JP6706353B2 - Component mounting device and suction nozzle inspection method - Google Patents
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Description
本明細書で開示される技術は部品搭載装置及び、部品搭載装置に使用される吸着ノズルの検査方法に関する。 The technique disclosed in the present specification relates to a component mounting apparatus and an inspection method for a suction nozzle used in the component mounting apparatus.
従来から、プリント基板上に電子部品を搭載する部品搭載装置が知られている。部品搭載装置は、上下方向に移動可能なノズルシャフトを有する搭載ヘッドを備えている。ノズルシャフトの先端には、吸着ノズルが取り付けられており、負圧により電子部品を保持する構造になっている。 Conventionally, a component mounting apparatus for mounting electronic components on a printed circuit board is known. The component mounting device includes a mounting head having a nozzle shaft that is vertically movable. A suction nozzle is attached to the tip of the nozzle shaft, and has a structure for holding electronic components by negative pressure.
また、吸着ノズルには、ノズルホルダと、ノズルホルダに対して上下方向に移動可能なノズル本体と、ばねとからなり、ノズル本体に荷重が加わったとき、ばねが縮むことで衝撃を吸収(以下、バフィング機能)する構造がある。こうしたバフィング機能を持たせることで、部品厚みのバラつきや、基板の反り量のバラつき、モータの位置決め精度のバラつきなどの上下方向のバラつきにより、部品搭載時や部品吸着時に、吸着ノズルや電子部品に加わる衝撃をやわらげることが出来る。 The suction nozzle includes a nozzle holder, a nozzle body that can move in the vertical direction with respect to the nozzle holder, and a spring. When a load is applied to the nozzle body, the spring contracts to absorb the impact (hereinafter , Buffing function). By providing such a buffing function, variations in the component thickness, variations in the amount of warp of the board, variations in the positioning accuracy of the motor, and other vertical variations cause the suction nozzles and electronic components to pick up when picking up or picking up components. It is possible to soften the impact.
一方、バフィング機能を持つ吸着ノズルは、塵やゴミ、はんだ等の異物の吸引や付着、または材料の摩耗により、ノズル本体の摺動性が低下して、外力を解放しても、ノズル本体が摺動前の突出した状態に復帰しない事態が生じる場合がある。そのため、下記特許文献1では、カメラにより吸着ノズルを撮像して、ノズルホルダに対するノズル本体の突出量が正常範囲か検出する点が記載されている。具体的には、図24に示すように、1回の撮像で、ノズルホルダの下部310からノズル本体320までの全体を同時に撮像してノズル本体の突出量を検査している。尚、図24に示す枠330は、カメラの撮像エリアを示している。
On the other hand, a suction nozzle with a buffing function has a slidability of the nozzle body that deteriorates due to suction and adhesion of foreign matter such as dust, dust, and solder, or wear of the material, and the nozzle body is In some cases, it may not return to the protruding state before sliding. Therefore, in
特許文献1に記載の方法では、ノズルホルダの下部からノズル本体までの全体がカメラの視野内に収まっており、1回の撮像で、突出量の検査に必要な全範囲が撮像できている。
しかしながら、吸着ノズルの形状に起因して、或いはカメラの視野が小さい場合は、突出量の検査に必要な範囲が、カメラの視野内に収まらない場合があった。In the method described in
However, due to the shape of the suction nozzle or when the field of view of the camera is small, the range required for the inspection of the protrusion amount may not be within the field of view of the camera.
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、ノズルホルダの下部からノズル本体までの全体がカメラの視野内に収まらない場合でも、ノズル本体の突出量の良否を判定することを課題とする。 The technique disclosed in the present specification is created in view of the above problems, and even when the entire area from the lower portion of the nozzle holder to the nozzle body does not fit within the field of view of the camera, the amount of protrusion of the nozzle body The problem is to determine the quality of.
本明細書で開示される部品搭載装置は、基板が固定される基台に対して平面方向に移動する搭載ヘッドと、前記搭載ヘッドに対して上下方向に移動可能に支持されたノズルシャフトと、前記ノズルシャフトの先端に取り付けられた吸着ノズルと、前記吸着ノズルの側面を撮像するサイドビューカメラと、吸着ノズルの状態を検査する検査部と、を含み、前記吸着ノズルは、前記ノズルシャフトの先端に取り付けられたノズルホルダと、前記ノズルホルダに対して突出量が変位自在に取り付けられたノズル本体と、前記ノズル本体を前記ノズルホルダに対して突出方向に付勢する付勢部材と、を含み、前記検査部は、前記サイドビューカメラの視野に前記ノズル本体と前記ノズルホルダがそれぞれ収まるように前記吸着ノズルを上下方向に移動して、前記サイドビューカメラにより、前記ノズル本体と前記ノズルホルダとを別々に撮像する撮像処理を実行し、前記撮像により得られた前記ノズル本体の第1画像と、前記ノズルホルダの第2画像と、前記第1画像と前記第2画像とを得るための撮像に伴う前記吸着ノズルの移動距離と、に基づいて、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の突出量の良否を判定する。 The component mounting device disclosed in the present specification includes a mounting head that moves in a plane direction with respect to a base on which a substrate is fixed, and a nozzle shaft that is movably supported in the vertical direction with respect to the mounting head. The suction nozzle includes a suction nozzle attached to the tip of the nozzle shaft, a side-view camera that images the side surface of the suction nozzle, and an inspection unit that inspects the state of the suction nozzle, wherein the suction nozzle is the tip of the nozzle shaft. A nozzle holder attached to the nozzle holder, a nozzle body that is attached to the nozzle holder such that the amount of protrusion of the nozzle holder is displaceable, and a biasing member that biases the nozzle body with respect to the nozzle holder in the protrusion direction. The inspecting unit moves the suction nozzle in the vertical direction so that the nozzle body and the nozzle holder fit in the field of view of the side-view camera, and the side-view camera causes the nozzle body and the nozzle holder to move. Imaging for separately performing the imaging process to obtain the first image of the nozzle body, the second image of the nozzle holder, and the first and second images obtained by the imaging. Based on the movement distance of the suction nozzle associated with the above, the quality of the protrusion amount of the nozzle body with respect to the nozzle holder is determined.
本構成では、ノズルホルダの下部からノズル本体までの全体がカメラの視野内に収まらない場合でも、ノズル本体の突出量の良否を判定することが出来る。 With this configuration, it is possible to determine whether or not the amount of protrusion of the nozzle body is good even if the entire area from the lower portion of the nozzle holder to the nozzle body does not fit within the visual field of the camera.
本明細書で開示される部品搭載装置の一実施態様として、前記検査部は、前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、前記ノズル本体を撮像する処理を複数回実行し、各回の撮像で得られた前記ノズル本体の画像に基づいて、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の先端位置の繰り返し精度を判定する。この構成では、ノズル本体の先端位置の繰り返し精度を判定することができる。 As an embodiment of the component mounting apparatus disclosed in the present specification, the inspection unit displaces the nozzle main body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member, and then, On the other hand, after releasing the load applied in the pushing direction, the process of imaging the nozzle body is executed a plurality of times, and the nozzle body for the nozzle holder is based on the image of the nozzle body obtained in each imaging. The repeatability of the tip position of is determined. With this configuration, the repeatability of the tip position of the nozzle body can be determined.
本明細書で開示される部品搭載装置の一実施態様として、前記検査部は、前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、前記ノズル本体を前記カメラユニットで連続して撮像し、連続して撮像した各画像と撮像時間の間隔とから、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の摺動性を判定する。この構成では、ノズル本体の摺動性を判定することが出来る。 As an embodiment of the component mounting apparatus disclosed in the present specification, the inspection unit displaces the nozzle main body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member, and then, On the other hand, after the load applied in the pushing direction is released, the nozzle main body is continuously imaged by the camera unit, and the nozzle main body with respect to the nozzle holder is determined from the continuously captured images and the interval of the imaging time. To determine the slidability. With this configuration, the slidability of the nozzle body can be determined.
本明細書で開示される技術によれば、ノズルホルダの下部からノズル本体までの全体がカメラの視野内に収まらない場合でも、ノズル本体の突出量の良否を判定することが出来る。 According to the technology disclosed in the present specification, it is possible to determine whether or not the protrusion amount of the nozzle body is good even when the entire area from the lower portion of the nozzle holder to the nozzle body does not fit within the visual field of the camera.
<実施形態1>
1.部品搭載装置の全体構成
図1は部品搭載装置1の平面図である。部品搭載装置1は、基台10と、プリント基板B1を搬送するための搬送コンベア20と、ヘッドユニット50と、ヘッドユニット50を平面方向(XY軸方向)に移動させる駆動装置30と、部品供給部40等とを備えている。尚、ヘッドユニット50が本発明の「搭載ヘッド」の一例である。また、プリント基板B1が本発明の「基板」の一例である。<
1. Overall Configuration of Component Mounting Apparatus FIG. 1 is a plan view of the
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B1上に電子部品E1を実装する際にそのプリント基板B1をバックアップするバックアップ装置(図略)が設けられている。以下の説明では、プリント基板B1の搬送方向(図1の左右方向)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、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B1をX軸方向に沿って搬送する。搬送コンベア20は、搬送方向であるX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B1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)に搬入される。そして、プリント基板B1は作業位置で停止して基台10に固定され、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。
The
部品供給部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。これらの部品供給部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が巻回されたリール、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を備えており、電子部品E1を一つずつ供給するようになっている。
The
駆動装置30は、一対の支持フレーム32と、ヘッド駆動機構とから構成される。一対の支持フレーム32は、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32には、ヘッド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50は、X軸サーボ機構及びY軸サーボ機構によって、基台10上の可動領域内でX軸方向及びY軸方向に移動可能とされている。
The
Y軸サーボ機構は、一対のY軸ガイドレール33Yと、ヘッド支持体36と、Y軸ボールねじ34Yと、Y軸サーボモータ35Yとを有している。ヘッド支持体36は、一対のY軸ガイドレール33Yにより、Y軸方向にスライド可能に支持されている。また、ヘッド支持体36には、Y軸ボールねじ34Yと螺合するボールナット(図略)が固定されている。
The Y-axis servo mechanism has a pair of Y-
Y軸サーボモータ35Yが駆動すると、Y軸ボールねじ34Yに沿ってボールナットが進退し、その結果、ヘッド支持体36及び後述するヘッドユニット50がY軸ガイドレール33Yに沿ってY軸方向に移動する。
When the Y-
X軸サーボ機構は、ヘッド支持体36に対して取り付けられたX軸ガイドレール(不図示)と、X軸ボールねじ34Xと、X軸サーボモータ35Xとを有している。X軸ガイドレールには、その軸方向に沿ってヘッドユニット50が移動自在に取り付けられている。また、ヘッドユニット50には、X軸ボールねじ34Xと螺合するボールナット(図略)が取り付けられている。
The X-axis servo mechanism has an X-axis guide rail (not shown) attached to the head support 36, an
X軸サーボモータ35Xが駆動すると、X軸ボールねじ34X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50が、ヘッド支持体36上をX軸ガイドレールに沿ってX軸方向に移動する。
When the
(ヘッドユニットの構成)
ヘッドユニット50は、フィーダ42によって供給される電子部品E1を吸着して、プリント基板B1上に搭載する機能を果たす。ヘッドユニット50は、図2〜図4に示すように、ユニット本体60と、ベースパネル52と、外環部材58と、カバー53、54とを有している。ベースパネル52は上下方向に長い形状をなす。外環部材58は、円環状であり、ベースパネル52に対して固定されている。ベースパネル52と外環部材58は、ユニット本体60を支持する機能を果たしており、本発明の「支持部材」に相当する。(Structure of head unit)
The
ユニット本体60は、ロータリー式であり、図2〜4、図6に示すように、Z軸方向に沿った軸状をなす軸部62と、回転体64と、18本のノズルシャフト100と、N軸駆動装置45と、を含む。
The unit
図6に示すように、軸部62は二重構造となっており、外側軸部62Bと、外側軸部62Bの内側に位置する内側軸部62Aと、を含む。内側軸部62Aは、ベースパネル52に対して、当該軸部62Aの軸線周りに回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 6, the
回転体64は、軸部62より大径な略円柱状をなす。回転体64は、内側軸部62Aの下部に固定されている。回転体64は、外環部材58の内周側に位置しており、外環部材58に対して相対回転可能な状態で支持されている。尚、図4は、回転体64を図示するため、外環部材58は省略した図となっている。
The rotating
また、回転体64には、周方向に等間隔で貫通孔65が18個形成されている。各貫通孔65には、これを貫通して、後述するノズルシャフト100が取り付けられている。
Further, 18 through
軸部62の上部寄りの位置には、N軸被駆動ギヤ62Nと、R軸被駆動ギヤ62Rが上下に配置されている(図4参照)。N軸被駆動ギヤ62Nは内側軸部62Aと結合し、R軸被駆動ギヤ62Rは、外側軸部62Bと結合している。
An N-axis driven
N軸駆動装置45は、N軸サーボモータ35Nと、N軸サーボモータ35Nの出力軸に設けられたN軸駆動ギヤ(不図示)と、を有している。N軸駆動ギヤはN軸被駆動ギヤ62Nと噛み合わされている。そのため、N軸サーボモータ35Nを駆動すると、モータ35Nの動力が、N軸駆動ギヤ及びN軸被駆動ギヤ62Nを介して内側軸部62Aに伝わる。そのため、内側軸部62Aと共に回転体64が回転し、回転体64に支持された18本のノズルシャフト100が回転体64と一体的に回転する構造になっている。
The N-
また、外側軸部62Bは、軸方向の両端部を、ベアリングを介して内側軸部62Aと回転体64に対してそれぞれ軸受けしており、内側軸部62Aや回転体64に対して相対的に回転可能となっている。
Further, the
ノズルシャフト100は、Z軸方向に沿った軸状であり、筒状のシャフトホルダ57を介して、回転体64に形成された各貫通孔65に取り付けられている。
The
また、図7に示すように、ノズルシャフト100の先端には、吸着ノズル120が取り付けられている。
Further, as shown in FIG. 7, a
吸着ノズル120には、負圧又は正圧が供給されるようになっている。各吸着ノズル120は、負圧によってその先端部に電子部品E1を吸着して保持するとともに、正圧によってその先端部に保持した電子部品E1を解放する。
Negative pressure or positive pressure is supplied to the
ノズルシャフト100の上部外周面には、コイルばね130が取り付けられている。コイルばね130は、ノズルシャフト100を上向きに付勢する機能を果たしている。
A
次に、各ノズルシャフト100をその軸線L周りに回転駆動するためのR軸駆動装置70について説明する。
Next, the R-
R軸駆動装置70は、図2、図3に示すように、ヘッドユニット50のZ軸方向における略中央部に配置されており、R軸サーボモータ35Rと、R軸サーボモータ35Rの出力軸に設けられ、R軸被駆動ギヤ62Rと噛み合わされたR軸駆動ギヤ72Rと、共通ギヤ55を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the R-
共通ギヤ55は、図5、図7に示すように、外側軸部62Bの下部に設けられている。共通ギヤ55は、各シャフトホルダ57のギヤ57Rと噛み合わされている。R軸サーボモータ35Rを駆動すると、モータ35Rの動力が、R軸駆動ギヤ72R及びR軸被駆動ギヤ62Rを介して、外側軸部62B、共通ギヤ55に伝わり、外側軸部62Bと共通ギヤ55が回転する。
The
共通ギヤ55が回転すると、ギヤ57Rとの噛み合いにより、各シャフトホルダ57が回転する。そして、各シャフトホルダ57と各ノズルシャフト100は、ボールスプライン結合していることから、共通ギヤ55の回転に伴って、18本のノズルシャフト100がその軸線L周りにおいて同方向及び同角度に一斉に回転する。
When the
また、ヘッドユニット50は、各ノズルシャフト100を、回転体64に対してZ軸方向(上下方向)に昇降させるための2つのZ軸駆動装置80を備えている。
The
Z軸駆動装置80は、図6に示すように、ノズルシャフト100の上方において、回転体64の軸部62を挟んでヘッドユニット50の左右両側(X軸方向両側)に対称配置されており、18本のノズルシャフト100のうち図6の左右両側(X軸方向両側)に位置するノズルシャフト100を上下方向であるZ軸方向に昇降させる。
As shown in FIG. 6, the Z-
Z軸駆動装置80は、Z軸リニアモータ35Zと、Z軸可動部84とを有している。Z軸リニアモータ35Zは、固定子(コイル)と、Z軸方向に移動可能な可動子(マグネット)を有している。Z軸可動部84は、可動子に固定されており、Z軸リニアモータ35Zの駆動により、Z軸方向(上下方向)に移動する。
The Z-
Z軸可動部84の下端部には、図6に示すように、カムフォロア86が取り付けられている。Z軸リニアモータ35Zの駆動により、Z軸可動部84が図6に示す初期位置から下降すると、カムフォロア86がノズルシャフト100の上端部に当接し、ノズルシャフト100の全体がコイルばね130の弾性力に抗って下降する。
As shown in FIG. 6, a
また、カムカムフォロア86がノズルシャフト100の上端部に当接した状態から、Z軸可動部84を上昇させると、コイルばね130の弾性力復帰力によって、ノズルシャフト100の全体が上昇する。
When the Z-axis
尚、Z軸可動部84が図6に示す初期位置にある状態では、カムフォロア86はノズルシャフト100の上方にあって、ノズルシャフト100から離れて位置する。そのため、回転体64を回転した時に、各ノズルフャフト100とカムフォロア86が干渉しないようになっている。
In the state where the Z-axis
このような構成とすることで、X軸サーボモータ35X、Y軸サーボモータ35Y、N軸サーボモータ35N、R軸サーボモータ35R、Z軸リニアモータ35Zを所定のタイミングで作動させることにより、フィーダ42を通じて供給される電子部品E1をヘッドユニット50により取り出して、プリント基板P上に装着する処理を実行することが出来る。
With such a configuration, the
すなわち、フィーダ42から電子部品E1を取り出す場合、X軸サーボモータ35X、Y軸サーボモータ35Yを駆動して、ヘッドユニット50をフィーダ上方に移動させる。ヘッドユニット50がフィーダ上方に移動したら、Z軸リニアモータ35Zを駆動して、昇降操作位置にある1本目のノズルシャフト100を図6に示す上昇端位置S1から下降させる。尚、昇降操作位置とは、Z軸駆動装置80による昇降操作が可能な位置であり、図6の左側又は右側の位置である。
That is, when taking out the electronic component E1 from the
そして、ノズルシャフト100の先端に設けられた吸着ノズル120がフィーダ42による供給される電子部品E1の上面の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を供給することで、フィーダ42から電子部品E1を取り出すことができる。そして、部品の取り出し後は、Z軸リニアモータ35Zを駆動して、1本目のノズルシャフト100を図6に示す上昇端位置S1まで上昇させる。
Then, the negative pressure is supplied at the timing when the
次に、N軸サーボモータ35Nを駆動して回転体64を回転し、2本目のノズルシャフト100を、昇降操作位置まで移動する。あとは1本目と同様に、Z軸リニアモータ35Zを駆動して2本目のノズルシャフト100を図6に示す上昇端位置S1から下降させる。そして、吸着ノズル120がフィーダ42による供給される電子部品E1の上面の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を供給することで、フィーダ42から電子部品E1を取り出すことができる(吸着処理)。
Next, the N-
このような動作を、18本のノズルシャフト100についてそれぞれ行うことで、1つのヘッドユニット50で、フィーダ42から18個の電子部品E1を取り出すことが出来る。
By performing such an operation for each of the 18
次に取り出した電子部品E1をプリント基板B1に搭載する場合、X軸サーボモータ35X、Y軸サーボモータ35Yを駆動して、ヘッドユニット50をフィーダ上方からプリント基板B1上に移動させる。また、ヘッドユニット50の移動中、カメラユニット150による電子部品E1の撮像が行われる(後述)。
Next, when mounting the taken-out electronic component E1 on the printed circuit board B1, the
そして、ヘッドユニット50がプリント基板上方に移動したら、Z軸リニアモータ35Zを駆動して、昇降操作位置に位置する1本目のノズルシャフト100を、図6に示す上昇端位置S1から下降させる。また、下降中、必要に応じてR軸サーボモータ35Rを駆動して、ノズルシャフト100を、軸線Lを中心に回転させ、電子部品E1の傾きを補正する。
Then, when the
そして、吸着ノズル120に保持された電子部品E1が、プリント基板B1の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を正圧に切り換えることで、電子部品E1をプリント基板B1に搭載できる。そして、電子部品E1の搭載後は、Z軸リニアモータ35Zを駆動して、1本目のシャフトシャフト100を図6に示す上昇端位置S1まで上昇させる。
Then, the electronic component E1 held by the
次に、N軸サーボモータ35Nを駆動して回転体64を回転し、2本目のノズルシャフト100を、昇降操作位置まで移動する。あとは1本目と同様に、Z軸リニアモータ35Zを駆動して2本目のノズルシャフト100を図6に示す上昇端位置S1から下降させる。そして、吸着ノズル120に保持された電子部品E1が、プリント基板B1の高さに下降するタイミングに合わせて、負圧を正圧に切り換えることで、電子部品E1をプリント基板B1に搭載できる(搭載処理)。
Next, the N-
このような動作を、18本のノズルシャフト100についてそれぞれ行うことで、フィーダ42から取り出した18個の電子部品を、プリント基板B1上に搭載することが出来る。
By performing such an operation for each of the 18
尚、上記では、2つのZ軸駆動装置80のうち一方だけを利用し、プリント基板B1に対して電子部品E1を1つずつ搭載する例を説明した。この他にも、2つのZ軸駆動装置80の双方を利用して、2本のノズルシャフト100を同時に昇降させて、プリント基板B1に対して2つの電子部品E1を同時に搭載するようにしてもよい。また、2つのZ軸駆動装置80を交互に使用することも可能である。
In the above description, an example is described in which only one of the two Z-
また、図6、図7に示すように、回転体64の下部中央には、拡散板190が取り付けられている。拡散板190は、筒状をしており、円周状に配置された吸着ノズル120の内側に位置している。この拡散板190は、後述するカメラユニット150で、吸着ノズル120に保持された電子部品E1を撮像する際に、背景部分を光らすために設けられている。
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, a
次に、部品搭載装置1の電気的構成について、図9を参照して説明する。部品搭載装置1の本体は、コントローラ200によってその全体が制御統括されている。コントローラ200は、CPU等により構成される演算制御部211を備えている。演算制御部211には、モータ制御部212と、記憶部213と、画像処理部214と、入出力部215と、フィーダ通信部216、外部通信部、表示部218と、操作部219と、がそれぞれ接続されている。演算制御部211は、本発明の「検査部」の一例である。
Next, the electrical configuration of the
モータ制御部212は、電子部品の搭載プログラムに従って、X軸サーボモータ35X、Y軸サーボモータ35Y、N軸サーボモータ35N、R軸サーボモータ35R、Z軸リニアモータ35Zを制御する。また、モータ制御部212は、搬送プログラムに従って、搬送コンベア20を駆動させる。
The
記憶部213は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等から構成されている。記憶部213には、電子部品E1の搭載プログラムやプリント基板の搬送プログラム、及び電子部品E1の搭載に必要な各種データが記憶されている。
The
画像処理部214には、カメラユニット150から出力される画像がそれぞれ取り込まれるようになっており、取り込まれた画像の解析が行われるようになっている。
The images output from the
入出力部215には、各種センサやスイッチが接続されている。
Various sensors and switches are connected to the input/
フィーダ通信部216は、部品供給部40に取り付けられた各フィーダ42と接続されており、各フィーダ42を統括して制御する。
The
表示部218は、表示画面を有する液晶表示装置等から構成され、部品搭載装置1の状態等を表示画面上に表示する。操作部219はキーボード等であり、部品搭載装置1に対して各種設定や条件などを入力操作できる。
The
2.カメラユニットの構成
図2に示すように、ヘッドユニット50は、カメラユニット150を有している。カメラユニット150は、撮像対象を水平方向(側方)から撮像するサイドビューカメラであり、回転体64を回転可能に支持する外環部材58に対して固定されている。2. Configuration of Camera Unit As shown in FIG. 2, the
図10は図2をA方向から見た斜視図、図11はカメラユニットの斜視図である。図12は電子部品の撮像動作を示す図、図13はカメラユニットの光路図である。 10 is a perspective view of FIG. 2 seen from the direction A, and FIG. 11 is a perspective view of the camera unit. FIG. 12 is a diagram showing an image pickup operation of an electronic component, and FIG. 13 is an optical path diagram of a camera unit.
カメラユニット150は、図10、11に示すように、カメラ本体153と、導光ユニット160と、光源180a、180bと、を備える。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
カメラ本体153は、レンズ155と、CCD等の撮像部157とを備え、レンズ155を下方に向けた状態で、導光ユニット160の上部(センターフレームの上部)に配置されている。
The
導光ユニット160は、光をカメラ本体153に導くものであり、センターフレーム163と、一対のサイドフレーム165a、165bとを有している。
The
センターフレーム163は、図10において回転体64の後方に位置しており、その内部には、三角形状のセンタープリズム171(図13を参照)が配置されている。
The
一対のサイドフレーム165a、165bは、図10において回転体64のX方向両側に位置しており、センターフレーム163と内部が繋がっている。
The pair of
サイドフレーム165aの内部には、第1サイドプリズム173a、第2サイドプリズム175a(図13を参照)が配置されており、また、サイドフレーム165bの内部には、第1サイドプリズム173b、第2サイドプリズム175b(図13を参照)が配置されている。
A
一対のサイドフレーム165a、165bの内面(回転体64との対向面)には、入光窓166a、166bがそれぞれ設けられている。これら各入光窓166a、166bは回転体64のX方向両側に位置しており、Z軸駆動装置80によるノズルシャフト100の昇降操作位置(図6の左右両側の位置)と対応している。
また、図12に示す「H」は、入光窓166a、166bのZ軸方向の範囲を示している。入光窓166a、166bのZ軸方向の位置は、ノズルシャフト100が図6に示す上昇端位置S1にあるときの吸着ノズル120の先端と概ね対応しており、ノズルシャフト100が上昇端位置S1にある場合、図12に示すように、入光窓166a、166bのZ軸方向の範囲Hと吸着ノズル120の先端がZ軸方向で重なる関係となっている。
Further, "H" shown in FIG. 12 indicates the range of the
光源180a、180bは、入光窓166a、166bのY方向両側に配置されている。光源180a、180bは、複数のLED(Light Emitting Diode)から構成されており、光を発光する。
The
本実施形態では、Z軸方向の操作が可能となる昇降操作位置において、ノズルシャフト100を上昇操作位置S1(図6を参照)にすると、吸着ノズル120の先端(ノズル本体125の先端125a)及びそれに吸着保持された電子部品E1が、対応する入光窓166a、166bの正面に位置して、カメラの視野内に収まる。そのため、吸着ズル120に吸着された電子部品E1をカメラユニット150により撮像することができる。
In the present embodiment, when the
具体的に説明すると、図12、図13にて右端に位置する吸着ノズル120bに保持された電子部品E1を撮像する場合、図12、図13に示す左側の光源180aを点灯する。
More specifically, when the electronic component E1 held by the
光源180aを点灯すると、その光は、拡散板190で拡散する。そして、拡散した光の一部が、吸着ノズル120bに保持された電子部品E1の外側を通過する。電子部品E1の外側を通過した光は、サイドフレーム165bの入光窓166bから入射する。
When the
そして、入射した光は、図13に示すように、第1サイドプリズム173b、第2サイドプリズム175b、センタープリズム171で反射して、カメラ本体153の撮像部157の一方側の領域に入光する。そのため、電子部品E1の画像を得ることが出来る。
Then, the incident light is reflected by the
また、図12、図13にて左端に位置する吸着ノズル120aに保持された電子部品E1を撮像する場合、図12、図13に示す右側の光源180bを点灯する。光源180bを点灯すると、拡散板190で拡散した光の一部が、吸着ノズル120aに保持された電子部品E1の外側を通過する。電子部品E1を透過した光は、サイドフレーム165aの入光窓166aから入射する。
When imaging the electronic component E1 held by the
そして、入射した光は、図13に示すように、第1サイドプリズム173a、第2サイドプリズム175a、センタープリズム171で反射して、カメラ本体153の撮像部157の他方側の領域に入光する。そのため、電子部品E1の画像を得ることが出来る。
Then, the incident light is reflected by the
このように、本実施形態のカメラユニット150は、2つの入光窓166a、166bを設けており、2つの入光窓166a、166bから入射した光が、撮像部157に入光する構造になっていることから、1台のカメラユニット150で、2つの吸着ノズル120に吸着保持された電子部品E1を撮像することが出来るようになっている。
As described above, the
また、2つの入光窓166a、166bから入射した光は、撮像部157の異なる領域に入射する構成になっているので、2つの吸着ノズル120a、120bに吸着保持された2つの電子部品E1を同時に撮像することが出来る。
Further, the light incident from the two
また、電子部品E1の撮像は、ノズルシャフト100を上昇端位置S1に停止させた状態で行うことが出来、撮像にあたり、各ノズルシャフト100の位置をZ軸方向で調整する必要がない。
Further, the image pickup of the electronic component E1 can be performed in a state where the
そのため、N軸サーボモータ35Nを駆動して回転体64を回転させて、各ノズルシャフト100が、Z軸方向への昇降操作が可能となる昇降操作位置を通過するタイミングに合わせて撮像を行うことで、18本の吸着ノズル120に吸着保持された各電子部品E1を、連続して撮像することが出来る。
Therefore, the N-
尚、本実施形態では、フィーダ上方からプリント基板の上方に、ヘッドユニット50を移動する期間中に、カメラユニット150による電子部品E1の撮像を行っており、カメラユニット150で撮像した画像から各吸着ノズル120に対する電子部品E1の吸着状態を検出している。
In the present embodiment, the electronic component E1 is imaged by the
4.吸着ノズルの構成
次に、図8及び図14を参照して吸着ノズル120の構成を説明する。図14は、吸着ノズル120の断面図である。吸着ノズル120は、ノズルホルダ121と、ノズル本体125と、コイルばね127と、ストッパピン128と、を備えている。尚、コイルばね127が本発明の「付勢部材」に相当する。4. Configuration of Suction Nozzle Next, the configuration of the
ノズルホルダ121は、例えば、合成樹脂製であり、Z軸方向に長い筒型をしている。ノズルホルダ121の内部には、ノズルシャフト100の下端部101が、フランジ103によって抜け止めされた嵌合している。ノズルシャフト100の外周部には、コイルばね105が取り付けられている。コイルばね105は、ワッシャー107を介してノズルホルダ121を下向きに押している。ノズルホルダ121は、下向きに押されることにより生じる摩擦により、ノズルシャフト100に対して回り止めされている。ノズルホルダ121の下部123には、下向きに突出する筒型の取付部124が設けられている。
The
ノズル本体125はZ軸方向に長い筒型であり、先端には小径のノズル孔125bを有している。ノズル本体125は、取付部124を貫通しつつ、ノズルホルダ121の内側に下方から嵌合している。ノズル本体125は、ノズルホルダ121に対して、突出量(一例として、ノズルホルダ121の取付部124からノズル本体125の先端125aまでの長さ)Dが変位自在である。コイルばね127は、取付部124の外側に取り付けられている。コイルばね127は、ノズルホルダ121に対してノズル本体125を下向きに押している。
The
図14の(A)は、ノズルホルダ121に対してノズル本体125が最も突出した状態(吸着ノズルの最大伸張時)を示している。図14の(B)は、ノズルホルダ121に対してノズル本体125が押し込まれた状態を示している。
FIG. 14A shows a state in which the
上記のように、ノズルホルダ121とノズル本体125とを別々の部品で構成し、両間にコイルばね127を設けておくことで、ノズル本体125の先端125aに荷重が加わったとき、コイルばね127が縮むことで衝撃を吸収(以下、バフィング機能)することが出来る。こうしたバフィング機能を持たせることで、部品厚みのバラつきや、基板の反り量のバラつき、モータの位置決め精度のバラつきなどの上下方向のバラつきにより、部品搭載時や部品吸着時に、吸着ノズル120や電子部品に加わる衝撃をやわらげることが出来る。
As described above, the
ストッパ128は、ノズルホルダ121の内側にあって、ノズル本体125の外周面に形成された溝部126に嵌合している。図14の(A)に示す最大突出状態では、ストッパ128が溝部126の上端に当接し、ノズルホルダ121に対してノズル本体125を抜け止めする。また、図14の(B)に示す後退状態では、ストッパ128が溝部126の下端に当接し、ノズルホルダ121に対して、ノズル本体125の位置を規制している。
The
5.ノズル本体125の突出量Dの良否判定
バフィング機能を持つ吸着ノズル120は、塵やゴミ、はんだ等の異物の吸引や付着、または繰り返しにより発生する自身の摩耗粉により、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の摺動性が低下して、外力を解放しても、ノズル本体125が突出した状態(図14の(A)に示す最大突出状態)に復帰しない事態が生じる場合がある。5. The
そのため、本実施形態では、カメラユニット150により吸着ノズル120の側面を撮像し、得られた画像から、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の突出量Dが正常か、判定する。また、カメラユニット150の視野が狭い場合、ノズルホルダ121からノズル本体125までの全体が視野に収まりきらない場合がある。
Therefore, in the present embodiment, the side surface of the
そこで、本実施形態では、ノズル本体125とノズルホルダ121とを別々に撮像する。そして、ノズル本体125の第1画像G1と、ノズルホルダ121の第2画像G2と、第1画像G1と第2画像G2とを得るための撮像に伴う吸着ノズル120のZ軸方向への移動距離Hと、に基づいて、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の突出量Dが正常か判定する。
Therefore, in this embodiment, the
尚、第1画像G1と第2画像G2とを得るための撮像に伴う吸着ノズル120のZ軸方向への移動距離Hとは、2つの画像G1、G2を取得するため、一方を撮像してからもう一方を撮像するために、吸着ノズル120をZ軸方向に移動させた距離である。下記の例では、図16に示す第1撮像位置から図17に示す第2撮像位置までの吸着ノズル120の移動距離である。
Note that the moving distance H in the Z-axis direction of the
また、吸着ノズル120は、Z軸駆動装置80がノズルシャフト100をZ軸方向に昇降させることによりZ軸方向の位置が変位する。そのため、吸着ノズル120のZ軸方向の移動距離Hは、Z軸駆動装置80の動力源であるZ軸リニアモータ35Zに設けられたリニアセンサ(リニアモータを構成する可動子のZ軸方向の移動量を検出するセンサ)の出力を演算制御部211にて検出することにより、算出することが出来る。
Further, the
以下、ノズル本体125の突出量Dが正常か否かの判定方法について具体的に説明する。
まず、演算制御部211は、図16に示すように、吸着ノズル120のノズル本体125がカメラユニット150の入光窓116bの正面に位置しているか、吸着ノズル120の位置を確認する。Hereinafter, a method of determining whether or not the protrusion amount D of the
First, as shown in FIG. 16, the
本例では、吸着ノズル120が最も上昇している時、すなわちノズルシャフト100が図6に示す上昇端位置S1にある時に、ノズル本体125がカメラユニット150の入光窓116bの正面に位置する関係となっている。
In this example, when the
そのため、演算制御部211は、検査対象となる吸着ノズル120が最も上昇した位置にあれば、ノズル本体125は入光窓116bの正面に位置していると判断する。そして、演算制御部211は、その後、カメラユニット150によりノズル本体125を撮像し、ノズル本体125の第1画像G1を取得する(図15:S1)。尚、図16に記載されている矢印は、カメラユニット150によるノズル本体125の撮像が行われる吸着ノズル120の第1撮像位置を示している。また、図18の(A)は、ノズル本体125の第1画像G1である。
Therefore, if the
次に、演算制御部211は、ノズルホルダ121の段差部121aがカメラの視野に収まるように、吸着ノズル120のZ軸方向の位置を調整する。具体的には、Z軸駆動装置80を駆動してノズルシャフト100を上昇端位置S1から下降させ、図17に示すようにノズルホルダ121の段差部121aが入光窓116bの正面に位置するように、吸着ノズル120のZ軸方向の位置を変更する(図15:S3)。
Next, the
その後、演算制御部211は、カメラユニット150でノズルホルダ121を撮像し、ノズルホルダ121の第2画像G2を取得する(図15:S5)。尚、図17に記載されている矢印は、カメラユニット150によるノズルホルダ121の撮像が行われる吸着ノズル120の第2撮像位置を示している。また、図18の(B)は、ノズルホルダ121の第2画像G2である。また、S1、S5の処理が本発明の「撮像処理」に相当する。
After that, the
本実施形態では、ノズルホルダ121の段差部121aを突出量判定の基準としており、2つの画像G1、G2と、2つの画像G1、G2を得るための撮像に伴う吸着ノズル120のZ軸方向の移動距離Hから、ノズルホルダ121の段差部121aからノズル本体125の先端125aまでの全長Lを算出する(図15:S7)。
In the present embodiment, the
具体的には、図18の(A)に示すように、第1画像G1において、基準ラインFからノズル本体125の先端125aまでの距離Z1を求める。また、図18の(B)に示すように、第2画像G2において、基準ラインFからノズルホルダ121の段差部121aまでの距離Z2を求める。尚、本例では、基準ラインを画像の上フレームFとしている。
Specifically, as shown in FIG. 18A, the distance Z1 from the reference line F to the
そして、2つの画像G1、G2から求めた2つの距離Z1、Z2と、2つの画像G1、G2を得るための撮像に伴う吸着ノズル120のZ軸方向の移動距離Hから、全長Lを以下の(1)式で算出することが出来る。尚、2つの画像G1、G2を得るための撮像に伴う吸着ノズル120のZ軸方向の移動距離Hは、ノズル本体125を撮像してからノズルホルダ121を撮像するために、吸着ノズル120をZ軸方向に移動した距離である。
Then, from the two distances Z1 and Z2 obtained from the two images G1 and G2 and the moving distance H in the Z-axis direction of the
L=(Z1−Z2)+H・・・・・(1) L=(Z1-Z2)+H (1)
演算制御部211は、段差部121aからノズル本体125の先端125aまでの全長Lの算出結果を、図14の(A)に示す最大突出時の全長Lの設計値Loと比較する。尚、設計値Loは、ノズルホルダ121、ノズル本体125など各部品の寸法から求めることが出来、同データは記憶部213に予め記憶されている。
The
そして、演算制御部211は、算出した全長Lと設計値Loとの差が許容範囲内であれば、ノズル本体125の突出量Dは、正常であると判定する(図15:S9)。一方、算出した全長Lと設計値Loとの差が許容範囲外であれば、ノズル本体125に異常ありと判定する。
Then, if the difference between the calculated total length L and the design value Lo is within the allowable range, the
演算制御部211は、上記したノズル本体125の突出量Dに関する良否判定を、例えば、部品搭載装置1が実装動作を開始する前に行う。このようにすることで、摺動性が低下した吸着ノズル120が実装作業に使用されることを未然に回避することが出来る。
The
尚、突出量Dの良否判定を行うためには、ノズル本体125とノズルホルダ121を撮像する必要があり、それには、カメラユニット150に対する吸着ノズル120の位置をZ軸方向で調整しなければならない。そのため、回転体64に搭載された各18本の吸着ノズル120について突出量Dの良否判定を行うには、判定対象となる吸着ノズル120を、Z軸方向への移動が可能となる左右の昇降操作位置(図6の左右両端)のいずれかに移動させてから、個々に行う必要がある。
In order to determine whether the protrusion amount D is good or bad, it is necessary to image the
6.効果説明
本構成では、ノズル本体125とノズルホルダ121とを別々に撮像し、得られた2つの画像G1、G2と、2つの画像G1、G2を得るための撮像に伴う吸着ノズル120のZ軸方向への移動距離Hとに基づいて、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の突出量Dが正常か否か、判定する。6. Description of Effect In the present configuration, the nozzle
このようにすることで、例えば、カメラの視野が狭い場合や、或いはノズルホルダ121の下部からノズル本体125までの全体が視野内に収まらない場合でも、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の突出量Dの良否を判定することが出来る。
By doing so, for example, even when the field of view of the camera is narrow, or even when the entire area from the lower portion of the
<実施形態2>
実施形態2について、図19を参照して説明する。
実施形態2では、ノズル本体125を押込方向に変位させてから、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の突出量Dの良否を判定する。<Embodiment 2>
The second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, after the
具体的に説明すると、演算制御部211は、図19の(A)〜(B)に示すように、吸着ノズル120を所定高さから下降して基台10等に押し込むことにより、ノズル本体125を、ノズルホルダ121に対してコイルばね127に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させる。
More specifically, as shown in FIGS. 19A and 19B, the arithmetic and
その後、演算制御部211は、図19の(C)に示すように、吸着ノズル120を上昇させて、ノズル本体125に対して押込方向に加わる荷重を解放する。これにより、ノズル本体125は、コイルばね127の弾性により、突出した状態(理想的には、図14の(A)に示す最大突出状態)に復帰する。
After that, the
演算制御部211は、ノズル本体125の突出した状態への復帰と並行して、Z軸駆動装置80を駆動して吸着ノズル120を図16の位置に上昇させる。その後、図15に示すS1〜S9の処理を実行し、ノズル本体125の突出量Dの良否を判定する。本構成では、ノズル本体125を一旦、押込方向に変位させてからノズル本体125の突出量Dの良否を判定するので、ノズル本体121に対するノズル本体125の摺動動作後に縮んだままとなる摺動不良の吸着ノズルの検出が可能になる。
The
<実施形態3>
実施形態3を図19〜図21を参照して説明する。
実施形態3では、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の先端位置の繰り返し精度を判定する。<Embodiment 3>
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
In the third embodiment, the repeatability of the tip position of the
具体的に説明すると、演算制御部211は、図19の(A)〜(B)に示すように、吸着ノズル120を所定高さから下降して基台10等に押し込むことにより、ノズル本体125を、ノズルホルダ121に対してコイルばね127に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させる(図20:S11)。
More specifically, as shown in FIGS. 19A and 19B, the arithmetic and
その後、演算制御部211は、図19の(C)に示すように、吸着ノズル120を上昇させて、ノズル本体125に対して押込方向に加わる荷重を解放する(図20:S13)。これにより、ノズル本体125は、コイルばね127の弾性により、突出した状態(理想的には、図14の(A)に示す最大突出状態)に復帰する。
After that, the
演算制御部211は、ノズル本体125の突出した状態への復帰と並行して、Z軸駆動装置80を駆動して吸着ノズル120を図16の位置に上昇させ、カメラユニット150でノズル本体125を撮像する(図20:S15)。
In parallel with the return of the
演算制御部211は、こうした一連の処理(S11〜S15)を複数回実行し、複数回の撮像で得られたノズル本体125の画像に基づいて、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の先端位置の繰り返し精度を判定する(S19)。
The
具体的には、各回の撮像で得られた画像から、ノズル本体125の先端125aの位置を検出し、ノズル本体125の先端125aの位置の変化量Δを算出する。本例では、図21に示すように、ノズル本体125の先端125aの位置について、最も下がった状態と最も上がった状態の差を、変化量Δとして算出する。そして、算出した変化量Δが閾値より小さければ、繰り返し精度は良好、閾値より大きければ、繰り返し精度はNGと判定する。
Specifically, the position of the
このようにすることで、繰り返し精度が低下した吸着ノズル120が実装作業に使用されることを未然に回避することが出来る。
By doing so, it is possible to prevent the
尚、上記した繰り返し精度を判定する処理(図20のフローチャート)は、実施形態1で説明した突出量Dの良否を判定する処理(図15のフローチャート)に続けて行われる。そして、演算制御部211は、突出量Dと繰り返し精度の双方がいずれもOKの場合にのみ、その吸着ノズル120を実装処理に使用する。
The above-described process of determining the repeatability (flowchart of FIG. 20) is performed subsequent to the process of determining whether the protrusion amount D is good (flowchart of FIG. 15) described in the first embodiment. Then, the
<実施形態4>
実施形態4を、図22、図23を参照して説明する。
実施形態4では、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の摺動性を判定する。尚、摺動性とは、ノズル本体121に対するノズル本体125のZ軸方向への位置変位の滑らかさであり、摩擦(摺動抵抗)が大きいほど、摺動性は低い。<Embodiment 4>
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 22 and 23.
In the fourth embodiment, the slidability of the
具体的に説明すると、実施形態3では、繰り返し精度を判定するため、ノズル本体125に対して押込方向に加わる荷重を解放した後、ノズル本体125の突出した状態への復帰と並行して、Z軸駆動装置80を駆動して吸着ノズル120を図16の位置に上昇させた後、カメラユニット150でノズル本体125を撮像した(図20:S15)。
More specifically, in the third embodiment, in order to determine the repeatability, after the load applied to the
実施形態4では、ノズル本体125に対して押込方向に加わる荷重を解放した後、ノズル本体125が突出方向に変位し始める前に撮像を開始できるように、Z軸駆動装置80を駆動して、吸着ノズル120を図16の位置に高速で上昇させる。
In the fourth embodiment, after the load applied to the
そして、演算制御部121は、吸着ノズル120が図16まで上昇すると、カメラユニット150でノズル本体125の画像を連続して撮像する。
Then, when the
図22はノズル本体125の連続画像であり、演算制御部211は連続して撮像された各画像からノズル本体125の先端125aの位置を検出する。図22に示すように、荷重の解放後、ノズル本体125の先端125aの位置は、時間Tの経過と共に下方へ次第に変化し、最終的には、ストッパピン128により突出が制限される最大突出位置Pmに至る。尚、ノズルホルダ121に対するノズル本体125の摺動抵抗が大きい場合、ノズル本体125の先端125aの位置が、最大突出位置Pmまで変化せずに停止することもある。
FIG. 22 is a continuous image of the
図23は、横軸を撮像開始からの経過時間T、縦軸をノズル本体125の先端125aの変化量Vとしたグラフであり、摺動性が高い程、変化量Vは短い時間で収束する。
FIG. 23 is a graph in which the horizontal axis represents the elapsed time T from the start of imaging, and the vertical axis represents the variation amount V of the
そのため、ノズル本体125の撮像時間の間隔tと、各時点のノズル本体125の先端位置125aの変化量Vから、図23に示すノズル本体の先端位置の応答曲線Lv(T−V相関曲線)を求めることにより、摺動性の良否を判断することが出来る。すなわち、応答曲線Lvのカーブが緩やかな程、摩擦が大きく摺動性は低下している。そのため、求めた応答曲線Lvを、所定の基準カーブ(摺動性が良好な場合の応答曲線)と比較することで、摺動性の良否を判定できる。 Therefore, a response curve Lv (TV correlation curve) of the tip position of the nozzle body shown in FIG. By determining the quality, it is possible to judge the quality of the slidability. That is, the gentler the curve of the response curve Lv, the greater the friction and the lower the slidability. Therefore, the quality of the slidability can be determined by comparing the obtained response curve Lv with a predetermined reference curve (response curve when the slidability is good).
このようにすることで、摺動性が低下した吸着ノズル120が実装作業に使用されることを未然に回避することが出来る。
By doing so, it is possible to prevent the
尚、上記した摺動性を判定する処理は、実施形態3で説明した繰り返し精度の判定(図20のフローチャート)を行う際に、処理の一部(S15)として行われる。そして、演算制御部211は、突出量D、繰り返し精度、摺動性が全てOKの場合にのみ、その吸着ノズル120を実装処理に使用する。尚、本例では、変化量Vの基準は、最大突出位置Pmとしている。
The process for determining the slidability described above is performed as a part of the process (S15) when determining the repeatability (the flowchart in FIG. 20) described in the third embodiment. Then, the
<他の実施形態>
本明細書で開示される技術は上記記述及び図面によって説明した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)上記の実施形態1では、ロータリー型のヘッドユニット50を例示したが、複数のノズルシャフト100を直線状に配置したインライン型のヘッドユニットであってもよい。<Other Embodiments>
The technology disclosed in the present specification is not limited to the embodiments described by the above description and the drawings, and the following embodiments are also included in the technical scope, for example.
(1) In the above-described first embodiment, the
(2)上記の実施形態1では、吸着ノズル120を、ヘッドユニット50に搭載したカメラユニット150で撮像する例を示した。この他にも、例えば、基台10上に設けられた支柱にサイドビューカメラを固定しておき、そのカメラで、吸着ノズル120を撮像してもよい。尚、サイドビューカメラとは、視点から水平方向への視野を持ち、対象物の側面を撮像するカメラである。
(2) In the above-described first embodiment, an example in which the
(3)上記の実施形態4では、上記した摺動性を判定する処理を、実施形態3で説明した繰り返し精度の判定(図20のフローチャート)する際に、処理の一部(S15)として行う例を示したが、繰り返し精度の判定とは別に行うようにしてもよい。また、繰り返し精度の判定は行わず、摺動性の判定のみ行うようにしてもよい。 (3) In the above-described fourth embodiment, the process of determining the slidability described above is performed as a part of the process (S15) when determining the repeatability (the flowchart of FIG. 20) described in the third embodiment. Although an example is shown, it may be performed separately from the determination of the repeatability. Alternatively, the repeatability may not be determined, and only the slidability may be determined.
以上、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。 Although the embodiments have been described in detail above, 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...部品搭載装置
10...基台
30...駆動装置
50...ヘッドユニット(本発明の「搭載ヘッド」の一例)
52...ベースパネル(本発明の「支持部材」の一例)
58...外環部材(本発明の「支持部材」の一例)
64...回転体
100...ノズルシャフト
120...吸着ノズル
121...ノズルホルダ
125...ノズル本体
127...コイルばね(本発明の「付勢部材」の一例)
150...カメラユニット(本発明の「サイドビューカメラ」の一例)
200...コントローラ
211...演算制御部(本発明の「検査部」の一例)
B1...プリント基板(本発明の「基板」の一例)
E1...電子部品DESCRIPTION OF
52... Base panel (an example of "support member" of the present invention)
58... Outer ring member (an example of "support member" of the present invention)
64...
150... Camera unit (an example of the “side view camera” of the present invention)
200...
B1... Printed circuit board (an example of "board" of the present invention)
E1... Electronic parts
Claims (7)
基板が固定される基台に対して平面方向に移動する搭載ヘッドと、
前記搭載ヘッドに対して上下方向に移動可能に支持されたノズルシャフトと、
前記ノズルシャフトの先端に取り付けられた吸着ノズルと、
前記吸着ノズルの側面を撮像するサイドビューカメラと、
吸着ノズルの状態を検査する検査部と、を含み、
前記吸着ノズルは、
前記ノズルシャフトの先端に取り付けられたノズルホルダと、
前記ノズルホルダに対して突出量が変位自在に取り付けられたノズル本体と、
前記ノズル本体を前記ノズルホルダに対して突出方向に付勢する付勢部材と、を含み、
前記検査部は、
前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、
前記サイドビューカメラの視野に前記ノズル本体と前記ノズルホルダがそれぞれ収まるように前記吸着ノズルを上下方向に移動して、前記サイドビューカメラにより、前記ノズル本体と前記ノズルホルダとを別々に撮像する撮像処理を実行し、
前記撮像により得られた前記ノズル本体の第1画像と、前記ノズルホルダの第2画像と、前記第1画像と前記第2画像とを得るための撮像に伴う前記吸着ノズルの移動距離と、に基づいて、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の突出量の良否を判定する、部品搭載装置。A component mounting apparatus for mounting electronic components on a board,
A mounting head that moves in a plane direction with respect to a base on which the substrate is fixed,
A nozzle shaft supported movably in the vertical direction with respect to the mounting head;
A suction nozzle attached to the tip of the nozzle shaft,
A side view camera for imaging the side surface of the suction nozzle;
Including an inspection unit for inspecting the state of the suction nozzle,
The suction nozzle is
A nozzle holder attached to the tip of the nozzle shaft,
A nozzle body mounted so that the amount of protrusion of the nozzle holder is displaceable,
A biasing member that biases the nozzle body in the protruding direction with respect to the nozzle holder,
The inspection unit is
After displacing the nozzle body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member, after releasing the load applied to the nozzle body in the pushing direction,
Imaging in which the suction nozzle is moved up and down so that the nozzle body and the nozzle holder respectively fit within the field of view of the side view camera, and the side view camera separately images the nozzle body and the nozzle holder. Perform processing,
A first image of the nozzle body obtained by the image pickup, a second image of the nozzle holder, and a moving distance of the suction nozzle accompanying the image pickup for obtaining the first image and the second image. A component mounting apparatus that determines whether the amount of protrusion of the nozzle body with respect to the nozzle holder is good or bad based on the above.
前記検査部は、
前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、
前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、前記ノズル本体を撮像する処理を複数回実行し、
各回の撮像で得られた前記ノズル本体の画像に基づいて、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の先端位置の繰り返し精度を判定する、部品搭載装置。The component mounting apparatus according to claim 1, wherein
The inspection unit is
After displacing the nozzle body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member,
After releasing the load applied to the nozzle body in the pushing direction, a plurality of processes of imaging the nozzle body is executed,
A component mounting apparatus that determines the repeat accuracy of the tip position of the nozzle body with respect to the nozzle holder, based on the image of the nozzle body obtained by each imaging.
前記検査部は、
前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、
前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、前記ノズル本体を前記カメラユニットで連続して撮像し、
連続して撮像した各画像と撮像時間の間隔とから、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の摺動性を判定する、部品搭載装置。The component mounting apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The inspection unit is
After displacing the nozzle body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member,
After releasing the load applied to the nozzle body in the pushing direction, the nozzle body is continuously imaged by the camera unit,
A component mounting apparatus that determines the slidability of the nozzle body with respect to the nozzle holder based on each image captured continuously and the interval of the image capturing time.
前記搭載ヘッドは、
前記ノズルシャフトを周方向に複数本配置した回転体と、
前記回転体を回転可能に支持する支持部材と、を備えたロータリー式の搭載ヘッドであり、
前記サイドビューカメラは、前記支持部材に取り付けられている、部品搭載装置。The component mounting apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The mounting head is
A rotating body in which a plurality of the nozzle shafts are arranged in the circumferential direction,
A rotary type mounting head having a supporting member that rotatably supports the rotating body,
The component mounting apparatus, wherein the side-view camera is attached to the support member.
前記吸着ノズルは、
前記ノズルシャフトの先端に取り付けられたノズルホルダと、
前記ノズルホルダに対して突出量が変位自在に取り付けられたノズル本体と、
前記ノズル本体を前記ノズルホルダに対して突出方向に付勢する付勢部材と、を含み、
前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、
サイドビューカメラにより、前記ノズル本体と前記ノズルホルダとを別々に撮像し、
前記撮像により得られた前記ノズル本体の第1画像と、前記ノズルホルダの第2画像と、
前記第1画像と前記第2画像とを得るための撮像に伴う前記吸着ノズルの移動距離と、に基づいて、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の突出量の良否を判定する、吸着ノズルの検査方法。A method for inspecting a suction nozzle that sucks electronic components mounted on a board,
The suction nozzle is
A nozzle holder attached to the tip of the nozzle shaft,
A nozzle body mounted so that the amount of protrusion of the nozzle holder is displaceable,
A biasing member that biases the nozzle body in the protruding direction with respect to the nozzle holder,
After displacing the nozzle body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member, after releasing the load applied to the nozzle body in the pushing direction,
A side view camera separately images the nozzle body and the nozzle holder,
A first image of the nozzle body obtained by the imaging, a second image of the nozzle holder,
A method for inspecting a suction nozzle, which determines whether the amount of protrusion of the nozzle body with respect to the nozzle holder is good or bad, based on a moving distance of the suction nozzle accompanying imaging for obtaining the first image and the second image. ..
前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、
前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、前記ノズル本体を撮像する処理を複数回実行し、
各回の撮像で得られた前記ノズル本体の画像に基づいて、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の先端位置の繰り返し精度を判定する、吸着ノズルの検査方法。The method of inspecting a suction nozzle according to claim 5,
After displacing the nozzle body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member,
After releasing the load applied to the nozzle body in the pushing direction, a plurality of processes of imaging the nozzle body is executed,
A method for inspecting a suction nozzle, wherein the repeatability of the tip position of the nozzle body with respect to the nozzle holder is determined based on the image of the nozzle body obtained by each imaging.
前記ノズル本体を前記付勢部材に抗して突出量を小さくする押込方向に変位させた後、
前記ノズル本体に対して前記押込方向に加わる荷重を解放してから、前記ノズル本体を前記カメラユニットで連続して撮像し、
連続して撮像した各画像と撮像時間の間隔とから、前記ノズルホルダに対する前記ノズル本体の摺動性を判定する、吸着ノズルの検査方法。A method for inspecting a suction nozzle according to claim 5 or 6, wherein
After displacing the nozzle body in the pushing direction that reduces the protrusion amount against the biasing member,
After releasing the load applied to the nozzle body in the pushing direction, the nozzle body is continuously imaged by the camera unit,
A method for inspecting a suction nozzle, wherein the slidability of the nozzle body with respect to the nozzle holder is determined from each image captured continuously and the interval of the imaging time.
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