(57)【要約】  本発明は、基板搬送装置と、部品供給装置と、装着ヘッドおよびヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、装着順序制御装置とを備え、装着ステーションを超える長さの長尺基板を複数の装着エリアに区画し、各装着エリアを装着ステーションに順次位置決めして電子部品を装着する部品実装機であって、部品移載装置は、装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド、および汎用装着ヘッドと比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッドを併用し、装着順序制御装置は、動作する装着ヘッドの切替回数および長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減するように電子部品の装着順序を変更制御する。これにより、１枚の長尺基板に所定の全電子部品を装着する全装着時間を短縮できる複数ヘッド併用型の部品実装機を提供できる。
2014207861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を装着ステーションに搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品種の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取し位置決めされた前記基板まで搬送して装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、前記電子部品の装着順序を変更制御する装着順序制御装置とを備え、
前記装着ステーションを超える長さの長尺基板を複数の装着エリアに区画し、各装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めして前記電子部品を装着する部品実装機であって、
前記部品移載装置は、装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド、および前記汎用装着ヘッドと比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッドを併用し、
前記装着順序制御装置は、動作する装着ヘッドの切替回数および前記長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減するように前記電子部品の装着順序を変更制御する部品実装機。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装機において、
前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし前記高速装着ヘッドによって装着可能な部品種の電子部品を装着し、次に各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし残された部品種の電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記装着ヘッドの切替回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める部品実装機。
【請求項３】
請求項１に記載の部品実装機において、
前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の第１装着エリアを前記装着ステーションに位置決めし前記高速装着ヘッドおよび前記汎用装着ヘッドによってそれぞれが装着可能な電子部品を装着し、次に前記長尺基板の第２装着エリア以降を前記装着ステーションに順次位置決めし残された電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記長尺基板の位置決め回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める部品実装機。
【請求項４】
前記装着順序制御装置は、請求項２で定められた電子部品の装着順序を実施するために必要なヘッド切替低減時装着時間、および、請求項３で定められた電子部品の装着順序を実施するために必要な位置決め低減時装着時間をシミュレーションして、短時間となる側の電子部品の装着順序を採用する部品実装機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機において、
前記部品移載装置は、前記汎用装着ヘッドおよび前記高速装着ヘッドを前記ヘッド駆動機構に交換可能に装備する部品実装機。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機において、
前記部品移載装置は、前記汎用装着ヘッドを駆動する汎用側ヘッド駆動機構および前記高速装着ヘッドを駆動する高速側ヘッド駆動機構を有し、前記汎用側ヘッド駆動機構および前記高速用側ヘッド駆動機構のいずれか一方を切替可能に前記装着ステーションで動作させる部品実装機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品実装機において、
前記汎用装着ヘッドは、負圧を利用して前記電子部品を吸着採取する吸着ノズルを１本有するシングルノズルヘッドであり、
前記高速装着ヘッドは、複数本の前記吸着ノズル、および複数本の前記吸着ノズルを円周上に保持して回転可能なリボルバーを有するマルチノズルヘッドである部品実装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に多数の電子部品を装着する部品実装機に関し、より詳細には、装着実施場所となる装着ステーションを超える長さの長尺基板に対して少なくとも２種の装着ヘッドを併用する部品実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の電子部品が実装された基板を生産する装置として、半田印刷機、部品実装機、リフロー炉、基板検査機などがあり、これらを連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、および部品移載装置を備えるのが一般的である。基板搬送装置は、基板の搬入出および位置決めを行う。基板搬送装置は、基板を載置して輪転することにより装着ステーションに基板を搬入および搬出するコンベア装置と、基板を押し上げてコンベア装置から浮かし装着ステーションに位置決めして保持するクランプ装置とを有している。部品供給装置は、複数の部品種の電子部品を供給する。部品供給装置には、小形のチップ部品をリールから供給するフィーダ式供給装置や、比較的大形の電子部品をトレーから供給するトレー式供給装置などがある。部品移載装置は、基板に電子部品を装着する。部品移載装置は、部品供給装置から電子部品を採取し位置決めされた基板まで搬送して装着する装着ヘッドおよび、装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有している。【０００３】
この種の部品実装機で、装着ステーションを超える長さの長尺基板に電子部品を装着できるようした一技術例が特許文献１に開示されている。特許文献１のプリント基板組立方法は、位置決め装置で位置決めしたプリント基板（長尺基板）上に作業ヘッド（装着ヘッド）が所定作業を行えなくなった場合には、プリント基板の位置決め位置を変更して作業ヘッドが所定作業を行うようにしている。つまり、装着動作の途中で長尺基板の位置を変更し、変更前後のそれぞれの位置で装着を行うようにしている。【０００４】
また、部品実装機には、複数の装着ヘッドを選択的に切り替え、選択した装着ヘッドで装着動作を行うようにしたヘッド自動交換型の機種がある。この場合、装着ヘッドとして、例えばシングルノズルヘッドとマルチノズルヘッドを併用する。シングルノズルヘッドは、負圧を利用して電子部品を吸着採取する吸着ノズルを１本有するヘッドである。マルチノズルヘッドは、例えば４本や１２本の吸着ノズルを円周上に保持して回転可能なリボルバーを有するヘッドである。【０００５】
シングルノズルヘッドと比較して、マルチノズルヘッドは次のような特徴を有している。すなわち、マルチノズルヘッドは、一度に複数の電子部品を吸着採取でき、部品供給装置と基板の間を１往復するだけで複数の電子部品を装着できる。したがって、マルチノズルヘッドは、１電子部品当りの平均装着時間が短くなり、装着能率が高い。反面、マルチノズルヘッドでは、電子部品を搬送するときの搬送高さが低くなり、またリボルバーが回転するときにも電子部品が低い位置にあるため、各吸着ノズルの下端の電子部品と装着済みの電子部品とが干渉することを避ける必要がある。さらに、マルチノズルヘッドでは、複数本の吸着ノズルの相互離隔距離の制約もあり、装着可能な部品種は低背で小形の電子部品に限定される。【０００６】
上記した電子部品相互の干渉を避けるため、まずマルチノズルヘッドによって装着可能な低背小形の電子部品を装着し、次に残された電子部品をシングルノズルヘッドによって装着するのが一般的な装着順序になっている。これにより、マルチノズルヘッドの高い装着能率を十分に活用して、所定の全電子部品の装着に必要な全装着時間を短縮できる。【０００７】
さらに、部品実装機には、装着ステーションを挟んで両側にそれぞれ、装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を配置した２ヘッド対向型の機種がある。この機種では、２個の装着ヘッドを異なる種類にして、装着する電子部品の部品種を分担させる場合が多い。また、２個の装着ヘッドの装着動作の相互干渉を避けるために、一方のヘッド駆動機構が装着ステーションに進入している間、他方のヘッド駆動機構は装着ステーションに進入させないのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２５３４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１の技術例では、プリント基板（長尺基板）の位置決め位置を変更することで、プリント基板の全面に電子部品を装着できるのは確かである。しかしながら、電子部品の装着順序が適正でないと、位置変更の回数がいたずらに増加して所要時間が延びてしまうという問題点が生じる。さらに、ヘッド自動交換型の部品実装機で長尺基板を対象にする場合には、装着ヘッドの切り替えおよび長尺基板の位置決めという２つの要因が絡み合って所要時間に影響する。このため、１枚の長尺基板に必要な全装着時間を最短にする最適な電子部品の装着順序を単純に定めることが難しい。また、２ヘッド対向型の部品実装機でも同様で、最適な電子部品の装着順序を単純に定めることが難しい。【００１０】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、１枚の長尺基板に所定の全電子部品を装着する全装着時間を短縮できる複数ヘッド併用型の部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する請求項１に係る部品実装機の発明は、基板を装着ステーションに搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品種の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取し位置決めされた前記基板まで搬送して装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、前記電子部品の装着順序を変更制御する装着順序制御装置とを備え、前記装着ステーションを超える長さの長尺基板を複数の装着エリアに区画し、各装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めして前記電子部品を装着する部品実装機であって、前記部品移載装置は、装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド、および前記汎用装着ヘッドと比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッドを併用し、前記装着順序制御装置は、動作する装着ヘッドの切替回数および前記長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減するように前記電子部品の装着順序を変更制御する。【００１２】
これによれば、汎用装着ヘッドおよび高速装着ヘッドを併用して１枚の長尺基板の複数の装着エリアに所定の全電子部品を装着する間に、装着ヘッドの切替回数や長尺基板の位置決め回数が過大にならない。したがって、ヘッド切り替え時間や長尺基板の位置決め時間が過大にならず、１枚の長尺基板に所定の全電子部品を装着する全装着時間を短縮できる。【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の部品実装機において、前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし前記高速装着ヘッドによって装着可能な部品種の電子部品を装着し、次に各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし残された部品種の電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記装着ヘッドの切替回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める。【００１４】
これによれば、まず長尺基板のすべての装着エリアを対象として高速装着ヘッドによる装着を行い、次にすべての装着エリアを対象として汎用装着ヘッドによる装着を行うことで、所定の全電子部品を装着できる。したがって、高速装着ヘッドの高い装着能率を最大限に利用でき、加えて、装着ヘッドの切り替えを１回だけとしてヘッド切替時間を限定できる。これにより、全装着時間を短縮できる。【００１５】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の部品実装機において、前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の第１装着エリアを前記装着ステーションに位置決めし前記高速装着ヘッドおよび前記汎用装着ヘッドによってそれぞれが装着可能な電子部品を順番に装着し、次に前記長尺基板の第２装着エリア以降を前記装着ステーションに順次位置決めし残された電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記長尺基板の位置決め回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める。【００１６】
これによれば、まず長尺基板の第１装着エリアを対象として高速装着ヘッドおよび汎用装着ヘッドによる装着を行い、次に第２装着エリア以降を対象として汎用装着ヘッドによる装着を行うことで、所定の全電子部品を装着できる。したがって、長尺基板の搬送および位置決めは各装着エリアについて１回行うだけでよく、長尺基板の位置決め時間を限定できる。これにより、全装着時間を短縮できる。【００１７】
請求項４に係る発明で、前記装着順序制御装置は、請求項２で定められた電子部品の装着順序を実施するために必要なヘッド切替低減時装着時間、および、請求項３で定められた電子部品の装着順序を実施するために必要な位置決め低減時装着時間をシミュレーションして、短時間となる側の電子部品の装着順序を採用する。【００１８】
ここで、ヘッド切替低減時装着時間および位置決め低減時装着時間は、生産する長尺基板の大きさや装着する電子部品の種類、数量、および装着位置、ならびに部品実装機の性能などに依存して変化し、両者の大小関係が変化し得る。これに対して、装着順序制御装置は、シミュレーションを行って短時間となる側の電子部品の装着順序を採用するので、装着順序が最適化されて全装着時間の最大限の短縮が可能になる。【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機において、前記部品移載装置は、前記汎用装着ヘッドおよび前記高速装着ヘッドを前記ヘッド駆動機構に交換可能に装備する。【００２０】
これによれば、本発明は、ヘッド自動交換型の部品実装機で実施でき、前述した請求項１〜４の各効果が生じる。【００２１】
請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品実装機において、前記部品移載装置は、前記汎用装着ヘッドを駆動する汎用側ヘッド駆動機構および前記高速装着ヘッドを駆動する高速側ヘッド駆動機構を有し、前記汎用側ヘッド駆動機構および前記高速用側ヘッド駆動機構のいずれか一方を切替可能に前記装着ステーションで動作させる。【００２２】
これによれば、本発明は、２ヘッド対向型の部品実装機で実施でき、前述した請求項１〜４の各効果が生じる。【００２３】
請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品実装機において、前記汎用装着ヘッドは、負圧を利用して前記電子部品を吸着採取する吸着ノズルを１本有するシングルノズルヘッドであり、前記高速装着ヘッドは、複数本の前記吸着ノズル、および複数本の前記吸着ノズルを円周上に保持して回転可能なリボルバーを有するマルチノズルヘッドである。【００２４】
これによれば、本発明は、シングルノズルヘッドおよびマルチノズルヘッドを併用する部品実装機で実施でき、マルチノズルヘッドの極めて高い装着効率を利用しつつ、動作する装着ヘッドの切替回数および長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減する。したがって、全装着時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態の部品実装機の構成を説明する斜視図である。
【図２】汎用装着ヘッドを説明する斜視図である。
【図３】高速装着ヘッドを説明する斜視図である。
【図４】長尺基板を説明する側面図である。
【図５】第１実施形態の部品実装機で、長尺基板に電子部品を装着する動作を説明する図であり、（１）〜（４）は時間的な経過を表している。
【図６】第２実施形態の部品実装機で、長尺基板に電子部品を装着する動作を説明する図であり、（１）〜（４）は時間的な経過を表している。
【図７】第３実施形態で、制御コンピュータが２通りの全装着時間をシミュレーションした結果を例示する図である。
【図８】第４実施形態の部品実装機の構成を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の第１実施形態の部品実装機１について、図１〜図５を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の部品実装機１の構成を説明する斜視図である。部品実装機１は、ヘッド自動交換型の機種であり、基板搬送装置２、部品供給装置３、部品移載装置４、および部品カメラ５が機台９に組み付けられて構成されている。各装置２〜５は、図略の制御コンピュータから制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。
【００２７】
基板搬送装置２は、基板Ｋを装着ステーションに搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置２は、第１および第２ガイドレール２１、２２、一対のコンベアベルト、およびクランプ装置などで構成されている。第１および第２ガイドレール２１、２２は、機台９の上部中央を横断して搬送方向（Ｘ軸方向）に延在し、かつ互いに平行するように機台９に組み付けられている。第１および第２ガイドレール２１、２２の直下に、互いに平行に配置された一対のコンベアベルトが並設されている。コンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Ｋを戴置した状態で輪転して、基板Ｋを機台９の中央部に設定された装着ステーションに搬入および搬出する。なお、コンベアベルトは、搬送方向だけでなく、逆方向にも輪転できるようになっている。
【００２８】
装着ステーションに相当する位置のコンベアベルトの下方には、クランプ装置が設けられている。クランプ装置は、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着ステーションに位置決めする。これにより、部品移載装置４が装着ステーションで装着動作を行えるようになる。
【００２９】
部品供給装置３は、複数の部品種の電子部品を供給する。部品供給装置３は、フィーダ方式の装置であり、部品実装機１の長手方向の前部（図１の左前側）に設けられている。部品供給装置３は、着脱可能な多数のカセット式フィーダ３１を有している。カセット式フィーダ３１は、本体３２と、本体３２の後部に設けられた供給リール３３と、本体３２の先端に設けられた部品取出部３４とを備えている。供給リール３３には多数の部品が所定ピッチで封入された細長いテープ（図示省略）が巻回保持され、このテープがスプロケット（図示省略）により所定ピッチで引き出され、部品が封入状態を解除されて部品取出部３４に順次送り込まれるようになっている。
【００３０】
部品移載装置４は、部品供給装置３から電子部品を採取し、位置決めされた基板Ｋまで搬送して装着する。部品移載装置４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置４は、一対のＹ軸レール４１、４２、移動台４３、ヘッドホルダ４４、装着ヘッド４５、４６などで構成されている。
【００３１】
一対のＹ軸レール４１、４２は、機台９の長手方向の後部（図１の右奥側）から前部の部品供給装置３の上方にかけて配設されている。Ｙ軸レール４１、４２上に、移動台４３がＹ軸方向に移動可能に装架されている。移動台４３には、ヘッドホルダ４４がＸ軸方向に移動可能に装架されている。ヘッドホルダ４４は、その下面に汎用装着ヘッド４５および高速装着ヘッド４６を交換可能に装備する。ヘッドホルダ４４は、２つのサーボモータによって水平２方向（ＸＹ方向）に駆動される。２つのサーボモータ、Ｙ軸レール４１、４２、および移動台４３などでヘッド駆動機構が構成されている。
【００３２】
また、移動台４３の底面には、基板Ｋを撮像する基板カメラ４７が下向きに設けられている。基板カメラ４７は、位置決めされた基板Ｋのフィデューシャルマークを読み取り、基板Ｋの位置誤差を検出する。これにより、基板Ｋ上の座標値が較正され、電子部品を装着する位置の制御が正確に行われる。
【００３３】
部品カメラ５は、基板搬送装置２と部品供給装置３との間の機台９の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ５は、装着ヘッド４５、４６が部品供給装置３から基板Ｋ上に移動する途中で吸着採取されている部品の状態を撮像して検出するものである。部品カメラ５が電子部品の吸着位置の誤差や回転角のずれ、リードの曲がりなどを検出すると、必要に応じて部品装着動作が微調整され、装着が困難な部品は廃棄される。
【００３４】
部品実装機１は、図略の制御コンピュータを備えている。制御コンピュータは、生産する基板の種類と装着する電子部品の部品種との対応関係を始めとする設計諸情報、基板カメラ４７や部品カメラ５の撮像データ、および図略のセンサの検出情報などに基づいて、部品装着動作を制御する。後述するように、制御コンピュータは、本発明の装着順序制御装置の機能も有する。
【００３５】
次に、部品移載装置４で併用する２種類の装着ヘッド４５、４６について説明する。２種類の装着ヘッド４５、４６は、機台９の上面の図略の交換ステーションに配備され、ヘッドホルダ４４に対して交換可能に取り付けられる。２種類の装着ヘッド４５、４６は、制御コンピュータからの制御で自動交換されるようになっている。図２は、汎用装着ヘッド４５を説明する斜視図であり、図３は、高速装着ヘッド４６を説明する斜視図である。
【００３６】
図２に示される汎用装着ヘッド４５は、負圧を利用して電子部品を吸着採取する吸着ノズル４５２を１本有するシングルノズルヘッドである。汎用装着ヘッド４５は、ヘッド本体４５１の下側に１本の吸着ノズル４５２が配置されて構成されている。汎用装着ヘッド４５は、ヘッドホルダ４４によってＺ軸方向に昇降可能かつ水平面内で回転可能に保持されている。汎用装着ヘッド４５の吸着ノズル４５２は、小形の電子部品だけでなく大形の電子部品や特殊形状の電子部品も装着でき、換言すれば装着可能な部品種が多くて汎用性に優れる。一方、汎用装着ヘッド４５は、１個の電子部品を装着するごとに部品供給装置３と基板Ｋとの間を往復移動することとなり、装着効率が低い。
【００３７】
図３に示される高速装着ヘッド４６は、８本の吸着ノズル４６２〜４６４（他は符号略）、およびリボルバー４６１を有するマルチノズルヘッドである。リボルバー４６１は、ヘッドホルダ４４によって水平面内で回転可能に保持されている。リボルバー４６１の下面の円周上に８本の吸着ノズル４６２〜４６４が下向きに保持されている。８本の吸着ノズル４６２〜４６４は、いずれか１本が選択されてＺ軸方向に昇降可能となっている。
【００３８】
高速装着ヘッド４６の吸着ノズル４６２〜４６４は、互いに隣接する相互離隔距離の制約があるため、吸着採取できる電子部品の大きさが限定される。さらに、汎用装着ヘッド４５と比較して、高速装着ヘッド４６では電子部品を搬送するときの搬送高さが低くなり、リボルバー４６１が回転するときも電子部品が低い位置となるため、吸着採取している電子部品と装着済みの電子部品とが干渉することを避ける必要がある。このため、高速装着ヘッド４６は、装着可能な部品種がチップ抵抗やチップコンデンサなどの低背小形の電子部品に限定される。高速装着ヘッド４６は、一度に最大８個の電子部品を吸着採取し、部品供給装置３と基板Ｋとの間を１往復するだけで最大８個の電子部品を装着できるので、装着効率が高い。なお、高速装着ヘッド４６のノズル数は８本に限定されず、例えば、ノズル数が２本や４本や１２本の高速装着ヘッドもある。
【００３９】
また、図には省略されているが、ヘッドホルダ４４の内部には、駆動部および空気圧制御部が設けられている。駆動部は、汎用装着ヘッド４５および高速装着ヘッド４６を駆動する部位であり、サーボモータを駆動源としている。空気圧制御部は、電子部品を吸着採取する際の負圧の発生および制御を行う部位であり、エアポンプや弁類などで構成されている。
【００４０】
次に、第１実施形態の部品実装機１が通常行う標準基板への装着動作について説明する。標準基板とは、搬送方向の基板長さが装着ステーションに収まる基板である。標準基板への装着動作では、まず基板搬送装置２が標準基板を装着ステーションに搬入して位置決めする。次に、部品移載装置４の装着ヘッド４５、４６が部品供給装置３に移動して電子部品を吸着採取し、次いで部品カメラ５の上方まで移動する。すると、部品カメラ５が装着ヘッド４５、４６の部品吸着状態を撮像し、制御コンピュータが撮像データに基づいて装着の可否を判定する。通常は装着可能の判定がなされ、装着ヘッド４５、４６は、電子部品を標準基板まで搬送して装着する。この装着サイクルを繰り返すことで所定の全電子部品を標準基板に装着することができる。装着が終了すると、基板搬送装置２は、標準基板を搬送方向に払い出し、次の標準基板の搬入にとりかかる。なお、装着サイクルの繰り返しは、次に説明する長尺基板ＫＬへの装着動作でも同様に行われる。
【００４１】
次に、第１実施形態の部品実装機１の長尺基板ＫＬへの装着動作およびその制御方法について説明する。図４は、長尺基板ＫＬを説明する側面図である。図示されるように、長尺基板ＫＬの搬送方向の全長Ｌｔは、装着ステーションＳＳの長さＬｓを超えている。制御コンピュータは、１番目に、長尺基板ＫＬの搬送方向の前縁から長さＬｓまでの範囲を第１装着エリアＡ１に区画し、長尺基板ＫＬの第１装着エリアＡ１よりも後側の範囲を第２装着エリアＡ２に区画する。この場合、第１装着エリアＡ１と第２装着エリアＡ２に分けて装着動作を行うために、最低でも長尺基板ＫＬを２回位置決めする必要がある。
【００４２】
制御コンピュータは、２番目に、長尺基板ＫＬに装着する所定の全電子部品を４つの部品群に分類する。すなわち、制御コンピュータは、装着位置が第１装着エリアＡ１内に存在して高速装着ヘッド４６で装着可能な低背小形の電子部品を第１小形部品群Ｇ１Ｓとし、装着位置が第１装着エリアＡ１内に存在して汎用装着ヘッド４５での装着に限定される大形もしくは特殊形状の電子部品を第１大形部品群Ｇ１Ｌとする。これに類似して、制御コンピュータは、装着位置が第２装着エリアＡ２内に存在して高速装着ヘッド４６で装着可能な低背小形の電子部品を第２小形部品群Ｇ２Ｓとし、装着位置が第２装着エリアＡ２内に存在して汎用装着ヘッド４５での装着に限定される大形もしくは特殊形状の電子部品を第２大形部品群Ｇ２Ｌとする。図４において、各部品群Ｇ１Ｓ、Ｇ１Ｌ、Ｇ２Ｓ、Ｇ２Ｌはそれぞれ１つの矩形で省略して示されているが、実際には、それぞれ複数の電子部品が各エリアＡ１、Ａ２内に分散して装着されるものである。
【００４３】
制御コンピュータは、３番目に、装着ヘッドの切替回数を低減するように全電子部品の装着順序を定める。具体的に、制御コンピュータは、装着順序として第１小形部品群Ｇ１Ｓ、第２小形部品群Ｇ２Ｓ、第２大形部品群Ｇ２Ｌ、および第１大形部品群Ｇ１Ｌの順番を定めて装着動作を制御する。このように、制御コンピュータが全電子部品の装着順序を定める機能が、本発明の装着順序制御装置に相当する。なお、それぞれの部品群のなかでの個々の電子部品の装着順序は、公知の手法で最適化される。
【００４４】
図５は、第１実施形態の部品実装機１で、長尺基板ＫＬに電子部品を装着する動作を説明する図であり、（１）〜（４）は時間的な経過を表している。部品実装機１の初期状態として、ヘッドホルダ４４に高速装着ヘッド４６が装備されており、長尺基板ＫＬの第１装着エリアＡ１が既に装着ステーションＳＳに位置決めされているものとする。図５の（１）で、制御コンピュータは、高速装着ヘッド４６に第１小形部品群Ｇ１Ｓを装着させる。装着が終了すると、制御コンピュータは、長尺基板ＫＬを搬送方向に搬送させて、第２装着エリアＡ２が装着ステーションＳＳに収まるように位置決めさせる。このときの位置決め時間として、クランプ装置の解除、長尺基板ＫＬの搬送、クランプ装置の再度の位置決め、基板カメラ４７による撮像及び座標値の較正などが全て含まれる。
【００４５】
第２装着エリアＡ２の位置決めが終了すると、図５の（２）で、制御コンピュータは、高速装着ヘッド４６に第２小形部品群Ｇ２Ｓを装着させる。装着が終了すると、制御コンピュータは、ヘッドホルダ４４の高速装着ヘッド４６を汎用装着ヘッド４５に切り替える。つまり、ヘッドホルダ４４を交換ステーションまで移動させ、高速装着ヘッド４６を取り外して汎用装着ヘッド４５を取り付ける。装着ヘッドの切り替えが終了すると、図５の（３）で、制御コンピュータは、汎用装着ヘッド４５に第２大形部品群Ｇ２Ｌを装着させる。装着が終了すると、制御コンピュータは、長尺基板ＫＬを逆方向に搬送させて、第１装着エリアＡ１を装着ステーションＳＳに再度位置決めさせる。
【００４６】
再度の位置決めが終了すると、図５の（４）で、制御コンピュータは、汎用装着ヘッド４５に第１大形部品群Ｇ１Ｌを装着させる。第１大形部品群Ｇ１Ｌの装着が終了すると、全電子部品の装着が終了したことになる。制御コンピュータは、長尺基板ＫＬを装着ステーションＳＳから下流側に搬出させる。１枚の長尺基板ＫＬについて図５の（１）〜（４）に要する全装着時間Ｔ１がヘッド切替低減時装着時間Ｔ１である。ヘッド切替低減時装着時間Ｔ１は、装着サイクルを繰り返す時間だけでなく、高速装着ヘッド４６から汎用装着ヘッド４５へのヘッド切替時間や、長尺基板ＫＬの２度の位置決め時間も含んでいる。そして、上流側から次の長尺基板ＫＬを搬入して位置決めするまでに、ヘッドホルダ４４の汎用装着ヘッド４５を高速装着ヘッド４６に戻しておく。以下、生産する長尺基板ＫＬの枚数だけ、図５の（１）〜（４）を繰り返す。
【００４７】
第１実施形態の部品実装機１は、基板Ｋを装着ステーションＳＳに搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置２と、複数の部品種の電子部品を供給する部品供給装置３と、部品供給装置３から電子部品を採取し位置決めされた基板Ｋまで搬送して装着する装着ヘッド４５、４６および装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置４と、電子部品の装着順序を変更制御する制御コンピュータとを備え、装着ステーションＳＳの長さＬｓを超える長さＬｔの長尺基板ＫＬを第１および第２装着エリアＡ１、Ａ２に区画し、各装着エリアＡ１、Ａ２を装着ステーションＳＳに順次位置決めして電子部品を装着する部品実装機１であって、部品移載装置４は、装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド４５、および汎用装着ヘッド４５と比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッド４６を併用し、制御コンピュータは、動作する装着ヘッドの切替回数および長尺基板ＫＬの位置決め回数の少なくとも一方を低減するように電子部品の装着順序を変更制御する。
【００４８】
これによれば、汎用装着ヘッド４５および高速装着ヘッド４６を併用して１枚の長尺基板ＫＬの第１および第２装着エリアＡ１、Ａ２に所定の全電子部品を装着する間に、装着ヘッドの切替回数や長尺基板の位置決め回数が過大にならない。したがって、ヘッド切替時間や長尺基板ＫＬの位置決め時間が過大にならず、１枚の長尺基板ＫＬに所定の全電子部品を装着する全装着時間Ｔ１（ヘッド切替低減時装着時間Ｔ１）を短縮できる。
【００４９】
さらに、第１実施形態の部品実装機１で、制御コンピュータは、まず長尺基板ＫＬの第１および第２装着エリアＡ１、Ａ２を装着ステーションＳＳに順次位置決めし高速装着ヘッド４６によって装着可能な部品種の電子部品（第１小形部品群Ｇ１Ｓ、第２小形部品群Ｇ２Ｓ）を装着し、次に第２および第１装着エリアＡ２、Ａ１を装着ステーションＳＳに順次位置決めし残された部品種の電子部品（第２大形部品群Ｇ２Ｌ、第１大形部品群Ｇ１Ｌ）を汎用装着ヘッド４５によって装着することで、装着ヘッドの切替回数を低減するように電子部品の装着順序を定める。
【００５０】
これによれば、まず長尺基板ＫＬのすべての装着エリアを対象として高速装着ヘッド４６による装着を行い、次にすべての装着エリアを対象として汎用装着ヘッド４５による装着を行うことで、所定の全電子部品を装着できる。したがって、高速装着ヘッド４６の高い装着効率を最大現に利用でき、加えて、装着ヘッドの切り替えを１回だけとしてヘッド切替時間を限定できる。これにより、全装着時間Ｔ１を短縮できる。
【００５１】
さらに、第１実施形態の部品実装機１で、部品移載装置４は、汎用装着ヘッド４５および高速装着ヘッド４６をヘッド駆動機構に交換可能に装備する。これによれば、本第１実施形態は、ヘッド自動交換型の部品実装機１で実施でき、前述した各効果が生じる。
さらに、第１実施形態の部品実装機１で、汎用装着ヘッド４５は、負圧を利用して電子部品を吸着採取する吸着ノズル４５２を１本有するシングルノズルヘッドであり、高速装着ヘッド４６は、８本の吸着ノズル４６２〜４６４、および８本の吸着ノズル４６２〜４６４を円周上に保持して回転可能なリボルバー４６１を有するマルチノズルヘッドである。
【００５２】
これによれば、本第１実施形態は、シングルノズルヘッドおよびマルチノズルヘッドを併用する部品実装機１で実施でき、マルチノズルヘッドの極めて高い装着能率を利用しつつ、動作する装着ヘッドの切替回数および長尺基板ＫＬの位置決め回数の少なくとも一方を低減する。したがって、全装着時間Ｔ１を顕著に短縮できる。
【００５３】
次に、第２実施形態の部品実装機について、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態の部品実装機の構成は、図１〜図３を参考にして説明した第１実施形態と同じである。第２実施形態では、制御コンピュータの装着順序制御装置としての制御機能の一部が第１実施形態と異なる。以下、第２実施形態での長尺基板ＫＬへの装着動作およびその制御方法について説明する。
【００５４】
制御コンピュータは、１番目に、長尺基板ＫＬを第１装着エリアＡ１および第２装着エリアＡ２に区画し、２番目に、装着する所定の全電子部品を第１小形部品群Ｇ１Ｓ、第１大形部品群Ｇ１Ｌ、第２小形部品群Ｇ２Ｓ、および第２大形部品群Ｇ２Ｌに分類する。ここまでは、第１実施形態と同じである。制御コンピュータは、３番目に、長尺基板ＫＬの位置決め回数を低減するように全電子部品の装着順序を定める。具体的に、制御コンピュータは、装着順序として第１小形部品群Ｇ１Ｓ、第１大形部品群Ｇ１Ｌ、第２大形部品群Ｇ２Ｌ、および第２小形部品群Ｇ２Ｓの順番を定めて装着動作を制御する。このように、制御コンピュータが全電子部品の装着順序を定める機能が、本発明の装着順序制御装置に相当する。
【００５５】
図６は、第２実施形態の部品実装機で、長尺基板ＫＬに電子部品を装着する動作を説明する図であり、（１）〜（４）は時間的な経過を表している。部品実装機の初期状態として、ヘッドホルダ４４に高速装着ヘッド４６が装備されており、長尺基板ＫＬの第１装着エリアＡ１が既に装着ステーションＳＳに位置決めされているものとする。図６の（１）で、制御コンピュータは、高速装着ヘッド４６に第１小形部品群Ｇ１Ｓを装着させる。装着が終了すると、制御コンピュータは、ヘッドホルダ４４の高速装着ヘッド４６を汎用装着ヘッド４５に切り替える。装着ヘッドの切り替えが終了すると、図６の（２）で、制御コンピュータは、汎用装着ヘッド４５に第１大形部品群Ｇ１Ｌを装着させる。
【００５６】
装着が終了すると、制御コンピュータは、長尺基板ＫＬを搬送方向に搬送させて、第２装着エリアＡ２が装着ステーションＳＳに収まるように位置決めさせる。第２装着エリアＡ２の位置決めが終了すると、図６の（３）で、制御コンピュータは、汎用装着ヘッド４５に第２大形部品群Ｇ２Ｌを装着させる。装着が終了すると、図６の（４）で、制御コンピュータは、汎用装着ヘッド４５に第２小形部品群Ｇ２Ｓを装着させる。
【００５７】
このとき、低背小形の電子部品であっても高速装着ヘッド４６を使用しない理由は、長尺基板ＫＬ上に既に第１大形部品群Ｇ１Ｌおよび第２大形部品群Ｇ２Ｌが装着されていて電子部品相互が干渉することを避けるためである。また、例え電子部品相互の干渉のおそれがなくとも、ヘッド切替え時間が必要になるため高速装着ヘッド４６に切り替えても時間短縮のメリットが生じないという理由もある。
【００５８】
第２小形部品群Ｇ２Ｓの装着が終了すると、全電子部品の装着が終了したことになる。制御コンピュータは、長尺基板ＫＬを装着ステーションＳＳから下流側に搬出させる。１枚の長尺基板ＫＬについて図６の（１）〜（４）に要する全装着時間Ｔ２が位置決め低減時装着時間Ｔ２である。位置決め低減時装着時間Ｔ２は、装着サイクルを繰り返す時間だけでなく、高速装着ヘッド４６から汎用装着ヘッド４５へのヘッド切替時間や、長尺基板ＫＬの位置決め時間も含んでいる。そして、上流側から次の長尺基板ＫＬを搬入して位置決めするまでに、ヘッドホルダ４４の汎用装着ヘッド４５を高速装着ヘッド４６に戻しておく。以下、生産する長尺基板ＫＬの枚数だけ、図６の（１）〜（４）を繰り返す。
【００５９】
第２実施形態の部品実装機では、制御コンピュータは、まず長尺基板ＫＬの第１装着エリアＡ１を装着ステーションＳＳに位置決めし高速装着ヘッド４６および汎用装着ヘッド４５によってそれぞれが装着可能な電子部品（第１小形部品群Ｇ１Ｓ、第１大形部品群Ｇ１Ｌ）を順番に装着し、次に長尺基板ＫＬの第２装着エリアＡ２以降を装着ステーションＳＳに順次位置決めし残された電子部品（第２大形部品群Ｇ２Ｌ、第２小形部品群Ｇ２Ｓ）を汎用装着ヘッド４５によって装着することで、長尺基板ＫＬの位置決め回数を低減するように電子部品の装着順序を定める。
【００６０】
これによれば、まず長尺基板ＫＬの第１装着エリアＡ１を対象として高速装着ヘッド４６および汎用装着ヘッド４５による装着を行い、次に第２装着エリアＡ２以降を対象として汎用装着ヘッド４５による装着を行うことで、所定の全電子部品を装着できる。したがって、長尺基板ＫＬの搬送および位置決めは第１および第２装着エリアＡ１、Ａ２について１回行うだけでよく、長尺基板ＫＬの位置決め時間を限定できる。これにより、全装着時間Ｔ２（位置決め低減時装着時間Ｔ２）を短縮できる。
【００６１】
次に、第３実施形態の部品実装機について、第１および第２実施形態と異なる点を主に説明する。第３実施形態の部品実装機において、装置構成は第１および第２実施形態と同じであり、制御コンピュータが２通りの全時装着時間Ｔ１、Ｔ２をシミュレーションして短時間となる側を採用する点が異なる。詳述すると、制御コンピュータは、第１実施形態で図５を参考にして説明したヘッド切替低減時装着時間Ｔ１、および、第２実施形態で図６を参考にして説明した位置決め低減時装着時間Ｔ２をシミュレーションする。図７は、第３実施形態で、制御コンピュータが２通りの全装着時間Ｔ１、Ｔ２をシミュレーションした結果を例示する図である。
【００６２】
図７に示されるように、第１の全装着時間Ｔ１であるヘッド切替低減時装着時間Ｔ１は、第１〜第７時間ｔ１〜ｔ７の和で求められる。第１〜第７時間ｔ１〜ｔ７のそれぞれは、長尺基板ＫＬの設計諸情報や部品実装機１の各部の性能などに基づいて適正にシミュレーションすることができる。ヘッド切替低減時装着時間Ｔ１の内訳のうちの第１時間ｔ１（Ｇ１Ｓ）は、高速装着ヘッド４６で第１小形部品群Ｇ１Ｓを装着する時間である。第２時間ｔ２（Ａ２）は、長尺基板ＫＬの第２装着エリアＡ２を位置決めする時間である。第３時間ｔ３（Ｇ２Ｓ）は、高速装着ヘッド４６で第２小形部品群Ｇ２Ｓを装着する時間である。第４時間ｔ４（ヘッド切替）は、ヘッドホルダ４４の高速装着ヘッド４６を汎用装着ヘッド４５に切り替える時間である。第５時間ｔ５（Ｇ２Ｌ）は、汎用装着ヘッド４５で第２大形部品群Ｇ２Ｌを装着する時間である。第６時間ｔ６（Ａ１）は、長尺基板ＫＬの第１装着エリアＡ１を再度位置決めする時間である。第７時間ｔ７（Ｇ１Ｌ）は、汎用装着ヘッド４５で第１大形部品群Ｇ１Ｌを装着する時間である。
【００６３】
一方、第２の全装着時間Ｔ２である位置決め低減時装着時間Ｔ２は、第１時間ｔ１（Ｇ１Ｓ）、第４時間ｔ４（ヘッド切替）、第７時間ｔ７（Ｇ１Ｌ）、第２時間ｔ２（Ａ２）、第５時間ｔ５（Ｇ２Ｌ）、および第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）の和で求められる。上記のうち第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）を除く５つの時間ｔ１、ｔ４、ｔ７、ｔ２、ｔ５は、発生順序は異なっても、値そのものはヘッド切替低減時装着時間Ｔ１のシミュレーション結果に概ね一致する。第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）は、適正なシミュレーションによって求めることができ、汎用装着ヘッド４５で第２小形部品群Ｇ２Ｌを装着する時間である。第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）は、高速装着ヘッド４６で第２小形部品群Ｇ２Ｌを装着する第３時間ｔ３（Ｇ２Ｓ）よりも長くなる。
【００６４】
位置決め低減時装着時間Ｔ２は、ヘッド切替低減時装着時間Ｔ１と比較して、第３時間ｔ３（Ｇ２Ｓ）が第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）に置き換わって長くなる点は不利であり、第６時間ｔ６（Ａ１）を省略できる点は大きな有利となる。結果として、位置決め低減時装着時間Ｔ２は、ヘッド切替低減時装着時間Ｔ１よりも低減時間ΔＴ（図７示）だけ短時間となる。したがって、制御コンピュータは、第２実施形態の電子部品の装着順序を採用する。ただし、図７は一例であり、ヘッド切替低減時装着時間Ｔ１と位置決め低減時装着時間Ｔ２との大小関係は変化し得る。
【００６５】
第３実施形態の部品実装機で、制御コンピュータは、第１実施形態で定められた電子部品の装着順序を実施するために必要なヘッド切替低減時装着時間Ｔ１、および、第２実施形態で定められた電子部品の装着順序を実施するために必要な位置決め低減時装着時間Ｔ２をシミュレーションして、短時間となる側の電子部品の装着順序を採用する。
【００６６】
ここで、ヘッド切替低減時装着時間Ｔ１および位置決め低減時装着時間Ｔ２は、生産する長尺基板ＫＬの大きさや装着する電子部品の種類、数量、および装着位置、ならびに部品実装機１の性能などに依存して変化し、両者の大小関係が変化し得る。これに対して、制御コンピュータは、シミュレーションを行って短時間となる側の電子部品の装着順序を採用するので、装着順序が最適化されて全装着時間の最大限の短縮が可能になる。
【００６７】
次に、第４実施形態の部品実装機１０について、図８を参考にして説明する。図８は、第４実施形態の部品実装機１０の構成を説明する斜視図である。部品実装機１０は、２ヘッド対向型の機種を２台並設したものであり、以下では右手前側の１台について説明する。部品実装機１０は、基板搬送装置６、部品供給装置７、部品移載装置８などが機台９０に組み付けられて構成されている。
【００６８】
基板搬送装置６は、部品実装機１０の長手方向の中央付近をＸ軸方向に横断するように配設されている。基板搬送装置６は、図略の搬送コンベアを有しており、基板をＸ軸方向に搬送する。また、基板搬送装置６は、図略のクランプ装置を有しており、機台９０の上面中央付近に設けられた装着ステーションに基板を位置決めする。部品供給装置７は、部品実装機１０の長手方向の前部（図１の左前側）及び後部（図には見えない）にそれぞれ設けられている。部品供給装置７は、複数のカセット式フィーダ７１を有し、部品移載装置８に連続的に部品を供給するようになっている。
【００６９】
部品移載装置８は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な２組のヘッド駆動機構８１、８２を有する。２組のヘッド駆動機構８１、８２は、部品実装機１０の長手方向の前側および後側に、装着ステーションを挟んで対向するように配設されている。各ヘッド駆動機構８１、８２は、Ｙ軸方向の移動のためのリニアモータ装置を一部共有している。リニアモータ装置は、２組のヘッド駆動機構８１、８２に共通な軌道部材８３および補助レール８４と、２組のヘッド駆動機構８１、８２ごとのリニア可動部８５１、８５２で構成されている。
【００７０】
リニア可動部８５１，８５２は、軌道部材８３上に移動可能に装架されている。リニア可動部８５１、８５２は、可動本体部８６、Ｘ軸レール８７、およびヘッドホルダ８８１、８８２などで構成されている。可動本体部８６は、軌道部材８３に装架されてＹ軸方向に移動する。Ｘ軸レール８７は、可動本体部８６からＸ軸方向に延在して補助レール８４まで達している。ヘッドホルダ８８１、８８２は、Ｘ軸レール８７に装架されてＸ軸方向に移動する。
【００７１】
第１のヘッド駆動機構８１のヘッドホルダ８８１の下側に第１実施形態で説明した汎用装着ヘッド４５を装備でき、第２のヘッド駆動機構８２のヘッドホルダ８８２の下側に高速装着ノズル４６を装備できるようになっている。したがって、第１のヘッド駆動機構８１は汎用側ヘッド駆動機構８１であり、第２のヘッド駆動機構８２は高速側ヘッド駆動機構８２である。汎用側ヘッド駆動機構８１および高速側ヘッド駆動機構８２は、相互干渉を避けるために、一方のみが選択的に装着ステーションＳＳに進入して装着動作を行う。
【００７２】
第４実施形態の部品実装機１０においても、第１〜第３実施形態と同様に、長尺基板ＫＬへの装着動作およびその制御を行うことができる。ただし、第１〜第３実施形態では、交換ステーションで装着ノズル４５、４６を交換していたが、第４実施形態では、装着ステーションＳＳに進入するヘッド駆動機構８１、８２の制御切り替えを行う。また、ヘッドホルダ４４の高速装着ヘッド４６を汎用装着ヘッド４５に切り替える第４時間ｔ４（ヘッド切替）は、装着ステーションに進入している高速側ヘッド駆動機構８２が汎用側ヘッド駆動機構８１に入れ替わる時間と読み替える。
【００７３】
第４実施形態の部品実装機１０では、部品移載装置８は、汎用装着ヘッドを駆動する汎用側ヘッド駆動機構８１および高速装着ヘッドを駆動する高速側ヘッド駆動機構８２を有し、汎用側ヘッド駆動機構８１および高速用側ヘッド駆動機構８２のいずれか一方を切替可能に装着ステーションＳＳで動作させる。
【００７４】
これによれば、本発明は、２ヘッド対向型の部品実装機１０で実施でき、前述した第１〜第３実施形態と同様の各効果が生じる。
【００７５】
なお、装着ヘッド４５、４６は２種類に限定されず、３種類以上の装着ヘッドを併用することも可能である。例えば、第１実施形態の構成で、１本の吸着ノズルを有する汎用装着ヘッド４５、４本の吸着ノズルを有する中速装着ヘッド、および１２本の吸着ノズルを有する高速装着ヘッドを交換ステーションに配備し、切り替えて使用することができる。この態様で長尺基板ＫＬへの装着動作を行う場合に装着ヘッドの切替回数を低減するには、まず高速装着ヘッド、次いで中速装着ヘッド、最後に汎用装着ヘッド４５を使用して全電子部品を装着し、これに伴って必要となる回数の長尺基板ＫＬの搬送および位置決めを行う。また、この態様で長尺基板ＫＬの位置決め回数を低減するには、まず第１装着エリアＡ１に位置決めしておいて高速装着ヘッド、中速装着ヘッド、汎用装着ヘッド４５の順番で装着動作を行う。次に第２装着エリアＡ２に位置決めして、高速装着ヘッドや中速装着ヘッドの使用が可能でかつ時間短縮のメリットがあれば優先して使用し、なければ汎用装着ヘッド４５のみを使用して残された電子部品を装着する。
【００７６】
また、装着順序制御装置の機能は、部品実装機１、１０内部の制御コンピュータでなく、外部装置で実現することも可能である。つまり、長尺基板ＫＬの設計諸情報などを共有する上位の管理サーバーなどであれば、全装着時間Ｔ１、Ｔ２のシミュレーションを行って全電子部品の装着順序を定めることが可能であり、定めた装着順序を部品実装機１、１０の制御コンピュータに指令できる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１、１０：部品実装機
２：基板搬送装置    ３：部品供給装置    ４：部品移載装置
４４：ヘッドホルダ    ４５：汎用装着ヘッド    ４５２：吸着ノズル
４６：高速装着ヘッド    ４６２〜４６４：吸着ノズル    ５：部品カメラ
６：基板搬送装置    ７：部品供給装置    ８：部品移載装置
８１：汎用側ヘッド駆動機構    ８８１：ヘッドホルダ
８２：高速側ヘッド駆動機構    ８８２：ヘッドホルダ
ＫＬ：長尺基板    Ｌｔ：長尺基板の全長    Ｌｓ：装着ステーションの長さ
Ａ１：第１装着エリア    Ａ２：第２装着エリア
Ｇ１Ｓ：第１小形部品群    Ｇ１Ｌ：第１大形部品群
Ｇ２Ｓ：第２小形部品群    Ｇ２Ｌ：第２大形部品群
Ｔ１：ヘッド切替低減時装着時間    Ｔ２：位置決め低減時装着時間
【図１】
2014207861.tif 000003
【図２】
2014207861.tif 000004
【図３】
2014207861.tif 000005
【図４】
2014207861.tif 000006
【図５】
2014207861.tif 000007
【図６】
2014207861.tif 000008
【図７】
2014207861.tif 000009
【図８】
2014207861.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月2日(2016.12.2)
【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】
基板を装着ステーションに搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品種の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取し位置決めされた前記基板まで搬送して装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、前記電子部品の装着順序を変更制御する装着順序制御装置とを備え、
前記装着ステーションを超える長さの長尺基板を複数の装着エリアに区画し、各装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めして前記電子部品を装着する部品実装機であって、
前記部品移載装置は、装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド、および前記汎用装着ヘッドと比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の前記電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッドを併用し、
前記汎用装着ヘッドおよび前記高速装着ヘッドは、１枚の前記長尺基板への装着動作の途中で自動交換による切り替えが可能であり、
前記装着順序制御装置は、動作する前記装着ヘッドの切替回数および前記長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減するように前記電子部品の装着順序を変更制御する部品実装機。
【請求項２】
基板を装着ステーションに搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品種の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取し位置決めされた前記基板まで搬送して装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、前記電子部品の装着順序を変更制御する装着順序制御装置とを備え、
前記装着ステーションを超える長さの長尺基板を複数の装着エリアに区画し、各装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めして前記電子部品を装着する部品実装機であって、
前記部品移載装置は、
装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド、および前記汎用装着ヘッドと比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の前記電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッドを併用し、かつ、
前記汎用装着ヘッドを駆動する汎用側ヘッド駆動機構および前記高速装着ヘッドを駆動する高速側ヘッド駆動機構を有し、前記汎用側ヘッド駆動機構および前記高速用側ヘッド駆動機構のいずれか一方を切替可能に前記装着ステーションで動作させ、さらに、
１枚の前記長尺基板への装着動作の途中で、前記装着ステーションに進入するヘッド駆動機構を切り替え、
前記装着順序制御装置は、動作する前記装着ヘッドの切替回数および前記長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減するように前記電子部品の装着順序を変更制御する部品実装機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の部品実装機において、
前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし前記高速装着ヘッドによって装着可能な部品種の前記電子部品を装着し、次に各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし残された部品種の前記電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記装着ヘッドの切替回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める部品実装機。
【請求項４】
請求項１または２に記載の部品実装機において、
前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の第１装着エリアを前記装着ステーションに位置決めし前記高速装着ヘッドおよび前記汎用装着ヘッドによってそれぞれが装着可能な前記電子部品を装着し、次に前記長尺基板の第２装着エリア以降を前記装着ステーションに順次位置決めし残された前記電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記長尺基板の位置決め回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める部品実装機。
【請求項５】
前記装着順序制御装置は、請求項３で定められた前記電子部品の装着順序を実施するために必要なヘッド切替低減時装着時間、および、請求項４で定められた前記電子部品の装着順序を実施するために必要な位置決め低減時装着時間をシミュレーションして、短時間となる側の前記電子部品の装着順序を採用する部品実装機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品実装機において、
前記汎用装着ヘッドは、負圧を利用して前記電子部品を吸着採取する吸着ノズルを１本有するシングルノズルヘッドであり、
前記高速装着ヘッドは、複数本の前記吸着ノズル、および複数本の前記吸着ノズルを円周上に保持して回転可能なリボルバーを有するマルチノズルヘッドである部品実装機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記課題を解決する請求項１に係る部品実装機の発明は、基板を装着ステーションに搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品種の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取し位置決めされた前記基板まで搬送して装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、前記電子部品の装着順序を変更制御する装着順序制御装置とを備え、前記装着ステーションを超える長さの長尺基板を複数の装着エリアに区画し、各装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めして前記電子部品を装着する部品実装機であって、前記部品移載装置は、装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド、および前記汎用装着ヘッドと比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の前記電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッドを併用し、前記汎用装着ヘッドおよび前記高速装着ヘッドは、１枚の前記長尺基板への装着動作の途中で自動交換による切り替えが可能であり、前記装着順序制御装置は、動作する前記装着ヘッドの切替回数および前記長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減するように前記電子部品の装着順序を変更制御する。
請求項２に係る発明は、基板を装着ステーションに搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品種の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取し位置決めされた前記基板まで搬送して装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、前記電子部品の装着順序を変更制御する装着順序制御装置とを備え、前記装着ステーションを超える長さの長尺基板を複数の装着エリアに区画し、各装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めして前記電子部品を装着する部品実装機であって、前記部品移載装置は、装着可能な部品種が多い汎用装着ヘッド、および前記汎用装着ヘッドと比較して装着可能な部品種が少なくかつ一度に多数の前記電子部品を採取して低い搬送高さで搬送する高速装着ヘッドを併用し、かつ、前記汎用装着ヘッドを駆動する汎用側ヘッド駆動機構および前記高速装着ヘッドを駆動する高速側ヘッド駆動機構を有し、前記汎用側ヘッド駆動機構および前記高速用側ヘッド駆動機構のいずれか一方を切替可能に前記装着ステーションで動作させ、さらに、１枚の前記長尺基板への装着動作の途中で、前記装着ステーションに進入するヘッド駆動機構を切り替え、前記装着順序制御装置は、動作する前記装着ヘッドの切替回数および前記長尺基板の位置決め回数の少なくとも一方を低減するように前記電子部品の装着順序を変更制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項１の発明や請求項２の発明によれば、汎用装着ヘッドおよび高速装着ヘッドを併用して１枚の長尺基板の複数の装着エリアに所定の全電子部品を装着する間に、装着ヘッドの切替回数や長尺基板の位置決め回数が過大にならない。したがって、ヘッド切り替え時間や長尺基板の位置決め時間が過大にならず、１枚の長尺基板に所定の全電子部品を装着する全装着時間を短縮できる。
また、本発明は、ヘッド自動交換型の部品実装機や、２ヘッド対向型の部品実装機で実施できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の部品実装機において、前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし前記高速装着ヘッドによって装着可能な部品種の前記電子部品を装着し、次に各前記装着エリアを前記装着ステーションに順次位置決めし残された部品種の前記電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記装着ヘッドの切替回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の部品実装機において、前記装着順序制御装置は、まず前記長尺基板の第１装着エリアを前記装着ステーションに位置決めし前記高速装着ヘッドおよび前記汎用装着ヘッドによってそれぞれが装着可能な前記電子部品を装着し、次に前記長尺基板の第２装着エリア以降を前記装着ステーションに順次位置決めし残された前記電子部品を前記汎用装着ヘッドによって装着することで、前記長尺基板の位置決め回数を低減するように前記電子部品の装着順序を定める。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項５に係る発明で、前記装着順序制御装置は、請求項３で定められた前記電子部品の装着順序を実施するために必要なヘッド切替低減時装着時間、および、請求項４で定められた前記電子部品の装着順序を実施するために必要な位置決め低減時装着時間をシミュレーションして、短時間となる側の前記電子部品の装着順序を採用する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品実装機において、前記汎用装着ヘッドは、負圧を利用して前記電子部品を吸着採取する吸着ノズルを１本有するシングルノズルヘッドであり、前記高速装着ヘッドは、複数本の前記吸着ノズル、および複数本の前記吸着ノズルを円周上に保持して回転可能なリボルバーを有するマルチノズルヘッドである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
一方、第２の全装着時間Ｔ２である位置決め低減時装着時間Ｔ２は、第１時間ｔ１（Ｇ１Ｓ）、第４時間ｔ４（ヘッド切替）、第７時間ｔ７（Ｇ１Ｌ）、第２時間ｔ２（Ａ２）、第５時間ｔ５（Ｇ２Ｌ）、および第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）の和で求められる。上記のうち第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）を除く５つの時間ｔ１、ｔ４、ｔ７、ｔ２、ｔ５は、発生順序は異なっても、値そのものはヘッド切替低減時装着時間Ｔ１のシミュレーション結果に概ね一致する。第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）は、適正なシミュレーションによって求めることができ、汎用装着ヘッド４５で第２小形部品群Ｇ２Ｓを装着する時間である。第８時間ｔ８（Ｇ２Ｓ−汎用）は、高速装着ヘッド４６で第２小形部品群Ｇ２Ｓを装着する第３時間ｔ３（Ｇ２Ｓ）よりも長くなる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
第１のヘッド駆動機構８１のヘッドホルダ８８１の下側に第１実施形態で説明した汎用装着ヘッド４５を装備でき、第２のヘッド駆動機構８２のヘッドホルダ８８２の下側に高速装着ヘッド４６を装備できるようになっている。したがって、第１のヘッド駆動機構８１は汎用側ヘッド駆動機構８１であり、第２のヘッド駆動機構８２は高速側ヘッド駆動機構８２である。汎用側ヘッド駆動機構８１および高速側ヘッド駆動機構８２は、相互干渉を避けるために、一方のみが選択的に装着ステーションＳＳに進入して装着動作を行う。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
第４実施形態の部品実装機１０においても、第１〜第３実施形態と同様に、長尺基板ＫＬへの装着動作およびその制御を行うことができる。ただし、第１〜第３実施形態では、交換ステーションで装着ヘッド４５、４６を交換していたが、第４実施形態では、装着ステーションＳＳに進入するヘッド駆動機構８１、８２の制御切り替えを行う。また、ヘッドホルダ４４の高速装着ヘッド４６を汎用装着ヘッド４５に切り替える第４時間ｔ４（ヘッド切替）は、装着ステーションに進入している高速側ヘッド駆動機構８２が汎用側ヘッド駆動機構８１に入れ替わる時間と読み替える。
【国際調査報告】
2014207861.tif 000011
2014207861.tif 000012
2014207861.tif 000013