JP7098378B2 - Parts mounting machine - Google Patents
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Description
本明細書に開示する技術は、電子部品を基板に実装する部品実装機に関する。 The technique disclosed herein relates to a component mounting machine that mounts electronic components on a substrate.
基板に電子部品を実装する部品実装機では、ノズルによって電子部品を吸着し、電子部品を基板上の所定の位置まで移動させ、電子部品を基板上に実装する。部品実装機では、電子部品を基板上に正確に実装する必要がある。例えば、特許文献1に開示される部品実装機は、基板の上方から基板の上面を撮影する撮影装置を備えている。特許文献1の部品実装機では、電子部品を基板上に実装した後で、電子部品が実装された位置の上方に撮影装置を移動させ、電子部品及び基板の上面を撮影する。そして、撮影画像から電子部品が正確な位置に実装されているか否かが確認される。 In a component mounting machine that mounts an electronic component on a substrate, the electronic component is attracted by a nozzle, the electronic component is moved to a predetermined position on the substrate, and the electronic component is mounted on the substrate. In a component mounting machine, it is necessary to accurately mount electronic components on a board. For example, the component mounting machine disclosed in Patent Document 1 includes a photographing device that photographs the upper surface of the substrate from above the substrate. In the component mounting machine of Patent Document 1, after the electronic component is mounted on the substrate, the photographing device is moved above the position where the electronic component is mounted to photograph the electronic component and the upper surface of the substrate. Then, it is confirmed from the captured image whether or not the electronic component is mounted at an accurate position.
部品実装機では、電子部品を基板上に正確に実装するためには、ノズルに対して正確な位置に電子部品を吸着する必要があると共に、基板に対してノズルを正確に位置決めする必要がある。特許文献1の部品実装機では、基板の上面を撮影する撮影装置を備えているため、基板を撮影した画像から基板に対するノズルの位置を判定することはできる。しかしながら、ノズルに対して正確な位置に電子部品が吸着されているか否かは判定できない。すなわち、ノズルに吸着された状態で電子部品の被吸着面(例えば、電子部品の上面)を撮影することができず、その結果、ノズルに対して正確な位置に電子部品が吸着されているか否かも判定できない。このため、電子部品を基板に実装した後に、基板に対する電子部品の実装位置を事後的に確認することしかできていない。本明細書は、部品を基板に正確に実装する技術を開示する。 In a component mounting machine, in order to accurately mount an electronic component on a board, it is necessary to suck the electronic component at an accurate position with respect to the nozzle and to accurately position the nozzle with respect to the substrate. .. Since the component mounting machine of Patent Document 1 is provided with a photographing device for photographing the upper surface of the substrate, the position of the nozzle with respect to the substrate can be determined from the image obtained by photographing the substrate. However, it cannot be determined whether or not the electronic component is attracted to the correct position with respect to the nozzle. That is, it is not possible to photograph the surface to be adsorbed of the electronic component (for example, the upper surface of the electronic component) while being adsorbed by the nozzle, and as a result, whether or not the electronic component is adsorbed at an accurate position with respect to the nozzle. I can't even judge. Therefore, after mounting the electronic component on the board, it is only possible to confirm the mounting position of the electronic component on the board after the fact. This specification discloses a technique for accurately mounting a component on a substrate.
本明細書に開示する部品実装機は、電子部品を基板に実装する。部品実装機は、その一端に電子部品を吸着する吸着面を備えるノズルと、ノズルの軸線に対して略直交する方向に配置された光学式のセンサと、ノズルに吸着された電子部品の被吸着面に光を照射する第1の光源と、吸着面に対してノズルの他端側に配置され、ノズルに吸着された電子部品の被吸着面で反射した反射光の光路を変更する光学部材と、ノズルに対してセンサをノズルの軸線方向に相対移動させる移動装置であって、ノズルに吸着された電子部品の被吸着面で反射されると共に光学部材によって光路が変更された反射光をセンサで受光することで電子部品の被吸着面を検出可能な位置にセンサを移動可能な移動装置と、を備える。 The component mounting machine disclosed in the present specification mounts electronic components on a substrate. The component mounting machine has a nozzle equipped with a suction surface that attracts electronic components at one end, an optical sensor arranged in a direction substantially orthogonal to the axis of the nozzle, and the electronic components attracted to the nozzle. A first light source that irradiates a surface with light, and an optical member that is arranged on the other end side of the nozzle with respect to the adsorption surface and changes the optical path of the reflected light reflected by the surface to be attracted by the electronic component adsorbed by the nozzle. , A moving device that moves the sensor relative to the nozzle in the axial direction of the nozzle. A moving device capable of moving the sensor to a position where the surface to be attracted by the electronic component can be detected by receiving light is provided.
上記の部品実装機では、ノズルの一端と他端の間に光学部材が配置されており、ノズルに対してセンサがノズルの軸線方向に相対移動することができる。これにより、センサによって電子部品の被吸着面を検出することができる。すなわち、ノズルに電子部品を吸着している状態で電子部品の被吸着面を検出できる。このため、ノズルに対する電子部品の吸着位置を判定することができ、電子部品を基板に実装する際に電子部品を正確な位置に位置決めでき、正確に電子部品を基板に実装することができる。 In the above-mentioned component mounting machine, an optical member is arranged between one end and the other end of the nozzle, and the sensor can move relative to the nozzle in the axial direction of the nozzle. As a result, the surface of the electronic component to be adsorbed can be detected by the sensor. That is, the surface to be adsorbed by the electronic component can be detected while the electronic component is adsorbed on the nozzle. Therefore, the suction position of the electronic component with respect to the nozzle can be determined, the electronic component can be positioned at an accurate position when the electronic component is mounted on the substrate, and the electronic component can be accurately mounted on the substrate.
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。 The main features of the examples described below are listed. The technical elements described below are independent technical elements and exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are limited to the combinations described in the claims at the time of filing. It's not a thing.
本明細書に開示する部品実装機では、移動装置は、ノズルに吸着された電子部品の側面とセンサとが対向し、センサによって電子部品の側面を検出可能な位置にさらにセンサを移動可能であってもよい。このような構成によると、センサによって電子部品の側面を検出することができる。このため、同一のセンサで電子部品の側面と被吸着面を検出できるため、部品点数を減らすことができる。 In the component mounting machine disclosed in the present specification, the moving device can further move the sensor to a position where the side surface of the electronic component attracted to the nozzle faces the sensor and the side surface of the electronic component can be detected by the sensor. You may. According to such a configuration, the side surface of the electronic component can be detected by the sensor. Therefore, since the side surface of the electronic component and the surface to be adsorbed can be detected by the same sensor, the number of components can be reduced.
本明細書に開示する部品実装機は、電子部品の側面を検出可能な位置に位置するときのセンサの受光面から見て、ノズルに吸着された電子部品より離れた位置に配置され、ノズルに吸着された電子部品に光を照射する第2の光源をさらに備えていてもよい。このような構成によると、第2の光源によって、ノズルに吸着された電子部品に光が照射される。このため、センサによって、ノズルに吸着された電子部品の側面とノズルとの境界を検出し易くすることができる。 The component mounting machine disclosed in the present specification is arranged at a position away from the electronic component attracted to the nozzle when viewed from the light receiving surface of the sensor when the side surface of the electronic component is positioned at a detectable position, and is placed on the nozzle. A second light source that irradiates the adsorbed electronic component with light may be further provided. According to such a configuration, the second light source irradiates the electronic component adsorbed on the nozzle with light. Therefore, the sensor can easily detect the boundary between the side surface of the electronic component adsorbed on the nozzle and the nozzle.
本明細書に開示する部品実装機では、光学部材の吸着面側の端部は、吸着面から離間していてもよい。このような構成によると、光学部材とノズルの吸着面が離間していることによって、ノズルに電子部品が吸着されたときに、ノズルに吸着された電子部品と光学部材が離間する。これによって、光学部材と電子部品とが分離した状態でセンサによって検出される。このため、電子部品の側面にクラック等が生じているか否かを好適に検出することができる。 In the component mounting machine disclosed in the present specification, the end portion of the optical member on the suction surface side may be separated from the suction surface. According to such a configuration, the optical member and the suction surface of the nozzle are separated from each other, so that when the electronic component is attracted to the nozzle, the electronic component attracted to the nozzle and the optical member are separated from each other. As a result, the sensor detects the optical member and the electronic component in a separated state. Therefore, it is possible to suitably detect whether or not a crack or the like is generated on the side surface of the electronic component.
本明細書に開示する部品実装機では、移動装置は、基板の実装面から反射されると共に光学部材によって光路が変更された反射光をセンサが受光することで基板の実装面を検出可能な位置に、さらにセンサを移動可能であってもよい。このような構成によると、移動装置がセンサを移動させることによって、センサは、光学部材を介して基板の実装面を検出することができる。このため、基板に対するノズルの位置を検出することができ、電子部品をより正確に実装位置に位置決めすることができる。 In the component mounting machine disclosed in the present specification, the mobile device is a position where the mounting surface of the substrate can be detected by the sensor receiving the reflected light reflected from the mounting surface of the substrate and whose optical path is changed by the optical member. In addition, the sensor may be movable. According to such a configuration, the moving device moves the sensor, so that the sensor can detect the mounting surface of the substrate via the optical member. Therefore, the position of the nozzle with respect to the substrate can be detected, and the electronic component can be more accurately positioned at the mounting position.
本明細書に開示する部品実装機では、光学部材は、ノズルに取付けられていてもよい。光学部材は、ノズルの軸線に沿って見たときに、その一部がノズルに重複すると共に、光学部材の中心がノズルの軸線よりセンサ側に位置するように配置されていてもよい。このような構成によると、光学部材をノズルに取付けることで、ノズルの吸着面に対する光学部材の位置を固定することができる。一方、ノズルに光学部材を固定すると、ノズルに吸着された電子部品の被吸着面からの反射光の一部がノズルに遮られてセンサで検出することができなくなる。このため、光学部材の中心がノズルの軸線よりセンサ側に位置するように光学部材を配置することによって、センサによって検出できる電子部品の被吸着面の範囲を大きくすることができる。 In the component mounting machine disclosed herein, the optical member may be attached to a nozzle. The optical member may be arranged so that a part of the optical member overlaps the nozzle when viewed along the axis of the nozzle and the center of the optical member is located on the sensor side of the axis of the nozzle. According to such a configuration, by attaching the optical member to the nozzle, the position of the optical member with respect to the suction surface of the nozzle can be fixed. On the other hand, when the optical member is fixed to the nozzle, a part of the reflected light from the surface to be attracted by the electronic component adsorbed by the nozzle is blocked by the nozzle and cannot be detected by the sensor. Therefore, by arranging the optical member so that the center of the optical member is located on the sensor side from the axis of the nozzle, the range of the surface to be attracted by the electronic component that can be detected by the sensor can be increased.
本明細書に開示する部品実装機では、ノズルは、ノズルの軸線に沿って見たときに、電子部品の中心がノズルの軸線よりセンサ側に位置するように、電子部品を吸着してもよい。電子部品の被吸着面のうちノズルに吸着されている部分はセンサによって検出できない。このため、電子部品の中心がノズルの軸線よりセンサ側に位置するように電子部品を吸着することによって、センサによって検出できる電子部品の被吸着面の範囲を大きくすることができる。 In the component mounting machine disclosed herein, the nozzle may adsorb the electronic component so that the center of the electronic component is located closer to the sensor than the axis of the nozzle when viewed along the axis of the nozzle. .. The portion of the surface to be adsorbed by the electronic component that is adsorbed by the nozzle cannot be detected by the sensor. Therefore, by attracting the electronic component so that the center of the electronic component is located on the sensor side from the axis of the nozzle, the range of the surface to be attracted by the electronic component that can be detected by the sensor can be increased.
以下、実施例に係る部品実装機10について説明する。部品実装機10は、回路基板2に電子部品4を実装する装置である。部品実装機10は、電子部品装着装置やチップマウンタとも称される。通常、部品実装機10は、はんだ印刷機及び基板検査機といった他の基板作業機と共に併設され、一連の実装ラインを構成する。
Hereinafter, the
図1、図2に示すように、部品実装機10は、複数の部品フィーダ12と、フィーダ保持部14と、ヘッドユニット22と、センサユニット30と、光源ユニット38と、ヘッドユニット22とセンサユニット30と光源ユニット38を移動させる移動装置18と、基板コンベア20と、制御装置44と、タッチパネル46を備える。部品実装機10の外部には、部品実装機10と通信可能に構成されたPC8が配置されている。各々の部品フィーダ12は、複数の電子部品4を収容している。部品フィーダ12は、フィーダ保持部14に着脱可能に取り付けられ、装着ヘッド16へ電子部品4を供給する。部品フィーダ12の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ12は、例えば、巻テープ上に複数の電子部品4を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の電子部品4を収容するトレイ式フィーダ、又は、容器内に複数の電子部品4をランダムに収容するバルク式フィーダのいずれであってもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
フィーダ保持部14は、複数のスロットを備えており、複数のスロットのそれぞれには部品フィーダ12を着脱可能に設置することができる。フィーダ保持部14は、部品実装機10に固定されたものであってもよいし、部品実装機10に対して着脱可能なものであってもよい。
The
移動装置18は、部品フィーダ12と回路基板2との間でヘッドユニット22、センサユニット30及び光源ユニット38を移動させる。一例ではあるが、本実施例の移動装置18は、移動ベース18aをX方向及びY方向に移動させるXYロボットであり、移動ベース18aに対してヘッドユニット22、センサユニット30及び光源ユニット38が固定されている。
The moving
基板コンベア20は、回路基板2の搬入、位置決め、及び搬出を行う装置である。一例ではあるが、本実施例の基板コンベア20は、一対のベルトコンベアと、回路基板2を下方から支持する支持装置(図示省略)とを有する。
The
ヘッドユニット22は、移動ベース18aに固定されており、移動ベース18aと一体的に移動する。ヘッドユニット22は、装着ヘッド16と、ノズル6と、プリズム24を備える。装着ヘッド16は、移動ベース18aに固定されている。なお、装着ヘッド16は、移動ベース18aに固定されるものに限られず、移動ベース18aに着脱可能に取り付けられるものであってもよい。ノズル6は、装着ヘッド16に着脱可能に取り付けられている。ノズル6は、電子部品4を吸着する。装着ヘッド16は、ノズル6をZ方向(ここでは鉛直方向)に移動可能であり、部品フィーダ12や回路基板2に対して、ノズル6を接近及び離反させる。装着ヘッド16は、部品フィーダ12から電子部品4をノズル6によって吸着すると共に、ノズル6に吸着された電子部品4を回路基板2上に装着することができる。なお、装着ヘッド16は、単一のノズル6を有するものに限られず、複数のノズル6を有するものであってもよい。
The
図4及び図5を参照して、プリズム24について説明する。図4に示すように、プリズム24は、ノズル6に着脱可能に取り付けられている。プリズム24が取付けられる位置は、ノズル6の先端と基端の間の中間の位置に取付けられている。プリズム24は、ノズル6に吸着された電子部品4の上面で反射した光の光路L1を、ノズル6の側方に変更するように配置される。すなわち、プリズム24は、電子部品4の上面と対向する対向面(下端面24aともいう(図4において水平となる水平面))と、センサ34の受光面34aと対向する対向面(図4において垂直となる垂直面)と、これら2つの対向面を接続する傾斜面を有している。プリズム24の傾斜面によって、電子部品4の上面で反射した光の光路L1がノズル6の軸線に沿った方向(図4のZ方向)からノズル6の軸線に対して直交する方向(図4のY方向)に変更される。なお、本実施例ではプリズム24を用いて光路L1の方向を変更しているが、このような構成に限定されない。例えば、ミラーを用いて光路L1の方向を変更してもよい。プリズム24は、ノズル6の先端と基端の間の中間の位置に取付けられるため、その下端面24a(図4の-Z方向側の端面、すなわち、ノズル6に吸着された電子部品4の上面側の端面)は、ノズル6に吸着された電子部品4の上面から離間する位置に配置されている。図5に示すように、プリズム24は、ノズル6の軸線方向(図5のZ方向)に沿って見たとき、その一部がノズル6と重複している。また、プリズム24の中心は、ノズル6の軸線方向に沿って見たとき、ノズル6の軸線よりセンサユニット30側(図5では+Y方向側)に位置している。なお、プリズム24のX方向の中心の位置は、ノズル6の軸線のX方向の位置と一致している。
The
図3及び図4を参照して、センサユニット30について説明する。図3及び図4に示すように、センサユニット30は、移動ベース18aに固定されており、移動ベース18aと一体的に移動する。センサユニット30は、センサ支持部32と、センサ34と、第1光源36(図6参照)を備える。センサ支持部32は、移動ベース18aに固定されている。センサ34は、センサ支持部32の下方に固定されている。センサ34は、光学式のセンサであり、受光面34aがノズル6の側面に向かうように配置されている。第1光源36は、センサ34に設置されており(図3及び図4では図示省略)、ノズル6の側面に向かって光を照射する。
The
センサ34は、ノズル6に吸着された電子部品4の側面と、ノズル6に吸着された電子部品4の上面と、回路基板2の上面を検出する。詳細には、装着ヘッド16をZ方向(図の上下方向)に駆動することによって、ノズル6に吸着された電子部品4の側面がセンサ34の受光面34aと対向する位置(図3に示す位置であり、以下、この位置を「第1位置」ともいう)に位置するとき、センサ34は、ノズル6に吸着された電子部品4の側面を検出する。電子部品4の側面を検出することによって、電子部品4にクラック等の欠陥が生じているか否かを検出することができる。図5に示すように、本実施例では、ノズル6は略矩形の電子部品4を吸着している。電子部品4は、平面視したときに、4つの頂点のうちの1つがセンサ34の受光面34aに最も近接するように、ノズル6に吸着される。このように電子部品4をノズル6に吸着させることによって、センサ34は、電子部品4の4つの側面のうちの2面を検出でき、また、後述するように平面視したときの4つの頂点のうちの3点を検出することができる。このため、センサ34によって電子部品4の側面のうち多くの部分を検出することができ、効率よく電子部品4の欠陥を検出することができる。
The
また、装着ヘッド16を駆動することによって、プリズム24がセンサ34の受光面34aと対向する位置(図4に示す位置であり、以下、この位置を「第2位置」ともいう)に位置するとき、センサ34は、ノズル6に吸着された電子部品4の上面と回路基板2の上面を検出する。ノズル6に吸着された電子部品4の上面は、センサ34によって以下に示すように検出される。第1光源36から照射された光はプリズム24で反射され、ノズル6の軸線方向に直交する方向からノズル6の軸線方向に沿う方向に変更される。そして、プリズム24で反射された光は、ノズル6に吸着された電子部品4の上面に照射される。電子部品4の上面からの反射光はプリズム24で反射され、ノズル6の軸線方向に沿う方向からノズル6の軸線方向に直交する方向に変更される。そして、プリズム24で反射された電子部品4の上面からの反射光は、センサ34で検出される。電子部品4の上面には、位置合わせ用の部品マーク4a(図5参照)が設けられている。センサ34を用いて電子部品4の上面を検出することによって、電子部品4上の部品マーク4aが検出される。これによって、ノズル6に対する電子部品4の位置(詳細には、部品マーク4aの位置)が検出され、検出された部品マーク4aが所定の位置に位置するようにノズル6の位置を調整することによって、電子部品4を正確な位置に実装することができる。なお、本実施例では、センサ34を用いて部品マーク4aを検出しているが、電子部品4上に設けられるバンプ等のランドマーク(すなわち、目印となる物)を検出してもよい。
Further, when the
同様にして、センサ34は、回路基板2の上面を検出する。詳細には、第1光源36からの光がプリズム24を介して回路基板2の上面に照射され、回路基板2の上面からの反射光がプリズム24を介してセンサ34の受光面34aに照射される。すると、センサ34によって、回路基板2の上面が検出される。回路基板2の上面には、位置合わせ用の基板マーク2a(図5参照)が設けられている。センサ34を用いて回路基板2の上面を検出することによって、回路基板2上の基板マーク2aが検出される。検出された基板マーク2aと部品マーク4aと間の位置関係が、所定の位置関係となるようにノズル6の位置を調整することによって、電子部品4を回路基板2上のより正確な位置に実装することができる。なお、センサ34を用いて回路基板2の上面の基板マーク2aをより正確に検出するために、センサ34に焦点調整機構が設けられていてもよい。また、回路基板2の上面に焦点を合わせるために、センサ34とプリズム24の間の距離を変更できるように、センサ34はY方向に移動可能に構成されていてもよい。
Similarly, the
また、上述したように、プリズム24の中心は、ノズル6の軸線方向に沿って見たとき、ノズル6の軸線よりセンサユニット30側に位置している。これによって、ノズル6によって遮蔽される領域が低減し、センサ34で検出可能な電子部品4の上面及び回路基板2の上面の範囲を大きくすることができる。加えて、図5に示すように、本実施例では、電子部品4の中心は、ノズル6の軸線方向に沿って見たとき、ノズル6の軸線よりセンサユニット30側(図5では+Y方向側)に位置している。このように電子部品4をノズル6に吸着させることによって、センサ34で検出可能な電子部品4の上面及び回路基板2の上面の範囲を大きくすることができる。
Further, as described above, the center of the
さらに、上述したように、電子部品4は、平面視したときに、4つの頂点のうちの1つがセンサ34の受光面34aに最も近接するようにノズル6に吸着されている。部品マーク4aやバンプ等は電子部品4の上面の角部に配置されることがよく行われるため、多くの部品マーク4aやバンプ等を検出することができる。また、このように電子部品4をノズル6に吸着させることによって、平面視したときに、プリズム24と電子部品4が重ならない領域が大きくなる。この領域に基板マーク2aが位置するように設定することによって、ノズル6に電子部品4を吸着した状態のまま、センサ34によって基板マーク2aを検出し易くすることができる。
Further, as described above, the
図3及び図4に示すように、光源ユニット38は、移動ベース18aに固定されており、移動ベース18aと一体的に移動する。光源ユニット38は、ノズル6に対してセンサ34と反対側(図3及び図4では、ノズル6の-Y方向側)に配置される。すなわち、光源ユニット38は、センサ34の受光面34aから見て、ノズル6及びノズル6に吸着された電子部品4より離れた位置に配置される。光源ユニット38は、光源支持部40と、第2光源42を備える。光源支持部40は、移動ベース18aに固定されている。第2光源42は、光源支持部40の下方に固定されている。第2光源42は、ノズル6の側面及びセンサ34の受光面34aに向かって(すなわち、図3及び図4では+Y方向に向かって)光を照射する。第2光源42は、ノズル6が第1位置に位置するとき(すなわち、ノズル6が図3に示す位置に位置するとき)、電子部品4のセンサ34と対向する側面と反対側の側面(図3では-Y方向側の側面)と、センサ34の受光面34aに向かって光を照射する。第2光源42から光を照射することによって、センサ34はノズル6の側面と電子部品4の側面を検出しやすくなる。すなわち、第2光源42からの光を受光する領域(ノズル6や電子部品4によって遮光されない領域)と、第2光源42からの光を受光できない領域(ノズル6や電子部品4によって遮光される領域)とのコントラストが強調され、ノズル6の側面と電子部品4の側面を検出しやすくなる。また、上述したように、プリズム24の下端とノズル6に吸着された電子部品4の上面は離間している。これによって、センサ34によって電子部品4の側面の上縁が検出し易くなり、電子部品4の側面の欠陥をより正確に検出することができる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図6に示すように、制御装置44には、装着ヘッド16と、移動装置18と、第1光源36と、第2光源42が接続されており、制御装置44は、装着ヘッド16と、移動装置18と、第1光源36と、第2光源42を制御している。また、制御装置44には、センサ34が接続されており、センサ34で検出された電子部品4の側面の情報、電子部品4の上面の情報及び回路基板2の上面の情報が入力される。制御装置44に入力された情報は、メモリ(図示省略)に記憶される。タッチパネル48は、作業者に各種の情報を提供する表示装置であると共に、作業者からの指示や情報を受け付けるユーザインターフェースである。
As shown in FIG. 6, the mounting
図7は、部品実装機10の実装処理の一例を示すフローチャートである。本実施例の部品実装機10は、ノズル6で電子部品4を吸着して、回路基板2上の実装位置に電子部品4を実装する。このとき、クラック等の欠陥のない電子部品4を実装する必要があると共に、電子部品4は、回路基板2上の所定の位置に正確に実装される必要がある。以下では、欠陥のない電子部品4を回路基板2上の所定の位置に正確に実装する処理について説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of the mounting process of the
図7に示すように、まず、制御装置44は、電子部品4を吸着したノズル6を第1位置に移動させる(S12)。第1位置へのノズル6の移動は、以下の手順で実行される。まず、制御装置44は、部品フィーダ12から供給される電子部品4の上方にノズル6が位置するように、移動ベース18aを移動させる。次いで、制御装置44は、装着ヘッド16を下方に移動させ、電子部品4をノズル6に吸着させる。次いで、制御装置44は、ノズル6に電子部品4を吸着させた状態で、装着ヘッド16を上方に移動させる。次いで、制御装置44は、ノズル6に吸着された電子部品4が所定の実装位置の上方に位置するように、移動ベース18aを移動させる。移動ベース18aを所定の実装位置の上方に移動させるまでの間に、制御装置44は、電子部品4の側面がセンサ34の受光面34aと対向する位置(すなわち、第1位置)に位置するように、装着ヘッド16を駆動してノズル6を軸線方向に移動させる。
As shown in FIG. 7, first, the
次に、制御装置44は、センサ34で検出された電子部品4の側面の情報を取得する(S14)。取得された情報は、制御装置44のメモリ(図示省略)に記憶される。
Next, the
次に、制御装置44は、ステップS14で取得した電子部品4の側面の検出結果に基づいて、電子部品4に欠陥があるか否かを判定する(S16)。具体的には、制御装置44は、予めメモリに記憶された正常な電子部品4の側面の形状と、ステップS14で取得した電子部品4の側面の形状を比較して、両者の差分を算出する。そして、算出した差分が予め設定された閾値以上である場合に、電子部品4に欠陥があると判定し、閾値未満である場合に、電子部品4に欠陥がないと判定する。例えば、電子部品4の側面にクラック等が生じていると、電子部品4の厚みが増加する。このため、電子部品4の厚みの増分が閾値以上であるか否かによって、電子部品4に欠陥が生じているか否かを判定する。
Next, the
電子部品4に欠陥がある場合(ステップS16でYESの場合)、制御装置44は、ノズル6に吸着させる電子部品4を交換する(S18)。具体的には、制御装置44は、現在ノズル6に吸着されている電子部品4を不良ボックス(図示省略)に廃棄する。そして、制御装置44は、部品フィーダ12から供給される別の電子部品4をノズル6に吸着させる。その後、ステップS12に戻り、ステップS12~ステップS16の処理を繰り返す。
When the
一方、電子部品4に欠陥がない場合(ステップS16でNOの場合)、制御装置44は、ノズル6を第2位置に移動させる(S20)。詳細には、制御装置44は、プリズム24がセンサ34の受光面34aと対向する位置(すなわち、第2位置)に位置まで、装着ヘッド16を下方に移動させる。
On the other hand, when the
次に、制御装置44は、センサ34で検出された電子部品4の上面の情報を取得する(S22)。上述したように、センサ34は、プリズム24を介して、ノズル6に吸着された電子部品4の上面を検出する。センサ34で電子部品4の上面を検出すると、センサ34によって電子部品4の上面に設けられた部品マーク4aが検出される。取得された情報は、制御装置44のメモリ(図示省略)に記憶される。
Next, the
次に、制御装置44は、ステップS22で検出された部品マーク4aに基づいて、ノズル6の位置を調整する(S24)。ステップS12において、制御装置44は、ノズル6に吸着された電子部品4が所定の実装位置の上方に位置するように、移動ベース18aを移動させている。すなわち、ノズル6に対して電子部品4が正しく吸着されているとして、移動ベース18aを回路基板2に対して移動させている。このため、ノズル6に対して電子部品4が正しく吸着されていないと、電子部品4が正確な実装位置からずれた位置の上方に位置することになる。このため、制御装置44は、ステップS22で検出された部品マーク4aの位置が正確な実装位置における部品マーク4aの位置と一致するように、ノズル6の位置を調整する。これによって、電子部品4を正確な実装位置に位置決めすることができる。
Next, the
次に、制御装置44は、センサ34で検出された回路基板2の上面の情報を取得する(S22)。上述したように、センサ34は、プリズム24を介して回路基板2の上面を検出する。センサ34で回路基板2の上面を検出すると、センサ34によって回路基板2の上面に設けられた基板マーク2aが検出される。取得された情報は、制御装置44のメモリ(図示省略)に記憶される。なお、本実施例では、ステップS22とステップS26において、電子部品4の上面の情報と回路基板2の上面の情報を別個に取得しているが、両者を同時に取得してもよい。また、センサ34に焦点調整機構が設けられている場合には、制御装置44は、基板マーク2aを検出できるように焦点を調整した後、センサ34で検出された回路基板2の上面の情報を取得してもよい。
Next, the
次に、制御装置44は、ステップS26で検出された基板マーク2aに基づいて、ノズル6の位置を再調整する(S28)。回路基板2の位置は、例えば、回路基板2を部品実装機10内に搬送する際にずれることがある。このため、制御装置44は、ステップS26で検出された基板マーク2aの位置とステップS22で検出された部品マーク4aの位置の間の関係が、正確な実装位置における基板マーク2aの位置と部品マーク4aの位置の間の関係と一致するように、ノズル6の位置を再調整する。これによって、電子部品4をより正確に実装位置に位置決めすることができる。
Next, the
以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。 Although specific examples of the disclosed techniques have been described in detail in the present specification, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples exemplified above. Further, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing.
2:回路基板
4:電子部品
6:ノズル
8:PC
10:部品実装機
12:部品フィーダ
14:フィーダ保持部
18:移動装置
20:基板コンベア
22:ヘッドユニット
30:センサユニット
32:センサ支持部
34:センサ
36:第1光源
38:光源ユニット
40:光源支持部
42:第2光源
44:制御装置
46:タッチパネル
2: Circuit board 4: Electronic component 6: Nozzle 8: PC
10: Parts mounting machine 12: Parts feeder 14: Feeder holding part 18: Moving device 20: Board conveyor 22: Head unit 30: Sensor unit 32: Sensor support part 34: Sensor 36: First light source 38: Light source unit 40: Light source Support 42: Second light source 44: Control device 46: Touch panel
Claims (8)
その一端に前記電子部品を吸着する吸着面を備えるノズルと、
前記ノズルの軸線に対して略直交する方向に配置された光学式のセンサと、
前記ノズルに吸着された電子部品の被吸着面に光を照射する第1の光源と、
前記吸着面に対して前記ノズルの他端側に配置され、前記ノズルに吸着された電子部品の被吸着面で反射した反射光の光路を変更する光学部材と、
前記ノズルに対して前記センサを前記ノズルの軸線方向に相対移動させる移動装置であって、前記ノズルに吸着された電子部品の被吸着面で反射されると共に前記光学部材によって光路が変更された反射光を前記センサで受光することで前記電子部品の被吸着面を検出可能な位置に前記センサを移動可能な移動装置と、を備え、
前記光学部材は、前記ノズルに取付けられており、
前記光学部材は、前記ノズルの軸線に沿って見たときに、その一部が前記ノズルに重複すると共に、前記光学部材の中心が前記ノズルの軸線より前記センサ側に位置するように配置されている、部品実装機。 It is a component mounting machine that mounts electronic components on a board.
A nozzle having a suction surface for sucking the electronic component at one end thereof,
An optical sensor arranged in a direction substantially orthogonal to the axis of the nozzle,
A first light source that irradiates the surface to be adsorbed of the electronic component adsorbed by the nozzle with light,
An optical member arranged on the other end side of the nozzle with respect to the suction surface and changing the optical path of the reflected light reflected by the suction surface of the electronic component sucked by the nozzle.
A moving device that moves the sensor relative to the nozzle in the axial direction of the nozzle, and is reflected by the surface of the electronic component attracted to the nozzle and whose optical path is changed by the optical member. A moving device capable of moving the sensor to a position where the surface to be attracted of the electronic component can be detected by receiving light with the sensor is provided .
The optical member is attached to the nozzle and
A part of the optical member overlaps the nozzle when viewed along the axis of the nozzle, and the center of the optical member is arranged so as to be located on the sensor side of the axis of the nozzle. There is a component mounting machine.
複数の前記マークの少なくとも2つは、前記電子部品が前記ノズルで吸着されたときに前記ノズルの軸線より前記センサ側に位置するように配置されている、請求項1に記載の部品実装機。 The component mounting machine according to claim 1, wherein at least two of the plurality of marks are arranged so as to be located on the sensor side of the axis of the nozzle when the electronic component is attracted by the nozzle.
前記ノズルは、前記電子部品を平面視したときに、前記電子部品の外周面の4つの頂点のうちの1つが前記センサの受光面に最も近接するように、前記電子部品を吸着する、請求項1又は2に記載の部品実装機。 The nozzle sucks the electronic component so that one of the four vertices of the outer peripheral surface of the electronic component is closest to the light receiving surface of the sensor when the electronic component is viewed in a plan view. The component mounting machine according to 1 or 2.
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