JP2010177476A

JP2010177476A - 電子部品装着装置

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Publication number: JP2010177476A
Application number: JP2009018850A
Authority: JP
Inventors: Seiji Onishi; 聖司大西; Kazuyoshi Kaizumi; 一義家泉; Makio Kameda; 真希夫亀田
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2009-01-29
Filing date: 2009-01-29
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2029-01-29
Also published as: JP5096385B2

Abstract

【課題】一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドとの干渉を回避しつつ、電子部品装着装置の生産効率を極力向上する。
【解決手段】ＣＰＵは、対向ヘッド１０の移動に伴い変化する現在位置と目的位置とに基づいて他軸干渉回避領域７２を算出して更新し、更新した他軸干渉回避領域７２と自ヘッド１１の現在位置と目的位置とに基づいて算出した自軸干渉回避領域７４とが干渉するか否かを判断する。干渉しないと判断したときには、自ヘッド１１は移動を開始する。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子部品を部品供給装置より部品保持手段により取出し、プリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。特に、駆動源により水平方向に移動する一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、一方の装着ヘッド及び他方の装着ヘッドをプリント基板と部品供給装置との間で移動させて、プリント基板上に電子部品を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装置は、例えば、特許文献１などに開示されている。一般に、電子部品を供給する部品供給装置はプリント基板を搬送する搬送装置の両外方にそれぞれ設けられ、装着ヘッドを備えたビームは前記各部品供給装置に対応して一対設けられる。即ち、各ビームと各部品供給装置は対応しており、一方のビームの装着ヘッドは対応する部品供給装置のみから電子部品を取出してプリント基板上に装着するのが一般的である。

特開２００６−２８６７０７号公報

しかし、双方の装着ヘッドが電子部品を吸着保持して、プリント基板の装着位置に移動するとき、一方の装着ヘッドの軌道が他方の装着ヘッドの軌道と干渉するとき、この干渉を回避するために、例えば先に移動を開始した一方の装着ヘッドが目的位置に到達するまで他方の装着ヘッドが停止し待機していたのでは、他方の装着ヘッドの移動開始が遅れ、電子部品の装着終了も遅れ、時間のロスが発生し、この結果、生産効率が悪いものとなっていた。

そこで、本発明は、一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドとの干渉を回避しつつ、生産効率を極力向上することを目的とする。

このため第１の発明は、電子部品を供給する部品供給装置と、駆動源により水平方向に移動する一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとをプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとに設けられた部品保持手段により前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち先に移動を開始する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて他軸干渉回避領域を算出する算出手段と、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記自軸干渉回避領域及び前記他軸干渉回避領域に基づいて前記他軸干渉回避領域が前記自軸干渉回避領域と干渉するか否かを判断する判断手段と、前記先行装着ヘッドの移動に伴う前記現在位置の変化に応じて前記他軸干渉回避領域を変える手段とを備えたことを特徴とする。

第２の発明は、プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち先に移動を開始する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて他軸干渉回避領域を算出する算出手段と、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記自軸干渉回避領域及び前記他軸干渉回避領域に基づいて前記他軸干渉回避領域が前記自軸干渉回避領域と干渉するか否かを判断する判断手段と、前記先行装着ヘッドの移動に伴う前記現在位置の変化に応じて前記他軸干渉回避領域を変える手段とを備えたことを特徴とする。

第３の発明は、プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方の装着ヘッドと前記他方のヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち先に移動を開始して移動する先行装着ヘッドの移動に伴い変化する現在位置と目的位置とに基づいて他軸干渉回避領域を算出し、この他軸干渉回避領域を前記先行装着ヘッドの移動に伴い更新し、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記他軸干渉回避領域が前記自軸干渉回避領域と干渉するか否かを判断し、判断結果に基づいて前記駆動源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。

第４の発明は、プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち先に移動を開始して移動する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて前記後発装着ヘッドが入ったときには装着ヘッド同士が干渉する可能性がある他軸干渉回避領域を算出し、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記他軸干渉回避領域と前記自軸干渉回避領域とが干渉するか否かを判断し、干渉すると判断したときには前記後発装着ヘッドを待機させるように前記駆動源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とすることを特徴とする。

第５の発明は、プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間を移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち先に移動を開始して移動する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて前記後発装着ヘッドが入ったときには装着ヘッド同士が干渉する可能性がある他軸干渉回避領域を算出し、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記他軸干渉回避領域と前記自軸干渉回避領域とが干渉するか否かを判断し、干渉しないと判断したときには、前記後発装着ヘッドが移動を開始するように前記駆動源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。

本発明は、本発明は一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドとの干渉を回避しつつ、後から移動を開始する装着ヘッドの移動開始を極力早くすることができ、この結果、生産効率を向上することができる。

実施の形態の電子部品装着装置の概略平面図である。制御ブロック図である。先行装着ヘッド及び後発装着ヘッドが移動するときの制御を示すフローチャートである。対向ヘッド（先行装着ヘッド）が移動開始する前の自ヘッド（後発装着ヘッド）の自軸干渉回避領域と対向ヘッドの他軸干渉回避領域との関係を示す説明図である。対向ヘッドが移動開始した後の自ヘッドの自軸干渉回避領域と対向ヘッドの他軸干渉回避領域との関係を示す説明図である。電子部品装着装置の概略平面図である。

以下図１乃至図５に基づいて、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置について、第１の実施の形態を説明する。電子部品装着装置１には、プリント基板ＰをＸ方行に搬送する搬送装置２と、この搬送装置２の一方の側、即ち奥側（設置した装置では後側であり、図１においては上）に設けられ電子部品を供給する例えば複数の部品供給ユニット１３を着脱自在に並べたカートなどの部品供給装置５と、搬送装置２の他方の側、即ち手前側（設置した装置では前側であり、図１においては下）に設けられ電子部品を供給する例えば複数の部品供給ユニット１３を着脱自在に並べたカートなどの部品供給装置３と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビーム７、８と、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビーム７、８に沿った方向に各駆動源により移動可能な装着ヘッド１０、１１とが設けられている。

前記搬送装置２は電子部品装着装置１の中間部に配設され、上流側装置からプリント基板Ｐを受け継ぐ基板供給部と、前記各装着ヘッド１０、１１の各吸着ノズル１０１、１１１に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部から供給されたプリント基板Ｐを位置決め固定する位置決め部と、この位置決め部で電子部品が装着されたプリント基板Ｐを受け継いで下流側装置に搬送する排出部とから構成される。

また、前記部品供給装置３、５はフィーダベース１２を備え、それぞれのフィーダベース１２の各レーンには複数の部品供給ユニット１３が着脱自在に並べられており、種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する。

Ｘ軸方向に長い前後一対の一方の側（トレイフィーダ７側）のビーム７と、他方の側（部品供給装置３側）のビーム８は、各Ｙ軸方向リニアモータ９の駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビームに固定されたスライダが摺動して個別にＹ軸方向に移動する。前記Ｙ軸方向リニアモータは、左右一対の基体１Ａ、１Ｂに沿って固定された上下一対の固定子と、前記ビーム７、８の両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子９ａとから構成される。

また、前記ビーム７、８にはその長手方向（Ｘ軸方向）にＸ軸方向リニアモータ２３（図２参照）によりガイドに沿って移動する装着ヘッド１０、１１が夫々内側に設けられており、前記Ｘ軸方向リニアモータは各ビーム７、８に固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド１０、１１に設けられた可動子とから構成される。

従って、各装着ヘッド１０、１１は向き合うように各ビーム７、８の内側に設けられ、前記搬送装置２の位置決め部上のプリント基板Ｐや部品供給装置３、５の部品供給ユニット１３の部品取出し位置上方を移動する。

そして、各装着ヘッド１０、１１には例えば４本の各バネにより下方へ付勢されている部品保持手段である吸着ノズル１０１、１１１が円周上に所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド１０、１１の３時と９時の位置に位置する吸着ノズルにより並設された複数の部品供給ユニット１３から電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズルは上下軸モータ２５（図２参照）により昇降可能であり、またθ軸モータ２６（図２参照）により装着ヘッド１０、１１を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド１０、１１の各吸着ノズル５はＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。

また、各装着ヘッド１０、１１には基板認識カメラ１４、１４が設けられ、位置決めされているプリント基板Ｐに付された位置決めマークを撮像する。また、部品認識カメラ１５で、各吸着ノズルに吸着保持された電子部品を一括して撮像する。

図２は電子部品装着装置１の電子部品装着に係る制御のための制御ブロックであり、以下説明する。電子部品装着装置１の各要素は制御装置（判断手段、変更手段）であるＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）１６が統括制御しており、この制御に係るプログラムを格納するＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）３６及び各種データを格納するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１７がバスライン１８を介して接続されている。また、ＣＰＵ１６には操作画面等を表示するモニタ２０及びこのモニタ２０の表示画面に形成された入力手段としてのタッチパネルスイッチ２１がインターフェース２２を介して接続されている。また、前記Ｙ軸方向リニアモータ９等が駆動回路２４、インターフェース２２を介して前記ＣＰＵ１６に接続されている。

前記ＲＡＭ１７には、生産するプリント基板Ｐの種類（基板種）毎にＮＣデータが格納されているが、このＮＣデータはオペレーションデータ、段取りデータ、装着データ等から構成される。前記オペーレーションデータはＮＣデータ名であるコメント、プリント基板のＸ軸方向及びＹ軸方向のサイズ、プリント基板の厚み、先付部品の有無、先付部品の高さ、基板仕上げモードから構成される。また、ＲＡＭ17には、生産する異なる複数の基板種のプリント基板に電子部品を供給する部品供給ユニット１３を極力載置し、生産する基板種が変った場合でも、部品供給装置３、５の部品供給ユニット１３の交換作業を極力回避するように予め設定した部品配置データが格納されている。

また、前記ＲＡＭ１７には、形状データ・認識データ・制御データ・部品供給データから構成して各電子部品の特徴を表す部品ライブラリデータ等も格納されている。

更に、例えば、前記装着データには、装着ヘッド１１が移動を開始するときの装着ヘッド１０について、目的位置がＲＡＭ１７に格納されている。また、装着ヘッド１０についても目的位置がＲＡＭ１７に格納されている。

２７はインターフェース１７を介して前記ＣＰＵ１６に接続される認識処理装置で、前記基板認識カメラ１４や部品認識カメラ１５により撮像して取込まれた画像の認識処理が認識処理装置２７にて行われ、ＣＰＵ１６に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ１６は基板認識カメラ１４や部品認識カメラ１５により撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置２７に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置２７から受取るものである。

以上の構成により、以下動作について説明する。

先ず、作業者はモニタ２０に表示されたタッチパネルスイッチ２１を押圧操作し、これから生産するプリント基板Ｐの種類を指定し、運転スイッチを押圧することにより、電子部品装着装置１は生産運転を開始させる。

そして、矢印３３に示したように、プリント基板Ｐが上流側装置（図示せず）より受継がれて搬送装置２の供給部上に存在すると、供給部上のプリント基板Ｐを位置決め部へ移動させ、このプリント基板Ｐの平面方向及び上下方向における位置決めがなされて固定する。

そして、プリント基板Ｐの位置決めがされると、手前側のビーム８がＹ軸方向リニアモータの駆動により前後に延びたガイドに沿ってＹ軸方向に移動すると共にＸ軸方向リニアモータにより装着ヘッド１１がＸ軸方向に移動し、部品供給ユニット１３の部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により吸着ノズル１１１を下降させて部品供給ユニット１３から電子部品を取り出す。この場合、対向ヘッド１０をＸ軸方向に移動させると共に回転させ、更に吸着ノズル１１１を昇降させることにより、複数の吸着ノズル１１１が部品供給ユニット１３から電子部品を取り出すことができる。また、手前側のビーム７と同様に、奥側のビーム７がＹ軸方向リニアモータ９の駆動により前後に延びたガイドに沿ってスライダが摺動してＹ軸方向に移動すると共にＸ軸方向リニアモータ２３により装着ヘッド１０がＸ軸方向に移動し、部品供給ユニット１３の部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により吸着ノズル１０１を下降させて部品供給ユニット１３から電子部品を取り出す。この場合、自ヘッド１１をＸ軸方向に移動させると共に回転させ、更に吸着ノズル１０１を昇降させることにより、複数の吸着ノズル１０１がトレイ４から電子部品を取り出すことができる。

即ち、初めに、装着データの例えばステップに従って、部品供給装置５の部品供給ユニット１３から手前側のビーム８に設けられた装着ヘッド１１により４個の電子部品が順に取出され、また、部品供給装置３の部品供給ユニット１３から奥側のビーム７に設けられた装着ヘッド１０により４個の電子部品が順に取出される。即ち、奥側のビーム７に設けられた装着ヘッド１０の４本の吸着ノズル１０１が部品供給ユニット１３から電子部品を順番に取り出すと同時に、手前側のビーム８に設けられた装着ヘッド１１の４本の吸着ノズル１１１が部品供給ユニット１３から電子部品を取り出すというように、それぞれの装着ヘッド１０、１１が対応するステップに従って４個の電子部品を吸着して取り出す。このとき、手前側の対向ヘッド１０による部品吸着の開始と奥側の装着ヘッド１０による部品吸着の開始とが、また手前側の装着ヘッド１１による全ての部品の吸着の終了と奥側の装着ヘッド１０による全ての部品の吸着の終了とがずれるときもある。

また、この取出した後は、両装着ヘッド１０、１１の吸着ノズル１０１、１１１を上昇させて、装着ヘッド１０、１１を部品認識カメラ１５上方を通過させ、この移動中に両装着ヘッド１０、１１の４本の吸着ノズル１０１、１１１に吸着保持されたそれぞれ４個の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置２７が認識処理して各吸着ノズル１０１、１１１に対する電子部品の位置ズレを把握する。

その後、両ビーム７、８の各装着ヘッド１０、１１に設けられた基板認識カメラ８を各プリント基板Ｐ上方へ移動させて、搬送装置２上で位置決めされているプリント基板Ｐに付された位置決めマークを撮像し、この撮像された画像を認識処理装置２７が認識処理して各プリント基板Ｐの位置を把握する。そして、装着データの装着座標にそれぞれのプリント基板Ｐの位置認識結果及び各部品認識処理結果を加味して、各吸着ノズル１０１、１１１が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品を各プリント基板Ｐ上に装着する。

即ち、手前側のビーム８に設けられた装着ヘッド１１の吸着ノズル１１１は部品供給装置３から供給されて吸着保持した電子部品をプリント基板Ｐ上に補正しつつ順次装着すると共に、奥側のビーム７に設けられた装着ヘッド１０の吸着ノズル１０１は部品供給装置５から供給され吸着保持した電子部品をプリント基板Ｐ上に補正しつつ順次装着する。この場合、両ビーム７、８の装着ヘッド１０と装着ヘッド１１とが衝突、即ち、干渉しないように対応するＹ軸方向リニアモータ９及びＸ軸方向リニアモータ２３がＣＰＵ１６により制御される。このとき、手前側の装着ヘッド１１による部品装着の開始と奥側の自ヘッド１１による部品装着の開始とが、また手前側の対向ヘッド１０による全ての部品の装着の終了と奥側の自ヘッド１１による全ての部品の装着の終了とがずれるときもある。

以下、奥側の装着ヘッド１０と手前側の装着ヘッド１１とが移動するときの各装着ヘッド間の干渉を回避する動作について、図３に示したフローチャートに基づいて詳細に説明する。

例えば、前記装着データに基づいて先行装着ヘッドである装着ヘッド（以下、対向ヘッドという）１０が先行して移動を開始した後に後発装着ヘッドである装着ヘッド（以下、自ヘッドという）１１が移動を開始する場合について説明する。

まず、対向ヘッド１０が電子部品をプリント基板Pに装着するために、移動を開始するとき、即ち、ＣＰＵ１６が動作命令を出力すると、ＣＰＵ１６は駆動回路２４を介して対向ヘッド１０に係るＸ軸方向リニアモータ２３及びＹ軸方向リニアモータ９へ運転信号を出力し、各リニアモータは動作してＸＹ軸は起動し、対向ヘッド１０は直ちに移動を開始する。そして、対向ヘッド１０が目的位置に到達し、位置決め完了するまで対向ヘッド１０は移動する。
この対向ヘッド１０の移動途中、対向ヘッド１０について、ＣＰＵ１６はＲＡＭ１７に格納されている目的位置（後述するように、装着ヘッド１１についても自ヘッドとして移動開始時に目的位置が保存される。）を取得する（ステップ１）。また、ＣＰＵ１６は対向ヘッド１０の現在位置をＸ方向及びＹ方向についてリニアモータ９、２３に備えられた現在位置を検出するエンコーダ等の検出器の情報を読み取り取得する（ステップ２）。そして、取得した目的位置と現在位置とに基づいて干渉を回避するための動作領域（以下、他軸干渉回避領域という。）がＣＰＵ１６により算出される（ステップ３）。例えば図５に示したように、他軸干渉回避領域７２は現時点での対向ヘッド１０の位置である移動開始前の現在位置７０と移動目的位置である例えばプリント基板の装着位置（以下、目的位置という。）７１とを結ぶ軌跡を対角線とした矩形のロックエリア（点線７３で示した区域内）の周囲に更に、他のヘッド、即ち、自ヘッド１１との干渉を確実に回避するためにヘッドの寸法、ヘッドの移動速度等を考慮して予め設定された安全領域を追加した領域である。この矩形の他軸干渉回避領域７２の各辺は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に平行に設定する。

また、自ヘッド１１の目的位置がＲＡＭ１７に格納されており、対向ヘッド１０の移動開始後に、停止している状態から移動を開始する側の自ヘッド１１について、ＣＰＵ１６はＲＡＭ１７に格納されている目的位置を取得し（ステップ４）、更に、自ヘッド１１の現在位置を取得する（ステップ５）。そして、取得した目的位置と現在位置とに基づいて算出される干渉を回避するための動作領域（以下、自軸干渉回避領域という。）７４（図４参照）がＣＰＵ１６により算出される（ステップ６）。

自軸干渉回避領域７４は、詳述すると、例えば図５に示したように、現時点での自ヘッド１１の位置、即ち、現在位置（移動開始位置）７５と移動目的位置である例えばプリント基板の装着位置７６とを結ぶ軌跡を対角線とした矩形のロックエリアの周囲に更に、対向ヘッド１０との干渉を確実に回避するために予め設定された安全領域を追加した領域である。なお、軌跡はＸ軸方向とＹ軸方向との速度の違い等により直線ではなく、曲線を描くことがある。但し、この軌跡は上述する各干渉回避領域を逸脱することは無い。また、他軸干渉回避領域及び自軸干渉回避領域は矩形に限らず、例えば２つの頂点を移動開始位置と移動目的位置とする三角形、または楕円等でもよい。

また、ＣＰＵ１６は算出された自ヘッド１１についての干渉回避領域である自軸干渉回避領域７４が対向ヘッド１０についての他軸干渉回避領域７２と干渉するか否かを判断する（ステップ７）。
そして、図４に示したように自軸干渉回避領域７４が他軸干渉回避領域７２と一部でも重なり、ＣＰＵ１６がそれぞれの領域が干渉すると判断したときには、ＣＰＵ１６は自ヘッド１１の起動信号を出力しなく、ステップ１からステップ７の動作が繰り返され、自ヘッド１１は現在位置に待機する。この結果、手前側の自ヘッド１１が移動を開始して対向ヘッド１０の他軸干渉回避領域内に自ヘッド１１が侵入することは回避され、装着ヘッド同士の衝突を確実に回避することができる。

その後、対向ヘッド１０の移動に伴い、対向ヘッド１０の現在位置が変化し、他軸干渉回避領域７２が次第に小さくなる。そして、対向ヘッド１０の自ヘッド１１から離れる方向への移動に伴い、図５に示したように、ＣＰＵ１６が算出した他軸干渉回避領域７２（図５において斜線を付した領域）と自軸干渉回避領域７４とが重ならなくなると、ＣＰＵ１６は自ヘッド１１が移動を開始しても対向ヘッド１０と干渉しないと判断する。この結果、ＣＰＵ１６は自ヘッドの目的位置をＲＡＭ１７に格納し保存する（ステップ８）。この目的位置は対向ヘッド１０に対して干渉することを許さないヘッド移動中の目的位置として保存されるもので、移動を開始しない時点での目的位置とは別個のデータとして保存され、この目的位置と現在位置とに基づき他軸干渉領域７２が算出されるフローチャートの制御がなされる。

なお、対向ヘッドの目的位置を別個のデータとして保存しなくても、対向ヘッド１０が移動中であるかないかにより、移動中である場合には対向ヘッドの目的位置と現在位置から算出された他軸干渉領域との干渉を確認し、移動してない場合には対向ヘッドの現在位置との干渉のみを確認して自ヘッド１１の移動を開始するように制御してもよい。

また、ＣＰＵ１６は、駆動回路２４介して自ヘッド１１に係るＸ軸方向リニアモータ２３及びＹ軸方向リニアモータ９へ運転信号を出力し、各リニアモータは動作し（ＸＹ軸起動）（ステップ９）、自ヘッド１１は直ちに移動を開始する。この結果、自ヘッド１１は対向ヘッド１０が目的位置に到達する前に対向ヘッドとの干渉を回避しつつ目的位置である装着位置への移動を開始することができ、装着時間を短縮することができる。

その後、自ヘッド１０が目的位置に到達したか否かが、即ち、自ヘッド１０の位置決めが完了したかが判断される（ステップ１０）。そして、位置決めが完了すると（ステップ１１）、各リニアモータは共に停止してＸＹ軸は停止する。

上述の干渉回避領域は、装着ヘッド１０，１１の現在位置と目的位置とから算出されるものであり、移動中の対向ヘッドである装着ヘッドが位置決めを完了した時点で目的位置のデータが無くなり、解除される。但し、停止している装着ヘッドの現在位置のみに基づき装着ヘッドの大きさ及び余裕を考慮した干渉回避領域がその後も設定されているものとしてもよい。

なお、対向ヘッドの干渉回避領域は都度算出後更新して記憶されるようにしてもよい。このように干渉回避領域をＲＡＭ１７等に記憶して、この記憶されている干渉領域に基づきヘッド間の干渉が判定される場合、各装着ヘッド１０、１１共に、干渉回避領域の解除即ち記憶の削除は、移動終了後に行えばよい。あるいは、干渉する虞が無ければ移動終了前に解除してもよく、少なくとも次の移動までに解除する。

また、電子部品をプリント基板Ｐに装着した各装着ヘッド１０、１１の双方が部品供給装置５と部品供給装置３との何れか一方へ移動し、相互に乗り入れし、電子部品を取り出すとき、上述した各装着ヘッド１０、１１によって電子部品を装着するときと同様に、各装着ヘッド１０、１１の移動はＣＰＵ１６によって図３のフローチャートに従い干渉回避して移動するよう制御される。

以下、図６に示したように自ヘッド１１と対向ヘッド１０との双方が例えば部品供給装置５の上方へ乗り入れし、電子部品を取り出すときの各装着ヘッドの干渉を回避する動作について説明する。

電子部品を取り出すときも上述した電子部品を装着するときと同様に、例えば先に自ヘッド１１が電子部品を部品供給装置５から取り出すために移動を開始するとき、ＣＰＵ１６が対向ヘッド１０に動作命令を出力すると、対向ヘッド１０は移動を開始する。また、ＣＰＵ１６は対向ヘッド１０についての他軸干渉回避領域を算出する。更に、ＣＰＵ１６は、自ヘッド１１の自軸干渉回避領域を算出する。そして、他軸干渉回避領域の情報と自軸干渉回避領域の情報とに基づいて、自軸干渉回避領域が他軸干渉回避領域と干渉するか否かを判断する。
そして、他軸干渉回避領域が対向ヘッド１０の移動に伴い変化し、自軸干渉回避領域と干渉しないと判断したときには、ＣＰＵ１６は駆動回路２４介して自ヘッド１１に係るＸ軸方向リニアモータ２３及びＹ軸方向リニアモータ９へ運転信号を出力し、各リニアモータは動作し、自ヘッド１１は直ちに移動を開始する。この結果、自ヘッド１１は、対向ヘッド１０が目的の部品供給ユニット１３の上方に到達する前に先行装着ヘッドとの干渉を回避しつつ目的位置である部品供給ユニット１３の上方への移動を開始することができ、装着時間を短縮することができる。
なお、対向ヘッドとして説明した装着ヘッド１０も自身が移動を開始する際には自ヘッドとして、図３のフローチャートの制御が適用される。その際の対向ヘッドは装着ヘッド１１である。

なお、部品供給装置３、５をプリント基板Ｐの搬送装置２の両側に設け、装着ヘッド１０、１１は何れの部品供給装置からも電子部品の取り出しを行うことができるようにしているが、例えば部品供給装置３又は部品供給装置５の何れか一方のみを設け、その１つの部品供給装置のみから両ヘッド１０、１１が電子部品を取り出すように構成した場合でも同様に干渉を防止しつつ電子部品の装着動作を行うことができる。

以上のように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。

１電子部品装着装置
２搬送装置
３部品供給装置
５部品供給装置
７、８ビーム
１０対向ヘッド（先行の装着ヘッド）
１１自ヘッド（後発の装着ヘッド）
１３部品供給ユニット
１６ＣＰＵ（制御装置）
１７ＲＡＭ（記憶装置）
Ｐプリント基板
７２他軸干渉回避領域
７４自軸干渉回避領域
１０１、１１１吸着ノズル（部品保持手段）

Claims

電子部品を供給する部品供給装置と、駆動源により水平方向に移動する一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとをプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとに設けられた部品保持手段により前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち先に移動を開始する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて他軸干渉回避領域を算出する算出手段と、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記自軸干渉回避領域及び前記他軸干渉回避領域に基づいて前記他軸干渉回避領域が前記自軸干渉回避領域と干渉するか否かを判断する判断手段と、前記先行装着ヘッドの移動に伴う前記現在位置の変化に応じて前記他軸干渉回避領域を変える手段とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとのうち先に移動を開始する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて他軸干渉回避領域を算出する算出手段と、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記自軸干渉回避領域及び前記他軸干渉回避領域に基づいて前記他軸干渉回避領域が前記自軸干渉回避領域と干渉するか否かを判断する判断手段と、前記先行装着ヘッドの移動に伴う前記現在位置の変化に応じて前記他軸干渉回避領域を変える手段とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方の装着ヘッドと前記他方のヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち先に移動を開始して移動する先行装着ヘッドの移動に伴い変化する現在位置と目的位置とに基づいて他軸干渉回避領域を算出し、この他軸干渉回避領域を前記先行装着ヘッドの移動に伴い更新し、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記他軸干渉回避領域が前記自軸干渉回避領域と干渉するか否かを判断し、判断結果に基づいて前記駆動源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間で移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち先に移動を開始して移動する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて前記後発装着ヘッドが入ったときには装着ヘッド同士が干渉する可能性がある他軸干渉回避領域を算出し、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記他軸干渉回避領域と前記自軸干渉回避領域とが干渉するか否かを判断し、干渉すると判断したときには前記後発装着ヘッドを待機させるように前記駆動源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
プリント基板を搬送する搬送装置と、電子部品を供給する複数の部品供給ユニットを着脱自在に設けた部品供給装置と、駆動源により一方向に移動可能な一対のビームと、それぞれ吸着ノズルを備えて前記各ビームに沿った方向に各駆動源により移動可能な一方の装着ヘッドと他方の装着ヘッドを備え、前記各駆動源を駆動して前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドとを前記搬送装置上のプリント基板と前記部品供給装置との間を移動させて、前記一方の装着ヘッドと前記他方の装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより前記部品供給装置から電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち後に移動を開始する後発装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて自軸干渉回避領域を算出し、前記一方のヘッドと前記他方のヘッドとのうち先に移動を開始して移動する先行装着ヘッドの現在位置と目的位置とに基づいて前記後発装着ヘッドが入ったときには装着ヘッド同士が干渉する可能性がある他軸干渉回避領域を算出し、前記先行装着ヘッドが移動を開始した後に前記後発装着ヘッドが移動するとき、前記他軸干渉回避領域と前記自軸干渉回避領域とが干渉するか否かを判断し、干渉しないと判断したときには、前記後発装着ヘッドが移動を開始するように前記駆動源を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。