JP2007158115A - 部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装方法を提供する。
【解決手段】部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のマルチ装着ヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法であって、実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップ（ステップＳ５２）と、部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合（ステップＳ５２でＹｅｓ）、実装精度の要求される部品の実装中は、実装精度の要求される部品を実装する所定のマルチ装着ヘッド以外のマルチ装着ヘッドの動作を制限する制限ステップ（ステップＳ５３）とを含む。
【選択図】図１５

Description

本発明は、電子部品等の部品を基板に実装する部品実装方法に関し、特に複数の装着ヘッドを有する部品実装機における部品実装方法に関する。

従来、電子部品等の部品をプリント基板に実装する部品実装機として、複数の装着ヘッドが交互に１枚の基板上に部品を装着する部品実装機が知られている。

このような部品実装機に対応するために、さまざまな部品実装方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている技術では、２つの装着ヘッドを用いて部品の実装を行なっているが、基板に実装される部品の実装点数が２つの装着ヘッドで等しくなるように、部品を割り当てている。
特開２００４−１８６３９１号公報

ところで、部品実装機では、装着ヘッドが部品の吸着・移動・装着という一連の動作を行うことによって基板に部品を実装する。そして、装着ヘッドが部品の吸着のために移動する場合、装着ヘッドは部品を保持していないため、高速で移動する。従って、例えば２つの装着ヘッドを有する部品実装機では、一方の装着ヘッドが部品の装着を行っており、他方の装着ヘッドが部品の吸着のために移動する場合、一方の装着ヘッドによる部品の装着に際して他方の装着ヘッドの高速移動による大きな振動が生じる。この振動は装着を行う装着ヘッドに伝達するので、部品の装着ずれが発生する。このような装着ずれの問題は、ＣＳＰ（Chip Size Package）及びＱＦＰ（Quad Flat Package）等の装着精度が要求されるＩＣ部品の実装を行う場合に、より顕著になる。

また同様に、一方の装着ヘッドが部品の吸着を行っており、他方の装着ヘッドが部品の装着のために移動する場合、一方の装着ヘッドによる部品の吸着に際して他方の装着ヘッドの移動による振動が生じる。この振動は吸着を行う装着ヘッドに伝達するので、部品の吸着ずれが発生する。このような吸着ずれの問題は、コネクタ等の吸着し難い異形部品の吸着を行う場合に、より顕著になる。

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装方法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、本発明の部品実装方法は、部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法であって、実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含むことを特徴とする。

これによって、実装精度の要求される部品を吸着・装着する際に、その部品を吸着・装着する装着ヘッド以外の装着ヘッドの動きが制限され、実装精度の要求される部品の吸着・装着に際して装着ずれ及び吸着ずれが発生しないので、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装方法を実現することができる。

ここで、前記部品実装方法は、さらに、ヘッドへの部品の吸着状態、又は基板への部品の装着状態を認識する認識ステップを含み、前記判定ステップでは、前記吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて前記判定を行ってもよい。

これによって、吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて、装着ヘッドの動きを制限するか否かを決定するため、吸着状態又は装着状態が許容範囲内のものであるにも関わらず、装着ヘッドの動きが制限されることが無くなるので、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装方法を実現することができる。

また、本発明は、部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装データ作成方法であって、実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含むことを特徴とする部品実装データ作成方法とすることもできる。ここで、前記部品実装データ作成方法は、さらに、ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとした場合に、実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるようにタスクを生成するタスク生成ステップを含んでもよい。

これによって、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装データ作成方法を実現することができる。また、実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるようにタスク決定処理が行われるので、装着ヘッドの動きが制限される回数を少なくすることができ、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装データ作成方法を実現することができる。

本発明によれば、複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることができる。また、複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、生産効率の低下を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態における部品実装方法について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る部品実装機１００の構成を示す外観図である。

部品実装機１００は、部品テープを収納する部品カセット１１４の配列からなる２つの部品供給部１１５と、それら部品カセット１１４から電子部品を吸着し基板に装着することができる複数の吸着ノズル（以下、単に「ノズル」ともいう。）を有するマルチ装着ヘッド１１２と、マルチ装着ヘッド１１２が取り付けられるビーム１１３と、マルチ装着ヘッド１１２に吸着された部品の吸着状態を２次元又は３次元的に検査するための部品認識カメラ１１６と、トレイ部品を供給するトレイ供給部１１７等を備える。なお、トレイ供給部１１７等はサブ設備によっては備えない場合もある。

ここで、「部品テープ」とは、同一部品種の複数の部品がテープ（キャリアテープ）上に並べられたものであり、リール（供給リール）等に巻かれた状態で供給される。主に、チップ部品と呼ばれる比較的小さいサイズの部品を部品実装機１００に供給するのに使用される。

この部品実装機１００は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装機と多機能装着機と呼ばれる部品実装機それぞれの機能を併せもつ実装機である。高速装着機とは、主として□１０ｍｍ以下の電子部品を１点あたり０．１秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする設備であり、多機能装着機とは、□１０ｍｍ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・ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品を装着する設備である。

すなわち、この部品実装機１００は、ほぼ全ての種類の電子部品（装着対象となる部品として、０．４ｍｍ×０．２ｍｍのチップ抵抗から２００ｍｍのコネクタまで）を装着できるように設計されており、この部品実装機１００を必要台数だけ並べることで、実装ラインを構成することができる。

図２は、部品実装機１００内部の主要な構成を示す平面図である。
部品実装機１００は、その内部に基板２０の搬送方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されるサブ設備を備え、さらに部品実装機１００の前後方向（Ｙ軸方向）にもサブ設備を備えており、合計４つのサブ設備１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂを備えている。Ｘ軸方向に並んで配置されるサブ設備（１１０ａと１１０ｂ、１２０ａと１２０ｂ）は相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。さらに、サブ設備（１１０ａと１２０ｂ、１１０ｂと１２０ａ）も相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。一方前後方向（Ｙ軸方向）に向かい合って配置されるサブ設備（１１０ａと１２０ａ、１１０ｂと１２０ｂ）は、お互いが協調し一つの基板２０に対して実装作業を行う。

各サブ設備１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂには、それぞれのサブ設備１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂに対しビーム１１３と、マルチ装着ヘッド１１２と、部品供給部１１５ａ〜１１５ｄとが備えられている。また、部品実装機１００には前後のサブ設備間に基板２０搬送用のレール１２１が一対備えられている。以下では、サブ設備１１０ａ及び１２０ａを「左サブ設備」と呼び、サブ設備１１０ｂ及び１２０ｂを「右サブ設備」と呼ぶこととする。

なお、部品認識カメラ１１６及びトレイ供給部１１７等は本願発明の主眼ではないため、同図においてその記載を省略している。

ビーム１１３は、Ｘ軸方向に延びた剛体であって、Ｙ軸方向（基板２０の搬送方向と垂直方向）に設けられた軌道（図示せず）上をＸ軸方向と平行を保ったままで移動することができるものである。また、ビーム１１３は、当該ビーム１１３に取り付けられたマルチ装着ヘッド１１２をビーム１１３に沿って、すなわちＸ軸方向に移動させることができるものであり、自己のＹ軸方向の移動と、これに伴ってＹ軸方向に移動するマルチ装着ヘッド１１２のＸ軸方向の移動とでマルチ装着ヘッド１１２をＸＹ平面内で自在に移動させることができる。また、これらを駆動させるためのモータ（図示せず）等の複数のモータがビーム１１３に備えられており、ビーム１１３を介してこれらモータ等に電力が供給されている。

図３は、マルチ装着ヘッド１１２と部品カセット１１４との位置関係を示す模式図である。

このマルチ装着ヘッド１１２は、複数個の吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｂを搭載することが可能であり、理想的には最大吸着ノズル数分の電子部品を部品カセット１１４それぞれから同時に（１回の上下動作で）吸着することができる。

マルチ装着ヘッド１１２は、ビーム１１３に沿って移動することができ、この移動はモータ（図示せず）により駆動されている。また、電子部品を吸着保持する際や、保持している電子部品を基板２０に装着する際の上下動もモータにより駆動されている。

図４及び図５は、部品実装機１００による部品実装について説明するための図である。なお、図４及び図５では、左サブ設備のみについて図示しているが、右サブ設備についても同様の動作を行なうことにより、部品実装を行う。このため、図４及び図５では右サブ設備についての図示を省略する。

図４に示されるように、サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１１２は、部品供給部１１５ｃからの部品の「吸着」、吸着した部品の部品認識カメラ１１６による「認識」及び認識された部品の基板２０への「装着」という３つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板２０上に実装していく。

なお、サブ設備１１０ａのマルチ装着ヘッド１１２も同様に、「吸着」、「認識」及び「装着」という３つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板２０上に実装していく。

ここで、２つのマルチ装着ヘッド１１２が同時に部品の「装着」を行うにおいて、マルチ装着ヘッド１１２同士の衝突を防ぐために、２つのマルチ装着ヘッド１１２は、協調動作を行ないながら部品を基板２０上に実装していく。具体的には、図５（ａ）に示されるように、サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１１２が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備１１０ａのマルチ装着ヘッド１１２は「吸着」動作及び「認識」動作を行なう。逆に、図５（ｂ）に示されるように、サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１１２が「吸着」動作及び「認識」動作を行なっている際には、サブ設備１１０ａのマルチ装着ヘッド１１２は「装着」動作を行なう。このように、「装着」動作を２つのマルチ装着ヘッド１１２が交互に行なうことにより、マルチ装着ヘッド１１２同士の衝突を防ぐことができる。なお、理想的には、一方のマルチ装着ヘッド１１２による「装着」動作を行なっている間に、他方のマルチ装着ヘッド１１２による「吸着」動作及び「認識」動作が終了していれば、一方のマルチ装着ヘッド１１２による「装着」動作が完了した時点で、滞りなく他方のマルチ装着ヘッド１１２による「装着」動作に移ることができ、生産効率を向上させることができる。

図６は、上記構造を有する部品実装機１００の制御系の構成を示す機能ブロック図である。

この部品実装機１００は、機構部３０１、実装制御部３０２、実装条件変更部３０３、メモリ部３０４、表示部３０５、入力部３０６、通信Ｉ／Ｆ部３０７、記憶部３０８及び実装順序決定部３０９等を備える。

機構部３０１は、マルチ装着ヘッド１１２、ビーム１１３、部品供給部１１５、部品認識カメラ１１６（図１参照）、トレイ供給部１１７（図１参照）及びこれらを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。

実装制御部３０２は、オペレータからの指示等に従って、記憶部３０８からメモリ部３０４にＮＣデータ（部品実装データ）をロードして実行し、その実行結果に従って機構部３０１を制御する。

実装条件変更部３０３は、オペレータからの指示等に従って、記憶部３０８のデータを変更する。

メモリ部３０４は、実装制御部３０２、実装条件変更部３０３及び実装順序決定部３０９等による作業領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）等である。

表示部３０５は、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等であり、入力部３０６は、キーボードやマウス等である。これらは、本部品実装機１００とオペレータとが対話する等のために用いられる。

通信Ｉ／Ｆ部３０７は、ＬＡＮ（Local Area Network）アダプタ等であり、本部品実装機１００と他の部品実装機との通信等に用いられる。

記憶部３０８は、ハードディスクやメモリ等であり、実装データ３０８ａ、部品ライブラリ３０８ｂ及び実装装置情報３０８ｃ等を保持する。

図７、図８及び図９は、それぞれ実装データ３０８ａ、部品ライブラリ３０８ｂ及び実装装置情報３０８ｃの一例をそれぞれ示す。

実装データ３０８ａは、実装の対象となる全ての部品の実装点を示す情報の集まりである。図７に示されるように、１つの実装点ｐiは、部品種ｃi、Ｘ座標ｘi、Ｙ座標ｙi、制御データφiからなる。ここで、「部品種」は、図８に示される部品ライブラリ３０８ｂにおける部品名に相当し、「Ｘ座標」及び「Ｙ座標」は、実装点の座標（基板２０上の特定位置を示す座標）であり、「制御データ」は、その部品の実装に関する制約情報（使用可能な吸着ノズルのタイプ、マルチ装着ヘッド１１２の移動速度比等）である。なお、最終的に求めるべきＮＣデータとは、実装点の並びである。

部品ライブラリ３０８ｂは、部品実装機１００が扱うことができる全ての部品種それぞれについての固有の情報を集めたライブラリであり、図８に示されるように、部品種毎に要求される実装精度（吸着精度又は装着精度）を３段階表示で示した実装精度パラメータ、及びマルチ装着ヘッド１１２の移動速度比等からなる。移動速度比における数値は、１を最高速度として、２、３、４・・・と数値が大きくなるにつれて移動速度が順に遅くなることを示している。

実装装置情報３０８ｃは、サブ設備毎の装置構成や制約等を示す情報であり、図９に示されるように、マルチ装着ヘッド１１２のタイプ、すなわちマルチ装着ヘッド１１２に備えられている吸着ノズルの本数等に関するヘッド情報、マルチ装着ヘッド１１２に装着され得る吸着ノズルのタイプ等に関するノズル情報、部品カセット１１４の最大数等に関するカセット情報、トレイ供給部１１７が収納しているトレイの段数等に関するトレイ情報等からなる。

実装順序決定部３０９は、設備の仕様等に基づく各種制約の下で、部品の実装順序を決定し、最適なＮＣデータ（実装データ）を作成する。そして、作成されたＮＣデータを記憶部３０８に格納する。すなわち、記憶部３０８に格納された各種データに基づいて、マルチ装着ヘッド１１２の動きを制限することによる生産効率の低下が小さくなるような部品の実装順序を決定する。実装順序決定部３０９による部品の実装順序決定方法については、後述する。

次に、上記構造を有する部品実装機１００の部品実装順序の決定動作について説明する。図１０は、部品実装機１００の部品実装順序の決定動作を示すフローチャートである。以下の説明では、部品実装機１００の左サブ設備を対象として部品実装順序の決定方法について説明するが、部品実装機１００の右サブ設備についても同様の処理を行うことにより、部品実装順序が決定される。

まず、実装条件変更部３０３は、装着精度の要求される部品（装着ずれ量が厳しく制限される部品）、吸着精度の要求される部品（吸着ずれ量が厳しく制限される部品）、及び認識精度の要求される部品等の実装精度の要求される部品を指定する（ステップＳ３０）。すなわち、部品ライブラリ３０８ｂにおいて、実装精度が要求されない部品の実装精度パラメータを３とし、実装精度が要求される部品の実装精度パラメータを２とし、特に大きな実装精度が要求される部品の実装精度パラメータを１とする。このとき、上記実装精度パラメータの入力は、図１１又は図１２に示されるような画面において、実装精度パラメータの欄に１〜３のいずれかの数字を入力することにより行われる。

次に、実装順序決定部３０９は、１枚の基板２０への装着対象となっている部品を、サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１１２（以下「フロントヘッド」という。）又はサブ設備１１０ａのマルチ装着ヘッド１１２（以下「リアヘッド」という。）のいずれかに振り分ける（ステップＳ３１）。すなわち、実装順序決定部３０９は、装着対象部品をフロントヘッドにより装着するのか、リアヘッドにより装着するのかを決定する。

次に、実装順序決定部３０９は、部品振り分け処理（ステップＳ３１）での振り分け結果を維持した状態で、タスク及びタスク順を決定する（ステップＳ３２）。タスク決定処理（ステップＳ３２）の詳細については後述する。このとき、マルチ装着ヘッド１１２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回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとする。

最後に、実装順序決定部３０９は、決定された各タスクについて、タスク内における部品の吸着順及び装着順を決定する（ステップＳ３３〜Ｓ３５）。タスク内に部品の吸着順及び装着順の決定方法については、これまでも各種手法が提案されており、かつ本願の主眼ではないため、ここでは説明を繰り返さない。

次に、タスク決定処理（図１０のステップＳ３２）について実例を示しながら説明する。図１３は、タスク決定処理（図１０のステップＳ３２）の詳細なフローチャートである。

まず、実装順序決定部３０９は、着目しているマルチ装着ヘッド１１２により装着される部品から実装精度の要求される部品を抽出する（ステップＳ４１）。すなわち、実装パラメータが１又は２である部品を抽出する。

次に、実装順序決定部３０９は、抽出された実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるように、可能ならば１つのタスクに集まるようにタスクを生成する（ステップＳ４２）。例えば、図１４に示されるように、実装精度の要求される部品がタスク４に集まるようにタスクを生成する。

最後に、実装順序決定部３０９は、タスク順を決定する（ステップＳ４３）。
次に、上記構造を有する部品実装機１００の実装動作について説明する。図１５は、部品実装機１００の実装動作を示すフローチャートである。

まず、実装制御部３０２は、記憶部３０８に格納されたＮＣデータに基づいて、実装する部品を決定し、その部品をテープフィーダから取り出すようにマルチ装着ヘッド１１２を制御する（ステップＳ５１）。

次に、実装制御部３０２は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであるか否かを判定する（ステップＳ５２）。すなわち、実装することが決定された部品の実装パラメータが１又は２である場合には、その部品は実装精度の要求されるものであるとし、実装することが決定された部品の実装パラメータが３である場合には、その部品は実装精度の要求されるもので無いとする。

次に、実装制御部３０２は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであると判定した場合には（ステップＳ５２でＹｅｓ）、その部品の実装中は、実装精度の要求される部品を実装するマルチ装着ヘッド１１２以外のマルチ装着ヘッド１１２、例えば実装精度の要求される部品を実装するマルチ装着ヘッド１１２に対向するマルチ装着ヘッド１１２の動作を制限する（ステップＳ５３）。すなわち、実装することが決定された部品の実装パラメータが１又は２である場合には、その部品を装着する際に、その部品を装着するマルチ装着ヘッド１１２（図５（ａ）のサブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１１２）以外のマルチ装着ヘッド１１２（図５（ａ）のサブ設備１１０ａのマルチ装着ヘッド１１２）が部品の吸着位置に移動する動作を制限する。また同様に、実装することが決定された部品の実装パラメータが１又は２である場合には、その部品を吸着する際に、その部品を吸着するマルチ装着ヘッド１１２（図５（ｂ）のサブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１１２）以外のマルチ装着ヘッド１１２（図５（ｂ）のサブ設備１１０ａのマルチ装着ヘッド１１２）が部品の装着位置に移動する動作を制限し、その部品を認識する際に、その部品の認識が行われるマルチ装着ヘッド１１２（図５（ｂ）のサブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１１２）以外のマルチ装着ヘッド１１２（図５（ｂ）のサブ設備１１０ａのマルチ装着ヘッド１１２）が部品の装着位置に移動する動作を制限する。より具体的には、実装することが決定された部品の実装パラメータが２である場合には、その部品の装着が完了するまで、その部品を実装するマルチ装着ヘッド１１２以外のマルチ装着ヘッド１１２の移動速度比をその部品について部品ライブラリ３０８ｂ及び実装データ３０８ａが示すマルチ装着ヘッド１１２の移動速度比と同等かそれ以下にして、マルチ装着ヘッド１１２の移動加速度を、動作制限を受けない場合の移動加速度よりも小さくする。また、実装することが決定された部品の実装パラメータが１である場合には、その部品の装着が完了するまで、その部品を実装するマルチ装着ヘッド１１２以外のマルチ装着ヘッド１１２を停止させる。

次に、実装制御部３０２は、マルチ装着ヘッド１１２のノズルに吸着保持された部品を部品認識カメラ１１６で撮像し、部品の吸着状態を認識する（ステップＳ５４）。

最後に、実装制御部３０２は、マルチ装着ヘッド１１２により、吸着保持する部品を基板２０に移送装着させる（ステップＳ５５）。

以上のように本実施の形態の部品実装機によれば、実装精度の要求される部品を吸着・装着する際に、その部品を吸着・装着するマルチ装着ヘッド１１２以外のマルチ装着ヘッド１１２の動きが制限される。よって、実装精度の要求される部品の吸着・装着に際して装着ずれ及び吸着ずれが発生しないので、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装機を実現することができる。

また、本実施の形態の部品実装機によれば、実装精度の要求される部品が１つのタスクに集まるようにタスク決定処理を行う。よって、マルチ装着ヘッド１１２の動きが制限される回数を少なくすることができるので、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装機を実現することができる。

なお、本実施の形態の部品実装機において、部品ライブラリ３０８ｂに実装精度パラメータが設けられるとした。しかし、ＮＣデータに実装精度パラメータが設けられてもよい。この場合には、実装動作の開始前に、図１６に示されるような画面において、実装精度パラメータの欄に１〜３のいずれかの数字を入力することにより実装精度パラメータの入力が行われる。もしくは、実装動作の開始前におけるＮＣデータ作成時において、自動的に実装精度パラメータの入力が行われる。すなわち、実装順序決定部３０９が部品ライブラリ３０８ｂの実装パラメータに基づいて部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定し、実装精度が要求されると判定された部品の実装精度パラメータに１又は２を入力し、その部品を実装するマルチ装着ヘッド１１２以外のマルチ装着ヘッド１１２の動作を制限する。これにより、実装点毎に実装精度を指定することができる。

（第２の実施の形態）
図１７は、本実施の形態に係る部品実装機４００の構成を示す外観図である。以下、第１の実施の形態の部品実装機１００と異なる点を中心に説明する。

部品実装機４００は、基板認識カメラ４０１をさらに備えるという点で第１の実施の形態の部品実装機１００と異なり、部品供給部１１５と、マルチ装着ヘッド１１２と、ビーム１１３と、部品認識カメラ１１６と、トレイ供給部１１７と、基板２０に装着された部品の装着状態を検査するための基板認識カメラ４０１等を備える。

図１８は、本実施の形態の部品実装機４００の制御系の構成を示す機能ブロック図である。

この部品実装機４００は、ずれ判定部４１１をさらに備え、実装条件変更部４０３がずれ判定部４１１の判定結果に基づいて記憶部３０８のデータを変更するという点で第１の実施の形態の部品実装機１００と異なり、機構部３０１、実装制御部３０２、実装条件変更部４０３、メモリ部３０４、表示部３０５、入力部３０６、通信Ｉ／Ｆ部３０７、記憶部３０８、実装順序決定部３０９及びずれ判定部４１１等を備える。

ずれ判定部４１１は、部品認識カメラ１１６及び基板認識カメラ４０１の撮像により得られた画像データに基づき、所定の基準位置からの部品のずれ量を算出し、算出されたずれ量が所定の基準量を超えているか否かを判定する。このとき、判定は第１基準量と、第１基準量よりも小さな第２基準量の２つの基準量に基づいて行われる。

実装条件変更部４０３は、オペレータからの指示又はずれ判定部４１１によるずれ量の判定結果に基づいて記憶部３０８のデータを変更する。

次に、上記構造を有する部品実装機４００の実装動作について説明する。図１９は、部品実装機４００の実装動作を示すフローチャートである。

まず、実装制御部３０２は、記憶部３０８に格納されたＮＣデータに基づいて、実装する部品を決定し、その部品をテープフィーダから取り出すようにマルチ装着ヘッド１１２を制御する（ステップＳ６０）。

次に、実装制御部３０２は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであるか否かを判定する（ステップＳ６１）。

次に、実装制御部３０２は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであると判定した場合には（ステップＳ６１でＹｅｓ）、その部品の実装中は、実装精度の要求される部品を実装するマルチ装着ヘッド１１２以外のマルチ装着ヘッド１１２の動作を制限する（ステップＳ６２）。

次に、実装制御部３０２は、マルチ装着ヘッド１１２のノズルに吸着保持された部品を部品認識カメラ１１６で撮像し、部品の吸着状態を認識する（ステップＳ６３）。

次に、ずれ判定部４１１は、部品認識カメラ１１６による撮像で得られた画像データに基づき、マルチ装着ヘッド１１２のノズルに吸着保持された部品の吸着位置を検出する。そして、検出された部品の吸着位置から、所定の吸着基準位置からのずれ量、つまり吸着ずれ量を算出し、算出された吸着ずれ量が所定の基準量を超えているか否かを判定する（ステップＳ６４）。すなわち、大きな吸着ずれが発生している部品を抽出するために、吸着ずれ量が第１基準量を超えているか否かを判定する。吸着ずれ量が第１基準量を超えていないと判定された場合、大きな吸着ずれでは無いが許容範囲外のずれが発生している部品を抽出するために、吸着ずれ量が第２基準量を超えているか否かを判定する。

次に、実装条件変更部４０３は、ずれ判定部４１１により吸着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された場合には（ステップＳ６４でＹｅｓ）、吸着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された部品を実装精度の要求される部品として指定する（ステップＳ６５）。すなわち、部品ライブラリ３０８ｂにおいて、吸着ずれ量が第１基準量を超えている部品の実装精度パラメータを１とし、吸着ずれ量が第１基準量を超えていないが第２基準量を超えている部品の実装精度パラメータを２とする。

次に、実装制御部３０２は、マルチ装着ヘッド１１２により、吸着保持する部品を基板２０に移送装着させる（ステップＳ６６）。

次に、実装制御部３０２は、基板に装着された部品を基板認識カメラ４０１で撮像し、部品の装着状態を認識する（ステップＳ６７）。

次に、ずれ判定部４１１は、基板認識カメラ４０１による撮像で得られた画像データに基づき、基板２０に装着された部品の装着位置を検出する。そして、検出された部品の装着位置から、所定の装着基準位置からのずれ量、つまり装着ずれ量を算出し、算出された装着ずれ量が所定の基準量を超えているか否かを判定する（ステップＳ６８）。すなわち、大きな装着ずれが発生している部品を抽出するために、装着ずれ量が第１基準量を超えているか否かを判定する。装着ずれ量が第１基準量を超えていないと判定された場合、大きな装着ずれでは無いが許容範囲外のずれが発生している部品を抽出するために、装着ずれ量が第２基準量を超えているか否かを判定する。

最後に、実装条件変更部４０３は、ずれ判定部４１１により装着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された場合には（ステップＳ６８でＹｅｓ）、装着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された部品を実装精度の要求される部品として指定する（ステップＳ６９）。すなわち、部品ライブラリ３０８ｂにおいて、装着ずれ量が第１基準量を超えている部品の実装精度パラメータを１とし、装着ずれ量が第１基準量を超えていないが第２基準量を超えている部品の実装精度パラメータを２とする。

以上のように本実施の形態の部品実装機によれば、第１の実施の形態の部品実装機と同様の理由により、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装機を実現することができる。

また、本実施の形態の部品実装機によれば、実装条件変更部４０３は、ずれ判定部４１１の判定結果に基づいて記憶部３０８のデータを変更する。よって、ずれ量が許容範囲内のものであるにも関わらず、マルチ装着ヘッド１１２の動きが制限されることが無くなるので、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装機を実現することができる。

また、本実施の形態の部品実装機によれば、ずれ量の大きさに応じてマルチ装着ヘッド１１２の移動停止及び移動加速度の減少のいずれかを選択する。よって、ずれ量が小さいために、マルチ装着ヘッド１１２の移動加速度の減少によりずれを無くすことができるにも関わらず、マルチ装着ヘッド１１２の移動停止が選択されることが無くなるので、生産効率の低下を更に抑えることが可能な部品実装機を実現することができる。

なお、本実施の形態の部品実装機において、実装条件変更部４０３は、ずれ判定部４１１によるずれ量の判定結果に基づいて記憶部３０８に格納された部品ライブラリ３０８ｂの実装精度パラメータを変更するとした。しかし、吸着状態及び装着状態の認識と、装着ずれ量及び吸着ずれ量の算出・判定とはタスク毎に行われ、実装条件変更部４０３は、記憶部３０８のデータを変更すること無く、メモリ部３０４にロードされたＮＣデータにおける実装精度パラメータをタスク毎に変更してもよい。

以上、本発明の部品実装機について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態の限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。

本発明は、部品実装方法に利用でき、特に複数の装着ヘッドを有する部品実装機における部品実装方法等に利用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る部品実装機の構成を示す外観図である。 部品実装機内部の主要な構成を示す平面図である。 マルチ装着ヘッドと部品カセットとの位置関係を示す模式図である。 部品実装機による部品実装について説明するための図である。 部品実装機による部品実装について説明するための図である。 部品実装機の制御系の構成を示す機能ブロック図である。 実装データの一例を示す図である。 部品ライブラリの一例を示す図である。 実装装置情報の一例を示す図である。 部品実装機の部品実装順序の決定動作を示すフローチャートである。 実装精度パラメータの入力画面の一例を示す図である。 実装精度パラメータの入力画面の一例を示す図である。 タスク決定処理の詳細なフローチャートである。 実装順序の決定の一例を示す図である。 部品実装機の実装動作を示すフローチャートである。 実装精度パラメータの入力画面の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る部品実装機の構成を示す外観図である。 部品実装機の制御系の構成を示す機能ブロック図である。 部品実装機の実装動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２０ 基板
１００、４００ 部品実装機
１１０ａ、１１０ｂ、１２０ａ、１２０ｂ サブ設備
１１２ マルチ装着ヘッド
１１２ａ、１１２ｂ 吸着ノズル
１１３ ビーム
１１４ 部品カセット
１１５、１１５ａ〜１１５ｄ 部品供給部
１１６ 部品認識カメラ
１１７ トレイ供給部
１２１ レール
３０１ 機構部
３０２ 実装制御部
３０３、４０３ 実装条件変更部
３０４ メモリ部
３０５ 表示部
３０６ 入力部
３０７ 通信Ｉ／Ｆ部
３０８ 記憶部
３０８ａ 実装データ
３０８ｂ 部品ライブラリ
３０８ｃ 実装装置情報
３０９ 実装順序決定部
４０１ 基板認識カメラ
４１１ ずれ判定部

Claims (18)

1. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法であって、
   実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、
   前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含む
   ことを特徴とする部品実装方法。
2. 前記部品実装方法は、１枚の基板に対して、複数の装着ヘッドが交互に部品を実装する部品実装機を対象とし、
   前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッドに対向するヘッドの動作を制限する
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品実装方法。
3. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの移動加速度を、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドにおける制限を受けない場合の移動加速度よりも小さくする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
4. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの移動速度を、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドにおける制限を受けない場合の移動速度よりも小さくする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
5. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドを停止させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
6. 前記判定ステップでは、実装される部品が吸着精度又は装着精度の要求されるものであるか否かを判定する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
7. 前記部品実装方法は、さらに、実装精度の要求される部品を指定する指定ステップを含む
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
8. 前記部品実装方法は、さらに、認識精度、吸着精度又は装着精度の要求される部品を指定する指定ステップを含む
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
9. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品の装着中は、前記実装精度の要求される部品を装着するヘッド以外のヘッドの吸着動作を制限する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
10. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品の吸着中は、前記実装精度の要求される部品を吸着するヘッド以外のヘッドの装着動作を制限する
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
11. 前記部品実装方法は、さらに、ヘッドへの部品の吸着状態を認識する認識ステップを含み、
    前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品の認識中は、前記実装精度の要求される部品の認識が行われるヘッド以外のヘッドの装着動作を制限する
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
12. 前記部品実装方法は、さらに、ヘッドへの部品の吸着状態、又は基板への部品の装着状態を認識する認識ステップを含み、
    前記判定ステップでは、前記吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて前記判定を行う
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
13. 前記部品実装方法は、さらに、ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとした場合に、前記タスク毎にヘッドへの部品の吸着状態又は基板への部品の装着状態を認識する認識ステップを含み、
    前記判定ステップでは、前記タスク毎に前記吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて前記判定を行う
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装方法。
14. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装データ作成方法であって、
    実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、
    前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含む
    ことを特徴とする部品実装データ作成方法。
15. 前記部品実装データ作成方法は、１枚の基板に対して、複数の装着ヘッドが交互に部品を実装する部品実装機を対象とし、
    前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッドに対向するヘッドの動作を制限する
    ことを特徴とする請求項１４に記載の部品実装データ作成方法。
16. 前記部品実装データ作成方法は、さらに、ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとした場合に、実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるようにタスクを生成するタスク生成ステップを含む
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の部品実装データ作成方法。
17. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機であって、
    実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定し、前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限手段を備える
    ことを特徴とする部品実装機。
18. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法のプログラムであって、
    実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、
    前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム。

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