JP7423265B2 - Parts holding status acquisition device - Google Patents
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Description
本発明は、部品保持具における電子部品(以下、部品と略称する場合がある)の保持状態の取得に関するものである。 The present invention relates to acquiring the holding state of an electronic component (hereinafter sometimes abbreviated as component) in a component holder.
特許文献1には、部品を保持する吸着ノズルの下降制御中に、吸着ノズルに加えられる荷重が荷重センサにより検出され、その検出された荷重が設定値より大きい場合に、吸着ノズルが障害物に衝突したと取得することが記載されている。
本発明の課題は、荷重センサを利用して、部品保持具における部品の保持状態を取得することである。 An object of the present invention is to obtain the holding state of a component in a component holder using a load sensor.
本発明に係る部品保持状態取得装置において、部品保持具に加えられる荷重を検出する荷重センサの検出値に基づいて、部品保持具における部品の保持状態が取得される。例えば、部品保持具に部品が保持されている状態と保持されていない状態とで荷重センサの検出値が異なる。したがって、荷重センサの検出値に基づけば、部品保持具における部品の保持状態を取得することができる。また、荷重センサの検出値が設定値以上変化した場合には、部品が落下した状態、すなわち、保持している状態から部品が落下したことにより保持していない状態になったと取得することができる。 In the component holding state acquisition device according to the present invention, the holding state of the component in the component holder is acquired based on a detection value of a load sensor that detects a load applied to the component holder. For example, the detected value of the load sensor differs depending on whether the component is held by the component holder or not. Therefore, based on the detected value of the load sensor, the state of holding the component in the component holder can be acquired. Additionally, if the detected value of the load sensor changes by more than the set value, it can be determined that the part has fallen, that is, the part has fallen from the held state and has changed to the unheld state. .
部品保持具における部品の保持状態には、例えば、部品を保持している状態、部品を保持していない状態、保持していた部品が落下した状態、予め定められた部品とは異なる部品または異物を保持している状態等が該当する。部品保持状態取得装置は、部品保持具の保持状態が、これらのうちの1つ以上の状態であることを取得するものである。 The state in which the component is held by the component holder includes, for example, a state in which the component is held, a state in which the component is not held, a state in which the held component has fallen, a component different from a predetermined component, or a foreign object. This applies to the state where . The component holding state obtaining device obtains that the holding state of the component holder is one or more of these states.
以下、本発明の一実施形態に係る部品保持状態取得装置を含む実装機について図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a mounting machine including a component holding state acquisition device according to an embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
実装機は、図1に示すように、実装機本体2、部品供給装置4、基板搬送保持装置6、装着装置8、制御装置10等を含む。
部品供給装置4は、複数のテープフィーダ14を含む。テープフィーダ14は、それぞれ、テープを利用して電子部品(以下、部品と略称する)sを供給するものである。
基板搬送保持装置6は、回路基板20(以下、基板20と略称する)をX方向に搬送して保持するものであり、一対のコンベアである基板搬送装置22と、予め定められた位置に搬送された基板20を保持する基板保持装置24とを含む。
As shown in FIG. 1, the mounting machine includes a mounting machine
The board transport/
装着装置8は、テープフィーダ14から部品sを受け取り基板20に装着するものであり、実装ヘッド30と、実装ヘッド30を移動させるヘッド移動装置32とを含む。ヘッド移動装置32は、実装ヘッド30を、X方向およびX方向に直交するY方向に移動させるものであり、スライダ34を移動させることにより、実装ヘッド30を、水平な一平面であるXY平面に沿って移動させる。以下、「水平な一平面であるXY平面に沿った移動」を、水平移動、XY方向への移動等と略称する場合がある。
なお、符号36はカメラを表す。カメラ36は、実装ヘッド30を下方から撮像するものである。
The
Note that the
実装ヘッド30は、図2に示すように、ヘッド本体50、回転体52、回転体52に保持された部品保持具の一例としての吸着ノズル60等を含む。実装ヘッド30は、ヘッド本体50においてスライダ34に取り付けられる。
回転体52は、ヘッド本体50に鉛直な回転軸線Lのまわりに回転可能に保持される。回転体52には、その回転軸線Lを中心とする一円周上の適宜の間隔を隔てた複数の位置(本実施例においては、6つの位置)にそれぞれ、回転昇降軸54が、回転軸線Lと平行な方向に相対移動可能、かつ、回転軸線Lと平行な軸線回りに自転可能に保持されている。以下、回転軸線L、または、回転軸線Lと平行な軸線を単に軸線と称し、回転軸線Lと平行な方向を単に軸線方向と称する場合がある。
As shown in FIG. 2, the
The rotating
6本の回転昇降軸54の各々の、回転体52から下方へ突出した下端部には、それぞれ、吸着ノズル60が保持される。
図3(a),(b)に示すように、回転昇降軸54の本体である昇降軸本体62の下端部には、その下端面に開口して有底の嵌合穴64が設けられ、嵌合穴64の内周側に概して筒状を成す嵌合部材66が嵌合され、嵌合部材66の内周側に吸着ノズル60のノズル本体68が嵌合される。ノズル本体68は、軸線方向に伸び、上部の小径部と下部の大径部とを有する段付き形状を成す。ノズル本体68の小径部の一部が嵌合部材66の内周側に嵌合され、小径部の嵌合部材66から突出した上端部にはフランジである上部フランジ70が形成される。上部フランジ70と嵌合部材66の上面との間には、弾性部材としてのスプリング72が設けられる。
A
As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), a bottomed
これら回転昇降軸54の昇降軸本体62、嵌合部材66、ノズル本体68は、ピン76を介して、互いに相対回転不能、かつ、ノズル本体68が、嵌合部材66および昇降軸本体62に対して軸線方向に相対移動可能に連結される。したがって、回転昇降軸54が回転させられれば、吸着ノズル60も共に回転させられる。なお、符号78は、ピン76を下方に押し付け、ピン76の移動を防止する押付機構を示す。押付機構78は、昇降軸本体62と押付機構本体78rとの間に設けられたスプリング79を備えたものであり、スプリング79の弾性力が押付機構本体78rを介してピン76に作用し、ピン76の移動が防止される。
The elevating shaft
図3(a)に示す状態でノズル本体68の上部フランジ70は昇降軸本体62の嵌合穴64の底面から離間し、嵌合部材66の下面80に、ノズル本体68の小径部と大径部との段面82が当接している。この嵌合部材66の下面80にノズル本体68の断面82が当接した位置が、ノズル本体68(吸着ノズル60)の昇降軸本体62(回転昇降軸54)および嵌合部材66に対する上昇端位置(以下、第2上昇端位置と称する場合がある)であり、スプリング72は、ノズル本体68を第2上昇端位置に向かって付勢する。
In the state shown in FIG. 3(a), the
昇降軸本体62の中心部には、軸線方向に伸びた圧力通路90が、嵌合穴64の底部を貫通して形成される。ノズル本体68の中心部にも、同様に、軸線方向に伸びた圧力通路92が貫通して形成され、嵌合穴64に連通している。圧力通路92はノズル本体68の上部フランジ70を貫通するとともに、下端面に開口させられる。
A
一方、6個の吸着ノズル60の各々に対応してバルブ装置96(図4参照)が設けられ、圧力通路90,92には、それぞれ、バルブ装置96を介して、負圧供給源97,正圧供給源98および大気連通口99が選択的に連通させられる。バルブ装置96により、圧力通路90,92を、正圧供給源98から遮断して負圧供給源97に連通させる状態と、負圧供給源97から遮断して正圧供給源98に連通させる状態とを含む複数の状態に切り換えられる。
回転体52には、6個の吸着ノズル60の各々に対応して圧力センサ100(図4に1つを示す)が設けられている。圧力センサ100は、圧力通路90,92の圧力を検出するものである。
On the other hand, a valve device 96 (see FIG. 4) is provided corresponding to each of the six
The
実装ヘッド30は、図2に示すように、回転体52を回転軸線Lの回りに回転させる回転体回転装置110と、吸着ノズル60を自転させるノズル回転装置112と、吸着ノズル60を昇降させるノズル昇降装置114とを含む。
回転体回転装置110は、電動モータである回転体回転駆動モータ120を備え、回転体回転駆動モータ120により回転体52をヘッド本体50に対して回転軸線Lの回りに回転させる。
ノズル回転装置112は、電動モータであるノズル回転駆動モータ122と、複数のギヤ124~130とを含む。ギヤ124は、ノズル回転駆動モータ122の出力軸と一体的に回転可能に取り付けられ、ギヤ130は回転昇降軸54と一体的に回転可能に取り付けられる。これら複数のギヤ124~130の噛合により、ノズル回転駆動モータ122の回転が回転昇降軸54に伝達され、回転昇降軸54が回転させられ、吸着ノズル60が回転させられる。
As shown in FIG. 2, the
The rotary
ノズル昇降装置114は、回転昇降軸54を回転体52に対して昇降させる第1昇降装置140と、ノズル本体68を回転昇降軸54に対して昇降させる第2昇降装置142とを含む。
第1昇降装置140は、電動モータである第1昇降駆動モータ144,昇降部材146,第1昇降駆動モータ144の回転を昇降部材146の昇降に変換する運動変換機構148,スプリング132等を含む。昇降部材146は、ヘッド本体50に保持部147において軸線方向の相対移動可能に保持される。また、昇降部材146は、回転昇降軸54に係合する係合部150を有する。
The
The first elevating
スプリング132は、回転昇降軸54(ギヤ130)と回転体52の上面との間に設けられる一方、回転昇降軸54にはフランジ133が設けられる。フランジ133が回転体52の下面に当接することにより、回転昇降軸54および吸着ノズル60の回転体52およびヘッド本体50に対する上昇端位置(以下、第1上昇端位置と称する)が決まる。スプリング132は、回転昇降軸54および吸着ノズル60を第1上昇端位置に向かって付勢する。
昇降部材146の下降に伴って係合部150が下降させられ、回転昇降軸54がスプリング132の弾性力に抗して下降させられる。係合部150が上昇した場合には、スプリング132の弾性力により回転昇降軸54の上昇が許容される。回転昇降軸54の昇降に伴って吸着ノズル60が昇降させられる。
The
As the elevating
第2昇降装置142は、図3(a),(b)に示すように、昇降部材146に設けられた第2昇降駆動モータとしてのリニアモータ152、リニアモータ152の出力軸の先端に設けられた係合部154、出力軸に設けられた荷重センサとしてのロードセル156、スプリング72等を含む。係合部154は、吸着ノズル60のノズル本体68の中間部に設けられた被係合部としての中間フランジ158に上方から係合させられる。リニアモータ152により係合部154に下向きの力が加えられた場合には、中間フランジ158を介して吸着ノズル60のノズル本体68に下向きの力が付与される。吸着ノズル60は、スプリング72の弾性力に抗して嵌合部材66および昇降軸本体62に対して下方へ移動させられるが、係合部154が上昇させられることにより、スプリング72の弾性力によりノズル本体68の上昇が許容される。
また、ロードセル156の検出値は、係合部154に加えられる上向き荷重が大きい場合は大きくなり、係合部154に加えられる下向き荷重が大きい場合は小さくなる。
As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the second elevating
Moreover, the detected value of the
本実施例においては、吸着ノズル60が回転体52に対して第1昇降装置140により昇降させられるとともに、回転昇降軸54に対して第2昇降装置142により昇降させられる。第1昇降装置140と第2昇降装置142とは別個に作動可能であり、第1昇降装置140により回転昇降軸54がいずれの高さにあっても、第2昇降装置142により吸着ノズル60を、その回転昇降軸54に対して昇降させることができる。
In this embodiment, the
本実装ヘッド30において、テープフィーダ14からの部品sの受取りと、基板20への部品sの装着とは、ノズル昇降装置114に対応する位置に旋回させられた吸着ノズル60により行われる。この位置を、吸着・装着位置と称する。
In this mounting
実装ヘッド30等は、図4に示す制御装置10等によって制御される。
制御装置10は、コンピュータを主体とするコントローラ202と、複数の駆動回路204とを含み、コントローラ202には、ロードセル156、圧力センサ100、吸着ノズル60が第1上昇端位置にあるか否かを検出する第1上昇端位置センサ208等が接続されるとともに、駆動回路204を介してしてヘッド移動装置32、回転体回転駆動モータ120を備えた回転体回転装置110、ノズル回転駆動モータ122を備えたノズル回転装置112、第1昇降駆動モータ144を備えた第1昇降装置140、リニアモータ152を備えた第2昇降装置142等が接続される。
また、リニアモータ152に設けられたリニアエンコーダ210,電流センサ212の検出値は駆動回路204を介してコントローラ202に供給される。リニアエンコーダ210はリニアモータ210の出力軸のストロークを検出するものであり、電流センサ212はリニアモータ152に流れる電流を検出するものである。コントローラ202には、さらに、報知装置214が接続される。報知装置214は例えばディスプレイとすることができる。
The mounting
The
Further, detection values of a linear encoder 210 and a
以上のように構成された実装機の作動について説明する。
本実装ヘッド30はヘッド移動装置32により、テープフィーダ14の上方と、基板保持装置24により保持された基板20の上方との間を水平移動させられる。
部品sの吸着時には、バルブ装置96の制御により、圧力通路90,92に負圧が供給された状態で、第1昇降装置140により吸着ノズル60がヘッド本体50および回転体52に対して昇降させられる。
部品sの装着時には、吸着ノズル60が第1昇降装置140によりヘッド本体50および回転体52に対して昇降させられるとともに、第2昇降装置142により回転昇降軸54に対して昇降させられる。
The operation of the mounting machine configured as above will be explained.
The mounting
When picking up the part s, the
When mounting the component s, the
本実施例においては、吸着ノズル60における部品の保持状態が取得される。
吸着ノズル60における部品の保持状態は、カメラ36の撮像画像に基づいて取得されるが、カメラ36の撮像後の実装ヘッド30の水平移動中に、部品sが落下する場合がある。その場合には、部品sが基板20に装着されず、不良品が製造される。
そこで、本実施例においては、実装ヘッド30の水平移動中に、吸着・装着位置にある吸着ノズル60における部品sの保持状態、すなわち、部品sを保持している状態にあるか部品sを保持していない状態にあるか(部品sを保持している状態から部品sが落下して、保持していない状態に変わったこと)が取得される。
In this embodiment, the holding state of the component in the
The holding state of the component in the
Therefore, in this embodiment, during the horizontal movement of the mounting
吸着ノズル60による部品sの吸着に先立って、係合部154が設定位置に近づくようにリニアモータ152が制御される。係合部154の設定位置に対応するリニアモータ152の出力軸のストロークは予め取得されて記憶されている。そのため、リニアエンコーダ210の検出値に基づいて、係合部154が設定位置に近づくようにリニアモータ152を制御することができる。
係合部154の設定位置において、吸着ノズル60には予め定められた大きさの下向きの押付力が加えられ、吸着ノズル60は第2上昇端位置よりわずか下方に移動させられる。それにより、ロードセル156の検出値は、設定値F0となる。設定値F0は、押付力の反力であり、上向き荷重を表す値である。反力は、スプリング72の弾性力により加えられる。本実施例において、設定値F0を保持前検出値と称する。
Prior to suction of the component s by the
At the set position of the engaging
圧力通路90,92に負圧が供給され、その後、吸着ノズル60により部品sが吸着されるが、吸着ノズル60は第1昇降装置140により下降させられ、部品sに押し付けられる。このように、部品の吸着時には、吸着ノズル60が押し付けられるため、係合部154に加えられる上向き荷重が大きくなり、ロードセル156の検出値が大きくなる。
Negative pressure is supplied to the
吸着ノズル60による部品sの吸着後、吸着ノズル60が第1昇降装置140により上昇させられるとともに、実装ヘッド30がヘッド移動装置32により水平移動させられる。そして、吸着ノズル60が第1上昇端位置に達した時点におけるロードセル156の検出値が保持中検出値F1である。吸着ノズル60が第1上昇端位置に達したことにより、第1昇降装置140により吸着ノズル60に加えられた押付力が除かれたと考えることができる。そのため、吸着ノズル60が第1上昇端位置に達したタイミングで保持中検出値F1を取得することは妥当なことである。
After the
その後、吸着ノズル60を備えた実装ヘッド30は、ヘッド移動装置32により水平移動させられるのであり、基板20の予め定められた位置において、部品sが装着される。
Thereafter, the mounting
それに対して、例えば、実装ヘッド30の水平移動中に、保持している部品sが落下した場合には、ロードセル156の検出値の変化量の絶対値|ΔF|がしきい値である第1しきい値ΔFthより大きくなる。実装ヘッド30の水平移動中においてロードセル156の検出値は、ほぼ一定のはずである。それに対して、ロードセル156の検出値が第1しきい値ΔFth以上変化した場合には、部品sが落下したと推定することができる。
On the other hand, for example, if the component s held falls during the horizontal movement of the mounting
第1しきい値ΔFthは、予め定められた値としたり、その都度決める値としたりすることができる。後者の場合において、第1しきい値ΔFthは、例えば、保持前検出値F0と保持中検出値F1とに基づいて取得することができる。保持前検出値F0と、保持中検出値F1との差の絶対値に比率α(0<α<1)を掛けた値
ΔFth=α*|F0-F1|
とすることができる。
The first threshold value ΔFth can be a predetermined value or a value determined each time. In the latter case, the first threshold value ΔFth can be obtained, for example, based on the pre-hold detection value F0 and the during-hold detection value F1. Value obtained by multiplying the absolute value of the difference between the detected value F0 before holding and the detected value F1 during holding by the ratio α (0<α<1) ΔFth=α* | F0 - F1 |
It can be done.
以上の場合の一例を図6,7のフローチャートで表される第1しきい値決定プログラム、部品保持状態取得プログラムに基づいて説明する。
図6のフローチャートで表す第1しきい値決定プログラムは、吸着ノズル60による部品sの装着作業の実行開始時に実行される。ステップ1(以下、S1と略称する。他のステップについても同様とする。)において、係合部154が設定位置にあるか否かが判定され、S2において、負圧供給状態であるか否かが判定される。S1,2の判定がYESになった場合には、S3において、ロードセル156の検出値である保持前検出値F0が取得され、記憶される。次に、S4,5において、吸着ノズル60により部品sが吸着保持されたか否か、吸着ノズル60が第1上昇端位置にあるか否かが判定される。例えば、吸着ノズル60が負圧供給状態いあり、かつ、第1昇降装置140により吸着ノズル60が下降させられた場合には、吸着ノズル60により部品sが吸着保持されたと判定される。S4,5の判定がYESになった場合には、S6において、ロードセル156の検出値である保持中検出値F1が取得され、記憶される。そして、S7において、第1しきい値ΔFthが、予め定められた関数fに保持前検出値F0,保持中検出値F1を代入して取得される。例えば、上述のように、保持前検出値F0と保持中検出値F1との差の絶対値に比率αを掛けることにより取得することができるのである。
An example of the above case will be explained based on the first threshold value determination program and component holding state acquisition program shown in the flowcharts of FIGS. 6 and 7.
The first threshold determination program shown in the flowchart of FIG. 6 is executed when the
図7のフローチャートで表す部品保持状態取得プログラムは、第1しきい値ΔFthの決定後、換言すれば、吸着ノズル60が第1上昇端位置にあり、かつ、実装ヘッド30が水平移動させられている場合において、サイクルタイム毎に繰り返し実行される。
S21において、ロードセル156により検出値Fが取得され、S22において、今回の検出値から前回の検出値を引いた値である検出値の変化量の絶対値|ΔF|が取得され、第1しきい値ΔFthより大きいか否かが判定される。S22の判定がNOである場合には、部品sは保持されている状態にあると判定される。S22の判定がYESである場合には、S23において、部品sが落下した、換言すれば、部品sを保持していない状態にあると判定され、S24において、そのことが報知される。
In other words, the component holding state acquisition program shown in the flowchart of FIG. is executed repeatedly at each cycle time.
In S21, the detected value F is acquired by the
このように、本実施例においては、実装ヘッド30の水平移動中に、吸着・装着位置にある吸着ノズル60において、部品sが保持されている状態にあるか落下したか否かが判定される。そのため、例えば、カメラ36による撮像画像に基づき、部品sが確認された後に、部品sが落下した場合であっても、そのことを良好に取得することができ、不良品の発生を未然に防止することができる。
また、カメラ36の撮像画像に基づく場合には、色、形状等に基づいて部品sの保持状態が取得されるが、ロードセル156の検出値に基づけば、部品sの色、形状等に基づくことなく、部品sの保持状態を取得することができる。
さらに、カメラ36による撮像画像と、ロードセル156の検出値との両方に基づく場合には、部品sの保持状態を正確に取得することが可能となる。
Thus, in this embodiment, during the horizontal movement of the mounting
Furthermore, when based on the captured image of the
Furthermore, when it is based on both the captured image by the
なお、S3の保持前検出値F0の取得は、S2の前に行うこともできる。
また、上記実施例においては、ロードセル156の実際の検出値である保持前検出値F0と保持中検出値F1とに基づいて第1しきい値ΔFthが決定される場合について説明したが、吸着ノズル60によって保持される部品sは予め決まっているため、その部品s(以下、予めJOB情報等に基づき決まっている部品sを正規の部品sと称する。正規の部品sは対象電子部品でもある。)が吸着ノズル60に保持されている状態におけるロードセル156の検出値である保持中検出値F1は予め取得できる。そのため、第1しきい値ΔFthは予め決めておくことができる。
Note that the acquisition of the pre-hold detection value F0 in S3 can also be performed before S2.
Furthermore, in the above embodiment, a case has been described in which the first threshold value ΔFth is determined based on the pre-holding detection value F0 and the holding detection value F1, which are the actual detection values of the
また、上記実施例においては、ロードセル156の検出値の変化量の絶対値|ΔF|が第1しきい値ΔFthより大きくなった場合に、部品sが落下したと判定されるようにされていたが、ロードセル156の検出値Fが第2しきい値Fthを越えて保持前検出値F0に近づいた場合に、部品sが落下して、部品sが保持されていない状態にあると判定されるようにすることができる。第2しきい値Fthは、例えば、保持前検出値F0と保持中検出値F1との中間の値
Fth=F0+β(F1-F0)=β*F1+(1-β)*F0
とすることができる。比率βは0より大きく1より小さい値であり、例えば、0.5とすることができる。また、第2しきい値Fthは、その都度決めても、予め決めておいてもよい。
Further, in the above embodiment, when the absolute value |ΔF| of the amount of change in the detected value of the
It can be done. The ratio β is a value greater than 0 and less than 1, and can be set to 0.5, for example. Further, the second threshold value Fth may be determined each time or may be determined in advance.
さらに、保持中検出値F1と、ロードセル156の検出値のバラツキ、部品sの荷重、形状等のバラツキ等とに基づいて設定範囲(Fa~Fb)を定めることができる。設定範囲の下限値Fa、上限値Fbを、バラツキで決まる値γに基づいて、例えば、下記のように決めることができる。
Fa=F1-γ
Fb=F1+γ
そして、ロードセル156の検出値Fが設定範囲(Fa~Fb)から外れている場合には、吸着ノズル60において、異物または正規の部品sとは異なる部品が保持されている状態にあると判定することができる。
Further, the setting range (Fa to Fb) can be determined based on the detected value F1 during holding, the variation in the detected value of the
Fa=F1-γ
Fb=F1+γ
If the detected value F of the
なお、保持中検出値F1は部品の吸着時のロードセル156の検出値より小さくなるが、保持前検出値F0より大きくなる場合と小さくなる場合とがあると考えられる。例えば、部品sが保持され、圧力通路92の開口が塞がれることに起因して上向きの力(負圧に起因する上向きの力と称することができる)が大きくなる一方、部品sの自重に起因する下向きの力が大きくなると推測される。そのため、負圧に起因する上向きの力と自重に起因する下向きの力との大小関係に基づいて保持中検出値F1の保持前検出値F0に対する大小が決まると推測されるのである。
Note that the detection value F1 during holding is smaller than the detection value of the
吸着ノズル60の径が大きく、かつ、部品sが大きく、自重が大きい場合の測定結果の一例を図5に示す。この場合には、図5に示すように、保持中検出値F1は保持前検出値F0より小さくなる。吸着ノズル60による部品sの吸着作動開始時t1からロードセル156の検出値が大きくなる(上向き荷重が大きくなる)が、部品の吸着後、吸着ノズル60が第1上昇端位置に達した時点t2のロードセル156の検出値である保持中検出値F1は、保持前検出値F0より小さくなる。負圧に起因する上向き荷重より部品sの自重により下向き荷重が大きいことに起因すると考えられる。
以下、本実施例において、保持中検出値F1が保持前検出値F0より小さい場合について説明する。
FIG. 5 shows an example of the measurement results when the diameter of the
Hereinafter, in this embodiment, a case where the detected value F1 during holding is smaller than the detected value F0 before holding will be described.
本部品保持状態取得プログラムの一例を図8のフローチャートで表す。部品保持状態取得プログラムは、吸着ノズル60による部品sの吸着保持後、吸着ノズル60が第1上昇端位置に達し、かつ、実装ヘッド30が水平移動させられている間、予め定められた設定時間毎に繰り返し実行される。
S31において、ロードセル156の検出値Fが取得され、S32において、検出値Fが第2しきい値Fthより大きいか否かが判定される。判定がNOである場合には、さらに、S33において、検出値Fが設定範囲内Fa~Fbの間にある(Fa<F<Fb)か否かが判定される。判定がYESである場合には、吸着ノズル60において正規の部品sが保持された状態にあると判定される。
それに対して、判定がNOである場合には、S34において、吸着ノズル60において異物または正規の部品sとは異なる部品が保持されている状態にあると判定され、S35において、そのことが報知される。また、S32の判定がYESである場合には、S36において、部品sが保持されていない状態であると判定され、S35において、そのことが報知される。
An example of this component holding state acquisition program is shown in the flowchart of FIG. The component holding state acquisition program is executed for a predetermined set time while the
In S31, the detected value F of the
On the other hand, if the determination is NO, it is determined in S34 that a foreign object or a part different from the regular part s is held in the
このように、本実施例においては、吸着ノズル60によって、正規の部品sとは異なる部品sまたは異物が保持されている状態にあることを良好に取得することができ、不良品の発生を未然に防止することができる。また、吸着ノズル60によって正規の部品sとは異なる部品sや異物が吸着されたことは、カメラ36の撮像画像に基づいて判定できない場合があるが、ロードセル156の検出値に基づくことにより、判定できる場合がある。
In this way, in this embodiment, the
一方、本実装ヘッド30において、6つの吸着ノズル60の各々に部品が吸着保持され、実装ヘッド30が水平移動させられつつ、6つの吸着ノズル60のうち吸着・装着位置に到達した吸着ノズル60に保持された部品sが基板20に順次装着される。実装ヘッド30において、吸着・装着位置に到達した吸着ノズル60により部品sが基板20に装着された後に、回転昇降軸54が第1上昇端位置まで上昇させられ、吸着ノズル60が第2上昇端位置まで上昇させられ、回転体52が回転させられる。そして、次の吸着ノズル60が吸着・装着位置に到達すると、その次の吸着ノズル60によって部品sの基板20への実装が行われる。
On the other hand, in this mounting
本実施例において、吸着・装着位置に達した吸着ノズル60の各々において、それぞれ、部品sの装着前に部品sの保持状態が取得される。吸着・装着位置に達した吸着ノズル60において、リニアモータ152の制御により、リニアエンコーダ210の検出値に基づいて、係合部154が設定位置に移動させられる。その状態において、ロードセル156の検出値Fに基づいて部品sの保持状態が取得される。
In this embodiment, in each
この場合の一例を図9のフローチャートで表す。
図9のフローチャートで表される部品保持状態取得プログラムは、回転体52が60°ずつ回転する毎、すなわち、間欠回転する毎に1回実行される。S41において、吸着ノズル60が第2上昇端位置にあるか否かが判定される。S41の判定がYESである場合には、S42において、係合部154が設定位置に位置するようにリニアモータ152が制御される。そして、S43において、ロードセル156の検出値Fが取得され、S44において、第2しきい値Fthより大きいか否かが判定され、判定がNOである場合には、部品sが保持されている状態であると判定され、判定がYESである場合には、S45において、部品sが保持されていない状態であると判定され、S46において、そのことが報知される。
An example of this case is shown in the flowchart of FIG.
The component holding state acquisition program represented by the flowchart of FIG. 9 is executed once every time the rotating
このように、実装ヘッド50が複数の吸着ノズル60を含む場合において、装着直前に、複数の吸着ノズル60の各々における部品sの保持状態を取得することができる。その結果、不良品の比率を低下させることができる。
In this way, when the mounting
なお、上記実施例においては、昇降軸本体62に部品保持具としての吸着ノズル60が取り付けられた場合について説明したが、部品保持具としてチャックを取り付けることもできる。
その場合の一例を図10,11に示す。
チャック200は、嵌合部材66にスプリング202により上方に付勢された状態で保持される。チャック200は、一対の把持爪210a、210bと、図示を省略するが、これら一対の把持爪210a、210bを接近・離間させる駆動源(例えば、エアシリンダまたは電動モータ等とすることができる。)とを含む。一対の把持爪210a、210bを接近させることにより部品sが把持される。
In the above embodiment, a case has been described in which the
An example of that case is shown in FIGS. 10 and 11.
The
リニアモータ152の制御により係合部154を設定位置に移動させる。リニアモータ152により係合部154を介して中間フランジ212に押付力Fnが付与される。図11に示すように、この状態におけるロードセル156の検出値である保持前検出値F0はFnとなる。また、チャック200により部品sが保持された場合には、部品sの自重Fsにより下向き荷重が大きくなるため、ロードセル156の検出値が小さくなる。保持中検出値F1は(F1=Fn-Fs)となる。そして、実装ヘッド30の水平移動中にロードセル156の検出値の変化量ΔFが第1しきい値ΔFth´より大きくなった場合に、部品sが落下したと判定される。また、実装ヘッド30の水平移動中にロードセル156の検出値が第2しきい値Fth´より大きくなった場合に、部品sが落下した(部品sを保持していない状態である)と判定される。第2しきい値Fth´は、保持前検出値F0(=Fn)と保持中検出値F1(=Fn-Fs)との中間の大きさとすることができる。
その他、上記実施例における場合と同様に、図8,9のフローチャートで表される部品保持状態取得プログラムを実行することにより、チャック200における部品sの保持状態を取得することができる。
The engaging
In addition, as in the above embodiment, the holding state of the component s in the
なお、上記実施例においては、荷重センサとしてロードセル156が用いられたが、リニアモータ152に流れる電流値を利用することができる。リニアモータ152に保持電流が供給される場合において、リニアモータ152に加えられる負荷は下向き荷重が大きくなると小さくなる。そのため、部品が保持された状態においてリニアモータ152に流れる電流が小さくなり、部品が落下した場合には下向き荷重が小さくなるため、電流が大きくなる。
In the above embodiment, the
以上のように、本実施例においては、制御装置10のうち部品保持状態取得プログラムを記憶する部分、実行する部分等により部品保持状態取得装置が構成され、第2昇降装置142等により押付力付与装置が構成される。また、昇降装置が第1昇降装置140に対応し、上昇端位置が第1上昇端位置に対応する。
As described above, in this embodiment, the component holding state acquisition device is configured by the part of the
その他、本発明は、上記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。 In addition to the embodiments described above, the present invention can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
30:実装ヘッド 32:ヘッド移動装置 54:回転昇降軸 60:吸着ノズル 72:スプリング 90,92:圧力通路 96:バルブ装置 152:リニアモータ 154:係合部 156:ロードセル 200:チャック 202:スプリング
30: Mounting head 32: Head moving device 54: Rotating lift shaft 60: Adsorption nozzle 72:
Claims (6)
前記部品保持具が、前記部品供給装置によって供給される予め定められた電子部品である対象電子部品を保持するものであり、
当該部品保持状態取得装置が、
前記部品保持具に加えられる荷重を検出する荷重センサを含み、前記荷重センサの検出値が、前記対象電子部品に基づいて決まる設定範囲から外れている場合には、前記部品保持具において前記対象電子部品が保持されていない状態であると取得するものである部品保持状態取得装置。 Obtaining the holding state of the electronic component of a component holder that is provided in a mounting machine that holds the electronic component supplied by the component supply device and mounts it at a predetermined position on a circuit board, and that holds the electronic component. A parts holding state acquisition device,
The component holder holds a target electronic component that is a predetermined electronic component supplied by the component supply device,
The component holding state acquisition device is
The component holder includes a load sensor that detects a load applied to the component holder, and if the detected value of the load sensor is out of a setting range determined based on the target electronic component, the component holder detects the target electronic component. A part holding state acquisition device that obtains when a part is not held .
前記部品保持具に加えられる荷重を検出するロードセルまたはリニアモータを含み、前記ロードセルまたはリニアモータの検出値に基づいて、前記部品保持具における前記電子部品の保持状態を取得する部品保持状態取得装置。 A component holding state acquisition device that includes a load cell or a linear motor that detects a load applied to the component holder, and obtains a holding state of the electronic component in the component holder based on a detected value of the load cell or the linear motor.
前記部品保持具を昇降させる昇降装置を備え、前記部品保持具を前記昇降装置により昇降可能に保持する実装ヘッドと、
前記実装ヘッドを水平方向に移動させるヘッド移動装置とを含み、
当該部品保持状態取得装置が、前記部品保持具が前記部品供給装置から供給された前記電子部品を保持するための作業を行った後、前記昇降装置により上昇端位置に達し、前記実装ヘッドが前記ヘッド移動装置により水平移動させられている場合の、前記ロードセルまたはリニアモータの検出値に基づいて、前記部品保持具における前記電子部品の保持状態を取得するものである請求項2ないし4のいずれか1つに記載の部品保持状態取得装置。 The mounting machine is
a mounting head that includes a lifting device that raises and lowers the component holder, and holds the component holder so that it can be raised and lowered by the lifting device;
a head moving device that moves the mounting head in a horizontal direction,
After the component holding device performs work for holding the electronic component supplied from the component supply device, the component holding state acquisition device reaches a rising end position by the lifting device, and the mounting head moves to the upper end position. Any one of claims 2 to 4 , wherein the holding state of the electronic component in the component holder is obtained based on a detected value of the load cell or the linear motor when the electronic component is horizontally moved by a head moving device. 1. The component holding state acquisition device according to item 1.
前記実装機が、前記部品保持具の被係合部に係合可能な係合部を含み、前記係合部を介して前記部品保持具に下方に向かう押付力を付与する押付力付与装置を含み、
当該部品保持状態取得装置が、前記押付力付与装置により前記部品保持具に予め定められた大きさの前記押付力が加えられ、前記係合部に反力としての前記弾性部材により上向きの弾性力が付与された状態における前記ロードセルまたはリニアモータの検出値に基づいて、前記部品保持具における前記電子部品の保持状態を取得するものである請求項5に記載の部品保持状態取得装置。 The mounting head includes an elastic member that applies an upward elastic force to the component holder,
The mounting machine includes a pressing force applying device that includes an engaging part that can engage with the engaged part of the component holder and applies a downward pressing force to the component holder via the engaging part. including,
The component holding state acquisition device applies the pressing force of a predetermined magnitude to the component holder by the pressing force applying device, and applies an upward elastic force to the engaging portion by the elastic member as a reaction force. 6. The component holding state obtaining device according to claim 5 , wherein the holding state of the electronic component in the component holder is obtained based on the detected value of the load cell or the linear motor in a state where the electronic component is provided with the electronic component.
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