(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部から電子部品をピックアップして装着部に装着する部品装着装置であって、
前記部品供給部の上方と前記装着部の上方との間を水平方向に移動するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに備えられ、前記電子部品をピックアップまたは装着する目標下降位置まで下降するとともに、前記電子部品をピックアップまたは装着する目標角度にあわせて垂直方向の軸線周りに回転する装着ヘッドと、
前記ヘッドユニットが前記電子部品をピックアップまたは装着する目標位置に向かって移動を開始してから終了するまでにかかる移動所要時間と、前記装着ヘッドが前記目標角度に向かって回転を開始してから終了するまでにかかる回転所要時間とが、前記装着ヘッドが前記目標下降位置に到達するまでにかかる下降所要時間よりも短くなったときに、前記装着ヘッドの下降動作を開始させる制御手段とを備え、
前記ヘッドユニットには前記装着ヘッドが複数備えられ、この複数の装着ヘッドは、別々に昇降可能であり、また異なる回転速度で別々に回転可能であって、前記装着ヘッドの回転を、別の前記装着ヘッドが前記電子部品をピックアップまたは装着する作業と並行して行うことを特徴とする部品装着装置。
【請求項２】
前記装着ヘッドにピックアップされた前記電子部品の姿勢を認識する部品認識手段を有し、
前記装着ヘッドは、前記部品認識手段の認識に基づいて、回転して前記電子部品の姿勢を補正するようになっており、
前記回転所要時間には、前記補正にかかる回転時間を含むことを特徴とする請求項１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、電子部品をヘッドユニットによりピックアップして装着部に装着する部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の電子部品を、ヘッドユニットによりピックアップして装着部に装着する部品装着装置の一つとして、電子部品を基板に実装する表面実装機が知られている（例えば特許文献１）。この表面実装機は、電子部品を供給する部品供給部の上方と、電子部品を実装する基板の上方との間を水平方向に移動するヘッドユニットを有している。ヘッドユニットには、部品供給部から電子部品をピックアップし、また電子部品を基板に実装し得る複数の装着ヘッドが搭載されている。
【０００３】
装着ヘッドは、その下端が基板に実装済みの電子部品等に干渉しない位置（上昇位置）と、電子部品をピックアップまたは基板に実装し得る位置（下降位置）との間で昇降する。また装着ヘッドは、電子部品を所定の向きでピックアップ、または基板に装着するため、垂直方向の軸線周りに回転する。
【特許文献１】特開２００３−２４３８９９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、表面実装機では、ある目標位置に向かってヘッドユニットを移動させつつ実装ヘッドの回転を行い、実装ヘッドを所定の向きにした後に下降させることが多く、ヘッドユニットの移動と実装ヘッドの回転とを並行して行うことで、実装作業の効率化が図られている。しかし、例えば、実装ヘッドの回転にかかる時間がヘッドユニットの移動にかかる時間に対して長い場合には、ヘッドユニットが目標位置の上方に達しているにもかかわらず、実装ヘッドは、回転が終了するまで下降を開始せず待機することになる。このため、電子部品の装着作業をさらに効率良く行いたいという要望があった。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、装着作業を効率よく行うことができ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】
【０００６】
本発明は、部品供給部から電子部品をピックアップして装着部に装着する部品装着装置であって、前記部品供給部の上方と前記装着部の上方との間を水平方向に移動するヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに備えられ、前記電子部品をピックアップまたは装着する目標下降位置まで下降するとともに、前記電子部品をピックアップまたは装着する目標角度にあわせて垂直方向の軸線周りに回転する装着ヘッドと、前記ヘッドユニットが前記電子部品をピックアップまたは装着する目標位置に向かって移動を開始してから終了するまでにかかる移動所要時間と、前記装着ヘッドが前記目標角度に向かって回転を開始してから終了するまでにかかる回転所要時間とが、前記装着ヘッドが前記目標下降位置に到達するまでにかかる下降所要時間よりも短くなったときに、前記装着ヘッドの下降動作を開始させる制御手段とを備え、前記ヘッドユニットには前記装着ヘッドが複数備えられ、この複数の装着ヘッドは、別々に昇降可能であり、また異なる回転速度で別々に回転可能であって、前記装着ヘッドの回転を、別の前記装着ヘッドが前記電子部品をピックアップまたは装着する作業と並行して行うことに特徴を有する。
このような構成によれば、装着ヘッドの下降は、ヘッドユニットの移動および装着ヘッドの回転と並行して行われるから、装着作業を効率よく行うことができる。
また、一の装着ヘッドの昇降または回転動作と並行して、他の装着ヘッドの回転動作を行うことができるから、その分時間の短縮を図ることができる。
また、高速で回転させてもよい電子部品は高速で回転させ、低速で回転させる必要がある電子部品は低速で回転させることができる。したがって、低速で回転させなくてもよい電子部品まで一律に低速で回転させなくてもよく、装着作業を効率よく行うことができる。
【０００９】
また、前記装着ヘッドにピックアップされた前記電子部品の姿勢を認識する部品認識手段を有し、前記装着ヘッドは、前記部品認識手段の認識に基づいて、回転して前記電子部品の姿勢を補正するようになっており、前記回転所要時間には、前記補正にかかる回転時間を含むものとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、装着作業を効率よく行うことができる部品装着装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜参考例＞
以下、本発明の参考例を図１〜図９によって説明する。
本参考例における部品装着装置は、部品供給部１１から電子部品Ｐをピックアップして基板Ｂ（本発明の装着部に該当する）に実装する表面実装機１である。
表面実装機１の基台１０には、基板Ｂを搬送するとともに所定の位置（実装作業位置）で停止させることが可能な一対のコンベア１２が備えられている。なお、実装作業位置で停止した基板Ｂを図１に示した。
【００１２】
部品供給部１１は、一対のコンベア１２の両側（図１の上下両側）に設けられ、各部品供給部１１には多数の部品フィーダー１３がセットされている。各部品フィーダー１３には、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の電子部品Ｐが一定間隔で取り付けられたテープがテープリールに巻き取られて取り付けられており、テープリールが間欠的に繰り出されることで電子部品Ｐの供給が順次なされるようになっている。
【００１３】
また、表面実装機１の基台１０には、後述する吸着ノズル３４に吸着された電子部品Ｐの画像を下方から撮像し、その吸着姿勢を認識する部品認識装置１４（本発明の部品認識手段を構成する）が備えられている。部品認識装置１４は、基台１０のうち実装作業位置の側方の１箇所に設けられ、上方を通過する電子部品Ｐの下面画像を順番に撮像する。
【００１４】
表面実装機１は、部品供給部１１から実装作業位置（基板Ｂ）の上方へ電子部品Ｐを移送するヘッドユニット３０と、ヘッドユニット３０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる移動装置２０とを備えている。なお、Ｘ軸方向は基板Ｂの搬送方向と平行方向であり、Ｙ軸方向はＸ軸方向と直角方向である。
【００１５】
移動装置２０は、コンベア１２の上方においてＹ軸方向に延びる２本のＹ軸レール２１と、２本のＹ軸レール２１の間をＸ軸方向に掛け渡されたＸ軸レール２２とを備えている。また移動装置２０は、Ｙ軸レール２１に沿ってＹ軸方向に延びるＹ方向ボールねじ軸２３と、このＹ方向ボールねじ軸２３を駆動するＹ軸サーボモータ２４とを有している。Ｘ軸レール２２は、Ｙ方向ボールねじ軸２３のナット部材２３Ａに固定され、Ｙ軸方向に移動可能とされている。
【００１６】
Ｘ軸レール２２には、Ｘ軸方向に延びるＸ方向ボールねじ軸２５と、このＸ方向ボールねじ軸２５を駆動するＸ軸サーボモータ２６とが備えられている。ヘッドユニット３０は、Ｘ方向ボールねじ軸２５のナット部材（図示せず）に固定され、Ｘ軸レール２２に沿ってＸ軸方向に移動可能とされている。Ｘ軸サーボモータ２６およびＹ軸サーボモータ２４には、エンコーダ２６Ａ，２４Ａからなる位置検出手段がそれぞれ設けられ、これによりヘッドユニット３０の位置が検出される。
【００１７】
ヘッドユニット３０は、基板Ｂ上の位置決めマーク（図示せず）を撮像し、基板Ｂの位置や角度等を検出する基板認識装置３１を有している（図３参照）。
また、ヘッドユニット３０は、電子部品Ｐをピックアップまたは装着し得る複数本（本参考例では８本）の実装ヘッド３２（本発明の装着ヘッドに該当する）を有している。実装ヘッド３２は、電子部品Ｐをピックアップまたは装着する際に下降するとともに、電子部品Ｐをピックアップまたは装着する向きにあわせて垂直方向の軸線周りに回転する。なお、以後の説明において必要なときには、８本の実装ヘッド３２に、図３の左から順に実装ヘッド３２Ａ、実装ヘッド３２Ｂ、・・・実装ヘッド３２Ｈと符号を付して説明する。
【００１８】
実装ヘッド３２は、上下方向（Ｚ軸方向）に長いノズルシャフト３３を有し、その下端部には吸着ノズル３４が装着されている。ノズルシャフト３３は、上側ノズルシャフト３３Ａと下側ノズルシャフト３３Ｂとからなり、上側ノズルシャフト３３Ａは、ベースプレート３５の上側支持部材３６に回転自在かつＺ軸方向に移動自在に支持され、下側ノズルシャフト３３Ｂは、ベースプレート３５の下側支持部材３７に回転自在かつＺ軸方向に移動自在に支持されている。上側ノズルシャフト３３Ａは、軸継手３９を介して下側ノズルシャフト３３Ｂの上端部に着脱可能に接続されている。
【００１９】
ノズルシャフト３３の軸心部には空気通路４１が形成され、上側ノズルシャフト３３Ａの上端部には、接続部材４２を介して空気パイプ４３が接続されている（図４参照）。接続部材４２は、上側ノズルシャフト３３Ａに固定された内筒４２Ａと、空気パイプ４３の端部に固定された外筒４２Ｂとから構成され、外筒４２Ｂと内筒４２Ａとは回転自在に取り付けられている。これにより、上側ノズルシャフト３３Ａは空気パイプ４３に対して回転自在とされている。
【００２０】
ノズルシャフト３３の空気通路４１は、空気パイプ４３を介して真空発生機４４に接続されている。真空発生機４４は、吸着ノズル３４の先端に負圧を発生させ得るものであり、各実装ヘッド３２毎（吸着ノズル３４毎）に設けられている。
【００２１】
８本の実装ヘッド３２のうち３本（実装ヘッド３２Ａ、実装ヘッド３２Ｃおよび実装ヘッド３２Ｅ）には、それぞれ３種類の吸着ノズル３４が交換可能に装備されている（図３参照）。また、８本の実装ヘッド３２のうち５本（実装ヘッド３２Ｂ、実装ヘッド３２Ｄ、実装ヘッド３２Ｆ、実装ヘッド３２Ｇおよび実装ヘッド３２Ｈ）には、吸着ノズル３４が一つずつ設けられている。
【００２２】
ヘッドユニット３０は、実装ヘッド３２を昇降させる昇降装置５０を有している。昇降装置５０は、８本の実装ヘッド３２を１本ずつ別々に昇降可能である。昇降装置５０は、図４に示すように、Ｚ軸方向に延びるＺ軸ラック５１と、このＺ軸ラック５１に噛合するＺ軸ピニオン５２を有するＺ軸サーボモータ５３とから構成されている。
【００２３】
Ｚ軸ラック５１は、ベースプレート３５に対してＺ軸方向に移動自在に保持されている。各Ｚ軸ラック５１は各実装ヘッド３２毎に設けられ、連結部材５４を介して下側ノズルシャフト３３Ｂに接続されている。
【００２４】
Ｚ軸サーボモータ５３は、上下方向に所定の間隔をあけて配されている。上下一対のＺ軸サーボモータ５３は、隣り合う上側ノズルシャフト３３Ａの間の位置に取り付けられ、詳しくは、実装ヘッド３２Ａと実装ヘッド３２Ｂとの間、実装ヘッド３２Ｃと実装ヘッド３２Ｄとの間、実装ヘッド３２Ｅと実装ヘッド３２Ｆとの間、実装ヘッド３２Ｇと実装ヘッド３２Ｈとの間の計４箇所に取り付けられている。
【００２５】
Ｚ軸サーボモータ５３のうち、下側に配されたＺ軸サーボモータ５３のＺ軸ピニオン５２は、隣り合う２本の上側ノズルシャフト３３Ａのうち向かって左側（図３の左側）に位置する上側ノズルシャフト３３Ａ（具体的には、実装ヘッド３２Ａ、実装ヘッド３２Ｃ、実装ヘッド３２Ｅおよび実装ヘッド３２Ｇの上側ノズルシャフト３３Ａ）のＺ軸ラック５１に噛合している。また、上側に配されたＺ軸サーボモータ５３のＺ軸ピニオン５２は、向かって右側に位置する上側ノズルシャフト３３Ａ（具体的には、実装ヘッド３２Ｂ、実装ヘッド３２Ｄ、実装ヘッド３２Ｆおよび実装ヘッド３２Ｈの上側ノズルシャフト３３Ａ）のＺ軸ラック５１に噛合している。すなわち、Ｚ軸サーボモータ５３のＺ軸ピニオン５２は、全ての実装ヘッド３２のＺ軸ラック５１にそれぞれ噛合しており、各実装ヘッド３２は別々に昇降可能とされている。各Ｚ軸サーボモータ５３には、エンコーダからなる位置検出手段が設けられ、各実装ヘッド３２の高さ位置が検出される。
【００２６】
ヘッドユニット３０には、実装ヘッド３２を垂直な軸線上で回転させる回転装置６０が備えられている。回転装置６０は、低速回転駆動装置６０Ａと、高速回転駆動装置６０Ｂとから構成され、８つの実装ヘッド３２を４本ずつ異なる回転速度で回転させるものである。
【００２７】
低速回転駆動装置６０Ａは、ベースプレート３５の上側支持部材３６に沿ってＸ軸方向に延びる第１ラック６１を有している（図４参照）。第１ラック６１は、上側支持部材３６の前面に設けられた第１レール６２と第１スライダ６３とにより、Ｘ軸方向に移動自在に支持されている。また、低速回転駆動装置６０Ａは、第１ラック６１の一端部（図３においては左端部）に噛合する第１ラック駆動用ピニオン６４と、この第１ラック駆動用ピニオン６４に一体的に設けられた第１減速用歯車６５と、この第１減速用歯車６５に噛合する第１出力歯車６６を有する第１サーボモータ６７と、第１ラック６１に噛合する第１従動ピニオン６８とを有している。第１従動ピニオン６８は、実装ヘッド３２Ａ〜３２Ｄ（以後、第１グループの実装ヘッド３２と称する）の上側ノズルシャフト３３Ａに、後述する筒状部材８１を介して外嵌している。
【００２８】
高速回転駆動装置６０Ｂは、ベースプレート３５の上側支持部材３６に沿ってＸ軸方向に延び、第１ラック６１の上方に位置する第２ラック７１を有している。第２ラック７１は、図４に示すように、上側支持部材３６の前面に設けられた第２レール７２と第２スライダ７３とにより、Ｘ軸方向に移動自在に支持されている。また、高速回転駆動装置６０Ｂは、第２ラック７１の一端部（図３においては右端部）に噛合する第２ラック駆動用ピニオン７４と、この第２ラック駆動用ピニオン７４に一体的に設けられた第２減速用歯車７５と、この第２減速用歯車７５に噛合する第２出力歯車７６を有する第２サーボモータ７７と、第２ラック７１に噛合する第２従動ピニオン７８とを有している。第２従動ピニオン７８は、の実装ヘッド３２Ｅ〜３２Ｈ（以後、第２グループの実装ヘッド３２と称する）の上側ノズルシャフト３３Ａに、後述する筒状部材８１を介して外嵌している。
【００２９】
筒状部材８１は、上側支持部材３６の軸孔３６Ａ内において、軸受け３６Ｂにより回転自在に支持されている。筒状部材８１は、軸線方向に２分割に形成され、全体として上側支持部材３６を上下方向に貫通する長さ寸法を備えている。第１従動ピニオン６８は、この筒状部材８１のうち上側支持部材３６から下方に突出する下側筒状部８１Ａに外嵌し、第２従動ピニオン７８は、筒状部材８１のうち上側支持部材３６から上方に突出する上側筒状部８１Ｃに外嵌している。
【００３０】
筒状部材８１の内側には、上側ノズルシャフト３３Ａが貫通している。筒状部材８１のうち上側支持部材３６内に位置する中央筒状部８１Ｂには、上側ノズルシャフト３３Ａに外嵌した筒体３８が、固定用ねじ８２により固定されている。そして、筒体３８は、図示しないボールスプライン機構を介して、上側ノズルシャフト３３Ａに外嵌している。ボールスプライン機構は、筒体３８の回転を上側ノズルシャフト３３Ａに伝達するとともに、上側ノズルシャフト３３Ａの上下方向の駆動力を筒体３８に伝達しない構成のものである。すなわち、第１ラック６１または第２ラック７１の移動により、第１従動ピニオン６８または第２従動ピニオン７８がそれぞれ回転すると、その回転はそれぞれ筒状部材８１に固定された筒体３８に伝達し、ボールスプライン機構を介して上側ノズルシャフト３３Ａに伝わる。そして、第１グループの実装ヘッド３２および第２グループの実装ヘッド３２が、それぞれ吸着ノズル３４とともに同期して回転する。また、上側ノズルシャフト３３Ａが昇降装置５０によってＺ軸方向に移動する場合には、Ｚ軸方向の駆動力はボールスプライン機構によって遮断されるので、その力は筒体３８に伝達しない。このため、筒状部材８１および第１・第２従動ピニオン６８，７８にはＺ軸方向の力は作用しない。
【００３１】
第１サーボモータ６７の第１出力歯車６６と第１減速用歯車６５とからなる減速部の減速比（噛み合う２つの歯車の歯数比）は、第２サーボモータ７７の第２出力歯車７６と第２減速用歯車７５とからなる減速部の減速比より大きくなるように構成されている。この構成により、第１サーボモータ６７と第２サーボモータ７７とを同一の回転速度で回転させた場合、第１ラック６１の移動速度は第２ラック７１の移動速度より遅くなるから、この第１ラック６１が回転させる第１グループの実装ヘッド３２の回転速度は、第２ラック７１が回転させる第２グループの実装ヘッド３２の回転速度より遅くなる。すなわち、本参考例においては、実装ヘッド３２を、低速回転する第１グループと高速回転する第２グループとにわけて別々に回転可能とされている。なお、第１サーボモータ６７と第２サーボモータ７７とには、それぞれエンコーダからなる回転検出手段が設けられ、各実装ヘッド３２の回転位置が検出される。
【００３２】
表面実装機１には、基板Ｂに実装する各電子部品Ｐのデータ等が記憶された実装作業データ記憶装置８５が備えられている。詳しくは、実装作業データ記憶装置８５には、基板Ｂに実装する各電子部品Ｐの部品サイズ、各電子部品Ｐの部品供給位置、各電子部品Ｐを吸着する実装ヘッド３２の識別符号および吸着する順番等が、生産される基板Ｂの種類毎に記憶されている。また、実装作業データ記憶装置８５には、各電子部品Ｐを吸着する時の実装ヘッド３２の向き（吸着角度）、各電子部品Ｐを吸着する時の実装ヘッド３２の下降位置、各電子部品Ｐの基板Ｂへの実装位置（所定位置）、各電子部品Ｐを実装する時の実装ヘッド３２の向き（実装角度）、各電子部品Ｐを実装する時の実装ヘッド３２の下降位置、ヘッドユニット３０の移動速度、実装ヘッド３２の回転速度および昇降速度等が記憶されている。
【００３３】
なお、電子部品Ｐを吸着する時および実装する時の実装ヘッド３２の下降位置は、電子部品Ｐの高さ寸法等を考慮して算出されている。また、部品供給位置に供給される電子部品Ｐの向きは、電子部品Ｐの種類毎に一定（同じ部品種別であれば同じ向き）とされている。
【００３４】
さらに、各電子部品Ｐを吸着する実装ヘッド３２の選択は、実装ヘッド３２の回転速度等を考慮してなされている。具体的には、電子部品Ｐが、例えばＱＦＰやＢＧＡなどの大型の電子部品Ｐ、言い換えれば、高精度の位置決めを要するため実装ヘッド３２の回転速度が遅いことが求められる電子部品Ｐである場合には、その電子部品Ｐを第２グループのいずれかの実装ヘッド３２に吸着させ、電子部品Ｐが例えばチップ抵抗などの小型の電子部品Ｐ、言い換えれば回転速度を速くすることが可能なものである場合には、第１グループの実装ヘッド３２に吸着させる設定とされている。このように設定することにより、全ての電子部品Ｐを低速で回動する場合に比べて、実装作業を効率よく行うことができる。
【００３５】
そして、第１ラック６１と第２ラック７１とはギヤ部分を含めて同一形状をなすとともに、第１従動ピニオン６８および第２従動ピニオン７８は同一形状のものを使用しているから、第１従動ピニオン６８および第２従動ピニオン７８の取り付け位置を変えることにより、各実装ヘッド３２の回転速度を低速と高速とのいずれかに簡単に変更することができる。すなわち、生産する基板Ｂの種類にあわせて各実装ヘッド３２の回転速度を容易に変えることができ、状況にあわせて実装作業の高速化を図ることができる。
【００３６】
表面実装機１は、基板Ｂの搬送を制御する搬送制御手段９１、部品認識装置１４の動作を制御して部品認識を行う認識装置制御手段９２（本発明の部品認識手段を構成する）として機能する制御部９０を有している（図６参照）。認識装置制御手段９２は、部品認識装置１４により取得された各電子部品Ｐの下面画像の画像データを取り込み、各電子部品Ｐの吸着位置のずれ等の有無を検査し、吸着位置がずれていた場合にはその位置ずれの補正に要する実装ヘッド３２の回転量を算出する。
【００３７】
また、制御部９０は、移動装置２０の動作を制御する移動制御手段９３として機能する。移動制御手段９３は、実装作業データ記憶装置８５の記憶に基づいて移動装置２０を制御し、ヘッドユニット３０を所定の移動速度で目標位置に向かって移動させる。
【００３８】
また、制御部９０は、回転装置６０の動作を制御する回転制御手段９４として機能する。回転制御手段９４は、回転装置６０を制御し、実装作業データ記憶装置８５の記憶に基づいて、目標角度に向かって各実装ヘッド３２を回転させる。
【００３９】
また、制御部９０は、昇降装置５０の動作を制御する昇降制御手段９５として機能する。昇降制御手段９５は、実装作業データ記憶装置８５の記憶に基づいて昇降装置５０を制御し、常には、下端が基板Ｂに実装済みの電子部品等に干渉しない位置（上昇位置）に実装ヘッド３２を保持し、電子部品Ｐを吸着・実装するときに下降位置まで実装ヘッド３２を下降させ、電子部品Ｐの吸着または実装を終えると再び実装ヘッド３２を上昇させる。この昇降制御手段９５は、後述するタイミング制御手段９７からの下降指令信号を受けると実装ヘッド３２を下降させるものであり、本発明の制御手段を構成する。なお、タイミング制御手段９７は、本発明の制御手段を構成する。
【００４０】
また、制御部９０は、ヘッドユニット３０の移動開始からの経過時間Ｔａと、実装ヘッド３２の回転開始からの経過時間Ｔｂとを計測する計測手段９６として機能する。計測手段９６は、移動制御手段９３または回転制御手段９４から、移動開始または回転開始の信号を受信するとクロック信号をカウントし、経過時間Ｔａ，Ｔｂを算出する。
【００４１】
そして、制御部９０は、所定のタイミングで実装ヘッド３２の下降を指示するタイミング制御手段９７として機能する。タイミング制御手段９７は、ヘッドユニット３０が目標位置に向かって移動を開始してから移動を終了する（目標位置に達する）までにかかる移動所要時間Ｔｘｙと、実装ヘッド３２が目標角度に向かって回転を開始してから回転を終了する（目標角度に達する）までにかかる回転所要時間Ｔｒとを算出し、それらが実装ヘッド３２が下降位置に到達するまでにかかる下降所要時間Ｔｚよりも短くなったときに下降指令信号を発する。
【００４２】
次に、表面実装機１による電子部品Ｐの基板Ｂへの実装動作と、制御部９０の動作とをあわせて説明する。
作業者が、実装ラインにおいて生産する基板Ｂの種別を選択すると、図７に示す実装作業ルーチンが開始される。
【００４３】
実装作業ルーチンが開始されると、制御部９０の搬送制御手段９１が基板Ｂを搬入し、実装作業位置に停止させて固定する（Ｓ１０１）。
次いで、制御部９０は、各実装ヘッド３２に電子部品Ｐを吸着させる（Ｓ１０２）。この電子部品Ｐの吸着処理は、以下のようにして行われる（図８参照）。
【００４４】
まず、制御部９０のタイミング制御手段９７は、実装作業データ記憶装置８５の記憶に基づき、電子部品Ｐを吸着する時の位置（目標下降位置）まで実装ヘッド３２が下降するのに要する下降所要時間Ｔｚを算出する（Ｓ２０１）。具体的には、下降所要時間Ｔｚは、エンコーダ（位置検出手段）により得られる現在の実装ヘッド３２の高さ位置（上昇位置）から、目標下降位置までの上下方向の距離（下降距離）と、実装作業データ記憶装置８５に記憶された実装ヘッド３２の下降速度とに基づいて算出する。
【００４５】
また、制御部９０の移動制御手段９３は、電子部品Ｐの部品供給位置（目標位置）を目指してヘッドユニット３０の移動を開始させ（Ｓ２０２）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、ヘッドユニット３０の移動開始からの経過時間Ｔａのカウントを開始する（Ｓ２０３）。そして、制御部９０のタイミング制御手段９７は、ヘッドユニット３０が部品供給位置に到達するまでに要する移動所要時間Ｔｘｙを算出する（Ｓ２０４）。移動所要時間Ｔｘｙは、具体的には以下のようにして算出される。まず実装作業データ記憶装置８５の記憶と、エンコーダ２４Ａ，２６Ａ（位置検出手段）により得られるヘッドユニット３０の現在位置（移動を開始する位置）とに基づき、ヘッドユニット３０の目標位置（部品供給位置）までの距離を算出し、この算出した移動距離と、実装作業データ記憶装置８５に記憶されたヘッドユニット３０の移動速度とに基づいて現在位置から目標位置（移動を終了する位置）までの移動にかかる合計移動時間を算出する。そして、合計移動時間から経過時間Ｔａを差し引いた時間を、移動所要時間Ｔｘｙとして算出する。
【００４６】
また、制御部９０の回転制御手段９４は、電子部品Ｐの吸着角度（目標角度）を目指して実装ヘッド３２の回転を開始させ（Ｓ２０５）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、実装ヘッド３２の回転開始からの経過時間Ｔｒのカウントを開始する（Ｓ２０６）。そして、制御部９０のタイミング制御手段９７は、実装ヘッド３２が吸着角度になるまでに要する回転所要時間Ｔｒを算出する（Ｓ２０７）。移動所要時間Ｔｒは、具体的には以下のようにして算出される。まず実装作業データ記憶装置８５の記憶と、エンコーダ（回転検出手段）により得られる現在の実装ヘッド３２の角度（回転を開始するときの角度）から目標角度（吸着角度）になるまでの回転量を算出し、この算出した回転量と、実装作業データ記憶装置８５に記憶された実装ヘッド３２の回転速度とに基づいて、実装ヘッド３２が現在の角度から目標の角度（回転を終了するときの角度）になるまでの回転にかかる合計回転時間を算出する。そして、合計回転時間から経過時間Ｔｒを差し引いた時間を、回転所要時間Ｔｒとして算出する。
【００４７】
そして、制御部９０のタイミング制御手段９７は、移動所要時間Ｔｘｙおよび回転所要時間Ｔｒと下降所要時間Ｔｚとを比較し続け、移動所要時間Ｔｘｙが下降所要時間Ｔｚよりも短くなり（Ｓ２０８でＹｅｓ）、かつ回転所要時間Ｔｒが下降所要時間Ｔｚよりも短くなったときに（Ｓ２０９でＹｅｓ）、下降指令信号を発する（Ｓ２１０）。
【００４８】
すると、制御部９０の昇降制御手段９５は、下降指令信号を受けて実装ヘッド３２の下降を開始させる（Ｓ２１１）。その後、ヘッドユニット３０は目標位置（部品供給位置）に達し、制御部９０の移動制御手段９３はヘッドユニット３０の移動を終了させ（Ｓ２１２）、また実装ヘッド３２は目標角度（吸着角度）に達し、制御部９０の回転制御手段９４は実装ヘッド３２の回転を終了させる（Ｓ２１３）。
【００４９】
その後、実装ヘッド３２は下降位置に到達し、制御部９０の昇降制御手段９５は実装ヘッド３２の下降を終了させるとともに、電子部品Ｐを吸着させ（Ｓ２１４）、吸着処理ルーチンが終了する。
【００５０】
電子部品Ｐの吸着処理ルーチンが終了すると、制御部９０は、図７に示すように、ヘッドユニット３０が全ての電子部品Ｐを吸着し終えたか否かを判定する（Ｓ１０３）。吸着が完了していない場合には（Ｓ１０３でＮｏ）、引き続き電子部品Ｐの吸着処理を行う（Ｓ１０２）。
【００５１】
全ての電子部品Ｐの吸着が完了した場合には（Ｓ１０３でＹｅｓ）、制御部９０は、電子部品Ｐの部品認識を行う（Ｓ１０４）。具体的には、制御部９０の昇降制御手段９５は、電子部品Ｐを吸着した実装ヘッド３２を上昇させ、同時に制御部９０の移動制御手段９３は、ヘッドユニット３０を部品認識装置１４の上方へ移動させる。ヘッドユニット３０が部品認識装置１４の上方に至ると、制御部９０の認識装置制御手段９２は、実装ヘッド３２に吸着された電子部品Ｐの下面画像を撮像し、その吸着位置がずれていた場合には、位置ずれの補正に要する実装ヘッド３２の回転量を算出する。
【００５２】
その後、制御部９０は、電子部品Ｐを順番に基板Ｂに実装させる（Ｓ１０５）。電子部品Ｐの実装処理は、電子部品Ｐの吸着処理とほぼ同様であり、以下のようにして行われる（図８参照）。
【００５３】
まず、制御部９０のタイミング制御手段９７は、実装作業データ記憶装置８５の記憶に基づき、電子部品Ｐを実装するときの位置（目標下降位置）まで実装ヘッド３２が下降するのに要する下降所要時間Ｔｚを算出する（Ｓ２０１）。
【００５４】
また、制御部９０の移動制御手段９３は、電子部品Ｐの実装位置（目標位置）を目指してヘッドユニット３０の移動を開始させ（Ｓ２０２）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、ヘッドユニット３０が移動を開始してからの経過時間Ｔａのカウントを開始し（Ｓ２０３）、制御部９０のタイミング制御手段９７は、ヘッドユニット３０が実装位置に到達するまでに要する移動所要時間Ｔｘｙを算出する（Ｓ２０４）。
【００５５】
また、制御部９０の回転制御手段９４は、実装角度（目標角度）を目指して実装ヘッド３２の回転を開始させ（Ｓ２０５）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、実装ヘッド３２が回転を開始してからの経過時間Ｔｂのカウントを開始し（Ｓ２０６）、制御部９０のタイミング制御手段９７は、実装ヘッド３２が実装角度になるまでに要する回転所要時間Ｔｒを算出する（Ｓ２０７）。ここで、回転所要時間Ｔｒを算出する際には、Ｓ１０４において算出された補正に要する回転量を実装ヘッド３２の回転量に加算して算出する。
【００５６】
そして、制御部９０のタイミング制御手段９７は、算出した移動所要時間Ｔｘｙおよび回転所要時間Ｔｒと下降所要時間Ｔｚとを比較し続け、移動所要時間Ｔｘｙ＜下降所要時間Ｔｚになり（Ｓ２０８でＹｅｓ）、かつ回転所要時間Ｔｒ＜下降所要時間Ｔｚになったときには（Ｓ２０９でＹｅｓ）、下降指令信号を発する（Ｓ２１０）。
【００５７】
すると、制御部９０の昇降制御手段９５は、下降指令信号を受けて実装ヘッド３２の下降を開始させる（Ｓ２１１）。その後、ヘッドユニット３０は目標位置（実装位置）に達し、制御部９０の移動制御手段９３はヘッドユニット３０の移動を終了させ（Ｓ２１２）、また実装ヘッド３２は目標角度（実装角度）に達し、制御部９０の回転制御手段９４は実装ヘッド３２の回転を終了させる（Ｓ２１３）。
【００５８】
その後、実装ヘッド３２は下降位置に到達し、制御部９０の昇降制御手段９５は実装ヘッド３２の下降を終了させるとともに、電子部品Ｐを基板Ｂに実装させ（Ｓ２１４）、実装処理ルーチンが終了する。なお、実装ヘッド３２が部品供給位置から上昇し、部品認識を経て電子部品Ｐを基板Ｂに実装するまでの動作の様子を図９に示した。
【００５９】
実装処理ルーチンが終了すると、制御部９０は、図７に示すように、ヘッドユニット３０に吸着した全ての電子部品Ｐを基板Ｂに実装し終えたか否かを判定する（Ｓ１０６）。実装が完了していない場合には（Ｓ１０６でＮｏ）、引き続き電子部品Ｐの実装処理を行う（Ｓ１０５）。
【００６０】
全ての電子部品Ｐの実装が完了した場合には（Ｓ１０６でＹｅｓ）、制御部９０は、当該基板Ｂに実装しなければならない全ての電子部品Ｐを実装し終えたか否かを判定する（Ｓ１０７）。実装が完了していない場合には、引き続き電子部品Ｐの吸着処理を行い（Ｓ１０２）、前述の作業を繰り返す。
【００６１】
当該基板Ｂへの全ての電子部品Ｐの実装が完了した場合には（Ｓ１０７でＹｅｓ）、制御部９０の搬送制御手段９１は、表面実装機１から基板Ｂを搬出させ（Ｓ１０８）、実装作業ルーチンは終了する。
【００６２】
上記のように構成された本参考例によれば、以下の効果を奏する。
実装ヘッド３２は、ヘッドユニット３０が目標位置に向かって移動を開始してから終了するまでにかかる移動所要時間Ｔｘｙと、実装ヘッド３２が目標角度に向かって回転を開始してから終了するまでにかかる回転所要時間Ｔｒとが、実装ヘッド３２が下降位置に到達するまでにかかる下降所要時間Ｔｚよりも短くなったときに下降動作を開始する。これにより、実装ヘッド３２の下降は、ヘッドユニット３０の移動および実装ヘッド３２の回転と並行して行われるから、装着作業を効率よく行うことができる。
【００６３】
そして、実装ヘッド３２は、ヘッドユニット３０の移動および実装ヘッド３２の回転が終了した後に、下降位置に到達するから、ヘッドユニット３０の移動および実装ヘッド３２の回転が終了していないうちに実装ヘッド３２が下降位置に至り、基板Ｂに実装済みの電子部品Ｐ等に実装ヘッド３２の下端が干渉してしまうことを防止することができる。
【００６４】
＜実施形態＞
次に、本発明の実施形態に係る表面実装機１について説明する。
本実施形態の表面実装機１は、各実装ヘッド３２を別々に回転可能とした点で、参考例とは相違する。なお、参考例と同様の構成には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
この表面実装機１においては、電子部品Ｐの吸着（実装）処理は、以下のようにして行われる（図１０参照）。ここでは、電子部品Ｐ１を吸着する実装ヘッド３２を第１実装ヘッド３２、電子部品Ｐ２を吸着する実装ヘッド３２を第２実装ヘッド３２と称して説明する。
【００６６】
まず、制御部９０のタイミング制御手段９７は、実装作業データ記憶装置８５の記憶に基づき、電子部品Ｐ１を吸着（実装）するときの目標下降位置まで第１実装ヘッド３２が下降するのに要する下降所要時間Ｔｚ１を算出する（Ｓ３０１）。
【００６７】
また、制御部９０の移動制御手段９３は、電子部品Ｐ１の目標位置を目指してヘッドユニット３０の移動を開始させ（Ｓ３０２）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、ヘッドユニット３０の移動開始からの経過時間Ｔａ１のカウントを開始し（Ｓ３０３）、制御部９０のタイミング制御手段９７は、ヘッドユニット３０が目標位置に到達するまでに要する移動所要時間Ｔｘｙ１を算出する（Ｓ３０４）。
【００６８】
また、制御部９０の回転制御手段９４は、目標角度を目指して第１実装ヘッド３２の回転を開始させ（Ｓ３０５）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、第１実装ヘッド３２の回転開始からの経過時間Ｔｂ１のカウントを開始し（Ｓ３０６）、制御部９０のタイミング制御手段９７は、第１実装ヘッド３２が目標角度になるまでに要する回転所要時間Ｔｒ１を算出する（Ｓ３０７）。
【００６９】
また、制御部９０の回転制御手段９４は、次に吸着（実装）する電子部品Ｐ２のための目標角度を目指して第２実装ヘッド３２の回転を開始させ（Ｓ３０８）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、第２実装ヘッド３２の回転開始からの経過時間Ｔｂ２のカウントを開始し（Ｓ３０９）、制御部９０のタイミング制御手段９７は、第２実装ヘッド３２が目標角度になるまでに要する回転所要時間Ｔｒ２を算出する（Ｓ３１０）。
【００７０】
この間、制御部９０のタイミング制御手段９７は、移動所要時間Ｔｘｙ１および回転所要時間Ｔｒ１と下降所要時間Ｔｚ１とを比較し続け、移動所要時間Ｔｘｙ１＜下降所要時間Ｔｚ１になり（Ｓ３１１でＹｅｓ）、かつ回転所要時間Ｔｒ１＜下降所要時間Ｔｚ１となったときには（Ｓ３１２でＹｅｓ）、下降指令信号を発する（Ｓ３１３）。
【００７１】
すると、制御部９０の昇降制御手段９５は第１実装ヘッド３２の下降を開始させ（Ｓ３１４）、制御部９０の移動制御手段９３はヘッドユニット３０の移動を終了させ（Ｓ３１５）、また制御部９０の回転制御手段９４は第１実装ヘッド３２の回転を終了させる（Ｓ３１６）。その後、第１実装ヘッド３２は下降位置に到達し、制御部９０の昇降制御手段９５は第１実装ヘッド３２の下降を終了させるとともに、電子部品Ｐ１を吸着（実装）させる（Ｓ３１７）。
【００７２】
次いで、制御部９０の昇降手段は、第１実装ヘッド３２を上昇させるとともに、制御部９０のタイミング制御手段９７は、電子部品Ｐ２を吸着（実装）可能な位置まで第２実装ヘッド３２が下降するのに要する下降所要時間Ｔｚ２を算出する（Ｓ３１８）。
【００７３】
そして、制御部９０の移動制御手段９３は、目標位置を目指してヘッドユニット３０の移動を開始させ（Ｓ３１９）、同時に、制御部９０の計測手段９６は、ヘッドユニット３０の移動開始からの経過時間Ｔａ２のカウントを開始し（Ｓ３２０）、制御部９０のタイミング制御手段９７は、ヘッドユニット３０が目標位置に到達するまでに要する移動所要時間Ｔｘｙ２を算出する（Ｓ３２２）。
【００７４】
制御部９０のタイミング制御手段９７は、移動所要時間Ｔｘｙ２および回転所要時間Ｔｒ２と下降所要時間Ｔｚ２とを比較し続け、移動所要時間Ｔｘｙ２＜下降所要時間Ｔｚ２になり（Ｓ３２３でＹｅｓ）、かつ回転所要時間Ｔｒ２＜下降所要時間Ｔｚ２となったときには（Ｓ３２４でＹｅｓ）、下降指令信号を発する（Ｓ３２５）。
【００７５】
すると、制御部９０の昇降制御手段９５は、第２実装ヘッド３２の下降を開始させ（Ｓ３２６）、制御部９０の移動制御手段９３はヘッドユニット３０の移動を終了させ（Ｓ３２７）、また制御部９０の回転制御手段９４は第２実装ヘッド３２の回転を終了させる（Ｓ３２８）。その後、第２実装ヘッド３２は下降位置に到達し、制御部９０の昇降制御手段９５は第２実装ヘッド３２の下降を終了させるとともに、電子部品Ｐ２を吸着（実装）させる（Ｓ３２９）。
【００７６】
実施形態の構成によれば、第２実装ヘッド３２の回転を第１実装ヘッド３２の吸着（実装）作業と並行して行うことができる。したがって、電子部品Ｐ１の吸着（実装）作業の終了後に、第２実装ヘッド３２の回転を開始する場合に比べて回転が終了する時間を早めることができ、すなわち第２実装ヘッド３２の下降をより早い段階で開始することが可能となるから、実装作業の効率をさらに高めることができる。
【００７７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７８】
（１）上記実施形態では、移動所要時間Ｔｘｙおよび回転所要時間Ｔｒを、合計移動時間および合計回転時間から、それぞれ経過時間Ｔａ，Ｔｂを差し引くことにより算出しているが、これに限らず、例えば現在の位置（現在の角度）から目標位置（目標角度）までの距離（回転量）と移動速度（回転速度）とに基づいて算出してもよい。
【００７９】
（２）上記実施形態では、実装ヘッド３２が下降位置に到達するまでに要する下降所要時間Ｔｚをその都度算出しているが、下降所要時間Ｔｚは、予め実装作業データ記憶装置に記憶されていてもよい。
【００８０】
（３）上記実施形態では、部品認識装置１４は、基台１０に１台のみ設けられているが、これに限らず、複数台を設けるようしてもよい。このとき、部品供給位置から実装位置に移動する際に、部品認識を行う部品認識装置を適宜選択し、ヘッドユニットの移動時間の短縮を図るようにしてもよい。
【００８１】
（４）上記実施形態では、部品認識装置１４は、基台１０に設けられているが、これに限らず、例えば部品認識装置をヘッドユニットに設けてもよい。そして、ヘッドユニットが基板の上方へ移動する間に部品認識装置がスライド移動して部品認識を行うようにすれば、部品認識装置が基台に設置されている場合のように、ヘッドユニットを部品認識装置の上方に移動させなくて済むから、さらに実装作業の効率化を図ることができる。
【００８２】
（５）上記実施形態では、電子部品Ｐを順番に１ずつ吸着しているが、例えば、複数の電子部品Ｐの部品供給位置が、実装ヘッド３２のピッチと同ピッチで配されるとともに、その複数の電子部品Ｐの吸着角度が等しい場合には、複数の実装ヘッド３２を同時に下降させ、複数の電子部品Ｐを同時に吸着するようにしてもよい。
【００８３】
（６）上記実施形態では、部品認識を終えた後に、実装角度に向けて実装ヘッド３２の回転を開始させているが、これに限らず、部品認識を行う前から、例えば部品吸着位置から実装ヘッドを上昇させるのとほぼ同時期に、実装ヘッドの回転を開始させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】参考例にかかる表面実装機の平面図
【図２】表面実装機の上部の正面図
【図３】ヘッドユニットの拡大正面図
【図４】ヘッドユニットの拡大側面図
【図５】回転装置の一部拡大断面図
【図６】表面実装機の電気的構成を示すブロック図
【図７】実装作業の流れを示すフローチャート
【図８】電子部品の吸着（実装）処理処理の流れを示すフローチャート
【図９】実装ヘッドの動作の様子を示す概念図
【図１０】実施形態にかかる電子部品の吸着（実装）処理処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００８５】
Ｂ…基板（装着部）
Ｐ…電子部品
Ｔｒ…回転所要時間
Ｔｘｙ…移動所要時間
Ｔｚ…下降所要時間
１…表面実装機（部品装着装置）
１１…部品供給部
１４…部品認識装置（部品認識手段）
３０…ヘッドユニット
３２…実装ヘッド（装着ヘッド）
９２…認識装置制御手段（部品認識手段）
９５…昇降制御手段（制御手段）
９７…タイミング制御手段（制御手段）
【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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