JP2007281432A - 部品実装条件決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エアーのリークによる部品吸着力の低下が発生する場合であっても、位置精度が正確で、かつ実装時間が短い部品実装条件決定方法を提供する。
【解決手段】複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機における部品実装条件決定方法であって、複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても、吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定ステップ（ループＡ、Ｓ１１〜Ｓ１６）と、決定された最大部品吸着数に基づいて、前記実装ヘッドによる部品の吸着、移動および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のタスクを決定するタスク決定ステップ（Ｓ１８〜Ｓ２０）とを含む。
【選択図】図１２

Description

本発明は部品実装条件決定方法に関し、特に、基板に部品を実装する部品実装機における部品実装条件決定方法に関する。

電子部品をプリント配線基板等の基板に実装する部品実装機では、より短いタクトタイム（実装時間）で基板を生産するために、対象部品の実装順序についての最適化が行なわれる。このような最適化方法の一例として、装着ヘッドにより、一度にできるだけ多くの部品を吸着し、基板に実装する方法が提案されている。これにより、生産効率の良い部品実装順序を提供することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−５０９００号公報

しかしながら、従来の部品実装順序の最適化方法では、装着ヘッドを構成する部品の吸着力の低下については考慮せずに、部品の実装順序を決定している。すなわち、吸着ノズルは、部品を真空吸着した状態で保持する。しかし、例えば、部品の大きさに比べて吸着ノズルの径が大きすぎるような場合には、部品と吸着ノズルとの間に隙間が生じる。このような隙間が生じると、隙間からエアーがリークしてしまい、吸着ノズルによる部品の吸着力が低下してしまう。

特許文献１に記載の方法では、このようなエアーのリークによる吸着力の低下を考慮することなく、部品の実装順序を決定している。このため、場合によっては、カメラにより部品の吸着状態を認識した後に、吸着した部品を落としたり、装着ヘッドの移動時に部品の吸着位置ずれが発生したりという問題がある。

図１および図２を用いて、エアーのリークによる部品の落下現象について説明する。
図１は、装着ヘッドを模式的に示す図である。装着ヘッド８には、４本の吸着ノズル１２ａ〜１２ｄが備えられているものとする。吸着ノズル１２ａ〜１２ｄは、装着ヘッド８の内部に設けられた真空室１１と接続されている。また、真空室１１は、真空発生装置１６と接続されており、真空発生装置１６が真空室１１内のエアーを吸引することにより、真空室１１内を真空状態にするような構造になっている。これにより、真空室１１に接続された吸着ノズル１２ａ〜１２ｄは、それぞれ部品１４ａ〜１４ｄを真空吸着することができる。

また、部品１４ａ〜１４ｄを吸着するのに必要な真空圧は、同図に示すようにそれぞれ−２０ｋＰａ、−３０ｋＰａ、−１５ｋＰａおよび−２０ｋＰａであるものとする。

図２は、部品の吸着数と真空室１１内の真空圧との関係を示すグラフである。なお、ここでの真空圧は、大気圧を０ｋＰａとするゲージ圧であるものとする。同図に示すように、吸着ノズル１２ａ〜１２ｄが部品を吸着していない場合には、吸着ノズル１２ａ〜１２ｄのすべての弁が閉じられている。このため、真空室１１内の真空圧は、−４０ｋＰａである。一方、部品を１つずつ吸着するにつれ、部品と吸着ノズルとの間に生じる隙間からエアーのリークが生じる。このため、真空室１１内の真空圧は、−４０ｋＰａから徐々に増加する。部品を４つ吸着した状態では、真空室１１内の真空圧は−３０ｋＰａより大きくなる。部品１４ｂを保持するためには、−３０ｋＰａ以下の真空圧が必要である。このため、吸着ノズル１２ｂは部品１４ｂを真空吸着することができなくなり、部品１４ｂを落としてしまう。部品１４ｂが落下すると、吸着ノズル１２ｂの弁が開いたままの状態になるため、吸着ノズル１２ｂよりエアーが勢いよくリークする。このため、真空室１１内の真空圧はさらに上昇し、吸着ノズル１２ａおよび１２ｄが部品１４ａおよび１４ｄを落としてしまう。部品１４ａおよび１４ｄが落下すると、さらに、真空室１１内の真空圧が上昇し、吸着ノズル１２ｃも部品１４ｃを落としてしまい、最終的にすべての部品が落下してしまうことになる。

また、部品を３つしか吸着しない状態では、真空圧は−３０ｋＰａ未満であるが、−３０ｋＰａに近い値を示している。このため、吸着ノズル１２ｂによる部品１４ｂの吸着力が不十分であり、装着ヘッド８の移動時に部品１４ｂの位置ずれが生じたり、部品１４ｂが落下したりする場合がある。

なお、図３および図４は、同一の部品を吸着した場合の当該部品の吸着数と真空室１１内の真空圧との関係を、吸着ノズルのサイズごとに示した図である。図３は、上述の関係を示した表であり、図４は、上述の関係を示したグラフである。吸着ノズルの内径は、ＳＸ、ＳＡ、Ｓ、Ｍの順に大きくなっていく。図３および図４に示すように、部品の吸着数の増加に伴う真空圧の増加は、吸着ノズル内径が大きいほど顕著であることがわかる。これは、吸着ノズルの内径が大きいほど吸着時に部品との間に生じる隙間が大きくなるからである。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、エアーのリークによる部品吸着力の低下が発生する場合であっても、位置精度が正確で、かつ実装時間が短い部品実装条件決定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、本発明に係る部品実装条件決定方法は、複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機における部品実装条件決定方法であって、複数の部品種の各々について、複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定ステップを含むことを特徴とする。具体的には、前記最大部品吸着数決定ステップは、前記複数の部品種の各々について、部品を１つ吸着する前後における前記複数の吸着ノズルによる吸着圧力の差である低下吸着圧を計測する低下吸着圧計測ステップと、前記複数の部品種の各々について、計測された前記低下吸着圧に基づいて、前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が移動可能吸着力以上となるような最大部品吸着数を決定する決定ステップとを含む。

この構成によると、エアーのリークによる部品吸着力の低下を考慮して、最大部品吸着数が決定される。このため、エアーのリークによる部品吸着力の低下が発生する場合であっても、位置精度が正確で、かつ実装時間が短くなるようなタスクを決定することができる。なお、部品吸着力は、本発明の実施の形態における吸着圧に相当する。

また、前記最大部品吸着数決定ステップは、前記複数の部品種の各々について、１つあたりの部品の重量を取得する部品重量取得ステップと、前記複数の部品種の各々について、前記部品の重量に基づいて、前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が移動可能吸着力以上となるような最大部品吸着数を決定する決定ステップとを含んでいてもよい。

この構成によると、部品実装機に、圧力センサを取り付けることができず、重量センサしか取り付けることができないような場合であっても、部品吸着力の低下を考慮した最大部品吸着数を決定することができる。

本発明の他の局面に係る部品実装方法は、複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機における部品実装方法であって、複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定ステップと、決定された最大部品吸着数以下で前記部品を、前記装着ヘッドにより基板上に実装する部品実装ステップとを含むことを特徴とする。

この構成によると、エアーのリークによる部品吸着力の低下を考慮して、装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定している。このため、エアーのリークによる部品吸着力の低下が発生する場合であっても、位置精度が正確で、かつ実装時間が短くなるように部品を基板上に実装することができる。

好ましくは、前記部品実装ステップでは、さらに、前記複数の吸着ノズルのいずれかが部品供給部より部品を吸着した際に前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度よりも速度を低下させて装着ヘッドを移動させれば、吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である吸着可能吸着力よりも大きい値であり、かつ前記移動可能吸着力未満となった場合には、前記装着ヘッドの移動速度を現在設定されている移動速度よりも減少させ、部品を基板上に実装することを特徴とする。

部品吸着力が移動可能吸着力未満となった場合には、装着ヘッドの移動速度を減少させている。このため、一定値以上の吸着圧を保ちつつ、装着ヘッドにより部品を回路基板に実装することができる。また、エアーのリークや、吸着ノズルのつまりなどによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度を正確に維持しながら、部品を実装することができる。

さらに好ましくは、上述の部品実装方法は、さらに、前記複数の吸着ノズルのいずれかが部品供給部より部品を吸着した際に、前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が前記吸着可能吸着力未満となった場合に、吸着した前記部品を廃棄する部品廃棄ステップを含む。

部品吸着力が吸着可能吸着力未満となった場合には、部品を廃棄している。このため、一定値以上の吸着圧を保ちつつ、装着ヘッドにより部品を回路基板に実装することができる。また、エアーのリークや、吸着ノズルのつまりなどによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度を正確に維持しながら、部品を実装することができる。

また、上述の部品実装方法は、さらに、前記実装ヘッドによる部品の吸着、移動および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、前記部品実装ステップにおいて部品の吸着が中止された場合または前記部品廃棄ステップにおいて部品が廃棄された場合には、吸着が中止された部品または廃棄された部品を次タスク以降で前記基板上に実装するようにタスクを再構成するタスク再構成ステップを含み、前記部品実装ステップでは、再構成された前記タスクに基づいて、前記装着ヘッドにより前記基板上に部品を実装するようにしてもよい。

部品の吸着中止または廃棄に伴い、タスクが動的に再構成される。このため、次に生産する基板は、再構成後のタスクに従い生産されることとなる。このため、位置精度を正確に維持しながら、かつ実装時間が短くなるように回路基板を生産することができる。

さらに、前記装着部品決定ステップでは、さらに、前記複数の吸着ノズルのいずれかが部品供給部より部品を吸着した際の吸着ずれ量が、前記予め定められた速度よりも速度を低下させて前記装着ヘッドを移動させれば、前記吸着ノズルが部品を落下させることがないずれ量の限界値である吸着可能ずれ量を超えた場合には、当該部品を廃棄することを特徴としてもよい。

部品を吸着した際のずれ量が吸着可能ずれ量を超えた場合には、部品を廃棄している。このため、一定値以上の吸着圧を保ちつつ、装着ヘッドにより部品を回路基板に実装することができる。また、エアーのリークや、吸着ノズルのつまりなどによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度を正確に維持しながら、部品を実装することができる。

好ましくは、前記部品実装ステップでは、さらに、前記複数の吸着ノズルのいずれかが部品供給部より部品を吸着した際の吸着ずれ量が、現在の移動速度で前記装着ヘッドを移動させたとしても、前記吸着ノズルが部品を落下させることがないずれ量の限界値である移動可能ずれ量を超えた場合には、前記装着ヘッドの移動速度を現在設定されている移動速度よりも減少させ、部品を基板上に実装する。

部品を吸着した際のずれ量が移動可能ずれ量を超えた場合には、装着ヘッドの移動速度を減少させている。このため、エアーのリークや、吸着ノズルのつまりなどによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度を正確に維持しながら、部品を実装することができる。

なお、本発明は、このような特徴的なステップを備える部品実装条件決定方法および部品実装方法として実現することができるだけでなく、部品実装条件決定方法および部品実装方法に含まれる特徴的なステップを手段とする部品実装条件決定装置および部品実装機として実現したり、部品実装条件決定方法および部品実装方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の記録媒
体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。

エアーのリークによる部品吸着力の低下が発生する場合であっても、位置精度が正確で、かつ実装時間が短い部品実装方法および部品実装条件決定方法を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図５は、実施の形態１に係る部品実装システムの構成を示す外観図である。

部品実装システム１０は、基板上に部品を装着し、回路基板を生産するシステムであり、部品実装機１００と、実装条件決定装置３００とを備えている。

部品実装機１００は、上流から下流に向けて回路基板２０を送りながら電子部品を実装していく装置であり、同時かつ独立して部品実装を行う２つのサブ設備（前サブ設備１１０および後サブ設備１２０）を備える。各サブ設備１１０（１２０）は、直交ロボット型装着ステージであり、部品テープを収納する最大４８個の部品カセット１１４の配列からなる２つの部品供給部１１５ａおよび１１５ｂと、それら部品カセット１１４から最大１０個の部品を吸着し回路基板２０に装着することができる１０個の吸着ノズル（以下、単に「ノズル」ともいう。）を有する装着ヘッド１１２（１０ノズルヘッド）と、その装着ヘッド１１２を移動させるＸＹロボット１１３と、装着ヘッド１１２に吸着された部品の吸着状態を２次元または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。

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（Quad Flat Package）・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、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ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、生産ラインを構成することができる。

図６は、部品実装機１００の主要な構成を示す平面図である。
シャトルコンベヤ１１８は、トレイ供給部１１７から取り出された部品を載せて、装着ヘッド１１２による吸着可能な所定位置まで運搬するための移動テーブル（部品搬送コンベア）である。ノズルステーション１１９は、各種形状の部品種に対応するための交換用ノズルが置かれるテーブルである。

各サブ設備１１０（または１２０）を構成する２つの部品供給部１１５ａおよび１１５ｂは、それぞれ、部品認識カメラ１１６を挟んで左右に配置されている。したがって、部品供給部１１５ａまたは１１５ｂにおいて部品を吸着した装着ヘッド１１２は、部品認識カメラ１１６を通過した後に、回路基板２０の実装点に移動し、吸着した全ての部品を順次装着していく動作を繰り返す。「実装点」とは、部品を装着すべき基板上の座標点のことであり、同一部品種の部品が異なる実装点に装着される場合もある。同一の部品種に係る部品テープに並べられた部品（実装点）の個数の合計は、その部品種の部品数（実装すべき部品の総数）と一致する。

ここで、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回分の動作（吸着・移動・装着）、またはそのような１回分の動作によって実装される部品群を「タスク」と呼ぶ。例えば、装着ヘッド１１２によれば、１個のタスクによって実装される部品の最大数は１０となる。なお、ここでいう「吸着」には、ヘッドが部品を吸着し始めてから移動するまでの全ての吸着動作が含まれ、例えば、１回の吸着動作（装着ヘッド１１２の上下動作）で１０個の部品を吸着する場合だけでなく、複数回の吸着動作によって１０個の部品を吸着する場合も含まれる。

図７は、装着ヘッド１１２と部品カセット１１４の位置関係を示す模式図である。この装着ヘッド１１２は、「ギャングピックアップ方式」と呼ばれる作業ヘッドであり、最大１０個の吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄを装着することが可能であり、このときには、最大１０個の部品カセット１１４それぞれから部品を同時に（１回の上下動作で）吸着することができる。

装着ヘッド１１２には、さらに、部品カセット１１４から部品を吸着する際に、部品の形状を認識するためのカメラ１３０が設けられている。

図８は、装着ヘッド１１２を模式的に示す図である。装着ヘッド１１２には、上述したように１０個の吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄが設けられており、また、装着ヘッド１１２の内部には、吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄに接続された真空室１３２が設けられている。真空室１３２は、部品実装機１００内に設けられた真空発生装置１３４と、吸着圧センサ４１２とに接続されている。真空発生装置１３４が真空室１３２内のエアーを吸引することにより、真空室１３２内を真空状態にするような構造になっている。これにより、真空室１３２に接続された吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄは、部品を真空吸着することができる。

吸着圧センサ４１２は、装着ヘッド１１２内の真空室１３２内の圧力を計測するセンサである。なお、以下の説明では、「吸着圧」といった場合には、ゲージ（Ｇａｇｅ）圧で真空圧を表現した場合の絶対値を示すものとする。

図９は、実装条件決定装置３００の内部構成を示す機能ブロック図である。
実装条件決定装置３００は、部品の実装条件を決定する装置であり、パラメータ取得部３０２と、実装条件決定部３０４と、通信Ｉ／Ｆ部３１７とを備えている。

通信Ｉ／Ｆ部３１７は、部品実装機１００との間で各種データのやり取りを行なう処理部である。

パラメータ取得部３０２は、部品の吸着力に関連するパラメータを取得する処理部である。部品の吸着力に関連するパラメータとは、以下の実施の形態で、部品の吸着圧、部品重量、リークパラメータ等に具現化される。

実装条件決定部３０４は、パラメータ取得部３０２で取得されたパラメータに基づいて決定される吸着力で吸着ノズルが部品を吸着したときに、部品を落下しないような部品の実装条件を決定する処理部である。部品の実装条件は、以下の実施の形態で、部品吸着数、タスク、移動速度等に具現化される。

バス３２１は、実装条件決定装置３００を構成する各処理部を相互に接続するバスである。

図１０は、実装条件決定装置３００が実行する処理のフローチャートである。
パラメータ取得部３０２は、通信Ｉ／Ｆ部３１７等を介して部品実装機１００等より部品の吸着力に関連するパラメータを取得する（Ｓ１０２）。

実装条件決定部３０４は、Ｓ１０２で取得したパラメータに基づいて決定される吸着力で吸着ノズルが部品を吸着したときに、部品を落下しないような部品の実装条件を決定する（Ｓ１０４）。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る部品実装システムについて説明する。本実施の形態では、実施の形態１に示した実装条件決定装置３００を具現化したものである。

図１１は、実装条件決定装置３００の内部構成を示す機能ブロック図である。
実装条件決定装置３００は、タスクおよびタスク順を決定する装置であり、低下吸着圧計測部３１１と、最大部品吸着数算出部３１３と、タスク決定部３１５と、通信Ｉ／Ｆ部３１７と、最大部品吸着数テーブル記憶部３１９と、バス３２１とを備えている。

通信Ｉ／Ｆ部３１７は、部品実装機１００との間で各種データのやり取りを行なう処理部である。

低下吸着圧計測部３１１は、通信Ｉ／Ｆ部３１７を介して部品実装機１００より、部品の吸着圧を取得し、部品吸着前後の吸着圧の差である低下吸着圧を算出する処理部である。このような吸着圧の低下は、部品を吸着した際に部品と吸着ノズル１１２ａとの間に生じる隙間からエアーがリークすることによって発生する。

最大部品吸着数算出部３１３は、低下吸着圧に基づいて、装着ヘッド１１２が吸着可能な部品の最大数（以下、適宜「最大部品吸着数」という。）を部品種ごとに算出する処理部である。

最大部品吸着数テーブル記憶部３１９は、算出された最大部品吸着数を部品種ごとにまとめたテーブルである最大部品吸着数テーブル３１９ａを記憶する記憶装置である。

タスク決定部３１５は、最大部品吸着数テーブル３１９ａに基づいて、タスクを決定する処理部である。

バス３２１は、実装条件決定装置３００を構成する各処理部および最大部品吸着数テーブル記憶部３１９を相互に接続するバスである。

図１２は、実装条件決定装置３００が実行する処理のフローチャートである。
低下吸着圧計測部３１１は、通信Ｉ／Ｆ部３１７を介して部品実装機１００に部品の吸着指示を送信する（Ｓ１１）。吸着指示を受けた部品実装機１００は、装着ヘッド１１２を移動させ、部品を１つだけ、吸着ノズル１１２ａに吸着する。その後、部品実装機１００は、吸着圧センサ４１２で計測された部品吸着時の吸着圧を実装条件決定装置３００の通信Ｉ／Ｆ部３１７へ返信する。低下吸着圧計測部３１１は、通信Ｉ／Ｆ部３１７を介して、部品吸着時の吸着圧を取得する。低下吸着圧計測部３１１は、装着ヘッド１１２が部品を吸着していない状態の吸着圧と部品を１つ吸着した状態の吸着圧との差である低下吸着圧を算出する（Ｓ１２）。なお、部品を吸着していない状態の吸着圧は予め求められているものとする。上述したように、部品吸着時には、部品と吸着ノズル１１２ａとの間に隙間が生じ、そこからエアーがリークするために、吸着圧の低下が生じる。

最大部品吸着数算出部３１３は、低下吸着圧計測部３１１で算出された低下吸着圧に基づいて、同種の部品を吸着した際の最大部品吸着数を算出する（Ｓ１４）。

図１３は、ある部品に対する部品吸着数と吸着圧との関係を示したグラフである。以下、図１３を用いて、最大部品吸着数の計算方法について説明する。部品を吸着していない状態の吸着圧が４０ｋＰａであり、部品を１つ吸着した状態の吸着圧が３６ｋＰａであるものとすると、低下吸着圧は４ｋＰａ（＝４０ｋＰａ−３６ｋＰａ）として求められる。また、装着ヘッド１１２が部品を落下させることなく移動可能な限界の吸着圧を３０ｋＰａとする。装着ヘッド１１２が部品を２個吸着した状態では、吸着圧は、３２（＝４０−４×２）ｋＰａであり、３０ｋＰａ以上である。しかし、部品を３個吸着した状態では、吸着圧は、２８（＝４０−４×３）ｋＰａであり、３０ｋＰａ未満となり、装着ヘッド１１２がこの部品を３個吸着して移動させたとしたら、当該部品を落下させてしまう。このため、最大部品吸着数算出部３１３は、着目している部品種に対する最大部品吸着数を２個と定める。なお、上述の限界の吸着圧３０ｋＰａは、吸着ノズル１１２ａの形状等により求めることができる。なお、限界の吸着圧は、例えば、吸着する部品の形状、重量、設定された装着ヘッド１１２の移動速度、加速度等によっても影響される。

なお、「装着ヘッド１１２が部品を落下させることなく移動可能な限界の吸着圧」とは、その部品に対して予め定められている最高速度で装着ヘッド１１２を移動させたとしても吸着ノズル１１２ａが部品を落下させることがない吸着圧の限界値のみならず、その部品に対して予め定められている最高速度よりも下位のレベルの速度で装着ヘッド１１２を移動させたとしても吸着ノズル１１２ａが部品を落下させることがない吸着圧の限界値をも含む。すなわち、その部品を吸着して移動されるのに設定した速度（最高速度またはそれ以下の速度）において、吸着圧が限界値以上になるように最高部品吸着数を決定するものであれば、如何なる方法で最大部品吸着数を決定しようとも本発明に該当する。

最大部品吸着数算出部３１３は、最大部品吸着数算出処理（Ｓ１４）で定めた最大部品吸着数を、その部品種とともに最大部品吸着数テーブル３１９ａに書き込む（Ｓ１６）。

図１４は、最大部品吸着数テーブル３１９ａの一例を示す図である。最大部品吸着数テーブル３１９ａは、（部品名、最大吸着数）を１つのレコードとするデータベースである。たとえば、１つ目のレコードは、（部品名、最大吸着数）が（Ａ、２）である。このレコードは、装着ヘッド１１２が部品名「Ａ」の部品ばかりを吸着したとしたら、最大２個吸着できることを示している。

実装条件決定装置３００の各処理部は、上述の処理（Ｓ１１〜Ｓ１６）を、回路基板２０への実装対象となっているすべての部品種について繰返し、最大部品吸着数テーブル３１９ａを作成する。なお、既に最大部品吸着数が算出され、当該最大部品吸着数が最大部品吸着数テーブル３１９ａに登録されている部品種については、上述の処理（Ｓ１１〜Ｓ１６）を省略することが可能である。

次に、タスク決定部３１５は、最大部品吸着数テーブル３１９ａより、回路基板２０への実装対象となっているすべての部品種の最大吸着数を読み込む（Ｓ１８）。タスク決定部３１５は、読み込んだ最大吸着数を制約条件として、タスクを決定する（Ｓ２０）。例えば、図１４に示した最大部品吸着数テーブル３１９ａでは、部品種「Ａ」の部品は最大２個までしか吸着することができないことが示されており、それを制約条件とする。また、１タスク内に複数の部品種の部品を含める場合には、複数の部品種の最大吸着数の最小値を、そのタスクにおける最大吸着数とする。例えば、１タスク内に部品種「Ｂ」の部品と部品種「Ｃ」の部品とを含める場合には、部品種「Ｂ」の最大吸着数「５」と部品種「Ｃ」の最大吸着数「３」との最小値「３」が最大吸着数となる。よって、タスク決定部３１５は、１タスク内の部品種「Ｂ」の部品個数と部品種「Ｃ」の部品個数との和が最大３個となるように、タスクを決定する。なお、タスクの決定方法は、これまで種々の方法が提案されており、本願発明の主眼ではないため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

このようにして決定されたタスクに基づいて、部品実装機１００は回路基板２０上に部品を実装する。

以上説明したように、本実施の形態によると、エアーのリークによる部品吸着圧の低下を考慮して、最大部品吸着数を決定している。また、最大部品吸着数を制約条件としてタスクを決定している。このため、エアーのリークによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度が正確で、かつ実装時間が短くなるようなタスクを決定することができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る部品実装システムについて説明する。本実施の形態では、部品の重量に基づいて、タスクを決定する点が実施の形態２と異なる。

実施の形態３に係る部品実装システムの構成は、図５に示した部品実装システム１０において、実装条件決定装置３００の代わりに、実装条件決定装置５００（後述）を用いたものである。

部品実装機１００の構成は、図６および図７に示したものと同様である。ただし、図１５に示すように、装着ヘッド１１２には、吸着圧センサ４１２の代わりに吸着ノズル１１２ａで吸着した部品の重量を検出する重量センサ４１３が設けられている点が実施の形態１および２に係る部品実装機１００とは異なる。

図１６は、実装条件決定装置５００の内部構成を示す機能ブロック図である。
実装条件決定装置３００は、タスクおよびタスク順を決定する装置であり、低下吸着圧推定部５１１と、最大部品吸着数算出部３１３と、タスク決定部３１５と、通信Ｉ／Ｆ部３１７と、最大部品吸着数テーブル記憶部３１９と、バス３２１とを備えている。

低下吸着圧推定部５１１は、通信Ｉ／Ｆ部３１７を介して部品実装機１００より、部品の重量を取得し、部品吸着前後の吸着圧の差である低下吸着圧を推定する処理部である。それ以外の各処理部は、図１１に示したものと同様である。

図１７は、実装条件決定装置５００が実行する処理のフローチャートである。
低下吸着圧推定部５１１は、通信Ｉ／Ｆ部３１７を介して部品実装機１００に部品の吸着指示を送信する（Ｓ３１）。吸着指示を受けた部品実装機１００は、装着ヘッド１１２を移動させ、部品を１つだけ、吸着ノズル１１２ａに吸着する。その後、部品実装機１００は、重量センサ４１３で計測された部品の重量を実装条件決定装置５００の通信Ｉ／Ｆ部３１７へ送信する。低下吸着圧推定部５１１は、通信Ｉ／Ｆ部３１７を介して、部品の重量を取得する。低下吸着圧推定部５１１は、部品の重量から、当該部品を吸着した際の低下吸着圧を推定する（Ｓ３２）。例えば、低下吸着圧推定部５１１は、部品の重量をｘ（ｇ）とし、低下吸着圧をｙ（ｋＰａ）とした場合、次式（１）に従い、低下吸着圧を推定する。

ｙ＝ｘ×０．８ …（１）

例えば、部品の重量を５ｇとした場合には、低下吸着圧は、式（１）に従い、４（＝５×０．８）ｋＰａとして求めることができる。

最大部品吸着数算出部３１３は、低下吸着圧推定部５１１で推定された低下吸着圧に基づいて、同種の部品を吸着した際の最大部品吸着数を算出する（Ｓ１４）。なお、Ｓ１４以降の処理は、実施の形態１および２と同様である。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。

以上説明したように、本実施の形態によると、実施の形態１と同様に、エアーのリークによる部品吸着圧の低下を考慮して、最大部品吸着数を決定している。また、最大部品吸着数を制約条件としてタスクを決定している。このため、エアーのリークによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度が正確で、かつ実装時間が短くなるようなタスクを決定することができる。

また、部品実装機１００に重量センサしか取り付けることができないような場合であっても、部品吸着圧の低下を考慮したタスクを決定することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態２および３とは異なり、吸着ノズルからのエアーのリーク度合いを示すリークパラメータに基づいて最大部品吸着数を決定する。

図１８は、部品実装条件決定装置３００の内部構成を示すブロック図である。
部品実装条件決定装置３００は、タスクおよびタスク順を決定する装置であり、部品ライブラリ記憶部３１０と、入力部３１２と、表示制御部３１４と、表示部３１６と、最大部品吸着数決定部３２３と、最大部品吸着数テーブル記憶部３２４と、タスク決定部３１５とを備えている。

部品ライブラリ記憶部３１０は、後述する部品ライブラリ３１０ａを記憶する記憶装置である。

表示部３１６は、文字や画像等を表示する装置であり、具体的には液晶ディスプレイなどである。

入力部３１２は、各種データを入力するためにユーザが使用する装置であり、具体的にキーボードやマウス等である。

表示制御部３１４は、部品ライブラリ３１０ａに含まれるデータや、入力部３１２より入力されたデータを表示部３１６に表示する制御を行なう処理部である。

最大部品吸着数テーブル記憶部３２４は、最大部品吸着数を決定するための最大部品吸着数テーブル３２４ａを記憶している記憶装置である。

最大部品吸着数決定部３２３は、入力部３１２から入力されたリークパラメータに基づいて、最大部品吸着数テーブル記憶部３２４に記憶されている最大部品吸着数テーブル３２４ａを参照することにより最大部品吸着数を決定する処理部である。

タスク決定部３１５は、最大部品吸着数決定部３２３で決定された最大部品吸着数に基づいてタスクを決定する処理部である。

図１９は、部品ライブラリ３１０ａの一例を示す図である。部品ライブラリ３１０ａ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、部品種ごとの部品サイズ、タクト（一定条件下における部品種に固有のタクト）、その他の制約情報（使用可能な吸着ノズルのタイプ、部品認識カメラ１１６による認識方式、装着ヘッド１１２のヘッド速度レベル等）からなる。なお、同図には、参考として、各部品種の部品の外観も併せて示されている。

装着ヘッド１１２によるヘッド速度レベルは、装着ヘッド１１２による装着時の最高移動可能速度のレベルを示しており、「１」が最高速であり、値が大きくなるにつれ低速になる。

このヘッド速度レベルは、図２０に示すようなテーブルに基づいて予め定められている。同図に示すテーブルの各レコードは、部品種別と、使用データと、判別式と、ヘッド速度レベルとを含む。例えば、部品種別が箱型汎用部品の場合には、部品の厚みＴを使用し、同図に示す判別式に基づいて、ヘッド速度レベルが決定される。このとき、厚みＴが１．０ｍｍとすると、ヘッド速度レベルが３と決定される。

図２１は、最大部品吸着数テーブル３２４ａの一例を示す図である。
最大部品吸着数テーブル３２４ａは、リークパラメータと最大部品吸着数との関係を示しているテーブルであり、リークパラメータは値が小さいほど吸着ノズルからのエアーのリークが少ない。例えば、最大部品吸着数テーブル３２４ａによると、リークパラメータが「０」の場合には最大部品吸着数が「４」であり、リークパラメータが「２」の場合には最大部品吸着数が「３」である。

図２２〜図３３は、吸着ノズル１１２ａにより部品を吸着した際のエアーのリーク現象について説明する図である。なお、その他の吸着ノズルで部品を吸着した場合にも同様の現象を生じる。

図２２および図２３は、吸着ノズル１１２ａにより吸着面が曲面形状を有する部品を吸着した場合を説明する図である。図２２は、凸円弧形状を有する部品３４０を吸着ノズル１１２ａにより吸着した様子を示す図である。図２３は、図２２に示した状態を部品３４０の側方から見た図である。部品３４０の吸着ノズル１１２ａとの接触面が凸円弧形状をしていることより、吸着ノズル１１２ａと部品３４０との間に隙間ができ、そこから図中矢印方向にエアーがリークする。

図２４〜図２６は、吸着ノズル１１２ａによりＩＣ（Integrated Circuit）部品を吸着した場合を説明する図である。図２４は、ＩＣ部品３４２の一例を示す図である。図２５は、ＩＣ部品３４２の幅よりも大きな内径を有する吸着ノズル１１２ａを用いてＩＣ部品３４２を吸着した様子を示しており、図２６は、図２５に示す状態をＩＣ部品３４２の下方から見た図である。ＩＣ部品３４２の幅よりも吸着ノズル１１２ａの内径のほうが大きいことより、ＩＣ部品３４２の吸着時にＩＣ部品と吸着ノズル１１２ａとの間に隙間３４４ができ、そこからエアーがリークする。

図２７および図２８は、吸着ノズル１１２ａによりネジ穴を有する部品を吸着した場合を説明する図である。図２７は、ネジ穴を有する部品３４６である。図２８は、ネジ穴を有する部品３４６を吸着した状態を示す図である。図２８に示すように、部品３４６の吸着時に部品３４６のネジ穴と吸着ノズル１１２ａとの間に隙間ができ、そこから図中矢印方向にエアーがリークする。

図２９は、コネクタ部品３４８を吸着している状態を吸着ノズル１１２ａの上方から見た場合の模式図である。コネクタ部品３４８の内側領域３４８ｂは、その外周領域３４８ａに比べて一段低くなっている。このため、このような凹凸のあるコネクタ部品３４８を吸着した場合には、吸着ノズル１１２ａとの間に隙間３５０ができ、そこからエアーがリークする。

図３０および図３１は、吸着ノズル１１２ａによりチップ部品を吸着した場合を説明する図である。図３０は、チップ部品３５２を示す図である。図３１は、吸着ノズル１１２ａがチップ部品３５２を吸着した状態をチップ部品３５２の下方から見た図である。このように、チップ部品３５２の短辺の長さに比べて吸着ノズル１１２ａの内径の方が大きい場合には、隙間３５４ができ、そこからエアーがリークする。

図３２および図３３は、吸着ノズル１１２ａによりチップ部品を吸着した場合を説明する図である。図３２は、吸着位置ずれがなく吸着ノズル１１２ａがチップ部品３５６を吸着した状態をチップ部品３５６の下方から見た図である。この図のように、チップ部品３５６の短辺の長さに比べて吸着ノズル１１２ａの内径の方が小さい場合には、チップ部品３５６と吸着ノズル１１２ａとの間に隙間を生じることなく、部品を吸着することができる。ただし、部品吸着時に位置ずれが生じている場合にはこの限りではない。図３３は、吸着位置ずれを生じて吸着ノズル１１２ａがチップ部品３５６を吸着した状態をチップ部品３５６の下方から見た図である。このように、部品吸着時に位置ずれが生じている場合には、隙間３５８が生じ、そこからエアーがリークする。

次に、実装条件決定装置３００が実行する処理について説明する。図３４は、実装条件決定装置３００が実行する処理のフローチャートである。

表示制御部３１４は、部品ライブラリ３１０ａを参照して、各部品種ごとにリークパラメータの入力画面を表示する（Ｓ２）。図３５は、リークパラメータの入力画面の一例を示す図である。この画面は、図１９に示した部品ライブラリ３１０ａの部品名「０６０３ＣＲ」に対するリークパラメータの入力画面である。入力画面３７０には、部品名と、部品サイズと、吸着ノズルと、装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルとが表示されている。入力画面３７０には、さらに、リークパラメータを入力するための入力欄３７２が表示されている。

オペレータが、入力欄３７２にリークパラメータを入力すると（Ｓ４）、最大部品吸着数決定部３２３が、入力されたリークパラメータについて、図２１に示す最大部品吸着数テーブル３２４ａを参照して、最大部品吸着数を取得する（Ｓ１０６）。例えば、図３５に示した入力画面３７０では、部品名「０６０３ＣＲ」の部品種のリークパラメータとして「２」が設定されている。図２１に示されるように、リークパラメータが「２」の場合には、最大部品吸着数は「３」である。このため、最大部品吸着数決定部３２３は、部品名「０６０３ＣＲ」の部品種の最大部品吸着数を「３」と決定する。

タスク決定部３１５は、決定された最大吸着数を制約条件として、タスクを決定する（Ｓ２０）。タスクの決定方法は、本願の主眼ではないため、その詳細な説明は繰り返さない。

以上説明したように、本実施の形態によると、リークパラメータを設定することにより、部品と吸着ノズルとの隙間によるエアーのリークを考慮してタスクを決定することができる。このため、装着ヘッド１１２の移動時に、部品を落下させたり、部品の吸着位置ずれを生じたりすることがなくなる。よって、正確な位置精度で基板上に部品を実装することができるようになる。

（実施の形態５）
本実施の形態は、カメラで部品を撮像した画像より、部品実装機１００がリークパラメータを求める点が実施の形態４とは異なる。

図３６は、本実施の形態に係る部品実装機１００の構成を示す機能ブロック図である。
部品実装機１００は、カメラ１３０と、隙間量算出部３８２と、最大部品吸着数決定部３８３と、ヘッド制御部３８７と、装着ヘッド１１２と、リークパラメータ算出表記憶部３９０と、最大部品吸着数テーブル記憶部３２４とを含む。

カメラ１３０および装着ヘッド１１２は、実施の形態１で説明したものと同様である。
隙間量算出部３８２は、カメラ１３０で撮像された部品の画像から部品のサイズを求め、当該サイズと吸着ノズル１１２ａの内径とから、部品と吸着ノズル１１２ａとの間に生じる隙間量を算出する処理部である。

リークパラメータ算出表記憶部３９０は、後述するリークパラメータを算出するためのリークパラメータ算出表３９０ａを記憶している記憶装置である。

図３７は、リークパラメータ算出表３９０ａの一例を示す図である。リークパラメータ算出表３９０ａは、隙間面積とリークパラメータとを対応付ける表であり、例えば、隙間面積ａが０ｍｍ²以上５ｍｍ²未満の場合には、リークパラメータは「０」と導き出される。

最大部品吸着数テーブル記憶部３２４は、実施の形態４で説明したものと同様である。
最大部品吸着数決定部３８３は、隙間量算出部３８２で算出された隙間量から、装着ヘッド１１２による最大部品吸着数を決定する処理部である。

ヘッド制御部３８７は、最大部品吸着数決定部３８３において決定された最大部品吸着数に基づいて、装着ヘッド１１２を制御する処理部である。

次に、部品実装機１００が実行する処理について説明する。図３８は、部品実装機１００が実行する処理のフローチャートである。

部品供給部１１５ａまたは１１５ｂにおいて部品カセット１１４の交換が行なわれた際に、部品実装機１００は、部品カセット１１４の部品吸着口にカメラ１３０を移動させ、吸着ノズル１１２ａによる部品の吸着面を撮像する（Ｓ１２）。

隙間量算出部３８２は、カメラ１３０で撮像された部品の画像と、当該部品を吸着する際に使用される吸着ノズル１１２ａの内径とから、吸着ノズル１１２ａにより部品を吸着する際に生じる隙間の面積を算出する（Ｓ１４）。

図３９は、吸着ノズルと部品と隙間との関係を示す図である。部品４００の短辺４０２の長さをｘとし、吸着ノズル１１２ａの内径４０４をｙとする。ｘ≧ｙの場合には、吸着ノズル１１２ａが部品４００の中心を吸着すれば部品４００と吸着ノズル１１２ａとの間には隙間は生じない。このため、隙間面積ａを０とする。一方、ｘ＜ｙの場合には、部品４００と吸着ノズル１１２ａとの間に隙間４０６が生じる。このとき、隙間面積ａは次式（２）により算出することができる。

最大部品吸着数決定部３８３は、式（２）に基づいて算出された隙間面積ａに対応するリークパラメータを、リークパラメータ算出表３９０ａから抽出する（Ｓ１６）。なお、最大部品吸着数決定部３８３は、隙間面積ａから所定の演算によりリークパラメータを算出するようにしてもよい。

最大部品吸着数決定部３８３は、算出されたリークパラメータについて、図２１に示す最大部品吸着数テーブル３２４ａを参照して、最大部品吸着数を取得する（Ｓ１１８）。Ｓ１１８の処理は、実施の形態４のＳ１０６の処理と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。

ヘッド制御部３８７は、決定された最大部品吸着数よりも多くの部品を吸着しないように装着ヘッド１１２を制御し、基板を生産する（Ｓ１２０）。

以上説明したように、本実施の形態によると、部品を撮像した画像に基づいて、部品を吸着ノズルで吸着した際に生じる隙間面積を計算し、隙間面積によりエアーのリークを考慮した装着ヘッドの最大部品吸着数を決定することができる。このため、装着ヘッドの移動時に、部品を落下させたり、部品の吸着位置ずれを生じたりすることがなくなる。よって、正確な位置精度で基板上に部品を実装することができるようになる。

また、部品実装機において部品切れを生じ、部品切れを起こした部品と同一の特性を有するが異型の部品に部品換えが行なわれたような場合には、吸着ノズルと部品との隙間の面積が異なるため、エアーのリーク量が変化する。しかし、そのような場合であっても、本実施の形態によると、部品換えの時点で隙間量を算出しなおす。このため、適切な装着ヘッドの最大部品吸着数を決定することができる。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る部品実装機について説明する。

本実施の形態では、部品実装時に吸着ノズルによる部品の吸着圧をリアルタイムで計測し、吸着圧が予め定められた移動可能吸着圧未満になった場合に、部品の吸着動作を中止し、タスクをリアルタイムに再構成する点が上述の実施の形態とは異なる。

図４０は、本実施の形態に係る部品実装機６００の機能的な構成を示すブロック図である。部品実装機６００は、機能的には、機構部６０２と、実装制御部６０４と、移動可能判断部６０６と、吸着可能判断部６０８と、タスク再構成部６１０と、記憶部６１２と、部品廃棄指示部６１４と、部品吸着中止指示部６１６と、速度変更指示部６１８とを含む。

機構部６０２は、図６〜図８を用いて説明した部品実装機１００の装着ヘッド１１２、吸着圧センサ４１２等を含む機構関連の構成要素の集合である。

記憶部６１２は、部品実装順序を示すタスクデータ６１２ａを記憶している記憶装置である。

実装制御部６０４は、タスクデータ６１２ａに基づいて、機構部６０２を制御することにより部品を回路基板２０上に実装させる処理部である。

移動可能判断部６０６は、吸着圧センサ４１２の出力値に基づいて、現在吸着している部品を、装着ヘッド１１２の現在の移動速度で移動させることが可能か否かを判断する処理部である。

吸着可能判断部６０８は、吸着圧センサ４１２の出力値に基づいて、現在吸着している部品を吸着ノズルが吸着したまま移動させることが可能か否かを判断する処理部である。

タスク再構成部６１０は、部品が吸着できなかった場合に、吸着できなかった部品を次順以降にまわして、タスクを再構成する処理部である。

部品廃棄指示部６１４は、現在吸着している部品の廃棄を実装制御部６０４に指示する処理部である。

部品吸着中止指示部６１６は、部品の吸着の中止を実装制御部６０４に指示する処理部である。

速度変更指示部６１８は、装着ヘッド１１２の移動速度の変更を実装制御部６０４に指示する処理部である。

次に、部品実装機６００が実行する処理について説明する。
図４１は、部品実装機６００が実行する処理のフローチャートである。なお、ここでは、説明の簡単化のために装着ヘッド１１２が備える吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄは４本であるものとする。

実装制御部６０４は、タスクデータ６１２ａに従い、機構部６０２を制御することにより回路基板２０上に部品を順次実装していく（Ｓ３２）。図４２は、タスクデータ６１２ａの一例を示す図である。図４２に示すように、装着ヘッド１１２の４本の吸着ノズルを使用して、部品種「Ａ」〜「Ｄ」までの部品を１つずつ吸着し、回路基板２０に装着する。この部品種の組を１つのタスクとした場合に、装着ヘッド１１２は、３回のタスクの部品を回路基板２０に実装する。

移動可能判断部６０６は、吸着ノズルが部品を吸着したときの吸着圧が予め定められた移動可能吸着圧未満になっているか否かを判断する（Ｓ３４）。ここで、「移動可能吸着圧」とは、現在の速度で装着ヘッド１１２を移動させたとしても、吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着圧の限界の値を指す。すなわち、吸着圧が移動可能吸着圧未満になった場合には、装着ヘッド１１２の移動速度を低下させなければ、部品が落下してしまう。なお、上述の「現在の速度」は、その部品に対して予め定められた最高速度のみならず、最高速度よりレベルを低下させた速度を含めて、予め定められた速度であれば、「現在の速度」に該当する。

吸着圧が移動可能吸着圧以上である場合には（Ｓ３４でＮＯ）、実装制御部６０４は、機構部６０２を制御し、回路基板２０への部品実装を続行する（Ｓ３２）。

吸着圧が移動可能吸着圧未満になった場合には（Ｓ３４でＹＥＳ）、吸着可能判断部６０８は、吸着圧が予め定められた吸着可能吸着圧未満になっているか否かを判断する（Ｓ３６）。ここで、「吸着可能吸着圧」とは、移動可能吸着圧よりも小さな値であり、速度を低下させて装着ヘッド１１２を移動させれば、吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着圧の限界の値を指す。すなわち、吸着圧が吸着可能吸着圧未満になった場合には、速度を低下させて装着ヘッド１１２を移動させたとしても、吸着ノズルが部品を落下させてしまう。

吸着圧が吸着可能吸着圧未満になった場合には（Ｓ３６でＹＥＳ）、部品廃棄指示部６１４は、最後に吸着した部品を廃棄するように実装制御部６０４へ指示する。指示を受けた実装制御部６０４は、最後に吸着した部品を廃棄するように機構部６０２を制御する（Ｓ３８）。

図４３は、部品廃棄処理（Ｓ３８）について説明するための図である。同図に示すグラフの横軸は、装着ヘッド１１２が現在吸着している部品の吸着数を示し、縦軸は、装着ヘッド１１２による吸着圧を示している。また、移動可能吸着圧は３５ｋＰａであり、吸着可能吸着圧は３０ｋＰａであるものとする。ここで、部品を吸着しない場合（吸着数が０である場合）の吸着圧は４０ｋＰａであるが、部品を吸着するにつれて、吸着圧は減少していく。４本目の吸着ノズルが部品を吸着した段階で、吸着圧は２９ｋＰａとなり、吸着圧は、吸着可能吸着圧３０未満になる。このため、４本目の吸着ノズルにより吸着された部品は廃棄されることになる。よって、装着ヘッド１１２は、このタスクにおいては、最初に吸着した３つの部品のみを回路基板２０に実装することになる。

吸着圧が吸着可能吸着圧以上である場合には（Ｓ３６でＮＯ）、部品吸着中止指示部６１６は、同一タスク内で次に吸着する予定の部品の吸着の中止を実装制御部６０４へ指示する。実装制御部６０４は、当該部品の吸着を中止するように機構部６０２を制御する（Ｓ４０）。

図４４は、部品吸着中止処理（Ｓ４０）について説明するための図である。同図に示すグラフは、図４３に示したグラフと同様のものである。図４４に示すグラフでは、２本目の吸着ノズルが部品を吸着した時点の吸着圧は３６ｋＰａであり、移動可能吸着圧３５ｋＰａ以上である。しかし、３本目の吸着ノズルが部品を吸着した時点で、吸着圧は３３ｋＰａになる。この値は、移動可能吸着圧３５ｋＰａ未満であるが、吸着可能吸着圧３０ｋＰａ以上である。したがって、３本目の吸着ノズルが吸着した部品は、廃棄されることはない。ただし、４本目の吸着ノズルが吸着する予定であった部品は吸着を中止される。

その後、実装制御部６０４は、装着ヘッド１１２の速度を予め定められた値だけ下げる制御を行なう（Ｓ４２）。

また、タスク再構成部６１０は、吸着を中止された部品または破棄された部品を次順以降のタスクで実装するようにタスクを再構成しなおし、タスクデータ６１２ａに格納する（Ｓ４４）。

図４５は、図４２に示したタスクデータ６１２ａを再構成した後のタスクデータ６１２ａの一例を示す図である。図４２に示したタスクデータ６１２ａにおいて４本目の吸着ノズルにより吸着されるはずであった部品種「Ｄ」の部品が、吸着を中止されたかまたは廃棄されたものとする。このとき、図４５に示すように、タスク再構成部６１０は、吸着を中止または廃棄された部品種「Ｄ」の部品ばかりをまとめた４番目のタスクを決定することにより、タスクを再構成し、タスクデータ６１２ａを更新する。

次に、実装制御部６０４は、回路基板２０の生産が完了したか否かを判断し（Ｓ４６）、終了していなければ（Ｓ４６でＮＯ）、タスクデータ６１２ａに従い、基板の生産を続行する（Ｓ３２）。このとき、タスクが再構成されていれば再構成後のタスクデータ６１２ａに従い、回路基板２０が生産されることとなる。

以上説明したように、本実施の形態によると、部品実装時に動的に部品の吸着圧を計測し、適宜、部品の吸着を中止したり、部品の廃棄を行なったりする。よって、一定値以上の吸着圧を保ちつつ、装着ヘッドにより部品を回路基板に実装することができる。また、装着ヘッドの移動速度も適宜低下させる。このため、エアーのリークや、吸着ノズルのつまりなどによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度を正確に維持しながら、部品を実装することができる。

また、部品の吸着中止や部品の廃棄に伴い、タスクが動的に再構成される。このため、次に生産する回路基板は、再構成後のタスクに従い生産されることとなる。このため、位置精度を正確に維持しながら、かつ実装時間が短くなるように回路基板を生産することができる。

なお、図４１に示した部品実装機６００が実行する処理においては、吸着圧が吸着可能吸着圧未満になった場合に、最後に吸着した部品を廃棄するようにしているが（Ｓ３６でＹＥＳ、Ｓ３８）、吸着圧が移動可能吸着圧未満になった場合に（Ｓ３４でＹＥＳ）、最後に吸着した部品を廃棄し、タスクを再構成するようにしてもよい。このようにすることにより、当初の設定速度で装着ヘッドを移動させることが可能となる。

（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７に係る部品実装機について説明する。

本実施の形態では、部品吸着時に吸着ノズルによる部品の吸着ずれを計測し、吸着ずれが予め定められた移動可能ずれ量未満になった場合に、部品の吸着動作を中止し、タスクをリアルタイムに再構成する点が上述の実施の形態とは異なる。

図４６は、本実施の形態に係る部品実装機７００の機能的な構成を示すブロック図である。部品実装機７００は、機能的には、機構部７０２と、実装制御部６０４と、移動可能判断部７０６と、吸着可能判断部７０８と、タスク再構成部６１０と、記憶部６１２と、部品廃棄指示部６１４と、部品吸着中止指示部６１６と、速度変更指示部６１８とを含む。

機構部７０２は、図６〜図８を用いて説明した部品実装機１００の装着ヘッド１１２、部品認識カメラ１１６等を含む機構関連の構成要素の集合である。ただし、本実施の形態に係る部品実装機７００には、吸着圧センサ４１２は備えられていないものとする。

移動可能判断部７０６は、部品認識カメラ１１６による認識結果に基づいて、現在吸着している部品を、装着ヘッド１１２の現在の移動速度で移動させることができることが可能か否かを判断する処理部である。

吸着可能判断部７０８は、部品認識カメラ１１６による認識結果に基づいて、現在吸着している部品を吸着ノズルが吸着したまま移動させることが可能か否かを判断する処理部である。

その他の部品実装機７００を構成する処理部および記憶装置は、実施の形態６に示したものと同様である。

次に、部品実装機７００が実行する処理について説明する。
図４７は、部品実装機７００が実行する処理のフローチャートである。なお、ここでは、説明の簡単化のために装着ヘッド１１２が備える吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄは４本であるものとする。

実装制御部６０４は、タスクデータ６１２ａに従い、機構部６０２を制御することにより回路基板２０上に部品を順次実装していく（Ｓ５２）。タスクデータ６１２ａの一例は、図４２に示したものと同様である。

部品認識カメラ１１６は、４本の吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄが部品を吸着した後に、部品の吸着状態を検査し、部品のずれ量を求める（Ｓ５４）。図４８は、部品を吸着した状態の装着ヘッド１１２を下方から見た図である。同図において、吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄの並びの方向をｘ軸方向とし、それに直交する方向をｙ軸方向とする。吸着ノズル１１２ａおよび１１２ｃは、部品７２０ａおよび７２０ｃをほぼ中央でそれぞれ吸着している。吸着ノズル１１２ｂは、本来の部品７２０ｂの吸着位置に比べ、ｘ軸方向にずれた状態で部品７２０ｂを吸着している。しかし、この場合には、吸着ノズル１１２ｂと部品７２０ｂとの間に隙間は生じておらず、エアーはリークしない。このため、部品の吸着圧には影響を及ぼさない。

一方、吸着ノズル１１２ｄは、本来の部品７２０ｄの吸着位置に比べｙ軸方向にずれた状態で部品７２０ｄを吸着している。この場合には、吸着ノズル１１２ｄと部品７２０ｄとの間に隙間７２２が生じており、エアーがリークし、部品の吸着圧が低下する。よって、以下の説明では、「ずれ量」といった場合には、ｙ軸方向のずれ量を指すものとする。

移動可能判断部７０６は、吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄの各々が部品を吸着したときの、いずれかの部品のずれ量が予め定められた移動可能ずれ量以上になっているか否かを判断する（Ｓ５６）。ここで、「移動可能ずれ量」とは、現在の速度で装着ヘッド１１２を移動させたとしても、吸着ノズルが部品を落下させることがないずれ量の限界の値を指す。すなわち、ずれ量が移動可能ずれ量を超えた場合には、装着ヘッド１１２の移動可能速度を低下させなければ、部品が落下してしまう。

すべての部品のずれ量が移動可能ずれ量以下である場合には（Ｓ５６でＮＯ）、実装制御部６０４は、機構部６０２を制御し、回路基板２０への部品実装を続行する（Ｓ５２）。

いずれかの部品のずれ量が移動可能ずれ量を超えた場合には（Ｓ５６でＹＥＳ）、吸着可能判断部７０８は、吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄの各々が部品を吸着したときのいずれかの部品のずれ量が予め定められた吸着可能ずれ量を超えているか否かを判断する（Ｓ５８）。ここで、「吸着可能ずれ量」とは、移動可能ずれ量よりも大きな値であり、速度を低下させて装着ヘッド１１２を移動させれば、吸着ノズルが部品を落下させることがないずれ量の限界の値を指す。すなわち、ずれ量が吸着可能ずれ量を超えた場合には、速度を低下させて装着ヘッド１１２を移動させたとしても、吸着ノズルが部品を落下させてしまう。

いずれかの部品のずれ量が吸着可能ずれ量を超えた場合には（Ｓ５８でＹＥＳ）、部品廃棄指示部６１４は、当該部品を廃棄するように実装制御部６０４へ指示する。指示を受けた実装制御部６０４は、最後に吸着した部品を廃棄するように機構部６０２を制御する（Ｓ６０）。

すべての部品のずれ量が吸着可能ずれ量以下であれば（Ｓ５８でＮＯ）、実装制御部６０４は、装着ヘッド１１２の速度を予め定められた値だけ下げる制御を行なう（Ｓ６２）。

部品廃棄処理（Ｓ６０）の後、タスク再構成部６１０は、ずれ量が吸着可能ずれ量を超えている部品を次順以降のタスクで実装するようにタスクを再構成しなおし、タスクデータ６１２ａに格納する（Ｓ６４）。タスクの再構成処理（Ｓ６４）は、実施の形態６で説明したタスクの再構成処理（Ｓ４４）と同様である。すなわち、タスク再構成部６１０は、ずれ量が吸着可能ずれ量を超えている部品のみをまとめたタスクを決定することにより、タスクを再構成し、タスクデータ６１２ａを更新する。

タスク再構成処理（Ｓ６４）または速度ダウン処理（Ｓ６２）の後、実装制御部６０４は、回路基板２０の生産が完了したか否かを判断し（Ｓ６６）、終了していなければ（Ｓ６６でＮＯ）、タスクデータ６１２ａに従い、基板の生産を続行する（Ｓ５２）。このとき、タスクが再構成されていれば再構成後のタスクデータ６１２ａに従い、回路基板２０が生産されることとなる。

以上説明したように、本実施の形態によると、部品実装時に動的に部品のずれ量を計測し、適宜、装着ヘッドの移動速度を低下させる。また、ずれ量が特に大きい場合には、その部品を廃棄する。このため、部品カセット１１４から部品を吸着する際に位置ずれが生じ、エアーのリークによる部品吸着圧の低下が発生する場合であっても、位置精度を正確に維持しながら、部品を実装することができる。

また、部品吸着時のずれに伴い、タスクが動的に再構成される。このため、次に生産する回路基板は、再構成後のタスクに従い生産されることとなる。このため、位置精度を正確に維持しながら、かつ実装時間が短くなるように回路基板を生産することができる。

以上、本発明の実施の形態に係る部品実装システムおよび部品実装機について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

例えば、実施の形態２および３では、算出された最大吸着数を最大部品吸着数テーブル３１９ａに記憶したが、部品ライブラリに記憶するようにしても良い。部品ライブラリとは、部品実装機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、部品種ごとの部品サイズ、タクト（一定条件下における部品種に固有のタクト）、その他の制約情報（使用可能な吸着ノズルのタイプ、部品認識カメラ１１６による認識方式、装着ヘッド１１２の速度レベル等）からなる。図４９は、部品ライブラリの一例を示す図であり、同図の最右欄に最大吸着数が示されている。なお、同図には、参考として、各部品種の部品の外観も併せて示されている。

また、実施の形態２および３では、部品の吸着圧または重量計測する際に、吸着ノズルが自動的に部品を吸着するようにしているが、部品吸着時の吸着ずれを防ぐために、人手で部品を吸着ノズルに吸着させるようにしても良い。

さらに、実施の形態２では、低下吸着圧計測部３１１が低下吸着圧を算出しているが、吸着圧センサ４１２が低下吸着圧を算出し、実装条件決定装置３００に送信するようにしても良い。

さらにまた、実施の形態３における低下吸着圧の推定式は、式（１）に限定されるものではなく、その他の式であってもよいし、部品の重量と低下吸着圧との関係を定めるテーブルを予め用意しておき、当該テーブルを参照することにより、低下吸着圧を推定するようにしても良い。

また、実施の形態６および７では、タスクを再構成する際に、図４５のタスクデータ６１２ａに示すように、吸着を中止された部品または廃棄された部品ばかりをまとめて、新たなタスクを決定したが、タスクの再構成の方法は、必ずしもこの方法に限られるものではない。例えば、当該部品を、部品が割り当てられていない吸着ノズルに吸着させるように、すでに存在するタスクに挿入しても良い。

また、実施の形態６および７に示した移動可能判断部６０６（７０６）は、吸着力またはずれ量に基づいて、現在吸着している部品を、装着ヘッド１１２の現在の移動速度で移動させることが可能か否かを判断しているが、それ以外の物理量に基づいて、このような判断を行ってもよい。例えば、部品の重量、部品の形状、吸着ノズル１１２ａの形状、部品と吸着ノズル１１２ａとの隙間量等である。

また、実施の形態６および７に示した吸着可能判断部６０８（７０８）は、吸着力またはずれ量に基づいて、現在吸着している部品を吸着ノズルが吸着したまま移動させることが可能か否かを判断しているが、それ以外の物理量に基づいて、このような判断を行ってもよい。例えば、部品の重量、部品の形状、吸着ノズル１１２ａの形状、部品と吸着ノズル１１２ａとの隙間量等である。

（実施の形態８）
実施の形態８に係る部品実装システムの構成は、図５に示したものと同様である。

また、部品実装機１００の主要な構成は、図６に示したものと同様である。
さらに、装着ヘッド１１２と部品カセット１１４との位置関係は、図７に示したものと同様である。

図５０は、装着ヘッド１１２を模式的に示す図である。装着ヘッド１１２には、上述したように１０個の吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄが設けられており、また、装着ヘッド１１２の内部には、吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄに接続された真空室１３２が設けられている。真空室１３２は、部品実装機１００内に設けられた真空発生装置１３４に接続されている。真空発生装置１３４が真空室１３２内のエアーを吸引することにより、真空室１３２内を真空状態にするような構造になっている。これにより、真空室１３２に接続された吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄは、部品を真空吸着することができる。

図５１は、部品実装条件決定装置３００の内部構成を示すブロック図である。
部品実装条件決定装置３００は、部品実装機１００が備える装着ヘッド１１２の移動速度を決定する装置であり、部品ライブラリ記憶部３１０と、入力部３１２と、表示制御部３１４と、表示部３１６と、ヘッド速度決定部３１８と、ヘッド速度更新表記憶部３２０とを備えている。

部品ライブラリ記憶部３１０は、部品ライブラリ３１０ａを記憶する記憶装置である。部品ライブラリ３１０ａの一例は、図１９に示したものと同様である。

表示部３１６は、文字や画像等を表示する装置であり、具体的には液晶ディスプレイなどである。

入力部３１２は、各種データを入力するためにユーザが使用する装置であり、具体的にキーボードやマウス等である。

表示制御部３１４は、部品ライブラリ３１０ａに含まれるデータや、入力部３１２より入力されたデータを表示部３１６に表示する制御を行なう処理部である。

ヘッド速度更新表記憶部３２０は、後述する装着ヘッド１１２の移動速度を決定するためのヘッド速度更新表３２０ａを記憶している記憶装置である。

ヘッド速度決定部３１８は、入力部３１２により入力されたデータとヘッド速度更新表３２０ａとに基づいて、装着ヘッド１１２の移動速度を決定する処理部である。

図５２は、ヘッド速度更新表３２０ａの一例を示す図である。ヘッド速度更新表３２０ａは、吸着ノズルからのエアーのリーク度合いを示すリークパラメータと、リークパラメータに基づき定められる装着ヘッド１１２の移動速度の変化度合いを示すヘッド速度変化度とからなる。例えば、リークパラメータが「０」の場合には、装着ヘッド１１２の速度変更はないが、リークパラメータが「１」の場合には、装着ヘッド１１２を現在のヘッド速度レベルで示される速度よりも１０％ダウンさせることとなる。

エアーのリークの現象は、図２２〜図３３を参照して説明したとおりである。
次に、部品実装条件決定装置３００が実行する処理について説明する。図５３は、部品実装条件決定装置３００が実行する処理のフローチャートである。

表示制御部３１４は、部品ライブラリ３１０ａを参照して、各部品種ごとにリークパラメータの入力画面を表示する（Ｓ２）。リークパラメータの入力画面の一例は、図３５に示したものと同様である。

オペレータが、入力欄３７２にリークパラメータを入力すると（Ｓ４）、ヘッド速度決定部３１８が、入力されたリークパラメータについて、図５２に示すヘッド速度更新表３２０ａを参照して、当該リークパラメータに対応するヘッド速度変化度を取得する。また、ヘッド速度決定部３１８は、取得したヘッド速度変化度に基づいて、着目している部品種のヘッド速度レベルで示される移動速度を変化させることにより、装着ヘッド１１２の移動速度を決定する（Ｓ６）。例えば、図３５に示した入力画面３７０では、リークパラメータとして「１」が設定されている。また、ヘッド速度レベルは「１」である。図５２に示されるようにリークパラメータが「１」の場合には、装着ヘッド１１２の移動速度を１０％ダウンさせることとなる。このため、ヘッド速度決定部３１８は、装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルが「１」で示される移動速度を１０％ダウンさせた速度を新たな装着ヘッド１１２の移動速度と決定する。

このようにして、部品種ごとに装着ヘッド１１２の移動速度が決定される。装着ヘッド１１２により回路基板２０に部品が装着される際には、移動速度決定処理（Ｓ６）で決定された移動速度に基づいて、装着ヘッド１１２が移動することになる。なお、装着ヘッド１１２は、複数の部品を吸着することができるため、装着ヘッド１１２の移動時には、現在吸着している複数の部品にそれぞれ対応する複数の移動速度のうちの最小速度で装着ヘッド１１２は移動することになる。

以上説明したように、実施の形態８によると、リークパラメータを設定することにより、部品と吸着ノズルとの隙間によるエアーのリークを考慮して装着ヘッド１１２の移動速度を決定することができる。このため、装着ヘッド１１２の移動時に、部品を落下させたり、部品の吸着位置ずれを生じたりすることがなくなる。よって、正確な位置精度で基板上に部品を実装することができるようになる。

（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９に係る部品実装機について説明する。

本実施の形態では、吸着ノズルによる部品の吸着面をカメラで撮像し、撮像された画像から装着ヘッド１１２の移動速度を決定する点が実施の形態８と異なる。

本実施の形態に係る部品実装機１００の構成は、実施の形態８に示したものと同様である。ただし、図５４に示すように、部品の実装条件を決定するための処理部がさらに備えられている点が、実施の形態８に示した部品実装機１００とは異なる。

図５４に示すように、部品実装機１００は、カメラ１３０と、隙間量算出部３８２と、ヘッド速度決定部３８４と、ヘッド制御部３８６と、装着ヘッド１１２と、リークパラメータ算出表記憶部３９０と、ヘッド速度更新表記憶部３２０とを含む。

カメラ１３０、装着ヘッド１１２およびヘッド速度更新表記憶部３２０は、実施の形態８で説明したものと同様であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。

隙間量算出部３８２は、カメラ１３０で撮像された部品の画像から部品のサイズを求め、当該サイズと吸着ノズル１１２ａの内径とから、部品と吸着ノズル１１２ａとの間に生じる隙間量を算出する処理部である。

リークパラメータ算出表記憶部３９０は、後述するリークパラメータを算出するためのリークパラメータ算出表３９０ａを記憶している記憶装置である。リークパラメータ算出表３９０ａの一例は、図３７に示したものと同様である。

ヘッド速度決定部３８４は、隙間量算出部３８２で求められた隙間量とリークパラメータ算出表３９０ａとヘッド速度更新表３２０ａとに基づいて、装着ヘッド１１２の移動速度を決定する処理部である。

ヘッド制御部３８６は、ヘッド速度決定部３８４において決定された移動速度に基づいて、装着ヘッド１１２を移動させる制御を行なう処理部である。

次に、部品実装機１００が実行する処理について説明する。図５５は、部品実装機１００が実行する処理のフローチャートである。

部品供給部１１５ａまたは１１５ｂにおいて部品カセット１１４の交換が行なわれた際に、部品実装機１００は、部品カセット１１４の部品吸着口にカメラ１３０を移動させ、吸着ノズル１１２ａによる部品の吸着面を撮像する（Ｓ１２）。

隙間量算出部３８２は、カメラ１３０で撮像された部品の画像と、当該部品を吸着する際に使用される吸着ノズル１１２ａの内径とから、吸着ノズル１１２ａにより部品を吸着する際に生じる隙間の面積を算出する（Ｓ１４）。隙間面積ａは、上述した式（２）に従って算出される。

ヘッド速度決定部３８４は、式（２）に基づいて算出された隙間面積ａに対応するリークパラメータを、リークパラメータ算出表３９０ａから抽出する（Ｓ１６）。なお、ヘッド速度決定部３８４は、隙間面積ａから所定の演算によりリークパラメータを算出するようにしてもよい。

また、ヘッド速度決定部３８４は、抽出されたリークパラメータに対応するヘッド速度変化度をヘッド速度更新表３２０ａより抽出し、抽出されたヘッド速度変化度に基づいて、現在の装着ヘッド１１２の移動速度をダウンさせる（Ｓ１８）。

ヘッド制御部３８６は、ダウンした後の移動速度で装着ヘッド１１２を移動させ、部品４００を回路基板２０上に装着する（Ｓ２０）。

以上説明したように、実施の形態９によると、部品を撮像した画像に基づいて、部品を吸着ノズルで吸着した際に生じる隙間面積を計算し、隙間面積によりエアーのリークを考慮した装着ヘッドの移動速度を決定することができる。このため、装着ヘッドの移動時に、部品を落下させたり、部品の吸着位置ずれを生じたりすることがなくなる。よって、正確な位置精度で基板上に部品を実装することができるようになる。

また、部品実装機において部品切れを生じ、部品切れを起こした部品と同一の特性を有するが異型の部品に部品換えが行なわれたような場合には、吸着ノズルと部品との隙間の面積が異なるため、エアーのリーク量が変化する。しかし、そのような場合であっても、本実施の形態によると、部品換えの時点で隙間量を算出しなおす。このため、適切な装着ヘッドの移動速度を決定することができる。

（実施の形態１０）
次に、本発明の実施の形態１０に係る部品実装機について説明する。

本実施の形態では、装着ヘッドの真空室内の圧力（真空圧）をセンサで検知し、検知された真空圧から装着ヘッドの移動速度を決定する点が上述の実施の形態８および９とは異なる。

本実施の形態に係る部品実装機１００の構成は実施の形態８に示したものと同様である。ただし、図５６に示すように、部品の実装条件を決定するための処理部がさらに備えられている点が実施の形態８に示した部品実装機１００とは異なる。

図５６に示すように、部品実装機１００は、吸着圧センサ４１２と、部品ライブラリ記憶部４１６と、ヘッド速度決定部４１８と、ヘッド速度テーブル記憶部４２０と、ヘッド制御部４２２と、装着ヘッド１１２とを備えている。

吸着圧センサ４１２は、図５０に示したような装着ヘッド１１２内の真空室１３２内の圧力を計測するセンサである。なお、以下の説明では、「吸着圧」といった場合には、ゲージ圧で真空圧を表現した場合の絶対値を示すものとする。

部品ライブラリ記憶部４１６は、後述する部品ライブラリ４１６ａを記憶する記憶装置である。

ヘッド速度テーブル記憶部４２０は、後述するヘッド速度テーブル４２０ａを記憶する処理部である。

ヘッド速度決定部４１８は、吸着圧センサ４１２の出力値、部品ライブラリ４１６ａおよびヘッド速度テーブル４２０ａに基づいて、装着ヘッド１１２の移動速度を決定する処理部である。

ヘッド制御部４２２は、ヘッド速度決定部４１８により決定された移動速度に基づいて、装着ヘッド１１２を移動させる制御を行なう処理部である。

図５７は、部品ライブラリ４１６ａの一例を示す図である。部品ライブラリ４１６ａは、図１９に示した部品ライブラリ３１０ａに加えて、ヘッド速度決定部４１８で決定された変更後の装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルを入力するための欄「変更後ヘッド速度レベル」が設けられている。

図５８は、ヘッド速度テーブル４２０ａの一例を示す図である。ヘッド速度テーブル４２０ａは、吸着圧センサ４１２で計測された吸着圧と、現在の装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルと、変更後の装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルとの関係を示したテーブルである。例えば、吸着圧ｐが３５ｋＰａであり、かつ現在の装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルが１の場合には、変更後の装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルは２となる。また、同図中の「ＮＡ」は、部品を吸着するための吸着圧が小さく、かつこれ以上ヘッド速度レベルを低下させることができないため、部品を吸着しないことを示している。

次に、部品実装機１００が実行する処理について説明する。図５９は、部品実装機１００が実行する処理のフローチャートである。

部品実装機１００が回路基板２０の生産を開始する（Ｓ３２）。その間、吸着圧センサ４１２は常に真空室１３２内の真空圧（吸着圧）を測定する。吸着圧が規定値以上の場合には（Ｓ３４でＮＯ）、生産が続行される（Ｓ３２）。

吸着圧が規定値未満になった場合には（Ｓ３４でＹＥＳ）、ヘッド制御部４２２は、現在、装着ヘッド１１２が部品を吸着中か否かを判断し（Ｓ３６）、吸着中の場合には吸着動作を中止させる（Ｓ３８）。

その後、ヘッド速度決定部４１８が、図５８に示したヘッド速度テーブル４２０ａに基づいて、現在の吸着圧と装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルとから、更新後のヘッド速度レベルを算出する。また、ヘッド制御部４２２は、更新後のヘッド速度レベルに基づいて、装着ヘッド１１２を移動させる（Ｓ４０）。例えば、現在の吸着圧ｐが２５ｋＰａであり、かつ装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルが「２」の場合には、装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルを「４」に変更する。

また、ヘッド速度決定部４１８は、算出されたヘッド速度レベルを部品ライブラリ４１６ａの「変更後ヘッド速度レベル」欄に書き込む（Ｓ４２）。回路基板２０にすべての部品実装が完了した場合には（Ｓ４６でＹＥＳ）、部品実装機１００による処理を終了し、完了していない場合には（Ｓ４６でＮＯ）、部品実装機１００による生産を続行する（Ｓ３２）。

以上説明したように、実施の形態１０によると、装着ヘッド１１２内の真空室１３２の真空圧に基づいて、吸着ノズルによる吸着力が規定値よりも減少したと判断した場合には、装着ヘッド１１２の移動速度を減少させるような制御を行なうことができる。このため、装着ヘッド１１２の移動時に、部品を落下させたり、部品の吸着位置ずれを生じたりすることがなくなる。よって、正確な位置精度で基板上に部品を実装することができるようになる。

また、部品ライブラリ更新処理（図５９のＳ４２）で、部品ライブラリ４１６ａの「変更後ヘッド速度レベル」欄に、真空室１３２内の吸着圧から算出された速度レベルを書き込むようにしている。これにより、部品実装時に同様の吸着圧の低下が生じた場合には、部品ライブラリ４１６ａに書き込まれた変更後ヘッド速度レベルを参照するだけで、低下すべき装着ヘッド１１２の移動速度を特定することができる。

以上、本発明の実施の形態に係る部品実装システムおよび部品実装機について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

例えば、実施の形態８で説明した部品実装条件決定装置３００の機能が部品実装機１００内に設けられていても良い。

また、実施の形態９または１０で説明した部品実装機１００による装着ヘッド１１２の移動速度決定のための機能が、部品実装機１００とは別の装置である部品実装条件決定装置に設けられていても良い。

また、図６０に示すように、装着ヘッド１１２の内部に２つの真空室１３２ａおよび１３２ｂを設けても良い。この場合、真空室１３２ａおよび１３２ｂに対して、それぞれ真空発生装置１３４ａおよび１３４ｂが設けられる。また、真空室１３２ａには５本の吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｂが接続され、真空室１３２ｂには５本の吸着ノズル１１２ｃ〜１１２ｄが接続されている。

また、図６１に示すように、装着ヘッド１１２の内部に吸着ノズルごとに吸着室を設けても良い。すなわち、吸着ノズル１１２ａ〜１１２ｄにそれぞれ対応する真空室１３２ａ〜１３２ｄが設けられる。また、真空室１３２ａ〜１３２ｄに対してそれぞれ真空発生装置１３４ａ〜１３４ｄが設けられる。

さらに、図６２に示すように、吸着ノズル１１２ａが１つだけ備えられた装着ヘッド１１２であっても良い。この場合には、吸着ノズル１１２ａに対して装着ヘッド１１２内に真空室１３２が設けられる。また、真空室１３２に対して真空発生装置１３４が設けられる。

図６１および図６２に示すように、吸着ノズルごとに真空室が設けられる場合には、他の吸着ノズルからのエアーのリークが生じたとしても、吸着力の低下の影響を受けることがない。このため、図５９のフローチャートにおいて、部品吸着力が落ちたとしても、部品吸着動作を中止する処理（Ｓ３８）は実行せずに、装着ヘッドの速度を低下させるのみですむ。

また、図５４に示した部品実装機１００の隙間量算出部３８２では、部品と吸着ノズル１１２ａとの間に生じる隙間の面積を算出するようにしているが、カメラ１３０の代わりに３次元計測が可能なカメラを用いることにより、隙間の体積を算出し、隙間の体積とリークパラメータとの対応関係を示した表から、リークパラメータを算出するようにしてもよい。

また、図５４に示した部品実装機１００のヘッド速度決定部３８４では、隙間面積からリークパラメータを算出し、リークパラメータに基づいて装着ヘッド１１２の移動速度を決定しているが、図６３に示すような、隙間面積とヘッド速度レベルとの対応表を記憶しておき、隙間面積からヘッド速度レベルを直接求め、ヘッド速度レベルに基づいて装着ヘッド１１２の移動速度を決定するようにしても良い。

また、図５６に示した部品実装機１００のヘッド速度決定部４１８は、ヘッド速度テーブル４２０ａの代わりに、図６４に示すようなリークパラメータテーブルを用いて装着ヘッド１１２の速度を決定しても良い。図６４に示すリークパラメータテーブルは、吸着圧センサ４１２で計測された吸着圧と、現在の装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルと、リークパラメータとの関係を示したテーブルである。例えば、吸着圧ｐが４７ｋＰａであり、現在の装着ヘッド１１２のヘッド速度レベルが「２」の場合には、リークパラメータは「１」となる。このため、ヘッド速度決定部４１８は、現在のヘッド速度レベル「２」に対応する速度を１０％ダウンさせた速度を新たな速度として決定する。

なお、本明細書中で「速度」という場合には、「加速度」を含むものとし、「速度」を「加速度」に置き換えても構わない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、回路基板に電子部品を実装する部品実装機等に適用できる。

図１は、装着ヘッドを模式的に示す図である。 図２は、部品の吸着数と真空室内の真空圧との関係を示すグラフである。 図３は、同一の部品を吸着した場合の当該部品の吸着数と真空室内の真空圧との関係を、吸着ノズルのサイズごとに示した表である。 図４は、同一の部品を吸着した場合の当該部品の吸着数と真空室内の真空圧との関係を、吸着ノズルのサイズごとに示したグラフである。 図５は、実施の形態１に係る部品実装システムの構成を示す外観図である。 図６は、部品実装機の主要な構成を示す平面図である。 図７は、装着ヘッドと部品カセットの位置関係を示す模式図である。 図８は、装着ヘッドを模式的に示す図である。 図９は、実装条件決定装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 図１０は、実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 図１１は、実装条件決定装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 図１２は、実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 図１３は、ある部品に対する部品吸着数と吸着圧との関係を示したグラフである。 図１４は、最大部品吸着数テーブルの一例を示す図である。 図１５は、装着ヘッドを模式的に示す図である。 図１６は、実装条件決定装置の内部構成を示す機能ブロック図である。 図１７は、実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 図１８は、部品実装条件決定装置の内部構成を示すブロック図である。 図１９は、部品ライブラリの一例を示す図である。 図２０は、ヘッド速度レベルを決定するためのテーブルの一例を示す図である。 図２１は、最大部品吸着数テーブルの一例を示す図である。 図２２は、吸着ノズルにより吸着面が曲面形状を有する部品を吸着した場合を説明する図である。 図２３は、吸着ノズルにより吸着面が曲面形状を有する部品を吸着した場合を説明する図である。 図２４は、吸着ノズルによりＩＣ部品を吸着した場合を説明する図である。 図２５は、吸着ノズルによりＩＣ部品を吸着した場合を説明する図である。 図２６は、吸着ノズルによりＩＣ部品を吸着した場合を説明する図である。 図２７は、吸着ノズルによりネジ穴を有する部品を吸着した場合を説明する図である。 図２８は、吸着ノズルによりネジ穴を有する部品を吸着した場合を説明する図である。 図２９は、コネクタ部品を吸着している状態の吸着ノズルを上方から見た模式図である。 図３０は、吸着ノズルによりチップ部品を吸着した場合を説明する図である。 図３１は、吸着ノズルによりチップ部品を吸着した場合を説明する図である。 図３２は、吸着ノズルによりチップ部品を吸着した場合を説明する図である。 図３３は、吸着ノズルによりチップ部品を吸着した場合を説明する図である。 図３４は、実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 図３５は、リークパラメータの入力画面の一例を示す図である。 図３６は、部品実装機の構成を示す機能ブロック図である。 図３７は、リークパラメータ算出表の一例を示す図である。 図３８は、部品実装機が実行する処理のフローチャートである。 図３９は、吸着ノズルと部品と隙間との関係を示す図である。 図４０は、部品実装機の機能的な構成を示すブロック図である。 図４１は、部品実装機が実行する処理のフローチャートである。 図４２は、タスクデータの一例を示す図である。 図４３は、部品廃棄処理について説明するための図である。 図４４は、部品吸着中止処理について説明するための図である。 図４５は、図４２に示したタスクデータを再構成した後のタスクデータの一例を示す図である。 図４６は、部品実装機の機能的な構成を示すブロック図である。 図４７は、部品実装機が実行する処理のフローチャートである。 図４８は、部品を吸着した状態の装着ヘッドを下方から見た図である。 図４９は、部品ライブラリの一例を示す図である。 図５０は、装着ヘッドを模式的に示す図である。 図５１は、部品実装条件決定装置の内部構成を示すブロック図である。 図５２は、ヘッド速度更新表の一例を示す図である。 図５３は、部品実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 図５４は、部品実装機がさらに備える処理部の構成を示す図である。 図５５は、部品実装機が実行する処理のフローチャートである。 図５６は、部品実装機がさらに備える処理部の構成を示す図である。 図５７は、部品ライブラリの一例を示す図である。 図５８は、ヘッド速度テーブルの一例を示す図である。 図５９は、部品実装機が実行する処理のフローチャートである。 図６０は、装着ヘッドの他の構成例を示す図である。 図６１は、装着ヘッドの他の構成例を示す図である。 図６２は、装着ヘッドの他の構成例を示す図である。 図６３は、隙間面積とヘッド速度レベルとの対応表を示す図である。 図６４は、リークパラメータテーブルの一例を示す図である。

符号の説明

８ 装着ヘッド
１０ 部品実装システム
１１ 真空室
１２ａ〜１２ｄ、１１２ａ〜１１２ｄ 吸着ノズル
１４ａ〜１４ｄ、７２０ａ〜７２０ｄ 部品
１６ 真空発生装置
２０ 回路基板
３０ 吸着可能吸着圧
１００、６００、７００ 部品実装機
１１０ 前サブ設備
１１２ 装着ヘッド
１１２ａ〜１１２ｄ 吸着ノズル
１１３ ＸＹロボット
１１４ 部品カセット
１１５ａ、１１５ｂ 部品供給部
１１６ 部品認識カメラ
１１７ トレイ供給部
１１８ シャトルコンベヤ
１１９ ノズルステーション
１２０ 後サブ設備
１３０ カメラ
１３２ 真空室
１３４ 真空発生装置
３００、５００ 実装条件決定装置
３１１ 低下吸着圧計測部
３１３ 最大部品吸着数算出部
３１５ タスク決定部
３１７ 通信Ｉ／Ｆ部
３１９ 最大部品吸着数テーブル記憶部
３１９ａ 最大部品吸着数テーブル
３２１ バス
４１２ 吸着圧センサ
４１３ 重量センサ
５１１ 低下吸着圧推定部
６０２、７０２ 機構部
６０４ 実装制御部
６０６、７０６ 移動可能判断部
６０８、７０８ 吸着可能判断部
６１０ タスク再構成部
６１２ 記憶部
６１２ａ タスクデータ
６１４ 部品廃棄指示部
６１６ 部品吸着中止指示部
６１８ 速度変更指示部
７２２ 隙間

Claims (10)

1. 複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機における部品実装条件決定方法であって、
   複数の部品種の各々について、複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定ステップを含む
   ことを特徴とする部品実装条件決定方法。
2. さらに、前記最大部品吸着数決定ステップにおいて決定された前記複数の部品種にそれぞれ対応する複数の前記最大部品吸着数に基づいて、前記実装ヘッドによる部品の吸着、移動および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のタスクを決定するタスク決定ステップを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品実装条件決定方法。
3. 前記最大部品吸着数決定ステップは、
   前記複数の部品種の各々について、部品を１つ吸着する前後における前記複数の吸着ノズルによる吸着圧力の差である低下吸着圧を計測する低下吸着圧計測ステップと、
   前記複数の部品種の各々について、計測された前記低下吸着圧に基づいて、前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が移動可能吸着力以上となるような最大部品吸着数を決定する決定ステップとを含む
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の部品実装条件決定方法。
4. 前記最大部品吸着数決定ステップは、
   前記複数の部品種の各々について、１つあたりの部品の重量を取得する部品重量取得ステップと、
   前記複数の部品種の各々について、前記部品の重量に基づいて、前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が移動可能吸着力以上となるような最大部品吸着数を決定する決定ステップとを含む
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の部品実装条件決定方法。
5. 複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機における部品実装方法であって、
   複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定ステップと、
   決定された最大部品吸着数以下で前記部品を、前記装着ヘッドにより基板上に実装する部品実装ステップとを含む
   ことを特徴とする部品実装方法。
6. 前記部品実装ステップでは、さらに、前記複数の吸着ノズルのいずれかが部品供給部より部品を吸着した際に前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度よりも速度を低下させて装着ヘッドを移動させれば、吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である吸着可能吸着力よりも大きい値であり、かつ前記移動可能吸着力未満となった場合には、前記装着ヘッドの移動速度を現在設定されている移動速度よりも減少させ、部品を基板上に実装する
   ことを特徴とする請求項５に記載の部品実装方法。
7. さらに、前記複数の吸着ノズルのいずれかが部品供給部より部品を吸着した際に、前記複数の吸着ノズルによる部品吸着力が前記吸着可能吸着力未満となった場合に、吸着した前記部品を廃棄する部品廃棄ステップを含む
   ことを特徴とする請求項６に記載の部品実装方法。
8. 複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機における部品実装条件決定装置であって、
   複数の部品種の各々について、複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定手段を含む
   ことを特徴とする部品実装条件決定装置。
9. 複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機であって、
   複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定手段と、
   決定された最大部品吸着数以下で前記部品を、前記装着ヘッドにより基板上に実装する部品実装手段とを含む
   ことを特徴とする部品実装機。
10. 複数の吸着ノズルを備える装着ヘッドにより部品を基板上に実装する部品実装機における部品実装条件を決定するプログラムであって、
    複数の部品種の各々について、複数の吸着ノズルによる部品吸着力が、予め定められた速度で装着ヘッドを移動させたとしても吸着ノズルが部品を落下させることがない吸着力の限界値である移動可能吸着力以上となるように、前記装着ヘッドによる最大部品吸着数を決定する最大部品吸着数決定ステップ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。

Images