JP6661248B2 - 部品装着機 - Google Patents
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Description
部品装着ヘッドが、
(E)吸着ノズルに係合する、あるいは、係合している係合部材と、(F)その係合部材に作用する上下方向の作用力を検出する作用力検出器とを備え、
制御装置が、
吸着ノズルと係合部材との係合によってそれら吸着ノズルと係合部材とが相対変位しない状態でノズル保持具と吸着ノズルとを相対変位させ、その際に作用力検出器によって検出される作用力に基づいて、ノズル保持具と吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行う摺動状態判定部を有することを前提とする。
そして、第1発明に係る部品装着機は、
前記係合部材が、
前記ヘッド本体に上下方向に移動不能に設けられ、前記吸着ノズルに係合する状態と係合しない状態とに切り換えられるように構成され、前記吸着ノズルに係合する状態においてその吸着ノズルの上下方向の移動を禁止するものであり、
前記摺動状態判定部が、
前記係合部材と前記吸着ノズルとが係合した状態で、前記昇降装置によって前記ノズル保持具を前記吸着ノズルに対して変位させ、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行うように構成される。
また、第2発明に係る部品装着機は、
前記部品装着ヘッドが、
前記吸着ノズルと前記ノズル保持具との間に設けられ、前記吸着ノズルをノズル保持具に対して上方あるいは下方に付勢する付勢部材を備え、
前記摺動状態判定部が、
前記作用力検出器によって検出される作用力を、前記付勢部材が発生させる付勢力と比較することで、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行うように構成される。
さらに、第3発明に係る部品装着機は、
前記部品装着ヘッドが、前記ノズル保持具に対して前記吸着ノズルを交換可能とされ、
当該部品装着機が、それぞれが前記吸着ノズルである複数の吸着ノズルを収納するノズルストッカを備え、
前記制御装置が、
前記ノズル保持具が保持する前記吸着ノズルを、前記ノズルストッカに収納された前記複数の吸着ノズルのうちの1つに交換するノズル交換制御部を有し、
前記摺動状態判定部によって、前記吸着ノズルと前記ノズル保持具との間の摺動状態が不良であると判定された場合に、前記ノズル交換制御部によって、その吸着ノズルを別の吸着ノズルに交換するように構成され、
さらに、前記制御装置が、
前記摺動状態判定部によって前記吸着ノズルと前記ノズル保持具との間の摺動状態が不良であると判定されて、前記ノズル交換制御部によって前記吸着ノズルが別の吸着ノズルに交換された際、その交換された別の吸着ノズルと前記ノズル保持具との間の摺動状態が前記摺動状態判定部によって不良であると判定された場合には、当該部品装着機による部品装着作業を停止するように構成される。
本発明の一実施形態である部品装着機10を、図1の斜視図に示す。基板に部品を装着する作業は、複数の種類の部品を基板に装着するために、複数の部品装着機10が配置される。図1には、それら複数の部品装着機10のうちの2つのものを示し、そのうちの1つのものは、外装パネルを外した状態のものを示している。部品装着機10は、ベース20と、ベース20に上架されたビーム22と、ベースに配設された基板コンベア装置24と、当該部品装着機10の正面側においてベース20に交換可能に取り付けられた複数の部品フィーダ26と、それら複数の部品フィーダ26から供給される部品を保持してその部品を基板に装着するために離脱させる部品装着ヘッド28と、ビーム22に配設されて部品装着ヘッド28を移動させるヘッド移動装置30と、自身の制御を司る制御装置32とを含んで構成されている。
本部品装着機10の制御は、制御装置32によって行われる。制御装置32は、通常、コンベア装置24,部品フィーダ26,部品装着ヘッド28,ヘッド移動装置30等の動作を制御して、部品を基板に装着する作業を行う。その部品装着作業については、詳細な説明は省略し、部品装着ヘッド28が保持した部品Pを基板に装着する際のリニアモータ154の制御についてのみ説明を行うこととする。
本部品装着機10では、上述したように、作用力検出器によって係合部材に作用する作用力を検出し、その検出された作用力に基づいて、部品装着の際の押圧力を制御する場合、その作用力を正確に検出することが重要となる。具体的には、吸着ノズル50がスリーブ84に嵌め合わされているため、ロードセル156によって検出される作用力には、吸着ノズル50とスリーブ84との間の摺動抵抗による作用力も含まれる。そのため、吸着ノズル50とスリーブ84との間の摺動抵抗が大きくなると、リニアモータ154が実際に発生させている力を適切に検出できない可能性がある。つまり、その摺動抵抗によって、作用力検出器によって検出される作用力は、大きな値となってしまい、そのような作用力に基づくことでは、適切な制御、つまり、部品が受ける衝撃を緩和すること、および、適正な力で部品を基板へ押し付けることが、適切に行えない虞があるのである。
F=FS+FR
つまり、吸着ノズル50とノズル保持軸52との間の摺動状態が良好であれば、摺動時の抵抗力FRは小さく、作用力Fは、スプリング106の弾性反力FSとほぼ同じ大きさとなる。したがって、制御装置32は、作用力Fが設定値F0を超えた時に抵抗力FRを算出し(S14)、その抵抗力が設定値FR#0を超えた場合に(S15)、摺動状態が不良であると判定する(S17)。なお、制御装置32は、スプリング106のストロークLに対する弾性反力FS(L)のマップデータを記憶しており、次式に従って抵抗力を算出するようになっている。
FR=F−FS(L)
本発明の別の実施形態の部品装着機が備える部品装着ヘッド200を、図8に示す。上記実施形態の部品装着機10は、部品装置着ヘッド28が部品ノズル間力調整装置150を備え、その部品ノズル間力調整装置150によって、係合部材である係合ピン152を、吸着ノズル50とともにノズル保持軸52に対して変位させるように構成されていたが、図8に示す実施形態における部品装着ヘッド200は、係合部材が吸着ノズルの上下方向の変位を禁止し、吸着ノズルに対してノズル保持軸を変位させるように構成されている。なお、本実施形態の部品装着機は、上記実施形態の部品装着機10と類似する構成であるため、同じ構成要素については、同じ符号を用いることとする。
Claims (6)
- (A)ヘッド本体と、(B)そのヘッド本体に昇降可能に保持されたノズル保持具と、(C)そのノズル保持具を前記ヘッド本体に対して昇降させる昇降装置と、(D)前記ノズル保持具に摺動可能に嵌め合わされてそのノズル保持具に対する上下方向の変位が許容され、自身の下端部において部品を吸着保持する吸着ノズルとを備え、部品を基板に装着するための部品装着ヘッドと、
その部品装着ヘッドによる部品の保持・離脱を制御する制御装置と
を含んで構成される部品装着機であって、
前記部品装着ヘッドが、さらに、
(E)前記吸着ノズルに係合する、あるいは、係合している係合部材と、(F)その係合部材に作用する上下方向の作用力を検出する作用力検出器とを備え、
前記制御装置が、
前記吸着ノズルと前記係合部材との係合によってそれら吸着ノズルと係合部材とが相対変位しない状態で前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとを相対変位させ、その際に前記作用力検出器によって検出される作用力に基づいて、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行う摺動状態判定部を有し、
さらに、
前記係合部材が、
前記ヘッド本体に上下方向に移動不能に設けられ、前記吸着ノズルに係合する状態と係合しない状態とに切り換えられるように構成され、前記吸着ノズルに係合する状態においてその吸着ノズルの上下方向の移動を禁止するものであり、
前記摺動状態判定部が、
前記係合部材と前記吸着ノズルとが係合した状態で、前記昇降装置によって前記ノズル保持具を前記吸着ノズルに対して変位させ、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行うように構成された部品装着機。 - (A)ヘッド本体と、(B)そのヘッド本体に昇降可能に保持されたノズル保持具と、(C)そのノズル保持具を前記ヘッド本体に対して昇降させる昇降装置と、(D)前記ノズル保持具に摺動可能に嵌め合わされてそのノズル保持具に対する上下方向の変位が許容され、自身の下端部において部品を吸着保持する吸着ノズルとを備え、部品を基板に装着するための部品装着ヘッドと、
その部品装着ヘッドによる部品の保持・離脱を制御する制御装置と
を含んで構成される部品装着機であって、
前記部品装着ヘッドが、さらに、
(E)前記吸着ノズルに係合する、あるいは、係合している係合部材と、(F)その係合部材に作用する上下方向の作用力を検出する作用力検出器とを備え、
前記制御装置が、
前記吸着ノズルと前記係合部材との係合によってそれら吸着ノズルと係合部材とが相対変位しない状態で前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとを相対変位させ、その際に前記作用力検出器によって検出される作用力に基づいて、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行う摺動状態判定部を有し、
さらに、
前記部品装着ヘッドが、
前記吸着ノズルと前記ノズル保持具との間に設けられ、前記吸着ノズルをノズル保持具に対して上方あるいは下方に付勢する付勢部材を備え、
前記摺動状態判定部が、
前記作用力検出器によって検出される作用力を、前記付勢部材が発生させる付勢力と比較することで、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行うように構成された部品装着機。 - 前記部品装着ヘッドが、前記ノズル保持具に対して前記吸着ノズルを交換可能とされ、
当該部品装着機が、それぞれが前記吸着ノズルである複数の吸着ノズルを収納するノズルストッカを備え、
前記制御装置が、
前記ノズル保持具が保持する前記吸着ノズルを、前記ノズルストッカに収納された前記複数の吸着ノズルのうちの1つに交換するノズル交換制御部を有し、
前記摺動状態判定部によって、前記吸着ノズルと前記ノズル保持具との間の摺動状態が不良であると判定された場合に、前記ノズル交換制御部によって、その吸着ノズルを別の吸着ノズルに交換するように構成された請求項1または請求項2に記載の部品装着機。 - (A)ヘッド本体と、(B)そのヘッド本体に昇降可能に保持されたノズル保持具と、(C)そのノズル保持具を前記ヘッド本体に対して昇降させる昇降装置と、(D)前記ノズル保持具に摺動可能に嵌め合わされてそのノズル保持具に対する上下方向の変位が許容され、自身の下端部において部品を吸着保持する吸着ノズルとを備え、部品を基板に装着するための部品装着ヘッドと、
その部品装着ヘッドによる部品の保持・離脱を制御する制御装置と
を含んで構成される部品装着機であって、
前記部品装着ヘッドが、さらに、
(E)前記吸着ノズルに係合する、あるいは、係合している係合部材と、(F)その係合部材に作用する上下方向の作用力を検出する作用力検出器とを備え、
前記制御装置が、
前記吸着ノズルと前記係合部材との係合によってそれら吸着ノズルと係合部材とが相対変位しない状態で前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとを相対変位させ、その際に前記作用力検出器によって検出される作用力に基づいて、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行う摺動状態判定部を有し、
さらに、
前記部品装着ヘッドが、前記ノズル保持具に対して前記吸着ノズルを交換可能とされ、
当該部品装着機が、それぞれが前記吸着ノズルである複数の吸着ノズルを収納するノズルストッカを備え、
前記制御装置が、
前記ノズル保持具が保持する前記吸着ノズルを、前記ノズルストッカに収納された前記複数の吸着ノズルのうちの1つに交換するノズル交換制御部を有し、
前記摺動状態判定部によって、前記吸着ノズルと前記ノズル保持具との間の摺動状態が不良であると判定された場合に、前記ノズル交換制御部によって、その吸着ノズルを別の吸着ノズルに交換するように構成され、
さらに、前記制御装置が、
前記摺動状態判定部によって前記吸着ノズルと前記ノズル保持具との間の摺動状態が不良であると判定されて、前記ノズル交換制御部によって前記吸着ノズルが別の吸着ノズルに交換された際、その交換された別の吸着ノズルと前記ノズル保持具との間の摺動状態が前記摺動状態判定部によって不良であると判定された場合には、当該部品装着機による部品装着作業を停止するように構成された部品装着機。 - 前記部品装着ヘッドが、部品の保持・離脱の際に部品と前記吸着ノズルとの間に作用する力を調整する部品ノズル間力調整装置を備え、
その部品ノズル間力調整装置が、
前記係合部材と、その係合部材に上下方向の力を作用させるアクチュエータとを有し、そのアクチュエータが前記係合部材に作用させる力を制御することによって前記吸着ノズルと部品との間に作用する力を調整するものであり、
前記摺動状態判定部が、
前記部品ノズル間力調整装置の前記アクチュエータが前記係合部材に作用させる力を制御することで、前記係合部材をその係合部材と係合した前記吸着ノズルとともに前記ノズル保持具に対して変位させ、前記ノズル保持具と前記吸着ノズルとの間の摺動状態の良否判定を行うように構成された請求項2ないし請求項4のいずれか1つに記載の部品装着機。 - 前記部品装着ヘッドが、前記ノズル保持具に対して前記吸着ノズルを交換可能とされ、
当該部品装着機が、それぞれが前記吸着ノズルである複数の吸着ノズルを収納するノズルストッカを備え、
前記制御装置が、
前記ノズル保持具が保持する前記吸着ノズルを、前記ノズルストッカに収納された前記複数の吸着ノズルのうちの1つに交換するノズル交換制御部を有し、
前記摺動状態判定部が、
前記ノズル交換制御部によって前記ノズル保持具が保持する前記吸着ノズルが前記複数の吸着ノズルのうちの1つに交換された際に、その複数の吸着ノズルのうちの1つと前記ノズル保持具との間の摺動状態の良否判定を行うように構成された請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の部品装着機。
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