JPWO2013128584A1

JPWO2013128584A1 - 部品実装機

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Publication number: JPWO2013128584A1
Application number: JP2014501888A
Authority: JP
Inventors: 識西山; 健人岡田
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2015-07-30
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: EP2822373A4; US20150040384A1; CN104137667B; JP5812456B2; WO2013128584A1; EP2822373A1; EP2822373B1; CN104137667A; US9844170B2

Abstract

部品吸着動作後に装着ヘッド２２を手前側のコンベア１５ａ上を跨いで奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させる際に、吸着ノズル２１に吸着した部品が手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品と干渉する可能性があるか否かを判定し、吸着ノズル２１に吸着した部品が実装済み部品と干渉する可能性があると判断した場合は、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を吸着ノズル２１に吸着した部品が実装済み部品と干渉しない高さ位置まで上昇させてから、装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させて、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を元の高さ位置まで下降させた後に、奥側のコンベア１５上の回路基板Ｂに部品を実装する。

Description

本発明は、部品吸着時及び部品実装時に装着ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルを個別に昇降させるように構成した部品実装機に関する発明である。

近年、ロータリー型の部品実装機においては、特許文献１（特開２００８−３１１４７６号公報）に記載されているように、ＸＹ移動機構に支持された装着ヘッドに複数本の吸着ノズルを円周方向に所定間隔で配列し、該装着ヘッドをその中心軸の回りに回転させるヘッド回転機構を設けると共に、部品吸着時及び部品実装時に装着ヘッドに保持した複数本の吸着ノズルを個別に昇降させるノズル昇降機構を設けたものがある。このような構成のロータリー型の部品実装機では、高速化のために、吸着ノズルの昇降ストロークを小さくして、吸着ノズルの上昇時の高さ位置を、回路基板に近い位置に設定するようにしている。

特開２００８−３１１４７６号公報

ところで、特許文献１に記載されているように、２枚の回路基板を並行して搬送できるように２本のコンベアを並列に設けた部品実装機がある。この構成では、部品吸着動作後に装着ヘッドを手前側（フィーダ側）のコンベア上を跨いで奥側のコンベアの上方へ移動させる際に、吸着ノズルに吸着した部品が手前側のコンベア上の回路基板の実装済み部品と干渉しないようにする必要がある。

しかし、部品の干渉を避けるために、吸着ノズルの昇降ストロークを大きくして、吸着ノズルの上昇時の高さ位置を高くすると、部品吸着・実装動作時の吸着ノズルの昇降動作時間が長くなって、部品吸着・実装動作の高速化の要求に対応できない。かといって、吸着ノズルの昇降ストロークを小さくして吸着ノズルの上昇時の高さ位置を低くすると、手前側のコンベア上の回路基板の実装済み部品の高さ寸法が高い場合に、その実装済み部品との干渉を避けるために、手前側のコンベア上の部品実装済みの回路基板が搬出されるまで装着ヘッドの移動を停止して待機する必要があり、その分、生産性が低下する。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、複数の回路基板を並行して搬送できるように複数のコンベアを並列に設けた部品実装機において、高速化、生産性向上の要求に対応できるようにすることである。

上記課題を解決するために、本発明は、複数本の吸着ノズルを保持する装着ヘッドと、複数の回路基板を並行して搬送できるように並列に設けられた複数のコンベアと、前記装着ヘッドを前記複数のコンベアに跨がって移動させて前記吸着ノズルに吸着した部品を各コンベアで搬送される回路基板に実装するヘッド駆動装置と、前記複数のコンベア及び前記ヘッド駆動装置を制御する制御装置とを備え、前記ヘッド駆動装置は、部品吸着時及び部品実装時に前記複数本の吸着ノズルを個別に昇降させるノズル昇降機構と、前記装着ヘッドをＸＹ方向に移動させるＸＹ移動機構とを有する部品実装機において、前記ヘッド駆動装置は、前記装着ヘッドを昇降させるヘッド昇降機構を有し、前記制御装置は、部品吸
着動作後に前記ＸＹ移動機構により前記装着ヘッドを前記複数のコンベアに跨がって移動させる際に前記吸着ノズルに吸着した部品がいずれかのコンベア上の回路基板の実装済み部品と干渉する可能性があると判断した場合には、前記ヘッド昇降機構により前記装着ヘッドを前記吸着ノズルに吸着した部品が前記実装済み部品と干渉しない高さ位置まで上昇させてから、前記ＸＹ移動機構により前記装着ヘッドを目標のコンベアの上方へ移動させて、前記ヘッド昇降機構により前記装着ヘッドを元の高さ位置まで下降させた後に、ノズル昇降機構により前記吸着ノズルを下降させて当該コンベア上の回路基板に部品を実装するように構成したものである。

この構成では、高速化のために、吸着ノズルの昇降ストロークを小さくして、吸着ノズルの上昇時の高さ位置を回路基板に近い位置に設定して、部品吸着・実装動作を実行し、部品吸着動作後にＸＹ移動機構により装着ヘッドを複数のコンベアに跨がって移動させる際に、吸着ノズルに吸着した部品がいずれかのコンベア上の回路基板の実装済み部品と干渉しないと判断した場合には、装着ヘッドを上昇させずに目標のコンベアの上方へ移動させて、当該目標のコンベア上の回路基板に部品を実装する。一方、部品吸着動作後に装着ヘッドを複数のコンベアに跨がって移動させる際に、吸着ノズルに吸着した部品がいずれかのコンベア上の回路基板の実装済み部品と干渉する可能性があると判断した場合には、ヘッド昇降機構により装着ヘッドを吸着ノズルに吸着した部品が実装済み部品と干渉しない高さ位置まで上昇させてから、ＸＹ移動機構により装着ヘッドを目標のコンベアの上方へ移動させて、ヘッド昇降機構により装着ヘッドを元の高さ位置まで下降させた後に、ノズル昇降機構により吸着ノズルを下降させて当該コンベア上の回路基板に部品を実装する。このようにすれば、吸着ノズルの昇降ストロークを小さくして、部品吸着・実装動作の高速化の要求を満たしながら、部品吸着動作後に装着ヘッドを複数のコンベアに跨がって移動させる際に、部品実装済みの回路基板が搬出されるのを待たずに装着ヘッドを移動させることができ、生産性を向上できる。

この場合、装着ヘッドは、円周方向に複数本の吸着ノズルを所定間隔で配列したロータリー型の装着ヘッドであり、各吸着ノズルをそれぞれ昇降させるための昇降レバーを設けた構成としても良い。更に、ヘッド駆動装置は、装着ヘッドを回転させるヘッド回転機構を有すると共に、部品吸着・実装動作時にノズル昇降機構が昇降レバーと係合して複数本の吸着ノズルを個別に昇降させるように構成し、制御装置は、ヘッド昇降機構により装着ヘッドを上昇させる際に、ヘッド回転機構により装着ヘッドを昇降レバーがノズル昇降機構と干渉しない位置まで回転させた後に、ヘッド昇降機構により装着ヘッドを上昇させるようにすると良い。但し、本発明は、ロータリー型の装着ヘッドに限定されず、回転しない装着ヘッドに複数本の吸着ノズルを保持させた構成としても良い。

また、ヘッド昇降機構は、装着ヘッドを昇降させるボールねじ機構と、該ボールねじ機構を駆動するモータとを備え、装着ヘッドの高さ位置を無段階に調整できるように構成し、制御装置は、前記ヘッド昇降機構により装着ヘッドを上昇させる際に吸着ノズルに吸着した部品が実装済み部品と干渉しない最小限の高さ位置まで上昇させるようにすると良い。ヘッド昇降機構による装着ヘッドの上昇動作を、部品干渉を避けるのに必要最小限の上昇量にとどめれば、装着ヘッドの上昇動作による遅れ時間を最小限に抑えることができる。但し、本発明は、ヘッド昇降機構により装着ヘッドの高さ位置を段階的に調整できるように構成しても良い。

また、制御装置は、部品吸着動作後にＸＹ移動機構により装着ヘッドを複数のコンベアに跨がって移動させる際に、吸着ノズルに吸着した部品がいずれかのコンベア上の回路基板の実装済み部品と干渉する可能性があるか否かを、吸着ノズルに吸着した部品の高さ寸法と装着ヘッドの移動経路の下方に存在する実装済み部品の高さ寸法とを考慮して判定するようにすれば良い。このようにすれば、吸着ノズルに吸着した部品が実装済み部品と干
渉するか否かを精度良く判定することができる。

図１は本発明の一実施例におけるモジュール型部品実装システムの構成を示す斜視図である。図２は装着ヘッドをＸＹ方向に移動させるＸＹ移動機構を示す斜視図である。図３は装着ヘッドと各部の駆動機構を示す斜視図である。図４はＸ軸スライド機構の構成を示す横断面図である。図５はＹ軸スライド機構とＸ軸スライド機構の構成を説明する斜視図である。図６はモジュール型部品実装システムの２本のコンベアの設置状態を示す平面図である。図７（ａ）は装着ヘッドの通常の高さ位置を示す主要部の正面図、同図（ｂ）は装着ヘッド上昇時の高さ位置を示す主要部の正面図である。図８は装着ヘッド跨ぎ移動制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態をモジュール型部品実装システムに適用して具体化した一実施例を図面を用いて説明する。

まず、図１に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。
モジュール型部品実装システムのベース台１１上に、回路基板の搬送方向に隣接して複数台のロータリーヘッド型（リボルバーヘッド型）の実装機モジュール１２（部品実装機）が入れ替え可能に整列配置されている。各実装機モジュール１２は、本体ベッド１３上に、テープフィーダ等のフィーダ１４、回路基板Ａ，Ｂ（図４参照）を搬送するコンベア１５ａ，１５ｂ、部品撮像装置１６、部品装着装置１７等を搭載して構成され、上部フレーム１８の前面部には、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置１９と、操作キー等の操作部２０とが設けられている。

各実装機モジュール１２は、上流側の実装機モジュール１２から搬送されてくる回路基板をコンベア１５ａ，１５ｂによって所定の実装位置まで搬送してクランプ機構（図示せず）で該回路基板をクランプして位置決めすると共に、フィーダ１４によって供給される部品を装着ヘッド１７の吸着ノズルで吸着してコンベア１５ａ，１５ｂ上の回路基板Ａ，Ｂに実装する。

本実施例のモジュール型部品実装システムでは、図６に示すように、複数本（例えば２本）のコンベア１５ａ，１５ｂが並列に設けられ、各コンベア１５ａ，１５ｂでそれぞれ別の回路基板Ａ，Ｂを並行して搬送できるようになっている。各コンベア１５ａ，１５ｂは、回路基板Ａ，Ｂの搬送方向をガイドする基板ガイド１０ａ，１０ｂと、コンベアベルト（図示せず）等から構成されている。

図２及び図３に示すように、部品装着装置１７は、複数本の吸着ノズル２１を交換可能に保持する装着ヘッド２２と、この装着ヘッド２２を移動させるヘッド駆動装置２５とから構成されている。装着ヘッド２２は、円周方向に複数本の吸着ノズル２１を所定間隔で
配列したロータリー型の装着ヘッドである。

ヘッド駆動装置２５は、装着ヘッド２２を回路基板Ａ，Ｂの搬送方向（以下この方向を「Ｘ方向」と定義する）に移動させるＸ軸スライド機構２３と、このＸ軸スライド機構２３を装着ヘッド２２と共にＹ方向（回路基板Ａ，Ｂの搬送方向と直交する方向）に移動させるＹ軸スライド機構２４と、部品吸着動作時や装着動作時に装着ヘッド２２の複数本の吸着ノズル２１を個別に昇降させるノズル昇降機構２６（第１Ｚ軸昇降機構）と、吸着ノズル２１をその中心軸（θ軸）を中心にして回転させるノズル回転機構２７（θ軸回転機構）と、装着ヘッド２２をその中心軸（Ｒ軸）を中心にして回転させるヘッド回転機構２８（Ｒ軸回転機構）と、装着ヘッド２２を昇降させるヘッド昇降機構２９（第２Ｚ軸昇降機構）とから構成されている。

Ｙ軸スライド機構２４は、実装機モジュール１２の上部フレーム１８側に取り付けられたＹ軸モータ３１によってＹ軸ボールねじ３２を回転駆動することで、Ｙ軸スライド３３をＹ軸ガイド３４に沿ってＹ方向にスライドさせるように構成されている（図５参照）。

一方、図４及び図５に示すように、Ｘ軸スライド機構２３は、２つのＸ軸スライド４１，４２を組み合わせた２段式のスライド機構であり、第１Ｘ軸スライド４１をＸ方向に案内する第１ガイド４３と第１Ｘ軸モータ４４を、Ｙ軸スライド３３に垂直に固定された支持板３３ａに取り付けて、この第１Ｘ軸モータ４４によって第１Ｘ軸ボールねじ４５を回転駆動することで、第１Ｘ軸スライド４１を第１ガイド４３に沿ってＸ方向にスライドさせるように構成されている。そして、第２Ｘ軸スライド４２をＸ方向に案内する第２ガイド４６と第２Ｘ軸モータ４７を第１Ｘ軸スライド４１に取り付けて、この第２Ｘ軸モータ４７によって第２Ｘ軸ボールねじ４８を回転駆動することで、第２Ｘ軸スライド４２を第２ガイド４６に沿ってＸ方向にスライドさせるように構成されている。Ｘ軸スライド機構２３とＹ軸スライド機構２４とから、装着ヘッド２２をＸＹ方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させるＸＹ移動機構が構成されている。

装着ヘッド２２は、第２Ｘ軸スライド４２にヘッド昇降機構２９を介して組み付けられ、ヘッド回転機構２８の駆動源であるヘッド回転用のモータ５１によって該装着ヘッド２２の中心軸の回りを吸着ノズル２１の配列ピッチ角度ずつ間欠的に回転するように構成されている。この装着ヘッド２２には、吸着ノズル２１を保持する複数本のノズルホルダ５２が上下動可能に組み付けられ、各ノズルホルダ５２がスプリング等によって上方に付勢されることで、各吸着ノズル２１がその昇降ストロークの上限位置に保持されるようになっている。

図３に示すように、装着ヘッド２２には、各ノズルホルダ５２をそれぞれ昇降させるための昇降レバー５３が設けられている。ノズル昇降機構２６は、ノズル昇降モータ５４（第１Ｚ軸モータ）によって回転駆動される第１Ｚ軸ボールねじ５５と、この第１Ｚ軸ボールねじ５５によって上下方向（Ｚ方向）に移動される第１Ｚ軸スライド５６と、この第１Ｚ軸スライド５６に取り付けられた係合部材５７とから構成され、部品吸着・実装動作時には、所定の部品吸着・実装ステーションに位置する１本のノズルホルダ５２の昇降レバー５３に係合部材５７が係合して昇降レバー５３を押し下げることで、ノズルホルダ５２と吸着ノズル２１がスプリング等の弾発力に抗して昇降ストロークの下限位置まで下降され、その後、第１Ｚ軸スライド５６を上昇させて係合部材５７を上昇させると、該係合部材５７の上昇に応じて該ノズルホルダ５２と吸着ノズル２１がスプリング等の弾発力によって昇降ストロークの上限位置まで持ち上げられる。

ヘッド昇降機構２９は、ヘッド昇降モータ６１（第２Ｚ軸モータ）によって駆動されるべルト６２によって回転駆動される第２Ｚ軸ボールねじ６３と、この第２Ｚ軸ボールねじ
６３によって上下方向（Ｚ方向）に移動される第２Ｚ軸スライド６４とから構成され、この第２Ｚ軸スライド６４に装着ヘッド２２が取り付けられている。これにより、ヘッド昇降モータ６１の回転量を制御することで、装着ヘッド２２の高さ位置を無段階に調整できるように構成されている。ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を上昇させる場合には、ヘッド回転機構２８により装着ヘッド２２を昇降レバー５３がノズル昇降機構２９の係合部材５７と干渉しない位置まで回転させた後に、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を上昇させる。ヘッド昇降機構２９のヘッド昇降モータ６１、第２Ｚ軸ボールねじ６３、ノズル昇降モータ５４及び第１Ｚ軸ボールねじ５５を支持する部分が第２Ｘ軸スライド４２に支持されている。

以上説明したヘッド駆動装置２５（Ｘ軸スライド機構２３、Ｙ軸スライド機構２４、ノズル昇降機構２６、ノズル回転機構２７、ヘッド回転機構２８、ヘッド昇降機構２９）を駆動する各モータは、実装機モジュール１２の制御装置（コンピュータ）によって制御される。

実装機モジュール１２の稼働中は、フィーダ１４から供給される部品を吸着ノズル２１で吸着する毎に、装着ヘッド２２を回転方向に吸着ノズル２１の配列ピッチ角度分だけピッチ駆動して、次の吸着ノズル２１でフィーダ１４から供給される部品を吸着するという動作を繰り返して、複数本の吸着ノズル２１にそれぞれ部品を吸着した後、該装着ヘッド２２を回路基板上へ移動させて、回路基板への部品の実装と装着ヘッド２２のピッチ駆動とを交互に繰り返して部品実装基板を生産する。

図６に示すように、２本のコンベア１５ａ，１５ｂを並列に設けたダブルコンベア（デュアルレーン）の構成では、部品吸着動作後に装着ヘッド２２をフィーダ１４側から手前側のコンベア１５ａ上を跨いで奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させる際に、吸着ノズル２１に吸着した部品が手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品と干渉しないようにする必要がある。

しかし、部品の干渉を避けるために、吸着ノズル２１の昇降ストロークを大きくして、吸着ノズル２１の上昇時の高さ位置を高くすると、部品吸着・実装動作時の吸着ノズル２１の昇降動作時間が長くなって、部品吸着・実装動作の高速化の要求に対応できない。かといって、吸着ノズル２１の昇降ストロークを小さくして吸着ノズル２１の上昇時の高さ位置を低くすると、手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品の高さ寸法が高い場合に、装着ヘッド２２（吸着ノズル２１）の高さ位置を変えずにこれらを奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させると、吸着ノズル２１に吸着した部品が手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品と干渉してしまう。

そこで、本実施例では、実装機モジュール１２の制御装置によって、図８の装着ヘッド跨ぎ移動制御プログラムを実行することで、部品吸着動作後に装着ヘッド２２をフィーダ１４側から手前側のコンベア１５ａ上を跨いで奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させる際に、吸着ノズル２１に吸着した部品が手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品と干渉する可能性があるか否かを、吸着ノズル２１に吸着した部品の高さ寸法と装着ヘッド２２の移動経路の下方に存在する実装済み部品の高さ寸法とを考慮して判定し、吸着ノズル２１に吸着した部品が手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品と干渉する可能性があると判断した場合には、図７（ｂ）に示すように、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を吸着ノズル２１に吸着した部品が実装済み部品と干渉しない高さ位置まで上昇させてから、Ｘ軸スライド機構２３とＹ軸スライド機構２４により装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させて、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を元の高さ位置まで下降させた後に、ノズル昇降機構２６により吸着ノズル２１を下降させて奥側のコンベア１５上の回路基板Ｂに部品を実装する。

一方、吸着ノズル２１に吸着した部品が手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品と干渉しないと判断した場合には、装着ヘッド２２を上昇させずに奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させて、奥側のコンベア１５ｂ上の回路基板Ｂに部品を実装する。以下、図８の装着ヘッド跨ぎ移動制御プログラムの処理内容を説明する。

図８の装着ヘッド跨ぎ移動制御プログラムは、実装機モジュール１２の制御装置によって実装機モジュール１２の稼働中に所定周期で繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、部品吸着動作後に装着ヘッド２２をフィーダ１４側から手前側のコンベア１５ａ上を跨いで奥側のコンベア１５ｂの上方へ移動させる「跨ぎ移動」を行うか否かを判定し、跨ぎ移動を行わないと判定されれば、以降の処理を行うことなくそのまま本プログラムを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、跨ぎ移動を行なうと判定されれば、ステップ１０２に進み、装着ヘッド２２の吸着ノズル２１に吸着した部品の高さ寸法を取得するために、記憶装置（図示せず）に格納された部品データベースの中から、該当する部品の高さ寸法のデータを検索して読み込む。この際、装着ヘッド２２の複数本の吸着ノズル２１に吸着された複数の部品の高さ寸法が異なる場合は、最も高い部品の高さ寸法を読み込むようにすれば良い。

この後、ステップ１０３に進み、上記ステップ１０２で読み込んだ部品の高さ寸法を用いて、吸着ノズル２１の吸着部品の下端の高さ位置を算出する。この際、装着ヘッド２２の高さ位置は、図７（ａ）に示す通常の高さ位置（部品吸着・実装動作時の高さ位置）である。

次のステップ１０４で、装着ヘッド２２の移動経路の下方に存在する回路基板Ａ上の実装済み部品のうち、最も高い部品の高さ寸法を部品データベースの中から検索して読み込む。この後、ステップ１０５に進み、上記ステップ１０４で読み込んだ実装済み部品の高さ寸法を用いて、回路基板Ａ上の実装済み部品の上端の高さ位置を算出する。

この後、ステップ１０６に進み、吸着ノズル２１の吸着部品の下端の高さ位置が回路基板Ａ上の実装済み部品の上端の高さ位置（＋誤差）よりも高いか否かで、跨ぎ移動時に吸着ノズル２１の吸着部品が回路基板Ａ上の実装済み部品と干渉する可能性があるか否かを判定する。この際、跨ぎ移動時のＸＹ軸スライド機構２３，２４等の振動や回路基板Ａ上の実装済み部品の実装高さのばらつき等により高さ位置の誤差が生じることを考慮して、吸着ノズル２１の吸着部品の下端の高さ位置が「実装済み部品の上端の高さ位置＋誤差」よりも高いか否かで、跨ぎ移動時に吸着ノズル２１の吸着部品が回路基板Ａ上の実装済み部品と干渉する可能性があるか否かを判定するようにすると良い。

このステップ１０６で、吸着ノズル２１の吸着部品の下端の高さ位置が回路基板Ａ上の実装済み部品の上端の高さ位置（＋誤差）よりも高いと判定されれば、ステップ１０７に進み、吸着ノズル２１の吸着部品が回路基板Ａ上の実装済み部品と干渉しないと判定する。この場合は、ステップ１０８に進み、装着ヘッド２２を上昇させずに通常の高さ位置のまま、奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させる。この後、ステップ１０９に進み、奥側のコンベア１５ｂ上の回路基板Ｂに部品を実装する。

これに対し、上記ステップ１０６で、吸着ノズル２１の吸着部品の下端の高さ位置が回路基板Ａ上の実装済み部品の上端の高さ位置（＋誤差）以下であると判定されれば、ステップ１１０に進み、吸着ノズル２１の吸着部品が回路基板Ａ上の実装済み部品と干渉する可能性があると判定する。この場合は、ステップ１１１に進み、部品干渉を避けるのに必
要最小限の装着ヘッド２２の上昇量を算出する。

装着ヘッド２２の上昇量
＝［実装済み部品上端の高さ位置＋誤差］−［吸着部品下端の高さ位置］

この後、ステップ１１２に進み、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を上記ステップ１１１で算出した上昇量分（部品干渉を避けるのに必要最小限の上昇量分）だけ上昇させる。

この後、ステップ１１３に進み、装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させた後、ステップ１１４に進み、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を図７（ａ）に示す通常の高さ位置まで下降させる。この後、ステップ１１５に進み、奥側のコンベア１５ｂ上の回路基板Ｂに部品を実装する。

以上説明した本実施例によれば、高速化のために、吸着ノズル２１の昇降ストロークを小さくして、吸着ノズル２１の上昇時の高さ位置を手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａに近い位置に設定して、部品吸着・実装動作を実行し、部品吸着動作後に装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させる際に、吸着ノズル２１の吸着部品が手前側のコンベア１５ａ上の回路基板Ａの実装済み部品と干渉する可能性があるか否かを判定し、吸着ノズル２１の吸着部品が実装済み部品と干渉する可能性があると判断した場合には、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を吸着ノズル２１の吸着部品が実装済み部品と干渉しない高さ位置まで上昇させてから、装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させて、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２を元の高さ位置まで下降させた後に、奥側のコンベア１５上の回路基板Ｂに部品を実装する。一方、部品吸着動作後に装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させる際に、吸着ノズル２１の吸着部品が実装済み部品と干渉しないと判断した場合には、装着ヘッド２２を上昇させずに奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させて、奥側のコンベア１５ｂ上の回路基板Ｂに部品を実装する。このようにすれば、吸着ノズル２１の昇降ストロークを小さくして、部品吸着・実装動作の高速化の要求を満たしながら、部品吸着動作後に装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させる際に、部品実装済みの回路基板Ａが搬出されるのを待たずに装着ヘッド２２を奥側のコンベア１５ｂの上方へ跨ぎ移動させることができ、生産性を向上できる。

また、本実施例では、ヘッド昇降機構２９により装着ヘッド２２の高さ位置を無段階に調整できるように構成したので、ヘッド昇降機構２９による装着ヘッド２２の上昇動作を部品干渉を避けるのに必要最小限の上昇量にとどめることができ、装着ヘッド２２の上昇動作による遅れ時間を最小限に抑えることができる。

但し、本発明は、ヘッド昇降機構により装着ヘッド２２の高さ位置を段階的に調整できるように構成しても良い。

また、本発明は、ロータリー型の装着ヘッドに限定されず、回転しない装着ヘッドに複数本の吸着ノズルを保持させた構成としても良い。

その他、本発明は、３本以上のコンベアを並列に設けた構成にも適用して実施でき、また、装着ヘッド２２を移動させるヘッド駆動装置２５の構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１１…ベース台、１２…実装機モジュール（部品実装機）、１４…フィーダ、１５ａ，
１５ｂ…コンベア、１６…部品撮像装置、１７…部品装着装置、２１…吸着ノズル、２２…装着ヘッド、２３…Ｘ軸スライド機構（ＸＹ移動機構）、２４…Ｙ軸スライド機構（ＸＹ移動機構）、２５…ヘッド駆動装置、２６…ノズル昇降機構、２７…ノズル回転機構、２８…ヘッド回転機構、２９…ヘッド昇降機構、３１…Ｙ軸モータ、３３…Ｙ軸スライド、４１…第１Ｘ軸スライド、４２…第２Ｘ軸スライド、４４…第１Ｘ軸モータ、４７…第２Ｘ軸モータ、５１…ヘッド回転用のモータ、５２…ノズルホルダ、５３…昇降レバー、５４…ノズル昇降モータ、５５…第１Ｚ軸ボールねじ、５６…第１Ｚ軸スライド、５７…係合部材、６１…ヘッド昇降モータ、６３…第２Ｚ軸ボールねじ、６４…第２Ｚ軸スライド

Claims

複数本の吸着ノズルを保持する装着ヘッドと、
複数の回路基板を並行して搬送できるように並列に設けられた複数のコンベアと、
前記装着ヘッドを前記複数のコンベアに跨がって移動させて前記吸着ノズルに吸着した部品を各コンベアで搬送される回路基板に実装するヘッド駆動装置と、
前記複数のコンベア及び前記ヘッド駆動装置を制御する制御装置とを備え、
前記ヘッド駆動装置は、部品吸着時及び部品実装時に前記複数本の吸着ノズルを個別に昇降させるノズル昇降機構と、前記装着ヘッドをＸＹ方向に移動させるＸＹ移動機構とを有する部品実装機において、
前記ヘッド駆動装置は、前記装着ヘッドを昇降させるヘッド昇降機構を有し、
前記制御装置は、部品吸着動作後に前記ＸＹ移動機構により前記装着ヘッドを前記複数のコンベアに跨がって移動させる際に前記吸着ノズルに吸着した部品がいずれかのコンベア上の回路基板の実装済み部品と干渉する可能性があると判断した場合には、前記ヘッド昇降機構により前記装着ヘッドを前記吸着ノズルに吸着した部品が前記実装済み部品と干渉しない高さ位置まで上昇させてから、前記ＸＹ移動機構により前記装着ヘッドを目標のコンベアの上方へ移動させて、前記ヘッド昇降機構により前記装着ヘッドを元の高さ位置まで下降させた後に、ノズル昇降機構により前記吸着ノズルを下降させて当該コンベア上の回路基板に部品を実装することを特徴とする部品実装機。
前記装着ヘッドは、円周方向に前記複数本の吸着ノズルを所定間隔で配列したロータリー型の装着ヘッドであり、各吸着ノズルをそれぞれ昇降させるための昇降レバーが設けられ、
前記ヘッド駆動装置は、前記装着ヘッドを回転させるヘッド回転機構を有すると共に、部品吸着動作時及び部品実装動作時に前記ノズル昇降機構が前記昇降レバーと係合して前記複数本の吸着ノズルを個別に昇降させるように構成され、
前記制御装置は、前記ヘッド昇降機構により前記装着ヘッドを上昇させる際に、前記ヘッド回転機構により前記装着ヘッドを前記昇降レバーが前記ノズル昇降機構と干渉しない位置まで回転させた後に、前記ヘッド昇降機構により前記装着ヘッドを上昇させることを特徴とする請求項１に記載の部品実装機。
前記ヘッド昇降機構は、前記装着ヘッドを昇降させるボールねじ機構と、該ボールねじ機構を駆動するモータとを備え、前記装着ヘッドの高さ位置を無段階に調整できるように構成され、
前記制御装置は、前記ヘッド昇降機構により前記装着ヘッドを上昇させる際に前記吸着ノズルに吸着した部品が前記実装済み部品と干渉しない最小限の高さ位置まで上昇させることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装機。
前記制御装置は、部品吸着動作後に前記ＸＹ移動機構により前記装着ヘッドを前記複数のコンベアに跨がって移動させる際に前記吸着ノズルに吸着した部品がいずれかのコンベア上の回路基板の実装済み部品と干渉する可能性があるか否かを、前記吸着ノズルに吸着した部品の高さ寸法と前記装着ヘッドの移動経路の下方に存在する実装済み部品の高さ寸法とを考慮して判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装機。