特許 6550127 装着荷重推定システムおよび装着荷重推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6550127

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】装着荷重推定システムおよび装着荷重推定方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20190711BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 A

   H05K13/04 Z

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-516236(P2017-516236)

(86)(22)【出願日】2015年5月1日

(86)【国際出願番号】JP2015063088

(87)【国際公開番号】WO2016178271

(87)【国際公開日】20161110

【審査請求日】2018年4月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(73)【特許権者】

【識別番号】304027349

【氏名又は名称】国立大学法人豊橋技術科学大学

(73)【特許権者】

【識別番号】515157758

【氏名又は名称】公立大学法人 富山県立大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000969

【氏名又は名称】特許業務法人中部国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】櫻山 岳史

(72)【発明者】

【氏名】足立 忠晴

(72)【発明者】

【氏名】川上 崇

(72)【発明者】

【氏名】木下 貴博

【審査官】 杉山 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１８６０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０６９８５０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００−１３／０８

Ｈ０１Ｌ ２１／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板保持装置によって保持された回路基板に電子部品を装着する際においてその電子部品に加わる荷重を推定する装着荷重推定システムであって、
回路基板の設定箇所に取り付けられ、その設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出するための歪センサと、
コンピュータを主要構成要素として構成され、回路基板のある装着位置に電子部品を装着した時に前記歪センサによって検出された前記設定箇所における前記歪に基づいて、その電子部品に加わる荷重を推定する荷重推定装置と、
を備え、
前記荷重推定装置が、
(a) 前記装着位置において電子部品に加わる荷重と、その荷重が伝達された結果としての前記設定箇所における前記歪との関係を示す関係データと、(b) 前記歪センサによって検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定するように構成され、
当該装着荷重推定システムが、さらに、
前記基板保持装置による保持の条件と同じ条件で、電子部品が装着される回路基板と同じ回路基板を保持する別の基板保持装置と、
前記別の基板保持装置によって保持された前記同じ回路基板に、前記装着位置において荷重を加える荷重付加装置と、
その荷重付加装置によって加えられた荷重を検出するための荷重センサと、
前記同じ回路基板の前記設定箇所に取り付けられ、その設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出するための別の歪センサと、
コンピュータを主要構成要素として構成され、前記荷重センサによって検出された前記装着位置における荷重と、前記別の歪センサによって検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記関係データを作成する関係データ作成装置と
を備え、
前記荷重推定装置が、前記関係データを作成する関係データ作成装置によって作成された関係データに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定するように構成された装着荷重推定システム。

【請求項2】

前記関係データが、伝達関数である請求項１に記載の装着荷重推定システム。

【請求項3】

基板保持装置によって保持された回路基板に電子部品を装着する際においてその電子部品に加わる荷重を推定する装着荷重推定方法であって、
前記基板保持装置によって保持された回路基板のある装着位置に、電子部品を装着する部品装着工程と、
その部品装着工程における電子部品の装着時に、回路基板の設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出する歪検出工程と、
コンピュータを利用して、(a) 前記装着位置において電子部品に加わる荷重と、その荷重が伝達された結果としての前記設定箇所における前記歪との関係を示す関係データと、(b) 前記歪検出工程において検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定する荷重推定工程と
を含み、
当該装着荷重推定方法が、さらに、
前記部品装着工程、歪検出工程、荷重推定工程に先立って行われる、
前記基板保持装置による保持の条件と同じ条件で、電子部品が装着される回路基板と同じ回路基板を、別の基板保持装置によって保持させる基板保持工程と、
前記別の基板保持装置によって保持された前記同じ回路基板に、前記装着位置において荷重を加える荷重付加工程と、
その荷重付加工程において前記装着位置に加えられた荷重を検出する荷重検出工程と、
前記荷重付加工程において前記荷重が加えられた時に、前記同じ回路基板の前記設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出する別の歪検出工程と、
コンピュータを利用して、前記荷重検出工程において検出された前記装着位置において加えられた荷重と、前記別の歪検出工程において検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記関係データを作成する関係データ作成工程と
を含み、
前記荷重推定工程において、前記関係データを作成する関係データ作成工程において作成された関係データに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定する装着荷重推定方法。

【請求項4】

前記関係データが、伝達関数である請求項３に記載の装着荷重推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子部品を回路基板に装着する際においてその電子部品に加わる荷重を推定するための装着荷重推定システムおよび装着荷重推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子部品が装着された回路基板は、それが組み込まれた機器の落下等によって衝撃を受ける可能性があり、その衝撃を試験するために、例えば、下記特許文献に記載されているような試験方法が検討されている。その方法では、電子部品が装着された回路基板に衝突物を衝突させて、その回路基板の歪を測定することによって行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１９４６９０号公報

【発明の概要】

【発明の解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献に記載の試験方法は、電子部品が既に装着された回路基板を対象としているが、電子部品を回路基板に装着する際にも、その電子部品に衝撃すなわち荷重が加わり、その荷重によって、電子部品が損傷を受ける可能性もある。その荷重を測定する場合、一般的には、荷重センサを利用し、その荷重センサ上に電子部品を装着することによって行われる。しかし、精度のいい荷重センサは嵩高であり、また、回路基板の各所に電子部品が装着される場合には、その各所に荷重センサを配置する必要があるといった理由から、一般的な荷重センサを使用して荷重を測定することは、必ずしも実用的であるとはいい難い。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い装着荷重推定システムおよび装着荷重推定方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の装着荷重推定システムは、
基板保持装置によって保持された回路基板に電子部品を装着する際においてその電子部品に加わる荷重を推定する装着荷重推定システムであって、
回路基板の設定箇所に取り付けられ、その設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出するための歪センサと、
コンピュータを主要構成要素として構成され、回路基板のある装着位置に電子部品を装着した時に前記歪センサによって検出された前記設定箇所における前記歪に基づいて、その電子部品に加わる荷重を推定する荷重推定装置と、
を備え、
前記荷重推定装置が、
(a) 前記装着位置において電子部品に加わる荷重と、その荷重が伝達された結果としての前記設定箇所における前記歪との関係を示す関係データと、(b) 前記歪センサによって検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定するように構成され、
当該装着荷重推定システムが、さらに、
前記基板保持装置による保持の条件と同じ条件で、電子部品が装着される回路基板と同じ回路基板を保持する別の基板保持装置と、
前記別の基板保持装置によって保持された前記同じ回路基板に、前記装着位置において荷重を加える荷重付加装置と、
その荷重付加装置によって加えられた荷重を検出するための荷重センサと、
前記同じ回路基板の前記設定箇所に取り付けられ、その設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出するための別の歪センサと、
コンピュータを主要構成要素として構成され、前記荷重センサによって検出された前記装着位置における荷重と、前記別の歪センサによって検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記関係データを作成する関係データ作成装置と
を備え、
前記荷重推定装置が、前記関係データを作成する関係データ作成装置によって作成された関係データに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定するように構成される。
また、本発明の装着荷重推定方法は、
基板保持装置によって保持された回路基板に電子部品を装着する際においてその電子部品に加わる荷重を推定する装着荷重推定方法であって、
前記基板保持装置によって保持された回路基板のある装着位置に、電子部品を装着する部品装着工程と、
その部品装着工程における電子部品の装着時に、回路基板の設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出する歪検出工程と、
コンピュータを利用して、(a) 前記装着位置において電子部品に加わる荷重と、その荷重が伝達された結果としての前記設定箇所における前記歪との関係を示す関係データと、(b) 前記歪検出工程において検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定する荷重推定工程と
を含み、
当該装着荷重推定方法が、さらに、
前記部品装着工程、歪検出工程、荷重推定工程に先立って行われる、
前記基板保持装置による保持の条件と同じ条件で、電子部品が装着される回路基板と同じ回路基板を、別の基板保持装置によって保持させる基板保持工程と、
前記別の基板保持装置によって保持された前記同じ回路基板に、前記装着位置において荷重を加える荷重付加工程と、
その荷重付加工程において前記装着位置に加えられた荷重を検出する荷重検出工程と、
前記荷重付加工程において前記荷重が加えられた時に、前記同じ回路基板の前記設定箇所におけるその回路基板の基板平面に沿った方向のその回路基板の歪を検出する別の歪検出工程と、
コンピュータを利用して、前記荷重検出工程において検出された前記装着位置において加えられた荷重と、前記別の歪検出工程において検出された前記設定箇所における前記歪とに基づいて、前記関係データを作成する関係データ作成工程と
を含み、
前記荷重推定工程において、前記関係データを作成する関係データ作成工程において作成された関係データに基づいて、前記装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を推定するように構成される。

【発明の効果】

【0006】

本発明の装着荷重推定システムおよび装着荷重推定方法によれば、上記関係データを利用することによって、設定箇所の回路基板の歪を検出するだけで、装着位置に装着される電子部品に加わる荷重を、簡便かつ正確に推定することが可能となる。また、複数の装着位置に複数の電子部品が装着されるような場合には、各装着位置ごとの上記関係データを利用することで、設定箇所を変更することなく、各装着位置において電子部品に加わる荷重を、簡便かつ正確に推定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】電子部品を回路基板に装着する部品装着機を示す斜視図である。

【図2】部品装着機が備える基板保持装置によって回路基板が保持され、その回路基板に電子部品が装着される様子を示す斜視図である。

【図3】実施例の装着荷重推定システムを模式的に示すブロック図である。

【図4】回路基板の装着位置に加わる荷重と、設定箇所における回路基板の歪との関係を示すグラフである。

【図5】回路基板の装着位置に加わる荷重と、設定箇所における回路基板の歪との関係を示すデータを作成するためのプロセスを説明するための模式的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明の代表的な実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。なお、以下の説明において、回路基板を、単に「基板」と、電子部品を、単に「部品」と呼ぶ場合がある。

【実施例】

【0009】

［Ａ］部品装着機の構成
実施例の部品装着荷重推定システムおよび部品装着荷重推定方法が適用される部品装着機は、図１に示す部品装着システムに組み込まれており、そのシステムは、システムベース１０と、そのシステムベース１０に並んで配置された２つの部品装着機１２とを含んで構成される。

【0010】

部品装着機１２は、ベース１４と、そのベース１４上に配設されたフレーム１６とによって構成される本体を備えている。ベース１４上の前後方向における中央部には、前後２レーンにおいて基板を左右に搬送するために、１対のコンベア装置１８が並んで配設され、前方部には、それぞれが部品供給装置として機能する複数の部品フィーダ２０が左右方向に並んで配設されている。また、フレーム１６には、部品装着装置２２が支持されている。部品装着装置２２は、部品保持デバイスである吸着ノズルを有する装着ヘッド２４と、その装着ヘッド２４を前後左右および上下に移動させるヘッド移動装置２６とを含んで構成されている。

【0011】

図２をも参照して解るように、各コンベア装置１８は、それぞれのレーンに対して、前後に対向するように立設されてそれぞれがコンベアベルト２９（図１では図示を省略）を周回可能に支持する１対の支持板２８と、その１対の支持板２８の間に配設されて下方から基板を持ち上げるための昇降台３０とを備えている。１対のコンベアベルト２９によって、基板Ｓは左右方向に搬送される。昇降台３０には、バックアップピン３１（図１では図示を省略）が設定箇所に立設して取付けられており、部品装着作業に際し、設定された位置にまで搬送されてきた基板Ｓは、昇降台３０が上昇させられることによって、バックアップピン３１を介して持ち上げられ、１対の支持板２８の各々の上端に係止された状態で固定される。つまり、コンベア装置１８は、部品装着作業の際に基板Ｓを固定して保持する基板保持装置として機能するものとされている。

【0012】

部品装着作業は、ヘッド移動装置２６によって、装着ヘッド２４が、部品フィーダ２０とコンベア装置１８によって固定された基板Ｓとの間を移動させられつつ行われる。詳しく言えば、装着ヘッド２４は、当該装着ヘッド２４の下端部に取付けられた吸着ノズル３２（図１では図示を省略）において、部品フィーダ２０から供給される部品Ｃを保持し、その保持した部品をコンベア装置１８によって固定された基板Ｓ上に載置する。図２では、部品Ｃを保持した装着ヘッド２４が、コンベア装置１８によって固定保持された基板Ｓの上方の所定位置に位置しており、その位置において吸着ノズル３２を下降させることによって、その保持した部品Ｃが、基板Ｓの上面における所定の装着位置Ｐにおいて、その基板Ｓに装着されるのである。なお、部品装着作業におけるコンベア装置１８，部品フィーダ２０，部品装着装置２２等の制御は、操作パネルが一体化された制御装置３４によって行われる。

【0013】

［Ｂ］装着荷重推定システムおよび装着荷重推定方法
i）装着の際に部品に加わる荷重の管理の必要性
上記のような部品装着機による部品の基板への装着の際には、部品に荷重が加わることになる。一般的に、部品は、基板の表面に塗布されたクリームはんだの上に載置されることから、適切な押付荷重が加わることが望ましい。その一方で、荷重が大きすぎると、つまり、過大な衝撃となるような荷重が加わると、装着の際に部品にダメージを与えてしまうことにもなりかねない。したがって、部品の基板への装着の際にその部品に加わる荷重を適切に管理することが望ましく、そのためにも、部品に加わる荷重を把握することが望まれるのである。

【0014】

ii）装着荷重推定システムにおける荷重推定セクションの構成
部品に加わる荷重を推定するために用いられる実施例の装着荷重推定システムは、図３にブロック図で示すシステムであり、荷重を推定するための部分である荷重推定セクション４２は、基板に貼着されるようにして取付けられる歪センサ４４と、コンピュータを主体とする荷重推定装置４６とを含んで構成されている。

【0015】

図２から解るように、歪センサ４４は、コンベア装置１８に保持された基板Ｓの裏側、すなわち、部品Ｃが装着される面とは反対側の面において、設定箇所Ｐ０に取り付けられ、その設定箇所Ｐ０における基板Ｓの歪、詳しく言えば、基板Ｓの表面である基板平面に沿った方向の歪を検出するようにされている。なお、歪センサ４４は、いわゆる歪ゲージと呼ぶことができるものである。

【0016】

荷重推定装置４６は、歪センサ４４による検出信号に基づいて設定箇所Ｐ０の上記歪を取得する歪取得部４８と、後述の関係データを格納する関係データ格納部５０と、取得された歪と関係データとに基づいて、装着位置Ｐに装着された部品Ｃに加わる荷重を推定する荷重推定部５２とを含んで構成されている。

【0017】

iii）関係データ
関係データは、装着位置Ｐに部品が装着された際にその部品に加わる荷重と、その荷重が伝達された結果としての設定箇所Ｐ０における基板Ｓの歪との関係を示すデータである。実施例の装着荷重推定システムでは、関係データ格納部５０に、伝達関数として格納されている。「伝達関数」とは、ある程度の衝撃的な荷重が装着位置Ｐに作用した際の設定箇所Ｐ０における歪の時間的変化を示す情報を持つ関数である。ちなみに、伝達関数はラプラス変換された量であり、厳密には、伝達関数をラプラス逆変換して時間的変化を表す関数となる。

【0018】

まず、静的荷重が作用するケースを考える。例えば、大きさが１の静的荷重が装着位置Ｐに作用したときの設定箇所Ｐ０の歪の値をｙ₀とした場合、検出された設定箇所Ｐ０の歪がＺｙ₀であったときには、基板が線形弾性範囲で変形するものと仮定すれば、装着位置ＰにはＺの大きさの荷重が作用することが解る。

【0019】

しかしながら、基板への装着において部品に作用する荷重は、ある程度の衝撃的荷重であると考えるべきであり、そのような荷重が作用するケースでは、設定箇所Ｐ０における歪の時間的変化を考える必要がある。例えば、図４（ａ）に示すように、大きさ１のインパルス荷重（極めて短い時間に作用する荷重であり、数学的に厳密にいうとデルタ関数である）が装着位置Ｐに作用した場合、図４（ｂ）に示すような歪の時間的変化ｙ(t)が検出される。一方で、図４（ｃ）に示すように、装着位置Ｐにおいて、ある時間的変化をする荷重Ｆ(t)が作用したとき、設定箇所Ｐ０では、図４（ｄ）に示すような歪の時間的変化Ｙ(t)が検出される。

【0020】

荷重Ｆ(t)を、図４（ｃ）に示すように、インパルス荷重の集合（重ね合わせ）Ｆ_n（ｎ＝１，２，３，・・・）で表すとすると、設定箇所Ｐ０における歪についても、図４（ｄ）示すように、インパルス荷重が作用したときの歪の時間的変化ｙ(t)として表すことができる。したがって、上記歪の時間的変化Ｙ(t)を、ｙ(t)の重ね合わせとして考えれば、それらに応じたインパルス荷重を求めることができるので、それらを合わせれば、装着位置Ｐに作用した上記荷重Ｆ(t)、詳しくは、荷重の時間的変化を求めることができるのである。ラプラス変換を利用しつつ、そのような伝達関数を使用することにより、設定箇所Ｐ０における歪の時間的変化Ｙ(t)から、装着位置Ｐに作用した荷重Ｆ(t)を容易に求めることができるのである。ちなみに、その理論に従うことによって、歪の時間的変化と荷重の時間的変化の関係式は、以下のように表すことが可能である。
Ｆ(s)＝Ｇ(s)・Ｙ(s) Ｇ(s)：伝達関数，s：ラプラス演算子

【0021】

関係データ格納部５０には、関係データとして、上述した伝達関数が格納されており、荷重推定部５２は、その伝達関数に基づいて、歪センサ４４による検出信号に基づいて取得された設定箇所Ｐ０の歪（厳密に言えば、歪の時間的変化）から、装着位置Ｐに装着された部品に加わる荷重を推定するのである。なお、実際の部品装着作業では、相当数の部品が、相当数の装着位置Ｐにそれぞれ載置されるため、関係データ格納部５０には、複数の装着位置Ｐの各々ごとの伝達関数が格納されており、荷重推定装置４６では、複数の伝達関数の中から、装着位置Ｐに対応する伝達関数が選択され、その選択された伝達関数に基づいて、その装着位置Ｐにおいて部品に作用する荷重が推定されるようにされている。

【0022】

なお、本実施例の装着荷重推定システムの荷重推定セクション４２を用いた装着荷重推定プロセスは、実施例の荷重推定方法の一部であり、(A) コンベア装置１８によって保持された基板のある装着位置Ｐに部品を装着する部品装着工程と、(B) その部品装着工程における部品の装着時に、基板の設定箇所Ｐ０におけるその基板の基板平面に沿った方向の歪を検出する歪検出工程と、(C) その歪検出工程において検出された設定箇所Ｐ０における歪と上記関係データとに基づいて、装着位置Ｐに装着される部品に加わる荷重を推定する荷重推定工程とを含むものとされているのである。

【0023】

iv）装着荷重推定システムにおける関係データ作成セクションの構成
本実施例の装着荷重推定システムにおいて、上記関係データ、つまり、上記伝達関数の作成は、図３に示す関係データ作成セクション５４を用いて行われる。その関係データ作成セクション５４は、図３に示すように、基板保持装置５６と、荷重付加装置５８と、荷重付加装置５８によって付加される荷重を検出するための荷重センサ６０と、基板に貼着されるようにして取り付けられる歪センサ６２と、コンピュータを主体とする関係データ作成装置６４とを含んで構成される。

【0024】

基板保持装置５６は、図５に示すように、実際に部品が装着される基板Ｓと同じ基板Ｓ（実際に部品が装着される基板Ｓそのものではなく同種，同型式，同諸元の基板という意味である）を、実際に部品装着機１２のコンベア装置１８によって保持される条件と同じ条件で保持するように構成されている。詳しく言えば、基板Ｓは、同じ位置において同じ径のバックアップピン６６によって支持され、両端部が、コンベア装置１８のものと同様の１対の支持板６８の各々の上端に係止された状態で固定される。なお、ここでいう「同じ条件」とは、装着位置Ｐに加わる荷重が伝達された結果としての設定箇所Ｐ０における歪が実質的に同じとなるような条件であればよく、必ずしも完全に同一の支持状態が実現されることまでもが要求されるわけではない。

【0025】

荷重付加装置５８は、所定の重量を持つロッド７０を、基板Ｓの装着位置Ｐに、真っ直ぐに落下させるようにして衝突させるように構成されている。荷重センサ６０は、ロッド７０の外周に貼着されるようにして取り付けられ、そのロッド７０の軸線方向の歪を検出するように構成されている。つまり、荷重センサ６０は、荷重ゲージと呼ぶこともできるものであり、基板Ｓの装着位置Ｐにロッド７０が落下したときの基板Ｓに加わる荷重の時間的変化を検出すべく、ロッド７０の軸線方向の歪の時間的変化を検出するようにされている。一方、歪センサ６２は、上述の基板Ｓの設定箇所Ｐ０に、荷重推定のプロセスにおいて使用されている歪センサ４４と同型式のものであり、そのプロセスにおいて基板Ｓに取り付けられたのと同様の状態に、貼着されるようにして取り付けられる。

【0026】

図３から解るように、関係データ作成装置６４は、歪センサ６２による検出信号に基づいて設定箇所Ｐ０の上記歪（厳密には、歪の時間的変化）を取得する歪取得部７２と、荷重センサ６０による検出信号に基づいて装着位置Ｐにおいて基板Ｓに加わる荷重（厳密には、荷重の時間的変化）を取得する荷重取得部７４と、歪取得部７２によって取得された歪およ荷重取得部７４によって取得された荷重とに基づき、上述の理論に従って伝達関数を関係データとして作成する関係データ作成部７６とを含んで構成されている。

【0027】

なお、本実施例の装着荷重推定システムの関係データ作成セクションを用いた関係データ作成プロセスは、実施例の荷重推定方法の一部であり、(A) コンベア装置１８による保持の条件と同じ条件で、部品が装着される基板と同じ基板を、基板保持装置５６によって保持させる基板保持工程と、(B) その保持された基板に、荷重付加装置５８によって、装着位置Ｐにおいて荷重を加える荷重付加工程と、(C) 荷重付加工程において装着位置Ｐに加えられた荷重を検出する荷重検出工程と、(D) 荷重付加工程において荷重が加えられた時に、その基板の設定箇所Ｐ０における基板平面に沿った方向の歪を検出する別の歪検出工程と、(E) 荷重検出工程において検出された装着位置Ｐにおける荷重と、別の歪検出工程において検出された設定箇所Ｐ０における歪とに基づいて、伝達関数を上記関係データとして作成する関係データ作成工程とを含むものとされているのである。

【0028】

ちなみに、関係データ作成装置６４によって、作成された関係データは、図３に示すように、記憶媒体を介して、若しくは、通信によって、荷重推定装置４６の関係データ格納部５０に格納され、上記装着荷重推定プロセスにおいて利用される。なお、関係データ作成プロセスにおいて、複数の装着位置Ｐに対して、それらの各々ごとに、伝達関数、つまり、関係データを作成してもよい。

【0029】

v）実施例の装着荷重推定システムおよび実施例の装着荷重推定方法の利点
実施例の装着荷重推定システムおよび実施例の装着荷重推定方法によれば、装着位置とは違う箇所となる設定箇所の歪を測定することによって、装着位置に装着される部品に加わる荷重が推定される。さらに言えば、複数の装着位置に部品が装着されるような場合であっても、例えば、それら複数の装着位置ごとに上記関係データを作成することにより、基板の特定の１箇所の歪を検出するだけで、それら複数の装着位置の各々に装着される部品に加わる衝撃を、簡便に推定することが可能となる。また、嵩高な荷重センサ上に直に部品を装着するのと違い、実際の基板に装着する際に部品に加わる荷重を、正確に推定することが可能であり、複数の装着位置の各々における荷重を推定する場合であっても、１つの荷重センサを移動させたり、複数の荷重センサを配置することなく、それら複数の装着位置の各々における荷重を簡便に推定することが可能となる。

【0030】

なお、上記実施例では、バックアップピン３１が基板の中央部に配置されていない状態で基板が保持されているが、バックアップピン３１が基板の中央部に配置されていても、伝達関数を用いれば、設定箇所Ｐ０を適宜選定することによって、装着位置Ｐに装着される部品に加わる荷重を正確に測定することが可能である。

【0031】

vi）装着荷重推定システムおよび装着荷重推定方法のバリエーション
上記実施例では、関係データとして、伝達関数を採用したが、伝達関数に代えて、例えば、装着位置Ｐにおける荷重と設定箇所Ｐ０における歪との対応付けをしたマップデータのようなものを採用することも可能である。また、それぞれに、関係データが存在する複数の装着位置Ｐの間に装着される部品に加わる荷重を推定する場合には、例えば、それら複数の装着位置Ｐにおいて推定される荷重を用いた線形補完処理を行うことによって、その場合においても部品に加わる荷重を適切に推定することが可能である。さらに、設定箇所Ｐ０を複数設定し、それら複数の設定箇所Ｐ０の各々における歪に基づいて、装着位置Ｐに装着される部品に加わる荷重を推定するようにしてもよい。

【0032】

歪センサ４４、６２によって検出される設定箇所Ｐ０における歪は、基板平面に沿った一方向の歪であっても、また、基板平面に沿った互いに交差する複数方向における歪であってもよい。また、上記実施例では、歪センサ４４と歪センサ６２は、互いに同型式で、互いに異なるものを採用していたが、装着荷重推定プロセスと関係データ作成プロセスとの両方において、１つの歪センサを共用することも可能である。

【0033】

上記実施例の装着荷重推定システムでは、荷重推定セクションと関係データ作成セクションとは、別のコンピュータによって構成される荷重推定装置４６，関係データ作成装置６４によって、それぞれ構成されている。それら荷重推定装置４６，関係データ作成装置６４を、１つのコンピュータによって一体化することも可能である。

【0034】

上記実施例では、ロッド７０を落下させる方式の荷重付加装置５８を採用していたが、実際の部品装着機と同じような動作によって、基板に荷重を作用させるような荷重付加装置を採用することも可能である。

【符号の説明】

【0035】

１２：部品装着機 １８：コンベア装置〔基板保持装置〕 ２４：装着ヘッド ４２：荷重推定セクション ４４：歪センサ ４６：荷重推定装置 ４８：歪取得部 ５０：関係データ格納部 ５２：荷重推定部 ５４：関係データ作成セクション ５６：基板保持装置 ５８：荷重付加装置 ６０：荷重センサ ６２：歪センサ ６４：関係データ作成装置 ７２：歪取得部 ７４：荷重取得部 ７６：関係データ作成部 Ｓ：回路基板 Ｃ：電子部品 Ｐ：装着位置 Ｐ０：設定箇所 Ｇ(s)：伝達関数〔関係データ〕

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】