(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品供給機のシャッタを開閉動作するための操作部を有する部品供給機駆動装置と、
前記電子部品供給機から電子部品を保持し搬送するための吸着ノズルを有する部品搬送装置とをコンピュータによって独立に駆動制御して前記電子部品を高速供給する制御方法であって、
前記電子部品供給機のシャッタが全開したときに、前記部品搬送装置の吸着ノズルの先端が前記シャッタの上面の位置へくるように、前記部品供給機駆動装置の動作開始直前に、該部品供給機駆動装置の動作開始から前記部品搬送装置の動作開始までの時間Ｔｈ1 を数７により計算する工程、
前記部品供給機駆動装置の動作開始から時間Ｔｈ1 の経過後に、前記部品搬送装置の動作を開始する工程、
前記部品供給機駆動装置の動作開始から時間Ｔｈ1の経過後に、前記部品搬送装置の動作を開始することにより、前記電子部品供給機のシャッタが全開したときに、前記部品搬送装置の吸着ノズルの先端が前記シャッタの上面の位置にくるように前記吸着ノズルを移動する工程、
前記部品搬送装置が電子部品を保持して上昇するまでに、該部品搬送装置の動作開始から電子部品を保持し該電子部品の下端が前記シャッタの上面に出るまでの時間Ｔｈ4 を数８により計算する工程、
前記部品搬送装置の動作開始から前記時間Ｔｈ4 の経過後に、電子部品を保持した前記部品搬送装置の吸着ノズルの水平移動を開始する工程、
前記部品供給機駆動装置の動作完了で前記電子部品供給機のシャッタを閉じる工程を含む
ことを特徴とする電子部品の高速供給制御方法。
【数７】
0004174868.tif 000005
Ｔｈ1 ：部品供給機駆動装置が動作を開始してから部品搬送装置が動作を開始するまでの時間
Ｔｐ2 ：部品供給機駆動装置の操作部が下降を開始してからシャッタが全開するときまでの所要時間
Ｔｈ2 ：部品搬送装置の吸着ノズルが下降を開始してからシャッタの高さ置まで到達する所要時間
【数８】
0004174868.tif 000006
Ｔｈ4 ：部品搬送装置の吸着ノズルが下降を開始してから保持された電子部品の下端がシャッタの上面にでるまでの所要時間
Ｔｈｔ：部品搬送装置が原点から目標位置（電子部品を吸着する高さ）に到達する時間
ｔ2 ：部品搬送装置の吸着ノズルが下死点にて停留していられる最大時間
Ｔｈ34：部品搬送装置の吸着ノズルが上昇開始してから吸着保持された電子部品の下端がシャッタの高さまで到達する所要時間
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品装着機において、電子部品の供給動作を高速に行えるようにした電子部品の高速供給制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子部品装着機は電子部品を所要の回路基板に装着するために多くの駆動機構を有しているが、電子部品の高速な供給及び装着動作を実現するためにカムなどの機械装置による同期をとっているものが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この結果、電子部品装着機そのものが高価になるばかりではなく、同期のタイミングの調整を行うためには、機械装置を交換あるいは調整しなければならず、多くの時間と費用が必要となってしまう。
【０００４】
また、駆動機構間の同期のタイミングは常に一定となるため、扱うことのできる電子部品の中での最悪のケースに合わせなければならない。
また、複数の装置が互いに領域を干渉しながら動作している場合、一般には片方の装置の動作が正常終了したことを確実にした後に、もう一方の装置を動かさないと、装置を破壊する恐れがある。
【０００５】
しかし、干渉する領域が動作領域全体に比べて小さい場合、装置が干渉領域外に出てから動作完了するまでの時間が無駄になってしまう。特に、駆動機構がサーボモータで制御している場合、動作目標位置付近に到達してから動作完了となるまで時間がかかる場合があるため、より多くの時間が無駄になってしまう。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑み、電子部品のより高速供給を可能にした電子部品の高速供給制御方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子部品の高速供給制御方法は、電子部品供給機のシャッタを開閉動作するための操作部を有する部品供給機駆動装置と、電子部品供給機から電子部品を保持し搬送するための吸着ノズルを有する部品搬送装置とをコンピュータによって独立に駆動制御して電子部品を高速供給する制御方法であって、電子部品供給機のシャッタが全開したときに、部品搬送装置の吸着ノズルの先端が前記シャッタの上面の位置へくるように、部品供給機駆動装置の動作開始直前に、該部品供給機駆動装置の動作開始から部品搬送装置の動作開始までの時間Ｔｈ1 を数７により計算する工程、部品供給機駆動装置の動作開始から時間Ｔｈ1 の経過後に、部品搬送装置の動作を開始する工程、部品供給機駆動装置の動作開始から時間Ｔｈ1の経過後に、部品搬送装置の動作を開始することにより、電子部品供給機のシャッタが全開したときに、部品搬送装置の吸着ノズルの先端が前記シャッタの上面の位置にくるように吸着ノズルを移動する工程、部品搬送装置が電子部品を保持して上昇するまでに、該部品搬送装置の動作開始から電子部品を保持し該電子部品の下端が前記シャッタの上面に出るまでの時間Ｔｈ4 を数８により計算する工程、部品搬送装置の動作開始から前記時間Ｔｈ4 の経過後に、電子部品を保持した前記部品搬送装置の吸着ノズルの水平移動を開始する工程、部品供給機駆動装置の動作完了で前記電子部品供給機のシャッタを閉じる工程を含む。
【数９】
Ｔｈ1 ＝Ｔｐ2 −Ｔｈ2
Ｔｈ1 ：部品供給機駆動装置が動作を開始してから部品搬送装置が動作を開始するまでの時間
Ｔｐ2 ：部品供給機駆動装置の操作部が下降を開始してからシャッタが全開するときまでの所要時間
Ｔｈ2 ：部品搬送装置の吸着ノズルが下降を開始してからシャッタの高さ置まで到達する所要時間
【数１０】
Ｔｈ4 ＝Ｔｈｔ＋ｔ2 ＋Ｔｈ34
Ｔｈ4 ：部品搬送装置の吸着ノズルが下降を開始してから保持された電子部品の下端がシャッタの上面にでるまでの所要時間
Ｔｈｔ：部品搬送装置が原点から目標位置（電子部品を吸着する高さ）に到達する時間
ｔ2 ：部品搬送装置の吸着ノズルが下死点にて停留していられる最大時間
Ｔｈ34：部品搬送装置の吸着ノズルが上昇開始してから吸着保持された電子部品の下端がシャッタの高さまで到達する所要時間
【０００８】
本発明では、部品供給機駆動装置の動作開始から部品搬送装置の動作開始までの時間Ｔｈ1 及び部品搬送装置の動作開始から電子部品供給機の電子部品を保持し、その電子部品の下端がシャッタの上面に出るまでの時間Ｔｈ4 を予め計算し、そのタイミングによってシャッタが開いた瞬間に部品搬送装置をシャッタの上面に移動し、部品搬送装置が電子部品を保持してシャッタの上面に出た後、直ちに水平移動を開始するので、電子部品の高速供給が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る電子部品の高速供給制御方法は、基本的には、電子部品の供給に使用する複数の駆動機構を独立して駆動制御し、電子部品毎に駆動機構の動作タイミング、従ってその独立駆動する干渉軸の各移動動作時間を、駆動距離と速度曲線から予め計算し予測し、その予測時間を考慮して各駆動機構を動作させる。すなわち、各駆動機構の動作時に、１の駆動機構が動作完了する前に、予め決められた位置を通過した時点で別の駆動機構の駆動を開始して電子部品を高速供給する。
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態を説明する。
【００１１】
電子部品装着機の基本動作は、電子部品供給機にある電子部品を、部品搬送装置で保持した後、所定の回路基板上の指定された位置に高速かつ高精度で装着することである。これを実現するためには、部品搬送装置と、電子部品供給機あるいは回路基板上の装着位置の３次元座標を一致させるための部品搬送装置の駆動装置と、電子部品供給機の駆動装置とが最低限必要になる。
【００１２】
図７は、本実施の形態に係る電子部品装着機の概略構成を示す。図２は図１の矢印Ｃ方向より見た側面図である。
【００１３】
この電子部品装着機１は、電子部品が装着（いわゆるマウント）される回路基板２を配置する基板配置部３と、複数配列された電子部品供給機４と、電子部品供給機４からの電子部品を吸着して回路基板２に搬送し装着するための例えば複数の部品吸着ノズル５を有した部品搬送装置（いわゆるヘッド部）６と、電子部品供給機４を駆動するための駆動装置、いわゆる部品供給機駆動装置７とを備えて成る。
【００１４】
基板配置部３は、回路基板２の搬送方向に沿って例えば中央の２ヶ所に設けられる。回路基板２は、レール９上を搬送して夫々の基板配置部３上にセットされるようになされる。
電子部品供給機４は、夫々の基板配置部３を挟んで両側に複数配列される。例えば１つの基板配置部３に対応して片側４０個づつ、合計８０個の電子部品供給機４が配列される。
【００１５】
部品供給機駆動装置７としては、各基板配置部３の両側の電子部品供給機４に対応して２つの部品供給機駆動装置７Ａ及び７Ｂが設けられる。従って、この電子部品装着機１では、４つの部品供給機駆動装置７〔７Ａ，７Ｂ〕が設けられる。
【００１６】
部品搬送装置６は、図１６に示すように、複数、例えば１２ヶの部品吸着ノズル５が円周上に配列され、軸１０を中心にクリックモーション的に回動可能に形成される。この部品搬送装置６は、夫々の基板配置部３に対して１つづつ設けられる。
【００１７】
之等２つの部品供給機駆動装置７Ａ，７Ｂと、１つの部品搬送装置６は、図７及び図８に示すように、上方の支持体１２上をモータ（図示せず）、直動ガイド部１３及びポールネジ（図示せず）を介してＸ方向に移動可能な可動部材１４に取付けられる。ここで、２つの部品供給機駆動装置７Ａ，７Ｂは可動部材１４に固定して取付けられ、部品搬送装置６は可動部材１４上を図示せざるもモータ、直動ガイド部及びポールネジを介してＸ方向と直交するＹ方向に移動可能に取付けられる。１８は部品搬送装置６をＹ方向に移動させるための駆動用モータである。さらに、部品搬送装置６は、駆動用モータによりＺ方向に昇降可能とされる。
【００１８】
電子部品装着機１の概略動作を説明する。
平面内で直交するＸ方向及びＹ方向に移動可能な部品搬送装置６が電子部品供給機４が並べられた供給部に移動し、しかるべき電子部品供給機４から電子部品を順次吸着する。即ち、図１６の部品搬送装置６を軸１０を中心に回動させながら、各部品吸着ノズル５により順次電子部品を吸着する。その後、部品搬送装置６が回路基板２上に移動し、吸着している電子部品を順次回路基板２に装着する。
【００１９】
なお、両側の電子部品供給機４からの電子部品を回路基板２に装着するときは、先ず、部品搬送装置６を一方の側の電子部品供給機４に移動してこの供給機４から電子部品を順次吸着し、回路基板２に装着した後、部品搬送装置６を他方の側或は同じ一方の側の電子部品供給機４に移動してこの供給機４から電子部品を順次吸着し、回路基板２に装着するようになす。
【００２０】
次に、電子部品供給機４の概略を説明する。
電子部品供給機４は、図１７に示すように、複数の電子部品が一方向に配列されたキャリアテープ２１を巻回した電子部品供給リール２２と、この供給リール２２を装着する装着部２３と、供給リール２２からのキャリアテープ２１を支持しながら案内移送するテープ移送通路２５と、移送通路２６の端部に設けられ、後述するキャリアテープ２１のトップテープ３６の剥離及び電子部品が臨む窓の開閉を行うためのシャッタ２７と、シャッタ２７の開閉及びキャリアテープ２１を移送するための操作部２８と、トップテープ３６を巻き取る巻き取りリール２９を有して成る。
【００２１】
キャリアテープ２１は、図２０Ａ，Ｂに示すようにテープ状基板３４にスプロケットホール３１とこのスプロケットホール３１に平行する複数の電子部品収納部３３とが穿設され、各収納部３３内に例えば同一の電子部品３２が収納されると共に、収納部３３の裏面にバックテープ３５が被着され、収納部３３の表面にトップテープ３６が剥離可能に被着されて成る。
【００２２】
このキャリアテープ２１では、図２１に示すように、そのトップテープ３６を剥離することにより電子部品３２が露出し、この状態で吸着ノズル５に吸着されるようになされる。
【００２３】
テープ移送通路２５の端部には、キャリアテープ２１上にあって、その電子部品３２が臨む窓（開口）３７を有した窓部材３８（図１９参照）が設けられる。シャッタ２７は、この窓３７を開閉するように、キャリアテープ２１の移送方向に往復摺動できるように配される。即ち、シャッタ２７は、その上側に窓３７とキャリアテープ２１間に存するシャッタ片２７ａを有すると共に、シャッタ側板に形成した長孔４０を支持部材３９と一体の１対のガイド軸４１に係合して摺動可能に構成される。
【００２４】
シャッタ２７の上側には、さらに溝４２が形成されると共に、溝４２の一側にキャリアテープ２１のトップテープ３６を剥離するための剥離用爪４３が形成される。キャリアテープ２１のトップテープ３６は、この溝４２に挿通され、シャッタ２７の摺動に伴って爪４３によって剥離されながら巻き取りリール２９に巻き取られる（図１９参照）。
【００２５】
このシャッタ２７の側板には係合溝４４が形成され、この係合溝４４に後述する操作部２８の第２のレバー５１に一体の係合ピン５２が係合される。シャッタ２７は第２のレバー５１の正転及び逆転により係合ピン５２に押されて往復摺動するようになされる。
【００２６】
操作部２８は、支持部材３９に対して一端が軸４５を中心に回動可能に支持された供給レバー（第１のレバー）５３と、係合ピン５２を介してシャッタ２７に連結され、軸４６を中心に回動可能に配された第２のレバー５１と、供給レバー５３及び第２のレバー５１間に差し渡されて両端が軸支されたリンク５４を有する。さらに、図１８に示すように、キャリアテープ２１のスプロケットホール３１に係合するスプロケット５６と、歯車５７とが一体化された状態で第２のレバー５１の回動軸４６に支持され、第２のレバー５１に取り付けた爪部５８が歯車５７に係合される。
【００２７】
供給レバー５３と支持部材３９との間にスプリング５９が介裝され、常時、供給レバー５３の遊端５３ａが上方の実線位置に在るように弾性偏倚されている。６３は第２のレバー５１に当接して操作部２８を図１７の実線位置に停止させるためのストッパーである。
【００２８】
なお、電子部品供給機４は、底面に一体に設けた支持ピン６０を電子部品装着機１側の支持穴６１（図７参照）に嵌合させて設置される。
【００２９】
この電子部品供給機４では、図１７に示すように、供給レバー５３が鎖線で示すように押されることによって、リンク５４を介して第２のレバー５１が軸４６を中心に時計方向に回動し、係合ピン５２によりシャッタ２７が図１９Ｂの閉状態から図１９Ａの開状態に移動（往動）する。このとき、キャリアテープ２１のトップテープ３６が剥離される同時に、歯車５７に噛合っている爪５８も移動して隣りの歯と噛合する。シャッタ２７がある程度開いた時点で吸着ノズル５は下降し窓３７に臨む電子部品３２を吸着して上昇することができる。
【００３０】
次に、供給レバー５３が実線位置に戻ることによって、第２のレバー５１が軸４６を中心に反時計方向に回動し、爪５８によって歯車５７及びこれと一体のスプロケット５６が回動し、電子部品３２の入ったキャリアテープ２１はシャッタ２７と一緒に移動し、即ちシャッタ２７は閉状態に移動（復動）し、次の電子部品３２が窓３７に対応する位置に送られる。
【００３１】
一方、部品供給機駆動装置７〔７Ａ，７Ｂ〕は、図９〜図１１に示すように、サーボモータ６５と、このサーボモータ６５で回転制御されるカム６６と、カム６６に連接された回動レバー６７と、回動レバー６７に連結された操作部となるフィードローラ６８とを有して成る。
之等のサーボモータ６５、カム６６及び回動レバー６７は、夫々のサーボモータ軸６９、カム６６を固定したカム軸７０及び回動レバー６７を固定したレバー軸７１が互に平行となるようにして支持部材７２に支持される。
カム軸７０及びレバー軸７１は、各々両端に設けられたベアリングを用いた軸受け７３を介して支持部材７２に支持される。
サーボモータ６５とカム軸７０は、夫々タイミングプーリー７４，７５が一体に設けられ、タイミングプーリー７４及び７５間に介裝したタイミングベルト７６により連結される。
従って、サーボモータ６５の駆動力は、タイミングプーリー７４、タイミングベルト７６及びタイミングプーリー７５を通じてカム軸７０に伝達され、カム６６を回転させる。
【００３２】
カム６６は、サーボモータからの入力回転の加減速を考慮してフィードローラ６８を上下往復動させ得るカム曲線を有したカム、例えば偏心カム又はハート型カム等で構成される。
【００３３】
回動レバー６７は、略Ｌ字状をなしてその中央でレバー軸７０に固定され、一端６７ａにカムフォロア７７が固定されると共に、他端６７ｂがＵ字状に形成される（図１３参照）。回動レバー６７には引っ張りバネ７８が介裝され、この引っ張りバネ７８によってカムフォロア７７がカム６６に転接される。
【００３４】
一方支持部材７２には、ガイドレール８１及び可動部８２からなる直動ガイド部８３が設けられる（図１２Ａ，Ｂ参照）。この可動部８２にはカムフォロア８４が固定され、このカムフォロア８４に回動レバー６７のＵ字状の他端６７ｂが嵌合されると共に、可動部８２の下端に操作部となるフィードローラ６８が固定される。
【００３５】
部品供給機駆動装置７は、そのフィードローラ６８が、前述した電子部品供給機４の操作部２８を構成する供給レバー５３の遊端５３ａに近接対向するように配置される。
【００３６】
次に、この部品供給機駆動装置７の動作について図９、図１１を用いて説明する。
サーボモータ６５を駆動させ、タイミングベルト７６によって接続されているカム軸７０を回転させることによって、カム６６を回転させる。すると、カム６６と転接しているカムフォロア７７を介して回動レバー６７がカム６６の外形軌道（いわゆるカム面）にしたがってレバー軸７１を中心に揺動する。例えば反時計方向の回動から時計方向の回動へと揺動する。
【００３７】
回動レバー６７のＵ字状の他端６７ｂが直動ガイド部８３のカムフォロア８４に嵌合されているので、回動レバー６７の揺動運動にしたがって直動ガイド部８３の可動部８２が摺動し、可動部８２の下端の操作子であるフィードローラ６８が上下方向に動作する。
【００３８】
本例においては、カム６６を１回転させることによって、フィードローラ６８が上死点から下死点に動き、再び上昇して上死点に戻るようになっている。すなわち、１回の部品供給動作に対してカム軸７０を１回転させるようにサーボモータ６５を起動、停止させ、結果としてフィードローラ６８は上死点から下死点に動き、再び上昇して上死点に戻ることになる。このとき、サーボモータ６５は、連続回転ではなく、フィードローラ６８の上死点→下死点→上死点（停止）の１連の動作に対して起動、停止を行う。
そして、図１４Ａ，Ｂに示す電子部品３２の高さｈ1 ，ｈ2 に応じて、シャッタ２７の高さより上に電子部品３２が逃げるのを待ってシャッタを閉じる必要がある。この場合、部品供給機駆動装置７においては、フィードローラ６８を上死点→下死点停止→上死点（停止）という様に動作させるため、サーボモータ６５を起動、停止、起動、停止と１回の部品供給に対して２回動作させる。これによりシャッタ２７が開いている状態を保持することができる。
【００３９】
図１５Ａに示すようにフィードローラ６８は往きの上死点から下死点までは加速され、戻りの下死点から上死点までは減速される。サーボモータ６８は、正回転してフィードローラ６８を動作（実線で示す上死点→下死点→上死点の１サイクル）させた後、次は逆回転してフィードローラ６８を同じように動作（破線で示す上死点→下死点→上死点）させる。
【００４０】
このフィードローラ６８によって、図９に示すように、電子部品供給機４の供給レバー５３が駆動され、シャッタ２７の開閉、キャリアテープ２１の移送等が行われ、部品供給が行われる。
【００４１】
なお、図示の例では、カム６６を１回転させることによってフィードローラ６８を上死点→下死点→上死点となるように動作させたが、その他、カムの割付け角度により、カムを１回転させずにフィードローラ６８を上死点→下死点→上死点となるように動作させることができる。
例えば図１５Ｂに示すようにカムの半回転（１８０°回転）でフィードローラ６８を上下１往復させることができる。このときはサーボモータ６５を半回転づつ正回転と逆回転を繰り返せばよい。
【００４２】
電子部品装着機１では、部品供給機駆動装置７と、部品搬送装置６とが、夫々独立した駆動用サーボモータを備えており（すなわち部品供給機駆動装置７はサーボモータ３５を備える）、互いに独立して駆動制御される。
【００４３】
本実施の形態に係る電子部品の高速供給制御方法は、上述の電子部品装着機１において、電子部品毎に独立駆動する部品供給機駆動装置７と部品搬送装置６の動作タイミングを予め計算し、その算出された動作タイミングで部品供給機駆動装置７と部品搬送装置６を同時に動作させて、電子部品の高速供給を行うようにする。これ等の動作タイミングの算出、部品供給機駆動装置７及び部品搬送装置６の駆動制御等は、後述するようにコンピュータによって行われる。
【００４４】
次に、部品供給機駆動装置７と部品搬送装置６の駆動動作のタイミングを計算予測し、高速に電子部品の供給動作を実現する手法について説明する。
【００４５】
図２は移動可能な部品供給機駆動装置７（そのフィードローラ６８）と水平に並べられた電子部品供給機４（その供給レバー５３）の動作関係を示し、図３は電子部品供給機４とシャッタ２７、及び部品搬送装置６の電子部品を吸着させる動作関係を示し、図４は電子部品供給機４とシャッタ２７、及び部品搬送装置６の電子部品を吸着保持した後の動作関係を示している。図５は電子部品の供給動作の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
最初に電子部品を吸着させる場合について説明する。図１は各動作タイミングを示すもので、曲線Ｉは部品供給機駆動装置７の動作タイミング、曲線IIは電子部品供給機４のシャッタ２７の動作タイミング、曲線III は部品搬送装置６の動作タイミングを示す。
【００４７】
本実施の形態では、この図１に示すように、電子部品毎に部品供給機駆動装置７と部品搬送装置６の２つ独立した駆動機構のタイミングを計算予測することが重要であり、そのタイミングの計算を開始する位置は、図２で示すように部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８の端が水平に並設されている電子部品供給機４の操作すべき供給レバー５３Ａの隣りの供給レバー５３Ｂから外れた瞬間（即ちＢの位置）に到達した時点Ｐ1 （図１参照）である。
【００４８】
本説明に使用している機構は、部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８と、水平に並設された電子部品供給機４の供給レバー５３との間に隙間ｄがあり、かつ、供給レバー５３を押すフィードローラ６８の幅Ｌが電子部品供給機４の設置間隔Ｗよりも広いため（Ｌ＞Ｗ）、前述の開始点となる。部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８がこの時点Ｐ1 で下降を開始するが、その直前に部品搬送装置６が下降を開始する所要時間Ｔｈ1 を計算により求める。
この所要時間を最も短い時間で行うためには、図３に示すように、電子部品供給機４のシャッタ２７が開いた瞬間に部品搬送装置６がＢの位置に来る、つまり部品搬送装置６のノズル５の先端がシャッタ２７の高さ位置（即ちシャッタ２７の上面の位置）にいる必要がある。
【００４９】
換言すれば、電子部品供給機４のシャッタ２７が全開した瞬間に部品搬送装置６のノズル５の先端が丁度シャッタ２７の上面の位置にくるように、部品供給機駆動装置７の駆動開始点Ｐ1 から部品搬送装置６の下降が開始するまでの所要時間Ｔｈ1 を計算により求める。
【００５０】
図１に示される部品供給機駆動装置７と部品搬送装置６の動作タイミングを示す所要時間Ｔｈ1 は、数１，数２，数３，数４から求まる。
【００５１】
【数１】
Ｔｈ1 ＝Ｔｐ2 −Ｔｈ2 
Ｔｈ1 ：部品供給機駆動装置７が動作を開始してから部品搬送装置６が動作を開始するまでの時間
Ｔｐ2 ：部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が下降を開始してからシャッタ２７が全開する瞬間までの所要時間
Ｔｈ2 ：部品搬送装置６のノズル５が下降を開始してからシャッタ２７の高さ置まで到達する所要時間
【００５２】
【数２】
0004174868.tif 000002
Ｐｐ2 ：部品供給機駆動装置７が原点位置からシャッタ２７を全開する位置までのモータ回転量
Ａ1 ：部品供給機駆動装置７のモータの加速度
ｆ（α）：計算値と実測値の補正値
【００５３】
【数３】
Ｔｈ2 ＝Ｔｈｔ−Ｔｈｅ
Ｔｈｔ：部品搬送装置６が原点から目標位置（電子部品３２を吸着する高さ）に到達する時間
Ｔｈｅ：部品搬送装置６がシャッタ２７の高さから目標位置（電子部品３２を吸着する高さ）まで到達する時間
【００５４】
【数４】
0004174868.tif 000003
ＳＴ：部品搬送装置６が原点位置から目標位置（電子部品３２を吸着する高さ）に到達するまでのモータの回転量
Ｈｓ：部品搬送装置６がシャッタ２７の高さから目標位置（電子部品３２を吸着する高さ）に到達するまでのモータの回転量
Ａ2 ：部分搬送装置６のモータの加速度
ｆ（β）：計算値と実測値の補正値
ｆ（γ）：計算値と実測値の補正値
【００５５】
図１に示されるように、部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が下降を開始してから所要時間Ｔｈ1 が経過したら部品搬送装置６の下降を開始する。これにより、部品搬送装置６のノズル５先端はシャッタ２７が全開した瞬間にその真上（図３のＢの位置）にいることになる。
【００５６】
次に、電子部品３２の吸着保持が完了した後の動作タイミングについて説明する。図４に示すように、部品搬送装置６は部品を吸着保持したＡの位置から電子部品３２とともに上昇するが、部品搬送装置６が保持している電子部品３２の下端がシャッタ２７の上面に出た時点（Ｂの位置）で、部品搬送装置６は水平移動（図１のＹ方向移動）を開始することが可能となる。
この部品搬送装置６が水平移動可能になる位置Ｂを正確に求めて、駆動機構を制御することが電子部品供給時間を短縮する上で重要になる。当然、この位置Ｂは、例えば図１４Ａ，Ｂに示すような保持している電子部品の高さｈ１，ｈ２や電子部品供給機４の高さ位置などによって異なるため、電子部品毎にこの位置を求めて各駆動機構を制御することが必要である。
【００５７】
部品搬送装置６が水平移動を開始できる位置の求め方は、図１の曲線III に示される部品搬送装置６に保持されている電子部品３２の下端がシャッタ２７の上面に出るまでの所要時間Ｔｈ4 を計算して求めればよい。この所要時間Ｔｈ4 は次の数５，数６により求めることができる。
【００５８】
【数５】
Ｔｈ4 ＝Ｔｈｔ＋ｔ2 ＋Ｔｈ34
Ｔｈ4 ：部品搬送装置６が下降を開始してから保持された電子部品３２の下端がシャッタ２７の上面にでるまでの所要時間
ｔ2 ：部品搬送装置６が下死点にて停留していられる最大時間
Ｔｈ34：部品搬送装置６が上昇開始してから吸着保持された電子部品３２の下端がシャッタ２７の高さまで到達する所要時間
【００５９】
【数６】
ｔ2 ＝Ｔｐ3 −Ｔｈ1 −Ｔｈｔ−Ｔｈ34
0004174868.tif 000004
Ｔｐ3 ：部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が下降を開始してから下死点に到達し、上昇し始める（シャッタ２７が閉じ始める）までの所要時間
Ｔｈ1 ：部品供給機駆動装置７が動作を開始してから部品搬送装置６が動作開始するまでの時間
Ｐｐ3 ：部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が下降を開始してから下死点に到達し、上昇を始める（シャッタ２７が閉じ始める）までのモータ回転量
Ｈｓｈ：部品搬送装置６が上昇を開始してから吸着保持された電子部品３２の下端がシャッタ２７の高さに到達するまでのモータの回転量
Ａ1 ：部品供給機駆動装置７のモータの加速度
Ａ2 ：部品搬送装置６のモータの加速度
ｆ（ω）：計算値と実測値の補正値
ｆ（η）：計算値と実測値の補正値
以上から部品搬送装置６が下降を開始してから時間Ｔｈ4 だけ経過したら部品搬送装置６は水平動作を開始することが可能になる。
【００６０】
次に、本実施の形態による具体的な部品供給動作の手順を図５のフローチャートを用いて説明する。
部品供給機駆動装置７及び電子部品供給機４は、ステップａ1 〜ａ8 の手順で動作する。
〔ステップａ1 〕部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が前述の図２のＢの位置にいる。
〔ステップａ2 〕部品供給機駆動装置７の駆動を開始してフィードローラ６８を下降させる。
〔ステップａ3 〕フィードローラ６８の下降に伴って電子部品供給機４のシャッタ２７が開いていく。
〔ステップａ4 〕シャッタ２７が全開する。
このシャッタ全開と同時に、後述の部品搬送装置６が図３のＢの位置にくる（ステップｂ4 参照）。
【００６１】
シャッタ２７が全開した瞬間から所要時間ｔ2 ＋Ｔｈ34を経過する。
【００６２】
〔ステップａ5 〕部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が上昇し始め、シャッタ２７が閉じ始める。
このステップａ5 に同期して後述の部品搬送装置６が図４のＢの位置にくる（ステップｂ8 参照）。
〔ステップａ6 〕部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が図２のＣの位置にくる。
〔ステップａ7 〕部品供給機駆動装置７が水平移動（図２のＸ方向移動）を開始する。
〔ステップａ8 〕部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８が図２のＢの位置へくる。フィードローラ６８が、このＢの位置に戻ることで部品供給機駆動装置の動作が完了し、電子部品供給機４のシャッタ２７が閉じる。
【００６３】
一方、部品搬送装置６は、ステップｂ1 〜ｂ10の手順で動作する。
〔ステップｂ1 〕部品搬送装置６が前述の図３のＡの位置にいる。
〔ステップｂ2 〕ステップａ2 の部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８の下降開始直前に、所要時間Ｔｈ1 を計算する。
【００６４】
部品供給機駆動装置７のフィードローラ６８の下降開始から所要時間Ｔｈ1 が経過する。
〔ステップｂ3 〕部品搬送装置６を水平移動（図３のＹ方向移動）させながら下降させる。
〔ステップｂ4 〕部品搬送装置６のノズル５先端が前述の図３のＢの位置（シャッタ２７の上面位置）にくる。ノズル５先端がＢの位置にくると同時にシャッタ２７が全開する（ステップａ4 参照）。
〔ステップｂ5 〕部品搬送装置６のノズル５先端が前述の図３のＣの位置（電子部品３２に当接する位置）にくる。
〔ステップｂ6 〕部品搬送装置６の動作開始から電子部品３２を吸着保持し電子部品３２の下端がシャッタ２７の上面に出るまでの所要時間Ｔｈ4 を計算する。
〔ステップｂ7 〕部品搬送装置６のノズル５が前述の図４のＡの位置から電子部品３２を吸着保持して上昇する。
【００６５】
部品搬送装置６の動作開始から所要時間Ｔｈ4 が経過する。
【００６６】
〔ステップｂ8 〕部品搬送装置６のノズル５が電子部品３２を保持して前述の図４のＢの位置（シャッタ２７の上面位置）にくる。
〔ステップｂ9 〕部品搬送装置６が水平移動（図４のＹ方向移動）を開始する。
〔ステップｂ10〕部品搬送装置６が前述の図４のＣの位置にくる。
【００６７】
図６は、このような電子部品の高速供給を可能にする各駆動機構の制御ブロック図を示す。
部品供給機駆動装置７は、モータ１００（図９のサーボモータ６５に相当する）に接続され駆動される。このモータ１００は部品供給機駆動制御ブロック１１１と接続されている。部品供給機駆動装置７が、この制御系によってモータ駆動で動くことにより、電子部品供給機４の供給レバー５３を押し、供給レバー５３にリンクされたシャッタ２７を開閉する。
【００６８】
部品搬送装置６の上下移動メカニズムは、モータ１０１に接続されて駆動される。また、水平移動メカニズムは、モータ１０２（図７のモータ１８に相当する）に接続されて駆動される。これらモータ１０１及び１０２は部品搬送制御ブロック１１２と接続されている。
【００６９】
部品供給機制御ブロック１１１と部品搬送制御ブロック１１２は、電子部品高速供給制御ブロック１１０に接続され、その間で情報（ＤＴ1 〜ＤＴ5 ）の交換を行い、本実施の形態の動作を実現する。
部品供給機駆動制御ブロック１１１は、電子部品高速供給制御ブロック１１２によって算出されたタイミングで、起動コマンドＤＴ3 を受け取り、このコマンドＤＴ3 によってモータ１００を回転させ、部品供給機駆動装置７を駆動させる。
【００７０】
部品供給機駆動装置７には、モータ１００の回転駆動を上下移動に変換するメカニズムを備えており、この回転駆動を上下移動に換えることによって電子部品供給機４の供給レバー５３が可能になる。上下移動への変換のタイミングチャートは、図１に示される通りであり、このタイミングの管理（算出）を電子部品高速供給制御ブロック１１０で行っている。
【００７１】
また、上記のタイミングで駆動された部品供給機駆動装置７が供給レバー５３を押し、この供給レバー５３の先端にリンクされたシャッタ２７が開閉する。供給レバー５３が押されたときには、シャッタ２７が開き、供給レバー５３が押されていないときは、シャッタ２７は閉じている。図１に示されるように、時間Ｔｐ2 のタイミングでシャッタ２７が開き（図５のステップａ4 参照）、時間Ｔｐ3 のタイミングでシャッタ２７が閉じ始める（図５のステップａ5 参照）。
【００７２】
部品供給機駆動制御ブロック１１１は、一般に知られているモータ制御ブロックによって実現されており、所定の動作が完了した後、終了コマンドＤＴ1 を電子部品高速供給制御ブロック１１０へ応答する。
【００７３】
部品搬送制御ブロック１１２は、電子部品高速供給制御ブロック１１０によって算出されたタイミングで、起動コマンドＤＴ2 を受け取り、このコマンドＤＴ2 によってモータ１０１を回転させ、部品搬送装置６を駆動させる。
【００７４】
部品搬送装置６には、モータ１０１の回転駆動を上下移動に変換するメカニズム、及びモータ１０２の回転駆動を水平移動（図３、図４のＹ方向移動）に変換するメカニズムが備えられている。上下移動への変換のタイミングチャートは、図１に示されている通りである。部品供給機駆動装置７が駆動を開始してから時間Ｔｈ1 の経過後に下降を開始する（図５のステップｂ3 参照）。また、下降を開始してから時間Ｔｈ4 の経過後には、水平移動（Ｙ方向移動）が可能になる（図５のステップｂ8 参照）。これらのタイミングの管理（算出）は、全て電子部品高速供給制御ブロック１１０によって行われる。
【００７５】
また、この部品搬送制御ブロック１１２は、一般に知られるモータ制御ブロックによって実現されており、所定の動作が完了した後、終了コマンドＤＴ4 を電子部品高速供給制御ブロック１１０へ応答する。
【００７６】
以上のように、本実施の形態では、電子部品高速供給制御ブロック１１０の上で全ての駆動タイミングの管理（算出）を行い、部品供給機駆動制御ブロック１１１と部品搬送制御ブロック１１２の２つの制御ブロックを同時制御して、目的のシーケンスを可能にしている。まず、最初に部品搬送装置６の下降開始時間（Ｔｈ1 ）を算出する。その後部品供給機駆動制御ブロック１１１を介して、部品供給機駆動装置７を駆動開始、即ち、モータ１００が回転開始する。次に、Ｔｈ1 が経過したタイミングで部品搬送制御ブロック１１２に開始コマンドＤＴ2 を送り、部品搬送装置６の下降を開始（モータ１０１を回転開始）させる（図５のステップｂ3 参照）。次に、部品搬送装置６が水平（Ｙ方向）移動できるまでの時間Ｔｈ4 を算出して、そのタイミングを管理して部品搬送制御ブロック１１２に水平移動開始コマンドＤＴ5 を送り、部品搬送装置６の水平移動を開始、即ちモータ１０２を回転開始させる（図５のステップｂ9 参照）。これらの一連の動作を繰り返すことによって、電子部品の高速供給を可能にする。
【００７７】
上述の本実施の形態によれば、各駆動機構を独立に制御することで、個々の電子部品の形状に応じた細かい制御が可能となるため、物理的な干渉領域の境界ぎりぎりでの供給、装着を行うことができる。従って、電子部品の供給及び装着を高速で行うことが可能となる。
【００７８】
駆動機構の駆動のタイミングは、計算で求められるため、これを変更あるいは調整するためには計算式を変更すればよく、装置の設計変更をする必要はない。従って、駆動機構の調整が安価で容易になる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、部品供給機駆動装置と部品搬送装置を独立に駆動制御し、その際、電子部品毎に時間Ｔｈ1 及びＴｈ4 を算出して、そのタイミングに基づいて駆動させることにより、個々の電子部品の形状に応じた細かい制御が可能となり、部品供給機駆動装置と部品搬送装置の物理的な干渉領域の境界ぎりぎりでの電子部品の供給、装着を行うことができる。従って、電子部品の供給及び装着を高速で行うことが可能になる。
【００８０】
部品供給機駆動装置及び部品搬送装置の駆動のタイミングは計算で求められるため、これを変更あるいは調整するためには計算式を変更すればよく、これら装置の設計変更をする必要はなく、従って、部品供給機駆動装置及び部品搬送装置の調整が安価で容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る電子部品供給機、部品供給機駆動装置及び部品搬送装置の動作タイミングチャートである。
【図２】本実施の形態に係る部品供給機駆動装置と水平に並べられた電子部品供給機の動作説明図である。
【図３】本実施の形態に係る電子部品吸着までの電子部品供給機とそのシャッタ、及び部品搬送装置の動作説明図である。
【図４】本実施の形態に係る電子部品吸着後の電子部品供給機とそのシャッタ、及び部品搬送装置の動作説明図である。
【図５】本実施の形態に係る電子部品の供給動作のフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係る電子部品の高速供給制御ブロック図である。
【図７】本実施の形態に係る電子部品装着機の構成図である。
【図８】図７の側面図である。
【図９】本実施の形態に係る部品供給機駆動装置と電子部品供給機の構成図である。
【図１０】図９の部品供給機駆動装置のＡ−Ａ線上の断面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図１２】Ａ  本実施の形態に係る部品供給機駆動装置の直動ガイド部及びフィードローラを示す側面図である。
Ｂ  その正面図である。
【図１３】Ａ  本実施の形態に係るレバー６７の上面図である。
Ｂ  その正面図である。
【図１４】Ａ  電子部品供給機のシャッタと吸着された電子部品の一例を示す説明図である。
Ｂ  電子部品供給機のシャッタと吸着された電子部品の他の例を示す説明図である。
【図１５】Ａ  サーボモータ６５及びカム６６の回転と、フィードローラ６８の動作との関係の一例を示す説明図である。
Ｂ  サーボモータ６５及びカム６６の回転と、フィードローラ６８の動作との関係の他の例を示す説明図である。
【図１６】電子部品装着機の部品搬送装置を示す概略図である。
【図１７】電子部品供給機の構成図である。
【図１８】電子部品供給機の要部の構成図である。
【図１９】Ａ  電子部品供給機のシャッタが開いた状態の平面図である。
Ｂ  電子部品供給機のシャッタが閉じた状態の平面図である。
【図２０】Ａ  キャリアテープの平面図である。
Ｂ  そのＣ−Ｃ線上の断面図である。
【図２１】キャリアテープと吸着ノズルの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１‥‥電子部品装着機、２‥‥回路基板、４‥‥電子部品供給機、５‥‥吸着ノズル、６‥‥部品搬送装置、７〔７Ａ，７Ｂ〕‥‥部品供給機駆動装置、、２７‥‥シャッタ、３２‥‥電子部品、５３‥‥供給レバー、５４‥‥リンク、５１‥‥第２のレバー、６５‥‥サーボモータ、６６‥‥カム、６７‥‥回動レバー、６８‥‥フィードローラ、１００，１０１，１０２‥‥モータ、１１１‥‥部品供給機駆動制御ブロック、１１２‥‥部品搬送制御ブロック、１１０‥‥電子部品高速供給制御ブロック
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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