(57)【要約】【課題】ロータリーヘッドでピックアップする部品数が変わったとしても、ロータリーヘッドを効率的に動作させることができ、生産性を向上させることができる部品実装機を提供すること。【解決手段】ロータリーヘッド１０が部品供給部から部品を順次ピックアップして保持し、撮像手段が当該ロータリーヘッドの各保持具に保持された部品を撮像し、その後、当該ロータリーヘッドが部品実装部に向け相対的に移動して基板上に部品を実装し、部品実装後に前記部品供給部に向け相対的に戻るというサイクルを繰り返して実行する部品実装機において、部品実装の現在サイクルにおいてロータリーヘッドが部品実装後に前記部品供給部に向け相対的に戻る間に、次サイクルの部品数の情報に基づいて当該次サイクルにおいてピックアップすべき最後の部品が最後の保持具でピックアップされるように、当該ロータリーヘッドの自転の初期位置を設定する。【選択図】図２
2015115356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心を中心とする自転円上に部品を保持する１番目からｎ番目のｎ個の保持具を有し、前記回転中心を中心として一方向に自転しながら、特定一箇所のピックアップ位置に来た保持具により、部品供給部から部品を順次ピックアップして保持するロータリーヘッドと、
当該ロータリーヘッドの各保持具に保持された部品を撮像する撮像手段と、
当該ロータリーヘッドの動作を制御する制御手段とを備え、
前記ロータリーヘッドが前記制御手段の指令により前記部品供給部から部品を順次ピックアップして保持し、前記撮像手段が当該ロータリーヘッドの各保持具に保持された部品を撮像し、その後、当該ロータリーヘッドが部品実装部に向け相対的に移動して基板上に部品を実装し、部品実装後に前記部品供給部に向け相対的に戻るというサイクルを繰り返して実行する部品実装機において、
前記制御手段は、各サイクルにおいて前記ロータリーヘッドによってピックアップすべき部品数の情報を有し、現在サイクルにおいて前記ロータリーヘッドが部品実装後に前記部品供給部に向け相対的に戻る間に、次サイクルの部品数の情報に基づいて当該次サイクルにおいてピックアップすべき最後の部品が前記ｎ番目の保持具でピックアップされるように、当該ロータリーヘッドの自転の初期位置を設定することを特徴とする部品実装機。
【請求項２】
前記撮像手段が、前記ロータリーヘッドの各保持具に保持された全ての部品を１枚の画像によって撮像する請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記ロータリーヘッドがＸＹガントリに搭載されている請求項１に記載の部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣチップ等の部品を基板上に実装する部品実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装機は一般的に、ノズル等の保持具を有する部品保持ヘッドによって部品を部品供給部からピックアップして保持し、カメラ等の撮像手段によって各保持具に保持された部品の有無や姿勢を認識し、その後、部品保持ヘッドが部品実装部に移動して基板上に部品を実装し、部品実装後に部品供給部に戻るというサイクルを繰り返して実行する。部品保持ヘッドとしてはロータリーヘッド、すなわち回転中心を中心として自転し、その自転円上に複数（１番目からｎ番目のｎ個）の保持具を有するロータリー式の部品保持ヘッドが知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
図１は、このようなロータリーヘッドを備えた部品実装機の装置構成例を概念的に示す平面図である。図１においてロータリーヘッド１０は、直交するＸ方向ビーム２１とＹ方向ビーム２２とからなるＸＹガントリ２０のＸ方向ビーム２１に、Ｘ方向に移動時自在に搭載されている。Ｘ方向ビーム２１はＹ方向ビーム２２に、Ｙ方向に移動自在に支持されている。これにより、ロータリーヘッド１０は、ＸＹガントリ２０の可動範囲においてＸＹ方向に移動自在であり、かつ特定のＸＹ位置で停止可能である。
【０００４】
ロータリーヘッド１０は、上述のとおり回転中心を中心として自転し、その自転円上に複数（１番目からｎ番目のｎ個）の保持具１１を有する。このロータリーヘッド１０が部品供給部３０に移動し、当該部品供給部３０から部品をピックアップする。具体的にはロータリーヘッド１０がその回転中心を中心として一方向に自転しながら、特定一箇所のピックアップ位置Ａに来た保持具１１により、部品供給部３０から部品を順次ピックアップして保持する。ピックアップ完了後、ロータリーヘッド１０は撮像手段４０の位置まで移動し、撮像手段４０が各保持具１１に保持された部品を撮像し、部品の有無や姿勢を認識する。その後、部品保持ヘッド１０は部品実装部５０に移動して基板６０上に部品を実装し、部品実装後に部品供給部３０に戻るというサイクルを繰り返す。この一連のロータリーヘッド１０の動作は制御手段７０が制御する。
【０００５】
このような部品実装機のサイクルにおいてロータリーヘッド１０によってピックアップする部品数は実装効率を向上させる点から、保持具１１の数（ｎ個）と等しくなるように設定するのが基本である。このこともあって、従来、部品供給部３０から部品をピックアップするときのロータリーヘッド１０の自転の初期位置は、ｎ個の保持具のうち基準となる１番目の保持具がピックアップ位置に来るように設定するようにしている。
【０００６】
このときのロータリーヘッドの動作を、図３を参照して説明する。同図に示すロータリーヘッド１０は１６個の保持具１１−１〜１１−１６を有する。同図（ａ）は、このロータリーヘッド１０の自転の初期位置を示す。すなわち、自転の初期位置では、基準となる１番目の保持具１１−１がピックアップ位置Ａに来ている。同図（ｂ）は、ロータリーヘッド１０が保持具の個数と等しい１６個の部品をピックアップした状態を示す。全ての保持具１１−１〜１１−１６に部品Ｂが保持されており、１番目の保持具１１−１がピックアップ位置Ａの１ピッチ手前まで来ている。
【０００７】
その後、図１で説明したように、ロータリーヘッド１０は撮像手段４０の位置まで移動し、撮像手段４０が各保持具１１に保持された部品を撮像する。このとき、撮像手段４０で撮像された画像中において各保持具１１に保持された部品を区別するために、通常、ロータリーヘッド１０の自転位置を図３（ａ）で説明した初期位置を基準回転位置としたうえで撮像する。図３（ｂ）のようにロータリーヘッド１０が保持具の個数と等しい数の部品をピックアップした場合、この基準回転位置とするには１ピッチ分だけ自転させればよい。
【０００８】
しかし、実際の部品実装のサイクルにおいては、ロータリーヘッド１０でピックアップする部品数が保持具の個数に満たないサイクルが発生する。特に、最終のサイクルでは、部品の残数が保持具の個数に満たないことが多く発生する。一例として図３（ｃ）は、ロータリーヘッド１０でピックアップする部品数が１０個であった場合において、その１０個の部品をピックアップした状態を示す。この場合、撮像手段４０で撮像する前に、上述の基準回転位置に持って来るためには７ピッチ分自転させる必要がある、通常、部品供給部３０と撮像手段４０は近接して配置されるので、ロータリーヘッド１０が部品供給部３０から撮像手段４０の位置に移動する時間だけでは、７ピッチ分の自転が完了しない。したがって従来は、予めロータリーヘッド１０を基準回転位置まで自転させたうえで、撮像手段４０の位置に移動させるようにしていた。ただし、このときにロータリーヘッド１０の停止時間が発生するので、部品実装機の生産性の低下を招いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−２８４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、ロータリーヘッドでピックアップする部品数が変わったとしても、ロータリーヘッドを効率的に動作させることができ、生産性を向上させることができる部品実装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一観点によれば、回転中心を中心とする自転円上に部品を保持する１番目からｎ番目のｎ個の保持具を有し、前記回転中心を中心として一方向に自転しながら、特定一箇所のピックアップ位置に来た保持具により、部品供給部から部品を順次ピックアップして保持するロータリーヘッドと、当該ロータリーヘッドの各保持具に保持された部品を撮像する撮像手段と、当該ロータリーヘッドの動作を制御する制御手段とを備え、前記ロータリーヘッドが前記制御手段の指令により前記部品供給部から部品を順次ピックアップして保持し、前記撮像手段が当該ロータリーヘッドの各保持具に保持された部品を撮像し、その後、当該ロータリーヘッドが部品実装部に向け相対的に移動して基板上に部品を実装し、部品実装後に前記部品供給部に向け相対的に戻るというサイクルを繰り返して実行する部品実装機において、前記制御手段は、各サイクルにおいて前記ロータリーヘッドによってピックアップすべき部品数の情報を有し、現在サイクルにおいて前記ロータリーヘッドが部品実装後に前記部品供給部に向け相対的に戻る間に、次サイクルの部品数の情報に基づいて当該次サイクルにおいてピックアップすべき最後の部品が前記ｎ番目の保持具でピックアップされるように、当該ロータリーヘッドの自転の初期位置を設定することを特徴とする部品実装機が提供される。
【００１２】
本発明において前記撮像手段は、前記ロータリーヘッドの各保持具に保持された全ての部品を１枚の画像によって撮像するものとすることができる。前記ロータリーヘッドはＸＹガントリに搭載することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、部品実装機の現在サイクルにおいてロータリーヘッドが部品実装後に部品供給部に向け相対的に戻る間に、次サイクルの部品数の情報に基づいて当該次サイクルにおいてピックアップすべき最後の部品が、１番目からｎ番目のｎ個の保持具のうちｎ番目の保持具でピックアップされるように、当該ロータリーヘッドの自転の初期位置を設定するので、ピックアップする部品数が変わったとしても、ピックアップ終了後のロータリーヘッドの自転位置は同一となる。したがって、撮像手段で撮像する際の基準回転位置までのロータリーヘッドの自転を常に必要最小限にすることができ、従来のようなロータリーヘッドの停止時間が不要となる。なお、部品実装機において部品実装部と部品供給部との間の距離は比較的長いので、次サイクルのためのロータリーヘッドの初期位置の設定は、ロータリーヘッドが部品実装後に部品供給部に向け相対的に戻るまで間に十分完了させることができ、ロータリーヘッドの停止時間は発生しない。以上より、本発明は部品実装機の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ロータリーヘッドを備えた部品実装機の装置構成例を概念的に示す平面図である。
【図２】本発明の部品実装機におけるロータリーヘッドの動作を示す説明図である。
【図３】従来の部品実装機におけるロータリーヘッドの動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づき説明する。
【００１６】
本発明の部品実装機の装置構成自体は従来と同じとすることができ、先に説明した図１の装置構成例とすることができる。
【００１７】
すなわち、ロータリーヘッド１０は、直交するＸ方向ビーム２１とＹ方向ビーム２２とからなるＸＹガントリ２０のＸ方向ビーム２１に、Ｘ方向に移動時自在に搭載されている。Ｘ方向ビーム２１はＹ方向ビーム２２に、Ｙ方向に移動自在に支持されている。これにより、ロータリーヘッド１０は、ＸＹガントリ２０の可動範囲においてＸＹ方向に移動自在であり、かつ特定のＸＹ位置で停止可能である。
【００１８】
ロータリーヘッド１０は、回転中心を中心として自転し、その自転円上に複数（１番目からｎ番目のｎ個）の保持具１１を有する。このロータリーヘッド１０が部品供給部３０に移動し、当該部品供給部３０から部品をピックアップする。具体的にはロータリーヘッド１０がその回転中心を中心として一方向に自転しながら、特定一箇所のピックアップ位置Ａに来た保持具１１により、部品供給部３０から部品を順次ピックアップして保持する。ピックアップ完了後、ロータリーヘッド１０は撮像手段４０の位置まで移動し、撮像手段４０が各保持具１１に保持された部品を撮像し、部品の有無や姿勢を認識する。その後、部品保持ヘッド１０は部品実装部５０に移動して基板６０上に部品を実装し、部品実装後に部品供給部３０に戻るというサイクルを繰り返す。この一連のロータリーヘッド１０の動作は制御手段７０が制御する。なお、部品供給部３０は、１又は複数のテープフィーダ３１によって構成でき、テープフィーダ３１が順次部品を供給する。
【００１９】
以上の装置構成において、本発明は制御手段７０によるロータリーヘッド１０の動作の制御に特徴がある。以下、具体的に説明する。
【００２０】
部品実装機の稼働にあたり、制御手段７０は、実装データ作成部（図示省略）から部品実装情報を予め入手する。部品実装情報にはサイクルごとに実装すべき部品数（ロータリーヘッドによってピックアップすべき部品数）、実装位置、実装時の回転角度等の情報が含まれ、制御手段７０はこの部品実装情報に基づき、ロータリーヘッド１０の動作を制御する。
【００２１】
本発明が特徴とするところは、制御手段７０が、部品実装情報のうちロータリーヘッド１０によってピックアップすべき部品数に基づいて、ロータリーヘッド１０の自転の初期位置を設定することにある。すなわち、本発明は、部品実装の現在サイクルにおいてロータリーヘッド１０が部品実装後に部品供給部３０に向け戻る間に、次サイクルの部品数の情報に基づいて当該次サイクルにおいてピックアップすべき最後の部品が、１番目からｎ番目のｎ個の保持具のうちｎ番目の保持具でピックアップされるように、当該ロータリーヘッド１０の自転の初期位置を設定することを特徴とする。
【００２２】
その具体例を、図２を参照して説明する。同図に示すロータリーヘッド１０は、先に図３で説明したものと同じで、１６個の保持具１１−１〜１１−１６を有する。従来、部品供給部３０から部品をピックアップするときのロータリーヘッド１０の自転の初期位置は、先に説明したとおり常に図３（ａ）の位置に設定されており、その場合、部品数が１０個の場合、最後（１０個目）の部品をピックアップし終えたロータリーヘッド１０の回転位置は図３（ｃ）のとおりとなり、撮像手段４０で撮像する前にその基準回転位置に持って来るためには７ピッチ分自転させる必要がある。これがロータリーヘッド１０の停止時間を発生させる原因となっていた。
【００２３】
これに対して本発明では、最後（１０個目）の部品が、最後（１６番目）の保持具１１−１６でピックアップされるように、ロータリーヘッド１０の自転の初期位置を設定する。すなわち、ロータリーヘッド１０の自転の初期位置を図２（ａ）に示す回転位置に設定する。そうすれば、図２（ｂ）に示すように最後（１０個目）の部品が最後（１６番目）の保持具１１−１６でピックアップされる。この場合、撮像手段４０で撮像する前にその基準回転位置に持って来るためには１ピッチ分だけ自転させればよい。これにより、従来のようなロータリーヘッドの停止時間が不要となる。
【００２４】
ここで、最後の部品が最後の保持具でピックアップされるようするためのロータリーヘッド１０の自転の初期位置は、当該ロータリーヘッドの保持具１１の個数と次サイクルの部品数とによって一義的に決まる。ただし、実際の部品実装のサイクルを考慮すると、現在サイクルの部品数が変わると、部品実装後のロータリーヘッド１０の回転位置が変わる。この場合、現在サイクルの部品数の情報があれば、ロータリーヘッド１０の自転の初期位置を所望の位置に容易に設定できる。ただし、部品実装後に必ず特定の回転位置に戻るように設定しておけば、現在サイクルの部品数の情報がなくても、ロータリーヘッド１０の自転の初期位置を所望の位置に設定できる。
【００２５】
また、本発明は、撮像手段４０がロータリーヘッド１０の各保持具に保持された全ての部品を１枚の画像によって撮像する場合に特に有効である。この場合、１枚の画像中で各保持具に保持された部品を区別するために、ロータリーヘッド１０を基準回転位置に持って来る動作が必須になるからである。ただし本発明の適用範囲はこの場合に限定されない。撮像手段４０で順次部品を撮像する場合であっても、ロータリーヘッド１０を基準回転位置に直ちに持って来ることができる本発明は有効である。
【００２６】
なお、以上の実施例では、ロータリーヘッド１０をＸＹガントリ２０に搭載してＸＹ方向に移動させるようにしたが、ロータリーヘッド１０を移動させる機構はＸＹガントリに限定されない。また、ロータリーヘッド１０を移動させる代わりに、部品供給部３０や部品実装部５０などを移動させるようにすることもできる。要するに、ロータリーヘッド１０はこれらに対して相対的に移動すればよい。更に、撮像手段４０はロータリーヘッド１０側に組み込むこともできる。その他、種々の設計変更が可能であることは当業者に自明である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  ロータリーヘッド
１１，１１−１〜１１−１６  保持具
２０  ＸＹガントリ
２１  Ｘ方向ビーム
２２  Ｙ方向ビーム
３０  部品供給部
３１  テープフィーダ
４０  撮像手段
５０  部品実装部
６０  基板
７０  制御手段
【図１】
2015115356.tif 000003
【図２】
2015115356.tif 000004
【図３】
2015115356.tif 000005