(57)【要約】  部品供給システムは、複数の吸着ノズルを周方向に公転可能であると共に複数の吸着ノズルを同時に自転可能なヘッドと、複数の吸着ノズルのうち所定の公転位置にある吸着ノズルを昇降させる昇降装置と、少なくとも部品をいずれの自転位置でも吸着可能な方向性なし，特定の１つの自転位置でのみ吸着可能な１方向，特定の２つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能な２方向および特定の４つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能な４方向を含む複数の方向性情報のいずれかを吸着ノズルの識別情報と対応付けて記憶する記憶装置と、吸着ノズルの識別情報に基づいて記憶装置から対応する方向性情報を取得し方向性情報に従った自転位置により部品供給装置から供給された部品を吸着するよう制御する制御装置と、を備える。
2019229884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置から供給された部品を吸着して対象物に実装する部品実装システムであって、
部品を吸着可能な複数の吸着ノズルと、
前記複数の吸着ノズルを周方向に保持し、各吸着ノズルを周方向に公転可能であると共に該各吸着ノズルを同時に自転可能なロータリ式のヘッドと、
前記複数の吸着ノズルのうち所定の公転位置にある吸着ノズルを昇降させる昇降装置と、
少なくとも、前記部品供給装置から供給される部品をいずれの自転位置でも吸着可能な方向性なし，前記部品供給装置から供給される部品を特定の１つの自転位置でのみ吸着可能な１方向，前記部品供給装置から供給される部品を特定の２つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能な２方向および前記部品供給装置から供給される部品を特定の４つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能な４方向を含む複数の方向性情報のいずれかを、前記吸着ノズルの識別情報と対応付けて記憶する記憶装置と、
前記部品の吸着に用いる吸着ノズルの識別情報を取得し、取得した前記識別情報に基づいて前記記憶装置から対応する方向性情報を取得し、取得した前記方向性情報に従った自転位置により前記部品供給装置から供給された部品を吸着するよう前記ヘッドと前記吸着ノズルとを制御する制御装置と、
を備える部品実装システム。
【請求項２】
請求項１に記載の部品実装システムであって、
前記２方向の方向性情報は、１８０度回転対称の吸着ノズルを示し、
前記４方向の方向性情報は、９０度回転対称の吸着ノズルを示す、
部品実装システム。
【請求項３】
請求項２に記載の部品実装システムであって、
前記部品供給装置は、前記対象物の搬送方向に所定ピッチ離れた位置にそれぞれ部品を供給する第１および第２の部品供給装置を有し、
前記昇降装置は、前記複数の吸着ノズルのうち第１の公転位置にある吸着ノズルを昇降可能な第１の昇降装置と、前記複数の吸着ノズルのうち前記第１の公転位置から前記対象物の搬送方向に前記所定ピッチに応じた距離だけ離れた第２の公転位置にある吸着ノズルを昇降可能な第２の昇降装置と、を有し、
前記第１の公転位置にある吸着ノズルと前記第２の公転位置にある吸着ノズルは、それぞれ互いに１８０度角度が異なる関係を有し、
前記制御装置は、取得した前記識別情報に対応する前記方向性情報が前記方向性なし，前記２方向および前記４方向のいずれかである場合、前記第１の公転位置にある吸着ノズルと前記第２の公転位置にある吸着ノズルとが前記第１の部品供給装置により供給された部品と前記第２の部品供給装置により供給された部品とを略同時に吸着するよう前記ヘッドと前記吸着ノズルと前記第１および第２の昇降装置とを制御する、
部品実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、部品実装システムについて開示する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の部品実装システムとしては、部品供給装置（フィーダ）から供給された部品を吸着して基板等の対象物に実装する部品実装機を備えるものが知られている。例えば、特許文献１には、それぞれ吸着ノズルを保持する複数のノズルホルダを周方向に保持し、各ノズルホルダを周方向に公転可能で且つ各ノズルホルダを同時に自転可能なロータリ式のヘッドと、複数のノズルホルダのうち所定の公転位置にあるノズルホルダを昇降可能な昇降装置と、を備えるものが開示されている。部品供給装置は、基板搬送方向に所定ピッチ離れた位置にそれぞれ部品を供給する２つの部品供給装置を有する。また、昇降装置は、複数のノズルホルダのうち第１の公転位置にあるノズルホルダと、第１の公転位置から基板搬送方向に上記所定ピッチだけ離れた第２の公転位置にあるノズルホルダとをそれぞれ昇降可能な２つの昇降装置を有する。更に、ヘッドは、第１の公転位置にあるノズルホルダに装着された吸着ノズルの自転位置と第２の公転位置にあるノズルホルダに装着された吸着ノズルの自転位置とが互いに１８０度異なる関係を有するように複数のノズルホルダを自転させる。そして、部品実装機は、部品の吸着に用いる吸着ノズルが１８０度回転対称性を有する場合には、２つの部品供給装置から供給される２つの部品が略同時に吸着されるように２つの昇降装置を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際出願公開第２０１８／０１１９０７Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１には、１８０度（２方向）の回転対称性を有する吸着ノズルを用いて部品を吸着する場合の動作については記載されているものの、その他の多方向の回転対称性を有する吸着ノズルを用いる場合の動作については何ら言及されていない。【０００５】
本開示は、吸着ノズルの回転対称性の種類に応じて、吸着ノズルを用いて部品を効率良く吸着可能とすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。【０００７】
本開示の部品実装システムは、部品供給装置から供給された部品を吸着して対象物に実装する部品実装システムであって、部品を吸着可能な複数の吸着ノズルと、前記複数の吸着ノズルを周方向に保持し、各吸着ノズルを周方向に公転可能であると共に該各吸着ノズルを同時に自転可能なロータリ式のヘッドと、前記複数の吸着ノズルのうち所定の公転位置にある吸着ノズルを昇降させる昇降装置と、少なくとも、前記部品供給装置から供給される部品をいずれの自転位置でも吸着可能な方向性なし，前記部品供給装置から供給される部品を特定の１つの自転位置でのみ吸着可能な１方向，前記部品供給装置から供給される部品を特定の２つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能な２方向および前記部品供給装置から供給される部品を特定の４つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能な４方向を含む複数の方向性情報のいずれかを、前記吸着ノズルの識別情報と対応付けて記憶する記憶装置と、前記部品の吸着に用いる吸着ノズルの識別情報を取得し、取得した前記識別情報に基づいて前記記憶装置から対応する方向性情報を取得し、取得した前記方向性情報に従った自転位置により前記部品供給装置から供給された部品を吸着するよう前記ヘッドと前記吸着ノズルとを制御する制御装置と、を備えることを要旨とする。【０００８】
この本開示の部品実装システムは、ロータリ式のヘッドと、昇降装置と、少なくとも方向性なし，１方向，２方向および４方向を含む方向性情報のいずれかを吸着ノズルの識別情報と対応付けて記憶する記憶装置と、を備える。方向性なしの方向性情報は、部品供給装置から供給される部品をいずれの自転位置でも吸着可能であることを示す情報である。１方向の方向性情報は、部品供給装置から供給される部品を特定の１つの自転位置でのみ吸着可能であることを示す情報である。２方向の方向性情報は、部品供給装置から供給される部品を特定の２つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能であることを示す情報である。４方向の方向性情報は、部品供給装置から供給される部品を特定の４つの自転位置のいずれかでのみ吸着可能であることを示す情報である。そして、部品実装システムは、部品の吸着に用いる吸着ノズルの識別情報を取得し、取得した識別情報に基づいて記憶装置から対応する方向性情報を取得し、取得した方向性情報に従った自転位置により部品供給装置から供給された部品を吸着するようヘッドと吸着ノズルとを制御する。これにより、部品実装システムは、吸着ノズルの方向性情報を記憶しておくことで、方向性情報に応じて、効率良く部品を吸着して対象物に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】部品実装システム１の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実装ヘッド４０の構成の概略を示す構成図である。
【図３】吸着ノズル４４の配列の様子を示す説明図である。
【図４】吸着ノズル４４ａ〜４４ｄの吸着口の形状を示す説明図である。
【図５】制御装置８０および管理装置１００の電気的な接続関係を示す説明図である。
【図６】ノズル情報の一例を示す説明図である。
【図７】部品吸着処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】方向性情報が４方向の吸着ノズル４４ｃを用いて行なわれる吸着動作の様子を示す説明図である。
【図９】方向性情報が１方向の吸着ノズル４４ｄを用いて行なわれる吸着動作の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、部品実装システム１の構成の概略を示す構成図である。図２は、実装ヘッド４０の構成の概略を示す構成図である。図３は、吸着ノズル４４の配列の様子を示す説明図である。図４は、吸着ノズル４４ａ〜４４ｄの吸着口の形状を示す説明図である。図５は、制御装置８０および管理装置１００の電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図１中、左右方向がＸ軸方向であり、前（手前）後（奥）方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。
【００１２】
部品実装システム１は、図１に示すように、基板Ｓの搬送方向に並べて複数配置されて部品実装ラインを構成する部品実装機１０と、システム全体をコントロールする管理装置１００と、を備える。
【００１３】
部品実装機１０は、図１に示すように、部品供給位置に部品Ｐを供給する部品供給装置２０と、基板Ｓを搬送する基板搬送装置２４と、部品供給位置に供給された部品Ｐを吸着して基板Ｓに実装する実装ヘッド４０と、実装ヘッド４０をＸＹ軸方向に移動させるＸＹロボット３０と、装置全体をコントロールする制御装置８０（図５参照）と、を備える。部品供給装置２０と基板搬送装置２４と実装ヘッド４０とＸＹロボット３０は、基台１１上に支持された筐体１２内に配置されている。また、部品実装機１０は、これらの他に、実装ヘッド４０に吸着された部品Ｐの姿勢を撮像するためのパーツカメラ２６や、実装ヘッド４０（ノズルホルダ４２）に装着可能な交換用の吸着ノズル４４を収容するためのノズルステーション２８、実装ヘッド４０に設けられて基板Ｓに付された位置決め基準マークを読み取るためのマークカメラ４５なども備える。なお、ノズルステーション２８に収容される各吸着ノズル４４には、吸着ノズル４４の識別情報（ノズルＩＤ）が記録されたＩＤマークが付されている。
【００１４】
部品供給装置２０は、所定間隔毎に部品Ｐが収容されたテープをリールから引き出してピッチ送りすることで、部品Ｐを部品供給位置に供給するテープフィーダとして構成されている。部品供給装置２０は、筐体１２の前方に設けられた開口部１２ｏから挿入されて、基板搬送方向（図中、左右方向、すなわちＸ軸方向）に並ぶように複数設けられている。
【００１５】
基板搬送装置２４は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。
【００１６】
ＸＹロボット３０は、図１に示すように、Ｘ軸ガイドレール３１と、Ｘ軸スライダ３２と、Ｙ軸ガイドレール３３と、Ｙ軸スライダ３４と、を備える。Ｙ軸ガイドレール３３は、筐体１２の上段部に前後方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた左右一対のガイドレールである。Ｙ軸スライダ３４は、左右一対のＹ軸ガイドレール３３に架け渡されるように設置され、Ｙ軸モータ３８（図５参照）の駆動によりＹ軸方向に移動可能である。なお、Ｙ軸スライダ３４は、Ｙ軸位置センサ３９によりＹ軸方向における位置が検知される。Ｘ軸ガイドレール３１は、Ｙ軸スライダ３４の側面に左右方向（基板搬送方向、Ｘ軸方向）に沿って設けられた上下一対のガイドレールである。Ｘ軸スライダ３２は、上下一対のＸ軸ガイドレール３１に架け渡されるように設置され、Ｘ軸モータ３６（図５参照）の駆動によりＸ軸方向に移動可能である。なお、Ｘ軸スライダ３２は、Ｘ軸位置センサ３７によりＸ軸方向における位置が検知される。Ｘ軸スライダ３２には実装ヘッド４０が取り付けられている。実装ヘッド４０は、制御装置８０によりＸＹロボット３０（Ｘ軸モータ３６およびＹ軸モータ３８）が駆動制御されることにより、ＸＹ平面上の所定範囲内の任意の位置に移動できるようになっている。
【００１７】
実装ヘッド４０は、図２に示すように、ヘッド本体４１と、ノズルホルダ４２と、吸着ノズル４４と、Ｒ軸駆動装置５０と、Ｑ軸駆動装置６０と、第１および第２Ｚ軸駆動装置７０，７５と、を備える。
【００１８】
ヘッド本体４１は、円柱状の回転体として構成されている。ノズルホルダ４２は、ヘッド本体４１に対して円周方向に所定角度間隔（例えば４５度間隔）で配列され、ヘッド本体４１に昇降可能に支持されている。ノズルホルダ４２の先端部には、吸着ノズル４４が取り付けられる。なお、ヘッド本体４１は、本実施形態では、４５度間隔で８個のノズルホルダ４２を備えるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、１８０度間隔で２個，９０度間隔で４個，２２．５度間隔で１６個など、所定角度間隔でノズルホルダを複数備えるものであれば、如何なる構成も採用しうる。
【００１９】
Ｒ軸駆動装置５０は、複数の吸着ノズル４４をヘッド本体４１の中心軸回りに円周方向に旋回（公転）させるものである。Ｒ軸駆動装置５０は、上下方向に延びて下端がヘッド本体４１の中心軸に取り付けられたＲ軸５１と、Ｒ軸５１の上端に設けられたＲ軸ギヤ５２を回転駆動するＲ軸モータ５４と、を備える。このＲ軸駆動装置５０は、Ｒ軸モータ５４によりＲ軸ギヤ５２を回転駆動することにより、Ｒ軸５１と共にヘッド本体４１を回転させてヘッド本体４１に支持された複数のノズルホルダ４２を複数の吸着ノズル４４と共に円周方向に旋回（公転）させる。また、Ｒ軸駆動装置５０は、Ｒ軸モータ５４の回転位置を検知するＲ軸位置センサ５５（図５参照）も備える。
【００２０】
Ｑ軸駆動装置６０は、各吸着ノズル４４をその中心軸回りに回転（自転）させるものである。Ｑ軸駆動装置６０は、Ｒ軸５１に対して同軸かつ相対回転可能に挿通される中空の上下２段のＱ軸ギヤ６１，６２と、各ノズルホルダ４２の上部に設けられ下段のＱ軸ギヤ６１と上下方向にスライド可能に噛み合うホルダギヤ６３と、上段のＱ軸ギヤ６２を回転駆動するＱ軸モータ６５と、を備える。このＱ軸駆動装置６０は、Ｑ軸モータ６５によりＱ軸ギヤ６２を回転駆動することにより、Ｑ軸ギヤ６１がＱ軸ギヤ６２と一体回転し、Ｑ軸ギヤ６１と噛み合うホルダギヤ６３を回転させて、各ノズルホルダ４２をその中心軸回りに回転させる。ノズルホルダ４２の先端部には吸着ノズル４４が取り付けられているから、ノズルホルダ４２が回転（自転）することにより、吸着ノズル４４は、ノズルホルダ４２と一体に回転（自転）する。各ノズルホルダ４２の上部に設けられたホルダギヤ６３は、何れも、同一歯数のギヤであり、Ｑ軸ギヤ６１と常時噛み合っている。このため、Ｑ軸ギヤ６１が回転すると、全てのノズルホルダ４２（吸着ノズル４４）は、同一回転方向に同一回転量をもって回転（自転）する。また、Ｑ軸駆動装置６０は、Ｑ軸モータ６５の回転位置を検知するＱ軸位置センサ６６（図５参照）も備える。
【００２１】
Ｚ軸駆動装置７０，７５は、ノズルホルダ４２の旋回（公転）軌道上の２箇所に設けられ、その２箇所においてノズルホルダ４２を個別に昇降可能なものである。本実施形態では、Ｚ軸駆動装置７０，７５は、ヘッド本体４１の回転角度が０度と１８０度の位置に設けられている。ここで、０度の位置は、ヘッド本体４１の中心軸に対して基板搬送方向（Ｘ軸方向）とは反対方向の位置であり（図３中、Ａの位置）、１８０度の位置は、ヘッド本体４１の中心軸に対して基板搬送方向の位置である（図３中、Ｅの位置）。Ｚ軸駆動装置７０，７５は、図２に示すように、Ｚ軸スライダ７２，７７と、Ｚ軸スライダ７２，７７を昇降させるＺ軸モータ７１，７６と、を備える。Ｚ軸駆動装置７０は、Ｚ軸モータ７１を駆動してＺ軸スライダ７２を昇降させることにより、Ｚ軸スライダ７２の下方にあるノズルホルダ４２を吸着ノズル４４と一体的に昇降させる。Ｚ軸駆動装置７５は、Ｚ軸モータ７６を駆動してＺ軸スライダ７７を昇降させることにより、Ｚ軸スライダ７７の下方にあるノズルホルダ４２を吸着ノズル４４と一体的に昇降させる。なお、Ｚ軸モータ７１，７６は、リニアモータを用いてＺ軸スライダ７２，７７を昇降させるものとしてもよいし、回転モータと送りねじ機構とを用いてＺ軸スライダ７２，７７を昇降させるものとしてもよい。また、Ｚ軸モータ７１，７６に代えてエアシリンダなどのアクチュエータを用いてＺ軸スライダ７２，７７を昇降させるものとしてもよい。また、Ｚ軸駆動装置７０，７５は、Ｚ軸スライダ７２，７７の昇降位置を検知するＺ軸位置センサ７３，７８（図５参照）も備える。
【００２２】
吸着ノズル４４は、負圧源（図示せず）から負圧給排弁４６（図５参照）を介して給排される負圧により部品供給装置２０から供給された部品Ｐを吸着するものである。吸着ノズル４４は、ヘッド本体４１に支持される各ノズルホルダ４２の先端部に交換可能に取り付けられる。吸着ノズル４４は、通常は、吸引口が円形の吸着ノズル４４ａ（図４（ａ）参照）が用いられるが、吸着する部品Ｐの形状によっては、吸引口が長方形の吸着ノズル４４ｂ（図４（ｂ）参照）や、吸引口が正方形の吸着ノズル４４ｃ（図４（ｃ）参照）、吸引口が台形の吸着ノズル４４ｄ（図４（ｄ）参照）などの特殊ノズルが用いられる。実装ヘッド４０は、通常ノズル（吸着ノズル４４ａ）を用いて部品Ｐを吸着する場合、供給される部品Ｐの方向（部品角度）に対して吸着ノズル４４ａをいずれの方向（ノズル角度）に自転させても当該部品Ｐを吸着可能である。一方、実装ヘッド４０は、通常ノズルとは異なる特殊ノズル（吸着ノズル４４ｂ〜４４ｄ）を用いて部品Ｐを吸着する場合、供給される部品Ｐの方向（部品角度）に対して当該部品Ｐを吸着可能な方向（ノズル角度）に制約があり、部品Ｐの基準方向（部品角度が０度）と吸着ノズル４４の基準方向（ノズル角度が０度）とを一致させて吸着を行なうのが一般的である。本実施形態の実装ヘッド４０は、図３に示すように、ヘッド本体４１に対して８個の吸着ノズル４４が周方向に等角度間隔（４５度間隔）で配列され、ヘッド本体４１の０度の位置（Ａの位置）にある吸着ノズル４４と１８０度の位置（Ｅの位置）にある吸着ノズル４４とをＺ軸駆動装置７０，７５により昇降可能となっている。また、複数（８個）の吸着ノズル４４は、ヘッド本体４１の中心軸に対して径方向に向くようにそれぞれの方向（ノズル角度）が定められており、２つのＺ軸駆動装置７０，７５により昇降される２つの吸着ノズルの方向（ノズル角度）が互いに１８０度異なる関係を有する。こうした実装ヘッド４０に特殊ノズル（吸着ノズル４４ｂ〜４４ｄ）を取り付けて同一の方向（部品角度）で供給された２つの部品Ｐを２つの特殊ノズルで吸着する場合、一方の部品Ｐの基準方向（部品角度が０度）に一方の吸着ノズル４４の基準方向（ノズル角度が０度）を合わせて吸着すると、他方の吸着ノズル４４の方向は、他方の部品Ｐの基準方向に対して１８０度ズレた状態となる。このため、実装ヘッド４０は、他方の吸着ノズル４４による他方の部品Ｐの吸着を、他方の吸着ノズル４４を１８０度公転あるいは１８０度自転させて行なうことになる。
【００２３】
これに対して、特殊ノズルが複数の方向で部品Ｐを吸着可能な対称性をもつ場合（図４中、２方向の吸着ノズル４４ｂおよび４方向の吸着ノズル４４ｃ）、実装ヘッド４０は、複数の方向のうち特殊ノズルの移動量が少ない方の方向（ノズル角度）で部品Ｐを吸着することで、吸着に要する時間を短縮させることができる。例えば、部品供給装置２０は、Ｘ軸方向に所定間隔離れた２つの部品供給位置に同じ部品角度で２つの部品Ｐを供給し、実装ヘッド４０は、Ｘ軸方向に当該所定間隔と同じ間隔離れた２つの特殊ノズルを昇降して部品Ｐを吸着する場合を考える。この場合、特殊ノズルが２方向の吸着ノズル４４ｂか４方向の吸着ノズル４４ｃであれば、実装ヘッド４０は、Ｚ軸駆動装置７０，７５により２つの特殊ノズルを略同時下降させることで、２つの部品Ｐを略同時に吸着することができる。
【００２４】
一方、特殊ノズルが一方向（０度のノズル角度）でのみ部品Ｐを吸着可能な非対称性をもつ場合（吸着ノズル４４ｄ）、上述したように、一方の部品Ｐの基準方向（部品角度が０度）に一方の吸着ノズル４４の基準方向を合わせて吸着すると、他方の吸着ノズル４４の方向は、他方の部品Ｐの基準方向に対して１８０度ズレた状態となる。このため、実装ヘッド４０は、他方の吸着ノズル４４による他方の部品Ｐの吸着を、他方の吸着ノズル４４を１８０度公転あるいは１８０度自転させて行なうことになる。
【００２５】
制御装置８０は、図５に示すように、ＣＰＵ８１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ８１の他に、ＲＯＭ８２やＨＤＤ８３、ＲＡＭ８４、入出力インタフェース８５などを備える。これらはバス８６を介して接続されている。制御装置８０には、ＸＹロボット３０（Ｘ軸位置センサ３７やＹ軸位置センサ３９）からの検知信号や実装ヘッド４０（Ｒ軸位置センサ５５やＱ軸位置センサ６６、Ｚ軸位置センサ７３，７８）からの検知信号、パーツカメラ２６からの画像信号などが入出力インタフェース８５を介して入力されている。また、制御装置８０からは、部品供給装置２０への制御信号や基板搬送装置２４への制御信号、ＸＹロボット３０（Ｘ軸モータ３６やＹ軸モータ３８）への制御信号、実装ヘッド４０（Ｒ軸モータ５４やＱ軸モータ６５、Ｚ軸モータ７１，７６）への制御信号、負圧給排弁４６への制御信号、パーツカメラ２６やマークカメラ４５への制御信号などが入出力インタフェース８５を介して出力されている。
【００２６】
管理装置１００は、例えば、汎用のコンピュータであり、図５に示すように、ＣＰＵ１０１やＲＯＭ１０２、ＨＤＤ１０３、ＲＡＭ１０４、入出力インタフェース１０５等により構成される。管理装置１００には、キーボードやマウス等の入力デバイス１０７とＬＣＤ等のディスプレイ１０８とが接続されている。管理装置１００には、入力デバイス１０７からの入力信号が入出力インタフェース１０５を介して入力され、管理装置１００からは、ディスプレイ１０８への表示信号が入出力インタフェース１０５を介して出力されている。ＨＤＤ１０３には、基板Ｓの生産プログラムやその他の生産情報を含むジョブ情報が記憶されている。ここで、生産プログラムは、部品実装機１０において、どの基板Ｓにどの部品Ｐをどの順番で実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかを定めたプログラムをいう。また、生産情報には、実装対象の部品Ｐに関する部品情報や使用する吸着ノズル４４に関するノズル情報、基板Ｓにおける部品Ｐの実装位置（ＸＹ座標）および実装角度等が含まれる。図６は、部品情報およびノズル情報の一例を示す説明図である。図示するように、部品情報には、部品種や、形状、サイズ、極性などが含まれる。極性は、部品Ｐを実装可能な実装角度を示す情報である。「あり」は、実装可能な角度が１つのみであることを示す。「なし」は、実装可能な角度が対称方向に複数あることを示す。ノズル情報には、ノズル種や、対象部品、方向性（対称性）情報などが含まれる。方向性（対称性）情報は、供給された部品Ｐの基準方向（部品角度が０度）に対して当該部品Ｐを吸着可能な吸着ノズル４４の方向（ノズル角度）を定義する情報であり、本実施形態では、各吸着ノズル４４毎に「方向性なし」，「２方向（１８０度回転対称）」，「４方向（９０度回転対称）」，「１方向」のいずれかが記憶される。「方向性なし」は、部品Ｐの基準方向（ノズル角度が０度）に対して吸着ノズル４４がいずれの方向でも部品Ｐを吸着可能であることを示す情報である。「２方向（１８０度回転対称）」は、部品Ｐの基準方向に対して吸着ノズル４４が０度の方向と１８０度の方向の２方向でのみ部品Ｐを吸着可能であることを示す情報である。「４方向（９０度回転対称）」は、部品Ｐの基準方向（０度）に対して吸着ノズル４４が０度の方向と９０度の方向と１８０度の方向と２７０度の方向の４方向でのみ部品Ｐを吸着可能であることを示す情報である。「１方向」は、部品Ｐの基準方向（０度）に対して吸着ノズル４４が０度の方向でのみ部品Ｐを吸着可能であることを示す情報である。管理装置１００は、制御装置８０と通信可能に接続され、各種情報や制御信号のやり取りを行なう。
【００２７】
次に、こうして構成された本実施形態の部品実装機１０の動作、特に、特殊ノズルを用いて部品Ｐを吸着して基板Ｓに実装する動作について説明する。図７は、制御装置８０のＣＰＵ８１により実行される部品吸着処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、管理装置１００からジョブ情報を受信したときに実行される。
【００２８】
部品吸着処理が実行されると、制御装置８０のＣＰＵ８１は、まず、管理装置１００から受信したジョブ情報から部品供給位置や、部品情報、実装位置、実装角度等を取得すると共にノズル情報を取得する（ステップＳ１００）。ここで、ノズル情報の取得は、例えば、以下のようにして行なうことができる。すなわち、ＣＰＵ８１は、まず、ノズルステーション２８から収容されている吸着ノズル４４をノズルホルダ４２に装着する際に当該吸着ノズル４４に付されたＩＤマークをマークカメラ４５で読み取る。次に、ＣＰＵ８１は、読み取ったＩＤマークから吸着ノズル４４の識別情報を抽出する。そして、ＣＰＵ８１は、抽出した識別情報を管理装置８０に送信し、管理装置８０のＨＤＤ１０３から対応するノズル情報を取得する。
【００２９】
ＣＰＵ８１は、こうして各種情報を取得すると、Ｚ軸駆動装置７０，７５により昇降可能な２つの吸着ノズル４４（対象ノズル）が部品供給位置の上方に移動するようにＸＹロボット３０（Ｘ軸モータ３６，Ｙ軸モータ３８）およびＲ軸モータ５４を駆動制御する（ステップＳ１１０）。本実施形態では、実装ヘッド４０は、吸着ノズル４４（ノズルホルダ４２）を昇降可能なＺ軸を２つ有する。そして、２つのＺ軸のＸ軸方向における間隔は、複数の部品供給装置２０のうちの２つから供給される２つの部品ＰのＸ軸方向における間隔と一致している。
【００３０】
次に、ＣＰＵ８１は、２つの対象ノズルのノズル情報に含まれる方向性（対称性）情報が「方向性なし」であるか否か（ステップＳ１２０）、「２方向」であるか否か（ステップＳ１３０）、「４方向」であるか否か（ステップＳ１４０）、をそれぞれ判定する。ＣＰＵ８１は、２つの対象ノズルの方向性情報が「方向性なし」，「２方向」および「４方向」のうちのいずれかであると判定すると、吸着対象の部品Ｐ（吸着対象部品）に対し、２つの対象ノズルを略同時に下降させてそれぞれが部品Ｐを略同時に吸着するようＺ軸駆動装置７０，７５と負圧給排弁４６とを駆動制御する（ステップＳ１５０）。
【００３１】
一方、ＣＰＵ８１は、２つの対象ノズルの方向性情報が「方向性なし」，「２方向」および「４方向」のうちのいずれでもないと判定すると、「１方向」であると判断して、２つの対象ノズルのうち一方の対象ノズルを下降させて部品Ｐを吸着するようＺ軸駆動装置７０，７５の一方と負圧給排弁４６とを駆動制御する。（ステップＳ１６０）、そして、ＣＰＵ８１は、他方の対象ノズルが１８０度回転（自転）するようＱ軸モータ６５を駆動制御しながら（ステップＳ１７０）、他方の対象ノズルを下降させて部品Ｐを吸着するようＺ軸駆動装置７０，７５の他方と負圧給排弁４６とを駆動制御する（ステップＳ１８０）。
【００３２】
ＣＰＵ８１は、こうして２つの対象ノズルにそれぞれ部品Ｐを吸着させると、次に吸着すべき部品Ｐがあるか否かを判定し（ステップＳ１９０）、次に吸着すべき部品Ｐがあると判定すると、ステップＳ１１０に戻って、次の２つの対象ノズルを部品供給位置へ移動させてステップＳ１２０〜Ｓ１９０の処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ８１は、次に吸着すべき部品Ｐがないと判定すると、これで部品吸着処理を終了する。
【００３３】
なお、ＣＰＵ８１は、部品吸着処理が終了すると、吸着した部品Ｐを基板Ｓ上の実装位置に実装する部品実装処理に移行する。すなわち、ＣＰＵ８１は、まず、実装ヘッド４０の各吸着ノズル４４が吸着した部品Ｐがパーツカメラ２６の上方へ移動するようＸＹロボット３０を駆動制御する。続いて、ＣＰＵ８１は、パーツカメラ２６により実装ヘッド４０の各吸着ノズル４４に吸着された部品Ｐを撮像し、得られた撮像画像に画像処理を施して、実装位置を補正する。ＣＰＵ８１は、実装位置を補正すると、対象ノズルが実装位置の上方へ移動するようＸＹロボット３０を駆動制御し、対象ノズルを下降して吸着された部品Ｐが基板Ｓ上の実装位置に実装角度で実装されるよう対応するＺ軸駆動装置とＱ軸駆動装置６０とを駆動制御する。そして、ＣＰＵ８１は、次の実装すべき部品Ｐがあるか否かを判定し、次に実装すべき部品Ｐがあると判定すると、次の対象ノズルを実装位置の上方へ移動させて実装角度で実装する処理を繰り返し、次に実装すべき部品Ｐがないと判定すると、これで部品実装処理を終了する。なお、対象ノズルに吸着されている部品Ｐに極性がない場合すなわち実装角度が複数ある場合、ＣＰＵ８１は、複数の実装角度のうち移動量が少ない方の実装角度へ対象ノズルが移動するようＱ軸駆動装置６０を駆動制御しながら対象ノズルを下降させて部品Ｐを基板Ｓ上の実装位置へ実装する。
【００３４】
図８は、方向性情報が４方向の特殊ノズル（吸着ノズル４４ｃ）を用いて行なわれる吸着動作の様子を示す説明図である。部品供給装置２０は、２つの部品Ｐを左右方向（Ｘ軸方向）に所定間隔隔てて０度の部品角度をもって供給し、実装ヘッド４０は、上記２つの部品Ｐを２つの対象ノズルＡ，Ｅで同時吸着する場合を考える。図示するように、２つの対象ノズルＡ，Ｅは、０度，９０度，１８０度および２７０度のノズル角度でのみ部品Ｐを吸着可能な４方向（９０度回転対称性）の吸着ノズル４４ｃであり、部品供給装置２０により供給される２つの部品Ｐと同じ方向に同間隔で並んで設けられている。また、２つの対象ノズルＡ，Ｅは、互いのノズル角度が１８０度異なる関係を有しているため、一方の対象ノズルＡのノズル角度を０度とすると、他方の対象ノズルＥのノズル角度は１８０度となる。したがって、０度の部品角度で供給された２つの部品Ｐは、２つの対象ノズルＡ，Ｅを同時に下降させることにより、２つの対象ノズルＡ，Ｅにより同時に吸着される。図示しないが、２つの対象ノズルＡ，Ｅがいずれのノズル角度での吸着可能な方向性なしの吸着ノズル４４ａである場合や、０度および１８０度のノズル角度でのみ吸着可能な２方向（１８０度回転対称性）の吸着ノズル４４ｃである場合についても、０度および１８０度のノズル角度で部品Ｐを吸着可能であるから、同様に、実装ヘッド４０は、２つの部品Ｐを２つの対象ノズルＡ，Ｅで同時吸着することができる。
【００３５】
図９は、方向性情報が１方向の特殊ノズル（吸着ノズル４４ｄ）を用いて行なわれる吸着動作の様子を示す説明図である。図示するように、対象ノズルＡ，Ｅは、０度のノズル角度でのみ部品Ｐを吸着可能な１方向の吸着ノズル４４ｄである。このため、実装ヘッド４０は、一方の対象ノズルＡのノズル角度を０度として対象ノズルＡのみを下降させて対象ノズルＡで部品Ｐを吸着する。このとき、他方の吸着ノズルＥのノズル角度は１８０度となっている。実装ヘッド４０は、一方の対象ノズルＡを吸着させた後、一方の対象ノズルＡを上昇させると共に他方の対象ノズルＥを１８０度公転または１８０度自転させてそのノズル角度を０度とし、他方の対象ノズルＥのみを下降させて部品Ｐを吸着する。
【００３６】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の部品供給装置２０が本発明の「部品供給装置」に相当し、吸着ノズル４４が「吸着ノズル」に相当し、実装ヘッド４０が「ヘッド」に相当し、Ｚ軸駆動装置７０，７５が「昇降装置」に相当し、ＨＤＤ１０３が「記憶装置」に相当し、制御装置８０が「制御装置」に相当する。
【００３７】
以上説明した実施形態の部品実装システム１は、吸着ノズル４４が着脱可能な複数のノズルホルダ４２を周方向に公転可能で且つ各ノズルホルダ４２を同時に自転可能な実装ヘッド４０と、複数の吸着ノズル４４の公転軌道上の２箇所（２つの公転位置）に設けられその２箇所に位置する吸着ノズル４４を昇降させるＺ軸駆動装置７０，７５と、を有する部品実装機１０を備える。また、部品Ｐの吸着に使用する吸着ノズルの識別情報と、吸着ノズル４４が吸着可能なノズル角度（自転位置）を示す「方向性なし」，「１方向」，「２方向」および「４方向」のいずれかの方向性情報とを対応付けて記憶する記憶装置としてのＨＤＤ１０３を備える。そして、部品実装システム１（部品実装機１０）は、部品Ｐの吸着に用いる吸着ノズル４４の識別情報を取得し、取得した識別情報に基づいてＨＤＤ１０３から対応する方向性情報を取得し、取得した方向性情報に従ったノズル角度（自転位置）により部品供給装置１０から供給された部品Ｐを吸着するよう実装ヘッド４０と吸着ノズル４４とを制御する。これにより、部品実装システム１は、吸着ノズル４４の方向性情報に応じて適切なノズル角度（自転位置）を決定することで、効率良く部品を吸着して対象物に実装することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態の部品実装システム１は、実装ヘッド４０が備える２つのＺ軸駆動装置７０，７５（Ｚ軸）により互いに１８０度異なるノズル角度で昇降される２つの吸着ノズル４４により、当該２つの吸着ノズル４４と同じ間隔で供給される２つの部品Ｐを略同時に吸着する。これにより、部品実装システム１は、部品Ｐの吸着に要する時間をさらに短縮することができるため、実装基板の生産性をさらに向上させることができる。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００４０】
上述した実施形態では、実装ヘッド４０はノズルホルダ４２の公転軌跡上の２箇所にＺ軸駆動装置７０，７５を備えるものとした。しかし、実装ヘッド４０が備えるＺ軸駆動装置（Ｚ軸）は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。実装ヘッドは、部品供給位置に供給された部品Ｐを吸着可能な吸着ノズルの方向を当該吸着ノズルの方向性情報から取得し、取得した方向のうち移動量（回転量）が最も少ない方向に吸着ノズルを自転させて部品Ｐを吸着すればよい。例えば、吸着ノズルの方向性情報が０度，９０度，１８０度および２７０度のノズル角度でのみ部品Ｐを吸着可能な「４方向」であり、吸着ノズルの現在の方向（ノズル角度）が２５０度である場合、実装ヘッドは、吸着ノズルのノズル角度を２７０度に変更して部品Ｐを吸着することができる。また、例えば、吸着ノズルの方向性情報が「方向性なし」の場合、吸着ノズルはいずれの方向（ノズル角度）でも部品Ｐを吸着可能であるから、実装ヘッドは、吸着ノズルの方向を変更することなく、部品Ｐを吸着することができる。
【００４１】
上述した実施形態では、ノズル情報（方向性情報）は、管理装置１００のＨＤＤ１０３に記憶されるものとしたが、部品実装機１０の制御装置８０に設けられた記憶装置に記憶されてもよい。
【００４２】
上述した実施形態では、「２方向」の吸着ノズル４４ｂ，「４方向」の吸着ノズル４４ｂ，「１方向」の吸着ノズル４４ｄは、それぞれ長方形状，正方形状，台形状の吸着面形状を有するものとした。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、「４方向」の吸着ノズルの吸着面形状を十字状としたり、「１方向」の吸着ノズルの吸着面形状を三角形状とするなど、各方向性に対応する吸着ノズルの吸着面形状は、如何なる形状であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、部品実装機の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１  実装システム、１０  部品実装機、１１  基台、１２  筐体、１２ｏ  開口部、２０  部品供給装置、２４  基板搬送装置、２６  パーツカメラ、２８  ノズルステーション、３０  ＸＹロボット、３１  Ｘ軸ガイドレール、３２  Ｘ軸スライダ、３３  Ｙ軸ガイドレール、３４  Ｙ軸スライダ、３６  Ｘ軸モータ、３７  Ｘ軸位置センサ、３８  Ｙ軸モータ、３９  Ｙ軸位置センサ、４０  実装ヘッド、４１  ヘッド本体、４２  ノズルホルダ、４４  吸着ノズル、４５  マークカメラ、４６  負圧給排弁、５０  Ｒ軸駆動装置、５１  Ｒ軸、５２  Ｒ軸ギヤ、５４  Ｒ軸モータ、５５  Ｒ軸位置センサ、６０  Ｑ軸駆動装置、６１，６２  Ｑ軸ギヤ、６５  Ｑ軸モータ、６６  Ｑ軸位置センサ、７０，７５  Ｚ軸駆動装置、７１，７６  Ｚ軸モータ、７２，７７  Ｚ軸スライダ、７３，７８  Ｚ軸位置センサ、８０  制御装置、８１  ＣＰＵ、８２  ＲＯＭ  ８３  ＨＤＤ、８４  ＲＡＭ、８５  入出力インタフェース、８６  バス、１００  管理装置、１０１  ＣＰＵ、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＨＤＤ、１０４  ＲＡＭ、１０５  入出力インタフェース、１０７  入力デバイス、１０８  ディスプレイ、Ｐ  部品、Ｓ  基板。
【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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【国際調査報告】
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