JPH10329073A

JPH10329073A - 適合ノズルの自動判別方法及び装置

Info

Publication number: JPH10329073A
Application number: JP9139452A
Authority: JP
Inventors: Takashi Suzuki; 隆司鈴木
Original assignee: Yamagata Casio Co Ltd
Current assignee: Yamagata Casio Co Ltd
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 1998-12-15
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: JP3805477B2

Abstract

(57)【要約】【課題】部品毎に吸着に適するノズルを自動的に選択し
て画面表示する方法及び装置を提供する。【解決手段】カウンタｉを初期設定してデータテーブル
の先頭のノズルｉ（ｉ＝１）を指定する（Ｓ２０）。こ
のノズルｉに弾性パッド部材が付いているか否か判別し
（Ｓ２１）、ゴム付きなら定数「３００」を（Ｓ２
２）、ゴム無しなら定数「５５」を（Ｓ２３）、レジス
タＥに設定する。次に部品重量からみて吸着可能か判別
するためにノズルｉの内径ＩＤとメインフローで入力さ
れた部品の寸法データＬ、Ｗ及びＴから算出される値と
を比較し（Ｓ２４）、内径ＩＤが小さくないなら（Ｓ２
４がＹ）、次に部品の吸着面の寸法とノズルｉの内径Ｉ
Ｄとを比較し（Ｓ２５）、内径ＩＤが大きくないなら
（Ｓ２５がＹ）、更にノズルｉの外径が部品サイズ内に
収まっているか否かを判別する（Ｓ２６）。そして収ま
っていれば（Ｓ２６がＹ）、ノズルｉが適合であると判
断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着すべき電子部
品に適合するノズルを判別する適合ノズル自動判別方
法、装置及びプログラム記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、部品搭載装置により回路基板
に電子部品（以下、単に部品という）を搭載する処理に
おいては搭載すべき部品を吸着するノズルを予めユーザ
（オペレータ）が選択して、その選択した複数のノズル
を部品搭載装置のノズルホルダに保持させている。

【０００３】部品搭載装置の作業ヘッドは、部品搭載プ
ログラムと、ティーチングによって予め記憶しているデ
ータとに基づいて、いま搭載すべき部品の吸着に適する
ノズルをノズルホルダから選択的に装着した後、そのノ
ズルによって部品供給装置から部品を吸着し、その部品
を下方から認識カメラによって撮像して部品の形状や吸
着姿勢を画像認識し、形状に異常があるか或は吸着位置
に基準からのずれがあるかを判断し、形状に異常があれ
ばその部品を廃棄して吸着をやり直し、位置ずれがあれ
ばその偏差を補正して、その部品を回路基板の所定の位
置に搭載する。尚、近年、上記部品の画像認識に代え
て、レーザを照射して部品の形状及び吸着姿勢を認識す
る方法も実用化されている。

【０００４】ところで、一般に、回路基板に搭載される
部品には様々な種類があり、それらの種類に対応してノ
ズルの種類も多数用意されている。図６(a),(b) は、代
表的な部品の例を示す図である。同図(a),(b) は、部品
の名称、形状、及び寸法（長さＬ、幅Ｗ、厚さＴ）を図
表にして示している。同図(a) はリード（電極線）の無
いタイプの部品の例を示しており、名称欄は上から「抵
抗、セラミックコンデンサ」、「ミニモールドトランジ
スタ」、「ミニパワートランジスタ」、・・・となって
おり、形状欄にはそれらの名称の部品の代表的な形状が
図示されている。それら形状を示す図には、長さＬ、幅
Ｗ、及び厚さＴの部位が明示されている。また、寸法欄
にはＬ、Ｗ、Ｔに対応する寸法が示されている。名称が
「抵抗、セラミックコンデンサ」となっている最上段の
部品を例として見ると、寸法欄は４行に分かれて表示さ
れ、このことから、同一名称の部品でも寸法が複数種類
あることが分かる。また、同図(b) はリード付きの部品
の例を示している。この場合は１つの形状に対して複数
種類に細分化された名称及び寸法が対応して示されてい
る。

【０００５】図７(a),(b),(c) は、代表的なノズルの例
を示す図である。同図(a) は、下方にノズルのタイプが
側断面図で図示され、その上方に４列６段の枠内に、上
段から夫々異なるノズル番号、拡散板のサイズ（この場
合は同一）、ノズル先端の種別（この例ではノズル番号
と同一）、ノズルの特徴（先端に緩衝用のゴム部材が着
いているかいないかの区別、その他）、ノズルの内径、
及びノズルの外径が示されている。そして、同図(b),
(c) は、夫々他のタイプのノズルを３個づつ示してい
る。これらのノズルも夫々同図(a) のノズルと同様に複
数種類の異なるノズル番号、拡散板のサイズ、ノズル先
端の種別、ノズルの内径、及びノズルの外径を有してい
る。

【０００６】図８は、上記の各種部品（部品見本）とこ
れらの吸着に適合する各種ノズル（ノズルの品番）とを
対応させて示す一覧表（適合対応表）を模式的に示す図
表である。同図の左端に上から示すＢ１、Ｂ２、Ｂ３、
・・・、Ｂｎは、図６(a),(b) に示した各部品の寸法欄
「Ｌ、Ｗ、Ｔ」の各行が対応している。そして、図８の
図表の上段に左から示すＰ１、Ｐ２、Ｐ３、・・・、Ｐ
ｎは、図７(a),(b),(c) に示した各ノズルのノズル番号
の各列が対応している。これらが対応する中央の枠内に
示す「○」印は、当該ノズルが当該部品の吸着に適合し
ていることを示している。また「△」印は、吸着可能で
はあるがときにより完全を期し難いことを示し、無印は
不適合であることを示している。

【０００７】ユーザ（オペレータ）は、部品搭載装置の
ノズルホルダに収納すべきノズルを選択する際、部品の
名称や品番は製作会社毎に異なるからこれら名称や品番
からでは搭載すべき部品と一覧表の部品見本とを付け合
わせることができない。したがって、先ず、搭載すべき
部品の寸法を拠り所として、図８に示す一覧表から類似
の部品見本を選定し、次に、これに対応する中央の枠内
に「○」印の有る列枠を探し出し、この列枠の上に表示
されているノズルを適合ノズルと決定する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように部品の種類が極めて多い上に、付け合わせるデ
ータが、目視に良く馴染む名称や品番ではなく、長さ、
幅、厚さの寸法であるために、搭載すべき部品に対応す
る部品見本を一覧表から探し出す作業は極めて面倒な作
業である。そのうえ、細分化された枠内の「○」印を介
して適合ノズルに辿り着くまでに、誤って異なる行枠や
列枠を選択しやすく、そのまま気付かずに適合ノズルを
決定して部品搭載の準備作業が進行すると、後の作業工
程に重大な齟齬を引き起こして、全体の作業効率を著し
く低下させるという問題が発生する。

【０００９】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
部品毎にその吸着に適するノズルを迅速かつ適正に選択
することができる方法及び装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】先ず、請求項１記載の発
明の適合ノズル自動判別方法は、プログラムされたコン
ピュータによって吸着すべき電子部品に適合するノズル
を判別する方法であって、ノズルの名称、外径、内径及
び弾性パッドの有無のデータを入力する手順と、該入力
されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無
のデータを記憶するＡテーブルをメモリに作成する手順
と、電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力
する手順と、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さ
のデータに基づいて該電子部品の重量を算出する手順
と、上記Ａテーブルに記憶されたノズルの内径データに
基づいて該ノズルの吸引力を算出する手順と、該算出さ
れたノズルの吸引力と上記算出された電子部品の重量と
に基づいて該部品を上記ノズルにより吸着が可能か否か
を判別する手順と、該手順の判別に基づいて上記電子部
品毎にこれを吸着するに適合するノズルを複数種類のノ
ズルの中から選択する手順とを有する。

【００１１】そして、例えば請求項２記載にように、上
記Ａテーブルに記憶されたノズルの外径データと上記入
力された電子部品の長さ及び幅のデータに基づいて該ノ
ズルの上記部品に対する適合性を判断する手順を更に有
する。また、例えば請求項３記載のように、上記複数種
類のノズルの中から選択したノズル名称を該ノズルが適
合するとされた上記部品の入力データに対応させて記憶
するＢテーブルを作成する手順を更に有する。

【００１２】次に、請求項２記載の発明の適合ノズル自
動判別装置は、ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッ
ドの有無のデータを入力する手段と、該入力されたノズ
ルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無データを記
憶するＡテーブルをメモリに作成するＡ作成手段と、電
子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力する入
力手段と、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さの
データに基づいて該電子部品の重量を算出する重量算出
手段と、上記Ａテーブルに記憶されたノズルの内径に基
づいて該ノズルの吸引力を算出する吸引力算出手段と、
該算出されたノズルの吸引力と上記算出された電子部品
の重量とに基づいて該部品を上記ノズルにより吸着が可
能か否かを判別する判別手段と、該判別手段による判別
に基づいて上記電子部品毎にこれを吸着するに適するノ
ズルを複数種類のノズルの中から選択する選択手段とを
備えて構成される。

【００１３】そして、例えば請求項６記載のように、上
記Ａテーブルに記憶されたノズルの外径データと上記入
力された電子部品の長さ及び幅のデータに基づいて該ノ
ズルの上記部品に対する適合性を判断する手段を更に備
えて構成される。また、例えば請求項７記載のように、
上記複数種類のノズルの中から選択したノズル名称を該
ノズルが適合するとされた上記部品の入力データに対応
させて記憶するＢテーブルを作成するＢ作成手段を更に
備えて構成される。

【００１４】また、上記重量算出手段は、例えば請求項
５記載のように、上記電子部品の長さ、幅及び厚さのデ
ータと予め設定されている部品の比重データとを用いて
上記電子部品の重量を算出するように構成される。

【００１５】請求項３記載の発明の記録媒体は、コンピ
ュータによって吸着すべき電子部品に適合するノズルを
判別するための制御プログラムを記録した媒体であっ
て、該制御プログラムは、コンピュータにノズルの名
称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを入力さ
せ、該入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パ
ッドの有無のデータを記憶するＡテーブルを作成させ、
電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力さ
せ、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータ
に基づいて該電子部品の重量を算出させ、上記Ａテーブ
ルに記憶されたノズルの内径データに基づいて該ノズル
の吸引力を算出させ、該算出されたノズルの吸引力と上
記算出された電子部品の重量とに基づいて該部品を上記
ノズルにより吸着が可能か否かを判別させ、この判別に
基づいて上記電子部品毎にこれを吸着するに適合するノ
ズルを複数種類のノズルの中から選択させる適合ノズル
自動判別プログラムを記録している。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a) は、一実施の形態に
おける適合ノズル自動判別装置の構成を示す図であり、
同図(b) は、そのシステム構成を示すブロック図であ
る。同図(a) に示すように、適合ノズル自動判別装置１
０は、例えばパーソナルコンピュータ等からなり、その
本体１１には接続ケーブルを介してディスプレイ１２、
キーボード１３、及びポインティングデバイス（マウ
ス）１４が接続されている。また、本体１１には、プロ
グラムをローディングするための、又は作成データを保
管するためのフロッピーディスク（ＦＤ）１５やコンパ
クトディスク（ＣＤ）１６が着脱自在に装着される。

【００１７】この適合ノズル自動判別装置１０のシステ
ムは、同図(b) に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装
置）２０と、このＣＰＵ２０にバス２１を介して接続さ
れたＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２２、ＲＡＭ（読み
書き自在なメモリ）２３、ＨＤＤ（内蔵ハードディス
ク）２４、Ｉ／Ｏ制御部２５等により構成される。Ｉ／
Ｏ制御部２５には、上述のディスプレイ１２、キーボー
ド１３、マウス１４、ＦＤ１５、ＣＤ１６等が接続され
ている。

【００１８】ＲＯＭ２２は、この適合ノズル自動判別装
置１０の制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ２０
は、その制御プログラムにより上記各部の動作を制御す
る。ＲＡＭ２３は、キーボード１３から入力されるデー
タやＣＰＵ２２による演算中の中間データ等を一時的に
記憶する。

【００１９】ＨＤＤ２４は、上記キーボード１３から入
力された或は外部の記録媒体（ＦＤ１５、ＣＤ１６）か
ら読み込まれた各種のデータ、ファイル、テーブル等を
格納しており、ＣＰＵ２０の制御により、それらのデー
タ、ファイル、テーブル等をＲＡＭ２３に転送する。

【００２０】Ｉ／Ｏ制御部２５は、ＣＰＵ２０の制御に
より、上記接続されている各部の入出力を制御する。デ
ィスプレイ１２は、ＣＲＴ表示装置（ＬＣＤ表示装置等
でもよい）により構成され、入力されたデータを表示し
或はＣＰＵ２０が行った演算結果を表示する。

【００２１】キーボード１３は、数字、文字及び各種の
指令を入力するための複数の操作キーを備えており、こ
れら操作キーのステータス信号をＣＰＵ２０に出力す
る。マウス１４は、二次元の移動速度信号を出力して、
ディスプレイ１２に表示された画面上の任意の位置を指
定する。

【００２２】ＦＤ１５は上記の各種データ、ファイル、
テーブル等を記録し或はそれらのデータ、ファイル、テ
ーブル等をＲＡＭ２３又はＨＤＤ２４に出力する。ＣＤ
１６には適合ノズル自動判別プログラムが記録されてお
り、そのプログラムを随時ＨＤＤ２４又はＲＡＭ２３に
出力する。尚、適合ノズル自動判別プログラムはＦＤ１
５に記録しておくようにしてもよい。

【００２３】ＣＰＵ２０は、上記の各部を制御しなが
ら、キーボード１３から入力される部品の長さ、幅及び
厚さのデータに基づいて、予め入力により記憶されてい
るノズルの外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを
参照し、必要な演算を行って、搭載すべき部品毎に、こ
れを吸着するに適するノズルを複数種類のノズルの中か
ら選択して、この選択したノズルの名称（又は品番）を
ディスプレイ１２に表示する。以下、この処理動作につ
いて説明する。

【００２４】図２(a),(b) 及び図３は、上記の適合ノズ
ル自動判別装置１０のＣＰＵ２０によって行われる処理
のフローチャートである。また、図４(a) は、上記処理
のノズルデータ作成処理で作成されるノズルマスターテ
ーブルであり、同図(b) は、メイン処理で作成される部
品マスターテーブルである。これらは、ＲＡＭ２３又は
ＨＤＤ２４の所定の領域に作成される。

【００２５】先ず、図２(a) に示す処理を説明する。こ
の処理は、適合ノズルの判別に先立って、オペレータに
よるキーボード１３からの入力により予め各種ノズルの
データを作成する処理である。同図(a) において、先
ず、オペレータによりキーボード１３からノズルデータ
が入力される（ステップＳ１）。この処理では、例えば
名称「ＮＰ２」、この名称のノズルの内径データ「０．
８」、外径データ「１．７」、及び弾性パッド部材の有
無を示すデータ「無」が入力される。

【００２６】上記の弾性パッド部材は、吸着対象となる
部品が、重い、吸着面が広い、表面が平滑でない等の場
合、吸着姿勢の角度補正を行うときに作業ヘッドを回転
させると慣性によって部品にずれが発生することがあ
り、このことを防止するために摩擦係数の大きな弾性部
材でパッド状に形成してノズルの先端に配設したもので
ある。

【００２７】上記に続いて、その入力された各データ
を、ＲＡＭ２３（又はＨＤＤ２４）の所定の記憶領域に
記憶する（ステップＳ２）。これにより、最初では、図
４(a)に示すように、ノズルマスターテーブルの上段
に、ノズルの名称「ＮＰ２」、この内径データ「０．
８」、外径データ「１．７」、及び弾性パッド部材の有
無を示すデータ「無」が記憶される。

【００２８】次に、データ入力が終了か否かを判別する
（ステップＳ３）。この処理は、キーボード１３により
所定のキーの入力操作がなされたか否か、又はマウス１
４によりディスプレイ１２の表示画面上の所定のボタン
が指定入力されたか否かを判別する処理である。

【００２９】そして、まだ終了でなければ（Ｓ３が
Ｎ）、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１〜Ｓ３を繰
り返す。これにより、図４(a) の２段目、３段目、・・
・に示すように、ノズルの名称、内径データ、外径デー
タ及び弾性パッド部材の有無のデータが順次記録（記
憶）される。

【００３０】そして、やがて、データ入力が終了となっ
たときは（Ｓ３がＹ）、この処理を終了する。これによ
り、複数種類のノズルの外径、内径及び弾性パッドの有
無のデータがＲＡＭ２３（又はＨＤＤ２４）の所定の記
憶領域に在る図４(a) に示すノズルマスターテーブルに
記録される。尚、このデータの記録されたノズルマスタ
ーテーブルは、ＦＤ１５に保管して、後日あらためて適
合ノズル自動判別処理を行う際に、そのＦＤ１５からＲ
ＡＭ２３（又はＨＤＤ２４）に読み込むようにしてもよ
い。

【００３１】続いて、図２(b) に示す処理を説明する。
同図(b) に示すフローチャートは適合ノズル判別処理の
メインフローチャートである。同図(b) において、先
ず、オペレータによりキーボード１３から部品データが
入力される（ステップＳ１１）。この処理では、例えば
ＣＡＤ等により作成される回路基板の設計図に基づいて
作成された部品表を見ながら、部品の名称、並びに長さ
（Ｌ）、幅（Ｗ）、及び厚さ（Ｔ）のデータが入力され
る。例えば名称「Ｒ１６０８」、この名称の部品の長さ
データ「１．６」、幅データ「０．８」、及び厚さデー
タ「０．５」が入力される。尚、ここでいう長さ
（Ｌ）、幅（Ｗ）、及び厚さ（Ｔ）は、夫々部品の搭載
姿勢におけるＸ軸方向（基板の搬送方向）、Ｙ軸方向
（Ｘ軸に直角な基板の幅方向）及び高さ方向（基板に垂
直な方向）の寸法である。

【００３２】上記に続いて、その入力された各データ
を、ＲＡＭ２３（又はＨＤＤ２４）の所定の記憶領域に
記憶する（ステップＳ１２）。これにより、最初では、
図４(b) に示すように、部品マスターテーブルの上段
に、部品の名称「Ｒ１６０８」、この長さデータ「１．
６」、幅データ「０．８」、及び厚さデータ「０．５」
が記憶される。

【００３３】そして、詳しくは後述するノズル判断処理
を行い（ステップＳ１３）、このノズル判断処理によっ
て得られた適合ノズルの名称を、所定の表示フォーマッ
トに基づいてディスプレイ１２に表示すると共に、上記
記憶した部品マスターテーブルの所定の領域（欄）に記
憶する（ステップＳ１４）。これにより、図４(b) に示
すように、適合ノズル欄の先頭（１番領域）に、その部
品を吸着するのに適合するノズルの品番（図の例では
「ＮＰ２」）が記憶される。

【００３４】続いて、データ入力が終了か否かを判別す
る（ステップＳ１５）。この処理も、キーボード１３に
より所定のキーの入力操作がなされたか否か、又はマウ
ス１４によりディスプレイ１２の表示画面上の所定のボ
タンが指定入力されたか否かを判別する処理である。

【００３５】そして、まだ終了でなければ（Ｓ１５が
Ｎ）、ステップＳ１１に戻って、ステップＳ１１〜Ｓ１
５を繰り返す。これにより、部品名称とその長さ
（Ｌ）、幅（Ｗ）、及び厚さ（Ｔ）のデータが、図４
(b) に示すように、上記の部品「Ｒ１６０８」に続いて
「Ｒ２１２５」、「２．０」、「１．２５」、「０．
６」、「Ｒ３２１６」、「３．２」、「１．６」、
「０．６」、・・・と順次記憶されていく。また、これ
に応じて、それらの部品を吸着するのに適合するノズル
が１個のみであれば、部品名称「Ｒ２１２５」の適合ノ
ズル欄に示すように、その１番領域に、ノズルの品版が
「ＮＰ２」の如く記憶される。また、適合ノズルが２個
あるときは、部品名称「Ｒ３２１６」の適合ノズル欄に
示すように、その１番及び２番領域に、２個のノズルの
品番が「ＮＰ２」及び「ＮＰ７」の如く記憶されて、図
４(b) に示すような部品マスターテーブルが作成されて
いく。

【００３６】一方、上記ステップＳ１５で、データ入力
が終了であれば（Ｓ１５がＹ）、処理を終了する。尚、
上記の適合ノズル欄に記憶されるデータは、オペレータ
が、そのノズルを直ちに識別できる情報であれば、名称
に限ることなく例えば品番等の他の識別情報であっても
よい。

【００３７】続いて、図３に示すフローチャートを用い
て、上記のステップＳ１３のノズル判断処理について更
に説明する。尚、この処理では、ＣＰＵ２０内蔵のカウ
ンタｉ、及びレジスタＥが用いられる。カウンタｉは、
上述した予め行われたノズルデータの入力に基づいてＲ
ＡＭ２３（又はＨＤＤ２４）内に作成されたノズルマス
ターテーブルのノズル配列の順位（図４(b) の例では上
から１番目「Ｒ１６０８」、２番目「Ｒ２１２５」、３
番目「Ｒ３２１６」、・・・となっている）を示すため
のものである。レジスタＥには、処理によって異なる定
数がその都度格納される。また、以下の説明では、カウ
ンタｉの「ｉ」は、カウンタｉの名称を表わすと共にそ
のデータ内容を表わすものとして用いている。レジスタ
Ｅの場合も同様である。

【００３８】図３において、先ず、ノズル配列を示すカ
ウンタｉの値を「１」に初期設定する（ステップＳ２
０）。これにより、ノズルマスターテーブルに記憶され
ているノズル配列のｉ番目のノズルとして、最初に先頭
のノズルｉ（ｉ＝１、Ｒ１６０８）が指定される。続い
て、このｉ番目のノズルの先端に弾性パッド部材が付い
ているか否かを判別する（ステップＳ２１）。この処理
は、記憶されているノズルマスターテーブルの「ゴム付
き有無」欄のデータを参照することによって判別され
る。

【００３９】そして、弾性パッド部材が付いていれば
（Ｓ２１の判断が「ゴム付き」）、この場合は、弾性パ
ッド部材付きの場合に対応する定数「３００」をレジス
タＥに設定した後（ステップＳ２２）、次のステップＳ
２４の処理に進む。また、弾性パッド部材が付いていな
いときは（Ｓ２１の判断が「ゴム無し」）、この場合
は、弾性パッド部材無しの場合に対応する定数「５５」
をレジスタＥに設定した後（ステップＳ２３）、上記ス
テップＳ２４に進む。そして、ステップＳ２４で、ｉ番
目のノズルが、部品（図２(b) のステップＳ１１で寸法
データを入力されている部品）を吸着できるか否かを判
別する。

【００４０】ここで、部品寸法に基づいてその部品を吸
着可能なノズルを判別するための演算について説明す
る。まず、部品の最大重量とノズルの吸着口内径との関
係を求めると、ノズルが弾性パッド部材無し（以下、単
にゴム無しという）の場合、このノズルの内径をＩＤ
（ｍｍ）、水銀の比重を１３．６、吸着の際の真空度を
６５（ｃｍＨｇ）、実験によって得られる部品とノズル
間の摩擦係数を０．００８とすれば、このノズルの吸着
口の面積をＭ（ｃｍ²）、吸着可能な部品の最大重量を
Ｗmx（ｇ）として、次の二式Ｍ＝（ＩＤ／２）²×π／１００Ｗmx（ｇ）＝Ｍ×１３．６×６５×０．００８が成り立つ。そして、これから近似式Ｗmx（ｇ）≒ＩＤ²×０．０５５・・・・・・・・・・・（１）が得られる。また、ノズルが弾性パッド部材付き（以
下、単にゴム付きという）の場合は、上記各数値の中
で、部品とノズル間の摩擦係数のみが異なる。すなわ
ち、この場合に実験によって得られる摩擦係数は０．０
４７である。そして、この場合も、このノズルの吸着口
の面積をＭ（ｃｍ²）、吸着可能な部品の最大重量をＷ
mx（ｇ）として、次の二式Ｍ＝（ＩＤ／２）²×π／１００Ｗmx（ｇ）＝Ｍ×１３．６×６５×０．０４７が成り立つ。そして、これから上記同様に近似式Ｗmx
（ｇ）≒ＩＤ²×０．３・・・・・・・・・・・・・
（２）が得られる。一方、部品の外形寸法Ｌ、Ｗ、及び
Ｔが判明している場合において本例では、経験的に得ら
れる部品の比重「４」を用いて部品の重量を算出してい
る。すなわち、部品の重量をＷ（ｇ）、部品の比重を
「４」、部品の外形寸法をステップＳ１１において入力
されている寸法データの長さＬ、幅Ｗ、及び厚さＴとし
て、次式Ｗ（ｇ）＝Ｌ×Ｗ×Ｔ×４／１０００・・・・・・・・・（３）によって算出する。また、吸着口の内径ＩＤのノズルと
部品との関係では、上記意の（３）式で得られる部品の
重量Ｗ（ｇ）が、（１）式又は（２）式で得られる最大
重量Ｗmx（ｇ）に等しいか又は小さくなければならな
い。さもないと、（３）式で得られた重量の部品を、
（１）式又は（２）式で得られる内径のノズルで吸着す
ることができない。すなわち、Ｗ（ｇ）≦Ｗmx（Ｇ）・・・・・・・・・・・・・・・・（４）でなければならない。この（４）式の関係をゴム付きノ
ズルの場合にあてはめると、（３）式及び（２）式か
ら、（Ｌ×Ｗ×Ｔ×４）／１０００≦ＩＤ²×０．３すなわち、 √（（Ｌ×Ｗ×Ｔ×４）／３００）≦ＩＤ・・・・・・・（５）の関係が得られる。上記の「ゴム付き」の場合に対応し
てレジスタＥに設定される定数「３００」は、この式に
基づいている。この定数「３００」は、部品の重量が判
明しているときに、その部品を吸着可能なゴム付きノズ
ルの内径を求めるための定数である。

【００４１】また、（４）式の関係をゴム無しノズルの
場合にあてはめると、この場合は（３）式及び（１）式
から、（Ｌ×Ｗ×Ｔ×４）／１０００≦ＩＤ²×０．０５５すなわち、 √（（Ｌ×Ｗ×Ｔ×４）／５５）≦ＩＤ・・・・・・・・（６）の関係が得られる。上述した「ゴム無し」の場合に対応
してレジスタＥに設定される定数「５５」は、この式に
基づいている。すなわち、この定数「５５」は、部品の
重量が判明しているときに、その部品を吸着可能なゴム
無しノズルの内径ＩＤを求めるための定数である。上記
（５）式及び（６）式は、レジスタＥの値Ｅを用いて、
一般的に √（（Ｌ×Ｗ×Ｔ×４）／Ｅ）≦ＩＤ・・・・・・・・・・（７）と表わすことができる。上記のステップＳ２４では、こ
の（７）式による判別を行っている。

【００４２】そして、この判別で適合であれば（Ｓ２４
がＹ）、更に部品の吸着面とノズルｉの内径ＩＤとの関
係から適否を判別する（ステップＳ２５）。この処理
は、上記ステップＳ２４の判別で適合とされるノズルｉ
の内径ＩＤは部品の重量のみを判断の対象としたもので
あるため、更に、吸着面の大きさを判断の対象として、
すなわち、ノズルｉの内径が部品サイズ内に収まってい
るか否かを調べて適否を判別するものである。

【００４３】この処理において、本例では、部品の長さ
Ｌ又は幅Ｗのいずれか小さい方「ｍｉｎ（Ｌ，Ｗ）」を
更に１０％小さくしたもの「ｍｉｎ（Ｌ，Ｗ）／１．
１」と、ノズルｉの内径ＩＤを比較して、「ＩＤ≦ｍｉ
ｎ（Ｌ，Ｗ）／１．１」であるか否かを判別する。この
ように、ノズルｉの内径ＩＤと比較する値として部品の
長さＬ又は幅Ｗのいずれか小さい方「ｍｉｎ（Ｌ，
Ｗ）」を更に１０％小さく設定したのは、部品の長さ又
は幅のいずれか小さい方とノズルの内径が丁度同じであ
る場合には、吸着部において外からノズル内へ空気が洩
れる虞があるためであり、上記のように、ノズルｉの内
径ＩＤを部品の長さ又は幅のいずれか小さい方よりも更
に１０％小さい値とすることによって、空気洩れの虞を
解消することができ、このノズルｉで当該部品を確実に
吸着することができる。

【００４４】上記の判別でノズルｉの内径が部品サイズ
内に収まっていれば（Ｓ２５がＹ）、続いて、更に、ノ
ズルｉの外径が部品サイズ内に収まっている（部品の外
形からはみ出していない）か否かを判別する（ステップ
Ｓ２６）。一般に、部品搭載作業を実行するに際して、
ノズルｉで部品を吸着したとき、この部品を下から撮像
して画像認識する際、ノズルｉの外径が部品の外形から
はみ出していたのでは部品を正確に画像認識することが
できない。このステップＳ２６の処理は、画像認識が正
しく行われるようにするためのものである。尚、ゴム無
しのときはノズルの先端が透明であるため、上記ステッ
プＳ２６の判別処理を行わなくても当面の支障はない
が、ノズルｉの使用が繰り返されると、先端が汚れてき
てやはり部品の認識作業に支障をきたすようになる。し
たがって、ゴム無し、ゴム付きのいずれにしても、この
ノズルｉの外径と部品サイズとの比較・判別の処理を省
略することはできない。

【００４５】そして、この判別でノズルｉの外径が部品
サイズ内に収まっているときは（Ｓ２６がＹ）、このノ
ズルｉは当該部品に対して適合であると判断する（ステ
ップＳ２７）。これにより、処理終了の後、図１２(b)
のステップＳ１４において、この適合ノズルｉの情報が
ディスプレイ１２に表示される。

【００４６】上記に続いて、カウンタｉを「１」インク
リメントして、ノズル配列における次の順位のノズルを
指定して（ステップＳ２８）、次に、その指定した順位
がノズル配列の最大順位を越えていないか否かを判別す
る（ステップＳ２９）。そして、越えていなければ（Ｓ
２９がＹ）、上記ステップＳ２１〜Ｓ２９を再び繰り返
す。これにより、寸法入力された部品に対して全てのノ
ズルが適合か否かを判別され、適合な複数個のノズルの
情報が順次ディスプレイ１２に表示される。

【００４７】上記のステップＳ２９の判別で、カウンタ
ｉで指定した順位がノズル配列の最大順位を越えたとき
は（Ｓ２９がＮ）、処理を終了する。また、ステップＳ
２６の判別で、ノズルｉの外径が部品サイズからはみ出
しているときは（Ｓ２６がＮ）、直ちにステップＳ２８
の処理に移行する。また、ステップＳ２５の判別で、ノ
ズルｉの内径ＩＤが部品の或る寸法よりも大きいときは
（Ｓ２５がＮ）、この場合も直ちにステップＳ２８の処
理に移行する。また、ステップＳ２４の判別で、ノズル
ｉの内径ＩＤが部品寸法から演算で得られた或る値より
も小さいときも（Ｓ２４がＮ）、直ちにステップＳ２８
の処理に移行する。

【００４８】このようにして、部品の寸法データを入力
するだけで、この部品を確実に吸着できるノズルの情報
がディスプレイ１２に順次表示される。尚、上記の図３
に示す処理は、部品搭載作業を実行するに際してノズル
ｉで吸着した部品を下からカメラで撮像して画像認識す
る場合の前処理であるが、吸着した部品の認識には前述
したようにレーザによって認識する場合もある。この場
合はレーザを照射する向きや部品の部位がカメラによる
画像認識の場合とは異なるので、ノズルの外径が部品サ
イズよりはみ出していても支障なない。したがって、ス
テップＳ２６の判別処理は不要である。

【００４９】図５は、そのような、レーザによって部品
の認識が行われる場合のノズル判別処理の動作を示すフ
ローチャートである。同図に示すステップＳ３０〜Ｓ３
５の処理は、図３に示したステップＳ２０〜Ｓ２５の処
理と同一である。また、図５のステップＳ３６〜Ｓ３８
の処理は、図３に示したステップＳ２７〜Ｓ２９の処理
と同一である。

【００５０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電子部品のサイズデータを入力するだけで自動的
に吸着に適合するノズルを判断して表示するので、オペ
レータが部品・ノズル対応表の部品サイズと搭載部品の
サイズとを引き比べながら適合ノズルを探し出す作業が
単に搭載部品のサイズデータを入力するだけでよくな
り、したがって、適合ノズルを決定する搭載準備作業の
能率が向上する。また、搭載部品のサイズを入力するだ
けで自動的に適合ノズルが表示画面に報知されるので、
オペレータが部品・ノズル対応表を検索する必要がな
く、したがって、手作業によって発生しがちな検索ミス
を防止して全体として作業の進行を高速化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は一実施の形態における適合ノズル自動判
別装置の構成を示す図、(b) はそのシステム構成を示す
ブロック図である。

【図２】(a) は適合ノズル自動判別処理に先立って行わ
れるノズルデータ作成処理のフローチャート、(b) は適
合ノズル自動判別処理のメインフローチャートである。

【図３】メインフローチャートのノズル判断処理の詳細
を示すフローチャートである。

【図４】(a) は前処理で作成されるノズルマスターテー
ブルを示す図、(b) はメイン処理で作成される部品マス
ターテーブルを示す図である。

【図５】レーザによって部品の認識が行われる場合のノ
ズル判別処理の動作を示すフローチャートである。

【図６】(a),(b) は代表的な部品の例を示す図である。

【図７】(a),(b),(c) は代表的なノズルの例を示す図で
ある。

【図８】各種の部品とこれらの吸着に適する各種のノズ
ルを対応させて示す一覧表を模式的に示す図表である。

【符号の説明】

１０適合ノズル自動判別装置１１本体１２ディスプレイ１３キーボード１４ポインティングデバイス（マウス）１５フロッピーディスク（ＦＤ）１６コンパクトディスク（ＣＤ）２０ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１バス２２ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２３ＲＡＭ（読み書き自在なメモリ）２４ＨＤＤ（内蔵ハードディスク）２５Ｉ／Ｏ制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プログラムされたコンピュータによって
吸着すべき電子部品に適合するノズルを判別する方法で
あって、ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデー
タを入力する手順と、該入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッド
の有無のデータを記憶するＡテーブルをメモリに作成す
る手順と、電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力する
手順と、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基
づいて該電子部品の重量を算出する手順と、前記Ａテーブルに記憶されたノズルの内径データに基づ
いて該ノズルの吸引力を算出する手順と、該算出されたノズルの吸引力と前記算出された電子部品
の重量とに基づいて該部品を前記ノズルにより吸着が可
能か否かを判別する手順と、該手順の判別に基づいて前記電子部品毎にこれを吸着す
るに適合するノズルを複数種類のノズルの中から選択す
る手順と、を有することを特徴とする適合ノズル自動判別方法。
【請求項２】前記Ａテーブルに記憶されたノズルの外
径データと前記入力された電子部品の長さ及び幅のデー
タに基づいて該ノズルの前記部品に対する適合性を判断
する手順を更に有することを特徴とする請求項１記載の
適合ノズル自動判別方法。
【請求項３】前記複数種類のノズルの中から選択した
ノズル名称を該ノズルが適合するとされた前記部品の入
力データに対応させて記憶するＢテーブルを作成する手
順を更に有することを特徴とする請求項１又は２記載の
適合ノズル自動判別方法。
【請求項４】ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッ
ドの有無のデータを入力する手段と、該入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッド
の有無データを記憶するＡテーブルをメモリに作成する
Ａ作成手段と、電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力する
入力手段と、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基
づいて該電子部品の重量を算出する重量算出手段と、前記Ａテーブルに記憶されたノズルの内径に基づいて該
ノズルの吸引力を算出する吸引力算出手段と、該算出されたノズルの吸引力と前記算出された電子部品
の重量とに基づいて該部品を前記ノズルにより吸着が可
能か否かを判別する判別手段と、該判別手段による判別に基づいて前記電子部品毎にこれ
を吸着するに適するノズルを複数種類のノズルの中から
選択する選択手段と、を備えたことを特徴とする適合ノズル自動判別装置。
【請求項５】前記重量算出手段は、前記電子部品の長
さ、幅及び厚さのデータと予め設定されている部品の比
重データとを用いて前記電子部品の重量を算出すること
を特徴とする請求項４記載の適合ノズル自動判別装置。
【請求項６】前記Ａテーブルに記憶されたノズルの外
径データと前記入力された電子部品の長さ及び幅のデー
タに基づいて該ノズルの前記部品に対する適合性を判断
する手段を更に備えたことを特徴とする請求項４又は５
記載の適合ノズル自動判別装置。
【請求項７】前記複数種類のノズルの中から選択した
ノズル名称を該ノズルが適合するとされた前記部品の入
力データに対応させて記憶するＢテーブルを作成するＢ
作成手段を更に備えたことを特徴とする請求項４、５又
は６記載の適合ノズル自動判別装置。
【請求項８】コンピュータによって吸着すべき電子部
品に適合するノズルを判別するための制御プログラムを
記録した媒体であって、該制御プログラムは、コンピュータにノズルの名称、外
径、内径及び弾性パッドの有無のデータを入力させ、該
入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの
有無のデータを記憶するＡテーブルを作成させ、電子部
品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力させ、該入
力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づい
て該電子部品の重量を算出させ、前記Ａテーブルに記憶
されたノズルの内径データに基づいて該ノズルの吸引力
を算出させ、該算出されたノズルの吸引力と前記算出さ
れた電子部品の重量とに基づいて該部品を前記ノズルに
より吸着が可能か否かを判別させ、この判別に基づいて
前記電子部品毎にこれを吸着するに適合するノズルを複
数種類のノズルの中から選択させることを特徴とする適
合ノズル自動判別プログラムを記録した記録媒体。