JP2024015380A - 吸着位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同時吸着制御に用いられるヘッドの目標位置の調整を適正に実行する。【解決手段】吸着位置調整装置は、複数の吸着部材を有するヘッドを備え、複数のフィーダから供給位置に供給される複数の部品の上に複数の吸着部材が位置するよう定めた目標位置にヘッドを移動させることで複数の部品を複数の吸着部材に略同時に吸着させる同時吸着制御を実行可能な部品実装機に用いられる。この吸着位置調整装置は、フィーダの供給位置を上方から撮像する撮像装置と、撮像装置により撮像された撮像画像を表示する表示装置と、制御装置と、を備える。制御装置は、目標位置の調整を行なう場合、調整対象の複数のフィーダにおける供給位置の上面が撮像されるよう撮像装置を制御し、撮像された複数の上面画像と複数の上面画像に重ね合わされる複数のポインタとを表示装置に表示する。【選択図】図１１

Description

本明細書は、部品実装機に適用される吸着位置調整装置について開示する。

従来、Ｘ軸方向に並ぶ一対のヘッド（吸着部材）を一組として当該一対のヘッドをＹ軸方向に二組並設されたヘッドユニットを備え、一対のヘッドにより部品の吸着を同時に行なう部品実装機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。各ヘッド（吸着部材）は、Ｙ軸方向に変位可能とされ、Ｘ軸方向に並ぶヘッド同士は、配列ピッチが変位可能とされている。そして、部品実装機は、吸着位置認識ユニットにより撮像されたテープフィーダの部品取り出し位置の画像に基づいてＸ軸方向に並ぶ一対のヘッドの配列ピッチおよびＹ軸方向の配置を補正した上で、両ヘッドにより部品の吸着を同時に行なう。

特開２００６－３２４３９５号公報

しかしながら、特許文献１では、一対の吸着部材の配列ピッチが変位可能であることを前提としている。特許文献１には、配列ピッチが変位不能な複数の吸着部材を有するヘッドを備えた部品実装機において、複数の吸着部材で部品の吸着を同時に行なうためにヘッドの目標位置を調整することについては何ら言及されていない。

本開示は、同時吸着制御に用いられるヘッドの目標位置の調整を適正に実行することが可能な吸着位置調整装置を提供することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の吸着位置調整装置は、
所定の間隔をおいて配置され部品を供給位置に供給する複数のフィーダを有する部品供給部と、部品を吸着する複数の吸着部材を有するヘッドと、複数の前記フィーダから供給される複数の部品の間隔と略同一の間隔をおいて複数の前記吸着部材を昇降可能な昇降装置と、前記吸着部材の昇降方向に直交する面に沿って前記ヘッドを移動させる移動装置と、複数の前記フィーダから供給された複数の部品の上に複数の前記吸着部材が位置するように定めた目標位置に前記ヘッドが移動するよう前記移動装置を制御すると共に該複数の吸着部材が略同時に下降するよう前記昇降装置を制御する同時吸着制御を実行可能な実装制御装置と、を備える部品実装機に用いられ、前記ヘッドの目標位置を調整するための吸着位置調整装置であって、
前記フィーダの前記供給位置を上方から撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された撮像画像を表示する表示装置と、
前記目標位置の調整を行なう場合、調整対象の複数の前記フィーダにおける前記供給位置の上面が撮像されるよう前記撮像装置を制御し、該撮像された複数の上面画像と該複数の上面画像に重ね合わされる複数のポインタとを前記表示装置に表示する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

この本開示の吸着位置調整装置によれば、同時吸着制御に用いられるヘッドの目標位置の調整を適正に実行することが可能となる。

部品実装機を含む部品実装システムの概略構成図である。 フィーダの部品供給位置付近の部分拡大図である。 実装ヘッドの概略構成図である。 ノズルホルダの配列を説明する説明図である。 部品実装機の制御装置と管理装置との電気的な接続関係を示す説明図である。 同時吸着動作の様子を示す説明図である。 吸着位置調整処理の一例を示すフローチャートである。 個別吸着用吸着位置調整処理の一例を示すフローチャートである。 個別吸着用の調整画面の一例を示す説明図である。 同時吸着用吸着位置調整処理の一例を示すフローチャートである。 同時吸着用の調整画面の一例を示す説明図である。 同時吸着可否判定処理の一例を示すフローチャートである。 同時吸着可能な最小許容ノズル間距離Ｌｍｉｎと最大許容ノズル間距離Ｌｍａｘとを説明する説明図である。 同時吸着可否判定の判定結果の一例を示す説明図である。 変形例の実装ヘッドの概略構成図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、部品実装機を含む部品実装システムの概略構成図である。図２は、フィーダの部品供給位置付近の部分拡大図である。図３は、実装ヘッドの概略構成図である。図４は、ノズルホルダの配列を説明する説明図である。図５は、部品実装機の制御装置と管理装置との電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＸ軸方向と概ね直交するＹ軸方向であり、上下方向がＸ軸方向およびＹ軸方向（水平面）に概ね直交するＺ軸方向である。

部品実装システム１は、図１に示すように、部品実装機１０と、システム全体をコントロールする管理装置１００と、を備える。部品実装システム１は、実施形態では、基板Ｓの搬送方向に並ぶ複数台の部品実装機１０を備える。

部品実装機１０は、図１に示すように、筐体１２と、部品供給部２０と、基板搬送装置２４と、ヘッド移動装置３０と、実装ヘッド４０と、制御装置８０（図５参照）と、を備える。また、部品実装機１０は、これらの他に、パーツカメラ２６やマークカメラ２８なども備えている。なお、パーツカメラ２６は、部品供給部２０と基板搬送装置２４との間に設けられ、実装ヘッド４０の吸着ノズル４４に吸着された部品Ｐを下方から撮像するためのものである。また、マークカメラ２８は、実装ヘッド４０に設けられ、基板Ｓに付された基準マークを上方から撮像して読み取るためのものである。

部品供給部２０は、図１に示すように、部品実装機１０の前部に設けられ、Ｘ軸方向（左右方向）に沿って配列される複数のフィーダ２１を有する。フィーダ２１は、テープ２３が巻回されたテープリール２２を有し、図示しないテープ送り機構によりテープリール２２からテープ２３を引き出して部品供給位置へ送り出す。テープ２３には、その長手方向に沿って所定間隔置きにキャビティ２３ａとスプロケット孔２３ｂとが形成されている。キャビティ２３ａには、部品Ｐが収容されている。スプロケット孔２３ｂには、テープ送り機構のスプロケットが係合される。フィーダ２１は、モータによりスプロケットを所定回転量ずつ駆動して、スプロケットに係合されたテープ２１を所定量ずつ送り出すことで、テープ２１に収容された部品Ｐを順次、部品供給位置へと供給する。なお、テープ２３に収容された部品Ｐは、テープ２３の表面を覆うフィルムによって保護されており、部品供給位置の手前でフィルムが剥がされることで部品供給位置にて露出した状態となり、吸着ノズル４４により吸着可能とされる。

基板搬送装置２４は、図１の前後に間隔を開けて設けられＸ軸方向（左右方向）に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓは、基板搬送装置２４のコンベアベルトにより図中左から右へと搬送される。

ヘッド移動装置３０は、実装ヘッド４０をＸＹ軸方向（前後左右の方向）に移動させるものであり、図１に示すように、Ｘ軸スライダ３２と、Ｙ軸スライダ３４と、を備える。Ｘ軸スライダ３２は、Ｙ軸スライダ３４の前面にＸ軸方向（左右方向）に延在するように設けられた上下一対のＸ軸ガイドレール３１に支持され、Ｘ軸モータ３６（図５参照）の駆動によってＸ軸方向に移動可能である。Ｙ軸スライダ３４は、筐体１２の上段部にＹ軸方向（前後方向）に延在するように設けられた左右一対のＹ軸ガイドレール３３に支持され、Ｙ軸モータ３８（図５参照）の駆動によってＹ軸方向に移動可能である。なお、Ｘ軸スライダ３２は、Ｘ軸位置センサ３７（図５参照）によりＸ軸方向の位置が検知され、Ｙ軸スライダ３４は、Ｙ軸位置センサ３９（図５参照）によりＹ軸方向の位置が検知される。Ｘ軸スライダ３２には実装ヘッド４０が取り付けられている。このため、実装ヘッド４０は、ヘッド移動装置３０（Ｘ軸モータ３６およびＹ軸モータ３８）を駆動制御することにより、ＸＹ平面（水平面）に沿って移動可能である。

実装ヘッド４０は、図３に示すように、ヘッド本体４１と、複数（実施形態では、８個）のノズルホルダ４２と、複数（実施形態では、８個）の吸着ノズル４４と、Ｒ軸駆動装置５０と、Ｑ軸駆動装置６０と、２つのＺ軸駆動装置７０と、を備える。

ヘッド本体４１は、Ｒ軸駆動装置５０によって回転可能な回転体である。ノズルホルダ４２は、ヘッド本体４１の回転軸を中心とした同一円周上において所定角度間隔（実施形態では、４５度間隔）をおいて配列され、且つ、ヘッド本体４１に昇降自在に支持されている。ノズルホルダ４２の先端部には、吸着ノズル４４が装着される。吸着ノズル４４は、先端に吸着口を有し、図示しない負圧源から圧力調整弁４６（図５参照）を介して吸着口に供給される負圧により部品Ｐを吸着する。なお、吸着ノズル４４は、ノズルホルダ４２に対して着脱可能であり、吸着する部品Ｐの種類に応じてその吸着に適したものに交換される。

Ｒ軸駆動装置５０は、複数のノズルホルダ４２（複数の吸着ノズル４４）をヘッド本体４１の中心軸回りに円周方向に旋回（公転）させるものである。Ｒ軸駆動装置５０は、図３に示すように、Ｒ軸モータ５１と、ヘッド本体４１の中心軸から軸方向に延出されたＲ軸５２と、Ｒ軸モータ５１の回転をＲ軸５２に伝達する伝達ギヤ５３と、を備える。Ｒ軸駆動装置５０は、Ｒ軸モータ５１により伝達ギヤ５３を介してＲ軸５２を回転駆動することにより、ヘッド本体４１を回転させる。各ノズルホルダ４２は、ヘッド本体４１の回転によって、吸着ノズル４４と一体となって円周方向に旋回（公転）する。また、Ｒ軸駆動装置５０は、この他に、Ｒ軸５２の回転位置、即ち各ノズルホルダ４２（吸着ノズル４４）の旋回位置を検知するためのＲ軸位置センサ５５（図５参照）も備える。

Ｑ軸駆動装置６０は、各ノズルホルダ４２（各吸着ノズル４４）をその中心軸回りに回転（自転）させるものである。Ｑ軸駆動装置６０は、図３に示すように、Ｑ軸モータ６１と、円筒ギヤ６２と、伝達ギヤ５３と、Ｑ軸ギヤ６４と、を備える。円筒ギヤ６２は、その内部にＲ軸５２が同軸かつ相対回転可能に挿通され、外周面に平歯の外歯６２ａが形成されている。伝達ギヤ５３は、Ｑ軸モータ６１の回転を円筒ギヤ６２に伝達するものである。Ｑ軸ギヤ６４は、各ノズルホルダ４２の上部に設けられ、円筒ギヤ６２の外歯６２ａとＺ軸方向（上下方向）にスライド可能に噛み合うものである。Ｑ軸駆動装置６０は、Ｑ軸モータ６１により伝達ギヤ５３を介して円筒ギヤ６２を回転駆動することにより、円筒ギヤ６２の外歯６２ａと噛み合う各Ｑ軸ギヤ６４を纏めて同方向に回転させることができる。各ノズルホルダ４２は、Ｑ軸ギヤ６４の回転によって、吸着ノズル４４と一体となってその中心軸回りに回転（自転）する。また、Ｑ軸駆動装置６０は、この他に、Ｑ軸ギヤ６４の回転位置、即ち各ノズルホルダ４２（吸着ノズル４４）の回転位置を検知するためのＱ軸位置センサ６５（図５参照）も備える。

各Ｚ軸駆動装置７０は、ノズルホルダ４２の旋回（公転）軌道上の２箇所においてノズルホルダ４２を個別に昇降可能に構成されている。ノズルホルダ４２に装着される吸着ノズル４４は、ノズルホルダ４２と共に昇降する。本実施形態では、各Ｚ軸駆動装置７０は、ヘッド本体４１の中心軸を通り且つフィーダ２１の配列方向（Ｘ軸方向）に平行なライン上に位置する２つのノズルホルダ４２（吸着ノズル４４）を昇降可能に配置されている。本実施形態では、各Ｚ軸駆動装置７０は、図４に示すように、周方向に並ぶ８個のノズルホルダ４２に装着される８個の吸着ノズル４４Ａ～４４Ｈのうち、吸着ノズル４４Ａ，４４Ｅの組と、吸着ノズル４４Ｂ，４４Ｆの組と、吸着ノズル４４Ｃ，４４Ｇの組と、吸着ノズル４４Ｄ，４４Ｈの組とを昇降可能である。これらを構成する８個の吸着ノズル４４Ａ～４４Ｈがヘッド本体４１の回転軸を中心とした同一円周上に配列されていることから、各ノズル組は概ね同一のノズル間距離Ｌ１～Ｌ４を有している。

各Ｚ軸駆動装置７０は、何れも、図３に示すように、Ｚ軸スライダ７２と、Ｚ軸スライダ７２を昇降させるＺ軸モータ７１と、を備える。また、各Ｚ軸駆動装置７０は、この他に、対応するＺ軸スライダ７２の昇降位置、即ち対応するノズルホルダ４２（吸着ノズル４４）の昇降位置を検知するためのＺ軸位置センサ７３（図５参照）も備える。各Ｚ軸駆動装置７０は、それぞれＺ軸モータ７１を駆動して対応するＺ軸スライダ７２を昇降させることにより、Ｚ軸スライダ７２の下方にあるノズルホルダ４２と当接して、当該ノズルホルダ４２を吸着ノズル４４と一体的に昇降させる。なお、２つのＺ軸駆動装置７０は、Ｚ軸モータ７１としてリニアモータを用いてＺ軸スライダ７２を昇降させるものとしてもよいし、回転モータと送りねじ機構とを用いてＺ軸スライダ７２を昇降させるものとしてもよい。また、各Ｚ軸駆動装置７０は、Ｚ軸モータ７１に代えてエアシリンダなどのアクチュエータを用いてＺ軸スライダ７２を昇降させるものとしてもよい。このように、実施形態の実装ヘッド４０は、それぞれノズルホルダ４２（吸着ノズル４４）を個別に昇降可能な２つのＺ軸駆動装置７０を備え、各Ｚ軸駆動装置７０を用いて吸着ノズル４４による部品Ｐの吸着動作を個別に行なうことができる。また、実施形態の実装ヘッド４０は、図６に示すように、２つのＺ軸駆動装置７０によって昇降可能な２つの吸着ノズル４４と略同じ間隔でＸ軸方向（左右方向）に並ぶように２つの部品Ｐを対応するフィーダ２１から供給することで、当該２つの吸着ノズル４４を同時に下降させて２つの部品Ｐを同時に吸着させることができる。以下、部品Ｐを１つずつ吸着ノズル４４に吸着させる吸着動作を個別吸着動作と呼び、２つの部品Ｐを２つの吸着ノズル４４に同時に吸着させる吸着動作を同時吸着動作と呼ぶ。

制御装置８０は、図５に示すように、ＣＰＵ８１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ８１の他に、ＲＯＭ８２やＨＤＤ８３、ＲＡＭ８４、入出力インタフェース８５などを備える。これらはバス８６を介して接続されている。制御装置８０には、Ｘ軸位置センサ３７やＹ軸位置センサ３９、Ｒ軸位置センサ５５、Ｑ軸位置センサ６５、Ｚ軸位置センサ７３などからの各種検知信号が入力されている。また、制御装置８０には、パーツカメラ２６やマークカメラ２８からの画像信号なども入出力インタフェース９５を介して入力されている。一方、制御装置８０からは、フィーダ２１や基板搬送装置２４、Ｘ軸モータ３６、Ｙ軸モータ３８、Ｒ軸モータ５１、Ｑ軸モータ６１、Ｚ軸モータ７１、圧力調整弁４６、パーツカメラ２６、マークカメラ２８などへの各種制御信号が出力されている。

管理装置１００は、例えば、汎用のコンピュータであり、図５に示すように、ＣＰＵ１０１やＲＯＭ１０２、ＨＤＤ１０３（記憶装置）、ＲＡＭ１０４、入出力インタフェース１０５等により構成される。管理装置１００には、マウスやキーボードを含む入力デバイス１０７からの入力信号が入出力インタフェース１０５を介して入力されている。管理装置１００からは、ディスプレイ１０８への表示信号が入出力インタフェース１０５を介して出力されている。ＨＤＤ１０３には、基板Ｓの生産プログラムやその他の生産情報を含むジョブ情報が記憶されている。ここで、生産プログラムは、部品実装機１０において、どの基板Ｓにどの部品Ｐをどの順番で実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかを定めたプログラムをいう。また、生産情報には、基板Ｓに実装すべき部品Ｐに関する部品情報や使用するフィーダ２１に関するフィーダ情報（部品供給位置）、使用する実装ヘッド４０に関するヘッド情報、基板Ｓ上の部品実装位置等が含まれる。管理装置１００は、部品実装機１０の制御装置８０と通信可能に接続され、各種情報や制御信号のやり取りを行なう。

次に、こうして構成された実施形態の部品実装機１０の動作について説明する。部品実装機１０の動作には、主に、フィーダ２１により供給された部品Ｐを吸着ノズル４４に吸着させる吸着動作（個別吸着動作または同時吸着動作）と、吸着ノズル４４に吸着させた部品Ｐを基板Ｓに実装する実装動作とがある。

吸着動作は、基板搬送装置２４により基板Ｓが搬入されて位置決めされた後に実行される。制御装置８０のＣＰＵ８１は、吸着動作を実行する場合、まず、吸着対象の部品Ｐ（吸着対象部品）を供給するフィーダ２１の部品供給位置の上方に吸着対象の吸着ノズル４４（吸着対象ノズル）が位置するように定めた実装ヘッド４０の目標位置に実装ヘッド４０が移動するようヘッド移動装置３０を制御する。そして、ＣＰＵ８１は、吸着対象ノズルが下降するよう対応するＺ軸移動装置７０を制御すると共に吸着対象ノズルの吸着口に負圧が供給されるよう圧力調整弁４６を制御する。これにより、吸着対象ノズルに吸着対象部品が吸着される。なお、ＣＰＵ８１は、個別吸着動作を行なう場合、実装ヘッド４０を目標位置に移動させると共に１つのＺ軸駆動装置７０により１つの吸着対象ノズルを下降させて、当該吸着対象ノズルに吸着対象部品を吸着させる。また、ＣＰＵ８１は、同時吸着動作を行なう場合、実装ヘッド４０を目標位置に移動させると共に２つのＺ軸駆動装置７０により２つの吸着対象ノズルを同時に下降させて、２つの吸着対象ノズルにそれぞれ吸着対象部品を同時に吸着させる。また、ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４０の複数の吸着ノズル４０に予定数の部品Ｐが吸着されていなければ、予定数の部品Ｐが吸着されるまで、ヘッド本体４１を所定量回転させ、次に吸着すべき吸着ノズル４４を吸着対象ノズルとして吸着動作を繰り返す。

実装動作は、吸着動作が完了した後、実行される。ＣＰＵ８１は、実装動作を行なう場合、まず、実装ヘッド４０がパーツカメラ２６の上方へ移動するようヘッド移動装置３０を制御し、パーツカメラ２６により吸着ノズル４４に吸着させた部品Ｐを下方から撮像する。続いて、ＣＰＵ８１は、撮像画像を処理して各吸着ノズル４４に吸着されている部品Ｐの位置ずれ量（吸着ずれ量）を算出し、算出した位置ずれ量に基づいて基板Ｓの実装位置を補正する。次に、ＣＰＵ８１は、実装対象の吸着ノズル４４（実装対象ノズル）に吸着させた部品Ｐ（実装対象部品）が補正した実装位置の上方へ位置するように実装ヘッド４０の目標位置を設定し、設定した目標位置に実装ヘッド４０が移動するようヘッド移動装置３０を制御する。そして、ＣＰＵ８１は、実装対象ノズルが下降するよう対応するＺ軸移動装置７０を制御すると共に実装対象ノズルの吸着口への負圧の供給が解除されるよう圧力調整弁４６を制御する。これにより、実装対象部品が基板Ｓの実装位置へ実装される。また、ＣＰＵ８１は、実装ヘッド４０の複数の吸着ノズル４４のいずれかに未実装の部品Ｐが残っていれば、全ての部品Ｐが実装されるまで、次に実装すべき吸着ノズル４４を実装対象ノズルとして実装動作を繰り返す。

次に、吸着動作で用いる実装ヘッド４０の目標位置を調整するための処理について説明する。図７は、管理装置１００のＣＰＵ１０１により実行される吸着位置調整処理の一例を示すフローチャートである。吸着位置調整処理は、部品実装機１０において生産を開始する前に行なわれる。

吸着位置調整処理では、管理装置１００のＣＰＵ１０１は、まず、調整対象のフィーダ２１（調整対象フィーダ）の選択を受け付ける（Ｓ１００）。この処理は、部品供給部２０に装着されているフィーダ２１の中から作業者が入力デバイス１０７を用いて選択することにより行なわれる。次に、ＣＰＵ１０１は、受け付けた調整対象フィーダについて個別吸着用吸着位置調整処理（Ｓ１１０）と同時吸着用給吸着位置調整処理（Ｓ１２０）とを行なう。そして、ＣＰＵ１０１は、目標吸着位置を調整すべき他のフィーダ２１があるか否かを判定し（Ｓ１３０）、他のフィーダ２１があると判定すると、Ｓ１００に戻り、他のフィーダ２１がないと判定すると、これで吸着位置調整処理を終了する。

個別吸着用吸着位置調整処理は、個別吸着動作で用いる実装ヘッド４０の目標位置を調整する処理であり、図８に例示するフローチャートを実行することにより行なわれる。個別吸着用吸着位置調整処理では、ＣＰＵ１０１は、まず、調整対象フィーダの部品供給位置の上方へマークカメラ２８が移動するようヘッド移動装置３０を制御すると共に（Ｓ２００）、部品供給位置をマークカメラ２８で上方から撮像するようマークカメラ２８を制御する（Ｓ２１０）制御指令を部品実装機１０の制御装置８０に送信する。続いて、ＣＰＵ１０１は、得られた撮像画像を制御装置８０から取得して撮像画像にポインタを重ね合わせた個別吸着用の調整画面をディスプレイ１０８に表示する（Ｓ２２０）。図９は、個別吸着用の調整画面の一例を示す説明図である。図示するように、個別吸着用の調整画面２００には、調整対象フィーダの部品供給位置の撮像画像２０１と、撮像画像２０１に重ね合わせられる十字状のポインタ２０２と、ポインタ２０２を移動させるための上下左右方向の操作ボタン２０３と、確定ボタン２０４と、が含まれる。ポインタ２０２の十字の中心が吸着ノズル４４の吸着位置を示す。また、調整画面２００には、撮像画像２０１中に認識される部品Ｐの上面のうち吸着ノズル４４が正常に吸着することができる範囲である吸着可能範囲も表示される。ＣＰＵ１０１は、調整画面２００を表示すると、マウス等の入力デバイス１０７により操作ボタン２０３が操作されたか否かを判定する（Ｓ２３０）。ＣＰＵ１０１は、操作ボタン２０３が操作されたと判定すると、調整画面２００上でポインタ２０２を操作方向に操作量だけ移動させる（Ｓ２４０）。そして、ＣＰＵ１０１は、マウス等の入力デバイス１０７により確定ボタン２０４が操作されたか否かを判定する（Ｓ２５０）。ＣＰＵ１０１は、確定ボタン２０４が操作されていないと判定すると、Ｓ２３０に戻り、確定ボタン２０４が操作されたと判定すると、ポインタ２０２が指し示す位置（吸着ノズル４４の吸着位置）が吸着可能範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ２６０）。ＣＰＵ１０１は、ポインタ２０２の位置が吸着可能範囲内にあると判定すると、ポインタ２０２の位置に基づいて個別吸着動作で用いる実装ヘッド４０の目標位置を設定すると共に設定した目標位置をＨＤＤ８３（記憶装置）に登録して（Ｓ２７０）、個別吸着用吸着位置調整処理を終了する。一方、ＣＰＵ１０１は、ポインタ２０２の位置が吸着可能範囲内にないと判定すると、ディスプレイ１０８にエラーを表示して（Ｓ２８０）、Ｓ２３０に戻る。

同時吸着用吸着位置調整処理は、同時吸着動作で用いる実装ヘッド４０の目標位置を調整する処理であり、図１０に例示するフローチャートを実行することにより行なわれる。同時吸着用吸着位置調整処理では、ＣＰＵ１０１は、まず、Ｓ２００，Ｓ２１０と同様に、調整対象フィーダの部品供給位置の上方へマークカメラ２８が移動するようヘッド移動装置３０を制御すると共に（Ｓ３００）、部品供給位置をマークカメラ２８で上方から撮像するようマークカメラ２８を制御する（Ｓ３１０）制御指令を部品実装機１０の制御装置８０に送信する。なお、ＣＰＵ１０１は、Ｓ３００，Ｓ３１０の処理を省略し、Ｓ２００，Ｓ２１０の処理で得られた撮像画像を用いてもよい。続いて、ＣＰＵ１０１は、調整対象フィーダから供給される部品Ｐと同時に吸着される部品Ｐを供給するフィーダ２１、すなわち調整対象フィーダと対になるフィーダ２１）の部品供給位置の上方へマークカメラ２８が移動するようヘッド移動装置３０を制御すると共に（Ｓ３２０）、部品供給位置をマークカメラ２８で上方から撮像するようマークカメラ２８を制御する（Ｓ３３０）制御指令を部品実装機１０の制御装置８０に送信する。そして、ＣＰＵ１０１は、得られた２つの撮像画像を制御装置８０から取得して２つの撮像画像にそれぞれポインタを重ね合わせた同時吸着用の調整画面をディスプレイ１０８に表示する（Ｓ３４０）。図１１は、同時吸着用の調整画面の一例を示す説明図である。図示するように、同時吸着用の調整画面２００には、調整対象フィーダと対になるフィーダ２１のそれぞれの部品供給位置の撮像画像２０１ａ，２０１ｂと、撮像画像２０１ａ，２０１ｂにそれぞれ重ね合わせられる十字状のポインタ２０２ａ，２０２ｂと、ポインタ２０２ａ，２０２ｂを移動させるための上下左右方向の操作ボタン２０３と、確定ボタン２０４と、が含まれる。各ポインタ２０２ａ，２０２ｂの十字の中心がそれぞれの吸着ノズル４４の吸着位置を示す。また、調整画面２００には、撮像画像２０１ａ，２０１ｂ中にそれぞれ認識される部品Ｐの上面のうち各吸着ノズル４４が正常に吸着することができる範囲である吸着可能範囲も表示される。ＣＰＵ１０１は、調整画面２００を表示すると、マウス等の入力デバイス１０７により操作ボタン２０３が操作されたか否かを判定する（Ｓ３５０）。ＣＰＵ１０１は、操作ボタン２０３が操作されたと判定すると、その操作方向および操作量に応じて調整画面２００上でポインタ２０２ａ，２０２ｂをそれぞれ同一の操作方向に同一の操作量だけ移動させる（Ｓ３６０）。本実施形態では、実装ヘッド４０は、同時吸着される２つの部品Ｐの部品間距離と概ね一致するノズル間距離を有する２つの吸着ノズル４４（ノズル組）を同一円周上に複数組備える。複数の吸着ノズル４４は、互いにＸＹ方向に相対移動ができず、実装ヘッド４０の移動に伴って同一方向に同一量だけ移動する。このため、同時吸着される２つの部品Ｐに対する２つの吸着ノズル４４の位置合わせは、実装ヘッド４０の移動によって行なわれる。こうしたことから、同時吸着用の目標位置の調整は、供給位置周辺画像２０１ａ，２０１ｂに重ね合わせられるポインタ２０２ａ，２０２ｂをそれぞれ同一の操作方向に同一の操作量だけ移動させることにより行なうのである。

そして、ＣＰＵ１０１は、マウス等の入力デバイス１０７により確定ボタン２０４が操作されたか否かを判定する（Ｓ３７０）。ＣＰＵ１０１は、確定ボタン２０４が操作されていないと判定すると、Ｓ３５０に戻り、確定ボタン２０４が操作されたと判定すると、各ポインタ２０２が指し示す位置（各吸着ノズル４４の吸着位置）がいずれも対応する吸着可能範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ３８０）。ＣＰＵ１０１は、各ポインタ２０２の位置がいずれも吸着可能範囲内にあると判定すると、各ポインタ２０２の位置に基づいて同時吸着動作で用いる実装ヘッド４０の目標位置を設定すると共に設定した目標位置をＨＤＤ８３（記憶装置）に登録して（Ｓ３９０）、同時吸着用吸着位置調整処理を終了する。一方、ＣＰＵ１０１は、各ポインタ２０２の位置のいずれかが吸着可能範囲内にないと判定すると、ディスプレイ１０８にエラーを表示して（Ｓ４００）、Ｓ３５０に戻る。

次に、２つの吸着ノズル４４の同時吸着動作の可否を判定するための処理について説明する。本実施形態では、上述したように、実装ヘッド４０は、同時吸着される２つの部品Ｐの部品間距離と概ね一致するノズル間距離を有する２つの吸着ノズル４４（ノズル組）を同一円周上に複数組備える。しかし、吸着ノズル４４やノズルホルダ４２がヘッド本体４１の回転軸に対して傾いていたり曲がっていたりしていると、ノズル間距離が部品間距離に対して乖離し、同時吸着動作の実行が不可能となるおそれがある。そこで、本実施形態では、管理装置１００のＣＰＵ１０１は、ノズル組ごとにノズル間距離を予め測定してＨＤＤ８３（記憶装置）に記憶しておき、そのノズル間距離に基づいて同時吸着動作の実行可否について判定するものとした。本実施形態では、ＨＤＤ８３には、吸着ノズル４４Ａ、４４Ｅの組のノズル間距離Ｌ１と、吸着ノズル４４Ｂ、４４Ｆの組のノズル間距離Ｌ２と、吸着ノズル４４Ｃ、４４Ｇの組のノズル間距離Ｌ３と、吸着ノズル４４Ｄ、４４Ｈの組のノズル間距離Ｌ４と、が記憶されている。

図１２は、同時吸着可否判定処理の一例を示すフローチャートである。管理装置１００のＣＰＵ１０１は、まず、変数ｉを値１に初期化し（Ｓ５００）、判定対象ノズル組ｉのノズル間距離Ｌｉを取得する（Ｓ５１０）。Ｓ５１０の処理は、ノズル組ｉごとに予め測定されてＨＤＤ８３（記憶装置）に記憶されたものを読み出すことにより行なわれる。続いて、ＣＰＵ１０１は、取得したノズル間距離Ｌｉが許容される最小許容ノズル間距離Ｌｍｉｎに吸着ノズル４４のノズル径（直径）ｄを加えたもの（Ｌｍｉｎ＋ｄ）よりも大きく且つ許容される最大許容ノズル間距離Ｌｍａｘからノズル径ｄを減じたもの（Ｌｍａｘ－ｄ）よりも小さいか否かを判定する（Ｓ５２０）。この処理は、同時吸着用吸着位置調整処理において実装ヘッド４０の目標位置をどのように調整しても２つの吸着ノズル４４の吸着位置を２つの部品Ｐの吸着可能範囲内に同時に収めることができない状態であるかを判定するものである。図１３は、同時吸着可能な最小許容ノズル間距離Ｌｍｉｎと最大許容ノズル間距離Ｌｍａｘとを説明する説明図である。図示するように、最小許容ノズル間距離Ｌｍｉｎは、同時吸着される２つの部品Ｐの吸着可能範囲内のそれぞれの２点間距離のうち最小の距離を示す。また、最大許容ノズル間距離Ｌｍａｘは、同時吸着される２つの部品Ｐの吸着可能範囲内のそれぞれの２点間距離のうち最大の距離を示す。

ＣＰＵ１０１は、Ｓ５２０において肯定的な判定（「ＹＥＳ」）をした場合には、判定対象ノズル組ｉは同時吸着が可能と判定し（Ｓ５３０）、Ｓ５２０において否定的な判定（「ＮＯ」）をした場合には、判定対象ノズル組ｉは同時吸着が不可能と判定する（Ｓ５４０）。そして、ＣＰＵ１０１は、未判定のノズル組があるか否かを判定する（Ｓ５５０）。ＣＰＵ１０１は、未判定のノズル組があると判定すると、変数ｉをインクリメントして（Ｓ５６０）、Ｓ５１０に戻り、次の判定対象ノズル組ｉについて同時吸着の可否を判定する。一方、ＣＰＵ１０１は、未判定のノズル組がないと判定すると、判定結果をディスプレイ１０８に表示して（Ｓ５７０）、同時吸着可否判定処理を終了する。図１４は、同時吸着可否判定の判定結果の一例を示す説明図である。図示するように、判定結果には、ノズル組ごとの同時吸着の可否の表示と、同時吸着が不可である場合にその理由を示す備考欄とが含まれる。

ここで、実施形態の構成要素と請求の範囲に記載の本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。実施形態の部品供給部２０が本開示の部品供給部に相当し、フィーダ２１がフィーダに相当し、吸着ノズル４４が吸着部材に相当し、実装ヘッド４０が実装ヘッドに相当し、ヘッド移動装置３０が移動装置に相当し、制御装置８０が実装制御装置に相当し、部品実装機１０が部品実装機に相当し、管理装置１００が吸着位置調整装置に相当し、マークカメラ２８が撮像装置に相当し、ディスプレイ１０８が表示装置に相当し、管理装置１００のＣＰＵ１０１が制御装置に相当する。Ｚ軸移動装置７０が昇降装置に相当する。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、部品実装機１０は、ヘッド本体４１に対して複数のノズルホルダ４２が周方向に配列されたロータリ型の実装ヘッド４０を備えるものとした。しかし、部品実装機１０は、図１５に示すように、フィーダ２１の配列方向（Ｘ方向）に沿ってフィーダ２１から供給される複数の部品Ｐと同ピッチで配列され且つそれぞれ独立して昇降可能な複数の吸着ノズル３４４を有する並列型の実装ヘッド３４０を備えるものとしてもよい。また、実装ヘッド３４０は、こうした複数の吸着ノズル３４４を複数組備えるものとしてもよい。

上述した実施形態では、実装ヘッド４０は、所定位置にある２つのノズルホルダ４２（吸着ノズル４４）をそれぞれ個別に昇降させる２つのＺ軸駆動装置７０を備えるものとした。しかし、実装ヘッド４０は、Ｚ軸駆動装置を３つ以上備えてもよく、３つ以上のＺ軸駆動装置により３つ以上の吸着ノズルを同時的に下降させ、各吸着ノズルに３つ以上の部品Ｐを同時的に吸着するものとしてもよい。

以上説明したように本開示の吸着位置調整装置は、所定の間隔をおいて配置され部品を供給位置に供給する複数のフィーダを有する部品供給部と、部品を吸着する複数の吸着部材を有するヘッドと、複数の前記フィーダから供給される複数の部品の間隔と略同一の間隔をおいて複数の前記吸着部材を昇降可能な昇降装置と、前記吸着部材の昇降方向に直交する面に沿って前記ヘッドを移動させる移動装置と、複数の前記フィーダから供給された複数の部品の上に複数の前記吸着部材が位置するように定めた目標位置に前記ヘッドが移動するよう前記移動装置を制御すると共に該複数の吸着部材が略同時に下降するよう前記昇降装置を制御する同時吸着制御を実行可能な実装制御装置と、を備える部品実装機に用いられ、前記ヘッドの目標位置を調整するための吸着位置調整装置であって、前記フィーダの前記供給位置を上方から撮像する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された撮像画像を表示する表示装置と、前記目標位置の調整を行なう場合、調整対象の複数の前記フィーダにおける前記供給位置の上面が撮像されるよう前記撮像装置を制御し、該撮像された複数の上面画像と該複数の上面画像に重ね合わされる複数のポインタとを前記表示装置に表示する制御装置と、を備えることを要旨とする。

この本開示の吸着位置調整装置によれば、同時吸着制御に用いられる目標吸着位置の調整を適正に実行することが可能となる。

こうした本開示の吸着位置調整装置において、前記制御装置は、所定の操作により前記表示装置に表示されている前記複数のポインタの位置を同一方向に同一量移動させ、前記ポインタの位置に基づいて前記目標位置を設定するものとしてもよい。こうすれば、表示装置の画面上において、同時吸着制御に用いる目標位置を容易に調整することができる。

この場合、前記撮像装置は、前記制御装置は、前記撮像装置により撮像された前記供給位置の上面画像から認識される部品の上面に重ね合わせられるように、該部品の上面を前記吸着部材で吸着可能な範囲である吸着可能範囲を表示するものとしてもよい。こうすれば、作業者は、吸着可能範囲を確認しつつポインタを移動させることができるため、目標位置の調整をより容易に行なうことが可能となる。

さらにこの場合、前記制御装置は、前記複数のポインタのうちいずれかのポインタの位置が対応する前記吸着可能範囲を外れる場合には、エラーを表示するものとしてもよい。こうすれば、同時吸着制御の可否を作業者に適切に報知することができる。

また、本開示の吸着位置調整装置において、前記ヘッドは、所定の間隔をおいて配置されて昇降可能な一対の吸着部材を複数組有し、前記制御装置は、各組毎に前記一対の吸着部材の間隔のずれ量を加味した前記一対の吸着部材の間隔に基づいて該一対の吸着部材で前記同時吸着制御を実行可能であるか否かを判定するものとしてもよい。こうすれば、ヘッドや吸着部材の公差や組付け誤差にも適切に対応することができる。

さらに、本開示の吸着位置調整装置において、前記実装制御装置は、前記フィーダから供給された部品の上に前記吸着部材が位置するように定めた目標位置に前記ヘッドが移動するよう前記移動装置を制御すると共に該吸着部材が下降するよう前記昇降装置を制御する個別吸着制御を実行可能であり、前記目標位置として、前記同時吸着制御に用いられる目標位置と、前記個別吸着制御に用いられる目標位置とをそれぞれ調整するものとしてもよい。こうすれば、同時吸着制御と個別吸着制御とでそれぞれ異なる目標位置を用いることで、各制御をより適正に実行することが可能となる。

また、本開示の吸着位置調整装置において、前記撮像装置は、前記部品実装機の前記移動装置により前記ヘッドと共に移動可能に設けられているものとしてもよい。こうすれば、部品実装機が備える撮像装置を吸着位置の調整に用いることができるため、専用の撮像装置を準備する必要がない。

なお、本開示では、吸着位置調整装置の形態に限られず、吸着位置調整方法の形態とすることもできる。

本発明は、吸着位置調整装置の製造産業などに利用可能である。

１ 部品実装システム、１０ 部品実装機、１２、筐体、２０ 部品供給部、２１ フィーダ、２２ テープリール、２３ テープ、２３ａ キャビティ、２３ｂ スプロケット孔、２４ 基板搬送装置、２６ パーツカメラ、２８ マークカメラ、３０ ヘッド移動装置、３１ Ｘ軸ガイドレール、３２ Ｘ軸スライダ、３３ Ｙ軸ガイドレール、３４ Ｙ軸スライダ、３６ Ｘ軸モータ、３７ Ｘ軸位置センサ、３８ Ｙ軸モータ、３９ Ｙ軸位置センサ、４０，３４０ 実装ヘッド、４１ ヘッド本体、４２ ノズルホルダ、４４，４４Ａ～４４Ｈ，３４４ 吸着ノズル、４６ 圧力調整弁、５０ Ｒ軸駆動装置、５１ Ｒ軸モータ、５２ Ｒ軸、５３ 伝達ギヤ、５５ Ｒ軸位置センサ、６０ Ｑ軸駆動装置、６１ Ｑ軸モータ、６２ 円筒ギヤ、６２ａ 外歯、６４ Ｑ軸ギヤ、６５ Ｑ軸位置センサ、７０ Ｚ軸駆動装置、７１ Ｚ軸モータ、７２ Ｚ軸スライダ、７３ Ｚ軸位置センサ、８０ 制御装置、８１ ＣＰＵ、８２ ＲＯＭ ８３ ＨＤＤ、８４ ＲＡＭ、８５ 入出力インタフェース、８６ バス、１００ 管理装置、１０１ ＣＰＵ、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＨＤＤ、１０４ ＲＡＭ、１０５ 入出力インタフェース、１０７ 入力デバイス、１０８ ディスプレイ、２００ 調整画面、２０１，２０１ａ，２０１ｂ 撮像画像、２０２，２０２ａ，２０２ｂ ポインタ、２０３ 操作ボタン、２０４ 確定ボタン、Ｐ 部品、Ｓ 基板。

Claims (8)

1. 所定の間隔をおいて配置され部品を供給位置に供給する複数のフィーダを有する部品供給部と、部品を吸着する複数の吸着部材を有するヘッドと、複数の前記フィーダから供給される複数の部品の間隔と略同一の間隔をおいて複数の前記吸着部材を昇降可能な昇降装置と、前記吸着部材の昇降方向に直交する面に沿って前記ヘッドを移動させる移動装置と、複数の前記フィーダから供給された複数の部品の上に複数の前記吸着部材が位置するように定めた目標位置に前記ヘッドが移動するよう前記移動装置を制御すると共に該複数の吸着部材が略同時に下降するよう前記昇降装置を制御する同時吸着制御を実行可能な実装制御装置と、を備える部品実装機に用いられ、前記ヘッドの目標位置を調整するための吸着位置調整装置であって、
   前記フィーダの前記供給位置を上方から撮像する撮像装置と、
   前記撮像装置により撮像された撮像画像を表示する表示装置と、
   前記目標位置の調整を行なう場合、調整対象の複数の前記フィーダにおける前記供給位置の上面が撮像されるよう前記撮像装置を制御し、該撮像された複数の上面画像と該複数の上面画像に重ね合わされる複数のポインタとを前記表示装置に表示する制御装置と、
   を備える吸着位置調整装置。
2. 請求項１に記載の吸着位置調整装置であって、
   前記制御装置は、所定の操作により前記表示装置に表示されている前記複数のポインタの位置を同一方向に同一量移動させ、前記ポインタの位置に基づいて前記目標位置を設定する、
   吸着位置調整装置。
3. 請求項２に記載の吸着位置調整装置であって、
   前記制御装置は、前記撮像装置により撮像された前記供給位置の上面画像から認識される部品の上面に重ね合わせられるように、該部品の上面を前記吸着部材で吸着可能な範囲である吸着可能範囲を表示する、
   吸着位置調整装置。
4. 請求項３に記載の吸着位置調整装置であって、
   前記制御装置は、前記複数のポインタのうちいずれかのポインタの位置が対応する前記吸着可能範囲を外れる場合には、エラーを表示する、
   吸着位置調整装置。
5. 請求項１ないし４いずれか１項に記載の吸着位置調整装置であって、
   前記ヘッドは、所定の間隔をおいて配置されて昇降可能な一対の吸着部材を複数組有し、
   前記制御装置は、各組毎に前記一対の吸着部材の間隔のずれ量を加味した前記一対の吸着部材の間隔に基づいて該一対の吸着部材で前記同時吸着制御を実行可能であるか否かを判定する、
   吸着位置調整装置。
6. 請求項１ないし５いずれか１項に記載の吸着位置調整装置であって、
   前記実装制御装置は、前記フィーダから供給された部品の上に前記吸着部材が位置するように定めた目標位置に前記ヘッドが移動するよう前記移動装置を制御すると共に該吸着部材が下降するよう前記昇降装置を制御する個別吸着制御を実行可能であり、
   前記目標位置として、前記同時吸着制御に用いられる目標位置と、前記個別吸着制御に用いられる目標位置とをそれぞれ調整する、
   吸着位置調整装置。
7. 請求項１ないし６いずれか１項に記載の吸着位置調整装置であって、
   前記撮像装置は、前記部品実装機の前記移動装置により前記ヘッドと共に移動可能に設けられている、
   吸着位置調整装置。
8. 所定の間隔をおいて配置され部品を供給位置に供給する複数のフィーダを有する部品供給部と、部品を吸着する複数の吸着部材を有するヘッドと、複数の前記フィーダから供給される複数の部品の間隔と略同一の間隔をおいて複数の前記吸着部材を昇降可能な昇降装置と、前記吸着部材の昇降方向に直交する面に沿って前記ヘッドを移動させる移動装置と、複数の前記フィーダから供給された複数の部品の上に複数の前記吸着部材が位置するように定めた目標位置に前記ヘッドが移動するよう前記移動装置を制御すると共に該複数の吸着部材が略同時に下降するよう前記昇降装置を制御する同時吸着制御を実行可能な実装制御装置と、を備える部品実装機に用いられ、前記ヘッドの目標位置を調整するための吸着位置調整方法であって、
   前記目標位置の調整を行なう場合、調整対象の複数の前記フィーダにおける前記供給位置の上面を撮像し、得られた複数の上面画像と該複数の上面画像に重ね合わされる複数のポインタとを表示する、
   吸着位置調整方法。

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