JP2015173192A - Method of exchanging suction nozzle in part mounting apparatus, part mounting apparatus and suction nozzle supply unit - Google Patents
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Description
本発明は、装着ヘッドに着脱自在に取り付けられた吸着ノズルにより部品を吸着して基板に装着する部品実装装置における吸着ノズルの交換方法、部品実装装置及び吸着ノズル供給ユニットに関するものである。 The present invention relates to a suction nozzle replacement method, a component mounting apparatus, and a suction nozzle supply unit in a component mounting apparatus that sucks and mounts a component on a substrate by a suction nozzle that is detachably attached to a mounting head.
部品実装装置は、基板を搬送する基板搬送レーンと、着脱自在に取り付けられた吸着ノズルにより部品を吸着して基板搬送レーンにより位置決めされた基板に装着する装着ヘッドを備えて構成されている。このような部品実装装置の中には、基板搬送レーンと装着ヘッドを2つずつ備えて各基板搬送レーンについて独立した部品実装を実行する2レーン独立実装を行うものが知られている(例えば、特許文献1)。このような2レーン独立実装を行う部品実装装置では、一方の基板搬送レーンにおいて部品実装作業が停止した場合でも、他方の基板搬送レーンについては基板生産が継続されるため、高い生産性が発揮される。 The component mounting apparatus includes a substrate transport lane that transports a substrate, and a mounting head that mounts the component on a substrate positioned by the substrate transport lane by sucking a component with a suction nozzle that is detachably attached. Among such component mounting apparatuses, there are known ones that include two board transfer lanes and two mounting heads and perform two-lane independent mounting that performs independent component mounting for each board transfer lane (for example, Patent Document 1). In such a component mounting apparatus that performs independent mounting on two lanes, even when the component mounting operation is stopped in one board transport lane, board production is continued in the other board transport lane, so high productivity is exhibited. The
しかしながら、部品実装装置では、安全上の観点から、生産中に作業者が安全カバーを開けると基板搬送レーンや装着ヘッドは強制停止されるようになっている。そのため、上記2レーン独立実装を行う部品実装装置において、機種切り替えをする基板搬送レーンの側に新たに吸着ノズルを供給する必要がある場合には、作業者は安全カバーを開ける必要が生じる。すなわち、機種切り替えをする基板搬送レーンの側に新たに吸着ノズルを供給する必要がある場合、機種切り替えの対象となっている側の基板搬送レーンだけでなく、機種切り替えの対象となっていない側の基板搬送レーンについても部品実装動作が停止してしまい、基板生産性が低下するという問題点があった。 However, in the component mounting apparatus, for safety reasons, when an operator opens the safety cover during production, the board transfer lane and the mounting head are forcibly stopped. For this reason, in the component mounting apparatus that performs independent mounting on the two lanes, when a suction nozzle needs to be newly supplied to the side of the board transfer lane to be switched, the operator needs to open the safety cover. In other words, when it is necessary to supply a new suction nozzle to the side of the board transfer lane where the model is to be switched, not only the board transfer lane that is the target of model switching, but also the side that is not the target of model switching The board mounting lane also has a problem that the component mounting operation is stopped and the board productivity is lowered.
そこで本発明は、部品実装動作を停止させることなく吸着ノズルを装着ヘッドの可動範囲内に供給できる部品実装装置における吸着ノズルの交換方法、部品実装装置及び吸着ノズル供給ユニットを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a suction nozzle replacement method, a component mounting apparatus, and a suction nozzle supply unit in a component mounting apparatus that can supply the suction nozzle within the movable range of the mounting head without stopping the component mounting operation. To do.
本発明の部品実装装置における吸着ノズルの交換方法は、基板を搬送する2つの基板搬送レーンと、前記2つの基板搬送レーンそれぞれに対応して設けられた2つのフィーダベースと、前記2つのフィーダベースのそれぞれに装着されて部品を供給する複数のパーツフィーダと、前記2つの基板搬送レーンのそれぞれに対応して設けられ、着脱可能に取り付けられた吸着ノズルにより前記パーツフィーダから供給される部品を吸着して前記基板搬送レーンにより位置決めされた基板に装着する2つの装着ヘッドと、前記フィーダベースに装着され、前記装着ヘッドの可動範囲内に前記吸着ノズルを供給する吸着ノズル供給ユニットとを備えた部品実装装置における吸着ノズルの交換方法であって、前記2つの基板搬送レーンのうち、機種切り替えを行う側の前記基板搬送レーンに対応する前記フィーダベースに前記吸着ノズル供給ユニットを装着して前記装着ヘッドの可動範囲内に前記吸着ノズルを供給するノズル供給工程と、前記ノズル供給工程により供給された前記吸着ノズルに前記装着ヘッドがアクセスして吸着ノズルの交換を行うノズル交換工程とを含む。 The suction nozzle replacement method in the component mounting apparatus according to the present invention includes two board transfer lanes for transferring boards, two feeder bases provided corresponding to the two board transfer lanes, and the two feeder bases. A plurality of parts feeders that are mounted on each of the parts and supply parts, and the parts supplied from the parts feeder are sucked by suction nozzles that are detachably attached to the two substrate transfer lanes. A component including two mounting heads mounted on the substrate positioned by the substrate transport lane, and a suction nozzle supply unit mounted on the feeder base and supplying the suction nozzle within a movable range of the mounting head. A method for exchanging suction nozzles in a mounting apparatus, wherein the model is cut out of the two substrate transfer lanes. A nozzle supply step of mounting the suction nozzle supply unit on the feeder base corresponding to the substrate transport lane on the side to be fed and supplying the suction nozzle within a movable range of the mounting head; and supply by the nozzle supply step And a nozzle replacement step in which the mounting head accesses the suction nozzle and replaces the suction nozzle.
本発明の部品実装装置は、基板を搬送する2つの基板搬送レーンと、前記2つの基板搬送レーンそれぞれに対応して設けられた2つのフィーダベースと、前記2つのフィーダベースのそれぞれに装着されて部品を供給する複数のパーツフィーダと、前記2つの基板搬送レーンそれぞれに対応して設けられ、着脱可能に取り付けられた吸着ノズルにより前記パーツフィーダから供給される部品を吸着して前記基板搬送レーンにより位置決めされた基板に装着する2つの装着ヘッドと、前記フィーダベースに装着され、前記装着ヘッドの可動範囲内に前記吸着ノズルを供給する吸着ノズル供給ユニットとを備えた。 The component mounting apparatus according to the present invention is mounted on each of two board transfer lanes for transferring a board, two feeder bases provided corresponding to each of the two board transfer lanes, and the two feeder bases. A plurality of parts feeders for supplying parts and the two board transfer lanes are provided corresponding to each of the two board transfer lanes, and the parts supplied from the parts feeder are sucked by a suction nozzle that is detachably attached to the board transfer lanes. Two mounting heads to be mounted on the positioned substrate, and a suction nozzle supply unit which is mounted on the feeder base and supplies the suction nozzle within a movable range of the mounting head.
本発明の吸着ノズル供給ユニットは、基板を搬送する基板搬送レーンと、フィーダベースと、前記フィーダベースに装着されて部品を供給する複数のパーツフィーダと、着脱可能に取り付けられた吸着ノズルにより前記パーツフィーダから供給される部品を吸着して前記基板搬送レーンにより位置決めされた基板に装着する装着ヘッドとを備えた部品実装装置において、前記装着ヘッドの可動範囲内に前記吸着ノズルを供給する吸着ノズル供給ユニットであって、前記フィーダベースに着脱自在に装着されるフィーダベース装着部と、前記吸着ノズルを保持するノズル保持部とを備えた。 The suction nozzle supply unit of the present invention includes a substrate transport lane for transporting a substrate, a feeder base, a plurality of parts feeders that are mounted on the feeder base and supply components, and a suction nozzle that is detachably attached to the parts. In a component mounting apparatus including a mounting head that sucks a component supplied from a feeder and mounts the component on a substrate positioned by the substrate transport lane, the suction nozzle supply supplies the suction nozzle within a movable range of the mounting head A unit comprising a feeder base mounting portion that is detachably mounted on the feeder base, and a nozzle holding portion that holds the suction nozzle.
本発明によれば、部品実装動作を停止させることなく吸着ノズルを装着ヘッドの可動範囲内に供給できる。 According to the present invention, the suction nozzle can be supplied within the movable range of the mounting head without stopping the component mounting operation.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1及び図2に示す部品実装装置1は、基板2に部品3を装着する動作を繰り返し実行する装置であり、基台11上に基板搬送部12、部品供給部13、部品装着部14を備えて成る。ここでは説明の便宜上、基板搬送部12による基板2の搬送方向(図1中に示す矢印A)をX軸方向(作業者OPから見た左右方向)とし、X軸方向と直交する水平面内方向(作業者OPから見た前後方向)をY軸方向とする。また、上下方向をZ軸方向とする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A
図1及び図2において、基板搬送部12は、上流工程側から送出された基板2を受け取ってX軸方向に搬送する前後の2つの基板搬送レーン12Lから成る。部品供給部13は、基台11の前方と後方のそれぞれに連結される2つの台車21と、各台車21が備えるフィーダベース22に着脱自在に装着される複数のパーツフィーダ23から成る。基台11の前方に連結された台車21のフィーダベース22とこのフィーダベース22に装着された複数のパーツフィーダ23は前方部品供給部13aを構成する。また、基台11の後方に連結された台車21のフィーダベース22及びこのフィーダベース22に装着された複数のパーツフィーダ23は後方部品供給部13bを構成する。各パーツフィーダ23は例えばテープフィーダから成り、部品供給口23pに部品3を連続的に供給する。
1 and 2, the
部品装着部14は、前後の2つの装着ヘッド31と、これら2つの装着ヘッド31を互いに独立して水平移動させるヘッド移動機構32から成る。各装着ヘッド31は下方に延びた複数のシャフト部材31Sを有しており、各シャフト部材31Sの下端には吸着ノズル31aが着脱自在に取り付けられている。
The
前方及び後方の装着ヘッド31のそれぞれには、撮像視野を下方に向けた基板カメラ33が設けられている。各基板カメラ33は対応する装着ヘッド31と一体となって移動し、前方又は後方の基板搬送レーン12Lによってそれぞれの作業位置に位置決めされた基板2を撮像する。
Each of the front and
基台11上の前方の基板搬送レーン12Lと前方部品供給部13aとの間の領域及び基台11上の後方の基板搬送レーン12Lと後方部品供給部13bとの間のそれぞれには、撮像視野を上方に向けた部品カメラ34が設けられている。各部品カメラ34は、前方又は後方の装着ヘッド31が吸着ノズル31aにより吸着した部品3を下方から撮像する。
In the area between the front
2つの装着ヘッド31の可動範囲AR(図1)を覆う筐体35の前後には安全カバー36が上下方向に開閉自在に設けられている。作業者OPはこれら安全カバー36を開くことで基板搬送部12や装着ヘッド31等にアクセスすることができる。
A
図1及び図3において、各台車21のフィーダベース22には、2つの装着ヘッド31の可動範囲AR内に交換用の吸着ノズル31aを供給する吸着ノズル供給ユニット40が着脱自在に取り付けられている。吸着ノズル供給ユニット40は、フィーダベース22に装着されるフィーダベース装着部41と、フィーダベース装着部41の上面に交換自在に設けられて交換用の吸着ノズル31aを保持するノズル保持部42を備えて成る。ノズル保持部42は、例えば図4に示すように、上面に開口したノズル挿入孔42aに吸着ノズル31aが上方から挿入される構成を有する。フィーダベース装着部41はパーツフィーダ23との互換性を有してフィーダベース22に着脱自在に装着され、台車21が基台11に連結された状態で、ノズル保持部42が装着ヘッド31の可動範囲AR内に位置する。
1 and 3, a suction
ノズル保持部42には図4中に示す矢印Bの方向にスライド自在なシャッター42sが設けられている。シャッター42sがノズル挿入孔42aに挿入された吸着ノズル31aの鍔部31bの一部を上方から覆う規制位置に位置した状態では吸着ノズル31aのノズル挿入孔42aからの上方への抜去が規制され、鍔部31bの覆いを解除する開放位置に位置した状態(図4に示す状態)では吸着ノズル31aのノズル挿入孔42aからの上方への抜去が許容される。
The
上記のように、フィーダベース装着部41がパーツフィーダ23との互換性を有してフィーダベース22に着脱自在に装着されることで、吸着ノズル供給ユニット40は、安全カバー36を開けることなく、交換用の吸着ノズル31aを装着ヘッド31の可動範囲AR内に供給することができる。また、ノズル保持部42がフィーダベース装着部41に対して交換自在なっているので、吸着ノズル31aのサイズやタイプに応じたノズル保持部42が用意されていれば、作業者OPは、フィーダベース装着部41に対するノズル保持部42の交換を行うだけで、吸着ノズル31aのサイズやタイプの変更に容易に対応することができる。
As described above, the feeder
図5において、基板搬送部12による基板2の搬送及び位置決め動作は、部品実装装置1が備える制御装置50が2つの基板搬送レーン12Lの作動制御を行うことによってなされる。部品供給部13により部品3の供給制御は、制御装置50が各パーツフィーダ23の作動制御を行うことによってなされる。2つの装着ヘッド31の移動動作は制御装置50がヘッド移動機構32の作動制御を行うことによってなされ、各装着ヘッド31が備える吸着ノズル31aの昇降動作・Z軸回りの回転動作・真空吸引動作の各制御は、制御装置50が各装着ヘッド31に対応するノズル動作機構31Gの作動制御を行うことによってなされる。また、吸着ノズル供給ユニット40のシャッター42sの位置切換え動作も制御装置50によってなされる。
In FIG. 5, the
図5において、2つの基板カメラ33の各撮像動作と2つの部品カメラ34の各撮像動作は制御装置50によってなされ、これら基板カメラ33及び部品カメラ34の撮像動作によって得られた各画像データの画像認識処理は制御装置50の画像認識部50aにおいてなされる。制御装置50は、各基板カメラ33による基板2の撮像画像に基づいてその基板2の正規の作業位置からの位置ずれ量を算出し、各部品カメラ34による部品3の撮像画像に基づいて、吸着ノズル31aに対する部品3の位置ずれ(吸着ずれ)を算出する。
In FIG. 5, the imaging operations of the two
部品実装装置1には、前後の2つの安全カバー36の一方が開けられたときにこれを検知して2つの基板搬送レーン12L、各パーツフィーダ23、2つの装着ヘッド31及びヘッド移動機構32)の各動作を停止させる安全装置60(図5)が設けられている。この安全装置60により、作業者OPが安全カバー36を開けた状態で装着ヘッド31の可動範囲AR内に手を差し入れた場合でもその安全が確保される。
In the
部品実装装置1では、前方の基板搬送レーン12Lによって位置決めされる基板2に対する部品実装動作と、後方の基板搬送レーン12Lによって位置決めされる基板2に対する部品実装動作は互いに独立して行われる。すなわち部品実装装置1は2レーン独立実装を行う。基板2に対する部品実装動作は、基板搬送レーン12Lによる基板2の搬入と作業位置への位置決め、装着ヘッド31に設けられた基板カメラ33による基板2の撮像と基板2の位置ずれ量の算出、部品供給部13が供給する部品3の装着ヘッド31による吸着(ピックアップ)、吸着した部品3の部品カメラ34による部品3の撮像と吸着ずれの算出、吸着した部品3の基板2への装着、前方の基板搬送レーン12Lによるその基板2の搬出の手順で実行される。なお、吸着ノズル31aが部品3を基板2に装着する際には、算出されている基板2の位置ずれと吸着ずれがキャンセルされるように、装着ヘッド31とノズル動作機構31Gが吸着ノズル31aの位置補正(回転を含む)を行う。
In the
上記部品実装装置1において、前方の基板搬送レーン12Lと後方の基板搬送レーン12Lの一方において機種切り替えを行う場合には、作業者OPは、2つの基板搬送レーン12Lのうち、機種切り替えを行う側の基板搬送レーン12Lに対応するフィーダベース22(図1では前方部品供給部13aのフィーダベース22)に吸着ノズル供給ユニット40を装着して装着ヘッド31の可動範囲AR内に吸着ノズル31aを供給する(ノズル供給工程)。具体的には、機種切り替えを行う側の台車21を基台11から取り外し、機種切り替え後の部品3を供給するパーツフィーダ23と機種切り替え後の部品3に対応する交換用の吸着ノズル31aをノズル保持部42に保持させた吸着ノズル供給ユニット40とがフィーダベース22に装着された台車21を改めて基台11に連結させる。これにより、機種切り替え後の部品3に対応するパーツフィーダ23とともに、機種切り替え後の部品3に対応する吸着ノズル31aが装着ヘッド31の可動範囲AR内にセットされる。そして、このノズル供給工程が終了したら、装着ヘッド31は、ノズル供給工程により供給された交換用の吸着ノズル31aにアクセスし、吸着ノズル31aの交換を行ってうえで(ノズル交換工程)、機種切り替え後の部品実装動作を実行する。
In the
なお、吸着ノズル31aの交換は、装着ヘッド31の移動とシャフト部材31Sの昇降動作及びノズル保持部42のシャッター42sのスライド動作を組み合わせて行う。具体的には、先ず、シャッター42sを開放位置に位置させた状態で、取り外そうとする吸着ノズル31aが取り付けられたシャフト部材31Sをノズル保持部42の空いているノズル挿入孔42aの上方に位置させる(図4に示す状態)。そして、シャフト部材31Sを下降させて吸着ノズル31aをノズル挿入孔42aに挿入し(図4中に示す矢印C)、シャッター42sを規制位置に位置させたうえでシャフト部材31Sを上昇させる。これによりシャフト部材31Sから吸着ノズル31aが取り外された状態となる。そして、シャフト部材31Sがこれから取り付けようとする新たな吸着ノズル31aの上方に位置するように装着ヘッド31を移動させたうえでシャフト部材31Sを下降させ、シャフト部材31Sの下端に吸着ノズル31aが結合したら、シャッター42sを開放位置に位置させてシャフト部材31Sを上昇させる。これによりシャフト部材31Sに新たな吸着ノズル31aが取り付けられた状態となり、吸着ノズル31aの交換が完了する。
The replacement of the
このように、本実施の形態における部品実装装置1では、作業者OPは、フィーダベース22に吸着ノズル供給ユニット40を装着することで、安全カバー36を開けることなく(従って安全装置60によって部品実装作業を停止させることなく)、交換用の吸着ノズル31aを装着ヘッド31の可動範囲AR内に供給し、機種切り替えをすることができる。このため本実施の形態における吸着ノズル供給ユニット40及びこれを備えた部品実装装置1(部品実装装置1における吸着ノズル31aの交換方法)によれば、2つの基板搬送レーン12Lの一方について機種切り替えをする必要が生じた場合でも、機種切り替えの対象となっていない他方の基板搬送レーン12Lについては部品実装動作を継続でき、基板生産性の低下を防止できる。
As described above, in the
なお、上述の実施の形態では、交換用の吸着ノズル31aを専ら吸着ノズル供給ユニット40によって装着ヘッド31の可動範囲AR内に供給する構成となっていたが、基台11上の装着ヘッド31の可動範囲AR内に設置されるノズルストッカ(図示しない)に交換用の吸着ノズル31aの一部を保持するようにし、このノズルストッカと吸着ノズル供給ユニット40の双方によって交換用の吸着ノズル31aを装着ヘッド31の可動範囲AR内に供給するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、フィーダベース22は台車21に取り付けられていて基台11に対して分離することができる構成となっていたが、これは一例であり、フィーダベース22は部品実装装置1に固定されているのであっても構わない。また、上述の実施の形態では、前方部品供給部13aと後方部品供給部13bの一方について吸着ノズル供給ユニット40を適用する例を示したが、前方部品供給部13aと後方部品供給部13bの双方について吸着ノズル供給ユニット40を適用しても構わない。
In the above-described embodiment, the
部品実装動作を停止させることなく吸着ノズルを装着ヘッドの可動範囲内に供給できる部品実装装置における吸着ノズルの交換方法、部品実装装置及び吸着ノズル供給ユニットを提供する。 Provided are a suction nozzle replacement method, a component mounting apparatus, and a suction nozzle supply unit in a component mounting apparatus that can supply a suction nozzle within a movable range of a mounting head without stopping a component mounting operation.
1 部品実装装置
2 基板
3 部品
12L 基板搬送レーン
22 フィーダベース
23 パーツフィーダ
31 装着ヘッド
31a 吸着ノズル
40 吸着ノズル供給ユニット
41 フィーダベース装着部
42 ノズル保持部
AR 可動範囲
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記2つの基板搬送レーンのうち、機種切り替えを行う側の前記基板搬送レーンに対応する前記フィーダベースに前記吸着ノズル供給ユニットを装着して前記装着ヘッドの可動範囲内に前記吸着ノズルを供給するノズル供給工程と、
前記ノズル供給工程により供給された前記吸着ノズルに前記装着ヘッドがアクセスして吸着ノズルの交換を行うノズル交換工程とを含むことを特徴とする部品実装装置における吸着ノズルの交換方法。 Two substrate transfer lanes for transferring a substrate, two feeder bases provided corresponding to each of the two substrate transfer lanes, and a plurality of parts feeders mounted on each of the two feeder bases to supply components And a component that is provided corresponding to each of the two substrate transfer lanes and is attached to the substrate positioned by the substrate transfer lane by sucking a component supplied from the parts feeder by a suction nozzle that is detachably attached. A suction nozzle replacement method in a component mounting apparatus comprising two mounting heads and a suction nozzle supply unit that is mounted on the feeder base and supplies the suction nozzle within a movable range of the mounting head,
Of the two substrate transfer lanes, a nozzle that attaches the suction nozzle supply unit to the feeder base corresponding to the substrate transfer lane on the model change side and supplies the suction nozzle within the movable range of the mounting head A supply process;
A suction nozzle replacement method in a component mounting apparatus, comprising: a nozzle replacement step in which the mounting head accesses the suction nozzle supplied in the nozzle supply step to replace the suction nozzle.
前記2つの基板搬送レーンそれぞれに対応して設けられた2つのフィーダベースと、
前記2つのフィーダベースのそれぞれに装着されて部品を供給する複数のパーツフィーダと、
前記2つの基板搬送レーンそれぞれに対応して設けられ、着脱可能に取り付けられた吸着ノズルにより前記パーツフィーダから供給される部品を吸着して前記基板搬送レーンにより位置決めされた基板に装着する2つの装着ヘッドと、
前記フィーダベースに装着され、前記装着ヘッドの可動範囲内に前記吸着ノズルを供給する吸着ノズル供給ユニットとを備えたことを特徴とする部品実装装置。 Two substrate transfer lanes for transferring substrates;
Two feeder bases provided corresponding to the two substrate transfer lanes;
A plurality of parts feeders mounted on each of the two feeder bases to supply parts;
Two attachments that are provided corresponding to each of the two substrate transfer lanes, and that are attached to the substrate positioned by the substrate transfer lane by sucking a component supplied from the parts feeder by a suction nozzle that is detachably attached. Head,
A component mounting apparatus, comprising: a suction nozzle supply unit mounted on the feeder base and configured to supply the suction nozzle within a movable range of the mounting head.
前記フィーダベースに着脱自在に装着されるフィーダベース装着部と、
前記吸着ノズルを保持するノズル保持部とを備えたことを特徴とする吸着ノズル供給ユニット。 A substrate transport lane for transporting a substrate, a feeder base, a plurality of parts feeders that are mounted on the feeder base and supply components, and a component that is supplied from the parts feeder are sucked by a suction nozzle that is detachably attached. A component mounting apparatus including a mounting head mounted on a substrate positioned by the substrate transport lane, wherein the suction nozzle supply unit supplies the suction nozzle within a movable range of the mounting head,
A feeder base mounting portion detachably mounted on the feeder base;
A suction nozzle supply unit, comprising: a nozzle holding portion that holds the suction nozzle.
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