JP6359874B2 - 部品実装装置及び部品実装システム - Google Patents

Description

本発明は、部品実装装置及び部品実装システムに関する。

従来より、フィーダから供給される部品を吸着したノズルを基板上の所定の位置へ移動させ、該所定の位置でノズルから部品を離間させて該部品を基板に実装する部品実装装置が知られている。こうした部品実装装置では、フィーダに製造誤差や取付位置誤差があり、ノズルが部品を吸着する位置が設計位置からずれていることがある。特許文献１では、部品の基板への実装開始に先立って、各フィーダの上面のマークを撮像し、その撮像された画像からフィーダの実際の部品吸着位置を認識している。

特開２００２−１９８６９５号公報

しかしながら、複数のスロットのそれぞれに装着されたフィーダから供給される部品をノズルが吸着する場合、各フィーダの実際の部品吸着位置を認識するためにはフィーダの数だけマークを撮像する必要があり、長時間を要することがあった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、部品供給手段に備えられた複数のフィーダの実際の部品吸着位置を短時間で認識することを主目的とする。

本発明の部品実装装置は、
部品を吸着したノズルを基板上の所定の位置へ移動させ、該所定の位置で前記ノズルから前記部品を離間させて該部品を前記基板に実装する部品実装装置であって、
前記部品を配列したテープを繰り出すフィーダを複数備えた部品供給手段と、
前記ノズルを保持し、水平移動可能なノズル保持手段と、
水平移動可能な撮像手段と、
前記フィーダの所定の外観ポイントを前記撮像手段で撮像し、該撮像した画像の前記外観ポイントから前記フィーダの部品吸着位置を認識する吸着位置認識手段と、
を備え、
前記吸着位置認識手段は、前記複数のフィーダのうち隣合う２つのフィーダの両外観ポイントが前記撮像手段の同一視野に入る場合には、前記隣合う２つのフィーダの両外観ポイントを同一視野に入るように前記撮像手段で撮像し、該撮像した画像の各外観ポイントから各フィーダの部品吸着位置を認識する、
ものである。

この部品実装装置は、複数のフィーダのうち隣合う２つのフィーダの両外観ポイントが前記撮像手段の同一視野に入る場合には、その隣合う２つのフィーダの両外観ポイントを同一視野に入るように撮像手段で撮像し、該撮像した画像の各外観ポイントから各フィーダの部品吸着位置を認識する。つまり、２つのフィーダの外観ポイントを１回で撮像するため、フィーダの数だけ外観ポイントを撮像する場合に比べて、撮像回数が少なくなる。その結果、部品供給手段に備えられた複数のフィーダの実際の部品吸着位置を短時間で認識することができる。

本発明の部品実装装置において、前記隣合う２つのフィーダの外観ポイントは、隣接していることが好ましい。２つのフィーダの外観ポイントが隣同士で接していれば撮像手段の同一視野に収まりやすいため、本発明の効果を得やすくなる。

本発明の部品実装装置において、前記外観ポイントは、前記フィーダのうち前記テープ又は前記テープのガイド枠に設けられたフィーダマークとしてもよい。外観ポイントは、フィーダのテープに配列された部品そのものとしてもよいが、その場合にはテープの色と部品の色とが同じだったり似ていたりすると撮像した画像上で部品の輪郭が特定できないおそれがある。これに対して、外観ポイントをテープ又はガイド枠に設けられたフィーダマークとする場合には、そのようなおそれがなくなる。

本発明の部品実装装置において、前記外観ポイントを前記フィーダマークとする場合には、前記隣合う２つのフィーダのうち、前記テープを繰り出す方向に向かって左側のフィーダは、少なくとも右側に前記フィーダマークを有し、右側のフィーダは、少なくとも左側に前記フィーダマークを有していてもよい。こうすれば、隣合う２つのフィーダのフィーダマークが撮像手段の同一視野に収まりやすいため、本発明の効果を得やすくなる。

本発明の部品実装装置において、前記撮像手段は、前記基板上に設けられた基準マークを読み取るためにも用いられるとしてもよい。こうすれば、基準マーク用の撮像手段と外観ポイント用の撮像手段とを別々に設ける必要がないため、コストが安価になるし装置もコンパクトになる。

本発明の部品実装装置は、フィーダごとに前記外観ポイントと前記フィーダの部品吸着位置との位置関係を記憶する記憶手段を備え、前記吸着位置認識手段は、各フィーダの前記外観ポイントから前記位置関係を用いて各フィーダの前記部品吸着位置を認識するようにしてもよい。こうすれば、外観ポイントから部品吸着位置を容易に認識することができる。

本発明の部品実装システムは、上述したいずれかの部品実装装置と、前記部品供給手段に複数のフィーダを並べる並び順として、前記複数のフィーダのうち隣合う２つのフィーダの両外観ポイントが前記撮像手段の同一視野に入る組合せが可能な限り多くなるような並び順を画面に表示する並び順表示装置と、を備えたものである。

この部品実装システムでは、部品供給手段に複数のフィーダを並べる並び順として、複数のフィーダのうち隣合う２つのフィーダの両外観ポイントが前記撮像手段の同一視野に入る組合せが可能な限り多くなるような並び順を画面に表示する。そのため、その並び順通りにオペレータがフィーダを並べた場合には、２つのフィーダの外観ポイントを１回で撮像することができ、その結果、部品供給手段に備えられた複数のフィーダの実際の部品吸着位置を短時間で認識することができる。

部品実装システム１の概略説明図。 部品実装装置１０の斜視図。 実装コントローラ３８の電気的接続を示す説明図。 リールユニット４０の説明図。 フィーダ５０Ｌを上方から見た平面図。 フィーダ５０Ｒを上方から見た平面図。 フィーダ５０Ｂを上方から見た平面図。 部品吸着位置認識処理ルーチンのフローチャート。 ｎ番目と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０Ｌ，５０Ｂを上方から見た平面図。 ｎ番目と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０Ｒ，５０Ｌを上方から見た平面図。 ｎ番目と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０Ｒ，５０Ｒを上方から見た平面図。 １〜４番目のフィーダ５０を適切に並べたときの説明図。 １〜４番目のフィーダ５０を不適切に並べたときの説明図。

本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は部品実装システム１の概略説明図、図２は部品実装装置１０の斜視図、図３は実装コントローラ３８の電気的接続を示す説明図、図４はリールユニット４０の説明図である。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、各図に示した通りとする。

部品実装システム１は、実装ラインを形成する複数の部品実装装置１０と、各部品実装装置１０へ部品を供給するリールユニット４０と、基板の生産を管理する管理コンピュータ８０とを備えている。この部品実装システム１は、上流側から送られてきた基板Ｓに、各リールユニット４０から供給される部品を各部品実装装置１０が順次実装していき、実装終了後に下流側へ送り出すものである。

部品実装装置１０は、図２に示すように、基板搬送装置１２と、ヘッド１８と、ノズル２８と、マークカメラ３４と、パーツカメラ３６と、各種制御を実行する実装コントローラ３８（図３参照）とを備えている。

基板搬送装置１２は、左右一対の支持板１４，１４にそれぞれ取り付けられたコンベアベルト１６，１６（図２では片方のみ図示）により基板Ｓを左から右へと搬送する。

ヘッド１８は、ＸＹ平面を移動可能である。具体的には、ヘッド１８は、Ｘ軸スライダ２０がガイドレール２２，２２に沿って左右方向に移動するのに伴って左右方向に移動し、Ｙ軸スライダ２４がガイドレール２６，２６に沿って前後方向に移動するのに伴って前後方向に移動する。

ノズル２８は、圧力を利用して、ノズル先端に部品を吸着したり、ノズル先端に吸着している部品を離したりするものである。このノズル２８は、ヘッド１８に内蔵されたＺ軸モータ３０とＺ軸に沿って延びるボールネジ３２によって高さが調整される。

マークカメラ３４は、Ｘ軸スライダ２０の下端に、撮像方向が基板Ｓに対向する向きとなるように設置され、ヘッド１８の水平移動に伴って、水平方向に移動可能である。このマークカメラ３４は、基板Ｓに設けられた図示しない基板位置決め用の基準マークを撮像し、得られた画像を実装コントローラ３８へ出力する。

パーツカメラ３６は、リールユニット４０と基板搬送装置１２との間であって左右方向の長さの略中央にて、撮像方向が上向きとなるように設置されている。このパーツカメラ３６は、その上方を通過するノズル２８に吸着された部品を撮像し、撮像により得られた画像を実装コントローラ３８へ出力する。

実装コントローラ３８は、図３に示すように、ＣＰＵ３８ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ３８ｂ、各種データを記憶するＨＤＤ３８ｃ、作業領域として用いられるＲＡＭ３８ｄなどを備えている。この実装コントローラ３８は、後述するフィーダコントローラ５８や管理コンピュータ８０と双方向通信可能なように接続されている。また、実装コントローラ３８は、基板搬送装置１２やＸ軸スライダ２０、Ｙ軸スライダ２４、Ｚ軸モータ３０、ノズル２８の圧力調整装置２８ａへ制御信号を出力可能なように接続されると共に、マークカメラ３４やパーツカメラ３６から画像を受信可能に接続されている。例えば、実装コントローラ３８は、マークカメラ３４で撮像された基板Ｓの画像を処理して基準マークの位置を認識することにより基板Ｓの位置を認識する。また、実装コントローラ３８は、パーツカメラ３６で撮像された画像に基づいてノズル２８に部品が吸着されているか否かの判断やその部品の形状、大きさ、吸着位置などを判定する。更に、実装コントローラ３８は、マークカメラ３４で撮像されたフィーダ５０の画像を処理して部品供給位置を認識するが、この点については後で詳述する。

リールユニット４０は、図４に示すように、スロット４２と、フィーダ５０と、リール６０と、テープ６２とを備え、部品実装装置１０に取り外し可能に装着されている。スロット４２は、１つのフィーダ５０を差し込み可能な溝であり、左右方向に複数並設されている。フィーダ５０は、スロット４２に差し込まれている。このフィーダ５０は、フィーダコネクタ５２と、スプロケット５４と、フィーダモータ５６と、フィーダコントローラ５８とを備えている。フィーダコネクタ５２は、フィーダ５０の後方に設けられ、フィーダ５０をスロット４２に差し込むことによりスロット４２に設けられたスロットコネクタ４４と電気的に接続される。スプロケット５４は、外歯車の一種であり、テープ６２を後方へ繰り出す役割を果たす。フィーダモータ５６は、スプロケット５４を回転駆動させるモータである。フィーダコントローラ５８は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、フィーダコネクタ５２及びスロットコネクタ４４を介して実装コントローラ３８と双方向通信可能に接続されている。リール６０は、フィーダ５０の前方部分に軸回転可能に取り付けられている。テープ６２は、リール６０に巻き付けられている。

テープ６２は、フィーダ５０の上方から見た図５〜図７（図４の矢印方向からＡ視図）に示すように、テープ６２の長手方向に沿って並ぶスプロケット孔６２ａを有している。スプロケット孔６２ａには、スプロケット５４の突起（歯）がはまり込んでいる。テープ６２は、比較的幅が広いため、左右両側にスプロケット孔６２ａを有している。また、テープ６２は、フィーダ５０の左右両側に設けられた前後方向に延びるガイド枠Ｇ１，Ｇ２に沿って移動する。テープ６２には、複数の凹部６４がテープ６２の長手方向に沿って並ぶように形成されている。各凹部６４には、部品７０が収容されている。これらの部品７０は、テープ６２の表面を覆うフィルム（図示せず）によって保護されている。フィーダ５０には、部品吸着位置６６が定められている。部品吸着位置６６は、ノズル２８が部品を吸着する設計上定められた位置である。フィーダモータ５６がスプロケット５４を図３にて時計方向に回転させると、テープ６２のスプロケット孔６２ａがスプロケット５４によって後方へ送られ、テープ６２に収容された部品７０は順次、部品吸着位置６６へ繰り出される。部品吸着位置６６に至った部品７０はノズル２８によって基板Ｓ上の所定の位置へ実装されるため、部品吸着位置６６よりも後方の凹部６４には部品７０は収容されていない。なお、部品７０は、部品吸着位置６６へ到達すると、表面を覆うフィルムが剥がされるように構成されている。また、テープ６２は空になった凹部６４よりも後方位置で切断され、切断された部分は廃棄される。

本実施形態では、フィーダ５０は、フィーダマーク５１の位置に応じて３つのタイプに分かれている。１つめのタイプ（フィーダ５０Ｌと称する）は、図５に示すように、フィーダマーク５１が後方に向かって左側のガイド枠Ｇ１のうち幅広に形成された部分の表面に設けられものである。２つめのタイプ（フィーダ５０Ｒと称する）は、図６に示すように、フィーダマーク５１が後方に向かって右側のガイド枠Ｇ２のうち幅広に形成された後方部分の表面に設けられたものである。３つめのタイプ（フィーダ５０Ｂと称する）は、図７に示すように、フィーダマーク５１が左右両側のガイド枠Ｇ１，Ｇ２の後方部分の表面に設けられたものである。上述した部品吸着位置６６は、フィーダ５０の個体差により設計上定められた位置からずれることがある。そのため、各フィーダ５０のフィーダコントローラ５８のメモリには、フィーダマーク５１を基準としたときの部品吸着位置６６の座標がそのフィーダ５０の吸着位置データとして格納されている。この座標は、フィーダ５０の組立後に予め測定されたものである。なお、フィーダ５０Ｂは、左右にそれぞれフィーダマーク５１を有している。そのため、左側のフィーダマーク５１を基準としたときの部品吸着位置６６の座標が左側基準の吸着位置データとして、右側のフィーダマーク５１を基準としたときの部品吸着位置６６の座標が右側基準の吸着位置データとして、フィーダコントローラ５８のメモリに格納されている。

管理コンピュータ８０は、図１に示すように、パソコン本体８２と入力デバイス８４とディスプレイ８６とを備えており、オペレータによって操作される入力デバイス８４からの信号を入力可能であり、ディスプレイ８６に種々の画像を出力可能である。パソコン本体８２のメモリには、生産ジョブデータが記憶されている。生産ジョブデータには、各部品実装装置１０においてどの部品をどういう順番で基板Ｓへ実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかなどが定められている。

次に、部品実装装置１０の実装コントローラ３８が、生産ジョブに基づいて基板Ｓへ部品を実装する動作について説明する。まず、実装コントローラ３８は、ヘッド１８のノズル２８にリールユニット４０のフィーダ５０から供給される部品を吸着させる。具体的には、実装コントローラ３８は、Ｘ軸スライダ２０及びＹ軸スライダ２４を制御してノズル２８を所望の部品７０の部品吸着位置６６の真上に移動させる。なお、部品吸着位置６６を認識する手順については、後述する。次に、実装コントローラ３８は、Ｚ軸モータ３０及びノズル２８の圧力供給装置２８ａを制御し、ノズル２８を下降させると共にそのノズル２８へ負圧が供給されるようにする。これにより、ノズル２８の先端に所望の部品７０が吸着される。その後、実装コントローラ３８は、ノズル２８を上昇させ、Ｘ軸スライダ２０及びＹ軸スライダ２４を制御して、先端に部品７０を吸着したノズル２８を基板Ｓの所定の位置の上方へ移動させる。そして、その所定の位置で、実装コントローラ３８は、ノズル２８を下降させ、そのノズル２８へ大気圧が供給されるように圧力供給装置２８ａを制御する。これにより、ノズル２８に吸着されていた部品７０が離間して基板Ｓの所定の位置に実装される。基板Ｓに実装すべき他の部品についても、同様にして基板Ｓ上に実装していき、すべての部品の実装が完了したら基板Ｓを下流側へ送り出す。

次に、実装コントローラ３８が部品吸着位置６６を認識する部品吸着位置認識処理ルーチンについて、図８のフローチャートにしたがって説明する。この部品吸着位置認識処理ルーチンのプログラムは、実装コントローラ３８のＲＯＭ３８ｂに記憶されている。このプログラムは、段取り替え（生産する基板Ｓの種類が変更になる等によりリールユニット４０を交換する作業）を行うときのように各フィーダ５０の部品吸着位置６６を認識する必要が生じたときに、ＣＰＵ３８ａによってＲＯＭ３８ｂから読み出されて実行される。なお、ここでは、リールユニット４０には、Ｎ個のフィーダ５０が装着されているものとし、後方に向かって左から順に１番めのフィーダ５０，２番目のフィーダ５０と数えるものとする。また、ＣＰＵ３８ａは、予めすべてのフィーダ５０からフィーダ属性を取得しているものとする。フィーダ属性とは、フィーダ５０が３つのタイプ（フィーダ５０Ｌ，５０Ｒ，５０Ｂ）のいずれであるかを示すデータである。

まず、ＣＰＵ３８ａは、変数ｎに初期値１をセットする（ステップＳ１００）。変数ｎは、ＲＡＭ３８ｄに設けられたカウンタの数値を表し、ここではリールユニット４０に取り付けられたフィーダ５０の序数を示すものとする。

次に、ＣＰＵ３８ａは、ｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１とをペアで撮像できるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。つまり、隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野に入るか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵ３８ａは、ｎ番目のフィーダ５０が左側のみにフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｌだった場合、（ｎ＋１）番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｌ，５０Ｒ，５０Ｂのいずれであったとしても、ｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１とはマークカメラ３４の同一視野に入らないため、ステップＳ１１０で否定判定する。このときの一例を図９に示す。図９は、ｎ番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｌ、（ｎ＋１）番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｂの場合を例示しており、２つのフィーダマーク５１はマークカメラ３４の同一視野３４ａに入らない。また、ＣＰＵ３８ａは、ｎ番目のフィーダ５０が少なくとも右側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｒ，５０Ｂだった場合、（ｎ＋１）番目のフィーダ５０が少なくとも左側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｌ，５０Ｂであれば、ｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１とはマークカメラ３４の同一視野に入るため、ステップＳ１１０で肯定判定する。このときの一例を図１０に示す。図１０は、ｎ番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｒ、（ｎ＋１）番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｌの場合を例示しており、２つのフィーダマーク５１はマークカメラ３４の同一視野３４ａに入る。一方、（ｎ＋１）番目のフィーダ５０が右側のみにフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｒであれば、ｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１とはマークカメラ３４の同一視野に入らないため、ステップＳ１１０で否定判定する。このときの一例を図１１に示す。図１１は、ｎ番目と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０が共にフィーダ５０Ｒの場合を例示しており、２つのフィーダマーク５１はマークカメラ３４の同一視野３４ａに入らない。

さて、図８に戻り、ステップＳ１１０で否定判定だった場合には、ＣＰＵ３８ａはマークカメラ３４を用いてｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１を単独で撮像し（ステップＳ１２０）、変数ｎの値を１インクリメントする（ステップＳ１３０）。一方、ステップＳ１１０で肯定判定だった場合には、ＣＰＵ３８ａはマークカメラ３４を用いてｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１と（ｎ＋１）番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１とをペアで撮像し（ステップＳ１４０）、（ｎ＋１）の値が上限値Ｎと一致するか否かを判定する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０で（ｎ＋１）の値が上限値Ｎと一致しなかった場合、ＣＰＵ３８ａは変数ｎの値を２インクリメントする（ステップＳ１６０）。そして、ステップＳ１３０の処理の後又はステップＳ１６０の処理の後、ＣＰＵ３８ａは、変数ｎの値が上限値Ｎと一致するか否かを判定し（ステップＳ１７０）、一致しなかった場合には、（ｎ＋１）番目のフィーダ５０が存在するため、再びステップＳ１１０へ戻る。一方、ステップＳ１７０で変数ｎの値が上限値Ｎと一致した場合には、ＣＰＵ３８ａは、マークカメラ３４を用いてｎ番目つまり最後のＮ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１を単独で撮像し（ステップＳ１８０）、その後各フィーダ５０の部品吸着位置６６を認識し（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。また、ステップＳ１５０で（ｎ＋１）の値が上限値Ｎと一致した場合には、１〜Ｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１の撮像が終了しているため、ＣＰＵ３８ａは、各フィーダ５０の部品吸着位置６６を認識し（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。

ここで、ＣＰＵ３８ａがステップＳ１９０で各フィーダ５０の実際の部品吸着位置６６を認識する手順を説明する。ＣＰＵ３８ａは、まず、ｎ番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１の撮像データから、そのフィーダマーク５１の部品実装装置１０におけるＸＹ座標を認識する。そのＸＹ座標は、例えば、Ｘ軸スライダ２０を駆動する図示しないステッピングモータのステップ数やＹ軸スライダ２４を駆動する図示しないステッピングモータのステップ数から求めることができる。次に、ＣＰＵ３８ａは、ｎ番目のフィーダ５０のフィーダコントローラ５８から吸着位置データを取得する。なお、ＣＰＵ３８ａは、すべてのフィーダ５０の吸着位置データを事前に取得してＲＡＭ３８ｄに記憶していてもよい。吸着位置データは、上述したとおり、フィーダマーク５１を基準としたときの部品吸着位置６６の座標を表すデータである。そのため、ＣＰＵ３８ａは、フィーダマーク５１の部品実装装置１０におけるＸＹ座標と吸着位置データとを用いることで、ｎ番目のフィーダ５０の実際の部品吸着位置６６のＸＹ座標（部品実装装置１０におけるＸＹ座標）を認識することができる。なお、左右両側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｂについては、左側基準の吸着位置データと右側基準の吸着位置データの両方が存在しているが、例えば撮像したときのマークカメラ３４のＸＹ座標からフィーダマーク５１が今回のフィーダ５０の左側か右側かを決定し、その決定した結果に基づいてどちらの吸着位置データを使用するかを決定すればよい。

吸着位置認識処理の具体例について、図１２を用いて以下に説明する。図１２では、リールユニット４０（図２参照）に１〜４番目のフィーダ５０が並べられているものとする。まず、ＣＰＵ３８ａは、１番目と２番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１をペアで撮像可能か否か判定する。図１２では１番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｒで２番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｌであるため、ＣＰＵ３８ａはペアで撮像可能と判定し、マークカメラ３４を用いて２つのフィーダマーク５１をペアで撮像する。続いて、ＣＰＵ３８ａは、３番目と４番目のフィーダ５０のフィーダマーク５１をペアで撮像可能か否か判定する。図１２では３番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｂで２番目のフィーダ５０がフィーダ５０Ｌであるため、ＣＰＵ３８ａはペアで撮像可能と判定し、マークカメラ３４を用いて２つのフィーダマーク５１をペアで撮像する。つまり、４つのフィーダ５０に対するフィーダマーク５１の撮像回数は２回となる。

次に、リールユニット４０に複数のフィーダ５０を並べる並び順のオプティマイズについて説明する。オプティマイズは、管理コンピュータ８０によって実行される。管理コンピュータ８０は、上述したように、生産ジョブデータを記憶している。生産ジョブデータには、各部品実装装置１０においてどの部品をどういう順番で基板Ｓへ実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかなどが定められている。また、部品ごとにどのフィーダ５０を用いるかも定められている。管理コンピュータ８０は、各フィーダ５０をリールユニット４０にどのような順番で並べるのが最適かを演算し（オプティマイズ）、オペレータに通知する機能を有している。オプティマイズするにあたり、管理コンピュータ８０は、複数のフィーダ５０のうち隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野に入る組合せが可能な限り多くなる並び順を決定し、それをディスプレイ８６に表示する。例えば、図１２に示す４つのフィーダ５０を使用して基板Ｓに部品の実装を行う場合、もし図１３に示す並び順に並べたとすると、４つのフィーダマーク５１をそれぞれ個別に撮像する必要があるため、撮像回数は４回となる。これに対して、図１２に示す並び順に並べたとすると、上述したとおり、撮像回数は２回になり、図１３の並び順と比べて半減する。こうした場合、管理コンピュータ８０は、図１２に示す並び順をオプティマイズの結果としてディスプレイ８６に表示する。

なお、「複数のフィーダ５０のうち隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野に入る組合せが可能な限り多くなる並び順」とは、両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野に入る組合せが最大になるような並び順に限定されない。ほかに優先すべき条件がある場合に、その条件を満たした上で、並び順が決定される場合も含まれる。例えば、従来から、周知の方法により、管理コンピュータ８０は、基板Ｓの実装時間が短くなるように、各フィーダ５０のリールユニット４０への並び順を演算している。並び順を決定する際に、実装時間が短くなるように演算された並び順に従った場合の実装時間を超えない、という優先条件がある場合、管理コンピュータ８０は、実装時間が短くなるように演算された並び順のうち、フィーダ５０の位置を変更しても実装時間が長くならない部分においてのみ、隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野に入る組合せが可能な限り多くなる並び順を決定する。

オペレータは、通常、このオプティマイズの結果にしたがって、リールユニット４０にフィーダ５０を並べていく。但し、オペレータは、必ずしもこのオプティマイズの結果にしたがってフィーダ５０を並べる必要はない。実装コントローラ３８は、基板Ｓへの部品実装開始前に、各フィーダ５０のフィーダコントローラ５８からそのフィーダ５０がどのスロット４２に差し込まれたかを示すデータを受信する。そのため、実装コントローラ３８は、オプティマイズの結果のとおりにフィーダ５０が並んでいなくても、部品を実装するにあたり、どの部品がどのスロット４２に差し込まれたフィーダ５０から供給されるかを認識することができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のリールユニット４０が本発明の部品供給手段に相当し、ヘッドがノズル保持手段に相当し、マークカメラ３４が撮像手段に相当し、実装コントローラ３８が吸着位置認識手段に相当する。また、フィーダマーク５１が外観ポイントに相当し、吸着位置データが外観ポイントと部品吸着位置との位置関係に相当し、管理コンピュータ８０が並び順表示装置に相当する。

以上説明した実施形態によれば、複数のフィーダ５０のうち隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野に入る場合には、その隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１を同一視野に入るようにマークカメラ３４で撮像し、該撮像した画像の各フィーダマーク５１から各フィーダ５０の部品吸着位置６６を認識する。つまり、２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１を１回で撮像するため、フィーダ５０の数だけフィーダマーク５１を撮像する場合に比べて、撮像回数が少なくなる。その結果、リールユニット４０に備えられた複数のフィーダ５０の実際の部品吸着位置６６を短時間で認識することができる。

また、図１２では、隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１が隣接するようにフィーダ５０を並べている。そのため、両フィーダマーク５１をマークカメラ３４の同一視野３４ａに収めることができ、撮像回数を少なくすることができる。

更に、フィーダマーク５１は、フィーダ５０のガイド枠Ｇ１，Ｇ２に設けられているため、フィーダマーク５１の色をガイド枠Ｇ１，Ｇ２の色と明確に区別できるようにすることができ、撮像画像上でフィーダマーク５１の位置を容易に特定することができる。

更にまた、図１２では、隣合う２つのフィーダ５０のうちの左側のフィーダ５０は、少なくとも右側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｒ，５０Ｂとし、右側のフィーダ５０は、少なくとも左側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｌ，５０Ｂとしている。そのため、隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１が隣接し、それらをマークカメラ３４の同一視野３４ａに収めることができ、撮像回数を少なくすることができる。

そしてまた、マークカメラ３４は、フィーダマーク５１を撮像するためにのみ用いるのではなく、基板Ｓ上に設けられた基準マークを撮像するためにも用いられるため、基準マーク用のカメラとフィーダマーク用のカメラとを別々に設ける必要がない。そのため、コストが安価になるし装置もコンパクトになる。

そして更に、各フィーダ５０は、フィーダマーク５１を基準としたときの部品吸着位置６６の座標を示す吸着位置データを記憶しており、この吸着位置データを実装コントローラ３８に送信する。そのため、実装コントローラ３８は、各フィーダ５０のフィーダマーク５１のＸＹ座標から吸着位置データを用いて各フィーダ５０の部品吸着位置６６のＸＹ座標を容易に認識することができる。

そして更にまた、管理コンピュータ８０は、リールユニット４０に複数のフィーダ５０を並べる並び順として、複数のフィーダ５０のうち隣合う２つのフィーダ５０の両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野３４ａに入る組合せが可能な限り多くなるような並び順をディスプレイ８６に表示する。そのため、その並び順通りにオペレータがフィーダ５０を並べた場合には、隣合う２つのフィーダ５０のフィーダマーク５１を１回で撮像することが多くなり、その結果、リールユニット４０に備えられた複数のフィーダ５０の実際の部品吸着位置６６を短時間で認識することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、フィーダ５０のガイド枠Ｇ１，Ｇ２にフィーダマーク５１を設けたが、特定のスプロケット孔６２ａ（例えば部品吸着位置６６の真横（左側、右側又は両側）のスプロケット孔６２ａ）をフィーダマーク５１として利用してもよい。この場合、上述した実施形態と同様にして部品吸着位置６６を認識することができる。あるいは、フィーダマーク５１の代わりに、部品吸着位置６６そのものを直接認識してもよい。例えば、図５において、部品吸着位置６６の凹部６４に収容されている部品７０の中心点を部品吸着位置６６とみなし、その中心点の部品実装装置１０におけるＸＹ座標を認識してもよい。但し、部品７０の色とテープ６２の色が同じ場合には、撮像画像上で部品７０の輪郭が特定できないおそれがあるため、フィーダマーク５１を利用することが好ましい。

上述した実施形態では、隣合うフィーダ５０の両フィーダマーク５１を隣接させることで両フィーダマーク５１がマークカメラ３４の同一視野３４ａに入るようにしたが、必ずしも両フィーダマーク５１を隣接させる必要はない。例えば、図１３では、隣合うフィーダ５０の両フィーダマーク５１は隣接していないが、マークカメラ３４の視野を広くするかテープ幅を狭くして、隣合うフィーダ５０の両フィーダマーク５１を同一視野に収まるようにしてもよい。なお、テープ幅が狭い場合には、スプロケット孔６２ａは左右のいずれか一方のみに設けてもよい。

上述した実施形態では、フィーダ５０として３つのタイプを用意したが、すべてのフィーダ５０を左右両側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｂとしてもよい。その場合、リールユニット４０にどのような並び順で並べたとしても隣合うフィーダ５０Ｂのフィーダマーク５１はペアで撮像することができる。また、フィーダ５０として左側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｌと右側にフィーダマーク５１を有するフィーダ５０Ｒの２つのタイプを用意してもよい。その場合、リールユニット４０の左から数えて奇数番目をフィーダ５０Ｒ、偶数番目をフィーダ５０Ｌとなるように並べれば、隣合うフィーダ５０Ｒ，５０Ｌの両フィーダマーク５１をペアで撮像することができる。

上述した実施形態において、複数のフィーダ５０の並び順をオプティマイズする際、使用頻度の高いフィーダ５０ほどリールユニット４０の中央に近くなるよう配置するようにしてもよい。部品を吸着したノズル２８は、部品実装装置１０の左右幅の中央に設けられたパーツカメラ３６の上方を通過してから基板Ｓに向かう。そのため、使用頻度の高いフィーダ５０をリールユニット４０の端に配置した場合に比べて中央に配置した方が、ノズル２８の総移動距離を短くなり、ひいては部品実装に要する時間が短くなる。

上述した実施形態では、テープ６２に設けた凹部６４に部品７０を収容する場合について説明したが、部品７０の厚さが薄い場合には凹部６４を設けずにテープ６２上に部品７０を配置し、その上に保護フィルムを貼り付けてもよい。

１ 部品実装システム、１０ 部品実装装置、１２ 基板搬送装置、１４ 支持板、１６ コンベアベルト、１８ ヘッド、２０ Ｘ軸スライダ、２２ ガイドレール、２４ Ｙ軸スライダ、２６ ガイドレール、２８ ノズル、２８ａ 圧力調整装置、３０ Ｚ軸モータ、３２ ボールネジ、３４ マークカメラ、３４ａ 同一視野、３６ パーツカメラ、３８ 実装コントローラ、３８ａ ＣＰＵ、３８ｂ ＲＯＭ、３８ｃ ＨＤＤ、３８ｄ ＲＡＭ、４０ リールユニット、４２ スロット、５０ フィーダ、５０Ｂ フィーダ、５０Ｌ フィーダ、５０Ｒ フィーダ、５１ フィーダマーク、５２ フィーダコネクタ、５４ スプロケット、５６ フィーダモータ、５８ フィーダコントローラ、６０ リール、６２ テープ、６２ａ スプロケット孔、６４ 凹部、６６ 部品吸着位置、７０ 部品、８０ 管理コンピュータ、８２ パソコン本体、８４ 入力デバイス、８６ ディスプレイ、Ｇ１，Ｇ２ ガイド枠。

Claims (7)

1. 部品を吸着したノズルを基板上の所定の位置へ移動させ、該所定の位置で前記ノズルから前記部品を離間させて該部品を前記基板に実装する部品実装装置であって、
   前記部品を配列したテープを繰り出すフィーダを複数備えた部品供給手段と、
   前記ノズルを保持し、水平移動可能なノズル保持手段と、
   水平移動可能な撮像手段と、
   前記フィーダの所定の外観ポイントを前記撮像手段で撮像し、該撮像した画像の前記外観ポイントから前記フィーダの部品吸着位置を認識する吸着位置認識手段と、
   を備え、
   前記吸着位置認識手段は、前記複数のフィーダの各々の前記外観ポイントの位置に関するフィーダ属性を予め取得しており、前記フィーダ属性に基づいて前記複数のフィーダのうち隣合う２つのフィーダの両外観ポイントが前記撮像手段の同一視野に入るか否かを判定し、前記撮像手段の同一視野に入る場合には、前記隣合う２つのフィーダの両外観ポイントを同一視野に入るように前記撮像手段で撮像し、該撮像した画像の各外観ポイントから各フィーダの部品吸着位置を認識する、
   部品実装装置。
2. 前記隣合う２つのフィーダの外観ポイントは、隣接している、
   請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記外観ポイントは、前記フィーダのうち前記テープのガイド枠に設けられたフィーダマークである、
   請求項１又は２に記載の部品実装装置。
4. 前記隣合う２つのフィーダのうち、前記テープを繰り出す方向に向かって左側のフィーダは、少なくとも右側に前記フィーダマークを有し、右側のフィーダは、少なくとも左側に前記フィーダマークを有している、
   請求項３に記載の部品実装装置。
5. 前記撮像手段は、前記基板上に設けられた基準マークを読み取るためにも用いられる、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
6. フィーダごとに前記外観ポイントと前記フィーダの部品吸着位置との位置関係を記憶する記憶手段
   を備え、
   前記吸着位置認識手段は、各フィーダの前記外観ポイントから前記位置関係を用いて各フィーダの前記部品吸着位置を認識する、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品実装装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品実装装置と、
   前記部品供給手段に複数のフィーダを並べる並び順として、前記複数のフィーダのうち隣合う２つのフィーダの両外観ポイントが前記撮像手段の同一視野に入る組合せが可能な限り多くなるような並び順を画面に表示する並び順表示装置と、
   を備えた部品実装システム。

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