特開 2023-101842 部品装着装置および部品装着方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023101842

(43)【公開日】2023-07-24

(54)【発明の名称】部品装着装置および部品装着方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20230714BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022002009

(22)【出願日】2022-01-11

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 英明

(72)【発明者】

【氏名】ワタリ エイリ

(72)【発明者】

【氏名】横山 大

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353BB01

5E353BB05

5E353EE25

5E353EE51

5E353HH09

5E353HH11

5E353HH51

5E353JJ08

5E353JJ13

5E353JJ28

5E353JJ48

5E353QQ11

(57)【要約】

【課題】多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる部品装着装置および部品装着方法を提供することを目的とする。
【解決手段】装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させてノズルに保持した部品を基板に装着したときに、センサによってノズルが所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着状態が生じていることを検出する（ステップＳＴ６）。そして、ノズルを部品の上面に当接させた状態で装着ヘッド本体部を下降させ、ノズルが所定距離だけ上方に変位したことをセンサで検出したときの装着ヘッド本体部の高さ位置を取得し（ステップＳＴ１３）、その取得した装着ヘッド本体部の高さに基づいて部品の異状装着を検出する（ステップＳＴ１４）。
【選択図】図２３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置であって、
装着ヘッド本体部と、
下端部に部品を保持する部品保持具を有し、装着ヘッド本体部に対して上下方向に変位可能であり、部品装着時に部品から受ける反力によって前記装着ヘッド本体部に対して相対的に上方に変位する部品保持体と、
前記装着ヘッド本体部を基板に向かって昇降させる装着ヘッド昇降部と、
前記装着ヘッド昇降部によって昇降される前記装着ヘッド本体部の高さ位置を検出する第１の高さ位置検出部と、
前記部品保持体が前記装着ヘッド本体部に対して相対的に所定距離だけ上方に変位したことを検出する部品保持具変位検出センサと、
前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第１の異常装着検出部と、
前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第１の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出部と、
前記センサ検出時高さ位置検出部で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第２の異常装着検出部と、
を備えた部品装着装置。

【請求項2】

前記センサ検出時高さ位置検出部で取得した高さ位置に基づいて部品の高さ位置を求める部品高さ検出部を備えた、請求項１に記載の部品装着装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の部品装着装置による部品装着方法であって、
前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第１の異常装着検出工程と、
前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第１の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出工程と、
前記センサ検出時高さ位置検出工程で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第２の異常装着検出工程と、
を含む部品装着方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置および部品装着方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置において、部品が基板に対して異常な状態で装着される異常装着状態を検出できるものが知られている。例えば、下記の特許文献１では、基板に装着した状態の部品の高さ位置を計測することによって、部品の異常装着状態を検出できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平４－６３０００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の検出方法では、部品装着装置において生じ得る多様な異常装着状態に十分な対応しきれない場合があった。

【0005】

そこで本発明は、多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる部品装着装置およびこの部品装着装置による部品装着方法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】

【0006】

本発明の部品装着装置は、装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置であって、装着ヘッド本体部と、下端部に部品を保持する部品保持具を有し、装着ヘッド本体部に対して上下方向に変位可能であり、部品装着時に部品から受ける反力によって前記装着ヘッド本体部に対して相対的に上方に変位する部品保持体と、前記装着ヘッド本体部を基板に向かって昇降させる装着ヘッド昇降部と、前記装着ヘッド昇降部によって昇降される前記装着ヘッド本体部の高さ位置を検出する第１の高さ位置検出部と、前記部品保持体が前記装着ヘッド本体部に対して相対的に所定距離だけ上方に変位したことを検出する部品保持具変位検出センサと、前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第１の異常装着検出部と、前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第１の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出部と、前記センサ検出時高さ位置検出部で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第２の異常装着検出部と、を備えた。

【0007】

本発明の部品装着方法は、上記本発明の部品装着装置による部品装着方法であって、前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第１の異常装着検出工程と、前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第１の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出工程と、前記センサ検出時高さ位置検出工程で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第２の異常装着検出工程と、を含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態における部品装着装置の構成図

【図2】本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える装着ヘッドと装着ヘッド昇降部の構成図

【図3】本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える装着ヘッドの構成図

【図4】本発明の一実施の形態における部品装着装置の制御系統を示すブロック図

【図5】本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える制御部の記憶部が記憶する生産プログラムの一例を示す図

【図6】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を基板に装着する過程とドグの位置の変化を示す図

【図7】本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を基板に装着しようとしている状態を示す装着ヘッドの側面図

【図8】本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を基板に接触させた状態を示す装着ヘッドの側面図

【図9】本発明の一実施の形態における部品装着装置により基板に装着した部品に押圧動作を行った状態を示す装着ヘッドの側面図

【図10】本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を装着しようとしている場合において部品と基板との間に異物が挟まっている状態（第１の異状装着状態）を示す装着ヘッドの側面図

【図11】本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を装着しようとしている場合においてノズルの一部が障害物に当接した状態（第１の異常装着状態）を示す装着ヘッドの側面図

【図12】本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品に対してサーチ動作を行った場合にドグがセンサによって検出された状態を示す装着ヘッドの側面図

【図13】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりサーチ動作を行って部品の異常装着状態（第２の異常装着状態）を検出した状態を示す装着ヘッドの側面図

【図14】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりサーチ動作を行って部品の異常装着状態（第２の異常装着状態）を検出した状態を示す装着ヘッドの側面図

【図15】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりサーチ動作を行って部品無しによる異常装着状態を検出した状態を示す装着ヘッドの側面図

【図16】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着しようとしている状態を示す装着ヘッドの側面図

【図17】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着している途中の状態を示す装着ヘッドの側面図

【図18】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着し終えた状態を示す装着ヘッドの側面図

【図19】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品に挿入リトライを試みた状態を示す装着ヘッドの側面図

【図20】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品に挿入リトライを試みた後にサーチ動作を行った状態を示す装着ヘッドの側面図

【図21】本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着している状態を示す図

【図22】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品に対して追加押圧を行っている状態を示す装着ヘッドの側面図

【図23】本発明の一実施の形態における部品装着装置が実行する部品装着動作の流れを示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、図１において紙面の左右水平に延びる座標軸をＹ軸、Ｙ軸に直交する紙面上下方向に延びる座標軸をＺ軸、Ｙ軸とＺ軸両方に直交する座標軸をＸ軸とし、それぞれの軸に沿う方向をＸ方向、Ｚ方向（上下方向）、Ｘ方向として表現する。またＺ方向に延びる軸を中心とした水平回転の向きをΘ方向と呼ぶ。図１は本発明の一実施の形態における部品装着装置１を示している。部品装着装置１は基板ＫＢに部品ＢＨを装着する部品装着動作を繰り返し実行する装置である。部品装着装置１は、図１に示すように、基板ＫＢを搬送して位置決めする基板搬送部１１、部品ＢＨを供給する部品供給部１２、装着ヘッド１３およびヘッド移動機構１４を備えている。

【0011】

図１において、基板搬送部１１は一対のコンベア機構１１ａから成り、基板ＫＢをＸ方向に搬送する。部品供給部１２はここではトレイ１２Ｔによって部品ＢＨを供給するトレイフィーダであるが、その他の構成のもの（例えばテープフィーダやスティックフィーダ等）であってもよい。

【0012】

図１および図２において、装着ヘッド１３は下端部に部品ＢＨを保持する部品保持具としてのノズル１３Ｎを備えている。ノズル１３Ｎの下端には真空吸着力を発生させることができ、これによりノズル１３Ｎに部品ＢＨを吸着させることができる。ヘッド移動機構１４は装着ヘッド１３を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）とＺ方向に移動させる。装着ヘッド１３はヘッド移動機構１４によって基板搬送部１１によって位置決めされた基板ＫＢと部品供給部１２との間を往復しつつ、部品供給部１２が供給する部品ＢＨをノズル１３Ｎにより吸着して基板ＫＢに装着する部品装着動作を繰り返し実行する。

【0013】

図２および図３において、装着ヘッド１３は、装着ヘッド本体部１３Ａと部品保持体１３Ｂを備えている。図３に示すように、装着ヘッド本体部１３Ａは内部に中空領域１３Ｓを有している。部品保持体１３Ｂはシャフト２１、ノズルホルダ２２および上述のノズル１３Ｎを備えている。

【0014】

図３において、シャフト２１は上下方向（Ｚ方向）に延びている。シャフト２１の上半部は装着ヘッド本体部１３Ａの内部（中空領域１３Ｓ）を貫通しており、その上端部は装着ヘッド本体部１３Ａの上方に延びている。

【0015】

図２および図３において、ノズルホルダ２２はシャフト２１の下端に取り付けられている。ノズルホルダ２２は一対のチャック２２ａとチャックスプリング２２ｂと、ノズル１３Ｎの上端を収納する凹部２２ｃを備えており、一対のチャック２２ａはチャックスプリング２２ｂによって下端側を閉じる方向に付勢されている。ノズルホルダ２２は一対のチャック２２ａの下端側をノズル１３Ｎの側面に周回状に設けられた係合溝に係合させることで、ノズル１３Ｎを着脱自在に保持している（図３）。

【0016】

シャフト２１には、中心軸に沿って通気路２１ａが形成されており、その一端はノズルホルダ２２の凹部２２ｃに開口している。ノズルホルダ２２の上方には、配管ジョイント２３が装着されている。配管ジョイント２３は、Ｚ方向についてはシャフト２１とともに移動するがΘ方向についてはシャフト２１の回転を許容する状態で装着されている。従って、シャフト２１がΘ回転したとしても配管ジョイント２３はΘ回転しない。配管ジョイント２３は、シャフト２１の外周に沿った環状空間２３ｃを形成するための環状溝２３ａと、環状空間２３ｃと配管ジョイント２３に装着されたエア配管２４とを接続するための横孔２３ｂを備えている。また、シャフト２１には、通気路２１ａを環状空間２３ｃに接続するための連絡孔２１ｂが形成されている。これにより、エア配管２４からの負圧またはエアブローを、横孔２３ｂ、環状空間２３ｃ、連絡孔２１ｂ、通気路２１ａを経由してノズルホルダ２２に装着されたノズル１３Ｎの吸引孔１３Ｎａに導入することができる。

【0017】

図３において、装着ヘッド本体部１３Ａの内部を上方に延びるシャフト２１の上下の２箇所は、装着ヘッド本体部１３Ａ内に設けられた上下の軸受け３１によって支持されている。この軸受け３１はシャフト２１をＺ方向へのスライドとΘ回動を許容する状態で支持する。このためシャフト２１は装着ヘッド本体部１３Ａに対して相対的にＺ方向に沿って変位可能であるとともに、Θ方向に回動可能である。

【0018】

図３において、シャフト２１の上下の軸受け３１によって支持された部分の中間部には、鍔状のばね受け３２が設けられている。ばね受け３２は装着ヘッド本体部１３Ａの中空領域１３Ｓ内に設けられたばね３３によって下方に付勢されている。シャフト２１の外周面のばね受け３２よりも下方の部分には、シャフト２１の外形よりも大きい外径を有するストッパ３４が設けられている。

【0019】

図３において、ストッパ３４はばね３３の付勢力（圧縮状態からの復元力）を受けて、下側の軸受け３１の上面から成るストッパ当接面３５に上方から当接している。このようにストッパ３４がストッパ当接面３５に当接した状態では、部品保持体１３Ｂは装着ヘッド本体部１３Ａに対して最も下降した位置で拘束されている。

【0020】

上記ように部品保持体１３Ｂが装着ヘッド本体部１３Ａに対して最も下降した位置にあるときには、部品保持体１３Ｂと装着ヘッド本体部１３Ａとの間の距離は最も大きくなる。このようにストッパ３４がストッパ当接面３５に当接し、装着ヘッド本体部１３Ａとの間の距離が最も大きい状態にあるときの部品保持体１３Ｂの装着ヘッド本体部１３Ａに対する位置（図３）を、以下、「最下降位置」と称する。

【0021】

装着ヘッド本体部１３Ａに部品保持体１３Ｂを拘束した状態で装着ヘッド本体部１３Ａを下降させている最中に、部品保持体１３Ｂまたは部品保持体１３Ｂに保持された部品ＢＨが何らかの物体（例えば基板ＫＢや異物や他の部品等）に当接すると、部品保持体１３Ｂはそれ以上下方へ移動できなくなるので装着ヘッド本体部１３Ａのみが下方へ移動する。その結果、部品保持体１３Ｂは装着ヘッド本体部１３Ａに対して相対的に上方に移動する。そして、このときストッパ３４は装着ヘッド本体部１３Ａに対して上方に移動するので、ストッパ３４はストッパ当接面３５から上方に離間し、そのストッパ３４の上方への移動分だけばね３３は圧縮される。

【0022】

図２および図３において、装着ヘッド本体部１３Ａの側面にはΘ軸モータ４１が設けられている。Θ軸モータ４１は回転軸４１Ｊを上方に向けており、その上端部を装着ヘッド本体部１３Ａよりも上方に位置させている。回転軸４１Ｊの上端には駆動プーリ４２が取り付けられている。

【0023】

図２および図３において、シャフト２１における装着ヘッド本体部１３Ａの上方に突出した部分には従動プーリ４３が設けられている。従動プーリ４３は駆動プーリ４２と同じ高さレベルに位置しており、駆動プーリ４２と従動プーリ４３には歯付きベルト４４が掛け渡されている。シャフト２１と従動プーリ４３はＺ方向への相対移動は許容するがΘ方向には一体的に回転する状態で連結されている。このため、シャフト２１は従動プーリ４３に対してＺ方向にスライドしながら昇降し、Θ軸モータ４１が作動して回転軸４１Ｊを回転させると、その回転動力が駆動プーリ４２から歯付きベルト４４および従動プーリ４３を介して伝達され、Θ方向に回動する。

【0024】

図２において、装着ヘッド本体部１３ＡのΘ軸モータ４１が設けられた側とは反対側の側面には、ナット保持部４５が外方に張り出して設けられている。ナット保持部４５を挟む上下それぞれの位置にはスライダ４６が設けられている。上下のスライダ４６は、ヘッド移動機構１４に連結されたフレーム５１に設けられてＺ方向に延びたガイドレール５２に係合している。

【0025】

図２において、フレーム５１の上方にはＺ軸モータ５３が設けられている。Ｚ軸モータ５３の駆動軸５３Ｊは下方に延びており、その下端はフレーム５１の内部に位置している。Ｚ軸モータ５３には駆動軸５３Ｊの回転位置を検出するエンコーダ（図示省略）が内蔵されている。

【0026】

図２において、フレーム５１の中空領域１３Ｓ内にはＺ方向に延びた送り螺子５４が設けられている。送り螺子５４の下端はフレーム５１によって回転自在に支持されており、上端はＺ軸モータ５３の駆動軸５３Ｊに連結されている。送り螺子５４は、ナット保持部４５に保持されたナット５５と螺合している。

【0027】

Ｚ軸モータ５３が作動して駆動軸５３Ｊを回転させると、駆動軸５３Ｊに連結された送り螺子５４が上下軸まわりに回転し、ナット５５が送り螺子５４上をＺ方向に移動する。これにより装着ヘッド本体部１３Ａ（すなわち装着ヘッド１３）はフレーム５１に対して昇降し、このとき装着ヘッド本体部１３Ａに設けられた上下のスライダ４６は、フレーム５１に設けられたガイドレール５２に対してＺ方向にスライドする。

【0028】

このように本実施の形態において、Ｚ軸モータ５３、送り螺子５４、ナット５５およびナット保持部４５を含む機構は、ヘッド移動機構１４の一部として装着ヘッド１３を昇降させる装着ヘッド昇降部１４Ｌを構成している（図２）。

【0029】

図２および図３において、配管ジョイント２３にはエア配管２４とドグ２５が取り付けられている。図２に示すように、エア配管２４は例えば制御バルブから成る流路切換部６１に繋がっている。ドグ２５は先端部を上方に延出させている。

【0030】

流路切換部６１は、エア配管２４よりノズル１３Ｎに供給される圧を、真空源６２から供給される真空圧と正圧源６３から供給される正圧との間で切り替える。流路切換部６１は、ノズル１３Ｎに部品ＢＨを吸着させる場合にはノズル１３Ｎに真空圧が供給され、ノズル１３Ｎが吸着した部品ＢＨをノズル１３Ｎから離脱させる場合にはノズル１３Ｎに正圧が供給されるように圧の流路を切り替える。

【0031】

図２において、装着ヘッド本体部１３Ａの上部には、上下方向に延びた複数の支柱７１によって支持された加圧部としてのエアシリンダ７２が設けられている。エアシリンダ７２は前述のシャフト２１をピストンロッドとしている。

【0032】

図２において、エアシリンダ７２には加圧制御バルブ７３を介して圧力調整部７４が接続されている。圧力調整部７４は前述の正圧源６３から供給される正圧の圧力を調整する。

【0033】

加圧制御バルブ７３は、圧力調整部７４で圧力が調整された正圧をエアシリンダ７２に供給する。エアシリンダ７２は加圧制御バルブ７３を通じて供給される正圧によって、シャフト２１を下方へ付勢している。正圧が供給されたエアシリンダ７２は、部品ＢＨ装着時にストッパ３４がストッパ当接面３５から離れると前述のばね３３とともに部品ＢＨを基板ＫＢへ押圧する。部品ＢＨを基板ＫＢへ押圧するときの押圧力（荷重）は、圧力調整部７４から出力する正圧の圧力の大きさを調整することで変えることができる。

【0034】

図３において、装着ヘッド本体部１３Ａの下面には下方に延びた２つのセンサベース８１が設けられている。これらセンサベース８１には部品保持具変位検出センサ（以下、「センサ８２」と称する）が設けられている。センサ８２は発光部８３と受光部８４から成り、２つのセンサベース８１の一方と他方それぞれに分かれて取り付けられている。

【0035】

図３において、発光部８３と受光部８４は水平方向に対向している。発光部８３は受光部８４に向かって光を発光（検査光８２Ｌを投光）している。受光部８４は検査光８２Ｌを受光する状態ではオンであり、検査光８２Ｌを受光しない状態となるとオンからオフに切り替わる。

【0036】

図３において、センサ８２を構成する発光部８３と受光部８４は、シャフト２１と一体にＺ方向に移動する前述のドグ２５の先端部（上端部）の移動通路を挟む位置に配置されている。部品保持体１３Ｂが装着ヘッド本体部１３Ａに対して最下降位置に位置しており、ストッパ３４がストッパ当接面３５に当接している状態では（図３）、ドグ２５の上端部はセンサ８２の検査光８２Ｌよりも下方に位置する。

【0037】

ドグ２５とセンサ８２（詳細には検査光８２Ｌ）との間のＺ方向の相対位置関係は、装着ヘッド本体部１３Ａと部品保持体１３Ｂとの間の相対的な位置関係（上下方向距離）によって変化する。部品保持体１３Ｂを装着ヘッド本体部１３Ａに対して相対的に上昇させていくと、ドグ２５は相対的にセンサ８２の検査光８２Ｌに近づいていくが、部品保持体１３Ｂの最下降位置からの移動距離が所定距離（Ｄ１）に達すると、ドグ２５の上端部はセンサ８２の検査光８２Ｌを遮断し、受光部８４はオンからオフに切り替わる。このとき部品保持体１３Ｂが最下降位置から移動を始めてドグ２５が検査光８２Ｌを遮断するまでの部品保持体１３Ｂの装着ヘッド本体部１３Ａに対する移動距離は、部品保持体１３Ｂが最下降位置にある状態のドグ２５の上端部と検査光８２Ｌとの間の上下方向距離に等しい。以下、この距離を「第１の余裕距離Ｄ１」と称する（図３）。

【0038】

図４は部品装着装置１の制御系統を示している。部品装着装置１が備える制御部９０は処理部９０Ａと記憶部９０Ｂを備えている。処理部９０Ａは装着動作制御部９１、第１の高さ位置検出部９２、第１の異常装着検出部９３、センサ検出時高さ位置検出部９４、第２の異常装着検出部９５および部品高さ検出部９６を備えている。記憶部９０Ｂには、部品装着動作に必要な生産プログラム９７が記憶されている。

【0039】

生産プログラム９７には、図５に示すように、基板ＫＢに装着される対象となっている各部品ＢＨの基板ＫＢ上での装着座標（ｘｙθ）、寸法・形状データ等の各種データが含まれている。また生産プログラム９７には、後述する「挿入リトライ」の設定の有無や「第２の異常装着検出」を行うかどうかを設定した設定情報が、部品ＢＨ（部品名）または種類ごとに記憶されている。なお、「挿入リトライ」と「第２の異常装着検出」については後述する。本実施の形態では、基板ＫＢに装着される対象の部品ＢＨには、チップ状の部品（チップ部品）と、チップ部品に相当するボディ部とボディ部から下方に延びる複数のリードとを備えたリード付きの部品の双方が含まれている。

【0040】

図４において、装着動作制御部９１は、部品装着装置１に部品装着動作を実行させるための制御を行う。具体的には、Θ軸モータ４１、Ｚ軸モータ５３、流路切換部６１、加圧制御バルブ７３および圧力調整部７４の各動作の制御を行い、センサ８２によるドグ２５の検出情報（受光部８４のオンオフ情報）に基づいて、基板ＫＢに部品ＢＨを装着する部品装着動作の全般の制御を行う、

【0041】

第１の高さ位置検出部９２は、前述のＺ軸モータ５３に内蔵されたエンコーダから出力された信号を受信し、Ｚ軸モータ５３の駆動軸５３Ｊの回転位置または回転量に基づいて、装着ヘッド昇降部１４Ｌによって昇降される装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置を「本体部高さ位置Ｈ」として検出する。「本体部高さ位置Ｈ」は、予め設定された基準高さＫＨから装着ヘッド本体部１３Ａの任意の箇所（例えば装着ヘッド本体部１３Ａの上面）までの下方距離に相当する（図１）。

【0042】

装着動作制御部９１は、部品ＢＨを基板ＫＢに装着する部品装着動作を行う場合の装着ヘッド本体部１３Ａの目標高さ位置Ｈ２を設定する機能を有している。装着動作制御部９１は、装着しようとする部品ＢＨのサイズを記憶部９０Ｂに記憶された生産プログラム９７から読み出す。制御部９０は、生産プログラム９７から部品ＢＨのサイズを読み出したら、その読み出した部品ＢＨのサイズに含まれる部品厚さＴＨに基づいて、その部品ＢＨに装着する際の装着ヘッド本体部１３Ａの目標高さ位置Ｈ２を設定する。

【0043】

この目標高さ位置Ｈ２は、部品ＢＨが基板ＫＢに接触したタイミングにおける装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置（部品接触時高さ位置Ｈ１）よりも距離ｄだけ下方に位置する高さに設定する（図８、図９も参照）。本明細書では距離ｄを押し込み量ｄと呼ぶ。目標高さ位置Ｈ２を部品接触時高さ位置Ｈ１から押し込み量ｄだけ低く設定することにより、部品ＢＨを基板ＫＢに装着するときにストッパ３４をストッパ当接面３５から離れた状態を確実に作り出して、部品ＢＨに適切な荷重を作用させる。押し込み量ｄは第１の余裕距離Ｄ１よりも小さい量に設定されている（例えばｄ＝Ｄ１×０．１）。押し込み量ｄは、基板搬送部１１に位置する基板ＫＢの高さ位置のばらつきや部品厚さＴＨの公差等を考慮して第１の余裕距離Ｄ１よりも小さい量に設定される。

【0044】

第１の異常装着検出部９３は、部品ＢＨを基板に装着しているときにセンサ８２がオフとなることで部品の異常装着状を検出する。図１０は、基板ＫＢ上に異物ＩＢが存在していたために、装着しようとした部品ＢＨと基板ＫＢとの間に異物ＩＢが挟まってしまい、その結果、部品ＢＨが基板ＫＢに対して傾いた姿勢となった状態を示している。この場合、基板ＫＢと部品ＢＨに挟まれた異物ＩＢによって部品保持体１３Ｂは、想定した部品接触時高さ位置Ｈ１に装着ヘッド本体部１３Ａが到達する前に最下降位置から相対的に上昇開始する。そして装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に到達する前に部品保持体１３Ｂが第１の余裕距離Ｄ１だけ上方に変位してドグ２５が検査光８２Ｌを遮光し、センサ８２がオフになる。

【0045】

このように第１の異常装着検出部９３は、装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に到達する前にセンサ８２がオフになることで部品の異常装着状態が生じたことを検出する。すなわち、第１の異常装着検出部は、装着ヘッド本体部１３Ａを基板ＫＢに向かって下降させて部品保持具（ノズル１３Ｎ）に保持した部品を基板ＫＢに装着したときに、センサ８２によって部品保持体１３Ｂが所定距離（第１の余裕距離Ｄ１）だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着状態が生じていることを検出する。

【0046】

センサ検出時高さ位置検出部９４は、装着ヘッド本体部１３Ａを下降させている最中にセンサ８２がオンからオフに変化したときの装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置を検出する。具体的にはセンサ８２がオンからオフに変化したタイミングで第１の高さ位置検出部９２が検出した装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置を取得する。

【0047】

センサ検出時高さ位置検出部９４の機能を利用して目標高さ位置Ｈ２を設定する際の基準となる実装面基準高さＨ０を設定することができる。具体的には、装着ヘッド本体部１３Ａを下降させて部品ＢＨを保持していないノズル１３Ｎの下端部を基板ＫＢに当接させ、センサ８２がオンからオフに変化したときの第１の高さ位置検出部９２で検出された装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置（後述するサーチ動作終了高さＨ９）を取得する。そして取得した装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置から第１の余裕距離Ｄ１だけ上方にオフセットさせた位置が実装面基準高さＨ０となる。実装面基準高さＨ０は記憶部９０Ｂに記憶される。目標高さ位置Ｈ２は、部品厚さＴＨから押し込み量ｄを差し引いた分の距離だけ実装面基準高さＨ０から上方へオフセットさせた高さ位置となる。制御部９０は、記憶部に記憶された実装面基準高さＨ０と部品厚さＴＨと押し込み量ｄに基づいて目標高さ位置Ｈ２を計算する。ちなみに実装面基準高さＨ０から部品厚さＴＨだけ上方へオフセットさせた高さ位置が、部品ＢＨを基板ＫＢに正常な装着状態で装着した場合の部品接触時高さ位置Ｈ１となる（図８も参照）。

【0048】

第２の異常装着検出部９５は、センサ検出時高さ位置検出部９４で検出した装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置に基づいて部品の異常装着を検出する。第１の異常装着検出部９３は比較的大きな異物ＩＢによる部品の異常装着であれば検出できるが、第１の余裕距離Ｄ１よりも小さな異物ＩＢによるものであれば検出することができない。また、ノズル１３Ｎから部品ＢＨが脱落するまたは装着作業中に基板ＫＢ上面から弾き飛ばされる等の部品の装着異常の場合は、センサ８２がオンからオフに変化しないので第１の異常装着検出部９３では検出不可能である。

【0049】

このように、部品の異常装着には第１の異常装着検出部９３で見過ごされてしまう部品の異常装着も発生するが、第２の異常装着検出部９５は第１の異常装着検出部９３で検出困難な部品の異常装着や“部品無し”を検出する。本実施の形態では第１の異常装着検出部９３で検出される部品の装着異常を第１の異常装着状態、第２の異常装着検出部９５で検出される部品の装着異常を第２の異常装着状態とする。

【0050】

部品高さ検出部９６は、センサ検出時高さ位置検出部９４で取得した高さ位置に基づいて基板ＫＢに装着されたまたは装着途中の部品ＢＨの高さを求める。部品ＢＨの高さは基板ＫＢの上面からの高さである。部品高さの検出は、ノズル１３Ｎの下端面を基板ＫＢ上の部品ＢＨに押し当てた状態で装着ヘッド本体部１３Ａを下降させ、センサ８２がオンからオフに変化したときの装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置Ｈ３を第１の高さ位置検出部９２から取得する。そして取得した高さ位置Ｈ３とサーチ動作終了高さＨ９（実装面基準高さＨ０に第１の余裕距離Ｄ１を足した高さ）との差（図１２のΔＨ参照）が部品高さとなる。ちなみに、部品ＢＨが基板ＫＢに正常な状態で装着された場合、部品高さは部品厚さＴＨとほぼ等しくなる。

【0051】

次に、図２３のフローチャートを参照しながら部品装着装置１による部品ＢＨの装着動作（部品装着方法）を説明する。制御部９０は先ず、記憶部９０Ｂから生産プログラムを読み取る（ステップＳＴ１）。そして、装着ヘッド本体部１３Ａの目標高さ位置Ｈ２を計算により求める（ステップＳＴ２）。

【0052】

制御部９０は、ステップＳＴ２で装着ヘッド本体部１３Ａの目標高さ位置Ｈ２を求めたら、装着ヘッド１３を部品供給部１２の上方に位置させる。そして、装着ヘッド昇降部１４Ｌによって装着ヘッド１３を下降させ、ノズル１３Ｎに部品ＢＨを保持（吸着）させる（ステップＳＴ３）。

【0053】

制御部９０は、ノズル１３Ｎに部品ＢＨを保持させたら、ヘッド移動機構１４によって、基板ＫＢ上の装着座標の上方（装着準備位置）に装着ヘッド１３を移動させる（ステップＳＴ４。図６（ａ）および図７）。ここで「基板ＫＢ上の装着座標」については、図５において示した生産プログラムの項目「装着座標（ｘｙθ）」を参照する。

【0054】

ステップＳＴ４において、制御部９０は、装着ヘッド１３を装着準備位置に位置させながらΘ軸モータ４１を作動させ、その回転軸４１Ｊの動力を駆動プーリ４２から歯付きベルト４４を経て従動プーリ４３に伝達させる。これによりシャフト２１を回転させ、ノズル１３Ｎに保持された部品ＢＨの回転方向の位置合わせを行う。更に、ステップＳＴ４が完了するまでに制御部９０は圧力調整部７４に正圧の大きさを調整させて部品ＢＨを基板ＫＢへ押圧するときの押圧力が適切な大きさになるように設定する。

【0055】

制御部９０は装着準備位置に装着ヘッド１３が到達し、かつ、部品ＢＨのΘ回転方向の位置合わせが終わったら、装着ヘッド昇降部１４Ｌを作動させて、装着ヘッド本体部１３Ａの下降を開始する（ステップＳＴ５）。制御部９０は、装着ヘッド本体部１３Ａの下降を開始したら、装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に到達するまでに第１の異常装着検出部９３が第１の異常装着状態を検出するかどうかを監視する（ステップＳＴ６）。そして第１の異常装着状態が検出されない場合はステップＳＴ８以降の処理へ進み、第1の異常装着が検出された場合には、装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる（ステップＳＴ７）。ここで、装着状態の異常の報知は、制御部９０に接続された図示しないディスプレイ装置やタッチパネル、あるいはブザー等を通じて行う。

【0056】

正常に部品ＢＨが基板ＫＢに装着された場合、すなわち第１の異常装着が検出されない場合の装着ヘッド１３の挙動について図６～図９を用いて説明する。装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に向かって下降すると、部品ＢＨは目標高さ位置Ｈ２に到達するタイミングより先の部品接触時高さ位置Ｈ１で基板ＫＢに着地する（図６（ｂ）、図８）。この間、ドグ２５の位置は検査光８２Ｌから第１の余裕距離Ｄ１だけ下方に離れた高さに位置している（図６（ｄ）、（ｅ）。装着ヘッド本体部１３Ａは部品ＢＨが基板ＫＢに着地した後も押し込み量ｄに相当する距離だけ下降し、目標高さ位置Ｈ２に到達したら停止する（図６（ｃ）、図９）。また、装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に到達するとストッパ３４はストッパ当接面３５から離れた状態となるので、ばね３３の付勢力とエアシリンダ７２の押圧力が合わさった荷重が部品保持体１３Ｂによって部品ＢＨに作用する。

【0057】

装着ヘッド本体部１３Ａを部品接触時高さ位置Ｈ１から押し込み量ｄだけ下降させると、ノズル１３Ｎは部品ＢＨを介して基板ＫＢから相対的に押し上げられ、その上向きの力（反力）によって、装着ヘッド本体部１３Ａに対して相対的に上方に移動する。また、これによりドグ２５は装着ヘッド本体部１３Ａに対して押し込み量ｄと同じ距離だけ相対的に上方に移動した状態となる（図６（ｆ））。

【0058】

このように本実施の形態において、部品保持体１３Ｂは、装着ヘッド本体部１３Ａに対してＺ方向に変位可能であって下端部に部品ＢＨを保持する部品保持具としてのノズル１３Ｎを有しており、部品装着時には、部品ＢＨから受ける反力によって装着ヘッド本体部１３Ａに対して相対的に上方に変位するようになっている。

【0059】

ここで、押し込み量ｄは第１の余裕距離Ｄ１よりも小さい量に設定されている。このため、正しい部品ＢＨが正常な状態で基板ＫＢに装着された場合は、ドグ２５によってセンサ８２の検査光８２Ｌが遮断されることがなく、受光部８４はオンからオフに切り替わらない。このため、ステップＳＴ６で第1の異常装着として検出されることはない。

【0060】

図１０は、基板ＫＢ上に比較的サイズの大きな異物ＩＢが存在していたために、装着しようとした部品ＢＨと基板ＫＢとの間に異物ＩＢが挟まってしまい、その結果、部品ＢＨが基板ＫＢに対して傾いた姿勢となった状態を示している。このようなケースでは、部品保持体１３Ｂは基板ＫＢの表面から想定よりも高い位置で下方への移動が規制される一方、装着ヘッド本体部１３Ａは下降を継続するため、センサ８２はドグ２５に近づいていく。このため、比較的大きな異物ＩＢの場合には装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に位置する前に、ドグ２５がセンサ８２によって検出される（図１０）。

【0061】

図１１は、基板ＫＢ上に障害物ＳＢが存在しており、下降していた装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に位置する前に、部品保持体１３Ｂ一部が障害物ＳＢに当接してしまった状態を示している。このような場合には、障害物ＳＢに当接した部品保持体１３Ｂはその位置で下方への移動が規制される一方、装着ヘッド本体部１３Ａは下降を継続するため、センサ８２はドグ２５に近づいていく。このため、図１１に示すように、装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に位置する前に部品保持体１３Ｂが障害物ＳＢに衝突すると、ドグ２５がセンサ８２によって検出される場合が起こり得る。

【0062】

このように装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に位置する前にドグ２５がセンサ８２によって検出されるのは、上記のように部品ＢＨと基板ＫＢ上との間に異物ＩＢが挟まってしまった場合や部品保持体１３Ｂが基板ＫＢ上の障害物ＳＢに当接してしまった場合のほか、装着しようとした部品ＢＨが生産プログラム９７から読み出した部品ＢＨとは異なっており、その部品ＢＨの高さＴＨが生産プログラム９７から読み出した部品ＢＨの高さＴＨよりも大きかった場合（部品違いの場合）等である。

【0063】

このように、装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に位置する前に、ドグ２５がセンサ８２によって検出される状態は異常装着状態であり、このような異常装着状態は第１の異常装着状態として、第１の異常装着検出部９３によって検出される（ステップＳＴ６）。本実施の形態において、第１の異常装着検出部９３は、装着ヘッド本体部１３Ａを基板ＫＢに向かって下降させて部品保持具であるノズル１３Ｎに保持した部品ＢＨを基板ＫＢに装着したときに、センサ８２によってノズル１３Ｎが第１の余裕距離Ｄ１だけ上方に変位したことを検出したら（検出したことをもって）部品ＢＨの異常装着状態（第１の異常装着状態）が生じていることを検出するものとなっている。

【0064】

なお、本実施の形態では、ドグ２５がセンサ８２によって検出された場合には、装着動作制御部９１は装着ヘッド昇降部１４Ｌによる装着ヘッド本体部１３Ａの下降を速やかに停止させるようになっている。このため第１の異常装着検出部９３によって第１の異常装着状態が検出された場合には装着ヘッド本体部１３Ａの下降は停止され、装置の安全が図られる。また、作業者に点検を促す指示を与えて、異常装着状態が生じた原因を除去させることもできる。

【0065】

装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に到達し、ステップＳＴ６で第１の異常装着状態ではないと判定された以降の処理は、装着動作設定情報の「第２の異常装着検出」の設定によって分岐する。装着動作設定情報の第２の異常装着検出が「無」の場合、制御部９０は、ステップＳＴ８で第２の異常装着検出が「無」に設定されているのを確認し、装着ヘッド本体部１３Ａを上昇させて（ステップＳＴ９）、部品装着動作を終了する。すなわち、第２の異常装着検出が「無」に設定した部品については第１の異常装着検出部９３での簡易的な異常装着状態の検査のみで装着動作を終了する。

【0066】

一方、第１の異常装着検出部９３で検出困難な異常装着を検出する必要がある部品については装着動作設定情報の第２の異常装着検出が「有」に設定されている。この場合、制御部９０は、ステップＳＴ８で第２の異常装着検出が「有」に設定されているのを確認したら第２の異常装着検出部９５による異常装着の検出を行う（ステップＳＴ１０～ステップＳＴ１２）。装着ヘッド本体部１３Ａが目標高さ位置Ｈ２に位置した時点でドグ２５がセンサ８２によって検出されていない場合には、ドグ２５がセンサ８２によって検出されるまで（図１２）、装着ヘッド昇降部１４Ｌによって装着ヘッド本体部１３Ａを微小距離ずつ下降させていき、ドグ２５がセンサ８２によって検出されたところで装着ヘッド本体部１３Ａの下降を停止させる動作（サーチ動作）を実行する。

【0067】

上記サーチ動作において、ステップＳＴ１０は、装着ヘッド昇降部１４Ｌにより装着ヘッド本体部１３Ａを微小距離下降させるステップであり、ステップＳＴ１１は、装着ヘッド本体部１３Ａが実装面基準高さＨ０から更に第１の余裕距離Ｄ１だけ下方にオフセットしたサーチ動作終了高さＨ９に到達したか否かを判定するステップである。そして、ステップＳＴ１２は、ドグ２５がセンサ８２によって検出されたか否かを判定するステップであり、ステップＳＴ１２でドグ２５がセンサ８２によって検出されない場合には、ステップＳＴ１０に戻る。

【0068】

図１５は、ステップＳＴ１１で装着ヘッド本体部１３Ａがサーチ動作終了高さＨ９に到達したと判定されたときの状態を示している。ノズル１３Ｎに保持されていたはずの部品が何らかの原因で無くなり、ノズル１３Ｎの下端が基板ＫＢの上面に到達している。制御部９０は、上記のループ（サーチ動作）において、ステップＳＴ１１で装着ヘッド本体部１３Ａがサーチ動作終了高さＨ９に達したと判定した場合には「部品無し」と判定し、ステップＳＴ７で装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。

【0069】

図１２は、ステップＳＴ１２でドグ２５がセンサ８２によって検出されたときの状態を示している。サーチ動作において装着ヘッド本体部１３Ａは徐々に下降するが、部品保持体１３Ｂは基板ＫＢ上の部品ＢＨによって下降を妨げられているので両者は次第に接近する。そして、ドグ２５が検査光８２Ｌを遮光する位置に到達すると、ステップＳＴ１２においてドグ２５がセンサ８２によって検出された、サーチ動作を終了する。

【0070】

制御部９０は、ステップＳＴ１２でサーチ動作を終了したら第１の高さ位置検出部９２の検出情報に基づいて装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置を検出する（ステップＳＴ１３）。以降、ステップＳＴ１３で検出された装着ヘッド本体部１３Ａの高さ位置をサーチ高さＨ３と呼ぶことにする。

【0071】

制御部９０は、サーチ高さＨ３に基づいて装着異常が生じていないかを第２の異常装着検出部９５によって検出する。第２の異常装着検出部９５は、基板ＫＢに部品ＢＨが正常な装着状態で装着された場合のサーチ高さＨ３とサーチ動作終了高さＨ９の差は部品厚さＴＨと同じ値になることに着目して装着状態を判断する。具体的には、第２の異常装着検出部９５はサーチ高さＨ３とサーチ動作終了高さＨ９の差が、生産プログラムから読みだした部品厚さＴＨから所定の許容範囲内であるかを判断する。そして許容範囲内であれば装着状態は正常、すなわち第２の異常装着は未検出と判断される。第２の異常装着検出部９５によって第２の異常装着状態が検出されなかった場合には、部品装着が正常に終了したとしてステップＳＴ９に進み、装着ヘッド本体部１３Ａを上昇させて、部品装着動作を終了する。

【0072】

図１２は、サーチ動作終了後、部品ＢＨが正常な装着状態で装着された場合の状態を示している。図示の通り、サーチ高さＨ３とサーチ動作終了高さＨ９の差ΔＨは部品厚さＴＨとほぼ一致する。

【0073】

図１３は、サーチ動作終了後、生産プログラムで予定された部品ＢＨと異なる部品ＢＨ１が装着され場合の状態を示している。部品ＢＨ１の部品厚さＴＨ１は部品ＢＨの部品厚さＴＨよりも薄い。従って、サーチ高さＨ３とサーチ動作終了高さＨ９の差ΔＨは部品厚さＴＨに対して許容範囲を外れた小さな値となる。このため第２の異常装着検出部９５はこれを第２の異常装着状態「低」として検出する（ステップＳＴ１４）。この場合に制御部９０は、処理をステップＳＴ７へ進め、部品ＢＨが異常装着状態（第２の異常装着状態）にあることを作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。

【0074】

図１４は、サーチ動作終了後、生産プログラムで予定された部品ＢＨと異なる部品ＢＨ２が装着された場合の状態を示している。部品ＢＨ２の部品厚さＴＨ２は部品ＢＨの部品厚さＴＨよりも厚い。従って、サーチ高さＨ３とサーチ動作終了高さＨ９の差ΔＨは部品厚さＴＨに対して許容範囲を外れた大きな値となる。このため第２の異常装着検出部９５はこれを第２の異常装着状態「高」として検出する（ステップＳＴ１４）。

【0075】

ステップＳＴ１４において第２の異常装着状態「高」として検出した以降の処理は、装着動作設定情報の「挿入リトライ」の設定によって分岐する。挿入リトライは、基板ＫＢのリード挿通孔ＫＢＨに納入されるリードＬＤを有するリード付きの部品ＢＨ３（図１６参照）を装着する際に使用する機能であり、リードＬＤがリード挿通孔ＫＢＨに途中で引っかかるなどして装着が不十分な場合に部品保持体１３Ｂでリード付きの部品ＢＨ３を基板ＫＢへ再度押し込む処理のことを言う。リードＬＤを持たない表面実装タイプの部品ＢＨや挿入リトライを必要としない部品については挿入リトライの設定が「無」に設定されているが、リード付きの部品ＢＨ３で挿入リトライを設定する場合は「有」に設定されている。

【0076】

制御部９０は、ステップＳＴ１４において第２の異常装着状態「高」であった場合には（図１４）、挿入リトライ設定が「有」に設定されているかどうかを確認する（ステップＳＴ１５）。この判断は、図５において示した「挿入リトライ」の項に「有」のフラグが立てられているか否かによって行う。

【0077】

制御部９０は、ステップＳＴ１５で挿入リトライ設定が「無」に設定されていたならば、ステップＳＴ７に進み、装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。一方、制御部９０は、ステップＳＴ１５で挿入リトライ設定が「有」に設定されていた場合には、リトライ処理を実行する（ステップＳＴ１６）。具体的には、エアシリンダ７２によるシャフト２１の加圧力を大きくしてこれまでよりも強い力で部品ＢＨを基板ＫＢに押圧して（図１９）、挿入リトライを試みる。

【0078】

次に、リード付きの部品ＢＨ３（部品厚さＴＨ３）を基板に装着する際の動作を例に装着動作を説明する。リード付きの部品ＢＨ３（以下、部品ＢＨ３と省略する）を基板ＫＢに装着する場合には、ノズル１３Ｎにより部品ＢＨ３のボディ部ＢＤを吸着保持した装着ヘッド昇降部１４Ｌを装着準備位置（図１６）から下降させる（ステップＳＴ５）。そして、リードＬＤを基板ＫＢのリード挿通孔ＫＢＨに挿通させて（図１７）、基板ＫＢに装着させる（図１８）。部品ＢＨ３が正常な装着状態で基板ＫＢに装着される場合は、ステップＳＴ１０～ステップＳＴ１４まで処理が行われ、ステップＳＴ１４において第２の異常装着が検出されなければステップＳＴ９へ進んで部品装着動作を終了する。

【0079】

ここで、リードＬＤがリード挿通孔ＫＢＨにスムーズに挿通されず、部品ＢＨ３が図１７の状態から基板ＫＢ側向けて押し下げることができなくなったような場合には、部品ＢＨ３は前述のチップ状の部品ＢＨと基板ＫＢとの間に異物ＩＢが挟まってしまった場合と同様の状態となる。従って、第２の異常装着検出部９５によって第２の異常装着状態「高」として検出される（ステップＳＴ１４）。

【0080】

部品ＢＨ３のリードＬＤが基板ＫＢのリード挿通孔ＫＢＨにスムーズに挿通されない状態は部品ＢＨ３と基板ＫＢとの間に異物ＩＢが挟まってしまった場合とは異なり、部品ＢＨ３のボディ部ＢＤをより強く押圧してやればリードＬＤがリード挿通孔ＫＢＨを挿通して、部品ＢＨ３の異常装着状態（第２の異常装着状態）が解消される可能性がある。このため本実施の形態では、ステップＳＴ１５で挿入リトラの設定が「有」であれば挿入リトライを実行する（ステップＳＴ１６）。

【0081】

挿入リトライを試みた後、第２の異常装着が解消されたかどうかを判定する（ステップＳＴ１７）。第２の異常装着が解消されたかどうかの判定は、前述したサーチ動作と同じ動作を実行することによってサーチ高さＨ３を取得する（図２０）。そして、ステップＳＴ１４と同様な方法で第２の異常装着状態が解消されているか否かを判断する。

【0082】

制御部９０は、ステップＳＴ１７の判断の結果、第２の異常装着状態が解消されていなかった場合にはそこで部品ＢＨの装着作業を打ち切り、ステップＳＴ７に進む。そして、そのステップＳＴ７において装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。一方、ステップＳＴ１７において、第２の異常装着状態が解消されていた場合には、部品装着が正常に終了したとしてステップＳＴ９に進み、装着ヘッド本体部１３Ａを上昇させて、部品装着動作を終了する。

【0083】

以上説明したように、本実施の形態における部品装着装置１および部品装着方法では、装着ヘッド本体部１３Ａを基板ＫＢに向かって下降させることによって、部品保持具であるノズル１３Ｎにより保持した部品ＢＨを基板ＫＢに装着したときに、部品保持体１３Ｂが所定距離（第１の余裕距離Ｄ１）だけ上方に変位したことが部品保持具変位検出センサ（センサ８２）によって検出された場合には、部品ＢＨの異常装着状態が生じていると判断される（第１の異常装着検出工程）。このため、装着しようとする部品ＢＨと基板ＫＢとの間に異物ＩＢが挟まっている場合にはこれを検出できる。

【0084】

また、ノズル１３Ｎを部品ＢＨの上面に当接させた状態で装着ヘッド本体部１３Ａを下降させ、部品保持体１３Ｂが所定距離（第１の余裕距離Ｄ１）だけ上方に変位したことがセンサ８２によって検出された場合にそのときの第１の高さ位置検出部９２の検出結果であるサーチ高さＨ３を取得することで（センサ検出時高さ位置検出工程）、部品ＢＨの異状装着を検出するようになっている（第２の異常装着検出工程）。

【0085】

これにより、ノズル１３Ｎを下降させる過程（第１の異常装着検出工程）で検出できなかった微小な異物ＩＢが部品ＢＨと基板ＫＢとの間に挟まった状態を検出することができる。また、ノズル１３Ｎに部品ＢＨが吸着されていなかった場合にはそのこと（部品無し状態）を検出できる。このように本実施の形態における部品装着装置１（部品装着方法）によれば、多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる。

【0086】

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、部品保持体（ノズル１３Ｎ）が装着ヘッド本体部１３Ａに対して相対的に所定距離だけ上方に変位したことを検出する部品保持具変位検出センサは検査光を用いた光学センサであったが、リミットスイッチ等を用いた機械的センサ等、光学以外の原理でドグ２５を検出できるものであればよい。

【0087】

また、本発明は部品の種類、形状、サイズによって変更を加えて実施してもよい。その一例について図２１、図２３を参照しながら説明する。図２１は、本実施の形態における部品装着装置１により、横方向寸法が比較的大きいリード付きの部品ＢＨ４（以下、部品ＢＨ４と呼ぶ）を基板ＫＢに装着している状態を示している。図２１に示ように、横方向寸法が比較的大きい部品ＢＨ４の中央部をノズル１３Ｎで保持して基板ＫＢの装着しようとすると、リードＬＤがリード挿通孔ＫＢＨ内で引っ掛かってボディ部ＢＤが水平姿勢から傾いてしまう事態が起き易い。

【0088】

このような場合には、部品ＢＨ４のボディ部ＢＤ上面の両端部に対してサーチ動作を行ってノズル１３Ｎを接触させ、両端部におけるサーチ高さを取得する（図２２（ａ））。そして、取得したサーチ高さと生産プログラム９７から読み出した部品ＢＨ４の部品厚さを考慮して装着状態を判定する。判定の結果、ボディ部ＢＤが傾いている場合は両端部のうち相対的に高さが高い方を前述の挿入リトライと同様のやり方で追加押圧を行う（図２２（ｂ））。このような追加押圧を行うことにより、部品ＢＨのボディ部ＢＤの姿勢を水平にする。これにより部品ＢＨ４のボディ部ＢＤが基板ＫＢへの装着途中で水平姿勢から傾いてしまった場合であっても、正常に基板ＫＢに装着することができる。

【産業上の利用可能性】

【0089】

多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる部品装着装置および部品装着方法を提供する。

【符号の説明】

【0090】

１ 部品装着装置
１３ 装着ヘッド
１３Ａ 装着ヘッド本体部
１３Ｂ 部品保持体
１３Ｎ ノズル（部品保持具）
１４Ｌ 装着ヘッド昇降部
２１ シャフト
２５ ドグ
７２ エアシリンダ
８２ センサ（部品保持具変位検出センサ）
９２ 第１の高さ位置検出部
９３ 第１の異常装着検出部
９４ センサ検出時高さ位置検出部
９５ 第２の異常装着検出部
９６ 部品高さ検出部
Ｄ１ 第１の余裕距離（所定距離）
Ｈ 本体部高さ位置
Ｈ０ 実装面基準高さ
Ｈ１ 部品接触時高さ位置
Ｈ２ 目標高さ位置
Ｈ３ サーチ高さ
Ｈ９ サーチ動作終了高さ
ＢＨ，ＢＨ１，ＢＨ２，ＢＨ３，ＢＨ４ 部品
ＴＨ，ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３ 部品厚さ
ＫＨ 基準高さ
ＫＢ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】