(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【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、ノズルホルダ42の配列と第1Z軸駆動装置70および第2Z軸駆動装置75の配置を説明する説明図である。
図4は、配管経路を説明する説明図である。
図5は、圧力供給装置80の構成の概略を示す構成図である。
図6は、制御装置90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の左右方向が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装置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】
部品実装装置10は、
図1に示すように、筐体12と、部品供給装置22と、基板搬送装置24と、XYロボット30と、実装ヘッド40と、制御装置90(
図6参照)と、を備える。また、部品実装装置10は、これらの他に、パーツカメラ26やマークカメラ(図示せず)なども備えている。なお、パーツカメラ26は、実装ヘッド40に吸着された部品Pの姿勢を下方から撮像するためのものである。また、マークカメラは、実装ヘッド40に設けられ、基板Sに付された位置決め基準マークを上方から撮像して読み取るためのものである。
【0014】
部品供給装置22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。この部品供給装置22は、部品実装装置10の前側に、左右方向(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、基板搬送装置24のコンベアベルトにより図中左から右へと搬送される。
【0016】
XYロボット30は、実装ヘッド40をXY軸方向に移動させるものであり、
図1に示すように、X軸スライダ32と、Y軸スライダ34と、を備える。X軸スライダ32は、Y軸スライダ34の前面にX軸方向に延在するように設けられたX軸ガイドレール31に支持され、X軸モータ36(
図6参照)の駆動によってX軸方向に移動可能である。Y軸スライダ34は、筐体12の上段部にY軸方向に延在するように設けられた左右一対のY軸ガイドレール33に支持され、Y軸モータ38(
図6参照)の駆動によってY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(
図6参照)によりX軸方向の位置が検知され、Y軸スライダ34は、Y軸位置センサ39(
図6参照)によりY軸方向の位置が検知される。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。このため、実装ヘッド40は、XYロボット30(X軸モータ36およびY軸モータ38)を駆動制御することにより、XY平面上の任意の位置に移動可能である。
【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1Z軸駆動装置70と、第2Z軸駆動装置75と、側面カメラ47,48と、を備える。
【0018】
ヘッド本体41は、R軸駆動装置50によって回転可能な回転体である。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で配列され、且つ、ヘッド本体41に昇降自在に支持されている。ノズルホルダ42の先端部は、吸着ノズル44が着脱可能となっている。
【0019】
R軸駆動装置50は、複数のノズルホルダ42(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、
図2に示すように、R軸モータ51と、ヘッド本体41の中心軸から軸方向に延出されたR軸52と、R軸モータ51の回転をR軸52に伝達する伝達ギヤ53と、を備える。また、R軸駆動装置50は、この他に、R軸モータ51の回転位置を検知するR軸位置センサ55(
図6参照)も備える。R軸駆動装置50は、R軸モータ51により伝達ギヤ53を介してR軸52を回転駆動することにより、ヘッド本体41を回転させる。各ノズルホルダ42は、ヘッド本体41の回転によって、吸着ノズル44と一体となって円周方向に旋回(公転)する。
【0020】
Q軸駆動装置60は、各ノズルホルダ42(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、
図2に示すように、Q軸モータ61と、円筒部材62と、伝達ギヤ63と、Q軸ギヤ64と、を備える。円筒部材62は、R軸52に対して同軸かつ相対回転可能に挿通され、外周面に平歯のギヤ62aが形成されている。伝達ギヤ63は、Q軸モータ61の回転を円筒部材62に伝達するものである。Q軸ギヤ64は、各ノズルホルダ42の上部に設けられ、円筒部材62のギヤ62aとZ軸方向(上下方向)にスライド可能に噛み合うものである。また、Q軸駆動装置60は、この他に、Q軸モータ61の回転位置を検知するQ軸位置センサ65(
図6参照)も備える。Q軸駆動装置60は、Q軸モータ61により伝達ギヤ63を介して円筒部材62を回転駆動することにより、円筒部材62のギヤ62aと噛み合う各Q軸ギヤ64を纏めて回転させることができる。各ノズルホルダ42は、Q軸ギヤ64の回転によって、吸着ノズル44と一体となってその中心軸回りに回転(自転)する。
【0021】
第1および第2Z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箇所においてノズルホルダ42を個別に昇降可能に構成されている。本実施形態では、
図3に示すように、第1Z軸駆動装置70は、ヘッド本体41に支持されるノズルホルダ42のうち0度の方向(以下、Z1ともいう)にあるノズルホルダ42を昇降可能となっている。また、第2Z軸駆動装置75は、ヘッド本体41に支持されるノズルホルダ42のうち180度の方向(以下、Z2ともいう)にあるノズルホルダ42を昇降可能となっている。なお、0度の方向は、ヘッド本体41の中心軸に対して基板搬送方向(X軸方向)上流側の方向であり(
図3中、A)、180度の方向は、基板搬送方向下流側の方向である(
図3中、E)。
【0022】
第1および第2Z軸駆動装置70,75は、何れも、
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。また、第1および第2Z軸駆動装置70,75は、この他に、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6参照)も備える。第1および第2Z軸駆動装置70,75は、それぞれZ軸モータ71,76を駆動してZ軸スライダ72,77を昇降させることにより、Z軸スライダ72,77の下方にあるノズルホルダ42と当接して、当該ノズルホルダ42を吸着ノズル44と一体的に昇降させる。なお、第1および第2Z軸駆動装置70,75は、Z軸モータ71,76として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、第1および第2Z軸駆動装置70,75は、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。このように、本実施形態の実装ヘッド40は、それぞれノズルホルダ42(吸着ノズル44)を個別に昇降可能な2つのZ軸駆動装置70,75を備え、Z軸駆動装置70,75を用いて吸着ノズル44による部品Pの吸着動作を個別に行なうことができる。このため、実装ヘッド40は、2つのZ軸駆動装置70,75によって昇降可能な2つの吸着ノズル44と同じ配置間隔で2つの部品Pを部品供給装置22から供給することで、2つの吸着ノズル44を略同時に下降させて2つの部品Pを略同時に吸着させることもできる。
【0023】
吸着ノズル44は、圧力供給装置80によって供給される圧力(負圧,正圧)により部品Pの吸着や吸着した部品Pの基板Sへの実装が可能である。圧力供給装置80は、
図5に示すように、負圧源(負圧ポンプ)81と、正圧源(正圧ポンプ)82と、各吸着ノズル44の吸着口に供給する圧力を負圧と正圧と大気圧とに切り替え可能な切替弁86と、を備える。切替弁86は、負圧源81と連通する負圧流路83と、正圧源82と連通する正圧流路84と、大気と連通する大気圧流路85と、吸着ノズル44の吸着口と連通するノズルホルダ42内部のホルダ流路42aとが接続された4ポート3位置弁である。切替弁86は、3位置として、ホルダ流路42aが負圧流路83と連通すると共に他の流路から遮断する位置(負圧供給位置)と、ホルダ流路42aが大気圧流路85と連通すると共に他の流路から遮断する位置(大気圧供給位置)と、ホルダ流路42aが正圧流路84と連通すると共に他の流路から遮断する位置(正圧供給位置)とに切り替えることができる。切替弁86は、
図4に示すように、各ノズルホルダ42(ホルダ流路42a)にそれぞれ対応して設けられ、ヘッド本体41の軸中心から放射状に延びる放射状通路41aを介して負圧流路83に接続されると共に同様の放射状流路(図示せず)を介して正圧流路84に接続されている。また、負圧流路83には、流路内の圧力(負圧)を検出するための圧力センサ88が設けられている。
【0024】
また、切替弁86は、自動復帰機能を有しておらず、弁操作レバー87の操作によって負圧供給位置と大気圧供給位置と正圧供給位置とに切り替えられるようになっている。弁操作レバー87は、
図2に示すように、2つの弁駆動装置45,46の何れかによって操作される。弁駆動装置45は、第1Z軸駆動装置70により昇降可能な位置にあるノズルホルダ42に対応する切替弁86の弁操作レバー87を駆動することができる。一方、弁駆動装置46は、第2Z軸駆動装置75により昇降可能な位置にあるノズルホルダ42に対応する切替弁86の弁操作レバー87を駆動することができる。なお、弁駆動装置45,46は、例えば、モータと、モータの回転運動をストローク運動に変換する変換機構(カム機構やリンク機構など)とを用いて構成することができる。
【0025】
側面カメラ47,48は、吸着ノズル44による吸着動作の実行後に当該吸着ノズル44の部品吸着有無や部品吸着姿勢を判定するために、当該吸着ノズル44の先端部付近を側方から撮像するものである。本実施形態では、側面カメラ47は、第1Z軸駆動装置70により吸着ノズル44を下降させて吸着動作を実行した後、当該吸着ノズル44がR軸駆動装置50により1つ先に旋回されたときに当該吸着ノズル44を撮像可能である。また、側面カメラ48は、第2Z軸駆動装置75により吸着ノズル44を下降させて吸着動作を実行した後、当該吸着ノズル44がR軸駆動装置50により1つ先に旋回されたときに当該吸着ノズル44を撮像可能である。
【0026】
制御装置90は、
図6に示すように、CPU91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、CPU91の他に、ROM92やHDD93、RAM94、入出力インタフェース95などを備える。これらはバス96を介して接続されている。制御装置90には、X軸位置センサ37やY軸位置センサ39、R軸位置センサ55、Q軸位置センサ65、Z軸位置センサ73,78などからの各種検知信号が入力されている。また、制御装置90には、パーツカメラ26や側面カメラ47,48からの画像信号なども入出力インタフェース95を介して入力されている。一方、制御装置90からは、部品供給装置22や基板搬送装置24、X軸モータ36、Y軸モータ38、R軸モータ51、Q軸モータ61、Z軸モータ71,76、弁駆動装置45,46、側面カメラ47,48などへの各種制御信号が出力されている。
【0027】
管理装置100は、例えば、汎用のコンピュータであり、
図6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、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を介して入力されている。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、部品実装装置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(部品の種類やその供給位置)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)等が含まれる。管理装置100は、部品実装装置10の制御装置90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。
【0028】
こうして構成された本実施形態の部品実装装置10は、管理装置100によりジョブ情報を受信したときに、吸着動作と実装動作とを1サイクルとして実行する。吸着動作は、実装ヘッド40を部品供給装置22の上方へ移動させ、ノズルホルダ42(吸着ノズル44)を旋回させつつZ軸駆動装置70,75の何れかにより下降させて吸着ノズル44に部品Pを当接させ、吸着ノズル44に負圧を供給することにより、当該吸着ノズル44に部品Pを吸着させる動作である。実装動作は、実装ヘッド40を基板Sの上方へ移動させ、ノズルホルダ42(吸着ノズル44)を旋回させつつZ軸駆動装置70,75の何れかにより下降させて吸着ノズル44に吸着させた部品Pを基板Sの目標位置に当接させ、吸着ノズル44に正圧を供給することにより、部品Pを基板Sに実装する動作である。
【0029】
図7は、制御装置90のCPU91により実行される吸着制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。この処理は、Z1で吸着動作を実行する場合を想定したものである。吸着制御ルーチンが実行されると、制御装置90のCPU91は、まず、Z1にあるノズルホルダ42が保持する吸着ノズル44に部品Pが未吸着であるか否かを判定する(S100)。CPU91は、未吸着でない、即ち吸着済みと判定すると、S150の処理に進む。一方、CPU91は、未吸着と判定すると、圧力センサ88からの負圧流路83内の負圧の絶対値が負圧閾値以上(負圧閾値OK)か否か(S110)、吸着ミス発生ホルダ数Nが許容最大数Nth未満であるか否か(S120)、をそれぞれ判定する。吸着ミス発生ホルダ数Nは、吸着動作を行なったノズルホルダ42(吸着ノズル44)のうち後述する部品有無判定にて部品無しと判定され、且つ、切替弁86によりホルダ流路42aが負圧流路83(負圧源81)と連通されているホルダの数を示す。CPU91は、負圧の絶対値が負圧閾値以上であり且つ吸着ミス発生ホルダ数Nが許容最大数Nth未満であると判定すると、Z1にあるノズルホルダ42を下降させると共に当該ノズルホルダ42に保持される吸着ノズル44の吸着口に負圧を供給する吸着動作を行なう(S130)。吸着動作は、具体的には、Z1にあるノズルホルダ42が下降するよう第1Z軸駆動装置70のZ軸モータ71を駆動制御し(Z1ホルダ下降)、当該ノズルホルダ42内のホルダ流路42aが負圧流路83と連通するよう弁駆動装置45を駆動制御する(Z1バルブ開)ことにより行なわれる。一方、CPU91は、負圧の絶対値が負圧閾値未満と判定したり、吸着ミス発生ホルダ数Nが許容最大数Nth以上と判定すると、Z1での部品Pの吸着動作をスキップする(S140)。
【0030】
次に、CPU91は、部品有無判定(吸着ミスの判定)の実行の必要があるか否かを判定する(S150)。この判定は、Z1で吸着動作を実行したノズルホルダ42(吸着ノズル44)が側面カメラ47の撮像領域に移動(旋回)したか否かを判定することにより行なわれる。CPU91は、部品有無判定の実行の必要がないと判定すると、S200の処理へ進み、部品有無判定の実行の必要があると判定すると、部品有無判定を実行する(S160)。部品有無判定は、Z1にて吸着動作を行なった吸着ノズル44を側面カメラ47で撮像し、撮像した画像を処理して当該画像中に部品Pが認識できるか否かを判定することにより行なわれる。上述したように、各ノズルホルダ42のホルダ流路42aは、対応する切替弁86を介して共通の負圧流路83(負圧源81)に接続されている。このため、切替弁86がホルダ流路42aと負圧流路83とを連通させた状態でノズルホルダ42が保持する吸着ノズル44に部品Pが吸着されていないと、負圧流路83は、負圧のリークが生じる。CPU91は、部品有無判定の結果、部品有りと判定すると(S170で「NO」)、S200の処理に進む。一方、CPU91は、部品無し、即ち吸着ミスが発生したと判定すると(S170で「YES」)、吸着ミス発生ホルダ数Nを値1だけインクリメントすると共に(S180)、負圧閾値判定を更新する(S190)。ここで、S190の処理は、以降の吸着ミスの発生を抑制するための処理であり、例えば、吸着ミスの発生回数が多くなるほど、負圧閾値を引き上げて、負圧流路83内の負圧の絶対値が負圧閾値よりも低下していると判定され易くする。
【0031】
次に、CPU91は、Z2に吸着ミス発生ホルダがあるか否かを判定する(S200)。CPU91は、Z2に吸着ミス発生ホルダがないと判定すると、S240の処理に進む。一方、CPU91は、Z2に吸着ミス発生ホルダがあると判定すると、当該ホルダのホルダ流路42aが負圧流路83(負圧源81)から遮断されるよう対応する切替弁86を弁駆動装置46により駆動(Z2バルブ閉)する負圧回復動作を行なう(S210)。即ち、CPU91は、Z1に対応する弁駆動装置45によりZ1にある吸着ノズル44の吸着口を負圧流路83と連通させて吸着動作を行ない、吸着ミスが発生すると、当該吸着ノズル44がZ2まで移動するのを待って、Z2に対応する弁駆動装置46によりその吸着ノズル44の吸着口を負圧流路83から遮断する。これにより、部品実装装置10は、リークの発生期間をできる限り短くして、負圧流路83の負圧の低下を抑制することができる。そして、CPU91は、吸着ミス発生ホルダ数を値1だけデクリメントし(S220)、Z1に未吸着ホルダがあるか否かを判定する(S230)。CPU91は、Z1に未吸着ホルダがないと判定すると、S240に進み、Z1に未吸着ホルダがあると判定すると、S110に戻る。即ち、CPU91は、Z2で行なった負圧回復動作によって、負圧流路83内の負圧(絶対値)が負圧閾値以上に回復すると、Z1にあるノズルホルダ42(吸着ノズル44)を用いて吸着動作を行なうのである。これにより、部品実装装置10は、吸着動作と負圧回復動作とを効率良く行なうことができ、生産性を向上させることができる。なお、こうした負圧回復動作は、負圧流路83内の負圧の絶対値が負圧閾値未満(負圧閾値NG)である場合に限って行なわれるものとしてもよい。この場合、S200の前または後に、負圧流路83内の負圧の絶対値が負圧閾値未満であるか否かの判定を追加すればよい。この場合、吸着ミス発生ホルダは負圧回復動作が実行されることなくZ2を通過する可能性があるが、CPU91は、負圧の絶対値が負圧閾値未満となった状態で吸着ミス発生ホルダがZ1,Z2のいずれかに到達したときに、負圧回復動作を行なうものとしてもよい。また、CPU91は、負圧の絶対値が負圧閾値以上であれば、吸着ミス発生ホルダを用いて当該ホルダのホルダ流路42aと負圧流路83とが連通した状態のまま再度吸着動作を実行するものとしてもよい。
【0032】
そして、CPU91は、各ノズルホルダ42(各吸着ノズル44)のうち部品Pを吸着していない未吸着のホルダ(吸着ノズル)があるか否かを判定する(S240)。CPU91は、未吸着のホルダがあると判定すると、次のノズルホルダ42がZ1(第1Z軸駆動装置70により昇降可能な位置)に来るようR軸駆動装置50(R軸モータ51)を駆動制御して(S250)、S100に戻る。
【0033】
図8および
図9は、吸着動作と部品有無判定と負圧回復動作の様子を示す説明図である。図中のA〜Hは、各ノズルホルダ42を識別する識別記号であり、それぞれA〜Hホルダと称する。また、図の例では、吸着ミス発生ホルダ数Nの許容最大数Nthを3つとした。部品実装装置10は、まず、Z1にあるAホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開(Z1側にある弁駆動装置45により対応する切替弁86を駆動してノズルホルダ42のホルダ流路42aと負圧流路83とを連通させる動作)による吸着動作を行なう(
図8(A)参照)。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したBホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共に側面カメラ47を用いてAホルダの部品有無を判定する(
図8(B)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Aホルダに部品Pがない(吸着ミス発生)と判定し、且つ、負圧閾値OKと判定する。続いて、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したCホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にBホルダの部品有無を判定する(
図8(C)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Bホルダに部品Pがないと判定し、且つ、負圧閾値NGと判定する。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、負圧閾値NGであるため、Z1に移動したDホルダを用いた吸着動作をスキップし、Cホルダの部品有無を判定する(
図8(D)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Cホルダに部品Pがあると判定する。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させると、吸着ミスが発生したAホルダがZ2に移動しているため、Z2バルブ閉(Z2側にある弁駆動装置46により切替弁86を駆動してノズルホルダ42のホルダ流路42aと負圧流路83との連通を遮断させる動作)による負圧回復動作を行なう。続いて、部品実装装置10は、負圧が回復すると、Z1に移動したEホルダを用いて吸着動作を行なう(
図8(E)参照)。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させると、BホルダがZ2に移動するため、Z2バルブ閉による負圧回復動作を行ない、Z1に移動したFホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にEホルダの部品有無を判定する(
図8(F)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Eホルダに部品Pがないと判定し、且つ、負圧閾値OKと判定する。続いて、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したGホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にFホルダの部品有無を判定する(
図8(G)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Fホルダに部品Pがあると判定する。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したHホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にGホルダの部品有無を判定する(
図8(H)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Gホルダに部品Pがないと判定し、且つ、負圧閾値NGと判定する。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、吸着ミスが発生したEホルダがZ2に移動しているため、Z2バルブ閉による負圧回復動作を行なうと共にHホルダの部品有無を判定する。ここでは、部品実装装置10は、Hホルダに部品Pがあると判定する。続いて、部品実装装置10は、負圧が回復すると、Z1に移動したAホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作(再吸着)を行なう(
図8(I)参照)。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したBホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ閉による吸着動作を行なうと共にAホルダの部品有無を判定する(
図8(J)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Aホルダに部品Pがあると判定する。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、吸着ミスが発生したGホルダがZ2に移動しているため、Z2バルブ閉による負圧回復動作を行なうと共にBホルダの部品有無を判定する(
図8(K)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Bホルダに部品Pがあると判定する。続いて、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Dホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なう(
図8(L)参照)。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Eホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にDホルダの部品有無を判定する(
図8(M)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Dホルダに部品Pがあると判定する。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Eホルダの部品有無を判定する(
図8(N)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Eホルダに部品Pがあると判定する。続いて、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したGホルダ用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ閉による部品吸着動作を行なう(
図8(O)参照)。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Gホルダの部品有無を判定する(
図8(P)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Gホルダに部品Pがあると判定する。このようにして、部品実装装置10は、全てのノズルホルダ42(吸着ノズル44)に部品Pを吸着させる。
【0034】
ここで、本実施形態の構成要素と本開示の発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の負圧源81が本開示の発明の「負圧源」に相当し、吸着ノズル44が「ノズル」に相当し、ヘッド本体41が「回転体」に相当し、実装ヘッド40が「ロータリヘッド」に相当し、R軸駆動装置50が「回転装置」に相当し、第1および第2Z軸駆動装置70,75が「昇降装置」に相当し、切替弁86が「切替弁」に相当し、弁駆動装置45,46が「弁駆動装置」に相当し、制御装置90が「制御装置」に相当する。また、第1Z軸駆動装置70が「第1昇降装置」に相当し、第2Z軸駆動装置75が「第2昇降装置」に相当し、弁駆動装置45が「第1弁駆動装置」に相当し、弁駆動装置46が「第2弁駆動装置」に相当する。
【0035】
以上説明した本実施形態の部品実装装置10は、吸着ノズル44を保持する複数のノズルホルダ42にそれぞれ対応して設けられ負圧の供給と遮断とが可能な切替弁86と、複数のノズルホルダ42のうち昇降可能な位置(Z1,Z2)で切替弁86を駆動する弁駆動装置45,46とを備える。また、部品実装装置10は、弁駆動装置45による対応する切替弁86の駆動により、Z1にあるノズルホルダ42(吸着ノズル44)に負圧を供給して吸着動作を実行した後、吸着ノズル44に吸着ミスが発生したか否かを判定する。そして、部品実装装置10は、吸着ミスが発生したと判定すると、吸着ミスが発生した吸着ノズル44を保持するノズルホルダ42がZ2に移動したときに、弁駆動装置46による対応する切替弁86の駆動によりそのノズルホルダ42(吸着ノズル44)への負圧の供給を遮断して負圧回復動作を実行する。これにより、部品実装装置10は、ノズルホルダ42が保持する吸着ノズル44に吸着ミスが発生したときに負圧のリークを適切に抑制することができる。
【0036】
また、本実施形態の部品実装装置10は、負圧流路83内の負圧の絶対値が負圧閾値未満のときには、吸着動作の実行を停止し、負圧回復動作によって負圧流路83内の負圧が回復すると、吸着動作を再開するから、吸着動作を効率良く行なうことができる。
【0037】
さらに、本実施形態の部品実装装置10は、吸着ミス発生ホルダ数Nが許容最大数Nthを超えないように吸着動作を行なうから、負圧流路83内の負圧の低下を効果的に抑制することができる。
【0038】
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。
【0039】
例えば、上述した実施形態では、部品実装装置10は、第1および第2Z軸駆動装置70,75の一方を使用して部品Pを吸着するものとしたが、第1および第2Z軸駆動装置70,75の両方を使用して2つの部品Pを略同時に吸着するものとしてもよい。この場合、CPU91は、
図7の吸着制御ルーチンのS100において、Z1に加えてZ2でも未吸着ホルダがあるか否かを判定する。そして、CPU91は、S130の吸着動作として、Z1およびZ2の双方に未吸着ホルダがある場合には、それぞれの未吸着ホルダを用いて略同時に吸着動作を行ない、Z1およびZ2の片方に未吸着ホルダがある場合には、その未吸着ホルダのみを用いて吸着動作を行なうものとする。また、CPU91は、同ルーチンのS200において、Z2に加えてZ1でも吸着ミス発生ホルダがあるか否かを判定する。そして、CPU91は、S210の負圧回復動作として、吸着ミスが発生したノズルホルダ42がZ1にある場合には、弁駆動装置45により対応する切替弁86を駆動(Z1バルブ閉)し、吸着ミスが発生したノズルホルダ42がZ2にある場合には、弁駆動装置46により対応する切替弁86を駆動(Z2バルブ閉)するものとする。
【0040】
図10は、他の実施形態に係る吸着動作と部品有無判定と負圧回復動作の様子を示す説明図である。図の例では、吸着ミス発生ホルダ数Nの許容最大数Nthを3つとした。部品実装装置10は、まず、Z1にあるAホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なう。また、部品実装装置10は、それと略同時に、Z2にあるEホルダを用いてZ2ホルダ下降およびZ2バルブ開(Z2側にある弁駆動装置46により対応する切替弁86を駆動してノズルホルダ42のホルダ流路42aと負圧流路83とを連通させる動作)による吸着動作を行なう(
図10(A)参照)。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したBホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にZ1側の側面カメラ47を用いてAホルダの部品有無を判定する。また、部品実装装置10は、それと略同時に、Z2に移動したFホルダを用いてZ2ホルダ下降およびZ2バルブ開による吸着動作を行なうと共にZ2側の側面カメラ48を用いてEホルダの部品有無を判定する(
図10(B)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Aホルダに部品Pがない(吸着ミス発生)と判定すると共にEホルダに部品Pがあると判定し、且つ、負圧閾値OKと判定する。続いて、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したCホルダの吸着動作をスキップすると共にBホルダの部品有無を判定する。また、部品実装装置10は、それと略同時に、Z2に移動したGホルダの吸着動作をスキップすると共にFホルダの部品有無を判定する(
図10(C)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Bホルダに部品Pがないと判定すると共にFホルダに部品Pがあると判定し、且つ、負圧閾値NGと判定する。なお、CホルダおよびGホルダの吸着動作をスキップするのは、上述したように、吸着ミス発生ホルダ数Nの許容最大数Nthは3つであるため、既にAホルダで吸着ミスが1つ発生しており且つB,Fホルダで吸着ミスが発生したかどうかが未確定の状態で、新たな吸着動作を実行すると、吸着ミス発生ホルダ数Nが4つ以上となって許容最大数Nthを超える可能性があるためである。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、負圧閾値NGであるため、Dホルダを用いた吸着動作とHホルダを用いた吸着動作とをスキップする(
図10(D)参照)。なお、部品実装装置10は、負圧閾値OKであれば、DホルダおよびHホルダのうち一方のみ吸着動作を行なうことができる。これは、その吸着動作が仮に吸着ミスに終わっても、吸着ミス発生ホルダ数Nが許容最大数Nthを超えることはないためである。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させると、吸着ミスが発生したAホルダがZ2に移動するため、Z2バルブ閉による負圧回復動作を行なう(
図10(E)参照)。これにより、部品実装装置10は、負圧閾値OKと判定する。続いて、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回すると、吸着ミスが発生したBホルダがZ2に移動するため、Z2バルブ閉による負圧回復動作を行なう(
図10(F)参照)。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したGホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なう。また、部品実装装置10は、それと略同時に、Z2に移動したCホルダを用いてZ2ホルダ下降およびZ2バルブ開による吸着動作を行なう(
図10(G)参照)。次に、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したHホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にGホルダの部品有無を判定する。また、部品実装装置10は、それと略同時に、Z2に移動したDホルダを用いてZ2ホルダ下降およびZ2バルブ開による吸着動作を行なうと共にCホルダの部品有無を判定する(
図10(H)参照)。ここでは、部品実装装置10は、GホルダおよびCホルダのいずれにも部品Pがあると判定する。続いて、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したAホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なうと共にHホルダの部品有無を判定する。また、部品実装装置10は、Dホルダの部品有無を判定する(
図10(I)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Hホルダに部品Pがあると判定すると共にDホルダに部品Pがあると判定する。そして、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Z1に移動したBホルダを用いてZ1ホルダ下降およびZ1バルブ開による吸着動作を行なう(
図10(J)参照)。また、部品実装装置10は、各ホルダを1つ先に旋回させ、Bホルダの部品有無を判定する(
図10(K)参照)。ここでは、部品実装装置10は、Bホルダに部品Pがあると判定する。このようにして、部品実装装置10は、全てのノズルホルダ42(吸着ノズル44)に部品Pを吸着させる。
【0041】
上述した実施形態では、部品実装装置10は、吸着動作をスキップするための判定として、負圧流路83内の負圧の絶対値が負圧閾値未満か否かの判定と、吸着ミス発生ホルダ数Nが許容最大数Nth未満であるか否かの判定とを行なうものとしたが、何れか一方の判定を省略してもよい。
【0042】
上述した実施形態では、部品実装装置10は、Z1にあるノズルホルダ42を用いて吸着動作を行なった後、吸着ミスが発生したと判定すると、各ノズルホルダ42の順方向への旋回により吸着ミスが発生したノズルホルダ42がZ2へ移動したときに、負圧回復動作を行なうものとした。しかし、部品実装装置10は、Z1で吸着ミスが発生したと判定すると、各ノズルホルダ42を逆方向に旋回することにより、吸着ミスが発生したノズルホルダ42をZ1へ戻して、負圧回復動作を行なうものとしてもよい。
【0043】
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軸駆動装置は、3つ以上あってもよい。
【0044】
上述したように、部品を吸着して対象物に実装する部品実装装置であって、負圧を発生させる負圧源と、吸着口に前記部品を吸着可能なノズルと、前記ノズルを保持すると共に内部に前記ノズルの吸着口に連通するホルダ流路が形成された複数のホルダが周方向に配置された回転体を有するロータリヘッドと、前記回転体を回転させて前記複数のホルダを周方向に旋回させる回転装置と、前記複数のホルダのうち複数の所定旋回位置にあるホルダをそれぞれ昇降させる複数の昇降装置と、前記複数のホルダにそれぞれ対応して設けられ、対応するホルダのホルダ流路と前記負圧源との連通と遮断とを切り替える複数の切替弁と、前記複数のホルダのうち前記複数の所定旋回位置にあるホルダに対応する切替弁をそれぞれ駆動可能な弁駆動装置と、前記部品の吸着が要求された場合に前記複数の所定旋回位置のうちいずれかにあるホルダが下降すると共に当該ホルダに対応する切替弁の状態が前記ホルダ流路と前記負圧源とを連通する状態となるよう該当する昇降装置および弁駆動装置を制御することにより当該ホルダが保持するノズルに前記部品を吸着させる吸着動作と、前記吸着動作の実行後に前記ホルダが保持するノズルに前記部品が吸着されていない吸着ミスが発生したか否かを判定する吸着ミス判定と、前記吸着ミスが発生したと判定した場合に当該吸着ミスが発生したノズルを保持するホルダが前記複数の所定旋回位置のうちいずれかに旋回したときに当該ホルダに対応する切替弁の状態が前記ホルダ流路と前記負圧源とを遮断する状態となるよう該当する弁駆動装置を制御する負圧回復動作と、を実行可能な制御装置と、を備えるものである。
【0045】
こうした本開示の部品実装装置において、前記制御装置は、前記負圧源からの負圧が所定負圧に対して不足しているときには、前記吸着動作の実行を停止し、前記負圧回復動作により前記負圧源からの負圧が回復すると、前記吸着動作の実行を再開するものとしてもよい。こうすれば、負圧回復動作と吸着動作とを効率よく実行することができ、生産性を向上させることができる。
【0046】
この場合、前記制御装置は、前記吸着ミス判定の結果に基づいて前記所定負圧を更新するものとしてもよい。こうすれば、ヘッドの個体差や経年変化に拘わらず負圧源からの負圧の不足を適切に判断することができる。
【0047】
また、本開示の部品実装装置において、前記制御装置は、前記負圧源からの負圧が所定負圧に対して不足しているときに前記負圧回復動作を実行するものとしてもよい。こうすれば、負圧回復動作を効率よく実行することができる。
【0048】
また、本開示の部品実装装置において、前記制御装置は、前記部品を吸着しておらず且つ対応する切替弁の状態が前記ホルダ流路と前記負圧源とを連通する状態となっているホルダの数が所定数を超えないように前記吸着動作を実行するものとしてもよい。こうすれば、負圧源の負圧が大きく低下するのを抑制することができる。
【0049】
さらに、本開示の部品実装装置において、前記複数の昇降装置は、前記複数のホルダのうち第1所定旋回位置にあるホルダを昇降させる第1昇降装置と、前記複数のホルダのうち第2所定旋回位置にあるホルダを昇降させる第2昇降装置と、を有し、前記弁駆動装置は、前記複数のホルダのうち前記第1所定旋回位置にあるホルダに対応する切替弁を駆動可能な第1弁駆動装置と、前記複数のホルダのうち前記第2所定旋回位置にあるホルダに対応する切替弁を駆動可能な第2弁駆動装置と、を有し、前記制御装置は、前記第1所定旋回位置にあるホルダが保持するノズルを用いて前記吸着動作を実行した後、当該ホルダが保持するノズルに前記吸着ミスが発生したと判定すると、当該吸着ミスが発生したノズルを保持するホルダが前記第2所定旋回位置に旋回したときに前記負圧回復動作を実行するものとしてもよい。こうすれば、吸着ミスの発生を判定してから負圧回復動作が実行されるまでの時間を短縮させることができ、負圧源の負圧の低下を抑制することができる。
【0050】
この場合、前記制御装置は、前記吸着動作として、前記第1所定旋回位置にあるホルダが下降すると共に当該ホルダに対応する切替弁の状態が前記ホルダ流路と前記負圧源とを連通する状態となるよう前記第1昇降装置と前記第1弁駆動装置とを制御する第1吸着動作と、前記第2所定旋回位置にあるホルダが下降すると共に当該ホルダに対応する切替弁の状態が前記ホルダ流路と前記負圧源とを連通する状態となるよう前記第2昇降装置と前記第2弁駆動装置とを制御する第2吸着動作と、を略同時に実行可能であるものとしてもよい。こうすれば、短時間で多くの部品を吸着することができ、生産性をさらに向上させることができる。
【0051】
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、本開示の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。