JPWO2020105134A1

JPWO2020105134A1 - 部品実装装置

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Publication number: JPWO2020105134A1
Application number: JP2020557077A
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Inventors: 岳史櫻山
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Abstract

部品実装装置は、吸着ノズルと、吸着ノズルを部品供給装置に対して相対移動させる移動装置と、吸着ノズルに吸着された部品を撮像する撮像装置と、部品供給装置により供給された部品が目標吸着位置で前記吸着ノズルに吸着されるよう移動装置を制御する吸着制御と、吸着ノズルに吸着された部品が所定の撮像位置で撮像されるよう移動装置と撮像装置とを制御し部品の撮像画像に基づいて認識される部品の位置ずれ量に応じた補正量がリミットに達していない場合にはその補正量により目標吸着位置を更新し、位置ずれ量に応じた補正量がリミットに達している場合にはリミットよりも少ない補正量により目標吸着位置を更新する目標吸着位置更新処理と、を実行する制御装置と、を備える。

Description

本明細書は、部品実装装置について開示する。

従来、この種の部品実装装置としては、部品供給装置の電子部品（部品）の取出し位置に装着ヘッド（吸着ノズル）を移動させて装着ヘッドに部品を吸着させて取り出し、プリント基板（基板）上の装着位置に装着ヘッドを移動させて部品を基板に装着するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。部品実装装置は、装着ヘッドに部品を吸着させると、装着ヘッドを撮像位置へ移動させて装着ヘッドに吸着された部品を部品認識カメラで撮像し、得られた撮像画像に基づいて部品の位置ずれを認識する。そして、部品実装装置は、認識した位置ずれに基づいて装着位置を補正して部品を装着すると共に、認識した位置ずれに基づいて次の部品取出し動作に用いる取出し位置を算出する。また、部品実装装置は、算出した取出し位置がリミットの位置（移動許容範囲）をオーバーしているか否かを判定し、リミットの位置をオーバーしていると判定すると、以降の部品取出し動作を当該リミットの位置で行なうようにする。

特開２０００−１０６５００号公報

部品の位置ずれは、上述したように、吸着ノズルを撮像位置へ移動させて撮像装置により吸着ノズルに吸着された部品を撮像することにより撮像画像に基づいて認識される。このとき、吸着ノズルに対する部品の吸着位置によっては、吸着ノズルに吸着された部品を撮像位置へ移動させる際に部品に作用する加速度や振動により当該部品の位置がずれてしまう場合があった。この場合、撮像画像に基づいて吸着時とは異なる部品の位置ずれが認識され、当該位置ずれに基づいて次の部品の取出し位置が算出される結果、部品の吸着精度が悪化してしまう。このため、特許文献１記載の部品実装装置のように、位置ずれに基づいて算出される取出し位置がリミットの位置をオーバーした場合に、以降の部品取出し動作の取出し位置を当該リミットの位置に固定すると、吸着精度が悪化した状態で部品を吸着し続けるおそれがある。

本開示は、部品の吸着精度の悪化を抑制することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の部品実装装置は、
部品供給装置により供給された部品を吸着して対象物に実装する部品実装装置であって、
前記部品を吸着する吸着ノズルと、
前記吸着ノズルを前記部品供給装置に対して相対移動させる移動装置と、
前記吸着ノズルに吸着された部品を撮像する撮像装置と、
前記部品供給装置により供給された部品が目標吸着位置で前記吸着ノズルに吸着されるよう前記移動装置を制御する吸着制御と、前記吸着ノズルに吸着された部品が所定の撮像位置で撮像されるよう前記移動装置と前記撮像装置とを制御し該部品の撮像画像に基づいて認識される該部品の位置ずれ量に応じた補正量がリミットに達していない場合には該補正量により前記目標吸着位置を更新し、前記位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達している場合には該リミットよりも少ない補正量により前記目標吸着位置を更新する目標吸着位置更新処理と、を実行する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

この本開示の部品実装装置の制御装置は、部品供給装置により供給された部品が目標吸着位置で吸着ノズルに吸着されるよう制御する吸着制御と、その目標吸着位置を更新する目標吸着位置更新処理とを実行する。目標吸着位置更新処理は、吸着ノズルに吸着された部品を所定の撮像位置で撮像し、その部品の撮像画像に基づいて認識される部品の位置ずれ量に応じた補正量がリミットに達していない場合には、その補正量により目標吸着位置を更新する。一方、位置ずれ量に応じた補正量がリミットに達した場合には、リミットよりも少ない補正量により目標吸着位置を更新する。本開示の部品実装装置は、吸着ノズルに吸着された部品を撮像位置へ移動させる際に何らかの原因により部品の位置がずれると、その状態で撮像された撮像画像に基づいて吸着時とは異なる位置ずれ量が認識される場合がある。そこで、本開示の部品実装装置は、部品の位置ずれ量に応じて導出される目標吸着位置の補正量がリミットに達した場合に、リミットよりも少ない補正量により目標吸着位置を更新して次の吸着制御を実行することで、吸着時とは異なる姿勢で認識された部品の位置ずれ量による目標吸着位置への影響を小さくすることができる。この結果、吸着時とは異なる部品の姿勢で部品の位置ずれ量が認識された場合でも、それによる吸着精度の悪化を抑制することが可能となる。

本実施形態の部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図である。制御装置３０の電気的な接続関係を示す説明図である。部品実装処理の一例を示すフローチャートである。部品Ｐを吸着してから基板Ｓ上へ搬送する様子を示す説明図である。目標吸着位置更新処理の一例を示すフローチャートである。吸着ずれの発生の様子を示す説明図である。比較例における吸着ずれ量と目標吸着位置の補正量の変化の様子を示す説明図である。本実施形態における吸着ずれ量と目標吸着位置の補正量の変化の様子を示す説明図である。本実施形態における吸着ずれ量と目標吸着位置の補正量の変化の様子を示す説明図である。変形例の目標吸着位置更新処理を示すフローチャートである。

次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の部品実装装置１０の構成の概略を示す構成図である。図２は、制御装置３０の電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図１の左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。

部品実装装置１０は、図１に示すように、部品供給装置２１と、基板搬送装置２２と、移動機構２３と、ヘッド２４と、吸着ノズル２５と、パーツカメラ２６と、マークカメラ２７と、ノズルストッカ２８と、制御装置３０（図２参照）と、を備える。

部品供給装置２１は、部品Ｐを部品供給位置まで供給するものである。部品供給装置２１は、所定間隔毎に形成された収容部に部品Ｐが収容されたテープをリールから引き出してピッチ送りすることで、部品Ｐを部品供給位置に供給するテープフィーダとして構成される。テープフィーダは、筐体１２を支持する基台１１の前部に設けられた左右方向（Ｘ軸方向）に並ぶ複数のフィーダ台に対してそれぞれ着脱可能に取り付けられる。

基板搬送装置２２は、基台１１の中央部から後部にかけて設けられ、図中、左右方向（Ｘ軸方向）に沿って基板Ｓの搬入，固定，搬出を行なうものである。基板搬送装置２２は、前後に間隔を空けて設けられ左右方向に架け渡された一対のコンベアベルトを有する。基板Ｓは、コンベアベルトによって搬送される。

ヘッド２４は、部品供給位置に供給された部品Ｐを吸着して基板Ｓ上に実装するものである。ヘッド２４は、吸着ノズル２５が着脱可能なノズルホルダと、ノズルホルダを吸着ノズル２５と共に昇降（Ｚ軸方向に移動）させる昇降装置と、備える。吸着ノズル２５は、吸着口に給排される負圧によって部品Ｐを吸着する。

移動機構２３は、ヘッド２４をＸＹ方向に移動させるものである。移動機構２３は、例えば、ボールねじ機構により構成することができる。

パーツカメラ２６は、基台１１の部品供給装置２１と基板搬送装置２２との間に設けられ、吸着ノズル２５に吸着された部品Ｐを下方から撮像するものである。マークカメラ２７は、ヘッド２４に設けられ、基板Ｓに付された位置決め基準マークを上方から撮像するものである。ノズルストッカ２８は、パーツカメラ２６に隣接して設けられ、交換用の吸着ノズル２５を複数ストックするものである。

制御装置３０は、図２に示すように、ＣＰＵ３１とＲＯＭ３２とＨＤＤ３３とＲＡＭ３４と入出力インタフェース３５とを備える。これらはバス３６を介して電気的に接続されている。制御装置３０には、パーツカメラ２６やマークカメラ２７からの画像信号、吸着ノズル２５のＸ方向，Ｙ方向およびＺ方向における各位置を検出する位置センサからの検知信号などが入出力インタフェース３５を介して入力されている。一方、制御装置３０からは、部品供給装置２１や基板搬送装置２２、移動機構２３、ヘッド２４などへの制御信号が入出力インタフェース３５を介して出力されている。また、制御装置３０は、管理装置４０と双方向通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。

管理装置４０は、例えば、汎用のコンピュータであり、図２に示すように、ＣＰＵ４１とＲＯＭ４２とＨＤＤ４３とＲＡＭ４４と入出力インタフェース４５などを備える。これらは、バス４６を介して電気的に接続されている。この管理装置４０には、マウスやキーボード等の入力デバイス４７から入力信号が入出力インタフェース４５を介して入力されている。また、管理装置４０からは、ディスプレイ４８への画像信号が入出力インタフェース４５を介して出力されている。ＨＤＤ４３は、基板Ｓの生産プログラムを記憶している。ここで、基板Ｓの生産プログラムとは、各部品実装装置１０においてどの部品Ｐをどの順番で基板Ｓへ実装するか、また、そのように部品Ｐを実装した基板Ｓを何枚作製するかなどを定めた処理が記述されたものである。

次に、こうして構成された本実施形態の部品実装装置１０の動作について説明する。図３は、制御装置３０により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、フィーダごとに実行される。すなわち、同一のフィーダから供給された部品に対しては、同一の部品実装処理が実行され、別のフィーダから供給される部品に対しては、別の部品実装処理が実行される。

部品実装処理が実行されると、制御装置３０のＣＰＵ３１は、まず、吸着ノズル２５を目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）の上方に移動させると共に下降させて当該吸着ノズル２５に部品Ｐが吸着されるよう移動機構２３とヘッド２４とを制御する（ステップＳ１００）。ここで、目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）は、フィーダごとに定められている。次に、ＣＰＵ３１は、吸着ノズル２５に吸着させた部品Ｐがパーツカメラ２６の上方へ移動するよう移動機構２３を制御すると共に当該部品Ｐが撮像されるようパーツカメラ２６を制御する（ステップＳ１１０）。続いて、ＣＰＵ３１は、得られた撮像画像を処理して実際の吸着位置を認識し、認識した実際の吸着位置と理想位置との間のＸ軸方向およびＹ軸方向における位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ），ΔＹｃ（ｉ）を取得する（ステップＳ１２０）。なお、ｉは、同一のフィーダから吸着した部品Ｐの吸着回数を示す。したがって、ΔＸｃ（ｉ），ΔＹｃ（ｉ）は、同一フィーダからｉ回目に吸着した部品Ｐの位置ずれ量を意味する。次に、ＣＰＵ３１は、吸着ノズル２５に吸着させた部品Ｐの目標実装位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ），ΔＹｃ（ｉ）の分だけ同方向にオフセットすることにより目標実装位置（Ｘ＊，Ｙ＊）を補正する（ステップＳ１３０）。そして、ＣＰＵ３１は、吸着ノズル２５に吸着させた部品Ｐを補正後の目標実装位置（Ｘ＊，Ｙ＊）の上方に移動させると共に下降させて当該部品Ｐが基板Ｓに実装されるよう移動機構２３とヘッド２４とを制御する（ステップＳ１４０）。図４に示すように、部品供給装置２１により供給された部品Ｐは、部品供給位置（Ｘｐ，Ｙｐ）にて吸着され、パーツカメラ２６の上方で撮像された後、基板Ｓ上の目標実装位置（Ｘ＊，Ｙ＊）まで搬送させられて実装させられる。

次に、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１００で用いる目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を更新する目標吸着位置更新処理を実行する（ステップＳ１５０）。以下、目標吸着位置更新処理の詳細について説明する。図５は、目標吸着位置更新処理の一例を示すフローチャートである。この目標吸着位置更新処理では、ＣＰＵ３１は、まず、ステップＳ１２０で取得したＸ軸方向の位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ）に係数ｋを乗じてマイナスの符号を付したものをＸ軸方向の目標吸着位置Ｘｐの補正量ΔＸｐ（ｉ）として設定する（ステップＳ２００）。ここで、係数ｋは、値１に定められてもよいし、値０よりも大きく且つ値１よりも小さい値に定められてもよい。続いて、ＣＰＵ３１は、Ｘ軸方向の補正量Ｘｐが予め定められたリミット（−ΔＸｌｉｍ）以上であるか否か（ステップＳ２１０）、Ｘ軸方向の補正量ΔＸｐ（ｉ）がリミットΔＸｌｉｍ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。ここで、リミットΔＸｌｉｍ，−ΔＸｌｉｍは、Ｘ軸方向（右方向と左方向）の補正量の許容限界値である。ＣＰＵ３１は、補正量ΔＸｐ（ｉ）がリミットΔ（−Ｘｌｉｍ）以上であり且つリミットΔＸｌｉｍ以下であると判定すると、同一のフィーダから次に吸着する部品ＰのＸ軸方向の目標吸着位置Ｘｐを、今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＸｐの分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ２３０）。これにより、部品実装装置１０は、次に吸着する部品ＰのＸ軸方向の吸着位置を理想位置に近づけることができる。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ２２０においてＸ軸方向の補正量ΔＸｐ（ｉ）がリミットΔＸｌｉｍよりも大きいと判定すると、リミット到達回数Ｎｘを値１だけインクリメントし（ステップＳ２４０）、同一フィーダからの部品Ｐの吸着回数ｉがｍ回よりも多いか否かを判定する（ステップＳ２５０）。ここで、ｍ回は、吸着ノズル２５による部品Ｐの吸着が安定するのに要する回数であり、後述するｎ回（例えば３回）よりも多い回数に定められている。ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多いと判定すると、同一のフィーダから次に吸着する部品ＰのＸ軸方向の目標吸着位置Ｘｐを、ｎ（＜ｍ）回前に吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ−ｎ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−ｎ）の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ２６０）。一方、ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多くない、即ちｍ回以下であると判定すると、目標吸着位置ＸｐをリミットΔＸｌｉｍに相当する補正量の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ２７０）。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ２１０においてＸ軸方向の補正量ΔＸｐ（ｉ）がリミット（−ΔＸｌｉｍ）よりも小さいと判定すると、リミット到達回数Ｎｘを値１だけインクリメントし（ステップＳ２８０）、吸着回数ｉがｍ回よりも多いか否かを判定する（ステップＳ２９０）。ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多いと判定すると、同一のフィーダから次に吸着する部品ＰのＸ軸方向の目標吸着位置Ｘｐを、ｎ回前に吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ−ｎ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−ｎ）の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ３００）。一方、ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多くない、即ちｍ回以下であると判定すると、目標吸着位置Ｘｐをリミット（−ΔＸｌｉｍ）に相当する補正量の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ３１０）。

次に、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１２０で取得したＹ軸方向の位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ）に係数ｋを乗じてマイナスの符号を付したものをＹ軸方向の目標吸着位置Ｙｐの補正量ΔＹｐ（ｉ）として設定する（ステップＳ３２０）。続いて、ＣＰＵ３１は、Ｙ軸方向の補正量ΔＹｐが予め定められたリミット（−ΔＹｌｉｍ）以上であるか否か（ステップＳ３３０）、Ｙ軸方向の補正量ΔＹｐ（ｉ）がリミットΔＹｌｉｍ以下であるか否かを判定する（ステップＳ３４０）。ここで、リミットΔＹｌｉｍ，−ΔＹｌｉｍは、Ｙ軸方向（前方向と後方向）の補正量の許容限界値である。ＣＰＵ３１は、補正量ΔＹｐ（ｉ）がリミット（−ΔＹｌｉｍ）以上であり且つリミットΔＹｌｉｍ以下であると判定すると、同一のフィーダから次に吸着する部品ＰのＹ軸方向の目標吸着位置Ｙｐを、今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ）の分だけオフセットした値に更新して（ステップＳ３５０）、目標吸着位置更新処理を終了する。これにより、部品実装装置１０は、次に吸着する部品ＰのＹ軸方向の吸着位置を理想位置に近づけることができる。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ３４０においてＹ軸方向の補正量ΔＹｐ（ｉ）がリミットΔＹｌｉｍよりも大きいと判定すると、リミット到達回数Ｎｙを値１だけインクリメントし（ステップＳ３６０）、同一フィーダからの部品Ｐの吸着回数ｉがｍ回よりも多いか否かを判定する（ステップＳ３７０）。ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多いと判定すると、同一のフィーダから次に吸着する部品ＰのＹ軸方向の目標吸着位置Ｙｐを、ｎ回前に吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ−ｎ）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ−ｎ）の分だけオフセットした値に更新して（ステップＳ３８０）、目標吸着位置更新処理を終了する。一方、ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多くない、即ちｍ回以下であると判定すると、目標吸着位置ＹｐをリミットΔＹｌｉｍに相当する補正量の分だけオフセットした値に更新して（ステップＳ３９０）、目標吸着位置更新処理を終了する。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ３３０においてＹ軸方向の補正量ΔＹｐ（ｉ）がリミット（−ΔＹｌｉｍ）よりも小さいと判定すると、リミット到達回数Ｎｙを値１だけインクリメントし（ステップＳ４００）、吸着回数ｉがｍ回よりも多いか否かを判定する（ステップＳ４１０）。ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多いと判定すると、同一のフィーダから次に吸着する部品ＰのＹ軸方向の目標吸着位置Ｙｐを、ｎ回前に吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ−ｎ）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ−ｎ）の分だけオフセットした値に更新して（ステップＳ４２０）、目標吸着位置更新処理を終了する。一方、ＣＰＵ３１は、吸着回数ｉがｍ回よりも多くない、即ちｍ回以下であると判定すると、目標吸着位置Ｙｐをリミット（−ΔＹｌｉｍ）に相当する補正量の分だけオフセットした値に更新して（ステップＳ４３０）、目標吸着位置更新処理を終了する。

部品実装処理に戻って、ＣＰＵ３１は、こうしてステップＳ１５０の目標吸着位置更新処理を実行すると、リミット到達回数Ｎｘおよびリミット到達回数Ｎｙのいずれかが閾値Ｎｒｅｆ（例えば３回や４回）に達したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ＣＰＵ３１は、リミット到達回数Ｎｘおよびリミット到達回数Ｎｙのいずれもが閾値Ｎｒｅｆに達していないと判定すると、ｉを値１だけインクリメントし（ステップＳ１７０）、ステップＳ１００に戻って吸着処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ３１は、リミット到達回数Ｎｘおよびリミット到達回数Ｎｙのいずれかが閾値Ｎｒｅｆに達したと判定すると、対象のフィーダからの部品の吸着処理を中止して（ステップＳ１８０）、部品実装処理を終了する。

部品Ｐの位置ずれは、上述したように、吸着ノズル２５に吸着された部品Ｐをパーツカメラ２６の上方へ移動させて当該部品Ｐを撮像することにより撮像画像に基づいて認識される。このとき、吸着ノズル２５に吸着された部品Ｐは、フィーダの部品供給位置からパーツカメラ２６上方の撮像位置へ移動させられる際の加速度や振動によりその吸着位置がずれてしまう場合があった。この場合、撮像画像に基づいて吸着時とは異なる部品Ｐの位置ずれが認識され、当該位置ずれに基づいて次に吸着する部品Ｐの目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）が算出される結果、部品Ｐの吸着精度が悪化してしまう。例えば、図６に示すように、部品Ｐは、何らかの原因により吸着ノズル２５が上面右端で吸着されると、搬送時の加速度や振動によって吸着ノズル２５の先端を中心として吸着ノズル２５の軸回りに回転し、上面左端で吸着された姿勢となる場合がある（図６（ａ）〜（ｃ）参照）。この場合、吸着時の姿勢とは異なる部品Ｐの姿勢により位置ずれが認識される。そして、認識された位置ずれに基づいて次に吸着する部品Ｐの目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）が更新される結果、次の部品Ｐは、今回の部品Ｐよりも大きく左方向にずれた位置で吸着されてしまう（図６（ｄ）参照）。この結果、吸着不良や実装不良を招く。ここで、比較例の部品実装装置は、図７に示すように、補正量に上限（リミット）を設け、今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量に応じた補正量がリミットに到達すると、以降の部品Ｐの目標吸着位置をリミットに相当する補正量で補正した位置に固定する。しかし、比較例の部品実装機では、図７に示すように、吸着精度（位置ずれ量ΔＸｃ）が不安定な状態がキープされるだけで、吸着精度が良好な状態に戻るチャンスがない。これに対して、本実施形態の部品実装装置１０は、今回吸着した部品Ｐの位置ずれΔＸｃ（ｉ），ΔＹｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ），ΔＹｐ（ｉ）がリミットに到達すると、ｎ回前に吸着した部品Ｐの位置ずれΔＸｃ（ｉ−ｎ），ΔＹｃ（ｉ−ｎ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−ｎ），ΔＹｐ（ｉ−ｎ）により次に吸着する部品Ｐの目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を更新する。これにより、本実施形態の部品実装装置１０では、図８に示すように、位置ずれ量が大きく変動し、補正量が繰り返しリミットに到達する場合も考えられるが、図９に示すように、吸着精度が良好な状態に戻ることもある。この結果、本実施形態の部品実装装置１０は、吸着時とは異なる部品の姿勢で認識された位置ずれ量による吸着精度の悪化を抑制することが可能となる。また、本実施形態の部品実装装置１０は、補正量ΔＸｐ，ΔＹｐがリミットに到達した回数（リミット到達回数Ｎｘ，Ｎｙ）が閾値Ｎｒｅｆに達すると、以降の吸着処理を中止する。これにより、吸着精度が改善する見込みがない状態で、吸着処理が繰り返され、吸着不良や実装不良が頻発するのを抑制することができる。

ここで、実施形態の主要な要素と請求の範囲に記載した本開示の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、本実施形態の部品供給装置２１が本開示の部品供給装置に相当し、吸着ノズル２５が吸着ノズルに相当し、移動機構２３や昇降装置が移動装置に相当し、パーツカメラ２６が撮像装置に相当し、制御装置３０が制御装置に相当する。

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示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、部品実装装置１０の制御装置３０は、今回吸着した部品Ｐの位置ずれΔＸｃ（ｉ），ΔＹｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ），ΔＹｐ（ｉ）がリミットに到達すると、ｎ回前に吸着した部品Ｐの位置ずれΔＸｃ（ｉ−ｎ），ΔＹｃ（ｉ−ｎ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−ｎ），ΔＹｐ（ｉ−ｎ）に基づいて次に吸着する部品Ｐの目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を更新した。しかし、制御装置３０は、以下の処理により目標吸着位置（Ｘｐ，Ｙｐ）を更新してもよい。図１０は、変形例の目標吸着位置更新処理を示すフローチャートである。変形例の目標吸着位置更新処理の各処理のうち、図５に示す実施形態の目標吸着位置更新処理と同一の処理については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

変形例の目標吸着位置更新処理では、ＣＰＵ３１は、ステップＳ２２０で今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ）がリミットΔＸｌｉｍよりも大きいと判定し、ステップＳ２４０でリミット到達回数Ｎｘをインクリメントすると、今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ）から前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−１）を減じた変化量が閾値Ａよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２５０Ｂ）。ステップＳ２５０Ｂの処理は、補正量ΔＸｐが急増してリミットΔＸｌｉｍに到達したかを判定する処理である。ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ａよりも大きいと判定すると、目標吸着位置Ｘｐを前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−１）の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ２６０Ｂ）。一方、ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ａ以下であると判定すると、目標吸着位置ＸｐをリミットΔＸｌｉｍに相当する補正量の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ２７０）。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ２１０で今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ）がリミット（−ΔＸｌｉｍ）よりも小さいと判定し、ステップＳ２８０でリミット到達回数Ｎｘをインクリメントすると、前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−１）から今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ）を減じた変化量が閾値Ａよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２９０Ｂ）。ステップＳ２９０Ｂの処理は、補正量ΔＸｐが急減してリミット（−ΔＸｌｉｍ）に到達したかを判定する処理である。ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ａよりも大きいと判定すると、目標吸着位置Ｘｐを前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＸｃ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ−１）の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ３００Ｂ）。一方、ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ａ以下であると判定すると、目標吸着位置Ｘｐをリミット（−ΔＸｌｉｍ）に相当する補正量の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ３１０）。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ３４０で今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ）がリミットΔＹｌｉｍよりも大きいと判定し、ステップＳ３６０でリミット到達回数Ｎｙをインクリメントすると、今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ）から前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ−１）を減じた変化量が閾値Ｂよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３７０Ｂ）。ステップＳ３７０Ｂの処理は、補正量ΔＹｐが急増してリミットΔＹｌｉｍに到達したかを判定する処理である。ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ｂよりも大きいと判定すると、目標吸着位置Ｙｐを前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｐ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ−１）の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ３８０Ｂ）。一方、ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ｂ以下であると判定すると、目標吸着位置ＹｐをリミットΔＹｌｉｍに相当する補正量の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ３９０）。

ＣＰＵ３１は、ステップＳ３３０で今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ）がリミット（−ΔＹｌｉｍ）よりも小さいと判定し、ステップＳ４００でリミット到達回数Ｎｙをインクリメントすると、前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ−１）から今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ）に応じた補正量ΔＸｐ（ｉ）を減じた変化量が閾値Ｂよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４１０Ｂ）。ステップＳ４１０Ｂの処理は、補正量ΔＹｐが急減してリミット（−ΔＹｌｉｍ）に到達したかを判定する処理である。ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ｂよりも大きいと判定すると、目標吸着位置Ｙｐを前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量ΔＹｃ（ｉ−１）に応じた補正量ΔＹｐ（ｉ−１）の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ４２０Ｂ）。一方、ＣＰＵ３１は、上記変化量が閾値Ｂ以下であると判定すると、目標吸着位置Ｙｐをリミット（−ΔＹｌｉｍ）に相当する補正量の分だけオフセットした値に更新する（ステップＳ４３０）。

こうした変形例の目標吸着位置更新処理では、ＣＰＵ３１は、補正量が急変してリミットに到達した場合は、目標吸着位置を前回吸着した部品Ｐの位置ずれ量に応じた補正量の分だけオフセットした値に更新する。これにより、変形例の部品実装装置は、図６に示すように、部品Ｐの姿勢が吸着時と撮像時とで異なることに起因して、位置ずれ量が大きく変化した状態が生じても、目標吸着位置に与える影響をなくすことができ、吸着精度の悪化を抑制することができる。

上述した実施形態では、ＣＰＵ３１は、今回吸着した部品Ｐの位置ずれ量に応じた補正量がリミットに到達した場合、目標吸着位置を所定回前に吸着した部品Ｐの位置ずれ量に応じた補正量の分だけオフセットした値に更新した。しかし、ＣＰＵ３１は、補正量がリミットに到達した場合、目標吸着位置をリミットよりも少ない補正量により更新するものであればよい。

上述した実施形態では、移動機構２３は、ヘッド２４をＸＹ方向に移動させるものとした。しかし、移動機構は、部品供給装置２１に対して相対移動可能なものであればよく、部品供給装置２１をＸＹ方向に移動させるものとしてもよい。

以上説明したように、本開示の部品実装装置は、部品供給装置（１２）により供給された部品（Ｐ）を吸着して対象物（Ｓ）に実装する部品実装装置（１０）であって、前記部品（Ｐ）を吸着する吸着ノズル（２５）と、前記吸着ノズル（２５）を前記部品供給装置（１２）に対して相対移動させる移動装置（２３）と、前記吸着ノズル（２５）に吸着された部品（Ｐ）を撮像する撮像装置（２６）と、前記部品供給装置（１２）により供給された部品（Ｐ）が目標吸着位置で前記吸着ノズル（２５）に吸着されるよう前記移動装置（２３）を制御する吸着制御と、前記吸着ノズル（２５）に吸着された部品が所定の撮像位置で撮像されるよう前記移動装置（２３）と前記撮像装置（２６）とを制御し該部品（Ｐ）の撮像画像に基づいて認識される該部品（Ｐ）の位置ずれ量に応じた補正量がリミットに達していない場合には該補正量により前記目標吸着位置を更新し、前記位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達している場合には該リミットよりも少ない補正量により前記目標吸着位置を更新する目標吸着位置更新処理と、を実行する制御装置（３０）と、を備えることを要旨とする。

こうした本開示の部品実装装置において、前記制御装置（３０）は、前記目標吸着位置更新処理を第１所定回数よりも多い第２所定回数以上実行すると共に今回の前記目標吸着位置更新処理において認識される位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達している場合には、前記第１所定回数前に実行した前記目標吸着位置更新処理において認識された位置ずれ量に応じた補正量により前記目標吸着位置を更新するものとしてもよい。こうすれば、部品の姿勢が吸着時と撮像時とで異なり、吸着時とは異なる位置ずれが認識されても、目標吸着位置に与える影響を小さくすることができ、吸着精度の悪化を抑制することができる。ここで、「第２所定回数」は、吸着ノズルによる部品の吸着が安定するのに要する回数であるものとすることができる。

また、本開示の部品実装装置において、前記制御装置（３０）は、今回の前記目標吸着位置更新処理において認識される位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達し且つ今回の前記目標吸着位置更新処理において認識される位置ずれ量に応じた補正量が前回の前記目標吸着位置更新処理において認識された位置ずれ量に応じた補正量に対して所定量以上変化している場合には、前回の前記目標吸着位置更新処理において認識された位置ずれ量に応じた補正量により前記目標吸着位置を更新するものとしてもよい。こうすれば、部品の姿勢が吸着時と撮像時とで異なることに起因して、位置ずれ量が大きく変化した状態が生じても、目標吸着位置に与える影響を小さくすることができ、吸着精度の悪化を抑制することができる。

さらに、本開示の部品実装装置において、前記制御装置（３０）は、前記位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達したと判定した前記目標吸着位置更新処理の実行回数が所定回数に達すると、以降の前記吸着制御の実行を中止するものとしてもよい。こうすれば、吸着精度が改善する見込みがない状態で、吸着処理が繰り返され、吸着不良や実装不良が頻発するのを抑制することができる。

本開示は、部品実装装置の製造産業などに利用可能である。

１０部品実装装置、１１基台、１２筐体、２１部品供給装置、２２基板搬送装置、２３移動機構、２４ヘッド、２５吸着ノズル、２６パーツカメラ、２７マークカメラ、２８ノズルストッカ、３０制御装置、３１ＣＰＵ、３２ＲＯＭ、３３ＨＤＤ、３４ＲＡＭ、３５入出力インタフェース、３６バス、４０管理装置、４１ＣＰＵ、４２ＲＯＭ、４３ＨＤＤ、４４ＲＡＭ、４５入出力インタフェース、４６バス、４７入力デバイス、４８ディスプレイ、Ｐ部品、Ｓ基板。

Claims

部品供給装置により供給された部品を吸着して対象物に実装する部品実装装置であって、
前記部品を吸着する吸着ノズルと、
前記吸着ノズルを前記部品供給装置に対して相対移動させる移動装置と、
前記吸着ノズルに吸着された部品を撮像する撮像装置と、
前記部品供給装置により供給された部品が目標吸着位置で前記吸着ノズルに吸着されるよう前記移動装置を制御する吸着制御と、前記吸着ノズルに吸着された部品が所定の撮像位置で撮像されるよう前記移動装置と前記撮像装置とを制御し該部品の撮像画像に基づいて認識される該部品の位置ずれ量に応じた補正量がリミットに達していない場合には該補正量により前記目標吸着位置を更新し、前記位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達している場合には該リミットよりも少ない補正量により前記目標吸着位置を更新する目標吸着位置更新処理と、を実行する制御装置と、
を備える部品実装装置。
請求項１に記載の部品実装装置であって、
前記制御装置は、前記目標吸着位置更新処理を第１所定回数よりも多い第２所定回数以上実行すると共に今回の前記目標吸着位置更新処理において認識される位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達している場合には、前記第１所定回数前に実行した前記目標吸着位置更新処理において認識された位置ずれ量に応じた補正量により前記目標吸着位置を更新する、
部品実装装置。
請求項１または２に記載の部品実装装置であって、
前記制御装置は、今回の前記目標吸着位置更新処理において認識される位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達し且つ今回の前記目標吸着位置更新処理において認識される位置ずれ量に応じた補正量が前回の前記目標吸着位置更新処理において認識された位置ずれ量に応じた補正量に対して所定量以上変化している場合には、前回の前記目標吸着位置更新処理において認識された位置ずれ量に応じた補正量により前記目標吸着位置を更新する、
部品実装装置。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
前記制御装置は、前記位置ずれ量に応じた補正量が前記リミットに達したと判定した前記目標吸着位置更新処理の実行回数が所定回数に達すると、以降の前記吸着制御の実行を中止する、
部品実装装置。
請求項１ないし４いずれか１項に記載の部品実装装置であって、
前記制御装置は、前記吸着制御と前記目標吸着位置更新処理とを繰り返し実行する、
部品実装装置。