical direction, and is supported by the first linear motor 31.
  • a second elevating drive unit 34 is disposed at the lower end of the first support member 32.
  • a first engagement portion 33 that engages with a disk-shaped horizontal portion 27 formed on the syringe member 25 is formed.
  • the second raising / lowering drive unit 34 raises and lowers the suction nozzle 28 in the syringe member 25.
  • the second lifting / lowering drive unit 34 includes a second linear motor 35, a second support member 36, a second engagement unit 37, and a detection unit 38.
  • the second linear motor 35 moves the second support member 36 up and down within a movement range B (see FIG. 2) that is shorter than the movement range A.
  • the second support member 36 is a member formed in the vertical direction, and is supported by the second linear motor 35.
  • a second engagement portion 37 is formed at the lower end of the second support member 36.
  • the second engagement portion 37 is engaged with the flange 29 of the suction nozzle 28.
  • the second raising / lowering drive unit 34 moves the suction nozzle 28 up and down directly through the second engagement unit 37 and the flange 29 by the driving force of the second linear motor 35.
  • the second support member 36 is provided with a detection unit 38 that is a load cell, and can detect a load applied to the second engagement unit 37.
  • the mounting head 22 lowers the suction nozzle 28 at a high speed by the first lifting drive unit 30 and lowers the suction nozzle 28 at a low speed by the second lift driving unit 34, and the component P is mounted on the substrate based on the detection result of the detection unit 38.
  • the drive control at the time of contact with S is performed, and the load applied to the component P is reduced.
  • the mounting apparatus 11 is provided with a reference member 17 on which a reference surface serving as a height reference is formed.
  • the component supply unit 14 includes a plurality of reels and is detachably attached to the front side of the mounting apparatus 11.
  • a tape is wound around each reel, and a plurality of parts P are held on the surface of the tape along the longitudinal direction of the tape.
  • the tape is unwound from the reel toward the rear, and is sent out by the feeder unit to a sampling position where the tape is sucked by the suction nozzle 28 with the component P exposed.
  • the imaging unit 16 is a unit that images the suction nozzle 28 that sucks the component P from the side.
  • the imaging unit 16 includes an imaging device, a mirror, and an image processing unit.
  • the control device 40 uses the image captured by the imaging unit 16 to detect the displacement of the suction position of the component P, the deformation of the component P, the presence or absence of breakage, and the like.
  • the control device 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU 41, and includes a ROM 42 that stores a processing program, an HDD 43 that stores various data, a RAM 44 that is used as a work area, an external device and an electrical device. An input / output interface 45 for exchanging signals is provided, and these are connected via a bus 46.
  • the control device 40 outputs control signals to the substrate transport unit 12, the mounting unit 13, the component supply unit 14, and the imaging unit 16, and inputs signals from the mounting unit 13, the component supply unit 14, and the imaging unit 16.
  • the management computer 50 is a computer that manages information of each device of the mounting system 10.
  • the management computer 50 includes an input device 52 such as a keyboard and a mouse for an operator to input various commands, and a display 54 for displaying various information.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a mounting process routine executed by the CPU 41 of the control device 40.
  • This routine is stored in the HDD 43 of the control device 40, and is executed by a start instruction from the operator.
  • the case where the component P is mounted on the substrate S by the two-stage control of the first raising / lowering driving unit 30 and the second raising / lowering driving unit 34 using the suction nozzle 28 will be mainly described.
  • the CPU 41 of the control device 40 first acquires mounting job information from the management computer 50 (step S100).
  • the mounting job information includes the mounting order of the components P, the type and characteristics of the components P to be mounted, information on the suction nozzle 28 that sucks the components P, and the like.
  • the CPU 41 carries the substrate S and fixes it (step S110), and sets the component P to be picked up (step S120).
  • the CPU 41 executes a process of acquiring height information including one or more of the height information of the substrate S and the thickness information of the component P (step S130).
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the height information acquisition processing routine.
  • This routine is stored in the HDD 43 of the control device 40.
  • the control apparatus 40 shall measure the height of the board
  • a process for measuring the height of the substrate S will be described.
  • the substrate S may be deformed, such as swells or warpage.
  • the control apparatus 40 shall perform the process which measures the height of the upper surface of the board
  • FIG. 6A and 6B are explanatory diagrams showing an example of measuring the height of the substrate S.
  • FIG. 6A and 6B are explanatory diagrams showing an example of measuring the height of the substrate S.
  • FIGS. 6B and 6C are views after the first elevating drive unit 30 is lowered. It is a figure of the measurement state of.
  • the height of the substrate S is obtained using the suction nozzle 28 as a detection member at the tip, but this process is performed by attaching a measuring jig to the syringe member 25 instead of the suction nozzle 28. It may be a thing.
  • the CPU 41 lowers the first support member 32 by the first raising / lowering drive unit 30 and performs a process of lowering the entire syringe member 25 and the suction nozzle 28 (step S300).
  • the first raising / lowering driving unit 30 lowers the suction nozzle 28 to a predetermined reference height.
  • the mounting head 22 is moved to the measurement point on the substrate S (step S310). For example, it is assumed that a plurality of measurement points are determined in advance in such a manner that the deformation of the substrate S can be grasped.
  • the first measurement point is the upper surface (reference surface) of the reference member 17.
  • the CPU 41 sets the reference surface of the reference member 17 as an offset value based on the encoder value of the second linear motor 35.
  • the CPU 41 slowly lowers the second support member 36 by the second elevating drive unit 34 (step S320), and determines whether or not the detection unit 38 has detected a load based on the signal of the detection unit 38. (Step S330). When the detection unit 38 does not detect the load, the CPU 41 continues the process of step S320. When the detection unit 38 detects the load, the suction nozzle 28 is assumed to be in contact with the surface of the substrate S. Is stored in the RAM 44 (step S340). The surface height of the substrate S can be obtained from the encoder value of the first linear motor 31 and the encoder value of the second linear motor 35, for example.
  • step S340 the CPU 41 determines whether or not all the surface heights of the substrate S have been acquired (measured) (step S350), and when all are not acquired, the CPU 41 causes the second elevating drive unit 34 to The suction nozzle 28 is raised (step S360), and the processes after step S310 are executed. On the other hand, when all the surface heights of the substrate S are acquired in step S350, the CPU 41 ends this routine as it is. Thus, the height at each measurement point of the substrate S can be actually measured.
  • FIG. 7A and 7B are explanatory diagrams illustrating an example of measuring the thickness of the component P.
  • FIG. 7A is a measurement of the reference plane
  • FIG. 7B is a measurement diagram of the thickness of the component P.
  • the height measurement of the substrate S described above is the same process except that the process of bringing the part P into contact with the reference surface of the reference member 17 in a state where the part P is attracted to the suction nozzle 28 is performed in step S320. I do.
  • the thickness of the component P can be obtained from the difference between the measured value of the reference plane and the measured value in a state where the component P is attracted (see the thickness C in FIG. 7B). In this way, the thickness C of the component P can be measured.
  • the CPU 41 sets the elevation correction value of the first elevation drive unit based on the acquired height information (step S140).
  • the elevation correction value is, for example, a value for correcting the stop position of the syringe member 25 on the substrate S.
  • the elevation correction value is such that the syringe member 25 stops at a position where the distance between the substrate S and the syringe member 25 is a distance corresponding to the elevation stroke (distance B) of the suction nozzle 28 in the second elevation drive unit 34. It is determined to such a value.
  • the elevation correction value has a constant stroke at the second elevation drive unit 34, and the stop position of the syringe member 25 at the first elevation drive unit 30 depends on the height of the substrate S and the thickness of the component P. Is set to a value that is closer.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram regarding the setting of the elevation correction value
  • FIG. 8A is a basic value
  • FIG. 8B is an explanatory diagram of the correction value. If the height of the board
  • the stop position in the raising / lowering drive part 30 becomes low (refer FIG.8 (b)). Similarly, if the height of the substrate S is high, the elevation correction value is correspondingly increased in the stop position of the syringe member 25 in the first elevation drive unit 30, and if the thickness of the component P is thick, Accordingly, the stop position in the first elevating drive unit 30 is determined to be higher.
  • the stop position of the first elevating drive unit 30 has a relatively large margin so that the component P does not hit the substrate S. Cost. For this reason, the stroke of the 2nd raising / lowering drive part 34 becomes longer.
  • the stop position of the first elevating drive unit 30 is compared so that the component P does not hit the substrate S.
  • the stroke of the second raising / lowering drive unit 34 is further increased by the height of the substrate S and the thickness of the component P being thin.
  • the entire syringe member 25 can be moved to a position closer to the substrate S in accordance with the height of the substrate S and the thickness of the component P, and the margin can be shortened. can do.
  • step S140 the CPU 41 moves the mounting head 22 to the placement position of the component P (step S150), and controls the first lifting drive unit 30 (first linear motor 31) with the set lifting correction value (step S150). S160).
  • the CPU 41 controls the second elevating drive unit 34 (second linear motor 35) to be lowered using the basic value (step S170).
  • the CPU 41 controls the lowering of the second elevating / lowering drive unit 34 after the syringe member 25 is stopped.
  • the second elevating / lowering driving unit 34 may be lowered before the syringe member 25 is stopped.
  • step S180 determines whether or not a load from the detection unit 38 is detected (step S180), and when the load is not detected, the process of step S170 is continued.
  • the CPU 41 controls the second lifting / lowering drive unit 34 so that a predetermined mounting load is obtained, and The suction release is performed (step S190). In this way, since the component P is arranged on the substrate S using the output value of the detection unit 38, the load applied to the component P can be further reduced.
  • the CPU 41 determines whether or not the mounting process of the current board is completed (step S200), and when it is not completed, the second raising / lowering drive unit 34 moves the suction nozzle 28 to the initial height. (Step S210), and the processing after step S120 is executed. That is, the CPU 41 sets the next component to be picked up, obtains height information, and controls the first lift drive unit 30 using the lift correction value set based on the height information, while the board S of the component P is used. To place in. On the other hand, when the current board mounting process is completed in step S200, the CPU 41 discharges the mounted board S (step S220) and determines whether the production is completed (step S230).
  • the CPU 41 executes the processes after step S110. That is, the CPU 41 conveys and fixes a new substrate, and executes the processes after step S120. On the other hand, when the production is completed in step S230, the CPU 41 ends this routine as it is.
  • the first lifting drive unit 30 of the present embodiment corresponds to the first lifting drive unit of the present invention
  • the second lifting drive unit 34 corresponds to the second lifting drive unit
  • the suction nozzle 28 corresponds to the sampling member
  • suction is performed.
  • the syringe member 25 equipped with the nozzle 28 corresponds to a lifting member
  • the detection unit 38 and the control device 40 correspond to a measurement unit
  • the control device 40 corresponds to a control unit.
  • the mounting unit 13 and the control device 40 correspond to the mounting processing unit of the present invention.
  • an example of the method for controlling the mounting apparatus of the present invention is also clarified by describing the operation of the mounting apparatus 11.
  • the mounting apparatus 11 is equipped with the first raising / lowering drive unit 30 for raising and lowering the entire syringe member 25 (elevating member) to which the suction nozzle 28 for collecting the component P is attached, and the suction nozzle 28.
  • a second raising / lowering drive unit 34 for raising and lowering the suction nozzle 28 itself of the syringe member 25 is provided.
  • the mounting device 11 performs at least a first lifting / lowering based on height information including one or more of the height information of the substrate S and the thickness information of the component P measured by the detection unit 38 and the control device 40.
  • movement of the drive part 30 is controlled.
  • the entire syringe member 25 to which the suction nozzle 28 is attached can be moved to a position closer to the substrate S according to the height of the substrate S and the thickness of the component P. Therefore, the mounting apparatus 11 can shorten the raising / lowering stroke of the adsorption nozzle 28 in the structure which raises / lowers the syringe member 25 to which the adsorption nozzle 28 is attached and also raises / lowers the adsorption nozzle 28 itself. For this reason, in the mounting apparatus 11, the unit can be made more compact.
  • the CPU 41 uses the information on the board height and / or component thickness included in the height information, and the stop position where the distance between the board S and the syringe member 25 becomes the distance corresponding to the lifting stroke of the suction nozzle 28.
  • the raising / lowering operation of the first raising / lowering driving unit 30 is controlled so that the syringe member 25 is positioned at the same position. For this reason, the suction nozzle 28 can be brought closer to the substrate S without changing the stroke of the second elevating drive unit 34.
  • the CPU 41 sets an elevation correction value for correcting the stop position of the elevation member on the substrate S based on the height information, corrects the basic value using the elevation correction value, and corrects the first elevation drive unit 30. Controls the lifting operation.
  • CPU41 controls the raising / lowering operation
  • the elevation correction value of the first elevation drive unit 30 is set, but in addition to this, the tip correction value used for the elevation control of the suction nozzle 28 by the second elevation drive unit 34 May be set based on the height information.
  • a lift correction value larger than the tip correction value may be set based on the height information.
  • the lifting / lowering stroke of the sampling member can be further shortened by correcting the overall position of the lifting / lowering member and correcting the position of the sampling member to be smaller.
  • the tip correction value may be a correction value for correcting a reference position (such as a movement start position or a scheduled stop position) when the lifting / lowering range of the suction nozzle 28 is a constant value, or the lifting / lowering range of the suction nozzle 28 itself is corrected. It is good also as a correction value to do.
  • the elevation correction value may be a correction value for correcting a reference position (such as a movement start position or a scheduled stop position) when the elevation range of the elevation member is a constant value, or the elevation range of the elevation member itself is corrected. It may be a correction value.
  • the detection unit 38 is used to measure the height of the substrate S and the thickness of the component P.
  • the thickness of the component P may be obtained using an image captured by the imaging unit 16.
  • the height at each point of the substrate S may be obtained using a laser-type distance measuring sensor.
  • the height of each point on the substrate S may be obtained based on an image obtained by imaging the substrate S from the upper surface side.
  • the height at each point of the substrate S may be determined by the pressure applied to the support pins that support the substrate S from below or the pressing stroke.
  • both the height of the substrate S and the thickness of the component P are used as height information, but the present invention is not particularly limited to this, and at least one of them may be omitted. Even in this case, the lifting / lowering stroke of the suction nozzle 28 can be further shortened depending on either the height of the substrate S or the thickness of the component P.
  • the present invention has been described as the mounting device 11.
  • a mounting processing unit including the mounting unit 13 and the control device 40 may be used, or a control method for the mounting device 11 may be used.
  • the processing may be a program executed by a computer.
  • the present invention can be used for an apparatus for performing a mounting process in which components are arranged on a substrate.
  • 10 mounting system 11 mounting apparatus, 12 substrate transport unit, 13 mounting unit, 14 component supply unit, 16 imaging unit, 17 reference member, 19 tubular section, 20 head moving section, 22 mounting head, 23 Q axis motor, 24, 26 gears, 25 syringe members, 27 horizontal parts, 28 suction nozzles, 29 flanges, 30 first lifting drive parts, 31 first linear motors, 32 first support members, 33 first engaging parts, 34 second lifting drive parts , 35 second linear motor, 36 second support member, 37 second engagement portion, 38 detection portion, 40 control device, 41 CPU, 42 ROM, 43 HDD, 44 RAM, 45 I / O interface, 46 bus, 50 management Computer, 52 input device, 54 display, P component, S base .

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Abstract

　実装装置（１１）は、部品Ｐを採取する吸着ノズル（２８）が装着されたシリンジ部材（２５）（昇降部材）の全体を昇降させる第１昇降駆動部（３０）と、吸着ノズル（２８）が装着されたシリンジ部材（２５）のうち吸着ノズル（２８）自体を昇降させる第２昇降駆動部（３４）とを備えている。そして、実装装置（１１）は、基板Ｓの高さの情報及び部品Ｐの厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報に基づいて、少なくとも第１昇降駆動部（３０）の昇降動作を制御する。この実装装置（１１）では、基板Ｓの高さや部品Ｐの厚さに応じて吸着ノズル（２８）が装着されたシリンジ部材（２５）の全体を基板Ｓに、より近い位置まで移動可能である。

Description

実装処理ユニット、実装装置及び実装処理ユニットの制御方法
　本発明は、実装処理ユニット、実装装置及び実装処理ユニットの制御方法に関する。
　従来、実装装置としては、第１昇降部材を昇降させる第１リニアモータと、第１昇降部材の先端に設けられたノズルを昇降させる第２リニアモータとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この実装装置では、第２リニアモータで比較的精密な昇降を行うことによって、部品の基板への装着能率を高く保ちつつ、吸着ノズルあるいは基板との当接衝撃による損傷を回避することができる。
国際公開２０１４／０８０４７２号パンフレット
　しかしながら、上述した実装装置では、基板にそりなどが生じている場合や、部品の厚さにばらつきがある場合などには、比較的余裕を持たせたマージンを設ける必要があり、第２リニアモータで昇降させるストロークが長くなることがあった。
　本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、採取部材が装着された昇降部材を昇降させ、且つ採取部材をも昇降させる構成において、採取部材の昇降ストロークをより短くすることができる実装処理ユニット、実装装置及び実装処理ユニットの制御方法を提供することを主目的とする。
　本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
　本発明の実装処理ユニットは、
　部品を基板上に配置する実装処理ユニットであって、
　部品を採取する採取部材が装着された昇降部材の全体を昇降させる第１昇降駆動部と、
　前記昇降部材のうち前記採取部材を昇降させる第２昇降駆動部と、
　測定部により測定された基板高さの情報及び部品厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報に基づいて少なくとも前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御する制御部と、
　を備えたものである。
　この実装処理ユニットは、部品を採取する採取部材が装着された昇降部材の全体を昇降させる第１昇降駆動部と、昇降部材のうち採取部材を昇降させる第２昇降駆動部とを備えている。そして、このユニットは、測定部により測定された基板高さの情報及び部品厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報に基づいて少なくとも第１昇降駆動部の昇降動作を制御する。このユニットでは、基板高さや部品厚さに応じて昇降部材の全体を基板により近い位置まで移動することができる。したがって、このユニットでは、採取部材が装着された昇降部材を昇降させ、且つ採取部材をも昇降させる構成において、採取部材の昇降ストロークをより短くすることができる。このため、このユニットでは、ユニットのコンパクト化をより図ることができる。
　本発明の実装処理ユニットにおいて、前記制御部は、前記高さ情報に含まれる前記基板高さ及び／又は前記部品厚さの情報を用いて、前記基板と前記昇降部材との距離が前記採取部材の昇降ストロークに応じた距離となる前記昇降部材の停止位置に前記昇降部材が位置するよう前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御するものとしてもよい。
　本発明の実装処理ユニットにおいて、前記制御部は、前記第２昇降駆動部による前記採取部材の昇降制御に用いられる先端補正値を前記高さ情報に基づいて設定すると共に、前記第１昇降駆動部による前記昇降部材の昇降制御に用いられる、前記先端補正値よりも大きな昇降補正値を前記高さ情報に基づいて設定し、前記昇降補正値を用いて前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御すると共に、前記先端補正値を用いて前記第２昇降駆動部の昇降動作を制御するものとしてもよい。このユニットでは、昇降部材の全体の位置を補正すると共に採取部材の位置をより小さく補正するものとして、採取部材の昇降ストロークをより短くすることができる。先端補正値は、採取部材の昇降範囲を一定値としたときの基準位置（移動開始位置や停止予定位置など）を補正する補正値としてもよいし、採取部材の昇降範囲自体を補正する補正値としてもよい。また、昇降補正値は、昇降部材の昇降範囲を一定値としたときの基準位置（移動開始位置や停止予定位置など）を補正する補正値としてもよいし、昇降部材の昇降範囲自体を補正する補正値としてもよい。
　あるいは、本発明の実装処理ユニットにおいて、前記制御部は、前記昇降部材の前記基板上での停止位置を補正する昇降補正値を前記高さ情報に基づいて設定し、基本値を前記昇降補正値を用いて補正して前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御すると共に、基本値を用いて前記第２昇降駆動部の昇降動作を制御するものとしてもよい。このユニットでは、第２昇降駆動部は基本設定通りの昇降を行い、第１昇降駆動部は昇降補正値を用いた昇降を行うことにより、採取部材の昇降ストロークをより短くすることができる。
　本発明の実装処理ユニットは、前記採取部材に加わる荷重を検出する検出部、を備え、前記制御部は、前記昇降部材及び／又は前記採取部材の昇降制御において、前記昇降部材に装着された部材への接触を前記検出部で検出することにより前記基板高さ及び部品厚さのうち１以上を測定するものとしてもよい。このユニットでは、採取部材に加わる荷重を検出する検出部を利用して基板の高さや部品の厚さを測定することができる。ここで、昇降部材に装着された部材は、例えば、採取部材としてもよいし、採取部材の代わりに昇降部材に装着された治具としてもよい。なお、前記検出部は、前記部品を前記基板に実装する際の前記採取部材に加わる荷重を検出するものとしてもよい。このとき、前記制御部は、前記部品を前記採取部材に採取させた状態で所定の基準面に該部品を当接させることにより該部品の厚さを測定するものとしてもよい。
　本発明の実装装置は、上述したいずれかに記載の実装処理ユニットを備えたものである。この実装装置は、上述したいずれかの実装処理ユニットを備えるため、採取部材の昇降ストロークをより短くすることができる。
　本発明の実装処理ユニットの制御方法は、
　部品を採取する採取部材が装着された昇降部材の全体を昇降させる第１昇降駆動部と、前記昇降部材のうち前記採取部材を昇降させる第２昇降駆動部とを備え、部品を基板上に配置する実装処理ユニットの制御方法であって、
　測定部により測定された基板高さの情報及び部品厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報に基づいて少なくとも前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御するステップ、
　を含むものである。
　この制御方法では、上述した実装処理ユニットと同様に、基板高さや部品厚さに応じて昇降部材の全体を基板により近い位置まで移動することができる。したがって、この制御方法では、採取部材が装着された昇降部材を昇降させ、且つ採取部材をも昇降させる構成において、採取部材の昇降ストロークをより短くすることができる。なお、この実装処理ユニットの制御方法において、上述した実装処理ユニットの種々の態様を採用してもよいし、また、上述した実装処理ユニットの各機能を実現するようなステップを追加してもよい。
実装システム１０の一例を表す概略説明図。 実装ヘッド２２の構成を表す説明図。 実装装置１１の構成を表すブロック図。 実装処理ルーチンの一例を表すフローチャート。 高さ情報取得処理ルーチンの一例を表すフローチャート。 基板Ｓの高さを測定する一例を表す説明図。 部品Ｐの厚さを測定する一例を表す説明図。 第１昇降駆動部３０の昇降補正値の設定に関する説明図。
　本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、実装システム１０の一例を表す概略説明図である。図２は、実装ヘッド２２の構成を表す説明図である。図３は、実装装置１１の構成を表すブロック図である。実装システム１０は、例えば、部品Ｐを基板Ｓに実装する処理を実行するシステムである。この実装システム１０は、実装装置１１と、管理コンピュータ５０とを備えている。実装システム１０は、部品Ｐを基板Ｓに実装する実装処理を実施する複数の実装装置１１が上流から下流に配置されている。図１では、説明の便宜のため実装装置１１を１台のみ示している。また、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとする。
　実装装置１１は、図１～３に示すように、基板搬送ユニット１２と、実装ユニット１３と、部品供給ユニット１４と、撮像ユニット１６と、制御装置４０とを備えている。基板搬送ユニット１２は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板搬送ユニット１２は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。
　実装ユニット１３は、部品Ｐを部品供給ユニット１４から採取し、基板搬送ユニット１２に固定された基板Ｓへ配置するものである。実装ユニット１３は、ヘッド移動部２０と、実装ヘッド２２と、吸着ノズル２８とを備えている。ヘッド移動部２０は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド２２は、スライダに取り外し可能に装着されており、ヘッド移動部２０によりＸＹ方向へ移動する。実装ヘッド２２の下面には、１以上の吸着ノズル２８が取り外し可能に装着されている。実装ヘッド２２には、図２に示すように、長尺円筒状の１以上のシリンジ部材２５が中心軸を中心に回転可能に且つ上下動可能に配設されている。このシリンジ部材２５の下端に吸着ノズル２８が取り外し可能に装着される。吸着ノズル２８を装着したシリンジ部材２５が昇降部材に相当する。また、シリンジ部材２５の上端には、ギア２６が配設されている。実装ヘッド２２は、ギア２４を有するＱ軸モータ２３が配設されている。Ｑ軸モータ２３は、ギア２４がギア２６と噛み合っており、ギア２６を介してシリンジ部材２５を軸回転させることにより、吸着ノズル２８に吸着された部品Ｐの角度を調整する。
　吸着ノズル２８は、圧力を利用して、ノズル先端に部品Ｐを吸着し、ノズル先端に吸着している部品Ｐを吸着解除する採取部材である。この吸着ノズル２８は、円板状のフランジ２９と、先端側に形成された管状部１９とを有している（図２参照）。管状部１９は、Ｚ軸方向（上下方向）に摺動可能に吸着ノズル２８の本体に配設されている。実装ヘッド２２では、実装ヘッド２２のＹ軸方向の先端側に位置する１カ所の昇降位置において、シリンジ部材２５及び吸着ノズル２８をＺ軸方向に昇降する。なお、部品Ｐを採取する採取部材は、ここでは吸着ノズル２８として説明するが、部品Ｐを採取可能であれば特に限定されず、部品Ｐを挟持して採取するメカニカルチャックなどとしてもよい。
　実装ヘッド２２は、図２に示すように、第１昇降駆動部３０と、第２昇降駆動部３４とを備えており、この第１昇降駆動部３０や第２昇降駆動部３４によってＺ軸に沿って吸着ノズル２８の高さを調整する。第１昇降駆動部３０は、部品Ｐを採取する吸着ノズル２８が装着されたシリンジ部材２５の全体を昇降させるものである。第１昇降駆動部３０は、第１リニアモータ３１と、第１支持部材３２とを備えている。第１リニアモータ３１は、比較的大きな移動範囲Ａ（図２参照）で第１支持部材３２を上下動させる。第１支持部材３２は、上下方向に形成された部材であり、第１リニアモータ３１に支持されている。この第１支持部材３２の下端に第２昇降駆動部３４が配設されている。第１支持部材３２の上端側にはシリンジ部材２５に形成された円板状の水平部２７と係合する第１係合部３３が形成されている。第２昇降駆動部３４は、シリンジ部材２５のうち吸着ノズル２８を昇降させるものである。第２昇降駆動部３４は、第２リニアモータ３５と、第２支持部材３６と、第２係合部３７と、検出部３８とを備えている。第２リニアモータ３５は、移動範囲Ａに比して短い移動範囲Ｂ（図２参照）で第２支持部材３６を上下動させる。第２支持部材３６は、上下方向に形成された部材であり、第２リニアモータ３５に支持されている。この第２支持部材３６の下端に第２係合部３７が形成されている。第２係合部３７は、吸着ノズル２８のフランジ２９に係合している。第２昇降駆動部３４は、第２リニアモータ３５の駆動力により、第２係合部３７及びフランジ２９を介して直接的に吸着ノズル２８を上下動させる。この第２支持部材３６には、ロードセルである検出部３８が配設されており、第２係合部３７にかかる荷重を検出可能となっている。実装ヘッド２２は、第１昇降駆動部３０により高速で吸着ノズル２８を下降させ、第２昇降駆動部３４により低速で吸着ノズル２８を下降させ、検出部３８での検出結果に基づき部品Ｐが基板Ｓに当接する際の駆動制御を行い、部品Ｐにかかる負荷を低減する。実装装置１１は、高さの基準となる基準面が形成された基準部材１７が配設されている。
　部品供給ユニット１４は、図１に示すように、複数のリールを備え、実装装置１１の前側に着脱可能に取り付けられている。各リールには、テープが巻き付けられ、テープの表面には、複数の部品Ｐがテープの長手方向に沿って保持されている。このテープは、リールから後方に向かって巻きほどかれ、部品Ｐが露出した状態で、吸着ノズル２８で吸着される採取位置にフィーダ部により送り出される。
　撮像ユニット１６は、部品Ｐを吸着した吸着ノズル２８を側方から撮像するユニットである。この撮像ユニット１６は、撮像素子と、ミラーと、画像処理部とを備えている。制御装置４０は、撮像ユニット１６により撮像された画像を用いて、部品Ｐの吸着位置のずれや部品Ｐの変形、破損の有無などを検出する。
　制御装置４０は、図３に示すように、ＣＰＵ４１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ４２、各種データを記憶するＨＤＤ４３、作業領域として用いられるＲＡＭ４４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース４５などを備えており、これらはバス４６を介して接続されている。この制御装置４０は、基板搬送ユニット１２、実装ユニット１３、部品供給ユニット１４、撮像ユニット１６へ制御信号を出力し、実装ユニット１３や部品供給ユニット１４、撮像ユニット１６からの信号を入力する。
　管理コンピュータ５０は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。管理コンピュータ５０は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等の入力装置５２と、各種情報を表示するディスプレイ５４とを備えている。
　次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、具体的には、実装装置１１の実装処理について説明する。図４は、制御装置４０のＣＰＵ４１により実行される実装処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、制御装置４０のＨＤＤ４３に記憶され、作業者による開始指示により実行される。ここでは、吸着ノズル２８を用い、第１昇降駆動部３０及び第２昇降駆動部３４の２段制御により部品Ｐを基板Ｓに実装する場合について主として説明する。このルーチンを開始すると、制御装置４０のＣＰＵ４１は、まず、実装ジョブ情報を管理コンピュータ５０から取得する（ステップＳ１００）。実装ジョブ情報には、部品Ｐの実装順、実装する部品Ｐの種別及びその特徴、部品Ｐを吸着する吸着ノズル２８の情報などが含まれている。次に、ＣＰＵ４１は、基板Ｓの搬送及び固定処理を行い（ステップＳ１１０）、吸着する部品Ｐを設定する（ステップＳ１２０）。次に、ＣＰＵ４１は、基板Ｓの高さの情報及び部品Ｐの厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報を取得する処理を実行する（ステップＳ１３０）。
　図５は、高さ情報取得処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、制御装置４０のＨＤＤ４３に記憶されている。ここでは、制御装置４０は、シリンジ部材２５の昇降制御において、吸着ノズル２８への接触を検出部３８で検出することにより基板Ｓの高さ及び部品Ｐの厚さを測定するものとする。まず、基板Ｓの高さを測定する処理について説明する。基板Ｓは、うねりやそりなど、変形していることがある。ここでは、制御装置４０は、実装ヘッド２２の検出部３８を利用して基板Ｓの上面の高さを測定する処理を行うものとする。図６は、基板Ｓの高さを測定する一例を表す説明図であり、図６（ａ）が初期状態、図６（ｂ）、（ｃ）が第１昇降駆動部３０を降下させたあとの測定状態の図である。なお、ここでは、先端の検出部材として吸着ノズル２８を用いて基板Ｓの高さを求めるものとするが、吸着ノズル２８に代えて測定治具をシリンジ部材２５に装着して、この処理を行うものとしてもよい。
　このルーチンを開始すると、ＣＰＵ４１は、第１昇降駆動部３０により第１支持部材３２を下降させて、シリンジ部材２５及び吸着ノズル２８の全体を下降する処理を行う（ステップＳ３００）。第１昇降駆動部３０は、所定の基準高さまで吸着ノズル２８を下降させる。次に、実装ヘッド２２を基板Ｓの測定点へ移動させる（ステップＳ３１０）。測定点は、例えば、基板Ｓの変形が把握できる程度、縦横に複数点、予め定められているものとする。また、最初の測定点は、基準部材１７の上面（基準面）とする。ＣＰＵ４１は、例えば、第２リニアモータ３５のエンコーダ値に基づいて、基準部材１７の基準面をオフセット値とする。続いて、ＣＰＵ４１は、第２昇降駆動部３４によりゆっくりと第２支持部材３６を下降させ（ステップＳ３２０）、検出部３８が荷重を検出したか否かを検出部３８の信号に基づいて判定する（ステップＳ３３０）。検出部３８が荷重を検出していないときには、ＣＰＵ４１は、ステップＳ３２０の処理を継続し、検出部３８が荷重を検出したときには、吸着ノズル２８が基板Ｓの表面に当接したものとして、基準面からの高さをＲＡＭ４４に記憶させる（ステップＳ３４０）。基板Ｓの表面高さは、例えば、第１リニアモータ３１のエンコーダ値及び第２リニアモータ３５のエンコーダ値により求めることができる。ステップＳ３４０のあと、ＣＰＵ４１は、基板Ｓの表面高さをすべて取得（測定）したか否かを判定し（ステップＳ３５０）、すべて取得していないときには、ＣＰＵ４１は、第２昇降駆動部３４により、吸着ノズル２８を上昇させ（ステップＳ３６０）、ステップＳ３１０以降の処理を実行する。一方、ステップＳ３５０で基板Ｓの表面高さをすべて取得したときには、ＣＰＵ４１は、そのままこのルーチンを終了する。このように、基板Ｓの各測定点における高さを実測することができる。
　次に、部品Ｐの厚さ（高さ）の測定について説明する。図７は、部品Ｐの厚さを測定する一例を表す説明図であり、図７（ａ）が基準面の測定、図７（ｂ）が部品Ｐの厚さの測定図である。この処理では、部品Ｐを吸着ノズル２８に吸着させた状態で基準部材１７の基準面へこの部品Ｐを当接させる処理をステップＳ３２０で行う以外は、上述した基板Ｓの高さ測定を同じ処理を行う。部品Ｐの厚さは、基準面の測定値と、部品Ｐを吸着した状態での測定値との差により求めることができる（図７（ｂ）の厚さＣ参照）。このようにして、部品Ｐの厚さＣを実測することができる。
　さて、図４の実装処理ルーチンに戻り、ステップＳ１３０で高さ情報を取得すると、ＣＰＵ４１は、取得した高さ情報に基づいて第１昇降駆動部の昇降補正値を設定する（ステップＳ１４０）。昇降補正値は、例えば、シリンジ部材２５の基板Ｓ上での停止位置を補正する値とする。また、この昇降補正値は、基板Ｓとシリンジ部材２５との距離が第２昇降駆動部３４での吸着ノズル２８の昇降ストローク（距離Ｂ）に応じた距離となる位置にシリンジ部材２５が停止するような値に定められる。例えば、昇降補正値は、第２昇降駆動部３４でのストロークを一定とし、基板Ｓの高さや部品Ｐの厚さに応じて第１昇降駆動部３０でのシリンジ部材２５の停止位置が基板Ｓにより近くなるような値に定められる。図８は、昇降補正値の設定に関する説明図であり図８（ａ）が基本値、図８（ｂ）が補正値の説明図である。この昇降補正値は、基板Ｓの高さが低ければ、それに応じて第１昇降駆動部３０でのシリンジ部材２５の停止位置が低くなり、部品Ｐの厚さが薄ければ、それに応じて第１昇降駆動部３０での停止位置が低くなるよう定められる（図８（ｂ）参照）。同様に、この昇降補正値は、基板Ｓの高さが高ければ、それに応じて第１昇降駆動部３０でのシリンジ部材２５の停止位置が高くなり、部品Ｐの厚さが厚ければ、それに応じて第１昇降駆動部３０での停止位置が高くなるよう定められる。実装装置１１において、高さ情報を用いないで第２昇降駆動部３４を昇降させる場合は、基板Ｓに部品Ｐが当たらないよう、第１昇降駆動部３０の停止位置は、比較的大きなマージンを要する。このため、第２昇降駆動部３４のストロークは、より長くなる。また、高さ情報を用いない場合において、基板Ｓの高さが低い場合や部品Ｐの厚さが薄い場合は、基板Ｓに部品Ｐが当たらないよう第１昇降駆動部３０の停止位置を比較的高い位置にしなければならず、更に基板Ｓの高さが低い分、あるいは部品Ｐの厚さが薄い分、第２昇降駆動部３４のストロークは、更に長くなる。この実装装置１１では、高さ情報を用いることにより、基板Ｓの高さや部品Ｐの厚さに応じてシリンジ部材２５の全体を基板Ｓにより近い位置まで移動することができ、上記マージンをより短くすることができる。
　ステップＳ１４０のあと、ＣＰＵ４１は、実装ヘッド２２を部品Ｐの配置位置へ移動処理し（ステップＳ１５０）、設定した昇降補正値で第１昇降駆動部３０（第１リニアモータ３１）を制御する（ステップＳ１６０）。シリンジ部材２５が停止すると、ＣＰＵ４１は、基本値を用いて第２昇降駆動部３４（第２リニアモータ３５）を下降制御する（ステップＳ１７０）。なお、ここでは、ＣＰＵ４１は、シリンジ部材２５が停止したのちに第２昇降駆動部３４を下降制御するが、例えば、シリンジ部材２５の停止前に第２昇降駆動部３４を下降させてもよい。続いて、ＣＰＵ４１は、検出部３８からの荷重が検出されたか否かを判定し（ステップＳ１８０）、荷重が検出されないときには、ステップＳ１７０の処理を継続する。一方、検出部３８から荷重が検出されたときには、部品Ｐが基板Ｓに当接したものとみなし、ＣＰＵ４１は、所定の装着荷重となるように第２昇降駆動部３４を制御するとともに部品Ｐの吸着解除を行う（ステップＳ１９０）。このように、検出部３８の出力値を用いて部品Ｐの基板Ｓ上への配置を行うため、部品Ｐに加わる負荷をより低減することができる。
　部品Ｐを吸着解除すると、ＣＰＵ４１は、現基板の実装処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ２００）、完了していないときには、第２昇降駆動部３４により、吸着ノズル２８を初期高さまで上昇させ（ステップＳ２１０）、ステップＳ１２０以降の処理を実行する。即ち、ＣＰＵ４１は、次に吸着する部品を設定し、高さ情報を取得し、高さ情報に基づいて設定した昇降補正値を用いて第１昇降駆動部３０を制御しながら部品Ｐの基板Ｓへの配置を行う。一方、ステップＳ２００で現基板の実装処理が完了したときには、ＣＰＵ４１は、実装完了した基板Ｓを排出させ（ステップＳ２２０）、生産完了したか否かを判定する（ステップＳ２３０）。生産完了していないときには、ＣＰＵ４１は、ステップＳ１１０以降の処理を実行する。即ち、ＣＰＵ４１は、新たな基板を搬送、固定し、ステップＳ１２０以降の処理を実行する。一方、ステップＳ２３０で生産完了したときには、ＣＰＵ４１は、そのままこのルーチンを終了する。
　ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の第１昇降駆動部３０が本発明の第１昇降駆動部に相当し、第２昇降駆動部３４が第２昇降駆動部に相当し、吸着ノズル２８が採取部材に相当し、吸着ノズル２８を装着したシリンジ部材２５が昇降部材に相当し、検出部３８及び制御装置４０が測定部に相当し、制御装置４０が制御部に相当する。また、実装ユニット１３及び制御装置４０が本発明の実装処理ユニットに相当する。なお、本実施形態では、実装装置１１の動作を説明することにより本発明の実装装置の制御方法の一例も明らかにしている。
　以上説明した実施形態の実装装置１１は、部品Ｐを採取する吸着ノズル２８が装着されたシリンジ部材２５（昇降部材）の全体を昇降させる第１昇降駆動部３０と、吸着ノズル２８が装着されたシリンジ部材２５のうち吸着ノズル２８自体を昇降させる第２昇降駆動部３４とを備えている。そして、実装装置１１は、検出部３８及び制御装置４０により測定された基板Ｓの高さの情報及び部品Ｐの厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報に基づいて、少なくとも第１昇降駆動部３０の昇降動作を制御する。この実装装置１１では、基板Ｓの高さや部品Ｐの厚さに応じて吸着ノズル２８が装着されたシリンジ部材２５の全体を基板Ｓに、より近い位置まで移動することができる。したがって、実装装置１１は、吸着ノズル２８が装着されたシリンジ部材２５を昇降させ、且つ吸着ノズル２８自体をも昇降させる構成において、吸着ノズル２８の昇降ストロークをより短くすることができる。このため、実装装置１１では、ユニットのコンパクト化をより図ることができる。
　また、ＣＰＵ４１は、高さ情報に含まれる基板高さ及び／又は部品厚さの情報を用いて、基板Ｓとシリンジ部材２５との距離が吸着ノズル２８の昇降ストロークに応じた距離となる停止位置にシリンジ部材２５が位置するよう第１昇降駆動部３０の昇降動作を制御する。このため、第２昇降駆動部３４のストロークを変更せずに吸着ノズル２８を基板Ｓへより近づけることができる。また、ＣＰＵ４１は、昇降部材の基板Ｓ上での停止位置を補正する昇降補正値を高さ情報に基づいて設定し、基本値を昇降補正値を用いて補正して第１昇降駆動部３０の昇降動作を制御する。また、ＣＰＵ４１は、基本値を用いて第２昇降駆動部３４の昇降動作を制御する。このため、実装装置１１では、第２昇降駆動部３４は基本設定通りの昇降を行い、第１昇降駆動部３０は昇降補正値を用いた昇降を行うことにより、吸着ノズル２８の昇降ストロークをより短くすることができる。更に、ＣＰＵ４１は、検出部３８の検出結果に基づいて、基板Ｓの高さ及び部品Ｐの厚さを測定するため、吸着ノズル２８へ加わる荷重を検出する検出部３８を利用して基板Ｓの高さや部品Ｐの厚さを測定することができる。
　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
　例えば、上述した実施形態では、第１昇降駆動部３０の昇降補正値を設定するものとして説明したが、これに加えて第２昇降駆動部３４による吸着ノズル２８の昇降制御に用いられる先端補正値を高さ情報に基づいて設定するものとしてもよい。この実装装置１１において、先端補正値よりも大きな昇降補正値を高さ情報に基づいて設定するものとしてもよい。この実装装置１１では、昇降部材の全体の位置を補正すると共に採取部材の位置をより小さく補正するものとして、採取部材の昇降ストロークをより短くすることができる。この先端補正値は、吸着ノズル２８の昇降範囲を一定値としたときの基準位置（移動開始位置や停止予定位置など）を補正する補正値としてもよいし、吸着ノズル２８の昇降範囲自体を補正する補正値としてもよい。また、昇降補正値は、昇降部材の昇降範囲を一定値としたときの基準位置（移動開始位置や停止予定位置など）を補正する補正値としてもよいし、昇降部材の昇降範囲自体を補正する補正値としてもよい。
　上述した実施形態では、検出部３８を用いて、基板Ｓの高さや部品Ｐの厚さを測定するものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、撮像ユニット１６により撮像された画像を用いて部品Ｐの厚さを求めてもよい。また、基板Ｓの各点での高さは、レーザー式の距離測定センサを用いて求められるものとしてもよい。あるいは、基板Ｓの各点での高さは、基板Ｓを上面側から撮像した画像に基づいて求められるものとしてもよい。また、基板Ｓの各点での高さは、基板Ｓを下方から支持する支持ピンにかかる圧力や押下ストロークにより求められるものとしてもよい。
　上述した実施形態では、基板Ｓの高さと部品Ｐの厚さとの両方を高さ情報として用いたが、特にこれに限定されず、少なくとも一方を省略するものとしてもよい。こうしても、基板Ｓの高さと部品Ｐの厚さとのいずれかにより、吸着ノズル２８の昇降ストロークをより短くすることができる。
　上述した実施形態では、本発明を実装装置１１として説明したが、例えば、実装ユニット１３及び制御装置４０を備えた実装処理ユニットとしてもよいし、実装装置１１の制御方法としてもよいし、上述した処理をコンピュータが実行するプログラムとしてもよい。
　本発明は、部品を基板上に配置する実装処理を行う装置に利用可能である。
１０　実装システム、１１　実装装置、１２　基板搬送ユニット、１３　実装ユニット、１４　部品供給ユニット、１６　撮像ユニット、１７　基準部材、１９　管状部、２０　ヘッド移動部、２２　実装ヘッド、２３　Ｑ軸モータ、２４，２６　ギア、２５　シリンジ部材、２７　水平部、２８　吸着ノズル、２９　フランジ、３０　第１昇降駆動部、３１　第１リニアモータ、３２　第１支持部材、３３　第１係合部、３４　第２昇降駆動部、３５　第２リニアモータ、３６　第２支持部材、３７　第２係合部、３８　検出部、４０　制御装置、４１　ＣＰＵ、４２　ＲＯＭ、４３　ＨＤＤ、４４　ＲＡＭ、４５　入出力インタフェース、４６　バス、５０　管理コンピュータ、５２　入力装置、５４　ディスプレイ、Ｐ　部品、Ｓ　基板。

Claims (7)

  1. 　部品を基板上に配置する実装処理ユニットであって、
    　部品を採取する採取部材が装着された昇降部材の全体を昇降させる第１昇降駆動部と、
    　前記昇降部材のうち前記採取部材を昇降させる第２昇降駆動部と、
    　測定部により測定された基板高さの情報及び部品厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報に基づいて少なくとも前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御する制御部と、
    　を備えた実装処理ユニット。
  2. 　前記制御部は、前記高さ情報に含まれる前記基板高さ及び／又は前記部品厚さの情報を用いて、前記基板と前記昇降部材との距離が前記採取部材の昇降ストロークに応じた距離となる前記昇降部材の停止位置に前記昇降部材が位置するよう前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御する、請求項１に記載の実装処理ユニット。
  3. 　前記制御部は、前記第２昇降駆動部による前記採取部材の昇降制御に用いられる先端補正値を前記高さ情報に基づいて設定すると共に、前記第１昇降駆動部による前記昇降部材の昇降制御に用いられる、前記先端補正値よりも大きな昇降補正値を前記高さ情報に基づいて設定し、前記昇降補正値を用いて前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御すると共に、前記先端補正値を用いて前記第２昇降駆動部の昇降動作を制御する、請求項１又は２に記載の実装処理ユニット。
  4. 　前記制御部は、前記昇降部材の前記基板上での停止位置を補正する昇降補正値を前記高さ情報に基づいて設定し、基本値を前記昇降補正値を用いて補正して前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御すると共に、基本値を用いて前記第２昇降駆動部の昇降動作を制御する、請求項１又は２に記載の実装処理ユニット。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の実装処理ユニットであって、
    　前記採取部材に加わる荷重を検出する検出部、を備え、
    　前記制御部は、前記昇降部材及び／又は前記採取部材の昇降制御において、前記昇降部材に装着された部材への接触を前記検出部で検出することにより前記基板高さ及び部品厚さのうち１以上を測定する、実装処理ユニット。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の実装処理ユニットを備えた、実装装置。
  7. 　部品を採取する採取部材が装着された昇降部材の全体を昇降させる第１昇降駆動部と、前記昇降部材のうち前記採取部材を昇降させる第２昇降駆動部とを備え、部品を基板上に配置する実装処理ユニットの制御方法であって、
    　測定部により測定された基板高さの情報及び部品厚さの情報のうち１以上を含む高さ情報に基づいて少なくとも前記第１昇降駆動部の昇降動作を制御するステップ、
    　を含む実装処理ユニットの制御方法。
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