(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を位置決めするＸＹテーブルと、前記ＸＹテーブルを駆動するＸ軸モータ及びＹ軸モータと、部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部を駆動するＵ軸モータと、前記部品供給部から部品をピックアップし前記ＸＹテーブルに位置決めされた基板に部品を搭載する移載ヘッドと、前記移載ヘッドを保持する回転体と、前記回転体を駆動するメイン軸モータとを備えた電子部品実装装置による電子部品実装方法であって、ＮＣデータから前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間のうち最も長い最長時間を求めるステップと、前記最長時間と前記回転体が最高タクトタイムでインデックス回転した場合の計算上のインデックス時間とを比較するステップとを含み、
前記インデックス時間が前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間の最長時間よりも長い場合は、前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの動作時間を延長し、
また前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間の最長時間が前記インデックス時間よりも長い場合は、前記インデックス時間及び最長時間である当該軸モータ以外の他の軸モータの動作時間を延長することを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置には、間欠回転し移載ヘッドを昇降自在に保持する回転体を備えたタイプがある。このものでは、基板を位置決めするＸＹテーブル、直線状に往復移動する部品供給部、移載ヘッドを備えた回転体という複数の構成要素が協調して動作することにより、正しい部品実装が行えるようになっている。
【０００３】
ここで、実装時間を短縮するためには、回転体を、可能な限り最高のタクトタイムで間欠回転させる必要がある。
【０００４】
一方、ＸＹテーブルや部品供給部は、回転体の間欠回転が完了する前に、その動作を完了していなければならない。なぜなら、回転体の間欠動作が完了したら移載ヘッドが下降してＸＹテーブル上の基板や部品供給部に接触するが、この接触時に基板や部品供給部が移動していると、基板や部品供給部の正しい位置からずれた位置に移載ヘッドが接触し搭載ミスやピックアップミスを生じてしまうからである。
【０００５】
ところが、ＸＹテーブルや部品供給部の移動に長い時間を要する場合もある。このような場合、回転体のタクトタイムを最高のタクトタイムとすると、上述したミスを生じてしまうので、回転体側を減速（一時停止も含む）させる必要がある。
【０００６】
次に図６を参照しながら、従来の電子部品実装装置における動作を説明する。図６において、各段の縦軸は速度又は位置を、横軸は時間を示す。そして、第１サイクルと第２サイクルの２つのサイクルを表示してある。
【０００７】
さて上述したように、Ｘ，Ｙ，Ｕの各軸モータは、回転体の間欠回転中（インデックス時間中）に動作を完了させなければならない。第１サイクルでは、各軸モータの動作範囲が狭いため、各軸モータの計算上の動作時間ＴＸ１  ，ＴＹ１  ，ＴＵ１  は比較的小さく、間欠回転を最高のタクトタイムで行ってもこれらの動作時間ＴＸ１  ，ＴＹ１  ，ＴＵ１  はインデックス時間ＴＩ１  中におさまっている。このため、従来の電子部品実装装置では、計算上の動作時間ＴＸ１  ，ＴＹ１  ，ＴＵ１  をそのまま実際の各軸モータの動作時間としていた。
【０００８】
また第２サイクルでは、Ｘ軸モータの移動範囲が広く、その動作時間ＴＸ２  は最高のタクトタイムによるインデックス時間ＴＩ１  を上回っている。そこで、第２サイクルでは、メイン軸側を減速してインデックス時間をＴＩ２  に延長して対処している。そして、この場合も計算上の動作時間ＴＸ２  ，ＴＹ２  ，ＴＵ２  がそのまま実際の各軸モータの動作時間とされていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の電子部品実装装置では、各軸モータの動作時間を短縮することのみに着目していたので、第１サイクル、第２サイクルに示したように、メイン軸の減速の有無にかかわらず、各軸の計算上の動作時間を実際の動作時間としてそのまま用いていた。
【００１０】
しかしながら、このようにすると、必要以上に大きな加速度で作動することとなり、騒音・振動が大きくなって、設置環境に悪い影響を及ぼすという問題点があった。即ち、第１サイクルにおける時間（ＴＩ１  −ＴＸ１  ）や時間（ＴＩ２  −ＴＵ２  ）などの時間を各軸モータは無駄に消費しているのである。
【００１１】
そこで本発明は、騒音・振動等を抑制できる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品実装方法は、基板を位置決めするＸＹテーブルと、前記ＸＹテーブルを駆動するＸ軸モータ及びＹ軸モータと、部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部を駆動するＵ軸モータと、前記部品供給部から部品をピックアップし前記ＸＹテーブルに位置決めされた基板に部品を搭載する移載ヘッドと、前記移載ヘッドを保持する回転体と、前記回転体を駆動するメイン軸モータとを備えた電子部品実装装置による電子部品実装方法であって、ＮＣデータから前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間のうち最も長い最長時間を求めるステップと、前記最長時間と前記回転体が最高タクトタイムでインデックス回転した場合の計算上のインデックス時間とを比較するステップとを含み、前記インデックス時間が前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間の最長時間よりも長い場合は、前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの動作時間を延長し、また前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間の最長時間が前記インデックス時間よりも長い場合は、前記インデックス時間及び最長時間である当該軸モータ以外の他の軸モータの動作時間を延長する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の電子部品実装方法は、基板を位置決めするＸＹテーブルと、ＸＹテーブルを駆動するＸ軸モータ及びＹ軸モータと、部品を供給する部品供給部と、部品供給部を駆動するＵ軸モータと、部品供給部から部品をピックアップしＸＹテーブルに位置決めされた基板に部品を搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドを保持する回転体と、回転体を駆動するメイン軸モータとを備えた電子部品実装装置による電子部品実装方法であって、ＮＣデータから前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間のうち最も長い最長時間を求めるステップと、前記最長時間と前記回転体が最高タクトタイムでインデックス回転した場合の計算上のインデックス時間とを比較するステップとを含み、前記インデックス時間が前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間のうち最長時間よりも長い場合は、前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの
動作時間を延長し、また前記Ｘ軸モータと前記Ｙ軸モータと前記Ｕ軸モータの計算上の動作時間のうち最長時間が前記インデックス時間よりも長い場合は、前記インデックス時間及び最長時間である当該軸モータ以外の他の軸モータの動作時間を延長する。
【００１５】
したがって、Ｘ，Ｙ，Ｕの各軸モータは、有効な時間を活用して可能な限りゆっくりと動作する。このため加速度を小さくして振動・騒音等を抑制することができる。
【００１６】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の概略機構図である。
【００１７】
図１に示すように、基板１はＸＹテーブル２に保持され、ＸＹテーブル２はＸ軸モータ３及びＹ軸モータ４により駆動される。したがって、Ｘ軸モータ３、Ｙ軸モータ４を作動させれば、基板１をＸＹ方向に位置決めできる。
【００１８】
ＸＹテーブル２の奥には、部品供給部５が配置されている。部品供給部５は、それぞれ種々の部品を供給する複数のパーツフィーダ６と、パーツフィーダ６を支持する移動テーブル７と、移動テーブル７をＸ方向に往復移動させるＵ軸モータ８とから構成される。
【００１９】
ここで、基板１の搭載位置やパーツフィーダ６のピックアップ位置は、ＸＹＺ座標系において常に一定であり、これらの一定位置に基板１の特定の箇所や特定のパーツフィーダ６を合わせるようになっている。このため、実装の途中で基板１や移動テーブル７を大きく移動させねばならぬ場面があると、Ｘ軸モータ３、Ｙ軸モータ４、Ｕ軸モータ８の動作完了タイミングが通常より大幅に遅れてしまうことがあるのである。
【００２０】
さてＸＹテーブル２と部品供給部５の中間の上方には、インデックス機構部９が配置される。インデックス機構部９には、メイン軸モータ１２が設けられ、このメイン軸モータ１２は、垂直下方に延びる第１の出力軸（メイン軸）１０とインデックス機構部９の側面から突出する第２の出力軸１１とを同期的に回軸させる。
【００２１】
第１の出力軸１０の下端部には、円筒状をなす回転体１３が同軸的に軸着されている。そして、回転体１３の周面には、複数の支持板１４が昇降自在に取付けられ、各支持板１４の下部には移載ヘッド１５が固定されている。また、１６は支持板１４の上部に突設されるドグである。
【００２２】
一方、第２の出力軸１１には、プーリ１７が軸着され、第２の出力軸１１の回転力は、タイミングベルト１９、プーリ２０を介してシャフト１８へ伝達される。
【００２３】
シャフト１８の両端部には、カム２１，２２が固着されており、カム２１，２２によりＸＹテーブル２側のリンク機構２３と部品供給部５側のリンク機構２４が駆動される。
【００２４】
リンク機構２３のうち、支点２６とカム２１に周接するカムフォロワ２７を備えたＬ字状の第１レバー２５は矢印Ｎ１方向に揺動する。この揺動によって、第１レバー２５に対してピン２９で枢支される第２レバー２８は、矢印Ｎ２方向に昇降する。さらに、支点３１を持ち、ピン３０により第２レバー２８に枢支される第３レバー３２は、矢印Ｎ３方向に揺動する。また、第３レバー３２の先端部は、上述したドグ１６に当接している。リンク機構２４もリンク機構２３と同じ構成となっている。
【００２５】
したがって、メイン軸モータ１２を駆動すると、回転体１３を矢印Ｍ方向に間欠回転させると共に、ＸＹテーブル２上あるいは部品供給部５上で、移載ヘッド１５を昇降させ得るにようになっている。
【００２６】
次に、図２を参照しながら、電子部品実装装置の制御手段について説明する。図２において、３３は部品の搭載座標データやパーツフィーダ６の各取付位置データなどを含むＮＣデータを記憶するＮＣデータ記憶部、３４はメイン軸モータ１２をドライブするメイン軸モータ駆動部３５とＸ軸モータ３をドライブするＸ軸モータ駆動部３６と、Ｙ軸モータ４をドライブするＹ軸モータ駆動部３７と、Ｕ軸モータ８をドライブするＵ軸モータ駆動部３８とに、それぞれ速度パターンＶＭ，ＶＸ，ＶＹ，ＶＵを出力する制御部である。
【００２７】
次に図３を参照しながら制御部３４について詳述する。ここで、制御部３４は、次の構成によって、Ｘ軸モータ３とＹ軸モータ４とＵ軸モータ８の計算上の動作時間ＴＸ，ＴＹ，ＴＵのうち最も長い最長時間と、回転体１３が最高タクトタイムで間欠回転した場合の計算上のインデックス時間ＴＩとを比較して長い方の時間を、回転体１３のインデックス時間と決定する。そして、このインデックス時間に適合するようにメイン軸モータ１２の速度パターンＶＭを決定し、このインデックス時間以内で、Ｘ軸モータ３とＹ軸モータ４とＵ軸モータ８の動作時間を延長するものである。
【００２８】
さて、制御部３４には、ＮＣデータが入力されるが、このＮＣデータからＸ軸モータ動作時間計算手段３９、Ｙ軸モータ動作時間計算手段４０、Ｕ軸モータ動作時間計算手段４１は、それぞれＸ，Ｙ，Ｕ軸モータ３，４，８の計算上の動作時間ＴＸ，ＴＹ，ＴＵを算出する。すると、最長時間選択手段４２が、これら計算上の動作時間ＴＸ，ＴＹ，ＴＵのうち最も長い最長時間ＴＭａｘを比較手段４３へ出力する。
【００２９】
一方、比較手段４３は、メイン軸モータ１２を最高のタクトタイム用の速度パターンで動作させたときの回転体１３の計算上のインデックス時間ＴＩを求め、この計算上のインデックス時間ＴＩと最長時間ＴＭａｘとのうち、長い方の時間を、回転体１３のインデックス時間ＴＩに代入する。そして、代入後のインデックス時間ＴＩを、メイン軸モータ動作パターン発生手段４４、Ｘ軸モータ動作パターン発生手段４５、Ｙ軸モータ動作パターン発生手段４６及びＵ軸モータ動作パターン発生手段４７へ出力する。
【００３０】
すると、メイン軸モータ動作パターン発生手段４４は、代入後のインデックス時間ＴＩに適合する速度パターンＶＭをメイン軸モータ駆動部３５へ出力し、このパターンＶＭによってメイン軸モータ１２が動作する。ここで、計算上のインデックス時間ＴＩが最長時間ＴＭａｘよりも長ければ、速度パターンＶＭは最高のタクトタイム用のものとなり、メイン軸モータ１２の減速は行われない。一方、そうでなければ、最長時間ＴＭａｘに合わせてメイン軸モータ１２が減速することになる。
【００３１】
また、Ｘ軸モータ動作パターン発生手段４５、Ｙ軸モータ動作パターン発生手段４６及びＵ軸モータ動作パターン発生手段４７では、代入後のインデックス時間ＴＩを、極力フルに使う速度パターンＶＸ，ＶＹ，ＶＵが生成され、このパターンＶＸ，ＶＹ，ＶＵに従ってＸ軸モータ３、Ｙ軸モータ４及びＵ軸モータ８が動作する。これにより、加速度を極力小さくして、振動・騒音を抑制できる。
【００３２】
次に、図４に沿って、図５の各サイクルの動作を説明する。なお、図５は、従来技術を示す図６と同様の実装を行う場合を示している。
【００３３】
まず、第１サイクルでは、ステップ１にて、各軸モータ３，４，８の計算上の動作時間ＴＸ１  ，ＴＹ１  ，ＴＵ１  が計算され、このうちの最長時間ＴＭａｘが選択される（ステップ２）。第１サイクルでは、ＴＭａｘ＝ＴＸ１  （＝ＴＹ１  ＝ＴＵ１  ）となる。
【００３４】
次にステップ３で、最高タクトタイム時の計算上のインデックス時間ＴＩ１  （移載ヘッドの致着タイミング）が求められ、ＴＩ１  とＴＭａｘ（動作完了タイミング）が比較される（ステップ４）。第１サイクルでは、ＴＩ１  ＞ＴＭａｘであるので、代入後のインデックス時間は計算上のそれと同じくＴＩ１  となり、メイン軸モータ１２の速度パターンＶＭは、最高のタクトタイム用のものとなる（ステップ５）。
【００３５】
また、各軸３，４，８側では、代入後のインデックス時間ＴＩ１  をフルに使うように、計算上の動作時間ＴＸ１  ，ＴＹ１  ，ＴＵ１  （鎖線）から延長した動作時間の速度パターン（実線）ＶＸ，ＶＹ，ＶＵが使用される（ステップ７，８）。図５の実線と鎖線を比べれば明らかなように、加速度（傾き）は大幅に小さくなっており、振動・騒音が抑制される。
【００３６】
第２サイクルでは、ＴＭａｘ＝ＴＸ２であり、またＴＭａｘ＞ＴＩ１である。したがって、ステップ４からステップ６へ移行し、代入後のインデックス時間ＴＩ２＝ＴＭａｘ（＝ＴＸ２）となるようにインデックス時間をＴＩ２に延長する。即ち、最高のタクトタイム用の速度パターンに減速をした速度パターンＶＭが出力される。
【００３７】
また、ＴＭａｘとなるＸ軸モータ３は減速されないが、最長時間ＴＭａｘである当該軸モータ（本例ではＸ軸モータ３）以外の軸モータであるＹ軸モータ４及びＵ軸モータ８は、計算上の動作時間ＴＹ２，ＴＵ２  （鎖線）から延長された動作時間（実線）が適用され、加速度が小さくなり振動・騒音が抑制されるものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、動作時間の加速度を低減し、振動・騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の概略機構図
【図２】本発明の一実施の形態における制御手段のブロック図
【図３】本発明の一実施の形態における制御手段のブロック図
【図４】本発明の一実施の形態における電子部品実装方法のフローチャート
【図５】本発明の一実施の形態におけるタイミングチャート
【図６】従来の電子部品実装装置のタイミングチャート
【符号の説明】
２  ＸＹテーブル
３  Ｘ軸モータ
４  Ｙ軸モータ
５  部品供給部
８  Ｕ軸モータ
１２  メイン軸モータ
１３  回転体
１５  移載ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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