JP6542553B2 - 部品実装方法及び部品実装機 - Google Patents

Description

本発明は、供給される部品をピックアップして水平方向及び水平面に直角な方向に移動させ、搬送される基板上の部品実装位置に実装する部品実装方法及び部品実装機に関する。

例えば、特許文献１に記載の部品実装機は、光照射装置で水平方向の光を照射し、部品移載装置で部品をピックアップして照射光の上方の露光開始位置まで移動させる。そして、部品移載装置で部品を照射光内において下降させるとともに、照射光より下方の位置から撮像装置を露光させて部品のピンを撮像する。そして、部品が照射光を通り抜けたら下降を停止し、撮像した画像からピンの状態を判定するとともに、部品移載装置で部品を上昇させて光照射装置から離脱させ基板の方向へ移動させる。

特許第５５３４９１９号公報

部品実装機における一般的な制御として、ＣＰＵ基板等に設けられる部品移載装置の移動制御部から入出力部を通じて撮像装置に露光開始の指示を行う場合がある。このような場合、移動制御部は、部品の下降開始と同時に露光開始を指示できればよいが、移動制御部では、安全性を重視して各タスクの優先度を決定しているため、必ずしも任意のタイミングで露光開始の指示を入出力部から出力できるとは限らない。

部品の下降開始のタイミングと露光開始のタイミングとを揃えるためには、ピックアップした部品を照射光の上方まで移動させたら一旦移動停止し、その後に部品を下降させる必要がある。つまり、図７の一点鎖線Ｔａで示すように、部品移載装置の実装動作時間Ｔは、ピックアップした部品の移動開始（時刻Ｔ１）から照射光の上方の露光開始位置への移動及び移動停止（時刻Ｔ２）、部品の下降開始（時刻Ｔ３）から照射光の下方での下降停止（時刻Ｔ４）、部品の上昇開始（時刻Ｔ５）から基板上の部品実装位置上方への移動（時刻Ｔ６）となる。よって、上述の部品実装機では、ピックアップした部品が照射光の上方の露光開始位置に達したときの移動停止（時刻Ｔ２〜Ｔ３）及び部品が照射光を通り抜けたときの下降停止（時刻Ｔ４〜Ｔ５）が必要となるため、部品実装に時間が掛かる傾向にある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品実装時間を短縮できる部品実装方法及び部品実装機を提供することにある。

（部品実装方法）
本発明の部品実装方法は、供給される部品をピックアップして水平方向及び水平面に直角な方向に移動させ、搬送され位置決めされる基板上の部品実装位置に前記部品を実装する部品実装方法であって、前記水平方向から見て帯状の光を前記水平方向に照射する光照射工程と、前記部品のピンの下端が前記帯状の光の下縁より下方の露光開始位置に位置するように、前記部品をピックアップして停止させることなく移動させる第一移動工程と、前記部品を前記露光開始位置から前記水平面と直角な方向に上昇させるとともに、露光を開始して前記ピンを撮像する撮像工程と、前記部品のピンの下端が前記帯状の光の上縁より上方に抜けたら停止させることなく、続けて前記部品を前記基板の方向へ移動させるとともに、前記露光を終了して前記ピンの撮像画像を処理し前記ピンの位置もしくは形状の良否を判定する判定工程と、前記ピンの判定結果が良のときは前記部品を前記部品実装位置へ移動させて実装し、前記ピンの判定結果が不良のときは前記部品を部品回収位置へ移動させる第二移動工程と、を備える。

従来の部品実装機では、ピックアップした部品が照射光の上方の露光開始位置に達したとき及び部品が照射光を通り抜けたときの２回の移動停止を行う必要がある。しかし、本発明の部品実装機では、ピックアップした部品が照射光の下方の露光開始位置に達したときに移動停止を行った後は、部品を上昇させて部品が照射光を通り抜けたら、続けて部品を基板の方向へ移動させるので、１回の移動停止を行えばよい。よって、部品実装時間の短縮化を図れる。

（部品実装機）
本発明の部品実装機は、複数種類の部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品をピックアップし、搬送され位置決めされる基板上の部品実装位置に前記部品を実装するピックアップ装置を持つ実装ヘッド及び前記実装ヘッドを水平方向及び水平面に直角な方向に移動させる移動装置を有する部品移載装置と、前記水平方向から見て帯状の光を前記水平方向に照射する光照射装置と、前記光照射装置の下方に設けられた撮像装置と、前記各装置の動作を制御可能な制御装置と、を備える。

そして、前記制御装置は、前記部品のピンの下端が前記帯状の光の下縁より下方の露光開始位置に位置するように、前記部品移載装置で前記部品をピックアップして停止させることなく移動させる制御と、前記光照射装置で前記光を照射した状態で、前記部品移載装置で前記部品を前記露光開始位置から前記水平面と直角な方向に上昇させるとともに、前記撮像装置で露光を開始して前記ピンを撮像する制御と、前記部品のピンの下端が前記帯状の光の上縁より上方に抜けたら停止させることなく、続けて前記部品移載装置で前記部品を前記基板の方向へ移動させるとともに、前記撮像装置で前記露光を終了して前記ピンの撮像画像を処理し前記ピンの位置もしくは形状の良否を判定する制御と、前記ピンの判定結果が良のときは前記部品移載装置で前記部品を前記部品実装位置へ移動させて実装し、前記ピンの判定結果が不良のときは前記部品移載装置で前記部品を部品回収位置へ移動させる制御と、を行う。これにより、本発明の部品実装方法と同様の効果が得られる。

本発明に係る部品実装機の一実施の形態を示す斜視図である。 図１の部品実装機の光照射装置をＺ軸方向に見た図である。 図２Ａの光照射装置のＡ−Ａ線断面図である。 図１の部品実装機の制御装置の処理動作を説明するためのフローチャートである。 図１の部品実装機の部品移載装置による部品移動経路を示す図である。 不良部品例を示す側面図である。 図５Ａの不良部品を撮像したときの累積画像例を示す図である。 別の不良部品例を示す側面図である。 図６Ａの不良部品を撮像したときの累積画像例を示す図である。 本実施形態及び従来の部品移載装置の実装動作速度と実装動作時間との関係を示す図である。図の縦軸は、＋側が、水平面に直角な方向のうち、上方向の成分を含む部品移載装置の実装動作速度を示し、−側が、水平面に直角な方向のうち、下方向の成分を含む部品移載装置の実装動作速度を示す。

（部品実装機の構成）
以下、本発明に係る部品実装機の一実施の形態について説明する。図１に示すように、部品実装機１は、部品供給装置１０、部品移載装置２０、基板搬送装置３０及びこれらの装置１０，２０，３０等の動作を制御する制御装置５０等を備える。なお、図１においては２台の部品実装機１を１つの架台２に並べて搭載した状態を示しているが、部品実装ラインにおいては複数台の部品実装機１が並設される。

以下の説明において、２台の部品実装機１が並ぶ方向、すなわち基板の搬送方向をＸ軸方向と称し、水平面内においてＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直角な方向をＺ軸方向と称する。

部品供給装置１０は、基枠３上に複数のフィーダ１１を並設して構成したカセットタイプのものである。フィーダ１１は、基枠３に離脱可能に取付けた本体１２と、本体１２の後部に着脱可能に装着した供給リール１３と、本体１２の先端に設けた部品供給部１４等とを備える。供給リール１３には、部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープが巻回保持される。

部品供給装置１０においては、図略のスプロケットにより供給リール１３からキャリアテープが所定ピッチで引き出され、封入状態を解除された部品が部品供給部１４に順次送り込まれる。なお、図示省略するが、部品供給装置１０においては、フィーダ１１の代わりにトレイ供給装置を備え、部品をトレイ上に並べて当該トレイを移動させることにより当該部品を供給することも可能である。

基板搬送装置３０は、基枠３上に搬送装置３１を２列並設して構成した所謂ダブルコンベアタイプのものである。搬送装置３１は、基枠３上で互いに平行に対向させてＸ軸方向に延在するように並設した一対のガイドレール３３ａ，３３ｂと、これらガイドレール３３ａ，３３ｂの下方に並設した一対のコンベアベルト３４ａ，３４ｂ とを備える。

基板搬送装置３０においては、コンベアベルト３４ａ，３４ｂにより支持された基板は、ガイドレール３３ａ、３３ｂにより案内されつつコンベアベルト３４ａ，３４ｂによりＸ軸方向に所定の実装位置まで搬送され、図略のバックアップピンによりコンベアベルト３４ａ，３４ｂから押し上げられ、ガイドレール３３ａ、３３ｂの上端に内側に突設された押え部との間でクランプされ位置決め固定される。

部品移載装置２０は、基枠３上部に装架されて部品供給装置１０及び基板搬送装置３０の上方に配設されたＸＹロボットタイプのものである。部品移載装置２０は、Ｙ軸サーボモータ２１ＹによりＹ軸方向に移動されるＹ軸スライダ２２Ｙと、Ｘ軸サーボモータ２１ＸによりＸ軸方向に移動されるＸ軸スライダ２２Ｘ等とを備える。このＸ軸スライダ２２Ｘは、Ｙ軸スライダ２２ＹにＸ軸方向に移動可能に案内される。Ｘ軸スライダ２２Ｘには、部品を基板に実装する実装ヘッド２４が取付けられる。

実装ヘッド２４には、ヘッド本体２５から下方に突出して設けられ、部品を吸着保持（ピックアップ）する部品吸着ノズル２６Ａ（本発明の「ピックアップ装置」に相当）、部品を把持（ピックアップ）する部品把持爪２６Ｂ（本発明の「ピックアップ装置」に相当）及び基板位置を認識するため基板を撮像する基板撮像カメラ２７が取付けられる。

部品吸着ノズル２６Ａは、実装ヘッド２４に図略の駆動機構でＺ軸方向に昇降可能に且つＺ軸周りで回転可能に支持される。部品把持爪２６Ｂは、実装ヘッド２４に図略の駆動機構でＺ軸方向に昇降可能に且つＺ軸周りで回転可能に支持される。この部品把持爪２６Ｂには、部品のうち吸着保持が困難な部品、例えば挿入型部品であるコネクタが把持される。

なお、Ｙ軸サーボモータ２１Ｙ、Ｙ軸スライダ２２Ｙ、Ｘ軸サーボモータ２１Ｘ、Ｘ軸スライダ２２Ｘ、部品吸着ノズル２６Ａの駆動機構及び部品把持爪２６Ｂの駆動機構等が、本発明の「移動装置」に相当する。

部品供給装置１０と基板搬送装置３０の間には、部品吸着ノズル２６Ａに吸着保持された部品又は部品把持爪２６Ｂに把持された部品に水平方向の光を照射する光照射装置２８と、吸着保持又は把持された部品を撮像する部品撮像カメラ２９（本発明の「撮像装置」に相当）とが設けられる。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、光照射装置２８は、六角形状のフレーム２８ａと、当該フレーム２８ａの各面に発光部２８ｂａが内側を向くように本体２８ｂｂが取付けられる発光装置２８ｂとを備える。

フレーム２８ａの１つの角部には、切り欠き部２８ａａが設けられる。この切り欠き部２８ａａは、詳細は後述するが、部品供給部１４で吸着保持又は把持された部品を、部品供給部１４からフレーム２８ａ内に移動させるときに通り抜け可能なように設けられる。発光装置２８ｂは、ＬＥＤやファイバー光等でなり、図２（Ａ）に示すように、水平方向から見て帯状となり、図２（Ｂ）に示すように、上方から見たとき所定角度θで広がる光Ｌを水平方向に照射する。

部品撮像カメラ２９は、ＣＣＤ等で構成され、光照射装置２８の下方に設けられる。この部品撮像カメラ２９は、詳細は後述するが、吸着保持又は把持された部品の保持位置、特にコネクタの場合は保持位置及びピンの位置もしくは形状を認識するために、露光状態を所定時間維持して当該部品を撮像する。

部品移載装置２０においては、実装ヘッド２４は、待機状態のときは図１に示すように基枠３の後方に移動されているが、部品を基板に実装する際には基枠３の前方に移動される。そして、部品供給装置１０で供給される部品が、部品吸着ノズル２６Ａに吸着保持され又は部品把持爪２６Ｂに把持され、吸着保持又は把持された部品の保持位置、特にコネクタの場合は保持位置及びピンの位置もしくは形状が部品撮像カメラ２９により画像認識される。そして、部品に問題が無い場合は、基板搬送装置３０で搬送される基板上の部品実装位置に移動されて当該部品が実装され、部品に問題が有る場合は、部品回収位置に移動されて当該部品が回収容器に廃棄される。

（制御装置の処理動作）
以上のような構成の部品実装機１において、複数種類の部品のうち挿入型部品である図４に示すピンＰを有するコネクタＣを、部品把持爪２６Ｂで把持して基板Ｂに実装する際の制御装置５０の処理動作について図３に示すフローチャート及び図４に示す部品移動経路を参照して説明する。なお、図４においては、部品移載装置２０の実装ヘッド２４及び部品把持爪２６Ｂは停止状態で示し、コネクタＣの移動経路を矢印ａ１,ａ２，ｂ，ｃ１，ｃ２，ｄ，ｅで示す。

制御装置５０は、実装ヘッド２４をＸ軸及びＹ軸方向に移動して部品把持爪２６Ｂをフィーダ１１の部品供給部１４上に位置決めする。そして、部品把持爪２６ＢをＺ軸方向に下降させ、部品把持爪２６Ｂを開いて部品供給部１４に供給されているキャリアテープＣＴのキャビティＣＴｃ内のコネクタＣを把持し、部品把持爪２６ＢをＺ軸方向に所定距離だけ初期上昇させる（図３のステップＳ１）。

そして、制御装置５０は、実装ヘッド２４をＸ軸及びＹ軸方向に移動する（図３のステップＳ２、図４の経路ａ１,ａ２、本発明の「第一移動工程」に相当）。そして、部品把持爪２６Ｂに把持されているコネクタＣのピンＰの下端が露光開始位置Ｑａに達したら部品把持爪２６Ｂの上昇及び実装ヘッド２４の移動を停止する（図３のステップＳ３，Ｓ４、図４の経路ａ１,ａ２、本発明の「第一移動工程」に相当）。

ここで、露光開始位置Ｑａは、光照射装置２８の６つの発光装置２８ｂから照射される光Ｌの光軸が交わる点を通る水平面に直角な線上であって、帯状の光Ｌの下縁よりコネクタＣのピンＰの下端が所定長さだけ突出する下方の位置であり、制御装置５０に予め設定される。制御装置５０は、部品実装時間の短縮化を図るため、コネクタＣを部品供給部１４で把持してから露光開始位置Ｑａに位置決めするまで、効率良く移動させる必要がある。

この移動効率の向上のため、光照射装置２８のフレーム２８ａには切り欠き部２８ａａが設けられる。これにより、制御装置５０は、コネクタＣを部品供給部１４から切り欠き部２８ａａを通って露光開始位置Ｑａまで停止させることなく直線的に、コネクタＣの把持状態の維持が可能な最高速度で移動でき、部品実装時間の短縮化を図れる。

なお、本例では、キャリアテープＣＴのキャビティＣＴｃ内からコネクタＣを取り出して移動させる際に、コネクタＣがキャビティＣＴｃの壁面と干渉するおそれが有るため、コネクタＣを把持してＺ軸方向に所定距離だけ初期上昇させてからＸ，Ｙ軸方向に移動させるように制御した。しかし、コネクタＣがトレイ上に載置されており、コネクタＣを取り出す際にコネクタＣとトレイとの干渉のおそれが無い場合は、上記初期上昇を行わずに、コネクタＣを切り欠き部２８ａａを通って露光開始位置Ｑａまで停止させることなく直線的に移動させるように制御してもよい。

次に、制御装置５０は、部品把持爪２６ＢをＺ軸方向に上昇させ、この上昇開始タイミングで、光照射装置２８を制御して発光装置２８ｂから光Ｌの照射を開始するとともに、部品撮像カメラ２９を制御して露光を開始する（図３のステップＳ５、図４の経路ｂ、本発明の「光照射工程」及び「撮像工程」に相当）。すなわち、制御装置５０は、コネクタＣのピンＰの下端が、帯状の光Ｌの下縁より下方の露光開始位置Ｑａから光Ｌのエリア内に侵入し、光Ｌのエリア内を通って帯状の光Ｌの上縁より上方に抜けるまで、部品把持爪２６ＢをＺ軸方向に上昇させるとともに、部品撮像カメラ２９でピンＰにて垂直下方向に反射してくる反射光を入射してピンＰの累積画像を撮像する。

ここで、露光の際の部品把持爪２６Ｂ（コネクタＣ）のＺ軸方向の上昇速度は、実装ヘッド２４の移動速度よりは低速であるが、鮮明なピンＰの累積画像が得られる最大の速度であり、制御装置５０に予め設定される。これにより、制御装置５０は、部品実装時間の短縮化を図れる。

また、露光開始から露光終了までの制御は、例えば部品把持爪２６ＢのＺ軸方向の上昇距離で管理する。上昇距離は、例えば帯状の光Ｌの下縁と露光開始位置Ｑａとの水平面に直角な方向の距離（図４のｆ１）、帯状の光Ｌの水平面に直角な方向の幅（図４のｆ２）及びコネクタＣのピンＰの長さの公差（図４のｆ３）の加算値（ｆ１＋ｆ２＋ｆ３）であり、部品の種類毎に制御装置５０に予め設定される。同様に、光照射開始から光照射終了までの制御も、部品把持爪２６ＢのＺ軸方向の上昇距離で管理する。

上述の露光制御によれば、制御装置５０は、水平方向に照射されている光Ｌ内で部品把持爪２６Ｂに保持されているコネクタＣのピンＰを上昇させているので、コネクタＣの本体部及びピンＰの外筒部での光の反射を防止でき、部品撮像カメラ２９を撮像制御することによりピンＰの先端部のみを鮮明に撮像できる。

さらに、制御装置５０は、部品撮像カメラ２９を撮像制御することによりピンＰの上昇開始から連続してピンＰを撮像するようにしているので、コネクタＣのピックアップ部位が異なってピンＰの先端部のＺ軸方向の位置が異なっていたとしても、全てのピンＰの先端部の累積画像から鮮明な画像を容易に取得できる。

また、コネクタＣの製造ロットや製造メーカによって各ピンＰの長さや先端部のテーパーあるいは面取り形状にバラツキが生じていたとしても、全てのピンＰの先端部の累積画像から鮮明な画像を容易に取得できる。よって、制御装置５０は、ピンＰの形状や配置の良否、ピンＰの抜けや曲げや折れの有無等の検査を容易且つ高精度に行うことができる。

例えば、図５Ａに示すように、コネクタＣａのピンの内、ピンＰａａの長さｄａａが、他の正常なピンＰａの長さｄａよりも長く、且つピンＰａａの先端部のテーパーｔａａの軸線に対する角度θａａが、他の正常なピンＰａの先端部のテーパーｔａの軸線に対する角度θａよりも鋭角に設けられた不良のピンＰａａを有するコネクタＣａの場合、その画像は図５Ｂに示すように変化する。

すなわち、コネクタＣａを光Ｌのエリアに向けてＺ軸方向に上昇させると、最初に全てのピンＰａ，Ｐａａの周面全体が光Ｌのエリア内に侵入し、次にピンＰａａの長さｄａａよりも短い長さｄａであるピンＰａのテーパーｔａの端面が光Ｌのエリア内に侵入する。これにより、ピンＰａのテーパーｔａの端面と周面全体を表す二重円形状の画像Ｉ及びピンＰａａの周面全体を表す円形状の画像Ｉ１が得られる。

続いて、ピンＰａの長さｄａよりも長い長さｄａａであるピンＰａａのテーパーｔａａの周面の一部が光Ｌのエリア内に侵入するので、ピンＰａａのテーパーｔａａの周面の一部を表す二重円形状の画像Ｉ２が得られる。そして、最終的にはピンＰａａのテーパーｔａａの端面が光Ｌのエリア内に侵入するので、テーパーｔａａの端面を表す二重円形状の画像Ｉ３が得られる。

不良のピンＰａａの画像Ｉ３は、正常なピンＰａの画像Ｉと比較して、テーパーｔａａの軸線に対する角度θａａがテーパーｔａの軸線に対する角度θａよりも鋭角な分だけ内側の円形状の画像の径が小さくなる。よって、これらの画像Ｉ３，Ｉを比較することにより、コネクタＣａが不良のピンＰａａを有する部品であることを検出できる。

また、例えば、図６Ａに示すように、コネクタＣｂのピンの内、正常なピンＰｂの先端部は真直ぐであるが、先端部が曲がった不良のピンＰｂｂを有するコネクタＣｂの場合、その画像は図６Ｂに示すように変化する。

すなわち、コネクタＣｂを光Ｌのエリアに向けてＺ軸方向に上昇させると、最初に全てのピンＰｂ，Ｐｂｂの周面全体が光Ｌのエリア内に侵入し、次に先端部が曲がったピンＰｂｂのテーパーｔｂｂの端面の一部と周面の一部が光Ｌのエリア内に侵入する。これにより、ピンＰｂの周面全体を表す円形状の画像Ｉ１１及びピンＰｂｂのテーパーｔｂｂの端面の一部と周面の一部を表す半月状と略三角状が組み合わされた画像Ｉ２１が得られる。

そして、最終的には全てのピンＰｂ，Ｐｂｂのテーパーｔｂ，ｔｂｂを含む先端部が光Ｌのエリア内に侵入する。これにより、ピンＰｂの当該テーパーｔｂの端面と周面全体を表す２重円形状の画像Ｉ１２及びピンＰｂｂのテーパーｔｂｂの端面と周面の一部と外筒部ｔｂｃの周面の一部を表す楕円状と三日月状と略三角状が組み合わされた画像Ｉ２２が得られる。

このように、不良のピンＰｂｂの画像Ｉ２２は、正常なピンＰｂの画像Ｉ１２と全く異なる形状となる。よって、これらの画像Ｉ２１，Ｉ１２を比較することにより、コネクタＣｂが不良のピンＰｂｂを有する部品であることを検出できる。

次に、制御装置５０は、部品把持爪２６ＢのＺ軸方向の上昇距離が所定距離に達し、コネクタＣのピンＰの下端が帯状の光Ｌの上縁より上方に抜けたか否かを確認する（図３のステップＳ６、図４の経路ｂ、本発明の「判定工程」に相当）。そして、部品把持爪２６ＢのＺ軸方向の上昇距離が所定距離に達したことを確認したら、続けて実装ヘッド２４を基板Ｂの方向（本例では、回収容器Ｇも同一方向）へ移動、つまりコネクタＣ自体の移動は停止させずに基板Ｂ（回収容器Ｇ）の方向へ移動させるとともに、露光を終了してコネクタＣの撮像画像を処理し（図３のステップＳ７、図４の経路ｃ１，ｃ２、本発明の「判定工程」に相当）、コネクタＣの位置もしくは形状の良否を判定する（図３のステップＳ８、本発明の「判定工程」に相当）。

そして、制御装置５０は、コネクタＣの判定結果を良と判定したときは、コネクタＣを基板Ｂの部品実装位置Ｂｐの上方へ移動させる（図３のステップＳ９、図４の経路ｃ２、本発明の「第二移動工程」に相当）。この移動中においては、必要があれば認識した部品姿勢に基づいて、部品把持爪２６Ｂに対するコネクタＣのＹ軸方向及びＸ軸方向並びにＺ軸回りにおけるずれを補正する。そして、部品把持爪２６ＢをＺ軸方向に下降させ、コネクタＣを部品実装位置Ｂｐに実装する（図３のステップＳ１０、図４の経路ｄ、本発明の「第二移動工程」に相当）。

一方、制御装置５０は、コネクタＣの判定結果を不良と判定したときは、コネクタＣを部品回収位置Ｇｐの上方へ移動させる（図３のステップＳ１１、図４の経路ｃ１、本発明の「第二移動工程」に相当）。そして、部品把持爪２６ＢをＺ軸方向に下降させてコネクタＣを部品回収位置Ｇｐへ移動させ、部品把持爪２６Ｂを開いてコネクタＣを回収容器Ｇへ廃棄する（図３のステップＳ１２、図４の経路ｅ、本発明の「第二移動工程」に相当）。そして、次のコネクタＣの実装の有無を確認し（図３のステップＳ１３）、次のコネクタＣの実装が有るときはステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返し、次のコネクタＣの実装が無いときは全ての処理を終了する。

以上の部品実装工程を本実施形態の部品実装機１において実行したとき、図７の実線Ｔｂで示すように、部品移載装置の実装動作時間Ｔは、把持して初期上昇させたコネクタＣの移動開始（時刻Ｔ１）から照射光の下方の露光開始位置Ｑａへの移動及び移動停止（時刻Ｔ１１）、部品の上昇開始（時刻Ｔ１２）から基板上の部品実装位置の上方への移動（時刻Ｔ１３）となる。

従来の部品実装機では、ピックアップした部品が照射光の上方の露光開始位置に達したときの移動停止（時刻Ｔ２〜Ｔ３）及び部品が照射光を通り抜けたときの下降停止の２回の停止（時刻Ｔ４〜Ｔ５）が必要になるのに対し、本実施形態の部品実装機１では、把持したコネクタＣが照射光Ｌの下方の露光開始位置Ｑａに達したときの移動停止（時刻Ｔ１１〜Ｔ１２）の１回のみの停止となる。よって、本実施形態の部品実装機１は、従来の部品実装機と比較して時刻Ｔ６と時刻Ｔ１３との差分の時間ΔＴだけ部品実装時間の短縮化を図れる。

（効果）
本実施形態の部品実装方法によれば、供給される部品（コネクタＣ）をピックアップして水平方向及び水平面に直角な方向に移動させ、搬送され位置決めされる基板Ｂ上の部品実装位置Ｂｐに部品Ｃを実装する場合、水平方向から見て帯状の光Ｌを水平方向に照射する光照射工程と、部品ＣのピンＰの下端が帯状の光Ｌの下縁より下方の露光開始位置Ｑａに位置するように、部品Ｃをピックアップして移動させる第一移動工程と、を備える。

さらに、部品Ｃを露光開始位置Ｑａから水平面と直角な方向に上昇させるとともに、露光を開始してピンＰを撮像する撮像工程と、部品ＣのピンＰの下端が帯状の光Ｌの上縁より上方に抜けたら、続けて部品Ｃを基板Ｂの方向へ移動させるとともに、露光を終了してピンＰの撮像画像を処理しピンＰの位置もしくは形状の良否を判定する判定工程と、ピンＰの判定結果が良のときは部品Ｃを部品実装位置Ｂｐへ移動させて実装し、ピンＰの判定結果が不良のときは部品Ｃを部品回収位置Ｇｐへ移動させる第二移動工程と、を備える。

従来の部品実装機では、ピックアップした部品が照射光の上方の露光開始位置に達したとき及び部品が照射光を通り抜けたときの２回の移動停止を行う必要がある。しかし、本発明の部品実装機１では、ピックアップした部品Ｃが照射光Ｌの下方の露光開始位置Ｑａに達したときに移動停止を行った後は、部品Ｃを上昇させて部品Ｃが照射光Ｌを通り抜けたら、続けて部品Ｃを基板Ｂの方向へ移動させるので、１回の移動停止を行えばよい。よって、部品実装時間の短縮化を図れる。

本実施形態の部品実装機１によれば、複数種類の部品を供給する部品供給装置１０と、部品供給装置１０から部品をピックアップし、搬送され位置決めされる基板Ｂ上の部品実装位置Ｂｐに部品を実装するピックアップ装置２６Ａ，２６Ｂを持つ実装ヘッド２４並びにピックアップ装置２６Ａ，２６Ｂを水平方向及び水平面に直角な方向に移動させる移動装置２１Ｙ，２２Ｙ，２１Ｘ，２２Ｘを有する部品移載装置２０と、水平方向から見て帯状の光Ｌを水平方向に照射する光照射装置２８と、光照射装置２８の下方に設けられた部品撮像カメラ２９と、各装置１０,２０，２１Ｙ，２２Ｙ，２１Ｘ，２２Ｘ，２６Ａ，２６Ｂ，２８，２９の動作を制御可能な制御装置５０と、を備える。

そして、制御装置５０は、部品（コネクタＣ）のピンＰの下端が帯状の光Ｌの下縁より下方の露光開始位置Ｑａに位置するように、部品移載装置２０で部品Ｃをピックアップして移動させる制御と、光照射装置２８で光Ｌを照射した状態で、部品移載装置２０で部品Ｃを露光開始位置Ｑａから水平面と直角な方向に上昇させるとともに、部品撮像カメラ２９で露光を開始してピンＰを撮像する制御と、を行う。

さらに、部品ＣのピンＰの下端が帯状の光Ｌの上縁より上方に抜けたら、続けて部品移載装置２０で部品Ｃを基板Ｂの方向へ移動させるとともに、部品撮像カメラ２９で露光を終了してピンＰの撮像画像を処理しピンＰの位置もしくは形状の良否を判定する制御と、ピンＰの判定結果が良のときは部品移載装置２０で部品Ｃを部品実装位置Ｂｐへ移動させて実装し、ピンＰの判定結果が不良のときは部品移載装置２０で部品Ｃを部品回収位置Ｇｐへ移動させる制御と、を行う。以上により、本発明の部品実装方法と同様の効果が得られる。

また、制御装置５０は、部品移載装置２０で部品Ｃをピックアップし、露光開始位置Ｑａまで停止させることなく直線的に移動させる制御を行うとよい。これにより、部品実装時間の更なる短縮化を図れる。

また、制御装置５０は、露光を時間で管理する制御又は部品移載装置２０における部品Ｃの上昇距離で管理する制御を行うとよい。露光を時間で管理する場合、露光の終了タイミングは、部品移載装置２０との特別な同期は必要とせず制御処理が簡易となり、部品実装時間の短縮化を図れる。この場合、例えば部品撮像カメラ２９に内蔵されたクロックによる所定時間で管理するようにしてもよい。この所定時間は、上昇距離と上昇速度との除算値であり、制御装置５０に予め設定される。また、露光を部品移載装置２０における部品Ｃの上昇距離で管理する場合、最短距離での制御が可能となり、部品実装時間の短縮化を図れる。

また、制御装置５０は、光Ｌの照射を時間で管理する制御又は部品移載装置２０における部品の上昇距離で管理する制御を行うとよい。これにより、光Ｌの照射は、必要なときのみ行えるので、省エネ効果が得られる。

なお、上述の実施の形態においては、コネクタＣを部品供給部１４から切り欠き部２８ａａを通って露光開始位置Ｑａまで停止させることなく直線的に移動させるようにしたが、切り欠き部２８ａａの通り抜けが困難な大型の部品の場合は、部品供給部１４から露光開始位置Ｑａまで最短距離となるようにフレーム２８ａの上方から移動させるようにしてもよい。

また、露光開始及び光照射開始のタイミングは、部品把持爪２６ＢのＺ軸方向の上昇開始のタイミングに合わせて行うようにしたが、当該上昇開始のタイミングよりも前の任意のタイミングで行うようにしてもよい。また、光照射装置２８のフレーム２８ａを六角形状に構成したが、発光装置２８ｂが取り付け可能であればフレーム２８ａを任意の数の多角形状もしくは円形状等に構成してもよい。また、撮像判定可能な部品としてはコネクタＣに限定されるものではない。

１…部品実装機、１０…部品供給装置、１４…部品供給部、２０…部品移載装置、２１Ｙ…Ｙ軸サーボモータ、２１Ｘ…Ｘ軸サーボモータ、２２Ｙ…Ｙ軸スライダ、２２Ｘ…Ｘ軸スライダ、２４…実装ヘッド、２６Ａ…部品吸着ノズル、２６Ｂ…部品把持爪、２８…光照射装置、２８ａ…フレーム、２８ａａ…切り欠き部、２８ｂ…発光装置、２９…部品撮像カメラ、３０…基板搬送装置、５０…制御装置、Ｃ…コネクタ、Ｐ…ピン、Ｑａ…露光開始位置、Ｌ…光

Claims (5)

1. 供給される部品をピックアップして水平方向及び水平面に直角な方向に移動させ、搬送され位置決めされる基板上の部品実装位置に前記部品を実装する部品実装方法であって、
   前記水平方向から見て帯状の光を前記水平方向に照射する光照射工程と、
   前記部品のピンの下端が前記帯状の光の下縁より下方の露光開始位置に位置するように、前記部品をピックアップして停止させることなく移動させる第一移動工程と、
   前記部品を前記露光開始位置から前記水平面と直角な方向に上昇させるとともに、露光を開始して前記ピンを撮像する撮像工程と、
   前記部品のピンの下端が前記帯状の光の上縁より上方に抜けたら停止させることなく、続けて前記部品を前記基板の方向へ移動させるとともに、前記露光を終了して前記ピンの撮像画像を処理し前記ピンの位置もしくは形状の良否を判定する判定工程と、
   前記ピンの判定結果が良のときは前記部品を前記部品実装位置へ移動させて実装し、前記ピンの判定結果が不良のときは前記部品を部品回収位置へ移動させる第二移動工程と、
   を備える、部品実装方法。
2. 複数種類の部品を供給する部品供給装置と、
   前記部品供給装置から前記部品をピックアップし、搬送され位置決めされる基板上の部品実装位置に前記部品を実装するピックアップ装置を持つ実装ヘッド並びに前記ピックアップ装置を水平方向及び水平面に直角な方向に移動させる移動装置を有する部品移載装置と、
   前記水平方向から見て帯状の光を前記水平方向に照射する光照射装置と、
   前記光照射装置の下方に設けられた撮像装置と、
   前記各装置の動作を制御可能な制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記部品のピンの下端が前記帯状の光の下縁より下方の露光開始位置に位置するように、前記部品移載装置で前記部品をピックアップして停止させることなく移動させる制御と、
   前記光照射装置で前記光を照射した状態で、前記部品移載装置で前記部品を前記露光開始位置から前記水平面と直角な方向に上昇させるとともに、前記撮像装置で露光を開始して前記ピンを撮像する制御と、
   前記部品のピンの下端が前記帯状の光の上縁より上方に抜けたら停止させることなく、続けて前記部品移載装置で前記部品を前記基板の方向へ移動させるとともに、前記撮像装置で前記露光を終了して前記ピンの撮像画像を処理し前記ピンの位置もしくは形状の良否を判定する制御と、
   前記ピンの判定結果が良のときは前記部品移載装置で前記部品を前記部品実装位置へ移動させて実装し、前記ピンの判定結果が不良のときは前記部品移載装置で前記部品を部品回収位置へ移動させる制御と、
   を行う、部品実装機。
3. 前記制御装置は、前記部品移載装置で前記部品をピックアップし、前記露光開始位置まで直線的に移動させる制御を行う、請求項２に記載の部品実装機。
4. 前記制御装置は、前記露光を時間で管理する制御又は前記部品移載装置における前記部品の上昇距離で管理する制御を行う、請求項２又は３に記載の部品実装機。
5. 前記制御装置は、前記光の照射を時間で管理する制御又は前記部品移載装置における前記部品の上昇距離で管理する制御を行う、請求項２又は３に記載の部品実装機。

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