WO2017081809A1 - 部品実装装置、部品実装方法、及び、表面実装機 - Google Patents

Abstract

一列に並ぶ複数の部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１をプリント基板Ｂ１に実装する部品実装装置３０であって、回転体６０と、回転体６０を回転駆動するＮ軸サーボモータ３５Ｎと、回転軸線６１方向に移動可能に回転体６０に取り付けられている複数の吸着ノズル５６であって、回転軸線６１を中心とする仮想円６６上に配列されており、電子部品Ｅ１を吸着及び解放する複数の吸着ノズル５６と、それぞれ仮想円６６上の所定の駆動位置３００Ａ、３００Ｂに回転移動した吸着ノズル５６を回転軸線６１方向に移動させる一対のＺ軸駆動装置８０であって、回転体６０を挟んで複数の部品供給位置の並び方向の両側に配置されている一対のＺ軸駆動装置８０と、を有するロータリーヘッド５０と、ロータリーヘッド５０を回転軸線６１に垂直な方向に移動させるヘッド移動機構と、を備える

Description

部品実装装置、部品実装方法、及び、表面実装機

　本明細書で開示される技術は、部品実装装置、部品実装方法、及び、表面実装機に関する。

　従来、部品を吸着して基板に搭載する部品実装装置において、仮想円上に配列されており、部品を吸着及び解放する複数の吸着ノズルと、吸着ノズルを例えば上下方向に移動させる駆動ユニットとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　具体的には、特許文献１に記載の電子部品実装装置は複数本の垂直なシャフトがヘッド部に挿通されており、各シャフトの下端部に電子部品を真空吸着するノズルが設けられている。それらのノズルは平面視してサークル状に配列されている。そして、各シャフトの真上にシリンダ（駆動ユニットに相当）が設けられており、シリンダが作動するとシャフト及びノズルが上下動する。

特開２００８－５３７５０号公報

　ところで、上述した特許文献１に記載の電子部品実装装置はヘッド部が回転するものではなく、シャフト毎（すなわちノズル毎）にシリンダが設けられている。これに対し、例えばノズルを上下に駆動する一対の駆動ユニットを備え、吸着ノズルを保持しているヘッドを回転させて複数の吸着ノズルをそれら一対の駆動ユニットによって順に駆動するようにすると、駆動ユニットの数を減らすことができるので部品実装装置の構成を簡素にすることができる。
　しかしながら、一対の駆動ユニットを備える場合、その配置の仕方には部品の実装時間を短縮したり部品の供給範囲や搭載範囲を拡大したりする上で検討の余地があった。

　本明細書では、一対の保持部材駆動ユニットを備える部品実装装置において、部品の実装時間を短縮しつつ部品の供給範囲及び搭載範囲を拡大する技術を開示する。
　また、本明細書では、一対の保持部材駆動ユニットを備える部品実装装置を用いた部品実装方法において、部品の実装時間を短縮する技術を開示する。
　また、本明細書では、一対の保持部材駆動ユニットを備える部品実装装置を備える表面実装機において、部品の実装時間を短縮しつつ部品の供給範囲及び搭載範囲を拡大する技術を開示する。

　本明細書で開示する部品実装装置は、一列に並ぶ複数の部品供給位置で供給される部品を基板に実装する部品実装装置であって、回転体と、前記回転体を回転駆動する回転体駆動部と、回転軸線方向に移動可能に前記回転体に取り付けられている複数の部品保持部材であって、前記回転軸線を中心とする仮想円上に配列されており、前記部品を保持及び解放する複数の部品保持部材と、それぞれ前記仮想円上の所定の駆動位置に回転移動した前記部品保持部材を前記回転軸線方向に移動させる一対の保持部材駆動ユニットであって、前記回転体を挟んで前記複数の部品供給位置の並び方向の両側に配置されている一対の保持部材駆動ユニットと、を有するロータリーヘッドと、前記ロータリーヘッドを前記回転軸線に垂直な方向に移動させるヘッド移動機構と、を備える。

　上記の部品実装装置によると、一対の保持部材駆動ユニットが複数の部品供給位置の並び方向に配置されているので、それら一対の保持部材駆動ユニットによって同時に部品を保持することができる。これにより部品の保持に要する時間を短縮することができ、ひいては部品の実装時間を短縮することができる。
　そして、上記の部品実装装置によると、一対の保持部材駆動ユニットが回転体を挟んで当該並び方向の両側に配置されているので、一対の保持部材駆動ユニットが当該並び方向において回転体の両端の間に配置されている場合に比べ、ロータリーヘッドの可動領域は同じままで当該並び方向における部品の供給範囲及び搭載範囲を拡大することができる。
　よって上記の部品実装装置によると、一対の保持部材駆動ユニットを備える部品実装装置において、部品の実装時間を短縮しつつ部品の供給範囲及び搭載範囲を拡大することができる。

　また、本明細書で開示する部品実装方法は、請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、前記部品実装装置は前記回転体駆動部による前記回転体の回転と前記ヘッド移動機構による前記ロータリーヘッドの移動とを並行して行うものであり、前記一対の保持部材駆動ユニットのそれぞれについて、前記回転体を回転させて次に前記部品を保持する前記部品保持部材を当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置まで回転移動させる時間と前記ロータリーヘッドを移動させて当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置を次に保持される前記部品を供給する部品供給位置まで移動させる時間とのうちいずれか大きい方を当該保持部材駆動ユニットの移動時間とし、いずれか移動時間が短い方の前記保持部材駆動ユニットを用いて部品を保持する。

　上記の部品実装方法によると、部品供給位置で供給される部品を部品保持部材に保持させるとき、一対の保持部材駆動ユニットのうち移動時間が短い方の保持部材駆動ユニットを用いて部品を保持させるので、部品の実装時間をより短縮することができる。

　また、本明細書で開示する部品実装方法は、請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、前記ロータリーヘッドを基準に前記複数の部品供給位置の並び方向の一方の側を左側、他方の側を右側というとき、前記ロータリーヘッドが可動領域の左端に移動したときの右側の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置より左側にある前記部品供給位置で供給される前記部品については左側の前記保持部材駆動ユニットを用いて保持し、前記ロータリーヘッドが前記可動領域の右端に移動したときの左側の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置より右側にある前記部品供給位置で供給される前記部品については右側の前記保持部材駆動ユニットを用いて保持する。

　上記の部品実装方法によると、上述した左側にある部品供給位置で供給される部品、及び、上述した右側にある部品供給位置で供給される部品については移動時間の計算を省略できるので、部品の保持に用いる保持部材駆動ユニットを設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　また、本明細書で開示する部品実装方法は、請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、一方の前記保持部材駆動ユニットを用いて前記部品を保持させるとき、次に前記部品を保持する前記部品保持部材が他方の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置にあり、且つ、前記他方の保持部材駆動ユニットの前記駆動位置が次に保持される前記部品の部品供給位置にない場合は、前記ロータリーヘッドの移動を開始する時より前に前記他方の保持部材駆動ユニットによる前記部品保持部材の下降を開始する。

　上記の部品実装方法によると、他方の保持部材駆動ユニットの駆動位置にある部品保持部材により早く部品を保持させることができるので、部品の実装時間をより短縮できる。

　また、本明細書で開示する部品実装方法は、請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、一方の前記保持部材駆動ユニットを主ユニット、他方の前記保持部材駆動ユニットを従ユニットとし、次に保持される前記部品を供給する前記部品供給位置が前記従ユニットの前記駆動位置を含む所定の範囲内にある場合は前記従ユニットを用いて当該部品を保持し、それ以外の場合は前記主ユニットを用いて当該部品を保持する。

　上記の部品実装方法によると、次に保持される部品を供給する部品供給位置が所定の範囲内にあるか否かを判断すればよく、保持部材駆動ユニット毎に個別に移動時間を計算する必要がないので、部品の保持に用いる保持部材駆動ユニットを設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　また、本明細書で開示する部品実装方法は、請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、前記部品実装装置は前記回転体駆動部による前記回転体の回転と前記ヘッド移動機構による前記ロータリーヘッドの移動とを並行して行うものであり、前記一対の保持部材駆動ユニットのそれぞれについて、前記回転体を回転させて次に搭載する部品を保持している前記部品保持部材を当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置まで回転移動させる時間と前記ロータリーヘッドを移動させて当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置を当該部品の搭載位置まで移動させる時間とのうちいずれか大きい方を当該保持部材駆動ユニットの移動時間とし、いずれか移動時間が短い方の前記保持部材駆動ユニットを用いて搭載する。

　上記の部品実装方法によると、移動時間が短い方の保持部材駆動ユニットを用いて部品を搭載するので、部品の実装時間をより短縮することができる。

　また、本明細書で開示する部品実装方法は、請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、一方の前記保持部材駆動ユニットを用いて前記部品を搭載するとき、他方の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置にある前記部品保持部材に次に搭載される部品が保持されている場合は、前記ロータリーヘッドの移動を開始する時より前に前記他方の保持部材駆動ユニットによる前記部品保持部材の下降を開始する。

　上記の部品実装方法によると、他方の保持部材駆動ユニットの駆動位置にある部品保持部材により早く部品を搭載させることができるので、部品の実装時間をより短縮できる。

　また、本明細書で開示する部品実装方法は、請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、一方の前記保持部材駆動ユニットを主ユニット、他方の前記保持部材駆動ユニットを従ユニットとし、前記従ユニットの前記駆動位置にある前記部品保持部材に保持されている前記部品の搭載位置が前記従ユニットの前記駆動位置を含む所定の範囲内にある場合は前記従ユニットを用いて当該部品を搭載し、それ以外の場合は前記主ユニットを用いて当該部品を搭載する。

　上記の部品実装方法によると、次に搭載される部品の搭載位置が所定の範囲内にあるか否かを判断すればよく、保持部材駆動ユニット毎に個別に移動時間を計算する必要がないので、部品の搭載に用いる保持部材駆動ユニットを設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　また、前記所定の範囲は、前記従ユニットの前記駆動位置を中心とする円形の範囲、又は、前記駆動位置を含む矩形の範囲であってもよい。

　上記の部品実装方法によると、所定の範囲の形状が複雑な形状である場合に比べ、部品供給位置あるいは搭載位置が従ユニットの駆動位置を含む所定の範囲内にあるか否かの判断が容易になる。これにより、部品の保持あるいは搭載に用いる保持部材駆動ユニットを設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　また、前記部品実装装置は設定部を備えており、前記設定部を介して前記所定の範囲の設定を受け付けてもよい。

　上記の部品実装方法によると、上述した所定の範囲をユーザが設定することができる。

　また、本明細書で開示する表面実装機は、請求項１に記載の部品実装装置と、一列に並ぶ複数の部品供給位置で部品を供給する部品供給装置と、前記基板を前記部品実装装置による前記部品の搭載位置まで搬送する基板搬送装置と、を備える。

　上記の表面実装機によると、複数の保持部材駆動ユニットを備える部品実装装置において、部品の実装時間を短縮しつつ部品の供給範囲及び搭載範囲を拡大することができる。

　本明細書で開示する部品実装装置によれば、部品の実装時間を短縮しつつ部品の供給範囲及び搭載範囲を拡大することができる。
　また、本明細書で開示する部品実装方法によれば、部品の実装時間を短縮することができる。
　また、本明細書で開示する表面実装機によれば、部品の実装時間を短縮しつつ部品の供給範囲及び搭載範囲を拡大することができる。

実施形態１に係る表面実装機の平面図 ロータリーヘッドの斜視図 ロータリーヘッドの一部を拡大した斜視図 回転体及びＺ軸駆動装置の上面図 表面実装機の電気的構成を示すブロック図 ロータリーヘッドの可動範囲を示す模式図 吸着に用いる保持部材駆動ユニットの設定を説明するための模式図 吸着ノズルの下降タイミングを説明するための模式図 実施形態２に係る吸着に用いる保持部材駆動ユニットの設定を説明するための模式図

　実施形態１を図１ないし図８によって説明する。以降の説明においてプリント基板Ｂ１上（図１参照）に電子部品Ｅ１（図１参照）を実装するとは、部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１を吸着し、その吸着した電子部品Ｅ１をプリント基板Ｂ１上の搭載位置に搭載することをいう。

　（１）表面実装機の全体構成
　図１に示すように、本実施形態に係る表面実装機１は、基台１０、プリント基板Ｂ１（基板の一例）を搬送するための搬送コンベア２０（基板搬送装置の一例）、プリント基板Ｂ１上に電子部品Ｅ１（部品の一例）を実装するための部品実装装置３０、部品実装装置３０に電子部品Ｅ１を供給するための部品供給装置４０等を備えている。

　基台１０は平面視長方形状をなすとともに上面が平坦とされる。また、基台１０における搬送コンベア２０の下方にはプリント基板Ｂ１上に電子部品Ｅ１を実装する際にそのプリント基板Ｂ１をバックアップするための図示しないバックアッププレート等が設けられている。以下の説明では基台１０の長辺方向（図１の左右方向）及び搬送コンベア２０の搬送方向をＸ軸方向とし、基台１０の短辺方向（図１の前後方向）をＹ軸方向とし、基台１０の上下方向（図２の上下方向）をＺ軸方向とする。

　搬送コンベア２０はＹ軸方向における基台１０の略中央位置に配置され、プリント基板Ｂ１を搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って搬送する。搬送コンベア２０は搬送方向に循環駆動する一対のコンベアベルト２２を備えている。プリント基板Ｂ１は両コンベアベルト２２に架設する形でセットされる。プリント基板Ｂ１は搬送方向の一方側（図１で示す右側）からコンベアベルト２２に沿って基台１０上の作業位置（図１の二点鎖線で囲まれる位置）に搬入され、作業位置で停止して電子部品Ｅ１の実装作業がされた後、コンベアベルト２２に沿って他方側（図１で示す左側）に搬出される。

　部品供給装置４０はフィーダ型とされ、搬送コンベア２０の両側（図１の上下両側）においてＸ軸方向に並んで２箇所ずつ、計４箇所に配されている。これらの部品供給装置４０には複数のフィーダ４２が左右方向に横並び状に整列して取り付けられている。

　各フィーダ４２は複数の電子部品Ｅ１が収容された部品供給テープ（不図示）が巻回されたリール（不図示）、及び、リールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置（不図示）等を備えており、搬送コンベア２０側に位置する端部に設けられた部品供給位置から電子部品Ｅ１が一つずつ供給されるようになっている。

　ここで、図１に示すように複数の部品供給位置は左右方向に一列に並んでおり、隣り合う二つの部品供給位置は後述する仮想円６６（図４参照）の直径の約数となる間隔で配置されている。左右方向は複数の部品供給位置の並び方向の一例である。

　部品実装装置３０は、基台１０及び後述する部品供給装置４０等の上方に設けられる一対の支持フレーム３２と、ロータリーヘッド５０と、ロータリーヘッド５０を駆動するロータリーヘッド移動機構（ヘッド移動機構の一例）とから構成される。各支持フレーム３２はそれぞれＸ軸方向における基台１０の両側に位置しており、Ｙ軸方向に延びている。支持フレーム３２にはロータリーヘッド移動機構を構成するＸ軸サーボ機構及びＹ軸サーボ機構が設けられている。ロータリーヘッド５０はＸ軸サーボ機構及びＹ軸サーボ機構によって一定の可動領域内でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能とされている。

　Ｙ軸サーボ機構は、Ｙ軸ガイドレール３３Ｙと、図示しないボールナットが螺合されたＹ軸ボールねじ３４Ｙと、Ｙ軸サーボモータ３５Ｙとを有している。各Ｙ軸ガイドレール３３Ｙにはボールナットに固定されたヘッド支持体３６が取り付けられている。Ｙ軸サーボモータ３５Ｙが通電制御されるとＹ軸ボールねじ３４Ｙに沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体３６、及び、後述するロータリーヘッド５０がＹ軸ガイドレール３３Ｙに沿ってＹ軸方向に移動する。

　Ｘ軸サーボ機構は、Ｘ軸ガイドレール（不図示）と、図示しないボールナットが螺合されたＸ軸ボールねじ３４Ｘと、Ｘ軸サーボモータ３５Ｘとを有している。Ｘ軸ガイドレールにはその軸方向に沿ってロータリーヘッド５０が移動自在に取り付けられている。Ｘ軸サーボモータ３５Ｘが通電制御されるとＸ軸ボールねじ３４Ｘに沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定されたロータリーヘッド５０がＸ軸ガイドレールに沿ってＸ軸方向に移動する。

　（２）ロータリーヘッドの構成
　続いてロータリーヘッド５０の構成について詳しく説明する。ロータリーヘッド５０は、図２に示すように、本体であるヘッド本体部５２がカバー５３、５４によって覆われたアーム状をなしており、部品供給装置４０によって供給される電子部品Ｅ１を吸着（保持の一例）してプリント基板Ｂ１上に搭載する。図３に示すようにロータリーヘッド５０には計１８本のノズルシャフト５５が回転体６０によってＺ軸方向（上下方向）に移動可能に支持されている。

　回転体６０は、図３に示すように、Ｚ軸方向に沿って軸状をなす軸部６２と、ロータリーヘッド５０の下端部において軸部６２の周りに設けられ、軸部６２より大径な略円柱状をなすシャフト保持部６４と、を有している。回転体６０の軸部６２はヘッド本体部５２によって当該軸部６２の軸線周りに双方向に回転可能（すなわち回動可能）に支持されている。

　軸部６２は二重構造となっており、内側の軸部６２（以下、「Ｎ軸」と称する）の上部には当該軸部６２の軸線周りにＮ軸被駆動ギヤ６２Ｎが設けられ、外側の軸部６２（以下、「Ｒ軸」と称する）の上部には当該軸部６２の軸線周りにＲ軸被駆動ギヤ６２Ｒが設けられている。

　ロータリーヘッド５０のＺ軸方向における略中央部には、回転体６０を回転駆動するための図示しないＮ軸駆動装置（回転体駆動部の一例）が配されている。Ｎ軸駆動装置は、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎ（図５参照）と、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎの出力軸周りに設けられたＮ軸駆動ギヤ（不図示）と、を有している。Ｎ軸駆動ギヤはＮ軸被駆動ギヤ６２Ｎと噛み合わされており、Ｎ軸サーボモータ３５Ｎが通電制御されると、Ｎ軸駆動ギヤ及びＮ軸被駆動ギヤ６２Ｎの回転駆動を介して、回転体６０がＺ軸方向に沿った回転軸線６１（図４参照）周りに任意の角度で回転される。

　回転体６０のシャフト保持部６４には、周方向に等間隔で、貫通孔が１８個形成されている。そして、各貫通孔には、筒状のシャフトホルダ５７を介して、軸状をなすノズルシャフト５５がシャフト保持部６４を貫通しつつＺ軸方向に沿って伸びる形で保持されている。そして、各ノズルシャフト５５のうちシャフト保持部６４から下方に突出する下端部には、図３に示すように、電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６（部品保持部材の一例）がそれぞれ設けられている。

　各吸着ノズル５６には負圧又は正圧が供給されるようになっている。各吸着ノズル５６は、負圧によってその先端部に電子部品Ｅ１を吸着して保持するとともに、正圧によってその先端部に保持した電子部品Ｅ１を解放する。Ｎ軸駆動装置によって回転体６０が回転されると、各ノズルシャフト５５と共に各ノズルシャフト５５に設けられた各吸着ノズル５６が回転体６０の回転軸線６１周りに回転移動する。

　また、ロータリーヘッド５０のＺ軸方向における略中央部には、図２に示すように、各ノズルシャフト５５をその軸線周りに回転駆動するためのＲ軸駆動装置７０が配されている。Ｒ軸駆動装置７０は、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒと、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒの出力軸周りに設けられ、Ｒ軸被駆動ギヤ６２Ｒと噛み合わされた図示しないＲ軸駆動ギヤと、を有している。Ｒ軸被駆動ギヤ６２Ｒが設けられた外側の軸部６２において、Ｒ軸被駆動ギヤ６２Ｒよりも下部には、図示しない共通ギヤが設けられている。

　一方、図３に示すように、各シャフトホルダ５７の一部にはその筒軸周りにそれぞれノズルギヤ５７Ｒが設けられている。各ノズルシャフト５５に設けられたノズルギヤ５７Ｒは上記共通ギヤと噛み合わされている。Ｒ軸サーボモータ３５Ｒが通電制御されると、Ｒ軸駆動ギヤ及びＲ軸被駆動ギヤ６２Ｒの回転駆動を介して、共通ギヤが回転する。

　共通ギヤが回転すると、ノズルギヤ５７Ｒとの噛み合いにより、各シャフトホルダ５７が回転する。そして、各シャフトホルダ５７と各ノズルシャフト５５は、ボールスプライン結合していることから、共通ギヤの回転に伴って１８本のノズルシャフト５５がその軸線周りにおいて同方向及び同角度に一斉に回転する。

　また、各ノズルシャフト５５の上端部にはばね止めボルト５８が螺合されている。そして、各ノズルシャフト５５の外周面側にはばね止めボルト５８とシャフトホルダ５７との間にて圧縮された状態で巻ばね５９が配されており、各ノズルシャフト５５はこの巻ばね５９の弾性力によって上方に付勢されている。

　また、ロータリーヘッド５０は、図３及び図４に示すように、１８本のノズルシャフト５５のうちノズルシャフト５５が配列されている仮想円６６上の駆動位置３００Ａ、３００Ｂに移動してきたノズルシャフト５５を、回転体６０に対して当該回転体６０の軸部６２に沿った方向（Ｚ軸方向、上下方向）に昇降させるための二つのＺ軸駆動装置８０（保持部材駆動ユニットの一例）を備えている。

　二つのＺ軸駆動装置８０は互いに同一構造であり、回転体６０の軸部６２を挟んでロータリーヘッド５０の左右両側に対称配置されている。すなわち、一対のＺ軸駆動装置８０は回転体６０を挟んで複数の部品供給位置の並び方向の両側に配置されている。

　Ｚ軸駆動装置８０は、箱状をなすＺ軸駆動源８２（図２参照）と、Ｚ軸駆動源８２から下方に伸びるＺ軸可動部８４（図３参照）と、を有している。Ｚ軸駆動源８２の内部には、Ｚ軸可動部８４をリニアモータ駆動によって駆動するためのＺ軸リニアモータ３５Ｚ（図５参照）が設けられている。Ｚ軸可動部８４は、Ｚ軸駆動源８２に対して軸部６２に沿った方向に移動可能に支持されており、Ｚ軸駆動源８２によって軸部６２に沿った方向に昇降される。

　Ｚ軸駆動装置８０におけるＺ軸可動部８４の下端部には、図３及び図４に示すように、カムフォロア８６（以下、「Ｚ軸カムフォロア８６」と称する）がＸ軸方向に沿った軸周りに回転可能に取り付けられている。Ｚ軸可動部８４は、その上昇端位置においてＺ軸カムフォロア８６が上記駆動位置にあるノズルシャフト５５の上端部（すなわちばね止めボルト５８の上端部）と近接するような配置でＺ軸駆動源８２に支持されている。このため、Ｚ軸可動部８４が上昇端位置にある状態では、各ノズルシャフト５５の軸部６２周りの旋回が許容される。

　Ｚ軸駆動源８２によってＺ軸可動部８４が上昇端位置から下降されると、Ｚ軸カムフォロア８６が上記駆動位置にあるノズルシャフト５５の上端部に当接し、当該ノズルシャフト５５が巻ばね５９の弾性力に抗って下降される。ノズルシャフト５５が下降されると、そのノズルシャフト５５に設けられた吸着ノズル５６が下降され、吸着ノズル５６の先端部が部品供給位置あるいはプリント基板Ｂ１に近接する。この状態からＺ軸可動部８４が上昇されると、巻ばね５９の弾性力復帰力によってノズルシャフト５５及び吸着ノズル５６が上昇する。

　さらに、ロータリーヘッド５０は、図３に示すように、各吸着ノズル５６に供給される圧力を負圧と正圧との間で切り替えるための切替装置９０を備えている。切替装置９０は各吸着ノズル５６（各ノズルシャフト５５）に対応する形で計１８個設けられている。図４に示すように、各切替装置９０は、仮想円６６上に配された各ノズルシャフト５５の外側において、隣接する二つのノズルシャフト５５の間に位置する形で、各ノズルシャフト５５と同様に、シャフト保持部６４の外周に沿って回転体６０の回転軸線６１を中心とする仮想円上に等間隔でそれぞれ設けられている。

　各切替装置９０は、図３に示すように、軸状をなすバルブスプール９２（バルブの一例）と、バルブスプール９２の下側部分が収容される筒状のスリーブ９４と、を有している。

　各スリーブ９４は、シャフト保持部６４に設けられた各取り付け孔の内部に挿入するようにして取り付けられている。各バルブスプール９２は、その軸方向がＺ軸方向（上下方向）に沿った形でスリーブ９４の内部に配されており、その軸方向に沿って移動することで、各吸着ノズル５６に供給される圧力を負圧と正圧との間で切り替える。なお、本実施形態では各スリーブ９４に負圧及び正圧が供給される経路についての説明は省略する。

　各バルブスプール９２は、図３に示すように、その上側部分に、横向きの略Ｕ字状をなすとともに後述するＶ軸駆動装置１００のＶ軸カムフォロア１０６が当接される当接部９３を有している。そして、各バルブスプール９２は、略Ｕ字状をなす当接部９３について、その開いた側を外側（軸部６２側とは反対側）に向けた形でそれぞれ配されている。

　また、ロータリーヘッド５０は、図２及び図３に示すように、各切替装置９０のバルブスプール９２をＺ軸方向（上下方向）に移動させるための二つのＶ軸駆動装置１００（バルブ駆動ユニットの一例）を備えている。二つのＶ軸駆動装置１００は互いに同一構造であり、回転体６０の軸部６２を挟んでロータリーヘッド５０の左右両側に対称配置されている。

　Ｖ軸駆動装置１００は、図２及び図３に示すように、箱状をなすＶ軸駆動源１０２と、Ｖ軸駆動源１０２から上方に伸びるＶ軸可動部１０４と、を有している。Ｖ軸駆動源１０２の内部には、Ｖ軸可動部１０４をリニアモータ駆動によって駆動するためのＶ軸リニアモータ３５Ｖ（図５参照）が設けられている。Ｖ軸可動部１０４は、Ｖ軸駆動源１０２に対して軸部６２に沿った方向に移動可能に支持されており、Ｖ軸駆動源１０２によって軸部６２に沿った方向に昇降される。

　Ｖ軸駆動装置１００におけるＶ軸可動部１０４の上端部には、図３に示すように、カムフォロア１０６（以下、「Ｖ軸カムフォロア１０６」と称する）がＸ軸方向に沿った軸周りに回転可能に取り付けられている。Ｖ軸可動部１０４は、上記駆動位置にあるノズルシャフト５５と対応するバルブスプール９２に対して、略Ｕ字状の当接部９３の内側にＶ軸カムフォロア１０６が位置するような配置でＶ軸駆動源１０２に支持されている。

　Ｖ軸駆動源１０２によってＶ軸可動部１０４が上方に移動されると、Ｖ軸カムフォロア１０６が当接部９３に当接してバルブスプール９２を押し上げ、吸着ノズル５６に負圧が供給される。一方、Ｖ軸駆動源１０２によってＶ軸可動部１０４が下方に移動されると、Ｖ軸カムフォロア１０６がその両側に位置する当接部９３に当接してバルブスプール９２を押し下げ、吸着ノズル５６に正圧が供給される。

　ここで、Ｖ軸カムフォロア１０６の回転軸はＸ軸方向に沿っていることから、Ｖ軸カムフォロア１０６の回転方向は、回転体６０によって旋回される各ノズルシャフト５５の円周状をなす軌跡の接線方向と略一致する。このため、Ｖ軸カムフォロア１０６によるバルブスプール９２の昇降動作中に回転体６０が回転された場合、Ｖ軸カムフォロア１０６が一対の対向部９３Ａに当接された状態が維持されながらＶ軸カムフォロア１０６が一対の対向部９３Ａとの間の摩擦力によって回転するので、各ノズルシャフト５５を旋回させながらバルブスプール９２の昇降動作を実行することができる。

　なお、ロータリーヘッド５０には、基板認識カメラＣ１（図５参照）が設けられている。基板認識カメラＣ１は、ロータリーヘッド５０とともに一体的に移動することで、作業位置に停止したプリント基板Ｂ１上の任意の位置の画像を撮像する。また、基台１０上における作業位置の近傍には、部品認識カメラＣ２（図１参照）が固定されている。部品認識カメラＣ２は、吸着ノズル５６によって部品供給装置４０の部品供給位置から吸着された電子部品Ｅ１の画像を撮像する。

　（３）表面実装機の電気的構成
　次に、表面実装機１の電気的構成について、図５を参照して説明する。表面実装機１の本体は、制御部１１０によってその全体が制御統括されている。制御部１１０は、ＣＰＵ等により構成される演算制御部１１１を備えている。演算制御部１１１には、モータ制御部１１２と、記憶部１１３と、画像処理部１１４と、外部入出力部１１５と、フィーダ通信部１１６と、表示部１１７と、入力部１１８と、がそれぞれ接続されている。

　モータ制御部１１２は、記憶部１１３に記憶されている実装プログラム１１３Ｂに従って部品実装装置３０のＸ軸サーボモータ３５Ｘ及びＹ軸サーボモータ３５Ｙを駆動させるとともに、ロータリーヘッド５０のＮ軸サーボモータ３５Ｎ、Ｒ軸サーボモータ３５Ｒ、Ｚ軸リニアモータ３５Ｚ、及びＶ軸リニアモータ３５Ｖをそれぞれ駆動させる。また、モータ制御部１１２は、実装プログラム１１３Ｂに従って搬送コンベア２０を駆動させる。

　記憶部１１３は、ＣＰＵを制御するプログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）や装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。記憶部１１３には最適化プログラム１１３Ａ、実装プログラム１１３Ｂ、各種データ１１３Ｃなどが記憶されている。

　各種データ１１３Ｃには実装対象となるプリント基板Ｂ１の生産枚数に関する基板情報、プリント基板Ｂ１に実装される電子部品Ｅ１の個数や種類等を含む部品情報、プリント基板Ｂ１上の電子部品Ｅ１の搭載位置に関する搭載位置情報、部品供給装置４０の各フィーダ４２に保持された電子部品Ｅ１の数や種類に関するデータ等が含まれている。

　制御部１１０は電子部品Ｅ１の実装を開始する前に事前に最適化プログラム１１３Ａを実行し、各種データ１１３Ｃを用いて電子部品Ｅ１の吸着順序や搭載順序などの制御情報が設定された制御シーケンスを生成する。そして、制御部１１０は電子部品Ｅ１の実装が指示されると実装プログラム１１３Ｂを実行し、生成した制御シーケンスに従って表面実装機１の各部を制御する。

　画像処理部１１４には、基板認識カメラＣ１及び部品認識カメラＣ２から出力される撮像信号がそれぞれ取り込まれるようになっている。画像処理部１１４では、取り込まれた各カメラＣ１，Ｃ２からの撮像信号に基づいて、部品画像の解析並びに基板画像の解析がそれぞれ行われるようになっている。

　外部入出力部１１５は、いわゆるインターフェースであって、表面実装機１の本体に設けられる各種センサ類１１５Ａから出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。また、外部入出力部１１５は、演算処理部１１１から出力される制御信号に基づいて、各種アクチュエータ類１１５Ｂに対する動作制御を行うように構成されている。

　フィーダ通信部１１６は、部品供給装置４０に取り付けられた各フィーダ４２の制御部１１０と接続されており、各フィーダ４２を統括して制御する。各フィーダ４２の制御部１１０は、部品供給テープを送出するためのモータの駆動を制御する。

　表示部１１７は、表示画面を有する液晶表示装置等から構成され、表面実装機１の状態等を表示画面上に表示する。入力部１１８（設定部の一例）は、キーボード等から構成され、手動による操作によって外部からの入力を受け付けるようになっている。

　以上のような構成とされた表面実装機１では、自動運転中において、搬送コンベア２０によってプリント基板Ｂ１を基台１０上の作業位置に搬送する搬送状態と、作業位置に搬入されたプリント基板Ｂ１上に実装する実装状態とが交互に実行される。この実装状態では、部品供給装置４０によって供給される電子部品Ｅ１を１８個の吸着ノズル５６にそれぞれ吸着させる吸着作業と、ロータリーヘッド５０を搬送してそれらの電子部品Ｅ１をプリント基板Ｂ１に搭載する搭載作業とが交互に繰り返される。

　（５）最適化プログラムを用いた制御シーケンスの設定
　前述したように制御シーケンスには電子部品Ｅ１の吸着順序や搭載順序などの制御情報が設定されるが、本実施形態に係る制御シーケンスにはそれ以外の制御情報も設定される。以下、具体的に説明する。なお、以降に説明する図６～図８では理解を容易にするため吸着ノズル５６の数を８個に省略している。

　（５－１）吸着に関する制御情報
　先ず、制御シーケンスに設定される制御情報のうち電子部品Ｅ１の吸着に関する制御情報について説明する。制御シーケンスには電子部品Ｅ１の吸着に関する制御情報として、電子部品Ｅ１の吸着に用いるＺ軸駆動装置８０、電子部品Ｅ１の並行吸着、電子部品Ｅ１を吸着するときの吸着ノズル５６の下降タイミングなどが設定される。

　（５－１－１）電子部品の吸着に用いるＺ軸駆動装置
　ここでは先ず、図６を参照して、各Ｚ軸駆動装置８０がそれぞれ電子部品Ｅ１を吸着及び搭載可能な範囲について説明する。図６において位置１４０はロータリーヘッド５０が可動領域の下流側（左側の一例）の端に移動したときの上流側（右側の一例）のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ｂがある位置を示しており、位置１４１はロータリーヘッド５０が可動領域の上流側の端に移動したときの下流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ａがある位置を示している。

　上述した位置１４０と位置１４１との間にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１は上流側のＺ軸駆動装置８０を用いて吸着することもできるし、下流側のＺ軸駆動装置８０を用いて吸着することもできる。これに対し、位置１４１より上流側にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１は上流側のＺ軸駆動装置８０でなければ吸着できず、位置１４０より下流側にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１は下流側のＺ軸駆動装置８０でなければ吸着できない。

　次に、図７を参照して、電子部品の吸着に用いるＺ軸駆動装置８０を設定する上での前提となる制御部１１０の制御動作について説明する。本実施形態では各吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着させる順序も事前に計算される。図７において位置１４５は次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６の位置（仮想円６６上の位置）を示しており、位置１４６は次に吸着される電子部品Ｅ１が供給される部品供給位置を示している。

　制御部１１０は、一つの吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着させた後、次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６（図７では位置１４５にある吸着ノズル５６）に電子部品Ｅ１を吸着させるとき、次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６（以下、単に「次の吸着ノズル５６」という）をＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００まで回転移動させる回転移動動作と、ロータリーヘッド５０を移動させて当該Ｚ軸駆動装置８０の駆動位置３００を次に吸着される電子部品Ｅ１が供給される部品供給位置まで移動させるヘッド移動動作とを並行して行わせる。
　これらの移動動作はほぼ同時に開始され、回転移動動作に要する時間Ｔｒとヘッド移動動作に要する時間Ｔｘｙとのうちいずれか大きい方の時間が、次の吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着させるときのＺ軸駆動装置８０の移動時間Ｔとなる。

　（５－１－１－１）位置１４０と位置１４１との間にある部品供給位置で供給される電子部品の吸着に用いるＺ軸駆動装置の設定
　例えばＴｒ１、Ｔｘｙ１、Ｔ１、Ｔｒ２、Ｔｘｙ２、及び、Ｔ２を以下のように定義する。

　Ｔｒ１・・・次の吸着ノズル５６を下流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ａまで回転移動させる時間
　Ｔｘｙ１・・・下流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ａを次に吸着される電子部品Ｅ１の部品供給位置１４６まで移動させる時間
　Ｔ１・・・Ｔｒ１及びＴｘｙ１のうちいずれか大きい方
　Ｔｒ２・・・次の吸着ノズル５６を上流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ｂまで回転移動させる時間
　Ｔｘｙ２・・・上流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ｂを次に吸着され電子部品Ｅ１の部品供給位置１４６まで移動させる時間
　Ｔ２・・・Ｔｒ２及びＴｘｙ２のうちいずれか大きい方

　この場合、Ｔ１＜Ｔ２の場合は下流側のＺ軸駆動装置８０を用いて吸着した方が短時間に吸着できる。逆に、Ｔ１＞Ｔ２の場合は上流側のＺ軸駆動装置８０を用いて吸着した方が短時間に吸着できる。

　そこで、制御部１１０は、吸着する電子部品Ｅ１のうち図６に示す位置１４０と位置１４１との間にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１については、当該電子部品Ｅ１の直前に吸着される電子部品Ｅ１の吸着が終了したときのロータリーヘッド５０の位置、次の吸着ノズル５６の位置（仮想円６６上の位置）、当該電子部品Ｅ１の部品供給位置、回転体６０の回転速度、ロータリーヘッド５０の移動速度などから各Ｚ軸駆動装置８０についてそれぞれ移動時間Ｔを計算し、移動時間Ｔが短い方のＺ軸駆動装置８０を、当該電子部品Ｅ１の吸着に用いるＺ軸駆動装置８０として設定する。

　（５－１－１－２）位置１４１より上流側にある部品供給位置、及び、位置１４０より下流側にある部品供給位置で供給される電子部品の吸着に用いるＺ軸駆動装置の設定
　制御部１１０は、位置１４１より上流側にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１については上述した移動時間Ｔ１、Ｔ２の計算を省略し、吸着に用いるＺ軸駆動装置８０として上流側のＺ軸駆動装置８０を一律に設定する。
　同様に、位置１４０より下流側にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１についても上述した移動時間Ｔ１、Ｔ２の計算を省略し、吸着に用いるＺ軸駆動装置８０として下流側のＺ軸駆動装置８０を一律に設定する。

　（５－１－２）電子部品の並行吸着
　制御部１１０は、一方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着させるとき、次の吸着ノズル５６が他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にあり、且つ、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００の下方に次に吸着される電子部品Ｅ１を供給する部品供給位置がある場合は、二つの吸着ノズル５６によって電子部品Ｅ１を並行してほぼ同時に吸着するように設定する。

　（５－１－３）電子部品を吸着するときの吸着ノズルの下降タイミング（その１）
　前述したように移動時間Ｔは吸着ノズル５６の回転移動動作に要する時間Ｔｒとヘッド移動動作に要する時間Ｔｘｙとのうちいずれか大きい方の時間である。この場合に、Ｔｘｙ＞Ｔｒであったとすると、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６がＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００に位置することになる。

　ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６がＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００に位置している場合は、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６の下降を開始するようにすると、ロータリーヘッド５０の移動が完了してから下降を開始する場合に比べ、電子部品Ｅ１の吸着に要する時間を短縮することができる。

　そこで、制御部１１０は、Ｔｘｙ＞Ｔｒの場合は、吸着ノズル５６の下降を開始するタイミングを、ロータリーヘッド５０の移動が完了するときより前に設定する。これにより、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６の下降が開始される。

　ただし、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６を下降させると既に実装されている他の電子部品Ｅ１のうち吸着ノズル５６の移動経路上にある電子部品Ｅ１に吸着ノズル５６が当たってしまう虞がある。そこで、制御部１１０は、プリント基板Ｂ１の反り、移動経路上にある他の電子部品Ｅ１の高さなどから、ロータリーヘッド５０の移動中に吸着ノズル５６が他の電子部品Ｅ１に当たらない下降幅を計算する。そして、実装プログラム１１３Ｂを実行する制御部１１０は、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６の下降を開始させるとき、計算した下降幅分だけ吸着ノズル５６を下降させる。

　（５－１－４）電子部品を吸着するときの吸着ノズルの下降タイミング（その２）
　前述したように一方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着させるとき、次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６が他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある場合もある。その場合に、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００の下方に次に吸着される電子部品Ｅ１を供給する部品供給位置があれば前述したように並行吸着が可能である。

　しかしながら、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００の下方に次に吸着される電子部品Ｅ１を供給する部品供給位置がない場合もある。そこで、制御部１１０は、図８に示すように、一方のＺ軸駆動装置８０（図８では下流側のＺ軸駆動装置８０）の駆動位置３００Ａにある吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着させるとき、次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６が他方のＺ軸駆動装置８０（図８では上流側のＺ軸駆動装置８０）の駆動位置３００Ｂにあり、且つ、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ｂの下方に次に吸着される電子部品Ｅ１の部品供給位置がない場合は、ロータリーヘッド５０の移動を開始する時より前に他方のＺ軸駆動装置８０による吸着ノズル５６の下降を開始するよう設定する。

　ここで、上述したロータリーヘッド５０の移動を開始する時とは、より具体的には、一方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ａにある吸着ノズル５６による電子部品Ｅ１の吸着が終了した後、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ｂを次の部品供給位置（次に吸着される電子部品Ｅ２１を供給する部品供給位置）に移動させるためにロータリーヘッド５０の移動を開始する時のことをいう。

　なお、この場合も制御部１１０は吸着ノズル５６が他の電子部品Ｅ１に当たらない下降幅を計算し、計算した下降幅分だけ吸着ノズル５６を下降させる。

　（５－２）搭載に関する制御情報
　次に、制御シーケンスに設定される制御情報のうち電子部品Ｅ１の搭載に関する制御情報について説明する。制御シーケンスには電子部品Ｅ１の搭載に関する制御情報として、電子部品Ｅ１の搭載に用いるＺ軸駆動装置８０、電子部品Ｅ１を搭載するときの吸着ノズル５６の下降タイミングなどが設定される。

　（５－２－１）電子部品の搭載に用いるＺ軸駆動装置
　前述した図７を参照して、電子部品Ｅ１の搭載に用いるＺ軸駆動装置８０の設定について説明する。ここでは図７に示す位置１４５にある吸着ノズル５６が次に搭載する電子部品Ｅ１を吸着している吸着ノズル５６であり、位置１４６が当該電子部品の搭載位置であるとする。
　例えば、Ｔｒ１、Ｔｘｙ１、Ｔ１、Ｔｒ２、Ｔｘｙ２、及び、Ｔ２を以下のように定義する。

　Ｔｒ１・・・次に搭載する電子部品Ｅ１を吸着している吸着ノズル５６を下流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ａまで回転移動させる時間
　Ｔｘｙ１・・・下流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ａを当該電子部品Ｅ１の搭載位置１４６まで移動させる時間
　Ｔ１・・・Ｔｒ１及びＴｘｙ１のうちいずれか大きい方
　Ｔｒ２・・・当該電子部品Ｅ１を吸着している吸着ノズル５６を上流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ｂまで回転移動させる時間
　Ｔｘｙ２・・・下流側のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００Ｂを当該電子部品Ｅ１の搭載位置１４６まで移動させる時間
　Ｔ２・・・Ｔｒ２及びＴｘｙ２のうちいずれか大きい方

　この場合、Ｔ１＜Ｔ２の場合は下流側のＺ軸駆動装置８０を用いて搭載した方が短時間に搭載できる。逆に、Ｔ１＞Ｔ２の場合は上流側のＺ軸駆動装置８０を用いて搭載した方が短時間に搭載できる。

　そこで、制御部１１０は、図６に示す位置１４０と位置１４１との間にある搭載位置に搭載される電子部品Ｅ１については、当該電子部品Ｅ１の直前に搭載される電子部品Ｅ１の搭載が終了したときのロータリーヘッド５０の位置、当該電子部品Ｅ１を吸着している吸着ノズル５６の位置（仮想円６６上の位置）、プリント基板Ｂ１上における当該電子部品Ｅ１の搭載位置、回転体６０の回転速度、ロータリーヘッド５０の移動速度などから各Ｚ軸駆動装置８０についてそれぞれ移動時間Ｔを計算し、移動時間Ｔが短い方のＺ軸駆動装置８０を、当該電子部品Ｅ１の搭載に用いるＺ軸駆動装置８０として設定する。

　一方、制御部１１０は、位置１４６より上流側にある搭載位置に搭載される電子部品Ｅ１については電子部品Ｅ１の搭載に用いるＺ軸駆動装置８０として上流側のＺ軸駆動装置８０を一律に設定し、位置１４５より下流側にある搭載位置に搭載される電子部品Ｅ１については電子部品Ｅ１の搭載に用いるＺ軸駆動装置８０として下流側のＺ軸駆動装置８０を一律に設定する。

　（５－２－２）電子部品を搭載するときの吸着ノズルの下降タイミング（その１）
　前述したように移動時間Ｔは吸着ノズル５６の回転移動動作に要する時間Ｔｒとヘッド移動動作に要する時間Ｔｘｙとのうちいずれか大きい方の時間である。この場合に、Ｔｘｙ＞Ｔｒであったとすると、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６がＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００に位置することになる。

　ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６がＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００に位置している場合は、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６の下降を開始するようにすると、ロータリーヘッド５０の移動が完了してから下降を開始する場合に比べ、電子部品Ｅ１の搭載に要する時間を短縮することができる。

　そこで、制御部１１０は、Ｔｘｙ＞Ｔｒの場合は、吸着ノズル５６の下降を開始するタイミングを、ロータリーヘッド５０の移動が完了するときより前に設定する。これにより、ロータリーヘッド５０の移動が完了する前に吸着ノズル５６の下降が開始される。

　ただし、吸着ノズル５６を下降させると、吸着ノズル５６に吸着されている電子部品Ｅ１が、既に搭載されている他の電子部品Ｅ１のうち当該吸着されている電子部品Ｅ１の移動経路上にある電子部品Ｅ１に当たってしまう虞がある。そこで、制御部１１０は、プリント基板Ｂ１の反り、移動経路上にある他の電子部品Ｅ１の高さ、吸着ノズル５６に吸着されている電子部品Ｅ１の高さなどから、吸着ノズル５６に吸着されている電子部品Ｅ１がロータリーヘッド５０の移動中に他の電子部品Ｅ１に当たらない下降幅を計算する。そして、実装プログラム１１３Ｂを実行する制御部１１０は、ロータリーヘッド５０の移動中に、計算した下降幅分だけ吸着ノズル５６を下降させる。

　（５－２－３）電子部品を搭載するときの吸着ノズルの下降タイミング（その２）
　一方のＺ軸駆動装置８０によって電子部品Ｅ１を搭載するとき、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６に次に搭載される電子部品Ｅ１が吸着されている場合もあり得る。その場合は、ロータリーヘッド５０の移動を開始する時より前に他方のＺ軸駆動装置８０による吸着ノズル５６の下降を開始することが可能である。

　ここで、上述したロータリーヘッド５０の移動を開始する時とは、より具体的には、一方のＺ軸駆動装置８０を用いた電子部品Ｅ１の搭載が終了した後、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００を次の搭載位置（他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６に吸着されている電子部品Ｅ１が搭載される位置）に移動させるためにロータリーヘッド５０の移動を開始する時のことをいう。

　そこで、制御部１１０は、一方のＺ軸駆動装置８０を用いて電子部品Ｅ１を搭載するとき、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６に次に搭載される電子部品Ｅ１が吸着されている場合は、ロータリーヘッド５０の移動を開始する時より前に他方のＺ軸駆動装置８０による吸着ノズル５６の下降を開始するよう設定する。

　なお、この場合も制御部１１０は吸着ノズル５６に吸着されている電子部品Ｅ１が他の電子部品Ｅ１に当たらない下降幅を計算し、計算した下降幅分だけ吸着ノズル５６を下降させる。

　（６）実施形態の効果
　以上説明した実施形態１に係る部品実装装置３０によると、一対のＺ軸駆動装置８０が複数の部品供給位置の並び方向に配置されているので、それら一対のＺ軸駆動装置８０によって同時に電子部品Ｅ１を吸着することができる。これにより電子部品Ｅ１の吸着に要する時間を短縮することができ、ひいては電子部品Ｅ１の実装時間を短縮することができる。
　そして、部品実装装置３０によると、一対のＺ軸駆動装置８０が回転体６０を挟んで当該並び方向の両側に配置されているので、一対のＺ軸駆動装置８０が当該並び方向において回転体６０の両端の間に配置されている場合に比べ、ロータリーヘッド５０の可動領域は同じままで当該並び方向における電子部品Ｅ１の供給範囲及び搭載範囲を拡大することができる。
　よって部品実装装置３０によると、複数のＺ軸駆動装置８０を備える部品実装装置３０において、電子部品Ｅ１の実装時間を短縮しつつ電子部品Ｅ１の供給範囲及び搭載範囲を拡大することができる。

　更に、部品実装装置３０によると、複数の部品供給位置はプリント基板Ｂ１の搬送方向に沿って並んでいる。言い換えると、一対のＺ軸駆動装置８０はプリント基板Ｂ１の搬送方向に並んでいる。このようにすると、搬送方向に直交する方向に並んでいる場合に比べて搬送方向の搭載範囲を広くすることができるので、搬送されてくるプリント基板Ｂ１の長さが搬送方向に長くなっても搭載できる範囲を確保し易くなる。

　また、実施形態１に係る部品実装方法によると、吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着するとき、一対のＺ軸駆動装置８０のうち移動時間Ｔが短い方のＺ軸駆動装置８０を用いて吸着するので、電子部品Ｅ１の実装時間をより短縮することができる。

　更に、実施形態１に係る部品実装方法によると、図６に示す位置１４０より下流側（左側）にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１、及び、位置１４１より上流側（右側）にある部品供給位置で供給される電子部品Ｅ１については移動時間Ｔの計算を省略するので、電子部品Ｅ１の吸着に用いるＺ軸駆動装置８０を設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　更に、実施形態１に係る部品実装方法によると、一方のＺ軸駆動装置８０を用いて吸着ノズル５６に電子部品Ｅ１を吸着させるとき、次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６が他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にあり、且つ、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００の下方に次に吸着される電子部品Ｅ１の部品供給位置がない場合は、ロータリーヘッド５０の移動を開始する時より前に他方のＺ軸駆動装置８０による吸着ノズル５６の下降を開始するので、電子部品Ｅ１の実装時間をより短縮できる。以下、具体的に説明する。

　例えば、次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６が他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にない場合は回転体６０を回転させてその吸着ノズル５６を他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００に位置させなければならず、直ちに他方のＺ軸駆動装置８０を駆動させてその吸着ノズル５６を下降させることができない。この回転体６０の回転移動とロータリーヘッド５０の移動は平行して行うことが時間短縮に有利であるが、平行して行うとロータリーヘッド５０の移動を開始するときより前に吸着ノズル５６の下降を開始することはできない。

　しかるに、次に電子部品Ｅ１を吸着する吸着ノズル５６が他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００に位置していれば、ロータリーヘッド５０の移動を開始するときより前に吸着ノズル５６の下降を開始することができる。このため、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６により早く電子部品Ｅ１を吸着させることができる。これにより電子部品Ｅ１の実装時間をより短縮できる。

　更に、実施形態１に係る部品実装方法によると、吸着ノズル５６に吸着されている電子部品Ｅ１を搭載するとき、一対のＺ軸駆動装置８０のうち移動時間Ｔが短い方のＺ軸駆動装置８０を用いて搭載するので、電子部品Ｅ１の実装時間をより短縮することができる。

　更に、実施形態１に係る部品実装方法によると、一方のＺ軸駆動装置８０を用いて電子部品Ｅ１を搭載するとき、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６に次に搭載される電子部品Ｅ１が吸着されている場合は、ロータリーヘッド５０の移動を開始する時より前に他方のＺ軸駆動装置８０による吸着ノズル５６の下降を開始するので、他方のＺ軸駆動装置８０の駆動位置３００にある吸着ノズル５６により早く電子部品Ｅ１を搭載することができる。これにより電子部品Ｅ１の実装時間をより短縮できる。

　＜実施形態２＞
　次に、実施形態２を図９によって説明する。
　実施形態２に係る表面実装機１は、電子部品Ｅ１の吸着に用いるＺ軸駆動装置８０の設定方法、及び、電子部品Ｅ１の搭載に用いるＺ軸駆動装置８０の設定方法が実施形態１と異なる。

　実施形態２に係る制御部１１０は、一方のＺ軸駆動装置８０（本実施形態では右側（上流側）のＺ軸駆動装置８０）を主ユニット、他方のＺ軸駆動装置８０（本実施形態では左側（下流側）のＺ軸駆動装置８０）を従ユニットとし、基本的には主ユニットを用いて電子部品Ｅ１を吸着及び搭載するように設定し、次に説明する場合のみ従ユニットを用いて吸着及び搭載するように設定する。

　図９を参照して、従ユニットを用いて吸着するように設定される場合について説明する。なお、図９では理解を容易にするため吸着ノズル５６の数を８個に省略している。図９において位置１７１は主ユニットの駆動位置３００を示しており、位置１７２は従ユニットの駆動位置３００を示している。

　また、一点鎖線で示す円１７５は従ユニットの駆動位置３００を中心とする円である。円１７５の半径は仮想円６６の半径より短い範囲で予め設定されたものである。図９において点線１６０で示す直線は、主ユニットの駆動位置３００と従ユニットの駆動位置３００とを結ぶ第１の仮想直線を示しており、点線１６１で示す直線は第１の仮想直線１６０の中点を通り第１の仮想直線１６０に直交する第２の仮想直線を示している。図９に示すように、円１７５は第２の仮想直線１６１より従ユニット側の範囲内にある。円１７５は従ユニットの駆動位置３００を含む所定の範囲の一例である。

　最適化プログラム１１３Ａを実行する制御部１１０は、一つの電子部品Ｅ１の吸着が終了して次に吸着される電子部品Ｅ１を吸着させるとき、次に吸着される電子部品Ｅ１を供給する部品供給位置が従ユニットの駆動位置３００を中心に上述した円１７５内にある場合、すなわち、部品供給位置が従ユニットの駆動位置３００を含む所定の範囲内にある場合は、従ユニットを用いて吸着するように設定する。

　そして、実装プログラム１１３Ｂを実行する制御部１１０は、一つの電子部品Ｅ１の吸着が終了して次の電子部品Ｅ１を吸着させるとき、従ユニットを用いて吸着するよう設定されている場合は従ユニットを用いて電子部品Ｅ１を吸着し、設定されていない場合は主ユニットを用いて電子部品Ｅ１を吸着させる。

　同様に、最適化プログラム１１３Ａを実行する制御部１１０は、一つの電子部品Ｅ１の搭載が終了して次の電子部品Ｅ１を搭載するとき、次に搭載される電子部品Ｅ１の搭載位置が従ユニットの駆動位置３００を中心に上述した円１７５内にある場合は、従ユニットを用いて搭載するように設定する。

　そして、実装プログラム１１３Ｂを実行する制御部１１０は、一つの電子部品Ｅ１の搭載が終了して次の電子部品Ｅ１を搭載するとき、従ユニットを用いて搭載するよう設定されている場合は従ユニットを用いて電子部品Ｅ１を搭載し、設定されていない場合は主ユニットを用いて搭載する。

　また、実施形態２に係る部品実装装置３０では、ユーザは前述した入力部１１８を操作して前述した円１７５の半径（すなわち前述した所定の範囲）を任意に設定することができる。

　以上説明した実施形態２に係る部品実装方法によると、次に吸着される電子部品Ｅ１を供給する部品供給位置が従ユニットの駆動位置３００を含む所定の範囲内にあるか否かを計算すればよく、Ｚ軸駆動装置８０毎に個別に移動時間Ｔを計算する必要がないので、吸着に用いるＺ軸駆動装置８０を設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　更に、実施形態２に係る部品実装方法によると、次に搭載される電子部品Ｅ１の搭載位置が従ユニットの駆動位置を含む所定の範囲内にあるか否かを計算すればよく、Ｚ軸駆動装置８０毎に個別に移動時間Ｔを計算する必要がないので、電子部品Ｅ１の搭載に用いるＺ軸駆動装置８０を設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　更に、実施形態２に係る部品実装方法によると、所定の範囲は従ユニットの駆動位置３００を中心とする円形の範囲であるので、所定の範囲の形状が複雑な形状である場合に比べ、次に吸着される電子部品Ｅ１を供給する部品供給位置が従ユニットの駆動位置３００を含む所定の範囲内にあるか否かの判断、あるいは、次に搭載される電子部品Ｅ１の搭載位置が従ユニットの駆動位置を含む所定の範囲内にあるか否かの判断が容易になる。これにより、電子部品Ｅ１の吸着あるいは搭載に用いるＺ軸駆動装置８０を設定するための計算に要する時間を短縮することができる。

　更に、実施形態２に係る部品実装方法によると、前述した所定の範囲をユーザが設定できるので、ユーザの利便性が向上する。

　なお、ここでは所定の範囲として円１７５を例に説明したが、当該所定の範囲は離散した範囲ではなく連続した範囲であれば円に限定されるものではない。例えば当該所定の範囲は長方形であってもよいし、他の任意の形の範囲であってもよい。また、第２の仮想直線１６１より左側（従ユニット側）の全域を当該所定の範囲としてもよい。

　また、ここでは前述した所定の範囲をユーザが設定できる場合を例に説明した。これに対し、所定の範囲は所定時間で到達できる距離ということもできるので、最適化プログラム１１３Ａによってトータルの実装時間を算出する最適化計算において、トータルの実装時間が短くなるようにこの距離を決定してもよい。例えば、前述した所定の範囲が円ではなくＸ方向及びＹ方向の辺を有する矩形の範囲であるとした場合、Ｘ軸及びＹ軸夫々の駆動で所定時間に到達できるＸ方向及びＹ方向の距離を最適化プログラム１１３Ａによって決定し、その決定した距離によって特定される矩形の範囲を所定の範囲としてもよい。

　＜他の実施形態＞
　本明細書で開示される技術は上記既述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。

　（１）上記の実施形態では表面実装機１が備える制御部１１０が最適化プログラム１１３Ａを実行する場合を例に説明した。これに対し、外部のコンピュータによって最適化プログラム１１３Ａを実行し、それにより生成された制御シーケンスを記憶部１１３に記憶させる構成であってもよい。

　（２）上記の実施形態では部品保持部材として吸着ノズル５６を例に説明したが、部品保持部材は吸着ノズル５６に限られるものではない。例えば、部品保持部材は二つのツメで電子部品Ｅ１を挟んで保持する所謂チャックであってもよい。

　（３）上記の実施形態ではＺ軸駆動装置８０がリニアモータを用いて吸着ノズル５６を昇降させる場合を例に説明したが、Ｚ軸駆動装置８０は回転式モータを用いて昇降させるものであってもよい。

　（４）本明細書で開示される技術は部品実装装置３０に上記の実施形態で説明した部品実装方法を実行させるためのプログラム（具体的には最適化プログラム１１３Ａ）の発明として把握することもできる。

１…表面実装機、２０…搬送コンベア（基板搬送装置）、３０…部品実装装置、３３Ｙ…Ｙ軸ガイドレール（ヘッド移動機構の一例）、３４Ｙ…Ｙ軸ボールねじ（ヘッド移動機構の一例）、３５Ｙ…Ｙ軸サーボモータ（ヘッド移動機構の一例）、３４Ｘ…Ｘ軸ボールねじ（ヘッド移動機構の一例）、３５Ｘ…Ｘ軸サーボモータ（ヘッド移動機構の一例）、３５Ｎ…Ｎ軸サーボモータ（回転体駆動装置の一例）、４０…部品供給装置、５０…ロータリーヘッド、５６…吸着ノズル（部品保持部材の一例）、６０…回転体、６１…回転軸線、６６…仮想円、８０…Ｚ軸駆動装置（保持部材駆動ユニットの一例）、１１８…入力部（設定部の一例）、１４７…部品供給位置、３００Ａ、３００Ｂ…駆動位置、Ｂ１…プリント基板、Ｅ１…電子部品

Claims (11)

1. 　一列に並ぶ複数の部品供給位置で供給される部品を基板に実装する部品実装装置であって、
   　回転体と、
   　前記回転体を回転駆動する回転体駆動部と、
   　回転軸線方向に移動可能に前記回転体に取り付けられている複数の部品保持部材であって、前記回転軸線を中心とする仮想円上に配列されており、前記部品を保持及び解放する複数の部品保持部材と、
   　それぞれ前記仮想円上の所定の駆動位置に回転移動した前記部品保持部材を前記回転軸線方向に移動させる一対の保持部材駆動ユニットであって、前記回転体を挟んで前記複数の部品供給位置の並び方向の両側に配置されている一対の保持部材駆動ユニットと、
   を有するロータリーヘッドと、
   　前記ロータリーヘッドを前記回転軸線に垂直な方向に移動させるヘッド移動機構と、
   を備える、部品実装装置。
2. 　請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、
   　前記部品実装装置は前記回転体駆動部による前記回転体の回転と前記ヘッド移動機構による前記ロータリーヘッドの移動とを並行して行うものであり、
   　前記一対の保持部材駆動ユニットのそれぞれについて、前記回転体を回転させて次に前記部品を保持する前記部品保持部材を当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置まで回転移動させる時間と前記ロータリーヘッドを移動させて当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置を次に保持される前記部品を供給する部品供給位置まで移動させる時間とのうちいずれか大きい方を当該保持部材駆動ユニットの移動時間とし、いずれか移動時間が短い方の前記保持部材駆動ユニットを用いて部品を保持する、部品実装方法。
3. 　請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、
   　前記ロータリーヘッドを基準に前記複数の部品供給位置の並び方向の一方の側を左側、他方の側を右側というとき、
   　前記ロータリーヘッドが可動領域の左端に移動したときの右側の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置より左側にある前記部品供給位置で供給される前記部品については左側の前記保持部材駆動ユニットを用いて保持し、前記ロータリーヘッドが前記可動領域の右端に移動したときの左側の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置より右側にある前記部品供給位置で供給される前記部品については右側の前記保持部材駆動ユニットを用いて保持する、部品実装方法。
4. 　請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、
   　一方の前記保持部材駆動ユニットを用いて前記部品を保持させるとき、次に前記部品を保持する前記部品保持部材が他方の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置にあり、且つ、前記他方の保持部材駆動ユニットの前記駆動位置が次に保持される前記部品の部品供給位置にない場合は、前記ロータリーヘッドの移動を開始する時より前に前記他方の保持部材駆動ユニットによる前記部品保持部材の下降を開始する、部品実装方法。
5. 　請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、
   　一方の前記保持部材駆動ユニットを主ユニット、他方の前記保持部材駆動ユニットを従ユニットとし、次に保持される前記部品を供給する前記部品供給位置が前記従ユニットの前記駆動位置を含む所定の範囲内にある場合は前記従ユニットを用いて当該部品を保持し、それ以外の場合は前記主ユニットを用いて当該部品を保持する、部品実装方法。
6. 　請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、
   　前記部品実装装置は前記回転体駆動部による前記回転体の回転と前記ヘッド移動機構による前記ロータリーヘッドの移動とを並行して行うものであり、
   　前記一対の保持部材駆動ユニットのそれぞれについて、前記回転体を回転させて次に搭載する部品を保持している前記部品保持部材を当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置まで回転移動させる時間と前記ロータリーヘッドを移動させて当該保持部材駆動ユニットの前記駆動位置を当該部品の搭載位置まで移動させる時間とのうちいずれか大きい方を当該保持部材駆動ユニットの移動時間とし、いずれか移動時間が短い方の前記保持部材駆動ユニットを用いて搭載する、部品実装方法。
7. 　請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、
   　一方の前記保持部材駆動ユニットを用いて前記部品を搭載するとき、他方の前記保持部材駆動ユニットの前記駆動位置にある前記部品保持部材に次に搭載される部品が保持されている場合は、前記ロータリーヘッドの移動を開始する時より前に前記他方の保持部材駆動ユニットによる前記部品保持部材の下降を開始する、部品実装方法。
8. 　請求項１に記載の部品実装装置を用いた部品実装方法であって、一方の前記保持部材駆動ユニットを主ユニット、他方の前記保持部材駆動ユニットを従ユニットとし、前記従ユニットの前記駆動位置にある前記部品保持部材に保持されている前記部品の搭載位置が前記従ユニットの前記駆動位置を含む所定の範囲内にある場合は前記従ユニットを用いて当該部品を搭載し、それ以外の場合は前記主ユニットを用いて当該部品を搭載する、部品実装方法。
9. 　前記所定の範囲は、前記従ユニットの前記駆動位置を中心とする円形の範囲、又は、前記駆動位置を含む矩形の範囲である、請求項５又は請求項８に記載の部品実装方法。
10. 　前記部品実装装置は設定部を備えており、
    　前記設定部を介して前記所定の範囲の設定を受け付ける、請求項５、請求項８、又は、請求項９に記載の部品実装方法。
11. 　請求項１に記載の部品実装装置と、
    　一列に並ぶ複数の部品供給位置で部品を供給する部品供給装置と、
    　前記基板を前記部品実装装置による前記部品の実装位置まで搬送する基板搬送装置と、
    を備える表面実装機。

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