JP6207758B2 - Component mounting apparatus, surface mounter, and suction height position detection method - Google Patents
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Description
本明細書で開示される技術は、部品の吸着高さ位置を決定する部品実装装置、その部品実装装置を備える表面実装機、及び吸着高さ位置の検出方法に関する。 The technology disclosed in the present specification relates to a component mounting apparatus that determines a suction height position of a component, a surface mounter including the component mounting apparatus, and a suction height position detection method.
従来、負圧によって様々な種類の電子部品等を吸引することで当該電子部品を吸着する複数の吸着ノズルを備え、この吸着ノズルで吸着した電子部品をプリント基板上に実装する部品実装装置が知られている。このような吸着ノズルを備える部品実装装置では、電子部品をプリント基板に実装する際、吸着高さ位置が電子部品に近づき過ぎると、吸着ノズルの先端部が電子部品に過度に干渉し、吸着ノズルや電子部品が損傷することがある。そのため、電子部品をプリント基板上に実装する実装作業の前に、電子部品の種類毎に最適な吸着高さ位置を検出することが要求される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a component mounting apparatus that includes a plurality of suction nozzles that suck various types of electronic components by negative pressure to suck the electronic components and mounts the electronic components sucked by the suction nozzles on a printed circuit board. It has been. In a component mounting apparatus having such a suction nozzle, when the electronic component is mounted on a printed circuit board, if the suction height position is too close to the electronic component, the tip of the suction nozzle excessively interferes with the electronic component, and the suction nozzle And electronic components may be damaged. Therefore, it is required to detect an optimum suction height position for each type of electronic component before mounting the electronic component on the printed board.
下記特許文献1には、上記のような部品実装装置において、電子部品の実装作業を行うための吸着ノズルの吸着高さ位置を検出する検出方法が開示されている。この検出方法では、予め定められた計測基準面に対して吸着ノズルを下降させながら、吸着ノズルから吸引される空気の流量を計測し、流量計測結果から流量計測値が所定値以下に低下したタイミングを算出し、その算出結果に基づいて吸着ノズルの吸着高さ位置を検出する。 Patent Document 1 below discloses a detection method for detecting a suction height position of a suction nozzle for performing an electronic component mounting operation in the component mounting apparatus as described above. In this detection method, the flow rate of the air sucked from the suction nozzle is measured while lowering the suction nozzle with respect to a predetermined measurement reference plane, and the flow rate measurement value falls below a predetermined value from the flow measurement result. And the suction height position of the suction nozzle is detected based on the calculation result.
しかしながら、上記特許文献1の検出方法は、吸着対象となる電子部品に対して吸着ノズルを下降させながら流量を計測するものではないため、吸着部品毎のばらつきに起因する吸着高さ位置の違いに対応させることが難しい。また、仮に上記特許文献1の検出方法を用いて、電子部品に対して吸着ノズルを下降させながら流量を計測したとしても、電子部品が吸着ノズルによって吸引されて電子部品が載置面から浮き上がってしまうので、適切な流量計測値を得ることができず、吸着高さ位置を高い精度で検出することが難しい。 However, since the detection method of Patent Document 1 does not measure the flow rate while lowering the suction nozzle with respect to the electronic component to be suctioned, the difference in suction height position due to the variation of each suction component. It is difficult to correspond. Further, even if the flow rate is measured while lowering the suction nozzle with respect to the electronic component using the detection method of Patent Document 1, the electronic component is sucked by the suction nozzle and the electronic component is lifted from the mounting surface. Therefore, an appropriate flow rate measurement value cannot be obtained, and it is difficult to detect the suction height position with high accuracy.
本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものであって、様々な部品の吸着高さ位置を高い精度で検出することが可能な部品実装装置、そのような部品実装装置を備える表面実装機、及び様々な部品の吸着高さ位置を高い精度で検出することが可能な吸着高さ位置の検出方法を提供することを目的とする。 The technology disclosed in the present specification has been created in view of the above-described problems, and is a component mounting apparatus capable of detecting the suction height position of various components with high accuracy, and such components. It is an object of the present invention to provide a surface mounter including a mounting apparatus and a suction height position detection method capable of detecting suction height positions of various components with high accuracy.
本明細書で開示される技術は、負圧によって部品をその上方から吸引することで該部品を吸着する吸着部を備え、前記吸着部で吸着した前記部品を基板に実装する部品実装装置であって、前記吸着部における前記負圧の大きさを測定する測定部と、前記吸着部と前記測定部とを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記吸着部で前記部品を吸引するとともに該部品の吸引を開始してから吸引を終了するまでの間に前記測定部で測定される前記負圧の大きさの時間変化を観測する観測処理を実行する観測処理部と、前記観測処理で観測した前記負圧の大きさの時間変化に基づいて、前記部品を前記基板に実装するために該部品を前記吸着部で吸着するときの吸着高さ位置を決定する決定処理を実行する決定処理部と、を有し、前記観測処理部は、前記部品の吸引を開始するときの該部品と前記吸着部との間の距離を変えて前記観測処理を複数回実行する部品実装装置に関する。なお、本明細書でいう負圧の大きさを測定するとは、負圧の大きさを圧力値で測定することに限定されず、例えば負圧の大きさを電圧値や流量として測定することも含まれる。 The technology disclosed in this specification is a component mounting apparatus that includes a suction portion that sucks a component by suctioning the component from above by negative pressure, and that mounts the component sucked by the suction portion on a substrate. A measuring unit that measures the magnitude of the negative pressure in the suction unit, and a control unit that controls the suction unit and the measurement unit, wherein the control unit sucks the component by the suction unit. And an observation processing unit that executes an observation process for observing a temporal change in the magnitude of the negative pressure measured by the measurement unit between the start of suction of the component and the end of suction. Based on a time change of the magnitude of the negative pressure observed in the process, a determination process is performed for determining a suction height position when the component is sucked by the suction portion in order to mount the component on the substrate. And a determination processing unit. Part relates component mounting apparatus that performs a plurality of times the observation process by changing the distance between the said parts and said suction unit when starting the suction of the component. In addition, measuring the magnitude of the negative pressure as used in the present specification is not limited to measuring the magnitude of the negative pressure by a pressure value. For example, the magnitude of the negative pressure may be measured as a voltage value or a flow rate. included.
上記の部品実装装置では、制御部の観測処理部は、観測処理において部品の吸引を開始してから吸引を終了するまでの間に測定部で測定される負圧の大きさの時間変化を観測する。ここで、測定部で測定される負圧の大きさは、吸着部による吸引に伴って電子部品がその載置面から浮き上がることで緩やかな勾配で変化し、電子部品が吸着部に接触すると吸着部内の真空度が急速に高まって急勾配で変化する。そのため、負圧の大きさの時間変化を観測することで、例えば吸着部による吸引を開始してから電子部品が吸着されるまでの経過時間を算出することができ、その経過時間が短いほど、電子部品と吸着部との間の距離が短いものとみなすことができる。 In the component mounting apparatus described above, the observation processing unit of the control unit observes a time change in the magnitude of the negative pressure measured by the measurement unit between the start of suction of the component and the end of suction in the observation processing. To do. Here, the magnitude of the negative pressure measured by the measurement unit changes with a gentle gradient as the electronic component floats from its mounting surface as the suction unit sucks it. The degree of vacuum in the section rapidly increases and changes with a steep slope. Therefore, by observing the time change in the magnitude of the negative pressure, for example, it is possible to calculate the elapsed time from the start of suction by the suction portion until the electronic component is sucked, the shorter the elapsed time, It can be considered that the distance between the electronic component and the suction portion is short.
さらに、上記の部品実装装置では、制御部の決定処理部は、測定処理を、部品の吸引を開始するときの当該部品と吸着部との間の距離を変えて複数回実行し、決定処理では。観測処理で観測した負圧の大きさの時間変化に基づいて当該部品についての吸着高さ位置を決定する。従って、複数回実行される測定処理でそれぞれ算出される上記経過時間を比較することで、電子部品と吸着部との間が極めて近接するような最適な吸着部の吸着高さ位置を決定することができる。そして、上記の各処理を形状等が異なる複数種類の部品毎に実行することで、部品毎に最適な吸着高さ位置を高い精度で検出することができる。以上のように上記の部品実装装置では、吸着部による吸引によって部品が浮き上がって吸着部に吸着される際の負圧の大きさの時間変化の特性に着目することで、様々な部品の吸着高さ位置を高い精度で検出することができる。 Furthermore, in the above component mounting apparatus, the determination processing unit of the control unit executes the measurement processing a plurality of times while changing the distance between the component and the suction unit when starting suction of the component. . The suction height position for the part is determined based on the temporal change in the magnitude of the negative pressure observed in the observation process. Therefore, by comparing the elapsed time calculated in each of the measurement processes executed a plurality of times, the optimum suction height position of the suction portion is determined so that the electronic component and the suction portion are very close to each other. Can do. Then, by executing each of the above processes for each of a plurality of types of parts having different shapes and the like, it is possible to detect an optimum suction height position for each part with high accuracy. As described above, in the above-described component mounting apparatus, by paying attention to the characteristics of time variation in the magnitude of the negative pressure when the component is lifted by suction by the suction portion and is sucked by the suction portion, The position can be detected with high accuracy.
上記の部品実装装置は、記憶部を備え、前記観測処理部は、前記観測処理では、前記吸着部で前記部品の吸引を開始してから所定時間経過後に吸引を終了するとともに、前記所定時間の間に観測した前記負圧の大きさの時間変化を波形として前記記憶部に記憶させ、前記決定処理部は、前記決定処理では、前記記憶部に記憶された複数の前記波形のうち一つの波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定してもよい。なお、本明細書でいう所定時間とは、部品の上方に配された吸着部が吸引を開始してから部品が吸着部に吸着されるまでの時間に微小時間を加えた時間であり、例えば数ミリ秒程度とされる。 The component mounting apparatus includes a storage unit, and in the observation process, the observation processing unit ends the suction after a lapse of a predetermined time from the start of suction of the component by the suction unit. The time change of the magnitude of the negative pressure observed in the meantime is stored in the storage unit as a waveform, and the determination processing unit is one waveform among the plurality of waveforms stored in the storage unit in the determination processing The suction height position may be determined based on a distance between the part corresponding to the above and the suction part. Note that the predetermined time in the present specification is a time obtained by adding a minute time to the time from when the suction unit disposed above the part starts suction until the part is sucked by the suction unit. It takes several milliseconds.
この構成によると、複数回実行される観測処理について、部品の吸引を開始してから吸引を終了するまでの時間が等しいため、複数回の観測処理で観測された上記波形をそれぞれ重ね合わせることで、複数回の観測処理における上記経過時間を効果的に比較することができる。このため、決定処理では、吸着高さ位置を高い精度で決定することができる。 According to this configuration, since the time from the start of component suction to the end of suction is the same for the observation processing executed multiple times, the waveforms observed in the multiple observation processing can be overlapped respectively. It is possible to effectively compare the elapsed times in a plurality of observation processes. For this reason, in the determination process, the suction height position can be determined with high accuracy.
上記の部品実装装置において、前記観測処理部は、複数回実行する前記観測処理のうち1回の観測処理では、前記距離を前記所定時間の間に前記部品が前記吸着部に吸着されない距離にして実行するとともに前記波形を基準波形として前記記憶部に記憶させ、他の回の観測処理では、前記波形を通常波形として前記記憶部に記憶させ、前記決定処理部は、前記決定処理では、前記基準波形と前記通常波形とを前記記憶部から読み出す読み出し処理と、前記通常波形について前記基準波形との差分をとった波形を差分波形として算出する差分波形算出処理と、前記差分波形について前記吸引を開始してから前記負圧の大きさの差分が所定の閾値となるまでの経過時間を算出する経過時間算出処理と、を実行し、前記経過時間が算出された前記差分波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定してもよい。 In the above component mounting apparatus, the observation processing unit sets the distance so that the component is not attracted to the suction unit during the predetermined time in one observation process among the observation processes executed a plurality of times. And the waveform is stored in the storage unit as a reference waveform, and the waveform is stored in the storage unit as a normal waveform in another observation process, and the determination processing unit is configured to store the reference in the determination process. Read processing for reading out the waveform and the normal waveform from the storage unit, differential waveform calculation processing for calculating a waveform obtained by taking a difference between the normal waveform and the reference waveform as a differential waveform, and starting the suction for the differential waveform An elapsed time calculation process for calculating an elapsed time until the difference in magnitude of the negative pressure reaches a predetermined threshold, and the difference obtained by calculating the elapsed time is executed. It may determine the suction height position based on the distance between the component and the suction unit corresponding to the waveform.
上記通常波形及び上記差分波形では、吸着部に部品が吸着されたときの勾配の変化点において波形が緩やかに変化するため、変化点を精度良く検出することが難しい。上記の構成によると、読み出した基準波形及び通常波形から差分波形を算出し、差分波形について所定の閾値となるまでの経過時間を算出することで経過時間が一義的に定まるため、上記変化点近傍の波形の影響を排除することができる。そして、このように変化点近傍の波形の影響が排除された経過時間が算出された差分波形に対応する部品と吸着部との間の距離に基づいて吸着高さ位置を決定することで、より高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。 In the normal waveform and the differential waveform, since the waveform changes gently at the change point of the gradient when the component is sucked to the suction part, it is difficult to detect the change point with high accuracy. According to the above configuration, the difference waveform is calculated from the read reference waveform and the normal waveform, and the elapsed time until the difference waveform reaches a predetermined threshold is uniquely determined. The influence of the waveform can be eliminated. And by determining the suction height position based on the distance between the part corresponding to the difference waveform for which the elapsed time from which the influence of the waveform in the vicinity of the change point has been eliminated is calculated in this way, The suction height position can be determined with high accuracy.
上記の部品実装装置において、前記決定処理部は、前記決定処理では、複数の前記差分波形を重ね合わせた場合に隣り合う2つの前記差分波形について、前記経過時間の差を算出する時間差算出処理を実行し、前記経過時間の差が第1の所定値以下となる2つの前記差分波形のうち、前記経過時間が相対的に大きな一方の差分波形に対応する前記距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定してもよい。 In the component mounting apparatus, in the determination process, the determination processing unit performs a time difference calculation process for calculating a difference between the elapsed times for two adjacent difference waveforms when a plurality of the difference waveforms are overlapped. The suction height position based on the distance corresponding to one of the two differential waveforms having a difference between the elapsed times that is equal to or less than a first predetermined value. May be determined.
上記変化点近傍の波形の影響が排除された上記経過時間の差は、部品と吸着部との間の距離が小さくなるほど、小さくなる傾向にある。上記の構成によると、算出された経過時間の差が第1の所定値以下となるときの一方の差分波形に対応する部品と吸着部との間の距離に基づいて吸着高さ位置を決定することで、より高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。 The difference in the elapsed time from which the influence of the waveform in the vicinity of the change point is eliminated tends to decrease as the distance between the component and the suction portion decreases. According to the above configuration, the suction height position is determined based on the distance between the part corresponding to one of the differential waveforms when the difference in the calculated elapsed time is equal to or less than the first predetermined value and the suction portion. Thus, the suction height position can be determined with higher accuracy.
上記の部品実装装置において、前記決定処理部は、前記決定処理では、複数の前記波形を前記記憶部から読み出す読み出し処理と、前記波形を微分した微分波形を算出する微分波形算出処理と、前記微分波形について、前記吸引を開始してから前記負圧の大きさについての2回目のピークが発生した時点までの経過時間を算出する経過時間算出処理と、を実行し、前記経過時間が算出された前記差分波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定してもよい。 In the component mounting apparatus, the determination processing unit includes a reading process of reading a plurality of the waveforms from the storage unit, a differential waveform calculation process of calculating a differential waveform obtained by differentiating the waveform, and the differentiation An elapsed time calculation process for calculating an elapsed time from the start of the suction to the time when the second peak for the magnitude of the negative pressure occurs is performed on the waveform, and the elapsed time is calculated The suction height position may be determined based on a distance between the component corresponding to the differential waveform and the suction portion.
この構成によると、上記波形から算出された微分波形について上記経過時間の差を算出することで、上記変化点近傍の波形の影響を排除することができる。さらに、上記基準波形を算出することなく上記微分波形を算出し、算出された微分波形の2回目のピークが発生した時点までの経過時間を算出する。ここで、2回目のピークが発生した時点は一点に定まるため、2回目のピークが発生した時点をみることで上記経過時間を精度良く検出することができる。このように精度良く検出された経過時間が算出された差分波形に対応する部品と吸着部との間の距離に基づいて吸着高さ位置を決定することで、より高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。 According to this configuration, it is possible to eliminate the influence of the waveform in the vicinity of the change point by calculating the difference in the elapsed time for the differential waveform calculated from the waveform. Further, the differential waveform is calculated without calculating the reference waveform, and the elapsed time until the second peak of the calculated differential waveform occurs is calculated. Here, since the time point at which the second peak occurs is fixed to one point, the elapsed time can be detected with high accuracy by looking at the time point at which the second peak occurs. The suction height position is determined with higher accuracy by determining the suction height position based on the distance between the part corresponding to the differential waveform for which the elapsed time detected with high accuracy is calculated in this way. Can be determined.
上記の部品実装装置において、前記決定処理部は、前記決定処理では、複数の前記微分波形を重ね合わせた場合に前記経過時間が近接する2つの前記微分波形について、前記経過時間の差を算出する時間差算出処理を実行し、前記経過時間の差が第2の所定値以下となる2つの前記微分波形のうち、前記経過時間が相対的に大きな一方の微分波形に対応する前記距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定してもよい。 In the component mounting apparatus, in the determination process, the determination processing unit calculates a difference between the elapsed times with respect to the two differential waveforms whose elapsed times are close to each other when a plurality of the differential waveforms are superimposed. Based on the distance corresponding to one of the differential waveforms having a relatively large elapsed time out of the two differential waveforms in which the difference in elapsed time is equal to or less than a second predetermined value, the time difference calculation process is performed. The suction height position may be determined.
この構成によると、隣り合う2つの微分波形から経過時間の差を算出することで、観測処理について少ない回数で吸着高さ位置を検出することができる。このように上記の構成では、吸着高さ位置の検出を開始してから吸着高さ位置が検出されるまでに要する時間を短縮することができる。 According to this configuration, by calculating the difference in elapsed time from two adjacent differential waveforms, the suction height position can be detected with a small number of observation processes. As described above, in the above-described configuration, it is possible to reduce the time required from when the detection of the suction height position is started until the suction height position is detected.
上記の部品実装装置において、前記決定処理部は、前記決定処理では、前記一方の差分波形又は前記一方の微分波形についての前記経過時間が第3の所定値以下である場合に、前記吸着高さ位置を決定してもよい。 In the component mounting apparatus, the determination processing unit is configured to determine the suction height when the elapsed time for the one differential waveform or the one differential waveform is equal to or less than a third predetermined value in the determination processing. The position may be determined.
決定処理において算出される隣り合う2つの上記差分波形、又は隣り合う2つの上記微分波形では、部品と吸着部との間の距離の変化幅によっては、吸着部が部品から離れている場合であっても、上記経過時間の差が第1の所定値以下又は第2の所定値以下となる場合がある。上記の構成によると、さらに経過時間が第3の所定値以下である場合に吸着高さ位置を決定するので、吸着部が部品から離れているにもかかわらず吸着高さ位置が決定されることを防止することができる。このため、より高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。 In the two adjacent difference waveforms or two adjacent differential waveforms calculated in the determination process, depending on the change width of the distance between the component and the suction portion, the suction portion may be separated from the component. However, the difference in elapsed time may be less than the first predetermined value or less than the second predetermined value. According to the above configuration, the suction height position is determined when the elapsed time is not more than the third predetermined value, so that the suction height position is determined even though the suction portion is away from the component. Can be prevented. For this reason, the suction height position can be determined with higher accuracy.
上記の部品実装装置において、前記観測処理部は、前記観測処理を、前記部品と前記吸着部との間の距離を等間隔で変えて複数回実行してもよい。 In the component mounting apparatus, the observation processing unit may execute the observation process a plurality of times while changing the distance between the component and the suction unit at equal intervals.
上記距離を等間隔で変えて観測処理を複数回実行すると、吸着部が部品に近づくにつれて上記経過時間の差が小さくなる。上記の構成によると、上記経過時間の差が第1の所定値以下又は第2の所定値以下となる場合に、吸着高さ位置を決定するために別途条件を設けなくても、吸着高さ位置を決定することができる。このため、より簡単な決定方法で吸着高さ位置を決定することができる。 When the distance is changed at equal intervals and the observation process is executed a plurality of times, the difference in the elapsed time becomes smaller as the suction part approaches the part. According to the above configuration, when the difference in the elapsed time is equal to or smaller than the first predetermined value or equal to or smaller than the second predetermined value, the suction height can be determined without providing additional conditions for determining the suction height position. The position can be determined. For this reason, the suction height position can be determined by a simpler determination method.
上記の部品実装装置において、前記決定処理部は、前記決定処理では、複数の前記波形を前記記憶部から読み出す読み出し処理と、前記波形を微分した微分波形を算出する微分波形算出処理と、前記微分波形について、前記吸引を開始してから前記負圧の大きさについての2回目のピークが発生した時点までの経過時間を算出する経過時間算出処理と、前記経過時間と、該経過時間が算出された前記微分波形と対応する前記距離と、から近似関数を算出する関数算出処理と、を実行し、前記近似関数において前記経過時間が所定の閾値となるときの前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定してもよい。 In the component mounting apparatus, the determination processing unit includes a reading process of reading a plurality of the waveforms from the storage unit, a differential waveform calculation process of calculating a differential waveform obtained by differentiating the waveform, and the differentiation With respect to the waveform, an elapsed time calculation process for calculating an elapsed time from the start of the suction until a second peak of the magnitude of the negative pressure occurs, the elapsed time, and the elapsed time are calculated. A function calculation process for calculating an approximate function from the distance corresponding to the differential waveform, and between the component and the suction portion when the elapsed time becomes a predetermined threshold in the approximate function. The suction height position may be determined based on the distance.
上記の構成では、制御部は、上記経過時間と上記経過時間が算出された微分波形と対応する距離とから近似関数を算出し、算出された近似関数から吸着高さ位置を決定する。この近似関数は、少なくとも観測処理を3回行うことで算出することができる。このため、観測処理についてより少ない回数で吸着高さ位置を検出することができ、吸着高さ位置の検出を開始してから吸着高さ位置が検出されるまでに要する時間を一層短縮することができる。 In the above configuration, the control unit calculates an approximate function from the elapsed time and the distance corresponding to the calculated differential waveform and determines the suction height position from the calculated approximate function. This approximate function can be calculated by performing observation processing at least three times. For this reason, the suction height position can be detected with a smaller number of times for the observation process, and the time required from the start of detection of the suction height position to the detection of the suction height position can be further reduced. it can.
上記の部品実装装置は、外部からの入力を受け付ける入力部を備え、前記観測処理部および前記決定処理部は、前記入力部が入力を受け付けることで、前記観測処理及び前記決定処理を実行してもよい。 The component mounting apparatus includes an input unit that receives an input from the outside, and the observation processing unit and the determination processing unit execute the observation process and the determination process when the input unit receives the input. Also good.
この構成によると、入力部が作業者等、外部からの入力を受け付けることで、作業者等の意思に基づいて吸着高さ位置を検出するための処理を開始することができる。 According to this configuration, when the input unit receives an input from the outside such as an operator, a process for detecting the suction height position can be started based on the intention of the operator or the like.
上記の部品実装装置は、前記吸着部を上下に昇降させる昇降部を備え、前記制御部は、前記昇降部を制御することで、前記観測処理を、前記部品の吸引を開始するときの前記吸着部の高さを変えて複数回実行してもよい。 The component mounting apparatus includes an elevating unit that moves the adsorbing unit up and down, and the control unit controls the elevating unit so that the observation processing is performed when the suction of the component is started. It may be executed a plurality of times while changing the height of the part.
これによると、吸着部が制御部によって昇降されることで、部品と吸着部との間の距離を変えるための具体的な構成を提供することができる。 According to this, the specific structure for changing the distance between a component and an adsorption | suction part can be provided by raising / lowering an adsorption | suction part by a control part.
本明細書で開示される他の技術は、上記の部品実装装置と、前記部品実装装置に前記部品を供給する部品供給装置と、前記基板を搬送方向に搬送する基板搬送装置と、を備える表面実装機に関する。 Another technique disclosed in this specification includes the above-described component mounting apparatus, a component supply apparatus that supplies the component to the component mounting apparatus, and a substrate transport apparatus that transports the substrate in the transport direction. Related to mounting machines.
本明細書で開示される他の技術は、負圧によって部品をその上方から吸引することで該部品を吸着する吸着部と、前記吸着部における前記負圧の大きさを測定する測定部と、を備え、前記吸着部で吸着した前記部品を基板に実装する部品実装装置において、前記部品を前記基板に実装するために該部品を前記吸着部で吸着するときの吸着高さ位置を検出する吸着高さ位置の検出方法であって、前記吸着部で前記部品を吸引するとともに該部品の吸引を開始してから吸引を終了するまでの間に前記測定部で測定される前記負圧の大きさの時間変化を観測する観測工程と、前記吸着高さ位置を決定する決定工程と、を備え、前記観測工程では、前記部品の吸引を開始するときの該部品と前記吸着部との間の距離を変えて前記負圧の大きさの時間変化の観測を複数回実行し、前記決定工程では、前記観測工程で観測した前記負圧の大きさの時間変化に基づいて、前記吸着高さ位置を決定する吸着高さ位置の検出方法に関する。 Other techniques disclosed in the present specification include an adsorption unit that adsorbs a component by suctioning the component from above by negative pressure, a measurement unit that measures the magnitude of the negative pressure in the adsorption unit, In a component mounting apparatus that mounts the component sucked by the suction portion on a substrate, the suction height position when the component is sucked by the suction portion to mount the component on the substrate is detected. A method of detecting a height position, wherein the suction part sucks the part and the magnitude of the negative pressure measured by the measurement part after the suction of the part is started and the suction is finished An observation step for observing a change in time of the first step, and a determination step for determining the suction height position. In the observation step, a distance between the component and the suction portion when the suction of the component is started. To change the magnitude of the negative pressure over time The observations were performed multiple times, in the determination step, based on the observation of the process observed by said negative pressure magnitude of the time change, a method for detecting the suction height position determines the suction height.
本明細書で開示される技術によれば、様々な部品の吸着高さ位置を高い精度で検出することが可能な部品実装装置、そのような部品実装装置を備える表面実装機、及び様々な部品の吸着高さ位置を高い精度で検出することが可能な吸着高さ位置の検出方法を提供することができる。 According to the technology disclosed in the present specification, a component mounting apparatus capable of detecting the suction height position of various components with high accuracy, a surface mounter including such a component mounting apparatus, and various components It is possible to provide a method for detecting the suction height position that can detect the suction height position with high accuracy.
(表面実装機の全体構成)
図面を参照して実施形態1を説明する。本実施形態では、図1に示す表面実装機1について例示する。なお、表面実装機1は、以下に示す各実施形態において同様の構成とされる。表面実装機1は、基台10と、プリント基板(基板の一例)P1を搬送するための搬送コンベア(基板搬送装置の一例)20と、プリント基板P1上に電子部品(部品の一例)E1を実装するための部品実装装置30と、部品実装装置30に電子部品E1を供給するためのフィーダ型供給装置(部品供給装置の一例)40等とを備えている。(Overall configuration of surface mounter)
Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the surface mounter 1 shown in FIG. 1 is illustrated. The surface mounter 1 has the same configuration in each embodiment described below. The surface mounter 1 includes a
基台10は、平面視長方形状をなすとともに上面が平坦とされる。また、基台10における搬送コンベア20の下方には、プリント基板P1上に電子部品E1を実装する際にそのプリント基板Pをバックアップするための図示しないバックアッププレート等が設けられている。以下の説明では、基台10の長辺方向(図1の左右方向)及び搬送コンベア20の搬送方向をX軸方向とし、基台10の短辺方向(図1の上下方向)をY軸方向とし、基台10の上下方向(図2の上下方向)をZ軸方向とする。 The
搬送コンベア20は、Y軸方向における基台10の略中央位置に配置され、プリント基板P1を搬送方向(X軸方向)に沿って搬送する。搬送コンベア20は、搬送方向に循環駆動する一対のコンベアベルト22を備えている。プリント基板P1は、両コンベアベルト22に架設する形でセットされるようになっている。本実施形態では、プリント基板P1は、搬送方向の一方側(図1で示す右側)からコンベアベルト22に沿って基台10上の作業位置(図1の二点鎖線で囲まれる位置)に搬入され、作業位置で停止して電子部品E1の実装作業がされた後、コンベアベルト22に沿って他方側(図1で示す左側)に搬出されるようになっている。 The
フィーダ型供給装置40は、搬送コンベア20の両側(図1の上下両側)においてX軸方向に並んで2箇所ずつ、計4箇所に配されている。これらのフィーダ型供給装置40には、複数のフィーダ42が横並び状に整列して取り付けられている。各フィーダ42は、複数の電子部品E1が収容された部品供給テープ(不図示)が巻回されたリール(不図示)、及びリールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置(不図示)等を備えており、搬送コンベア側に位置する端部から電子部品E1が一つずつ供給されるようになっている。 Feeder
部品実装装置30は、基台10及びフィーダ型供給装置40等の上方に設けられる一対の支持フレーム31と、ヘッドユニット32と、ヘッドユニット32を駆動するヘッドユニット駆動機構とから構成される。各支持フレーム31は、それぞれX軸方向における基台10の両側に位置しており、Y軸方向に延びている。支持フレーム31には、ヘッドユニット駆動機構を構成するX軸サーボ機構及びY軸サーボ機構が設けられている。ヘッドユニット32は、X軸サーボ機構及びY軸サーボ機構によって、一定の可動領域内でX軸方向及びY軸方向に移動可能とされている。 The
ヘッドユニット駆動機構を構成するY軸サーボ機構は、Y軸方向に延びる形で各支持フレーム31に設置されたY軸ガイドレール34Yと、Y軸方向に延びる形で各Y軸ガイドレール34Yに取り付けられ、図示しないボールナットが螺合されたY軸ボールねじ36Yと、Y軸ボールねじ36Yに付設されたY軸サーボモータ38Yとを有している。 The Y-axis servo mechanism constituting the head unit drive mechanism is attached to each Y-
また、各Y軸ガイドレール34Yには、X軸方向に延びる形でボールナットに固定されたヘッド支持体39が取り付けられている。Y軸サーボモータ38Yが通電制御されると、Y軸ボールねじ36Yに沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体39、及び次述するヘッドユニット32がY軸ガイドレール34Yに沿ってY軸方向に移動する。 A
ヘッドユニット駆動機構を構成するX軸サーボ機構は、X軸方向に延びる形でヘッド支持体に設置されたX軸ガイドレール34X(図2参照)と、X軸方向に延びる形でヘッド支持体39に取り付けられ、図示しないボールナットが螺合されたX軸ボールねじ36Xと、X軸ボールねじ36Xに付設されたY軸サーボモータ38Xとを有している。 The X-axis servo mechanism constituting the head unit drive mechanism includes an
また、X軸ガイドレール34Xには、その軸方向に沿ってヘッドユニット32が移動自在に取り付けられている。X軸サーボモータ38Xが通電制御されると、X軸ボールねじ36Xに沿ってボールナットが進退し、その結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット32がX軸ガイドレール34Xに沿ってX軸方向に移動する。 A
ヘッドユニット32は、フィーダ型供給装置40から基台10上に供給される電子部品E1を取り出してプリント基板P1上に実装する。ヘッドユニット32には、図2に示すように、電子部品E1の実装動作を行う実装ヘッド52が列状をなして複数個搭載されている。各実装ヘッド52は、ヘッドユニット32の下面から下向きに突出しており、その先端には吸着ノズル(吸着部の一例)54が設けられている。 The
各実装ヘッド52は、R軸サーボモータ38R(図4参照)等によって軸周りの回転動作が可能とされている。また、各実装ヘッド52は、Z軸サーボモータ38Z(昇降部の一例、図4参照)等の駆動によってヘッドユニット32のフレーム32Aに対して上下方向に昇降可能な構成となっている。従って、Z軸サーボモータ38Zが通電制御されると、実装ヘッド52と共に吸着ノズル54が上下方向に移動し、吸着ノズル54の下端部の高さ位置が変化する。 Each mounting
なお、ヘッドユニット32には、基板認識カメラC1(図4参照、図1及び図2では不図示)が設けられている。基板認識カメラC1は、撮像面を下に向けた状態でヘッドユニット32に固定されており、ヘッドユニット32とともに一体的に移動する構成とされている。このため、上述したX軸サーボ機構、Y軸サーボ機構を駆動させることで、作業位置に停止したプリント基板P上の任意の位置の画像を、基板認識カメラC1によって撮像することができる。 The
(吸着ノズルに負圧を発生させるための構成)
次に、吸着ノズル54に負圧を発生させるための構成について説明する。図3に示すように、吸着ノズル54の内部に設けられた吸引路56は圧力センサ(測定部の一例)60を介してバルブ62に接続されている。バルブ62はさらに負圧発生部64に接続されている。負圧発生部64は、例えば真空ポンプであり、一定の圧力値(例えば−80kPa〜−90kPa)で負圧を発生させる。これらの圧力センサ60、バルブ62、及び負圧発生部64はそれぞれ後述する制御部70に接続されている。(Configuration for generating negative pressure in the suction nozzle)
Next, a configuration for generating a negative pressure in the
制御部70によって負圧発生部64がオンされた状態でバルブ62が開状態とされると、負圧発生部64から吸着ノズル54に負圧が供給され、吸着ノズル54の先端に吸引力が生じるようになっている。このような構成とすることで、フィーダF1を通じて供給される電子部品E1を、部品実装装置30の吸着ノズル54の先端部54Aに吸着し、作業位置に停止したプリント基板P1上に実装するようになっている。各実装ヘッド52から突出する吸着ノズル54は、それぞれ径や突出する長さが異なっており、吸引路56内に供給される負圧の大きさも異なっている。 When the
吸引路56に接続された圧力センサ60は、吸着ノズル54近傍の吸引路56内における負圧の大きさを電圧値として制御部70に出力する。なお、図1に示すように、基台10上において、ヘッドユニット32による実装位置の近傍には、部品認識カメラC2がそれぞれ固定されている。部品認識カメラC2は、実装ヘッド52によってフィーダ型供給装置40から取り出された電子部品E1の画像を撮像することで、各電子部品E1の吸着ノズル54による吸着姿勢等を認識する。 The
(表面実装機の電気的構成)
次に、表面実装機1の電気的構成について、図4を参照して説明する。表面実装機1の本体は制御部70によってその全体が制御統括されている。制御部70はCPU等により構成される演算処理部71を備えている。演算処理部71には、モータ制御部72と、記憶部73と、画像処理部74と、外部入出力部75と、観測処理部76と、決定処理部77と、表示部78と、入力部79と、がそれぞれ接続されている。(Electrical configuration of surface mounter)
Next, the electrical configuration of the surface mounter 1 will be described with reference to FIG. The main body of the surface mounter 1 is entirely controlled by the
モータ制御部72は、後述する実装プログラム73Aに従って各ヘッドユニット32のX軸サーボモータ38XとY軸サーボモータ38YとZ軸サーボモータ38ZとR軸サーボモータ38Rとをそれぞれ駆動させる。また、モータ制御部72は、実装プログラム73Aに従って搬送コンベア20を駆動させる。 The
記憶部73は、CPUを制御するプログラム等を記憶するROM(Read Only Memory)、及び装置の動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)等から構成されている。記憶部73には、次述する実装プログラム73Aと各種データ73Bとが記憶されている。 The
記憶部73に記憶される実装プログラム73Aには、具体的には、実装対象となるプリント基板P1の生産台数に関する基板情報、プリント基板P1に実装される電子部品E1の個数や種類等を含む部品情報、プリント基板P1上の電子部品E1の実装位置に関する実装情報等が含まれている。さらに、実装プログラム73Aには、後述する吸着高さ位置検出処理で検出される各種電子部品E1についての吸着高さ位置に関する情報が含まれている。 Specifically, the mounting program 73A stored in the
また、記憶部73に記憶される各種データ73Bには、フィーダ型供給装置40の各フィーダ42に保持された電子部品E1の数や種類に関するデータ、後述する吸着高さ位置検出処理において観測された各種波形に関するデータ、後述する吸着高さ位置検出処理で用いられる各種所定値、閾値、許容時間に関するデータ等が含まれている。 In addition,
画像処理部74には、基板認識カメラC1及び部品認識カメラC2から出力される撮像信号がそれぞれ取り込まれるようになっている。画像処理部74では、取り込まれた各カメラC1,C2からの撮像信号に基づいて、部品画像の解析並びに基板画像の解析がそれぞれ行われるようになっている。 The
外部入出力部75は、いわゆるインターフェースであって、表面実装機1の本体に設けられる上述した圧力センサ60等の各種センサ類75Aから出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。また、外部入出力部75は、演算処理部71から出力される制御信号に基づいて、上述したバルブ62の開閉制御等、各種アクチュエータ類75Bに対する動作制御を行うように構成されている。 The external input /
観測処理部76は、圧力センサ60で測定される負圧の大きさの時間を観測する。決定処理部77は、観測処理部76で観測した負圧の大きさの時間変化に基づいて、電子部品E1をプリント基板P1に実装するために当該電子部品E1を吸着ノズル54で吸着するときの吸着高さ位置を決定する。 The
表示部78は、表示画面を有する液晶表示装置等から構成され、表面実装機1の状態等を表示画面上に表示する。入力部79は、キーボード等から構成され、手動による操作によって外部からの入力を受け付けるようになっている。 The
(表面実装機の動作態様)
本実施形態の表面実装機1では、自動運転中において、搬送コンベア20によるプリント基板P1の搬送作業を行う搬送状態と、電子部品E1のプリント基板P1上への実装作業を行う実装状態と、交互に実行される。また、フィーダ型供給装置40には、1つ又は複数のフィーダ42毎に、形状が異なる複数種類の電子部品E1が収容されている。電子部品E1は、種類毎に形状やサイズが異なっており、電子部品E1の種類が異なると、電子部品E1をプリント基板P1に実装するために当該電子部品E1を吸着ノズル54で吸着するときの最適な吸着高さ位置も異なるものとされる。(Operation mode of surface mounter)
In the surface mounter 1 of the present embodiment, during automatic operation, the conveyance state in which the printed board P1 is conveyed by the
そこで、表面実装機1では、制御部70は、プリント基板P1上に各種電子部品E1を実装する前に、実装対象とされる電子部品E1の種類毎に、上記吸着高さ位置を検出する処理を実行する。この吸着高さ位置の検出は、例えば自動運転中の上記搬送状態において実行されてもよいし、例えば自動運転の停止中に、入力部79が吸着高さ位置の検出を開始させるための入力を外部から受け付けることで実行されてもよい。そして上記実装状態では、各種電子部品E1について検出された吸着高さ位置に基づいて電子部品E1の実装作業が行われる。 Therefore, in the surface mounter 1, the
(制御部が実行する処理)
本実施形態に係る表面実装機1は以上のような構成であって、次に、電子部品E1の吸着高さ位置の検出を開始してから当該電子部品E1の実装に至るまでに制御部70が実行する処理について、図5に示すフローチャートを参照して説明する。以下に示す一連の処理は、上述した実装プログラム73Aに従って制御部70が実行する処理である。(Processing executed by the control unit)
The surface mounter 1 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the
吸着高さ位置の検出は、各吸着ノズル54について、種類が異なる電子部品E1毎に実行される。制御部70は、まず、各吸着ノズル54のうち吸着高さ位置の検出を実行する吸着ノズル54が検出対象となる電子部品E1の上方に位置するように、X軸サーボ機構及びY軸サーボ機構を駆動させてヘッドユニット32を移動させる(S2)。 The detection of the suction height position is executed for each electronic component E1 of a different type for each
次に、制御部70の観測処理部76及び決定処理部77は、検出対象となる電子部品E1について吸着高さ位置を検出する吸着高さ位置検出処理を実行する(S4)。吸着高さ位置検出処理については後で詳しく説明する。制御部70は、吸着高さ位置検出処理が終了すると、その検出結果、即ち吸着高さ位置検出処理で検出された吸着高さ位置を記憶部73の実装プログラム73Aに記憶させ、S8に移行する。 Next, the
制御部70は、S8では、実装状態に移行して各種電子部品E1の実装作業を実行する。この実装作業では、制御部70は、吸着が行われる吸着ノズル54について、実装対象となる電子部品E1の吸着高さ位置を実装プログラム73Aから読み出し、各種電子部品E1について最適な吸着高さ位置で電子部品E1の実装作業を行う。 In S <b> 8, the
(吸着高さ位置検出処理)
次に、制御部70の観測処理部76及び決定処理部77がS4で実行する吸着高さ位置検出処理に関する各実施形態を説明する。なお、実施形態1、実施形態2、実施形態3では、表面実装機1の構成、及び制御部70が実行する上述したS2、S6、S8の処理については、各実施形態で共通しているため、以下の説明では省略する。(Suction height position detection process)
Next, each embodiment regarding the adsorption height position detection process which the
(実施形態1)
実施形態1の吸着高さ位置決定処理について図6に示すフローチャートを参照して説明する。ここで本実施形態では、吸着高さ位置の検出対象となる電子部品E1の一例として、図7に示す略ブロック状の電子部品E1を例示する。この電子部品E1では、その上面が吸着ノズル54によって吸着される吸着部位となる。(Embodiment 1)
The suction height position determination process of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, in the present embodiment, a substantially block-shaped electronic component E1 illustrated in FIG. 7 is illustrated as an example of the electronic component E1 that is a detection target of the suction height position. In the electronic component E <b> 1, the upper surface is a suction portion that is sucked by the
吸着高さ位置検出処理では、制御部70の観測処理部76は、まず、図7(A)に示すように、Z軸サーボモータ38Zを駆動させて検出対象となる電子部品E1から十分離れた位置まで吸着ノズル54を移動させる(S10)。ここでいう電子部品E1から十分離れた位置とは、例えば吸着ノズル54が最上端にあるときの位置であり、吸着ノズル54による吸引を開始してから吸引を終了するまでの間に吸着ノズル54の吸引力によって電子部品E1が載置面から浮き上がらないような位置をいう。なお、図7の符号DS1〜DS5は、吸着ノズル54がそれぞれ図7(A)〜図7(E)に示す位置にあるときの電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離を示す。 In the suction height position detection process, the
次に、制御部70の観測処理部76は、吸着ノズル54による電子部品E1の吸引を開始し、所定時間(例えば数ミリ秒程度)経過後に吸引を終了する。また、制御部70の観測処理部76は、上記所定時間の間に圧力センサ60で測定される負圧の大きさの時間変化を観測し(S12)、観測された当該時間変化を基準波形として記憶部73に記憶させる(S14)。 Next, the
ここで、S14の処理において記憶部73に記憶される時間変化の基準波形の一例を、図8のグラフにおいて波形W0で示す。図8の横軸は時間軸であり、吸着ノズル54による電子部品E1の吸引が開始された時点、即ち制御部70によってバルブ62が開状態とされた時点を0としている。図8の縦軸は圧力、即ち圧力センサ60から電圧値として出力される負圧の大きさを示しており、グラフの上側にいくほど負圧が大きい(吸引路56内の真空度が高い)ものとされる。 Here, an example of a time-varying reference waveform stored in the
S12の処理では、上述したように吸着ノズル54が電子部品E1から十分離れた位置にあるため、吸着ノズル54による吸引を開始してから終了するまでの間に当該電子部品E1によって吸引が妨げられることがない。このため、図8の基準波形W0で示されるように、S12の処理で測定される負圧は、吸着ノズル54による吸引が開始されて吸気が圧力センサ60に到達した時点から大きく立ち上がった後、負圧発生部64で発生される負圧の圧力値P0と等しくなるまで上昇して一定となる。 In the processing of S12, since the
制御部70の観測処理部76は、S14の処理が終了すると、図7(B)に示すように、電子部品E1が吸着ノズル54による吸引によって載置面から浮き上がるような高さ位置まで吸着ノズル54を下降させる(S16)。次に、制御部70の観測処理部76は、吸着ノズル54による電子部品E1の吸引を開始し、上記所定時間経過後に吸引を終了する。また、制御部70の観測処理部76は、上記所定時間の間に圧力センサ60で測定される負圧の大きさの時間変化を観測し(S18)、観測された当該時間変化を通常波形として記憶部73に記憶させる(S20)。 When the processing of S14 is completed, the
ここで、吸着ノズル54の高さ位置が図7(B)に示す位置である場合、S20の処理において記憶部73に記憶される時間変化の通常波形の一例を、図8のグラフにおいて波形W1で示す。吸着ノズル54の高さ位置が図7(B)に示す位置である場合、吸着ノズル54による吸引を開始した後、吸着ノズル54による吸引によって電子部品E1が載置面から浮き上がり、図7(B)の二点鎖線で示すように、電子部品E1の上面が吸着ノズル54の下端部に吸着される。電子部品E1が吸着ノズル54に吸着されると、吸着ノズル54の下端部の吸引口が電子部品E1によって塞がれるため、圧力センサ60で測定される負圧がさらに上昇し、吸引路56内の真空度が高まる。 Here, when the height position of the
このため、図8に示す通常波形W1は、最初に大きく立ち上がってから負圧発生部64で発生される負圧の圧力値P0と等しくなるまで上昇した後、載置面から浮き上がった電子部品E1が吸着ノズル54に吸着されるまでの間、一定値を示す。そして、図8に示す通常波形W1は、電子部品E1が吸着ノズル54に吸着された時点TA1(勾配の変化点、二度目の立ち上がり点)で再び大きく立ち上がり、上記所定時間が経過するまでの間、図8のグラフ上で曲線を描きながら真空状態の圧力値に収束する形で上昇する。 For this reason, the normal waveform W1 shown in FIG. 8 rises until it becomes equal to the pressure value P0 of the negative pressure generated by the negative
制御部70の観測処理部76は、S20の処理が終了すると、未算出の経過時間の差を算出可能か否か判断する(S22)。ここでいう経過時間の差は、後述する処理において算出されるものであり、基準波形と2つの通常波形とに基づいて算出されるものである。従って、経過時間の差が算出されていない少なくとも2つの通常波形が記憶部73に記憶されている場合、制御部70の観測処理部76は、未算出の経過時間の差を算出可能であると判断し(S22:YES)、S24に移行する。一方、経過時間の差が算出されていない少なくとも2つの通常波形が記憶部73に記憶されていない場合、制御部70の観測処理部76は、未算出の経過時間の差を算出可能でないと判断し(S22:NO)、S16に戻る。 When the processing of S20 is completed, the
先に、S22の処理からS16の処理に戻る場合を説明する。S22からS16に戻ると、制御部70の観測処理部76は、吸着ノズル54を図7(B)に示す位置から図7(C)に示す位置にさらに下降させる(S16)。その後、制御部70は、上述したS18、S20の処理を順に実行し、再びS22に移行する。このようにS16からS22の処理は、電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離を変えて複数回実行される。なお、制御部70の観測処理部76がS10からS14で実行する処理、及びS16からS22で実行する処理は、観測処理の一例である。 First, the case of returning from the process of S22 to the process of S16 will be described. When returning from S22 to S16, the
吸着ノズル54の高さ位置が図7(C)に示す位置である場合に記憶部73に記憶される時間変化の通常波形の一例は、図8の波形W2で示される。吸着ノズル54が図7(B)に示す位置から図7(C)に示す位置に下降されることで、電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離が小さくなり、吸着ノズル54による吸引を開始してから電子部品E1が吸着ノズル54に吸着されるまでの経過時間が短くなる。このため、図8に示すように、通常波形W2は、通常波形W1と比べて、吸引を開始してから上記二度目の立ち上がり点TA2に至るまでの経過時間が短いものとなる。 An example of the normal waveform of the time change stored in the
上記のように、S22の処理からS16の処理に戻る度に、制御部70の観測処理部76は、S16において吸着ノズル54を、図7(C)に示す位置から図7(D)に示す位置に、図7(D)に示す位置から図7(E)に示す位置に、図7(E)に示す位置から図7(F)に示す位置に順に下降させ、S18からS22の処理を実行する。図7(F)に示す位置では、吸着ノズル54の下端部が電子部品E1の上面に接触している。なお本実施形態では、吸着ノズル54の下降幅は一定ではなく可変であり、吸着ノズル54が電子部品E1に近づくにつれて吸着ノズル54の下降幅が小さくなるように制御される。 As described above, every time the process returns from the process of S22 to the process of S16, the
吸着ノズル54の高さ位置が図7(C)に示す位置である場合、図7(D)に示す位置である場合、図7(E)に示す位置である場合、図7(F)に示す位置である場合に記憶部73に記憶される通常波形の一例は、図8において、それぞれ波形W2、W3、W4、W5で示される。通常波形W2、通常波形W3、通常波形W4に示されるように、吸着ノズル54が下降するにつれて(電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離が短くなるにつれて)、吸引を開始してから上記二度目の立ち上がり点に至るまでの経過時間が次第に短くなる。また、吸着ノズル54が電子部品E1に接触した状態(図7(F)に示す状態)では、吸引を開始した時点で既に吸着ノズル54の下端部の吸引口が電子部品E1によって塞がれているので、図8の通常波形W5に示されるように、S12の処理で測定される負圧は、最初の立ち上がり点から図8のグラフ上で曲線を描きながら真空状態の圧力値に収束する形で上昇する。 In the case where the height position of the
図6に示すフローチャートの続きを説明する。S24では、制御部70の決定処理部77は、記憶部73に記憶されている基準波形及び複数の通常波形のデータを記憶部73から読み出す(読み出し処理の一例)。次に、制御部70の決定処理部77は、複数の通常波形について、基準波形との差分をとった差分波形を算出する(S26、差分波形算出処理の一例)。ここで、図8に示す通常波形W1、W2、W3、W4、W5についての差分波形は、それぞれ図9のD1、D2、D3、D4、D5で示される。図9の横軸は図8の横軸と同様である。図9の縦軸は圧力の差分を示しており、グラフの上側にいくほど基準波形W0との圧力の差分が大きいものとされる。 The continuation of the flowchart shown in FIG. 6 will be described. In S24, the
次に、制御部70の決定処理部77は、S26で算出した差分波形について、吸引を開始してから負圧の大きさの差分が所定の閾値となるまでの経過時間を算出する(S28、経過時間算出処理の一例)。図9に示す例では、上記閾値をTH1で示す。この閾値TH1は、各差分波形D1、D2、D3、D4、D5の立ち上がり点近傍の波形の影響を排除するためのものであり、評価試験に基づいて予め設定される。なお、図9におけるT1、T2、T3、T4、T5は、それぞれ各差分波形D1、D2、D3、D4、D5についての上記経過時間を示す。 Next, the
次に、制御部70の決定処理部77は、複数の差分波形を重ね合わせた場合に隣り合う2つの差分波形(図9に示す隣り合う2つの差分波形)について、上記経過時間の差を算出する(S30、時間差算出処理の一例)。図9のグラフでは、差分波形D1と差分波形D2との経過時間の差はT1−T2で示され、差分波形D2と差分波形D3との経過時間の差はT2−T3で示され、差分波形D3と差分波形D4との経過時間の差はT3−T4で示され、差分波形D4と差分波形D5との経過時間の差はT4−T5で示される。 Next, the
次に、制御部70の決定処理部77は、S30で算出した経過時間の差が第1の所定値であるか否かを判断する(S32)。この第1の所定値は、経過時間の差が十分に小さいものとみなせるような値であり、評価試験に基づいて予め設定され、例えば5ミリ秒である。従って、S30で算出された経過時間の差が第1の所定値以下であるということは、その経過時間の差が算出された2つの経過時間がほぼ等しいことを意味する。制御部70は、S32で経過時間の差が第1の所定値であると判断すると(S32:YES)、S34に移行する。制御部70の決定処理部77は、S32で経過時間の差が第1の所定値でないと判断すると(S32:NO)、S16に戻る。 Next, the
制御部70の決定処理部77は、S34では、S32で経過時間の差が第1の所定値以下であると判断した2つの差分波形のうち、経過時間が相対的に大きな一方の差分波形について、その差分波形についての上記経過時間が第3の所定値以下であるのか否か判断する。この第3の所定値は定数であり、表面実装機1毎に評価試験に基づいて予め設定される。 In S34, the
第3の所定値は、例えば図8において、基準波形W0と吸着ノズル54が電子部品E1に接触した状態にあるときに観測された通常波形W5との分岐点J1に、吸着高さ位置を決定するために必要な許容時間を加えたものである。なお、基準波形W0と通常波形W5は、いずれも電子部品E1の有無にかかわらず観測することができる。即ち、通常波形W5は、例えば作業者が吸着ノズル54の先端部54Aの吸引口を塞いだ状態で、圧力センサ60で測定される負圧の大きさの時間変化を観測することで得ることができる。 As for the third predetermined value, for example, in FIG. 8, the suction height position is determined at a branch point J1 between the reference waveform W0 and the normal waveform W5 observed when the
制御部70の決定処理部77は、S34で経過時間が第3の所定値以下であると判断すると(S34:YES)、第3の所定値以下とされた経過時間が算出された差分波形と対応する通常波形について、その通常波形が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置を吸着高さ位置として決定し(S36)、吸着高さ位置検出処理を終了する。制御部70の決定処理部77は、S34で経過時間が第3の所定値以下でないと判断すると(S34:NO)、S16に戻る。なお、制御部70がS24からS36で実行する処理は、決定処理の一例である。 If the
ここで本実施形態では、上述した各経過時間の差のうち、T3−T4及びT4−T5のみが第1の所定値以下であるものとし、図9の符号TS3で示す時点を第3の所定値とする。従って、本実施形態では、S30の処理で算出した経過時間の差がT1−T2、T2−T3のいずれかである場合、S32では経過時間の差が第1の所定値以下でないと判断する(S32:NO)。 Here, in this embodiment, it is assumed that only T3-T4 and T4-T5 are equal to or less than the first predetermined value among the differences in the elapsed times described above, and the time point indicated by the symbol TS3 in FIG. Value. Therefore, in this embodiment, when the difference in elapsed time calculated in the process of S30 is either T1-T2 or T2-T3, it is determined in S32 that the difference in elapsed time is not less than or equal to the first predetermined value ( S32: NO).
また本実施形態では、制御部70の決定処理部77は、S30の処理で算出した経過時間の差がT3−T4である場合、S32では経過時間の差が第1の所定値以下であると判断し(S32:YES)、S34では経過時間が相対的に大きな一方の差分波形、即ち差分波形D3についての上記経過時間T3が第3の所定値TS3以下でないと判断する(S34:NO)。 In the present embodiment, the
また本実施形態では、制御部70の決定処理部77は、S30の処理で算出した経過時間の差がT4−T5である場合、S32では経過時間の差が第1の所定値以下であると判断し(S32:YES)、S34では経過時間が相対的に大きな一方の差分波形、即ち差分波形D4についての上記経過時間T4が第3の所定値TS3以下であると判断する(S34:YES)。そして、制御部70の決定処理部77は、S36では、第3の所定値TS3以下とされた経過時間T4が算出された差分波形D4と対応する通常波形W4について、その通常波形W4が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置、即ち図7(E)で示す高さ位置を吸着高さ位置として決定する。 Moreover, in this embodiment, when the difference of the elapsed time calculated by the process of S30 is T4-T5, the
以上のようにして複数個の吸着ノズル54毎に、各種電子部品E1についての最適な吸着高さ位置が検出される。なお、吸着ノズル54が電子部品E1に接触した状態にあるときの高さ位置(通常波形W5が観測される高さ位置)を最適な吸着高さ位置としないのは、吸着ノズル54を下降させていくことで吸着ノズル54を電子部品E1に接触させると、吸着ノズル54の先端部54Aが電子部品E1に過度に干渉することがあり得るためであり、この場合、電子部品E1又は吸着ノズル54が損傷する虞があるため、最適な吸着高さ位置とはいえないからである。 As described above, the optimum suction height position for each electronic component E1 is detected for each of the plurality of
(実施形態1の効果)
以上説明したように本実施形態では、負圧の大きさの時間変化を基準波形及び通常波形として観測し、基準波形及び通常波形から差分波形を算出する。ここで、通常波形及び差分波形は、吸着ノズル54に電子部品E1が吸着されたときの勾配の変化点(二度目の立ち上がり点)において波形が緩やかに変化するため、変化点を精度良く検出することが難しい。これに対し本実施形態では、読み出した基準波形及び通常波形から差分波形を算出し、差分波形について所定の閾値TH1となるまでの経過時間の差を算出することで、上記変化点近傍の波形の影響を排除することができる。また、上記経過時間の差は、電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離が小さくなるほど、小さくなる傾向にある。このため、算出された経過時間の差が第1の所定値以下となるときの一方の差分波形に対応する電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離に基づいて吸着高さ位置を決定することができる。(Effect of Embodiment 1)
As described above, in this embodiment, the temporal change in the magnitude of the negative pressure is observed as the reference waveform and the normal waveform, and the differential waveform is calculated from the reference waveform and the normal waveform. Here, since the waveform gradually changes at the change point of the gradient (second rising point) when the electronic component E1 is sucked to the
このように本実施形態では、吸着ノズル54による吸引によって電子部品E1が浮き上がって吸着ノズル54に吸着される際の負圧の大きさの時間変化の特性に着目することで、様々な電子部品E1について、高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。 As described above, in the present embodiment, various electronic components E1 can be obtained by paying attention to the characteristic of time variation of the magnitude of the negative pressure when the electronic component E1 is lifted by the
また本実施形態では、制御部70の決定処理部77は、上記一方の差分波形についての経過時間が第3の所定値以下である場合に、吸着高さ位置を決定する。ここで、S26の処理で算出される隣り合う2つの上記差分波形では、電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離の変化幅によっては、吸着ノズル54が電子部品E1から離れている場合であっても、さらに経過時間が第3の所定値以下である場合に吸着高さ位置を決定するので、吸着ノズル54が電子部品E1から離れているにもかかわらず吸着高さ位置が決定されることを防止することができる。このため、より高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。 In the present embodiment, the
また本実施形態では、制御部70に、外部からの入力を受け付ける入力部79が接続されている。そして、制御部70は、入力部79が入力を受け付けることで、吸着高さ位置検出処理を実行する。このため、入力部79が作業者からの入力を受け付けることで、作業者の意思に基づいて吸着高さ位置検出処理を開始することができる。 In the present embodiment, the
(実施形態1の変形例)
続いて実施形態1の変形例について説明する。この変形例では、実施形態1で説明した吸着高さ位置検出処理において、各波形を観測する処理を、吸着ノズル54を下降させる距離を等間隔で変えて複数回実行する。さらに本変形例では、制御部70の決定処理部77は、S34の処理を実行せず、S32で経過時間の差が第1の所定値以下であると判断すると(S32:YES)、S36に移行する。即ち、制御部70の決定処理部77は、S32で経過時間の差が第1の所定値以下であると判断すると(S32:YES)、上記一方の差分波形と対応する通常波形について、その通常波形が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置を吸着高さ位置として決定する。(Modification of Embodiment 1)
Subsequently, a modification of the first embodiment will be described. In this modification, in the suction height position detection process described in the first embodiment, the process of observing each waveform is executed a plurality of times while changing the distance for lowering the
本変形例のように距離を等間隔で変えて波形を観測する処理を複数回実行すると、吸着ノズル54が電子部品E1に近づくにつれて上記経過時間の差が小さくなる。このため、本変形例では、上記経過時間の差が第1の所定値以下となる場合に、吸着高さ位置を決定するために別途条件(例えば上記第3の所定値以下であるか否か)を設けなくても、高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。このため、より簡単な決定方法で吸着高さ位置を決定することができる。 When the process of observing the waveform by changing the distance at equal intervals as in the present modification is executed a plurality of times, the difference in the elapsed time becomes smaller as the
(実施形態2)
次に、実施形態2の吸着高さ位置検出処理について、図10に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態の吸着高さ位置検出処理では、制御部70の観測処理部76は、まず、電子部品E1が吸着される位置まで吸着ノズル54を下降させる(S110)。ここでいう電子部品E1が吸着される位置とは、例えば、図7(B)で示す位置をいう。(Embodiment 2)
Next, the suction height position detection process of the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the suction height position detection process of the present embodiment, the
次に、制御部70の観測処理部76は、吸着ノズル54による電子部品E1の吸引を開始し、所定時間(例えば数秒程度)経過後に吸引を終了する。また、制御部70の観測処理部76は、上記所定時間の間に圧力センサ60で測定される負圧の大きさの時間変化を観測し(S112)、観測された当該時間変化を波形として記憶部73に記憶させる(S114)。 Next, the
ここで、S114の処理において記憶部73に記憶される時間変化の波形の一例を、図11のグラフにおいて波形W11で示す。図11の横軸は時間軸であり、吸着ノズル54による電子部品E1の吸引が開始された時点、即ち制御部70によってバルブ62が開状態とされた時点を0としている。図11の縦軸は圧力、即ち圧力センサ60から電圧値として出力される負圧の大きさを示しており、グラフの上側にいくほど負圧が大きい(吸引路56内の真空度が高い)ものとされる。 Here, an example of the waveform of the time change stored in the
電子部品E1が吸着される位置に吸着ノズル54がある場合、吸着ノズル54による吸引を開始した後、吸着ノズル54による吸引によって電子部品E1が載置面から浮き上がり、電子部品E1の上面が吸着ノズル54の下端部に吸着される。このため、図11に示す波形W11は、最初に立ち上がってから(最初の立ち上がり点TA0)負圧発生部64で発生される負圧の圧力値P0と等しくなるまで上昇した後、載置面から浮き上がった電子部品E1が吸着ノズル54に吸着されるまでの間は一定値を示し、電子部品E1が吸着ノズル54に吸着された時点TA11で再び立ち上がり(勾配の変化点、二度目の立ち上がり点)、上記所定時間が経過するまでの間、図11のグラフ上で曲線を描きながら真空状態の圧力値に向かって上昇する。 When the
制御部70の観測処理部76は、S114の処理が終了すると、未算出の経過時間の差を算出可能か否か判断する(S116)。ここでいう経過時間の差は、後述する処理において算出されるものであり、後述する2つの微分波形に基づいて算出されるものである。従って、経過時間の差が算出されていない少なくとも2つの微分波形が記憶部73に記憶されている場合、制御部70の観測処理部76は、未算出の経過時間の差を算出可能であると判断し(S116:YES)、S120に移行する。一方、経過時間の差が算出されていない少なくとも2つの微分波形が記憶部73に記憶されていない場合、制御部70の観測処理部76は、未算出の経過時間の差を算出可能でないと判断し(S116:NO)、S118に移行する。 When the processing of S114 is completed, the
制御部70の観測処理部76は、S118では、吸着ノズル54の高さ位置をさらに下降させ、S112に戻る。例えば吸着ノズル54が図7(B)に示す位置にある場合、制御部70は、S116では吸着ノズル54の高さ位置を図7(B)に示す位置から図7(C)に示す位置にさらに下降させる。その後、制御部70の観測処理部76は、上述したS112、S114の処理を順に実行し、再びS116に移行する。このようにS112からS116の処理は、電子部品E1と吸着ノズル54との間の距離を変えて複数回実行される。なお、制御部70の観測処理部76がS110で実行する処理、及びS112からS116で実行する処理は、観測処理の一例である。 In S118, the
吸着ノズル54の高さ位置が図7(C)に示す位置である場合、図7(D)に示す位置である場合、図7(E)に示す位置である場合、図7(F)に示す位置である場合に記憶部73に記憶される波形の一例は、図11において、それぞれ波形W12、W13、W14、W15で示される。各波形W12、W13、W14、W15の変化の態様は、実施形態1で説明した通常波形W2、W3、W4、W5の変化の態様と同様である。なお、図11における符号TA12、TA13、TA14、TA15は、各波形W12、W13、W14、W15の二度目の立ち上がり点を示す。 In the case where the height position of the
図10に示すフローチャートの続きを説明する。S120では、制御部70の決定処理部77は、記憶部73に記憶されている各波形のデータを記憶部73から読み出す(読み出し処理の一例)。次に、制御部70の決定処理部77は、複数の波形をそれぞれ微分した微分波形を算出する(S122、微分波形算出処理の一例)。ここで、図12のグラフでは、上記各波形W12、W13、W14、W15についての各微分波形を重ね合わせたものを示している。図12の横軸は図11の横軸と同様である。図12の縦軸は圧力の変化、即ち図11における各波形W12、W13、W14、W15の傾きの大きさを示しており、グラフの上側にいくほど圧力の変化が大きいものとされる。 The continuation of the flowchart shown in FIG. 10 will be described. In S120, the
従って、図12における最初のピークPK10は、図11における各波形W11、W12、W13、W14、W15の最初の立ち上がり点TA10と対応しており、図12における各ピークPK11、PK12、PK13、PK14、PK15は、2回目のピークであり、図11における各波形W11、W12、W13、W14、W15の二度目の立ち上がり点TA11、TA12、TA13、TA14、TA15と対応している。 Accordingly, the first peak PK10 in FIG. 12 corresponds to the first rising point TA10 of each waveform W11, W12, W13, W14, W15 in FIG. 11, and each peak PK11, PK12, PK13, PK14 in FIG. PK15 is the second peak and corresponds to the second rising points TA11, TA12, TA13, TA14, TA15 of the waveforms W11, W12, W13, W14, W15 in FIG.
次に、制御部70の決定処理部77は、S122で算出した微分波形について、吸引を開始してから負圧の大きさについての2回目のピークが発生した時点までの経過時間を算出する(S124、経過時間算出処理の一例)。S124の処理で算出される経過時間は、吸着ノズル54による電子部品E1の吸引を開始してから吸着ノズル54に電子部品E1が吸着されるまでの時間に等しい。 Next, the
なお、図12におけるT11、T12、T13、T14、T15は、それぞれ各微分波形についての上記経過時間を示しており、各微分波形について2回目のピークPK11、PK12、PK13、PK14、PK15が発生した時点と対応している。このように微分波形から上記経過時間を算出するのは、微分を行う前の上記波形では、二度目の立ち上がり点が緩やかに立ち上がるため、二度目の立ち上がり点を精度良く検出することが難しいのに対し、微分波形では、二度目の立ち上がり点がピークとして現れるため、二度目の立ち上がり点を精度良く検出できるからである。 Note that T11, T12, T13, T14, and T15 in FIG. 12 indicate the elapsed time for each differential waveform, and second peaks PK11, PK12, PK13, PK14, and PK15 are generated for each differential waveform. Corresponds to the time. In this way, the elapsed time is calculated from the differential waveform because the second rising point rises gently in the waveform before differentiation, and it is difficult to accurately detect the second rising point. On the other hand, in the differential waveform, the second rising point appears as a peak, so that the second rising point can be detected with high accuracy.
次に、制御部70の決定処理部77は、複数の微分波形を重ね合わせた場合に上記経過時間が近接する2つの微分波形(図12において2回目のピークが近接する2つの微分波形)について、経過時間の差を算出する(S126、時間差算出処理の一例)。図12のグラフでは、各微分波形についての経過時間の差は、それぞれT11−T12、T12−T13、T13−T14、T14−T15で示される。 Next, the
次に、制御部70の決定処理部77は、S126で算出した経過時間の差が第2の所定値であるか否かを判断する(S128)。この第2の所定値は、経過時間の差が十分に小さいものとみなせるような値であり、評価試験に基づいて予め設定され、例えば5ミリ秒である。従って、S126で算出された経過時間の差が第2の所定値以下であるということは、その経過時間の差が算出された2つの経過時間がほぼ等しいことを意味する。制御部70の決定処理部77は、S128で経過時間の差が第2の所定値であると判断すると(S128:YES)、S130に移行する。制御部70の決定処理部77は、S128で経過時間の差が第2の所定値でないと判断すると(S128:NO)、S118に戻る。 Next, the
制御部70の決定処理部77は、S130では、S128で経過時間の差が第2の所定値以下であると判断した2つの微分波形のうち、経過時間が相対的に大きな一方の微分波形について、その微分波形についての上記経過時間が第3の所定値以下であるのか否か判断する。この第3の所定値は、実施形態1で説明したものと同様である。 In S130, the
制御部70の決定処理部77は、S130で経過時間が第3の所定値以下であると判断すると(S130:YES)、第3の所定値以下とされた経過時間が算出された微分波形と対応する波形について、その波形が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置を吸着高さ位置として決定し(S132)、吸着高さ位置検出処理を終了する。制御部70の決定処理部77は、S130で経過時間が第3の所定値以下でないと判断すると(S130:NO)、S118に戻る。なお、制御部70の決定処理部77がS120からS132で実行する処理は、決定処理の一例である。 If the
(実施形態2の効果)
以上説明したように本実施形態では、負圧の大きさの時間変化を波形として観測し、観測した波形から微分波形を算出する。そして、算出された微分波形について上記経過時間の差を算出する。このため、吸着ノズル54に電子部品E1が吸着されたときの変化点近傍の波形の影響を排除することができる。さらに、実施形態1のように基準波形を算出することなく上記微分波形を算出し、算出された微分波形の2回目のピークが発生した時点までの経過時間を算出する。ここで、図12に示すように、2回目のピークが発生した時点は一点に定まるため、2回目のピークが発生した時点をみることで上記経過時間を精度良く検出することができる。そして、隣り合う2つの微分波形から経過時間の差を算出することで、波形の観測について少ない回数で吸着高さ位置を検出することができる。このように本実施形態では、吸着高さ位置検出処理に要する時間を短縮することができる。(Effect of Embodiment 2)
As described above, in the present embodiment, the temporal change in the magnitude of the negative pressure is observed as a waveform, and a differential waveform is calculated from the observed waveform. And the difference of the said elapsed time is calculated about the calculated differential waveform. For this reason, it is possible to eliminate the influence of the waveform in the vicinity of the changing point when the electronic component E1 is sucked to the
(実施形態3)
次に、実施形態3の吸着高さ位置検出処理について、図13に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態の吸着高さ位置検出処理では、制御部70の観測処理部76は、まず、図13に示すS210、S212、S214の処理を順に実行する。このS210、S212、S214の処理は、実施形態2におけるS110、S112、S114(図10参照)の処理と同様の処理であるため、説明を省略する。(Embodiment 3)
Next, the suction height position detection process of the third embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the suction height position detection process of the present embodiment, the
制御部70の観測処理部76は、S214の処理が終了すると、近似関数を算出可能か否か判断する(S216)。ここでいう近似関数は、後述する処理において算出されるものであり、少なくとも3つの波形に基づいて算出されるものである。従って、少なくとも3つの波形が記憶部73に記憶されている場合、制御部70の観測処理部76は、近似関数を算出可能であると判断し(S216:YES)、S220に移行する。一方、少なくとも3つの波形が記憶部73に記憶されていない場合、制御部70の観測処理部76は、近似関数を算出可能でないと判断し(S216:NO)、S218に移行する。 When the processing of S214 is completed, the
制御部70の観測処理部76は、S218では、吸着ノズル54の高さ位置をさらに下降させ、S212に戻る。例えば吸着ノズル54が図7(B)に示す位置にある場合、制御部70の観測処理部76は、S218では吸着ノズルの高さ位置を図7(B)に示す位置から図7(C)に示す位置にさらに下降させる。その後、制御部70の観測処理部76は、上述したS212、S214の処理を順に実行し、再びS216に移行する。なお、制御部70の観測処理部76がS210で実行する処理、及びS212からS216で実行する処理は、観測処理の一例である。 In S218, the
図14に示す波形W21、W22、W23は、吸着ノズル54の高さ位置を順に下降させて負圧の大きさの時間変化を3回観測した場合の、記憶部73に記憶される各波形の一例を示したものである。各波形の変化の態様は、実施形態2で説明した波形W12、W13、W14、W15の変化の態様と同様である。なお、図11における符号TA21、TA22、TA23は、各波形W21、W22、W23の二度目の立ち上がり点を示す。 The waveforms W21, W22, and W23 shown in FIG. 14 are the waveforms of the waveforms stored in the
図13に示すフローチャートの続きを説明する。制御部70の決定処理部77は、近似関数を算出可能であると判断すると、S220、S222、S224の処理を順に実行し、S226に移行する。このS220、S222、S224の処理は、実施形態2におけるS120、S122、S124(図10参照)の処理と同様の処理であるため、説明を省略する。なお、制御部70の決定処理部77がS220、S222、S224で実行する処理は、それぞれ読み出し処理の一例、微分波形算出処理の一例、経過時間算出処理の一例である。 The continuation of the flowchart shown in FIG. 13 will be described. If the
ここで、図15のグラフでは、図14に示す各波形W21、W22、W23から算出された各微分波形を重ね合わせたものを示している。図15の横軸及び縦軸は、図12の横軸及び縦軸と同様である。図15における最初のピークPK20は、図14における各波形W21、W22、W23の最初の立ち上がり点TA20と対応しており、図15における各ピークPK21、PK22、PK23は、2回目のピークであり、図14における各波形W21、W22、W23の二度目の立ち上がり点TA21、TA22、TA23と対応している。また、図15におけるT21、T22、T23は、S224の処理において上記の各微分波形から算出される経過時間をそれぞれ示しており、各微分波形について2回目のピークPK21、PK22、PK23が発生した時点と対応している。 Here, the graph of FIG. 15 shows a superposition of the differential waveforms calculated from the waveforms W21, W22, and W23 shown in FIG. The horizontal and vertical axes in FIG. 15 are the same as the horizontal and vertical axes in FIG. The first peak PK20 in FIG. 15 corresponds to the first rising point TA20 of each waveform W21, W22, W23 in FIG. 14, and each peak PK21, PK22, PK23 in FIG. 15 is the second peak, This corresponds to the second rising points TA21, TA22, TA23 of the waveforms W21, W22, W23 in FIG. Further, T21, T22, and T23 in FIG. 15 respectively indicate elapsed times calculated from the above-described differential waveforms in the process of S224, and when the second peaks PK21, PK22, and PK23 are generated for each differential waveform. It corresponds to.
次に、制御部70の決定処理部77は、S226では、S224の処理で算出される各経過時間と、各経過時間が算出された各微分波形と対応する各波形について、それらの波形が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置と、から近似関数を算出する(関数算出処理の一例)。ここで、図16のグラフは、横軸が上記高さ位置を示しており、グラフの縦軸が上記経過時間、即ち吸着ノズル54による電子部品E1の吸引を開始してから吸着ノズル54に電子部品E1が吸着されるまでの時間を示している。 Next, in S226, the
また、図16に示す曲線W20は、S226の処理において算出される近似関数の一例であり、次のように算出される。即ち、制御部70の決定処理部77は、図16に示すグラフ上において、上記の3つの経過時間T21、T22、T23と、それらの3つの経過時間T21、T22、T23が算出された3つの微分波形と対応する3つの吸着ノズル54の高さ位置と、に対応する3点P21、P22、P23を検出し、これらの3点P21、P22、P23から算出される指数近似式を上記近似関数とする。 A curve W20 shown in FIG. 16 is an example of the approximate function calculated in the process of S226, and is calculated as follows. That is, the
次に、制御部70の決定処理部77は、S226で算出した近似関数について、上記経過時間が所定の閾値となるときの吸着ノズル54の高さ位置に基づいて吸着高さ位置を決定し(S228)、吸着高さ位置検出処理を終了する。図16に示す例では、上記閾値をTH2で示す。この閾値TH2は、0近傍の値で予め設定される。図16に示す例では、曲線W20上において閾値TH2と対応する高さ位置H1が、吸着ノズル54の吸着高さ位置として決定される。なお、制御部70の決定処理部77がS220からS228で実行する処理は、決定処理の一例である。 Next, the
(実施形態3の効果)
以上説明したように本実施形態では、制御部70の決定処理部77は、上記経過時間と上記経過時間が算出された微分波形と対応する距離とから近似関数を算出し、算出された近似関数から吸着高さ位置を決定する。この近似関数は、図16に示すように、波形の観測を少なくとも3回行うことで算出することができる。このため、波形の観測についてより少ない回数で吸着高さ位置を検出することができ、吸着高さ位置検出処理に要する時間を一層短縮することができる。(Effect of Embodiment 3)
As described above, in the present embodiment, the
(実施形態4)
次に、実施形態4の吸着高さ位置検出処理を説明する。実施形態4、実施形態5、実施形態6では、図17に示すように、吸着ノズル54に負圧を発生させるための構成において、圧力センサ60(図3参照)の替わりに流量センサ(測定部の一例)360が設けられている。表面実装機1のその他の構成については、実施形態1と同様である。流量センサ360は、吸着ノズル54近傍の吸引路56内を流れる吸気の流量を流量値として制御部70に出力する。吸引路56内の負圧が大きくなると吸引路56内の真空度が高くなり、吸引路56内を流れる吸気の流量が少なくなるので、このように吸引路56内の流量を測定することで、吸引路56内の負圧の大きさを間接的に測定することができる。(Embodiment 4)
Next, the suction height position detection process of the fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment, as shown in FIG. 17, in the configuration for generating the negative pressure in the
本実施形態では、制御部70の観測処理部76及び決定処理部77は、圧力センサ60の替わりに流量センサ360を用いて実施形態1で説明した吸着高さ位置検出処理と同様の処理を実行する。ここで、図18のグラフは、実施形態1における図8のグラフと対応するグラフである。図18の横軸は時間軸であり、吸着ノズル54による電子部品E1の吸引が開始された時点、即ち制御部70によってバルブ62が開状態とされた時点を0としている。図18の縦軸は流量センサ360から出力される流量値を示しており、グラフの下側にいくほど流量が少ない、即ち負圧が大きい(吸引路56内の真空度が高い)ものとされる。 In the present embodiment, the
図18に示す波形W30は、図8に示す基準波形W0と対応する基準波形であり、図18に示す波形W31、W32、W33、W35は、それぞれ図8に示す通常波形W1、W2、W3、W5と対応する通常波形である。即ち、基準波形W30は、吸着ノズル54の高さ位置が図7(A)の位置にあるときにS12の処理(図6参照)で観測される波形であり、通常波形W31、W32、W33、W35は、それぞれ吸着ノズル54の高さ位置が図7(B)、図7(C)、図7(D)、図7(F)の位置にあるときにS18の処理(図6参照)で観測される波形である。 A waveform W30 shown in FIG. 18 is a reference waveform corresponding to the reference waveform W0 shown in FIG. 8, and the waveforms W31, W32, W33, and W35 shown in FIG. 18 are the normal waveforms W1, W2, W3, and FIG. It is a normal waveform corresponding to W5. That is, the reference waveform W30 is a waveform observed in the process of S12 (see FIG. 6) when the height position of the
図18の基準波形W30で示されるように、本実施形態においてS12の処理で測定される流量は、吸着ノズル54による吸引が開始されるのと同時に大きく立ち上がり、流量が一旦最大流量となった後、流量が負圧発生部64で発生される負圧の流量と等しくなるまで緩やかに下降しながら安定し、流量が一定となる。一方、基準波形W31は、吸引が開始されて流量が最大流量となった後、載置面から浮き上がった電子部品E1が吸着ノズル54に吸着されるまでの間、緩やかに下降しながら負圧発生部64で発生される負圧の流量に近づいていく。そして、基準波形W31は、電子部品E1が吸着ノズル54に吸着された時点TA1で再び大きく下降し(二度目の下降点)、上記所定時間が経過するまでの間、図8のグラフ上で曲線を描きながら真空状態における流量値に収束する形で下降する。 As shown by the reference waveform W30 in FIG. 18, the flow rate measured in the process of S12 in this embodiment rises greatly at the same time as the suction by the
図19のグラフは、実施形態1における図9のグラフと対応するグラフである。図19の横軸は図18の横軸と同様である。図19の縦軸は流量の差分を示しており、グラフの下側にいくほど基準波形W30との流量の差分が大きいものとされる。図19に示す波形D31、D32、D33、D35は、それぞれ図9に示す差分波形D1、D2、D3、D5と対応する通常波形である。また、図19に示すTH3は、図9に示す所定の閾値と対応する閾値であり、図19に示す時間T31、T32、T33、T35は、それぞれ図9に示す経過時間T1、T2、T3、T5と対応する経過時間である。 The graph of FIG. 19 is a graph corresponding to the graph of FIG. 9 in the first embodiment. The horizontal axis in FIG. 19 is the same as the horizontal axis in FIG. The vertical axis in FIG. 19 indicates the difference in flow rate, and the lower the graph, the greater the difference in flow rate from the reference waveform W30. Waveforms D31, D32, D33, and D35 shown in FIG. 19 are normal waveforms corresponding to the differential waveforms D1, D2, D3, and D5 shown in FIG. 9, respectively. Further, TH3 shown in FIG. 19 is a threshold corresponding to the predetermined threshold shown in FIG. 9, and times T31, T32, T33, and T35 shown in FIG. 19 are elapsed times T1, T2, T3, FIG. This is the elapsed time corresponding to T5.
従って本実施形態では、次のようにして吸着高さ位置が検出される。即ち、経過時間T31、T32、T33、T35の差が、上記第1の所定値以下であり、かつ、経過時間T31、T32、T33、T35の差が第1の所定値以下であるとされた2つの差分波形のうち一方の差分波形についての経過時間が上記第3の所定値以下である場合、その経過時間が算出された差分波形と対応する通常波形が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置を吸着高さ位置として決定する。 Therefore, in the present embodiment, the suction height position is detected as follows. That is, the difference between the elapsed times T31, T32, T33, and T35 is equal to or less than the first predetermined value, and the difference between the elapsed times T31, T32, T33, and T35 is equal to or less than the first predetermined value. When the elapsed time for one of the two differential waveforms is equal to or less than the third predetermined value, the
(実施形態4の効果)
以上説明したように本実施形態では、流量を測定することで負圧の大きさを間接的に測定する場合であっても、負圧の大きさの時間変化を基準波形及び通常波形として観測することができ、基準波形及び通常波形から差分波形を算出することができる。このため、圧力センサ60の替わりに流量センサ360を用いながら、様々な電子部品E1について、高い精度で吸着高さ位置を決定することができる。(Effect of Embodiment 4)
As described above, in this embodiment, even when the magnitude of the negative pressure is indirectly measured by measuring the flow rate, the temporal change in the magnitude of the negative pressure is observed as the reference waveform and the normal waveform. The differential waveform can be calculated from the reference waveform and the normal waveform. For this reason, the suction height position can be determined with high accuracy for various electronic components E1 using the
(実施形態5)
次に、実施形態5の吸着高さ位置検出処理を説明する。本実施形態では、制御部70の観測処理部76及び決定処理部77は、圧力センサ60の替わりに流量センサ360を用いて実施形態2で説明した吸着高さ位置検出処理と同様の処理を実行する。ここで、図20、図21のグラフは、実施形態2における図11、図12のグラフと対応するグラフである。(Embodiment 5)
Next, the suction height position detection process of the fifth embodiment will be described. In the present embodiment, the
図20に示す波形W41、W42、W43、W45は、それぞれ図11に示す波形W11、W12、W13、W15と対応する波形である。また、図20におけるTA41、TA42、TA43、TA45は、それぞれ各波形W41、W42、W43、W45の二度目の下降点を示している。また、図21における各ピークPK41、PK42、PK43、PK45は、各波形W41、W42、W43、W45から算出される各微分波形についての2回目のピークを示している。また、図21におけるT41、T42、T43、T45は、各微分波形についての上記経過時間を示しており、各微分波形についての2回目のピークPK41、PK42、PK43、PK45が発生した時点と対応している。 Waveforms W41, W42, W43, and W45 shown in FIG. 20 are waveforms corresponding to the waveforms W11, W12, W13, and W15 shown in FIG. 11, respectively. Further, TA41, TA42, TA43, and TA45 in FIG. 20 indicate the second descending points of the waveforms W41, W42, W43, and W45, respectively. In addition, each peak PK41, PK42, PK43, and PK45 in FIG. 21 indicates the second peak for each differential waveform calculated from each waveform W41, W42, W43, and W45. Further, T41, T42, T43, and T45 in FIG. 21 indicate the elapsed time for each differential waveform, and correspond to the time when the second peaks PK41, PK42, PK43, and PK45 for each differential waveform are generated. ing.
従って本実施形態では、次のようにして吸着高さ位置が検出される。即ち、経過時間T41、T42、T43、T45の差が、上記第2の所定値以下であり、かつ、経過時間T41、T42、T43、T45の差が第2の所定値以下であるとされた2つの微分波形のうち一方の微分波形についての経過時間が上記第3の所定値以下である場合、その経過時間が算出された微分波形と対応する波形が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置を吸着高さ位置として決定する。 Therefore, in the present embodiment, the suction height position is detected as follows. That is, the difference between the elapsed times T41, T42, T43, and T45 is equal to or less than the second predetermined value, and the difference between the elapsed times T41, T42, T43, and T45 is equal to or less than the second predetermined value. When the elapsed time for one of the two differential waveforms is equal to or less than the third predetermined value, the height of the
(実施形態5の効果)
以上説明したように本実施形態では、流量を測定することで負圧の大きさを間接的に測定する場合であっても、負圧の大きさの時間変化を波形として観測することができ、観測された波形から微分波形を算出することができる。このため、圧力センサ60の替わりに流量センサ360を用いながら、高い精度で吸着高さ位置を決定することができ、さらに、吸着高さ位置検出処理に要する時間を短縮することができる。(Effect of Embodiment 5)
As described above, in this embodiment, even when the magnitude of the negative pressure is indirectly measured by measuring the flow rate, the temporal change in the magnitude of the negative pressure can be observed as a waveform, A differential waveform can be calculated from the observed waveform. Therefore, the suction height position can be determined with high accuracy while using the
(実施形態6)
次に、実施形態6の吸着高さ位置検出処理を説明する。本実施形態では、制御部70の観測処理部76及び決定処理部77は、圧力センサ60の替わりに流量センサ360を用いて実施形態3で説明した吸着高さ位置検出処理と同様の処理を実行する。ここで、図22、図23、図24のグラフは、実施形態3における図14、図15、図16のグラフと対応するグラフである。なお、図24では、横軸と縦軸が図16のものと逆とされている。(Embodiment 6)
Next, the suction height position detection process of the sixth embodiment will be described. In the present embodiment, the
図22に示す波形W51、W52、W53は、それぞれ図14に示す波形W21、W22、W23と対応する波形である。また、図20におけるTA51、TA52、TA53は、それぞれ各波形W51、W52、W53の二度目の下降点を示している。また、図23における各ピークPK51、PK52、PK53は、各波形W51、W52、W53から算出される各微分波形についての2回目のピークを示している。また、図23におけるT51、T52、T53は、各微分波形についての上記経過時間を示しており、各微分波形についての2回目のピークPK51、PK52、PK53が発生した時点と対応している。 Waveforms W51, W52, and W53 shown in FIG. 22 are waveforms corresponding to the waveforms W21, W22, and W23 shown in FIG. 14, respectively. Further, TA51, TA52, and TA53 in FIG. 20 indicate the second descending points of the waveforms W51, W52, and W53, respectively. In addition, each peak PK51, PK52, and PK53 in FIG. 23 indicates the second peak for each differential waveform calculated from each waveform W51, W52, and W53. Further, T51, T52, and T53 in FIG. 23 indicate the elapsed time for each differential waveform, and correspond to the time when the second peaks PK51, PK52, and PK53 for each differential waveform are generated.
図24に示す直線L50は、S226の処理において算出される近似関数の一例であり、次のように算出される。即ち、制御部70の決定処理部77は、図24に示すグラフ上において、上記の3つの経過時間T51、T52、T53と、それらの3つの経過時間T51、T52、T53が算出された3つの微分波形と対応する3つの吸着ノズル54の高さ位置と、に対応する3点P51、P52、P53を検出し、これらの3点P21、P22、P23から最小二乗法を用いて算出される直線近似式を上記近似関数とする。また、図24では、上記経過時間についての所定の閾値をTH4で示す。従って本実施形態では、次のようにして吸着高さ位置が検出される。即ち、図24で示される近似関数(直線L50)上において閾値TH4と対応する高さ位置H2が、吸着高さ位置として決定される。 A straight line L50 shown in FIG. 24 is an example of the approximate function calculated in the process of S226, and is calculated as follows. That is, the
(実施形態6の効果)
以上説明したように本実施形態では、流量を測定することで負圧の大きさを間接的に測定する場合であっても、負圧の大きさの時間変化を波形として観測することができ、観測された波形から微分波形を算出し、さらに微分波形に基づいて近似関数を算出することができる。このため、圧力センサ60の替わりに流量センサ360を用いながら、高い精度で吸着高さ位置を決定することができ、さらに、吸着高さ位置検出処理に要する時間を一層短縮することができる。(Effect of Embodiment 6)
As described above, in this embodiment, even when the magnitude of the negative pressure is indirectly measured by measuring the flow rate, the temporal change in the magnitude of the negative pressure can be observed as a waveform, A differential waveform can be calculated from the observed waveform, and an approximate function can be calculated based on the differential waveform. Therefore, the suction height position can be determined with high accuracy while using the
(実施形態7)
次に、実施形態7の吸着高さ位置検出処理について、図25に示すフローチャートを参照して説明する。本実施形態は、吸着高さ位置検出処理の一部が実施形態1のものと異なっている。本実施形態の吸着高さ位置検出処理では、制御部70の観測処理部76は、まず、図25に示すS10、S12、S14、S16、S18、S20の処理を順に実行する。これらの処理は、実施形態1におけるS10、S12、S14、S16、S18、S20(図6参照)の処理と同様の処理であるため、説明を省略する。(Embodiment 7)
Next, the suction height position detection process of the seventh embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this embodiment, a part of the suction height position detection process is different from that in the first embodiment. In the suction height position detection process of the present embodiment, the
制御部70の観測処理部76は、S214の処理が終了すると、図6に示すS22と対応する処理を実行することなく、S24に移行する。その後、制御部70の決定処理部77は、図25に示すS24、S26、S28の処理を順に実行する。これらの処理は、実施形態1におけるS24、S26、S28(図6参照)の処理と同様の処理であるため、説明を省略する。 When the processing of S214 is completed, the
制御部70の決定処理部77は、S28の処理が実行すると、図6に示すS30、S32と対応する処理を実行することなく、S334に移行する。制御部70の決定処理部77は、S334では、S28で算出した経過時間が第3の所定値以下であるのか否か判断する。この第3の所定値は、実施形態1で説明したものと同様であり、表面実装機1毎に評価試験に基づいて予め設定される。 When the processing of S28 is executed, the
制御部70の決定処理部77は、S334で経過時間が第3の所定値以下であると判断すると(S334:YES)、第3の所定値以下とされた経過時間が算出された差分波形と対応する通常波形について、その通常波形が観測されたときの吸着ノズル54の高さ位置を吸着高さ位置として決定し(S36)、吸着高さ位置検出処理を終了する。制御部70の決定処理部77は、S334で経過時間が第3の所定値以下でないと判断すると(S334:NO)、S16に戻る。 When the
(実施形態7の効果)
以上説明したように本実施形態は、吸着高さ位置検出処理において、第1の所定値を用いた判断を実行することなく、第3の所定値を用いた判断のみで吸着高さ位置を決定する点で実施形態1と異なっている。例えば、S28で算出された経過時間が十分に小さい場合には、実施形態1における「経過時間の差」を算出しなくとも、吸着ノズル54が電子部品E1に近接しているものとみなすことができ、第3の所定値を用いた判断のみで吸着高さ位置を決定することができる。このように本実施形態では、実施形態1と比べて簡単な決定方法で吸着高さ位置を決定することができる。(Effect of Embodiment 7)
As described above, in the present embodiment, the suction height position is determined only by the determination using the third predetermined value without performing the determination using the first predetermined value in the suction height position detection process. This is different from the first embodiment. For example, when the elapsed time calculated in S28 is sufficiently small, the
(他の実施形態)
本明細書で開示される技術は上記既述及び図面によって説明した各実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も技術的範囲に含まれる。
(1)上記の各実施形態では、吸着ノズルが上下に昇降する構成を例示したが、吸着ノズルが上下方向に固定されており、電子部品が載置された載置面が上下に昇降する構成であってもよい。この場合、載置面の高さ位置を変えることで、電子部品と吸着ノズルの間の距離を変えることができ、吸着高さ位置決定処理では、各電子部品について最適な載置面の高さ位置を検出することができる。(Other embodiments)
The technology disclosed in this specification is not limited to the embodiments described with reference to the above description and the drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope.
(1) In each of the above embodiments, the configuration in which the suction nozzle moves up and down is illustrated, but the configuration in which the suction nozzle is fixed in the vertical direction and the placement surface on which the electronic component is placed rises and falls It may be. In this case, the distance between the electronic component and the suction nozzle can be changed by changing the height position of the placement surface. In the suction height position determination process, the optimum placement surface height is determined for each electronic component. The position can be detected.
(2)上記の各実施形態では、電子部品の一例としてブロック状の電子部品を例示したが、電子部品の形状やサイズ等は限定されない。電子部品が凹部や凸部を有する構成であってもよい。また、吸着ノズルによって吸着される電子部品の部位は電子部品の上面に限定されず、吸着ノズルの先端部が密閉される部位を吸着部位としてもよい。例えば吸着対象とされる部品がレンズを有する部品である場合、レンズ部分を回避した部位を吸着部位としてもよい。また、吸着ノズルが吸着する部品は電子部品に限定されない。(2) In each of the above embodiments, a block-shaped electronic component is illustrated as an example of the electronic component, but the shape, size, and the like of the electronic component are not limited. The electronic component may have a concave portion or a convex portion. Moreover, the site | part of the electronic component attracted | sucked by the suction nozzle is not limited to the upper surface of an electronic component, It is good also considering the site | part by which the front-end | tip part of an adsorption nozzle is sealed as an adsorption site. For example, when the part to be attracted is a part having a lens, a part avoiding the lens part may be used as the suction part. Further, the parts that the suction nozzle sucks are not limited to electronic parts.
(3)上記の各実施形態では、吸着高さ位置の検出が、自動運転中の搬送状態に実行される例、又は、自動運転の停止中に、入力部が吸着高さ位置の検出を開始させるための入力を外部から受け付けることで実行される例を示したが、これに限定されない。例えば、自動運転の停止中に、フィーダ型供給装置の各フィーダが交換された際に吸着高さ位置の検出を実行されてもよい。(3) In each of the above embodiments, an example in which the detection of the suction height position is executed in the conveyance state during the automatic operation, or the input unit starts detecting the suction height position while the automatic operation is stopped. Although the example performed by receiving the input for making it from the outside was shown, it is not limited to this. For example, the detection of the suction height position may be executed when each feeder of the feeder-type supply device is replaced while automatic operation is stopped.
(4)上記の各実施形態では、部品供給装置の一例としてフィーダ型供給装置を例示したが、これに限定されない。例えばトレイ上に複数の電子部品が載置されたトレイ型の部品供給装置であってもよい。(4) In each of the above-described embodiments, the feeder-type supply device is illustrated as an example of the component supply device, but the present invention is not limited to this. For example, a tray-type component supply device in which a plurality of electronic components are placed on a tray may be used.
(5)上記の各実施形態では、測定部の一例として圧力センサ及び流量センサを例示したが、吸着部における負圧の大きさを直接的又は間接的に測定できるものであればよく、圧力センサ及び流量センサに限定されない。(5) In each of the above embodiments, the pressure sensor and the flow sensor are illustrated as an example of the measurement unit. However, any pressure sensor may be used as long as it can directly or indirectly measure the magnitude of the negative pressure in the adsorption unit. And it is not limited to a flow sensor.
(6)上記の各実施形態以外にも、表面実装機の構成については、適宜に変更可能である。(6) In addition to the above embodiments, the configuration of the surface mounter can be changed as appropriate.
(7)上記の実施形態7では、実施形態1の吸着高さ位置検出処理において、第1の所定値を用いた判断を実行することなく、第3の所定値を用いた判断のみで吸着高さ位置を決定する例を示したが、実施形態2の吸着高さ位置検出処理において、第2の所定値を用いた判断を実行することなく、第3の所定値を用いた判断のみで吸着高さ位置を決定してもよい。(7) In the seventh embodiment, the suction height position detection process of the first embodiment does not execute the determination using the first predetermined value, but only the determination using the third predetermined value. In the suction height position detection process according to the second embodiment, the suction position is determined only by the determination using the third predetermined value without executing the determination using the second predetermined value. The height position may be determined.
以上、各実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Each embodiment has been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
1…表面実装機
10…基台
20…搬送コンベア(基板搬送装置)
30…部品実装装置
32…ヘッドユニット
38X…X軸サーボモータ
38Y…Y軸サーボモータ
38Z…Z軸サーボモータ(昇降部)
38R…R軸サーボモータ
40…フィーダ型供給装置(部品供給装置)
42…フィーダ
52…実装ヘッド
54…吸着ノズル(吸着部)
56…吸引路
60…圧力センサ(測定部)
62…バルブ
64…負圧発生部
70…制御部
73…記憶部
76…観測処理部
77…決定処理部
79…入力部
360…流量センサ(測定部)
C1…基板認識カメラ
C2…部品認識カメラ
D1〜D5、D31〜D35…差分波形
DS1〜DS5…(電子部品と吸着ノズルとの間の)距離
E1…電子部品
P1…プリント基板
PK21〜23、PK41〜43、PK51〜53…2回目のピーク
T1〜T5、T11〜T15、T21〜T23、T31〜T35、T41〜T45、T51〜T53…経過時間
TH1、TH2、TH3、TH4…閾値
W0、W30…基準波形
W1〜W5、W31〜W35…通常波形
W20、L50…近似関数DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
30 ...
38R ... R-
42 ...
56 ...
62 ...
C1 ... Board recognition camera C2 ... Part recognition camera D1-D5, D31-D35 ... Differential waveform DS1-DS5 ... Distance (between electronic component and suction nozzle) E1 ... Electronic component P1 ... Printed circuit boards PK21-23, PK41- 43, PK51-53 ... 2nd peak T1-T5, T11-T15, T21-T23, T31-T35, T41-T45, T51-T53 ... Elapsed time TH1, TH2, TH3, TH4 ... Threshold W0, W30 ... Reference Waveform W1-W5, W31-W35 ... Normal waveform W20, L50 ... Approximate function
Claims (13)
前記吸着部における前記負圧の大きさを測定する測定部と、
前記吸着部と前記測定部とを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記吸着部で前記部品を吸引するとともに該部品の吸引を開始してから吸引を終了するまでの間に前記測定部で測定される前記負圧の大きさの時間変化を観測する観測処理を実行する観測処理部と、前記観測処理で観測した前記負圧の大きさの時間変化に基づいて、前記部品を前記基板に実装するために該部品を前記吸着部で吸着するときの吸着高さ位置を決定する決定処理を実行する決定処理部と、を有し、
前記観測処理部は、前記部品の吸引を開始するときの該部品と前記吸着部との間の距離を変えて前記観測処理を複数回実行する部品実装装置。A component mounting apparatus that includes a suction portion that sucks the component by sucking the component from above by negative pressure, and that mounts the component sucked by the suction portion on a substrate,
A measurement unit for measuring the magnitude of the negative pressure in the adsorption unit;
A controller that controls the adsorption unit and the measurement unit;
The control unit sucks the component by the suction unit and observes a time change in the magnitude of the negative pressure measured by the measurement unit between the start of suction of the component and the end of suction. And when the component is adsorbed by the adsorbing unit in order to mount the component on the substrate based on the temporal change in the magnitude of the negative pressure observed in the observation process. A determination processing unit that executes a determination process for determining the suction height position of
The component mounting apparatus, wherein the observation processing unit changes the distance between the component and the suction unit when starting suction of the component, and executes the observation processing a plurality of times.
記憶部を備え、
前記観測処理部は、前記観測処理では、前記吸着部で前記部品の吸引を開始してから所定時間経過後に吸引を終了するとともに、前記所定時間の間に観測した前記負圧の大きさの時間変化を波形として前記記憶部に記憶させ、
前記決定処理部は、前記決定処理では、前記記憶部に記憶された複数の前記波形のうち一つの波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 1,
A storage unit,
In the observation process, the observation processing unit terminates the suction after a lapse of a predetermined time from the start of suction of the component by the suction unit, and the time of the magnitude of the negative pressure observed during the predetermined time The change is stored in the storage unit as a waveform,
In the determination process, the determination processing unit determines the suction height position based on a distance between the component corresponding to one waveform among the plurality of waveforms stored in the storage unit and the suction unit. decide,
Component mounting equipment.
前記観測処理部は、複数回実行する前記観測処理のうち1回の観測処理では、前記距離を前記所定時間の間に前記部品が前記吸着部に吸着されない距離にして実行するとともに前記波形を基準波形として前記記憶部に記憶させ、他の回の観測処理では、前記波形を通常波形として前記記憶部に記憶させ、
前記決定処理部は、前記決定処理では、
前記基準波形と前記通常波形とを前記記憶部から読み出す読み出し処理と、
前記通常波形について前記基準波形との差分をとった波形を差分波形として算出する差分波形算出処理と、
前記差分波形について前記吸引を開始してから前記負圧の大きさの差分が所定の閾値となるまでの経過時間を算出する経過時間算出処理と、を実行し、
前記経過時間が算出された前記差分波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 2,
The observation processing unit is configured to execute the distance at a distance at which the component is not attracted to the suction unit during the predetermined time and to reference the waveform in one observation process among the observation processes to be executed a plurality of times. The waveform is stored in the storage unit, and in the other observation process, the waveform is stored in the storage unit as a normal waveform,
In the determination process, the determination processing unit
Read processing for reading out the reference waveform and the normal waveform from the storage unit;
Difference waveform calculation processing for calculating a waveform obtained by taking a difference from the reference waveform for the normal waveform as a difference waveform;
An elapsed time calculation process for calculating an elapsed time from the start of the suction for the difference waveform until the difference in magnitude of the negative pressure reaches a predetermined threshold, and
Determining the suction height position based on a distance between the component corresponding to the difference waveform for which the elapsed time has been calculated and the suction portion;
Component mounting equipment.
前記決定処理部は、前記決定処理では、
複数の前記差分波形を重ね合わせた場合に隣り合う2つの前記差分波形について、前記経過時間の差を算出する時間差算出処理を実行し、
前記経過時間の差が第1の所定値以下となる2つの前記差分波形のうち、前記経過時間が大きい一方の差分波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 3,
In the determination process, the determination processing unit
Performing a time difference calculation process for calculating a difference between the elapsed times for two adjacent difference waveforms when a plurality of the difference waveforms are overlaid,
Of the two differential waveforms in which the difference in elapsed time is equal to or less than a first predetermined value, the suction is performed based on the distance between the component corresponding to the one of the differential waveforms having the longer elapsed time and the suction portion. Determine the height position,
Component mounting equipment.
前記決定処理部は、前記決定処理では、
複数の前記波形を前記記憶部から読み出す読み出し処理と、
前記波形を微分した微分波形を算出する微分波形算出処理と、
前記微分波形について、前記吸引を開始してから前記負圧の大きさについての2回目のピークが発生した時点までの経過時間を算出する経過時間算出処理と、を実行し、
前記経過時間が算出された前記微分波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 2,
In the determination process, the determination processing unit
Read processing for reading a plurality of the waveforms from the storage unit,
Differential waveform calculation processing for calculating a differential waveform obtained by differentiating the waveform;
For the differential waveform, an elapsed time calculation process for calculating an elapsed time from the start of the suction until the second peak of the magnitude of the negative pressure occurs, and
Determining the suction height position based on the distance between the component and the suction portion corresponding to the differential waveform for which the elapsed time has been calculated;
Component mounting equipment.
前記決定処理部は、前記決定処理では、
複数の前記微分波形を重ね合わせた場合に前記経過時間が近接する2つの前記微分波形について、前記経過時間の差を算出する時間差算出処理を実行し、
前記経過時間の差が第2の所定値以下となる2つの前記微分波形のうち、前記経過時間が大きい一方の微分波形に対応する前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 5,
In the determination process, the determination processing unit
Performing a time difference calculation process for calculating a difference between the elapsed times for two differential waveforms in which the elapsed time is close when a plurality of the differential waveforms are superimposed,
Of the two differential waveforms in which the difference in elapsed time is equal to or less than a second predetermined value, the suction is performed based on the distance between the component corresponding to the one of the differential waveforms having the longer elapsed time and the suction portion. Determine the height position,
Component mounting equipment.
前記決定処理部は、前記決定処理では、前記一方の差分波形又は前記一方の微分波形についての前記経過時間が第3の所定値以下である場合に、前記吸着高さ位置を決定する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to any one of claims 3 to 6,
The determination processing unit determines the suction height position when the elapsed time for the one differential waveform or the one differential waveform is equal to or less than a third predetermined value in the determination processing.
Component mounting equipment.
前記観測処理部は、前記観測処理を、前記部品と前記吸着部との間の距離を等間隔で変えて複数回実行する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 4 or 6,
The observation processing unit executes the observation processing a plurality of times while changing the distance between the component and the suction unit at equal intervals.
Component mounting equipment.
前記決定処理部は、前記決定処理では、
複数の前記波形を前記記憶部から読み出す読み出し処理と、
前記波形を微分した微分波形を算出する微分波形算出処理と、
前記微分波形について、前記吸引を開始してから前記負圧の大きさについての2回目のピークが発生した時点までの経過時間を算出する経過時間算出処理と、
前記経過時間と、該経過時間が算出された前記微分波形と対応する前記部品と前記吸着部との間の距離と、から近似関数を算出する関数算出処理と、を実行し、
前記近似関数において前記経過時間が所定の閾値となるときの前記部品と前記吸着部との間の距離に基づいて前記吸着高さ位置を決定する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to claim 2,
In the determination process, the determination processing unit
Read processing for reading a plurality of the waveforms from the storage unit,
Differential waveform calculation processing for calculating a differential waveform obtained by differentiating the waveform;
With respect to the differential waveform, an elapsed time calculation process for calculating an elapsed time from the start of the suction until the second peak of the magnitude of the negative pressure occurs,
A function calculation process for calculating an approximate function from the elapsed time and a distance between the component corresponding to the differential waveform for which the elapsed time has been calculated and the suction unit; and
Determining the suction height position based on a distance between the component and the suction portion when the elapsed time is a predetermined threshold in the approximate function;
Component mounting equipment.
外部からの入力を受け付ける入力部を備え、
前記観測処理部および前記決定処理部は、前記入力部が入力を受け付けることで、前記観測処理及び前記決定処理を実行する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 9,
It has an input unit that accepts external input,
The observation processing unit and the determination processing unit execute the observation processing and the determination processing by the input unit receiving input.
Component mounting equipment.
前記吸着部を上下に昇降させる昇降部を備え、
前記観測処理部は、前記昇降部を制御することで、前記観測処理を、前記部品の吸引を開始するときの前記吸着部の高さを変えて複数回実行する、
部品実装装置。The component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 10,
An elevating part for raising and lowering the adsorption part up and down;
The observation processing unit executes the observation processing a plurality of times by changing the height of the suction unit when starting suction of the component by controlling the elevating unit.
Component mounting equipment.
前記部品実装装置に前記部品を供給する部品供給装置と、
前記基板を搬送方向に搬送する基板搬送装置と、
を備える表面実装機。The component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 11,
A component supply device for supplying the component to the component mounting device;
A substrate transfer device for transferring the substrate in the transfer direction;
A surface mounting machine.
前記吸着部で前記部品を吸引するとともに該部品の吸引を開始してから吸引を終了するまでの間に前記測定部で測定される前記負圧の大きさの時間変化を観測する観測工程と、
前記吸着高さ位置を決定する決定工程と、を備え、
前記観測工程では、前記部品の吸引を開始するときの該部品と前記吸着部との間の距離を変えて前記負圧の大きさの時間変化の観測を複数回実行し、
前記決定工程では、前記観測工程で観測した前記負圧の大きさの時間変化に基づいて、前記吸着高さ位置を決定する吸着高さ位置の決定方法。A suction unit that sucks the component by sucking the component from above by a negative pressure; and a measurement unit that measures the magnitude of the negative pressure in the suction unit, the component sucked by the suction unit In a component mounting apparatus for mounting on a substrate, a suction height position determination method for determining a suction height position when the component is sucked by the suction portion in order to mount the component on the substrate,
An observation step of observing a time change in the magnitude of the negative pressure measured by the measurement unit between the suction of the component by the suction unit and the end of the suction after starting the suction of the component;
A determination step of determining the suction height position,
In the observation step, changing the distance between the part and the suction part when starting suction of the part is performed, and the time variation of the magnitude of the negative pressure is observed multiple times,
In the determination step, a suction height position determination method is provided in which the suction height position is determined based on a temporal change in the magnitude of the negative pressure observed in the observation step.
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