JP6295419B2

JP6295419B2 - 電子部品実装方法

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Publication number: JP6295419B2
Application number: JP2014044590A
Authority: JP
Inventors: 木納　俊之; 俊之木納
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2018-03-20
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: JP2015170726A

Description

本発明は、トレイに格納された電子部品を基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。

電子部品実装分野においては、電子部品実装装置が備える実装ヘッドに電子部品を供給するための部品供給装置としてトレイフィーダが知られている。トレイフィーダは、複数の行にわたって複数の電子部品が行方向に並ぶことによってマトリクス状に格納されたトレイを、実装ヘッドが有する吸着ノズルによる吸着位置まで移動させることによって実装ヘッドに電子部品を供給する（例えば特許文献１を参照）。特許文献１に示す例では、吸着ノズルによって所定行の電子部品を行方向に順次吸着して基板に実装し、所定行において最後の列（吸着位置）に配置された電子部品が吸着されたならば次の行に移行して最初の列に配置された電子部品を吸着する。

電子部品実装装置を用いてプリント基板に電子部品を実装した実装基板を製造する実装基板製造メーカは、一般的に電子部品が満杯の状態で格納されたトレイを部品メーカに発注する。電子部品実装装置が備える制御部は、トレイに満杯の状態で格納された電子部品の総数、トレイに設定された行数、行方向における電子部品の配置数、各電子部品の吸着位置を含むトレイ情報を記憶している。電子部品実装作業においては、吸着ノズルはこのトレイ情報に基づいてトレイから所望の電子部品を吸着するように制御される。

特開平３−１３３８０６号公報

しかしながら、従来技術においてはトレイに格納される電子部品の数や配列のバラツキに起因して次のような問題が発生していた。すなわち、実装基板の生産計画によっては、実装基板製造メーカは満杯の状態よりも少ない数の電子部品を格納したトレイを部品メーカに発注する場合がある。また、別の生産計画での実装基板の製造に使用したことによって電子部品の数が満杯の状態から減った一部使用済みのトレイ（いわゆる仕掛かりトレイ）を、新たな生産計画での実装基板の製造に使用する場合がある。

このようなトレイを使用して実装基板を製造する場合、トレイ内の実際の電子部品の数や配列と、トレイ情報に含まれる電子部品の数や配列は異なることとなる。そして、このようなトレイを実装ヘッドに供給すると、電子部品が存在しない位置に吸着ノズルが移動し、当該位置で吸着動作を行うことによってタクトロスが発生するおそれがある。また、制御部が想定していない位置で吸着ミスが発生することによって、トレイ内に電子部品が存在するにも関わらず制御部が電子部品実装装置をエラー停止させるおそれもある。このように従来技術においては、トレイに格納される電子部品の数や配列にバラツキに起因して生産性が低下するという問題があった。

そこで本発明は、トレイに格納される電子部品の数や配列にバラツキがある場合であっても、トレイから電子部品を効率良く吸着して生産性の向上を図ることができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装方法は、複数の行にわたって複数の電子部品が行方向に並ぶことによってマトリクス状に格納されたトレイから、吸着ノズルによって電子部品を前記行方向に沿って順次吸着して基板に実装する電子部品実装方法であって、前記トレイ上の所定行の電子部品を吸着する吸着工程と、吸着した電子部品を基板に実装する実装工程とを含み、前記吸着工程において吸着ミスが少なくとも２回以上連続して発生した場合、前記所定行には電子部品がないと判断して次の行の電子部品の吸着に移行する。

また本発明の電子部品実装方法は、複数の行にわたって複数の電子部品が行方向に並ぶことによってマトリクス状に格納されたトレイから、吸着ノズルによって電子部品を前記行方向に沿って順次吸着して基板に実装する電子部品実装方法であって、前記トレイ上の所定行の電子部品を吸着する吸着工程と、吸着した電子部品を基板に実装する実装工程とを含み、前記吸着工程において吸着ミスが発生した場合、当該吸着ミスが発生した吸着位置を認識カメラによって認識する吸着位置認識工程をさらに含み、前記吸着位置認識工程における認識の結果、前記吸着位置に電子部品がない場合、前記所定行には電子部品がないと判断して次の行の電子部品の吸着に移行する。

また本発明の電子部品実装方法は、複数の行にわたって複数の電子部品が行方向に並ぶことによってマトリクス状に格納されたトレイから、吸着ノズルによって電子部品を前記行方向に沿って順次吸着して基板に実装する電子部品実装方法であって、前記トレイ上の所定行の電子部品を吸着する吸着工程と、吸着した電子部品を基板に実装する実装工程とを含み、前記吸着工程において吸着ミスが発生した場合、当該吸着ミスが発生した吸着位置を認識カメラによって認識する吸着位置認識工程をさらに含み、前記吸着位置認識工程における認識の結果、前記吸着位置に貼着された記録媒体から前記トレイ内における電子部品の配列に関する情報を取得した場合には、その情報に従って次の行以降の電子部品の吸着を実行する。

本発明によれば、トレイに格納される電子部品の数や配列にバラツキがある場合であっても、トレイから電子部品を効率良く吸着して生産性の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の平面図本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の部分断面図本発明の実施の形態１におけるトレイの平面図本発明の実施の形態１における電子部品実装装置の制御系を示すブロック図本発明の実施の形態１における電子部品実装処理のフローチャート本発明の実施の形態１における吸着順序変更判定処理のフローチャート本発明の実施の形態１における吸着順序変更後の電子部品実装処理のフローチャート（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態１における電子部品実装動作の説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態１における電子部品実装動作の説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態１における電子部品実装動作の説明図本発明の実施の形態２における吸着順序変更判定処理のフローチャート本発明の実施の形態２における吸着順序変更後の電子部品実装処理のフローチャート（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態２における電子部品実装動作の説明図（ａ）本発明の実施の形態３におけるトレイ５の平面図（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態３における電子部品実装動作の説明図本発明の実施の形態３における吸着順序変更判定処理のフローチャート本発明の実施の形態２における吸着順序変更後の電子部品実装処理のフローチャート（ａ）本発明の実施の形態４におけるトレイ５の平面図（ｂ）（ｃ）本発明の実施の形態４における電子部品実装動作の説明図本発明の実施の形態４における吸着順序変更後の電子部品実装処理のフローチャート

（実施の形態１）
まず図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態１における電子部品実装装置１の構造について説明する。電子部品実装装置１は基板２に電子部品Ｐを実装する機能を有している。基台１ａの上面には基板搬送機構３がＸ方向（基板搬送方向）に配設されている。基板搬送機構３は、実装対象の基板２を搬送して電子部品Ｐの実装作業が行われる実装作業位置に位置決めする。基板搬送機構３の両側方には、トレイフィーダ４と、複数のテープフィーダ４０とがそれぞれ配設されている。トレイフィーダ４は、電子部品Ｐをマトリクス状に格納したトレイ５を後述する実装ヘッド８に供給する機能を有している。トレイフィーダ４の詳細は後述する。

基台１ａのＸ方向の一端部には、サーボモータ駆動のＹ軸移動機構６ＹがＸ方向と水平面内において直交するＹ方向に配設されている。このＹ軸移動機構６Ｙには、同様にサーボモータ駆動の２基のＸ軸移動機構６ＸがＹ方向に移動自在に結合されている。それぞれのＸ軸移動機構６Ｘには移動プレート７がＸ方向に移動自在に装着されており、移動プレート７には実装ヘッド８が取り付けられている。Ｙ軸移動機構６Ｙ及びＸ軸移動機構６Ｘは、実装ヘッド８をＸＹ方向に移動させるヘッド移動機構６を構成する。ヘッド移動機構６を駆動することにより、実装ヘッド８はトレイフィーダ４によって所定の部品供給位置に供給されたトレイ５と、基板搬送機構３によって所定の実装作業位置に位置決めされた基板２との間を移動する。

実装ヘッド８は複数の単位移載ヘッド９を備えた多連型ヘッドであり、各単位移載ヘッド９の下端部には吸着ノズル１０（図２）が装着されている。吸着ノズル１０は、単位移載ヘッド９に内蔵されたノズル駆動機構によって上下方向（Ｚ方向とする）の移動及びＺ軸回りの回転動作を行う。また、吸着ノズル１０は真空吸引機構によって電子部品Ｐの吸着及び解除を行う。吸着ノズル１０、ノズル駆動機構及び真空吸引機構は、トレイ５に格納された電子部品Ｐを吸着する吸着機構１１（図４）を構成する。また、実装ヘッド８、ヘッド移動機構６及び吸着機構１１は、トレイ５に格納された電子部品Ｐを吸着ノズル１０によって吸着して基板２に実装する部品実装機構１２（図４）を構成する。

真空吸引機構の真空経路には流量センサ１３（図４）が設けられており、吸着ノズル１０の吸引口から流入するエアの流量を計測する。エア流量の計測結果は、後述する吸着ミス検出処理部３４（図４）によって電子部品Ｐの吸着ミスを検出する際に用いられる。

移動プレート７には、Ｘ軸移動機構６Ｘの下面側に位置して第１の認識カメラ（認識カメラ）１４が設けられている。第１の認識カメラ１４は実装ヘッド８と一体的に移動し、基板２及びトレイ５を上方から撮像する。トレイフィーダ４と基板搬送機構３との間には第２の認識カメラ１５が設けられており、その上方を移動する実装ヘッド８に保持された電子部品Ｐを下方から撮像する。

次に図１及び図２を参照して、トレイフィーダ４について説明する。トレイフィーダ４は、複数の車輪２０によって移動自在な台車２１上に、トレイ収納部２２とトレイ移動機構２３を配設して構成される。トレイ収納部２２には、複数のトレイ保持棚２４が上下方向に設けられている。トレイ保持棚２４には、パレット２５に保持された状態のトレイ５が水平方向に出し入れ自在に収納されている。トレイ５は、パレット２５に保持されたままトレイフィーダ４内を移動する。

図３において、トレイ５には部品格納部５ａがマトリクス状に設けられており、それぞれの部品格納部５ａに１個の電子部品Ｐが格納される。本実施の形態においては、図３に示すトレイ５の長手方向（紙面横方向）を行方向とし、長手方向と直交する方向（紙面縦方向）を列方向とする。図３に示すように、トレイ５には、複数の行にわたって複数の電子部品Ｐが行方向に並ぶことによって電子部品Ｐがマトリクス状に格納される。通常、吸着ノズル１０は矢印ａ，ｂ，ｃに示す順序で全ての部品格納部５ａにアクセスし、電子部品Ｐを吸着する。

トレイ５は略矩形状に成形されており、一のコーナ部にはトレイ５の収納方向を指し示すため略４５度にカットされた切り欠き部２６が形成されている。オペレータは、切り欠き部２６のある長辺側を電子部品実装装置１の中心側に向けた状態で（図１）、トレイ保持棚２４にトレイ５を収納する。なお、トレイ５は必ずしも全ての部品格納部５ａに電子部品Ｐが格納された満杯の状態でトレイフィーダ４にセットされるわけではない。すなわち、実装基板を製造する製造メーカは、生産計画に応じて満杯の状態よりも少ない数の電子部品Ｐを格納したトレイ５を部品メーカに発注し、トレイフィーダ４にセットする場合がある。

図２において、トレイ移動機構２３は、トレイ収納部２２から引き出されたトレイ５を所定の位置まで移動させる機能を有しており、昇降自在なトレイ保持ステージ２７を備えている。トレイ保持ステージ２７は、トレイ収納部２２からパレット２５ごと引き出されたトレイ５を保持する。トレイ移動機構２３を駆動してトレイ保持ステージ２７を昇降させることにより、電子部品Ｐを実装ヘッド８に供給するための部品供給位置Ｔ１までトレイ５を移動させることができる。トレイ５を部品供給位置Ｔ１まで移動させた状態において、実装ヘッド８が所望の部品格納部５ａの上方まで移動し、ここで吸着ノズル１０が所定の高さ位置まで下降することによって電子部品Ｐは吸着される。

トレイ保持ステージ２７の上面にはトレイ出し入れ機構２８（図４）が設けられている。トレイ出し入れ機構２８は、トレイ保持棚２４からトレイ５をパレット２５ごと水平方向に引き出してトレイ保持ステージ２７に移し替える機能を有する。トレイ５をトレイ保持棚２４に戻す際には、トレイ出し入れ機構２８によってトレイ保持ステージ２７からトレイ５をパレット２５ごとトレイ保持棚２４側へ移動させる。

次に図４を参照して、電子部品実装装置１の制御系について説明する。電子部品実装装置１に備えられた制御部３０は、記憶部３１、機構駆動部３２、認識処理部３３、吸着ミス検出処理部３４、及び吸着順序変更処理部３５を含んで構成される。また制御部３０は、基板搬送機構３、吸着機構１１、部品実装機構１２、流量センサ１３、第１の認識カメラ１４、第２の認識カメラ１５、トレイ移動機構２３、トレイ出し入れ機構２８と外部で接続されている。

記憶部３１は、実装データ３１ａ及びトレイ情報３１ｂを記憶する。実装データ３１ａは基板２に電子部品を実装するためのデータであり、電子部品実装装置１を構成する各機構の制御パラメータ、基板２及び電子部品Ｐの種類やサイズ、基板２に設定された電子部品実装位置に関する情報を含む。トレイ情報３１ｂは吸着ノズル１０によってトレイ５から電子部品Ｐを吸着するためのデータであり、トレイ５内における電子部品Ｐの配列に関する情報、吸着順序に関する情報を含む。電子部品Ｐの配列に関する情報には、トレイ５に格納されている電子部品Ｐの数、トレイ５に設定された行数、行方向における電子部品Ｐの数、各部品格納部５ａにおける電子部品Ｐの吸着位置が含まれる。

機構駆動部３２は、実装データ３１ａに基づいて基板搬送機構３、吸着機構１１、部品実装機構１２を制御することにより、実装作業位置に位置決めされた基板２に電子部品Ｐを実装する。このとき、吸着ノズル１０は後述する吸着順序の変更がない限り、トレイ情報３１ｂに基づいてトレイ５から電子部品Ｐを所定の順序（図３に示す矢印ａ，ｂ，ｃ）に従って吸着する。また、機構駆動部３２はトレイ移動機構２３及びトレイ出し入れ機構２８を制御することにより、トレイ保持ステージ２７を昇降させ、またトレイ保持棚２４からトレイ５を引き出す。

認識処理部３３は、第１の認識カメラ１４による撮像を介して取得した画像データを認識処理することにより、実装作業位置に位置決めされた基板２の位置を検出する。また、認識処理部３３は、第２の認識カメラ１５による撮像を介して取得した画像データを認識処理することによって、吸着ノズル１０に吸着された電子部品Ｐの位置を検出する。

吸着ミス検出処理部３４は、流量センサ１３によるエア流量の計測結果に基づいて、吸着ノズル１０に電子部品Ｐが正常に吸着されなかった吸着ミスを検出する。ここでの吸着ミスには、電子部品Ｐが存在しないトレイ５上の部品格納部５ａで吸着ノズル１０が吸着動作を行ったことで、吸着ノズル１０に電子部品Ｐが吸着されないケースも含む。

吸着順序変更処理部３５は、吸着ミス検出処理部３４による吸着ミスの検出結果に基づいて、トレイ５における電子部品Ｐの吸着順序を変更する。すなわち、同じ行における複数の吸着位置で吸着ミスが所定回数だけ連続して発生したとき、その行には電子部品Ｐが存在しないものと判断し、トレイ情報３１ｂを無視して電子部品Ｐの吸着順序を変更する。そして、吸着順序変更処理部３５は変更後の吸着順序に基づいて吸着ノズル１０の移動を制御する。吸着ノズル１０は変更された吸着順序に従って電子部品Ｐを吸着する。

次に、図３に示すトレイ５及び図５〜図８のフローチャートを参照して、電子部品実装処理について説明する。図３に示すトレイ５においては、行番号を紙面下側から順番に第１行、第２行、第３行とし、列番号を紙面右側から順番に第１列、第２列・・・第５列とする。そして、部品格納部５ａの位置は行番号と列番号を組み合わせて、例えば「第２行第３列」のようにあらわす。また、トレイ情報３１ｂに含まれる吸着順序によれば、吸着ノズル１０は第１行第１列の部品格納部５ａ（１）に格納されている電子部品ＰＡから行方向である矢印ａ，ｂ，ｃに沿って順次吸着し、第３行第５列の部品格納部５ａ（１５）に格納されている電子部品ＰＯを最後に吸着することとする。

まず、吸着ノズル１０によって、所定の吸着位置で電子部品Ｐを吸着する。（ＳＴ１：吸着工程）。すなわち、吸着ノズル１０は吸着対象となる電子部品Ｐを格納した部品格納部５ａの上方まで移動する。そして、吸着ノズル１０は部品格納部５ａに対して所定の吸着高さ位置まで下降した後、真空吸引を行う。このとき、電子部品Ｐが部品格納部５ａに格納されていれば、吸着ノズル１０は電子部品Ｐを吸着する。このように吸着工程（ＳＴ１）では、トレイ５上の所定行の電子部品Ｐを吸着する。図３に示すトレイ５においては、吸着ノズル１０は第１行第１列の部品格納部５ａ（１）に格納された電子部品ＰＡをはじめに吸着する。

次いで、吸着ミス検出処理部３４によって吸着ミスの検出を行う（ＳＴ２：吸着ミス検出工程）。吸着ミスの検出は、吸着ノズル１０が吸着高さ位置から所定の高さ位置まで上昇する間の任意のタイミングで行ってよい。吸着ミスが検出されなかった場合、換言すれば吸着ノズル１０が電子部品Ｐを吸着した場合、その吸着した電子部品Ｐを基板２に実装する（ＳＴ３：実装工程）。すなわち、吸着ノズル１０は実装作業位置に位置決めされた基板２の上方まで移動し、ここで基板２に対して昇降することによって電子部品Ｐを実装する。

電子部品Ｐを実装後、制御部３０はトレイ５に格納された電子部品Ｐの残数がゼロになったかを判断する（ＳＴ４：残数判断工程）。ここでの判断は、例えば直近に吸着した電子部品Ｐの吸着位置に基づいて行う。すなわち、電子部品Ｐを吸着したときの吸着ノズル１０のＸＹ座標が、トレイ５内において最後に吸着されるべき電子部品ＰＯを格納した部品格納部５ａ（１５）に対応しているとき、制御部３０は電子部品Ｐの残数がゼロになったと判断する。

電子部品Ｐの残数がゼロではないとき、吸着ノズル１０は次の吸着位置で電子部品Ｐを吸着する（ＳＴ５：吸着工程）。例えば、前工程で第１行第１列の部品格納部５ａ（１）に格納された電子部品ＰＡを基板２に実装した場合、吸着ノズル１０は次の吸着位置である第１行第２列の部品格納部５ａ（２）の上方まで移動し、電子部品ＰＢを吸着する。そして、（ＳＴ２）に戻って吸着ミス検出処理部３４による吸着ミスの検出を再び行う。その一方で、電子部品Ｐの残数がゼロであるとき、そのトレイ５を用いた電子部品実装処理は終了する。

（ＳＴ２）において吸着ミスが検出された場合、電子部品Ｐの吸着順序を変更するか否かの判定がなされる（ＳＴ６：吸着順序変更判定工程）。ここで図６を参照して、吸着順序変更処理部３５によって実行される吸着順序変更判定処理について説明する。まず、吸着順序変更処理部３５は、吸着ミスが連続して所定回数だけ発生したかを判断する（ＳＴ１１：吸着ミス連続発生回数判断工程）。ここでの判断方法は、吸着ミス検出処理部３４によって吸着ミスが連続して検出された回数に基づいて行う。この工程での判断基準となる所定回数は、作業員によって予め設定される。

吸着ミスが連続して所定回数だけ発生していないとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判定する。その一方で、吸着ミスが連続して所定回数だけ発生しているとき、吸着順序変更処理部３５は吸着ミスが発生した複数の吸着位置が同じ行であるかを判断する（ＳＴ１２：吸着位置判断工程）。例えば、第１行第３列、第４列で吸着ミスが発生した場合には、吸着順序変更処理部３５は同じ行であると判断する。その一方で、第１行の最後の列である第５列と、第２行の最初の列である第１列で吸着ミスが発生した場合には、吸着順序変更処理部３５は同じ行でないと判断する。吸着ミスが発生した複数の吸着位置が同じ行ではないとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判定する。

その一方で、複数の吸着位置が同じ行であるとき、吸着順序変更処理部３５はその行がトレイ５における最後の行であるか判断する（ＳＴ１３：行判断工程）。図３に示すトレイ５では第３行がこれに該当する。前述の工程で判断の対象となる行が最後の行であるとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判定する。その一方で最後の行ではないとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更」と判定する。以上の工程を経て吸着順序変更判定処理は終了する。

図５のフローチャートに戻る。制御部３０は、吸着順序変更判定工程（ＳＴ６）における判定結果を確認する（ＳＴ７：判断結果確認工程）。判定結果が「吸着順序変更なし」である場合、（ＳＴ４）に戻る。例えば、第１行第２列の部品格納部５ａ（２）に格納された電子部品Ｐを実装した後に第１行第３列の部品格納部５ａ（３）において吸着ミスが発生した場合、吸着順序の変更はないものとして吸着ノズル１０は第１行第４列の電子部品Ｐを吸着する。

その一方で判定結果が「吸着順序変更」である場合、制御部３０（吸着順序変更処理部３５）は吸着順序を変更して電子部品Ｐの実装処理を行う（ＳＴ８：吸着順序変更後実装処理工程）。次に図７のフローチャートを参照して、吸着順序変更後の電子部品実装処理について説明する。まず、制御部３０は吸着ミスが連続して発生した複数の吸着位置のうち、最初に吸着ミスが発生した吸着位置にフラグを立てる（ＳＴ２１：フラグ立て工程）。例えば、第１行第３列、第４列の部品格納部５ａ（３），（４）において吸着ミスが連続して発生し、且つ吸着順序変更の判定基準となる吸着ミスの連続発生回数を「２」に設定している場合、制御部３０は第１行第３列にフラグを立てる。

次いで、吸着ノズル１０はフラグを立てた行（すなわち吸着ミスが連続して発生した行）をスキップして次の行に移行し（ＳＴ２２：次行移行工程）、第１列の電子部品Ｐを吸着する（ＳＴ２３：吸着工程）。そして、吸着ノズル１０は電子部品Ｐを基板２に実装する（ＳＴ２４：実装工程）。このように、実施の形態１における「吸着順序の変更」は、吸着ミスが所定回数だけ連続して発生した行をスキップして吸着ノズル１０が次の行へ移行する動作を含む。

電子部品Ｐを実装後、制御部３０は次の吸着位置がフラグに対応する吸着位置であるかを判断する（ＳＴ２５：吸着位置判断工程）。ここでの判断は、次に吸着すべき電子部品Ｐの列がフラグを立てた列と一致するか否かに基づいて行う。次の吸着位置がフラグに対応する吸着位置である場合、その行がトレイ５において最後の行であるかを判断する（ＳＴ２６：行判断工程）。最後の行ではない場合には次の行に移行する（ＳＴ２２）。その一方で最後の行である場合、そのトレイ５を用いた電子部品実装作業は終了する。（ＳＴ２５）において、次の吸着位置がフラグに対応する吸着位置でない場合、吸着ノズル１０は次の吸着位置で電子部品を吸着し（ＳＴ２７：吸着工程）、電子部品Ｐを基板２に実装する（ＳＴ２４）。

次に図８〜図１０を参照して、トレイ５から電子部品Ｐを吸着する具体的な動作例について説明する。ここでは図８（ａ）に示すように、各行第３列目以降の部品格納部５ａに電子部品Ｐが格納されていないトレイ５を対象として説明する。まず図８（ｂ）に示すように、吸着ノズル１０は最初の吸着対象である第１行第１列の部品格納部５ａ（１）に格納された電子部品ＰＡを吸着し、基板２に実装する。次いで図８（ｃ）に示すように、吸着ノズル１０は第１行第２列の部品格納部５ａ（２）に格納された電子部品ＰＢを吸着し、基板２に実装する。

次いで図９（ａ）に示すように、吸着ノズル１０は次の吸着位置である第１行第３列の部品格納部５ａ（３）において電子部品Ｐの吸着動作を実行するが、この部品格納部５ａ（３）には電子部品Ｐが存在しないことから吸着ミスが検出される。次いで図９（ｂ）に示すように、吸着ノズル１０は次の吸着位置である第１行第４列の部品格納部５ａ（４）において電子部品Ｐの吸着動作を実行するが、この部品格納部５ａ（４）にも電子部品Ｐが存在しないことから吸着ミスが再び検出される。このとき、吸着ミスが２回連続して発生したことになる。

ここで、吸着順序変更の判定基準となる吸着ミスの連続発生回数を「２」と設定しているとき、第１行第３列と第４列は行が同じであり、且つ第１行はトレイ５において最後の行ではない。したがって、吸着順序変更処理部３５は第１行第３列目以降には電子部品Ｐがないものと判断して、電子部品Ｐの吸着順序を変更する。これにより、制御部３０は最初に吸着ミスが発生した吸着位置である第１行第３列にフラグを立てる。

吸着順序の変更を受け、吸着ノズル１０は第１行をスキップして第２行における電子部品Ｐの吸着に移行する。すなわち図９（ｃ）に示すように、吸着ノズル１０は第２行第１列の部品格納部５ａ（６）に格納された電子部品ＰＣを吸着し、基板２に実装する。次いで図１０（ａ）に示すように、吸着ノズル１０は第２行第２列の部品格納部５ａ（７）に格納された電子部品ＰＤを吸着し、基板２に実装する。そして、通常であれば次に吸着ノズル１０は次の吸着位置である第２行第３列の部品格納部５ａ（８）において吸着動作を行うが、第３列は第１行においてフラグを立てた列と同じである。したがって、吸着ノズル１０は第２行第３列目以降の部品格納部５ａ（８），（９），（１０）には電子部品Ｐがないものとして吸着動作を実行せず（第２行をスキップ）、第３行における電子部品Ｐの吸着に移行する。

すなわち図１０（ｂ）に示すように、吸着ノズル１０は第３行第１列の部品格納部５ａ（１１）に格納された電子部品ＰＥを吸着し、基板２に実装する。次いで図１０（ｃ）に示すように、吸着ノズル１０は第３行第２列の部品格納部５ａ（１２）に格納された電子部品ＰＦを吸着し、基板２に実装する。そして、次の吸着位置である第３行第３列は第１行でフラグを立てた列と同じであり、さらに第３行は最後の行である。したがって、吸着ノズル１０は吸着動作を行うことなくこのトレイ５を対象とした電子部品実装作業を終了する。

以上説明したように、実施の形態１における電子部品実装方法は、複数の行にわたって複数の電子部品Ｐが行方向に並ぶことによってマトリクス状に格納されたトレイ５から、吸着ノズル１０によって電子部品Ｐを行方向に沿って順次吸着して基板２に実装するものであり、トレイ５上の所定行の電子部品Ｐを吸着する吸着工程と、吸着した電子部品Ｐを基板２に実装する実装工程を含んでいる。そして、吸着工程において吸着ミスが少なくとも２回以上連続して発生した場合、所定行には電子部品Ｐがないと判断して次の行の電子部品Ｐの吸着に移行するようにしている。これにより、電子部品Ｐが格納されていない吸着位置での吸着動作がスキップされてタクトロスの発生を抑制することができる。また、所定行（第１行）の次の行以降の各行（第２行、第３行）においては、所定行（第１行）において連続して吸着ミスが発生した複数の吸着位置（第３列、第４列）のうち、最初に発生した吸着位置（第３列）に対応する吸着位置以降（第３列、第４列、第５列）に設定された全ての吸着位置に対する吸着をスキップして次の行の吸着に移行することで、電子部品Ｐの吸着動作の効率をさらに向上させることができる。

（実施の形態２）
次に図１１、図１２及び図１３を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１と同一の構成については説明を省略する。実施の形態２においては、吸着順序変更判定処理及び吸着順序変更後の電子部品実装処理の内容が実施の形態１と一部で異なる。まずは図１１を参照して、吸着順序変更判定処理について説明する。

トレイ５から電子部品Ｐを吸着して基板２に実装する過程で吸着ミスが検出された場合（図５に示す（ＳＴ２））、第１の認識カメラ１４を用いて吸着ミスが検出された吸着位置を認識する（ＳＴ３１：吸着位置認識工程）。すなわち、第１の認識カメラ１４は吸着ミスが発生した部品格納部５ａの上方まで移動し、ここで部品格納部５ａを撮像する。そして、認識処理部３３は撮像データを認識処理することにより、吸着ミスが発生した吸着位置を認識する。このように吸着位置認識工程（ＳＴ３１）では、吸着工程において吸着ミスが発生した場合、当該吸着ミスが発生した吸着位置を第１の認識カメラ１４によって認識する。

次いで、吸着順序変更処理部３５は吸着位置の認識結果に基づいて吸着位置に電子部品Ｐがあるか否かを判断する（ＳＴ３２：部品有無判断工程）。これにより、吸着ミスの具体的な内容が、吸着位置に電子部品Ｐが存在しているにもかかわらず何らかの理由により吸着できなかったものであるか否かが特定される。認識の結果、吸着位置に電子部品Ｐがある場合、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判定する。その一方で電子部品Ｐがない場合、吸着順序変更処理部３５はその行が最後の行であるか判断する（ＳＴ３３：行判断工程）。そして、判断の対象である行が最後の行であるとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判定する。その一方で最後の行ではないとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更」と判定する。以上の工程を経て、吸着順序変更判定処理は終了する。

吸着順序変更後の電子部品実装処理においては、図１２に示すように、制御部３０は吸着ミスが発生した吸着位置にフラグを立てる（ＳＴ４１：フラグ立て工程）。その後の電子部品実装処理については実施の形態１で説明した内容と同一である。すなわち、吸着ノズル１０はフラグを立てた行をスキップして次の行における電子部品Ｐの吸着に移行する。そして、各列の部品格納部５ａから電子部品Ｐから電子部品Ｐを吸着し、基板２に実装する。

次に図１３を参照して、実施の形態２における動作例について簡潔に説明する。ここでは実施の形態１と同様に、各行第３列目以降に電子部品Ｐが格納されていないトレイ５を対象として説明する。まず図１３（ａ）に示すように、吸着ノズル１０は第１行第１列、第２列の部品格納部５ａ（１），（２）に格納された電子部品ＰＡ，ＰＢを順次吸着し、基板２に実装する。次いで図１３（ｂ）に示すように、吸着ノズル１０は第１行第３列の部品格納部５ａ（３）において吸着動作を行うが、この部品格納部５ａには電子部品Ｐが格納されていないため吸着ミスが検出される。

吸着ミスの検出を受け、図１３（ｃ）に示すように、第１の認識カメラ１４は部品格納部５ａ（３）内における吸着位置の上方まで移動し、ここで吸着位置を撮像する。そして、吸着順序変更処理部３５は撮像データの認識結果に基づいて吸着位置に電子部品Ｐがないと判断し、吸着順序を変更する。次いで、制御部３０は第１行第３列における吸着位置にフラグを立てる。その後、吸着ノズル１０は第１行をスキップして第２行各列における電子部品Ｐの吸着に移行する。

第２行においては、吸着ノズル１０は第１列、第２列の部品格納部５ａ（６），（７）に格納された電子部品ＰＣ，ＰＤを順次吸着し、基板２に実装する。そして、吸着ノズル１０は第１行でフラグを立てた列と同じ第３列及びそれ以降の第４列、第５列をスキップし、第３行における電子部品Ｐの吸着に移行する。次いで、吸着ノズル１０は第３行第１列、第２列の部品格納部５ａ（１１），（１２）に格納された電子部品ＰＥ，ＰＦを吸着し、基板２に実装する。そして、吸着ノズル１０は第３行第３列以降の部品格納部５ａ（１３），（１４），（１５）に対して吸着動作を行うことなく、このトレイ５を対象とする電子部品実装作業を終了する。

このように実施の形態２では、吸着工程において吸着ミスが発生した場合、当該吸着ミスが発生した吸着位置を第１の認識カメラ１４によって認識する吸着位置認識工程をさらに含んでいる。そして、吸着位置認識工程における認識の結果、吸着位置に電子部品がない場合、所定行には電子部品Ｐがないと判断して次の行の電子部品の吸着に移行するようにしている。これにより、実施の形態１における効果に加えて、流量センサ１３によって検出された吸着ミスが、吸着位置に電子部品Ｐがあったにもかかわらず吸着することができなかったものであるか、吸着位置に電子部品Ｐがなかったために生じたものかを的確に判断することができる。また、所定行の次の行以降の各行においては、所定行において電子部品Ｐがないと判断された吸着位置に対応する吸着位置以降に設定された全ての吸着位置に対する電子部品Ｐの吸着をスキップして次の行の吸着に移行することで、電子部品Ｐの吸着効率をさらに高めて生産性をより向上させることができる。

（実施の形態３）
次に図１４、図１５及び図１６を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。図１４に示すように、トレイ５において電子部品Ｐが格納されていない所定の部品格納部５ａには、紙等の材料で所定の形状に成形されたマーカー４１が粘着シート等を介して貼着されている。マーカー４１は作業員によって予め作成され、電子部品Ｐが格納されていない最初の部品格納部５ａの吸着位置に貼着される。図１４で示すトレイ５においては、第１行第３列の部品格納部５ａ（３）にマーカー４１を貼着した例を示している。なお、マーカー４１の形状は第１の認識カメラ１４による吸着位置の認識時において、電子部品Ｐや誤って混入される可能性がある異物等との区別が容易なサイズ・形状が望ましい。

次に図１５を参照して、実施の形態３における吸着順序変更判定処理について説明する。吸着ノズル１０によってトレイ５から電子部品Ｐを吸着して基板２に実装する過程で吸着ミスが検出された場合（図５に示す（ＳＴ２））、第１の認識カメラ１４を用いて吸着ミスが発生した吸着位置を認識する（ＳＴ５１：吸着位置認識工程）。この工程は、実施の形態２で説明した吸着位置認識工程（ＳＴ４１）と同一であるため詳細な説明を省略する。

次いで、吸着順序変更処理部３５は吸着位置の認識結果に基づいて吸着位置にマーカー４１があるか否かを判断する（ＳＴ５２：マーカー有無判断工程）。マーカー４１がない場合、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判定する。そしてマーカー４１がある場合、吸着順序変更処理部３５はその行が最後の行であるか判断する（ＳＴ５３：行判断工程）。そして、判断の対象である行が最後の行であるとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判断する。その一方で最後の行ではないとき、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更」と判定する。

吸着順序変更後の電子部品実装処理においては、図１６に示すように、まず制御部３０はマーカー４１が検出された吸着位置にフラグを立てる（ＳＴ６１：フラグ立て工程）。マーカー４１が検出された吸着位置とは、吸着ミスが発生した吸着位置を意味する。その後の電子部品実装処理については実施の形態１，２で説明した内容と同一である。すなわち、吸着ノズル１０はフラグを立てた行をスキップして次の行における電子部品Ｐの吸着に移行する。そして、各列の部品格納部５ａから電子部品Ｐから電子部品Ｐを吸着し、基板２に実装する。

次に図１４（ｂ），（ｃ）を参照して、実施の形態３における動作例について簡潔に説明する。ここでは実施の形態１，２と同様に、各行第３列目以降に電子部品Ｐが格納されていないトレイ５を対象として説明する。まず図１４（ｂ）に示すように、吸着ノズル１０は第１行第１列、第２列の部品格納部５ａ（１），（２）に格納された電子部品ＰＡ，ＰＢを順次吸着し、基板２に実装する。次いで、吸着ノズル１０は第１行第３列の部品格納部５ａ（３）において吸着動作を行うが、ここには電子部品Ｐが格納されていないため吸着ミスが検出される。

吸着ミスの検出を受け、図１４（ｃ）に示すように、第１の認識カメラ１４は部品格納部５ａ（３）内における吸着位置の上方まで移動し、ここで吸着位置を撮像する。そして、吸着順序変更処理部３５は撮像データの認識結果に基づいてマーカー４１を検出し、これにより吸着順序を変更する。次いで、制御部３０は第１行第３列における吸着位置にフラグを立てる。その後、吸着ノズル１０は第１行をスキップして第２行各列における電子部品Ｐの吸着に移行する。その後の電子部品Ｐの吸着順序は、実施の形態１，２で説明したものと同一である。

このように実施の形態３では、吸着工程において吸着ミスが発生した場合、当該吸着ミスが発生した吸着位置を第１の認識カメラ１４によって認識する吸着位置認識工程をさらに含んでいる。そして、吸着位置認識工程における認識の結果、マーカー４１を検出した場合、所定行には電子部品Ｐがないと判断して次の行の電子部品Ｐの吸着に移行するようにしている。このように、マーカー４１を用いて電子部品Ｐの有無を判断することにより、電子部品Ｐや誤って混入した異物との区別を容易にするとともに、吸着位置認識工程での認識ミスをより確実に防止することができる。また、実施の形態１，２と同様に、電子部品Ｐが格納されていない吸着位置での吸着動作がスキップされてタクトロスの発生を抑制することができる。さらに、所定行の次の行以降の各行においては、所定行において電子部品Ｐがないと判断された吸着位置に対応する吸着位置以降に設定された全ての吸着位置に対する電子部品Ｐの吸着をスキップして次の行の吸着に移行することで、電子部品Ｐの吸着効率をさらに高めて生産性をより向上させることができる。

（実施の形態４）
最後に図１７及び図１８を参照して、実施の形態４について説明する。図１７（ａ）に示すように、トレイ５において電子部品Ｐが格納されていない所定の部品格納部５ａには複数のマーカー４２Ａ，マーカー４２Ｂが粘着シートを介して貼着されている。マーカー４２Ａ，４２Ｂの配列パターンは、トレイ５内における電子部品Ｐの配列と関連付けられた状態で予め設定されている。例えば、図１７（ａ）に示すマーカー４２Ａ，４２Ｂの配列パターンＡは、第１行第１，２列、第２行第１，２列、第３行第１，２，３列に電子部品Ｐを格納した配列と関連付けられている。記憶部３１には、マーカー４２Ａ，４２Ｂの配列パターンと電子部品Ｐの配列に関する情報が関連付けられた状態で記憶されている。このようにマーカー４２Ａ，４２Ｂは、トレイ５内における電子部品Ｐの配列に関する情報を記録した記録媒体として機能する。

なお、マーカー４２Ａ，４２Ｂの配列パターンと関連付けられる電子部品Ｐの配列は、そのマーカー４２Ａ，４２Ｂが貼着された吸着位置以降についての情報のみで足りる。すなわち、マーカー４２Ａ，４２Ｂが貼着される吸着位置よりも前の部品格納部５ａに格納される電子部品Ｐは、吸着ノズル１０によって先に吸着されるため、マーカー４２Ａ，４２Ｂの配列パターンと関連付ける必要性がない。図１７（ａ）においては、部品格納部５ａ（１），（２）に格納された電子部品ＰＡ，ＰＢがこれに該当する。

実施の形態４における吸着順序変更判断処理は、実施の形態３と同一である。すなわち図１５に示すように、吸着ノズル１０によってトレイ５から電子部品Ｐを吸着して基板２に実装する過程で吸着ミスが検出された場合（図５に示す（ＳＴ２））、第１の認識カメラ１４を用いて吸着ミスが発生した吸着位置を認識する（ＳＴ５１）。次いで、吸着順序変更処理部３５は吸着位置の認識結果に基づいてマーカー４２Ａ，４２Ｂがあるか否かを判断する（ＳＴ５２）。そしてマーカー４２Ａ，４２Ｂがなかった場合、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更なし」と判定する。その一方でマーカー４２Ａ，４２Ｂがある場合、吸着順序変更処理部３５は「吸着順序変更」と判定する。

次に図１８を参照して、実施の形態４における吸着順序変更後の電子部品実装処理について説明する。まず、制御部３０は認識したマーカー４２Ａ，４２Ｂの配列パターンから、当該配列パターンと関連付けられた電子部品Ｐの配列に関する情報を記憶部３１から抽出する。これにより、制御部３０は電子部品Ｐの配列に関する情報を取得する（ＳＴ７１：配列情報取得工程）。次いで、吸着ノズル１０は取得した電子部品Ｐの配列に関する情報に基づいて移動し、トレイ５から電子部品Ｐを吸着する（ＳＴ７２：吸着工程）。そして、吸着ノズル１０は吸着した電子部品Ｐを基板２に実装する（ＳＴ７３：実装工程）。

次に図１７（ｂ），（ｃ）を参照して、実施の形態４における動作例について簡潔に説明する。ここでは、図１７（ａ）に示すように電子部品Ｐの格納数が各行において異なるトレイ５を対象として説明する。まず図１７（ｂ）に示すように、吸着ノズル１０は第１行第１列、第２列の部品格納部５ａ（１），（２）に格納された電子部品ＰＡ，ＰＢを順次吸着し、基板２に実装する。次いで、吸着ノズル１０は第１行第３列の部品格納部５ａ（３）において吸着動作を行うが、ここには電子部品Ｐが格納されていないため吸着ミスが検出される。

吸着ミスの検出を受け、図１７（ｃ）に示すように、第１の認識カメラ１４は部品格納部５ａ（３）内における吸着位置の上方まで移動し、ここで吸着位置を撮像する。次いで、制御部３０は取得した撮像データの認識結果に基づいて電子部品Ｐの配列に関する情報を取得する。そして、制御部３０は取得した電子部品Ｐの配列に関する情報に従って吸着ノズル１０の移動を制御する。すなわち、吸着ノズル１０は第１行をスキップして第２行に移行し、同行第１列、第２列の部品格納部５ａ（６），（７）から電子部品ＰＣ，ＰＤを順次吸着して基板２に実装する。そして、吸着ノズル１０は第２行をスキップして第３行に移行し、同行第１列、第２列、第３列の部品格納部５ａ（１１），（１２），（１３）から電子部品ＰＥ，ＰＦ，ＰＧを順次吸着して基板２に実装する。

このように第４の実施の形態では、吸着位置認識工程おける認識の結果、吸着位置に貼着された記録媒体からトレイ５内における電子部品Ｐの配列に関する情報を取得した場合には、その情報に従って次の行以降の電子部品Ｐの吸着を実行するようにしている。これにより、各行における電子部品Ｐの格納数がばらついた複雑な配列であっても、電子部品Ｐを効率よく吸着して生産性を向上させることができる。

なお、実施の形態４においては、記録媒体そのものに電子部品Ｐの配列に関する情報を記録させて所定の部品格納部５ａの吸着位置に貼着してもよい。この場合、第１の認識カメラ１４によって記録媒体を撮像し、取得した撮像データを認識処理部３３によって認識する。ここでの認識結果に基づいて、吸着順序変更処理部３５は電子部品Ｐの配列に関する情報を取得する。記録媒体としては、光の反射と吸収を利用して表されるバーコード等の幾何学図形の集合体がある。

本発明の電子部品実装方法は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、実施の形態１〜３においては、所定行には電子部品Ｐがないと判断して次の行の電子部品Ｐの吸着に移行する際に、次の行の最初の吸着位置は先頭列（第１列）に限定されることなく、例えば第２列から開始するようにしてもよい。また、所定行に電子部品Ｐが無い旨の判断は、１回に限定されるものではなく、同じトレイで再度、電子部品Ｐが無いと判断された場合は、吸着ミスのフラグを更新することもできる。

以上のように、実施の形態１〜４における電子部品実装方法によれば、トレイ５に格納される電子部品Ｐの数や配列にばらつきがある場合でも、トレイ５から電子部品Ｐを効率良く吸着して生産性を向上させることができる。また、制御部３０が想定していない位置で吸着ミスが発生することによって、トレイ５内に電子部品Ｐが存在するにも関わらず電子部品実装装置１をエラー停止させるような事態を防止することができる。さらに、作業者がトレイ５内において電子部品Ｐを並び替える作業や、電子部品実装装置１に組み込まれるデータ（トレイ情報３１ｂ）の変更が不要になる。

本発明によれば、トレイに格納される電子部品の数や配列にバラツキがある場合であっても、トレイから電子部品を効率良く吸着して生産性が向上でき、電子部品実装分野において特に有用である。

２基板
５トレイ
１０吸着ノズル
１４第１の認識カメラ（認識カメラ）
４２Ａ，４２Ｂマーカー（記録媒体）
Ｐ電子部品

Claims

複数の行にわたって複数の電子部品が行方向に並ぶことによってマトリクス状に格納されたトレイから、吸着ノズルによって電子部品を前記行方向に沿って順次吸着して基板に実装する電子部品実装方法であって、
前記トレイ上の所定行の電子部品を吸着する吸着工程と、
吸着した電子部品を基板に実装する実装工程とを含み、
前記吸着工程において吸着ミスが発生した場合、当該吸着ミスが発生した吸着位置を認識カメラによって認識する吸着位置認識工程をさらに含み、
前記吸着位置認識工程における認識の結果、前記吸着位置に電子部品がない場合、前記所定行には電子部品がないと判断して次の行の電子部品の吸着に移行する電子部品実装方法。
前記所定行の次の行以降の各行においては、前記所定行において電子部品がないと判断された吸着位置に対応する列以降に設定された全ての吸着位置に対する吸着をスキップして次の行の吸着に移行する請求項１に記載の電子部品実装方法。
複数の行にわたって複数の電子部品が行方向に並ぶことによってマトリクス状に格納されたトレイから、吸着ノズルによって電子部品を前記行方向に沿って順次吸着して基板に実装する電子部品実装方法であって、
前記トレイ上の所定行の電子部品を吸着する吸着工程と、
吸着した電子部品を基板に実装する実装工程とを含み、
前記吸着工程において吸着ミスが発生した場合、当該吸着ミスが発生した吸着位置を認識カメラによって認識する吸着位置認識工程をさらに含み、
前記吸着位置認識工程における認識の結果、前記吸着位置に貼着された記録媒体から前記トレイ内における電子部品の配列に関する情報を取得した場合には、その情報に従って次の行以降の電子部品の吸着を実行する電子部品実装方法。