JP5659255B2 - 部品実装装置、部品実装方法、実装プログラムおよび部品実装装置における段取り方法 - Google Patents

Description

この発明は、ノズルを配列したノズル列をノズル配列方向と異なる方向に複数配列したヘッドユニットを用いて部品を基板に実装する部品実装技術に関するものである。

上記のように構成されたヘッドユニットを用いて基板に部品を実装する部品実装装置として、例えば特許文献１に記載された装置が知られている。この特許文献１に記載された部品実装機では、本発明のヘッドユニットに相当する装着ヘッドは、４本のノズルをＸ方向に配列したノズル列と、同じく４本のノズルをＸ方向に配列したノズル列とがＹ方向に離間して配列されている。そして、各ノズルで部品を吸着保持した後、これら複数の部品を保持したまま装着ヘッドがシャッタカメラの上方位置を通過し、その通過時にシャッタカメラが各ノズルに保持された部品を撮像する。このように一回のスキャン動作で装着ヘッドに保持された全ての部品の撮像が可能となっている。こうして部品撮像が完了すると、装着ヘッドは撮像済みの部品を基板に実装する。上記した部品保持、よりなる単位シーケンスが１回または複数回繰り返されて基板に対して所望の部品が搭載される。

特開２０１０−１６１１５号公報

ところで、部品の形状や大きさなどは多種多様である。このため、単位シーケンスで吸着保持する部品の種類や組み合わせによっては上記特許文献１に記載の発明を用いることが難しい場合がある。その一例として次のようなケースが発生していた。特定の単位シーケンスにおいて取り扱う部品として大型部品と小型部品が混在しており、装着ヘッドの一方側ノズル列のノズルで保持される一方側部品と、他方側ノズル列のノズルで保持される他方側部品とを１回のスキャン動作で区別しながら保持された部品の全部を撮像することが難しいことがあった。なお、本明細書では、このような全部撮影の困難性を伴う単位シーケンスを「特定単位シーケンス」と称する。

そこで、上記問題を解消するための方策の一つとして、上記特定単位シーケンスを実行する場合のみ、スキャン動作を２回に増やすことが考えられる。つまり、特許文献１に記載されているように複数の部品供給部に対して装着ヘッドがアクセスして全ての部品を保持した後、まず１回目のスキャン動作中に一方側ノズル列の各ノズルで保持された一方側部品を撮像し、それに続いてスキャン方向を反転させて２回のスキャン動作を実行しつつ他方側部品を撮像する。

しかしながら、部品供給部と部品撮像位置（カメラ位置）と配置関係によっては、装着ヘッドの移動距離が増えて特定単位シーケンスに要する時間が増加し効率が低下してしまうことがある。例えば２つの部品供給部の間にカメラを配置した場合、一方の部品供給部で吸着できる部品を全て吸着保持した後、装着ヘッドを反対側の部品供給部の上方位置に移動させる。そして、当該部品供給部で吸着できる部品を全て吸着保持する。これによって特定単位シーケンスで実装すべき部品の吸着保持が完了する。そして、その後で部品撮像のために２回のスキャン動作を行うことになる。したがって、装着ヘッドの移動回数が増えるととともに、移動距離も長くなり、大幅な効率低下を招いてしまう。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、互いに異なるノズル列のノズルにより保持される部品を１回のヘッドユニットの移動動作（スキャン動作）で撮影することが困難な単位シーケンス、つまり特定単位シーケンスの効率を高めることが可能な部品実装装置、部品実装方法、実装プログラムおよび部品実装装置における段取り方法を提供することを目的とする。

この発明にかかる部品実装装置は、基板に部品を実装する部品実装装置であって、部品を保持するノズルを配列した第１ノズル列および第２ノズル列を前記ノズルの配列方向と異なる方向に配列したヘッドユニットと、前記ノズルに保持された部品を撮像する撮像部と、互いに離間して配置される第１部品供給部および第２部品供給部と、前記ヘッドユニットを移動させるヘッド駆動部と、前記ヘッド駆動部を制御することで前記第１部品供給部および前記第２部品供給部の中間点から前記撮像部を通過して前記基板に延びる仮想境界線を越えて前記ヘッドユニットを往復移動させながら前記第１ノズル列のノズルによる部品保持、前記第２ノズル列のノズルによる部品保持、前記撮像部による部品撮像および前記ヘッドユニットによる前記基板への部品実装を行う、単位シーケンスを１または複数回行う制御部とを備え、前記制御部は、前記ヘッドユニットが前記撮像部の上方位置を１回通過する間に前記第１ノズル列および前記第２ノズル列の各ノズルにより保持される部品の全部を撮像することが不可である単位シーケンスでは、前記第１部品供給部により供給される第１部品については、前記第１ノズル列および前記第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第１部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第１部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第１保持撮像動作を実行し、前記第２部品供給部により供給される第２部品については、他方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第２部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第２部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第２保持撮像動作を実行することを特徴としている。

また、この発明にかかる部品実装方法は、部品を保持するノズルを配列した第１ノズル列および第２ノズル列を前記ノズルの配列方向と異なる方向に配列したヘッドユニットと、前記ノズルに保持された部品を撮像する撮像部と、互いに離間して配置される第１部品供給部および第２部品供給部とを用いて前記第１部品供給部および第２部品供給部から供給される部品を基板に実装する部品実装方法であって、前記第１部品供給部および前記第２部品供給部の中間点から前記撮像部を通過して前記基板に延びる仮想境界線を越えて前記ヘッドユニットを往復移動させながら前記第１ノズル列のノズルによる部品保持、前記第２ノズル列のノズルによる部品保持、前記撮像部による部品撮像および前記ヘッドユニットによる前記基板への部品実装を行う、単位シーケンスを１または複数回行い、前記単位シーケンス毎に、前記ヘッドユニットが前記撮像部の上方位置を１回通過する間に前記第１ノズル列および前記第２ノズル列の各ノズルにより保持される部品の全部を撮像することが可能か否かを判定し、全部撮像が不可であると判定した単位シーケンスでは、前記第１部品供給部により供給される第１部品については、前記第１ノズル列および前記第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第１部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第１部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第１保持撮像工程と、前記第２部品供給部により供給される第２部品については、他方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第２部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第２部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第２保持撮像工程とを実行することを特徴としている。

また、この発明にかかる実装プログラムは、部品を保持するノズルを配列した第１ノズル列および第２ノズル列を前記ノズルの配列方向と異なる方向に配列したヘッドユニットと、前記ノズルに保持された部品を撮像する撮像部と、互いに離間して配置される第１部品供給部および第２部品供給部と、前記第１部品供給部および前記第２部品供給部の中間点から前記撮像部を通過して基板に延びる仮想境界線を越えて前記ヘッドユニットを往復移動させるヘッド駆動部とを備える部品実装装置によって前記基板に部品を実装するための実装プログラムであって、前記ヘッドユニットによって前記第１部品供給部および前記第２部品供給部からそれぞれ供給される部品を保持し、前記ノズルに保持された部品を前記撮像部により撮像し、前記ヘッドユニットにより前記ノズルで保持した部品を基板に実装する、単位シーケンスを１または複数回行って前記基板に部品を実装する機能と、前記単位シーケンス毎に、前記ヘッドユニットが前記撮像部の上方位置を１回通過する間に前記第１ノズル列および前記第２ノズル列の各ノズルにより保持される部品の全部を撮像することが可能か否かを判定する機能と、全部撮像が不可であると判定された単位シーケンスでは、前記第１部品供給部により供給される第１部品については、前記第１ノズル列および前記第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第１部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第１部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第１保持撮像処理と、前記第２部品供給部により供給される第２部品については、他方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第２部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第２部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第２保持撮像処理とを実行する機能とをコンピューターに実現させることを特徴としている。

このように構成された発明では、全部撮影が困難な特定単位シーケンスでは、部品撮像のために撮像部の上方位置を経由させる動作、つまりスキャン動作を２回行っている。ただし、１回目のスキャン動作は、一方の部品供給部から供給される部品を一方のノズル列のノズルで保持した後で当該部品を撮像部により撮像するとともに当該部品を保持したままヘッドユニットを他方の部品供給部に向けて移動させる動作である。このように第１回目のスキャン動作は部品撮像のためのみではなく、他方の部品供給部から部品を保持するための動作も兼ね備えている。そのため、特定単位シーケンスにおける部品実装を効率的に行うことが可能となる。

第１保持撮像動作および第２保持撮像動作のいずれを優先させるのかについては、次の点を考慮するのが望ましく、当該考慮によってヘッドユニットの移動距離や時間を短縮することができる。その考慮する点とは、単位シーケンスの実行開始時点におけるヘッドユニットの位置を起点位置と、第１保持撮像動作および第２保持撮像動作を実行した後でノズルに保持された部品のうち基板に対して最初に実装する部品の実装位置を最先実装位置とである。つまり、全部撮像が不可である単位シーケンスにおいては、起点位置と最先実装位置の少なくとも一方に基づいて第１保持撮像動作および第２保持撮像動作の一方を優先して実行した後で、他方を実行するのが望ましい。

ここで、起点位置を考慮する一例として次のように構成することができる。すなわち、起点位置が仮想境界線上または仮想境界線に対して第１部品供給部が位置する側の領域に含まれるときには第１保持撮像動作を実行した後、ヘッドユニットに第１部品を保持させたままで第２保持撮像動作を実行し、起点位置が仮想境界線に対して第２部品供給部が位置する側の領域に含まれるときには第２保持撮像動作を実行した後、ヘッドユニットに第２部品を保持させたままで第１保持撮像動作を実行するように構成してもよい。このような構成を採用することで、ヘッドユニットが起点位置から最初の部品を保持する位置に移動する距離が短くなり、処理の効率化を図ることができる。

また、最先実装位置を考慮する一例として次のように構成することができる。すなわち、最先実装位置が仮想境界線上または仮想境界線に対して第１部品供給部が位置する側の領域に位置しているときには第１保持撮像動作を実行した後、ヘッドユニットに第１部品を保持させたままで第２保持撮像動作を実行し、最先実装位置が仮想境界線に対して第２部品供給部が位置する側の領域に位置しているときには第２保持撮像動作を実行した後、ヘッドユニットに第２部品を保持させたままで第１保持撮像動作を実行するように構成してもよい。このような構成を採用することで、ヘッドユニットが撮像部による部品撮像を完了した位置から最初の部品を実装する位置に移動する距離が短くなり、処理の効率化を図ることができる。

また、起点位置および最先実装位置の両方を考慮してもよく、この場合、起点位置、最先実装位置、第１最先保持位置、第２最先保持位置、第１撮像完了位置および第２撮像完了位置の位置関係に基づいて第１保持撮像動作および第２保持撮像動作の一方を優先して実行した後で、他方を実行するのが望ましい。なお、「第１最先保持位置」は第１部品供給部から最初に第１部品を保持する位置を意味し、「第２最先保持位置」は第２部品供給部から最初に第２部品を保持する位置を意味し、「第１撮像完了位置」は第１部品の撮像を完了した時点におけるヘッドユニットの位置を意味し、「第２撮像完了位置」は第２部品の撮像を完了した時点におけるヘッドユニットの位置を意味している。

このような構成を採用することで、ヘッドユニットが起点位置から最初の部品を保持する位置に移動する際の移動距離と、ヘッドユニットが撮像完了位置から最初の部品を実装する位置に移動する際の移動距離とを総合的に勘案して効率の最適化を図ることができる。例えば、起点位置と最先実装位置とが仮想境界線を挟んで互いに反対側に位置するときには、次のように動作させるのが好適である。つまり、第１距離が第２距離よりも短いときには、第１保持撮像動作を実行した後、ヘッドユニットに第１部品を保持させたままで第２保持撮像動作を実行し、逆に第２距離が第１距離よりも短いときには第２保持撮像動作を実行した後、ヘッドユニットに第２部品を保持させたままで第１保持撮像動作を実行するのが好適である。なお、上記「第１距離」とは、起点位置から第１最先保持位置までの距離と、第２撮像完了位置から最先実装部品の実装位置までの距離とを加算した値を意味し、上記「第２距離」とは、起点位置から第２最先保持位置までの距離と、第１撮像完了位置から最先実装部品の実装位置までの距離とを加算した値を意味している。

なお、上記のように第１部品供給部および第２部品供給部のうちの一方の部品供給部から供給される先取り部品を第１ノズル列および第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら先取り部品が撮像部の上方位置を経由するようにヘッドユニットを一方の部品供給部から仮想境界線を越えて他方の部品供給部に移動させ、他方の部品供給部から供給される後取り部品を他方のノズル列を構成するノズルで保持した後、後取り部品が撮像部の上方位置を経由するようにヘッドユニットを第２部品供給部から仮想境界線を越えて移動させて部品を基板に実装する場合、それに適合する段取り処理を行うのが望ましい。すなわち、当該部品実装前に、先取り部品を供給する部品供給ユニットが一方の部品供給部に配置されるとともに、後取り部品を供給する部品供給ユニットが他方の部品供給部に配置されるように表示部に表示するのが望ましい。

この発明によれば、全部撮影が困難な単位シーケンス、つまり特定単位シーケンスでは、一方の部品供給部から供給される部品を一方のノズル列のノズルで保持した後で当該部品を撮像部により撮像するとともに当該部品を保持したままヘッドユニットを他方の部品供給部に移動させているため、特定単位シーケンスにおける部品実装の効率を高めることができる。

本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す平面図である。 図１に示す部品実装装置の正面図である。 図１の部品実装装置と制御装置の電気的構成を示すブロック図である。 制御装置の実装プログラムの作成フローを示すフローチャートである。 特定単位シーケンス用の動作設定を示すフローチャートである。 制御装置で作成された実装プログラムにしたがって実行される部品実装装置の動作を示すフローチャートである。 特定単位シーケンスにおける装置動作を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態における特定単位シーケンスの動作設定を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態における特定単位シーケンスの動作設定を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態における特定単位シーケンスの動作設定を示すフローチャートである。 特定単位シーケンスの動作例を模式的に示す図である。

図１は本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す平面図である。また、図２は図１に示す部品実装装置の正面図である。この部品実装装置１００は、図１および図２に示すように、基台１と、基台１上に配置されＸ方向に基板１１０を搬送する基板搬送機構部２と、部品３ａ、３ｂ（図７、図１１参照）をそれぞれ供給する２つの部品供給部４ａ、４ｂと、部品実装用のヘッドユニット５とを備えている。

基板搬送機構部２は、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）に延びる一対のコンベア２ａを有している。一対のコンベア２ａは、Ｘ１方向側から基板１１０を受け入れて所定の実装作業位置に搬送するとともに、実装作業後に、作業済みの基板１１０をＸ２方向側に搬出するように構成されている。

部品供給部４ａ、４ｂは、基板搬送機構部２の前方側（Ｙ２方向側）において互いにＸ方向に離間して配置されている。これらの部品供給部４ａ、４ｂでは、複数の部品供給ユニットが設けられている。本実施形態では、部品供給ユニットの一例として、ＩＣ、トランジスタおよびコンデンサ等のチップ部品を収納したテープフィーダー４１が用いられており、各部品供給部４ａ、４ｂにおいて複数のテープフィーダー４１が基板搬送機構部２に沿ってＸ方向に配列されている。そして、部品供給部４ａ、４ｂにおいて各テープフィーダー４１は、間欠的にテープを繰り出しながらチップ部品を基板搬送機構部２近傍の所定の部品供給位置４１ａに供給するように構成されている。なお、これらのテープフィーダー４１は作業者などにより各部品供給部４ａ、４ｂへの装着位置を適宜変更可能となっている。また、本明細書では、２つの部品供給部４ａ、４ｂを区別して適宜説明するために、（Ｘ２）側の部品供給部４ａを「左側部品供給部」と称する一方、（Ｘ１）側の部品供給部４ｂを「右側部品供給部」と称する。

ヘッドユニット５は、後述するノズル２０を介して部品供給部４ａ、４ｂから供給される部品を吸着して基板１１０に実装する機能を有している。ヘッドユニット５は、基板１１０の搬送方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）に移動可能に構成されている。具体的には、ヘッドユニット５は、Ｘ方向に延びるユニット支持部材６によりＸ方向に移動可能に支持されている。また、ヘッドユニット５は、Ｘ軸モーター７ａによりボールねじ軸７ｂが回動されることによってＸ方向に移動される。ユニット支持部材６は、Ｙ方向に延びる一対の固定レール１ｂを介して、一対の高架フレーム１ａによりＹ方向に移動可能に支持されている。ユニット支持部材６は、Ｙ軸モーター８ａによりボールねじ軸８ｂが回動されることによってＹ方向に移動される。このように、本実施形態では、Ｘ軸モーター７ａおよびＹ軸モーター８ａが本発明の「ヘッド駆動部」として機能している。

また、ヘッドユニット５は、部品吸着用のノズル２０が取り付けられる実装ヘッド５１を複数個備えている。各実装ヘッド５１は、Ｚ軸モーター５ａ（図３）により昇降（Ｚ方向の移動）可能であるとともに、Ｒ軸モーター５ｂ（図３）によりノズル２０の中心を通る鉛直軸線を回動中心としてＲ方向に回動可能に構成されている。実装ヘッド５１は、６個設けられており、３個ずつ前後の２列で配列されている。また、ノズル２０は、各実装ヘッド５１に１つずつ取り付けられており、実装ヘッド５１と同様に、３個ずつ前後の２列で配列されている。すなわち、６個のノズル２０は、図１に示すように、３個ずつＹ方向にずれた状態で配置されている。また、前列の３個のノズル２０はＸ方向に沿って配置されて前側ノズル列２１を形成するとともに、後列の３個のノズル２０は前側のノズル２０に対して中心間距離で離間距離を隔てた状態でＸ方向に沿って配置されて後側ノズル列２２を形成している。このように本実施形態では、２つのノズル列２１、２２を互いにＸ方向にずらしながらＹ方向に配列し、前後のノズル２０を千鳥状に配置している。

部品実装装置１００には、図１に示すように、ヘッドユニット５により吸着された部品３ａ、３ｂ（図７参照）を撮像する部品撮像ユニット９が設けられている。なお、部品撮像ユニット９は、本発明の「撮像部」の一例に相当している。部品撮像ユニット９は、ヘッドユニット５により部品供給部４ａ、４ｂから取り出されて各ノズル２０に保持された部品３ａ、３ｂの保持状態を認識する機能を有している。この部品撮像ユニット９は、基台１上に設けられており、本実施形態では平面視で部品供給部４ａ、４ｂの間において、各テープフィーダー４１のＸ方向に１列に並ぶ部品供給位置４１ａと同じＹ方向位置に配置されている。部品撮像ユニット９は、ヘッドユニット５により吸着された部品３ａ、３ｂをその下方から撮像するように構成されている。詳細には、部品撮像ユニット９は、ヘッドユニット５が部品撮像ユニット９の上方をＸ方向に移動する間に部品３ａ、３ｂを撮像する。なお、部品撮像ユニット９については、従来より部品実装装置において多用されている構成のもの、例えばリニアカメラと照明部を組み合わせたものと用いており、照明部から撮像用の照明光が部品に照射され、部品３ａ、３ｂからの反射光がリニアカメラに入射して部品の保持状態が撮像される。

さらに、ヘッドユニット５のＸ２方向側には、基板撮像ユニット１０が固定されており、ヘッドユニット５がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することで任意の位置で基板１１０の上方から撮像可能となっている。そして、基板撮像ユニット１０は、実装作業位置上にある基板１１０に付された複数のフィデューシャルマークを撮像して基板位置、基板方向を画像認識する。

図３は図１の部品実装装置と制御装置の電気的構成を示すブロック図である。上記のように構成された部品実装装置１００は、ローカルエリアネットワークなどの通信回線により制御装置（サーバーＰＣ）２００に接続されている。制御装置２００は、実装プログラムを作成することができるコントローラ２１０を有している。このコントローラ２１０には、ＣＰＵ等により構成される演算処理部２１１と、ハードディスクドライブなどの記憶部２１２と、通信制御部２１３とが設けられている。なお、部品実装装置１００を制御するための実装プログラムには、実装する部品の種類、基板上における実装座標位置および実装順序に関するデータ（つまり、「基板データ」）の他、各実装作業を行うための部品を供給するテープフィーダー４１を部品供給部４ａ、４ｂのいずれに取り付けるかというテープフィーダー４１の配置に関する情報（つまり、「段取り情報」）も含まれている。そして、部品実装装置１００による部品実装を実行させる前に、上記段取り情報にしたがって各テープフィーダー４１が部品供給部４ａ、４ｂに装着される。

演算処理部２１１は、後述するように部品保持、部品撮像、部品実装、およびこれらのためのヘッドユニットの複数回の移動よりなる単位シーケンスを繰り返して所望の部品実装を行うために、各単位シーケンスにおける基板データおよび段取り情報を反映した実装プログラムを作成する。また、演算処理部２１１は、ヘッドユニット５が部品撮像ユニット９の上方をスキャンする間に、前側ノズル列２１のノズル２０に保持された前側部品３ａ（図７参照）および後側ノズル列２２のノズル２０に保持された後側部品３ｂ（図７参照）の全部を撮像することが可能な否かを判定することで各単位シーケンスが特定単位シーケンスに該当するか否かを判定し、その判定結果を実装プログラムの作成に反映させる。このように、本実施形態では、演算処理部２１１は、基板データを作成する基板データ作成部、段取り情報を作成する段取り情報作成部、および全部撮像判定部としての機能を担っている。

記憶部２１２は演算処理部２１１により作成された実装プログラムを部品情報や基板情報とともに記憶する。そして、通信制御部２１３は適用なタイミングで記憶部２１２から読み出される実装プログラムを部品実装装置１００に送信する。

なお、図３中の符号２２０は演算処理部２１１により作成された実装プログラムに関連する各種情報などを表示したり、作業者がコントローラ２１０に対して各種データや指令などの情報を入力するための表示／操作ユニットである。

一方、部品実装装置１００では、装置全体を制御するコントローラ１２０が設けられている。このコントローラ１２０は、演算処理部１２１と、ハードディスクドライブなどの記憶部１２２と、モーター制御部１２３と、画像処理部１２４と、サーバー通信制御部１２５とを備えている。この演算処理部１２１はＣＰＵ等により構成されており、上記制御装置２００で作成され、サーバー通信制御部１２５を介して記憶部１２２に書き込まれた実装プログラムにしたがって部品実装装置１００の各部を制御して単位シーケンスを１回または複数回繰り返す。

モーター制御部１２３には、Ｘ軸モーター７ａ、Ｙ軸モーター８ａ、Ｚ軸モーター５ａおよびＲ軸モーター５ｂが電気的に接続されており、各モーターを駆動制御する。また、これらのモーター７ａ、８ａ、５ａ、５ｂにはモーターの回転状況に応じたパルス信号を出力するエンコーダ（図示省略）がそれぞれ付設されている。各エンコーダから出力されるパルス信号はコントローラ１２０に取り込まれる構成となっており、これらの信号を受けた演算処理部１２１が各軸モーター７ａ、８ａ、５ａ、５ｂの回転量に関する情報を取得し、モーター制御部１２３と共に各軸モーター７ａ、８ａ、５ａ、５ｂを制御する。

また、画像処理部１２４には部品撮像ユニット９および基板撮像ユニット１０が電気的に接続されており、これら各ユニット９、１０から出力される撮像信号がそれぞれ画像処理部１２４に取り込まれる。そして、画像処理部１２４では、取り込まれた撮像信号に基づいて、部品画像の解析ならびに基板画像の解析がそれぞれ行われる。

なお、部品実装装置１００においても、制御装置２００と同様に、表示／操作ユニット１３０が設けられて実装プログラムや段取り情報などを表示する。また、表示／操作ユニット１３０は、作業者がコントローラ１２０に対して各種データや指令などの情報を入力するためにも使用される。

次に、上記のように構成された制御装置２００による実装プログラムの作成を図４および図５を参照しつつ説明した後で、当該実装プログラムに基づく部品実装装置１００の動作について図６および図７を参照しつつ説明する。

図４は制御装置の実装プログラムの作成フローを示すフローチャートである。また、図５は特定単位シーケンス用の動作設定を示すフローチャートである。制御装置２００では、コントローラ２１０の演算処理部２１１がステップＳ１〜Ｓ７を実行して各単位シーケンスにおいて実行すべき動作を規定した基板データを作成する。

ステップＳ１で、演算処理部２１１は単位シーケンスの番号に相当するカウント値ｎを初期化する。そして、演算処理部２１１は第ｎ番目の単位シーケンスにおいて実装する部品の情報を取得し（ステップＳ２）、当該部品情報にしたがって各ノズル２０で部品を吸着保持した状態でヘッドユニット５が部品撮像ユニット９の上方位置を１回通過する際に上記部品の全部を撮像する、いわゆる全部撮像が可能であるか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定は、部品情報に含まれる部品サイズ、吸着保持した際の部品の向きなどに基づいて行われる。

全部撮像が可能である（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）場合、演算処理部２１１は従来技術と同様に、各部品を指定されたノズル２０で吸着保持するための動作の設定（ステップＳ４１：部品保持動作）、保持された部品を撮像するための動作、つまりスキャン動作の設定（ステップＳ４２：部品撮像動作）および撮像完了後に各部品を基板に実装するための動作の設定（ステップＳ４３：部品実装動作）を行い、第ｎ番目の単位シーケンスで実行する基板データを形成する（ステップＳ４）。

一方、ステップＳ３で「ＮＯ」、つまり全部撮像が不可である場合、演算処理部２１１は、当該第ｎ番目の単位シーケンスが特定単位シーケンスに該当すると判断し、特定単位シーケンス用の動作設定を行う（ステップＳ５）。この特定単位シーケンスでは、部品撮像のためにスキャン動作を２回行うが、そのうちの１回目のスキャン動作を部品撮像のためのみならず、部品保持動作の一部として機能させるものであり、ステップＳ５を実行することで上記動作を実行するための基板データが作成される。以下、図５を参照しながら特定単位シーケンス用の動作設定について詳述する。

演算処理部２１１は、図５に示すように、２つの部品供給部のうち左側部品供給部４ａにヘッドユニット５を移動させるための動作を設定する（ステップＳ５１）とともに、この左側部品供給部４ａで前側ノズル列２１を構成するノズル２０により部品を吸着保持するための動作を設定する（ステップＳ５２）。これにより、左側部品供給部４ａにより供給される部品については前側ノズル列２１を構成するノズル２０が保持するように設定される。このように、本実施形態では、左側部品供給部４ａで供給される部品が前側吸着部品であり、本発明の「先取り部品」に相当している。

そして、演算処理部２１１は前側ノズル列２１のノズル２０で部品を保持した状態でヘッドユニット５を左側部品供給部４ａから（Ｘ１）方向に移動させることで当該前側吸着部品３ａを部品撮像ユニット９の上方位置を介して右側部品供給部４ｂに移動させるための動作を設定する（ステップＳ５３）とともに、その動作の間に部品撮像ユニット９により前側吸着部品３ａを撮像するための動作を設定する（ステップＳ５４）。このように、第１回のスキャン動作によって、左側部品供給部４ａから右側部品供給部４ｂへのヘッドユニット５の移動と、前側吸着部品３ａの撮像とを並行して行うように、演算処理部２１１は動作設定を行う。

それに続いて、演算処理部２１１は、右側部品供給部４ｂで後側ノズル列２２を構成するノズル２０により部品を吸着保持するための動作を設定する（ステップＳ５５）。これにより、右側部品供給部４ｂにより供給される部品については後側ノズル列２２を構成するノズル２０が保持するように設定され、右側部品供給部４ｂで供給される部品が後側吸着部品であり、本発明の「後取り部品」に相当している。

さらに、演算処理部２１１は前側ノズル列２１のみならず後側ノズル列２２のノズル２０でも部品３ａを保持した状態でヘッドユニット５を右側部品供給部４ｂから（Ｘ２）方向に移動させることで後側吸着部品３ｂを部品撮像ユニット９の上方位置を通過させるための動作を設定する（ステップＳ５６）とともに、その動作の間に部品撮像ユニット９により後側吸着部品を撮像するための動作を設定する（ステップＳ５７）。このように第２回のスキャン動作によって、後側吸着部品の撮像を行うように演算処理部２１１は動作設定を行う。

特定単位シーケンスで実装する予定部品の全てについて部品保持動作および部品撮動作像の設定が完了すると、演算処理部２１１は部品情報に基づいて部品毎にヘッドユニット５を部品実装位置の上方に移動させた後で当該部品を基板１１０に実装する動作を設定する（ステップＳ５８）。こうして、特定単位シーケンスで実行する基板データを形成する（ステップＳ５）。

図４に戻って制御装置２００の動作説明を続ける。第ｎ番目の単位シーケンスで実行する基板データの作成が完了すると、単位シーケンスの全てについて基板データの作成が完了したか否かを演算処理部２１１は判定する（ステップＳ６）。そして、演算処理部２１１は、全シーケンスについて完了していない（ステップＳ６で「ＮＯ」）間、カウント値ｎを「１」だけインクリメントした（ステップＳ７）後、上記ステップＳ２に戻り、次の単位シーケンスの基板データを作成して実装プログラムを作成する（ステップＳ２〜Ｓ５）。

一方、全単位シーケンスについて基板データの作成が完了しているときには、演算処理部２１１は当該基板データに対応して各部品を供給するテープフィーダー４１の配置を決定し（ステップＳ８）、それを段取り情報として上記実装プログラムに盛り込む。その技術的意義について説明する。

いずれの単位シーケンスにおいても全部撮像が可能であれば、テープフィーダー４１の配置に対して比較的高い自由度を許容することができる。しかしながら、特定単位シーケンスが１つでも含まれている場合には、以下の制約が発生する。つまり、特定単位シーケンスを好適に実行するためには、本実施形態では前側ノズル２０で吸着保持する前側吸着部品３ａについては左側部品供給部４ａで供給する一方、後側ノズル２０で吸着保持する後側吸着部品については右側部品供給部４ｂで供給する必要がある。そのため、前側吸着部品３ａを収納したテープフィーダー４１を左側部品供給部４ａに配置する一方、後側吸着部品を収納したテープフィーダー４１を右側部品供給部４ｂに配置する必要があり、かかる配置条件を満足するように段取りすることが特定単位シーケンスを実行するための必須事項となる。そこで、本実施形態では、基本データに基づいて配置条件を検証し、それを満足するようにテープフィーダー４１の配置を決定している。

そして、上記のようにして作成した実装プログラムを制御装置２００は適当なタイミングで通信制御部２１３を介して部品実装装置１００に送信する（ステップＳ９）。また、この実装プログラムに基づいて部品実装装置１００は次に説明するように部品実装を行う。

図６は制御装置で作成された実装プログラムにしたがって実行される部品実装装置の動作を示すフローチャートである。この部品実装装置１００は、制御装置２００から送信されてくる実装プログラムを受信し、記憶部１２２に記憶する（ステップＳ１１）。そして、当該実装プログラムに基づき基板１１０に部品を実装する前に、演算処理部１２１は実装プログラムに含まれる段取り情報に基づいて適正な段取り指示、つまりテープフィーダー４１の配置情報を表示／操作ユニット１３０に表示して作業者などに段取りを指示する（ステップＳ１２）。

そして、当該表示を見た作業者により適切な段取りが行われ、段取り完了が表示／操作ユニット１３０を介して入力されたことを確認する（ステップＳ１３で「ＹＥＳ」）と、演算処理部１２１はカウント値ｎを「１」にイニシャライズした（ステップＳ１４）後、実装プログラムに組み込まれている基板データに基づいて部品実装装置１００の装置各部を制御して第ｎ番目の単位シーケンスを実行する（ステップＳ１５）。ここで、単位シーケンスが特定単位シーケンスでない場合には従来装置と同様に部品保持動作、部品撮像動作および部品実装動作をこの順序で実行する。一方、特定単位シーケンスである場合には次に説明するように装置各部が動作する。なお、演算処理部１２１は、全シーケンスの実行が完了していないと判定する（ステップＳ１６で「ＮＯ」）の間、カウント値ｎを「１」だけインクリメントした（ステップＳ１７）後、ステップＳ１５に戻って次の単位シーケンスを実行する。

図７は特定単位シーケンスにおける装置動作を模式的に示す図である。なお、同図中の破線は部品供給部４ａ、４ｂの中間点から部品撮像ユニット９を通過して基板１１０に延びる仮想境界線ＶＢであり、本実施形態では部品撮像ユニット９を通過してＹ方向に直線状に延びる線を仮想境界線ＶＢとして設定している。というのも、本実施形態にかかる部品実装装置１００では、部品供給部４ａ、４ｂの中点と、部品撮像ユニット９の配設位置と、基板１１０の中心点とが一直線上に配置されているからである。つまり、図１や図７に示すように、本実施形態ではこれらを結ぶ仮想直線を対称軸として実装作業位置上にある基板１１０、部品撮像ユニット９および部品供給部４ａ、４ｂがほぼ対称に配置されている。そこで、本実施形態では、当該対称軸を仮想境界線ＶＢとしている。もちろん、実装作業位置上の基板１１０、部品撮像ユニット９および部品供給部４ａ、４ｂの配置関係は基板の種類や装置毎に異なることがあるため、部品供給部４ａ、４ｂの間に配置した部品撮像ユニット９から基板１１０に向けて延びる仮想境界線ＶＢを任意に設定すればよい。

また、図７中の符号ＰＨ０(n-1)、ＰＬＬ、ＰＢ(n)、ＰＨ２(n)、ＭＬＲはそれぞれ
・ＰＨ０(n-1)：第（ｎ−１）番目の単位シーケンスを完了した時点におけるヘッドユニットの位置、
・ＰＦＬ(n)：第ｎ番目の単位シーケンスで、左側部品供給部４ａにおいて最初に吸着される部品の位置（第１最先保持位置）、
・ＰＬＬ：仮想境界線ＶＢの（Ｘ２）側で位置ＰＨ０(n-1)に位置しているヘッドユニット５が位置ＰＦＬ(n)の部品を吸着するために移動する保持用移動経路、
・ＰＢ(n)：第ｎ番目の単位シーケンスで、最初に実装すべき部品の基板１１０上での位置（最先実装位置）、
・ＰＨ２(n)：第ｎ番目の単位シーケンスで、部品３ｂの撮像が完了した時点におけるヘッドユニット５の位置（第２撮像完了位置）、
・ＭＬＲ：仮想境界線ＶＢの（Ｘ２）側で第２撮像完了位置ＰＨ２(n)に位置しているヘッドユニット５が仮想境界線ＶＢの位置ＰＢ(n)に部品を実装するために移動する実装用移動経路、
を示している。

第ｎ番目の単位シーケンスが特定単位シーケンスである場合、図７（ａ）に示すように、位置ＰＨ０(n-1)に位置しているヘッドユニット５は保持用移動経路ＰＬＬに沿って移動して左側部品供給部４ａから供給される部品のうち最初に吸着すべき部品３ａの第１最先保持位置ＰＦＬ(n)の上方位置に位置決めされる。そして、ヘッドユニット５は前側ノズル列２１を構成するノズル２０のうちの１つで上記部品３ａを吸着保持する。また、左側部品供給部４ａから供給される部品のうち第ｎ番目の単位シーケンスで実装すべき部品３ａが残っている場合には、前側ノズル列２１の他のノズル２０により部品３ａを吸着保持する。このような部品保持動作を繰り返すことで、ヘッドユニット５は第ｎ番目の単位シーケンスで使用する左側部品供給部４ａの部品３ａを全て保持する（同図（ｂ））。

ヘッドユニット５は部品３ａを保持したまま（Ｘ１）方向に移動し、仮想境界線ＶＢを越えて右側部品供給部４ｂに移動する。このとき、ヘッドユニット５は、同図（ｃ）に示すように前側ノズル列２１のノズル２０で保持した部品３ａが部品撮像ユニット９の上方位置を通過するように移動する。すなわち、部品供給部４ａにおける各テープフィーダー４１の部品供給位置４１ａと部品撮像ユニット９は、Ｙ方向において同一位置とされているので、ヘッドユニット５は各部品３ａを吸着し保持した状態で、Ｙ方向位置を保ったままＸ１方向にスキャン移動する。そして、右側部品供給部４ｂへのヘッドユニット５のスキャン移動中に部品撮像ユニット９は各部品３ａを撮像する。

右側部品供給部４ｂに移動してきたヘッドユニット５は、右側部品供給部４ｂから供給される部品のうち最初に吸着すべき部品３ｂの上方位置に位置決めされる。そして、ヘッドユニット５は後側ノズル列２２を構成するノズル２０のうちの１つで上記部品３ｂを吸着保持する。また、右側部品供給部４ｂから供給される部品についても、第ｎ番目の単位シーケンスで実装すべき部品３ｂが残っている間、後側ノズル列２２で未吸着のノズル２０による部品３ｂの吸着保持動作を繰り返す。これによって、ヘッドユニット５は第ｎ番目の単位シーケンスで使用する右側部品供給部４ｂの部品３ｂを全て保持する（同図（ｄ））。

これに続いて、ヘッドユニット５は全部品３ａ、３ｂを保持したまま（Ｘ２）方向に移動し、仮想境界線ＶＢを越えて（Ｘ２）側の撮像完了位置ＰＨ２(n)に移動する。このとき、ヘッドユニット５は、同図（ｅ）に示すように後側ノズル列２２のノズル２０で保持した部品３ｂを吸着し保持した状態で、Ｙ方向位置を保ったままＸ２方向に移動することで、部品撮像ユニット９を通過するスキャン移動を行ない、その移動中に部品撮像ユニット９は各部品３ｂを撮像する。

こうして、第ｎ番目の単位シーケンスで基板１１０に実装すべき部品の全てについて部品保持および部品撮像が完了すると、ヘッドユニット５は、同図（ｆ）に示すように、位置ＰＨ２(n)から実装用移動経路ＭＬＲに沿って移動して最初に実装すべき部品の実装位置ＰＢ(n)の上方位置に位置決めされる。そして、ヘッドユニット５は当該部品を基板１１０に実装する。また、残りの部品についても基板データに基づいて順次実装して第ｎ番目の単位シーケンスを完了する。

以上のように、本実施形態では、各単位シーケンスを行うに際し、全部撮像の可否を判定して特定単位シーケンスに相当するか否かを判断し、それに応じた基板データを含む実装プログラムを作成している。そして、当該実装プログラムにしたがって部品実装装置１００を動作させている。このうち、特に特定単位シーケンスでは、基板１１０に実装すべき部品を左側部品供給部４ａから供給される部品３ａと、右側部品供給部４ｂから供給される部品３ｂとに分け、部品３ａを連続的に吸着保持した後、ヘッドユニット５を左側部品供給部４ａから右側部品供給部４ｂに移動させて部品３ｂを連続的に吸着保持している。しかも、左側部品供給部４ａから右側部品供給部４ｂへのヘッドユニット５の移動中に、部品３が部品撮像ユニット９の上方を通過して部品撮像ユニット９により部品３ａの全てが撮像される。このように、特定単位シーケンスにおいては部品３ａのためのスキャン動作と、部品３ｂのためのスキャン動作とを実行する必要があるが、第１回目のスキャン動作は、部品３ａの撮像動作と、左側部品供給部４ａから右側部品供給部４ｂへのヘッドユニット５の移動動作とを兼ね備えている。そのため、特定単位シーケンスでは２回のスキャン動作を行うものの、部品実装を効率的に行うことが可能となる。

また、上記実施形態では、ヘッドユニット５を左側部品供給部４ａに移動させた後で部品３ａを連続的に保持し、また右側部品供給部４ｂに移動させた後で部品３ｂを連続的に保持している。そこで、部品３ａを供給するテープフィーダー４１を左側部品供給部４ａに集め、部品３ｂを供給するテープフィーダー４１を右側部品供給部４ｂに集めるような段取りを上記段取り情報として作成し、表示／操作ユニット１３０に表示するように構成している。このため、部品実装作業を行う前に、特定単位シーケンスの実行に適合した段取りが実行される。その結果、特定単位シーケンスを含む部品実装作業を円滑に、かつ迅速に行うことができる。

ところで、上記第１実施形態では、２つの部品供給部のうち部品供給部４ａから供給される部品３ａを本発明の「先取り部品」とし、部品３ａを保持して撮像する第１保持撮像動作を常に優先させている。しかしながら、部品３ｂを保持して撮像する第２保持撮像動作を常に優先させてもよい。また、第１保持撮像動作および第２保持撮像動作のいずれかを選択的に優先させるように構成してもよいが、その場合、選択条件として例えば第２実施形態ないし第４実施形態に示すような点を考慮するのが望ましく、当該考慮によってヘッドユニットの移動距離や時間を短縮することができる。以下、第２実施形態ないし第４実施形態について順番に説明する。なお、第２実施形態ないし第４実施形態の各々にかかる部品実装装置１００および制御装置２００の構成は第１実施形態と基本的に同一であり、特定単位シーケンスにおける動作設定と、その動作設定に伴う特定単位シーケンスにおける装置動作が異なるのみである。したがって、相違点を中心に説明し、同一構成については同一または相当符号を付して説明を省略する。

図８は本発明の第２実施形態における特定単位シーケンスの動作設定を示すフローチャートである。この第２実施形態では、特定単位シーケンスの実行開始時点におけるヘッドユニット５の位置を起点位置とし、この起点位置に基づいて特定単位シーケンスの動作設定を切り替えている。なお、図１に示す部品実装装置１００は単位シーケンスを連続的に行う装置であり、第（ｎ−１）番目の単位シーケンスを完了した時点におけるヘッドユニットの位置ＰＨ０(n-1)がそのまま起点位置に相当している。また、ｎ＝１のとき、つまり最初の単位シーケンスが特定単位シーケンスの場合、ヘッドユニット５の原点位置が起点位置に相当している。

制御装置２００の演算処理部２１１は、第２実施形態における特定単位シーケンス用の動作設定を行う（ステップＳ５）場合、まず最初にヘッドユニット５の位置ＰＨ０(n-1)が仮想境界線ＶＢ上あるいは仮想境界線ＶＢに対して左側に位置しているのか、仮想境界線ＶＢに対して右側に位置しているのかを判定する（ステップＳ５９）。これは、ヘッドユニット５が最初に吸着保持する部品の位置、つまり最先保持位置までの移動距離を考慮したものである。例えば図７（ａ）に示すようにヘッドユニット５の位置ＰＨ０(n-1)が仮想境界線ＶＢに対して左側に位置している場合、ヘッドユニット５が左側部品供給部４ａに移動する距離は、右側部品供給部４ｂに移動する距離と同じ、あるいは短く、その移動に要する時間を短縮することができるからである。そこで、第２実施形態では、上記判定ステップを最初に設けている。

このステップＳ５９で、位置ＰＨ０(n-1)が仮想境界線ＶＢ上あるいは仮想境界線ＶＢに対して左側に位置していると判定したとき、演算処理部２１１は第１実施形態と同様のステップＳ５１Ｌ〜Ｓ５８Ｌを実行して基板データを作成する。一方、位置ＰＨ０(n-1)が仮想境界線ＶＢに対して右側に位置していると判定したとき、演算処理部２１１は以下のステップＳ５１Ｒ〜５８Ｒを実行する。

演算処理部２１１は、図８に示すように、２つの部品供給部のうち右側部品供給部４ｂにヘッドユニット５を移動させるための動作を設定する（ステップＳ５１Ｒ）とともに、この右側部品供給部４ｂで後側ノズル列２２を構成するノズル２０により部品を吸着保持するための動作を設定する（ステップＳ５２Ｒ）。これにより、右側部品供給部４ｂにより供給される部品３ｂについては後側ノズル列２２を構成するノズル２０が保持するように設定され、本発明の「先取り部品」に相当している。

そして、演算処理部２１１は後側ノズル列２２のノズル２０で部品３ｂを保持した状態でヘッドユニット５を右側部品供給部４ｂから（Ｘ２）方向に移動させることで当該後側吸着部品３ｂを部品撮像ユニット９の上方位置を介して左側部品供給部４ａに移動させるためのスキャン動作を設定する（ステップＳ５３Ｒ）とともに、その動作の間に部品撮像ユニット９により後側吸着部品３ｂを撮像するための動作を設定する（ステップＳ５４Ｒ）。このように、第１回のスキャン動作によって、右側部品供給部４ｂから左側部品供給部４ａへのヘッドユニット５の移動と、後側吸着部品３ｂの撮像とを同時に行うように、演算処理部２１１は動作設定を行う。

それに続いて、演算処理部２１１は、左側部品供給部４ａで前側ノズル列２１を構成するノズル２０により部品を吸着保持するための動作を設定する（ステップＳ５５Ｒ）。これにより、左側部品供給部４ａにより供給される部品３ａについては前側ノズル列２１を構成するノズル２０が保持するように設定され、左側部品供給部４ａで供給される部品が前側吸着部品であり、本発明の「後取り部品」に相当している。

さらに、演算処理部２１１は両ノズル列２１、２２のノズル２０でそれぞれ部品を保持した状態でヘッドユニット５を左側部品供給部４ａから（Ｘ１）方向に移動させることで前側吸着部品３ａを部品撮像ユニット９の上方位置を通過させるためのスキャン動作を設定する（ステップＳ５６Ｒ）とともに、その動作の間に部品撮像ユニット９により前側吸着部品３ａを撮像するための動作を設定する（ステップＳ５７Ｒ）。このように第２回のスキャン動作によって、前側吸着部品３ａの撮像を行うように演算処理部２１１は動作設定を行う。

特定単位シーケンスで実装する予定部品の全てについて部品保持動作および部品撮動作像の設定が完了すると、演算処理部２１１は部品情報に基づいて部品毎にヘッドユニット５を部品実装位置の上方に移動させた後に当該部品を基板１１０に実装する動作を設定する（ステップＳ５８Ｒ）。こうして、特定単位シーケンスで実行する基板データを形成する（ステップＳ５）。

以上のように、第２実施形態においては、制御装置２００が特定単位シーケンスにおけるヘッドユニット５の起点位置に応じて基板データを作成し、その基板データを含む実装プログラムに基づいて部品実装装置１００は動作する。したがって、第２実施形態の特定単位シーケンスでは、ヘッドユニット５は起点位置に近い側の部品供給部に移動して部品保持動作を開始するため、最初の部品を吸着保持するまでの時間を短縮することができ、特定単位シーケンスを効率的に実行し、部品実装のタクトタイムを短縮することができる。

図９は本発明の第３実施形態における特定単位シーケンスの動作設定を示すフローチャートである。この第３実施形態は、特定単位シーケンスの動作設定を切り替えるための判定基準を除いて、第２実施形態と共通している。つまり、第３実施形態では、特定単位シーケンスで最初に実装すべき部品の基板１１０上での位置ＰＢ(n)を最先実装位置とし、この最先実装位置ＰＢ(n)に基づいて特定単位シーケンスの動作設定を切り替えている。これは、全ての部品３ａ、３ｂの吸着保持および部品撮像を完了した後にヘッドユニット５が最初に部品実装を行うために移動する距離を考慮したものである。例えば図７（ｆ）に示すようにヘッドユニット５の位置ＰＨ２(n)が仮想境界線ＶＢに対して左側に位置しているのに対し、最先実装位置ＰＢ(n)は仮想境界線ＶＢに対して右側に位置している。この場合、ヘッドユニット５は実装用移動経路ＭＬＲに沿って移動する必要がある。ここで、仮に全ての部品３ａ、３ｂの吸着保持および部品撮像が完了した時点でヘッドユニット５の位置が仮想境界線ＶＢに対して右側の所定位置（後で説明する図１１（ｆ）中の第１撮像完了位置ＰＨ１(n)）に位置すると、当該位置から最先実装位置ＰＢ(n)に移動するヘッドユニット５の距離は大幅に短縮される。そこで、第３実施形態では、仮想境界線ＶＢに対する最先実装位置ＰＢ(n)の位置関係を判定するステップを最初に設けている。

このステップＳ６０で、位置ＰＢ(n)が仮想境界線ＶＢ上あるいは仮想境界線ＶＢに対して左側に位置していると判定したとき、演算処理部２１１は第２実施形態のステップＳ５１Ｌ〜Ｓ５８Ｌと同じステップを実行して基板データを作成する。一方、位置ＰＢ(n)が仮想境界線ＶＢに対して右側に位置していると判定したとき、演算処理部２１１は第２実施形態のステップＳ５１Ｒ〜Ｓ５８Ｒと同じステップを実行して基板データを作成する。

以上のように、第３実施形態においては、制御装置２００が特定単位シーケンスにおける最先実装位置ＰＢ(n)に応じて基板データを作成し、その基板データを含む実装プログラムに基づいて部品実装装置１００は動作する。したがって、第３実施形態の特定単位シーケンスでは、全ての部品３ａ、３ｂの吸着保持および部品撮像が完了した時点でヘッドユニット５は、仮想境界線ＶＢに対して最先実装位置ＰＢ(n)と同じ側に位置するため、最先実装位置に移動して部品実装を開始するまでの時間を短縮することができ、特定単位シーケンスを効率的に実行し、部品実装のタクトタイムを短縮することができる。

図１０は本発明の第４実施形態における特定単位シーケンスの動作設定を示すフローチャートである。また、図１１は特定単位シーケンスの動作例を模式的に示す図である。この第４実施形態は、特定単位シーケンスの動作設定を切り替えるための判定基準として３つの基準、つまり、
・仮想境界線ＶＢに対する位置ＰＨ０(n-1)の位置関係…第１判定基準
・仮想境界線ＶＢに対する位置ＰＢ(n)の位置関係…第２判定基準
・起点位置ＰＨ０(n-1)と最先実装位置ＰＢ(n)の位置関係…第３判定基準
を組み合わせ、動作設定を総合的に判定している。なお、上記第１判定基準は第２実施形態と共通し、第２判定基準は第３実施形態と共通している。一方、第３判定基準は第４実施形態に特有の判定基準である。

この第３判定基準は、起点位置ＰＨ０(n-1)と最先実装位置ＰＢ(n)の位置関係によってヘッドユニット５の総移動距離が変化することを考慮したものである。例えば起点位置ＰＨ０(n-1)および最先実装位置ＰＢ(n)がいずれも仮想境界線ＶＢに対して（Ｘ２）側に位置するのであれば、ステップＳ５１Ｌ〜Ｓ５８Ｌと同様のステップを実行して基板データを作成し、当該基板データを含む実装プログラムにしたがって部品実装装置１００を動作させることで総移動距離の短縮を図ることができる。この点に関しては、起点位置ＰＨ０(n-1)および位置ＰＢ(n)がいずれも仮想境界線ＶＢに対して（Ｘ１）側に位置する場合も同様であり、ステップＳ５１Ｒ〜Ｓ５８Ｒと同様のステップを実行して基板データを作成するのが好適である。

一方、図７および図１１に示すように、起点位置ＰＨ０(n-1)および位置ＰＢ(n)がそれぞれ仮想境界線ＶＢに対して（Ｘ２）側および（Ｘ１）側に位置する場合、特定単位シーケンスにおけるヘッドユニット５の総移動距離はヘッドユニット５がいずれの部品供給部に対して最初にアクセスするかによって異なる。そこで、第４実施形態では、最初に左側部品供給部４ａにアクセスする場合（図７参照）と、最初に右側部品供給部４ｂにアクセスする場合（図１１参照）のそれぞれについて、起点位置ＰＨ０(n-1)に位置するヘッドユニット５が最初に部品を部品供給部から吸着保持するために移動する保持用移動距離と、撮像完了位置に位置するヘッドユニット５が最初の部品を基板１１０に実装するために移動する実装用移動距離とを求めている。これは、いずれの場合が総移動距離の短縮に有利であるかを判定するためである。

このように部品実装作業の効率化を確実に実行するためには、第１判定基準ないし第３判定基準を組み合わせるのが好適であり、第４実施形態では当該組み合わせに基づいて特定単位シーケンスの動作設定を切り替えている。以下、図７、図１０および図１１を参照しつつ第４実施形態について説明する。

制御装置２００の演算処理部２１１は、特定単位シーケンス用の動作設定を行う（ステップＳ５）場合、第２実施形態と同様に、まず最初にヘッドユニット５の位置ＰＨ０(n-1)が仮想境界線ＶＢ上あるいは仮想境界線ＶＢに対して左側に位置しているのか、仮想境界線ＶＢに対して右側に位置しているのかを判定する（ステップＳ５９）。また、第３実施形態のステップＳ６０と同様に、最先実装位置ＰＢが仮想境界線ＶＢ上あるいは仮想境界線ＶＢに対して左側に位置しているのか、仮想境界線ＶＢに対して右側に位置しているのかを判定する（ステップＳ６０Ｌ、Ｓ６０Ｒ）。

そして、ステップＳ６０Ｌで位置ＰＨ０(n-1)および最先実装位置ＰＢがともに仮想境界線ＶＢ上あるいは仮想境界線ＶＢに対して左側に位置していると判定する（ステップＳ５９で「線状or左側、ステップＳ６０Ｌで「線状or左側」」）と、演算処理部１２１はステップＳ５１Ｌ〜Ｓ５８Ｌと同様のステップを実行して基板データを作成する。また、ステップＳ６０Ｒで位置ＰＨ０(n-1)および最先実装位置ＰＢがともに仮想境界線ＶＢに対して右側に位置していると判定する（ステップＳ５９で「右側」、ステップＳ６０Ｒで「右側」」）と、ステップＳ５１Ｒ〜Ｓ５８Ｒと同様のステップを実行して基板データを作成する。そして、当該基板データを含む実装プログラムにしたがって部品実装装置１００を動作させる。

また、ステップＳ５９で「線状or左側」と判定し、ステップＳ６０Ｌで「右側」と判定すると、演算処理部１２１は先に左側部品供給部４ａにアクセスする場合（図７参照）と先に右側部品供給部４ｂにアクセスする場合（図１１参照）に分けて保持用移動距離および実装用移動距離を求める。つまり、先に左側部品供給部４ａにアクセスする場合（図７）、保持用移動経路ＰＬＬの距離が保持用移動距離となり、実装用移動経路ＭＬＲの距離が実装用移動距離となり、それらの加算値を本発明の「第１距離」として演算処理部１２１は求める。一方、先に右側部品供給部４ｂにアクセスする場合（図１１）、保持用移動経路ＰＬＲの距離が保持用移動距離となり、実装用移動経路ＭＲＲの距離が実装用移動距離となり、それらの加算値を本発明の「第２距離」として演算処理部１２１は求める。それに続いて、演算処理部１２１は、これら第１距離および第２距離を比較して短い方のアクセス態様で基板データを作成する。つまり、第１距離が短い（ステップＳ６１Ｌで「ＹＥＳ」）と判定すると、演算処理部１２１は、ステップＳ５１Ｌ〜Ｓ５８Ｌと同様のステップを実行して基板データを作成する。逆に、第２距離が短い（ステップＳ６１Ｌで「ＮＯ」）と判定すると、演算処理部１２１は、ステップＳ５１Ｒ〜Ｓ５８Ｒと同様のステップを実行して基板データを作成する。

さらに、ステップＳ５９で「右側」と判定し、ステップＳ６０Ｒで「左側」と判定すると、演算処理部１２１は上記ステップＳ６１Ｌと同様のステップＳ６１Ｒを実行して第１距離および第２距離のうち短い方のアクセス態様で基板データを作成する。つまり、第１距離が短い（ステップＳ６１Ｒで「ＹＥＳ」）と判定すると、演算処理部１２１は、ステップＳ５１Ｌ〜Ｓ５８Ｌと同様のステップを実行して基板データを作成する。逆に、第２距離が短い（ステップＳ６１Ｒで「ＮＯ」）と判定すると、演算処理部１２１は、ステップＳ５１Ｒ〜Ｓ５８Ｒと同様のステップを実行して基板データを作成する。したがって、第１距離および第２距離のうち短く方のアクセス態様を採用することでヘッドユニット５の総移動距離を抑えて部品実装を効率的に行うことができる。

以上のように、第４実施形態では、複数の判定基準に応じて基板データを作成し、その基板データを含む実装プログラムに基づいて部品実装装置１００は動作する。したがって、第４実施形態の特定単位シーケンスでは、ヘッドユニット５を最も短い総移動距離で移動させながら部品実装を行うことができ、効率的な特定単位シーケンスを確実に実行し、部品実装のタクトタイムを短縮することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。そこで、例えば上記実施形態では、特定単位シーケンスにおいて左側部品供給部４ａから供給される部品３ａを前側ノズル列２１のノズル２０で吸着保持する一方、右側部品供給部４ｂから供給される部品３ｂを後側ノズル列２２のノズル２０で吸着保持しているが、前側ノズル列２１のノズル２０の種類が部品３ｂと適合するものであり、且つ、後側ノズル列２１のノズル２０の種類が部品３ａと適合する場合には、この関係を逆転させてもよい。または、上記関係を適宜入れ替えてもよい。例えば、先取り部品３ａ（または３ｂ）は前側ノズル列２１のノズル２０で吸着保持し、後取り部品３ｂ（または３ａ）は後側ノズル列２２のノズル２０で吸着保持するように設定しても良い。さらに、先取り部品３ａ（または３ｂ）および後取り部品３ｂ（または３ａ）に対応するノズル列２１、２２の関係を逆としても良い。

また、上記実施形態では、２つのノズル列２１、２２を有するヘッドユニット５を用いて部品実装を行う部品実装装置１００に対して本発明を適用しているが、３つ以上のノズル列をＹ方向に配列したヘッドユニットを用いる部品実装装置に対しても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、制御装置２００が作成した実装プログラムがローカルエリアネットワークなどの通信回路を通じて自動的に部品実装装置１００に送信され、記憶部１２２に書き込まれる。しかしながら、作業者が制御装置２００で作成された実装プログラムを確認して、これを部品実装装置１００の記憶部１２２へ記憶させても良い。

さらに、上記実施形態では、実装プログラムは制御装置２００で作成されており、制御装置２００単体あるいは実装システム（＝部品実装装置１００＋制御装置２００）が実装プログラムの作成装置として機能しているが、部品実装装置１００のコントローラ１２０に対して実装プログラムを作成させる機能を付加してもよい。

この発明は、ノズルを配列したノズル列をノズル配列方向と異なる方向に複数配列したヘッドユニットを用いて部品を基板に実装する部品実装技術全般に適用することができる。

３ａ…前側吸着部品
３ｂ…後側吸着部品
４ａ…ａ左側部品供給部
４ｂ…右側部品供給部
５…ヘッドユニット
９…部品撮像ユニット（撮像部）
２０…ノズル
２１…前側ノズル列
２２…後側ノズル列
４１…テープフィーダー（部品供給ユニット）
１００…部品実装装置
１１０…基板
１２０…コントローラ
２００…制御装置
２１０…コントローラ
ＰＢ(n)…最先実装位置
ＰＦＬ(n)、ＰＦＲ(n)…最先保持位置
ＰＨ０(n-1)…起点位置
ＰＨ１(n)、ＰＨ２(n)…撮像完了位置
ＶＢ…仮想境界線

Claims (10)

1. 基板に部品を実装する部品実装装置であって、
   部品を保持するノズルを配列した第１ノズル列および第２ノズル列を前記ノズルの配列方向と異なる方向に配列したヘッドユニットと、
   前記ノズルに保持された部品を撮像する撮像部と、
   互いに離間して配置される第１部品供給部および第２部品供給部と、
   前記ヘッドユニットを移動させるヘッド駆動部と、
   前記ヘッド駆動部を制御することで前記第１部品供給部および前記第２部品供給部の中間点から前記撮像部を通過して前記基板に延びる仮想境界線を越えて前記ヘッドユニットを往復移動させながら前記第１ノズル列のノズルによる部品保持、前記第２ノズル列のノズルによる部品保持、前記撮像部による部品撮像および前記ヘッドユニットによる前記基板への部品実装を行う、単位シーケンスを１または複数回行う制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記ヘッドユニットが前記撮像部の上方位置を１回通過する間に前記第１ノズル列および前記第２ノズル列の各ノズルにより保持される部品の全部を撮像することが不可である単位シーケンスでは、
   前記第１部品供給部により供給される第１部品については、前記第１ノズル列および前記第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第１部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第１部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第１保持撮像動作を実行し、
   前記第２部品供給部により供給される第２部品については、他方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第２部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第２部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第２保持撮像動作を実行する
   ことを特徴とする部品実装装置。
2. 請求項１に記載の部品実装装置であって、
   単位シーケンスの実行開始時点における前記ヘッドユニットの位置を起点位置とし、
   前記第１保持撮像動作および前記第２保持撮像動作を実行した後で前記ノズルに保持された部品のうち前記基板に対して最初に実装する部品の実装位置を最先実装位置として定義したとき、
   前記制御部は、全部撮像が不可である単位シーケンスにおいて、前記起点位置と前記最先実装位置の少なくとも一方に基づいて前記第１保持撮像動作および前記第２保持撮像動作の一方を優先して実行した後で、他方を実行する部品実装装置。
3. 請求項２に記載の部品実装装置であって、
   前記制御部は、全部撮像が不可である単位シーケンスにおいて、
   前記起点位置が前記仮想境界線上または前記仮想境界線に対して前記第１部品供給部が位置する側の領域に含まれるときには、第１保持撮像動作を実行した後、前記ヘッドユニットに前記第１部品を保持させたままで前記第２保持撮像動作を実行し、
   前記起点位置が前記仮想境界線に対して前記第２部品供給部が位置する側の領域に含まれるときには、第２保持撮像動作を実行した後、前記ヘッドユニットに前記第２部品を保持させたままで前記第１保持撮像動作を実行する部品実装装置。
4. 請求項２に記載の部品実装装置であって、
   前記制御部は、全部撮像が不可である単位シーケンスにおいて、
   前記最先実装位置が前記仮想境界線上または前記仮想境界線に対して前記第１部品供給部が位置する側の領域に位置しているときには、第１保持撮像動作を実行した後、前記ヘッドユニットに前記第１部品を保持させたままで前記第２保持撮像動作を実行し、
   前記最先実装位置が前記仮想境界線に対して前記第２部品供給部が位置する側の領域に位置しているときには、第２保持撮像動作を実行した後、前記ヘッドユニットに前記第２部品を保持させたままで前記第１保持撮像動作を実行する部品実装装置。
5. 請求項２に記載の部品実装装置であって、
   前記第１部品供給部から最初に第１部品を保持する位置を第１最先保持位置とし、前記第２部品供給部から最初に第２部品を保持する位置を第２最先保持位置とし、前記第１部品の撮像を完了した時点における前記ヘッドユニットの位置を第１撮像完了位置とし、前記第２部品の撮像を完了した時点における前記ヘッドユニットの位置を第２撮像完了位置として定義したとき、
   前記制御部は、全部撮像が不可である単位シーケンスにおいて、前記起点位置、前記最先実装位置、前記第１最先保持位置、前記第２最先保持位置、前記第１撮像完了位置および前記第２撮像完了位置の位置関係に基づいて前記第１保持撮像動作および前記第２保持撮像動作の一方を優先して実行した後で、他方を実行する部品実装装置。
6. 請求項５に記載の部品実装装置であって、
   前記起点位置から前記第１最先保持位置までの距離と、前記第２撮像完了位置から前記最先実装部品の実装位置までの距離とを加算した値を第１距離とし、
   前記起点位置から前記第２最先保持位置までの距離と、前記第１撮像完了位置から前記最先実装部品の実装位置までの距離とを加算した値を第２距離として定義したとき、
   前記制御部は、全部撮像が不可である単位シーケンスにおいて、
   前記起点位置と前記最先実装位置とが前記仮想境界線を挟んで互いに反対側に位置するとともに、前記第１距離が前記第２距離よりも短いときには、前記第１保持撮像動作を実行した後、前記ヘッドユニットに前記第１部品を保持させたままで前記第２保持撮像動作を実行し、
   前記起点位置と前記最先実装位置とが前記仮想境界線を挟んで互いに反対側に位置するとともに、前記第２距離が前記第１距離よりも短いときには、前記第２保持撮像動作を実行した後、前記ヘッドユニットに前記第２部品を保持させたままで前記第１保持撮像動作を実行する部品実装装置。
7. 部品を保持するノズルを配列した第１ノズル列および第２ノズル列を前記ノズルの配列方向と異なる方向に配列したヘッドユニットと、前記ノズルに保持された部品を撮像する撮像部と、互いに離間して配置される第１部品供給部および第２部品供給部とを用いて前記第１部品供給部および第２部品供給部から供給される部品を基板に実装する部品実装方法であって、
   前記第１部品供給部および前記第２部品供給部の中間点から前記撮像部を通過して前記基板に延びる仮想境界線を越えて前記ヘッドユニットを往復移動させながら前記第１ノズル列のノズルによる部品保持、前記第２ノズル列のノズルによる部品保持、前記撮像部による部品撮像および前記ヘッドユニットによる前記基板への部品実装を行う、単位シーケンスを１または複数回行い、
   前記単位シーケンス毎に、前記ヘッドユニットが前記撮像部の上方位置を１回通過する間に前記第１ノズル列および前記第２ノズル列の各ノズルにより保持される部品の全部を撮像することが可能か否かを判定し、
   全部撮像が不可であると判定した単位シーケンスでは、
   前記第１部品供給部により供給される第１部品については、前記第１ノズル列および前記第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第１部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第１部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第１保持撮像工程と、
   前記第２部品供給部により供給される第２部品については、他方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第２部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第２部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第２保持撮像工程と
   を実行することを特徴とする部品実装方法。
8. 請求項７に記載の部品実装方法であって、
   全部撮像が不可であると判定した単位シーケンスでは、
   実行開始時点における前記ヘッドユニットの位置と、前記第１保持撮像動作および前記第２保持撮像動作を実行した後で前記ノズルに保持された部品のうち前記基板に対して最初に実装する部品の実装位置とのうち少なくとも一方に基づいて前記第１保持撮像工程および前記第２保持撮像工程の一方を優先して実行した後で、他方を実行する部品実装方法。
9. 部品を保持するノズルを配列した第１ノズル列および第２ノズル列を前記ノズルの配列方向と異なる方向に配列したヘッドユニットと、前記ノズルに保持された部品を撮像する撮像部と、互いに離間して配置される第１部品供給部および第２部品供給部と、前記第１部品供給部および前記第２部品供給部の中間点から前記撮像部を通過して基板に延びる仮想境界線を越えて前記ヘッドユニットを往復移動させるヘッド駆動部とを備える部品実装装置によって前記基板に部品を実装するための実装プログラムであって、
   前記ヘッドユニットによって前記第１部品供給部および前記第２部品供給部からそれぞれ供給される部品を保持し、前記ノズルに保持された部品を前記撮像部により撮像し、前記ヘッドユニットにより前記ノズルで保持した部品を基板に実装する、単位シーケンスを１または複数回行って前記基板に部品を実装する機能と、
   前記単位シーケンス毎に、前記ヘッドユニットが前記撮像部の上方位置を１回通過する間に前記第１ノズル列および前記第２ノズル列の各ノズルにより保持される部品の全部を撮像することが可能か否かを判定する機能と、
   全部撮像が不可であると判定された単位シーケンスでは、前記第１部品供給部により供給される第１部品については、前記第１ノズル列および前記第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第１部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第１部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第１保持撮像処理と、前記第２部品供給部により供給される第２部品については、他方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記第２部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第２部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させる第２保持撮像処理とを実行する機能と
   をコンピューターに実現させることを特徴とする実装プログラム。
10. 部品を保持するノズルを配列した第１ノズル列および第２ノズル列とを前記ノズルの配列方向と異なる方向に配列したヘッドユニットと、前記ノズルに保持された部品を撮像する撮像部と、部品を供給する部品供給ユニットが配置される第１部品供給部と、部品を供給する部品供給ユニットが前記第１部品供給部から離間して配置される第２部品供給部とを用い、前記第１部品供給部および前記第２部品供給部の中間点から前記撮像部を通過して前記基板に延びる仮想境界線を越えて前記ヘッドユニットを往復移動させながら前記部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置における段取り方法であって、
    前記第１部品供給部および前記第２部品供給部のうちの一方の部品供給部から供給される先取り部品を前記第１ノズル列および前記第２ノズル列のうちの一方のノズル列を構成するノズルで保持しながら前記先取り部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記一方の部品供給部から前記仮想境界線を越えて他方の部品供給部に移動させ、前記他方の部品供給部から供給される後取り部品を他方のノズル列を構成するノズルで保持した後、前記後取り部品が前記撮像部の上方位置を経由するように前記ヘッドユニットを前記第２部品供給部から前記仮想境界線を越えて移動させて各ノズルに保持された部品を基板に実装する前に、
    前記先取り部品を供給する部品供給ユニットが前記一方の部品供給部に配置されるとともに、前記後取り部品を供給する部品供給ユニットが前記他方の部品供給部に配置されるように表示部に表示することを特徴とする部品実装装置における段取り方法。

Images