JP4896757B2 - Surface mount machine - Google Patents
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Description
本発明は、吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備えた表面実装機に関するものである。 The present invention relates to a surface mounter including a movable head unit having a suction nozzle.
一般に、吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備えた表面実装機として、吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像手段で撮像して吸着ノズルに対する電子部品の吸着ずれを画像認識し、この吸着ずれ量に基づいて装着位置補正量を求めてから、吸着ノズルを基板上の補正された位置に移動させて電子部品を実装するように構成されたものが知られている。 Generally, as a surface mounter equipped with a movable head unit having a suction nozzle, the electronic component picked up by the suction nozzle is imaged by an image pickup means, and the suction shift of the electronic component with respect to the suction nozzle is recognized, and this suction shift is detected. It is known that an electronic component is mounted by obtaining a mounting position correction amount based on the amount and then moving the suction nozzle to the corrected position on the substrate.
従来、このような表面実装機においては、吸着ずれ量が大きいと吸着ノズルの装着位置補正量も大きくなるので、基板上の電子部品の密度が高い場合には、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉して実装済み部品の位置ずれ、跳ね飛ばし等が生じた不良基板が発生する恐れがあった。図11は、基板93上の電子部品92の密度が高く、吸着ノズル96aと基板93に実装済みの電子部品92aとが干渉する場合の説明図であり、(a)は、側面図を(b)は、上面図をそれぞれ示している。
Conventionally, in such a surface mounting machine, if the suction displacement amount is large, the suction nozzle mounting position correction amount is also large, so if the density of electronic components on the substrate is high, the suction nozzle and the substrate are already mounted. There is a possibility that a defective substrate may be generated in which the electronic components interfere with each other and the mounted components are displaced or jumped off. FIG. 11 is an explanatory diagram when the density of the
そこで、最近では、吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着ずれをあらかじめ矯正してから電子部品を基板に実装するように構成されたものが開発されている。 In view of this, recently, there has been developed a configuration in which an electronic component is mounted on a substrate after the suction displacement of the electronic component sucked by the suction nozzle is corrected in advance.
例えば、特許文献1には、あらかじめアラインメントツールのアラインメント面に電子部品を押し付けて電子部品の位置決めを行ってから電子部品を基板に実装するように構成された電子部品実装装置の技術が開示されている。
しかしながら、上述の特許文献1に開示された電子部品実装装置の技術では、撮像手段で電子部品の吸着ずれを画像認識する前に、毎回、アラインメント面に電子部品を押し付けて電子部品の位置決めを行なうように構成されているので、本来アラインメント操作が不要な電子部品に対してもアラインメント操作を行う工程が含まれる結果、表面実装機の生産性を低くしていた。 However, in the technique of the electronic component mounting apparatus disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the electronic component is positioned by pressing the electronic component against the alignment surface every time before the image pickup unit recognizes the suction displacement of the electronic component. Therefore, the productivity of the surface mounter has been lowered as a result of including the step of performing the alignment operation even for the electronic components that originally do not require the alignment operation.
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉して、吸着ノズルの先端や基板に実装済みの電子部品を損傷させたりすることを防止して不良基板の発生を防止あるいは少なくし、しかもアラインメント操作が不要な電子部品に対してもアラインメント操作を行うなどの不必要な工程を少なくして、連続した円滑な実装作業を維持することにより表面実装機の生産性を高くすることができる表面実装機を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and prevents the suction nozzle and the electronic component already mounted on the substrate from interfering with each other to prevent the tip of the suction nozzle or the electronic component already mounted on the substrate from being damaged. By preventing or reducing the generation of defective substrates and reducing unnecessary processes such as alignment operations even for electronic components that do not require alignment operations, maintaining a continuous and smooth mounting operation It is an object to provide a surface mounter capable of increasing the productivity of the surface mounter.
上記課題を解決するための本発明にかかる表面実装機は、電子部品を吸着可能な吸着ノズルを有する移動可能なヘッドユニットを備え、このヘッドユニットの吸着ノズルにより部品供給部から電子部品を吸着するとともに、この吸着ノズルに吸着された電子部品を撮像手段で撮像して吸着ノズルに対する電子部品の吸着ずれを画像認識し、この吸着ずれ量に基づいて装着位置補正量を求めてから、吸着ノズルを基板上の補正された位置に移動させて電子部品を実装する表面実装機であって、吸着ノズルが電子部品を吸着する部品吸着動作の前に、あらかじめ吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉すると判断される場合は、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避するように当該表面実装機の制御にかかる部品吸着のための動作設定を変更する干渉予防処理制御手段を備え、上記干渉予防処理制御手段は、電子部品の実装過程において吸着ノズルの寸法および座標と、基板に実装済みの電子部品の寸法および座標とを考慮して吸着ノズルが電子部品を吸着するにあたって許容される吸着誤差である吸着許容値を計算するとともに、当該吸着許容値と、上記吸着ノズルと実装済みの電子部品との干渉を回避するために設定変更が必要と想定される複数の動作設定に各々対応して予め定められた互いに値が異なる複数の基準値とを比較し、上記吸着許容値の方が小さいと判断される全ての基準値に対応する動作設定を変更するものである。 A surface mounting machine according to the present invention for solving the above-described problem includes a movable head unit having a suction nozzle capable of sucking an electronic component, and sucks the electronic component from the component supply unit by the suction nozzle of the head unit. At the same time, the electronic component picked up by the suction nozzle is picked up by an image pickup means, and the suction displacement of the electronic component with respect to the suction nozzle is recognized. A surface mounter that mounts electronic components by moving them to a corrected position on a substrate, and before the component suction operation in which the suction nozzle picks up the electronic components, the suction nozzle and the electronic components already mounted on the substrate If it is determined that the surface mounter will interfere with the electronic components already mounted on the substrate, Interference prevention process control means for changing the operation setting for the electronic component, and the interference prevention process control means includes the dimensions and coordinates of the suction nozzle and the dimensions and coordinates of the electronic parts already mounted on the substrate in the mounting process of the electronic components. In consideration of calculating a suction tolerance that is a suction error allowed when the suction nozzle picks up the electronic component in consideration of the suction nozzle and avoiding interference between the suction nozzle and the mounted electronic component. All reference values that are determined to be smaller in the above-mentioned adsorption allowable value are compared with a plurality of predetermined reference values that are different from each other in advance corresponding to a plurality of operation settings that are assumed to require setting changes. The operation setting corresponding to is changed.
本発明の表面実装機によれば、干渉予防処理制御手段が、吸着ノズルが電子部品を吸着するにあたっての許容される吸着誤差である吸着許容値を計算し、この吸着許容値と所定の基準値とを比較することにより、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合は、吸着ノズルと実装済みの電子部品との間の干渉を回避するように表面実装機の制御にかかる動作設定を変更するので、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉して、吸着ノズルの先端や基板に実装済みの電子部品を損傷させたりすることがない。その結果、連続した円滑な実装作業を維持することができるので、表面実装機の生産性が高くなる。また、実装済みの電子部品を損傷させることが少なくなるので、不良基板の発生を防止あるいは少なくすることができる。 According to the surface mounting machine of the present invention, the interference prevention processing control means calculates a suction allowable value that is an allowable suction error when the suction nozzle sucks the electronic component, and this suction allowable value and a predetermined reference value If it is determined that there is a risk of interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board, the surface should be avoided to avoid interference between the suction nozzle and the mounted electronic component. Since the operation setting for controlling the mounting machine is changed, the suction nozzle and the electronic component mounted on the substrate do not interfere with each other, and the tip of the suction nozzle and the electronic component mounted on the substrate are not damaged. As a result, a continuous and smooth mounting operation can be maintained, and the productivity of the surface mounter is increased. Further, since the mounted electronic component is less likely to be damaged, the generation of a defective substrate can be prevented or reduced.
特に、部品吸着動作の前に、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との間の干渉を回避するように表面実装機の制御にかかる動作設定を変更するので、不必要な工程を少なくすることができるようになる。 In particular, before the component suction operation, the operation setting for controlling the surface mounter is changed so as to avoid the interference between the suction nozzle and the electronic component mounted on the board, so unnecessary steps are reduced. Will be able to.
この構成において、上記ヘッドユニットは複数の吸着ノズルを備えるものであってもよく、この場合には、上記複数の動作設定として、上記複数の吸着ノズルにより電子部品を同時吸着する際の同時吸着基準位置の設定と、同時吸着又は連続吸着の何れを行うかの吸着動作の設定とを含むものであり、上記干渉予防処理制御手段は、上記複数の吸着ノズルにより電子部品が同時吸着される時には、上記吸着基準位置の設定に対応する基準値として予め定められた第1基準値、および上記吸着動作の設定に対応する基準値として予め定められた基準値であって上記第1基準値よりも小さい値の第2基準値をそれぞれ上記吸着許容値と比較し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第1基準値よりも小さくかつ上記第2基準値以上であって、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合は、同時吸着基準位置を上記吸着許容値が最も小さい値の吸着ヘッドに変更するとともに吸着座標を再計算する一方で、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第2基準値よりも小さく、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合には、同時吸着を止めて連続吸着を行うように吸着動作の設定を変更するものであるのが好適である。 In this configuration, the head unit may include a plurality of suction nozzles. In this case, as the plurality of operation settings, a simultaneous suction reference for simultaneously sucking electronic components by the plurality of suction nozzles. Including the setting of the position and the setting of the suction operation of whether to perform simultaneous suction or continuous suction, the interference prevention processing control means, when the electronic components are simultaneously suctioned by the plurality of suction nozzles, A first reference value that is predetermined as a reference value corresponding to the setting of the suction reference position and a reference value that is predetermined as a reference value corresponding to the setting of the suction operation are smaller than the first reference value. A second reference value of each value is compared with the adsorbing allowance value, and the adsorbing allowance value of any of the suction nozzles is smaller than the first reference value and greater than or equal to the second reference value. If it is determined that there is a risk of interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board, the simultaneous suction reference position is changed to the suction head having the smallest suction allowable value and the suction coordinates are recalculated. On the other hand, if it is determined that the suction tolerance value of any suction nozzle is smaller than the second reference value and there is a risk of interference between the suction nozzle and the electronic component mounted on the board, simultaneous suction It is preferable that the setting of the suction operation is changed so that continuous suction is performed while stopping.
この構成によれば、複数の吸着ノズルに複数の電子部品を同時吸着させながら、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を低減させることができる。しかも、吸着許容値がより小さい値である場合には、同時吸着を中止して連続吸着を行うので、電子部品を同時吸着させる場合に生ずる吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を効果的に低減させることができる。 According to this configuration, it is possible to reduce interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the substrate while simultaneously sucking the plurality of electronic components to the plurality of suction nozzles. In addition, if the suction tolerance is a smaller value, the simultaneous suction is stopped and the continuous suction is performed, so that the interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board caused when the electronic parts are sucked simultaneously is prevented. It can be effectively reduced.
また、上記複数の動作設定として、吸着ノズルの座標位置の設定をさらに含むものであり、上記干渉予防処理制御手段は、さらに、上記吸着ノズルの座標位置の設定に対応する基準値として予め定められた基準値であって上記第2基準値よりも小さい値の第3基準値を上記吸着許容値と比較し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第2基準値よりも小さくかつ上記第3基準値以上であって、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合は、同時吸着を止めて連続吸着を行うように吸着動作の設定を変更し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第3基準値よりも小さくかつ吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合であって、吸着ノズルと電子部品との干渉を回避可能な方向がある場合には、干渉を回避できる方向に吸着ノズルの吸着座標を変更するものであるのが好適である。 The plurality of operation settings further include the setting of the coordinate position of the suction nozzle, and the interference prevention processing control means is further predetermined as a reference value corresponding to the setting of the coordinate position of the suction nozzle. A third reference value that is smaller than the second reference value is compared with the suction allowable value, and the suction allowable value of any suction nozzle is smaller than the second reference value and If it is determined that there is a risk of interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board, the suction operation setting is changed to stop simultaneous suction and perform continuous suction. And when the suction allowable value of any of the suction nozzles is smaller than the third reference value and it is determined that the suction nozzle and an electronic component already mounted on the substrate may interfere with each other. And electronic components If there is a direction avoidable interference is that the direction of avoiding interference is to change the suction coordinates of the suction nozzle is preferred.
この構成によれば、さらに、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避できる方向があれば吸着ノズルの吸着座標を変更するので、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉をより効果的に低減させることができる。 According to this configuration, if there is a direction that can avoid interference between the suction nozzle and the electronic component mounted on the board, the suction coordinates of the suction nozzle are changed. Interference can be reduced more effectively.
また、上記複数の動作設定として、吸着ノズルの種類の設定をさらに含むものであり、上記干渉予防処理制御手段は、さらに、上記吸着ノズルの種類の設定に対応する基準値として予め定められた基準値であって上記第3基準値よりも小さい値の第4基準値を上記吸着許容値と比較し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第3基準値よりも小さくかつ上記第4基準値以上であって、さらに吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがありかつ吸着ノズルと電子部品との干渉を回避可能な方向がある場合には、干渉を回避できる方向に吸着ノズルの吸着座標を変更し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第4基準値よりも小さく、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合には、吸着ノズルを小型の狭隣接専用ノズルに交換するものであるのが好適である。 Further, the plurality of operation settings further include a setting of a suction nozzle type, and the interference prevention processing control means further includes a reference set in advance as a reference value corresponding to the setting of the suction nozzle type. A fourth reference value that is smaller than the third reference value is compared with the suction allowance value, and the suction allowance value of any suction nozzle is smaller than the third reference value and the fourth reference value. Direction that can avoid interference if there is a direction that is greater than the reference value and that may cause interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board and that can avoid interference between the suction nozzle and the electronic component. The suction coordinate of the suction nozzle is changed, and the suction tolerance value of any suction nozzle is smaller than the fourth reference value, and it is determined that there is a possibility of interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board. Place The, it is preferred that is to replace the suction nozzle to a narrow adjacent dedicated nozzles small.
この構成によれば、小型の狭隣接専用ノズルに吸着ノズルを交換するので、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避して、引き続き電子部品を基板に実装させることができるようになる。 According to this configuration, since the suction nozzle is replaced with a small narrow adjacent dedicated nozzle, it is possible to avoid the interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the substrate, and to continue mounting the electronic component on the substrate. become.
なお、上記表面実装機において、上記ヘッドユニットが複数の吸着ノズルを備えるものである場合には、上記複数の動作設定として、上記複数の吸着ノズルにより電子部品を同時吸着する際の同時吸着基準位置の設定と、同時吸着又は連続吸着の何れを行うかの吸着動作の設定と、吸着ノズルの座標位置の設定と、吸着ノズルの種類の設定とを含むものであり、上記干渉予防処理制御手段は、上記吸着許容値と、上記複数の動作設定のうち2つ以上の動作設定に対応する基準値とを比較し、当該比較に基づき上記2つ以上の動作設定のうち特定の動作設定の内容を変更するものであってもよい。 In the surface mounter, when the head unit includes a plurality of suction nozzles, the simultaneous suction reference position when the electronic components are simultaneously picked up by the plurality of suction nozzles as the plurality of operation settings. The setting of the suction operation, whether to perform simultaneous suction or continuous suction, the setting of the coordinate position of the suction nozzle, and the setting of the type of the suction nozzle. The suction allowable value is compared with a reference value corresponding to two or more operation settings of the plurality of operation settings, and based on the comparison, the content of a specific operation setting of the two or more operation settings is determined. It may be changed.
なお、上記のような表面実装機においては、さらに、上記撮像手段により上記吸着ノズルに吸着された電子部品が画像認識された後に、画像認識された電子部品を基板に実装するにあたって吸着ノズルと実装済みの電子部品とが干渉すると判断される場合は、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避するように部品吸着姿勢を矯正する部品吸着姿勢矯正制御手段を備え、上記部品吸着姿勢矯正制御手段は、単独あるいは吸着ノズルと協働し、吸着ノズルと吸着された電子部品との相対位置を矯正する矯正装置により、吸着位置あるいは吸着ノズル中心軸回りの吸着方向の少なくとも一方を変更させるものであるのが好適である。 In the surface mount machine as described above, after the electronic component sucked by the suction nozzle is image-recognized by the imaging unit, the mounting of the image-recognized electronic component on the substrate is performed. If it is determined that the electronic component already interferes with the electronic component, the component adsorption posture correction control means corrects the component adsorption posture so as to avoid interference between the adsorption nozzle and the electronic component already mounted on the board. The posture correction control means changes at least one of the suction position and the suction direction around the central axis of the suction nozzle by a correction device that corrects the relative position between the suction nozzle and the sucked electronic component alone or in cooperation with the suction nozzle. It is preferable that the
この構成によれば、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との間の干渉を回避するように、単独あるいは吸着ノズルと協働し、吸着ノズルと吸着された電子部品との相対位置を矯正する矯正装置により、吸着位置あるいは吸着ノズル中心軸回りの吸着方向の少なくとも一方を変更させるので、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉して、吸着ノズルの先端や基板に実装済みの電子部品を損傷させたりすることがない。その結果、連続した円滑な実装作業を維持することができるので、表面実装機の生産性が高くなる。また、実装済みの電子部品を損傷させることが少なくなるので、不良基板の発生を防止あるいは少なくすることができる。 According to this configuration, in order to avoid interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board, the relative position between the suction nozzle and the sucked electronic component is corrected independently or in cooperation with the suction nozzle. The at least one of the suction position and the suction direction around the suction nozzle center axis is changed by the correction device that is used, so that the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board interfere with each other, and the tip of the suction nozzle or the The electronic parts will not be damaged. As a result, a continuous and smooth mounting operation can be maintained, and the productivity of the surface mounter is increased. Further, since the mounted electronic component is less likely to be damaged, the generation of a defective substrate can be prevented or reduced.
そして、特に、電子部品の画像認識の後に、矯正装置を動かし吸着位置あるいは吸着ノズル中心軸回りの吸着方向の少なくとも一方を変更させるので、アラインメント操作が不要な電子部品に対してもアラインメント操作を行うなどの不必要な工程を少なくすることができるようになる。 In particular, after the image recognition of the electronic component, the correction device is moved to change at least one of the suction position or the suction direction around the suction nozzle central axis, so that the alignment operation is performed even for the electronic component that does not require the alignment operation. Unnecessary processes such as can be reduced.
ここで、上記矯正装置は、矯正爪駆動機構により駆動される矯正爪の先端を吸着ノズルに吸着された電子部品に当接させることで、あるいは当接させつつ吸着ノズルを移動あるいは回動の少なくとも一方をさせることで、吸着ノズルと吸着された電子部品との相対位置を矯正するものであり、上記部品吸着姿勢矯正制御手段は、電子部品の吸着状態の上記画像認識により電子部品が上記矯正装置で矯正可能と判断される場合は、上記ヘッドユニットが矯正装置へ移動するとともに矯正装置を動かし干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするものであることが好ましい。 Here, the correction device is configured to bring the tip of the correction nail driven by the correction nail driving mechanism into contact with the electronic component adsorbed by the adsorption nozzle, or at least to move or rotate the adsorption nozzle while making contact. The component suction posture correction control means corrects the relative position between the suction nozzle and the sucked electronic component by causing the electronic component to be corrected by the image recognition of the suction state of the electronic component. When it is determined that correction is possible, it is preferable that the head unit moves to the correction device and moves the correction device to a suction position and a suction posture that do not interfere with each other.
このようにすれば、電子部品の吸着状態の画像認識により電子部品が矯正装置で矯正可能と判断される場合は、ヘッドユニットが矯正装置へ移動するとともに矯正装置を動かし、矯正爪駆動機構により駆動される矯正爪の先端を吸着ノズルに吸着された電子部品に当接させることで、あるいは当接させつつ吸着ノズルを移動あるいは回動の少なくとも一方をさせることで、矯正装置を動かし干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするので、吸着ずれにより生ずる吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を低減させることができる。 In this way, when it is determined that the electronic component can be corrected by the correction device based on the image recognition of the suction state of the electronic component, the head unit moves to the correction device, moves the correction device, and is driven by the correction nail drive mechanism. The suction position where the correction device moves and does not interfere by bringing the tip of the correction nail into contact with the electronic component sucked by the suction nozzle, or by moving or rotating the suction nozzle while making contact. Further, since the suction posture is adopted, it is possible to reduce interference between the suction nozzle caused by the suction deviation and the electronic component mounted on the substrate.
また、上記部品吸着姿勢矯正制御手段は、電子部品の吸着状態の上記画像認識により電子部品がステーションにて再吸着可能と判断される場合は、吸着ずれ量を加味して電子部品を仮置き可能なステーションへ置き、このステーションにおいて吸着ノズルを部品の中心位置に移動あるいはさらに回動させるか、あるいは、吸着ノズルを部品の中心位置から離間する所定位置に移動あるいはさらに回動させることで、干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするものであることが好ましい。 In addition, the component suction posture correction control means can temporarily place the electronic component in consideration of the amount of suction deviation when it is determined that the electronic component can be re-sucked at the station by the image recognition of the suction state of the electronic component. Placed in a separate station and moving or further rotating the suction nozzle to the center position of the component, or moving or further rotating the suction nozzle to a predetermined position away from the center position of the component, there is no interference The suction position and the suction posture are preferred.
このようにすれば、電子部品を仮置き可能なステーションへ置き、このステーションにおいて吸着ノズルを部品の中心位置に移動あるいはさらに回動させるか、あるいは、吸着ノズルを部品の中心位置から離間する所定位置に移動あるいはさらに回動させることで、干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするので、吸着ずれにより生ずる吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を低減させることができる。 In this way, the electronic component is placed in a temporary place where the suction nozzle is moved or further rotated to the center position of the component, or the suction nozzle is separated from the center position of the component. Since the suction position and the suction posture that do not interfere with each other are moved or rotated further, the interference between the suction nozzle caused by the suction deviation and the electronic component mounted on the substrate can be reduced.
また、上記部品吸着姿勢矯正制御手段は、電子部品の吸着状態の上記画像認識により電子部品が部品供給部にて再吸着可能と判断される場合は、吸着ずれ量を加味して電子部品を部品供給部に戻し、この部品供給部において吸着ノズルで干渉しない吸着位置および吸着姿勢に部品を再吸着するものであることが好ましい。 In addition, when the electronic component is determined to be re-suckable by the component supply unit based on the image recognition of the suction state of the electronic component, the component suction posture correction control unit takes the electronic component into account by taking the suction displacement amount into account. It is preferable that the component is returned to the supply unit, and the component is re-sucked to a suction position and a suction posture that do not interfere with the suction nozzle in the component supply unit.
このようにすれば、電子部品を部品供給部に戻し、この部品供給部において吸着ノズルで干渉しない吸着位置および吸着姿勢に部品を再吸着するので、吸着ずれにより生ずる吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を低減させることができる。 By doing this, the electronic component is returned to the component supply unit, and the component supply unit re-adsorbs the component to the adsorption position and the adsorption posture that do not interfere with the adsorption nozzle. Interference with electronic components can be reduced.
以上説明したように、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉して、吸着ノズルの先端や基板に実装済みの電子部品を損傷させたりすることを防止して不良基板の発生を防止あるいは少なくすることができるだけでなく、アラインメント操作が不要な電子部品に対してもアラインメント操作を行うなどの不必要な工程を少なくして、連続した円滑な実装作業を維持することにより表面実装機の生産性を高くすることができる。 As described above, the suction nozzle and the electronic components already mounted on the board interfere with each other, preventing the tip of the suction nozzle and the electronic components already mounted on the board from being damaged, thereby preventing the occurrence of defective substrates. In addition to reducing the number of unnecessary processes such as performing alignment operations not only for electronic components that do not require alignment operations, but also maintaining continuous smooth mounting work, Productivity can be increased.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図1は、本発明の実施の形態に係る表面実装機1の概略の構成を示す平面図であり、図2は、表面実装機1の概略の構成を示す側面図である。また、図3は、表面実装機1の制御装置20の構成を示すブロック図であり、図4は、制御装置20の軸制御部22の構成を示すブロック図である。また、図5は、吸着ノズル6aに吸着された電子部品2の姿勢の例を示す説明図であり、(a)は、側面図を(b)は、上面図をそれぞれ示している。そして、図6は、矯正装置16の概略の構成を示す説明図であり、(a)は、側面図を(b)は、上面図をそれぞれ示している。
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a surface mounter 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the surface mounter 1. 3 is a block diagram showing the configuration of the
図1と図2とに示すように、本発明の実施の形態に係る表面実装機1は、小型の電子部品2(図5、図6)と、これよりも寸法が大きい図略の大型電子部品とを基板3に実装する装置であって、基台1a上に配置されて基板3を搬送する基板搬送手段4と、複数の電子部品2と複数の大型電子部品とを供給する部品供給部5と、この部品供給部5から電子部品2と大型電子部品とを吸着することが可能な吸着ノズル6a(図2)を担持して部品供給部5と基板3との間を移動可能なヘッドユニット7とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the surface mounter 1 according to the embodiment of the present invention includes a small electronic component 2 (FIGS. 5 and 6) and a large-sized electronic device having a larger dimension than this. A device for mounting components on a
また、この表面実装機1は、さらに、吸着ノズル6aに対する電子部品2の吸着ずれを画像認識する手段として、部品認識装置8を備えるとともに、吸着ノズル6aに対する大型電子部品の吸着ずれを画像認識する手段として、基台1a上に配置された固定カメラ1bを備えている。
The surface mounter 1 further includes a
また、この表面実装機1は、吸着ノズル6aと吸着された電子部品2との相対位置を矯正する矯正装置16と、電子部品2を仮置き可能なステーション17と、ノズルチェンジャ18とを備えている。
The surface mounter 1 also includes a
上記基板搬送手段4は、基台1a上において基板3を搬送する一対のコンベア4a、4aを有しており、このコンベア4a、4aにより搬入された基板3は、所定の実装作業位置(同図に示す基板3の位置)で一旦停止させられ、ここで電子部品2が基板3に実装される。
The substrate transport means 4 has a pair of
上記部品供給部5は、複数の電子部品2を供給する多数のテープフィーダ5aと、複数の大型電子部品を供給するトレイフィーダ5bとを基板搬送手段4の側方に備えている。
The
テープフィーダ5aは、各々IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ電子部品2を所定間隔おきに収納、保持したテープが巻回されたリールを有しており、このリールから電子部品2を間欠的に繰り出してヘッドユニット7の吸着ノズル6aによりピックアップさせるように構成されている。
Each of the
また、トレイフィーダ5bは、QFP等の大型電子部品を載置した矩形のトレイ5cを内部に収納しており、このトレイ5cを引き出してトレイ5c上の大型電子部品をヘッドユニット7の吸着ノズル6aによりピックアップさせるように構成されている。なお、トレイ5cは、詳しくは図示しないが、上面に複数の部品収納部がマトリックス状に設けられ、これら部品収納部にそれぞれ大型電子部品が収納されている。
The
そして、吸着ノズル6aに吸着された大型電子部品の吸着状態は、基台1a上に配置された固定カメラ1bで下方から画像認識されるようになっている。
The suction state of the large electronic component sucked by the
上記ヘッドユニット7は、これらテープフィーダ5aからの電子部品2と、トレイフィーダ5bからの大型電子部品とを吸着ノズル6aにより吸着保持して基板3に搬送するものであり、本実施形態では、このヘッドユニット7にそれぞれ吸着ノズル6aを備えた6本の実装用ヘッド6がX軸方向(基板搬送手段4の搬送方向)に等間隔で列状に設けられている。
The
なお、吸着ノズル6aは、図略の負圧発生装置に接続されることにより、ノズル先端に負圧状態を発生させ、この負圧吸着力により、電子部品2を着脱可能に吸着保持し得るように構成されている。
The
また、吸着ノズル6aは、それぞれ、ヘッドユニット7に対してノズル昇降駆動手段(ヘッドZ軸昇降モータ6b、図4)により昇降(Z軸方向の移動)が可能に、かつノズル回転駆動手段(ヘッドR軸昇降モータ6c、図4)によりノズル中心軸回りの回転(R軸回りの回転)が可能に構成されている。
The
ここで、ヘッドZ軸昇降モータ6bは、吸着もしくは装着を行う時の下降位置と、搬送や撮像を行う時の上昇位置との間で吸着ノズル6aを昇降させるものであり、ヘッドR軸昇降モータ6cは、吸着ノズル6aを必要に応じて回転させて、電子部品2の姿勢を調整するものである。これらヘッドZ軸昇降モータ6bとヘッドR軸昇降モータ6cとは、それぞれサーボモータと所定の動力伝達機構で構成されている。
Here, the head Z-axis raising / lowering
そして、ヘッドユニット7は、これらの吸着ノズル6aで吸着された複数の電子部品2と大型電子部品とを部品供給部5と基板3との間で搬送し、電子部品2と大型電子部品とを基板3に一つ一つ実装する。そのため、このヘッドユニット7は、基台1aの所定範囲にわたりX軸方向及びY軸方向(X軸方向と直交する方向)に移動可能となっている。
Then, the
すなわち、ヘッドユニット7は、X軸方向に延びる実装用ヘッド支持部材7aに対してX軸に沿って移動可能に支持されている。また、実装用ヘッド支持部材7aは、両端部がY軸方向の固定レール9に支持され、この固定レール9に沿ってY軸方向に移動可能になっている。そして、このヘッドユニット7は、X軸サーボモータ11によりボールねじ12を介してX軸方向に駆動され、実装用ヘッド支持部材7aは、Y軸サーボモータ13によりボールねじ14を介してY軸方向へ駆動される。
That is, the
上記部品認識装置8は、ヘッドユニット7が吸着ノズル6aに吸着された電子部品2を部品供給部5から目的位置まで搬送する際に、吸着ノズル6aにおける電子部品2の吸着状態を順次撮像して画像認識するためにヘッドユニット7に設けられた装置であり、スキャンユニット8aと、詳細の場所は図示しないが、このスキャンユニット8aに一体に設けられた照明手段8e(図3)と電子部品2の下面の画像を撮像する撮像手段8f(図3)とを備えている。
The
スキャンユニット8aは、ヘッドユニット7に設けられた図略のサーボモータによりボールねじ8gを介して吸着ノズル6aの列と概ね平行に移動可能に設けられた部材である。
The
照明手段8eは、吸着ノズル6aに吸着された電子部品2の方向に照明光を照射し、電子部品2の下面を照明する装置であり、照明手段8eとして複数の発光ダイオードが採用されている。
The illumination unit 8e is a device that illuminates illumination light in the direction of the
撮像手段8fは、吸着ノズル6aに吸着されて、照明手段8eで照明された電子部品2の下面を、個々に撮像するように構成されたカメラ、例えばCCDラインセンサカメラで構成され、この撮像手段8fは、電子部品2が、各部品供給部5において吸着ノズル6aに吸着されると、各部品供給部5から基板3に移送される間に吸着ノズル6aの下方から電子部品2を撮像し、この撮像された画像は、制御装置20(図3)に備えられた画像処理部25により画像処理される。
The
なお、吸着ノズル6aに吸着された大型電子部品の吸着ずれは、基台1a上に配置された固定カメラ1bにより撮像されるが、この固定カメラ1bは、例えばCCDカメラで構成されており、大型電子部品が吸着ノズル6aに吸着されると、トレイフィーダ5bから基板3に移送される間に吸着ノズル6aの下方から大型電子部品を画像認識するように構成されている。
In addition, although the adsorption | suction shift | offset | difference of the large sized electronic component adsorbed by the
上記矯正装置16は、図6に示すように、矯正爪駆動機構16aにより駆動される矯正爪16bの先端16cを吸着ノズル6aに吸着された電子部品2に当接させることで、あるいは当接させつつ吸着ノズル6aを移動あるいは回動の少なくとも一方をさせることで、吸着ノズル6aと吸着された電子部品2との相対位置を矯正する装置である。
As shown in FIG. 6, the
吸着ノズルにおいては、まれに図5のように電子部品の吸着ずれが起きることがあり、本実施形態では、図5のように吸着ずれを起こした電子部品を矯正装置16により、吸着位置あるいは吸着ノズル6aの中心軸回りの吸着方向の少なくとも一方を変更させて姿勢を矯正する。
In the suction nozzle, there is a rare occurrence of suction displacement of the electronic component as shown in FIG. 5, and in this embodiment, the electronic device that has caused the suction displacement as shown in FIG. The posture is corrected by changing at least one of the suction directions around the central axis of the
上記ステーション17は、図1に示すように、大型電子部品を仮置き可能なように基台1a上において設けられたスペースであり、このステーション17に仮置きされた大型電子部品に対して吸着ノズル6aを部品の中心位置に移動あるいはさらに回動させるか、あるいは、吸着ノズル6aを部品の中心位置から離間する所定位置に移動あるいはさらに回動させることで、干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするように構成されている。
As shown in FIG. 1, the
上記ノズルチェンジャ18は、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合に、小型の狭隣接専用ノズルに吸着ノズル6aを交換するための装置であり、図1に示すように、基台1a上において、ヘッドユニット7がアクセスできる位置に上向きに設けられている。
The
次に、図3を参照して表面実装機1の制御装置20について説明する。
Next, the
図3に示すように、制御装置20は、機能構成として主制御部21、軸制御部22、照明制御部23、カメラ制御部24、画像処理部25を備えている。
As shown in FIG. 3, the
上記主制御部21は、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成され、予め記憶されているプログラムに従って、基板搬送手段4、部品供給部5、実装用ヘッド6、ヘッドユニット7、部品認識装置8など各機器を制御して実装機の動作を統括的に制御するものである。この主制御部21は、実装機の動作の統括的な制御に加えて、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避する干渉予防処理制御手段として、また、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避するように部品吸着姿勢を矯正する部品吸着姿勢矯正制御手段として各機器を制御するように構成されている。
The
上記軸制御部22は、主制御部21と制御信号を授受しながら、X軸サーボモータ11、Y軸サーボモータ13、スキャンユニット8aのサーボモータなどの各種サーボモータ31の駆動を制御する。なお各種サーボモータ31には、それぞれエンコーダ32が設けられており、これにより各部の移動位置が検出されて、制御信号として軸制御部22にフィードバックされる。
The
上記照明制御部23は、主制御部21と制御信号を授受しながら、撮像手段8fによる電子部品2の撮像に合わせて撮像手段8fの照明手段8eを制御するものである。
The
上記カメラ制御部24は、主制御部21と制御信号を授受しながら、部品認識装置8の撮像手段8fを制御する。
The
上記画像処理部25は、撮像手段8fから出力される画像信号に所定の処理を施すことにより部品認識に適した画像データを生成して主制御部21に出力する。そして、主制御部21は、画像処理部25より出力された画像データに基づいて吸着ノズル6aに対する電子部品2の吸着ずれ(吸着誤差)を画像認識し、この吸着ずれ量に基づいて装着位置補正量を算出するなどの演算を行う。
The
次に図7〜図10を参照して、本発明の実施の形態に係る表面実装機1の制御と作用について説明する。 Next, with reference to FIGS. 7-10, control and an effect | action of the surface mounter 1 which concern on embodiment of this invention are demonstrated.
本発明の実施の形態に係る表面実装機1においては、制御装置20が、実装機の各部の動作を統括的に制御する。
In the surface mounter 1 according to the embodiment of the present invention, the
まず、図1に示すように、基板搬送手段4の一対のコンベア4a、4aが、基板3を基台1a上において所定の実装作業位置(同図に示す基板3の位置)に搬入する。ここで基板3は、一旦停止させられる。
First, as shown in FIG. 1, the pair of
また、ヘッドユニット7は、吸着ノズル6aが、部品供給部5から供給される電子部品2を吸着保持した状態で部品供給部5から基板3へと移動し、電子部品2を基板3に実装する。
Further, the
ここで、電子部品2を基板3に実装する時の表面実装機1の制御方法について説明する。図7は、電子部品2を基板3に実装する時の本発明の実施の形態に係る表面実装機1の制御方法を示すフロー図であり、図8は干渉予防処理工程S4の構成を示すフロー図である。また、図9は、部品吸着姿勢矯正工程S12の構成を示すフロー図である。
Here, a control method of the surface mounter 1 when the
図7〜図9に示すように、制御装置20の主制御部21は、本実施形態では、実装機の動作の統括的な制御に加えて、特に、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避する干渉予防処理制御手段として、干渉予防処理工程S4の制御を実行するとともに、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避するように部品吸着姿勢を矯正する部品吸着姿勢矯正制御手段として、部品吸着姿勢矯正工程S12の制御を実行するように構成されている。
As shown in FIGS. 7 to 9, in this embodiment, the
本発明の実施の形態に係る表面実装機1においては、図7に示すように、実装作業が開始されると、まず、ステップS1において、基板3上の実装位置に対して電子部品2が装着済みかどうかを示すフラグである装着済みフラグのメモリーが初期化され、ステップS2以降のルーチンに進む。ステップS2では、装着済みフラグのメモリーが検査されることにより、電子部品2の全実装処理が完了したかどうか判断され、YESの場合は、電子部品2の全実装処理が完了したものとしてステップS15に進み基板3の固定が解除され、表面実装機1から基板3が搬出されてステップS16で実装作業が終了する。
In the surface mounter 1 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, when the mounting operation is started, first, in step S1, the
また、ステップS2において、NOの場合は、ステップS3において、装着済みフラグのメモリーが検査されることにより、装着済みの電子部品2のグループを示す実装グループのメモリーが作成され、この装着済みの実装グループに対してステップS4において、干渉予防処理が行われる。この干渉予防処理工程S4は、吸着ノズル6aが電子部品2を吸着する部品吸着動作の前に、あらかじめ吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉すると判断される場合は、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を回避する工程である。
If NO in step S2, the mounted flag memory is inspected in step S3 to create a mounting group memory indicating a group of mounted
この干渉予防処理工程S4では、電子部品2の実装過程において吸着ノズル6aの寸法および座標と、基板3に実装済みの電子部品2aの寸法および座標とを考慮して吸着ノズル6aが電子部品2を吸着するにあたっての許容される吸着誤差である吸着許容値X、Y、Rを計算し、この吸着許容値X、Y、Rが所定の設定値よりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの間の干渉を回避するように表面実装機1の制御にかかる設定を変更するように構成されている(詳細は後述の図8の説明を参照)。
In this interference prevention processing step S4, in consideration of the dimensions and coordinates of the
ステップS4の干渉予防処理工程S4が終了すると、ステップS5において、部品吸着動作が行われ、ステップS6において、部品認識動作が行われる。 When the interference prevention processing step S4 in step S4 is completed, a component suction operation is performed in step S5, and a component recognition operation is performed in step S6.
そして、ステップS7において、認識OKかどうか、すなわち画像認識の結果が良好かどうかが判断され、NOの場合は、ステップS8において、部品廃棄動作が行われてステップS2に戻る。また、YESの場合は、ステップS9において、実際の吸着ずれ量が計算され、ステップS10に進んで、この計算された吸着ずれ量を考慮して、実装可否判断が行われる。 Then, in step S7, it is determined whether or not the recognition is OK, that is, whether or not the result of the image recognition is good. If NO, the component discarding operation is performed in step S8, and the process returns to step S2. In the case of YES, in step S9, the actual suction deviation amount is calculated, and the process proceeds to step S10, and the mounting possibility determination is performed in consideration of the calculated suction deviation amount.
すなわち、ステップS11において、電子部品2の実装が可能かどうかが判断され、NOの場合は、ステップS12に進んで部品吸着姿勢矯正が行われ、ステップS6に戻って再び部品認識動作から制御が繰り返される。また、YESの場合は、ステップS13において、電子部品2の装着動作が行われ、ステップS14において装着が済んだことを装着済みフラグのメモリーに記憶されて、ステップS2に戻り、次の電子部品2について制御が繰り返される。
That is, in step S11, it is determined whether or not the
ここで、上記干渉予防処理工程S4は、以下の要領で行われる。 Here, the interference prevention processing step S4 is performed as follows.
すなわち、図8に示すように、干渉予防処理が開始されると、ステップS41において、ヘッドユニット7が複数の吸着ノズル6aにより複数の電子部品2を同時吸着する時に、吸着ノズル6aの吸着許容値X、Y、Rすなわち、吸着ノズル6aが電子部品2を吸着するにあたっての許容されるそれぞれX座標、Y座標、回転角度Rの誤差である吸着許容値X、Y、Rがいずれもそれぞれ対応する所定の第1の設定値α(ΔXα、ΔYα、ΔRα;本発明の第1基準値に相当する)以上かどうかが判断され、YESの場合は、そのままステップS43に進む。また、NOの場合すなわち、吸着ノズル6aの吸着許容値X、Y、Rのいずれかが対応する所定の第1の設定値α(ΔXα、ΔYα、ΔRα)よりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、ステップS42に進んで、同時吸着基準位置を一番許容値の少ないヘッド基準に変更し、吸着座標を再計算してからステップS43に進む。
That is, as shown in FIG. 8, when the interference prevention process is started, when the
また、ステップS43においては、吸着許容値X、Y、Rがいずれもそれぞれ対応する所定の第2の設定値β(ΔXβ、ΔYβ、ΔRβ)以上かどうかが判断され、YESの場合は、そのままステップS45に進む。また、NOの場合すなわち、吸着許容値X、Y、Rのいずれかが対応する所定の第2の設定値β(ΔXβ、ΔYβ、ΔRβ)よりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、ステップS44に進んで、吸着速度を吸着許容値X、Y、Rと所定の第2の設定値β(ΔXβ、ΔYβ、ΔRβ)の差に応じて遅くしてからステップS45に進む。
In step S43, it is determined whether the adsorption allowable values X, Y, and R are equal to or greater than the corresponding predetermined second set values β (ΔXβ, ΔYβ, ΔRβ). Proceed to S45. Further, in the case of NO, that is, any one of the allowable suction values X, Y, and R is smaller than the corresponding predetermined second set value β (ΔXβ, ΔYβ, ΔRβ), and is already mounted on the
また、ステップS45において、吸着許容値X、Y、Rがいずれもそれぞれ対応する所定の第3の設定値γ(ΔXγ、ΔYγ、ΔRγ;本発明の第2基準値に相当する)以上かどうかが判断され、YESの場合は、そのままステップS47に進む。また、NOの場合すなわち、吸着許容値X、Y、Rのいずれかが対応する所定の第3の設定値γ(ΔXγ、ΔYγ、ΔRγ)よりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、ステップS46に進んで、同時吸着を止め、連続吸着を行うように動作設定変更する。してからステップS47に進む。
Also, in step S45, whether or not the adsorption allowable values X, Y, and R are each equal to or greater than a corresponding predetermined third set value γ (ΔXγ, ΔYγ, ΔRγ; corresponding to the second reference value of the present invention). If YES and YES, the process proceeds to step S47 as it is. Further, in the case of NO, that is, any one of the allowable suction values X, Y, and R is smaller than the corresponding predetermined third set value γ (ΔXγ, ΔYγ, ΔRγ), and is already mounted on the
また、ステップS47において、吸着許容値X、Y、Rがいずれもそれぞれ対応する所定の第4の設定値κ(ΔXκ、ΔYκ、ΔRκ;本発明の第3基準値に相当する)以上かどうかが判断され、YESの場合は、そのままステップS49に進む。また、NOの場合すなわち、吸着許容値X、Y、Rのいずれかが対応する所定の第4の設定値κ(ΔXκ、ΔYκ、ΔRκ)よりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、ステップS48に進んで、干渉を回避できる方向があれば干渉を回避できる方向にずらすように吸着座標を変更してからステップS49に進む。図10は、ステップS48による吸着ノズル6aの基板3に対する電子部品2の実装の例を示す説明図であり、(a)は、側面図を(b)は、上面図をそれぞれ示している。
In step S47, whether or not the adsorption allowable values X, Y, and R are all equal to or greater than the corresponding predetermined fourth set value κ (ΔXκ, ΔYκ, ΔRκ; corresponding to the third reference value of the present invention). If YES and YES, the process proceeds to step S49. Further, in the case of NO, that is, any one of the allowable suction values X, Y, and R is smaller than the corresponding predetermined fourth set value κ (ΔXκ, ΔYκ, ΔRκ), and is already mounted on the
また、ステップS49において、吸着許容値X、Y、Rがいずれもそれぞれ対応する所定の第5の設定値μ(ΔXμ、ΔYμ、ΔRμ;本発明の第4基準値に相当する)以上かどうかが判断され、YESの場合は、そのままステップS43に進んで干渉予防処理工程S4を終了する。また、NOの場合すなわち、吸着許容値X、Y、Rのいずれかが対応する所定の第5の設定値μ(ΔXμ、ΔYμ、ΔRμ)よりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、ステップS50に進んで、小型の狭隣接専用ノズルに吸着ノズル6aを交換してからステップS51に進んで干渉予防処理工程S4を終了する。
In step S49, it is determined whether or not the adsorption allowable values X, Y, and R are equal to or greater than the corresponding predetermined fifth set values μ (ΔXμ, ΔYμ, ΔRμ; corresponding to the fourth reference value of the present invention). If the determination is YES, the process proceeds to step S43 and the interference prevention processing step S4 is terminated. In the case of NO, that is, any one of the suction allowable values X, Y, and R is smaller than the corresponding predetermined fifth set value μ (ΔXμ, ΔYμ, ΔRμ), and the
なお、それぞれの所定の設定値の大小関係は、α>β>γ>κ>μ、すなわち、ΔXα>ΔXβ>ΔXγ>ΔXκ>ΔXμ、ΔYα>ΔYβ>ΔYγ>ΔYκ>ΔYμ、ΔRα>ΔRβ>ΔRγ>ΔRκ>ΔRμに設定されている。 It should be noted that the magnitude relationship between the predetermined set values is α> β> γ> κ> μ, that is, ΔXα> ΔXβ> ΔXγ> ΔXκ> ΔXμ, ΔYα> ΔYβ> ΔYγ> ΔYκ> ΔYμ, ΔRα> ΔRβ> ΔRγ > ΔRκ> ΔRμ is set.
次に、上記部品吸着姿勢矯正工程S12は、図9に示すように、以下の要領で行われる。 Next, as shown in FIG. 9, the component suction posture correction step S12 is performed as follows.
すなわち、部品吸着姿勢矯正処理が開始されると、ステップS111において、電子部品2の吸着状態の画像認識により電子部品2が矯正装置16で矯正可能かどうかが判断され、NOの場合は、そのままステップS115に進む。また、YESの場合すなわち、電子部品2の吸着状態の画像認識により電子部品2が矯正装置16で矯正可能と判断される場合は、ステップS112において、ヘッドユニット7が矯正装置16へ移動するとともにステップS113において、矯正装置16を動かし、矯正爪駆動機構16aにより駆動される矯正爪16bの先端を吸着ノズル6aに吸着された電子部品2に当接させることで、あるいは当接させつつ吸着ノズル6aを移動あるいは回動の少なくとも一方をさせることで、吸着位置をノズル6aの中心に合わせてからステップS114に進み、部品吸着姿勢矯正工程S12を終了する。
That is, when the component suction posture correction process is started, it is determined in step S111 whether or not the
また、ステップS115では、電子部品2の吸着状態の画像認識により電子部品2がステーション17にて再吸着可能かどうかが判断され、NOの場合は、そのままステップS118に進む。また、YESの場合すなわち、電子部品2の吸着状態の画像認識により電子部品2がステーション17にて再吸着可能と判断される場合は、ステップS116において、吸着ずれ量を加味して電子部品2を仮置き可能なステーション17へ置き、ステップS117において、吸着ノズル6aを部品の中心位置に移動あるいはさらに回動させるか、あるいは、吸着ノズル6aを部品の中心位置から離間する所定位置に移動あるいはさらに回動させることで、干渉しない吸着位置および吸着姿勢にしてからステップS114に進み、部品吸着姿勢矯正工程S12を終了する。
In step S115, whether or not the
また、ステップS118では、電子部品2の吸着状態の画像認識により電子部品2がリールやトレイなどの部品供給部5にて再吸着可能かどうかが判断され、NOの場合は、そのままステップS121に進み、電子部品2を廃棄してからステップS122で次の電子部品2を吸着し、ステップS114に進み、部品吸着姿勢矯正工程S12を終了する。
In step S118, it is determined whether or not the
また、YESの場合すなわち、電子部品2の吸着状態の画像認識により電子部品2が部品供給部5にて再吸着可能と判断される場合は、ステップS119において、吸着ずれ量を加味して電子部品2を部品供給部5に戻し、ステップS120において、この部品供給部5において吸着ノズル6aで干渉しない吸着位置および吸着姿勢に部品を再吸着してからステップS114に進み、部品吸着姿勢矯正工程S12を終了する。
In the case of YES, that is, when it is determined that the
なお、本実施形態では、一部の吸着ノズル6aにより小型の電子部品2を吸着し、別の吸着ノズル6aで大型電子部品を吸着して、これらの部品2、2aを混送するが、小型の電子部品2については、部品吸着後にスキャンユニット8aにより上述のように部品認識を行うとともに、これと前後して、大型電子部品については、固定カメラ1bで撮像して画像認識する。それからこれらの部品2、2aを順次基板3に装着するように制御される。
In the present embodiment, the small
以上説明したように、本発明の実施形態にかかる表面実装機1の制御方法によれば、干渉予防処理工程S4において、吸着ノズル6aが電子部品2を吸着するにあたっての許容される吸着誤差である吸着許容値X、Y、Rを計算し、この吸着許容値X、Y、Rが所定の設定値よりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、吸着ノズル6aと実装済みの電子部品2aとの間の干渉を回避するように表面実装機1の制御にかかる設定を変更するので、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉して、吸着ノズル6aの先端や基板3に実装済みの電子部品2aを損傷させたりすることがない。その結果、連続した円滑な実装作業を維持することができるので、表面実装機1の生産性が高くなる。また、実装済みの電子部品2aを損傷させることが少なくなるので、不良基板の発生を防止あるいは少なくすることができる。
As described above, according to the control method of the surface mounter 1 according to the embodiment of the present invention, the suction error allowed when the
そして、特に、部品吸着動作の前に、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの間の干渉を回避するように表面実装機1の制御にかかる設定を変更するので、不必要な工程を少なくすることができるようになる。
In particular, since the setting for controlling the surface mounter 1 is changed so as to avoid interference between the
また、吸着ノズル6aの吸着許容値X、Y、Rが所定の第1の設定値αよりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、同時吸着基準位置を一番許容値の少ないヘッド基準に変更し、吸着座標を再計算する工程を含んでいるので、複数の吸着ノズル6aに複数の電子部品2を同時吸着させながら、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を低減させることができる。
Further, it is determined that the suction allowable values X, Y, and R of the
また、吸着許容値X、Y、Rが所定の第2の設定値βよりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、吸着許容値と所定の第2の設定値との差に応じて吸着速度を遅くするので、吸着ノズル6aの慣性のために生ずる吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を低減させることができる。
If it is determined that the suction allowable values X, Y, R are smaller than the predetermined second set value β and the
また、吸着許容値X、Y、Rが所定の第3の設定値γよりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、同時吸着を止め、連続吸着を行うように動作設定変更するので、電子部品2を同時吸着させる場合に生ずる吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を低減させることができる。
If it is determined that the suction allowable values X, Y, R are smaller than the predetermined third set value γ and the
また、吸着許容値X、Y、Rが所定の第4の設定値κよりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、干渉を回避できる方向があれば干渉を回避できる方向にずらすように吸着座標を変更するので、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を低減させることができる。
Further, when it is determined that the suction allowable values X, Y, R are smaller than the predetermined fourth set value κ and the
また、吸着許容値X、Y、Rが所定の第5の設定値μよりも小さく、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉する恐れがあると判断される場合は、小型の狭隣接専用ノズルに吸着ノズル6aを交換するので、引き続き電子部品2を基板3に実装させることができるようになる。
Further, when it is determined that the suction allowable values X, Y, R are smaller than the predetermined fifth set value μ and there is a possibility that the
また、本発明の実施形態にかかる表面実装機1の制御方法によれば、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの間の干渉を回避するように、単独あるいは吸着ノズル6aと協働し、吸着ノズル6aと吸着された電子部品2との相対位置を矯正する矯正装置16により、吸着位置あるいは吸着ノズル6aの中心軸回りの吸着方向の少なくとも一方を変更させるので、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとが干渉して、吸着ノズル6aの先端や基板3に実装済みの電子部品2aを損傷させたりすることがない。その結果、連続した円滑な実装作業を維持することができるので、表面実装機1の生産性が高くなる。また、実装済みの電子部品2aを損傷させることが少なくなるので、不良基板の発生を防止あるいは少なくすることができる。
Further, according to the control method of the surface mounter 1 according to the embodiment of the present invention, the single or the
そして、特に、電子部品2の画像認識の後に、矯正装置16を動かし吸着位置あるいは吸着ノズル6aの中心軸回りの吸着方向の少なくとも一方を変更させるので、アラインメント操作が不要な電子部品2に対してもアラインメント操作を行うなどの不必要な工程を少なくすることができるようになる。
In particular, after the image recognition of the
また、矯正爪駆動機構16aにより駆動される矯正爪16bの先端を吸着ノズル6aに吸着された電子部品2に当接させることで、あるいは当接させつつ吸着ノズル6aを移動あるいは回動の少なくとも一方をさせることで、矯正装置16を動かし干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするので、吸着ずれにより生ずる吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を低減させることができる。
Further, at least one of moving or rotating the
さらに、電子部品2を仮置き可能なステーション17へ置き、このステーション17において吸着ノズル6aを部品の中心位置に移動あるいはさらに回動させるか、あるいは、吸着ノズル6aを部品の中心位置から離間する所定位置に移動あるいはさらに回動させることで、干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするので、吸着ずれにより生ずる吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を低減させることができる。
Further, the
そして、電子部品2を部品供給部5に戻し、この部品供給部5において吸着ノズル6aで干渉しない吸着位置および吸着姿勢に部品を再吸着するので、吸着ずれにより生ずる吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの干渉を低減させることができる。
Then, the
上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。 The above-described embodiment is merely a preferred specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、基板搬送手段4、部品供給部5、実装用ヘッド6、ヘッドユニット7のX軸Y軸駆動機構、部品認識装置8などの構成は、本発明を限定するものではなく、種々の設計変更が可能である。
For example, the configurations of the
矯正装置16は、必ずしも図示のような形状に限定されない。矯正爪駆動機構16aにより駆動される矯正爪16bの先端を吸着ノズル6aに吸着された電子部品2に当接させて吸着ノズル6aと吸着された電子部品2との相対位置を矯正する装置に限定されない。電子部品2が画像認識された後に、吸着ノズル6aと基板3に実装済みの電子部品2aとの相対位置を矯正可能なものであれば、例えば、吸着ノズル6aが電子部品2を壁面に当接させて電子部品2の位置を変更するように構成された装置も採用可能である。
The
また、干渉予防処理工程S4は、本実施形態ではそれぞれの所定の設定値の大小関係がα>β>γ>κ>μ、となっており、その結果、ステップS41、ステップS43、ステップS45、ステップS47、ステップS49の順序で制御が行われるが、設定値の大小関係は必ずしもα>β>γ>κ>μである必要はない。それ故、ステップS41、ステップS43、ステップS45、ステップS47、ステップS49の順序も、対応する所定の設定値α、β、γ、κ、μの大きさに応じて変更可能である。 In addition, in the interference prevention processing step S4, in the present embodiment, the magnitude relationship between the predetermined set values is α> β> γ> κ> μ, and as a result, step S41, step S43, step S45, Although control is performed in the order of step S47 and step S49, the magnitude relationship between the set values does not necessarily need to be α> β> γ> κ> μ. Therefore, the order of step S41, step S43, step S45, step S47, and step S49 can also be changed according to the corresponding predetermined set values α, β, γ, κ, and μ.
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。 In addition, it goes without saying that various design changes are possible within the scope of the claims of the present invention.
1 表面実装機
2 電子部品
2a 実装済みの電子部品
3 基板
5 部品供給部
6a 吸着ノズル
7 ヘッドユニット
8f 撮像手段
16 矯正装置
16a 矯正爪駆動機構
16b 矯正爪
17 ステーション
21 主制御部(干渉予防処理制御手段、部品吸着姿勢矯正制御手段)
X、Y、R 吸着許容値
α 第1の設定値
β 第2の設定値
γ 第3の設定値
κ 第4の設定値
μ 第5の設定値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
X, Y, R Suction allowable value α First set value β Second set value γ Third set value κ Fourth set value μ Fifth set value
Claims (9)
吸着ノズルが電子部品を吸着する部品吸着動作の前に、あらかじめ吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉すると判断される場合は、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品との干渉を回避するように当該表面実装機の制御にかかる部品吸着のための動作設定を変更する干渉予防処理制御手段を備え、
上記干渉予防処理制御手段は、電子部品の実装過程において吸着ノズルの寸法および座標と、基板に実装済みの電子部品の寸法および座標とを考慮して吸着ノズルが電子部品を吸着するにあたって許容される吸着誤差である吸着許容値を計算するとともに、当該吸着許容値と、上記吸着ノズルと実装済みの電子部品との干渉を回避するために設定変更が必要と想定される複数の動作設定に各々対応して予め定められた互いに値が異なる複数の基準値とを比較し、上記吸着許容値の方が小さいと判断される全ての基準値に対応する動作設定の内容を変更することを特徴とする表面実装機。 Equipped with a movable head unit that has a suction nozzle that can pick up electronic components. The head unit picks up electronic components from the component supply unit and picks up the electronic components picked up by the pick-up nozzles with an imaging device. Then, the electronic component is mounted by moving the suction nozzle to the corrected position on the substrate after recognizing the image of the electronic component's suction displacement with respect to the suction nozzle and obtaining the mounting position correction amount based on the suction displacement amount. A surface mount machine,
If it is determined that the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board interfere with each other before the component suction operation for sucking the electronic component, the interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board Comprising interference prevention processing control means for changing the operation setting for component adsorption related to the control of the surface mounter so as to avoid,
The interference prevention processing control means is allowed when the suction nozzle sucks the electronic component in consideration of the size and coordinates of the suction nozzle and the size and coordinates of the electronic component already mounted on the substrate in the mounting process of the electronic component. Calculates the suction tolerance value, which is a suction error, and handles each of the suction tolerance value and multiple operation settings that require setting changes to avoid interference between the suction nozzle and the mounted electronic component. And comparing a plurality of predetermined reference values having different values with each other, and changing the contents of the operation settings corresponding to all the reference values determined to be smaller in the adsorption allowable value. Surface mount machine.
上記複数の動作設定として、上記複数の吸着ノズルにより電子部品を同時吸着する際の同時吸着基準位置の設定と、同時吸着又は連続吸着の何れを行うかの吸着動作の設定とを含むものであり、
上記干渉予防処理制御手段は、上記複数の吸着ノズルにより電子部品が同時吸着される時には、上記吸着基準位置の設定に対応する基準値として予め定められた第1基準値、および上記吸着動作の設定に対応する基準値として予め定められた基準値であって上記第1基準値よりも小さい値の第2基準値をそれぞれ上記吸着許容値と比較し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第1基準値よりも小さくかつ上記第2基準値以上であって、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合は、同時吸着基準位置を上記吸着許容値が最も小さい値の吸着ヘッドに変更するとともに吸着座標を再計算する一方で、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第2基準値よりも小さく、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合には、同時吸着を止めて連続吸着を行うように吸着動作の設定を変更することを特徴とする請求項1に記載の表面実装機。 The head unit includes a plurality of suction nozzles,
The plurality of operation settings include setting of a simultaneous suction reference position when electronic parts are simultaneously picked up by the plurality of suction nozzles and setting of a suction operation for performing simultaneous suction or continuous suction. ,
When the electronic component is simultaneously picked up by the plurality of suction nozzles, the interference prevention processing control means is configured to set a first reference value predetermined as a reference value corresponding to the setting of the suction reference position and the setting of the suction operation. A second reference value that is a reference value that is predetermined as a reference value that is smaller than the first reference value is compared with the suction allowance value, and the suction allowance value of any suction nozzle is If it is determined that there is a risk of interference between the suction nozzle and the electronic component mounted on the substrate, which is smaller than the first reference value and greater than or equal to the second reference value, the simultaneous suction reference position is set to the suction position. While changing to the suction head with the smallest allowable value and recalculating the suction coordinates, the suction allowable value of any suction nozzle is smaller than the second reference value and mounted on the suction nozzle and the substrate. 2. The surface mounting according to claim 1, wherein when it is determined that there is a possibility of interference with a single electronic component, the setting of the suction operation is changed so that simultaneous suction is stopped and continuous suction is performed. Machine.
上記干渉予防処理制御手段は、さらに、上記吸着ノズルの座標位置の設定に対応する基準値として予め定められた基準値であって上記第2基準値よりも小さい値の第3基準値を上記吸着許容値と比較し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第2基準値よりも小さくかつ上記第3基準値以上であって、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合は、同時吸着を止めて連続吸着を行うように吸着動作の設定を変更し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第3基準値よりも小さくかつ吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合であって、吸着ノズルと電子部品との干渉を回避可能な方向がある場合には、干渉を回避できる方向に吸着ノズルの吸着座標を変更することを特徴とする請求項2に記載の表面実装機。 The plurality of operation settings further include setting of the coordinate position of the suction nozzle,
The interference prevention process control means further provides a third reference value that is a reference value that is predetermined as a reference value corresponding to the setting of the coordinate position of the suction nozzle and that is smaller than the second reference value. Compared with the allowable value, the suction allowable value of any of the suction nozzles is smaller than the second reference value and greater than or equal to the third reference value, and the suction nozzle and the electronic component mounted on the substrate interfere with each other. If it is determined that there is a risk, the suction operation setting is changed so that simultaneous suction is stopped and continuous suction is performed, and the suction allowable value of any suction nozzle is smaller than the third reference value and the suction is performed. If it is determined that there is a risk of interference between the nozzle and the electronic component mounted on the board, and there is a direction that can avoid interference between the suction nozzle and the electronic component, the direction in which interference can be avoided Suction nozzle suction coordinates Surface mounting machine according to claim 2, characterized in that to change.
上記干渉予防処理制御手段は、さらに、上記吸着ノズルの種類の設定に対応する基準値として予め定められた基準値であって上記第3基準値よりも小さい値の第4基準値を上記吸着許容値と比較し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第3基準値よりも小さくかつ上記第4基準値以上であって、さらに吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがありかつ吸着ノズルと電子部品との干渉を回避可能な方向がある場合には、干渉を回避できる方向に吸着ノズルの吸着座標を変更し、何れかの吸着ノズルの上記吸着許容値が上記第4基準値よりも小さく、吸着ノズルと基板に実装済みの電子部品とが干渉する恐れがあると判断される場合には、吸着ノズルを小型の狭隣接専用ノズルに交換することを特徴とする請求項3に記載の表面実装機。 The plurality of operation settings further include setting of the type of suction nozzle,
The interference prevention processing control unit further sets a fourth reference value that is a reference value that is predetermined as a reference value corresponding to the setting of the type of the suction nozzle and that is smaller than the third reference value, to the suction allowance. The suction allowable value of any of the suction nozzles is smaller than the third reference value and greater than or equal to the fourth reference value, and the suction nozzle and an electronic component already mounted on the substrate interfere with each other. If there is a direction that can avoid interference between the suction nozzle and the electronic component, the suction coordinates of the suction nozzle are changed in a direction that can avoid interference, and the suction tolerance value of any suction nozzle is When it is determined that there is a possibility that the suction nozzle and the electronic component already mounted on the substrate may interfere with each other, the suction nozzle is replaced with a small narrow dedicated nozzle. Claim 3 Surface mounting machine of the mounting.
上記複数の動作設定として、上記複数の吸着ノズルにより電子部品を同時吸着する際の同時吸着基準位置の設定と、同時吸着又は連続吸着の何れを行うかの吸着動作の設定と、吸着ノズルの座標位置の設定と、吸着ノズルの種類の設定とを含むものであり、
上記干渉予防処理制御手段は、上記吸着許容値と、上記複数の動作設定のうち2つ以上の動作設定に対応する基準値とを比較し、当該比較に基づき上記2つ以上の動作設定のうち特定の動作設定の内容を変更することを特徴とする請求項1に記載の表面実装機。 The head unit includes a plurality of suction nozzles,
As the plurality of operation settings, setting of a simultaneous suction reference position when electronic components are simultaneously picked up by the plurality of suction nozzles, setting of a suction operation for performing simultaneous suction or continuous suction, and coordinates of the suction nozzle Including setting of position and setting of type of suction nozzle,
The interference prevention process control means compares the suction allowable value with a reference value corresponding to two or more operation settings among the plurality of operation settings, and based on the comparison, out of the two or more operation settings. The surface mounter according to claim 1, wherein the content of the specific operation setting is changed.
上記部品吸着姿勢矯正制御手段は、単独あるいは吸着ノズルと協働し、吸着ノズルと吸着された電子部品との相対位置を矯正する矯正装置により、吸着位置あるいは吸着ノズル中心軸回りの吸着方向の少なくとも一方を変更させるものであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の表面実装機。 When it is determined that the suction nozzle and the mounted electronic component interfere when mounting the image-recognized electronic component on the substrate after the electronic component sucked by the suction nozzle is image-recognized by the imaging unit. It further comprises component suction posture correction control means for correcting the component suction posture so as to avoid interference between the suction nozzle and the electronic component already mounted on the board,
The component suction posture correction control means alone or in cooperation with the suction nozzle is used to correct at least the suction position or the suction direction around the suction nozzle central axis by a correction device that corrects the relative position between the suction nozzle and the sucked electronic component. The surface mounter according to claim 1, wherein one of them is changed.
上記部品吸着姿勢矯正制御手段は、電子部品の吸着状態の上記画像認識により電子部品が上記矯正装置で矯正可能と判断される場合は、上記ヘッドユニットが矯正装置へ移動するとともに矯正装置を動かし干渉しない吸着位置および吸着姿勢にするものであることを特徴とする請求項6に記載の表面実装機。 The correction device causes the tip of the correction nail driven by the correction nail driving mechanism to abut the electronic component adsorbed by the adsorption nozzle, or causes the adsorption nozzle to move or rotate while abutting. In order to correct the relative position between the suction nozzle and the sucked electronic component,
When it is determined that the electronic component can be corrected by the correction device based on the image recognition of the electronic component suction state, the component suction posture correction control means moves the correction unit and moves the correction device to interfere. The surface mounting machine according to claim 6, wherein the suction position and the suction posture are not set.
If it is determined that the electronic component can be re-sucked by the component supply unit based on the image recognition of the electronic component suction state, the component suction posture correction control unit takes the electronic component into consideration as a component supply unit. 9. The surface mounter according to claim 6, wherein the component is re-sucked to a suction position and a suction posture that do not interfere with the suction nozzle in the component supply unit.
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