CN110786084B - 电子元件安装机 - Google Patents
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Abstract
电子元件安装机具备:元件保持装置,对由元件供给装置供给的电子元件进行保持,并将所保持的电子元件向基板安装;马达,驱动元件保持装置;马达控制装置,控制马达;载荷测定装置,在取代基板而对载荷测定装置进行与元件保持装置将电子元件向基板安装的动作相同的动作时,对通过被元件保持装置按压而由元件保持装置施加的载荷进行测定;马达信息获取部,获取马达信息,该马达信息与马达控制装置对马达的驱动相关,且与在取代基板而对载荷测定装置进行与元件保持装置将电子元件向基板安装的动作相同的动作时马达将元件保持装置向按压载荷测定装置的方向驱动的力对应;及判定部,通过对载荷测定装置测定出的载荷与马达信息获取部获取到的马达信息进行比较,来判定元件保持装置的异常。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件安装机。
背景技术
专利文献1公开了进行载荷控制的技术,在载荷控制中,在使搭载于安装头的吸嘴与载荷传感器抵接时测定载荷传感器所承受的载荷,并以使测定的载荷成为指定好的目标载荷的方式调整吸嘴的压入量。另外,专利文献2公开了以下技术:对在电子元件向基板的安装工序中产生的信息进行收集,并基于收集到的信息进行安装工序中产生的问题的解析。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-313838号公报
专利文献2:日本特开2006-165127号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1记载的技术中,在即便进行了使从由吸嘴保持的电子元件施加于基板的载荷成为目标载荷那样的马达的控制也会在安装头等产生不良状况的情况下,有时尽管马达产生相当于目标载荷的扭矩,但是从吸嘴施加于基板的载荷也达不到目标载荷。而且,也有时尽管马达产生相当于目标载荷的扭矩,但是从吸嘴施加于基板的载荷也成为比目标载荷大的载荷。在这些情况下,恐怕产生电子元件的安装不良、电子元件及基板的破损。因此,谋求发现安装头等元件保持装置的异常。
本说明书的目的在于提供能够发现元件保持装置的异常的产生的电子元件安装机。
用于解决课题的技术方案
本说明书公开一种电子元件安装机,具备:元件保持装置,对由元件供给装置供给的电子元件进行保持,并将所保持的上述电子元件向基板安装;马达,驱动上述元件保持装置;马达控制装置,控制上述马达;载荷测定装置,在取代上述基板而对上述载荷测定装置进行与上述元件保持装置将上述电子元件向上述基板安装的动作相同的动作时,对通过被上述元件保持装置按压而由上述元件保持装置施加的载荷进行测定;马达信息获取部,获取马达信息,上述马达信息与上述马达控制装置对上述马达的驱动相关,且与在取代上述基板而对上述载荷测定装置进行与上述元件保持装置将上述电子元件向上述基板安装的动作相同的动作时上述马达将上述元件保持装置向按压上述载荷测定装置的方向驱动的力对应;及判定部,通过对上述载荷测定装置测定出的上述载荷与上述马达信息获取部获取到的上述马达信息进行比较,来判定上述元件保持装置的异常。
根据本公开,判定部通过对载荷测定装置测定出的载荷与马达信息获取部获取到的马达信息进行比较,来判定元件保持装置的异常。此处,载荷测定装置测定出的载荷与元件保持装置对于基板实际赋予的载荷相当。另一方面,与马达控制装置对马达的驱动相关的马达信息与马达将元件保持装置向按压载荷测定装置的方向驱动的力对应。换句话说,马达信息不是与元件保持装置对于基板实际赋予的载荷相当,而是与该载荷的推定值相当。
假设,若元件保持装置正常,则载荷测定装置测定出的载荷与马达信息一致或者具有相关性。另一方面,若元件保持装置异常,则载荷测定装置测定出的载荷与马达信息不一致,或者不具有相关性。因此,判定部通过对载荷测定装置测定出的载荷与马达信息进行比较,能够发现元件保持装置的异常。
附图说明
图1是本说明书的第一实施方式的电子元件安装机的立体图。
图2是表示安装头的结构的图。
图3是控制装置的框图。
图4是马达控制装置的框图。
图5是表示由载荷测定装置测定出的载荷的推移和Z2轴马达产生的实际扭矩的推移的对比的坐标图。
图6是第二实施方式的马达控制装置的框图。
图7是表示由载荷测定装置测定出的载荷的推移和针对Z2轴马达的扭矩指令值的推移的对比的坐标图。
具体实施方式
1.第一实施方式
1-1:电子元件安装机1的结构
电子元件安装机1是向电路基板90安装电子元件并生产基板产品的生产装置。以下,将“电子元件安装机”称为“元件安装机”,将电子元件仅称为“元件”。
如图1所示,元件安装机1主要具备基板搬运装置10、元件供给装置20、元件保持装置30、元件相机41、基板相机42及控制装置100(参照图3)。在以下的说明中,将元件安装机1的水平宽度方向(图1中的从左上朝向右下的方向)作为X轴方向,将元件安装机1的水平长度方向(图1中的从左下朝向右上的方向)作为Y轴方向,将与X轴方向及Y轴方向垂直的铅垂方向(图1中的上下方向)作为Z轴方向。
基板搬运装置10由传送带等构成,将成为安装元件的对象的基板K依次向搬运方向(X轴方向)搬运。基板搬运装置10由相对于基台2在Y轴方向上并设的2台搬运机构11构成。搬运机构11向元件安装机1的机内搬入基板K,并且在机内的预定位置使基板K定位并成为夹紧状态。而且,在元件安装机1对元件的安装结束后,基板搬运装置10将夹紧状态解除并将基板K向元件安装机1的机外搬出。
元件供给装置20供给向基板K安装的元件。元件供给装置20具备在X轴方向上排列的多个插槽。并且,元件供给装置20具备以能够更换的方式分别设置于多个插槽的多个供料器21。供料器21使卷绕于带盘22的载带进给移动,并将收纳于载带的元件向在供料器21的前端侧(图1右上侧)设置的供给位置供给。
元件保持装置30拾取供给至供给位置的元件,并将拾取到的元件向定位好的基板K安装。元件保持装置30主要具备头驱动装置31、移动台32和安装头33。头驱动装置31构成为通过直动机构能够使移动台32在X轴方向及Y轴方向上移动。安装头33相对于移动台32能够拆装地设置,并构成为能够保持供给至供给位置的元件。此外,针对安装头33的详细结构将后述。
元件相机41及基板相机42是具有CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:互补金属氧化物半导体)等拍摄元件的数字式拍摄装置。元件相机41及基板相机42基于以能够通信的方式连接的控制装置100的控制信号进行纳入相机视场的范围的拍摄,并将通过该拍摄获取到的图像数据向控制装置100发送。元件相机41以使光轴成为Z轴方向的方式固定于元件安装机1的基台,并从下方拍摄由安装头33保持的元件。基板相机42以使光轴成为Z轴方向的方式固定于移动台32,并从上方拍摄基板K。
控制装置100主要由CPU、各种存储器、控制电路构成。控制装置100基于用于使元件安装机1动作的控制程序、通过元件相机41及基板相机42的拍摄而获取到的图像数据,进行用于实施元件相对于基板K的安装处理的控制。
1-2:安装头33的结构
接下来,对安装头33的详细结构进行说明。如图2所示,安装头33主要具备头主体51、分度轴52、旋转头53、多个吸嘴轴54及多个吸嘴55。
头主体51相对于移动台32以能够拆装的方式安装。分度轴52被支撑为相对于头主体51能够旋转且能够升降。旋转头53固定于分度轴52的下端。多个吸嘴轴54在与分度轴52的轴线(R轴线)同心的圆周上在周向上以等间隔配置。多个吸嘴轴54被支撑为相对于旋转头53能够沿Z轴方向滑动且能够绕吸嘴轴54的轴线(θ轴)旋转。另外,在吸嘴轴54设置有省略图示的弹簧,吸嘴轴54通过弹簧的弹力对旋转头53向上方施力。由此,吸嘴轴54在未被施加外力的状态下位于上升端。多个吸嘴55是以能够拆装的方式安装在多个吸嘴轴54各自的下端部分的元件保持部。
安装头33还具备R轴马达56、Z1轴马达57、第一滚珠丝杠机构58及升降部件59。在R轴马达56的下端部设置有R轴齿轮56a,R轴齿轮56a与在分度轴52的上端部设置的分度齿轮52a啮合。分度轴52被R轴马达56驱动而旋转,并每次使旋转角度转位预定的角度。另外,旋转头53通过分度轴52被R轴马达56驱动而旋转,将吸嘴55依次转位至绕R轴的预定的角度位置。
Z1轴马达57固定于头主体51,第一滚珠丝杠机构58被Z1轴马达57驱动。升降部件59通过被第一滚珠丝杠机构58驱动而在Z轴方向上升降。另外,升降部件59具备与形成于分度轴52的凸缘部52b卡合的卡合部59a,分度轴52伴随着升降部件59的升降而在Z轴方向上升降。而且,旋转头53及吸嘴55伴随着分度轴52的升降而升降。
安装头33还具备θ轴马达61、驱动齿轮62、从动齿轮63、旋转体64、θ轴齿轮65及多个吸嘴齿轮66。θ轴马达61固定于头主体51,驱动齿轮62设置于θ轴马达61的输出轴。从动齿轮63设置于旋转体64的上端部分,与驱动齿轮62啮合。另外,θ轴齿轮65设置于旋转体64的下端部分,与旋转体64一体地旋转。另外,θ轴齿轮65与在多个吸嘴轴54各自的上端部分设置的吸嘴齿轮66啮合。通过具有这样的结构,多个吸嘴轴54及多个吸嘴55使θ轴马达61驱动,由此一体地绕θ轴旋转,且旋转角度、旋转速度被控制。
此外,安装头33还具备Z2轴马达71、第二滚珠丝杠机构72、引导杆73、吸嘴工作部件74及吸嘴杆75。Z2轴马达71固定于头主体51,第二滚珠丝杠机构72由Z2轴马达71驱动。引导杆73是在Z轴方向上延伸的棒状的部件,引导杆73的两端固定于头主体51。吸嘴工作部件74以能够滑动的方式设置于引导杆73,并被引导杆73引导,并且被第二滚珠丝杠机构72驱动,由此在Z轴方向上升降。
吸嘴杆75是与多个吸嘴轴54中的转位后的一个吸嘴轴54的上端部抵接的部位,并与吸嘴工作部件74一体形成。当吸嘴杆75伴随着吸嘴工作部件74向Z轴方向下方的移动而下降时,一个吸嘴轴54被向Z轴方向下方按压,并克服省略图示的弹簧的作用力而下降。另一方面,当吸嘴杆75伴随着吸嘴工作部件74向Z轴方向上方的移动而上升时,吸嘴轴54被弹簧施力而上升。通过具有这样的结构,多个吸嘴轴54及多个吸嘴55使Z2轴马达71驱动,从而在Z轴方向上升降,且Z轴方向上的位置、移动速度被控制。
1-3:控制装置100
接下来,参照图3,对控制装置100进行说明。如图3所示,控制装置100具备存储装置110、安装控制部120、图像处理部130、马达控制装置140、拍摄控制装置150及输入输出接口160。而且,存储装置110、安装控制部120及图像处理部130经由输入输出接口160而与马达控制装置140及拍摄控制装置150连接,输入输出接口160对数据形式的转换、信号强度进行调整。
存储装置110由硬盘装置等光学驱动器装置、闪存等构成。在该存储装置110存储有控制程序、控制信息、图像数据等。
安装控制部120经由马达控制装置140对安装头33的位置、被安装头33支撑的吸嘴55的位置及旋转角度进行控制。具体而言,安装控制部120对从设置于元件安装机1的各种传感器输出的信息、各种识别处理的结果等进行输入。而且,安装控制部120基于存储于存储装置110的控制程序、控制信息、各种传感器的信息、图像处理、识别处理的结果,向马达控制装置140发送控制信号。图像处理部130获取基于元件相机41及基板相机42的拍摄的图像数据,并执行与用途对应的图像处理。
马达控制装置140基于从安装控制部120接收到的控制信号,对设置于元件保持装置30的各种马达的驱动进行反馈控制。拍摄控制装置150基于从控制装置100的CPU等接收到的控制信号,对基于元件相机41及基板相机42的拍摄进行控制。另外,拍摄控制装置150获取基于元件相机41及基板相机42的拍摄的图像数据,并将获取到的图像数据存储于存储装置110。
1-4:马达控制装置140的详情
接着,对马达控制装置140进行说明。马达控制装置140对设置于头驱动装置31的各种马达进行控制,使移动台32在水平方向(X轴方向及Y轴方向)上移动,由此使安装头33向基板K的上方移动。其后,马达控制装置140驱动Z1轴马达57及Z2轴马达71,使吸嘴55沿着Z轴方向下降,将元件向基板K安装。
在将元件向基板K安装时,基板K由于与元件的接触而受到冲击。另一方面,为了将元件可靠地安装于基板K,优选通过吸嘴55将元件按压于基板K。因此,马达控制装置140通过进行Z2轴马达71的驱动控制,对吸嘴55向基板K按压元件的力进行调整,防止向基板K施加过度的载荷。此外,以下,对马达控制装置140实施的Z2轴马达71的控制进行说明。
如图4及图5所示,马达控制装置140主要具备参数文件生成部141、电流检测器142和电流控制部143。参数文件生成部141基于来自安装控制部120的移动指令,生成对于Z2轴马达71的扭矩指令,将与由安装头33进行的元件的安装动作对应的扭矩指令值向电流控制部143发送。
电流检测器142对Z2轴马达71产生的马达电流(实际电流)进行检测,并将该检测值向电流控制部143反馈。电流控制部143根据来自参数文件生成部141的扭矩指令值与基于从电流检测器142反馈的实际电流的检测值而得到的实际扭矩之间的偏差,生成使Z2轴马达71驱动的电力转换器(未图示)的驱动信号。该电力转换机例如是逆变器,将基于运算结果的马达电流向Z2轴马达71供给,并驱动Z2轴马达71。另外,参数文件生成部141从电流检测器142获取实际电流的检测值,并基于根据获取到的检测值得到的实际扭矩的推移,进行扭矩指令值的调整。
这样,在元件保持装置30将元件向基板K安装时,马达控制装置140基于Z2轴马达71产生的实际扭矩与从参数文件生成部141发送的Z2轴马达71的扭矩指令值来进行Z2轴马达71的控制。
而且,在这种情况下,在本实施方式中,也可以是,参数文件生成部141将与扭矩指令值对应的电流指令值向电流控制部143发送,电流控制部143根据从参数文件生成部141发送的电流指令值与从电流检测器142反馈的实际电流之间的偏差,生成电力转换器的驱动信号。
1-5:由载荷测定装置200进行的元件保持装置30的异常判定
此处,优选作业者定期进行元件安装机1的维护,进行元件保持装置30是否存在异常的检查。例如,若产生吸嘴轴54的变形、粉尘向吸嘴轴54的附着等,则伴随着吸嘴轴54的升降动作而产生的滑动阻力变大。在这种情况下,即便通过反馈控制从Z2轴马达71对吸嘴轴54施加了适当的载荷,吸嘴轴54也没有顺利地滑动,而使吸嘴55对于基板K按压元件的力变小。作为其结果,想要安装的元件未与基板K充分接合,恐怕产生元件从基板K脱落之类的不良状况。
关于这一点,元件安装机1还具备元件保持装置30的异常判定所使用的载荷测定装置200。而且,控制装置100具备:马达信息获取部170,获取与Z2轴马达71的驱动相关的马达信息;及判定部180,通过对载荷测定装置200测定出的载荷与马达信息获取部170获取到的马达信息进行比较来判定元件保持装置30的异常。此外,马达信息是与在将元件向基板K安装时Z2轴马达71向通过吸嘴55将元件按压于基板K的方向驱动的力对应的信息。换句话说,马达信息不是与元件保持装置30对基板K实际赋予的载荷相当,而是与该载荷的推定值相当。
元件安装机1取代基板K而对载荷测定装置200进行与元件保持装置30将元件向基板K安装的动作相同的动作。而且,判定部180对由载荷测定装置200测定出的载荷与此时Z2轴马达71产生的实际扭矩进行比较,并基于该比较结果判定元件保持装置30有无异常产生。此外,载荷测定装置200测定出的载荷与元件保持装置30对基板K实际赋予的载荷相当。
如图4所示,载荷测定装置200具备载荷传感器210和载荷存储器220。载荷传感器210对通过被从元件保持装置30按压而被从元件保持装置30施加的载荷进行测定,载荷存储器220对由载荷传感器210测定出的载荷的推移进行存储。
此外,当进行元件保持装置30的异常判定时,作业者通过基板搬运装置10的搬运机构11搬运载荷测定装置200,对载荷测定装置200进行定位。其后,元件安装机1取代基板K而对载荷测定装置200进行与通过元件保持装置30(参照图1)将元件向基板K安装的动作相同的动作,元件安装机1对载荷测定装置200进行与将元件向基板K安装时相同的动作。
即,在元件安装时,元件保持装置30在使安装头33(参照图2)移动至载荷测定装置200的上方的状态下驱动Z1轴马达57及Z2轴马达71,使吸嘴55下降。而且,当元件与基板K接触时,元件保持装置30提高Z2轴马达71的扭矩指令值,一会儿将元件按压于基板K后,使吸嘴55上升。元件安装机1通过对载荷测定装置200进行这样的一系列的安装动作,进行与Z2轴马达71的扭矩指令对应的载荷是否施加于载荷测定装置200的检查。元件保持装置30按每一个吸嘴轴54及吸嘴55各进行多次上述的一系列的安装动作,从而对设置于安装头33的全部吸嘴轴54及吸嘴55进行上述的一系列的安装动作。而且,载荷测定装置200将通过载荷传感器210测定出的载荷的推移数据存储于载荷存储器220。
另一方面,马达信息获取部170在取代基板K而对载荷测定装置200进行与元件保持装置30将元件向基板K安装的动作相同的动作时,获取马达信息。本实施方式的马达信息是与元件保持装置30对载荷测定装置200进行一系列的安装动作时Z2轴马达71产生的实际扭矩的推移相关的信息。具体而言,马达信息获取部170将由电流检测器142检测到的Z2轴马达71的实际电流的推移数据换算为实际扭矩的推移数据,并将换算出的实际扭矩的推移数据存储于存储装置110。
判定部180获取存储于载荷存储器220的载荷的推移数据和存储于存储装置110的实际扭矩的推移数据,并对两者进行比较。而且,在由载荷传感器210测定出的载荷低于基于实际扭矩计算的阈值的情况下,判定部180判定为元件保持装置30存在异常。
此外,图5示出表示扭矩指令值的推移与由载荷测定装置200测定出的载荷的推移的比较的坐标图。如图5所示,Z2轴马达71基于实际扭矩与扭矩指令值被反馈控制,因此实际扭矩的推移与扭矩指令值的推移大体一致。另外,实际扭矩在吸嘴55与载荷测定装置200接触时暂时变大,与扭矩指令值之差变大,但马达控制装置140通过进行反馈控制,控制实际扭矩,使其与扭矩指令值近似。
马达控制装置140对设置于头驱动装置31的各种马达进行控制,使安装头33移动至载荷测定装置200的上方后,对Z1轴马达57及Z2轴马达71进行控制,使吸嘴55下降。此时,参数文件生成部141向电流控制部143施加的Z2轴马达71的扭矩指令值在直至吸嘴55与载荷测定装置200接触为止的期间恒定。此外,此时Z2轴马达71所产生的实际扭矩主要是通过设置于吸嘴轴54的弹簧(未图示)压缩而作用于吸嘴55的力的反作用力。
其后,若吸嘴55与载荷传感器210接触,则实际扭矩由于从载荷测定装置200作用于吸嘴55的反作用力而急剧增大。当实际扭矩超过预定的阈值而上升时,参数文件生成部141判断为元件与基板K接触,使向电流控制部143发送的扭矩指令值增加至目标扭矩T。而且,当扭矩指令值到达目标扭矩T时,参数文件生成部141在一段时间内将扭矩指令值维持为目标扭矩T。
该目标扭矩T是在元件安装时吸嘴55向基板K按压元件时从元件保持装置30施加的实际扭矩的目标值,元件保持装置30在扭矩指令值设定为目标扭矩T期间,维持将元件按压于基板K的状态。而且,参数文件生成部141保持实际扭矩到达目标扭矩T的状态,在经过了一定时间后,解除元件的保持状态,使吸嘴55上升。具体而言,安装头33从负压供给装置(未图示)解除负压空气向吸嘴55的供给,解除吸嘴55对元件的保持,并且通过Z1轴马达57及Z2轴马达71的驱动,使吸嘴55上升。
若元件保持装置30正常,伴随着吸嘴轴54的升降动作而产生的滑动阻力小,则通过载荷测定装置200测定的载荷的推移与马达信息即实际扭矩的推移一致或者具有相关性。另一方面,若元件保持装置30异常,则通过载荷测定装置测定出的载荷与马达信息不一致或者不具有相关性。
例如,在如图5中双点划线所示的载荷X那样吸嘴轴54的滑动阻力高的情况下,从Z2轴马达71施加于吸嘴轴54的载荷由于与吸嘴轴54的滑动阻力相伴的扭矩损失而减少,通过载荷测定装置200测定的载荷比实际扭矩小。因此,判定部180对载荷测定装置测定出的载荷与马达信息进行比较,在测定出的载荷低于基于实际扭矩而计算出的阈值的情况下,判定为元件保持装置30存在异常。
另外,在实际扭矩的推移与载荷的推移产生时间的偏离的情况下例如在实际扭矩到达目标扭矩T的时间与载荷到达目标扭矩T的时间的时滞大的情况下,判定部180判定为元件保持装置30存在异常。此外,判定部180将判定结果显示于操作盘(未图示)等。
此处,有时在进行异常判定时,在使用了一个吸嘴轴54及吸嘴55的检查中,判定为元件保持装置30存在异常,而另一方面在使用了其他吸嘴轴54及吸嘴55的检查中,判定为元件保持装置30不存在异常。在这种情况下,作业者能够进行以下的分析,即,判定为存在异常判定时使用的一个吸嘴轴54及吸嘴55产生异常的可能性较高。另一方面,在异常判定的吸嘴轴54及吸嘴55存在多个的情况下,作业者能够进行以下的分析,即,除吸嘴轴54及吸嘴55以外的部分例如Z2轴马达71产生异常的可能性高。
如以上说明的那样,判定部180通过对载荷测定装置200测定出的载荷与马达信息获取部170获取到的马达信息进行比较,来判定元件保持装置的异常。由此,作业者能够在具备元件保持装置30的元件安装机1中发现元件保持装置30的异常,上述元件保持装置30具有安装头33及吸嘴55、并通过Z2轴马达71驱动上述安装头33及吸嘴55。
另外,马达控制装置140基于来自参数文件生成部141的Z2轴马达71的扭矩指令值和元件保持装置30将元件向基板K安装时Z2轴马达71产生的实际扭矩,进行Z2轴马达71的控制。而且,马达信息获取部170将马达控制装置140用于Z2轴马达71的控制的实际扭矩获取为马达信息,判定部180对基于实际扭矩得到的马达信息与载荷进行比较,进行元件保持装置30的异常判定。即,元件安装机1将与Z2轴马达71的反馈控制所使用的实际扭矩相关的数据用于元件保持装置30的异常判定,因此不需要追加获取用于异常判定的数据,与其对应地能够减少控制装置100的控制负担。
2.第二实施方式
接下来,对第二实施方式进行说明。在第一实施方式中,判定部180对基于Z轴马达产生的实际扭矩得到的马达信息与载荷进行比较,进行元件保持装置30的异常判定。相对于此,第二实施方式中,对基于扭矩指令值得到的马达信息与载荷进行比较,进行元件保持装置30的异常判定,上述扭矩指令值根据元件保持装置30的实际位置与元件保持装置30的指令位置的位置偏差而运算出。此外,对与上述的第一实施方式相同的元件标注相同的附图标记,并省略其说明。
2-1:马达控制装置440
在本实施方式中,马达控制装置440在由元件保持装置30进行的元件安装时,基于元件保持装置30的实际位置与元件保持装置30的指令位置的位置偏差来运算扭矩指令值,并将基于扭矩指令值得到的电流向Z2轴马达71供给。
如图6所示,第二实施方式的马达控制装置440具备参数文件生成部441、旋转检测装置442、位置控制部443、速度控制部444、电流控制部445、微分器446及电流检测器142。
参数文件生成部441基于来自安装控制部120的位置指令,生成对于Z2轴马达71的位置指令。旋转检测装置442对Z2轴马达71的旋转相位信息进行检测。位置控制部443基于来自参数文件生成部441的指令位置(位置指令值)与根据来自旋转检测装置442的旋转相位信息得到的实际位置的位置偏差,生成速度指令。
微分器446通过对从旋转检测装置442得到的实际位置进行微分,得到Z2轴马达71的速度信息。速度控制部444基于来自位置控制部443的速度指令值与Z2轴马达71的速度信息的偏差,生成扭矩指令(电流指令)。电流控制部445根据来自速度控制部444的扭矩指令值与基于从电流检测器142反馈的实际电流的检测值而得到的实际扭矩的偏差,生成使Z2轴马达71驱动的电力转换器(未图示)的驱动信号。
此外,Z2轴马达71的速度信息例如能够根据旋转相位信息的频率来计算。电流控制部445基于来自速度控制部444的扭矩指令值(电流指令值)与通过电流检测器142检测到的实际电流的偏差,生成电力转换器的驱动信号。
2-2:由载荷测定装置200进行的元件保持装置30的异常判定
在本实施方式中,马达信息获取部470获取马达控制装置140对于Z2轴马达71的扭矩指令值而得到的马达信息。换句话说,马达信息获取部470获取基于速度控制部444输出的扭矩指令值而得到的马达信息。而且,马达信息获取部470将成为马达信息的扭矩指令值的推移数据存储于存储装置110。
判定部180获取存储于载荷存储器220的载荷的推移数据和存储于存储装置110的扭矩指令值的推移数据,并对两者进行比较。而且,在由载荷传感器210测定出的载荷超过基于扭矩指令值计算的阈值的情况下,判定部180判定为元件保持装置30存在异常。
此外,图7示出表示扭矩指令值的推移与通过载荷测定装置200测定出的载荷的推移的比较的坐标图。如图7所示,若吸嘴55与载荷测定装置200接触,则吸嘴55产生振动,因此实际位置与来自参数文件生成部441的指令位置的位置偏差暂时变大。
在这种情况下,在伴随着吸嘴轴54的升降动作而产生的滑动阻力大的情况下,与滑动阻力小的情况相比,为了使吸嘴轴54及吸嘴55下降而需要的扭矩也变大。因此,若在元件安装时伴随着吸嘴轴54的升降动作而产生的滑动阻力变大,则元件与基板K接触时施加于基板K的冲击变大,元件、基板K容易产生破损。
因此,在由载荷测定装置200进行的元件保持装置30的异常判定中,在当吸嘴55接触时通过载荷测定装置200测定的载荷变大、与Z2轴马达71的反馈控制相伴的载荷的振动幅度超过预先决定的阈值的情况下,判定部180判定为元件保持装置30产生异常。另外,在直至通过载荷测定装置200测定的载荷收敛于目标扭矩T为止所需要的时间较长的情况下,判定部180判定为元件保持装置30存在异常。
这样,马达控制装置440基于元件保持装置30的实际位置与元件保持装置30的指令位置的位置偏差来运算扭矩指令值,并将基于该运算出的扭矩指令值而得到的电流(电流指令)向Z2轴马达71供给。而且,马达信息获取部470将马达控制装置440用于Z2轴马达71的位置控制的扭矩指令值获取为马达信息,判定部180对基于扭矩指令值得到的马达信息与载荷进行比较,进行元件保持装置30的异常判定。即,元件安装机1将与Z2轴马达71的反馈控制所使用的扭矩指令值相关的数据用于元件保持装置30的异常判定,因此不需要追加获取用于异常判定的数据,与此对应地能够减少控制装置100的控制负担。
3.其他
以上,基于上述实施方式对本公开进行了说明,但本公开未被上述实施方式作任何限定,可容易推断出能够在不脱离本公开的主旨的范围内进行各种变形改进。
例如,在上述各实施方式中,列举元件安装机1通过搬运机构11搬运载荷测定装置200并进行定位的情况为例子进行了说明,但也可以将载荷测定装置200设置于元件安装机1的机内。
另外,在第二实施方式中,说明了马达信息获取部470获取基于对于Z2轴马达71的扭矩指令值得到的马达信息的情况,但也可以是,与第一实施方式相同,将Z2轴马达71产生的实际扭矩(实际电流)获取为马达信息。
附图标记说明
1:电子元件安装机(元件安装机)20:元件供给装置30:元件保持装置33:安装头55:吸嘴(元件保持部)71:Z2轴马达(马达)140、440:马达控制装置170、470:马达信息获取部180:判定部200:载荷测定装置。
Claims (4)
1.一种电子元件安装机,具备:
元件保持装置,对由元件供给装置供给的电子元件进行保持,并将所保持的所述电子元件向基板安装;
马达,驱动所述元件保持装置;
马达控制装置,控制所述马达;
载荷测定装置,在取代所述基板而对所述载荷测定装置进行与所述元件保持装置将所述电子元件向所述基板安装的动作相同的动作时,测定通过被所述元件保持装置按压而由所述元件保持装置施加的载荷;
马达信息获取部,获取马达信息,所述马达信息与所述马达控制装置对所述马达的驱动相关,且与在取代所述基板而对所述载荷测定装置进行与所述元件保持装置将所述电子元件向所述基板安装的动作相同的动作时所述马达将所述元件保持装置向按压所述载荷测定装置的方向驱动的力对应;及
判定部,通过对所述载荷测定装置测定出的所述载荷与所述马达信息获取部获取到的所述马达信息进行比较,来判定所述元件保持装置的异常,
所述马达信息获取部获取基于通过所述马达控制装置使所述马达产生的实际扭矩而得到的所述马达信息,
所述判定部通过对所述载荷与基于所述实际扭矩而得到的所述马达信息进行比较,来判定所述元件保持装置的异常。
2.根据权利要求1所述的电子元件安装机,其中,
在所述元件保持装置将所述电子元件向所述基板安装时,所述马达控制装置基于所述马达产生的所述实际扭矩和所述马达的扭矩指令值进行所述马达的控制。
3.一种电子元件安装机,具备:
元件保持装置,对由元件供给装置供给的电子元件进行保持,并将所保持的所述电子元件向基板安装;
马达,驱动所述元件保持装置;
马达控制装置,控制所述马达;
载荷测定装置,在取代所述基板而对所述载荷测定装置进行与所述元件保持装置将所述电子元件向所述基板安装的动作相同的动作时,测定通过被所述元件保持装置按压而由所述元件保持装置施加的载荷;
马达信息获取部,获取马达信息,所述马达信息与所述马达控制装置对所述马达的驱动相关,且与在取代所述基板而对所述载荷测定装置进行与所述元件保持装置将所述电子元件向所述基板安装的动作相同的动作时所述马达将所述元件保持装置向按压所述载荷测定装置的方向驱动的力对应;及
判定部,通过对所述载荷测定装置测定出的所述载荷与所述马达信息获取部获取到的所述马达信息进行比较,来判定所述元件保持装置的异常,
所述马达控制装置在所述元件保持装置将所述电子元件向所述基板安装时,基于所述元件保持装置的实际位置与所述元件保持装置的指令位置的位置偏差来运算扭矩指令值,将基于所述扭矩指令值而得到的电流向所述马达供给,
所述马达信息获取部获取基于所述马达控制装置对于所述马达的所述扭矩指令值而得到的所述马达信息,
所述判定部通过对所述载荷与基于所述扭矩指令值而得到的所述马达信息进行比较,来判定所述元件保持装置的异常。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的电子元件安装机,其中,
所述元件保持装置具备:
元件保持部,能够与所述电子元件接触而保持所述电子元件;及
安装头,将所述元件保持部支撑为能够升降,
所述马达对所述安装头进行驱动。
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