WO2007015300A1

WO2007015300A1 - 電子部品製造装置、電子部品製造装置の制御方法並びに制御プログラム

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Publication number: WO2007015300A1
Application number: PCT/JP2005/014277
Authority: WO
Inventors: Hideo Minami
Original assignee: Ueno Seiki Co., Ltd.
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-02-08
Also published as: JP4057643B2; JPWO2007015300A1; CN101267912B; HK1121714A1; CN101267912A; KR20080037067A; KR100992655B1

Abstract

　ハンドリング機構を各工程処理ごとに独立駆動させる駆動制御パターンを設け、Ｚ軸制御、すなわち各工程処理機構の位置でハンドリング機構が下降して電子部品を工程処理機構に受け渡す制御を、各工程処理ごとに独立に行うことにより、装置全体としての処理効率、インデックスタイムの向上を図ることのできる電子部品製造装置、電子部品製造装置の制御方法並びに制御プログラムを提供する。　電子部品製造装置１は、円弧状に等間隔で順次配置された複数の工程処理ユニット２に対して、複数の電子部品Ｓを順次搬送するための装置であり、電子部品Ｓを保持する可動の吸着ノズル３ｂをそれぞれ有する複数のハンドリングユニット３と、ハンドリングユニット３を工程処理ユニット２に搬送するターンテーブル４を備える。また、電子部品製造装置１は、駆動ユニット６により、各ハンドリングユニット３を各工程処理に合致した独自の駆動制御パターンで独立制御されている。

Description

電子部品製造装置、電子部品製造装置の制御方法並びに制御プログラム

技術分野

[0001] 本発明は、電子部品に対して各種の工程処理を施す電子部品製造装置、電子部品製造装置の制御方法並びに制御プログラムに関する。

背景技術

[0002] 従来の電子部品製造装置においては、ダイレクトドライブモータによって間欠的に駆動されるターンテーブルの外周部分に、複数のハンドリング機構が配置され、これらのハンドリング機構は、ターンテーブルを駆動するダイレクトドライブモータと別駆動のリニアモータによって同時に上下に駆動されていた。ターンテーブルの周囲には複数の工程処理機構が配置され、ハンドリング機構は、各工程処理機構の位置で下降して電子部品を工程処理機構に渡し、電子部品位置合わせ、電気特性検査、マ一キング、外観検査、ソート、テーピング等の処理が順次行われる。

[0003] このような電子部品製造装置では、ターンテーブルの周囲に配設された各工程処理ごとに処理に要する時間が異なる。例えば、電子部品位置合わせ (センタリング）においては、センタリング処理に要する時間は他の工程処理に比べ短時間で終わるのに対し、電気特性検査 (テストコンタクト）に要する時間は相対的に長くかかっていた。

特許文献 1：特許第 2620646号公報

特許文献 2：特開 2002— 127064公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] [工程処理時間における課題]

し力しながら、これらの各工程処理をターンテーブルの同一円周上に配置している以上、各工程処理における停止時間は一定となるので、複数のハンドリング機構のすべての処理が終了しないとターンテーブルは間欠動作できないことになり、複数の工程のうち、時間を要する工程においては搬送位置処理位置間の移動時間を短くして生産性を上げ、時間を要しない工程では移動時間を長くして欠陥発生を防止する、などの工程ごとの柔軟な処理ができない。このため、ターンテーブルの停止時間と移動時間、すなわち間欠回転の 1サイクルに要する時間であるインデックスタイムの悪ィ匕を招き、生産性の向上を図ることができなかった。

[0005] [荷重制御における課題]

一方、複数の工程処理を順次行う場合、工程によって要求される荷重が異なることもある。例えば、電子部品の電極切断、加工工程においては、電子部品を固定するために大きな荷重が必要であるが、電気特性測定工程にはそれほど大きな荷重は必要ない。また、テープ梱包、マーキング、外観検査工程などでは荷重はほとんど必要ない。

[0006] し力しながら、上記のような従来の装置では、ハンドリング機構により電子部品を固定するための荷重は、複数の工程にわたって一定であるため、工程ごとに電子部品固定用の荷重を制御して、大きな荷重が必要な、工程では小さな荷重で処理することにより不良品発生を防止する、等の柔軟な処理が行えな力つた。

[0007] 具体的には、処理機構が電子部品のリード切断などを行う工程である場合、ハンドリング機構が電子部品を保持し、ダイに一定荷重を加えクランプを行う際、ハンドリング機構に設けられた吸着ノズルや電子部品に対して、その工程に適した荷重を制御することができな力つた。

[0008] また、処理機構が電気特性検査を行う工程である場合は、測定用の電極に対する電子部品の位置決め停止位置は、もちろんのこと、その電極に加わる荷重に対しても、その工程に適した一定の制御を行うことができな力つた。このため、電子部品等に必要以上に荷重が加わり、電極自身及び電子部品のリードに損傷を与え、不良品の発生及び誤測定の要因となって、た。

[0009] さらに、処理機構部に電子部品を位置決め停止させる動作過程においても、荷重が必要以上に加わらないようにする必要性があった。例えば、電子部品の位置合わせをガイドにより行う処理工程の場合は、電子部品が Θ方向等に位置ずれしていると、強制的にガイド内に電子部品を押し込んでしまい、電子部品の不良を発生させていた。また、電子部品に、荷重が加わり不良品の可能性があるにも関わらず、その検出ができず次の処理に工程が進み、最終的には、不良品の流出につながる可能性を含んでいた。

[0010] [衝撃荷重速度における課題]

電子部品を複数の搬送機構間で順次受け渡すように構成された電子部品製造装置において、搬送機構間で電子部品を受け渡す工程等、 1つの電子部品が複数のハンドリング機構により同時に保持されるような工程では、電子部品には通常の工程より大きな衝撃が加わり、その結果、不良品が発生する可能性が高力つた。このため、このような複数の搬送機構を設けた電子部品製造装置では、複数のハンドリング機構全体の移動速度を、搬送機構間の受け渡し工程において不良品を発生させない範囲の一定の移動速度に設定せざるを得ず、装置全体の処理速度が制限されるため、生産性の向上に限界があった。

[0011] また、従来の電子部品製造装置においては、上記のように、複数のハンドリング機構全体の移動時間が一定であるため、電子部品の厚みや電極形状等の変更に伴う移動量、移動速度の変更は容易ではな力つた。このため、多品種生産に対応できないという問題があった。

[0012] さらに、処理機構部に電子部品を完全に接触させる工程を有する場合、例えば処理機構部が金型である場合等、接触し始める位置に到達する前に速度を低下させ接触による衝撃荷重を抑制または緩和させる等の制御ができないため、電子部品に衝撃によるダメージ与え、不良品を発生させる要因となっていた。

[0013] [位置決めにおける課題]

近年、電子部品の小型化が急速に加速している状況においては、搬送や位置決めに対するよりいつそうの精密さを要求されるようになった。し力しながら、製作上、可動保持部を厳密に同一寸法に製作することは困難であり、また、摩耗に起因する位置精度のバラツキにより一つの処理機構に対して全ての可動保持部を一定の位置に位置決めすることができな、。

[0014] そのため、従来の電子部品製造装置においては、電子部品の位置決め位置も可動保持部の製作寸法のバラツキに左右されることとなっていた。その結果、例えば電子部品の受け渡しを行う処理機構及びその工程では、位置決めのバラツキ等力電子部品に衝撃荷重が加わり、不良品発生の要因となったり、受け渡しそのものが支障をきたすノ、ンドリングミスを誘発することとなっていた。

[0015] また、従来の電子部品製造装置においては、電子部品の位置決め完了を検出できないことから、電子部品の位置決め不良が判定できない状態で処理機構等の動作を行ってしまい、結果として不良品を発生させてしまったり、処理機構の動作開始タイミングを必要以上に遅延させてしまい、生産性を低下させる要因となっていた。

[0016] 一方で、他のセンサを用いて、電子部品の位置決め完了を検出することは非常にコストがかかるため困難であり、同時に誤検出となる可能性が高いという問題があった。したがって、ターンテーブルの停止位置に、複数の処理機構及びその工程を設け、位置決め数を複数設け処理する事はできな力つた。

[0017] 本発明の目的は、ハンドリング機構を各工程処理ごとに独立駆動させる駆動制御パターンを設け、 Z軸制御、すなわち各工程処理機構の位置でノ、ンドリング機構が下降して電子部品を工程処理機構に受け渡す制御を、各工程処理ごとに独立に行うことにより、装置全体としての処理効率、インデックスタイムの向上を図ることのできる電子部品製造装置、電子部品製造装置の制御方法並びに制御プログラムを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0018] 上記目的を達成するため、本発明は、電子部品を保持する可動保持部を備えた複数の電子部品保持手段を順次配置された複数の工程処理機構に順次移動させるとともに、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡して前記電子部品に各種工程処理を施す電子部品製造装置において、前記複数の電子部品保持手段を前記複数の工程処理機構に順次搬送して各工程処理機構に対応する各停止位置で停止させる搬送機構と、前記搬送機構を駆動する搬送用の駆動源と、前記複数の電子部品保持手段を個別に駆動するように互いに独立して設けられた複数の保持手段駆動源と、前記搬送用駆動源と前記保持手段駆動源とを統合的に制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、前記電子部品保持手段に保持された電子部品の各工程処理機構に対する位置と当該工程処理における受渡し移動時間及び処理時間との関係力各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンに基づいて、前記複数の電子部品保持手段を互いに独立して駆動制御することを特徴とする。

[0019] 以上のような本発明によれば、各工程処理機構に対する電子部品の高さ位置と移動時間及び処理時間との関係を、制御パターンとして予め設定しておき、この制御パターンに基づいて、電子部品保持手段の駆動制御、すなわち各工程処理機構に対する電子部品の受渡し処理を、各工程処理ごとに個別に独立して行うことにより、電子部品の位置を基準とした電子部品保持手段の直接制御を行うことができ、電子部品の正確な位置が把握できる。そのため、従来のセンサ等を利用した間接制御に比ベ、処理速度の向上、誤検によるトラブルの防止を図ることができるようになる。

[0020] また、例えば、電子部品保持手段が工程処理機構に対して大きく移動しなければならな!/、左右反転処理機構等にお!、ては、電子部品を左右反転処理機構に移載する際、徐々に減速し電子部品に掛カる衝撃を緩和するように加減速制御ができるようになる。また、電子部品保持手段が工程処理機構に対してわず力しか移動しなくてよ V、テストコンタクトのような場合には、質量の軽、物は加減速を最大にすることができ、処理時間を速くすることができる。このように、各工程処理ごとに最適な加減速制御を行うことが可能となる。

[0021] 好ま、態様では、前記制御部は、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、前記各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンを読み出す手段と、前記保持手段駆動源の駆動を開始させる手段と、前記保持手段駆動源の駆動情報から前記電子部品保持手段に保持された電子部品の位置を逐次検出する手段と、前記予め設定された制御パターンと逐次検出される前記電子部品の位置とを比較する手段と、前記比較結果に基づいて、複数の電子部品保持手段の加減速を制御する手段と、を備える。

[0022] このような態様では、各工程処理部からの電子部品の高さ位置と時間との関係を予め数種類パターンィ匕しておき、その情報を基に、電子部品保持手段が工程処理機構に対して移動した量をエンコーダで解析し、設定した情報と実際の情報との差を比較及びフィードバックすることにより、加工点への正確な位置決め情報を保証することができる。

[0023] 本発明ではまた、予め設定された制御パターンに基づいて各工程処理機構ごとに最適なトルク制御を行うことができるようになる。また、前記加減速制御に加え、前記保持手段の加減速のタイミングに合わせ、電子部品保持駆動源であるモータにトルク制限を掛けることにより電子部品にかかる不要な荷重を排除するための荷重制御を行うことができる。

[0024] なお、本発明は、電子部品製造装置としてのみならず、電子部品製造装置を制御する方法やコンピュータを用いて電子部品制御装置を制御する制御プログラムとしても把握可能である。

発明の効果

[0025] 以上説明したように、本発明によれば、ハンドリング機構を各工程処理ごとに独立駆動させる駆動制御パターンを設け、 Z軸制御、すなわち各工程処理機構の位置でハンドリング機構が下降して電子部品を工程処理機構に受け渡す制御を、各工程処理ごとに独立に行うことにより、装置全体としての処理効率、インデックスタイムの向上を図ることのできる電子部品製造装置、電子部品製造装置の制御方法並びに制御プログラムを提供することができる。図面の簡単な説明

[0026] [図 1]本発明の実施形態に係る電子部品製造装置の全体構成を示す平面図 (a)及び側面図（b)。

[図 2]本発明の実施形態に係る電子部品製造装置の駆動ユニットの構成を示す断面図（a)及び側面図（b)。

[図 3]本発明の実施形態における電子部品製造装置の工程処理ごとの Z軸移動量並びに処理時間の相違の一例を示す図。

[図 4]本発明の実施形態に係る電子部品製造装置の工程処理のタイミングチャート。

[図 5]本発明の実施形態に係る電子部品製造装置の工程処理のタイミングチャート。

[図 6]本発明の実施形態に係る電子部品製造装置における制御装置の制御処理を示すフローチャート。 [図 7]従来の電子部品の位置検出手法を示す図。

[図 8]従来の電子部品製造装置の工程処理のタイミングチャート。符号の説明

1…電子部品製造装置

2…工程処理ユニット

2A…エスケープ工程

2Β· ··極性判別工程

2C…左右反転工程

2D…テストコンタクト工程

2E…マーキング工程

2F…外観検査工程

2G…ソート工程

2Η· ··テーピング工程

21…不良品除去工程

2H…各処理工程

3…ハンドリングユニット

3a…支持部

3b…吸着ノズル

3c…ノズル先端部

4· ··ターンテープノレ

5…ダイレクトドライブモータ

6…駆動ユニット

6a…操作ロッド

6b…駆動部

6c…モ¹ ~~タ

6d…エンコーダ

7…制御装置

発明を実施するための最良の形態 [0028] 次に、本発明の電子部品製造装置、、電子部品製造装置の制御方法並びに制御プログラムを実施するための最良の実施形態（以下「本実施形態」と呼ぶ）について図を参照して説明する。なお、背景技術や課題で既に説明した内容と共通の前提事項は繰り返さない。

[0029] (1)実施形態の構成

(1— 1)全体構成

図 1に示す電子部品製造装置 1は、円弧状に等間隔で順次配置された複数のェ程処理ユニット（工程処理機構) 2に対して、複数の電子部品 Sを順次搬送するための装置である。ここで、電子部品製造装置 1は、図 1に示すように、まず、電子部品 S を保持する可動の吸着ノズル (可動保持部） 3bをそれぞれ有する複数のハンドリングユニット (電子部品保持手段） 3と、ハンドリングユニット 3を工程処理ユニット 2に搬送するターンテーブル (搬送機構) 4を備えて、る。

[0030] 電子部品製造装置 1はまた、ターンテーブル 4を駆動するダイレクトドライブモータ（搬送用の駆動源） 5と、ハンドリングユニット 3を個別に駆動するように互いに独立して設けられた複数の駆動ユニット (保持手段駆動機構) 6、等を備えている。各部の詳細は次の通りである。

[0031] ターンテーブル 4は、円弧状に配置された複数の工程処理ユニット 2の上方に、ェ程処理ユニット 2と離間して水平配置されており、ターンテーブル 4の外周部には、複数のハンドリングユニット 3が複数の工程処理ユニット 2と同間隔で配置されている。

[0032] また、ノ、ンドリングユニット 3は、図 1に示すように、吸着ノズル 3bと、この吸着ノズル 3bを上下方向に可動に支持する支持部 3aとから構成されており、この支持部 3aは、ターンテーブル 4の上方に設けられている。

[0033] ここで、複数のハンドリングユニット 3は、図 1 (a)に示すように、 1つのハンドリングュニット 3が 1つの工程処理ユニット 2の工程処理位置 Pと重なる場合に、他のハンドリングユニット 3も、いずれかの工程処理位置 Pとそれぞれ重なるようにして、ターンテーブル 4の外周部に配置されている。すなわち、複数の工程処理ユニット 2は、電子部品 Sに工程処理を施す工程処理位置 Pを備えており、工程処理位置 Pの水平面上における中心力ターンテーブル 4と同軸の 1つの円上に等間隔で位置するようにして配置されている。そして、複数のハンドリングユニット 3は、その吸着ノズル 3bのノズル先端部 3cの水平面上における中心が、工程処理位置 Pの水平面上における中心に位置するようにして配置されて、る。

[0034] また、この工程処理ユニット 2は、ボールフィーダ並びにリニアフィーダから整列搬送されてくる電子部品はエスケープ力もハンドリングユニット 3に受け渡すエスケープ工程 2Aと、電子部品の極性を判別する極性判別工程 2Bと、この極性判別に基づいて、電子部品を極性を入れ替えるように回転させる左右反転工程 2Cと、電子部品の電気特性を検査するテストコンタクト工程 2Dと、マーキング工程 2Eと、外観検査工程 2Fと、前記工程において不良品と判定された電子部品を取り除くソート工程 2Gと、テーピング工程 2Hと、残留部品を取り除く不良品除去工程 21とから構成される。吸着ノズルに保持されて、上記工程 2A〜2Iの順で回転搬送されるようになってヽる。

[0035] (1 2)制御装置及び駆動ユニットの構成

一方、複数の駆動ユニット 6は、図 1及び図 2に示すように、複数の工程処理ュ-ット 2の各々に対応して設けられており、ハンドリングユニット 3の吸着ノズル 3bの上端部に当接して吸着ノズル 3bを下方に押し下げるための操作ロッド 6aとそれを駆動する駆動部 6bを備えている。複数の駆動ユニット 6は、また、ターンテーブル 4の上方に、ハンドリングユニット 3の搬送経路力も離間し、かつ、このターンテーブル 4を介して、対応する工程処理ユニット 2の上方にそれぞれ重なるようにして配置されている。また、各駆動ユニット 6は、その操作ロッド 6aの水平面上における中心力対応する各工程処理ユニット 2の工程処理位置 Pの水平面上における中心と重なるようにして配置されている。

[0036] この複数の駆動ユニット 6は、図 2に示すように、制御装置 7の制御により、駆動部 6 bによって操作ロッド 6aを上下動させることにより、吸着ノズル 3bを上方位置と下方位置との間で昇降させ、吸着ノズル 3bのノズル先端部 3cに保持した電子部品 Sを、搬送経路上の搬送位置と工程処理ユニット 2の工程処理位置 Pとの間で移動させるようになっている。

[0037] 制御装置 7による複数の駆動ユニット 6の駆動制御パターン、すなわち、操作ロッド 6aの動作による吸着ノズル 3bの上方位置下方位置間の移動時間、移動量、移動速度、移動タイミング、荷重等の駆動制御パターンは、各工程処理ユニット 2における電子部品の高さ位置と上方位置下方位置間の移動時間及び処理時間との関係に基づいて、工程ごとに個別に設定されている。

[0038] より具体的には、制御装置 7が、図 5に示すように、駆動源であるモータ 6cの回転に合わせて回転するエンコーダ 6dの回転角度（図 5 (c)参照）から定まる電子部品の Z 軸方向の位置情報及びモータの回転始動力の経過時間と、予め設定されたェンコーダ 6dの回転角度に基づく位置情報及び経過時間の制御パターンとを比較し、解析することにより最適な位置制御（図 5 (a)参照），速度制御（同（d)参照）'トルク制御 (同 (e)参照)を行うように設定されて!ヽる。

[0039] ここで、図 7は、従来のセンサを利用した吸着ノズルの位置制御を表したものである。この方式は、中間にセンサを介して制御するものであり、処理速度が遅ぐ位置検出精度が不十分で、また、誤検によるトラブル発生の原因になっていた。例えば、ェ程処理部にゴミ等があった場合、ゴミのサイズや形状によっては認識することができない場合があり、また、高速で回転するターンテーブルの処理速度に追いつかない等の問題があった。

[0040] 本実施形態の電子部品製造装置 1では、吸着ノズル 3bの上方位置下方位置間

(Z軸)の移動時間、移動量、移動速度、移動タイミング、荷重等を独自の駆動制御パターンにより制御することにより、このような従来の問題点を解消している。

[0041] (2)作用効果

(2— 1)全体の作用

複数のハンドリングユニット 3の吸着ノズル 3bにより複数の電子部品 Sを保持した状態で、ターンテーブル 4をダイレクトドライブモータ 5の駆動により回転させることにより、複数の電子部品 Sを複数の工程処理ユニット 2に順次搬送する。電子部品 Sを保持した各ハンドリングユニット 3が個々の工程処理ユニット 2に対応する各停止位置に達した時点で、ターンテーブル 4を停止させる。

[0042] この場合、個々の工程処理ユニット 2に対応する各停止位置にある各ハンドリングユニット 3の吸着ノズル 3bの水平面上における中心は、当該工程処理ユニット 2の水平面上における中心、およびその工程処理ユニット 2に対応する駆動ユニット 6の操作ロッド 6aの水平面上における中心と重なる。すなわち、各停止位置にある各吸着ノズル 3bを、各駆動ユニット 6の操作ロッド 6aによって駆動できる状態となる。

[0043] したがって、このような状態から、各駆動ユニット 6において、操作ロッド 6aを上下動させること〖こより、電子部品 Sを、ターンテーブル 4による搬送経路上の搬送位置とェ程処理ユニット 2の工程処理位置 Pとの間で移動させる。

[0044] そして、各工程処理ユニット 2により各電子部品 Sに工程処理を施した後、各ハンドリングユニット 3の吸着ノズル 3bにより各電子部品 Sを保持した状態で、各駆動ュ-ット 6において、駆動部 6bにより操作ロッド 6aを上昇させることにより、吸着ノズル 3bを下方位置から上方位置に押し上げる。

以上のような作用により、電子部品 Sを各工程処理 2に対して順次搬送し、各種ェ程処理を施す。

[0045] (2— 2) Z軸の駆動制御パターンの作用

[インデックスタイムの短縮]

次に、本実施形態の吸着ノズル 3bの上方位置-下方位置間（Z軸）の駆動制御パターンの作用について具体的に説明する。ここでは、本実施形態の電子部品製造装置 1における代表的な工程処理である、左右反転工程 2Cとテストコンタクト工程 2Dとを f列にとって、これらを it較することによって説明する。

[0046] 図 3は、左右反転工程 2Cとテストコンタクト工程 2Dにおける吸着ノズル 3bの上方位置下方位置間の移動量、すなわち、 Z軸移動量を比較をした図である。左右反転工程 2Cにおいては、 Z軸方向への電子部品移動量は大であり、その処理時間は短い。一方、テストコンタクト工程 2Dにおいては、 Z軸方向への電子部品移動量は小であり、その処理時間は長い。

[0047] ここで、電子部品製造装置 1全体としてのインデックスタイム、すなわち、ターンテーブル 4の停止時間（工程処理時間を含む。）と間欠回転による移動時間の和は、工程処理に要する時間が最も掛かる工程と、 Z軸移動に要する時間が最も掛かる工程に律速されること〖こなる。つまり、従来は、ターンテーブル 4に均等配置された工程処理ユニットのうち最大の工程処理時間要する工程と、最大移動時間を要する工程との時間の和が前記停止時間となって、た。 [0048] そこで、本実施形態では、これら各処理工程の Z軸制御を各工程独自の制御パターンによって制御することにより、処理時間と移動時間のそれぞれの最大値に装置全体の時間を律するのではなぐ各工程処理においてそれぞれ独自に処理時間と移動時間を決定し、これらの和である停止時間で律するようにした。

[0049] このことを図 4のタイミングチャートにより説明する。同図に示すように、 Z軸移動量が最長で処理時間が最短の左右反転工程 2Cと、 Z軸移動量が最短で処理時間が最長のテストコンタクト工程 2Dのように、相反する性質を持つ工程処理を複数有する電子部品製造装置 1においては、従来は各工程処理が一律制御であるため、図中 2点鎖線に示すように、それぞれの移動時間及び処理時間を工程処理の中で最も時間を要するものに合わせていた。これにより従来は、インデックスタイムが悪ィ匕していた。

[0050] 一方、本実施形態では、各工程処理ごとに独自の制御パターンにより制御するように構成しているため、互いの移動時間又は停止時間に拘束されることなぐ例えば、処理時間の短い左右反転処理のタイミングを早めたり遅くしたり調整して装置全体の処理効率を高めるように設定することができるから、全体としてインデックスタイムの短縮につながり、効率よい工程処理を行うできるようになる。図 4 (d)では、他の例として、エスケープ工程 2Aを取り上げている力これによれば、エスケープ工程 2Aは、相対的に Z軸移動量も大きくなぐまた処理時間も短いため、 2回のインデックス内において、電子部品 Sをノヽンドリングユニット 3に受け渡す処理時間のタイミングを早めたり遅くしたりと、任意に制御可能であることがわかる。

[0051] [Z軸の加減速制御'荷重制御]

次に Z軸の加減速制御及び荷重制御にっ、て説明する。図 2 (a)として示した左右反転処理のように、 Z軸移動量が大きな処理工程においては、 Z軸の加減速を一律にするのではなく、図 5 (b)に示すように、その初期 (X)と中期 (Y)、終期（Z)において加減速を徐々に変化させ、電子部品、保持機構及び処理機構への衝撃を最小限に抑えるように、制御パターンを設定している。

[0052] この点、従来の技術では図 8の（a)又は (b)に示すように、吸着ノズル 3bを工程処理位置 Pに対して一定の速度で下降させ、接触させ、処理を行っていたが、本実施形態では、図 5 (a)、（b)、及び (d)の拡大図に示すように、吸着ノズル 3bが工程処理位置 Pに接近するに従って、操作ロッド 6aを充分に減速させ、その上で電子部品 Sを工程処理位置 Pに接触させることにより、衝撃荷重は緩和するように制御パターンを設定している。これにより、従来は、図 8 (b)に示すように、吸着ノズル 3b力例えばェ程処理位置 Pが金型の場合等で接触したりすることによって衝撃荷重が発生していたが、本実施形態では、接触による衝撃荷重を抑制又は緩和することができる。

[0053] 一方、吸着ノズル 3bの上昇時、すなわち、電子部品を工程処理位置 Pから切り離す際には、従来技術では上記同様図 8 (a)に示すように、吸着ノズル 3bを一定の速度で上昇させているが、本実施形態では、図 5 (a)に示すように、加速、減速、加速を交互に行うように制御パターンを設定している。このように、吸着ノズル 3bの Z軸移動では、操作ロッド 6aを充分に減速させ位置ずれが発生しないように駆動部 6bが制御され、その後、再加速を行ってターンテーブルの駆動タイミングが極力遅れないよう制御している。

[0054] 以上のようにして、吸着ノズル 3bのノズル先端部 3cに保持した電子部品 Sを、工程処理ユニット 2の工程処理位置カゝらターンテーブル 4による搬送経路上の搬送位置に復帰させる。

[0055] [Z軸のトルク制御]

また、図 5 (e)には、 Z軸のトルク制御について示したものである。ここで、従来のトルク制御においては、図 8 (d)に示すように、一律にトルクリミットを Max ( + )、 Max (—）としていたため、異常が発生した場合には、そのままのトルクが力かり電子部品の破損、保持機構、工程処理機構へのダメージを与える等の問題があった。

[0056] そこで、本実施形態では、同図（c)に示される加減速のタイミングに従い、例えば、電子部品を工程処理部へ移載する際には必要以上のトルクは不要となるので、トルクリミット Max ( + )に制限をかけ、それ以上トルクが力からないように荷重制御している。このように、トルク制御をすることにより、高感度な電子パネを利用した荷重制御がでさるよう〖こなる。

[0057] [各処理の流れ]

以上のような制御装置における最適なインデックスタイムの設定、位置制御、加減速制御、荷重制御、トルク制御の処理の流れについて、図 6のフローチャートを用いて説明する。

[0058] まず、制御装置 7は、各工程処理ユニット 2ごとに、電子部品の高さ位置と上方位置下方位置間の移動時間と処理時間との基づいて予め設定された各工程処理ごとの最適な制御パターンを読み出す (S601)。より具体的には、図 4に示したように、各工程処理における移動時間及び処理時間の相違力予め設定されたインデックスタィムを最短に構成できる制御パターンと、図 5に示した加減速、荷重制御、トルク制御として各処理工程において最適な値として設定された各制御パターンを読み出す。

[0059] 次に、駆動源であるモータ 6cの回転を始動し（S602)、これに合わせて、ェンコ一ダ 6dによるモータの回転角度の読み込み及びモータ電流の読み込みによって、電子部品 Sの位置、正確には吸着ノズル先端 3cの位置を検出する（S603)。

[0060] モータ 6cの回転により、ハンドリングユニット 3の吸着ノズル 3bに保持された電子部品 Sは下降動作を開始するが、制御装置 7は、このとき、各工程処理ユニット 2ごとの、回転開始力の経過時間におけるエンコーダの回転角度に基づいて予め設定された電子部品 Sの位置情報と、実際のエンコーダ回転角度とを比較し、トルク制御の開始位置に達した力否かを比較し (S604)、設定した情報と実際の情報との間に差がなければ（S604の YES)、モータによるトルク制御を行い（S605)、 S604へ処理を返す。

[0061] 一方、電子部品 Sがトルク制御開始位置に達して、な、あるいはその位置を過ぎたと判断した場合は（S604の NO)、速度制御の開始位置か否かを判定する（S605)。この処理についても、図 5 (c)に示すエンコーダの回転角度を解析し、これと図 5 (a) に示すような加減速制御のタイミングチャートとに基づいて判定する。そして、電子部品 Sが速度制御開始位置にあると判定した場合には（S606の YES)、モータによる速度制御を実行し (S607)、 S604に処理を返す。一方、電子部品 Sが速度制御開始位置に達して、な、あるいはその位置を過ぎたと判断した場合には（S606の NO )、その位置が吸着破壊位置、すなわち、工程処理位置 Pにあるカゝ否かを判断する（ S608)。

[0062] 電子部品 Sが吸着破壊位置にあると判断した場合には（S608の YES)、吸着破壊、すなわち工程処理ユニット 2への受渡しを行い（S609)、 S604へ処理を返す。一方、電子部品 sが吸着破壊位置に達して、な、あるいはその位置を過ぎたと判断した場合には（S608の NO)、電子部品 Sが位置制御開始位置にあるか否かを判断する（S610)。電子部品 Sが位置制御開始位置にあると判断した場合には（S610の Y ES)、モータによる位置制御を実行し (S611)、さらに、駆動制御が終了したか否かを判断する（S612)。駆動制御が終了したと判断した場合には（S612の YES)、処理を終了し (END)、終了していないと判断した場合には（S612の NO)、アラームを発した後（S613)、処理を終了する（END)。

[0063] 一方、 S610で、電子部品 Sが位置制御開始位置に達していないあるいはその位置を過ぎたと判断した場合には (NO)、すでにタイムアウト、すなわち当該工程処理におけるインデックスタイムを超過しているか否かを判断し（S614)、タイムアウトであると判断した場合には (YES)、位置未到達によるアラームを発した後（S615)、処理を終了する（END)。タイムアウトでないと判断した場合には（S614の NO)、 S604に処理を返し、上記処理を繰り返す。

[0064] [効果]

以上のように作用する本実施形態の電子部品製造装置 1は、次のような効果を奏する。各工程処理ユニット 2からの電子部品 Sの高さ位置と移動時間及び処理時間との関係を、予め制御装置 7に記憶させておき、各工程処理ユニットにおける Z方向の駆動制御を各工程処理ごとに個別に独立して行うようにすることにより、電子部品 S の位置を基にした直接制御を行うことができ、電子部品 Sを保持した吸着ノズルの正確な位置が把握できる。そのため、従来のセンサ等を利用した間接制御に比べ、処理速度の向上、誤検によるトラブルの防止を図ることができるようになる。

[0065] また、各工程処理ユニット 2ごとの電子部品 Sの高さ位置と移動時間及び処理時間との関係を予め数種類パターンィ匕しておき、その情報を基に、ハンドリングユニット 3 力軸方向に移動した量を駆動ユニット 6のエンコーダ 6dで解析し、設定した情報と実際の情報との差を比較するとともに、フィードバックすることにより、加工点への正確な位置決め情報を得ることができる。

[0066] また、本実施形態の電子部品製造装置 1によれば、各工程処理ごとに最適な加減速制御を行うことができるようになる。例えば、ハンドリングユニット 3が Z軸方向に大きく移動しなければならな、左右反転処理等にぉ、ては、電子部品を左右反転処理工程に移載する際、徐々に減速し電子部品 sに掛力る衝撃を緩和するように加減速制御ができるようになる。また、ハンドリングユニットが Z軸方向にわず力し力移動しなくてよ!、テストコンタクトのような場合には、質量の軽!、物は加減速を最大にすることができ、処理時間を短縮することができる。このように、各工程処理ごとに最適な加減速制御を行うことが可能となる。

[0067] 本実施形態の電子部品製造装置 1によれば、さらに、各工程処理ごとに最適なトルク制御を行うことができるようになる。また、前記加減速制御に加え、前記保持手段の加減速のタイミングに合わせ、電子部品保持駆動源であるモータにトルク制限を掛けることにより電子部品にかかる不要な荷重を排除するために荷重制御を行うことができる。

[0068] これにより、従来のセンサ等を利用した間接制御においては得られな力つた、より高感度な電子パネ機能を有する荷重制御が可能となる。例えば、工程処理部にゴミゃ異物があった場合には、電子部品 Sに掛力る不要な荷重が原因で電子部品を変形や破損させたり、又は吸着ノズル 3b先端部の破損、吸着保持機構への不要なダメージを防止することができるようになる。

[0069] 従来は工程ごとに独立してハンドリングユニット 3の最適な駆動制御ができな力つたため、ある工程処理において処理時間が長く掛カつていた。本実施形態では、他の工程処理では待ち状態となって!/ヽるような場合、ターンテーブル 4の間欠搬送 1サイクル内における他の工程処理の処理開始のタイミングを早めたり、遅くしたりして全体の工程処理時間が速くなるように調整することができる。これにより、装置全体の処理効率の向上、インデックス向上が図れるようになる。

[0070] 本発明による吸着ノズル先端の位置を予め設定された制御パターンとエンコーダから得られる情報との差を比較解析することにより制御するモニタリング機能により、従来は、センサ等を利用した間接制御で行っていたものを、直接制御で行うことにより、より正確でより速く処理をすることができるようになる。また、品種切替えに伴う段取り替えをする場合、数種類の加減速制御パターンの中から読み出し設定し直すこと〖こより、容易に Z軸方向の最適な駆動制御をすることができるようになる。特に保持手段の先端部である吸着ノズル先端の磨耗により、 z軸高さ関係が変わることに対する調整も容易で、品種切替，段取り換え時の手間が省けて、短時間に作業が行えるようになる。

Claims

請求の範囲

[1] 電子部品を保持する可動保持部を備えた複数の電子部品保持手段を順次配置された複数の工程処理機構に順次移動させるとともに、前記電子部品保持手段力前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡して前記電子部品に各種工程処理を施す電子部品製造装置において、

前記複数の電子部品保持手段を前記複数の工程処理機構に順次搬送して各ェ程処理機構に対応する各停止位置で停止させる搬送機構と、

前記搬送機構を駆動する搬送用の駆動源と、

前記複数の電子部品保持手段を個別に駆動するように互いに独立して設けられた複数の保持手段駆動源と、

前記搬送用駆動源と前記保持手段駆動源とを統合的に制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、前記電子部品保持手段に保持された電子部品の各工程処理機構に対する位置と当該工程処理における受渡し移動時間及び処理時間との関係から各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンに基づ、て、前記複数の電子部品保持手段を互いに独立して駆動制御することを特徴とする電子部品製造装置。

[2] 前記制御部は、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、

前記各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンを読み出す手段と、

前記保持手段駆動源の駆動を開始させる手段と、

前記保持手段駆動源の駆動情報から前記電子部品保持手段に保持された電子部品の位置を逐次検出する手段と、

前記予め設定された制御パターンと逐次検出される前記電子部品の位置とを比較する手段と、

前記比較結果に基づ!、て、複数の電子部品保持手段の加減速を制御する手段と、を備えたことを特徴とする請求項 1記載の電子部品製造装置。

[3] 前記制御部は、前記電子部品保持手段の加減速の制御に合わせて、モータのトルク制限を行うことにより前記電子部品にかかる荷重制御を行うことを特徴とする請求項 1記載の電子部品製造装置。

[4] コンピュータ又は電子回路が、電子部品を保持する可動保持部を備えた複数の電子部品保持手段を順次配置された複数の工程処理機構に順次移動させるとともに、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡して前記電子部品に各種工程処理を施す電子部品製造装置の制御方法において、前記コンピュータ又は電子回路は、

前記複数の電子部品保持手段を前記複数の工程処理機構に順次搬送して各ェ程処理機構に対応する各停止位置で停止させる搬送処理と、

前記搬送機構を駆動する搬送用の駆動処理と、

前記複数の電子部品保持手段を個別に駆動する複数の保持手段駆動処理と、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、前記電子部品保持手段に保持された電子部品の各工程処理機構に対する位置と当該工程処理における受渡し移動時間及び処理時間との関係力各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンに基づいて、前記複数の電子部品保持手段を互いに独立して駆動制御する処理とを実行することを特徴とする電子部品製造装置の制御方法。

[5] 前記コンピュータ又は電子回路が、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、

前記各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンを読み出す処理と、

前記保持手段駆動源の駆動を開始させる処理と、

前記保持手段駆動源の駆動情報から前記電子部品保持手段に保持された電子部品の位置を逐次検出する処理と、

前記予め設定された制御パターンと逐次検出される前記電子部品の位置とを比較する処理と、

前記比較結果に基づ!、て、複数の電子部品保持手段の加減速を制御する処理と、を実行することを特徴とする請求項 4記載の電子部品製造装置の制御方法。

[6] 前記コンピュータ又は電子回路は、前記電子部品保持手段の加減速の制御に合わせて、モータのトルク制限を行うことにより前記電子部品に力かる荷重制御処理を実行することを特徴とする請求項 4記載の電子部品製造装置。

[7] コンピュータを用いて、電子部品を保持する可動保持部を備えた複数の電子部品保持手段を順次配置された複数の工程処理機構に順次移動させるとともに、前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡して前記電子部品に各種工程処理を施す電子部品製造装置の制御プログラムにおいて、前記プログラムは、前記コンピュータに、

前記複数の電子部品保持手段を前記複数の工程処理機構に順次搬送して各ェ程処理機構に対応する各停止位置で停止させ、

前記搬送機構を駆動させ、

前記複数の電子部品保持手段を個別に駆動させ、

前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、前記電子部品保持手段に保持された電子部品の各工程処理機構に対する位置と当該工程処理における受渡し移動時間及び処理時間との関係力各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンに基づいて、前記複数の電子部品保持手段を互いに独立して駆動制御させることを特徴とする電子部品製造装置の制御プログラム。

[8] 前記プログラムは、前記コンピュータに、

前記電子部品保持手段から前記各工程処理機構へ前記電子部品を受け渡す際に、

前記各工程処理機構ごとに予め設定された前記電子部品保持手段の制御パターンを読み出させ、

前記保持手段駆動源の駆動を開始させ、

前記保持手段駆動源の駆動情報から前記電子部品保持手段に保持された電子部品の位置を逐次検出させ、

前記予め設定された制御パターンと逐次検出される前記電子部品の位置とを比較させ、

前記比較結果に基づいて、複数の電子部品保持手段の加減速を制御させることを特徴とする請求項 7記載の電子部品製造装置の制御プログラム。

前記プログラムは、前記コンピュータに、

前記電子部品保持手段の加減速の制御に合わせて、モータのトルク制限を行うことにより前記電子部品にかかる荷重を制御させることを特徴とする請求項 7記載の電子部品製造装置の制御プログラム。