特許 6632877 部品実装装置

(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】6632877

(24)【登録日】2019年12月20日

(45)【発行日】2020年1月22日

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20200109BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20200109BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/08 Q

   H05K13/04 C

   H05K13/04 M

   H05K13/04 P

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-238770(P2015-238770)

(22)【出願日】2015年12月7日

(65)【公開番号】特開2017-107916(P2017-107916A)

(43)【公開日】2017年6月15日

【審査請求日】2018年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】508296738

【氏名又は名称】富士電機機器制御株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(74)【代理人】

【識別番号】100120444

【弁理士】

【氏名又は名称】北川 雅章

(72)【発明者】

【氏名】亀井 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】西澤 正紀

(72)【発明者】

【氏名】磯 啓介

【審査官】 土田 嘉一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２１６５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０８５４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０２０７３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０３−０９８７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２７６６９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００ − １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に形成されるスルーホールに対して挿入される端子を備えた部品を実装する部品実装装置であって、
前記部品を保持して前記端子を前記スルーホールに挿入する部品挿入ロボットと、
前記スルーホールに挿入された前記端子を前記基板に半田付けする半田付けロボットと、
前記基板の撓みを検出する撓み検出手段と、
前記撓み検出手段によって検出された前記基板の撓みに基づいて前記部品挿入ロボットの動作を制御する制御手段と、を備え、
前記撓み検出手段は、前記スルーホールの周辺の少なくとも３箇所の基板表面高さを検出し、
前記制御手段は、前記基板表面高さから前記スルーホールの周辺の前記基板の撓み角を算出し、当該撓み角に基づいて前記基板に対する前記部品の挿入位置を調整することを特徴とする部品実装装置。

【請求項2】

前記制御手段は、前記スルーホールに対して前記端子を垂直に挿入するように前記部品挿入ロボットの動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記撓み検出手段が検出した３箇所を結ぶ三角形の内側には、少なくとも１つの前記スルーホールが含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記撓み検出手段が検出した３箇所を結ぶ三角形の重心と前記スルーホールの中心とが一致することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の部品実装装置。

【請求項5】

前記基板の表裏を切換える基板回転手段を更に備え、
前記基板の一方の面に前記部品を実装した後、前記基板の他方の面にも前記部品を実装することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品実装装置に関し、特に、端子を備えた電子部品を実装する部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、プリント基板上の所定位置に電子部品を配置する部品実装装置として、例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。特許文献１に記載の部品実装装置では、いわゆる表面実装（ＳＭＴ：Surface Mount Technology）が採用されている。具体的には、基板の表面に印刷された半田の上に部品が配置される。このタイプの部品実装装置では、基板の表面をカメラで撮像して部品の実装位置（配置位置）を認識し、基板に位置ずれがあれば、部品の実装位置が補正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−７８５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、表面実装とは別に、スルーホール実装（ＴＨＴ：Through-Hole Technology）を採用した部品実装装置も存在する。このタイプの部品実装装置では、部品がリード端子を有しており、当該リード端子を基板のスルーホールに挿入することで部品が基板の所定位置に配置される。

【0005】

スルーホール実装の実装対象となる部品には、表面実装部品に対して比較的大きいものが存在する。このため、スルーホール実装では、基板に対して複数の部品が実装されると部品の自重によって基板が撓むことがある。この結果、次に実装する部品のスルーホールの位置が変わってしまい、適切に部品を実装することができないという問題が発生し得る。

【0006】

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、基板に撓みが生じても適切な位置に部品を実装することができる部品実装装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る部品実装装置は、基板に形成されるスルーホールに対して挿入される端子を備えた部品を実装する部品実装装置であって、前記部品を保持して前記端子を前記スルーホールに挿入する部品挿入ロボットと、前記スルーホールに挿入された前記端子を前記基板に半田付けする半田付けロボットと、前記基板の撓みを検出する撓み検出手段と、前記撓み検出手段によって検出された前記基板の撓みに基づいて前記部品挿入ロボットの動作を制御する制御手段と、を備え、前記撓み検出手段は、前記スルーホールの周辺の少なくとも３箇所の基板表面高さを検出し、前記制御手段は、前記基板表面高さから前記スルーホールの周辺の前記基板の撓み角を算出し、当該撓み角に基づいて前記基板に対する前記部品の挿入位置を調整することを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る上記部品実装装置において、前記制御手段は、前記スルーホールに対して前記端子を垂直に挿入するように前記部品挿入ロボットの動作を制御することが好ましい。

【0011】

また、本発明に係る上記部品実装装置において、前記撓み検出手段が検出した３箇所を結ぶ三角形の内側には、少なくとも１つの前記スルーホールが含まれることが好ましい。

【0012】

また、本発明に係る上記部品実装装置において、前記撓み検出手段が検出した３箇所を結ぶ三角形の重心と前記スルーホールの中心とが一致することが好ましい。

【0013】

また、本発明に係る上記部品実装装置において、前記基板の表裏を切換える基板回転手段を更に備え、前記基板の一方の面に前記部品を実装した後、前記基板の他方の面にも前記部品を実装することが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、基板に撓みが生じても適切な位置に部品を実装することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施の形態に係る部品実装装置の模式図である。

【図2】本実施の形態に係る撓み検出手段の一例を示す図である。

【図3】部品を基板に挿入する動作の一例を示す図である。

【図4】本実施の形態に係る基板回転手段の一例を示す図である。

【図5】本実施の形態に係る基板回転手段の動作の一例を示す図である。

【図6】第１の変形例に係る撓み検出手段を示す図である。

【図7】第２の変形例に係る撓み検出手段を示す図である。

【図8】第１の変形例に係る基板回転手段を示す図である。

【図9】第２の変形例に係る基板回転手段を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明に係る部品実装装置は、基板に形成されるスルーホールに対して挿入される端子を備えた部品を実装する部品実装装置であり、基板に対する部品の挿入及び部品の半田付け等、部品実装の一連の工程を単一の装置で実施するものである。以下においては、本発明に係る部品実装装置の特徴ごとに順次説明をする。しかしながら、本発明に係る部品実装装置は、以下に示す構成に限定されず、適宜変更が可能である。

【0018】

先ず、図１を参照して、本発明に係る部品実装装置の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る部品実装装置の模式図である。

【0019】

図１に示すように、部品実装装置１００は、基板Ｂに部品Ｐを実装する部品実装装置である。基板Ｂは、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）やＰＣＢ（Printed Circuit Board）等で代表されるプリント基板である。基板Ｂには、部品Ｐの端子部分が挿入されるスルーホールＨが上面から下面に向かって貫通するように形成されている。基板Ｂは、部品Ｐが挿入される表面側を下方に向けて装置内の所定位置に搬送される。

【0020】

部品Ｐは、スルーホールＨに対して挿入される端子Ｌ（リード線）を備えた電子部品である。図１に示す部品Ｐは、例えば直方体状のパッケージの一表面から一対の端子Ｌが突出するように設けられている。なお、部品の形状は図１に示す構成に限定されず、パッケージの形状や端子の本数等は、部品Ｐの種別によって異なるものとする。

【0021】

部品実装装置１００は、基板Ｂに部品Ｐを挿入する部品挿入ロボット１と、基板Ｂに挿入された部品Ｐを半田付けする半田付けロボット２と、部品挿入ロボット１及び半田付けロボット２の動作を制御する制御手段３とを含んで構成される。

【0022】

部品挿入ロボット１は、例えば、複数のリンクを連結したアーム１０を有する６軸多関節ロボットで構成され、基板Ｂの表面側（下方）に設けられている。アーム１０の先端には、部品Ｐを把持する把持ハンド１１が設けられている。また、アーム１０の先端の把持ハンド１１近傍には、基板Ｂの表面を撮像する撮像手段４が設けられている。詳細は後述するが、撮像手段４は、撮像画像から基板Ｂの撓みを検出する撓み検出手段を構成する。

【0023】

半田付けロボット２は、例えば、複数のリンクを連結したアーム２０を有する６軸多関節ロボットで構成され、基板Ｂの裏面側（上方）に設けられている。アーム２０の先端には、半田付け用のヘッド２１が取り付けられている。なお、半田付けロボット２は、部品挿入ロボット１と同一の６軸多関節ロボットを用い、把持ハンド１１の代わりに半田付け用のヘッド２１を取り付けて構成してもよい。

【0024】

制御手段３は、部品実装装置１００の各部を統括制御するものであり、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。撮像手段４によって撮像された基板Ｂの撮像画像は、制御手段３に出力される。制御手段３は、撮像手段４によって撮像された撮像画像に基づいて基板Ｂの撓み角を算出する。そして、制御手段３は、その撓み角に応じて部品挿入ロボット１の動作を制御する。部品挿入ロボット１の制御については後述する。

【0025】

このように構成される部品実装装置１００では、先ず、部品挿入ロボット１によってトレーＴから部品Ｐがピックアップされる。そして、撮像手段４を用いて基板Ｂの表面が撮像される。このとき、基板Ｂの撓みが検出され、当該撓みに基づいて、基板Ｂに対する部品の挿入位置が決定される。

【0026】

部品挿入ロボット１は、部品Ｐの端子ＬをスルーホールＨに所定の挿入量で挿入した後、所定位置で保持する。このとき、基板Ｂの裏面からは、端子Ｌの先端が僅かに突出している。半田付けロボット２は、この端子Ｌの先端部分に向かってヘッド２１を近付けて半田付けを行う。以上により、基板Ｂに対して部品Ｐが所定箇所に実装される。

【0027】

また、詳細は後述するが、部品実装装置１００は、基板Ｂの表裏を切換える基板回転手段５を更に備えている。これにより、基板Ｂの一方の面（表面）に部品Ｐを実装した後、基板Ｂを裏返して、他方の面（裏面）にも部品Ｐを実装することが可能になっている。

【0028】

次に、図２及び図３を参照して基板の撓み検出について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る撓み検出手段の一例を示す図である。図３は、部品を基板に挿入する動作の一例を示す図である。

【0029】

昨今の電子部品の小型化に伴い、基板の表面に印刷された半田の上に電子部品を実装する表面実装では、部品の実装位置に精度が要求される。特に、複数の部品が高密度で基板に実装される場合にあっては、更なる実装位置の高精度化が求められている。このため、表面実装では、基板の面方向における位置ずれを補正する技術が提案されている。

【0030】

しかしながら、表面実装では対象となる実装部品が非常に小さく、実装部品の高さ方向の位置ずれは考慮されていない。この点、端子をスルーホールに挿入して実装するスルーホール実装では、対象となる実装部品が表面実装に比べて大きい。また、端子をスルーホールに挿入する関係上、実装部品の高さ方向における位置精度も重要である。さらにスルーホール実装では、上記したように表面実装に比べて実装部品が大きいので、部品自体の重量も大きくなる。このため、多くの部品を基板に実装すると、部品の自重によって基板が撓んでしまうことがある。この結果、次に実装する部品のスルーホールの位置に誤差が生じて、適切に部品を所定位置に実装できないという事態が発生し得る。

【0031】

そこで、本実施の形態では、予め基板Ｂの基準姿勢を記憶しておき、部品Ｐを実装する際に基板Ｂの表面を撮像することで基板Ｂの撓みを検出するようにしている。そして、検出した基板Ｂの撓みに基づいて部品挿入ロボット１を制御し、部品Ｐの実装位置を補正するようにしている。これにより、部品Ｐの重量によって基板Ｂに撓みが生じたとしても、適切な位置に部品Ｐを実装することが可能になっている。

【0032】

図２及び図３に示すように、本実施の形態に係る部品実装装置１００（図１参照）では、部品Ｐを基板に実装する際に基板Ｂの撓みを検出するように構成されている。制御手段３（図１参照）は、予め所定位置にセットされた基板Ｂの初期位置（基準姿勢）を記憶している。ここで初期位置とは、基板Ｂに部品Ｐが1つも実装されておらず、基板Ｂに撓みが生じていない状態の位置を示している（図３の二点鎖線部参照）。

【0033】

図２に示すように、撮像手段４は、オートフォーカスが可能なレンズ４０を有しており、実装予定のスルーホールＨの周辺の所定範囲Ｒ（以下、撮像範囲Ｒと記す）を撮像する。具体的に撮像手段４は、撮像範囲Ｒ内の３点（Ａ１〜Ａ３）において焦点が合うようにレンズ４０の位置を調整し、各点Ａ１〜Ａ３における基板Ｂの表面とレンズ４０との距離Ｈ１〜Ｈ３を測定する。各距離Ｈ１〜Ｈ３の値は制御手段３に出力される。

【0034】

制御手段３は、距離Ｈ１〜Ｈ３に基づいて、予め記憶している基板Ｂの初期位置から基板Ｂの傾き、すなわち基板Ｂの撓み角θを算出する。基板Ｂの撓み角θが算出されると、制御手段３は、当該撓み角θに基づいて部品挿入ロボット１（図１参照）を制御する。具体的には、図３に示すように、スルーホールＨが形成される平面に対して端子Ｌが垂直に挿入されるように、部品Ｂの挿入位置を調整する。このように、基板Ｂの撓み角θに応じて部品Ｂの挿入位置を調整することで、適切に部品Ｐを基板Ｂの所定位置に実装することができる。

【0035】

特に、図２においては、撮像範囲Ｒ内に部品Ｐの実装箇所となるスルーホールＨが含まれている。より具体的には、撮像手段４が検出した３箇所（焦点位置を調整する３点Ａ１〜Ａ３）を結ぶ三角形の内側にスルーホールＨが位置しており、当該三角形の重心ＧとスルーホールＨの中心とが一致している。これにより、スルーホールＨ近傍の撓み角θをより正確に算出することができ、スルーホールＨに対する部品Ｂの挿入位置を高精度に制御することができる。

【0036】

なお、図２では、１つのスルーホールＨを撮像範囲Ｒに含める場合について説明したが、この構成に限定されず適宜変更が可能である。例えば、図３に示すように、複数のスルーホールＨ（図２では２つ）を撮像範囲Ｒに含めてもよい。この場合、複数のスルーホールＨの重心位置と、焦点位置を調整する３点Ａ１〜Ａ３の重心Ｇとを一致させることが好ましい。この構成によれば、スルーホールＨの中心における撓みを検出することができるため、より正確に部品Ｐを適切な位置に実装することができる。なお、スルーホールＨは、必ずしも撮像範囲Ｒに含まれなくてよい。

【0037】

次に、図４及び図５を参照して、基板の表裏を切換える基板回転手段について説明する。図４は、本実施の形態に係る基板回転手段の一例を示す図である。図４Ａは基板回転手段の上面図を示し、図４Ｂは図４Ａの横断面図を示している。図５は、本実施の形態に係る基板回転手段の動作の一例を示す図である。図５Ａから図５Ｅは基板回転手段の動作遷移図を示している。

【0038】

上記したように、昨今の電子部品の小型化に伴って、基板には高密度でより多くの部品が実装される。このため、基板の一方の面だけでなく、他方の面にも部品を実装する場合が想定される。スルーホール実装においては、従来より手実装が主流であったため、実装の作業性やタクトタイムの観点から、あまり効率が良いものとはいえなかった。

【0039】

そこで、本実施の形態に係る部品実装装置１００（図１参照）では、図４に示すように、基板Ｂの表裏を切換える基板回転手段５を備える構成とした。これにより、基板Ｂの一方の面だけでなく他方の面についても自動で部品Ｐを実装することが可能になった。以下の基板回転手段５の詳細構成について説明する。

【0040】

図４に示すように、基板回転手段５は、中央に矩形状の開口６０が形成されたベースプレート６を有している。開口６０の上方には、基板Ｂを載置する回転テーブル７が設けられている。回転テーブル７は、ベースプレート６の開口６０より僅かに小さい矩形状に形成されている。また、回転テーブル７には、対向する２辺の略中央を通るように、回転軸７０が設けられている。当該回転軸７０は、ベースプレート６上に設けられる一対の軸受７１に支持されている。軸受７１は、ベースプレート６の上面から立ち上がるように設けられ、回転テーブル７は、ベースプレート６に対して上方に隙間を空けて配置される。

【0041】

回転軸７０の一端（図４の紙面上側）には、カップリング７２を介して駆動モータ７３が取り付けられている。駆動モータ７３が駆動されることにより、基板Ｂが回転軸７０を中心に回転される。また、回転軸７０に直交する方向におけるベースプレート６の上面には、基板Ｂの回転を規制する一対のストッパ機構８が設けられている。ストッパ機構８は、ベースプレート６の外周側から内周側（開口６０側）に向かって伸縮可能なシリンダで構成される。シリンダの先端にはブロック８０が取り付けられており、ブロック８０が回転テーブル７の下面に当接することで、回転テーブル７の回転が規制される。

【0042】

回転テーブル７の中央には、基板Ｂの外形より僅かに小さい矩形状の開口７４が形成されている。また、回転テーブル７の一対の対向辺上には、基板Ｂを挟持固定する一対の挟持プレート９が設けられている。挟持プレート９は、回転テーブル７の対向する２辺に沿って延び、上面視矩形状に形成されている。挟持プレート９の短手方向の一端側は、基板Ｂの外縁より内側（開口７４側）に延びており、他端側には、長手方向に延びる回転軸９０が設けられている。

【0043】

回転軸９０は、回転テーブル７上に設けられる一対の軸受９１に支持されている。回転軸９０の一端（図４の紙面上側）には、カップリング９２を介して駆動モータ９３が取り付けられている。駆動モータ９３により、挟持プレート９が回転軸９０を中心に揺動可能に構成される。

【0044】

このように構成される基板回転手段５では、先ず、一対の挟持プレート９を開いた状態で（図４Ｂの二点鎖線部参照）、基板Ｂを回転テーブル７上に載置する。このとき基板Ｂは、回転テーブル７（開口７４）の中心と基板Ｂの中心とを一致させ、実装面が露出されるように載置される。そして、駆動モータ９３を駆動させて挟持プレート９を閉じることにより、基板Ｂが回転テーブル７と挟持プレート９との間に挟持固定される。

【0045】

基板Ｂが挟持固定された後、部品挿入ロボット１（図１参照）は、ベースプレート６及び回転テーブル７の開口６０、７４から露出された基板Ｂの実装面に部品Ｐを挿入して保持する。そして、半田付けロボット２（図１参照）により、部品Ｐが基板Ｂの半田付けられる。このようにして、部品Ｐが基板Ｂの所定位置に実装される。

【0046】

次に、基板Ｂの表裏を切換える際の具体的な動作について説明する。図５Ａに示すように、一方の面に対して部品Ｐの実装が終了したら、図５Ｂに示すように、ストッパ機構８を作動させてブロック８０を回転テーブル７の下面から退避させる。これにより、回転テーブル７の回転規制が解除される。

【0047】

次に、図５Ｃに示すように、駆動モータ７３（図４Ａ参照）を駆動させることで回転テーブル７を１８０度回転させる。これにより、基板Ｂの反対面が部品挿入ロボット１（図１参照）側に向けられる。そして、図５Ｄに示すように、再びストッパ機構８を作動させ、ブロック８０を基板Ｂの直下に位置付けることで基板Ｂの回転が規制される。このようにして、基板Ｂの表裏が切換えられる。

【0048】

基板Ｂの表裏が切換えられた後は、図５Ｅに示すように、部品挿入ロボット１及び半田付けロボット２（図１参照）によって、部品Ｐが基板Ｂの反対面の所定位置に実装される。このように、基板回転手段５で基板Ｂの表裏を切換えることにより、基板Ｂの両面に部品Ｐを実装することができる。

【0049】

以上説明したように、本実施の形態に係る部品実装装置１００によれば、基板Ｂに撓みが生じたとしても、撮像手段４によって当該撓みが検出される。そして、検出された基板Ｂの撓みに基づいて部品挿入ロボット１の動作を制御することにより、部品Ｐの実装位置を補正することができる。よって、基板Ｂに撓みが生じても適切な位置に部品Ｐを実装することができる。また、基板回転手段５で基板Ｂの表裏を切換えることにより、基板Ｂの両面に部品Ｐを実装することができる。

【0050】

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。

【0051】

例えば、上記の実施の形態では、部品実装装置１００が基板回転手段５を備える構成としたが、この構成に限定されない。基板回転手段５は、必ずしも備えられなくてよい。

【0052】

また、上記実施の形態において、把持ハンド１１で部品Ｐをピックアップ（把持）する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、吸着式のハンドで部品Ｐをピックアップしてもよい。

【0053】

また、上記実施の形態において、部品挿入ロボット１及び半田付けロボット２は、６軸多関節ロボットで構成されるとしたが、この構成に限定されない。部品挿入ロボット１及び半田付けロボット２は、例えば、３軸タイプのロボットで構成されてもよい。

【0054】

また、上記実施の形態において、部品Ｐを実装する度に基板Ｂの撓みを検出する構成としたが、この構成に限定されない。撓み検出は、部品Ｐを実装する度に実施されなくてもよい。例えば、実装する部品の種別（大きさ、重量等）を予め記憶しておき、所定の部品Ｐ又は所定数の部品Ｐを実装したら撓みを検出するように構成してもよい。このように、部品実装に影響を与える程度の撓みが生じると考えられるタイミングで撓み検出を実施することで、より効率的に部品実装を行うことができる。

【0055】

また、上記実施の形態において、撮像手段４が部品挿入ロボット１に設けられる構成としたが、この構成に限定されない。撮像手段４は、半田付けロボット２に設けられてもよい。

【0056】

また、上記実施の形態において、撮像手段４は、基板Ｂの表面高さを３箇所で測定する構成としたが、この構成に限定されない。３箇所に限らず、４箇所以上測定してもよい。

【0057】

また、上記実施の形態において、撮像手段４がオートフォーカス可能なレンズ４０を備える構成としたが、この構成に限定されない。レンズ４０は、必ずしも備えられなくてよい。この場合、部品挿入ロボット１で直接撮像手段４の高さを調整することにより、焦点合わせを実施することが好ましい。

【0058】

また、上記実施の形態において、撮像手段４で撮像した基板Ｂの表面の画像に基づいて撓みを検出する構成について説明している。この場合、部品Ｐの実装位置を認識するための既存の構成を撓み検出に用いることができる。この結果、新たな構成を追加することなく、撓み検出を行うことができる。しかしながら、撓み検出手段は、上記した構成に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、以下に示す構成も可能である。

【0059】

図６に示すように、第１の変形例に係る撓み検出手段１０４は、レーザー変位計１４０と、３つの固定ミラー１４１と、１つの可動ミラー１４２とによって構成される。図６Ａでは、レーザー変位計１４０の上方において可動ミラー１４２を中心に３つの固定ミラー１４１が上面視で三角形を成すように設けられている。また、各固定ミラー１４１及び可動ミラー１４２は、図６Ｂに示すようにレーザー変位計１４０からのレーザー光を反射可能なように傾斜して配設されている。可動ミラー１４２は、モータ等の回転アクチュエータ１４３によってレーザー変位計１４０の軸方向（図６Ｂに示す鉛直方向）に回転可能に構成される。

【0060】

このように構成される撓み検出手段１０４では、レーザー変位計１４０のレーザー光を可動ミラー１４２で反射させた後、各固定ミラー１４１に反射させて基板Ｂの表面高さを検出する。この場合、可動ミラー１４２を適宜回転させることで、任意の固定ミラー１４１にレーザー光を照射することができる。これによってスルーホールＨの周辺の任意の３箇所において、基板Ｂの表面高さを測定することができる。このように、第１の変形例においても基板Ｂの表面高さからスルーホールＨ周辺の基板Ｂの撓みを検出することができる。

【0061】

また、図７Ａに示すように、第２の変形例に係る撓み検出手段２０４は、所定の幅を有する帯状レーザーを発光するスキャナーで構成される。この撓み検出手段２０４は、例えば、スルーホールＨの近傍において、図７ＡのＹ方向に所定幅を有するレーザー光を基板Ｂに向けて照射し、Ｘ方向に走査する。これにより、スルーホールＨ周辺の基板表面高さが測定される。例えば、図７Ｂに示すように、レーザー光を走査する際の始点から終点までの間で、ＺＹ平面又はＺＸ平面における基板Ｂの傾斜角θｙ、θｘから、スルーホールＨ近傍の撓み角を算出することが可能である。

【0062】

また、基板回転手段５は、上記した構成に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、以下に示す構成も可能である。図８に示すように、第１の変形例に係る基板回転手段１０５は、一対の挟持プレート９を駆動する駆動モータ１５０を１つのモータで構成した点で本実施の形態と相違する。図８に示すように、駆動モータ１５０の軸端には、２つのプーリ１５１が設けられている。また、各挟持プレート９の回転軸９０の端部にもプーリ１５２が設けられている。プーリ１５１、１５２には、ベルト１５３が巻き掛けられており、一方側のプーリ１５１、１５２（図８の右側）では、ベルト１５３がクロス掛けされている。これにより、一方の回転軸９０の回転方向を反転させることができ、単一の駆動モータ１５０で一対の挟持プレート９を駆動させることができる。

【0063】

また、図９に示すように、第２の変形例に係る基板回転手段２０５は、回転テーブル７を駆動する駆動モータ２５０を回転テーブル７の中心ではなく、回転テーブル７の一辺側に偏らせて配置した点で本実施の形態と相違する。図９Ａに示すように、ベースプレート２５１は、回転テーブル７に対して十分大きな開口２５２を有しており、回転テーブル７は、開口２５２の一方側に偏って配設されている。また、ベースプレート２５１と回転テーブル７との間には、回転テーブル７の回転を規制するストッパ２５３が設けられている。ストッパ２５３は、例えば、ゴムやダンパによって構成され、回転テーブル７の下面に当接することで回転を規制する。

【0064】

この基板回転手段２０５では、図９Ｂに示すように、一方の面の部品実装が終了したら、駆動モータ２５０を駆動させて回転テーブル７全体を回転軸７０を中心に旋回させる。そして、図９Ｃに示すように、基板Ｂの表裏が逆転され、反対面への部品実装が可能になる。この場合、回転テーブル７の表面がストッパ２５３が当接することで、回転テーブル７が回転する際の衝撃が吸収される。このように、第２の変形例においても、基板Ｂの表裏を切換えることができる。

【産業上の利用可能性】

【0065】

以上説明したように、本発明は、基板に撓みが生じても適切な位置に部品を実装することができるという効果を有し、特に、端子を備えた電子部品を実装する部品実装装置に有用である。

【符号の説明】

【0066】

１ 部品挿入ロボット
２ 半田付けロボット
３ 制御手段
４ 撮像手段（撓み検出手段）
５、１０５、２０５ 基板回転手段
１００ 部品実装装置
１０４、２０４ 撓み検出手段
Ｂ 基板
Ｈ スルーホール
Ｌ 端子
Ｐ 部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】