特許 7308628 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】

(24)【登録日】2023-07-06

(45)【発行日】2023-07-14

(54)【発明の名称】部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/08 20060101AFI20230707BHJP

   H05K 13/04 20060101ALI20230707BHJP

【ＦＩ】

H05K13/08 B

H05K13/04 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019044698

(22)【出願日】2019-03-12

(65)【公開番号】P2020150055

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-09-14

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上杉 明靖

【審査官】寺川 ゆりか

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０５９１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９３１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１３３７９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／０８

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に部品を実装する部品実装装置であって、
前記部品が吸着される開口部を有する吸着ノズルと、
前記開口部に連なり、気体を流通可能な通気路と、
前記通気路に負圧を供給するように動作する負圧供給部と、
前記通気路に正圧を供給するように動作する正圧供給部と、
前記吸着ノズルの上昇及び下降を行う昇降部と、
前記吸着ノズルの前記開口部内に生じる気圧を検出可能な圧力検出部と、
前記圧力検出部の検出結果に基づいて、前記正圧供給部の動作継続時間及び前記昇降部による前記吸着ノズルの上昇タイミングを制御する制御部と、を備え、
前記通気路に負圧を供給することで前記吸着ノズルに部品を吸着保持し、
前記通気路に正圧を供給することで前記吸着ノズルによる部品保持を解放するものにおいて、
前記制御部は、
前記圧力検出部の検出結果に基づいて、前記正圧供給部の前記動作継続時間を決定するブロー時間決定処理と、
前記圧力検出部の検出結果に基づいて、前記正圧供給部の前記動作継続時間の終了後、前記吸着ノズルを上昇するまでの時間を決定する上昇タイミング決定処理とを、行い、
前記動作継続時間は、正圧供給により前記開口部内の真空破壊が可能であり、かつ、正圧停止から所定の待ち時間経過後における前記開口部内の圧力のピーク値が所定値以下となるように調整された時間であり、
前記制御部は、前記圧力検出部の検出結果に基づいて、正圧停止から所定の待ち時間経過後における前記開口部内の圧力のピーク値が、前記所定値以上になるか否かを判断し、前記ピーク値が所定値以上の場合、前記ピーク値が前記所定値以下になるように、前記正圧供給部の動作継続時間を調整し、
前記所定値は、周りの実装済み部品に対して影響を与えない所定の圧力である、部品実装装置。

【請求項2】

前記圧力検出部は、前記吸着ノズルの前記開口部に密着して前記開口部に生じる気圧を検出する請求項１に記載の部品実装装置。

【請求項3】

前記圧力検出部は、前記正圧及び前記負圧を検出可能な連成計とされている請求項２に記載の部品実装装置。

【請求項4】

前記正圧供給部の前記動作継続時間の終了後、前記吸着ノズルを上昇するまでの前記時間は、正圧停止後、前記開口部の内圧が所定の部品解放圧力に低下する時間である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記正圧供給部の動作終了後、前記上昇タイミング決定処理で決定した前記時間が経過した後に前記吸着ノズルが上昇するように前記上昇タイミングの制御を行う請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項6】

前記制御部による前記ブロー時間決定処理及び前記上昇タイミング決定処理は、部品実装装置の電源投入後、部品の実装動作に先立って、定期的に行われる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【請求項7】

前記制御部は、異常が検出された場合に、前記圧力検出部により検出される圧力が所定の圧力に到達するまでの時間を検出し、この検出した時間に基づいて前記正圧供給部の動作継続時間及び前記上昇タイミングの制御を行う請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、部品実装装置に関する技術を開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、吸着ノズルに負圧により部品を吸着した後、正圧を供給して部品を実装する部品実装装置が知られている。特許文献１の部品実装装置は、吸着ノズルと接続される空気配管に圧力センサを設けるようにし、吸着ノズルが吸着した部品を解放する際にその都度、圧力センサで圧力を検出する。そして、圧力センサで検出された真空度と、演算式とを基にして正圧供給手段が吸着ノズルに正圧を印加する時間を制御する。部品を吸着した吸着ノズルは、吸着ノズルが下降するのと前後して真空圧を破壊し、これによって吸着部品を基板上に搭載し、再び吸着ノズルが上昇する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－７８２９０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、上記構成では、吸着ノズルの下降後、吸着ノズルを上昇させるタイミングによっては、正圧の供給時に部品の保持力が変化し、部品の実装不良や精度不良の発生が懸念される。特に部品の実装動作を高速化する場合には、吸着ノズルを上昇させるタイミングがずれると実装不良等の発生率が高まることが懸念される。

【0005】

本明細書に記載された技術は、部品の実装不良等の発生を抑制することが可能な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】

【0006】

本明細書に記載された部品実装装置は、基板に部品を実装する部品実装装置であって、前記部品が吸着される開口部を有する吸着ノズルと、前記開口部に連なり、気体を流通可能な通気路と、前記通気路に負圧を供給するように動作する負圧供給部と、前記通気路に正圧を供給するように動作する正圧供給部と、前記吸着ノズルの上昇及び下降を行う昇降部と、前記吸着ノズルの前記開口部内に生じる気圧を検出可能な圧力検出部と、前記圧力検出部の検出結果に基づいて、前記正圧供給部の動作継続時間及び前記昇降部による前記吸着ノズルの上昇タイミングを制御する制御部と、を備える。

【0007】

上記構成によれば、吸着ノズルの開口部に生じる気圧に基づいて、正圧供給部の動作継続時間及び吸着ノズルの上昇タイミングが制御されるため、部品実装装置の経時劣化等によって負圧から正圧への切り替えの際に、部品の保持圧力の変化が生じうる状況であっても適正なタイミングで部品の実装動作を行うことが可能になる。よって、部品の実装不良や精度不良の発生を抑制することができる。

【0008】

本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記吸着ノズルの前記開口部に密着して前記開口部に生じる気圧を検出可能な圧力検出部を備える。
このようにすれば、吸着ノズルの開口部に連なる通気路の圧力をセンサで検出する構成と比較して、吸着ノズルの開口部内の圧力を高精度で検出することができる。

【0009】

前記圧力検出部は、前記正圧及び前記負圧を検出可能な連成計とされている。
このようにすれば、正圧を検出する正圧計（圧力計）と負圧を検出する真空計とのそれぞれを備える構成と比較して部品実装装置の構成を簡素化することが可能になる。

【0010】

前記制御部は、前記圧力検出部の検出結果に基づいて所定の正圧状態になるか否かを判断し、前記所定の正圧状態になる否かの判断結果に応じて前記正圧供給部の動作継続時間を変更する。
このようにすれば、所定の正圧状態とならない状態で吸着ノズルが上昇することによる部品の実装不良や精度不良の発生を抑制することができる。

【0011】

前記制御部は、前記正圧供給部の動作終了後、所定時間経過後に前記吸着ノズルが上昇するように前記上昇タイミングの制御を行う。
このようにすれば、実装用ヘッドの駆動時に必ずしも正圧の検出を行わなくても所定時間経過後の上昇タイミングで実装用ヘッドが上昇するように制御できるため、部品実装装置の構成を簡素化することが可能になる。また、開口部内の圧力が正圧状態とならない状態で吸着ノズルが上昇することによる部品の実装不良や精度不良の発生を抑制することができる。

【0012】

前記制御部による前記正圧供給部の動作継続時間及び前記上昇タイミングの制御は定期的に行われる。
このようにすれば、部品の保持圧力の変化が生じうる状況であっても正圧供給部の動作継続時間及び吸着ノズルの上昇タイミングを定期的に修正することができるため、適正なタイミングで部品の実装動作を行うことが可能になり、より一層、部品の実装不良や精度不良の発生を抑制することができる。

【0013】

前記制御部は、異常が検出された場合に、前記圧力検出部により検出される圧力が所定の圧力に到達するまでの時間を検出し、この検出した時間に基づいて前記正圧供給部の動作継続時間及び前記上昇タイミングの制御を行う。
このようにすれば、部品の保持圧力の変化が生じうる状況であっても、異常が検出された場合に、圧力検出部により検出される圧力が所定の圧力に到達するまでの時間に基づいて適正な動作継続時間及び上昇タイミングに修正することができるため、より一層、部品の実装不良や精度不良の発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

本明細書に記載された技術によれば、部品の実装不良等の発生を抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態１の部品実装装置を示す平面図

【図2】連成計に密着する吸着ノズルに対してエア供給源からの正圧及び負圧の供給経路を示す図

【図3】部品実装装置の電気的構成を示すブロック図

【図4】ブロー時間決定処理の際に連成計で検出される時間－圧力特性を示す図

【図5】図４の状態から更にブローＯＦＦタイミングを早めた際に連成計で検出される時間－圧力特性を示す図

【図6】図４の状態よりもブローＯＦＦタイミングが遅い場合に連成計で検出される時間－圧力特性を示す図

【図7】部品の実装時における時間－圧力特性を示す図

【図8】ブローＯＮ及びヘッド上昇タイミング決定処理を示すフローチャート

【図9】ブロー時間決定処理を示すフローチャート

【図10】部品の実装時における制御部の処理を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜実施形態１＞
１、部品実装装置１０の全体構成
実施形態１の部品実装装置１０について図１～図１０を参照しつつ説明する。図１は部品実装装置１０の平面図である。以下の説明では、基台１１の長辺方向及び搬送コンベア１３の搬送方向をＸ軸方向（図１の左右方向）とし、基台１１の短辺方向をＹ軸方向（図１の上下方向）とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向を高さ方向とする。

【0017】

部品実装装置１０は、図１に示すように、基台１１と、プリント基板（「基板」の一例。以下では「基板Ｐ」と示す）を搬送方向（Ｘ軸方向）に搬送する搬送コンベア１３と、部品Ｂ（電子部品）を吸着して基板Ｐ上に実装するヘッドユニット２０とを備えている。

【0018】

基台１１は、平面視長方形状をなし、基台１１上における左右両側には、Ｙ方向に延びる金属製の一対のＹ軸ビーム１２Ｙが設けられている。一対のＹ軸ビーム１２Ｙ上には、Ｘ軸方向に延び、一対のＹ軸ビーム１２Ｙに対してＹ方向に移動可能に支持された金属製のＸ軸ビーム１２Ｘが設けられている。Ｘ軸ビーム１２Ｘには、Ｘ軸方向に移動可能なヘッドユニット２０が設けられている。Ｘ軸ビーム１２Ｘ及びヘッドユニット２０は、Ｘ軸モータ４５Ｘ及びＹ軸モータ４５Ｙ（図３参照）の駆動によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされている。

【0019】

搬送コンベア１３は、図１に示すように、基台１１上の基板Ｐを左右方向（搬送方向）に搬送するものであって、循環駆動する一対の搬送ベルト１４を備えており、基板Ｐは、両搬送ベルト１４に架設する形でセットされる。基板Ｐは、搬送方向の一方側から基台１１上において実装作業が行われる実装位置に搬入される。そして、この実装位置に停止した状態で部品Ｂの実装作業がされた後、搬送ベルト１４に沿って他方側に搬出される。

【0020】

搬送コンベア１３の両側には、Ｘ軸方向に並んで２箇所ずつ、計４箇所にフィーダ型供給装置１６が配されている。フィーダ型供給装置１６には、複数のフィーダ１７が横並び状に整列して取り付けられている。各フィーダ１７は、複数の部品Ｂが収容された部品供給テープ（不図示）が巻回されたリール（不図示）、及びリールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置（不図示）等を備えており、搬送コンベア１３側に位置する端部から部品Ｂが一つずつ供給されるようになっている。基台１１上においてＸ軸方向に並んだ一対のフィーダ型供給装置１６の間には、部品認識カメラ１８が設置されている。部品認識カメラ１８は、搬送コンベア１３の両側に一対設けられており、実装用ヘッド２１の吸着ノズル２２に吸着保持された部品Ｂを下方から撮像する。吸着ノズル２２に吸着された部品Ｂは、部品認識カメラ１８により撮影された後、基板Ｐ上で正圧の供給により開放される。

【0021】

ヘッドユニット２０には、部品Ｂの実装動作を行う実装用ヘッド２１が列状をなして複数個搭載されている。各実装用ヘッド２１の先端には、図２に示すように、吸着ノズル２２が設けられている。吸着ノズル２２の先端部は筒状であって、部品Ｂを負圧によって吸着可能な開口部２３を有する。ヘッドユニット２０は、負圧によって部品Ｂを吸着ノズル２２の開口部２３に吸着した状態で実装位置に移動し、基板Ｐ上に部品Ｂを実装する。開口部２３の上方は、気体を流通可能な通気路２５に連なっている。通気路２５は、エア供給源３０と吸着ノズル２２の開口部２３との間に設けられた配管であって、負圧や正圧の気体が流通する。通気路２５は、エア供給源３０と吸着ノズル２２との間において第１通気路２５Ａと第２通気路２５Ｂとに分岐されている。第１通気路２５Ａには、逆止弁２６と、エジェクタ２８Ｂ（「負圧供給部」の一例）と、電磁バルブかなる負圧バルブ２８Ａ（「負圧供給部」の一例）とが直列に連なっている。第２通気路２５Ｂには、電磁バルブかなる正圧バルブ３１（「正圧供給部」の一例）と、可変絞り弁３２とが直列に連なっている。吸着ノズル２２への部品Ｂの吸着時には、負圧バルブ２８Ａがオン、正圧バルブ３１がオフとされ、これにより、第２通気路２５Ｂは遮断される一方、エジェクタ２８Ｂとエア供給源３０とが連通してエジェクタ２８Ｂで負圧が生成されるとともに、エジェクタ２８Ｂと吸着ノズル２２とが連通してエジェクタ２８Ｂで生成された負圧が吸着ノズル２２の開口部２３に供給され、部品Ｂの吸着が行われる。一方、基板Ｐへの部品Ｂの装着時には、上記負圧バルブ２８Ａをオフ、正圧バルブ３１をオンすることにより、第１通気路２５Ａが遮断される一方、エア供給源３０と吸着ノズル２２との間の第２通気路２５Ｂが連通し、吸着ノズル２２に正圧が供給されて吸着ノズル２２による部品Ｂの吸着状態が解除される。

【0022】

図１に示すように、一方の部品認識カメラ１８に対して左右方向の一方側（図１では左方側）には、圧力測定ステーション２７が設置されている。圧力測定ステーション２７は、図２に示すように、正圧及び負圧を検出可能な連成計２７Ｂ（「圧力検出部」の一例）と、連成計２７Ｂが収容されるケース２９（図２ではケース２９の一部を図示し、他の部分は省略）とを備える。連成計２７Ｂは、ケース２９の孔２９Ａ内にセンサ部２７Ａが配され、吸着ノズル２２の先端部の開口部２３がセンサ部２７Ａの上面に密着することにより、開口部２３内の圧力ＰＡ（気圧）を検出可能とされている。

【0023】

２．部品実装装置１０の電気的構成
部品実装装置１０は、図３に示すように、実装装置本体内に、全体を制御する制御部４０を備える。制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成される演算処理部４１、記憶部４２、検出処理部４３、モータ制御部４４、画像処理部４７、入出力部５０及びフィーダ通信制御部５７を備えている。実装装置本体の外部には、ユーザが操作可能な操作部６１及びディスプレイ等の表示部６２が設けられており、演算処理部４１は、操作部６１及び表示部６２に接続されている。

【0024】

記憶部４２には部品実装装置１０の実装動作を制御するための実装プログラムや、基板Ｐの有無や位置を判断するためのデータ等が格納されている。また、演算処理部４１が各種演算を行う際の情報を一時記憶させておくための作業領域が割り当てられている。また、後述するブローＯＮ及びヘッド上昇タイミング決定処理等で使用する各種情報が記憶されている。

【0025】

検出処理部４３は、入出力部５０を介してセンサ類５１から現在の検出信号が入力されるとともに、記憶部４２に記憶された過去の検出信号の波形と基板Ｐの有無や位置との関係の検出データを読み出し、検出信号と検出データとの関係により基板Ｐの有無や基板Ｐの位置を判断する。

【0026】

モータ制御部４４は演算処理部４１の指令の下、各モータを通電制御するものであり、搬送コンベア１３を駆動するためのコンベアモータ１５と、部品Ｂの実装作業を行うためのＸ軸モータ４５Ｘ、Ｙ軸モータ４５Ｙ、Ｚ軸モータ４５Ｚ（Ｚ軸モータ４５Ｚは「昇降部」の一例）及びＲ軸モータ４５Ｒが電気的に接続されている。画像処理部４７は、部品認識カメラ１８及び基板認識カメラ１９に電気的に接続されている。入出力部５０は、いわゆるインターフェースであって、負圧バルブ２８Ａ及び正圧バルブ３１からなるバルブ類，エジェクタ２８Ｂ，連成計２７Ｂ，センサ類５１及び検査機４９が電気的に接続されている。センサ類５１は、例えば、通気路２５内に配されて通気路２５内の圧力を検出する圧力センサ、通気路２５内の流量を検出する流量センサ等とされる。フィーダ通信制御部５７は、フィーダの駆動軸モータ５９及び巻取軸モータ６０の制御を行うフィーダ制御部５８に接続されている。

【0027】

３．ブローＯＮ及びヘッド上昇タイミング決定処理
ユーザにより部品実装装置１０の電源がＯＮされると、部品実装装置１０が稼働状態となる。部品実装装置１０が稼働状態では、部品Ｂの実装動作に先立って、制御部４０により、ブローＯＮ及びヘッド上昇タイミング決定処理が定期的（例えば、週一又は複数回、所定日の決まった時刻など）に行われる。ヘッド上昇タイミングＡ３は、Ｚ軸モータ４５Ｚによる吸着ノズル２２（及び実装用ヘッド２１）が上昇を開始するタイミングとされる。ブローＯＮ及びヘッド上昇タイミング決定処理では、図８に示すように、制御部４０は、まずブロー時間決定処理を行う（Ｓ１）。

【0028】

（ブロー時間決定処理）
ブロー時間決定処理では、図９に示すように、制御部４０は、Ｘ軸モータ４５Ｘ及びＹ軸モータ４５Ｙを駆動して吸着ノズル２２を連成計２７Ｂの上方に移動し、Ｚ軸モータ４５Ｚの駆動により、実装用ヘッド２１を下降させて吸着ノズル２２の下端部（先端部）の開口部２３を連成計２７Ｂのセンサ部２７Ａの上面に密着（接地）させる（Ｓ１１）。次に、制御部４０は、（正圧バルブ３１はオフ状態のまま）負圧バルブ２８Ａをオンしてエジェクタ２８Ｂを動作（バキュームＯＮ）させる（Ｓ１２，図４参照）。

【0029】

負圧バルブ２８Ａをオンしてエジェクタ２８Ｂを動作させた後（バキュームＯＮ後）は、負圧安定時間ＴＳ［ｍｓ］が経過するまで負圧バルブ２８Ａをオンしてエジェクタ２８Ｂを動作させた状態（バキュームＯＮ状態）を継続する（Ｓ１３で「ＮＯ」）。ここで、負圧安定時間ＴＳとは、実験等で評価された所定の負圧状態に安定するまでの固定時間であり、予め記憶部４２に記憶されている。

【0030】

次に、制御部４０は、負圧安定時間ＴＳが経過すると（Ｓ１３で「ＹＥＳ」）、正圧供給動作の開始タイミングＡ１で負圧バルブ２８Ａをオフしてエジェクタ２８Ｂを停止（バキュームＯＦＦ）させ、正圧バルブ３１はオン（ブローＯＮ）する（Ｓ１４）。正圧供給動作の開始タイミングＡ１は、正圧の供給動作を行うために正圧バルブ３１をオン（及び負圧バルブ２８Ａをオフ）するタイミングとされる。なお、上記した負圧安定時間ＴＳの経過の有無に限られず、例えば、圧力の変動が所定の範囲まで低下したことを圧力センサ等で検出することにより、負圧状態から正圧状態への切り替えを行うようにしてもよい。

【0031】

そして、真空破壊判断時間Ｔｔ１（後述するＳ１９による減算回数に応じて、Ｔｔ１→Ｔｔ２，Ｔｔ３・・・に変化する）［ｍｓ］が経過するまで正圧バルブ３１のオン状態（ブローＯＮ）を継続する（Ｓ１５で「ＮＯ」）。ここで、真空破壊判断時間Ｔｔ１は、実験等により評価され、予め記憶部４２に記憶されている真空破壊に十分な時間とされる。真空破壊判断時間Ｔｔ２（Ｔｔ２，Ｔｔ３・・・）を経過すると（Ｓ１５で「ＹＥＳ」）、正圧供給動作の終了タイミングＡ２１で（負圧バルブ２８Ａをオフしたまま）正圧バルブ３１をオフ（ブローＯＦＦ）する（Ｓ１６）。図４の正圧供給動作の終了タイミングＡ２１は、正圧の供給動作を停止するために正圧バルブ３１をオフするタイミングとされる。

【0032】

そして、負圧バルブ２８Ａ及び正圧バルブ３１をオフした状態で所定の待ち時間ＴＷが経過するまで待つ（Ｓ１７で「ＮＯ」）。待ち時間ＴＷは、実験等により求められ、予め記憶部４２に記憶されている時間であり、正圧バルブ３１のオフ後の残圧で開口部２３内の圧力が上昇して正圧のピーク（最大気圧ＰＭ）に到達するのにかかる時間とされる。負圧バルブ２８Ａ及び正圧バルブ３１をオフした状態で待ち時間ＴＷが経過すると（Ｓ１７で「ＹＥＳ」）、正圧バルブ３１のオフ後に連成計２７Ｂで検出された最大気圧ＰＭ（検出圧力）［ｋＰａ］がＸ［ｋＰａ］以上となっていたか否かを判断する（Ｓ１８）。なお、Ｘ［ｋＰａ］は、図７における正圧のピークであり、周りの実装済み部品に影響を与えない圧力とされ、予め記憶部４２に記憶されている。

【0033】

正圧バルブ３１のオフ後の最大気圧ＰＭがＸ［ｋＰａ］以上の場合には（Ｓ１８で「ＹＥＳ」）、図５に示すように、真空破壊判断時間Ｔｔ１に対して微少な時間ｄｓを減算した真空破壊判断時間Ｔｔ２とする（Ｓ１９，Ｔｔ２＝Ｔｔ１－ｄｓ）。その後、（正圧バルブ３１はオフのまま）負圧バルブ２８Ａをオンしてエジェクタ２８Ｂを動作させ（バキュームＯＮ）、正圧バルブ３１のオフ後、待ち時間ＴＷが経過するまでに連成計２７Ｂで検出される最大気圧ＰＭがＸ［ｋＰａ］以下となるまで、図９におけるＳ１２からＳ１９の処理を繰り返す（Ｔｔ３＝Ｔｔ２－ｄｓ，Ｔｔ４＝Ｔｔ３－ｄｓ，・・・）。

【0034】

そして、連成計２７Ｂで検出された最大気圧ＰＭがＸ［ｋＰａ］以下となると（Ｓ１８で「ＮＯ」）、真空破壊判断時間（Ｔｔ１，Ｔｔ２・・・）に対して時間ｄｓを加算し（Ｓ２０）、新たな真空破壊判断時間（Ｔｔ１，Ｔｔ２・・・）を部品Ｂの実装動作時に用いる動作継続時間ＴＢとして記憶部４２に記憶する（Ｓ２１）。これによりブロー時間決定処理が終了する。なお、図４ではブローＯＮからブローＯＦＦまでの真空破壊判断時間Ｔｔ１とし、最大気圧ＰＭに達する前の圧力ＰＡでブローＯＦＦされる構成としたが、これに限られず、例えば、図６に示すように、真空破壊判断時間Ｔｔ１よりも長い真空破壊判断時間Ｔｔ（Ｔｔ＞Ｔｔ１）とし、ブローＯＦＦ時のタイミングＡ２０までに圧力ＰＡが最大気圧ＰＭに達している構成としてもよい。

【0035】

次に、図８に示すように、記憶部４２に記憶されているデータのうち、正圧バルブ３１をオンした後、開口部２３内の圧力ＰＡが所定の部品保持圧力Ｙ（例えば－２０［ｋＰａ］）に到達するまでの時間Ｔ２［ｍｓ］を読み出す（Ｓ２）。ここで、部品保持圧力Ｙ［ｋＰａ］は、部品Ｂが基板Ｐに接触（接地）するときに必要な圧力であり、正圧バルブ３１の正圧供給動作の開始タイミングＡ１から開口部２３内の圧力ＰＡが部品保持圧力Ｙに到達するまでの時間Ｔ２は、例えばブロー時間決定処理時に連成計２７Ｂによって検出されており、連成計２７Ｂの検出データは記憶部４２に記憶されている。

【0036】

次に、記憶部４２に記憶されているデータのうち、正圧バルブ３１をオフした後、開口部２３内の圧力ＰＡが所定の部品解放圧力Ｚ（例えば＋５［ｋＰａ］）に到達するまでの時間Ｔ３［ｍｓ］を読み出す（Ｓ３）。ここで、部品解放圧力Ｚ［ｋＰａ］は、吸着ノズル２２が上昇して開口部２３から部品Ｂが切り離される（解放される）際に必要な圧力とされる。本実施形態では、部品解放圧力Ｚ［ｋＰａ］は、真空破壊判断圧力Ｘ［ｋＰａ］よりもわずかに小さい圧力とされているが、これに限られず、例えば、部品解放圧力Ｚ［ｋＰａ］と真空破壊判断圧力Ｘ［ｋＰａ］とを同じ値としてもよい。時間Ｔ３は、連成計２７Ｂで検出された圧力ＰＡの圧力データ、正圧バルブ３１のオフタイミング、部品解放圧力Ｚから算出される時間とされる。
これにより、ブローＯＮ及び実装用ヘッド２１の上昇タイミング決定処理が終了する。

【0037】

３．部品Ｂの実装時における制御部の処理
制御部４０は、搬送コンベア１３を駆動させ、基板Ｐを所定の実装位置に搬送させるとともに、各軸モータを駆動して吸着ノズル２２を移動させ、フィーダ型供給装置１６から部品Ｂを供給して吸着ノズル２２に吸着させるとともに、吸着ノズル２２の位置が基板Ｐの上方に移動するように制御する。図７，図１０に示すように、ヘッド下降開始から部品Ｂが基板Ｐに密着（接地）するまでの時間ＴＤ[ｍｓ]を算出する（Ｓ３１）。時間ＴＤは、実装用ヘッド２１の下降速度、距離、Ｚ軸パラメータ等を用いて演算により求めることができる。

【0038】

次に、制御部４０は、時間ＴＤと時間Ｔ２とから時間Ｔ１を算出する（Ｓ３２）。時間Ｔ１は、実装用ヘッド２１の下降開始から正圧バルブ３１の正圧供給動作の開始タイミングＡ１まで時間とされ、Ｔ１＝ＴＤ－Ｔ２により時間Ｔ１を求めることができる。次に、制御部４０は、Ｚ軸モータ４５Ｚを駆動させることにより、吸着ノズル２２（実装用ヘッド）の下降が開始する（Ｓ３３）。

【0039】

次に、制御部４０は、吸着ノズル２２（実装ヘッド）の下降開始から時間Ｔ１［ｍｓ］経過したか否かを判断し（Ｓ３４）、吸着ノズル２２の下降開始から時間Ｔ１［ｍｓ］経過した場合には（Ｓ３４で「ＹＥＳ」）、負圧バルブ２８Ａをオフしてエジェクタ２８Ｂを停止（バキュームＯＦＦ）し、正圧バルブ３１をオン（ブローＯＮ）する（Ｓ３５）。これにより、通気路２５の気圧が徐々に上昇してブロー状態が開始される。なお、実装用ヘッド２１が下降を開始してからＴ１［ｍｓ］後に正圧バルブ３１をオンするのは、実装用ヘッド２１の下降が終了した時点（部品が基板に接地された時点）で所定の部品保持圧力Ｙ［ｋＰＳ］となるようにするためである。

【0040】

次に、制御部４０は、正圧バルブ３１のオン（ブローＯＮ）から動作継続時間ＴＢ［ｍｓ］経過したか否かを判断する（Ｓ３６）。正圧バルブ３１のオン（ブローＯＮ）から動作継続時間ＴＢ［ｍｓ］経過した場合には（Ｓ３６で「ＹＥＳ」）、制御部４０は、正圧バルブ３１をオフ（ブローＯＦＦ）することにより（Ｓ３７）、ブロー状態が終了する。

【0041】

次に、記憶部４２から時間Ｔ３を読み出し、正圧バルブ３１をオフ（ブローＯＦＦ）してから時間Ｔ３［ｍｓ］経過したか否かを判断する（Ｓ３８）。正圧バルブ３１をオフしてから時間Ｔ３［ｍｓ］経過した場合には（Ｓ３８で「ＹＥＳ」）、開口部２３内の圧力ＰＡは、部品Ｂの実装に不具合を生じない所定の部品解放圧力Ｚ［ｋＰａ］以上である判断できるため、制御部４０は、Ｚ軸モータ４５Ｚを駆動させることにより、実装用ヘッド２１の上昇が開始する（Ｓ３９）。その後、制御部４０は、基板Ｐに実装する部品Ｂの数に応じて、フィーダ型供給装置１６の部品Ｂを吸着ノズル２２に吸着させる。そして、部品Ｂの数に応じて上記Ｓ３１～Ｓ３９を繰り返すことにより、部品Ｂが実装された基板Ｐが形成される。

【0042】

４．本実施形態の作用、効果
基板Ｐに部品Ｂを実装する部品実装装置１０であって、部品Ｂが吸着される開口部２３を有する吸着ノズル２２と、開口部２３に連なり、気体を流通可能な通気路２５と、通気路２５に負圧を供給するように動作する負圧バルブ２８Ａ及びエジェクタ２８Ｂ（負圧供給部）と、通気路２５に正圧を供給するように動作する正圧バルブ３１及びエア供給源３０（正圧供給部）と、吸着ノズル２２の上昇及び下降を行うＺ軸モータ４５Ｚ（昇降部）と、吸着ノズル２２の開口部２３内に生じる気圧を検出可能な連成計２７Ｂ（圧力検出部）と、連成計２７Ｂの検出結果に基づいて、正圧バルブ３１及びエア供給源３０による正圧供給動作の開始タイミングＡ１、前記正圧供給動作の終了タイミングＡ２及びＺ軸モータ４５Ｚによる吸着ノズル２２の上昇タイミングＡ３を制御する制御部４０、を備える。なお、開始タイミングＡ１、終了タイミングＡ２は、開始タイミングＡ１と終了タイミングＡ２の間の正圧バルブ３１の動作継続時間ＴＢとしてもよい。
本実施形態によれば、吸着ノズル２２の開口部２３に生じる気圧に基づいて、正圧バルブ３１の動作継続時間ＴＢ及び吸着ノズル２２の上昇タイミングＡ３が制御されるため、部品実装装置１０の経時劣化等によって負圧から正圧への切り替えの際に、部品Ｂの保持圧力の変化が生じうる状況であっても適正なタイミングで部品Ｂの実装動作を行うことが可能になる。よって、部品Ｂの実装不良や精度不良の発生を抑制することができる。

【0043】

また、連成計２７Ｂ（圧力検出部）は、吸着ノズル２２の開口部２３に密着して開口部２３に生じる気体の圧力ＰＡ（気圧）を検出可能とされている。
このようにすれば、通気路２５の気体の圧力をセンサで検出する構成と比較して、吸着ノズル２２の開口部２３（先端部）内の圧力ＰＡを高精度で検出することができる。

【0044】

また、連成計２７Ｂ（圧力検出部）は、正圧及び負圧を検出可能とされている。
このようにすれば、正圧を検出する正圧計（圧力計）と負圧を検出する真空計とのそれぞれを備える構成と比較して部品実装装置１０の構成を簡素化することが可能になる。

【0045】

また、制御部４０は、連成計２７Ｂ（圧力検出部）の検出結果に基づいて所定の正圧状態（真空破壊判断圧力Ｘ）になる否かを判断し、所定の正圧状態になる否かの判断結果に応じて動作継続時間ＴＢ（真空破壊判断時間Ｔｔ）を変更する。
このようにすれば、簡素な構成で適切な動作継続時間を設定することができる。

【0046】

また、制御部４０は、正圧バルブ３１（正圧供給部）の動作終了後、所定時間Ｔ３経過後に吸着ノズル２２が上昇するように上昇タイミングＡ３の制御を行う。
このようにすれば、実装用ヘッド２１の駆動時に必ずしも正圧の検出を行わなくても所定時間Ｔ３経過後の上昇タイミングＡ３で実装用ヘッド２１が上昇するように制御できるため、部品実装装置１０の構成を簡素化することが可能になる。

【0047】

また、制御部４０による正圧バルブ３１の動作継続時間ＴＢ及び上昇タイミングＡ３の制御は定期的に行われる。定期的に行われる内容は、連成計２７Ｂの検出結果に基づいて算出される動作継続時間ＴＢと、連成計２７Ｂにより検出される開口部２３内の圧力データ（圧力曲線）が所定の部品保持圧力Ｙ［ｋＰａ］に到達するまでの時間Ｔ２と、動作継続時間ＴＢ後、開口部２３内の圧力ＰＡが所定の部品解放圧力Ｚ［ｋＰａ］に到達するまでの時間Ｔ３と、を決定（算出）する処理とされる。制御部４０は、決定（算出）された動作継続時間ＴＢ、時間Ｔ２及び時間Ｔ３に基づいて正圧バルブ３１の動作継続時間ＴＢ及びＺ軸モータ４５Ｚによる吸着ノズル２２の上昇タイミングＡ３を制御することにより、実装動作が行われる（図１０参照）。
このようにすれば、部品Ｂの保持圧力の変化が生じうる状況であっても吸着ノズル２２の上昇タイミングＡ３を定期的に修正することができるため、適正なタイミングで部品の実装動作を行うことが可能になり、実装動作の精度を高めることができる。

【0048】

＜実施形態２＞
実施形態２について説明する。実施形態２は、正圧バルブ３１の動作継続時間ＴＢ及び上昇タイミングＡ３の制御は、異常が検出された際に行われるものである。他の構成は、実施形態１と同一であるため、実施形態１と同一の構成については説明を省略する。

【0049】

部品実装装置１０は、実装装置本体の異常や、基板Ｐの実装不良等を検出可能な異常検出部６５を備えている。異常検出部６５は、例えば、検査機４９（図３参照）、基板認識カメラ１９、部品認識カメラ１８、制御部４０等により構成することができる。異常検出部６５により検出される異常は、部品Ｂの吸着エラー、部品Ｂの吸着圧力異常、基板Ｐに対する部品Ｂの搭載位置ずれ、外部の検査機４９等による不良レポート等がある。検査機４９等は、異常に関する検出結果を制御部４０に出力する。制御部４０は、異常検出部６５により異常が検出された際に、連成計２７Ｂ（圧力検出部）により検出される圧力ＰＡが所定の部品保持圧力Ｙに到達するまでの時間Ｔ２を検出し、この検出した時間Ｔ２に基づいて正圧バルブ３１の動作継続時間ＴＢ及び上昇タイミングＡ３の制御を行う。具体的には、異常検出部６５により異常が検出された際には、連成計２７Ｂの検出結果に基づいて算出される動作継続時間ＴＢと、連成計２７Ｂにより検出される開口部２３内の圧力データ（圧力曲線）が所定の部品保持圧力Ｙ［ｋＰａ］に到達するまでの時間Ｔ２と、動作継続時間ＴＢ後、開口部２３内の圧力ＰＡが所定の部品解放圧力Ｚ［ｋＰａ］に到達するまでの時間Ｔ３と、を決定（算出）する処理が行われる。制御部４０は、決定（算出）された動作継続時間ＴＢ、時間Ｔ２及び時間Ｔ３に基づいて正圧バルブ３１の動作継続時間ＴＢ及びＺ軸モータ４５Ｚによる吸着ノズル２２の上昇タイミングＡ３を制御することにより、実装動作が行われる（図１０参照）。

【0050】

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。

【0051】

（１）正圧及び負圧の検出に連成計２７Ｂを用いたが、これに限られず、例えば、正圧を検出する正圧計（圧力計）と負圧を検出する真空計とのそれぞれを備える構成としてもよい。

【0052】

（２）動作継続時間ＴＢを算出する際に、真空破壊判断時間Ｔｔに対して微少な時間ｄｓを減算したが、これに限られない。例えば、真空破壊判断時間Ｔｔを上記実施形態よりも予め短い時間に設定しておき、正圧バルブ３１のオフ後の最大気圧ＰＭがＸ［ｋＰａ］以下の場合に微少な時間ｄｓを加算して動作継続時間ＴＢを求めるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0053】

１０：部品実装装置，２０：ヘッドユニット，２１：実装用ヘッド，２２：吸着ノズル，２３：開口部，２５：通気路，２５Ａ：第１通気路，２５Ｂ：第２通気路，２７：圧力測定ステーション，２７Ｂ：連成計（圧力検出部），２８Ａ：負圧バルブ（負圧供給部），２８Ｂ：エジェクタ（負圧供給部），３０：エア供給源，３１：正圧バルブ（正圧供給部），４０：制御部，４２：記憶部，４４：モータ制御部，４５Ｒ：Ｒ軸モータ，４５Ｘ：Ｘ軸モータ，４５Ｙ：Ｙ軸モータ，４５Ｚ：Ｚ軸モータ（昇降部），５０：入出力部，５１：センサ類，６５：異常検出部，Ａ１：正圧供給動作の開始タイミング，Ａ２，Ａ２０，Ａ２１：正圧供給動作の終了タイミング，Ａ３：吸着ノズルの上昇タイミング，Ｂ：部品，Ｐ：基板，ＰＡ：圧力（気圧），Ｔ１，Ｔ２：時間，Ｔ３：時間（所定時間），ＴＢ：動作継続時間，ＴＤ：時間，ＴＳ：負圧安定時間，Ｔｔ：真空破壊判断時間，ＴＷ：待ち時間，ｄｓ：時間，Ｘ：真空破壊判断圧力，Ｙ；部品保持圧力，Ｚ：部品解放圧力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】