JP7535737B2 - 部品実装システムおよび実装ヘッドならびに部品実装方法 - Google Patents

Description

本開示は、基板に部品を実装する部品実装システム、および基板に部品を実装する実装ヘッド、ならびに部品実装システムにおける部品実装方法に関する。

部品実装装置は、基板に電子部品（以下、部品と称す）を実装する。従来、部品の誤実装防止やトレーサビリティ管理等を目的として、基板に部品を実装する前に部品の電気的特性を計測する機能を有する部品実装装置が知られている。電気的特性とは、例えば、インダクタンス、静電容量、抵抗である（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の部品実装装置は、部品を供給する部品供給部と部品が実装される基板との間であって、実装ヘッドが移動する移送エリア内に特性計測装置を有している。そして、実装ヘッドが部品供給部からピックアップした部品を特性計測装置が計測し、計測結果が所定の範囲外の部品は実装対象から除外される。このようにして部品の誤実装が回避される。

特開２０１１－１５９９６４号公報

本開示の部品実装システムは、実装ヘッドと、特性計測装置とを有する。実装ヘッドは、部品を保持するように構成された保持部材と、保持部材を第一高さから第二高さに移動可能な昇降装置と、保持部材を保持した状態で回転する回転体とを備える。特性計測装置は、保持部材に保持された部品の電気的特性を計測する。特性計測装置は、保持部材に保持された部品と電気的に接続するように構成された計測ユニットを含み、計測ユニットは、実装ヘッドに設けられ、昇降装置は、保持部材が計測ユニットに対向するように位置付けられた状態で、保持部材が回転体を中心に回転するときの第一高さから、第一高さより計測ユニットに近い第二高さに保持部材を移動する。

本開示の実装ヘッドは、部品を保持するように構成された保持部材と、保持部材を第一高さから第二高さに移動可能な昇降装置と、保持部材を保持した状態で回転する回転体と、保持部材に保持された部品と電気的に接続するように構成された計測ユニットとを有する。昇降装置は、保持部材が計測ユニットに対向するように位置づけられた状態で、保持部材が回転体を中心に回転するときの第一高さから、第一高さより計測ユニットに近い第２高さに保持部材を移動する。

本開示の部品実装方法は、上述の部品実装システムにおける部品実装方法である。この部品実装方法では、保持部材に部品を保持させ、回転体の回転によって、第一高さに位置した状態の保持部材を移動し、保持部材が計測ユニットに対向するように位置づけ、昇降装置によって、保持部材を第一高さから第二高さに移動し、保持部材に保持された部品を計測ユニットに接続させる。

本開示によれば、部品実装作業の効率を低下させることなく部品の電気的特性を計測することができる。

本開示の実施の形態に係る部品実装システムである部品実装装置の斜視図 図１に示す部品実装装置が有する実装ヘッドの構成図 図２に示す実装ヘッドの部分断面図 図２に示す実装ヘッドを反対側の側面から見た図 図２に示す実装ヘッドの構成を説明する模式図 図２に示す実装ヘッドに設けられ、特性計測装置に含まれる計測ユニットの斜視図 図６Ａに示す計測ユニットの分解斜視図 本開示の実施の形態に係る実装ヘッドにより部品の電気的特性を計測する様子を示す図 図７Ａに続き、実装ヘッドにより部品の電気的特性を計測する様子を示す図 本開示の実施の形態に係る部品実装装置の制御系の構成を示す機能ブロック図 本開示の実施の形態に係る部品実装装置における部品実装方法のフローチャート 本開示の実施の形態に係る部品実装装置における部品実装方法の工程説明図 本開示の実施の形態に係る他の実装ヘッドの斜視図 図１１に示す実装ヘッドによる部品の電気的特性の計測工程を説明する上面図 図１１に示す実装ヘッドによる部品の電気的特性の計測工程を説明する側面図

本開示の実施の形態の説明に先立ち、本開示の着想に至った経緯を簡単に説明する。特許文献１を含む従来技術では、部品の電気的特性を計測するには、実装ヘッドを移送エリア内にある特性計測装置の上方まで移動させて一定時間停止させる必要がある。そのため、部品実装作業の作業効率が低い。

本開示は、部品実装作業の効率を低下させることなく部品の電気的特性を計測することができる部品実装システムおよび実装ヘッドならびに部品実装システムにおける部品実装方法を提供する。

以下に図面を参照しながら、本開示の実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。なお、水平面内で互いに直交する２軸のうち、基板搬送方向に平行な軸（図２における紙面に垂直な軸）をＸ軸、基板搬送方向に直交する軸（図２における左から右へ延びる軸）をＹ軸とする。また水平面と直交する軸（図２における下から上へ延びる軸）をＺ軸とする。Ｚ軸は、部品実装装置が水平面上に設置された場合に下から上へ延びる軸である。

まず図１を参照して、部品実装システムである部品実装装置１の構造を説明する。部品実装装置１は、部品を基板に実装する。基台１ａの中央部には、Ｘ軸に沿って延びた一対のコンベアを有する搬送機構２が配置されている。搬送機構２は部品実装対象の基板３を上流の装置から受け取って、以下に説明する部品実装機構による実装作業位置に位置決め保持する。

搬送機構２の両側方には、部品供給部４が配置されている。部品供給部４は、フィーダテーブル４ａと、フィーダテーブル４ａ上に並設された複数のテープフィーダ５とを有している。テープフィーダ５はそれぞれ、基板３に実装される部品を収納したキャリアテープをピッチ送りすることにより、部品を実装ヘッド８による取り出し位置に供給する。また、基台１ａの上面または一方のフィーダテーブル４ａには、部品廃棄部Ｔが設置されている。図１では、一例として、手前（Ｙ軸マイナス側）のフィーダテーブル４ａに、部品廃棄部Ｔが設置されている。部品廃棄部Ｔには、テープフィーダ５から実装ヘッド８により取り出されたが、電気的特性が不良などの理由で基板３には実装されない部品が廃棄される。

次に、部品実装機構について説明する。Ｘ軸における基台１ａの端部には、リニア駆動機構を有したＹ軸テーブル６がＹ軸に沿って延びるように配置されている。Ｙ軸テーブル６にはリニア駆動機構を有したビーム７がＹ軸に沿って移動自在に装着されている。ビーム７は、Ｘ軸に沿って延びるように配置されている。ビーム７にはプレート部材９がＸ軸に沿って移動自在に装着されており、プレート部材９には実装ヘッド８が保持フレーム１０を介して装着されている。

実装ヘッド８は、基板３に実装される部品を部品供給部４からピックアップして保持する。Ｙ軸テーブル６、ビーム７が駆動されることにより、実装ヘッド８は、Ｘ軸、Ｙ軸に沿って水平移動し、保持する部品を搬送機構２により位置決めされた基板３に搭載する。すなわち、実装ヘッド８は、部品実装機構を構成する。Ｙ軸テーブル６、ビーム７は、実装ヘッド８を水平面内で移動させる移動機構１１を構成する。

次に、図２～図５を参照して、実装ヘッド８の構成を説明する。実装ヘッド８は、ロータリー型ヘッドである。図２は、実装ヘッド８の側面図である。図３は、実装ヘッド８の部分断面図である。図４は、実装ヘッド８を図２とは反対側の側面から見た図である。図５は、実装ヘッド８を下方から見た模式図である。図２に示すように、実装ヘッド８の側面と上面は、保持フレーム１０と、保持フレーム１０に固定されるカバー８ａとによって覆われている。保持フレーム１０の下部には、ロータ保持部１２が水平に延出して設けられている。図３に示すように、ロータ保持部１２には、ロータである円柱形の回転体１３がベアリング１２ａを介して、Ｚ軸に沿った回転軸ＣＬを軸心として回転自在に保持されている。図２に示すように、回転体１３の上面には、回転軸ＣＬを軸心とする回転体従動ギア１４が設けられている。

ロータ保持部１２の上方には、インデックス駆動モータ（以下、第１モータ）１５が配置されている。第１モータ１５の回転軸には、回転体従動ギア１４とかみ合うインデックス駆動ギア１５ａが装着されている。回転体従動ギア１４は、矢印ａで示すように、第１モータ１５の駆動によってインデックス駆動ギア１５ａを介してインデックス回転する。これにより、回転体１３も回転体従動ギア１４とともにインデックス回転する。すなわち、回転体１３は間欠回転する。

図３に示すように、回転軸ＣＬを中心とする円周上の位置には、回転体１３を上下に貫通する複数（ここでは１２個）の貫通孔１６が設けられている。貫通孔１６にはそれぞれ、円柱状のシャフト１７が回転体１３に対して上下動可能に挿入されている。

貫通孔１６のそれぞれにおける、回転体１３とシャフト１７との間の空隙部１６ａの上下に離れた２箇所には、シャフト１７を上下にガイドする軸受け１８が配置されている。シャフト１７のそれぞれの下方にはノズルホルダ１９が設けられ、ノズルホルダ１９には吸着ノズル２０が着脱可能に装着されている。すなわち、実装ヘッド８は、複数（ここでは１２個）の吸着ノズル２０を有する。シャフト１７の上端部には、略Ｌ字状の取り付け具２１ａが装着されている。取り付け具２１ａには、カムフォロア２１が水平に延びる回転軸を軸心として、外側に向けて取り付けられている。

図２に示すように、保持フレーム１０の上部からは、円筒カム２３を固定するカム保持部２２が水平に延びている。円筒カム２３の外周面には溝２３ａが設けられている。溝２３ａは、保持フレーム１０の反対側では高く、保持フレーム１０に近づくにつれて緩やかに低くなるように設けられている。シャフト１７のそれぞれに取り付けられたカムフォロア２１は、溝２３ａに沿って移動できるように円筒カム２３に装着されている。

シャフト１７のそれぞれには、回転体１３の上方に設けられたバネなどの弾性体２４によって上方に引き上げる力が印加されている。回転体１３がインデックス回転すると、シャフト１７に取り付けられたカムフォロア２１は、円筒カム２３の溝２３ａに沿って上下に移動する。シャフト１７は、回転体１３のインデックス回転に倣って水平に周回移動しながら、カムフォロア２１の上下動につれて、上下運動する。円筒カム２３は、溝２３ａが最も低くなる箇所で一部が切除されており、その切除箇所では溝２３ａは途切れている。

保持フレーム１０と円筒カム２３との間には、保持昇降機構２５が配置されている。保持昇降機構２５は、ねじ軸２５ａと、保持昇降モータ（以下、第２モータ）２５ｂと、ナット２５ｃとを含む。ねじ軸２５ａは、Ｚ軸に沿って延びている。第２モータ２５ｂは、ねじ軸２５ａを回転させる。ナット２５ｃは、ねじ軸２５ａに螺合している。ナット２５ｃには、円筒カム２３の切除箇所に沿って昇降移動可能なカムフォロア保持具（以下、保持具）２５ｄが設けられている。保持具２５ｄは、第２モータ２５ｂの駆動によってナット２５ｃとともに昇降する。保持具２５ｄは、切除箇所で途切れた溝２３ａを補完する形状を有している。したがって、溝２３ａに沿って移動するカムフォロア２１は、保持具２５ｄにスムーズに乗り移ることができる。

溝２３ａに沿って移動してきたカムフォロア２１は切除箇所で溝２３ａから外れ、溝２３ａと同じ高さ位置で待機する保持具２５ｄに乗り移って保持される。この状態で第２モータ２５ｂが駆動されると、シャフト１７および吸着ノズル２０は、矢印ｂで示すように、カムフォロア２１とともに回転体１３に対して下に移動した後、上に移動する。なお、保持昇降機構２５は上記の構造に限定されることなく、シャフト１７を上下運動させるものであればリニアモータを使用した構造でもエアシリンダを使用した構造でもよい。

このように、保持具２５ｄがカムフォロア２１を保持するシャフト１７の位置は、シャフト１７が下に移動した後、上に移動するステーションＳ１となっている。図５に示すように、回転体１３がインデックス回転（ここでは３０度ずつ回転）して停止する１２箇所の位置を、ステーションＳ１から順に時計回りでステーションＳｎ（ｎ＝１，２，・・・，１２）と称する。

すなわち、回転体１３に挿入されたシャフト１７の下部に装着される１２個の吸着ノズル２０は、矢印ｅで示すように、回転体１３がインデックス回転する毎に、ステーションＳｎから隣のステーションＳｎ＋１に移動して、ステーションＳ１２の次はステーションＳ１に戻ってくる。このように、回転体１３がインデックス回転すると、１２個のシャフト１７および吸着ノズル２０は回転軸ＣＬを中心に公転する。以下、回転体１３の回転に伴ってシャフト１７および吸着ノズル２０が通過する軌道を「周回軌道」と称する。

図３に示すように、回転体１３の上面には、回転軸ＣＬを中心とする取り付け穴１３ａが設けられている。円柱部材２６は、円筒カム２３を上下に貫いている。円柱部材２６の先端部２６ａは、取り付け穴１３ａにベアリング２６ｂを介して嵌入されている。そのため円柱部材２６は、回転体１３に対して回転可能に配置されている。

円柱部材２６の上端部付近には、回転軸ＣＬを軸心とするθ回転従動ギア２７が設けられている。円筒カム２３の上方には、θ回転モータ（以下、第３モータ）２８が配置されている。第３モータ２８には、θ回転駆動ギア２８ａが装着されている。θ回転駆動ギア２８ａは、θ回転従動ギア２７とかみ合っている。θ回転従動ギア２７は、第３モータ２８の駆動によってθ回転駆動ギア２８ａを介してＺ軸周りに回転する。これにより、円柱部材２６は、矢印ｃで示すように、θ回転従動ギア２７とともにＺ軸周りに回転する。

円柱部材２６における回転体１３と円筒カム２３との間には、シャフト１７の昇降ストロークに対応させて上下に長く伸びたノズル駆動ギア２９が固着されている。シャフト１７のそれぞれには、ノズル駆動ギア２９とかみ合う位置にノズル回転ギア３０が固着されている。第３モータ２８が回転すると、上述のように円柱部材２６がＺ軸周りに回転する。この回転によって、ノズル駆動ギア２９もＺ軸周りに回転する。シャフト１７のそれぞれは、ノズル駆動ギア２９が回転すると、矢印ｄで示すように、ノズル回転ギア３０を介して一斉にＺ軸周りに回転する。なお、シャフト１７をＺ軸周りに回転させる機構は、θ回転従動ギア２７と、θ回転駆動ギア２８ａと、ノズル駆動ギア２９とを有する構成に限定されることはない。例えば、ノズル回転ギア３０のそれぞれに、独立してＺ軸周りに回転するノズル駆動ギアが設けられ、シャフト１７のそれぞれを独立にＺ軸周りに回転させる構成でもよい。

次に図３を参照して、実装ヘッド８の空気流路について説明する。シャフト１７のそれぞれの内部には、シャフト内孔１７ａが設けられている。シャフト内孔１７ａの下端部は、吸着ノズル２０に通じている。シャフト内孔１７ａは、ノズルホルダ１９に設けられた通気孔１９ａを介して吸着ノズル２０に設けられたノズル流路２０ｂに連通している。ノズル流路２０ｂは、吸着ノズル２０の先端２０ａに開口している。シャフト内孔１７ａの上方には、上下の２つの軸受け１８に挟まれた位置においてシャフト１７の外周面に開口して空隙部１６ａと連通する開口部１７ｂが設けられている。開口部１７ｂは、シャフト１７が上下動しても上下の２つの軸受け１８に挟まれた空隙部１６ａの範囲内に位置する。

回転体１３の上部中央には、前述のように、取り付け穴１３ａが設けられている。回転体１３の内部には、取り付け穴１３ａの底面に開口した共通流路１３ｂが、回転軸ＣＬに沿う縦方向に設けられている。共通流路１３ｂは、取り付け穴１３ａに嵌入する円柱部材２６の内部に設けられた円柱部材内孔２６ｃに連通している。円柱部材内孔２６ｃは、円柱部材２６の上端部に接続された管３１を介して負圧発生源３２に通じている。共通流路１３ｂは、貫通孔１６のそれぞれに対応して設けられたバルブ３３を介して空隙部１６ａと連通している。

負圧発生源３２を作動させた状態でバルブ３３を開けると、バルブ３３が接続された空隙部１６ａを介して吸着ノズル２０の先端２０ａまで負圧となる。この状態で、吸着ノズル２０は先端２０ａに部品Ｐを吸着して保持することができる。吸着ノズル２０が図２に示す部品Ｐを保持した状態でバルブ３３を閉じると、負圧発生源３２までの経路が閉じられて吸着ノズル２０から部品Ｐが離脱する。

このように、シャフト１７、ノズルホルダ１９、吸着ノズル２０は、実装ヘッド８に設けられ、部品Ｐを保持可能な保持部材Ｈである。回転体１３は、複数の保持部材Ｈを周方向に保持している。実装ヘッド８において、複数の保持部材Ｈは、回転体１３の回転に伴い周回軌道上を周回する。すなわち、実装ヘッド８は、複数の保持部材Ｈを周回軌道に沿って回転可能に保持する回転体１３を含む。また、保持部材Ｈの周回軌道上において、ステーションＳ１は、保持部材Ｈにより部品Ｐを保持可能な保持位置である。そして、保持昇降機構２５は、実装ヘッド８に設けられており、保持位置（ステーションＳ１）にある保持部材Ｈを昇降する保持位置昇降装置として機能する。

図２に示すように、ロータ保持部１２には、２次元レーザセンサなどのセンサ３４が設けられている。センサ３４は、インデックス回転してステーションＳ３に停止している吸着ノズル２０の先端２０ａを含むその周囲を側面から検出する。すなわち、センサ３４は、ステーションＳ３に停止している吸着ノズル２０の先端２０ａの部品Ｐの有無を検出する。また、センサ３４が検出した部品Ｐの厚さを所定の厚さと比較することで、吸着した部品Ｐの姿勢を判定することができる。すなわち、センサ３４が検出した部品Ｐの厚さが所定より厚い場合は、吸着ノズル２０が吸着した部品Ｐが傾いていたり、縦向きであったりして、姿勢が不良である吸着ミスが発生したと判定される。なお、センサ３４は、これに限らず、部品Ｐの有無を検出するものであればカメラなどを使用した構造でもよい。

図４に示すように、ロータ保持部１２には、部品認識部３５が設けられている。部品認識部３５は、カメラ３５ａを含む。カメラ３５ａは、インデックス回転してステーションＳ７に停止している吸着ノズル２０に保持された部品Ｐを下方から撮像する。部品認識部３５は、ステーションＳ７の下方およびカメラ３５ａの下方にそれぞれ配置されたミラー３５ｂを含み、ステーションＳ７に停止している吸着ノズル２０に保持された部品Ｐからの光がミラー３５ｂによってカメラ３５ａに導かれる。

カメラ３５ａによって撮影された部品Ｐの画像を認識処理することにより、部品Ｐの有無や吸着位置ずれなどの姿勢が認識される。部品Ｐを基板３に実装する際は、部品認識部３５による部品Ｐの撮影結果を加味し、実装ヘッド８におけるシャフト１７の回転位置や、部品実装機構によるＸ軸、Ｙ軸における実装位置が補正される。

ステーションＳ１０の上方には、計測昇降機構３６が配置されている。計測昇降機構３６は、ステーションＳ１の保持昇降機構２５と同様に、ステーションＳ１０に停止しているシャフト１７およびシャフト１７に装着された吸着ノズル２０を下に移動させた後、上に移動させる。円筒カム２３は、ステーションＳ１０の位置で溝２３ａから下側が切除されている。

計測昇降機構３６は、Ｚ軸に沿って延びたねじ軸３６ａと、ねじ軸３６ａを回転駆動する計測昇降モータ（以下、第４モータ）３６ｂと、ねじ軸３６ａに螺合するナット（図示省略）を含んでいる。ねじ軸３６ａに螺合するナットには、円筒カム２３の切除箇所に沿って昇降移動可能なカムフォロア保持具（以下、保持具）３６ｃが設けられている。溝２３ａに沿って移動してきたカムフォロア２１はこの位置で保持具３６ｃに乗り移って保持される。この状態で第４モータ３６ｂが駆動されると、シャフト１７および吸着ノズル２０は、矢印ｆで示すように、カムフォロア２１とともに下に移動した後、上に移動する。

ステーションＳ１０に停止する吸着ノズル２０の下方には、部品Ｐの端子と電気的に接続することができる電極を有する計測ユニット３７ｃが設置されている。計測ユニット３７ｃは、回転機構３７ｂの上部に設置されている。回転機構３７ｂは、ロータ保持部１２から下方に延出するアーム部材３７ａの下端に設けられている。図６Ａは、計測ユニット３７ｃの斜視図、図６Ｂは、計測ユニット３７ｃの分解斜視図である。図６Ｂに示す計測ユニット３７ｃが有する電極３８は、図４に示す実装ヘッド８に設置された特性計測部（以下、計測部）３７ｄと図示省略するケーブルなどを介して電気的に接続されている。

回転機構３７ｂは、計測ユニット３７ｃ（電極３８）をＺ軸周りに回転可能なモータなどを有している。回転機構３７ｂは、部品Ｐの電気的特性を計測する際に、吸着ノズル２０をＺ軸周りに回転させることなく吸着ノズル２０が保持する部品Ｐと電極３８のＺ軸周りの位置ずれを調整する。なお、上記においては実装ヘッド８に回転機構３７ｂが設けられているが、実装ヘッド８に回転機構３７ｂを設けず、例えば、部品Ｐの電気的特性を計測する際に、吸着ノズル２０をＺ軸周りに回転させてもよい。

ここで図６Ａ、図６Ｂを参照して、計測ユニット３７ｃの構成について説明する。計測ユニット３７ｃは、上部カバー４０と、異方性導電シート４１と、計測用基板４２とを有している。異方性導電シート４１の機能については後で述べる。図７Ａ、図７Ｂに示すように、部品Ｐは端子Ｐｔを有する。図６Ｂに示すように、計測用基板４２の上面には、部品Ｐの端子Ｐｔと電気的に接続される複数（ここでは２つ）の電極３８が設けられている。上部カバー４０は、複数の電極３８の上面を覆うように異方性導電シート４１を載置した状態で、上方から計測用基板４２の上方に装着されている。上部カバー４０の複数の電極３８に対応する位置には、上下に貫通する計測開口４０ａが設けられている。

次に図７Ａ、図７Ｂを参照しながら、計測ユニット３７ｃを使用した部品Ｐの電気的特性の計測方法および異方性導電シート４１の機能について説明する。図７Ａは、部品Ｐを保持した吸着ノズル２０がステーションＳ１０に停止した状態を示している。この状態で、部品Ｐは上部カバー４０に形成された計測開口４０ａの上方に位置している。図７Ｂに示すように、部品Ｐの電気的特性を計測する際、図８を参照して後述する制御装置５０は、計測昇降機構３６の第４モータ３６ｂを駆動させる。そして、矢印ｇで示すように、吸着ノズル２０を下降させて、部品Ｐを異方性導電シート４１の上面に当接させる。この状態で、部品Ｐは、２つの端子Ｐｔが異方性導電シート４１を挟んで２つの電極３８にそれぞれ対向する位置にある。

異方性導電シート４１は、圧力が加わると圧力方向の導電率が高くなり圧力方向以外の導電率は低い状態が保持される特性を有している。異方性導電シート４１に圧力が加わっていない状態（例えば、図７Ａの状態）では、異方性導電シート４１の導電率は全方向で低い。図７Ｂに示すように、吸着ノズル２０を下降させて部品Ｐを異方性導電シート４１に押し込むと、異方性導電シート４１には電極３８に向かう圧力が加わる。

この圧力により、異方性導電シート４１において、対向する端子Ｐｔと電極３８との間に挟まれた部分の抵抗Ｒが小さくなり（導電率が高くなり）、部品Ｐの端子Ｐｔが電極３８と電気的に接続された状態となる。この状態で、計測部３７ｄによって部品Ｐの電気的特性が計測される。なお、この状態でも、異方性導電シート４１の電極３８間の部分は高抵抗（導電率が低い）のままであり、部品Ｐの電気的特性の計測に影響しない。このように、部品Ｐと電極３８の間に異方性導電シート４１を挿入することで、部品Ｐの形状にばらつきがあっても部品Ｐの端子Ｐｔと電極３８を電気的に安定して接続することができ、電気的特性の計測結果のばらつきを低減することができる。

なお、上記で説明した計測ユニット３７ｃでは、異方性導電シート４１を介して部品Ｐの端子Ｐｔと電極３８とが電気的に接続されるが、計測ユニット３７ｃはこの構成に限定されることはない。例えば、計測ユニット３７ｃは、部品Ｐの端子Ｐｔを直接に電極３８に接触（接続）させる構造を有してもよい。また、電極３８を上端が尖ったピンで構成し、部品Ｐの端子Ｐｔをこのピンと接触（接続）させてもよい。また、計測ユニット３７ｃは、部品の端子と接触させずに電気的に接続される構成を有してもよい。

このように、ステーションＳ１０は保持部材Ｈの周回軌道上にあり、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測可能な計測位置である。ステーションＳ１０は、保持部材Ｈの周回軌道上の保持位置（ステーションＳ１）とは異なる位置に設けられている。すなわち、実装ヘッド８は、複数の保持部材Ｈを周方向に保持する回転体１３と、回転体１３を回転可能な第１モータ１５とを有する。複数の保持部材Ｈは、回転体１３の回転に伴い保持位置、計測位置に対して相対的に移動可能である。すなわち、保持部材Ｈのそれぞれは、計測ユニット３７ｃに対して相対的に移動可能である。また、計測昇降機構３６は、実装ヘッド８に設けられており、計測位置（ステーションＳ１０）にある保持部材Ｈを昇降する計測位置昇降装置として機能する。

次に図８を参照して、部品実装装置１の制御系の構成について説明する。部品実装装置１は、制御装置５０を有している。制御装置５０には、搬送機構２、テープフィーダ５、実装ヘッド８、移動機構１１、タッチパネル５１などが接続されている。タッチパネル５１は、各種情報を表示する表示部を有する。またタッチパネル５１は、表示部に表示される操作ボタンなどを使って作業者がデータ入力や部品実装装置１の操作を行う入力部を有する。なお、タッチパネル５１に代えて、キーボードなどの入力装置と、ディスプレイなどの表示装置とを設けてもよい。制御装置５０は、実装動作処理部（以下、処理部）５２、実装可否判定部（以下、第１判定部）５３、装置記憶部（以下、第１記憶部）５４を有している。第１記憶部５４は記憶装置であり、実装データ（以下、第１データ）５４ａ、計測結果データ（以下、第２データ）５４ｂなどを記憶する。

第１データ５４ａには、基板３に実装される部品Ｐの種類、部品Ｐの電気的特性の規格値、実装位置の座標、実装角度など、実装基板の製造に必要な情報が含まれている。実装ヘッド８は、移動機構１１によって水平面内で移動可能である。実装ヘッド８は、第１モータ１５、第２モータ２５ｂ、第３モータ２８、第４モータ３６ｂ、バルブ３３、センサ３４、カメラ３５ａ、回転機構３７ｂ、計測部３７ｄを含む。実装ヘッド８はさらに、部品有無判断部（以下、判断部）５５、部品姿勢判定部（以下、第２判定部）５６、計測可否判定部（以下、第３判定部）５７、ヘッド記憶部（以下、第２記憶部）５８を含む。第２記憶部５８は記憶装置であり、計測可否データ（以下、第３データ）５８ａなどを記憶する。

計測部３７ｄは、図６Ｂに示す計測ユニット３７ｃの電極３８と電気的に接続されている。計測位置であるステーションＳ１０に停止した保持部材Ｈに保持された部品Ｐが下降すると、計測ユニット３７ｃの電極３８と電気的に接続される。このとき、計測部３７ｄは、部品Ｐの抵抗、静電容量、インダクタンスなどの電気的特性を計測する。計測部３７ｄは、例えばＬＣＲメータを含む。

すなわち、計測部３７ｄ、計測ユニット３７ｃ、回転機構３７ｂは、実装ヘッド８に設けられている。これらは、図４に示すように、計測位置（ステーションＳ１０）に停止している保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測する特性計測装置３７を構成する。なお、上記においては、計測部３７ｄは実装ヘッド８に設けられていたがこれに限らず、計測ユニット３７ｃとネットワークで接続された状態で部品実装装置１の内もしくは外に設けられていてもよい。

特性計測装置３７は、部品Ｐと電気的に接続可能な計測ユニット３７ｃを計測位置に有し、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測する。計測ユニット３７ｃが実装ヘッド８に設けられていることで、特性計測装置３７は、実装ヘッド８の移動中に、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測できる。計測部３７ｄと計測ユニット３７ｃとが実装ヘッド８に配置されていれば、計測部３７ｄと計測ユニット３７ｃとを接続するケーブルの長さが短くなり、ケーブルの抵抗などから生じる計測誤差を小さくすることができる。

図８に示すように、センサ３４は、実装ヘッド８に設けられており、ステーションＳ３に停止している保持部材Ｈに保持された部品Ｐの有無などを含む部品Ｐの状態を検出する検出装置として機能する。また、部品認識部３５のカメラ３５ａは、実装ヘッド８に設けられており、ステーションＳ７に停止している保持部材Ｈに保持された部品Ｐの姿勢などを含む部品Ｐの状態を検出する検出装置として機能する。

なお、部品Ｐの有無を検出する検出装置と、部品Ｐの姿勢を検出する検出装置は、別々の検出装置として実装ヘッドに設けられる構造に限定されることなく、部品Ｐの有無と姿勢を検出する一つの検出装置として実装ヘッドに設けられてもよい。その場合、検出装置は、例えば、部品Ｐの有無を検出するセンサ３４と、部品Ｐの姿勢を検出するカメラ３５ａを有していてもよいし、部品Ｐの有無、姿勢を検出可能なカメラ３５ａのみを有していてもよい。

ステーションＳ３とステーションＳ７は、保持部材Ｈの周回軌道上において、検出装置により部品Ｐの状態を検出する検出位置である。ステーションＳ３、ステーションＳ７は、ステーションＳ１とステーションＳ１０との間に設けられている。すなわち、検出位置は、保持部材Ｈの周回軌道上の保持位置と計測位置との間に設けられている。このように、保持部材Ｈの周回軌道上には、保持部材Ｈの進行方向に沿って、保持位置、検出位置、計測位置がこの順に配置されている。

すなわち、検出装置は、計測ユニット３７ｃにより部品Ｐの電気的特性を計測する前に、部品Ｐの状態を検出する。なお、上記において、ステーションＳ３において部品Ｐの有無を検出し、ステーションＳ７において部品Ｐの有無や位置ずれなどの姿勢を検出している。しかしながら、これに限らず、同じステーションで部品Ｐの有無、姿勢などを含む部品Ｐの状態を検出してもよい。すなわち、検出位置は一つのステーションであってもよい。

判断部５５は、判断装置として機能する。判断部５５は、センサ３４またはカメラ３５ａにより得られた検出結果に基づき、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの有無を判断する。すなわち、判断装置は、検出装置により得られた検出結果に基づき、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの有無を判断する。第２判定部５６は、判定装置として機能する。第２判定部５６は、検出装置により得られた検出結果に基づき、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの吸着ミスの有無を判定する。すなわち、判定装置は、検出装置により得られた検出結果に基づき、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの姿勢が良好か否かを判定する。

第３判定部５７は、計測可否判定装置として機能する。第３判定部５７は、判断部５５により得られた部品Ｐの有無の情報に基づいて、計測部３７ｄ、計測ユニット３７ｃ、回転機構３７ｂにより保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測させるか否かを判定する。すなわち、計測可否判定装置は、判断装置により得られた部品Ｐの有無の情報に基づいて、特性計測装置３７により保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測させるか否かを判定する。または、第３判定部５７は、第２判定部５６により得られた部品姿勢の情報に基づいて、特性計測装置３７により保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測させるか否かを判定する。すなわち、計測可否判定装置は、判定装置により得られた部品姿勢の情報に基づいて、特性計測装置３７により保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測させるか否かを判定する。あるいは、計測可否判定装置としての第３判定部５７は、この両方の機能を有していてもよい。

具体的には、保持部材Ｈが部品Ｐを保持していないか、あるいは保持部材Ｈが保持する部品Ｐの姿勢が不良の場合、第３判定部５７は、特性計測装置３７に部品Ｐの電気的特性を計測させないと判定する。すなわち、保持部材Ｈが部品Ｐを保持していない場合は、電気的特性を計測する必要がない。また、保持部材Ｈが保持する部品Ｐの姿勢が不良の場合は、電気的特性が正しく計測できない可能性が高い。また、姿勢不良の部品Ｐを計測ユニット３７ｃに下降させる過程で部品Ｐが保持部材Ｈから離脱する可能がある。そのため、第３判定部５７は、特性計測装置３７に部品Ｐの電気的特性を計測させない。

第３判定部５７によって判定された計測可否に関する情報は、その保持部材Ｈまたは保持部材Ｈが保持している部品Ｐを特定する情報と関連付けて、第３データ５８ａとして第２記憶部５８に記憶される。処理部５２は、インデックス回転して計測位置（ステーションＳ１０）に停止した保持部材Ｈの第３データ５８ａを参照する。そして、計測可能な場合は特性計測装置３７により部品Ｐの電気的特性を計測させ、計測不可な場合は保持部材Ｈ（吸着ノズル２０）を下降させない。

計測部３７ｄによる計測結果は、制御装置５０に転送され、電気的特性が計測された部品Ｐを特定する情報と関連付けて、第２データ５４ｂとして第１記憶部５４に記憶される。その際、電気的特性が計測されなかった部品Ｐの情報も含めて第２データ５４ｂに記憶される。記憶された第２データ５４ｂは、実装基板のトレーサビリティ管理などに使用される。なお、判断部５５、第２判定部５６、第３判定部５７は、実装ヘッド８ではなく、制御装置５０に設けられていてもよい。その場合、センサ３４の検出結果、カメラ３５ａが撮影したデータは、制御装置５０に送信される。制御装置５０は、部品Ｐの電気的特性の計測可否を判定し、第１記憶部５４が第３データ５８ａを記憶する。

第１判定部５３は、第２データ５４ｂに含まれる特性計測装置３７により計測された部品Ｐの電気的特性と、第１データ５４ａに含まれる部品Ｐの電気的特性の規格値とに基づいて、実装ヘッド８に保持されている部品Ｐを基板３に実装するか否かを判定する。具体的には、第１判定部５３は、計測された電気的特性が規格値内の場合は部品Ｐを基板３に実装可能と判定し、規格値外の場合は実装不可と判定する。

処理部５２は、回転体１３を３０度ずつインデックス回転させながら、ステーションＳ１に停止した保持部材Ｈに部品保持処理を実行する。また処理部５２は、ステーションＳ３あるいはステーションＳ７に停止した保持部材Ｈに計測可否判定処理を実行する。また処理部５２は、ステーションＳ１０に停止した保持部材Ｈに特性計測処理を実行する。すなわち、処理部５２は、回転体１３を３０度ずつインデックス回転させながら、保持位置に停止した保持部材Ｈには部品保持処理を実行し、検出位置に停止した保持部材Ｈには計測可否判定処理を実行し、計測位置に停止した保持部材Ｈには特性計測処理を実行する。また、処理部５２は、部品Ｐを保持した保持部材Ｈが周回軌道を周回してステーションＳ１（保持位置）に戻って停止すると、部品搭載処理を実行する。

すなわち、回転体１３が３０度ずつインデックス回転する度に、保持位置であるステーションＳ１、検出位置であるステーションＳ３、Ｓ７、計測位置であるステーションＳ１０で同時に所定の処理が実行される。処理部５２は、テープフィーダ５、実装ヘッド８、移動機構１１を制御して、テープフィーダ５から実装ヘッド８の吸着ノズル２０で部品Ｐを保持して取り出し、実装ヘッド８が保持した部品Ｐを基板３に搭載させる。また、処理部５２は、実装ヘッド８、移動機構１１を制御して、部品搭載処理後に、基板３に実装しなかった部品Ｐを部品廃棄部Ｔに廃棄する部品廃棄処理を実行させる。

このように、処理部５２は、部品保持処理、特性計測処理、部品搭載処理、特性計測処理、部品廃棄処理の一連のターンを繰り返して、所定の部品Ｐを基板３に実装する。次に、処理部５２の部品保持処理、計測可否判定処理、特性計測処理、部品搭載処理の詳細を順番に説明する。

処理部５２は、部品保持処理として、部品吸着動作を実行する。すなわち処理部５２は、保持部材Ｈに部品Ｐを吸着させる。具体的には、処理部５２は、ステーションＳ１（保持位置）がテープフィーダ５の取り出し位置となるように実装ヘッド８を移動させる。次いで処理部５２は、第２モータ２５ｂを作動させて保持部材Ｈを下降させる。そして、吸着ノズル２０の先端２０ａが部品Ｐの上面に当接すると、処理部５２は、バルブ３３を開けて保持部材Ｈに部品Ｐを吸着させる。その後、処理部５２は、保持部材Ｈを元の高さまで上昇させる。

処理部５２は、計測可否判定処理として、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測させるか否かを判定する。具体的には、処理部５２は、保持部材Ｈがインデックス回転し、ステーションＳ３（検出位置）に停止すると、検出装置としてのセンサ３４により吸着ノズル２０の先端２０ａを検査させる。次いで処理部５２は、判断装置としての判断部５５により部品Ｐの有無を判断させる。また処理部５２は、判定装置としての第２判定部５６により、保持された部品Ｐの姿勢を判定させて、計測可否判定装置としての第３判定部５７により部品Ｐの計測が可能か否かを判定させる。

あるいは、処理部５２は、計測可否判定処理として、保持部材Ｈがインデックス回転し、ステーションＳ７（検出位置）に停止すると、カメラ３５ａ（検出装置）により保持部材Ｈが保持した部品Ｐを撮影させる。次いで処理部５２は、判断部５５により部品Ｐの有無を判断させる。また処理部５２は、第２判定部５６により保持された部品Ｐの姿勢を判定させて、第３判定部５７により部品Ｐの計測が可能か否かを判定させる。

処理部５２は、特性計測処理として、計測可能と判定された部品Ｐの電気的特性を特性計測装置３７によって計測させる。具体的には、処理部５２は、計測が可能と判定された部品Ｐを保持する保持部材Ｈがインデックス回転してステーションＳ１０（計測位置）に停止すると、第４モータ３６ｂを作動させて保持部材Ｈを下降させる。これにより、部品Ｐが計測ユニット３７ｃの電極３８に向けて下降する。処理部５２は、部品Ｐの端子Ｐｔが電極３８と電気的に接続されると、計測部３７ｄにより部品Ｐの電気的特性を計測させる。その後、処理部５２は、保持部材Ｈを元の高まで上昇させる。

処理部５２は、部品搭載処理として、保持部材Ｈに保持されている部品Ｐを基板３に実装させる部品搭載動作を実行する。具体的には、処理部５２は、ステーションＳ１（保持位置）が基板３の実装位置の上方の位置となるように実装ヘッド８を移動させる。次いで処理部５２は、第２モータ２５ｂを作動させて保持部材Ｈを下降させ、吸着ノズル２０の先端２０ａが保持する部品Ｐが基板３に当接すると、バルブ３３を閉じて部品Ｐを基板３に搭載させる。あるいは、部品Ｐが基板３に当接する直前に、バルブ３３を閉じて部品Ｐを基板３に搭載させる。その後、処理部５２は、保持部材Ｈを元の高さまで上昇させる。

なお、制御装置５０における第１記憶部５４、実装ヘッド８における第２記憶部５８は、書き換え可能なＲＡＭやフラッシュメモリ、ハードディスク等で構成されている。なお、これらの２つを一体に構成してもよい。制御装置５０における処理部５２、第１判定部５３、実装ヘッド８における判断部５５、第２判定部５６、第３判定部５７は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）またはＬＳＩ（大規模集積回路）で構成されている。あるいは専用回路で構成されていてもよく、汎用のハードウェアを、一過性または非一過性の記憶装置から読みだしたソフトウェアで制御して実現してもよい。またこれらの２つ以上を一体に構成してもよい。

次に図５、図９、図１０を参照しながら部品実装装置１における部品実装方法のうち、実装ヘッド８がテープフィーダ５から部品Ｐを取り出して基板３に実装する１ターン分の工程について説明する。図５に示すように、ステーションＳ１に位置する吸着ノズル２０を吸着ノズル２０（１）として、以下反時計回りに吸着ノズル２０（２）から吸着ノズル２０（１２）と定義する。

図９は、実装ヘッド８が有する複数の吸着ノズル２０のうちの一の吸着ノズル２０（例えば、吸着ノズル２０（１））が１ターン分の工程における部品実装のフローを示している。図１０は、回転体１３がインデックス回転する毎の保持位置であるステーションＳ１、検出位置であるステーションＳ３、ステーションＳ７、計測位置であるステーションＳ１０のそれぞれにおける処理の状態を示している。図５に示す状態を図１０におけるロータインデックスＩ０と定義する。なお便宜上、図１０では吸着ノズル２０（１）をＮ１と表示し、吸着ノズル２０（２）～（１２）をそれぞれＮ２～Ｎ１２と表示する。

図３、図９に示すように、実装ヘッド８において吸着ノズル２０（１）が保持位置であるステーションＳ１に停止してテープフィーダ５の上方に位置している状態で、処理部５２は吸着ノズル２０（１）（保持部材Ｈ）に部品吸着処理を実行させる。すなわち処理部５２は、吸着ノズル２０（１）に、テープフィーダ５が供給する部品Ｐを吸着させる（図９のＳＴ１）。次いで処理部５２は、回転体１３を３０度インデックス回転させる。これで図１０に示すロータインデックスＩ１の状態となり、吸着ノズル２０（１）がステーションＳ２に移動し、吸着ノズル２０（２）がステーションＳ１に移動する。

次いで処理部５２は、吸着ノズル２０（２）に部品吸着処理を実行させて部品Ｐを吸着させる。以下同様に、処理部５２は回転体１３をインデックス回転させて（ロータインデックスＩ２～Ｉ１１）、吸着ノズル２０（Ｎ３～Ｎ１２）がステーションＳ１に停止すると、部品吸着処理を実行させて、順次、部品Ｐを吸着させる。

処理部５２が回転体１３をインデックス回転させて吸着ノズル２０（１）が検出位置であるステーションＳ３に停止すると、図１０のロータインデックスＩ２に示すように、吸着ノズル２０（１）をセンサ３４で検査させる（図９のＳＴ２）。以下同様に、処理部５２は回転体１３をインデックス回転させて（ロータインデックスＩ３～Ｉ１３）、吸着ノズル２０（Ｎ２～Ｎ１２）がステーションＳ３に停止すると、センサ３４で吸着ノズル２０（２）～（１２）を順次、検査させる。

センサ３４による検出結果が得られると、判断部５５は吸着ノズル２０（１）が部品Ｐを保持しているか否かを判断する。また、第２判定部５６は保持された部品Ｐの姿勢の良否を判断し、第３判定部５７は、判断部５５による判断結果に基づき、部品Ｐが保持される吸着ノズル２０（１）（先端２０ａの近傍箇所）をカメラ３５ａで撮影させるか否かを判断する（図９のＳＴ３）。これらの判断処理は、ステーションＳ３において検査された吸着ノズル２０がステーションＳ７に停止するまでの間に実行される。なお、第２判定部５６による姿勢判定は省略してもよい。

処理部５２が回転体１３をさらにインデックス回転させると、吸着ノズル２０（１）がステーションＳ７に停止する（ロータインデックスＩ６）。このとき、第３判定部５７により吸着ノズル２０（１）をカメラ３５ａで撮像させると判断していた場合（図９のＳＴ３においてＹｅｓ）、処理部５２は、吸着ノズル２０（１）をカメラ３５ａで撮像させる（図９のＳＴ４）。以下同様に、処理部５２は回転体１３をインデックス回転させて（ロータインデックスＩ７～Ｉ１７）、カメラ３５ａで撮影させると判断していた吸着ノズル２０（Ｎ２～Ｎ１２）がステーションＳ７に停止すると、カメラ３５ａで吸着ノズル２０（２）～（１２）を順次、撮影させる。

図１０のロータインデックスＩ４においては、吸着ノズル２０（３）が撮影不可（部品無しまたは極端に保持姿勢が悪い）と判定され（図９のＳＴ３においてＮｏ）、「×」と表示されている。そのため、ロータインデックスＩ８においては、カメラ３５ａによる吸着ノズル２０（３）の撮影がスキップされて「－」と表示されている。すなわち、吸着ノズル２０（３）の電気的特性の計測（図９のＳＴ６）は、スキップされている。

判断部５５は、検出装置であるカメラ３５ａにより撮影された画像を得ると、吸着ノズル２０が部品Ｐを保持しているか否かを判断する。また第２判定部５６は、上記画像に基づき保持された部品Ｐの姿勢の良否を判断し、第３判定部５７は特性計測装置３７に保持された部品Ｐの電気的特性を計測させるか否かを判定する（図９のＳＴ５）。これらの判断処理は、ステーションＳ７において検査された吸着ノズル２０がステーションＳ１０に停止するまでの間に実行される。

図１０のロータインデックスＩ９では、処理部５２が回転体１３をインデックス回転させて吸着ノズル２０（１）がステーションＳ１０に停止する。カメラ３５ａによる撮影の結果、第３判定部５７が部品Ｐの電気的特性を計測させると判定していた場合（図９のＳＴ５においてＹｅｓ）、処理部５２は、吸着ノズル２０（１）に保持された部品Ｐの電気的特性を特性計測装置３７に計測させる（図９のＳＴ６）。その際、処理部５２は、カメラ３５ａで認識された部品Ｐの姿勢に基づいて、回転機構３７ｂを可動させてZ軸周りの部品Ｐの位置ずれを補正させる。

以下同様に、処理部５２は、回転体１３をインデックス回転させ、ロータインデックスＩ１０～Ｉ２０において、吸着ノズル２０（Ｎ２～Ｎ１２）がそれぞれステーションＳ１０に停止すると、順次、特性計測装置３７に電気的特性を計測させる。計測結果は制御装置５０に送信されて第２データ５４ｂとして第１記憶部５４に記憶される。

図１０のロータインデックスＩ１０において吸着ノズル２０（５）は撮像結果が不良で計測不可（姿勢不良）と判定され、「×」と表示されている（図９のＳＴ５においてＮｏ）。そのため、ロータインデックスＩ１６において吸着ノズル２０（５）の電気的特性の計測がスキップされ、「－」と表示されている。すなわち、吸着ノズル２０（３）と同様、吸着ノズル２０（５）の電気的特性の計測（図９のＳＴ６）も、スキップされている。

全ての吸着ノズル２０（Ｎ１～Ｎ１２）で部品吸着処理が完了すると、図１０に示すロータインデックスＩ０からロータインデックスＩ１１までが終了する。この後、実装ヘッド８は基板３の上方に移動する。吸着された部品Ｐの電気的特性が計測されると（図９のＳＴ６）、第１判定部５３は、部品Ｐの電気的特性の良否に基づき、吸着ノズル２０に保持されている部品Ｐを基板３に実装するか否かを判定する（図９のＳＴ７）。

すなわち、処理部５２は、図１０のロータインデックスＩ１２に示すように、回転体１３をインデックス回転させて部品Ｐを保持している吸着ノズル２０（１）をステーションＳ１に停止させる。まず、図１０のロータインデックスＩ９に示すように、吸着ノズル２０（１）に保持された部品Ｐの電気的特性が良好で部品Ｐを実装させると、第１判定部５３が判断していた場合（図９のＳＴ７においてＹｅｓ）について説明する。この場合、処理部５２は、部品搭載処理を実行させて吸着ノズル２０（１）が保持する部品Ｐを基板３上の所定の実装位置に搭載させる（図９のＳＴ８）。以下同様に、処理部５２は、図１０のロータインデックスＩ１３～Ｉ２３に示すように、回転体１３をインデックス回転させる。そして、吸着ノズル２０（Ｎ２～Ｎ１２）のうち、第１判定部５３により部品Ｐを実装させると判断していた吸着ノズル２０がステーションＳ１に停止すると、保持された部品Ｐを順次、基板３に搭載させる。

一方、図１０のロータインデックスＩ１６に示すように、第１判定部５３は、吸着ノズル２０（８）に保持された部品Ｐの電気的特性が不良と判定している（図９のＳＴ７においてＮｏ）。この場合、部品搭載処理（ＳＴ８）がスキップされる。このように、部品Ｐを保持していないと判定された吸着ノズル２０（３）の場合（図９のＳＴ３においてＮｏ）、部品Ｐの保持姿勢が不良と判定された吸着ノズル２０（５）の場合（ＳＴ５においてＮｏ）と同様に、ＳＴ７においてＮｏの場合も部品搭載処理（ＳＴ８）がスキップされる。

図１０のロータインデックスＩ１２～Ｉ２３に示すように、全ての吸着ノズル２０（Ｎ１～Ｎ１２）で部品搭載処理が完了し、ロータインデックスＩ２３が終了すると、実装ヘッド８は部品廃棄部Ｔの上方に移動する。そして、処理部５２は、基板３に実装しなかった部品Ｐを部品廃棄部Ｔに廃棄する部品廃棄処理を実行させる（図９のＳＴ９）。図１０の例では、部品搭載処理（ＳＴ８）がスキップされた吸着ノズル２０（５）、吸着ノズル２０（８）が保持していた部品Ｐが部品廃棄処理において、廃棄される。吸着ノズル２０（３）が部品Ｐを保持している場合も同様である。部品Ｐが廃棄されると、実装ヘッド８は部品供給部４の上方に移動する。これにより、１ターン分の部品実装工程が終了する。

なお、処理部５２は、基板３に実装しなかった部品Ｐがない場合には部品廃棄処理を実行しない。すなわち、ロータインデックスＩ２３が終了すると、実装ヘッド８は部品廃棄部Ｔには移動せず、部品供給部４の上方に移動する。これにより、１ターン分の部品実装工程が終了する。

上記説明したように、部品実装装置１は、実装ヘッド８と、保持部材Ｈと、特性計測装置３７とを有する。保持部材Ｈは、実装ヘッド８に設けられ、部品Ｐを保持するように構成されている。特性計測装置３７は、保持部材Ｈに保持された部品Ｐの電気的特性を計測する。特性計測装置３７は、保持部材Ｈに保持された部品Ｐと電気的に接続するように構成された計測ユニット３７ｃを含み、計測ユニット３７ｃは、実装ヘッド８に設けられている。実装ヘッド８は、水平面内に移動可能である。保持部材Ｈは、シャフト１７と、ノズルホルダ１９と、吸着ノズル２０とを含む。特性計測装置３７は、計測部３７ｄと、回転機構３７ｂとをさらに含む。これにより、部品Ｐの保持と、基板３への部品Ｐの実装と、部品Ｐの電気的特性測定とを並行して実行することができ、部品実装作業の効率を低下させることなく部品Ｐの電気的特性を計測することができる。

なお上記の説明では、センサ３４により部品Ｐが吸着ノズル２０に保持されているか否かを判断部５５で判断した後、カメラ３５ａが撮影した画像に基づき、第２判定部５６が部品Ｐの姿勢を判定している。しかしながら、センサ３４により部品Ｐの有無を判断するとともに部品Ｐの姿勢も判定してもよい。その場合、カメラ３５ａは不要であり、図９のＳＴ４は省略される。同様に、カメラ３５ａが撮影した画像に基づき、部品Ｐの有無を判断するとともに部品Ｐの姿勢も判定してもよい。その場合、センサ３４は不要であり、図９のＳＴ２に代えてＳＴ４が実行される。

また、テープフィーダ５が供給するテープの構造によっては、吸着ノズル２０に保持された際に部品Ｐの姿勢がある程度定まる場合がある。このような場合、第２判定部５６による部品Ｐの姿勢判定は不要である。したがって、図９のＳＴ４、ＳＴ５は省略され、センサ３４とカメラ３５ａの一方は不要である。

次に図１１～図１３を参照して、実装ヘッドの他の例である多連型ヘッド（以下、ヘッド）６０について説明する。図１１に示すように、ヘッド６０は、垂直面内に広がる保持フレーム６１を有している。保持フレーム６１を、図１に示すプレート部材９に装着することにより、ヘッド６０が部品実装装置１に装着される。以下、ヘッド６０において保持フレーム６１が設けられた側を後側、保持フレーム６１と反対側を前側と称する。

ヘッド６０は、保持フレーム６１の前に並設された複数（ここでは、横に６個、前後に２列の合計１２個）のノズルユニット６２を有している。ノズルユニット６２はそれぞれ、ノズル昇降駆動部（以下、駆動部）６２ａと、駆動部６２ａから下方に延出されたシャフト部材６３とを含む。シャフト部材６３の下端部にはノズルホルダ６４が結合されている。ノズルホルダ６４には、部品Ｐを吸着保持する吸着ノズル６５が着脱可能に装着されている。

駆動部６２ａは、シャフト部材６３を昇降させるノズル昇降機構（図示せず）を有している。ノズル昇降機構を駆動することによりシャフト部材６３は上下に駆動され、これにより複数のノズルホルダ６４にそれぞれ装着された複数の吸着ノズル６５は個別に昇降する。ノズルユニット６２の側方には、θ軸モータ６６が駆動軸６６Ｓを下向きにして配置されている。駆動軸６６Ｓには駆動プーリ６６ａが結合されている。また、シャフト部材６３のそれぞれには、従動プーリ６６ｂが装着されている。そして、駆動プーリ６６ａと従動プーリ６６ｂに亘って、ベルト６６ｃが装着されている。そのため、θ軸モータ６６を駆動することにより、複数のシャフト部材６３は、ノズルホルダ６４に装着された吸着ノズル６５とともに同時にZ軸周りに回転する。これにより吸着ノズル６５に保持された部品ＰのZ軸周りの位置合わせが行われる。

ヘッド６０は、上述のロータリー型ヘッドである実装ヘッド８と同様に、吸着ノズル６５に保持された部品Ｐの電気的特性を計測する特性計測装置６７を有している。特性計測装置６７は、ヘッド６０の下部に配置された計測ユニット配列部（以下、配列部）６８およびユニット移動部（以下、移動部）６９、ならびにヘッド６０の内部に配置された特性計測部（以下、計測部）７０を有している。

図１２の（ａ）部に示すように、配列部６８の上面には、６個の計測開口６８ａが設けられている。計測開口６８ａは、６個の吸着ノズル６５が横に並ぶ軸（図１１のＸ軸）と平行に、吸着ノズル６５と同じ間隔で配置されている。図１３に示すように、計測開口６８ａのそれぞれの底には計測ユニット７１が設置されている。計測ユニット７１は、その上部に、部品Ｐの端子Ｐｔと電気的に接続することができる電極７２を有している。すなわち、計測開口６８ａは電極７２まで貫通し、電極７２は計測開口６８ａを介して露出している。計測ユニット７１のそれぞれの下には回転機構７１ａが配置されている。すなわち、配列部６８には、６つの回転機構７１ａが吸着ノズル６５と同じ間隔で配置されている。

図１１に示すように、移動部６９は、配列部６８を前後に移動させる。計測部７０は、図４に示す実装ヘッド８が有する計測部３７ｄと同様の機能を有しており、ケーブル、セレクタスイッチなど（図示せず）を介して、図１２、図１３に示す計測ユニット７１が有する電極７２と電気的に接続されている。

図１３に示す回転機構７１ａは、計測ユニット７１（電極７２）をZ軸周りに回転可能なモータなどを有している。回転機構７１ａは、部品Ｐの電気的特性を計測する際に、吸着ノズル６５をZ軸周りに回転させることなく複数の吸着ノズル６５が保持する部品Ｐと電極７２のZ軸周りの位置ずれを独立に調整する。なお、ノズルユニット６２がそれぞれシャフト部材６３をZ軸周りに回転可能な場合は、回転機構７１ａを省略してもよい。また、この例では電極７２の上面に異方性導電シート４１が配置されていないが、図６に示す計測ユニット３７ｃと同様に、計測ユニット７１の電極７２の上面に異方性導電シート４１を配置してもよい。

次に図１２、図１３を参照して、ヘッド６０における部品Ｐの電気的特性の計測について説明する。図１２の（ａ）部、図１３の（ａ）部に示すように、下降する吸着ノズル６５と干渉しない後方の退避位置Ｋ０に配列部６８が位置する状態で、吸着ノズル６５がそれぞれ、テープフィーダ５から部品Ｐを取り出す。次いでヘッド６０は、図１に示す部品実装装置１の基台１ａの上面またはフィーダテーブル４ａに配置された部品認識カメラ（図示せず）の上に移動する。そして、この部品認識カメラが、吸着ノズル６５のそれぞれが保持している部品Ｐを下方から撮影する。撮影された画像から、部品Ｐの有無、保持姿勢などが認識される。

次いでヘッド６０が基板３の実装位置の上方に移動する間に、ヘッド６０が保持する部品Ｐの電気的特性が計測される。部品Ｐの電気的特性を計測する際、まず、図１１に示す移動部６９が、図１２の（ｂ）部の矢印ｈ１、図１３の（ｂ）部の矢印ｉ１で示すように、配列部６８を後列の吸着ノズル６５の下方に移動させる。これにより、後列の吸着ノズル６５がそれぞれ計測ユニット７１の計測開口６８ａの上方に配置される。その後、部品認識カメラで認識された部品Ｐの保持姿勢に基づいて、回転機構７１ａがそれぞれ駆動されて部品ＰのそれぞれのZ軸周りの位置ずれが補正される。

次いで後列の駆動部６２ａのノズル昇降機構が駆動されて、図１３の（ｂ）部の矢印ｉ２で示すように、後列の吸着ノズル６５が下降され、部品Ｐが電極７２と電気的に接続される。この状態で計測部７０は、部品Ｐのそれぞれの電気的特性を計測する。このように、後列の吸着ノズル６５が計測開口６８ａの上方にある位置が後列計測位置Ｋ１（計測位置）である。また、後列の駆動部６２ａのノズル昇降機構は、後列計測位置Ｋ１にある保持部材Ｊを昇降する計測位置昇降装置として機能する。

次いで後列の吸着ノズル６５を元の高さまで上昇させた後に、図１２の（ｃ）部の矢印ｈ２、図１３の（ｃ）部の矢印ｉ３で示すように、配列部６８が、前列の吸着ノズル６５の下方に移動する。次いで図１３の（ｃ）部の矢印ｉ４で示すように、前列の吸着ノズル６５が下降して、部品Ｐが電極７２と電気的に接続される。この状態で、計測部７０が部品Ｐのそれぞれの電気的特性を計測する。このように、前列の吸着ノズル６５が計測開口６８ａの上方にある位置が前列計測位置Ｋ２（計測位置）である。また、前列の駆動部６２ａのノズル昇降機構は、前列計測位置Ｋ２にある保持部材Ｊを昇降する計測位置昇降装置として機能する。

その後、前列の吸着ノズル６５が元の高さまで上昇し、配列部６８が退避位置Ｋ０まで移動し、ヘッド６０における一連の部品Ｐの電気的特性の計測が終了する。その後、電気的特性が規格値内である部品Ｐが基板３の所定の実装位置に搭載される。なお、部品Ｐが保持されていない場合、あるいは部品Ｐの保持姿勢が悪い場合は、電気的特性の計測がスキップされて基板３に搭載されない。基板３に搭載されなかった部品Ｐは、部品廃棄部Ｔに廃棄される。なおこのような一連の動作は、図示しない制御装置による制御により実行される。

このように、ヘッド６０が有するシャフト部材６３、ノズルホルダ６４、吸着ノズル６５は、部品Ｐを保持可能な保持部材Ｊを構成する。また、移動部６９、計測部７０、配列部６８が有する計測ユニット７１および回転機構７１ａは、保持部材Ｊに保持された部品Ｐの電気的特性を計測する特性計測装置６７を構成する。ヘッド６０において、計測ユニット７１は保持部材Ｊに対して前後に移動する。すなわち、複数の保持部材Ｊは、特性計測装置６７の計測ユニット７１に対して相対的に移動可能である。

ヘッド６０は、部品認識カメラが部品Ｐを撮影した後、ヘッド６０が基板３の上方に移動する間に部品Ｐの電気的特性を計測する。これにより、部品実装作業の効率を低下させることなく部品Ｐの電気的特性を計測することができる。なお、上記においては、計測部７０はヘッド６０に設けられていたがこれに限らず、計測ユニット７１とネットワークで接続された状態で部品実装装置１の内もしくは外に設けられていてもよい。

なお、上記の実施の形態では、部品実装システムを構成する要素は全て部品実装装置１内に設けられている例を説明したが、部品実装システムは、これに限定されない。例えば、部品実装システムを構成する各要素の一部が部品実装装置１とは異なる装置として構成され、全体として部品実装システムを構成してもよい。

また上記の実施の形態の説明では、複数の吸着ノズルを有する実装ヘッドを例に説明したが、吸着ノズルを１つだけ有する実装ヘッドに計測ユニットを設けてもよい。この場合でも、実装ヘッドの移動中に、保持された部品の電気的特性を計測することができるなどにより。部品実装作業の効率を低下させることなく部品の電気的特性を計測することができる。

本開示の部品実装システムおよび実装ヘッドならびに部品実装システムにおける部品実装方法によれば、部品実装作業の効率を低下させることなく部品の電気的特性を計測することができる。そのため、部品を基板に実装する分野において有用である。

１ 部品実装装置
１ａ 基台
２ 搬送機構
３ 基板
４ 部品供給部
４ａ フィーダテーブル
５ テープフィーダ
６ Ｙ軸テーブル
７ ビーム
８ 実装ヘッド
８ａ カバー
９ プレート部材
１０ 保持フレーム
１１ 移動機構
１２ ロータ保持部
１２ａ ベアリング
１３ 回転体
１３ａ 取り付け穴
１３ｂ 共通流路
１４ 回転体従動ギア
１５ インデックス駆動モータ（第１モータ）
１５ａ インデックス駆動ギア
１６ 貫通孔
１６ａ 空隙部
１７ シャフト
１７ａ シャフト内孔
１７ｂ 開口部
１８ 軸受け
１９ ノズルホルダ
１９ａ 通気孔
２０，６５ 吸着ノズル
２０ａ 先端
２０ｂ ノズル流路
２１ カムフォロア
２１ａ 取り付け具
２２ カム保持部
２３ 円筒カム
２３ａ 溝
２４ 弾性体
２５ 保持昇降機構
２５ａ，３６ａ ねじ軸
２５ｂ 保持昇降モータ（第２モータ）
２５ｃ ナット
２５ｄ，３６ｃ カムフォロア保持具（保持具）
２６ 円柱部材
２６ａ 先端部
２６ｂ ベアリング
２６ｃ 円柱部材内孔
２７ θ回転従動ギア
２８ θ回転モータ（第３モータ）
２８ａ θ回転駆動ギア
２９ ノズル駆動ギア
３０ ノズル回転ギア
３１ 管
３２ 負圧発生源
３３ バルブ
３４ センサ
３５ａ カメラ
３５ｂ ミラー
３６ 計測昇降機構
３６ｂ 計測昇降モータ（第４モータ）
３７，６７ 特性計測装置
３７ａ アーム部材
３７ｂ，７１ａ 回転機構
３７ｃ，７１ 計測ユニット
３７ｄ，７０ 特性計測部（計測部）
３８，７２ 電極
４０ 上部カバー
４０ａ，６８ａ 計測開口
４１ 異方性導電シート
４２ 計測用基板
５０ 制御装置
５１ タッチパネル
５２ 処理部
５３ 第１判定部
５４ 第１記憶部
５４ａ 第１データ
５４ｂ 第２データ
５５ 判断部
５６ 第２判定部
５７ 第３判定部
５８ 第２記憶部
５８ａ 第３データ
６０ 多連型ヘッド（ヘッド）
６１ 保持フレーム
６２ ノズルユニット
６２ａ ノズル昇降駆動部（駆動部）
６３ シャフト部材
６４ ノズルホルダ
６６ θ軸モータ
６６ａ 駆動プーリ
６６ｂ 従動プーリ
６６ｃ ベルト
６６Ｓ 駆動軸
６８ 計測ユニット配列部（配列部）
６９ ユニット移動部（移動部）
Ｈ，Ｊ 保持部材
Ｐ 部品
Ｔ 部品廃棄部

Claims (18)

1. 部品を保持するように構成された保持部材と、前記保持部材を第一高さから第二高さに移動可能な昇降装置と、前記保持部材を保持した状態で回転する回転体とを備える実装ヘッドと、
   前記保持部材に保持された前記部品の電気的特性を計測する特性計測装置と、を備え、
   前記特性計測装置は、前記保持部材に保持された前記部品と電気的に接続するように構成された計測ユニットを含み、
   前記計測ユニットは、前記実装ヘッドに設けられ、
   前記昇降装置は、前記保持部材が前記計測ユニットに対向するように位置付けられた状態で、前記保持部材が前記回転体を中心に回転するときの前記第一高さから、前記第一高さより前記計測ユニットに近い前記第二高さに前記保持部材を移動する、
   部品実装システム。
2. 前記特性計測装置は、前記実装ヘッドの移動中に前記保持部材に保持された前記部品の電気的特性を計測する、
   請求項１に記載の部品実装システム。
3. 前記保持部材は前記回転体に保持された複数の保持部材のひとつであり、
   前記複数の保持部材のそれぞれは、前記回転体の回転に伴って前記計測ユニットに対して相対的に移動可能である、
   請求項１または２に記載の部品実装システム。
4. 前記計測ユニットと電気的に接続可能な計測位置と、前記保持部材により前記部品を保持可能な保持位置とは、前記回転体の回転に伴って前記保持部材が移動する周回軌道上の異なる位置に設けられている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の部品実装システム。
5. 前記保持位置にある前記保持部材を昇降する保持位置昇降装置と、前記計測位置にある前記保持部材を昇降する前記昇降装置としての計測位置昇降装置と、をさらに備える、
   請求項４に記載の部品実装システム。
6. 前記特性計測装置は、前記計測ユニットと電気的に接続された前記部品の電気的特性を計測する特性計測部をさらに含み、
   前記特性計測部は、前記実装ヘッドに設けられた、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の部品実装システム。
7. 前記実装ヘッドに設けられ、前記保持部材に保持された前記部品の有無を前記部品の状態として検出する検出装置をさらに備える、
   請求項１から６のいずれか一項に記載の部品実装システム。
8. 前記検出装置は、前記特性計測装置により前記部品の前記電気的特性を計測する前に、前記部品の前記有無を検出する、
   請求項７に記載の部品実装システム。
9. 前記検出装置により得られた前記部品の有無に関する情報に基づいて、前記保持部材に保持された前記部品の前記電気的特性を前記計測ユニットにより計測するか否かを判定する計測可否判定装置をさらに備える、
   請求項７または８に記載の部品実装システム。
10. 前記検出装置は、前記保持部材に保持された前記部品の姿勢をさらに検出し、
    前記計測可否判定装置は、前記検出装置により得られた前記部品の前記姿勢に関する情報に基づいて、前記保持部材に保持された部品の電気的特性を前記計測ユニットにより計測するか否かをさらに判定する、
    請求項９に記載の部品実装システム。
11. 前記実装ヘッドに設けられ、前記保持部材に保持された前記部品の姿勢を検出する第２の検出装置をさらに備え、
    前記計測可否判定装置は、前記第２の検出装置により得られた前記部品の前記姿勢に関する情報に基づいて、前記保持部材に保持された部品の電気的特性を前記計測ユニットにより計測するか否かをさらに判定する、
    請求項９に記載の部品実装システム。
12. 前記実装ヘッドに設けられ、前記保持部材に保持された前記部品の姿勢を部品の状態として検出する検出装置をさらに備える、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の部品実装システム。
13. 前記検出装置は、前記特性計測装置により前記部品の前記電気的特性を計測する前に、前記部品の前記姿勢を検出する、
    請求項１２に記載の部品実装システム。
14. 前記検出装置により得られた前記部品の前記姿勢に関する情報に基づいて、前記保持部材に保持された部品の電気的特性を前記計測ユニットにより計測するか否かを判定する計測可否判定装置をさらに備えた、
    請求項１２または１３に記載の部品実装システム。
15. 前記検出装置により前記部品の前記状態を検出する検出位置は、前記回転体の回転に伴って前記保持部材が移動する周回軌道上において、前記保持部材により前記部品を保持可能な保持位置と、前記計測ユニットと電気的に接続可能な計測位置との間に設けられ、
    前記保持部材が移動する方向に沿って、前記保持位置、前記検出位置、前記計測位置の順に配置されている、
    請求項７から１４のいずれか一項に記載の部品実装システム。
16. 前記計測ユニットを回転するように構成された回転機構をさらに備える、
    請求項１から１５のいずれか一項に記載の部品実装システム。
17. 部品を保持するように構成された保持部材と、
    前記保持部材を第一高さから第二高さに移動可能な昇降装置と、
    前記保持部材を保持した状態で回転する回転体と、
    前記保持部材に保持された前記部品と電気的に接続するように構成された計測ユニットと、を備え、
    前記昇降装置は、前記保持部材が前記計測ユニットに対向するように位置づけられた状態で、前記保持部材が前記回転体を中心に回転するときの前記第一高さから、前記第一高さより前記計測ユニットに近い前記第二高さに前記保持部材を移動する、
    実装ヘッド。
18. 部品実装システムにおける部品実装方法であって、
    前記部品実装システムは、
    部品を保持するように構成された保持部材と、前記保持部材を第一高さから第二高さに移動可能な昇降装置と、前記保持部材を保持した状態で回転する回転体と、を備える実装ヘッドと、
    前記保持部材に保持された前記部品の電気的特性を計測する特性計測装置と、を備え、
    前記特性計測装置は、前記保持部材に保持された前記部品と電気的に接続するように構成された計測ユニットを含み、
    前記計測ユニットは、前記実装ヘッドに設けられ、
    前記部品実装方法は、
    前記保持部材に前記部品を保持させるステップと、
    前記回転体の回転によって、前記第一高さに位置した状態の前記保持部材を移動し、前記保持部材が前記計測ユニットに対向するように位置づけするステップと、
    前記昇降装置によって、前記保持部材を前記第一高さから前記第二高さに移動し、前記保持部材に保持された前記部品を前記計測ユニットに接続させるステップと、を備える、
    部品実装方法。

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