JP4546935B2 - 部品実装方法、部品実装機およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、部品を基板に実装する方法に関し、特に、ヘッドに複数の部品を吸着してその複数の部品を基板に装着する部品実装方法に関する。

従来より、ヘッド（移送体）に複数の部品を吸着してその複数の部品を基板に装着する部品実装方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１の部品実装方法では、複数の部品を高密度に実装するために、複数の部品を小さいものから順に実装する。即ち、１つの基板に実装されるべき複数の部品を、高さの低いものから順に並べて、小部品群、中部品群、及び大部品群の３つの部品群に分ける。そして、小部品群に属する部品を基板に実装した後に、中部品群に属する部品を基板に実装し、最後に、大部品群に属する部品を基板に実装する。また、その何れかの部品群に属する複数の部品を実装するときには、ヘッドは、その複数の部品のうち吸着可能な数の部品だけ吸着して移動し、それらの部品を基板に装着する。ヘッドは、このような複数の部品の吸着、移動、及び装着の一連の動作を繰り返すことによって、その部品群に属する全ての部品を実装する。ここで、ヘッドは、複数の部品を吸着して移動すると、その吸着された複数の部品を高さの低いものから順に基板へ装着する。
特開２００３−３１９９７号公報

しかしながら、上記特許文献１の部品実装方法では、部品実装に要する時間が長くなってしまうという問題がある。

一般に、ヘッドに吸着されている部品のずれなどの発生を防ぐため、ヘッドの移動速度は、吸着されている部品の大きさや重さによって制約される。即ち、吸着される部品が小さい（軽い）ほどヘッドは速く移動することができ、部品が大きい（重い）ほどヘッドは遅く移動しなければならない。上記特許文献１の部品実装方法では、部品を小さいものから順に実装するため、ヘッドは大きい部品を長時間に渡って吸着し続ける。その結果、ヘッドの移動速度は遅い速度に維持され続けて、部品実装に要する時間が長くなってしまい、単位時間内に部品を基板に実装する処理能力（スループット）が低下してしまうのである。

そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、部品実装に要する時間を短縮してスループットの向上を図った部品実装方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る部品実装方法は、複数の部品を保持して回転および移動する保持手段を用いて、前記複数の部品を基板に実装する部品実装方法であって、前記複数の部品のそれぞれに対応付けられた前記保持手段の制限速度を特定する速度特定ステップと、前記複数の部品のうち制限速度の遅い部品が前記保持手段に保持されている時間が短くなるように、前記保持手段による前記複数の部品の取り扱い順序を、前記制限速度に基づいて決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定された取り扱い順序に従って前記複数の部品を前記保持手段で取り扱い、前記保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下で前記保持手段を移動させることにより、前記複数の部品を基板に実装する実装ステップとを含むことを特徴とする。

これにより、ロータリーヘッドである保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下でその保持手段を移動させても、決定ステップで決定された取り扱い順序に従って複数の部品を保持手段で取り扱えば、制限速度の遅い部品が保持手段に保持されている時間が短くなるため、ロータリーヘッドの移動速度を速くすることができ、部品実装に要する時間を短縮してスループットの向上を図ることができる。また、保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下でその保持手段を移動させることにより、部品が保持手段からずれたり外れたりすることを防いで、部品を基板に正確に実装することができる。即ち、本発明では、ロータリーヘッドを有する回転モジュラータイプの部品実装機において、部品実装に要する時間を短縮してスループットの向上を図ることができる。

また、前記決定ステップでは、前記速度特定ステップで特定された制限速度の速い部品から順に保持されるように、前記保持手段による前記複数の部品の保持順を、前記取り扱い順序として決定し、前記実装ステップでは、前記保持手段に対して、前記複数の部品を前記保持順に従って保持させるとともに、保持されている複数の部品を基板に装着させることを特徴としても良い。

例えば、保持手段が制限速度の最も遅い部品を最初に保持してしまうと、保持手段は、それ以降、他の部品を保持するために、最も遅い制限速度の下で移動しなければならないが、上述のように、決定ステップで決定された保持順に従って複数の部品を保持手段に保持させれば、制限速度の速い部品から順に保持されるため、保持手段は、最初に部品を保持しても、最も遅い制限速度に制限されることなく、速く移動して他の部品を保持することができる。その結果、スループットを向上することができる。

また、前記決定ステップでは、前記速度特定ステップで特定された制限速度の遅い部品から順に装着されるように、前記保持手段による前記複数の部品の装着順を、前記取り扱い順序として決定し、前記実装ステップでは、前記保持手段に対して、前記複数の部品を保持させるとともに、保持されている複数の部品を前記装着順に従って基板に装着させることを特徴としても良い。

例えば、保持手段が制限速度の最も遅い部品を最後に装着しようとすると、保持手段は、最初に部品を装着した後にも、最後の部品を装着するまで、最も遅い制限速度の下で移動しなければならないが、上述のように、決定ステップで決定された装着順に従って複数の部品を装着させれば、制限速度の遅い部品から順に装着されるため、保持手段は、最初に部品を装着した後には、最も遅い制限速度に制限されることなく、速く移動して他の部品を装着することができる。その結果、スループットを向上することができる。

また、前記速度特定ステップでは、前記複数の部品の制限速度を示す速度情報を参照することにより、前記各部品に対する制限速度を特定することを特徴としても良い。

例えば、速度情報を記憶しているメモリを用意しておけば、各部品の制限速度を簡単且つ迅速に特定することができる。

また、前記速度特定ステップでは、前記複数の部品のサイズを示すサイズ情報を参照して、サイズの大きい部品ほど前記保持手段の移動速度が制限されるように、前記各部品に対する制限速度を特定することを特徴としても良い。また、前記速度特定ステップでは、前記複数の部品の厚みを示す厚み情報を参照して、厚みの大きい部品ほど前記保持手段の移動速度が制限されるように、前記各部品に対する制限速度を特定することを特徴としても良い。

これにより、各部品の制限速度を直接的に示す情報がなくても、サイズ情報や厚み情報から各部品の制限速度が特定されるため、本発明の適用性を拡張して利便性を向上することができる。

また、前記速度特定ステップでは、前記複数の部品の重さを示す重さ情報を参照して、重い部品ほど前記保持手段の移動速度が制限されるように、前記各部品に対する制限速度を特定することを特徴としても良い。

これにより、各部品の制限速度を直接的に示す情報がなくても、重さ情報から各部品の制限速度が特定されるため、本発明の適用性を拡張して利便性を向上することができる。

また、前記部品実装方法は、さらに、前記保持手段に保持されている部品のうち、制限速度が互いに異なる部品があるか否かを判別する判別ステップを含み、前記決定ステップでは、前記速度特定ステップで特定された制限速度の速い部品から順に保持されるように、前記保持手段による前記複数の部品の保持順を、前記取り扱い順序として決定するとともに、前記速度特定ステップで特定された制限速度の遅い部品から順に装着されるように、前記保持手段による前記複数の部品の装着順を、前記取り扱い順序として決定し、前記実装ステップでは、前記保持手段を移動させて且つ一方向に回転させながら、前記保持手段に対して、前記複数の部品を前記保持順に従って保持させるとともに、前記判別ステップで異なる部品があると判別されたときには、前記保持手段を前記一方向と反対の方向に回転させながら、前記保持手段に対して、保持されている複数の部品を前記装着順に従って基板に装着させることを特徴としてもよい。

これにより、保持手段が一方向に回転しながら、複数の部品が先に決定された保持順に従ってその保持手段に保持されるため、その保持手段に保持されている部品は、その一方向と反対の方向に沿って装着順に配列していることとなる。したがって、保持手段をその反対の方向に回転させることで、保持手段に保持されている複数の部品を装着順に従って容易に装着させることができる。また、保持手段に保持されている部品に、制限速度が互いに異なる部品があるときにのみ、保持手段の回転方向が反転するため、各部品の制限速度が等しく、保持順と装着順とを区別する必要がないときにまで、保持手段の回転方向を反転させるといった不要な処理動作を省くことができる。

また、前記部品実装方法は、さらに、前記基板に実装すべき複数の部品を、前記各部品の制限速度の昇降順に従って、複数の部品群たるタスクに分類する分類ステップを含み、前記決定ステップでは、前記分類ステップで分類されたタスクごとに、前記取り扱い順序を決定し、前記実装ステップでは、前記分類ステップで分類されたタスクごとに、前記タスクに含まれる部品を前記取り扱い順序に従って前記保持手段で取り扱うことを特徴としてもよい。ここで、前記部品実装方法は、さらに、前記基板に実装すべき複数の部品を、前記各部品の制限速度の昇降順に従って配列する配列ステップを含み、前記実装ステップでは、前記分類ステップで分類されたタスクごとに、前記配列ステップで配列された部品列の中から、前記タスクに含まれる部品を前記取り扱い順序に従って前記保持手段で取り扱う。

これにより、各タスクには、制限速度の等しいまたは近い部品が含まれ、且つ、部品列には、制限速度の等しいまたは近い部品が集まっているため、その部品列からそのタスクごとに部品を取り扱うヘッドの移動距離を短くして、スループットをさらに向上することができる。

また、前記実装ステップでは、さらに、前記保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下で前記保持手段を回転させることを特徴としてもよい。

これにより、ロータリーヘッドである保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下でその保持手段を回転させても、決定ステップで決定された取り扱い順序に従って複数の部品を保持手段で取り扱えば、制限速度の遅い部品が保持手段に保持されている時間が短くなるため、ロータリーヘッドの回転速度を速くすることができ、部品実装に要する時間をさらに短縮してスループットの向上を図ることができる。また、保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下でその保持手段を回転させることにより、部品が保持手段からずれたり外れたりすることを防いで、部品を基板に正確に実装することができる。

ここで、本発明に係る部品実装方法は、複数の部品を保持して回転および移動する保持手段を用いて、前記複数の部品を基板に実装する部品実装方法であって、前記複数の部品のそれぞれに対応付けられた前記保持手段の制限加速度を特定する加速度特定ステップと、前記複数の部品のうち制限加速度の小さい部品が前記保持手段に保持されている時間が短くなるように、前記保持手段による前記複数の部品の取り扱い順序を、前記制限加速度に基づいて決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定された取り扱い順序に従って前記複数の部品を前記保持手段で取り扱い、前記保持手段に保持されている部品の最も小さい制限加速度以下で前記保持手段を移動させることにより、前記複数の部品を基板に実装する実装ステップとを含むことを特徴としても良い。

これにより、保持手段に保持されている部品の最も小さい制限加速度以下でその保持手段を移動させても、決定ステップで決定された取り扱い順序に従って複数の部品を保持手段で取り扱えば、制限加速度の小さい部品が保持手段に保持されている時間が短くなるため、ヘッドの移動加速度を大きくさせることができ、部品実装に要する時間を短縮してスループットの向上を図ることができる。また、保持手段に保持されている部品の最も小さい制限加速度以下でその保持手段を移動させることにより、部品が保持手段からずれたり外れたりすることを防いで、部品を基板に正確に実装することができる。

なお、本発明は、このような部品実装方法として実現することができるだけでなく、その方法により部品を実装する部品実装機やプログラム、そのプログラムを格納する記憶媒体としても実現することができる。

本発明の部品実装方法は、部品実装に要する時間を短縮してスループットの向上を図ることができるという作用効果を奏する。

（実施の形態１）
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態における部品実装システムについて説明する。

図１は、本発明の実施の形態における部品実装システム１０全体の構成を示す外観図である。この部品実装システム１０は、上流から下流に向けて回路基板（基板）２０を送りながら電子部品（部品）を装着していく生産ラインを構成する複数の部品実装機１００，２００と、部品実装機１００，２００を管理する管理装置３００とを備える。なお、部品実装機１００，２００はそれぞれ同一の構成を有するため、以下、部品実装機１００について詳細に説明する。

部品実装機１００は、同時かつ独立して部品実装を行う２つのサブ設備（前サブ設備１１０及び後サブ設備１２０）を備える。各サブ設備１１０（１２０）は、直交ロボット型装着ステージであり、部品供給部１１５ａ及び１１５ｂと、保持手段たるマルチ装着ヘッド１１２と、ＸＹロボット１１３と、部品認識カメラ１１６と、トレイ供給部１１７とを備える。部品供給部１１５ａ及び１１５ｂはそれぞれ、部品テープを収納する最大４８個の部品カセット１１４の配列からなる。マルチ装着ヘッド１１２は、１０ノズルヘッド又は単にヘッドとも呼ばれ、上述の部品カセット１１４から最大１０個の部品を吸着して基板２０に装着することができる１０個の吸着ノズル（以下、単に「ノズル」ともいう。）を有する。このようなマルチ装着ヘッド１１２は、複数の部品を保持して移動する保持手段として構成されている。なお、以下、マルチ装着ヘッド１１２を単にヘッド１１２という。ＸＹロボット１１３は、そのヘッド１１２を移動させるものである。部品認識カメラ１１６は、ヘッド１１２に吸着された部品の吸着状態を２次元又は３次元的に検査するために用いられる。トレイ供給部１１７は、トレイ部品を供給する。このような各サブ設備は、他のサブ設備とは独立して（並行して）、それぞれの担当する基板２０への部品実装を実行する。

なお、「部品テープ」とは、現実には、同一部品種の複数の部品がテープ（キャリアテープ）上に並べられたものであり、リール（供給用リール）等に巻かれた状態で供給される。主に、チップ部品と呼ばれる比較的小さいサイズの部品を部品実装機に供給するのに使用される。なお、部品テープによって供給される部品をテーピング部品と呼ぶ。

この部品実装機１００は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装機と多機能装着機と呼ばれる部品実装機のそれぞれの機能を併せもつ実装機である。高速装着機とは、主として１０ｍｍ角以下の電子部品を１点あたり０．１秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする設備であり、多機能装着機とは、１０ｍｍ角以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品を装着する設備である。

つまり、この部品実装機１００は、ほぼ全ての種類の電子部品（装着対象となる部品として、０．４ｍｍ×０．２ｍｍのチップ抵抗から２００ｍｍのコネクタまで）を装着できるように設計されており、この部品実装機１００を必要台数だけ並べることで、生産ラインを構成することができる。

図２は、本発明に係る部品実装機１００の主要な構成を示す平面図である。
シャトルコンベヤ１１８は、トレイ供給部１１７から取り出された部品を載せて、ヘッド１１２による吸着可能な所定位置まで運搬するための移動テーブル（部品搬送コンベア）である。ノズルステーション１１９は、各種形状の部品種に対応するための交換用ノズルが置かれるテーブルである。

各サブ設備１１０（又は１２０）を構成する２つの部品供給部１１５ａ及び１１５ｂは、それぞれ、部品認識カメラ１１６を挟んで左右に配置されている。したがって、部品供給部１１５ａ又は１１５ｂにおいて部品を吸着したヘッド１１２は、部品認識カメラ１１６を通過した後に、基板２０の実装点に移動し、吸着した全ての部品を順次装着していく動作を繰り返す。「実装点」とは、部品を装着すべき基板２０上の座標点のことであり、同一部品種の部品が異なる実装点に装着される場合もある。同一の部品種に係る部品テープに並べられた部品（実装点）の個数の合計は、その部品種の部品数（装着すべき部品の総数）と一致する。

ここで、ヘッド１１２による部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の動作（吸着・移動・装着）、又はそのような１回分の動作によって装着される部品群を「タスク」と呼ぶ。例えば、１０ノズルヘッドによれば、１個のタスクによって装着される部品の最大数は１０となる。なお、ここでいう「吸着」には、ヘッド１１２が部品を吸着し始めてから移動するまでの全ての吸着動作が含まれ、例えば、１回の吸着動作（ヘッド１１２の上下動作）で１０個の部品を吸着する場合だけでなく、複数回の吸着動作によって１０個の部品を吸着する場合も含まれる。

図３は、ヘッド１１２と部品カセット１１４の位置関係を示す模式図である。このヘッド１１２は、「ギャングピックアップ方式」と呼ばれる作業ヘッドであり、最大１０個の吸着ノズル１１２ａを取り付けることが可能であり、このときには、最大１０個の部品カセット１１４のそれぞれから部品を同時に（１回の上下動作で）吸着することができる。

なお、「シングルカセット」と呼ばれる部品カセット１１４には１つの部品テープだけが装填され、「ダブルカセット」と呼ばれる部品カセット１１４には２つの部品テープが装填される。また、部品供給部１１５ａ及び１１５ｂにおける部品カセット１１４（又は、部品テープ）のセット位置を「Ｚ軸上の値」又は「Ｚ軸上の位置（Ｚ番号）」と呼び、Ｚ番号には、部品供給部１１５ａの最左端を「Ｚ１」とする連続番号等が用いられる。「Ｚ軸」とは、部品実装機（サブ設備を備える場合には、サブ設備）ごとにセットされる部品カセット１１４の配列位置（セット位置）を特定する座標軸のことをいう。

図４は、装着の対象となる部品（電子部品）の外観を示す外観図である。
図４（ａ）〜（ｄ）に示すような各種チップ形電子部品４２３ａ〜４２３ｄは、部品テープに一定間隔で複数個連続的に収納されている。そしてこのような部品テープは、供給用リールに所定の数量分だけ巻回されたテーピング形態でユーザに供給される。

この部品実装機１００の動作上の特徴をまとめると、以下の通りである。

（１）ノズル交換
次の装着動作に必要なノズルがヘッド１１２にないとき、ヘッド１１２は、ノズルステーション１１９へ移動し、ノズル交換を実施する。ノズルの種類としては、吸着できる部品のサイズに応じて、例えば、タイプＳ、Ｍ、Ｌ等がある。

（２）部品吸着
ヘッド１１２が部品供給部１１５ａ及び１１５ｂに移動し、電子部品を吸着する。一度に１０個の部品を同時に吸着できないときは、吸着位置を移動させながら複数回、吸着上下動作を行うことで、最大１０個の部品を吸着することができる。

（３）認識スキャン
ヘッド１１２が部品認識カメラ１１６上を一定速度で移動し、ヘッド１１２に吸着された全ての電子部品の画像を取り込み、部品の吸着位置を正確に検出する。

（４）部品装着
基板２０に、順次電子部品を装着する。

上記（１）から（４）の動作を繰り返し行うことで、全ての電子部品を基板２０に搭載する。上記（２）から（４）の動作は、この部品実装機１００による部品の装着における基本動作であり、「タスク」に相当する。つまり、１つのタスクで、最大１０個の電子部品を基板に装着することができる。

図５は、部品実装機１００が保持する部品ライブラリ３０７ｂの一例を示す図である。
部品ライブラリ３０７ｂは、部品実装機１００のメモリに格納されており、部品実装機１００が扱うことができる全ての部品種のそれぞれについての固有の情報を集めたライブラリである。

部品ライブラリ３０７ｂは、例えば、部品ごとに、部品の名称（部品名）を示す名称欄Ａ１と、部品のサイズを示すサイズ欄Ａ２と、部品認識カメラ１１６による部品の認識方式を示す認識方式欄Ａ３と、部品に対して使用可能なノズルのタイプを示すノズル欄Ａ４と、一定条件下における部品に固有のタクトを示すタクト欄Ａ５と、部品を吸着しているヘッド１１２の最高速度比を示す速度欄Ａ６とを有する。なお、部品ライブラリ３０７ｂには、その他に、部品の色や部品の形状などの情報が含まれていてもよい。

例えば、名称欄Ａ１には、部品名「０６０３ＣＲ」や「３ＶＯＬ」などが示されている。なお、本図には、参考として、各部品種の部品の外観も併せて示されている。また、サイズ欄Ａ２には、部品名「０６０３ＣＲ」の部品のサイズ（縦幅×横幅×厚み）として、０．６（ｍｍ）×０．３（ｍｍ）×０．２５（ｍｍ）が示され、部品名「３ＶＯＬ」の部品のサイズとして、４．８（ｍｍ）×４．０（ｍｍ）×３．０（ｍｍ）が示されている。即ち、部品名「０６０３ＣＲ」の部品は、部品名「３ＶＯＬ」の部品よりも小さいことが示されている。認識方式欄Ａ３には、部品名「０６０３ＣＲ」の部品、及び部品名「３ＶＯＬ」の部品の認識方式として、反射方式が示されている。また、ノズル欄Ａ４には、部品名「０６０３ＣＲ」の部品のノズルタイプとして、タイプＳＸが示され、部品名「３ＶＯＬ」の部品のノズルタイプとして、タイプＭが示されている。即ち、部品名「０６０３ＣＲ」の部品には、小さなノズルが必要であることが示され、部品名「３ＶＯＬ」の部品には、中程度の大きさのノズルが必要であることが示されている。タクト欄Ａ５には、部品名「０６０３ＣＲ」の部品のタクトとして、０．０８６秒が示され、部品名「３ＶＯＬ」の部品のタクトとして、０．１３秒が示されている。即ち、部品名「０６０３ＣＲ」の部品は部品名「３ＶＯＬ」の部品よりも早い装着が可能であることが示されている。また、速度欄Ａ６には、部品名「０６０３ＣＲ」の部品を吸着しているヘッド１１２の最高速度比として、１が示され、部品名「３ＶＯＬ」の部品を吸着しているヘッド１１２の最高速度比として、２が示されている。このような最高速度比は、ヘッド１１２の最高速度、つまり制限速度を示すものであって、その値が小さいほど最高速度（制限速度）が速いことを意味する。即ち、ヘッド１１２は、部品名「０６０３ＣＲ」の部品を１つ吸着しているときには、部品名「３ＶＯＬ」の部品を吸着しているよりも速く移動することができる。この部品ライブラリ３０７ｂは、上述のような速度欄Ａ６を速度情報として有する。

このように、ヘッド１１２が１つの部品を吸着しているときには、そのヘッド１１２の移動速度は、その部品に対応付けられた最高速度比によって制限される。また、ヘッド１１２が複数の部品を吸着しているときには、そのヘッド１１２の移動速度は、吸着されている部品のそれぞれに対応付けられた最高速度比の中でも最も大きい最高速度比によって制限される。例えば、ヘッド１１２が部品名「０６０３ＣＲ」の部品と部品名「３ＶＯＬ」の部品とを吸着しているときには、そのヘッド１１２の移動速度は、最高速度比２に制限される。

即ち、１つのタスクで部品名「０６０３ＣＲ」の部品と部品名「３ＶＯＬ」の部品とを基板２０に実装する場合、最高速度比の大きい（最高速度の遅い）部品名「３ＶＯＬ」の部品を吸着している期間が短いほど、それらの部品の実装に要する時間を短くすることができる。

そこで本実施の形態における部品実装機１００は、部品ライブラリ３０７ｂを参照して、ヘッド１１２で複数の部品を吸着するときには、その複数の部品を、最高速度比の小さい部品から順に吸着し、ヘッド１１２に吸着された複数の部品を装着するときには、その複数の部品を、最高速度比の大きい部品から順に装着する。すなわち、本実施の形態における部品実装機１００は、最高速度の遅い部品がヘッド１１２に吸着されている時間が短くなるような部品の取り扱い順序（吸着順及び装着順）を決定する順序決定装置を備えている。なお、上述の吸着順は、ヘッド１１２によって保持される複数の部品の保持順を意味する。

ここで、１タスクでヘッド１１２が複数の部品を吸着するときには、部品実装機１００は、ヘッド１１２を部品供給部１１５ａ，１１５ｂ側でＺ軸方向に各部品の吸着位置まで、保持している部品の最も大きい最高速度比に応じた移動速度で移動させる。ヘッド１１２が全ての部品を吸着すると、部品実装機１００は、そのヘッド１１２を基板２０側に、上記最も大きい最高速度比に応じた移動速度で移動させる。そして、ヘッド１１２に吸着された複数の部品をそれぞれ基板２０上の実装点に装着するときには、部品実装機１００は、上記最も大きい最高速度比に応じた移動速度で、ヘッド１１２を基板２０上で移動させる。

図６は、本実施の形態における部品の吸着順及び装着順を説明するための説明図である。

部品実装機１００は、上述のように、部品ライブラリ３０７ｂを参照して、１つのタスクにおける部品の吸着順（保持順）と装着順とを決定する。

例えば、ヘッド１１２が１つのタスクで４つの部品ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４を取り扱う場合、部品実装機１００は、部品ライブラリ３０７ｂを参照して、部品ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４のそれぞれの最高速度比を特定する。ここで、部品ライブラリ３０７ｂは、例えば、部品ｐ１の最高速度比「１」と、部品ｐ２の最高速度比「２」と、部品ｐ３の最高速度比「３」と、部品ｐ４の最高速度比「４」とを示している。即ち、上記各部品の最高速度比の関係は、「部品ｐ１＜部品ｐ２＜部品ｐ３＜部品ｐ４」であって、上記各部品の最高速度（制限速度）の関係は、「部品ｐ１＞部品ｐ２＞部品ｐ３＞部品ｐ４」となる。言い換えれば、部品ｐ１の最高速度が最も速く、部品ｐ２の最高速度は２番目に速く、部品ｐ３の最高速度は３番目に速く、部品ｐ４の最高速度は最も遅い。なお、部品ライブラリ３０７ｂにおいて最高速度比の関係が上述のように示されるのは、例えば、部品ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４のそれぞれの大きさ（又は重さ）の関係が、「部品ｐ１＜部品ｐ２＜部品ｐ３＜部品ｐ４」として示されるからである。

次に、部品実装機１００は、その特定した最高速度比を用いて、４つの部品ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の吸着順を決定する。このとき、部品実装機１００は、最高速度比の小さい部品から、つまり最高速度の速い部品から、吸着順を決定する。具体的に、部品実装機１００は、部品ｐ１の最高速度比が最も小さいので、部品ｐ１の吸着順を１番目に決定する。さらに、部品実装機１００は、部品ｐ２の最高速度比が部品ｐ１の次に小さいので、部品ｐ２の吸着順を２番目に決定する。同様に、部品実装機１００は、部品ｐ３の最高速度比が部品ｐ２の次に小さいので、部品ｐ３の吸着順を３番目に決定し、部品ｐ４の最高速度比が最も大きいので、部品ｐ４の吸着順を４番目に決定する。

また、部品実装機１００は、上述のように特定した最高速度比を用いて、４つの部品ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の装着順を決定する。このとき、部品実装機１００は、最高速度比の大きい部品から、つまり最高速度の遅い部品から、装着順を決定する。具体的に、部品実装機１００は、部品ｐ４の最高速度比が最も大きいので、部品ｐ４の装着順を１番目に決定する。さらに、部品実装機１００は、部品ｐ３の最高速度比が部品ｐ４の次に大きいので、部品ｐ３の装着順を２番目に決定する。同様に、部品実装機１００は、部品ｐ２の最高速度比が部品ｐ３の次に大きいので、部品ｐ２の装着順を３番目に決定し、部品ｐ１の最高速度比が最も小さいので、部品ｐ１の装着順を４番目に決定する。

図７は、ヘッド１１２が部品を吸着する様子を説明するための説明図である。
部品実装機１００は、決定した吸着順に基づいて、ヘッド１１２の各ノズル１１２ａにそれぞれ部品を吸着させる。

まず、部品実装機１００は、図７の（ａ）に示すヘッド１１２を、部品供給部１１５ａ，１１５ｂ側でＺ軸方向に部品ｐ１の吸着位置まで、非常に速い速度で移動させる。そして、部品実装機１００は、図７の（ｂ）に示すように、ヘッド１１２の複数のノズル１１２ａの何れかに対して、吸着順が１番目の部品ｐ１を吸着させる。部品ｐ１が吸着されると、部品実装機１００は、図７の（ｂ）に示すヘッド１１２の移動速度を、部品ｐ１の最高速度に落として、そのヘッド１１２をＺ軸方向に部品ｐ２の吸着位置まで移動させる。そして、部品実装機１００は、図７の（ｃ）に示すように、ヘッド１１２の未吸着のノズル１１２ａに対して、吸着順が２番目の部品ｐ２を吸着させる。部品ｐ２が吸着されると、部品実装機１００は、図７の（ｃ）に示すヘッド１１２の移動速度を、部品ｐ２の最高速度に落として、そのヘッド１１２をＺ軸方向に部品ｐ３の吸着位置まで移動させる。そして、部品実装機１００は、図７の（ｄ）に示すように、ヘッド１１２の未吸着のノズル１１２ａに対して、吸着順が３番目の部品ｐ３を吸着させる。部品ｐ３が吸着されると、部品実装機１００は、図７の（ｄ）に示すヘッド１１２の移動速度を、部品ｐ３の最高速度に落として、そのヘッド１１２をＺ軸方向に部品ｐ４の吸着位置まで移動させる。そして、部品実装機１００は、図７の（ｅ）に示すように、ヘッド１１２の未吸着のノズル１１２ａに対して、吸着順が４番目の部品ｐ４を吸着させる。

ヘッド１１２の各ノズル１１２ａがそれぞれ部品ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４を吸着すると、部品実装機１００は、このヘッド１１２を基板２０まで移動させる。このとき、ヘッド１１２の移動速度は、部品ｐ４の最高速度比に制限される。

図８は、ヘッド１１２が部品を装着する様子を説明するための説明図である。
ヘッド１１２が基板２０まで移動すると、部品実装機１００は、ヘッド１１２の各ノズル１１２ａに吸着されている部品を、決定した装着順に基づいて、基板２０の実装点に装着させる。

まず、部品実装機１００は、図８の（ａ）に示すヘッド１１２を、基板２０の部品ｐ４の実装点まで、非常に遅い速度で移動させる。そして、部品実装機１００は、ヘッド１１２の部品ｐ４を吸着しているノズル１１２ａに対して、その部品ｐ４を装着させる。その結果、ヘッド１１２は、図８の（ｂ）に示すように、部品ｐ１，ｐ２，ｐ３のみを吸着している状態となる。部品ｐ４が装着されると、部品実装機１００は、図８の（ｂ）に示すヘッド１１２の移動速度を、部品ｐ３の最高速度に上げて、そのヘッド１１２を基板２０の部品ｐ３の実装点まで移動させる。そして、部品実装機１００は、ヘッド１１２の部品ｐ３を吸着しているノズル１１２ａに対して、部品ｐ３を装着させる。その結果、ヘッド１１２は、図８の（ｃ）に示すように、部品ｐ１，ｐ２のみを吸着している状態となる。部品ｐ３が装着されると、部品実装機１００は、図８の（ｃ）に示すヘッド１１２の移動速度を、部品ｐ２の最高速度に上げて、そのヘッド１１２を基板２０の部品ｐ２の実装点まで移動させる。そして、部品実装機１００は、ヘッド１１２の部品ｐ２を吸着しているノズル１１２ａに対して、部品ｐ２を装着させる。その結果、ヘッド１１２は、図８の（ｄ）に示すように、部品ｐ１のみを吸着している状態となる。部品ｐ２が装着されると、部品実装機１００は、図８の（ｄ）に示すヘッド１１２の移動速度を、部品ｐ１の最高速度に上げて、そのヘッド１１２を基板２０の部品ｐ１の実装点まで移動させる。そして、部品実装機１００は、ヘッド１１２の部品ｐ１を吸着しているノズル１１２ａに対して、部品ｐ１を装着させる。その結果、ヘッド１１２は、図７の（ｅ）に示すように、何れの部品も吸着していない状態となる。そして、部品実装機１００は、そのヘッド１１２を部品供給部１１５ａ，１１５ｂ側に移動させる。

図９は、ヘッド１１２の移動速度を示す図である。
部品実装機１００は、上述のように各部品に対して最大速度比が設定されているため、各部品をヘッド１１２に吸着させるときには、ヘッド１１２の速度を段階的に変化させながら、部品供給部１１５ａ，１１５ｂ側でヘッド１１２をＺ軸方向に沿って移動させる。

例えば、部品実装機１００は、時刻ｔ０〜ｔ１の間に、ヘッド１１２を部品ｐ１の吸着位置まで、移動速度Ｖ４でＺ軸方向に移動させる。そして、ヘッド１１２が時刻ｔ１に部品ｐ１を吸着すると、部品実装機１００は、時刻ｔ１〜ｔ２の間に、ヘッド１１２を部品ｐ２の吸着位置まで、移動速度Ｖ４よりも遅い移動速度Ｖ３でＺ軸方向に移動させる。そして、ヘッド１１２が時刻ｔ２に部品ｐ２を吸着すると、部品実装機１００は、時刻ｔ２〜ｔ３の間に、ヘッド１１２を部品ｐ３の吸着位置まで、移動速度Ｖ３よりもさらに遅い移動速度Ｖ２でＺ軸方向に移動させる。そして、ヘッド１１２が時刻ｔ３に部品ｐ３を吸着すると、部品実装機１００は、時刻ｔ３〜ｔ４の間に、ヘッド１１２を部品ｐ４の吸着位置まで、移動速度Ｖ２よりもさらに遅い移動速度Ｖ１でＺ軸方向に移動させる。そして、ヘッド１１２は時刻ｔ４に部品ｐ４を吸着する。

ここで、部品ｐ４が吸着されると、部品実装機１００は、時刻ｔ４〜ｔ５の間に、ヘッド１１２を基板２０上の部品ｐ４の実装点まで、移動速度Ｖ１よりもさらに遅い移動速度Ｖ０で移動させる。

そして、部品実装機１００は、ヘッド１１２に吸着された部品を装着するときには、ヘッド１１２の速度を段階的に変化させながら、基板２０上でヘッド１１２を移動させる。

例えば、部品実装機１００は、ヘッド１１２が時刻ｔ５に部品ｐ４を装着すると、時刻ｔ５〜ｔ６の間に、ヘッド１１２を部品ｐ３の実装点まで、移動速度Ｖ０よりも速い移動速度Ｖ１で移動させる。そして、ヘッド１１２が時刻ｔ６に部品ｐ３を装着すると、部品実装機１００は、時刻ｔ６〜ｔ７の間に、ヘッド１１２を部品ｐ２の実装点まで、移動速度Ｖ１よりも速い移動速度Ｖ２で移動させる。そして、ヘッド１１２が時刻ｔ７に部品ｐ２を装着すると、部品実装機１００は、時刻ｔ７〜ｔ８の間に、ヘッド１１２を部品ｐ１の実装点まで、移動速度Ｖ２よりもさらに速い移動速度Ｖ３で移動させる。そして、ヘッド１１２が時刻ｔ８に部品ｐ１を装着すると、部品実装機１００は、時刻ｔ８〜ｔ９の間に、ヘッド１１２を部品供給部１１５ａ，１１５ｂ側に、移動速度Ｖ３よりもさらに速い移動速度Ｖ４で移動させる。

例えば、部品実装機１００がヘッド１１２に部品ｐ４を最初に吸着させて、その部品ｐ４を最後に装着させるような場合には、部品実装機１００は、最初の部品ｐ４の吸着からその部品ｐ４の装着までの長期間、ヘッド１１２を移動速度Ｖ０で移動させなければならない。これに対して本実施の形態では、ヘッド１１２を移動速度Ｖ０で長期間移動させることがなく、ヘッド１１２を速く移動させることができる。

なお、図９に示すヘッド１１２の移動速度は、模式的な一例を示すものである。
図１０は、本実施の形態の部品実装機１００が部品を実装する動作を示すフロー図である。

部品実装機１００は、まず、１タスクで実装されるべき部品を特定する（ステップＳ１００）。次に、部品実装機１００は、部品ライブラリ３０７ｂを参照して、各部品の最高速度（最高速度比）を特定する（ステップＳ１０２）。そして、部品実装機１００は、最高速度の速い部品から順に吸着されるように、ステップＳ１００で特定された部品の吸着順を決定し（ステップＳ１０４）、最高速度の遅い部品から順に装着されるように、ステップＳ１００で特定された部品の装着順を決定する（ステップＳ１０６）。

そして、部品実装機１００は、決定された吸着順に従ってヘッド１１２に各部品を吸着させて移動させ、決定された装着順に従ってそれらの各部品を基板２０に装着させる（ステップＳ１０８）。これにより１タスクの全ての部品が基板２０に実装される。

このように、本実施の形態では、ヘッド１１２に吸着されている部品の最も遅い最高速度以下でそのヘッド１１２を移動させても、上述のように決定した吸着順及び装着順に従って複数の部品をヘッド１１２で取り扱えば、最高速度の遅い部品がヘッド１１２に吸着されている時間が短くなるため、ヘッド１１２の移動速度を速くすることができ、部品実装に要する時間を短縮してスループットの向上を図ることができる。また、ヘッド１１２に吸着されている部品の最も遅い最高速度以下でそのヘッド１１２を移動させることにより、部品がヘッド１１２からずれたり外れたりすることを防いで、部品を基板２０に正確に実装することができる。

近年、各部品に応じたノズルの交換機能を搭載していない部品実装機が多く市場に流通している状況において、本発明は特に有効である。

即ち、上述のような部品実装機では、予め、１枚の基板の実装に必要なノズル、つまり各種類の部品に対応したノズルがヘッドに取り付けられている。例えば、タイプＳ、タイプＭ、タイプＬ、及びタイプＬＬのノズルが取り付けられている。ここで、スループットを向上するためにはタスク数を少なくする必要があり、そのためには、その各ノズルの全てに部品を吸着させる必要がある。したがって、ヘッドは、１タスクで、大小さまざまな部品を吸着して、それらの部品を基板に装着することとなる。

このような状況において、従来のように小さい部品から順に実装していくと、ヘッドの移動速度が遅くなり、結局、スループットの向上は困難となってしまう。ところが、本発明では、移動速度が遅くなるような部品を吸着している時間が短くなるように吸着順及び装着順を決定するため、ヘッドの移動速度を速くすることができ、スループットの向上を図ることができる。なお、上述のようなノズルの交換機能を搭載していない部品実装機では、交換用ノズルが置かれるノズルステーションを省くことができ、部品実装機の小型化、生産スペースの縮小、及びコスト低減を図ることができる。そのため、このような部品実装機が多く市場に流通しているのである。

＜変形例＞
ここで、本実施の形態におけるヘッドについての変形例を説明する。

上述の実施の形態では、部品実装機１００は、図３に示すように、複数の吸着ノズル１１２ａが配列されたマルチ装着ヘッド１１２を備えていたが、ヘッドは必ずしもこれに限られるものではない。即ち、本変形例に係る部品実装機は、マルチ装着ヘッド１１２の代わりにロータリーヘッドを備える。つまり、本発明に係る部品実装方法および順序決定方法は、いわゆるモジュラータイプの部品実装機に関わらず、回転モジュラータイプの部品実装機にも適用することができる。

図１１は、ロータリーヘッドの斜視図である。
ロータリーヘッド４０５は、固定台４１０と、固定台４１０上に配置された複数（図１１においては６つ）のノズル昇降モータ４１１と、部品を吸着保持する複数の吸着ノズル４１２と、吸着ノズル４１２を着脱自在に保持する吸着部４１３と、複数のカム管４１４と、Ａ軸またはＡ’軸を中心として吸着ノズル４１２を回転させるθモータ４１５とを備える。

このようなロータリーヘッド４０５では、複数の吸着ノズル４１２は、θモータ４１５の駆動により、お互いの相対位置を変化させることなく、Ａ軸を中心として回転する。即ち、このロータリーヘッド４０５は、上記実施の形態のマルチ装着ヘッド１１２とは異なり、ヘッドに吸着された複数の部品を、その複数の部品によって囲まれた空間を貫通する軸を中心に、それらの複数の部品の相対位置を変化させることなく回転させる。そして、ノズル昇降モータ４１１の直下に移動した吸着ノズル４１２は、直上のノズル昇降モータ４１１による押圧により下方に移動する。また、吸着ノズル４１２に吸着した部品の角度を補正する場合には、θモータ４１５の駆動により、吸着ノズル４１２はＡ’軸を中心として回転する。

即ち、このようなロータリーヘッド４０５は、部品を吸着するときには、ＸＹロボット１１３の駆動によってＺ軸方向（図３に示す部品カセット１１４の並び方向）に移動し、且つＡ軸を中心として複数の吸着ノズル４１２を回転させながら、所定の回転位置（所定のノズル昇降モータ４１１の直下）に順に配置される吸着ノズル４１２のそれぞれに対して部品を１つずつ吸着させる。その結果、ロータリーヘッド４０５は、１タスク分の部品を複数の吸着ノズル４１２に吸着させる。そして、ロータリーヘッド４０５は、上述と同様、ＸＹロボット１１３の駆動によって基板２０上で水平方向に移動し、且つＡ軸を中心として複数の吸着ノズル４１２を回転させながら、所定の回転位置（所定のノズル昇降モータ４１１の直下）に順に配置される吸着ノズル４１２のそれぞれに対して部品を１つずつ基板２０に装着させる。なお、上述のように、複数の吸着ノズル４１２が、θモータ４１５の駆動により、お互いの相対位置を変化させることなくＡ軸を中心として回転することを、以下、ロータリーヘッドが回転する、またはロータリーヘッドの回転という。

ところで、図１１に示すロータリーヘッドは、複数の吸着ノズルをそれぞれ同一方向に向けて回転させたが、放射状に異なる方向に向けて回転させてもよい。

図１２は、他のロータリーヘッドの斜視図である。
このロータリーヘッド４６０は、上述のように複数の吸着ノズルを放射状に異なる方向に向けて回転させるものであって、ユニット外枠４６１と、回転自在にユニット外枠４６１に取り付けられたサブヘッド４６２と、サブヘッド４６２を回転させるサブヘッド回転モータ４６３と、部品を吸着保持する複数の吸着ノズル４６４と、サブヘッド４６２の下端位置の吸着ノズル４６４を下降動作させる押し下げ機構４６５と、撮像部４６６とを備えている。

このようなロータリーヘッド４６０は、部品を吸着するときには、ＸＹロボット１１３の駆動によってＺ軸方向に移動し、複数の吸着ノズル４６４を鉛直方向に沿って回転させながら、所定の回転位置（上述のサブヘッド４６２の下端位置）に順に配置される吸着ノズル４６４のそれぞれに対して部品を１つずつ吸着させる。その結果、ロータリーヘッド４６０は、１タスク分の部品を複数の吸着ノズル４６４に吸着させる。そして、ロータリーヘッド４６０は、上述と同様、ＸＹロボット１１３の駆動によって基板２０上で水平方向に移動し、且つ複数の吸着ノズル４６４を回転させながら、所定の回転位置（上述のサブヘッド４６２の下端位置）に順に配置される吸着ノズル４６４のそれぞれに対して部品を１つずつ基板２０に装着させる。なお、このロータリーヘッド４６０は、上述のロータリーヘッド４０５と同様、上記実施の形態のマルチ装着ヘッド１１２とは異なり、ヘッドに吸着された複数の部品を、その複数の部品によって囲まれた空間を貫通する軸を中心に、それらの複数の部品の相対位置を変化させることなく回転させる。

また、このようなロータリーヘッド４６０では、サブヘッド４６２の上端位置を撮像するように撮像部４６６（部品認識カメラ）が備えられているため、部品の吸着から装着までの間に部品の認識が終了している。したがって、部品認識時間を無視することができるという特徴がある。

なお、上述のように、複数の吸着ノズル４６４が、サブヘッド回転モータ４６３によるサブヘッド４６２の回転により、お互いの相対位置を変化させることなく鉛直方向に沿って回転することを、以下、ロータリーヘッドが回転する、またはロータリーヘッドの回転という。

ここで、ロータリーヘッドを有する本変形例に係る部品実装機で、上記実施の形態の部品実装方法により部品を実装しようとする場合には、部品の吸着時と装着時とでロータリーヘッドの回転の方向を制御する必要がある。つまり、ロータリーヘッドを回転させながら最高速度比の小さい部品から順に部品の吸着を行なったときに、そのロータリーヘッドに最高速度比の異なる部品が吸着されていれば、それらの部品を装着するときには、そのロータリーヘッドを逆方向に回転させる必要がある。そこで、本変形例に係る部品実装機は、ロータリーヘッドの回転方向を制御しながら部品の吸着および装着を行なう。

図１３は、本変形例に係る部品実装機が部品を実装する動作を示すフロー図である。
部品実装機は、まず、１タスクで実装されるべき部品を特定する（ステップＳ２００）。次に、部品実装機は、部品ライブラリ３０７ｂを参照して、各部品の最高速度（最高速度比）を特定する（ステップＳ２０２）。そして、部品実装機は、最高速度の速い部品（最高速度比の小さい部品）から順に吸着されるように部品の吸着順を決定し、ロータリーヘッドを正方向に回転させ、水平方向に移動させながら、その吸着順に各部品の吸着を行なう（ステップＳ２０４）。なお、上述の正方向の回転とは、吸着時におけるロータリーヘッドの一方向への回転であって、図１１に示すロータリーヘッド４０５では、ロータリーヘッド４０５の複数の吸着ノズル４１２を下面側から見た場合、複数の吸着ノズル４１２の右方向または左方向の回転であり、図１２に示すロータリーヘッド４６０では、ロータリーヘッド４６０の複数の吸着ノズル４６４を側面側（回転軸に沿った方向）から見た場合、複数の吸着ノズル４６４の右方向または左方向の回転である。

１タスク分の部品の吸着が終了すると、部品実装機は、ロータリーヘッドに吸着された１タスク分の部品の中に、互いに最高速度（最高速度比）の異なる部品があるか否かを判別する（ステップＳ２０６）。ここで、最高速度の異なる部品があると判別したときには（ステップＳ２０６のＹ）、部品実装機は、ロータリーヘッドを逆方向に回転させ、水平方向に移動させながら、最高速度の遅い部品から順に各部品の装着を行なう（ステップＳ２０８）。例えば、部品実装機は、ロータリーヘッドがステップＳ２０４で右方向を正方向として回転していたときには、左方向を逆方向としてロータリーヘッドを回転させ、ロータリーヘッドがステップＳ２０４で左方向を正方向として回転していたときには、右方向を逆方向としてロータリーヘッドを回転させる。一方、最高速度の異なる部品がないと判別したときには（ステップＳ２０６のＮ）、部品実装機は、ロータリーヘッドを、ステップＳ２０４と同様に正方向に回転させ、水平方向に移動させながら、各部品の装着を行なう（ステップＳ２１０）。即ち、ステップＳ２０６では、部品実装機は、最高速度の遅い部品（最高速度比の大きい部品）から順に装着されるように部品の装着順を決定している。

ここで、１つのタスクに含まれる部品の最高速度（最高速度比）ができるだけ等しくなるようにタスクを生成するとともに、最高速度の順に従って各部品カセット１１４を配列してもよい。これにより、吸着時におけるロータリーヘッドの水平方向の移動距離が短くなり、スループットを向上することができる。

図１４は、部品実装機がタスクを生成する動作を示すフロー図である。
部品実装機は、まず、部品ライブラリ３０７ｂを参照しながら、各実装点に実装されるべき部品を、最高速度の速い順（最高速度比の小さい順）にソートする（ステップＳ２２０）。

そして部品実装機は、ステップＳ２２０でソートされた順に従って、各部品をロータリーヘッドの各吸着ノズルに割り当てる（ステップＳ２２２）。例えば、部品実装機は、最高速度の最も速い部品（最高速度比＝１の部品）を、ロータリーヘッドの１番目にある吸着ノズルに割り当て、最高速度の２番目に速い部品（最高速度比＝２の部品）を、ロータリーヘッドの吸着時の回転方向（正方向）に沿って２番目にある吸着ノズルに割り当てる。このようなロータリーヘッドの各吸着ノズルへの割り当てが終了すると、それらの割り当てられた部品から１つのタスクが生成される。そして、部品実装機は、ソートされて未だ割り当てられていない部品を用いて、上述のような割り当てを繰り返し行なうことにより、次のタスクを生成する。即ち、このようなタスクの生成を繰り返すことによって、基板２０に実装されるべき複数の部品がそれぞれ複数のタスクに分類される。さらに、このようなタスクの生成を繰り返すことによって、タスクごとに、そのタスクに含まれる部品の吸着順が決定される。

なお、部品実装機は、上述のステップＳ２２０およびステップＳ２２２では、部品を識別するための識別情報（例えば部品名など）をその部品として取り扱い、情報処理により上記各ステップを実行する。したがって、ステップＳ２２２では、各タスクに含まれる部品を示すデータと、各タスクにおける部品の吸着順を示すデータが生成される。

図１５は、生成されたタスクの一例を示す図である。
例えば、１番目のタスク（Ｎｏ．１）は、最高速度比＝１の５つの部品から構成される。即ち、このタスクは、ロータリーヘッドの１番目にある吸着ノズルＫ１に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ１と、ロータリーヘッドの正方向に沿って２番目にある吸着ノズルＫ２に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ４と、ロータリーヘッドの正方向に沿って３番目にある吸着ノズルＫ３に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ６と、ロータリーヘッドの正方向に沿って４番目にある吸着ノズルＫ４に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ７と、ロータリーヘッドの正方向に沿って５番目にある吸着ノズルＫ５に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ８とから構成されている。なお、図１５中のタスクの欄における括弧内の数値は、部品の最高速度比を示す。

２番目のタスク（Ｎｏ．２）は、最高速度比＝１の３つの部品と、最高速度比＝２の２つの部品とから構成される。即ち、このタスクは、吸着ノズルＫ１に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ１０と、吸着ノズルＫ２に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ１１と、吸着ノズルＫ３に割り当てられる最高速度比＝１の部品ｐ１５と、吸着ノズルＫ４に割り当てられる最高速度比＝２の部品ｐ３と、吸着ノズルＫ５に割り当てられる最高速度比＝２の部品ｐ５とから構成されている。

３番目のタスク（Ｎｏ．３）は、最高速度比＝２の３つの部品と、最高速度比＝３の２つの部品とから構成される。即ち、このタスクは、吸着ノズルＫ１に割り当てられる最高速度比＝２の部品ｐ９と、吸着ノズルＫ２に割り当てられる最高速度比＝２の部品ｐ１３と、吸着ノズルＫ３に割り当てられる最高速度比＝２の部品ｐ１４と、吸着ノズルＫ４に割り当てられる最高速度比＝３の部品ｐ２と、吸着ノズルＫ５に割り当てられる最高速度比＝３の部品ｐ１２とから構成されている。

このような場合、１番目のタスク（Ｎｏ．１）では、全ての部品の最高速度比が等しいため（最高速度比＝１）、部品実装機は、そのタスクの部品を装着するときには、図１３に示すフローに従って、ロータリーヘッドを吸着時と同様に正方向に回転させる。また、２番目のタスク（Ｎｏ．２）には、最高速度比＝１の部品と最高速度比＝２の部品とがあるため、部品実装機は、そのタスクの部品を装着するときには、ロータリーヘッドを吸着時とは異なる逆方向に回転させる。同様に、３番目のタスク（Ｎｏ．３）には、最高速度比＝２の部品と最高速度比＝３の部品とがあるため、部品実装機は、そのタスクの部品を装着するときには、ロータリーヘッドを吸着時とは異なる逆方向に回転させる。

図１６は、各部品カセット１１４の配列（部品配列）を説明するための説明図である。
部品実装機は、図１６の（ａ）に示すように、自らにセットされる各部品カセット１１４と、それらのＺ番号と、それらが保持している部品の最高速度比とを特定する。なお、部品実装機は、例えば、各部品カセット１１４をそれぞれに保持されている部品により識別する。

つまり、部品実装機は、Ｚ番号＝Ｚ１には、最高速度比＝１の部品ｐ１を有する部品カセット１１４がセットされ、Ｚ番号＝Ｚ２には、最高速度比＝３の部品ｐ２を有する部品カセット１１４がセットされると判断する。なお、図１６中の括弧内の数値は、部品の最高速度比を示す。

ここで、部品実装機は、図１６の（ｂ）に示すように、各部品カセット１１４の配列を最高速度（最高速度比）の順に従ってソートする。即ち、部品実装機は、最高速度比＝１の部品を有する部品カセット１１４を検索して、部品ｐ１，ｐ８，ｐ１２，ｐ１４をそれぞれ有する部品カセット１１４を、Ｚ番号＝Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４に配列すべきと判断する。次に、部品実装機は、最高速度比＝２の部品を有する部品カセット１１４を検索して、部品ｐ４，ｐ９，ｐ１１，ｐ１３をそれぞれ有する部品カセット１１４を、Ｚ番号＝Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７，Ｚ８に配列すべきと判断する。部品実装機は、このような配列の判断を、最高速度比＝３，４に対しても同様に行なう。

そして、部品実装機は、このような判断結果、つまり図１６の（ｂ）に示すような部品カセット１１４の配列をオペレータに指示する。例えば、部品実装機は、操作用の画面に上述の部品カセット１１４の配列を表示して、このような配列にすべきことをメッセージにより表示したり、音声によりアナウンスしたりする。その結果、オペレータがこのような指示に基づいて各部品カセット１１４を配列するとともに、部品実装機が上述のように生成されたタスクに従って部品実装を行なうことにより、ロータリーヘッドの移動距離を短くしてスループットを向上することができる。

さらに、部品実装機は、通常時であれば、図１６の（ｃ）に示すように、同じ最高速度比の部品を有する部品カセット１１４のグループごとに、保持されている部品の員数に従って各部品カセット１１４をソートしてもよい。即ち、部品実装機は、最高速度比＝１のグループでは、最も多い員数の部品ｐ１２を保持する部品カセット１１４がＺ番号＝Ｚ１に配置され、２番目に多い員数の部品ｐ１を保持する部品カセット１１４がＺ番号＝Ｚ２に配置され、３番目に多い員数の部品ｐ１４を保持する部品カセット１１４がＺ番号＝Ｚ３に配置され、４番目に多い員数の部品ｐ８を保持する部品カセット１１４がＺ番号＝Ｚ４に配置されるべきと判断する。

このように判断された結果に基づいて各部品カセット１１４を配列するとともに、上述のように生成されたタスクに従って部品実装を行なうことにより、ロータリーヘッドの移動距離をさらに短くしてスループットをさらに向上することができる。

図１７は、部品実装機が各部品カセット１１４をソートする動作を示すフロー図である。

まず、部品実装機は、最高速度の速い部品（最高速度比の小さい部品）を有するものから順に各部品カセット１１４をソートする（ステップＳ２３０）。

次に、部品実装機は、通常時における配列を行なうか否かを判別する（ステップＳ２３２）。例えば、部品実装機は、各部品を基板２０に高密度に実装するため、通常時とは異なり、各部品の高さ（厚み）に基づいてそれらを実装すべきであるか否かを判別する。

ここで、通常時における配列を行なうと判別したときには（ステップＳ２３２のＹ）、部品実装機は、最高速度比の同じグループごとに、上述のように部品の員数に従って各部品カセット１１４をソートする（ステップＳ２３４）。一方、通常時における配列を行なわないと判別したときには（ステップＳ２３２のＮ）、部品実装機は、例えば、最高速度比の同じグループごとに、高さの低い部品を有するものから順に各部品カセット１１４をソートする（ステップＳ２３６）。

なお、部品実装機は、上述のステップＳ２３０，Ｓ２３４，Ｓ２３６のソートでは、部品を識別するための識別情報（例えば部品名など）を、その部品を保持する部品カセット１１４として取り扱い、情報処理により上記各ステップを実行する。したがって、上記各ステップでは、部品カセット１１４の配列を示すデータが生成される。また、図１７に示すフローでは、ステップＳ２３２で、通常時における配列を行なわないと判別したときには、部品の高さの順にソートを行なったが、他の順にソートを行ってもよい。

以上、本発明に係る部品実装機が部品を実装する部品実装方法について、実施の形態およびその変形例を用いて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。

例えば、本実施の形態およびその変形例では、部品実装機が順序決定装置を備えて部品の吸着順及び装着順を決定したが、管理装置３００が順序決定装置を備えて順序の決定をしても良い。この場合、部品実装機は、管理装置３００で決定された部品の吸着順及び装着順を取得して、その取得した吸着順及び装着順に従って複数の部品を取り扱い、基板２０への部品実装を行う。また、本実施の形態およびその変形例では、部品実装機が部品ライブラリ３０７ｂを保持していたが、管理装置３００が保持していても良い。ここで、本実施の形態およびその変形例における上述の順序決定装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを備え、このようなＣＰＵおよびメモリは、ヘッド１１２の最高速度比（最高速度）を特定する速度特定手段と、最高速度比の大きい部品がヘッド１１２に吸着されている時間が短くなるように、部品の取り扱い順序を決定する決定手段として機能する。

また、本実施の形態およびその変形例では、部品実装機は部品の吸着順を決定した後に、部品の装着順を決定したが、先に装着順を決定した後に吸着順を決定しても良い。また、本実施の形態では、部品実装機１００は部品の吸着順及び装着順を決定した後に、ヘッド１１２に部品を吸着させて基板２０に装着させたが、装着順の決定のタイミングは、部品の装着前であれば何れのタイミングであっても良い。例えば、部品をヘッド１１２に吸着させた後に装着順を決定しても良い。

また、本実施の形態では、部品実装機１００は各部品をヘッド１１２に吸着させるときには、各部品の吸着位置までヘッド１１２を移動させたが、ヘッド１１２を移動させずにそのヘッド１１２に複数の部品を同時に吸着させても良い。例えば、吸着順で部品ｐ１の次が部品ｐ２であって、部品ｐ１にノズル１１２ａを対向させたときに他のノズル１１２ａが部品ｐ２に対向しているような場合には、ヘッド１１２は移動することなく２つのノズル１１２ａで部品ｐ１，ｐ２を同時に吸着する。これと同様に、本実施の形態では、部品実装機１００は各部品を基板２０に装着するときには、各部品の実装点までヘッド１１２を移動させたが、ヘッド１１２を移動させずにそのヘッド１１２に吸着されている複数の部品を同時に装着させても良い。例えば、装着順で部品ｐ１の次が部品ｐ２であって、ノズル１１２ａに吸着された部品ｐ１をその部品ｐ１の実装点に対向させたときに、他のノズル１１２ａに吸着された部品ｐ２がその部品ｐ２の実装点に対向しているような場合には、ヘッド１１２は移動することなく２つのノズル１１２ａで部品ｐ１，ｐ２を同時に装着する。

また、本実施の形態およびその変形例では、部品ライブラリ３０７ｂは最高速度比を示していたが、最高速度を示しても良い。また、部品実装機は、部品ライブラリ３０７ｂに示される部品サイズやタクトなどから各部品の最高速度比（最高速度）を特定しても良い。部品サイズから最高速度を特定することが可能な理由は、一般に、部品サイズと最高速度との間には一定の関係があるからである。即ち、部品サイズが大きいと最高速度を遅くする必要があり、部品サイズが小さいと最高速度を速くすることが可能という関係がある。したがって、部品実装機は、部品ライブラリ３０７ｂの部品サイズを参照して、部品サイズの大きい部品ほどヘッドの移動速度が制限されるように、各部品に対する最高速度を特定する。このような場合には、部品ライブラリ３０７ｂの速度欄Ａ６を省くことができ、情報量を抑えることができる。ここで、部品サイズのうち厚みだけから各部品の最高速度比（最高速度）を特定してもよい。また、部品ライブラリ３０７ｂが各部品の重さを示しているときには、部品実装機は、その重さから最高速度を特定しても良い。部品サイズから最高速度を特定することが可能な理由は、上述と同様であって、部品の重さと最高速度との間には一定の関係があるからである。

また、本実施の形態およびその変形例では、部品ライブラリ３０７ｂに示す最高速度比（最高速度）に基づいてヘッドの移動速度を変化させたが、ヘッドの加速度を変化させても良く、移動速度及び加速度を変化させても良い。さらに、部品実装機は、ヘッドの最高速度比と同様、加速度に基づいて吸着順及び装着順を決定しても良い。このような場合にも、本発明は上述と同様の効果を奏する。一般的に、部品実装機は、吸着している部品の種類に関わらずヘッドを略同一の最高速度で移動させて、その部品の性質（大きさや重さなど）に応じてヘッドの（最高）加速度のみを変化させる。この加速度は、正の加速度と負の加速度を含み、いわゆる加減速度を意味する。例えば、ヘッドが小さい部品のみを吸着しているときには、そのヘッドの加速度の絶対値は大きく設定され、ヘッドが大きい部品を吸着しているときには、そのヘッドの加速度の絶対値は小さく設定される。したがって、本発明についても、加速度を変化させる方が実際的であって、上記実施の形態および変形例の最高速度を最高加速度に置き換え、移動速度（速度）を加速度に置き換えてもよい。

また、本実施の形態およびその変形例では、部品の吸着順及び装着順を決定してそれらの順序に従ってヘッドを制御したが、吸着順及び装着順の何れか一方を決定してその決定された順序に従ってヘッドを制御しても良い。

また、本実施の形態の変形例では、ロータリーヘッドの回転速度および回転加速度の少なくとも一方を、移動速度と同様、部品ライブラリ３０７ｂの最高速度比に基づいて制御しても良い。これにより、ロータリーヘッドの回転速度や回転加速度を速くして、スループットをさらに向上することができる。

また、本実施の形態の変形例では、部品実装機が図１４に示すタスク生成のための処理や、図１７に示す部品配列のための処理を実行したが、管理装置３００がこれらの処理を実行してもよい。

また、本実施の形態の変形例では、回転モジュラータイプの部品実装機に対してタスク生成および部品配列の処理を行なったが、本実施の形態の図１〜図３に示すようなモジュラータイプの部品実装機に対しても、回転モジュラータイプと同様、タスク生成および部品配列の処理を行ってもよい。

本発明の部品実装方法は、部品実装に要する時間を短縮してスループットの向上を図ることができるという効果を奏し、例えば、電子部品をプリント配線基板に実装する部品実装機や、その複数の部品実装機から構成される生産ラインなどに適用することができる。

本発明の実施の形態における部品実装システム全体の構成を示す外観図である。 同上の部品実装機の主要な構成を示す平面図である。 同上のヘッドと部品カセットの位置関係を示す模式図である。 同上の装着の対象となる部品（電子部品）の外観を示す外観図である。 同上の部品実装機が保持する部品ライブラリの一例を示す図である。 同上の部品の吸着順及び装着順を説明するための説明図である。 同上のヘッドが部品を吸着する様子を説明するための説明図である。 同上のヘッドが部品を装着する様子を説明するための説明図である。 同上のヘッドの移動速度を示す図である。 同上の部品実装機が部品を実装する動作を示すフロー図である。 本発明の実施の形態の変形例に係るロータリーヘッドの斜視図である。 同上の他のロータリーヘッドの斜視図である。 同上の部品実装機が部品を実装する動作を示すフロー図である。 同上の部品実装機がタスクを生成する動作を示すフロー図である。 同上の生成されたタスクの一例を示す図である。 同上の各部品カセットの配列を説明するための説明図である。 同上の部品実装機が各部品カセットをソートする動作を示すフロー図である。

符号の説明

１０ 部品実装システム
２０ 基板
１００ 部品実装機
１１０ 前サブ設備
１１２ ヘッド
１１２ａ ノズル
１１５ａ，１１５ｂ 部品供給部
１２０ 後サブ設備
２００ 部品実装機
３００ 管理装置
３０７ｂ 部品ライブラリ
ｐ１〜ｐ４ 部品

Claims (5)

1. 複数の部品を保持して回転および移動する保持手段を用いて、前記複数の部品を基板に実装する部品実装方法であって、
   前記複数の部品のそれぞれに対応付けられた前記保持手段の制限速度を特定する速度特定ステップと、
   前記複数の部品のうち制限速度の遅い部品が前記保持手段に保持されている時間が短くなるように、前記保持手段による前記複数の部品の取り扱い順序を、前記制限速度に基づいて決定する決定ステップと、
   前記決定ステップで決定された取り扱い順序に従って前記複数の部品を前記保持手段で取り扱い、前記保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下で前記保持手段を移動させることにより、前記複数の部品を基板に実装する実装ステップと、
   前記保持手段に保持されている部品のうち、制限速度が互いに異なる部品があるか否かを判別する判別ステップとを含み、
   前記決定ステップでは、
   前記速度特定ステップで特定された制限速度の速い部品から順に保持されるように、前記保持手段による前記複数の部品の保持順を、前記取り扱い順序として決定するとともに、前記速度特定ステップで特定された制限速度の遅い部品から順に装着されるように、前記保持手段による前記複数の部品の装着順を、前記取り扱い順序として決定し、
   前記実装ステップでは、
   前記保持手段を移動させて且つ一方向に回転させながら、前記保持手段に対して、前記複数の部品を前記保持順に従って保持させるとともに、前記判別ステップで異なる部品があると判別されたときには、前記保持手段を前記一方向と反対の方向に回転させながら、前記保持手段に対して、保持されている複数の部品を前記装着順に従って基板に装着させる
   ことを特徴とする部品実装方法。
2. 複数の部品を保持して回転および移動する保持手段を用いて、前記複数の部品を基板に実装する部品実装方法であって、
   前記複数の部品のそれぞれに対応付けられた前記保持手段の制限速度を特定する速度特定ステップと、
   前記複数の部品のうち制限速度の遅い部品が前記保持手段に保持されている時間が短くなるように、前記保持手段による前記複数の部品の取り扱い順序を、前記制限速度に基づいて決定する決定ステップと、
   前記決定ステップで決定された取り扱い順序に従って前記複数の部品を前記保持手段で取り扱い、前記保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下で前記保持手段を移動させることにより、前記複数の部品を基板に実装する実装ステップとを含み、
   前記実装ステップでは、
   前記保持手段を移動させて且つ一方向に回転させながら、前記保持手段に対して、前記複数の部品を前記取り扱い順に従って保持させるとともに、前記保持手段を前記一方向と反対の方向に回転させながら、前記保持手段に対して、保持されている複数の部品を前記取り扱い順に従って基板に装着させる
   ことを特徴とする部品実装方法。
3. 複数の部品を基板に実装する部品実装機であって、
   複数の部品を保持して回転および移動する保持手段と、
   前記複数の部品のそれぞれに対応付けられた前記保持手段の制限速度を特定する速度特定手段と、
   前記複数の部品のうち制限速度の遅い部品が前記保持手段に保持されている時間が短くなるように、前記保持手段による前記複数の部品の取り扱い順序を、前記制限速度に基づいて決定する決定手段と、
   前記決定手段で決定された取り扱い順序に従って前記複数の部品を前記保持手段で取り扱い、前記保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下で前記保持手段を移動させることにより、前記複数の部品を基板に実装する実装制御手段と、
   前記保持手段に保持されている部品のうち、制限速度が互いに異なる部品があるか否かを判別する判別手段とを備え、
   前記決定手段は、
   前記速度特定手段によって特定された制限速度の速い部品から順に保持されるように、前記保持手段による前記複数の部品の保持順を、前記取り扱い順序として決定するとともに、前記速度特定手段によって特定された制限速度の遅い部品から順に装着されるように、前記保持手段による前記複数の部品の装着順を、前記取り扱い順序として決定し、
   前記実装制御手段は、
   前記保持手段を移動させて且つ一方向に回転させながら、前記保持手段に対して、前記複数の部品を前記保持順に従って保持させるとともに、前記判別手段で異なる部品があると判別されたときには、前記保持手段を前記一方向と反対の方向に回転させながら、前記保持手段に対して、保持されている複数の部品を前記装着順に従って基板に装着させる
   ことを特徴とする部品実装機。
4. 複数の部品を基板に実装する部品実装機であって、
   複数の部品を保持して回転および移動する保持手段と、
   前記複数の部品のそれぞれに対応付けられた前記保持手段の制限速度を特定する速度特定手段と、
   前記複数の部品のうち制限速度の遅い部品が前記保持手段に保持されている時間が短くなるように、前記保持手段による前記複数の部品の取り扱い順序を、前記制限速度に基づいて決定する決定手段と、
   前記決定手段で決定された取り扱い順序に従って前記複数の部品を前記保持手段で取り扱い、前記保持手段に保持されている部品の最も遅い制限速度以下で前記保持手段を移動させることにより、前記複数の部品を基板に実装する実装制御手段とを備え、
   前記実装制御手段は、
   前記保持手段を移動させて且つ一方向に回転させながら、前記保持手段に対して、前記複数の部品を前記取り扱い順に従って保持させるとともに、前記保持手段を前記一方向と反対の方向に回転させながら、前記保持手段に対して、保持されている複数の部品を前記取り扱い順に従って基板に装着させる
   ことを特徴とする部品実装機。
5. 請求項１または２に記載の部品実装方法に含まれるステップをコンピュータに実行させるプログラム。

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