JP4342199B2 - 部品実装機における部品吸着位置補正装置 - Google Patents
部品実装機における部品吸着位置補正装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着ノズルに吸着する部品の吸着位置をオフセット補正する機能を備えた部品実装機における部品吸着位置補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるレボルバー型のノズルヘッドを備えた部品実装機は、例えば特許文献１（特開２０００−２９４９９０号公報）に記載された構成のものが知られている。このものは、図１に示すように、レボルバー型のノズルヘッド１３（回転体）に対して円周方向（回転方向）に所定間隔で配列した複数の吸着ノズル１〜１２を下向きに組み付け、図２に示すように、各吸着ノズル１〜１２に電子部品等の部品を吸着して回路基板（図示せず）に実装するようにしている。更に、複数の吸着ノズル１〜１２に吸着された全ての部品をカメラ（図示せず）の視野内に収めて撮像し、画像処理技術によって各部品の吸着姿勢を判定したり、部品の欠損等を検出するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９４９９０号公報（第１１頁、第１６頁、図５等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示すように、各吸着ノズル１〜１２に部品を吸着したときに、隣接する部品が相互に干渉することなく、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めた状態で撮像できれば問題ないが、吸着部品の大きさや吸着角度によっては、図３及び図４の事例に示すように、隣接する吸着部品（Ａ〜Ｆ）が干渉したり、或は、図５の事例に示すように、吸着部品（Ｇ）が大きすぎて、吸着部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出して、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めなくなってしまうことがある。
【０００５】
図３及び図４の事例（吸着部品の干渉）では、部品（Ａ〜Ｆ）の吸着位置が当初の吸着位置からずれて回路基板への実装位置がずれてしまい（当初の吸着位置からのずれ量が不明であるため）、実装不良になりやすい等の問題が発生する。また、図５の事例（カメラ視野からの部品のはみ出し）では、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めないため、当該部品（Ｇ）の吸着姿勢や欠損等を正確に判定できなくなる等の問題が発生する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、吸着部品の一部がカメラの視野からはみ出すことを防止できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、回転体に対して円周方向に所定間隔で配列した複数の吸着ノズルを下向きに組み付け、各吸着ノズルに部品を吸着して基板に実装する部品実装機において、前記複数の吸着ノズルのうちの２以上の吸着ノズルに順番に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が吸着した他の部品と干渉するか否かをそれらの部品のサイズのデータを用いて干渉判定手段により判定し、部品が干渉すると判定されたときには、吸着位置補正手段により、前記複数の吸着ノズルを保持する回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正し、更に、吸着しようとする部品が１台のカメラの視野内に収まるか否かを前記吸着しようとする部品のサイズのデータを用いて撮像状態判定手段により判定し、吸着しようとする部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、吸着位置補正手段により、前記回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、吸着しようとする部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正して当該部品を吸着ノズルに吸着して、前記２以上の吸着ノズルに吸着された全ての部品を１台のカメラの視野内に収めて撮像するようにしたものである。本発明のように、吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正すれば、吸着部品の干渉を確実に防止できると共に、部品の吸着位置をオフセット補正した場合でも、吸着位置のオフセット補正量（当初の吸着位置からのずれ量）が正確に分かるため、吸着位置のオフセット補正量を考慮して当該部品の実装位置を正確に制御することが可能となり、当該部品を回路基板の目標の位置に精度良く実装することができ、実装不良を防止できる。
【０００８】
更に、請求項１，５に係る発明は、吸着ノズルに部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が１台のカメラの視野内に収まるか否かを撮像状態判定手段により判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、吸着位置補正手段により、回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、吸着しようとする部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正するようにしたので、吸着部品の一部がカメラの視野からはみ出すことを防止でき、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めて撮像することができる。
【０００９】
この場合、請求項１，５に係る発明では、回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、部品の吸着位置をオフセット補正するようにしているため、吸着位置のオフセット補正量が分かりやすくなり、吸着部品を基板に実装する際の回転体のＸ方向・Ｙ方向の移動量を正確に制御しやすくなる利点がある。
【００１０】
また、干渉する部品の吸着位置をオフセット補正する際に、請求項２のように、干渉する２つの部品のいずれか一方の部品の吸着位置をオフセット補正するようにしても良いし、請求項３のように、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正するようにしても良い。或は、請求項４のように、干渉する２つの部品のいずれか一方の部品の吸着位置をオフセット補正するか、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正するかをカメラの視野との関係で決定するようにしても良い。
【００１１】
つまり、干渉する２つの部品とカメラの視野限界との間のスペースが比較的広い場合は、一方の部品のみの吸着位置をオフセット補正して部品干渉を避けても、当該部品の一部がカメラの視野からはみ出すことはない。従って、この場合は、一方の部品のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けるようにすれば、吸着位置の補正回数が少なくて済み、制御が容易である。
【００１２】
これに対して、干渉する２つの部品とカメラの視野限界との間のスペースが狭い場合は、一方の部品のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けようとすると、当該部品の一部がカメラの視野からはみ出す可能性がある。従って、この場合は、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正することで、部品１個当たりの吸着位置のオフセット補正量を半分にすることができ、カメラの視野内で吸着位置のオフセット補正が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、例えば特開２０００−２９４９９０号公報に記載された部品実装機を使用する。この部品実装機の機械的構成は、上記公報に記載された構成と同じもので良いので、説明を省略し、主要な部分についてのみ説明する。
【００１４】
図１に示すように、レボルバー型のノズルヘッド１３（回転体）に対して円周方向（回転方向）に所定間隔で配列した複数の吸着ノズル１〜１２を下向きに組み付け、各吸着ノズル１〜１２に電子部品等の部品を吸着して回路基板（図示せず）に実装するようにしている。
【００１５】
本実施形態では、吸着ノズル１〜１２の本数を１２本としているため、最大１２個の部品を同時に吸着できるようになっている（図２参照）。吸着ノズル１〜１２の径は全て同一でも良いが、吸着する部品のサイズに合わせて複数種類のノズル径の吸着ノズルを用いても良い。本実施形態では、例えば、大径、中径、小径の３種類のノズル径の吸着ノズル１〜１２を用い、１番目の吸着ノズル１と、その１８０°反対側に位置する７番目の吸着ノズル７は、中型部品（例えば１０ｍｍ×１０ｍｍまでの部品）を吸着できるように中間的なノズル径の吸着ノズルを使用し、更に、１番目の吸着ノズル１から９０°離れた４番目の吸着ノズル４と、その１８０°反対側に位置する１０番目の吸着ノズル７は、大型部品（例えば２０ｍｍ×２０ｍｍまでの部品）を吸着できるように大径の吸着ノズルを使用し、残りの８本の吸着ノズル２，３，５，６，８，９，１１，１２は、小型部品（例えば５ｍｍ×４ｍｍまでの部品）を吸着できるように小径の吸着ノズルを使用している。
【００１６】
図２に示すように、１２本の吸着ノズル１〜１２に吸着する部品が全て比較的小さい部品であれば、全ての吸着ノズル１〜１２に最大１２個の部品を吸着することが可能であるが、図３〜図５に示すように、大径の吸着ノズル４，７に大型部品を吸着する場合は、その大型部品が邪魔になって、隣接する小径の吸着ノズル２，３，５，６，８，９，１１，１２に部品を吸着できないことがある。
【００１７】
尚、各吸着ノズル１〜１２で部品を吸着する毎に、ノズルヘッド１３が回転して次の吸着ノズルを図１に示す１番目の吸着ノズル１の位置（吸着ステーション）まで旋回移動させ、常に同じ位置で部品を吸着するようにしている。このような部品吸着動作を一巡した後に、図２〜図４に示すように、各吸着ノズル１〜１２に吸着された全ての部品を１台のカメラ（図示せず）の視野内に収めて撮像し、画像処理技術によって各部品の吸着姿勢を判定したり、各部品の欠損等を検出するようにしている。
【００１８】
ところで、図２に示すように、各吸着ノズル１〜１２に部品を吸着したときに隣接する部品が相互に干渉することなく、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めた状態で撮像できれば問題ないが、吸着部品の大きさや吸着角度によっては、図３及び図４の事例に示すように、隣接する吸着部品（Ａ〜Ｆ）が干渉したり、或は、図５の事例に示すように、吸着部品（Ｇ）が大きすぎて、吸着部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出して、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めなくなってしまうことがある。図３及び図４の事例（吸着部品の干渉）では、部品（Ａ〜Ｆ）の吸着位置が当初の吸着位置からずれて回路基板への実装位置がずれてしまい（当初の吸着位置からのずれ量が不明であるため）、実装不良になりやすい等の問題が発生する。また、図５の事例（カメラ視野からの部品のはみ出し）では、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めないため、当該部品（Ｇ）の吸着姿勢や欠損等を正確に判定できなくなる等の問題が発生する。
【００１９】
そこで、本実施形態では、２以上の吸着ノズルに順番に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が他の部品と干渉するか否かを判定し、部品が干渉すると判定されたときには、吸着しようとする部品の吸着位置を当該部品がカメラの視野内に収まる範囲内で部品干渉を避ける方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の外径方向）にオフセット補正するようにしている。
【００２０】
更に、吸着ノズルに部品を吸着する際に、吸着しようとする部品がカメラの視野内に収まるか否かを判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、当該部品の吸着位置を部品干渉を生じない範囲内でカメラの視野内に収まる方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正するようにしている。
【００２１】
以下、本実施形態の部品の吸着位置のオフセット補正方法を具体的に説明する。ここでは、吸着位置のオフセット補正方法を理解しやすくするために、図３〜図５に示すように、９０°間隔で配置された合計４本の吸着ノズル１，４，７，１０に４個以下の部品を吸着する事例について説明する。
【００２２】
本事例では、カメラの視野がＸ方向に長い長方形となっており、各吸着ノズル１〜１２の位置が図３〜図５に示す位置（吸着動作が一巡した位置）で吸着部品がカメラで撮像される。撮像時の各吸着ノズル１，４，７，１０の中心からカメラの視野限界までの間隔を比較すると、大型部品用の吸着ノズル４，１０の方が中型部品用の吸着ノズル１，７よりも視野限界までの間隔が広くなっている。
【００２３】
従って、図３に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着した部品（Ｂ，Ｄ）のサイズがあまり大きくない場合は、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着した部品（Ｂ，Ｄ）とカメラの視野限界との間隔が比較的広くなっている。従って、この場合は、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）が中型部品用の吸着ノズル１，７に吸着した部品（Ａ，Ｃ）に干渉すれば、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）のみの吸着位置をオフセット補正して部品干渉を避けても、当該部品（Ｂ，Ｄ）の一部がカメラの視野からはみ出すことはない。従って、この場合は、一方の部品（Ｂ，Ｄ）のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けるようにすれば、吸着位置の補正回数が少なくて済む。
【００２４】
一方、図４に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する２つの部品（Ｅ，Ｆ）のサイズが大きく、これら２つの部品（Ｅ，Ｆ）が干渉するような場合、当該吸着部品（Ｅ，Ｆ）とカメラの視野限界との間隔が狭くなっている。この場合は、一方の部品のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けようとすると、当該部品の一部がカメラの視野からはみ出す可能性がある。従って、この場合は、干渉する２つの部品（Ｅ，Ｆ）の吸着位置を両方ともオフセット補正することで、部品１個当たりの吸着位置のオフセット補正量を半分にすることができ、カメラの視野内で吸着位置のオフセット補正が可能となる。
【００２５】
また、図５に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｇ）のサイズが大きすぎる場合は、当該部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出す可能性がある。従って、この場合は、当該部品（Ｇ）の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向（ノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正する。尚、中型・小型部品用の吸着ノズルに吸着する中型サイズ以下の部品は、多少の吸着ずれ等があっても、カメラの視野内に収まるため、中型・小型部品用の吸着ノズルに吸着する部品については、カメラの視野内に収まるか否かを判定する必要はなく、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する大型部品についてのみカメラの視野内に収まるか否かを判定すれば良い。
【００２６】
以上説明した部品の吸着位置のオフセット補正は、図６、図９及び図１０の各プログラムによって実行される。以下、これら各プログラムの処理内容を説明する。
【００２７】
［片側オフセット補正］
図６に示す片側オフセット補正プログラムは、各吸着ノズル１〜１２の吸着動作を開始する前に起動され、図３に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）が中型部品用の吸着ノズル１，７に吸着した部品（Ａ，Ｃ）に干渉する場合に、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避けるプログラムである。本プログラムが特許請求の範囲でいう干渉判定手段と吸着位置補正手段としての役割を果たす。
【００２８】
本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、自動干渉防止動作モードが選択されているか否かを判定する。もし、吸着位置のオフセット補正量を手動設定する手動設定モードが選択されていれば、上記ステップ１０１で「Ｎｏ」と判定されて、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００２９】
一方、自動干渉防止動作モードが選択されていれば、上記ステップ１０１で、「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１０２に進み、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４，１０であるか否かを判定する。その結果、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４，１０以外の吸着ノズルであると判定されれば、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００３０】
上記ステップ１０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４であると判定されれば、ステップ１０３に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉するか否かを次の(a-1) 及び(a-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(a-1) ＭｉｎＸ１＋ＭｉｎＹ≦０
(a-2) ＭｉｎＹ１−ＭａｘＸ≦０
【００３１】
図７（各吸着ノズルの吸着動作時のＸＹ座標）に示すように、吸着ノズル１に吸着した部品の角部Ｐ１，Ｐ２（大型部品用の吸着ノズル４，１０で吸着する部品に最も近い角部）の座標を、Ｐ１（ＭａｘＸ１，ＭｉｎＹ１）、Ｐ２（ＭｉｎＸ１，ＭｉｎＹ１）とし、大型部品用の吸着ノズル４に吸着した部品の角部Ｐ３（中型部品用の吸着ノズル７で吸着する部品に最も近い角部）の座標を、Ｐ３（ＭａｘＸ４，ＭｉｎＹ４）とし、中型部品用の吸着ノズル７で吸着した部品の角部Ｐ４（大型部品用の吸着ノズル１０で吸着する部品に最も近い角部）の座標を、Ｐ４（ＭｉｎＸ７，ＭｉｎＹ７）としている。今回吸着する部品の角部Ｐ５，Ｐ６の初期位置の座標を、Ｐ５（ＭａｘＸ，ＭｉｎＹ）、Ｐ６（ＭｉｎＸ，ＭｉｎＹ）とし、次回吸着する部品の角部Ｐ７の初期位置の座標を、Ｐ７（ＮｅｘｔＭｉｎＸ，ＮｅｘｔＭｉｎＹ）としている。
【００３２】
この場合、図８に示すように、ＸＹ座標の原点をノズルヘッド１３の回転中心に一致させ、撮像時の各吸着ノズル１〜１２の位置において、大型部品用の吸着ノズル４，１０の中心を通る線をＸ軸とし、中型部品用の吸着ノズル１，７の中心を通る線をＹ軸としている。各部品のサイズ（角部の座標）は、吸着ずれによるマージンを含むサイズに設定されている。
【００３３】
上記ステップ１０３で、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００３４】
これに対して、上記ステップ１０３で、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が吸着ノズル１に吸着した部品に干渉しないと判定されれば、ステップ１０４に進み、次の部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着可能であるか否かを判定し、吸着不能であれば、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置をオフセット補正せずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００３５】
上記ステップ１０４で、次の部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着可能であると判定されれば、ステップ１０５に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が次の吸着ノズル７に吸着する部品に干渉するか否かを次の(b-1) 及び(b-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(b-1) ＭｉｎＸ＋ＮｅｘｔＭｉｎＹ≦０
(b-2) ＭｉｎＹ−ＮｅｘｔＭａｘＸ≦０
【００３６】
この結果、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が次の吸着ノズル７に吸着する部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００３７】
これに対して、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が次の吸着ノズル７に吸着する部品に干渉しないと判定されれば、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置をオフセット補正せずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００３８】
また、前記ステップ１０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０であると判定されれば、ステップ１０７に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着した部品に干渉するか否かを次の(c-1) 及び(c-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(c-1) ＭａｘＸ７＋ＭｉｎＹ≦０
(c-2) ＭｉｎＹ７−ＭｉｎＸ≦０
【００３９】
この結果、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００４０】
上記ステップ１０７で、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着した部品に干渉しないと判定されれば、ステップ１０８に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉するか否かを次の(d-1) 及び(d-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(d-1) ＭａｘＸ＋ＭｉｎＹ１≦０
(d-2) ＭｉｎＹ−ＭｉｎＸ１≦０
【００４１】
この結果、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００４２】
これに対して、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉しないと判定されれば、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品の吸着位置をオフセット補正せずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００４３】
［両側オフセット補正］
図９に示す両側オフセット補正プログラムは、各吸着ノズル１〜１２の吸着動作を開始する前に起動され、図４に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する２つの部品（Ｅ，Ｆ）が干渉すると判定された場合に、２つの部品（Ｅ，Ｆ）の吸着位置を両方とも所定量（例えば０．５ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避けるプログラムである。本プログラムが特許請求の範囲でいう干渉判定手段と吸着位置補正手段としての役割を果たす。
【００４４】
本プログラムが起動されると、まずステップ２０１で、自動干渉防止動作モードが選択されているか否かを判定する。もし、吸着位置のオフセット補正量を手動設定する手動設定モードが選択されていれば、上記ステップ２０１で「Ｎｏ」と判定されて、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ２０５）、本プログラムを終了する。
【００４５】
一方、自動干渉防止動作モードが選択されていれば、上記ステップ２０１で、「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ２０２に進み、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０であるか否かを判定する。その結果、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０でないと判定されれば、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ２０５）、本プログラムを終了する。
【００４６】
上記ステップ２０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０であると判定されれば、ステップ２０３に進み、一方の大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が他方の大型部品用の吸着ノズル４に吸着した部品に干渉するか否かを次の条件を満たすか否かで判定する。
ＭｉｎＹ４＋ＭｉｎＹ≦０
【００４７】
この結果、一方の大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が他方の大型部品用の吸着ノズル４に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ２０４に進み、２つの大型部品用の吸着ノズル４，１０の部品の吸着位置を両方とも所定量（例えば０．５ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００４８】
これに対して、２つの大型部品用の吸着ノズル４，１０の部品が干渉しないと判定されれば、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ２０５）、本プログラムを終了する。
【００４９】
［自動視野補正］
図１０に示す自動視野補正プログラムは、各吸着ノズル１〜１２の吸着動作を開始する前に起動され、図５に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出す場合に、当該部品（Ｇ）の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向（ノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正して、当該部品（Ｇ）全体をカメラの視野内に収めるプログラムである。本プログラムが特許請求の範囲でいう撮像状態判定手段と吸着位置補正手段としての役割を果たす。
【００５０】
本プログラムが起動されると、まずステップ３０１で、自動視野補正が許可されているか否かを判定する。ここで、▲１▼部品が大きすぎてオフセット補正しても部品をカメラの視野内に収めることができない場合や、▲２▼吸着位置のオフセット補正量を手動設定する手動設定モードが選択されている場合は、ステップ３０１で、「Ｎｏ」と判定されて、吸着位置の視野オフセット補正を行わずに（ステップ３０５）、本プログラムを終了する。
【００５１】
一方、上記▲１▼、▲２▼のいずれにも該当しない場合は、ステップ３０１で、自動視野補正が許可されていると判定されて、ステップ３０２に進み、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４又は１０であるか否かを判定する。その結果、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４，１０以外の吸着ノズルであると判定されれば、吸着位置の視野オフセット補正を行わずに（ステップ３０５）、本プログラムを終了する。
【００５２】
上記ステップ３０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４又は１０であると判定されれば、ステップ３０３に進み、今回の吸着ノズル４又は１０に吸着する部品の一部がカメラの視野からはみ出すか否かを次の条件を満たすか否かで判定する。
ＭａｘＹ≧判定値
【００５３】
ここで、ＭａｘＹは、吸着動作時の部品のＹ方向（ノズルヘッド１３の外径方向）の角部のＹ座標点であり、部品のサイズ（角部の座標）は、吸着ずれによるマージンを含むサイズに設定されている。この場合、ＸＹ座標の原点は、ノズルヘッド１３の回転中心に合わされている。
【００５４】
また、図５に示すように、判定値は、ノズルヘッド１３の回転中心（ＸＹ座標の原点）からカメラの視野限界までの距離に相当する値に設定されている。従って、ＭａｘＹ≧判定値の場合は、今回の吸着ノズル４又は１０に吸着する部品の一部がカメラの視野からはみ出すと判定されて、ステップ３０４に進み、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけカメラの視野内に収まる方向（ノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正して、当該部品全体をカメラの視野内に収める。
【００５５】
一方、ＭａｘＹ＜判定値の場合は、今回の吸着ノズル４又は１０に吸着する部品全体がカメラの視野内に収まると判定され、吸着位置の視野オフセット補正を行わずに（ステップ３０５）、本プログラムを終了する。
【００５６】
以上説明した本実施形態によれば、２以上の吸着ノズルに順番に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が他の部品と干渉するか否かを判定し、部品が干渉すると判定されたときには、吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の外径方向）にオフセット補正するようにしたので、吸着部品の干渉を確実に防止できる。しかも、部品の吸着位置をオフセット補正した場合でも、吸着位置のオフセット補正量（当初の吸着位置からのずれ量）が正確に分かるため、吸着位置のオフセット補正量を考慮して当該部品の実装位置を正確に制御することが可能となり、当該部品を回路基板の目標の位置に精度良く実装することができ、実装不良を防止できる。
【００５７】
更に、本実施形態では、大型部品用の吸着ノズル４，１０に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品がカメラの視野内に収まるか否かを判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、当該部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正するようにしたので、吸着部品の一部がカメラの視野からはみ出すことを防止でき、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めて撮像することができ、部品の吸着姿勢や欠損等の判定を正確に行うことができる。
【００５８】
尚、本実施形態では、部品の干渉を判定する際に、大型部品用の吸着ノズル４，１０と中型部品用の吸着ノズル１，７との間で部品干渉の有無を判定するようにしたが、大型・中型部品用の吸着ノズルと小型部品用の吸着ノズルとの間で部品干渉の有無を判定し、部品干渉が生じていれば、干渉する２つの部品のいずれか一方又は両方の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正するようにしても良い。
【００５９】
また、本実施形態では、部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正する際に、部品の吸着位置をノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正するようにしたが、吸着動作時のＸ方向にオフセット補正することで、部品の吸着位置をオフセット補正するようにしても良い。
【００６０】
また、部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正した場合に、オフセット補正後の部品がカメラの視野内に収まるか否かを判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、当該部品の吸着位置を部品干渉を生じない範囲内でカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正するようにしても良い。
【００６１】
同様に、部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正した場合に、オフセット補正後の部品が他の部品と干渉するか否かを判定し、部品干渉が生じていれば、干渉する２つの部品のいずれか一方又は両方の吸着位置をカメラの視野内に収まる範囲内で部品干渉を避ける方向にオフセット補正するようにしても良い。
【００６２】
また、本実施形態では、オフセット補正量を予め設定した一定値に固定したが、部品の干渉量やカメラ視野からの部品のはみ出し量に応じてオフセット補正量を変化させるようにしても良い。
【００６３】
その他、本発明は、ＸＹ座標の原点を変更したり、極座標等の他の座標系を用いて部品干渉やカメラ視野からの部品のはみ出しを判定したり、吸着ノズルの本数を変更したり、ノズル径の異なる吸着ノズルの配列順序を変更しても良い等、種々変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すノズルヘッドの下面図
【図２】吸着ノズルに部品を吸着した状態を示すノズルヘッドの下面図
【図３】吸着ノズルに吸着した部品が干渉する様子を示すノズルヘッドの下面図（事例１）
【図４】吸着ノズルに吸着した部品が干渉する様子を示すノズルヘッドの下面図（事例２）
【図５】吸着ノズルに吸着した部品の一部がカメラの視野からはみ出す様子を示すノズルヘッドの下面図
【図６】片側オフセット補正プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図７】各吸着ノズルに吸着する部品の角部の座標を説明する図
【図８】ＸＹ座標の取り方を説明する図
【図９】両側オフセット補正プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１０】自動視野補正プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１〜１２…吸着ノズル、１３…ノズルヘッド（回転体）、Ａ〜Ｇ…部品。
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着ノズルに吸着する部品の吸着位置をオフセット補正する機能を備えた部品実装機における部品吸着位置補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるレボルバー型のノズルヘッドを備えた部品実装機は、例えば特許文献１（特開２０００−２９４９９０号公報）に記載された構成のものが知られている。このものは、図１に示すように、レボルバー型のノズルヘッド１３（回転体）に対して円周方向（回転方向）に所定間隔で配列した複数の吸着ノズル１〜１２を下向きに組み付け、図２に示すように、各吸着ノズル１〜１２に電子部品等の部品を吸着して回路基板（図示せず）に実装するようにしている。更に、複数の吸着ノズル１〜１２に吸着された全ての部品をカメラ（図示せず）の視野内に収めて撮像し、画像処理技術によって各部品の吸着姿勢を判定したり、部品の欠損等を検出するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２９４９９０号公報（第１１頁、第１６頁、図５等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図２に示すように、各吸着ノズル１〜１２に部品を吸着したときに、隣接する部品が相互に干渉することなく、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めた状態で撮像できれば問題ないが、吸着部品の大きさや吸着角度によっては、図３及び図４の事例に示すように、隣接する吸着部品（Ａ〜Ｆ）が干渉したり、或は、図５の事例に示すように、吸着部品（Ｇ）が大きすぎて、吸着部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出して、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めなくなってしまうことがある。
【０００５】
図３及び図４の事例（吸着部品の干渉）では、部品（Ａ〜Ｆ）の吸着位置が当初の吸着位置からずれて回路基板への実装位置がずれてしまい（当初の吸着位置からのずれ量が不明であるため）、実装不良になりやすい等の問題が発生する。また、図５の事例（カメラ視野からの部品のはみ出し）では、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めないため、当該部品（Ｇ）の吸着姿勢や欠損等を正確に判定できなくなる等の問題が発生する。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、吸着部品の一部がカメラの視野からはみ出すことを防止できるようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、回転体に対して円周方向に所定間隔で配列した複数の吸着ノズルを下向きに組み付け、各吸着ノズルに部品を吸着して基板に実装する部品実装機において、前記複数の吸着ノズルのうちの２以上の吸着ノズルに順番に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が吸着した他の部品と干渉するか否かをそれらの部品のサイズのデータを用いて干渉判定手段により判定し、部品が干渉すると判定されたときには、吸着位置補正手段により、前記複数の吸着ノズルを保持する回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正し、更に、吸着しようとする部品が１台のカメラの視野内に収まるか否かを前記吸着しようとする部品のサイズのデータを用いて撮像状態判定手段により判定し、吸着しようとする部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、吸着位置補正手段により、前記回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、吸着しようとする部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正して当該部品を吸着ノズルに吸着して、前記２以上の吸着ノズルに吸着された全ての部品を１台のカメラの視野内に収めて撮像するようにしたものである。本発明のように、吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正すれば、吸着部品の干渉を確実に防止できると共に、部品の吸着位置をオフセット補正した場合でも、吸着位置のオフセット補正量（当初の吸着位置からのずれ量）が正確に分かるため、吸着位置のオフセット補正量を考慮して当該部品の実装位置を正確に制御することが可能となり、当該部品を回路基板の目標の位置に精度良く実装することができ、実装不良を防止できる。
【０００８】
更に、請求項１，５に係る発明は、吸着ノズルに部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が１台のカメラの視野内に収まるか否かを撮像状態判定手段により判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、吸着位置補正手段により、回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、吸着しようとする部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正するようにしたので、吸着部品の一部がカメラの視野からはみ出すことを防止でき、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めて撮像することができる。
【０００９】
この場合、請求項１，５に係る発明では、回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、部品の吸着位置をオフセット補正するようにしているため、吸着位置のオフセット補正量が分かりやすくなり、吸着部品を基板に実装する際の回転体のＸ方向・Ｙ方向の移動量を正確に制御しやすくなる利点がある。
【００１０】
また、干渉する部品の吸着位置をオフセット補正する際に、請求項２のように、干渉する２つの部品のいずれか一方の部品の吸着位置をオフセット補正するようにしても良いし、請求項３のように、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正するようにしても良い。或は、請求項４のように、干渉する２つの部品のいずれか一方の部品の吸着位置をオフセット補正するか、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正するかをカメラの視野との関係で決定するようにしても良い。
【００１１】
つまり、干渉する２つの部品とカメラの視野限界との間のスペースが比較的広い場合は、一方の部品のみの吸着位置をオフセット補正して部品干渉を避けても、当該部品の一部がカメラの視野からはみ出すことはない。従って、この場合は、一方の部品のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けるようにすれば、吸着位置の補正回数が少なくて済み、制御が容易である。
【００１２】
これに対して、干渉する２つの部品とカメラの視野限界との間のスペースが狭い場合は、一方の部品のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けようとすると、当該部品の一部がカメラの視野からはみ出す可能性がある。従って、この場合は、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正することで、部品１個当たりの吸着位置のオフセット補正量を半分にすることができ、カメラの視野内で吸着位置のオフセット補正が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、例えば特開２０００−２９４９９０号公報に記載された部品実装機を使用する。この部品実装機の機械的構成は、上記公報に記載された構成と同じもので良いので、説明を省略し、主要な部分についてのみ説明する。
【００１４】
図１に示すように、レボルバー型のノズルヘッド１３（回転体）に対して円周方向（回転方向）に所定間隔で配列した複数の吸着ノズル１〜１２を下向きに組み付け、各吸着ノズル１〜１２に電子部品等の部品を吸着して回路基板（図示せず）に実装するようにしている。
【００１５】
本実施形態では、吸着ノズル１〜１２の本数を１２本としているため、最大１２個の部品を同時に吸着できるようになっている（図２参照）。吸着ノズル１〜１２の径は全て同一でも良いが、吸着する部品のサイズに合わせて複数種類のノズル径の吸着ノズルを用いても良い。本実施形態では、例えば、大径、中径、小径の３種類のノズル径の吸着ノズル１〜１２を用い、１番目の吸着ノズル１と、その１８０°反対側に位置する７番目の吸着ノズル７は、中型部品（例えば１０ｍｍ×１０ｍｍまでの部品）を吸着できるように中間的なノズル径の吸着ノズルを使用し、更に、１番目の吸着ノズル１から９０°離れた４番目の吸着ノズル４と、その１８０°反対側に位置する１０番目の吸着ノズル７は、大型部品（例えば２０ｍｍ×２０ｍｍまでの部品）を吸着できるように大径の吸着ノズルを使用し、残りの８本の吸着ノズル２，３，５，６，８，９，１１，１２は、小型部品（例えば５ｍｍ×４ｍｍまでの部品）を吸着できるように小径の吸着ノズルを使用している。
【００１６】
図２に示すように、１２本の吸着ノズル１〜１２に吸着する部品が全て比較的小さい部品であれば、全ての吸着ノズル１〜１２に最大１２個の部品を吸着することが可能であるが、図３〜図５に示すように、大径の吸着ノズル４，７に大型部品を吸着する場合は、その大型部品が邪魔になって、隣接する小径の吸着ノズル２，３，５，６，８，９，１１，１２に部品を吸着できないことがある。
【００１７】
尚、各吸着ノズル１〜１２で部品を吸着する毎に、ノズルヘッド１３が回転して次の吸着ノズルを図１に示す１番目の吸着ノズル１の位置（吸着ステーション）まで旋回移動させ、常に同じ位置で部品を吸着するようにしている。このような部品吸着動作を一巡した後に、図２〜図４に示すように、各吸着ノズル１〜１２に吸着された全ての部品を１台のカメラ（図示せず）の視野内に収めて撮像し、画像処理技術によって各部品の吸着姿勢を判定したり、各部品の欠損等を検出するようにしている。
【００１８】
ところで、図２に示すように、各吸着ノズル１〜１２に部品を吸着したときに隣接する部品が相互に干渉することなく、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めた状態で撮像できれば問題ないが、吸着部品の大きさや吸着角度によっては、図３及び図４の事例に示すように、隣接する吸着部品（Ａ〜Ｆ）が干渉したり、或は、図５の事例に示すように、吸着部品（Ｇ）が大きすぎて、吸着部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出して、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めなくなってしまうことがある。図３及び図４の事例（吸着部品の干渉）では、部品（Ａ〜Ｆ）の吸着位置が当初の吸着位置からずれて回路基板への実装位置がずれてしまい（当初の吸着位置からのずれ量が不明であるため）、実装不良になりやすい等の問題が発生する。また、図５の事例（カメラ視野からの部品のはみ出し）では、吸着部品（Ｇ）全体の撮像画像を取り込めないため、当該部品（Ｇ）の吸着姿勢や欠損等を正確に判定できなくなる等の問題が発生する。
【００１９】
そこで、本実施形態では、２以上の吸着ノズルに順番に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が他の部品と干渉するか否かを判定し、部品が干渉すると判定されたときには、吸着しようとする部品の吸着位置を当該部品がカメラの視野内に収まる範囲内で部品干渉を避ける方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の外径方向）にオフセット補正するようにしている。
【００２０】
更に、吸着ノズルに部品を吸着する際に、吸着しようとする部品がカメラの視野内に収まるか否かを判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、当該部品の吸着位置を部品干渉を生じない範囲内でカメラの視野内に収まる方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正するようにしている。
【００２１】
以下、本実施形態の部品の吸着位置のオフセット補正方法を具体的に説明する。ここでは、吸着位置のオフセット補正方法を理解しやすくするために、図３〜図５に示すように、９０°間隔で配置された合計４本の吸着ノズル１，４，７，１０に４個以下の部品を吸着する事例について説明する。
【００２２】
本事例では、カメラの視野がＸ方向に長い長方形となっており、各吸着ノズル１〜１２の位置が図３〜図５に示す位置（吸着動作が一巡した位置）で吸着部品がカメラで撮像される。撮像時の各吸着ノズル１，４，７，１０の中心からカメラの視野限界までの間隔を比較すると、大型部品用の吸着ノズル４，１０の方が中型部品用の吸着ノズル１，７よりも視野限界までの間隔が広くなっている。
【００２３】
従って、図３に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着した部品（Ｂ，Ｄ）のサイズがあまり大きくない場合は、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着した部品（Ｂ，Ｄ）とカメラの視野限界との間隔が比較的広くなっている。従って、この場合は、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）が中型部品用の吸着ノズル１，７に吸着した部品（Ａ，Ｃ）に干渉すれば、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）のみの吸着位置をオフセット補正して部品干渉を避けても、当該部品（Ｂ，Ｄ）の一部がカメラの視野からはみ出すことはない。従って、この場合は、一方の部品（Ｂ，Ｄ）のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けるようにすれば、吸着位置の補正回数が少なくて済む。
【００２４】
一方、図４に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する２つの部品（Ｅ，Ｆ）のサイズが大きく、これら２つの部品（Ｅ，Ｆ）が干渉するような場合、当該吸着部品（Ｅ，Ｆ）とカメラの視野限界との間隔が狭くなっている。この場合は、一方の部品のみの吸着位置のオフセット補正によって部品干渉を避けようとすると、当該部品の一部がカメラの視野からはみ出す可能性がある。従って、この場合は、干渉する２つの部品（Ｅ，Ｆ）の吸着位置を両方ともオフセット補正することで、部品１個当たりの吸着位置のオフセット補正量を半分にすることができ、カメラの視野内で吸着位置のオフセット補正が可能となる。
【００２５】
また、図５に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｇ）のサイズが大きすぎる場合は、当該部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出す可能性がある。従って、この場合は、当該部品（Ｇ）の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向（ノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正する。尚、中型・小型部品用の吸着ノズルに吸着する中型サイズ以下の部品は、多少の吸着ずれ等があっても、カメラの視野内に収まるため、中型・小型部品用の吸着ノズルに吸着する部品については、カメラの視野内に収まるか否かを判定する必要はなく、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する大型部品についてのみカメラの視野内に収まるか否かを判定すれば良い。
【００２６】
以上説明した部品の吸着位置のオフセット補正は、図６、図９及び図１０の各プログラムによって実行される。以下、これら各プログラムの処理内容を説明する。
【００２７】
［片側オフセット補正］
図６に示す片側オフセット補正プログラムは、各吸着ノズル１〜１２の吸着動作を開始する前に起動され、図３に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）が中型部品用の吸着ノズル１，７に吸着した部品（Ａ，Ｃ）に干渉する場合に、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｂ，Ｄ）の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避けるプログラムである。本プログラムが特許請求の範囲でいう干渉判定手段と吸着位置補正手段としての役割を果たす。
【００２８】
本プログラムが起動されると、まずステップ１０１で、自動干渉防止動作モードが選択されているか否かを判定する。もし、吸着位置のオフセット補正量を手動設定する手動設定モードが選択されていれば、上記ステップ１０１で「Ｎｏ」と判定されて、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００２９】
一方、自動干渉防止動作モードが選択されていれば、上記ステップ１０１で、「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ１０２に進み、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４，１０であるか否かを判定する。その結果、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４，１０以外の吸着ノズルであると判定されれば、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００３０】
上記ステップ１０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４であると判定されれば、ステップ１０３に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉するか否かを次の(a-1) 及び(a-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(a-1) ＭｉｎＸ１＋ＭｉｎＹ≦０
(a-2) ＭｉｎＹ１−ＭａｘＸ≦０
【００３１】
図７（各吸着ノズルの吸着動作時のＸＹ座標）に示すように、吸着ノズル１に吸着した部品の角部Ｐ１，Ｐ２（大型部品用の吸着ノズル４，１０で吸着する部品に最も近い角部）の座標を、Ｐ１（ＭａｘＸ１，ＭｉｎＹ１）、Ｐ２（ＭｉｎＸ１，ＭｉｎＹ１）とし、大型部品用の吸着ノズル４に吸着した部品の角部Ｐ３（中型部品用の吸着ノズル７で吸着する部品に最も近い角部）の座標を、Ｐ３（ＭａｘＸ４，ＭｉｎＹ４）とし、中型部品用の吸着ノズル７で吸着した部品の角部Ｐ４（大型部品用の吸着ノズル１０で吸着する部品に最も近い角部）の座標を、Ｐ４（ＭｉｎＸ７，ＭｉｎＹ７）としている。今回吸着する部品の角部Ｐ５，Ｐ６の初期位置の座標を、Ｐ５（ＭａｘＸ，ＭｉｎＹ）、Ｐ６（ＭｉｎＸ，ＭｉｎＹ）とし、次回吸着する部品の角部Ｐ７の初期位置の座標を、Ｐ７（ＮｅｘｔＭｉｎＸ，ＮｅｘｔＭｉｎＹ）としている。
【００３２】
この場合、図８に示すように、ＸＹ座標の原点をノズルヘッド１３の回転中心に一致させ、撮像時の各吸着ノズル１〜１２の位置において、大型部品用の吸着ノズル４，１０の中心を通る線をＸ軸とし、中型部品用の吸着ノズル１，７の中心を通る線をＹ軸としている。各部品のサイズ（角部の座標）は、吸着ずれによるマージンを含むサイズに設定されている。
【００３３】
上記ステップ１０３で、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００３４】
これに対して、上記ステップ１０３で、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が吸着ノズル１に吸着した部品に干渉しないと判定されれば、ステップ１０４に進み、次の部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着可能であるか否かを判定し、吸着不能であれば、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置をオフセット補正せずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００３５】
上記ステップ１０４で、次の部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着可能であると判定されれば、ステップ１０５に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が次の吸着ノズル７に吸着する部品に干渉するか否かを次の(b-1) 及び(b-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(b-1) ＭｉｎＸ＋ＮｅｘｔＭｉｎＹ≦０
(b-2) ＭｉｎＹ−ＮｅｘｔＭａｘＸ≦０
【００３６】
この結果、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が次の吸着ノズル７に吸着する部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００３７】
これに対して、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品が次の吸着ノズル７に吸着する部品に干渉しないと判定されれば、大型部品用の吸着ノズル４に吸着する部品の吸着位置をオフセット補正せずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００３８】
また、前記ステップ１０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０であると判定されれば、ステップ１０７に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着した部品に干渉するか否かを次の(c-1) 及び(c-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(c-1) ＭａｘＸ７＋ＭｉｎＹ≦０
(c-2) ＭｉｎＹ７−ＭｉｎＸ≦０
【００３９】
この結果、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００４０】
上記ステップ１０７で、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル７に吸着した部品に干渉しないと判定されれば、ステップ１０８に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉するか否かを次の(d-1) 及び(d-2) の条件を両方とも満たすか否かで判定する。
(d-1) ＭａｘＸ＋ＭｉｎＹ１≦０
(d-2) ＭｉｎＹ−ＭｉｎＸ１≦０
【００４１】
この結果、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ１０６に進み、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００４２】
これに対して、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が中型部品用の吸着ノズル１に吸着した部品に干渉しないと判定されれば、大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品の吸着位置をオフセット補正せずに（ステップ１０９）、本プログラムを終了する。
【００４３】
［両側オフセット補正］
図９に示す両側オフセット補正プログラムは、各吸着ノズル１〜１２の吸着動作を開始する前に起動され、図４に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する２つの部品（Ｅ，Ｆ）が干渉すると判定された場合に、２つの部品（Ｅ，Ｆ）の吸着位置を両方とも所定量（例えば０．５ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避けるプログラムである。本プログラムが特許請求の範囲でいう干渉判定手段と吸着位置補正手段としての役割を果たす。
【００４４】
本プログラムが起動されると、まずステップ２０１で、自動干渉防止動作モードが選択されているか否かを判定する。もし、吸着位置のオフセット補正量を手動設定する手動設定モードが選択されていれば、上記ステップ２０１で「Ｎｏ」と判定されて、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ２０５）、本プログラムを終了する。
【００４５】
一方、自動干渉防止動作モードが選択されていれば、上記ステップ２０１で、「Ｙｅｓ」と判定されて、ステップ２０２に進み、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０であるか否かを判定する。その結果、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０でないと判定されれば、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ２０５）、本プログラムを終了する。
【００４６】
上記ステップ２０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル１０であると判定されれば、ステップ２０３に進み、一方の大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が他方の大型部品用の吸着ノズル４に吸着した部品に干渉するか否かを次の条件を満たすか否かで判定する。
ＭｉｎＹ４＋ＭｉｎＹ≦０
【００４７】
この結果、一方の大型部品用の吸着ノズル１０に吸着する部品が他方の大型部品用の吸着ノズル４に吸着した部品に干渉すると判定されれば、ステップ２０４に進み、２つの大型部品用の吸着ノズル４，１０の部品の吸着位置を両方とも所定量（例えば０．５ｍｍ）だけノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正して部品干渉を避ける。
【００４８】
これに対して、２つの大型部品用の吸着ノズル４，１０の部品が干渉しないと判定されれば、吸着位置の自動オフセット補正を行わずに（ステップ２０５）、本プログラムを終了する。
【００４９】
［自動視野補正］
図１０に示す自動視野補正プログラムは、各吸着ノズル１〜１２の吸着動作を開始する前に起動され、図５に示すように、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品（Ｇ）の一部がカメラの視野からはみ出す場合に、当該部品（Ｇ）の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向（ノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正して、当該部品（Ｇ）全体をカメラの視野内に収めるプログラムである。本プログラムが特許請求の範囲でいう撮像状態判定手段と吸着位置補正手段としての役割を果たす。
【００５０】
本プログラムが起動されると、まずステップ３０１で、自動視野補正が許可されているか否かを判定する。ここで、▲１▼部品が大きすぎてオフセット補正しても部品をカメラの視野内に収めることができない場合や、▲２▼吸着位置のオフセット補正量を手動設定する手動設定モードが選択されている場合は、ステップ３０１で、「Ｎｏ」と判定されて、吸着位置の視野オフセット補正を行わずに（ステップ３０５）、本プログラムを終了する。
【００５１】
一方、上記▲１▼、▲２▼のいずれにも該当しない場合は、ステップ３０１で、自動視野補正が許可されていると判定されて、ステップ３０２に進み、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４又は１０であるか否かを判定する。その結果、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４，１０以外の吸着ノズルであると判定されれば、吸着位置の視野オフセット補正を行わずに（ステップ３０５）、本プログラムを終了する。
【００５２】
上記ステップ３０２で、今回の吸着ノズルが大型部品用の吸着ノズル４又は１０であると判定されれば、ステップ３０３に進み、今回の吸着ノズル４又は１０に吸着する部品の一部がカメラの視野からはみ出すか否かを次の条件を満たすか否かで判定する。
ＭａｘＹ≧判定値
【００５３】
ここで、ＭａｘＹは、吸着動作時の部品のＹ方向（ノズルヘッド１３の外径方向）の角部のＹ座標点であり、部品のサイズ（角部の座標）は、吸着ずれによるマージンを含むサイズに設定されている。この場合、ＸＹ座標の原点は、ノズルヘッド１３の回転中心に合わされている。
【００５４】
また、図５に示すように、判定値は、ノズルヘッド１３の回転中心（ＸＹ座標の原点）からカメラの視野限界までの距離に相当する値に設定されている。従って、ＭａｘＹ≧判定値の場合は、今回の吸着ノズル４又は１０に吸着する部品の一部がカメラの視野からはみ出すと判定されて、ステップ３０４に進み、大型部品用の吸着ノズル４，１０に吸着する部品の吸着位置を所定量（例えば１ｍｍ）だけカメラの視野内に収まる方向（ノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正して、当該部品全体をカメラの視野内に収める。
【００５５】
一方、ＭａｘＹ＜判定値の場合は、今回の吸着ノズル４又は１０に吸着する部品全体がカメラの視野内に収まると判定され、吸着位置の視野オフセット補正を行わずに（ステップ３０５）、本プログラムを終了する。
【００５６】
以上説明した本実施形態によれば、２以上の吸着ノズルに順番に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が他の部品と干渉するか否かを判定し、部品が干渉すると判定されたときには、吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の外径方向）にオフセット補正するようにしたので、吸着部品の干渉を確実に防止できる。しかも、部品の吸着位置をオフセット補正した場合でも、吸着位置のオフセット補正量（当初の吸着位置からのずれ量）が正確に分かるため、吸着位置のオフセット補正量を考慮して当該部品の実装位置を正確に制御することが可能となり、当該部品を回路基板の目標の位置に精度良く実装することができ、実装不良を防止できる。
【００５７】
更に、本実施形態では、大型部品用の吸着ノズル４，１０に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品がカメラの視野内に収まるか否かを判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、当該部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向（本実施形態ではノズルヘッド１３の回転中心方向）にオフセット補正するようにしたので、吸着部品の一部がカメラの視野からはみ出すことを防止でき、全ての吸着部品をカメラの視野内に完全に収めて撮像することができ、部品の吸着姿勢や欠損等の判定を正確に行うことができる。
【００５８】
尚、本実施形態では、部品の干渉を判定する際に、大型部品用の吸着ノズル４，１０と中型部品用の吸着ノズル１，７との間で部品干渉の有無を判定するようにしたが、大型・中型部品用の吸着ノズルと小型部品用の吸着ノズルとの間で部品干渉の有無を判定し、部品干渉が生じていれば、干渉する２つの部品のいずれか一方又は両方の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正するようにしても良い。
【００５９】
また、本実施形態では、部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正する際に、部品の吸着位置をノズルヘッド１３の外径方向（吸着動作時のＹ方向）にオフセット補正するようにしたが、吸着動作時のＸ方向にオフセット補正することで、部品の吸着位置をオフセット補正するようにしても良い。
【００６０】
また、部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正した場合に、オフセット補正後の部品がカメラの視野内に収まるか否かを判定し、当該部品がカメラの視野内に収まらないと判定されたときには、当該部品の吸着位置を部品干渉を生じない範囲内でカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正するようにしても良い。
【００６１】
同様に、部品の吸着位置をカメラの視野内に収まる方向にオフセット補正した場合に、オフセット補正後の部品が他の部品と干渉するか否かを判定し、部品干渉が生じていれば、干渉する２つの部品のいずれか一方又は両方の吸着位置をカメラの視野内に収まる範囲内で部品干渉を避ける方向にオフセット補正するようにしても良い。
【００６２】
また、本実施形態では、オフセット補正量を予め設定した一定値に固定したが、部品の干渉量やカメラ視野からの部品のはみ出し量に応じてオフセット補正量を変化させるようにしても良い。
【００６３】
その他、本発明は、ＸＹ座標の原点を変更したり、極座標等の他の座標系を用いて部品干渉やカメラ視野からの部品のはみ出しを判定したり、吸着ノズルの本数を変更したり、ノズル径の異なる吸着ノズルの配列順序を変更しても良い等、種々変更して実施できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すノズルヘッドの下面図
【図２】吸着ノズルに部品を吸着した状態を示すノズルヘッドの下面図
【図３】吸着ノズルに吸着した部品が干渉する様子を示すノズルヘッドの下面図（事例１）
【図４】吸着ノズルに吸着した部品が干渉する様子を示すノズルヘッドの下面図（事例２）
【図５】吸着ノズルに吸着した部品の一部がカメラの視野からはみ出す様子を示すノズルヘッドの下面図
【図６】片側オフセット補正プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図７】各吸着ノズルに吸着する部品の角部の座標を説明する図
【図８】ＸＹ座標の取り方を説明する図
【図９】両側オフセット補正プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【図１０】自動視野補正プログラムの処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１〜１２…吸着ノズル、１３…ノズルヘッド（回転体）、Ａ〜Ｇ…部品。
Claims (5)
- 回転体に対して円周方向に所定間隔で配列した複数の吸着ノズルを下向きに組み付け、各吸着ノズルに部品を吸着して基板に実装する部品実装機において、
前記複数の吸着ノズルのうちの２以上の吸着ノズルに順番に部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が吸着した他の部品と干渉するか否かをそれらの部品のサイズのデータを用いて判定する干渉判定手段と、
前記干渉判定手段により部品が干渉すると判定されたときに、前記複数の吸着ノズルを保持する前記回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を避ける方向にオフセット補正する吸着位置補正手段と、
前記２以上の吸着ノズルに吸着された全ての部品を視野内に収めて撮像するための１台のカメラと、
前記吸着ノズルに部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が前記カメラの視野内に収まるか否かを前記吸着しようとする部品のサイズのデータを用いて判定する撮像状態判定手段とを備え、
前記吸着位置補正手段は、前記撮像状態判定手段により前記吸着しようとする部品が前記カメラの視野内に収まらないと判定されたときに、前記回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、前記吸着しようとする部品の吸着位置を部品干渉を生じない範囲内で前記カメラの視野内に収まる方向にオフセット補正して当該部品を前記吸着ノズルに吸着する手段と、前記２以上の吸着ノズルに吸着された全ての部品を前記１台のカメラの視野内に収めて撮像する手段とを有することを特徴とする部品実装機における部品吸着位置補正装置。 - 前記吸着位置補正手段は、干渉する２つの部品のいずれか一方の部品の吸着位置をオフセット補正することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機における部品吸着位置補正装置。
- 前記吸着位置補正手段は、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機における部品吸着位置補正装置。
- 前記吸着位置補正手段は、干渉する２つの部品のいずれか一方の部品の吸着位置をオフセット補正するか、干渉する２つの部品の吸着位置を両方ともオフセット補正するかをカメラの視野との関係で決定することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機における部品吸着位置補正装置。
- 回転体に対して円周方向に所定間隔で配列した複数の吸着ノズルを下向きに組み付け、各吸着ノズルに部品を吸着して基板に実装する部品実装機において、
前記複数の吸着ノズルのうちの２以上の吸着ノズルに吸着された全ての部品を視野内に収めて撮像するための１台のカメラと、
前記吸着ノズルに部品を吸着する際に、吸着しようとする部品が前記カメラの視野内に収まるか否かを前記吸着しようとする部品のサイズのデータを用いて判定する撮像状態判定手段と、
前記撮像状態判定手段により前記部品が前記カメラの視野内に収まらないと判定されたときに、前記複数の吸着ノズルを保持する前記回転体の位置をＸ方向又はＹ方向に補正することで、前記吸着しようとする部品の吸着位置を前記カメラの視野内に収まる方向にオフセット補正して当該部品を前記吸着ノズルに吸着する吸着位置補正手段と、
前記２以上の吸着ノズルに吸着された全ての部品を前記１台のカメラの視野内に収めて撮像する手段と
を備えていることを特徴とする部品実装機における部品吸着位置補正装置。
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