(57)【要約】  部品を搭載する部品搭載面を有し、立体形状をした基板Ｐをハンドリングするロボット２０のハンドリング条件を決定する決定装置１００であって、前記ロボット２０で前記基板をハンドリングした時に、前記基板Ｐに搭載済みの部品５が搭載不良を生じないように、前記基板のハンドリング条件を、少なくとも部品情報を含むハンドリング条件決定情報に基づいて、決定する。
2018216128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を搭載する部品搭載面を有し、立体形状をした基板をハンドリングするロボットのハンドリング条件を決定する決定装置であって、
前記ロボットで前記基板をハンドリングした時に、前記基板に搭載済みの部品が搭載不良を生じないように、前記基板のハンドリング条件を、少なくとも部品情報を含むハンドリング条件決定情報に基づいて、決定する、決定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の決定装置であって、
前記部品情報は、
部品種、部品重量のうち、少なくともいずれかの情報を含む、決定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の決定装置であって、
前記ハンドリング条件決定情報と、
前記ハンドリング条件決定情報に対応付けて前記ハンドリング条件を記憶したデータテーブルに基づいて、前記ハンドリング条件を決定する、決定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の決定装置であって、
ｎ番目の部品を搭載するため、前記基板をハンドリングする際に、前記基板に搭載済みの１〜（ｎ−１）番目の部品が搭載不良を生じないように、ｎ番目の部品のハンドリング条件を決定する、決定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の決定装置であって、
前記基板に対する部品の搭載順を、前記基板をハンドリングした際に、搭載不良が発生し難い部品が先になるように、決定する、決定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の決定装置であり、
前記ロボットが上下方向に自由度を有する場合、
前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、前記基板を上下方向に移動する時の加速度及び減速度を決定する、決定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の決定装置であって、
前記ロボットが回転方向の自由度を有する場合、
前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、前記基板を回転する時の回転方向の角速度を決定する、決定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の決定装置であって、
前記ロボットが、水平方向の第１回転軸を中心とした第１回転方向と、前記第１回転軸に直交する第２回転軸を中心とした第２回転方向の２方向に自由度を持つ場合、
前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、第１回転方向の角速度と、第２回転方向の角速度を決定する、決定装置。
【請求項９】
請求項６に記載の決定装置であって、
前記ハンドリング条件として、前記基板を上下方向に移動する時の加速度及び減速度を決定する場合、
前記ハンドリング条件決定情報は、
前記部品情報と、
前記基板に印刷したソルダペーストによる部品保持力と、を含む、決定装置。
【請求項１０】
請求項７又は請求項８に記載の決定装置であって、
前記ハンドリング条件として、前記基板を回転する時の回転方向の角速度を決定する場合、
前記ハンドリング条件決定情報は、
前記部品情報と、
回転中心から部品までの距離と、
前記基板に印刷したソルダペーストによる部品保持力と、を含む、決定装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の決定装置であって、
ソルダペーストによる前記部品保持力を、ソルダペーストの表面張力と電極周長とから算出する、決定装置。
【請求項１２】
部品を搭載する部品搭載面を有し、立体形状をした基板に部品を搭載する部品搭載装置であって、
前記基板をハンドリングするロボットと、
前記ロボットにより保持された前記基板に対して部品を搭載するヘッドユニットと、
制御部と、を含み、
前記制御部は、請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の決定装置により決定されたハンドリング条件に従って、前記ロボットをハンドリングする、部品搭載装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の部品搭載装置であって、
前記ロボットが複数の駆動軸を備えて、複数の自由度を有する場合、
前記制御部は、前記ロボットの各駆動軸を、動作タイミングが重ならいように制御する、部品搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される技術は、立体形状をした基板を、ハンドリングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、立体形状をした基板がある。例えば、曲面状の部品装着面を有する基板や、階段型のような複数面の部品装着面を有する基板等が挙げられる。【０００３】
下記特許文献１には、立体形状をした基板に対して、部品を搭載する部品実装装置が開示されている。部品実装装置は、基板保持装置と、基板搬送装置と、部品移載装置と、これらの装置を制御する制御装置により構成されている。基板保持装置は、回転装置や移動装置を備えており、基板を軸回りに回転したり、上下方向に移動出来る構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１７８４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基板保持装置等のロボットによって、基板をハンドリング、すなわち回転させたり、上下方向に移動させた時に、搭載済みの部品が、基板から脱落したり、位置ずれを起こす等、搭載不良を生じることがある。【０００６】
本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、搭載済みの部品が、基板をハンドリングした際に、基板から脱落したり、位置ずれを起こす等の搭載不良を起こすことを抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書で開示される決定装置は、部品を搭載する部品搭載面を有し、立体形状をした基板をハンドリングするロボットのハンドリング条件を決定する決定装置であって、前記ロボットで前記基板をハンドリングした時に、前記基板に搭載済みの部品が搭載不良を生じないように、前記基板のハンドリング条件を、少なくとも部品情報を含むハンドリング条件決定情報に基づいて、決定する。【０００８】
本構成では、搭載済みの部品が、基板をハンドリングした際に、基板から脱落する等の搭載不良を起こすことを抑制できる。【０００９】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記部品情報は、部品種、部品重量のうち、少なくともいずれかの情報を含むことが好ましい。【００１０】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記ハンドリング条件決定情報と、前記ハンドリング条件決定情報に対応付けて前記ハンドリング条件を記憶したデータテーブルに基づいて、前記ハンドリング条件を決定することが好ましい。この構成では、複雑な計算を行うことなく、ハンドリング条件が決定できる。【００１１】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、ｎ番目の部品を搭載するため前記基板をハンドリングする際に、前記基板に搭載済みの１〜（ｎ−１）番目の部品が搭載不良を生じないように、ｎ番目の部品のハンドリング条件を決定することが好ましい。この構成では、ｎ番目の部品を搭載するため、基板をハンドリングした時に、１〜（ｎ−１）番目の部品が搭載不良を生じることを抑制できる。【００１２】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記基板に対する部品の搭載順を、前記基板をハンドリングした際に、搭載不良が発生し難い部品が先になるように、決定することが好ましい。この構成では、全部品の搭載に必要な搭載時間が短くなるように、部品の搭載順を最適化できる。【００１３】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記ロボットが上下方向に自由度を有する場合、前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、前記基板を上下方向に移動する時の加速度及び減速度を決定することが好ましい。この構成では、基板を上下方向にハンドリングした時に、基板に搭載された部品が搭載不良を生じることを抑制できる。【００１４】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記ロボットが回転方向に自由度を有する場合、前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、前記基板を回転する時の回転方向の角速度を決定することが好ましい。この構成では、基板を回転方向にハンドリングした時に、基板に搭載された部品が搭載不良を生じることを抑制できる。【００１５】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記ロボットが、水平方向の第１回転軸を中心とした第１回転方向と、前記第１回転軸に直交する第２回転軸を中心とした第２回転方向の２方向に自由度を持つ場合、前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、第１回転方向の角速度と、第２回転方向の角速度を決定することが好ましい。この構成では、基板を第１回転方向や第２回転方向にハンドリングした時に、基板に搭載された部品が搭載不良を生じることを抑制できる。【００１６】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記ハンドリング条件として、前記基板を上下方向に移動する時の加速度及び減速度を決定する場合、前記ハンドリング条件決定情報は、前記部品情報と、前記基板に印刷したソルダペーストによる部品保持力と、を含むことが好ましい。【００１７】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記ハンドリング条件として、前記基板を回転する時の回転方向の角速度を決定する場合、前記ハンドリング条件決定情報は、前記部品情報と、回転中心から部品までの距離と、前記基板に印刷したソルダペーストによる部品保持力と、を含むことが好ましい。【００１８】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、ソルダペーストによる前記部品保持力を、ソルダペーストの表面張力と電極周長とから算出することが好ましい。この構成では、部品保持力を比較的簡単に算出できる。【００１９】
本明細書で開示される部品搭載装置は、部品を搭載する部品搭載面を有し、立体形状をした基板に部品を搭載する部品搭載装置であって、前記基板をハンドリングするロボットと、前記ロボットにより保持された前記基板に対して部品を搭載するヘッドユニットと、制御部と、を含み、前記制御部は、上記決定装置により決定されたハンドリング条件に従って、前記ロボットをハンドリングする。【００２０】
本構成では、搭載済みの部品が、基板をハンドリングした際に、基板から脱落する等の搭載不良を起こすことを抑制できる。【００２１】
本明細書で開示される決定装置の一実施態様として、前記ロボットが複数の駆動軸を備えて複数の自由度を有する場合、制御部は、前記ロボットの各駆動軸を、動作タイミングが重ならいように制御することが好ましい。本構成では、複数の駆動軸を同時に動作する場合に比べて、搭載済みの部品が搭載不良を起こすことを抑制出来る。
【発明の効果】
【００２２】
本明細書で開示される技術によれば、搭載済みの部品が、基板のハンドリングにより、基板から脱落する等の搭載不良を起こすことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態１において、部品搭載装置の平面図
【図２】部品搭載装置の正面図
【図３】部品搭載装置の側面図
【図４】ロボットの斜視図
【図５】ロボットの一部を拡大した斜視図
【図６】ロボットの側面図
【図７】部品搭載装置の電気的構成を示すブロック図
【図８】Ｚ方向への移動時に部品に作用する力の説明図
【図９】ハンドリング条件の決定テーブルを示す図
【図１０】回転時に部品に作用する力の説明図
【図１１】角速度の算出方法の説明図
【図１２】角速度の算出方法の説明図
【図１３】ハンドリング条件の決定テーブルを示す図
【図１４】ハンドリング条件の決定テーブルを示す図
【図１５】チップ部品の平面図
【図１６】ＳＯＰの平面図
【図１７】部品ライブラリを示す図
【図１８】ハンドリング条件の決定フローを示す図
【図１９】搭載プログラムデータを示す図
【図２０】実施形態２において、ハンドリング条件の決定テーブルを示す図
【図２１】実施形態５において、基板を約１８０°回転した状態を示す図
【図２２】同じく基板を約１８０°回転した状態を示す図
【図２３】他の実施形態を示す部品搭載装置及び決定装置の電気的構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜実施形態１＞
１．部品搭載装置の説明
図１は部品搭載装置の平面図、図２は部品搭載装置の正面図、図３は部品搭載装置の側面図である。部品搭載装置１は、立体形状をした基板Ｐに部品５を搭載する装置である。尚、以下の説明において、図１の左右方向（基板Ｐの搬送方向）をＸ方向、図１の上下方向（基板の搬送方向に対して直交する方向）をＹ方向とする。また、図２、３の上下方向（部品搭載装置の上下方向）をＺ方向とする。
【００２５】
また本明細書において、基板Ｐとは、「電子部品５が搭載される対象物」を指し、特に形状が板状であることを限定するものではない。
【００２６】
部品搭載装置１は、基台１０と、ロボット２０と、ロボット２０に保持された基板Ｐに対して部品５を搭載するヘッドユニット７０と、ヘッドユニット７０を基台１０上において平面方向（ＸＹ方向）に移動させる移動装置８０と、コントローラ１００と、を含む。尚、コントローラ１００は、本発明の「制御部」、「決定装置」に相当する。
【００２７】
ロボット２０は、基板Ｐを保持してハンドリングする装置である。ハンドリングとは、保持した基板Ｐを移動することである。図１に示すように、ロボット２０は、基台１０上に配置されている。ロボット２０は、ロボット本体３０と、ロボット本体３０に取り付けられ、基板Ｐを保持する保持部５０とを含む。
【００２８】
以下、ロボット本体３０の構成を説明する。ロボット本体３０は、図４〜図６に示すように、支柱３１と、支柱３１に沿ってＺ方向にスライドするスライド部３３と、モータＭ１を有している。支柱３１には、Ｚ方向に沿って、ボールねじ軸Ｌｚが取り付けられている。ボールねじ軸Ｌｚは、スライド部３３に取り付けられたナット３４と共に、ボールねじ機構を構成している。モータＭ１は、ボールねじ機構の動力源であり、ベルト３５を介してボールねじ軸Ｌｚに連結されている。そのため、モータＭ１を駆動してボールねじ軸Ｌｚを回転させると、ボールねじ機構の作用により、スライド部３３が支柱３１に沿ってＺ方向にスライドすることが出来る。
【００２９】
また、ロボット本体３０は、第１回転軸Ｌｓ１と、第１回転軸Ｌｓ１の先端に取り付けられた回転板４１と、モータＭ２を有している。第１回転軸Ｌｓ１は、軸線が水平方向に沿った水平軸であり、スライド部３３に固定されたプレート４０に対して、軸受け３７を介して回転可能に支持されている。モータＭ２のモータ軸は、ベルト３８を介して第１回転軸Ｌｓ１に連結されている。そのため、モータＭ２を駆動させると、第１回転軸Ｌｓ１が回転し、回転板４１が第１回転軸Ｌｓ１を中心に、Ｓ１方向に回転する。尚、Ｓ１方向への回転を以下、チルトと呼ぶ。Ｓ１方向が本発明の「第１回転方向」に相当する。
【００３０】
また、ロボット本体３０は、第２回転軸Ｌｓ２と、第２回転軸Ｌｓ２の先端に取り付けられた保持部５０と、モータＭ３を有している。第２回転軸Ｌｓ２は、チルト角がゼロ度の状態で、軸線が鉛直方向（Ｚ方向）に沿った鉛直軸であり、回転板４１に対して軸受け４３を介して回転可能に支持されている。モータＭ３のモータ軸はベルト４５を介して第２回転軸Ｌｓ２に連結されている。そのため、モータＭ３を駆動させると、第２回転軸Ｌｓ２が回転し、保持部５０が第２回転軸Ｌ２を中心に、Ｓ２方向に回転する。Ｓ２方向が本発明の「第２回転方向」に相当する。
【００３１】
上記のように、ロボット本体３０は３つの駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を備えており、Ｚ方向（上下方向）への移動と、Ｓ１方向及びＳ２方向への回転の３つの自由度を有している。そして、各モータＭ１〜３を駆動させることで、保持部５０に対して、以下（１）〜（３）の動きを独立又は複合的に行わせることが出来る。尚、自由度とは、ロボット１の運動の融通性を表す尺度であり、独立して行うことが出来る運動の数を意味する。一般に、駆動軸の数が、自由度の数となる。
【００３２】
（１）Ｚ方向への直線移動
（２）Ｓ１方向への回転（チルト）
（３）Ｓ２方向への回転
【００３３】
保持部５０は、図５に示すように、筒状をした本体部５１と、本体部５１上に周方向に等間隔で配置された３つのツメ部５５から構成されている。３つのツメ部５５は、本体部５１に対して径方向に移動自在である。３つのツメ部５５を、径方向の中心側に移動させて基板下面に取り付けられた冶具Ｕを挟持することで、基板Ｐを保持することが出来る。また、径方向の外側に移動させることで、保持を解くことが出来る。
【００３４】
ロボット２０は、保持部５０により挟持された基板Ｐに対して部品５を搭載する際（搭載前）に、モータＭ２やモータＭ３を駆動して回転軸Ｌｓ１や回転軸Ｌｓ２を中心に保持部５０を回転することにより、部品装着面Ｐａが水平になるように、基板Ｐの向きや角度を調整する。また、モータＭ１を駆動してＺ方向（上下方向）に保持部５０を移動することにより、部品装着面ＰａのＺ方向（上下方向）の高さが所定高さとなるように調整する。
【００３５】
また、部品搭載装置１は、ヘッドユニット７０と、ヘッドユニット７０を基台１０上において平面方向（ＸＹ方向）に移動させる移動装置８０と、を含む。
【００３６】
ヘッドユニット７０は、図２に示すように、ユニット本体７１と、吸着ヘッド７３と、ディスペンサヘッド７５とを備えている。吸着ヘッド７３は、先端に負圧を生じさせることで部品５を保持することが出来る。ディスペンサヘッド７５は、先端に吐出孔を有しており、接着剤等を吐出する。
【００３７】
吸着ヘッド７３とディスペンサヘッド７５は、ユニット本体７１に対してＸ方向に並んで取り付けられている。これら吸着ヘッド７３とディスペンサヘッド７５は、モータＭ６を駆動させることで、ユニット本体７１に対して、Ｚ方向に移動することが出来る。また、ヘッドユニット７０には、基板認識カメラ７７や変位センサ７８が搭載されている。
【００３８】
移動装置８０は、ヘッドユニット７０を基台１０上にて、Ｘ方向及びＹ方向に移動させる装置である。移動装置８０は、Ｙ方向に沿った一対のＹビーム８１と、Ｘビーム８５と、第１直線軸８３、第２直線軸８７、モータＭ４、モータＭ５を備えている。
【００３９】
Ｘビーム８５は、Ｘ方向に長い形状であり、Ｙビーム８１に対して、Ｘ方向の両端をスライド可能に支持されている。第１直線軸８３は、Ｙビーム８１に取り付けられ、Ｙ方向に沿っている。第１直線軸８３は、例えば、ボールねじ軸である。第１直線軸８３は、Ｘビーム８５に取り付けられたボールナットと共にボールねじ機構を構成している。そのため、モータＭ４を駆動して、第１直線軸８３を回転させると、ボールねじ機構の作用により、Ｙビーム８１に対して、Ｘビーム８５及びヘッドユニット７０をＹ方向に移動させることが出来る。
【００４０】
ヘッドユニット７０は、Ｘビーム８５に対して、スライド可能に取り付けられている。第２直線軸８７は、Ｘビーム８５に取り付けられ、Ｘ方向に沿っている。第２直線軸８７は、例えば、ボールねじである。第２直線軸８７は、ヘッドユニット７０に取り付けられたボールナットと共にボールねじ機構を構成している。そのため、モータＭ５を駆動して、第２直線軸８７を回転させると、ボールねじ機構の作用により、Ｘビーム８１に対して、ヘッドユニット７０をＸ方向に移動させることが出来る。
【００４１】
このように移動装置８０は、駆動源としてモータＭ４、モータＭ５を備えており、モータＭ４の駆動により、ヘッドユニット７０及びＸビーム８５を基台１０上においてＹ方向に移動することが出来、モータＭ５の駆動により、ヘッドユニット７０を基台１０上においてＸ方向に移動することが出来る。
【００４２】
以上のことから、基台１０上に設置された部品供給部１１の上方にヘッドユニット７０を移動した後、吸着ヘッド７３を所定高さまで下降させつつ、部品を吸着することで、部品供給部１１から部品５を取り出すことができる。
【００４３】
また、部品の取り出し後、ヘッドユニット７０をロボット２０に保持された基板Ｐの上方に移動した後、吸着ヘッド７３を所定高さまで下降させつつ、部品５が基板Ｐの高さに至るタイミングに合わせて負圧による部品の保持を解くことで、ロボット２０に保持された基板Ｐ上に、部品５を搭載することができる。
【００４４】
尚、基台１０上には、部品認識カメラ９０が設置されおり、吸着ヘッド７３により保持された部品５を画像認識できるようになっている。
【００４５】
次に図７を参照して、部品搭載装置１の電気的構成を説明する。図７は部品搭載装置１の電気的構成を示すブロック図であり、特に、ロボット２０とヘッドユニット７０の制御に関係する構成部分を示している。
【００４６】
図７に示すように、部品搭載装置１は、コントローラ１００と、モータドライバ１３０、１４０を備えている。モータドライバ１３０には、ロボット２０の駆動源である３つのモータＭ１〜Ｍ３がそれぞれ接続されている。また、モータドライバ１４０には、ヘッドユニット７０や吸着ヘッド７３の駆動源である３つのモータＭ４〜Ｍ６がそれぞれ接続されている。
【００４７】
コントローラ１００は、ＣＰＵ１１０と記憶部１２０を有しており、部品搭載装置１を制御する装置である。具体的には、搭載プログラムに従って、ロボット２０やヘッドユニット７０を制御する。記憶部１２０には、生産する基板Ｐの情報や、部品の搭載プログラムなど、基板Ｐの生産に必要なデータが記憶されている。
【００４８】
また、上記以外にも、ハンドリング条件を決定するための各データ（後述する、部品ライブラリやハンドリング条件の決定テーブルのデータ）が記憶されている。コントローラ１００は、生産開始前に、ロボット２０のハンドリング条件を決定し、生産中は決定したハンドリング条件に従って、ロボット２０を制御する。
【００４９】
尚、生産とは、ランドに対してソルダペーストが印刷された部品未搭載の基板Ｐに対して部品５を搭載することにより、部品搭載済み基板Ｐを製造することを意味する。また、基板Ｐに対してソルダペーストを印刷する印刷装置（図略）は、例えば、部品搭載装置１の上流側に配置されており、部品供給装置１には、印刷装置によりソルダペーストを印刷済みの基板Ｐがコンベア等を用いて搬入される。
【００５０】
２．ロボット２０によるハンドリング条件の決定
基板Ｐは立体形状であり、同一面ではない複数の部品装着面Ｐａを有している。部品装着面Ｐａが傾斜している場合がある。そのため、部品５を搭載する際（搭載前）に、部品装着面Ｐａが水平になるように、基板Ｐの向きや角度を調整する必要がある。具体的には、水平軸回りや鉛直軸回りに基板Ｐを回転して、両軸を中心とする、部品搭載面Ｐａの角度を調整する必要がある。また、部品装着面Ｐａが所定高さとなるように、基板ＰのＺ方向（上下方向）の高さを調整する必要がある。
【００５１】
ロボット２０で、基板Ｐをハンドリングして上記の調整を行った際に、基板Ｐに搭載済みの部品５が搭載位置からずれたり、基板Ｐから脱落する等の搭載不良を起こす可能性がある。そのため、搭載済みの部品５が、ロボット２０のハンドリングにより、前記した搭載不良を生じないように、ロボット２０のハンドリング条件を決定することが好ましい。
【００５２】
そこで、本明細書にて開示する部品搭載装置１では、基板Ｐに搭載済みの部品５が、ロボット２０のハンドリングにより、位置ズレや脱落等の搭載不良を生じないように、ロボット２０のハンドリング条件を決定する。具体的には、部品情報などのハンドリング条件決定情報に基づいて、ハンドリング条件を決定する。
【００５３】
尚、ハンドリングとは、ロボット２０を用いて、基板Ｐを動かすことを意味する。例えば、基板Ｐを、第１回転軸Ｌｓ１を中心とするＳ１方向や、第２回転軸Ｌｓ２を中心とするＳ２方向に回転移動したり、Ｚ方向（上下方向）に直線移動（平行移動）することを意味する。また、ハンドリング条件とは、ロボット２０を用いて基板Ｐを動かす時の角速度や加速度、減速度である。本例では、ハンドリング条件として、基板ＰをＺ方向（上下方向）に移動する際の加速度Ａ及び減速度Ａと、基板ＰをＳ１方向に回転する時の角速度ω１及びＳ２方向に回転する時の角速度ω２を決定する。
【００５４】
以下、ハンドリング条件を、計算で算出する方法について、説明を行う。
（基板ＰをＺ方向に直線移動する場合に、部品５に搭載不良が生じない加速度Ａ及び減速度Ａの算出方法）
【００５５】
図８に示すように、基板ＰをＺ方向の下向きに直線移動する場合において、移動開始時など基板Ｐを加速する場合、基板Ｐに搭載された部品５には、上向きの慣性力Ｆｚと、下向きの部品保持力Ｆｔとが作用する。慣性力Ｆｚは、下記の（１）式にて示すように、部品重量Ｗと、加速度Ａから求めることが出来る。
【００５６】
また、部品保持力Ｆｔは基板Ｐと部品５との密着力である。具体的には、基板Ｐのランドに印刷されたソルダペースト７の持つ粘着力である。ソルダペースト７の粘着力は、部品形状、部品の質量、ソルダペースト量、ソルダペースト特性、部品の装着条件などにより変化することが知られている。
【００５７】
本例では、部品保持力Ｆｔの算出方法の一例として、以下の（２）式で示すように、ソルダペースト７の表面張力Ｔと、部品５の電極６の全周長Ｑとから算出する。尚、電極６の全周長Ｑは、部品５に設けられた各電極６の周長６ａの和である（図１５参照）。
【００５８】
そして、（１）式と（２）式による力のつり合いから、加速度Ａは、下記の（３）式により算出することが出来る。
【００５９】
Ｆｚ＝Ｗ×Ａ・・・・（１）式
Ｆｔ＝Ｔ×Ｑ・・・・（２）式
Ａ＝Ｆｔ／Ｗ・・・・（３）式
【００６０】
基板ＰをＺ方向の下向きに移動する場合の加速度Ａを、（３）式の値よりも小さくすると、部品５に対して上向きに働く慣性力Ｆｚが部品保持力Ｆｔより小さくなる。そのため、加速度Ａを、（３）式より算出される計算値以下にすることで、基板ＰをＺ方向の下向きに移動する際に、搭載済みの部品５が搭載位置からずれたり、基板Ｐから脱落することを抑制することが出来る。
【００６１】
このように、「部品重量Ｗ」と「部品保持力Ｆｔ」の２つのハンドリング条件決定情報から、（３）式に基づいて基板Ｐのハンドリング条件、すなわち、基板Ｐを下方に移動する時の加速度Ａを決定することが出来る。
【００６２】
言い換えれば、基板ＰをＺ方向に移動する際は、慣性力Ｆｚにより、部品５が搭載不良を生じない範囲の加速度Ａに決定する。すなわち、部品保持力Ｆｔを、部品重量Ｗで徐した値（Ｆｔ／Ｗ）以下の角速度Ａに決定する。
【００６３】
一方、移動停止時、基板Ｐは減速し、部品５に作用する慣性力Ｆｚは、加速時と反対方向となる。すなわち、慣性力Ｆｚは、下向きであり、基板Ｐに接近する方向であることから、加速時に比べて、基板Ｐに対する部品５の脱落や位置ズレが発生し難いことが想定できる。そのため、下方に移動する時の減速度Ａとして、（３）式で求めた加速度を用いることで、基板Ｐをハンドリングする際に、搭載済みの部品５が搭載位置からずれたり、基板Ｐから脱落することを抑制することが出来る。
【００６４】
また基板Ｐを上方向に直線移動する場合において、移動停止時などの減速時には、部品５に対して上向きの慣性力Ｆｚが働く。そのため、基板Ｐを上方向に直線移動する場合の減速度Ａは、下方向に直線移動する場合の加速度Ａと同様に、（３）式に基づいて、算出することが出来る。
【００６５】
即ち、基板Ｐを上方向に直線移動する場合と下方向に直線移動する場合は、加速時と減速時で力の方向が上下逆になることから、結局、基板Ｐを上方向に直線移動する場合の減速度Ａは、下方向に直線移動する場合の加速度Ａと同じ値を用いることで、ハンドリングする際に、搭載済みの部品５が搭載位置からずれたり、基板Ｐから脱落することを抑制することが出来る。
【００６６】
また基板Ｐを上方向に直線移動する場合、移動開始時などの加速度時には、部品５には下向きの慣性力Ｆｚが作用することから、減速時に比べて、基板Ｐに対する部品５の脱落や位置ズレが発生し難いことが想定できる。そのため、上方に移動する時の加速度Ａとして、（３）式で求めた減速度Ａを用いることで、ハンドリングする際に、搭載済みの部品５が搭載位置からずれたり、基板Ｐから脱落することを抑制することが出来る。
【００６７】
以下の説明において、加減速度ＡはＺ方向の加速度、減速度の双方の総称であり、また、上方向、下方向の向きは特に区別しないものとする。
【００６８】
本例では、基板Ｐに対して搭載する各部品５を対象に、搭載不良を生じない加減速度Ａを、上記した（３）式に基づいて、計算で求めている。
【００６９】
そして、計算結果から、図９に示すハンドリング条件の決定テーブル（直線移動）を作成し、そのデータをコントローラ１００の記憶部１２０に予め記憶している。尚、ハンドリング条件の決定テーブルが本発明の「データテーブル」の一例である。
【００７０】
ハンドリング条件の決定テーブルは、下記の「部品情報」に対応させて、基板ＰをＺ方向にハンドリングする際に、搭載不良を生じない加減速度Ａを定めたものである。
【００７１】
また、「部品情報」は、「部品種」と「部品の分類情報」を含んでいる。本例では、部品種を、図９に示すように、コンデンサや抵抗等のチップ部品と、ＳＯＰ（Small Outline Package）と、ＱＦＰ（Quad Flat Package）とに分類している。
【００７２】
図９に示すように、「部品の分類情報」は、同一部品種について、部品の概略サイズを分類するための情報であり、部品種により異なっている。チップ部品は短辺の長さを、部品の分類情報としている。そして、チップ部品を、短辺が０．５ｍｍ未満、短辺が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ未満、短辺が２．０ｍｍ以上の３つに分類している。短辺が０．５ｍｍ未満は「部品サイズ小」、短辺が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ未満は「部品サイズ中」、短辺が２．０ｍｍ以上は「部品サイズ大」であり、各分類について、それぞれ加減速度Ａが定められている。
【００７３】
ＳＯＰ（Small Outline Package）の場合、ＳＯＰに設けられたピン数を、部品の分類情報としている。そして、ＳＯＰを、ピン数が１０ピン未満、１０〜４０ピン未満、４０ピン以上の３つに分類している。ピン数が１０ピン未満は「部品サイズ小」、ピン数が１０〜４０ピン未満は「部品サイズ中」、ピン数が４０ピン以上は「部品サイズ大」であり、各分類について、それぞれ加減速度Ａが定められている。尚、ピン数とは、ＳＯＰやＱＦＰなどのＩＣ部品５に設けられた接続端子７の数である（図１６参照）。
【００７４】
また、ＱＦＰ（Quad Flat Package）の場合、ＱＦＰに設けられたピン数を、部品の分類情報としている。そして、ＱＦＰを、ピン数が３２ピン未満、３２〜１２８ピン未満、１２８ピン以上の３つに分類している。ピン数が３２ピン未満は「部品サイズ小」、ピン数が３２〜１２８ピン未満は「部品サイズ中」、ピン数が１２８ピン以上は「部品サイズ大」であり、各分類について、それぞれ加減速度Ａを定めている。
【００７５】
以上のことから、部品情報、具体的には、「部品種」と「部品の分類情報」を、図９に示す決定テーブルに参照することで、その部品５を搭載した基板Ｐを、Ｚ方向（上下方向）にハンドリングする際の加減速度Ａを決定することが出来る。
【００７６】
（ハンドリングにより基板Ｐを回転する場合の角速度ωの算出方法）
基板Ｐを角速度ωで回転方向にハンドリングする場合、図１０に示すように、基板Ｐに搭載された部品５には、外向きの遠心力Ｆｓと、遠心力Ｆｓとは逆向きに部品保持力Ｆｔが作用する。遠心力Ｆｓは、下記の（４）式にて示すように、部品重量Ｗと、回転中心Ｏから部品５までの半径Ｒと、加速度ωとから求めることが出来る。尚、図１０は、基板ＰをＳ１方向に回転する場合（第１回転軸Ｌｓ１を中心に回転する場合）を例にして、部品保持力Ｆｔと遠心力Ｆｓの関係を示した図である。
【００７７】
Ｆｔ＝Ｔ×Ｑ・・・・・・・・・・（２）式
Ｆｓ＝Ｗ×Ｒ×ω２・・・・・・・（４）式
ω２＝Ｆｔ／（Ｗ×Ｒ）・・・・・・（５）式
【００７８】
そして、（２）式と（４）式による力のつり合いから、角速度ωは、下記の（５）式により算出することが出来る。尚、上記した３つの関係式は、基板ＰをＳ１方向に回転する場合だけでなく、Ｓ２方向に回転する場合（第２回転軸Ｌｓ２を中心に回転する場合）についても、適用することが出来る。
【００７９】
基板Ｐを回転方向にハンドリング時の角速度ωの二乗ω２を、（５）式の値よりも小さくすると、部品５に対して働く遠心力Ｆｓが、部品保持力Ｆｔよりも小さくなる。そのため、回転方向の角速度ωを、（５）式より算出される計算値にすることで、搭載済みの部品５が搭載位置からずれたり、基板Ｐから脱落することを抑制することが出来る。
【００８０】
このように、「部品重量Ｗ」と「部品保持力Ｆｔ」と「回転中心Ｏから部品５までの半径（距離）Ｒ」の３つのハンドリング条件決定情報から、（５）式に基づいて、基板Ｐのハンドリング条件、すなわち、基板Ｐを回転方向に移動する時の角速度ωを決定することが出来る。
【００８１】
言い換えれば、基板Ｐを回転方向に移動する際は、部品５に対して働く遠心力Ｆｓにより、部品５が搭載不良を生じない範囲の角速度ωに決定する。すなわち、ω２が、部品保持力Ｆｔを部品重量Ｗと半径Ｒの積で徐した値（Ｆｔ／（Ｗ×Ｒ））以下となるように角速度ωを決定する。
【００８２】
また、ロボット２０は回転方向について２つの自由度を有しており、第１回転軸Ｌｓ１を中心とするＳ１方向への回転と、第２回転軸Ｌｓ２を中心とするＳ２方向への回転が可能である。基板ＰをＳ１方向にハンドリングする場合、図１１に示すように、第１回転軸Ｌｓ１の中心Ｏ１から部品５までの半径Ｒ１から角度度ω１を求めることが出来る。また、基板ＰをＳ２方向へハンドリングする場合、図１２に示すように、第２回転軸Ｌｓ２の中心Ｏ２から部品５までの半径Ｒ２から角度度ω２を求めることが出来る。尚、図１１では、中心Ｏ１から部品５ａまでの半径をＲ１ａとし、部品５ｂまでの半径をＲ１ｂとしている。図１２では、中心Ｏ２から部品５ａまでの半径をＲ２ａとし、部品５ｂまでの半径をＲ２ｂとしている。
【００８３】
本例では、Ｓ１方向の回転とＳ２方向の回転のぞれぞれについて、基板Ｐに対して搭載する各部品５を対象として、搭載済みの部品５が搭載不良を生じない角速度ωを、上記した（５）式に基づいて、計算で求めている。
【００８４】
そして、計算結果を用いて、図１３、１４に示すハンドリング条件の決定テーブルを作成し、そのデータをコントローラ１００の記憶部１２０に予め記憶している。尚、ハンドリング条件の決定テーブルが本発明の「データテーブル」の一例である。
【００８５】
ハンドリング条件の決定テーブル（回転）は、「部品情報」と、「半径（回転中心Ｏから部品５までの距離）Ｒ」に対応して、角速度ωを定めたものである。
【００８６】
また、「部品情報」は、「部品種」と「部品の分類情報」を含んでいる。本例では、部品種を、図１３、１４に示すように、チップ部品と、ＳＯＰ（Small Outline Package）と、ＱＦＰ（Quad Flat Package）と、ＬＥＤとに分類している。
【００８７】
図１３、１４に示すように、「部品の分類情報」は、部品の概略サイズを分類するための情報であり、部品種により異なっている。チップ部品の場合、短辺の長さを、部品の分類情報としており、短辺が０．５ｍｍ、短辺が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ未満、短辺が２．０ｍｍ以上の３パターンに分類している。短辺が０．５ｍｍ未満は「部品サイズ小」、短辺が０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ未満は「部品サイズ中」、短辺が２．０ｍｍ以上は「部品サイズ大」に分類される。
【００８８】
半径Ｒは、０．０２ｍ未満、０．０２〜０．３ｍ未満、０．３ｍ以上の３パターンに分類している。そして、チップ部品の場合、短辺の長さと、半径Ｒに対応して、角速度ωを定めている。また、ＬＥＤの場合も、同様であり、短辺の長さと、半径Ｒに対応して、角速度ωを定めている。
【００８９】
また、ＳＯＰ（Small Outline Package）は、ピン数を、「部品の分類情報」としており、１０ピン未満の場合、１０〜４０ピン未満、４０ピン以上の３パターンに分類している。ピン数が１０ピン未満は「部品サイズ小」、ピン数が１０〜４０ピン未満は「部品サイズ中」、ピン数が４０ピン以上は「部品サイズ大」に分類される。
【００９０】
半径Ｒは、０．０２ｍ未満、０．０２〜０．３ｍ未満、０．３ｍ以上の３パターンに分類している。そして、ＳＯＰの場合、ピン数と半径に応じて、角速度ωを定めている。また、ＱＦＰ（Quad Flat Package）の場合も同様であり、ピン数と半径Ｒに対応して、角度速ωを定めている。
【００９１】
以上のことから、「部品種」と、「部品の分類情報（短辺の長さ又はピン数）」と、「半径Ｒ」を、図１３、図１４に示す決定テーブルに参照することで、その部品５を搭載した基板Ｐを、Ｓ１方向やＳ２方向にハンドリングする際に、搭載不良を生じない角速度ωを決定することが出来る。
【００９２】
図１７は、基板Ｐに搭載する部品５の部品ライブラリである。部品ライブラリは、部品５の種類に対応して、画像コード、部品サイズ、電極周長、ソルダペーストの粘着力、部品重量Ｗのデータをまとめたものである。
【００９３】
例えば、図１５に示すチップ部品の場合、部品サイズに関する情報として、Ｘ方向の部品サイズＤｘ、Ｙ方向の部品サイズＤｙ、部品の厚さＤｚがそれぞれ記憶されている。また、電極周長Ｑは、部品５に設けられた全電極６の周長６ａの和である。図１５の場合、チップ部品の両側に電極６を２つ有しているため、電極周長は、２つの電極６の周長の和である。また、ソルダペーストの粘着力は基板Ｐに印刷されるソルダペーストの粘着力である。部品重量Ｗは、各部品の重量であり、例えば、予め計測したデータを記憶している。
【００９４】
上記の部品ライブラリは、基板Ｐの生産開始前に作成され、コントローラ１００の記憶部１２０に予め記憶されている。尚、図１７に示す部品ライブラリでは、部品種として、チップ部品とＬＥＤを例示している。例えば、ＳＯＰやＱＦＰの場合は、ピン数のデータも、部品ライブラリに加えるとよい。
【００９５】
次に図１８を参照して、コントローラ１００により実行されるハンドリング条件の決定フローについて説明する。ハンドリング条件の決定フローは、図１９に示す搭載プログラムデータのうち太枠線で囲んだデータ、すなわち、基板Ｐをハンドリングする際のＺ方向の加減速度Ａと、Ｓ１方向、Ｓ２方向の角速度ω１、ω２を決定するものである。
【００９６】
尚、搭載プログラムデータのうち、部品の搭載順、部品コード（部品の識別番号）、部品の搭載座標（基板Ｐに対する部品の搭載位置のＸ方向の座標、Ｙ方向の座標、Ｚ方向の座標）、搭載角度（基板Ｐに部品５を搭載する角度）のデータは予め作成されているものとする。また、各部品５を搭載する際に、基板Ｐをハンドリングする時のＺ方向の座標、Ｓ１方向の座標（角度）、Ｓ２方向の座標（角度）のデータも予め作成されているものとする。
【００９７】
ハンドリング条件の決定フローは、図１８に示すように、Ｓ１０〜Ｓ８０の８つのステップから構成されている。そして、Ｓ１０では、コントローラ１００により、部品の搭載順ｎが１番目に設定される。続く、Ｓ２０では、ｎ番目に搭載される部品５について、ハンドリングにより搭載不良を起こさない、ハンドリング条件を決定する処理がコントローラ２０により実行される。尚、決定されるハンドリング条件は、基板Ｐをハンドリングする際のＺ方向の加減速度Ａ、Ｓ１方向に回転する時の角速度ω１、Ｓ２方向に回転する時の角速度ω２である。
【００９８】
具体的に説明すると、図１９に示すように、搭載順が１番目の部品は、チップ部品であり、部品コードは「ＣＨＩＰ−１００５Ｒ」である。コントローラ１００は、部品コードを、図１７に示す部品ライブラリのデータを参照して、１番目に搭載する部品のＸ方向の部品サイズＤｘとＹ方向の部品サイズＤｙを読み出す。そして、短辺方向の部品サイズを特定する。「ＣＨＩＰ−１００５Ｒ」の場合、Ｙ方向が短辺であり、短辺方向の部品サイズは０．５ｍｍである。
【００９９】
その後、図９に示すハンドリング条件の決定テーブル（Ｚ方向の直線移動）に対して、部品種の情報と、短辺方向の部品サイズ（長さ）の情報を参照することで、１番目に搭載する部品について、ハンドリングにより搭載不良を生じないＺ方向の加減速Ａを決定できる。すなわち、１番目に搭載する部品種は、「チップ部品」であり、短辺は０．５ｍｍであることから、ハンドリングにより搭載不良を生じないＺ方向の加減速度Ａ＿１は０．８[m/sec2]となる。尚、Ａに付した添え字＿ｎは、部品の搭載順を示している。
【０１００】
また、コントローラ１００は、図１９に示す搭載プログラムデータに含まれている部品のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の搭載座標のデータから、基板ＰをＳ１方向に回転する際の半径Ｒ１（回転中心Ｏ１から部品５までの距離：図１１参照）と、基板ＰをＳ２方向に回転する際の半径Ｒ２（回転中心Ｏ２から部品５までの距離：図１２参照）をそれぞれ算出する。
【０１０１】
そして、図１３、１４に示すハンドリング条件の決定テーブル（回転）に対して、部品種の情報と、短辺方向の部品サイズ（長さ）の情報と、半径Ｒ１、Ｒ２の情報を参照することで、１番目に搭載する部品５が、ハンドリングにより搭載不良を起こさないＳ１方向の角速度ω１と、Ｓ２方向の角速度ω２を決定できる。
【０１０２】
１番目に搭載する部品の部品種はチップ部品、短辺の長さは０．５ｍｍである。従って、例えば、半径Ｒ１を０．２ｍ、半径Ｒ２を０．０１ｍとすると、図１３に示すハンドリング条件の決定テーブルから角速度ω１＿１は４[rad/sec]、角速度ω２＿１は８[rad/sec]となる。尚、ω１、ω２に付した添え字＿ｎは、部品の搭載順を示している。
【０１０３】
以上により、１番目に搭載する部品５について、ハンドリングにより搭載不良を生じさせない、ハンドリング条件を決定できる。決定したハンドリング条件は、図１９に示す搭載プログラムデータに対して記憶される。
【０１０４】
その後、処理はＳ３０に移行し、コントローラ１００により、部品の搭載順ｎが、最終番か判定する処理が行われる。部品の搭載順ｎが最終番でない場合、Ｓ４０に移行して、部品の搭載順ｎを更新する処理が行われる。これにより、部品の搭載順ｎが１番目から２番目に更新される。その後、Ｓ２０に移行して、２番目に搭載する部品５について、搭載不良を生じさせない、ハンドリング条件を決定する処理が、コントローラ１００により、実行される。
【０１０５】
このような処理が繰り返されることで、基板Ｐに対して搭載される各部品について、ハンドリングにより搭載不良を生じさせない、ハンドリング条件を決定することが出来る。尚、２番目以降のハンドリング条件は、１番目に搭載する部品についてハンドリング条件を決定したのと同様の方法で、決定することが出来る。
【０１０６】
そして、最終番の部品５について、搭載不良を生じさせないハンドリング条件を決定すると、Ｓ３０の判定処理にてＹＥＳ判定される。これにより、その後、Ｓ５０以降の処理が実行されることになる。
【０１０７】
Ｓ５０では、部品５の搭載順ｎが１番目に設定される。続くＳ６０では、搭載順ｎについて、搭載済みの部品５が搭載不良を生じないように、ハンドリング条件が決定される。
【０１０８】
具体的には、ｎ番目の部品５を搭載するため基板Ｐをハンドリングする時には、１番目から（ｎ−１）番目までの部品５が搭載済みであり、これら部品５が搭載不良を生じないようにする必要がある。そのため、ｎ番目の部品５を搭載するため基板Ｐをハンドリングする時のハンドリング条件を、Ｓ２０にて算出した１番目から（ｎ−１）番目の部品５のうち、最も搭載不良が発生し易い部品５に対する加減速度Ａや角速度ω１、ω２に決定する。
【０１０９】
尚、搭載不良が発生し易い部品５とは、基板Ｐを上下方向に移動した時や基板Ｐを回転方向に移動した時に、他部品に比べて、慣性力Ｆｚや遠心力Ｆｓが大きい部品である。
【０１１０】
例えば、１番目の部品５を搭載するため基板Ｐをハンドリングする時は、搭載済みの部品は存在していない。そのため、１番目の部品５を搭載するため基板Ｐをハンドリングする時のハンドリング条件は、Ｓ２０にて決定した１番目の部品５に対するハンドリング条件に決定される。具体的には、１番目の部品を搭載するため基板ＰをＺ方向にハンドリングする時の加減速ＡＨ_１は、Ｓ２０にて決定した１番目の部品５に対応する加減速度Ａ_１に決定される。
【０１１１】
角速度ω１、角速度ω２も同様であり、１番目の部品５を搭載するため基板ＰをＳ１方向、Ｓ２方向にハンドリングする際の角速度ω１Ｈ＿１、角速度ω２Ｈ＿１は、Ｓ２０にて決定した１番目の部品５に対する角速度ω１＿１と、角速度ω２＿１に決定される。
【０１１２】
Ｓ６０の処理が終了すると、Ｓ７０に移行して、部品の搭載順ｎが、最終番か判定する処理が行われる。部品の搭載順ｎが最終番でない場合、Ｓ８０に移行して、部品５の搭載順ｎを更新する処理が行われる。
【０１１３】
これにより、部品の搭載順ｎが１番目から２番目に更新される。その後、Ｓ６０に移行して、２番目の部品を搭載するため基板Ｐをハンドリングする時のハンドリング条件が決定される。
【０１１４】
具体的には、２番目の部品５を搭載するため基板ＰをＺ方向にハンドリングする時の加減速ＡＨ_２は、Ｓ２０にて決定した１番目の部品５に対応する加減速度Ａ_１に決定される。
【０１１５】
角速度ω１、角速度ω２も同様であり、２番目の部品を搭載するため基板ＰをＳ１方向、Ｓ２方向にハンドリングする際の角速度ω１Ｈ＿２、角速度ω２Ｈ＿２は、Ｓ２０にて決定した１番目の部品に対する角速度ω１＿１と、角速度ω２＿１に決定される。
【０１１６】
このような処理が繰り返され、２番目以降についても、基板Ｐのハンドリング条件が決定される。
【０１１７】
具体的には、３番目の部品５を搭載するため基板Ｐをハンドリングする時のＺ方向の加減速ＡＨ＿３は、Ｓ２０にて算出した１番目〜２番目の部品の加減速度Ａ_１〜Ａ_２のうち、最も搭載不良が発生し易い部品に対する加減速度Ａ、すなわち、最も遅い加減速度Ａに決定される。
【０１１８】
また、Ｓ１方向の角速度ω１、Ｓ２方向の角速度ω２も同様であり、３番目の部品５を搭載するため、基板Ｐをハンドリングする時のＳ１方向の角速度ω１Ｈ＿３は、Ｓ２０にて決定した１番目〜２番目の部品の角速度ω１＿１〜ω１＿２のうち、最も搭載不良が発生し易い部品に対する角速度ω１、すなわち最も遅い角速度ω１に決定される。また、Ｓ２方向の角速度ω２＿３は、Ｓ２０にて算出した１番目〜２番目の部品の角速度ω２＿１〜ω２＿２のうち、最も搭載不良が発生し易い部品に対する角速度ω２、最も遅い角速度ω２に決定される。
【０１１９】
４番目の部品５を搭載するため基板Ｐをハンドリングする時のＺ方向の加減速ＡＨ＿４は、Ｓ２０にて算出した１番目〜３番目の部品の加減速度Ａ_１〜Ａ_３のうち、最も搭載不良が発生し易い部品に対する加減速度Ａ、すなわち最も遅い加減速度Ａに決定される。
【０１２０】
また、Ｓ１方向の角速度ω１、Ｓ２方向の角速度ω２も同様であり、４番目の部品を搭載するため、基板Ｐをハンドリングする時のＳ１方向の角速度ω１Ｈ＿４は、Ｓ２０にて決定した１番目〜３番目の部品の角速度ω１＿１〜ω１＿３のうち、最も搭載不良が発生し易い部品に対する角速度ω１、すなわち、最も遅い角速度ω１に決定される。また、Ｓ２方向の角速度ω２Ｈ＿４は、Ｓ２０にて算出した１番目〜３番目の部品の角速度ω２＿１〜ω２＿３のうち、最も搭載不良が発生し易い部品に対する角速度ω２、すなわち最も遅い角速度ω２に決定される。
【０１２１】
そして、最終番の部品５を搭載する際の基板Ｐのハンドリング条件が決定すると、Ｓ７０の判定処理を行った時に、ＹＥＳ判定され、一連の処理は終了する。
【０１２２】
以上により、搭載順ｎに従って各部品５を搭載するため、基板Ｐをハンドリングする時のハンドリング条件を決定できる。具体的には、図１９にて示すように、Ｚ方向の加減速度ＡＨ、Ｓ１方向の角速度ω１Ｈ、Ｓ２方向の角速度ω２Ｈを決定することが出来る。
【０１２３】
そして、基板Ｐの生産中、コントローラ１００は決定したハンドリング条件、すなわち
Ｚ方向の加減速度ＡＨ、Ｓ１方向の角速度ω１Ｈ、Ｓ２方向の角速度ω２Ｈに従って、ロボット２０を制御して、基板Ｐをハンドリングする。
【０１２４】
このようにすることで、部品５の搭載不良が発生することを抑制出来る。例えば、４番目の部品５を基板Ｐに搭載するため、ロボット２０によるハンドリングによって、基板ＰのＺ方向の位置やＳ１方向、Ｓ２方向の角度を調整した時に、基板Ｐに搭載済みの１番目〜３番目の部品が、基板Ｐから脱落したり、搭載位置がずれることを抑制できる。
【０１２５】
尚、ロボット本体３０は３つの駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を有しており、基板Ｐに対してＺ方向への直線移動とＳ１方向やＳ２方向への回転を同時に行うことが出来、その場合、基板Ｐに搭載された部品５対して、Ｚ方向の慣性力Ｆｚや遠心力Ｆｓ１、Ｆｓ２が同時に加わる。
【０１２６】
これら複数の力Ｆｚ、Ｆｓ１、Ｆｓ２の合力が、部品保持力Ｆｔを超えると、基板Ｐに搭載した部品５が搭載不良を起こす場合がある。そのため、基板Ｐを向きや位置の調整に、複数の駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を駆動する必要がある場合でも、各駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を順番に駆動して、Ｚ方向への直線移動や、Ｓ１方向、Ｓ２方向の回転の各動作を個々に行うようにすることが好ましい。すなわち、ロボット２０の各駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を、動作タイミングが重ならいように、動作するタイミングをずらして制御するとよい。
【０１２７】
＜実施形態２＞
実施形態１では、部品情報として、「部品種」、「部品の分類情報」を例示した。図２０に示すように、部品情報に、「部品重量Ｗ」を含め、「部品種」、「部品の分類情報（短辺長さ又はピン数）」、「部品重量Ｗ」の３つのデータから、加減速度Ａを決定するようにしてもよい。尚、Ｓ１方向やＳ２方向に、基板Ｐを回転する場合の角速度ω１や角速度ω２についても同様であり、部品情報に「部品重量Ｗ」を加え、「部品種」、「部品の分類情報（短辺長さ又はピン数）」、「部品重量Ｗ」、「半径Ｒ」の４つのデータから、角速度ω１や角速度ω２を決定してもよい。
【０１２８】
また、実施形態１では、部品ライブラリに、部品重量Ｗ（計測値のデータ）を含めるようにしているが、部品重量Ｗは、部品のＸ方向の部品サイズＤｘ、Ｙ方向の部品サイズＤｙ、厚さＤｚのデータから推測するようにしてもよい。すなわち、部品５の体積から部品重量Ｗについて概算値を推測するようにしてもよい。例えば、上記データから推測される部品の体積に、部品の密度（想定値）を乗算するなどして推測してもよい。
【０１２９】
＜実施形態３＞
実施形態２では、部品情報に部品重量Ｗを含め、基板ＰをＺ方向に移動する際の加減速度Ａを、「部品種」と、「部品の分類情報」と、「部品重量Ｗ」と、に基づいて決定するようにした。これ以外にも、ハンドリング条件の決定テーブルに、ソルダペースト７による部品保持力Ｆｔのデータを加え、「部品情報（部品種と部品の分類情報と部品重量）」と、「部品保持力Ｆｔ」のデータに基づいて、基板ＰをＺ方向に移動する際の加減速度Ａを決定するようにしてもよい。また、Ｓ１方向やＳ２方向に基板を回転する場合の角速度ω１や角速度ω２についても同様であり、ハンドリング条件の決定テーブルに、ソルダペースト７による部品保持力Ｆｔを含めるようにしてもよい。
【０１３０】
＜実施形態４＞
実施形態１では、図９、図１３、図１４に示すハンドリング条件の決定テーブルを利用して、ハンドリング条件を決定した例を示したが、ハンドリング条件は、上記した決定テーブルを利用せずに、計算で求めてもよい。具体的には、Ｚ方向（上下方向）に基板Ｐを移動する際の加減速度Ａは、部品重量Ｗと、ソルダペースト７による部品保持力Ｆｔとから、実施形態１にて説明した（３）式より、算出してもよい。
【０１３１】
また、Ｓ１方向やＳ２方向に基板Ｐを回転する時の角速度ω１や角速度ω２は、部品重量Ｗと、半径Ｒと、ソルダペースト７による部品保持力Ｆｔとから、実施形態１にて説明した（５）式より、算出してもよい。
【０１３２】
＜実施形態５＞
図２１に示すように、図６の状態から回転中心Ｏ１を軸として基板ＰをＳ１方向に約１８０°回転（チルト回転）した場合、部品搭載面Ｐａは下を向く。この場合、部品搭載面Ｐａに搭載された部品５は、基板Ｐから抗力を受けることなく、下向きの重力が働く。そのため、部品搭載面Ｐａが上を向いている場合よりも、小さな加減速度Ａや角速度ωでも、ハンドリング時に搭載不良が生じる可能性がある。
【０１３３】
そこで、図２２に示すように、部品搭載面Ｐａが下を向く範囲Ｅ２では、部品５に働く重力の影響を考慮して、基板ＰをＺ方向に移動する際の加減速度Ａや、Ｓ１方向、Ｓ２方向に回転する際の角速度ω１、角速度ω２を求めることが好ましい。
【０１３４】
例えば、下記の（６）式にて示すように、ソルダペースト７による部品保持力Ｆｔから、重力Ｎの大きさ分を差し引いた値を、基板の部品保持力Ｆｔ１とする。そして、部品保持力Ｆｔ１を用いて、実施形態１の（３）式や（５）式から加減速度Ａや、角速度ω１、角速度ω２を算出することで、部品５に働く重力の影響を考慮したハンドリング条件を決定することが出来る。
【０１３５】
Ｆｔ１＝Ｆｔ−Ｎ・・・・・（６）
【０１３６】
尚、図２２に示す範囲Ｅ１は、部品搭載面Ｐａが上を向く範囲を示している。部品搭載面Ｐａが上を向く範囲Ｅ１でも、部品搭載面Ｐａが水平でなく傾いている場合には、安全率を考え、部品搭載面Ｐａが下を向いている場合の、ハンドリング条件を適用するようにしてもよい。
【０１３７】
＜実施形態６＞
実施形態１では、予め決められた部品５の搭載順ｎを変更せずに、基板Ｐのハンドリング条件を決定した例を示した。具体的には、ｎ番目の部品５を搭載する際のハンドリング条件は、Ｓ２０にて算出した１番目から（ｎ−１）番目までの部品５のうち、搭載不良が発生し易い部品５に対する加減速度Ａや角速度ω１、ω２に決定した。
【０１３８】
部品の搭載順ｎの変更が可能な場合、加速度Ａや角速度ωが大きくても、搭載不良が発生し難い部品５から先に搭載するように搭載順ｎを決定するようにしてもよい。例えば、Ｓ２０で算出した１番目〜ｎ番目までのハンドリング条件のうち、Ｓ１方向、Ｓ２方向の角速度ω１、ω２が速い順に、部品５の搭載順ｎを決定してもよい。また、Ｚ方向の加減速度Ａが大きい順に、部品５の搭載順ｎを決定してもよい。このようにすることで、全部品の搭載に必要な搭載時間が短くなるように、部品５の搭載順ｎを最適化することが出来る。
【０１３９】
尚、搭載不良が発生し難い部品５とは、基板ＰをＺ方向（上下方向）に移動した時や基板Ｐを回転方向に移動した時に、他部品に比べて、慣性力Ｆｚや遠心力Ｆｓが小さい部品である。
【０１４０】
以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【０１４１】
（１）実施形態１では、ロボット２０の一例として、３つの駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を備え、３つの自由度を持つ装置を例示した。ロボット２０の構成は、実施形態１の構成に限定されるものではなく、他の構成、例えば多関節ロボットでもよい。また、自由度も３に限定されるものではない。１や２でもいいし、４以上でもよい。従って、ロボットは上下方向にのみ自由度を有する形態や、回転方向にのみ自由度を有する形態であってもよい。
【０１４２】
（２）実施形態１では、ハンドリング条件の決定テーブルを用いて、基板Ｐのハンドリング条件を決定した。そして、決定したハンドリング条件に従って、ロボット２０を制御する例を示した。これ以外にも、決定テーブルを用いて、決定したハンドリング条件に対して、更に安全率を考慮したハンドリング条件を適用して、ロボット２０を制御するようにしてもよい。すなわち、決定した加減速度Ａよりも小さな加減速度Ａや、決定した角度速ωよりも遅い角速度ωでロボット２０を制御してもよい。また、ハンドリング条件を計算で算出する場合も同様である。
【０１４３】
（３）実施形態１では、基板Ｐの角度や位置等の調整に、複数の駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を駆動する必要がある場合でも、各駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を順番に駆動して、Ｚ方向への移動や、Ｓ１方向、Ｓ２方向の回転の各動作を個々に行うようにした。３つの駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を同時に駆動する場合、基板Ｐに搭載された部品５に対してＺ方向の慣性力Ｆｚや遠心力Ｆｓ１、Ｆｓ２が同時に加わる。従って、３つの駆動軸Ｌｚ、Ｌｓ１、Ｌｓ２を同時に駆動する場合には、これら複数の力Ｆｚ、Ｆｓ１、Ｆｓ２の合力が、ソルダペーストによる部品保持力Ｆｔを超えないように、ハンドリング条件を決定するとよい。言い換えると、これら複数の力Ｆｚ、Ｆｓ１、Ｆｓ２の合力により、部品が搭載不良を生じないように、Ｚ方向の加減速度Ａ、Ｓ１方向の角速度ω１、Ｓ２方向の角速度ω２を決定するとよい。
【０１４４】
（４）実施形態１では、部品搭載装置１を制御するコントローラ１００によって、基板のハンドリング条件を決定した例を示した。この他にも、例えば、図２３に示すように、コントローラ１００とは別に設けた専用の決定装置３００により、基板Ｐのハンドリング条件を決定するようにしてもよい。そして、決定したハンドリング条件に従って、コントローラ１００でロボット２０を制御するようにしてもよい。
【０１４５】
（５）実施形態１では、計算式で求めたハンドリング条件から、ハンドリング条件の決定テーブルを作成した例を示した。これ以外にも、基板Ｐをハンドリングした時に部品５が、脱落や位置ずれ等の搭載不良を生じるか否かを確認する実験を、各部品５について、ハンドリング条件を変えてそれぞれ行い、得られた実験値からハンドリング条件を決定してもよい。すなわち、各部品５について、基板ＰをＺ方向に移動する時に、搭載不良が生じない、加速度Ａ及び減速度Ａを実験で求めてもよい。また、基板ＰをＳ１方向、Ｓ２方向に回転する時の角速度ω１、ω２を実験で求めてもよい。そして、実験で得られた結果（加速度、減速度、角速度）から、ハンドリング条件の決定テーブルを作成してもよい。
【０１４６】
（６）実施形態１では、ハンドリング条件を決定するために用いる部品情報として、「部品種」及び「部品の分類情報」を例示した。
【０１４７】
ハンドリング条件を決定するために用いる部品情報は、少なくとも、「部品種」と「部品重量」のうち、少なくともいずれか１つを含んでいればよく、「部品の分類情報」は無くてもよい。例えば、基板Ｐを上下方向に移動する場合であれば、各部品種に対応付けて加減速度Ａの情報を記憶しておき、「部品種のみ」に基づいて、ハンドリング条件を決定するようにしてもよい。また、それ以外にも、「部品重量」に対応付けて、加減速度Ａの情報を記憶しておき、「部品重量」に基づいて、ハンドリング条件を決定するようにしてもよい。
【０１４８】
（７）実施形態１では、立体形状をした基板Ｐの一例として、階段状の基板Ｐを例示した。基板Ｐは立体形状であればよく、部品搭載面Ｐａが球面を含むような曲面により構成されていてもよい。
【０１４９】
（８）実施形態１では、基板ＰをＳ１方向やＳ２方向に回転する時のハンドリング条件として、部品が搭載不良を生じない角速度ω１、ω２を算出した例を示した。角速度ω１、ω２に変えて、角速度ω１に対する速度、角速度ω２に対する速度を求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１５０】
１...部品搭載装置
１０...基台
２０...ロボット
３０...ロボット本体
５０...保持部
７０...ヘッドユニット
８０...移動装置
１００...コントローラ（本発明の「制御部」、「決定装置」に相当）
１１０...ＣＰＵ
１２０...記憶部
Ｐ...基板
５...部品
【図１】
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【図２】
2018216128.tif 000004
【図３】
2018216128.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月8日(2019.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を搭載する部品搭載面を有し、立体形状をした基板をハンドリングするロボットのハンドリング条件を決定する決定装置であって、
前記ロボットで前記基板をハンドリングした時に、前記基板に搭載済みの部品が搭載不良を生じないように、前記基板のハンドリング条件を、少なくとも部品情報を含むハンドリング条件決定情報に基づいて、決定する、決定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の決定装置であって、
前記部品情報は、
部品種、部品重量のうち、少なくともいずれかの情報を含む、決定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の決定装置であって、
前記ハンドリング条件決定情報と、
前記ハンドリング条件決定情報に対応付けて前記ハンドリング条件を記憶したデータテーブルに基づいて、前記ハンドリング条件を決定する、決定装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の決定装置であって、
ｎ番目の部品を搭載するため、前記基板をハンドリングする際に、前記基板に搭載済みの１〜（ｎ−１）番目の部品が搭載不良を生じないように、ｎ番目の部品のハンドリング条件を決定する、決定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の決定装置であって、
前記基板に対する部品の搭載順を、前記基板をハンドリングした際に、搭載不良が発生し難い部品が先になるように、決定する、決定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の決定装置であり、
前記ロボットが上下方向に自由度を有する場合、
前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、前記基板を上下方向に移動する時の加速度及び減速度を決定する、決定装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の決定装置であって、
前記ロボットが回転方向の自由度を有する場合、
前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、前記基板を回転する時の回転方向の角速度を決定する、決定装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の決定装置であって、
前記ロボットが、水平方向の第１回転軸を中心とした第１回転方向と、前記第１回転軸に直交する第２回転軸を中心とした第２回転方向の２方向に自由度を持つ場合、
前記決定装置は、前記ハンドリング条件として、第１回転方向の角速度と、第２回転方向の角速度を決定する、決定装置。
【請求項９】
請求項６に記載の決定装置であって、
前記ハンドリング条件として、前記基板を上下方向に移動する時の加速度及び減速度を決定する場合、
前記ハンドリング条件決定情報は、
前記部品情報と、
前記基板に印刷したソルダペーストによる部品保持力と、を含む、決定装置。
【請求項１０】
請求項７又は請求項８に記載の決定装置であって、
前記ハンドリング条件として、前記基板を回転する時の回転方向の角速度を決定する場合、
前記ハンドリング条件決定情報は、
前記部品情報と、
回転中心から部品までの距離と、
前記基板に印刷したソルダペーストによる部品保持力と、を含む、決定装置。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の決定装置であって、
ソルダペーストによる前記部品保持力を、ソルダペーストの表面張力と電極周長とから算出する、決定装置。
【請求項１２】
部品を搭載する部品搭載面を有し、立体形状をした基板に部品を搭載する部品搭載装置であって、
前記基板をハンドリングするロボットと、
前記ロボットにより保持された前記基板に対して部品を搭載するヘッドユニットと、
制御部と、を含み、
前記制御部は、請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の決定装置により決定されたハンドリング条件に従って、前記ロボットをハンドリングする、部品搭載装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の部品搭載装置であって、
前記ロボットが複数の駆動軸を備えて、複数の自由度を有する場合、
前記制御部は、前記ロボットの各駆動軸を、動作タイミングが重ならないように制御する、部品搭載装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の決定装置であって、
前記基板を回転する時の回転方向の角速度を、前記基板に搭載済みの部品に働く遠心力がソルダペーストによる前記部品保持力以下となる角速度に決定する、決定装置。
【請求項１５】
請求項６に記載の決定装置であって、
部品種と、同一部品種について部品の概略サイズを分類する部品の分類情報を、決定テーブルに参照することにより、前記基板を上下方向に移動する時の加速度及び減速度を決定する、決定装置。
【請求項１６】
請求項７又は請求項８に記載の決定装置であって、
部品種と、同一部品種について部品の概略サイズを分類する部品の分類情報と、回転中心から部品までの半径の情報を、決定テーブルに参照することにより、前記基板を回転する時の回転方向の角速度を決定する、決定装置。
【国際調査報告】
2018216128.tif 000026
2018216128.tif 000027
2018216128.tif 000028
2018216128.tif 000029