特許 6574953 部品吸着ヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6574953

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】部品吸着ヘッド

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20190909BHJP

   H05K 13/08 20060101ALI20190909BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 B

   H05K13/08 P

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-201123(P2014-201123)

(22)【出願日】2014年9月30日

(65)【公開番号】特開2016-72462(P2016-72462A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年8月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】519231500

【氏名又は名称】ハンファ精密機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083138

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 伸二

(74)【代理人】

【識別番号】100189625

【弁理士】

【氏名又は名称】鄭 元基

(74)【代理人】

【識別番号】100196139

【弁理士】

【氏名又は名称】相田 京子

(72)【発明者】

【氏名】堤 卓也

(72)【発明者】

【氏名】谷崎 昌裕

(72)【発明者】

【氏名】北田 進

(72)【発明者】

【氏名】杉尾 修

(72)【発明者】

【氏名】則行 正貴

(72)【発明者】

【氏名】是枝 秀昌

(72)【発明者】

【氏名】藤原 哲夫

【審査官】 中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０１６４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２５２１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０８０４７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−１７５６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３１３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８６３８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／００−１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品供給部から部品を吸着してピックアップする昇降可能なノズルと、前記ノズルを昇降させる昇降手段と、前記ノズルが部品を吸着するための負圧を供給する負圧供給手段と、部品を吸着するため前記ノズルを下降させるときに当該ノズルが部品に着地したことを検知する着地検知センサと、前記昇降手段及び前記負圧供給手段を制御する制御手段とを備えた部品吸着ヘッドであって、
前記制御手段は、初回の部品吸着時に前記ノズルが部品に着地したことを前記着地検知センサが検知した着地タイミングを記憶し、次回の部品吸着時には、前記着地タイミングに基づいて前記負圧供給手段の動作開始のタイミングを、前記着地タイミングに対して、前記負圧供給手段が動作開始後に所定の負圧を供給できるようになるまでの時間相当分だけ早いタイミングに設定するとともに、前記着地タイミングに基づいて前記昇降手段によるノズルの下降プロファイルを設定し、
さらに前記制御手段は、毎回の部品吸着時又は所定回数毎の部品吸着時に、前記ノズルが部品に着地したことを前記着地検知センサが検知した着地タイミングを記憶し、この着地タイミングを記憶した直後の部品吸着時には、この着地タイミングに基づいて前記負圧供給手段の動作開始のタイミングを、この着地タイミングに対して、前記負圧供給手段が動作開始後に所定の負圧を供給できるようになるまでの時間相当分だけ早いタイミングに設定するとともに、この着地タイミングに基づいて前記昇降手段によるノズルの下降プロファイルを設定する、部品吸着ヘッド。

【請求項2】

部品供給部から部品を吸着してピックアップする昇降可能なノズルと、前記ノズルを昇降させる昇降手段と、前記ノズルが部品を吸着するための負圧を供給する負圧供給手段と、部品を吸着するため前記ノズルを下降させるときに当該ノズルが部品に着地したことを検知する着地検知センサと、前記昇降手段及び前記負圧供給手段を制御する制御手段とを備えた部品吸着ヘッドであって、
前記制御手段は、初回の部品吸着時に前記ノズルが部品に着地したことを前記着地検知センサが検知した着地タイミングを記憶し、次回の部品吸着時には、前記着地タイミングに基づいて前記負圧供給手段の動作開始のタイミングを、前記着地タイミングに対して、前記負圧供給手段が動作開始後に所定の負圧を供給できるようになるまでの時間相当分だけ早いタイミングに設定するとともに、前記着地タイミングに基づいて前記昇降手段によるノズルの下降プロファイルを設定し、
さらに前記制御手段は、前記部品供給部に変更があったとき、その変更直後の部品吸着時に、前記ノズルが部品に着地したことを前記着地検知センサが検知した着地タイミングを記憶し、この着地タイミングを記憶した直後の部品吸着時には、この着地タイミングに基づいて前記負圧供給手段の動作開始のタイミングを、この着地タイミングに対して、前記負圧供給手段が動作開始後に所定の負圧を供給できるようになるまでの時間相当分だけ早いタイミングに設定するとともに、この着地タイミングに基づいて前記昇降手段によるノズルの下降プロファイルを設定する、部品吸着ヘッド。

【請求項3】

部品供給部から部品を吸着してピックアップする昇降可能なノズルと、前記ノズルを昇降させる昇降手段と、前記ノズルが部品を吸着するための負圧を供給する負圧供給手段と、部品を吸着するため前記ノズルを下降させるときに当該ノズルが部品に着地したことを検知する着地検知センサと、前記昇降手段及び前記負圧供給手段を制御する制御手段とを備えた部品吸着ヘッドであって、
前記制御手段は、初回の部品吸着時に前記ノズルが部品に着地したことを前記着地検知センサが検知した着地タイミングを記憶し、次回の部品吸着時には、前記着地タイミングに基づいて前記負圧供給手段の動作開始のタイミングを、前記着地タイミングに対して、前記負圧供給手段が動作開始後に所定の負圧を供給できるようになるまでの時間相当分だけ早いタイミングに設定し、
さらに前記制御手段は、前記着地タイミングで前記ノズルが部品に着地しなかったとき、その直後の部品吸着時に、前記ノズルが部品に着地したことを前記着地検知センサが検知した着地タイミングを記憶し、この着地タイミングを記憶した直後の部品吸着時には、この着地タイミングに基づいて前記負圧供給手段の動作開始のタイミングを、この着地タイミングに対して、前記負圧供給手段が動作開始後に所定の負圧を供給できるようになるまでの時間相当分だけ早いタイミングに設定するとともに、この着地タイミングに基づいて前記昇降手段によるノズルの下降プロファイルを設定する、部品吸着ヘッド。

【請求項4】

前記下降プロファイルは、前記着地タイミングに基づいて前記ノズルが停止するように設定される、請求項１から３のいずれかに記載の部品吸着ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＩＣチップ等の部品（電子部品）を基板上に実装する表面実装機において好適に使用される部品吸着ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に表面実装機は、部品吸着ヘッドを部品供給部の上方に移動させ、そこで部品吸着ヘッドに備えられたノズルに下降・上昇動作を行わせて、ノズルの下端部に部品を真空吸着してピックアップし、次に部品吸着ヘッドを基板の上方へ移動させ、そこで再度ノズルに下降・上昇動作を行わせて、部品を基板の所定の座標位置に実装するように構成されている。

【0003】

このような部品吸着ヘッドにおいてノズルによる部品の真空吸着は、ノズルへの負圧の供給、具体的には負圧供給手段の動作によって実現される。ただし、負圧供給手段が、バルブの切換え等によりその動作（ノズルに負圧を供給する動作）を開始したとしても、部品吸着に必要な所定の負圧（例えば８５ｋＰａ程度）を供給できるようになるには、ある程度の時間（例えば１８ｍｓ程度、以下「負圧準備時間」という。）を要する。したがって、ノズルが部品に着地（タッチ）した時点で負圧供給手段の動作を開始させると負圧準備時間分だけ待つ必要があり、タクトタイムの増加を招く。

【0004】

そこで、特許文献１では、ノズルが部品吸着の適正位置に位置決めされるタイミングに対して、前述の負圧準備時間相当分だけ早いタイミングで負圧供給手段の動作を開始させる技術が提案されている。すなわち、特許文献１は、負圧供給手段の動作開始のタイミング制御により、負圧準備時間相当分のタクトタイムを短縮しようとするものである。

【0005】

ところが、特許文献１において負圧供給手段の動作開始のタイミングは、ノズルが部品吸着の適正位置に位置決めされるタイミングを基準として設定される。このノズルが部品吸着の適正位置に位置決めされるタイミングは、言い換えれば、ノズルが部品に着地する計算上のタイミングであり、実際にノズルが部品に着地するタイミングとズレが生じることがある。例えば、部品供給部における部品の実際の上面高さが計算上の設定値と異なっていると、計算上の着地タイミングと実際の着地タイミングとにはズレが生じる。

【0006】

また、計算上の着地タイミングを求めるには、部品の設計上の上面高さ等、各種設計値の入力が必要であるが、その入力には人間が関与することから、ヒューマンエラーに基づく入力ミスが起こりうる。そうすると当然ながら、計算上の着地タイミングと実際の着地タイミングとにはズレが生じる。

【0007】

前述の特許文献１において、計算上の着地タイミングと実際の着地タイミングとにズレがあると、部品の吸着ミス等のトラブルが起こるおそれがある。すなわち、計算上の着地タイミングが実際の着地タイミングより遅いと、前述の負圧準備時間の経過前にノズルが部品に着地することになるから、吸着力不足で吸着ミスが起こりうる。着地後に、負圧準備時間の経過を待つようにした場合、タクトタイムの増加を招く。一方、計算上の着地タイミングが実際の着地タイミングより早いと、ノズルが部品に着地する前から吸着力が作用することから、着地前に誤って部品が吸着されて吸着ミスとなるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平８−２９８３９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、ノズルにより部品を真空吸着する部品吸着ヘッドにおいて、部品吸着のタクトタイムを短縮しつつ、確実に部品を吸着できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一観点によれば、部品供給部から部品を吸着してピックアップする昇降可能なノズルと、前記ノズルを昇降させる昇降手段と、前記ノズルが部品を吸着するための負圧を供給する負圧供給手段と、部品を吸着するため前記ノズルを下降させるときに当該ノズルが部品に着地したことを検知する着地検知センサと、前記昇降手段及び前記負圧供給手段を制御する制御手段とを備えた部品吸着ヘッドであって、前記制御手段は、初回の部品吸着時に前記ノズルが部品に着地したことを前記着地検知センサが検知した着地タイミングを記憶し、次回の部品吸着時には、前記着地タイミングに基づいて前記負圧供給手段の動作開始のタイミングを設定する、部品吸着ヘッドが提供される。

【0011】

このように本発明では、初回の部品吸着時に着地検知センサが検知した実測の着地タイミングに基づき負圧供給手段の動作開始のタイミングを設定するので、部品吸着のタクトタイムを短縮しつつ、確実に部品を吸着できる。

【0012】

本発明において、前記負圧供給手段の動作開始のタイミングは、前記着地タイミング（実測の着地タイミング）に対して、前記負圧供給手段が動作開始後に所定の負圧を供給できるようになるまでの時間相当分（負圧準備時間相当分）だけ早いタイミングに設定することが好ましい。このように設定すると、部品吸着のタクトタイムを最も短縮できる。なお、前述の負圧準備時間相当分とは厳密なものではなく、実質的に負圧準備時間相当分といえるものも含む概念である。

【0013】

また、本発明において前記制御手段は、前記着地タイミング（実測の着地タイミング）に基づいて前記昇降手段によるノズルの下降プロファイルを設定することができる。このように実測の着地タイミングに基づいてノズルの下降プロファイルを設定することで、ノズルの着地に向けた最適な下降プロファイルの設定が可能となり、タクトタイムの短縮に寄与できる。また、その下降プロファイルは、前記実測の着地タイミングに基づいてノズルが停止するように設定することができる。ここで、着地タイミングに基づいてノズルが停止するとは、着地タイミングの時点でノズルが停止することのほか、所定の押込み量を確保するために着地タイミングから所定時間経過後に停止すること等を含む概念である。

【0014】

本発明において初回の部品吸着時に実測した着地タイミングは、次回以降の部品吸着時に使い続けることもできるが、現実の着地タイミングは時間の経過とともに、あるいは部品供給部に変更があったとき等に変化することがある。したがって、実測の着地タイミングは、適宜のタイミングで更新することが好ましい。具体的には、以下の（１）、（２）又は（３）のタイミングで着地タイミングを実測して更新し、更新後はその更新した着地タイミングを使用して、負圧供給手段の動作開始のタイミングやノズルの下降プロファイルを設定するようにすることが好ましい。
（１）毎回の部品吸着時又は所定回数毎の部品吸着時
（２）部品供給部に変更があったとき（例えばその変更直後の部品吸着時）
（３）現在適用している着地タイミングでノズルが部品に着地しなかったとき（例えばその直後の部品吸着時）

【0015】

これらのうち、毎回の部品吸着の確実性を向上させる点からは、毎回の部品吸着時に着地タイミングを実測して更新することが最も好ましい。

【発明の効果】

【0016】

以上のとおり本発明によれば、ノズルにより部品を真空吸着する部品吸着ヘッドにおいて、部品吸着のタクトタイムを短縮しつつ、確実に部品を吸着できるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施例による部品吸着ヘッドの全体構成を示す斜視図である。

【図2】図１の部品吸着ヘッドにおいてスピンドル（ノズル）をＺ方向に下降させる機構を示す説明図である。

【図3】図２のスピンドル（ノズル）をＺ方向に下降させる機構において押圧具周りの構成を示す説明図である。

【図4】図２に示す押圧具によりスピンドル（ノズル）を下降させるときの様子を示し、（ａ）はスピンドル（ノズル）が初期位置にある状態を示し、（ｂ）はスピンドル（ノズル）を下降させた状態を示す。

【図5】スピンドルの下端に装着されたノズル部分の断面を拡大して示す斜視図である。

【図6】ノズルが着地したときの光ファイバセンサの受光量の変化を模式的に示す図である。

【図7】制御部（制御手段）によるＺサーボモータの制御例を示す。

【図8】負圧供給手段の一例を概念的に示す図である。

【図9】本発明の実施例による部品吸着時のノズルの動作を概念的に示す説明図で、（ａ）は初回の部品吸着時、（ｂ）は２回目の部品吸着時、（ｃ）は３回目の部品吸着時のノズルの動作を示す。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の部品吸着ヘッドを表面実装機に適用した実施例により、本発明の実施の形態を説明する。

【0019】

図１は、本発明の実施例による部品吸着ヘッドの全体構成を示す斜視図である。

【0020】

同図に示す部品吸着ヘッド１０はロータリーヘッド式の部品吸着ヘッドであり、固定的に配置されたヘッド本体２０に、ロータリーヘッド３０が鉛直軸周りのＲ方向に回転可能に取り付けられている。このロータリーヘッド３０には、その周方向に沿って等間隔で複数本のスピンドル３１が配置され、各スピンドル３１の下端に部品を吸着保持するノズル３２が装着されている。

【0021】

ロータリーヘッド３０は、ヘッド本体２０に設置されたＲサーボモータ２１の駆動によりＲ方向に回転する。また、各スピンドル３１は、ヘッド本体２０に設置されたＴサーボモータ２２の駆動により、その軸線周りのＴ方向に回転する。更に、ヘッド本体２０には、特定位置にあるスピンドル３１ａを軸線方向に沿ったＺ方向に昇降させるためのＺサーボモータ２３が配置されている。Ｒサーボモータ２１の駆動によりロータリーヘッド３０をＲ方向に回転させる機構、及びＴサーボモータ２２の駆動により各スピンドル３１をＴ方向に回転させる機構については周知であるので、その説明は省略する。Ｚサーボモータ２３の駆動によりスピンドル３１ａを下降させる機構については、以下に説明する。

【0022】

図２は、図１の部品吸着ヘッド１０においてスピンドル３１ａをＺ方向に昇降させる機構を示す説明図である。ヘッド本体２０に配置されたＺサーボモータ２３のモータ軸は、ボールねじ機構２４のねじ軸２４ａに連結され、このねじ軸２４ａにナット２４ｂが装着されている。そして、このナット２４ｂに押圧具２５が連結されている。したがって、Ｚサーボモータ２３の駆動により、ナット２４ｂとともに押圧具２５がＺ方向に移動する。

【0023】

押圧具２５はヘッド本体２０側に１個だけ設けられている。スピンドル３１を下降させるときには、押圧具２５に対してスピンドル３１を相対的に移動させることにより下降させるスピンドル３１（前記特定位置にあるスピンドル３１ａ）を選択し、押圧具２５を下降させることにより当該スピンドル３１ａを下降させる。本実施例では図３に示すように、ロータリーヘッド３０をＲ方向に回転させることにより押圧具２５に対してスピンドル３１を移動させ、押圧具２５の直下にあるスピンドル３１ａを下降させる。ただし、特定位置にあるスピンドル３１ａを選択して下降させる構成はこれに限定されず、押圧具を移動させて下降させるスピンドルを選択するようにしてもよい。また、特定位置は２箇所以上あってもよい。

【0024】

図２に戻って、押圧具２５が連結されたナット２４ｂには、連結バー２６、及びヘッド本体２０に固定的に設けたスプラインシャフト２７に装着されたスプラインナット２８を介して、光ファイバセンサ４０が連結されている。すなわち、光ファイバセンサ４０は押圧具２５と一体的に設けられている。したがって、光ファイバセンサ４０は、Ｚサーボモータ２３の駆動により押圧具２５がＺ方向に移動すると、これと連動してＺ方向に移動する。その様子を図４に示す。図４（ａ）はスピンドル３１ａが初期位置にある状態を示し、図４（ｂ）は図２に示す押圧具２５によってスピンドル３１ａを下降させた状態を示す。 なお、スピンドル３１は２つのコイルばねからなる弾発体３３（図２参照）によって常に上方の初期位置に向けて付勢されている。

【0025】

光ファイバセンサ４０は、発光部及び受光部が光ファイバやレンズとともに同一軸線上に組み込まれたもので、その構成自体は周知である。本実施例において光ファイバセンサ４０は図２に示すように、スピンドル３１の下端にコイルばね３４（弾性体）を介して装着されたノズル３２の斜め上方に配置されている。そして、光ファイバセンサ４０の発光部は、図５に拡大して示すノズル３２の外周上面の反射面３２ａに向けて斜め下向きに光Ｐを発する。その光Ｐは光ファイバセンサ４０の受光部で反射光として受光される。

【0026】

ここで、ノズル３２は上述のとおり、スピンドル３１の下端にコイルばね３４を介して装着されている。したがって、スピンドル３１の下降によりその下端のノズル３２が着地すると、コイルばね３４が圧縮されてスピンドル３１に対するノズル３２の上下方向の位置が変化する。具体的にはノズル３２がスピンドル３１の下端側に向けて相対的に移動する。

【0027】

一方、光ファイバセンサ４０の発光部から発せされる光Ｐは、図２に示すレンズ４０ａによって、ノズル３２が着地していない初期状態のときの反射面３２ａに焦点が合せられている。したがって、ノズル３２が着地してその上下方向の位置が変化すると、反射面３２ａで反射される反射光の量が減少し、光ファイバセンサ４０の受光部で受光する受光量が減少する（図６参照）。本実施例では、この受光量の減少を光ファイバセンサ４０のセンサ部４０ｂで検知する。そして、センサ部４０ｂは受光量が所定量減少したとき、例えば図６に示す閾値Ａ以下になったときに、ノズル３２が着地したと判断し、着地検知信号を発する。

【0028】

なお、本明細書において「ノズルの着地」とは、部品の吸着（ピックアップ）工程においてノズルの下端部が部品の上面に着地すること、及び部品の実装工程においてノズルの下端部に保持された部品が基板の上面に着地することの両方を含む概念である。

【0029】

以上の構成において、部品吸着ヘッド１０を有する表面実装機は、スピンドル３１の下端に装着されたノズル３２により、部品供給部から部品を吸着しピックアップしてプリント基板上に移送し、プリント基板上の所定位置に実装する。

【0030】

前記部品吸着時及び実装時においては、図２で説明したように、保持具２５の直下に位置させたスピンドル３１ａの上端面を押圧具２５が押圧して、そのスピンドル３１ａをＺ方向に下降させる。その後、スピンドル３１ａ先端のノズル３２が着地すると、上述のとおり、コイルばね３４が圧縮されてスピンドル３１ａに対するノズル３２の上下方向の位置が変化し、光ファイバセンサ４０の受光部で受光する受光量が減少する。そして、光ファイバセンサ４０のセンサ部４２が着地検知信号を発する。この着地検知信号は、図２に示す制御部（制御手段）５０に送信される。制御部５０は着地検知信号を受信すると、押圧具２５を下降させるＺサーボモータ２３を停止させる。これにより、ノズル３２の下降ストロークが適切に制御され、ノズル３２が正確に着地する。

【0031】

図７は、制御部５０によるＺサーボモータ２３の制御例を示す。図７には、Ｚサーボモータ２３の駆動によるノズル３２の下降速度と下降ストロークの時間変化、すなわちノズルの下降プロファイルを示している。下降ストロークの設計値は８ｍｍである。

【0032】

図７に示すように、制御部５０は、下降初期は下降速度を大きくし、その後、ストロークが３ｍｍ（第１の高さ位置）になったら下降速度を漸次低下させ、更にストロークが６．７ｍｍ（第２の高さ位置）になったら下降速度が一定となるようにＺサーボモータ２３を制御する。そして、ノズル３２が着地して光ファイバセンサ４０から着地検知信号を受信すると、制御部５０はＺサーボモータ２３を停止させる。図７では、ノズル３２が着地するまで実際の下降ストロークが設計値どおりの８ｍｍの場合と、設計値（８ｍｍ）より大きかった場合（９ｍｍ）と小さかった場合（７ｍｍ）の３パターンを示しているが、いずれの場合も下降ストロークは適切に制御され、ノズル３２は正確に着地する。

【0033】

次に、本発明による部品吸着の動作を説明する。

【0034】

本発明において部品の吸着は、負圧供給手段によってノズルに負圧を供給することで実現され、部品の実装は、当該ノズルに正圧を供給することで実現される。

【0035】

図８は、負圧供給手段の一例を概念的に示す図である。同図の負圧供給手段６０はスプールバルブを使用しており、これにより負圧供給に加え正圧供給を行うことが可能で、また、負圧供給と正圧供給との切換えが可能である。すなわち、この負圧供給手段６０は、モータの回転軸６１に連結されたレバー６２の回転によってスプール６３を直線的に移動させることで、負圧供給経路６４ａと正圧供給経路６４ｂとの切換えを行う。負圧供給経路６４ａは真空ポンプ等の負圧供給源に接続され、正圧供給経路６４ｂは正圧エアタンク等の正圧供給源に接続されている。

【0036】

図８（ａ）は、ノズルが正圧供給経路６４ｂに接続された状態を示し、当該ノズルには正圧が供給される。この状態から、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すようにレバー６２を回転させてスプール６３を上方に移動させると、ノズルが負圧供給経路６４ａに接続され、当該ノズルに負圧が供給される。その後、レバー６２は、図８（ｄ）に示すように初期位置に戻される。

【0037】

続いて、本発明による部品吸着時のノズルの動作を説明する。

【0038】

図９は、本発明の実施例による部品吸着時のノズルの動作を概念的に示す説明図である。同図（ａ）は初回の部品吸着時、（ｂ）は２回目の部品吸着時、（ｃ）は３回目の部品吸着時のノズルの動作を示している。

【0039】

初回の部品吸着時には、ノズル３２が部品供給部７０にある部品に着地するタイミングは不明であるので、以下の動作手順となる。

【0040】

（１）図７で説明したような所定の下降プロファイルに従い、光ファイバセンサ４０によってノズル３２の着地が検知されるまでノズル３２を下降させる。

【0041】

（２）光ファイバセンサ４０よってノズル３２の着地が検知されると、制御部５０は、その着地タイミング（例えば着地時のノズル高さ）を記憶する。この着地タイミングは、例えばＺサーボモータ２３のエンコーダ値等に基づいて特定できる。

【0042】

（３）前記（２）と並行して、図８で説明した負圧供給手段６０の負圧供給動作を開始し、ノズル３２に負圧を供給する。

【0043】

（４）負圧供給手段６０が負圧供給動作を開始したとしても、部品吸着に必要な所定の負圧を供給できるようになるには、前述のとおり１８ｍｓ程度の負圧準備時間ｔを要する。したがって、制御部５０は、負圧準備時間ｔを経過するまでノズル３２を部品Ｐ１に着地させたままの状態で待機する。

【0044】

（５）負圧準備時間ｔを経過したら、制御部５０はノズル４２を上昇させる。これにより、部品Ｐ１がピックアップされる。

【0045】

２回目の部品吸着時の動作手順は以下のとおりである。

【0046】

（１）制御部５０は、初回の部品吸着時に記憶した実測の着地タイミングに基づいて、負圧供給手段６０の負圧供給動作開始のタイミングを計算し設定する。最も好ましくは、負圧供給動作開始のタイミングは、図９（ｂ）に示すように、前記実測の着地タイミングに対して、負圧準備時間ｔ相当分だけ早いタイミングに設定する。

【0047】

（２）初回の部品吸着時と同様にノズル３２を所定の下降プロファイルに従い下降させる。

【0048】

（３）前記（１）で設定した負圧供給動作開始のタイミングに達したら、負圧供給手段６０の負圧供給動作を開始する。

【0049】

（４）制御部５０は、光ファイバセンサ４０によってノズル３２の着地が検知されたら、ノズル３２の下降を停止する。このときには負圧準備時間ｔは経過しているので、ノズル３２は直ちに部品Ｐ２を吸着できる。また、制御部５０は、この２回目の部品吸着時に実測した着地タイミングを初回部品吸着時のものから更新して記憶する。

【0050】

（５）制御部５０は、制御上、ノズル３２の着地が検知されてから指定時間経過後、ノズル３２を上昇させる。これにより、部品Ｐ２がピックアップされる。

【0051】

３回目の部品吸着時には、制御部５０は、前記２回目の部品吸着時に更新した着地タイミングに基づいて、負圧供給手段６０の負圧供給動作開始のタイミングを計算し設定する。その後は、２回目と同じ動作手順であり、４回目以降もこれを繰り返す。

【0052】

このように、本発明では、光ファイバセンサ４０が検知した実測の着地タイミングに基づき負圧供給手段６０の動作開始のタイミングを設定するので、部品吸着のタクトタイムを短縮しつつ、確実に部品を吸着できる。

【0053】

また、本発明では、実測の着地タイミングが得られるので、これに基づいて、ノズル３２の下降プロファイルを最適に設定することができる。例えば、実測の着地タイミングに基づいてノズルが停止するように設定すると、図７に示した下降プロファイルにおける下降速度一定の領域を実質的になくすことができ、タクトタイムを更に短縮できる。

【0054】

なお、前述の実施例においては、着地タイミングを毎回の部品吸着時に実測して更新するようにしたが、これには限定されず、所定回数毎の部品吸着時に実測して更新するようにしてもよい。また、着地タイミングの更新が特に必要となるのは、部品供給部に変更があったときであるので、少なくとも、その変更直後の部品吸着時に実測して更新するようにしてもよい。部品供給部の変更とは、例えば部品供給部としてテープフィーダを使用した場合の、テープのロット変更、先行テープに後行テープを接続するスプライシングなどが挙げられる。

【0055】

また、着地タイミングの更新は、現在適用している着地タイミングでノズルが部品に着地しなかったとき、その直後の部品吸着時に行うようにしてもよい。現在適用している着地タイミングでノズルが部品に着地しなかったときは、実際の着地タイミングとズレがあるということなので、着地タイミングの更新の必要性が高い。実際の着地タイミングとのズレを直ちに検知できることは、本発明が着地検知センサ（光ファイバセンサ４０）を具備することによる特徴の一つである。なお、現在適用している着地タイミングでノズルが部品に着地しなかったときとは、現在適用している着地タイミングより前で着地したことと、現在適用している着地タイミングより後で着地したことの両方を含む概念である。

【0056】

以上の実施例においては、光ファイバセンサ４０のセンサ部４０ｂは制御部５０と別個に設けたが、センサ部４０ｂの機能を制御部５０に組み込むこともできる。また、実施例では、ノズル３２の着地を検知する非接触センサとして光ファイバセンサ４０を使用したが、磁気センサ等の他の非接触センサを使用することもできる。

【0057】

また、本発明はロータリーヘッド式以外の部品吸着ヘッドにも適用可能である。更に、本発明は表面実装機以外の作業機器の部品吸着ヘッドにも適用可能である。

【符号の説明】

【0058】

１０ 部品吸着ヘッド
２０ ヘッド本体
２１ Ｒサーボモータ
２２ Ｔサーボモータ
２３ Ｚサーボモータ（昇降手段）
２４ ボールねじ機構
２４ａ ねじ軸
２４ｂ ナット
２５ 押圧具
２６ 連結バー
２７ スプラインシャフト
２８ スプラインナット
３０ ロータリーヘッド
３１，３１ａ スピンドル
３２ ノズル
３２ａ 反射面
３３ 弾発体
３４ コイルばね（弾性体）
４０ 光ファイバセンサ（着地検知センサ）
４０ａ レンズ
４０ｂ センサ部
５０ 制御部（制御手段）
６０ 負圧供給手段
６１ モータの回転軸
６２ レバー
６３ スプール
６４ａ 負圧供給経路
６４ｂ 正圧供給経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】