特開 2024-8490 到達判定装置および到達判定方法

(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】P2024008490

(43)【公開日】2024-01-19

(54)【発明の名称】到達判定装置および到達判定方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20240112BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022110411

(22)【出願日】2022-07-08

(71)【出願人】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000604

【氏名又は名称】弁理士法人 共立特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡 博充

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353EE13

5E353JJ02

5E353JJ28

5E353MM03

5E353MM07

5E353MM08

5E353NN15

5E353QQ12

(57)【要約】

【課題】昇降部の下降に要する所要時間を短縮可能な到達判定装置および到達判定方法を開示する。
【解決手段】到達判定装置は、昇降部と先端部と付勢部と検出部と判定部とを備える。昇降部は、ヘッド本体部に昇降可能に設けられる。先端部は、昇降部に対して鉛直方向に相対移動可能に保持される。付勢部は、先端部を昇降部に対して下方に付勢する。検出部は、昇降部の下降により先端部もしくは先端部が保持する部品が目標物に当接することで昇降部と先端部が相対移動したことを検出する。判定部は、先端部もしくは先端部が保持する部品が目標物に当接するように予め算出された目標位置まで昇降部が下降したタイミングで、検出部によって当接が検出された場合に、先端部もしくは先端部が保持する部品の目標物への到達を判断し、検出部によって当接が検出されなかった場合に、先端部もしくは先端部が保持する部品の目標物への未到達を判断する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッド本体部に昇降可能に設けられる昇降部と、
前記昇降部に対して鉛直方向に相対移動可能に保持される先端部と、
前記先端部を前記昇降部に対して下方に付勢する付勢部と、
前記昇降部の下降により前記先端部もしくは前記先端部が保持する部品が目標物に当接することで前記昇降部と前記先端部が相対移動したことを検出する検出部と、
前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品が前記目標物に当接するように予め算出された目標位置まで前記昇降部が下降したタイミングで、前記検出部によって前記当接が検出された場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への到達を判断し、前記検出部によって前記当接が検出されなかった場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への未到達を判断する判定部と、
を備える到達判定装置。

【請求項2】

前記判定部によって前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記未到達が判定された場合に、前記昇降部、前記先端部、前記付勢部および前記検出部を備えるヘッドを使用した生産を停止させる制御部を備える請求項１に記載の到達判定装置。

【請求項3】

前記判定部によって前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記未到達が判定された場合に、前記昇降部を前記目標位置に対して、さらに下降させる制御部を備える請求項１に記載の到達判定装置。

【請求項4】

前記制御部は、予め規定されている規定量または前記判定部によって前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記到達が判定されるまで、前記昇降部を前記目標位置に対して、さらに下降させる請求項３に記載の到達判定装置。

【請求項5】

前記目標物は、前記部品を装着する基板であり、
前記制御部は、前記昇降部が前記目標位置に対して、さらに下降した際に想定される荷重の増加を許容する所定部品について、前記昇降部を前記目標位置に対して、さらに下降させる請求項３または請求項４に記載の到達判定装置。

【請求項6】

前記検出部は、前記昇降部に対する前記先端部の相対移動の有無に応じて、検出光が透過または遮光される光学センサである請求項１に記載の到達判定装置。

【請求項7】

前記先端部は、ピン部材の下端であり、
前記目標物は、塗布剤を薄膜形成して供給する塗布剤供給ユニットまたは前記塗布剤を転写する基板であり、
前記昇降部、前記先端部、前記付勢部および前記検出部を備えるヘッドは、前記ピン部材の下端に前記塗布剤をディップするディップ作業、および、前記ピン部材の下端にディップされた前記塗布剤を前記基板に転写する転写作業のうちの少なくとも一つの作業を行う請求項１に記載の到達判定装置。

【請求項8】

前記目標物は、前記先端部に保持させる前記部品または前記先端部が保持する前記部品を装着する基板であり、
前記昇降部、前記先端部、前記付勢部および前記検出部を備えるヘッドは、前記先端部に前記部品を保持させる保持作業、および、前記先端部が保持する前記部品を前記基板に装着する装着作業のうちの少なくとも一つの作業を行う請求項１に記載の到達判定装置。

【請求項9】

ヘッド本体部に昇降可能に設けられる昇降部と、
前記昇降部に対して鉛直方向に相対移動可能に保持される先端部と、
前記先端部を前記昇降部に対して下方に付勢する付勢部と、
前記昇降部の下降により前記先端部もしくは前記先端部が保持する部品が目標物に当接することで前記昇降部と前記先端部が相対移動したことを検出する検出部と、
を備えるヘッドに適用され、
前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品が前記目標物に当接するように予め算出された目標位置まで前記昇降部が下降したタイミングで、前記検出部によって前記当接が検出された場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への到達を判断し、前記検出部によって前記当接が検出されなかった場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への未到達を判断する判定工程を備える到達判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、到達判定装置および到達判定方法に関する技術を開示する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の電子部品装着装置は、昇降部材の下降により電子部品が基板に当接することによる吸着ヘッドとノズル本体との相対移動を検出する当接検出手段を備えている。特許文献１に記載の電子部品装着装置は、当接検出手段の検出信号に基づいて、昇降部材の下降速度を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－１９６６１８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、当接検出手段の検出信号を確認しながら昇降部材を下降させると、昇降部材の下降に要する所要時間が増大する可能性がある。

【0005】

このような事情に鑑みて、本明細書は、昇降部の下降に要する所要時間を短縮可能な到達判定装置および到達判定方法を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書は、昇降部と、先端部と、付勢部と、検出部と、判定部とを備える到達判定装置を開示する。前記昇降部は、ヘッド本体部に昇降可能に設けられる。前記先端部は、前記昇降部に対して鉛直方向に相対移動可能に保持される。前記付勢部は、前記先端部を前記昇降部に対して下方に付勢する。前記検出部は、前記昇降部の下降により前記先端部もしくは前記先端部が保持する部品が目標物に当接することで前記昇降部と前記先端部が相対移動したことを検出する。前記判定部は、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品が前記目標物に当接するように予め算出された目標位置まで前記昇降部が下降したタイミングで、前記検出部によって前記当接が検出された場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への到達を判断し、前記検出部によって前記当接が検出されなかった場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への未到達を判断する。

【0007】

また、本明細書は、昇降部と、先端部と、付勢部と、検出部とを備えるヘッドに適用され、判定工程を備える到達判定方法を開示する。前記昇降部は、ヘッド本体部に昇降可能に設けられる。前記先端部は、前記昇降部に対して鉛直方向に相対移動可能に保持される。前記付勢部は、前記先端部を前記昇降部に対して下方に付勢する。前記検出部は、前記昇降部の下降により前記先端部もしくは前記先端部が保持する部品が目標物に当接することで前記昇降部と前記先端部が相対移動したことを検出する。前記判定工程は、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品が前記目標物に当接するように予め算出された目標位置まで前記昇降部が下降したタイミングで、前記検出部によって前記当接が検出された場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への到達を判断し、前記検出部によって前記当接が検出されなかった場合に、前記先端部もしくは前記先端部が保持する前記部品の前記目標物への未到達を判断する。

【0008】

なお、本明細書には、願書に最初に添付した特許請求の範囲（以下、当初特許請求の範囲という。）に記載の請求項６において、「請求項１に記載の到達判定装置」を「請求項１～５のいずれか一項に記載の到達判定装置」に変更した技術的思想が開示されている。また、本明細書には、当初特許請求の範囲に記載の請求項７において、「請求項１に記載の到達判定装置」を「請求項１～６のいずれか一項に記載の到達判定装置」に変更した技術的思想が開示されている。さらに、本明細書には、当初特許請求の範囲に記載の請求項８において、「請求項１に記載の到達判定装置」を「請求項１～７のいずれか一項に記載の到達判定装置」に変更した技術的思想が開示されている。

【発明の効果】

【0009】

上記の到達判定装置によれば、まず昇降部が目標位置まで下降する。そして、到達判定装置は、昇降部が目標位置まで下降したタイミングで、検出部による検出結果に応じて、先端部もしくは先端部が保持する部品の目標物への到達または未到達を判断する。よって、到達判定装置は、検出部による検出結果を確認しながら昇降部を下降させる場合と比べて、昇降部の下降に要する所要時間を短縮することができる。到達判定装置について上述されていることは、到達判定方法についても同様に言える。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】部品装着機の構成例を示す平面図である。

【図2】ヘッドおよび塗布剤供給ユニットの位置関係を説明する説明図である。

【図3】検出部によって当接が検出されない場合のヘッドの状態の一例を示す正面図である。

【図4】検出部によって当接が検出される場合のヘッドの状態の一例を示す正面図である。

【図5】到達判定装置の制御ブロックの一例を示すブロック図である。

【図6】到達判定装置による制御の一例を示すフローチャートである。

【図7】ピン部材の下端に塗布剤をディップするディップ作業を説明する説明図である。

【図8】ピン部材の下端にディップされた塗布剤を基板に転写する転写作業を説明する説明図である。

【図9】基板の反りの一例を示す正面図である。

【図10】先端部に部品を保持させる保持作業を説明する説明図である。

【図11】先端部が保持する部品を基板に装着する装着作業を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

１．実施形態
１－１．部品装着機１０の構成例
部品装着機１０は、基板９０に複数の部品８０を装着する。図１に示すように、実施形態の部品装着機１０は、基板搬送装置１１、部品供給装置１２、部品移載装置１３、部品カメラ１４、基板カメラ１５および制御装置１６を備えている。

【0012】

基板搬送装置１１は、例えば、ベルトコンベアなどによって構成され、基板９０を搬送方向（Ｘ軸方向）に搬送する。基板９０は、回路基板であり、電子回路、電気回路、磁気回路などの種々の回路が形成される。基板搬送装置１１は、部品装着機１０の機内に基板９０を搬入して、機内の所定位置に基板９０を位置決めしクランプする。基板搬送装置１１は、部品装着機１０による複数の部品８０の装着処理が終了した後に、基板９０をアンクランプし、基板９０を部品装着機１０の機外に搬出する。

【0013】

部品供給装置１２は、基板９０に装着される複数の部品８０を供給する。部品供給装置１２は、基板９０の搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられる複数のフィーダ１２ａを備えている。複数のフィーダ１２ａの各々は、複数の部品８０が収納されているキャリアテープをピッチ送りさせて、フィーダ１２ａの先端側に位置する供給位置において部品８０を採取可能に供給する。また、部品供給装置１２は、複数の部品８０がトレイ上に配置された状態で供給するトレイフィーダを備えることもできる。複数のフィーダ１２ａおよびトレイフィーダは、パレット部材ＤＰ０において着脱可能（交換可能）に設けられる。また、部品供給装置１２は、パレット部材ＤＰ０の代わりに比較的大型のトレイによって部品８０を供給するトレイユニットを用いることもできる。

【0014】

部品移載装置１３は、ヘッド駆動装置１３ａおよび移動台１３ｂを備えている。ヘッド駆動装置１３ａは、直動機構によって移動台１３ｂを、Ｘ軸方向およびＹ軸方向（水平面においてＸ軸方向と直交する方向）に移動可能に構成されている。移動台１３ｂには、クランプ部材によってヘッド２０が着脱可能（交換可能）に設けられている。例えば、ヘッド２０は、少なくとも一つの保持部材３０を用いて、部品供給装置１２によって供給された部品８０を採取し保持して、基板搬送装置１１によって位置決めされた基板９０に部品８０を装着する。保持部材３０は、例えば、吸着ノズル、チャックなどを用いることができる。

【0015】

部品カメラ１４および基板カメラ１５は、公知の撮像装置を用いることができる。部品カメラ１４は、光軸が鉛直方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向と直交するＺ軸方向）の上向きになるように、部品装着機１０の基台に固定されている。部品カメラ１４は、保持部材３０に保持されている部品８０を下方から撮像することができる。基板カメラ１５は、光軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）の下向きになるように、部品移載装置１３の移動台１３ｂに設けられている。基板カメラ１５は、基板９０を上方から撮像することができる。

【0016】

部品カメラ１４および基板カメラ１５は、制御装置１６から送出される制御信号に基づいて撮像を行う。部品カメラ１４および基板カメラ１５によって撮像された画像の画像データは、制御装置１６に送信される。制御装置１６は、公知の演算装置および記憶装置を備えており、制御回路が構成されている。制御装置１６には、部品装着機１０に設けられる各種センサから出力される情報、画像データなどが入力される。制御装置１６は、制御プログラムおよび予め設定されている所定の装着条件などに基づいて、各装置に対して制御信号を送出する。

【0017】

例えば、制御装置１６は、基板搬送装置１１によって位置決めされた基板９０を基板カメラ１５に撮像させる。制御装置１６は、基板カメラ１５によって撮像された画像を画像処理して、基板９０の位置決め状態を認識する。また、制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、部品供給装置１２によって供給された部品８０を保持部材３０に採取させ保持させて（後述される保持作業に相当）、保持部材３０に保持されている部品８０を部品カメラ１４に撮像させる。制御装置１６は、部品カメラ１４によって撮像された画像を画像処理して、部品８０の保持姿勢を認識する。

【0018】

制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、制御プログラムなどによって予め設定される装着予定位置の上方に向かって、保持部材３０を移動させる。また、制御装置１６は、基板９０の位置決め状態、部品８０の保持姿勢などに基づいて、装着予定位置を補正して、実際に部品８０を装着する装着位置を設定する。装着予定位置および装着位置は、位置（Ｘ軸座標およびＹ軸座標）の他に回転角度を含む。

【0019】

制御装置１６は、装着位置に合わせて、保持部材３０の目標位置（Ｘ軸座標およびＹ軸座標）および回転角度を補正する。制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、補正された目標位置において補正された回転角度で保持部材３０を下降させて、基板９０に部品８０を装着する（後述される装着作業に相当）。制御装置１６は、上記のピックアンドプレースサイクルを繰り返すことによって、基板９０に複数の部品８０を装着する装着処理を実行する。

【0020】

１－２．塗布剤４０ｐのディップおよび転写
実施形態の部品装着機１０は、部品供給装置１２に塗布剤供給ユニット４０を搭載することにより、保持部材３０が保持する部品８０を塗布剤４０ｐにディップしてから基板９０に装着することが可能となる。また、実施形態の部品装着機１０は、これに加えてピン部材５０をヘッド２０に装着しており、ピン部材５０の先端を塗布剤４０ｐにディップすることにより、基板９０に対して塗布剤４０ｐを転写することが可能となる。

【0021】

塗布剤供給ユニット４０は、はんだペーストなどの塗布剤４０ｐを薄膜形成して供給する。具体的には、図１および図２に示すように、塗布剤供給ユニット４０は、収容器４１と、貯留槽４２とを備えている。収容器４１は、塗布剤４０ｐを収容する。実施形態の収容器４１は、有底円筒状に形成されている。塗布剤供給ユニット４０は、収容器４１において塗布剤４０ｐが局所的に減少しないように、収容器４１を定期的に回転させる。また、塗布剤供給ユニット４０は、収容器４１が回転しているときに、塗布剤４０ｐの残量を検出する。塗布剤供給ユニット４０は、塗布剤４０ｐの残量が所定量以下になると、塗布剤４０ｐが貯留されている貯留槽４２から収容器４１に塗布剤４０ｐを補給する。また、塗布剤供給ユニット４０は、塗布剤４０ｐの膜厚４０ｈを調整することもできる。

【0022】

塗布剤供給ユニット４０は、パレット部材ＤＰ０において着脱可能（交換可能）に設けられている。図１に示すように、パレット部材ＤＰ０は、複数のフィーダ１２ａと、塗布剤供給ユニット４０とを同時に装備することもできる。パレット部材ＤＰ０は、トレイフィーダと、塗布剤供給ユニット４０とを同時に装備することもできる。また、塗布剤供給ユニット４０は、パレット部材ＤＰ０の代わりに用いられるトレイユニットに装備することもできる。このように、実施形態では、収容器４１を備える塗布剤供給ユニット４０は、部品８０を供給する部品供給装置１２と交換可能に設けられる。そのため、塗布剤供給ユニット４０の設置スペースを別途設ける場合と比べて、部品装着機１０を小型化し易い。また、塗布剤供給ユニット４０のメンテナンスが容易である。

【0023】

図２に示すように、ヘッド２０は、少なくとも一つの保持部材３０が、少なくとも一つのピン部材５０と着脱可能（交換可能）に設けられている。ピン部材５０は、塗布剤４０ｐを保持して基板９０に転写することができれば良く、種々の形態をとり得る。ヘッド２０に設けられるピン部材５０は、保持部材３０と同様にして、ヘッド２０によって水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動され、鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降される。なお、既述したように、基板９０は、基板搬送装置１１によって位置決めされる。ヘッド２０に設けられるピン部材５０は、収容器４１と、位置決めされた基板９０との間で、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動され、鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降される。

【0024】

制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、ヘッド２０に設けられるピン部材５０を、収容器４１に収容されている塗布剤４０ｐにディップする（後述されるディップ作業に相当）。具体的には、制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、ピン部材５０を収容器４１の上方に移動させ、ピン部材５０を下降させて、ピン部材５０の下端に塗布剤４０ｐをディップする。次に、制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、基板９０の所定部位（例えば、部品８０の装着部位）に、ピン部材５０を移動させる。

【0025】

そして、制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、ピン部材５０の下端にディップされた塗布剤４０ｐを基板９０の所定部位に転写する（後述される転写作業に相当）。制御装置１６は、上記のヘッド２０の駆動制御を繰り返すことによって、基板９０の複数の所定部位（例えば、部品８０の複数の装着部位）に塗布剤４０ｐを塗布することができる。なお、ディップ作業および転写作業は、実施形態のように、部品８０の保持作業および装着作業を行う部品装着機１０と同じ部品装着機１０において行っても良く、部品８０の保持作業および装着作業を行う部品装着機１０と異なる部品装着機１０において行っても良い。

【0026】

１－３．ヘッド２０の構成例
ヘッド２０は、保持部材３０およびピン部材５０のうちの少なくとも一つを、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動し、鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降することができれば良く、種々の形態をとり得る。実施形態のヘッド２０は、ヘッド本体部２１と、昇降部２２と、先端部２３と、付勢部２４と、検出部２５とを備えている。図１に示すように、ヘッド本体部２１は、移動台１３ｂに設けられ、ヘッド２０は、水平方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）に移動することができる。

【0027】

昇降部２２は、ヘッド本体部２１に昇降可能に設けられる。昇降部２２は、ヘッド本体部２１に対して昇降可能であれば良く、種々の形態をとり得る。例えば、昇降部２２は、ボールねじ機構などの公知の昇降機構によって、ヘッド本体部２１に昇降可能に設けることができる。ボールねじ機構は、例えば、サーボモータなどによって駆動し、昇降部２２を鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降させる。先端部２３は、昇降部２２に対して鉛直方向（Ｚ軸方向）に相対移動可能に保持される。また、付勢部２４は、先端部２３を昇降部２２に対して下方に付勢する。

【0028】

先端部２３は、上記のように保持される部位であれば良く、種々の形態をとり得る。また、付勢部２４は、先端部２３を昇降部２２に対して下方に付勢することができれば良く、種々の形態をとり得る。図２～図４に示すように、例えば、先端部２３には、ピン部材５０の下端が含まれる。また、先端部２３には、保持部材３０の下端が含まれる。図３および図４に示すように、例えば、ピン部材５０は、付勢部２４である弾性部材（例えば、ばね部材など）によって、鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方に向けて付勢されている。

【0029】

ピン部材５０は、ピン部材５０の下端が目標物７０に当接するまでの間、昇降部２２の昇降に合わせて鉛直方向（Ｚ軸方向）に昇降する。昇降部２２の下降によりピン部材５０の下端が目標物７０に当接し、さらに昇降部２２が下降すると、ピン部材５０は、弾性部材の弾性力に抗して昇降部２２に対して相対移動する。図３は、ピン部材５０が昇降部２２に対して相対移動する前の状態を示し、図４は、ピン部材５０が昇降部２２に対して相対移動した後の状態を示している。

【0030】

なお、図３および図４に示すヘッド２０は、複数のピン部材５０を備えている。具体的には、ヘッド２０は、先端部ユニット２３ｕを備えている。先端部ユニット２３ｕには、複数のピン部材５０を備えるピン部材モジュール２３ｍが着脱可能に設けられる。先端部ユニット２３ｕは、上述されているピン部材５０と同様に昇降し、上述されているピン部材５０と同様に昇降部２２に対して相対移動する。実施形態の先端部ユニット２３ｕは、モジュール固定部２３ａと、遮光部２３ｂとを備えている。

【0031】

モジュール固定部２３ａは、ピン部材モジュール２３ｍを着脱可能に固定する。モジュール固定部２３ａは、例えば、ねじ止めなどによって、ピン部材モジュール２３ｍを側面から固定することができる。遮光部２３ｂは、昇降部２２に対してピン部材５０が相対移動した場合に、検出部２５の検出光を遮光する。なお、ピン部材５０の相対移動について上述されていることは、保持部材３０の相対移動についても同様に言える。また、ピン部材５０の相対移動について上述されていることは、先端部２３（保持部材３０の下端）が保持する部品８０の相対移動についても同様に言える。

【0032】

検出部２５は、昇降部２２の下降により先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０が目標物７０に当接することで、昇降部２２と先端部２３が相対移動したことを検出する。検出部２５は、上記の相対移動を検出することができれば良く、種々の形態をとり得る。例えば、検出部２５は、昇降部２２に対する先端部２３の相対移動の有無に応じて、検出光が透過または遮光される光学センサ２５ｓを用いることができる。

【0033】

図３および図４に示すように、光学センサ２５ｓは、投光器２５ａと、受光器２５ｂとを備えている。投光器２５ａは、投光口２５ａ１を備えており、受光器２５ｂは、受光口２５ｂ１を備えている。図３に示すように、昇降部２２に対して先端部２３が相対移動していない場合、投光口２５ａ１から照射された検出光（同図の実線で示す矢印）は、遮光部２３ｂによって遮光される。この場合、同図の破線で示す矢印のように、検出光は、受光口２５ｂ１に到達しないので、検出部２５は、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０が目標物７０に当接しておらず、昇降部２２と先端部２３が相対移動していないことを検出する。

【0034】

図４に示すように、昇降部２２に対して先端部２３が相対移動した場合、投光口２５ａ１から照射された検出光（同図の実線で示す矢印）は、遮光部２３ｂによって遮光されることなく先端部ユニット２３ｕを通過し、受光口２５ｂ１に到達する。この場合、検出部２５は、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０が目標物７０に当接して、昇降部２２と先端部２３が相対移動したことを検出する。なお、光学センサ２５ｓは、以下に示される到達判定装置６０のいずれの形態においても適用することができる。また、検出部２５は、上記の透過型の光学センサ２５ｓの他、反射型の光学センサなど公知の種々の検出器を用いることができる。

【0035】

１－４．到達判定装置６０の構成例
検出部２５の検出信号を確認しながら昇降部２２を下降させる場合を想定する。この場合、制御装置１６は、例えば、昇降部２２を所定高さ位置まで第一速度で下降させ、所定高さ位置から第一速度よりも低速の第二速度で昇降部２２を下降させることが考えられる。この場合、昇降部２２の下降に要する所要時間が増大する可能性がある。そこで、実施形態では、到達判定装置６０が設けられている。

【0036】

到達判定装置６０によれば、まず昇降部２２が目標位置７１まで下降する。そして、到達判定装置６０は、昇降部２２が目標位置７１まで下降したタイミングで、検出部２５による検出結果に応じて、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への到達または未到達を判断する。よって、到達判定装置６０は、検出部２５による検出結果を確認しながら昇降部２２を下降させる場合と比べて、昇降部２２の下降に要する所要時間を短縮することができる。

【0037】

具体的には、到達判定装置６０は、昇降部２２と、先端部２３と、付勢部２４と、検出部２５と、判定部６１とを備えている。到達判定装置６０は、制御部６２を備えることもできる。既述されているように、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５は、ヘッド２０に設けることができる。判定部６１および制御部６２は、種々の制御装置に設けることができる。

【0038】

例えば、判定部６１および制御部６２のうちの少なくとも一つは、部品装着機１０の制御装置１６に設けることができる。判定部６１および制御部６２のうちの少なくとも一つは、部品装着機１０の上位の制御装置、管理装置などに設けることもできる。判定部６１および制御部６２のうちの少なくとも一つは、クラウド上に形成することもできる。図５に示すように、実施形態の到達判定装置６０は、判定部６１および制御部６２の両方を備えている。また、判定部６１および制御部６２は、部品装着機１０の制御装置１６に設けられている。

【0039】

また、実施形態の到達判定装置６０は、図６に示すフローチャートに従って、制御を実行する。判定部６１は、ステップＳ１２～ステップＳ１４に示す判断および処理を行う。制御部６２は、ステップＳ１５に示す処理を行う。なお、制御装置１６は、ステップＳ１１に示す処理を行う。

【0040】

１－４－１．判定部６１
制御装置１６は、ヘッド２０を駆動制御して、昇降部２２を目標位置７１まで下降させる（図６に示すステップＳ１１）。そして、判定部６１は、昇降部２２が目標位置７１まで下降したタイミングで、検出部２５による検出結果に応じて、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への到達または未到達を判断する（図６に示すステップＳ１２～ステップＳ１４）。

【0041】

具体的には、判定部６１は、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０が目標物７０に当接するように予め算出された目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって上記当接が検出された場合に、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への到達を判断する。また、判定部６１は、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０が目標物７０に当接するように予め算出された目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって上記当接が検出されなかった場合に、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への未到達を判断する。

【0042】

例えば、先端部２３がピン部材５０の下端であり、目標物７０が塗布剤４０ｐを薄膜形成して供給する塗布剤供給ユニット４０の場合を想定する。この場合、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、ピン部材５０の下端に塗布剤４０ｐをディップするディップ作業を行うことができる。

【0043】

図７に示すように、ピン部材５０の下端から収容器４１の底面までの距離を距離Ｌ１１とする。既述されているように、昇降部２２の下降によりピン部材５０の下端が目標物７０（この場合、塗布剤供給ユニット４０であり、詳細には収容器４１の底面）に当接し、さらに昇降部２２が下降すると、ピン部材５０は、弾性部材の弾性力に抗して昇降部２２に対して相対移動する。このように、先端部２３が相対移動する距離を距離Ｌ２０とする（以下、同じ）。この場合、目標位置７１は、距離Ｌ１１に距離Ｌ２０を加算した位置（高さ）になる。また、昇降部２２には、エンコーダなどの公知の位置検出器が設けられており、制御装置１６は、昇降部２２の位置（高さ）を認識することができる。

【0044】

判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって先端部２３（ピン部材５０の下端）と目標物７０（塗布剤供給ユニット４０）との当接が検出された場合に、先端部２３の目標物７０への到達を判断する。また、判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって上記の当接が検出されなかった場合に、先端部２３の目標物７０への未到達を判断する。

【0045】

次に、先端部２３がピン部材５０の下端であり、目標物７０が塗布剤４０ｐを転写する基板９０の場合を想定する。この場合、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、ピン部材５０の下端にディップされた塗布剤４０ｐを基板９０に転写する転写作業を行うことができる。図８に示すように、ピン部材５０の下端から基板９０までの距離を距離Ｌ１２とする。先端部２３が相対移動する距離は、距離Ｌ２０であるので、この場合、目標位置７１は、距離Ｌ１２に距離Ｌ２０を加算した位置（高さ）になる。

【0046】

判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって先端部２３（ピン部材５０の下端）と目標物７０（基板９０）との当接が検出された場合に、先端部２３の目標物７０への到達を判断する。また、判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって上記の当接が検出されなかった場合に、先端部２３の目標物７０への未到達を判断する。

【0047】

昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、ディップ作業および転写作業の両方の作業を行うこともできる。この場合、判定部６１は、同様にして、先端部２３（ピン部材５０の下端）の目標物７０（塗布剤供給ユニット４０）への到達または未到達を判断することができ、先端部２３（ピン部材５０の下端）の目標物７０（基板９０）への到達または未到達を判断することができる。このように、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、ディップ作業および転写作業のうちの少なくとも一つの作業を行うことができる。

【0048】

なお、図９に示すように、基板９０は、反りが生じる可能性がある。同図に示す基板９０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方に突出するように反りが生じている。この場合、判定部６１は、基板９０の反りが大きくなるほど、先端部２３（ピン部材５０の下端）の目標物７０（基板９０）への未到達を判断し続ける可能性がある。

【0049】

そこで、到達判定装置６０は、基板９０の反りの状態を検出可能な公知の測距センサ６０ｓなどを備えると良い。図９に示すように、測距センサ６０ｓは、例えば、レーザ光線を基板９０の上方から基板９０の上面の複数の位置に照射して、基板９０との間の相対的な距離をそれぞれ測定し、測定結果に基づいて基板９０の反りの状態を検出することができる。同図では、実線の測距センサ６０ｓが基板９０の上方を水平移動しながら、基板９０との間の相対的な距離を順に測定する様子が、破線の測距センサ６０ｓを用いて示されている。なお、少なくとも一つの測距センサ６０ｓが、測定時に水平移動することなく、基板９０の上面の複数の位置において、基板９０との間の相対的な距離をそれぞれ測定することもできる。測距センサ６０ｓについて上述されていることは、図１１に示す測距センサ６０ｓについても、同様に言える。

【0050】

到達判定装置６０は、測距センサ６０ｓの検出結果に応じて、ピン部材５０の下端から基板９０までの距離である距離Ｌ１２を増減させる。具体的には、同図に示すように、基板９０が鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方に突出するように反っている場合、到達判定装置６０は、設計値である距離Ｌ１２に、基板９０の反り量を加算した距離を距離Ｌ１２とする。また、基板９０が鉛直方向（Ｚ軸方向）の上方に突出するように反っている場合、到達判定装置６０は、設計値である距離Ｌ１２に、基板９０の反り量を減じた距離を距離Ｌ１２とする。

【0051】

なお、到達判定装置６０が測距センサ６０ｓを具備しない場合は、例えば、作業者などが基板９０の反り量を予め測定しておき、到達判定装置６０に基板９０の反り量を入力することもできる。この場合、到達判定装置６０は、作業者などによって入力された基板９０の反り量に応じて、距離Ｌ１２を増減させることができる。

【0052】

次に、先端部２３が保持部材３０の下端であり、目標物７０が先端部２３に保持させる部品８０の場合を想定する。この場合、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、先端部２３に部品８０を保持させる保持作業を行うことができる。図１０に示すように、保持部材３０の下端から部品８０までの距離を距離Ｌ１３とする。先端部２３が相対移動する距離は、距離Ｌ２０であるので、この場合、目標位置７１は、距離Ｌ１３に距離Ｌ２０を加算した位置（高さ）になる。

【0053】

判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって先端部２３（保持部材３０の下端）と目標物７０（部品８０）との当接が検出された場合に、先端部２３の目標物７０への到達を判断する。また、判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって上記の当接が検出されなかった場合に、先端部２３の目標物７０への未到達を判断する。

【0054】

次に、先端部２３（保持部材３０の下端）が部品８０を保持しており、目標物７０が基板９０（詳細には、先端部２３が保持する部品８０を装着する基板９０）の場合を想定する。この場合、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、先端部２３が保持する部品８０を基板９０に装着する装着作業を行うことができる。図１１に示すように、先端部２３（保持部材３０の下端）が保持する部品８０の下端から基板９０までの距離を距離Ｌ１４とする。先端部２３が相対移動する距離は、距離Ｌ２０であるので、この場合、目標位置７１は、距離Ｌ１４に距離Ｌ２０を加算した位置（高さ）になる。

【0055】

判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって先端部２３（保持部材３０の下端）が保持する部品８０と目標物７０（基板９０）との当接が検出された場合に、先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への到達を判断する。また、判定部６１は、上記の目標位置７１まで昇降部２２が下降したタイミングで、検出部２５によって上記の当接が検出されなかった場合に、先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への未到達を判断する。

【0056】

なお、基板９０の反りについて既述されていることは、ヘッド２０が装着作業を行う場合についても同様に言える。つまり、到達判定装置６０は、基板９０の反りの状態を検出可能な公知の測距センサ６０ｓなどを備えることができる。この場合、到達判定装置６０は、測距センサ６０ｓの検出結果に応じて、先端部２３（保持部材３０の下端）が保持する部品８０の下端から基板９０までの距離である距離Ｌ１４を増減させることができる。また、到達判定装置６０が測距センサ６０ｓを具備しない場合は、例えば、作業者などが基板９０の反り量を予め測定しておき、到達判定装置６０に基板９０の反り量を入力することもできる。この場合、到達判定装置６０は、作業者などによって入力された基板９０の反り量に応じて、距離Ｌ１４を増減させることができる。

【0057】

昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、保持作業および装着作業の両方の作業を行うこともできる。この場合、判定部６１は、同様にして、先端部２３（保持部材３０の下端）の目標物７０（部品８０）への到達または未到達を判断することができ、先端部２３（保持部材３０の下端）が保持する部品８０の目標物７０（基板９０）への到達または未到達を判断することができる。このように、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、保持作業および装着作業のうちの少なくとも一つの作業を行うことができる。また、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０は、ディップ作業、転写作業、保持作業および装着作業のうちの少なくとも一つの作業を行うこともできる。

【0058】

判定部６１は、ヘッド２０のいずれの作業においても、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への到達または未到達を判断することができる。しかしながら、例えば、検出部２５は、昇降部２２に対する先端部２３の相対移動の有無を検出するまでに所定時間を要し、多少のタクトタイムの遅延が生じる。そのため、判定部６１は、基板製品の品質を重視するヘッド２０の作業（作業は限定されないが、例えば、転写作業など）において、上記の判断をすることもできる。なお、判定部６１およびヘッド２０が行う作業について既述されていることは、以下に示される制御部６２においても適宜、適用することができる。

【0059】

１－４－２．制御部６２
判定部６１によって先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の到達が判定された場合、部品装着機１０は、ヘッド２０を使用した生産を継続することができる。これに対して、判定部６１によって先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の未到達が判定された場合、不具合に対処することなく、部品装着機１０がヘッド２０を使用した生産を継続することは好ましくない。

【0060】

そこで、制御部６２は、判定部６１によって先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の未到達が判定された場合に、昇降部２２、先端部２３、付勢部２４および検出部２５を備えるヘッド２０を使用した生産を停止させる（図６に示すステップＳ１５）。この場合、制御部６２は、例えば、上記の未到達によってヘッド２０を使用した生産を停止している旨を作業者などに案内することができる。例えば、制御部６２は、部品装着機１０に設けられている表示装置に上記の案内を行う。これにより、作業者は、不具合の状況を確認することができ、不具合に対処することができる。

【0061】

例えば、図９に示すような基板９０の反り（基板９０が鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方に突出するように反っている場合）に起因して、判定部６１によって先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の未到達が判定された場合、作業者は、部品装着機１０に基板９０を支持する支持部材を設けることができる。また、上記の基板９０の反りに起因して、判定部６１によって先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の未到達が判定された場合、作業者は、基板９０を支持する支持部材の数を増加させることもでき、支持部材の配置を変更することもできる。

【0062】

制御部６２は、判定部６１によって先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の未到達が判定された場合に、昇降部２２を目標位置７１に対して、さらに下降させることもできる（図６に示すステップＳ１５）。これにより、ヘッド２０を使用した生産を停止させることなく、不具合を改善することができる可能性がある。具体的には、制御部６２は、予め規定されている規定量または判定部６１によって先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の到達が判定されるまで、昇降部２２を目標位置７１に対して、さらに下降させることができる。

【0063】

上記の規定量は、例えば、シミュレーション、実機による検証などによって予め取得しておくことができる。上記の規定量は、基板９０の種類（基板９０の撓み易さ）に応じて、増減することもできる。また、昇降部２２を目標位置７１に対して、さらに下降させる制御は、ヘッド２０がディップ作業、転写作業、保持作業および装着作業のいずれの作業を行う場合にも適用することができる。不具合が既述されている基板９０の反り（基板９０が鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方に突出するように反っている場合）に起因する場合、昇降部２２を目標位置７１に対して、さらに下降させる制御は、ヘッド２０が転写作業および装着作業のうちの少なくとも一つの作業を行う場合に適用すると良い。

【0064】

なお、基板９０が鉛直方向（Ｚ軸方向）の上方に突出するように反っている場合に、ヘッド２０が装着作業を行うと、部品８０に付加される荷重が増加する可能性がある。そこで、制御部６２は、昇降部２２が目標位置７１に対して、さらに下降した際に想定される荷重の増加を許容する所定部品について、昇降部２２を目標位置７１に対して、さらに下降させることもできる。この場合、目標物７０は、部品８０を装着する基板９０であり、詳細には、先端部２３（保持部材３０の下端）が保持する部品８０を装着する基板９０である。

【0065】

例えば、作業者は、シミュレーション、実機による検証などによって、予め部品８０に付加される荷重の増加量を取得し、荷重の増加量が許容される部品８０を、上記の所定部品に選定することができる。例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）部品などは、ウエハ部品などと比べて耐荷重が高くなり易く、所定部品に含まれ易い。また、部品８０の外形寸法が大きくなるほど耐荷重が高くなり易く、所定部品に含まれ易い。

【0066】

２．到達判定方法
到達判定装置６０について既述されていることは、到達判定方法についても同様に言える。具体的には、到達判定方法は、昇降部２２と、先端部２３と、付勢部２４と、検出部２５とを備えるヘッド２０に適用され、判定工程を備える。判定工程は、判定部６１が行う制御に相当する。到達判定方法は、制御工程を備えることもできる。制御工程は、制御部６２が行う制御に相当する。

【0067】

３．実施形態の効果の一例
到達判定装置６０によれば、まず昇降部２２が目標位置７１まで下降する。そして、到達判定装置６０は、昇降部２２が目標位置７１まで下降したタイミングで、検出部２５による検出結果に応じて、先端部２３もしくは先端部２３が保持する部品８０の目標物７０への到達または未到達を判断する。よって、到達判定装置６０は、検出部２５による検出結果を確認しながら昇降部２２を下降させる場合と比べて、昇降部２２の下降に要する所要時間を短縮することができる。到達判定装置６０について上述されていることは、到達判定方法についても同様に言える。

【符号の説明】

【0068】

２０：ヘッド、２１：ヘッド本体部、２２：昇降部、２３：先端部、２４：付勢部、
２５：検出部、２５ｓ：光学センサ、４０：塗布剤供給ユニット、４０ｐ：塗布剤、
５０：ピン部材、６０：到達判定装置、６１：判定部、６２：制御部、
７０：目標物、７１：目標位置、８０：部品、９０：基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】