JP4053079B2 - Component mounting method, apparatus therefor, and recording medium - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品などの部品を電子回路基板などの回路形成体に実装する部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置に関する。 The present invention relates to a component mounting method for mounting a component such as an electronic component on a circuit forming body such as an electronic circuit board, and a component mounting apparatus for performing the component mounting method.
従来技術による電子部品などの部品を電子回路基板などの回路形成体に実装する部品実装装置においては、部品集合体を装着した部品供給装置を部品供給部に複数搭載しておき、予め定められた順序で部品を部品保持部であるノズルで吸着して取り出し、前記部品の部品保持部における保持姿勢が正常に実装できる姿勢にあるかを検出し、前記検出の結果、正常に実装できる姿勢にあることが確認されれば、部品を吸着しているノズルと当該部品の吸着位置とのずれ量を検出し、これに基づく位置補正を行なって回路形成体上の予め定められた位置に実装するように構成されている。部品が正常に実装できない姿勢である場合や、部品の吸着位置を正常に検出できない場合などには、ノズルは回路形成体にその部品を実装する動作を行なうことなく、予め定められた位置にその部品を吸着解除して放出する動作を行う。 In a component mounting apparatus for mounting a component such as an electronic component on a circuit forming body such as an electronic circuit board according to the prior art, a plurality of component supply devices mounted with a component assembly are mounted on a component supply unit, The components are picked up and taken out in order by a nozzle that is a component holding unit, and it is detected whether the holding posture of the component in the component holding unit is in a posture that can be normally mounted. If it is confirmed, the amount of deviation between the nozzle that is picking up the component and the pickup position of the component is detected, and the position is corrected based on this to be mounted at a predetermined position on the circuit forming body. It is configured. If the component is in a posture where it cannot be mounted normally, or if the suction position of the component cannot be detected normally, the nozzle does not perform the operation of mounting the component on the circuit formation body, but at a predetermined position. The operation of releasing the part by releasing the suction is performed.
ここで、前記「回路形成体」とは、電子部品が実装されることとなる被実装体を意味し、一般には電子回路基板であることが多いが、最近では部品の上に更に別の部品を実装するケースもあり、本明細書ではこれらを含めて回路形成体と総称するものとする。但し、以下の説明においては、理解を容易にするため、その代表例である「基板」を用いて行なうものとする。 Here, the “circuit formed body” means an object to be mounted on which an electronic component is to be mounted, and is generally an electronic circuit board in many cases, but recently, another component on top of the component. In some cases, the circuit forming body is collectively referred to as a circuit forming body. However, in the following description, in order to facilitate understanding, a “substrate” that is a representative example thereof is used.
近年の電子機器などの小型・軽量化傾向に対処して、部品の小型化や、部品を密集して実装すること等の市場要請に応じる必要があり、基板上への部品の実装間隔がより一層狭くなる傾向にある。このため、先に基板上に実装された部品と隣接する位置に次の部品を実装するに際しては、先の部品に障害を与えることがないよう、ノズルに吸着された状態での部品の保持姿勢には厳しい管理が必要となり、そして部品保持部となるノズルの先端面積はより小さくなる傾向にある。 It is necessary to respond to market demands such as downsizing of components and mounting components densely in response to the trend toward smaller and lighter electronic devices in recent years, and the mounting interval of components on the board is more It tends to be narrower. For this reason, when mounting the next component at a position adjacent to the component previously mounted on the board, the component holding posture in a state where it is adsorbed to the nozzle so as not to damage the previous component Is required to be strictly controlled, and the tip area of the nozzle serving as the component holder tends to be smaller.
以下に、従来技術による部品実装装置の構成を、図５から図７を参照して説明する。図５は、部品実装装置の全体概略構成を示している。図において、部品実装装置には、本体部１、部品供給部２が含まれている。本体部１内においては、部品供給部２から供給される部品を取り出し、本体部１の側面から供給される基板上に前記部品を実装する一連の実装動作が行なわれる。
Below, the structure of the component mounting apparatus by a prior art is demonstrated with reference to FIGS. FIG. 5 shows the overall schematic configuration of the component mounting apparatus. In the figure, the component mounting apparatus includes a main body 1 and a
図６は、部品供給部２へ部品を供給するためのパーツカセット方式による部品供給装置の概要を示す。図６（ａ）において、部品３は、テープ４に一定間隔５で収納されており、このテープ４は、リール６に収納されている。図６（ｂ）において、前記リール６は、パーツカセット７に装着され、パーツカセット７は、レバー部８が動作するたびに一定間隔５で、且つ部品吸着窓９に部品３が位置するように、テープ４を順次送り出す動作を行う。パーツカセット７は、通常、図１に示すように部品供給部２に複数装着され、モータの駆動により図示のＸ軸に沿って移動し、実装すべき部品３が収納されたパーツカセット７が、所定の取り出し位置に位置合わせされるよう構成されている。なお、ここでは部品供給装置として、その代表例であるパーツカセット方式によるものを表示しているが、その他に、エアを使用して部品を順次供給するバルクフィーダや、部品を平面的に配置したトレイなどを使用して供給する方式もある。
FIG. 6 shows an outline of a parts supply apparatus based on a parts cassette system for supplying parts to the
図７は、図１に示す本体部１内部における、部品の取り出し、及び基板上への実装に至る一連の実装動作の概要を示している。図７に示すＹ軸後方側には、上述の部品供給部２が示され、パーツカセット７に装着されたリール６からレバー部８の動作により部品３が部品吸着窓９へ順次供給される。図示のＹ軸の手前側には、本体部１に収められた構成要素１０が示されており、インデックス１１は、部品の吸着、及び基板への部品の実装を行う部品実装ヘッド１２を円周状に複数配備し、モータ駆動によって矢印１３に示す方向に間欠回転運動を行なって部品実装ヘッド１２を各動作位置に順次移動させる。各部品実装ヘッド１２に装備されたノズル１４は、部品の吸着、実装ができるようモータ駆動により図示のＺ軸に沿った上下動、及び、Ｚ軸に平行な軸を中心とした回転運動がそれぞれ可能とされ、負圧、正圧を供給する配管がつながれている。基板２１は、本体部１に回路形成体供給部から搬入され、モータ駆動により図示のＸ軸、Ｙ軸の両軸に沿って移動可能な、図示しない回路形成体保持装置に規正して保持される。
FIG. 7 shows an outline of a series of mounting operations from taking out components to mounting on the board in the main body 1 shown in FIG. The above-described
同じく図７において、ノズル１４は、まず部品取り出し位置１５で、パーツカセット７の部品吸着窓９から、負圧を利用して部品３を吸着して取り出す。インデックス１１の矢印１３方向の回転により、ノズル１４は、次の部品保持姿勢判定位置１６に移動し、ここで部品保持姿勢判定装置１７を用いて、部品３が実装できる状態にあるか否かが判定される。次のインデックス１１の回転により、ノズル１４は、部品保持位置検出位置１８に移動し、部品保持位置検出装置１９で部品３の吸着位置が検出され、更に次の部品実装位置２０に移動し、予め設定された実装位置のデータ（ＮＣプログラム）に沿ってＸ軸、Ｙ軸の両軸方向に駆動される回路形成体保持装置に規正して保持された基板２１上の予め設定された場所に、ノズル１４が部品３を実装する。先の部品保持姿勢判定装置１７により、部品３の保持姿勢が正常に実装できる状態にないと判定された場合には、次の部品回収位置２２で、ノズル１４は吸着を解除して部品３を部品回収装置２３に放出する。インデックス１１に複数配備された各部品実装ヘッド１２のノズル１４は、インデックス１１の間欠回転運動に同期して、上記部品の吸着・実装・必要な放出動作をそれぞれ同時進行させる。図示の２５及び２６は、それぞれ部品保持姿勢判定コントローラ、及び部品保持姿勢認識コントローラである。なお、本図では、部品保持位置検出位置１８以降の各部品３、及び基板２１を、分り易くするため拡大して描いており、部品取り出し位置１５および部品保持姿勢判定位置１６においても、図面には現れていないが、ノズル１４の先端にはそれぞれ部品３が保持されている。
Similarly, in FIG. 7, the
次に、図８を参照して、部品の保持姿勢判定方法の概念を説明する。ノズル１４に吸着された部品３は、例えばラインセンサなどの部品保持姿勢判定装置１７により、投光側２８から受光側２９に向けて発光される光によってその保持姿勢が判定される。受光側２９の高さ基準面に対して計測した高さが、予め定められた高さ（ｈ１）＝（ノズル１４の高さｈ２＋部品３高さ）に対して、予め設定された許容値Δｈの範囲内、すなわち、
（ｈ１−Δｈ）＜ｈ１＜（ｈ１＋Δｈ）
を満たしていれば、ノズル１４は所定の部品３を吸着していると共に、実装できる保持姿勢であると判定する。
Next, the concept of the component holding posture determination method will be described with reference to FIG. The
(H1−Δh) <h1 <(h1 + Δh)
If the above condition is satisfied, the
計測した結果が、予め設定されたノズル１４の高さｈ２と同一であった場合には、ノズル１４は部品３を吸着していないと判定する。また、計測した結果：ｈ３が、
ｈ３＜（ｈ１−Δｈ）
の場合には、正常に備品を実装できない保持姿勢(以下、「立ち吸着」と呼ぶ)にあると判定する。立ち吸着と判定した場合には、図７の部品実装位置２０ではその部品３を実装せず、部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出する。また、所定の部品３ではない部品（従って高さの異なる部品）がノズル１４に吸着された場合においても同様に検出され、当該部品も部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出される。
If the measured result is the same as the preset height h2 of the
h3 <(h1-Δh)
In this case, it is determined that the device is in a holding posture (hereinafter referred to as “standing suction”) in which the equipment cannot be normally mounted. If it is determined that the suction is standing, the
図９は、ノズル１４と部品３の吸着位置とのずれ量を求める概念を示している。部品３の吸着位置は、部品の形状、重心位置などによって異なり、各部品毎に予め定められるものであるが、ここでは説明容易化のため、吸着位置は部品の中心３１にあるものとし、又、ノズル１４は、その中心３２がずれ量検出の基準位置であるものとする。部品保持位置検出位置１８の部品保持位置検出装置１９は、ノズル１４が部品３を保持した状態を下方から捉え、部品３の中心３１を検出する。これに対し、予め定められたノズル１４の中心３２とのＸ軸方向でのずれ量Δｘ、及びＹ軸方向でのずれ量Δｙを検出し、全体のずれ量Δａを算出する。
FIG. 9 shows a concept for obtaining the amount of deviation between the
次に、図１０を参照して、従来技術による部品実装装置での生産動作を説明する。ステップ＃９０１（以下、「ステップ」を省略してステップ番号のみで記す。）での生産開始に伴い、＃９０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃９０３で部品３を吸着して取り出す。＃９０４で、部品保持姿勢判定位置１６の部品保持姿勢判定装置１７により部品３の保持姿勢を検出し、そして部品保持姿勢判定コントローラ２５でその検出結果に基づいて判定を行なう。部品３の保持姿勢が正常に実装できる範囲内であると判定された場合には、＃９０５の部品保持位置検出位置１８で部品保持位置検出装置１９、及び部品保持姿勢認識コントローラ２６により、吸着すべき部品３の中心３１の検出を行うと共に、部品３の中心３１とノズル１４の中心３２とのずれ量の検出を行う。＃９０６で前記検出が正常に行なわれれば、このずれ量に基づいて位置補正を行い、＃９０７で部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをおこない、＃９０８で実装動作を行う。次に＃９０９では、これが最終実装点、すなわち実装すべき全ての部品３が基板２１上に実装されているか否かを判定する。最終実装点であると判定されれば、続いて＃９１０において、この基板２１が最終の基板であるか否かを判定し、そして最終の基板であると判定されれば、＃９１１でこの基板を搬出し、生産動作を終了する。
Next, with reference to FIG. 10, the production operation in the conventional component mounting apparatus will be described. At the start of production at step # 901 (hereinafter, “step” is omitted and described only with a step number), the
＃９０４における部品保持姿勢判定で、部品未吸着と判定された場合には、実装動作を行なうことなく、改めて＃９０３の部品吸着動作を行う。＃９０４の部品保持姿勢判定で、立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃９１２における部品回収位置２２で部品回収装置２３に部品３を放出した上、改めて＃９０３の部品吸着動作を行う。
If it is determined in the component holding posture determination in # 904 that the component is not picked up, the component picking operation in # 903 is performed again without performing the mounting operation. If it is determined that the component holding posture is determined as # 904 in the component holding posture determination, or if it is determined that the component is erroneously absorbed, the
＃９０９での最終実装点であるかの判定において、最終実装点ではないと判定された場合には、＃９０３に戻って次の実装点のための部品吸着動作を行う。 If it is determined in # 909 that the final mounting point is not the final mounting point, the process returns to # 903 to perform the component suction operation for the next mounting point.
更に、＃９１０での最終基板であるかの判定において、最終基板ではないと判定された場合には、必要な全ての部品の実装が終了した基板２１を搬出すると共に、＃９０２に戻って新たな基板を搬入する搬送動作を行い、以下、上述と同様の実装動作を繰り返す。
Furthermore, if it is determined in # 910 that the final board is not the final board, the
しかしながら、このような従来技術による部品の実装動作の場合、部品を吸着する前のノズル先端に付着物が無いことの確認や、実装できる状態にないと判定された部品を確実に放出できていることの確認が、部品の小型化や実装の密集化に伴うノズルの部品吸着面の面積縮小などの影響を受け、極めて難しくなっている。特に、この確認のために専用のセンサ等の検出装置を新たに追加することは、スペース、コスト等の問題から困難を伴う。 However, in the case of such a component mounting operation according to the conventional technique, it is possible to confirm that there is no deposit on the tip of the nozzle before sucking the component, and to reliably release the component determined not to be mounted. This confirmation is extremely difficult due to the influence of the reduction in the area of the component suction surface of the nozzle accompanying the downsizing of the components and the density of mounting. In particular, it is difficult to add a detection device such as a dedicated sensor for this confirmation because of problems such as space and cost.
万一、部品が放出されていないノズルで新たな部品を取り出す動作を行った場合には、部品吸着のために接近するノズルと吸着すべき部品との間に放出されずに残ったままの部品が干渉して両部品に障害を及ぼすことになる。また、極端な場合にはノズル自身が損傷を受けることもあり得る。さらには、部品の一部などの僅かな付着物がノズル先端に残っていた場合においては、負圧による吸着力が十分に働かず、部品を正しい姿勢で吸着できずに、次の実装時において支障をきたすことがあり得る。 In the unlikely event that an operation is performed to take out a new part with a nozzle that has not been ejected, the part that remains without being ejected between the nozzle that is approaching the part and the part that is to be adsorbed Will interfere with both parts. In extreme cases, the nozzle itself may be damaged. Furthermore, if a small amount of deposits such as part of the parts remain on the tip of the nozzle, the suction force due to the negative pressure does not work sufficiently, and the parts cannot be sucked in the correct posture. It can cause trouble.
更に、部品回収位置２２で部品回収装置２３に放出すべき部品が放出されずに不安定な状態のままでノズルに付着している場合、あるいは部品取り出し時に部品が異常な姿勢で取り出されたままノズルと共に移動する場合などにおいて、その部品が基板上などに誤って落下するようなことになると、他の部品を傷つけたり、あるいは他のノズルによる部品実装動作に障害を与えたりすることにもなりかねない。
Further, when a component to be discharged to the
なお、上述の記載は、エアの正圧、負圧を利用して部品の吸着、保持を行なうノズル形式での部品実装方式に関して説明しているが、他にもチャックなどの機械的手段を用いて部品の取り出し、実装を行なう方式もあり、これらに関しても問題部品を部品回収位置２２で把持状態を解放し放出する際にその放出が正常に行なわれず、部品もしくは部品の一部が付着物として残るような場合には、同様な問題を生ずる。
In addition, although the above-mentioned description has explained the component mounting method in the nozzle type that uses the positive pressure and negative pressure of air to suck and hold the component, other mechanical means such as a chuck are used. There is also a method of taking out and mounting the parts, and in these cases as well, when the problem part is released from the gripping state at the
また、従来技術においては、部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａは、前記ずれ量を測定する光学系機器の視野を限度としてその許容量が判定されていた。このため、回路形成体に実装済みの部品と部品保持部との接触およびこれによる部品の破壊が生じ易く、回路形成体上に実装される部品同士の間の間隙を狭くするには限界があった。従って、本発明は、上記のような問題を解消し、部品供給装置から取り出した部品を保持状態の不良などの原因により放出しなければならない場合において、その部品の放出がされているかどうかの確認を確実に実施することができ、また回路形成体に実装済みの部品と部品保持部との接触を回避して実装効率を高めることができる部品実装方法、並びに当該部品実装方法を実施する部品実装装置を提供することを目的としている。
In the prior art, the allowable amount Δa between the
本発明にかかる部品実装方法、並びに部品実装装置では、部品保持部に保持された部品と当該部品を保持する部品保持部との間の許容位置ずれ量を、回路形成体上にて当該部品と隣接することになる実装済み隣接部品と前記部品保持部との間が接触することのない位置ずれ量に基づいて予め定めておき、保持された部品と部品保持部との間の位置ずれが前記許容位置ずれ量内に納まっていないことが検出されれば、当該部品は実装できる状態にないと判断して実装を回避することにより上述した問題を解消するもので、具体的には以下の内容を含む。 In the component mounting method and the component mounting apparatus according to the present invention, an allowable positional deviation amount between the component held by the component holding unit and the component holding unit holding the component is determined on the circuit forming body with the component. positional deviation between the already mounted adjacent components that will adjacent to the-out pre Me constant Meteor on the basis of the positional deviation amount never contacts between the component holder, the component and the component holder held Is not within the allowable positional deviation amount, it is determined that the component is not in a state where it can be mounted and the mounting is avoided to solve the above-described problem. Includes the contents of
すなわち、本願発明にかかる１つの態様は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は当該部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、前記部品の保持状態を検出するに際し、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、回路形成体に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しないよう予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常に実装ができる状態にないと判定することを特徴とする部品実装方法に関する。部品と部品保持部との許容ずれ量を予め設定しておき、ずれ量が許容範囲にない場合にはその部品を減速した搬送速度により搬送した後、放出することにより、実装時の障害を事前に回避するものである。これにより、実装される部品間の間隙を、より狭くすることが可能になる。前記予め定められた許容位置ずれ量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に設定することができる。 That is, according to one aspect of the present invention, the component supplied to the component supply unit is taken out by the component holding unit, the holding state of the component in the component holding unit is detected, and as a result of the detection, normal mounting is possible. If the component holding unit mounts the component at a predetermined position of the circuit forming body and is not in a state where it can be normally mounted, the component holding unit does not mount the component and the predetermined component A component mounting method in which a series of procedures for discharging the component at a collection position and then extracting a new component is repeated, and when the holding state of the component is detected, the positional deviation between the component and the component holding unit When the amount exceeds a predetermined allowable positional deviation amount so that the adjacent component already mounted on the circuit forming body does not contact the component holding portion, the component can be normally mounted in the holding state. Condition It is determined not to related parts mounting method according to claim. The allowable deviation between the component and the component holder is set in advance. If the deviation is not within the allowable range, the component is transported at a decelerated conveyance speed and then released, thereby preliminarily causing a failure during mounting. It is something to avoid. This makes it possible to further narrow the gap between the mounted components. The predetermined allowable displacement amount can be arbitrarily set according to the layout of the board or the size of the component to be mounted.
本発明にかかる他の態様は、部品供給部に供給された部品を部品保持部により取り出し、前記部品保持部における部品の保持状態を検出し、前記検出の結果、正常に実装ができる状態にある場合には前記部品保持部が回路形成体の所定位置に当該部品を実装し、正常に実装ができる状態にない場合には、前記部品保持部は前記部品を実装せず、所定の部品回収位置で前記部品を放出し、次に新たな部品を取り出す一連の手順を繰り返し行なう部品実装方法であって、前記部品保持部に保持された部品の位置と前記部品保持部の位置との間の許容位置ずれ量を、回路形成体に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しない位置ずれ量に基づいて予め設定し、記憶しておく処理と、前記部品の保持状態を検出する際に、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量と前記予め定められた許容位置ずれ量とを比較する処理と、前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、前記予め定められた許容位置ずれ量に収まっている場合には、当該位置ずれの補正を行った上で当該部品を回路形成体の所定位置に実装する処理と、前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、前記予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、前記部品を回路形成体上に実装せず、所定の部品回収位置まで減速した搬送速度で搬送した後、当該部品を放出する処理と、を有することを特徴とする部品実装方法に関する。先と同様に、実装される部品間の間隙をより狭くできるようにするものである。前記予め定められた許容位置ずれ量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に設定することができる。 According to another aspect of the present invention, the component supplied to the component supply unit is taken out by the component holding unit, the holding state of the component in the component holding unit is detected, and as a result of the detection, the component can be normally mounted. In this case, when the component holding unit mounts the component at a predetermined position of the circuit forming body and is not in a state where it can be normally mounted, the component holding unit does not mount the component and does not mount the component. The component mounting method in which a series of procedures for discharging the component and then taking out a new component is repeated, and the tolerance between the position of the component held by the component holder and the position of the component holder A process of presetting and storing the amount of misalignment based on the amount of misalignment where the adjacent component mounted on the circuit forming body and the component holding unit do not contact each other, and when detecting the holding state of the component The part and the part The process of comparing the positional deviation amount with the holding portion and the predetermined allowable positional deviation amount, and the positional deviation amount between the component and the component holding portion are within the predetermined allowable positional deviation amount. If the positional deviation is corrected, the process of mounting the component at a predetermined position of the circuit forming body and the positional deviation amount between the component and the component holding unit are set to the predetermined tolerance. When the amount of displacement is exceeded, the component is not mounted on the circuit forming body, but is transported at a transport speed decelerated to a predetermined component recovery position, and then the component is discharged. The present invention relates to a characteristic component mounting method. As before, the gap between the mounted components can be made narrower. The predetermined allowable displacement amount can be arbitrarily set according to the layout of the board or the size of the component to be mounted.
前記部品保持部は、円周状に複数配備されて当該複数の部品保持部が前記円周を間欠回転運動しながら順次部品の取り出しから実装を繰り返し行なう、いわゆるロータリ式（イ ンデックス式）のものであっても、前記部品保持部をＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより、部品の取り出しから実装を行う、いわゆるＸＹ軸式のものであってもよい。A plurality of the component holding portions are arranged in a circumferential shape, and the plurality of component holding portions are of a so-called rotary type (index type) in which the components are repeatedly extracted and mounted sequentially while intermittently rotating around the circumference. Even so, a so-called XY-axis type in which mounting is performed after taking out the component by moving the component holding portion in a plane along both the X-axis and the Y-axis may be used.
本発明にかかる他の態様は、部品供給部に部品を順次供給する部品供給装置と、前記部品が実装される回路形成体を所定位置に規正して保持する回路形成体保持装置と、前記部品供給部から部品を取り出して保持し、前記規正して保持された回路形成体の所定位置に当該部品を実装する部品実装ヘッドと、前記部品実装ヘッドが部品を取り出した後、当該部品を前記回路形成体に実装する前に当該部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持状態を検出する検出装置と、前記検出装置により前記部品が正常に実装できる保持状態にないと判定された場合に当該部品を回収する部品回収装置と、前記部品実装ヘッドを少なくとも前記部品を取り出す位置、前記保持状態を検出する位置、前記部品を回路形成体に実装する位置、前記部品を回収する位置へと搬送する搬送手段と、少なくとも前記部品供給装置、前記回路形成体保持装置、前記部品実装ヘッド、前記検出装置、前記搬送手段を制御する制御装置とを備えた部品実装装置であって、前記制御装置は、前記検出装置による検出された前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、回路形成体に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しないよう予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は正常でないと判断し、当該部品を回収する部品回収装置へ減速した搬送速度で搬送した後に放出し、前記位置ずれ量が、前記予め定められて許容位置ずれ量を越えていない場合には、当該部品を前記搬送手段により回路形成体に実装するよう制御することを特徴とする部品実装装置に関する。部品と部品保持部との許容ずれ量を予め設定しておき、ずれ量が許容範囲にない場合にはその部品を放出することにより、実装時の障害を事前に回避するものである。前記制御装置に入力される前記予め定められた許容位置ずれ量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に設定することができる。 According to another aspect of the present invention, there is provided a component supply device that sequentially supplies components to a component supply unit, a circuit formation body holding device that holds a circuit formation body on which the components are mounted in a predetermined position, and the component A component mounting head that takes out the component from the supply unit and holds it, and mounts the component at a predetermined position of the circuit formed body that has been regulated and held, and after the component mounting head has removed the component, the component is mounted on the circuit. A detection device that detects a holding state of the component in the component holding portion of the component mounting head before mounting on the formed body, and the component when the detection device determines that the component is not in a holding state that can be normally mounted A component recovery device for recovering the component, a position for removing at least the component from the component mounting head, a position for detecting the holding state, a position for mounting the component on the circuit forming body, and rotating the component. A component mounting apparatus comprising: a conveying unit that conveys the position to a position; and at least the component supply device, the circuit forming body holding device, the component mounting head, the detection device, and a control device that controls the conveying unit. In the control device, the amount of positional deviation between the component and the component holding portion detected by the detection device is determined in advance so that the adjacent component already mounted on the circuit forming body and the component holding portion do not come into contact with each other . When the allowable displacement amount is exceeded, it is determined that the holding state of the component is not normal, and is discharged after being conveyed at a reduced conveyance speed to the component collection device that collects the component. The present invention relates to a component mounting apparatus characterized in that, when the predetermined allowable displacement amount is not exceeded, the component is controlled to be mounted on a circuit forming body by the conveying means. An allowable deviation amount between the component and the component holding unit is set in advance, and when the deviation amount is not within the allowable range, the component is discharged to avoid a failure during mounting in advance. The predetermined allowable displacement amount input to the control device can be arbitrarily set according to the layout of the board or the size of the component to be mounted.
本発明にかかる更に他の態様は、コンピュータに、部品保持部が部品供給部から部品を取り出す手順と、前記部品保持部に保持された部品が実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、前記部品保持部と当該部品保持部に保持された部品との位置ずれ量が、回路形成体上に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しないよう予め定められた許容位置ずれ量内に納まっているか否かを検出する手順と、前記検出の結果、当該部品が正常に実装できる保持姿勢にあり、かつ前記許容位置ずれ量内に納まっていると判定された場合には、前記部品保持部と前記部品の吸着位置との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置に前記部品を実装する手順と、前記検出の結果、当該部品が実装できる保持姿勢にない、または前記許容位置ずれ量内に納まっていないと判定された場合には、当該部品を回路形成体上に実装せず、所定の部品回収装置まで当該部品を減速した搬送速度で搬送した後に回収する手順と、前記部品回収装置で部品を放出する動作をした部品保持部が、次に実装すべき部品を取り出す動作をする前に、当該部品保持部に付着物がないか否かを検出する手順と、前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、前記付着物が検出された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部で次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、を実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。 According to still another aspect of the present invention, the computer includes a procedure for the component holding unit to take out the component from the component supply unit, and a procedure for detecting whether or not the component held by the component holding unit is in a posture in which it can be mounted. The amount of positional deviation between the component holding unit and the component held by the component holding unit is a predetermined allowable positional deviation amount so that the adjacent component already mounted on the circuit forming body does not contact the component holding unit. If it is determined that the component is in a holding posture in which the component can be normally mounted as a result of the detection, and is within the allowable displacement, as a result of the detection, A procedure for mounting the component at a predetermined position on the circuit forming body by calculating a positional deviation between the component holding unit and the suction position of the component, and mounting the component as a result of the detection In a holding posture that can There, or wherein when it is determined that not accommodated the permissible positional deviation amount in does not implement the components on the circuit forming body, after a feeding speed decelerates the component to a predetermined component collecting device Detecting whether or not there are any deposits on the component holding unit before the component holding unit that has performed the operation of collecting the component and discharging the component with the component recovery device takes out the component to be mounted next. And the procedure for detecting whether or not there is an adhering substance. If it is confirmed that there is no adhering substance, the procedure for taking out the component to be mounted next, and the absence of the adhering substance. In the process of detecting whether or not the deposit is detected, the procedure for stopping the production operation and the deposit is removed from the component holding unit where the deposit is detected, and the production operation is resumed. Later, it should be mounted next in the component holder A procedure for the operation of taking out the goods, a computer-readable recording medium recording a program for executing the.
以上のように、本発明にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置によれば、部品と当該部品を保持する部品保持部との位置ずれ量が、予め定められた隣接部品と部品保持部とが接触しないような許容位置ずれ量内に納まっている部品のみが回路形成体に実装されるものとなることから、隣接部品と部品保持部との接触及びこれによる部品破壊が回避されて回路形成体の不良発生率を低減させることができ、また隣接部品と当該部品との間隙を最小限に抑えることによって回路形成体への部品実装効率を高めることができる。 As described above, according to the component mounting method and the component mounting apparatus that implements the component mounting method according to the present invention, the positional deviation amount between the component and the component holding unit that holds the component is determined in advance. Since only the components that are within the allowable displacement so that the component and the component holding part do not come into contact with each other are mounted on the circuit forming body, the contact between the adjacent component and the component holding unit and the component destruction caused thereby Thus, the defect occurrence rate of the circuit formed body can be reduced, and the component mounting efficiency on the circuit formed body can be increased by minimizing the gap between the adjacent component and the component.
更に、本発明にかかる記録媒体をコンピュータで読取り、これによって部品実装工程を制御することによれば、部品実装作業における不要な不良品を生み出すことなく、歩留まり率を向上させることができ、また不要な故障原因による稼働率低下を回避することが可能になる。そして製品となる回路形成体にはより高い実装効率での部品実装が可能となり、回路形成体単位面積当たりに実装される部品数を増加させ、あるいは同一機能を備えた回路形成体をより小型化することができる。Furthermore, by reading the recording medium according to the present invention with a computer and thereby controlling the component mounting process, it is possible to improve the yield rate without generating unnecessary defective products in the component mounting operation. It is possible to avoid a reduction in the operating rate due to a cause of a trouble. In addition, it is possible to mount components with higher mounting efficiency on the product circuit formation body, increase the number of components mounted per unit area of the circuit formation body, or reduce the size of the circuit formation body with the same function. can do.
本発明の各種実施の形態にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置につき、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各説明においては、間欠回転運動を行うインデックスに複数の部品実装ヘッドが円周状に配置され、順次部品の取り出しから基板への実装を行なうロータリ式の部品実装方法を例としているが、本発明がこのロータリ式の部品実装方法への適用に限定されるものではない。例えば、部品実装ヘッドをＸ軸及びＹ軸の両軸に沿って平面的に移動させることにより、部品の取り出し及び実装を行うＸＹ軸式の部品実装方法においても、あるいはその他の実装方法であっても、同様に適用することができる。 A component mounting method according to various embodiments of the present invention and a component mounting apparatus that performs the component mounting method will be described with reference to the drawings. In each of the following explanations, a rotary type component mounting method in which a plurality of component mounting heads are circumferentially arranged at an index that performs intermittent rotational motion, and the components are sequentially taken out and mounted on the board as an example. However, the present invention is not limited to application to this rotary component mounting method. For example, in a XY-axis type component mounting method for removing and mounting a component by moving the component mounting head in a plane along both the X-axis and the Y-axis, or other mounting methods. Can be applied as well.
さらに、以下に示す各説明においては、部品実装ヘッドに装着された部品保持部が、エアの正圧・負圧を利用して部品の取り出し、及び基板上への実装を行なうノズル形式の部品保持部を例にしているが、例えばチャックなどを使用して機械的に部品を把持して取り出し、実装を行なう機械式の部品保持部を有する形式の部品実装装置であっても、本発明を同様に適用することができる。又、部品が実装される被実装体が、以下では基板を例として説明しているが、部品の上に更に部品を実装するケースや、筐体に部品を実装するケースなど、基板の代りに他の回路形成体に実装することであっても適用が可能である。 Further, in each of the following explanations, the component holding unit mounted on the component mounting head uses a positive / negative pressure of air to take out the component and mount it on the board. However, the present invention is similarly applied to a component mounting apparatus of a type having a mechanical component holding unit that mechanically grips and takes out and mounts a component using, for example, a chuck. Can be applied to. In addition, the substrate on which the component is mounted is described below by taking the substrate as an example, but instead of the substrate, such as a case in which the component is further mounted on the component or a case in which the component is mounted on the housing. Even if it is mounted on another circuit formation body, it is applicable.
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示している。なお、本実施の形態で使用する部品実装装置の本体部における構成は、図７を参照して説明したものと同様である。本実施の形態にかかる部品実装方法では、正常に実装できる状態にない部品を部品回収装置に放出したノズルに対し、前記放出の後に付着物が残っていないか否かの検出を行ない、付着物がないことを確認した後、始めて部品の再吸着を行なうものである。
<Embodiment 1>
FIG. 1 shows a flow of a production operation of a component mounting method according to a first embodiment of the present invention and a component mounting apparatus that performs the component mounting method. In addition, the structure in the main-body part of the component mounting apparatus used by this Embodiment is the same as that of what was demonstrated with reference to FIG. In the component mounting method according to the present embodiment, the nozzle that has discharged a component that is not normally mounted to the component recovery apparatus detects whether or not the deposit remains after the discharge. After confirming that there is no part, re-adsorption of parts is performed for the first time.
本実施の形態にかかる部品実装方法、及び部品実装装置の生産動作は、図１において、ステップ＃１０１（以下、「ステップ」を省略してステップ番号のみ記す。）の生産開始に伴い、＃１０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃１０３で部品３を吸着して取り出す。次に、＃１０４で、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７により、部品３の保持姿勢を判定する。ここで保持姿勢が正常に実装できる範囲内にあると判定された場合には、＃１０５に進み、部品保持位置検出位置１８において部品３の吸着位置を検出する。＃１０６で、吸着位置を正常に検出できたことが確認されれば、当該吸着位置とノズル１４のずれ量Δａの算出を行う。本明細書においては、前記保持姿勢の判定と前記保持位置の検出とを併せて、保持状態の検出と呼ぶものとする。前記ずれ量Δａを基に位置補正を行い、＃１０７に進んで、部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃１０８で部品の実装動作を行う。次に＃１０９で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃１１０で、この基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃１１１でこの基板２１を搬出して生産動作を終了する。
The production operation of the component mounting method and the component mounting apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. 1 as the production starts in step # 101 (hereinafter, “step” is omitted and only the step number is described). Then, the
＃１０４における部品保持姿勢判定で、部品未吸着と判定された場合には、実装動作を行なわず、＃１０３に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃１０４における部品保持姿勢判定で、立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃１１２に進み、部品回収位置２２の部品回収装置２３において部品３を吸着解除して放出し、＃１１３で次の部品取り出し位置１５においては部品３を吸着せずに、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に部品などの付着物が無いことを確認する。＃１１５において、ノズル１４に付着物が無いことが確認された場合には、＃１０３に戻って改めてそのノズル１４は部品３を吸着して取り出す。
If it is determined in the component holding posture determination in # 104 that the component is not picked up, the mounting operation is not performed, and the process returns to # 103 to perform the component picking operation again. If it is determined in the component holding posture determination in # 104 that it is standing suction or if it is determined that the wrong component is sucked, the process proceeds to # 112 and the
＃１１５で、ノズルに付着物があると判定された場合には、＃１１６で部品実装装置を停止させる、そして／もしくは、オペレータにその旨通知するためにエラーメッセージの表示、あるいは警告灯の点灯などの警告を発する。＃１１７において、オペレータが付着物があると判定されたノズル１４の先端の状態を確認し、メンテナンスを行い、異常がなくなったことを確認してから、＃１１８で生産動作再開のため生産動作開始のスイッチを押下する。生産動作を再開した際、＃１１２で改めて部品放出動作をした上で、＃１１３に示すように、一旦部品取り出し位置１５では部品吸着動作を行なわず、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６においてノズル先端に付着物が無いことを再確認する。以下、＃１１５でのノズル先端の付着物の有無再確認結果に応じて、上述のそれぞれの動作を繰り返す。
If it is determined in
なお、ロータリ式の部品実装装置においては、インデックス１１の回転に応じて各部品実装ヘッド１２に装備されたノズル１４の動作順が定まっているため、上記のように＃１１３において、一旦部品取り出し位置１５での吸着動作をスキップし、＃１１４で部品保持姿勢判定位置１６においてノズル１４の先端に付着物が無いことを再確認したのち、次の回転時の部品取り出し位置１５で始めて部品吸着が開始するものとなる。例えば、ＸＹ軸式の部品実装装置の場合においては、ノズル１４の移動する順位を変更するロジックを組むことにより、先に部品保持姿勢判定位置１６に移動して付着物の有無を確認した後、部品取り出し位置１５に移動するようセットすることができる。
In the rotary type component mounting apparatus, since the operation order of the
また、上記実施の形態では、オペレータによる確認後において、付着物の有無を再確認するために、＃１１２に戻って一旦当該ノズル１４での部品吸着を行なわず、部品保持姿勢判定装置１７により付着物の有無を再確認した後に部品吸着をするものとしている。これは、部品３の微細化に伴いオペレータの錯誤を回避し、再度部品保持姿勢判定装置１７を利用して付着物のないことを確認するものである。取扱う部品が目視によっても容易に認識できる程度のもののみを扱う部品実装装置等においては、この再確認処理を行なうことなく、オペレータの確認後、＃１０３に進んで直ちに通常動作に移ることとしても良い。
Further, in the above embodiment, after confirming by the operator, in order to reconfirm the presence / absence of the adhered matter, the process returns to # 112 and the component holding
更に、図１の＃１１５において、付着物が確認された場合、＃１１６で部品実装装置を停止し、＃１１７においてオペレータによる確認、及びメンテナンスを行なうもとしているが、これをオペレータによるものとせず、圧縮空気の吹きつけや、ブラシ状部材で拭い取る方法などを利用した付着物除去装置を用いることにより、付着物を取り除くものとしてもよい。なお、本実施の形態では、図７に示すような構成要素１０を使用して部品実装を行なうことを想定している。この際に、部品３を放出した後の部品保持部（本実施の形態では、ノズル１４）に付着物があるかの検出を、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７を利用して行なうものとしている。既に部品実装装置が備えている当該部品保持姿勢判定装置１７を当該検出用に使用することにより、スペース上、コスト上の問題を回避することができ、極めて好ましいことであるが、これを別途新規に検出装置を設けることにより行なうようにすることも、勿論可能である。
Further, if an adhering matter is confirmed in # 115 in FIG. 1, the component mounting apparatus is stopped in # 116, and confirmation and maintenance are performed by the operator in # 117, but this is not performed by the operator. The deposits may be removed by using a deposit removing device that utilizes a method of blowing compressed air or wiping with a brush-like member. In the present embodiment, it is assumed that component mounting is performed using a
＜実施の形態２＞
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示す。本実施の形態にかかる部品実装方法では、生産開始直後に、全てのノズルに付着物がないことを確認した後に、吸着動作を行なう。
<
Next, with reference to FIG. 2, the flow of the production operation of the component mounting
図２において、＃２０１の生産開始に伴い、＃２０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正する。＃２０６における部品３の吸着を始める前に、＃２０３で、１つのノズル１４に対して、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物があるか否かを検出する動作を行う。＃２０４で、ノズル１４の先端に付着物が無いことが確認された場合には、＃２０５において、全ノズル１４に対して付着物が無いことを検出したか判定し、全ノズル１４に付着物の無いことが確認された場合には、＃２０６に進んで部品３の吸着動作を開始する。
In FIG. 2, with the start of production of # 201, the
＃２０５で、未だ全ノズル１４の先端に付着物のあるか否かが検出されていない場合には、＃２０３に戻って、次のノズル１４に対して付着物の無いことを検出する動作を行ない、これを全てのノズル１４が完了するまで繰り返す。
In # 205, if it is not yet detected whether or not there are any deposits on the tips of all the
＃２０４で、ノズル１４の先端に付着物があると判定された場合には、＃２１５に進んで部品実装装置を停止させる、そして／もしくは、オペレータにその旨通知するためにエラーメッセージの表示、あるいは警告灯の点灯などの警告を発する。＃２１６で、オペレータは、付着物があると判定されたノズル１４の先端の状態を確認、メンテナンスを行い、異常がなくなったことを確認してから、＃２１７で生産動作再開のためのスイッチを押下する。生産動作を再開した時、部品取り出し位置１５では部品吸着動作をせずに、＃２０３に示す部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物が無いことを再確認する。以下、前述のように、＃２０５における全ノズル１４の先端に付着物の無いことが確認できるまで前記動作を繰り返す。
If it is determined in
＃２０５で、全ノズルの先端に付着物の無いことが確認できた後に、＃２０６で部品３を吸着して取り出し、＃２０７において、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用して部品３の保持姿勢を判定する。ここで保持姿勢が正常に実装できる許容値以内であると判定された場合には、＃２０８の部品保持位置検出位置１８で部品の吸着位置を検出する。ここで当該吸着位置を正常に検出できれば、＃２０９で吸着位置とノズル１４とのずれ量Δａの算出を行う。このずれ量Δａに基づく位置補正を行い、＃２１０に進んで部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃２１１で部品３の実装動作を行う。次に、＃２１２で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃２１３でこの基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃２１４でこの基板２１を搬出し、生産動作を終了する。
After confirming that there is no deposit on the tip of all the nozzles in # 205, the
＃２０７における部品保持姿勢判定で部品未吸着と判定された場合には、実装動作は行なわず、＃２０６に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃２０７における部品保持姿勢判定で立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合には、＃２１８に示す部品回収位置２２で当該部品３を放出し、＃２０６に戻って改めて部品３を吸着して取り出す。
If it is determined that the component is not picked up in the component holding posture determination in # 207, the mounting operation is not performed, and the process returns to # 206 to perform the component suction operation again. Further, when it is determined that standing suction is determined in the component holding posture determination in # 207, or if it is determined that erroneous component suction is detected, the
なお、先の実施の形態１と同様、ロータリ式の部品実装装置においては、インデックス１１の回転に応じて各部品実装ヘッド１２のノズル１４の動作順が定まっているが、例えば、ＸＹ軸式の部品実装装置の場合においては、ノズル１４の移動する順位を変更するロジックを組むことにより、先に部品保持姿勢判定位置１６に移動して付着物の有無を確認した後、部品取り出し位置１５に移動するようセットすることができる。
As in the first embodiment, in the rotary type component mounting apparatus, the operation order of the
また、前記実施の形態１と同様、オペレータによる確認後に付着物の有無を再度確認する理由は、部品３の微細化に伴うオペレータの錯誤を回避することにあり、取扱う部品３によっては、直ちに＃２０６に進んで吸着動作に移ることとしても良い。さらに、ノズル１４のメンテナンスを、付着物除去装置を用いて行なうものとしても良い。また、前記の説明では、ノズル１４が複数装着された例を示しているが、ノズル１４が１つのみの場合であっても、同様に適用可能であり、この際には、前記１つのノズルに付着物がないことが確認されれば、直ちに＃２０６の吸着動作に入る。
Further, as in the first embodiment, the reason for reconfirming the presence or absence of the adhering matter after confirmation by the operator is to avoid operator error due to the miniaturization of the
ここで、前記実施の形態１と実施の形態２とは、組み合わせて実施することも可能である。すなわち、生産開始後、部品３を吸着して取り出す前に、全ノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品吸着動作を行い、更に部品３の保持姿勢が立ち吸着の場合、誤部品吸着の場合、または部品３の吸着位置が正常に検出できない場合には、そのノズル１４は当該部品の放出を行い、その直後には部品吸着を行わずに、部品保持姿勢判定装置１７によりノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品３の吸着を再開する、という生産動作も可能である。なお、実施の形態１と同様に、ノズル１４に付着物のないことの検出を、既存の部品保持姿勢判定装置１７を利用して行なうことが好ましいが、これを新規の検出装置を用いて行なうこととしても勿論よい。
Here, the first embodiment and the second embodiment can be implemented in combination. That is, after the production is started and before the
＜実施の形態３＞
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態３にかかる部品実装方法、及び当該部品実装方法を実施する部品実装装置の生産動作の流れを示す。本実施の形態に係る部品実装方法では、部品３の吸着位置とノズル１４のずれ量Δａの許容値を予め設定しておき、前記ずれ量Δａが許容範囲にない場合にはその部品３を部品回収位置２２の部品回収装置２３で吸着解除して放出すること、そして許容範囲にないと判定された後、放出に至るまでの間のノズル１４の移動速度を低下させることを特徴とする。このノズルの移動速度の低下は、異常な状態で吸着された部品３が基板２１上などに誤って落下し、他の部品３を傷つけたり、あるいは他のノズル１４による部品実装動作に障害を与えたりすることがないようにするためである。
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Next, with reference to FIG. 3, the flow of the production operation of the component mounting
図３において、＃３０１での生産開始に伴い、＃３０２で基板２１を回路形成体保持装置に搬入して規正し、＃３０３で部品３を吸着して取り出す。＃３０４に進み、部品保持姿勢判定位置１６において部品保持姿勢判定装置１７により部品の保持姿勢を判定する。ここで、保持姿勢が正常に実装できる姿勢にあると判定された場合には、＃３０５に進み、部品保持位置検出位置１８で部品保持位置検出装置１９により部品３の吸着位置３１を検出する。＃３０６で吸着位置３１を正常に検出できたと判定されれば、＃３０７で部品の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａの算出を行い、＃３０８で前記部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが、予め設定された許容値以内であるか否かを判定する。前記ずれ量Δａが許容値以内であれば、このずれ量Δａに基づいて位置補正を行い、＃３０９に進んで部品実装位置２０において基板２１への実装位置決めをし、＃３１０で部品３の実装動作を行う。次に、＃３１１で、これが最終実装点であるか否かを判定し、最終実装点であると判定されれば、続いて＃３１２でこの基板２１が最終基板であるか否かを判定し、最終基板であると判定されれば、＃３１３でこの基板２１を搬出して、生産動作を終了する。
In FIG. 3, along with the start of production in # 301, the
ここで、従来技術においては、部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａは、前記ずれ量を測定する光学系機器の視野を限度としてその許容量が判定されていた。この従来技術に方法に従えば、例えば実装すべき部品３と既に基板に実装済みの部品との間隙は、０．５ｍｍほどにするのが限界であった。光学系機器の視野が限度であれば、その視野で捉えた範囲内で実装位置の補正を行なうため、ノズル１４と基板２１との間の補正移動量が大きくなることがあり、ノズル１４の先端が既に実装された隣接する部品に接触してそれを破損させる虞があるからである。本発明にかかる部品実装方法においては、上述のように、ずれ量Δａの許容量を予め設定しておくことにより、隣接部品との間隙に応じてこのずれ量Δａをより小さな範囲に限定することができ、僅かな間隙を設けて隣接する部品であってもそれを損傷させることなく、次の部品３を実装することができる。このずれ量Δａの許容量は、基板のレイアウト、あるいは実装する部品の大きさなどに応じて任意に設定することができ、この方法によれば例えば隣接部品との間隙を約０．２ｍｍほどにも小さくすることが可能となる。
Here, in the prior art, the permissible amount of the shift amount Δa between the
＃３０４において、部品保持姿勢判定装置１７により部品未吸着と判定された場合には、部品実装動作をせずに、＃３０３に戻って改めて部品吸着動作を行う。また、＃３０４における部品保持姿勢判定で立ち吸着と判定された場合、もしくは誤部品吸着と判定された場合、＃３０６で部品の吸着位置３１を検出できなかった場合、あるいは＃３０８で吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが許容値を越えた場合には、＃３１４に示すように、ノズル１４を移動させるインデックス１１の矢印１３（図７参照）の回転運動の速度を減速して、＃３１５において部品回収位置２２にて部品３を部品回収装置２３に放出する。この＃３１５での部品放出動作が完了した後、＃３１６においてインデックス１１の矢印１３への回転運動の速度を、その時点での適正な速度まで上昇させることにより、元の生産動作に戻す。
If the component holding
なお、前記のロータリ式の部品実装装置においては、ノズル１４の移動速度低下をインデックス１１の回転速度減速により行なっているが、ＸＹ軸式の部品実装装置においては、Ｘ軸、Ｙ軸の各駆動速度を減速することにより、同様の効果を得ることができる。
In the rotary type component mounting apparatus, the moving speed of the
また、本実施の形態にかかる部品実装方法においては、部品３の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａの許容値設定による部品実装の是非判定処理と、部品放出するまでの動作の減速処理との双方を同時に実施する例を示しているが、これら２つの処理は互いに独立した関係にあり、したがって、これらの処理を別々に実施することであってもよい。
Also, in the component mounting method according to the present embodiment, the component mounting determination process by setting the allowable value of the deviation amount Δa between the
更に、本実施の形態３は、前記実施の形態１及び実施の形態２と組み合わせて適用することもできる。すなわち、生産開始後、部品３を吸着する以前に、全ノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品吸着動作を行うものとするが、ノズル１４に付着物があると判定した場合は、所定の部品回収位置２２までのノズル１４の移動速度を減速する。更に部品３の保持姿勢が立ち吸着の場合、または誤部品吸着の場合、吸着位置３１が正常に検出できない場合、または、部品の吸着位置３１とノズル１４とのずれ量Δａが予め設定された値を越えている場合には、ノズル１４の移動速度を減速させ、部品回収位置２２で部品回収装置２３に部品３を放出する。部品放出後は、その時点での適正な回転速度に加速する。また、そのノズル１４は部品放出を行った直後は部品３の吸着を行わずに、部品保持姿勢判定位置１６で部品保持姿勢判定装置１７を利用してノズル１４の先端に付着物が無いことを確認した上で部品３の吸着を再開する、などの生産動作が可能である。
Furthermore, the third embodiment can be applied in combination with the first and second embodiments. That is, after the production is started and before the
＜実施の形態４＞
本発明にかかる実施の形態４は、上述の各実施の形態で説明した本発明に係る部品実装方法を実行させるプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。図４は、本発明にかかる部品実装方法を実施する部品実装装置のブロック図を示したものである。本部品実装装置は、部品供給部２と、インデックス１１と、部品実装ヘッド１２と、部品保持姿勢判定装置１７と、部品保持位置検出装置１８と、回路形成体保持装置とを含むハード部分と、部品供給動作処理部と、吸着動作処理部と、角度補正演算部と、保持姿勢判定部と、部品認識処理部と、基準位置認識処理部と、位置補正動作処理部とを含むソフト部分とを備え、制御装置がこれら全体の動きを制御している。前記のハード部分含まれる各要素の動作は、これまでの各実施の形態で説明した内容と同じであり、これらの動作を可能とするための各駆動部を、各要素毎に図４の右側に表示している。制御装置は、これらの各駆動部の動作を、図４に左側に示す前記ソフト部分の各処理部、判定部に基づいて処理し、制御する。この内、部品供給動作処理部は、供給すべき部品３が部品取り出し位置に位置決めされるよう部品供給部２の移動量を調整し、吸着動作処理部は、部品実装ヘッド１２のノズル１４により部品３を吸着する吸着タイミングや吸着量などを調整する。角度補正演算部では、部品保持位置検出装置１９による検出結果に基づいて、部品実装ヘッド１２が部品３を所定位置に実装するためのノズル１４中心軸を中心とする角度補正量（θ回転）を演算する。保持姿勢判定部では、吸着された部品３が実装可能な状態であるか否かを判定し、部品認識処理部では、部品保持姿勢判定装置、及び部品保持位置検出装置の撮像装置による撮像タイミングや視野の調整などを行う。そして、基準認識位置処理部で、回路形成体の基準位置を確認の上、位置補正動作処理部により、回路形成体保持装置の移動量を調整する。
<Embodiment 4>
The fourth embodiment according to the present invention relates to a computer-readable recording medium on which a program for executing the component mounting method according to the present invention described in each of the above-described embodiments is recorded. FIG. 4 shows a block diagram of a component mounting apparatus that implements the component mounting method according to the present invention. The component mounting apparatus includes a hardware part including a
本実施の形態にかかるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記構成にかかる部品実装装置により、本発明にかかる部品実装方法を実行させるプログラムを記録している。すなわち、本記録媒体は、部品供給部２から予め定められた部品３を単数もしくは複数のノズル１４で吸着する手順と、前記ノズル１４での吸着状態が、正常に実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、前記部品保持部と当該部品保持部に保持された部品との位置ずれ量が、回路形成体上に実装済みの隣接部品と前記部品保持部との干渉回避に必要な予め定められた許容位置ずれ量内に納まっているか否かを検出する手順と、正常に実装できる保持姿勢にあり、かつ前記許容位置ずれ量内に納まっていると判定された場合には、前記部品３の吸着位置３１を検出し、前記ノズル１４と前記部品３の吸着位置３１との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置に前記部品３を実装する一連の動作を行う手順と、前記検出の結果、部品３が正常に実装できる保持姿勢にない、または前記許容位置ずれ量内に納まっていないと判定された場合、もしくは前記部品３が正常に部品認識処理ができる状態にない場合には、この部品３を回路形成体上に実装せず、予め定められた部品回収位置２２の部品回収装置２３で回収する一連の動作を行う手順と、前記部品３を部品回収装置２３で放出する動作をしたノズル１４が、次に実装すべき部品３を吸着する動作を行なう前に、前記ノズル１４に付着物のないことを検出する手順と、前記検出する手順で付着物のないことが確認された場合には、次に実装すべき部品３を吸着する動作をさせる手順と、前記検出する処理で、付着物が有ることが確認された場合には、部品実装装置を停止し、その旨をオペレータに通知する手順と、前記付着物が有ることが確認されたノズル１４から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該ノズル１４で次に実装すべき部品３を吸着させる手順とを、順次時系列的に処理することによって実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。前記各手順の内容に関しては、上記実施の形態で説明したものと同様であるので、その詳細説明は省略する。
The computer-readable recording medium according to the present embodiment records a program that causes the component mounting apparatus according to the above configuration to execute the component mounting method according to the present invention. That is, this recording medium has a procedure for sucking a
さらに、前記コンピュータ読取り可能な記録媒体には、生産動作を開始した直後には、前記ノズル１４により部品供給部２から部品３を取り出す前記手順の前に、前記ノズル１４に付着物がないか否かを検出する手順と、前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、最初の部品３を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、前記付着物が検出されたノズル１４から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該ノズル１４で最初に実装すべき部品３を取り出す動作をさせる手順と、を実行させるプログラムを更に記録したものとすることもできる。
Further, immediately after the production operation is started, the computer-readable recording medium has no deposit on the
そして、前記コンピュータ読取り可能な記録媒体には、前記の生産動作が再開された後に、ノズル１３に部品３を取り出す動作をさせる前記手順の前に、当該ノズル１３に付着物がないか否かを再度検出する手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、当該ノズル１３に部品３を取り出す動作をさせる手順と、前記付着物がないか否かを再度検出する手順で、付着物が検出された場合には、生産動作を再度停止する手順と、を実行させるプログラムを更に記録したものとすることもできる。
In the computer-readable recording medium, after the production operation is resumed, whether or not there is any deposit on the
なお、本実施の形態では、部品保持部をノズル１４を使用して部品３を吸着する形式のものとして説明しているが、これは、チャックを用いて部品を把持する形式などの部品保持部とすることであってもよい。
In the present embodiment, the component holding unit is described as a type that uses the
本発明に係る部品実装方法、部品実装装置は、回路形成体に電子部品などを実装する部品実装の産業分野において広く利用することができる。 The component mounting method and component mounting apparatus according to the present invention can be widely used in the industrial field of component mounting in which electronic components and the like are mounted on a circuit formed body.
１．本体部、 ２．部品供給部、 ３．部品、 １１．インデックス、 １２．部品実装ヘッド、 １４．ノズル、 １７．部品保持姿勢判定装置、 １９．部品保持位置検出装置、 ２１．基板、 ２２．部品回収位置、 ２３．部品回収装置、 ２５．部品保持姿勢判定コントローラ、 ２６．部品保持姿勢認識コントローラ、 ＃１０３．部品吸着動作、 ＃１０４．部品保持姿勢判定処理、 ＃１０５．部品保持位置検出処理、 ＃１０６．部品保持位置検出判定処理、 ＃１０７．実装位置決め動作、 ＃１０８．部品実装動作、 ＃１１２．部品放出動作、 ＃１１３．部品吸着しない処理、 ＃１１４．付着物検出処理、 ＃１１５．付着物検出判定処理、 ＃１１６．部品実装装置停止、及びオペレータへの警告処理、 ＃１１７．部品保持部メンテナンス処理、 ＃１１８．生産動作再開処理
1. 1.
Claims (9)
前記部品の保持状態を検出するに際し、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、回路形成体に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しないよう予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常に実装ができる状態にないと判定し、当該部品保持部が前記所定の部品回収位置に移動して当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部の移動速度を低下させることを特徴とする部品実装方法。 The component supplied to the component supply unit is taken out by the component holding unit, the holding state of the component in the component holding unit is detected, and if the result of the detection is that the component can be normally mounted, the component holding unit is a circuit. When the component is mounted at a predetermined position of the formed body and is not in a state where it can be normally mounted, the component holding unit does not mount the component, releases the component at a predetermined component recovery position, and then In a component mounting method that repeats a series of steps to take out a new component,
When detecting the holding state of the component, the positional deviation amount between the component and the component holding unit is a predetermined allowable positional deviation so that the adjacent component already mounted on the circuit forming body and the component holding unit do not come into contact with each other. If the amount is exceeded, it is determined that the holding state of the component is not in a state where it can be normally mounted , and the component holding unit moves to the predetermined component collection position until the component is released. During this period, the component mounting method is characterized in that the moving speed of the component holder is reduced .
前記部品保持部に保持された部品の位置と前記部品保持部の位置との間の許容位置ずれ量を、回路形成体に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しない位置ずれ量に基づいて予め設定し、記憶しておく処理と、
前記部品の保持状態を検出する際に、当該部品と前記部品保持部との位置ずれ量と前記予め定められた許容位置ずれ量とを比較する処理と、
前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、前記予め定められた許容位置ずれ量に収まっている場合には、当該位置ずれの補正を行った上で当該部品を回路形成体の所定位置に実装する処理と、
前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、前記予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、前記部品を回路形成体上に実装せず、当該部品保持部が前記所定の部品回収位置に移動して当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部の移動速度を低下させて当該部品を放出する処理と、を有することを特徴とする部品実装方法。 The component supplied to the component supply unit is taken out by the component holding unit, the holding state of the component in the component holding unit is detected, and if the result of the detection is that the component can be normally mounted, the component holding unit is a circuit. When the component is mounted at a predetermined position of the formed body and is not in a state where it can be normally mounted, the component holding unit does not mount the component, and discharges the component at a predetermined component collection position. In a component mounting method that repeats a series of steps to take out a new component,
The allowable positional deviation amount between the position of the component held by the component holding unit and the position of the component holding unit is set to a positional deviation amount at which the adjacent component already mounted on the circuit forming body does not contact the component holding unit. Pre-set and memorize based on,
When detecting the holding state of the component, a process of comparing a positional deviation amount between the component and the component holding unit and the predetermined allowable positional deviation amount;
When the amount of positional deviation between the component and the component holding unit is within the predetermined allowable positional deviation amount, the component is corrected to the predetermined position of the circuit forming body after correction of the positional deviation. The process to implement in
When the amount of positional deviation between the component and the component holding portion exceeds the predetermined allowable positional deviation amount, the component is not mounted on the circuit forming body, and the component holding portion is And a process of releasing the part by reducing the moving speed of the part holding part until the part is moved to the part collection position and the part is released .
前記部品が実装される回路形成体を、所定位置に規正して保持する回路形成体保持装置と、
前記部品供給部から部品を取り出して保持し、前記規正して保持された回路形成体の所定位置に当該部品を実装する部品実装ヘッドと、
前記部品実装ヘッドが部品を取り出した後、当該部品を前記回路形成体に実装する前に、当該部品実装ヘッドの部品保持部における部品の保持状態を検出する検出装置と、前記検出装置により、前記部品が正常に実装できる保持状態にないと判定された場合に、当該部品を回収する部品回収装置と、
前記部品実装ヘッドを、少なくとも前記部品を取り出す位置と、前記保持状態を検出する位置と、前記部品を回路形成体に実装する位置と、前記部品を回収する位置とへ搬送する搬送手段と、前記部品供給装置、前記回路形成体保持装置、前記部品実装ヘッド、前記検出装置、前記搬送手段を制御する制御装置とを備えた部品実装装置において、
前記制御装置は、前記検出装置による検出された前記部品と前記部品保持部との位置ずれ量が、回路形成体に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しないよう予め定められた許容位置ずれ量を越えている場合には、当該部品の保持状態は、正常でないと判断し、当該部品を回収する部品回収装置へ当該部品を放出するまでの間、当該部品保持部の移動速度を低下させて放出し、前記位置ずれ量が、前記予め定められて許容位置ずれ量を越えていない場合には、当該部品を前記搬送手段により回路形成体に実装するよう制御することを特徴とする部品実装装置。 A component supply device for sequentially supplying components to the component supply unit;
A circuit forming body holding device for holding the circuit forming body on which the component is mounted in a predetermined position;
A component mounting head that takes out the component from the component supply unit and holds it, and mounts the component on a predetermined position of the circuit formed body that has been corrected and held,
After the component mounting head has taken out a component and before mounting the component on the circuit forming body, a detection device that detects the holding state of the component in the component holding portion of the component mounting head, and the detection device, A component collection device that collects the component when it is determined that the component is not in a holding state that can be normally mounted;
Conveying means for conveying the component mounting head to at least a position for taking out the component, a position for detecting the holding state, a position for mounting the component on a circuit forming body, and a position for collecting the component; In a component mounting apparatus comprising a component supply device, the circuit forming body holding device, the component mounting head, the detection device, and a control device for controlling the conveying means.
The control device is configured such that a positional deviation amount between the component and the component holding portion detected by the detection device is set in advance so that an adjacent component already mounted on the circuit forming body does not contact the component holding portion. If the amount of positional deviation is exceeded, it is determined that the holding state of the part is not normal, and the moving speed of the part holding unit is set until the part is released to the part collecting apparatus that collects the part. When the amount of positional deviation does not exceed the predetermined allowable amount of positional deviation, the component is controlled to be mounted on the circuit forming body by the conveying means. Component mounting equipment.
部品保持部が部品供給部から部品を取り出す手順と、
前記部品保持部に保持された部品が実装できる姿勢にあるか否かを検出する手順と、
前記部品保持部と当該部品保持部に保持された部品との位置ずれ量が、回路形成体上に実装済みの隣接部品と前記部品保持部とが接触しないよう予め定められた許容位置ずれ量内に納まっているか否かを検出する手順と、
前記検出の結果、当該部品が正常に実装できる保持姿勢にあり、かつ前記許容位置ずれ量内に納まっていると判定された場合には、前記部品保持部と前記部品の吸着位置との位置ずれを算出して位置補正を行ない、回路形成体上の予め定められた位置に前記部品を実装する手順と、
前記検出の結果、当該部品が実装できる保持姿勢にない、または前記許容位置ずれ量内に納まっていないと判定された場合には、当該部品を回路形成体上に実装せず、所定の部品回収装置まで当該部品保持部の移動速度を低下させて当該部品を回収する手順と、
前記部品回収装置で部品を放出する動作をした部品保持部が、次に実装すべき部品を取り出す動作をする前に、当該部品保持部に付着物がないか否かを検出する手順と、
前記付着物がないか否かを検出する手順で、付着物がないことが確認された場合には、次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、
前記付着物がないか否かを検出する処理で、付着物が検出された場合には、生産動作を停止する手順と、
前記付着物が検出された部品保持部から付着物が取り除かれ、生産動作が再開された後に、当該部品保持部で次に実装すべき部品を取り出す動作をさせる手順と、を実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 On the computer,
The procedure for the component holding unit to take out the component from the component supply unit,
A procedure for detecting whether or not the component held by the component holding unit is in a posture capable of being mounted;
The positional deviation amount between the component holding portion and the component held by the component holding portion is within a predetermined allowable positional deviation amount so that the adjacent component already mounted on the circuit formed body and the component holding portion do not come into contact with each other. To detect whether or not
As a result of the detection, if it is determined that the component is in a holding posture in which the component can be normally mounted and is within the allowable displacement amount, the displacement between the component holding portion and the suction position of the component is determined. Calculating the position and performing position correction, and mounting the component at a predetermined position on the circuit forming body;
As a result of the detection, when it is determined that the component is not in a holding posture in which the component can be mounted or does not fall within the allowable positional deviation amount, the component is not mounted on the circuit forming body, and a predetermined component recovery is performed. A procedure for recovering the part by reducing the moving speed of the part holding part to the apparatus,
A procedure for detecting whether or not there is any deposit on the component holding unit before the component holding unit that has performed the operation of discharging the component by the component recovery apparatus performs an operation of taking out a component to be mounted next,
In the procedure for detecting whether or not there is an adhering substance, when it is confirmed that there is no adhering substance, a procedure for performing an operation of taking out a component to be mounted next;
In the process of detecting whether or not there is an adhering matter, if the adhering matter is detected, a procedure for stopping the production operation;
After removing the deposit from the component holding unit in which the deposit has been detected and restarting the production operation, a program for performing an operation of taking out a component to be mounted next in the component holding unit is recorded. Computer-readable recording medium.
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