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JP2024036731A - Component placement device and control method in the component placement device - Google Patents

Component placement device and control method in the component placement device Download PDF

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JP2024036731A
JP2024036731A JP2022141154A JP2022141154A JP2024036731A JP 2024036731 A JP2024036731 A JP 2024036731A JP 2022141154 A JP2022141154 A JP 2022141154A JP 2022141154 A JP2022141154 A JP 2022141154A JP 2024036731 A JP2024036731 A JP 2024036731A
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JP
Japan
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shaft
nozzle
component
motor
motor shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP2022141154A
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Japanese (ja)
Inventor
雅史 桧作
Masafumi Hisaka
昌彦 井上
Masahiko Inoue
エイリ ワタリ
Eyri Watari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

【課題】モータ軸の回転をノズルシャフトに伝達するベルトに残留する張力を低減して部品の装着精度を向上させることができる部品装着装置および部品装着装置における制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】上下方向に延びたノズルシャフト21と、ノズルシャフト21の下端に取り付けられたノズル22と、モータ33と、モータ33の回転軸であるモータ軸33Jとノズルシャフト21との間に掛け渡されてモータ軸33Jの回転をノズルシャフト21に伝達するベルト54と、モータ軸33Jの回転制御を行う制御装置を備える。制御装置は、モータ軸33Jを一の方向に回転させてノズルシャフト21を回転させた後、ベルト54に残留する張力が低減されるようにモータ軸をその一の方向とは反対の戻し方向に回転させる。【選択図】図4[Problem] To provide a component mounting device and a control method for the component mounting device that can improve the mounting accuracy of components by reducing the tension remaining in the belt that transmits the rotation of the motor shaft to the nozzle shaft. [Solution] The device includes a nozzle shaft 21 extending in the vertical direction, a nozzle 22 attached to the lower end of the nozzle shaft 21, a motor 33, a belt 54 that is stretched between a motor shaft 33J, which is the rotating shaft of the motor 33, and the nozzle shaft 21 and transmits the rotation of the motor shaft 33J to the nozzle shaft 21, and a control device that controls the rotation of the motor shaft 33J. The control device rotates the motor shaft 33J in one direction to rotate the nozzle shaft 21, and then rotates the motor shaft in a return direction opposite to the one direction so that the tension remaining in the belt 54 is reduced. [Selected Figure] Figure 4

Description

本発明は、上下方向に延びたノズルシャフトの下端に取り付けられたノズルに部品を吸着させて基板に装着する部品装着装置および部品装着装置における制御方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a component mounting device that attaches components to a substrate by adsorbing components to a nozzle attached to the lower end of a nozzle shaft extending in the vertical direction, and a control method in the component mounting device.

従来、装着ヘッドにより部品をピックアップして基板に装着する部品装着装置が知られている。部品装着装置が備える装着ヘッドは、上下方向に延びたノズルシャフトの下端にノズルを備えており、ノズルに部品を吸着させてピックアップするようになっている。部品は基板に対して予め定められた装着角度で装着する必要があるため、ノズルシャフトは上下軸まわりに回転可能になっている。ノズルシャフトはベルトを介してモータの回転軸(モータ軸)と連結されており、モータ軸の回転をベルトによってノズルシャフトに伝達することで、ノズルを回転させることができるようになっている(例えば、下記の特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a component mounting apparatus is known in which a mounting head picks up a component and mounts it on a board. The mounting head included in the component mounting device includes a nozzle at the lower end of a nozzle shaft extending in the vertical direction, and picks up the component by adsorbing it to the nozzle. The nozzle shaft is rotatable around the vertical axis because the components must be mounted at a predetermined mounting angle with respect to the board. The nozzle shaft is connected to the rotating shaft of the motor (motor shaft) via a belt, and by transmitting the rotation of the motor shaft to the nozzle shaft via the belt, the nozzle can be rotated (e.g. , Patent Document 1 below).

特許第4608772号公報Patent No. 4608772

しかしながら、上記のようにモータ軸の回転をノズルシャフトに伝達するベルトはゴム等の弾性体によって構成されていることが多く、ノズルシャフトとその支持部分との間に摩擦抵抗等が作用してノズルシャフトの回転が妨げられるとベルトに伸びが生じてそこに張力が残留する。ベルトに張力が残留すると、ノズルシャフトの回転位置の制御が不正確になるだけでなく、位置決め後のノズルシャフトがベルトに引っ張られてわずかながら回転してしまい、結果として部品の装着精度が低下するおそれがあった。 However, as mentioned above, the belt that transmits the rotation of the motor shaft to the nozzle shaft is often made of an elastic material such as rubber, and frictional resistance etc. acts between the nozzle shaft and its supporting part, causing the nozzle to move. When the rotation of the shaft is prevented, the belt stretches and tension remains there. If tension remains in the belt, not only will the control of the rotational position of the nozzle shaft become inaccurate, but also the nozzle shaft will be pulled by the belt and rotate slightly after positioning, resulting in a decrease in the accuracy of parts placement. There was a risk.

そこで本発明は、モータ軸の回転をノズルシャフトに伝達するベルトに残留する張力を低減して部品の装着精度を向上させることができる部品装着装置および部品装着装置における制御方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a component mounting device and a control method for the component mounting device, which can reduce the tension remaining in the belt that transmits the rotation of the motor shaft to the nozzle shaft and improve the precision of component mounting. shall be.

本発明の部品装着装置は、上下方向に延びたノズルシャフトと、前記ノズルシャフトの下端に取り付けられたノズルと、モータと、前記モータの回転軸であるモータ軸と前記ノズルシャフトとの間に掛け渡されて前記モータ軸の回転を前記ノズルシャフトに伝達するベルトと、前記モータ軸の回転制御を行う制御部と、を備え、前記ノズルに部品を吸着させて基板に装着する部品装着装置であって、前記制御部は、前記モータ軸を一の方向に回転させて前記ノズルシャフトを回転させた後、前記ベルトに残留した張力が低減されるように前記モータ軸を前記一の方向とは反対の戻し方向に回転させる。 The component mounting device of the present invention includes a nozzle shaft extending in the vertical direction, a nozzle attached to the lower end of the nozzle shaft, a motor, and a component mounting device mounted between the motor shaft, which is a rotation axis of the motor, and the nozzle shaft. The component mounting device includes a belt that is passed around and transmits the rotation of the motor shaft to the nozzle shaft, and a control section that controls the rotation of the motor shaft, and that attaches the component to the board by adsorbing the component to the nozzle. After rotating the motor shaft in one direction to rotate the nozzle shaft, the control unit rotates the motor shaft in the opposite direction to the first direction so that tension remaining in the belt is reduced. Rotate in the return direction.

本発明の部品装着装置における制御方法は、上下方向に延びたノズルシャフトと、前記ノズルシャフトの下端に取り付けられたノズルと、モータと、前記モータの回転軸であるモータ軸と前記ノズルシャフトとの間に掛け渡されて前記モータ軸の回転を前記ノズルシャフトに伝達するベルトと、を備え、前記ノズルに部品を吸着させて基板に装着する部品装着装置における制御方法であって、前記モータ軸を一の方向に回転させて前記ノズルシャフトを回転させた後、前記ベルトに残留した張力が低減されるように前記モータ軸を前記一の方向とは反対の戻し方向に回転させる。 A control method for a component mounting apparatus of the present invention includes a nozzle shaft extending in the vertical direction, a nozzle attached to the lower end of the nozzle shaft, a motor, a motor shaft that is a rotation axis of the motor, and the nozzle shaft. A control method for a component mounting apparatus for attaching a component to a board by adsorbing the component to the nozzle, the belt being stretched between the belts and transmitting the rotation of the motor shaft to the nozzle shaft. After rotating the nozzle shaft in one direction, the motor shaft is rotated in a return direction opposite to the first direction so that the tension remaining in the belt is reduced.

本発明によれば、モータ軸の回転をノズルシャフトに伝達するベルトに残留する張力を低減して部品の装着精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the tension remaining in the belt that transmits the rotation of the motor shaft to the nozzle shaft, thereby improving the mounting accuracy of parts.

本発明の一実施の形態における部品装着装置の斜視図A perspective view of a component mounting device according to an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における部品装着装置の平面図A plan view of a component mounting device according to an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える装着ヘッドの一部透視斜視図A partially transparent perspective view of a mounting head included in a component mounting device according to an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える装着ヘッドの一部の断面斜視図A cross-sectional perspective view of a part of a mounting head included in a component mounting device according to an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における部品装着装置の装着ヘッドが備えるモータと回転伝達機構の配置を示す簡略平面図A simplified plan view showing the arrangement of a motor and a rotation transmission mechanism included in a mounting head of a component mounting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における部品装着装置の制御系統を示すブロック図A block diagram showing a control system of a component mounting device according to an embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態における部品装着装置の装着ヘッドが備えるモータと回転伝達機構の簡略平面図A simplified plan view of a motor and a rotation transmission mechanism included in a mounting head of a component mounting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における部品装着装置の装着ヘッドが備えるモータと回転伝達機構の簡略平面図A simplified plan view of a motor and a rotation transmission mechanism included in a mounting head of a component mounting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における部品装着装置の(а)モータ軸の回転速度の時間変化の一例を示すグラフ(b)モータ軸回転量に対応するノズルシャフト回転速度の時間変化の一例を示すグラフ(a) Graph showing an example of a time change in the rotational speed of the motor shaft of the component mounting device according to an embodiment of the present invention; (b) Graph showing an example of a time change in the nozzle shaft rotational speed corresponding to the amount of motor shaft rotation 本発明の一実施の形態における部品装着装置において戻し回転量を見越してモータ軸を回転させたとき、ノズルシャフトが目標とする回転位置に位置しているかどうかを確認している状態を示す図A diagram showing a state in which it is checked whether the nozzle shaft is located at the target rotational position when the motor shaft is rotated in anticipation of the amount of return rotation in the component mounting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における部品装着装置において戻し回転量を見越してモータ軸を回転させたとき、ノズルシャフトが目標とする回転位置に位置しているかどうかを確認している状態を示す図A diagram showing a state in which it is checked whether the nozzle shaft is located at the target rotational position when the motor shaft is rotated in anticipation of the amount of return rotation in the component mounting device according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1および図2は本発明の一実施の形態における部品装着装置1を示している。部品装着装置1は、上流側から送られてきた基板KBに部品BHを装着して下流側に搬出する装置である。ここでは説明の便宜上、部品装着装置1における基板KBの搬送方向をX方向、X方向と直交する水平方向をY方向、上下方向をZ方向とする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show a component mounting apparatus 1 in an embodiment of the present invention. The component mounting device 1 is a device that mounts a component BH on a board KB sent from the upstream side and carries it out to the downstream side. Here, for convenience of explanation, the transport direction of the board KB in the component mounting apparatus 1 is assumed to be the X direction, the horizontal direction orthogonal to the X direction is assumed to be the Y direction, and the vertical direction is assumed to be the Z direction.

図1および図2において、部品装着装置1は、基台11、搬送コンベア12、テープフィーダ13、装着ヘッド14、ヘッド移動機構15および部品カメラ16を備えている。搬送コンベア12は基台11上に設けられており、基板KBの両端部を下方から支持してX軸方向に搬送する。 1 and 2, the component mounting apparatus 1 includes a base 11, a conveyor 12, a tape feeder 13, a mounting head 14, a head moving mechanism 15, and a component camera 16. The conveyor 12 is provided on the base 11, supports both ends of the substrate KB from below, and conveys it in the X-axis direction.

テープフィーダ13は基台11のY方向の両端部それぞれにX方向に並んで取り付けられている。各テープフィーダ13はリールからキャリアテープ(ともに図示せず)を引き出して搬送し、搬送コンベア12側の端部に設けられた部品供給口13Kに部品BHを供給する。なお、テープフィーダ13は部品供給装置の一例であるが、その他にもテーピングされたラジアル部品やアキシャル部品を供給するテープフィーダや、トレイに収納された部品を供給するトレイフィーダ等の部品供給装置が使用可能である。 The tape feeders 13 are attached to both ends of the base 11 in the Y direction in parallel in the X direction. Each tape feeder 13 pulls out a carrier tape (both not shown) from a reel, conveys it, and supplies the component BH to a component supply port 13K provided at the end on the conveyor 12 side. Note that the tape feeder 13 is an example of a component supply device, but there are other component supply devices such as a tape feeder that supplies taped radial components and axial components, and a tray feeder that supplies components stored in a tray. Available for use.

装着ヘッド14は、図3に示すように、下方に延びた複数(ここでは4つ)のノズルシャフト21を備えている。各ノズルシャフト21の下端には部品BHを吸着するためのノズル22が取り付けられている。装着ヘッド14はノズルシャフト21の内部に形成された真空供給路内に真空圧を供給することで、ノズル22の下端に部品BHを保持する吸着力を発生させることができる。 As shown in FIG. 3, the mounting head 14 includes a plurality (four in this case) of nozzle shafts 21 extending downward. A nozzle 22 for sucking the component BH is attached to the lower end of each nozzle shaft 21. The mounting head 14 can generate suction force to hold the component BH at the lower end of the nozzle 22 by supplying vacuum pressure into a vacuum supply path formed inside the nozzle shaft 21 .

図1において、ヘッド移動機構15は、基台11上に設けられてY方向に延びた固定ビーム15aと、固定ビーム15aに一端が支持されてX方向に延びた可動ビーム15bを備えている。可動ビーム15bには装着ヘッド14が支持されている。固定ビーム15aは可動ビーム15bをY方向に移動させる機構を備えており、可動ビーム15bは装着ヘッド14をX方向に移動させる機構を備えている。ヘッド移動機構15は可動ビーム15bをY方向に移動させる動作と、装着ヘッド14をX方向に移動させる動作とによって、装着ヘッド14を水平面(XY面)内で移動させる。 In FIG. 1, the head moving mechanism 15 includes a fixed beam 15a provided on the base 11 and extending in the Y direction, and a movable beam 15b having one end supported by the fixed beam 15a and extending in the X direction. A mounting head 14 is supported on the movable beam 15b. The fixed beam 15a is equipped with a mechanism for moving the movable beam 15b in the Y direction, and the movable beam 15b is equipped with a mechanism for moving the mounting head 14 in the X direction. The head moving mechanism 15 moves the mounting head 14 in a horizontal plane (XY plane) by moving the movable beam 15b in the Y direction and moving the mounting head 14 in the X direction.

図1および図2において、部品カメラ16は基台11上の搬送コンベア12をY方向に挟む2箇所それぞれに設けられている。各部品カメラ16は撮像視野を上方に向けている。 In FIGS. 1 and 2, the component cameras 16 are provided at two locations on the base 11, sandwiching the conveyor 12 in the Y direction. Each component camera 16 has its imaging field of view facing upward.

図3において、装着ヘッド14は、4つのノズルシャフト21をZ方向に延びた姿勢に保持するベース部31と、ベース部31の上方に配置された4つの昇降部32を備えている。各昇降部32はシリンダまたはモータからなり、4つのノズルシャフト21をベース部31に対して個別に昇降させる。 In FIG. 3, the mounting head 14 includes a base portion 31 that holds the four nozzle shafts 21 in a posture extending in the Z direction, and four elevating portions 32 arranged above the base portion 31. Each elevating section 32 is composed of a cylinder or a motor, and individually raises and lowers the four nozzle shafts 21 relative to the base section 31.

図3および図4において、ベース部31内には、モータ33と回転伝達機構34が設けられている。モータ33は回転軸(モータ軸33J)を下方に向けており、モータ軸33Jの下端には駆動プーリ51が取り付けられている。 3 and 4, a motor 33 and a rotation transmission mechanism 34 are provided within the base portion 31. As shown in FIG. The motor 33 has a rotating shaft (motor shaft 33J) facing downward, and a drive pulley 51 is attached to the lower end of the motor shaft 33J.

回転伝達機構34は、モータ軸33Jの回転を4つのノズルシャフト21に伝達する機構であり、4つのノズルシャフト21それぞれに取り付けられた複数(ここでは4つ)の従動プーリ52と、複数(ここでは3つ)のアイドルプーリ53と、ベルト54から成る。駆動プーリ51、4つの従動プーリ52、3つのアイドルプーリ53はそれぞれ歯付きプーリであり、同じ高さ(水平面内)に位置している。ベルト54は、駆動プーリ51、4つの従動プーリ52および3つのアイドルプーリ53それぞれの歯と係合する歯を備えたベルト(タイミングベルト)から成り、ゴム等の弾性体から構成されている。 The rotation transmission mechanism 34 is a mechanism that transmits the rotation of the motor shaft 33J to the four nozzle shafts 21, and includes a plurality of (here, four) driven pulleys 52 attached to each of the four nozzle shafts 21, and a plurality of (here, four) driven pulleys 52 attached to each of the four nozzle shafts 21. It consists of three idle pulleys 53 and a belt 54. The driving pulley 51, the four driven pulleys 52, and the three idle pulleys 53 are each toothed pulleys and are located at the same height (in the horizontal plane). The belt 54 is a belt (timing belt) having teeth that engage with the teeth of each of the drive pulley 51, four driven pulleys 52, and three idle pulleys 53, and is made of an elastic body such as rubber.

図4および図5において、ベルト54は、駆動プーリ51、1つ目の従動プーリ52(第1の従動プーリ52a)、1つ目のアイドルプーリ53(第1のアイドルプーリ53a)、2つの目の従動プーリ52(第2の従動プーリ52b)、3つ目の従動プーリ52(第3の従動プーリ52c)、2つ目のアイドルプーリ53(第2のアイドルプーリ53b)、4つ目の従動プーリ52(第4の従動プーリ52d)、3つ目のアイドルプーリ53(第3のアイドルプーリ53c)に、この順で周回状に掛け回されている。 4 and 5, the belt 54 includes a drive pulley 51, a first driven pulley 52 (first driven pulley 52a), a first idle pulley 53 (first idle pulley 53a), and a second idle pulley 53 (first idle pulley 53a). driven pulley 52 (second driven pulley 52b), third driven pulley 52 (third driven pulley 52c), second idle pulley 53 (second idle pulley 53b), fourth driven pulley It is looped around the pulley 52 (fourth driven pulley 52d) and the third idle pulley 53 (third idle pulley 53c) in this order.

このような構成の回転伝達機構34により、モータ軸33Jが回転すると、4つの従動プーリ52および3つのアイドルプーリ53は、ベルト54を介してモータ軸33Jの回転方向と同じ方向に回転する。モータ軸33Jは正逆いずれの方向にも回転させることができ、モータ軸33Jの回転方向を変更することで、4つのノズルシャフト21の回転方向を切り替えることができる。 With the rotation transmission mechanism 34 having such a configuration, when the motor shaft 33J rotates, the four driven pulleys 52 and the three idle pulleys 53 rotate in the same direction as the rotation direction of the motor shaft 33J via the belt 54. The motor shaft 33J can be rotated in either forward or reverse directions, and by changing the rotation direction of the motor shaft 33J, the rotation directions of the four nozzle shafts 21 can be switched.

4つの従動プーリ52は同径であり、4つの従動プーリ52はベルト54を通じて同一の回転量で回転する。このためノズル22に部品BHが吸着された状態でモータ軸33Jが回転すると、4つのノズルシャフト21が(従って4つのノズル22)が同一方向に同一の回転量で回転し、ノズル22に吸着された部品BH同一方向に同一の回転量で回転する。 The four driven pulleys 52 have the same diameter, and the four driven pulleys 52 rotate by the same amount of rotation through the belt 54. Therefore, when the motor shaft 33J rotates with the component BH being attracted to the nozzle 22, the four nozzle shafts 21 (therefore, the four nozzles 22) rotate in the same direction and by the same amount of rotation, and the component BH is attracted to the nozzle 22. Part BH rotates in the same direction with the same amount of rotation.

各ノズルシャフト21とそのノズルシャフト21に対応する従動プーリ52とはスプライン嵌合により連結されている。このため昇降部32は、ノズルシャフト21(従動プーリ52)の回転位置を変えることなく、そのノズルシャフト21を昇降させることができる。 Each nozzle shaft 21 and the corresponding driven pulley 52 are connected by spline fitting. Therefore, the elevating section 32 can move the nozzle shaft 21 (driven pulley 52) up and down without changing the rotational position of the nozzle shaft 21 (driven pulley 52).

図6は、部品装着装置1の制御系統を示している。部品装着装置1が備える制御装置60は、図6に示すように、搬送コンベア12、テープフィーダ13、装着ヘッド14、ヘッド移動機構15および部品カメラ16の各動作を制御する。 FIG. 6 shows a control system of the component mounting apparatus 1. A control device 60 provided in the component mounting apparatus 1 controls each operation of the conveyor 12, tape feeder 13, mounting head 14, head moving mechanism 15, and component camera 16, as shown in FIG.

制御装置60は、搬送コンベア12の動作を制御して基板KBの搬送と作業位置への位置決めを行い、テープフィーダ13の作動を制御してそのテープフィーダ13の部品供給口13Kに部品BHを供給させる。制御装置60はまた、昇降部32の作動を制御してノズルシャフト21を(すなわちノズル22を)昇降させ、モータドライバ33D(図6)を通じてモータ33を作動させる。制御装置60はまた、各ノズルシャフト21内に真空圧を供給する制御を行うことによって、ノズル22の下端に部品BHをピックアップする真空吸着力を発生させる。 The control device 60 controls the operation of the transport conveyor 12 to transport the board KB and position it to the work position, and controls the operation of the tape feeder 13 to supply the component BH to the component supply port 13K of the tape feeder 13. let The control device 60 also controls the operation of the lifting section 32 to raise and lower the nozzle shaft 21 (that is, the nozzle 22), and operates the motor 33 through the motor driver 33D (FIG. 6). The control device 60 also controls the supply of vacuum pressure into each nozzle shaft 21, thereby generating a vacuum adsorption force to pick up the component BH at the lower end of the nozzle 22.

図6において、制御装置60は、カメラ制御画像認識部61を通じて部品カメラ16の撮像動作を制御する。カメラ制御画像認識部61は、部品カメラ16が撮像した画像を取得し、その画像に基づいた画像認識を行う。 In FIG. 6, a control device 60 controls the imaging operation of the component camera 16 through a camera control image recognition unit 61. The camera control image recognition unit 61 acquires an image captured by the component camera 16 and performs image recognition based on the image.

前述したように、モータ軸33Jが回転すると、その回転がベルト54を介してノズルシャフト21に伝達されてノズルシャフト21が回転する。このためモータ軸回転量Φによってノズルシャフト回転量Θを制御することができるが、ベルト54は弾性体から成っているため、ノズルシャフト21や従動プーリ52とその支持部分との間に摩擦抵抗等が作用してノズルシャフト21の回転が妨げられるとベルトに54に伸びが生じて張力が発生し、ノズルシャフト21の回転位置の位置決め制御が不正確になるだけでなく、位置決め後のノズルシャフト21がベルト54に引っ張られて回転してしまい、結果として部品BHの装着精度が低下するおそれがある。 As described above, when the motor shaft 33J rotates, the rotation is transmitted to the nozzle shaft 21 via the belt 54, and the nozzle shaft 21 rotates. Therefore, the nozzle shaft rotation amount Θ can be controlled by the motor shaft rotation amount Φ, but since the belt 54 is made of an elastic body, there is frictional resistance between the nozzle shaft 21 and the driven pulley 52 and their supporting parts. If the rotation of the nozzle shaft 21 is hindered due to the rotation of the nozzle shaft 21, the belt 54 is stretched and tension is generated, which not only makes the positioning control of the rotational position of the nozzle shaft 21 inaccurate, but also causes the rotation of the nozzle shaft 21 after positioning. is pulled by the belt 54 and rotates, and as a result, there is a risk that the mounting accuracy of the component BH will be reduced.

シャフト回転量Θをモータ軸回転量Φによって制御する場合、ベルト54に伸びが生じると、シャフト回転量Θはモータ軸33Jの回転によって本来(ベルト54に伸びが生じない場合に)回転させることができる回転量よりも小さくなる。このため本実施の形態における部品装着装置1(部品装着装置1における制御方法)では、モータ軸33Jを、本来(ベルト54に伸びが生じない場合)であればシャフト回転量Θが目標回転量Θmに到達するはずであるモータ軸回転量Φ1に、ベルト54の伸びを見越した追加回転量ΔΦを付加した回転量Φ2(=Φ1+ΔΦ)まで回転させた後(図7)、ベルト54に生じた張力が低減されるように、モータ軸33Jをその一の方向とは反対の方向(戻し方向)に戻し回転量Φdだけ回転させるようになっている(図8)。なお、ベルト54に残留する張力の低減量はわずかであっても効果はあるので、戻し回転量Φdはモータ軸回転量Φによらず一定であってよい。 When the shaft rotation amount Θ is controlled by the motor shaft rotation amount Φ, if the belt 54 stretches, the shaft rotation amount Θ cannot be rotated by the rotation of the motor shaft 33J (when the belt 54 does not stretch). The amount of rotation will be smaller than the amount of rotation possible. Therefore, in the component mounting apparatus 1 (control method in the component mounting apparatus 1) according to the present embodiment, if the motor shaft 33J is originally (when no elongation occurs in the belt 54), the shaft rotation amount Θ is the target rotation amount Θm. After the motor shaft is rotated to the rotation amount Φ2 (= Φ1 + ΔΦ), which is the additional rotation amount ΔΦ in anticipation of the elongation of the belt 54 added to the motor shaft rotation amount Φ1 that should reach , the tension generated in the belt 54 (Fig. 7). The motor shaft 33J is returned to the opposite direction (return direction) and rotated by the amount of rotation Φd so that the rotation amount is reduced (FIG. 8). Note that even if the amount of reduction in the tension remaining in the belt 54 is small, there is an effect, so the return rotation amount Φd may be constant regardless of the motor shaft rotation amount Φ.

図9(а)は上記のようにモータ軸33Jを回転させた場合におけるモータ軸33Jの回転速度の時間変化を示しており、図9(b)は図9(а)に対応するノズルシャフト21の回転速度の時間変化を示している。図9(а),(b)から分かるように、モータ軸33Jを一の方向(図9(а)において縦軸の正(+)方向)に回転させた後、その一の方向とは反対の戻し方向(図9(а)において縦軸の負(-)方向)に回転させた場合、ノズルシャフト21はモータ軸33Jが一の方向に回転するのに従って一の方向(図9(b)において縦軸の正(+)方向)に回転するが、その後にモータ軸33Jが戻し方向に回転しても、そのモータ軸33Jは反対の方向(図9(b)において縦軸の負(-)の方向)には回転しない。これは、モータ軸33Jが戻し方向に回転されるとき、ベルト54はそれまでに生じていた伸びが低減されるだけであるからである。 FIG. 9(a) shows the time change in the rotational speed of the motor shaft 33J when the motor shaft 33J is rotated as described above, and FIG. 9(b) shows the nozzle shaft 21 corresponding to FIG. 9(a). shows the change in rotational speed over time. As can be seen from FIGS. 9(a) and (b), after rotating the motor shaft 33J in one direction (the positive (+) direction of the vertical axis in FIG. 9(a)), When the nozzle shaft 21 is rotated in the return direction (the negative (-) direction of the vertical axis in FIG. 9(a)), the nozzle shaft 21 rotates in one direction (as shown in FIG. 9(b)) as the motor shaft 33J rotates in one direction. However, even if the motor shaft 33J subsequently rotates in the return direction, the motor shaft 33J rotates in the opposite direction (in the negative (-) direction of the vertical axis in FIG. 9(b)). ) direction). This is because when the motor shaft 33J is rotated in the return direction, the elongation of the belt 54 that has occurred up to that point is only reduced.

モータ軸33Jを、回転量Φ2(=Φ1+ΔΦ)まで回転させることによって、シャフト回転量Θが実際に目標回転量Θmに到達するかどうかについては、予め確認しておく必要がある。図10は、その確認を行っている様子を示しており、モータ軸33Jが回転量Φ2=(Φ1+ΔΦ)まで回転した状態をモータドライバ33Dの出力に基づいて確認しつつ、部品カメラ16でノズル22の回転位置を確認してデータ取得部63で所要のデータを取得する。このときノズル22は、下方から見たときにその回転位置(回転角度)が分かるように、パターン付きのものが用いられることが好ましい。 It is necessary to confirm in advance whether or not the shaft rotation amount Θ actually reaches the target rotation amount Θm by rotating the motor shaft 33J to the rotation amount Φ2 (=Φ1+ΔΦ). FIG. 10 shows how the confirmation is being carried out. While confirming the state in which the motor shaft 33J has rotated to the rotation amount Φ2=(Φ1+ΔΦ) based on the output of the motor driver 33D, the nozzle 22 is checked using the component camera 16. The rotational position is confirmed and the data acquisition unit 63 acquires the required data. At this time, it is preferable that the nozzle 22 has a pattern so that its rotational position (rotation angle) can be seen when viewed from below.

図11は、図10において部品カメラ16を通じて検出していたシャフト回転量Θをエンコーダ21Eによって検出し、データ取得部63はエンコーダ21Eによって検出されるシャフト回転量Θのデータを取得する点が異なるのみである。戻し回転量Φdを見越したモータ軸回転量Φ2(=Φ1+ΔΦ)までモータ軸33Jを回転させたとき、シャフト回転量Θが目標回転量Θmに到達しているかどうかを確認する手順は、上記図10の場合と同様である。 11 differs only in that the encoder 21E detects the shaft rotation amount Θ detected through the component camera 16 in FIG. 10, and the data acquisition unit 63 acquires data on the shaft rotation amount Θ detected by the encoder 21E. It is. The procedure for checking whether the shaft rotation amount Θ has reached the target rotation amount Θm when the motor shaft 33J is rotated to the motor shaft rotation amount Φ2 (=Φ1+ΔΦ) in anticipation of the return rotation amount Φd is shown in FIG. 10 above. The same is true for .

このような構成の部品装着装置1が、基板KBに部品BHを装着する作業(部品装着作業)を実行する場合には、制御装置60は先ず、搬送コンベア12を作動させて、上流工程側から送られてきた基板KBを受け取って搬入し、所定の作業位置に位置決めする。基板KBが所定の作業位置に位置決めされたら、ヘッド移動機構15と装着ヘッド14が協働して動作し、装着ターンを繰り返し実行する。 When the component mounting apparatus 1 configured as described above executes the work of mounting the component BH onto the board KB (component mounting work), the control device 60 first operates the conveyor 12 to load the component BH onto the board KB from the upstream process side. The sent board KB is received, carried in, and positioned at a predetermined work position. Once the substrate KB is positioned at a predetermined working position, the head moving mechanism 15 and the mounting head 14 work together to repeat mounting turns.

ひとつの装着ターンにおいて、装着ヘッド14はテープフィーダ13が供給する部品BHをノズル22により保持(吸着)し、部品カメラ16に部品BHを撮像(認識)させる経路で基板KBの上方に移動することによって、基板KBの上方に位置する。そして、基板KB上の目標装着位置の上方でノズルシャフト21を下降させることで、ノズル22によって保持した部品BHを基板KBに装着する。 In one mounting turn, the mounting head 14 holds (adsorbs) the component BH supplied by the tape feeder 13 with the nozzle 22, and moves above the board KB along a path that causes the component camera 16 to image (recognize) the component BH. Therefore, it is located above the substrate KB. Then, by lowering the nozzle shaft 21 above the target mounting position on the board KB, the component BH held by the nozzle 22 is mounted on the board KB.

このとき制御装置60は、部品BHひとつにつき、その部品BHを保持しているノズル22が取り付けられているノズルシャフト21の回転量(シャフト回転量Θ)が部品BHの装着角度に応じた目標回転量Θmになるように前述の要領(部品装着装置1における制御方法)で回転させた後、そのノズルシャフト21だけを昇降部32によって下降させて、部品BHを基板KBに装着する。そして、このようなノズルシャフト21の回転と下降からなる一連の動作を、4つのノズルシャフト21について順次実行したら、ひとつの装着ターンが終了する。 At this time, the control device 60 determines, for each component BH, that the rotation amount (shaft rotation amount Θ) of the nozzle shaft 21 to which the nozzle 22 holding the component BH is attached is a target rotation corresponding to the mounting angle of the component BH. After rotating the nozzle shaft 21 in the above-described manner (control method in the component mounting apparatus 1) so that the amount Θm is achieved, only the nozzle shaft 21 is lowered by the lifting section 32, and the component BH is mounted on the board KB. When a series of operations consisting of the rotation and lowering of the nozzle shafts 21 are sequentially performed for the four nozzle shafts 21, one mounting turn is completed.

制御装置60は、このような手順による装着ターンを繰り返し実行することにより、基板KBに装着すべき部品BHを全て装着したら、搬送コンベア12を作動させて、基板KBを部品装着装置1の下流工程側に搬出する。これにより基板KBの1枚当たりの部品装着作業が終了する。 The control device 60 repeats the mounting turns according to such a procedure, and when all the components BH to be mounted are mounted on the board KB, the control device 60 operates the conveyor 12 to transfer the board KB to the downstream process of the component mounting device 1. Carry it out to the side. This completes the component mounting work for each board KB.

以上説明したように、本実施の形態における部品装着装置1(部品装着装置における制御方法)では、モータ軸33Jの回転制御を行ってノズルシャフト21の回転量(シャフト回転量Θ)が目標回転量Θmとなるようにする場合、シャフト回転量Θが目標回転量Θmに一致するまでモータ軸33Jを一の方向に回転させてノズルシャフト21を回転させた後、ベルト54に残留する張力が低減されるようにモータ軸33Jをその一の方向とは反対の戻し方向に回転させるようになっている。このため入力軸としてのモータ軸33Jの回転量(モータ軸回転量Φ)と出力軸としてのノズルシャフト21の回転量(シャフト回転量Θ)との間の対応関係をずれのない正常な状態に保つことができるとともに、ベルト54に残留する張力によってノズルシャフト21が回転してしまう事態を防止することもできるので、ノズル22により吸着した部品BHを正しく装着角度に位置させたうえで部品BHを基板KBに装着することが可能となり、部品BHの装着精度を向上させることができる。 As explained above, in the component mounting apparatus 1 (control method in the component mounting apparatus) according to the present embodiment, the rotation of the motor shaft 33J is controlled so that the rotation amount of the nozzle shaft 21 (shaft rotation amount Θ) is set to the target rotation amount. Θm, the tension remaining in the belt 54 is reduced after the motor shaft 33J is rotated in one direction to rotate the nozzle shaft 21 until the shaft rotation amount Θ matches the target rotation amount Θm. The motor shaft 33J is rotated in the return direction opposite to the first direction so as to rotate the motor shaft 33J in the return direction opposite to the first direction. For this reason, the correspondence between the rotation amount of the motor shaft 33J as the input shaft (motor shaft rotation amount Φ) and the rotation amount of the nozzle shaft 21 as the output shaft (shaft rotation amount Θ) is maintained in a normal state without deviation. At the same time, it is possible to prevent the nozzle shaft 21 from rotating due to the tension remaining in the belt 54, so that the part BH picked up by the nozzle 22 can be positioned at the correct mounting angle, and then the part BH can be removed. It becomes possible to mount the component BH on the board KB, and the mounting accuracy of the component BH can be improved.

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、装着ヘッド14が備えるノズルシャフト21の数(従ってノズル22の数)は4つであったが、これは一例であり、その数は問わない。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and the like are possible. For example, in the above-described embodiment, the number of nozzle shafts 21 (and therefore the number of nozzles 22) included in the mounting head 14 was four, but this is just an example, and the number is not limited.

また、上述の実施の形態では、装着ヘッド14が備える複数のノズルシャフト21の全てがモータ軸33Jの回転に従って同じ回転量(シャフト回転量Θ)だけ回転する前提で説明を行ったが、実際には複数のノズルシャフト21それぞれがモータ軸33Jの回転に従って同じ回転量で回転するとは限らない。よってモー軸回転量Φとシャフト回転量Θとの関係をノズルシャフト21ごとに把握し(データをとって)、ノズルシャフト21ごと個別に、モータ軸回転量Φによってシャフト回転量Θの制御を行うようになっていることが好ましい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the explanation was given on the assumption that all of the plurality of nozzle shafts 21 included in the mounting head 14 rotate by the same amount of rotation (shaft rotation amount Θ) in accordance with the rotation of the motor shaft 33J. However, each of the plurality of nozzle shafts 21 does not necessarily rotate by the same amount of rotation in accordance with the rotation of the motor shaft 33J. Therefore, the relationship between the motor shaft rotation amount Φ and the shaft rotation amount Θ is grasped (data is taken) for each nozzle shaft 21, and the shaft rotation amount Θ is controlled by the motor shaft rotation amount Φ for each nozzle shaft 21 individually. It is preferable that the

モータ軸の回転をノズルシャフトに伝達するベルトに残留する張力を低減して部品の装着精度を向上させることができる部品装着装置および部品装着装置における制御方法を提供する。 Provided are a component mounting device and a control method for the component mounting device that can reduce tension remaining in a belt that transmits rotation of a motor shaft to a nozzle shaft and improve component mounting accuracy.

1 部品装着装置
21 ノズルシャフト
22 ノズル
33 モータ
33J モータ軸
34 回転伝達機構
54 ベルト
60 制御装置(制御部)
Φ モータ軸回転量
ΔΦ 追加回転量
Φd 戻し回転量
Θ シャフト回転量
Θm 目標回転量
BH 部品
KB 基板
1 Component mounting device 21 Nozzle shaft 22 Nozzle 33 Motor 33J Motor shaft 34 Rotation transmission mechanism 54 Belt 60 Control device (control unit)
Φ Motor shaft rotation amount ΔΦ Additional rotation amount Φd Return rotation amount Θ Shaft rotation amount Θm Target rotation amount BH Parts KB Board

Claims (2)

上下方向に延びたノズルシャフトと、前記ノズルシャフトの下端に取り付けられたノズルと、モータと、前記モータの回転軸であるモータ軸と前記ノズルシャフトとの間に掛け渡されて前記モータ軸の回転を前記ノズルシャフトに伝達するベルトと、前記モータ軸の回転制御を行う制御部と、を備え、前記ノズルに部品を吸着させて基板に装着する部品装着装置であって、
前記制御部は、前記モータ軸を一の方向に回転させて前記ノズルシャフトを回転させた後、前記ベルトに残留した張力が低減されるように前記モータ軸を前記一の方向とは反対の戻し方向に回転させる、部品装着装置。
A nozzle shaft extending in the vertical direction, a nozzle attached to the lower end of the nozzle shaft, a motor, and a motor shaft that is spanned between the motor shaft that is the rotation axis of the motor and the nozzle shaft to rotate the motor shaft. A component mounting device for attaching a component to a board by adsorbing the component to the nozzle, the component mounting device comprising: a belt for transmitting a component to the nozzle shaft; and a control section for controlling rotation of the motor shaft;
After rotating the motor shaft in one direction to rotate the nozzle shaft, the control unit rotates the motor shaft in a direction opposite to the first direction so that tension remaining in the belt is reduced. A component mounting device that rotates in different directions.
上下方向に延びたノズルシャフトと、前記ノズルシャフトの下端に取り付けられたノズルと、モータと、前記モータの回転軸であるモータ軸と前記ノズルシャフトとの間に掛け渡されて前記モータ軸の回転を前記ノズルシャフトに伝達するベルトと、を備え、前記ノズルに部品を吸着させて基板に装着する部品装着装置における制御方法であって、
前記モータ軸を一の方向に回転させて前記ノズルシャフトを回転させた後、前記ベルトに残留した張力が低減されるように前記モータ軸を前記一の方向とは反対の戻し方向に回転させる、部品装着装置における制御方法。
A nozzle shaft extending in the vertical direction, a nozzle attached to the lower end of the nozzle shaft, a motor, and a motor shaft that is spanned between the motor shaft that is the rotation axis of the motor and the nozzle shaft to rotate the motor shaft. A control method in a component mounting device for attaching a component to a substrate by adsorbing the component to the nozzle, the control method comprising: a belt for transmitting a component to the nozzle shaft;
After rotating the motor shaft in one direction to rotate the nozzle shaft, rotating the motor shaft in a return direction opposite to the first direction so that tension remaining in the belt is reduced. A control method for a component placement device.
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