JP2023007880A - Component mounting device and component mounting method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、部品実装装置および部品実装方法に関する。 The present disclosure relates to a component mounting apparatus and a component mounting method.
部品を基板に実装する部品実装装置に接続される部品供給装置として、例えばテープフィーダが使用されることがある。部品実装装置は、部品実装動作において、テープフィーダによってピッチ送りされるキャリアテープから、部品実装装置の装着ヘッドに設けられた吸着ノズル（部品保持ノズル）によって部品を真空吸着により取り出して基板に移送して搭載する。 2. Description of the Related Art A tape feeder, for example, is sometimes used as a component supply device connected to a component mounting device that mounts components on a board. In the component mounting operation, the component mounting apparatus picks up the component from the carrier tape pitch-fed by the tape feeder by means of a suction nozzle (component holding nozzle) provided in the mounting head of the component mounting device by vacuum suction and transfers the component to the substrate. to be installed.
しかしながら、真空吸着による部品保持の際、確実な吸着保持あるいは安定した位置精度の確保が難しいことがある。このため、テープフィーダからの部品取り出しに際して、吸着ノズルが部品を保持したか否かを検出するための吸着エラー検出、吸着された状態での部品の位置ずれを検出するための部品認識が行われる。 However, when a component is held by vacuum suction, it may be difficult to ensure secure suction holding or stable positional accuracy. Therefore, when picking up a component from the tape feeder, suction error detection is performed to detect whether or not the component is held by the suction nozzle, and component recognition is performed to detect positional deviation of the component in the suctioned state. .
例えば特許文献１では、装着ヘッドに複数備えたノズルユニットに円状に配置した複数の吸着ノズルで吸着した部品を、ノズルユニットの円の中心に設けられた認識装置により、複数の吸着ノズルを認識装置の回りに回転させて認識する部品実装装置が開示されている。吸着ノズルで部品を吸着した後に装着ヘッドを固定された認識カメラ位置まで移動させなくても認識装置によって部品吸着エラーを認識し、その場で部品を再吸着することができ、装着ヘッドの移動を解消することが可能となる。 For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-100003, a component picked up by a plurality of suction nozzles arranged in a circle on a nozzle unit provided in a mounting head is recognized by a recognition device provided at the center of the circle of the nozzle unit. A component mounter is disclosed that rotates around the device for recognition. After picking up a part with the pick-up nozzle, even if the pick-up head is not moved to the fixed recognition camera position, the pick-up error can be recognized by the pick-up device, and the pick-up of the part can be done on the spot without moving the pick-up head. It is possible to cancel.
特許文献１の構成では、吸着ノズルによる部品の吸着エラーが検出された場合、部品の取り出し位置に部品が存在していることが前提となって、装着ヘッドを移動させることなくその部品を再吸着する。このため、吸着エラーが検出される原因の一つとして、部品の取り出し位置にそもそも部品が存在していないこともあるため、このような場合には部品がそもそも存在していないにもかかわらず吸着ノズルにより部品を再吸着するという無駄な動作を行う可能性があった。言い換えると、部品実装装置に無駄な動作が生じてしまい、動作の効率性が低下してタクトロスの削減が困難であった。特許文献１の構成は、改善の余地があったといえる。
In the configuration of
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、部品保持ノズルによる部品の再吸着を行う装着ヘッドの動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる部品実装装置を提供する。 The present disclosure has been devised in view of the conventional circumstances described above, and can efficiently operate a mounting head that re-adsorbs a component by a component holding nozzle, and can support improvement in productivity by reducing tact loss. A component mounter is provided.
本開示は、複数の部品を所定ピッチごとに保持する部品保持部を有する部品供給手段から、前記複数の部品のそれぞれを部品取出位置で吸着して基板に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置において、前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出する吸着エラー検出手段と、前記吸着エラー検出手段によって前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定する部品有無判定手段と、前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信する切替手段と、を備え、前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記装着ヘッドは、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着する、部品実装装置を提供する。 The present disclosure relates to a component mounting apparatus having a mounting head that picks up each of a plurality of components at a component pick-up position from a component supply means having a component holding unit that holds a plurality of components at predetermined pitches and mounts them on a board. a pickup error detecting means for detecting the presence or absence of a pickup error of the component by the mounting head; an imaging means for picking up an image of the component pickup position when the pickup error is detected by the pickup error detecting means; a component presence/absence determination means for determining whether or not a component exists at the component extraction position based on the image captured by the component presence/absence determination means; and switching means for transmitting a control signal instructing switching of the part to be taken out from the part holding section to the part supply means, wherein the part presence/absence determination means determines that a part exists at the part pick-up position. In this case, the mounting head again picks up the component existing at the component picking position.
また、本開示は、複数の部品を所定ピッチごとに保持する部品保持部を有する部品供給手段から、前記複数の部品のそれぞれを部品取出位置で吸着して基板に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置により実行される部品実装方法であって、前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出するステップと、前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像するステップと、撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定するステップと、前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信するステップと、前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着するステップと、を有する、部品実装方法を提供する。 Further, the present disclosure provides a component mounting device having a mounting head that picks up each of the plurality of components at a component pick-up position from a component supply means having a component holding unit that holds the plurality of components at predetermined pitches and mounts them on a board. A component mounting method executed by an apparatus, comprising the steps of: detecting presence/absence of a component pickup error by the mounting head; imaging the component pickup position when the pickup error is detected; a step of determining whether or not a component exists at the component extraction position based on the obtained image; sending a control signal instructing switching to the component supply means; and re-adsorbing the component present at the component pick-up position when it is determined that the component exists at the component pick-up position. A component mounting method is provided.
本開示によれば、部品保持ノズルによる部品の再吸着を行う装着ヘッドの動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to efficiently perform the operation of a mounting head for re-adsorbing a component by a component holding nozzle, and to support improvement in productivity by reducing tact loss.
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る部品実装装置および部品実装方法を具体的に開示した複数の実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。また、添付図面のそれぞれは符号の向きに従って参照するものとする。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 Hereinafter, a plurality of embodiments specifically disclosing a component mounting apparatus and a component mounting method according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters and redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary verbosity in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art. Also, each of the attached drawings shall be referred to according to the orientation of the numerals. It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for a thorough understanding of the present disclosure by those skilled in the art and are not intended to limit the claimed subject matter.
例えば、実施の形態でいう「部」または「装置」とは単にハードウェアによって機械的に実現される物理的構成に限らず、その構成が有する機能をプログラムなどのソフトウェアにより実現されるものも含む。また、１つの構成が有する機能が２つ以上の物理的構成により実現されても、または２つ以上の構成の機能が例えば１つの物理的構成によって実現されていてもかまわない。 For example, the term "unit" or "apparatus" used in the embodiments is not limited to a physical configuration that is mechanically implemented by hardware, but also includes those that implement the functions of the configuration by software such as programs. . Also, the function of one configuration may be implemented by two or more physical configurations, or the functions of two or more configurations may be implemented by, for example, one physical configuration.
（実施の形態１）
図１～図８に基づいて、本開示に係る実施の形態１について説明する。
(Embodiment 1)
＜部品実装装置の機械的構成について＞
図１および図２を参照して、部品実装装置１の機械的構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る部品実装装置１の機械的構成を例示する上面図である。図２は、図１に示す部品実装装置１の機械的構成を例示する側面図である。なお、図１および図２において、部品実装装置１の正面側（図１の紙面で下側、図２の紙面で左側）を前側（フロント）、部品実装装置１の裏面側（図１の紙面で上側、図２の紙面で右側）を後側（リア）ともいう。
<Mechanical Configuration of Component Mounting Equipment>
A mechanical configuration of the
部品実装装置１は、基板Ｗに各種部品Ｓ（例えば半導体など）を取り付けて製造するための実装基板製造ラインに１つまたは複数配置されており、実装基板製造ラインの上流から搬送される基板Ｗに部品Ｓを所定の位置および姿勢で装着する。
One or a plurality of
図１および図２に示すように、部品実装装置１は、主に各部機構の動作によって基板Ｗに部品Ｓ（例えばＩＣ、トランジスタ、コンデンサなどの電子部品、またはＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）部品）などを装着する本体機構部１０と、その動作を制御する本体制御部６０（図６参照）と、を含んで構成される。本体機構部１０は、基台１２などから構成される実装機本体１１と、実装機本体１１に対し移動可能に構成されるヘッドユニット２３と、を有する。
なお、本体制御部６０は、部品実装装置１の基台１２の内部に格納されており、実装機本体１１およびヘッドユニット２３などの各種の機構を制御する（後述参照）。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
実装機本体１１の基台１２の中央部には、Ｘ方向（基板Ｗの搬送方向）に沿って基板搬送機構１３が配設される。基板搬送機構１３は、Ｘ方向に沿って延設される一対のコンベア部１４を有し、その一対のコンベア部１４の上に載置される基板Ｗを搬送して所定の装着作業位置でその基板Ｗを位置決めして保持する。
A
基板搬送機構１３の前後両側（図１の紙面で上下両側、図２の紙面で左右両側）には、前後一対の部品供給機構１５のそれぞれが対向して配設される。一対の部品供給機構１５は基板搬送機構１３を挟んで対向配置される。この一対の部品供給機構１５のそれぞれは、スロット１７が設けられるフィーダベース１６を有する。また、スロット１７にはパーツフィーダとして複数のテープフィーダ１８（部品供給手段の一例）のそれぞれが並列に装着される。テープフィーダ１８は、キャリアテープ２２（部品保持部の一例）を保持する。
A pair of front and rear
なお、本形態に係る部品実装装置１では、基板Ｗを搬送する一対の基板搬送機構１３の前後両側に一対の部品供給機構１５のそれぞれが配置される例を示すが、片側のみに配置される構成であってもよい。さらに、本形態に係る部品実装装置１は、１つの基板Ｗを搬送可能なシングルレーンの構成を有する例を示すが、２つの基板Ｗのそれぞれを同時に搬送可能なデュアルレーンの構成を有してもよい。
In the
また、部品実装装置１は、フィーダーカート１９をさらに有する。フィーダーカート１９は、その下側に複数の車輪２０Ａが配設される台車部２０と、台車部２０の上側に配設される複数のリールストック部（不図示）と、を含んで構成される。複数のリールストック部のそれぞれには、リール２１が収容される。リール２１のそれぞれから、部品Ｓが収容されるキャリアテープ２２が引き出されることで、部品供給機構１５のテープフィーダ１８から部品実装装置１に部品Ｓが供給される。この供給により、部品供給機構１５のテープフィーダ１８は、キャリアテープ２２をテープの搬送方向に所定のピッチで搬送する（ピッチ送りする）ことで、部品実装装置１による部品取出位置Ｐ（図５参照）に部品Ｓを供給することが可能となる。
Moreover, the
また、部品取出位置Ｐとは、後述するヘッドユニット２３の装着ヘッド２６によって部品Ｓの取り出し（言い換えると、ピックアップ）が実行される場所である。そして、装着ヘッド２６は、部品Ｓを真空吸着して基板Ｗ上における部品Ｓが装着されるべき装着位置および装着姿勢（以下、装着位置および装着姿勢をまとめて単に「部品装着位置」という）に装着する。
The component pickup position P is a location where the component S is picked up (in other words, picked up) by the mounting
ヘッドユニット２３は、基台１２の上方に配設されており、部品供給機構１５と基板Ｗとが配置される装着作業位置（部品装着位置を含む）および部品取出位置Ｐとに亘って移動可能に構成される。具体的には、ヘッドユニット２３は、基板Ｗの表面と略平行する平面上で互いに直交配置されるＸ軸テーブル機構２５およびＹ軸テーブル機構２４のそれぞれによってＸ方向およびＹ方向のそれぞれに沿って移動可能に構成される。
The
基台１２の上面には、Ｙ軸テーブル機構２４がＹ方向に沿って配設される。また、前後一対のＸ軸テーブル機構２５がＸ方向に沿って配設されており、Ｙ方向に沿ってスライド移動可能にＹ軸テーブル機構２４に取り付けられる。また、前後一対のＸ軸テーブル機構２５のそれぞれには、ヘッドユニット２３（より具体的には、装着ヘッド２６）がＸ方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられる。
A Y-
また、ヘッドユニット２３に装着ヘッド２６が搭載されており、装着ヘッド２６はＸ軸テーブル機構２５およびＹ軸テーブル機構２４のそれぞれによってＸ方向およびＹ方向のそれぞれで互いに独立に移動可能に構成される。これにより、装着ヘッド２６は基板Ｗの表面と略平行する平面上、つまり水平面（ＸＹ平面）において任意に位置決めされる。
なお、本形態では、Ｘ軸テーブル機構２５およびＹ軸テーブル機構２４はいずれもリニアガイド駆動機構により構成される。
A mounting
In this embodiment, both the
ここで、装着ヘッド２６の構成について具体的に説明する。
Here, the configuration of the mounting
装着ヘッド２６は複数の装着ヘッド２６を有する多連型ヘッドであり、それぞれの装着ヘッド２６の下端部には複数の部品保持ノズル２７が並設される。装着ヘッド２６は、この部品保持ノズル２７によって複数の部品Ｓのそれぞれをテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐで吸着して基板Ｗに装着することが可能となる。
The mounting
部品保持ノズル２７のそれぞれは、空気流路（不図示）がその先端部に向けて内設されており、例えばこの空気流路の基端部に例えば空気圧ポンプが接続される。このため、部品保持ノズル２７のそれぞれは、空気圧を利用して部品供給機構１５のテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐから部品Ｓをその先端部で真空吸着して保持することが可能である。
Each of the
また、装着ヘッド２６は、部品保持ノズル２７のそれぞれを個別に昇降させるＺ軸昇降機構（不図示）と、部品保持ノズル２７のそれぞれをノズル軸回に個別に回転させるθ軸回転機構（不図示）と、をさらに有する。これにより、部品保持ノズル２７は部品Ｓを個別に操作（具体的には昇降）可能である。また、Ｙ軸テーブル機構２４およびＸ軸テーブル機構２５が駆動することにより、装着ヘッド２６は水平面（ＸＹ平面）において任意に位置決めされる。このような３次元的な移動により、装着ヘッド２６は、部品供給機構１５のテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐから部品Ｓを部品保持ノズル２７によって真空吸着して取り出して基板Ｗの任意の部品装着位置に装着する。
The mounting
また、本実施の形態では、部品保持ノズル２７の空気流路には流量センサ２８（不図示、吸着エラー検出手段の一例）が取り付けられており、流量センサ２８はその空気流路に空気が流れているか否か、さらにはその流量を検知することが可能である。
Further, in the present embodiment, a flow sensor 28 (not shown, an example of suction error detection means) is attached to the air flow path of the
つまり、部品保持ノズル２７がその先端部で部品Ｓを真空吸着して保持している場合、空気は流れない。その一方、部品保持ノズル２７が部品Ｓを落下させるなどして保持していない場合、空気は流れることになる。このため、流量センサ２８は、流量の有無の状態を検知することで装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を検出することが可能である。この流量センサ２８の検出の結果に基づいて、本体制御部６０の吸着エラー判定部６６（吸着エラー検出手段の一例、後述参照）は、部品保持ノズル２７のそれぞれが複数の部品Ｓのそれぞれを部品取出位置Ｐで吸着して基板Ｗに装着する際、部品Ｓを適切に真空吸着して保持して正常動作しているのか否かなどの吸着エラーを最終的に判定することが可能となる。
That is, when the
また、装着ヘッド２６には、Ｘ軸テーブル機構２５の下面側に配設され、装着ヘッド２６と一体に移動する基板認識カメラ３０（撮像手段の一例）が固設される。すなわち、基板認識カメラ３０は装着ヘッド２６と一体に固設されており、装着ヘッド２６が移動することにより、基板認識カメラ３０は基板搬送機構１３によって位置決めされた基板Ｗの上方を通過し基板Ｗを撮像することが可能である。この撮像の結果が本体制御部６０で認識処理されることにより、基板Ｗの位置および姿勢が検出される。
A substrate recognition camera 30 (an example of an imaging unit) is fixed to the mounting
この基板Ｗの位置などの検出の結果、装着ヘッド２６は、本体制御部６０の指示に従ってその部品保持ノズル２７のそれぞれによって部品Ｓをその部品装着位置のそれぞれに装着する（取り付ける）。この部品Ｓの１つの基板Ｗあたりの装着は、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７それぞれによって吸着保持された部品Ｓがすべて基板Ｗ上に装着されるまで実行される。このようにして、部品Ｓは、取出位置から装着作業位置までの間を装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７によって吸着保持された状態で移動され、そして最終的に基板Ｗ上に取り付けられる。
As a result of detecting the position of the substrate W, the mounting
さらに、本形態では、装着ヘッド２６の基板認識カメラ３０は、装着ヘッド２６の流量センサ２８および本体制御部６０の吸着エラー判定部６６によって部品Ｓの吸着エラーが検出された場合など、部品取出位置Ｐを撮像可能に設けられる（後述参照）。この基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、本体制御部６０の部品有無判定部６９（部品有無判定手段の一例、後述参照）は部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する。
Further, in the present embodiment, the
そして、前後一対の部品供給機構１５と基板搬送機構１３との間には、部品認識カメラ２９が配設される。装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７は、本体制御部６０によって部品供給機構１５の部品取出位置Ｐから部品Ｓを取り出して吸着保持した状態で部品認識カメラ２９の上方を通過するように駆動制御される。このとき、部品認識カメラ２９は、部品保持ノズル２７によって吸着保持された状態で通過する部品Ｓを撮像する。この撮像に基づいて、本体制御部６０の撮像処理部６８によって部品Ｓの種類が認識される。
A
また、前後一対の部品供給機構１５と基板搬送機構１３との間には、ノズルホルダ３２および廃棄ボックス３１がさらに配設される。ノズルホルダ３２は、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７を保持対象の部品Ｓに対応して複数種類収納する。装着ヘッド２６をノズルホルダ３２にアクセスさせて所定のノズル交換動作を実行させることにより、装着ヘッド２６には保持対象（つまり、部品Ｓの種類）に適した部品保持ノズル２７が装着される。廃棄ボックス３１は箱状に形成されて内部空間を有し、その内部空間には本体制御部６０の判定に基づいて部品Ｓなどが廃棄される。
Further, a
このようにして、部品実装装置１は、基板Ｗ上の部品装着位置のそれぞれでの装着がすべて完了するまで、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７による複数の部品Ｓの取出、装着そして取出位置への戻り移動の一連の作業を繰り返し実行する。この作業の繰り返しにより、順次搬送される基板Ｗのそれぞれには多数の部品Ｓが順次装着され、装着後、部品Ｓがすべて装着された基板Ｗは下流工程に搬送される。このように実装機本体１１とヘッドユニット２３とは協調して動作しており、この協調動作は本体制御部６０の指示に従って実行される。
In this manner, the
＜キャリアテープの構造について＞
図３を参照して、キャリアテープ２２の構造について説明する。図３は、図２に示すキャリアテープ２２の構造を例示する斜視図である。
<Regarding the structure of the carrier tape>
The structure of the
図３に示すように、キャリアテープ２２は、テープ状に延在するベーステープ２２Ａと、このベーステープ２２Ａの上面に貼着されるカバーテープ２２Ｂと、を含んで構成される。ベーステープ２２Ａの幅方向一端部にはその長手方向に沿って送り孔２２Ｃが多数穿設されており、またその他端部には矩形状の部品収納ポケット２２Ｄも同様に複数凹設される。送り孔２２Ｃはキャリアテープ２２を所定のピッチごとに搬送するために用いられる。また、部品収納ポケット２２Ｄには部品Ｓが保持（収納）され、その収納された状態で部品収納ポケット２２Ｄの上面（開口部）は、カバーテープ２２Ｂによって被覆される。なお、本形態では、送り孔２２Ｃの１ピッチに対し２個の部品収納ポケット２２Ｄが搬送されるように設けられるが、これに限定されない。
As shown in FIG. 3, the
＜部品供給機構のテープフィーダの基本動作およびその機能について＞
図４を参照して、部品供給機構１５のテープフィーダ１８の基本動作およびその機能について説明する。図４は、図２に示すテープフィーダ１８の基本動作およびその機能を例示する模式図である。
<Basic operation and function of the tape feeder of the component supply mechanism>
The basic operation and functions of the
図４に示すように、テープフィーダ１８は、フィーダー本体部４１と、装着部４２と、を含んで構成され、複数の部品Ｓを所定ピッチごとに保持する。フィーダベース１６の上面に対しフィーダー本体部４１が沿って配置され、その状態でフィーダベース１６の後端部に装着部４２が嵌合して装着される。フィーダー本体部４１にはキャリアテープ２２が走行するテープ走行路４３が配設される。リール２１（図２参照）から引き出されるキャリアテープ２２はフィーダー本体部４１の末端から導入され、そしてテープ走行路４３の上面に沿って下流側（図４で右側）に向けて搬送される。
As shown in FIG. 4, the
フィーダー本体部４１の下流側端部の上部には、テープ送り機構４４が配設される。テープ送り機構４４は、スプロケット４５と、回転駆動機構４７と、を含んで構成される。スプロケット４５には、ベーステープ２２Ａにおいて所定のピッチで穿設される送り孔２２Ｃに挿嵌する送りピン４６（図５参照）が設けられる。このスプロケット４５が回転駆動機構４７によって回転駆動されることで、スプロケット４５が回転する。この回転により、キャリアテープ２２が所定のピッチごと（例えば１ピッチごと）に下流側に搬送されることになる。スプロケット４５の手前側は部品取出位置Ｐが配置されており、この部品取出位置Ｐで装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７が部品収納ポケット２２Ｄに保持された部品Ｓを真空吸着して持ち上げる。そして、装着ヘッド２６はその持ち上げた部品Ｓを基板Ｗに装着する。
A
テープフィーダ１８は、テープ搬送動作を制御するフィーダー制御部４８をさらに含む。フィーダー制御部４８は、装着部４２とフィーダベース１６との嵌合部に設けられるコネクタ４８Ａを通じて、部品実装装置１の本体制御部６０と接続される。
The
後述するように、本体制御部６０には記憶部６１が設けられており、この本体制御部６０の記憶部６１には、対象となるキャリアテープ２２に関するキャリアテープ情報、具体的には収納される部品Ｓの種類、送り孔２２Ｃ、および部品収納ポケット２２Ｄのピッチデータなどの情報が記憶保持される。本体制御部６０は、これらのキャリアテープ情報に基づいてフィーダー制御部４８に制御信号を送信して、フィーダー制御部４８を通じて回転駆動機構４７を制御する。この制御により、キャリアテープ２２はテープ走行路４３に沿ってピッチ送りされる。この結果、部品収納ポケット２２Ｄに収納される部品Ｓは、部品保持ノズル２７がアクセスする部品取出位置Ｐに対し所定のピッチで（間欠的に）連続供給されることになる。
As will be described later, the
部品取出位置Ｐの周辺を含むフィーダー本体部４１の上面には、押さえ部材４９が配設される。押さえ部材４９は、テープ走行路４３に沿って搬送されるキャリアテープ２２を上面側から被覆し、テープ走行路４３に向けて押圧してキャリアテープ２２のテープ搬送を上面側からガイドする。また、前述したように基板認識カメラ３０は装着ヘッド２６に一体に固設されており、装着ヘッド２６が抑え部材の上方に移動することで、基板認識カメラ３０は部品取出位置Ｐおよびその周辺を撮像することが可能となる。
A pressing
＜装着ヘッドの部品取出位置に対する基本動作およびその機能について＞
図５を参照して、装着ヘッド２６の部品取出位置Ｐに対する基本動作およびその機能について説明する。図５は、図２に示す装着ヘッド２６の部品取出位置Ｐに対する基本動作およびその機能を例示する模式図である。
<About the basic operation and function of the component pick-up position of the placement head>
The basic operation of the mounting
図５に示すように、部品取出位置Ｐおよびその周辺には、押さえ部材４９が部分的に切り欠かれ、その結果、その上方に開口する開口部が形成される。開口部は、部品保持ノズル２７が部品取出位置Ｐに位置する部品収納ポケット２２Ｄからそれに収納保持された部品Ｓを吸着保持して取り出すための取出用開口部として機能する。これに加え、開口部は、吸着エラーが検出された際に基板認識カメラ３０が部品取出位置Ｐを撮像するための撮像用開口部としても機能する。
As shown in FIG. 5, the pressing
キャリアテープ２２は、テープ走行路４３に沿って搬送され、押さえ部材４９によってその上面をガイドされて部品取出位置Ｐに到着する。このとき、キャリアテープ２２のうち部品収納ポケット２２Ｄを被覆して貼着されたカバーテープ２２Ｂのみをその開口部の縁部を迂回させてテープの搬送方向とは反対方向に搬送される。この搬送により、カバーテープ２２Ｂはベーステープ２２Ａから剥離され、本体部に内設される回収容器（不図示）の内部に収納される。その結果、部品収納ポケット２２Ｄは上面が露出され、その状態で部品保持ノズル２７が部品収納ポケット２２Ｄに対して昇降することで部品Ｓを部品収納ポケット２２Ｄから持ち上げる（ピックアップする）。持ち上げの際、部品収納ポケット２２Ｄに収納された部品Ｓは、部品保持ノズル２７によって真空吸着により取り出される。
The
このようなピックアップの動作では、部品収納ポケット２２Ｄに保持される部品Ｓの欠品、位置ずれまたは姿勢不良などによって装着ヘッド２６（部品保持ノズル２７）が適切に吸着保持できず、つまり装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーが発生する可能性がある。このため、本形態では、前述したように吸着エラー検出手段として、部品保持ノズル２７に流量センサ２８が設けられるとともに本体制御部６０に吸着エラー判定部６６が設けられる。流量センサ２８は、部品保持ノズル２７の空気流路の流量に基づいて吸着エラーを検出する。吸着エラー判定部６６は、その流量センサ２８の検出結果に基づいて吸着エラーの有無を判定する。
In such a pick-up operation, the mounting head 26 (component holding nozzle 27) cannot properly suck and hold the component S held in the
つまり、例えば、流量センサ２８での流量が所定の閾値以上か否かを比較することで、部品保持ノズル２７での部品Ｓの有無、吸着位置または吸着姿勢の部品Ｓの吸着エラーが検出される。このような吸着エラーが検出された場合、基板認識カメラ３０は部品取出位置Ｐを撮像する。基板認識カメラ３０によって撮像された画像は本体制御部６０に送信され、本体制御部６０の部品有無判定部６９はその送信された画像に基づいて部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する。
That is, for example, by comparing whether or not the flow rate of the
なお、本形態では、部品保持ノズル２７での空気流路の流量に基づいて吸着エラーが検出可能に設けられるが、これに限定されない。真空吸着の状況が把握可能であれば種々のものを採用することができる。例えば、空気流路の内部の真空圧に基づいて吸着エラーが検出可能に構成されてもよい。
In addition, in the present embodiment, a pickup error is detectable based on the flow rate of the air flow path in the
＜部品実装装置の本体制御部のソフトウェア構成について＞
図６および図７を参照して、部品実装装置１の本体制御部６０のソフトウェア構成（機能的構成）の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る部品実装装置１の本体制御部６０の機能的構成を例示するブロック図である。図７は、図６に示す機構駆動部６５による基本動作を例示する模式図である。
<Regarding the software configuration of the main control unit of the component mounter>
The operation of the software configuration (functional configuration) of the
なお、部品実装装置１の本体制御部６０は、例えば汎用のコンピュータにより構成されており、コンピュータのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶装置に記憶保持されるソフトウェアとしてのプログラムが、そのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの演算装置によって実行される。
Note that the main
また、図４の本体制御部６０内に図示する各ブロックは記憶部６１に記憶保持されるプログラムなどのソフトウェアにより実現される機能が表されている。つまり、本体制御部６０は、記憶部６１に記憶保持されるプログラムおよびデータ（情報）を参照してそのプログラムを実行することで各部の機能を実現する。
ただし、そのブロックそれぞれで表現される機能はソフトウェアに限らず、それぞれが「装置」の物理的構成としてハードウェアによって構成されてもよい。
Each block shown in the
However, the functions expressed by each of the blocks are not limited to software, and each may be configured by hardware as a physical configuration of the "apparatus".
図６に示すように、本体制御部６０は、記憶部６１と、機構駆動部６５と、撮像処理部６８と、を含んで構成される。
As shown in FIG. 6 , the
記憶部６１は、例えば本体制御部６０の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのＲＡＭと、本体制御部６０の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するＲＯＭと、を含んで構成される。ＲＡＭには、本体制御部６０により生成あるいは取得されたデータまたは情報が一時的に保存される。ＲＯＭには、本体制御部６０の動作を規定するプログラムが書き込まれる。
The
また、記憶部６１は、例えばＲＯＭなどに、実装情報６２と、部品情報６３と、部品取出位置情報６４と、を少なくとも記憶保持する。実装情報６２には、基板Ｗのそれぞれに実装されるべき部品Ｓの種類、並びにその基板Ｗ上の部品Ｓの部品装着位置および装着姿勢などの情報が格納される。部品情報６３には、部品Ｓの種類ごとの外形、および電極の有無またはその本数などの情報が格納される。部品取出位置情報６４は、テープフィーダ１８の部品取出位置Ｐの情報、つまり部品取出位置Ｐの形状、並び所定の座標系でのその位置および姿勢などが格納される。部品取出位置情報６４に基づいて、後述するように本体制御部６０は装着ヘッド２６または基板認識カメラ３０などを駆動制御し、部品取出位置Ｐの部品Ｓを物理的に取り出したり、または部品取出位置Ｐおよびその周辺を光学的に撮像したりする。
Further, the
撮像処理部６８は、基板認識カメラ３０および部品認識カメラ２９を制御し、基板認識カメラ３０および部品認識カメラ２９によって撮像された画像を画像処理したり認識処理したりする。例えば、基板認識カメラ３０については、撮像処理部６８は、装着ヘッド２６が基板搬送機構１３によって位置決めされた基板Ｗの上方を通過した際、基板認識カメラ３０に基板Ｗを撮像させ基板Ｗの位置および姿勢を認識する。部品認識カメラ２９については、撮像処理部６８は、部品保持ノズル２７によって吸着保持された部品Ｓが部品認識カメラ２９の上方を通過する際、部品認識カメラ２９にその部品Ｓを撮像させ部品Ｓの種類を認識する。
The
また、本形態では、撮像処理部６８は部品有無判定部６９（部品有無判定手段の一例）を含んで構成される。撮像処理部６８は、吸着エラーが検出された際、基板認識カメラ３０に部品供給機構１５のテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐを撮像させる。そして、その基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、部品有無判定部６９は、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する。
Further, in this embodiment, the
機構駆動部６５は、本体機構部１０を制御し、例えば基板搬送機構１３、ヘッドユニット２３、および部品供給機構１５が互いに協調して動作するようにそれぞれの駆動を制御する。また、機構駆動部６５は、吸着エラー判定部６６（吸着エラー検出手段の一例）と、吸着位置ティーチング部６７（ティーチング手段の一例）と、を含んで構成される。吸着エラー判定部６６は、装着ヘッド２６に内設される流量センサ２８の検出の結果に基づいて、装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を検出する。吸着位置ティーチング部６７は、部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定された場合、部品取出位置Ｐのティーチングを行う。
The
ここで、図７（Ａ）～図７（Ｃ）を参照して、機構駆動部６５の吸着位置ティーチング部６７の基本動作および機構駆動部６５による部品供給機構１５に対する駆動制御についてより具体的に説明する。
Here, with reference to FIGS. 7A to 7C, the basic operation of the suction
図７（Ａ）に示すように、装着ヘッド２６の流量センサ２８および本体制御部６０の吸着エラー判定部６６によって吸着エラーが検出された場合、機構駆動部６５は装着ヘッド２６の位置を駆動制御することで、その装着ヘッド２６に一体に設けられる基板認識カメラ３０に部品取出位置Ｐを撮像させる。撮像処理部６８はその基板認識カメラ３０によって撮像された画像を取得し、所定の処理または加工を実行した上でその画像を部品有無判定部６９および吸着位置ティーチング部６７に送信する。
As shown in FIG. 7A, when a suction error is detected by the
そして、図７（Ｂ）に示すように、部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定される場合、吸着位置ティーチング部６７は、撮像処理部６８から送信される部品取出位置Ｐの画像に基づいて、その部品取出位置Ｐに位置する部品Ｓの中心位置Ｃを検出する。その検出後、吸着位置ティーチング部６７は、中心位置Ｃおよび目標位置を示すクロスラインＬに基づいて、部品取出位置Ｐと装着ヘッド２６に吸着された部品Ｓとの位置ずれ量を示すΔＸ，ΔＹを取得する。そして、吸着位置ティーチング部６７は、その位置ずれ量ΔＸ，ΔＹを補正するように装着ヘッド２６を例えば位置のフィードバック制御を実行して部品取出位置Ｐに位置決めし直す。すなわち、このような位置制御により、装着ヘッド２６は吸着位置ティーチング部６７により取得された位置ずれ量ΔＸ，ΔＹに基づいて、部品取出位置Ｐに存在する部品Ｓを再吸着することが可能となる。
Then, as shown in FIG. 7B, when the component presence/
その一方、図７（Ｃ）に示すように、部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定された場合、機構駆動部６５は部品供給機構１５のテープフィーダ１８に対しその取出対象の部品Ｓの切り替え、つまりキャリアテープ２２のテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号を送信する。この制御信号に基づいて、部品供給機構１５のテープフィーダ１８は、キャリアテープ２２をピッチ送りして部品取出位置Ｐに次の部品Ｓを供給する。
On the other hand, as shown in FIG. 7(C), when the component presence/
＜本体制御部の動作フローについて＞
図８を参照して、本形態に係る本体制御部６０の動作フローについて説明する。図８は、図４に示す本体制御部６０で実行される動作フローを例示するフローチャートである。
<About the operation flow of the main body control part>
An operation flow of the
図８に示すように、機構駆動部６５は部品供給機構１５のテープフィーダ１８に対しキャリアテープ２２をテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号を送信する。テープフィーダ１８は、キャリアテープ２２を例えば１ピッチ分、搬送する（Ｓ１０１）。そして、機構駆動部６５および撮像処理部６８は、基板認識カメラ３０にテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐを撮像させる（Ｓ１０２）。
As shown in FIG. 8, the
なお、このとき、前述したように基板認識カメラ３０は装着ヘッド２６と一体に固設されているので、機構駆動部６５はヘッドユニット２３（装着ヘッド２６）を駆動制御して移動させ、基板認識カメラ３０がテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐを撮像可能な位置に位置決めする。位置決めされた際、撮像処理部６８はその部品取出位置Ｐを撮像するように基板認識カメラ３０に指示する。
At this time, since the
撮像処理部６８は基板認識カメラ３０によって撮像された部品取出位置Ｐの画像を取得する。この画像に基づいて、撮像処理部６８の部品有無判定部６９は部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する（Ｓ１０３）。部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定された場合（Ｓ１０３のＮＯ）、本体制御部６０は、部品供給機構１５のテープフィーダ１８によってキャリアテープ２２の終端までピッチ送りされたか否かを判定する（Ｓ１０４）。キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされたと判定される場合、動作フローは終了する（ＥＮＤ）。キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、動作フローはステップＳ１０１に戻る。つまり、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在し、かつキャリアテープ２２の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、Ｓ１０５以降のステップが適宜実行されることになる。
The
部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定された場合（Ｓ１０３のＹＥＳ）、機構駆動部６５は本体機構部１０のヘッドユニット２３に対しその装着ヘッド２６でテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐから部品Ｓを真空吸着して取り出すよう指示する。その指示に従って、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７は部品取出位置Ｐから部品Ｓを真空吸着して取り出す（Ｓ１０５）。このとき、部品保持ノズル２７に取り付けられた流量センサ２８は、その空気流路での空気の流量を検知する。この流量検知の結果に基づいて、吸着エラー判定部６６は装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を判定する（Ｓ１０６）。
When it is determined that the component S exists at the component pick-up position P (YES in S103), the
ここで、例えば流量センサ２８で部品保持ノズル２７の空気流路の流量が所定の閾値未満であるとき、部品保持ノズル２７の先端部に部品Ｓは真空吸着された状態であり、部品取出位置Ｐから適切に部品Ｓを吸着保持したと判断することが可能である。このため、吸着エラーの判定の結果、吸着エラー判定部６６は、流量センサ２８で流量が所定の閾値未満である場合、吸着エラーは発生していないと判定する（Ｓ１０６のＮＯ）。この場合、機構駆動部６５は、装着ヘッド２６を駆動制御することで、部品保持ノズル２７で吸着保持された部品Ｓを基板Ｗに装着させる（Ｓ１１２）。部品Ｓの装着後、機構駆動部６５は部品供給機構１５を駆動制御することで、テープフィーダ１８にキャリアテープ２２を１ピッチ分、搬送させる（Ｓ１１１）。その搬送後、動作フローはステップＳ１０５に戻る。
Here, for example, when the flow rate of the air flow path of the
その一方、例えば部品保持ノズル２７の空気流量が所定の閾値以上であるとき、部品保持ノズル２７の先端部に部品Ｓは真空吸着されておらず部品取出位置Ｐから部品Ｓが適切に取り出されていないと判断することが可能である。このため、このようなときには、吸着エラー判定部６６は装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーが発生したと判定する（Ｓ１０６のＹＥＳ）。この場合、機構駆動部６５および撮像処理部６８は基板認識カメラ３０にテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐを撮像させる（Ｓ１０７）。つまり、吸着エラー判定部６６によって吸着エラーが検出された場合、基板認識カメラ３０は部品取出位置Ｐを撮像することになる。
On the other hand, for example, when the air flow rate of the
基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、部品有無判定部６９は、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する（Ｓ１０８）。この判定の結果、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定される場合、動作フローはステップＳ１１３に進み、キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされているか否かが判定される。キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、機構駆動部６５は部品供給機構１５を駆動制御することで、テープフィーダ１８にキャリアテープ２２を１ピッチ分、搬送させる（Ｓ１１１）。その一方、キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされたと判定される場合、動作フローは終了する（ＥＮＤ）。
Based on the image captured by the
つまり、ステップＳ１０８、Ｓ１１３およびＳ１１１において、キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされず、かつ部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定される場合、機構駆動部６５はテープフィーダ１８における取出対象の部品Ｓの切り替えを指示する制御信号（より具体的には、キャリアテープ２２をテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号）を部品供給機構１５に送信する。この制御信号に基づいて、部品供給機構１５のテープフィーダ１８は、キャリアテープ２２を１ピッチ分、ピッチ送りして部品取出位置Ｐに次の部品Ｓを供給する。
That is, in steps S108, S113 and S111, if the
また、部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに存在すると判定される場合（Ｓ１０８のＹＥＳ）、吸着位置ティーチング部６７は装着ヘッド２６に対し部品取出位置Ｐのティーチングを行う（Ｓ１０９、図７（Ｂ）参照）。そして、装着ヘッド２６は、吸着位置ティーチング部６７により取得された位置ずれ量ΔＸ，ΔＹに基づいて、部品取出位置Ｐに存在する部品Ｓを再吸着する（Ｓ１１０）。この再吸着の後、動作フローはＳ１０６に戻り、吸着エラー判定部６６は装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を再度判定する。つまり、このようにステップＳ１０６からＳ１１０までを通じて、吸着位置ティーチング部６７は、装着ヘッド２６により再吸着された部品Ｓの吸着エラーが流量センサ２８および吸着エラー判定部６６により検出されなくなるまでティーチングを繰り返すことになる。
If the component presence/
＜実施の形態１の部品実装装置の利点について＞
以上により、本実施の形態の部品実装装置１によれば、複数の部品Ｓを所定ピッチごとに保持するキャリアテープ２２（部品保持部の一例）を有する部品供給機構１５のテープフィーダ１８（部品供給手段の一例）から、複数の部品Ｓのそれぞれを部品取出位置Ｐで吸着して基板Ｗに装着する装着ヘッド２６を有する部品実装装置１において、装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を検出する流量センサ２８および吸着エラー判定部６６（吸着エラー検出手段の一例）と、流量センサ２８および吸着エラー判定部６６によって吸着エラーが検出された場合に、部品取出位置Ｐを撮像する基板認識カメラ３０（撮像手段の一例）と、基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する部品有無判定部６９（部品有無判定手段の一例）と、部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定された場合に、テープフィーダ１８における取出対象の部品Ｓの切り替えを指示する制御信号を部品供給機構１５に送信する本体制御部６０の機構駆動部６５（切替手段の一例）と、を備える。そして、部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定された場合に、装着ヘッド２６は、部品取出位置Ｐに存在する部品Ｓを再吸着する。
<Advantages of the Component Mounting Apparatus of
As described above, according to the
また、本実施の形態の部品実装方法によれば、複数の部品Ｓを所定ピッチごとに保持するキャリアテープ２２（部品保持部の一例）を有する部品供給機構１５のテープフィーダ１８（部品供給手段の一例）から、複数の部品Ｓのそれぞれを部品取出位置Ｐで吸着して基板Ｗに装着する装着ヘッド２６を有する部品実装装置１により実行される部品実装方法であって、装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を検出するステップと、吸着エラーが検出された場合に、部品取出位置Ｐを撮像するステップと、撮像された画像に基づいて、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定するステップと、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定された場合に、テープフィーダ１８における取出対象の部品Ｓの切り替えを指示する制御信号を部品供給機構１５に送信するステップと、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定された場合に、部品取出位置Ｐに存在する部品Ｓを再吸着するステップと、を有する。
Further, according to the component mounting method of the present embodiment, the tape feeder 18 (of the component supply means) of the
このため、装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を検出し、その検出の結果に基づいて部品供給機構１５の部品取出位置Ｐを撮像する。その撮像された画像に基づいて吸着位置から部品Ｓが実際に吸着され取り出されたか否かを判定する。このような判定により、部品取出位置Ｐに部品Ｓが補給されていない（存在しない）場合でも、部品保持ノズル２７による部品Ｓの再吸着を行う装着ヘッド２６の動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
Therefore, the presence or absence of an error in picking up the component S by the mounting
また、本実施の形態の部品実装装置１によれば、部品有無判定部６９（部品有無判定手段の一例）によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定された場合に、部品取出位置Ｐのティーチングを行う吸着位置ティーチング部６７（ティーチング手段の一例）、をさらに備える。このため、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するがその位置がずれていた場合でも、吸着位置ティーチング部６７が例えば装着ヘッド２６に対し部品取出位置Ｐのティーチングを行うことで部品保持ノズル２７による部品Ｓの再吸着を精度よく実現することができる。
Further, according to the
また、本実施の形態の部品実装装置１によれば、吸着位置ティーチング部６７（ティーチング手段の一例）は、基板認識カメラ３０（撮像手段の一例）によって撮像された部品取出位置Ｐの画像に基づいて、部品取出位置Ｐと装着ヘッド２６に吸着された部品Ｓとの位置ずれ量ΔＸ，ΔＹを取得する。そして、装着ヘッド２６は、吸着位置ティーチング部６７により取得された位置ずれ量ΔＸ，ΔＹに基づいて、部品取出位置Ｐに存在する部品Ｓを再吸着する。このため、部品取出位置Ｐの部品Ｓの位置がずれて保持されていた場合、基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて部品Ｓの有無が判定されるだけではなく、位置ずれ量ΔＸ，ΔＹも合わせて取得される。これにより、画像分析によって取得された位置ずれ量ΔＸ，ΔＹが補正されるようにティーチングが実行されるので、部品保持ノズル２７による部品Ｓの再吸着を迅速かつ簡便に実現することができる。
Further, according to the
また、本実施の形態の部品実装装置１によれば、吸着位置ティーチング部６７（ティーチング手段の一例）は、装着ヘッド２６により再吸着された部品Ｓの吸着エラーが流量センサ２８および吸着エラー判定部６６（吸着エラー検出手段の一例）により検出されなくなるまでティーチングを繰り返す。このため、部品保持ノズル２７による部品Ｓの再吸着をより確かに実現することができる。
Further, according to the
また、本形態の部品実装装置１によれば、装着ヘッド２６は、部品保持部の一例であるキャリアテープ２２を保持する部品供給手段の一例であるテープフィーダ１８から、複数の部品Ｓのそれぞれをテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐで吸着して基板Ｗに装着する。このため、部品供給機構１５にテープフィーダ１８が組み込まれて構成される場合でも、部品保持ノズル２７による部品Ｓの再吸着を行う装着ヘッド２６の動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
Further, according to the
（実施の形態２）
図９に基づいて本開示に係る実施の形態２について説明する。なお、前述の実施の形態１と同一または同等部分については、その説明が重複するため、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 according to the present disclosure will be described based on FIG. It should be noted that since the description of the same or equivalent parts as those of the above-described first embodiment is redundant, the same reference numerals may be assigned to the drawings and the description thereof may be omitted or simplified.
＜本体制御部の動作フローについて＞
図９を参照して、本形態の本体制御部６０の動作フローについて説明する。図９は、実施の形態２に係る部品実装装置１の本体制御部６０で実行される動作フローを例示するフローチャートである。
<About the operation flow of the main body control part>
An operation flow of the
図９に示すように、本体制御部６０は、部品供給機構１５のテープフィーダ１８によってキャリアテープ２２の終端までピッチ送りされたか否かを判定する（Ｓ２０１）。キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされたと判定される場合、動作フローは終了する（ＥＮＤ）。キャリアテープ２２の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、機構駆動部６５および撮像処理部６８は基板認識カメラ３０にテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐを撮像させる（Ｓ２０２）。
As shown in FIG. 9, the
撮像処理部６８は基板認識カメラ３０によって撮像された部品取出位置Ｐの画像を取得する。この画像に基づいて、撮像処理部６８の部品有無判定部６９は部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する（Ｓ２０３）。部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定された場合（Ｓ２０３のＮＯ）、機構駆動部６５は部品供給機構１５のテープフィーダ１８に対しキャリアテープ２２をテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号を送信する。テープフィーダ１８は、キャリアテープ２２を１ピッチ分、搬送する（Ｓ２０７）。
The
部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定される場合（Ｓ２０３のＹＥＳ）、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７は、機構駆動部６５の指示に従って部品取出位置Ｐから部品Ｓを真空吸着して取り出す（Ｓ２０４）。そして、部品保持ノズル２７の流量センサ２８の流量検知の結果に基づいて、吸着エラー判定部６６は装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーの有無を判定する（Ｓ２０５）。吸着エラーが検出されないと判定される場合（Ｓ２０５のＮＯ）、機構駆動部６５は、装着ヘッド２６を駆動制御することで、部品保持ノズル２７で吸着保持された部品Ｓを基板Ｗに装着させる（Ｓ２０６）。この装着の後、動作フローはステップＳ２０７に進む。
If it is determined that the component S exists at the component extraction position P (YES in S203), the
その一方、装着ヘッド２６による部品Ｓの吸着エラーが検出されたと判定される場合（Ｓ２０５のＹＥＳ）、機構駆動部６５および撮像処理部６８は基板認識カメラ３０にテープフィーダ１８の部品取出位置Ｐを再度撮像させる（Ｓ２０８）。そして、基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、部品有無判定部６９は部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する（Ｓ２０９）。部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定される場合、動作フローはステップＳ２０７に進む。その一方、部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在すると判定される場合、吸着位置ティーチング部６７は装着ヘッド２６に対し部品取出位置Ｐのティーチングを行う（Ｓ２１０、図７（Ｂ）参照）。そして、装着ヘッド２６は、吸着位置ティーチング部６７により取得された位置ずれ量ΔＸ，ΔＹに基づいて、部品取出位置Ｐに存在する部品Ｓを再吸着する（Ｓ２１１）。
On the other hand, if it is determined that an error in picking up the component S by the mounting
その他の構成および作用効果は、前述の実施の形態１と同様である。 Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment described above.
（実施の形態３）
図１０および図１１に基づいて本開示に係る実施の形態３について説明する。前述の実施の形態１および実施の形態２では部品Ｓを部品取出位置Ｐに供給するもの（部品供給手段）としてテープフィーダ１８が採用されたが、本形態ではテープフィーダ１８に代替してトレイフィーダ７０（部品供給手段の一例）が採用される（組み込まれる）。なお、前述の実施の形態１および実施の形態２と同一または同等部分については、その説明が重複するため、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
(Embodiment 3)
A third embodiment according to the present disclosure will be described based on FIGS. 10 and 11. FIG. In
＜部品供給機構のトレイフィーダの基本動作およびその機能について＞
図１０および図１１を参照して、部品供給機構１５のトレイフィーダ７０の基本動作およびその機能について説明する。図１０は、実施の形態３に係るトレイフィーダ７０の基本動作およびその機能を例示する模式図である。図１１は、図１０に示すトレイフィーダ７０に装着されるパレット７２の一例を示す模式図である。なお、図１０において、部品実装装置１の正面側（図１０の紙面で右側）を前側（フロント）、部品実装装置１の裏面側（図１０の紙面で左側）を後側（リア）ともいう。
<Basic operation and functions of the tray feeder of the component supply mechanism>
The basic operation and functions of the
図１０に示すように、本形態では部品供給機構１５にトレイフィーダ７０が着脱自在に配置され、部品供給機構１５に複数のテープフィーダ１８のそれぞれが着脱自在に配置される。トレイフィーダ７０は、複数の異なる種類の部品Ｓのそれぞれが格子配列で格納された１枚以上のトレイ７１（部品保持部の一例）を上面に保持する複数のパレット７２のそれぞれを有する。トレイフィーダ７０は、部品取出位置Ｐにいずれか１枚のパレット７２を移動させて本体機構部１０に部品Ｓを供給する。
As shown in FIG. 10 , in this embodiment, a
パレット７２は、複数の異なる種類の部品Ｓのそれぞれを格納した１枚以上のトレイ７１のそれぞれを保持しており、トレイフィーダ７０上の部品取出位置Ｐに配置される。部品実装装置１は、部品取出位置Ｐに位置する１枚以上のトレイ７１のそれぞれに格納された部品Ｓを、装着ヘッド２６の部品保持ノズル２７により真空吸着して矢印Ｌ方向に移動し、基板Ｗ上の所定の部品装着位置に実装する。
なお、部品実装装置１の本体制御部６０は、トレイフィーダ７０が部品実装装置１に装着されることでトレイフィーダ７０に設けられるフィーダー制御部８８との間で電気的に接続する。
The
The
トレイフィーダ７０は、その下側に複数の車輪２０Ａが配設される台車部２０を有する。トレイフィーダ７０は、複数の車輪２０Ａのそれぞれによって作業床の上面で移動自在である。トレイフィーダ７０の台車部２０の上面においてフィーダー本体部７３が配設され、さらにその部品実装装置１の正面側（図１０で左側）に昇降機構７６が配設される。フィーダー制御部８８は、昇降機構７６を駆動制御することでパレット７２を移動させる。
The
フィーダー本体部７３は、複数のパレット収納部７４のそれぞれを上下方向（Ｚ方向）に沿って多段で有する。複数のパレット収納部７４のそれぞれは、１枚以上のトレイ７１を上面に保持するパレット７２を収納する。また、複数のパレット収納部７４のそれぞれのうち最上段のさらに上段には、パレット載置部７５が配設される。
The
昇降機構７６は、フィーダー制御部８８からの指令に従ってパレット保持部７７を矢印Ｋ方向に昇降させパレット７２を移動させる。昇降機構７６は、パレット収納部７４のそれぞれ、パレット載置部７５、および部品取出位置Ｐのそれぞれの位置にパレット保持部７７を昇降させて、パレット７２の収納、取り出しおよび移動を実行する。
The
なお、複数のパレット収納部７４のそれぞれには、個別にパレット収納部７４の高さ（位置）を示すアドレスが個別に付与される。フィーダー制御部８８は、いずれか１枚のパレット収納部７４のアドレスを指定することにより、パレット７２の収納および取り出しをパレット保持部７７に実行させる。また、フィーダー制御部８８は、部品取出位置Ｐまたはパレット載置部７５を指定することにより、パレット保持部７７を部品取出位置Ｐまたはパレット載置部７５に移動させることが可能である。
An address indicating the height (position) of the
昇降機構７６は、台車部２０の上面に立設される縦フレーム７９を有する。縦フレーム７９は、ナット部材８０と、送りねじ８１と、を含んで構成される。昇降機構７６は、フィーダー制御部８８の指示に従って昇降駆動モータによってナット部材８０に螺合する送りねじ８１を回転駆動させることでナット部材８０に連結されたパレット保持部７７を昇降させる。
The
パレット保持部７７は、パレット７２を保持するための水平なパレット保持プレート７８を有する。パレット保持部７７は、昇降機構７６によりいずれかパレット収納部７４およびパレット載置部７５の高さ（位置）に昇降されると、パレット保持プレート７８の下面側に配設されるスライド駆動モータの駆動により、パレット保持プレート７８の上面に沿ってパレット７２をスライド移動させる。このスライド移動により、パレット保持部７７は、パレット収納部７４およびパレット載置部７５のそれぞれに収納されたパレット７２を引き出して保持したり、または保持しているパレット７２を収納したりする。また、パレット保持部７７は、部品取出位置Ｐでパレット７２の保持を維持することにより、装着ヘッド２６による基板Ｗへの部品Ｓの供給を可能とする。
The
パレット載置部７５は、作業者ＯＰにより部品Ｓが補給される部品Ｓ切れのパレット７２が載置される。パレット載置部７５の上方は、フィーダー本体部７３の天井部（不図示）によって覆われる。また、フィーダー本体部７３の天井部の手前側（作業者ＯＰ側）には、パレット載置部７５にパレット７２を搬入または搬出するための開閉カバー８２がカバー保持ヒンジ軸（不図示）回りに回動自在に設けられる。部品Ｓ切れのパレット７２がパレット載置部７５に移動された場合、作業者ＯＰは、開閉カバー８２を開閉して、パレット載置部７５から部品Ｓ切れのパレット７２に保持されたトレイ７１を交換したり、パレット７２を交換したり（つまり、部品Ｓを補給）する。
A
図１１にはパレット７２の一例が示されている。図１１に示すように、パレット７２での保持内容の一例として３つのトレイ７１のそれぞれが保持される。これらトレイ７１のそれぞれには、互いに異なる種類の部品Ｓが格納される。例えば、図１１での左側のトレイ７１には、ミドルサイズの部品Ｓが１８個格納される。図１１での左右真ん中のトレイ７１には、ラージサイズの部品Ｓが１０個格納される。図１１での右側のトレイ７１には、スモールサイズの部品Ｓが３２個格納される。これら部品Ｓのそれぞれは、フィーダー制御部８８によってパレット保持部７７が駆動制御されることで部品取出位置Ｐに適宜位置決めされ、その結果、装着ヘッド２６に供給される。
An example of the
本形態でも前述の実施の形態１および実施の形態２と同様に、装着ヘッド２６は、トレイフィーダ７０から複数の部品Ｓのそれぞれをトレイフィーダ７０の部品取出位置Ｐで真空吸着して基板Ｗに装着する。このとき、装着ヘッド２６の流量センサ２８および本体制御部６０の吸着エラー判定部６６によって吸着エラーが検出された場合、装着ヘッド２６に一体に固設させる基板認識カメラ３０はその部品取出位置Ｐを撮像する。その基板認識カメラ３０によって撮像された画像に基づいて、本体制御部６０の部品有無判定部６９は部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在するか否かを判定する。そして、部品有無判定部６９によって部品取出位置Ｐに部品Ｓが存在しないと判定される場合、本体制御部６０は、フィーダー制御部８８に対しトレイフィーダ７０における取出対象の部品Ｓの切り替えを指示する制御信号を送信する。フィーダー制御部８８は、トレイフィーダ７０のパレット保持部７７を駆動制御して、部品取出位置Ｐで次の部品Ｓを供給する。
In this embodiment, similarly to the first and second embodiments, the mounting
＜本実施の形態の部品実装装置の利点について＞
以上により、本形態の部品実装装置１によれば、装着ヘッド２６は、部品保持部の一例であるトレイ７１を保持する部品供給機構１５（部品供給手段の一例）であるトレイフィーダ７０から、複数の部品Ｓのそれぞれをトレイフィーダ７０の部品取出位置Ｐで吸着して基板Ｗに装着する。このため、部品供給機構１５にトレイフィーダ７０が組み込まれて構成される場合でも、部品保持ノズル２７による部品Ｓの再吸着を行う装着ヘッド２６の動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
その他の構成および作用効果は、前述の実施の形態１または実施の形態２と同様である。
<Advantages of the Component Mounting Apparatus of the Present Embodiment>
As described above, according to the
Other configurations and effects are the same as those of the first or second embodiment described above.
以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことはいうまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although the embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such examples. It is obvious that a person skilled in the art can conceive of various modifications, modifications, substitutions, additions, deletions, and equivalents within the scope of the claims. Naturally, it is understood that it belongs to the technical scope of the present disclosure. Moreover, each component in the above-described embodiments may be combined arbitrarily without departing from the gist of the invention.
部品保持ノズルによる部品の再吸着を行う装着ヘッドの動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる部品実装装置として有用である。 It is useful as a component mounting apparatus that can efficiently operate the mounting head for re-adsorbing the component by the component holding nozzle, and can support the improvement of productivity by reducing the tact loss.
１ ：部品実装装置
１０ ：本体機構部
１１ ：実装機本体
１２ ：基台
１３ ：基板搬送機構
１４ ：コンベア部
１５ ：部品供給機構
１６ ：フィーダベース
１７ ：スロット
１８ ：テープフィーダ
１９ ：フィーダーカート
２０ ：台車部
２０Ａ ：車輪
２１ ：リール
２２ ：キャリアテープ
２２Ａ ：ベーステープ
２２Ｂ ：カバーテープ
２２Ｃ ：送り孔
２２Ｄ ：部品収納ポケット
２３ ：ヘッドユニット
２４ ：Ｙ軸テーブル機構
２５ ：Ｘ軸テーブル機構
２６ ：装着ヘッド
２７ ：部品保持ノズル
２８ ：流量センサ
２９ ：部品認識カメラ
３０ ：基板認識カメラ
３１ ：廃棄ボックス
３２ ：ノズルホルダ
４１ ：フィーダー本体部
４２ ：装着部
４３ ：テープ走行路
４４ ：テープ送り機構
４５ ：スプロケット
４６ ：送りピン
４７ ：回転駆動機構
４８ ：フィーダー制御部
４８Ａ ：コネクタ
４９ ：押さえ部材
６０ ：本体制御部
６１ ：記憶部
６２ ：実装情報
６３ ：部品情報
６４ ：部品取出位置情報
６５ ：機構駆動部
６６ ：吸着エラー判定部
６７ ：吸着位置ティーチング部
６８ ：撮像処理部
６９ ：部品有無判定部
７０ ：トレイフィーダ
７１ ：トレイ
７２ ：パレット
７３ ：フィーダー本体部
７４ ：パレット収納部
７５ ：パレット載置部
７６ ：昇降機構
７７ ：パレット保持部
７８ ：パレット保持プレート
７９ ：縦フレーム
８０ ：ナット部材
８１ ：送りねじ
８２ ：開閉カバー
８８ ：フィーダー制御部
ＯＰ ：作業者
Ｐ ：部品取出位置
Ｓ ：部品
Reference Signs List 1 : component mounting apparatus 10 : main body mechanism 11 : mounter main body 12 : base 13 : board transfer mechanism 14 : conveyor 15 : component supply mechanism 16 : feeder base 17 : slot 18 : tape feeder 19 : feeder cart 20 : Truck 20A : Wheel 21 : Reel 22 : Carrier tape 22A : Base tape 22B : Cover tape 22C : Feed hole 22D : Parts storage pocket 23 : Head unit 24 : Y-axis table mechanism 25 : X-axis table mechanism 26 : Mounting head 27 : Component holding nozzle 28 : Flow sensor 29 : Component recognition camera 30 : Board recognition camera 31 : Waste box 32 : Nozzle holder 41 : Feeder body 42 : Mounting part 43 : Tape running path 44 : Tape feeding mechanism 45 : Sprocket 46 : Feed pin 47 : Rotation drive mechanism 48 : Feeder control unit 48A : Connector 49 : Pressing member 60 : Main body control unit 61 : Storage unit 62 : Mounting information 63 : Parts information 64 : Parts pick-up position information 65 : Mechanism driving unit 66 : Suction Error determination unit 67 : Pickup position teaching unit 68 : Imaging processing unit 69 : Component presence/absence determination unit 70 : Tray feeder 71 : Tray 72 : Pallet 73 : Feeder main unit 74 : Pallet storage unit 75 : Pallet placing unit 76 : Lifting mechanism 77 : Pallet holding portion 78 : Pallet holding plate 79 : Vertical frame 80 : Nut member 81 : Feed screw 82 : Open/close cover 88 : Feeder control portion OP : Operator P : Parts pick-up position S : Parts
Claims (7)
前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出する吸着エラー検出手段と、
前記吸着エラー検出手段によって前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定する部品有無判定手段と、
前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信する切替手段と、を備え、
前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記装着ヘッドは、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着する、
部品実装装置。 A component mounting apparatus having a mounting head that picks up each of the plurality of components at a component extraction position from a component supply means having a component holding unit that holds the plurality of components at predetermined pitches and mounts them on a substrate,
a pickup error detection means for detecting the presence or absence of a component pickup error by the mounting head;
imaging means for imaging the component pickup position when the pickup error is detected by the pickup error detection means;
component presence/absence determination means for determining whether or not a component exists at the component extraction position based on the image captured by the imaging means;
switching means for transmitting a control signal instructing switching of a part to be taken out from the part holding unit to the part supply means when the part presence/absence determination means determines that the part does not exist at the part pick-up position; with
When the component presence/absence determination means determines that there is a component at the component pick-up position, the mounting head picks up the component again at the component pick-up position.
Component mounting equipment.
請求項１に記載の部品実装装置。 further comprising teaching means for teaching the component extraction position when the component presence/absence determination means determines that a component exists at the component extraction position;
The component mounting apparatus according to claim 1.
前記装着ヘッドは、前記ティーチング手段により取得された前記位置ずれ量に基づいて、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着する、
請求項２に記載の部品実装装置。 The teaching means obtains a positional deviation amount between the component picking position and the component picked up by the mounting head based on the image of the component picking position captured by the imaging means,
The mounting head re-adsorbs the component present at the component pick-up position based on the positional deviation amount acquired by the teaching means.
The component mounting apparatus according to claim 2.
請求項２に記載の部品実装装置。 The teaching means repeats the teaching until the pickup error of the component re-sucked by the mounting head is no longer detected by the pickup error detection means.
The component mounting apparatus according to claim 2.
請求項１に記載の部品実装装置。 The mounting head picks up each of the plurality of components from the tape feeder that is the component supply means that holds the carrier tape that is the component holding unit at a component pick-up position of the tape feeder and mounts them on the substrate.
The component mounting apparatus according to claim 1.
請求項１に記載の部品実装装置。 The mounting head picks up each of the plurality of components from a tray feeder that is the component supply means that holds the tray that is the component holding unit at a component pick-up position of the tray feeder and mounts them on the substrate.
The component mounting apparatus according to claim 1.
前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出するステップと、
前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像するステップと、
撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定するステップと、
前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信するステップと、
前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着するステップと、を有する、
部品実装方法。 A component implemented by a component mounting apparatus having a mounting head that picks up each of the plurality of components at a component pickup position from a component supply means having a component holding section that holds a plurality of components at predetermined pitches and mounts them on a board. An implementation method comprising:
a step of detecting the presence or absence of a component pickup error by the mounting head;
capturing an image of the component pickup position when the pickup error is detected;
a step of determining whether or not a component exists at the component extraction position based on the imaged image;
a step of transmitting a control signal instructing switching of the part to be picked up from the part holding unit to the part supply means when it is determined that the part does not exist at the part picking position;
and re-adsorbing the component present at the component pick-up position when it is determined that the component exists at the component pick-up position.
Component mounting method.
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