JP2012019112A - 部品実装装置、部品実装方法および基板製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品吸着時の残留振動の発生を抑制し、より安定した吸着位置で部品の吸着を行えるようにする。
【解決手段】２つのヘッド１１，１２と、装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかの情報と、吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかの情報を保持しているメモリ２５と、ヘッド１１，１２のうち一方のヘッドの吸着動作の後に行う動作が吸着動作か否かを判定する動作判定部２１Ａと、吸着動作の後に行う動作が吸着動作と判定された場合、メモリ２５に保持された吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて一方のヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出する速度・加速度算出部２１Ｂと、算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた制御信号を生成する制御信号生成部２１Ｃと、一方のヘッドに設けられた一のノズルによる吸着動作から次のノズルによる吸着動作を行う際、制御信号に従い当該次のノズルの部品吸着位置への移動を行う駆動部１６〜１８と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子回路基板（以下、「基板」という）に部品を実装するための複数のノズルを有する移載ヘッドの動作を制御する部品実装装置、部品実装方法および基板製造方法に関する。

ロータリー型移載ヘッド（以下、「移載ヘッド」という。）を搭載した部品実装装置においては、複数の移載ヘッドが互いに吸着動作と装着動作を排他的に実施する協調動作を行いながら、流れてくる基板に部品を実装していく。

図１に示すように、移載ヘッド１には部品吸着用の複数のノズル（「ノズルインデックス」とも称される。）３が搭載されている。複数のノズル３において各ノズルの回転中心位置Ｃｎ１，Ｃｎ２は、図２に示すように、タレット２の回転中心位置Ｃｔの偏芯やノズル取り付け部のシャフトの組み付け誤差等の要因により、ノズルインデックス毎に部品４の部品吸着位置５に対するばらつきを持っている。そのため、これらノズルインデックスの回転中心位置Ｃｎ１，Ｃｎ２のばらつきに対する補正値（補正量６−１，６−２）はあらかじめ部品実装装置のキャリブレーション時に算出しておく。部品実装装置はこれらの補正値をマシンデータとして保持している。

ロータリー型移載ヘッドを搭載した部品実装装置において、１パス内に同一種の部品が複数ある場合は、吸着タクト短縮のため、ＸＹ軸の移動距離を極力少なくするべく同一供給部（フィーダ）より連続して部品吸着を行うように機種データの吸着順を設定するのが一般的である。ここで、１パスとは一つの移載ヘッドで行われる吸着・装着の動作を行なう単位である。１パス内には最大でノズルインデックス数分のステップが存在する。

連続吸着動作では、移載ヘッド１に搭載されている複数ノズルの個々の回転中心位置Ｃｎのばらつきを補正するため、上記のノズルインデックス毎の補正値（マシンデータ）を用いてＸＹ軸方向の吸着位置補正を実施している。したがって、連続吸着時にもＸＹ軸は各ノズルインデックスの回転中心位置Ｃｎのバラツキを補正するために微小ながら移動動作を行っている。

また、１パス内に異なる種類の部品が混在する場合は、吸着タクト短縮のため、ＸＹ軸の移動距離を極力少なくするよう、隣接した供給部に部品を配置するように機種データの設定を行なうのが一般的である。この場合も連続吸着時よりは移載ヘッド１の移動距離が大きくなるものの、上記のノズルインデックス毎の補正値（マシンデータ）と供給部間の距離から算出される、比較的短い移動距離でＸＹ軸の移動動作が行なわれる。

従来、各軸の動作において軸ごとにサーボモータを制御する最高速度・最大加速度は、部品実装装置の動作シーケンスに関係なく全て共通であった。図３に移載ヘッドの移動時の速度変化の一例を示す。この運用方法では吸着時においても、その他の動作シーケンスと同じ最高速度・最大加速度を用いて軸の移動動作が行なわれてしまう。それにより、上記のＸＹ軸の移動距離が短い連続吸着動作や隣接した供給部からの吸着動作では、移載ヘッドが最高速に達する前に減速が行なわれ、急激な加減速により加速度の変化が大きくなり、位置決め時の残留振動が発生しやすい。このような状況下で小サイズの部品の吸着を行なうと、残留振動の影響により部品の吸着ミス(未吸着、立ち吸着)が発生しやすいという問題があった。仮に残留振動を減らすために部品実装装置の剛性を高めた場合、部品実装装置の重量が増えるので床面も頑丈にする必要が生じたり、部品実装装置の搬送が不便になったりするなどの不都合が生じてしまう。

この問題に対し、他のヘッドユニットの搭載動作に要する動作時間を取得し、該動作時間と自らのヘッドユニットの吸着動作に要する動作時間を比較し、比較結果に応じてその後の吸着動作を決定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、該動作時間に比べ、他のヘッドユニットの搭載動作に要する動作時間の方が長い場合、自らのヘッドユニットの吸着動作に要する動作時間との差分（待ち時間）を利用し、自らのヘッドユニットによる吸着動作を同時吸着から個別の吸着（順次吸着）に切り替える。それにより、個別の吸着時の吸着動作の精度や信頼性を向上させている。

特開２００９−１４１１２０号公報（図８等）

しかしながら、特許文献１に記載の発明においては、該動作時間に比べ、他のヘッドユニットの搭載動作に要する動作時間の方が長くない場合、個別の吸着（順次吸着）ではなく同時吸着が行われる。同時吸着ではヘッドユニットの動作時間が短い通常吸着動作を行うため、移動速度が速く位置決め時の残留振動の影響が大きくなってしまう。

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、部品吸着時の残留振動の発生を抑制し、より安定した吸着位置で部品の吸着を行えるようにする。

本発明は、上記課題を解決するため、従来全動作シーケンスで共通であったヘッドの軸移動（ＸＹ軸動作等）の最高速度・最大加速度を吸着時と装着時でそれぞれ個別に設定できるようにする。ここで、吸着時の軸移動について加速度あるいは速度の少なくともいずれかを装着時の加速度あるいは速度よりも低くなるように設定しておく。
ヘッドの振動に影響するのは移動時の加速度の変化であると考えられる。すなわち急な加減速が振動に大きな影響を及ぼすものと考えられる。ヘッドの移動時の速度が大きいということは、結果的に停止時等に大きな加速度の変化を生み出すことになり振動が大きくなる。したがって、吸着動作におけるヘッドの移動時の速度あるいは加速度のいずれかを従来のものより小さくする。具体的には以下のような構成を採用する。

本発明の第１の側面は、部品実装装置において、まず部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して交互に部品を装着する２つのヘッドのうち、一方のヘッドの吸着動作の後に行う動作が吸着動作か否かを判定する。次に、吸着動作の後に行う動作が吸着動作と判定された場合、部品実装装置が備えるメモリに保持された吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて一方のヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出する。さらに、その算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた制御信号を生成する。そして、一方のヘッドに設けられた一のノズルによる吸着動作から次のノズルによる吸着動作を行う際、その制御信号に従い当該次のノズルの部品吸着位置への移動を行う。

本発明の第２の側面は、部品実装装置において、まず部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して部品の装着を行うヘッドの次に行う動作が吸着動作か否かを判定する。次に、ヘッドの次に行う動作が吸着動作でないと判定された場合、部品実装装置が備えるメモリに保持された装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いてヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出し、他方、ヘッドの次の動作が吸着動作と判定された場合、メモリに保持された上記装着用より小さい吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いてヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出する。さらに、その算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた制御信号を生成する。そして、ヘッドに設けられた一のノズルによる動作から次のノズルによる次の動作を行う際、装着用または吸着用の制御信号に従い当該次のノズルの目的の位置への移動を行う。

本発明の第３の側面は、複数のノズルを備えたヘッドのそれぞれのノズルへ部品を吸着する部品吸着動作と、ヘッドによりそれぞれの部品を基板へ装着する部品装着動作を行なう部品実装装置であって、上記ヘッドは、部品吸着動作に際し、それぞれのノズルごとに設定された補正値に応じて目的の位置へ移動する第１の移動動作を行い、上記ヘッドは、部品装着動作に際し、基板上の設定された位置に各部品を装着するために当該基板上で移動する第２の移動動作を行う。ここで、第１の移動動作における上記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度の少なくともいずれかが、第２の移動動作における上記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度よりも小さい。

本発明によれば、吸着時のヘッドのノズルの軸移動（第１の移動動作）については最大加速度(及び／又は最高速度)を吸着時以外の軸移動（第２の移動動作）の最大加速度(及び／又は最高速度)よりも低くなるように設定することにより、部品吸着時の残留振動の発生を抑制することができる。それにより、より安定した吸着位置で部品の吸着を行なうことができる。

本発明によれば、部品吸着時の残留振動の発生を抑制し、より安定した吸着位置で部品の吸着を行うことができる。したがって、基板に対する部品の実装精度が向上し、基板の品質が向上する。

ロータリー型移載ヘッドの一例の説明図である。 ノズルの回転中心位置のばらつきに対する補正の説明図である。 一般的なロータリー型移載ヘッドの速度変化を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態における部品実装装置の構成例を示すブロック図である。 Ａ〜Ｃはそれぞれ、本発明の第１の実施の形態における第１ヘッドおよび第２ヘッドの速度（加速度）変化の第１例〜第３例を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態における部品実装装置の軸（第１ヘッドおよび第２ヘッド）移動時の処理を示すフローチャートである。 Ａ〜Ｄはそれぞれ第１ヘッドおよび第２ヘッドの実装動作の説明図である。 Ａ〜Ｄはそれぞれ第１ヘッドおよび第２ヘッドの実装動作の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態の例について、添付図面を参照しながら説明する。説明は下記の順序で行う。なお、各図において共通の部分には、同一の符号を付している。
１．第１の実施の形態（２個の移載ヘッドの吸着動作時の最高速度・最大加速度を装着時のものより低くした例）
２．第２の実施の形態（移載ヘッドが１個の例）

＜１．第１の実施の形態＞
図４は、本発明の第１の実施の形態における部品実装装置の構成例を示すブロック図である。
部品実装装置は、部品実装部１０と実装制御部２０から構成され、実装制御部２０の制御に従い部品実装部１０で部品が実装される。

まず、部品実装部１０の構成を説明する。
部品実装部１０は、基台１０ａ、第１の移載ヘッドである第１ヘッド１１、第２の移載ヘッドである第２ヘッド１２、第１部品供給部１３、第２部品供給部１４、コンベア１５、第１Ｘ軸駆動部１６、第２Ｘ軸駆動部１７、Ｙ軸駆動部１８を備える。

第１ヘッド１１，１２は、図１に示したように、タレット２上に部品吸着用の複数のノズル３（この例ではノズルインデックス＃１〜＃１２）が搭載されている。

第１ヘッド１１と第２ヘッド１２に対応して部品供給部１３，１４が別個に設けられている。部品供給部１３は複数のフィーダ１３ａを有しており、一つのフィーダ１３ａでは同一種の複数の部品がテープに並べられてカセットから順次送り出される。同様に、第２部品供給部１４も複数のフィーダ１４ａを有している。

第１Ｘ軸駆動部１６は、第１ヘッド１１を移動可能に支持するＸ軸位置決め機構であり、実装制御部２０から送信される駆動信号に基づいて、第１ヘッド１１をＸ軸方向（基板の流れと平行な方向）へ移動させる。さらに第１Ｘ軸駆動部１６は、実装制御部２０から送信される駆動信号に基づいて、第１ヘッド１１を図示しないＺ軸方向を回転中心として回転させることができる。第２Ｘ軸駆動部１７による第１ヘッド１１の移動には、例えばサーボモータを利用できる。

同様に第２Ｘ軸駆動部１７は、第２ヘッド１２を移動可能に支持するＸ軸位置決め機構であり、実装制御部２０から送信される駆動信号に基づいて第２ヘッド１２をＸ軸方向へ移動させる。第２Ｘ軸駆動部１７による第２ヘッド１２の移動においても、例えばサーボモータを利用できる。

第１Ｘ軸駆動部１６の第１ヘッド１１の支持部分と第２Ｘ軸駆動部１７の第２ヘッド１２の支持部分は、Ｚ軸方向を回転中心として各々のヘッドを回転させる図示しない回転機構を備える。またこれらのＸ軸駆動部は、図示しないＺ軸駆動部（Ｚ軸位置決め機構）を備えているが、以下では、特にＸ軸方向およびＹ軸方向への軸移動について説明する。

Ｙ軸駆動部１８は、第１Ｘ軸駆動部１６と第２Ｘ軸駆動部１７を可動可能に支持するＹ軸位置決め機構であり、実装制御部２０から送信される駆動信号に基づいて、第１Ｘ軸駆動部１６または第２Ｘ軸駆動部１７をＹ軸方向（基板の流れと垂直な方向）へ移動させる。以下では、第１Ｘ軸駆動部１６，１７およびＹ軸駆動部１８により、第１ヘッド１１または第２ヘッド１２がＸ軸方向またはＹ軸方向へ移動することを「軸動作（もしくは軸移動）」という。軸動作には第１ヘッド１１または第２ヘッド１２の位置決めも含まれる。

上記の構成により、第１ヘッド１１と第２ヘッド１２を基台１０ａの面に平行方向および垂直方向へ移動させることができる。そして、実装制御部２０の制御に従い、第１ヘッド１１と第２ヘッド１２が互いに吸着動作と装着動作を排他的に実施する協調動作を行いながら、基台１０ａのコンベア１５に乗って流れる基板に部品を実装していく。

次に、実装制御部２０の構成を説明する。
実装制御部２０は、制御部２１、駆動回路２２〜２３、メモリ２５、操作部２６を備える。実装制御部２０としてはパーソナルコンピュータ等のコンピュータが用いられ、制御部２１には例えばＭＰＵ（Micro Processor Unit）等の演算処理装置が用いられる。メモリ２５には、フラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリ等が用いられ、部品実装処理に使用されるコンピュータプログラムや各種設定値などが保存される。操作部２６は、タッチパネルや操作キー等であり、ユーザの操作に応じた入力信号を生成し、制御部２１へ送出するものである。

制御部２１は、動作判定部２１Ａ、速度・加速度算出部２１Ｂ、制御信号生成部２１Ｃとしての機能を有する。メモリ２５に部品実装のための動作シーケンスや軸移動の速度・加速度に関する設定値等が記録されており、制御部２１は、メモリ２５から部品実装のための動作シーケンスが記述されたコンピュータプログラムを読み出してこれを実行し、軸移動制御を行う。

動作判定部２１Ａは、動作判定部の一例であり、第１ヘッド１１または第２ヘッド１２のうち、次に制御対象となるヘッドの動作が吸着動作かまたはそれ以外の動作なのかを判定する。ここでの吸着動作は、特に吸着後に続けて吸着を行う連続吸着の動作が対象となる。

速度・加速度算出部２１Ｂは、速度・加速度算出部の一例であり、動作判定部２１Ａの判定結果に基づいて、第１ヘッド１１または第２ヘッド１２の移動時の速度または加速度を決定する。本発明では、従来全動作シーケンスで共通だったＸＹ軸動作の最高速度または最大加速度の少なくともいずれかを吸着時と装着時でそれぞれ個別に設定できるようにする。それぞれの最高速度、最大加速度の設定値はマシンデータとして予めメモリ２５に保持しておく。このとき、部品吸着時のＸＹ軸動作については最高速度（又は最大加速度)を、部品装着時の最高速度(又は最大加速度)よりも低くなるように設定しておく。図５Ａ〜図５Ｃにそれぞれ第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の速度（加速度）の変化例を示す。

［速度（加速度）変化の第１例］
図５Ａは、部品吸着時の第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の最大加速度を、部品装着時のものより低く設定した場合の例を示すグラフである。
図５Ａに示すように、吸着時の速度変化線３２（実線）は、装着時の速度変化線３１（破線）に対し、立ち上がりおよび立ち下がりともに傾きが小さく、最高速度も低い。この場合、最高速度付近での速度変化が装着時のものと比較して若干低いだけであるが、軸移動開始直後と軸移動停止直前および速度の変化点における加速度は装着時のものよりずっと小さい（最大加速度が小さい）。よって、特に軸移動開始直後と軸移動停止直前および速度の変化点において、急激な加減速が抑制され、安定した軸移動を実現できる。

［速度（加速度）変化の第２例］
図５Ｂは、部品吸着時の第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の最高速度を、部品装着時のものより低く設定した場合の例を示すグラフである。
図５Ｂに示すように、吸着時の速度変化線３３（実線）は、装着時の速度変化線３１（破線）に対し、立ち上がりおよび立ち下がりともに傾きが同じであり、最高速度は低い値で一定である。この場合、軸移動開始直後と軸移動停止直前の加速度は装着時のものと比較して同じであるが、最高速度が低い値で一定なので、最高速度付近での急激な加減速が抑制され、安定した軸移動を実現できる。

［速度（加速度）変化の第３例］
図５Ｃは、部品吸着時の第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の最高速度と最大加速度を、部品装着時のものより低く設定した場合の例を示すグラフである。
図５Ｃに示すように、吸着時の速度変化線３４（実線）は、装着時の速度変化線３１（破線）に対し、立ち上がりおよび立ち下がりともに傾きが小さく、最高速度は低い値で一定である。この場合、軸移動開始直後と軸移動停止直前の加速度が装着時のものと比較して小さく（最大加速度が小さい）、かつ最高速度が低い値で一定であるので、急激な加減速が抑制され、非常に安定した軸移動を実現できる。

部品吸着時の第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の軸移動の速度・加速度を上記のように設定することにより、吸着時の第１ヘッド１１および第２ヘッド１２のＸＹ軸移動に対する急激な加減速を防止し、残留振動の発生を抑制することができる。なお、既述したように、部品吸着時の最大加速度が、部品装着時の最大加速度よりも低く設定されていれば、部品装着時の最大加速度が一定（速度変化線が直線）でなく、上昇する（速度変化線が曲線）など変化してもよい。この場合でも、軸移動開始直後、軸移動停止直前、加速から減速への変化点における加速度が、それ以外の他の領域と比較して小さくなるようにすることが望ましい。振動に影響するのは加速度の変化であり、急な加減速が振動に影響を及ぼす。最高速度が大きいということは、結果的に停止時に大きな加速度を生み出すことにより振動が大きくなることにつながる。したがって、本発明では、吸着時の最高速度または最大加速度の少なくともいずれかが、装着時のものより小さい。

ここで、実際に使用される第１ヘッド１１および第２ヘッド１２のＸＹ軸移動の速度および加速度は、軸動作前に上述の最高速度および最大加速度(マシンデータ)と部品毎に設定されたオーバーライド値を用いて下記式（１），（２）により算出される。本実施の形態の部品実装装置では、操作部２６に対する操作に基づいてあるいは部品実装時の条件に基づいてメモリ２５等に保存しておき、予め設定された最高速度または最大加速度に倍率をかけて実際の移動時の速度または加速度の値を修正することができる。このときの倍率をオーバーライド値という。
速度 ＝ 最高速度 × オーバーライド値・・・・・・・・・（１）
加速度 ＝ 最大加速度 × （オーバーライド値）＾２・・・（２）

以降の説明において、装着用の速度・加速度は、前述の式（１），（２）の最高速度および最大加速度に装着用の最高速度・最大加速度を適用して算出した速度・加速度である。また、吸着用の速度・加速度は前述の式（１），（２）の最高速度・最大加速度に吸着用の最高速度・最大加速度を適用して算出した速度・加速度となる。なお、オーバーライド値を決定するための条件として、例えば部品の大きさがある。部品が小さいときは残留振動を抑えるためにオーバーライド値を小さく設定して、速度・加速度を小さくすることが好ましい。

本実施の形態において、パス内の部品数が第１ヘッド１１および第２ヘッド１２で共に同等数で、１パス内の全てもしくは複数の部品が連続吸着である場合は、各ヘッドの移動距離が短いので、一般的に装着に要する時間よりも吸着に要する時間の方が短くなる。そのため、吸着側のヘッドには対向ヘッドが装着を完了するまでに待ち時間が発生する。したがって、この待ち時間の範囲内で吸着時の最高速度・最大加速度を落とすように設定すればタクト遅延を招くことなく、吸着精度を安定させることも可能である。

図４の制御部２１の説明に戻る。制御信号生成部２１Ｃは、制御信号生成部の一例であり、速度・加速度算出部２１Ｂで設定された速度または加速度の少なくともいずれかに基づいて制御信号を生成し、制御対象のヘッドに対応する駆動回路へ供給する。

駆動回路２２，２３は、例えばサーボ機構のサーボアンプであり、制御信号生成部２１Ｃより送出された制御信号に基づいて負荷を駆動させるための駆動信号を生成し、第１Ｘ軸駆動部１６または第２Ｘ軸駆動部１７へ供給するブロックである。また駆動回路２４も同様に、例えばサーボ機構のサーボアンプであり、制御信号生成部２１Ｃより送出された制御信号に基づいて駆動信号を生成してＹ軸駆動部１８へ供給するブロックである。

そして、第１Ｘ軸駆動部１６、第２Ｘ軸駆動部１７およびＹ軸駆動部１８は、それぞれ駆動部の一例であり、駆動信号に従って動力を発生し、第１ヘッド１１および第２ヘッド１２を移動させる。なお、制御信号生成部２１Ｃは、第１ヘッド１１および第２ヘッド１２をＺ軸方向を回転中心として回転させるための制御信号や、Ｚ軸方向へ移動させるための制御信号も生成する。

なお、図４に示した部品実装装置では、第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の状態を検出して制御部２１へフィードバックする回路部分の記載は省略している。

その他、吸着タクトに対する影響度を少なくするため、本発明の部品実装装置は下記の条件で運用されることが望ましい。
（１）第１ヘッド１１および第２ヘッド１２における1パス内の部品数については双方のヘッド共に等しくなるよう配分する。
（２）1パス内における部品種については、同一種の部品をまとめて配置して連続吸着を行なう。
（３）異なる部品種を1パス内で取り扱う場合は連続して吸着する部品の供給部（フィーダ）が隣接するように配置する。

［実装動作例］
次に、図６に示すフローチャートを参照して、部品実装装置の第１ヘッド１１および第２ヘッド１２を軸移動させるときの処理を説明する。
まず実装制御部２０（図４参照）の制御部２１は、メモリ２５からコンピュータプログラムを読み出して部品実装のための動作シーケンスを実行する。このとき制御部２１の動作判定部２１Ａでは、第１ヘッド１１と第２ヘッド１２のうち次に制御すべきヘッドの動作が、吸着動作かまたはそれ以外の動作なのかを判定する（ステップＳ１）。

上記ステップＳ１の判定処理で、吸着動作以外であると判定した場合、速度・加速度算出部２１Ｂは、装着用の最高速度・最大加速度を上述の式（１），（２）に適用して該当ヘッドの軸移動時の速度・加速度を算出する（ステップＳ２）。算出された速度・加速度は、制御信号生成部２１Ｃへ送出される。

次に、制御信号生成部２１Ｃは、算出された速度・加速度を用いて、予め設定された速度変化（例えば図５Ａ〜Ｃ参照）に応じた制御信号を生成し、駆動回路２２〜２４へ適宜送出する。そして、駆動回路２２〜２４から上記制御信号に応じた駆動信号を、第１Ｘ軸駆動部１６、第２Ｘ軸駆動部１７およびＹ軸駆動部１８（並びにＺ軸駆動部）へ適宜供給し、該当ヘッドの目的の位置への軸移動を行う（ステップＳ４）。

一方、上記ステップＳ１の判定処理で、吸着動作（特に吸着から吸着の動作）であると判定した場合、速度・加速度算出部２１Ｂは、吸着用の最高速度・最大加速度を上述の式（１），（２）に適用して該当ヘッドの軸移動時の速度・加速度を算出する（ステップＳ３）。算出された速度・加速度は、制御信号生成部２１Ｃへ送出され、ステップＳ４へ移行して該当ヘッドに搭載された該当ノズルの部品吸着位置への軸移動が行われる。

ステップＳ４の軸移動が修了後、本処理を終了する。このステップＳ１〜Ｓ４の処理を１パスが終了するまで実行し、２パス目以降の吸着・装着等の動作がある場合は続けて実行する。なお、軸移動が修了後、部品吸着または部品装着を行う場合は、それぞれのノズル毎に設定された補正値に応じて部品吸着位置または部品装着位置の位置補正を行う。

次に、図７および図８を参照して、図６に示した軸移動処理を適用した実装動作例を説明する。
図７Ａ〜Ｄはそれぞれ、第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の実装動作の説明図である。図８Ａ〜Ｄはそれぞれ、図７Ａ〜Ｄに続けて行われる第１ヘッド１１および第２ヘッド１２の実装動作の説明図である。

（１）まず基板の生産開始時、上流装置からの基板３０の搬入と並行して、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２は装着用の速度・加速度で、第１部品供給部１３及び第２部品供給部１４の部品吸着位置へ移動し、部品吸着動作を行う。このとき、実装制御部２０の制御部２１は、最初の部品吸着以降において一のノズルインデックスによる部品吸着（部品吸着位置）から次のノズルインデックスによる部品吸着（部品吸着位置）までのＸＹ軸移動は、吸着用の速度・加速度を用いて動作するよう制御する。そして１パス分の部品吸着が完了後、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１及び第２ヘッド１２は装着用の速度・加速度で待機位置へ移動する（図７Ａ参照）。

（２）基板３０が装着位置に位置決めされると、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１は装着用の速度・加速度で図示しないアライメントマーク認識位置へ移動し、アライメントマーク認識を行なう（図７Ｂ参照）。基板３０に配置されたアライメントマークを画像処理により認識して位置合わせを行うことにより、基板３０の設計どおりの位置に部品を装着することができる。

アライメントマーク認識完了後、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１は装着用の速度・加速度で待機位置へ移動する。第１ヘッド１１が待機位置へ移動すると、実装制御部２０の制御の下、第２ヘッド１２は装着用の速度・加速度でアライメントマーク認識位置へ移動し、アライメントマーク認識を行なう（図７Ｃ参照）。アライメントマーク認識完了後、第２ヘッド１２は装着用の速度・加速度で待機位置へ移動する。

（３）第２ヘッド１２が待機位置へ移動すると、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１は装着用の速度・加速度で部品装着位置へ移動し、部品装着動作を行なう（図７Ｄ参照）。部品装着中のＸＹ軸移動は装着用の速度・加速度を用いて動作する。

（４）第１ヘッド１１は１パス分の部品装着を完了後、実装制御部２０の制御の下、次パス用の部品吸着を行なうため装着用の速度・加速度で、第１部品供給部１３の部品吸着位置へ移動する。第１ヘッド１１が部品吸着位置へ移動すると、実装制御部２０の制御の下、第２ヘッド１２は装着用の速度・加速度で部品装着位置へ移動し、部品装着動作を行なう（図８Ａ参照）。部品装着中のＸＹ軸移動は装着用の速度・加速度を用いて動作する。

（５）第２ヘッド１２が部品装着中、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１は部品吸着位置にて部品吸着動作を行なう。このとき、実装制御部２０の制御部２１は、最初の部品吸着以降において一のノズルインデックスによる部品吸着（部品吸着位置）から次のノズルインデックスによる部品吸着（部品吸着位置）までのＸＹ軸移動は、吸着用の速度・加速度を用いて動作するよう制御する。そして１パス分の部品吸着が完了後、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１は装着用の速度・加速度で待機位置へ移動する（図８Ｂ参照）。

（６）第２ヘッド１２は１パス分の部品装着を完了後、実装制御部２０の制御の下、次パス用の部品吸着を行なうため装着用の速度・加速度で、第２部品供給部１４の部品吸着位置へ移動する。第２ヘッド１２が部品吸着位置へ移動すると、実装制御部２０の制御の下、第１ヘッド１１は装着用の速度・加速度で部品装着位置へ移動し、部品装着動作を行なう（図８Ｃ参照）。部品装着中のＸＹ軸移動は装着用の速度・加速度を用いて動作する。

（７）第１ヘッド１１が部品装着中、実装制御部２０の制御の下、第２ヘッド１２は部品吸着位置にて部品吸着動作を行なう。このとき、実装制御部２０の制御部２１は、最初の部品吸着以降において一のノズルインデックスによる部品吸着から次のノズルインデックスによる部品吸着までのＸＹ軸移動は、吸着用の速度・加速度を用いて動作するよう制御する。そして１パス分の部品吸着が完了後、実装制御部２０の制御の下、第２ヘッド１２は装着用の速度・加速度で待機位置へ移動する（図８Ｄ参照）。

以降、基板３０に対する部品装着が全て完了するまで上記（４）〜（７）の動作を繰り返す。

［第１の実施の形態の効果］
上述した実施の形態では、吸着時のＸＹ軸動作については最大加速度(又は最高速度)を装着時の最大加速度(又は最高速度)よりも低くなるように設定することにより、部品吸着時の残留振動の発生を抑制することができる。それゆえ、より安定した吸着位置で部品の吸着を行なうことができ、小サイズ部品の吸着率を向上させることができる。したがって、基板に対する部品の実装精度が向上し、基板の品質が向上する。

また、装着時間と吸着時間の差分に相当する待ち時間の範囲内で吸着時の最高速度・最大加速度を低い値に設定すれば、タクト遅延を招くことなく、吸着精度を安定させることが可能になる。

また、図４に示されるように、第１ヘッド１１および第２ヘッド１２が共通のＹ軸駆動部１８により支持されている場合、対向ヘッドが部品装着中の場合には、吸着側ヘッドの振動が抑制されることにより装着側ヘッドに対する振動の伝播も抑えられる。それゆえ、より安定した装着位置で部品装着を行なうことができ、装着精度を向上させることができる。

なお、上述した実施の形態では、第１ヘッド１１と第２ヘッド１２の２つの移載ヘッドを備える部品実装装置を説明したが、本発明は３つ以上の移載ヘッドを備える部品実装装置にも適用できる。移載ヘッドが３つ以上の場合にも、複数の移載ヘッドの動作が競合する状態（基板に同時に部品を装着する等）が発生しないように制御する必要がある。また、本発明は部品実装装置の備える移載ヘッドが１つの場合にも適用できることは勿論である。以下、１つの移載ヘッドを備える部品実装装置の動作の概略を説明する。

＜第２の実施の形態＞
部品実装装置の移載ヘッドが１つの場合、１つの移載ヘッドを用いて吸着動作と装着動作を切り替えて基板に部品を実装する。移載ヘッドが１つのときの軸移動処理は、図６のフローチャートに示した２つの移載ヘッドを軸移動させるときの処理を応用して行う。すなわち、移載ヘッドが１つのときは、制御部２１の動作判定部２１Ａ（図２参照）が、１つの移載ヘッドについて次に制御すべき動作が吸着動作かまたはそれ以外の動作なのかを判定する（ステップＳ１）。次に、速度・加速度算出部２１Ｂが、判定結果に基づいて移載ヘッドの軸移動時の速度・加速度を算出する（ステップＳ２，Ｓ３）。そして、制御信号生成部２１Ｃが、算出された速度・加速度算に従い制御信号を生成して駆動回路２２〜２４へ適宜送出し、駆動回路２２〜２４から出力される制御信号に応じた駆動信号に基づいて各軸の駆動部が動作し、移載ヘッドの目的の位置への軸移動が行われる（ステップＳ４）。

このステップＳ１〜Ｓ４の処理を１パスが終了するまで実行し、２パス目以降の吸着・装着等の動作がある場合は続けて実行する。なお、軸移動が修了後、部品吸着または部品装着を行う場合は、それぞれのノズル毎に設定された補正値に応じて部品吸着位置または部品装着位置の位置補正を行う。

このように移載ヘッドが１つの場合でも、吸着時における移載ヘッドの軸移動に際しての速度または加速度の少なくともいずれかを、装着時における速度または加速度の少なくともいずれかよりも低い値にすることにより、精度向上を図ることができる。

なお、上述した各実施の形態では、ロータリー型移載ヘッドを搭載した部品実装装置を説明したが、これに限らず、同時に複数のフィーダに並べられた部品を吸着できるインライン型ヘッドを搭載した部品実装装置にも適用可能である。

また、上述した各実施の形態例における一連の処理は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種の機能を実行するためのプログラムをインストールしたコンピュータにより、実行可能である。例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに所望のソフトウェアを構成するプログラムをインストールして実行させればよい。

また、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給してもよい。また、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ等の制御装置）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、機能が実現されることは言うまでもない。

この場合のプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）をも含むものである。

以上、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、応用例を取り得ることは勿論である。

１０…部品実装部、１１…第１ヘッド、１２…第２ヘッド、１３…第１部品供給部、１３ａ…フィーダ、１４…第２部品供給部、１４ａ…フィーダ、１６…第１Ｘ軸駆動部、１７…第２Ｘ軸駆動部、１８…Ｙ軸駆動部、２０…実装制御部、２１…制御部、２１Ａ…動作判定部、２１Ｂ…速度・加速度算出部、２１Ｃ…制御信号生成部、２２，２３，２４…駆動回路、２５…メモリ、３０…基板、３１…装着時の速度変化線、３２，３３，３４…吸着時の速度変化線

Claims (13)

1. 部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して交互に部品を装着する２つのヘッドと、
   装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかの情報と、吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかの情報を保持しているメモリと、
   前記２つのヘッドのうち一方のヘッドの吸着動作の後に行う動作が吸着動作か否かを判定する動作判定部と、
   前記吸着動作の後に行う動作が吸着動作と判定された場合、前記メモリに保持された前記吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記一方のヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出する速度・加速度算出部と、
   前記算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記一方のヘッドに設けられた一のノズルによる吸着動作から次のノズルによる吸着動作を行う際、前記制御信号に従い当該次のノズルの部品吸着位置への移動を行う駆動部と、
   を備える部品実装装置。
2. 前記２つのヘッドのうち他方のヘッドの装着動作に要する装着時間と比較して前記一方のヘッドの吸着動作に要する吸着時間が短い場合、前記装着時間と前記吸着時間の差分の範囲内で前記一方のヘッドの吸着動作を遅くする
   請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記メモリには前記装着用の最大加速度と前記吸着用の最大加速度が格納されており、前記吸着用の最大加速度が、前記装着用の最大加速度と比較して小さい値に設定されている
   請求項２に記載の部品実装装置。
4. 前記メモリには前記装着用の最高速度と前記吸着用の最高速度が格納されており、前記吸着用の最高速度が、前記装着用の最高速度と比較して低い値に設定されている
   請求項２に記載の部品実装装置。
5. 前記メモリには前記装着用の最高速度および最大加速度と、前記吸着用の最高速度および最大加速度が格納されており、前記吸着用の最高速度および最大加速度が、前記装着用の最高速度および最大加速度と比較して低い値に設定されている
   請求項２に記載の部品実装装置。
6. 部品実装装置が備える、部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して交互に部品を装着する２つのヘッドのうち、一方のヘッドの吸着動作の後に行う動作が吸着動作か否かを、前記部品実装装置が備える動作判定部により判定するステップと、
   前記吸着動作の後に行う動作が吸着動作と判定された場合、前記部品実装装置が備える速度・加速度算出部により、前記部品実装装置が備えるメモリに保持された吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記一方のヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度のいずれかを算出するステップと、
   前記部品実装装置が備える制御信号生成部により前記算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた制御信号を生成するステップと、
   前記一方のヘッドに設けられた一のノズルによる吸着動作から次のノズルによる吸着動作を行う際、前記部品実装装置が備える駆動部により、前記制御信号に従い当該次のノズルの部品吸着位置への移動を行うステップと、
   を備える部品実装方法。
7. 部品実装装置が備える、部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して交互に部品を装着する２つのヘッドのうち、一方のヘッドの吸着動作の後に行う動作が吸着動作か否かを、前記部品実装装置が備える動作判定部により判定するステップと、
   前記吸着動作の後に行う動作が吸着動作と判定された場合、前記部品実装装置が備える速度・加速度算出部により、前記部品実装装置が備えるメモリに保持された吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記一方のヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出するステップと、
   前記部品実装装置が備える制御信号生成部により前記算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた吸着用の制御信号を生成するステップと、
   前記一方のヘッドに設けられた一のノズルによる吸着動作から次のノズルによる吸着動作を行う際、前記部品実装装置が備える駆動部により、前記吸着用の制御信号に従い当該次のノズルの部品吸着位置への移動を行うステップと、
   前記２つのヘッドのうち他方のヘッドの装着動作が終了後、前記速度・加速度算出部により、前記メモリに保持された装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記一方のヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出するステップと、
   前記制御信号生成部により前記算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた装着用の制御信号を生成するステップと、
   前記駆動部により、前記装着用の制御信号に従い前記一方のヘッドを部品装着位置まで移動させ、当該一方のヘッドに搭載されたノズルが吸着している部品を前記基板へ装着するステップと、
   を備える基板製造方法。
8. 部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して部品の装着を行うヘッドと、
   装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかの情報と、前記装着用より小さい吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかの情報を保持しているメモリと、
   前記ヘッドの次に行う動作が吸着動作か否かを判定する動作判定部と、
   前記ヘッドの次に行う動作が吸着動作でないと判定された場合、前記メモリに保持された前記装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記ヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出し、他方、前記ヘッドの次に行う動作が吸着動作であると判定された場合、前記メモリに保持された前記吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記ヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出する速度・加速度算出部と、
   前記算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記ヘッドに設けられた一のノズルによる動作から次のノズルによる次の動作を行う際、前記制御信号に従い当該次のノズルの目的の位置への移動を行う駆動部と、
   を備える部品実装装置。
9. 部品実装装置が備える、部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して部品の装着を行うヘッドの次に行う動作が吸着動作か否かを、前記部品実装装置が備える動作判定部により判定するステップと、
   前記ヘッドの次に行う動作が吸着動作でないと判定された場合、前記部品実装装置が備える速度・加速度算出部により、前記部品実装装置が備えるメモリに保持された装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記ヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出し、他方、前記ヘッドの次に行う動作が吸着動作であると判定された場合、前記メモリに保持された前記装着用より小さい吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記ヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出するステップと、
   前記部品実装装置が備える制御信号生成部により前記算出された速度および加速度に応じた制御信号を生成するステップと、
   前記ヘッドに設けられた一のノズルによる動作から次のノズルによる次の動作を行う際、前記部品実装装置が備える駆動部により、前記装着用または吸着用の制御信号に従い当該次のノズルの目的の位置への移動を行うステップと、
   を備える部品実装方法。
10. 部品実装装置が備える、部品の吸着及び装着を行うための複数のノズルが搭載され基板に対して部品の装着を行うヘッドの次に行う動作が吸着動作か否かを、前記部品実装装置が備える動作判定部により判定するステップと、
    前記ヘッドの次に行う動作が吸着動作でないと判定された場合、前記部品実装装置が備える速度・加速度算出部により、前記部品実装装置が備えるメモリに保持された装着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記ヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出し、一方、前記ヘッドの次の動作が吸着動作と判定された場合、前記メモリに保持された前記装着用より小さい吸着用の最高速度あるいは最大加速度の少なくともいずれかを用いて前記ヘッドの軸移動時の速度あるいは加速度の少なくともいずれかを算出するステップと、
    前記部品実装装置が備える制御信号生成部により前記算出された速度あるいは加速度の少なくともいずれかに応じた吸着用の制御信号を生成するステップと、
    前記ヘッドに設けられた一のノズルによる動作から次のノズルによる次の動作を行う際、前記部品実装装置が備える駆動部により、前記装着用または吸着用の制御信号に従い当該次のノズルの目的の位置への移動を行うステップと、
    を備える基板製造方法。
11. 複数のノズルを備えたヘッドのそれぞれのノズルへ部品を吸着する部品吸着動作と、前記ヘッドによりそれぞれの部品を基板へ装着する部品装着動作を行なう部品実装装置であって、
    前記ヘッドは、前記部品吸着動作に際し、それぞれの前記ノズルごとに設定された補正値に応じて目的の位置へ移動する第１の移動動作を行い、
    前記ヘッドは、前記部品装着動作に際し、前記基板上の設定された位置に前記各部品を装着するために前記基板上で移動する第２の移動動作を行い、
    前記第１の移動動作における前記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度の少なくともいずれかが、前記第２の移動動作における前記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度よりも小さい
    部品実装装置。
12. 複数のノズルを備えたヘッドのそれぞれのノズルへ部品を吸着する部品吸着動作と、前記ヘッドによりそれぞれの部品を基板へ装着する部品装着動作を行なう部品実装装置における部品実装方法であって、
    前記ヘッドは、前記部品吸着動作に際し、それぞれの前記ノズルごとに設定された補正値に応じて目的の位置へ移動する第１の移動動作を行い、
    前記ヘッドは、前記部品装着動作に際し、前記基板上の設定された位置に前記各部品を装着するために前記基板上で移動する第２の移動動作を行い、
    前記第１の移動動作における前記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度の少なくともいずれかが、前記第２の移動動作における前記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度よりも小さい
    部品実装方法。
13. 複数のノズルを備えたヘッドのそれぞれのノズルへ部品を吸着する部品吸着動作と、前記ヘッドによりそれぞれの部品を基板へ装着する部品装着動作を行なう部品実装装置を用いた部品製造方法であって、
    前記ヘッドは、前記部品吸着動作に際し、それぞれの前記ノズルごとに設定された補正値に応じて目的の位置へ移動する第１の移動動作を行い、
    前記ヘッドは、前記部品装着動作に際し、前記基板上の設定された位置に前記各部品を装着するために前記基板上で移動する第２の移動動作を行い、
    前記第１の移動動作における前記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度の少なくともいずれかが、前記第２の移動動作における前記ヘッドの最大加速度あるいは最高速度よりも小さい
    基板製造方法。

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