(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に電子部品を実装する部品搭載装置において、
部品吸着ノズルの所定時間毎の高さ情報を取得する高さ情報取得手段と、
前記部品吸着ノズルに供給する前記所定時間毎の空気圧の情報を取得する空圧情報取得手段と、
前記高さ情報取得手段により取得された前記所定時間毎の高さ情報と前記空圧情報取得手段により取得された前記所定時間毎の空気圧情報とを記憶する情報記憶手段と、
を備えたことを特徴とする部品搭載装置。
【請求項２】
前記情報記憶手段に記憶された前記空気圧情報に基づいてバキューム開始と終了の時間を表示するバキューム時間表示手段と、
前記情報記憶手段に記憶された前記空気圧情報に基づいてエアブロー開始と終了の時間を表示するエアブロー時間表示手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の部品搭載装置。
【請求項３】
前記バキューム時間表示手段による表示及び前記エアブロー時間表示手段による表示は表示画面に表示されたグラフ上に表示されることを特徴とする請求項２記載の部品搭載装置。
【請求項４】
前記バキューム時間表示手段による表示及び前記エアブロー時間表示手段による表示は表示画面に表示された数値表示窓内に表示されることを特徴とする請求項２記載の部品搭載装置。
【請求項５】
任意の時間を指定する時間指定手段と、
該時間指定手段による時間指定と前記情報記憶手段に記憶された前記高さ情報及び前記空気圧情報とに基づいて前記指定された時間のノズル高さと空気圧情報を表示する指定情報表示手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の部品搭載装置。
【請求項６】
前記指定情報表示手段による表示は表示画面に表示されたグラフ上に表示されることを特徴とする請求項５記載の部品搭載装置。
【請求項７】
前記指定情報表示手段による表示は表示画面に表示された数値表示窓内に表示されることを特徴とする請求項５記載の部品搭載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品搭載装置に係り、更に詳しくは部品吸着ノズルの高さとその空気圧の情報をグラフ化して表示する部品搭載装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自装置内に自動搬入されるプリント基板（以下、単に基板という）の上に例えばＩＣ、抵抗、コンデンサ等の多数の電子部品（以下、単に部品という）を自動的に搭載する部品搭載装置がある。また、その搭載する部品を部品搭載装置に供給する各種の部品供給装置がある。そして、供給する部品の種類、寸法、形状等に合わせて予め選択された部品供給装置が部品搭載装置に装着される。なかでも最も一般的な部品供給装置はテープ部品供給装置である。
【０００３】
図５(a) は、部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その部品搭載装置の部品供給ステージ上に配設された状態のテープ部品供給装置の斜視図である。同図(a) に示す部品搭載装置（以下、本体装置ともいう）１は、天井カバー上部に、液晶ディスプレイとタッチパネルからなる表示入力装置２と、ＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置３と、稼動状態を報知する警報ランプ４を備え、下部の基台５には、表面中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール６を備え、これらの上方には、保護カバー７の陰になって見えないが、部品搭載作業を実行する詳しくは後述する作業ヘッドを備えている。
【０００４】
この部品搭載装置１には、その前後に部品供給ステージ８がそれぞれ設けられている。この部品供給ステージ８には、同図(b) に示すよう、多数の取り付け固定孔９が前後に設けられ、これらの取り付け固定孔９によってテープ部品供給装置１０が連結配置される。
【０００５】
この部品供給ステージ８には、部品搭載装置１の大きさや供給される電子部品の大きさにもよるが、通常、５０〜７０個のテープ部品供給装置１０が取り付けられる。つまり前後の部品供給ステージ８を合わせると１００〜１４０個のテープ部品供給装置１０が１台の部品搭載装置１に配設される。
【０００６】
テープ部品供給装置１０の部品リール１１には、電子部品を収容した部品テープが巻着されており、この部品テープが部品供給口１２まで引き出され、トップテープ１３−１と収容テープ１３−２とに分離され、収容テープ１３−２に収容されている電子部品が部品供給口１２に露出する。この露出した電子部品を、部品搭載装置１の作業ヘッドが吸着ノズによって吸着して取り出し、基板上に移載する。
【０００７】
また、他の部品供給装置として代表的なものにはトレイ部品供給装置があるが部品供給装置そのものについては本発明の要点ではないので、ここでは種々の部品があり、それに応じて種々の供給方式の部品供給装置があることを述べておくだけにとどめ、トレイ部品供給装置についての説明は省略する。
【０００８】
図６(a) は、上記の部品搭載装置１の上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図であり、同図(b) は、その作業ヘッドの斜視図である。先ず、同図(a) に示すように、本体装置１の下部の基台５の上には、上述した１対の平行する基板案内レール６及び６が基板の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール６の下部に接して、ループ状の基板搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。基板搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール６の下から基板搬送路に覗かせて、ベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、部品搭載前の基板をその裏面両側を下から支持しながら製造ライン上流側から装置本体内に搬入し、部品搭載済みとなった基板を製造ライン下流側に搬出する。
【０００９】
そして、基台５の内部には、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール６間に固定する基板固定機構、各部を制御するための制御装置等が備えられている。
また、更に基台５の上には、上記１対の基板案内レール６を跨いで、基板搬送方向に直角の方向（前後方向）に平行に延在する左右一対の固定レール（Ｙ軸レール）１５及び１５が配設されている。これらＹ軸レール１５に移動レール（Ｘ軸レール）１６がＹ軸レール１５に沿って滑動自在に係合し、このＸ軸レール１６に、作業ヘッド１７がＸ軸レール１６に沿って滑動自在に懸架されている。
【００１０】
同図(a),(b) では定かに示していないが、上記のＸ軸レール１６には、その長手方向（Ｘ軸方向）に沿って作業ヘッド１７を自在に移動させる不図示のＸ軸モータが配設され、基台５上には、Ｘ軸レール１６をＹ軸レール１５に沿って前後（Ｙ軸方向）に進退させるこれも不図示のＹ軸モータが配設されている。これらのＸ軸モータ及びＹ軸モータが不図示の中央制御部からの指示により正逆両方向に自在に回転することにより、作業ヘッド１７がＸ軸方向及びＹ軸方向に自在に移動する。
【００１１】
この作業ヘッド１７には、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体１８（１８−１、１８−２）が連結されており、チェーン対１８内には複数本の不図示の信号コードや空圧チューブが保護・収容されている。作業ヘッド１７はそれらの信号コードを介して装置本体１の基台５内部の電装部マザーボード上に配設されている中央制御部と電気的に連結されており、中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板上の部品搭載位置の情報を示す画像データや後述する部品吸着ノズルの位置データを送信する。
【００１２】
この作業ヘッド１７の先端には２個の搭載ヘッド１９及び１９と、基板認識用カメラ２１を備えている。２個の搭載ヘッド１９は、それぞれ内装されているＺ軸モータによってＺ軸方向（上下方向）に昇降可能であり、その先端にそれぞれ吸着器２２を装着している。吸着器２２は、光拡散板２２−１と部品吸着ノズル２２−２とからなり、これも内装のθ軸モータによってθ軸方向（３６０°方向）に回転可能である。部品吸着ノズル２２−２には、搭載ヘッド１９、作業ヘッド１７、チェーン対１８を介して空圧チューブが連結されている。
【００１３】
上記の作業ヘッド１７は、上述した二本のＹ軸レール８と１本のＸ軸レール９により前後左右に自在に移動し、図５(b) に示した部品供給ステージ８上のテープ部品供給装置の供給口上方まで移動すると下降して、その供給口の露出している部品を部品吸着ノズル２２−２によりバキュームして吸着し、その吸着した部品を、基台５側に配置されている図５(b) に示すの部品認識用カメラ２３によって、撮像して部品の保持位置偏差を検出し、この検出した保持位置偏差に基づいて搭載位置データを補正する。
【００１４】
作業ヘッド１７は、更に、図５(a) 及び図６(a) に示す基板案内レール６によって位置決めされている不図示の基板の、ＮＣプログラム上で設定されている部品搭載位置上方に移動し、下降しながら基板認識用カメラ２１で搭載位置を確認し、その確認した搭載位置に上記の部品を当接させ、部品吸着ノズル２２−２によるエアブローを伴った真空破壊（バキュームブレイク）を実行しながら部品を基板上に搭載する。
【００１５】
ところで一般に、部品は多種多様であって、このような部品を基板上の正しい位置に自動的に搭載するには事前に種々の段取りを必要とする。先ず、部品は、通常その部位の特徴データからなる部品ライブラリによって特定付けられ、その部品ライブラリが適宜の記録媒体上にデータベースとして登録される。
【００１６】
次に、そのデータベースから所望の部品の部品ライブラリを呼び出し、その呼び出した部品ライブラリから所望の部品の特徴データを取得し、この取得した特徴データの中の位置データに基づいて、その部品を基板上の正しい位置に自動搭載するようにＮＣプログラムが作成される。
【００１７】
一般に、部品搭載装置が動作するための基準位置に対して基板の相対的な基準位置は、基板の種類によって異なっている。また、部品供給装置による部品供給の態様も様々であるが、これらについても上記の部品吸着ノズル２２−２によって正しい位置で吸着されるようにティーチングする技術が確立されつつある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、そのように部品供給側の供給位置が正しく且つその正しい位置に部品吸着ノズルが移動するように設定されていても、その部品を吸着する動作が正しく行われないと、つまり作業ヘッドの部品吸着ノズルによる部品の吸着動作が正しくないと種々の不具合が発生する。
【００１９】
本来は、部品吸着ノズルが部品面まで下がりきったところでバキュームを開始するのが理想的であり、このバキュームが十分な時間行われて部品が完全に吸着された時点で部品吸着ノズルが上昇し基板上へ移動するのが理想的である。
また、基板上では、部品搭載位置まで下降してから或る程度の待ち時間ののちバキュームを解除し、かつエアブローを開始して、部品がノズル吸着口から完全に離脱したタイミングでエアブローを停止させ、品吸着ノズルが上昇するのが理想的である。
【００２０】
しかし、例えば、部品供給装置の部品吸着点で、部品吸着ノズルの真空度が上がらないまま作業ヘッドが上昇つまり部品吸着ノズルが上昇してしまうと、部品を吸着できないことになる。また、吸着できても吸着が不充分となり、部品認識用カメラによる認識エラーを発生させたり、基板上における部品の位置ズレを起こさせたりする。
【００２１】
また、例えば、基板上の部品搭載点で、エアブローを行い過ぎると、周辺の搭載済みの部品を位置ずれさせたり、極端な場合には吹き飛ばしてしまう、あるいは、逆に、エアブローが不足であると、つまり部品吸着ノズルが上昇する前にエアブローを終了してしまうと、ノズル内の空気圧が大気圧に戻って部品がノズルの吸着口から離脱せず、したがって基板に搭載できずに次の動作でその部品を持ち帰ってしまうなどの不具合が発生した。
【００２２】
しかしながら、従来は、上記の不具合を解消すべくティーチングを行う場合には、部品吸着点まで下降してからの待ち時間、バキューム開始のタイミング、その継続時間、部品搭載点まで下降してからの待ち時間、バキューム解除のタイミング、エアブロー開始のタイミング、その継続時間などの種々のパラメータを表示画面に数値表示させ、その表示された種々のパラメータを、それぞれキー入力により試行錯誤で変更しながら、実際の作業ヘッド１７の動作と部品の吸着状態及び搭載状態を観察する、ということを、正しい動作が行われることが確認できるまで繰り返す、という方法しか他にティーチングの方法が存在しなかった。
【００２３】
これでは、吸着動作と搭載動作のティーチング作業に時間がかかりすぎて段取り作業全体の能率を低下させる。近年では、かつてのように少品種多量生産ではなく多品種少量生産の時代であるから、基板ユニット製造ラインに流す基板の機種（種類）はしばしば変更される。そうすると、これに応じて搭載する部品の種類が変更される。したがって、そのつど段取り作業が発生し、これに費やされる時間が多くなり、基板ユニットを生産するラインの作業能率が低下するという問題を有していた。
【００２４】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、部品毎に吸着時前後と搭載時前後の部品吸着ノズルの位置とそのときの空気圧の状態を容易に知ることができるようにして不具合の原因究明を容易ならしめ、これに基づいて吸着と搭載の実行時の動作パラメータの補正・設定を迅速に行うことができる部品供給装置を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わる部品供給装置の構成を述べる。
本発明の部品供給装置は、プリント基板に電子部品を実装する部品搭載装置において、部品吸着ノズルの所定時間毎の高さ情報を取得する高さ情報取得手段と、上記部品吸着ノズルに供給する上記所定時間毎の空気圧の情報を取得する空圧情報取得手段と、上記高さ情報取得手段により取得された上記所定時間毎の高さ情報と上記空圧情報取得手段により取得された上記所定時間毎の空気圧情報とを記憶する情報記憶手段と、を備えて構成される。
【００２６】
そして、この部品供給装置は、例えば請求項２記載のように、上記情報記憶手段に記憶された上記空気圧情報に基づいてバキューム開始と終了の時間を表示するバキューム時間表示手段と、上記情報記憶手段に記憶された上記空気圧情報に基づいてエアブロー開始と終了の時間を表示するエアブロー時間表示手段と、を更に備えて構成される。
【００２７】
この場合、上記バキューム時間表示手段による表示及び上記エアブロー時間表示手段による表示は、例えば請求項３記載のように、表示画面に表示されたグラフ上に表示されるように構成され、また、例えば請求項４記載のように、表示画面に表示された数値表示窓内に表示されるように構成される。
【００２８】
また、この部品供給装置は、例えば請求項５記載のように、任意の時間を指定する時間指定手段と、該時間指定手段による時間指定と上記情報記憶手段に記憶された上記高さ情報及び上記空気圧情報とに基づいて上記指定された時間のノズル高さと空気圧情報を表示する指定情報表示手段と、を更に備えて構成される。
【００２９】
この場合、上記指定情報表示手段による表示は、例えば請求項６記載のように、表示画面に表示されたグラフ上に表示されるように構成され、また、例えば請求項７記載のように、表示画面に表示された数値表示窓内に表示されるように構成される。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、一実施の形態における部品搭載装置のシステム構成を示すブロック図である。この部品搭載装置２５は、基本となる構成部分は図５(a),(b) 及び図６(a),(b) に示した外観斜視図及び内部構成とほぼ同様である。
【００３１】
図１に示すように、部品搭載装置２５は、ＣＰＵ２６と、このＣＰＵ２６にバス２７で接続されたｉ／ｏ（入出力）制御ユニット２８及び画像処理ユニット２９からなる制御部を備えている。また、ＣＰＵ２６にはメモリ３１が接続されている。メモリ３１は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。
【００３２】
また、ｉ／ｏ制御ユニット２８には、基板３２の部品搭載位置を照明するための照明装置３３や搭載ヘッドの部品吸着ノズル３４（図６(b) の部品吸着ノズル２２参照）に吸着されている部品３５を照明するための照明装置３６が接続されている。
【００３３】
更に、ｉ／ｏ制御ユニット２８には、それぞれのアンプ（ＡＭＰ）を介してＸ軸モータ３７、Ｙ軸モータ３８、Ｚ軸モータ３９、及びθ軸モータ４１が接続されている。Ｘ軸モータ３７は作業ヘッドを左右に駆動し、Ｙ軸モータ３８はＸ軸レールを前後に駆動し、Ｚ軸モータ３９は作業ヘッドを上下に駆動し、そしてθ軸モータ４１は部品吸着ノズル３４を３６０度回転させる。
【００３４】
上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ（Ｘ軸モータ３７、Ｙ軸モータ３８、Ｚ軸モータ３９、θ軸モータ４１）の回転に応じたエンコーダ値がｉ／ｏ制御ユニット２８を介してＣＰＵ２６に入力する。これにより、ＣＰＵ２６は、部品吸着ノズル３４の時間軸に応じた現在位置を認識することができる。
【００３５】
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット２８には、バキュームユニット４２が接続されている。バキュームユニット４２はバキュームチューブ４３を介して不図示の作業ヘッド及び搭載ヘッドを介して、図に示す部品吸着ノズル３４に空気的に接続されている。バキュームチューブ４３には空圧センサ４４が配設されている。バキュームユニット４２は、部品吸着ノズル３４に対しバキュームによって部品３５を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク（真空破壊）によって吸着を解除させる。このとき、空圧センサ４４からバキュームチューブ４３内の空気圧データが電気信号としてｉ／ｏ制御ユニット２８を介しＣＰＵ２６に出力される。これにより、ＣＰＵ２６は、バキュームチューブ４３内の空気圧の状態、ひいては部品吸着ノズル３４の空気圧の時間軸に応じた現在の状態を認識することができる。
【００３６】
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット２８には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ等がそれぞれのドライバを介して接続されている。位置決め装置は、部品搭載装置の基台内部において基板案内レールの下方に配置され、装置内に案内されてくる基板３２の位置決めを行う。ベルト駆動モータは案内レールに一体的に配設されている基板搬送ベルトを循環駆動する。基板センサは基板３２の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプは部品搭載装置の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生をオペレータに報知する。
【００３７】
また、ｉ／ｏ制御ユニット２８には、通信ｉ／ｏインターフェース４５、表示入力装置４６、記録装置４７が接続されている。通信ｉ／ｏインターフェース４５は、例えばティーチング処理を例えばパーソナルコンピュータ等の他の処理装置で行う場合などに、これらの処理装置と有線又は無線で接続してＣＰＵ２６との通信が可能であるようにする。
【００３８】
また、表示入力装置４６は、ＬＣＤ等の表示装置にタッチ式透明入力装置を重ねて構成した比較的大型の表示入力装置である。この表示入力装置４６は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット２９が作業ヘッド側のカメラ４８で撮像した基板３２の画像や、同じく画像処理ユニット２９が本体装置側のカメラ４９で撮像した部品３５の画像を表示装置に表示する。またティーチング処理の実行時には、詳しくは後述するグラフ画像やパラメータ入力窓を画面表示する。
【００３９】
記録装置４７は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、フラッシュメモリ装置等の各種の記録媒体を装着可能であり、部品搭載装置の部品搭載処理、その事前に行なわれる部品搭載ティーチング処理等のプログラムや、部品ライブラリのデータ、ＣＡＤからのＮＣデータ等の各種のデータを記録して保持しており、これらのプログラムはＣＰＵ２６によりメモリ３１のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用され、データもメモリ３１のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされる。処理されて更新されたデータは、所定の記録媒体の所定のデータ領域に格納されて保存される。
【００４０】
図２は、上記の構成において、制御部のＣＰＵ２６によって処理される表示入力装置４６の表示画面の表示例を模式的に示す図である。同図に示すように、表示画面５０には、上方左右にやや幅狭に、指示入力ボタン表示領域５１が設けられ、この指示入力ボタン表示領域５１内には、例えば、マスター変更、チェックアウト、ＯＫ、キャンセル、ティーチング、外観表示、ピックアップ、プレース、部品供給、画像認識、検査、管理等の指示を入力するためのボタンが表示される。
【００４１】
その指示入力ボタン表示領域５１の下方の左ほぼ１／２に画像表示領域５２が設けられている。この画像表示領域５２には、部品吸着ノズル３４（以下、単にノズル３４という）の高さデータと、そのノズル３４に供給される空気圧のデータが横軸を時間軸にしてグラフ化されて表示される。
【００４２】
そして、その画像表示領域５２の右方の残る領域には、左端部側にパラメータ名表示領域５３が設けられ、このパラメータ名表示領域５３と上記画像表示領域５２との間にパラメータ名表示領域５３の複数のパラメータ名に対応する複数のデータ入力窓５４（５４−１、５４−２、・・・、５４−ｎ）が表示される。
【００４３】
上記のパラメータ名表示領域５３には、例えば、部品供給装置から部品を吸着するときの動作を示す表示のときは、ピックダウン速度、ピック時間、ピックアップ速度、バキューム開始高さ、ピックリトライ数、使用ノズル１、使用ノズル２、使用ノズル３などの、予めＮＣプログラムに組み込まれているパラメータとは別な、オペレータによるティーチングによって組み込まれるべきパラメータの名称が表示される。
【００４４】
また、例えば、部品を基板に搭載するときの動作を示す表示のときは、移動速度ＸＹ、移動速度θ、プレースダウン速度、プレース時間、プレースアップ速度、プレース高さオフセット、ブロー時間、プレースオフセットＸ、Ｙ、θなどのティーチングによって組み込まれるべきパラメータの名称が表示される。
【００４５】
そして、これらのパラメータ名に対応して表示されるデータ入力窓５４の右端には、入力されるべきデータに対応する指定入力ボタン５５（５５−１、５５−２、５５−３）が表示されている。
下向きの三角マークが付いて一つだけ表示される指定入力ボタン５５−１は、これを押すことによりプルダウンメニューが表示される。例えばパラメータ名が「プレースダウン速度」に対応するデータ入力窓５４右端の指定入力ボタン５５によるプルダウンメニューでは「高速」、「中速」、「低速」が表示され、これらから選択されたいずれかの速度が、対応するデータ入力窓５４に入力データとして表示される。
【００４６】
また、上下二段に表示される上向き三角マークと下向き三角マークの指定入力ボタン５５−２及び５５−３は、対応するデータ入力窓５４に予め初期表示されている数値を増やすか減らすものである。
例えば、パラメータ名が「ピック時間」に対応するデータ入力窓５４には初期設定の時間がｍｓ（ミリ秒）単位で「３０」と表示される。このデータ入力窓５４右端の上向き三角マークの指定入力ボタン５５−２を押すごとに表示されている数値が「１」ずつ増加し、下向き三角マークの指定入力ボタン５５−３を押すごとに表示されている数値が「１」ずつ減少する。
【００４７】
このような表示画面に基づいて、本発明のティーチング処理が進行する。以下これについて更に説明する。尚、最初はオペレータによって指定された部品の吸着と搭載の動作がＮＣプログラムによって実行されるが、この部品供給装置にはプログラムのパラメータを調整する機能が部品マスターファイル側に備えており、後述するオペレータによる表示パラメータの調整沿って、プログラムのパラメータが調整される、つまりティーチングが行われる。
【００４８】
オペレータは、先ず、部品搭載装置２５の電源を入れ、表示入力装置４６の初期画面から部品搭載ティーチング処理の開始を指示する所定のボタンを入力操作する。これにより、図２に示す画面が表示入力装置４６に表示される。
続いて、オペレータは指示入力ボタン表示領域５１に表示されている適宜の入力ボタンを入力操作して所望の部品の搭載処理を部品供給装置に実行させる。このとき、先ず、部品供給装置からのノズル３４による部品吸着時において、その処理パラメータの初期設定値が表示入力装置４６の当該パラメータに対応するデータ入力窓５４に表示され、且つその部品吸着時の動作におけるノズル３４の高さデータとその空気圧データが時間軸に対応したグラフとして、画像表示領域５２に表示される。
【００４９】
図３は、上記部品吸着時の動作におけるノズル３４の高さデータとその空気圧データの時間軸対応グラフの例を示す図である。同図において、横軸は時間であり、左下角を原点「０」として測定精度ｍｓ（ミリ秒）単位で表している。破線の枠で示す横方向の目盛りは５０ｍｓ毎の時間を示しており、縦の実線５８で示す時点はＮＣプログラムで指示される吸着動作の開始（時間「０」）からノズルが降下して、その先端（吸着口）が部品面に到するまでの時間を示しており、このグラフの例では８０ｍｓとなっている。
【００５０】
縦軸はノズル高さとその空気圧である。左の縦軸には左上角を原点「０」として、ノズル高さを測定精度１／１００ｍｍ単位で表し、破線の枠で示す縦方向の目盛りは１０ｍｍ毎のノズル高さを示している。同図の一点鎖線の曲線で示すノズル高さのグラフ５６で示すように、吸着動作開始時の基準位置は「−２０．００ｍｍ」となっている。そこから時間８０ｍｓを経て「−４２．３５ｍｍ」の高さまで降下して、部品吸着面にノズルの先端が当接する。この後、バキュームによって部品を吸着して上昇する。
【００５１】
また、右縦軸には右下角を原点「０」として、ノズル空気圧を、図１に示す空圧センサ４４の最大空気圧から最小空気圧まで「４０９６」の分解能で示している。ここでは、この分解能の単位をＳｐと仮称する。このＳｐ値は数値が大きいほど空気圧は低くなる。破線の枠で示す縦方向の目盛りは、１０００Ｓｐ毎のノズル空気圧を示している。
【００５２】
同図に実線の曲線で示すノズル空気圧グラフ５７で示すように、吸着動作開始からノズルの先端が部品吸着面に当接するまでの時間０〜８０ｍｓの期間、ノズル空気圧は大気圧と同じであり、この例では、大気圧は空圧センサ４４の分解能で８０６Ｓｐである。
【００５３】
上記の時間８０ｍｓの時点（縦実線５８で示す時点）から時間１１０ｍｓまで同図の両方向矢印５９で示す時間３０ｍｓの期間はピック時間（ノズルが静止している時間）であり、この間に、上記の時間８０ｍｓでバキューム開始の指示が出され、およそ時間１０ｍｓのバキューム弁開成の機構的な必然的遅れ期間を経て、バキュームが実働し、時間１１０ｍｓまでの間にノズル空気圧は２７５０Ｓｐまで減圧されて、部品がノズルに吸着される。
【００５４】
この時間１１０ｍｓ後に、ノズルが上昇を開始する。ノズル高さのグラフ５６の上昇途上に表示されるマーク６１は、作業ヘッドのＸ軸及びＹ軸方向への移動開始時点を示している。
オペレータは、このグラフが表示されたときの部品供給装置の動作（作業ヘッド及びノズルの動作）を観察し、部品の吸着が不都合なく行われたか否かを監視する。不具合がなければ、当該部品の搭載パラメータを確定する。不具合があれば、そのグラフを観察して、例えば、ピックダウン速度、ピック時間、ピックアップ速度、バキューム開始高さ、ピックリトライ数、使用ノズル１、使用ノズル２、使用ノズル３などのパラメータのいずれを変更すれば良いかを判断する。
【００５５】
例えば部品の吸着がうまくいかなった場合、同図のノズル空気圧グラフ５７からは、１０ｍｓ程度のバキューム弁開成の遅れ期間があることが容易に判明するから、ピック時間をそのままにしてバキューム開始指示を早めれば、ピック時間中におけるバキューム実行時間が長くなり、したがって、ノズル空気圧の減圧が更に進行するから、より確実に部品を吸着できるであろう、ということが判断できる。
【００５６】
また、バキューム開始指示をそのままにして、ピック時間を長くしても同じ結果が得られるが、搭載時間の短縮を図るのであればバキューム開始指示を早めるようにし、それほど搭載時間の短縮を考えなくてもよいのであればピック時間を長くするほうを選択するようにしてよい。
【００５７】
図４は、上記のように吸着した部品を基板に搭載する時の部品搭載動作におけるノズル３４の高さデータとその空気圧データの時間軸対応グラフの例を示す図である。同図においても、横軸は時間であり、左下角を原点「０」として測定精度ｍｓ（ミリ秒）単位で表し、破線の枠で示す横方向の目盛りは５０ｍｓ毎の時間である。
【００５８】
縦軸は、左の縦軸には左上角を原点「０」として、ノズル高さを測定精度１／１００ｍｍ単位で表し、破線の枠で示す縦方向の目盛りは１０ｍｍ毎のノズル高さを示している。右縦軸には右下角を原点「０」として、ノズル空気圧を、空圧センサ４４の「４０９６」の分解能で示している。破線の枠で示す縦方向の目盛りは、１０００Ｓｐ毎のノズル空気圧を示している。ここでも分解能の単位をＳｐと仮称する。またＳｐ値は数値が大きいほど空気圧は低くなることも図３の場合と同様である。
【００５９】
図４に破線曲線のノズル高さグラフ５６´で示すように、時間０ｍｓで搭載動作開始後、時間ｔ１からｔ２までの期間Ｐｔで、ノズル先端の部品は基板上の所定の部品搭載位置に約０．５ｍｍ沈み込む程度に押圧されている。
上記の時間ｔ１では、ノズル空気圧グラフ５７´で示すように、ａ点でエアブロー開始が指示され、ｂ点までバルブ開閉動作（真空バルブの閉鎖とブローバルブの開成動作）実行の遅れがあり、ノズル空気圧が上昇して、ｃ点で大気圧に達し、このｃ点から実質的なエアブローが開始される。
【００６０】
このエアブローが十分利いてきたところ、つまり時間ｔ２で、ノズルが上昇を開始する。基板面への押圧距離０．５ｍｍを超える高さまでノズル先端の吸着口に部品面は当接しており、更にこの高さを超えてノズルが上昇し、部品面からノズル吸着口が離隔した直後のｄ点までエアブローが継続する。そして、ｅ点でノズル空気圧が大気圧に戻ったときは、ノズルは部品から完全に離隔している。尚、この場合も、ノズル高さのグラフ５６´の上昇途上に表示されるマーク６１´は、作業ヘッドのＸ軸及びＹ軸方向への移動開始時点を示している。
【００６１】
前述したように、エアブローの時間が長すぎると、ノズルが部品から離れた後もエアブローが続いて、周辺の搭載済みの部品を位置ずれさせたり、極端な場合には吹き飛ばしてしまう。また、エアブローの時間が短かすぎると、ノズルが部品から離れる前にノズル空気圧が大気圧に戻ってしまい、特に吸着面が滑らかな部品では、ノズルの吸着口から離脱せず部品を持ち帰りが生じてしまう。
【００６２】
オペレータは、上記のグラフが表示されたときの作業ヘッド及びノズルの動作を観察し、上記のような不具合が生じたか否かを監視する。不具合がなければ、当該部品の搭載パラメータを確定する。不具合があれば、そのグラフを観察して、例えば、プレースダウン速度、プレース時間、プレースアップ速度、プレース高さオフセット、ブロー時間などのパラメータのいずれかを変更して不具合を解消する。
【００６３】
このように、表示されたグラフを見ることによって、動作上の不具合を修正するためのパラメータを容易に見つけ出すことができる。したがって、従来のように、複数のパラメータを修正し、その修正の組み合わせで、搭載動作を試験してみるという試行錯誤の繰り返しで適正なパラメータの設定にたどり着くという手数と時間の無駄が省け、修正・ティーチングの作業能率が向上する。
【００６４】
また、本例においては、パラメータの修正を最初は試行錯誤で行っても、一つのパラメータを変更する毎にグラフ上の動きがどのように変化するかを目で確認できるので、この見た目の経験によって、やがて、最初のグラフを見ただけで、修正すべきパラメータがどれであるかを知ることが容易となり、部品毎に最適なパラメータの修正を迅速に行うことができるようになる。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、グラフを目で見ることによって修正すべきパラメータが簡単に分かるという好適なアプローチにより、ＮＣプログラムの修正すべきパラメータのみを適宜に修正するだけで部品供給装置からの部品吸着動作や基板への部品搭載動作時における部品吸着ノズル位置と空気圧の関係の正しい調整ができるので、従来は部品吸着動作や部品搭載動作の調整をパラメータを試行錯誤で修正入力して修正後のパラメータによる実際の動作を観察するということの繰り返しでしかティーチングを行うことが出来ななかったティーチング作業の能率が格段に向上し、したがって、部品吸着動作と部品搭載動作のティーチングを含む部品搭載ティーチング作業全体の能率が向上し、これにより、段取り作業が促進されて全体として製造ラインの効率向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における部品搭載装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】一実施の形態における部品搭載装置において制御部のＣＰＵによって処理される表示入力装置の表示画面の表示例を模式的に示す図である。
【図３】一実施の形態における部品搭載装置のティーチングにおいて部品吸着時の動作におけるノズルの高さデータとその空気圧データの時間軸対応グラフの例を示す図である。
【図４】一実施の形態における部品搭載装置のティーチングにおいて部品搭載時の動作におけるノズルの高さデータとその空気圧データの時間軸対応グラフの例を示す図である。
【図５】  (a) は従来の部品搭載装置の外観斜視図、(b) はその部品供給ステージ上に配設された状態のテープ部品供給装置の斜視図である。
【図６】  (a) は従来の部品搭載装置の上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図、(b) はその作業ヘッドの斜視図である。
【符号の説明】
１    部品搭載装置
２    表示入力装置
３    モニタ装置
４    警報ランプ
５    基台
６    基板案内レール
７    保護カバー
８    部品供給ステージ
９    取り付け固定孔
１０  テープ部品供給装置
１１  部品リール
１２  部品供給口
１３−１  トップテープ
１３−２  収容テープ
１５  Ｙ軸レール
１６  Ｘ軸レール
１７  作業ヘッド
１８（１８−１、１８−２）  配線チェーン体
１９  搭載ヘッド
２１  基板認識用カメラ
２２  吸着器
２２−１  光拡散板
２２−２  吸着ノズル
２５  部品搭載装置
２６  ＣＰＵ
２７  バス
２８  ｉ／ｏ制御ユニット
２９  画像処理ユニット
３１  メモリ
３２  基板
３３  照明装置
３４  吸着ノズル
３５  部品
３６  照明装置
３７  Ｘ軸モータ
３８  Ｙ軸モータ
３９  Ｚモータ
４１  θ軸モータ
４５  通信ｉ／ｏインターフェース
４６  表示入力装置
４７  記録装置
４８、４９  カメラ
５０  表示画面
５１  指示入力ボタン表示領域
５２  画像表示領域
５３  パラメータ名表示領域
５４（５４−１、５４−２、・・・、５４−ｎ）  データ入力窓
５５（５５−１、５５−２、５５−３）  指定入力ボタン
５６、５６´  ノズル高さグラフ
５７、５７´  ノズル空気圧グラフ
【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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