JP4524321B2 - Electronic component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、部品供給ユニットから吸着ノズルにより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that takes out an electronic component from a component supply unit by a suction nozzle and mounts the electronic component on a printed board.
この種の電子部品装着装置は、吸着ノズルの有無検出のためにファイバーセンサを使用している。また、例えば特許文献1などに開示されているが、吸着ノズル下端レベルの補正は部品吸着後の部品立ち検出センサ(ラインセンサ)で行われる。
しかしながら、このような従来の電子部品装着装置では、プリント基板への装着動作後、吸着ノズル自体が装着ヘッドに装着されていない、即ち脱落している場合、或いは装着ノズルが脱落しかかっている場合を判断できなかった。 However, in such a conventional electronic component mounting apparatus, after the mounting operation on the printed circuit board, the suction nozzle itself is not mounted on the mounting head, that is, the mounting nozzle is about to drop off. I couldn't judge.
そこで本発明は、プリント基板への装着動作後、吸着ノズル自体が装着ヘッドから脱落している場合、或いは装着ノズルが脱落しかかっている場合を判断することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to determine a case where the suction nozzle itself has dropped from the mounting head after the mounting operation on the printed circuit board, or a case where the mounting nozzle is about to drop.
このため第1の発明は、部品供給ユニットから吸着ノズルにより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板への装着動作後の前記吸着ノズルの下端部の高さ位置を計測するレベル検出センサと、該レベル検出センサにより計測された高さ位置がノズルレベル許容値以外にある場合には、前記吸着ノズルが磨耗したものと判断する判断装置と、該判断装置による磨耗の判断に基づいて前記吸着ノズルが磨耗したことを報知する報知装置とを設けたことを特徴とする。 Therefore, according to a first aspect of the present invention, there is provided an electronic component mounting apparatus that takes out an electronic component from a component supply unit by a suction nozzle and mounts the electronic component on the printed circuit board. A level detection sensor for measuring the position, a determination device for determining that the suction nozzle is worn when the height position measured by the level detection sensor is outside the allowable nozzle level, and the determination device And a notifying device for notifying that the suction nozzle is worn based on the determination of wear.
第2の発明は、第1の発明において、前記レベル検出センサはラインセンサであることを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect, the level detection sensor is a line sensor.
本発明は、磨耗により吸着ノズルの下端部の高さが変化しても、プリント基板への装着動作後、レベル検出センサにより計測された高さ位置に基づいて、吸着ノズルが磨耗したと判断し、報知装置により報知することができる。 The present invention determines that the suction nozzle is worn based on the height position measured by the level detection sensor after the mounting operation to the printed circuit board even if the height of the lower end of the suction nozzle changes due to wear. This can be notified by the notification device.
以下、添付図面を参照して、電子部品装着装置について説明する。 Hereinafter, an electronic component mounting apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
この電子部品装着装置は、いわゆる多機能型チップマウンタであり、各種電子部品をプリント基板Pに実装できる。 This electronic component mounting apparatus is a so-called multifunctional chip mounter, and various electronic components can be mounted on the printed circuit board P.
図1は電子部品装着装置の平面図であり、電子部品装着装置本体1は、電子部品装着装置が構成される。
FIG. 1 is a plan view of an electronic component mounting apparatus, and the electronic component mounting apparatus
図1及び図2に示すように、この高速型電子部品装着装置1は、装置本体2を挟んで相互に平行に、電子部品Aを供給する供給系3と、電子部品Aをプリント基板Bに装着する装着系4とを配して構成されており、供給系3は電子部品供給装置3Aで構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the high-speed electronic
装置本体2には、駆動系の主体を為すインデックスユニット6と、これに連結された回転テーブル7と、この回転テーブル7の外周部に搭載した複数個(例えば12個)の装着ヘッド8とが設けられており、この回転テーブル7はインデックスユニット6により、複数の吸着ノズル9を備えた装着ヘッド8の個数に対応する間欠ピッチで間欠回転される。回転テーブル7が間欠回転すると、各装着ヘッド8に搭載した任意の吸着ノズル9が供給系3及び装着系4に適宜臨み、供給系3から供給された電子部品Aを吸着した後、装着系4に回転搬送し、装着系4に導入したプリント基板Bにこれを装着する。
The apparatus
図3に示すように、供給系3を構成する電子部品供給装置3Aは、左右方向に長い機台11と、機台11上にスライド自在に搭載した4つのスライドベース(ユニットベース)12と、各スライドベース12に着脱自在に装着した多数の部品供給ユニット13と、機台11と各スライドベース12との間に組み込んだリニアモータ14とを備えている。4つのスライドベース12は、その2つを一組として機台11の左右に配置され、各組のスライドベース12、12を介して2組の部品供給ユニット13群を交互に装置本体2に臨ませるようにしている。即ち、それぞれ多数の部品供給ユニット13を搭載した片側2つのスライドベース12、12が、装置本体2の位置に移動(スライド)して部品供給動作している間に、ホーム(原点)位置にある他方の2つのスライドベース12、12上では、次の作業に向けて部品供給ユニット13の交換作業が行われる。
As shown in FIG. 3, an electronic
各部品供給ユニット13は薄手に形成され、この薄手に形成された多数の部品供給ユニット13は、スライドベース12の上面に狭い間隙を存して横並び搭載されている。この場合、各部品供給ユニット13は、スライドベース12の上面に位置決めされ、且つレバー操作により着脱自在に装着されている。そして、スライドベース12に装着された部品供給ユニット13の先端部には、電子部品Aを吸着すべく、装置本体2の装着ヘッド8(吸着ノズル9)が臨むようになっている。部品供給ユニット13には、所定のピッチで電子部品Aが装填されたキャリアテープが、テープリール16に巻回された状態で搭載されており、電子部品Aは、テープリール16から繰り出されたキャリアテープからカバーテープが剥離されて(カバーテープリール15に巻かれ)、吸着ノズル9により吸着されていく。
Each
スライドベース12は、左右の接合部材21a、21bを介して位置決め固定された上側のベースブロック22と下側のスライドブロック23とで構成されている。ベースブロック22の上面には、上記の部品供給ユニット13が装着され、スライドブロック23の下面には左右一対のスライダ24a、24bが設けられている。ベースブロック22は、水平部26と傾斜部27とで一体に形成され、水平部27に装着された部品供給ユニット13に対し傾斜部27は、テープリール16を逃げた位置に配設されている。
The
スライドブロック23は、上水平部29と垂直部30と下水平部31とで、断面クランク状に一体に形成され、また垂直部30から下水平部31にかけてその外側には放熱フィンを避けるように切り欠かれた適宜数のリブ部32が形成されている。上水平部29は、一方の接合部材21aを介してベースブロック22の水平部26を支持し、リブ部32は他方の接合部材21bを介してベースブロック22の傾斜部27を支持している。また、上水平部29の外端部下面には上記の第1のスライダ24aが固定されると共に、下水平部31の外端部下面には上記の第2のスライダ24bが固定されている。 The slide block 23 is formed integrally with the upper horizontal portion 29, the vertical portion 30, and the lower horizontal portion 31 in a cross-sectional crank shape, and avoids heat radiation fins on the outer side from the vertical portion 30 to the lower horizontal portion 31. An appropriate number of rib portions 32 that are notched are formed. The upper horizontal portion 29 supports the horizontal portion 26 of the base block 22 via one joining member 21a, and the rib portion 32 supports the inclined portion 27 of the base block 22 via the other joining member 21b. The first slider 24 a is fixed to the lower surface of the outer end portion of the upper horizontal portion 29, and the second slider 24 b is fixed to the lower surface of the outer end portion of the lower horizontal portion 31.
前記機台11は、機台本体41と鉛直ブロック42とで構成され、鉛直ブロック42の端部上面には、第1のスライダ24aが係合する第1のスライドレール43aが取り付けられ、機台本体41の端部上面には、第2のスライダ24bが係合する第2のスライドレール43bが取り付けられている。また、鉛直ブロック42の上面には水平に延びる上マグネットベース44が取り付けられ、この上マグネットベース44に対応して機台本体41の上面には下マグネットベース45が取り付けられている。
The
前記リニアモータ14は、機台11に固定された上下一対の固定子47a、47bと、スライドベース12に固定された可動子48とを備えている。固定子47a、47bは、上下のマグネットベース44、45と上下のマグネット49、49とから構成されている。上下一対のマグネット49、49のうち上マグネット49は、上マグネットベース44の下面に下向きに固定され、下マグネット49は、下マグネットベース45の上面に上向きに固定されている。一方、可動子48は、スライドベース12とほぼ同じ長さを有しており、スライドブロック23の垂直部30の側面に固定されている。この状態で、可動子48の上面は上固定子47aに、下面は下固定子47bにそれぞれ間隙(エアーギャップ)を存して対峙している。即ち、可動子48と上下両固定子47a、47bとは上下に対峙し、全体としてリニアモータ14を構成している。
The
各スライドブロック23に固定された可動子48は、磁性体の構造物に励磁コイルを巻回して構成され(図示省略)る一方、上下各固定子47a、47bは、上下各マグネットベース44、45の長手方向に多数のマグネット49を列設して構成されている。 The mover 48 fixed to each slide block 23 is configured by winding an exciting coil around a magnetic structure (not shown), while the upper and lower stators 47a and 47b are upper and lower magnet bases 44 and 45, respectively. A large number of magnets 49 are arranged in the longitudinal direction.
尚、前記プリント基板Bは図1及び図7に示すX軸駆動モータ50及びY軸駆動モータ51によりXY方向に移動するXYテーブル52に固定され、部品Aが装着ステーションIIIで前記吸着ノズル9により装着される。
The printed circuit board B is fixed to an XY table 52 that moves in the XY directions by an X-axis drive motor 50 and a Y-
各装着ヘッド8はヘッド昇降シャフト53の下部に取り付けられており、該シャフト53上部はローラ取り付け体54に固定されている。ローラ取り付け体54の上部にはその内方に突出する上カムフォロワ55及び下カムフォロワ56が回動可能に枢支される。 Each mounting head 8 is attached to the lower part of the head lifting shaft 53, and the upper part of the shaft 53 is fixed to the roller attachment body 54. An upper cam follower 55 and a lower cam follower 56 projecting inwardly are pivotally supported on the upper portion of the roller attachment body 54.
57は回転テーブル7を下方で水平方向に回動可能に支持している支持台であり、該支持台57の回転テーブル7の回動軸のまわりには該支持台57に対して固定して円筒カムが突設され、前記上カムフォロワ55は該円筒カムの上面に接してローラ取り付け体54を吊り下げ支持することにより装着ヘッド8を支持している。下カムフォロワ56は図示しない圧縮バネに付勢され円筒カムの下面を押圧するようになされている。 Reference numeral 57 denotes a support table that supports the rotary table 7 so as to be pivotable in the horizontal direction below. The support table 57 is fixed to the support table 57 around the rotation axis of the rotary table 7. A cylindrical cam protrudes, and the upper cam follower 55 supports the mounting head 8 by contacting the upper surface of the cylindrical cam and supporting the roller attachment body 54 in a suspended manner. The lower cam follower 56 is biased by a compression spring (not shown) so as to press the lower surface of the cylindrical cam.
従って、カムフォロワ55、56は円筒カムを挟んだ状態となっており、また円筒カムは上下しているため回転テーブル7の回動によりカムフォロワ55、56が円筒カムの上面及び下面を転がりながら移動し、それにつれて装着ヘッド8も上下動しながら回動移動する。 Accordingly, the cam followers 55 and 56 are sandwiched between the cylindrical cams, and the cylindrical cams are moved up and down, so that the cam followers 55 and 56 move while rolling on the upper and lower surfaces of the cylindrical cams by the rotation of the rotary table 7. Accordingly, the mounting head 8 also rotates while moving up and down.
63は断面コの字形状の昇降ブロックであり、吸着ステーションIにおいて前記円筒カムが切り欠かれた部分に配置され、支持板62に取り付けられたガイド64に沿って上下動する昇降板65にその上端が取り付けられている。
Reference numeral 63 denotes a lifting block having a U-shaped cross section. The
前記昇降ブロック63下部の突片67は昇降ブロック63の上昇位置にて円筒カムの延長位置にあり回転テーブル7の回動によりカムフォロワ55、56が該突片67の上下を挟んで乗り移ることができるようになされている。 The projecting piece 67 at the lower part of the lifting block 63 is in the extended position of the cylindrical cam at the ascending position of the lifting block 63, and the cam followers 55 and 56 can be moved across the projecting piece 67 by rotating the rotary table 7. It is made like that.
図4乃至図6に示すように、前記昇降板65の上端にはレール110が取り付けられ、該レール110に沿ってガイド部111が水平方向に移動可能となっているため、該ガイド部111を移動体66は上下左右方向に移動可能となっている。移動体66の表側の面には一対のローラ112が回動可能に取り付けられており、ストローク可変板113に形成された上下方向に伸びる上下ガイド片114を挟んでいるため、該移動体66は該ガイド片114に案内されて上下方向に移動する。これによりレール110及び昇降板65も昇降することになる。
As shown in FIGS. 4 to 6, a
115はストロークモータであり、ボールネジ116を回動させ該ボールネジ116が嵌合するナット117に取り付けられた前記可変板113をガイド118に沿って左右に移動させる。該可変板113の移動によりガイド片114を挟むローラ112を介して移動体66は、例えば図3及び図4の位置にレール110に沿って移動する。
A
119は支軸120のまわりに回動可能なカムレバー121の一端に枢支されたカムフォロワ122に係合し該レバー121を揺動させるカムであり、カム119の回動によりカムレバー121が揺動するとレバー121の他端に回動可能に枢支されたリンクレバー123を介して該リンクレバー123の他端に回動可能に枢支された上下揺動レバー124が支軸125のまわりに揺動する。
前記上下揺動レバー124に形成された係合片126には前記移動体66の背面に回動可能に取り付けられたカムフォロワ127がレール110と支持台57の間に張架された引張りバネ128に引っ張られて係合している。従って、移動体66は揺動レバー124の揺動によりストロークモータ115が回動することにより左右方向の位置が決められたガイド片114に沿って上下動することになる。
A
前記係合片126はカム119の回動により図3及び図4の実線の位置と2点鎖線の位置の間を揺動するが、一番高い位置である実線の位置ではカムフォロワ127の係合する面は水平であり、この位置ではストロークモータ115の回動によりガイド片114がどの位置にあっても移動体66、即ち昇降ブロック63の高さ位置は変わらずカフォロワ55、56が円筒カムと昇降ブロック63との間を乗り移れるようになっている。また、ガイド片114の左右方向の位置により移動体66、即ち昇降ブロック63の下限位置は変わり、吸着ノズル9の上下ストロークは変化することになる。
The
そして、係合片126の揺動の下限位置は図3及び図4の2点鎖線の位置で常に同じであり、またカムフォロワ127の当接面が直線状であることから、カムフォロワ127がある位置にある場合に移動体66が下降するストロークに対して、ストロークモータ115の回動により移動体66が横方向に移動した場合の下降ストロークの増加分は移動体66の横方向の移動距離に比例しリニアに変化する。このため吸着ノズル9の上下ストロークの制御が容易となる。
The lower limit position of the swing of the
カム119の回動により昇降ブロック63は一つ前のステーションの装着ヘッド8が吸着ステーションIに移動して停止するまで上昇状態を保ち、装着ヘッド8が吸着ステーションIに移動して停止してから下降し、次の回転テーブル7の回動までに上昇するようになされている。尚、装着ステーションIIIにおいても、同様な構造のものが設けられている。
By the rotation of the
次に、図7の制御ブロック図について、以下説明する。90はインターフェースで、前記X軸駆動モータ50、Y軸駆動モータ51、リニアモータ14、回転テーブル7を間欠回動させるインデックスモータ101、ストロークモータ115、タッチパネルスイッチ91、CRT92、部品認識処理装置89等が接続されている一方、これらは本装着動作を統括制御する制御装置としてのCPU93によりROM94に記憶された装着に係わるプログラムに従い制御される。
Next, the control block diagram of FIG. 7 will be described below.
前記タッチパネルスイッチ91は、図示しない取り付け具を介してCRT92の画面上に取り付けられている。また、該タッチパネルスイッチ91はガラス基板の表面全体に透明導電膜がコーティングされ、四辺に電極が印刷されている。そのため、タッチパネルスイッチ91の表面に極微少電流を流し、作業者がタッチすると四辺の電極に電流変化を起こし、電極と接続した回路基板によりタッチした座標値が計算される。従って、その座標値が後述するRAM95内にある作業を行わせるスイッチ部として予め記憶された座標値群の中の座標値と一致すれば、当該作業が行われることとなる。
The
89は部品認識処理装置で、吸着ノズル9が吸着する部品Aの位置ずれを部品Aの下面を部品認識カメラ88にて所定の視野範囲で撮像し、その撮像画面を認識処理して電子部品Aの位置を認識する。
前記装着ステーションIIIの次の次の第1計測ステーションIVには、前記吸着ノズル9下部のレベルを計測するレベル検出センサとして断面コ字形状のラインセンサユニット96を配設する。該ラインセンサユニット96は水平方向に直進する光ビームを発する投光器(一方の側壁に設けられる)97と、該光ビームを受光可能であるようにCCD素子が垂直方向の直線上に多数個並設されてなる受光器(対向する他方の側壁に設けられる)98とより構成されている。前記投光器97はLEDの光をレンズで集光して平行に直進する光線を発光するようにしてもよいし、レーザーを用いてこのようにしてもよい。CCD素子は10mm程度の上下幅に1000個程度が並んでいるもの等で実現できる。このCCD素子は1個1個が受光量を検出でき、受光量のシキイ値を決めてやることによりON/OFF(オン/オフ)センサとして使用できる。そのON/OFF出力により電子部品Aあるいは吸着ノズル9により遮光されている部分が高さ位置のデータとして検出できる。
In the first measurement station IV next to the mounting station III, a
尚、前記RAM95には、部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎(ステップ番号毎)に、プリント基板内でのX方向(Xで示す)、Y方向(Yで示す)及び角度(Zで示す)情報や、FDRで示す各部品供給ユニット13の配置番号情報等が記憶されている。また前記RAM95には、部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニット13の配置番号に対応して各電子部品の種類(部品ID)が記憶されている。更に前記RAM95は、各電子部品の特徴等を表す後述する部品ライブラリデータが記憶されている。
The
また、前記ラインセンサユニット96の出力は各CCD素子毎になされるが、一番下方の遮光されている部分から通光されている部分への境界の高さ位置が下端位置である下端ピーク値としてCPU93にて算出される。RAM95には移動途中下端位置記憶手段としての取り込みメモリ及び最下端位置記憶手段としてのホールドメモリが設けられており、取り込みメモリにはラインセンサユニット96の出力から一定の時間間隔で算出された、即ち吸着ノズル9の所定の移動距離毎の当該吸着ノズル9下端高さ(又は電子部品Aの下端高さ)位置が読み込まれ、ホールドメモリには取り込みメモリの値と比較して大きな、即ちより下端の下端位置が記憶される。
The output of the
RAM95にはさらに、図8に示すような部品寸法等に関する部品ライブラリデータが部品種毎に記憶されており、例えばホールドメモリに記憶された最下端位置である高さ位置と比較するための吸着ノズル9の(下端)レベルデータが格納されている。
The
前記第1計測ステーションIVの次の次の切替え選択ステーションには、前記プリント基板Bへの装着動作後に次の電子部品の取出し動作のために当該電子部品を吸着する吸着ノズル9に切替え選択するノズル切替選択装置102が設けられる。従って、この切替え選択ステーションにおいては、ノズル切替選択装置102により装着動作を終えた吸着ノズル9を上昇させて、代わりに次に使用する吸着ノズル9を装着ヘッド8より下方に突出させる。 The next switching selection station next to the first measuring station IV is a nozzle that switches to and selects the suction nozzle 9 that sucks the electronic component for the next electronic component take-out operation after the mounting operation to the printed circuit board B. A switching selection device 102 is provided. Therefore, in this switching selection station, the suction nozzle 9 for which the mounting operation has been completed is raised by the nozzle switching selection device 102, and instead, the suction nozzle 9 to be used next is projected downward from the mounting head 8.
以上のような構成により、以下動作について説明する。先ず、電源を投入すると、CRT92は初期画面を表示し、この画面において二重枠で表示された「生産運転」の操作スイッチ部を押圧して始動キーを押圧すると、チップ部品Aの装着動作の自動運転が開始される。
The operation will be described below with the above configuration. First, when the power is turned on, the
先ず、図示しない移載装置によりプリント基板BがXYテーブル52上に載置されると、RAM95に格納された当該プリント基板Bに対応する装着データ(NCデータ)に従い、リニアモータ14を駆動して、所定のスライドベース12上の部品供給ユニット13が吸着ノズル9の吸着位置に移動するようにCPU93が制御する。
First, when the printed circuit board B is placed on the XY table 52 by a transfer device (not shown), the
次に、上記動作と並行して回転テーブル7が間欠的に回動して装着ヘッド8が吸着ステ−ションIに移動して、すでにノズル選択装置により選択された吸着ノズル9が部品吸着位置に停止する。装着ヘッド8の移動によりカムフォロワ55、56が円筒カムを挟んでいるため、該カムにローラ取り付け体54が案内されてカムフォロワ55、56が昇降ブロック63の突片67を挟み込む位置に移動する。 Next, in parallel with the above operation, the rotary table 7 is intermittently rotated to move the mounting head 8 to the suction station I, and the suction nozzle 9 already selected by the nozzle selection device is brought to the component suction position. Stop. Since the cam followers 55 and 56 sandwich the cylindrical cam by the movement of the mounting head 8, the roller mounting body 54 is guided by the cam, and the cam followers 55 and 56 move to a position where the projecting piece 67 of the lifting block 63 is sandwiched.
前記装着ヘッド8の移動とともに、インデックスモータ101の回動により図示しないカムが回動して昇降棒が下降して部品供給ユニット13の揺動レバー(図示せず)が押し下げられ、テープリール16に巻装されたテープが、所定ピッチ送られ、一方カバーテープリール15が回動し、カバーテープが剥がされる。
Along with the movement of the mounting head 8, the cam (not shown) is rotated by the rotation of the
次に、インターフェース90を介してストロークモータ115を回動させ、ボールネジ116及びナット117を介して、ガイド118に沿ってストローク可変板113を移動させ、上下ガイド片114及びローラ112を介して、移動体66をレール110に沿って移動させる。こうして、移動体66に設けられたカムフォロワ127を上述のように算出されたストロークとなる位置に停止させる。
Next, the
次に、インデックスモータ101が回動して、カム119の回動によりカムフォロワ122を押し、カムレバー121及びリンクレバー123の揺動を介して支軸125を支点に上下揺動レバー124が下方に揺動する。すると、引張りバネ128の付勢により、ローラ112が上下ガイド片114に沿って転がりながら、移動体66及びレール110が下降し、レール110と一体の昇降板65がガイド64に沿って下降する。こうして、昇降ブロック63が下降し、既に該ブロック63に乗り移っているカムフォロワ55、56を介して取り付け体54が下降し吸着ノズル9がチップ部品Aの上面の位置まで下降し、部品Aを吸着して取り出す。その後、更にカム119が回動することにより揺動レバー124が図3の反時計方向に回動し、ノズル9は部品Aを吸着したまま元の位置まで上昇する。
Next, the
次に、回転テーブル7が間欠回動をして部品Aを吸着した装着ヘッド8はカムフォロワ55、56が円筒カムに沿って転がり、次の停止ステーションに移動する。 Next, in the mounting head 8 in which the rotary table 7 rotates intermittently and sucks the component A, the cam followers 55 and 56 roll along the cylindrical cam and move to the next stop station.
回転テーブル7がさらに間欠回動して装着ヘッド8は部品認識ステーションIIに達する。部品認識ステーションIIでは部品認識カメラ88が部品Aの下面を撮像して、認識処理装置89がその画像を認識処理することにより吸着ノズル9に対する部品Aの位置ずれが認識される。
The rotary table 7 further rotates intermittently, and the mounting head 8 reaches the component recognition station II. In the component recognition station II, the
次に、装着ヘッド8は角度補正ステーションに移動しヘッド回動装置により部品認識処理装置89の認識結果に基づく回転角度位置の補正角度を角度データに加えた回転角度量だけ回動させる。
Next, the mounting head 8 moves to the angle correction station, and the head rotation device rotates the correction angle of the rotation angle position based on the recognition result of the component
次に、装着ヘッド8が回転テーブル7の回動により装着ステーションIIIに達するが、この間欠回動の間にCPU93は下降すべき所定のストロークを算出し吸着ステーションIの場合と同様にして、ストロークモータ115を回動させ移動体66の位置を該ストロークに合わせたものとする。こうして吸着ステーションIの場合と同様にして装着ヘッド8が下降して、X軸駆動モータ50及びY軸駆動モータ51の回動により部品認識処理装置89の認識結果を補正して移動したXYテーブル52上に載置されたプリント基板B上に吸着ノズル9に吸着された部品Aを装着する。
Next, the mounting head 8 reaches the mounting station III by the rotation of the rotary table 7. During this intermittent rotation, the
次の次の第1計測ステーションIVにおいては、電子部品装着後の前記吸着ノズル9下端のレベルをラインセンサユニット96が検出するが、以下詳述する。先ず、装着ヘッド8の移動が停止する少し前の検出を開始すべきタイミングになると、CPU93はこのタイミングを検出すると、投光器97が発光してラインセンサユニット96の出力が開始される。そして、この開始タイミングにて、先ず、取り込みメモリ及びホールドメモリがクリアされ、ラインセンサユニット96の出力よりCPU93は一番下端の遮光から通光になる位置を下端ピーク値として算出し、その値を取り込みメモリに格納する。この値は原点が吸着ノズル9の下端面の高さ位置よりも上に設定され下方にプラスとなるようにされている。
In the next next first measurement station IV, the
CPU93はこの値とホールドメモリの値を比較して大きいほうの値をホールドメモリに格納するが、当初は「0」のままである。この処理を行っている間に、吸着ノズル9は移動をしており、検出終了タイミングと異なるので、CPU93は再度同様な処理を行うが、電子部品Aをプリント基板Bに装着したのであれば、吸着ノズル9には電子部品Aは吸着保持されておらず、例えば図9の左から4番目の縦方向の点線で示す位置がラインセンサユニット96の投光器97の光線の位置となった時にこの出力をCPU93が読み込むと、図9の該点線の黒丸で示す下端位置が算出され、この位置の値が取り込みメモリに格納され、ホールドメモリの値と比較され取り込みメモリの値が大きいことからホールドメモリにこの値が読み込まれる。
The
次に、この処理の間に吸着ノズル9は移動し、次のCPU93の読み込み時には、図9の左から5番目の点線のラインセンサユニット96の出力がCPU93に読み込まれる。この値はホールドメモリの値より大きければホールドメモリの値は更新される。このようにして図9の各縦の点線の位置でラインセンサユニット96の出力が読み出され、検出終了タイミングが検出されると、CPU93は読み込みを止め、ホールドメモリに格納された値、例えば4.95mmと図8に示す電子部品種であればRAM42に格納された比較すべき吸着ノズル9の下端レベル5.00mmとを比較してその差0.05mmがノズルレベル許容値(プラスマイナス0.1mm)以内にあるので、吸着ノズル9が磨耗の限度に達していないため、CPU93は作業者に磨耗した旨の報知(警報)はしないが、差0.05mmはRAM95に格納させる。この場合、ノズルレベル許容値(プラスマイナス0.1mm)以外にある場合には、CPU93は作業者に吸着ノズル9が磨耗した旨等を報知装置(図示せず)により報知するが、吸着ノズル9自体が装着ヘッド8に装着されていない、即ち脱落の場合もあり、逆に下端レベルが低すぎる場合には脱落しかかっている場合もあり、CPU93は電子部品装着装置1を停止するように制御する。
Next, the suction nozzle 9 moves during this processing, and when the
そして、切替え選択ステーションにおいて、装着動作を行った吸着ノズル9から次回以降の当該電子部品の取出し動作のために当該電子部品を吸着する吸着ノズル9にノズル切替選択装置102が切替選択するが、この選択された吸着ノズル9が前記計測を行った吸着ノズル9である場合には、RAM95から読み出した前述の差0.05mmに応じて、吸着ステーションI及び装着ステーションIIIにおいてCPU93は当該吸着ノズル9の下降すべきストロークを算出し、ストロークモータ115を回動させ移動体66の位置を該ストロークに合わせ、経時変化により吸着ノズル9が磨耗したり、熱膨張により下端レベルが変化しても、吸着ノズル9がその変化に応じたストロークを下降するように制御して、電子部品Aの吸着及び装着を行うことができる。
Then, in the switching selection station, the nozzle switching selection device 102 switches and selects the suction nozzle 9 that sucks the electronic component from the suction nozzle 9 that has performed the mounting operation for the next and subsequent extraction operations of the electronic component. When the selected suction nozzle 9 is the suction nozzle 9 that has performed the measurement, the
ところが、電子部品Aの装着動作を行ったにもかかわらず、吸着ノズル9が電子部品Aを吸着保持したままとなることがある。この場合には、電子部品Aが存在する位置にて、例えば図9の左から2番目の縦方向の点線で示す位置がラインセンサユニット96の投光器97の光線の位置となった時にこの出力をCPU93が読み込むと、図9の該点線の白丸で示す下端位置が算出され、この位置の値が取り込みメモリに格納され、ホールドメモリの値と比較され取り込みメモリの値が大きいことからホールドメモリにこの値が読み込まれ、この処理の間に吸着ノズル9が移動し、次のCPU93の読み込み時には、図9の左から3番目の点線のラインセンサユニット96の出力がCPU93に読み込まれ、この値はホールドメモリの値より大きいのでホールドメモリの値は更新される。
However, even though the electronic component A is mounted, the suction nozzle 9 may still hold the electronic component A by suction. In this case, when the position indicated by the dotted line in the second vertical direction from the left in FIG. 9 becomes the position of the light beam of the
このようにして図9の各縦の点線の位置でラインセンサユニット96の出力が読み出され、検出終了タイミングが検出されると、CPU93は読み込みを止め、図8に示す電子部品種であれば、ホールドメモリに格納された値、例えば5.55mmとRAM42に格納された比較すべき吸着ノズル9のレベルデータ5.00mmと比較してその差0.55mmが部品厚許容値(プラスマイナス0.1mm)以外にあるので、CPU93は吸着ノズル9が電子部品Aを吸着保持したままであると、即ち部品持ち帰り状態と判断する。従って、例えば第1計測ステーションIVと吸着ステーションIとの間の所定のステーションに配設された廃棄箱に廃棄するように、CPU93は制御する。なお、CPU93が部品持ち帰り状態と判断した場合には、電子部品装着装置1を停止したり、必要に応じて報知装置(視覚・聴覚による)により報知してもよい。
In this way, when the output of the
次に、図1、図10及び図11に基づき、他の実施形態について説明する。前記切替え選択ステーションの次の第2計測ステーションには、第1計測ステーションIVと同様に前記吸着ノズル9下端のレベルを計測するレベル検出センサとして断面コ字形状のラインセンサユニット96を配設する。前述したように、該ラインセンサユニット96は水平方向に直進する光ビームを発する投光器97(一方の側壁に設けられる)と、該光ビームを受光可能であるようにCCD素子が垂直方向の直線上に多数個並設されてなる受光器98(対向する他方の側壁に設けられる)とより構成されている。更に、このラインセンサユニット96の一方の側壁には、前記投光器97とは別に該投光器97を挟んだ位置にLED(Light Emitting Diode)から構成された投光器99、99を配設する。なお、図11における2つの大きな円は、各投光器99の光が拡散する範囲を示す。
Next, another embodiment will be described based on FIG. 1, FIG. 10, and FIG. In the second measurement station next to the switching selection station, a
そして、前記切替え選択ステーションにおいて、前述したようにノズル切替選択装置102により次の電子部品の取出し動作のために当該電子部品を吸着する吸着ノズル9に切替え選択させ、装着動作を終えた吸着ノズル9を上昇させて、代わりに次に使用する吸着ノズル9を装着ヘッド8より下方に突出させる。 Then, at the switching selection station, as described above, the nozzle switching selection device 102 switches the selection to the suction nozzle 9 that picks up the electronic component for the next electronic component take-out operation, and the suction nozzle 9 that has finished the mounting operation. The suction nozzle 9 to be used next is projected downward from the mounting head 8 instead.
次の第2計測ステーションにおいて、当該切替選択された吸着ノズル9下端のレベルがラインセンサユニット96により前述したように計測され、吸着ステーションI及び装着ステーションIIIにおいてCPU93は当該吸着ノズル9の下降すべきストロークを算出し、ストロークモータ115を回動させ移動体66の位置を該ストロークに合わせ、経時変化により当該吸着ノズル9が磨耗したり、熱膨張により下端レベルが変化しても、当該吸着ノズル9がその変化に応じたストロークを下降するように制御して、電子部品Aの吸着及び装着を行うことができる。このとき、この場合、前述したように、ノズルレベル許容値以外にある場合には、CPU93は作業者に吸着ノズル9が磨耗した旨等を報知装置(図示せず)により報知するが、吸着ノズル9自体が装着ヘッド8に装着されていない、即ち脱落の場合もあり、逆に下端レベルが低すぎる場合には脱落しかかっている場合もあり、CPU93は電子部品装着装置1を停止するように制御する。
At the next second measuring station, the level of the lower end of the suction nozzle 9 selected for switching is measured by the
また、この計測の際に、例えば前記プリント基板Bへの装着動作後の次の電子部品の取出し動作のためにノズル切替選択装置102により選択された吸着ノズル9A以外の吸着ノズル9Bの上昇が全く行われないか不十分であり、吸着ノズル9Bにより投光器99からの光の一部が遮られ、投光器97及び99から受ける受光器98の受光量が少ない場合、即ちノズル切替選択装置102により選択された吸着ノズル9A以外の吸着ノズル9Bの上昇が全く行われないか不十分の場合には、CPU93が前記プリント基板Bへの装着動作後の次の電子部品の取出し動作のためにノズル切替選択装置102により選択された吸着ノズル9A以外の吸着ノズル9Bが脱落しかかっているものと判断し、電子部品装着装置1を停止したり、必要に応じて報知装置(視覚・聴覚による)により報知する。
Further, during this measurement, for example, there is absolutely no rise in the
なお、第2の実施形態では、第2計測ステーションに配設されるラインセンサユニット96に投光器99を設けたが、第1の実施形態で第1計測ステーションに配設されるラインセンサユニット96に投光器99を設けてもよく、これにより電子部品の装着に使用した吸着ノズル9以外の吸着ノズル9の有無を検出し、脱落しかかっている吸着ノズルを検出することができる。
In the second embodiment, the
なお、本発明は以上の高速型電子部品装着装置に限らず、電子部品供給装置が移動しないで装着ヘッドが平面方向に移動する電子部品装着装置に適用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described high-speed electronic component mounting apparatus, and may be applied to an electronic component mounting apparatus in which the mounting head moves in the plane direction without moving the electronic component supply apparatus.
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the present invention is not limited to the various alternatives described above without departing from the spirit of the present invention. It includes modifications or variations.
1 高速型電子部品装着装置
3 電子部品供給装置(供給系)
8 装着ヘッド
9 吸着ノズル
13 部品供給ユニット
93 CPU
95 RAM
96 ラインセンサユニット
115 ストロークモータ
1 High-speed electronic
8 Mounting Head 9
95 RAM
96
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