JP3138099B2 - Component mounting device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、吸着ノズルを用いて電
子部品を基板に装着する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for mounting an electronic component on a substrate using a suction nozzle.

【０００２】[0002]

【従来の技術】多数の部品を基板に装着する際、部品を
サイズによりグル−プ分けし、サイズの小さい部品から
なるグル−プから装着を行って作業時間を短縮する手法
が、特開昭６１−１６０９９９号公報に紹介されてい
る。また、単一の装着ヘッドが多種類の吸着ノズルを使
い分けて多種類の部品を装着するものが特開平４−３５
０９７号公報に示されている。2. Description of the Related Art When mounting a large number of components on a board, a method of dividing the components according to size and mounting from a group of small-sized components to shorten the work time has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-163,873. 61-160999. Japanese Patent Laid-Open No. 4-35 discloses a single mounting head for mounting various types of components by selectively using various types of suction nozzles.
No. 097.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】特開平４−３５０９７
号公報記載の装置のように、ノズルを取り替えて多種類
の部品を装着するものにあっては、特開昭６１−１６０
９９９号公報記載の手法をそのまま取り入れても最短装
着時間を得られない場合がある。それは、ノズル交換型
部品装着装置ではノズル交換回数が作業時間遅延のメイ
ンファクタ−となるのに対し、部品の大きさのみをパラ
メ−タとする装着順序の決定が、必ずしも最小のノズル
交換回数をもたらすとは限らないからである。本発明は
この点を解決し、作業時間短縮により効果のある装着順
序決定手法を提供しようとするものである。Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Laid-Open No. 4-35097
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-160 describes an apparatus in which various types of parts are mounted by replacing nozzles, such as the apparatus described in
In some cases, the shortest mounting time cannot be obtained even if the method described in Japanese Patent Application Publication No. 999 is adopted. The reason is that, in the nozzle replacement type component mounting apparatus, the number of times of nozzle replacement is a main factor of work time delay, whereas the mounting order determination using only the size of the component as a parameter does not necessarily require the minimum number of times of nozzle replacement. It does not always bring. The present invention is intended to solve this problem and to provide a method for determining a mounting order that is more effective in reducing work time.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、ノズル交換
型装着ヘッドにより部品供給部から部品をピックアップ
し、基板に装着するに際し、いかなる吸着ノズルで吸着
するかにより部品をグル−プ分けすると共に、吸着ノズ
ル同士の間で所定のパラメ−タに従い使用の優先順位を
決め、その優先順位通りに前記部品グル−プ群の装着を
行うこととした。According to the present invention, a component is picked up from a component supply unit by a nozzle replacement type mounting head, and when mounting the component on a substrate, the component is divided into groups according to the type of suction nozzle to be used. The use priorities are determined according to predetermined parameters between the suction nozzles, and the component groups are mounted according to the priorities.

【０００５】[0005]

【作用】順番の来た吸着ノズルを、その吸着ノズルに割
り当てられた作業が完了するまで連続的に使用するの
で、ある吸着ノズルの作業中に他の吸着ノズルの作業が
割り込み、ノズル交換回数が増すようなことがない。[Operation] Since the suction nozzle which comes in order is used continuously until the work assigned to the suction nozzle is completed, the work of another suction nozzle is interrupted during the work of one suction nozzle, and the number of times of nozzle replacement is reduced. There is no increase.

【０００６】[0006]

【実施例】図に基づき一実施例を説明する。図１に示す
部品装着装置１０は、電子回路基板に電子部品を装着す
る作業を行うものであって、ベ−ス１１を有し、その上
面のテ−ブル部１２に様々な構成要素を配置している。
すなわち１３はテ−ブル部１２の中央を通るコンベア、
１４、１５、１６はコンベア１３の片側に配置された第
１、第２、第３部品供給ステ−ジ、１７、１８、１９は
コンベア１３の反対側に配置された第４、第５、第６部
品供給ステ−ジである。コンベア１３は、基板１の送り
込み及び送り出しと、作業位置における基板１の位置決
めの役割を担う。An embodiment will be described with reference to the drawings. A component mounting apparatus 10 shown in FIG. 1 performs an operation of mounting an electronic component on an electronic circuit board, has a base 11, and arranges various components on a table section 12 on an upper surface thereof. are doing.
That is, 13 is a conveyor passing through the center of the table section 12,
Reference numerals 14, 15, 16 denote first, second, and third component supply stages disposed on one side of the conveyor 13, and 17, 18, 19 represent fourth, fifth, and fifth stages disposed on the opposite side of the conveyor 13. This is a six-component supply stage. The conveyor 13 plays a role of feeding and unloading the board 1 and positioning the board 1 at a working position.

【０００７】第１、第２、第３部品供給ステ−ジ１４、
１５、１６には、各々部品供給装置２０が複数個づつ、
コンベア１３の送り方向に横１列に並んだ状態で配置さ
れている。個々の部品供給装置２０は、部品を一定ピッ
チで収納した部品テ−プをもって部品供給を行うタイプ
のものであるが、この種供給装置は文献例も多く（例：
米国特許第４，７３５，３４１号）周知のものであるか
ら詳細な説明は省略する。第４、第５、第６部品供給ス
テ−ジ１７、１８、１９も、各々複数個づつの部品供給
装置２１を、コンベア１３の送り方向に横１列に並べて
配置している。部品供給装置２１は傾斜したスティック
状マガジンから部品を送り出すものであり、これまた文
献に種々紹介され（例：米国特許第４，７３１，９２３
号）、周知であるから詳細な説明を省略する。[0007] First, second, third component supply stage 14,
15 and 16 each include a plurality of component supply devices 20;
The conveyors 13 are arranged in a line in a horizontal direction in a feed direction. Each of the component supply devices 20 is of a type in which components are supplied with component tapes in which components are stored at a constant pitch.
(U.S. Pat. No. 4,735,341) is well known and will not be described in detail. The fourth, fifth, and sixth component supply stages 17, 18, and 19 also each include a plurality of component supply devices 21 arranged in a row in the feed direction of the conveyor 13. The component supply device 21 is for feeding components from an inclined stick-shaped magazine, and is also introduced variously in the literature (eg, US Pat. No. 4,731,923).
), And detailed description is omitted.

【０００８】テ−ブル部１２の両端には、水平、且つコ
ンベア１３と直角に延びる支持梁２２、２３を、テ−ブ
ル面から所定高さ持ち上げて設置する。支持梁２２、２
３は互いに平行であり、それぞれの上面にレ−ル２４が
固定されている。レ−ル２４にはスライダ２５を配設
し、支持梁２２側のスライダと支持梁２３側のスライダ
をペアにして、これらにビ−ム２６の各両端部を固定す
る。これによりビ−ム２６は、ビ−ム自身の長さ方向と
直角の方向に移動可能となった。ビ−ム２６の移動は、
１対の送りねじにより行う。送りねじの配置であるが、
支持梁２２、２３の両端に立ち上がり壁２７、２８、２
９、３０を設け、立ち上がり壁２７と２８により送りね
じ３１を、立ち上がり壁２９と３０により送りねじ３２
を、それぞれ支持する。立ち上がり壁２８と３０の外面
には送りねじ３１、３２を回転させるパルスモ−タ３
３、３４を固定する。送りねじ３１、３２はいずれもボ
−ルねじであって、ビ−ム２６の両端下面に固定した図
示しないボ−ルナットに連結する。パルスモ−タ３３、
３４を回転させればビ−ム２６が移動する。その移動の
方向はビ−ムの長さ方向あるいはコンベア１３の基板送
り方向と直角であり、この場合これをＹ方向とする。At both ends of the table section 12, supporting beams 22, 23 extending horizontally and at right angles to the conveyor 13 are installed at a predetermined height from the table surface. Support beams 22, 2
Numerals 3 are parallel to each other, and rails 24 are fixed to the respective upper surfaces. A slider 25 is provided on the rail 24, and a slider on the support beam 22 side and a slider on the support beam 23 side are paired, and both ends of the beam 26 are fixed to these. This allows the beam 26 to move in a direction perpendicular to the length direction of the beam itself. The movement of the beam 26
This is done with a pair of feed screws. It is the arrangement of the lead screw,
Standing walls 27, 28, 2 are provided at both ends of the support beams 22, 23.
9 and 30, a feed screw 31 is provided by rising walls 27 and 28, and a feed screw 32 is provided by rising walls 29 and 30.
Are respectively supported. A pulse motor 3 for rotating feed screws 31, 32 is provided on the outer surfaces of the rising walls 28 and 30.
3 and 34 are fixed. Each of the feed screws 31 and 32 is a ball screw and is connected to a ball nut (not shown) fixed to the lower surface of both ends of the beam 26. Pulse motor 33,
By rotating the beam 34, the beam 26 moves. The direction of the movement is perpendicular to the length direction of the beam or the direction in which the substrate is fed by the conveyor 13, and in this case, this is defined as the Y direction.

【０００９】ビ−ム２６の下面にはスライダ３５を取り
付ける。スライダ３５を移動させるのは送りねじ（ボ−
ルねじ）３６である。送りねじ３６はビ−ム２６下面に
取り付けられたパルスモ−タ３７によって回転を与えら
れる。送りねじ３６が回転するとスライダ３５はビ−ム
２６の長さ方向に移動する。これがＸ方向となる。A slider 35 is mounted on the lower surface of the beam 26. The slider 35 is moved by a feed screw (bore
Screw 36). The feed screw 36 is rotated by a pulse motor 37 mounted on the lower surface of the beam 26. When the feed screw 36 rotates, the slider 35 moves in the longitudinal direction of the beam 26. This is the X direction.

【００１０】スライダ３５は装着ヘッド３８を支持す
る。装着ヘッド３８は交換可能な吸着ノズル３９を保持
し、内蔵したエアシリンダ（図示せず）によりこれに高
さ変位（Ｚ方向変位）を与え、同じく内蔵したパルスモ
−タ（図示せず）によりＺ方向まわりの角度変位（シ−
タ変位）を与える。A slider 35 supports a mounting head 38. The mounting head 38 holds a replaceable suction nozzle 39, applies a height displacement (displacement in the Z direction) to the suction nozzle 39 by a built-in air cylinder (not shown), and sets a Z displacement by a built-in pulse motor (not shown). Angular displacement around the direction
Data displacement).

【００１１】４０、４１は第１、第２、第３部品供給ス
テ−ジ１４、１５、１６とコンベア１３の間に配置され
たノズルストッカである。ノズルストッカ４０は小型ノ
ズルのカテゴリ−に属する吸着ノズル（これを３９ａと
する）をストックし、ノズルストッカ４１は大型ノズル
のカテゴリ−に属する吸着ノズル（これを３９ｂとす
る）をストックする。Reference numerals 40, 41 denote nozzle stockers disposed between the first, second, and third component supply stages 14, 15, 16 and the conveyor 13. The nozzle stocker 40 stocks suction nozzles belonging to the category of small nozzles (referred to as 39a), and the nozzle stocker 41 stocks suction nozzles belonging to the category of large nozzles (referred to as 39b).

【００１２】４２は部品供給ステ−ジ１８とコンベア１
３の間に配置されたカメラである。これは部品の位置ず
れ量を測定する視覚認識装置の一環を構成する。４３は
ベ−ス１１の内部に配置した制御部である。Reference numeral 42 denotes the component supply stage 18 and the conveyor 1
3 is a camera arranged between them. This constitutes a part of a visual recognition device that measures the displacement of a component. Reference numeral 43 denotes a control unit arranged inside the base 11.

【００１３】部品装着装置１０の動きは次のようにな
る。まずコンベア１３が一方の側から基板１を運び込
み、所定位置に位置決めする。この基板１の、部品を装
着されるべき個所には既に接着剤が塗布されている。こ
こでパルスモ−タ３３、３４のペアが動作し、ビ−ム２
６にＹ方向の動きを与える。パルスモ−タ３７が動作す
れば、作業ヘッド３８にはＸ方向の動きも与えられるこ
とになる。こうして作業ヘッド３８にＸＹ方向の動きを
与え、真空吸着ノズル３９を所定の部品供給装置の上に
位置させる。装着ヘッド３８は選択された部品供給装置
に向け真空吸着ノズル３９を降下させ、部品をピックア
ップする。部品ピックアップ後、カメラ４２の上に装着
ヘッド３８を位置させ、部品の位置ずれ量を測定する。
その測定結果に基づきＸＹ方向の移動量、またシ−タ方
向の角度に補正を加えた上で部品を基板１に装着する。The movement of the component mounting apparatus 10 is as follows. First, the conveyor 13 carries the substrate 1 from one side and positions it at a predetermined position. An adhesive has already been applied to portions of the substrate 1 where components are to be mounted. Here, the pair of pulse motors 33 and 34 operates, and the beam 2
6 is given a movement in the Y direction. When the pulse motor 37 operates, the work head 38 is also given a movement in the X direction. In this way, the work head 38 is moved in the X and Y directions, and the vacuum suction nozzle 39 is positioned above a predetermined component supply device. The mounting head 38 lowers the vacuum suction nozzle 39 toward the selected component supply device and picks up the component. After the parts are picked up, the mounting head 38 is positioned on the camera 42, and the amount of displacement of the parts is measured.
The component is mounted on the board 1 after correcting the amount of movement in the XY directions and the angle in the seater direction based on the measurement results.

【００１４】次に、部品装着の順序決定手法について説
明する。まず、今回の作業ロットで使用する吸着ノズル
の各々に、これによって吸着される部品を対応させ、部
品のグル−プを作る。部品グル−プ数は吸着ノズルの数
に一致する。それから吸着ノズル同士を比較して使用の
優先順位を決める。実施例では小型ノズルと大型ノズル
のカテゴリ−が存在するが、まず小型ノズルのカテゴリ
−に属する吸着ノズルル３９ａのグル−プに高い優先順
位を与える。これは特開昭６１−１６０９９９号公報に
記載されたのと同じ技術的思想に基づくものである。次
に、同じカテゴリ−に属する吸着ノズル同士を比較し、
適当なパラメ−タ（例えば、その吸着ノズルが担当する
装着点数）をもって順位をつける。後は、その順位に従
い、順番の来た吸着ノズルを、その担当する部品グル−
プを全て装着し終わるまで、他の吸着ノズルによる割り
込みなく使い続け、それから次順位の吸着ノズルに交換
する。一つの吸着ノズルの担当する部品が、複数個の部
品供給ステ−ジにまたがって配置されていることもあり
得、そのような場合にはそれらの部品同士に最適化手法
を適用してピックアップ順序を決める。Next, a method of determining the order of component mounting will be described. First, a component group to be sucked is made to correspond to each of the suction nozzles used in the current work lot, and a group of components is created. The number of component groups corresponds to the number of suction nozzles. Then, the suction nozzles are compared with each other to determine the use priority. In the embodiment, there are categories of small nozzles and large nozzles. First, a high priority is given to the group of suction nozzles 39a belonging to the category of small nozzles. This is based on the same technical concept as described in JP-A-61-160999. Next, suction nozzles belonging to the same category are compared with each other,
The ranking is made based on appropriate parameters (for example, the number of mounting points assigned to the suction nozzle). After that, according to the order, the suction nozzle which comes in order is replaced with the component group in charge.
Until all the suction nozzles have been mounted, continue using the suction nozzle without interruption, and then replace it with the next-ranking suction nozzle. It is possible that a component assigned to one suction nozzle is arranged over a plurality of component supply stages, and in such a case, an optimization method is applied to those components to select a pickup order. Decide.

【００１５】[0015]

【発明の効果】本発明によれば、特定の吸着ノズルの作
業中、他の吸着ノズルの作業が割り込むことがないの
で、ノズル交換回数は最小になり、総作業時間の短縮が
促進される。According to the present invention, since the operation of another suction nozzle does not interrupt during the operation of a specific suction nozzle, the number of times of nozzle replacement is minimized, and the total operation time is shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】部品装着装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a component mounting apparatus.

【図２】構成要素の配置を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing the arrangement of components.

【図３】部品装着順序の決定過程を示すフロ−チャ−ト
である。FIG. 3 is a flowchart showing a process of determining a component mounting order.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基板 １０ 部品装着装置 ３８ 装着ヘッド ２０ 部品供給部 ２１ 部品供給部 ３９ 吸着ノズル ４０ ノズルストッカ ４１ ノズルストッカ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 10 Component mounting apparatus 38 Mounting head 20 Component supply part 21 Component supply part 39 Suction nozzle 40 Nozzle stocker 41 Nozzle stocker

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−284698（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−161800（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−74533（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−149603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−160999（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−47100（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−292308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−89500（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−4800（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 13/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-284698 (JP, A) JP-A-61-161800 (JP, A) JP-A-62-74533 (JP, A) 149603 (JP, A) JP-A-61-160999 (JP, A) JP-A-64-47100 (JP, A) JP-A-63-292308 (JP, A) JP-A-64-89500 (JP, A) 4-4800 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) H05K 13/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 装着ヘッドにより部品供給部から部品を
ピックアップし、基板に装着するに際し、その装着ヘッ
ドが、部品種類に適合した吸着ノズルをノズルストッカ
から選択するものにおいて、どの吸着ノズルで吸着する
かにより部品をグル−プ分けすると共に、吸着ノズル同
士の間で所定のパラメ−タに従い使用の優先順位を決
め、その優先順位通りに前記部品グル−プ群の装着を行
うことを特徴とする部品装着装置。When picking up a component from a component supply unit by a mounting head and mounting the picked-up component on a substrate, the mounting head picks up a suction nozzle suitable for the component type from a nozzle stocker. In addition to the above, the components are divided into groups, the use priorities are determined according to predetermined parameters between the suction nozzles, and the component groups are mounted according to the priorities. Component mounting device. 【請求項２】 吸着ノズルをサイズにより複数のグル−
プに分け、小さい方の吸着ノズルを包含するグル−プに
高い優先順位を与えることを特徴とする請求項１記載の
部品装着装置。2. The method according to claim 1, wherein the suction nozzle is provided with a plurality of groups depending on the size.
2. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein the group including the smaller suction nozzle is given a higher priority.