部品の実装方法および表面実装機
【課題】複数の吸着ヘッドに吸着された部品どうしの干渉を防止しつつ基板の生産効率を効果的に向上させる。
【解決手段】吸着部品どうしの干渉が起きるおそれがある場合に、次のような制御動作を実行する。まず、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品Ｃを所定の吸着ヘッド２０により吸着し、その後、部品供給部４内の次の供給場所へと上記ヘッドユニット６が移動する間に、スキャンユニット８により上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する。そして、次に吸着されるべき第２吸着グループの部品Ｃを、上記所定の吸着ヘッド２０よりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッド２０により吸着してこれを上記スキャンユニット８により撮像する。最後に、上記スキャンユニット８により撮像された部品Ｃの吸着状態を考慮しながら、基板３上の各実装ポイントに上記部品Ｃを実装する。
【解決手段】吸着部品どうしの干渉が起きるおそれがある場合に、次のような制御動作を実行する。まず、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品Ｃを所定の吸着ヘッド２０により吸着し、その後、部品供給部４内の次の供給場所へと上記ヘッドユニット６が移動する間に、スキャンユニット８により上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する。そして、次に吸着されるべき第２吸着グループの部品Ｃを、上記所定の吸着ヘッド２０よりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッド２０により吸着してこれを上記スキャンユニット８により撮像する。最後に、上記スキャンユニット８により撮像された部品Ｃの吸着状態を考慮しながら、基板３上の各実装ポイントに上記部品Ｃを実装する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法および表面実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、部品吸着用の複数の吸着ヘッドを列状に有するヘッドユニットにより部品供給部から部品を取り出して基板に実装する表面実装機において、上記複数の吸着ヘッドが部品を同一高さに保持すると、少なくとも１つの吸着ヘッドに吸着された部品がこれと隣り合う部品と干渉してしまう場合に、これらの部品を吸着すべき吸着ヘッドが上下にオフセットするように吸着ヘッドの駆動を制御するとともに、上記ヘッドユニットに取り付けられたレーザユニット等からなる光学的検知手段により、上記各吸着ヘッドに吸着された部品の吸着状態を調べ、その結果に基づいて部品実装時の位置制御を行うことが行われている。
【０００３】
この特許文献１に開示された表面実装機によれば、隣り合う吸着ヘッドを上下にオフセットさせることにより、これらの吸着ヘッドに吸着された部品どうしの干渉を防止できるとともに、光学的検知手段により調べられた部品の実装状態に基づき基板上への部品の実装を適正に行えるという利点がある。
【特許文献１】特開２０００−１６５０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された表面実装機では、全ての吸着ヘッドに部品が吸着されてから光学的検知手段による部品の認識動作が行われるように構成されているため、全ての部品を吸着し終えたヘッドユニットがその部品を基板まで搬送するのに要する時間が比較的短いような場合には、上記ヘッドユニットの移動中に上記光学的検知手段による部品の認識動作を終了させることができず（つまりヘッドユニットが基板上に到達した時点で直ちに部品の実装動作に移ることができず）、上記認識動作を待つことによる余計なタイムロスが発生するおそれがあった。
【０００５】
特に、上記特許文献１のように、部品の干渉防止のために吸着ヘッドが上下にオフセットするように構成された表面実装機では、上側の吸着ヘッドに吸着された部品と下側の吸着ヘッドに吸着された部品とを光学的検知手段により順番に（時期をずらして）認識する必要があるため、部品の認識動作に時間がかかり、上記のようなタイムロスがより多く発生して基板の生産効率が低下してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、部品吸着用の複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板に実装する表面実装機において、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品どうしの干渉を防止しつつ基板の生産効率を効果的に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の請求項１にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、上記制御手段は、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、この第１吸着処理による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、この第２吸着処理手段による処理の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
これら請求項１，２にかかる発明によれば、ヘッドユニットに備わる複数の吸着ヘッドにより部品が吸着された状態で部品どうしの干渉が起きるおそれがある場合に、吸着すべき部品を２つの吸着グループ（第１および第２の吸着グループ）に分け、これらの部品を上下にオフセットした吸着ヘッドにより吸着してそれぞれ基板上に実装するようにしたため、吸着部品どうしの干渉を効果的に防止しながら適正に当該部品の実装を行うことができる。
【００１０】
しかも、上記各グループのうち先行して吸着されるべき第１吸着グループの部品を吸着した後、ヘッドユニットが次の部品供給場所（つまり第２吸着グループの部品が供給される場所）へと移動する間に、上記ヘッドユニットに取り付けられた移動撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像するようにしたため、ヘッドユニットが部品の吸着動作を完了する前に、既にある程度の数の部品を上記移動撮像手段により画像認識してその吸着状態を調べておくことができる。したがって、全ての部品を吸着し終えたヘッドユニットが基板へと移動する際には、その時点で撮像が未実施である第２吸着グループの部品に対してのみ上記移動撮像手段による撮像およびその画像処理に基づく吸着状態の判断等を行えばよいため、部品を基板まで搬送するまでの間に上記一連の処理が終了せず余計な待ち時間が発生するのを効果的に抑制することができ、基板の生産効率を効果的に向上させることができる。
【００１１】
このような作用効果は、以下に記載する請求項３または４にかかる発明でも同様に得ることができる。
【００１２】
請求項３にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、上記制御手段は、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、この第１吸着処理手段による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、この第２吸着処理による処理の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、部品吸着用の複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板に実装する表面実装機において、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品どうしの干渉を防止しつつ基板の生産効率を効果的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１および図２は、本発明にかかる部品の実装方法を実現するための表面実装機の一例を示す図である。これらの図に示される表面実装機１の基台１０上にはコンベア２が配置され、このコンベア２によりプリント基板３（以下、単に基板３と略す）が搬送されて所定の実装作業位置（図１の２点鎖線で示される位置）で停止するとともに、当該位置で停止した基板３が図外のクランプ機構により位置決め・保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア２による基板３の搬送方向をＸ軸方向、このＸ軸と水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向（つまり上下方向）をＺ軸方向として説明を進めることにする。
【００１６】
上記基台１０のＹ方向両側部には、部品を供給するための部品供給部４がそれぞれ設けられており、これら各部品供給部４は、Ｘ軸方向に横並びに配置された多数列のテープフィーダー５により構成されている。各テープフィーダー５は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ、抵抗等の小片状の部品が所定間隔（供給ピッチ）おきに収納されたテープと、これを導出するためのリール等を有しており、後述するヘッドユニット６により上記テープ内の部品がピックアップされるにつれて上記リールがテープを間欠的に繰り出すように構成されている。
【００１７】
上記基台１０の上方には、部品搬送用のヘッドユニット６が設けられている。このヘッドユニット６は、基台１０上においてＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に支持されており、上記実装作業位置に位置決めされた基板３と上記部品供給部４とにわたって自在に移動し得るように構成されている。
【００１８】
すなわち、上記基台１０上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール９と、Ｙ軸サーボモータ１５により回転駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ヘッドユニット６を支持するための支持部材７が上記固定レール９に沿ってＹ軸方向に移動可能に支持されるとともに、上記支持部材７に備わるナット部分１６が上記ボールねじ軸１４と螺合している。また、上記支持部材７には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１１により回転駆動されるボールねじ軸１２とが配設され、このボールねじ軸１２と螺合するナット部分（図示省略）を備えた上記ヘッドユニット６が上記ガイド部材１３に沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ１５が作動してボールねじ軸１４が回転駆動されることにより、上記支持部材７がねじ送りされてヘッドユニット６と一体にＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１１が作動してボールねじ軸１２が回転駆動されることにより、上記ヘッドユニット６が支持部材７に対しＸ軸方向に移動するように構成されている。
【００１９】
上記ヘッドユニット６には、部品を吸着して保持するための複数の吸着ヘッド２０が搭載されており、当実施形態では、４本の吸着ヘッド２０がＸ軸方向に一列に並べられた状態で搭載されている。
【００２０】
これら吸着ヘッド２０は、それぞれ、ヘッドユニット６の本体部に対しＺ軸方向の移動およびＲ軸（ヘッド中心軸）回りの回転が可能なように支持され、図外のサーボモータを駆動源とする昇降駆動機構および回転駆動機構によりそれぞれ上記各方向に駆動されるようになっている。
【００２１】
上記各吸着ヘッド２０の下端部には、部品吸着用のノズル（図示省略）がそれぞれ設けられている。各ノズルは図外の負圧供給手段にそれぞれ接続されており、上記部品供給部４からの部品取出し時には、上記ノズルの先端に上記負圧供給手段から負圧が供給されることにより部品の吸着が行われるようになっている。
【００２２】
また、上記ヘッドユニット６には、その吸着ヘッド２０の配列方向（Ｘ軸方向）に沿って移動可能なスキャン式の撮像手段としてのスキャンユニット８（本発明にかかる移動撮像手段に相当）が取り付けられており、このスキャンユニット８により、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品がその搬送途中に撮像されるようになっている。図３および図４は、このスキャンユニット８の具体的構成を示す図である。これらの図に示すように、スキャンユニット８は、その主な構成要素として、カメラ本体２５と、このカメラ本体２５に吸着部品Ｃの像を導くためのプリズム群３０と、上記吸着部品Ｃに照明光を当てるための第１および第２の照明体４１，４３と、これらカメラ本体２５、プリズム群３０、および照明体４１，４３を支持するための支持部材４０とを有している。
【００２３】
上記カメラ本体２５は、１次元のＣＣＤイメージセンサ等からなるラインセンサを備えたカメラ（１次元カメラ）によって構成されている。そして、このようなカメラ本体２５を、後述するサーボモータ４７の駆動に応じて上記支持部材４０とともにヘッドユニット６に対しＸ軸方向に移動させることにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された複数の部品をノンストップで順次撮像できるようになっている。なお、上記カメラ本体２５による吸着部品の撮像は、スキャンユニット８をヘッドユニット６に対し＋Ｘ方向および−Ｘ方向のどちらに移動させた場合でも行うことが可能である。また、図３および図４において、符号２７はカメラ本体２５の集光レンズ、符号２９はラインセンサ等からなる受光部である。
【００２４】
上記支持部材４０は、図３に示される取付ブラケット４０ａを介してヘッドユニット６に取り付けられている。上記ヘッドユニット６の背面側（＋Ｙ側）にはＸ軸方向に延びるボールねじ軸４５が配設されており、上記取付ブラケット４０ａの上端部に設けられた図示しないナット部分が上記ボールねじ軸４５と螺合している。そして、このボールねじ軸４５がスキャン動作用のサーボモータ４７（図７参照）により回転駆動されるのに応じて、上記支持部材４０を含むスキャンユニット８全体が、上記ヘッドユニット６に対しＸ軸方向に移動するようになっている。なお、図２において実線および２点鎖線で示されるスキャンユニット８は、その可動範囲の一方側および他方側の端部にあるスキャンユニット８をそれぞれ示しており、上記サーボモータ４７の作動に応じて上記可動範囲の両端の間を上記スキャンユニット８が駆動されることにより、全ての吸着ヘッド２０の設置部に亘って上記スキャンユニット８が移動できるようになっている。
【００２５】
上記プリズム群３０は、第１プリズム３１、第２プリズム３３、および第３プリズム３５からなる３枚のプリズムによって構成されており、これら各プリズムは、上記吸着ヘッド２０の下方側に位置する支持部材４０の−Ｙ側の端部においてＸ軸方向に並ぶように配置されている。
【００２６】
上記第１プリズム３１は、上記カメラ本体２５の集光レンズ２７と対向するように配置され、他の第２および第３のプリズム３３，３５からの反射像を反射して上記カメラ本体２５へと導光する。
【００２７】
上記第２プリズム３３は、上記第１プリズム３１に対し−Ｘ方向に所定距離オフセットした位置に配置され、図５に示すように、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの下面の像を反射して上記第１プリズム３１へと導光する。すなわち、上記吸着ヘッド２０の下方側に上記第２プリズム３３が配置された状態で上記第１照明体４１が点灯されることにより、上記吸着ヘッド２０の下端部に吸着された部品Ｃの下面の像がその下方側に位置する上記第２プリズム３３へと出射され、この第２プリズム３３で反射された上記部品Ｃの像が第１プリズム３１を介してカメラ本体２５に取り込まれるようになっている（図中の１点鎖線で示す光路Ｖ１参照）。
【００２８】
上記第３プリズム３５は、上記第１プリズム３１および第２プリズム３３の間に配置され、図６に示すように、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの側面の像を反射して上記第１プリズム３１へと導光する。すなわち、上記吸着ヘッド２０の−Ｙ側の側方に上記第３プリズム３５が配置された状態で上記第２照明体４３が点灯されることにより、上記吸着ヘッド２０の下端部に吸着された部品Ｃの側面の投影像がその側方に位置する上記第３プリズム３５へと出射され、この第３プリズム３５で２度反射された上記部品Ｃの像が第１プリズム３１を介してカメラ本体２５に取り込まれるようになっている（図中の１点鎖線で示す光路Ｖ２参照）。
【００２９】
そして、上記スキャンユニット８がサーボモータ４７により駆動されてヘッドユニット６に対し移動する際に、上記のように第１照明体４１または第２照明体４３を点灯させて部品Ｃの下面または側面の像を上記カメラ本体２５に取り込む動作が、上記ヘッドユニット６における各吸着ヘッド２０の位置に対応して順次実行されることにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃが全て撮像されるようになっている。
【００３０】
次に、以上のように構成された表面実装機１の制御系について図７のブロック図を用いて説明する。この図７に示すように、表面実装機１には、その各部の動作を統括的に制御する制御ユニット５０（本発明にかかる制御手段に相当）が内蔵されている。この制御ユニット５０は、周知のＣＰＵや各種メモリ（ＲＡＭやＲＯＭ）等から構成されており、その主な機能要素として、主制御部５１、画像処理部５２、カメラ制御部５３、照明制御部５４、および軸制御部５５等を有している。
【００３１】
上記軸制御部５５は、上記ヘッドユニット６を駆動するためのＸ軸サーボモータ１１やＹ軸サーボモータ１５、および、上記スキャンユニット８を駆動するためのサーボモータ４７の作動を制御するものである。
【００３２】
上記照明制御部５４は、上記スキャンユニット８に備わる照明体４１，４３の点灯や消灯等の動作を制御するものである。
【００３３】
上記カメラ制御部５３は、上記スキャンユニット８におけるカメラ本体２５の撮像動作を制御するものであり、また、上記画像処理部５２は、上記カメラ本体２５で撮像された画像を取り込んでその画像に対し所定の画像処理を施すものである。
【００３４】
上記主制御部５１は、上記制御ユニット５０の中枢機能を担うものであり、他の機能要素（５２，５３，５４，５５）との間で種々のデータの授受等を行いつつ各種演算を実行することにより、上記ヘッドユニット６やスキャンユニット８等の動作を統括的に制御するものである。
【００３５】
以上のように構成された制御ユニット５０による制御の下、上記表面実装機１は、例えば以下のようにして部品の実装動作を行う。
【００３６】
実装動作が開始されると、まず、コンベア２により基板３が図１に示す実装作業位置まで搬入されて位置決めされる。次いで、ヘッドユニット６が部品供給部４の上方に移動し、当該部品供給部４内の所定のテープフィーダー５から上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により部品Ｃが吸着されて取り出される。このとき、吸着される部品Ｃのサイズ等によっては、ヘッドユニット６の全ての吸着ヘッド２０が部品Ｃを同一高さに保持したときに、部品Ｃどうしの干渉が起きるおそれがある。そこで、部品Ｃを吸着する際には、吸着すべき部品Ｃのサイズ等に基づいて、上記のような部品Ｃの干渉が起きるおそがあるか否かがあらかじめ判定され、そこで干渉のおそれ有りと判定された場合には、例えば図１４等に示すように、各吸着ヘッド２０を上下にオフセットした状態で部品Ｃを吸着することにより（以後、このような形態での吸着を段差吸着ということがある）、上記部品Ｃの干渉が回避されるようになっている。なお、全ての吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃについて干渉が起きるおそれがない場合には、上記のような段差吸着は行われず、各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃは同一高さに保持される。
【００３７】
以上のようにして部品供給部４からの部品Ｃの吸着が完了すると、ヘッドユニット６が基板３に向けて移動し、この基板３の各実装ポイントの上方で上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０が昇降移動する等により、その下端部に吸着された部品Ｃが上記基板３上に実装される。
【００３８】
ここで、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを撮像する上記スキャンユニット８は、ヘッドユニット６が部品供給部４内の異なる供給場所の間を移動する間、もしくはヘッドユニット６が部品供給部４から基板３へと移動する間に作動して各部品Ｃの撮像を行うように構成されている。上述したような各部品Ｃの基板３への実装は、上記スキャンユニット８により撮像された画像を解析することで得られる各部品Ｃの吸着ずれ等を考慮して行われる。すなわち、ヘッドユニット６が基板３上の各実装ポイントに向けて移動する際に、上記スキャンユニット８の撮像画像に基づきあらかじめ調べられた各部品Ｃの吸着ずれ（つまり各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの正規位置からの位置ずれ）等に応じて上記ヘッドユニット６の移動量が適宜補正されることにより、上記基板３への各部品Ｃの実装が適正に行われるようになっている。
【００３９】
次に、上記制御ユニット５０による制御動作の具体的内容について、図８のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートがスタートすると、制御ユニット５０は、まず、コンベア２を作動させて基板３を図１に示す実装作業位置まで搬入して位置決めする制御を実行する（ステップＳ１）。
【００４０】
次いで、制御ユニット５０は、ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により部品供給部４から部品Ｃを取り出すべく、上記ヘッドユニット６を部品供給部４に向けて移動させる制御を開始する（ステップＳ３）。またこのとき、制御ユニット５０は、上記各吸着ヘッド２０に部品Ｃが吸着された状態で部品Ｃどうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する制御を実行する（ステップＳ５）。すなわち、吸着すべき全ての部品Ｃを各吸着ヘッド２０により同一高さに保持した場合を想定し、その状態で互いに干渉する可能性のある部品Ｃが存在するか否かを判定する。
【００４１】
具体的に、上記ステップＳ５では、隣接する任意の吸着ヘッド２０の組につき、図１０に示される寸法Ｓ１，Ｓ２，およびＰを用いた下式（１）が成立するか否かが判定され、その結果に基づいて、部品Ｃどうしの干渉の有無が判定される。
【００４２】
Ｓ１＋Ｓ２≧Ｐ・・・・（１）
ここに、Ｓ１，Ｓ２は、対象となる吸着部品Ｃのサイズに、想定される吸着ずれ分の誤差を加えたものを２で割った値；｛（部品サイズ）＋（吸着ずれ余裕代）｝／２ であり（図１０において部品Ｃ両端の２点鎖線は吸着ずれ余裕代を示している）、Ｐは、対象となる部品Ｃを吸着した各吸着ヘッド２０の間の離間距離（ヘッドピッチ）である。
【００４３】
なお、図１０では、Ｓ１＋Ｓ２＜Ｐとなる場合が例示されており、このような場合は上記式（１）が成立しないので、部品Ｃの干渉は起きないと判定される。そして、このような演算処理が、他の吸着ヘッド２０の組についても同様に実行されることにより、隣接する全ての吸着ヘッド２０の組について部品Ｃの干渉の有無が判定される。以上のような判定処理（ステップＳ５）は、制御ユニット５０内の図外の記憶部等に記憶された吸着ヘッド２０や部品Ｃに関する各種データに基づいた主制御部５１での演算処理によって行われる。すなわち、当実施形態では、この主制御部５１により、部品Ｃの干渉の有無を判定する本発明にかかる判定処理手段が構成されている。
【００４４】
以上のようなステップＳ５の処理でＮＯと判定されて隣接する全ての吸着ヘッド２０の組について部品Ｃの干渉が起きないことが確認された場合、制御ユニット５０は、通常の吸着動作により部品Ｃを吸着し（ステップＳ９）、その吸着した部品Ｃを基板３上に実装する制御を実行する（ステップＳ１１）。すなわち、ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により部品供給部４から部品Ｃを吸着する際に、図１０に示すように、各吸着ヘッド２０を同一高さに揃えた状態で（つまり上述したような段差吸着を行うことなく）部品Ｃを保持し、これらの部品Ｃを基板３まで搬送してその上面の各実装ポイントに実装する。
【００４５】
一方、上記ステップＳ５でＹＥＳと判定されて部品Ｃの干渉が起きるおそれがあることが確認された場合、制御ユニット５０は、図１４等に示すように、ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０を上下にオフセットした状態で部品Ｃを吸着する段差吸着を行い、その段差吸着した部品Ｃを基板３上に実装する制御（段差吸着＆部品実装制御）を実行する（ステップＳ７）。
【００４６】
なお、図８のフローチャートでは省略しているが、図１４等に示される部品Ｃよりもさらにサイズの大きい部品が存在することにより、上記のような段差吸着を行っても部品Ｃの干渉を回避できない場合がある。例えば、図１８に示される寸法ＳおよびＰ’を用いた下式（２）が成立する場合には、段差吸着を行っても、部品Ｃが隣の吸着ヘッド２０と干渉するおそれがある。
【００４７】
Ｓ≧Ｐ’・・・・（２）
ここに、Ｓは、上述した式（１）のＳ１，Ｓ２と同様、｛（部品サイズ）＋（吸着ずれ余裕代）｝／２ で求まる値であり、Ｐ’は、吸着ヘッド２０のピッチ（図１０に示したヘッドピッチＰ）から、隣の吸着ヘッド２０のシャフト半径を差し引いた値；（ヘッドピッチ）−（シャフト半径）である。
【００４８】
上記式（２）が成立する状況においては、段差吸着を行っても部品Ｃの干渉を回避することはできない。そこで、このような場合には、例えば図１９に示すように、一部の吸着ヘッド２０を使用せずに部品Ｃの吸着を行うとよい。このようにすることで、一度に吸着できる部品Ｃの数は少なくなるものの、部品Ｃの干渉を確実に回避しつつ適正に大型部品を吸着・保持することができる。
【００４９】
次に、上述したステップＳ７の制御（段差吸着＆部品実装制御）の具体的内容について説明する。図９は、この段差吸着＆部品実装制御の具体的内容を示すサブルーチンである。このサブルーチンがスタートすると、制御ユニット５０は、まず図１１に示すように、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品Ｃを所定の吸着ヘッド２０により吸着する制御を実行する（ステップＳ３１）。具体的に、図１１では、左から１本目および３本目の吸着ヘッド２０により、２つの部品からなる第１吸着グループの部品Ｃが、部品供給部４内の所定のテープフィーダー５から吸着されて取り出された状態が示されている。このとき、可能な場合には、上記２本の吸着ヘッド２０により異なるテープフィーダー５から同時に部品Ｃが吸着されて取り出される。一方、例えば同一のテープフィーダー５から続けて部品Ｃを取り出すときのように、部品Ｃの同時吸着が不可能な場合には、上記２本の吸着ヘッド２０による部品Ｃの取り出しが１つずつ順番に行われる。
【００５０】
なお、上記第１吸着グループの部品Ｃを吸着する処理（ステップＳ３１）は、ヘッドユニット６や各吸着ヘッド２０を駆動するための各種サーボモータ１１，１５等を制御する軸制御部５５、上記吸着ヘッド２０に負圧を供給するための図外の負圧供給手段を制御する負圧制御部（図示省略）、およびこれらを統括制御する主制御部５１からの指令に基づき行われる。またこのことは、第２吸着グループの吸着処理（ステップＳ３９）でも同様である。すなわち、当実施形態では、上記軸制御部５５、負圧制御部、および主制御部５１により、第１および第２の吸着グループの部品Ｃを吸着する処理を行う本発明にかかる第１および第２の吸着処理手段が構成されている。
【００５１】
次いで、制御ユニット５０は、部品供給部４内の次の供給場所（つまり後述する第２吸着グループの部品Ｃが収納されたテープフィーダー５）に向けてヘッドユニット６を移動させる制御を開始するとともに（ステップＳ３３）、図１２に示すように、スキャンユニット８を上記ヘッドユニット６に対し移動させて上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する制御を実行する（ステップＳ３５）。これにより、上記ヘッドユニット６が部品供給部４内の次の供給場所へと移動している間に一部の部品Ｃの撮像が済まされる。
【００５２】
なお、上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する処理（ステップＳ３５）は、スキャンユニット８駆動用のサーボモータ４７を制御する軸制御部５５、カメラ本体２５を制御するカメラ制御部５３、カメラ本体２５で撮像された画像を処理する画像処理部５２、およびこれらを統括制御する主制御部５１からの指令に基づき行われる。またこのことは、後述する第２吸着グループの撮像処理（ステップＳ４３）でも同様である。すなわち、当実施形態では、上記軸制御部５５、カメラ制御部５３、画像処理部５２、および主制御部５１により、第１および第２の吸着グループの部品Ｃを撮像する処理を行う本発明にかかる第１および第２の撮像処理手段が構成されている。
【００５３】
上記ステップＳ３５での第１吸着グループの撮像が完了すると、制御ユニット５０は、図１３に示すように、当該グループの部品Ｃを吸着した吸着ヘッド２０を上昇させるとともに（ステップＳ３７）、図１４に示すように、残りの吸着ヘッド２０（図例では左から２番目および４番目の吸着ヘッド２０）により、次に吸着されるべき所定数の部品からなる第２吸着グループの部品Ｃを吸着する制御を実行する（ステップＳ３９）。
【００５４】
以上のようにして第１および第２の吸着グループからなる合計４つの部品Ｃの吸着が完了すると、制御ユニット５０は、ヘッドユニット６を基板３に向けて移動させる制御を開始するとともに（ステップＳ４１）、その移動途中に、図１５に示すようにスキャンユニット８をヘッドユニット６に対し移動させることにより、撮像が未実施である上記第２グループの部品Ｃを撮像する制御を実行する（ステップＳ４３）。これにより、４本の吸着ヘッド２０に吸着された全ての部品Ｃの撮像が完了する。
【００５５】
上記ヘッドユニット６が基板３の上方に到達すると、制御ユニット５０は、図１６に示すように、全ての吸着部品Ｃのうち後から吸着された第２吸着グループの部品Ｃを基板３上に実装する制御を実行する（ステップＳ４５）。すなわち、第２吸着グループの部品Ｃが吸着された２本の吸着ヘッド２０を、基板３上の対応する実装ポイントの上方で適宜昇降移動させる等により、上記第２吸着グループの部品Ｃを上記各実装ポイントに順次実装する。このとき、当該第２吸着グループの部品Ｃの実装は、上記ステップＳ４３でスキャンユニット８により撮像された同グループ部品の吸着状態を考慮して行われる。なお、図１６では、第２吸着グループの部品Ｃが吸着された２本の吸着ヘッド２０（左から２番目および４番目の吸着ヘッド２０）のうち、左から４番目の吸着ヘッド２０により部品Ｃが実装された状態が示されている。
【００５６】
次いで、制御ユニット５０は、図１７に示すように、残された第１吸着グループの部品Ｃを基板３上に実装する制御を実行する（ステップＳ４７）。このとき、当該第１吸着グループの部品Ｃの実装は、上記ステップＳ３５でスキャンユニット８により撮像された同グループ部品の吸着状態を考慮して行われる。なお、図１７では、第１吸着グループの部品Ｃが吸着された２本の吸着ヘッド２０（左から１番目および３番目の吸着ヘッド２０）のうち、左から３番目の吸着ヘッド２０により部品Ｃが実装された状態が示されている。そして、もう一方の吸着ヘッド２０（左から１番目の吸着ヘッド２０）に吸着された部品Ｃも同様に実装されてステップＳ４７の処理が完了すると、図９に示したサブルーチンが終了し、上記制御ユニット５０による制御は図８のメインフローに復帰する。
【００５７】
なお、上記第１および第２の吸着グループの部品Ｃを基板３上に実装する処理（ステップＳ４５，Ｓ４７）は、これらの部品Ｃを吸着するときの処理（ステップＳ３１，Ｓ３９）と同様、ヘッドユニット６等の動作を制御する軸制御部５５や図外の負圧供給手段を制御する負圧制御部、およびこれらを統括制御する主制御部５１からの指令に基づき行われる。すなわち、当実施形態では、上記軸制御部５５、負圧制御部、および主制御部５１により、第１および第２の吸着グループの部品Ｃを実装する処理を行う本発明にかかる実装処理手段が構成されている。
【００５８】
ところで、図１１〜図１７に示したように、上記サブルーチンの動作説明では、隣接する全ての吸着ヘッド２０の組を上下にオフセットさせて部品Ｃの吸着を行った例について説明したが、例えば図２０に示すように、一部の吸着ヘッド２０の組について上記のような段差吸着を行う必要がない場合も当然に存在する。具体的に、図２０では、左から４番目の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃのサイズが十分に小さいため、これと隣接する左から３番目の吸着ヘッド２０との間で段差吸着を行わなくても、部品Ｃどうしの干渉が起きることはなく、上記のような小部品を吸着した吸着ヘッド２０（つまり左から４番目の吸着ヘッド２０）については、部品Ｃの吸着および実装の順序に特に制約を受けることはない。したがって、このような吸着ヘッド２０が存在するときは、その吸着ヘッド２０による部品Ｃの吸着および実装のタイミングを、上記第１および第２の吸着グループの吸着・実装タイミングのうちどちらに設定することも可能である。
【００５９】
再び図８のメインフローに戻って説明を続ける。上記ステップＳ７の段差吸着＆部品実装制御が終了し、もしくは上記ステップＳ９、Ｓ１１での部品の吸着および実装が終了することにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをそれぞれ基板３上に実装し終えると、制御ユニット５０は、基板３全体に対し実装されるべき全ての部品が実装されたか否かを判定し（ステップＳ１３）、ここでＹＥＳと判定されて全部品が実装されたことが確認された場合に、コンベア２を作動させて基板３を装置外に搬出する制御を実行する（ステップＳ１５）。一方、上記ステップＳ１３でＮＯと判定されて実装すべき部品Ｃが未だに残っていることが確認された場合には、上記ステップＳ３以降の処理に戻り、新たな部品Ｃを部品供給部４から取り出して基板３上に実装し、全部品が基板３上に実装されるまで同様の処理を繰り返す。
【００６０】
また、上記ステップＳ１５での基板３の搬出処理が終了した後、制御ユニット５０は、今回生産した基板３までの累積生産枚数が、予め定められた生産予定枚数に達したか否かを判定し（ステップＳ１７）、ここでＹＥＳと判定されて生産予定枚数に達したことが確認された場合に、一連の制御フローを終了する。一方、上記ステップＳ１７でＮＯと判定されて生産すべき基板３が未だに残っていることが確認された場合には、上記ステップＳ１以降の処理に戻り、新たな基板３に対し上記と同様の実装処理を繰り返す。
【００６１】
なお、以上説明した図８および図９のフローチャートにおいて、ステップＳ５が本発明にかかる判定工程に相当し、ステップＳ３１が本発明にかかる第１吸着工程に相当し、ステップＳ３５が本発明にかかる第１撮像工程に相当し、ステップＳ３９が本発明にかかる第２吸着工程に相当し、ステップＳ４３が本発明にかかる第２撮像工程に相当し、ステップＳ４５およびＳ４７が本発明にかかる実装工程に相当する。
【００６２】
以上説明したように、上記実施形態の表面実装機１は、部品Ｃを吸着可能な複数の吸着ヘッド２０により部品供給部４から部品を取り出して基板３上に実装する移動可能なヘッドユニット６と、このヘッドユニット６に取り付けられ、上記複数の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを当該ヘッド２０の列に沿って移動しながら撮像するスキャンユニット８と、これら各部の動作を統括的に制御する制御ユニット５０とを備えるとともに、この制御ユニット５０による制御の下、上記複数の吸着ヘッド２０が部品Ｃを吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する処理（ステップＳ５）と、このステップＳ５の処理で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品Ｃを所定の吸着ヘッド２０により吸着する処理（ステップＳ３１）と、このステップＳ３１の処理の後、上記部品供給部４内の次の供給場所へと上記ヘッドユニット６が移動する間に、上記スキャンユニット８を上記ヘッドユニット６に対し移動させて上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する処理（ステップＳ３５）と、このステップＳ３５の処理の後、上記所定の吸着ヘッド２０（つまり第１吸着グループを吸着したヘッド）が上方に退避することで相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッド２０により、上記第１吸着グループの部品Ｃの次に吸着されるべき第２吸着グループの部品Ｃを吸着する処理（ステップＳ３９）と、このステップＳ３９の処理の後、上記スキャンユニット８を上記ヘッドユニット６に対し移動させて上記第２吸着グループの部品Ｃを撮像する処理（ステップＳ４３）と、上記ステップＳ３５およびＳ４３の処理で撮像された部品Ｃの吸着状態を考慮しつつ基板３上の各実装ポイントに部品Ｃを実装する処理（ステップＳ４５およびＳ４７）とを含む制御動作が行われるように構成されているため、複数の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃどうしの干渉を防止しつつ基板３の生産効率を効果的に向上させることができるという利点がある。
【００６３】
すなわち、上記実施形態では、ヘッドユニット６に備わる複数の吸着ヘッド２０により部品Ｃが吸着された状態で部品Ｃどうしの干渉が起きるおそれがある場合に、吸着すべき部品Ｃを２つの吸着グループ（第１および第２の吸着グループ）に分け、これらの部品Ｃを上下にオフセットした吸着ヘッド２０により吸着してそれぞれ基板３上に実装するようにしたため、吸着部品Ｃどうしの干渉を効果的に防止しながら適正に当該部品Ｃの実装を行うことができる。
【００６４】
しかも、上記各グループのうち先行して吸着されるべき第１吸着グループの部品Ｃを吸着した後、ヘッドユニット６が次の部品供給場所（つまり第２吸着グループの部品Ｃが供給される場所）へと移動する間に、上記ヘッドユニット６に取り付けられたスキャンユニット８により上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像するようにしたため、ヘッドユニット６が部品の吸着動作を完了する前に、既にある程度の数の部品Ｃを上記スキャンユニット８により画像認識してその吸着状態を調べておくことができる。したがって、全ての部品Ｃを吸着し終えたヘッドユニット６が基板３へと移動する際には、その時点で撮像が未実施である第２吸着グループの部品に対してのみ上記スキャンユニット８による撮像およびその画像処理に基づく吸着状態の判断等を行えばよいため、部品Ｃを基板３まで搬送するまでの間に上記一連の処理が終了せず余計な待ち時間が発生するのを効果的に抑制することができ、基板３の生産効率を効果的に向上させることができる。
【００６５】
なお、上記実施形態では、ラインセンサ等を備えた１次元カメラによって上記スキャンユニット８のカメラ本体２５を構成したが、このカメラ本体２５は、ＣＣＤエリアセンサ等を備えた２次元カメラであってもよく、この場合には、部品Ｃを瞬間的に照らすストロボ照明を採用することにより、上記実施形態と同様に、各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをノンストップで撮像することが可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、吸着部品Ｃの下面および側面の両方を撮像できるようにスキャンユニット８を構成したが、このスキャンユニット８は、このうちの一方のみを撮像できるものであってもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの撮像を、ヘッドユニット６に対し移動可能に取り付けられたスキャンユニット８（移動撮像手段）のみによって行うようにしたが、例えば、上記吸着部品Ｃを所定の固定位置から撮像する手段（固定撮像手段）が表面実装機１に備わる場合には、この固定撮像手段によって吸着部品Ｃの一部を撮像するようにしてもよい。図２１は、このように構成した場合の具体例を説明するための図である。本図に示される表面実装機１００には、その基台１０上の所定箇所に、上記固定撮像手段としての固定カメラ１０２が設けられている。なお図例では、部品供給部４がＸ軸方向の中央部付近で分割され、その分割部分に上記固定カメラ１０２が設置されている。また、本図に示される表面実装機１００において、上記固定カメラ１０２以外の構成は、上記実施形態で説明した表面実装機１と同様である。
【００６８】
上記固定カメラ１０２は、上記スキャンユニット８のカメラ本体２５と同様、１次元のＣＣＤイメージセンサ等からなるラインセンサを備えたカメラ（１次元カメラ）によって構成されている。また、この固定カメラ１０２には、上記吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを下から照らすための照明体等が内蔵されている。そして、上記ヘッドユニット６をＸ軸方向に移動させて上記固定カメラ１０２上を通過させることにより、上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをノンストップで順次撮像できるようになっている。なお、先に説明したスキャンユニット８に関する記述と同様、上記固定カメラ１０２を、ＣＣＤエリアセンサ等を備えた２次元カメラにより構成することも当然に可能である。
【００６９】
以上のように、図２１の例による表面実装機１００では、複数の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを撮像する手段として、スキャンユニット８および固定カメラ１０２からなる２種類の撮像手段が設けられている。そして、このような構成において、吸着時の部品Ｃの干渉を回避するために、上下にオフセットした吸着ヘッド２０により部品Ｃを２つの吸着グループ（第１吸着グループおよび第２吸着グループ）に分けて吸着する場合には、上記各グループ部品の撮像を、上記２種類の撮像手段をそれぞれ用いて行うことが可能である。例えば、部品供給部４から第１吸着グループの部品Ｃを吸着した後、次の第２吸着グループの部品Ｃを吸着するためにヘッドユニット６が部品供給部４内を移動する間に、先に吸着された上記第１吸着グループの部品Ｃを固定カメラ１０２によって撮像し、全部品を吸着し終えたヘッドユニット６が基板３へと移動する間に、残りの第２吸着グループの部品Ｃをスキャンユニット８によって撮像することが考えられる。このようにした場合でも、上記実施形態と同様に、部品Ｃの干渉を防止しつつ基板３の生産効率を効果的に向上させることができる。なお、第１吸着グループの部品Ｃをスキャンユニット８によって撮像し、第２吸着グループの部品Ｃを固定カメラ１０２によって撮像してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表面実装機を概略的に示す平面図である。
【図２】上記表面実装機の正面図である。
【図３】スキャンカメラユニットの概略構成を示す側面図である。
【図４】上記スキャンカメラユニットの斜視図である。
【図５】上記スキャンカメラユニットにより吸着部品の下面を撮像するときの光路の進行状態を説明するための図である。
【図６】上記スキャンカメラユニットにより吸着部品の側面を撮像するときの光路の進行状態を説明するための図である。
【図７】上記表面実装機の制御系を示すブロック図である。
【図８】上記表面実装機の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】上記フローチャートにおいて実行される段差吸着＆部品実装制御の具体的内容を示すサブルーチンである。
【図１０】部品の干渉の有無をどのように判定するかを説明するための図である。
【図１１】第１吸着グループの部品を吸着する動作を説明するための図である。
【図１２】第１吸着グループの部品をスキャンユニットにより撮像する動作を説明するための図である。
【図１３】第１吸着グループの部品を吸着した吸着ヘッドが上昇したところを示す図である。
【図１４】第２吸着グループの部品を吸着する動作を説明するための図である。
【図１５】第２吸着グループの部品をスキャンユニットにより撮像する動作を説明するための図である。
【図１６】第１吸着グループの部品を基板上に実装する動作を説明するための図である。
【図１７】第２吸着グループの部品を基板上に実装する動作を説明するための図である。
【図１８】段差吸着による部品の干渉回避が不可能な場合を説明するための図である。
【図１９】一部の吸着ヘッドを使用せずに部品を吸着した場合の具体例を示す図である。
【図２０】段差吸着が必要ない部品が混在する例を説明するための図である。
【図２１】本発明の他の実施形態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１，１００ 表面実装機
３ プリント基板（基板）
４ 部品供給部
６ ヘッドユニット
８ スキャンユニット（移動撮像手段）
２０ 吸着ヘッド
５０ 制御ユニット（制御手段）
１０２ 固定カメラ（固定撮像手段）
Ｃ 部品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法および表面実装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に示されるように、部品吸着用の複数の吸着ヘッドを列状に有するヘッドユニットにより部品供給部から部品を取り出して基板に実装する表面実装機において、上記複数の吸着ヘッドが部品を同一高さに保持すると、少なくとも１つの吸着ヘッドに吸着された部品がこれと隣り合う部品と干渉してしまう場合に、これらの部品を吸着すべき吸着ヘッドが上下にオフセットするように吸着ヘッドの駆動を制御するとともに、上記ヘッドユニットに取り付けられたレーザユニット等からなる光学的検知手段により、上記各吸着ヘッドに吸着された部品の吸着状態を調べ、その結果に基づいて部品実装時の位置制御を行うことが行われている。
【０００３】
この特許文献１に開示された表面実装機によれば、隣り合う吸着ヘッドを上下にオフセットさせることにより、これらの吸着ヘッドに吸着された部品どうしの干渉を防止できるとともに、光学的検知手段により調べられた部品の実装状態に基づき基板上への部品の実装を適正に行えるという利点がある。
【特許文献１】特開２０００−１６５０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された表面実装機では、全ての吸着ヘッドに部品が吸着されてから光学的検知手段による部品の認識動作が行われるように構成されているため、全ての部品を吸着し終えたヘッドユニットがその部品を基板まで搬送するのに要する時間が比較的短いような場合には、上記ヘッドユニットの移動中に上記光学的検知手段による部品の認識動作を終了させることができず（つまりヘッドユニットが基板上に到達した時点で直ちに部品の実装動作に移ることができず）、上記認識動作を待つことによる余計なタイムロスが発生するおそれがあった。
【０００５】
特に、上記特許文献１のように、部品の干渉防止のために吸着ヘッドが上下にオフセットするように構成された表面実装機では、上側の吸着ヘッドに吸着された部品と下側の吸着ヘッドに吸着された部品とを光学的検知手段により順番に（時期をずらして）認識する必要があるため、部品の認識動作に時間がかかり、上記のようなタイムロスがより多く発生して基板の生産効率が低下してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、部品吸着用の複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板に実装する表面実装機において、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品どうしの干渉を防止しつつ基板の生産効率を効果的に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためのものとして、本発明の請求項１にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、上記制御手段は、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、この第１吸着処理による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、この第２吸着処理手段による処理の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
これら請求項１，２にかかる発明によれば、ヘッドユニットに備わる複数の吸着ヘッドにより部品が吸着された状態で部品どうしの干渉が起きるおそれがある場合に、吸着すべき部品を２つの吸着グループ（第１および第２の吸着グループ）に分け、これらの部品を上下にオフセットした吸着ヘッドにより吸着してそれぞれ基板上に実装するようにしたため、吸着部品どうしの干渉を効果的に防止しながら適正に当該部品の実装を行うことができる。
【００１０】
しかも、上記各グループのうち先行して吸着されるべき第１吸着グループの部品を吸着した後、ヘッドユニットが次の部品供給場所（つまり第２吸着グループの部品が供給される場所）へと移動する間に、上記ヘッドユニットに取り付けられた移動撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像するようにしたため、ヘッドユニットが部品の吸着動作を完了する前に、既にある程度の数の部品を上記移動撮像手段により画像認識してその吸着状態を調べておくことができる。したがって、全ての部品を吸着し終えたヘッドユニットが基板へと移動する際には、その時点で撮像が未実施である第２吸着グループの部品に対してのみ上記移動撮像手段による撮像およびその画像処理に基づく吸着状態の判断等を行えばよいため、部品を基板まで搬送するまでの間に上記一連の処理が終了せず余計な待ち時間が発生するのを効果的に抑制することができ、基板の生産効率を効果的に向上させることができる。
【００１１】
このような作用効果は、以下に記載する請求項３または４にかかる発明でも同様に得ることができる。
【００１２】
請求項３にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明は、部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、上記制御手段は、上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、この第１吸着処理手段による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、この第２吸着処理による処理の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、部品吸着用の複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板に実装する表面実装機において、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品どうしの干渉を防止しつつ基板の生産効率を効果的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１および図２は、本発明にかかる部品の実装方法を実現するための表面実装機の一例を示す図である。これらの図に示される表面実装機１の基台１０上にはコンベア２が配置され、このコンベア２によりプリント基板３（以下、単に基板３と略す）が搬送されて所定の実装作業位置（図１の２点鎖線で示される位置）で停止するとともに、当該位置で停止した基板３が図外のクランプ機構により位置決め・保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア２による基板３の搬送方向をＸ軸方向、このＸ軸と水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向（つまり上下方向）をＺ軸方向として説明を進めることにする。
【００１６】
上記基台１０のＹ方向両側部には、部品を供給するための部品供給部４がそれぞれ設けられており、これら各部品供給部４は、Ｘ軸方向に横並びに配置された多数列のテープフィーダー５により構成されている。各テープフィーダー５は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ、抵抗等の小片状の部品が所定間隔（供給ピッチ）おきに収納されたテープと、これを導出するためのリール等を有しており、後述するヘッドユニット６により上記テープ内の部品がピックアップされるにつれて上記リールがテープを間欠的に繰り出すように構成されている。
【００１７】
上記基台１０の上方には、部品搬送用のヘッドユニット６が設けられている。このヘッドユニット６は、基台１０上においてＸ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に支持されており、上記実装作業位置に位置決めされた基板３と上記部品供給部４とにわたって自在に移動し得るように構成されている。
【００１８】
すなわち、上記基台１０上には、Ｙ軸方向に延びる一対の固定レール９と、Ｙ軸サーボモータ１５により回転駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ヘッドユニット６を支持するための支持部材７が上記固定レール９に沿ってＹ軸方向に移動可能に支持されるとともに、上記支持部材７に備わるナット部分１６が上記ボールねじ軸１４と螺合している。また、上記支持部材７には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１１により回転駆動されるボールねじ軸１２とが配設され、このボールねじ軸１２と螺合するナット部分（図示省略）を備えた上記ヘッドユニット６が上記ガイド部材１３に沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ１５が作動してボールねじ軸１４が回転駆動されることにより、上記支持部材７がねじ送りされてヘッドユニット６と一体にＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１１が作動してボールねじ軸１２が回転駆動されることにより、上記ヘッドユニット６が支持部材７に対しＸ軸方向に移動するように構成されている。
【００１９】
上記ヘッドユニット６には、部品を吸着して保持するための複数の吸着ヘッド２０が搭載されており、当実施形態では、４本の吸着ヘッド２０がＸ軸方向に一列に並べられた状態で搭載されている。
【００２０】
これら吸着ヘッド２０は、それぞれ、ヘッドユニット６の本体部に対しＺ軸方向の移動およびＲ軸（ヘッド中心軸）回りの回転が可能なように支持され、図外のサーボモータを駆動源とする昇降駆動機構および回転駆動機構によりそれぞれ上記各方向に駆動されるようになっている。
【００２１】
上記各吸着ヘッド２０の下端部には、部品吸着用のノズル（図示省略）がそれぞれ設けられている。各ノズルは図外の負圧供給手段にそれぞれ接続されており、上記部品供給部４からの部品取出し時には、上記ノズルの先端に上記負圧供給手段から負圧が供給されることにより部品の吸着が行われるようになっている。
【００２２】
また、上記ヘッドユニット６には、その吸着ヘッド２０の配列方向（Ｘ軸方向）に沿って移動可能なスキャン式の撮像手段としてのスキャンユニット８（本発明にかかる移動撮像手段に相当）が取り付けられており、このスキャンユニット８により、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品がその搬送途中に撮像されるようになっている。図３および図４は、このスキャンユニット８の具体的構成を示す図である。これらの図に示すように、スキャンユニット８は、その主な構成要素として、カメラ本体２５と、このカメラ本体２５に吸着部品Ｃの像を導くためのプリズム群３０と、上記吸着部品Ｃに照明光を当てるための第１および第２の照明体４１，４３と、これらカメラ本体２５、プリズム群３０、および照明体４１，４３を支持するための支持部材４０とを有している。
【００２３】
上記カメラ本体２５は、１次元のＣＣＤイメージセンサ等からなるラインセンサを備えたカメラ（１次元カメラ）によって構成されている。そして、このようなカメラ本体２５を、後述するサーボモータ４７の駆動に応じて上記支持部材４０とともにヘッドユニット６に対しＸ軸方向に移動させることにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された複数の部品をノンストップで順次撮像できるようになっている。なお、上記カメラ本体２５による吸着部品の撮像は、スキャンユニット８をヘッドユニット６に対し＋Ｘ方向および−Ｘ方向のどちらに移動させた場合でも行うことが可能である。また、図３および図４において、符号２７はカメラ本体２５の集光レンズ、符号２９はラインセンサ等からなる受光部である。
【００２４】
上記支持部材４０は、図３に示される取付ブラケット４０ａを介してヘッドユニット６に取り付けられている。上記ヘッドユニット６の背面側（＋Ｙ側）にはＸ軸方向に延びるボールねじ軸４５が配設されており、上記取付ブラケット４０ａの上端部に設けられた図示しないナット部分が上記ボールねじ軸４５と螺合している。そして、このボールねじ軸４５がスキャン動作用のサーボモータ４７（図７参照）により回転駆動されるのに応じて、上記支持部材４０を含むスキャンユニット８全体が、上記ヘッドユニット６に対しＸ軸方向に移動するようになっている。なお、図２において実線および２点鎖線で示されるスキャンユニット８は、その可動範囲の一方側および他方側の端部にあるスキャンユニット８をそれぞれ示しており、上記サーボモータ４７の作動に応じて上記可動範囲の両端の間を上記スキャンユニット８が駆動されることにより、全ての吸着ヘッド２０の設置部に亘って上記スキャンユニット８が移動できるようになっている。
【００２５】
上記プリズム群３０は、第１プリズム３１、第２プリズム３３、および第３プリズム３５からなる３枚のプリズムによって構成されており、これら各プリズムは、上記吸着ヘッド２０の下方側に位置する支持部材４０の−Ｙ側の端部においてＸ軸方向に並ぶように配置されている。
【００２６】
上記第１プリズム３１は、上記カメラ本体２５の集光レンズ２７と対向するように配置され、他の第２および第３のプリズム３３，３５からの反射像を反射して上記カメラ本体２５へと導光する。
【００２７】
上記第２プリズム３３は、上記第１プリズム３１に対し−Ｘ方向に所定距離オフセットした位置に配置され、図５に示すように、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの下面の像を反射して上記第１プリズム３１へと導光する。すなわち、上記吸着ヘッド２０の下方側に上記第２プリズム３３が配置された状態で上記第１照明体４１が点灯されることにより、上記吸着ヘッド２０の下端部に吸着された部品Ｃの下面の像がその下方側に位置する上記第２プリズム３３へと出射され、この第２プリズム３３で反射された上記部品Ｃの像が第１プリズム３１を介してカメラ本体２５に取り込まれるようになっている（図中の１点鎖線で示す光路Ｖ１参照）。
【００２８】
上記第３プリズム３５は、上記第１プリズム３１および第２プリズム３３の間に配置され、図６に示すように、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの側面の像を反射して上記第１プリズム３１へと導光する。すなわち、上記吸着ヘッド２０の−Ｙ側の側方に上記第３プリズム３５が配置された状態で上記第２照明体４３が点灯されることにより、上記吸着ヘッド２０の下端部に吸着された部品Ｃの側面の投影像がその側方に位置する上記第３プリズム３５へと出射され、この第３プリズム３５で２度反射された上記部品Ｃの像が第１プリズム３１を介してカメラ本体２５に取り込まれるようになっている（図中の１点鎖線で示す光路Ｖ２参照）。
【００２９】
そして、上記スキャンユニット８がサーボモータ４７により駆動されてヘッドユニット６に対し移動する際に、上記のように第１照明体４１または第２照明体４３を点灯させて部品Ｃの下面または側面の像を上記カメラ本体２５に取り込む動作が、上記ヘッドユニット６における各吸着ヘッド２０の位置に対応して順次実行されることにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃが全て撮像されるようになっている。
【００３０】
次に、以上のように構成された表面実装機１の制御系について図７のブロック図を用いて説明する。この図７に示すように、表面実装機１には、その各部の動作を統括的に制御する制御ユニット５０（本発明にかかる制御手段に相当）が内蔵されている。この制御ユニット５０は、周知のＣＰＵや各種メモリ（ＲＡＭやＲＯＭ）等から構成されており、その主な機能要素として、主制御部５１、画像処理部５２、カメラ制御部５３、照明制御部５４、および軸制御部５５等を有している。
【００３１】
上記軸制御部５５は、上記ヘッドユニット６を駆動するためのＸ軸サーボモータ１１やＹ軸サーボモータ１５、および、上記スキャンユニット８を駆動するためのサーボモータ４７の作動を制御するものである。
【００３２】
上記照明制御部５４は、上記スキャンユニット８に備わる照明体４１，４３の点灯や消灯等の動作を制御するものである。
【００３３】
上記カメラ制御部５３は、上記スキャンユニット８におけるカメラ本体２５の撮像動作を制御するものであり、また、上記画像処理部５２は、上記カメラ本体２５で撮像された画像を取り込んでその画像に対し所定の画像処理を施すものである。
【００３４】
上記主制御部５１は、上記制御ユニット５０の中枢機能を担うものであり、他の機能要素（５２，５３，５４，５５）との間で種々のデータの授受等を行いつつ各種演算を実行することにより、上記ヘッドユニット６やスキャンユニット８等の動作を統括的に制御するものである。
【００３５】
以上のように構成された制御ユニット５０による制御の下、上記表面実装機１は、例えば以下のようにして部品の実装動作を行う。
【００３６】
実装動作が開始されると、まず、コンベア２により基板３が図１に示す実装作業位置まで搬入されて位置決めされる。次いで、ヘッドユニット６が部品供給部４の上方に移動し、当該部品供給部４内の所定のテープフィーダー５から上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により部品Ｃが吸着されて取り出される。このとき、吸着される部品Ｃのサイズ等によっては、ヘッドユニット６の全ての吸着ヘッド２０が部品Ｃを同一高さに保持したときに、部品Ｃどうしの干渉が起きるおそれがある。そこで、部品Ｃを吸着する際には、吸着すべき部品Ｃのサイズ等に基づいて、上記のような部品Ｃの干渉が起きるおそがあるか否かがあらかじめ判定され、そこで干渉のおそれ有りと判定された場合には、例えば図１４等に示すように、各吸着ヘッド２０を上下にオフセットした状態で部品Ｃを吸着することにより（以後、このような形態での吸着を段差吸着ということがある）、上記部品Ｃの干渉が回避されるようになっている。なお、全ての吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃについて干渉が起きるおそれがない場合には、上記のような段差吸着は行われず、各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃは同一高さに保持される。
【００３７】
以上のようにして部品供給部４からの部品Ｃの吸着が完了すると、ヘッドユニット６が基板３に向けて移動し、この基板３の各実装ポイントの上方で上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０が昇降移動する等により、その下端部に吸着された部品Ｃが上記基板３上に実装される。
【００３８】
ここで、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを撮像する上記スキャンユニット８は、ヘッドユニット６が部品供給部４内の異なる供給場所の間を移動する間、もしくはヘッドユニット６が部品供給部４から基板３へと移動する間に作動して各部品Ｃの撮像を行うように構成されている。上述したような各部品Ｃの基板３への実装は、上記スキャンユニット８により撮像された画像を解析することで得られる各部品Ｃの吸着ずれ等を考慮して行われる。すなわち、ヘッドユニット６が基板３上の各実装ポイントに向けて移動する際に、上記スキャンユニット８の撮像画像に基づきあらかじめ調べられた各部品Ｃの吸着ずれ（つまり各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの正規位置からの位置ずれ）等に応じて上記ヘッドユニット６の移動量が適宜補正されることにより、上記基板３への各部品Ｃの実装が適正に行われるようになっている。
【００３９】
次に、上記制御ユニット５０による制御動作の具体的内容について、図８のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートがスタートすると、制御ユニット５０は、まず、コンベア２を作動させて基板３を図１に示す実装作業位置まで搬入して位置決めする制御を実行する（ステップＳ１）。
【００４０】
次いで、制御ユニット５０は、ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により部品供給部４から部品Ｃを取り出すべく、上記ヘッドユニット６を部品供給部４に向けて移動させる制御を開始する（ステップＳ３）。またこのとき、制御ユニット５０は、上記各吸着ヘッド２０に部品Ｃが吸着された状態で部品Ｃどうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する制御を実行する（ステップＳ５）。すなわち、吸着すべき全ての部品Ｃを各吸着ヘッド２０により同一高さに保持した場合を想定し、その状態で互いに干渉する可能性のある部品Ｃが存在するか否かを判定する。
【００４１】
具体的に、上記ステップＳ５では、隣接する任意の吸着ヘッド２０の組につき、図１０に示される寸法Ｓ１，Ｓ２，およびＰを用いた下式（１）が成立するか否かが判定され、その結果に基づいて、部品Ｃどうしの干渉の有無が判定される。
【００４２】
Ｓ１＋Ｓ２≧Ｐ・・・・（１）
ここに、Ｓ１，Ｓ２は、対象となる吸着部品Ｃのサイズに、想定される吸着ずれ分の誤差を加えたものを２で割った値；｛（部品サイズ）＋（吸着ずれ余裕代）｝／２ であり（図１０において部品Ｃ両端の２点鎖線は吸着ずれ余裕代を示している）、Ｐは、対象となる部品Ｃを吸着した各吸着ヘッド２０の間の離間距離（ヘッドピッチ）である。
【００４３】
なお、図１０では、Ｓ１＋Ｓ２＜Ｐとなる場合が例示されており、このような場合は上記式（１）が成立しないので、部品Ｃの干渉は起きないと判定される。そして、このような演算処理が、他の吸着ヘッド２０の組についても同様に実行されることにより、隣接する全ての吸着ヘッド２０の組について部品Ｃの干渉の有無が判定される。以上のような判定処理（ステップＳ５）は、制御ユニット５０内の図外の記憶部等に記憶された吸着ヘッド２０や部品Ｃに関する各種データに基づいた主制御部５１での演算処理によって行われる。すなわち、当実施形態では、この主制御部５１により、部品Ｃの干渉の有無を判定する本発明にかかる判定処理手段が構成されている。
【００４４】
以上のようなステップＳ５の処理でＮＯと判定されて隣接する全ての吸着ヘッド２０の組について部品Ｃの干渉が起きないことが確認された場合、制御ユニット５０は、通常の吸着動作により部品Ｃを吸着し（ステップＳ９）、その吸着した部品Ｃを基板３上に実装する制御を実行する（ステップＳ１１）。すなわち、ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０により部品供給部４から部品Ｃを吸着する際に、図１０に示すように、各吸着ヘッド２０を同一高さに揃えた状態で（つまり上述したような段差吸着を行うことなく）部品Ｃを保持し、これらの部品Ｃを基板３まで搬送してその上面の各実装ポイントに実装する。
【００４５】
一方、上記ステップＳ５でＹＥＳと判定されて部品Ｃの干渉が起きるおそれがあることが確認された場合、制御ユニット５０は、図１４等に示すように、ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０を上下にオフセットした状態で部品Ｃを吸着する段差吸着を行い、その段差吸着した部品Ｃを基板３上に実装する制御（段差吸着＆部品実装制御）を実行する（ステップＳ７）。
【００４６】
なお、図８のフローチャートでは省略しているが、図１４等に示される部品Ｃよりもさらにサイズの大きい部品が存在することにより、上記のような段差吸着を行っても部品Ｃの干渉を回避できない場合がある。例えば、図１８に示される寸法ＳおよびＰ’を用いた下式（２）が成立する場合には、段差吸着を行っても、部品Ｃが隣の吸着ヘッド２０と干渉するおそれがある。
【００４７】
Ｓ≧Ｐ’・・・・（２）
ここに、Ｓは、上述した式（１）のＳ１，Ｓ２と同様、｛（部品サイズ）＋（吸着ずれ余裕代）｝／２ で求まる値であり、Ｐ’は、吸着ヘッド２０のピッチ（図１０に示したヘッドピッチＰ）から、隣の吸着ヘッド２０のシャフト半径を差し引いた値；（ヘッドピッチ）−（シャフト半径）である。
【００４８】
上記式（２）が成立する状況においては、段差吸着を行っても部品Ｃの干渉を回避することはできない。そこで、このような場合には、例えば図１９に示すように、一部の吸着ヘッド２０を使用せずに部品Ｃの吸着を行うとよい。このようにすることで、一度に吸着できる部品Ｃの数は少なくなるものの、部品Ｃの干渉を確実に回避しつつ適正に大型部品を吸着・保持することができる。
【００４９】
次に、上述したステップＳ７の制御（段差吸着＆部品実装制御）の具体的内容について説明する。図９は、この段差吸着＆部品実装制御の具体的内容を示すサブルーチンである。このサブルーチンがスタートすると、制御ユニット５０は、まず図１１に示すように、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品Ｃを所定の吸着ヘッド２０により吸着する制御を実行する（ステップＳ３１）。具体的に、図１１では、左から１本目および３本目の吸着ヘッド２０により、２つの部品からなる第１吸着グループの部品Ｃが、部品供給部４内の所定のテープフィーダー５から吸着されて取り出された状態が示されている。このとき、可能な場合には、上記２本の吸着ヘッド２０により異なるテープフィーダー５から同時に部品Ｃが吸着されて取り出される。一方、例えば同一のテープフィーダー５から続けて部品Ｃを取り出すときのように、部品Ｃの同時吸着が不可能な場合には、上記２本の吸着ヘッド２０による部品Ｃの取り出しが１つずつ順番に行われる。
【００５０】
なお、上記第１吸着グループの部品Ｃを吸着する処理（ステップＳ３１）は、ヘッドユニット６や各吸着ヘッド２０を駆動するための各種サーボモータ１１，１５等を制御する軸制御部５５、上記吸着ヘッド２０に負圧を供給するための図外の負圧供給手段を制御する負圧制御部（図示省略）、およびこれらを統括制御する主制御部５１からの指令に基づき行われる。またこのことは、第２吸着グループの吸着処理（ステップＳ３９）でも同様である。すなわち、当実施形態では、上記軸制御部５５、負圧制御部、および主制御部５１により、第１および第２の吸着グループの部品Ｃを吸着する処理を行う本発明にかかる第１および第２の吸着処理手段が構成されている。
【００５１】
次いで、制御ユニット５０は、部品供給部４内の次の供給場所（つまり後述する第２吸着グループの部品Ｃが収納されたテープフィーダー５）に向けてヘッドユニット６を移動させる制御を開始するとともに（ステップＳ３３）、図１２に示すように、スキャンユニット８を上記ヘッドユニット６に対し移動させて上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する制御を実行する（ステップＳ３５）。これにより、上記ヘッドユニット６が部品供給部４内の次の供給場所へと移動している間に一部の部品Ｃの撮像が済まされる。
【００５２】
なお、上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する処理（ステップＳ３５）は、スキャンユニット８駆動用のサーボモータ４７を制御する軸制御部５５、カメラ本体２５を制御するカメラ制御部５３、カメラ本体２５で撮像された画像を処理する画像処理部５２、およびこれらを統括制御する主制御部５１からの指令に基づき行われる。またこのことは、後述する第２吸着グループの撮像処理（ステップＳ４３）でも同様である。すなわち、当実施形態では、上記軸制御部５５、カメラ制御部５３、画像処理部５２、および主制御部５１により、第１および第２の吸着グループの部品Ｃを撮像する処理を行う本発明にかかる第１および第２の撮像処理手段が構成されている。
【００５３】
上記ステップＳ３５での第１吸着グループの撮像が完了すると、制御ユニット５０は、図１３に示すように、当該グループの部品Ｃを吸着した吸着ヘッド２０を上昇させるとともに（ステップＳ３７）、図１４に示すように、残りの吸着ヘッド２０（図例では左から２番目および４番目の吸着ヘッド２０）により、次に吸着されるべき所定数の部品からなる第２吸着グループの部品Ｃを吸着する制御を実行する（ステップＳ３９）。
【００５４】
以上のようにして第１および第２の吸着グループからなる合計４つの部品Ｃの吸着が完了すると、制御ユニット５０は、ヘッドユニット６を基板３に向けて移動させる制御を開始するとともに（ステップＳ４１）、その移動途中に、図１５に示すようにスキャンユニット８をヘッドユニット６に対し移動させることにより、撮像が未実施である上記第２グループの部品Ｃを撮像する制御を実行する（ステップＳ４３）。これにより、４本の吸着ヘッド２０に吸着された全ての部品Ｃの撮像が完了する。
【００５５】
上記ヘッドユニット６が基板３の上方に到達すると、制御ユニット５０は、図１６に示すように、全ての吸着部品Ｃのうち後から吸着された第２吸着グループの部品Ｃを基板３上に実装する制御を実行する（ステップＳ４５）。すなわち、第２吸着グループの部品Ｃが吸着された２本の吸着ヘッド２０を、基板３上の対応する実装ポイントの上方で適宜昇降移動させる等により、上記第２吸着グループの部品Ｃを上記各実装ポイントに順次実装する。このとき、当該第２吸着グループの部品Ｃの実装は、上記ステップＳ４３でスキャンユニット８により撮像された同グループ部品の吸着状態を考慮して行われる。なお、図１６では、第２吸着グループの部品Ｃが吸着された２本の吸着ヘッド２０（左から２番目および４番目の吸着ヘッド２０）のうち、左から４番目の吸着ヘッド２０により部品Ｃが実装された状態が示されている。
【００５６】
次いで、制御ユニット５０は、図１７に示すように、残された第１吸着グループの部品Ｃを基板３上に実装する制御を実行する（ステップＳ４７）。このとき、当該第１吸着グループの部品Ｃの実装は、上記ステップＳ３５でスキャンユニット８により撮像された同グループ部品の吸着状態を考慮して行われる。なお、図１７では、第１吸着グループの部品Ｃが吸着された２本の吸着ヘッド２０（左から１番目および３番目の吸着ヘッド２０）のうち、左から３番目の吸着ヘッド２０により部品Ｃが実装された状態が示されている。そして、もう一方の吸着ヘッド２０（左から１番目の吸着ヘッド２０）に吸着された部品Ｃも同様に実装されてステップＳ４７の処理が完了すると、図９に示したサブルーチンが終了し、上記制御ユニット５０による制御は図８のメインフローに復帰する。
【００５７】
なお、上記第１および第２の吸着グループの部品Ｃを基板３上に実装する処理（ステップＳ４５，Ｓ４７）は、これらの部品Ｃを吸着するときの処理（ステップＳ３１，Ｓ３９）と同様、ヘッドユニット６等の動作を制御する軸制御部５５や図外の負圧供給手段を制御する負圧制御部、およびこれらを統括制御する主制御部５１からの指令に基づき行われる。すなわち、当実施形態では、上記軸制御部５５、負圧制御部、および主制御部５１により、第１および第２の吸着グループの部品Ｃを実装する処理を行う本発明にかかる実装処理手段が構成されている。
【００５８】
ところで、図１１〜図１７に示したように、上記サブルーチンの動作説明では、隣接する全ての吸着ヘッド２０の組を上下にオフセットさせて部品Ｃの吸着を行った例について説明したが、例えば図２０に示すように、一部の吸着ヘッド２０の組について上記のような段差吸着を行う必要がない場合も当然に存在する。具体的に、図２０では、左から４番目の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃのサイズが十分に小さいため、これと隣接する左から３番目の吸着ヘッド２０との間で段差吸着を行わなくても、部品Ｃどうしの干渉が起きることはなく、上記のような小部品を吸着した吸着ヘッド２０（つまり左から４番目の吸着ヘッド２０）については、部品Ｃの吸着および実装の順序に特に制約を受けることはない。したがって、このような吸着ヘッド２０が存在するときは、その吸着ヘッド２０による部品Ｃの吸着および実装のタイミングを、上記第１および第２の吸着グループの吸着・実装タイミングのうちどちらに設定することも可能である。
【００５９】
再び図８のメインフローに戻って説明を続ける。上記ステップＳ７の段差吸着＆部品実装制御が終了し、もしくは上記ステップＳ９、Ｓ１１での部品の吸着および実装が終了することにより、上記各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをそれぞれ基板３上に実装し終えると、制御ユニット５０は、基板３全体に対し実装されるべき全ての部品が実装されたか否かを判定し（ステップＳ１３）、ここでＹＥＳと判定されて全部品が実装されたことが確認された場合に、コンベア２を作動させて基板３を装置外に搬出する制御を実行する（ステップＳ１５）。一方、上記ステップＳ１３でＮＯと判定されて実装すべき部品Ｃが未だに残っていることが確認された場合には、上記ステップＳ３以降の処理に戻り、新たな部品Ｃを部品供給部４から取り出して基板３上に実装し、全部品が基板３上に実装されるまで同様の処理を繰り返す。
【００６０】
また、上記ステップＳ１５での基板３の搬出処理が終了した後、制御ユニット５０は、今回生産した基板３までの累積生産枚数が、予め定められた生産予定枚数に達したか否かを判定し（ステップＳ１７）、ここでＹＥＳと判定されて生産予定枚数に達したことが確認された場合に、一連の制御フローを終了する。一方、上記ステップＳ１７でＮＯと判定されて生産すべき基板３が未だに残っていることが確認された場合には、上記ステップＳ１以降の処理に戻り、新たな基板３に対し上記と同様の実装処理を繰り返す。
【００６１】
なお、以上説明した図８および図９のフローチャートにおいて、ステップＳ５が本発明にかかる判定工程に相当し、ステップＳ３１が本発明にかかる第１吸着工程に相当し、ステップＳ３５が本発明にかかる第１撮像工程に相当し、ステップＳ３９が本発明にかかる第２吸着工程に相当し、ステップＳ４３が本発明にかかる第２撮像工程に相当し、ステップＳ４５およびＳ４７が本発明にかかる実装工程に相当する。
【００６２】
以上説明したように、上記実施形態の表面実装機１は、部品Ｃを吸着可能な複数の吸着ヘッド２０により部品供給部４から部品を取り出して基板３上に実装する移動可能なヘッドユニット６と、このヘッドユニット６に取り付けられ、上記複数の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを当該ヘッド２０の列に沿って移動しながら撮像するスキャンユニット８と、これら各部の動作を統括的に制御する制御ユニット５０とを備えるとともに、この制御ユニット５０による制御の下、上記複数の吸着ヘッド２０が部品Ｃを吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する処理（ステップＳ５）と、このステップＳ５の処理で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品Ｃを所定の吸着ヘッド２０により吸着する処理（ステップＳ３１）と、このステップＳ３１の処理の後、上記部品供給部４内の次の供給場所へと上記ヘッドユニット６が移動する間に、上記スキャンユニット８を上記ヘッドユニット６に対し移動させて上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像する処理（ステップＳ３５）と、このステップＳ３５の処理の後、上記所定の吸着ヘッド２０（つまり第１吸着グループを吸着したヘッド）が上方に退避することで相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッド２０により、上記第１吸着グループの部品Ｃの次に吸着されるべき第２吸着グループの部品Ｃを吸着する処理（ステップＳ３９）と、このステップＳ３９の処理の後、上記スキャンユニット８を上記ヘッドユニット６に対し移動させて上記第２吸着グループの部品Ｃを撮像する処理（ステップＳ４３）と、上記ステップＳ３５およびＳ４３の処理で撮像された部品Ｃの吸着状態を考慮しつつ基板３上の各実装ポイントに部品Ｃを実装する処理（ステップＳ４５およびＳ４７）とを含む制御動作が行われるように構成されているため、複数の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃどうしの干渉を防止しつつ基板３の生産効率を効果的に向上させることができるという利点がある。
【００６３】
すなわち、上記実施形態では、ヘッドユニット６に備わる複数の吸着ヘッド２０により部品Ｃが吸着された状態で部品Ｃどうしの干渉が起きるおそれがある場合に、吸着すべき部品Ｃを２つの吸着グループ（第１および第２の吸着グループ）に分け、これらの部品Ｃを上下にオフセットした吸着ヘッド２０により吸着してそれぞれ基板３上に実装するようにしたため、吸着部品Ｃどうしの干渉を効果的に防止しながら適正に当該部品Ｃの実装を行うことができる。
【００６４】
しかも、上記各グループのうち先行して吸着されるべき第１吸着グループの部品Ｃを吸着した後、ヘッドユニット６が次の部品供給場所（つまり第２吸着グループの部品Ｃが供給される場所）へと移動する間に、上記ヘッドユニット６に取り付けられたスキャンユニット８により上記第１吸着グループの部品Ｃを撮像するようにしたため、ヘッドユニット６が部品の吸着動作を完了する前に、既にある程度の数の部品Ｃを上記スキャンユニット８により画像認識してその吸着状態を調べておくことができる。したがって、全ての部品Ｃを吸着し終えたヘッドユニット６が基板３へと移動する際には、その時点で撮像が未実施である第２吸着グループの部品に対してのみ上記スキャンユニット８による撮像およびその画像処理に基づく吸着状態の判断等を行えばよいため、部品Ｃを基板３まで搬送するまでの間に上記一連の処理が終了せず余計な待ち時間が発生するのを効果的に抑制することができ、基板３の生産効率を効果的に向上させることができる。
【００６５】
なお、上記実施形態では、ラインセンサ等を備えた１次元カメラによって上記スキャンユニット８のカメラ本体２５を構成したが、このカメラ本体２５は、ＣＣＤエリアセンサ等を備えた２次元カメラであってもよく、この場合には、部品Ｃを瞬間的に照らすストロボ照明を採用することにより、上記実施形態と同様に、各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをノンストップで撮像することが可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、吸着部品Ｃの下面および側面の両方を撮像できるようにスキャンユニット８を構成したが、このスキャンユニット８は、このうちの一方のみを撮像できるものであってもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃの撮像を、ヘッドユニット６に対し移動可能に取り付けられたスキャンユニット８（移動撮像手段）のみによって行うようにしたが、例えば、上記吸着部品Ｃを所定の固定位置から撮像する手段（固定撮像手段）が表面実装機１に備わる場合には、この固定撮像手段によって吸着部品Ｃの一部を撮像するようにしてもよい。図２１は、このように構成した場合の具体例を説明するための図である。本図に示される表面実装機１００には、その基台１０上の所定箇所に、上記固定撮像手段としての固定カメラ１０２が設けられている。なお図例では、部品供給部４がＸ軸方向の中央部付近で分割され、その分割部分に上記固定カメラ１０２が設置されている。また、本図に示される表面実装機１００において、上記固定カメラ１０２以外の構成は、上記実施形態で説明した表面実装機１と同様である。
【００６８】
上記固定カメラ１０２は、上記スキャンユニット８のカメラ本体２５と同様、１次元のＣＣＤイメージセンサ等からなるラインセンサを備えたカメラ（１次元カメラ）によって構成されている。また、この固定カメラ１０２には、上記吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを下から照らすための照明体等が内蔵されている。そして、上記ヘッドユニット６をＸ軸方向に移動させて上記固定カメラ１０２上を通過させることにより、上記ヘッドユニット６の各吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃをノンストップで順次撮像できるようになっている。なお、先に説明したスキャンユニット８に関する記述と同様、上記固定カメラ１０２を、ＣＣＤエリアセンサ等を備えた２次元カメラにより構成することも当然に可能である。
【００６９】
以上のように、図２１の例による表面実装機１００では、複数の吸着ヘッド２０に吸着された部品Ｃを撮像する手段として、スキャンユニット８および固定カメラ１０２からなる２種類の撮像手段が設けられている。そして、このような構成において、吸着時の部品Ｃの干渉を回避するために、上下にオフセットした吸着ヘッド２０により部品Ｃを２つの吸着グループ（第１吸着グループおよび第２吸着グループ）に分けて吸着する場合には、上記各グループ部品の撮像を、上記２種類の撮像手段をそれぞれ用いて行うことが可能である。例えば、部品供給部４から第１吸着グループの部品Ｃを吸着した後、次の第２吸着グループの部品Ｃを吸着するためにヘッドユニット６が部品供給部４内を移動する間に、先に吸着された上記第１吸着グループの部品Ｃを固定カメラ１０２によって撮像し、全部品を吸着し終えたヘッドユニット６が基板３へと移動する間に、残りの第２吸着グループの部品Ｃをスキャンユニット８によって撮像することが考えられる。このようにした場合でも、上記実施形態と同様に、部品Ｃの干渉を防止しつつ基板３の生産効率を効果的に向上させることができる。なお、第１吸着グループの部品Ｃをスキャンユニット８によって撮像し、第２吸着グループの部品Ｃを固定カメラ１０２によって撮像してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる表面実装機を概略的に示す平面図である。
【図２】上記表面実装機の正面図である。
【図３】スキャンカメラユニットの概略構成を示す側面図である。
【図４】上記スキャンカメラユニットの斜視図である。
【図５】上記スキャンカメラユニットにより吸着部品の下面を撮像するときの光路の進行状態を説明するための図である。
【図６】上記スキャンカメラユニットにより吸着部品の側面を撮像するときの光路の進行状態を説明するための図である。
【図７】上記表面実装機の制御系を示すブロック図である。
【図８】上記表面実装機の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】上記フローチャートにおいて実行される段差吸着＆部品実装制御の具体的内容を示すサブルーチンである。
【図１０】部品の干渉の有無をどのように判定するかを説明するための図である。
【図１１】第１吸着グループの部品を吸着する動作を説明するための図である。
【図１２】第１吸着グループの部品をスキャンユニットにより撮像する動作を説明するための図である。
【図１３】第１吸着グループの部品を吸着した吸着ヘッドが上昇したところを示す図である。
【図１４】第２吸着グループの部品を吸着する動作を説明するための図である。
【図１５】第２吸着グループの部品をスキャンユニットにより撮像する動作を説明するための図である。
【図１６】第１吸着グループの部品を基板上に実装する動作を説明するための図である。
【図１７】第２吸着グループの部品を基板上に実装する動作を説明するための図である。
【図１８】段差吸着による部品の干渉回避が不可能な場合を説明するための図である。
【図１９】一部の吸着ヘッドを使用せずに部品を吸着した場合の具体例を示す図である。
【図２０】段差吸着が必要ない部品が混在する例を説明するための図である。
【図２１】本発明の他の実施形態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１，１００ 表面実装機
３ プリント基板（基板）
４ 部品供給部
６ ヘッドユニット
８ スキャンユニット（移動撮像手段）
２０ 吸着ヘッド
５０ 制御ユニット（制御手段）
１０２ 固定カメラ（固定撮像手段）
Ｃ 部品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、
この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、
この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、
この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、
この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、
上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とする部品の実装方法。
【請求項２】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、
上記制御手段は、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、
この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、
この第１吸着処理による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、
この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、
この第２吸着処理手段による処理の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、
上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とする表面実装機。
【請求項３】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、
この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、
この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、
この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、
この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、
上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とする部品の実装方法。
【請求項４】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、
上記制御手段は、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、
この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、
この第１吸着処理手段による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、
この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、
この第２吸着処理による処理の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、
上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とする表面実装機。
【請求項１】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、
この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、
この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、
この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、
この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、
上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とする部品の実装方法。
【請求項２】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、
上記制御手段は、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、
この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、
この第１吸着処理による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、
この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、
この第２吸着処理手段による処理の後、上記移動撮像手段を上記ヘッドユニットに対し移動させて上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、
上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とする表面実装機。
【請求項３】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段とを備えた表面実装機を用いて基板に部品を実装する方法であって、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定工程と、
この判定工程で部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着工程と、
この第１吸着工程の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像工程と、
この第１撮像工程の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着工程と、
この第２吸着工程の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像工程と、
上記第１および第２の撮像工程で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装工程とを含むことを特徴とする部品の実装方法。
【請求項４】
部品を吸着可能な複数の吸着ヘッドにより部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに取り付けられ、上記複数の吸着ヘッドに吸着された部品を当該ヘッドの列に沿って移動しながら撮像する移動撮像手段と、同じく吸着ヘッドに吸着された部品を所定の固定位置から撮像する固定撮像手段と、これら各部の動作を統括的に制御する制御手段とを備えた表面実装機であって、
上記制御手段は、
上記複数の吸着ヘッドが部品を吸着する際に部品どうしの干渉が起きるおそれがあるか否かを判定する判定処理手段と、
この判定処理手段により部品が干渉するおそれがあると判定された場合に、先行して吸着されるべき所定数の部品からなる第１吸着グループの部品を所定の吸着ヘッドにより吸着する第１吸着処理手段と、
この第１吸着処理手段による処理の後、上記部品供給部内の次の供給場所へと上記ヘッドユニットが移動する間に、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの一方の撮像手段により上記第１吸着グループの部品を撮像する第１撮像処理手段と、
この第１撮像処理手段による処理の後、上記第１吸着グループの部品の次に吸着されるべき第２吸着グループの部品を、上記所定の吸着ヘッドよりも相対的に下側にオフセットした他の吸着ヘッドにより吸着する第２吸着処理手段と、
この第２吸着処理による処理の後、上記移動撮像手段および固定撮像手段のうちの他方の撮像手段により上記第２吸着グループの部品を撮像する第２撮像処理手段と、
上記第１および第２の撮像処理手段による処理で撮像された部品の吸着状態を考慮しつつ基板上の各実装ポイントに部品を実装する実装処理手段とを備えたことを特徴とする表面実装機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−１７０５２４（Ｐ２００９−１７０５２４Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４６４０（Ｐ２００８−４６４０）
【出願日】平成２０年１月１１日（２００８．１．１１）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１１日（２００８．１．１１）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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