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JPH0738292A - Component packaging device - Google Patents

Component packaging device

Info

Publication number
JPH0738292A
JPH0738292A JP5180972A JP18097293A JPH0738292A JP H0738292 A JPH0738292 A JP H0738292A JP 5180972 A JP5180972 A JP 5180972A JP 18097293 A JP18097293 A JP 18097293A JP H0738292 A JPH0738292 A JP H0738292A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotary drum
mounting
mounting head
component
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5180972A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Ito
靖彦 伊藤
Seido Kato
誠道 加藤
Takatomo Izume
孝友 井爪
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5180972A priority Critical patent/JPH0738292A/en
Publication of JPH0738292A publication Critical patent/JPH0738292A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

PURPOSE:To achieve an accurate synchronization of the turning phase of a packaging head for the rotary phase of a rotary drum. CONSTITUTION:A plurality of packaging heads which turn in reference to a shaft extended in diameter direction of a rotary drum are provided at the surrounding of the rotary drum rotating continuously at a specific speed. A drive motor 19 for driving each packaging head individually is provided. An encoder 21 for detecting the rotary position of the drive motor 4 of the rotary drum is provided and then a drive motor 4 is subjected to feedback control by a control part 23. Then, the control part 23 calculates the target turning phase of the packaging head only at a position needed for component packaging operation based on the rotary phase of the rotary drum detected by the encoder 21, outputs a position command signal to a turning shaft servo driver 26, and then drives the drive motor 19.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、回転ドラムの外周部に
設けられた実装ヘッドを旋回運動させることにより、高
速での部品実装作業を可能とした部品実装装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component mounting apparatus capable of high-speed component mounting work by rotating a mounting head provided on an outer peripheral portion of a rotary drum.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば基板に対して電子部品等の部品を
自動的に装着する装置にあっては、回転ドラムの外周部
に設けられた実装ヘッドにより、高速での実装作業を可
能とした連続回転サイクロイド方式の部品実装装置とし
て、特開平4−217436号公報等に示されたものが
知られている。
2. Description of the Related Art For example, in an apparatus for automatically mounting electronic components on a substrate, a mounting head provided on the outer peripheral portion of a rotary drum enables continuous mounting work at high speed. As a rotary cycloid type component mounting apparatus, one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-217436 is known.

【0003】このものは、図9に示すように、モータに
より矢印a方向に連続回転される回転ドラム3の外周部
に、例えば12個の実装ヘッド16(1個のみ図示)を
備え、また、図示はしないが、前記回転ドラム3の周囲
部に、部品を供給するための供給ステーション及び基板
が配置される装着ステーションを配置して構成されてい
る。そして、前記実装ヘッド16は、下端部に部品を吸
着する吸着ノズル18を備え、その吸着ノズル18の下
向きの姿勢を保った状態で、回転ドラム3の回転に同期
して、該回転ドラム3の径方向に延びる軸16aまわり
に矢印b方向に旋回運動するようになっている。
As shown in FIG. 9, this device is provided with, for example, 12 mounting heads 16 (only one is shown) on the outer peripheral portion of a rotary drum 3 which is continuously rotated in the direction of arrow a by a motor. Although not shown, a supply station for supplying components and a mounting station for arranging substrates are arranged around the rotary drum 3. The mounting head 16 is provided with a suction nozzle 18 for sucking a component at the lower end thereof, and in a state where the suction nozzle 18 is kept in a downward posture, the mounting head 16 is synchronized with the rotation of the rotary drum 3 to rotate. It is configured to make a turning motion in the direction of arrow b around a shaft 16a extending in the radial direction.

【0004】これにて、実装ヘッド16の吸着ノズル1
8は、回転ドラム3の周囲部において、図10及び図9
に破線で示すような軌跡cにて、例えば10個の下死点
を有するサイクロイド運動を行うようになっており、そ
の下死点においては、回転ドラム3の回転速さと実装ヘ
ッド16の旋回速さとが打消し合い、吸着ノズル18の
対地速度は零となる。実装ヘッド16は、供給ステーシ
ョンに位置する一の下死点(回転ドラム3の回転位相が
123°〜271.5°)において部品を取得し、装着
ステーションに位置する他の下死点(回転ドラム3の回
転位相が0°)において部品を基板に装着するようにな
っている。これを12個の実装ヘッド16にて連続的に
繰返すことにより、極めて高速での部品の実装作業が可
能となるのである。
Thus, the suction nozzle 1 of the mounting head 16
8 is a peripheral portion of the rotary drum 3 shown in FIGS.
A cycloid motion having, for example, 10 bottom dead centers is performed on a locus c as shown by a broken line at the bottom dead center. At the bottom dead center, the rotation speed of the rotary drum 3 and the rotation speed of the mounting head 16 are increased. Cancel each other out, and the ground speed of the suction nozzle 18 becomes zero. The mounting head 16 acquires the component at one bottom dead center (rotational phase of the rotating drum 3 is 123 ° to 271.5 °) located at the supply station, and the other bottom dead center (rotating drum at the mounting station). The component is mounted on the substrate when the rotation phase of 3 is 0 °. By repeating this with the twelve mounting heads 16, the mounting work of the parts can be performed at an extremely high speed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の部
品実装装置においては、部品の吸着点及び装着点(吸着
ノズル18の下死点)の十分な位置精度を得るため、回
転ドラム3の所定の回転位相に対して実装ヘッド16が
所定の旋回位相となるように、両者の正確な同期を図る
必要がある。上記従来のものでは、回転ドラム3の回転
をギア機構により実装ヘッド16に伝達してその旋回運
動に変換する構成が採用されていた。
By the way, in this type of component mounting apparatus, in order to obtain sufficient positional accuracy of the suction point and the mounting point (bottom dead center of the suction nozzle 18) of the component, the rotary drum 3 is predetermined. It is necessary to accurately synchronize the mounting head 16 and the mounting head 16 with each other so that the mounting head 16 has a predetermined swing phase with respect to the rotation phase. In the above-mentioned conventional apparatus, the rotation of the rotary drum 3 is transmitted to the mounting head 16 by the gear mechanism and converted into the turning motion.

【0006】しかしながら、ギア機構により回転ドラム
3と実装ヘッド16との同期を図るものでは、がたが少
なく精度の高いギアを製作することが困難であり、ギア
機構に本質的に生ずる遊び(がた)により正確な同期が
望めない不具合がある。また、回転ドラム3の回転位相
と実装ヘッド16の旋回位相を、PLL(Phase LockLo
op )回路及び速度補正回路により同期させる方法も考
えられるが、これでは、制御回路が複雑となって高価に
なると共に、やはり精度の高いギアを製作することの困
難性は依然として解消されない。
However, in the case where the rotary drum 3 and the mounting head 16 are synchronized by the gear mechanism, it is difficult to manufacture a highly accurate gear with less rattling, and the play (or Due to this, there is a problem that accurate synchronization cannot be expected. In addition, the rotation phase of the rotary drum 3 and the rotation phase of the mounting head 16 are set to PLL (Phase LockLo
(op) circuit and speed correction circuit may be used for synchronization, but this makes the control circuit complicated and expensive, and the difficulty of manufacturing a highly accurate gear is still solved.

【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、回転ドラムの回転位相に対する実装ヘ
ッドの旋回位相の正確な同期を実現することができる部
品実装装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a component mounting apparatus capable of realizing accurate synchronization of the rotational phase of the mounting head with the rotational phase of the rotary drum.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の部品実装装置
は、水平方向に連続回転される回転ドラムと、この回転
ドラムの外周部に上下方向に旋回可能な実装ヘッドとを
備え、前記実装ヘッドの最下点において、前記回転ドラ
ムの周囲部に配置された部品供給部における部品の取得
と部品装着部における部品の装着とを行うようにしたも
のにあって、前記回転ドラムの回転位相を検出する回転
位相検出手段と、この回転位相検出手段により検出され
た回転位相に基づいて前記実装ヘッドの旋回運動を電気
的に制御する旋回運動制御手段とを具備するところに特
徴を有する。
A component mounting apparatus according to the present invention comprises a rotary drum which is continuously rotated in a horizontal direction, and a mounting head which is vertically rotatable on an outer peripheral portion of the rotary drum. At the lowest point of the above, in the component supply unit disposed around the rotary drum, the component acquisition and the component mounting unit component mounting are performed, and the rotational phase of the rotary drum is detected. It is characterized in that it is provided with a rotation phase detecting means and a turning movement control means for electrically controlling the turning movement of the mounting head based on the rotation phase detected by the rotation phase detecting means.

【0009】また、この場合、旋回運動制御手段を、回
転ドラムの回転位相から実装ヘッドの目標旋回位相を演
算し指令値として出力する手段と、その指令値に基づい
て実装ヘッドの駆動機構を制御する手段とを含んで構成
することができる。さらには、旋回運動制御手段を、部
品実装作業に必要な位置のみにおいて、実装ヘッドの旋
回運動を行わせるように構成しても良い。
Further, in this case, the turning motion control means controls the driving mechanism of the mounting head based on the command value and the means for calculating the target turning phase of the mounting head from the rotation phase of the rotary drum and outputting it as a command value. And a means for doing so. Further, the turning motion control means may be configured to cause the turning motion of the mounting head only at the position required for the component mounting work.

【0010】[0010]

【作用】上記手段によれば、回転位相検出手段により、
回転ドラムの回転位相が検出され、その回転位相に基づ
いて、旋回運動制御手段により、実装ヘッドの旋回運動
が電気的に制御されるようになる。この場合、回転ドラ
ムの回転位相と実装ヘッドの旋回位相との同期を、ギア
機構等のような機械的な方法でなく、電気的に図るもの
であるから、正確な同期を実現することができる。
According to the above means, the rotation phase detecting means
The rotational phase of the rotary drum is detected, and the rotational movement control means electrically controls the rotational movement of the mounting head based on the rotational phase. In this case, since the rotation phase of the rotary drum and the rotation phase of the mounting head are electrically synchronized by a mechanical method such as a gear mechanism, accurate synchronization can be realized. .

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。まず、図8及び図9を参照して部品実
装装置1の全体構成について簡単に述べる。図8は本実
施例に係る部品実装装置1を上面から示したもので、ベ
ース2の中央部に設けられた回転ドラム3は、この場合
ACサーボモータよりなる駆動モータ4及び減速機構5
等により軸3aを中心に水平方向(矢印a方向)に等速
で連続回転されるようになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the overall configuration of the component mounting apparatus 1 will be briefly described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 shows the component mounting apparatus 1 according to the present embodiment from the upper side. The rotary drum 3 provided in the central portion of the base 2 has a drive motor 4 and a speed reduction mechanism 5 which are AC servo motors in this case.
As a result, the shaft 3a is continuously rotated at a constant speed in the horizontal direction (direction of arrow a).

【0012】前記ベース2には、前記回転ドラム3の後
方側に位置して、チップ形の電子部品6を供給するため
の部品供給部たる供給ステーション7が設けられ、回転
ドラム3の前方側に位置して例えば基板8が配置される
部品装着部たる装着ステーション9が設けられている。
さらに、回転ドラム3の右側部位には、CCDカメラ等
からなる部品認識部10が設けられている。そのうち、
供給ステーション7は、円弧状に設けられた取付ベース
11上にテープフィーダ12を複数個(2個のみ図示)
取付けて構成されている。また、前記装着ステーション
9は、前記基板8をX,Y方向に自在に移動させるX−
Yテーブル13、並びに、そのX−Yテーブル13への
基板8の搬出及び搬入を夫々行う搬入コンベア14及び
搬出コンベア15等から構成されている。
The base 2 is provided with a supply station 7 which is located on the rear side of the rotary drum 3 and which supplies the chip-shaped electronic parts 6, and is provided on the front side of the rotary drum 3. A mounting station 9 that is a component mounting portion on which the board 8 is disposed is provided.
Further, on the right side of the rotary drum 3, a component recognition unit 10 including a CCD camera or the like is provided. Of which
The supply station 7 includes a plurality of tape feeders 12 (only two are shown) on a mounting base 11 provided in an arc shape.
It is installed and configured. In addition, the mounting station 9 moves the substrate 8 freely in X and Y directions by X-.
The Y table 13, and a carry-in conveyor 14 and a carry-out conveyor 15 for carrying out and carrying in the substrate 8 to and from the X-Y table 13, respectively.

【0013】そして、前記回転ドラム3の周側面部に
は、複数個例えば12個の実装ヘッド16(4個のみ図
示)が円周方向に等間隔に並んで設けられている。図9
に示すように、この実装ヘッド16は、リンク17の先
端に電子部品6の吸着,装着作業を行う吸着ノズル18
を備え、前記回転ドラム3の径方向に延びる軸16aを
中心に旋回可能に設けられている。前記吸着ノズル18
は、図示しない圧力調整源に接続されている。
On the peripheral side surface of the rotary drum 3, a plurality of, for example, 12 mounting heads 16 (only four are shown) are provided at equal intervals in the circumferential direction. Figure 9
As shown in FIG. 3, the mounting head 16 includes a suction nozzle 18 that suctions and mounts the electronic component 6 on the tip of the link 17.
And is provided so as to be rotatable about a shaft 16a extending in the radial direction of the rotary drum 3. The suction nozzle 18
Is connected to a pressure adjusting source (not shown).

【0014】この場合、後述するように、各実装ヘッド
16は、回転ドラム3内に夫々設けられたACサーボモ
ータよりなる駆動モータ19及び減速機構20(図2参
照)からなる駆動機構により、独立して旋回駆動される
ようになっている。また、この実装ヘッド16の旋回運
動時には、図示しない姿勢維持機構により、吸着ノズル
18の下向きの姿勢が維持されるようになっている。
In this case, as will be described later, each mounting head 16 is independently driven by a drive motor 19 composed of an AC servo motor and a speed reduction mechanism 20 (see FIG. 2) provided inside the rotary drum 3. Then, it is designed to be driven to turn. Further, when the mounting head 16 pivots, a downward attitude of the suction nozzle 18 is maintained by an attitude maintaining mechanism (not shown).

【0015】これにて、実装ヘッド16が回転ドラム3
の回転(いわば公転)に同期して側方から見て反時計回
り方向(矢印b方向)の旋回運動(いわば自転)を行
い、もって、吸着ノズル18は回転ドラム3の周囲(図
8に二点鎖線Aで示す)にて、図9に破線で示すような
軌跡cのサイクロイド運動を行うのである。
As a result, the mounting head 16 becomes the rotary drum 3
In synchronism with the rotation (so-called revolution) of the rotor, it makes a revolving movement (so-called rotation) in the counterclockwise direction (direction of arrow b) when viewed from the side, so that the suction nozzle 18 surrounds the rotary drum 3 (see FIG. 8). 9 (indicated by a dotted chain line A), the cycloid motion of the locus c as shown by the broken line in FIG. 9 is performed.

【0016】今、例えば回転ドラム3の周囲に10点の
下死点を設定する(図10参照)ためには、図2に示す
ように、吸着ノズル18の公転半径Rと自転半径rとの
比を10:1とし、且つ、公転と自転との回転速度の比
を1:10とすれば良い。このサイクロイド運動の下死
点(旋回の最下点)においては、回転ドラム3の回転速
さと実装ヘッド16の旋回速さとが打消し合い、吸着ノ
ズル18のベース2に対する水平方向及び垂直方向の速
度が零となる。
Now, for example, in order to set 10 bottom dead centers around the rotary drum 3 (see FIG. 10), as shown in FIG. 2, the revolution radius R and the rotation radius r of the suction nozzle 18 are set. The ratio may be 10: 1 and the ratio of the revolution speed to the revolution speed may be 1:10. At the bottom dead center of the cycloid motion (the lowest point of rotation), the rotational speed of the rotary drum 3 and the rotational speed of the mounting head 16 cancel each other out, and the speed of the suction nozzle 18 in the horizontal and vertical directions with respect to the base 2. Becomes zero.

【0017】図10に示すように10個の下死点を設定
した場合には、例えば所定の1個の実装ヘッド16(吸
着ノズル18)は、供給ステーション7上のいずれか
(回転ドラム3の回転位相が123°〜271.5°)
の下死点(図8に示す吸着点P)において所定の電子部
品6を吸着し、装着ステーション9の所定の下死点(回
転ドラム3の回転位相が0°である装着点Q)にて基板
8にその電子部品6を装着する作業を繰返して実行する
ようになっている。また、このとき、前記部品認識部1
0では、やはり一の下死点(回転ドラム3の回転位相が
72°)において、CCDカメラにより吸着ノズル18
が正しく電子部品6を吸着しているかどうかがチェック
されるようになっている。
When ten bottom dead centers are set as shown in FIG. 10, for example, one predetermined mounting head 16 (suction nozzle 18) is provided on one of the supply stations 7 (of the rotary drum 3). The rotation phase is 123 ° to 271.5 °)
The predetermined electronic component 6 is sucked at the bottom dead center (suction point P shown in FIG. 8) of the mounting station 9 and the predetermined bottom dead center of the mounting station 9 (the mounting point Q where the rotation phase of the rotary drum 3 is 0 °). The work of mounting the electronic component 6 on the substrate 8 is repeated. At this time, the component recognition unit 1
At 0, also at the bottom dead center of 1 (rotational phase of the rotating drum 3 is 72 °), the suction nozzle 18 is detected by the CCD camera.
It is checked whether or not the electronic component 6 is correctly adsorbed.

【0018】ところで、上述のように、実装ヘッド16
を連続的に旋回駆動することにより、吸着ノズル18に
回転ドラム3の周囲に例えば10個の下死点を得るよう
なサイクロイド運動をさせて部品実装作業を行わせるよ
うにしても良いが、部品実装作業に必要な下死点は、吸
着点P,装着点Q及びチェック点の3点だけである。
By the way, as described above, the mounting head 16
The component mounting work may be performed by causing the suction nozzle 18 to perform a cycloid motion to obtain, for example, 10 bottom dead centers around the rotary drum 3 by continuously rotating the component. The bottom dead points required for the mounting work are only three points: the suction point P, the mounting point Q, and the check point.

【0019】そこで、本実施例では、以下のような構成
により、回転ドラム3(以下、場合により「ドラム軸」
と称する)の回転運動と、実装ヘッド16(以下、場合
により「旋回軸」と称する)の旋回運動との同期を図る
と共に、実装ヘッド16を、吸着ヘッド18が図7に示
すような軌跡dを描くように、回転ドラム3に対して通
常時には最上位置に停止させ、部品実装作業に必要な位
置のみにおいて旋回運動を行わせるようになっている。
Therefore, in this embodiment, the rotary drum 3 (hereinafter referred to as "drum shaft" in some cases) is configured as follows.
Of the mounting head 16 and the mounting head 16 (hereinafter, referred to as “swivel axis”) in synchronization with each other. As illustrated, the rotary drum 3 is normally stopped at the uppermost position so that the rotary motion is performed only at a position required for component mounting work.

【0020】即ち、図1及び図2に示すように、前記回
転ドラム3を回転駆動する駆動モータ4の回転軸には、
回転ドラム3(ドラム軸)の回転位相(及び回転速度)
を検出するための回転位相検出手段としてのエンコーダ
21が設けられている。また、前記実装ヘッド16を旋
回駆動する駆動モータ19の回転軸にも、実装ヘッド1
6(旋回軸)の回転位相及び回転速度を検出するための
エンコーダ22が設けられている。それら駆動モータ
4,19やエンコーダ21,22、減速機構5,20の
仕様は例えば次の表1に示す通りに設定されている。
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the rotary shaft of the drive motor 4 for rotationally driving the rotary drum 3 includes:
Rotational phase (and rotational speed) of the rotating drum 3 (drum shaft)
An encoder 21 is provided as a rotation phase detecting means for detecting the. In addition, the mounting head 1 is also attached to the rotation shaft of the drive motor 19 for rotating the mounting head 16.
An encoder 22 for detecting the rotation phase and the rotation speed of 6 (turn axis) is provided. The specifications of the drive motors 4 and 19, the encoders 21 and 22, and the speed reduction mechanisms 5 and 20 are set as shown in Table 1 below, for example.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】さて、図1は回転ドラム3及び実装ヘッド
16を制御するサーボ機構のハードウエア構成を示して
おり、マイクロコンピュータ等からなる制御部23は、
ドラム軸速度指令を、D/Aインターフェイス24を介
してドラム軸サーボドライバ25に出力し、このドラム
軸サーボドライバ25により駆動モータ4が駆動され
る。このとき、制御部23には、エンコーダ21からの
速度フィードバック信号が入力され、フィードバック制
御が行われるようになっている。
FIG. 1 shows the hardware structure of the servo mechanism for controlling the rotary drum 3 and the mounting head 16, and the control unit 23 including a microcomputer is
The drum shaft speed command is output to the drum shaft servo driver 25 via the D / A interface 24, and the drive motor 4 is driven by the drum shaft servo driver 25. At this time, the speed feedback signal from the encoder 21 is input to the control unit 23, and feedback control is performed.

【0023】そして、後の作用説明にて述べるように、
制御部23は、エンコーダ21からのドラム軸の位置信
号(回転ドラム3の回転位相)に基づいて、旋回軸の目
標旋回位相を演算し、位置指令信号を、D/Aインター
フェイス24を介して旋回軸サーボドライバ26に出力
し、この旋回軸サーボドライバ26により駆動モータ1
9が駆動されるようになっている。従って、制御部23
等から、本発明にいう旋回運動制御手段が構成されてい
るのである。また、このとき、エンコーダ22からの速
度フィードバック信号によりフィードバック制御が行わ
れると共に、速度指令値にフィードフォワードがかけら
れるようになっている。
Then, as will be described later in the description of the operation,
The control unit 23 calculates the target turning phase of the turning shaft based on the position signal of the drum shaft (rotational phase of the rotary drum 3) from the encoder 21, and outputs the position command signal via the D / A interface 24. Output to the axis servo driver 26, and the drive motor 1
9 is driven. Therefore, the control unit 23
Thus, the turning motion control means according to the present invention is constituted. At this time, feedback control is performed by the velocity feedback signal from the encoder 22, and feedforward is applied to the velocity command value.

【0024】次に、上記構成の作用について、図3乃至
図7も参照して述べる。今、上記表1に示した設定にお
いて、ドラム軸半径Rと旋回軸半径rとの比が10:1
で、ドラム軸40rpm、旋回軸400rpmのサイク
ロイド同期を考えると、回転ドラム3の周囲に10個の
下死点が設定される。実装ヘッド16を回転ドラム3の
周囲に12個設けると、40×12=480個/min
即ち0.125sec/個の電子部品6の実装作業が可
能となる。
Next, the operation of the above structure will be described with reference to FIGS. Now, in the settings shown in Table 1 above, the ratio of the drum shaft radius R to the turning shaft radius r is 10: 1.
Then, considering the cycloid synchronization of the drum shaft 40 rpm and the orbiting shaft 400 rpm, ten bottom dead centers are set around the rotary drum 3. If 12 mounting heads 16 are provided around the rotary drum 3, 40 × 12 = 480 / min.
That is, the mounting work of the electronic component 6 of 0.125 sec / piece becomes possible.

【0025】ここで、ある1個の旋回軸(実装ヘッド1
6)を連続して旋回運動させるのではなく、回転ドラム
3に対して、吸着ノズル18の最上点(旋回軸の位置が
0°)での停止状態から、図5(a)に示すような、加
速期間,等速期間,減速期間の等しい加減速パターンで
旋回軸を1回転させることを考える。この間は、吸着ノ
ズル18は図6に示すようなサイクロイド軌跡eを描く
ようになる。
Here, a certain rotary shaft (mounting head 1
6) Instead of continuously rotating the rotating drum 3, as shown in FIG. 5A from the stopped state at the uppermost point of the suction nozzle 18 (the position of the rotating shaft is 0 °) with respect to the rotating drum 3. Consider that the turning axis is rotated once in an acceleration / deceleration pattern having the same acceleration period, constant velocity period, and deceleration period. During this time, the suction nozzle 18 draws a cycloid locus e as shown in FIG.

【0026】このとき、旋回軸の回転位置は、図5
(b)に示すように、加速期間の終了時点にて90°と
なり加速度は32000deg/sec・secとな
る。また、旋回軸の400rpm(駆動モータ19は3
200rpm)の等速領域において、旋回軸が180d
eg回転するのに要する時間は75msecであり、加
速及び減速の期間も75msecとなる。ここで、ドラ
ム軸の角速度VDは、40×360/60=240(d
eg/sec)であるから、旋回軸の1回転(225m
sec)で、ドラム軸は54deg進むことになる。
At this time, the rotational position of the turning shaft is as shown in FIG.
As shown in (b), the acceleration becomes 90 ° at the end of the acceleration period, and the acceleration becomes 32000 deg / sec · sec. In addition, the rotation axis of 400 rpm (drive motor 19 is 3
In the constant velocity region of 200 rpm), the swivel axis is 180d
The time required for the egg rotation is 75 msec, and the acceleration and deceleration periods are also 75 msec. Here, the angular velocity VD of the drum shaft is 40 × 360/60 = 240 (d
(eg / sec), one rotation of the turning axis (225 m
sec), the drum shaft advances 54 deg.

【0027】従って、ドラム軸のPDpulseの位置
に下死点(旋回軸の回転位置が180°)を設定するに
は、PDpulseの位置に到達する112.5sec
前即ち27deg(パルス換算で4000×81×27
/360=24300pulse)前より旋回軸の加速
を開始すれば良い。今、時間t=0のとき、ドラム軸の
位置D=0°、旋回軸の角速度VH=0deg/sec
(停止状態)、旋回軸の位置H=0°(最上点)とし、
旋回軸の角加速度をAHとすると、ドラム軸の位置Dは
上記角速度VDから、D=VD×t=240tであるか
ら、(1)0≦t<0.075secのとき、
Therefore, in order to set the bottom dead center (the rotation position of the turning axis is 180 °) at the PDpulse position on the drum shaft, the PDpulse position is reached for 112.5 sec.
Before, ie 27 deg (4000 × 81 × 27 in pulse conversion
/ 360 = 24300pulse) before starting the acceleration of the turning axis. Now, at time t = 0, the drum shaft position D = 0 ° and the swing shaft angular velocity VH = 0 deg / sec.
(Stop state), the position H of the turning axis is H = 0 ° (top point),
Assuming that the angular acceleration of the turning axis is AH, the position D of the drum axis is D = VD × t = 240t from the angular velocity VD. Therefore, when (1) 0 ≦ t <0.075 sec,

【0028】[0028]

【数1】 (2)0.075≦t<0.150secのとき、[Equation 1] (2) When 0.075 ≦ t <0.150 sec,

【0029】[0029]

【数2】 (3)0.150≦t<0.225secのとき、[Equation 2] (3) When 0.150 ≦ t <0.225 sec,

【0030】[0030]

【数3】 となる。[Equation 3] Becomes

【0031】このように、吸着ノズル18を図6に示す
ような軌跡eを描くように回転させる場合、旋回軸の位
置はドラム軸の位置によって一意的に決まるのである。
制御部23は、部品実装作業に必要な位置、即ち、図7
に示すように吸着点P,チェック点,装着点Qにおい
て、12個の各実装ヘッド16を旋回駆動すべく、上記
演算を行って旋回軸の位置指令信号(及び速度指令信
号)を出力するようになっている。図3はこの際の旋回
軸の制御のアルゴリズム・フローチャートを示してお
り、図4はこの際の制御部23の機能をブロック化して
示した図である。速度指令値にはフィードフォワードを
かけ、下死点における誤差を小さくするようにしてい
る。
As described above, when the suction nozzle 18 is rotated so as to draw the locus e as shown in FIG. 6, the position of the rotating shaft is uniquely determined by the position of the drum shaft.
The control unit 23 is located at a position necessary for component mounting work, that is, in FIG.
At the suction point P, the check point, and the mounting point Q, as shown in FIG. 5, the above calculation is performed to output the position command signal (and the speed command signal) of the rotation axis so as to drive the twelve mounting heads 16 to rotate. It has become. FIG. 3 shows an algorithm / flow chart of the control of the turning axis in this case, and FIG. 4 is a diagram showing the function of the control unit 23 in this case as a block. Feedforward is applied to the speed command value to reduce the error at the bottom dead center.

【0032】以上のような制御を12個の各実装ヘッド
16に対して実行することにより、回転ドラム3の周囲
に10個の下死点を設定した場合と同様に、0.125
sec/個の電子部品6の実装作業が行われるようにな
るのである。この場合、回転ドラム3の回転位相と実装
ヘッド16の旋回位相との同期を正確に図ることがで
き、精度の高い部品実装作業を行うことができるもので
ある。
By executing the above-described control for each of the twelve mounting heads 16, 0.125 is set, as in the case where ten bottom dead centers are set around the rotary drum 3.
The mounting work of the electronic parts 6 of sec / piece comes to be performed. In this case, the rotation phase of the rotary drum 3 and the rotation phase of the mounting head 16 can be accurately synchronized, and highly accurate component mounting work can be performed.

【0033】このように本実施例によれば、回転ドラム
3の回転位相の検出に基づいて、別個の駆動モータ19
により駆動される実装ヘッド16の旋回運動を電気的に
制御するようにしたので、従来のようなギア機構により
回転ドラム3と実装ヘッド16との同期を図るものと異
なり、回転ドラム3の回転位相に対する実装ヘッド16
の旋回位相の正確な同期を実現することができ、ひいて
は、高速度,高精度の部品実装作業が可能となるもので
ある。
As described above, according to this embodiment, the separate drive motor 19 is detected based on the detection of the rotation phase of the rotary drum 3.
Since the swiveling motion of the mounting head 16 driven by is electrically controlled, the rotation phase of the rotating drum 3 is different from the conventional gear mechanism that synchronizes the rotating drum 3 and the mounting head 16. Mounting head 16 for
It is possible to realize accurate synchronization of the turning phase of the, and eventually, high-speed and high-accuracy component mounting work becomes possible.

【0034】そして、特に本実施例では、部品実装作業
に必要な位置のみにおいて実装ヘッド16を旋回駆動す
るように構成したので、回転ドラム3の全周において旋
回運動を行わせる場合と異なり、機械的干渉による回避
動作などを考慮する必要がなくなるといった利点を得る
ことができる。また、ソフトウエア構成により実装ヘッ
ド16を制御するものであるから、吸着点Pや装着点Q
等の変更や、部品実装速度の変更などを、極めて容易に
行うことができるようになり、さらには、ギア機構を用
いた場合と比べてメンテナンス等も容易となる等の利点
を得ることができるものである。
Especially, in this embodiment, since the mounting head 16 is driven to rotate only at the position required for the component mounting work, unlike the case where the rotating motion is performed around the entire circumference of the rotary drum 3, the machine It is possible to obtain an advantage that it is not necessary to consider an avoidance operation due to physical interference. Further, since the mounting head 16 is controlled by the software configuration, the suction point P and the mounting point Q are
It becomes possible to change the parts, etc. and the mounting speed of the parts very easily, and further, it is possible to obtain an advantage that the maintenance and the like becomes easier as compared with the case of using the gear mechanism. It is a thing.

【0035】尚、上記実施例では、部品実装作業に必要
な位置のみにおいて実装ヘッド16を旋回駆動するよう
にしたが、従来と同様に全周において等速度の旋回運動
を行わせるようにしても良く、この場合でも、回転ドラ
ムの回転位相に基づいて実装ヘッドの回転位相等を制御
することにより、正確な同期を実現することができると
いう所期の目的を達成し得るものである。
In the above embodiment, the mounting head 16 is driven to rotate only at the position required for the component mounting work. However, as in the conventional case, the mounting head 16 may be rotated at a uniform speed over the entire circumference. Of course, even in this case, by controlling the rotational phase of the mounting head based on the rotational phase of the rotary drum, the intended purpose of achieving accurate synchronization can be achieved.

【0036】その他、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、実装ヘッドの個数や下死点の個数、回転
ドラムや実装ヘッドの回転速度、実装ヘッドの加減速の
パターン等については、適宜変更することができるな
ど、要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であ
る。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and the number of mounting heads, the number of bottom dead centers, the rotational speed of the rotary drum and the mounting head, the pattern of acceleration / deceleration of the mounting head, and the like are as follows. Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention, such as appropriate modification.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の部品実装装置によれば、回転ドラムの回転位相を検出
する回転位相検出手段と、この回転位相検出手段により
検出された回転位相に基づいて実装ヘッドの旋回運動を
電気的に制御する旋回運動制御手段とを設けたので、回
転ドラムの回転位相に対する実装1ヘッドの旋回位相の
正確な同期を実現することができるという優れた実用的
効果を奏する。
As is clear from the above description, according to the component mounting apparatus of the present invention, the rotational phase detecting means for detecting the rotational phase of the rotary drum, and the rotational phase detected by the rotational phase detecting means. Since the swivel motion control means for electrically controlling the swivel motion of the mounting head is provided on the basis of the above, it is possible to realize accurate synchronization of the swivel phase of the mounting 1 head with respect to the rotational phase of the rotating drum. Produce the desired effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すもので、サーボ機構の
ハードウエア構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a servo mechanism according to an embodiment of the present invention.

【図2】回転ドラム及び実装ヘッドの構成を模式的に示
す図
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a rotary drum and a mounting head.

【図3】実装ヘッドの制御手順を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing a mounting head control procedure.

【図4】制御部における実装ヘッドの制御に係る機能を
示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing functions relating to control of a mounting head in a control unit.

【図5】実装ヘッドの加減速パターンと位置との関係を
示す図
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an acceleration / deceleration pattern of a mounting head and a position.

【図6】実装ヘッドの旋回運動に伴う吸着ノズルの軌跡
を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a trajectory of a suction nozzle according to a turning motion of a mounting head.

【図7】回転ドラムの回転位相に対する吸着ノズルの軌
跡を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a trajectory of a suction nozzle with respect to a rotation phase of a rotating drum.

【図8】部品実装装置の概略的上面図FIG. 8 is a schematic top view of the component mounting apparatus.

【図9】回転ドラムと実装ヘッドとの関係を概略的に示
す斜視図
FIG. 9 is a perspective view schematically showing a relationship between a rotary drum and a mounting head.

【図10】回転ドラムの全周にサイクロイド運動をさせ
た場合の図7相当図
FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 7 in the case where a cycloidal motion is performed on the entire circumference of a rotating drum.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図面中、1は部品実装装置、3は回転ドラム、4は駆動
モータ、5は減速機構、6は電子部品、8は基板、10
は部品認識部、16は実装ヘッド、18は吸着ノズル、
19は駆動モータ、20は減速機構、21はエンコーダ
(回転位相検出手段)、22はエンコーダ、23は制御
部(旋回運動制御手段)を示す。
In the drawings, 1 is a component mounting device, 3 is a rotary drum, 4 is a drive motor, 5 is a speed reduction mechanism, 6 is an electronic component, 8 is a substrate, and 10 is a substrate.
Is a component recognition unit, 16 is a mounting head, 18 is a suction nozzle,
Reference numeral 19 is a drive motor, 20 is a speed reduction mechanism, 21 is an encoder (rotational phase detection means), 22 is an encoder, and 23 is a control section (turning movement control means).

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水平方向に連続回転される回転ドラム
と、この回転ドラムの外周部に上下方向に旋回可能な実
装ヘッドとを備え、前記実装ヘッドの最下点において、
前記回転ドラムの周囲部に配置された部品供給部におけ
る部品の取得と部品装着部における部品の装着とを行う
ようにしたものにおいて、 前記回転ドラムの回転位相を検出する回転位相検出手段
と、この回転位相検出手段により検出された回転位相に
基づいて前記実装ヘッドの旋回運動を電気的に制御する
旋回運動制御手段とを具備することを特徴とする部品実
装装置。
1. A rotary drum which is continuously rotated in a horizontal direction, and a mounting head which is vertically rotatable on an outer peripheral portion of the rotary drum, and at the lowest point of the mounting head,
In a configuration in which acquisition of a component in a component supply unit arranged in the peripheral portion of the rotary drum and mounting of a component in a component mounting unit are performed, a rotational phase detection unit that detects a rotational phase of the rotary drum, A component mounting apparatus comprising: a rotation motion control unit that electrically controls the rotation motion of the mounting head based on the rotation phase detected by the rotation phase detection unit.
【請求項2】 旋回運動制御手段は、回転ドラムの回転
位相から実装ヘッドの目標旋回位相を演算し指令値とし
て出力する手段と、その指令値に基づいて実装ヘッドの
駆動機構を制御する手段とを含んで構成されていること
を特徴とする請求項1記載の部品実装装置。
2. The turning motion control means includes means for calculating a target turning phase of the mounting head from the rotation phase of the rotary drum and outputting it as a command value, and means for controlling the mounting head drive mechanism based on the command value. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein the component mounting apparatus comprises:
【請求項3】 旋回運動制御手段は、部品実装作業に必
要な位置のみにおいて、実装ヘッドの旋回運動を行わせ
るように構成されていることを特徴とする請求項2記載
の部品実装装置。
3. The component mounting apparatus according to claim 2, wherein the pivoting movement control means is configured to cause the mounting head to perform the pivoting movement only at a position required for component mounting work.
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