JP3904695B2 - 部品搭載装置 - Google Patents
部品搭載装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3904695B2 JP3904695B2 JP30292597A JP30292597A JP3904695B2 JP 3904695 B2 JP3904695 B2 JP 3904695B2 JP 30292597 A JP30292597 A JP 30292597A JP 30292597 A JP30292597 A JP 30292597A JP 3904695 B2 JP3904695 B2 JP 3904695B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- movement
- movement axis
- moving
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも二つの作業ヘッド移動軸を有してチップ状電子部品を部品供給装置から個別に取り上げながらプリント回路基板へ自動搭載する部品搭載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、二軸型ワンバイワン方式の部品搭載装置がある。この部品搭載装置は、図１１に模式的に示すように、不図示の案内レールとコンベアベルトにより基台１の中央部に搬入されてくるプリント回路基板（以下、単に基板という）２に多数のチップ状電子部品（以下、単に部品という）３を搭載する。この搭載作業を行う２つの作業塔４及び５は、移動軸６及び７に左右（Ｘ軸方向）に摺動自在に夫々支持されている。一方の移動軸６は、基台１の上方に配置された固定レール８ａ、８ｂ間に摺動自在に差し渡されて前後（Ｙ軸方向）に移動し、他方の移動軸７は、これも基台１上方に配置された他の固定レール９ａ、９ｂ間に摺動自在に差し渡されて上記同様に前後（Ｙ軸方向）に移動する。これにより、作業塔４及び５は基台１上の作業領域を前後左右に移動自在である。これらの作業塔４及び５の先端には、特には図示しないが、１個又は複数個の作業ヘッドが配設されている。作業ヘッドは作業塔４及び５に対して上下に移動自在であり、先端にはノズル又はクリッパー（以下、ノズルとのみいう）を装着している。作業ヘッドは、基台１の前部と後部に配置されている不図示の部品供給装置から部品を吸着し、基台１上を上下、前後、及び左右に自在に移動して、その部品を基板２上に搭載する。ところで、このような二軸型ワンバイワン方式の部品搭載装置では、二つの移動軸６及び７が、互いに衝突しないように移動の動作を制御しなければならない。
【０００３】
図１２は二つの移動軸６及び７の代表的な動作の様式（動作パターン）とその動作パターンに対応する制御の様子を示す図である。同図に示すＡ〜Ｈのパターンは、いずれも黒丸が移動軸６（自移動軸、以下、単に自軸という）の現在位置、破線の丸が移動軸６（自軸）の移動目的位置、白四角が移動軸７（相手移動軸、以下、単に相手軸という）の移動開始位置、黒四角が移動軸７（相手軸）の現在位置、そして、破線の四角が移動軸７（相手軸）の移動目的位置である。また、矢印は移動しようとする方向又は移動した方向を示している。尚、以下、移動目的位置を単に目的地点ということにする。
【０００４】
同図に示すパターンＡの場合は、相手軸が部品を吸着して既に搭載位置に向かって移動を開始しており、且つ互いの目的地点（搭載位置）が交錯している。このような場合は自軸は移動せず、パターンが変化するまで停止している（ＮＧ）。パターンＢの場合は、互いに部品の吸着を行ってこれから搭載位置へ移動しようとしているときであり、その目的地点（搭載位置）が交錯していないので、この場合は夫々目的地点へ移動する（ＯＫ）。パターンＣの場合は、相手軸が部品の搭載を終えて部品の吸着位置へ逃げ動作に入っており、且つ自軸の目的地点（搭載位置）が相手軸の移動開始位置（搭載位置）よりも手前であるので、この場合は自軸の移動を開始する（ＯＫ）。
【０００５】
パターンＤの場合は、相手軸の移動開始位置（搭載位置）は自軸の目的地点（搭載位置）よりも手前であったけれども、その相手軸の現在位置が自軸の目的地点を通過して向こう側に移動中であり、このような場合は、自軸の移動を開始する（ＯＫ）。一方、パターンＥでは、相手軸の移動開始位置が自軸の目的地点よりも手前であって且つその現在位置が自軸の目的地点の手前にある。このような場合は、自軸は移動せず停止している（ＮＧ）。
【０００６】
また、パターンＦは、作業塔に複数の作業ヘッドを有する相手軸が移動開始位置（最初の搭載位置）から目的地点（次の搭載位置）へ移動中であり、且つその目的地点が自軸の目的地点（搭載位置）よりも手前である。このような場合は、自軸は移動せず停止している（ＮＧ）。更に、パターンＧは、相手軸が停止している（搭載中）であって、その手前に自軸の目的地点がある場合であり、この場合は自軸の移動を開始する（ＯＫ）。一方、パターンＨは、相手軸が停止しており（搭載中）、その向こう側に自軸の目的地点がある場合であり、この場合は自軸は移動せず停止している（ＮＧ）。
【０００７】
従来は、現在のパターンが上記のパターンＡ〜Ｈのいずれであるかを順次検証し、ＯＫのパターンであれば移動を開始し、ＮＧとなるパターンのときは例えば４ｍｓ（ミリ秒）待機して再び現在のパターンを検証するということを行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、パターンＡ、Ｅ、Ｆ、及びＨの場合は、相手軸が自軸の目的地点を向こう側へ通過していくまでは、自軸を停止させていたため、この停止時間（非動作時間）が動作時間に対して比較的長く、これが累積すると無視できない浪費時間となって部品搭載作業の能率向上を阻害するという問題が発生した。また、この停止によって浪費された時間を取り戻すべく移動開始の際には極めて大きな加速度で目的地点まで高速に移動する。このため駆動系に大きな負荷がかかって装置全体の損耗を早め耐久性が低下するという問題もあった。
【０００９】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、無理のない速度で移動して駆動系の早期の損耗を防止するとともに搭載処理を高速に行うよう二軸の移動を制御する部品搭載装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下に、図１(a) 〜(c) に示す動作状態原理図及び同図(d) に示す不具合図を参照しながら、本発明の部品搭載装置の構成を述べる。尚、同図(a) 〜(d) に示す白丸印は第１の移動軸の移動開始位置を示し、黒丸印は第１の移動軸が最初に停止すべき一時的な目標位置を示し、そして、破線丸印は第１の移動軸の移動目的位置を示している。また、白四角印は第２の移動軸の移動開始位置を示し、黒四角印は第２の移動軸の現在位置を示し、そして、破線四角印は第２の移動軸の移動目的位置を示している。
【００１１】
本発明は、Ｘ、Ｙ、Ｚ三次元の作業空間を移動自在な二つの作業ヘッドを夫々Ｙ軸方向へ移動させる第１の移動軸と第２の移動軸を有して前記作業ヘッドによりチップ状電子部品を部品供給装置から個別に取り上げながらプリント回路基板へ自動搭載する部品搭載装置に適用される。
【００１２】
本発明の部品搭載装置は、上記第１の移動軸の位置を検出する第１位置検出手段と、上記第１の移動軸の単位時間当りの位置を算出する第１単位時間当り位置算出手段と、上記第２の移動軸の位置を検出する第２位置検出手段と、上記第２の移動軸の単位時間当りの位置を算出する第２単位時間当り位置算出手段と、上記第２位置検出手段により検出された上記第２の移動軸の位置と上記第２単位時間当り位置算出手段により算出された上記第２の移動軸の移動位置と上記第１単位時間当り位置算出手段により算出された上記第１の移動軸の移動位置とに基づいて上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に衝突しないよう移動目的位置に移動させる第１移動手段とを備えて構成される。
【００１３】
上記第１移動手段は、例えば請求項２記載のように、上記第２の移動軸の現在停止位置が上記第１の移動軸の移動目的位置と交錯しているときは上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に衝突しない位置を一時的に目標として移動を開始させる（図１(a) 参照）。
【００１４】
また、例えば請求項３記載のように、上記第２の移動軸が上記第１の移動軸から逃げ方向に移動を開始したときは上記第２の移動軸に追従して上記第１の移動軸を移動目的位置に向けて移動させる（図１(b) 参照）。
【００１５】
更に、例えば請求項４記載のように、停止中の上記第２の移動軸に近づく方向に上記第１の移動軸が移動しているときは上記第２の移動軸が上記第１の移動軸から逃げ方向に移動を開始したとき上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に追従させ移動目的位置に向けて移動させる（図１(c) 参照）。
【００１６】
そして、例えば請求項５記載のように、上記第２の移動軸の移動目的位置と上記第１の移動軸の移動目的位置とが交錯しているときは、上記第１の移動軸が優先指定されているときには上記第２の移動軸に衝突しないように上記第１の移動軸を移動目的位置へ移動させ、一方、上記第２の移動軸が優先指定されているときは上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に衝突しない位置まで一時的に移動させる。これにより、例えば図１(d) に示す互いに動きが取れなくなるデッドロック状態となることが回避される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図２は、一実施の形態における部品搭載装置の主要部の構成を示す斜視図である。同図に示す部品搭載装置１０は、四軸型のワンバイワン方式の部品搭載装置である。同図に示すように、この部品搭載装置１０は、上方及び周囲を、図示を省略した保護カバーに覆われており、基台１１の内部に、各部を制御する中央制御部、工程ライン前段の装置から搬入されてくる基板を位置決めして支持するプレート装置、各部を駆動する駆動源等を備えている。また、保護カバーの前面には、外部から各種の指示を入力することができるタッチパネルと液晶ディスプレイからなる入力装置等が配設されている。
【００１８】
基台１１には、その中央に、これも図示を省略した固定と可動の１対の平行する基板案内レールが基板の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レールの下部に接してループ状の複数のコンベアベルトが走行可能に配設され、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レールの下から基板搬送路に覗かせて、ベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板の裏面両側を下から支持しながら基板を搬送するように構成されている。この搭載装置は、第１の基板固定位置（例えば基台１１の中央より右方）において所定の部品を基板に搭載し、次に必要に応じて第２の基板固定位置（基台１１の中央より左方）に基板を移動させた後、他の部品を搭載して一枚の基板への部品搭載を完了するようになっている。
【００１９】
基台１１の上方に、基板搬入路と直角の方向に並行して延在する２本のＹ軸支持梁１２ａ及び１２ｂが装置本体フレームに固定されて配設される。これらＹ軸支持梁１２ａ及び１２ｂには夫々（以下、同一の構成であるためＹ軸支持梁１２ａに係る各構成部分についてのみ番号を付して説明する）２本のＹ軸ボールねじ１３−１及び１３−２が並行して配設され、これらＹ軸ボールねじ１３−１及び１３−２を回転駆動する２個のモータ１４−１及び１４−２が配設され、更に２本のＸ軸レール１５−１及び１５−２がその長手方向をＸ軸方向と並行にして懸架される。
【００２０】
上記一方のＹ軸ボールねじ１３−１にはＸ軸レール１５−１の不図示のナットが螺合し、他方のＹ軸ボールねじ１３−２にはＸ軸レール１５−２のナットが螺合している。中央制御装置からの制御により、モータ１４−１又は１４−２が正逆いずれかの方向に回転すると、これに駆動されてＹ軸ボールねじ１３−１又は１３−２が正逆いずれかへ回転し、この回転に応じてＸ軸レール１５−１又は１５−２がＹ軸方向へ進退する。
【００２１】
そして、上記のＸ軸レール１５−１には、基板に部品を搭載する作業を行う作業塔１７−１が滑動自在に懸架され、上部には作業塔１７−１を移動駆動するモータ１６−１が配設される。作業塔１７−１は、不図示のＸ軸ボールねじ及び歯付きベルトを介してモータ１６−１に連結されている。モータ１６−１が中央制御装置からの制御により、正逆いずれかの方向に回転すると、これに駆動されてＸ軸ボールねじが正逆いずれかへ回転し、この回転に応じて作業塔１７−１がＸ軸レール１５−１の長手方向（Ｘ軸方向）へ進退する。これにより、作業塔１７−１は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に自在に移動可能に構成されている。
【００２２】
また、Ｘ軸レール１５−２についても同様であり、モータ１６−２及びこのモータ１６−２に不図示のＸ軸ボールねじ及び歯付きベルトを介して連結された作業塔１７−２が配設されている。これもモータ１６−２が中央制御装置からの制御により正逆いずれかの方向に回転すると、これに駆動されてＸ軸ボールねじが正逆いずれかへ回転し、この回転に応じて作業塔１７−２がＸ軸レール１５−２の長手方向（Ｘ軸方向）へ進退する。これにより、作業塔１７−２は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に自在に移動可能に構成されている。
【００２３】
作業塔１７−１（他の作業塔１７−２及び支持梁１２ｂに配設された２つの作業塔についても同様）には、上下に移動自在な２つの作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂが配設される。作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂの先端には部品を吸着するノズルが交換自在に装着されている。
【００２４】
上記支持梁１２ａの２つの作業塔１７−１及び作業塔１７−２は、夫々の作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ及び作業ヘッド１８−２ａ、１８−２ｂにより、前後に連続して搬入されてくる２枚の基板の後方の基板に部品を搭載する。そして、支持梁１２ｂの２つの作業塔の夫々２つの作業ヘッドは、上記前後に連続して搬入されてくる２枚の基板の前方の基板に部品を搭載するように全体が構成されている。
【００２５】
また、基台１１上の前部（図の斜め左手前）と後部（図の斜め右向う側）には特には図示しないが夫々部品を作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ、・・・に供給するための部品カセット台が配設されている。これらの部品カセット台上には、基板に搭載すべき複数種類の部品毎に対応する部品テープカセットが通常最大５０個前後まで着脱自在に予め装着される。
【００２６】
これら部品カセット台と固定又は可動の基板案内レールとの間には部品認識用カメラやノズル交換器等が配設される。作業塔の作業ヘッドは、吸着すべき部品に適応するノズルをノズル交換器から選択して装着し、上記の部品テープカセットから所望の部品を吸着して基板に搭載する。このとき作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ、・・・の吸着ノズルが部品カセット台上の部品テープカセットから部品を吸着して基板の上方へ移動する途上において部品認識用カメラが待機し、吸着ノズルが吸着している部品を下方から撮像して保持位置偏差を検出し、中央制御部がその偏差を補正する。
【００２７】
図３は、上記の中央制御部のブロック図である。中央制御部は、装置全体を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）２０を有しており、そのＣＰＵ１０には、バス１１を介して読み出し専用メモリであるＲＯＭ２２、読み書き自在のメモリであるＲＡＭ２３、認識画像を処理する画像処理部２４、キー入力部２５、Ｉ／Ｏ制御部２６等が接続されている。ＲＯＭ２２には、上記各部を制御するプログラムが格納されている。
【００２８】
ＲＡＭは、例えばフロッピーディスクやコンパクトディスク等の外部記録装置からＩ／Ｏ制御部２６を介して読み込まれた部品搭載制御プログラムを記憶する領域と、基準位置データや偏差値データ等を記憶する複数の領域と、演算処理の中間データを一時的に記憶するワーク領域などを備えている。ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２から読み出す制御プログラムに基づいて上記各部を制御しながら、ＲＡＭ２３から読み出した部品搭載制御プログラムに従って後述する二軸の移動制御を実行する。
【００２９】
画像処理部２４は、部品認識用カメラや基板認識カメラを駆動して、その撮像のアナログ信号をデジタル信号に変換し、内蔵のメモリにドットイメージで展開して、これをＣＰＵ２０に転送する。これにより、部品搭載制御プログラムに記述されている部品の正しくあるべき搭載姿勢及び基板上の正しい搭載位置とに基づいて作業ヘッドの位置の補正が行われる。
【００３０】
キー入力部２５は、入力装置の入力操作キーに接続されており、入力操作キーの外部からの操作信号をＣＰＵ２０に出力する。Ｉ／Ｏ制御部２６には、コンベアベルトを駆動するベルト駆動モータのドライバ、Ｘ軸レールやＹ軸ボールねじを駆動する各モータのドライバ、各種センサを駆動するドライバ、プレート装置を昇降させるシリンダのドライバ、入力装置の異常表示ランプ（警報ランプ）等を駆動するドライバ、入力装置の液晶ディスプレイを表示駆動するドライバ、外部記憶装置を駆動するドライバ等、各種のドライバが接続されている。
【００３１】
図４(a),(b),(c) は、上記部品搭載装置の中央制御部による二軸（二本の移動軸（Ｘ軸レール））の移動制御方法の基本を示す図である。同図(a),(b),(c) は部品搭載装置の側面から二本の移動軸Ａ３１及びＢ３２のみを見た図である。図４(a),(b),(c) に示す移動軸Ａ３１は、例えば図２のＸ軸レール１５−１に対応しており、図４(a),(b),(c) に示す移動軸Ｂ３２は、図２のＸ軸レール１５−２に対応している。また、図４(a),(b),(c) に目標として破線で示す位置は、作業塔１７−１（つまり作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ）又は作業塔１７−２（つまり作業ヘッド１８−２ａ、１８−２ｂ）による部品カセット台上の部品吸着位置、部品認識カメラによる部品認識位置、基板上への部品搭載位置等である。
【００３２】
先ず、図４(a) に示すように、移動軸Ａ３１と移動軸Ｂ３２が夫々部品カセット台上の位置Ｐ１及びＰ２における部品の吸着（支持している作業塔の作業ヘッドによる部品の吸着）を完了して、その吸着した部品を搭載すべく、移動軸Ａ３１は基板上の搭載位置（目標Ｔ１）へ移動しようとし、移動軸Ｂ３２は同じく基板上の搭載位置（目標Ｔ２）へ移動しようとしている。
【００３３】
中央制御部は、先ず移動軸Ａ３１又はＢ３２に予め優先権が設定されているか否かを判別し、優先権が設定されていれば、その優先権が設定されている方の移動軸（同図(a) の例では移動軸Ａ３１）を目的地点に向けて移動させる。この目的地点は後述する真の目標Ｔ１ではなく、特には図示しないがこの真の目標Ｔ１の近傍にある搭載プログラムの搭載位置パラメータにより指定されている部品搭載位置（補正前の位置、Ｔ１−０とする）である。
【００３４】
また、このとき移動軸Ａ３１の前述した作業塔は、その作業ヘッドがＸＹ平面空域を移動開始位置から目的地点まで直線を描いて移動するように、移動軸Ａ３１上を摺動して直線補完を行う。また、移動軸Ａ３１側ではこのように移動しながら上記吸着した部品の画像認識により得られた姿勢に基づく搭載位置の補正を行っている。このため移動軸Ａ３１は、最初は目標Ｔ１−０よりも上記画像認識により補正され得る最大範囲手前の位置を仮の目標Ｔ１′として移動し、この移動中に上記の位置補正の算出を完了した時点で仮の目標Ｔ１′から真の目標Ｔ１に目的地点を切換えて移動する。
【００３５】
そして、移動軸Ｂ３２は、真の目標Ｔ２（この場合も実際には搭載プロラム上の部品搭載位置Ｔ２−０）に向かう直線経路において移動軸Ａ３１と衝突しないＹ軸上の位置を仮の目標Ｔ２′として移動してこの仮の目標Ｔ２′に停止する。また、二軸の移動開始の当初において、移動軸Ａ３１又は移動軸Ｂ３２のいずれにも優先権が設定されていないときは、先に移動開始準備の整った移動軸を優先させて、上述した移動の制御を行う。
【００３６】
次に、図４(b) に示すように、移動軸Ａ３１が真の目標Ｔ１への部品の搭載を終了し、次の真の目標Ｔ１−１（例えば次の部品を吸着する位置）に向かって移動する。すなわち、移動軸Ｂ３２に対して逃げの方向ヘ移動を開始する。この場合も、移動軸Ａ３１の作業塔は作業ヘッドがＸＹ平面空域を直線的に移動するように移動軸Ａ３１上を摺動して直線補完を行うが、中央制御部は移動軸Ａ３１の移動速度すなわちＹ軸方向の速度が最大速度になるように全体を制御する。
【００３７】
このように移動軸Ａ３１が移動軸Ｂ３２に対して逃げの方向ヘ移動を開始したことにより、移動軸Ｂ３２側では、移動軸Ａ３１の移動開始位置及び現在の移動速度並びに移動軸Ｂ３２の移動速度に基づいて、移動軸Ａ３１と衝突しない移動開始時間を算出し、この算出した移動開始時間を基点にして移動を開始し、移動軸Ａ３１に追従しながら真の目標Ｔ２に向かって移動する。そして真の目標Ｔ２に到達して部品を搭載する。一方、移動軸Ｂ３２の真の目標Ｔ２が、移動軸Ａ３１の停止すべき位置（移動軸Ａ３１の真の目標Ｔ１−１）において移動軸Ａ３１と衝突する位置であるときは（この場合は移動軸Ａ３１の真の目標Ｔ１−１は部品の吸着位置ではなく、二つ目の部品を搭載する位置である）、移動軸Ａ３１と衝突しない位置を仮の目標に設定して移動して、次の移動軸Ａ３１の移動開始を待機する。
【００３８】
一方、同図(a) の目標Ｔ１で一つ目の部品を搭載した移動軸Ａ３１の、次の二つ目の部品を搭載すべき位置が、同図(b) に示す真の目標Ｔ１−１のように戻る方向ではなく、同図(c) に示す真の目標Ｔ１−２のように移動軸Ｂ３２に近寄る又は追い越す方向であったときは、移動軸Ｂ３２は再び移動軸Ａ３１が停止すべき位置において移動軸Ａ３１と衝突しない安全位置（仮の目標Ｔ２″）を算出する。そして、この算出した仮の目標Ｔ２″が移動軸Ｂ３２にとっては真の目標Ｔ２と反対方向であるため、移動軸Ｂ３２は、それまで一時停止していた最初の仮の目標Ｔ２′から進路を反転して上記算出した仮の目標Ｔ２″へ移動する。
【００３９】
図５は、そのような移動軸Ａ３１及び移動軸Ｂ３２の二軸の移動を調停制御する処理のマルチタスクのフローチャートである。尚、部品搭載処理のメインフローチャート（メインルーチン）は図示を省略している。また、同図(a) に示す第１のＸＹ移動の処理タスクは、いずれか１つの支持梁（例えば支持梁１２ａ）の一方の作業塔（例えば作業塔１７−１）に係る処理であり、その場合、同図(b) に示す第２のＸＹ移動の処理タスクは他方の作業塔１７−２に係る処理となるものである。このように、同図(a),(b) に示すタスクは、互いに独立して且つ同一の処理を行っているので、ここでは同図(a) に示す第１のＸＹ移動の処理タスクを取り上げて説明する。
【００４０】
先ずステップＳ１１において、作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂで吸着した２個の部品に対応して、Ｘ軸レール１５−１のＹ軸方向移動及び作業塔１７−１のＸ軸方向移動の合成された直線移動の最高速度、最高加速度、及び部品を搭載する目標位置を設定する。上記最高速度及び最高加速度は、初期設定時においては、吸着した部品と、予めＲＡＭ３に記憶されているスピードマスターテーブルとに基づき自動的に決定される値である。また、目標位置は、プログラムによって示される初期位置（プログラムがパラメータとして使用する基板設計データによって示される搭載位置）であり、実際には前述したようにプログラム上の位置よりも最大補正値の範囲だけ手前に設定される。
【００４１】
次にステップＳ１２で、上記設定した目標位置が変更されているか否かを判別する。この判別では、メインルーチン側において、部品認識による補正量が算出されており、その算出された補正量により補正された新たな目標位置データが決定されている。このメインルーチン側で決定されている目標位置データが判別される。
【００４２】
そして、目標位置に変更があれば（Ｓ１２がＹＥＳ）、上記ステップＳ１１に戻って最高速度、最高加速度、及び目標位置を上記変更された目標位置に基づいて再び設定（変更）して、上記判別を行う、ということを繰り返す。
【００４３】
尚、この処理では、特には図示しないが、現在位置と目標位置とにより算出される移動すべき距離に対応する最高速度及び最高加速度を示すデータテーブルが用意されている。上記のステップＳ１２で目標位置が変更されたことが認識された場合におけるステップＳ１１の処理では、上記のデータテーブルが参照される。
【００４４】
一方、上記判別で位置に変更が無いときは（Ｓ１２がＮＯ）、ステップＳ１３で、上記設定した目標位置に到達しているか否かを判別し、到達していなければステップＳ１２の判別を行うということを繰り返す。これにより、目標位置に到達前に目標位置の変更があれば、上記ステップＳ１２の判別でＹＥＳとなるため、ステップＳ１１で最高速度、最高加速度、及び目標位置の設定が変更される。そして、やがて目標位置に到達すれば、ステップＳ１３の判別でＹＥＳとなって処理を終了する。これにより、第１のＸＹ移動の目標位置到達を示すデータがメインルーチンに引き渡され、この目標位置到達のデータは後述する軸管理の処理タスクおいて確認される。尚、同図(b) に示す第２のＸＹ移動の処理タスクにおけるステップＳ２１、Ｓ２２及びＳ２３も、同図(a) の第１のＸＹ移動の処理タスクにおけるステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３の処理と同一である。
【００４５】
続いて、同図(c) に示す軸管理の処理タスクについて説明する。先ず第１のＸＹ移動すなわち作業塔１７−１の移動において、目標位置に到達しているか否かを判別する（ステップＳ３１）。この処理は、上述した第１のＸＹ移動の処理タスクにおける処理が終了しているか否かを判別する処理である。そして、第１のＸＹ移動において目標位置に到達していれば（Ｓ３１がＹ）、続いて第２のＸＹ移動すなわち作業塔１７−２の移動において、目標位置に到達しているか否かを判別する（ステップＳ３３）。この処理は、上述した第２のＸＹ移動の処理タスクにおける処理が終了しているか否かを判別する処理である。
【００４６】
そして、この第２のＸＹ移動において目標位置に到達していれば（Ｓ３３がＹＥＳ）、再びステップＳ３１に戻って第１のＸＹ移動において目標位置に到達しているか否かを判別するということを繰り返す。上記最初の第１のＸＹ移動において到達した目標位置が部品吸着位置であれば、２回目に到達の判別がなされる目標位置は部品搭載位置である。また、最初の第１のＸＹ移動において到達した目標位置が１つ目の部品（作業塔１７−１が２つの作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂで吸着した２個の部品のうち最初の搭載部品）の搭載位置であれば、２回目に到達の判別がなされる目標位置は２つ目の部品搭載位置である。そして、最初の第１のＸＹ移動において到達した目標位置が２つ目の部品搭載位置であれば、２回目に到達の判別がなされる目標位置は新たな部品を吸着する位置すなわち部品供給台の所定の部品テープカセットの位置である。
【００４７】
上記ステップＳ３１の判別で、まだ目標位置に到達していないときは（Ｓ３１がＮＯ）、詳しくは後述する第１のＸＹ移動位置決定の処理を行って（ステップＳ３２）、上記ステップＳ３３に進む。また、このステップＳ３３の上述した判別で、まだ目標位置に到達していないときは（Ｓ３３がＮＯ）、これも詳しくは後述する第２のＸＹ移動位置決定の処理を行って（ステップＳ３４）、上記ステップＳ３１に戻る。これにより、第１のＸＹ移動及び第２のＸＹ移動が常に監視され、目標位置に到達するまでは、常に移動位置決定の処理タスクに移行して、必要に応じて移動位置の変更が行われる。
【００４８】
図６は、上記のステップＳ３２又はＳ３４（いずれも処理内容は同じ）の処理のフローチャートである。尚、この処理においては、Ａ軸を自軸、Ｂ軸を対向軸とし、自軸から見て対向軸の方向をプラス方向とする。また、優先権の変更は優先軸が停止したときのみ行うことが可能であるとする。また、この処理では、ＣＰＵ２０内蔵の（又はＲＡＭ２３に領域設定された）レジスタＡF 、ＡT 、ＡP 、Ａｓ、ＢF 、ＢT 、ＢP 、α1 及びα2 が使用される。
【００４９】
レジスタＡF には、Ａ軸の搭載位置データが格納される。この搭載位置データＡF は、初期時にはプログラム上のパラメータで指定される搭載位置よりも、認識補正範囲量（画像認識により発生し得る最大補正量）分だけ手前に設定される。したがって、画像認識による補正データが入力された場合、搭載位置データＡF は、必ず値が増加する方向へ変化する。
【００５０】
また、レジスタＡT には、Ａ軸の一時的停止目標位置（一時的に停止すべき位置）データが格納される。レジスタＡP には、Ａ軸の現在位置データが格納される。レジスタＡｓには、Ａ軸の指定された加速度で停止できる位置データが格納れる。尚、上記夫々の位置データにおいて、ＡP ＝ＡT ＝ＡF なら、Ａ軸は目標点に停止していることになる。
【００５１】
レジスタＢF には、Ｂ軸におけるＡ軸のレジスタＡF と同様の値が格納され、レジスタＢT には、Ｂ軸におけるＡ軸のレジスタＡT と同様の値が格納され、レジスタＢP には、Ｂ軸におけるＡ軸のレジスタＡP と同様の値が格納される。
【００５２】
また、レジスタα1 には、Ａ軸とＢ軸が衝突しない安全距離データが格納され、そしてレジスタα2 には、上記安全距離に上述の認識補正範囲量を加算したデータが格納される。
【００５３】
図６のフローチャートにおいて、先ず自軸が優先軸として設定されているか否かを判別する（ステップＳ４１）。この優先軸の設定は、予め入力により「設定する」又は「設定しない」が選択される。そして、自軸に優先権が設定なされていないときは（Ｓ４１がＮＯ）、「ＡF ＜（ＢT −α1 ）」で且つ「ＡF ＜（ＢF −α1 ）」であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。すなわち自軸の搭載位置ＡF が、相手軸の一時的停止目標位置ＢT に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりもさらに手前の位置であり、且つ自軸の搭載位置ＡF が、相手軸の搭載位置ＢF に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりも更に手前であるか否かを判別する。
【００５４】
そして、上記いずれか一方でも否であるときは（Ｓ４２がＮＯ）、更に、「ＡT ＜（ＢT −α1 ）」で且つ「ＡT ＜（ＢF −α1 ）」であるか否かを判別する（ステップＳ４３）。すなわち自軸の一時的停止目標位置ＡT が、相手軸の一時的停止目標位置ＢT に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりもさらに手前の位置であり、且つ自軸の搭載位置ＡT が、相手軸の搭載位置ＢF に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりも更に手前であるか否かを判別する。
【００５５】
この判別で上記いずれか一方でも否であるときは（Ｓ４３がＮＯ）、自軸が移動中で且つその移動方向がプラス方向（相手軸へ向う方向）であるか否かを判別する（ステップＳ４４）。そして、自軸がプラス方向へ移動中であれば（Ｓ４４がＹＥＳ）、現在指定されている加速度で停止できる位置Ａｓを算出し（ステップＳ４５）、その算出した停止位置データＡｓをレジスタＡT に設定する（ステップＳ４６）。これにより、相手軸に衝突しない安全位置が自軸の一時的停止目標位置ＡT に設定される。
【００５６】
続いて上記設定されている自軸の一時的停止目標位置ＡT が、前回の処理周期における値から変化しているか否かを判別し（ステップＳ４７）、変化していなければ（Ｓ４７がＮＯ）、直ちに処理を終了するが、変化していれば（Ｓ４７がＹＥＳ）、次に「ＡT ＜（ＢP −α1 ）」であるか否かを判別する（ステップＳ４8）。すなわち、自軸の一時的停止位置ＡT が、相手軸の現在位置ＢP に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりもさらに手前の位置であか否かを判別する。
【００５７】
そして、手前の位置であれば（Ｓ４８がＹＥＳ）、最速の速度カーブを作成して（ステップＳ４９）、処理を終了し、一方、手前の位置でないときは（Ｓ４８がＮＯ）、対向軸（相手軸）に追随して移動する速度カーブを作成して（ステップＳ５０）、処理を終了する。
【００５８】
上記ステップＳ４９又はＳ５０における速度カーブは、いずれも、吸着中の部品、現在位置、及び一時的停止目標位置の各データに対応して予め設定されメモリに記憶されているテーブルから必要データが読み出されて演算が行われ作成される。
【００５９】
上記ステップＳ４４の判別で、自軸が移動中で且つその移動方向がプラス方向でないときは（Ｓ４４がＮＯ）、次に、「ＢT ＜ＢF 」を判別する（ステップＳ５１）。すなわち、相手軸の一時的停止目標位置ＢT が同じく相手軸の搭載位置ＢF よりも手前（自軸側）であるか否かを判別する。
【００６０】
そして、手前であれば（Ｓ５１がＹＥＳ）、自軸の一時的停止目標位置ＡT を、相手軸の一時的停止目標位置ＢT から互いに衝突しない安全距離α1 に更に認識補正範囲量を加算した安全距離α2 を引いた位置データに変更する（ステップＳ５２）して、前述のステップＳ４７に進む。一方、手前でないときは（Ｓ５１がＮＯ）、相手軸の搭載目標位置ＢF から上記安全距離α2 を引いた位置データに変更して（ステップＳ５３）、前述のステップＳ４７に進む。
【００６１】
また、ステップＳ４３で、判別がＹＥＳであった場合も上記ステップＳ５１に進む。また、ステップＳ４２で、判別がＹＥＳであった場合は、自軸の一時的停止目標位置ＡT を、自軸の搭載目標位置ＡF に変更して（ステップＳ５４）、前述のステップＳ４７に進む。また、ステップＳ４１で、判別がＹＥＳであった場合は、更に自軸の搭載目標位置ＡF が、相手軸の一時的停止目標位置ＢT から互いに衝突しない安全距離α1 を引いた位置よりも手前であるか否かを判別し（ステップＳ５５）、手前なら（Ｓ５５がＹＥＳ）、上記ステップＳ５４に進み、手前でないなら（Ｓ５５がＮＯ）、上記ステップＳ５２に進む。
【００６２】
このように、先ず自軸が優先か否かを判別し、その判別と相手軸の状態とに基づいて、自軸の一時的停止目標位置を変化させ、最終にはその一時的停止目標位置を搭載目標位置に収斂させる。これにより、不図示のメインフローチャートの処理において、補正された実際の搭載位置に自軸が停止して部品搭載が実行される。
【００６３】
図７(a),(b),(c),(d) は、上記処理において逐次変化する相手軸の移動中又は停止中の現在位置に対応して、自軸の仮の目標（一時的停止目標位置）を変更する状態を示す図である。同図(a) は時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ1 に向かって追従移動を開始し、この間に相手軸が停止した（又は近づく方向へ反転した）ため、時刻ｔ1 において、相手軸に衝突しない安全な地点ｋ2 を仮の目標に設定変更し、その地点ｋ2 へ移動した状態を示している。
【００６４】
また、同図(b) は、同じく時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ3 に向かって追従移動を開始し、この間に相手軸が更に離れる方向へ移動したため、時刻ｔ2 において、仮の目標を更に衝突しない安全な地点ｋ4 に延ばして設定変更して、その地点ｋ4 へ移動した状態を示している。
【００６５】
また、同図(c) は、同じく時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ5 に向かって追従移動を開始し、その仮の目標ｋ5 に近づいて時刻ｔ3 から減速を開始した途上において、相手軸が更に離れる方向へ移動したため、時刻ｔ4 で仮の目標を更に衝突しない安全な地点ｋ6 に延ばして設定変更し、上記時刻ｔ4 における減速した速度のまま移動を継続して、その地点ｋ6 へ移動した状態を示している。
【００６６】
そして、同図(d) は、同じく時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ7 に向かって追従移動を開始し、その仮の目標ｋ7 に近づいて時刻ｔ5 から減速を開始した途上において、停止した相手軸との安全距離が仮の目標ｋ7 よりも手前となったため、時刻ｔ6 で、最初に定めた仮の目標ｋ7 よりも手前の地点ｋ8 に急停止した状態を示している。
【００６７】
このような移動は、図４のフローチャートのステップＳ８で追従移送を開始するに際して、予め相手軸の現在位置、移動速度（加速度も含む）を参照し、自軸の移動すべき速度を決定して行われる。一般に、相手軸（移動軸Ｂ３２）を起動してから時間Ｔの後に自軸（移動軸Ａ３１）を起動したものとすると、時刻ｔにおいて常に安全距離αが必要であるから、「Ｂ［ｔ］−Ａ［ｔ−Ｔ］＞α」でなければならない。これからステップＳ８では時間Ｔを算出して、自軸（移動軸Ａ３１）の移動を起動する。
【００６８】
図８(a) は、上記の相手軸Ｂ３２と自軸Ａ３１の時刻ｔにおける移動距離ｙを示す関数を図示したものである。同図(a) は自軸（破線で示す関数Ａ［ｔ−Ｔ］）の移動速度が相手軸（実線で示す関数Ｂ［ｔ］）の移動速度よりも大きい場合を示している。このように自軸の移動速度の方が大きい場合は上述した時間Ｔの待機期間を置かないと、同図(a) の実線で示す関数Ａ［ｔ］で示すように、途中で相手軸Ｂを追い越すことになって衝突してしまう。
【００６９】
また、図８(b) は、自軸（破線で示す関数Ａ［ｔ］）の移動速度と相手軸（実線で示す関数Ｂ［ｔ］）の移動速度が同じ場合を示している。このように双方の移動速度が同じ場合は、最初に安全距離α以上の距離が保たれているのであるから、同図(b) に示すように時間Ｔの待機期間を置かずに直ちに自軸Ａの移動を開始することができる。
【００７０】
図９は、以上の如く動作する部品搭載装置による部品搭載処理のシミュレーションの結果を示す図表である。同図は動作欄３１に、二軸夫々が二つの作業ヘッドで２個の部品を同時に吸着して基板に搭載する場合に想定される搭載位置の例を、上から下へ６例を図示している。この動作欄３１に示す図は、いずれも黒丸印は第１の移動軸の現在位置、白丸印は第１の移動軸の部品搭載位置、黒四角印は第２の移動軸の現在位置、そして、白四角印は第２の移動軸の部品搭載位置を示している。また、矢印は移動する方向及び順序を示している。
【００７１】
次欄３２は、従来のＮＣ制御による処理時間とタクトを示している。「Ｆ：」以下に示す数値（例えば８１０ｍｓ（ミリ秒））は、第１の移動軸の合計処理時間、「Ｒ：」以下に示す数値（例えば９８０ｍｓ）は第２の移動軸の合計処理時間である。そして、その下に示す２４５ｍｓは、上記処理時間におけるタクトを示している。
【００７２】
図１０(a),(b),(c) は、上記のシミュレーションを行うための各種の条件を示している。同図(a) は基板のサイズと搭載位置の条件を示している。基板４０は、その幅方向がサイズ１５０ｍｍ（ミリメートル）とし、搬送路４３を介して装置内に搬入され同図(a) のように位置固定されるものとする。装置基台手前（図の下方）の部品カセット台上の部品テープカセットから部品をピックする（吸着して取り上げる）位置であるＦピック点４１から基板４０の手前側面（固定案内レールの内面）までの距離は９８ｍｍである。また、装置基台向こう側（図の上方）の部品カセット台上の部品テープカセットから部品をピックする位置であるＲピック点４２から基板４０の向こう側面（幅寄せした移動案内レールの内面）までの距離は１９８ｍｍである。ここで、基板４０の手前側面から３０ｍｍ刻みで１２０ｍｍの位置まで４線上の位置に部品を搭載するものとする。
【００７３】
図１０(b) は、二軸に共通の各種の処理時間を示している。「ＰｉｋＴｉｍｅ」は部品を部品テープカセットから吸着する処理時間であり、１００ｍｓ（ミリ秒）である。「ＰｌａｃｅＴｉｍｅ」は部品を基板４０に搭載する処理時間であり、９０ｍｓである。「Ｙ移動」は基板４０上で最初の搭載位置から次の搭載位置へ移動する処理時間であり、加速と減速の時間を考慮して、３０ｍｍ移動する場合は１００ｍｓ、６０ｍｍ移動する場合は１４０ｍｓ、そして９０ｍｍ移動する場合は１７０ｍｓである。
【００７４】
図１０(c) は、上記Ｆピック点４１又はＲピック点４２から基板４０の最初の搭載位置３０ｍｍ線、６０ｍｍ線、９０ｍｍ線、又は１２０ｍｍ線上へ直行する場合、又は最後の搭載位置からＦピック点４１又はＲピック点４２へ戻る場合の処理時間である。上記３０ｍｍ線、６０ｍｍ線、９０ｍｍ線、及び１２０ｍｍ線上へは、Ｆピック点４１からは２００ｍｓ、２３０ｍｓ、２６０ｍｓ、及び２８０ｍｓであり、Ｒピック点４２からは３５０ｍｓ、３３０ｍｓ、３１０ｍｓ、及び２９０ｍｓである。
【００７５】
このような条件のもとで、図９の「動作」欄３１に示す処理をシミュレーションした結果が、同図の「従来のＮＣ制御」欄３２及び「本発明の制御」欄３３に示す処理時間及びタクトである。同図の第１行目は、第１の移動軸（自軸、手前軸、Ｆ軸）が、最初の部品を６０ｍｍ線上に搭載し次の部品を３０ｍｍ線上に搭載し、他方の第２の移動軸（相手軸、向こう側軸、Ｒ軸）が、最初の部品を９０ｍｍ線上に搭載し次の部品を１２０ｍｍ線上に搭載する場合を示している。このシミュレーションでは、図１(d) に示したデッドロックを避けるため、ピック点から遠い搭載線上から先に搭載していくものとしている。また、移動の開始はＦ軸が先行するものとする。
【００７６】
同図の第１行目の「従来のＮＣ制御」欄３２に示す「Ｆ：８１０ｍｓ」は、Ｆ軸が、Ｆピック点４１での部品吸着に１００ｍｓ、最初の搭載位置である６０ｍｍ線上への移動に２３０ｍｓ、部品搭載処理に９０ｍｓ、次の搭載位置である３０ｍｍ線上への移動に１００ｍｓ、部品搭載処理に９０ｍｓ、その３０ｍｍ線上からＦピック点に戻るのに２００ｍｓの時間を要し、これらの合計が８１０ｍｓであることを示している。この第１行目に示す「動作」欄３１の例では、二軸の搭載位置が交錯していないので、Ｒ軸も同時に処理を開始しており、上記と同様に演算して、処理に要する時間が「Ｒ：９８０ｍｓ」であることが示されている。装置全体としての処理時間は、上記「Ｆ：８１０ｍｓ」と「Ｒ：９８０ｍｓ」のうち、長い方の時間であり、したがってこの場合は「９８０ｍｓ」が全体の処理時間である。この時間で４個の部品を搭載したのであるから、タクトは「２４５ｍｓ」である。この第１行目に示す例では、上述のように二軸の搭載位置が交錯していないから、本発明の制御でも同様に動作し、したがって、「本発明の制御」欄３３に示すように、Ｆ軸の処理時間、Ｒ軸の処理時間、及びタクトは、夫々「従来のＮＣ制御」の場合と同様である。
【００７７】
次に、同図の第２行目は、「動作」欄３１に示すように、Ｆ軸が最初の部品を９０ｍｍ線上に搭載し次の部品を３０ｍｍ線上に搭載し、Ｒ軸が最初の部品を６０ｍｍ線上に搭載し次の部品を１２０ｍｍ線上に搭載する場合を示している。この場合は二軸の搭載位置が交錯している。
【００７８】
したがって、「従来のＮＣ制御」では、Ｆ軸が１００ｍｓで部品をピックし、２６０ｍｓで９０ｍｍ線上に移動し、９０ｍｓで最初の部品を搭載し、次の部品を搭載するために２３０ｍｓで３０ｍｍ線上に移動する途中でＲ軸の最初の搭載地点である６０ｍｍ線を通過するまで、Ｒ軸は部品をピックしたのみで停止したままである。つまり１００ｍｓのピック処理時間を消化したのみで、他の処理は行っていない。Ｆ軸の処理は、１００＋２６０＋２３０／２＋α≒５２０（ｍｓ）先行している。この後、Ｒ軸が残りの処理を開始する。すなわち、Ｒピック点４２から３３０ｍｓで６０ｍｍ線上へ移動し、９０ｍｓで最初の部品を搭載し、１４０ｍｓで１２０ｍｍ線上へ移動し、９０ｍｓで次の部品を搭載し、１２０ｍｍ線上から２９０ｍｓでＲピック点４２に戻るまで、３３０＋９０＋１４０＋９０＋２９０＝９４０（ｍｓ）の処理時間を要することになる。装置全体として処理時間は５２０＋９４０＝１４６０（ｍｓ）である。したがって、タクトは３６５ｍｓである。
【００７９】
一方、「本発明の制御」では、上記Ｆ軸が５２０ｍｓ先行する間に、Ｒ軸は一旦１２０ｍｍ線近傍に移動して待機した後、後退するＦ軸に追従して移動を開始して最初の搭載位置である６０ｍｍ線上に到達している。したがって、残りの処理時間は、６０ｍｍ線上で最初の部品を９０ｍｓで搭載し、１２０ｍｍ線上へ１４０ｍｓで移動して次の部品を９０ｍｓで搭載し、Ｒピック点４２へ２９０ｍｓで戻るまで、合計９０＋１４０＋９０＋２９０＝６１０（ｍｓ）である。つまり装置全体としての処理時間は５２０＋６１０＝１１３０（ｍｓ）に短縮され、このタクトは２８３ｍｓである。したがって、上記の「従来のＮＣ制御」とのタクト差は「−８２ｍｓ」である。
【００８０】
同様に、第３行目以下もシミュレーションする。第３行目以下の例も、上記の第２行目の例と同様に全て二軸の搭載位置が交錯している場合を示している。第３行目以下も上記同様にして、第３行目の例ではタクト差は「−８８ｍｓ」、第４行目の例から第６行目の例まで、タクト差は夫々「−８８ｍｓ」、「−８８ｍｓ」、「−８３ｍｓ」である。すなわち、二軸の搭載位置が交錯する場合は少なくとも「−８２ｍｓ」以上のタクト短縮が実現する。
【００８１】
尚、特には図示しないが、本実施の形態における部品搭載装置の制御方法に基づいて、コンピュータによるシミュレーションを行っている。条件は、初期値を軸Ａ＝０、軸Ｂ＝１０００。速度は、計算を簡単にするため一定速度運動。優先件は最初に軸Ａに与え、軸Ａの目標到達時点で軸Ｂに転移。軸Ｂの目標到達時点で再び軸Ａに戻る。これを繰り返す。目標は乱数によりランダムに設定する（基板の種類が同じであれば実機械における部品搭載位置は一定であるが、あらゆる種類の基板に対応することを想定している）。この条件によりシミュレーションを行った結果は、２億回までの試行結果では、衝突もデッドロックも発生していない。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、相手軸の現在位置と加速度を含む移動速度とを監視して自軸が相手軸に衝突しない範囲で常に移動目標地点方向へ移動するので、二軸の搭載位置が交錯している場合でも待機時間が少なくて済み、したがって、部品搭載処理をより高速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a),(b),(c) は本発明の動作状態原理図、(d) は参考として示す従来の不具合図である。
【図２】一実施の形態における部品搭載装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図３】一実施の形態における部品搭載装置の中央制御部のブロック図である。
【図４】 (a),(b),(c) は部品搭載装置の中央制御部による二つの移動軸の移動制御方法の基本を示す図である。
【図５】 (a),(b),(c) は二つの移動軸の移動を調停制御する処理のマルチタスクのフローチャートである。
【図６】マルチタスクの軸管理処理の移動位置決定のサブルーチンである。
【図７】 (a),(b),(c),(d) は相手軸への追従移動において逐次変化する相手軸の移動中又は停止中の現在位置に対応して自軸の仮の目標を変更する状態を示す図である。
【図８】 (a) は相手軸Ｂと自軸Ａの時刻ｔにおける移動距離ｙを示す図、(b) は自軸の移動速度と相手軸の移動速度が同じ場合の移動状態を示す図である。
【図９】一実施の形態における部品搭載装置による部品搭載処理のシミュレーションの結果を示す図表である。
【図１０】 (a),(b),(c) はシミュレーションを行うための各種の条件を示す図及び図表である。
【図１１】従来の二軸型ワンバイワン方式の部品搭載装置を模式的に示す図である。
【図１２】従来の二軸の代表的な動作パターンとその動作パターンに対応する制御の様子を示す図である。
【符号の説明】
１ 基台
２ プリント回路基板（基板）
３ チップ状電子部品（部品）
４、５ 作業塔
６、７ 移動軸
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ 固定レール
１０ 部品搭載装置
１１ 基台
１２ａ、１２ｂ 支持梁
１３−１、１３−２ Ｙ軸ボールねじ
１４−１、１４−２ モータ
１５−１、１５−２ Ｘ軸レール
１６−１、１６−２ モータ
１７−１、１７−２ 作業塔
１８−１ａ、１８−１ｂ、１８−２ａ、１８−２ｂ 作業ヘッド
２０ ＣＰＵ（中央演算処理装置）
２１ バス
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 画像処理部
２５ キー入力部
２６ Ｉ／Ｏ制御部
３１ 移動軸Ａ
３２ 移動軸Ｂ
４０ 基板
４１ Ｆピック点
４２ Ｒピック点
４３ 搬送路
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも二つの作業ヘッド移動軸を有してチップ状電子部品を部品供給装置から個別に取り上げながらプリント回路基板へ自動搭載する部品搭載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、二軸型ワンバイワン方式の部品搭載装置がある。この部品搭載装置は、図１１に模式的に示すように、不図示の案内レールとコンベアベルトにより基台１の中央部に搬入されてくるプリント回路基板（以下、単に基板という）２に多数のチップ状電子部品（以下、単に部品という）３を搭載する。この搭載作業を行う２つの作業塔４及び５は、移動軸６及び７に左右（Ｘ軸方向）に摺動自在に夫々支持されている。一方の移動軸６は、基台１の上方に配置された固定レール８ａ、８ｂ間に摺動自在に差し渡されて前後（Ｙ軸方向）に移動し、他方の移動軸７は、これも基台１上方に配置された他の固定レール９ａ、９ｂ間に摺動自在に差し渡されて上記同様に前後（Ｙ軸方向）に移動する。これにより、作業塔４及び５は基台１上の作業領域を前後左右に移動自在である。これらの作業塔４及び５の先端には、特には図示しないが、１個又は複数個の作業ヘッドが配設されている。作業ヘッドは作業塔４及び５に対して上下に移動自在であり、先端にはノズル又はクリッパー（以下、ノズルとのみいう）を装着している。作業ヘッドは、基台１の前部と後部に配置されている不図示の部品供給装置から部品を吸着し、基台１上を上下、前後、及び左右に自在に移動して、その部品を基板２上に搭載する。ところで、このような二軸型ワンバイワン方式の部品搭載装置では、二つの移動軸６及び７が、互いに衝突しないように移動の動作を制御しなければならない。
【０００３】
図１２は二つの移動軸６及び７の代表的な動作の様式（動作パターン）とその動作パターンに対応する制御の様子を示す図である。同図に示すＡ〜Ｈのパターンは、いずれも黒丸が移動軸６（自移動軸、以下、単に自軸という）の現在位置、破線の丸が移動軸６（自軸）の移動目的位置、白四角が移動軸７（相手移動軸、以下、単に相手軸という）の移動開始位置、黒四角が移動軸７（相手軸）の現在位置、そして、破線の四角が移動軸７（相手軸）の移動目的位置である。また、矢印は移動しようとする方向又は移動した方向を示している。尚、以下、移動目的位置を単に目的地点ということにする。
【０００４】
同図に示すパターンＡの場合は、相手軸が部品を吸着して既に搭載位置に向かって移動を開始しており、且つ互いの目的地点（搭載位置）が交錯している。このような場合は自軸は移動せず、パターンが変化するまで停止している（ＮＧ）。パターンＢの場合は、互いに部品の吸着を行ってこれから搭載位置へ移動しようとしているときであり、その目的地点（搭載位置）が交錯していないので、この場合は夫々目的地点へ移動する（ＯＫ）。パターンＣの場合は、相手軸が部品の搭載を終えて部品の吸着位置へ逃げ動作に入っており、且つ自軸の目的地点（搭載位置）が相手軸の移動開始位置（搭載位置）よりも手前であるので、この場合は自軸の移動を開始する（ＯＫ）。
【０００５】
パターンＤの場合は、相手軸の移動開始位置（搭載位置）は自軸の目的地点（搭載位置）よりも手前であったけれども、その相手軸の現在位置が自軸の目的地点を通過して向こう側に移動中であり、このような場合は、自軸の移動を開始する（ＯＫ）。一方、パターンＥでは、相手軸の移動開始位置が自軸の目的地点よりも手前であって且つその現在位置が自軸の目的地点の手前にある。このような場合は、自軸は移動せず停止している（ＮＧ）。
【０００６】
また、パターンＦは、作業塔に複数の作業ヘッドを有する相手軸が移動開始位置（最初の搭載位置）から目的地点（次の搭載位置）へ移動中であり、且つその目的地点が自軸の目的地点（搭載位置）よりも手前である。このような場合は、自軸は移動せず停止している（ＮＧ）。更に、パターンＧは、相手軸が停止している（搭載中）であって、その手前に自軸の目的地点がある場合であり、この場合は自軸の移動を開始する（ＯＫ）。一方、パターンＨは、相手軸が停止しており（搭載中）、その向こう側に自軸の目的地点がある場合であり、この場合は自軸は移動せず停止している（ＮＧ）。
【０００７】
従来は、現在のパターンが上記のパターンＡ〜Ｈのいずれであるかを順次検証し、ＯＫのパターンであれば移動を開始し、ＮＧとなるパターンのときは例えば４ｍｓ（ミリ秒）待機して再び現在のパターンを検証するということを行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、パターンＡ、Ｅ、Ｆ、及びＨの場合は、相手軸が自軸の目的地点を向こう側へ通過していくまでは、自軸を停止させていたため、この停止時間（非動作時間）が動作時間に対して比較的長く、これが累積すると無視できない浪費時間となって部品搭載作業の能率向上を阻害するという問題が発生した。また、この停止によって浪費された時間を取り戻すべく移動開始の際には極めて大きな加速度で目的地点まで高速に移動する。このため駆動系に大きな負荷がかかって装置全体の損耗を早め耐久性が低下するという問題もあった。
【０００９】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、無理のない速度で移動して駆動系の早期の損耗を防止するとともに搭載処理を高速に行うよう二軸の移動を制御する部品搭載装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下に、図１(a) 〜(c) に示す動作状態原理図及び同図(d) に示す不具合図を参照しながら、本発明の部品搭載装置の構成を述べる。尚、同図(a) 〜(d) に示す白丸印は第１の移動軸の移動開始位置を示し、黒丸印は第１の移動軸が最初に停止すべき一時的な目標位置を示し、そして、破線丸印は第１の移動軸の移動目的位置を示している。また、白四角印は第２の移動軸の移動開始位置を示し、黒四角印は第２の移動軸の現在位置を示し、そして、破線四角印は第２の移動軸の移動目的位置を示している。
【００１１】
本発明は、Ｘ、Ｙ、Ｚ三次元の作業空間を移動自在な二つの作業ヘッドを夫々Ｙ軸方向へ移動させる第１の移動軸と第２の移動軸を有して前記作業ヘッドによりチップ状電子部品を部品供給装置から個別に取り上げながらプリント回路基板へ自動搭載する部品搭載装置に適用される。
【００１２】
本発明の部品搭載装置は、上記第１の移動軸の位置を検出する第１位置検出手段と、上記第１の移動軸の単位時間当りの位置を算出する第１単位時間当り位置算出手段と、上記第２の移動軸の位置を検出する第２位置検出手段と、上記第２の移動軸の単位時間当りの位置を算出する第２単位時間当り位置算出手段と、上記第２位置検出手段により検出された上記第２の移動軸の位置と上記第２単位時間当り位置算出手段により算出された上記第２の移動軸の移動位置と上記第１単位時間当り位置算出手段により算出された上記第１の移動軸の移動位置とに基づいて上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に衝突しないよう移動目的位置に移動させる第１移動手段とを備えて構成される。
【００１３】
上記第１移動手段は、例えば請求項２記載のように、上記第２の移動軸の現在停止位置が上記第１の移動軸の移動目的位置と交錯しているときは上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に衝突しない位置を一時的に目標として移動を開始させる（図１(a) 参照）。
【００１４】
また、例えば請求項３記載のように、上記第２の移動軸が上記第１の移動軸から逃げ方向に移動を開始したときは上記第２の移動軸に追従して上記第１の移動軸を移動目的位置に向けて移動させる（図１(b) 参照）。
【００１５】
更に、例えば請求項４記載のように、停止中の上記第２の移動軸に近づく方向に上記第１の移動軸が移動しているときは上記第２の移動軸が上記第１の移動軸から逃げ方向に移動を開始したとき上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に追従させ移動目的位置に向けて移動させる（図１(c) 参照）。
【００１６】
そして、例えば請求項５記載のように、上記第２の移動軸の移動目的位置と上記第１の移動軸の移動目的位置とが交錯しているときは、上記第１の移動軸が優先指定されているときには上記第２の移動軸に衝突しないように上記第１の移動軸を移動目的位置へ移動させ、一方、上記第２の移動軸が優先指定されているときは上記第１の移動軸を上記第２の移動軸に衝突しない位置まで一時的に移動させる。これにより、例えば図１(d) に示す互いに動きが取れなくなるデッドロック状態となることが回避される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図２は、一実施の形態における部品搭載装置の主要部の構成を示す斜視図である。同図に示す部品搭載装置１０は、四軸型のワンバイワン方式の部品搭載装置である。同図に示すように、この部品搭載装置１０は、上方及び周囲を、図示を省略した保護カバーに覆われており、基台１１の内部に、各部を制御する中央制御部、工程ライン前段の装置から搬入されてくる基板を位置決めして支持するプレート装置、各部を駆動する駆動源等を備えている。また、保護カバーの前面には、外部から各種の指示を入力することができるタッチパネルと液晶ディスプレイからなる入力装置等が配設されている。
【００１８】
基台１１には、その中央に、これも図示を省略した固定と可動の１対の平行する基板案内レールが基板の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レールの下部に接してループ状の複数のコンベアベルトが走行可能に配設され、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レールの下から基板搬送路に覗かせて、ベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板の裏面両側を下から支持しながら基板を搬送するように構成されている。この搭載装置は、第１の基板固定位置（例えば基台１１の中央より右方）において所定の部品を基板に搭載し、次に必要に応じて第２の基板固定位置（基台１１の中央より左方）に基板を移動させた後、他の部品を搭載して一枚の基板への部品搭載を完了するようになっている。
【００１９】
基台１１の上方に、基板搬入路と直角の方向に並行して延在する２本のＹ軸支持梁１２ａ及び１２ｂが装置本体フレームに固定されて配設される。これらＹ軸支持梁１２ａ及び１２ｂには夫々（以下、同一の構成であるためＹ軸支持梁１２ａに係る各構成部分についてのみ番号を付して説明する）２本のＹ軸ボールねじ１３−１及び１３−２が並行して配設され、これらＹ軸ボールねじ１３−１及び１３−２を回転駆動する２個のモータ１４−１及び１４−２が配設され、更に２本のＸ軸レール１５−１及び１５−２がその長手方向をＸ軸方向と並行にして懸架される。
【００２０】
上記一方のＹ軸ボールねじ１３−１にはＸ軸レール１５−１の不図示のナットが螺合し、他方のＹ軸ボールねじ１３−２にはＸ軸レール１５−２のナットが螺合している。中央制御装置からの制御により、モータ１４−１又は１４−２が正逆いずれかの方向に回転すると、これに駆動されてＹ軸ボールねじ１３−１又は１３−２が正逆いずれかへ回転し、この回転に応じてＸ軸レール１５−１又は１５−２がＹ軸方向へ進退する。
【００２１】
そして、上記のＸ軸レール１５−１には、基板に部品を搭載する作業を行う作業塔１７−１が滑動自在に懸架され、上部には作業塔１７−１を移動駆動するモータ１６−１が配設される。作業塔１７−１は、不図示のＸ軸ボールねじ及び歯付きベルトを介してモータ１６−１に連結されている。モータ１６−１が中央制御装置からの制御により、正逆いずれかの方向に回転すると、これに駆動されてＸ軸ボールねじが正逆いずれかへ回転し、この回転に応じて作業塔１７−１がＸ軸レール１５−１の長手方向（Ｘ軸方向）へ進退する。これにより、作業塔１７−１は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に自在に移動可能に構成されている。
【００２２】
また、Ｘ軸レール１５−２についても同様であり、モータ１６−２及びこのモータ１６−２に不図示のＸ軸ボールねじ及び歯付きベルトを介して連結された作業塔１７−２が配設されている。これもモータ１６−２が中央制御装置からの制御により正逆いずれかの方向に回転すると、これに駆動されてＸ軸ボールねじが正逆いずれかへ回転し、この回転に応じて作業塔１７−２がＸ軸レール１５−２の長手方向（Ｘ軸方向）へ進退する。これにより、作業塔１７−２は、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に自在に移動可能に構成されている。
【００２３】
作業塔１７−１（他の作業塔１７−２及び支持梁１２ｂに配設された２つの作業塔についても同様）には、上下に移動自在な２つの作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂが配設される。作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂの先端には部品を吸着するノズルが交換自在に装着されている。
【００２４】
上記支持梁１２ａの２つの作業塔１７−１及び作業塔１７−２は、夫々の作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ及び作業ヘッド１８−２ａ、１８−２ｂにより、前後に連続して搬入されてくる２枚の基板の後方の基板に部品を搭載する。そして、支持梁１２ｂの２つの作業塔の夫々２つの作業ヘッドは、上記前後に連続して搬入されてくる２枚の基板の前方の基板に部品を搭載するように全体が構成されている。
【００２５】
また、基台１１上の前部（図の斜め左手前）と後部（図の斜め右向う側）には特には図示しないが夫々部品を作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ、・・・に供給するための部品カセット台が配設されている。これらの部品カセット台上には、基板に搭載すべき複数種類の部品毎に対応する部品テープカセットが通常最大５０個前後まで着脱自在に予め装着される。
【００２６】
これら部品カセット台と固定又は可動の基板案内レールとの間には部品認識用カメラやノズル交換器等が配設される。作業塔の作業ヘッドは、吸着すべき部品に適応するノズルをノズル交換器から選択して装着し、上記の部品テープカセットから所望の部品を吸着して基板に搭載する。このとき作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ、・・・の吸着ノズルが部品カセット台上の部品テープカセットから部品を吸着して基板の上方へ移動する途上において部品認識用カメラが待機し、吸着ノズルが吸着している部品を下方から撮像して保持位置偏差を検出し、中央制御部がその偏差を補正する。
【００２７】
図３は、上記の中央制御部のブロック図である。中央制御部は、装置全体を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）２０を有しており、そのＣＰＵ１０には、バス１１を介して読み出し専用メモリであるＲＯＭ２２、読み書き自在のメモリであるＲＡＭ２３、認識画像を処理する画像処理部２４、キー入力部２５、Ｉ／Ｏ制御部２６等が接続されている。ＲＯＭ２２には、上記各部を制御するプログラムが格納されている。
【００２８】
ＲＡＭは、例えばフロッピーディスクやコンパクトディスク等の外部記録装置からＩ／Ｏ制御部２６を介して読み込まれた部品搭載制御プログラムを記憶する領域と、基準位置データや偏差値データ等を記憶する複数の領域と、演算処理の中間データを一時的に記憶するワーク領域などを備えている。ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２から読み出す制御プログラムに基づいて上記各部を制御しながら、ＲＡＭ２３から読み出した部品搭載制御プログラムに従って後述する二軸の移動制御を実行する。
【００２９】
画像処理部２４は、部品認識用カメラや基板認識カメラを駆動して、その撮像のアナログ信号をデジタル信号に変換し、内蔵のメモリにドットイメージで展開して、これをＣＰＵ２０に転送する。これにより、部品搭載制御プログラムに記述されている部品の正しくあるべき搭載姿勢及び基板上の正しい搭載位置とに基づいて作業ヘッドの位置の補正が行われる。
【００３０】
キー入力部２５は、入力装置の入力操作キーに接続されており、入力操作キーの外部からの操作信号をＣＰＵ２０に出力する。Ｉ／Ｏ制御部２６には、コンベアベルトを駆動するベルト駆動モータのドライバ、Ｘ軸レールやＹ軸ボールねじを駆動する各モータのドライバ、各種センサを駆動するドライバ、プレート装置を昇降させるシリンダのドライバ、入力装置の異常表示ランプ（警報ランプ）等を駆動するドライバ、入力装置の液晶ディスプレイを表示駆動するドライバ、外部記憶装置を駆動するドライバ等、各種のドライバが接続されている。
【００３１】
図４(a),(b),(c) は、上記部品搭載装置の中央制御部による二軸（二本の移動軸（Ｘ軸レール））の移動制御方法の基本を示す図である。同図(a),(b),(c) は部品搭載装置の側面から二本の移動軸Ａ３１及びＢ３２のみを見た図である。図４(a),(b),(c) に示す移動軸Ａ３１は、例えば図２のＸ軸レール１５−１に対応しており、図４(a),(b),(c) に示す移動軸Ｂ３２は、図２のＸ軸レール１５−２に対応している。また、図４(a),(b),(c) に目標として破線で示す位置は、作業塔１７−１（つまり作業ヘッド１８−１ａ、１８−１ｂ）又は作業塔１７−２（つまり作業ヘッド１８−２ａ、１８−２ｂ）による部品カセット台上の部品吸着位置、部品認識カメラによる部品認識位置、基板上への部品搭載位置等である。
【００３２】
先ず、図４(a) に示すように、移動軸Ａ３１と移動軸Ｂ３２が夫々部品カセット台上の位置Ｐ１及びＰ２における部品の吸着（支持している作業塔の作業ヘッドによる部品の吸着）を完了して、その吸着した部品を搭載すべく、移動軸Ａ３１は基板上の搭載位置（目標Ｔ１）へ移動しようとし、移動軸Ｂ３２は同じく基板上の搭載位置（目標Ｔ２）へ移動しようとしている。
【００３３】
中央制御部は、先ず移動軸Ａ３１又はＢ３２に予め優先権が設定されているか否かを判別し、優先権が設定されていれば、その優先権が設定されている方の移動軸（同図(a) の例では移動軸Ａ３１）を目的地点に向けて移動させる。この目的地点は後述する真の目標Ｔ１ではなく、特には図示しないがこの真の目標Ｔ１の近傍にある搭載プログラムの搭載位置パラメータにより指定されている部品搭載位置（補正前の位置、Ｔ１−０とする）である。
【００３４】
また、このとき移動軸Ａ３１の前述した作業塔は、その作業ヘッドがＸＹ平面空域を移動開始位置から目的地点まで直線を描いて移動するように、移動軸Ａ３１上を摺動して直線補完を行う。また、移動軸Ａ３１側ではこのように移動しながら上記吸着した部品の画像認識により得られた姿勢に基づく搭載位置の補正を行っている。このため移動軸Ａ３１は、最初は目標Ｔ１−０よりも上記画像認識により補正され得る最大範囲手前の位置を仮の目標Ｔ１′として移動し、この移動中に上記の位置補正の算出を完了した時点で仮の目標Ｔ１′から真の目標Ｔ１に目的地点を切換えて移動する。
【００３５】
そして、移動軸Ｂ３２は、真の目標Ｔ２（この場合も実際には搭載プロラム上の部品搭載位置Ｔ２−０）に向かう直線経路において移動軸Ａ３１と衝突しないＹ軸上の位置を仮の目標Ｔ２′として移動してこの仮の目標Ｔ２′に停止する。また、二軸の移動開始の当初において、移動軸Ａ３１又は移動軸Ｂ３２のいずれにも優先権が設定されていないときは、先に移動開始準備の整った移動軸を優先させて、上述した移動の制御を行う。
【００３６】
次に、図４(b) に示すように、移動軸Ａ３１が真の目標Ｔ１への部品の搭載を終了し、次の真の目標Ｔ１−１（例えば次の部品を吸着する位置）に向かって移動する。すなわち、移動軸Ｂ３２に対して逃げの方向ヘ移動を開始する。この場合も、移動軸Ａ３１の作業塔は作業ヘッドがＸＹ平面空域を直線的に移動するように移動軸Ａ３１上を摺動して直線補完を行うが、中央制御部は移動軸Ａ３１の移動速度すなわちＹ軸方向の速度が最大速度になるように全体を制御する。
【００３７】
このように移動軸Ａ３１が移動軸Ｂ３２に対して逃げの方向ヘ移動を開始したことにより、移動軸Ｂ３２側では、移動軸Ａ３１の移動開始位置及び現在の移動速度並びに移動軸Ｂ３２の移動速度に基づいて、移動軸Ａ３１と衝突しない移動開始時間を算出し、この算出した移動開始時間を基点にして移動を開始し、移動軸Ａ３１に追従しながら真の目標Ｔ２に向かって移動する。そして真の目標Ｔ２に到達して部品を搭載する。一方、移動軸Ｂ３２の真の目標Ｔ２が、移動軸Ａ３１の停止すべき位置（移動軸Ａ３１の真の目標Ｔ１−１）において移動軸Ａ３１と衝突する位置であるときは（この場合は移動軸Ａ３１の真の目標Ｔ１−１は部品の吸着位置ではなく、二つ目の部品を搭載する位置である）、移動軸Ａ３１と衝突しない位置を仮の目標に設定して移動して、次の移動軸Ａ３１の移動開始を待機する。
【００３８】
一方、同図(a) の目標Ｔ１で一つ目の部品を搭載した移動軸Ａ３１の、次の二つ目の部品を搭載すべき位置が、同図(b) に示す真の目標Ｔ１−１のように戻る方向ではなく、同図(c) に示す真の目標Ｔ１−２のように移動軸Ｂ３２に近寄る又は追い越す方向であったときは、移動軸Ｂ３２は再び移動軸Ａ３１が停止すべき位置において移動軸Ａ３１と衝突しない安全位置（仮の目標Ｔ２″）を算出する。そして、この算出した仮の目標Ｔ２″が移動軸Ｂ３２にとっては真の目標Ｔ２と反対方向であるため、移動軸Ｂ３２は、それまで一時停止していた最初の仮の目標Ｔ２′から進路を反転して上記算出した仮の目標Ｔ２″へ移動する。
【００３９】
図５は、そのような移動軸Ａ３１及び移動軸Ｂ３２の二軸の移動を調停制御する処理のマルチタスクのフローチャートである。尚、部品搭載処理のメインフローチャート（メインルーチン）は図示を省略している。また、同図(a) に示す第１のＸＹ移動の処理タスクは、いずれか１つの支持梁（例えば支持梁１２ａ）の一方の作業塔（例えば作業塔１７−１）に係る処理であり、その場合、同図(b) に示す第２のＸＹ移動の処理タスクは他方の作業塔１７−２に係る処理となるものである。このように、同図(a),(b) に示すタスクは、互いに独立して且つ同一の処理を行っているので、ここでは同図(a) に示す第１のＸＹ移動の処理タスクを取り上げて説明する。
【００４０】
先ずステップＳ１１において、作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂで吸着した２個の部品に対応して、Ｘ軸レール１５−１のＹ軸方向移動及び作業塔１７−１のＸ軸方向移動の合成された直線移動の最高速度、最高加速度、及び部品を搭載する目標位置を設定する。上記最高速度及び最高加速度は、初期設定時においては、吸着した部品と、予めＲＡＭ３に記憶されているスピードマスターテーブルとに基づき自動的に決定される値である。また、目標位置は、プログラムによって示される初期位置（プログラムがパラメータとして使用する基板設計データによって示される搭載位置）であり、実際には前述したようにプログラム上の位置よりも最大補正値の範囲だけ手前に設定される。
【００４１】
次にステップＳ１２で、上記設定した目標位置が変更されているか否かを判別する。この判別では、メインルーチン側において、部品認識による補正量が算出されており、その算出された補正量により補正された新たな目標位置データが決定されている。このメインルーチン側で決定されている目標位置データが判別される。
【００４２】
そして、目標位置に変更があれば（Ｓ１２がＹＥＳ）、上記ステップＳ１１に戻って最高速度、最高加速度、及び目標位置を上記変更された目標位置に基づいて再び設定（変更）して、上記判別を行う、ということを繰り返す。
【００４３】
尚、この処理では、特には図示しないが、現在位置と目標位置とにより算出される移動すべき距離に対応する最高速度及び最高加速度を示すデータテーブルが用意されている。上記のステップＳ１２で目標位置が変更されたことが認識された場合におけるステップＳ１１の処理では、上記のデータテーブルが参照される。
【００４４】
一方、上記判別で位置に変更が無いときは（Ｓ１２がＮＯ）、ステップＳ１３で、上記設定した目標位置に到達しているか否かを判別し、到達していなければステップＳ１２の判別を行うということを繰り返す。これにより、目標位置に到達前に目標位置の変更があれば、上記ステップＳ１２の判別でＹＥＳとなるため、ステップＳ１１で最高速度、最高加速度、及び目標位置の設定が変更される。そして、やがて目標位置に到達すれば、ステップＳ１３の判別でＹＥＳとなって処理を終了する。これにより、第１のＸＹ移動の目標位置到達を示すデータがメインルーチンに引き渡され、この目標位置到達のデータは後述する軸管理の処理タスクおいて確認される。尚、同図(b) に示す第２のＸＹ移動の処理タスクにおけるステップＳ２１、Ｓ２２及びＳ２３も、同図(a) の第１のＸＹ移動の処理タスクにおけるステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３の処理と同一である。
【００４５】
続いて、同図(c) に示す軸管理の処理タスクについて説明する。先ず第１のＸＹ移動すなわち作業塔１７−１の移動において、目標位置に到達しているか否かを判別する（ステップＳ３１）。この処理は、上述した第１のＸＹ移動の処理タスクにおける処理が終了しているか否かを判別する処理である。そして、第１のＸＹ移動において目標位置に到達していれば（Ｓ３１がＹ）、続いて第２のＸＹ移動すなわち作業塔１７−２の移動において、目標位置に到達しているか否かを判別する（ステップＳ３３）。この処理は、上述した第２のＸＹ移動の処理タスクにおける処理が終了しているか否かを判別する処理である。
【００４６】
そして、この第２のＸＹ移動において目標位置に到達していれば（Ｓ３３がＹＥＳ）、再びステップＳ３１に戻って第１のＸＹ移動において目標位置に到達しているか否かを判別するということを繰り返す。上記最初の第１のＸＹ移動において到達した目標位置が部品吸着位置であれば、２回目に到達の判別がなされる目標位置は部品搭載位置である。また、最初の第１のＸＹ移動において到達した目標位置が１つ目の部品（作業塔１７−１が２つの作業ヘッド１８−１ａ及び１８−１ｂで吸着した２個の部品のうち最初の搭載部品）の搭載位置であれば、２回目に到達の判別がなされる目標位置は２つ目の部品搭載位置である。そして、最初の第１のＸＹ移動において到達した目標位置が２つ目の部品搭載位置であれば、２回目に到達の判別がなされる目標位置は新たな部品を吸着する位置すなわち部品供給台の所定の部品テープカセットの位置である。
【００４７】
上記ステップＳ３１の判別で、まだ目標位置に到達していないときは（Ｓ３１がＮＯ）、詳しくは後述する第１のＸＹ移動位置決定の処理を行って（ステップＳ３２）、上記ステップＳ３３に進む。また、このステップＳ３３の上述した判別で、まだ目標位置に到達していないときは（Ｓ３３がＮＯ）、これも詳しくは後述する第２のＸＹ移動位置決定の処理を行って（ステップＳ３４）、上記ステップＳ３１に戻る。これにより、第１のＸＹ移動及び第２のＸＹ移動が常に監視され、目標位置に到達するまでは、常に移動位置決定の処理タスクに移行して、必要に応じて移動位置の変更が行われる。
【００４８】
図６は、上記のステップＳ３２又はＳ３４（いずれも処理内容は同じ）の処理のフローチャートである。尚、この処理においては、Ａ軸を自軸、Ｂ軸を対向軸とし、自軸から見て対向軸の方向をプラス方向とする。また、優先権の変更は優先軸が停止したときのみ行うことが可能であるとする。また、この処理では、ＣＰＵ２０内蔵の（又はＲＡＭ２３に領域設定された）レジスタＡF 、ＡT 、ＡP 、Ａｓ、ＢF 、ＢT 、ＢP 、α1 及びα2 が使用される。
【００４９】
レジスタＡF には、Ａ軸の搭載位置データが格納される。この搭載位置データＡF は、初期時にはプログラム上のパラメータで指定される搭載位置よりも、認識補正範囲量（画像認識により発生し得る最大補正量）分だけ手前に設定される。したがって、画像認識による補正データが入力された場合、搭載位置データＡF は、必ず値が増加する方向へ変化する。
【００５０】
また、レジスタＡT には、Ａ軸の一時的停止目標位置（一時的に停止すべき位置）データが格納される。レジスタＡP には、Ａ軸の現在位置データが格納される。レジスタＡｓには、Ａ軸の指定された加速度で停止できる位置データが格納れる。尚、上記夫々の位置データにおいて、ＡP ＝ＡT ＝ＡF なら、Ａ軸は目標点に停止していることになる。
【００５１】
レジスタＢF には、Ｂ軸におけるＡ軸のレジスタＡF と同様の値が格納され、レジスタＢT には、Ｂ軸におけるＡ軸のレジスタＡT と同様の値が格納され、レジスタＢP には、Ｂ軸におけるＡ軸のレジスタＡP と同様の値が格納される。
【００５２】
また、レジスタα1 には、Ａ軸とＢ軸が衝突しない安全距離データが格納され、そしてレジスタα2 には、上記安全距離に上述の認識補正範囲量を加算したデータが格納される。
【００５３】
図６のフローチャートにおいて、先ず自軸が優先軸として設定されているか否かを判別する（ステップＳ４１）。この優先軸の設定は、予め入力により「設定する」又は「設定しない」が選択される。そして、自軸に優先権が設定なされていないときは（Ｓ４１がＮＯ）、「ＡF ＜（ＢT −α1 ）」で且つ「ＡF ＜（ＢF −α1 ）」であるか否かを判別する（ステップＳ４２）。すなわち自軸の搭載位置ＡF が、相手軸の一時的停止目標位置ＢT に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりもさらに手前の位置であり、且つ自軸の搭載位置ＡF が、相手軸の搭載位置ＢF に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりも更に手前であるか否かを判別する。
【００５４】
そして、上記いずれか一方でも否であるときは（Ｓ４２がＮＯ）、更に、「ＡT ＜（ＢT −α1 ）」で且つ「ＡT ＜（ＢF −α1 ）」であるか否かを判別する（ステップＳ４３）。すなわち自軸の一時的停止目標位置ＡT が、相手軸の一時的停止目標位置ＢT に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりもさらに手前の位置であり、且つ自軸の搭載位置ＡT が、相手軸の搭載位置ＢF に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりも更に手前であるか否かを判別する。
【００５５】
この判別で上記いずれか一方でも否であるときは（Ｓ４３がＮＯ）、自軸が移動中で且つその移動方向がプラス方向（相手軸へ向う方向）であるか否かを判別する（ステップＳ４４）。そして、自軸がプラス方向へ移動中であれば（Ｓ４４がＹＥＳ）、現在指定されている加速度で停止できる位置Ａｓを算出し（ステップＳ４５）、その算出した停止位置データＡｓをレジスタＡT に設定する（ステップＳ４６）。これにより、相手軸に衝突しない安全位置が自軸の一時的停止目標位置ＡT に設定される。
【００５６】
続いて上記設定されている自軸の一時的停止目標位置ＡT が、前回の処理周期における値から変化しているか否かを判別し（ステップＳ４７）、変化していなければ（Ｓ４７がＮＯ）、直ちに処理を終了するが、変化していれば（Ｓ４７がＹＥＳ）、次に「ＡT ＜（ＢP −α1 ）」であるか否かを判別する（ステップＳ４8）。すなわち、自軸の一時的停止位置ＡT が、相手軸の現在位置ＢP に対して安全距離α1 を置いた手前の位置よりもさらに手前の位置であか否かを判別する。
【００５７】
そして、手前の位置であれば（Ｓ４８がＹＥＳ）、最速の速度カーブを作成して（ステップＳ４９）、処理を終了し、一方、手前の位置でないときは（Ｓ４８がＮＯ）、対向軸（相手軸）に追随して移動する速度カーブを作成して（ステップＳ５０）、処理を終了する。
【００５８】
上記ステップＳ４９又はＳ５０における速度カーブは、いずれも、吸着中の部品、現在位置、及び一時的停止目標位置の各データに対応して予め設定されメモリに記憶されているテーブルから必要データが読み出されて演算が行われ作成される。
【００５９】
上記ステップＳ４４の判別で、自軸が移動中で且つその移動方向がプラス方向でないときは（Ｓ４４がＮＯ）、次に、「ＢT ＜ＢF 」を判別する（ステップＳ５１）。すなわち、相手軸の一時的停止目標位置ＢT が同じく相手軸の搭載位置ＢF よりも手前（自軸側）であるか否かを判別する。
【００６０】
そして、手前であれば（Ｓ５１がＹＥＳ）、自軸の一時的停止目標位置ＡT を、相手軸の一時的停止目標位置ＢT から互いに衝突しない安全距離α1 に更に認識補正範囲量を加算した安全距離α2 を引いた位置データに変更する（ステップＳ５２）して、前述のステップＳ４７に進む。一方、手前でないときは（Ｓ５１がＮＯ）、相手軸の搭載目標位置ＢF から上記安全距離α2 を引いた位置データに変更して（ステップＳ５３）、前述のステップＳ４７に進む。
【００６１】
また、ステップＳ４３で、判別がＹＥＳであった場合も上記ステップＳ５１に進む。また、ステップＳ４２で、判別がＹＥＳであった場合は、自軸の一時的停止目標位置ＡT を、自軸の搭載目標位置ＡF に変更して（ステップＳ５４）、前述のステップＳ４７に進む。また、ステップＳ４１で、判別がＹＥＳであった場合は、更に自軸の搭載目標位置ＡF が、相手軸の一時的停止目標位置ＢT から互いに衝突しない安全距離α1 を引いた位置よりも手前であるか否かを判別し（ステップＳ５５）、手前なら（Ｓ５５がＹＥＳ）、上記ステップＳ５４に進み、手前でないなら（Ｓ５５がＮＯ）、上記ステップＳ５２に進む。
【００６２】
このように、先ず自軸が優先か否かを判別し、その判別と相手軸の状態とに基づいて、自軸の一時的停止目標位置を変化させ、最終にはその一時的停止目標位置を搭載目標位置に収斂させる。これにより、不図示のメインフローチャートの処理において、補正された実際の搭載位置に自軸が停止して部品搭載が実行される。
【００６３】
図７(a),(b),(c),(d) は、上記処理において逐次変化する相手軸の移動中又は停止中の現在位置に対応して、自軸の仮の目標（一時的停止目標位置）を変更する状態を示す図である。同図(a) は時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ1 に向かって追従移動を開始し、この間に相手軸が停止した（又は近づく方向へ反転した）ため、時刻ｔ1 において、相手軸に衝突しない安全な地点ｋ2 を仮の目標に設定変更し、その地点ｋ2 へ移動した状態を示している。
【００６４】
また、同図(b) は、同じく時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ3 に向かって追従移動を開始し、この間に相手軸が更に離れる方向へ移動したため、時刻ｔ2 において、仮の目標を更に衝突しない安全な地点ｋ4 に延ばして設定変更して、その地点ｋ4 へ移動した状態を示している。
【００６５】
また、同図(c) は、同じく時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ5 に向かって追従移動を開始し、その仮の目標ｋ5 に近づいて時刻ｔ3 から減速を開始した途上において、相手軸が更に離れる方向へ移動したため、時刻ｔ4 で仮の目標を更に衝突しない安全な地点ｋ6 に延ばして設定変更し、上記時刻ｔ4 における減速した速度のまま移動を継続して、その地点ｋ6 へ移動した状態を示している。
【００６６】
そして、同図(d) は、同じく時刻ｔ0 において地点ｋ0 から仮の目標ｋ7 に向かって追従移動を開始し、その仮の目標ｋ7 に近づいて時刻ｔ5 から減速を開始した途上において、停止した相手軸との安全距離が仮の目標ｋ7 よりも手前となったため、時刻ｔ6 で、最初に定めた仮の目標ｋ7 よりも手前の地点ｋ8 に急停止した状態を示している。
【００６７】
このような移動は、図４のフローチャートのステップＳ８で追従移送を開始するに際して、予め相手軸の現在位置、移動速度（加速度も含む）を参照し、自軸の移動すべき速度を決定して行われる。一般に、相手軸（移動軸Ｂ３２）を起動してから時間Ｔの後に自軸（移動軸Ａ３１）を起動したものとすると、時刻ｔにおいて常に安全距離αが必要であるから、「Ｂ［ｔ］−Ａ［ｔ−Ｔ］＞α」でなければならない。これからステップＳ８では時間Ｔを算出して、自軸（移動軸Ａ３１）の移動を起動する。
【００６８】
図８(a) は、上記の相手軸Ｂ３２と自軸Ａ３１の時刻ｔにおける移動距離ｙを示す関数を図示したものである。同図(a) は自軸（破線で示す関数Ａ［ｔ−Ｔ］）の移動速度が相手軸（実線で示す関数Ｂ［ｔ］）の移動速度よりも大きい場合を示している。このように自軸の移動速度の方が大きい場合は上述した時間Ｔの待機期間を置かないと、同図(a) の実線で示す関数Ａ［ｔ］で示すように、途中で相手軸Ｂを追い越すことになって衝突してしまう。
【００６９】
また、図８(b) は、自軸（破線で示す関数Ａ［ｔ］）の移動速度と相手軸（実線で示す関数Ｂ［ｔ］）の移動速度が同じ場合を示している。このように双方の移動速度が同じ場合は、最初に安全距離α以上の距離が保たれているのであるから、同図(b) に示すように時間Ｔの待機期間を置かずに直ちに自軸Ａの移動を開始することができる。
【００７０】
図９は、以上の如く動作する部品搭載装置による部品搭載処理のシミュレーションの結果を示す図表である。同図は動作欄３１に、二軸夫々が二つの作業ヘッドで２個の部品を同時に吸着して基板に搭載する場合に想定される搭載位置の例を、上から下へ６例を図示している。この動作欄３１に示す図は、いずれも黒丸印は第１の移動軸の現在位置、白丸印は第１の移動軸の部品搭載位置、黒四角印は第２の移動軸の現在位置、そして、白四角印は第２の移動軸の部品搭載位置を示している。また、矢印は移動する方向及び順序を示している。
【００７１】
次欄３２は、従来のＮＣ制御による処理時間とタクトを示している。「Ｆ：」以下に示す数値（例えば８１０ｍｓ（ミリ秒））は、第１の移動軸の合計処理時間、「Ｒ：」以下に示す数値（例えば９８０ｍｓ）は第２の移動軸の合計処理時間である。そして、その下に示す２４５ｍｓは、上記処理時間におけるタクトを示している。
【００７２】
図１０(a),(b),(c) は、上記のシミュレーションを行うための各種の条件を示している。同図(a) は基板のサイズと搭載位置の条件を示している。基板４０は、その幅方向がサイズ１５０ｍｍ（ミリメートル）とし、搬送路４３を介して装置内に搬入され同図(a) のように位置固定されるものとする。装置基台手前（図の下方）の部品カセット台上の部品テープカセットから部品をピックする（吸着して取り上げる）位置であるＦピック点４１から基板４０の手前側面（固定案内レールの内面）までの距離は９８ｍｍである。また、装置基台向こう側（図の上方）の部品カセット台上の部品テープカセットから部品をピックする位置であるＲピック点４２から基板４０の向こう側面（幅寄せした移動案内レールの内面）までの距離は１９８ｍｍである。ここで、基板４０の手前側面から３０ｍｍ刻みで１２０ｍｍの位置まで４線上の位置に部品を搭載するものとする。
【００７３】
図１０(b) は、二軸に共通の各種の処理時間を示している。「ＰｉｋＴｉｍｅ」は部品を部品テープカセットから吸着する処理時間であり、１００ｍｓ（ミリ秒）である。「ＰｌａｃｅＴｉｍｅ」は部品を基板４０に搭載する処理時間であり、９０ｍｓである。「Ｙ移動」は基板４０上で最初の搭載位置から次の搭載位置へ移動する処理時間であり、加速と減速の時間を考慮して、３０ｍｍ移動する場合は１００ｍｓ、６０ｍｍ移動する場合は１４０ｍｓ、そして９０ｍｍ移動する場合は１７０ｍｓである。
【００７４】
図１０(c) は、上記Ｆピック点４１又はＲピック点４２から基板４０の最初の搭載位置３０ｍｍ線、６０ｍｍ線、９０ｍｍ線、又は１２０ｍｍ線上へ直行する場合、又は最後の搭載位置からＦピック点４１又はＲピック点４２へ戻る場合の処理時間である。上記３０ｍｍ線、６０ｍｍ線、９０ｍｍ線、及び１２０ｍｍ線上へは、Ｆピック点４１からは２００ｍｓ、２３０ｍｓ、２６０ｍｓ、及び２８０ｍｓであり、Ｒピック点４２からは３５０ｍｓ、３３０ｍｓ、３１０ｍｓ、及び２９０ｍｓである。
【００７５】
このような条件のもとで、図９の「動作」欄３１に示す処理をシミュレーションした結果が、同図の「従来のＮＣ制御」欄３２及び「本発明の制御」欄３３に示す処理時間及びタクトである。同図の第１行目は、第１の移動軸（自軸、手前軸、Ｆ軸）が、最初の部品を６０ｍｍ線上に搭載し次の部品を３０ｍｍ線上に搭載し、他方の第２の移動軸（相手軸、向こう側軸、Ｒ軸）が、最初の部品を９０ｍｍ線上に搭載し次の部品を１２０ｍｍ線上に搭載する場合を示している。このシミュレーションでは、図１(d) に示したデッドロックを避けるため、ピック点から遠い搭載線上から先に搭載していくものとしている。また、移動の開始はＦ軸が先行するものとする。
【００７６】
同図の第１行目の「従来のＮＣ制御」欄３２に示す「Ｆ：８１０ｍｓ」は、Ｆ軸が、Ｆピック点４１での部品吸着に１００ｍｓ、最初の搭載位置である６０ｍｍ線上への移動に２３０ｍｓ、部品搭載処理に９０ｍｓ、次の搭載位置である３０ｍｍ線上への移動に１００ｍｓ、部品搭載処理に９０ｍｓ、その３０ｍｍ線上からＦピック点に戻るのに２００ｍｓの時間を要し、これらの合計が８１０ｍｓであることを示している。この第１行目に示す「動作」欄３１の例では、二軸の搭載位置が交錯していないので、Ｒ軸も同時に処理を開始しており、上記と同様に演算して、処理に要する時間が「Ｒ：９８０ｍｓ」であることが示されている。装置全体としての処理時間は、上記「Ｆ：８１０ｍｓ」と「Ｒ：９８０ｍｓ」のうち、長い方の時間であり、したがってこの場合は「９８０ｍｓ」が全体の処理時間である。この時間で４個の部品を搭載したのであるから、タクトは「２４５ｍｓ」である。この第１行目に示す例では、上述のように二軸の搭載位置が交錯していないから、本発明の制御でも同様に動作し、したがって、「本発明の制御」欄３３に示すように、Ｆ軸の処理時間、Ｒ軸の処理時間、及びタクトは、夫々「従来のＮＣ制御」の場合と同様である。
【００７７】
次に、同図の第２行目は、「動作」欄３１に示すように、Ｆ軸が最初の部品を９０ｍｍ線上に搭載し次の部品を３０ｍｍ線上に搭載し、Ｒ軸が最初の部品を６０ｍｍ線上に搭載し次の部品を１２０ｍｍ線上に搭載する場合を示している。この場合は二軸の搭載位置が交錯している。
【００７８】
したがって、「従来のＮＣ制御」では、Ｆ軸が１００ｍｓで部品をピックし、２６０ｍｓで９０ｍｍ線上に移動し、９０ｍｓで最初の部品を搭載し、次の部品を搭載するために２３０ｍｓで３０ｍｍ線上に移動する途中でＲ軸の最初の搭載地点である６０ｍｍ線を通過するまで、Ｒ軸は部品をピックしたのみで停止したままである。つまり１００ｍｓのピック処理時間を消化したのみで、他の処理は行っていない。Ｆ軸の処理は、１００＋２６０＋２３０／２＋α≒５２０（ｍｓ）先行している。この後、Ｒ軸が残りの処理を開始する。すなわち、Ｒピック点４２から３３０ｍｓで６０ｍｍ線上へ移動し、９０ｍｓで最初の部品を搭載し、１４０ｍｓで１２０ｍｍ線上へ移動し、９０ｍｓで次の部品を搭載し、１２０ｍｍ線上から２９０ｍｓでＲピック点４２に戻るまで、３３０＋９０＋１４０＋９０＋２９０＝９４０（ｍｓ）の処理時間を要することになる。装置全体として処理時間は５２０＋９４０＝１４６０（ｍｓ）である。したがって、タクトは３６５ｍｓである。
【００７９】
一方、「本発明の制御」では、上記Ｆ軸が５２０ｍｓ先行する間に、Ｒ軸は一旦１２０ｍｍ線近傍に移動して待機した後、後退するＦ軸に追従して移動を開始して最初の搭載位置である６０ｍｍ線上に到達している。したがって、残りの処理時間は、６０ｍｍ線上で最初の部品を９０ｍｓで搭載し、１２０ｍｍ線上へ１４０ｍｓで移動して次の部品を９０ｍｓで搭載し、Ｒピック点４２へ２９０ｍｓで戻るまで、合計９０＋１４０＋９０＋２９０＝６１０（ｍｓ）である。つまり装置全体としての処理時間は５２０＋６１０＝１１３０（ｍｓ）に短縮され、このタクトは２８３ｍｓである。したがって、上記の「従来のＮＣ制御」とのタクト差は「−８２ｍｓ」である。
【００８０】
同様に、第３行目以下もシミュレーションする。第３行目以下の例も、上記の第２行目の例と同様に全て二軸の搭載位置が交錯している場合を示している。第３行目以下も上記同様にして、第３行目の例ではタクト差は「−８８ｍｓ」、第４行目の例から第６行目の例まで、タクト差は夫々「−８８ｍｓ」、「−８８ｍｓ」、「−８３ｍｓ」である。すなわち、二軸の搭載位置が交錯する場合は少なくとも「−８２ｍｓ」以上のタクト短縮が実現する。
【００８１】
尚、特には図示しないが、本実施の形態における部品搭載装置の制御方法に基づいて、コンピュータによるシミュレーションを行っている。条件は、初期値を軸Ａ＝０、軸Ｂ＝１０００。速度は、計算を簡単にするため一定速度運動。優先件は最初に軸Ａに与え、軸Ａの目標到達時点で軸Ｂに転移。軸Ｂの目標到達時点で再び軸Ａに戻る。これを繰り返す。目標は乱数によりランダムに設定する（基板の種類が同じであれば実機械における部品搭載位置は一定であるが、あらゆる種類の基板に対応することを想定している）。この条件によりシミュレーションを行った結果は、２億回までの試行結果では、衝突もデッドロックも発生していない。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、相手軸の現在位置と加速度を含む移動速度とを監視して自軸が相手軸に衝突しない範囲で常に移動目標地点方向へ移動するので、二軸の搭載位置が交錯している場合でも待機時間が少なくて済み、したがって、部品搭載処理をより高速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 (a),(b),(c) は本発明の動作状態原理図、(d) は参考として示す従来の不具合図である。
【図２】一実施の形態における部品搭載装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図３】一実施の形態における部品搭載装置の中央制御部のブロック図である。
【図４】 (a),(b),(c) は部品搭載装置の中央制御部による二つの移動軸の移動制御方法の基本を示す図である。
【図５】 (a),(b),(c) は二つの移動軸の移動を調停制御する処理のマルチタスクのフローチャートである。
【図６】マルチタスクの軸管理処理の移動位置決定のサブルーチンである。
【図７】 (a),(b),(c),(d) は相手軸への追従移動において逐次変化する相手軸の移動中又は停止中の現在位置に対応して自軸の仮の目標を変更する状態を示す図である。
【図８】 (a) は相手軸Ｂと自軸Ａの時刻ｔにおける移動距離ｙを示す図、(b) は自軸の移動速度と相手軸の移動速度が同じ場合の移動状態を示す図である。
【図９】一実施の形態における部品搭載装置による部品搭載処理のシミュレーションの結果を示す図表である。
【図１０】 (a),(b),(c) はシミュレーションを行うための各種の条件を示す図及び図表である。
【図１１】従来の二軸型ワンバイワン方式の部品搭載装置を模式的に示す図である。
【図１２】従来の二軸の代表的な動作パターンとその動作パターンに対応する制御の様子を示す図である。
【符号の説明】
１ 基台
２ プリント回路基板（基板）
３ チップ状電子部品（部品）
４、５ 作業塔
６、７ 移動軸
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ 固定レール
１０ 部品搭載装置
１１ 基台
１２ａ、１２ｂ 支持梁
１３−１、１３−２ Ｙ軸ボールねじ
１４−１、１４−２ モータ
１５−１、１５−２ Ｘ軸レール
１６−１、１６−２ モータ
１７−１、１７−２ 作業塔
１８−１ａ、１８−１ｂ、１８−２ａ、１８−２ｂ 作業ヘッド
２０ ＣＰＵ（中央演算処理装置）
２１ バス
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 画像処理部
２５ キー入力部
２６ Ｉ／Ｏ制御部
３１ 移動軸Ａ
３２ 移動軸Ｂ
４０ 基板
４１ Ｆピック点
４２ Ｒピック点
４３ 搬送路
Claims (5)
- Ｘ、Ｙ、Ｚ三次元の作業空間を移動自在な二つの作業ヘッドを夫々Ｙ軸方向へ移動させる第１の移動軸と第２の移動軸を有して前記作業ヘッドによりチップ状電子部品を部品供給装置から個別に取り上げてプリント回路基板へ自動搭載する部品搭載装置において、
前記第１の移動軸の位置を検出する第１位置検出手段と、
前記第１の移動軸の単位時間当りの位置を算出する第１単位時間当り位置算出手段と、
前記第２の移動軸の位置を検出する第２位置検出手段と、
前記第２の移動軸の単位時間当りの位置を算出する第２単位時間当り位置算出手段と、
前記第２位置検出手段により検出された前記第２の移動軸の位置と前記第２単位時間当り位置算出手段により算出された前記第２の移動軸の単位時間当りの位置に基づく移動位置と前記第１単位時間当り位置算出手段により算出された前記第１の移動軸の単位時間当りの位置に基づく移動位置とに基づいて前記第１の移動軸を前記第２の移動軸に衝突しないよう移動目的位置に移動させる第１移動手段と、
を備え、
該第１移動手段は、予め前記第２の移動軸の現在位置、加速度も含む移動速度を参照し、前記第２の移動軸を起動してから前記第１の移動軸を起動するまでの時間をＴ、前記第１の移動軸を起動してから時間ｔ後の前記第１の移動軸の安全距離として距離αが必要であるとし、前記第２の移動軸の移動位置を関数Ｂ［ｔ］で表し、前記第１の移動軸の移動位置を関数Ａ［ｔ−Ｔ］で表したとき、式「Ｂ［ｔ］−Ａ［ｔ−Ｔ］＞α」により時間Ｔを算出して前記第１の移動軸の移動を起動する、
ことを特徴とする部品搭載装置。 - 前記第１移動手段は、前記第２の移動軸の現在停止位置が前記第１の移動軸の移動目的位置と交錯しているときは前記第１の移動軸を前記第２の移動軸に衝突しない位置を一時的に目標として移動を開始させることを特徴とする請求項１記載の部品搭載装置。
- 前記第１移動手段は、前記第２の移動軸が前記第１の移動軸から逃げ方向に移動を開始したときは前記第２の移動軸に追従して前記第１の移動軸を移動目的位置に向けて移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の部品搭載装置。
- 前記第１移動手段は、停止中の前記第２の移動軸に近づく方向に前記第１の移動軸が移動しているときは前記第２の移動軸が前記第１の移動軸から逃げ方向に移動を開始したとき前記第１の移動軸を前記第２の移動軸に追従させ移動目的位置に向けて移動させることを特徴とする請求項１、２又は３記載の部品搭載装置。
- 前記第１移動手段は、前記第２の移動軸の移動目的位置と前記第１の移動軸の移動目的位置とが交錯しているときは、前記第１の移動軸が停止時において予め入力により優先指定されているときには前記第２の移動軸に衝突しないように前記第１の移動軸を移動目的位置へ移動させ、一方、前記第２の移動軸が停止時において予め入力により優先指定されているときは前記第１の移動軸を前記第２の移動軸に衝突しない位置まで一時的に移動させることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の部品搭載装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30292597A JP3904695B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 部品搭載装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30292597A JP3904695B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 部品搭載装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11143544A JPH11143544A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3904695B2 true JP3904695B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=17914785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30292597A Expired - Fee Related JP3904695B2 (ja) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | 部品搭載装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3904695B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5043693B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2012-10-10 | パナソニック株式会社 | 部品実装装置、および制御方法 |
| JP5103238B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2012-12-19 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品装着装置 |
| JP5342159B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2013-11-13 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品装着装置 |
| JP2009238873A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Panasonic Corp | 部品実装方法 |
| JP5075096B2 (ja) * | 2008-11-05 | 2012-11-14 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品装着装置 |
| JP5096385B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2012-12-12 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品装着装置 |
| JP5155218B2 (ja) * | 2009-02-27 | 2013-03-06 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品装着装置 |
| JP5383319B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2014-01-08 | ヤマハ発動機株式会社 | ヘッド移動装置および部品実装装置 |
| JP5317856B2 (ja) * | 2009-06-30 | 2013-10-16 | 株式会社日立ハイテクインスツルメンツ | 電子部品装着装置 |
| JP5663151B2 (ja) * | 2009-07-17 | 2015-02-04 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装方法および部品実装装置 |
| JP2011119300A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-16 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 電子部品の装着方法 |
| JP5622886B2 (ja) * | 2013-04-12 | 2014-11-12 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装方法 |
| JP6287453B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2018-03-07 | 日本電気株式会社 | 搬送装置およびその制御方法 |
| JP5768173B2 (ja) * | 2014-08-22 | 2015-08-26 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装方法および部品実装装置 |
-
1997
- 1997-11-05 JP JP30292597A patent/JP3904695B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11143544A (ja) | 1999-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3904695B2 (ja) | 部品搭載装置 | |
| JP3313224B2 (ja) | 電子部品実装装置 | |
| EP0838992B1 (en) | Method and apparatus for mounting electronic components | |
| JPWO2002031959A1 (ja) | モータ駆動装置、モータ駆動制御方法、およびこれを用いた部品装着装置 | |
| JP4503954B2 (ja) | 基板位置決め装置及び基板位置決め方法 | |
| JP4156935B2 (ja) | 実装機 | |
| JP2001036297A (ja) | 部品搭載装置 | |
| JP4202042B2 (ja) | 電子部品装着装置の認識方法及びその認識装置 | |
| US6585476B1 (en) | Surface mounting device | |
| JP4459852B2 (ja) | 基板認識方法および部品実装システム | |
| JP4559264B2 (ja) | 基板組立方法及び基板組立装置 | |
| JP4382248B2 (ja) | 電子部品装着装置及び電子部品装着方法 | |
| JPH0620685B2 (ja) | 自動組立装置の部品実装方法 | |
| JP2521939B2 (ja) | 加工装置 | |
| JP2002204099A (ja) | 電子部品装着装置 | |
| JP4933351B2 (ja) | 吸着ノズルの配置本数設定方法及び電子部品装着方法 | |
| JP3805512B2 (ja) | 位置決め制御方法 | |
| JP2005294489A (ja) | 部品搭載装置、及びそのプログラム | |
| JP4077553B2 (ja) | 電子部品装着方法および電子部品装着装置 | |
| JP3133582B2 (ja) | 電子部品自動装着装置 | |
| JP3422919B2 (ja) | 電子部品装着機における移動範囲制御方法 | |
| JP2591634Y2 (ja) | 電子部品自動装着装置 | |
| JP3611649B2 (ja) | 実装機の駆動制御方法及び同装置 | |
| JPH0621686A (ja) | 電子部品装着機 | |
| JP3984341B2 (ja) | 電子部品実装方法及び電子部品実装機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040318 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061003 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061226 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070110 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110119 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120119 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130119 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140119 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |