JP2786908B2 - 部品装着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、部品の装着順序を示すステップ番号に対応
して部品の装着位置データ及び装着すべき部品品種デー
タを有するNCデータ情報に基づき部品を供給する部品供
給装置とプリント基板の間を所定位置に複数の吸着ノズ
ルを有する装着ヘッドが往復して吸着ノズルが部品供給
装置にて吸着した部品をプリント基板に装着する部品装
着装置に関する。

（ロ）従来の技術 この種部品装着装置の従来技術では一つの装着ヘッド
に複数の装着ノズルが設けられておりNCデータに従って
部品の装着が行なわれる場合、部品供給装置とプリント
基板の間を一往復する間に何本のノズルを使用して部品
を装着するかを決定するためのデータをNCデータに用意
してRAMに格納しておきCPUはこのデータを読込み使用す
るノズルの本数を決定していた。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、前記従来技術では、NCデータのプログラムを
作成する際に作成者がNCデータの内容を見ながら装着ヘ
ッドが部品供給装置とプリント基板の間を一往復する間
に何本のノズルを使用するかを判断してそのデータをど
のノズルを使用するかを決定するデータに付け加えて作
成せねばならず手間が掛るという欠点があった。

そこで本発明は上記のような手間を省くことを目的と
する。

（ニ）課題を解決するための手段 このため本発明は、部品の装着順序を示すステップ番
号に対応して部品の装着位置データ及び装着すべき部品
品種データを有するNCデータ情報に基づき部品を供給す
る部品供給装置とプリント基板の間を所定位置に複数の
吸着ノズルを有する装着ヘッドが往復して吸着ノズルが
部品供給装置にて吸着した部品をプリント基板に装着す
る部品装着装置に於いて、部品吸着に使用する前記ノズ
ルの前記装着ヘッドへの取付け位置データを記憶する取
付け位置データメモリと、前記複数のノズルの数だけ設
けられ、前記取付け位置データメモリに記憶された取付
け位置データを順に記憶可能なチェックメモリと、前記
チェックメモリに格納された各データ内容が互いに異な
るか否かを比較した結果に基づき装着ヘッドの部品供給
装置とプリント基板との間の一往復の間で部品装着を行
なう個数を決定する決定手段とを備えたものである。

（ホ）作用 取付け位置データメモリに記憶された取付け位置デー
タがノズルの数だけ設けられたチェックメモリに順に格
納され、決定手段は各チェックメモリ内のデータの内容
が互いに異なるか否かを比較した結果に基づき、装着ヘ
ッドの部品供給位置とプリント基板との間の一往復の間
で部品装着を行なう個数を決定する。

（ヘ）実施例 以下本発明の一実施例を図に基づき説明する。

第２図乃至第３図に於いて、（１）は本発明を適用せ
る部品装着装置である。（２）は一対の供給コンベアで
あり、（３）はＸテーブル部であり、（４）は一対の排
出コンベアであり、（５）はＹヘッド部であり、（６）
はチップ部品（７）の供給する部品供給部であり、
（８）はツール交換部である。

供給コンベア（２）はプリント基板（10）を搬送し、
Ｘテーブル部（３）に該基板（10）を供給するものであ
り、排出コンベア（４）はＸテーブル部（３）より排出
されたプリント基板（10）を下流装置に排出するために
搬送するものである。

次に、Ｙヘッド部（５）について詳述する。第２図乃
至第４図に於いて、（12）（12）は装着ヘッドであり、
ヘッドボールンネジ（13）（13）に嵌合したヘッド用ナ
ット（14）（14）に取付けられており、ヘッド駆動モー
タ（15）（15）に駆動され該ボールネジ（13）（13）が
回動することによりヘッドリニアガイド（16）（16）
（16）（16）に案内されＹ方向に移動をし、部品供給部
（６）より供給されるチップ部品（７）をＸテーブル部
（３）にてプリント基板（10）に装着する。

装着ヘッド（12）について詳述する。第４図に於い
て、（18A）はチップ部品（７）を吸着するノズル（1
9）を先端に有する上下動体であり、装着ヘッド（12）
に上下動可能に設けられている。上下動体（18B）及び
上下動体（18C）も装着ヘッド（12）に上下動体（18A）
と同様に上下可能に設けられている。

（20）は上下動体（18A）（18B）（18C）を下降させ
ないように規制するストッパ機構であり、（21）は上下
動体（18）を上下動させる上下動駆動機構であり、（2
3）はチップ部品（７）を照明するための照明ユニット
である。

上下動体（18A）（18B）（18C）の構造について詳述
する。第４図及び第５図に於いて、（24）はノズル（1
9）を先端に有するツールであり、チップ部品（７）を
吸着するための部品真空通路（25）が内部に形成される
と共に光線を拡散させて部品（７）に照射するための拡
散板（26）が設けられている。ツール（24）は部品
（７）の大きさ及び形状に応じてノズル（19）及び拡散
板（26）の大きさが異なったものが多数用意されてい
る。

（27）はツール（24）を吸引保持するシャフトであり
内筒（28）及び外筒（29）とより成り、内筒（28）内に
ツール（24）の部品吸着真空通路（25）に連する部品真
空通路（30）を有すると共に内筒（28）と外筒（29）の
間にツール（24）を吸引するツール真空通路（31）を形
成している。外筒（29）の下端部には一対の板バネ（3
2）が取付けられており、ツール（24）はツール真空通
路（31）よりの真空吸引と板バネ（32）とによりシャフ
ト（27）下端に取外し可能に保持される。

（35）は上下動体（18A）（18B）（18C）に設けられ
たフランジである。（39）はツール真空通路（31）に連
通する真空用パイプである。真空パイプ（39）はツール
吸着真空路開閉弁（40）を介し、部品吸着真空通路（2
5）は部品吸着真空路開閉弁（41）を介し夫々図示しな
い真空源に接続されている。真空パイプ（39）は更に圧
縮空気を供給する図示しない圧縮空気源にも圧縮空気供
給開閉弁（42）を介して接続されている。

次にストッパ機構（20）について詳述する。

（44）は下端に爪部（45）を有するストッパレバーで
ある。（46）はヘッド用ナット（14）に取付けられた取
付板（47）に取付けられたソレノイドである。

該ソレノイド（46）には前記ストッパレバー（44）の
上端が、回動可能に軸着されており、該ソレノイド（4
6）が前後動することにより支軸（48）を支点に揺動す
る。

即ち、ソレノイド（46）が消磁した状態で突出してい
る場合、爪部（45）がフランジ（35）の下面に係止して
上下動体（18A）の下動を規制し上下動体（18A）をロッ
クし、ソレノイド（46）が励磁して後退するとフランジ
（35）より爪部（45）が外れ上下動体（18A）は下動が
可能となる。（49）は上下動体（18B）をロックするた
めのソレノイドであり、（50）は上下動体（18C）をロ
ックするためのソレノイドであるが、両ソレノイド（4
9）（50）ともに上述と同様なストッパレバー（44）を
介して上下動体（18B）（18C）のロック及びロック解除
を行なう。

次に、上下動駆動機構（21）について詳述する。

上下動モータ（56）が上下動ボールネジ（54）を回動
させることにより、上下動ナット（55）に取付けられた
上下動板（57）は取付け板（47）に設けられたリニアガ
イド（53）（53）に沿って上下動する。該上下動板（5
7）には３箇所に前記フランジ（35）の下面に係止して
上下動体（18A）（18B）（18C）を夫々支持する係止ピ
ン（58）（58）（58）が設けられており、ストッパレバ
ー（44）のロックが解かれた上下動体（18A）（18B）
（18C）はモータ（56）の回動により係止ピン（58）に
支持されながら上下動をする。

第２図及び第４図に於いて、（61）（61）は部品認識
カメラであり、部品供給部（６）にてノズル（19）が吸
着して取出したチップ部品（７）は装着ヘッド（12）の
移動により移動して来て該カメラ（61）により吸着位
置、姿勢及びリード曲り、リード浮き等を認識される。

次に、Ｘテーブル部（３）について説明する。第２図
に於いて、（63）は供給コンベア（２）（２）に供給さ
れたプリント基板（10）を載置するＸテーブルでありＸ
ボールネジ（64）に嵌合する図示しないナットが取付け
られておりＸモータ（65）によるＸボールネジ（64）の
回動によりＸリニアガイド（66）（66）に沿ってＸ方向
に移動する。

ノズル（19）に吸着されて装着ヘッド（12）により移
動して来たチップ部品（７）は装着ヘッド（12）のＹ方
向移動とＸテーブル（63）のＸ方向移動によりＸテーブ
ル（63）上のプリント基板（10）上に装着される。

次に、ツール交換部（８）について詳述する。第２図
及び第８図に於いて、（67）はノズル（19）及び拡散板
（26）の大きさ及び形状の異なることにより種類の異な
るツール（24）をＸ方向に並べて載置して格納するツー
ルテーブルである。ツールテーブル（67）にはツール
（24）がずれないように拡散板（26）の大きさに合わせ
て凹部（68）が形成され凹部（68）の中央部にはノズル
（19）の逃げ及びツール交換のために貫通孔（69）が開
口している。

ツールテーブル（67）はツール（24）の種類により幾
種類か用意されており移動台（70）に交換可能に取付け
られている。

移動台（70）はツール用ボールネジ（73）が嵌合する
ツール用ナット（74）に取付けられており、ツール用モ
ータ（75）が該ボールネジ（73）を回動させるとツール
用リニアガイド（76）に沿ってＸ方向の移動を行なう。
従って、ツールテーブル（67）はＸ方向に移動すること
になる。

第７図に於いて、（77）は基台（78）に固定して設け
られたシリンダであり、該シリンダ（77）のロッド（7
9）には取付片（80）を介してパッド保持部材（81）が
取付けられている。

パッド保持部材（81）は筒状でありツール（24）を交
換する吸着パッド（82）が貫入されているが、吸着パッ
ド（82）の吸着部は広がって段部を形成しており、吸着
パッド（82）の軸部に巻着されたバネ（83）が該段部に
係合して吸着パッド（82）を上方に付勢し支持してい
る。吸着パッド（82）の上面は中央部に凹部が形成され
シリンダ（77）が作動したときに交換するツール（24）
の拡散板（26）の下面に当接したときにノズル（19）を
逃げている。吸着パッド（82）内には真空吸着用の真空
通気路（85）が形成され吸着パッド（82）の上面で数個
所に開口している。真空通気路（85）は吸着パッド（8
2）の下方より図示しない真空源に真空通気路開閉弁（8
6）を介して接続されている。

前記貫通孔（69）はシリンダ（77）の作動により上動
した吸着パッド（82）が入り込める大きさ位置に開口し
ている。吸着パッド（82）は装着ヘッド（12）に保持さ
れているノズル（19）が通過する軌道とツールテーブル
（67）の貫通孔（69）の通過する軌道の交点に位置して
設けられている。装着ヘッド（12）は２個設けられてい
るため吸着パッド（82）も２個設けられている。シリン
ダ（77）の作動したときには吸着パッド（82）は上下動
体（18）に保持された状態のツール（24）の拡散板（2
6）下面にバネ（83）により付勢されながら当接する位
置に位置している。

次に、部品供給部（６）について説明する。第２図及
び第８図に於いて、部品供給部（６）は本実施例の場
合、テープ（87）に収納されたチップ部品（７）を供給
するテープ部品供給装置（88）が並設されて構成されて
いる。テープ部品供給装置（88）が供給するチップ部品
（７）は多品種あり通常一台の供給装置（88）は一種類
のチップ部品（７）を供給し多数の供給装置（88）によ
り多品種の部品（７）が供給されるが、隣り合う供給装
置（88）は所定間隔を存して並設されている。

装着ヘッド（12）に取付けられている上下動体（18
A）（18B）（18C）の取付けられている間隔は供給装置
（88）の設置間隔と一致しており、ツール（24）の種類
が部品（７）に合ったものであるとき３本のノズル（1
9）（19）（19）が同時に下降して同時に部品（７）
（７）（７）を吸着することができる。ただし大きな部
品（７）を供給する供給装置（88）が混在する場合は等
間隔に設置できない。

第９図に於いて、（90）は各種スイッチの操作及び各
種情報に基づいて、部品装着装置（１）の部品装着動作
に係る制御を行なうCPUであり、（91）はプログラムを
格納するROMである。（92）はRAMであり、NCデータ、ツ
ールデータが格納されると共に、ツールメモリ（93）及
び装着済ステップメモリ（94）を内蔵している。

NCデータは第10図に示されるように、部品（７）の装
着順序を表しＭ−NOで示されるステップ番号毎に、Ｘ及
びＹで示される部品（７）の装着座標データ、Ｒで示さ
れる部品の品種を表す部品データ、いずれの上下動体
（18A）（18B）（18C）を使用するかを決定しＮで示さ
れるノズル取付番号データ、使用するツールを表しＴで
示されるツールタイプデータ、及びステップ番号の終了
を示すコントロールコマンド「Ｅ」を表示しＣで示され
るデータ格納部により構成されている。

CPU（90）は該NCデータに従って部品（７）の装着動
作を行なう。

ツールデータは第11図のように、TOOL ADDRESS及びTO
OL TYPEにより構成されている。TOOL ADDRESSの欄にツ
ールテーブル（67）上にてツール（24）の載置位置（12
ケ所ある）を示すツール位置番号毎にTOOL TYPEの欄に
載置されるツール（24）の種類を示す前記ツールタイプ
データが表示される。

上述のNCデータ及びツールデータは、装着装置（１）
の電源が切れてもデータが格納され続けるようにRAM（9
2）のバッテリーによりバックアップされたバックアッ
プ領域に格納される。

ツールメモリ（93）には第12図のように、NOZZLEで示
される上下動体（18A）（18B）（18C）の番号毎にTOOL
TYPEにツールタイプデータが格納され、TOOL ADDRESSに
ツール位置番号が格納される。ここで、上下動体（18
A）を「１」、（18B）を「２」、（18C）を「３」とす
る。

ツールメモリ（93）においては、各上下動体（18A）
（18B）（18C）に現在使用されているツール（24）のツ
ールタイプデータ及びそのツール位置番号が、常に格納
されており、NCデータのツールタイプデータに基づきツ
ール（24）の交換が行なわれ次のツール（24）が上下動
体に保持されるようになった瞬間に、書換えが行なわ
れ、上下動体（18A）（18B）（18C）よりツール（24）
が外された瞬間より次のツール（24）が取付けられたま
での間は「00」が書込まれている。ツール位置番号はツ
ールタイプデータが書込まれると、第11図のツールデー
タに基づき対応するものが書込まれる。第２図によれば
装着ヘッド（12）は２個取付けられているので、ツール
メモリは実際にはもう１つの同様なものが設けられてい
るが本実施例では１つの装着ヘッド（12）のみについて
説明する。

また、第13図のSTEPが、装着済ステップメモリ（94）
であり、NCデータのステップ番号のうち、一番最後に装
着が終了した番号を常に記憶している。上述のツールメ
モリ（93）及び装着済ステップメモリ（94）もRAM（9
2）のバックアップ領域に設けられている。

第９図に於いて、（95）は装着ヘッド（12）の１回の
装着動作において行なうNCデータのステップ番号の個数
データを記憶するステップ長カウンタであり、N CHECK1
メモリ（96）,N CHECK2メモリ（97）,N CHECK3メモリ
（98）は夫々ステップ長カウンタ（95）に記憶すべきス
テップ番号の個数データを決定するために、NCデータの
ステップ毎のノズル取付番号データが記憶される。

（99）はステップ減算カウンタであり、ステップ長カ
ウンタ（95）に格納されている個数データが格納され装
着装置（１）のNCデータのステップに従った各動作毎に
内容を減算するものである。

（100）はNCデータのステップ番号を記憶するアドレ
スカウンタであり、該カウンタ（100）のステップ番号
に従ってCPU（90）は装着装置（１）の制御を行なう。
上記ステップ長カウンタ（95），ステップ減算カウンタ
（99），アドレスカウンタ（100）,N CHECK1メモリ（9
6）,N CHECK2メモリ（97）,N CHECK3メモリ（98）は全
てRAM（92）内に設けられている。

（101）はＸモータ（65）を駆動するＸモータ駆動部
であり、（102）はツール用モータ（75）を駆動するツ
ール用モータ駆動部、（103）はシリンダ（77）を駆動
するシリンダ駆動部、（104）はヘッド駆動モータ（1
5）を駆動するヘッドモータ駆動部、（105）は上下動モ
ータ（56）を駆動する上下動モータ駆動部である。

（106）は部品装着装置（１）の電源供給部であり、
（107）は電源を投入する電源投入スイッチであり（10
7）は電源遮断スイッチである。（109）は非常の場合に
電源を遮断する非常遮断スイッチである。（110）はイ
ンターフェースであり、（111）は、部品装着装置
（１）の運転を開始させるスタートスイッチである。
（112）は継続運転スタンバイスイッチであり、１枚の
プリント基板（10）への部品装着中に電源が遮断された
後に電源投入スイッチ（107）により電源を投入し直し
た場合に、各モータの原点復帰動作及び上下動体（18
A）（18B）（18C）のツール（24）の再保持動作を行な
わせる。

（113）はシステムクリアキーであり、上述のプリン
ト基板（10）の部品装着中に電源が遮断された後に電源
投入スイッチ（107）により電源を投入し直した場合
に、該プリント基板（10）の装着を止め新しいプリント
基板（10）の部品装着を開始させる。

以上のような構成により以下動作について説明する。

本実施例では便宜上前述しているように１つの装着ヘ
ッド（12）についての説明を行なう。

先ず、電源投入スイッチ（107）が押圧され電源供給
部（106）により電源が供給され始めると、第14図のフ
ローチャートに従って部品装着装置（１）は動作を開始
する。

先ず、ステップ長カウンタ（95）,N CHECK1メモリ（9
6）,N CHECK2メモリ（97）,NCHECK3メモリ（98），ステ
ップ減算カウンタ（99）及びアドレスカウンタ（100）
が夫々クリアされる。

次にCPU（90）はRAM（92）のバックアップ領域にある
装着済ステップメモリ（94）のデータを読出し、「０」
がセットされているかを見る。この場合は作業をこれか
ら開始するところであり、メモリ（94）には「０」がセ
ットされているためCPU（90）はプリント基板（10）に
途中まで部品（７）の装着された仕掛り状態でないと判
断し、図示しないセンサによって検出される各モータの
原点復帰動作を行ない、各モータの回動位置を原点に戻
す。

その後、スタートスイッチ（111）が押圧されると、C
PU（90）は第15図のフローチャートに従って部品装着装
置（１）を制御する。このとき、RAM（92）には第10図
で示されるNCデータと第11図で示されるツールデータが
格納されているものとする。

先ず、アドレスカウンタ（100）はクリアされて
「０」となっており、これを歩進して「１」として、第
１図のフローチャートで示されるステップ長割出しを行
なう。即ち、CPU（90）は先ずステップ長カウンタ（9
5）をクリアして「０」にし、アドレスカウンタ（100）
に格納されているデータ「１」よりNCデータのステップ
「１」のノズル取付番号データをチェックし、N CHECK1
メモリ（96）にノズル取付番号データ「１」をセットす
ると共にステップ長カウンタ（95）を「１」歩進し
「１」とする。ここでコントロールコマンド「Ｅ」の有
無をチェックして「Ｅ」が無いので、次にアドレスカウ
ンタ（100）のデータ「１」に「１」をプラスしたステ
ップ「２」のノズルデータをチェックし、N CHECK2メモ
リ（97）にノズルデータ「２」をセットする。

そしてN CHECK1メモリ（96）のデータとN CHECK2メモ
リ（97）のデータを比較し異なっているので、ステップ
長カウンタ（95）を「１」歩進し「２」とする。

次にアドレスカウンタ（100）のデータ「２」に
「１」をプラスしたステップ「３」のノズルデータをチ
ェックし、コントロールコマンド「Ｅ」が無いのでN CH
ECK3メモリ（98）にノズルデータ「３」をセットする。

そしてN CHECK1メモリ（96）のデータとN CHECK3メモ
リ（98）のデータを比較するがデータが異なるため、N
CHECK3メモリ（98）のデータとN CHECK2メモリ（97）の
データを比較する。両データは異なっているためステッ
プ長カウンタ（95）は「１」歩進され「３」が格納され
る。

これでステップ長の割出しは終了し、装着ヘッド（1
2）の上下動体（18A）（18B）（18C）が、全て使用され
てステップ「３」までのNCデータの動作が先ず行なわれ
ることになる。

次にツール（24）の取付け動作が第16図のフローチャ
ートに従って行なわれる。先ずステップ長カウンタ（9
5）のデータ「３」がステップ減算カウンタ（99）に格
納される。

そして、CPU（90）はアドレスカウンタ（100）のデー
タ「１」によりNCデータのステップ「１」のノズル取付
番号データ「１」とツールタイプデータ「20」を読出
し、ツールメモリ（93）のノズル取付番号データ「１」
のツールタイプデータと比較する。このとき、NCデータ
のステップ「１」であり、まだ上下動体（18A）（18B）
（18C）にはツール（24）は取付けえれておらず、ツー
ルメモリ（93）のツールタイプデータ及びツール位置番
号は夫々クリアされて「０」が格納されているため、ツ
ール取付け動作が行なわれる。

次に、ツール取付け動作について説明する。CPU（9
0）は、読出しているツールタイプデータ「20」のツー
ル位置番号をRAM（92）に格納されている第11図のツー
ルデータよりツール位置番号「３」を捜し出す。

すると、CPU（90）は、ヘッドモータ駆動部（104）を
駆動してモータ（15）を回動させナット（14）及びボー
ルネジ（13）を介して装着ヘッド（12）をリニアガイド
（16）に沿って駆動させると共に、ツール用モータ駆動
部（102）を駆動してモータ（75）を回動させナット（7
4）及びボールネジ（73）を介して移動台（70）をリニ
アガイド（76）に沿って移動させ、上下動体（18A）及
びツールテーブル（67）上のツール位置番号「３」の凹
部（68）に載置されたツール（24）を吸着パッド（82）
の上に第17図のごとく位置させる。

そして、上下動体（18A）のフランジ（35）に係止し
ているストッパレバー（44）がソレノイド（46）の励磁
によりフランジ（35）より外れる。

この後、CPU（90）は、上下動モータ駆動部（105）を
駆動してモータ（56）を回動させ、ボールネジ（54）及
びナット（55）を介して上下動板（57）をリニアガイド
（53）に沿って下降させる。

すると、上下動板（57）の下降にともなって、係止ピ
ン（58）に支持されている上下動体（18A）が下降し停
止し第18図の状態となる。次に、シリンダ（77）が作動
しロッド（79）が上昇し取付片（80）及びパッド保持部
材（81）を介して吸着パッド（82）は貫通孔（69）を通
り抜けツール（24）を押上げ第19図のごとくシャフト
（27）に嵌合させる。

このとき、CPU（90）は真空通気路開閉弁（86）を開
けロッド（79）がツール（24）を押上げている間真空通
気路（85）を介してツール（24）を装着パッド（82）に
吸着させるとともに、ツール吸着真空路開閉弁（40）を
開けシャフト（27）に嵌合されたツール（24）をシャフ
ト（27）にツール真空通路（31）及び真空用パイプ（3
9）を介して吸着保持させる。また、板バネ（32）の付
勢力もツール（24）をシャフト（27）に保持させる。

そして、ツール（24）がシャフト（27）に嵌合される
と、CPU（90）はツールメモリ（93）のノズル取付番号
データ「１」にツールタイプデータ「20」及びツール位
置番号「３」を格納する。

然る後、CPU（90）は開閉弁（86）を閉じ、吸着パッ
ド（82）による吸着を停止させてからシリンダ駆動部
（103）を介してシリンダ（77）を作動させ第20図のよ
うに吸着パッド（82）を下降させる。

そして、上下動体（18A）はモータ（56）の回動によ
り第21図のように上昇し、ソレノイド（46）の消磁によ
りストッパレバー（44）の爪部（45）がフランジ（35）
に係止する。

次にCPU（90）は第16図のフローチャートに従ってス
テップ減算カウンタを「１」減算して「２」とし、この
データが「０」ではないのでアドレスカウンタ（100）
を「１」歩進して「２」とする。そしてNCデータのステ
ップ「２」のツールタイプデータ20」及びノズル取付番
号データ「２」を読出し、ツールメモリ（93）と比較す
る．ツールメモリ（93）は「０」であり異なるため上述
のNCデータのステップ「１」と同様にしてツール（24）
を上下動体（18B）に取付ける動作が行なわれる。

この場合、CPU（90）はツールタイプデータ「20」の
ツール位置番号「５」を捜し出し、上述と同様にして上
下動体（18B）にツール位置番号「５」の位置のツール
（24）を取付ける動作を行ない、シャフト（27）にツー
ル（24）が嵌合された後、ツールメモリ（93）のノズル
取付番号データ「２」にツールタイプデータ「20」及び
ツール位置番号「５」を格納する。

次に、CPU（90）はステップ減算カウンタ（99）を
「１」減算して「１」とし「０」でないことよりアドレ
スカウンタ（100）を「１」歩進して「３」とする。そ
してNCデータのステップ「３」のノズル取付番号データ
「３」とツールタイプデータ「30」を読出しステップ
「１」及びステップ「２」の場合と同様にして、上下動
体（18C）にツールタイプデータ「30」のツール（24）
を取付けるとともにツールメモリ（93）のノズル取付番
号データ「３」にツールタイプデータ「30」とツール位
置番号「４」を格納する。これで、装着ヘッド（12）の
３本の上下動体（18A）（18B）（18C）全てにツール（2
4）が取付けられたことになる。

このときツールメモリ（93）の内容は第22図のように
成されている。

次に、CPU（90）はステップ減算カウンタ（99）を
「１」減算して「０」とする。ステップ減算カウンタ
（99）が「０」になると、ツール（24）の取付けは終了
したことを意味しており、CPU（90）はステップ長カウ
ンタ（95）のデータ「３」を「１」減算した「２」をア
ドレスカウンタ（100）のデータ「３」よりマイナスし
て「１」を算出しアドレスカウンタ（100）に格納す
る。

次に、部品（７）の取出し動作について第23図のフロ
ーチャートに基づき説明する。

先ずCPU（90）はステップ長カウンタ（95）のデータ
「３」をステップ減算カウンタ（99）に格納する。次
に、アドレスカウンタ（100）のデータ「１」によりNC
データのステップ「１」の部品データ「７」及びノズル
データ「１」を読出し、上下動体（18A）により部品デ
ータ「７」の部品（７）を取出すことを判断する。

次に、CPU（90）はモータ（15）を回動させ装着ヘッ
ド（12）を部品供給部（６）まで移動させ、上下動体
（18A）を部品データ「７」の部品（７）を供給する部
品供給装置（88）の上に停止させる。そしてソレノイド
（46）が励磁されストッパレバー（44）のロックが外さ
れモータ（56）の回動により上下動体（18A）が下降
し、部品吸着真空路開閉弁（41）が開かれ部品真空通路
（30）を介してノズル（19）の先端に部品（７）が吸着
される。

その後、上下動体（18A）は上昇しソレノイド（46）
の消磁によりストッパレバー（44）にロックされる。こ
うしてステップ「１」の部品取出しが終了すると、ステ
ップ減算カウンタ（99）が「１」減算され「２」とな
る。CPU（90）は該カウンタ（99）が「０」でないこと
を確認し、アドレスカウンタ（100）を「１」歩進し
「２」としNCデータのステップ「２」の部品取出し動作
を行なう。

即ち、CPU（90）はステップ「２」の部品データ
「７」とノズル取付番号データ「２」を読出し、上下動
体（18B）に部品データ「７」の部品（７）を取出させ
ることを判断し、ステップ「１」と同様にして動作させ
る。ステップ「２」の部品取出し動作が終了すると、カ
ウンタ（99）は「１」減算され「１」となり、CPU（9
0）は該カウンタ（99）が「０」でないことを確認した
後アドレスカウンタ（100）を歩進し「３」とする。

そして、ステップ「１」及び「２」と同様にしてステ
ップ「３」の部品取出し動作が行なわれ、減算カウンタ
（99）を「１」減算する。

そして、CPU（90）は減算カウンタ（99）が「０」に
なったので、部品取出し動作が終了したことを判断して
アドレスカウンタ（100）を前述のツール交換動作が終
了したときと同様にして「２」減算して「１」に戻す。

次に、部品（７）の認識動作が行なわれる。この部品
認識動作を第24図のフローチャートに従って説明する。

先ず、CPU（90）はステップ減算カウンタ（99）にス
テップ長カウンタ（95）のデータ「３」を格納し、アド
レスカウンタ（100）の「１」によりNCデータのステッ
プ「１」のデータに基づき、装着ヘッド（12）を移動し
上下動体（18A）のノズル（19）に吸着された部品
（７）を部品認識カメラ（61）の上空に停止させる。

そして、CPU（90）はカメラ（61）の撮像した部品
（７）の位置ズレを認識処理する。その後、CPU（90）
はカウンタ（99）を「１」減算して「２」とし、「０」
でないことよりアドレスカウンタ（100）を歩進し、ス
テップ「２」の上下動体（18B）の部品（７）の認識動
作を行なう。そして、同様にしてカウンタ（99）の減算
及びカウンタ（100）の歩進を行ない、ステップ「３」
の部品認識動作を行なう。

この後、CPU（90）はカウンタ（99）が「０」となり
部品認識動作が終了したことを判断し、アドレスカウン
タを前述と同様に「２」減算して「１」に戻し部品
（７）の装着動作へと移る。

次に、部品装着動作について第25図のフローチャート
に基づいて説明する。

先ず、CPU（90）はステップ減算カウンタ（99）にス
テップ長カウンタ（95）のデータ「３」を格納し、アド
レスカウンタ（100）の「１」よりNCデータのステップ
「１」の部品装着座標データを前述の部品認識結果に基
づいて補正し、この補正されたデータに基づいてヘッド
モータ駆動部（104）を介してヘッド駆動モータ（15）
を回動させ、Ｘモータ駆動部（101）を介してＸモータ
（65）を回動させる。

すると、装着ヘッド（12）がリニアガイド（16）に沿
ってＹ方向移動をし、Ｘテーブル（63）がＸボールネジ
（64）を介してＸリニアガイド（66）に沿ってＸ方向移
動をし装着すべき位置にノズル（19）に吸着された部品
（７）が停止する。そして、ソレノイド（46）が励磁し
て上下動体（18A）のロックを外し、上下動体（18A）が
下降してステップ「１」の部品（７）を供給コンベア
（２）により供給されＸテーブル（63）上に固定された
プリント基板（10）の装着座標データどうりの位置に装
着する。部品（７）の装着が終了したならば、CPU（9
0）は装着済ステップメモリ（94）に装着が終了したア
ドレスカウンタ（100）に格納されているNCデータのス
テップである「１」を第26図のごとく格納する。

この後、ステップ減算カウンタ（99）が「１」減算さ
れ「２」となり、「０」ではないのでアドレスカウンタ
（100）が歩進され「２」となる。次に、カウンタ（10
0）によりステップ「２」の部品装着動作がステップ
「１」と同様に行なわれ、装着が終了したならばステッ
プメモリ（94）は装着が終了したステップである「２」
が格納し直される。

そして同様にして、ステップ「３」の装着動作が終了
すると、ステップメモリ（94）には「３」が格納し直さ
れる。

この後、減算カウンタ（99）は「０」となりステップ
「３」までの部品装着動作が終了したことが判断され、
NCデータのＣにコントロールコマンド「Ｅ」が格納され
ているかをチェックし、格納されていないのでアドレス
カウンタ（100）を「３」から歩進し「４」とし、第15
図のフローチャートに従って次のステップ長割出し動作
に移る。

CPU（90）は第１図のフローチャートに従って先ず、
ステップ長カウンタ（95）をクリアして「０」にして、
アドレスカウンタ（100）のデータ「４」によりNCデー
タのステップ「４」のノズル取付番号データをチェック
し、メモリ（96）に「１」をセットしカウンタを「１」
とする。

以下も前回のステップ長割出し動作と同様にしてステ
ップ長カウンタに「３」が格納されてステップ長割出し
動作が完了し、ツールのチェック及び交換動作に移る。

以下ツール（24）のチェック及び交換動作について第
16図のフローチャートに基づき説明する。

先ず、ステップ長カウンタ（95）のデータ「４」がス
テップ減算カウンタ（99）に格納される。そして、CPU
（90）はカウンタ（100）のデータ「４」によりNCデー
タのステップ「１」のノズル取付番号データ「１」とツ
ールタイプデータ「10」を読出し、ツールメモリ（93）
のノズル取付番号データ「１」のツールタイプデータと
比較する。ツールメモリ（93）のノズル取付番号データ
「１」はツールタイプデータ「20」が格納されているた
め、上下動体（18A）のツール（24）の交換が以下のよ
うにして行なわれる。先ず、CPU（90）はツールメモリ
（93）にノズル取付番号データ「１」に格納されたツー
ル位置番号「３」を読込みツール用モータ駆動部（10
2）及びヘッドモータ駆動部を駆動し、上下動体（18A）
とツールテーブル（67）のツール位置番号「３」の凹部
（68）を吸着パッド（82）の上に第27図のごとく位置さ
せる。

そして、ソレノイド（46）が励磁され上下動モータ
（56）が回動し上下動体（18A）は下降し第28図の状態
で停止する。次に、シリンダ（77）が作動し吸着パッド
（82）は、貫通孔（69）を通り抜け、第29図のように拡
散板（26）の下面に係止する。この後、CPU（90）は真
空通気路開閉弁（86）を開け真空通気路（85）を介して
ツール（24）を吸着パッド（82）に吸着させるととも
に、シリンダ（77）の作動により吸着パッド（82）を下
降させる。

このとき、CPU（90）は圧縮空気供給開閉弁（42）を
開け、シャフト（27）に嵌合されたツール（24）を該シ
ャフト（27）より空気圧により押出させて板バネ（32）
の付勢力に抗してツール（24）はシャフト（27）より取
外され第30図のごとく凹部（68）に載置される。ツール
（24）が取外されたときに、CPU（90）はツールメモリ
（93）のノズル取付番号データ「１」のツールタイプデ
ータとツール位置番号を夫々「00」にクリアする。その
後、第31図のごとく上下動体（18A）を上昇させる。

そして、CPU（90）はステップ「４」のツールタイプ
データが「10」であることによりRAM（92）のツールデ
ータよりツール位置番号「２」を捜し出す。

この後は前述のステップ「１」のツール（24）の取付
け動作と同様にして上下動体（18A）にツールタイプデ
ータ「10」のツール（24）が取付けられる。ツール（2
4）が取付けられるとツールメモリ（93）のノズル取付
番号データ「１」のツールタイプデータは「10」が、そ
して、ツール位置番号は「２」が夫々格納される。

すると、カウンタ（99）が「１」減算され「２」にな
る。カウンタ（99）が「０」でないためアドレスカウン
タ（100）が歩進され「５」となる。次にCPU（90）はNC
データのステップ（５）のデータを読出し、ツールメモ
リ（93）のデータと比較するが、ノズル取付番号データ
「２」がツールタイプデータ「20」で一致するため、ツ
ール交換動作を行なわず、メモリ（93）も変更せずに減
算カウンタ（99）を減算して「１」にする。そして、カ
ウンタ（99）が「０」でないためカウンタ（100）は歩
進され「６」となる。

次にステップ「６」のツール交換動作がステップ
「４」の場合と同様にして行なわれる。この結果、ツー
ルメモリ（93）の内容は第32図のように成されている。

次に、ステップ「４」乃至「６」までの部品取出し動
作、部品認識動作及び部品装着動作がステップ「１」乃
至「３」までと同様にして行なわれて行くが、部品装着
動作においてステップ「５」が終了して装着済ステップ
メモリ（94）に「５」が格納された後に、停電の発生あ
るいは、非常遮断スイッチ（109）が押圧されると電源
が、遮断される。

このとき、RAM（92）のバックアップ領域に格納され
たデータは消えずに保持されるが、他のデータは消えて
しまう。また、各シャフト（27）に取付けられたツール
（24）は板バネ（32）の付勢力により落下せず取付けら
れた状態となっている。この後、電源投入スイッチ（10
7）が押圧され電源が投入されると、第14図のフローチ
ャートに従って動作を再び、開始する。

先ず、バックアップ領域以外のRAM（92）に格納され
たデータが前述と同様にクリアされる。

次に装着済ステップメモリ（94）のデータをCPU（9
0）はチェックし「５」が格納されていることにより、
アドレスカウンタ（100）に継続運転用先頭ステップと
してこのデータ「５」を格納する。そして、ツールメモ
リ（93）を解析してから継続運転スタンバイスイッチ
（112）あるいはシステムクリアキー（113）が押圧され
るのを待つ。

ここで、スタンバイスイッチ（112）が押圧される
と、図示しないセンサによって検出される各モータの原
点復帰動作を行ない、各モータの回動位置を原点に戻
す。この原点復帰動作は装着済ステップメモリ（94）の
データが「０」の場合に比較して遅くシャフト（27）に
取付けられているツール（24）がショックで落下してし
まわないような速度で行なわれる。ここでツールメモリ
（93）を解析した結果、ツール（24）が取付けられてい
る上下動体（18A）（18B）（18C）があるためツール（2
4）の再取付け動作が行なわれる。

このツール（24）の再取付け動作について説明する。

CPU（90）はツールメモリ（93）の内容により、上下
動体（18A）及びツールテーブル（67）のツール位置番
号「２」の凹部（68）を吸着パッド（82）の上に位置さ
せる。このとき装着ヘッド（12）の移動速度はツール
（24）にショックを与えないように低速とされている。

そして、上下動体（18A）がツール（24）にショック
を与えないように低速で下降し、吸着パッド（82）が上
昇し、ツール（24）は吸着パッド（82）に押圧されシャ
フト（27）に押付けられる。このとき、ツール吸着真空
路開閉弁（40）が開かれツール（24）はシャフト（27）
に真空吸着される。

その後、吸着パッド（82）が下降するとともに、上下
動体（18A）が上昇しツール（24）の吸着動作が終了す
る。

同様にして上下動体（18B）及び上下動体（18C）につ
いてもツール（24）の再吸着動作が行なわれる。

尚、この再取付け動作に於いて、ツールメモリ（93）
に格納されている通りのツール位置番号の位置で取付け
動作を行なわなくともツール（24）の載置されていない
位置ならばどこであってもよく、最初の上下動体（18
A）の取付けたツールテーブル（63）の位置を変えなく
ともよい。また、再取付け動作用に吸着パッド（82）の
上を空けるようにしておき、この位置で全ての上下動体
（18A）（18B）（18C）に対して取付け動作を行なうよ
うにすればこのときツールメモリ（93）の内容をチェッ
クしなくともよい。

次に、スタートスイッチ（111）が押圧されると、第1
5図のフローチャートに従って先ずアドレスカウンタ（1
00）が歩進され「６」が格納される。そして前述と同様
にしてNCデータのステップ「６」よりステップ長割出し
動作が行なわれる。この結果、ステップ長カウンタ（9
5）には「３」が格納される。

次に、前述と同様にして、ツール（24）のチェック動
作がステップ「６」からステップ「８」について行なわ
れる。この場合、上下動体（18C）のツール（24）はす
でにステップ「６」のデータに合せツール位置番号
「１」であるツールタイプデータ「40」のツール（24）
に交換されており、その他のツール（24）（24）もツー
ルメモリ（93）によりNCデータのデータと同じであるこ
とよりツール交換は行なわれない。この後、前述と同様
に部品取出し動作、部品認識動作及び部品装着動作が夫
々ステップ長割出されたステップ「６」「７」「８」毎
に行なわれる。ステップ「８」の部品装着が終了する
と、装着済ステップメモリ（94）に「８」が格納する。
そして、カウンタ（99）が「０」であるため、CPU（9
0）はコントロールコマンド「Ｅ」の有無を確認して、
「Ｅ」表示が無いのでアドレスカウンタ（100）を歩進
して「９」とし次のステップ長割出しを行なう。

このステップ長割出しは第１図のフローチャートに基
づき前述と同様に行なわれるが、ステップ長カウンタ
（95）を歩進して「３」とした後ステップ「11」のノズ
ルデータ「３」をN CHECK3メモリ（98）に格納した後、
N CHECK1メモリ（96）のデータとN CHECK3メモリ（98）
を比較すると、両者ともに「３」であり等しいためステ
ップ長カウンタ（95）に「２」が格納された状態でステ
ップ長割出しを終了する。そして、前述の部品装置まで
の動作をステップ「９」とステップ「10」について行な
う。

次に、アドレスカウンタ（100）は歩進され「11」と
なり、ステップ長割出しが行なわれるが、ステップ長カ
ウンタ（95）に「１」が格納された後、コントロールコ
マンド「Ｅ」の有無を確認すると、「Ｅ」があるためこ
の状態でステップ長割出しを終了し、ステップ「11」に
ついて部品装着動作までを前述と同様に行ないステップ
減算カウンタ（99）が「０」となり部品装着が終了して
コントロールコマンド「Ｅ」の有を確認しNCデータのス
テップが終了したものと判断する。

然る後、Ｘテーブル部（３）よりプリント基板（10）
は排出コンベアに移載され、排出コンベアは該プリント
基板（10）を下流装置に排出する。またツールメモリ
（93）を解析して各上下動体（18A）（18B）（18C）に
取付けられているツール（24）（24）（24）は夫々ツー
ルテーブル（67）の所定位置に載置されツールメモリ
（93）及び装着済ステップメモリ（94）は全て第12図及
び第13図のごとくクリアされる。

尚、NCデータ、ツールデータが電源が遮断された場合
に、RAM（92）より消えてしまっても他の記憶装置に保
持されたものが有り、RAM（92）に再びセット可能であ
れば本実施例のごとくの継続運転が可能となる。

尚、本実施例ではツール（24）のシャフト（27）に対
する保持は真空吸着によりその駆動源は電源であるが、
電磁力を利用する等電源の通電している間のみツール
（24）を完全に保持する機構のものであれば、電源遮断
後の処置を本実施例と同様にすることができる。

また、電源が遮断されてもツール（24）がシャフト
（27）に保持され続けられる例えば機械的にツール（2
4）を保持する場合でも、ツール（24）の交換の途中に
電源が遮断された場合等にツール（24）が不完全に取付
けられた状態であることが考えられ、電源の再投入後
に、ツールメモリ（93）のデータに従って再取付け動作
を行なうことにより完全にツール（24）の取付けが行な
われた状態にすることができる。尚、本実施例ではノズ
ル（19）に吸着された部品（７）がプリント基板（10）
に装着される毎に部品装着が完了したNCデータのステッ
プが装着済ステップメモリ（94）に格納され、電源が遮
断され再投入された後に、アドレスカウンタ（100）に
メモリ（94）のステップが格納されスタートスイッチが
押されるとカウンタ（100）が歩進され、次に装着すべ
き部品（７）のステップより動作が開始されるが、電源
再投入時にメモリ（94）に１プラスしたステップをアド
レスカウンタ（100）に格納し、スタートスイッチ（11
1）が押圧された直後のアドレスカウンタ（100）の歩進
は行なわないようにしてもよい。また、部品装着が完了
した後にメモリ（94）には装着が完了したステップに１
プラスしたステップ即ち次に装着すべきステップを格納
しておき、電源が再投入されたときにはメモリ（94）ど
おりのステップをカウンタ（100）に格納し、スタート
スイッチ（111）が押圧された直後のアドレスカウンタ
（100）の歩進は行なわないようにしてもよい。さら
に、ステップ長割出し動作について、NCデータにノズル
取付番号データ及びツールタイプデータを書込まずにお
き、CPU（90）が部品データ等よりツールタイプデータ
及びノズル取付番号データを決定して装着動作を行なう
ようにしてもよい。この場合も、決定したノズル取付番
号データをN CHECK1メモリ（96）、N CHECK2メモリ（9
7）及びN CHECK3メモリ（98）に格納して行きステップ
長割出しを行なってもよい。

（ト）発明の効果 以上のように本発明は、装着ヘッドが部品装着装置と
プリント基板の間を一往復する間に何本のノズルを使用
するかのデータを作成する必要が無くなり自動的に決定
されるので作成者の手間を省くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はステップ長割出しフローチャートを示す図、第
２図は本発明を適用せる部品装着装置の平面図、第３図
は同装置の正面図、第４図は装着ヘッドの斜視図、第５
図は上下動体の縦断面図、第６図はツール交換部の斜視
図、第７図はツール交換部の要部側面図、第８図は部品
供給部の斜視図、第９図は本発明の制御ブロック図、第
10図はNCデータを例示する図、第11図はツールデータを
例示する図、第12図はツールメモリを表す図、第13図は
装着済ステップメモリを表す図、第14図は電源投入後の
処置のフローチャートを示す図、第15図は装着動作の全
体のフローチャートを示す図、第16図はツールのチェッ
ク及び交換フローチャートを示す図、第17図乃至第21図
はツールの交換動作を示す図、第22図はツールメモリを
表す図、第23図は部品取出しフローチャートを示す図、
第24図は部品認識フローチャートを示す図、第25図は部
品装着フローチャートを示す図、第26図は装着済ステッ
プメモリを表す図、第27図乃至第31図はツールの交換動
作を示す図、第32図はツールメモリを表す図である。 （１）……部品装着装置、（３）……Ｘテーブル部、
（６）……部品供給部、（７）……チップ部品、（10）
……プリント基板、（12）……装着ヘッド、（18A）…
…上下動体、（18B）……上下動体、（18C）……上下動
体、（19）……ノズル、（24）……ツール、（88）……
テープ部品供給装置、（90）……CPU、（92）……RAM、
（96）……N CHECK1メモリ、（97）……N CHECK2メモ
リ、（98）……N CHECK3メモリ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】部品の装着順序を示すステップ番号に対応
   して部品の装着位置データ及び装置すべき部品品種デー
   タを有するNCデータ情報に基づき部品を供給する部品供
   給装置とプリント基板の間を所定位置に複数の吸着ノズ
   ルを有する装着ヘッドが往復して吸着ノズルが部品供給
   装置にて吸着した部品をプリント基板に装着する部品装
   着装置に於いて、部品吸着に使用する前記ノズルの前記
   装着ヘッドへの取付け位置データを記憶する取付け位置
   データメモリと、前記複数のノズルの数だけ設けられ前
   記取付け位置データメモリに記憶された取付け位置デー
   タを順に記憶可能なチェックメモリと、前記チェックメ
   モリに格納された各データ内容が互いに異なるか否かを
   比較した結果に基づき装着ヘッドの部品供給装置とプリ
   ント基板との間の一往復の間で部品装着を行なう個数を
   決定する決定手段とを備えたことを特徴とする部品装着
   装置。