(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着して基板に実装する吸着部と、
前記吸着部を駆動する駆動部と、
前記吸着部と前記部品とを離間させた状態で吸着動作を行うとともに、前記吸着動作における前記吸着部と前記部品との間の離間距離と、前記離間距離において吸着に要する吸着時間とに基づいて、前記部品の質量を取得する制御部と、を備える、部品実装装置。
【請求項２】
前記制御部は、複数の異なる前記離間距離で前記吸着動作を複数回行うとともに、複数の前記離間距離と複数の前記吸着時間とに基づいて、前記部品の質量を取得するように構成されている、請求項１に記載の部品実装装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の離間距離と前記複数の吸着時間とに基づいて取得された所定の吸着時間における離間距離または所定の離間距離における吸着時間に基づいて、前記部品の質量を取得するように構成されている、請求項２に記載の部品実装装置。
【請求項４】
前記離間距離と前記吸着時間とに基づいて前記部品の質量を取得するための計算式または換算表を記憶する記憶部をさらに備え、
前記記憶部には、前記吸着部の吸着力に応じて、複数の前記計算式または前記換算表が記憶されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記離間距離と前記吸着時間とに基づいて取得された前記部品の質量に基づいて、前記駆動部による前記吸着部の動作速度または動作加速度を取得するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項６】
前記吸着部の圧力または空気流量を検出する検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記検出部により検出された前記吸着部の圧力変化または空気流量変化に基づいて、前記吸着時間を取得するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品実装装置。
【請求項７】
吸着部と部品とを離間させた状態で吸着動作を行い、
前記吸着動作における前記吸着部と前記部品との間の離間距離と、前記離間距離において吸着に要する吸着時間とに基づいて、前記部品の質量を取得する、部品質量取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品実装装置および部品質量取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品実装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、部品を吸着して基板に実装する吸着ノズルと、部品質量情報を用いて吸着ノズルに関係づけられる部位の動作加速度を算出する演算装置とを備える部品実装装置が開示されている。この部品実装装置では、部品質量情報として、ユーザにより計測値やカタログ値などが入力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５６２００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、上記特許文献１に記載の部品実装装置では、部品質量情報としてユーザにより計測値やカタログ値などが入力されるため、ユーザの作業負担が大きい。一方、質量を取得するための専用の計測器を設ける場合には、装置構成が複雑化してしまう。このため、装置構成を複雑化させることなく、ユーザの作業負担を軽減しながら、部品の質量を取得することが困難であるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、装置構成を複雑化させることなく、ユーザの作業負担を軽減しながら、部品の質量を取得することが可能な部品実装装置および部品質量取得方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１の局面による部品実装装置は、部品を吸着して基板に実装する吸着部と、吸着部を駆動する駆動部と、吸着部と部品とを離間させた状態で吸着動作を行うとともに、吸着動作における吸着部と部品との間の離間距離と、離間距離において吸着に要する吸着時間とに基づいて、部品の質量を取得する制御部と、を備える。
【０００８】
この発明の第１の局面による部品実装装置では、上記のような制御部を設ける。これにより、吸着動作における吸着部と部品との間の離間距離と、離間距離において吸着に要する吸着時間と、部品の質量との間の関係を利用して、部品の質量を制御部により自動で取得することができる。また、吸着動作によって部品の質量を取得することができるので、装置構成を複雑化させることがない。その結果、部品の質量をユーザが入力する場合に比べて、装置構成を複雑化させることなく、ユーザの作業負担を軽減しながら、部品の質量を取得することができる。なお、このようにして取得された部品の質量に基づいて、その部品に適した駆動部による吸着部の動作速度や動作加速度を適切に設定することができる。
【０００９】
上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、複数の異なる離間距離で吸着動作を複数回行うとともに、複数の離間距離と複数の吸着時間とに基づいて、部品の質量を取得するように構成されている。このように構成すれば、単一の離間距離と単一の吸着時間とに基づいて部品の質量を取得する場合に比べて、部品の質量を精度良く取得することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、制御部は、複数の離間距離と複数の吸着時間とに基づいて取得された所定の吸着時間における離間距離または所定の離間距離における吸着時間に基づいて、部品の質量を取得するように構成されている。このように構成すれば、吸着時間（所定の吸着時間）または離間距離（所定の離間距離）を固定値とすることができるので、部品の質量を取得するための処理が複雑化することを抑制することができる。
【００１１】
上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、離間距離と吸着時間とに基づいて部品の質量を取得するための計算式または換算表を記憶する記憶部をさらに備え、記憶部には、吸着部の吸着力に応じて、複数の計算式または換算表が記憶されている。このように構成すれば、吸着部の吸着力が異なる場合にも、吸着力に応じた複数の計算式または換算表により、部品の質量を適切に取得することができる。また、個々の計算式または換算表を簡易な計算式または換算表にすることができる。
【００１２】
上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、離間距離と吸着時間とに基づいて取得された部品の質量に基づいて、駆動部による吸着部の動作速度または動作加速度を取得するように構成されている。このように構成すれば、部品の質量に基づく適切な動作速度または動作加速度により吸着部を動作させることができる。また、駆動部による吸着部の動作速度または動作加速度を制御部により自動で取得することができるので、駆動部による吸着部の動作速度または動作加速度をユーザが入力する必要がある場合に比べて、ユーザの作業負担を軽減しながら、駆動部による吸着部の動作速度または動作加速度を取得することができる。
【００１３】
上記第１の局面による部品実装装置において、好ましくは、吸着部の圧力または空気流量を検出する検出部をさらに備え、制御部は、検出部により検出された吸着部の圧力変化または空気流量変化に基づいて、吸着時間を取得するように構成されている。このように構成すれば、吸着部により部品が吸着された場合に吸着部の圧力や空気流量が変化することを利用して、離間距離において吸着に要する吸着時間を容易に取得することができる。
【００１４】
この発明の第２の局面による部品質量取得方法は、吸着部と部品とを離間させた状態で吸着動作を行い、吸着動作における吸着部と部品との間の離間距離と、離間距離において吸着に要する吸着時間とに基づいて、部品の質量を取得する。
【００１５】
この発明の第２の局面による部品質量取得方法では、上記のように、部品の質量を取得する。これにより、上記第１の局面による部品実装装置の場合と同様に、ユーザの作業負担を軽減しながら、部品の質量を取得することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記のように、装置構成を複雑化させることなく、ユーザの作業負担を軽減しながら、部品の質量を取得することが可能な部品実装装置および部品質量取得方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態による部品実装装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による部品実装装置の制御的な構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による部品実装装置のヘッドによる部品の吸着に関する構成を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品質量取得用吸着動作を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品質量取得用吸着動作における離間距離と吸着時間との関係を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品質量取得時の部品質量と離間距離との関係を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品質量取得用の計算式を決定するための方法を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品質量取得用吸着動作における圧力と時間との関係を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態による部品実装装置の部品質量取得時の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態の変形例による部品実装装置の部品質量取得用吸着動作における空気流量と時間との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（部品実装装置の構成）
図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態による部品実装装置１００の構成について説明する。
【００２０】
部品実装装置１００は、図１に示すように、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの部品Ｅ（電子部品）を、プリント基板などの基板Ｐに実装する装置である。
【００２１】
また、部品実装装置１００は、基台１と、基板搬送部２と、ヘッドユニット３と、支持部４と、レール部５と、部品認識カメラ６と、基板認識カメラ７と、制御装置８（図２参照）とを備えている。なお、制御装置８は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。
【００２２】
基台１のＹ方向の両側（Ｙ１側およびＹ２側）の端部には、複数のテープフィーダ１０を配置するためのフィーダ配置部１ａがそれぞれ設けられている。
【００２３】
テープフィーダ１０は、複数の部品Ｅを所定の間隔を隔てて保持した部品供給テープが巻き回されたリール（図示せず）を保持している。テープフィーダ１０は、リールを回転させて部品Ｅを保持する部品供給テープを送出することにより、部品Ｅを供給するように構成されている。
【００２４】
各テープフィーダ１０は、フィーダ配置部１ａに設けられた図示しないコネクタを介して制御装置８に電気的に接続された状態で、フィーダ配置部１ａに配置されている。これにより、各テープフィーダ１０は、制御装置８からの制御信号に基づいて、リールから部品供給テープを送出するとともに、部品Ｅを供給するように構成されている。この際、各テープフィーダ１０は、ヘッドユニット３による部品Ｅの実装のための吸着動作に応じて、部品Ｅを供給するように構成されている。
【００２５】
基板搬送部２は、一対のコンベア２ａを有している。基板搬送部２は、一対のコンベア２ａによって、基板Ｐを水平方向（Ｘ方向）に搬送する機能を有している。具体的には、基板搬送部２は、上流側（Ｘ１側）の図示しない搬送路から実装前の基板Ｐを搬入するとともに、搬入された基板Ｐを実装作業位置Ａまで搬送し、下流側（Ｘ２側）の図示しない搬送路に実装が完了した基板Ｐを搬出する機能を有している。また、基板搬送部２は、クランプ機構などの図示しない基板固定機構により、実装作業位置Ａで停止させた基板Ｐを保持して固定するように構成されている。
【００２６】
基板搬送部２の一対のコンベア２ａは、基板Ｐを下方から支持しながら、水平方向（Ｘ方向）に基板Ｐを搬送することが可能に構成されている。また、一対のコンベア２ａは、Ｙ方向の間隔を調整可能に構成されている。これにより、搬入される基板Ｐの大きさに応じて、一対のコンベア２ａのＹ方向の間隔を調整することが可能である。
【００２７】
ヘッドユニット３は、基板搬送部２およびテープフィーダ１０よりも上方の位置に設けられており、支持部４および一対のレール部５を介して、水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能に構成されている。また、ヘッドユニット３は、テープフィーダ１０から供給される部品Ｅを吸着するとともに、吸着された部品Ｅを実装作業位置Ａにおいて固定された基板Ｐに実装するように構成されている。ヘッドユニット３は、ボールナット３１と、５本のヘッド３２と、５本のヘッド３２にそれぞれ設けられた５つのＺ軸モータ３３（図２参照）と、５本のヘッド３２にそれぞれ設けられた５つのＲ軸モータ３４（図２参照）とを含んでいる。なお、ヘッド３２は、特許請求の範囲の「吸着部」の一例である。
【００２８】
５本のヘッド３２は、ヘッドユニット３の下面側にＸ方向に沿って一列に配置されている。図３に示すように、５本のヘッド３２の各々の先端には、それぞれ、ノズル３２ａが取付けられている。ヘッド３２は、真空発生装置１１０によりノズル３２ａの先端部に発生された負圧によって、テープフィーダ１０から供給される部品Ｅを吸着して保持することが可能に構成されている。
【００２９】
真空発生装置１１０は、エア配管を介して、ヘッド３２（ノズル３２ａ）と接続されている。真空発生装置１１０は、ノズル３２ａおよびエア配管を介して空気を吸引することによって、ノズル３２ａの先端部に負圧を発生可能に構成されている。
【００３０】
バルブ１１１は、ヘッド３２と真空発生装置１１０とを接続するエア配管に設けられている。バルブ１１１は、開の場合に、真空発生装置１１０とヘッド３２とを接続するように構成されている。これにより、ノズル３２ａの先端部に負圧を発生させることが可能になる。また、バルブ１１１は、閉の場合に、真空発生装置１１０とヘッド３２との接続を遮断するように構成されている。これにより、ノズル３２ａの先端部に負圧を発生させないようにすることが可能になる。
【００３１】
検出部１１２は、ヘッド３２の圧力を検出する圧力センサである。検出部１１２により検出されたヘッド３２の圧力は、制御装置８により取得される。
【００３２】
また、図１〜図３に示すように、ヘッド３２は、上下方向（Ｚ方向）に昇降可能に構成されている。具体的には、ヘッド３２は、部品Ｅの吸着や実装（装着）などを行う際の下降した状態の位置と、部品Ｅの搬送などを行う際の上昇した状態の位置との間で昇降可能に構成されている。また、ヘッドユニット３では、５本のヘッド３２は、ヘッド３２毎に設けられたＺ軸モータ３３によりヘッド３２毎に昇降可能に構成されている。また、５本のヘッド３２は、ヘッド３２毎に設けられたＲ軸モータ３４によりヘッド３２毎にノズル３２ａの中心軸回り（Ｚ方向回り）に回転可能に構成されている。
【００３３】
また、ヘッドユニット３は、支持部４に沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。具体的には、支持部４は、ボールネジ軸４１と、ボールネジ軸４１を回転させるＸ軸モータ４２と、Ｘ方向に延びる図示しないガイドレールとを含んでいる。ヘッドユニット３は、Ｘ軸モータ４２によりボールネジ軸４１が回転されることにより、ボールネジ軸４１と係合（螺合）するボールナット３１とともに、支持部４に沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。
【００３４】
また、支持部４は、基台１上に固定された一対のレール部５に沿ってＸ方向と直交するＹ方向に移動可能に構成されている。具体的には、レール部５は、支持部４のＸ方向の両端部をＹ方向に移動可能に支持する一対のガイドレール５１と、Ｙ方向に延びるボールネジ軸５２と、ボールネジ軸５２を回転させるＹ軸モータ５３とを含んでいる。また、支持部４には、ボールネジ軸５２が係合（螺合）されるボールナット４３が設けられている。支持部４は、Ｙ軸モータ５３によりボールネジ軸５２が回転されることにより、ボールネジ軸５２と係合（螺合）するボールナット４３とともに、一対のレール部５に沿ってＹ方向に移動可能に構成されている。なお、Ｚ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３は、特許請求の範囲の「駆動部」の一例である。すなわち、Ｚ軸モータ３３は、ヘッド３２をＺ方向に昇降するように駆動し、Ｒ軸モータ３４は、ヘッド３２をＺ軸周りに回転するように駆動し、Ｘ軸モータ４２は、支持部４を介してヘッド３２をＸ方向に移動するように駆動し、Ｙ軸モータ５３は、レール部５および支持部４を介してヘッド３２をＹ方向に移動するように駆動する。
【００３５】
このような構成により、ヘッドユニット３は、基台１上を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能に構成されている。これにより、ヘッドユニット３は、たとえばテープフィーダ１０の上方に移動して、テープフィーダ１０から供給される部品Ｅを吸着することが可能である。また、ヘッドユニット３は、たとえば実装作業位置Ａにおいて固定された基板Ｐの上方に移動して、吸着された部品Ｅを基板Ｐに実装することが可能である。
【００３６】
部品認識カメラ６は、部品Ｅの実装に先立って部品Ｅの吸着状態を認識するために、ヘッド３２に吸着された部品Ｅを撮像するように構成されている。部品認識カメラ６は、基台１の上面上に固定されており、ヘッド３２に吸着された部品Ｅを、部品Ｅの下方（Ｚ２方向）から撮像するように構成されている。この撮像結果は、制御装置８により取得される。これにより、吸着された部品Ｅの撮像結果に基づいて、部品Ｅの吸着状態（回転姿勢およびヘッド３２に対する吸着位置）を制御装置８により認識することが可能である。
【００３７】
基板認識カメラ７は、部品Ｅの実装に先立って基板Ｐに付された位置認識マーク（フィデューシャルマーク）ＦＭを撮像するように構成されている。位置認識マークＦＭは、基板Ｐの位置を認識するためのマークである。図１に示す基板Ｐでは、位置認識マークＦＭは、基板Ｐの右下の位置および左上の位置に一対付されている。この位置認識マークＦＭの撮像結果は、制御装置８により取得される。そして、位置認識マークＦＭの撮像結果に基づいて、図示しない基板固定機構により固定された基板Ｐの正確な位置および姿勢を制御装置８により認識することが可能である。
【００３８】
また、基板認識カメラ７は、ヘッドユニット３のＸ２側の側部に取り付けられており、ヘッドユニット３とともに、基台１上を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動可能に構成されている。また、基板認識カメラ７は、基台１上をＸ方向およびＹ方向に移動して、基板Ｐに付された位置認識マークＦＭを、基板Ｐの上方（Ｚ１方向）から撮像するように構成されている。
【００３９】
図２に示すように、制御装置８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を含み、部品実装装置１００の動作を制御するように構成されている。また、制御装置８には、記憶部８ａが設けられている。記憶部８ａには、生産プログラム８ｂ、および部品質量取得用の情報８ｃが記憶されている。部品質量取得用の情報８ｃは、後述する部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）を含む情報である。
【００４０】
制御装置８は、基板Ｐの生産時には、基板搬送部２、Ｘ軸モータ４２、Ｙ軸モータ５３、Ｚ軸モータ３３およびＲ軸モータ３４などを記憶部８ａに記憶された生産プログラム８ｂに従って制御して、テープフィーダ１０から供給される部品Ｅの吸着を行うとともに、基板Ｐに部品Ｅの実装を行うように構成されている。
【００４１】
（部品質量取得に関する構成）
部品実装装置１００は、部品Ｅの質量を取得するための部品質量取得モードを有している。部品質量取得モードでは、図４に示すように、部品質量取得用吸着動作が行われることによって、部品Ｅの質量が取得される。以下では、部品質量取得用吸着動作、およびこの部品質量取得用吸着動作に基づく部品Ｅの質量の取得について説明する。
【００４２】
ここで、第１実施形態では、部品実装装置１００の制御装置８は、図４に示すように、ヘッド３２（ノズル３２ａ）と部品Ｅとを離間させた状態で吸着動作を行うとともに、吸着動作におけるヘッド３２（ノズル３２ａ）と部品Ｅとの間の離間距離と、この離間距離において部品Ｅの吸着に要する吸着時間とを取得するように構成されている。また、制御装置８は、取得された離間距離と吸着時間とに基づいて、部品Ｅの質量を取得するように構成されている。
【００４３】
この際、制御装置８は、複数の異なる離間距離で吸着動作を複数回行うとともに、複数の離間距離と複数の吸着時間とを取得して、取得された複数の離間距離と複数の吸着時間とに基づいて、部品Ｅの質量を取得するように構成されている。第１実施形態では、図４および図５に示すように、吸着動作を５回行うとともに、４つの離間距離Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３と、これら４つの離間距離Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３にそれぞれ対応する４つの吸着時間Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２およびＴ３が取得される場合を例に説明する。離間距離Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、この順に大きい。また、吸着時間Ｔ０、Ｔ１、Ｔ２およびＴ３は、この順に大きい。なお、離間距離Ｌ０は、部品Ｅとヘッド３２のノズル３２ａの先端とが略接触する離間距離であって、略０の離間距離である。また、図４に示す離間距離Ｌ４は、離間距離Ｌ３よりも大きい離間距離であって、部品Ｅが吸着されない離間距離である。したがって、離間距離Ｌ４では、吸着時間は取得されない。
【００４４】
吸着動作を複数回行う場合には、制御装置８は、離間距離が大きい順に、ヘッド３２による吸着動作を行うように構成されている。すなわち、制御装置８は、離間距離Ｌ４、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１、Ｌ０の順に吸着動作を行うように構成されている。この際、制御装置８は、バルブ１１１を開にすることにより部品Ｅの吸着を開始し、バルブ１１１を閉にすることにより部品Ｅの吸着を停止するように構成されている。
【００４５】
また、制御装置８は、図５に示すように、複数（４つ）の離間距離Ｌ０〜Ｌ３と、複数（４つ）の吸着時間Ｔ０〜Ｔ３とに基づいて、所定の吸着時間Ｔ（たとえば、２０ｍｓｅｃ）における離間距離Ｌを取得するように構成されている。具体的には、制御装置８は、点（Ｌ０、Ｔ０）、点（Ｌ１、Ｔ１）、点（Ｌ２、Ｔ２）および点（Ｌ３、Ｔ３）の４点に基に基づいて、吸着時間と離間距離との関数である曲線Ｃを表す関数を取得するように構成されている。そして、制御装置８は、取得された曲線Ｃを表す関数に基づいて、所定の吸着時間Ｔ（たとえば、２０ｍｓｅｃ）における離間距離Ｌを取得するように構成されている。
【００４６】
そして、制御装置８は、取得された所定の吸着時間Ｔにおける離間距離Ｌに基づいて、部品Ｅの質量を取得するように構成されている。具体的には、制御装置８は、図６に示すように、記憶部８ａに記憶された部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）（図２参照）のＦ（Ｌ）に、離間距離Ｌを代入することによって、部品Ｅの質量（図６に示すＭ）を取得するように構成されている。
【００４７】
ここで、図７を参照して、部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）について説明する。
【００４８】
図７に示すように、部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）は、質量が既知の部品Ｅについて、吸着動作におけるヘッド３２（ノズル３２ａ）と部品Ｅとの間の離間距離と、この離間距離において部品Ｅの吸着に要する吸着時間とを測定することにより決定される。第１実施形態では、図７に示すように、質量が既知の５つの部品Ｅ（質量Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ５の部品Ｅ）についての離間距離と吸着時間とに基づいて部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）が決定される例を説明する。なお、質量Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ５は、この順に小さい。
【００４９】
この場合、まず、質量Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４およびＭ５の部品Ｅのそれぞれについて、離間距離と吸着時間とが測定される。そして、この離間距離と吸着時間との測定結果に基づいて、質量が既知の５つの部品Ｅの所定の吸着時間Ｔにおける５つの離間距離Ｌ１ａ、Ｌ２ａ、Ｌ３ａ、Ｌ４ａおよびＬ５ａの値が求められる。
【００５０】
そして、図６に示すように、点（Ｍ１、Ｌ１ａ）、点（Ｍ２、Ｌ２ａ）、点（Ｍ３、Ｌ３ａ）、点（Ｍ４、Ｌ４ａ）および点（Ｍ５、Ｌ５ａ）の５点に基づいて、所定の吸着時間における離間距離と部品Ｅの質量との関数である部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）が決定される。なお、図６では、後述するヘッド３２の吸着力が小さい場合の部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ１（Ｌ）として、直線状の一次関数が決定される場合を例に示している。したがって、部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）に、質量が未知の部品Ｅについての所定の吸着時間Ｔにおける離間距離Ｌを代入することによって、部品Ｅの質量を取得することが可能である。
【００５１】
なお、図７に示すように、吸着動作におけるヘッド３２（ノズル３２ａ）と部品Ｅとの間の離間距離と、この離間距離において部品Ｅの吸着に要する吸着時間と、部品Ｅの質量との間には、一定の関係性がある。このため、離間距離と吸着時間と部品Ｅの質量との間の関係性を利用（たとえば、計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）として利用）すれば、離間距離と吸着時間とに基づいて、部品Ｅの質量を求めることが可能である。
【００５２】
すなわち、部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）は、吸着動作におけるヘッド３２（ノズル３２ａ）と部品Ｅとの間の離間距離と、この離間距離において部品Ｅの吸着に要する吸着時間とに基づいて部品Ｅの質量を取得するための計算式である。
【００５３】
また、記憶部８ａには、ヘッド３２の吸着力に応じて、複数の部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）が記憶されている。第１実施形態では、図６に示すように、ヘッド３２の吸着力が小さい場合の部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ１（Ｌ）と、ヘッド３２の吸着力が大きい場合の部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ２（Ｌ）との少なくとも２つの部品質量取得用の計算式Ｍ＝（Ｌ）が記憶部８ａに記憶されている。
【００５４】
ここで、ヘッド３２の吸着力は、ヘッド３２に装着されたノズル３２ａの種類やヘッド３２に発生する負圧の大きさによって異なる。また、ヘッド３２の吸着力に応じて、離間距離と、吸着時間と、部品Ｅの質量との間の関係性（図７に示すような関係性）は異なる。すなわち、ヘッド３２の吸着力が大きくなるのに応じて、より大きい離間距離に配置された部品Ｅがより短い吸着時間で吸着される。したがって、たとえばノズル３２ａの種類や負圧の大きさ毎に（すなわち、ヘッド３２の吸着力に応じて）部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）を記憶部８ａに記憶させることによって、ヘッド３２の吸着力が異なる場合にも、部品Ｅの質量を適切に取得することが可能になる。
【００５５】
また、第１実施形態では、制御装置８は、離間距離と吸着時間とに基づいて取得された部品Ｅの質量に基づいて、Ｚ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３によるヘッド３２の動作速度または動作加速度を取得するように構成されている。
【００５６】
一例として、Ｚ軸モータ３３によるヘッド３２の動作加速度を取得する場合について説明する。この場合、動作加速度をａとし、ヘッド３２の吸着力をＡｐとし、部品Ｅの質量をＭとし、安全率をＳＦとし、重力加速度をｇとすると、これらの関係は、以下の式（１）により表される。
ＳＦ×Ｍ×（ａ＋ｇ）＝Ａｐ  ・・・（１）
【００５７】
ここで、ヘッド３２の吸着力Ａｐは、ヘッド３２のノズル３２ａの吸着面積をｃとし、真空圧をｖとすると、以下の式（２）により表される。
Ａｐ＝ｃ×ｖ  ・・・（２）
【００５８】
また、式（１）を変形すると、動作加速度ａは、以下の式（３）により表わされる。
ａ＝Ａｐ／（Ｍ×ＳＦ）−ｇ  ・・・（３）
【００５９】
そして、制御装置８により、式（３）を用いて、Ｚ軸モータ３３によるヘッド３２の動作加速度が取得される。なお、ヘッド３２の動作速度は、動作速度をｖｘとし、ヘッド３２の停止状態から動作速度が動作速度ｖｘに到達するまでの時間をｔとすると、以下の式（４）により表される。これにより、制御装置８により、式（４）を用いて、Ｚ軸モータ３３によるヘッド３２の動作速度が取得される。
ｖｘ＝ａ×ｔ  ・・・（４）
【００６０】
以上では、Ｚ軸モータ３３によるヘッド３２の動作加速度を取得する場合について説明したが、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３についても、ヘッド３２の吸着力と、ヘッド３２の駆動時に部品Ｅに働く力と、安全率とを考慮して、それぞれの動作加速度または動作速度を求めることが可能である。
【００６１】
また、制御装置８は、取得された部品Ｅの質量、ヘッド３２の動作速度またはヘッド３２の動作加速度を、部品Ｅの種類と関連付けた状態で、記憶部８ａに記憶させるように構成されている。
【００６２】
＜吸着時間の取得＞
また、第１実施形態では、制御装置８は、図８に示すように、検出部１１２により検出されたヘッド３２の圧力変化に基づいて、離間距離における吸着時間を取得するように構成されている。
【００６３】
具体的には、まず、制御装置８は、部品Ｅが吸着されない離間距離Ｌ４におけるヘッド３２の圧力変化と、部品Ｅが吸着される離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の圧力変化との差分を取得するように構成されている。これにより、図８の右側に示すように、差分後の離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の圧力変化が制御装置８により取得される。
【００６４】
そして、制御装置８は、差分後の離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の圧力変化に基づいて、離間距離Ｌ０〜Ｌ３における吸着時間Ｔ０〜Ｔ３を取得するように構成されている。具体的には、制御装置８は、差分後の離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の圧力変化において、所定の圧力値Ｐとなるタイミングを、離間距離Ｌ０〜Ｌ３における吸着時間Ｔ０〜Ｔ３として取得するように構成されている。このため、図５では、離間距離が略０の場合（離間距離Ｌ０の場合）にも、０ではない吸着時間Ｔ０が取得されている。なお、離間距離が略０の場合に、略０の吸着時間Ｔ０が取得されるようにしてもよい。
【００６５】
（部品質量取得時の処理）
次に、主に図９を参照して、本実施形態の部品質量取得時の処理についてフローチャートに基づいて説明する。部品質量取得時の処理は、制御装置８により行われる。
【００６６】
図９に示すように、まず、ステップＳ１において、部品質量取得モードの入力が受付される。
【００６７】
そして、ステップＳ２において、ヘッドユニット３の移動動作が行われる。具体的には、質量を取得する部品Ｅが配置されたテープフィーダ１０の上方まで、ヘッドユニット３が移動される。
【００６８】
そして、ステップＳ３において、部品質量取得用吸着動作が行われる。具体的には、図４に示すように、離間距離Ｌ４、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１、Ｌ０の順に、段階的にヘッド３２（ノズル３２ａ）を下降させながら、それぞれの離間距離において吸着動作が行われる。そして、それぞれの吸着動作において検出部１１２により検出されたヘッド３２の圧力変化に基づいて、図８に示すように、離間距離Ｌ０〜Ｌ３における吸着時間Ｔ０〜Ｔ３が取得される。また、図５に示すように、４つの離間距離Ｌ０〜Ｌ３と、４つの吸着時間Ｔ０〜Ｔ３とに基づいて、所定の吸着時間Ｔにおける離間距離Ｌが取得される。
【００６９】
そして、ステップＳ４において、部品Ｅの質量が取得される。具体的には、図６に示すように、ステップＳ３において取得された所定の吸着時間Ｔにおける離間距離Ｌと、記憶部８ａに記憶された部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）とに基づいて、部品Ｅの質量が取得される。この際、ヘッド３２の吸着力に応じた部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ）（すなわち、Ｍ＝Ｆ１（Ｌ）やＭ＝Ｆ２（Ｌ））を用いて、部品Ｅの質量が取得される。
【００７０】
そして、ステップＳ５において、ステップＳ４において取得された部品Ｅの質量に基づいて、Ｚ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３によるヘッド３２の動作速度または動作加速度が取得される。
【００７１】
そして、ステップＳ６において、部品Ｅの質量、ヘッド３２の動作速度またはヘッド３２の動作加速度と、部品Ｅの種類とが関連付けられた状態で、記憶部８ａに記憶される。その後、部品質量取得時の処理が終了される。なお、ステップＳ３において部品質量取得用吸着動作が行われた部品Ｅは、実装（生産）に用いることが可能である。
【００７２】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００７３】
本実施形態では、上記のように、ヘッド３２と部品Ｅとを離間させた状態で吸着動作を行うとともに、吸着動作におけるヘッド３２と部品Ｅとの間の離間距離（Ｌ０〜Ｌ３）と、離間距離において吸着に要する吸着時間（Ｔ０〜Ｔ３）とに基づいて、部品Ｅの質量（Ｍ）を取得する制御装置８を設ける。これにより、吸着動作におけるヘッド３２と部品Ｅとの間の離間距離と、離間距離において吸着に要する吸着時間と、部品Ｅの質量との間の関係を利用して、部品Ｅの質量を制御装置８により自動で取得することができる。また、吸着動作によって部品Ｅの質量を取得することができるので、装置構成を複雑化させることがない。その結果、部品Ｅの質量をユーザが入力する場合に比べて、装置構成を複雑化させることなく、ユーザの作業負担を軽減しながら、部品Ｅの質量を取得することができる。このようにして取得された部品Ｅの質量に基づいて、その部品Ｅに適したＺ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３によるヘッド３２の動作速度や動作加速度を適切に設定することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、上記のように、複数の異なる離間距離で吸着動作を複数回行うとともに、複数の離間距離と複数の吸着時間とに基づいて、部品Ｅの質量を取得するように制御装置８を構成する。これにより、単一の離間距離と単一の吸着時間とに基づいて部品Ｅの質量を取得する場合に比べて、部品Ｅの質量を精度良く取得することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、上記のように、複数の離間距離と複数の吸着時間とに基づいて取得された所定の吸着時間Ｔにおける離間距離Ｌに基づいて、部品Ｅの質量を取得するように制御装置８を構成する。これにより、吸着時間（所定の吸着時間Ｔ）を固定値とすることができるので、部品Ｅの質量を取得するための処理が複雑化することを抑制することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、上記のように、記憶部８ａには、ヘッド３２の吸着力に応じて、複数の計算式が記憶されている。これにより、ヘッド３２の吸着力が異なる場合にも、吸着力に応じた複数の計算式により、部品Ｅの質量を適切に取得することができる。また、個々の計算式を簡易な計算式にすることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、上記のように、離間距離と吸着時間とに基づいて取得された部品Ｅの質量に基づいて、Ｚ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３によるヘッド３２の動作速度または動作加速度を取得するように制御装置８を構成する。これにより、部品Ｅの質量に基づく適切な動作速度または動作加速度によりヘッド３２を動作させることができる。また、Ｚ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３によるヘッド３２の動作速度または動作加速度を制御装置８により自動で取得することができるので、Ｚ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３によるヘッド３２の動作速度または動作加速度をユーザが入力する必要がある場合に比べて、ユーザの作業負担を軽減しながら、Ｚ軸モータ３３、Ｒ軸モータ３４、Ｘ軸モータ４２およびＹ軸モータ５３によるヘッド３２の動作速度または動作加速度を取得することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、上記のように、検出部１１２により検出されたヘッド３２の圧力変化に基づいて、吸着時間を取得するように制御装置８を構成する。これにより、ヘッド３２により部品Ｅが吸着された場合にヘッド３２の圧力が変化することを利用して、離間距離において吸着に要する吸着時間を容易に取得することができる。
【００７９】
（実施形態の変形例）
次に、図１０を参照して、本実施形態の変形例について説明する。
【００８０】
本実施形態の変形例では、検出部１１２は、ヘッド３２の空気流量を検出するように構成されている。また、制御装置８は、図１０に示すように、検出部１１２により検出されたヘッド３２の空気流量変化に基づいて、離間距離における吸着時間を取得するように構成されている。
【００８１】
具体的には、まず、制御装置８は、部品Ｅが吸着されない離間距離Ｌ４におけるヘッド３２の空気流量変化と、部品Ｅが吸着される離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の空気流量変化との差分を取得するように構成されている。これにより、図１０の右側に示すように、差分後の離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の空気流量変化が制御装置８により取得される。
【００８２】
そして、制御装置８は、差分後の離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の空気流量変化に基づいて、離間距離Ｌ０〜Ｌ３における吸着時間Ｔ０〜Ｔ３を取得するように構成されている。具体的には、制御装置８は、差分後の離間距離Ｌ０〜Ｌ３におけるヘッド３２の空気流量変化において、所定の流量値Ｖとなるタイミングを、離間距離Ｌ０〜Ｌ３における吸着時間Ｔ０〜Ｔ３として取得するように構成されている。
【００８３】
なお、本実施形態の変形例のその他の構成および効果は、上記実施形態と同様である。
【００８４】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。
【００８５】
たとえば、上記実施形態では、４つの離間距離と、４つの吸着時間とに基づいて、部品の質量を取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品の質量が取得可能であれば、４つ以外の数の離間距離と、４つ以外の数の吸着時間とに基づいて、部品の質量を取得してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、質量が既知の５つの部品についての離間距離と吸着時間とに基づいて部品質量取得用の計算式が決定された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、計算式が決定可能であれば、質量が既知の５つ以外の部品についての離間距離と吸着時間とに基づいて部品質量取得用の計算式が決定されてもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、所定の吸着時間における離間距離に基づいて、部品の質量を取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、所定の離間距離における吸着時間に基づいて、部品の質量を取得してもよい。この場合、部品質量取得用の計算式として、所定の離間距離における吸着時間の関数であるＭ＝Ｆ（Ｔ）を用いればよい。また、任意の離間距離における吸着時間に基づいて、部品の質量を取得してもよい。この場合、部品質量取得用の計算式として、離間距離と吸着時間との関数であるＭ＝Ｆ（Ｌ，Ｔ）を用いればよい。また、部品質量取得用の計算式Ｍ＝Ｆ（Ｌ，Ｔ）を用いる場合には、単一の吸着動作において取得された単一の離間距離と、単一の吸着時間との実測値に基づいて、部品の質量を取得してもよい。
【００８８】
また、上記実施形態では、部品質量取得用の計算式を記憶部に記憶させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品質量取得用の換算表を記憶させてもよい。この場合、ヘッド（吸着部）の吸着力に応じて、複数の換算表を記憶させてもよい。なお、換算表を用いる場合には、計算式を用いる場合に比べて、処理負荷を軽減することが可能である。
【００８９】
また、上記実施形態では、部品の質量に基づいて、Ｚ軸モータ、Ｒ軸モータ、Ｘ軸モータおよびＹ軸モータ（駆動部）によるヘッド（吸着部）の動作速度または動作加速度を取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品の質量を取得すれば、駆動部による吸着部の動作速度または動作加速度を取得しなくともよい。すなわち、取得された部品の質量に基づいて、ユーザが駆動部による吸着部の動作速度または動作加速度を入力するようにしてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、ヘッド（吸着部）の圧力変化に基づいて、吸着時間を取得した例を示し、上記変形例では、ヘッド（吸着部）の空気流量変化に基づいて、吸着時間を取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、吸着部の圧力変化や空気流量変化以外に基づいて、吸着時間を取得してもよい。たとえば、部品の斜め上方から吸着部による部品の吸着状態を撮像可能なカメラを設け、カメラにより撮像された吸着状態の撮像結果に基づいて、吸着時間を取得してもよい。この場合、カメラにより部品と吸着部とを撮像しながら、部品質量取得用吸着動作を行う。これにより、部品が吸着された時点をカメラにより撮像することができるので、部品の吸着開始時点（たとえば、バルブを開にした時点）から部品が吸着された撮像画像が取得された時点までの間の時間を吸着時間として取得することが可能である。
【００９１】
また、上記実施形態では、離間距離における吸着時間を取得するために、部品が吸着されない離間距離におけるヘッド（吸着部）の圧力変化と、部品が吸着される離間距離におけるヘッド（吸着部）の圧力変化との差分を取得した例を示し、上記変形例では、離間距離における吸着時間を取得するために、部品が吸着されない離間距離におけるヘッド（吸着部）の空気流量変化と、部品が吸着される離間距離におけるヘッド（吸着部）の空気流量変化との差分を取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、離間距離における吸着時間が取得可能であれば、圧力変化または空気流量変化の差分を取得しなくともよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、部品実装装置の部品供給部としてテープフィーダを用いるとともに、テープフィーダに配置された部品の質量を取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品実装装置の部品供給部としてテープフィーダ以外の部品供給部を用いてもよい。たとえば、部品実装装置の部品供給部として部品供給トレーなどを用いてもよい。この場合、部品供給トレーなどに配置された部品の質量を取得すればよい。
【００９３】
上記実施形態では、説明の便宜上、制御装置の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御装置の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００９４】
８  制御装置（制御部）
８ａ  記憶部
３２  ヘッド（吸着部）
３３  Ｚ軸モータ（駆動部）
３４  Ｒ軸モータ（駆動部）
４２  Ｘ軸モータ（駆動部）
５３  Ｙ軸モータ（駆動部）
１００  部品実装装置
１１２  検出部
Ｅ  部品
Ｐ  基板
【図１】
0006507088.tif 000002
【図２】
0006507088.tif 000003
【図３】
0006507088.tif 000004
【図４】
0006507088.tif 000005
【図５】
0006507088.tif 000006
【図６】
0006507088.tif 000007
【図７】
0006507088.tif 000008
【図８】
0006507088.tif 000009
【図９】
0006507088.tif 000010
【図１０】
0006507088.tif 000011