7648482 部品実装機及び部品実装システム

(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】

(24)【登録日】2025-03-10

(45)【発行日】2025-03-18

(54)【発明の名称】部品実装機及び部品実装システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20250311BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021142325

(22)【出願日】2021-09-01

(65)【公開番号】P2023035459

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2024-05-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井村 仁哉

【審査官】森林 宏和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／１２８５８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０４９２５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－１１６３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－４６０９１（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】

部品を吸着可能なノズルと、
複数種類の前記ノズルが着脱可能とされており、ヘッド本体と、該ヘッド本体に対して前記ノズルを昇降するノズル昇降機構と、を備えるヘッドと、
前記ノズルの種類毎に、当該ノズルが前記ヘッド本体に対して昇降可能となる高さ方向の長さである昇降可能高さを記憶する記憶部と、
前記ノズル昇降機構を制御する制御部であって、前記ヘッドに装着されている前記ノズルの種類に対応する前記記憶部に記憶された前記昇降可能高さに基づいて、前記ノズル昇降機構を制御する、制御部と、
を備える、部品実装機。

【請求項2】

前記記憶部は、前記ノズルの種類毎に、当該ノズルの前記高さ方向と直交するＸ方向及びＹ方向の寸法を記憶しており、
前記昇降可能高さは、前記ノズルのＸ方向及びＹ方向の寸法が所定値未満の場合は一定値となり、前記ノズルのＸ方向及びＹ方向の寸法が所定値以上の場合は前記ノズルのＸ方向及びＹ方向の寸法に応じて設定されている、請求項１に記載の部品実装機。

【請求項3】

前記ヘッドは、前記ノズルに吸着した部品を基板に実装可能に構成されており、
前記記憶部は、前記基板に先付けされた部品の高さ方向の寸法である先付け部品寸法をさらに記憶しており、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記昇降可能高さと前記先付け部品寸法に基づいて計算される前記ノズルの昇降可能範囲で前記ノズルを昇降させる、請求項１又は２に記載の部品実装機。

【請求項4】

前記部品実装機は、前記ヘッドを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向に移動させるＸＹ方向移動機構をさらに備えており、
前記ヘッドは、前記ヘッド本体を前記ＸＹ方向移動機構に対して昇降するヘッド本体昇降機構をさらに備えており、
前記ノズルの昇降可能範囲は、前記昇降可能高さと、前記先付け部品寸法と、前記ＸＹ方向移行機構に対する前記ヘッド本体の前記高さ方向の位置と、に基づいて計算される、請求項３に記載の部品実装機。

【請求項5】

部品を吸着可能なノズルと、
複数種類の前記ノズルが着脱可能とされており、ヘッド本体と、該ヘッド本体に対して前記ノズルを昇降するノズル昇降機構と、を備えるヘッドと、
を備え、
前記ノズルに吸着した前記部品を基板に実装する部品実装機において、前記ノズルの昇降可能範囲を決定する方法であって、
前記ヘッドに装着されたノズルの種類を特定する工程と、
前記特定したノズルの種類に応じて設定された、当該ノズルが前記ヘッド本体に対して昇降可能となる高さ方向の長さである昇降可能高さを取得する工程と、
前記取得した前記昇降可能高さに基づいて、前記ノズルの昇降可能範囲を決定する工程と、
を備える、方法。

【請求項6】

部品実装機と、該部品実装機と通信可能に接続されるコンピュータと、を備える部品実装システムであって、
前記部品実装機は、
部品を吸着可能なノズルと、
複数種類の前記ノズルが着脱可能とされており、ヘッド本体と、該ヘッド本体に対して前記ノズルを昇降するノズル昇降機構と、を備えるヘッドと、
前記コンピュータから送信される情報を受信する受信部と、
前記ノズル昇降機構を制御する制御部と、
を備えており、
前記コンピュータは、
前記ノズルの種類毎に、当該ノズルが前記ヘッド本体に対して昇降可能となる高さ方向の長さである昇降可能高さを記憶する昇降高さ記憶部と、
前記昇降高さ記憶部に記憶された前記昇降可能高さを前記部品実装機の前記受信部に送信する送信部と、
を備えており、
前記部品実装機の前記制御部は、前記受信部で受信した前記昇降可能高さであって、前記ヘッドに装着されている前記ノズルの種類に対応する前記昇降可能高さに基づいて、前記ノズル昇降機構を制御する、
部品実装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、ヘッドに装着したノズルで部品を基板に実装する部品実装機に関する。詳しくは、部品を吸着するノズルの昇降可能高さを決定するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

部品実装機では、ヘッドに装着したノズルで部品を吸着し、その吸着した部品を基板に実装する。部品を吸着するノズルが他の部品等と干渉すると、基板の所望の位置に部品を実装することができない。このため、部品を吸着するノズルと他の部品等との干渉を回避する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示する部品実装機では、複数のノズルがヘッドに装着され、複数のノズルのそれぞれに部品が吸着される。隣接するノズルに吸着された部品同士が干渉する場合には、ノズルの姿勢を変更して部品同士の干渉を回避している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１２７５２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この種の部品実装機では、ヘッドに対してノズルが昇降可能とされており、部品の吸着及び実装時にノズルがヘッドに対して昇降する。ヘッドに装着されるノズルの径方向の寸法が大きいと、ノズル昇降時にノズルとヘッドとの干渉が生じる。このため、従来の技術では、ノズルの径方向の寸法が設定値より大きい場合は、ノズルの昇降可能高さを制限し、ノズルとヘッドとの干渉を回避している。

【0005】

ところで、ノズルには様々な種類があり、ノズルの種類によってその形状が異なる。例えば、ノズルの下端部の寸法のみが設定値を超え、ノズルの下端部のみがヘッドと干渉するものがある一方で、ノズルの下端部だけでなくノズルの中央部や上端部の寸法まで設定値を超え、ノズルの上端部からヘッドと干渉するものもある。しかしながら、従来の技術では、ノズルの上端部から下端部まで一ヶ所でもその寸法が設定値より大きい場合、ノズルの昇降可能高さを一律に制限していた。このため、ノズルの種類によっては、ノズルの昇降可能高さが制限され過ぎているという問題が生じている。

【0006】

本明細書は、ノズルの種類に応じて適切にノズルの昇降可能高さを制限することができる技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書に開示する部品実装機は、部品を吸着可能なノズルと、複数種類のノズルが着脱可能とされているヘッドと、を備える。ヘッドは、ヘッド本体と、該ヘッド本体に対してノズルを昇降するノズル昇降機構と、を備える。部品実装機は、さらに、ノズルの種類毎に、当該ノズルがヘッド本体に対して昇降可能となる高さ方向の長さである昇降可能高さを記憶する記憶部と、ノズル昇降機構を制御する制御部と、を備える。制御部は、ヘッドに装着されているノズルの種類に対応する記憶部に記憶された昇降可能高さに基づいて、ノズル昇降機構を制御する。

【0008】

この部品実装機では、ノズルの種類毎にヘッドに対する昇降可能高さが記憶され、その記憶された昇降可能高さに基づいてノズル昇降機構が制御される。このため、ノズルの種類に応じてノズルの昇降可能高さを適切に制限することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例に係る部品実装機の概略構成を示す図。

【図2】ヘッドを上下方向に移動させるヘッド昇降装置を説明するための図。

【図3】ノズルを側面から見た図であり、ノズルの各部の寸法を説明するための図。

【図4】ノズルと、そのノズルに吸着された部品と、基板に先付けされた部品とを合わせて示す模式図。

【図5】実施例に係る部品実装システムの構成を示すブロック図。

【図6】実装処理時におけるノズル高さを決定するノズル高さ決定処理の手順を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書に開示する部品実装機では、記憶部は、ノズルの種類毎に、当該ノズルの高さ方向と直交するＸ方向及びＹ方向の寸法を記憶していてもよい。そして、昇降可能高さは、ノズルのＸ方向及びＹ方向の寸法が所定値未満の場合は一定値となる一方で、ノズルのＸ方向及びＹ方向の寸法が所定値以上の場合は、ノズルのＸ方向及びＹ方向の寸法に応じて設定されていてもよい。

【0011】

本明細書に開示する部品実装機では、ヘッドは、ノズルに吸着した部品を基板に実装可能に構成されていてもよい。記憶部は、基板に先付けされた部品の高さ方向の寸法である先付け部品寸法をさらに記憶していてもよい。制御部は、記憶部に記憶された昇降可能高さと先付け部品寸法に基づいて計算されるノズルの昇降可能範囲でノズルを昇降させてもよい。

【0012】

本明細書に開示する部品実装機は、ヘッドをＸ方向及びＹ方向に移動させるＸＹ方向移動機構をさらに備えていてもよい。ヘッドは、ヘッド本体をＸＹ方向移動機構に対して昇降するヘッド本体昇降機構をさらに備えていてもよい。ノズルの昇降可能範囲は、昇降可能高さと、先付け部品寸法と、ＸＹ方向移行機構に対するヘッド本体の高さ方向の位置と、に基づいて計算されてもよい。

【実施例】

【0013】

図面を参照して、実施例に係る部品実装システム７０について説明する。図５に示すように、部品実装システム７０は、部品実装機１０と、部品実装機１０に通信可能に接続された管理装置６０と、を備えている。

【0014】

部品実装機１０は、基板Ｓに部品１８を実装する装置である。図１に示すように、部品実装機１０は、ハウジング１２と、着脱可能に取付けられる部品フィーダ１６と、ハウジング１２内に収容される基板搬送装置１４及びヘッド２０を備えている。なお、本明細書においては、図１に示す部品実装機１０の左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、上下方向（すなわち、高さ方向）をＺ軸方向として説明する。

【0015】

基板搬送装置１４は、ハウジング１２内の部品実装位置への基板Ｓの搬入と、部品実装位置からハウジング１２外への基板Ｓの搬出を行う装置である。本実施例では、ハウジング１２内に２台の基板搬送装置１４がＹ軸方向に並んで設置され、ハウジング１２内に２枚の基板Ｓを同時に搬入可能となっている。

【0016】

部品フィーダ１６は、テープ式の部品フィーダであり、複数の部品１８（図４に図示）を収容している。部品フィーダ１２は、部品１８を収容するテープを送ることで、ヘッド２０に部品１８を供給する。部品実装機１０には、複数の部品フィーダ１２が取付け可能となっている。このため、異なる種類の部品１８を収容する部品フィーダ１２を部品実装機１０に取付けることで、ヘッド２０には複数種類の部品１８が供給可能となっている。

【0017】

ヘッド２０は、複数のノズル４０を着脱可能に保持するヘッド本体２４（図３に図示）を備える。複数のノズル４０のそれぞれは、部品１８を吸着可能となっている。ヘッド２０は、複数のノズル４０のそれぞれをヘッド本体２４に対してＺ軸方向に昇降させるノズル昇降装置２８（図５に図示；ノズル昇降機構の一例）を備えている。ノズル昇降装置２８によってノズル４０を昇降することで、ノズル４０に部品１８を吸着することができ、また、ノズル４０に吸着した部品１８を基板Ｓに実装することができる。

【0018】

ヘッド２０は、ＸＹロボット３０（ＸＹ方向移動機構の一例）によりハウジング１２内を移動可能となっている。ＸＹロボット３０は、Ｙ軸スライダ３２とＸ軸スライダ３４を備えている。Ｙ軸スライダ３２は、ハウジング１２に対してＹ軸方向に移動可能に取付けられており、図示しない駆動装置によって駆動されることでハウジング１２に対してＹ軸方向に移動する。Ｘ軸スライダ３４は、Ｙ軸スライダ３２に対してＸ軸方向に移動可能に取付けられており、図示しない駆動装置によって駆動されることでＹ軸スライダ３２に対してＸ軸方向に移動する。Ｘ軸スライダ３４にはヘッド２０が取付けられている。Ｘ軸スライダ３４及びＹ軸スライダ３２が駆動されることで、ヘッド２０はＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することができる。

【0019】

ヘッド２０は、さらにヘッド昇降装置２６（図５に図示；ヘッド本体昇降機構の一例）をさらに備えている。図２に示すように、ヘッド昇降装置２６は、Ｘ軸スライダ３４にＺ軸方向に移動可能に取付けられたＺ軸スライダ３６を備えている。Ｚ軸スライダ３６は、図示しない駆動装置によって駆動されることでＸ軸スライダ３４に対してＺ軸方向に移動する。Ｚ軸スライダ３４がＺ方向に移動すると、Ｚ軸スライダ３４に取付けられたヘッド本体２４もＺ軸方向に移動する。これによって、ヘッド２０は、図２（ａ）に示す位置から図２（ｂ）に示す位置との間で移動可能となっている。Ｘ軸スライダ３４とＹ軸スライダ３２とＺ軸スライダ３４のそれぞれの位置は制御可能となっており、これによって、ハウジング１２内のヘッド２０の位置（ｘ，ｙ，ｚ）が制御可能となっている。

【0020】

制御部５０は、ＣＰＵ及び記憶装置を備えるコンピュータを用いて構成されている。制御部５０は、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで、部品実装機１０の各部（１４，１６，２０，３０等）の動作を制御する。制御部５０が部品実装機１０の各部（１４，１６，２０，３０等）の動作を制御することで、基板Ｓに複数の部品１８が実装される。すなわち、基板Ｓは、基板搬送装置１４によりハウジング１２内の部品実装位置に搬入される。基板Ｓが部品実装位置に搬入されると、ヘッド２０が部品フィーダ１６の上方に移動し、ノズル４０により部品１８が吸着される。ノズル４０に部品１８を吸着すると、ヘッド２０が基板Ｓの上方に移動し、ノズル４０に吸着した部品１８を基板Ｓに実装する。部品１８が実装された基板Ｓは、基板搬送装置１４によりハウジング１２外に搬送される。また、制御部５０は、通信部５２を介して管理装置６０に接続されており、管理装置６０との間でデータの送受信を行う。例えば、制御部５０は、管理装置６０から送信される実装プログラムを受信する。また、制御部５０は、管理装置６０から送信される部品１８に関する情報及びノズル４０に関する情報を受信し、これらに用いてノズル４０の昇降制御を行う。なお、管理装置６０の構成については、後で詳述する。

【0021】

上記の説明から明らかなように、ノズル４０のＺ軸方向（高さ方向）の位置は、ヘッド昇降装置２６により駆動されるＺ軸スライダ３６の位置（すなわち、Ｘ軸スライダ３４に対するＺ軸スライダ３６（ヘッド本体２４）のＺ軸方向の位置）と、ノズル昇降装置２８により駆動されるノズル４０の位置（すなわち、ヘッド本体２４に対するノズル４０のＺ軸方向の位置）により決まる。

【0022】

ここで、部品１８を吸着するノズル４０について説明する。図３に示すように、ノズル４０は、円筒状の本体４８と、本体４８の上端に設けられた上端フランジ４２と、本体４８の下端に設けられた下端当接部４４を備えている。上端フランジ４２は、ヘッド本体２４の図示しない接続部に接続され、この接続部はヘッド本体２４のノズル装着孔２２内に位置している。上端フランジ４２が接続される接続部がノズル昇降装置２８によってＺ軸方向に移動することで、ノズル４０がヘッド本体２４に対して昇降するようになっている。また、接続部がノズル装着孔２２内に位置することから、上端フランジ４２の径Ｄ１（すなわち、Ｘ方向及びＹ方向の寸法）は、ノズル装着孔２２の径Ｄ２よりも小さくなる（Ｄ１＜Ｄ２）。

【0023】

下端当接部４４は、ノズル４０に部品１８を吸着する際に部品１８と当接する部位である。下端当接部４４には、部品１８を把持するチャック４６が設けられている。チャック４６で部品１８を把持することで、ノズル４０に部品１８を確実に保持することができる。図３から明らかなように、下端当接部４４の径Ｄ３（すなわち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の寸法）は、ノズル装着孔２２の径Ｄ２よりも大きくなっている（Ｄ３＞Ｄ２）。このため、ノズル昇降装置２８によってノズル４０がヘッド本体２４に対して昇降すると、下端当接部４４がヘッド本体２４の下面と干渉することになる。このため、ノズル４０は、下端当接部４４がヘッド本体２４の下面と干渉（当接）する位置まで上昇することはできるが、それ以上は上昇することはできない。

【0024】

なお、部品実装機１０には、吸着する部品１８の種類に応じて複数種類のノズル４０が用意されている。複数種類のノズル４０は、ヘッド本体２４に着脱可能となっており、吸着する部品に応じて選択された種類のノズル４０が使用される。ノズル４０の形状は、種類毎に異なる形状を有している。例えば、ノズル４０の上端から下端までの寸法（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の寸法）がノズル装着孔２２の径Ｄ２よりも小さく一定のものもあれば、ノズル４０の中間部の寸法（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の寸法）がノズル装着孔２２の径Ｄ２よりも大きいものもある。上端から下端までの寸法（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の寸法）がＤ２より小さいノズル４０は、ノズル昇降装置２８によって上昇し得る最も高い位置までノズル４０が上昇することができる。一方、中間部の寸法（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の寸法）がＤ２より大きいノズル４０は、中間部がヘッド本体２４の下面と干渉する位置（高さ）までしかノズル４０は上昇できない。

【0025】

本実施例では、ノズル４０の種類に応じて、ヘッド本体２４に対してノズル４０が昇降可能となる高さ（以下、昇降可能高さという）が設定される。ここで、昇降可能高さとは、ヘッド本体２４に対してノズル４０が最下点から上昇し得る最上点まで移動したときの移動距離（Ｚ軸方向の長さ）と考えることができる。上記の説明から明らかなように、ノズル４０の径（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の寸法）が大きくなると、ヘッド本体２４とノズル４０が干渉する高さがノズル４０の上昇し得る最上点となる。したがって、ノズル４０の昇降可能高さは、ノズルの種類（形状）によって異なる値となる。例えば、ノズル４０の最大径がＤ２（詳細には、Ｄ２からクリアランス分を減じた値）よりも小さい場合、ノズル４０の昇降可能高さは、ノズル昇降装置２８によってノズル４０が上昇し得る最も高い最上点と最下点との距離（一定値）となる。一方、ノズル４０の最大径が径Ｄ２（詳細には、径Ｄ２からクリアランス分を減じた値）よりも大きい場合、例えば、図３に示すノズル４０では、下端当接部４４がヘッド本体２４の下面と干渉する点が最上点となり、この最上点から最下点までの距離が昇降可能高さとなる。

【0026】

次に、図４を用いて、ノズル４０に吸着した部品１８ｂと、基板Ｓに実装されている部品１８ａ（いわゆる、先付け部品）との干渉について説明する。図４に示すように、基板Ｓに部品１８ａが先付けされている場合、ノズル４０に吸着した部品１８ｂは、先付け部品１８ａとの干渉を回避する必要がある。すなわち、基板Ｓに部品１８ｂを実装するためには、ノズル４０に吸着した部品１８ｂの下面が部品１８ａの上面よりも上方となる位置までノズル４０を上昇させなければならない。（ノズル４０の上端から基板Ｓまでの距離ｈ_ｍａｘが、図４に示すような状態となる必要がある。）

【0027】

既に説明したように、ノズル４０は下端当接部４４に最大径を有しており、下端当接部４４がヘッド本体２４と干渉する。すなわち、ノズル４０のヘッド本体２４に対する昇降可能高さは、ノズル４０の上端から下端までの長さｌ_１ではなく、上端フランジ４２から下端当接部４４までの長さｌ_２となっている。このため、ヘッド昇降装置２６によりヘッド本体２４を上昇させ、基板Ｓから上端フランジ４２までの距離をｈ１（詳細には、クリアランスａを考慮した値）とする必要がある。したがって、ヘッド昇降装置２６によりヘッド本体２４を上昇させる最大昇降高さがｈ_１未満であると、部品１８ａと部品１８ｂの干渉を回避することができないこととなる。一方、ヘッド昇降装置２６によりヘッド本体２４を上昇させる最大昇降高さがｈ_１以上であると、部品１８ａと部品１８ｂの干渉を回避することができることとなる。

【0028】

上記したことから明らかなように、ノズル４０が昇降できる最大高さは、ヘッド昇降装置２６によりヘッド本体２４を上昇できる最大昇降高さと、ヘッド本体２４に対してノズル４０が昇降可能となる昇降可能高さとの和となる。一方、ノズル４０が降下できる最低高さは、ノズル４０に吸着した部品１８ｂの高さ方向の寸法と、基板Ｓに実装されている先付け部品１８ａの高さ方向の寸法との和（実際には、両部品１８ａ，１８ｂ間に設定されるクリアランスｃも含む）となる。したがって、ノズル４０の昇降可能範囲は、上記の最大高さ（ヘッド昇降装置２６による最大昇降高さ＋ヘッド本体２４に対するノズル４０の昇降可能高さ）と、部品１８ａ，１８ｂの高さ方向の寸法で算出することができる。本実施例では、上記のように算出されるノズル４０の昇降可能範囲の中から、図４に示す各種クリアランスａ，ｂ，ｃを考慮して、実装処理で用いられるノズル４０の高さ（ノズル高さ）が決定される。ここで、クリアランスａは、ノズル４０の下端当接部４４とヘッド本体２４との間に設定されるクリアランスである。クリアランスｂは、ノズル４０の下端当接部４４と部品１８ａとの間に設定されるクリアランス（チャック４６により生じ得る、下端当接部４４と部品１８ａとの隙間）である。クリアランスｃは、上記したように吸着した部品１８ａと先付け部品１８ｂとの間に設定されるクリアランスである。

【0029】

なお、ノズル４０の昇降可能な最大高さ（ヘッド昇降装置２６による最大昇降高さ＋ヘッド本体２４に対するノズル４０の昇降可能高さ）が、ノズル４０が降下できる最低高さ（部品１８ａ，１８ｂの高さ方向の寸法の和）より低い場合は、吸着した部品１８ａと先付け部品１８ｂとが干渉することとなる。したがって、このような部品１８ａについては部品実装機１０では基板Ｓに実装できないこととなる。

【0030】

次に、部品実装機１０と通信可能に接続される管理装置６０（コンピュータの一例）について説明する。管理装置６０は、ＣＰＵ及び記憶装置を備えるコンピュータを用いて構成されており、演算部６２と、入力部６４と、記憶部６６と、通信部６８を備えている。

【0031】

入力部６４は、部品実装機１０において回路基板Ｓに実装する部品１８の種類及び位置が入力される。すなわち、回路基板Ｓに実装する複数の部品１８のそれぞれについて、その種類と、その実装位置が入力される。

【0032】

記憶部６６は、部品１８の種類毎に、その種類の部品１８の寸法（Ｘ軸方向の寸法、Ｙ軸方向の寸法、Ｚ軸方向の寸法）と、当該種類の部品１８を吸着するためのノズル４０の種類が記憶されている。また、記憶部６６は、ノズル４０の種類毎に、当該種類のノズル４０の寸法（Ｘ軸方向の寸法、Ｙ軸方向の寸法）と、当該種類のノズル４０の昇降可能高さが記憶されている。

【0033】

演算部６２は、入力部６４から入力された部品１８の種類及び位置に基づいて、部品実装機１０で実行される部品実装プログラムを生成する。部品実装プログラムは、基板Ｓに実装される複数の部品１８の実装順序と、その実装位置を規定する。また、演算部６２は、入力部６４から入力された複数の部品１８の種類に基づいて、記憶部６６から部品１８に関する情報と、ノズル４０に関する情報を取得する。具体的には、部品１８の種類から当該部品１８の寸法と、当該部品４０を吸着するノズル４０の種類を取得し、また、その取得したノズル４０の種類からノズル４０の昇降可能高さ（ヘッド本体２４に対してノズル４０が昇降可能となる高さ）を取得する。

【0034】

通信部６８は、演算部６２で生成した部品実装プログラムと、演算部６２で取得した部品１８に関する情報及びノズル４０に関する情報を部品実装機１０に送信する。通信部６８から部品実装機１０に送信された各種データは、通信部５２を介して制御部５０のメモリ５０ａ（記憶部の一例）に記憶される。

【0035】

部品実装機１０の制御部５０は、管理装置６０から送信されるデータを処理する。すなわち、制御部５０は、管理装置６０から送信される部品実装プログラムと、部品１８に関する情報及びノズル４０に関する情報に基づいて、実装処理時のノズル４０の高さ（ノズル高さ）を決定するノズル高さ決定処理を行う。また、制御部５０は、ノズル高さ決定処理で決定したノズル高さと、受信した部品実装プログラムに基づいて、基板Ｓに部品を実装する部品実装処理を実行する。まず、ノズル高さ決定処理について説明する。

【0036】

図６に示すように、制御部５０は、まず、部品実装プログラムで規定される実装順序に従って、部品１８の種類と、その部品１８の寸法（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の寸法）をメモリ５０ａより取得する（Ｓ１０）。すなわち、部品実装プログラムと部品１８に関する情報及びノズル４０に関する情報は、管理装置６０から送信され、メモリ５０ａに記憶されている。Ｓ１０では、基板Ｓに１番目に実装される部品１８から最後に実装される部品１８まで、その種類と寸法がメモリ５０ａから取得される。

【0037】

次に、制御部５０は、実装順序にしたがって部品を選択する（Ｓ１２）。後述するように、ノズル高さ決定処理は、基板Ｓに実装される部品１８の全てについて実行される。このため、Ｓ１２では、ノズル高さが決定されていない部品１８のうち、最先に実装される部品１８が選択される。

【0038】

次に、制御部５０は、Ｓ１２で選択した部品１８を吸着するノズル４０に関する情報を取得する（Ｓ１４）。既に説明したように、本実施例では、部品１８の種類に応じて、その部品１８を吸着するノズル４０の種類が決まっている。部品１８の種類毎にノズル４０の種類を指定するノズル４０に関する情報は、管理装置６０から送信され、メモリ５０ａに記憶されている。Ｓ１４では、メモリ５０ａに記憶されているノズル情報に基づいて、Ｓ１２で選択した部品１８を吸着するノズル４０の種類を特定し、そのノズル４０の種類からそのノズル４０の昇降可能高さ（ヘッド本体２４に対してノズル４０が昇降可能となる高さ）を取得する。

【0039】

次に、制御部５０は、基板Ｓに先付け部品１８（例えば、図４における部品１８ａ）が実装されているか否かを判断する（Ｓ１６）。基板Ｓには複数の部品１８が実装され、基板Ｓに実装される部品１８の順序が決まっている。このため、Ｓ１２で選択された部品１８より前に基板Ｓに部品１８が実装されているときは、Ｓ１６の判断はＹＥＳとなる。一方、Ｓ１２で選択された部品１８より前に基板Ｓに部品１８が実装されていないとき（すなわち、Ｓ１２で選択された部品１８が１番目に実装される部品１８であるとき）は、Ｓ１６の判断はＮＯとなる。

【0040】

基板Ｓに先付け部品１８が実装されていない場合（Ｓ１６でＮＯ）は、制御部５０は、Ｓ１８をスキップしてＳ２０に進む。一方、基板Ｓに先付け部品１８が実装されている場合（Ｓ１６でＹＥＳ）は、制御部５０は、先付け部品１８の寸法（詳細には、先付け部品１８のＺ軸方向の寸法）を取得する（Ｓ１８）。Ｓ１０で基板Ｓに実装される全ての部品１８の寸法（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の寸法）が取得されているため、Ｓ１８では、これらの取得した部品１８に関する情報から、全ての先付け部品１８のＺ軸方向の寸法をそれぞれ特定し、特定した全ての寸法のうち最も大きい寸法を特定する。すなわち、先付け部品１８が複数ある場合、これら複数の先付け部品１８のうち、最もＺ軸方向の寸法の大きい部品１８のＺ軸方向の寸法を取得する。

【0041】

次に、制御部５０は、Ｓ１８で特定した先付け部品１８のＺ軸方向の寸法から、その時点で基板Ｓに実装可能な部品１８の最大高さ（最大部品高さ）を算出する（Ｓ２０）。既に説明したように、ノズル４０が昇降できる最大高さは、ヘッド昇降装置２６によりヘッド本体２４を上昇できる最大昇降高さと、ヘッド本体２４に対してノズル４０が昇降可能となる昇降可能高さとの和となる。ここで、ヘッド昇降装置２６によりヘッド本体２４を上昇できる最大昇降高さは、既知であり、制御部５０のメモリ５０ａに記憶されている。また、ヘッド本体２４に対してノズル４０が昇降可能となる昇降可能高さは、ノズル４０の種類毎にメモリ５０ａに記憶されている。したがって、メモリ５０ａに記憶されている情報に基づいてノズル４０が昇降できる最大高さが算出でき、その算出した最大高さからＳ１８で取得した先付け部品１８の最大寸法（Ｚ軸方向の寸法）を減算した値が、その時点で基板Ｓに実装できる部品１８の最大部品高さとなる。したがって、Ｓ２０では、メモリ５０ａに記憶されている情報と、Ｓ１８で取得した先付け部品１８の最大寸法（Ｚ軸方向の寸法）とから、その時点で基板Ｓに実装できる部品１８の最大部品高さを算出する。なお、先付け部品１８がない場合は、ヘッド昇降装置２６によりヘッド本体２４を上昇できる最大昇降高さと、ヘッド本体２４に対してノズル４０が昇降可能となる昇降可能高さとの和が、最大部品高さとなる。

【0042】

次に、制御部５０は、Ｓ２０で算出した最大部品高さが、Ｓ１２で選択した部品１８のＺ軸方向の寸法よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２２）。Ｓ２０で算出した最大部品高さがＳ１２で選択した部品１８のＺ軸方向の寸法よりも小さい場合（Ｓ２２でＮＯ）は、Ｓ１２で選択した部品１８を基板Ｓに実装できないため、その旨をオペレータに報知し（Ｓ２６）、ノズル高さ決定処理を終了する。Ｓ２６によって管理装置６０で生成された部品実装プログラムを部品実装機１０では実行できないことがオペレータに報知されるため、オペレータは、適切な対応（例えば、他の部品実装機１０で部品実装プログラムを実行する等）の処置をとることができる。

【0043】

一方、Ｓ２０で算出した最大部品高さがＳ１２で選択した部品１８のＺ軸方向の寸法よりも大きい場合（Ｓ２２でＹＥＳ）は、制御部５０は、Ｓ１２で選択した部品１８を基板Ｓに実装する際のノズル４０の高さ（ノズル高さ）を決定する（Ｓ２４）。既に説明したように、ノズル４０の昇降可能範囲は、ノズル４０が昇降できる最大高さ（ヘッド昇降装置２６による最大昇降高さ＋ヘッド本体２４に対するノズル４０の昇降可能高さ）と、ノズルに吸着した部品１８のＺ軸方向の寸法と先付け部品１８のＺ軸方向の寸法との和で算出することができる。Ｓ２４では、上記のように算出されるノズル４０の昇降可能範囲から、各種クリアランスａ，ｂ，ｃを考慮して、部品実装時のノズル４０のノズル高さを決定する。

【0044】

次に、制御部５０は、部品実装機１０において基板Ｓに実装される全ての部品１８について、Ｓ１２からの処理が実行されたか否かを判断する（Ｓ２８）。全ての部品１８についてＳ１２からの処理が実行されている場合（Ｓ２８でＹＥＳ）は、制御部５０は、ノズル高さ決定処理を終了する。一方、全ての部品１８についてＳ１２からの処理が実行されていない場合（Ｓ２８でＮＯ）は、制御部５０は、Ｓ１２に戻って、Ｓ１２からの処理を実行する。これによって、基板Ｓに実装される全ての部品１８について、当該部品１８を実装する際のノズル４０のノズル高さが決定される。

【0045】

なお、制御部５０は、部品実装プログラムを実行する際は、ノズル４０に部品を吸着すると、その吸着した部品１８について決定されたノズル高さにノズル４０を昇降させる。そして、基板Ｓの上方を基板Ｓの実装位置までノズル４０を移動させ、実装位置に部品１８を実装する。上記のようにノズル４０のノズル高さが決定されているため、ノズル４０に吸着された部品１８は、基板Ｓに先付けされた先付け部品１８に干渉することなく、基板Ｓに実装することができる。

【0046】

上記の実施例においては、ノズル４０の種類毎にヘッド本体２４に対するノズル４０の昇降可能高さを記憶し、この昇降可能高さを用いてノズル４０の昇降可能範囲を算出している。このため、ノズルの種類（形状）に応じて、ヘッド本体２４に対してノズル４０を最大限まで上昇させることができる。これによって、基板Ｓに実装可能な部品１８の高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法を大きくすることができる。さらに、本実施例においては、ヘッド昇降装置２６によるヘッド本体２４の最大昇降高さを考慮して、ノズル４０の昇降可能範囲を算出する。これによっても、基板Ｓに実装可能な部品１８の高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法を大きくすることができる。

【0047】

また、本実施例においては、ノズル４０に吸着した部品１８の高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法と、先付け部品１８の高さ方向（Ｚ軸方向）の寸法を考慮してノズル４０の昇降可能範囲を算出する。このため、ノズル４０に吸着した部品１８と、基板Ｓに先付けされた部品１８の干渉を回避することができる。

【0048】

なお、上記の実施例においては、基板Ｓに実装する部品毎に、その部品１８を実装する際のノズル４０のノズル高さが決定されていたが、このような例に限られない。例えば、図６のＳ２４で決定された各部品に対するノズル高さのうち、最も高くなるノズル高さを用いて、全ての部品１８を実装するようにしてもよい。このような形態によっても、ノズル４０に吸着した部品１８と、先付け部品１８との干渉を回避することができる。

【0049】

また、上記の実施例においては、部品実装機１０で実装処理を開始する前の基板Ｓに先付け部品１８が存在しなかったが、このような例に限られず、他の部品実装機で既に部品が実装されている基板Ｓにさらに部品１８を実装する処理を行ってもよい。この場合は、例えば、先付け部品１８に関する情報（Ｚ軸方向の寸法）を管理装置６０から部品実装機１０にさらに送信するようにすればよい。

【0050】

また、上記の実施例においては、ノズル４０の種類毎に昇降可能高さ（ヘッド本体２４に対するノズル４０の昇降できる高さ）を記憶したが、このような例に限られない。例えば、ノズル４０の種類毎に、当該ノズル４０のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法（例えば、ノズル４０の径方向の寸法Ｄ）を記憶してもよい。ノズル４０のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法が所定値より小さくてヘッド本体２４と干渉しない場合は、当該ノズル４０の昇降可能高さは、ノズル昇降装置２６によるノズル４０を昇降できる最大の高さ（ノズル最大昇降高さ）となる。このため、ノズル４０のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法が所定値より小さい場合は、当該ノズル４０の昇降可能高さを記憶する必要はなく、ノズル昇降装置２６によるノズル最大昇降高さを用いればよい。一方、ノズル４０のＸ軸方向及びＹ軸方向の寸法が所定値以上となる場合は、ノズル４０とヘッド本体２０が干渉するため、当該ノズル４０の形状に応じた昇降可能高さを記憶する。このような形態によると、部品実装機１０の制御部５０のメモリ５０ａに記憶するデータ量を少なくすることができる。

【0051】

上記の実施例では、管理装置６０から部品実装機１０に、部品１８に関する情報及びノズル４０に関する情報を送信するようにしたが、このような例に限られず、種々の態様を採ることができる。例えば、部品１８に関する情報及びノズル４０に関する情報を部品実装機１０に直接入力するようにしてもよい。また、上記の実施例では、部品実装機１０においてノズル高さ決定処理を実行したが、管理装置６０においてノズル高さ決定処理を実行してもよい。この場合、管理装置６０は、部品実装プログラムと、決定された実装時のノズル高さを、部品実装機１０に送信する。部品実装機１０は、管理装置６０から送信される部品実装プログラムとノズル高さに基づいて、部品実装処理を行うだけでよい。このように、管理装置６０と部品実装機１０は、ノズル高さ決定処理を実行するために必要となる機能を、様々な態様で分担することができる。

【0052】

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0053】

１０：部品実装機
１２：ハウジング
１４：基板搬送装置
１６：部品フィーダ
１８：部品
２０：ヘッド
２２：ノズル装着孔
２４：ヘッド本体
２６：ヘッド昇降装置
２８：ノズル昇降装置
３０：ＸＹロボット
３２：Ｙ軸スライダ
３４：Ｘ軸スライダ
３６：Ｚ軸スライダ
４０：ノズル
４２：上端フランジ
４４：下端当接部
４６：チャック
４８：本体
５０：制御部
５２：通信部
６０：管理装置
６２：演算部
６４：入力部
６６：記憶部
６８：通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】