JP2004063867A - 部品搭載装置及び部品搭載方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の生産効率を高められる。
【解決手段】電子部品４を各々吸着する複数のノズル１１１，…を有するヘッドユニット１と、複数の電子部品を一回の移動で撮像するラインスキャンカメラ１３と、複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の回路基板５への搭載順を決定する搭載順決定手段（例えば、制御部３）とを備える電子部品搭載装置１００である。搭載順決定手段は、複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の基板への搭載順の全ての組合せのうち、複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せを、部品認識手段（例えば、制御部３）による各部品の認識にかかる時間に基づいて決定する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品搭載装置及び部品搭載方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えばＩＣ、抵抗、コンデンサ等の電子部品を回路基板に搭載する装置として電子部品搭載装置が知られている。
【０００３】
この電子部品搭載装置は、例えばフロント及びリアフィーダ等の部品供給部から供給される電子部品をヘッドユニットのノズルで吸着し、このノズルをヘッドユニットごと回路基板上の所定の搭載位置までＸＹ軸方向（前後左右）に移動させて、吸着ノズルを吸着解除することで電子部品を搭載するようになっている。
なお、ノズルは、一つのヘッドユニットに対して複数（例えば、４つ）並んで設けられており、それらは個別に電子部品の吸着時や吸着解除時等にＺ軸方向（上下）に移動自在となっている。
【０００４】
また、電子部品搭載装置は、そのヘッドユニットに、ノズルに吸着された電子部品の実際の吸着位置と予め設定されている電子部品上の所定の吸着位置とが異なっていないか（吸着位置）、或いは吸着された電子部品に水平面内で傾きが生じていないか（吸着姿勢）など、吸着位置のずれ量を検査するためのレーザー等を用いた部品認識装置を備えている。
この部品認識装置は、例えば各ノズルが電子部品を吸着する度に前記電子部品の認識を短時間で行うことができるため、例えば最初の電子部品の吸着後、ヘッドユニットが次の電子部品の吸着点に移動する間に認識を完了することができるようになっている。
従って、電子部品を各々のノズルで吸着した場合には、部品供給部の最終吸着位置に最も近い搭載位置から順に搭載していくことで、タイムロスを最も少なくさせるようになっている。
【０００５】
ところで、前記ノズルに吸着される電子部品には、下面に多数の端子を有するものがあり、前記部品認識装置によって吸着位置や吸着姿勢が正確に認識されない場合がある。
そこで、上記のような電子部品を正確に認識するために、近年、電子部品搭載装置には、撮像素子を用いて認識を行うラインスキャンカメラをさらに備えたものが知られている。
このラインスキャンカメラは、例えばヘッドユニットに備えられており、全てのノズルでの電子部品の吸着が完了してから予め設定されている搭載順に従って所定の搭載位置にヘッドユニットが移動する際に、電子部品の撮像を開始するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ラインスキャンカメラは、ノズルの列の一方の端（例えば、左端）のノズルの電子部品から他方の端（例えば、右端）のノズルの電子部品へと順番に撮像を行い、撮像が完了した電子部品毎に認識を開始することで、電子部品の認識動作を行うようになっている。
しかしながら、各電子部品の認識にかかる時間は、電子部品の種類によって異なるために、例えば最終吸着位置から最初の搭載位置へのヘッドユニットの移動時間よりも、ラインスキャンカメラによる撮像及び認識にかかる時間の方が長くなる場合がある。このため、ヘッドユニットが搭載位置上で電子部品の搭載を待機した状態となって、電子部品の搭載効率を低下させる場合があった。
従って、ヘッドユニットの移動距離が最も短くなるように電子部品の搭載順を決めるだけでは、搭載順の最適化は不十分であり、ラインスキャンカメラによる撮像及び認識にかかる時間も加味して電子部品の搭載順を決める必要が生じている。
【０００７】
本発明の課題は、基板の生産効率を高めることができる部品搭載装置及び部品搭載方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、
部品（例えば、電子部品４）を各々吸着する複数のノズル（１１１）を有するヘッドユニット（１）と、前記ヘッドユニットの複数のノズルに同時に吸着された状態の複数の部品を一回の移動で撮像するラインスキャンカメラ（１３）と、前記ラインスキャンカメラの撮像結果に基づいて、前記ノズルに吸着された部品の前記ノズルに対する相対位置を認識する部品認識手段（例えば、制御部３）と、前記複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の基板（例えば、回路基板５）への搭載順を決定する搭載順決定手段（例えば、制御部３）とを備える部品搭載装置（例えば、電子部品搭載装置１００）であって、
前記搭載順決定手段は、前記複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の前記基板への搭載順の全ての組合せのうち、前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せを、前記部品認識手段による各部品の認識にかかる時間に基づいて決定することを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の基板への搭載順を決定する搭載順決定手段が備えられる。そして、搭載順決定手段により、複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の基板への搭載順の全ての組合せのうち、複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せが、部品認識手段による各部品の認識にかかる時間に基づいて決定される。従って、複数のノズルに同時に吸着された状態の複数の部品を一回の移動で撮像するラインスキャンカメラを備えた部品搭載装置において、決定された複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せ、すなわち、最も効率の良い搭載順で前記複数の部品が基板に搭載され、部品の基板への搭載効率が高められる。
また、例えば基板に搭載される部品の数がノズルの数より多くても、複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品ごとに、部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順で基板への部品の搭載が行われていくことで、全ての部品の基板への搭載効率が高められ、これにより、基板の生産効率が高められる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、請求項１に記載の部品搭載装置（例えば、電子部品搭載装置１００）において、
前記搭載順決定手段（例えば、制御部３）は、前記搭載順の組合せを決定する際に、前記各部品（例えば、電子部品４）の前記ラインスキャンカメラ（１３）による撮像が開始されてから前記部品認識手段（例えば、制御部３）による認識が完了するまでにかかる認識完了時間と、前記各部品の前記ラインスキャンカメラによる撮像が開始されてから前記各部品が搭載される基板（例えば、回路基板５）上の所定の位置への前記搭載順に従った水平方向の移動が完了するまでにかかる移動時間とに基づいて、前記搭載順の各組合せにおける前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間を算出するようになっていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、搭載順決定手段により、搭載順の組合せが決定される際に、各部品のラインスキャンカメラによる撮像が開始されてから部品認識手段による認識が完了するまでにかかる認識完了時間と、各部品のラインスキャンカメラによる撮像が開始されてから各部品が搭載される基板上の所定の位置への搭載順に従った水平方向の移動が完了するまでにかかる移動時間とに基づいて、搭載順の各組合せにおける複数の部品の搭載にかかる全ての時間が算出されるようになっている。すなわち、例えば、撮像された部品の認識が完了し終わらないうちに、部品が搭載される基板上の所定の位置まで前記部品を吸着するノズルが移動した場合には、部品の認識が完了するまでの部品認識待ち時間が生じて、ノズルによる部品の搭載動作が待機された状態となる。しかしながら、認識完了時間と移動時間に基づいて、搭載順の各組合せにおける複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の搭載にかかる全ての時間が算出されることにより、部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順が決定される。そして、部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順で部品の基板への搭載が行われることにより、例えば認識が完了するまでに時間がかかる部品の基板への搭載が後回しにされて、部品認識待ち時間が生じにくくなり、部品の基板への搭載効率が高められる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、請求項１又は２に記載の部品搭載装置（例えば、電子部品搭載装置１００）において、
前記部品（例えば、電子部品４）に関する部品データを記憶する記憶手段（例えば、制御部３）を備え、
前記部品データに、前記部品認識手段（例えば、制御部３）による前記各部品の認識にかかる時間が含まれていることを特徴としている。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、部品に関する部品データを記憶する記憶手段が備えられている。そして、部品データに、部品認識手段による各部品の認識にかかる時間が含まれている。すなわち、例えば、各部品の認識にかかる時間を一旦計測して、この計測された時間を部品データに含ませて記憶手段にデータベース化しておくことにより、部品の搭載にかかる全ての時間を、例えばコンピュータ等で前記部品データを用いて何度でもシミュレーションして予測することができる。これにより、基板の生産にかかる時間の予測がより正確に行われることになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、
部品（例えば、電子部品４）を各々吸着する複数のノズル（１１１）を有するヘッドユニット（１）と、前記ヘッドユニットの複数のノズルに同時に吸着された状態の複数の部品を一回の移動で撮像するラインスキャンカメラ（１３）とを備える部品搭載装置（例えば、電子部品搭載装置１００）を用いた部品搭載方法であって、
前記ラインスキャンカメラの撮像結果に基づいて、前記ノズルに吸着された部品の前記ノズルに対する相対位置を認識し、
各部品の認識にかかる時間に基づいて、前記複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の基板（例えば、回路基板５）への搭載順の全ての組合せのうち、前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せを決定し、
前記決定された前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せを、前記複数の部品の前記基板への搭載順として適用することを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、電子部品搭載装置を概略的に示したブロック図であり、図２は、図１の電子部品搭載装置に備わるヘッドとラインスキャンカメラとの相関図である。
【００１７】
本発明が適用された一実施の形態として例示される電子部品搭載装置（部品搭載装置）１００は、ノズル１１１で電子部品（部品）４を吸着保持し、吸着された電子部品４を回路基板（基板）５上の所定の位置にて吸着解除することで搭載するものであり、例えば図１に示すように、複数（例えば、４つ）のノズル１１１を搭載したヘッドユニット１と、回路基板５上に搭載される電子部品４を供給する部品供給部２と、制御部３とを備えて概略構成されている。
【００１８】
ヘッドユニット１は、例えば、図示しないＸＹ駆動機構によりＸＹ軸（水平）方向に移動自在に設けられており、ヘッド１１と、レーザー照射部１２と、ラインスキャンカメラ（以下、ＬＳＣという。）１３とを備えている。
【００１９】
ヘッド１１は、例えば複数（例えば、４つ）設けられており、前記ノズル１１１と、このノズル１１１が下端部に装着される筒状の軸部１１２とを備えている。
ここで、ノズル１１１は、そのピッチが部品供給部２のテープフィーダ（後述）２１１、２２１のピッチ、正確にはテープフィーダ２１１、２２１に格納される電子部品４上の吸着位置のピッチの整数倍となるように、略等間隔で略一列に並んで設けられている。
【００２０】
また、各ヘッド１１は、図示は省略するが、ノズル１１１のＺ軸（上下）方向の位置決めを行うＺ軸駆動機構と、ノズル１１１のθ軸回転方向の位置決めを行うθ軸駆動機構と、ノズル１１１により電子部品４を吸着するために真空を発生する真空発生部とを備えている。
【００２１】
レーザー照射部１２は、ヘッド１１に吸着された電子部品４の吸着位置や吸着姿勢を認識するためにレーザーを照射するものであり、例えば、ヘッド１１の列を挟むように設けられる発光部（図示略）と受光部（図示略）とからなる。そして、レーザー照射部１２は、ヘッド１１に吸着された電子部品４に対し一方から並列に多数のレーザーを発光部より照射して、照射されたレーザーが電子部品４によって遮られる幅を受光部にて測定し、その測定結果を制御部３に対して出力するようになっている。
なお、このレーザー照射部１２によるレーザーの照射は、例えば、各ヘッド１１のノズル１１１がＺ軸駆動機構により下降して電子部品４を吸着した後で上昇した際に行われるようになっている。すなわち、レーザー照射部１２は、いずれか一つのヘッド１１が電子部品４を吸着する度に、レーザーの照射を行って電子部品４の測定結果を制御部３に対して出力するようになっている。
また、測定結果がレーザー照射部１２から出力されて制御部３に入力される度に、制御部３によって、電子部品４の吸着位置及び吸着姿勢の認識が開始されるようになっている。
【００２２】
また、ＬＳＣ１３は、ヘッド１１に吸着された電子部品４の吸着位置や吸着姿勢を認識するために電子部品４を撮像するものであり、例えば、カメラ部１４と、このカメラ部１４を走査方向（後述）に移動させる駆動機構１５とを備えている。
【００２３】
カメラ部１４は、例えば、ヘッド１１のノズル１１１に吸着保持される電子部品４よりも下方に位置するように設けられ、カメラ本体１４１と、このカメラ本体１４１を下側から支持するとともに駆動機構１５のボールネジ（後述）１５３に螺合する螺合部１４３を有する支持部１４２とを備えている。
また、カメラ本体１４１は、例えばヘッド１１の並び方向（走査方向）に対して直交する方向に略一列となるように複数並んだＣＣＤ等の撮像素子（図示略）を備えており、その撮像領域が電子部品４の各々に対応するようにヘッド１１の並び方向（走査方向）に沿って複数（例えば、４つ）に分割されている。
【００２４】
また、駆動機構１５は、例えば、カメラ部１４を走査方向に移動させるために駆動する駆動モータ１５１と、駆動モータ１５１の駆動力をボールネジ１５３に伝動する伝動部材１５２と、伝動部材１５２を介して伝動される駆動力をカメラ部１４に伝達するために軸回転するボールネジ１５３と、カメラ部１４を支持するとともに、カメラ部１４のボールネジ１５３の軸方向への移動を案内する案内部材（図示略）とを備えている。
【００２５】
このうち、ボールネジ１５３は、ヘッド１１の並び方向と略平行に延在する長尺な部材であり、カメラ部１４の螺合部１４３が螺合されている。
また、駆動モータ１５１は、例えば、その先端部分に自身の駆動により軸周りに回転する出力軸１５４が設けられており、出力軸１５４の軸方向がボールネジ１５３の長手方向と略平行となるように、ボールネジ１５３の一方の端部（例えば図２における右端）に配設されている。
伝動部材１５２は、例えばタイミングベルトからなり、例えば出力軸１５４とボールネジ１５３の右端部とに巻き掛けられており、これにより、駆動モータ１５１の駆動力をボールネジ１５３に伝動可能となっている。
【００２６】
このように構成されたＬＳＣ１３は、例えば４つのヘッド１１，…が各々電子部品４を吸着した直後、吸着された４つの電子部品４，…のうち、最初に回路基板５に搭載される電子部品４の回路基板５上の所定の搭載位置への移動の開始と略等しいタイミングで、全ての電子部品４，…の撮像を開始するようになっている。
具体的には、例えば、カメラ部１４が駆動機構１５によってボールネジ１５３の軸方向（走査方向）に沿って移動させられる際に、カメラ本体１４１の撮像素子を通過する電子部品４をスキャンしていき、撮像素子を通過した電子部品４を各分割された撮像領域（ウインドウ）に順次撮像していく。すなわち、ＬＳＣ１３は、例えばヘッド１１の列の一方の端（例えば図２における左端）のヘッド１１に吸着された電子部品４から他方の端（例えば図２における右端）のヘッド１１に吸着された電子部品４へと一回の移動で順番に撮像を行っていく。そして、ＬＳＣ１３は、電子部品４を撮像する毎にその撮像結果を制御部３に対して出力するようになっている。
なお、撮像結果がＬＳＣ１３から出力されて制御部３に入力される度に、制御部３によって、電子部品４の吸着位置及び吸着姿勢の認識が開始されるようになっている。
【００２７】
また、ＸＹ駆動機構は、例えば、ヘッドユニット１のＸ軸方向への往復移動を案内するＸ軸案内部材と、ヘッドユニット１のＹ軸方向への往復移動を案内するＹ軸案内部材と、ヘッドユニット１をＸ軸方向に移動させるために駆動するＸ軸駆動部と、ヘッドユニット１をＹ軸方向に移動させるために駆動するＹ軸駆動部とを備えている。
【００２８】
一方、部品供給部２は、例えば、回路基板５を搬送する基板搬送部（図示略）よりも手前側に配設されたフロント側パーツフィーダ部２１と、基板搬送部よりも奥側に配設されたリア側パーツフィーダ部２２とを備えている。
フロント側及びリア側パーツフィーダ部２１、２２は、例えば、ヘッド１１の並び方向と略同方向に並んだ複数のテープフィーダ２１１，…、２２２，…を備えており、各テープフィーダ２１１、２２２はその表面に複数の電子部品４が貼り付けられているとともにリール状に巻かれたテープ（図示略）を格納している。
【００２９】
なお、基板搬送部は、例えば、ヘッド１１によって電子部品４が搭載される所定位置に回路基板５を前工程搬送装置（図示略）より搬入するとともに、電子部品４が搭載された回路基板５を所定位置より後工程搬送装置（図示略）に搬出するためのものである。
【００３０】
また、制御部３は、ヘッドユニット１、ＸＹ駆動機構、部品供給部２、基板搬送部の各部を統括的に制御するためのものであるが、特に、ＬＳＣ１３により撮像された各電子部品４の認識時間に基づいて、複数のヘッド１１，…に同時に吸着された状態となる複数の電子部品４，…の回路基板５への搭載順を決定するようになっている。
具体的には、制御部３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｆ（インターフェース）等を備えている。
【００３１】
このうち、ＣＰＵは、例えば、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムの中から指定されたプログラムをＲＡＭの作業領域に展開し、このプログラムに従った各種処理を実行する。
例えば、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている生産プログラムに従って、各ヘッド１１に吸着される電子部品４の回路基板５上の所定の位置への搭載を制御するようになっているが、例えば各電子部品４が回路基板５に搭載される前に、搭載順最適化プログラムを実行することで、複数のヘッド１１，１１に同時に吸着された状態となる複数の電子部品４，…の回路基板５への搭載順の全ての組合せのうち、複数の電子部品４，…の搭載にかかる全ての時間（総搭載時間）が最も短くなる搭載順の組合せを、ＬＳＣ１３により撮像された各電子部品４の認識時間に基づいて決定する搭載順最適化処理を行うようになっている。
このように、ＣＰＵは、複数のノズル１１１，…に同時に吸着された状態となる複数の電子部品４，…の回路基板５への搭載順を決定する搭載順決定手段として機能する。
【００３２】
また、ＣＰＵは、例えば電子部品４を回路基板５に搭載する際に、レーザー照射部１２の測定結果及びＬＳＣ１３の撮像結果に基づいて、ヘッド１１に吸着された電子部品４の認識を行う部品認識手段として機能する。
【００３３】
ＲＡＭは、ＣＰＵによって実行される各種プログラム及びこれらプログラムの実行に必要な諸データの作業領域等として用いられ、ＲＯＭの記憶内容等を一時的に保存する。
【００３４】
ＲＯＭは、例えば、電子部品搭載装置１００全体を制御するためのシステムプログラムや、ヘッド１１による電子部品４の吸着順及び吸着された電子部品４の回路基板５への搭載順等を規定した生産プログラムや、複数のノズル１１１，…に同時に吸着された状態となる複数の電子部品４，…の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順を決定するための搭載順最適化プログラムや、ＬＳＣ１３による各ヘッド１１に吸着された電子部品４の撮像にかかる時間（ＬＳＣ撮像完了時間）と各ヘッド１１の電子部品４の認識にかかる時間（認識時間）とが加算されたヘッドｎの認識完了時間を算出するための認識完了時間算出プログラムや、電子部品４の搭載順の各組合せにおける全ての電子部品４が回路基板５上の所定の搭載位置に搭載されるまでにかかる搭載完了時間（総搭載時間）を算出するための搭載完了時間算出プログラムや、電子部品４の搭載順の各組合せにおける総搭載時間を比較する総搭載時間比較プログラム等を格納している。
【００３５】
さらに、ＲＯＭは、例えば、各電子部品４の搭載位置のＸＹ座標値、各電子部品４の形状、各電子部品４の端子の位置及びＣＰＵによる認識にかかる時間データをパラメータとして含む部品データや、ＬＳＣ１３のカメラ部１４の走査方向への移動速度及び撮像タイミングに関するＬＳＣデータや、ＸＹ駆動機構によるヘッド１１のＸＹ軸方向への移動速度に関するＸＹ軸駆動データや、Ｚ軸駆動機構によるヘッド１１のＺ軸方向への移動速度に関するＺ軸駆動データの他、上記プログラムの実行に必要な諸データ等を格納している。
このように、制御部３のＲＯＭは、電子部品４に関する部品データを記憶する記憶手段として機能する。
【００３６】
なお、上記ＲＡＭ及びＲＯＭは、例えば半導体メモリなどにより構成されている。
また、Ｉ／Ｆには、例えば、Ｚ軸駆動機構、θ軸駆動機構、真空発生部、レーザー照射部１２、ＬＳＣ１３、ＸＹ駆動部、部品供給部２、基板搬送部等が電気的に接続されている。
【００３７】
このように構成された電子部品搭載装置１００は、例えば、制御部３による制御下で、生産プログラムを実行することにより、ヘッドユニット１の４つのヘッド１１で最大４つの電子部品４を吸着して、これら吸着された電子部品４を前工程搬送装置より所定位置に搬入された回路基板５上の所定の搭載位置に所定の搭載順で搭載する。そして、この動作を繰り返していくことで、全ての電子部品４を回路基板５に搭載していき、電子部品４の搭載が完了した回路基板５を後工程搬送装置に搬出する。
【００３８】
次に、上記構成の電子部品搭載装置１００により電子部品４が回路基板５に搭載されるまでに、制御部３により実行される各種処理について、図３〜図６を参照して説明する。
図３は、電子部品搭載装置１００による搭載順最適化処理に係る動作の一例を示すフローチャートであり、図４は、電子部品搭載装置１００によるヘッドｎの認識完了時間算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートであり、図５は、電子部品搭載装置１００による搭載完了時間算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートであり、図６は、電子部品搭載装置１００による総搭載時間比較処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【００３９】
＜搭載順最適化処理＞
先ず、電子部品搭載装置１００の電源が入れられると、制御部３は、搭載順最適化プログラムを実行することにより、生産プログラムに規定されている電子部品４の吸着順に従って複数（例えば、４つ）のヘッド１１，…に吸着される電子部品４のうち、ヘッド１１に同時に吸着された状態となる複数（例えば、４つ）の電子部品４，…ごとに、それらの搭載順を最適化する搭載順最適化処理を行う。
【００４０】
具体的には、先ず、制御部３は、前記複数（例えば、４つ）の電子部品４の搭載順の全ての組合せ（例えば、１６通りの組合せ）を算出する。そして、制御部３は、算出された搭載順の全ての組合せのうち、組合せ番号ａ＝１である搭載順の組合せについて、その搭載順の組合せにおいて搭載番号ｎ＝１であるヘッド１１における電子部品４の認識完了時間を算出するヘッドｎの認識完了時間算出処理を実行する（ステップＳ１〜Ｓ２）。
ここで、搭載番号とは、例えば、電子部品４の搭載順に対応して付与されたヘッド１１の順番である。
【００４１】
＜ヘッドｎの認識完了時間算出処理＞
制御部３は、先ず、搭載番号ｎ＝１であるヘッド１１において、認識完了時間＝０とする（ステップＳ２１）。そして、制御部３は、搭載番号ｎ＝１であるヘッド１１に吸着される電子部品４がＬＳＣ１３により撮像されることで認識される電子部品４であるのかどうか、すなわちＬＳＣ１３を用いて認識される電子部品４もしくはレーザーを用いて認識される電子部品４であるのか判定する（ステップＳ２２）。
ここで、制御部３は、ＬＳＣ１３を用いて認識される電子部品４であると判定すると（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、ＬＳＣデータに基づいてＬＳＣ１３による撮像が開始されてから完了するまでにかかる時間（ＬＳＣ撮像完了時間）を算出するとともに、部品データに基づいて、撮像される電子部品４のＣＰＵによる認識が開始されてから完了するまでにかかる時間（認識時間）を算出して、この算出された認識時間と前記ＬＳＣ撮像完了時間とを加算した値をヘッドｎの認識完了時間とする（ステップＳ２３）。
一方、制御部３は、ＬＳＣ１３を用いて認識される電子部品４ではないと判定すると（ステップＳ２２；ＮＯ）、すなわち、ヘッドｎに吸着される電子部品４はレーザーを用いて認識される電子部品４であり、ヘッドｎが電子部品を吸着して上昇した際に認識が行われる電子部品４であると判断して、ヘッドｎの認識完了時間＝０の状態を維持する。
【００４２】
その後、制御部３は、算出された認識完了時間に基づいて、搭載番号ｎ＝１であるヘッド１１に吸着された電子部品４の搭載完了時間を算出する搭載完了時間算出処理を実行する（ステップＳ３）。
【００４３】
＜搭載完了時間算出処理＞
制御部３は、先ず、ＸＹ軸駆動データに基づいて、複数（例えば、４つ）のヘッド１１，…に同時に吸着された状態となる複数（例えば、４つ）の電子部品４，…の中で最後に吸着される電子部品４を吸着する部品供給部２上の位置から、搭載番号ｎ＝１であるヘッド１１に吸着される電子部品４の回路基板５上の搭載位置までのＸＹ移動にかかる時間（ヘッドｎのＸＹ移動時間）を算出して、この値をヘッドｎの搭載開始時間とする（ステップＳ３１）。
【００４４】
そして、制御部３は、搭載番号ｎ＝１であるヘッド１１について、ヘッドｎの認識完了時間算出処理で算出されたヘッドｎの認識完了時間が前記ヘッドｎの搭載開始時間に比べて大きいかどうか判定する（ステップＳ３２）。
ここで、制御部３は、ヘッドｎの認識完了時間の方が大きいと判定した場合には（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、Ｚ軸駆動データに基づいて、ヘッドｎの搭載位置でのＺ軸駆動が開始されてから電子部品４の搭載後に停止するまでにかかる時間（ヘッドｎのＺ軸動作時間）を算出するとともに、この算出されたヘッドｎのＺ軸動作時間と前記ヘッドｎの認識完了時間とを加算した値を搭載完了時間とする（ステップＳ３３）。
一方、制御部３は、ヘッドｎの認識完了時間の方が小さい、すなわちヘッドｎの搭載開始時間の方が大きいと判定した場合には（ステップＳ３２；ＮＯ）、Ｚ軸駆動データに基づいて、上記と同様にしてヘッドｎのＺ軸動作時間を算出するとともに、この算出されたヘッドｎのＺ軸動作時間と前記ヘッドｎの搭載開始時間とを加算した値を搭載完了時間とする（ステップＳ３４）。
すなわち、ヘッドｎの搭載完了時間は、ヘッドｎの認識完了時間とヘッドｎの搭載開始時間とのうち、より時間がかかる遅い方が適用されることにより算出されるようになっている。
【００４５】
その後、制御部３は、搭載完了時間が算出されたヘッドｎが、ヘッドユニット１に同時に吸着された状態となる複数の電子部品４，…のうち、回路基板５上の搭載位置に最後に搭載される（最終搭載点に搭載される）電子部品４を吸着するヘッド１１、すなわち４つのヘッド１１，…に電子部品４が吸着される場合には搭載番号ｎ＝４であるヘッド１１であるのかどうか判定する（ステップＳ４）。ここで、制御部３は、ヘッドｎが最終搭載点に電子部品４を搭載するヘッド１１ではないと判定すると（ステップＳ４；ＮＯ）、ヘッドｎの搭載番号を＋１インクリメント（ｎ＝ｎ＋１）する（ステップＳ５）。
そして、制御部３が、搭載番号ｎ＝２であるヘッド１１において、ヘッドｎの認識完了時間算出処理を実行して（ステップＳ２）、前記ヘッド１１に吸着された状態となる電子部品４の搭載完了時間を算出する搭載完了時間算出処理を実行する（ステップＳ３）。
この搭載番号ｎ＝２であるヘッド１１における搭載完了時間算出処理では、ステップＳ３１において、搭載番号ｎ＝１であるヘッド１１の搭載完了時間に搭載番号ｎ＝２のヘッド１１のＸＹ移動時間が加算されることによって、ヘッドｎの搭載開始時間が算出されるようになっている。すなわち、制御部３は、搭載番号が＋１インクリメントされる前の段階までに算出される、ヘッドｎの電子部品４の搭載完了時間が、搭載番号が＋１インクリメントされた後に行われる搭載完了時間算出処理において算出されるヘッドｎのＸＹ移動時間に加算されることによって、ヘッドｎの搭載開始時間を算出するようになっている。
【００４６】
そして、上記のようにして、制御部３が、ヘッドｎが最終搭載点に電子部品４を搭載するヘッド１１であると判定するまで（ステップＳ４；ＹＥＳ）、ステップＳ２におけるヘッドｎの認識完了時間算出処理及びステップＳ３における搭載完了時間算出処理を繰り返し実行することにより、組合せ番号ａ＝１である搭載順の組合せにおける、全て（例えば、４つ）の電子部品４，…の搭載にかかる総搭載時間を算出する。
【００４７】
次に、制御部３は、電子部品４の搭載順の各組合せにおける総搭載時間を比較する総搭載時間比較処理を実行することで、全ての電子部品４，…の搭載にかかる総搭載時間が最も短くなる搭載順の組合せを決定する（ステップＳ６）。
【００４８】
＜総搭載時間比較処理＞
制御部３は、先ず、算出された総搭載時間（搭載完了時間）が最も短い搭載時間（最短搭載時間）に比べて大きいかどうか判定する（ステップＳ６１）。
ここで、組合せ番号ａ＝１である搭載順の組合せおいて算出された総搭載時間を、先ず、仮の最短搭載時間とし（ステップＳ６２）、その搭載順の組合せ番号ａを全ての電子部品４，…の搭載にかかる時間が最も短い搭載順の組合せ（最短時間組合せ）であるとして、例えばＲＯＭ内の最短時間組合せ格納領域（図示略）に格納する（ステップＳ６３）。
【００４９】
その後、制御部３は、算出された搭載順の全ての組合せ（例えば、１６通りの組合せ）について、搭載順の各組合せにおける全ての電子部品４，…の搭載にかかる総搭載時間を算出したかどうか判定する（ステップＳ７）。ここで、制御部３は、搭載順の全ての組合せについて、前記総搭載時間を算出していないと判定すると（ステップＳ７；ＮＯ）、搭載順の組合せ番号を＋１インクリメント（ａ＝ａ＋１）する（ステップＳ８）。
【００５０】
そして、制御部３が、搭載順の全ての組合せについて、前記総搭載時間を算出したと判定するまで（ステップＳ７；ＹＥＳ）、上記動作を繰り返すことで、全ての電子部品４の搭載にかかる総搭載時間が最も短くなる搭載順の組合せを決定する。
すなわち、制御部３は、組合せ番号を＋１インクリメントしていくことにより搭載順の各組合せにおいて総搭載時間を算出していき、算出される総搭載時間が、最短時間組合せ格納領域に格納された最短時間組合せに対応する最短搭載時間に比べて大きいかどうか判定していく（ステップＳ６１）。そして、制御部３は、算出された総搭載時間が最短搭載時間であると判定した場合にのみ（ステップＳ６１；ＹＥＳ）、この総搭載時間を最短搭載時間とし、その搭載順の組合せ番号ａを最短時間組合せであるとして前記最短時間組合せ格納領域（図示略）に格納する（ステップＳ６２〜Ｓ６３）。
【００５１】
そして、制御部３は、電子部品４が回路基板５に搭載される際に、上記のようにして決定された前記４つのヘッド１１，…に同時に吸着された状態となる４つの電子部品４，…の搭載にかかる総搭載時間が最も短くなる搭載順の組合せを、４つの電子部品４，…の回路基板５への搭載順として適用する。
その後、制御部３は、前記電子部品４，…が回路基板５に搭載される際に、前記決定された搭載順での電子部品４，…の回路基板５への搭載を制御する。
【００５２】
以上のように、本実施の形態の電子部品搭載装置１００によれば、ヘッドｎに吸着された状態となる電子部品４のＬＳＣ１３による撮像が開始されてから認識が完了するまでにかかるヘッドｎの認識完了時間と、ヘッドｎに吸着された状態となる電子部品４のＬＳＣ１３による撮像が開始されてから回路基板５上の所定の搭載位置への搭載順に従った水平方向の移動が完了するまでにかかるヘッドｎの搭載開始時間とに基づいて、搭載順の各組合せにおける４つのヘッド１１，…に同時に吸着された状態となる４つの電子部品４，…の搭載にかかる総搭載時間を算出することにより、４つの電子部品４，…の搭載にかかる総搭載時間が最も短くなる搭載順を決定することができる。そして、決定された総搭載時間が最も短くなる搭載順、すなわち、最も効率の良い搭載順で４つの電子部品，…を回路基板５に搭載することにより、電子部品４の認識が完了するまでの部品認識待ち時間を生じにくくし、電子部品４の回路基板５への搭載効率を高めることができる。
また、例えば回路基板５に搭載される電子部品４の数がヘッド１１の数より多くても、４つのヘッド１１，…に同時に吸着された状態となる所定数の電子部品４、…ごとに、電子部品４，…の搭載にかかる総搭載時間が最も短くなる搭載順で回路基板５への電子部品４の搭載を行っていくことで、全ての電子部品４，…の回路基板５への搭載効率を高めることができ、これにより、回路基板５の生産効率を高めることができる。
【００５３】
また、ＬＳＣ１３により撮像される電子部品４の各々のＣＰＵによる認識時間がパラメータとして部品データに含まれているので、電子部品４の搭載にかかる時間をシミュレーションして予測することができ、これにより、回路基板４の生産にかかる時間の予測をより正確に行うことができる。
【００５４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施の形態では、搭載順最適化処理を電子部品搭載装置１００の電源が入れられた際に行うようにしたが、これに限られるものではない。例えば、搭載順が最適化された後で電子部品搭載装置１００による電子部品４の回路基板５への搭載が行われる際に、例えば部品供給部２のテープフィーダ２１１、２２１の部品切れ等によって、いずれかのヘッド１１による電子部品４の吸着ミスが生じていると制御部３が判断した場合に、搭載順最適化処理を再度実行して、吸着ミスを生じていない残りのヘッド１１の電子部品４について搭載順を最適化するようにしても良い。なお、このとき、吸着ミスが生じているヘッド１１に吸着される予定であった電子部品４が、部品供給部２の部品切れが生じているテープフィーダ２１１、２２１とは別のテープフィーダ２１１、２２１に格納されている場合には、例えば、全ての電子部品４，…の回路基板５への搭載が完了した後で、前記吸着される予定であった電子部品４の回路基板５への搭載が行われるようになっている。
【００５５】
また、上記実施の形態では、生産プログラムに従って同時に吸着された状態となる複数（例えば、４つ）の電子部品４，…ごとに、それらの搭載順を最適化する搭載順最適化処理を行うようにしたが、これに限られるものではない。例えば、回路基板５に搭載される全ての電子部品４，…の認識時間を考慮して、全ての電子部品４，…の搭載順を最適化する搭載順最適化処理を実行可能となるように、生産プログラムを予め作成するようにしても良い。これにより、電子部品４が回路基板５に搭載される前に生産プログラムを作成する段階で、部品供給部２の電子部品４が供給される各テープフィーダ２１１、２２１の並び位置等も考慮することが可能となる。
【００５６】
さらに、上記実施の形態では、ＬＳＣ１３をヘッドユニット１に備えるようにしたが、これに限られるものではなく、ＬＳＣ１３の備えられる場所はＸＹ駆動機構によるヘッド１１の移動範囲内で、且つヘッド１１による部品供給部２上での電子部品４の吸着及び基板搬送部による回路基板５の搬送の邪魔にならない場所であれば如何なる場所であっても良い。例えば、ＸＹ駆動機構、部品供給部２、基板搬送部を支持する図示しない支持台上の所定の位置にＬＳＣ１３を備えるようにしても良い。
【００５７】
また、部品データを記憶する記憶手段として、電子部品搭載装置１００に備えられた制御部３のＲＯＭを例示したが、これに限られるものではなく、例えば、所定の通信回線を用いて電子部品搭載装置１００に接続されたパソコン等の処理装置の記憶部であっても良い。この場合、例えば、前記部品データを記憶部にデータベース化しておくことによって、処理装置により部品の搭載にかかる全ての時間が何度でもシミュレーションされることになる。さらに、記憶部に搭載順最適化プログラム等の各種プログラムが格納されている場合、処理装置により搭載順最適化処理等の各種処理も行われることとなる。
加えて、上記実施の形態では、ヘッドユニット１にノズル１１１を例えば４つ備えるようにしたが、これに限られるものではなく、ノズル１１１の数は複数であれば任意である。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せ、すなわち、最も効率の良い搭載順で前記複数の部品を基板に搭載して、部品の基板への搭載効率を高めることができる。
また、例えば基板に搭載される部品の数がノズルの数より多くても、複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品ごとに、部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順で基板への部品の搭載を行っていくことで、全ての部品の基板への搭載効率を高めることができ、これにより、基板の生産効率を高めることができる。
【００５９】
請求項２に記載の発明によれば、認識完了時間と移動時間に基づいて、搭載順の各組合せにおける複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の搭載にかかる全ての時間を算出することにより、部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順を決定できる。そして、部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順で部品の基板への搭載を行うことにより、例えば認識が完了するまでに時間がかかる部品の基板への搭載を後回しにして、部品認識待ち時間を生じにくくし、部品の基板への搭載効率を高めることができる。
【００６０】
請求項３に記載の発明によれば、例えば、各部品の認識にかかる時間を部品データに含ませて記憶手段にデータベース化しておくことにより、部品の搭載にかかる全ての時間を、例えばコンピュータ等で前記部品データを用いて何度でもシミュレーションして予測することができ、これにより、基板の生産にかかる時間の予測をより正確に行うことができる。
【００６１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された一実施の形態として例示される電子部品搭載装置を概略的に示したブロック図である。
【図２】図１の電子部品搭載装置に備わるヘッドとラインスキャンカメラとの相関図である。
【図３】図１の電子部品搭載装置による搭載順最適化処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１の電子部品搭載装置によるヘッドｎの認識完了時間算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】図１の電子部品搭載装置による搭載完了時間算出処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】図１の電子部品搭載装置による総搭載時間比較処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　　　　電子部品搭載装置（部品搭載装置）
１　　　　　　ヘッドユニット
１１１　　　　ノズル
１２　　　　　レーザー照射部
１３　　　　　ラインスキャンカメラ
３　　　　　　制御部（部品認識手段、搭載順決定手段、記憶手段）
４　　　　　　電子部品（部品）
５　　　　　　回路基板（基板）

Claims (4)

1. 部品を各々吸着する複数のノズルを有するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットの複数のノズルに同時に吸着された状態の複数の部品を一回の移動で撮像するラインスキャンカメラと、前記ラインスキャンカメラの撮像結果に基づいて、前記ノズルに吸着された部品の前記ノズルに対する相対位置を認識する部品認識手段と、前記複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の基板への搭載順を決定する搭載順決定手段とを備える部品搭載装置であって、
   前記搭載順決定手段は、前記複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の前記基板への搭載順の全ての組合せのうち、前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せを、前記部品認識手段による各部品の認識にかかる時間に基づいて決定することを特徴とする部品搭載装置。
2. 請求項１に記載の部品搭載装置において、
   前記搭載順決定手段は、前記搭載順の組合せを決定する際に、前記各部品の前記ラインスキャンカメラによる撮像が開始されてから前記部品認識手段による認識が完了するまでにかかる認識完了時間と、前記各部品の前記ラインスキャンカメラによる撮像が開始されてから前記各部品が搭載される基板上の所定の位置への前記搭載順に従った水平方向の移動が完了するまでにかかる移動時間とに基づいて、前記搭載順の各組合せにおける前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間を算出するようになっていることを特徴とする部品搭載装置。
3. 請求項１又は２に記載の部品搭載装置において、
   前記部品に関する部品データを記憶する記憶手段を備え、
   前記部品データに、前記部品認識手段による前記各部品の認識にかかる時間が含まれていることを特徴とする部品搭載装置。
4. 部品を各々吸着する複数のノズルを有するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットの複数のノズルに同時に吸着された状態の複数の部品を一回の移動で撮像するラインスキャンカメラとを備える部品搭載装置を用いた部品搭載方法であって、
   前記ラインスキャンカメラの撮像結果に基づいて、前記ノズルに吸着された部品の前記ノズルに対する相対位置を認識し、
   各部品の認識にかかる時間に基づいて、前記複数のノズルに同時に吸着された状態となる複数の部品の基板への搭載順の全ての組合せのうち、前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せを決定し、
   前記決定された前記複数の部品の搭載にかかる全ての時間が最も短くなる搭載順の組合せを、前記複数の部品の前記基板への搭載順として適用することを特徴とする部品搭載方法。

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