JP2003023294A

JP2003023294A - 表面実装機

Info

Publication number: JP2003023294A
Application number: JP2001206865A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saijo; 洋志西城
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】吸着ノズルや部品の種類に応じた吸着条件で
部品の吸着を確実に行うことができる表面実装機を提供
する。【解決手段】表面実装機の吸着ノズル２１Ａ，２１
Ｂ，２１Ｃに負圧を供給する負圧供給部２４Ａ，２４
Ｂ，２４Ｃに負圧を調整する負圧調整手段を構成し、制
御ユニット３０で、吸着ノズル、部品又は吸着ノズルと
部品との組み合わせに応じて負圧の規定値を設定し負圧
調整手段を用いて負圧を規定値に制御する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吸着ノズルで吸
着した部品をプリント基板に装着する表面実装機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、部品供給部と所定の作業位置
（部品装着部）に位置決めされたプリント基板とにわた
って移動可能なヘッドユニットに、実装用のヘッドを昇
降かつ回転可能に装備した表面実装機が一般に知られて
いる。この表面実装機は、上記ヘッドの下端に取付けら
れた吸着ノズル（以下、ノズルと略す）により電子部品
を所定の負圧で吸着し、部品吸着を確認した後、上記実
装用ヘッドをプリント基板に移動させ、上記ノズルによ
る部品吸着を解除して部品を装着するように構成されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の表
面実装機においては、複数種類のノズルを部品の種類に
応じて選択的に使用することが要求される。このため、
上記ノズルは交換可能とされるとともに、複数種類のノ
ズルが予めノズル交換用のステーションに準備され、ノ
ズルの交換を実装作業中に行い得るようになっている。
また、ヘッドユニットに複数の実装用ヘッドを配設して
これらに異なる種類のノズルを取付けたり、ヘッドに複
数のノズルを選択的に使用可能に取付けたりすることが
行われている。

【０００４】これら複数種類のノズルの開口部は、その
用途によって様々な形状や開口面積などを有している。
このため、部品吸着にとって最適なノズル内の圧力レベ
ルは当然ながら相互に異なっている。

【０００５】しかしながら、従来の表面実装機では、複
数種類のノズルを使用するにもかかわらず、部品吸着時
の負圧を表す規定値は単一の値しか設定されていなかっ
た。このため、複数のノズルを交換する表面実装機で
は、規定値に基づく部品吸着の信頼性に一定の限界があ
り、従来より信頼性を向上させる技術が要望されてい
る。

【０００６】また、かかる問題はノズル種類にのみ起因
するものではなく、同一のノズルによって異なる種類の
部品を選択的に吸着する場合であっても、部品の大き
さ、形状や材質などに応じて吸着にとって最適なノズル
内の圧力レベルは相互に異なり、単一の規定値で部品を
吸着する従来技術では信頼性の面で問題があった。

【０００７】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、吸着ノズルや部品の種類に応じた吸着条件で部品
の吸着を確実に行うことができる表面実装機を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、実装用ヘッド
に取り付けられた吸着ノズルにより部品供給部の部品を
吸着し、その吸着状態のまま上記実装用ヘッドを部品装
着部に移動させた後、上記吸着ノズルによる部品吸着を
解除して該部品を上記部品装着部のプリント基板に装着
する表面実装機であって、上記吸着ノズルに供給される
負圧を調整する負圧調整手段と、上記吸着ノズル、部品
又は吸着ノズルと部品との組み合わせに応じた負圧の規
定値に設定し上記負圧調整手段を用いて負圧を規定値に
制御する制御手段とを有するものである（請求項１）。

【０００９】この表面実装機では、制御手段によって、
吸着ノズル、部品又は吸着ノズルと部品との組み合わせ
に応じて負圧の規定値が設定され、負圧調整手段を用い
て負圧が規定値に制御されるため、部品の吸着を吸着ノ
ズルや部品の種類を考慮した吸着条件で確実に行うこと
が可能となる。

【００１０】上記表面実装機において、上記実装用ヘッ
ドに対して複数種類の吸着ノズルが選択的に使用可能な
ように着脱自在となっている構成とする（請求項２）。

【００１１】この構成によれば、複数種類の吸着ノズル
を選択的に用いて吸着できる部品の種類の拡大を図りな
がら、吸着ノズルの種類を考慮した吸着条件で部品の吸
着を確実に行うことが可能となる。

【００１２】また、複数の実装用ヘッドを有する場合、
各ヘッドに対して個別に負圧調整手段が設けられること
により、各ヘッド毎に負圧調整が可能となる（請求項
３）。

【００１３】上記表面実装機において、上記吸着ノズル
内の圧力を検出する圧力検出手段を有し、上記制御手段
は、吸着ノズル、部品又は吸着ノズルと部品との組み合
わせに応じて負圧調整手段の基本制御量を設定するとと
もに、検出される負圧が規定値になるように負圧調整手
段の制御量を補正するように構成する（請求項４）。

【００１４】この構成によれば、制御手段によって、負
圧が規定値になるように補正されるため、部品の吸着を
適正な負圧でより一層確実に行うことが可能となる。

【００１５】特に好ましくは、上記吸着ノズルに所定の
負圧を供給して部品を吸着させた後、部品が落下するま
で負圧を減圧させていき、その間における圧力検出手段
によって検出される負圧と上記負圧調整手段を構成する
弁の開度との相関データを取得し、その相関データに基
づいて、吸着ノズル、部品又は吸着ノズルと部品との組
み合わせに応じた規定値とそれに対応した弁開度の基本
制御量とを演算設定する設定部を有する構成とする（請
求項５）。

【００１６】この構成によれば、実際に部品を吸着した
状態で負圧を減圧させていくことによって取得された負
圧と弁の開度との相関データに基づいて、設定部によっ
て、吸着ノズル、部品又は吸着ノズルと部品との組み合
わせに応じた規定値及び基本制御量が演算設定されるた
め、負圧を規定値とするための制御の応答性及び精度が
高められる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。

【００１８】図１及び図２は、本発明が適用される表面
実装機（以下、実装機と略す）の全体構造の一例を概略
的に示している。これらの図において、基台１上には、
搬送ラインを構成するコンベア２が配置され、プリント
基板３が上記コンベア２上を搬送されて所定の作業位置
（部品装着部）で停止されるようになっている。

【００１９】上記コンベア２の側方には、部品供給部４
が配置されている。この部品供給部４は、例えば、多数
列のテープフィーダー４ａを備えており、各テープフィ
ーダー４ａは、それぞれＩＣ、トランジスタ、コンデン
サ等の小片状の電子部品を所定間隔おきに収納、保持し
たテープがリールから導出されるように構成されるとと
もに、テープ送り出し端には送り機構が具備され、後述
のヘッドユニット５により部品がピックアップされるに
つれてテープが間欠的に送り出されるようになってい
る。

【００２０】また、上記基台１の上方には、ヘッドユニ
ット５が装備されている。このヘッドユニット５は、部
品供給部４と所定の作業位置に搬送されてきたプリント
基板３とにわたって図中のＸ軸方向およびＹ軸方向に移
動可能とされている。

【００２１】すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９によ
り回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上
記ボールねじ軸８に螺合している。

【００２２】また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向に
延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により
駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド
部材１３にヘッドユニット５が移動可能に保持され、こ
のヘッドユニット５に設けられたナット部分１６が上記
ボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボ
モータ９の作動によりボールねじ軸８が回転して上記支
持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボ
モータ１５の作動によりボールねじ軸１４が回転してヘ
ッドユニット５が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動
するようになっている。

【００２３】上記ヘッドユニット５には、部品を吸着す
る１乃至複数の実装用ヘッドが設けられるが、この実施
形態では、３つの実装用ヘッド２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ
が設けられる場合を例示する。これらのヘッド２０Ａ，
２０Ｂ，２０Ｃは、中空のノズルシャフト（図示せず）
の先端にそれぞれ吸着ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを
着脱可能に取付けるようになっており、ヘッドユニット
５のフレームに対してＺ軸方向の移動及びＲ軸（ノズル
中心軸）回りの回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータ２
２によりＺ軸方向に作動されるとともにＲ軸サーボモー
タ２３により回転作動されるようになっている。また、
各ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、ノズルシャフト及
びバルブ等を介して負圧供給部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ
（図３）にそれぞれ接続され、必要時に部品吸着用の負
圧が各ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに供給されるよう
になっている。さらに、部品吸着を解除した際に、ノズ
ル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの先端開口部、つまり吸着口
からの部品の離脱を助けるために、各ノズル２１Ａ，２
１Ｂ，２１Ｃは、切換バルブ２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃを
介して正圧供給部２５(図３）に接続され、必要時に実
装用の正圧が各ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに供給さ
れるようになっている。

【００２４】上記負圧供給部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ
は、図４に示すように、負圧源と大気圧側に接続された
リニア三方弁２４１に弁位置調整装置２４２が設けられ
ていて、この弁位置調整装置２４２がインターフェイス
２４３を介して制御ユニット３０に接続されている。そ
して、リニア三方弁２４１の出力側に接続された圧力セ
ンサ２４４で圧力を検出し、所定の圧力になるように制
御信号によってリニア三方弁２４１の弁開度が調整可能
になっている。ここで、図１１は、このリニア三方弁２
４１の大気側と負圧源側の弁開度と弁位置との関係を表
したグラフである。図中のＸｉは初期設定の弁位置を、
Ｘｂは吸着限界の弁位置を表す。

【００２５】さらに、上記基台１には、上記ヘッドユニ
ット５に装着される３つのノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１
Ｃを交換可能に保持するノズル交換ステーション１９が
配設され、ノズル交換時には、このノズル交換ステーシ
ョン１９の上方にヘッドユニット５がセットされるよう
になっている。

【００２６】次に、上記実装機の制御系統の構成例につ
いて、図３のブロック図を用いて説明する。

【００２７】上記実装機には制御ユニット３０が搭載さ
れており、各ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃにより部品
が吸着されているか否かを判定し、その判定結果を利用
しながら実装機全体を制御する。また、上記実装機には
磁気ディスクなどの外部記憶部３２が設けられている。

【００２８】この制御ユニット３０は、上記Ｙ軸及びＸ
軸サーボモータ９，１５、ヘッドユニット５のＺ軸及び
サーボモータ２２，２３、負圧供給部２４Ａ，２４Ｂ，
２４Ｃ、正圧供給部２５、切換バルブ２６Ａ，２６Ｂ，
２６Ｃ等はすべてこの制御ユニット３０に電気的に接続
され、この制御ユニット３０によって統括制御されるよ
うになっている。この制御ユニット３０には、部品実装
動作を統括制御する主演算部３０１と、主演算部３０１
により制御される軸制御部３０２と、実装機の動作プロ
グラム、後で説明するデータ取得処理の実行プログラ
ム、並びにこれらの動作プログラムの実行により得られ
る各種データを記憶する内部記憶部３０３とが設けられ
ている。

【００２９】この主演算部３０１は、上記動作プログラ
ムにしたがって軸制御部３０２を介して上記サーボモー
タ等を制御することにより、図３の破線で示すように、
ヘッドユニット５を部品装着部に位置決めされたプリン
ト基板３と、部品供給部４と、ノズル交換ステーション
１９との間で移動させる。すなわち、ヘッドユニット５
を部品供給部４に移動させてノズル２１による部品吸着
を実行し、部品吸着を確認した後、ヘッドユニット５を
プリント基板３上に移動させ、さらに各ノズル２１Ａ，
２１Ｂ，２１Ｃによる部品吸着を解除して部品をプリン
ト基板３に装着する。また、必要に応じてヘッドユニッ
ト５をノズル交換ステーション１９に移動させてノズル
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを交換する。

【００３０】また、部品吸着および吸着解除を確認する
ため、制御ユニット３０では、主演算部３０１が実際の
実装動作に先立ってデータ取得処理を実行して複数の負
圧データを内部記憶部３０３に記憶させるとともに、実
装動作にあたっては内部記憶部３０３に記憶されている
複数の負圧データのうちヘッドユニット５に装着されて
いる各ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに対応するデータ
を読み出し、制御目標となる規定負圧値を求め、圧力セ
ンサ２４４の検出結果との対比に基づき、各ノズル２１
Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに供給する負圧を制御する。また、
この制御ユニット３０中の主演算部３０１は後述するよ
うに負圧の規定値及び弁開度の基本制御量を演算設定す
る設定部として機能している。以下、データ取得処理お
よび実装処理について詳述する。

【００３１】図５は、データ取得処理の内容を示すフロ
ーチャートである。この実施形態では、データ取得処理
は上記実装機の組立完了後、工場出荷前に内部記憶部３
０３に記憶されているプログラムにしたがって制御ユニ
ット３０により実行される。

【００３２】まず、ヘッドユニット５がノズル交換ステ
ーション１９に移動して３つのノズル２１Ａ，２１Ｂ，
２１Ｃの内、例えば、まず１つのノズル２１Ａが交換さ
れる（ステップＳ１１）。次に、負圧供給部２４Ａのリ
ニア三方弁２４１の弁位置が初期弁位置Ｘｉ（図６参
照）に設定されノズル２１Ａに初期設定負圧Ｐｉが供給
されてダミー部品がノズル２１Ａに吸着される（ステッ
プＳ１２）。次に、ノズル２１Ａにダミー部品が吸着さ
れた状態で弁位置を減圧方向に所定ピッチで変化させ、
ダミー部品がノズル２１Ａから落下するまで（ステップ
Ｓ１４の判定が“ＮＯ”の間）弁位置と吸着状態負圧値
の相関データが図６に示す吸着状態負圧線Ｗｉとして採
取される（ステップＳ１３）。そして、ダミー部品がノ
ズル２１Ａから落下すると（ステップＳ１４の判定が
“ＹＥＳ”）、落下直前に圧力センサ２４４により検知
された吸着限界負圧Ｐｂとそのときの限界弁位置Ｘｂと
が内部記憶部３０３に記憶される（ステップＳ１５）。
次に、得られた吸着状態負圧線Ｗｉに基づいて、吸着す
る部品の剛性や強度により規定される許容最大負圧Ｐａ
に対応する弁位置Ｘａが算出され、更に許容最大負圧Ｐ
ａと吸着限界負圧Ｐｂの中間となる中間負圧Ｐｃが算出
され、そのときの弁位置Ｘｃが算出される。

【００３３】その後、リニア三方弁２４１が中間弁位置
Ｘｃに設定され、ダミー部品がノズル２１Ａから落下し
た開放状態におけるノズル２１Ａの負圧Ｐｄが圧力セン
サ２４４により検知され、内部記憶部３０３に記憶され
る（ステップＳ１６）。次に、ノズル２１Ａに吸着可能
な全部品のデータ取得が終了したか否かが判定され（ス
テップＳ１７）、判定結果が“ＮＯ”の場合は、ステッ
プＳ１２に戻り、ステップＳ１２〜ステップＳ１７の処
理が全部品のデータ取得が終了するまで繰り返し行われ
る。尚、ダミー部品としては表面形状、材質が実際の部
品と同等のものが各種部品に対応して複数種類用意さ
れ、ダミー部品が取り替えられつつステップＳ１２〜ス
テップＳ１７の処理が繰り返される。

【００３４】ステップＳ１７の判定結果が“ＹＥＳ”に
なると、全ノズルについてデータ取得が終了したか否か
が判定され（ステップＳ１８）、判定結果が“ＮＯ”の
場合は、ステップＳ１１に戻り、ステップＳ１１〜ステ
ップＳ１７の処理が全ノズルについてデータ取得が終了
するまで繰り返し行われる。ステップＳ１８の判定結果
が“ＹＥＳ”になると、これまでに得られた内部記憶部
３０３に記憶されているノズルと部品との組み合わせに
対応する吸着条件データが、図１０に示すデータ構造で
外部記憶部３２へのデータ書込みが行われる（ステップ
Ｓ１９）。すなわち、部品番号、ノズル番号、吸着限界
負圧Ｐｂ、中間負圧Ｐｃ、中間負圧Ｐｃ時の弁開度(%)
及び開放状態の負圧Ｐｄのデータがマトリクス状のテー
ブル構造で外部記憶部３２に記憶される。尚、図中では
負圧や弁開度の具体的な数値を省略して表している。

【００３５】図７は、実装処理の内容を示すフローチャ
ートである。この実施形態では、プリント基板３が上記
コンベア２上を搬送されて所定の作業位置（部品装着
部）で停止されると、内部記憶部３０３に記憶されてい
る動作プログラムにしたがって主演算部３０１が装置各
部を制御して図７に示す実装処理を実行する。ここで
は、先ずヘッドユニット５が部品供給部４に移動される
（ステップＳ１）。そして、次に説明する部品吸着処理
が実行されてノズル２１は部品を吸着保持する（ステッ
プＳ２）。

【００３６】図８は、部品吸着処理の内容を示すフロー
チャートである。この部品吸着処理では、主演算部３０
１が、現在ヘッドユニット５に装着されている３つのノ
ズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの内、例えば、まずノズル
２１Ａの種類を認識し（ステップＳ２０１）、いまから
実装しようとしている部品に適合する適正なノズルであ
る否かを判定する（ステップＳ２０２）。ここで、適正
でないノズルであると判定されると、ノズル交換が実行
されてノズル２１Ａの適正化が図られる（ステップＳ２
０３）。ステップＳ２０２で適正なノズルであると判定
され、あるいはステップＳ２０３で適正なノズルに交換
されると、全てのノズルが適正か否かが判定される（ス
テップＳ２０４）。この時点では、ノズル２１Ｂ，２１
Ｃの認識と適正か否かの判定がなされていないので、ス
テップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の
処理をノズル２１Ｂ，２１Ｃについて順次繰り返し行
う。

【００３７】そして、ステップＳ２０４の判定結果が
“ＹＥＳ”になると、例えば、まずノズル２１Ａの部品
吸着位置への移動を開始する（ステップＳ２０５）。そ
れと併行して、外部記憶部３２からノズル２１Ａに吸着
する部品と吸着条件のデータを取込み（ステップＳ２０
６）、リニア三方弁２４１の弁位置を中間弁位置値Ｘｃ
に設定して負圧を供給し（ステップＳ２０７）、そのと
きの開放状態の負圧を検知する（ステップＳ２０８）。
そして、検知された負圧が中間弁位置における開放状態
の負圧値Ｐｄ（規定値）であるか否かが判定され（ステ
ップＳ２０９）、判定結果が“ＮＯ”の場合は弁位置の
調整を行い（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０８で
検知される負圧が負圧値ＰｄになるまでステップＳ２０
８〜Ｓ２１０の処理が繰り返し行われる。ステップＳ２
０９の判定結果が“ＹＥＳ”になると、ノズル２１Ａの
弁位置補正量が記憶される（ステップＳ２１１）。

【００３８】次に、ノズル２１Ａが部品吸着位置にある
か否かが判定され（ステップＳ２１２）、判定結果が
“ＮＯ”の場合はノズル２１Ａが部品吸着位置に移動す
るのを待ち、判定結果が“ＹＥＳ”になると、ヘッド２
０Ａが下降してノズル２１Ａで部品を吸着する（ステッ
プＳ２１３）。このとき、部品がしっかりと吸着されて
おれば、ノズル２１Ａが部品で閉鎖されることとなり、
圧力センサ２４４で検出される圧力値はステップＳ２０
６で読み出された中間負圧Ｐｃと同一あるいは同程度と
なるはずである。そこで、この実施形態では、ステップ
Ｓ２１４で圧力センサ２４４による検出圧力が中間負圧
Ｐｃに基づいて設定した閾値（例えば、中間負圧Ｐｃよ
りも所定量低い値）以上であるか否かを判定し、部品吸
着を確認している。

【００３９】すなわち、検出圧力値が閾値に達しておら
ず部品吸着が不完全であると判定した場合（ステップＳ
２１４での判定結果が“ＮＯ”の場合）、所定のエラー
処理を行った後（ステップＳ２１６）、ステップＳ２１
５に進んでヘッド２０Ａを上昇させる。一方、検出圧力
値が閾値以上であり、確実に部品がノズル２１Ａに吸着
されていると判定した場合（ステップＳ２１４での判定
結果が“ＹＥＳ”の場合）、ノズル２１Ａにより部品を
吸着したままヘッドユニット５を上昇させる（ステップ
Ｓ２１５）。尚、閾値は中間負圧Ｐｃと吸着限界負圧Ｐ
ｃの間で適宜設定することができる。また、上記では弁
位置を中間弁位置Ｘｃに設定したが、弁位置は弁位置Ｘ
ａと弁位置Ｘｂの間で適宜変更可能であり、その場合の
負圧の規定値は弁位置に対応させて適宜設定することが
できる。

【００４０】次に、全ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに
部品が吸着されたか否かが判定され（ステップＳ２１
７）、現時点ではノズル２１Ｂ，２１Ｃによる部品の吸
着が完了しておらず、判定結果が“ＮＯ”となり、ステ
ップＳ２０５に戻る。そして、各ノズル２１Ｂ，２１Ｃ
についてステップＳ２０５〜Ｓ２１７の処理を順次繰り
返し行い、ステップＳ２１７の判定結果が“ＹＥＳ”に
なったときに部品吸着処理を終了する。

【００４１】このようにして部品吸着が確認されると、
図７に示すように、部品を吸着したまま、ヘッドユニッ
ト５がプリント基板の上方位置に移動した後（ステップ
Ｓ３）、ステップＳ４の部品装着処理が実行されること
により部品がプリント基板３に装着される。

【００４２】図９は、部品装着処理の内容を示すフロー
チャートである。この部品装着処理では、主演算部３０
１がヘッドユニット５に装着されている各ヘッド２０
Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのそれぞれのノズル２１Ａ，２１
Ｂ，２１Ｃの内、部品装着を行うノズルとして、例え
ば、まずノズル２１Ａを認識し（ステップＳ４０１）、
ノズル２１Ａが基板上の部品装着位置へ移動し（ステッ
プＳ４０２）、ヘッド２１Ａがプリント基板３に向けて
下降して、部品をプリント基板３上に載置する（ステッ
プＳ４０３）。ここで、負圧供給制御用バルブが閉じら
れてノズル２１Ａへの負圧供給が停止され（ステップＳ
４０４）、その後、部品の離脱を助けるために、正圧供
給部２５とノズル２１Ａとの間に設けられた切換バルブ
２６Ａが正圧導入状態に切り換えられて正圧供給部２５
によりノズル２１Ａに正圧が供給され、部品がプリント
基板３上に装着される（ステップＳ４０５）。このと
き、部品が確実にノズル２１Ａから離脱してプリント基
板３に装着されておればノズル２１Ａは開放状態とな
る。そこで、この実施形態では、ステップＳ４０６で、
正圧供給を負圧供給に切り換え、そのときの負圧を圧力
センサ２４４で検知し、その検知負圧が閾値（例えば、
中間弁位置Ｘｃにおける開放状態の負圧Ｐｄ）以下であ
るか否かを判定し、部品装着を確認している。

【００４３】すなわち、検知負圧が閾値を超えており、
部品離脱が不完全であると判定された場合（ステップＳ
４０７での判定結果が“ＮＯ”の場合）、所定のエラー
処理が行われた後（ステップＳ４０８）、ステップＳ４
０９に進んでヘッド２１Ａが上昇させられる。一方、検
知負圧が閾値以下であり、確実に部品がプリント基板３
に装着されていると判定された場合（ステップＳ４０７
での判定結果が“ＹＥＳ”の場合）、ヘッド２１Ａが上
昇させられる（ステップＳ４０９）。

【００４４】次に、全ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの
部品装着が終了したか否かが判定され（ステップＳ４１
０）、現時点ではノズル２１Ｂ，２１Ｃによる部品装着
が完了しておらず、判定結果が“ＮＯ”となり、ステッ
プＳ４０１に戻る。そして、各ノズル２１Ｂ，２１Ｃに
ついてステップＳ４０１〜Ｓ４１０の処理を順次繰り返
し行い、ステップＳ４１０の判定結果が“ＹＥＳ”にな
ったときに部品装着処理を終了する。

【００４５】このようにして全ノズル２１Ａ，２１Ｂ，
２１Ｃの部品装着が確認されると、図７に示すように、
ステップＳ５で全ての部品についてプリント基板３への
部品実装が完了したか否かが判定され、部品実装が完了
しない間、ステップＳ１に戻って上記一連の処理（ステ
ップＳ１〜Ｓ５）が繰り返される。

【００４６】上述したように、この実装機では、ヘッド
ユニット５に対して３つのノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１
Ｃを選択的に着脱自在とする構成にして、吸着できる部
品の種類の拡大を図る一方で、制御ユニット３０によっ
て、ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと部品との組み合わ
せに応じて負圧が規定値に設定され、負圧調整手段を構
成するリニア三方弁２４１と弁位置調整装置２４２を用
いて負圧が規定値に制御される構成にして、部品の吸着
を吸着ノズルや部品の種類を考慮した吸着条件で確実に
行うことを可能としている。

【００４７】また、各ノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ内
の圧力を検出する圧力センサ２４４を設け、負圧が規定
値になるように制御ユニット３０によって補正する構成
としたため、部品の吸着を適正な負圧でより一層確実に
行うことが可能としている。

【００４８】更には、設定部を構成する主演算部３０１
において、実際に部品を吸着した状態で負圧を減圧させ
ていくことによって取得された負圧と弁の開度との相関
データである吸着状態負圧線Ｗｉに基づいて、ノズルと
部品との組み合わせに応じた規定値及び基本制御量が演
算設定されるため、負圧を規定値とするための制御の応
答性及び精度が高められる。

【００４９】以上、本発明に係る表面実装機は、上記し
た実施形態の具体的構成に限定されるものではなく、必
要に応じ適宜構成を変形、追加又は削除した構成として
もよいことは言うまでもない。

【００５０】例えば、上記では、吸着ノズルと部品との
組み合わせに応じて負圧が規定値に設定される構成とし
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸着ノ
ズル又は部品の種類によって負圧が規定値に設定される
構成としてもよい。

【００５１】また、上記では、ヘッドユニット５に対し
て３つのノズル２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを着脱自在とす
る構成としたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ヘッドユニット５に対して単一ノズルを着脱自在と
する構成としてもよい。また、ヘッドユニット５に対し
て、２又は４以上のノズルを着脱自在とする構成とする
こともできる。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る表面実装機
によれば、制御手段によって、吸着ノズル、部品又は吸
着ノズルと部品との組み合わせに応じて負圧の規定値が
設定され、負圧調整手段を用いて負圧が規定値に制御さ
れるため、部品の吸着を吸着ノズルや部品の種類を考慮
した吸着条件で確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される表面実装機の全体構造の一
例を示す概略平面図である。

【図２】図１に示す表面実装機の概略正面図である。

【図３】本発明に係る表面実装機の制御系統の構成例を
示すブロック図である。

【図４】負圧供給部の負圧調整手段の構成例を示すブロ
ック図である。

【図５】データ取得処理の内容を示すフローチャートで
ある。

【図６】負圧供給部の負圧調整手段を構成するリニア三
方弁の弁位置と吸着状態負圧の相関に示す吸着状態負圧
線を表す図である。

【図７】実装処理の内容を示すフローチャートである。

【図８】部品吸着処理の内容を示すフローチャートであ
る。

【図９】部品装着処理の内容を示すフローチャートであ
る。

【図１０】記憶部に記憶されるデータ構造の一例を示す
図である。

【図１１】負圧供給部の負圧調整手段を構成するリニア
三方弁の弁位置と弁開度との関係を表したグラフであ
る。

【符号の説明】

３プリント基板４部品供給部５ヘッドユニット１９ノズル交換ステーション２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ実装用ヘッド２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃノズル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ負圧供給部（負圧調整手段）２５正圧供給部３０制御ユニット（制御手段）３２外部記憶部（記憶部）２４４圧力センサ（圧力検出手段）３０１主演算部（設定部）３０３内部記憶部（記憶部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実装用ヘッドに取り付けられた吸着ノズ
ルにより部品供給部の部品を吸着し、その吸着状態のま
ま上記実装用ヘッドを部品装着部に移動させた後、上記
吸着ノズルによる部品吸着を解除して該部品を上記部品
装着部のプリント基板に装着する表面実装機であって、上記吸着ノズルに供給される負圧を調整する負圧調整手
段と、上記吸着ノズル、部品又は吸着ノズルと部品との組み合
わせに応じた負圧の規定値に設定し上記負圧調整手段を
用いて負圧を規定値に制御する制御手段とを有すること
を特徴とする表面実装機。
【請求項２】上記実装用ヘッドに対して複数種類の吸
着ノズルが選択的に使用可能なように着脱自在となって
いる請求項１記載の表面実装機。
【請求項３】複数の実装用ヘッドを有し、各ヘッドに
対して個別に負圧調整手段が設けられている請求項１又
は請求項２記載の表面実装機。
【請求項４】上記吸着ノズル内の圧力を検出する圧力
検出手段を有し、上記制御手段は、吸着ノズル、部品又
は吸着ノズルと部品との組み合わせに応じて負圧調整手
段の基本制御量を設定するとともに、検出される負圧が
規定値になるように負圧調整手段の制御量を補正するよ
うに構成されている請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載の表面実装機。
【請求項５】上記吸着ノズルに所定の負圧を供給して
部品を吸着させた後、部品が落下するまで負圧を減圧さ
せていき、その間における圧力検出手段によって検出さ
れる負圧と上記負圧調整手段を構成する弁の開度との相
関データを取得し、その相関データに基づいて、吸着ノ
ズル、部品又は吸着ノズルと部品との組み合わせに応じ
た規定値とそれに対応した弁開度の基本制御量とを演算
設定する設定部を有する請求項４記載の表面実装機。