JP5506465B2 - 部品実装機の部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品などを基板に実装する部品実装機の部品実装方法に関し、より詳細には複数の部品実装ヘッドを備えた部品実装機におけるヘッドの干渉回避制御方法および部品の実装順序制御方法に関する。

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、スクリーン印刷機、部品実装機、リフロー機などを搬送装置で連結して基板生産ラインを構築することが一般的になっている。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置で構成されるのが一般的である。部品移載装置は、部品実装ロボットとも呼ばれ、部品実装ヘッドおよびヘッド駆動機構を有している。部品実装ヘッドは、空気圧を制御可能な一つまたは複数のホルダを有し、負圧を利用して部品供給装置から部品を吸着採取し、基板上の所定位置に当該部品を装着するものである。部品実装ヘッドは、例えば、直交２方向への移動を可能とするヘッド駆動機構により駆動されるようになっている。部品実装ヘッドが部品供給装置で部品を吸着採取し、基板上に移動して部品を装着し、部品供給装置に戻る一連の動作が部品実装サイクルであり、ピックアップアンドプレイスサイクルと呼ばれている。

また、部品実装速度を向上するために、複数の部品実装ロボット（部品移載装置）を備える対向ロボット機が実用化されている。この機種では、複数の部品実装ヘッドを同時に駆動することにより複数の部品を並行して実装することができ、部品実装ヘッドが互いに干渉しないように関連付けて制御する必要がある。複数の部品実装ロボット（部品移載装置）を備えてヘッドの干渉回避制御を行う部品実装機や部品実装方法の例が、特許文献１〜６に開示されている。

特許文献１では、部品実装ロボットの移動目的地が互いに交差している場合に、優先度の指定にしたがって移動するロボットと待避するロボットとを決定するようにしている。また、特許文献２では、ロボットの先端位置に仮想空間領域を設定し、二つのロボットの仮想空間領域が干渉するかどうかを監視し、干渉してかつ互いに近づく場合に優先度の低いロボットを停止するようにしている。さらに、特許文献３では、各ロボットの現在地と目的地を基にして互いの離隔距離が安全距離以下となるか確認し、安全距離以下となる干渉時に移動距離の短い一方のロボットが干渉エリアに進入し、他方のロボットが停止または待避するようにしている。特許文献１〜３に共通のいわゆる安全距離監視方式では、ロボット間の安全距離を監視し、干渉時には一方のロボットを一時停止または待避させるように制御している。

これらに対し、特許文献４では、或るロボットが干渉エリア内へ移動を開始するときに、相手ロボットが既に干渉エリア内にいるか干渉エリア内への移動中であるときに、或るロボットを一時停止させるようにしている。また、特許文献５では、或るロボットが干渉エリア内へ移動を開始するときに、相手ロボットが既に干渉エリア内にいるか干渉エリア内への移動中であるときに、干渉エリア外で装着できる部品を探して或るロボットに装着させるようにしている。特許文献４および５に共通のいわゆるエリア占有方式では、干渉エリアを求め、先行するロボットが干渉エリアを占有し、後続のロボットは干渉エリア外で停止し、あるいは干渉エリア外でできる処理を行うように制御している。

さらに、特許文献６では、実装シーケンスを行うために或るロボットが干渉エリアを占有しようとしたときに、当該実装シーケンスに「干渉エリア譲り」の指定がある場合に相手ロボットの占有を待つように制御している。これにより、どちらが先に到着したか否かに関わらず予定通りの順番で干渉エリアを占有できるようにしている。

また、２台の部品実装ロボット間の安全距離を算出する技術の例が特許文献７に開示されており、お互いの部品実装ヘッドの距離を基にして安全距離を算出し、干渉を回避している。

特許第３９０４６９５号公報 特許第３５５１３３０号公報 特許第３３１１３９７号公報 特許第４１６６２６３号公報 特許第４０４３２５３号公報 特許第３８９８４４３号公報 特許第４１６６２６３号公報

ところで、基板生産ラインでは、基板の生産に要する生産時間を前もって予測し、これを基に生産計画を立案するのが一般的である。しかしながら、特許文献１〜６による部品実装ヘッドの干渉回避制御では、実装動作の微妙なばらつきにより、予測した生産時間通りに生産できない場合が生じて生産計画に支障をきたすという問題がある。

例えば、特許文献１〜３の安全距離監視方式では、２個の部品実装ヘッドが安全距離ギリギリの位置で実装動作をする場合、時には同時に動作し、時には一方が停止してしまう場合がある。また、動作時間や動作タイミングのばらつきにより待避動作をしたり、しなかったりする場合が生じる。あるいは、２個の部品実装ヘッドが干渉する場合に、停止または待避するヘッドが入れ替わって部品実装順序が変化する場合も生じ得る。また、特許文献４〜６のエリア占有方式では、２個の部品実装ヘッドの移動のタイミングが微妙にずれると、干渉エリアに先着するヘッドが入れ替わり、部品実装順序が変化してしまう。

このように、部品装着位置検出や動作時間・動作タイミングなどの微妙なばらつきにより、２個の部品実装ヘッドが並行動作または順次動作したり、先行動作する部品実装ヘッドが入れ替わったり、部品実装順序が変化したりする。さらには、これが波及して以降の部品実装順序が予測から外れ、実際の生産時間が当初の予測から大きく変動してしまうおそれもある。

また、部品実装の際に一方の部品実装ヘッドで続けて部品実装サイクルを実施したい場合や、予定された部品実装サイクルで実装できなかった未装着部品をリカバリ実装処理したい場合などが生じる。このような標準的でない処理に対して従来の制御方法は応用性が十分でなく、生産時間を大幅に増加させる原因となっていた。

さらに、特許文献７の干渉回避制御では、部品実装ヘッドに吸着された部品の干渉のおそれを解消できていない。詳述すると、近年の部品実装機の小型化により部品実装ヘッドの寸法も小さくなり、大きな部品を吸着採取した場合にヘッドからはみだすようになった。その結果、安全距離の算出においてヘッドの距離だけを考慮していると、ヘッドからはみだした部品により干渉が生じるおそれがある。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、複数の部品実装ヘッドの部品装着位置検出や動作時間・動作タイミングなどに微妙なばらつきがあっても予測した生産時間からの変動がごく小さく、一つのヘッドでの連続した部品実装サイクルの実施や未装着部品のリカバリ実装処理が可能な応用性に優れ、さらに複数の部品実装ヘッドの干渉回避制御を確実に行える部品実装機の部品実装方法を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る部品実装機の部品実装方法の発明は、基板を部品実装位置に搬入し、位置決めし、搬出する基板搬送装置と、複数種類の部品を供給する部品供給装置と、該部品供給装置から供給される前記部品を採取して位置決めされた前記基板上に装着する部品実装ヘッドおよび該部品実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構をそれぞれ有する複数の部品移載装置と、該複数の部品移載装置を関連付けて制御する制御装置と、を備える部品実装機の部品実装方法であって、前記部品移載装置が前記部品を前記部品供給装置から採取し前記位置決めされた基板上に移動して装着し、前記部品供給装置上に戻る複数の部品実装サイクルに一連の優先度を設定するとともに、前記複数の部品移載装置に前記複数の部品実装サイクルを割り当てた優先度管理リストを作成する優先度設定ステップと、前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装サイクルの実施を終了するごとに、前記優先度管理リストに基づいて、当該部品移載装置に割り当てられかつ前記優先度が終了した部品実装サイクルの優先度に続く部品実装サイクルを選択するサイクル選択ステップと、それぞれの部品移載装置について選択した部品実装サイクルにおける前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なる干渉エリアを求める干渉検出ステップと、前記干渉エリアがないときに、前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドを時間的に並行して駆動することにより、前記選択した部品実装サイクルを実施して終了させる無干渉時実装ステップと、前記干渉エリアがあるときに、前記選択した部品実装サイクルのうち優先度が高い高優先サイクルを実施するようにいずれかの部品実装ヘッドを駆動するとともに、時間的に並行して優先度が低い低優先サイクルの一部を実施するように他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させない範囲で駆動し、前記高優先サイクルが終了した後に前記他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させて前記低優先サイクルの残部を実施して終了させる干渉時実装ステップと、前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装サイクルの実施を終了すると、該終了した部品実装サイクルを前記優先度管理リストから削除して前記サイクル選択ステップに戻るサイクル更新ステップと、を有することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記高優先サイクルが割り当てられたいずれかの部品移載装置に、前記優先度が前記高優先サイクルより低く前記低優先サイクルより高い連続実装サイクルが割り当てられているとき、前記サイクル選択ステップで前記高優先サイクルおよび低優先サイクルとともに前記連続実装サイクルを選択し、前記干渉検出ステップで、前記高優先サイクルおよび前記連続実装サイクルが割り当てられたいずれかの前記部品実装ヘッドの移動予定範囲と前記低優先サイクルが割り当てられた他の前記部品実装ヘッドの移動予定範囲とが重なるエリアを前記干渉エリアとすることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２において、終了した部品実装サイクルで実装
できなかった未装着部品が発生したとき、該未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ
部品実装サイクルを設定し、該リカバリ部品実装サイクルを前記優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度位置に追加するリカバリステップを有することを特徴とする。

請求項４に係る部品実装機の部品実装方法の発明は、基板を部品実装位置に搬入し、位置決めし、搬出する基板搬送装置と、複数種類の部品を供給する部品供給装置と、該部品供給装置から供給される前記部品を採取して位置決めされた前記基板上に装着する部品実装ヘッドおよび該部品実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構をそれぞれ有する複数の部品移載装置と、該複数の部品移載装置を関連付けて制御する制御装置と、を備える部品実装機の部品実装方法であって、前記複数の部品移載装置が順番に実施する複数の部品実装タスクに一連の優先度を設定した優先度管理リストを作成する優先度設定ステップと、前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装タスクの実施を終了するごとに、前記優先度管理リストに基づいて、当該部品移載装置に割り当てられかつ前記複数の部品移載装置が続けて実施する前記優先度が連続する部品実装タスクを選択するタスク選択ステップと、それぞれの部品移載装置について選択した部品実装タスクにおける前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なる干渉エリアを求める干渉検出ステップと、前記干渉エリアがないときに、前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドを時間的に並行して駆動することにより、前記選択した部品実装タスクを実施して終了させる無干渉時実装ステップと、前記干渉エリアがあるときに、前記選択した部品実装タスクのうち優先度が高い高優先タスクを実施するようにいずれかの部品実装ヘッドを駆動するとともに、時間的に並行して優先度が低い低優先タスクの一部を実施するように他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させない範囲で駆動し、前記高優先タスクが終了した後に前記他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させて前記低優先タスクの残部を実施して終了させる干渉時実装ステップと、前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装タスクの実施を終了すると、終了した部品実装タスクを前記優先度管理リストから削除して前記タスク選択ステップに戻るタスク更新ステップと、を有することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４において、各前記部品実装タスクは、各前記部品移載装置が前記部品を前記部品供給装置から採取し前記位置決めされた基板上に移動して装着し、前記部品供給装置上に戻る部品実装サイクルを１個または複数個含むことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５において、選択したそれぞれの部品実装タスクに含まれる前記部品実装サイクルにおける前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なるエリアを前記干渉エリアとすることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項５または６において、終了した部品実装サイクルで実装
できなかった未装着部品が発生したとき、該未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ
部品実装サイクルを設定し、該リカバリ部品実装サイクルを前記優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度の部品実装タスクに含ませるリカバリステップを有することを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか一項において、前記干渉検出ステップで、前記複数の部品移載装置の各部品実装ヘッドの寸法に加え、前記各部品実装ヘッドに採取される部品の寸法、回転、および位置オフセットを考慮した各移動予定範囲が重なる前記干渉エリアを求めることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項８において、前記各部品実装ヘッドが最も相手ヘッド側まで進んだときに前記各部品実装ヘッドの先端が到達する最も相手ヘッド側の位置、および前記各部品実装ヘッドに採取される部品が到達し得る最も相手ヘッド側の位置を考慮して前記各部品実装ヘッドの前記各移動予定範囲を定め、さらに、複数の前記部品実装ヘッドの前記各移動予定範囲の少なくとも一つを所定の安全距離分だけ相手ヘッド側に拡げることを特徴とする。

請求項１に係る部品実装機の部品実装方法の発明では、複数の部品実装サイクルに一連の優先度を設定して複数の部品移載装置に割り当てた優先度管理リストを作成し、優先度にしたがって部品実装サイクル単位で部品実装を実施するようにしている。したがって、複数の部品実装ヘッドの部品装着位置検出や動作時間・動作タイミングなどに微妙なばらつきがあっても、部品実装順序が入れ替わることがなくなる。また、複数の部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なる干渉エリアがないときに複数の部品実装ヘッドを時間的に並行して駆動し、干渉エリアがあるときに優先度が高い高優先サイクルを実施しつつ低優先サイクルの一部を実施するように駆動している。したがって、動作タイミングなどにばらつきがあっても、干渉エリアには高優先側のヘッドが常に先入し、また、低優先側のヘッドも待機時間を有効利用できる。以上の総合的な作用により、実際の生産時間が当初の予測から大きく変動してしまうことがなくなり、生産計画通りの実績を得ることができる。

請求項２に係る発明では、高優先サイクルが割り当てられたいずれかの部品移載装置に優先度が連続する連続実装サイクルが割り当てられているとき、この２つのサイクルを一括して他との干渉エリアを求めるとともに、この２つのサイクルを連続して実施するようにしている。これにより、高優先サイクルが終了し連続実装サイクルに移行する時点での干渉エリアの再計算や、低優先側の待避動作、および待避動作完了を待つ高優先側の無駄な待ち時間がなくなり、生産時間の増加を抑制でき応用性に優れている。

請求項３に係る発明では、終了した部品実装サイクルで実装できなかった未装着部品が発生したとき、当該の未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ部品実装サイクルを優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度位置に追加するようにしている。したがって、当初設定した優先度を守りつつ未装着部品をリカバリできるので、生産時間の増加を抑制でき応用性に優れている。

請求項４に係る部品実装機の部品実装方法の発明では、複数の部品移載装置が順番に実施する複数の部品実装タスクに一連の優先度を設定した優先度管理リストを作成し、優先度にしたがってタスク単位で部品実装を実施するようにしている。また、請求項５に係る発明では、各部品実装タスクは、部品実装サイクルを１個または複数個含んでいる。さらに、請求項６に係る発明では、選択したそれぞれの部品実装タスクに含まれる部品実装サイクルにおける複数の部品移載装置の部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なるエリアを干渉エリアとしている。一つの部品移載装置が連続して実施する複数の部品実装サイクルを一つのタスクと考え、タスク単位での部品実装動作、優先度管理、および干渉エリアの算出を実施するようにしてもよい。これにより、複数の部品実装ヘッドの部品装着位置検出や動作時間・動作タイミングなどに微妙なばらつきがあっても、部品実装順序が入れ替わることがなくなる。また、複数の部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なる干渉エリアがないときに複数の部品実装ヘッドを時間的に並行して駆動し、干渉エリアがあるときに優先度が高い高優先タスクを実施しつつ低優先タスクの一部を実施するように駆動している。したがって、動作タイミングなどばらつきがあっても、干渉エリアには高優先側のヘッドが常に先入し、また、低優先側のヘッドも待機時間を有効利用できる。以上の総合的な作用により、実際の生産時間が当初の予測から大きく変動してしまうことがなくなり、生産計画通りの実績を得ることができる。

請求項７に係る発明では、終了した部品実装サイクルで実装できなかった未装着部品が発生じたとき、当該の未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ部品実装サイクルを設定し、該リカバリサイクルを優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度の部品実装タスクに含ませるようにしている。したがって、当初設定した優先度を守りつつ未装着部品をリカバリできて、生産時間の増加を抑制でき応用性に優れている。

請求項８に係る発明では、干渉検出ステップで、複数の部品移載装置の各部品実装ヘッドの寸法に加え、各部品実装ヘッドに採取される部品の寸法、回転、および位置オフセットを考慮して、各移動予定範囲が重なる干渉エリアを求めるようにしている。これにより、大きな部品が部品実装ヘッドからはみ出していても、干渉を回避できる。

請求項９に係る発明では、各部品実装ヘッドが最も相手ヘッド側まで進んだときに各部品実装ヘッドの先端が到達する最も相手ヘッド側の位置、および各部品実装ヘッドに採取される部品が到達し得る最も相手ヘッド側の位置を考慮して各部品実装ヘッドの各移動予定範囲を定め、さらに、複数の部品実装ヘッドの各移動予定範囲の少なくとも一つを所定の安全距離分だけ相手ヘッド側に拡げるようにしている。これにより、安全距離を見込んで干渉エリアを求めることができ、各部品実装ヘッドおよび部品の間には最小でも安全距離分の間隔が確保される。したがって、大きな部品が部品実装ヘッドからはみ出し、さらに、部品の装着位置の制御誤差などがあっても、より確実に干渉を回避できる。

第１実施形態の部品実装機の部品実装方法を適用する部品実装機、および干渉エリアを模式的に説明する平面図である。 第１実施形態の部品実装機の部品実装方法を説明するフローチャートの図である。 第１実施形態で用いる優先度管理リストの例を説明する図である。 図３に示された優先度管理リストが意味する移動目的地を説明する一覧表の図である。 第１実施形態において、連続実装サイクルがある場合の優先度管理リストの例を説明する図である。 第１実施形態の部品実装機の部品実装方法の応用例を説明する図であり、図５に示される優先度管理リストに基づいて干渉エリアを求める方法を示している。 第２実施形態で用いるタスク優先度管理リストの例を説明する図である。 第３実施形態の部品実装機の部品実装方法を模式的に説明する図である。 第１〜第３実施形態の干渉検出ステップで共通な干渉エリアの求め方を模式的に説明する図である。

本発明の第１実施形態の部品実装機の部品実装方法を図１〜図６を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の部品実装機の部品実装方法を適用する部品実装機１、および干渉エリアＡＲＳを模式的に説明する平面図である。部品実装機１は、基板搬送装置２、２台の部品供給装置３１、３２、２台の部品移載装置４１、４２、図略の制御コンピュータなどで構成されている。

基板搬送装置２は、実装対象となる基板Ｋ（図中では斜線を付して示す）を部品実装機１の図中左側から図中Ｘ方向に搬入し、略中央の部品実装位置に位置決めし、部品実装後の基板Ｋを図中右側へとＸ方向に搬出するものである。基板搬送装置２には、例えばＸ方向への搬送を行う搬送コンベヤを用いることができる。第１および第２部品供給装置３１、３２は、それぞれ第１および第２部品移載装置４１、４２に複数種類の部品を供給するものであり、基板搬送装置２の両側に１個ずつ配置されている。第１および第２部品供給装置３１、３２には、例えば複数のテープ型フィーダをもつ装置を用いることができる。

第１および第２部品移載装置４１、４２は、第１および第２部品供給装置３１、３２から供給される部品を採取して位置決めされた基板Ｋ上の所定の装着位置に装着するものである。第１および第２部品移載装置４１、４２は類似の構造を有しており、基板搬送装置２を挟んで概ね対称に配置されている。第１および第２部品移載装置４１、４２は、ヘッド駆動機構を構成する共通の一対の固定レール４３、４４、個別の第１および第２ヘッド移動レール４５、４６、および図略の複数のサーボモータと、個別の第１および第２部品実装ヘッド５１、５２、および図略の吸着機構と、を有している。

一対の固定レール４３、４４は、基板搬送装置２よりも上側に、基板Ｋを搬送するＸ方向と直交するＹ方向に平行に配置されている。第１および第２ヘッド移動レール４５、４６は、両固定レール４３、４４と直交して配置され、その両端が両固定レール４３、４４に沿って移動可能に支持されている。第１および第２部品実装ヘッド５１、５２は、ヘッド移動レール４５、４６に沿ってＸ方向に移動可能に支持されている。図略の複数のサーボモータは、制御コンピュータからの指令に基づき、各ヘッド移動レール４５、４６を駆動してＹ方向の位置を制御し、各部品実装ヘッド５１、５２を駆動してＸ方向の位置を制御するようになっている。

第１および第２部品実装ヘッド５１、５２はそれぞれ、その先端５１Ｈ、５２Ｈ付近に２個のホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂを有している。各ホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂは、下方に向けて基板Ｋに対向するように配置されている。また。各ホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂには、独立して動作する吸着機構が設けられている。各ホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂは、第１および第２部品供給装置３１、３２の上方に移動し吸着機構の負圧を利用してそれぞれ１個の部品を吸着して採取し、基板Ｋの上方に移動し負圧を解除して部品を基板Ｋ上に装着するようになっている。また、各ホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂが吸着した部品の傾きや回転、位置オフセットなどの状態を確認するために、第１および第２画像取り込み装置４７、４８が各部品供給装置３１、３２の前方に設けられている。

図略の制御コンピュータは、実装対象となる基板Ｋの種類に応じて部品実装動作を管理制御するものである。第１実施形態の部品実装機の部品実装方法は、制御コンピュータで実行されるプログラムにより実現されている。制御コンピュータは、第１および第２画像取り込み装置４７、４８における部品状態の確認情報を取り込み、前述のサーボモータを制御して各部品実装ヘッド５１、５２を駆動し、また、マンマシンインターフェイスによりオペレータと情報交換するように構成されている。

部品実装機１において、通常各部品移載装置４１、４２の部品実装ヘッド５１、５２はそれぞれ、各部品供給装置３１、３２に移動して２個の部品をホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂに吸着し、各画像取り込み装置４７、４８による部品状態の確認の後、基板Ｋの上方に移動して部品を装着し、装着後に各部品供給装置３１、３２に戻る。この一連の動作が部品実装サイクル（ピックアップアンドプレイスサイクル）である。場合によっては、１個の部品のみを実装する部品実装サイクルもある。

選択した或る部品実装サイクルを実施する際に、第１および第２部品実装ヘッド５１、５２が移動する予定の範囲が移動予定範囲である。図１の例では、第１部品実装ヘッド５１の移動予定範囲ＡＲ１は、固定レール４３、４４の一端４３Ａ、４４Ａと、最も第２部品実装ヘッド５２側まで進んだ最相手ヘッド側位置Ｈ１の間となる。同様に、第２部品実装ヘッド５２の移動予定範囲ＡＲ２は、固定レール４３、４４の他端４３Ｂ、４４Ｂと、最も第１部品実装ヘッド５１側まで進んだ最相手ヘッド側位置Ｈ２の間となる。図示されるように、２つの移動予定範囲ＡＲ１、ＡＲ２の重なっている範囲が干渉エリアＡＲＳとなる。両方の部品実装ヘッド５１、５２が、部品供給装置３１、３２に近い比較的手前側の位置に部品を実装するとき、干渉エリアＡＲＳが生じない場合もある。

次に、上述の部品実装機１に適用する第１実施形態の部品実装方法について説明する。図２は、第１実施形態の部品実装機の部品実装方法を説明するフローチャートの図である。図示されるように、第１実施形態の部品実装機の部品実装方法は、段取りステップＳ１、優先度設定ステップＳ２、サイクル選択ステップＳ３、干渉検出ステップＳ４、無干渉時実装ステップＳ５、干渉時実装ステップＳ６、サイクル更新ステップＳ７、および後処理ステップＳ８を有している。

段取りステップＳ１では、基板Ｋへの部品実装に必要な段取りを行う。段取りでは、基板搬送装置２が基板Ｋを搬入し、部品実装位置に位置決めする。また、必要に応じて、部品供給装置３１、３２の部品の種類の変更や、数量の補充が行われる。

次の優先度設定ステップＳ２では、複数の部品実装サイクルに一連の優先度を設定するとともに、第１および第２部品移載装置４１、４２に複数の部品実装サイクルを割り当てた優先度管理リストを作成する。優先度は、部品実装順序を制御するパラメータである。搬入された基板Ｋの種類および実装面に応じて、実装すべき所定の部品の種類および数量と基板上における装着位置が特定される。したがって、所定の全部品を実装するのに必要な複数の部品実装サイクルを特定でき、さらに、部品実装サイクルの実施順序および第１および第２部品移載装置４１、４２への割り当てを決めることができ、優先度管理リストを作成できる。実用的には、生産時間が短く効率的となるように予め検討し作成した優先度管理リストを制御コンピュータの記憶部に格納しておき、基板Ｋが特定された段階で記憶部から優先度管理リストを読み出す。

図３は、第１実施形態で用いる優先度管理リストの例を説明する図である。図示されるように、優先度管理リストは、優先度欄、装置欄、ホルダ欄、シーケンス欄の４欄からなる一覧表のイメージで作成されている。優先度欄には、一連番号からなる優先度が設定されている。各優先度に対応して、装置欄には第１および第２部品移載装置４１、４２のいずれかが設定されている。また、各装置欄に対応して、ホルダ欄には１個または２個のホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂが設定されている。さらに、各ホルダ欄に対応して、シーケンス欄には各シーケンス１〜７が設定されている。各シーケンス１〜７は、実装する部品の種類、部品供給装置３１、３２上における採取位置、基板Ｋ上における装着位置などの情報を含んでいる。一覧表中の一つの優先度に規定される１個または２個のホルダおよびシーケンスが部品実装サイクルに相当している。なお、優先度１および２に規定されるマーク１およびマーク２のシーケンスは、部品を実装する動作ではなく、部品実装位置に搬入された基板Ｋの位置を認識する動作である。

図４は、図３に示された優先度管理リストが意味する移動目的地を説明する一覧表の図である。図示されるように、図３の優先度管理リストのホルダ欄およびシーケンス欄の情報は、各部品実装ヘッド５１、５２の移動目的地および移動順序の欄に置き換えることができる。この欄は、欄内の左側から右側へと順番に部品実装ヘッド５１、５２が移動する部品実装サイクルを示している。例えば、優先度３の段は、第１部品移載装置に割り当てられた部品実装サイクルを示し、まず第１部品供給装置３１に移動して「ホルダ５１Ａで部品採取」し、二番目に「ホルダ５１Ｂで部品採取」し、三番目に「第１画像取り込み装置」に移動して部品状態を確認し、四番目に基板上Ｋ上に移動して「ホルダ５１Ａで部品装着」し、五番目に「ホルダ５１Ｂで部品装着」し、最後に第１部品供給装置３１に戻るように部品実装ヘッド５１が移動する。これらの動作は、記憶されている移動目的地の位置情報、例えばＸ−Ｙ座標系で示される座標値の情報を用いて制御される。

図２に戻り、優先度設定ステップＳ２の次のサイクル選択ステップＳ３では、２台の部品移載装置４１、４２のいずれか一方が部品実装サイクルの実施を終了するごとに、優先度管理リストに基づいて、当該部品移載装置に割り当てられかつ優先度が終了した部品実装サイクルの優先度に続く部品実装サイクルを選択する。換言すれば、或る部品実装サイクルを終了するごとに、当該部品移載装置４１、４２に割り当てられたうちで未だ残っている最も優先度の高い部品実装サイクルを選択する。

当然ながら、初回のサイクル選択ステップＳ３では、第１部品移載装置４１について優先度１の部品実装サイクルを選択し、第２部品移載装置４２について優先度２の部品実装サイクルを選択する。また、後述するサイクル更新ステップＳ７で、終了した部品実装サイクルは削除される。例えば、第１部品移載装置４１が図３中の優先度１のマーク１に相当する部品実装サイクルを終了するとこのサイクルが削除されるので、優先度３の部品実装サイクルを選択する。次に、第２部品移載装置４２が優先度２のマーク２に相当する部品実装サイクルを終了するとこのサイクルが削除されるので、優先度４の部品実装サイクルを選択する。さらに、第１部品移載装置４１が優先度３の部品実装サイクルを終了すると、優先度５の部品実装サイクルを選択する。以下、同様にして、２台の部品移載装置４１、４２のいずれかが部品実装サイクルの実施を終了するごとに、当該部品移載装置４１、４２に割り当てられたうちで未だ残っている最も優先度の高い部品実装サイクルを選択する。

次の干渉検出ステップＳ４では、選択した２個の部品実装サイクルにおける２台の部品移載装置４１、４２の部品実装ヘッド５１、５２の各移動予定範囲ＡＲ１、ＡＲ２が重なる干渉エリアＡＲＳを求める。図４で説明した移動目的地の位置情報を基にして、図１に示される各移動予定範囲ＡＲ１、ＡＲ２および干渉エリアＡＲＳを容易に求めることができる。なお、干渉エリアＡＲＳを求める際、後述するように、第１および第２部品実装ヘッド５１、５２の先端５１Ｈ、５２Ｈだけでなく、採取した部品のはみだしや安全距離を考慮して干渉エリアＡＲＳを求める。干渉検出ステップＳ４で干渉エリアがないときには無干渉時実装ステップＳ５に進み、干渉エリアがあるときには干渉時実装ステップＳ６に進む。

無干渉時実装ステップＳ５では、２台の部品移載装置４１、４２の部品実装ヘッド５１、５２相互間の干渉のおそれがないので、制御コンピュータは２個の部品実装ヘッド５１、５２を時間的に並行して駆動する。これにより、選択した２個の部品実装サイクルは並行して実施される。

干渉時実装ステップＳ６では、２台の部品移載装置４１、４２の部品実装ヘッド５１、５２相互間の干渉のおそれがあるので、制御コンピュータは干渉を避けるように制御する。すなわち、制御コンピュータは、まず、選択した２個の部品実装サイクルのうち優先度が高い高優先サイクルを実施するように一方の部品実装ヘッドを駆動する。これとともに時間的に並行して優先度が低い低優先サイクルの一部を実施するように他方の部品実装ヘッドを干渉エリアに進入させない範囲で駆動する。移動可能な範囲での動作が終了した後は、他方の部品実装ヘッドを待機させる。そして、高優先サイクルが終了した後に、他方の部品実装ヘッドを干渉エリアに進入させて低優先サイクルの残部を実施して終了させる。

例えば、図３に示される優先度４のシーケンス３および４と、優先度５のシーケンス５とが選択され、優先度４における移動予定範囲ＡＲ２、優先度５における移動予定範囲ＡＲ１、および干渉エリアＡＲＳが図１に示されたものである場合を考える。この場合、制御コンピュータは、まず、優先度４の高優先サイクルを実施するように第２部品移載装置４２の部品実装ヘッド５２を駆動して、図４の優先度４に示される「ホルダ５２Ａ、５２Ｂで部品採取」、「第２画像取り込み装置」での部品状況確認、および「ホルダ５２Ａ、５２Ｂで部品装着」を優先的に実施する。これととともに、時間的に並行して優先度５の低優先サイクルの一部を実施するように第１部品移載装置４１の部品実装ヘッド５１を干渉エリアＡＲＳに進入させない範囲で駆動する。具体的には、図４の優先度５に示される「ホルダ５１Ａで部品採取」、および「第１画像取り込み装置」での部品状況確認を行い、干渉エリアＡＲＳの境界まで詰め寄り動作する。そして、優先度４の高優先サイクルが終了した後に、第１部品移載装置４１の部品実装ヘッド５１を干渉エリアＡＲＳに進入させて「ホルダ５１Ａで部品装着」を実施して終了させる。

なお、低優先サイクルのなかに干渉エリアに進入せずに装着できる部品があれば、高優先サイクルに並行して装着動作を行うことは当然である。

無干渉時実装ステップＳ５または干渉時実装ステップＳ６で、いずれかの部品移載装置が部品実装サイクルを終了するとサイクル更新ステップＳ７に進む。サイクル更新ステップＳ７では、終了した部品実装サイクルを優先度管理リストから削除してサイクル選択ステップＳ３に戻る。このとき、優先度管理リストに部品実装サイクルが残っていなければ、所定の全部品の実装が終了しているので、後処理ステップＳ８に進む。

後処理ステップＳ８では、所定の全部品が実装された基板Ｋを基板搬送装置２が搬出し、制御コンピュータは生産実績枚数をカウントアップする。

以上説明した第１実施形態の部品実装機の部品実装方法では、設定した優先度の順序にしたがって部品実装サイクルが実施される。したがって、２個の部品実装ヘッド５１、５２の部品装着位置検出や動作時間・動作タイミングなどに微妙なばらつきがあっても、部品実装順序が入れ替わることがなくなる。また、２個の部品実装ヘッド５１、５２の各移動予定範囲が重なる干渉エリアＡＲＳがないときに２個の部品実装ヘッド５１、５２を時間的に並行して駆動し、干渉エリアＡＲＳがあるときに優先度が高い高優先サイクルを実施しつつ低優先サイクルの一部を実施するように駆動する。したがって、動作タイミングなどにばらつきがあっても、干渉エリアＡＲＳには高優先側のヘッドが常に先入し、また、低優先側のヘッドも待機時間を有効利用できる。以上の総合的な作用により、実際の生産時間が当初の予測から大きく変動してしまうことがなくなり、生産計画通りの実績を得ることができる。

次に、第１実施形態の応用例について説明する。応用例では、２台の部品移載装置４１、４２に割り当てられた部品実装サイクルの実施予定時間が大きく異なるときなどに、一方の部品移載装置に優先度の連続する２つの部品実装サイクルを割り当てて効率化を図っている。そして、優先度の連続する２つの部品実装サイクルを一括してまとまったものと考えて干渉エリアを求め、制御するようにしている。

図５は、連続実装サイクルがある場合の優先度管理リストの例を説明する図である。図示されるように、優先度ｉおよび（ｉ＋１）に第２部品移載装置４２の部品実装サイクルとなるシーケンスｊおよび（ｊ＋１）とシーケンス（ｊ＋２）とが連続して割り当てられている。そして、優先度（ｉ−１）までの部品実装サイクルが終了すると、第２部品移載装置４２に優先度ｉの高優先サイクルが割り当てられ、第１部品移載装置４１に優先度（ｉ＋２）の低優先サイクルが割り当てられる。また、優先度（ｉ＋１）の部品実装サイクルは、第２部品移載装置４２に割り当てられる連続実装サイクルとなる。

ここで、制御コンピュータは、サイクル選択ステップＳ３で優先度ｉの高優先サイクルおよび優先度（ｉ＋２）の低優先サイクルとともに優先度（ｉ＋１）の連続実装サイクルを選択する。さらに、干渉検出ステップＳ４で、高優先サイクルおよび連続実装サイクルを割り当てられた第２部品移載装置４２の第２部品実装ヘッド５２の移動予定範囲ＡＲ４と、低優先サイクルが割り当てられた第１部品移載装置４１の第１部品実装ヘッド５１の移動予定範囲ＡＲ３とが重なるエリアを干渉エリアＡＲＳ２とする。

図６は、第１実施形態の部品実装機の部品実装方法の応用例を説明する図であり、図５に示される優先度管理リストに基づいて干渉エリアを求める方法を示している。図６に示される例で、第２部品実装ヘッド５２の優先度ｉの高優先サイクルにおける移動予定範囲ＡＲｉ、優先度（ｉ＋１）の連続実装サイクルにおける移動予定範囲ＡＲ（ｉ＋１）である。後者の方が第１部品実装ヘッド５１側まで進むので、これが優先度ｉと優先度（ｉ＋１）を一括してまとまったものと考えたときの移動予定範囲ＡＲ４となる。一方、第１部品実装ヘッド５１の優先度（ｉ＋２）の低優先サイクルにおける移動予定範囲ＡＲ３である。したがって、２つの移動予定範囲ＡＲ４、ＡＲ３の重なっている範囲が干渉エリアＡＲＳ２となる。制御コンピュータは、第２部品実装ヘッド５２が高優先サイクルおよび連続実装サイクルを実施している間を通して、第１部品実装ヘッド５１を干渉エリアＡＲＳ２に進入させない範囲で制御する。

図５および図６で説明した第１実施形態の応用例では、第２部品実装ヘッド５２が高優先サイクルを終了して連続実装サイクルを開始する前に、干渉エリアＡＲＳ２を再度求める必要がない。これに対し、高優先サイクルと連続実装サイクルとを一括しない場合には、高優先サイクル終了時に干渉エリアを再度求めることになる。図６の例では、第２部品実装ヘッド５２が高優先サイクルから連続実装サイクルに移行する際に、干渉エリアＡＲＳ２が図中のエリア拡大分ＡＲＸだけ拡がる。このとき、第１部品実装ヘッド５１がエリア拡大分ＡＲＸに進入していると、拡大した干渉エリアＡＲＳ２から抜け出る待避動作が必要となる。また、第１部品実装ヘッド５１が待避動作を完了するまで、第２部品実装ヘッド５２は干渉エリアＡＲＳ２に進入できず無駄な待ち時間が生じる。

したがって、第１実施形態の応用例によれば、高優先サイクルが終了し連続実装サイクルに移行する時点での干渉エリアの再計算や、低優先側の待避動作、および待機動作完了を待つ高優先側の無駄な待ち時間がなくなり、生産時間の増加を抑制できて応用性に優れている。

さらに、第１実施形態の部品実装機の部品実装方法は、終了した部品実装サイクルで実装できなかった未装着部品が発生したとき、当該の未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ部品実装サイクルを設定し、このリカバリ部品実装サイクルを優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度位置に追加するリカバリステップを有する。例えば、画像取り込み装置４７、４８の画像処理エラーや部品供給装置の３１、３２の部品切れなどで、未装着部品が発生する場合が生じ得る。この場合、当該の未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ部品実装サイクルを設定し、装着できなかった側の部品移載装置に割り当てる。さらに、リカバリ部品実装サイクルを優先度管理リスト中の好ましい優先度位置、すなわち生産時間への影響が少ない位置に追加する。これにより、リカバリ部品実装サイクル以外のサイクルでは当初設定した優先度を守りつつ未装着部品をリカバリできるので、生産時間の増加を抑制でき応用性に優れている。

次に、第２実施形態の部品実装機の部品実装方法について説明する。第２実施形態では、２台の部品移載装置が交互に実施する複数の部品実装タスクに優先度を設定する。一方の部品移載装置が連続して実施する複数の部品実装サイクルを一つのタスクと考え、タスク単位で部品実装動作、優先度管理、および干渉エリアの算出を実施するようにしてもよい。第２実施形態の部品実装方法は、図１に示される部品実装機１に適用することができ、第１実施形態とは異なる制御コンピュータのプログラムにより実現される。図７は、第２実施形態で用いるタスク優先度管理リストの例を説明する図である。図７の第２実施形態のタスク優先度管理リストは、図５に示された第１実施形態の優先度管理リストに対応して、同じシーケンス（ｊ−２）〜（ｊ＋４）範囲が示されている。

図７に示されるように、タスク優先度管理リストは、タスク優先度欄、装置欄、ホルダ欄、シーケンス欄の４欄からなる一覧表のイメージで作成されている。タスク優先度欄には、一連番号からなるタスク優先度が設定されている。各タスク優先度に対応して、装置欄には第１および第２部品移載装置４１、４２のいずれかが交互に設定されている。また、各装置欄に対応して、ホルダ欄には数量不定のホルダ５１Ａ、５１Ｂ、５２Ａ、５２Ｂが設定されている。さらに、各ホルダ欄に対応して、シーケンス欄にはシーケンス（ｊ−２）〜（ｊ＋４）が設定されている。図７を図５と比較すれば明らかなように、第１実施形態で第２部品移載装置に割り当てられて優先度ｉおよび（ｉ＋１）で連続する２つの部品実装サイクルが、第２実施形態ではタスク優先度ｋの一つの部品実装タスクにまとめられている。タスク優先度ｋの部品実装タスクは、３つのホルダ欄をもち、ホルダ５２Ａを２回、ホルダ５２Ｂを１回使用するタスクとなっている。

このように優先度が連続する複数の部品実装サイクルを一つの部品実装タスクと考えるようにしても、高優先サイクルおよび連続実装サイクルを考慮した第１実施形態の応用例と同様の効果が生じる。また、第２実施形態においても、優先度不定のリカバリ部品実装サイクルを設定してタスク優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度の部品実装タスクに含ませるリカバリステップにより、未装着部品の実装処理を行うことができる。

第１および第２実施形態において、２台の部品移載装置４１、４２の部品実装ヘッド５１、５２の移動予定範囲は、部品実装サイクルまたは部品実装タスクごとに一定であるとしているが、これに限定されない。すなわち、干渉時実装ステップで、２台の部品移載装置の部品実装ヘッドの移動予定範囲の少なくとも一方を部品実装動作の進捗に応じて削減し、干渉エリアを求め直すようにしてもよい。特に、高優先サイクルまたは高優先タスクを割り当てられた部品移載装置の部品実装ヘッドの移動予定範囲を削減し、干渉エリアを求め直すことが好ましい。なぜなら、高優先側の移動予定範囲の削減に応じて干渉エリアが狭められるため、低優先サイクルまたは低優先タスクを割り当てられた他の部品移載装置の部品実装ヘッドの移動可能範囲が拡大されて、低優先側の部品実装動作を効率化できるからである。

図８は、第３実施形態の部品実装機の部品実装方法を模式的に説明する図である。第３実施形態では、干渉時実装ステップで、部品移載装置の部品実装ヘッドの移動予定範囲を部品実装動作の進捗に応じて削減し、干渉エリアを求め直している。図８には、図１の部品実装機１と類似した構成の部品実装機１０の第１および第２ヘッド移動レール６１、６２、第１および第２部品実装ヘッド７１、７２が示されており、図中のＸ方向およびＹ方向に移動する点は同じである。ただし、各部品実装ヘッド７１、７２は、図略の３個のホルダを有し、１回の部品実装サイクルで３個の部品を基板Ｋ１上に装着できる点が異なる。図中の基板Ｋ１上の装着位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、第１部品実装ヘッド７１に割り当てられた高優先サイクルで装着する部品の装着位置を示し、さらにこの順番で装着することを示している。同様に、基板Ｋ１上の装着位置Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６は、第２部品実装ヘッド７２に割り当てられた低優先サイクルで装着する部品の装着位置を示し、さらにこの順番で装着することを示している。

図８において、（１）は各部品実装ヘッド７１、７２が部品を吸着採取した後に図略の画像取り込み装置により部品状態を確認した時点の位置を示している。図８（１）中の矢印Ｍ１〜Ｍ４は、第１部品実装ヘッド７１の移動予定経路を示している。また、第１部品実装ヘッド７１の当初の移動予定範囲ＡＲ５は、最も相手ヘッド側の装着位置Ｐ２で決まっている。一方、第２部品実装ヘッド７２の移動予定範囲ＡＲ６は、最も相手ヘッド側の装着位置Ｐ４で決まっている。２つの移動予定範囲ＡＲ５、ＡＲ６の重なる範囲が当初の干渉エリアＡＲＳ３である。第３実施形態では、図８（２）〜（５）の時間的推移に示されるように、高優先側の第１部品実装ヘッド７１の移動予定範囲ＡＲ５が部品実装動作の進捗に応じて削減され、干渉エリアＡＲＳ３が求め直される。なお、図８（２）〜（５）では、各ヘッド移動レール６１、６２および各部品実装ヘッド７１、７２の移動元を破線で示し、移動先を実線で示している。

第３実施形態において、制御コンピュータは、以下に述べる制御を行う。まず、図８（１）から（２）にかけて、高優先側の第１部品実装ヘッド７１は、矢印Ｍ１に示されるように移動して最初の装着位置Ｐ１で部品を装着する。これと時間的に並行して、低優先側の第２部品実装ヘッド７１は、矢印Ｍ５に示されるように干渉エリアＡＲＳ３に進入しない範囲で最初の装着位置Ｐ４に近づくように干渉エリアＡＲＳ３の境界まで詰め寄り動作する。次に（２）から（３）にかけて、第１部品実装ヘッド７１は、矢印Ｍ２に示されるように移動して二番目の装着位置Ｐ２で部品を装着する。一方、第２部品実装ヘッド７２は静止して待機する。

次に（３）から（４）にかけて、第１部品実装ヘッド７１は、矢印Ｍ３に示されるように移動して三番目の装着位置Ｐ３で部品を装着する。この部品実装動作の進捗に応じて第１部品実装ヘッド７１の移動予定範囲が減少するので、制御コンピュータは第１部品実装ヘッド７１の移動予定範囲ＡＲ５の情報を削減された範囲ＡＲ５１に置き換える。さらに、制御コンピュータは干渉エリアＡＲＳ３を求め直して、新しい狭められた干渉エリアＡＲＳ４とする。干渉エリアＡＲＳ３が狭められたことにより第２部品実装ヘッド７２の移動可能範囲が拡大されるので、第２部品実装ヘッド７２は、矢印Ｍ６に示されるように狭められた干渉エリアＡＲＳ４の境界までさらに詰め寄り動作する。

次に（４）から（５）にかけて、第１部品実装ヘッド７１は、矢印Ｍ４に示されるように移動して図略の部品供給装置に戻り、部品実装サイクルを終了する。そして、第１部品実装ヘッド７１について新しい部品実装サイクルが選択され、新しい移動予定範囲ＡＲ７を用いて新しい干渉エリアＡＲＳ５が求められるが、今度は第１部品実装ヘッド７１が低優先側となって立場が逆転する。したがって、高優先側となった第２部品実装ヘッド７２は、矢印Ｍ７に示されるように新しい干渉エリアＡＲＳ５を優先的に移動して装着位置Ｐ４で部品を装着し、続けて装着位置Ｐ５、Ｐ６で部品を装着する。この部品実装動作の進捗に応じて第２部品実装ヘッド７２の移動予定範囲が削減され、さらに、干渉エリアＡＲＳ５が求め直されて狭められる。この間、低優先側となった第１部品実装ヘッド７１は、新しい干渉エリアＡＲＳ５に進入しない範囲で動作する。以下、第１および第２部品実装ヘッド７１、７２の優先度は、交互に切り替わる。

なお、図８（２）〜（４）で、低優先側の第２部品実装ヘッド７２が干渉エリアＡＲＳ３や狭められた干渉エリアＡＲ４に進入せずに装着できる部品があれば、高優先側の第１部品実装ヘッド７１と並行して装着動作を行うことは当然である。

第３実施形態では、高優先側の第１部品実装ヘッド７１の部品実装動作の進捗に応じて干渉エリアＡＲＳ３が狭められる。したがって、低優先側の第２部品実装ヘッド７２は待機中に干渉エリアＡＲＳ３の境界ぎりぎりまで詰め寄り動作し、すぐに装着動作に移行できるので、部品実装動作を効率化できる。さらに、第２部品実装ヘッド７２が削減された干渉エリアＡＲＳ４に進入せずに装着できる部品があれば、一層効率的になる。

次に、干渉検出ステップＳ４における干渉エリアの求め方について説明する。図９は、第１〜第３実施形態の干渉検出ステップで共通な干渉エリアの求め方を模式的に説明する図である。図９は、図１に類似した第１および第２ヘッド移動レール６３、６４、第１および第２部品実装ヘッド７３、７４を示したもので、説明を簡明にするために各部品実装ヘッド７３、７４は一つのホルダ５１Ａ、５２Ａを有するものとしている。図９には、部品実装のために第１および第２部品実装ヘッド７３、７４が最も相手ヘッド側まで進んだ位置が示されている。ホルダ５１Ａ、５２Ａはそれぞれ、部品Ｐ７、Ｐ８を吸着採取している。部品Ｐ７、Ｐ８が大きい場合には、図示されるように部品実装ヘッド７３、７４の先端７３Ｈ、７４Ｈをはみ出す。そのはみ出し量は、部品Ｐ７、Ｐ８の寸法、回転、および位置オフセットに依存する。

そこで、各部品実装ヘッド７３、７４の寸法に加え、各部品実装ヘッド７３、７４に採取される部品Ｐ７、Ｐ８の寸法、回転、および位置オフセットを考慮する。具体的には、各部品実装ヘッド７３、７４の先端７３Ｈ、７４Ｈが到達する最も相手ヘッド側の位置ｈ１、ｈ２、および各部品実装ヘッド７３、７４に採取される部品Ｐ７、Ｐ８が到達し得る最も相手ヘッド側の位置ｈ３、ｈ４のうち、より相手ヘッド側まで進む一方を最相手ヘッド側位置側Ｈ１、Ｈ２とする。図９のように部品Ｐ１、Ｐ２がはみ出す場合は、部品Ｐ１、Ｐ２が到達し得る位置ｈ３、ｈ４が最相手ヘッド側位置Ｈ１、Ｈ２となる。

さらに、２個の前記部品実装ヘッド７３、７４の各移動予定範囲の少なくとも一方を所定の安全距離ＤＳ分だけ相手ヘッド側に拡げる。安全距離ＤＳは、基板上における装着位置の制御誤差などを考慮し、誤差よりも大きめに設定する。図９では、両部品実装ヘッド７３、７４の最相手ヘッド側位置側Ｈ１、Ｈ２の間隔がちょうど安全距離ＤＳ分となっており、干渉エリアが生じないぎりぎりの位置関係になっている。

上述の実施形態の干渉エリアの求め方によれば、安全距離ＤＳを見込んで干渉エリアを求めることができ、各部品実装ヘッド７３、７４からはみだした部品Ｐ１、Ｐ２の間には最小でも安全距離ＤＳ分の間隔が確保される。したがって、大きな部品Ｐ１、Ｐ２が部品実装ヘッド７３、７４からはみ出し、さらに、部品Ｐ１、Ｐ２の装着位置の制御誤差などがあっても、より確実に干渉を回避できる。

なお、実施形態の説明では部品移載装置４１、４２は２台としたが、これに限定されず３台以上であってもよい。また、実装対象となる基板Ｋ、Ｋ１は１枚としたが、部品実装位置に複数枚の基板を位置決めして部品実装を行うようにしてもよい。その他、本発明は様々な応用、変形が可能である。

１、１０：部品実装機
２：基板搬送装置 ３１、３２：部品供給装置
４１、４２：第１および第２部品移載装置 ４３、４４：固定レール
４５、４６：第１および第２ヘッド移動レール
４７、４８：第１および第２画像取り込み装置
５１：第１部品実装ヘッド ５１Ｈ：先端 ５１Ａ、５１Ｂ：ホルダ
５２：第２部品実装ヘッド ５２Ｈ：先端 ５２Ａ、５２Ｂ：ホルダ
６１、６３：第１ヘッド移動レール ６２、６４：第２ヘッド移動レール
７１、７３：第１部品実装ヘッド ７２、７４：第２部品実装ヘッド
Ｋ、Ｋ１：基板
ＡＲ１〜ＡＲ７、ＡＲｉ、ＡＲ（ｉ＋１）：移動予定範囲
ＡＲＳ、ＡＲＳ２、ＡＲＳ３、ＡＲＳ５：干渉エリア
ＡＲＳ４：狭められた干渉エリア ＡＲＸ：エリア拡大分
Ｐ１〜Ｐ６：装着位置 Ｐ７、Ｐ８：部品
Ｈ１、Ｈ２：最相手ヘッド側位置 ＤＳ：安全距離

Claims (9)

1. 基板を部品実装位置に搬入し、位置決めし、搬出する基板搬送装置と、複数種類の部品を供給する部品供給装置と、該部品供給装置から供給される前記部品を採取して位置決めされた前記基板上に装着する部品実装ヘッドおよび該部品実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構をそれぞれ有する複数の部品移載装置と、該複数の部品移載装置を関連付けて制御する制御装置と、を備える部品実装機の部品実装方法であって、
   前記部品移載装置が前記部品を前記部品供給装置から採取し前記位置決めされた基板上に移動して装着し、前記部品供給装置上に戻る複数の部品実装サイクルに一連の優先度を設定するとともに、前記複数の部品移載装置に前記複数の部品実装サイクルを割り当てた優先度管理リストを作成する優先度設定ステップと、
   前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装サイクルの実施を終了するごとに、前記優先度管理リストに基づいて、当該部品移載装置に割り当てられかつ前記優先度が終了した部品実装サイクルの優先度に続く部品実装サイクルを選択するサイクル選択ステップと、
   それぞれの部品移載装置について選択した部品実装サイクルにおける前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なる干渉エリアを求める干渉検出ステップと、
   前記干渉エリアがないときに、前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドを時間的に並行して駆動することにより、前記選択した部品実装サイクルを実施して終了させる無干渉時実装ステップと、
   前記干渉エリアがあるときに、前記選択した部品実装サイクルのうち優先度が高い高優先サイクルを実施するようにいずれかの部品実装ヘッドを駆動するとともに、時間的に並行して優先度が低い低優先サイクルの一部を実施するように他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させない範囲で駆動し、前記高優先サイクルが終了した後に前記他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させて前記低優先サイクルの残部を実施して終了させる干渉時実装ステップと、
   前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装サイクルの実施を終了すると、該終了した部品実装サイクルを前記優先度管理リストから削除して前記サイクル選択ステップに戻るサイクル更新ステップと、
   を有することを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
2. 請求項１において、前記高優先サイクルが割り当てられたいずれかの部品移載装置に、前記優先度が前記高優先サイクルより低く前記低優先サイクルより高い連続実装サイクルが割り当てられているとき、前記サイクル選択ステップで前記高優先サイクルおよび低優先サイクルとともに前記連続実装サイクルを選択し、
   前記干渉検出ステップで、前記高優先サイクルおよび前記連続実装サイクルが割り当てられたいずれかの前記部品実装ヘッドの移動予定範囲と前記低優先サイクルが割り当てられた他の前記部品実装ヘッドの移動予定範囲とが重なるエリアを前記干渉エリアとすることを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
3. 請求項１または２において、終了した部品実装サイクルで実装できなかった未装着部品が発生したとき、該未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ部品実装サイクルを設定し、該リカバリ部品実装サイクルを前記優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度位置に追加するリカバリステップを有することを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
4. 基板を部品実装位置に搬入し、位置決めし、搬出する基板搬送装置と、複数種類の部品を供給する部品供給装置と、該部品供給装置から供給される前記部品を採取して位置決めされた前記基板上に装着する部品実装ヘッドおよび該部品実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構をそれぞれ有する複数の部品移載装置と、該複数の部品移載装置を関連付けて制御する制御装置と、を備える部品実装機の部品実装方法であって、
   前記複数の部品移載装置が順番に実施する複数の部品実装タスクに一連の優先度を設定した優先度管理リストを作成する優先度設定ステップと、
   前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装タスクの実施を終了するごとに、前記優先度管理リストに基づいて、当該部品移載装置に割り当てられかつ前記複数の部品移載装置が続けて実施する前記優先度が連続する部品実装タスクを選択するタスク選択ステップと、
   それぞれの部品移載装置について選択した部品実装タスクにおける前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なる干渉エリアを求める干渉検出ステップと、
   前記干渉エリアがないときに、前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドを時間的に並行して駆動することにより、前記選択した部品実装タスクを実施して終了させる無干渉時実装ステップと、
   前記干渉エリアがあるときに、前記選択した部品実装タスクのうち優先度が高い高優先タスクを実施するようにいずれかの部品実装ヘッドを駆動するとともに、時間的に並行して優先度が低い低優先タスクの一部を実施するように他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させない範囲で駆動し、前記高優先タスクが終了した後に前記他の部品実装ヘッドを前記干渉エリアに進入させて前記低優先タスクの残部を実施して終了させる干渉時実装ステップと、
   前記複数の部品移載装置のいずれかが部品実装タスクの実施を終了すると、終了した部品実装タスクを前記優先度管理リストから削除して前記タスク選択ステップに戻るタスク更新ステップと、
   を有することを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
5. 請求項４において、各前記部品実装タスクは、各前記部品移載装置が前記部品を前記部品供給装置から採取し前記位置決めされた基板上に移動して装着し、前記部品供給装置上に戻る部品実装サイクルを１個または複数個含むことを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
6. 請求項５において、選択したそれぞれの部品実装タスクに含まれる前記部品実装サイクルにおける前記複数の部品移載装置の前記部品実装ヘッドの各移動予定範囲が重なるエリアを前記干渉エリアとすることを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
7. 請求項５または６において、終了した部品実装サイクルで実装できなかった未装着部品が発生したとき、該未装着部品を実装する優先度不定のリカバリ部品実装サイクルを設定し、該リカバリ部品実装サイクルを前記優先度管理リスト中の生産時間への影響が少ない優先度の部品実装タスクに含ませるリカバリステップを有することを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
8. 請求項１〜７のいずれか一項において、前記干渉検出ステップで、前記複数の部品移載装置の各部品実装ヘッドの寸法に加え、前記各部品実装ヘッドに採取される部品の寸法、回転、および位置オフセットを考慮した各移動予定範囲が重なる前記干渉エリアを求めることを特徴とする部品実装機の部品実装方法。
9. 請求項８において、前記各部品実装ヘッドが最も相手ヘッド側まで進んだときに前記各部品実装ヘッドの先端が到達する最も相手ヘッド側の位置、および前記各部品実装ヘッドに採取される部品が到達し得る最も相手ヘッド側の位置を考慮して前記各部品実装ヘッドの前記各移動予定範囲を定め、さらに、複数の前記部品実装ヘッドの前記各移動予定範囲の少なくとも一つを所定の安全距離分だけ相手ヘッド側に拡げることを特徴とする部品実装機の部品実装方法。

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