JP6587483B2 - 部品実装システム、部品実装方法 - Google Patents

Description

この発明は、部品実装機において部品の吸着に用いられるノズルの作成を支援する技術に関する。

部品を基板に実装する部品実装機では、部品を吸着するためにノズルが一般的に用いられている。また、部品を確実に吸着するためには、部品の種類に応じてノズルの種類を適宜使い分けることが求められる。そこで、例えば特許文献１に記載の装置は、部品を撮像した画像に基づき部品の種類を判断し、部品の吸着に適したノズルを選択する。

特開２００９−３０２２６５号公報

ところで、基板の生産現場では、例えばノズルが破損したり、生産する基板品種の変更に伴って特定の部品の実装点数が増えたりといった理由により、特定のノズルが急遽必要になる場合がある。このような場合、新たにノズルを作成するために、ノズルの設計データを準備する必要がある。しかしながら、基板の生産現場の作業者がノズルの設計データの作成に必要な専門知識を有しているとは限らず、ノズルの設計データを速やかに準備できないおそれがあった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルの作成に必要なノズルの設計データを簡便に準備することを可能とする技術の提供を目的とする。

本発明に係るノズル作成支援装置は、部品実装機の実装ヘッドに装着されて部品を吸着するノズルの使用環境に関するパラメーターを取得するパラメーター取得部と、パラメーター取得部が取得したパラメーターに基づきノズルの構成を決定し、決定されたノズルの構成を示す設計データを生成する演算を自動で行うノズル設計部とを備える。

本発明に係るノズル作成支援方法は、部品実装機の実装ヘッドに装着されて部品を吸着するノズルの使用環境に関するパラメーターを取得する工程と、パラメーター取得部が取得したパラメーターに基づきノズルの構成を決定し、決定されたノズルの構成を示す設計データを生成する演算を自動で行う工程とを備える。

本発明に係るノズル作成支援プログラムは、部品実装機の実装ヘッドに装着されて部品を吸着するノズルの使用環境に関するパラメーターを取得するパラメーター取得部と、パラメーター取得部が取得したパラメーターに基づきノズルの構成を決定し、決定されたノズルの構成を示す設計データを生成する演算を自動で行うノズル設計部としてコンピューターを機能させる。

本発明に係る記録媒体は、コンピューターにより読み出し可能に上記のノズル作成支援プログラムを記録する。

このように構成された本発明（ノズル作成支援装置、ノズル作成支援方法、ノズル作成支援プログラム、記録媒体）は、部品実装機の実装ヘッドに装着されて部品を吸着するノズルの使用環境に関するパラメーターを取得する。そして、取得されたパラメーターに基づきノズルの構成を決定し、決定されたノズルの構成を示す設計データを生成する演算を自動で行う。よって、ノズルの作成に必要なノズルの設計データを簡便に準備することが可能となっている。

具体的には、ノズル設計部は、可変な構成要素を有してノズルの構成を表すノズルモデルと、パラメーターと構成要素との対応関係を規定する対応関係情報とを記憶し、パラメーター取得部が取得したパラメーターから対応関係情報に従ってノズルモデルの構成要素を決定することで、ノズルの構成を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、パラメーターと構成要素との対応関係を規定する対応関係情報に従って取得されたパラメーターからノズルモデルの構成要素を決定するといった簡便な演算により、ノズルの設計データを生成できる。したがって、ノズルの設計データの生成に必要な演算処理の負担を軽減できる。

この際、パラメーター取得部は、ノズルが吸着する部品に関する部品パラメーターをパラメーターとして取得し、ノズル設計部は、パラメーター取得部が取得した部品パラメーターに基づきノズルの構成を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、吸着対象である部品に適した構成を備えるノズルの設計データを生成することができる。

また、パラメーター取得部は、部品のうちノズルにより吸着可能な吸着対象範囲を部品パラメーターとして取得し、ノズル設計部は、吸着対象範囲に基づきノズルの構成を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、部品の吸着対象範囲を吸着するのに適した構成を備えるノズルの設計データを生成することができる。

また、ノズル設計部は、吸着対象範囲の外周形状に応じてノズルの先端の外周形状を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、部品の吸着対象範囲を吸着するのに適した外周形状を有する先端を備えるノズルの設計データを生成することができる。

また、ノズル設計部は、吸着対象範囲に応じてノズルの開口面積を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、部品の吸着対象範囲を吸着するのに適した開口面積を備えるノズルの設計データを生成することができる。

具体的には、ノズル設計部は、吸着対象範囲と部品の重心との位置関係に応じてノズルの開口面積を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。つまり、部品の吸着対象範囲の位置が部品の重心からずれていると、ノズルによる吸着時に部品にモーメントが働く。したがって、部品を確実に吸着するためには、ノズルに相当の吸着力を生じさせることが求められる。これに対して、ノズルに発生する吸着力はノズルの開口面積に依存する。そこで、上記のように構成することで、ノズルによる吸着時に部品に働くモーメントに抗して部品を確実に吸着できるノズルの設計データを生成することができる。

この際、ノズル設計部は、吸着対象範囲と部品の重心との位置関係および部品の重量に応じてノズルの開口面積を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。これによって、ノズルによる吸着時に部品に働くモーメントに抗して部品をより確実に吸着できるノズルの設計データを生成することができる。

また、ノズル設計部は、吸着対象範囲の表面形状に応じてノズルの先端の底面形状を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、部品の吸着対象範囲を吸着するのに適した表面形状を有する先端を備えるノズルの設計データを生成することができる。

また、ノズルは、その先端部分を部品が有する凹部に挿入して凹部の底部を吸着する用途に用いられ、パラメーター取得部は、部品パラメーターとして凹部の形状に関する値を取得し、ノズル設計部は、凹部の形状に関する値に基づきノズルの構成を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、部品の凹部に挿入するのに適した構成を備えるノズルの設計データを生成することができる。

具体的には、パラメーター取得部は、凹部の深さを取得し、ノズル設計部は、凹部の深さに基づきノズルの先端部分の長さを決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、部品の凹部に挿入するのに適した長さを有する先端部分を備えるノズルの設計データを生成することができる。

あるいは、パラメーター取得部は、凹部の内周形状を取得し、ノズル設計部は、凹部の内周形状に基づきノズルの先端部分の外周形状を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、部品の凹部に挿入するのに適した外周形状を有する先端部分を備えるノズルの設計データを生成することができる。

また、ノズルは、所定方向に並ぶ複数の収容部のそれぞれに部品を収容したテープが所定方向に送られることで所定位置に供給される部品を吸着する用途に用いられ、パラメーター取得部は、収容部に対する部品の位置のばらつきを示す値を部品パラメーターとして取得し、ノズル設計部は、収容部に対する部品の位置のばらつきを示す値に基づきノズルの先端の外周形状を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、テープの収容部における部品の位置のばらつきによらず部品を的確に吸着するのに適した構成を備えるノズルの設計データを生成することができる。

また、パラメーター取得部は、実装ヘッドのうちノズルが装着される装着部分の形状をパラメーターとして取得し、ノズル設計部は、パラメーター取得部が取得した装着部分の形状に基づきノズルの構成を決定するように、ノズル作成支援装置を構成しても良い。かかる構成では、実装ヘッドに適切に装着可能な構成を備えるノズルの設計データを生成することができる。

本発明に係るノズル作成装置は、上記のノズル作成支援装置と、ノズル作成支援装置が生成したノズルの設計データに基づきノズルを作成するノズル作成部とを備える。このように構成されたノズル作成装置では、上述の要領で生成された設計データに基づきノズルを簡便に作成することができる。

また、本発明に係る部品実装機は、基板を支持する基板支持部と、部品を供給する部品供給部と、正規ノズルおよび上記のノズル作成装置で作成された簡易ノズルの両方が択一的に着脱可能であり、正規ノズルおよび簡易ノズルのうち装着された一方のノズルにより部品を部品供給部から吸着して基板に移載する実装ヘッドと、実装ヘッドが正規ノズルを装着している場合と比較して、実装ヘッドが簡易ノズルを装着している場合は、実装ヘッドがノズルを移動させる速度および加速度の少なくとも一方を減少させる制御部とを備える。

このように構成された部品実装機は、実装ヘッドがノズル作成装置で作成された簡易ノズルを装着している場合は、実装ヘッドがノズルを移動させる速度および加速度の少なくとも一方を減少させる。したがって、簡易ノズルが正規ノズルほどの性能を有さない場合であっても、簡易ノズルにより部品を確実に吸着することができる。

また、制御部は、簡易ノズルが部品を吸着する位置と部品の重心との位置関係と、簡易ノズルに発生する吸着力とを比較した結果に基づき、実装ヘッドがノズルを移動させる速度および加速度の少なくとも一方を決定するように、部品実装機を構成しても良い。これによって、簡易ノズルの吸着力（性能）に応じて、実装ヘッドがノズルを移動させる速度および加速度の少なくとも一方を決定することができる。

本発明に係る最適化装置は、部品実装機において基板に部品を実装する実装手順を最適化する最適化演算部を備え、部品実装機は、上記のノズル作成装置で作成されたノズルを着脱可能な実装ヘッドを含む複数の実装ヘッドにより基板への部品実装を実行可能であり、最適化演算部は、ノズル作成装置で作成されたノズルを追加して実装ヘッドによる部品実装に用いることで、部品実装機が基板への部品実装の完了に要する時間が短縮すると予測すると、ノズル作成装置によるノズルの作成を指示する。

このように構成された最適化装置では、ノズル作成装置で作成されたノズルを追加することで部品実装機が基板への部品実装の完了に要する時間が短縮すると予測すると、ノズル作成装置によるノズルの作成を指示する。したがって、部品実装機のタクトタイムの短縮を図ることが可能となる。

また、作業者に対して表示を行う表示部をさらに備え、最適化演算部は、ノズル作成装置で作成されたノズルを追加することで部品実装機が基板への部品実装の完了に要する時間が短縮すると予測すると、ノズル作成装置によるノズルの作成を指示する旨の表示を表示部に実行させるように、最適化装置を構成しても良い。これによって、作業者はノズルの作成を適宜行って、部品実装機のタクトタイムの短縮を図ることができる。

以上のように、本発明によれば、ノズルの作成に必要なノズルの設計データを簡便に準備することが可能となっている。

本発明のノズル作成支援装置の一例に係るサーバーを備えた部品実装システムの一例を模式的に示すブロック図である。 部品実装機の一例を模式的に示す部分平面図である。 実装ヘッドの下端に着脱可能に装着されるノズルの構成の一例を模式的に示す図である。 異型部品の一例を模式的に示す図である。 サーバーが備える電気的構成の一例を示すブロック図である。 ノズルの使用環境に関するパラメーターとノズルの構成要素との対応関係を規定する対応関係情報の一例を表として示す図である。 ノズル作成支援の一例を示すフローチャートである。 簡易ノズルが装着された実装ヘッドを用いた部品実装の制御の一例を模式的に示す図である。 最適化処理により算出された実装ヘッドの部品実装手順の一例を模式的に示す図である。 最適化処理により算出された実装ヘッドの部品実装手順の他の例を模式的に示す図である。

図１は本発明のノズル作成支援装置の一例に係るサーバーを備えた部品実装システムの一例を模式的に示すブロック図である。同図では、部品実装システム１の他に、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc）等で構成されて部品実装システム１で実行されるプログラム等を記憶した記録媒体１０が併記されている。

部品実装システム１は、３台の部品実装機２へ順番に基板Ｓ（図２）を搬送しつつ、各部品実装機２に基板Ｓへの部品の実装を実行させる。また、部品実装システム１はコンピューターで構成されたサーバー３を備え、サーバー３が例えば記録媒体１０に記録されるプログラムなどに基づき各部品実装機２での部品実装を統括的に制御する。さらに、部品実装システム１は３Ｄ(three-dimensional)プリンター４を備えており、サーバー３と３Ｄプリンター４とが協働して、部品実装機２で使用されるノズル７（図３）を３Ｄプリンター４に作成するノズル作成装置１００として機能する。なお、３Ｄプリンター４としては種々のものを使用でき、例えば熱溶解積層方式、光造形方式、粉末固着方式、粉末焼結方式、インクジェット方式あるいは切削加工方式のものを使用できる。

図２は部品実装機の一例を模式的に示す部分平面図である。なお、３台の部品実装機２は共通する構成を具備するため、ここでは１台の部品実装機２について説明を行う。部品実装機２は、基台２１の上に設けられた一対のコンベア２２、２２を備える。そして、部品実装機２は、コンベア２２によりＸ方向（基板搬送方向）の上流側から作業位置（図２の基板Ｓの位置）に搬入した基板Ｓに対して部品を実装し、部品実装を完了した基板Ｓをコンベア２２により作業位置からＸ方向の下流側へ搬出する。

部品実装機２では、Ｙ方向に延びる一対のＹ軸レール２３、２３と、Ｙ方向に延びるＹ軸ボールネジ２４と、Ｙ軸ボールネジ２４を回転駆動するＹ軸モーターＭｙとが設けられ、ヘッド支持部材２５が一対のＹ軸レール２３、２３にＹ方向に移動可能に支持された状態でＹ軸ボールネジ２４のナットに固定されている。ヘッド支持部材２５には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールネジ２６と、Ｘ軸ボールネジ２６を回転駆動するＸ軸モーターＭｘとが取り付けられており、ヘッドユニット５がヘッド支持部材２５にＸ方向に移動可能に支持された状態でＸ軸ボールネジ２６のナットに固定されている。したがって、Ｙ軸モーターＭｙによりＹ軸ボールネジ２４を回転させてヘッドユニット５をＹ方向に移動させ、あるいはＸ軸モーターＭｘによりＸ軸ボールネジ２６を回転させてヘッドユニット５をＸ方向に移動させることができる。

一対のコンベア２２、２２のＹ方向の両側それぞれでは、２つの部品供給部２７がＸ方向に並んでいる。各部品供給部２７に対しては、複数のテープフィーダー２７１が着脱可能に装着されており、各テープフィーダー２７１には、集積回路、トランジスター、コンデンサ等の小片状の部品を所定間隔おきに収納したキャリアテープ２８（図４）が巻かれたリールが配置されている。そして、テープフィーダー２７１は、キャリアテープ２８をヘッドユニット５側に間欠的に送り出すことによって、キャリアテープ２８内の部品を供給する。

ヘッドユニット５は、Ｘ方向に並ぶ複数（４本）の実装ヘッド６を有する。ヘッドユニット５には、実装ヘッド６に係合するギヤ５１およびギヤ５１に係合するＲ軸モーターＭｒが実装ヘッド６毎に設けられており、各実装ヘッド６は対応するＲ軸モーターＭｒから駆動力を受けることで回転する。これによって、各実装ヘッド６下端のノズル７の回転角度を調整することができる。また、部品実装機２には、ノズル７をストック可能なノズルストッカーＮＳが具備されており、各実装ヘッド６に装着するノズル７をノズルストッカーＮＳにおいて変更することができる。

このように構成された部品実装機２では、実装ヘッド６がテープフィーダー２７１の上方へ移動して、テープフィーダー２７１により供給された部品を吸着する。この際、実装ヘッド６下端のノズル７の向きと吸着対象の部品の向きとが一致するように実装ヘッド６の回転角度を調整した状態で、実装ヘッド６がノズル７により部品を吸着する。続いて、実装ヘッド６が作業位置の基板Ｓの上方に移動して部品の吸着を解除することで、基板Ｓに部品を実装する。この際、実装ヘッド６下端のノズル７に吸着される部品の向きと実装箇所の向きとが一致するように実装ヘッド６の回転角度を調整した状態で、部品が基板Ｓの実装箇所に実装される。このような部品の吸着・実装は、部品実装機２が備える制御部２０の制御により所定の順序で実行される。

図３は実装ヘッドの下端に着脱可能に装着されるノズルの構成の一例を模式的に示す図である。同図では、「正面図」の欄においてＹ方向から見たノズルを示す正面図が示され、「底面図」の欄にノズル先端のみを示す底面図が示されている。なお、同図の「正面図」の欄には、実装ヘッド６のうちノズル７が装着される装着部分が破線により模式的に併記されている。

図３に示すように、実装ヘッド６の装着部分６１は、ノズル７が下方から挿脱可能な中空の円筒部６２と、円筒部６２から下方に延設された一対の板バネ６３、６３とを有する。円筒部６２の内周面には内側に向けて突出する突起６２１が設けられている。また、各板バネ６３は互いに対向して配置され、互いに内向きに屈曲した屈曲部６３１を有する。これに対して、ノズル７は、実装ヘッド６の装着部分６１に係脱可能に係合する係合部分７１（上端部分）を有する。この係合部分７１は、円筒部６２に下方から挿脱可能な挿脱部７２と、挿脱部７２の下方で側方に向けて突出するフランジ７３とを有する。また、挿脱部７２の外周面では、切欠溝７２１がＺ方向（鉛直方向）に延設されて上方へ開口する。

そして、周方向において実装ヘッド６の突起６２１とノズル７の切欠溝７２１とを位置合わせした状態で、ノズル７の挿脱部７２を実装ヘッド６の円筒部６２に下方から挿入しつつノズル７のフランジ７３を板バネ６３の屈曲部６３１の上方へ相対的に押し遣ると、実装ヘッド６の装着部分６１の板バネ６３にノズル７の係合部分７１が係合する。こうして、図３の「正面図」の欄に示すように、板バネ６３の弾性力により、ノズル７が実装ヘッド６の装着部分６１に装着される。この際、突起６２１に切欠溝７２１が嵌合しており、実装ヘッド６に対するノズル７の回転は規制されている。一方、板バネ６３の弾性力に抗して実装ヘッド６とノズル７とを相対的に離すことで、実装ヘッド６の装着部分６１からノズル７を離脱できる。

さらに、ノズル７は、係合部分７１の下方に設けられた先端部分７４を有する。先端部分７４はＺ方向に延設されており、先端部分７４の下端、すなわちノズル先端７５にノズル開口７６が設けられている。図３の「底面図」の欄に示すように、ノズル先端７５は長方形の外周形状を有しており、Ｘ方向に長さＸ７５を、Ｙ方向に長さＹ７５を有する。ノズル開口７６も同様に長方形の外周形状を有しており、Ｘ方向に長さＸ７５より短い長さＸ７６を、Ｙ方向に長さＹ７５より短い長さＹ７６を有する。先端部分７４の任意の水平断面はノズル先端７５と同様の形状を有しており、先端部分７４のＸ方向両側の各側壁は、Ｘ方向において長さＸ７５から長さＸ７６を引いて「２」で除算した厚み（＝（Ｘ７５−Ｘ７６）／２）を有し、先端部分７４のＹ方向両側の各壁面は、Ｙ方向において長さＹ７５から長さＹ７６を引いて「２」で除算した厚み（＝（Ｙ７５−Ｙ７６）／２）を有する。

そして、実装ヘッド６からノズル開口７６に負圧が供給されて、ノズル先端７５に部品が吸着される。この際、ノズル先端７５に吸着される部品の種類は様々あり、直方体形状のチップ部品の他に、直方体とは異なる形状を有した異型部品（次に図４に例示する）が存在する。そして、ノズル７は、吸着対象とする部品の種類に応じた構成を有する。

図４は異型部品の一例を模式的に示す図である。同図では、「平面図」の欄においてＺ方向から見た異型部品を示す平面図が示され、「断面図」の欄にＡ−Ａ線断面図が示されている。なお、同図においては、異型部品を収容するキャリアテープ２８が模式的に併記されている。キャリアテープ２８はいわゆるエンボスキャリアテープであり、Ｙ方向（テープ送り方向）に配列された複数のポケット２８１のそれぞれに異型部品８を収容する。そして、テープフィーダー２７１がＹ方向にキャリアテープ２８を送ることで所定位置に供給される異型部品８を、上記のノズル７が吸着する。

図４の「平面図」の欄に示すように、ポケット２８１は、略長方形の外周形状を有しており、Ｘ方向に長さＸ２８１を、Ｙ方向に長さＹ２８１を有する。異型部品８は、長方形の外周形状を有しており、Ｘ方向に長さＸ２８１より短い長さＸ８を、Ｙ方向に長さＹ２８１より短い長さＹ８を有する。こうして、ポケット２８１の内周は、異型部品８の外周に対して余裕を持って形成されている。そのため、平面視において異型部品８がポケット２８１の中心に配置された状態で、Ｘ方向において異型部品８の両側それぞれとポケット２８１の内壁との間には隙間ΔＸ（＝（Ｘ２８１−Ｘ８）／２）が空き、Ｙ方向において異型部品８の両側それぞれとポケット２８１の内壁との間には隙間ΔＹ（＝（Ｙ２８１−Ｙ８）／２）が空く。なお、以下ではこれら隙間ΔＸおよびΔＹのそれぞれをキャリアテープ２８の公差ΔＸおよびΔＹと適宜称する。

また、異型部品８は、上方へ開口するキャビティ８１を有する。図４の「平面図」の欄に示すように、キャビティ８１は長方形の内周形状を有しており、Ｘ方向に長さＸ８１を、Ｙ方向に長さＹ８１を有する。さらに、図４の「断面図」の欄に示すように、キャビティ８１はＺ方向に深さＺ８１を有するとともに、キャビティ８１の底部８２の表面は上に凸の湾曲形状を有する。このように、キャビティ８１は直方体の底面を湾曲させた形状を有する。

そして、図４に示すような異型部品８の吸着は、例えばキャビティ８１の底部８２に設定された吸着対象範囲Ｒを吸着することで実行できる。つまり、ノズル７の先端部分７４を上方からキャビティ８１に挿入しつつノズル先端７５をキャビティ８１の底部８２の吸着対象範囲Ｒに密着させた状態でノズル開口７６に負圧を与えることで、異型部品８を吸着する。この際、異型部品８の吸着に適した構成を具備するノズル７が選択的に用いられる。具体的には、キャビティ８１に挿入されて底部８２に到達できる外周形状および長さを先端部分７４が具備し、底部８２に沿った湾曲形状をノズル先端７５が具備するノズル７が用いられる。

ところで、部品実装機２において予め準備される異型部品８用のノズル７は、比較的少数であることが多い。したがって、例えばノズル７の破損や、生産する基板Ｓの品種の変更に伴って、異型部品８用のノズル７が急遽必要となった場合には、このノズル７の作成に必要な設計データを簡便に作成して、ノズル７の作成に準備できることが好ましい。そこで、本実施形態のサーバー３は、ノズル７の作成を支援するため、ノズル７の設計データを作成可能な構成を具備する。

図５はサーバーが備える電気的構成の一例を示すブロック図である。サーバー３は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＲＡＭ(Random
Access Memory)で構成された演算部３１と、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等で構成された記憶部３２とを備える。また、サーバー３は、キーボードやマウスといった入力機器で構成された入力操作部３３と、ディスプレイで構成された表示部３４とを備える。なお、ここでは、入力操作部３３と表示部３４とを別体で構成した場合を例示したが、タッチパネルディスプレイ等で入力操作部３３と表示部３４とを一体的に構成しても構わない。さらに、サーバー３は入出力制御部３５を備え、演算部３１は入出力制御部３５を介して、入力操作部３３、表示部３４およびその他の外部機器（部品実装機２、３Ｄプリンター４）それぞれとデータの送受信を実行できる。

記憶部３２には、ノズル７の設計データ３２１を生成するためのノズル作成支援プログラム３２２が記憶されている。このノズル作成支援プログラム３２２は、例えば記録媒体１０に記録された形で提供され、演算部３１により記録媒体１０から読み出されて、記憶部３２に記憶される。そして、演算部３１はノズル作成支援プログラム３２２を実行することで、パラメーター取得部３１１と設計演算部３１２とを内部に構築するとともに、ノズルモデル３２３を記憶部３２に展開・保存する。

このノズルモデル３２３は例えば図４に示すノズル７の構成を示すデータであり、係合部分７１の形状、ノズル先端７５の外周形状、先端部分７４の外周形状、ノズル開口７６の面積、ノズル先端７５の底面形状および先端部分７４の長さといったノズル７の各構成要素Ｅ（Ｐ）を可変な変数として有する。そして、パラメーター取得部３１１がノズル７の使用環境に関するパラメーターＰを取得し、設計演算部３１２がこのパラメーターＰに基づきノズルモデル３２３におけるノズル７の構成要素Ｅ（Ｐ）を決定することで、ノズル７の設計データ３２１を生成する。これによって、使用環境に応じた構成を有するノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

具体的には、演算部３１がノズル作成支援プログラム３２２を実行することで、パラメーターＰと構成要素Ｅ（Ｐ）との対応関係を規定する対応関係情報３２４を記憶部３２に展開・保存する。そして、設計演算部３１２は、パラメーター取得部３１１が取得したパラメーターＰから対応関係情報３２４に従ってノズルモデル３２３の構成要素Ｅ（Ｐ）を決定する。

図６はノズルの使用環境に関するパラメーターとノズルの構成要素との対応関係を規定する対応関係情報の一例を表として示す図である。同図では特に異型部品８に用いるノズル７に関する対応関係情報が例示されている。パラメーター取得部３１１は、図６の対応関係情報３２４の「パラメーターＰ」の列に示された各パラメーターＰ、すなわち
・実装ヘッド６の種類…Ｐ１
・部品８の重量…Ｐ２
・部品８の重心と吸着対象範囲Ｒとの距離…Ｐ３
・吸着対象範囲Ｒの表面形状…Ｐ４
・異型部品８のキャビティ８１の深さＺ８１…Ｐ５
・キャビティ８１の内周形状…Ｐ６
・キャビティ８１の深さ…Ｐ７
・キャリアテープ２８の公差ΔＸ、ΔＹ…Ｐ８
等を例えば取得する。なお、これらのパラメーターＰのうち、パラメーターＰは部品実装機２に関するマシンパラメーターＰｍであり、パラメーターＰ２〜Ｐ８は部品８に関する部品パラメーターＰｅである。

これらパラメーターＰの具体的な取得態様は種々考えられる。例えば、パラメーター取得部３１１は各パラメーターＰの入力画面を表示部３４に表示することで作業者にパラメーターＰの入力を指示し、作業者による入力操作部３３への入力内容に基づき各パラメーターＰを取得しても良い。また、パラメーター取得部３１１は、入出力制御部３５を介して部品実装機２にマシンパラメーターＰｍを問い合わせ、部品実装機２からの返答に基づきマシンパラメーターＰｍを取得しても良いし、記憶部３２に記憶されている部品ＣＡＤ(Computer Aided Design)データ３２５に基づき部品パラメーターＰｅを取得しても良い。また、作業者による入力内容、部品実装機２への問い合わせ結果あるいは部品ＣＡＤデータ３２５に基づく取得態様をパラメーターＰによって使い分けることで、これらの取得態様を適宜組み合わせて用いても良い。

そして、設計演算部３１２は、図６の対応関係情報３２４の「ノズル構成要素Ｅ（Ｐ）」の列に示された各構成要素Ｅ（Ｐ）、すなわちノズルモデル３２３における
・係合部分７１の形状
・ノズル先端７５の外周形状
・先端部分７４の外周形状
・ノズル開口７６の面積
・ノズル先端７５の底面形状
・先端部分７４の長さ
等を取得された各パラメーターＰに基づき例えば決定する。

図６の対応関係情報３２４に基づき詳述すると、ノズルモデル３２３の係合部分７１の形状は、実装ヘッド６の種類に基づき決定される。つまり、図３に示したとおり、ノズル７の係合部分７１は実装ヘッド６の装着部分６１に係合するものであるため、装着部分６１の形状に応じた形状を具備している必要がある。そこで、ノズルモデル３２３には、実装ヘッド６の種類に応じた各種形状の係合部分７１の候補モデルが複数準備されており、設計演算部３１２は、これらの候補モデルのうちから実装ヘッド６の種類に適合した係合部分７１の一の候補モデルを、ノズルモデル３２３の係合部分７１として採用すると決定する。

ノズルモデル３２３のノズル先端７５の外周形状は、キャビティ８１の内周形状に基づき決定される。つまり、図３および図４を用いて説明したとおり、ノズル７のノズル先端７５は異型部品８のキャビティ８１に上方から進入してキャビティ８１の底部８２に設定された吸着対象範囲Ｒを吸着する。したがって、ノズル先端７５はキャビティ８１に進入できる形状を具備する必要がある。そこで、ノズルモデル３２３ではノズル先端７５の外周形状が可変となっており、設計演算部３１２は、ノズル先端７５がキャビティ８１に進入できるように、ノズル先端７５の外周形状（例えば長さＸ７５、長さＹ７５）をキャビティ８１の内周形状に基づき決定する。具体的には、図４の例のようにキャビティ８１の底部８２に吸着対象範囲Ｒが設定されている場合には、吸着対象範囲Ｒの内側にノズル先端７５が収まるように、ノズル先端７５の外周形状を決定する。

この際、公差ΔＸ、ΔＹが考慮される。つまり、キャリアテープ２８のポケット２８１内における異型部品８の位置は公差ΔＸ、ΔＹの範囲でばらつく。そこで、ポケット２８１内の異型部品８の確実な吸着を図るため、ノズルモデル３２３のノズル先端７５の外周形状は、キャビティ８１の内周形状（換言すれば、キャビティ８１の底部８２に設定された吸着対象範囲Ｒの外周形状）のみならず、キャリアテープ２８の公差ΔＸ、ΔＹにも基づき決定される。図４の例を用いて説明すると、ノズルモデル３２３のノズル先端７５の長さＸ７５は、吸着対象範囲ＲのＸ方向の長さＸｒからＸ方向両側の公差ΔＸの合計を減算した値（＝Ｘ７５−２×ΔＸ）に決定され、ノズルモデル３２３のノズル先端７５の長さＹ７５は、吸着対象範囲ＲのＹ方向の長さＹｒからＹ方向両側の公差ΔＹの合計を減算した値（＝Ｙ７５−２×ΔＸ）に決定される。

ノズルモデル３２３の先端部分７４の外周形状は、先端部分７４がキャビティ８１に上方から進入してキャビティ８１の底部８２に到達できるように、キャビティ８１の内周形状に基づき決定される。図４の例を用いて説明すると、ノズルモデル３２３の先端部分７４の外形は、その水平断面における外周形状が上記のようにして決定されたノズル先端７５の外周形状に一致する直方体形状に決定される。

ノズルモデル３２３のノズル開口７６の面積は、異型部品８の吸着に要する吸着力に応じて決定される。つまり、ノズル７に発生する発生吸着力Ｖｇは、ノズル７に与えられる負圧とノズル開口７６の面積（開口面積）との間に次式
発生吸着力Ｖｇ＝負圧×開口面積 …式（１）
が成立する。一方、異型部品８の吸着に要する必要吸着力Ｖｍは、異型部品８の重量Ｍと、異型部品８の重心（質量重心）と吸着対象範囲Ｒの中心（幾何重心）との距離Ｌとの間に次式
必要吸着力Ｖｍ＝Ｍ×（１＋Ｌ） …式（２）
が成立する。そこで、次式
発生吸着力Ｖｇ≧必要吸着力Ｖｍ …式（３）
が成立するように、ノズルモデル３２３のノズル開口７６の面積が決定される。なお、ノズル７に与えられる負圧の取得態様は種々考えられる。つまり、パラメーター取得部３１１が作業者による入力操作部３３への入力内容に基づきノズル７への負圧を部品パラメーターＰｅとして取得しても良いし、部品実装機２への問い合わせの返答に基づきノズル７への負圧を部品パラメーターＰｅとして取得しても良い。

ちなみに、ノズル開口７６の面積の決定態様はこれに限られず、より簡便な態様であっても構わない。つまり、異型部品８を確実に吸着するという観点からは、ノズル開口７６の面積は広いことが好ましい。そこで、ノズル７に最低限の強度を確保するのに必要なノズル７の最小厚みＴを取得し、ノズル７が最小厚みＴを有するようにノズル開口７６の面積が決定されても良い。この場合、ノズル開口７６の長さＸ７６は、ノズル先端７５の長さＸ７５から最小厚みＴの２倍を減算した値（＝Ｘ７５−２×Ｔ）に決定され、ノズル開口７６の長さＹ７６は、ノズル先端７５の長さＹ７５から最小厚みＴの２倍を減算した値（＝Ｙ７５−２×Ｔ）に決定される。また、最小厚みＴの取得は、パラメーター取得部３１１が作業者による入力操作部３３への入力内容に基づき取得することで実行できる。

ノズルモデル３２３のノズル先端７５の底面形状は、ノズル先端７５が吸着対象範囲Ｒに密着できるように、吸着対象範囲Ｒの表面形状に応じて決定される。図４の例を用いて説明すると、吸着対象範囲Ｒがキャビティ８１の底部８２に設定されているため、吸着対象範囲Ｒの表面は上に凸の湾曲形状を有する。そこで、ノズルモデル３２３のノズル先端７５の表面形状は、吸着対象範囲Ｒの表面形状に沿って凹んだ湾曲形状に決定される。

ノズルモデル３２３の先端部分７４の長さは、先端部分７４がキャビティ８１に上方から進入してキャビティ８１の底部８２に到達できるように、キャビティ８１の深さＺ８１に基づき決定される。図４の例を用いて説明すると、ノズルモデル３２３の先端部分７４の長さは、キャビティ８１の深さＺ８１より長い長さに決定される。

図７はノズル作成支援の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、パラメーター取得部３１１が上述の要領でパラメーターＰを取得する。ステップＳ１０２では、演算部３１が対応関係情報３２４に従って、取得されたパラメーターＰからノズルモデル３２３の構成要素Ｅ（Ｐ）を上述の要領で決定する。ステップＳ１０３では、設計演算部３１２は、各構成要素Ｅ（Ｐ）が最終的に決定されたノズルモデル３２３の構成をＣＡＤデータに変換することでノズル７の設計データ３２１を生成して、記憶部３２に記憶する。さらに、ステップＳ１０４では、設計演算部３１２は、入出力制御部３５を介して３Ｄプリンター４にノズル７の設計データ３２１を含む印刷指令を送信する。そして、ステップＳ１０５では、印刷指令を受信した３Ｄプリンター４は、設計データ３２１に従って印刷を実行することで、設計データ３２１が示すノズル７を作成する。

以上に説明したように本実施形態では、部品実装システム１の実装ヘッド６に装着されて異型部品８を吸着するノズル７の使用環境に関するパラメーターＰを、パラメーター取得部３１１が取得する。そして、取得されたパラメーターＰに基づきノズル７の構成を決定して、ノズル７の構成を示す設計データ３２１を生成する演算を、設計演算部３１２が自動で行う。よって、ノズル７の作成に必要なノズル７の設計データ３２１を簡便に準備することが可能となっている。

具体的には、可変な構成要素Ｅ（Ｐ）を有してノズル７の構成を表すノズルモデル３２３と、パラメーターＰと構成要素Ｅ（Ｐ）との対応関係を規定する対応関係情報３２４とが、記憶部３２に記憶される。そして、設計演算部３１２は、パラメーター取得部３１１が取得したパラメーターＰから対応関係情報３２４に従ってノズルモデル３２３の構成要素Ｅ（Ｐ）を決定することで、ノズル７の構成を決定する。かかる構成では、パラメーターＰと構成要素Ｅ（Ｐ）との対応関係を規定する対応関係情報３２４に従って取得されたパラメーターＰからノズルモデル３２３の構成要素Ｅ（Ｐ）を決定するといった簡便な演算により、ノズル７の設計データ３２１を生成できる。したがって、ノズル７の設計データ３２１の生成に必要な演算処理の負担を軽減できる。

この際、パラメーター取得部３１１は、ノズル７が吸着する異型部品８に関する部品パラメーターＰｅをパラメーターＰとして取得する。そして、設計演算部３１２は、パラメーター取得部３１１が取得した部品パラメーターＰｅに基づきノズル７の構成を決定する。かかる構成では、吸着対象である異型部品８に適した構成を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、パラメーター取得部３１１は、異型部品８のうちノズル７により吸着可能な吸着対象範囲Ｒを部品パラメーターＰｅとして取得し、設計演算部３１２は、吸着対象範囲Ｒに基づきノズル７の構成を決定する。かかる構成では、異型部品８の吸着対象範囲Ｒを吸着するのに適した構成を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、設計演算部３１２は、吸着対象範囲Ｒの外周形状に応じてノズル先端７５の外周形状を決定する。かかる構成では、異型部品８の吸着対象範囲Ｒを吸着するのに適した外周形状を有するノズル先端７５を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、設計演算部３１２は、吸着対象範囲Ｒに応じてノズル開口７６の面積を決定する。かかる構成では、異型部品８の吸着対象範囲Ｒを吸着するのに適した開口面積を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

具体的には、設計演算部３１２は、吸着対象範囲Ｒの中心と異型部品８の重心との位置関係に応じてノズル開口７６の面積を決定する。つまり、異型部品８の吸着対象範囲Ｒの中心が異型部品８の重心からずれていると、ノズル７による吸着時に異型部品８にモーメントが働く。したがって、異型部品８を確実に吸着するためには、ノズル７に相当の吸着力を生じさせることが求められる。これに対して、ノズル７に発生する吸着力はノズル開口７６の面積に依存する。そこで、上記のように構成することで、ノズル７による吸着時に異型部品８に働くモーメントに抗して異型部品８を確実に吸着できるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

特に、設計演算部３１２は、吸着対象範囲Ｒと異型部品８の重心との位置関係のみならず、異型部品８の重量にも基づきノズル開口７６の面積を決定する。これによって、ノズル７による吸着時に部品に働くモーメントに抗して異型部品８をより確実に吸着できるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、設計演算部３１２は、吸着対象範囲Ｒの表面形状に応じてノズル先端７５の底面形状を決定する。かかる構成では、異型部品８の吸着対象範囲Ｒを吸着するのに適した表面形状を有するノズル先端７５を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、パラメーター取得部３１１は、部品パラメーターＰｅとして異型部品８のキャビティ８１の形状に関する値を取得し、設計演算部３１２は、キャビティ８１の形状に関する値に基づきノズル７の構成を決定する。かかる構成では、異型部品８のキャビティ８１に挿入するのに適した構成を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

具体的には、パラメーター取得部３１１は、キャビティ８１の深さＺ８１を取得し、設計演算部３１２は、キャビティ８１の深さＺ８１に基づきノズル７の先端部分７４の長さを決定する。かかる構成では、異型部品８のキャビティ８１に挿入するのに適した長さを有する先端部分７４を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、パラメーター取得部３１１は、キャビティ８１の内周形状を取得し、設計演算部３１２は、キャビティ８１の内周形状に基づきノズル７の先端部分７４分の外周形状を決定する。かかる構成では、異型部品８のキャビティ８１に挿入するのに適した外周形状を有する先端部分７４を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、パラメーター取得部３１１は、キャリアテープ２８のポケット２８１に対する異型部品８の位置のばらつきを示す値、すなわち公差ΔＸ、ΔＹを部品パラメーターＰｅとして取得する。そして、設計演算部３１２は、これら公差ΔＸ、ΔＹに基づきノズル先端７５の先端の外周形状を決定する。かかる構成では、キャリアテープ２８のポケット２８１における異型部品８の位置のばらつきによらず異型部品８を的確に吸着するのに適した構成を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、パラメーター取得部３１１は、実装ヘッド６のうちノズル７が装着される装着部分６１の形状をパラメーターＰとして取得する。そして、設計演算部３１２は、パラメーター取得部３１１が取得した装着部分６１の形状に基づきノズル７の構成を決定する。かかる構成では、実装ヘッド６に適切に装着可能な構成を備えるノズル７の設計データ３２１を生成することができる。

また、部品実装システム１では、設計演算部３１２が生成した設計データ３２１に基づき３Ｄプリンター４によりノズル７を作成するノズル作成装置１００が具備されている。したがって、生成された設計データ３２１に基づきノズル７を簡便に作成することが可能となっている。

そして、各部品実装機２では、サーバー３が生成した設計データ３２１に基づき３Ｄプリンター４が作成したノズル７（簡易ノズル）を用いて異型部品８の実装を実行できる。つまり、部品実装機２の実装ヘッド６の装着部分６１には、ノズル７の製造業者により納品された正規ノズル７および簡易ノズル７の両方が択一的に着脱可能である。そして、実装ヘッド６は、正規ノズル７および簡易ノズル７のうち装着された一方のノズル７により異型部品８を部品供給部２７から吸着して基板Ｓに移載する。

この際、実装ヘッド６は、部品供給部２７が供給する異型部品８を吸着したノズル７を上昇させるノズル上昇動作、異型部品８を吸着するノズル７を部品供給部２７の上方から基板Ｓの上方へ移動させるノズル移動動作、および異型部品８を吸着するノズル７を下降させるノズル下降動作を順に実行する。これによって、部品供給部２７から基板Ｓへ異型部品８が移載される。ただし、簡易ノズル７が正規ノズル７ほどの性能を有さないために、これらの各動作を適切に実行できないことも想定される。そこで、部品実装機２の制御部２０は、例えば作業者の入力内容等に基づき簡易ノズル７が装着された実装ヘッド６を判別し、この実装ヘッド６による部品実装を次のように制御する。

図８は簡易ノズルが装着された実装ヘッドを用いた部品実装の制御の一例を模式的に示す図である。同図に示す制御では、簡易ノズル７が異型部品８を吸着する確度を示す吸着確度係数（同図のグラフ横軸）に応じた調整割合（同図のグラフ縦軸）で、上記各動作での簡易ノズル７の加速度を調整する。つまり、制御部２０は、実装ヘッド６が発生する負圧を求め、その結果を上の式（１）に代入することで、実装ヘッド６に装着された簡易ノズル７の発生吸着力Ｖｇを算出する。なお、実装ヘッド６が発生する負圧は、作業者による入力内容あるいは実装ヘッド６に内蔵された圧力計の値等から取得できる。また、制御部２０は、実装ヘッド６に装着された簡易ノズル７に求められる必要吸着力Ｖｍを、上の式（２）に基づき算出する。そして、制御部２０は、次式
吸着確度係数＝Ｖｇ／Ｖｍ …式（４）
に基づき吸着確度係数を求める。

さらに、制御部２０は、図８の関係に従って吸着確度係数から調整割合を求める。そして、制御部２０は、簡易ノズル７を用いた場合の上記各動作におけるノズル７の加速度を、正規ノズル７を用いた場合の上記各動作におけるノズル７の加速度に調整割合を乗じた値に設定する。具体的には、吸着確度係数が１未満であって、発生吸着力Ｖｇが必要吸着力Ｖｍ未満である場合には、調整割合を０％に設定、すなわち簡易ノズル７による部品実装を禁止する。吸着確度係数が１以上かつ２未満である場合は、調整割合を０％より大きく１００％より小さい値に設定することで、正規ノズル７を用いた場合と比較して簡易ノズル７を移動させる加速度を減じて、簡易ノズル７による部品実装を行う。吸着確度係数が２以上である場合は、調整割合を１００％に設定することで、正規ノズル７を用いた場合と同じ加速度で簡易ノズル７を移動させつつ、簡易ノズル７による部品実装を行う。

ちなみに、吸着確度係数の値が「１」であるか否かを基準として、部品実装を禁止するか許可するかを決定していたが、「１」以外の値（例えば「１」より大きい値）を基準にこれらを決定しても構わない。また、吸着確度係数の値が「２」であるか否かを基準として、部品実装の際の加速度を減じるか否かを決定していたが、「２」以外の値を基準にこれらを決定しても構わない。部品実装時の加速度を減じるか否かを決定する基準値は、部品実装を禁止するか許可するかを決定する基準値より大きく設定しておけば良い。

さらに、ここでは簡易ノズル７を用いた場合における簡易ノズル７の加速度を調整する例を示したが、加速度に代えて速度を、同様に調整割合を乗じることで調整しても良い。あるいは、加速度および速度の両方を、同様に調整割合を乗じることで調整しても良い。

このように構成された部品実装機２は、実装ヘッド６が簡易ノズル７を装着している場合には、実装ヘッド６が簡易ノズル７を移動させる速度および加速度の少なくとも一方を減少させる。したがって、簡易ノズル７が正規ノズル７ほどの性能を有さない場合であっても、簡易ノズル７により異型部品８を確実に吸着することができる。

特に、制御部２０は、必要吸着力Ｖｍに対する発生吸着力Ｖｇの比で与えられる吸着確度係数に基づき調整割合を決定している。ここで、必要吸着力Ｖｍは、上の式（２）で与えられる量である。つまり、制御部２０は、簡易ノズル７が異型部品８を吸着する位置（吸着対象範囲Ｒ）と異型部品８の重心との位置関係と、簡易ノズル７に発生する吸着力（発生吸着力Ｖｇ）とを比較した結果に基づき、実装ヘッド６がノズルを移動させる速度および加速度の少なくとも一方を決定する。これによって、簡易ノズル７の吸着力（性能）に応じて、実装ヘッド６が簡易ノズル７を移動させる速度および加速度の少なくとも一方を適切に決定することができる。

ところで、サーバー３の演算部３１は、部品実装機２での部品の実装手順を最適化する最適化処理を実行する。この最適化処理によって、部品実装機２が具備する４本の実装ヘッド６のそれぞれがいずれの種類のノズル７を用いて部品を実装するかが決定される。図９は最適化処理により算出された実装ヘッドの部品実装手順の一例を模式的に示す図である。同図では４本の実装ヘッド６を区別するために符号４Ａ〜４Ｄが使い分けられており、ノズル７の種類を区別するために符号７Ａ〜７Ｃが使い分けられている。

図９の最適化結果によると、実装ヘッド６Ａ〜６Ｄのそれぞれは、ノズル７Ａを用いた部品実装を行ってから、ノズル７Ｂを用いた部品実装を行う。ただし、実装ヘッド６Ｃは、ノズル７Ｂを用いた部品実装を行った後、さらにノズル７Ｃを用いた部品実装を行う。ここで、ノズル７Ｃは１個しか準備されていないため、実装ヘッド６Ｃ以外の実装ヘッド６Ａ、６Ｂ、６Ｄは、ノズル７Ｃを用いた部品実装を行うことができず、実装ヘッド６Ｃによるノズル７Ｃを用いた部品実装の完了を待つこととなる。その結果、実装ヘッド６Ｃによる実装時間が長く、実装ヘッド６Ａ〜６Ｄの間での実装時間の平準化に改善の余地がある。

そこで、サーバー３の演算部３１は、ノズル７Ｃを３Ｄプリンター４で作成した場合も予測して最適化処理を行う。図１０は最適化処理により算出された実装ヘッドの部品実装手順の他の例を模式的に示す図である。図１０での表記は図９でのそれと同様である。図１０の最適化結果によると、ノズル７Ｃをさらに１個用意して、実装ヘッド６Ａ、６Ｃそれぞれの部品実装にノズル７Ｃ用いることで、実装ヘッド６Ａ〜６Ｄの間での実装時間が平準化して、部品実装機２が基板Ｓへの部品実装の完了に要する時間が短縮することが判る。この場合、サーバー３の演算部３１は、ノズル７Ｃの作成を支持する旨の画面を表示部３４に表示させとともに、図７のフローチャートを開始する。そして、作業者の入力内容からパラメーターＰを取得すると、ノズル７Ｃの設計データ３２１を作成して、３Ｄプリンター４に印刷指令を送信する。そして、３Ｄプリンター４が印刷指令に従ってノズル７Ｃを作成する。

かかる構成では、図１０の実装手順に従って部品を実装することができ、部品実装機２のタクトタイムの短縮を図ることが可能となる。特に、ノズル７の作成を支持する旨の画面が表示部３４に表示される。そのため、作業者は表示部３４の画面を確認することで、ノズル７の作成を適宜行って部品実装機２のタクトタイムの短縮を図ることができる。

以上に説明したように本実施形態では、サーバー３が本発明の「ノズル作成支援装置」の一例に相当し、部品実装機２が本発明の「部品実装機」の一例に相当し、実装ヘッド６が本発明の「実装ヘッド」の一例に相当し、異型部品８が本発明の「部品」の一例に相当し、ノズル７が本発明の「ノズル」の一例に相当し、パラメーター取得部３１１が本発明の「パラメーター取得部」の一例に相当し、パラメーターＰが本発明の「パラメーター」の一例に相当し、設計演算部３１２と記憶部３２が協働して本発明の「ノズル設計部」として機能し、設計データ３２１が本発明の「設計データ」の一例に相当し、ノズルモデル３２３が本発明の「ノズルモデル」の一例に相当し、構成要素Ｅ（Ｐ）が本発明の「構成要素」の一例に相当し、対応関係情報３２４が本発明の「対応関係情報」の一例に相当し、部品パラメーターＰｅが本発明の「部品パラメーター」の一例に相当し、吸着対象範囲Ｒが本発明の「吸着対象範囲」の一例に相当し、ノズル先端７５が本発明の「ノズルの先端」の一例に相当し、ノズル開口７６の面積が本発明の「ノズルの開口面積」の一例に相当し、先端部分７４が本発明の「ノズルの先端部分」の一例に相当し、キャビティ８１が本発明の「凹部」の一例に相当し、キャリアテープ２８が本発明の「テープ」の一例に相当し、ポケット２８１が本発明の「収容部」の一例に相当し、公差ΔＸ、ΔＹが本発明の「収容部に対する部品の位置のばらつきを示す値」に相当し、装着部分６１が本発明の「装着部分」の一例に相当し、ノズル作成装置１００が本発明の「ノズル作成装置」の一例に相当し、３Ｄプリンター４が本発明の「ノズル作成部」の一例に相当し、コンベア２２が本発明の「基板支持部」の一例に相当し、サーバー３が本発明の「最適化装置」の一例に相当し、演算部３１が本発明の「最適化演算部」の一例に相当し、表示部３４が本発明の「表示部」の一例に相当し、ノズル作成支援プログラム３２２が本発明の「ノズル作成支援プログラム」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えばノズルモデル３２３が具備する構成のうち、パラメーターＰに応じて可変な構成要素Ｅ（Ｐ）の例は上述のものに限られない。例えば、回転角度を位置決めした状態でノズル７をノズルストッカーＮＳにストックするために、回転方向における向きを示す切欠などがノズル７に設けられる場合がある。このような場合、パラメーター取得部３１１は、ノズルストッカーＮＳにストックする際のノズル７の回転角度をマシンパラメーターＰｍとして取得し、設計演算部３１２は、このマシンパラメーターＰｍに基づきノズル７の切欠の位置あるいは形状を決定しても良い。

また、ノズル７の具体的構成も図３に例示したものに限られない。したがって、ノズル先端７５の形状は、上述の長方形以外に、円形あるいは楕円形などの他の各種形状であってもよい。

また、設計データ３２１の作成対象となるノズル７は、図４に例示した異型部品８を吸着するものに限られない。したがって、図４に示した構成とは異なる各種の異型部品８を吸着するノズル７を設計データ３２１の作成対象としても良いし、直方体形状のチップ部品８を吸着するノズル７を設計データ３２１の作成対象としても良い。あるいは、部品実装の際に働く衝撃を緩和するためにバネ等の弾性部材を備えたノズル７を設計データ３２１の作成対象としても良い。

また、本発明の「ノズル作成支援装置」として機能できる装置は、部品実装システム１が具備するサーバー３に限られない。したがって、インターネット上のクラウドサーバーを「ノズル作成支援装置」として機能させて、ノズル７の設計データ３２１の生成をクラウドサービスとして提供しても良い。

２…部品実装機
２２…コンベア
２８…キャリアテープ
２８１…ポケット
３…サーバー
３１…演算部
３１１…パラメーター取得部
３１２…設計演算部
３２…記憶部
３２１…設計データ
３２２…ノズル作成支援プログラム
３２３…ノズルモデル
３２４…対応関係情報
３４…表示部
４…３Ｄプリンター
６…実装ヘッド
６１…装着部分
７…ノズル
７４…先端部分
７５…ノズル先端
７６…ノズル開口
８…異型部品
８１…キャビティ
１００…ノズル作成装置
Ｅ（Ｐ）…構成要素
Ｐ…パラメーター
Ｒ…吸着対象範囲
ΔＸ，ΔＹ…公差

Claims (17)

1. 基板を支持する基板支持部と、
   部品を供給する部品供給部と、
   正規ノズルおよび簡易ノズルの両方が択一的に着脱可能であり、前記正規ノズルおよび前記簡易ノズルのうち装着された一方のノズルにより部品を前記部品供給部から吸着して前記基板に移載することで、前記基板に部品を実装する実装ヘッドと、
   前記ノズルの使用環境に関するパラメーターを取得するパラメーター取得部と、前記パラメーター取得部が取得した前記パラメーターに基づき前記ノズルの構成を決定し、決定された前記ノズルの構成を示す設計データを生成する演算を自動で行うノズル設計部とを備えるノズル作成支援装置と、
   前記ノズル作成支援装置が生成した前記設計データに基づき前記簡易ノズルを作成するノズル作成装置と、
   前記簡易ノズルが装着された実装ヘッドを判別し、当該実装ヘッドが発生する負圧に基づき当該実装ヘッドに装着された前記簡易ノズルの発生吸着力を算出し、前記簡易ノズルによる部品の実装を禁止するか許可するかを当該発生吸着力に基づき決定する制御部と
   を備えた部品実装システム。
2. 前記ノズル設計部は、可変な構成要素を有して前記ノズルの構成を表すノズルモデルと、前記パラメーターと前記構成要素との対応関係を規定する対応関係情報とを記憶し、前記パラメーター取得部が取得した前記パラメーターから前記対応関係情報に従って前記ノズルモデルの前記構成要素を決定することで、前記ノズルの構成を決定する請求項１に記載の部品実装システム。
3. 前記パラメーター取得部は、前記ノズルが吸着する部品に関する部品パラメーターを前記パラメーターとして取得し、
   前記ノズル設計部は、前記パラメーター取得部が取得した前記部品パラメーターに基づき前記ノズルの構成を決定する請求項１または２に記載の部品実装システム。
4. 前記パラメーター取得部は、前記部品のうち前記ノズルにより吸着可能な吸着対象範囲を前記部品パラメーターとして取得し、
   前記ノズル設計部は、前記吸着対象範囲に基づき前記ノズルの構成を決定する請求項３に記載の部品実装システム。
5. 前記ノズル設計部は、前記吸着対象範囲の外周形状に応じて前記ノズルの先端の外周形状を決定する請求項４に記載の部品実装システム。
6. 前記ノズル設計部は、前記吸着対象範囲に応じて前記ノズルの開口面積を決定する請求項４または５に記載の部品実装システム。
7. 前記ノズル設計部は、前記吸着対象範囲と前記部品の重心との位置関係に応じて前記ノズルの開口面積を決定する請求項６に記載の部品実装システム。
8. 前記ノズル設計部は、前記吸着対象範囲と前記部品の重心との位置関係および前記部品の重量に応じて前記ノズルの開口面積を決定する請求項７に記載の部品実装システム。
9. 前記ノズル設計部は、前記吸着対象範囲の表面形状に応じて前記ノズルの先端の底面形状を決定する請求項４ないし８のいずれか一項に記載の部品実装システム。
10. 前記ノズルは、その先端部分を前記部品が有する凹部に挿入して前記凹部の底部を吸着する用途に用いられ、
    前記パラメーター取得部は、前記部品パラメーターとして前記凹部の形状に関する値を取得し、
    前記ノズル設計部は、前記凹部の形状に関する値に基づき前記ノズルの構成を決定する請求項３ないし９のいずれか一項に記載の部品実装システム。
11. 前記パラメーター取得部は、前記凹部の深さを取得し、
    前記ノズル設計部は、前記凹部の深さに基づき前記ノズルの前記先端部分の長さを決定する請求項１０に記載の部品実装システム。
12. 前記パラメーター取得部は、前記凹部の内周形状を取得し、
    前記ノズル設計部は、前記凹部の内周形状に基づき前記ノズルの前記先端部分の外周形状を決定する請求項１０または１１に記載の部品実装システム。
13. 前記ノズルは、所定方向に並ぶ複数の収容部のそれぞれに前記部品を収容したテープが前記所定方向に送られることで所定位置に供給される前記部品を吸着する用途に用いられ、
    前記パラメーター取得部は、前記収容部に対する前記部品の位置のばらつきを示す値を前記部品パラメーターとして取得し、
    前記ノズル設計部は、前記収容部に対する前記部品の位置のばらつきを示す値に基づき前記ノズルの先端の外周形状を決定する請求項３ないし１２のいずれか一項に記載の部品実装システム。
14. 前記パラメーター取得部は、前記実装ヘッドのうち前記ノズルが装着される装着部分の形状を前記パラメーターとして取得し、
    前記ノズル設計部は、前記パラメーター取得部が取得した前記装着部分の形状に基づき前記ノズルの構成を決定する請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の部品実装システム。
15. 前記実装ヘッドが前記正規ノズルを装着している場合と比較して、前記実装ヘッドが前記簡易ノズルを装着している場合は、前記実装ヘッドが前記ノズルを移動させる速度および加速度の少なくとも一方を減少させる請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の部品実装システム。
16. 前記制御部は、前記簡易ノズルが前記部品を吸着する位置と前記部品の重心との位置関係と、前記簡易ノズルに発生する吸着力とを比較した結果に基づき、前記実装ヘッドが前記ノズルを移動させる速度および加速度の少なくとも一方を決定する請求項１５に記載の部品実装システム。
17. 正規ノズルおよび簡易ノズルの両方が択一的に着脱可能であり、前記正規ノズルおよび前記簡易ノズルのうち装着された一方のノズルにより部品を吸着して基板に移載することで、前記基板に部品を実装する実装ヘッドに装着する前記ノズルの使用環境に関するパラメーターを取得する工程と、
    前記パラメーターに基づき前記ノズルの構成を決定し、決定された前記ノズルの構成を示す設計データを生成する演算を自動で行う工程と、
    前記設計データに基づき前記簡易ノズルを作成する工程と、
    前記簡易ノズルが装着された実装ヘッドを判別し、当該実装ヘッドが発生する負圧に基づき当該実装ヘッドに装着された前記簡易ノズルの発生吸着力を算出し、前記簡易ノズルによる部品の実装を禁止するか許可するかを当該発生吸着力に基づき決定する工程と
    を備えた部品実装方法。

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