(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一モータにより同方向に同時回転される複数のノズルシャフトにそれぞれ装着された吸着ノズルにより電子部品を順次吸着し、基板上の所定の搭載位置に当該電子部品を順次搭載する電子部品実装装置であって、
前記電子部品を部品供給装置から前記吸着ノズルによって吸着した初期吸着姿勢から、前記基板への搭載姿勢とするために最低限必要な必要回転角度が大きい順に、電子部品の吸着順を決定する吸着順決定手段と、
前記吸着順決定手段で決定した吸着順に従って電子部品を順次吸着する部品吸着手段と、
前記吸着順決定手段で決定した吸着順に従って吸着すべき全ての電子部品を順次吸着した結果、全ての電子部品の吸着姿勢がそれぞれ前記搭載姿勢となるように、前記部品吸着手段で電子部品を吸着する度に前記ノズルシャフトを回転する部品回転手段と、
前記部品吸着手段で吸着すべき電子部品を全て吸着した後、前記吸着ノズルに吸着された前記搭載姿勢の電子部品を順次認識する部品認識手段と、
前記部品認識手段による認識結果に基づいて、前記搭載位置に電子部品を順次搭載する部品搭載手段と、を備え、
前記部品回転手段は、前記吸着ノズルで吸着した電子部品の吸着後の前記ノズルシャフトの回転角度を、当該電子部品の必要回転角度から直後に吸着される電子部品の吸着から搭載までの総回転角度を差し引いた角度に設定することを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
前記必要回転角度は、吸着すべき全ての電子部品の部品供給装置からの供給角度が同一であるとき、前記電子部品の搭載角度であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
【請求項３】
前記必要回転角度は、吸着すべき全ての電子部品の部品供給装置からの供給角度がそれぞれ異なるとき、前記電子部品の搭載角度から当該電子部品の供給角度を差し引いた角度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品実装装置。
【請求項４】
前記吸着順決定手段は、前記電子部品の吸着可能角度が制限されているノズルで吸着する電子部品を最初に吸着するように、前記吸着順を決定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電子部品実装装置。
【請求項５】
同一モータにより同方向に同時回転される複数のノズルシャフトにそれぞれ装着された吸着ノズルにより電子部品を順次吸着し、基板上の所定の搭載位置に当該電子部品を順次搭載する電子部品実装方法であって、
前記電子部品を部品供給装置から前記吸着ノズルによって吸着した初期吸着姿勢から、前記基板への搭載姿勢とするために最低限必要な必要回転角度が大きい順に、電子部品の吸着順を決定し、
決定した吸着順に従って電子部品を順次吸着するに際し、前記吸着順に従って吸着すべき全ての電子部品を順次吸着した結果、全ての電子部品の吸着姿勢がそれぞれ前記搭載姿勢となるように、各電子部品を吸着する度に前記ノズルシャフトを回転し、
吸着すべき電子部品を全て吸着した後、前記吸着ノズルに吸着された前記搭載姿勢の電子部品を順次認識し、その認識結果に基づいて、前記搭載位置に電子部品を順次搭載するものであり、
前記ノズルシャフトを回転する際に、前記吸着ノズルで吸着した電子部品の吸着後の前記ノズルシャフトの回転角度を、当該電子部品の必要回転角度から直後に吸着される電子部品の吸着から搭載までの総回転角度を差し引いた角度に設定して前記ノズルシャフトを回転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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品供給装置から供給された部品を、基板上に装着する電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品実装装置として、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θ軸方向の動作が可能な複数の吸着ノズルを備えた搭載ヘッドを用いて、一度に複数の電子部品を吸着保持し、各電子部品を基板上に順次搭載するものがある。
このような電子部品実装装置として、複数の吸着ノズルのθ方向の回転軸を、１つのモータで同時に回転制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合、１つのθ回転軸を回転させると他のθ回転軸も同時に回転するため、電子部品の実装動作時に無駄なθ回転が発生する。
【０００３】
そこで、電子部品の吸着ノズルによる吸着角度及び基板への搭載角度に基づいて、電子部品の吸着順及び搭載順を決定することで、電子部品を吸着・搭載する際の余分な回転動作を減らすようにするものがある（例えば、特許文献２参照）。この技術は、電子部品を吸着角度が大きい順又は小さい順にソートして各電子部品の吸着順を決定し、決定された吸着順が最後の電子部品の吸着角度と同一又は最も近い搭載角度から搭載角度が近い順に電子部品をソートして各電子部品の搭載順を決定するものである。ここでは、各電子部品を上記吸着順で吸着した後、レーザセンサを用いた３６０°の同時回転による部品認識を行い、その後上記搭載順で電子部品を順次搭載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５９２５０号公報
【特許文献２】特開２００９−１８８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電子部品実装装置においては、電子部品を吸着ノズルによって吸着した後に部品認識を行うことで電子部品の吸着位置ずれを検出し、その後に吸着位置ずれ分の補正を行って基板上に電子部品を搭載する必要があるが、このとき、より精度良く部品を搭載するためには、部品認識時の姿勢から、なるべくθ方向を移動しないまま搭載動作を行うことが望ましい。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に記載の従来装置にあっては、電子部品を認識した後、部品を搭載する前に部品を搭載姿勢とするためのθ回転が必要となる。そのため、より精度良く部品を搭載することができない。
そこで、本発明は、効率良く高精度な部品認識・部品搭載を行うことができる電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る電子部品実装装置は、同一モータにより同方向に同時回転される複数のノズルシャフトにそれぞれ装着された吸着ノズルにより電子部品を順次吸着し、基板上の所定の搭載位置に当該電子部品を順次搭載する電子部品実装装置であって、前記電子部品を部品供給装置から前記吸着ノズルによって吸着した初期吸着姿勢から、前記基板への搭載姿勢とするために最低限必要な必要回転角度が大きい順に、電子部品の吸着順を決定する吸着順決定手段と、前記吸着順決定手段で決定した吸着順に従って電子部品を順次吸着する部品吸着手段と、前記吸着順決定手段で決定した吸着順に従って吸着すべき全ての電子部品を順次吸着した結果、全ての電子部品の吸着姿勢がそれぞれ前記搭載姿勢となるように、前記部品吸着手段で電子部品を吸着する度に前記ノズルシャフトを回転する部品回転手段と、前記部品吸着手段で吸着すべき電子部品を全て吸着した後、前記吸着ノズルに吸着された前記搭載姿勢の電子部品を順次認識する部品認識手段と、前記部品認識手段による認識結果に基づいて、前記搭載位置に電子部品を順次搭載する部品搭載手段と、を備え、前記部品回転手段は、前記吸着ノズルで吸着した電子部品の吸着後の前記ノズルシャフトの回転角度を、当該電子部品の必要回転角度から直後に吸着される電子部品の吸着から搭載までの総回転角度を差し引いた角度に設定することを特徴としている。
【０００８】
このように、全ての電子部品を吸着し終わったとき、全ての電子部品の吸着姿勢が基板への搭載姿勢となるようにするので、余計なθ回転を必要とすることなく部品認識を行うことができる。また、部品認識を行った後も、余計なθ回転を必要とすることなくそのまま部品搭載を行うことができる。したがって、部品搭載時には部品認識結果に基づく搭載位置補正のみで部品搭載動作を行うことができる。
また、部品回転手段は、吸着ノズルで吸着した電子部品の吸着後のノズルシャフトの回転角度を、当該電子部品の必要回転角度から直後に吸着される電子部品の吸着から搭載までの総回転角度を差し引いた角度に設定する。このため、部品吸着から部品認識及び部品搭載に至るまでθ回転量を最小とすることができ、全ての電子部品を吸着し終わったときの吸着姿勢を、効率良くそれぞれの搭載姿勢にすることができる。
【０００９】
また、請求項２に係る電子部品実装装置は、請求項１に係る発明において、前記必要回転角度は、吸着すべき全ての電子部品の部品供給装置からの供給角度が同一であるとき、前記電子部品の搭載角度であることを特徴としている。
このように、先に吸着した電子部品の回転量が多いことを考慮して、吸着順を搭載角度の大きい順にソートした順とするので、総合的な回転量を最小限にすることができる。
【００１０】
さらに、請求項３に係る電子部品実装装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記必要回転角度は、吸着すべき全ての電子部品の部品供給装置からの供給角度がそれぞれ異なるとき、前記電子部品の搭載角度から当該電子部品の供給角度を差し引いた角度であることを特徴としている。
これにより、部品供給角度が与えられている場合（０°以外の場合）には、その部品供給角度を考慮して、適切に吸着順を決定することができる。
【００１１】
また、請求項４に係る電子部品実装装置は、請求項１〜３の何れかに係る発明において、前記吸着順決定手段は、前記電子部品の吸着可能角度が制限されている吸着ノズルで吸着する電子部品を最初に吸着するように、前記吸着順を決定することを特徴としている。
これにより、吸着可能角度が定められている吸着ノズルを併用する場合であっても、適切に吸着順を決定し、部品吸着を行うことができる。
【００１３】
また、請求項５に係る電子部品実装方法は、  同一モータにより同方向に同時回転される複数のノズルシャフトにそれぞれ装着された吸着ノズルにより電子部品を順次吸着し、基板上の所定の搭載位置に当該電子部品を順次搭載する電子部品実装方法であって、前記電子部品を部品供給装置から前記吸着ノズルによって吸着した初期吸着姿勢から、前記基板への搭載姿勢とするために最低限必要な必要回転角度が大きい順に、電子部品の吸着順を決定し、決定した吸着順に従って電子部品を順次吸着するに際し、前記吸着順に従って吸着すべき全ての電子部品を順次吸着した結果、全ての電子部品の吸着姿勢がそれぞれ前記搭載姿勢となるように、各電子部品を吸着する度に前記ノズルシャフトを回転し、吸着すべき電子部品を全て吸着した後、前記吸着ノズルに吸着された前記搭載姿勢の電子部品を順次認識し、その認識結果に基づいて、前記搭載位置に電子部品を順次搭載するものであり、前記ノズルシャフトを回転する際に、前記吸着ノズルで吸着した電子部品の吸着後の前記ノズルシャフトの回転角度を、当該電子部品の必要回転角度から直後に吸着される電子部品の吸着から搭載までの総回転角度を差し引いた角度に設定して前記ノズルシャフトを回転することを特徴としている。
これにより、余計なθ回転を必要とすることなく、精度良く部品認識動作及び部品搭載動作を行うことができる電子部品実装方法とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、同時回転される複数の吸着ノズルによって順次電子部品を吸着した後、部品認識を行い、その後順次基板へ搭載する場合に、全ての電子部品を吸着し終わったとき、全ての電子部品の吸着姿勢が基板への搭載姿勢となるように吸着順及び吸着後の吸着ノズルの回転量を決定する。そのため、精度良く部品認識動作及び部品搭載動作を行うことができる。また、余分な回転動作を減らすことができるので、電子部品や回転駆動源であるモータの負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明における電子部品実装装置を示す平面図である。
【図２】搭載ヘッドの概要を示す平面図である。
【図３】電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】コントローラで実行する部品実装処理手順を示すフローチャートである。
【図５】吸着順決定処理手順を示すフローチャートである。
【図６】回転量決定処理手順を示すフローチャートである。
【図７】部品の回転動作のイメージを示す図である。
【図８】部品の供給角度を考慮した実装動作による部品の回転動作のイメージを示す図である。
【図９】角度つきノズルを示す図である。
【図１０】角度つきノズルを使用した実装動作による部品の回転動作のイメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
（構成）
図１は、本発明における電子部品実装装置を示す平面図である。
図中、符号１は電子部品実装装置である。この電子部品実装装置１は、基台１０の上面にＸ方向に延在する一対の搬送レール１１を備える。この搬送レール１１は、回路基板５の両側辺部を支持し、搬送用モータ（図示せず）により駆動されることで回路基板５をＸ方向に搬送する。
【００１７】
また、電子部品実装装置１は搭載ヘッド１２を備える。この搭載ヘッド１２は、下部に電子部品を吸着する複数の吸着ノズルを備え、Ｘ軸ガントリ１３及びＹ軸ガントリ１４により、基台１０上をＸＹ方向に水平移動可能に構成されている。
この電子部品実装装置１には、搬送レール１１のＹ方向両側に、テープフィーダ等により電子部品を供給する電子部品供給装置１５が装着される。そして、電子部品供給装置１５から供給された電子部品は、搭載ヘッド１２の吸着ノズルによって真空吸着され、回路基板５上に実装搭載される。
【００１８】
また、部品供給装置１５と回路基板５との間には、ＣＣＤカメラからなる認識カメラ２１を配置する。この認識カメラ２１は、電子部品の吸着位置ずれ（吸着ノズルの中心位置と吸着した部品の中心位置とのずれ）や、吸着角度ずれ（傾き）を検出するために、吸着ノズルで吸着した電子部品を撮像するものである。
また、搭載ヘッド１２には、距離センサ２２が取り付けられている。この距離センサ２２は、センサ光により吸着ノズルと回路基板５とのＺ方向の距離（高さ）を測定する。
さらに、電子部品実装装置１には、吸着する部品のサイズや形状に応じて、吸着ノズルを交換するためのノズル交換機１６が設けられている。このノズル交換機１６内には複数種のノズルが保管、管理されている。
【００１９】
図２は、搭載ヘッド１２の概要を示す平面図である。この図２に示すように、搭載ヘッド１２は、ベース部分が支持部材１２ｂに固定された複数（ここでは２つ）のモータ１２ａを備える。各モータ１２ａを駆動すると、モータ１２ａ毎に回転されるプーリ１２ｃによりタイミングベルト１２ｄを介して２つの回転軸（ノズルシャフト）１２ｆが同時回転されると共に、中央の回転軸１２ｆに固定されている同軸プーリにより回転されるタイミングベルト１２ｅを介して、３つの目の回転軸１２ｆも同時回転されるようになっている。
すなわち、３つの回転軸１２ｆを１組とし、同一組に属する３つの回転軸１２ｆが、それぞれ１つのモータ１２ａにより同方向に同時回転可能となっている。各回転軸１２ｆの下端部にはそれぞれ図示しない吸着ノズルが装着されており、電子部品を吸着可能となっている。
【００２０】
本実施形態では、同時回転可能な１組３つの回転軸１２ｆにそれぞれ装着されている吸着ノズルにより、３種類の電子部品Ａ，Ｂ，Ｃを所定の吸着順で順次吸着する。このとき、電子部品Ａ〜Ｃを全て吸着し終えた時点で、電子部品Ａ〜Ｃの吸着姿勢がそれぞれの回路基板５への搭載姿勢となっているように、各電子部品を吸着する度に所定の回転量だけ回転軸１２ｆを同時回転させる。そして、それぞれの搭載姿勢となっている電子部品Ａ〜Ｃに対して、認識カメラ２１によるビジョン認識を順次行なった後、認識結果に基づく搭載位置補正を行うのみで電子部品Ａ〜Ｃを順次搭載する。
【００２１】
図３は、電子部品実装装置１の制御系の構成を示すブロック図である。
電子部品実装装置１は、装置全体を制御するＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを備えるマイクロコンピュータからなるコントローラ３０を備える。コントローラ３０は、以下に示す各構成３１〜３５をそれぞれ制御する。
バキューム機構３１は真空を発生し、不図示のバキュームスイッチを介して各吸着ノズルに真空の負圧を発生させるものである。
【００２２】
Ｘ軸モータ３２は、搭載ヘッド１２をＸ軸ガントリ１３に沿ってＸ軸方向に移動させるための駆動源であり、Ｙ軸モータ３３は、Ｘ軸ガントリ１３をＹ軸ガントリ１４に沿ってＹ軸方向に移動させるための駆動源である。コントローラ３０がＸ軸モータ３２及びＹ軸モータ３３を駆動制御することで、搭載ヘッド１２はＸＹ方向に移動可能となる。
Ｚ軸モータ３４は、各吸着ノズルをＺ方向に昇降させるための駆動源である。なお、ここではＺ軸モータ３４を１つしか図示していないが、実際は吸着ノズルの数だけ設けられる。θ軸モータ３５は、上記１組の吸着ノズルを、各回転軸１２ｆを中心にして同時回転させるための駆動源であり、上述したモータ１２ａに相当する。
【００２３】
また、コントローラ３０は、図４に示す部品実装処理を実行し、電子部品の吸着動作及び搭載動作を行う。この部品実装処理は、搭載ヘッド１２の１組の吸着ノズルを用いて吸着・搭載する電子部品の組ごとに実行される。
先ず、ステップＳ１で、コントローラ３０は、吸着ノズルによる電子部品の吸着順を決定する吸着順決定処理を実施する。
図５は、ステップＳ１で実施する吸着順決定処理手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１１で、コントローラ３０は、実装処理対象となっている電子部品の回路基板５上への搭載角度をそれぞれ取得し、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、コントローラ３０は、実装処理対象の電子部品数である対象部品数ｎを取得する。本実施形態では、吸着ノズル３つで１組としているため、対象部品数ｎは最大３となる。
【００２４】
次にステップＳ１３で、コントローラ３０は、前記ステップＳ１１で取得した各搭載角度を大きい順にソートし、ｐ［１］，ｐ［２］，…，ｐ［ｎ］として格納する。
そして、ステップＳ１４で、コントローラ３０は、前記ステップＳ１３のソート結果に基づいて吸着順を決定し、吸着順決定処理を終了する。ここでは、吸着順を、搭載角度が大きい順に、搭載角度ｐ［１］の電子部品→搭載角度ｐ［２］の電子部品→…→搭載角度ｐ［ｎ］の電子部品の順とする。すなわち、電子部品を部品供給装置１５から吸着ノズルによって吸着した初期吸着姿勢から、回路基板５への搭載姿勢とするために最低限必要な回転角度が大きい順に、電子部品の吸着順を決定する。
【００２５】
図４に戻って、ステップＳ２では、コントローラ３０は、部品吸着後の吸着ノズルの回転量を決定する回転量決定処理を実施する。
図６は、ステップＳ２で実施する回転量決定処理手順を示すフローチャートである。
ステップＳ２１で、コントローラ３０は、各種データの取得及び初期設定を行う。ここでは、前記ステップＳ１で決定した対象部品数ｎと、搭載角度ｐ［１］，ｐ［２］，…，ｐ［ｎ］とを取得すると共に、カウント値Ｎを初期値である対象部品数ｎに設定し、各電子部品の吸着後の回転量θ［１］，θ［２］，…，θ［ｎ］及び電子部品の総回転量Ｓをそれぞれ初期値である０に設定する。ここで、回転量θ［ｍ］（ｍ＝１，２，…，ｎ）は、搭載角度ｐ［ｍ］の電子部品の吸着後の回転量である。
【００２６】
次にステップＳ２２では、コントローラ３０は、Ｎ＞０であるか否かを判定し、Ｎ＞０である場合にはステップＳ２３に移行し、Ｎ≦０である場合には後述するステップＳ２６に移行する。
ステップＳ２３では、コントローラ３０は、搭載角度ｐ［Ｎ］とこの時点での総回転量Ｓとに基づいて、次式をもとに回転量θ［Ｎ］を算出し、ステップＳ２４に移行する。
θ［Ｎ］＝ｐ［Ｎ］−Ｓ  ………（１）
ステップＳ２４では、コントローラ３０は、次式をもとに総回転量Ｓを更新し、ステップＳ２５に移行する。
Ｓ＝Ｓ＋θ［Ｎ］  ………（２）
【００２７】
ステップＳ２５では、コントローラ３０は、カウント値Ｎをデクリメントして前記ステップＳ２２に移行する。
すなわち、搭載角度ｐ［ｍ］の電子部品の吸着後の回転量θ［ｍ］は、当該電子部品の搭載角度ｐ［ｍ］から、当該電子部品の直後に吸着される電子部品の部品吸着から部品搭載までの総回転量Ｓを差し引いた値となる。
【００２８】
そして、ステップＳ２６では、コントローラ３０は、前記ステップＳ２３で決定された各部品の回転量θ［１］，θ［２］，…，θ［ｎ］を格納し、回転量決定処理を終了する。
図４に戻って、ステップＳ３では、コントローラ３０は、バキューム機構３１、Ｘ軸モータ３２、Ｙ軸モータ３３及びＺ軸モータ３４を駆動制御して、吸着指定されている電子部品を部品供給装置１５の所定の部品供給位置から吸着し、ステップＳ４に移行する。なお、初期状態では、前記ステップＳ１で決定した吸着順の最も早い電子部品が吸着指定される。
【００２９】
ステップＳ４では、コントローラ３０は、θ軸モータ３５を駆動制御し、吸着ノズルを前記ステップＳ３で吸着した部品に対応する回転量θ［ｍ］だけ回転させてステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、コントローラ３０は、吸着ノズルで同時吸着すべき電子部品を全て吸着したか否かを判定し、全ての電子部品を吸着していない場合にはステップＳ６に移行して、吸着していない電子部品のうち最も吸着順の早い電子部品を、次に吸着する電子部品として指定してから前記ステップＳ３に移行する。
一方、前記ステップＳ５で全ての電子部品を吸着したと判定した場合には、ステップＳ７に移行して認識カメラ２１によるビジョン認識を行う。ここでは、認識カメラ２１で各電子部品を順次撮像し、各撮像画像を処理することで各電子部品の吸着位置ずれを検出する。そして、検出した吸着位置ずれに応じて部品搭載時の補正量を決定する。
【００３０】
次にステップＳ８で、コントローラ３０は、前記ステップＳ７のビジョン認識結果に基づいて各電子部品を回路基板５に順次搭載し、部品実装処理を終了する。このときの搭載順は、予め決定した一定の順序であっても、電子部品の吸着順であってもよい。
なお、図４のステップＳ１が吸着順決定手段に対応し、前記モータ１２ａ（θ軸モータ３５）とステップＳ２及びＳ４が部品回転手段に対応し、前記吸着ノズルとステップＳ３が部品吸着手段に対応し、前記認識カメラ２１とステップＳ７が部品認識手段に対応し、ステップＳ８が部品搭載手段に対応している。
【００３１】
（動作）
次に、本実施形態の動作について説明する。ここでは、３種類の電子部品Ａ，Ｂ，Ｃを、それぞれ以下の搭載角度で搭載する場合について説明する。
部品Ａ：搭載角度１８０°
部品Ｂ：搭載角度０°
部品Ｃ：搭載角度９０°
先ず、コントローラ３０は、各部品の吸着順を決定する（ステップＳ１）。ここでは、上記搭載角度を大きい順にソートし（ステップＳ１３）、搭載角度の大きい順に吸着順を決定する（ステップＳ１４）。つまり、上記の例では、吸着順はＡ→Ｃ→Ｂとなり、搭載角度ｐ［１］＝１８０、ｐ［２］＝９０、ｐ［３］＝０となる。
【００３２】
次に、コントローラ３０は、回転量決定処理を実施し、各部品の吸着後の回転量を求める（ステップＳ２）。なお、吸着順はＡ→Ｃ→Ｂであるため、部品Ａの吸着後の回転量はθ［１］、部品Ｂの吸着後の回転量はθ［３］、部品Ｃの吸着後の回転量はθ［２］である。
初期状態ではＮ＝ｎ＝３であるため（ステップＳ２１）、はじめに、吸着順の最も遅い部品Ｂの回転量θ［３］を求める。θ［３］は、部品Ｂの搭載角度ｐ［３］＝０と、総回転量Ｓ＝０（初期値）とに基づいて、上記（１）式をもとに算出する（ステップＳ２３）。すなわち、θ［３］＝０となる。次に、Ｎ＝２となって（ステップＳ２５）、吸着順が２番目に遅い部品Ｃの回転量θ［２］を求める。θ［２］は、部品Ｃの搭載角度ｐ［２］＝９０と、総回転量Ｓ＝０（＝θ［３］）とに基づいて、上記（１）式をもとに算出する（ステップＳ２３）。すなわち、θ［２］＝９０となる。最後に、Ｎ＝１となって（ステップＳ２５）、吸着順の最も早い部品Ａの回転量θ［１］を求める。θ［１］は、部品Ａの搭載角度ｐ［１］＝１８０と、総回転量Ｓ＝９０（＝θ［３］＋θ［２］）とに基づいて、上記（１）式をもとに算出する（ステップＳ２３）。すなわち、θ［１］＝９０となる。
【００３３】
ビジョン認識直前における部品Ａの総回転量はθ［１］＋θ［２］＋θ［３］であり、部品Ｃの総回転量はθ［２］＋θ［３］、部品Ｂの総回転量はθ［３］である。したがって、部品Ａ〜Ｃを吸着・回転した後、最終的に部品Ａ〜Ｃがそれぞれの搭載角度になるためには、以下の式が成り立つ。
θ［１］＋θ［２］＋θ［３］＝１８０  ………（３）
θ［２］＋θ［３｝＝９０  ………（４）
θ［３］＝０  ………（５）
上記（３）〜（５）式により、θ［１］＝９０、θ［２］＝９０、θ［３］＝０が求められる。このように、回転量決定処理は、上記（３）〜（５）式を満足する回転量θ［１］〜θ［３］を求める処理に相当する。
【００３４】
部品Ａ〜Ｃの吸着順と、部品吸着後の各回転量とが決定すると、コントローラ３０は電子部品の吸着・回転動作を行う。吸着順はＡ→Ｃ→Ｂであるため、図７に示すように、先ずフェーズ１で部品Ａを吸着し、その後、θ軸モータ３５を駆動制御して吸着ノズル（ヘッド１〜３）を回転量θ［１］＝９０°回転する。次に、フェーズ２として部品Ｃを吸着し、その後、θ軸モータ３５を駆動制御して吸着ノズルを回転量θ［２］＝９０°回転する。次に、フェーズ３として部品Ｂを吸着する。ここで、回転量θ［３］＝０°であるので、部品Ｂを吸着した後の吸着ノズルの回転動作は行われない。上記の動作を行うことで、全ての部品Ａ〜Ｃがそれぞれの搭載角度を成した状態で吸着ノズルに吸着された状態となる。
【００３５】
このように、決定した吸着順に従って吸着すべき全ての電子部品を順次吸着した結果、全ての電子部品の吸着姿勢がそれぞれの搭載姿勢となるように、各電子部品を吸着する度に搭載ヘッド１２の回転軸１２ｆを回転する。これにより、コントローラ３０は、フェーズ４として、この吸着状態のまま余計な回転動作をすることなく各部品のビジョン認識を行い、最後にフェーズ５として、部品認識結果に基づく補正のみで各部品の搭載動作を行うことができる。
【００３６】
ところで、一般に、電子部品実装装置では、電子部品を吸着ノズルで吸着した後にビジョン認識によって吸着姿勢のセンタリングを行い、その後にセンタリング結果分の補正を行って電子部品を基板上に搭載する。このとき、より精度良く部品搭載を行うためには、ビジョン認識時の姿勢から、余計なθ回転移動をしないで部品搭載動作を行うことが望ましい。ところが、θ軸を同時回転する複数のノズルシャフトを有する搭載ヘッドを用いて電子部品を順次吸着し、各電子部品をビジョン認識した後に各電子部品を搭載する場合、各電子部品の搭載角度がそれぞれ異なると、各電子部品をそれぞれの搭載角度で搭載するためには、どうしてもビジョン認識後に電子部品のθ回転が必要となる。
【００３７】
例えば、２種類の部品Ａ，Ｂをビジョン認識し搭載する動作は、部品Ａ，Ｂを順次吸着→ノズルシャフトを部品Ａの搭載角度に回転→部品Ａをビジョン認識→部品Ｂの搭載角度に回転→部品Ｂをビジョン認識→部品Ａの搭載角度に回転→部品Ａを搭載→部品Ｂの搭載角度に回転→部品Ｂを搭載、となる。このように、部品を認識した後に余計なθ回転が生じる。仮に搭載順をＡ，Ｂ逆にしたとしても、部品Ａを搭載するためにはθ軸を回転させなければならず、余計なθ回転を排除することはできない。
【００３８】
そこで、部品搭載時の余計なθ回転を排除する方法として、各部品で認識・搭載動作を一連で行うことが考えられる。しかしながら、この場合、ビジョン認識を行う認識位置と部品搭載位置との間の往復移動動作が増えるため、効率が悪い。
これに対して本実施形態では、最終的に全部品がそれぞれの搭載姿勢となるように各部品を吸着する度に所定のθ回転を行うので、全部品を吸着した後は余計なθ回転を行わずに部品認識及び部品搭載を行うことができる。したがって、高精度な部品認識及び部品搭載を行うことができる。また、所定の認識位置で各部品のビジョン認識を順次行った後、部品搭載位置に移動して各部品の搭載を行うので、認識位置と部品搭載位置との間の無駄な往復移動動作を排除することができ、効率が良い。
【００３９】
（効果）
このように、上記実施形態では、全ての電子部品を順次吸着・回転した結果、全ての電子部品の吸着姿勢がそれぞれの搭載姿勢となるように吸着順及び吸着後の回転量を決定する。そのため、全ての電子部品を吸着した後、余計なθ回転を必要とすることなく部品認識動作を行うことができる。また、部品認識を行った後も、余計なθ回転を必要とすることなく、部品認識結果に基づく搭載位置補正のみで部品搭載動作を行うことができる。
したがって、より精度良く部品認識動作及び部品搭載動作を行うことができる。さらに、余分な回転動作を減らすことができるので、電子部品や回転駆動源であるモータの負荷を軽減することができる。
【００４０】
また、このとき、先に吸着した電子部品ほど吸着から搭載までの総回転量が多いことを考慮して、吸着順を搭載角度の大きい順にソートした順とするので、総合的な回転量を最小限にすることができる。
さらに、吸着ノズルで吸着した電子部品の吸着後の回転量を、当該電子部品の搭載角度から直後に吸着される電子部品の吸着から搭載までの総回転角度を差し引いた値に設定するので、全ての電子部品を吸着し終わったときの吸着姿勢を、効率良くそれぞれの搭載姿勢にすることができる。
【００４１】
（応用例）
なお、上記実施形態においては、各部品の供給角度が全て０°である場合について説明したが、部品の供給角度が与えられている場合（０°以外の場合）には、その供給角度を考慮して吸着順を決定する。すなわち、供給角度が与えられている部品において、仮の搭載角度＝（実際の搭載角度−供給角度）を設定し、仮搭載角度を用いて吸着順を決定する。この仮搭載角度は、電子部品を部品供給装置１５から吸着ノズルによって吸着した初期吸着姿勢から、回路基板５への搭載姿勢とするために最低限必要な必要回転角度である。以下、具体例を用いて説明する。
【００４２】
ここでは、３種類の電子部品Ａ，Ｂ，Ｃを、以下の供給角度及び搭載角度で順次搭載する場合について説明する。
部品Ａ：供給角度０°、搭載角度１８０°
部品Ｂ：供給角度９０°、搭載角度０°
部品Ｃ：供給角度０°、搭載角度９０°
【００４３】
この場合、部品Ｂの仮搭載角度は０°−９０°＝−９０°＝２７０°となる。そのため、吸着順はＢ→Ａ→Ｃとなる。また、部品Ａ〜Ｃを吸着・回転した後、最終的に部品Ａ〜Ｃがそれぞれの搭載角度になるためには、以下の式が成り立つことになる。
θ［１］＋θ［２］＋θ［３］＝２７０  ………（６）
θ［２］＋θ［３｝＝１８０  ………（７）
θ［３］＝９０  ………（８）
上記（６）〜（８）式により、θ［１］＝９０、θ［２］＝９０、θ［３］＝９０となる。
【００４４】
したがって、この場合、図８に示すように、フェーズ１では供給角度が９０°である部品Ｂを吸着し、その後、各吸着ノズルを回転量θ［１］＝９０°回転する。次に、フェーズ２として部品Ａを吸着し、その後、各吸着ノズルを回転量θ［２］＝９０°回転する。次に、フェーズ３として部品Ｃを吸着し、その後、各吸着ノズルを回転量θ［３］＝９０°回転する。これにより、部品Ａ〜Ｃはそれぞれ搭載角度を成した状態となる。
【００４５】
このように、供給角度が与えられている場合（０°以外の場合）には、その供給角度を考慮して吸着順を決定するので、上述した供給角度が与えられていない場合（０°の場合）と同様に、余計なθ回転を必要とすることなく、精度良く部品認識動作及び部品搭載動作を行うことができる。
また、上記実施形態においては、吸着ノズルとして、電子部品を何れの角度でも吸着可能なノズルを用いる場合について説明したが、図９に示すように、吸着可能な角度が決まっている角度つきノズル（掃除機ノズル、グリッパノズル、Ｔ型ノズル等）を用いる場合には、これを考慮して吸着順を決定する。すなわち、角度つきノズルを用いて吸着する部品を最初に吸着するように吸着順を決定する。以下、具体例を用いて説明する。
【００４６】
ここでは、３種類の電子部品Ａ，Ｂ，Ｃを、以下の搭載角度で順次搭載する場合について説明する。なお、部品Ｂを、角度つきノズルを用いて吸着する部品とし、供給角度は何れも０°とする。
部品Ａ：搭載角度１８０°
部品Ｂ：搭載角度０°（角度つきノズル）
部品Ｃ：搭載角度９０°
【００４７】
この場合、部品Ｂを最初に吸着する部品とし、残りの部品Ａ，Ｃの吸着順は搭載角度の大きい順となる。すなわち、吸着順はＢ→Ａ→Ｃとなる。また、部品Ａ〜Ｃを吸着・回転した後、最終的に部品Ａ〜Ｃがそれぞれの搭載角度になるためには、以下の式が成り立つことになる。
θ［１］＋θ［２］＋θ［３］＝０  ………（９）
θ［２］＋θ［３｝＝１８０  ………（１０）
θ［３］＝９０  ………（１１）
上記（９）〜（１１）式により、θ［１］＝１８０、θ［２］＝９０、θ［３］＝９０となる。
【００４８】
したがって、この場合、図１０に示すように、フェーズ１では部品Ｂを吸着し、その後、各吸着ノズルを回転量θ［１］＝１８０°回転する。次に、フェーズ２として部品Ａを吸着し、その後、各吸着ノズルを回転量θ［２］＝９０°回転する。次に、フェーズ３として部品Ｃを吸着し、その後、各吸着ノズルを回転量θ［３］＝９０°回転する。これにより、部品Ａ〜Ｃはそれぞれ搭載角度を成した状態となる。
【００４９】
このように、電子部品の吸着可能角度が制限されている吸着ノズルを使用する場合には、これを考慮して吸着順を決定するので、上述した吸着可能角度の制限がない吸着ノズルを使用する場合と同様に、余計なθ回転を必要とすることなく、精度良く部品認識動作及び部品搭載動作を行うことができる。
さらに、上記実施形態においては、電子部品の吸着後の回転速度の違いに応じて吸着順を決定するようにしてもよい。比較的サイズの大きい部品や重たい部品は、吸着時の回転動作によって部品が吸着ノズルから落下するのを防止するために、回転速度を遅く設定する場合がある。このように、部品毎に回転速度が異なる場合には、例えば、回転速度が同一又は最も近い部品の組を作成し、その組毎に吸着・回転動作を行うようにする。これにより、部品実装処理工程のタクト時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…部品実装装置、５…回路基板、１１…搬送レール、１２…搭載ヘッド、１２ａ…モータ、１２ｆ…回転軸（ノズルシャフト）１３…Ｘ軸ガントリ、１４…Ｙ軸ガントリ、１５…部品供給装置、１６…ノズル交換機、２１…認識カメラ、３０…コントローラ、３１…バキューム機構、３２…Ｘ軸モータ、３３…Ｙ軸モータ、３４…Ｚ軸モータ、３５…θ軸モータ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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