JP4805376B2 - 電子部品の吸着方法 - Google Patents

Description

本発明は、キャリアテープを担体としてＩＣ等の電子部品を搬送し、その電子部品を部品吸着ノズルで吸着する電子部品の吸着方法に関する。

従来から、プリント基板にチップ部品やＩＣ等の電子部品を装着することが行われている。この場合、キャリアテープの長手方向に間隔を保って形成された収容部内の電子部品をテープフィーダによって部品吸着位置に間欠的に搬送し、部品吸着位置に搬送されてくる電子部品を順次部品吸着ノズルで吸着してプリント基板の所定位置に搬送して装着することが行われる。また、このようにして、電子部品をプリント基板に装着する際には、生産性を向上させるために、複数のテープフィーダで搬送されてくる電子部品を複数のノズルで一度に吸着してプリント基板に装着することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

この電子部品の吸着方法（電子部品実装方法）では、まず、テープフィーダの部品停止予定位置と、部品停止位置に搬送された電子部品の位置との測定から電子部品の位置ずれ量を検出して、この位置ずれ量を停止位置補正データとして補正データ記憶手段に記憶させておく。そして、部品吸着ノズルで次の電子部品を吸着する際には、停止位置補正データに基づいてテープフィーダのテープ送り機構を制御するようにしている。

特開２００５−５２８８号公報

前述した従来の吸着方法では、テープフィーダのテープ送り機構を制御することにより、電子部品の位置ずれ量を補正するため電子部品の送り方向の位置ずれは補正によりなくすことができるが、送り方向に直交する方向の位置ずれをなくすことはできない。すなわち、複数のテープフィーダを配置したり、部品吸着ノズルを移載ヘッドに取り付けたりする際に、テープフィーダの位置誤差、テープフィーダに取り付けられるキャリアテープの位置誤差、部品吸着ノズルの位置誤差等が生じるため、複数のテープフィーダの間隔と複数の部品吸着ノズルの間隔とを一致させることは難しく、両間隔に多少のずれは生じる。このようなときに、送り方向に直交する方向の位置ずれもなくす必要が生じるが、前述した従来の吸着方法では、この送り方向に直交する方向の位置ずれをなくすことはできない。また、前述した従来の吸着方法では、複雑な制御が必要になる。

本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、その目的は、複数の部品吸着ノズルの簡単な制御により複数の電子部品を適正な状態で効率よく吸着できる電子部品の吸着方法を提供することである。

前述した目的を達成するため、本発明に係る電子部品の吸着方法の構成上の特徴は、電子部品を収容する収容部が長手方向に間隔を保って形成された複数のキャリアテープを複数のテープフィーダを介して平行に配置して、電子部品の吸着により空となった収容部の次の電子部品が収容された収容部を、テープフィーダの作動により部品吸着位置に間欠的に搬送する電子部品搬送工程と、電子部品の搬送方向および搬送方向に直交する方向に移動可能な移載ヘッドに設けられた複数の部品吸着ノズルが吸着すべき一組の電子部品の部品吸着可能位置におけるそれぞれの位置を確認する位置確認工程と、複数の部品吸着ノズルを上下移動させながら一組の電子部品をそれぞれ別個のタイミングによって各部品吸着ノズルで吸着する電子部品吸着工程とを備えた電子部品の吸着方法であって、複数の部品吸着ノズルのうち連続して吸着動作をする所定の２個の部品吸着ノズルの一方が先に下降を開始し、一方の部品吸着ノズルが電子部品を吸着して上昇を開始する前に、２個の部品吸着ノズルの他方の下降を開始させることで、２個の部品吸着ノズルを並行して下降させ、テープフィーダにキャリアテープの幅方向の両側上面を覆ってガイドするガイド部が備わっており、一方の部品吸着ノズルに吸着された電子部品の下端部がガイド部よりも上方に達したときに、移載ヘッドを移動させて他方の部品吸着ノズルが吸着する電子部品の上方に他方の部品吸着ノズルを位置させるようにし、しかる後他方の部品吸着ノズルが電子部品を吸着するようにし、複数の部品吸着ノズルがそれぞれ下降を開始してから上昇が終了するまでの上下移動の時間における、一方の部品吸着ノズルの部品吸着前の下降移動の時間および部品吸着後の上昇移動の時間と、他方の部品吸着ノズルの部品吸着前の下降移動の時間とにそれぞれ重複する時間帯を設けるようにして、移載ヘッドを移動させながら複数の部品吸着ノズルで一組の電子部品を順次吸着するようにしたことにある。

本発明に係る電子部品の吸着方法では、複数の部品吸着ノズルで一組の電子部品を同時に吸着するのではなく、各電子部品の位置の確認により検出した位置ずれを補正するように移載ヘッドを移動させながら複数の部品吸着ノズルで一組の電子部品を吸着タイミングをずらして１個ずつ吸着するようにしている。したがって、各部品吸着ノズルが対応する電子部品を吸着する際に、各部品吸着ノズルがそれぞれ吸着する電子部品に対して電子部品の搬送方向および搬送方向に直交する方向のいずれの方向にも位置ずれがなくなるように移載ヘッドを移動させながらすべての電子部品を各部品吸着ノズルで吸着することができる。

また、本発明では、複数の部品吸着ノズルがそれぞれ電子部品を吸着するために下降を開始してから上昇が終了するまでの上下移動の時間における、少なくとも２個の部品吸着ノズルが上下移動する時間に重複する時間帯を設けるようにしている。この場合、２個以上の複数個の部品吸着ノズルが同時に上下移動のうちのいずれかの動作をしている状態にすることもできる。これによると、すべての電子部品の中心を適正な状態で各部品吸着ノズルで吸着しながら、吸着動作の時間を極限まで短縮することができる。この結果、電子部品装着の工程全体の効率を向上させることができる。

なお、本発明における一組の電子部品は、複数のキャリアテープのうちの横方向に連続して配置された任意の数のキャリアテープに収容され、同時に部品吸着位置に搬送される電子部品であり、一組の電子部品の数は３個〜５個に設定することが好ましい。また、電子部品吸着工程において、各部品吸着ノズルが電子部品を吸着する順序は、部品吸着ノズルとキャリアテープとの配置にしたがって一方から他方に向かって順番に行ってもよいし、位置確認工程において確認された各電子部品の位置から検出される位置ずれ量に基づいて、移載ヘッドの移動距離を最少にできる順番に行ってもよい。

また、本発明に係る電子部品の吸着方法では、複数の部品吸着ノズルのうちの所定の２個の部品吸着ノズルの一方が電子部品を吸着して上昇を開始するときに、他方の部品吸着ノズルの下降を開始させ、一方の部品吸着ノズルが上昇するときに、移載ヘッドを移動させて他方の部品吸着ノズルが吸着する電子部品の上方に他方の部品吸着ノズルを位置させるようにしている。これによると、各部品吸着ノズルが吸着動作を行う順に、所定の部品吸着ノズルが上昇するときに、つぎの部品吸着ノズルが下降し、その部品吸着ノズルが上昇するときに、そのつぎの部品吸着ノズルが下降するといったことを繰り返すとともに、部品吸着ノズルの下降と、移載ヘッドの移動とが略同時に行われるため、吸着操作の時間に無駄がなくなる。

また、本発明に係る電子部品の吸着方法では、テープフィーダにキャリアテープの幅方向の両側上面を覆ってガイドするガイド部が備わっており、一方の部品吸着ノズルに吸着された電子部品の下端部がガイド部よりも上方に達したときに、移載ヘッドを移動させて他方の部品吸着ノズルが吸着する電子部品の上方に他方の部品吸着ノズルを位置させるようにしている。これによると、電子部品の位置ずれが搬送方向に直交する方向、すなわち搬送方向から横にずれる方向に大きい場合であっても、部品吸着ノズルが吸着した電子部品がガイド部に当接することを確実に防止できる。この結果、部品吸着ノズルに吸着された電子部品の姿勢を適正な状態に維持できる。

本発明の実施形態で用いられる電子部品装着装置を示した斜視図である。 電子部品装着装置の要部を示した構成図である。 第１実施形態に係る吸着方法を示した説明図である。 本発明の第１実施形態に係る吸着方法のプログラムのステップ１００〜１２０を示したフローチャートである。 吸着方法のプログラムのステップ１２２〜１３４を示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る吸着方法のプログラムのステップ２００〜２２０を示したフローチャートである。 吸着方法のプログラムのステップ２２２〜２３４を示したフローチャートである。 第２実施形態に係る吸着方法を示した説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面を用いて説明する。図１は、同実施形態で用いられる電子部品装着装置１０を示している。この電子部品装着装置１０は、基板Ａ上に、ＩＣチップ、抵抗器、コンデンサ等からなる電子部品Ｂ（図３および図８参照）を装着するための装置である。電子部品装着装置１０は、基台１１の上方で、基板ＡをＸ方向（図１に矢印ａで示した方向）に移動させて予め設定された設置部（図１における基板Ａの位置）に設置するためのコンベア１２と、基台１１の上方に配置されＸ方向およびＹ方向（図１に矢印ｂで示した方向）に移動する一対の移載ヘッド１３ａ，１３ｂと、基台１１の上面に配置された部品撮像カメラ１４と、電子部品Ｂを供給する複数のテープフィーダ１５からなる電子部品供給部１５ａ，１５ｂとを備えている。以下、矢印ａで示したＸ方向を左右方向として、矢印ａの左側を左方向、矢印ａの右側を右方向とする。また、矢印ｂで示したＹ方向を前後として、矢印ｂの前側を前方向、矢印ｂの後側を後方向とする。

コンベア１２は、基板Ａを固定する一対のレール部１２ａ，１２ｂと、このレール部１２ａ，１２ｂが取り付けられた載置台１２ｃと、載置台１２ｃを左右方向に移動させるボールねじ１２ｄとを備えている。レール部１２ａ，１２ｂは、基板Ａの前後方向の長さに略合わせて前後方向に一定間隔を保って左右方向に延びており、基板Ａを前後から挟むことにより固定する。また、ボールねじ１２ｄは搬送モータ（図示せず）の作動により載置台１２ｃを移動させて基板Ａを設置部に搬送する。そして、設置部において基板Ａへの小型電子部品Ｂの装着が終了すると、その基板Ａを下流側に搬送する。

基台１１の上面における載置台１２ｃの前後両側には、一対のＸレールユニット１６ａ，１６ｂが一定間隔を保って左右方向に延びており、その一対のＸレールユニット１６ａ，１６ｂにＹレールユニット１７が左右方向に移動可能な状態で掛け渡されている。そして、このＹレールユニット１７に、移載ヘッド１３ａ，１３ｂがＹレールユニット１７の長手方向に沿って移動可能な状態で取り付けられている。Ｘレールユニット１６ａ，１６ｂには、Ｘ軸サーボモータ１６ｃ（図２参照）とボールねじ１６ｄとを備えた駆動装置がそれぞれ設けられている。

また、Ｙレールユニット１７の本体は、Ｘレールユニット１６ａ，１６ｂのボールねじ１６ｄに係合して、ボールねじ１６ｄに沿って移動可能な脚部１７ａ，１７ｂと、脚部１７ａ，１７ｂの上端に掛け渡されたＹ軸部１７ｃとで構成されている。このため、Ｙレールユニット１７は、Ｘレールユニット１６ａ，１６ｂの駆動装置の駆動により左右方向に移動する。そして、Ｙ軸部１７ｃには、移載ヘッド１３ａ，１３ｂを支持するレール部１７ｄと、レール部１７ｄに沿って移載ヘッド１３ａ，１３ｂをそれぞれ個別に移動させるＹ軸サーボモータ１７ｅ（図２参照）とからなる駆動装置が設けられており、移載ヘッド１３ａ，１３ｂは、Ｙレールユニット１７の駆動装置の駆動によりレール部１７ｄの長手方向に沿って移動する。

この移載ヘッド１３ａ，１３ｂには、Ｚ方向（上下方向）に移動可能で、かつＺ軸周り（回転方向）に回転可能に支持される複数の部品吸着ヘッド１３ｃと、この複数の部品吸着ヘッド１３ｃの下端にそれぞれ設けられ電子部品Ｂを吸着する部品吸着ノズル１３ｄとが備わっている。また、移載ヘッド１３ａ，１３ｂには、複数の部品吸着ヘッド１３ｃを個別に昇降させるＺ軸サーボモータ１３ｅ（図２参照）と、複数の部品吸着ヘッド１３ｃを個別に回転方向に回転させるＲ軸サーボモータ１３ｆ（図２参照）とが備わっている。このため、移載ヘッド１３ａ，１３ｂは、一対のＸレールユニット１６ａ，１６ｂ間におけるＹレールユニット１７の移動可能範囲で基台１１上を移動でき、さらに、各部品吸着ヘッド１３ｃおよび部品吸着ノズル１３ｄは、上下方向に移動できるとともにＺ軸周り方向に回転できる。

また、部品吸着ノズル１３ｄは、吸引装置（図示せず）の作動によって生じる吸引力で電子部品Ｂを吸着してピックアップし、移載ヘッド１３ａ，１３ｂの移動によって基板Ａの上方に移動したのちに吸引装置による吸引が解除されることにより電子部品Ｂを基板Ａの所定部分に装着する。なお、設置部に搬送されてきたときの基板Ａの表面における電子部品Ｂが装着される領域には、印刷によりハンダパターンが塗布されており、電子部品Ｂはこのハンダパターン上に装着される。さらに、移載ヘッド１３ａ，１３ｂには、基板Ａおよびテープフィーダ１５の所定部分を撮像する移動カメラ１８が備わっている。

この移動カメラ１８は、基板Ａの設置位置、テープフィーダ１５の部品吸着位置およびテープフィーダ１５の部品吸着位置に搬送された電子部品Ｂの位置を確認するためなどに用いられる。また、部品撮像カメラ１４は、複数の部品吸着ノズル１３ｄの配置の確認や、各部品吸着ノズル１３ｄがそれぞれ吸着する電子部品Ｂを撮像するためなどに用いられる。電子部品供給部１５ａ，１５ｂは、それぞれテープフィーダ１５の電子部品Ｂの取り出し側をコンベア１２側に向けた状態で、一対のＸレールユニット１６ａ，１６ｂの前後の両外側にそれぞれ配置されている。そして、この電子部品供給部１５ａ，１５ｂは、コンベア１２と離れた位置からコンベア１２側の部品取出し位置に電子部品Ｂを搬送する。

電子部品装着装置１０には、前述した装置の他、図２に示した制御装置２０が備わっており、この制御装置２０には、主制御部２１、記憶部２２、軸制御部２３、撮像制御画像処理部２４、ＩＯ制御部２５および各エンコーダ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ等、電子部品装着装置１０の作動を制御するために必要な各種の装置が備わっている。記憶部２２は、ＲＯＭやＲＡＭを含んでおり、実行プログラム２７ａ、部品データベース２７ｂ、ノズル情報２７ｃ、フィーダ情報２７ｄを含む各種のプログラムや各種のデータが記憶されている。

実行プログラム２７ａには、後述するフローチャートや、各電子部品Ｂの装着順序や供給順序等の本実施形態に係る吸着方法を実行するためのプログラムや各種のデータが含まれている。部品データベース２７ｂには、電子部品Ｂの形状や厚み等の電子部品Ｂに関するデータが含まれており、ノズル情報２７ｃには、各部品吸着ノズル１３ｄの配置や間隔等の部品吸着ノズル１３ｄに関するデータが含まれている。また、フィーダ情報２７ｄには、キャリアテープＣ（図３および図８参照）の送り速度、部品吸着位置等のテープフィーダ１５が電子部品Ｂを搬送するために用いられる各種のデータが含まれている。

軸制御部２３は、複数の回路等で構成されており、主制御部２１からの制御信号に基づいてＸ軸サーボモータ１６ｃ、Ｙ軸サーボモータ１７ｅ、Ｚ軸サーボモータ１３ｅおよびＲ軸サーボモータ１３ｆの作動を制御する。撮像制御画像処理部２４は、主制御部２１からの制御信号に基づいて部品撮像カメラ１４および移動カメラ１８の作動を制御するとともに、部品撮像カメラ１４および移動カメラ１８が撮像した画像を画像処理して画像データとして主制御部２１を介して記憶部２２に送る。これらの画像データは、部品吸着ノズル１３ｄによる電子部品Ｂの吸着状態の適否の判断や、基板Ａの上面位置の確認、基板Ａへの電子部品Ｂの装着状態の適否の判断等に用いられる。

また、電子部品装着装置１０には、ＩＯ制御部２５を介して入力部２５ａおよび表示部２５ｂも備わっている。入力部２５ａは、キーボード等で構成されており、記憶部２２に記憶されたプログラムを選択するための入力や、各種のデータ等が入力される。また、表示部２５ｂはモニタで構成されており、部品撮像カメラ１４および移動カメラ１８が撮像した画像や各種のデータ等を表示する。エンコーダ２６ａは、Ｘ軸サーボモータ１６ｃの回転を検出することから移載ヘッド１３ａ，１３ｂの左右方向の位置を測定し、その左右方向の位置をデータとして軸制御部２３に送信する。エンコーダ２６ｂは、Ｙ軸サーボモータ１７ｅの回転を検出することから移載ヘッド１３ａ，１３ｂの前後方向の位置を測定し、その前後方向の位置をデータとして軸制御部２３に送信する。

また、エンコーダ２６ｃは、Ｚ軸サーボモータ１３ｅの回転を検出することから部品吸着ノズル１３ｄの上下方向の位置を測定し、その上下方向の位置をデータとして軸制御部２３に送信する。エンコーダ２６ｄは、Ｒ軸サーボモータ１３ｆの回転を検出することから部品吸着ノズル１３ｄの回転方向の位置を測定し、その回転方向の位置をデータとして軸制御部２３に送信する。そして、主制御部２１は、記憶部２２が記憶する実行プログラム２７ａ、部品データベース２７ｂ、ノズル情報２７ｃ、フィーダ情報２７ｄ、軸制御部２３を介してエンコーダ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄから送信される各位置データ、撮像制御画像処理部２４から送信される画像データおよび入力部２５ａの入力データに基づいて、前述した搬送モータや、Ｘ軸サーボモータ１６ｃ等の各種の装置を作動させる。

また、電子部品装着装置１０には、吸引装置の作動により、部品吸着ノズル１３ｄが電子部品Ｂを吸着したときの部品吸着ノズル１３ｄの圧力を検出するセンサ等の各種のセンサも備わっている。これによって、部品吸着ノズル１３ｄによる電子部品Ｂの吸着状態の良否等を判定できる。さらに、電子部品装着装置１０の所定部分には、異常時に警告音を発するアラームが設置されている。

また、図３に示したように、テープフィーダ１５によって部品吸着位置に搬送されるキャリアテープＣは、長手方向に一定間隔を保って凹部からなる複数の収容部Ｃａが形成されており、各収容部Ｃａ内にそれぞれ電子部品Ｂが収容されている。なお、部品吸着位置に到達する前のキャリアテープＣの上面には、カバーテープ（図示せず）が貼り付けられて収容部Ｃａから電子部品Ｂが飛び出さないようになっている。そして、各収容部Ｃａ内の電子部品Ｂが部品吸着位置に到達する前に、キャリアテープＣからカバーテープが剥離されて、電子部品Ｂが収容部Ｃａから取り出し可能になる。また、カバーテープで上面を被覆された状態のキャリアテープＣは、リールに巻回された状態で、テープフィーダ１５の後方部分に設置されている。

このように構成された電子部品装着装置１０を用いて、基板Ａ上に電子部品Ｂを実装する場合には、まず、カバーテープで上面を被覆された状態のキャリアテープＣの先端側部分を、リールからテープフィーダ１５の部品吸着位置に延ばし、部品吸着位置の手前で、カバーテープをキャリアテープＣから剥離する。なお、図示していないが、キャリアテープＣは、テープフィーダ１５に備わったスプロケットによって、部品吸着位置に順次搬送され、その手前に設けられた剥離機構によって、カバーテープは、キャリアテープＣから剥離される。この場合、説明の便宜上、電子部品供給部１５ａに隣り合って配置された３個のテープフィーダ１５から電子部品Ｂを順次搬送して、移載ヘッド１３ａに設けられた３個の部品吸着ノズル１３ｄで、各テープフィーダ１５の電子部品Ｂを吸着するものとする。

また、図３（ａ）、図３（ｂ）に示したように、各キャリアテープＣは、各テープフィーダ１５の上面に形成された搬送路に底面を沿わせて搬送され、各キャリアテープＣの上面両側は、テープフィーダ１５の上部両側に設けられたガイド部１５ｃ，１５ｄによって上方に浮き上がることを防止される。このようにして、各キャリアテープＣのセットができた状態で、各テープフィーダ１５を同時に駆動させる。これによって、スプロケットが回転を始め、各キャリアテープＣの収容部Ｃａに収容された電子部品Ｂが部品吸着位置に搬送されていく。そして、各キャリアテープＣの所定の収容部Ｃａが部品吸着位置に到達したときに、キャリアテープＣの搬送は一端停止され、移載ヘッド１３ａの部品吸着ノズル１３ｄが収容部Ｃａ内の電子部品Ｂを吸着する。

この場合の吸着は、主制御部２１が、図４および図５に示したプログラムを実行することによって行われる。このプログラムは記憶部２２に記憶されており、電子部品装着装置１０に電力が供給され、所定のスイッチがオン状態にされたのちに実行される。すなわち、このプログラムはステップ１００において開始され、ステップ１０２において、移動カメラ１８が、各テープフィーダ１５の部品吸着位置に静止している電子部品Ｂを撮像する処理が行われる。これによって、各電子部品Ｂの部品吸着位置上での位置および位置ずれ量が確認される。

この各電子部品Ｂの位置ずれ量は、電子部品Ｂの搬送方向とその搬送方向に直交する方向の位置ずれ量である。具体的には、フィーダ情報２７ｄを介して予め記憶部２２に記憶されている各部品吸着位置と、移動カメラ１８が各収容部Ｃａ内の電子部品Ｂを撮像して撮像制御画像処理部２４により画像処理された画像データに基づいて求められる各電子部品Ｂの位置とのずれ量を求めて、該ずれ量を各電子部品Ｂの位置ずれ量としている。なお、この各電子部品Ｂの位置ずれ量に加えて、部品データベース２７ｂ、ノズル情報２７ｃおよびフィーダ情報２７ｄに含まれる前述した各データを考慮して、後述する処理が行われる。

以下、各部品吸着ノズル１３ｄを、電子部品Ｂを吸着する順番にＮ１部品吸着ノズル１３ｄ、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄ、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄとし、部品吸着位置を、電子部品Ｂが吸着される順番にＮ１部品吸着位置、Ｎ２部品吸着位置、Ｎ３部品吸着位置として説明する。なお、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）ではそれぞれ、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄをＮ１、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄをＮ２、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄをＮ３としている。また、電子部品Ｂは吸着される順番にＮ１電子部品Ｂ、Ｎ２電子部品Ｂ、Ｎ３電子部品Ｂとする。

つぎに、ステップ１０４に進み、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄの位置およびＮ１電子部品Ｂの位置ずれ量に基づいてＮ１部品吸着ノズル１３ｄをＮ１部品吸着位置の上方に位置させるように移載ヘッド１３ａを移動させる。この場合、移載ヘッド１３ａは、左右方向および前後方向の最短距離を移動するように直線上を移動しＮ１部品吸着ノズル１３ｄをＮ１電子部品Ｂの中心の上方に位置させる。つぎに、プログラムは、ステップ１０６に進み、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄを下降させる処理が開始される。続いて、ステップ１０８において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄを下降させる処理が開始され、ステップ１１０において、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄがＮ１電子部品Ｂを吸着する。この場合、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄはＮ１電子部品Ｂの上面中心を吸着する。

そして、ステップ１１２において、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが上昇を開始すると、ステップ１１４において、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているか否かの判定が行われる。ここで、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも下方に位置していれば、「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１４の処理を繰り返す。そして、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置して「Ｙｅｓ」と判定すると、ステップ１１６に進んで、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄの位置とＮ２電子部品Ｂとの位置ずれ量に基づいてＮ２部品吸着ノズル１３ｄをＮ２部品吸着位置の上方に位置させるように移載ヘッド１３ａを移動させる。

この場合も、移載ヘッド１３ａは、左右方向および前後方向の最短距離を移動するように直線上を移動しＮ２部品吸着ノズル１３ｄをＮ２電子部品Ｂの中心の上方に位置させる。このとき、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているため、Ｎ１電子部品Ｂが、ガイド部１５ｃ，１５ｄに当接して落下したり姿勢を崩したりすることはない。この場合、図３（ａ）に示したように、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄはＮ２部品吸着位置に対して左右方向においては左側に位置ずれしているため、移載ヘッド１３ａは右側に移動する。ついで、ステップ１１８において、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄを下降させる処理が開始され、ステップ１２０において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄがＮ２電子部品Ｂを吸着する。この場合も、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄはＮ２電子部品Ｂの上面中心を吸着する。

そして、ステップ１２２において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが上昇を開始し、ステップ１２４において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ２電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているか否かの判定が行われる。ここで、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ２電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも下方に位置していれば、「Ｎｏ」と判定して、ステップ１２４の処理を繰り返す。そして、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ２電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置して「Ｙｅｓ」と判定すると、ステップ１２６に進んで、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄの位置とＮ３電子部品Ｂとの位置ずれ量に基づいてＮ３部品吸着ノズル１３ｄをＮ３部品吸着位置の上方に位置させるように移載ヘッド１３ａを移動させる。

この場合も、移載ヘッド１３ａは、左右方向および前後方向の最短距離を移動するように直線上を移動しＮ３部品吸着ノズル１３ｄをＮ３電子部品Ｂの中心の上方に位置させる。このとき、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ２電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているため、Ｎ２電子部品Ｂが、ガイド部１５ｃに当接して落下したり姿勢を崩したりすることはない。この場合、図３（ａ）に示したように、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄはＮ３部品吸着位置に対して左右方向においては左側に位置ずれしているため、移載ヘッド１３ａはさらに右側に移動する。ついで、ステップ１２８において、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄがＮ３電子部品Ｂを吸着する。この場合も、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄはＮ３電子部品Ｂの上面中心を吸着する。

つぎに、ステップ１３０に進み、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが上昇を開始する。Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄのすべてが上昇すると、プログラムはステップ１３２に進み、移載ヘッド１３ａは部品撮像カメラ１４の上方に移動する。そして、プログラムはステップ１３４に進み一旦終了する。なお、部品撮像カメラ１４は、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄで吸着されたＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂを下方から撮像して、各Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄに対する各Ｎ１〜Ｎ３電子部品Ｂの位置を認識する。

この部品撮像カメラ１４が撮像する画像は、撮像制御画像処理部２４によって画像処理され画像データとして記憶部２２に記憶され、Ｎ１〜Ｎ３電子部品Ｂを基板Ａに装着する際に実行される装着プログラムの実行に利用される。そして、Ｎ１〜Ｎ３電子部品Ｂの基板Ａへの装着の間に、各キャリアテープＣの次ぎの収容部Ｃａに収容された次のＮ１〜Ｎ３電子部品ＢがＮ１〜Ｎ３部品吸着位置に搬送され、前回のＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂの基板Ａへの装着終了後に、前述した処理が繰り返される。なお、２回目からの処理の場合には、ステップ１０２の実行は省略してもよい。

すなわち、前述した電子部品Ｂの吸着方法は、図３に示したように、Ｎ２，Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄに対して、Ｎ２，Ｎ３電子部品Ｂの位置が、搬送方向だけでなく搬送方向に直交する方向の右方向にも位置ずれしている場合に、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄを支持する移載ヘッド１３ａを、位置ずれを補正するように右方向に移動させながらＮ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄを順に上下移動させてＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂを吸着していくものである。そして、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが上下移動する時間のうち、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄとＮ２部品吸着ノズル１３ｄとの上下移動の時間に重複する時間帯を設けるとともに、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄとＮ３部品吸着ノズル１３ｄとの上下移動の時間に重複する時間帯を設けている。

さらに、移載ヘッド１３ａが左右方向および前後方向に移動するときは、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄがすべて上昇した状態にあるときか、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂの下端部がガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているときである。したがって、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄで、Ｎ１〜Ｎ３電子部品Ｂを適正な状態で、しかも可能な限り短時間で吸着することができる。

なお、図３（ａ）に示した破線ｄ１はＮ１部品吸着ノズル１３ｄの下降位置、破線ｄ２はＮ２部品吸着ノズル１３ｄの下降位置、破線ｄ３はＮ３部品吸着ノズル１３ｄの下降位置を示し、図３（ｂ）に示した点ｄ１はＮ１部品吸着ノズル１３ｄの下降開始時の位置、点ｄ２はＮ２部品吸着ノズル１３ｄの下降開始時の位置、点ｄ３はＮ３部品吸着ノズル１３ｄの下降開始時の位置を示している。また、図３（ｂ）における曲線からなる３つの一点鎖線の矢印は、それぞれＮ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄの下端部の移動経路を示しており、２つの破線の矢印は、それぞれＮ１部品吸着ノズル１３ｄの下端部とＮ２部品吸着ノズル１３ｄの下端部との同時期における位置およびＮ２部品吸着ノズル１３ｄの下端部とＮ３部品吸着ノズル１３ｄの下端部との同時期における位置を示している。そして、図３（ｂ）における直線からなる２つの実線の矢印は、それぞれＮ２，Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが下降する際に、移載ヘッド１３ａが左右方向に移動する幅を示している。

このように、本実施形態に係る電子部品の吸着方法では、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄでＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂを同時に吸着するのではなく、移載ヘッド１３ａを移動させながらＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂの中心の上方に位置させたＮ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄでＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂを順次吸着するようにしている。したがって、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄでＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂの上面中心を吸着することができる。また、その際、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄがそれぞれ下降を開始してから上昇が終了するまでの上下移動の時間における、少なくとも２個の部品吸着ノズル１３ｄが上下移動する時間に重複する時間帯を設けるようにしている。

また、２個の部品吸着ノズル１３ｄが上下移動する時間の重複する時間帯を、Ｎ１（Ｎ２）部品吸着ノズル１３ｄが下降しているときに、Ｎ２（Ｎ３）部品吸着ノズル１３ｄの下降を開始させ、Ｎ１（Ｎ２）部品吸着ノズル１３ｄがＮ１（Ｎ２）電子部品Ｂを吸着して上昇するときに、移載ヘッド１３ａを移動させてＮ２（Ｎ３）部品吸着ノズル１３ｄが吸着するＮ２（Ｎ３）電子部品Ｂの上方にＮ２（Ｎ３）部品吸着ノズル１３ｄを位置させることにより設けている。このため、Ｎ１〜Ｎ３電子部品Ｂの中心を適正な状態でＮ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄで吸着しながら、吸着動作の時間を極限まで短縮することができる。この結果、電子部品装着の工程全体の生産性を向上させることができる。

また、本実施形態によると、移載ヘッド１３ａが左右方向および前後方向に移動するときは、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄや、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂの下端部がガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているときである。このため、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂがガイド部１５ｃ，１５ｄに当接することを確実に防止できる。この結果、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂの姿勢を適正な状態に維持できる。

（第２実施形態）
図６および図７は、本発明の第２実施形態に係る電子部品の吸着方法を実行するためのプログラムを示している。このプログラムは記憶部２２に記憶されており、電子部品装着装置１０に電力が供給され、所定のスイッチがオン状態にされたのちに実行される。すなわち、このプログラムはステップ２００において開始され、ステップ２０２〜２０６においては、前述した実施形態のステップ１０２〜１０６と同じ処理が行われる。ここでも、前述した実施形態と同様、以下、各部品吸着ノズル１３ｄを、電子部品Ｂを吸着する順番にＮ１部品吸着ノズル１３ｄ、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄ、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄとし、部品吸着位置を、電子部品Ｂが吸着される順番にＮ１部品吸着位置、Ｎ２部品吸着位置、Ｎ３部品吸着位置として説明する。また、電子部品Ｂは吸着される順番にＮ１電子部品Ｂ、Ｎ２電子部品Ｂ、Ｎ３電子部品Ｂとする。

つぎに、ステップ２０８において、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄがＮ１電子部品Ｂを吸着する。この場合、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄはＮ１電子部品Ｂの上面中心を吸着する。そして、ステップ２１０において、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが上昇を開始すると、ステップ２１２において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄを下降させる処理が開始される。ついで、ステップ２１４において、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているか否かの判定が行われる。ここで、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも下方に位置していれば、「Ｎｏ」と判定して、ステップ２１４の処理を繰り返す。

そして、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置して「Ｙｅｓ」と判定すると、ステップ２１６に進み、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄの位置およびＮ２電子部品Ｂの位置ずれ量に基づいてＮ２部品吸着ノズル１３ｄをＮ２部品吸着位置の上方に位置させるように移載ヘッド１３ａを移動させる。この場合も、移載ヘッド１３ａは、左右方向および前後方向の最短距離を移動するように直線上を移動しＮ２部品吸着ノズル１３ｄをＮ２電子部品Ｂの中心の上方に位置させる。このとき、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ１電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているため、Ｎ１電子部品Ｂが、ガイド部１５ｃ，１５ｄに当接して落下したり姿勢を崩したりすることはない。

ついで、ステップ２１８において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄがＮ２電子部品Ｂを吸着する。そして、ステップ２２０において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが上昇を開始すると、ステップ２２２において、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄを下降させる処理が開始される。つぎに、ステップ２２４において、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが吸着したＮ２電子部品Ｂの下端部が、ガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているか否かの判定が行われる。以下、ステップ２２４〜２３２においては、前述した実施形態におけるステップ１２４〜１３２と同じ処理が行われる。そして、プログラムは、ステップ２３４に進んで一旦終了する。

すなわち、この実施形態に係る電子部品Ｂの吸着方法も前述した第１実施形態と同様、図８に示したように、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄに対して、Ｎ１〜Ｎ３電子部品Ｂの位置が、搬送方向だけでなく搬送方向に直交する方向にも位置ずれしている場合に、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄを支持する移載ヘッド１３ａを、位置ずれを補正するように移動させながらＮ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄを順に上下移動させてＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂを吸着していくものである。そして、この場合も、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが上下移動する時間のうち、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄとＮ２部品吸着ノズル１３ｄとの上下移動の時間に重複する時間帯を設けるとともに、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄとＮ３部品吸着ノズル１３ｄとの上下移動の時間に重複する時間帯を設けている。

さらに、移載ヘッド１３ａが左右方向および前後方向に移動するときは、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄがすべて上昇した状態にあるときか、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ１〜Ｎ３電子部品Ｂの下端部がガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているときである。したがって、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄで、Ｎ１〜Ｎ３電子部品Ｂを適正な状態で、しかも可能な限り短時間で吸着することができる。また、この場合、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄとＮ３部品吸着ノズル１３ｄとが下降を開始すると同時に移載ヘッド１３ａが左右方向および前後方向に移動する。

なお、図８（ａ）に示した破線ｄ１はＮ１部品吸着ノズル１３ｄの下降位置、破線ｄ２はＮ２部品吸着ノズル１３ｄの下降位置、破線ｄ３はＮ３部品吸着ノズル１３ｄの下降位置を示し、図８（ｂ）に示した点ｄ１はＮ１部品吸着ノズル１３ｄの下降開始時の位置、点ｄ２はＮ２部品吸着ノズル１３ｄの下降開始時の位置、点ｄ３はＮ３部品吸着ノズル１３ｄの下降開始時の位置を示している。また、図８（ｂ）に示した点ｕ１はＮ１部品吸着ノズル１３ｄの上昇開始時の位置、点ｕ２はＮ２部品吸着ノズル１３ｄの上昇開始時の位置、点ｕ３はＮ３部品吸着ノズル１３ｄの上昇開始時の位置を示している。そして、図８（ｂ）における３つの一点鎖線の矢印は、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄの下端部の移動経路をそれぞれ示しており、３つの実線の矢印は、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが上下移動する際に、移載ヘッド１３ａが左右方向にそれぞれ移動する幅を示している。

このように、本実施形態に係る電子部品の吸着方法では、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが吸着動作を行う順に、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄが上昇するときに、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが下降し、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄが上昇するときに、Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが下降するといったことを繰り返すため、Ｎ１〜Ｎ３部品吸着ノズル１３ｄが上下移動する際の時間に無駄がなくなる。また、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄがＮ１電子部品Ｂを吸着して上昇しているときに、移載ヘッド１３ａを移動させてＮ２部品吸着ノズル１３ｄが吸着するＮ２電子部品Ｂの上方にＮ２部品吸着ノズル１３ｄを位置させ、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄがＮ２電子部品Ｂを吸着して上昇しているときに、移載ヘッド１３ａを移動させてＮ３部品吸着ノズル１３ｄが吸着するＮ３電子部品Ｂの上方にＮ３部品吸着ノズル１３ｄを位置させるため、これによっても時間の短縮が可能になる。この実施形態におけるそれ以外の作用効果は前述した第１実施形態の作用効果と同様である。

また、本発明に係る電子部品の吸着方法は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜変更して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、Ｎ１部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ１電子部品Ｂの下端部がガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているときに、移載ヘッド１３ａを移動させてＮ２部品吸着ノズル１３ｄをＮ２電子部品Ｂの上方に位置させ、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ２電子部品Ｂの下端部がガイド部１５ｃ，１５ｄよりも上方に位置しているときに、移載ヘッド１３ａを移動させてＮ３部品吸着ノズル１３ｄをＮ３電子部品Ｂの上方に位置させるようにしている。

しかしながら、Ｎ１〜Ｎ３電子部品ＢのＮ１〜Ｎ３部品吸着位置上での左右方向の位置ずれ量が小さく、Ｎ１〜Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ１〜Ｎ２電子部品Ｂがガイド部１５ｃ，１５ｄに接触する恐れがない場合は、Ｎ１〜Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄに吸着されたＮ１〜Ｎ２電子部品Ｂの下端部がガイド部１５ｃ，１５ｄよりも下方に位置しているときに、移載ヘッド１３ａを移動させることもできる。この場合、Ｎ２部品吸着ノズル１３ｄやＮ３部品吸着ノズル１３ｄが下降を開始すると同時に、移載ヘッド１３ａを移動させることができる。

また、一組の部品吸着ノズル１３ｄおよび電子部品Ｂの数も３個に限らず適宜変更することができ、その吸着の順序も隣接した順番でなく、各部品吸着ノズル１３ｄと各電子部品Ｂとの位置ずれ量を考慮して決定することができる。この場合、３個以上の部品吸着ノズルの上下移動の時間に重複する時間帯を設けるようにしてもよい。さらに、本発明に係る電子部品の吸着方法で用いる電子部品実装装置の構成についても、適宜変更することができる。

１３ａ，１３ｂ…移載ヘッド、１３ｄ…部品吸着ノズル、１４…部品撮像カメラ、１５…テープフィーダ、１５ｃ，１５ｄ…ガイド部、１８…移動カメラ、Ｂ…電子部品、Ｃ…キャリアテープ、Ｃａ…収容部。

Claims (1)

1. 電子部品を収容する収容部が長手方向に間隔を保って形成された複数のキャリアテープを複数のテープフィーダを介して平行に配置して、前記電子部品の吸着により空となった前記収容部の次の電子部品が収容された前記収容部を、前記テープフィーダの作動により部品吸着位置に間欠的に搬送する電子部品搬送工程と、
   前記電子部品の搬送方向および前記搬送方向に直交する方向に移動可能な移載ヘッドに設けられた複数の部品吸着ノズルが吸着すべき一組の電子部品の部品吸着可能位置におけるそれぞれの位置を確認する位置確認工程と、
   前記複数の部品吸着ノズルを上下移動させながら前記一組の電子部品をそれぞれ別個のタイミングによって各部品吸着ノズルで吸着する電子部品吸着工程と
   を備えた電子部品の吸着方法であって、
   前記複数の部品吸着ノズルのうち連続して吸着動作をする所定の２個の部品吸着ノズルの一方が先に下降を開始し、前記一方の部品吸着ノズルが電子部品を吸着して上昇を開始する前に、前記２個の部品吸着ノズルの他方の下降を開始させることで、前記２個の部品吸着ノズルを並行して下降させ、
   前記テープフィーダに前記キャリアテープの幅方向の両側上面を覆ってガイドするガイド部が備わっており、前記一方の部品吸着ノズルに吸着された電子部品の下端部が前記ガイド部よりも上方に達したときに、前記移載ヘッドを移動させて前記他方の部品吸着ノズルが吸着する電子部品の上方に前記他方の部品吸着ノズルを位置させるようにし、しかる後前記他方の部品吸着ノズルが電子部品を吸着するようにし、
   前記複数の部品吸着ノズルがそれぞれ下降を開始してから上昇が終了するまでの上下移動の時間における、前記一方の部品吸着ノズルの部品吸着前の下降移動の時間および部品吸着後の上昇移動の時間と、前記他方の部品吸着ノズルの部品吸着前の下降移動の時間とにそれぞれ重複する時間帯を設けるようにして、前記移載ヘッドを移動させながら前記複数の部品吸着ノズルで一組の電子部品を順次吸着するようにしたことを特徴とする電子部品の吸着方法。

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