(57)【要約】【課題】立ち吸着などの異常な姿勢で部品保持部に保持された部品が搬送時に部品保持部から脱落することを回避する部品実装方法、並びに部品実装装置を提供する。【解決手段】検出装置にて部品が立ち吸着などの実装できない状態で部品保持部に保持されていることが検出された場合、搬送装置を制御して部品保持部の移動速度を通常の実装動作時の移動速度に対して相対的に減速して当該部品を部品回収装置まで搬送し、回収する。移動速度の減速は、ロータリ式の部品実装装置ではインデックスの回転速度を減速することにより、ＸＹ軸式の部品実装装置ではＸＹロボットのＸ軸、Ｙ軸の駆動速度を減速することにより行う。【選択図】図３
2007194674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は当該部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法において、
前記部品の保持状態の検出結果、当該部品が立ち吸着を含む正常に実装ができる状態にないと判定された場合には、当該部品保持部が前記所定の部品回収位置に移動して当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部の移動速度を低下させることを特徴とする部品実装方法。
【請求項２】
前記部品の保持状態の検出するに際し、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常に実装ができる状態にないと判定することを特徴とする請求項１に記載の部品実装方法。
【請求項３】
前記予め定められた許容位置ずれ量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に変更することを特徴とする請求項２に記載の部品実装方法。
【請求項４】
前記部品保持部が円周状に複数配備され、当該複数の部品保持部が前記円周を間欠回転運動しながら順次部品の取り出しから実装を繰り返し行なうことを特徴とする、請求項１または請求項３のいずれかに一に記載の部品実装方法。
【請求項５】
前記部品保持部をＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより、部品の取り出しから実装を行うことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一に記載の部品実装方法。
【請求項６】
部品供給部に部品を順次供給する部品供給装置と、
前記部品が実装される回路形成体を、所定位置に規正して保持する回路形成体保持装置と、
前記部品供給部から部品を取り出して保持し、前記規正して保持された回路形成体の所定位置に当該部品を実装する部品実装ヘッドと、
前記部品実装ヘッドが部品を取り出した後、当該部品を前記回路形成体に実装する前に、当該部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持状態を検出する検出装置と、
前記検出装置により、前記部品が正常に実装できる保持状態にないと判定された場合に、当該部品を回収する部品回収装置と、
前記部品実装ヘッドを、少なくとも前記部品を取り出す位置、前記保持状態を検出する位置、前記部品を回路形成体に実装する位置、前記部品を回収する位置へと搬送する搬送手段と、
前記部品供給装置、前記回路形成体保持装置、前記部品実装ヘッド、前記検出装置、前記搬送手段の各動作を制御する制御装置とを備えた部品実装装置において、
前記部品の保持状態の検出結果、当該部品が立ち吸着を含む正常に実装ができる状態にないと判定された場合、前記制御装置は、当該部品保持部が前記部品回収装置に当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部を装着した部品実装ヘッドの移動速度が通常の実装動作時の移動速度に対して相対的に低下するよう前記搬送手段を制御することを特徴とする部品実装装置。
【請求項７】
前記部品の保持状態の検出するに際し、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常に実装ができる状態にないと判定されることを特徴とする請求項６に記載の部品実装装置。
【請求項８】
前記予め定められた許容位置ずれ量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に変更されることを特徴とする請求項７に記載の部品実装装置。
【請求項９】
前記搬送手段が、複数の部品実装ヘッドを円周状に配備して間欠回転運動をしながら前記部品実装ヘッドを搬送するインデックスであることを特徴とする、請求項６から請求項８のいずれか一に記載の部品実装装置。
【請求項１０】
前記搬送手段が、前記部品実装ヘッドをＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより、部品の取り出しから実装を行うＸＹ軸駆動手段であることを特徴とする、請求項６から請求項８のいずれか一に記載の部品実装装置。
【請求項１１】
コンピュータに、
部品保持部が部品供給部から部品を取り出す手順と、
前記部品保持部に保持された部品が実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、
前記検出の結果、当該部品が正常に実装できる保持姿勢にあると判定された場合には、前記部品保持部と前記部品の吸着位置との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置まで搬送して前記部品を実装する手順と、
前記検出の結果、当該部品が立ち吸着を含む正常に実装できる保持姿勢にないと判定された場合には、当該部品を回路形成体上に実装せず、部品回収装置に至るまでの間、移動速度を低減して当該部品を搬送し、回収する手順と、
前記部品回収装置で部品を放出する動作をした部品保持部が、次に実装すべき部品を取り出す動作をする前に、前記部品保持部に保持された部品が実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と同じ手順で当該部品保持部に付着物がないか否かを検出する手順と、
前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、
前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、
前記付着物が検出された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部で次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、を実行させる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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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実装する部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による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実装する部品実装装置においては、部品集合体を装着した部品供給装置を部品供給部に複数搭載しておき、予め定められた順序で部品を部品保持部であるノズルで吸着して取り出し、前記部品の部品保持部における保持姿勢が正常に実装できる姿勢にあるかを検出し、前記検出の結果、正常に実装できる姿勢にあることが確認されれば、部品を吸着しているノズルと当該部品の吸着位置とのずれ量を検出し、これに基づく位置補正を行なって回路形成体上の予め定められた位置に実装するように構成されている。部品が正常に実装できない姿勢である場合や、部品の吸着位置を正常に検出できない場合などには、ノズルは回路形成体にその部品を実装する動作を行なうことなく、予め定められた位置にその部品を吸着解除して放出する動作を行う。
【０００３】
ここで、前記「回路形成体」とは、電子部品が実装されることとなる被実装体を意味し、一般には電子回路基板であることが多いが、最近では部品の上に更に別の部品を実装するケースもあり、本明細書ではこれらを含めて回路形成体と総称するものとする。但し、以下の説明においては、理解を容易にするため、その代表例である「基板」を用いて行なうものとする。
【０００４】
近年の電子機器などの小型・軽量化傾向に対処して、部品の小型化や、部品を密集して実装すること等の市場要請に応じる必要があり、基板上への部品の実装間隔がより一層狭くなる傾向にある。このため、先に基板上に実装された部品と隣接する位置に次の部品を実装するに際しては、先の部品に障害を与えることがないよう、ノズルに吸着された状態での部品の保持姿勢には厳しい管理が必要となり、そして部品保持部となるノズルの先端面積はより小さくなる傾向にある。
【０００５】
以下に、従来技術による部品実装装置の構成を、図５から図７を参照して説明する。図５は、部品実装装置の全体概略構成を示している。図において、部品実装装置には、本体部１、部品供給部２が含まれている。本体部１内においては、部品供給部２から供給される部品を取り出し、本体部１の側面から供給される基板上に前記部品を実装する一連の実装動作が行なわれる。
【０００６】
図６は、部品供給部２へ部品を供給するためのパーツカセット方式による部品供給装置の概要を示す。図６（ａ）において、部品３は、テープ４に一定間隔５で収納されており、このテープ４は、リール６に収納されている。図６（ｂ）において、前記リール６は、パーツカセット７に装着され、パーツカセット７は、レバー部８が動作するたびに一定間隔５で、且つ部品吸着窓９に部品３が位置するように、テープ４を順次送り出す動作を行う。パーツカセット７は、通常、図１に示すように部品供給部２に複数装着され、モータの駆動により図示のＸ軸に沿って移動し、実装すべき部品３が収納されたパーツカセット７が、所定の取り出し位置に位置合わせされるよう構成されている。なお、ここでは部品供給装置として、その代表例であるパーツカセット方式によるものを表示しているが、その他に、エアを使用して部品を順次供給するバルクフィーダや、部品を平面的に配置したトレイなどを使用して供給する方式もある。
【０００７】
図７は、図１に示す本体部１内部における、部品の取り出し、及び基板上への実装に至る一連の実装動作の概要を示している。図７に示すＹ軸後方側には、上述の部品供給部２が示され、パーツカセット７に装着されたリール６からレバー部８の動作により部品３が部品吸着窓９へ順次供給される。図示のＹ軸の手前側には、本体部１に収められた構成要素１０が示されており、インデックス１１は、部品の吸着、及び基板への部品の実装を行う部品実装ヘッド１２を円周状に複数配備し、モータ駆動によって矢印１３に示す方向に間欠回転運動を行なって部品実装ヘッド１２を各動作位置に順次移動させる。各部品実装ヘッド１２に装備されたノズル１４は、部品の吸着、実装ができるようモータ駆動により図示のＺ軸に沿った上下動、及び、Ｚ軸に平行な軸を中心とした回転運動がそれぞれ可能とされ、負圧、正圧を供給する配管がつながれている。基板２１は、本体部１に回路形成体供給部から搬入され、モータ駆動により図示のＸ軸、Ｙ軸の両軸に沿って移動可能な、図示しない回路形成体保持装置に規正して保持される。
【０００８】
同じく図７において、ノズル１４は、まず部品取り出し位置１５で、パーツカセット７の部品吸着窓９から、負圧を利用して部品３を吸着して取り出す。インデックス１１の矢印１３方向の回転により、ノズル１４は、次の部品保持姿勢判定位置１６に移動し、ここで部品保持姿勢判定装置１７を用いて、部品３が実装できる状態にあるか否かが判定される。次のインデックス１１の回転により、ノズル１４は、部品保持位置検出位置１８に移動し、部品保持位置検出装置１９で部品３の吸着位置が検出され、更に次の部品実装位置２０に移動し、予め設定された実装位置のデータ（ＮＣプログラム）に沿ってＸ軸、Ｙ軸の両軸方向に駆動される回路形成体保持装置に規正して保持された基板２１上の予め設定された場所に、ノズル１４が部品３を実装する。先の部品保持姿勢判定装置１７により、部品３の保持姿勢が正常に実装できる状態にないと判定された場合には、次の部品回収位置２２で、ノズル１４は吸着を解除して部品３を部品回収装置２３に放出する。インデックス１１に複数配備された各部品実装ヘッド１２のノズル１４は、インデックス１１の間欠回転運動に同期して、上記部品の吸着・実装・必要な放出動作をそれぞれ同時進行させる。図示の２５及び２６は、それぞれ部品保持姿勢判定コントローラ、及び部品保持姿勢認識コントローラである。なお、本図では、部品保持位置検出位置１８以降の各部品３、及び基板２１を、分り易くするため拡大して描いており、部品取り出し位置１５および部品保持姿勢判定位置１６においても、図面には現れていないが、ノズル１４の先端にはそれぞれ部品３が保持されている。
【０００９】
次に、図８を参照して、部品の保持姿勢判定方法の概念を説明する。ノズル１４に吸着された部品３は、例えばラインセンサなどの部品保持姿勢判定装置１７により、投光側２８から受光側２９に向けて発光される光によってその保持姿勢が判定される。受光側２９の高さ基準面に対して計測した高さが、予め定められた高さ（ｈ１）＝（ノズル１４の高さｈ２＋部品３高さ）に対して、予め設定された許容値Δｈの範囲内、すなわち、
（ｈ１−Δｈ）＜ｈ１＜（ｈ１＋Δｈ）
を満たしていれば、ノズル１４は所定の部品３を吸着していると共に、実装できる保持姿勢であると判定する。
【００１０】
計測した結果が、予め設定されたノズル１４の高さｈ２と同一であった場合には、ノズル１４は部品３を吸着していないと判定する。また、計測した結果：ｈ３が、
ｈ３＜（ｈ１−Δｈ）
の場合には、正常に備品を実装できない保持姿勢(以下、「立ち吸着」と呼ぶ)にあると判定する。立ち吸着と判定した場合には、図７の部品実装位置２０ではその部品３を実装せず、部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出する。また、所定の部品３ではない部品（従って高さの異なる部品）がノズル１４に吸着された場合においても同様に検出され、当該部品も部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出される。
【００１１】
図９は、ノズル１４と部品３の吸着位置とのずれ量を求める概念を示している。部品３の吸着位置は、部品の形状、重心位置などによって異なり、各部品毎に予め定められるものであるが、ここでは説明容易化のため、吸着位置は部品の中心３１にあるものとし、又、ノズル１４は、その中心３２がずれ量検出の基準位置であるものとする。部品保持位置検出位置１８の部品保持位置検出装置１９は、ノズル１４が部品３を保持した状態を下方から捉え、部品３の中心３１を検出する。これに対し、予め定められたノズル１４の中心３２とのＸ軸方向でのずれ量Δｘ、及びＹ軸方向でのずれ量Δｙを検出し、全体のずれ量Δａを算出する。
【００１２】
次に、図１０を参照して、従来技術による部品実装装置での生産動作を説明する。ステップ＃９０１（以下、「ステップ」を省略してステップ番号のみで記す。）での生産開始に伴い、＃９０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃９０３で部品３を吸着して取り出す。＃９０４で、部品保持姿勢判定位置１６の部品保持姿勢判定装置１７により部品３の保持姿勢を検出し、そして部品保持姿勢判定コントローラ２５でその検出結果に基づいて判定を行なう。部品３の保持姿勢が正常に実装できる範囲内であると判定された場合には、＃９０５の部品保持位置検出位置１８で部品保持位置検出装置１９、及び部品保持姿勢認識コントローラ２６により、吸着すべき部品３の中心３１の検出を行うと共に、部品３の中心３１とノズル１４の中心３２とのずれ量の検出を行う。＃９０６で前記検出が正常に行なわれれば、このずれ量に基づいて位置補正を行い、＃９０７で部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをおこない、＃９０８で実装動作を行う。次に＃９０９では、これが最終実装点、すなわち実装すべき全ての部品３が基板２１上に実装されているか否かを判定する。最終実装点であると判定されれば、続いて＃９１０において、この基板２１が最終の基板であるか否かを判定し、そして最終の基板であると判定されれば、＃９１１でこの基板を搬出し、生産動作を終了する。
【００１３】
＃９０４における部品保持姿勢判定で、部品未吸着と判定された場合には、実装動作を行なうことなく、改めて＃９０３の部品吸着動作を行う。＃９０４の部品保持姿勢判定で、立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃９１２における部品回収位置２２で部品回収装置２３に部品３を放出した上、改めて＃９０３の部品吸着動作を行う。
【００１４】
＃９０９での最終実装点であるかの判定において、最終実装点ではないと判定された場合には、＃９０３に戻って次の実装点のための部品吸着動作を行う。
【００１５】
更に、＃９１０での最終基板であるかの判定において、最終基板ではないと判定された場合には、必要な全ての部品の実装が終了した基板２１を搬出すると共に、＃９０２に戻って新たな基板を搬入する搬送動作を行い、以下、上述と同様の実装動作を繰り返す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、このような従来技術による部品の実装動作の場合、部品を吸着する前のノズル先端に付着物が無いことの確認や、実装できる状態にないと判定された部品を確実に放出できていることの確認が、部品の小型化や実装の密集化に伴うノズルの部品吸着面の面積縮小などの影響を受け、極めて難しくなっている。特に、この確認のために専用のセンサ等の検出装置を新たに追加することは、スペース、コスト等の問題から困難を伴う。
【００１７】
万一、部品が放出されていないノズルで新たな部品を取り出す動作を行った場合には、部品吸着のために接近するノズルと吸着すべき部品との間に放出されずに残ったままの部品が干渉して両部品に障害を及ぼすことになる。また、極端な場合にはノズル自身が損傷を受けることもあり得る。さらには、部品の一部などの僅かな付着物がノズル先端に残っていた場合においては、負圧による吸着力が十分に働かず、部品を正しい姿勢で吸着できずに、次の実装時において支障をきたすことがあり得る。
【００１８】
更に、部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出すべき部品が放出されずに不安定な状態のままでノズルに付着している場合、あるいは部品取り出し時に部品が異常な姿勢で取り出されたままノズルと共に移動する場合などにおいて、その部品が基板上などに誤って落下するようなことになると、他の部品を傷つけたり、あるいは他のノズルによる部品実装動作に障害を与えたりすることにもなりかねない。
【００１９】
なお、上述の記載は、エアの正圧、負圧を利用して部品の吸着、保持を行なうノズル形式での部品実装方式に関して説明しているが、他にもチャックなどの機械的手段を用いて部品の取り出し、実装を行なう方式もあり、これらに関しても問題部品を部品回収位置２２で把持状態を解放し放出する際にその放出が正常に行なわれず、部品もしくは部品の一部が付着物として残るような場合には、同様な問題を生ずる。
【００２０】
従って、本発明は、上記のような問題を解消し、部品供給装置から取り出した部品を保持状態の不良などの原因により放出しなければならない場合において、その部品の放出がされているかどうかの確認を、確実に実施することができる部品実装方法、並びに当該部品実装方法を実施する部品実装装置を提供すると共に、部品を所定の部品回収装置に確実に放出することを可能とする部品実装方法、並びに部品実装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明にかかる部品実装方法、並びに部品実装装置では、部品を放出した後の部品保持部が次の部品を取り出す前に、当該部品保持部に付着物がないことの検出を、好ましくは部品実装装置が既に備えている検出装置を用いて行なうことにより、前記問題を解消しようとするものであり、具体的には以下の内容を含む。
【００２２】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は当該部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、前記部品の保持状態の検出結果、正常に実装ができる状態にないと判定されて部品を放出した後の部品保持部が、次に新たな部品を取り出す前に、当該部品保持部に付着物がないか否かを検出するステップを含むことを特徴とする部品実装方法に関する。部品の放出を行なった部品保持部に関しては、付着物がないことを確認した後、始めて次の部品の取り出しを行わせることにより、付着物による障害を回避するものである。
【００２３】
請求項２に記載の本発明は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には当該部品保持部は回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は前記部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、生産動作を開始した直後の最初の部品を取り出す前に、前記部品保持部に付着物がないか否かを検出するステップを含むことを特徴とする部品実装方法に関する。生産開始直後に、部品保持部に付着物がないことを確認した後に部品取り出し動作を開始することにより、付着物による障害を回避するものである。
【００２４】
請求項３に記載の本発明にかかる部品実装方法は、前記部品保持部に付着物がないか否かの検出の結果、付着物が検出された場合、当該部品保持部から前記付着物が取り除かれ、生産動作が再開された直後、当該部品保持部が次に新たな部品を取り出す前に、当該部品保持部に付着物がないか否かの再度の検出を行なうステップを更に含むことを特徴としている。付着物が確実に取り除かれているかの際確認を行ない、万一の障害を排除するものである。
【００２５】
請求項４に記載の本発明にかかる部品実装方法は、前記部品保持部に付着物がないか否かの検出を、前記部品の保持状態を検出する検出装置を用いて行なうことを特徴としている。既存の検出装置を利用して付着物の検出を行うことにより、スペース、コスト上の問題を回避するものである。
【００２６】
請求項５に記載の本発明にかかる部品実装方法は、前記部品保持部に付着物がないか否かの検出の結果、付着物が検出された場合には、生産動作を停止すること、又は警告を発することのいずれか、もしくは双方のステップを含むことを特徴としている。
【００２７】
請求項６に記載の本発明は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は当該部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法において、前記部品の保持状態を検出するに際し、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常に実装ができる状態にないと判定することを特徴とする部品実装方法に関する。部品と部品保持部との許容ずれ量を予め設定しておき、ずれ量が許容範囲にない場合にはその部品を放出することにより、実装時の障害を事前に回避するものである。これにより、実装される部品間の間隙を、より狭くすることが可能になる。
【００２８】
請求項７に記載の本発明は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は当該部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、前記部品の保持状態の検出結果、正常に実装ができる状態にないと判定された場合には、当該部品保持部が前記所定の部品回収位置に移動して当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部の移動速度を低下させることを特徴とする部品実装方法に関する。部品保持部の移動速度を低下させることにより、異常な状態で保持された部品の落下を防ぎ、当該部品を確実に所定の部品回収位置において放出できるようにし、部品落下による他の部品や、その後の実装動作への悪影響を回避するものである。
【００２９】
請求項８に記載の本発明にかかる部品実装方法は、前記部品保持部が円周状に複数配備され、当該複数の部品保持部が前記円周上を間欠回転運動しながら順次部品の取り出しから実装を繰り返し行なうことを特徴としている。請求項１から請求項７に記載の本発明を、インデックス方式の部品実装方法に適用するものである。
【００３０】
請求項９に記載の本発明は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は前記部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、前記部品の保持状態検出の結果、正常に実装ができる状態にないために部品を放出した後の前記部品保持部が、次に新たな部品を取り出す前に、当該部品保持部に付着物がないか否かを検出する処理と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物がないことが確認された場合には、前記部品保持部に次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる処理と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が確認された場合には、生産動作を停止する処理と、前記付着物が確認された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部で次に実装すべき部品を取り出す処理と、を有することを特徴とする部品実装方法に関する。部品の放出を行なった部品保持部に関しては、付着物のないことを確認した後、始めて次の部品の取り出しを行わせることにより、付着物による障害を回避するものである。
【００３１】
請求項１０に記載の本発明は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は前記部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、生産動作を開始した直後の最初の部品を取り出す前に、前記部品保持部に付着物がないか否かを検出する処理と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物がないことが確認された場合には、部品の取り出しを開始する処理と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が確認された場合には、生産動作を停止する処理と、前記付着物が確認された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部で実装すべき部品を取り出す処理と、を有することを特徴とする部品実装方法に関する。生産開始直後に、部品保持部に付着物がないことを確認した後に部品取り出し動作を開始することにより、付着物による障害を回避するものである。
【００３２】
請求項１１に記載の本発明にかかる部品実装方法は、前記生産動作が再開された後、当該部品保持部が次に実装すべき部品を取り出す前に、当該部品保持部に付着物がないか否かを再度検出する処理を更に有することを特徴としている。付着物が確実に取り除かれているかの再確認を行なうことにより、万一の障害を排除するものである。
【００３３】
請求項１２に記載の本発明は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は前記部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、前記部品保持部に保持された部品の位置と前記部品保持部の位置との間の許容位置ずれ量を予め設定し、記憶しておく処理と、前記部品の保持状態を検出する際に、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量と前記予め定められた許容位置ずれ量とを比較する処理と、前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、前記予め定められた許容位置ずれ量に収まっている場合には、当該位置ずれの補正を行った上で当該部品を回路形成体の所定位置に実装する処理と、前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、前記予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、前記部品を回路形成体上に実装せず、所定の部品回収位置で当該部品を放出する処理と、を有することを特徴とする部品実装方法に関する。部品と部品保持部との許容ずれ量を予め設定しておき、ずれ量が許容範囲にない場合にはその部品を放出することにより、実装時の障害を事前に回避するものである。
【００３４】
請求項１３に記載の本発明は、部品供給部に部品を順次供給する部品供給装置と、前記部品が実装される回路形成体を、所定位置に規正して保持する回路形成体保持装置と、前記部品供給部から部品を取り出して保持し、前記規正して保持された回路形成体の所定位置に当該部品を実装する部品実装ヘッドと、前記部品実装ヘッドが部品を取り出した後、当該部品を前記回路形成体に実装する前に、当該部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持状態を検出する検出装置と、前記検出装置により、前記部品が正常に実装できる保持状態にないと判定された場合に、当該部品を回収する部品回収装置と、前記部品実装ヘッドを、少なくとも前記部品を取り出す位置と、前記保持状態を検出する位置と、前記部品を回路形成体に実装する位置と、前記部品を回収する位置とへ搬送する搬送手段と、を備えた部品実装装置であって、前記検出装置による検出の結果、部品が正常に実装できる保持状態にないと判定され、前記部品実装ヘッドが当該部品を前記部品回収装置へ放出した後、次の部品を取り出す前に、当該部品実装ヘッドの部品保持部に付着物がないか否かを、前記部品の保持状態を検出する検出装置により検出することを特徴とする部品実装装置に関する。部品の放出を行なった部品保持部に関しては、付着物のないことを確認した後、始めて次の部品の取り出しを行わせることにより、付着物による障害を回避するものである。
【００３５】
請求項１４に記載の本発明は、部品供給部に部品を順次供給する部品供給装置と、前記部品が実装される回路形成体を、所定位置に規正して保持する回路形成体保持装置と、前記部品供給部から部品を取り出して保持し、前記規正して保持された回路形成体の所定位置に当該部品を実装する部品実装ヘッドと、前記部品実装ヘッドが部品を取り出した後、当該部品を前記回路形成体に実装する前に、当該部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持状態を検出する検出装置と、前記検出装置により、前記部品が正常に実装できる保持状態にないと判定された場合に、当該部品を回収する部品回収装置と、前記部品実装ヘッドを、少なくとも前記部品を取り出す位置と、前記保持状態を検出する位置と、前記部品を回路形成体に実装する位置と、前記部品を回収する位置とへ搬送する搬送手段と、を備えた部品実装装置であって、生産動作を開始した直後で、前記部品実装ヘッドが最初の部品を取り出す前に、当該部品実装ヘッドの部品保持部に付着物がないか否かを、前記部品の保持状態を検出する検出装置により検出することを特徴とする部品実装装置に関する。生産開始直後に、部品保持部に付着物がないことを確認した後に部品取り出し動作を開始することにより、付着物による障害を回避するものである。
【００３６】
請求項１５に記載の本発明にかかる部品実装装置は、前記部品保持部に保持された前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量を検出し、当該位置ずれ量が予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該保持状態は正常に実装ができる状態にないと判定することを特徴としている。ずれ量が許容範囲にない場合にはその部品を放出することにより、実装時の障害を事前に回避するものである。
【００３７】
請求項１６に記載の本発明にかかる部品実装装置は、前記部品保持部に付着物がないか否かの検出の結果、付着物が検出された場合には、生産動作を停止すること、又は警告を発することを特徴としている。
【００３８】
請求項１７に記載の本発明にかかる部品実装装置は、前記部品実装装置が、部品供給部の付着物を取り除く付着物除去装置を更に含み、前記部品保持部に付着物がないか否かの検出の結果、付着物が検出された場合には、前記付着物除去装置が当該部品保持部から付着物を取り除くことを特徴としている。付着物の除去をより効率的に行い、装置の稼働率を高めるものである。
【００３９】
請求項１８に記載の本発明は、部品供給部に部品を順次供給する部品供給装置と、前記部品が実装される回路形成体を、所定位置に規正して保持する回路形成体保持装置と、前記部品供給部から部品を取り出して保持し、前記規正して保持された回路形成体の所定位置に当該部品を実装する部品実装ヘッドと、前記部品実装ヘッドが部品を取り出した後、当該部品を前記回路形成体に実装する前に、当該部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持状態を検出する検出装置と、前記検出装置により、前記部品が正常に実装できる保持状態にないと判定された場合に、当該部品を回収する部品回収装置と、前記部品実装ヘッドを、少なくとも前記部品を取り出す位置と、前記保持状態を検出する位置と、前記部品を回路形成体に実装する位置と、前記部品を回収する位置とへ搬送する搬送手段と、を備えた部品実装装置であって、前記部品の保持状態の検出の結果、正常に実装ができる状態にないと判定された場合には、当該部品保持部が前記部品回収装置に当該部品を放出するまでの間、前記搬送手段が、当該部品保持部を装着した部品実装ヘッドの移動速度を低下させることを特徴とする部品実装装置に関する。部品保持部の移動速度を低下させ、異常な状態で保持された部品の落下を防ぎ、部品落下による他の部品や、その後の実装動作への悪影響を回避するものである。
【００４０】
請求項１９に記載の本発明にかかる部品実装装置は、前記搬送手段が、複数の部品実装ヘッドを円周状に配備して間欠回転運動をしながら前記部品実装ヘッドを搬送するインデックスであることを特徴としている。請求項１３から請求項１８に記載の本発明にかかる部品実装装置の部品実装ヘッドの搬送手段を、インデックス方式とするものである。
【００４１】
請求項２０に記載の本発明にかかる部品実装装置は、前記部品保持部が、真空を利用して部品を吸着して保持するノズル型式の部品保持部であることを特徴としている。請求項１３から請求項１９に記載の本発明にかかる部品実装装置の部品保持部を、ノズル形式とするものである。
【００４２】
請求項２１に記載の本発明は、コンピュータに、部品保持部が部品供給部から部品を取り出す手順と、前記部品保持部に保持された部品が実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、前記検出の結果、当該部品が正常に実装できる保持姿勢にあると判定された場合には、前記部品保持部と前記部品の吸着位置との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置に前記部品を実装する手順と、前記検出の結果、当該部品が実装できる保持姿勢にないと判定された場合には、当該部品を回路形成体上に実装せず、所定の部品回収装置で当該部品を回収する手順と、前記部品回収装置で部品を放出する動作をした部品保持部が、次に実装すべき部品を取り出す動作をする前に、当該部品保持部に付着物がないか否かを検出する手順と、前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、前記付着物が検出された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部で次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、を実行させる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。
【００４３】
請求項２２に記載の本発明にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、生産動作を開始した直後に、前記部品保持部により部品供給部から部品を取り出す前記手順の前に、前記部品保持部に付着物がないか否かを検出する手順と、前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、前記部品保持部に部品を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、前記付着物が検出された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、を実行させるプログラムを更に記録したことを特徴としている。
【００４４】
そして、請求項２３に記載の本発明にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記の生産動作が再開された後に、部品保持部に実装すべき部品を取り出す動作をさせる前記手順の前に、当該部品保持部に付着物がないか否かを再度検出する手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、当該部品保持部に部品を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を再度停止する手順と、を実行させるプログラムを更に記録したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００４５】
以上のように、本発明にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置によれば、部品実装ヘッドの部品保持部に付着物の無いこと、および不要な部品が放出できたことを、検出装置を使用して確認することができる。この検出装置は、部品実装装置に新たに追加することなく、既に装備されている部品保持姿勢判定装置を活用することが好ましい。前記検出装置により、付着物が検出された場合には、部品実装装置を停止するオペレータによる除去処理や、もしくは圧縮空気やブラシ状部材などを使用した付着物除去装置による付着物の自動除去処理が可能であり、その後必要であれば再度前記検出装置を使用して付着物がないことの再確認が可能である。これにより、部品実装作業において不要な不良品を生み出すことなく、歩留まり率を向上させることができ、また部品保持部の損傷など、不要な故障原因による稼働率低下を回避することができる。
【００４６】
また、本発明にかかる部品保持部の移動速度の低下処理により、部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持姿勢が不安定な状態であっても、所定の部品回収位置までに部品を取りこぼす確率を低減することが可能となる。このため、本発明にかかる部品実装方法、もしくは部品実装装置を用いた回路形成体への部品実装によれば、より確実に高品質の回路形成体を生産することができる。
【００４７】
更に、本発明にかかる記録媒体をコンピュータで読取り、これによって部品実装工程を制御することによれば、部品実装作業における不要な不良品を生み出すことなく、歩留まり率を向上させることができ、また不要な故障原因による稼働率低下を回避することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
本発明の各種実施の形態にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置につき、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各説明においては、間欠回転運動を行うインデックスに複数の部品実装ヘッドが円周状に配置され、順次部品の取り出しから基板への実装を行なうロータリ式の部品実装方法を例としているが、本発明がこのロータリ式の部品実装方法への適用に限定されるものではない。例えば、部品実装ヘッドをＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより、部品の取り出し及び実装を行うＸＹ軸式の部品実装方法においても、あるいはその他の実装方法であっても、同様に適用することができる。
【００４９】
さらに、以下に示す各説明においては、部品実装ヘッドに装着された部品保持部が、エアの正圧・負圧を利用して部品の取り出し、及び基板上への実装を行なうノズル形式の部品保持部を例にしているが、例えばチャックなどを使用して機械的に部品を把持して取り出し、実装を行なう機械式の部品保持部を有する形式の部品実装装置であっても、本発明を同様に適用することができる。又、部品が実装される被実装体が、以下では基板を例として説明しているが、部品の上に更に部品を実装するケースや、筐体に部品を実装するケースなど、基板の代りに他の回路形成体に実装することであっても適用が可能である。
【００５０】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示している。なお、本実施の形態で使用する部品実装装置の本体部における構成は、図７を参照して説明したものと同様である。本実施の形態にかかる部品実装方法では、正常に実装できる状態にない部品を部品回収装置に放出したノズルに対し、前記放出の後に付着物が残っていないか否かの検出を行ない、付着物がないことを確認した後、始めて部品の再吸着を行なうものである。
【００５１】
本実施の形態にかかる部品実装方法、及び部品実装装置の生産動作は、図１において、ステップ＃１０１（以下、「ステップ」を省略してステップ番号のみ記す。）の生産開始に伴い、＃１０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃１０３で部品３を吸着して取り出す。次に、＃１０４で、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７により、部品３の保持姿勢を判定する。ここで保持姿勢が正常に実装できる範囲内にあると判定された場合には、＃１０５に進み、部品保持位置検出位置１８において部品３の吸着位置を検出する。＃１０６で、吸着位置を正常に検出できたことが確認されれば、当該吸着位置とノズル１４のずれ量Δａの算出を行う。本明細書においては、前記保持姿勢の判定と前記保持位置の検出とを併せて、保持状態の検出と呼ぶものとする。前記ずれ量Δａを基に位置補正を行い、＃１０７に進んで、部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃１０８で部品の実装動作を行う。次に＃１０９で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃１１０で、この基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃１１１でこの基板２１を搬出して生産動作を終了する。
【００５２】
＃１０４における部品保持姿勢判定で、部品未吸着と判定された場合には、実装動作を行なわず、＃１０３に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃１０４における部品保持姿勢判定で、立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃１１２に進み、部品回収位置２２の部品回収装置２３において部品３を吸着解除して放出し、＃１１３で次の部品取り出し位置１５においては部品３を吸着せずに、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に部品などの付着物が無いことを確認する。＃１１５において、ノズル１４に付着物が無いことが確認された場合には、＃１０３に戻って改めてそのノズル１４は部品３を吸着して取り出す。
【００５３】
＃１１５で、ノズルに付着物があると判定された場合には、＃１１６で部品実装装置を停止させる、そして／もしくは、オペレータにその旨通知するためにエラーメッセージの表示、あるいは警告灯の点灯などの警告を発する。＃１１７において、オペレータが付着物があると判定されたノズル１４の先端の状態を確認し、メンテナンスを行い、異常がなくなったことを確認してから、＃１１８で生産動作再開のため生産動作開始のスイッチを押下する。生産動作を再開した際、＃１１２で改めて部品放出動作をした上で、＃１１３に示すように、一旦部品取り出し位置１５では部品吸着動作を行なわず、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６においてノズル先端に付着物が無いことを再確認する。以下、＃１１５でのノズル先端の付着物の有無再確認結果に応じて、上述のそれぞれの動作を繰り返す。
【００５４】
なお、ロータリ式の部品実装装置においては、インデックス１１の回転に応じて各部品実装ヘッド１２に装備されたノズル１４の動作順が定まっているため、上記のように＃１１３において、一旦部品取り出し位置１５での吸着動作をスキップし、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６においてノズル１４の先端に付着物が無いことを再確認したのち、次の回転時の部品取り出し位置１５で始めて部品吸着が開始するものとなる。例えば、ＸＹ軸式の部品実装装置の場合においては、ノズル１４の移動する順位を変更するロジックを組むことにより、先に部品保持姿勢判定位置１６に移動して付着物の有無を確認した後、部品取り出し位置１５に移動するようセットすることができる。
【００５５】
また、上記実施の形態では、オペレータによる確認後において、付着物の有無を再確認するために、＃１１２に戻って一旦当該ノズル１４での部品吸着を行なわず、部品保持姿勢判定装置１７により付着物の有無を再確認した後に部品吸着をするものとしている。これは、部品３の微細化に伴いオペレータの錯誤を回避し、再度部品保持姿勢判定装置１７を利用して付着物のないことを確認するものである。取扱う部品が目視によっても容易に認識できる程度のもののみを扱う部品実装装置等においては、この再確認処理を行なうことなく、オペレータの確認後、＃１０３に進んで直ちに通常動作に移ることとしても良い。
【００５６】
更に、図１の＃１１５において、付着物が確認された場合、＃１１６で部品実装装置を停止し、＃１１７においてオペレータによる確認、及びメンテナンスを行なうもとしているが、これをオペレータによるものとせず、圧縮空気の吹きつけや、ブラシ状部材で拭い取る方法などを利用した付着物除去装置を用いることにより、付着物を取り除くものとしてもよい。なお、本実施の形態では、図７に示すような構成要素１０を使用して部品実装を行なうことを想定している。この際に、部品３を放出した後の部品保持部（本実施の形態では、ノズル１４）に付着物があるかの検出を、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７を利用して行なうものとしている。既に部品実装装置が備えている当該部品保持姿勢判定装置１７を当該検出用に使用することにより、スペース上、コスト上の問題を回避することができ、極めて好ましいことであるが、これを別途新規に検出装置を設けることにより行なうようにすることも、勿論可能である。
【００５７】
＜実施の形態２＞
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示す。本実施の形態にかかる部品実装方法では、生産開始直後に、全てのノズルに付着物がないことを確認した後に、吸着動作を行なう。
【００５８】
図２において、＃２０１の生産開始に伴い、＃２０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正する。＃２０６における部品３の吸着を始める前に、＃２０３で、１つのノズル１４に対して、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物があるか否かを検出する動作を行う。＃２０４で、ノズル１４の先端に付着物が無いことが確認された場合には、＃２０５において、全ノズル１４に対して付着物が無いことを検出したか判定し、全ノズル１４に付着物の無いことが確認された場合には、＃２０６に進んで部品３の吸着動作を開始する。
【００５９】
＃２０５で、未だ全ノズル１４の先端に付着物のあるか否かが検出されていない場合には、＃２０３に戻って、次のノズル１４に対して付着物の無いことを検出する動作を行ない、これを全てのノズル１４が完了するまで繰り返す。
【００６０】
＃２０４で、ノズル１４の先端に付着物があると判定された場合には、＃２１５に進んで部品実装装置を停止させる、そして／もしくは、オペレータにその旨通知するためにエラーメッセージの表示、あるいは警告灯の点灯などの警告を発する。＃２１６で、オペレータは、付着物があると判定されたノズル１４の先端の状態を確認、メンテナンスを行い、異常がなくなったことを確認してから、＃２１７で生産動作再開のためのスイッチを押下する。生産動作を再開した時、部品取り出し位置１５では部品吸着動作をせずに、＃２０３に示す部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物が無いことを再確認する。以下、前述のように、＃２０５における全ノズル１４の先端に付着物の無いことが確認できるまで前記動作を繰り返す。
【００６１】
＃２０５で、全ノズルの先端に付着物の無いことが確認できた後に、＃２０６で部品３を吸着して取り出し、＃２０７において、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用して部品３の保持姿勢を判定する。ここで保持姿勢が正常に実装できる許容値以内であると判定された場合には、＃２０８の部品保持位置検出位置１８で部品の吸着位置を検出する。ここで当該吸着位置を正常に検出できれば、＃２０９で吸着位置とノズル１４とのずれ量Δａの算出を行う。このずれ量Δａに基づく位置補正を行い、＃２１０に進んで部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃２１１で部品３の実装動作を行う。次に、＃２１２で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃２１３でこの基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃２１４でこの基板２１を搬出し、生産動作を終了する。
【００６２】
＃２０７における部品保持姿勢判定で部品未吸着と判定された場合には、実装動作は行なわず、＃２０６に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃２０７における部品保持姿勢判定で立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃２１８に示す部品回収位置２２で当該部品３を放出し、＃２０６に戻って改めて部品３を吸着して取り出す。
【００６３】
なお、先の実施の形態１と同様、ロータリ式の部品実装装置においては、インデックス１１の回転に応じて各部品実装ヘッド１２のノズル１４の動作順が定まっているが、例えば、ＸＹ軸式の部品実装装置の場合においては、ノズル１４の移動する順位を変更するロジックを組むことにより、先に部品保持姿勢判定位置１６に移動して付着物の有無を確認した後、部品取り出し位置１５に移動するようセットすることができる。
【００６４】
また、前記実施の形態１と同様、オペレータによる確認後に付着物の有無を再度確認する理由は、部品３の微細化に伴うオペレータの錯誤を回避することにあり、取扱う部品３によっては、直ちに＃２０６に進んで吸着動作に移ることとしても良い。さらに、ノズル１４のメンテナンスを、付着物除去装置を用いて行なうものとしても良い。また、前記の説明では、ノズル１４が複数装着された例を示しているが、ノズル１４が１つのみの場合であっても、同様に適用可能であり、この際には、前記１つのノズルに付着物がないことが確認されれば、直ちに＃２０６の吸着動作に入る。
【００６５】
ここで、前記実施の形態１と実施の形態２とは、組み合わせて実施することも可能である。すなわち、生産開始後、部品３を吸着して取り出す前に、全ノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品吸着動作を行い、更に部品３の保持姿勢が立ち吸着の場合、誤部品吸着の場合、または部品３の吸着位置が正常に検出できない場合には、そのノズル１４は当該部品の放出を行い、その直後には部品吸着を行わずに、部品保持姿勢判定装置１７によりノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品３の吸着を再開する、という生産動作も可能である。なお、実施の形態１と同様に、ノズル１４に付着物のないことの検出を、既存の部品保持姿勢判定装置１７を利用して行なうことが好ましいが、これを新規の検出装置を用いて行なうこととしても勿論よい。
【００６６】
＜実施の形態３＞
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態３にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示す。本実施の形態に係る部品実装方法では、部品３の吸着位置とノズル１４のずれ量Δａの許容値を予め設定しておき、前記ずれ量Δａが許容範囲にない場合にはその部品３を部品回収位置２２の部品回収装置２３で吸着解除して放出すること、そして許容範囲にないと判定された後、放出に至るまでの間のノズル１４の移動速度を低下させることを特徴とする。このノズルの移動速度の低下は、異常な状態で吸着された部品３が基板２１上などに誤って落下し、他の部品３を傷つけたり、あるいは他のノズル１４による部品実装動作に障害を与えたりすることがないようにするためである。
【００６７】
図３において、＃３０１での生産開始に伴い、＃３０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃３０３で部品３を吸着して取り出す。＃３０４に進み、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７により部品の保持姿勢を判定する。ここで、保持姿勢が正常に実装できる姿勢にあると判定された場合には、＃３０５に進み、部品保持位置検出位置１８で部品保持位置検出装置１９により部品３の吸着位置３１を検出する。＃３０６で吸着位置３１を正常に検出できたと判定されれば、＃３０７で部品の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａの算出を行い、＃３０８で前記部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが、予め設定された許容値以内であるか否かを判定する。前記ずれ量Δａが許容値以内であれば、このずれ量Δａに基づいて位置補正を行い、＃３０９に進んで部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃３１０で部品３の実装動作を行う。次に、＃３１１で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃３１２でこの基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃３１３でこの基板２１を搬出して、生産動作を終了する。
【００６８】
ここで、従来技術においては、部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａは、前記ずれ量を測定する光学系機器の視野を限度としてその許容量が判定されていた。この従来技術に方法に従えば、例えば実装すべき部品３と既に基板に実装済みの部品との間隙は、０．５ｍｍほどにするのが限界であった。光学系機器の視野が限度であれば、その視野で捉えた範囲内で実装位置の補正を行なうため、ノズル１４と基板２１との間の補正移動量が大きくなることがあり、ノズル１４の先端が既に実装された隣接する部品に接触してそれを破損させる虞があるからである。本発明にかかる部品実装方法においては、上述のように、ずれ量Δａの許容量を予め設定しておくことにより、隣接部品との間隙に応じてこのずれ量Δａをより小さな範囲に限定することができ、僅かな間隙を設けて隣接する部品であってもそれを損傷させることなく、次の部品３を実装することができる。このずれ量Δａの許容量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に設定することができ、この方法によれば例えば隣接部品との間隙を約０．２ｍｍほどにも小さくすることが可能となる。
【００６９】
＃３０４において、部品保持姿勢判定装置１７により部品未吸着と判定された場合には、部品実装動作をせずに、＃３０３に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃３０４における部品保持姿勢判定で立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合、＃３０６で部品の吸着位置３１を検出できなかった場合、あるいは＃３０８で吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが許容値を越えた場合には、＃３１４に示すように、ノズル１４を移動させるインデックス１１の矢印１３（図７参照）の回転運動の速度を減速して、＃３１５において部品回収位置２２にて部品３を部品回収装置２３に放出する。この＃３１５での部品放出動作が完了した後、＃３１６においてインデックス１１の矢印１３への回転運動の速度を、その時点での適正な速度まで上昇させることにより、元の生産動作に戻す。
【００７０】
なお、前記のロータリ式の部品実装装置においては、ノズル１４の移動速度低下をインデックス１１の回転速度減速により行なっているが、ＸＹ軸式の部品実装装置においては、Ｘ軸、Ｙ軸の各駆動速度を減速することにより、同様の効果を得ることができる。
【００７１】
また、本実施の形態にかかる部品実装方法においては、部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａの許容値設定による部品実装の是非判定処理と、部品放出するまでの動作の減速処理との双方を同時に実施する例を示しているが、これら２つの処理は互いに独立した関係にあり、したがって、これらの処理を別々に実施することであってもよい。
【００７２】
更に、本実施の形態３は、前記実施の形態１及び実施の形態２と組み合わせて適用することもできる。すなわち、生産開始後、部品３を吸着する以前に、全ノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品吸着動作を行うものとするが、ノズル１４に付着物があると判定した場合は、所定の部品回収位置２２までのノズル１４の移動速度を減速する。更に部品３の保持姿勢が立ち吸着の場合、または誤部品吸着の場合、吸着位置３１が正常に検出できない場合、または、部品の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが予め設定された値を越えている場合には、ノズル１４の移動速度を減速させ、部品回収位置２２で部品回収装置２３に部品３を放出する。部品放出後は、その時点での適正な回転速度に加速する。また、そのノズル１４は部品放出を行った直後は部品３の吸着を行わずに、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品３の吸着を再開する、などの生産動作が可能である。
【００７３】
＜実施の形態４＞
本発明にかかる実施の形態４は、上述の各実施の形態で説明した本発明に係る部品実装方法を実行させる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。図４は、本発明にかかる部品実装方法を実施する部品実装装置のブロック図を示したものである。本部品実装装置は、部品供給部２と、インデックス１１と、部品実装ヘッド１２と、部品保持姿勢判定装置１７と、部品保持位置検出装置１８と、回路形成体保持装置とを含むハード部分と、部品供給動作処理部と、吸着動作処理部と、角度補正演算部と、保持姿勢判定部と、部品認識処理部と、基準位置認識処理部と、位置補正動作処理部とを含むソフト部分とを備え、制御装置がこれら全体の動きを制御している。前記のハード部分含まれる各要素の動作は、これまでの各実施の形態で説明した内容と同じであり、これらの動作を可能とするための各駆動部を、各要素毎に図４の右側に表示している。制御装置は、これらの各駆動部の動作を、図４に左側に示す前記ソフト部分の各処理部、判定部に基づいて処理し、制御する。この内、部品供給動作処理部は、供給すべき部品３が部品取り出し位置に位置決めされるよう部品供給部２の移動量を調整し、吸着動作処理部は、部品実装ヘッド１２のノズル１４により部品３を吸着する吸着タイミングや吸着量などを調整する。角度補正演算部では、部品保持位置検出装置１９による検出結果に基づいて、部品実装ヘッド１２が部品３を所定位置に実装するためのノズル１４中心軸を中心とする角度補正量（θ回転）を演算する。保持姿勢判定部では、吸着された部品３が実装可能な状態であるか否かを判定し、部品認識処理部では、部品保持姿勢判定装置、及び部品保持位置検出装置の撮像装置による撮像タイミングや視野の調整などを行う。そして、基準認識位置処理部で、回路形成体の基準位置を確認の上、位置補正動作処理部により、回路形成体保持装置の移動量を調整する。
【００７４】
本実施の形態にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記構成にかかる部品実装装置により、本発明にかかる部品実装方法を実行させるプログラムを記録している。すなわち、本記録媒体は、部品供給部２から予め定められた部品３を単数もしくは複数のノズル１４で吸着する手順と、前記ノズル１４での吸着状態が、正常に実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、正常に実装できる保持姿勢にあると判定された場合には、前記部品３の吸着位置３１を検出し、前記ノズル１４と前記部品３の吸着位置３１との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置に前記部品３を実装する一連の動作を行う手順と、前記検出の結果、部品３が正常に実装できる保持姿勢にないと判定された場合、もしくは前記部品３が正常に部品認識処理ができる状態にない場合には、この部品３を回路形成体上に実装せず、予め定められた部品回収位置２２の部品回収装置２３で回収する一連の動作を行う手順と、前記部品３を部品回収装置２３で放出する動作をしたノズル１４が、次に実装すべき部品３を吸着する動作を行なう前に、前記ノズル１４に付着物のないことを検出する手順と、前記検出する手順で付着物のないことが確認された場合には、次に実装すべき部品３を吸着する動作をさせる手順と、前記検出する処理で、付着物が有ることが確認された場合には、部品実装装置を停止し、その旨をオペレータに通知する手順と、前記付着物が有ることが確認されたノズル１４から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該ノズル１４で次に実装すべき部品３を吸着させる手順とを、順次時系列的に処理することによって実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。前記各手順の内容に関しては、上記実施の形態で説明したものと同様であるので、その詳細説明は省略する。
【００７５】
さらに、前記コンピュータ読取り可能な記録媒体には、生産動作を開始した直後には、前記ノズル１４により部品供給部２から部品３を取り出す前記手順の前に、前記ノズル１４に付着物がないか否かを検出する手順と、前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、最初の部品３を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、前記付着物が検出されたノズル１４から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該ノズル１４で最初に実装すべき部品３を取り出す動作をさせる手順と、を実行させるプログラムを更に記録したものとすることもできる。
【００７６】
そして、前記コンピュータ読取り可能な記録媒体には、前記の生産動作が再開された後に、ノズル１３に部品３を取り出す動作をさせる前記手順の前に、当該ノズル１３に付着物がないか否かを再度検出する手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、当該ノズル１３に部品３を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する手順で、付着物が検出された場合には、生産動作を再度停止する手順と、を実行させるプログラムを更に記録したものとすることもできる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、部品保持部をノズル１４を使用して部品３を吸着する形式のものとして説明しているが、これは、チャックを用いて部品を把持する形式などの部品保持部とすることであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明に係る部品実装方法、部品実装装置は、回路形成体に電子部品などを実装する部品実装の産業分野において広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明にかかる一実施の形態の部品実装方法における生産動作の流れ図である。
【図２】本発明にかかる他の実施の形態の部品実装方法における生産動作の流れ図である。
【図３】本発明にかかる更に他の実施の形態の部品実装方法における生産動作の流れ図である。
【図４】本発明にかかる一実施の形態の部品実装装置のブロック図である。
【図５】従来技術による部品実装装置の概要を示す斜視図である。
【図６】従来技術による部品供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図７】従来技術による部品実装装置の概略構成を示す説明図である。
【図８】従来技術による部品保持姿勢判定方法を示す説明図である。
【図９】従来技術による部品保持姿勢検出方法を示す説明図である。
【図１０】従来技術による部品実装の生産動作の流れ図である。
【符号の説明】
【００８０】
１．本体部、  ２．部品供給部、  ３．部品、  １１．インデックス、  １２．部品実装ヘッド、  １４．ノズル、  １７．部品保持姿勢判定装置、  １９．部品保持位置検出装置、  ２１．基板、  ２２．部品回収位置、  ２３．部品回収装置、  ２５．部品保持姿勢判定コントローラ、  ２６．部品保持姿勢認識コントローラ、  ＃１０３．部品吸着動作、  ＃１０４．部品保持姿勢判定処理、  ＃１０５．部品保持位置検出処理、  ＃１０６．部品保持位置検出判定処理、  ＃１０７．実装位置決め動作、  ＃１０８．部品実装動作、  ＃１１２．部品放出動作、  ＃１１３．部品吸着しない処理、  ＃１１４．付着物検出処理、  ＃１１５．付着物検出判定処理、  ＃１１６．部品実装装置停止、及びオペレータへの警告処理、  ＃１１７．部品保持部メンテナンス処理、  ＃１１８．生産動作再開処理
【図１】
2007194674.tif 000003
【図２】
2007194674.tif 000004
【図３】
2007194674.tif 000005
【図４】
2007194674.tif 000006
【図５】
2007194674.tif 000007
【図６】
2007194674.tif 000008
【図７】
2007194674.tif 000009
【図８】
2007194674.tif 000010
【図９】
2007194674.tif 000011
【図１０】
2007194674.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月2日(2007.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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実装する部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術による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実装する部品実装装置においては、部品集合体を装着した部品供給装置を部品供給部に複数搭載しておき、予め定められた順序で部品を部品保持部であるノズルで吸着して取り出し、前記部品の部品保持部における保持姿勢が正常に実装できる姿勢にあるかを検出し、前記検出の結果、正常に実装できる姿勢にあることが確認されれば、部品を吸着しているノズルと当該部品の吸着位置とのずれ量を検出し、これに基づく位置補正を行なって回路形成体上の予め定められた位置に実装するように構成されている。部品が正常に実装できない姿勢である場合や、部品の吸着位置を正常に検出できない場合などには、ノズルは回路形成体にその部品を実装する動作を行なうことなく、予め定められた位置にその部品を吸着解除して放出する動作を行う。
【０００３】
ここで、前記「回路形成体」とは、電子部品が実装されることとなる被実装体を意味し、一般には電子回路基板であることが多いが、最近では部品の上に更に別の部品を実装するケースもあり、本明細書ではこれらを含めて回路形成体と総称するものとする。但し、以下の説明においては、理解を容易にするため、その代表例である「基板」を用いて行なうものとする。
【０００４】
近年の電子機器などの小型・軽量化傾向に対処して、部品の小型化や、部品を密集して実装すること等の市場要請に応じる必要があり、基板上への部品の実装間隔がより一層狭くなる傾向にある。このため、先に基板上に実装された部品と隣接する位置に次の部品を実装するに際しては、先の部品に障害を与えることがないよう、ノズルに吸着された状態での部品の保持姿勢には厳しい管理が必要となり、そして部品保持部となるノズルの先端面積はより小さくなる傾向にある。
【０００５】
以下に、従来技術による部品実装装置の構成を、図５から図７を参照して説明する。図５は、部品実装装置の全体概略構成を示している。図において、部品実装装置には、本体部１、部品供給部２が含まれている。本体部１内においては、部品供給部２から供給される部品を取り出し、本体部１の側面から供給される基板上に前記部品を実装する一連の実装動作が行なわれる。
【０００６】
図６は、部品供給部２へ部品を供給するためのパーツカセット方式による部品供給装置の概要を示す。図６（ａ）において、部品３は、テープ４に一定間隔５で収納されており、このテープ４は、リール６に収納されている。図６（ｂ）において、前記リール６は、パーツカセット７に装着され、パーツカセット７は、レバー部８が動作するたびに一定間隔５で、且つ部品吸着窓９に部品３が位置するように、テープ４を順次送り出す動作を行う。パーツカセット７は、通常、図１に示すように部品供給部２に複数装着され、モータの駆動により図示のＸ軸に沿って移動し、実装すべき部品３が収納されたパーツカセット７が、所定の取り出し位置に位置合わせされるよう構成されている。なお、ここでは部品供給装置として、その代表例であるパーツカセット方式によるものを表示しているが、その他に、エアを使用して部品を順次供給するバルクフィーダや、部品を平面的に配置したトレイなどを使用して供給する方式もある。
【０００７】
図７は、図１に示す本体部１内部における、部品の取り出し、及び基板上への実装に至る一連の実装動作の概要を示している。図７に示すＹ軸後方側には、上述の部品供給部２が示され、パーツカセット７に装着されたリール６からレバー部８の動作により部品３が部品吸着窓９へ順次供給される。図示のＹ軸の手前側には、本体部１に収められた構成要素１０が示されており、インデックス１１は、部品の吸着、及び基板への部品の実装を行う部品実装ヘッド１２を円周状に複数配備し、モータ駆動によって矢印１３に示す方向に間欠回転運動を行なって部品実装ヘッド１２を各動作位置に順次移動させる。各部品実装ヘッド１２に装備されたノズル１４は、部品の吸着、実装ができるようモータ駆動により図示のＺ軸に沿った上下動、及び、Ｚ軸に平行な軸を中心とした回転運動がそれぞれ可能とされ、負圧、正圧を供給する配管がつながれている。基板２１は、本体部１に回路形成体供給部から搬入され、モータ駆動により図示のＸ軸、Ｙ軸の両軸に沿って移動可能な、図示しない回路形成体保持装置に規正して保持される。
【０００８】
同じく図７において、ノズル１４は、まず部品取り出し位置１５で、パーツカセット７の部品吸着窓９から、負圧を利用して部品３を吸着して取り出す。インデックス１１の矢印１３方向の回転により、ノズル１４は、次の部品保持姿勢判定位置１６に移動し、ここで部品保持姿勢判定装置１７を用いて、部品３が実装できる状態にあるか否かが判定される。次のインデックス１１の回転により、ノズル１４は、部品保持位置検出位置１８に移動し、部品保持位置検出装置１９で部品３の吸着位置が検出され、更に次の部品実装位置２０に移動し、予め設定された実装位置のデータ（ＮＣプログラム）に沿ってＸ軸、Ｙ軸の両軸方向に駆動される回路形成体保持装置に規正して保持された基板２１上の予め設定された場所に、ノズル１４が部品３を実装する。先の部品保持姿勢判定装置１７により、部品３の保持姿勢が正常に実装できる状態にないと判定された場合には、次の部品回収位置２２で、ノズル１４は吸着を解除して部品３を部品回収装置２３に放出する。インデックス１１に複数配備された各部品実装ヘッド１２のノズル１４は、インデックス１１の間欠回転運動に同期して、上記部品の吸着・実装・必要な放出動作をそれぞれ同時進行させる。図示の２５及び２６は、それぞれ部品保持姿勢判定コントローラ、及び部品保持姿勢認識コントローラである。なお、本図では、部品保持位置検出位置１８以降の各部品３、及び基板２１を、分り易くするため拡大して描いており、部品取り出し位置１５および部品保持姿勢判定位置１６においても、図面には現れていないが、ノズル１４の先端にはそれぞれ部品３が保持されている。
【０００９】
次に、図８を参照して、部品の保持姿勢判定方法の概念を説明する。ノズル１４に吸着された部品３は、例えばラインセンサなどの部品保持姿勢判定装置１７により、投光側２８から受光側２９に向けて発光される光によってその保持姿勢が判定される。受光側２９の高さ基準面に対して計測した高さが、予め定められた高さ（ｈ１）＝（ノズル１４の高さｈ２＋部品３高さ）に対して、予め設定された許容値Δｈの範囲内、すなわち、
（ｈ１−Δｈ）＜ｈ１＜（ｈ１＋Δｈ）
を満たしていれば、ノズル１４は所定の部品３を吸着していると共に、実装できる保持姿勢であると判定する。
【００１０】
計測した結果が、予め設定されたノズル１４の高さｈ２と同一であった場合には、ノズル１４は部品３を吸着していないと判定する。また、計測した結果：ｈ３が、
ｈ３＜（ｈ１−Δｈ）
の場合には、正常に備品を実装できない保持姿勢(以下、「立ち吸着」と呼ぶ)にあると判定する。立ち吸着と判定した場合には、図７の部品実装位置２０ではその部品３を実装せず、部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出する。立ち吸着となった場合、その不安定な保持状態のために部品３がノズル１４から脱落する虞があり、特に小型のチップ部品ではその傾向が強い。回路形成体上に落下した部品は、以降の実装動作時に下降するノズル１４と干渉するなどにより、不良回路形成体発生の要因となり得る。また、所定の部品３ではない部品（従って高さの異なる部品）がノズル１４に吸着された場合においても同様に検出され、当該部品も部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出される。
【００１１】
図９は、ノズル１４と部品３の吸着位置とのずれ量を求める概念を示している。部品３の吸着位置は、部品の形状、重心位置などによって異なり、各部品毎に予め定められるものであるが、ここでは説明容易化のため、吸着位置は部品の中心３１にあるものとし、又、ノズル１４は、その中心３２がずれ量検出の基準位置であるものとする。部品保持位置検出位置１８の部品保持位置検出装置１９は、ノズル１４が部品３を保持した状態を下方から捉え、部品３の中心３１を検出する。これに対し、予め定められたノズル１４の中心３２とのＸ軸方向でのずれ量Δｘ、及びＹ軸方向でのずれ量Δｙを検出し、全体のずれ量Δａを算出する。
【００１２】
次に、図１０を参照して、従来技術による部品実装装置での生産動作を説明する。ステップ＃９０１（以下、「ステップ」を省略してステップ番号のみで記す。）での生産開始に伴い、＃９０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃９０３で部品３を吸着して取り出す。＃９０４で、部品保持姿勢判定位置１６の部品保持姿勢判定装置１７により部品３の保持姿勢を検出し、そして部品保持姿勢判定コントローラ２５でその検出結果に基づいて判定を行なう。部品３の保持姿勢が正常に実装できる範囲内であると判定された場合には、＃９０５の部品保持位置検出位置１８で部品保持位置検出装置１９、及び部品保持姿勢認識コントローラ２６により、吸着すべき部品３の中心３１の検出を行うと共に、部品３の中心３１とノズル１４の中心３２とのずれ量の検出を行う。＃９０６で前記検出が正常に行なわれれば、このずれ量に基づいて位置補正を行い、＃９０７で部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをおこない、＃９０８で実装動作を行う。次に＃９０９では、これが最終実装点、すなわち実装すべき全ての部品３が基板２１上に実装されているか否かを判定する。最終実装点であると判定されれば、続いて＃９１０において、この基板２１が最終の基板であるか否かを判定し、そして最終の基板であると判定されれば、＃９１１でこの基板を搬出し、生産動作を終了する。
【００１３】
＃９０４における部品保持姿勢判定で、部品未吸着と判定された場合には、実装動作を行なうことなく、改めて＃９０３の部品吸着動作を行う。＃９０４の部品保持姿勢判定で、立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃９１２における部品回収位置２２で部品回収装置２３に部品３を放出した上、改めて＃９０３の部品吸着動作を行う。
【００１４】
＃９０９での最終実装点であるかの判定において、最終実装点ではないと判定された場合には、＃９０３に戻って次の実装点のための部品吸着動作を行う。
【００１５】
更に、＃９１０での最終基板であるかの判定において、最終基板ではないと判定された場合には、必要な全ての部品の実装が終了した基板２１を搬出すると共に、＃９０２に戻って新たな基板を搬入する搬送動作を行い、以下、上述と同様の実装動作を繰り返す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、このような従来技術による部品の実装動作の場合、部品を吸着する前のノズル先端に付着物が無いことの確認や、実装できる状態にないと判定された部品を確実に放出できていることの確認が、部品の小型化や実装の密集化に伴うノズルの部品吸着面の面積縮小などの影響を受け、極めて難しくなっている。特に、この確認のために専用のセンサ等の検出装置を新たに追加することは、スペース、コスト等の問題から困難を伴う。
【００１７】
万一、部品が放出されていないノズルで新たな部品を取り出す動作を行った場合には、部品吸着のために接近するノズルと吸着すべき部品との間に放出されずに残ったままの部品が干渉して両部品に障害を及ぼすことになる。また、極端な場合にはノズル自身が損傷を受けることもあり得る。さらには、部品の一部などの僅かな付着物がノズル先端に残っていた場合においては、負圧による吸着力が十分に働かず、部品を正しい姿勢で吸着できずに、次の実装時において支障をきたすことがあり得る。
【００１８】
更に、部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出すべき部品が放出されずに不安定な状態のままでノズルに付着している場合、あるいは部品取り出し時に部品が異常な姿勢で取り出されたままノズルと共に移動する場合などにおいて、その部品が基板上などに誤って落下するようなことになると、他の部品を傷つけたり、あるいは他のノズルによる部品実装動作に障害を与えたりすることにもなりかねない。
【００１９】
なお、上述の記載は、エアの正圧、負圧を利用して部品の吸着、保持を行なうノズル形式での部品実装方式に関して説明しているが、他にもチャックなどの機械的手段を用いて部品の取り出し、実装を行なう方式もあり、これらに関しても問題部品を部品回収位置２２で把持状態を解放し放出する際にその放出が正常に行なわれず、部品もしくは部品の一部が付着物として残るような場合には、同様な問題を生ずる。
【００２０】
従って、本発明は、上記のような問題を解消し、部品取り出し時に部品が立ち吸着を含む異常な姿勢で取り出されたままノズルと共に移動する場合などにおいて、その部品が部品保持部から脱落して回路形成体などの上に誤って落下するようなことがないよう制御可能とする部品実装方法、並びに部品実装装置を提供することを目的している。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明にかかる部品実装方法、並びに部品実装装置では、特にチップ部品の立ち吸着など、実装できない状態で部品保持部に保持された部品が部品回収装置まで移動する間に回路形成体上などに落下しないよう、部品保持部の移動速度を通常の実装動作時の移動速度に対して相対的に減速して搬送し、部品回収装置まで当該部品を無事に搬送することによって前記問題を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。
【００２２】
すなわち、本発明に係る１つの態様は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は当該部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、前記部品の保持状態の検出結果、当該部品が立ち吸着を含めて正常に実装ができる状態にないと判定された場合には、当該部品保持部が前記所定の部品回収位置に移動して当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部の移動速度を通常の実装動作時の移動速度に対して相対的に低下させることを特徴とする部品実装方法に関する。正常でない状態で保持された部品が部品保持部から落下する事態を回避するものである。
【００２３】
前記部品の保持状態の検出するに際し、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常に実装ができる状態にないと判定することができる。前記予め定められた許容位置ずれ量は、回路形成体に既に実装済みの隣接部品と部品保持部との干渉回避に必要なずれ量、回路形成体のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に変更することができる。
【００２４】
前記部品保持部を搬送するための搬送手段は、前記部品保持部が円周状に複数配備されて当該複数の部品保持部が前記円周を間欠回転運動しながら順次部品の取り出しから実装を繰り返し行なう、いわゆるロータリ式（インデックス式）であっても、前記部品保持部を水平面上で直交するＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより部品の取り出しから実装を行う、いわゆるＸＹ軸式であってもよい。
【００２５】
本発明に係る他の態様は、部品供給部に部品を順次供給する部品供給装置と、前記部品が実装される回路形成体を所定位置に規正して保持する回路形成体保持装置と、前記部品供給部から部品を取り出して保持し、前記規正して保持された回路形成体の所定位置に当該部品を実装する部品実装ヘッドと、前記部品実装ヘッドが部品を取り出した後、当該部品を前記回路形成体に実装する前に当該部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持状態を検出する検出装置と、前記検出装置により前記部品が正常に実装できる保持状態にないと判定された場合に当該部品を回収する部品回収装置と、前記部品実装ヘッドを少なくとも前記部品を取り出す位置、前記保持状態を検出する位置、前記部品を回路形成体に実装する位置、前記部品を回収する位置へと搬送する搬送手段と、少なくとも前記部品供給装置、前記回路形成体保持装置、前記部品実装ヘッド、前記検出装置、前記搬送手段の各動作を制御する制御装置とを備えた部品実装装置において、前記部品の保持状態の検出結果、当該部品が立ち吸着を含めた正常に実装ができる状態にないと判定された場合、前記制御装置は、当該部品保持部が前記部品回収装置に当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部を装着した部品実装ヘッドの移動速度が通常の実装動作間の移動速度に対して相対的に低下するよう前記搬送手段を制御することを特徴とする部品実装装置に関する。正常でない状態で保持された部品が、部品保持部から落下することを回避するものである。
【００２６】
前記部品の保持状態の検出するに際し、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常に実装ができる状態にないと判定することができる。また、前記制御装置に入力される前記予め定められた許容位置ずれ量は、回路形成体に既に実装済みの隣接部品と部品保持部との干渉回避に必要なずれ量、回路形成体のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に変更させることができる。
【００２７】
前記搬送手段は、複数の部品実装ヘッドを円周状に配備して間欠回転運動をしながら前記部品実装ヘッドを搬送するインデックスであっても、前記部品実装ヘッドを水平面上で直交するＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより、部品の取り出しから実装を行うＸＹ軸式搬送手段であってもよい。
【００２８】
本発明にかかる更に他の態様は、コンピュータに、部品保持部が部品供給部から部品を取り出す手順と、前記部品保持部に保持された部品が実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、前記検出の結果、当該部品が正常に実装できる保持姿勢にあると判定された場合には、前記部品保持部と前記部品の吸着位置との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置まで搬送して前記部品を実装する手順と、前記検出の結果、当該部品が立ち吸着を含む正常に実装できる保持姿勢にないと判定された場合には、当該部品を回路形成体上に実装せず、部品回収装置に至るまでの間、移動速度を通常の実装動作時の移動速度に対して相対的に低減して当該部品を搬送し、回収する手順と、前記部品回収装置で部品を放出する動作をした部品保持部が、次に実装すべき部品を取り出す動作をする前に前記部品保持部に保持された部品が実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と同じ手順で当該部品保持部に付着物がないか否かを検出する手順と、前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、前記付着物が検出された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部で次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、を実行させる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。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置によれば、立ち吸着を含む実装できない異常な状態で保持された部品を、部品保持部の移動速度を通常の実装動作間の移動速度に対して相対的に低減させて部品回収装置まで搬送することにより、部品保持部からの脱落の可能性を低く抑えることができ、脱落した部品によるその後の実装動作の悪影響を未然に防いで不良回路形成体の発生を回避することが出来るようになる。また、回路形成体の品質低下を防ぐことができる。
【００３０】
更に、本発明にかかる記録媒体をコンピュータで読取り、これによって部品実装工程を制御することによれば、部品実装作業における部品脱落に起因した不要な不良品を生み出すことなく、歩留まり率を向上させることができ、また不要な故障原因による稼働率低下を回避することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の各種実施の形態にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置につき、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各説明においては、間欠回転運動を行うインデックスに複数の部品実装ヘッドが円周状に配置され、順次部品の取り出しから回路形成体への実装を行なうロータリ式の部品実装方法を例としているが、本発明がこのロータリ式の部品実装方法への適用に限定されるものではない。例えば、部品実装ヘッドをＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより、部品の取り出し及び実装を行うＸＹ軸式の部品実装方法においても、あるいはその他の実装方法であっても、同様に適用することができる。
【００３２】
さらに、以下に示す各説明においては、部品実装ヘッドに装着された部品保持部が、エアの正圧・負圧を利用して部品の取り出し、及び回路形成体上への実装を行なうノズル形式の部品保持部を例にしているが、例えばチャックなどを使用して機械的に部品を把持して取り出し、実装を行なう機械式の部品保持部を有する形式の部品実装装置であっても、本発明を同様に適用することができる。又、部品が実装される被実装体が、以下では基板を例として説明しているが、部品の上に更に部品を実装するケースや、筐体に部品を実装するケースなど、基板の代りに他の回路形成体に実装することであっても適用が可能である。
【００３３】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示している。なお、本実施の形態で使用する部品実装装置の本体部における構成は、図７を参照して説明したものと同様である。本実施の形態にかかる部品実装方法では、正常に実装できる状態にない部品を部品回収装置に放出したノズルに対し、前記放出の後に付着物が残っていないか否かの検出を行ない、付着物がないことを確認した後、始めて部品の再吸着を行なうものである。
【００３４】
本実施の形態にかかる部品実装方法、及び部品実装装置の生産動作は、図１において、ステップ＃１０１（以下、「ステップ」を省略してステップ番号のみ記す。）の生産開始に伴い、＃１０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃１０３で部品３を吸着して取り出す。次に、＃１０４で、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７により、部品３の保持姿勢を判定する。ここで保持姿勢が正常に実装できる範囲内にあると判定された場合には、＃１０５に進み、部品保持位置検出位置１８において部品３の吸着位置を検出する。＃１０６で、吸着位置を正常に検出できたことが確認されれば、当該吸着位置とノズル１４のずれ量Δａの算出を行う。本明細書においては、前記保持姿勢の判定と前記保持位置の検出とを併せて、保持状態の検出と呼ぶものとする。前記ずれ量Δａを基に位置補正を行い、＃１０７に進んで、部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃１０８で部品の実装動作を行う。次に＃１０９で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃１１０で、この基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃１１１でこの基板２１を搬出して生産動作を終了する。
【００３５】
＃１０４における部品保持姿勢判定で、部品未吸着と判定された場合には、実装動作を行なわず、＃１０３に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃１０４における部品保持姿勢判定で、立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃１１２に進み、部品回収位置２２の部品回収装置２３において部品３を吸着解除して放出し、＃１１３で次の部品取り出し位置１５においては部品３を吸着せずに、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に部品などの付着物が無いことを確認する。＃１１５において、ノズル１４に付着物が無いことが確認された場合には、＃１０３に戻って改めてそのノズル１４は部品３を吸着して取り出す。
【００３６】
＃１１５で、ノズルに付着物があると判定された場合には、＃１１６で部品実装装置を停止させる、そして／もしくは、オペレータにその旨通知するためにエラーメッセージの表示、あるいは警告灯の点灯などの警告を発する。＃１１７において、オペレータが付着物があると判定されたノズル１４の先端の状態を確認し、メンテナンスを行い、異常がなくなったことを確認してから、＃１１８で生産動作再開のため生産動作開始のスイッチを押下する。生産動作を再開した際、＃１１２で改めて部品放出動作をした上で、＃１１３に示すように、一旦部品取り出し位置１５では部品吸着動作を行なわず、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６においてノズル先端に付着物が無いことを再確認する。以下、＃１１５でのノズル先端の付着物の有無再確認結果に応じて、上述のそれぞれの動作を繰り返す。
【００３７】
なお、ロータリ式の部品実装装置においては、インデックス１１の回転に応じて各部品実装ヘッド１２に装備されたノズル１４の動作順が定まっているため、上記のように＃１１３において、一旦部品取り出し位置１５での吸着動作をスキップし、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６においてノズル１４の先端に付着物が無いことを再確認したのち、次の回転時の部品取り出し位置１５で始めて部品吸着が開始するものとなる。例えば、ＸＹ軸式の部品実装装置の場合においては、ノズル１４の移動する順位を変更するロジックを組むことにより、先に部品保持姿勢判定位置１６に移動して付着物の有無を確認した後、部品取り出し位置１５に移動するようセットすることができる。
【００３８】
また、上記実施の形態では、オペレータによる確認後において、付着物の有無を再確認するために、＃１１２に戻って一旦当該ノズル１４での部品吸着を行なわず、部品保持姿勢判定装置１７により付着物の有無を再確認した後に部品吸着をするものとしている。これは、部品３の微細化に伴いオペレータの錯誤を回避し、再度部品保持姿勢判定装置１７を利用して付着物のないことを確認するものである。取扱う部品が目視によっても容易に認識できる程度のもののみを扱う部品実装装置等においては、この再確認処理を行なうことなく、オペレータの確認後、＃１０３に進んで直ちに通常動作に移ることとしても良い。
【００３９】
更に、図１の＃１１５において、付着物が確認された場合、＃１１６で部品実装装置を停止し、＃１１７においてオペレータによる確認、及びメンテナンスを行なうもとしているが、これをオペレータによるものとせず、圧縮空気の吹きつけや、ブラシ状部材で拭い取る方法などを利用した付着物除去装置を用いることにより、付着物を取り除くものとしてもよい。なお、本実施の形態では、図７に示すような構成要素１０を使用して部品実装を行なうことを想定している。この際に、部品３を放出した後の部品保持部（本実施の形態では、ノズル１４）に付着物があるかの検出を、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７を利用して行なうものとしている。既に部品実装装置が備えている当該部品保持姿勢判定装置１７を当該検出用に使用することにより、スペース上、コスト上の問題を回避することができ、極めて好ましいことであるが、これを別途新規に検出装置を設けることにより行なうようにすることも、勿論可能である。
【００４０】
＜実施の形態２＞
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示す。本実施の形態にかかる部品実装方法では、生産開始直後に、全てのノズルに付着物がないことを確認した後に、吸着動作を行なう。
【００４１】
図２において、＃２０１の生産開始に伴い、＃２０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正する。＃２０６における部品３の吸着を始める前に、＃２０３で、１つのノズル１４に対して、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物があるか否かを検出する動作を行う。＃２０４で、ノズル１４の先端に付着物が無いことが確認された場合には、＃２０５において、全ノズル１４に対して付着物が無いことを検出したか判定し、全ノズル１４に付着物の無いことが確認された場合には、＃２０６に進んで部品３の吸着動作を開始する。
【００４２】
＃２０５で、未だ全ノズル１４の先端に付着物のあるか否かが検出されていない場合には、＃２０３に戻って、次のノズル１４に対して付着物の無いことを検出する動作を行ない、これを全てのノズル１４が完了するまで繰り返す。
【００４３】
＃２０４で、ノズル１４の先端に付着物があると判定された場合には、＃２１５に進んで部品実装装置を停止させる、そして／もしくは、オペレータにその旨通知するためにエラーメッセージの表示、あるいは警告灯の点灯などの警告を発する。＃２１６で、オペレータは、付着物があると判定されたノズル１４の先端の状態を確認、メンテナンスを行い、異常がなくなったことを確認してから、＃２１７で生産動作再開のためのスイッチを押下する。生産動作を再開した時、部品取り出し位置１５では部品吸着動作をせずに、＃２０３に示す部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物が無いことを再確認する。以下、前述のように、＃２０５における全ノズル１４の先端に付着物の無いことが確認できるまで前記動作を繰り返す。
【００４４】
＃２０５で、全ノズルの先端に付着物の無いことが確認できた後に、＃２０６で部品３を吸着して取り出し、＃２０７において、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用して部品３の保持姿勢を判定する。ここで保持姿勢が正常に実装できる許容値以内であると判定された場合には、＃２０８の部品保持位置検出位置１８で部品の吸着位置を検出する。ここで当該吸着位置を正常に検出できれば、＃２０９で吸着位置とノズル１４とのずれ量Δａの算出を行う。このずれ量Δａに基づく位置補正を行い、＃２１０に進んで部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃２１１で部品３の実装動作を行う。次に、＃２１２で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃２１３でこの基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃２１４でこの基板２１を搬出し、生産動作を終了する。
【００４５】
＃２０７における部品保持姿勢判定で部品未吸着と判定された場合には、実装動作は行なわず、＃２０６に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃２０７における部品保持姿勢判定で立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃２１８に示す部品回収位置２２で当該部品３を放出し、＃２０６に戻って改めて部品３を吸着して取り出す。
【００４６】
なお、先の実施の形態１と同様、ロータリ式の部品実装装置においては、インデックス１１の回転に応じて各部品実装ヘッド１２のノズル１４の動作順が定まっているが、例えば、ＸＹ軸式の部品実装装置の場合においては、ノズル１４の移動する順位を変更するロジックを組むことにより、先に部品保持姿勢判定位置１６に移動して付着物の有無を確認した後、部品取り出し位置１５に移動するようセットすることができる。
【００４７】
また、前記実施の形態１と同様、オペレータによる確認後に付着物の有無を再度確認する理由は、部品３の微細化に伴うオペレータの錯誤を回避することにあり、取扱う部品３によっては、直ちに＃２０６に進んで吸着動作に移ることとしても良い。さらに、ノズル１４のメンテナンスを、付着物除去装置を用いて行なうものとしても良い。また、前記の説明では、ノズル１４が複数装着された例を示しているが、ノズル１４が１つのみの場合であっても、同様に適用可能であり、この際には、前記１つのノズルに付着物がないことが確認されれば、直ちに＃２０６の吸着動作に入る。
【００４８】
ここで、前記実施の形態１と実施の形態２とは、組み合わせて実施することも可能である。すなわち、生産開始後、部品３を吸着して取り出す前に、全ノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品吸着動作を行い、更に部品３の保持姿勢が立ち吸着の場合、誤部品吸着の場合、または部品３の吸着位置が正常に検出できない場合には、そのノズル１４は当該部品の放出を行い、その直後には部品吸着を行わずに、部品保持姿勢判定装置１７によりノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品３の吸着を再開する、という生産動作も可能である。なお、実施の形態１と同様に、ノズル１４に付着物のないことの検出を、既存の部品保持姿勢判定装置１７を利用して行なうことが好ましいが、これを新規の検出装置を用いて行なうこととしても勿論よい。
【００４９】
＜実施の形態３＞
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態３にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示す。本実施の形態に係る部品実装方法では、部品３の吸着位置とノズル１４のずれ量Δａの許容値を予め設定しておき、前記ずれ量Δａが許容範囲にない場合にはその部品３を部品回収位置２２の部品回収装置２３で吸着解除して放出すること、そして許容範囲にないと判定された後、放出に至るまでの間のノズル１４の移動速度を低下させることを特徴とする。このノズルの移動速度の低下は、異常な状態で吸着された部品３が基板２１上などに誤って落下し、他の部品３を傷つけたり、あるいは他のノズル１４による部品実装動作に障害を与えたりすることがないようにするためである。
【００５０】
図３において、＃３０１での生産開始に伴い、＃３０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃３０３で部品３を吸着して取り出す。＃３０４に進み、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７により部品の保持姿勢を判定する。ここで、保持姿勢が正常に実装できる姿勢にあると判定された場合には、＃３０５に進み、部品保持位置検出位置１８で部品保持位置検出装置１９により部品３の吸着位置３１を検出する。＃３０６で吸着位置３１を正常に検出できたと判定されれば、＃３０７で部品の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａの算出を行い、＃３０８で前記部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが、予め設定された許容値以内であるか否かを判定する。前記ずれ量Δａが許容値以内であれば、このずれ量Δａに基づいて位置補正を行い、＃３０９に進んで部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃３１０で部品３の実装動作を行う。次に、＃３１１で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃３１２でこの基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃３１３でこの基板２１を搬出して、生産動作を終了する。
【００５１】
ここで、従来技術においては、部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａは、前記ずれ量を測定する光学系機器の視野を限度としてその許容量が判定されていた。この従来技術に方法に従えば、例えば実装すべき部品３と既に基板に実装済みの部品との間隙は、０．５ｍｍほどにするのが限界であった。光学系機器の視野が限度であれば、その視野で捉えた範囲内で実装位置の補正を行なうため、ノズル１４と基板２１との間の補正移動量が大きくなることがあり、ノズル１４の先端が既に実装された隣接する部品に接触してそれを破損させる虞があるからである。本発明にかかる部品実装方法においては、上述のように、ずれ量Δａの許容量を予め設定しておくことにより、隣接部品との間隙に応じてこのずれ量Δａをより小さな範囲に限定することができ、僅かな間隙を設けて隣接する部品であってもそれを損傷させることなく、次の部品３を実装することができる。このずれ量Δａの許容量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に設定することができ、この方法によれば例えば隣接部品との間隙を約０．２ｍｍほどにも小さくすることが可能となる。
【００５２】
＃３０４において、部品保持姿勢判定装置１７により部品未吸着と判定された場合には、部品実装動作をせずに、＃３０３に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃３０４における部品保持姿勢判定で立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合、＃３０６で部品の吸着位置３１を検出できなかった場合、あるいは＃３０８で吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが許容値を越えた場合には、＃３１４に示すように、ノズル１４を移動させるインデックス１１の矢印１３（図７参照）の回転運動の速度を減速して、＃３１５において部品回収位置２２にて部品３を部品回収装置２３に放出する。この＃３１５での部品放出動作が完了した後、＃３１６においてインデックス１１の矢印１３への回転運動の速度を、その時点での適正な速度まで上昇させることにより、元の生産動作に戻す。
【００５３】
なお、前記のロータリ式の部品実装装置においては、ノズル１４の移動速度低下をインデックス１１の回転速度減速により行なっているが、ＸＹ軸式の部品実装装置においては、Ｘ軸、Ｙ軸の各駆動速度を減速することにより、同様の効果を得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態にかかる部品実装方法においては、部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａの許容値設定による部品実装の是非判定処理と、部品放出するまでの動作の減速処理との双方を同時に実施する例を示しているが、これら２つの処理は互いに独立した関係にあり、したがって、これらの処理を別々に実施することであってもよい。
【００５５】
更に、本実施の形態３は、前記実施の形態１及び実施の形態２と組み合わせて適用することもできる。すなわち、生産開始後、部品３を吸着する以前に、全ノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品吸着動作を行うものとするが、ノズル１４に付着物があると判定した場合は、所定の部品回収位置２２までのノズル１４の移動速度を減速する。更に部品３の保持姿勢が立ち吸着の場合、または誤部品吸着の場合、吸着位置３１が正常に検出できない場合、または、部品の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが予め設定された値を越えている場合には、ノズル１４の移動速度を減速させ、部品回収位置２２で部品回収装置２３に部品３を放出する。部品放出後は、その時点での適正な回転速度に加速する。また、そのノズル１４は部品放出を行った直後は部品３の吸着を行わずに、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品３の吸着を再開する、などの生産動作が可能である。
【００５６】
＜実施の形態４＞
本発明にかかる実施の形態４は、上述の各実施の形態で説明した本発明に係る部品実装方法を実行させる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。図４は、本発明にかかる部品実装方法を実施する部品実装装置のブロック図を示したものである。本部品実装装置は、部品供給部２と、インデックス１１と、部品実装ヘッド１２と、部品保持姿勢判定装置１７と、部品保持位置検出装置１８と、回路形成体保持装置とを含むハード部分と、部品供給動作処理部と、吸着動作処理部と、角度補正演算部と、保持姿勢判定部と、部品認識処理部と、基準位置認識処理部と、位置補正動作処理部とを含むソフト部分とを備え、制御装置がこれら全体の動きを制御している。前記のハード部分含まれる各要素の動作は、これまでの各実施の形態で説明した内容と同じであり、これらの動作を可能とするための各駆動部を、各要素毎に図４の右側に表示している。制御装置は、これらの各駆動部の動作を、図４に左側に示す前記ソフト部分の各処理部、判定部に基づいて処理し、制御する。この内、部品供給動作処理部は、供給すべき部品３が部品取り出し位置に位置決めされるよう部品供給部２の移動量を調整し、吸着動作処理部は、部品実装ヘッド１２のノズル１４により部品３を吸着する吸着タイミングや吸着量などを調整する。角度補正演算部では、部品保持位置検出装置１９による検出結果に基づいて、部品実装ヘッド１２が部品３を所定位置に実装するためのノズル１４中心軸を中心とする角度補正量（θ回転）を演算する。保持姿勢判定部では、吸着された部品３が実装可能な状態であるか否かを判定し、部品認識処理部では、部品保持姿勢判定装置、及び部品保持位置検出装置の撮像装置による撮像タイミングや視野の調整などを行う。そして、基準認識位置処理部で、回路形成体の基準位置を確認の上、位置補正動作処理部により、回路形成体保持装置の移動量を調整する。
【００５７】
本実施の形態にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記構成にかかる部品実装装置により、本発明にかかる部品実装方法を実行させるプログラムを記録している。すなわち、本記録媒体は、部品供給部２から予め定められた部品３を単数もしくは複数のノズル１４で吸着する手順と、前記ノズル１４での吸着状態が、正常に実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、正常に実装できる保持姿勢にあると判定された場合には、前記部品３の吸着位置３１を検出し、前記ノズル１４と前記部品３の吸着位置３１との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置に前記部品３を実装する一連の動作を行う手順と、前記検出の結果、部品３が立ち吸着を含む正常に実装できる保持姿勢にないと判定された場合、もしくは前記部品３が正常に部品認識処理ができる状態にない場合にはこの部品３を回路形成体上に実装せず、部品回収装置に至るまで移動速度を減速して当該部品を搬送し、予め定められた部品回収位置２２の部品回収装置２３で回収する一連の動作を行う手順と、前記部品３を部品回収装置２３で放出する動作をしたノズル１４が、次に実装すべき部品３を吸着する動作を行なう前に、前記ノズル１４に付着物のないことを検出する手順と、前記検出する手順で付着物のないことが確認された場合には、次に実装すべき部品３を吸着する動作をさせる手順と、前記検出する処理で、付着物が有ることが確認された場合には、部品実装装置を停止し、その旨をオペレータに通知する手順と、前記付着物が有ることが確認されたノズル１４から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該ノズル１４で次に実装すべき部品３を吸着させる手順とを、順次時系列的に処理することによって実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。前記各手順の内容に関しては、上記実施の形態で説明したものと同様であるので、その詳細説明は省略する。
【００５８】
さらに、前記コンピュータ読取り可能な記録媒体には、生産動作を開始した直後には、前記ノズル１４により部品供給部２から部品３を取り出す前記手順の前に、前記ノズル１４に付着物がないか否かを検出する手順と、前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、最初の部品３を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、前記付着物が検出されたノズル１４から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該ノズル１４で最初に実装すべき部品３を取り出す動作をさせる手順と、を実行させるプログラムを更に記録したものとすることもできる。
【００５９】
そして、前記コンピュータ読取り可能な記録媒体には、前記の生産動作が再開された後に、ノズル１３に部品３を取り出す動作をさせる前記手順の前に、当該ノズル１３に付着物がないか否かを再度検出する手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、当該ノズル１３に部品３を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する手順で、付着物が検出された場合には、生産動作を再度停止する手順と、を実行させるプログラムを更に記録したものとすることもできる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、部品保持部をノズル１４を使用して部品３を吸着する形式のものとして説明しているが、これは、チャックを用いて部品を把持する形式などの部品保持部とすることであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る部品実装方法、部品実装装置は、回路基板に電子部品などを実装する部品実装の産業分野において広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明にかかる一実施の形態の部品実装方法における生産動作の流れ図である。
【図２】本発明にかかる他の実施の形態の部品実装方法における生産動作の流れ図である。
【図３】本発明にかかる更に他の実施の形態の部品実装方法における生産動作の流れ図である。
【図４】本発明にかかる一実施の形態の部品実装装置のブロック図である。
【図５】従来技術による部品実装装置の概要を示す斜視図である。
【図６】従来技術による部品供給装置の概略構成を示す説明図である。
【図７】従来技術による部品実装装置の概略構成を示す説明図である。
【図８】従来技術による部品保持姿勢判定方法を示す説明図である。
【図９】従来技術による部品保持姿勢検出方法を示す説明図である。
【図１０】従来技術による部品実装の生産動作の流れ図である。
【符号の説明】
【００６３】
１．本体部、  ２．部品供給部、  ３．部品、  １１．インデックス、  １２．部品実装ヘッド、  １４．ノズル、  １７．部品保持姿勢判定装置、  １９．部品保持位置検出装置、  ２１．基板、  ２２．部品回収位置、  ２３．部品回収装置、  ２５．部品保持姿勢判定コントローラ、  ２６．部品保持姿勢認識コントローラ、  ＃１０３．部品吸着動作、  ＃１０４．部品保持姿勢判定処理、  ＃１０５．部品保持位置検出処理、  ＃１０６．部品保持位置検出判定処理、  ＃１０７．実装位置決め動作、  ＃１０８．部品実装動作、  ＃１１２．部品放出動作、  ＃１１３．部品吸着しない処理、  ＃１１４．付着物検出処理、  ＃１１５．付着物検出判定処理、  ＃１１６．部品実装装置停止、及びオペレータへの警告処理、  ＃１１７．部品保持部メンテナンス処理、  ＃１１８．生産動作再開処理