(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品保持部により部品供給部から部品を取り出し、前記部品を回路形成体に順次実装する部品実装方法であって、
同一仕様の回路形成体に連続実装するに際し、特定の隣接する部品間で生じた干渉傾向を把握し、前記傾向を解消する方向の実装位置の補正を以降の部品保持部による実装動作に反映させる部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などの部品を電子回路基板などの回路形成体に部品を実装する部品実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の部品実装装置につき、図面を参照して説明する。図１３において、従来の部品実装装置１は、実装すべき部品を部品実装装置１へ供給する部品供給部２と、部品供給部２から部品を取り出して回路形成体に実装する部品実装ヘッド３と、部品実装ヘッド３を所定位置に搬送するロボット４と、部品実装ヘッド３に保持された部品の保持状態を撮像して認識する撮像装置５と、部品実装装置１に回路形成体を供給して保持する回路形成体保持装置６と、部品実装装置１全体の動作を制御する制御装置７とを主な構成要素として備えている。
【０００３】
図１３において、部品供給部２には、多数の部品をテープ状にして巻き取ったリールを備えるパーツカセット１１がセットされているが、このパーツカセット１１の代わりにトレイなどにより部品を供給することもできる。部品実装ヘッド３には、部品保持部として、真空を利用して部品１２を吸着して保持するノズル１３が取り付けられている。この部品保持部は、チャックにより機械的に部品１２に係合して保持する方式などの他の方式のものもある。ノズル１３は、回転制御機構１４により図示のＺ軸を中心とした回転による角度補正（θ回転）が可能である。ロボット４は、Ｘ軸駆動部１６とＹ軸駆動部１７とにより、部品実装ヘッド３を平面状に搬送する。回路形成体保持装置６は、電子回路基板などの回路形成体を搬入して保持する。回路形成体には、前記の電子回路基板の他にも、昨今では部品の上に更に部品を実装するケースや、電子機器の筐体に直接部品を実装するケースなどがある。本明細書においては、回路形成体を、基板１８で示すものとする。図１３において、基板１８は回路形成体保持装置６に規正されて保持されている。撮像装置５は、ノズル１３に保持された部品１２の保持状態を下から撮像し、撮像された画像を視覚認識装置２０へ入力する。
【０００４】
以上の構成にかかる部品実装装置１の動作を説明する。まず、パーツカセット１１などにより部品供給部２に供給された部品１２の真上に移動した部品実装ヘッド３が、ノズル１３を下降させて部品１２に当接させ、真空によって部品１２を吸着して部品供給部２から取り出す。次に、部品実装ヘッド３は、部品１２が実装すべき所定の傾きとなるよう、回転制御機構１４によってノズル１３を回転させ、ロボット４に搬送されて撮像装置５に対向する位置に向けて移動する。撮像装置５は、部品実装ヘッド３が撮像装置５に対向する位置を所定速度で通過する間に、部品実装ヘッド３のノズル１３に吸着保持された部品１２を撮像し、撮像された画像を視覚認識装置２０に送る。視覚認識装置２０は、この画像を処理することにより、吸着された部品１２の保持状態を特定し、吸着の位置ずれ、および傾きのずれを測定して制御装置７へ入力する。基板１８へ向けて移動中の部品実装ヘッド３は、制御装置７からの指令に基づき、必要な移動量とノズル１３の傾きのずれを補正しつつ、基板１８の所定位置に部品１２を位置合わせして停止し、ノズル１３を下降させて吸着された部品１２を基板１８上に実装する。
【０００５】
図１４は、上述のような従来技術による部品実装方法のフローチャートを示している。図１４において、ステップ＃１０１（以下、「ステップ」を省略し、ステップ番号のみで表示する。）で部品１２を吸着した後、＃１０２においてノズル１３に吸着された部品１２の保持状態が撮像装置５によって撮像され、さらに視覚認識装置２０によって処理される。＃１０３で、前記認識の結果に基づいて、部品１２が実装可能な保持状態であるかどうかが判定され、実装不可能と判定されれば、＃１０６に進んでノズル１３は部品１２を所定の回収場所において放出する。＃１０３において、実装可能と判定された場合には、＃１０４において、＃１０２における認識結果に基づいて部品実装ヘッド３の移動量とノズル１３の傾きの補正量を計算し、この計算結果に基づいて部品実装ヘッド３が必要な補正を実行し、＃１０５で基板１８に部品１２が実装される。この間、部品実装に際して、ノズル１３が基板１８に既に実装された他の部品と干渉するか否かのチェックは行なわれていない。
【０００６】
最近では、電子機器の小型・軽量化により、部品のサイズが小型化し、基板１８上での部品の実装密度が極めて高くなっている。例えば、１ｍｍ×０．５ｍｍサイズの部品同士が隣接する場合の部品間の距離、すなわち隣接距離は、０．２ｍｍ程度まで狭くなっている。このため、部品実装装置１としては、部品１２を実装する際に、既に実装されている隣接部品との干渉を避ける必要があり、ノズル１３の先端は、吸着保持される部品１２よりやや大きい程度の細いものが使用されている。
【０００７】
隣接距離が更に小さく、例えば０．１ｍｍ程度になると、現状の部品実装装置１では、ノズル１３が、部品１２を所定の吸着状態からずれた状態で吸着したような場合、その部品１２を実装するためにノズル１３が基板１８に接近した際に、ノズル１３が既に実装されている部品と干渉する虞が高い。図１５、図１６は、その状況を示したもので、いずれも、部品１２を吸着しているノズル１３を下から見た図である。図１５（ａ）は、ノズル１３が部品１２を傾いた状態で吸着した様子を示している。撮像装置５による撮像と視覚認識装置２０による処理の結果に基づき、制御装置７の指令によってノズル１３がこの部品１２を所定位置に位置決めする際、図１５（ｂ）に示すように位置と角度の補正を加える。この結果、図に示すように、ノズル１３の一部が、既に実装済みの部品１２ａと干渉することとなる。次に、図１６（ａ）は、部品１２が一定方向にずれて吸着された状態を示している。この場合においても同様に、図１６（ｂ）に示すように、実装に際してずれた方向と反対方向にノズル１３が補正を加える結果、ノズル１３が既に実装された部品１２ａと干渉することとなる。
【０００８】
図１５、図１６は平面的に見た場合であるが、各部品には高さがあるため、この高さのばらつきや傾斜の要素を考慮すると、隣接距離が狭くなるほど前記の干渉の問題が深刻となる。ノズル１３と実装済み部品１２ａとが干渉した場合には、実装済みの部品１２ａにずれが生じたり、最悪の場合、部品１２ａを損傷させ、その部品１２ａが実装された基板１８は不良基板となって実装品質を低下させることとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、電子機器の更なる小型・軽量化により、回路形成体に実装される部品同士の隣接距離が一段と狭くなった場合においても、回路形成体への部品実装の際にノズルが実装済みの部品と干渉することなく、信頼性の高い部品実装を可能とし、実装品質に優れた回路形成体を供給する部品実装方法を提供すること目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の部品実装方法は、部品を取り出してから実装するまでの間に、新たな部品を保持した部品保持部が当該部品を実装する際に、既に基板上に実装されている他の部品に干渉するかどうかの判定を加えることによって上記の課題を解決するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００１１】
すなわち、本発明は、部品保持部により部品供給部から部品を取り出し、前記部品を回路形成体に順次実装する部品実装方法であって、同一仕様の回路形成体に連続実装するに際し、特定の隣接する部品間で生じた干渉傾向を把握し、前記傾向を解消する方向の実装位置の補正を以降の部品保持部による実装動作に反映させるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る部品実装方法について説明する。なお、本発明を説明する前に、その参考例をまず説明する。
【００１３】
〔参考例１〕
参考例１にかかる部品実装装置の外観は、図１３を参照して説明した従来技術によるものと基本的に同様である。すなわち、図１３において、部品実装装置１は、部品供給部２と、部品の取り出しから実装を行なう部品実装ヘッド３と、部品実装ヘッド３を搬送するロボット４と、部品の保持状態を撮像して認識する撮像装置５と、回路形成体を供給して保持する回路形成体保持装置６と、全体の動作を制御する制御装置７とを主な構成要素としている。部品実装ヘッド３は、部品供給部２に供給された部品１２をノズル１３により取り出し、実装角度に合わせてノズル１３を回転させつつ、撮像装置５に向けて移動する。撮像装置５は、部品実装ヘッド３のノズル１３に吸着保持された部品１２を撮像し、視覚認識装置２０がこの撮像された画像を処理して部品１２の保持状態を特定し、制御装置７へ入力する。部品実装ヘッド３は、制御装置７からの指令に基づき、位置と傾きのずれを補正しつつ基板１８の所定位置に部品１２を位置合わせし、部品１２を実装する。なお、撮像装置５による撮像は、部品実装ヘッド３の移動中に行うことであっても、撮像装置５の種類によっては、一旦対向する位置で部品実装ヘッド３が停止し、撮像することであってもよい。
【００１４】
図１は、部品実装方法のフローチャートを示している。この部品実装方法のフローは、図１において、ステップ＃４１（以下、「ステップ」を省略し、ステップ番号のみで表示する。）で部品１２を吸着した後、＃４２においてノズル１３に吸着された部品１２の保持状態が撮像装置５によって撮像され、視覚認識装置２０で撮像された画像が処理される。その結果により、＃４３で実装可能な保持状態であるかどうかが判定され、実装不可能と判定されれば、＃４７に進んでノズル１３は所定の回収場所に部品１２を放出する。ここで、実装不可能な状態とは、例えば部品１２が実装される基板１８に対向する向きに傾斜した保持状態（いわゆる、立ち吸着）にある場合や、異なる部品が吸着されている場合、あるいは、部品１２が撮像装置５の視野外に吸着されているなどの撮像装置５によっては認識できない保持状態にある場合などが含まれる。＃４３において、このような実装不可能な状態が検出されなかった場合には、従来技術においては、図１４に示すように、その後、保持状態の必要な補正を行なって、部品１２が実装されていた。すなわち、従来技術による部品実装方法においては、新たな部品１２を実装する際に、部品１２を吸着したノズル１３が既に実装済みの他の部品１２ａと干渉するか否かのチェックをすることなく実装が行なわれていた。
【００１５】
本参考例の部品実装方法では、＃４３で実装可能な保持状態にあると判断された場合は、次に＃４４において、このノズル１３に吸着された状態にある部品１２に実装に必要な位置と傾きの補正を加えて実装する際に、既に基板１８に実装済みの他の部品１２ａと干渉するか否かが判定される。この判定の際の判断基準としては、以下の各参考例で説明する各種方法が考えられ、用途に応じて選択可能である。＃４４において、実装の際にノズル１３と実装済みの他の部品１２ａとが干渉する可能性があると判定された場合には、その部品１２を実装することなく、＃４７に進んで所定回収場所でその部品を放出する。この際、部品を放出せず、ノズル１３に移動あるいは回転の補正を加えることにより、干渉を回避してその部品１２を実装することも考えられるが、この件に関しては後の参考例で改めて説明する。＃４４において、干渉しないと判定された場合には、＃４５に進んでノズル１３が部品１２を実装する場合の位置と傾きの補正量を演算し、部品実装ヘッド３がその補正を実行した上で、＃４６において、部品１２を基板１８に実装する。＃４６で実装を終えたノズル１３、もしくは＃４７で所定の回収場所で部品を放出したノズル１３は、新たな部品を取り出すべく、部品供給部２へと移動する。以上の一連のステップが繰り返される。
【００１６】
〔参考例２〕
参考例２の部品実装装置、及び部品実装方法につき、図面を参照して説明する。本参考例にかかる部品実装装置の外観と主要構成要素の動作は、図１３を参照して説明した参考例１にかかるものと同様である。
【００１７】
図２は、本参考例にかかる部品実装方法のフローチャートを示している。本参考例にかかる部品実装方法のステップは、図２において、＃５１で部品１２を吸着した後、＃５２において部品１２の保持状態が認識されて処理され、その結果に基づいて＃５３で実装可能かどうかが判断される。＃５３で実装不可能な保持状態にはないと判定された場合には＃５９に進み、所定の部品回収場所で部品１２を放出する。これまでのステップは参考例１、及び従来技術によるものと同じである。
【００１８】
本参考例における部品実装方法では、＃５３で実装可能な保持状態にあると判断された場合、次に、当該部品１２ａを実装しようとしたときに、ノズル１３がすでに実装済みの他の保品１２ａに干渉するか否かが判断される。まず＃５４で、ノズル１３に保持された部品１２の高さが、すでに実装済みの隣接する他の部品１２ａの高さよりも高いか否かが判断される。図３は、基板１８に実装される部品１２及びそれを保持するノズル１３と実装済みの他の部品１２ａとの関係を側面から見た図である。図において、実装される部品１２の高さがすでに実装済みの他の部品１２ａの高さと同じか、もしくはこれよりも高い場合には、たとえ図に示すような干渉領域αが平面的には存在していても、立体的には部品１２ａとノズル１３とが干渉することはない。したがって、このような場合には図２の＃５７に進んで部品実装ヘッド３の補正量を計算し、部品実装ヘッド３がその補正を実行した上で、＃５８で部品１２を基板１８に実装するものとする。なお、両部品１２，１２ａの高さ情報は、制御装置７（図１３参照）に予め入力された部品データから知ることができる。
【００１９】
＃５４で実装される部品１２の高さが、すでに実装済みの他の部品１２ａの高さよりも低い場合には、＃５５で部品１２とノズル１３との位置関係が計算され、実装の際のノズル１３と予め設定された干渉判定領域との関係が求められる。図４（ａ），図４（ｂ）は、ノズル１３に保持された部品１２を下から見た上体を示す。図４（ａ）において、ノズル１３が部品１２を図示のように傾いて保持しているものとする。従来技術においては、この状態で部品１２の傾き補正を加える際、ノズル１３が図４（ｂ）に示すような補正動作を行なうことから、ノズル１３が既に実装済みの他の部品１２ａと干渉することとなる。本参考例では、図４（ｂ）の破線で示すように、ノズル１３の干渉判定領域２１が設けられている。この干渉判定領域２１は、隣接する部品１２ａとの関係を考慮した上で、予め設定しておくことができる。図４（ｂ）においては、この干渉判定領域２１が実装済みの部品１２ａと接して設けられている状態を示しているが、安全を見込んで、あるいは必要に応じて干渉判定領域２１と実装済み部品１２ａとの間にわずかな間隙を設けることとしてもよい。なお、図４（ａ）において、ノズル１３と部品１２との相対的な位置と傾きとのずれは、予め知られたノズル１３の形状、及び予め設定されたノズル１３の基準位置に基づいており、このノズル１３の所定の形状及び所定の基準位置に対して、撮像装置５によって認識された部品１３の保持状態の認識結果が対比され、ずれ量が演算される。前記ノズル１３の基準位置は、ノズル１３が部品１２を保持する際の基準点として、例えば図４（ａ）のノズル１３の中心２５などに予めセットされるもので、制御装置７または視覚認識装置２０に予め入力されている。
【００２０】
図２に戻って、＃５５における計算に基づき、次に＃５６において、ノズル１３がすべてこの干渉判定領域２１内に納まっているかどうかが判定され、ノズル１３の外形の一部でも干渉判定領域２１の外に出ていれば、ノズル１３と実装済みの他の部品１２ａとが干渉するものと判定し、その部品１２を実装することなく＃５９に進んで所定回収場所でその部品１２を放出する。＃５６における判定の結果、ノズル１３の外形がすべて干渉判定領域２１の内側にあればノズル１３と実装済みの部品１２ａとが干渉しないと判定して、＃５７に進んで部品実装ヘッド３の補正量を計算し、部品実装ヘッド３がその補正を実行した上で、＃５８で部品１２を基板１８に実装する。＃５８で実装を終えたノズル１３、もしくは＃５９で所定の回収場所に部品を放出したノズル１３は、新たな部品を取り出すべく、部品供給部２へと移動し、以下、＃５１からの手順を繰り返す。
【００２１】
なお、干渉判定領域２１の設定に当たっては、既に実装済みの部品１２ａとの隣接距離を、周囲において隣接する他の部品との関係に応じ、方向毎に別々のものとして設定することができる。さらには、例えばある方向には隣接する部品がなく、その方向の隣接判定が不要である場合には、干渉判定領域２１は長方形状でなく、１方向に限界のない帯状のものとして判定を行なってもよい。また、図２に示す＃５４の両部品１２、１２ａ間の高さの比較をするステップを設けることは、実装する部品１２の方が高い場合にはノズル１３と実装済み部品１２ａとの位置関係の計算をするまでもなく実装可能と判定できる点で好ましいが、この＃５４の高さ比較のステップを設けず、全ての部品１２に対して＃５３から＃５５へ進めるものとしても良い。このように両部品１２，１２ａの高さを比較するステップを除くことができる点は、以下の各参考例及び本発明の実施形態についても同様である。
【００２２】
〔参考例３〕
次に、参考例３の部品実装装置、及び部品実装方法につき、図面を参照して説明する。本参考例にかかる部品実装装置の外観と主要構成要素の動作は、参考例１で説明したものと同様である。
【００２３】
図５は、本参考例にかかる部品実装方法のフローチャートを示している。本参考例にかかる部品実装方法のステップは、図５において、＃６１で部品１２を取り出した後、＃６２において部品１２の保持状態が認識して処理され、その結果に基づいて＃６３で実装可能かどうかが判断される。＃６３で実装不可能と判定された場合には、＃６９に進み、所定の部品回収場所で部品１２を放出する。これまでのステップは先の各参考例、及び従来技術によるものと同じである。
【００２４】
本参考例における部品実装方法では、＃６３で実装可能な保持状態にあると判断された場合、先の参考例１と同様にまず＃６４で、ノズル１３に保持された部品１２がすでに実装済みの他の部品１２ａよりも高いか否かが判断される。部品１２の高さがすでに実装済みの部品１２ａの高さと同じか、もしくはこれよりも高い場合には、＃６７に進んで部品実装ヘッド３の補正量を計算し、部品実装ヘッド３がその補正を実行した上で、＃６８で部品１２を基板１８に実装するものとする。＃６４で実装される部品１２がすでに実装済みの部品１２ａよりも高さが低い場合には、＃６５において、ノズル１３に吸着されている部品１２に対して＃６２における認識結果に基づいて必要な位置、傾きの補正が加えられた場合、ノズル１３が基板１８上でどのような位置を占めるかが計算される。図６（ａ）において、ノズル１３が部品１２を図示のように傾いて保持しているものとする。この状態で部品１２に必要な位置と傾きの補正を加え、部品１２を所定の位置に位置決めした場合に、部品１２とノズル１３とが基板１８上に占める位置付けを、図６（ｂ）に示すように算出する。
【００２５】
その結果に基づき、図５の＃６６において、所定位置に実装されたと想定される実装済みの部品１２ａと前記計算結果によるノズル１３の一部とが重複する関係にあるか否かが判定される。重複が確認されれば、両者１２a、１３は干渉すると判定され、その部品１２を実装することなく、＃６９に進んで所定の回収場所でその部品を放出する。前記重複関係の判断の結果、＃６６において両者１２a、１３の重複が確認されなければ、干渉しないと判定され、＃６７に進んで部品実装ヘッド３の位置と傾きの補正量が求められ、必要な補正を実行した後、＃６８で部品１２を基板１８に実装する。＃６８で実装を終えたノズル１３、もしくは＃６９で所定の回収場所で部品を放出したノズル１３は、新たな部品を取り出すべく部品供給部２へと移動し、以下、＃６１からの手順を繰り返す。先の第参考例２が、干渉判定領域２１を予め任意に設定するものであることに対し、本参考例においては、隣接する他の部品１２ａの所定実装位置を判定基準としている。
【００２６】
〔参考例４〕
次に、参考例４の部品実装装置、及び部品実装方法につき、図面を参照して説明する。本参考例にかかる部品実装装置の外観と、主要構成要素の動作は、参考例１で説明したものと同様である。
【００２７】
図７は、本参考例にかかる部品実装方法のフローチャートを示している。本参考例にかかる部品実装方法のステップは、図７において、＃７１で部品１２を吸着した後、＃７２において部品１２の保持状態が認識して処理され、その結果に基づいて＃７３で実装可能かどうかが判断される。＃７３で実装不可能と判定された場合には、＃７９に進み、所定の部品回収場所で部品１２を放出する。これまでのステップは先の各参考例、及び従来技術によるものと同じである。
【００２８】
本参考例における部品実装方法では、＃７３で実装可能な保持状態にあると判断された場合、まず＃７４で、ノズル１３に保持された部品１２がすでに実装済みの他の部品１２ａよりも高いか否かが判断される。部品１２の高さが実装済みの部品１２ａの高さと同じか、もしくはこれよりも高い場合には、＃７７に進んで部品実装ヘッド３の補正量を計算し、部品実装ヘッド３がその補正を実行した上で、＃７８で部品１２を基板１８に実装するものとする。＃７４で実装すべき部品１２がすでに実装済みの部品１２ａよりも高さが低い場合には、＃７５に進み、実装済みの部品１２ａとの実際の位置関係には関係なく、図８（ｂ）に示すように、保持された部品１２の外形を基にして、これよりも所定寸法だけ広げた領域、すなわち干渉判定領城２１ａを予め画像処理において設定する。この干渉領域２１ａは、部品１２の外形を基準にして設けるもので、部品１２の外形に対してどの方向にどれだけ広げた領域とするかは任意である。
【００２９】
次に、図７の＃７６において、予め知られたノズル１３の形状及び予め設定されたノズル１３の前記基準位置（例えば中心２５）と、＃７２における部品１２の保持状態認識結果との比較により、ノズル１３の外形が、前記のように吸着された部品１２の外形を基準に設定された干渉判定領域２１ａ内に納まっているか否かが判定され、納まっていないと判定されれば、その部品１２を実装することなく、＃７９に進んで所定回収場所でその部品を放出する。＃７６における判定結果、ノズル１３の外形が干渉判定領域２１ａ内に納まっていると判定されれば、＃７７に進んで部品実装ヘッド３の補正量を計算し、部品実装ヘッド３は補正を実行した上、＃７８で部品１２を基板１８に実装する。＃７８で実装を終えたノズル１３、もしくは＃７９で所定の回収場所で部品を放出したノズル１３は、新たな部品を取り出すべく部品供給部２へと移動し、以下、＃７１からの手順を繰り返す。
【００３０】
なお、干渉判定領域２１ａの部品１２の外形を基礎として広げる幅は、隣接する部品の配置状況に応じて各方向毎に別々に設定しても良い。さらに、１方向の隣接判定が不要ならば、干渉判定領域２１ａの形状は長方形ではなく、１方向に限界のない帯状のものとしてもよい。また、特定の１方向のみ隣接判定が必要ならば、例えば図８（ｃ）の破線２１ｂに示すように、判定する方向を前記特定の１方向のみに限定してもよい。
【００３１】
なお、これまでの各参考例の説明においては、部品保持部であるノズル１３と部品１２との吸着状態、すなわち両者間の相対的な位置及び傾きのずれを、予め知られたノズル１３の形状及び予め設定されたノズル１３の部品保持の基準位置（例えばノズル１３の中心）と、撮像装置５で得られる部品１２の認識の結果とを比較して判断するものとしていた。この予め知られたノズル１３の形状及び予め設定されたノズル１３の保持基準点の代わりに、ノズル１３の外形を撮像装置５で直接認識してノズル１３の外形を正確に特定し、これを前記吸着状態の判断に用いることとしてもよい。これにより、ノズル１３と実装済みの部品１２ａとが干渉するか否かの判定精度を高めることができる。
【００３２】
また、これまでの各参考例における説明では、ノズル１３が実装済みの部品１２ａと干渉するか否かの判定を視覚認識装置２０で行なうものとしているが、この判定を制御装置７で行うものとしても良い。また、上記各参考例における説明では、部品実装ヘッド３をロボット４によって平面状に搬送するロボット方式の部品実装装置としているが、これを、複数の部品実装ヘッドが円周状に配置され、各部品実装ヘッドが前記円周を間欠回転運動することにより、順次連続的に部品の実装を行なうロータリー方式の部品実装装置とすることであってもよい。
【００３３】
〔参考例５〕
次に、参考例５の部品実装装置、及び部品実装方法につき、図面を参照して説明する。本参考例にかかる部品実装装置では、基板１８を認識する回路形成体認識装置が更に設けられ、基板１８に実装済みの部品１２ａの実装状態を認識して、この認識結果をノズル１３と実装済み部品１２ａとが干渉するか否かの判定に利用する。図９（ａ）に示すように、これまでの各参考例では、部品１２の保持状態に応じて位置と傾きの補正を行なった後のノズル１３の外形が、実装済みの部品１２ａの所定の実装位置を基にした干渉判定領域２２内に納まっていれば、干渉しないと判定された。しかしながら、実装済みの部品１２ａが、何らかの要因によって、図９（ｂ）に示すように、実際には所定の実装状態から傾斜して実装されているような場合が考えられる。このような場合には、たとえノズル１３が前記のような干渉判定領域２２内に納まっていても、図示するように実装済みの部品１２ａと干渉する可能性がある。また、逆に図９（ｃ）に示すように、例えば実装済み部品１２ａが前記とは反対方向に傾斜している場合などにおいて、ノズル１３が干渉判定領域２２外にはみ出ている場合であっても、干渉を起こすことなく実装が可能となる。
【００３４】
したがって、本参考例においては、ノズル１３と実装済み部品１２ａとが干渉するか否かの判定において、実装済み部品１２ａの位置を、所定位置ではなく、実際の実装された状態として認識し、その認識の結果を加えてノズル１３と干渉するか否かの判定を行なう。図１０は、本参考例にかかる部品実装装置３０を示している。部品実装装置３０は、基板１８に実装済みの部品１２ａを認識するため、回路形成体認識装置３１を部品実装ヘッド３のノズル１３と隣接する位置に設けている。部品実装装置３０の他の構成要素は、図１３に示す部品実装装置１と同様である。ここで、回路形成体認識装置３１は、部品実装ヘッド３が部品実装のため基板１８に対向する位置に移動した際、好ましくは部品実装が完了後に、次の部品１２を実装する位置に隣接して実装済みの他の部品１２ａの実装状態を撮像する。撮像された画像は、視覚認識装置２０、もしくは制御装置７に入力され、干渉判定領域の設定に利用される。
【００３５】
例えば図９（ｄ）に示すように、傾斜して実装された部品１２ａに対しては、図示のような変形した干渉判定領域２２ａを設けることができる。このような変形した干渉判定領域２２ａを設けることにより、何らかの要因で所定通りの実装がされていなかった部品１２ａがノズル１３と干渉することを回避でき、更に、本来干渉せずに実装可能であったにも拘わらず、実装されない部品１２を実装可能として救済することもできる。なお、回路形成体認識装置３１の取り付けは、部品実装ヘッド３ではなく、他の部位に設けるものとし、部品実装ヘッド３が基板１８の対向位置から離れたときに、基板１８に対向して基板１８を撮像することであってもよい。
【００３６】
〔参考例６〕
次に、本参考例の部品実装装置、及び部品実装方法につき、図面を参照して説明する。本参考例では、これまでの各参考例において、ノズル１３が実装済みの部品１２ａに干渉するとして実装されなかった部品１２を、ノズル１３に位置、角度のいずれか１つもしくは双方の補正を加えることによって前記干渉を回避し、部品の有効活用を図るものである。図１１（ａ）は、図４（ｂ）と同一図面であり、すなわち、先の参考例２においては、予め設定された干渉判定領域２１からノズル１３が斜線部分ではみ出ることから、当該部品１２は、図２の＃５９に示すように実装されずに回収に回されるものとしていた。本参考例においては、図１１（ｂ）に示すように、ノズル１３を図の矢印２７方向に回転補正し、ノズル１３が干渉判定領域２１内に収まるようにして部品１２を実装可能とするものである。これにより、ノズル１３は実装済み部品１２ａと干渉することなく、部品１２の実装効率を高めることができる。なお、図ではノズル１３を回転補正するものとしているが、これをノズル１３が実装済み部品１２ａから離れる方向へ移動補正するものとしても、あるいはこれらを組み合わせた補正をするものとしても良い。
【００３７】
但し、このようにノズル１３に補正を加えた場合には、図１１（ｂ）に示す例では、部品１２が本来実装されるべき図の１点鎖線で示す所定位置１２ｂに対して傾斜した位置に実装されることとなる。このため、更に次の部品がこの部品１２に隣接して実装されようとした場合に、この実装された部品１２と次に実装動作に入ろうとするノズル１３とが干渉する可能性が高まることがあり得る。これに対しては、図１１（ｂ）に示すように傾斜して実装された部品１２に隣接して次に実装される部品の干渉判定領域２１を設定する際に、その領域を前記の傾斜に応じて通常よりも狭く設定することで解決可能である。ノズル１３の回転補正によっても、ノズル１３が干渉判定領域２１に収まり切らない場合には、当該部品は回収に回される。図１２は、本参考例にかかる部品実装方法のフローチャートを示す。図の＃５１から＃５９は、図２に示すフローチャートと同様である。＃５６でノズル１３が干渉判定領域内にないと判定された場合には、＃８１のノズル１３の移動及び／又は回転の補正で干渉判定領域に収まるかが判定され、収まれば＃５７でその回転量も含めた傾き補正量が加えられて＃５８で実装され、収まらなければ＃５９へ進んで部品回収がされる。
【００３８】
上述は、本参考例にかかるノズル１３の補正による干渉回避策を参考例２に適用する場合を例にして説明しているが、他の各参考例に対しても、干渉判定領域２１の考え方が相違するのみで、基本的には同様に適用可能である。特に参考例５へ本参考例の干渉回避策を適用する場合には、実装済みの部品１２ａの実装状態を実際に認識した上で干渉の可能性を判定することから、部品１２が傾斜して実装されることとなっても、次に実装される部品の実装動作において全く問題を生ずることはなく、好ましい適用の形態となる。
【００３９】
〔参考例７〕
次に、参考例７の部品実装方法につき、説明する。図３を参照して説明したように、基板１８上にすでに実装済みの部品１２ａの高さよりも、隣接して新たに実装される部品１２の高さの方が高い場合には、この実装済みの部品１２ａに新たに実装動作に入るノズル１３が干渉する虞はない。したがって、実装する部品を、高さが低い順に順次実装していくものとすれば、その一連の部品実装動作の間において、ノズル１３と実装済み部品１２aとの干渉を防ぐことができる。本参考例では、部品実装を高さが低い部品から順番に高い部品へと順次実装を行うことにより、これまでの各参考例で述べたような干渉判定領域を設けたり、或いは実装済みの部品の認識をしたりする煩雑さを回避するものである。但し、この部品の順番を設定するのは、実装される部品が密集しており、前記の干渉が生ずる可能性がある部品群のブロック単位で行うものとすれば良く、部品１２の位置及び／又は角度の補正のためにノズル１３がどのように傾斜しても干渉しない離れた位置にある他のブロックの部品群に対しては、前記他のブロックの中で別途実装の順番を定めるものとすればよい。なお、各部品の高さ情報は、制御装置７（図１３参照）に予め入力された部品データから知ることができる。
【００４０】
〔参考例８〕
次に、参考例８につき、説明する。本参考例は、これまでの参考例で説明したノズル１８と実装済み部品１２ａとが干渉する否かを判定する手順を含んだ部品実装を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。本実参考例にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
実装する部品を供給する部品供給部と、
前記部品供給部から部品を取り出して回路形成体に実装する部品保持部と、
前記回路形成体に部品を順次実装する動作を制御する制御部とを備えた部品実装装置において、
前記制御部に、
前記回路形成体上に既に実装済みの部品と当該部品の実装動作を行う前記部品保持部とが干渉するか否かを判定する手順と、
干渉すると判定した場合には前記部品保持部が保持した部品を実装しないように制御する手順と、
干渉しないと判定した場合には前記部品保持部が保持した部品を前記回路形成体に実装するように制御する手順と、を実行させるためのプログラムが記録されている。
【００４１】
他の参考例の記録媒体は、
部品保持部により部品供給部から部品を取り出す手順と、
前記取り出された部品の部品保持部における保持状態を認識する手順と、
前記認識の結果に基づき、その部品が正常に実装できる状態にあるか否かの判定をする手順と、
前記正常に実装できる状態にあるか否かの判定の結果、正常に実装できる状態にないと判定された場合には、その部品を実装せず、所定の回収場所でその部品を放出する手順と、
前記正常に実装できる状態にあるか否かの判定の結果、正常に実装できる状態であると判定された場合には、その実装される部品の高さが実装済みの隣接する他の部品の高さよりも高いか否かの判定をする手順と、
前記高いか否かの判定の結果、実装される部品の高さの方が低いと判定された場合には、その部品を実装する際にその部品を保持する部品保持部が、既に基板に実装済みの他の部品と干渉するか否かの判定をする手順と、
前記他の部品と干渉するか否か判定の結果、部品保持部が他の部品と干渉すると判定された場合には、部品保持部に保持された部品を実装せず、所定の回収場所でその部品を放出する手順と、
前記他の部品と干渉するか否か判定の結果、干渉しないと判定された場合、及び前記部品の高さが実装済みの隣接する他の部品の高さよりも高いか否かの判定の結果、高いと判定された場合には、部品保持部と部品との位置、傾きのずれの必要な補正量を計算して、その補正を加える手順と、
前記部品を基板に実装する手順と、を含んでいる。各手順の詳細は、これまでの参考例で説明した内容と同様である。
【００４２】
なお、上述の手順では、前記部品保持部が、前記すでに基板に実装済みの他の部品と干渉するか否かの判定をする手順において、干渉すると判定された場合には、部品保持部に保持された部品を実装せず、所定の回収場所でその部品を放出するものとしている。この手順に代えて、前記の干渉すると判定された場合には、ノズルに前記干渉を回避するための移動及び／又は回転の補正を加える手順を加え、部品保持状態に応じて必要な位置、傾きのずれをも折り込んで実装動作の手順を実行するものとしても良い。この場合には、上述の第参考例６に説明した内容を実行する場合の記録媒体となる。
【００４３】
〔本発明の部品実装方法〕
本発明にかかる部品実装方法につき、説明する。この部品実装方法では、部品実装装置が所定量の基板１８を連続生産する間に、各基板１８における実装済みの特定部品１２ａとノズル１３とが干渉する傾向を把握し、この把握した情報を基にそれ以降の実装動作において干渉回避の対応を図り、前記干渉を防ごうとするものである。すなわち、部品実装装置において、ある基板１８を連続して生産する場合に、予め設定した数量を生産した段階で、特定の実施済み部品１２ａとノズル１３との間で生じた干渉の数、干渉の程度、干渉の発生位置を記憶しておき、例えばそれらの平均を取るなどにより干渉の傾向を把握する。そしてその傾向を解消する方向の修正を、以降のノズル１３による部品１２の取り出し動作に反映させ、部品保持状態に予め対策を折り込むことにより、前記干渉を防ぐ。
【００４４】
この場合、前記修正の対応として、実装済み部品１２ａ側の位置、角度に修正を加えるか、次に実装する部品１２側の位置、角度に修正を加えるかが考えられるが、いずれか一方（例えば、実装済み部品側）に修正を加え、次の所定量の生産で更に傾向を把握して、前記修正をしたことに起因して別方向に干渉が現れるようであれば、次の所定量の生産においては前記のいずれか他方（例えば、次に実装する部品側）での修正に切り換えることにより、対応が可能である。代替として、予め実装済み部品１２ａ側と実装する部品１２側との双方に約半分ずつの修正を加えるなどの対策も可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明にかかる部品実装方法によれば、回路形成体に実装される部品同士の間隔が狭い場合においても、既に実装済みの部品に障害を与えることがない、安定した部品実装を実現する部品実装方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例の部品実装方法を示すフローチャートである。
【図２】  参考例の部品実装方法を示すフローチャートである。
【図３】  回路形成体に実装される部品相互間の高さの関係を示す側面図である。
【図４】  図２に示す部品実装方法における干渉判定の説明図である。
【図５】  参考例の部品実装方法を示すフローチャートである。
【図６】  図５に示す部品実装方法における干渉判定の説明図である。
【図７】  参考例の部品実装方法を示すフローチャートである。
【図８】  図７に示す部品実装方法における干渉判定の説明図である。
【図９】  参考例の部品実装方法における干渉判定の説明図である。
【図１０】  参考例の部品実装装置の外観斜視図である。
【図１１】  参考例の部品実装方法における干渉判定の説明図である。
【図１２】  図１１に示す部品実装方法を示すフローチャートである。
【図１３】  従来技術による部品実装装置の外観斜視図である。
【図１４】  従来技術による部品実装方法を示すフローチャートである。
【図１５】  従来技術による干渉状態を示す説明図である。
【図１６】  従来技術による他の干渉状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１．部品実装装置、  ２．部品供給部、  ３．部品実装ヘッド、  ４．ロボット、  ５．撮像装置、  ６．回路形成体保持装置、  ７．制御装置、  １２、１２ａ．部品、  １３．ノズル、  １４．回転制御装置、  １８．基板、  ２０．視覚認識装置、  ２１．干渉判定領域、  ２２干渉判定領域、  ３０．部品実装装置、  ３１．回路形成体認識装置。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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