JP2010034328A - 電子部品装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品の装着前に吸着状態の判定で吸着異常と判定された場合のリカバリ動作を、プリント基板の生産時間の遅延を招くことなく行うこと。
【解決手段】ＣＰＵ８５がサイクル「１」の吸着順序が１番目の電子部品について部品吸着異常と判定すると、ノズルデータは格納されているが実装する電子部品の種類や位置データが格納されていないＲＡＭ６２における当該サイクルの空き領域をＣＰＵ６０は探索し、サイクル「１」の４番目にノズルデータは格納されているが実装する電子部品の種類や位置データが格納されていない空き領域があるのを見つけ、ＣＰＵ６０はこれらのノズルデータのノズルＩＤが部品吸着異常とされた吸着ノズルのノズルＩＤと一致するかを判断する。一致すると判断した場合には、ＣＰＵ６０は見つけた空き領域に当該異常とされた電子部品の種類や位置データを格納させるように、リカバリステップを登録するように制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。

この種の電子部品装着方法は、例えば特開２００３−１７８９５号公報（特許文献１）などで知られている。そして、一般に、装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置は、装着順序毎にどの電子部品をどの位置に装着するかの装着データに従って、装着動作を行うが、装着前に電子部品の吸着状態の判定を行い、吸着異常ではない電子部品のみ装着する。

そして、吸着ノズルが電子部品を吸着していない、吸着ノズルが予め指定されている電子部品と異なる厚さの電子部品を吸着している（予め指定されている電子部品と異なる種類の電子部品を吸着している）、或いは、吸着ノズルが吸着している電子部品の吸着姿勢が異常である等のため、装着前の吸着状態の判定で吸着異常と判定された場合には、当該装着ヘッド体の吸着異常と判定されていない電子部品をプリント基板に装着した後、当該吸着ノズルに吸着保持された当該吸着異常と判定された電子部品を廃棄して、部品供給装置から再度当該吸着ノズルにより当該電子部品を取出してリカバリ動作を行うのが一般的である。
特開２００３−１７８９５号公報

しかし、吸着状態の判定で吸着異常と判定された場合に、吸着異常と判定されなかった電子部品を総て装着して一つの部品装着サイクルが終了した後、次の部品装着サイクルのための装着ヘッド体の部品供給装置とプリント基板との間の往復移動の前に、リカバリのためだけの部品装着サイクルで上述したようなリカバリ動作を行うと、吸着異常と判定された電子部品と同様の電子部品の取出しのために、装着ヘッド体は部品供給装置へ戻り、再度プリント基板上に移動しなければならない。この結果、装着ヘッド体の往復移動回数が増え、装着ヘッド体が部品供給装置とプリント基板との間で移動する距離が長くなり、プリント基板の生産時間の遅延を招くこととなる。

そこで本発明は、部品供給装置から電子部品を取出して、この電子部品の装着前に吸着状態の判定で吸着異常と判定された場合のリカバリ動作を、プリント基板の生産時間の遅延を招くことなく行うことを目的とする。

このため第１の発明は、装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを格納する記憶装置と、
この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着異常の検出を行う検出装置と、
この検出装置により吸着異常であると検出されると当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルにおいて当該吸着異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルと同種の吸着ノズルのうち使用していない吸着ノズルを当該サイクルでリカバリのために使用するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。

第２の発明において、装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを格納する記憶装置と、
この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着異常の検出を行う検出装置と、
この検出装置により吸着異常であると検出されると前記装着データのうち当該吸着異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルと同種の吸着ノズルの前記ノズルデータは格納されているが前記位置データが格納されていない前記記憶装置における前記装着データの当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御する制御装置と
を設けたことを特徴とする。

第３の発明において、装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを格納する記憶装置と、
この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着異常の検出を行う検出装置と、
この検出装置により吸着異常であると検出されると前記装着データのうち当該吸着異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルと同種の吸着ノズルの前記ノズルデータは格納されているが前記位置データが格納されていない前記記憶装置における前記装着データの当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域を探す探索装置と、
この探索装置により探索された前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御する制御装置と
を設けたことを特徴とする。

第４の発明において、複数の装着ヘッド体を備え、各装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを前記装着ヘッド体毎に格納する記憶装置と、
この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着状態の検出を行う検出装置と、
この検出装置により吸着異常であると検出されると当該吸着異常とされた電子部品を保持していた吸着ノズルを備える前記装着ヘッド体に対応する前記装着データのうち当該吸着ノズルと同種の吸着ノズルの前記ノズルデータは格納されているが前記位置データが格納されていない前記記憶装置における前記装着データの当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域を探す探索装置と、
この探索装置により探索された前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御する制御装置と
を設けたことを特徴とする。

第５の発明は、第３又は第４の発明において、前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合には、次のサイクルの前にリカバリステップを形成し、このリカバリステップに前記ノズルデータ及び位置データを格納することを特徴とする。

第６の発明は、第３又は第４の発明において、前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合には、次サイクル以降の空き領域を探索し、探索された前記空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御することを特徴とする。

第７の発明は、第３又は第４の発明において、前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合には、次サイクル以降の空き領域を探索しても無い場合には専用のリカバリの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御することを特徴とする。

第８の発明は、第６又は第７の発明において、前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合に、前記吸着異常とされた電子部品を保持していた吸着ノズルを備える当該装着ヘッド体に対応する前記装着データの次サイクル以降の空き領域を探索することを特徴とする。

第９の発明は、第６又は第７の発明において、前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合に、当該吸着異常とされた電子部品を保持していた吸着ノズルを備える全ての前記装着ヘッド体に対応する前記装着データの次サイクル以降の空き領域を探索することを特徴とする。

本発明は、部品供給装置から電子部品を取出して、この電子部品の装着前に吸着異常の判定で異常と判定された場合のリカバリ動作を、プリント基板の生産時間の遅延を招くことなく行うことができる。

以下図に基づき、本発明の実施の形態を説明する。図１は第１の実施形態の電子部品装着装置１の平面図で、該装着装置１の装着装置本体２に設けられた部品供給テーブル（図示せず）上に種々の電子部品を夫々その部品吸着取出位置に１個ずつ供給する部品供給装置を構成する部品供給ユニット３が複数並設されている。そして、対向するユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。前記供給コンベア４は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送し、位置決め部５で位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送される。

８はＸ方向に長いビームであり、Ｙ軸モータ９の駆動によりネジ軸１０を回転させ、左右一対のガイド１１に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品吸着取出位置上方を個別にＹ方向に移動する。

ビーム８にはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸モータ１２によりガイド(図示せず)に沿って移動する装着ヘッド体７が設けられている。各装着ヘッド体７を昇降させるヘッド昇降モータ１９、吸着ノズル１７を昇降させるためのノズル昇降モータ２０及び装着ヘッド２２内のノズル支持体２２Ａを鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータ（ダイレクト・ドライブ・モータ）１５が搭載されている。したがって、装着ヘッド体７の吸着ノズル１７はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。

１６は部品位置認識用の部品認識カメラで、電子部品が吸着ノズル１７に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を撮像するが、装着ヘッド体７に円周方向に所定間隔を存して交換可能に取り付けられた６本の吸着ノズル１７に吸着保持された最大６個の電子部品を同時に撮像可能である。１８は種々の吸着ノズル１７を収納するノズルストッカで、最大配置可能本数が２４本である。なお、装着ヘッド体７は複数の吸着ノズル１７を部品供給ユニット３の並設方向に沿って並べて配設してもよい。

次に、図２に基づいて、前記装着ヘッド体７について詳述する。この装着ヘッド体７の装着ヘッド２２には吸着ノズル１７が下端部に交換可能にそれぞれ着脱可能に取付けられた６本のノズル軸２４が上下動可能なガイド筒２５を介して円周方向に沿って所定間隔毎に配設され、また装着ヘッド２２にはこの装着ヘッド２２を回動させるためのθ軸モータ（ダイレククト・ドライブ・モータ）１５を内蔵している。前記装着ヘッド体７のヘッド取付体２７はヘッド昇降モータ（図２では図示せず。）１９の駆動により昇降可能である。

２８はノズル選択モータで、その出力軸にはプーリ２９が設けられ、鉛直軸方向に延びた軸１３の回りを回動可能な同じく鉛直軸方向に延びたガイド筒体２３上部に配設されたプーリ３０と前記プーリ２９との間にはベルト３２が張架され、前記ノズル選択モータ２８が駆動するとプーリ３０、２９及びベルト３２を介してガイド筒体２３が回転するため、後述するボールスプライン３１を介して外側に位置したノズル昇降体３３も回転することとなる。

そして、前記各吸着ノズル１７が下部に設けられたノズル軸２４上部には、頂部にカムフォロア（ローラ）３４がそれぞれ設けられた連結体３７が設けられる。前記ガイド筒体２３外周にはボールスプライン３１が固定され、このボールスプライン３１を介して前記ガイド筒体２３に沿って前記ノズル昇降体３３が昇降可能に設けられると共に、前記ガイド筒体２３と一緒に前記ノズル昇降体３３が回転可能に設けられる。

前記ノズル昇降モータ２０の出力軸はカップリング４１を介してネジ軸４２に接続され、このネジ軸４２は昇降体であるナット体４３が嵌合しており、このナット体４３と前記ノズル昇降体３３との間にはアンギュラベアリング４４Ａ及びベアリング４４Ｂが配設されている。従って、前記ノズル選択モータ２８が駆動すると、プーリ２９、３０及びベルト３２を介してガイド筒体２３が回転し、ノズル昇降体３３もナット体４３内をアンギュラベアリング４４Ａ及びベアリング４４Ｂを介して回転することとなる。なお、このアンギュラベアリング４４Ａはナット体４３と前記ノズル昇降体３３との間の上下方向のガタツキを防止する。

そして、前記ノズル軸２４にコイルバネ４８を巻装し、このコイルバネ４８の下端部はノズル軸２４下部に形成された係止部２４Ａに係止し、上端部が装着ヘッド２２に固定されたガイド筒２５下端部に係止し、前記ガイド筒体２３の外周に一部の切除部２３Ｂを除いて形成された支承ガイド部（第１ノズル支承部：カム板）２３Ａに複数のカムフォロア３４がコイルバネ４８の圧縮により伸張するように、即ち吸着ノズル１７を下降するように付勢した状態で圧接している。

また、前記ガイド筒体２３の支承ガイド部２３Ａが形成されていない切除部２３Ｂには、前記ノズル昇降体３３に固定された昇降体４９（第２ノズル支承部）が昇降可能に配設されている。この昇降体４９の下端部には支承ガイド部（カム板）４９Ａが形成され、この支承ガイド部４９Ａに載置したカムフォロア３４はコイルバネ４８の圧縮により伸張するように、即ち吸着ノズル１７を下降するように付勢した状態で圧接している。従って、ナット体４３が上昇している状態では、支承ガイド部２３Ａ、４９Ａの上面レベルは一致し、各吸着ノズル１７はそのカムフォロア３４を介して支承ガイド部２３Ａ、４９Ａ上を摺動可能に吊持支承される。

従って、ノズル昇降モータ２０が駆動してナット体４３が下降すると、支承ガイド部４９Ａが下降し、前記コイルバネ４８の伸張せんとする付勢力により支承ガイド部４９Ａにカムフォロア３４が圧接した状態で、ノズル軸２４及び吸着ノズル１７が下降することとなる。なお、前記吸着ノズル１７の最下限位置においても、前記コイルバネ４８は伸張せんとする付勢力が働くように構成される。

また、前記昇降体４９には、昇降棒５６が一対の上下支持片４９Ｂ、４９Ｃを貫通した状態で配設され、この上支持片４９Ｂと下支持片４９Ｃ間には昇降棒５６に巻装した状態のコイルスプリング５７が配設され、しかも昇降棒５６の上端部５６Ａは上支持片４９Ｂ上に係止すると共に前記コイルスプリング５７の下端部は昇降棒５６の上下支持片４９Ｂ、４９Ｃ間に位置する係止部５６Ｂに係止する。

従って、コイルスプリング５７は常時昇降棒５６を下降するよう付勢している。このため、作業者による或いは電子部品装着装置に設けられたノズル交換装置によるノズル軸２４への吸着ノズル１７の交換の際に、ノズル軸２４へ吸着ノズル１７を取付けるように吸着ノズル１７を押し上げると、連結体３７が上昇するが、過剰に吸着ノズル１７を押し上げたときの衝撃を前記コイルスプリング５７が緩和する。

なお、５８はバネ受けで、このバネ受け５８と前記ナット体４３との間にはバネ５９が配設され、前記ノズル昇降モータ２０の電源オフ時にナット体４３が下降するのを防止するように支承するためのものである。

次に、図５の本電子部品装着装置１の制御ブロック図に基づいて、以下説明する。６０は本装着装置１を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）で、該ＣＰＵ６０にはバスラインを介して、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）６２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）６３が接続されている。そして、ＣＰＵ６０は前記ＲＡＭ６２に記憶されたデータに基づいて、前記ＲＯＭ６３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ６０は、インターフェース６４及び駆動回路６５を介して前記Ｙ軸モータ９及びＸ軸モータ１４、ヘッド昇降モータ１９、θ軸モータ１５、ノズル昇降モータ２０、ノズル選択モータ２８などの駆動を制御している。

前記ＲＡＭ６２には、電子部品の装着に係る装着データが記憶されており、吸着ノズル１７を６本備えた装着ヘッド体が部品供給ユニット３とプリント基板Ｐとの間を１往復して電子部品を装着する動作を１サイクル（１単位）として、装着ヘッド体７の番号（Ｈ１のみ）、またその装着順序毎に、吸着ノズルの番号、吸着順、吸着ノズルのＩＤ、実装する電子部品の種類、プリント基板内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報などが格納されている。

そして、図６における装着データでは、サイクル「１」ではノズル番号「４」は使用しないことを意味している。即ち、サイクル「１」では吸着順序（装着順序でもある。以下、同じ。）が４番目は、吸着ノズルのＩＤに係るノズルデータは格納されているが、実装する電子部品の種類や、電子部品を前記プリント基板Ｐのどの位置に装着するかの位置データは格納されていない。

７１はインターフェース６４を介して前記ＣＰＵ６０に接続される認識処理装置で、部品認識カメラ１６により撮像して取込まれた画像の認識処理が部品認識処理装置７１により行われる。前記部品認識カメラ１６より撮像された画像は表示装置としてのモニタ７２に表示される。そして、前記モニタ７２には種々のタッチパネルスイッチ７３が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ７３を操作することにより、教示指定のための設定を含む種々の設定を行うことができる。

図２に示す７５は装着ヘッド２２の中心から下方に突出して設けられた電子部品Ｄの有無検出及び吸着姿勢（吸着状態）検出の検出手段、電子部品Ｄの厚さの検出手段としてのラインセンサユニットで、装着ヘッド２２の略中央部に設けられた円筒状の発光ユニット取付体７６内上部にＬＥＤ等の発光素子７７を配設すると共にその下方にレンズ７８及びそのレンズ７８の下方に円錐状の反射面７９を有する反射体８０を配設して構成された発光ユニット８１と、前記反射体８０を介する前記発光素子７７からの光を受光する複数の受光素子であるＣＣＤ素子を備えた受光ユニット８２とから構成される。

なお、図５において、前記ラインセンサユニット７５の受光ユニット８２はインターフェ−ス８３を介して検出コントローラ８４のＣＰＵ８５に接続され、ＣＰＵ８５にはバスラインを介してＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）８６及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）８７が接続されている。そして、ＣＰＵはインターフェ−ス８８及びシリアル回線８９を介して前記ＣＰＵ６０に接続されている。

ここで、吸着ノズル１７に吸着保持された電子部品Ｄの有無検出をしたり、吸着姿勢（吸着状態）を検出したり、吸着ノズル１７に吸着保持された電子部品Ｄの厚さを検出したりするために、６本の吸着ノズル１７のうちの電子部品Ｄを吸着保持した吸着ノズル１７を発光ユニット８１と受光ユニット８２との間に位置させるために、θ軸モータ１５により前記発光ユニット８１を装着ヘッド２２内のノズル支持体２２Ａと共に回転させることとなる。

次に、図７に基づいてプリント基板Ｐへの電子部品の実装動作について説明すると、プリント基板Ｐが図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬送され、位置決め機構により位置決め固定される。

そして、ＣＰＵ６０はＲＡＭ６２に格納されたサイクル「１」の装着データ（図６参照）を読み込む。この場合、装着ヘッド２２は吸着ノズル１７の最大保有本数の６個の電子部品を部品供給ユニット３から吸着して取出すことができる。即ち、装着ヘッド体７の吸着ノズル１７は初めに吸着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向はＹ軸モータ９が駆動して一対のガイド１１に沿ってビーム８が移動し、Ｘ方向はＸ軸モータ１２が駆動して装着ヘッド体７が移動し、既に所定の部品供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、ヘッド昇降モータ１９により装着ヘッド体７を所定位置まで下降させると共に、部品供給ユニット３から取り出す電子部品に対応する吸着ノズル１７を下降させるために、この使用する吸着ノズル１７の位置と昇降体４９との位置が上下方向から見て合致するように移動させる。即ち、図４に示すように、ノズル選択モータ２８を駆動させてプーリ２９、３０及びベルト３２を介してガイド筒体２３を回転させ、ノズル昇降体３３をアンギュラベアリング４４Ａ及びベアリング４４Ｂを介してナット体４３内で回転させて、３時の位置にある吸着ノズル１７と昇降体４９との位置とを上下方向から見て合致させる。そして、ノズル昇降モータ２０を駆動させ、ネジ軸４２を回転させてナット体４３をボールスプライン３１に沿って下降させ、選択された吸着ノズル１７に対応するノズル軸２４を下降させ、部品供給ユニット３の部品取出し位置にある電子部品を当該吸着ノズル１７が吸着して取り出すことができる。

そして、前述と同様な動作、即ちノズル選択モータ２８を駆動させて使用する吸着ノズル１７と昇降体４９との位置とを上下方向から見て合致させ、次いでノズル昇降モータ２０を駆動させ、ナット体４３を下降させることにより選択された吸着ノズル１７を下降させ、装着ヘッド２２の全ての吸着ノズル１７が部品供給ユニット３から電子部品を取出すことができる。

そして、吸着ノズル１７により１個の電子部品の吸着動作がなされると、ラインセンサユニット７５による電子部品の有無検出、吸着姿勢の検出がなされる。即ち、ラインセンサユニット７５の受光ユニット８２は不動であり、ノズル支持体２２Ａの間欠的な回動に伴い電子部品を吸着した吸着ノズル１７が発光ユニット８１と受光ユニット８２との間を通過した際に、ラインセンサユニット７５により吸着ノズル１７の下端での電子部品の有無検出、吸着姿勢の検出等をノズル支持体２２Ａを１回転させて行なう。

この場合、発光ユニット８１の発光素子７７から発せられた光が反射体８０の反射面７９で反射されて受光ユニット８２により受光され、検出コントローラ８４に検出値が送られ、検出コントローラ８４からの検出情報に基づいて、ＣＰＵ８５はこの電子部品Ｄの下端レベルに応じて電子部品の有無検出、吸着姿勢の検出等が確実に行なえることとなる。

従って、検出コントローラ８４からの検出情報に基づいて、吸着ミス（吸着異常）判定をして、部品吸着異常が無ければ、リカバリステップがあるか否かを判定し、リカバリステップが無いと判定すると同サイクル「１」の全ての電子部品の吸着が完了したかを判定するが、リカバリステップがあると判定するとリカバリステップを解除して同サイクル「１」の全ての部品吸着が完了したかを判定し、完了していなければ完了するまで以上の部品吸着、吸着ミス判定動作を繰り返す。

このように、同サイクル「１」の電子部品の吸着毎に以上の動作を繰り返すこととなるが、ここでＣＰＵ８５がサイクル「１」の吸着順序が１番目の電子部品について部品吸着異常と判定すると、当該サイクル（「同サイクル」と表現する。）の空きノズル、即ちノズルデータは格納されているが実装する電子部品の種類や位置データが格納されていないＲＡＭ６２における空き領域（「空きノズル」と表現する。）をＣＰＵ６０は探索する。

そして、サイクル「１」の上から４番目にノズルデータは格納されているが実装する電子部品の種類や位置データが格納されていない空き領域があるのを見つけるので、次にＣＰＵ６０はこれらのノズルデータのノズルＩＤが部品吸着異常とされた吸着ノズルのノズルＩＤ（ＮＯＺ＿Ａ）と一致するかを判断する。そして、一致すると判断した場合には、ＣＰＵ６０は見つけた空き領域に当該異常とされた電子部品の種類や位置データを格納させるように、即ちリカバリステップを登録するように制御し、次に同サイクル「１」の全ての部品吸着が完了したかを判定する。この場合、前述したような当該サイクル「１」の空き領域をＣＰＵ６０が探した際に、当該サイクル「１」内に空き領域が複数あってノズルＩＤも一致する場合には、ＣＰＵ６０は前記吸着異常（不良）とされた電子部品の空着順序から一番近い空き領域に当該異常とされた電子部品の種類や位置データを格納させるように制御する。

なお、前述したように、ＣＰＵ８５がサイクル「１」の吸着順序が１番目の電子部品について部品吸着異常と判定して、当該サイクルの空き領域を探索した際に、空き領域が無いと判定した場合には、図８に示すように、ＣＰＵ８５は次のサイクル「２」の前に特別なリカバリサイクル「１’」を作るように制御する。

即ち、吸着異常とされた電子部品のデータと同じデータ、つまり装着ヘッド体７の番号（「Ｈ１」）、またその装着順序毎に、吸着ノズルの番号「１」、吸着順「１」、吸着ノズルのＩＤ「ＮＯＺ＿Ａ」、実装する電子部品の種類「ＰＡＲＴＳ＿Ａ」、プリント基板内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度情報などを格納させ（図８参照）、次サイクル「２」の前に特別なリカバリサイクル「１’」を作ってリカバリステップを登録するように制御する。

以上のように、吸着ミス判定をして、吸着異常と判定するといずれかのリカバリステップを登録をするが、このようにしてサイクル「１」の全ての電子部品の吸着が完了すると、次に同サイクル「１」内にリカバリステップがあるか否かの判定をし、図６に示すように、同サイクル内にリカバリステップがあると判定した場合には、当該装着ヘッド２２の各吸着ノズル１７に吸着保持された電子部品の認識及び装着の前に、装着ヘッド２２を回収箱（図示せず）上方に移動させて、部品吸着異常とされた電子部品を落下させる。そして、同サイクル「１」の上から４番目がリカバリステップであり、このステップの電子部品を吸着して部品供給ユニット３から電子部品を取出し、前述したように、この電子部品についても吸着ミス（吸着異常）判定をして、部品吸着異常が無ければ、リカバリステップがあるので当該リカバリステップを解除し、同サイクル「１」の全ての電子部品の吸着が完了する。

そして、当該リカバリステップが解除され、同サイクル「１」内にはリカバリステップは無いので、プリント基板Ｐへの電子部品の装着がなされ、次のサイクルの装着データの読み込みがなされることとなる。この読み込みがなされて、次のサイクルにリカバリステップが無ければ、まだサイクルがあるか否かを判定し、サイクル「２」があるので、サイクル「１」と同様に電子部品の吸着、吸着ミス判定、電子部品の装着が繰り返されて、プリント基板Ｐへの全ての電子部品が装着されると、当該プリント基板Ｐへの部品実装が終了することとなる。

ここで、前述したように、サイクル「１」内にはリカバリステップが無く、プリント基板Ｐへの電子部品の装着がなされ、次のサイクルの装着データの読み込みがなされ、次のサイクル、即ちリカバリサイクル「１’」内にリカバリステップがあると判定すると、このリカバリステップの電子部品を吸着して部品供給ユニット３から電子部品を取出し、前述したように、この電子部品についても吸着ミス（吸着異常）判定をして、部品吸着異常が無ければ、リカバリステップがあるので当該リカバリステップを解除し、同サイクル「１」の全ての電子部品の吸着が完了し、当該電子部品をプリント基板Ｐに装着し、次のサイクルの装着データの読み込みがなされることとなる。この読み込みがなされて、次のサイクルにリカバリステップが無ければ、まだサイクルがあるか否かを判定し、サイクル「２」があると判定する。

そして、サイクル「２」もサイクル「１」と同様に電子部品の吸着、吸着ミス判定、電子部品の装着が繰り返されて、プリント基板Ｐへの全ての電子部品が装着されると、当該プリント基板Ｐへの部品実装が終了することとなる。

なお、電子部品のプリント基板Ｐへの装着に際しては、装着前に部品認識カメラ１６による吸着正常の電子部品の撮像及び認識処理装置７１の認識処理等の部品認識動作を行ない、プリント基板Ｐへ装着動作を行う。即ち、ＣＰＵ６０は認識処理装置７１からの認識処理結果を加味して、位置決め部５で位置決めされているプリント基板Ｐ上の装着座標位置に吸着ノズル１７が移動するように、Ｙ軸モータ９を制御しビーム８を移動させると共にＸ軸モータ１４が駆動して装着ヘッド体７を移動させ、シータ軸モータ１５、ヘッド昇降モータ１９及びノズル昇降モータ２０を制御して、プリント基板Ｐに電子部品を装着する。

次に、図９及び図１０に基づいて、第２の実施形態について説明する。初めにＣＰＵ６０はＲＡＭ６２に格納されたサイクル「１」の装着データ（図１１参照）を読み込む。この場合、装着ヘッド体７Ａの装着ヘッド２２は吸着ノズル１７の最大保有本数の６個の電子部品を部品供給ユニット３から吸着して取出すことができる。初めに取出した電子部品について、検出コントローラ８４からの検出情報に基づき吸着ミス判定をして、ＣＰＵ８５が部品吸着異常と判定すると、当該サイクル（「同サイクル」と表現する。）の空きノズル、即ちノズルデータは格納されているが実装する電子部品の種類や位置データが格納されていないＲＡＭ６２における空き領域（「空きノズル」と表現する。但し、最終サイクル「ｎ」を除く。）をＣＰＵ６０は探索する。この場合、部品吸着異常が発生した装着ヘッド体７に係るサイクル「１」の吸着順序が４番目の空きノズルを探索することとなる。なお、最終サイクル「ｎ」は、ノズルデータは格納されているが実装する電子部品の種類や位置データが格納されていない専用の空き領域を備えている。

従って、サイクル「１」の吸着順序が４番目に空きノズルがあるのを見つけるので、次にＣＰＵ６０はこのノズルデータのノズルＩＤが部品吸着異常とされた吸着ノズルのノズルＩＤ（ＮＯＺ＿Ａ）と一致するかを判断し、一致すると判断した場合には、ＣＰＵ６０はこの吸着順序が４番目の空き空き領域に当該異常とされた電子部品の種類や位置データを格納させるように、即ちリカバリステップを登録するように制御し、次に同サイクル「１」の全ての部品吸着が完了したかを判定する。

この場合、完了していないので、吸着順序が２番目の電子部品を取出し、この取出した電子部品について、検出コントローラ８４からの検出情報に基づき吸着ミス判定をして、部品吸着異常が無ければ、リカバリステップがあるか否かを判定し、リカバリステップが無いと判定すると同サイクル「１」の全ての電子部品の吸着が完了したかを判定するが、リカバリステップがあると判定するとリカバリステップを解除して同サイクル「１」の全ての部品吸着が完了したかを判定し、以後完了していなければ完了するまで以上の部品吸着、吸着ミス判定動作を繰り返す。

ここで、５番目に取出した電子部品について、前述の吸着ミス判定をして、ＣＰＵ８５が部品吸着異常と判定すると、同サイクル「１」の空きノズルをＣＰＵ６０は探索する。しかし、探索したが空きノズルが無いと判定するので、次のサイクル「２」以降の空きノズルをＣＰＵ６０は探索する。すると、サイクル「２」の吸着順序が２番目に空きノズルがあるのを見つけるので、次にＣＰＵ６０はこのノズルデータのノズルＩＤが部品吸着異常とされた吸着ノズルのノズルＩＤ（ＮＯＺ＿Ｂ）と一致するかを判断し、一致すると判断した場合には、ＣＰＵ６０はサイクル「２」の吸着順序が２番目の空き空き領域に当該異常とされた電子部品の種類や位置データを格納させるように、即ちリカバリステップを登録するように制御し、次に同サイクル「１」の全ての部品吸着が完了したかを判定し、以後完了していなければ完了するまで以上の部品吸着、吸着ミス判定動作を繰り返す。

次の６番目に取出した電子部品について、前述の吸着ミス判定をして、ＣＰＵ８５が部品吸着異常と判定すると、同サイクル「１」の空きノズルをＣＰＵ６０は探索する。しかし、探索したが空きノズルが無いと判定するので、次のサイクル「２」以降の空きノズルをＣＰＵ６０は探索する。しかし、最終サイクル「ｎ」を除き、空きノズルが無いか、空きノズルがあっても、空き領域のこのノズルデータのノズルＩＤと部品吸着異常とされた吸着ノズルのノズルＩＤ（ＮＯＺ＿Ｃ）と一致するかを判断して一致しないと判定した場合には、最終サイクル「ｎ」の空きノズル、即ちノズルデータは格納されているが実装する電子部品の種類や位置データが格納されていないＲＡＭ６２における空き領域をＣＰＵ６０は探し、サイクル「ｎ」の全てに空き領域があるのを見つけるので、次にＣＰＵ６０はこれらのノズルデータのノズルＩＤが部品吸着異常とされた吸着ノズルのノズルＩＤ（ＮＯＺ＿Ｃ）と一致するかを判断し、一致すると判断した場合には、ＣＰＵ６０は前記吸着異常（不良）とされた電子部品の吸着順序から一番近い空き領域（サイクル「ｎ」の吸着順序が３番目）に当該異常とされた電子部品の種類や位置データを格納させるように、即ちリカバリステップを登録するように制御する。

以上のように、吸着ミス判定をして、吸着異常と判定すると同サイクル内、次以降のサイクル内、最終サイクル内のいずれかにリカバリステップを登録をするが、このようにしてサイクル「１」の全ての電子部品の吸着が完了すると、次に同サイクル「１」内にリカバリステップがあるか否かの判定をする。

この場合、同サイクル「１」内にリカバリステップがあると判定した場合には、装着ヘッド２２の各吸着ノズル１７に吸着保持された電子部品の認識及び装着の前に、装着ヘッド２２を回収箱（図示せず）上方に移動させて、部品吸着異常とされた電子部品を落下させる。そして、同サイクル「１」の上から４番目がリカバリステップであり、このステップの電子部品を吸着して部品供給ユニット３から電子部品を取出し、前述したように、この電子部品についても吸着ミス（吸着異常）判定をして、部品吸着異常が無ければ、リカバリステップがあるので当該リカバリステップを解除し、同サイクル「１」の全ての電子部品の吸着が完了する。

そして、当該リカバリステップが解除され、同サイクル「１」内にはリカバリステップは無いので、プリント基板Ｐへの電子部品の装着がなされ、次のサイクル「２」の装着データの読み込みがなされることとなる。この読み込みがなされて、まだサイクルがあるか否かを判定し、サイクル「２」があるので、前述したような部品吸着、吸着ミス判定、部品装着を繰り返す。

このサイクル「２」においては、吸着順序が２番目の電子部品の吸着ミス判定がされて吸着異常でないと判定されると、リカバリステップがあるか否かが判定されて、あればリカバリステップを解除して、同サイクル「２」の全ての部品吸着が完了したかを判定し、完了していなければ完了するまで以上の部品吸着、吸着ミス判定動作を繰り返す。

このようにしてサイクル「２」の全ての電子部品の吸着が完了すると、次に同サイクル「２」内にリカバリステップがあるか否かの判定をする。この場合、同サイクル内にリカバリステップがないと判定するので、プリント基板Ｐへの電子部品の装着がなされ、次のサイクル「３」の装着データの読み込みがなされることとなる。この読み込みがなされて、まだサイクルがあるか否かを判定し、サイクル「３」があるので、前述したような部品吸着、吸着ミス判定、部品装着を繰り返す。

そして、次のサイクルの装着データの読み込みがなされて、まだサイクルがあるか否かを判定し、無いと判定されると、最終サイクル「ｎ」の装着データの読み込みがなされる。

この場合、この最終サイクル「ｎ」にリカバリステップがあるので、この最終サイクル「ｎ」の吸着順序が３番目の電子部品を部品供給ユニット３から取出し、吸着ミス判定をし、リカバリステップがあるのでリカバリステップを解除して、最終サイクル「ｎ」の全ての部品吸着が完了したかを判定する。

このようにして最終サイクル「ｎ」の全ての電子部品の吸着が完了すると、次に最終サイクル「ｎ」内にリカバリステップがあるか否かの判定をし、同サイクル「ｎ」内にリカバリステップがないと判定するので、プリント基板Ｐへの電子部品の装着がなされ、次のサイクルは無いので、当該プリント基板Ｐへの部品実装が終了することとなる。

なお、以上の第１及び第２の実施形態は、ビームが１つで、装着ヘッドも１つの例であったが、装着ヘッドが設けられるビームが複数である電子部品装着装置にも適用できる。

この場合、検出装置により吸着異常であると検出されると、装着データのうち当該異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルと同種の吸着ノズルのノズルデータは格納されているが位置データが格納されていないＲＡＭにおける前記装着データの当該サイクル以降の空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させる際に、当該異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルを備えた同一の装着ヘッド体に係るサイクルに空き領域に格納するようにしてもよいし、当該異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルを備えた装着ヘッド体とは別の装着ヘッド体に係るサイクルに空き領域に格納するようにしてもよい
また、装着ヘッド体が備える吸着ノズルの数を単位として、ノズルデータは格納されているが位置データが格納されていない専用の空き領域をＲＡＭに形成し、部品吸着異常とされた電子部品の種類や位置データを前記専用の空き領域に書き込む場合に、この空き領域を装着ヘッド体毎に設けてもよいし、装着ヘッド体毎に設けなくともよい。

また、部品吸着異常をラインセンサユニット７５で検出するようにしたが、これに限らず、例えば部品認識カメラで検出するようにしてもよい。

従来、吸着状態の判定で吸着異常と判定された場合に、吸着異常と判定されなかった電子部品を総て装着して一つの部品装着サイクルが終了した後、次の部品装着サイクルのための装着ヘッド体の部品供給装置とプリント基板との間の往復移動の前に、リカバリのためだけの部品装着サイクルで上述したようなリカバリ動作を行うと、吸着異常と判定された電子部品と同様の電子部品の取出しのために、装着ヘッド体は部品供給装置へ戻り、再度プリント基板上に移動しなければならず、プリント基板の生産時間の遅延を招いたが、本発明によればこのようなリカバリ動作をプリント基板の生産時間の遅延を招くことなく行うことができる。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

第１の実施形態の電子部品装着装置の平面図である。 装着ヘッド体の正面図である。 装着ヘッド体の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 制御ブロック図である。 第１の実施形態の電子部品装着装置の装着データを示す図である。 第１の実施形態の動作フローチャートを示す図である。 第１の実施形態の電子部品装着装置の装着データを示す図である。 第２の実施形態の動作フローチャートを示す図である。 第２の実施形態の電子部品装着装置の装着データを示す図である。

符号の説明

３ 部品供給ユニット
７ 装着ヘッド体
１７ 吸着ノズル
６０ ＣＰＵ
６２ ＲＡＭ
７５ ラインセンサユニット

Claims (9)

1. 装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
   装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを格納する記憶装置と、
   この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着異常の検出を行う検出装置と、
   この検出装置により吸着異常であると検出されると当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルにおいて当該吸着異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルと同種の吸着ノズルのうち使用していない吸着ノズルを当該サイクルでリカバリのために使用するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
2. 装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
   装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを格納する記憶装置と、
   この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着異常の検出を行う検出装置と、
   この検出装置により吸着異常であると検出されると前記装着データのうち当該吸着異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルと同種の吸着ノズルの前記ノズルデータは格納されているが前記位置データが格納されていない前記記憶装置における前記装着データの当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御する制御装置と
   を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
3. 装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
   装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを格納する記憶装置と、
   この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着異常の検出を行う検出装置と、
   この検出装置により吸着異常であると検出されると前記装着データのうち当該吸着異常とされた電子部品を保持する吸着ノズルと同種の吸着ノズルの前記ノズルデータは格納されているが前記位置データが格納されていない前記記憶装置における前記装着データの当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域を探す探索装置と、
   この探索装置により探索された前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御する制御装置と
   を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
4. 複数の装着ヘッド体を備え、各装着ヘッド体に設けられた複数の吸着ノズルにより部品供給装置より取出し、前記吸着ノズルに吸着保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、
   装着順序毎に少なくとも使用可能な吸着ノズルに関するノズルデータ及び使用する場合の当該使用する吸着ノズルに吸着保持された電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データとを前記装着ヘッド体に設けられた前記吸着ノズルの数を１サイクルとして形成された装着データを前記装着ヘッド体毎に格納する記憶装置と、
   この記憶装置に格納された装着データに基づいて前記プリント基板へ電子部品を装着する前に複数の前記吸着ノズルに保持された電子部品の吸着状態の検出を行う検出装置と、
   この検出装置により吸着異常であると検出されると当該吸着異常とされた電子部品を保持していた吸着ノズルを備える前記装着ヘッド体に対応する前記装着データのうち当該吸着ノズルと同種の吸着ノズルの前記ノズルデータは格納されているが前記位置データが格納されていない前記記憶装置における前記装着データの当該吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域を探す探索装置と、
   この探索装置により探索された前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御する制御装置と
   を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
5. 前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合には、次のサイクルの前にリカバリステップを形成し、このリカバリステップに前記ノズルデータ及び位置データを格納することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電子部品装着装置。
6. 前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合には、次サイクル以降の空き領域を探索し、探索された前記空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電子部品装着装置。
7. 前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合には、次サイクル以降の空き領域を探索しても無い場合には専用のリカバリの空き領域に当該吸着異常とされた電子部品を前記プリント基板のどの位置に装着するかの位置データを格納させるように制御することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電子部品装着装置。
8. 前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合に、前記吸着異常とされた電子部品を保持していた吸着ノズルを備える当該装着ヘッド体に対応する前記装着データの次サイクル以降の空き領域を探索することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の電子部品装着装置。
9. 前記探索装置が探索して、前記記憶装置における前記装着データの前記吸着異常が発生した装着ステップを含むサイクルの空き領域が無い場合に、当該吸着異常とされた電子部品を保持していた吸着ノズルを備える全ての前記装着ヘッド体に対応する前記装着データの次サイクル以降の空き領域を探索することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電子部品装着装置。

Images