JP2007043089A - 実装条件決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】個々の部品実装機のハードウエア的な状況に応じた最適な実装条件を決定する方法を提供。
【解決手段】基板に部品を実装する部品実装機の実装条件を決定する方法であって、動作状態を示すパラメータを取得する動作状態を示すパラメータ取得ステップＳ９０１と、取得した動作状態を示すパラメータが所定の範囲外である場合、動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように調整し実装条件を決定する実装条件決定ステップＳ９０４とを含む。
【選択図】図１０

Description

本発明は、部品を基板に実装する部品実装機の実装条件を決定する方法などに関する。特に、部品実装機に個別に対応する実装条件の決定方法などに関する。

従来、電子部品をプリント配線基板等の基板に実装し実装基板を生産する部品実装機などにおいては、より高いスループットを得るために、部品実装機に供給される部品を真空により吸着保持して持ち上げる工程である吸着工程や、前記持ち上げた部品を部品の供給部から基板上まで搬送する工程である搬送工程、搬送されてきた部品を基板面に降ろして載置する工程である装着工程の各工程において部品を高速で移動させるようなハードウエア的対策が施されたり、部品実装機に取り付けられる部品供給用の部品カセットの配列順序、部品の実装順序などの実装条件を最適化するようなソフトウエア的対策が施されたりなどしている（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−５０９００号公報

ところが、ハードウエア的には、部品実装機の製作に当たっては寸法公差が必要であり、また、この公差内に納まっているとはいえ製作精度による個々の部品実装機の装置的な精度のばらつきは発生する。さらに、部品実装機が備える部材の摩耗や劣化など経年変化によるばらつき、電源投入直後から機械が暖まるまでの温度変化によるばらつき等個々の部品実装機に特有の精度のばらつきが発生する。

従って、ソフトウエア的には、前記ハードウエア的なばらつきを吸収し、一定の性能を保証するような実装条件が設定されている。

具体的に例えば、供給部品である電子部品Ａとこの部品を吸着保持するための吸着ノズル１１との位置関係を模式的に示す図１４に記載するように、図１４の（ａ）が理想的な位置関係を示している。しかし前述したように部品実装機にはいろいろなばらつきが発生するため、図１４の（ｂ）や（ｃ）に示すように、理想的な位置からずれて電子部品Ａが供給されることがある。このように電子部品の供給ずれが発生すると、吸着ノズル１１が供給された電子部品Ａを吸着保持しようとした場合、吸着ノズル１１端部の一部が電子部品Ａからはみ出ることとなる。

従来は、図１４の（ｂ）の状態のように電子部品Ａから吸着ノズル１１がはみ出て空気のリークが若干発生した場合でも、電子部品Ａに吸着ノズル１１が接触した後しばらく静止状態を一定時間維持すれば、そのまま電子部品Ａを搬送し、基板に電子部品Ａを装着することが可能であるため、前記一定時間の静止状態を必ず含んだ実装条件とすることにより、ハードウエアのばらつきをソフトウエアで吸収している。

このように、ハードウエアのばらつきを実装条件によって吸収している点は多数あり、これらの要因が部品実装機のスループット向上の妨げとなっている。

なお、空気のリークが発生していても前記静止状態を維持すればそのまま搬送、装着が可能なのは、リークの発生直後は、吸着ノズル１１内の圧力に振動が発生し、吸着保持しようとする電子部品Ａがばたつくが、一定時間静止状態を維持すると、圧力の振動が収束し安定した一定値以上の吸着力が得られるからである。また、図１４の（ｃ）の状態では、静止状態を維持しても一定値以上の吸着力が得られないためソフトウエアでカバーすることはできない。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、個々の部品実装機のハードウエア的な状況に応じた最適な実装条件を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る実装条件決定方法は、基板に部品を実装する部品実装機の実装条件を決定する方法であって、部品実装機の動作状態を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、取得した前記パラメータの値が所定の範囲内となるように実装条件を決定する実装条件決定ステップとを含むことを特徴とする。

前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、吸着ノズルが吸着保持した部品と当該吸着ノズルとのずれ量に基づく吸着精度を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、吸着ノズルが吸着保持すべき部品数と吸着保持できなかった部品数とに基づく吸着率を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、基板に装着された部品と当該基板とのずれ量に基づく装着精度を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、部品実装機が装着すべき部品数と装着できなかった部品数とに基づく装着率を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、供給される部品の位置と所定の吸着位置とのずれ量に基づく供給精度を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、部品実装機の経時変化、または、温度変化、または、ばらつきの少なくとも一つを動作状態を示すパラメータとして取得しても良い。

また、前記実装条件決定ステップでは、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機に備えられる部材が移動した後の静止時間を調整して実装条件を決定しても良く、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、吸着ノズルが下降した後の静止時間を調整して実装条件を決定しても良い。特に、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも良い場合、前記動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように、前記静止時間を短くして実装条件を決定すれば良く、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも悪い場合、前記動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように、前記静止時間を長くして実装条件を決定すれば良い。

また、前記実装条件決定ステップでは、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機内部で発生する加速度を調整して実装条件を決定すれば良く、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機に部品を供給する部品供給部において部品を供給する際の供給速度を調整してもかまわない。

これらにより、動作状態を示すパラメータが所定の範囲外にある場合は、当該動作状態を示すパラメータに基づいて実装条件を決定することができる。従って、当該実装条件決定方法が適用される部品実装機が個々に保有する誤差等に柔軟に対応する実装条件を得ることが可能となる。特に、動作状態を示すパラメータが所定の範囲より良い場合はスループットを向上させる実装条件を得ることも可能となる。

また、前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、動作状態を示すパラメータを前記部品実装機が実装基板を生産している間に取得し、前記実装条件決定ステップでは部品実装機が前記一連の実装基板を生産している間に実装条件を決定することが望ましい。

これにより、一連の実装基板生産中に刻々と変化する部品実装機の状態にも柔軟に対応することができる実装条件を次々に得ることが可能となる。

なお、前記各ステップを実現する手段を備えた実装条件決定装置や、前記各ステップをコンピュータに実行させるプログラムによっても上記目的を達成することができ、同様の作用効果を得ることができる。

また、前記実装条件決定装置を部品実装機が備えていても上記目的を達成でき、同様の作用効果を得ることができる。

部品実装機の動作状態に応じて柔軟に実装条件を決定することができる。特に、部品実装機の部品カセット、吸着ノズルなどのハード部材で経時変化が発生し、動作状態が悪化しかねない場合でも、動作状態の悪化にならないように実装条件を変えてカバーすることができる。更に、部品実装機の動作状態が良好な場合は、動作状態の貯金を正常な範囲内で多少減らすことで、その分スループットを向上させるように実装条件を変更することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る部品実装機１００を一部切り欠いてその内部をも示す外観斜視図である。

同図に示す部品実装機１００は、実装ラインに組み込むことができ、上流から受け取った基板に電子部品を装着し、下流に電子部品装着済みの基板である実装基板を送り出す装置であり、電子部品を真空吸着により保持する吸着ノズルを備え、吸着保持した電子部品を搬送し基板に装着することができる装着ヘッドを複数備えたマルチヘッド部１１０と、そのマルチヘッド部１１０を水平面方向に移動させるＸＹロボット１１３と、装着ヘッドに部品を供給する部品供給部１１５とを備えている。

この部品実装機１００は、具体的には、微少部品からコネクタまでの多様な電子部品を基板に装着することができる部品実装機であり、１０ｍｍ角以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）・ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品を装着することができる高速多機能部品実装機である。

図２は、部品実装機１００の主要な内部構成を示す平面図である。

部品実装機１００はさらに、各種形状の部品種に対応するために装着ヘッド１１２（図３参照）に交換自在に取り付けられる交換用の吸着ノズルが保存されるノズルステーション１１９と、基板１２０を搬送するための軌道を構成するレール１２１と、搬送された基板１２０上に電子部品を装着するために、その基板１２０が載置される装着テーブル１２２と、マルチヘッド部１１０に吸着保持された電子部品が不良の場合などに、当該部品を回収する部品回収装置１２３と、マルチヘッド部１１０が保持している電子部品の状態を画像解析により認識する認識装置１２４とを備えている。

認識装置１２４は、マルチヘッド部１１０に備えられる吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像し、吸着ノズルの位置と撮像された電子部品の画像とから、吸着ノズルに対する電子部品のＸ、Ｙ、θ方向のずれなどを取得する装置である。本実施形態に係る部品実装機１００は、認識装置としてＣＣＤカメラで電子部品を撮像し吸着保持されている電子部品の画像を得るＣＣＤカメラ方式の認識装置１２４ａと、レーザ光線を電子部品に照射し、反射光から電子部品の画像を得るラインセンサ方式の認識装置１２４ｂとを備えている。上記２種類の認識装置１２４ａ、１２４ｂは、部品種によりいずれを使うかを選択できる。そして、いずれの方式で撮像された画像であっても画像処理が施され、認識装置１２４は電子部品の保持ずれ量などを提供するものである。

部品供給部１１５は、部品実装機１００の前後に設けられており、テープ状に収納された電子部品を供給する供給カセットからなる部品供給部１１５ａと、部品の大きさに合わせて間仕切りをつけたプレートに収納される電子部品を供給する部品供給部１１５ｂとを有している。

図３は、マルチヘッド部１１０と供給カセットからなる部品供給部１１５ａの位置関係を模式的に示す斜視図である。

同図に示すように、マルチヘッド部１１０は、複数個の装着ヘッド１１２が備えられており、その先端部には吸着ノズル１１１が交換自在に備えられている。

一方、同図に示す部品供給部１１５aを構成する供給カセットは、同一部品種の複数の
電子部品をキャリアテープ上に並べて収納する部品テープ１１６と、この部品テープ１１６を巻き付けて保持する供給リール１１７と、供給リール１１７から部品テープ１１６を必要に応じて送り出すと共に、部品テープ１１６から電子部品を取り出し、供給口１１８に電子部品を露出させるテープフィーダ１１４とを備えている。

本実施形態の場合、部品供給部１１５ａは、供給カセットをＺ軸方向に配列した状態で保持しており、部品切れなど必要に応じて個々の供給カセットを交換したり、部品テープ１１６と供給リール１１７とを交換したりすることができる構造となっている。

次に、上記部品実装機１００は、一般的には次のようにして基板１２０に電子部品を実装する。

図４は、部品実装機１００の内部で移動するマルチヘッド部１１０の軌跡を概略的に示す平面図である。

同図に示すように、まず、実装する電子部品とマルチヘッド部に備えられている吸着ノズル１１１が適合していない場合には、＜１＞（図４の＜１＞に対応、以下＜１＞〜＜５＞同様）マルチヘッド部１１０をノズルステーション１１９まで移動させ、適合する吸着ヘッド１１１に交換する。そして、＜２＞マルチヘッド部１１０を部品供給部１１５ａの上方にまで移動させる。

次に、＜３＞マルチヘッド部１１０を認識装置１２４近傍に移動させる。そして、＜４＞マルチヘッド部１１０は認識装置１２４上方を通過させる。最後に、＜５＞マルチヘッド部１１０を基板１２０上に移動させた後、吸着ノズル１１１を上下させて電子部品Ａを装着する。

一枚の基板に必要な電子部品Ａを装着するには、前記＜１＞〜＜５＞の工程が繰り返され、それぞれの工程（＜１＞〜＜５＞）は、正負の加速度や停止後の静止時間などが含まれる実装条件に基づき動作している。

ここでさらに吸着ノズル１１１の動きを詳述する。

図５は、吸着ノズル１１１が電子部品Ａを吸着保持する際の動きを模式的に示す図であり、線ＬＶは、吸着ノズル１１１（マルチヘッド部１１０）の水平面方向の移動速度を示している。線ＬＨは、吸着ノズル１１１の高さを示し、これらがタイミングチャートを構成している。そして線ＬＨの下部に記載されている図が吸着ノズル１１１の動きを模式的に示す側面図である。

マルチヘッド部１１０は、水平面内を一定の負の加速度で減速しつつ（同図：Ｖ１）、つまり、時間が経過するに従って速度が減少しつつ部品供給部１１５上部の所定の位置で停止する。つまり、速度が０になる。当該停止動作は急激であるためマルチヘッド部１１０は停止後も振動している。この振動の振幅や減衰時間は部品実装機によって異なるが、実装条件として振動が収まるまでしばらく静止する時間が設定されている（Ｄ１）。つまり、速度が０になってから吸着ノズル１１１の下降が開始するまでにタイムラグが設けられる。一定時間（Ｄ１）の経過後、吸着ノズル１１１は、部品供給部１１５で供給された電子部品Ａを吸着保持するために下降を開始する。吸着ノズル１１１のストロークの最下点（Ｈ２）、すなわち、電子部品Ａに吸着ノズル１１１が当接した位置（以下「下死点」と記すことがある。）で、吸着ノズル１１１はしばらく静止するという実装条件が設定されている（Ｄ２）。吸着ノズル１１１が下死点で静止するのは、電子部品Ａと吸着ノズル１１１とのずれによるリークが発生した場合でも、当接当初に発生する電子部品Ａのばたつきが収まり一定の吸着力が得られるのを待つためである。その後、吸着ノズル１１１は電子部品Ａを吸着保持して上昇する。吸着ノズル１１１が最上点（Ｈ１）（以下「上死点」と記すことがある。）に達した後しばらく静止するという実装条件が設定されている（Ｄ３）。そして、一定時間（Ｄ３）経過後、マルチヘッド部１１０は電子部品Ａを吸着保持する吸着ノズル１１１と共に水平面内を一定の加速度で移動を開始する（Ｖ３）。

なお、振動などを静定するための時間（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３など）は、０秒となる場合もある。つまり、ある動作から次の動作へ静止することなく移行する場合もある。

電子部品Ａを装着する場合の吸着ノズル１１１の移動状態も上記とほぼ同様である。

図６は、部品実装機１００の各構成を示すブロック図である。

同図に示すように、部品実装機１００は、機構部１３１と実装条件決定装置２００とを備えている。

機構部１３１は、具体的な実装処理を行う機構全般を示しており、例えば、装着ヘッド１１２、ＸＹロボット１１３、部品供給部１１５、基板１２０を搬送するためのレール等である。

実装条件決定装置２００は、部品実装機１００の動作状態を示すパラメータに基づき最適な実装条件を算出するコンピュータ装置であり、動作状態取得部２０１と、実装条件決定部２０２と、データ記憶部２０３と、表示部２０４と、入力部２０５と、機構制御部２０６とを備えている。また、本実施形態の場合、この実装条件決定装置２００は、部品実装機１００の内部に組み込まれている。

動作状態取得部２０１は、動作状態を示すパラメータを電子部品Ａの実装中に取得することができる処理部である。

この動作状態を示すパラメータとは、認識装置１２４によって観測される吸着ノズル１１１と電子部品Ａとのずれ量や、保持できなかったまたは部品回収装置１２３によって回収された電子部品Ａの数等である。

また、動作状態取得部２０１は、部品実装機１００に備えられた検査装置、もしくは部品実装機１００とは別体の検査装置により得られた電子部品Ａの装着ずれの値や、装着不具合のあった電子部品Ａの数、部品供給部１１５を構成するテープフィーダ１１４の供給ずれ量、すなわち、供給される電子部品Ａと所定の吸着位置とのずれ量を動作状態を示すパラメータとして取得することもできる。

実装条件決定部２０２は、部品実装機１００が電子部品Ａを基板１２０に実装する条件を決定する処理部であり、特に、前記動作状態取得部２０１が取得した動作状態を示すパラメータを調整して実装条件を決定することができる処理部である。

具体的には、前記動作状態取得部２０１が取得する動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも良い場合は、動作状態を示すパラメータが所定の範囲内になるように当該動作状態を示すパラメータを調整し、かつ、部品実装機１００のスループットが向上するように実装条件を決定する処理部である。一方、動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも悪い場合は、動作状態を示すパラメータが所定の範囲内になるように部品実装機１００のスループットを低下させる実装条件とする処理部である。

実装条件決定部２０２が決定する条件としては、前述各工程（＜１＞〜＜５＞）で発生する正負の加速度や停止後の静止時間などであり、具体的には、マルチヘッド部１１０が水平面内で移動し停止する時に発生する正・負の加速度（図５：Ｖ１、Ｖ３）や、マルチヘッド部１１０や吸着ノズル１１１の動きが停止した後の静止時間（図５：Ｄ１〜Ｄ３）、部品供給部１１５が電子部品Ａを供給する速度、電子部品Ａを供給した後の静止時間などがある。

なお、最適な実装条件に決定されることが望ましい。ただし、最適な実装条件でなくとも、実装時間が短縮されるような改善が得られる実装条件であればよいものとする。

データ記憶部２０３は、各パラメータを調整して決定するための情報が記憶されるハードディスクドライブなどの記憶装置であり、図７に示すような、各工程（図４：＜１＞〜＜５＞、吸着ノズル１１１の上死点、下死点間の移動等）における標準となる加速度や、速度パターン、所定の位置に到達した後の標準となる静止時間が対応づけられた工程データが記憶され、また、図８に示すような、供給部１１５のテープフィーダ１１４が電子部品Ａを供給する際の標準的な速度と静止時間が個々のテープフィーダ１１４と対応づけられたカセットデータが記憶されている。

工程データに含まれる加速度に関する情報は、段階的（例えば段階１〜９）に定められた加速度に数字を対応させて定義されており、少ない数ほど高加速度である。

また、速度パターンとは、例えば図９（ａ）に示すように、一定の加速度でマルチヘッド部１１０などを移動させるか、（ｂ）に示すように初期段間は急加速度で、移動点に近づくと加速度を緩める等の複数ある速度パターンのいずれを使用するかを決定するための情報であり、数字と速度パターンが対応している。

表示部２０４はＣＲＴやＬＣＤ等であり、入力部２０５はキーボードやマウス、タッチパネル等である。これらは、部品実装機１００と操作者とが対話しつつ部品実装機１００の制御用データなどを入力する等のために用いられる。

機構制御部２０６は、決定された実装条件に基づき機構部１３１を制御する処理部である。

次に、上記構成の実装条件決定装置２００の処理動作の概略を説明する。

図１０は、本実施形態に係る実装条件決定装置２００の処理動作を示すフローチャートである。

まず、動作状態取得部２０１は、部品実装機１００以外から提供される動作状態を示すパラメータや部品実装機１００が測定した過去の動作状態を示すパラメータを取得する（Ｓ９０１）。

次に、実装条件決定部２０３は、取得した動作状態を示すパラメータが事前に設定される所定の範囲内に含まれるか否かを判断する（Ｓ９０２）。もし、所定の範囲に含まれる場合は（Ｓ９０２：Ｙ）、現実装条件をそのまま実装条件として決定する（Ｓ９０４）。

一方、所定の範囲に含まれない場合は（Ｓ９０２：Ｎ）、実装条件を現実装条件から変更する実装条件の調整を行う（Ｓ９０３）。そして調整後の実装条件に基づき実装処理を行い、再び動作状態を示すパラメータを取得する工程（Ｓ９０１）から繰り返す。

次に、実装条件決定装置２００の具体的処理動作を例示して説明する。

図１１は、実装条件決定装置２００の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。

同図に示すように、本処理動作は、動作状態を示すパラメータとしての吸着率を取得し、これに基づき実装条件を決定する処理である。

まず、動作状態取得部２０１は、部品実装機１００以外から提供される吸着率や部品実装機１００が測定した過去の吸着率を取得する（Ｓ１００１）。

このステップで取得する吸着率とは、動作状態取得部２０１が統計的処理を施して、吸着できなかった部品数を吸着すべき部品数で除算した値である。この吸着できなかった部品数は、例えば、認識装置１２４により吸着状態を認識して正常に吸着できなかった部品数をカウントすることにより取得できる。また、吸着ノズルに備えた真空圧センサにより吸着圧力が異常であることを検出し、その部品数をカウントすることにより取得できる。

次に、実装条件決定部２０３は、取得した吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも良い場合は（Ｓ１００２：Ｙ）、吸着率に対応する実装条件を厳しい方向に調整しスループットが向上するように実装条件を仮決定する。一方、吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合は（Ｓ１００２：Ｎ）、吸着率に対応する実装条件を緩い方向に調整し実装条件を仮決定する。

実装条件を厳しい方向に調整する具体例としては、部品供給部１１５にて電子部品Ａを吸着保持するために吸着ノズル１１１が下降して電子部品Ａに当接した後、静止している時間を減少させ、テープフィーダ１１４が電子部品を供給後、吸着ノズル１１１が当接するまでに静止している時間を減少させる（Ｓ１００３）。

一方、吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合は（Ｓ１００２：Ｎ）、前記静止している時間を増加させる（Ｓ１００４）。

なお、前記時間の調整方法は、工程データに示される該当する静止時間を１０％ずつ順次加算または減算していく方法や、前記静止時間に３ｍｓｅｃ加算または減算する方法等が例示できる。

そして、吸着率が規定の範囲内に入った場合（Ｓ１１１１：Ｙ）、実装条件を決定する（Ｓ１１１２）。一方、吸着率が規定の範囲内に入らなかった場合（Ｓ１１１１：Ｎ）、再度実装条件を調整する。

次に、装着率を取得し、これに基づき実装条件を決定する処理を説明する。

図１２は、実装条件決定装置２００の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。

実装条件決定部２０３は、装着率を取得し（Ｓ１１１３）、当該装着率が事前に設定しておいた範囲よりも良い場合は（Ｓ１００５：Ｙ）、マルチヘッド部１１０が基板１２０上方に移動後静止している時間や、吸着保持している電子部品Ａを基板１２０に装着するために吸着ノズル１１１が下降して基板１２０と電子部品Ａとが当接した後静止している時間を減少させ（Ｓ１００６）、実装条件を仮決定する。一方、装着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合は（Ｓ１００５：Ｎ）、前記静止している時間を増加させ（Ｓ１００７）、実装条件を仮決定する。

そして、装着率が規定の範囲内に入った場合（Ｓ１１１４：Ｙ）、実装条件を決定する（Ｓ１１１５）。一方、装着率が規定の範囲内に入らなかった場合（Ｓ１１１４：Ｎ）、再度実装条件を調整する。

次に、動作状態を示すパラメータとして吸着ノズル１１１と電子部品Ａとのずれ量を取得し、これに基づき実装条件を決定する処理を説明する。

図１３は、実装条件決定装置２００の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。

動作状態取得部２０１は、認識装置１２４から吸着ノズル１１１と電子部品Ａとのずれ量（吸着精度）を動作状態を示すパラメータとして取得し（Ｓ１００９）、部品供給部１１５にて電子部品Ａを吸着保持するために吸着ノズル１１１が下降して電子部品Ａに当接した後静止している時間を調整し、実装条件を決定する（Ｓ１０１０）。

これは、１タスク毎に行われ、直前のタスクで得られた動作状態を示すパラメータに基づき直後のタスクに関する実装条件を決定している。

ここでタスクとは、マルチヘッド部１１０による部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作を示し、図４における＜１＞〜＜５＞がほぼ１タスクに相当している。

そして、電子部品Ａは１タスク毎に認識装置１２４により認識されており（図４：＜３＞〜＜４＞）吸着ノズル１１１と電子部品Ａとのずれ量も動作状態を示すパラメータとしてタスク毎に取得することが可能である。

以上の処理動作により、実装条件決定装置２００は、部品実装機１００に特有の動作状態を示すパラメータを取得し、この動作状態を示すパラメータに対応した実装条件を調整して個々の部品実装機に最適な実装条件を得ることが可能となる。特に、設定されている範囲よりも動作状態を示すパラメータが良好な場合は、それをスループット向上に転化することが可能となる。

さらに、部品実装機の１日内での変化や、経年変化が発生しても、その時々に応じた最適な実装条件が作成され、前記変化に柔軟に対応することが可能となる。

例えば、吸着ノズル１１１の先端が経時変化により摩耗して若干リークが発生しているような場合、吸着率の低下や装着率の低下などとして具体的に現れることとなる。つまり、実装条件決定装置２００は、装置の経時的変化や、温度変化、部品実装機１００のばらつきなどを吸着率や、装着率、装着ずれなどにより検出（モニタリング）し、経時的変化などに対応しうる実装条件を決定することが可能となる。

なお、前記説明においては各種類の動作状態を示すパラメータをそれぞれ任意のタイミングで取得しているが、これに限定される訳ではなく、複数種類の動作状態を示すパラメータの取得タイミングを所定の基板を生産する毎に一度に行うものとしても構わない。また、これら取得した動作状態を示すパラメータに基づき実装条件を決定するタイミング及び調整するパラメータも任意に設定できる。

また、実装条件決定のために調整する条件をマルチヘッド部の水平面内の加速度や移動停止後の静止時間、吸着ノズル１１１のストロークの上端、下端における静止時間、電子部品の供給速度などを例にとり説明したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、その他の実装条件、例えばロータリー型部品実装機における部品供給部全体の移動加速度や移動後の停止時間などでもかまわない。

また、実装条件決定装置が部品実装機内に備えられている状態を例示したが、実装条件決定装置と部品実装機とを別体としても良い。

また、動作状態を示すパラメーターとしては、部品実装機１００が備えているテープフィーダ１１４に対し、事前に検査治具を用いて測定した供給位置のずれ量や、一連の実装基板の生産において既に生産した実装基板に対し、別体の検査装置によって測定した基板１２０と電子部品Ａとの装着ずれ量、認識装置１２４が既に測定した電子部品Ａと吸着ノズル１１１との吸着ずれ量、吸着不具合の発生した部品数と吸着すべき部品数などである。また、これらを動作状態取得部２０１が統計的処理を施して算出する供給位置のずれ量に基づく供給精度や、装着ずれ量に基づく装着精度、吸着ずれ量に基づく吸着精度、吸着できなかった部品数を吸着すべき部品数で除算した吸着率等も動作状態を示すパラメータに含まれる。

さらに、認識装置１２４によって認識できない電子部品の発生確率である認識エラー率、電子部品Ａを基板１２０に装着する動作を行ったが、何らかの原因で電子部品Ａが吸着ノズル１１１に付着してしまい電子部品を持ち帰ってしまう状態の発生確率である部品持ち帰り率、電子部品Ａを基板１２０に装着する動作を行ったが、何らかの原因で電子部品Ａが基板１２０上に装着されない状態の発生確率である欠品率も動作状態を示すパラメータである。

また、実装条件の決定に際し調整される実装条件は、取得した動作状態を示すパラメータに関連の深い実装条件から順に調整される。

例えば、吸着精度に対応する実装条件としては、吸着ノズルが下死点で静止している時間や、テープフィーダ１１４が電子部品Ａを供給する速度、電子部品Ａを供給してから吸着ノズル１１１が電子部品Ａに当接するまでのタイミング、マルチヘッド部１１０の水平面内の加速度、マルチヘッド部１１０停止後の静止時間などが例示できる。

さらに、認識エラー率に対応する実装条件としては、認識装置１２４で電子部品Ａを認識する際に電子部品を照らす照明の照度が例示できる。また、部品の持ち帰り率や欠品率に対応する実装条件としては、吸着ノズル１１１により電子部品Ａを吸着する際の吸着圧力（真空圧力）や吸着ノズル１１１の電子部品Ａと当接する端部の開口部の径が例示できる。

また、前記実装条件の調整の方法としては、認識エラー率が所定の範囲より高ければ、照明の照度を1段階明るくする方法が例示できる。部品持ち帰り率や欠品率が所定の範囲より高ければ吸着ノズル１１１の前記径を1つ大きいものに変更する、吸着圧力を高める等の方法が例示できる。

また、装着精度に対応する実装条件としては、マルチヘッド部１１０が水平面内を移動した後に静止する時間や、マルチヘッド部１１０の加速度、吸着ノズル１１１の下死点での静止時間などが例示できる。

本発明は、部品実装機に適用でき、特に電子部品をプリント基板に実装する部品実装機等に適用できる。

本発明の実施の形態に係る部品実装機を一部切り欠いてその内部をも示す外観斜視図である。 部品実装機の主要な内部構成を示す平面図である。 マルチヘッド部と供給部との位置関係を模式的に示す斜視図である。 部品実装機内部で移動するマルチヘッド部の軌跡を概略的に示す平面図である。 吸着ノズルが電子部品を吸着保持する際の動きを模式的に示す図であり、最上部にある線は、マルチヘッド部の水平面方向の移動速度を示し、その下にある線は、吸着ノズルの高さを示している。 実装条件決定装置を含む部品実装機１００の機能構成を示すブロック図である。 工程データを例示する図である。 カセットデータを例示する図である。 速度パターンを例示する図である。 実施形態に係る実装条件決定装置の処理動作を示すフローチャートである。 実装条件決定装置の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。 実装条件決定装置の他の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。 実装条件決定装置のさらに他の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。 従来の部品供給部における供給ずれを例示する平面図である。

符号の説明

Ａ 電子部品
１４ 供給カセット
１８ 部品供給口
１１ 吸着ノズル
１００ 部品実装機
１１０ マルチヘッド部
１１１ 吸着ノズル
１１２ 装着ヘッド
１１３ ＸＹロボット
１１４ テープフィーダ
１１５ 部品供給部
１１６ 部品テープ
１１７ 供給リール
１１８ 部品供給口
１１９ ノズルステーション
１２０ 基板
１２１ レール
１２２ 装着テーブル
１２３ 部品回収装置
１２４ 認識装置
１３１ 機構部
２００ 実装条件決定装置
２０１ 動作状態取得部
２０２ 実装条件決定部
２０３ テ゛ータ記憶部
２０４ 表示部
２０５ 入力部
２０６ 機構制御部
２１１ 実装タイミングデータ
２１２ 加速度データ
２１３ 速度データ

Claims (17)

1. 基板に部品を実装する部品実装機の実装条件を決定する方法であって、
   部品実装機の動作状態を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
   取得した前記パラメータの値が所定の範囲内となるように実装条件を決定する実装条件決定ステップと
   を含むことを特徴とする実装条件決定方法。
2. 前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、
   吸着ノズルが吸着保持した部品と当該吸着ノズルとのずれ量に基づく吸着精度を動作状態を示すパラメータとして取得する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
3. 前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、
   吸着ノズルが吸着保持すべき部品数と吸着保持できなかった部品数とに基づく吸着率を動作状態を示すパラメータとして取得する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
4. 前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、
   基板に装着された部品と当該基板とのずれ量に基づく装着精度を動作状態を示すパラメータとして取得する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
5. 前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、
   部品実装機が装着すべき部品数と装着できなかった部品数とに基づく装着率を動作状態を示すパラメータとして取得する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
6. 前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、
   供給される部品の位置と所定の吸着位置とのずれ量に基づく供給精度を動作状態を示すパラメータとして取得する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
7. 前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、
   部品実装機の経時変化、または、温度変化、または、ばらつきの少なくとも一つを動作状態を示すパラメータとして取得する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
8. 前記実装条件決定ステップでは、
   前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機に備えられる装着ヘッドが移動した後の静止時間を調整して実装条件を決定する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
9. 前記実装条件決定ステップでは、
   前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、吸着ノズルが下降した後の静止時間を調整して実装条件を決定する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
10. 前記実装条件決定ステップでは、
    前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも良い場合、前記動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように、前記静止時間を短くして実装条件を決定する
    請求項８または請求項９に記載の実装条件決定方法。
11. 前記実装条件決定ステップでは、
    前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも悪い場合、前記動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように、前記静止時間を長くして実装条件を決定する
    請求項８または請求項９に記載の実装条件決定方法。
12. 前記実装条件決定ステップでは、
    前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、前記装着ヘッドが移動する際に発生する加速度を調整して実装条件を決定する
    請求項１に記載の実装条件決定方法。
13. 前記実装条件決定ステップでは、
    前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機に部品を供給する部品供給部において部品を供給する際の供給速度を調整して実装条件を決定する
    請求項１に記載の実装条件決定方法。
14. 前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、
    動作状態を示すパラメータを前記部品実装機が実装基板を生産している間に取得し、
    前記実装条件決定ステップでは
    部品実装機が前記一連の実装基板を生産している間に実装条件を決定する
    請求項１に記載の実装条件決定方法。
15. 基板に部品を実装する部品実装機の実装条件を決定するプログラムであって、
    部品実装機の動作状態を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、
    取得した前記パラメータの値が所定の範囲内となるように実装条件を決定する実装条件決定ステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とする実装条件決定プログラム。
16. 基板に部品を実装する部品実装機の実装条件を決定する装置であって、
    動作状態を示すパラメータを取得する動作状態取得手段と
    取得した動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように実装条件を決定する実装条件決定手段とを
    備えることを特徴とする実装条件決定装置。
17. 基板に部品を実装する部品実装機であって、
    動作状態を示すパラメータを取得する動作状態取得手段と
    取得した動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように実装条件を決定する実装条件決定手段とを
    備えることを特徴とする部品実装機。

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