(57)【要約】Ｑ軸回転のタイミングを調整して生産効率の向上が図れる部品装着装置を提供すること。部品実装機は、フィーダ２５の供給位置Ｐ１からカメラ装置１９の撮像位置Ｐ２を経由して回路基板ＣＢの装着位置Ｐ４〜Ｐ６まで実装ヘッドが移動する際に、供給位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２までの移動に要する第１所要時間Ｔ１と、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ４〜Ｐ６の各々までの移動に要する第２所要時間Ｔ２とを比較する。制御部５１は、所要時間の差（第１所要時間Ｔ１−第２所要時間Ｔ２）を演算し、演算結果がプラスとなる装着位置Ｐ４の装着作業では、カメラ装置１９での撮像前にＱ軸回転を開始させる。また、制御部５１は、所要時間の差がマイナスとなる装着位置Ｐ５，Ｐ６の装着作業では、撮像後にＱ軸回転を開始させる。
2015145565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に装着する部品を供給位置に供給する部品供給装置と、
前記部品を前記供給位置から取得して保持する装着ノズルを有し、前記装着ノズルに保持された前記部品を前記対象物の装着位置に装着する可動部と、
前記可動部を移動させるとともに、前記装着ノズルを回転軸であるＱ軸回りに回転させる駆動機構と、
前記装着ノズルに保持された前記部品を撮像位置にて撮像する撮像装置と、
前記駆動機構を制御して、前記可動部を前記供給位置から前記撮像位置を経由して前記装着位置まで移動させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記供給位置から前記装着位置まで前記可動部が移動する際に、前記供給位置から前記撮像位置までの移動に要する第１所要時間と、前記撮像位置から前記装着位置までの移動に要する第２所要時間とを比較し、２つの所要時間のうち、いずれか一方の長い所要時間での移動動作において前記装着ノズルのＱ軸回転を開始することを特徴とする部品装着装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記装着ノズルが前記Ｑ軸回転を開始してから完了するまでの時間を回転時間とした場合に、前記回転時間が前記第１所要時間以下である場合には、前記供給位置から前記撮像位置までの移動動作において前記装着ノズルのＱ軸回転を開始することを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置。
【請求項３】
前記撮像装置は、Ｑ軸回りの回転角度に対し等角度ごとに設定された複数の撮像角度のうち、いずれか１つの撮像角度で保持された状態の前記部品を撮像する設定とされ、
前記制御部は、前記供給位置から前記撮像位置までと、前記撮像位置から前記装着位置までの２回に分割して前記Ｑ軸回転を実施可能なものであり、前記供給位置から前記撮像位置までの移動において、前記装着ノズルを所定の撮像角度までＱ軸回転させる動作を開始してから第１分割時間の経過後に回転を完了させ、前記撮像位置から前記装着位置までの移動において、残りの回転角度だけ前記装着ノズルをＱ軸回転する動作を開始してから第２分割時間の経過後に回転を完了させる設定とされ、次の３つの所要時間、（前記第１分割時間−前記第１所要時間＋前記第２分割時間−前記第２所要時間）、（前記回転時間−前記第１所要時間）、及び（前記回転時間−前記第２所要時間）のうち、最も所要時間が短くなる条件においてＱ軸回転を実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品装着装置。
【請求項４】
前記可動部は、複数の装着ノズルを備え、
前記制御部は、前記複数の装着ノズルのうち、第１装着ノズルが前記部品を取得した後において、前記第１装着ノズルを除く他の装着ノズルが前記供給位置から前記部品を取得するのに要する時間を、当該第１装着ノズルの前記第１所要時間に含めることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の部品装着装置。
【請求項５】
前記可動部は、複数の装着ノズルを備え、
前記制御部は、前記複数の装着ノズルのうち、第１装着ノズルが前記部品を前記対象物の装着位置に装着する前において、前記第１装着ノズルを除く他の装着ノズルが装着位置に部品を装着するのに要する時間を、当該第１装着ノズルの前記第２所要時間に含めることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、供給された部品の角度を回路基板等の対象物に装着する際の角度に合わせるＱ軸回転を実施する部品装着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品を対象物に装着する部品装着装置の一つとして、例えば、電子部品を回路基板に実装する部品実装機がある。部品実装機には、例えば、実装ヘッドに設けられたノズルホルダに複数の装着ノズルが取り付けられ、装着ノズルの各々で電子部品を吸着保持するものがある。例えば、特許文献１に開示される部品実装機は、ノズルホルダを回転させるＲ軸駆動系と、複数の装着ノズルを個々に回転させるＱ軸駆動系とを備える。この部品実装機は、ノズルホルダの中心を通る回転軸を取り囲むように環状に取り付けられた装着ノズルが、ノズルホルダの回転にともなって周回する。周回する装着ノズルが停止する位置（ステーション）には、実施する作業内容が設定されている。【０００３】
装着ノズルは、吸着ステーションにおいて、フィーダから供給される電子部品を吸着する。次に、装着ノズルは、吸着ステーションの次のＱ軸大旋回ステーションにおいて、Ｑ軸回転して電子部品の大まかな角度調整を行う。これは、吸着した電子部品の回転角度を、回路基板に装着する際の角度に合わせるためである。装着ノズルは、次の平面画像撮影ステーションにおいて、カメラ装置によって電子部品を保持する状態が撮像される。部品実装機は、カメラ装置が撮像した画像データに基づいて、装着ノズルの中心に対する電子部品の位置のずれなどを検出及び補正する。【０００４】
ところで、電子部品の撮像処理は、一般的に、Ｑ軸回転を停止した状態で実施される。詳述すると、この種の部品実装機では、近年、電子部品の実装効率を高めるために、実装ヘッド及び装着ノズルをカメラ装置上で停止させずに移動させたまま電子部品を撮像する制御方法が用いられている。この制御方法では、移動中の装着ノズルを撮像すると、画像のぶれなどが発生し電子部品の装着ノズルに対する位置ずれを精度良く検出できない虞がある。これに対し、部品実装機には、ノズルホルダ等に基準となるマークが設けられ、このマークを電子部品と一緒に撮像することによって、マークを基準として電子部品のずれを検出し検出精度を向上させたものがある。このため、撮像時にＱ軸回転が実施されると、回転中の位置のずれも考慮してマークの位置を検出する必要が生じ処理内容が複雑となるため、電子部品の撮像処理は、予め設定された所定の撮像角度で電子部品を停止した状態で実施される。【０００５】
あるいは、カメラ装置は、撮像性能に応じた撮像領域が設定されているが、この撮像領域を取り扱う電子部品の中で最もサイズの大きいものに合わせ、不必要な撮像性能の拡張を抑えることで製造コストの低減が期待できる。その一方で、撮像時にサイズの大きい電子部品をＱ軸回転させると、必要最低限の大きさに限定した撮像領域内から電子部品の一部がはみ出す虞が生じる。以上の点から、Ｑ軸回転は、撮像時に停止されることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２０９３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した部品実装機では、Ｑ軸回転や撮像処理などの各ステーションにおいて実施する処理内容が、予めステーションの位置に応じて設定されている。このため、Ｑ軸回転を実施するタイミングは、Ｑ軸回転の角度が異なったとしても同じタイミングで開始される。この場合、部品実装機は、フィーダの電子部品の供給位置からカメラ装置の撮像位置までの距離が、Ｑ軸回転を実施するのに十分な距離だけ確保されていれば、撮像位置まで移動中にＱ軸回転が完了する。【０００８】
一方で、部品実装機は、供給位置と撮像位置との距離を縮めることによって、装着ノズルの移動距離を短くし実装時間の短縮を図ることが可能となる。あるいは、部品実装機は、フィーダとカメラ装置とを近接した位置に配置することによって、装置の小型化を図ることが可能となる。しかしながら、部品実装機は、供給位置から撮像位置までの距離が短くなればなるほど、Ｑ軸回転の角度が大きくなると撮像位置までの移動中に回転を完了させることが困難となる。このため、上記したＱ軸回転のタイミングが固定となる部品実装機では、Ｑ軸回転の角度が大きい場合に、Ｑ軸回転が完了するまでの間は撮像処理が実施できなくなり、実装時間の増大、ひいては生産効率の低下を招く虞がある。【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、Ｑ軸回転のタイミングを調整して生産効率の向上が図れる部品装着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の部品装着装置は、対象物に装着する部品を供給位置に供給する部品供給装置と、部品を供給位置から取得して保持する装着ノズルを有し、装着ノズルに保持された部品を対象物の装着位置に装着する可動部と、可動部を移動させるとともに、装着ノズルを回転軸であるＱ軸回りに回転させる駆動機構と、装着ノズルに保持された部品を撮像位置にて撮像する撮像装置と、駆動機構を制御して、可動部を供給位置から撮像位置を経由して装着位置まで移動させる制御部と、を備え、制御部は、供給位置から装着位置まで可動部が移動する際に、供給位置から撮像位置までの移動に要する第１所要時間と、撮像位置から装着位置までの移動に要する第２所要時間とを比較し、２つの所要時間のうち、いずれか一方の長い所要時間での移動動作において装着ノズルのＱ軸回転を開始することを特徴とする。【００１１】
また、請求項２に記載の部品装着装置は、請求項１に記載の部品装着装置であって、制御部は、装着ノズルがＱ軸回転を開始してから完了するまでの時間を回転時間とした場合に、回転時間が第１所要時間以下である場合には、供給位置から撮像位置までの移動動作において装着ノズルのＱ軸回転を開始することを特徴とする。【００１２】
また、請求項３に記載の部品装着装置は、請求項１又は請求項２に記載の部品装着装置であって、撮像装置は、Ｑ軸回りの回転角度に対し等角度ごとに設定された複数の撮像角度のうち、いずれか１つの撮像角度で保持された状態の部品を撮像する設定とされ、制御部は、供給位置から撮像位置までと、撮像位置から装着位置までの２回に分割してＱ軸回転を実施可能なものであり、供給位置から撮像位置までの移動において、装着ノズルを所定の撮像角度までＱ軸回転させる動作を開始してから第１分割時間の経過後に回転を完了させ、撮像位置から装着位置までの移動において、残りの回転角度だけ装着ノズルをＱ軸回転する動作を開始してから第２分割時間の経過後に回転を完了させる設定とされ、次の３つの所要時間、（第１分割時間−第１所要時間＋第２分割時間−第２所要時間）、（回転時間−第１所要時間）、及び（回転時間−第２所要時間）のうち、最も所要時間が短くなる条件においてＱ軸回転を実施することを特徴とする。【００１３】
また、請求項４に記載の部品装着装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の部品装着装置であって、可動部は、複数の装着ノズルを備え、制御部は、複数の装着ノズルのうち、第１装着ノズルが部品を取得した後において、第１装着ノズルを除く他の装着ノズルが供給位置から部品を取得するのに要する時間を、当該第１装着ノズルの第１所要時間に含めることを特徴とする。【００１４】
また、請求項５に記載の部品装着装置は、請求項１乃至請求項４に記載の部品装着装置であって、可動部は、複数の装着ノズルを備え、制御部は、複数の装着ノズルのうち、第１装着ノズルが部品を対象物の装着位置に装着する前において、第１装着ノズルを除く他の装着ノズルが装着位置に部品を装着するのに要する時間を、当該第１装着ノズルの第２所要時間に含めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の部品装着装置では、制御部は、部品供給装置の供給位置から撮像装置の撮像位置を経由して対象物の装着位置まで可動部が移動する際に、供給位置から撮像位置までの移動に要する時間（第１所要時間）と、撮像位置から装着位置までの移動に要する時間（第２所要時間）とを比較する。そして、制御部は、２つの所要時間のうち、いずれか一方の長い所要時間での移動動作において装着ノズルのＱ軸回転を開始する。当該部品装着装置によれば、撮像処理の前後における移動動作のうち、移動時間が長い動作中にＱ軸旋回の実施が開始されるため、Ｑ軸回転が完了するまでに次ぎの処理（撮像処理や装着のための吸着位置の補正処理など）が待機状態となる待ち時間を低減することが可能となる。その結果、部品装着装置は、実装時間の短縮化を図り、生産効率の向上を図ることが可能となる。また、当該部品装着装置によれば、Ｑ軸回転の開始タイミングを最適化することによって、第１所要時間を短縮する調整が可能となる。従って、部品装着装置は、第１所要時間の短縮、即ち、部品供給装置と撮像装置との装置間の物理的な距離を短くし近接して配置することが可能となり、装置の小型化が図れる。【００１６】
請求項２の部品装着装置では、制御部は、装着ノズルがＱ軸回転する回転時間が第１所要時間以下である場合には、供給位置から撮像位置までの移動動作においてＱ軸回転を開始する。ここで、この種の部品装着装置では、撮像装置による撮像前に実施した動作（Ｑ軸回転など）によって生じた誤差は撮像装置の撮像データに基づいて検出し補正することが可能となる。このため、部品装着装置は、実装時間を考慮しない場合には、撮像前にＱ軸回転を完了することが好ましい。従って、制御部は、回転時間が第１所要時間以下である場合には、第１所要時間に比べて第２所要時間が長い場合であっても撮像前にＱ軸回転を実施することを優先する。これにより、制御部は、Ｑ軸回転の開始タイミングの最適化による実装時間の短縮と、撮像前のＱ軸回転の実施を優先することによる部品を対象物に装着する処理精度の向上との両立を図ることが可能となる。【００１７】
請求項３の部品装着装置では、撮像装置は、Ｑ軸回りの回転角度に対し等角度ごとに設定された複数の撮像角度のうち、いずれか１つの撮像角度で保持された状態の部品を撮像する。制御部は、供給位置から撮像位置までと、撮像位置から装着位置までの２回に分割してＱ軸回転を実施可能に構成されている。制御部は、供給位置から撮像位置までの移動において、装着ノズルを所定の撮像角度まで第１分割時間でＱ軸回転させる。また、制御部は、撮像位置から装着位置までの移動において、装着ノズルを残りの回転角度だけ第２分割時間でＱ軸回転させる。そして、制御部は、３つの所要時間、（第１分割時間−第１所要時間＋第２分割時間−第２所要時間）、（回転時間−第１所要時間）、及び（回転時間−第２所要時間）のうち、最も所要時間が短くなる条件においてＱ軸回転を実施する。当該部品装着装置によれば、Ｑ軸回転を撮像の前後で分割して実施可能とし、且つＱ軸回転の開始タイミングを最適化して実装時間をより確実に短縮することが可能となる。【００１８】
請求項４の部品装着装置では、制御部は、複数の装着ノズルのうち、第１装着ノズルが部品を取得した後において、第１装着ノズルを除く他の装着ノズルが供給位置から部品を取得するのに要する時間を、当該第１装着ノズルの第１所要時間に含める。第１装着ノズルが部品を取得した後に他の装着ノズルが部品を取得する時間は、第１装着ノズルにとってはＱ軸回転が可能な時間となる。従って、制御部は、可動部が複数の装着ノズルを備える場合に、各装着ノズルが互いに吸着作業を実施している時間をＱ軸回転のための第１所要時間に含めることによって、より適正なＱ軸回転の開始タイミングを判定できる。【００１９】
請求項５の部品装着装置では、制御部は、複数の装着ノズルのうち、第１装着ノズルが部品を対象物の装着位置に装着する前において、第１装着ノズルを除く他の装着ノズルが装着位置に部品を装着するのに要する時間を、当該第１装着ノズルの第２所要時間に含める。第１装着ノズルが部品を装着する前に他の装着ノズルが部品を装着する時間は、第１装着ノズルにとってはＱ軸回転が可能な時間となる。従って、制御部は、可動部が複数の装着ノズルを備える場合に、各装着ノズルが互いに装着作業を実施している時間をＱ軸回転のための第２所要時間に含めることによって、より適正なＱ軸回転の開始タイミングを判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施例の部品実装機の装置構成を示した斜視図である。
【図２】制御コンピュータの部品装着作業に関連する制御機能を説明するための機能ブロック図である。
【図３】実装ヘッドの一部を模式的に示した側面図である。
【図４】部品実装機における部品装着作業に関係する一部分を模式的に示した図であり、撮像前に９０度Ｑ軸回転する場合を示した平面図である。
【図５】撮像後に９０度Ｑ軸回転する場合を示した平面図である。
【図６】各装着位置における実装時間を比較するための表である。
【図７】撮像前に１８０度Ｑ軸回転する場合を示した平面図である。
【図８】撮像後に１８０度Ｑ軸回転する場合を示した平面図である。
【図９】撮像前に９０度、撮像後に９０度Ｑ軸回転する場合を示した平面図である。
【図１０】各装着位置における実装時間を比較するための表である。
【図１１】２つの装着ノズルをノズルホルダに備える実装ヘッドの移動とＱ軸回転の開始タイミングとを説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施例について図面を参照して説明する。図１は、本実施例の部品実装機１０を示した斜視図である。図１には共通ベース１１上に並設された２台の部品実装機１０が示されている。部品実装機１０は、例えば、はんだ印刷機、基板検査機、リフロー機などの他の装置と連結され生産ラインを構成して、多数の電子部品が実装された回路基板を生産する装置である。２台の部品実装機１０は、同様の構成となっているため、そのうちの１台を中心に説明する。部品実装機１０は、基板搬送装置１３、部品供給装置１５、ヘッド駆動機構１７、カメラ装置１９などの各種装置が共通ベース１１上に取り付けられている。なお、以下の説明では、図１に示すように、部品実装機１０が並設される方向をＸ軸方向、搬送される回路基板の基板平面に平行でＸ軸方向に直角な方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方に直角な方向をＺ軸方向と称して説明する。
【００２２】
基板搬送装置１３は、第１搬送装置２１及び第２搬送装置２３がＹ軸方向において並設された、いわゆるダブルコンベアタイプの装置である。第１及び第２搬送装置２１，２３の各々は、Ｘ軸方向に沿って配設された一対のコンベアベルト（図示略）を有している。第１及び第２搬送装置２１，２３の各々は、一対のコンベアベルトを周回させ、コンベアベルト上に支持された回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、第１及び第２搬送装置２１，２３の各々は、部品の装着作業を行う停止位置まで搬送した回路基板を、回路基板の上部に設けられたストッパ（図示略）と、下部に設けられたクランパ（図示略）とによってＺ軸方向において挟持して固定する。例えば、第１及び第２搬送装置２１，２３の各々は、はんだ印刷機などの上流の装置から搬入された回路基板をＸ軸方向に搬送し、停止位置で回路基板をクランプする。装着作業が終了すると、第１及び第２搬送装置２１，２３は、回路基板をＸ軸方向に搬送して後段の装置に搬出する。
【００２３】
部品供給装置１５は、フィーダ方式の装置であり、部品実装機１０のＹ軸方向の前端部分（図１の左下側）に設けられている。部品供給装置１５は、Ｘ軸方向に並設されて複数のフィーダ２５が共通ベース１１上に設けられている。各フィーダ２５は、共通ベース１１に対して着脱可能に構成されており、テープフィーダ２７から供給位置に電子部品を供給する。テープフィーダ２７は、電子部品を供給する媒体であり、多数の電子部品を一定の間隔で保持したキャリアテープが巻回されている。フィーダ２５は、キャリアテープの先端が供給位置まで引き出されており、キャリアテープごとに異なる種類の電子部品を供給する。各フィーダ２５の供給位置は、Ｘ軸方向に沿って並設されている。従って、供給位置は、電子部品の種類が異なればＸ軸方向の位置が異なる。
【００２４】
また、ヘッド駆動機構１７は、ＸＹロボット型の移動装置である。ヘッド駆動機構１７は、スライダ３１を電磁モータの駆動によってＸ軸方向にスライドさせるＸ軸駆動機構４１（図２参照）と、Ｙ軸方向にスライドさせるＹ軸駆動機構４３（図２参照）とを備えている。スライダ３１には、実装ヘッド３３が取り付けられている。実装ヘッド３３は、２つの駆動機構４１，４３が駆動されることによって、共通ベース１１上に載置された部品実装機１０の各々のフレーム部３５上の任意の位置に移動する。Ｘ軸駆動機構４１及びＹ軸駆動機構４３は、例えばリニアモータ機構やボールねじ送り機構などを駆動源として用いることができる。
【００２５】
実装ヘッド３３の下方には、ノズルホルダ３７が設けられている。ノズルホルダ３７は、複数の装着ノズルを下向きに保持している。装着ノズルの各々は、正負圧供給装置（図示略）を介して負圧エア、正圧エア通路に通じており、負圧にて電子部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した電子部品を離脱する。実装ヘッド３３は、Ｚ軸の回りにノズルホルダ３７を回転駆動するＲ軸回転駆動機構４５（図２参照）を有している。また、実装ヘッド３３は、選択した装着ノズルを個別にＺ軸方向の下向きに延伸動作及びＺ軸方向の上向きに縮退動作させるＺ軸駆動機構４７（図２参照）を有している。また、実装ヘッド３３は、選択した装着ノズルを個別にＺ軸の回りに回転駆動するＱ軸回転駆動機構４９（図２参照）を有している。これらの駆動機構４５〜４９は、例えば、駆動源としてサーボモータを用いることができる。
【００２６】
カメラ装置１９は、基板搬送装置１３と部品供給装置１５とのＹ軸方向における間に設けられている。カメラ装置１９は、フレーム部３５上に上方が撮像可能に設置されている。本実施例における撮像位置は、カメラ装置１９の上方空間に設定されている。カメラ装置１９は、撮像位置を通過する装着ノズルに吸着された電子部品を下方から撮像する。
【００２７】
図２に示す制御部５１は、上記した基板搬送装置１３、部品供給装置１５、ヘッド駆動機構１７、及びカメラ装置１９と通信ケーブルによって接続されている。制御部５１は、各装置１３〜１９から各種情報を取得し、取得した情報に基づいて演算や判定などを実行する。また、制御部５１は、演算結果や判定結果に基づいて装置１３〜１９の動作を適宜制御する。本実施例の部品実装機１０は、制御部５１によって部品装着作業が制御される。また、部品実装機１０には、上部カバーの前端部分に操作装置２９（図１参照）が設けられている。オペレータは、制御部５１が操作装置２９に出力した情報を確認し、必要な操作や設定を操作装置２９に対して行うことができる。
【００２８】
上記した構成の部品実装機１０では、制御部５１の制御に基づいて、実装ヘッド３３を駆動して供給位置の電子部品を回路基板の装着位置に装着する装着作業を繰り返し実行する。具体的には、まず、ヘッド駆動機構１７は、装着する電子部品が供給されるフィーダ２５の供給位置の上方まで実装ヘッド３３を移動させる。実装ヘッド３３は、装着ノズルによって供給位置の電子部品を吸着する。次に、ヘッド駆動機構１７は、カメラ装置１９の上方の撮像位置まで実装ヘッド３３を移動させる。カメラ装置１９は、装着ノズルが電子部品を吸着している状態を下方から撮像する。次に、ヘッド駆動機構１７は、基板搬送装置１３によって停止位置に位置決めされた回路基板の上方まで実装ヘッド３３を移動させる。制御部５１は、回路基板の装着位置に電子部品を装着するまでに、カメラ装置１９の撮像データに基づいて、装着ノズルに保持された電子部品の吸着位置のずれを補正する。そして、実装ヘッド３３は、Ｚ軸駆動機構４７を駆動し、装着ノズルをＺ軸方向の下向きに延伸動作させる。実装ヘッド３３は、電子部品が回路基板の装着位置に当接すると装着ノズルの負圧を解消し、電子部品を離脱して回路基板に装着する。
【００２９】
図２は、部品実装機１０が備える制御部５１の部品装着作業に関連する制御機能を説明するための機能ブロック図である。制御部５１は、コンピュータを主体として構成されており、ＣＰＵなどの演算回路、ＲＡＭ，ＲＯＭなどの記憶装置を備える。制御部５１は、Ｘ軸制御手段５３、Ｙ軸制御手段５５、及び連係制御手段５７を有している。Ｘ軸制御手段５３は、Ｘ軸駆動機構４１を制御して実装ヘッド３３のＸ軸方向の移動速度を変更する。Ｙ軸制御手段５５は、Ｙ軸駆動機構４３を制御して実装ヘッド３３のＹ軸方向の移動速度を変更する。連係制御手段５７は、Ｘ軸制御手段５３及びＹ軸制御手段５５を連係して動作させ、実装ヘッド３３をフレーム部３５上の任意の位置に移動させる。また、制御部５１は、Ｒ軸回転駆動機構４５を制御するＲ軸制御手段５９、Ｚ軸駆動機構４７を制御するＺ軸制御手段６１、及びＱ軸回転駆動機構４９を制御するＱ軸制御手段６３を有している。また、制御部５１は、実装ヘッド３３の装着ノズルが撮像位置を通過するタイミングを見計らってカメラ装置１９に撮像を行わせるオンザフライ撮像制御手段６５を有している。
【００３０】
次に、制御部５１による部品装着作業時の実装ヘッド３３の制御方法について説明する。以下の説明では、説明の内容を理解し易くするために、実装ヘッド３３は、ノズルホルダ３７に保持された装着ノズルが１個である構成とし、第１搬送装置２１で搬送される回路基板への部品装着作業のみを考える。図３は、実装ヘッド３３の一部を模式的に示した側面図である。図３に示すように、実装ヘッド３３のノズルホルダ３７には、Ｚ軸駆動機構４７（図２参照）の駆動にともなってＺ軸方向に昇降する昇降軸７１が取り付けられている。昇降軸７１の下端には、電子部品Ｐを吸着する装着ノズル７３が、Ｑ軸Ｌ１に沿って吸着口が下方に向かって開口した状態で保持されている。Ｑ軸Ｌ１は、昇降軸７１の中心を通るＺ軸方向に沿った軸線である。昇降軸７１及び装着ノズル７３は、Ｑ軸回転駆動機構４９（図２参照）の駆動にともなって、Ｑ軸Ｌ１の回りに回転する。
【００３１】
また、ノズルホルダ３７の下面には、電子部品Ｐの位置を認識する際の基準となる基準マーク７５が設けられている。基準マーク７５は、鏡面を有しており、Ｑ軸Ｌ１（Ｚ軸方向）に対して所定角度をもって傾斜した状態で固定されている。また、ノズルホルダ３７には、基準マーク７５に向けて光を照射する光源７７が設けられている。基準マーク７５は、光源７７から照射された光を反射させ、反射した光をカメラ装置１９によって電子部品Ｐと一緒に撮像させる。
【００３２】
図４は、部品実装機１０における部品装着作業に関係する一部分を模式的に示した平面図である。図４には、部品供給装置１５（図１参照）が備える複数のフィーダ２５のうちの１つのフィーダ２５の供給位置Ｐ１、カメラ装置１９の撮像位置Ｐ２、回路基板ＣＢの３つの装着位置Ｐ４〜Ｐ６が示されている。制御部５１は、供給位置Ｐ１から装着位置Ｐ４〜Ｐ６の各々まで実装ヘッド３３（装着ノズル７３）が移動する際に、供給位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２までの移動に要する時間と、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ４〜Ｐ６までの移動に要する時間とを比較し、装着ノズル７３のＱ軸回転を開始するタイミングを決定する。
【００３３】
なお、以下の説明では、供給位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２までの移動に要する時間を、第１所要時間Ｔ１と称する。また、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ４〜Ｐ６の各々までの移動に要する時間を、第２所要時間Ｔ２と称する。装着位置Ｐ４〜Ｐ６は、この順に従って撮像位置Ｐ２からの距離が遠くなっているものとする。また、装着ノズル７３が、吸着した電子部品Ｐを所望の回転角度だけＱ軸回転させるのに要する時間を、回転時間Ｔ３と称する。
【００３４】
また、供給位置Ｐ１で電子部品Ｐを吸着してから装着位置Ｐ４〜Ｐ６の各々において電子部品ＰのＱ軸回転が完了している状態となるまでの時間を、実装時間Ｔ４と称する。実装ヘッド３３は、Ｑ軸回転が完了した後に、カメラ装置１９の撮像結果に基づいて電子部品Ｐの装着ノズル７３に対する吸着位置のずれなどを補正し、装着ノズル７３をＺ軸方向に下降して回路基板ＣＢに電子部品Ｐを装着する。この位置ずれの補正処理や装着ノズル７３を下降させる作業時間は、Ｑ軸回転の開始タイミングの影響を受けないため、以下の説明では比較対象から除外する。従って、上記した実装時間Ｔ４は、この補正処理や下降処理の時間を含まず、装着位置Ｐ４〜Ｐ６に到達するまでにＱ軸回転が完了した場合には、装着位置Ｐ４〜Ｐ６の各々に到達するまでの時間をいうものとする。また、装着位置Ｐ４〜Ｐ６の各々に到達した後にＱ軸回転が完了する場合には、実装時間Ｔ４は、Ｑ軸回転が完了するまでの時間をいうものとする。
【００３５】
例えば、図４に示すように、供給位置Ｐ１で電子部品Ｐを吸着した回転角度から反時計回りに９０度だけＱ軸回転させて装着する場合を考える。なお、第１所要時間Ｔ１を８０ｍｓ（ミリ秒）とする。また、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ４までの第２所要時間Ｔ２を、５０ｍｓとする。また、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ５までの第２所要時間Ｔ２を、１００ｍｓとする。また、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ６までの第２所要時間Ｔ２を、１５０ｍｓとする。また、装着ノズル７３が９０度だけＱ軸回転するのに要する回転時間Ｔ３を、１０２ｍｓとする。
【００３６】
＜撮像前にＱ軸回転（９０度）を開始した場合の実装時間＞
まず、撮像位置Ｐ２においてカメラ装置１９による撮像が実施される前にＱ軸回転を開始した場合における実装時間Ｔ４について説明する。ここで、本実施例の部品実装機１０は、Ｑ軸回転を停止した状態で電子部品Ｐの撮像を実施する。従って、Ｑ軸回転が完了するまで撮像処理が開始できないことを考慮すると、供給位置Ｐ１において電子部品Ｐを吸着した後すぐにＱ軸回転を開始することが好ましい。このため、開始タイミングは、電子部品Ｐを吸着した後すぐに開始するものとする。
【００３７】
第１所要時間Ｔ１が８０ｍｓであるのに対し、回転時間Ｔ３が１０２ｍｓである。第１所要時間Ｔ１に比べて回転時間Ｔ３が長いため、供給位置Ｐ１からＱ軸回転を開始しても、装着ノズル７３は、撮像位置Ｐ２に到達した後もＱ軸回転を引き続き実施する必要があり、回転が完了するまでカメラ装置１９が撮像処理の開始を待つ状態となる。従って、カメラ装置１９は、装着ノズル７３が供給位置Ｐ１から移動を開始してから回転時間Ｔ３（１０２ｍｓ）後に、電子部品Ｐの撮像を実施する。装着ノズル７３は、撮像が終了した後から第２所要時間Ｔ２（５０ｍｓ）後に装着位置Ｐ４に到着する。この場合、装着位置Ｐ４の実装時間Ｔ４は、１５２ｍｓ（＝１０２ｍｓ＋５０ｍｓ）となる（図６参照）。同様に、装着位置Ｐ５の実装時間Ｔ４は、２０２ｍｓ（＝１０２ｍｓ＋１００ｍｓ）となる。また、装着位置Ｐ６の実装時間Ｔ４は、２５２ｍｓ（＝１０２ｍｓ＋１５０ｍｓ）となる。
【００３８】
＜撮像後にＱ軸回転（９０度）を開始した場合の実装時間＞
次に、図５に示すように、カメラ装置１９による撮像が実施された後にＱ軸回転を開始した場合における実装時間Ｔ４について説明する。まず、供給位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２まではＱ軸回転が実施されないため、装着ノズル７３は、供給位置Ｐ１から移動を開始して第１所要時間Ｔ１（８０ｍｓ）後に撮像を完了し、各装着位置Ｐ４〜Ｐ６に移動できる状態となる。
【００３９】
装着位置Ｐ４の場合には、第２所要時間Ｔ２が５０ｍｓであるのに対し、回転時間Ｔ３が１０２ｍｓである。第２所要時間Ｔ２に比べて回転時間Ｔ３が長いため、撮像位置Ｐ２から移動を開始するタイミングからＱ軸回転を開始しても、実装ヘッド３３は、装着位置Ｐ４に到達した後もＱ軸回転を引き続き実施する必要があり、回転が完了するまで装着ノズル７３の吸着位置のずれを補正する処理の開始を待つ状態となる。従って、装着ノズル７３は、撮像位置Ｐ２から移動を開始してから回転時間Ｔ３（１０２ｍｓ）後が、実装時間Ｔ４の終了時点となる。この場合、装着位置Ｐ４の実装時間Ｔ４は、１８２ｍｓ（＝８０ｍｓ＋１０２ｍｓ）となる（図６参照）。同様に、装着位置Ｐ５の場合には、第２所要時間Ｔ２（１００ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ３（１０２ｍｓ）が長い。このため、装着位置Ｐ５の実装時間Ｔ４は、１８２ｍｓ（＝８０ｍｓ＋１０２ｍｓ）となる。
【００４０】
一方で、装着位置Ｐ４，Ｐ５に比べて撮像位置Ｐ２からの距離が長い装着位置Ｐ６の場合には、第２所要時間Ｔ２（１５０ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ３（１０２ｍｓ）が短い。撮像位置Ｐ２から移動を開始するタイミングからＱ軸回転を開始すると、実装ヘッド３３は、装着位置Ｐ６に到達するまでにＱ軸回転が完了することとなる。つまり、装着ノズル７３の吸着位置のずれを補正する処理などを開始するまでに待ち時間は生じない。従って、装着ノズル７３は、撮像位置Ｐ２から移動を開始してから第２所要時間Ｔ２（１５０ｍｓ）後が、実装時間Ｔ４の終了時点となる。装着位置Ｔ６の実装時間Ｔ４は、２３０ｍｓ（＝８０ｍｓ＋１５０ｍｓ）となる。
【００４１】
図６に示すように、実装時間Ｔ４は、第１所要時間Ｔ１と第２所要時間Ｔ２のうち、所要時間が長い方でＱ軸回転を実施することで短縮される。制御部５１は、例えば、回路基板ＣＢに装着する電子部品の種類などが設定された制御データ（生産ジョブ）に撮像位置Ｐ２や装着位置Ｐ４〜Ｐ６のＸＹ座標位置、実装ヘッド３３のＸ軸方向及びＹ軸方向の各々の移動速度などが設定されている場合には、これらのデータに基づいて第１所要時間Ｔ１及び第２所要時間Ｔ２を演算する。そして、制御部５１は、所要時間の差（第１所要時間Ｔ１−第２所要時間Ｔ２）を演算する（図６参照）。制御部５１は、演算結果がプラスとなる装着位置Ｐ４の装着作業では、撮像前にＱ軸回転を開始する制御を実施する。また、制御部５１は、所要時間の差がマイナスとなる装着位置Ｐ５，Ｐ６の装着作業では、撮像後にＱ軸回転を開始する制御を実施する。これにより、制御部５１は、各装着位置の実装時間Ｔ４を短縮して、生産効率を向上させることが可能となる。
【００４２】
なお、制御部５１は、上記したＱ軸回転の開始タイミングの決定を適宜実施することが可能である。例えば、制御部５１は、生産する回路基板ＣＢの種類が変更されるタイミングで、全ての装着作業（電子部品Ｐを回路基板ＣＢに装着する各シーケンス）のＱ軸回転のタイミングを決定してもよい。あるいは、制御部５１は、例えば、各シーケンスのＱ軸回転の開始タイミングを演算及び決定しながら装着作業を実施してもよい。あるいは、制御部５１は、例えば、実装ヘッド３３の移動速度の設定値が、オペレータによって変更された場合には、その都度、開始タイミングを変更してもよい。
【００４３】
ここで、本実施例のように、電子部品Ｐの撮像と、電子部品ＰのＱ軸回転とを実施する部品実装機１０では、実装時間Ｔ４を考慮しない場合には、撮像を実施する前にＱ軸回転を完了することが好ましい。この理由は、例えば、撮像前に実施した動作（Ｑ軸回転など）によって生じる誤差はカメラ装置１９の撮像データによって検出し補正することが可能となるからである。従って、制御部５１は、Ｑ軸回転の開始タイミングを撮像の前後のいずれに変更しても実装時間Ｔ４が同一である場合には、撮像前にＱ軸回転を実施することを優先する。例えば、制御部５１は、第１所要時間Ｔ１と第２所要時間Ｔ２とが同一の時間である場合には、撮像前にＱ軸回転を実施する。あるいは、制御部５１は、回転時間Ｔ３に比べて第１所要時間Ｔ１が長い場合には、第１所要時間Ｔ１に比べて第２所要時間Ｔ２が長い場合であっても撮像前にＱ軸回転を実施することを優先する。これにより、制御部５１は、撮像前にＱ軸回転を実施することを優先して処理することで、実装時間Ｔ４の短縮を図りつつ、電子部品Ｐを回路基板ＣＢに装着する処理の精度を向上することが可能となる。
【００４４】
次に、装着ノズル７３を撮像前後の両方でＱ軸回転する制御について説明する。Ｑ軸回転の回転角度は、供給位置Ｐ１の電子部品Ｐの角度と、装着位置Ｐ４〜Ｐ６に装着する際の電子部品Ｐの角度とに応じて異なる。そして、回転角度が大きいシーケンスでは、第１所要時間Ｔ１及び第２所要時間Ｔ２のどちらか一方でＱ軸回転を実施するよりも、撮像の前後で分割してＱ軸回転を実施することが有効となる場合がある。以下の説明では、図７に示すように、供給位置Ｐ１で電子部品Ｐを吸着した回転角度から反時計回りに１８０度だけＱ軸回転させて装着する場合を考える。なお、装着ノズル７３が１８０度だけＱ軸回転するのに要する回転時間Ｔ８を、１３４ｍｓとする。また、第１所要時間Ｔ１、第２所要時間Ｔ２、回転時間Ｔ３は、上記した図４及び図５で説明した値と同一値とする。
【００４５】
＜撮像前にＱ軸回転（１８０度）を開始した場合の実装時間＞
まず、撮像前にＱ軸回転を開始した場合における実装時間Ｔ４について説明する。第１所要時間Ｔ１（８０ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ８（１３４ｍｓ）が長いため、供給位置Ｐ１からＱ軸回転を開始しても撮像位置Ｐ２までにＱ軸回転が完了せず、カメラ装置１９は、装着ノズル７３が供給位置Ｐ１から移動を開始してから回転時間Ｔ８後に、電子部品Ｐの撮像を実施する。装着ノズル７３は、撮像が終了した後から第２所要時間Ｔ２（５０ｍｓ）後に装着位置Ｐ４に到着する。この場合、装着位置Ｐ４の実装時間Ｔ４は、１８４ｍｓ（＝１３４ｍｓ＋５０ｍｓ）となる（図１０参照）。同様に、装着位置Ｐ５の実装時間Ｔ４は、２３４ｍｓ（＝１３４ｍｓ＋１００ｍｓ）となる。また、装着位置Ｔ６の実装時間Ｔ４は、２８４ｍｓ（＝１３４ｍｓ＋１５０ｍｓ）となる。
【００４６】
＜撮像後にＱ軸回転（１８０度）を開始した場合の実装時間＞
次に、図８に示すように、撮像後にＱ軸回転を開始した場合における実装時間Ｔ４について説明する。供給位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２まではＱ軸回転が実施されないため、装着ノズル７３は、供給位置Ｐ１から移動を開始して第１所要時間Ｔ１（８０ｍｓ）後に撮像を完了し、各装着位置Ｐ４〜Ｐ６に移動できる状態となる。装着位置Ｐ４の場合には、第２所要時間Ｔ２（５０ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ８（１３４ｍｓ）が長い。このため、撮像が完了し撮像位置Ｐ２から移動を開始するタイミングからＱ軸回転を開始しても、実装ヘッド３３は、装着位置Ｐ４に到達した後もＱ軸回転を引き続き実施する。装着ノズル７３は、撮像位置Ｐ２から移動を開始してから回転時間Ｔ８（１３４ｍｓ）後が、実装時間Ｔ４の終了時点となる。装着位置Ｐ４の実装時間Ｔ４は、２１４ｍｓ（＝８０ｍｓ＋１３４ｍｓ）となる（図１０参照）。同様に、装着位置Ｐ５の場合には、第２所要時間Ｔ２（１００ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ８（１３４ｍｓ）が長い。このため、装着位置Ｐ５の実装時間Ｔ４は、２１４ｍｓ（＝８０ｍｓ＋１３４ｍｓ）となる。
【００４７】
一方で、撮像位置Ｐ２からの距離が長い装着位置Ｐ６の場合には、第２所要時間Ｔ２（１５０ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ８（１３４ｍｓ）が短い。実装ヘッド３３は、装着位置Ｐ６に到達するまでにＱ軸回転が完了する。従って、装着位置Ｔ６の実装時間Ｔ４は、２３０ｍｓ（＝８０ｍｓ＋１５０ｍｓ）となる。
【００４８】
＜撮像前及び撮像後の各々にＱ軸回転（９０度）した場合の実装時間＞
次に、図９に示すように、撮像処理の前後に分割してＱ軸回転を実施した場合における実装時間Ｔ４について説明する。装着ノズル７３は、撮像前に、９０度だけＱ軸回転し、撮像後に残りの９０度だけ回転する。装着ノズル７３が９０度だけ回転するのに要する時間は、回転時間Ｔ３であり、１０２ｍｓである。因みに、９０度の回転時間Ｔ３が１８０度の回転時間Ｔ８の半分の時間となっていないのは、装着ノズル７３のＱ軸回転には加速や減速の時間が必要であり、この時間を考慮したためである。
【００４９】
撮像前に９０度回転する場合には、第１所要時間Ｔ１（８０ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ３（１０２ｍｓ）が長いため、カメラ装置１９は、装着ノズル７３が供給位置Ｐ１から移動を開始してから回転時間Ｔ３後に、電子部品Ｐの撮像を実施する。また、装着位置Ｐ４の場合には、撮像後に残りの９０度回転する場合には、第２所要時間Ｔ２（５０ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ３が長いため、装着ノズル７３は、撮像位置Ｐ２から移動を開始してから回転時間Ｔ３後が、実装時間Ｔ４の終了時点となる。この場合、装着位置Ｐ４の実装時間Ｔ４は、２０４ｍｓ（＝１０２ｍｓ＋１０２ｍｓ）となる（図１０参照）。同様に、装着位置Ｐ５の実装時間Ｔ４は、２０４ｍｓ（＝１０２ｍｓ＋１０２ｍｓ）となる。一方で、装着位置Ｐ６の場合には、第２所要時間Ｔ２（１５０ｍｓ）に比べて回転時間Ｔ３が短い。従って、装着位置Ｔ６の実装時間Ｔ４は、２５２ｍｓ（＝１０２ｍｓ＋１５０ｍｓ）となる。
【００５０】
図１０に示すように、Ｑ軸回転の開始タイミングに応じて実装時間Ｔ４が決定される。制御部５１は、上記した撮像前、撮像後、撮像前後の各々の実装時間Ｔ４のうち、最も時間が短い条件を選択する。制御部５１は、例えば、回転時間Ｔ８に比べて、第１所要時間Ｔ１又は第２所要時間Ｔ２のいずれか一方の時間が長い場合には、所要時間の長くなる条件でＱ軸回転を実施する。装着位置Ｐ６は、回転時間Ｔ８（１３４ｍｓ）に比べて第２所要時間Ｔ２（１５０ｍｓ）が長く、この条件に適合する。従って、制御部５１は、装着位置Ｐ６については、撮像後のＱ軸回転を実施する。
【００５１】
次に、回転時間Ｔ８に比べて第１所要時間Ｔ１及び第２所要時間Ｔ２が短い装着位置Ｐ４，Ｐ５の場合には、制御部５１は、回転時間Ｔ３，Ｔ８と、第１及び第２所要時間Ｔ１，Ｔ２の差を演算し、Ｑ軸回転にともなう遅延時間が最も少ない条件を判定する。具体的には、制御部５１は、撮像前にＱ軸回転を実施したことによる遅延時間として、回転時間Ｔ８から第１所要時間Ｔ１を減算した値を算出する（図中の式（１）参照）。また、制御部５１は、撮像後にＱ軸回転を実施したことによる遅延時間として、回転時間Ｔ８から第２所要時間Ｔ２を減算した値を算出する（図中の式（２）参照）。
【００５２】
また、制御部５１は、撮像前に９０度だけＱ軸回転したことによる遅延時間として、回転時間Ｔ３から第１所要時間Ｔ１を減算した値を算出する（図中の式（３）参照）。また、制御部５１は、撮像後に残りの９０度だけＱ軸回転したことによる遅延時間として、回転時間Ｔ３から第２所要時間Ｔ１を減算した値を算出する（図中の式（４）参照）。そして、制御部５１は、上記した式（３）と式（４）の結果を加算して、撮像前後に分割して１８０度回転したことによる遅延時間を算出する（図中の式（５）参照）。
【００５３】
制御部５１は、上記した式（１）、式（２）、式（５）の値を比較して、Ｑ軸回転にともなう遅延時間が最も少ない条件を判定する。装着位置Ｐ４の場合には、式（１）の結果が５４ｍｓ、式（２）の結果が８４ｍｓ、式（５）の結果が９４ｍｓとなる。従って、制御部５１は、装着位置Ｐ４については、撮像前のＱ軸回転を実施する。
【００５４】
一方で、装着位置Ｐ５の場合には、式（１）の結果が５４ｍｓ、式（２）の結果が３４ｍｓ、式（５）の結果が２４ｍｓとなる。従って、制御部５１は、装着位置Ｐ５については、撮像の前後で分割してＱ軸回転を実施する。これにより、制御部５１は、各装着位置Ｐ４〜Ｐ６の実装時間Ｔ４をより確実に短縮して、生産効率を向上させることが可能となる。
【００５５】
なお、上記したＱ軸回転の角度（９０度及び１８０度）は、一例であり、適宜変更される。例えば、制御部５１は、１８０度のＱ軸回転を、撮像前に１００度回転し、撮像後に８０度回転する制御を実施してもよい。ここで、理想的には、カメラ装置１９は、Ｑ軸Ｌ１回りのどの角度においても撮像可能であることが好ましい。しかしながら、電子部品Ｐの撮像は、装着ノズル７３に対する電子部品Ｐの吸着位置のずれを判定するための基準マーク７５（図３参照）を検出する画像処理を簡易化するためや、カメラ装置１９の所定の撮像領域内に電子部品Ｐを納めるためなどの理由から、Ｑ軸回転を停止した状態で実施されることがある。従って、本実施例のカメラ装置１９は、Ｑ軸Ｌ１（Ｚ軸）回りの回転角度に対し等角度ごとに複数の撮像角度が設定されており、その撮像角度のいずれかで保持された状態の電子部品Ｐを撮像する構成となっている。例えば、カメラ装置１９は、図４に示す供給位置Ｐ１の電子部品Ｐの角度を０（ゼロ）度とした場合に、Ｑ軸Ｌ１回りに９０度間隔に、９０度、１８０度、２７０度のいずれかの角度まで回転した電子部品Ｐを撮像する設定となっている。
【００５６】
このため、制御部５１は、撮像前後に分割したＱ軸回転を実施する場合に、供給位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２までの移動において、装着ノズル７３を所定の撮像角度（９０度、１８０度、２７０度）のいずれかの角度までＱ軸回転させる。また、制御部５１は、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ４〜Ｐ６までの移動において、残りの回転角度だけ装着ノズル７３をＱ軸回転する。なお、制御部５１は、２７０度の場合には、−９０度（時計回りに９０度）だけ回転させてもよい。
【００５７】
例えば、電子部品Ｐを１１０度だけ回転させて回路基板ＣＢに装着する場合に、制御部５１は、撮像前に９０度、撮像後に残りの２０度だけ電子部品ＰをＱ軸回転させる。この場合、制御部５１は、撮像前のＱ軸回転による遅延時間として、９０度だけＱ軸回転する回転時間から第１所要時間Ｔ１を減算した値を算出する。また、制御部５１は、撮像後のＱ軸回転による遅延時間として、２０度だけＱ軸回転する回転時間から第２所要時間Ｔ２を減算した値を算出する。そして、制御部５１は、２つの演算結果を加算して、撮像前後に分割して１１０度回転したことによる遅延時間を算出することとなる。
【００５８】
以上、詳細に説明した本実施例によれば以下の効果を奏する。
＜効果１＞部品実装機１０の制御部５１は、フィーダ２５の供給位置Ｐ１からカメラ装置１９の撮像位置Ｐ２を経由して回路基板ＣＢの装着位置Ｐ４〜Ｐ６まで実装ヘッド３３が移動する際に、供給位置Ｐ１から撮像位置Ｐ２までの移動に要する第１所要時間Ｔ１と、撮像位置Ｐ２から装着位置Ｐ４〜Ｐ６の各々までの移動に要する第２所要時間Ｔ２とを比較する。制御部５１は、所要時間の差（第１所要時間Ｔ１−第２所要時間Ｔ２）を演算（図６参照）し、演算結果がプラスとなる装着位置Ｐ４の装着作業では、カメラ装置１９での撮像前にＱ軸回転を開始させる。また、制御部５１は、所要時間の差がマイナスとなる装着位置Ｐ５，Ｐ６の装着作業では、撮像後にＱ軸回転を開始させる。これにより、制御部５１は、各装着位置Ｐ４〜Ｐ６の実装時間Ｔ４を短縮して、生産効率を向上させることが可能となる。また、本実施例の部品実装機１０によれば、Ｑ軸回転の開始タイミングを最適化することによって、第１所要時間Ｔ１を短縮する調整が可能となる。従って、部品実装機１０は、第１所要時間Ｔ１の短縮、即ち、部品供給装置１５とカメラ装置１９との装置間の物理的な距離を短くし近接して配置することが可能となり、装置の小型化が図れる。
【００５９】
＜効果２＞制御部５１は、回転時間Ｔ３に比べて第１所要時間Ｔ１が長い場合には、第１所要時間Ｔ１に比べて第２所要時間Ｔ２が長い場合であっても撮像前にＱ軸回転を実施することを優先する。これにより、制御部５１は、Ｑ軸回転の開始タイミングの最適化による実装時間Ｔ４の短縮と、撮像前のＱ軸回転の実施を優先することによる電子部品Ｐを回路基板ＣＢに装着する処理精度の向上との両立を図ることが可能となる。
【００６０】
＜効果３＞制御部５１は、Ｑ軸回転を撮像の前後において分割して実施可能に構成されており、撮像前、撮像後、撮像前後の各々の実装時間Ｔ４のうち、最も遅延時間が少ない条件を選択する。これにより、制御部５１は、分割してＱ軸回転を実施する態様も含めた最適化が可能となり、各装着位置Ｐ４〜Ｐ６の実装時間Ｔ４をより確実に短縮して、生産効率を向上させることが可能となる。
【００６１】
ちなみに、実装ヘッド３３は、可動部の一例である。Ｘ軸駆動機構４１、Ｙ軸駆動機構４３及びＱ軸回転駆動機構４９は、駆動機構の一例である。カメラ装置１９は、撮像装置の一例である。１８０度のＱ軸回転において、分割して撮像前に９０度回転する際の時間は、第１分割時間の一例である。また、撮像後に９０度回転する際の時間は、第２分割時間の一例である。回路基板ＣＢは、対象物の一例である。電子部品Ｐは、部品の一例である。
【００６２】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施例では、実装ヘッド３３は、ノズルホルダ３７に保持された装着ノズル７３が１個である構成を例に説明したが、複数の装着ノズル７３を使用した装着作業においても同様に、Ｑ軸回転の開始タイミングを最適化することが可能であることはいうまでもない。さらに、この場合に、制御部５１は、複数の装着ノズル７３のうち、任意の装着ノズル７３が電子部品Ｐを取得した後において、他の装着ノズル７３が電子部品Ｐを取得するのに要する時間を加味して第１所要時間Ｔ１を演算する設定としてもよい。
【００６３】
図１１は、２つの装着ノズルをノズルホルダに備えた部品実装機１０における部品装着作業に関係する一部分を模式的に示した平面図である。図１１に示すノズルホルダ８１には、第１装着ノズル８３と第２装着ノズル８５の２つの装着ノズルが取り付けられている。また、図１１には、部品供給装置１５（図１参照）が備える複数のフィーダ２５のうちの２つのフィーダ２５Ａ，２５Ｂの供給位置Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂが示されている。実装ヘッド３３（図１参照）は、フィーダ２５Ａの供給位置Ｐ１Ａから電子部品ＰＡを第１装着ノズル８３で吸着する。次に、実装ヘッド３３は、フィーダ２５Ｂの供給位置Ｐ１Ｂから電子部品ＰＢを第２装着ノズル８５で吸着する。実装ヘッド３３は、電子部品ＰＢを取得した後に、撮像位置Ｐ２で２つの電子部品ＰＡ，ＰＢを同時に撮像する。実装ヘッド３３は、撮像後に第２装着ノズル８５の電子部品ＰＢを回路基板（図示略）の装着位置に装着した後に、第１装着ノズル８３の電子部品ＰＡを回路基板ＣＢの別の装着位置に装着する。例えば、電子部品ＰＢは、Ｑ軸回転させずに、供給位置Ｐ１Ｂで取得した角度のまま回路基板に装着される。また、電子部品ＰＡは、９０度だけＱ軸回転した後に回路基板に装着される。
【００６４】
この場合に、第１装着ノズル８３の第１所要時間Ｔ１には、供給位置Ｐ１Ｂから撮像位置Ｐ２までの実装ヘッド３３の移動時間が含まれる。さらに、制御部５１は、第１装着ノズル８３の第１所要時間Ｔ１に、第１装着ノズル８３が電子部品ＰＡを吸着した後に、第２装着ノズル８５が電子部品ＰＢを吸着するのに要する時間を含める。より具体的には、第１装着ノズル８３の第１所要時間Ｔ１には、実装ヘッド３３が供給位置Ｐ１Ａから供給位置Ｐ１Ｂまで移動する時間と、供給位置Ｐ１Ｂで第２装着ノズル８５をＺ軸方向に昇降させ電子部品ＰＢを吸着する時間とを含める。この時間は、第１装着ノズル８３が電子部品ＰＡをＱ軸回転することが可能となる時間だからである。これにより、制御部５１は、複数の装着ノズル８３，８５を備える場合に、各装着ノズル８３，８５が互いに吸着作業を実施している時間をＱ軸回転のための第１所要時間Ｔ１に含めることによって、より適正なＱ軸回転の開始タイミングを判定できる。
【００６５】
また、制御部５１は、撮像後の処理においても同様に、後から装着作業を行う第１装着ノズル８３の第２所要時間Ｔ２に、第２装着ノズル８５が装着作業を実施する時間を含めて最適化を図る。より具体的には、第１装着ノズル８３の第２所要時間Ｔ２には、実装ヘッド３３が撮像位置Ｐ２から電子部品ＰＢの装着位置まで移動する時間と、第２装着ノズル８５が回路基板の装着位置で電子部品ＰＢを装着するのに要する時間と、実装ヘッド３３が電子部品ＰＢの装着位置から電子部品ＰＡの装着位置まで移動する時間を含める。この時間も第１装着ノズル８３が電子部品ＰＡをＱ軸回転することが可能な時間となる。これにより、制御部５１は、各装着ノズル８３，８５が互いに装着作業を実施している時間をＱ軸回転のための第２所要時間Ｔ２に含めることによって、より適正なＱ軸回転の開始タイミングを判定できる。なお、上記した例では、２つの装着ノズル８３，８５について説明したが、制御部５１は、３以上の装着ノズルにおいても同様に制御することで、Ｑ軸回転の開始タイミングを最適化することが可能となる。
【００６６】
また、上記実施例において、制御部５１は、実装ヘッド３３をカメラ装置１９上で停止させずに移動させたまま電子部品Ｐを撮像する制御方法（フライビジョン）を実施してもよい。例えば、図４に示す例は、供給位置Ｐ１で電子部品Ｐを吸着した角度から反時計回りに９０度だけＱ軸回転させて装着する場合であり、第１所要時間Ｔ１が８０ｍｓ、装着ノズル７３が９０度だけＱ軸回転するのに要する回転時間Ｔ３が１０２ｍｓである。従って、第１所要時間Ｔ１と回転時間Ｔ３の差は、２２ｍｓとなる。実装ヘッド３３は、電子部品Ｐを装着ノズル７３で吸着した後すぐに撮像位置Ｐ２に向かうと、撮像位置Ｐ２に到着した後に２２ｍｓだけＱ軸回転が終了するのを待つこととなる。つまり、実装ヘッド３３は、撮像位置Ｐ２において一旦停止することとなる。これに対し、制御部５１は、例えば、供給位置Ｐ１において、電子部品Ｐを取得した後に、装着ノズル７３のＱ軸回転を開始してから２２ｍｓ経過した後に実装ヘッド３３を撮像位置Ｐ２に移動させる制御を行う。そして、制御部５１は、撮像位置Ｐ２において装着ノズル７３のＱ軸回転が完了しているため、装着ノズル７３を一旦停止させることなく撮像位置Ｐ２を通過させ、カメラ装置１によって移動中の電子部品Ｐが撮像させる。これにより、制御部５１は、装着ノズル７３を一旦停止させることなく撮像位置Ｐ２を通過させることで、実装時間の短縮をさらに図ることが可能となる。
【００６７】
また、上記実施例では、Ｑ軸回転の開始タイミングを、カメラ装置１９による撮像処理を基準に、その撮像の前後で開始タイミングの最適化を実施したが、他の処理を基準に最適化を実施してもよい。例えば、制御部５１は、電子部品Ｐの端子にはんだを塗布するディップユニットや電子部品Ｐの端子の平坦度を検査するコプラナリティユニットなどのカメラ装置１９以外のユニットでの処理が必要な場合に、これらのユニットでの作業を基準としその処理の前後の移動時間で開始タイミングの最適化を実施してもよい。あるいは、制御部５１は、カメラ装置１９、ディップユニット、コプラナリティユニットなどの複数の装置での処理を基準とし、各装置間の移動時間に応じてＱ軸回転の開始タイミングを最適化してもよい。
【００６８】
また、上記実施例では、回転時間Ｔ３に比べて第１所要時間Ｔ１が長い場合に、制御部５１が撮像前にＱ軸回転を実施することを優先する設定としたが、これに限定されない。例えば、オペレータが操作装置２９に対して操作することで、制御部５１が撮像前のＱ軸回転を優先する設定としてもよい。この構成では、オペレータが、回路基板ＣＢに対する電子部品Ｐの装着精度の高低を判断し、生産する基板種に応じて装着精度を実装時間よりも優先させることが可能となる。
また、カメラ装置１９は、設置される位置が固定されず、移動可能な構成でもよい。例えば、カメラ装置１９は、制御部５１からの制御に基づいてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能な構成でもよい。この場合、制御部５１は、Ｑ軸回転の開始タイミングの決定において、カメラ装置１９（撮像位置Ｐ２）を移動させる条件も含めて決定してもよい。
【００６９】
また、装着ノズル７３は、気圧を利用して電子部品Ｐを吸着する構成に限らず、電磁力や挟持などによって電子部品Ｐを保持する構成でもよい。
また、上記実施例では部品装着装置として、電子部品Ｐを回路基板ＣＢに実装する部品実装機１０について説明したが、本願における部品装着装置はこれに限定されるものではなく、例えば、二次電池（太陽電池や燃料電池など）等の組立て作業を実施する作業用ロボットなどの他の部品装着装置に適用してもよい。この場合、作業ロボットのアームは、本願における可動部の一例となる。
【符号の説明】
【００７０】
１０  部品実装機、１５  部品供給装置、１９  カメラ装置、２５  フィーダ、３３  実装ヘッド、４１  Ｘ軸駆動機構、４３  Ｙ軸駆動機構、４９  Ｑ軸回転駆動機構、５１  制御部、７３  装着ノズル、ＣＢ  回路基板、Ｌ１  Ｑ軸、Ｐ  電子部品、Ｐ１  供給位置、Ｐ２  撮像位置、Ｐ４〜Ｐ６  装着位置、Ｔ１  第１所要時間、Ｔ２  第２所要時間、Ｔ３  回転時間、Ｔ４  実装時間。
【図１】
2015145565.tif 000003
【図２】
2015145565.tif 000004
【図３】
2015145565.tif 000005
【図４】
2015145565.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015145565.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015145565.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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