JP5574690B2 - 部品実装装置及び部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品供給装置から供給された部品を、基板上に装着する部品実装装置及び部品実装方法に関する。

従来の部品実装装置としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、回路基板の搬送方向にずれた複数の停止位置で回路基板をクランプし、各停止位置で電子部品を搭載するものである。これにより、回路基板のサイズが搭載ヘッドの可動範囲（部品搭載が可能な領域）よりも大きい場合でも、回路基板の全体に電子部品を搭載することができる。
また、このように複数の停止位置で電子部品を搭載するものとして、回路基板の部品搭載領域を複数の部分領域に均等に分割し、それら部分領域毎に、所定の装着順序に従って電子部品を搭載するものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１−３１３４９４号公報 特開２００４−１０３８２８号公報

ところで、回路基板には、背の高い電子部品と背の低い電子部品とを隣接して搭載したり、小さい電子部品の上に大きい電子部品を覆うように搭載したり、更には大きい電子部品の上面に小さい電子部品を搭載したりする場合がある。
しかしながら、上記従来の部品実装装置にあっては、これらの点が考慮されていないため、電子部品の搭載位置ずれや破損、欠品や誤搭載が発生してしまうおそれがある。

すなわち、図１３に示すように、背の高い電子部品１０２ａと背の低い電子部品１０２ｂとを隣接して搭載する場合、１回目の停止位置で搭載する搭載点と２回目の停止位置で搭載する搭載点との境界が、電子部品１０２ａと電子部品１０２ｂとの間に設定されてしまうことがある。この場合、１回目の停止位置で回路基板１０１に背の高い電子部品１０２ａを搭載した後に、２回目の停止位置で背の低い電子部品１０２ｂを搭載することになる。そのため、電子部品１０２ｂの搭載時に、背の高い電子部品１０２ａと吸着ノズル１０３とが干渉し、電子部品１０２ａの位置がずれたり破損したりするおそれがある。

また、図１４に示すように、小さい電子部品１０２ｄ−１〜１０２ｄ−３の上に大きい電子部品１０２ｃを覆うように搭載する場合、上に搭載すべき電子部品１０２ｃを１回目の停止位置で搭載し、下に搭載するべき電子部品１０２ｄ−３を２回目の停止位置で搭載するように、搭載点が分割されてしまう場合がある。この場合、１回目の停止位置で回路基板１０１に電子部品１０２ｃを搭載してしまうため、電子部品１０２ｄ−３を正しい位置に搭載できない。

さらに、図１５に示すように、大きい電子部品１０２ｆの上面に小さい電子部品１０２ｅ−１及び１０２ｅ−２を搭載する場合、上に搭載する電子部品１０２ｅ−１を１回目の停止位置で搭載し、下に搭載すべき電子部品１０２ｆを２回目の停止位置で搭載するように、搭載点が分割されてしまう場合がある。この場合、１回目の停止位置で電子部品１０２ｅ−１が回路基板１０１上に直接搭載されてしまう。
このように、電子部品の欠品や誤搭載が発生するおそれがある。
そこで、本発明は、搭載ヘッドの可動範囲よりも大きいサイズを有する回路基板上に、電子部品を適正に搭載することができる部品実装装置及び部品実装方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に係る部品実装装置は、吸着ノズルにより基板上の所定位置に部品を装着する部品実装装置であって、前記基板を一方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御して、前記基板を複数の停止位置に停止する搬送制御手段と、前記各停止位置で前記基板上に装着する部品のリストを設定する装着部品設定手段と、前記装着部品設定手段で設定したリストに基づいて、前記各停止位置で前記基板上に部品を装着する部品装着手段と、を備え、前記搬送制御手段は、少なくとも隣り合う停止位置で、前記吸着ノズルによる部品搭載可能範囲に対応する前記基板上の領域の一部が重複するように、前記複数の停止位置を設定し、前記装着部品設定手段は、前記重複する領域において、前記部品の高さ及び前記部品の装着位置に応じた部品の装着優先度に基づいて、前記リストを設定することを特徴としている。

このように、回路基板を複数の停止位置に停止させ、各停止位置で部品の搭載処理を行う。このとき、各停止位置で回路基板に搭載する部品を、部品の背の高さや部品の配置に応じて決定するので、優先度の高い部品（背の低い部品や下に配置する部品）を先に搭載し、その後に優先度の低い部品（背の高い部品や上に配置する部品）を搭載することができる。その結果、回路基板上に搭載すべき部品を、搭載位置ずれや欠品等を発生することなく適正に搭載することができる。

また、上記において、前記装着部品設定手段は、前記複数の停止位置のうち一の停止位置のみで前記基板上に装着可能な部品は、当該一の停止位置で装着し、二以上の停止位置で前記基板上に装着可能な部品は、前記装着優先度が高いほど、前記二以上の停止位置のうち前記基板の搬送方向上流側に位置する前記停止位置で装着するように、前記リストを設定することを特徴としている。
これにより、優先度の高い部品であるほど早期に基板上に搭載することができる。

さらに、上記において、前記装着部品設定手段は、前記部品の高さが低いほど装着優先度を高く設定することを特徴としている。
これにより、先に背の低い部品を基板上に搭載し、その後に背の高い部品を基板上に搭載することができる。そのため、背の低い部品を搭載する際に、搭載済みの背の高い部品と吸着ヘッドとが干渉することに起因する部品の搭載位置ずれや破損を防止することができる。

また、上記において、前記装着部品設定手段は、上下方向に重ねて配置する部品のうち、下に位置するほど装着優先度を高く設定することを特徴としている。
これにより、先に下に配置する部品を搭載し、その後に上に配置する部品を搭載することができる。そのため、小さい部品の上に大きい部品を覆うように搭載する場合や、大きい部品の上面に小さい部品を搭載する場合など、部品を上下に重ねて搭載する場合の順番の入れ替わりや欠品を防止することができる。

さらにまた、請求項２に係る部品実装方法は、吸着ノズルにより基板上の所定位置に部品を装着する部品実装方法であって、前記基板を一方向に搬送しつつ複数の停止位置に停止し、各停止位置で前記基板上に部品を装着する際に、少なくとも隣り合う停止位置で、前記吸着ノズルによる部品搭載可能範囲に対応する前記基板上の領域の一部が重複するように、前記複数の停止位置を設定すると共に、前記各停止位置で前記基板上に装着する部品のリストを、前記重複する領域において、前記部品の高さ及び前記部品の装着位置に応じた部品の装着優先度に基づいて設定することを特徴としている。
また、上記において、前記部品の高さが低いほど装着優先度を高く設定すると共に、上下方向に重ねて配置する部品のうち、下に位置するほど装着優先度を高く設定し、前記複数の停止位置のうち一の停止位置のみで前記基板上に装着可能な部品は、当該一の停止位置で装着し、二以上の停止位置で前記基板上に装着可能な部品は、前記装着優先度が高いほど、前記二以上の停止位置のうち前記基板の搬送方向上流側に位置する前記停止位置で装着するように、前記リストを設定することを特徴としている。
これにより、回路基板上に搭載すべき部品を、搭載位置ずれや欠品等を発生することなく適正に搭載することができる部品実装方法とすることができる。

本発明によれば、各停止位置で回路基板上に搭載する部品を、部品の高さや部品の上下の配置に応じた装着優先度に基づいて決定するので、搭載ヘッドの部品搭載可能範囲よりも大きいサイズを有する回路基板に、正しく部品を搭載することができる。

本発明における部品実装装置を示す平面図である。 回路基板の停止位置を説明する図である。 搭載ヘッドの構成を示す図である。 制御系の構成を示すブロック図である。 コントローラで実行する処理手順を示すフローチャートである。 各停止位置における部品搭載可能な範囲を示す図である。 電子部品を隣接して搭載するときの動作を説明する図である。 電子部品を隣接して搭載するときの動作を説明する図である。 小さい電子部品の上に大きい電子部品を搭載するときの動作を説明する図である。 小さい電子部品の上に大きい電子部品を搭載するときの動作を説明する図である。 大きい電子部品の上面に小さい電子部品を搭載するときの動作を説明する図である。 大きい電子部品の上面に小さい電子部品を搭載するときの動作を説明する図である。 電子部品を隣接して搭載するときの従来の課題を説明する図である。 小さい電子部品の上に大きい電子部品を搭載するときの従来の課題を説明する図である。 大きい電子部品の上面に小さい電子部品を搭載するときの従来の課題を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
図１は、本発明における部品実装装置を示す平面図である。
図中、符号１は部品実装装置である。この部品実装装置１は、基台１０の上面にＸ方向に延在する一対の搬送レール１１を備える。この搬送レール１１は、回路基板５の両側辺部を支持し、搬送用モータ（図示せず）により駆動されることで回路基板５をＸ方向に搬送する。

また、部品実装装置１は搭載ヘッド１２を備える。この搭載ヘッド１２は、下部に電子部品を吸着する複数の吸着ノズルを備え、Ｘ軸ガントリ１３及びＹ軸ガントリ１４により、基台１０上をＸＹ方向に水平移動可能に構成されている。
この部品実装装置１には、搬送レール１１のＹ方向両側に、テープフィーダ等により電子部品を供給する部品供給装置１５が装着される。そして、部品供給装置１５から供給された電子部品は、搭載ヘッド１２の吸着ノズルによって真空吸着され、回路基板５上に実装搭載される。

回路基板５は、搬送レール１１上でＸ方向にずれた２箇所でクランプされ、停止するようになっており、各停止位置でそれぞれ部品搭載が行われる。すなわち、先ず、図２（ａ）に示すように、回路基板５の搬送方向前方側の一部分が、吸着ノズルの部品搭載可能範囲（ヘッド可動範囲）内に入る１回目の停止位置に回路基板５を停止して、部品の搭載処理を行う。次に、回路基板５を搬送し、図２（ｂ）に示すように、回路基板５の搬送方向後方側の一部分がヘッド可動範囲内に入る２回目の停止位置に回路基板５を停止して、部品の搭載処理を行う。このように、本実施形態では、ヘッド可動範囲よりもＸ方向に長い回路基板５に電子部品を搭載する。なお、１回目の停止位置における吸着ヘッドの部品搭載可能範囲に対応する回路基板５上の領域（被搭載領域）と、２回目の停止位置における回路基板５上の被搭載領域とで、重複した領域を有するものとする。

また、部品供給装置１５と回路基板５との間には、ＣＣＤカメラからなる認識カメラ２１を配置する。この認識カメラ２１は、電子部品の吸着位置ずれ（吸着ノズルの中心位置と吸着した部品の中心位置とのずれ）や、吸着角度ずれ（傾き）を検出するために、吸着ノズルで吸着した電子部品を撮像するものである。
さらに、部品実装装置１には、吸着する部品のサイズや形状に応じて、吸着ノズルを交換するためのノズル交換機１６が設けられている。このノズル交換機１６内には複数種のノズルが保管、管理されている。

次に、搭載ヘッド１２の構成について、図３をもとに説明する。
搭載ヘッド１２は、その基台１２ａが図１に示すＸ軸ガントリ１３に取り付けられることで、Ｘ方向に移動可能となっている。
また、搭載ヘッド１２は、電子部品２０を吸着保持する吸着ノズル１２ｂを複数備える。各吸着ノズル１２ｂは、θ軸回転機構１２ｃによってノズル軸（吸着軸）を中心に回転可能であると共に、Ｚ軸駆動機構１２ｄによってＺ方向（高さ方向）に昇降可能に構成されている。

さらに、搭載ヘッド１２には、支持部材１２ｅを介して距離センサ２２が取り付けられている。この距離センサ２２は、センサ光により吸着ノズル１２ｂと回路基板５とのＺ方向の距離（高さ）を測定する。
図４は、部品実装装置１の制御系の構成を示すブロック図である。
部品実装装置１は、装置全体を制御するＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを備えるマイクロコンピュータからなるコントローラ３０を備える。コントローラ３０には、以下に示す各構成３１〜４１が接続され、それぞれを制御する。

バキューム機構３１は真空を発生し、不図示のバキュームスイッチを介して各吸着ノズル１２ｂに真空の負圧を発生させる。
Ｘ軸モータ３２は、搭載ヘッド１２をＸ軸ガントリ１３に沿ってＸ軸方向に移動させるための駆動源であり、Ｙ軸モータ３３は、Ｘ軸ガントリ１３をＹ軸ガントリ１４に沿ってＹ軸方向に移動させるための駆動源である。このような構成により、搭載ヘッド１２はＸＹ方向に移動可能となる。

Ｚ軸モータ３４は、吸着ノズル１２ｂをＺ方向に昇降させるＺ軸駆動機構１２ｄの駆動源である。また、θ軸モータ３５は、吸着ノズル１２ｂをそのノズル中心軸（吸着軸）を中心にして回転させるθ軸回転機構１２ｃの駆動源である。
なお、図４では、Ｚ軸モータ３４とθ軸モータ３５は、それぞれ１つずつしか図示していないが、実際は吸着ノズル１２ｂの数だけ設けられる。

距離測定機構３６は、距離センサ２２が照射したセンサ光の反射光から、対象物までの距離を検出する。
また、認識装置３８は、吸着ノズル１２ｂのそれぞれに吸着された電子部品２０の画像認識を行うものであり、Ａ／Ｄ変換器３８ａ、メモリ３８ｂ及びＣＰＵ３８ｃを備える。Ａ／Ｄ変換器３８ａは、認識カメラ２１から出力されるアナログの画像信号をデジタル信号（画像データ）に変換してメモリ３８ｂに格納する。ＣＰＵ３８ｃは、その画像データに基づいて、吸着ノズル１２ｂで吸着された電子部品２０の吸着位置ずれ量と吸着角度ずれ量を算出する。

キーボード３９及びマウス４０は、操作者が部品データなどのデータを入力するために用いられる。また、記憶装置３７は、フラッシュメモリなどで構成され、キーボード３９とマウス４０とにより入力された部品データ、あるいは不図示のホストコンピュータから供給される部品データを格納する。
モニタ４１は、部品データ、演算データ及び認識カメラ２１で撮像した電子部品２０の画像などを表示する。

また、コントローラ３０は、図５に示す部品リスト作成処理を実行し、各停止位置で回路基板５に搭載する部品のリストを作成する。ここでは、２回ある停止位置のうち、どちらか一方の停止位置だけで搭載可能な電子部品２０は、その停止位置で搭載し、どちらの停止位置でも搭載可能な電子部品２０は、装着優先度（以下、単に優先度と称す）の高い電子部品２０を１回目の停止位置、優先度の低い電子部品２０を２回目の停止位置で搭載するように部品リストを作成する。
すなわち、図５に示すように、先ずステップＳ１で、回路基板５に搭載する全ての電子部品２０のリストを作成する。ここでは、操作者が入力した各電子部品２０の種類や大きさ、基板上の搭載位置等の情報がリストに設定される。

次にステップＳ２では、前記ステップＳ１で作成したリストから部品情報を読み出し、その部品が１回目の停止位置で搭載不可であるか否かを判定する。具体的には、その部品が、図６に示す領域Ｃ（２回目の停止位置でのみ搭載可能な領域）に搭載する部品であるか否かを判定する。
そして、１回目の停止位置で搭載不可であると判定した場合には、ステップＳ３に移行し、２回目の停止位置で搭載することをリストに設定して後述するステップＳ９に移行する。

一方、前記ステップＳ２で、１回目の停止位置で搭載可能であると判定した場合には、ステップＳ４に移行し、その部品が２回目の停止位置で搭載不可であるか否かを判定する。具体的には、図６に示す領域Ａ（１回目の停止位置でのみ搭載可能な領域）に搭載する部品であるか否かを判定する。
そして、２回目の停止位置で搭載不可であると判定した場合には、ステップＳ５に移行し、１回目の停止位置で搭載することをリストに設定して後述するステップＳ９に移行する。

一方、前記ステップＳ４で、２回目の停止位置で搭載可能、即ち図６に示す領域Ｂ（どちらの停止位置でも搭載可能な領域）に搭載する部品であると判定した場合にはステップＳ６に移行し、その部品の優先度が高いか否かを判定する。本実施形態では、背の低い電子部品や他の電子部品の下に配置する電子部品を優先度の高い電子部品とし、逆に、背の高い電子部品や他の電子部品の上に配置する電子部品を優先度の低い電子部品とする。
そして、優先度が高いと判定した場合にはステップＳ７に移行し、１回目の停止位置で搭載することをリストに設定してステップＳ９に移行する。一方、優先度が低いと判定した場合にはステップＳ８に移行し、２回目の停止位置で搭載することをリストに設定してステップＳ９に移行する。

ステップＳ９では、前記ステップＳ１で作成したリストに格納された全ての電子部品について、何れの停止位置で搭載するかを設定したか否かを判定する。そして、全電子部品の設定が完了していない場合には前記ステップＳ２に移行し、全電子部品の設定が完了した場合にはステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、１回目の停止位置で搭載する各部品について、搭載順を最適化する処理を行う。ここでは、１回目の停止位置で搭載する部品のうち、優先度の高い部品（背の低い部品、下に配置する部品）を先に搭載し、優先度の低い部品（背の高い部品、上に配置する部品）を後から搭載するよう搭載順を決定する。

次にステップＳ１１では、２回目の停止位置で搭載する各部品について、前記ステップＳ１０と同様に搭載順を最適化する処理を行う。
ステップＳ１２では、前記ステップＳ１０及びＳ１１で最適化した結果を結合し、これを記憶装置３７に記憶してから部品リスト作成処理を終了する。
なお、搬送レール１１が搬送手段に対応し、距離センサ２２及び搬送用モータが搬送制御手段に対応し、図５の処理が装着部品設定手段に対応し、搭載ヘッド１２、Ｘ軸モータ３２、Ｙ軸モータ３３及びＺ軸モータ３４が部品装着手段に対応している。

（動作）
次に、本実施形態の動作について説明する。
先ず、搬送用モータを駆動して、Ｘ方向の長さがヘッド可動範囲よりも長い回路基板５を、搬送レール１１に沿って移動する。そして、図２（ａ）に示す１回目の停止位置で回路基板５を停止する。ここでは、予め設定した第１の停止基準位置に搭載ヘッド１２を移動しておき、搭載ヘッド１２に設置した距離センサ２２が搬送レール１１上を移動してきた回路基板５を検出したとき、搬送用モータを停止して回路基板５の移動を停止するようにする。
ここで、上記第１の停止基準位置は、搬送レール１１による回路基板５の搬入側を上流側、搬出側を下流側とした場合、例えば、図２（ａ）に示す１回目の停止位置における回路基板５の下流側端部（ヘッド可動範囲の下流側端部）の位置に設定する。

そして、この１回目の停止位置において、記憶装置３７に記憶した部品リストを参照して電子部品の搭載処理を行う。すなわち、コントローラ３０は、Ｘ軸モータ３２及びＹ軸モータ３３を駆動制御して搭載ヘッド１２を所定の部品供給位置まで移動し、次いでバキューム機構３１を駆動制御して部品供給装置１５から電子部品２０を真空吸着する。このとき、認識カメラ２１で電子部品２０の吸着位置ずれ等を確認する。そして、コントローラ３０は、再びＸ軸モータ３２及びＹ軸モータ３３を駆動制御して搭載ヘッド１２を回路基板５の所定の部品搭載位置まで移動し、Ｚ軸モータ３４を駆動制御して吸着ノズル１２ｂを下降することで、電子部品２０を回路基板５上に装着する。

１回目の停止位置における部品搭載が終了すると、搬送レール１１によって回路基板５を下流側へと移動し、図２（ｂ）に示す２回目の停止位置で停止する。ここでは、予め設定した第２の停止基準位置に搭載ヘッド１２を移動しておき、搭載ヘッド１２に設置した距離センサ２２が搬送レール１１上の回路基板５を検出しない状態となったとき、搬送用モータを停止して回路基板５の移動を停止するようにする。
ここで、上記第２の停止基準位置は、例えば、図２（ｂ）に示す２回目の停止位置における回路基板５の上流側端部（ヘッド可動範囲の上流側端部）の位置に設定する。

そして、この２回目の停止位置においても、同様に記憶装置３７に記憶した部品リストを参照し、電子部品の搭載処理を行う。２回目の停止位置における部品搭載が終了すると、搬送レール１１によって回路基板５を下流側へと移動し、部品実装装置１の外部に搬出する。
このように、先ずは搬送方向上流側に位置する１回目の停止位置において、図６に示す領域Ａ及びＢ内に電子部品を搭載し、次に搬送方向下流側に位置する２回目の停止位置において、図６に示す領域Ｂ及びＣ内に電子部品を搭載する。

このとき、図７に示すように、領域Ａと領域Ｂとの境界αを跨いで背の高い電子部品２０ａと背の低い電子部品２０ｂとを隣接配置する場合、コントローラ３０は、電子部品２０ａについては、１回目の停止位置で搭載可（図５のステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載不可（ステップＳ４でＹｅｓ）であると判定する。そのため、電子部品２０ａを１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ５）。

一方、電子部品２０ｂについては、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。また、電子部品２０ｂは背の低い部品であるため優先度が高いと判定する（ステップＳ６でＹｅｓ）。そのため、電子部品２０ｂについても、１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ７）。
したがって、電子部品２０ａと電子部品２０ｂとは、何れも１回目の停止位置で搭載されることになる。但し、電子部品２０ｂは、電子部品２０ａより背の低い部品であるため、電子部品２０ａよりも搭載順が先になる（ステップＳ１０）。すなわち、１回目の停止位置において、電子部品２０ｂを搭載した後に、電子部品２０ａを搭載することになる。

また、図８に示すように、領域Ｂと領域Ｃとの境界βを跨いで背の高い電子部品２０ａと背の低い電子部品２０ｂとを隣接配置する場合には、コントローラ３０は、電子部品２０ａについては、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。また、電子部品２０ａは背の高い部品であるため、優先度は低いと判定する（ステップＳ６でＮｏ）。そのため、電子部品２０ａを２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ８）。

一方、電子部品２０ｂについては、１回目の停止位置で搭載不可（ステップＳ２でＹｅｓ）であると判定する。そのため、電子部品２０ｂについても、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ３）。
したがって、電子部品２０ａと電子部品２０ｂとは、何れも２回目の停止位置で搭載されることになる。但し、電子部品２０ｂは、電子部品２０ａより背の低い部品であるため、電子部品２０ａよりも搭載順が先になる（ステップＳ１１）。すなわち、２回目の停止位置において、電子部品２０ｂを搭載した後に、電子部品２０ａを搭載することになる。

図７や図８のように、境界αや境界βを跨いで背の高い電子部品２０ａと背の低い電子部品２０ｂとを隣接して搭載する場合、優先度（部品の背の高さ）を考慮しない一般的な方法では、１回目の停止位置で背の高い電子部品２０ａを搭載した後に、２回目の停止位置で背の低い電子部品２０ｂを搭載するように搭載順が設定されてしまうことがある。この場合、電子部品２０ｂの搭載時に、搭載済みの背の高い電子部品２０ａと電子部品２０ｂを吸着した吸着ノズル１２ｂとが干渉するおそれがある。
これに対し、本実施形態では、優先度（部品の背の高さ）を考慮して各停止位置で搭載する部品を決定するので、背の低い電子部品を搭載した後に背の高い電子部品を搭載することができ、上述したような吸着ノズルの干渉を防止することができる。その結果、吸着ノズルの干渉に起因する部品の搭載位置ずれや破損を防止することができる。

次に、複数の小さい電子部品の上に大きい電子部品を覆うように搭載する場合について説明する。
図９に示すように、小さい電子部品２０ｄ−１〜２０ｄ−３の上に大きい電子部品２０ｃを覆うように搭載する場合に、境界αが電子部品２０ｄ−２と電子部品２０ｄ−３との間に位置するものとする。この場合、コントローラ３０は、電子部品２０ｃ、２０ｄ−１及び２０ｄ−２については、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載不可（ステップＳ４でＹｅｓ）であると判定する。そのため、電子部品２０ｃ、２０ｄ−１及び２０ｄ−２を１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ５）。

一方、電子部品２０ｄ−３については、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。また、電子部品２０ｄ−３は他の部品の下に搭載される部品であるため、優先度が高いと判定する（ステップＳ６でＹｅｓ）。そのため、電子部品２０ｄ−３についても、１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ７）。

したがって、これらの電子部品は、何れも１回目の停止位置で搭載されることになる。但し、電子部品２０ｄ−１〜２０ｄ−３は、電子部品２０ｃの下に搭載される部品であるため、電子部品２０ｃよりも搭載順が先になる（ステップＳ１０）。すなわち、１回目の停止位置において、電子部品２０ｄ−１〜２０ｄ−３を搭載した後に、電子部品２０ｃを搭載することになる。

また、図１０に示すように、境界βが電子部品２０ｄ−２と電子部品２０ｄ−３との間に位置する場合には、コントローラ３０は、電子部品２０ｃ、２０ｄ−１及び２０ｄ−２については、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。
このとき、電子部品２０ｄ−１及び２０ｄ−２は、他の部品の下に搭載される部品であるため優先度が高いと判定し（ステップＳ６でＹｅｓ）、１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ７）。ところが、電子部品２０ｃは、他の部品の上に搭載される部品であるため優先度は低いと判定し（ステップＳ６でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ８）。

一方、電子部品２０ｄ−３については、１回目の停止位置で搭載不可（ステップＳ２でＹｅｓ）であると判定する。そのため、電子部品２０ｄ−３については、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ３）。
したがって、この場合には、１回目の停止位置で電子部品２０ｄ−１と電子部品２０ｄ−２を搭載した後、２回目の停止位置で電子部品２０ｄ−３と電子部品２０ｃとを搭載することになる。ここで、電子部品２０ｄ−３は、電子部品２０ｃの下に搭載する部品であるため、電子部品２０ｃよりも搭載順が先になる（ステップＳ１１）。すなわち、２回目の停止位置において、電子部品２０ｄ−３を搭載した後に、電子部品２０ｃを搭載することになる。

次に、大きい電子部品の上に複数の小さい電子部品を搭載する場合について説明する。
図１１に示すように、大きい電子部品２０ｆの上に小さい電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２を搭載する場合に、境界αが電子部品２０ｅ−１と電子部品２０ｅ−２との間に位置するものとする。この場合、コントローラ３０は、電子部品２０ｅ−１については、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載不可（ステップＳ４でＹｅｓ）であると判定する。そのため、電子部品２０ｅ−１を１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ５）。

一方、電子部品２０ｅ−２及び２０ｆについては、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。このとき、電子部品２０ｆは、他の部品の下に搭載される部品であるため優先度が高いと判定し（ステップＳ６でＹｅｓ）、１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ７）。ところが、電子部品２０ｅ−２は、他の部品の上に搭載される部品であるため優先度は低いと判定し（ステップＳ６でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ８）。

したがって、この場合には、１回目の停止位置で電子部品２０ｆと電子部品２０ｅ−１とを搭載した後、２回目の停止位置で電子部品２０ｅ−２を搭載することになる。ここで、電子部品２０ｆは、電子部品２０ｅ−１の下に搭載する部品であるため、電子部品２０ｅ−１よりも搭載順が先になる（ステップＳ１０）。すなわち、１回目の停止位置において、電子部品２０ｆを搭載した後に、電子部品２０ｅ−１を搭載することになる。

また、図１２に示すように、境界βが電子部品２０ｅ−１と電子部品２０ｅ−２との間に位置する場合には、コントローラ３０は、電子部品２０ｅ−１については、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。
このとき、電子部品２０ｅ−１は、上に搭載する部品であるため優先度は低いと判定し（ステップＳ６でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ８）。

一方、電子部品２０ｅ−２及び２０ｆについては、１回目の停止位置で搭載不可（ステップＳ２でＹｅｓ）であると判定する。そのため、電子部品２０ｅ−２及び２０ｆについては、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ３）。
したがって、これらの電子部品は、何れも２回目の停止位置で搭載されることになる。但し、電子部品２０ｆは、電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２の下に搭載される部品であるため、電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２よりも搭載順が先になる（ステップＳ１１）。すなわち、２回目の停止位置において、電子部品２０ｆを搭載した後に、電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２を搭載することになる。

図９や図１０のように、境界αや境界βを跨いで小さい電子部品２０ｄ−１〜２０ｄ−３の上を覆う大きい電子部品２０ｃを搭載する場合、優先度（部品の上下の配置）を考慮しない一般的な方法では、上に搭載すべき電子部品２０ｃを１回目の停止位置で搭載し、下に搭載すべき電子部品２０ｄ−３を２回目の停止位置で搭載するように設定してしまうことがある。

また、図１１や図１２のように、境界αや境界βを跨いで小さい電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２の下に配置される大きい電子部品２０ｆを搭載する場合、優先度（部品の上下の配置）を考慮しない一般的な方法では、上に搭載すべき電子部品２０ｅ−１を１回目の停止位置で搭載し、下に搭載すべき電子部品２０ｆを２回目の停止位置で搭載するように設定してしまうことがある。
これに対し、本実施形態では、優先度（部品の上下の配置）を考慮して各停止位置で搭載する部品を決定するので、下に搭載すべき電子部品を搭載した後に、上に搭載すべき電子部品を搭載することができる。その結果、部品の欠品や誤搭載を防止することができる。

また、重複する領域Ｂに背の高い電子部品２０ａと背の低い電子部品２０ｂとを隣接配置する場合について説明する。電子部品２０ａについては、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。電子部品２０ａは背の高い部品であるため、優先度は低いと判定する（ステップＳ６でＮｏ）。そのため、電子部品２０ａを２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ８）。
電子部品２０ｂについては、１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定する。電子部品２０ｂは背の低い部品であるため、優先度は高いと判定する（ステップＳ６でＹｅｓ）。そのため、電子部品２０ａを１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定する（ステップＳ７）。

このように重複する領域Ｂに背の高い電子部品２０ａと背の低い電子部品２０ｂとを隣接配置する場合、背の高い電子部品２０ａを２回目に搭載し、背の低い電子部品２０ｂを１回目に搭載する。したがって、領域Ａにも他の背の低い電子部品２０ｂを配置する場合には、複数のノズルを備えたヘッドで背の低い電子部品２０ｂを同時に吸着して、領域Ａと領域Ｂに複数の背の低い部品２０ｂを一度に装着できるため、作業効率が高い。
同様に、領域Ｃにも他の背の高い電子部品２０ａを配置する場合には、複数のノズルを備えたヘッドで背の高い電子部品２０ａを同時に吸着して、領域Ｂと領域Ｃに複数の背の高い部品２０ａを一度に装着できるため、作業効率が高い。

次に、重複する領域Ｂにおいて、小さい電子部品２０ｄ−１〜２０ｄ−３の上に大きい電子部品２０ｃを覆うように搭載する場合について説明する。電子部品２０ｄ−１〜２０ｄ−３及び電子部品２０ｃは、それぞれ１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定される。そして、電子部品２０ｄ−１〜２０ｄ−３は、他の部品の下に搭載される部品であり優先度が高いため、１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定される（ステップＳ７）。一方、電子部品２０ｃは、他の部品の上に搭載される部品であり優先度が低いため、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定される（ステップＳ８）。

さらに、重複する領域Ｂにおいて、大きい電子部品２０ｆの上に小さい電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２を搭載する場合には、大きい電子部品２０ｆ及び小さい電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２はそれぞれ１回目の停止位置で搭載可（ステップＳ２でＮｏ）、２回目の停止位置で搭載可（ステップＳ４でＮｏ）であると判定される。そして、大きい電子部品２０ｆは、他の部品の下に搭載される部品であり優先度が高いため、１回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定される（ステップＳ７）。一方、小さい電子部品２０ｅ−１及び２０ｅ−２は、他の部品の上に搭載される部品であり優先度が低いため、２回目の停止位置で搭載する部品としてリストに設定される（ステップＳ８）。

（効果）
このように、上記実施形態では、搭載ヘッドの部品搭載可能範囲より大きいサイズを有する回路基板を、回路基板の搬送方向にずれた２箇所でクランプして停止させ、各停止位置で電子部品の搭載を行う。このとき、各停止位置で回路基板に搭載する電子部品を、電子部品の背の高さや電子部品の上下の配置に応じた優先度に応じて決定する。これにより、優先度の高い電子部品（背の低い電子部品や下に配置する電子部品）を先に搭載し、その後に優先度の低い電子部品（背の高い電子部品や上に配置する電子部品）を搭載することができる。

したがって、背の高い電子部品と背の低い電子部品とを隣接配置する場合には、背の低い電子部品を搭載する際に搭載済みの背の高い電子部品と吸着ヘッドとが干渉することに起因する電子部品の搭載位置ずれや破損を防止することができる。さらに、電子部品を上下に重ねて搭載する場合には、電子部品の搭載順の入れ替わりや欠品を防止することができる。
このように、回路基板上に電子部品を正しく搭載することができる。

（応用例）
なお、上記実施形態においては、回路基板５のクランプを２回とする場合について説明したが、３回以上とすることもできる。
また、上記実施形態においては、搭載ヘッド１２に設置した距離センサ２２を用いて、回路基板５を各停止位置に停止させる場合について説明したが、別の検出センサによって第１及び第２の停止基準位置における回路基板５の有無を検出し、回路基板５を各停止位置に停止させるようにしてもよい。

さらに、第１の停止基準位置をヘッド可動範囲の下流側端部とし、第２の停止基準位置をヘッド可動範囲の上流側端部とする場合について説明したが、図２（ａ）及び（ｂ）に示す状態で回路基板５を停止できればよく、例えば、第２の停止基準位置を、図２（ｂ）に示す２回目の停止位置における回路基板５の下流側端部に設定し、距離センサ２２が搬送レール１１上を移動してきた回路基板５を検出したときに、回路基板５の移動を停止するようにしてもよい。

１…部品実装装置、５…回路基板、１１…搬送レール、１２…搭載ヘッド、１２ｂ…吸着ノズル、１２ｃ…θ軸駆動機構、１２ｄ…Ｚ軸駆動機構、１３…Ｘ軸ガントリ、１４…Ｙ軸ガントリ、１５…部品供給装置、１６…ノズル交換機、２０…電子部品、２１…認識カメラ、２２…距離センサ、３０…コントローラ

Claims (2)

1. 吸着ノズルにより基板上の所定位置に部品を装着する部品実装装置であって、
   前記基板を一方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段を制御して、前記基板を複数の停止位置に停止する搬送制御手段と、
   前記各停止位置で前記基板上に装着する部品のリストを設定する装着部品設定手段と、
   前記装着部品設定手段で設定したリストに基づいて、前記各停止位置で前記基板上に部品を装着する部品装着手段と、を備え、
   前記搬送制御手段は、少なくとも隣り合う停止位置で、前記吸着ノズルによる部品搭載可能範囲に対応する前記基板上の領域の一部が重複するように、前記複数の停止位置を設定し、
   前記装着部品設定手段は、前記重複する領域において、前記部品の高さ及び前記部品の装着位置に応じた部品の装着優先度に基づいて、前記リストを設定するものであって、
   当該装着部品設定手段は、前記部品の高さが低いほど装着優先度を高く設定すると共に、上下方向に重ねて配置する部品のうち、下に位置するほど装着優先度を高く設定し、
   前記複数の停止位置のうち一の停止位置のみで前記基板上に装着可能な部品は、当該一の停止位置で装着し、二以上の停止位置で前記基板上に装着可能な部品は、前記装着優先度が高いほど、前記二以上の停止位置のうち前記基板の搬送方向上流側に位置する前記停止位置で装着するように、前記リストを設定することを特徴とする部品実装装置。
2. 吸着ノズルにより基板上の所定位置に部品を装着する部品実装方法であって、
   前記基板を一方向に搬送しつつ複数の停止位置に停止し、各停止位置で前記基板上に部品を装着する際に、少なくとも隣り合う停止位置で、前記吸着ノズルによる部品搭載可能範囲に対応する前記基板上の領域の一部が重複するように、前記複数の停止位置を設定すると共に、前記各停止位置で前記基板上に装着する部品のリストを、前記重複する領域において、前記部品の高さ及び前記部品の装着位置に応じた部品の装着優先度に基づいて設定し、
   前記部品の高さが低いほど装着優先度を高く設定すると共に、上下方向に重ねて配置する部品のうち、下に位置するほど装着優先度を高く設定し、
   前記複数の停止位置のうち一の停止位置のみで前記基板上に装着可能な部品は、当該一の停止位置で装着し、二以上の停止位置で前記基板上に装着可能な部品は、前記装着優先度が高いほど、前記二以上の停止位置のうち前記基板の搬送方向上流側に位置する前記停止位置で装着するように、前記リストを設定することを特徴とする部品実装方法。

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