DE112022001309T5

DE112022001309T5 - Assembly system and assembly method

Info

Publication number: DE112022001309T5
Application number: DE112022001309.5T
Authority: DE
Inventors: Shimpei SUGINO; Hiroyuki Fujiwara
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2023-12-21
Also published as: JPWO2022186022A1; WO2022186022A1; CN116889112A

Abstract

Das Problem, das durch die vorliegende Offenbarung zu lösen ist, besteht darin, ein Montagesystem und ein Montageverfahren bereitzustellen, die beide zur Verbesserung der Produktivität beitragen, indem sie die für die Montage erforderliche Zeit verkürzen. Ein Montagesystem (1) enthält einen Montagekopf (2), eine Abbilderfassungseinheit (3), eine Antriebseinheit (4) und eine Steuereinheit (5). Der Montagekopf (2) enthält ein Aufgreifelement (21), das in Richtung einer Platine (T20) bewegt werden kann. Der Montagekopf (2) montiert ein Teil (T10) an einem vorbestimmten Montagepunkt (P1) auf einer Montagefläche (T21) der Platine (T20). Die Abbilderfassungseinheit (3) ist für den Montagekopf (2) vorgesehen und nimmt einen Abbilderfassungsbereich auf, der zumindest einen der folgenden Bereiche enthält: eine Unterseite des Aufgreifelements (21) oder einen Bereich, der dem Aufgreifelement (21) in einer Richtung zugewandt ist, in der sich das Aufgreifelement (21) bewegt. Die Steuereinheit (5) bestimmt auf der Grundlage eines von der Abbilderfassungseinheit (3) erhaltenen Abbilderfassungsergebnisses einen Grad des Eindringens eines montierten Teils in einen vorgegebenen Montagebereich, einschließlich des vorbestimmten Montagepunkts (P1), und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt (P1) entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens.The problem to be solved by the present disclosure is to provide an assembly system and an assembly method, both of which contribute to improving productivity by shortening the time required for assembly. A mounting system (1) contains a mounting head (2), an image capture unit (3), a drive unit (4) and a control unit (5). The mounting head (2) contains a pick-up element (21) that can be moved in the direction of a circuit board (T20). The mounting head (2) mounts a part (T10) at a predetermined mounting point (P1) on a mounting surface (T21) of the circuit board (T20). The image capture unit (3) is provided for the mounting head (2) and accommodates an image capture area that contains at least one of the following areas: an underside of the pick-up element (21) or an area that faces the pick-up element (21) in one direction, in which the pick-up element (21) moves. The control unit (5) determines a degree of penetration of a mounted part into a predetermined mounting area, including the predetermined mounting point (P1), based on an image sensing result obtained from the image capture unit (3), and corrects the predetermined mounting point (P1) according to the one thus determined Degree of penetration.

Description

Technischer BereichTechnical part

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Montagesystem und ein Montageverfahren.The present disclosure relates to an assembly system and an assembly method.

Stand der TechnikState of the art

Die Patentliteratur 1 offenbart eine Vorrichtung zur Montage von elektronischen Bauteilen, die eine Teilehaltevorrichtung und eine Steuervorrichtung enthält.Patent Literature 1 discloses an electronic component mounting apparatus including a parts holding device and a control device.

Die Teilehaltevorrichtung enthält eine Abbilderfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Abbildes eines bestimmten Montagebereichs über einer Leiterplatte, einschließlich eines Punktes, an dem ein elektronisches Teil auf der Leiterplatte montiert werden soll (nachfolgend als „vorgesehener Montagepunkt“ bezeichnet). Die Steuervorrichtung bestimmt auf der Grundlage des Abbilderfassungsergebnisses, das von der Abbilderfassungsvorrichtung erhalten wird, ob ein benachbartes elektronisches Teil in den spezifizierten Montagebereich eingedrungen ist. Wenn die Steuervorrichtung entscheidet, dass irgendein benachbartes elektronisches Teil in den spezifizierten Montagebereich eingedrungen ist, korrigiert sie den vorbestimmten Montagepunkt, so dass das elektronische Teil, das von der Teilehaltevorrichtung gehalten wird, an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt montiert wird.The part holding device includes an image capture device for capturing an image of a specific mounting area over a circuit board, including a point at which an electronic part is to be mounted on the circuit board (hereinafter referred to as a “designated mounting point”). The control device determines whether an adjacent electronic part has entered the specified mounting area based on the image capture result obtained from the image capture device. When the control device decides that any adjacent electronic part has entered the specified mounting area, it corrects the predetermined mounting point so that the electronic part held by the part holding device is mounted at the corrected predetermined mounting point.

Die in der Patentliteratur 1 offenbarte Vorrichtung zur Montage elektronischer Teile (Montagesystem) nimmt ein Abbild des spezifizierten Montagebereichs auf, indem sie die Abbilderfassungsvorrichtung (Abbilderfassungseinheit), die für die Teilehaltevorrichtung (Aufnahmeeinheit) vorgesehen ist, über den spezifizierten Montagebereich bewegt. Danach führt die Vorrichtung zur Montage elektronischer Teile den Montagevorgang der Montage eines elektronischen Teils (erstes Objekt), das von der Teilehaltevorrichtung gehalten wird, auf dem vorbestimmten Montagepunkt durch, nachdem das elektronische Teil über den vorbestimmten Montagepunkt bewegt und das elektronische Teil abgesenkt wurde.The electronic parts mounting apparatus (mounting system) disclosed in Patent Literature 1 captures an image of the specified mounting area by moving the image capture device (image capture unit) provided for the parts holding device (pickup unit) over the specified mounting area. Thereafter, the electronic parts mounting apparatus performs the mounting process of mounting an electronic part (first object) held by the parts holding device on the predetermined mounting point after moving the electronic part over the predetermined mounting point and lowering the electronic part.

Die Vorrichtung zur Montage elektronischer Bauteile kann jedoch das elektronische Teil, das von der Teilehaltevorrichtung gehalten wird, erst dann über den vorbestimmten Montagepunkt bewegen, wenn das Abbild des angegebenen Montagebereichs erfasst wurde. Dies führt zu einem erheblichen Zeitverlust bei der Montage und damit zu einem Rückgang der Produktivität.However, the electronic component mounting device cannot move the electronic part held by the part holding device over the predetermined mounting point until the image of the specified mounting area is captured. This leads to a significant loss of time during assembly and thus to a decline in productivity.

ZitierlisteCitation list

PatentliteraturPatent literature

Patentliteratur 1: JP 2002-076693 A Patent literature 1: JP 2002-076693 A

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Montagesystem und ein Montageverfahren bereitzustellen, die beide zur Verbesserung der Produktivität beitragen, indem sie die Zeit, die für die Montage erforderlich ist, verkürzen.It is therefore an object of the present disclosure to provide an assembly system and an assembly method, both of which contribute to improving productivity by reducing the time required for assembly.

Ein Montagesystem gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält einen Montagekopf, eine Abbilderfassungseinheit, eine Antriebseinheit und eine Steuereinheit. Der Montagekopf enthält ein Aufgreifelement, das bereit ist, ein erstes Objekt aufzugreifen. Das Aufgreifelement ist in Richtung eines zweiten Objekts bewegbar. Der Montagekopf montiert das erste Objekt an einem vorbestimmten Montagepunkt auf einer Montagefläche des zweiten Objekts. Die Abbilderfassungseinheit ist für den Montagekopf vorgesehen und nimmt einen Abbilderfassungsbereich auf, der zumindest eine Spitze des Aufgreifelements oder einen Bereich enthält, der dem Aufgreifelement in einer Richtung zugewandt ist, in der sich das Aufgreifelement bewegt. Die Antriebseinheit bewegt den Montagekopf durch Antreiben des Montagekopfes. Die Steuereinheit steuert die Antriebseinheit und den Montagekopf, damit das Aufgreifelement das erste Objekt an dem vorbestimmten Montagepunkt montieren kann. Die Steuereinheit bestimmt auf der Grundlage eines Abbilderfassungsergebnisses, das von der Abbilderfassungseinheit erhalten wird, den Grad des Eindringens von zumindest einem montierten Teil, das bereits auf dem zweiten Objekt montiert ist, in einen bestimmten Montagebereich, einschließlich des vorbestimmten Montagepunkts, und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens.A mounting system according to an aspect of the present disclosure includes a mounting head, an image capture unit, a drive unit, and a control unit. The mounting head contains a pick-up element that is ready to pick up a first object. The pick-up element can be moved in the direction of a second object. The mounting head mounts the first object at a predetermined mounting point on a mounting surface of the second object. The image capture unit is provided for the mounting head and accommodates an image capture portion including at least a tip of the pickup member or a portion facing the pickup member in a direction in which the pickup member moves. The drive unit moves the mounting head by driving the mounting head. The control unit controls the drive unit and the mounting head so that the pick-up element can mount the first object at the predetermined mounting point. The control unit, based on an image capture result obtained from the image capture unit, determines the degree of penetration of at least one mounted part already mounted on the second object into a specific mounting area including the predetermined mounting point, and corrects the predetermined mounting point according to the degree of penetration so determined.

Ein Montageverfahren gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist zur Durchführung durch ein Montagesystem vorgesehen, das einen Montagekopf, eine Abbilderfassungseinheit, eine Antriebseinheit und eine Steuereinheit enthält. Der Montagekopf enthält ein Aufgreifelement, das bereit ist, ein erstes Objekt darauf aufzugreifen. Das Aufgreifelement ist in Richtung eines zweiten Objekts bewegbar. Der Montagekopf montiert das erste Objekt an einem vorbestimmten Montagepunkt auf einer Montagefläche des zweiten Objekts. Die Abbilderfassungseinheit ist für den Montagekopf vorgesehen. Die Antriebseinheit bewegt den Montagekopf durch Antreiben des Montagekopfes. Die Steuereinheit steuert die Antriebseinheit und den Montagekopf, damit das Aufgreifelement das erste Objekt an dem vorbestimmten Montagepunkt montieren kann. Das Montageverfahren enthält einen Aufnahmeschritt und einen Korrekturschritt. Der Aufnahmeschritt beinhaltet, dass die Abbilderfassungseinheit einen Abbilderfassungsbereich aufnimmt, der zumindest eine Spitze des Aufgreifelements oder einen Bereich enthält, der dem Aufgreifelement in einer Richtung zugewandt ist, in der sich das Aufgreifelement bewegt. Der Korrekturschritt beinhaltet, dass die Steuereinheit veranlasst wird, auf der Grundlage eines von der Abbilderfassungseinheit erhaltenen Abbilderfassungsergebnisses einen Grad des Eindringens von zumindest einem montierten Teil, das bereits auf dem zweiten Objekt montiert ist, in einen spezifizierten Montagebereich, einschließlich des vorbestimmten Montagepunkts, zu bestimmen und den vorbestimmten Montagepunkt entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens zu korrigieren.A mounting method according to another aspect of the present disclosure is intended to be performed by a mounting system including a mounting head, an image capture unit, a drive unit, and a control unit. The mounting head contains a pick-up element that is ready to pick up a first object thereon. The pick-up element can be moved in the direction of a second object. The mounting head mounts the first object at a predetermined mounting point on a mounting surface of the second object. The image capture unit is intended for the mounting head. The drive unit moves the mounting head by driving the mounting head. The control unit controls the drive unit and the assembly head so that the pick-up element ment can mount the first object at the predetermined assembly point. The assembly process includes a recording step and a correction step. The capturing step includes the image capture unit capturing an image capture area that includes at least a tip of the capture member or a region facing the capture member in a direction in which the capture member moves. The correcting step includes causing the control unit to determine a degree of penetration of at least one mounted part already mounted on the second object into a specified mounting area including the predetermined mounting point based on an image capturing result obtained from the image capture unit and to correct the predetermined mounting point according to the degree of penetration so determined.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 shows a configuration for a mounting system according to an example embodiment;
2 is a perspective view showing a major part of the mounting system;
3 is a block diagram of the assembly system;
4 is a perspective view showing parts assembled with the mounting system;
5 is a side view showing how to assemble the parts;
6 is a side view showing how to assemble the parts;
7 is a perspective view showing an image capture unit and surrounding elements of the mounting system;
8A and 8B are schematic representations showing how the assembly system performs an assembly step;
9 is a flowchart showing the flow of an assembly process to be performed by the assembly system;
10 is a side view showing how the mounting system corrects a predetermined mounting point;
11 is a side view showing how the mounting system corrects a predetermined mounting point;
12 is a side view showing how the mounting system corrects a predetermined mounting point;
13 is a side view showing how the mounting system corrects a predetermined mounting point;
14 is a side view showing the assembly system performing a cancellation step;
15 is a perspective view showing a variant of the image capture unit of the mounting system; and
16 is a side view showing another variant of the image capture unit of the mounting system.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Eine beispielhafte Ausführungsform, die im Folgenden beschrieben wird, bezieht sich allgemein auf ein Montagesystem und ein Montageverfahren. Insbesondere bezieht sich die beispielhafte Ausführungsform auf ein Montagesystem, das ein Aufgreifelement enthält, das bereit ist, ein erstes Objekt darauf aufzugreifen, und das zu einem zweiten Objekt hin bewegbar ist, und das dafür ausgelegt ist, das erste Objekt auf dem zweiten Objekt zu montieren, sowie auf ein Montageverfahren.An exemplary embodiment described below generally relates to an assembly system and an assembly method. In particular, the exemplary embodiment relates to a mounting system that includes a pick-up member ready to pick up a first object thereon and that is movable toward a second object and that is configured to mount the first object on the second object , as well as an assembly process.

Ein Montagesystem und ein Montageverfahren gemäß einer beispielhaften Ausführungsform werden nun unter Bezugnahme auf die 1-14 beschrieben. Es ist festzustellen, dass die Zeichnungen, auf die in der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen Bezug genommen wird, alle schematische Darstellungen sind. Daher entspricht das Verhältnis der Abmessungen (einschließlich der Dicken) der in den Zeichnungen dargestellten Elemente nicht immer ihrem tatsächlichen Abmessungsverhältnis. Es ist zu festzustellen, dass die im Folgenden beschriebene Ausführungsform nur ein Beispiel für verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist und nicht als einschränkend verstanden werden sollte. Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform ohne weiteres auf verschiedene Weise modifiziert werden, je nach der Wahl des Designs oder eines anderen Faktors, ohne von dem Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.An assembly system and an assembly method according to an exemplary embodiment will now be described with reference to 1-14 described. It should be noted that the drawings referred to in the following description of the embodiments are all schematic representations. Therefore, the ratio of dimensions (including thicknesses) of the elements shown in the drawings does not always correspond to their actual dimensional ratio. It should be noted that the embodiment described below is only an example of various embodiments of the present disclosure and should not be construed as limiting. Rather, the exemplary embodiment may be readily modified in various ways depending on design choice or other factor without departing from the scope of the present disclosure.

(1) Übersicht über das Montagesystem(1) Overview of the mounting system

Ein Überblick über ein Montagesystem 1 gemäß dieser Ausführungsform wird beschrieben.An overview of a mounting system 1 according to this embodiment will be described.

Das Montagesystem 1 ist eine Montagevorrichtung (Montagegerät) zum Montieren eines ersten Objekts T1 auf ein zweites Objekt T2, wie in 1 gezeigt. Das Montagesystem 1 kann für die Herstellung verschiedener Arten von Produkten, wie zum Beispiel elektronische Geräte, Automobile, Kleidung, Lebensmittel, Medikamente und Kunstwerke, in einer Mehrzahl von Einrichtungen, wie zum Beispiel Fabriken, Labors, Büros und Bildungseinrichtungen, verwendet werden.The mounting system 1 is a mounting device (mounting device) for mounting a first object T1 on a second object T2, as in 1 shown. The assembly system 1 can be used for manufacturing various types of products, such as electronic devices, automobiles, clothing, food, medicines and works of art used in a variety of facilities such as factories, laboratories, offices and educational institutions.

In der folgenden Beschreibung wird eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben, bei der das Montagesystem 1 zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung in einer Fabrik verwendet wird. Eine allgemeine elektronisches Vorrichtung enthält beispielsweise verschiedene Arten von Schaltungsblöcken wie eine Stromversorgungsschaltung und eine Steuerschaltung. Um diese Schaltungsblöcke herzustellen, können beispielsweise ein Lötmittelauftragsschritt, ein Montageschritt und ein Lötschritt in dieser Reihenfolge durchgeführt werden. Der Lötmittelauftragsschritt enthält das Auftragen (oder Drucken) von pastösem Lot auf eine Platine (einschließlich einer Leiterplatte). Der Montageschritt enthält das Montieren (Installieren) einer Mehrzahl von Teilen (einschließlich elektronischer Teile) auf der Platine. Der Lötschritt enthält zum Beispiel das Erhitzen der Platine, auf der die Mehrzahl von Teilen montiert sind, in einem Reflow-Ofen, wodurch das pastöse Lot geschmolzen wird, und das Durchführen des Lötens. Im Montageschritt führt das Montagesystem 1 die Arbeit der Montage eines Teils T10 als erstes Objekt T1 auf eine Platine T20 als zweites Objekt T2 aus. Das heißt, in dem Montagesystem 1 gemäß dieser Ausführungsform ist das erste Objekt T1 das Teil T10 und das zweite Objekt T2 ist die Platine T20, auf der das Teil T10 montiert werden soll.The following description describes an exemplary embodiment in which the assembly system 1 is used to manufacture an electronic device in a factory. For example, a general electronic device includes various types of circuit blocks such as a power supply circuit and a control circuit. To produce these circuit blocks, for example, a solder application step, an assembly step, and a soldering step may be performed in this order. The solder application step involves applying (or printing) pasty solder onto a circuit board (including a printed circuit board). The assembly step includes mounting (installing) a plurality of parts (including electronic parts) on the board. The soldering step includes, for example, heating the board on which the plurality of parts are mounted in a reflow oven, thereby melting the pasty solder, and performing soldering. In the assembly step, the assembly system 1 performs the work of assembling a part T10 as a first object T1 onto a circuit board T20 as a second object T2. That is, in the mounting system 1 according to this embodiment, the first object T1 is the part T10 and the second object T2 is the board T20 on which the part T10 is to be mounted.

Wie zu sehen ist, enthält das Montagesystem 1 zur Verwendung für die Montage des ersten Objekts T1 (Teil T10) auf dem zweiten Objekt T2 (Platine T20) einen Montagekopf 2, eine Abbilderfassungseinheit 3, eine Antriebseinheit 4, eine Steuereinheit 5, eine Montagebasis 61, einen Träger 62, eine Mehrzahl von Teilezuführer 63 und eine feststehende Kamera 7, wie in 1 gezeigt. Der Träger 62 enthält ein Paar von Fördermechanismen 62a, die sich in der X-Achsen-Richtung auf der Montagebasis 61 erstrecken, und trägt die Platine T20 als zweites Objekt T2 in der X-Achsen-Richtung und platziert die Platine T20 in einem vorbestimmten Montageraum. Die Mehrzahl von Teilezuführer 63 enthalten Bandzuführer, die in X-Achsen-Richtung nebeneinander auf einer Zuführerbasis 65 eines Wagens 64, der mit der Montagebasis 61 verbunden ist, angeordnet sind. Jeder Teilezuführer 63 führt ein Trägerband 67, das von einer Spule 66 abgespult wird, in einem vorbestimmten Abstand weiter, wodurch Teile T10, die als erste Objekte T1 auf dem Trägerband 67 gehalten werden, einer Teilezuführöffnung 63a zugeführt werden. Die Spule 66 wird von dem Wagen 64 gehalten. Die feststehende Kamera 7 ist auf der Montagebasis 61 installiert, um ein Abbild eines Bereichs über der feststehenden Kamera 7 aufzunehmen.As can be seen, the mounting system 1 for use in mounting the first object T1 (part T10) on the second object T2 (board T20) includes a mounting head 2, an image capture unit 3, a drive unit 4, a control unit 5, a mounting base 61 , a carrier 62, a plurality of parts feeders 63 and a fixed camera 7 as in 1 shown. The carrier 62 includes a pair of conveying mechanisms 62a extending in the X-axis direction on the mounting base 61, and supports the board T20 as a second object T2 in the X-axis direction, and places the board T20 in a predetermined mounting space . The plurality of part feeders 63 include tape feeders arranged side by side in the X-axis direction on a feeder base 65 of a carriage 64 connected to the mounting base 61. Each parts feeder 63 feeds a carrier tape 67 unwound from a spool 66 at a predetermined distance, thereby feeding parts T10 held as first objects T1 on the carrier tape 67 to a parts supply port 63a. The coil 66 is held by the carriage 64. The fixed camera 7 is installed on the mounting base 61 to capture an image of an area above the fixed camera 7.

Der Montagekopf 2 enthält ein Aufgreifelement 21 zum Aufgreifen des ersten Objekts T1. Das Aufgreifelement 21 kann beispielsweise als Saugdüse konfiguriert sein und nimmt (hält) das Teil T10 als erstes Objekt T1, um bereit zu sein, seinen Halt am Teil T10 zu lösen (das heißt das Aufgreifen zu beenden). Das Montagesystem 1 senkt das Aufgreifelement 21 zu der Platine T20 ab, während das Aufgreifelement 21 das Teil T10 aufnimmt, wodurch das Teil T10 auf einer Montagefläche T21 der Platine T20 montiert wird.The mounting head 2 contains a pick-up element 21 for picking up the first object T1. The picking element 21 may be configured, for example, as a suction nozzle and picks up (holds) the part T10 as the first object T1 in order to be ready to release its hold on the part T10 (that is, to finish picking up). The mounting system 1 lowers the pick-up member 21 to the board T20 while the pick-up member 21 picks up the part T10, thereby mounting the part T10 on a mounting surface T21 of the board T20.

Auf dem Gebiet der Montage von Bauteilen, auf das dieses Montagesystem 1 angewendet wird, insbesondere auf dem Gebiet der Montage von elektronischen Bauteilen auf einer schmalen Fläche, da die elektronischen Bauteile in letzter Zeit weiter verkleinert wurden und zunehmend mit einer noch höheren Dichte montiert werden müssen, besteht ein zunehmender Bedarf an einer Verbesserung der Produktivität durch Verkürzung der Zeit, die für die Montage erforderlich ist. Konkrete Beispiele für solche Teile T10 enthalten ein elektronisches Teil, dessen Abmessungen in der Draufsicht eine Breite von 0,1 mm und eine Länge von 0,2 mm aufweisen.In the field of assembling components to which this mounting system 1 is applied, particularly in the field of assembling electronic components in a narrow area, since the electronic components have recently become further downsized and increasingly need to be assembled at an even higher density , there is an increasing need to improve productivity by reducing the time required for assembly. Specific examples of such parts T10 include an electronic part whose dimensions in plan view have a width of 0.1 mm and a length of 0.2 mm.

Um einer solchen Anforderung gerecht zu werden, enthält der Montagekopf 2 in diesem Montagesystem 1 ein Aufgreifelement 21, das bereit ist, das erste Objekt T1 aufzugreifen, und das in Richtung des zweiten Objekts T2 bewegbar ist, und das erste Objekt T1 an einem vorbestimmten Montagepunkt P1 (siehe 2) auf einer Montagefläche T21 des zweiten Objekts T2 montiert. Die Abbilderfassungseinheit 3 ist für den Montagekopf 2 vorgesehen und nimmt einen Abbilderfassungsbereich R1 (siehe 7) auf, der zumindest eine Unterseite (Spitze) des Aufgreifelements 21 oder einen Bereich enthält, der dem Aufgreifelement 21 in einer Richtung (zum Beispiel in dieser Ausführungsform nach unten) zugewandt ist, in der sich das Aufgreifelement 21 bewegt. Die Antriebseinheit 4 bewegt den Montagekopf 2 durch Antreiben des Montagekopfes 2. Die Steuereinheit 5 steuert die Antriebseinheit 4 und den Montagekopf 2, um den Aufgreifelement 21 zu gestatten, das erste Objekt T1 an dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zu montieren. Die Steuereinheit 5 bestimmt auf der Grundlage eines Abbilderfassungsergebnisses, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erhalten wird, den Grad des Eindringens von zumindest einem montierten Teil T3 (siehe 4), das bereits auf dem zweiten Objekt T2 montiert ist, in einen vorgegebenen Montagebereich Q1 (siehe 2), der den vorbestimmten Montagepunkt P1 einschließt, und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1 entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens. Der vorgegebene Montagebereich Q1 ist ein Bereich, der durch Addition einer Maßtoleranz des Teils T10 und eines Ausrichtungsfehlers (Montagegenauigkeit) des Montagepunkts des Teils T10 zu den Referenzmaßen des Teils T10 definiert ist und eingestellt ist, um den vorbestimmten Montagepunkt P1 zu umgeben. Das heißt, der vorgegebene Montagebereich Q1 bezieht sich auf eine Gesamtfläche, die das zu montierende Teil T10 am vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Montagefläche T21 einnehmen kann. Mit anderen Worten, das zu montierende Teil T10, das am vorbestimmten Montagepunkt P1 zu montieren ist, kann auch unter Berücksichtigung der Maßtoleranz des Teils T10 und der Montagegenauigkeit innerhalb des vorgegebenen Montagebereichs Q1 liegen.To meet such a requirement, the mounting head 2 in this mounting system 1 includes a pick-up element 21 ready to pick up the first object T1 and movable toward the second object T2, and the first object T1 at a predetermined mounting point P1 (see 2 ) mounted on a mounting surface T21 of the second object T2. The image capture unit 3 is provided for the mounting head 2 and takes an image capture area R1 (see 7 ), which includes at least a bottom (tip) of the pick-up element 21 or a region that faces the pick-up element 21 in a direction (for example, downward in this embodiment) in which the pick-up element 21 moves. The drive unit 4 moves the mounting head 2 by driving the mounting head 2. The control unit 5 controls the drive unit 4 and the mounting head 2 to allow the pick-up member 21 to mount the first object T1 at the predetermined mounting point P1. The control unit 5 determines the degree of penetration of at least one mounted part T3 based on an image capture result obtained from the image capture unit 3 (see Fig 4 ), which is already mounted on the second object T2, into a predetermined mounting area Q1 (see 2 ), which includes the predetermined mounting point P1, and corrects the predetermined mounting point P1 according to the degree of penetration thus determined. The predetermined assembly area Q1 is a range determined by adding a dimensional tolerance of the part T10 and an alignment error (assembly accuracy) of the assembly point of the part T10 is defined to the reference dimensions of the part T10 and is set to surround the predetermined mounting point P1. That is, the predetermined mounting area Q1 refers to a total area that the to-be-mounted part T10 can occupy at the predetermined mounting point P1 on the mounting surface T21. In other words, the to-be-assembled part T10 to be assembled at the predetermined assembly point P1 can also be within the predetermined assembly area Q1, taking into account the dimensional tolerance of the part T10 and the assembly accuracy.

In einem solchen Montagesystem 1 ist die Abbilderfassungseinheit 3 für den Montagekopf 2 vorgesehen und nimmt einen Abbilderfassungsbereich R1 (siehe 7) auf, der zumindest eine der Unterseiten des Aufgreifelements 21 oder einen Bereich enthält, der dem Aufgreifelement 21 in einer Richtung zugewandt ist, in der sich das Aufgreifelement 21 bewegt. Das heißt, in diesem Montagesystem 1 bewegt sich die Abbilderfassungseinheit 3 zusammen mit dem Montagekopf 2. Mit anderen Worten, das Montagesystem 1 kann ein Abbild aufnehmen, das den Montagezustand eines Bereichs um den vorbestimmten Montagepunkt P1 herum darstellt, indem der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 gemeinsam angetrieben werden. Dadurch kann das Montagesystem 1 die Zeit, die für die Montage benötigt wird, verkürzen und die Produktivität verbessern, verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 getrennt voneinander angetrieben werden.In such a mounting system 1, the image capture unit 3 is provided for the mounting head 2 and occupies an image capture area R1 (see 7 ), which contains at least one of the undersides of the pick-up element 21 or a region that faces the pick-up element 21 in a direction in which the pick-up element 21 moves. That is, in this mounting system 1, the image capture unit 3 moves together with the mounting head 2. In other words, the mounting system 1 can capture an image representing the mounting state of a region around the predetermined mounting point P1 by the mounting head 2 and the image capture unit 3 can be driven together. Thereby, the mounting system 1 can shorten the time required for mounting and improve productivity, compared with a configuration in which the mounting head 2 and the image capture unit 3 are driven separately.

Außerdem ist in den letzten Jahren die Nachfrage nach der Montage eines Teils in einem noch engeren Abstand zu benachbarten Teilen gestiegen. Wie in 4 dargestellt, kann es beispielsweise erforderlich sein, ein Teil T10 auf einer Montagefläche T21 zu montieren, auf der bereits zumindest ein montiertes Teil T3 (zum Beispiel vier montierte Teile T3, die in dem in 4 dargestellten Beispiel in Y-Achsenrichtung nebeneinander angeordnet sind) montiert wurde. In diesem Fall muss das Teil T10 auf der Montagefläche T21 montiert werden, ohne das montierte Teil T3 zu beeinträchtigen. Im Stand der Technik wurde daher der vorbestimmte Montagepunkt des Teils T10 entsprechend der Maßabweichung zwischen den einzelnen Platinen T20 (die zum Beispiel durch die Fertigungsgenauigkeit der Platinen T20 und die Ausdehnung und Schrumpfung aufgrund von Wärme und Feuchtigkeit bedingt ist) und der Fehlausrichtung der Aufnahmeposition, an der das Aufgreifelement 21 das Teil T10 aufgreift, korrigiert. Angesichts der im Stand der Technik erreichten Montagegenauigkeit und der bekannten Methode zur Korrektur des vorbestimmten Montagepunktes wäre es jedoch schwierig, die Forderung des Marktes zu erfüllen, ein Teil mit einem noch engeren Abstand zu den benachbarten Teilen zu montieren.Additionally, in recent years the demand for assembling a part at an even closer distance from neighboring parts has increased. As in 4 shown, it may be necessary, for example, to mount a part T10 on a mounting surface T21 on which at least one mounted part T3 (for example four mounted parts T3, which are in the in 4 shown example are arranged next to each other in the Y-axis direction). In this case, part T10 must be mounted on mounting surface T21 without affecting the mounted part T3. In the prior art, therefore, the predetermined mounting point of the part T10 was set according to the dimensional deviation between the individual boards T20 (which is caused, for example, by the manufacturing accuracy of the boards T20 and the expansion and contraction due to heat and moisture) and the misalignment of the receiving position which the pick-up element 21 picks up the part T10 is corrected. However, given the assembly accuracy achieved in the prior art and the known method of correcting the predetermined assembly point, it would be difficult to meet the market demand to assemble a part at an even closer distance from the adjacent parts.

In 4 wurden die montierten Teile T31, T32 bereits als montierte Teile T3 auf der Montagefläche T21 montiert, um in Y-Achsenrichtung nebeneinander angeordnet zu werden, und ein weiteres Teil T10 wird in Y-Achsenrichtung zwischen den montierten Teilen T31, T32 montiert. Jedes der Teile T10 und der montierten Teile T31, T32 wird mit Lot 8 montiert, das auf eine entsprechende der Stege T22 aufgetragen wird, die auf der Montagefläche T21 in regelmäßigen Abständen in Richtung der Y-Achse vorgesehen sind. Das Lot 8 entspricht einem Klebeelement zum Verbinden des Teils T10 und der montierten Teile T3 mit der Platine T20.In 4 The mounted parts T31, T32 were already mounted as mounted parts T3 on the mounting surface T21 to be juxtaposed in the Y-axis direction, and another part T10 is mounted in the Y-axis direction between the mounted parts T31, T32. Each of the parts T10 and the assembled parts T31, T32 is assembled with solder 8 applied to a corresponding one of the ridges T22 provided on the mounting surface T21 at regular intervals in the Y-axis direction. The solder 8 corresponds to an adhesive element for connecting the part T10 and the assembled parts T3 to the board T20.

5 und 6 sind Seitenansichten, die jeweils das montierte Teil T31 und das Teil T10, wenn in Richtung der X-Achse betrachtet, zeigen. In dieser Ausführungsform soll eine benachbarte Teilung Yp, die im Voraus in Richtung der Y-Achse in Bezug auf das Teil T10 und das montierte Teil T3 festgelegt wurde, 40 µm betragen. Als Maßtoleranzen, die in Richtung der Y-Achse in Bezug auf das Teil T10 und das montierte Teil T3 definiert sind, soll die einseitige Toleranz Yt +5 µm und die zweiseitige Toleranz ±10 µm betragen. Auch das Maß eines in Richtung der Y-Achse verbleibenden Spalts G1 (Spaltmaß) zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T31 wird mit Yg1 bezeichnet. 5 and 6 are side views each showing the assembled part T31 and the part T10 when viewed in the X-axis direction. In this embodiment, an adjacent pitch Yp set in advance in the Y-axis direction with respect to the part T10 and the assembled part T3 should be 40 μm. As the dimensional tolerances defined in the Y-axis direction with respect to the part T10 and the assembled part T3, the one-sided tolerance Yt should be +5 µm and the two-sided tolerance should be ±10 µm. The dimension of a gap G1 (gap dimension) remaining in the Y-axis direction between the part T10 and the assembled part T31 is also denoted by Yg1.

Idealerweise ist es bevorzugt, dass jedes montierte Teil, wie zum Beispiel das Teil T10 und das montierte Teil T3, an einer Referenzposition montiert, an welcher der Y-Achsen-Mittelpunkt des Stegs T22 mit dem Y-Achsen-Mittelpunkt des montierten Teils ausgerichtet ist. In der Praxis kann jedoch der Montagepunkt des montierten Teils aufgrund von zum Beispiel mechanischer Präzision oder Genauigkeit der Softwareverarbeitung nicht mit der Referenzposition übereinstimmen. Das heißt, dass manchmal ein so genannter „Montagefehler“ verursacht wird. Der Maximalwert (Absolutwert) eines solchen Montagefehlers, der zum Beispiel durch die mechanische Präzision und die Genauigkeit der Softwareverarbeitung verursacht wird, wird im Folgenden als Montagefehlerwert Ym bezeichnet (siehe 6). Wenn der Grad der Fehlausrichtung zwischen dem tatsächlichen Montagepunkt des montierten Teils und der Referenzposition gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, kann die Entscheidung getroffen werden, dass im Wesentlichen kein Montagefehler aufgetreten ist. In dieser Ausführungsform soll der Montagefehlerwert Ym 20 µm betragen.Ideally, it is preferred that each assembled part, such as the part T10 and the assembled part T3, be assembled at a reference position at which the Y-axis center of the web T22 is aligned with the Y-axis center of the assembled part . However, in practice, the mounting point of the assembled part may not coincide with the reference position due to, for example, mechanical precision or accuracy of software processing. This means that sometimes a so-called “assembly error” is caused. The maximum value (absolute value) of such assembly error caused by, for example, the mechanical precision and the accuracy of software processing is hereinafter referred to as the assembly error value Ym (see 6 ). If the degree of misalignment between the actual mounting point of the assembled part and the reference position is equal to or less than a predetermined value, a decision can be made that substantially no mounting error has occurred. In this embodiment, the assembly error value Ym should be 20 μm.

In 5 enthält die Y-Achsen-Abmessung des Teils T10 die einseitige Toleranz Yt und die Y-Achsen-Abmessung des montierten Teils T31 enthält ebenfalls die einseitige Toleranz Yt. In der Zwischenzeit hat weder das Teil T10 noch das montierte Teil T31 einen Montagefehler verursacht. In diesem Fall erfüllt das Spaltmaß Yg1 die Bedingung Yg1 = Yp - 2 · Yt = 30 µm und das Teil T10 stört das montierte Teil T31 nicht.In 5 the Y-axis dimension of the part T10 contains the one-sided tolerance Yt and the Y-axis dimension of the assembled part contains T31 also the one-sided tolerance Yt. In the meantime, neither the part T10 nor the assembled part T31 caused an assembly error. In this case, the gap dimension Yg1 fulfills the condition Yg1 = Yp - 2 · Yt = 30 µm and the part T10 does not interfere with the assembled part T31.

Andererseits wurde in 6 durch das Teil T10 und das montierte Teil T31 jeweils ein Montagefehler mit einem Montagefehlerwert Ym (= 20 µm) verursacht, so dass sich das Teil T10 und das montierte Teil T31 in Richtung der Y-Achse einander nähern. In diesem Fall entspricht das Spaltmaß Yg1 der Abmessung eines Überlappungsbereichs zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T31, und Yg1 = Yp - 2 · Yt - 2 · Ym = -10 µm ist erfüllt, so dass das Teil T10 mit dem montierten Teil T31 interferiert.On the other hand, in 6 an assembly error with an assembly error value Ym (= 20 µm) is caused by the part T10 and the assembled part T31, so that the part T10 and the assembled part T31 approach each other in the direction of the Y axis. In this case, the gap dimension Yg1 corresponds to the dimension of an overlap area between the part T10 and the assembled part T31, and Yg1 = Yp - 2 · Yt - 2 · Ym = -10 µm is satisfied, so that the part T10 with the assembled part T31 interferes.

Somit, wenn das erste Objekt T1 in einem engen Abstand zu dem montierten Teil T3 montiert wird, erkennt das Montagesystem 1 die Lage des montierten Teils T3, die an das erste Objekt T1 angrenzt, und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1, um die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz zwischen dem ersten Objekt T1 und dem montierten Teil T3 zu verringern.Thus, when the first object T1 is mounted at a close distance from the mounted part T3, the mounting system 1 detects the location of the mounted part T3 adjacent to the first object T1 and corrects the predetermined mounting point P1 by the probability of interference between the first object T1 and the assembled part T3.

Es ist zu festzustellen, dass der Zustand, in dem das Teil T10 mit dem montierten Teil T31 interferiert, nicht der Zustand sein muss, in dem das Teil T10 und das montierte Teil T31 einander überlappen, wie in 6 gezeigt. Vielmehr kann sich der Zustand, in dem sich das Teil T10 mit dem montierten Teil T31 interferiert, zum Beispiel auch auf einen Zustand beziehen, in dem das Spaltmaß Yg1 kleiner als ein vorgegebenes Maß ist, obwohl sich das Teil T10 und das montierte Teil T31 nicht gegenseitig überlappen. Wenn also das Spaltmaß Yg1 kleiner als das vorgegebene Maß ist, entscheidet das Montagesystem 1, dass die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz groß ist, und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1, um die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz zwischen dem ersten Objekt T1 und dem montierten Teil T3 zu verringern.It should be noted that the state in which the part T10 interferes with the assembled part T31 may not be the state in which the part T10 and the assembled part T31 overlap each other, as shown in 6 shown. Rather, the state in which the part T10 interferes with the assembled part T31 can, for example, also refer to a state in which the gap dimension Yg1 is smaller than a predetermined dimension, although the part T10 and the assembled part T31 do not overlap each other. Therefore, when the gap size Yg1 is smaller than the predetermined size, the mounting system 1 decides that the probability of interference is large and corrects the predetermined mounting point P1 to reduce the probability of interference between the first object T1 and the mounted part T3.

Bei der Korrektur des vorbestimmten Montagepunktes P1 korrigiert das Montagesystem 1 vorzugsweise den vorbestimmten Montagepunkt P1, wobei nicht nur die Maßstreuung zwischen den einzelnen Platinen T20 und der Versatz der Aufgreifposition des Teils T10, sondern auch die jeweiligen Toleranzen des Teils T10 und des montierten Teils T3 sowie der Versatz des Montagepunktes des montierten Teils T3 berücksichtigt werden. Wenn die Interferenz zwischen dem ersten Objekt T1 und dem montierten Teil T3 oder die Interferenz zwischen dem Aufgreifelement 21 und dem montierten Teil T3 unvermeidlich ist, bricht das Montagesystem 1 vorzugsweise den Vorgang der Montage des ersten Objekts T1 ab. Darüber hinaus korrigiert das Montagesystem 1 vorzugsweise den vorbestimmten Montagepunkt P1, um die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz zwischen dem Aufgreifelement 21 und dem montierten Teil T3 zu verringern.When correcting the predetermined assembly point P1, the assembly system 1 preferably corrects the predetermined assembly point P1, taking into account not only the dimensional variation between the individual boards T20 and the offset of the pick-up position of the part T10, but also the respective tolerances of the part T10 and the assembled part T3 as well the offset of the mounting point of the mounted part T3 must be taken into account. When the interference between the first object T1 and the mounted part T3 or the interference between the pick-up member 21 and the mounted part T3 is unavoidable, the mounting system 1 preferably aborts the process of mounting the first object T1. In addition, the mounting system 1 preferably corrects the predetermined mounting point P1 to reduce the probability of interference between the pick-up member 21 and the mounted part T3.

(2) Einzelheiten(2) Details

(2.1) Prämisse(2.1) Premise

In der folgenden Beschreibung wird beispielhaft eine Ausführungsform beschrieben, bei der das Montagesystem 1 zur Montage eines Teils (erstes Objekt T1) mittels Flächen-Montage-Technologie (SMT) verwendet wird. Das heißt, das Teil T10 als erstes Objekt T1 ist eine Flächen-Montage-Vorrichtung (SMD) und wird auf der Oberfläche (Montagefläche T21) einer Platine T20 als zweites Objekt T2 platziert und damit montiert. Dies ist jedoch nur ein Beispiel und sollte nicht als Einschränkung verstanden werden. Alternativ kann das Montagesystem 1 auch zur Montage eines Bauteils (erstes Objekt T1) mittels Einsetz-Montage-Technology (IMT) verwendet werden. In diesem Fall ist das Teil T10 als erstes Objekt T1 eine Einsetz-Montage-Vorrichtung mit Anschlussklemmen und wird auf der Oberfläche (Montagefläche T21) der Leiterplatte (zweites Objekt T2) durch Einstecken der Anschlussklemmen in Löcher der Platine T20 als zweites Objekt T2 montiert.The following description describes, by way of example, an embodiment in which the mounting system 1 is used to mount a part (first object T1) using surface mounting technology (SMT). That is, the part T10 as the first object T1 is a surface mounting device (SMD) and is placed on the surface (mounting surface T21) of a circuit board T20 as the second object T2 and thus mounted. However, this is just an example and should not be taken as a limitation. Alternatively, the assembly system 1 can also be used to assemble a component (first object T1) using insert assembly technology (IMT). In this case, the part T10 as the first object T1 is an insertion mounting device with terminals and is mounted on the surface (mounting surface T21) of the circuit board (second object T2) by inserting the terminals into holes of the board T20 as the second object T2.

Wie hier verwendet, bezieht sich die „Abbild-Optik-Achse“ auf die optische Achse in Bezug auf das Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 aufgenommen wird (das heißt das aufgenommene Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird) und ist eine optische Achse, die sowohl durch beide, einen Bildsensor 31 (siehe 3) und das optische System 32 (siehe 3) der Abbilderfassungseinheit 3 definiert ist. Insbesondere wird die Abbild-Optik-Achse der Abbilderfassungseinheit 3 durch die Linie definiert, welche die Mitte der lichtempfindlichen Ebene des Bildsensors 31 mit einem Teil des Abbilderfassungsbereichs R1 (siehe 7) verbindet, der in der Mitte der lichtempfindlichen Ebene des Bildsensors 31 durch das optische System 32 abgebildet wird.As used herein, the “image optical axis” refers to the optical axis with respect to the image captured by the image capture unit 3 (i.e., the captured image generated by the image capture unit 3), and is an optical one Axis, which is connected by both, an image sensor 31 (see 3 ) and the optical system 32 (see 3 ) of the image capture unit 3 is defined. In particular, the image optical axis of the image capture unit 3 is defined by the line connecting the center of the photosensitive plane of the image sensor 31 with a part of the image capture area R1 (see 7 ), which is imaged in the middle of the light-sensitive plane of the image sensor 31 by the optical system 32.

Wie hier verwendet, bezieht sich das „Abbilderfassungsergebnis“ auf ein erfasstes Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, und enthält ein Standbild (Stand-Abbild) und ein bewegtes Bild (Film). Darüber hinaus enthält das „bewegte Bild“ ein aufgenommenes Abbild, das aus einer Mehrzahl von Standbildern besteht, die zum Beispiel durch Stop-Motion-Aufnahmen erhalten wurden. Das aufgenommene Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, muss nicht die eigentlichen Ausgabedaten der Abbilderfassungseinheit 3 sein. Beispielsweise kann das Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, einer der verschiedenen Arten der Bildverarbeitung unterzogen worden sein, wie zum Beispiel Datenkompression, Konvertierung in ein anderes Datenformat, Beschneiden eines Teils des Abbildes, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, Schärfeeinstellung, Helligkeitseinstellung und Kontrasteinstellung. In dieser Ausführungsform ist das aufgenommene Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, beispielsweise ein Vollfarb-Bewegt-Bild.As used herein, the “image capture result” refers to a captured image generated by the image capture unit 3, and includes a still image (still image) and a moving image (movie). In addition, the “moving image” contains a captured image consisting of a plurality of still images obtained, for example, through stop-motion recordings. The captured image that is generated by the image capture unit 3 does not have to be the actual output data of the image capture unit 3. For example, the image created by the Image capture unit 3 is generated, may have been subjected to one of various types of image processing, such as data compression, conversion to another data format, cropping a part of the image generated by image capture unit 3, sharpness adjustment, brightness adjustment and contrast adjustment. In this embodiment, the captured image generated by the image capture unit 3 is, for example, a full-color moving image.

In der folgenden Beschreibung werden die X-, Y- und Z-Achsen als drei Achsen gesetzt, die sich im rechten Winkel schneiden. Insbesondere sind die X-Achse und die Y-Achse als zwei Achsen definiert, die parallel zu der Oberfläche (Montagefläche T21) der Platine T20 als zweites Objekt T2 verlaufen, und die Z-Achse ist als eine Achse parallel zu der Dicke der Platine T20 definiert. Darüber hinaus ist eine der beiden Richtungen, die mit der Z-Achse ausgerichtet sind, als eine Aufwärtsrichtung und die andere Richtung als eine Abwärtsrichtung definiert. Wenn das Aufgreifelement 21 beispielsweise der Montagefläche T21 der Platine T20 zugewandt ist, befindet sich die Platine T20 unter dem Aufgreifelement 21. Es ist festzustellen, dass die X-, Y- und Z-Achsen alle virtuelle Achsen sind und die Pfeile, welche die X-, Y- und Z-Achsen auf den Zeichnungen anzeigen, nur zum Zweck der Beschreibung gezeigt werden und unwesentlich sind. Es ist zu festzustellen, dass diese Richtungen nicht als Einschränkung der Richtungen zu verstehen sind, in denen das Montagesystem 1 verwendet werden soll.In the following description, the X, Y and Z axes are set as three axes that intersect at right angles. Specifically, the Are defined. In addition, one of the two directions aligned with the Z axis is defined as an upward direction and the other direction as a downward direction. For example, when the pick-up member 21 faces the mounting surface T21 of the board T20, the board T20 is under the pick-up member 21. Note that the X, Y and Z axes are all virtual axes and the arrows representing the X -, Y and Z axes shown on the drawings are shown for descriptive purposes only and are not essential. It should be noted that these directions are not to be understood as limiting the directions in which the mounting system 1 is to be used.

Zusätzlich, obwohl eine Kühlwasserzirkulationsleitung, ein Stromversorgungskabel, eine pneumatische Druckversorgungsleitung (einschließlich Über- und Unterdruck) und andere Elemente tatsächlich mit dem Montagesystem 1 verbunden sind, wird in den beigefügten Zeichnungen darauf verzichtet, diese darzustellen.In addition, although a cooling water circulation line, a power supply cable, a pneumatic pressure supply line (including positive and negative pressure) and other elements are actually connected to the mounting system 1, the accompanying drawings omit to illustrate them.

(2.2) Gesamtkonfiguration(2.2) Overall configuration

Nachfolgend wird ein Hauptteil des Montagesystems 1 gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1-3 und 7 beschrieben.Below, a main part of the mounting system 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG 1-3 and 7 described.

Das Montagesystem 1 gemäß dieser Ausführungsform enthält den Montagekopf 2, die Abbilderfassungseinheit 3, die Antriebseinheit 4 und die Steuereinheit 5. In dieser Ausführungsform enthält das Montagesystem 1 nicht nur den Montagekopf 2, die Abbilderfassungseinheit 3, die Antriebseinheit 4 und die Steuereinheit 5, sondern auch den Träger 62, die Teilezuführer 63 und die feststehende Kamera 7, wie in 3 gezeigt. Dennoch sind der Träger 62, die Teilezuführer 63 und die feststehende Kamera 7 keine wesentlichen Bestandteile des Montagesystems 1. Mit anderen Worten, der Träger 62, die Teilezuführer 63 oder die feststehende Kamera können ganz oder teilweise zu den konstituierenden Elementen des Montagesystems 1 gezählt werden. Es ist zu festzustellen, dass in 2 nur der Montagekopf 2, die Abbilderfassungseinheit 3 und die Antriebseinheit 4 dargestellt sind und die Darstellung der anderen Bestandteile des Montagesystems 1 weggelassen wird, wenn dies geeignet ist.The mounting system 1 according to this embodiment includes the mounting head 2, the image capture unit 3, the drive unit 4 and the control unit 5. In this embodiment, the mounting system 1 includes not only the mounting head 2, the image capture unit 3, the drive unit 4 and the control unit 5, but also the carrier 62, the parts feeders 63 and the fixed camera 7, as in 3 shown. Nevertheless, the carrier 62, the parts feeders 63 and the fixed camera 7 are not essential components of the assembly system 1. In other words, the carrier 62, the parts feeders 63 or the fixed camera can be counted in whole or in part among the constituent elements of the assembly system 1. It can be noted that in 2 only the mounting head 2, the image capture unit 3 and the drive unit 4 are shown and the representation of the other components of the mounting system 1 is omitted if this is appropriate.

Der Montagekopf 2 enthält zumindest ein Aufgreifelement 21. In dieser Ausführungsform enthält der Montagekopf 2 ein einzelnes Aufgreifelement 21. Der Montagekopf 2 treibt das Aufgreifelement 21 in Richtung der Platine T20, während das Aufgreifelement 21 das Teil T10 aufgreift, wodurch das Teil T10 auf der Montagefläche T21 der Platine T20 montiert wird. Das heißt, der Montagekopf 2 hält das Aufgreifelement 21, um das Aufgreifelement 21 in Richtung der Platine T20 zu bewegen.The mounting head 2 contains at least one pick-up element 21. In this embodiment, the mounting head 2 contains a single pick-up element 21. The mounting head 2 drives the pick-up element 21 towards the board T20, while the pick-up element 21 picks up the part T10, thereby placing the part T10 on the mounting surface T21 is mounted on the board T20. That is, the mounting head 2 holds the pick-up member 21 to move the pick-up member 21 toward the board T20.

Die Abbilderfassungseinheit 3 ist an dem Montagekopf 2 angebracht. Die Abbilderfassungseinheit 3 enthält den Bildsensor 31 und das optische System 32. Bei der Abbilderfassungseinheit 3 kann es sich beispielsweise um einen Camcorder zur Aufnahme eines bewegten Bildes handeln. In dieser Ausführungsform nimmt die Abbilderfassungseinheit 3 einen Abbilderfassungsbereich R1 auf, der eine kritische Position einschließt, in der das Aufgreifelement 21, das dem vorbestimmten Montagepunkt P1 von über dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zugewandt ist, der Platine T20 am nächsten kommen kann, wie in 7 gezeigt. In 7 ist ein unterer Totpunkt U1, der die untere Grenzposition des Aufgreifelements 21 in Richtung der Z-Achse definiert, die kritische Position. Mit anderen Worten, die Abbilderfassungseinheit 3 nimmt ein Abbild eines Bereichs unter dem Aufgreifelement 21 auf, der sich über dem vorbestimmten Montagepunkt P1 befindet und dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zugewandt ist, so dass der Abbilderfassungsbereich den unteren Totpunkt U1 einschließt.The image capture unit 3 is attached to the mounting head 2. The image capture unit 3 contains the image sensor 31 and the optical system 32. The image capture unit 3 can be, for example, a camcorder for recording a moving image. In this embodiment, the image capture unit 3 accommodates an image capture area R1 including a critical position in which the pickup member 21 facing the predetermined mounting point P1 from above the predetermined mounting point P1 can come closest to the board T20, as shown in FIG 7 shown. In 7 is a bottom dead center U1, which defines the lower limit position of the pick-up element 21 in the direction of the Z-axis, the critical position. In other words, the image capture unit 3 captures an image of an area under the pickup member 21 located above the predetermined mounting point P1 and facing the predetermined mounting point P1, so that the image capture area includes the bottom dead center U1.

Alternativ kann die Abbilderfassungseinheit 3 als Abbilderfassungsbereich R1 auch einen Bereich aufnehmen, der sich von der Unterseite des Aufgreifelements 21 bis zum vorbestimmten Montagepunkt P1 erstreckt. Weiter alternativ kann die Abbilderfassungseinheit 3 als Abbilderfassungsbereich R1 auch einen Bereich aufnehmen, der sich von der Unterseite des Aufgreifelements 21 durch den festgelegten Montagebereich Q1 erstreckt.Alternatively, the image capture unit 3 can also record, as the image capture area R1, an area which extends from the underside of the pick-up element 21 to the predetermined mounting point P1. Further alternatively, the image capture unit 3 can also record, as the image capture area R1, an area which extends from the underside of the pick-up element 21 through the defined mounting area Q1.

Das heißt, die Abbilderfassungseinheit 3 kann einen Abbilderfassungsbereich R1 aufnehmen, der zumindest eine der Unterseiten des Aufgreifelements 21 oder einen Bereich enthält, der dem Aufgreifelement 21 in der Richtung zugewandt ist, in der sich das Aufgreifelement 21 bewegt.That is, the image capture unit 3 may accommodate an image capture area R1 that includes at least one of the bottom surfaces of the pickup member 21 or a portion facing the pickup member 21 in the direction in which the pickup member 21 moves.

Die Steuereinheit 5 steuert die jeweiligen Komponenten des Montagesystems 1. Die Steuereinheit 5 enthält als Hauptbestandteil einen Mikrocontroller mit einem oder mehreren Prozessoren und einem oder mehreren Speichern. Die Funktion der Steuereinheit 5 wird ausgeführt, indem der Prozessor des Mikrocontrollers ein Programm, das in dem Speicher des Mikrocontrollers gespeichert ist, ausführt. Das Programm kann im Voraus in dem Speicher gespeichert werden. Alternativ kann das Programm auch über eine Telekommunikationsleitung wie das Internet heruntergeladen oder verteilt werden, nachdem es in einem nicht-übertragbaren Speichermedium wie einer Speicherkarte gespeichert wurde.The control unit 5 controls the respective components of the assembly system 1. The control unit 5 contains as its main component a microcontroller with one or more processors and one or more memories. The function of the control unit 5 is carried out by the processor of the microcontroller executing a program stored in the memory of the microcontroller. The program can be stored in memory in advance. Alternatively, the program may be downloaded or distributed over a telecommunications line such as the Internet after being stored in a non-transferable storage medium such as a memory card.

Die Steuereinheit 5 kann zum Beispiel mit dem Montagekopf 2, der Abbilderfassungseinheit 3, der Antriebseinheit 4, dem Träger 62, dem Teilezuführer 63 und der feststehenden Kamera 7 elektrisch verbunden sein. Die Steuereinheit 5 gibt ein Steuersignal an den Montagekopf 2 und die Antriebseinheit 4 aus, wodurch der Montagekopf 2 und die Antriebseinheit 4 gesteuert werden, so dass das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, auf der Montagefläche T21 der Platine T20 montiert wird. Darüber hinaus gibt die Steuereinheit 5 auch ein Steuersignal an die Abbilderfassungseinheit 3 und die feststehende Kamera 7 aus, um die Abbilderfassungseinheit 3 und die feststehende Kamera 7 zu steuern und die aufgenommenen Abbilder, die von der Abbilderfassungseinheit 3 und der feststehenden Kamera 7 erzeugt sind, von der Abbilderfassungseinheit 3 und der feststehenden Kamera 7 zu erfassen.For example, the control unit 5 may be electrically connected to the mounting head 2, the image capture unit 3, the drive unit 4, the carrier 62, the parts feeder 63 and the fixed camera 7. The control unit 5 outputs a control signal to the mounting head 2 and the drive unit 4, whereby the mounting head 2 and the drive unit 4 are controlled so that the part T10 picked up by the pick-up element 21 is mounted on the mounting surface T21 of the board T20 . In addition, the control unit 5 also outputs a control signal to the image capture unit 3 and the fixed camera 7 to control the image capture unit 3 and the fixed camera 7 and the captured images generated by the image capture unit 3 and the fixed camera 7 the image capture unit 3 and the fixed camera 7 to capture.

Die Antriebseinheit 4 ist eine Vorrichtung zum Antrieb des Montagekopfes 2. In dieser Ausführungsform treibt die Antriebseinheit 4 den Montagekopf 2 in einer X-Y-Ebene an. Wie hier verwendet, bezieht sich die „X-Y-Ebene“ auf eine Ebene, welche die X-Achse und die Y-Achse enthält und sich im rechten Winkel mit der Z-Achse schneidet. Mit anderen Worten: Die Antriebseinheit 4 treibt den Montagekopf 2 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse an. In dieser Ausführungsform ist die Abbilderfassungseinheit 3 fest mit dem Montagekopf 2 verbunden, und daher treibt die Antriebseinheit 4 auch die Abbilderfassungseinheit 3 zusammen mit dem Montagekopf 2 an. Anders ausgedrückt, die Antriebseinheit 4 treibt den Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 innerhalb der X-Y-Ebene an. In 1 werden der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 von der Antriebseinheit 4 angetrieben, um sich zwischen einem Bereich über der Platine T20, die in dem Montageraum des Trägers 62 positioniert ist, und einem Bereich über den Teilezuführungsöffnungen 63a der Teilezuführer 63 zurück und vorwärts zu bewegen.The drive unit 4 is a device for driving the assembly head 2. In this embodiment, the drive unit 4 drives the assembly head 2 in an XY plane. As used herein, the “XY plane” refers to a plane containing the X-axis and Y-axis and intersecting the Z-axis at right angles. In other words: The drive unit 4 drives the assembly head 2 in the direction of the X-axis and the Y-axis. In this embodiment, the image capture unit 3 is fixedly connected to the mounting head 2, and therefore the drive unit 4 also drives the image capture unit 3 together with the mounting head 2. In other words, the drive unit 4 drives the mounting head 2 and the image capture unit 3 within the XY plane. In 1 The mounting head 2 and the image capture unit 3 are driven by the drive unit 4 to move back and forth between an area above the board T20 positioned in the mounting space of the carrier 62 and an area above the parts feed openings 63a of the parts feeders 63.

Insbesondere, wie in 2 gezeigt, enthält die Antriebseinheit 4 eine X-Achsen-Antriebseinheit 41 und eine Y-Achsen-Antriebseinheit 42. Die X-Achsen-Antriebseinheit 41 treibt den Montagekopf 2 linear in Richtung der X-Achse an. Die Y-Achsen-Antriebseinheit 42 treibt den Montagekopf 2 linear in der Y-Achsen-Richtung an. Insbesondere treibt die Y-Achsen-Antriebseinheit 42 den Montagekopf 2 zusammen mit der X-Achsen-Antriebseinheit 41 entlang der Y-Achse an, wodurch der Montagekopf 2 linear in der Y-Achsen-Richtung angetrieben wird. In dieser Ausführungsform können die X-Achsen-Antriebseinheit 41 und die Y-Achsen-Antriebseinheit 42 zum Beispiel jeweils einen Linearmotor enthalten und treibt den Montagekopf 2 mit der Antriebskraft, die von den Linearmotoren erzeugt ist, mit der zugeführten Leistung an.In particular, as in 2 shown, the drive unit 4 includes an X-axis drive unit 41 and a Y-axis drive unit 42. The X-axis drive unit 41 drives the mounting head 2 linearly in the direction of the X-axis. The Y-axis drive unit 42 linearly drives the mounting head 2 in the Y-axis direction. Specifically, the Y-axis drive unit 42 drives the mounting head 2 along the Y-axis together with the X-axis drive unit 41, thereby linearly driving the mounting head 2 in the Y-axis direction. In this embodiment, for example, the

Jeder der Teilezuführer 63 führt die Teile T10, die von dem Aufgreifelement 21 des Montagekopfes 2 aufgegriffen werden sollen, zu. Der Teilezuführer 63 kann beispielsweise eine Bandzuführung zum Zuführen der Teile T10, die auf einem Trägerband gehalten sind, enthalten. Alternativ kann der Teilezuführer 63 auch ein Tablett enthalten, auf das eine Mehrzahl von Teilen T10 gelegt wird. Der Montagekopf 2 nimmt die Teile T10 von einem solchen Teilezuführer 63 auf und lässt das Aufgreifelement 21 die Teile T10 entnehmen.Each of the parts feeders 63 feeds the parts T10 that are to be picked up by the pick-up element 21 of the assembly head 2. The parts feeder 63 may include, for example, a tape feeder for feeding parts T10 held on a carrier tape. Alternatively, the parts feeder 63 may also include a tray on which a plurality of parts T10 are placed. The assembly head 2 picks up the parts T10 from such a parts feeder 63 and allows the pick-up element 21 to remove the parts T10.

Der Träger 62 ist eine Vorrichtung zum Transport der Platine T20. Der Träger 62 kann zum Beispiel als Förderband ausgebildet sein. Der Träger 62 trägt die Platine T20 beispielsweise entlang der X-Achse. Der Träger 62 trägt die Platine T20 zu zumindest einem Aufnahmeraum unter dem Montagekopf 2, das heißt einem Aufnahmeraum, der dem Aufgreifelement 21 in Richtung der Z-Achse zugewandt ist. Dann sorgt der Träger 62 dafür, dass die Platine T20 an dem Montageplatz anhält, bis der Montagekopf 2 die Montage des Teils T10 auf der Platine T20 beendet hat.The carrier 62 is a device for transporting the board T20. The carrier 62 can be designed, for example, as a conveyor belt. The carrier 62 carries the circuit board T20, for example, along the X-axis. The carrier 62 carries the circuit board T20 to at least one receiving space under the mounting head 2, that is to say a receiving space that faces the pick-up element 21 in the direction of the Z-axis. Then the carrier 62 ensures that the board T20 stops at the mounting location until the mounting head 2 has finished mounting the part T10 on the board T20.

Optional kann das Montagesystem 1 neben diesen Bestandteilen zum Beispiel noch eine Sicherungseinrichtung, eine Beleuchtungseinrichtung und eine Kommunikationseinheit enthalten.Optionally, the assembly system 1 can contain, in addition to these components, for example a safety device, a lighting device and a communication unit.

Die Sicherungsvorrichtung sichert die Platine T20, die von dem Träger 62 in den Montageraum getragen wird. Das heißt, dass die Platine T20, die vom Träger 62 in den Montageraum befördert wurde, von der Sicherungsvorrichtung in dem Montageraum gehalten wird.The securing device secures the circuit board T20, which is carried into the assembly space by the carrier 62. That is, the circuit board T20, which was carried from the carrier 62 into the mounting space, is held in the mounting space by the securing device.

Die Beleuchtungseinrichtung beleuchtet den Abbilderfassungsbereich R1 der Abbilderfassungseinheit 3. Die Beleuchtungseinrichtung muss nur zumindest zu dem Zeitpunkt angeschaltet werden, zu dem die Abbilderfassungseinheit 3 ein Abbild aufnimmt, und kann beispielsweise zu dem Aufnahmezeitpunkt der Abbilderfassungseinheit 3 Licht emittieren. In dieser Ausführungsform ist das Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, ein vollfarbiges Bewegt-Bild. Daher gibt die Beleuchtungseinrichtung Licht, zum Beispiel weißes Licht, aus, das in den Bereich der sichtbaren Strahlung fällt. In dieser Ausführungsform kann die Beleuchtungseinrichtung eine Mehrzahl von Lichtquellen wie zum Beispiel Leuchtdioden (LEDs) enthalten. Die Beleuchtungseinrichtung beleuchtet den Abbilderfassungsbereich R1 der Abbilderfassungseinheit 3 durch Aussenden von Licht aus diesen Lichtquellen. Die Beleuchtungseinrichtung kann als eine geeignete Beleuchtungsart, wie zum Beispiel ein Ringlicht oder ein Koaxiallicht, ausgeführt sein. Die Beleuchtungseinrichtung kann zusammen mit der Abbilderfassungseinheit 3 zum Beispiel am Montagekopf 2 angebracht werden.The lighting device illuminates the image capture area R1 of the image capture unit 3. The lighting device only needs to be switched on at least at the time at which the image capture unit 3 captures an image takes, and can, for example, emit light at the time of recording of the image capture unit 3. In this embodiment, the image generated by the image capture unit 3 is a full-color moving image. Therefore, the lighting device emits light, for example white light, which falls into the range of visible radiation. In this embodiment, the lighting device may include a plurality of light sources such as light-emitting diodes (LEDs). The illumination device illuminates the image capture area R1 of the image capture unit 3 by emitting light from these light sources. The lighting device can be designed as a suitable type of lighting, such as a ring light or a coaxial light. The lighting device can be attached to the mounting head 2 together with the image capture unit 3, for example.

Die Kommunikationseinheit ist konfiguriert, um zum Beispiel mit einem übergeordneten System entweder direkt oder indirekt, über ein Netzwerk oder ein Relais, zu kommunizieren. Dies ermöglicht dem Montagesystem 1, Daten an das übergeordnete System zu senden und von diesem zu empfangen.The communication unit is configured, for example, to communicate with a higher-level system either directly or indirectly, via a network or a relay. This allows the assembly system 1 to send and receive data to and from the higher-level system.

(2.3) Montagekopf(2.3) Mounting head

Nachfolgend wird eine detailliertere Konfiguration des Montagekopfes 2 unter Bezugnahme auf die 2, 3, 7, 8A und 8B beschrieben.Below is a more detailed configuration of the mounting head 2 with reference to 2 , 3 , 7 , 8A and 8B described.

In dieser Ausführungsform enthält der Montagekopf 2 nicht nur das Aufgreifelement 21, sondern auch einen Aktuator 22 (siehe 3) zum Antrieb des Aufgreifelements 21 und einen Kopfkörper 23 zum Halten des Aufgreifelements 21 und des Aktuators 22. Bei dem Montagesystem 1 gemäß dieser Ausführungsform werden ein einziges Aufgreifelement 21 und einen einzigen Aktuator 22 von einem einzigen Kopfkörper 23 gehalten. Dies ermöglicht es dem Montagekopf 2, ein einziges Teil T10 aufzugreifen.In this embodiment, the mounting head 2 contains not only the pick-up element 21, but also an actuator 22 (see 3 ) for driving the pick-up element 21 and a head body 23 for holding the pick-up element 21 and the actuator 22. In the mounting system 1 according to this embodiment, a single pick-up element 21 and a single actuator 22 are held by a single head body 23. This allows the assembly head 2 to pick up a single part T10.

Das Aufgreifelement 21 kann zum Beispiel eine Saugdüse sein. Das Aufgreifelement 21 wird von der Steuereinheit 5 gesteuert und kann von einem Aufnahmezustand, in dem das Aufgreifelement 21 das Teil T10 aufgreift (hält), in einen Freigabezustand umgeschaltet werden, in dem das Aufgreifelement 21 seinen Halt an dem Teil T10 freigibt (aufhört, es aufzugreifen), und umgekehrt. Das Aufgreifelement 21 muss jedoch keine Saugdüse sein, sondern kann auch konfiguriert sein, das Teil T10 aufzugreifen (zu halten), indem es das Teil T10 einklemmt (oder greift), wie zum Beispiel eine Roboterhand.The gripping element 21 can be, for example, a suction nozzle. The pick-up element 21 is controlled by the control unit 5 and can be switched from a pick-up state in which the pick-up element 21 picks up (holds) the part T10 to a release state in which the pick-up element 21 releases its hold on the part T10 (stops it to take up), and vice versa. However, the picking element 21 need not be a suction nozzle, but may also be configured to pick up (hold) the part T10 by clamping (or gripping) the part T10, such as a robot hand.

Damit das Aufgreifelement 21 das Teil T10 entnimmt, wird der Montagekopf 2 mit pneumatischem Druck (Vakuum) als Antriebskraft versorgt. Das heißt, der Montagekopf 2 schaltet den Zustand des Aufgreifelements 21 vom Aufgreifzustand in den Freigabezustand und umgekehrt, indem er ein Ventil auf einem pneumatischen Druck-(Vakuum- )Versorgungspfad, der zu dem Aufgreifelement 21 führt, öffnet und schließt.So that the pick-up element 21 removes the part T10, the assembly head 2 is supplied with pneumatic pressure (vacuum) as a driving force. That is, the mounting head 2 switches the state of the pick-up member 21 from the pick-up state to the release state and vice versa by opening and closing a valve on a pneumatic pressure (vacuum) supply path leading to the pick-up member 21.

Der Aktuator 22 treibt das Aufgreifelement 21 linear in Richtung der Z-Achse an. Darüber hinaus treibt der Aktuator 22 das Aufgreifelement 21 auch in einer Drehrichtung an (im Folgenden als „θ-Richtung“ bezeichnet), die um eine Achse definiert ist, die mit der Z-Achsenrichtung ausgerichtet ist. In dieser Ausführungsform treibt der Aktuator 22 beim Antrieb des Aufgreifelements 21 in Richtung der Z-Achse das Aufgreifelement 21 mit der Antriebskraft, die beispielsweise von einem Linearmotor erzeugt ist, an. Andererseits treibt der Aktuator 22 beim Antrieb des Aufgreifelements 21 in der θ-Richtung das Aufgreifelement 21 mit der Antriebskraft, die von einem Drehmotor erzeugt ist, an. In der Zwischenzeit wird der Montagekopf 2 wie oben beschrieben von der Antriebseinheit 4 auch in X- und Y-Richtung linear angetrieben. Folglich kann das Aufgreifelement 21, das in dem Montagekopf 2 enthalten ist, durch die Antriebseinheit 4 und den Aktuator 22 in der X-Achsen-Richtung, der Y-Achsen-Richtung, der Z-Achsen-Richtung und der θ-Richtung angetrieben werden.The actuator 22 drives the pick-up element 21 linearly in the direction of the Z-axis. In addition, the actuator 22 also drives the pick-up member 21 in a rotation direction (hereinafter referred to as “θ direction”) defined about an axis aligned with the Z-axis direction. In this embodiment, when driving the pick-up element 21 in the direction of the Z-axis, the actuator 22 drives the pick-up element 21 with the driving force generated, for example, by a linear motor. On the other hand, when driving the pick-up member 21 in the θ direction, the actuator 22 drives the pick-up member 21 with the driving force generated by a rotary motor. In the meantime, the assembly head 2 is also driven linearly in the X and Y directions by the drive unit 4 as described above. Consequently, the pick-up member 21 included in the mounting head 2 can be driven in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction and the θ direction by the drive unit 4 and the actuator 22 .

Der Kopfkörper 23 kann aus einem metallischen Werkstoff bestehen und beispielsweise die Form eines rechteckigen Parallelepipeds haben. Das Zusammenbauen des Aufgreifelements 21 und des Aktuators 22 auf dem Kopfkörper 23 erlaubt es dem Kopfkörper 23 das Aufgreifelement 21 und der Aktuator 22 zu halten. In dieser Ausführungsform wird das Aufgreifelement 21 indirekt durch den Kopfkörper 23 über den Aktuator 22 gehalten, so dass es in Richtung der Z-Achse und der θ-Richtung bewegbar ist. Da der Kopfkörper 23 von der Antriebseinheit 4 in der X-Y-Ebene angetrieben wird, bewegt sich der Montagekopf 2 in der X-Y-Ebene.The head body 23 can consist of a metallic material and, for example, have the shape of a rectangular parallelepiped. Assembling the pick-up member 21 and the actuator 22 on the head body 23 allows the head body 23 to hold the pick-up member 21 and the actuator 22. In this embodiment, the pick-up member 21 is held indirectly by the head body 23 via the actuator 22 so that it is movable in the Z-axis and θ-directions. Since the head body 23 is driven by the drive unit 4 in the XY plane, the mounting head 2 moves in the XY plane.

Gemäß dieser Konfiguration bringt der Montagekopf 2 das Aufgreifelement 21 näher an die Platine T20 heran, während das Aufgreifelement 21 das Teil T10 aufnimmt, wodurch das Teil T10 auf der Montagefläche T21 der Platine T20 montiert wird, wie in 8A und 8B gezeigt. Mit anderen Worten, der Montagekopf 2 treibt das Aufgreifelement 21 entlang der Z-Achse auf und ab, und zwar zumindest zwischen dem unteren Totpunkt U1 (siehe 8B), der die untere Endposition des Aufgreifelements 21 in Richtung der Z-Achse definiert, und einem oberen Totpunkt U2 (siehe 8A), der die obere Endposition des Aufgreifelements 21 in Richtung der Z-Achse definiert. In diesem Fall montiert der Montagekopf 2 das Teil T10 auf der Montagefläche T21 der Platine T20, indem er das Aufgreifelement 21, welches das Teil T10 aufnimmt, vom oberen Totpunkt U2 zum unteren Totpunkt U1 absenkt. Es ist festzustellen, dass sich der „untere Totpunkt“, wie er hier verwendet wird, nicht auf die untere Grenzposition innerhalb des bewegbaren Bereichs des Aufgreifelements 21 bezieht, sondern auf die untere Grenzposition des Aufgreifelements 21, während das Teil T10 auf der Montagefläche T21 der Platine T20 montiert wird. Auch der hier verwendete „obere Totpunkt“ bezieht sich nicht auf die obere Grenzposition innerhalb des bewegbaren Bereichs des Aufgreifelements 21, sondern auf die obere Grenzposition des Aufgreifelements 21, während das Teil T10 auf der Montagefläche T21 der Platine T20 montiert wird.According to this configuration, the mounting head 2 brings the pick-up member 21 closer to the board T20 while the pick-up member 21 picks up the part T10, thereby mounting the part T10 on the mounting surface T21 of the board T20, as shown in FIG 8A and 8B shown. In other words, the mounting head 2 drives the pick-up element 21 up and down along the Z-axis, at least between the bottom dead center U1 (see 8B) , which defines the lower end position of the pick-up element 21 in the direction of the Z-axis, and a top dead center U2 (see 8A) , which represents the upper end position of the pick-up element 21 in the direction of the Z- Axis defined. In this case, the mounting head 2 mounts the part T10 on the mounting surface T21 of the board T20 by lowering the pick-up element 21, which receives the part T10, from the top dead center U2 to the bottom dead center U1. It should be noted that the "bottom dead center" as used here does not refer to the lower limit position within the movable range of the pick-up member 21, but to the lower limit position of the pick-up member 21 while the part T10 is on the mounting surface T21 of the Board T20 is mounted. The “top dead center” used here also does not refer to the upper limit position within the movable range of the pick-up element 21, but rather to the upper limit position of the pick-up element 21 while the part T10 is mounted on the mounting surface T21 of the board T20.

(2.4) Abbilderfassungseinheit(2.4) Image capture unit

Nachfolgend wird eine detailliertere Konfiguration der Abbilderfassungseinheit 3 mit Bezug auf die 2, 7, 8A und 8B beschrieben.Below is a more detailed configuration of the image capture unit 3 with reference to 2 , 7 , 8A and 8B described.

In dieser Ausführungsform ist die Abbilderfassungseinheit 3 als bewegbare Kamera 3a ausgeführt, die sich zusammen mit dem Montagekopf 2 bewegt, wie in 7 gezeigt. Die Abbilderfassungseinheit 3 enthält den Bildsensor 31 und das optische System 32, wie in 3 dargestellt. Das optische System 32 erzeugt auf dem Bildsensor 31 ein aufgenommenes Abbild, indem es ein Abbild des Abbilderfassungsbereichs R1 aufnimmt.In this embodiment, the image capture unit 3 is designed as a movable camera 3a, which moves together with the mounting head 2, as shown in 7 shown. The image capture unit 3 includes the image sensor 31 and the optical system 32 as shown in 3 shown. The optical system 32 generates a captured image on the image sensor 31 by capturing an image of the image capture area R1.

Der Bildsensor 31 ist ein Bildsensor wie zum Beispiel ein ladungsgekoppelter Bildsensor (CCD) oder ein CMOS-Bildsensor (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Der Bildsensor 31 wandelt ein Abbild, das auf seiner lichtempfindlichen Fläche erzeugt wird, in ein elektrisches Signal um und gibt das elektrische Signal aus.The image sensor 31 is an image sensor such as a charge coupled image sensor (CCD) or a CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) image sensor. The image sensor 31 converts an image formed on its photosensitive surface into an electrical signal and outputs the electrical signal.

Das optische System 32 enthält zum Beispiel eine oder mehrere Linsen und Spiegel. In dieser Ausführungsform ist das optische System 32 als eine Kombination von Linsen (das heißt eine Linsengruppe) ausgeführt. Das optische System 32 bewirkt, dass das Licht, das von dem Abbilderfassungsbereich R1 kommt, wie in 7 dargestellt ist, auf der lichtempfindlichen Ebene des Bildsensors 31 abgebildet wird. In dieser Ausführungsform ist das optische System 32 der Abbilderfassungseinheit 3 ein telezentrisches optisches System. Das heißt, dass, im gesamten optischen System, der Hauptstrahl parallel zu der optischen Achse (Abbild-Optik-Achse Ax1) verläuft. Es ist zu festzustellen, dass das optische System 32 nicht zwangsläufig diese Konfiguration aufweisen muss.The optical system 32 includes, for example, one or more lenses and mirrors. In this embodiment, the optical system 32 is implemented as a combination of lenses (i.e., a lens group). The optical system 32 causes the light coming from the image capture area R1 to appear as shown in 7 is shown, is imaged on the light-sensitive plane of the image sensor 31. In this embodiment, the optical system 32 of the image capture unit 3 is a telecentric optical system. This means that, in the entire optical system, the main ray runs parallel to the optical axis (image-optical axis Ax1). It should be noted that the optical system 32 does not necessarily have to have this configuration.

Wie in 7 gezeigt, enthält die Abbilderfassungseinheit 3 in ihrem Abbilderfassungsbereich R1 einen Bereich, der dem Aufgreifelement 21 in einer Richtung senkrecht zu der Montagefläche T21 der Platine T20 (das heißt in Richtung der Z-Achse) zugewandt ist. Mit anderen Worten, in einem Zustand, in dem das Aufgreifelement 21 über der Montagefläche T21 der Platine T20 positioniert ist, enthält die Abbilderfassungseinheit 3 in ihrem Abbilderfassungsbereich R1 einen Bereich, der sich direkt unter dem Aufgreifelement 21 der Montagefläche T21 befindet. Anders ausgedrückt, der Abbilderfassungsbereich R1 ist ein Bereich, der den unteren Totpunkt U1 einschließt, der sich direkt unter dem Aufgreifelement 21 befindet, wenn das Aufgreifelement 21 über der Montagefläche T21 der Platine T20 positioniert ist. Dies ermöglicht es der Abbilderfassungseinheit 3, ein erfasstes Abbild des Bereichs direkt unter dem Aufgreifelement 21 zu erzeugen.As in 7 As shown, the image capture unit 3 includes, in its image capture area R1, a region which faces the pick-up element 21 in a direction perpendicular to the mounting surface T21 of the board T20 (that is, in the Z-axis direction). In other words, in a state where the pickup member 21 is positioned above the mounting surface T21 of the board T20, the image capture unit 3 includes, in its image capture area R1, a region located directly under the pickup member 21 of the mounting surface T21. In other words, the image capture area R1 is an area including the bottom dead center U1, which is located directly under the pick-up member 21 when the pick-up member 21 is positioned above the mounting surface T21 of the board T20. This enables the image capture unit 3 to generate a captured image of the area directly below the pickup element 21.

Zusätzlich, wenn das Aufgreifelement 21 über der Montagefläche T21 der Platine T20 positioniert ist, deckt der Abbilderfassungsbereich R1 nicht nur den vorgegebenen Montagebereich Q1 des Teils T10 ab, sondern auch zumindest einen Teil des montierten Teils T3, der bereits neben dem vorgegebenen Montagebereich Q1 montiert wurde. Somit deckt das Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, den vorgegebenen Montagebereich Q1 des Teils T10 und zumindest einen Teil des montierten Teils T3 ab, das bereits angrenzend an den vorgegebenen Montagebereich Q1 montiert wurde.In addition, when the pickup element 21 is positioned over the mounting surface T21 of the board T20, the image capture area R1 covers not only the predetermined mounting area Q1 of the part T10 but also at least a part of the mounted part T3 that has already been mounted adjacent to the predetermined mounting area Q1 . Thus, the image generated by the image capture unit 3 covers the predetermined mounting area Q1 of the part T10 and at least a part of the assembled part T3 that has already been assembled adjacent to the predetermined mounting area Q1.

Wie in 7 gezeigt, ist die Abbilderfassungseinheit 3 an der Unterseite einer Halterung 24 angebracht. Die Oberseite der Halterung 24 ist an einem Kopfkörper 23 angebracht. Das heißt, die Abbilderfassungseinheit 3 ist unter dem Kopfkörper 23 angeordnet, um sich neben dem Aufgreifelement 21 zu befinden, wenn in der Draufsicht in Richtung der Z-Achse betrachtet. Die Abbilderfassungseinheit 3 ist auf diese Weise an dem Montagekopf 2 angebracht. Der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 bewegen sich gemeinsam. Dadurch kann das Montagesystem 1 die Zeit, die für die Montage benötigt wird, verkürzen und die Produktivität verbessern, verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 getrennt voneinander angetrieben werden.As in 7 shown, the image capture unit 3 is attached to the underside of a holder 24. The top of the holder 24 is attached to a head body 23. That is, the image capture unit 3 is disposed under the head body 23 to be adjacent to the pickup member 21 when viewed in the Z-axis direction in plan view. The image capture unit 3 is attached to the mounting head 2 in this way. The mounting head 2 and the image capture unit 3 move together. Thereby, the mounting system 1 can shorten the time required for mounting and improve productivity, compared with a configuration in which the mounting head 2 and the image capture unit 3 are driven separately.

Darüber hinaus hat die Abbilderfassungseinheit 3 eine Abbild-Optik-Achse Ax1, die einen Neigungswinkel in Bezug auf eine Normale (das heißt eine mit der Z-Achse ausgerichtete Linie) zu der Montagefläche T21 der Platine T20 bildet, wie in 7, 8A und 8B gezeigt. Das heißt, dass die Abbilderfassungseinheit 3 an der Halterung 24 angebracht ist, so dass ihre Abbild-Optik-Achse Ax1 in Bezug auf eine Normale zu der Montagefläche T21 geneigt ist. Mit anderen Worten, die Abbild-Optik-Achse Ax1 der Abbilderfassungseinheit 3 ist in Bezug auf die Z-Achse gekippt. Auf diese Weise ist die Abbilderfassungseinheit 3 neben dem Aufgreifelement 21 angeordnet und ihre Abbild-Optik-Achse Ax1 ist in Bezug auf die Z-Achse geneigt, wodurch die Abbilderfassungseinheit 3 den Abbilderfassungsbereich R1 direkt unter dem Aufgreifelement 21 aufnehmen kann. Das heißt, dass in einem Zustand, in dem das Aufgreifelement 21 über dem vorbestimmten Montagepunkt P1 positioniert ist, die Abbilderfassungseinheit 3 den Abbilderfassungsbereich R1 einschließlich des unteren Totpunkts U1, der sich direkt unter dem Aufgreifelement 21 befindet, aufnehmen kann. Dies ermöglicht es, unter Verwendung eines aufgenommenen Abbildes des Abbilderfassungsbereichs R1 einen Grad des Eindringens des montierten Teils T3 in den vorgegebenen Montagebereich Q1 zu bestimmen und den vorbestimmten Montagepunkt P1 entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens zu korrigieren. Es ist zu festzustellen, dass das aufgenommene Abbild, das dadurch erzeugt wird, dass die Abbilderfassungseinheit 3 den Abbilderfassungsbereich R1 aufnimmt, vorzugsweise sowohl das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen wird, das so positioniert ist, dass es dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zugewandt ist, als auch das montierte Teil T3 abdeckt.In addition, the image capture unit 3 has an image optical axis Ax1 that forms an inclination angle with respect to a normal (that is, a line aligned with the Z-axis) to the mounting surface T21 of the board T20, as shown in FIG 7 , 8A and 8B shown. This means that the image capture unit 3 is attached to the holder 24 so that its image optical axis Ax1 is inclined with respect to a normal to the mounting surface T21. In other words, the image optical axis Ax1 of the image capture unit 3 is tilted with respect to the Z axis. In this way, the image capture unit 3 is arranged next to the pickup element 21 and its image optical axis Ax1 is inclined with respect to the Z axis, whereby the image capture unit 3 can accommodate the image capture area R1 directly under the pickup element 21. That is, in a state where the pickup member 21 is positioned above the predetermined mounting point P1, the image capture unit 3 can capture the image capture area R1 including the bottom dead center U1 located directly under the pickup member 21. This makes it possible to determine a degree of penetration of the mounted part T3 into the predetermined mounting region Q1 using a captured image of the image capture area R1, and to correct the predetermined mounting point P1 in accordance with the degree of penetration thus determined. It is noted that the captured image formed by the image capture unit 3 capturing the image capture area R1 preferably includes both the part T10 picked up by the pickup member 21 positioned facing the predetermined mounting point P1 is, as well as the assembled part T3 covers.

Darüber hinaus nimmt die Abbilderfassungseinheit 3, wenn sie über der Platine T20 positioniert ist, vorzugsweise die Platine T20 in ihrer Gesamtheit auf, getrennt von dem Abbilderfassungsbereich R1. Dies ermöglicht es der Steuereinheit 5, anhand eines durch die Gesamtaufnahme der Platine T20 erzeugten Gesamtbildes den vorbestimmten Montagepunkt P1 auf Basis einer Maßabweichung der Platine T20 zu korrigieren. Optional kann das Gesamtbild der Platine T20 auch von einer anderen Kamera als der Abbilderfassungseinheit 3 aufgenommen werden.Furthermore, the image capture unit 3, when positioned above the board T20, preferably accommodates the board T20 in its entirety, separately from the image capture area R1. This enables the control unit 5 to correct the predetermined assembly point P1 based on a dimensional deviation of the board T20 based on an overall image generated by the overall image of the board T20. Optionally, the overall image of the board T20 can also be recorded by a camera other than the image capture unit 3.

(2.5) Feste Kamera(2.5) Fixed camera

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 eine detailliertere Konfiguration für die feststehende Kamera 7 beschrieben.Below is with reference to 1 a more detailed configuration for the fixed camera 7 is described.

Die feststehende Kamera 7 nimmt von der Unterseite des Montagekopfes 2 ein Abbild des Montagekopfes 2 auf, der sich zurück und vor zwischen einem Bereich über der in dem Montageraum positionierten Platine T20 und einem Bereich über den Teilezuführungsöffnungen 63a der Teilezuführer 63 bewegt. Auf diese Weise wird das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 gefasst ist, in dem aufgenommene Abbild, das von der feststehenden Kamera 7 erzeugt ist, aufgenommen. Das heißt, das aufgenommene Abbild, das von der feststehenden Kamera 7 erzeugt wird, enthält Informationen über die relativen Positionen des Aufgreifelements 21 und des Teils T10, mit anderen Worten, Informationen über den Grad der Fehlausrichtung des Teils T10 in Bezug auf das Aufgreifelement 21.The fixed camera 7 captures from the underside of the assembly head 2 an image of the assembly head 2 moving back and forth between an area above the board T20 positioned in the assembly space and an area above the parts feed openings 63a of the parts feeders 63. In this way, the part T10 gripped by the pickup member 21 is captured in the captured image generated by the fixed camera 7. That is, the captured image generated by the fixed camera 7 contains information about the relative positions of the pickup member 21 and the part T10, in other words, information about the degree of misalignment of the part T10 with respect to the pickup member 21.

Es ist zu festzustellen, dass die feststehende Kamera 7 vorzugsweise von der Unterseite des Montagekopfes 2 ein Abbild des Montagekopfes 2 aufnimmt, der sich von den Teilezuführungsöffnungen 63a in Richtung der Platine T20 bewegt. In diesem Fall nimmt die feststehende Kamera 7 nicht kontinuierlich ein Abbild des Montagekopfes 2 auf, sondern nur zu einem Zeitpunkt, zu dem das Aufgreifelement 21, welches das Teil T10 aufgreift, die feststehende Kamera 7 überfährt, ein Abbild des Montagekopfes 2 auf.It is noted that the fixed camera 7 preferably captures from the bottom of the mounting head 2 an image of the mounting head 2 moving from the parts supply openings 63a toward the board T20. In this case, the fixed camera 7 does not continuously record an image of the assembly head 2, but only records an image of the assembly head 2 at a time when the pick-up element 21, which picks up the part T10, passes over the stationary camera 7.

Alternativ kann die feststehende Kamera 7 auch unter den Teilezuführungsöffnungen 63a angeordnet werden.Alternatively, the fixed camera 7 may be disposed under the parts supply openings 63a.

Darüber hinaus enthält das Montagesystem 1 vorzugsweise auch eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Abbilderfassungsbereichs der feststehenden Kamera 7.In addition, the mounting system 1 preferably also contains a lighting device for illuminating the image capture area of the fixed camera 7.

(2.6) Steuereinheit(2.6) Control unit

Im Folgenden wird eine detailliertere Konfiguration der Steuereinheit 5 unter Bezugnahme auf die 1-3, 7, 8A und 8B beschrieben.Below is a more detailed configuration of the control unit 5 with reference to 1-3 , 7 , 8A and 8B described.

Die Steuereinheit 5 steuert den Montagekopf 2, indem sie wie oben beschrieben ein Steuersignal an den Montagekopf 2 ausgibt. Konkret steuert die Steuereinheit 5 den Montagekopf 2 und treibt dabei das Aufgreifelement 21 linear in Z-Achsenrichtung an, bis das Aufgreifelement 21, das am oberen Totpunkt U2 ist, den unteren Totpunkt U1 erreicht. Mit anderen Worten, die Steuereinheit 5 senkt das Aufgreifelement 21 in Z-Achsen-Richtung ab, bis das Aufgreifelement 21, das im oberen Totpunkt U2 ist, den unteren Totpunkt U1 erreicht. Nachdem das Aufgreifelement 21 durch die Steuerung des Montagekopfes 2 zum unteren Totpunkt U1 gefahren wurde, veranlasst die Steuereinheit 5 das Aufgreifelement 21, das Teil T10 entweder freizugeben oder aufzugreifen. In dieser Ausführungsform wird die Montage des Teils T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen wurde, auf der Montagefläche T21 der Platine T20 als Beispiel beschrieben. So veranlasst die Steuereinheit 5 das Aufgreifelement 21, seinen Halt an dem Teil T10 zu lösen, indem sie den Montagekopf 2 steuert.The control unit 5 controls the mounting head 2 by outputting a control signal to the mounting head 2 as described above. Specifically, the control unit 5 controls the assembly head 2 and thereby drives the pick-up element 21 linearly in the Z-axis direction until the pick-up element 21, which is at the top dead center U2, reaches the bottom dead center U1. In other words, the control unit 5 lowers the pick-up member 21 in the Z-axis direction until the pick-up member 21, which is at the top dead center U2, reaches the bottom dead center U1. After the pick-up element 21 has been moved to the bottom dead center U1 by the control of the assembly head 2, the control unit 5 causes the pick-up element 21 to either release or pick up the part T10. In this embodiment, mounting the part T10 picked up by the pick-up member 21 on the mounting surface T21 of the board T20 will be described as an example. Thus, the control unit 5 causes the pick-up element 21 to release its hold on the part T10 by controlling the mounting head 2.

Danach, bei der Montage des Teils T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, auf der Montagefläche T21 der Platine T20, platziert die Steuereinheit 5 das Teil T10 an dem vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Montagefläche T21. Der vorbestimmte Montagepunkt P1 wird durch XY-Koordinaten dargestellt, die aus einer Koordinate in Richtung der X-Achse und einer Koordinate in Richtung der Y-Achse bestehen. Die Steuereinheit 5 speichert entweder im Voraus Daten über die XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1, der in Bezug auf das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, festgelegt ist, oder bezieht diese von einem externen System. Die Steuereinheit 5 steuert den Montagekopf 2, so dass die XY-Koordinaten des Teils T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, mit den XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1 übereinstimmen.Thereafter, when mounting the part T10, which is picked up by the pick-up element 21, on the mounting surface T21 of the board T20, the control unit 5 places the part T10 at the predetermined mounting point P1 on the mounting surface T21. The Predetermined mounting point P1 is represented by XY coordinates consisting of a coordinate in the X-axis direction and a coordinate in the Y-axis direction. The control unit 5 either stores in advance data on the The control unit 5 controls the mounting head 2 so that the XY coordinates of the part T10 picked up by the pick-up element 21 coincide with the XY coordinates of the predetermined mounting point P1.

Jedoch kann das Teil T10, das am vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert wird, mit dem montierten Teil T3 interferieren, abhängig von den Maßabweichungen zwischen den einzelnen Platinen T20, dem Versatz der Position, an der das Teil T10 aufgegriffen wird, den jeweiligen Toleranzen des Teils T10 und des montierten Teils T3 und dem Versatz des Montagepunkts des montierten Teils T3.However, the part T10 mounted at the predetermined mounting point P1 may interfere with the mounted part T3 depending on the dimensional deviations between the individual boards T20, the offset of the position at which the part T10 is picked up, the respective tolerances of the part T10 and the assembled part T3 and the offset of the mounting point of the assembled part T3.

Somit erhält die Steuereinheit 5 Daten über die aufgenommenen Abbilder (Abbilderfassungsergebnisse) jeweils von der Abbilderfassungseinheit 3 und der feststehenden Kamera 7. Die Steuereinheit 5 ermittelt anhand des aufgenommenen Abbilds, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, den Grad des Eindringens zumindest eines bereits auf der Platine T20 montierten Teils T3 in den vorgegebenen Montagebereich Q1 einschließlich des vorbestimmten Montagepunktes P1 und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1 entsprechend dem so ermittelten Grad des Eindringens. Wie die Korrektur des vorbestimmten Montagepunktes P1 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, durchgeführt wird, wird später im Detail beschrieben.The control unit 5 thus receives data about the captured images (image capture results) from the image capture unit 3 and the fixed camera 7. The control unit 5 uses the captured image generated by the image capture unit 3 to determine the degree of penetration of at least one already on the Board T20 mounted part T3 into the predetermined mounting area Q1 including the predetermined mounting point P1 and corrects the predetermined mounting point P1 according to the degree of penetration thus determined. How the correction of the predetermined mounting point P1 is performed based on the captured image generated by the image capture unit 3 will be described in detail later.

Darüber hinaus korrigiert die Steuereinheit 5 vorzugsweise auch den vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der feststehenden Kamera 7 erzeugt wird. Dadurch kann die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der feststehenden Kamera 7 erzeugt wird, den Grad der Fehlausrichtung des Teils T10 in Bezug auf die Mitte des Aufgreifelements 21 zu messen. Anschließend korrigiert die Steuereinheit 5 den vorbestimmten Montagepunkt P1, um den Grad der Fehlausrichtung des Teils T10 auszugleichen.In addition, the control unit 5 preferably also corrects the predetermined mounting point P1 based on the captured image generated by the fixed camera 7. This allows the control unit 5 to measure the degree of misalignment of the part T10 with respect to the center of the pickup member 21 based on the captured image generated by the fixed camera 7. Then, the control unit 5 corrects the predetermined mounting point P1 to compensate for the degree of misalignment of the part T10.

Des Weiteren korrigiert die Steuereinheit 5 vorzugsweise den vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Grundlage eines Gesamtbildes der Platine T20. Dadurch kann die Steuereinheit 5 die Maßabweichung der Platine T20 auf der Grundlage des Gesamtbildes der Platine T20 messen. Anschließend korrigiert die Steuereinheit 5 den vorbestimmten Montagepunkt P1, um die Maßabweichung der Platine T20 auszugleichen.Furthermore, the control unit 5 preferably corrects the predetermined mounting point P1 based on an overall image of the board T20. This allows the control unit 5 to measure the dimensional deviation of the board T20 based on the overall image of the board T20. The control unit 5 then corrects the predetermined mounting point P1 to compensate for the dimensional deviation of the board T20.

Darüber hinaus kann die Steuereinheit 5 auch die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 in Richtung der Z-Achse steuern, indem sie den Aktuator 22 steuert. Das heißt, die Steuereinheit 5 kann die Abwärts- und Aufwärtsgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 steuern.In addition, the control unit 5 can also control the movement speed of the pick-up member 21 in the Z-axis direction by controlling the actuator 22. That is, the control unit 5 can control the downward and upward speed of the pick-up member 21.

(3) Montageverfahren(3) Assembly procedure

Als nächstes wird ein Montageverfahren gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.Next, an assembling method according to this embodiment will be described.

Ein Montageverfahren gemäß dieser Ausführungsform ist dazu bestimmt, von einem Montagesystem 1 durchgeführt zu werden, das einen Montagekopf 2, eine Abbilderfassungseinheit 3, eine Antriebseinheit 4 und eine Steuereinheit 5 enthält. Der Montagekopf 2 enthält ein Aufgreifelement 21, das bereit ist, ein erstes Objekt T1 aufzugreifen. Das Aufgreifelement 21 ist in Richtung eines zweiten Objekts T2 bewegbar. Der Montagekopf 2 montiert das erste Objekt T1 an einem vorbestimmten Montagepunkt P1 auf einer Montagefläche T21 des zweiten Objekts T2. Die Abbilderfassungseinheit 3 ist für den Montagekopf 2 vorgesehen. Die Antriebseinheit 4 bewegt den Montagekopf 2 durch Antreiben des Montagekopfes 2. Die Steuereinheit 5 steuert die Antriebseinheit 4 und den Montagekopf 2, damit das Aufgreifelement 21 das erste Objekt T1 an dem vorbestimmten Montagepunkt P1 montieren kann. Das Montageverfahren enthält einen Aufnahmeschritt und einen Korrekturschritt. Der Aufnahmeschritt beinhaltet, dass die Abbilderfassungseinheit 3 einen Abbilderfassungsbereich R1 aufnimmt, der zumindest eine Unterseite (Spitze) des Aufgreifelements 21 oder einen Bereich enthält, der dem Aufgreifelement 21 in einer Richtung zugewandt ist, in der sich das Aufgreifelement 21 bewegt. Der Korrekturschritt beinhaltet, dass die Steuereinheit 5 veranlasst wird, auf der Grundlage eines Abbilderfassungsergebnisses, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erhalten wird, einen Grad des Eindringens von zumindest einem montierten Teil T3, das bereits auf dem zweiten Objekt T2 montiert ist, in einen vorgegebenen Montagebereich Q1, der den vorbestimmten Montagepunkt P1 enthält, zu bestimmen und den vorbestimmten Montagepunkt P1 entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens zu korrigieren.A mounting method according to this embodiment is intended to be performed by a mounting system 1 including a mounting head 2, an image capture unit 3, a drive unit 4 and a control unit 5. The mounting head 2 contains a pick-up element 21 that is ready to pick up a first object T1. The pick-up element 21 can be moved in the direction of a second object T2. The mounting head 2 mounts the first object T1 at a predetermined mounting point P1 on a mounting surface T21 of the second object T2. The image capture unit 3 is intended for the mounting head 2. The drive unit 4 moves the mounting head 2 by driving the mounting head 2. The control unit 5 controls the drive unit 4 and the mounting head 2 so that the pick-up element 21 can mount the first object T1 at the predetermined mounting point P1. The assembly process includes a recording step and a correction step. The capturing step includes that the image capture unit 3 captures an image capture area R1 that includes at least a bottom (tip) of the pickup member 21 or a region facing the pickup member 21 in a direction in which the pickup member 21 moves. The correcting step includes causing the control unit 5 to determine, based on an image capture result obtained from the image capture unit 3, a degree of penetration of at least one mounted part T3 already mounted on the second object T2 into a predetermined mounting area Q1 containing the predetermined mounting point P1, and correcting the predetermined mounting point P1 according to the degree of penetration thus determined.

Das heißt, das Montageverfahren gemäß dieser Ausführungsform ist ein Montageverfahren, das von dem Montagesystem 1 gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt wird. Dieses Montageverfahren ermöglicht es, einen Montagezustand um den vorbestimmten Montagepunkt P1 herum aufzunehmen, indem der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 zusammen angetrieben werden. Dies ermöglicht es dem Montagesystem 1, die Zeit, die für die Montage benötigt wird, zu verkürzen und die Produktivität zu verbessern, verglichen mit einer Konfiguration, bei welcher der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 getrennt voneinander angetrieben werden.That is, the assembly method according to this embodiment is an assembly method performed by the assembly system 1 according to this embodiment. This mounting method makes it possible to capture a mounting state around the predetermined mounting point P1 by mounting the mounting head 2 and the image frame Solution unit 3 can be driven together. This enables the mounting system 1 to shorten the time required for mounting and improve productivity, compared with a configuration in which the mounting head 2 and the image capture unit 3 are driven separately.

9 ist ein Flussdiagramm, das den Gesamtbetrieb des Montagesystems 1 sowie das Montageverfahren gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Das Montageverfahren enthält die Verarbeitungsschritte S1-S9, die in 9 dargestellt sind. 9 is a flowchart showing the overall operation of the assembly system 1 and the assembly method according to this embodiment. The assembly process includes processing steps S1-S9, which are in 9 are shown.

Zuerst steuert die Steuereinheit 5 den Montagekopf 2 und die Antriebseinheit 4, damit das Aufgreifelement 21 das Teil T10 an einer Teilezuführungsöffnung 63a (in einem Aufgreifschritt S1) entnimmt.First, the control unit 5 controls the mounting head 2 and the drive unit 4 so that the pick-up member 21 takes out the part T10 at a part supply opening 63a (at a pick-up step S1).

Als nächstes steuert die Steuereinheit 5 die Antriebseinheit 4, um den Montagekopf 2 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse anzutreiben und dadurch das Aufgreifelement 21 in einen Bereich über dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zu fahren (in einem Antriebsschritt S2). Insbesondere veranlasst die Steuereinheit 5 die X-Achsen-Antriebseinheit 41, den Montagekopf 2 linear in X-Achsen-Richtung anzutreiben, und veranlasst auch die Y-Achsen-Antriebseinheit 42, den Montagekopf 2 linear in Y-Achsen-Richtung anzutreiben. In diesem Verarbeitungsschritt lässt die Steuereinheit 5 den Montagekopf 2 in X-Achsen-Richtung und in Y-Achsen-Richtung ansteuern, so dass die XY-Koordinaten des Teils T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, mit den XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1 übereinstimmen. Es ist zu festzustellen, dass die XY-Koordinaten des Teils T10 den XY-Koordinaten des Mittelpunkts des Teils T10 in der Draufsicht in Richtung der Z-Achse entsprechen.Next, the control unit 5 controls the drive unit 4 to drive the mounting head 2 in the X-axis and Y-axis directions, thereby moving the pick-up member 21 to an area above the predetermined mounting point P1 (in a driving step S2). Specifically, the control unit 5 causes the X-axis drive unit 41 to linearly drive the mounting head 2 in the X-axis direction, and also causes the Y-axis drive unit 42 to linearly drive the mounting head 2 in the Y-axis direction. In this processing step, the control unit 5 causes the mounting head 2 to be controlled in the X-axis direction and in the Y-axis direction, so that the Mounting point P1 match. It is noted that the XY coordinates of the part T10 correspond to the XY coordinates of the center point of the part T10 in the plan view in the Z-axis direction.

Wie in 8A gezeigt, wenn der Montagekopf 2 eine Position erreicht, in der die XY-Koordinaten des Teils T10 mit den XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1 übereinstimmen, beginnt das Aufgreifelement 21 sich vom oberen Totpunkt U2 zum unteren Totpunkt U1 abzusenken. Dann aktiviert die Steuereinheit 5 die Abbilderfassungseinheit 3, um die Abbilderfassungseinheit 3 zu veranlassen, den Abbilderfassungsbereich R1 aufzunehmen, während sich das Aufgreifelement 21 vom oberen Totpunkt U2 zum unteren Totpunkt U1 bewegt (in einem Aufnahmeschritt S3). In dieser Ausführungsform deckt das aufgenommenen Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, die Unterseite des Aufgreifelements 21, das positioniert ist, so dass es dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zugewandt ist, einen Teil des Teils T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, und einen Teil des montierten Teils T3, der an den vorbestimmten Montagepunkt P1 angrenzt, ab.As in 8A shown, when the mounting head 2 reaches a position in which the XY coordinates of the part T10 coincide with the Then, the control unit 5 activates the image capture unit 3 to cause the image capture unit 3 to capture the image capture area R1 while the pickup member 21 moves from the top dead center U2 to the bottom dead center U1 (in a capture step S3). In this embodiment, the captured image generated by the image capture unit 3 covers the bottom of the pickup member 21 positioned to face the predetermined mounting point P1, a part of the part T10 captured by the pickup member 21, and a part of the mounted part T3 adjacent to the predetermined mounting point P1.

Alternativ dazu kann die Abbilderfassungseinheit 3 in dem Aufnahmeschritt S3 den Abbilderfassungsbereich R1 zu einem Zeitpunkt aufnehmen, zu dem sich das Aufgreifelement 21 im oberen Totpunkt U2 befindet. In diesem Fall deckt das aufgenommenen Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, zumindest einen Teil des montierten Teils T3 neben dem vorbestimmten Montagepunkt P1 ab.Alternatively, the image capture unit 3 can capture the image capture area R1 in the capture step S3 at a time at which the pickup element 21 is at the top dead center U2. In this case, the captured image generated by the image capture unit 3 covers at least a part of the mounted part T3 adjacent to the predetermined mounting point P1.

Weiter alternativ kann die Abbilderfassungseinheit 3 in dem Aufnahmeschritt S3 den Abbilderfassungsbereich R1 aufnehmen, noch bevor der Montagekopf 2 die Position erreicht, in der die XY-Koordinaten des Teils T10 mit den XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1 übereinstimmen. In diesem Fall deckt das aufgenommenen Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, zumindest einen Teil des montierten Teils T3 neben dem vorbestimmten Montagepunkt P1 ab.Further alternatively, the image capture unit 3 can capture the image capture area R1 in the capture step S3 even before the assembly head 2 reaches the position in which the XY coordinates of the part T10 match the XY coordinates of the predetermined assembly point P1. In this case, the captured image generated by the image capture unit 3 covers at least a part of the mounted part T3 adjacent to the predetermined mounting point P1.

Als nächstes führt die Steuereinheit 5 die Verarbeitung der Korrektur der XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1 auf der Grundlage des erfassten Abbilds, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, des Abbilderfassungsbereichs R1, des Gesamtbilds der Platine T20 und des erfassten Abbilds, das von der feststehenden Kamera 7 erzeugt ist, durch (in einem Korrekturschritt S4). Die Steuereinheit 5 misst eine Maßabweichung der Platine T20 basierend auf dem Gesamtbild der Platine T20 und korrigiert die XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunktes P1 basierend auf der Maßabweichung der Platine T20. Darüber hinaus misst die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der feststehenden Kamera 7 erzeugt ist, den Grad der Fehlausrichtung des Teils T10 in Bezug auf die Mitte des Aufgreifelements 21 und korrigiert die XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1 auf der Grundlage des so gemessenen Grads der Fehlausrichtung. Darüber hinaus bestimmt die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, den Grad des Eindringens des montierten Teils T3 in den vorgegebenen Montagebereich Q1 und korrigiert auf der Grundlage des so bestimmten Grades des Eindringens die XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunktes P1. Wie hier verwendet, bezieht sich der Grad des Eindringens des montierten Teils T3 auf einen Zustand, in dem sich ein Y-Achsen-Endabschnitt des montierten Teils T3 in Richtung des vorbestimmten Montagepunkts P1 in Bezug auf einen Y-Achsen-Endabschnitt des montierten Teils T3, der an der Referenzposition platziert ist, verschoben hat.Next, the control unit 5 performs the processing of correcting the fixed camera 7 is generated by (in a correction step S4). The control unit 5 measures a dimensional deviation of the board T20 based on the overall image of the board T20 and corrects the XY coordinates of the predetermined mounting point P1 based on the dimensional deviation of the board T20. Furthermore, based on the captured image generated by the fixed camera 7, the control unit 5 measures the degree of misalignment of the part T10 with respect to the center of the pick-up member 21 and corrects the XY coordinates of the predetermined mounting point P1 on the basis the degree of misalignment so measured. In addition, the control unit 5 determines the degree of penetration of the mounted part T3 into the predetermined mounting area Q1 based on the captured image generated by the image capture unit 3, and corrects the XY coordinates of the mounted part T3 based on the thus determined degree of penetration predetermined assembly point P1. As used herein, the degree of penetration of the mounted part T3 refers to a state in which a Y-axis end portion of the mounted part T3 moves toward the predetermined mounting point P1 with respect to a Y-axis end portion of the mounted part T3 , which is placed at the reference position, has moved.

Nach Durchführung des Korrekturschrittes S4 sagt die Steuereinheit 5 ein Spaltmaß Yg eines Spaltes voraus, der bei der Montage des Teils T10 an dem korrigiert vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Montagefläche T21 zwischen dem Teil T10 und dem montierte Teil T3, das an das Teil T10 angrenzt, verbleiben wird. Die Steuereinheit 5 bestimmt, ob das vorhergesagte Spaltmaß Yg gleich oder größer als ein vorbestimmter Steuerschwellenwert ist (in einem ersten Entscheidungsschritt S5). Der Steuerschwellenwert kann zum Beispiel die Summe aus der Maßtoleranz des Teils T10 und einem Montagefehlerwert (Montagegenauigkeit) sein. Wenn entschieden wird, dass das vorhergesagte Spaltmaß Yg gleich oder größer als der Steuerschwellenwert ist, stellt die Steuereinheit 5 die Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 auf eine normale Geschwindigkeit ein. Dann steuert die Steuereinheit 5 die Bewegung des Aufgreifelements 21, um das Aufgreifelement 21 mit einer normalen Geschwindigkeit in Richtung des korrigierten vorbestimmten Montagepunkts P1 absinken zu lassen und dadurch zu ermöglichen, dass das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert wird (in einem normalen Montageschritt S6). Diese normale Geschwindigkeit ist höher als eine sichere Geschwindigkeit (die später beschrieben wird), wodurch die Zeit, die für die Montage des Teils T10 erforderlich ist, verkürzt wird. Nachdem das Teil T10 am korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert worden ist, hebt die Steuereinheit 5 das Aufgreifelement 21 an, das seinen Halt am Teil T10 gelöst hat, um den Aufgreif-Prozess-Schritt S1 für das nächste Teil T10 erneut durchzuführen.After carrying out the correction step S4, the control unit 5 predicts a gap dimension Yg of a gap which, when assembling the part T10 at the corrected predetermined assembly point P1 on the mounting surface T21, between the part T10 and the assembled part T3, which is adjacent to the part T10, will remain. The control unit 5 determines whether the predicted gap dimension Yg is equal to or greater than a predetermined control threshold (in a first decision step S5). The control threshold may be, for example, the sum of the dimensional tolerance of the part T10 and an assembly error value (assembly accuracy). When it is decided that the predicted gap size Yg is equal to or larger than the control threshold, the control unit 5 sets the lowering speed of the pick-up member 21 to a normal speed. Then, the control unit 5 controls the movement of the pick-up member 21 to make the pick-up member 21 descend at a normal speed toward the corrected predetermined mounting point P1, thereby allowing the part T10 picked up by the pick-up member 21 to be at the corrected one predetermined assembly point P1 is assembled (in a normal assembly step S6). This normal speed is higher than a safe speed (which will be described later), thereby reducing the time required to assemble part T10. After the part T10 is mounted at the corrected predetermined mounting point P1, the control unit 5 lifts the pick-up member 21 that has released its hold on the part T10 to re-execute the pick-up process step S1 for the next part T10.

Wenn im ersten Entscheidungsschritt S5 entschieden wird, dass das vorhergesagte Spaltmaß Yg kleiner als der Steuerschwellenwert sein wird, bestimmt die Steuereinheit 5, ob das Teil T10 an dem korrigiert vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert werden kann, wenn ein Antriebsparameter für das Aufgreifelement 21 geändert wird (in einem zweiten Entscheidungsschritt S7). In diesem Fall kann der zu ändernde Antriebsparameter beispielsweise die Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 sein. In diesem Fall ermittelt die Steuereinheit 5, ob die Verringerung der Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 auf eine Geschwindigkeit, die niedriger ist als eine normale Geschwindigkeit, es ermöglicht, das Teil T10 an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 zu montieren.If it is decided in the first decision step S5 that the predicted gap size Yg will be smaller than the control threshold value, the control unit 5 determines whether the part T10 can be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 when a drive parameter for the pick-up element 21 is changed (in a second decision step S7). In this case, the drive parameter to be changed can be, for example, the lowering speed of the pick-up element 21. In this case, the control unit 5 determines whether reducing the lowering speed of the pick-up member 21 to a speed lower than a normal speed makes it possible to mount the part T10 at the corrected predetermined mounting point P1.

Wenn entschieden wird, dass das Teil T10 an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert werden kann, indem die Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 niedriger als die normale Geschwindigkeit gemacht wird, setzt die Steuereinheit 5 die Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 auf eine sichere Geschwindigkeit, die niedriger als die normale Geschwindigkeit ist. Das heißt, wenn die Steuereinheit 5 vorhersagt, dass das Spaltmaß Yg, welche die Abmessung des Spalts ist, der zwischen dem Teil T10, das an dem korrigiert vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert werden soll, und dem montierten Teil T3 verbleiben soll, kleiner als der Steuerschwellenwert und gleich oder größer als ein Abbruchschwellwert sein wird, macht sie die Abwärtsgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 niedriger als in einer Situation, in der das Spaltmaß Yg gleich oder größer als der Steuerschwellenwert ist. Dann steuert die Steuereinheit 5 die Bewegung des Aufgreifelements 21, um das Aufgreifelement 21 mit der sicheren Geschwindigkeit in Richtung des korrigierten vorbestimmten Montagepunkts P1 absinken zu lassen und dadurch zu ermöglichen, dass das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert wird (in einem sicheren Montageschritt S8). Diese sichere Geschwindigkeit ist niedriger als die normale Geschwindigkeit, wodurch Vibrationen des abzusenkenden Teils T10 reduziert werden. Auf diese Weise ermöglicht die Steuereinheit 5 die Montage des Teils T10 am korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1, selbst wenn das vorhergesagte Spaltmaß Yg kleiner als der Steuerschwellenwert ist, und verringert gleichzeitig die Gefahr, dass das Teil T10 mit dem montierten Teil T3 interferiert. Nachdem das Teil T10 an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert wurde, hebt die Steuereinheit 5 das Aufgreifelement 21, das seinen Halt an dem Teil T10 gelöst hat, an, um den Aufgreif-Prozess-Schritt S1 für das nächste Teil T10 erneut durchzuführen.When it is decided that the part T10 can be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 by making the lowering speed of the pick-up member 21 lower than the normal speed, the control unit 5 sets the lowering speed of the pick-up member 21 to a safe speed lower than that normal speed is. That is, when the control unit 5 predicts that the gap size Yg, which is the dimension of the gap to remain between the part T10 to be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 and the mounted part T3, is smaller than the control threshold and will be equal to or greater than a termination threshold, it makes the downward speed of the pick-up member 21 lower than in a situation where the gap Yg is equal to or greater than the control threshold. Then, the control unit 5 controls the movement of the pick-up member 21 to make the pick-up member 21 descend at the safe speed toward the corrected predetermined mounting point P1, thereby allowing the part T10 picked up by the pick-up member 21 to be at the corrected one predetermined assembly point P1 is mounted (in a safe assembly step S8). This safe speed is lower than the normal speed, thereby reducing vibration of the part to be lowered T10. In this way, the control unit 5 enables the part T10 to be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 even if the predicted gap size Yg is smaller than the control threshold, while reducing the risk of the part T10 interfering with the mounted part T3. After the part T10 is mounted at the corrected predetermined mounting point P1, the control unit 5 lifts the pick-up member 21 that has released its hold on the part T10 to perform the pick-up process step S1 again for the next part T10.

Andererseits, wenn im zweiten Entscheidungsschritt S7 entschieden wird, dass das Teil T10 nicht am korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert werden kann, selbst wenn die Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 niedriger als die normale Geschwindigkeit gemacht wird, bricht die Steuereinheit 5 die Montage dieses Teils T10 ab (in einem Abbruchschritt S9). Das heißt, wenn die Steuereinheit 5 vorhersagt, dass das Spaltmaß Yg, das heißt die Abmessung des Spalts, der zwischen dem Teil T10, das an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert werden soll, und dem montierten Teil T3 verbleiben soll, kleiner als der Abbruchschwellwert sein wird, annulliert sie die Montage des Teils T10 auf der Platine T20. Auf diese Weise kann eine Situation vermieden werden, in der das Teil T10 mit dem benachbarten montierten Teil T3 interferiert. Im Abbruchschritt S9 kann die Steuereinheit 5 die Montage des Teils T10 dieses Mal auslassen und den Aufgreifschritt S1 für das nächste Teil T10 erneut durchführen. Alternativ dazu kann die Steuereinheit 5 auch eine Fehlermeldung ausgeben, indem sie einen Alarm auslöst und/oder eine Fehlermeldung anzeigt. Alternativ dazu kann die Steuereinheit 5 auch den Träger 62 steuern, so dass er die Platine T20 aus dem Montageraum entnimmt und stattdessen die nächste Platine T20 in den Montageraum lädt.On the other hand, if it is decided in the second decision step S7 that the part T10 cannot be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 even if the lowering speed of the pick-up member 21 is made lower than the normal speed, the control unit 5 aborts the mounting of this part T10 ( in an abort step S9). That is, when the control unit 5 predicts that the gap size Yg, that is, the dimension of the gap to remain between the part T10 to be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 and the mounted part T3, is smaller than the termination threshold will be, it cancels the assembly of the part T10 on the board T20. In this way, a situation in which the part T10 interferes with the adjacent mounted part T3 can be avoided. In the abort step S9, the control unit 5 can skip the assembly of the part T10 this time and carry out the pick-up step S1 again for the next part T10. Alternatively, the control unit 5 can also output an error message by triggering an alarm and/or displays an error message. Alternatively, the control unit 5 can also control the carrier 62 so that it removes the board T20 from the assembly space and instead loads the next board T20 into the assembly space.

Optional kann die Steuereinheit 5 im zweiten Entscheidungsschritt S7 eine Bereitschaftszeit steuern, welche die Länge einer Zeit angibt, für die das Aufgreifelement 21 an einer Position anhält, an der das Aufgreifelement 21 dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zugewandt ist. In diesem Fall, wenn die Steuereinheit 5 vorhersagt, dass das Spaltmaß Yg, das die Abmessung des Spalts ist, der zwischen dem Teil T10, das an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert werden soll, und dem montierten Teil T3 verbleiben soll, kleiner als der Steuerschwellenwert sein wird, macht die Steuereinheit 5 die Bereitschaftszeit länger als in einer Situation, in der das Spaltmaß Yg gleich oder größer als der Steuerschwellenwert ist.Optionally, in the second decision step S7, the control unit 5 can control a standby time, which indicates the length of time for which the pick-up element 21 stops at a position at which the pick-up element 21 faces the predetermined mounting point P1. In this case, when the control unit 5 predicts that the gap size Yg, which is the dimension of the gap to remain between the part T10 to be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 and the mounted part T3, is smaller than that control threshold value, the control unit 5 makes the standby time longer than in a situation in which the gap Yg is equal to or greater than the control threshold value.

Insbesondere, enthalten Beispiele der Antriebsparameter, die für das Aufgreifelement 21 den im zweiten Entscheidungsschritt S7 zu ändern sind, nicht nur die Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21, sondern auch die Zeit, die das Aufgreifelement 21, das einen Bereich über dem vorbestimmten Montagepunkt P1 erreicht hat, am oberen Totpunkt U2 wartet (das heißt eine Standby-Zeit am oberen Totpunkt U2). In particular, examples of the drive parameters to be changed for the pick-up member 21 in the second decision step S7 include not only the lowering speed of the pick-up member 21 but also the time that the pick-up member 21, which has reached a range above the predetermined mounting point P1, waits at top dead center U2 (that is, a standby time at top dead center U2).

Die Schwingungen des Teils T10 können durch Verlängerung der Bereitschaftszeit weiter gedämpft werden. Wenn die Steuereinheit 5 entscheidet, dass das vorhergesagte Spaltmaß Yg kleiner als der Steuerschwellenwert ist, verlängert sie die Bereitschaftszeit, um die Schwingungen des Teils T10 weiter zu dämpfen. Nachdem die Schwingungen des Teils T10 ausreichend gedämpft worden sind, vergleicht die Steuereinheit 5 den vorhergesagten Wert des Spaltmaßes Yg erneut mit dem Steuerschwellenwert. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 5 die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das Teil T10 aufgrund von Schwingungen des Teils T10 mit dem montierten Teil T3 in Kontakt kommt oder mit diesem interferiert.The vibrations of part T10 can be further dampened by extending the standby time. If the control unit 5 decides that the predicted gap size Yg is smaller than the control threshold, it extends the standby time to further dampen the vibrations of the part T10. After the vibrations of the part T10 have been sufficiently dampened, the control unit 5 compares the predicted value of the gap Yg again with the control threshold. In this way, the control unit 5 can reduce the probability that the part T10 comes into contact with or interferes with the mounted part T3 due to vibration of the part T10.

(4) Korrektur(4) Correction

In dem oben beschriebenen Korrekturschritt S4 ermittelt die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des für das Aufgreifelement 21, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, für das Aufgreifelement 21 den Grad des Eindringens des montierten Teils T3 in den vorgegebenen Montagebereich Q1 und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1 entsprechend dem so ermittelten Grad des Eindringens. Das aufgenommene Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 zur Korrektur des vorbestimmten Montagepunkts P1 erzeugt wird, deckt sowohl das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen wird, das so positioniert ist, dass es dem vorbestimmten Montagepunkt P1 zugewandt ist, als auch das montierte Teil T3 ab.In the above-described correction step S4, the control unit 5 determines the degree of penetration of the mounted part T3 into the predetermined mounting area Q1 for the pick-up member 21 based on the value of the pick-up member 21 generated by the image capture unit 3, and corrects the predetermined mounting point P1 according to the degree of penetration determined in this way. The captured image generated by the image capture unit 3 for correcting the predetermined mounting point P1 covers both the part T10 picked up by the pick-up member 21 positioned facing the predetermined mounting point P1 and the mounted one Part T3.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 10-13 beschrieben, wie dieser vorbestimmte Montagepunkt P1 korrigiert werden kann. Der Begriff „Korrektur des vorbestimmten Montagepunkts P1“ bezieht sich hier auf die Korrektur der XY-Koordinaten des vorbestimmten Montagepunkts P1. In der folgenden Beschreibung wird der vorbestimmte Montagepunkt P1, der noch nicht korrigiert wurde (das heißt der Anfangswert des vorbestimmten Montagepunkts), mit P1(1) und der korrigierte vorbestimmte Montagepunkt P1 mit P1 (2) bezeichnet.Next, with reference to the 10-13 describes how this predetermined assembly point P1 can be corrected. The term “correction of the predetermined mounting point P1” here refers to the correction of the XY coordinates of the predetermined mounting point P1. In the following description, the predetermined mounting point P1 that has not yet been corrected (that is, the initial value of the predetermined mounting point) is referred to as P1(1), and the corrected predetermined mounting point P1 is referred to as P1 (2).

(4.1) Erste beispielhafte Korrektur(4.1) First exemplary correction

Wurde zumindest ein montiertes Teil T3 an einem von zwei Bereichen neben dem vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Platine T20 montiert und nicht an dem anderen Bereich, so korrigiert die Steuereinheit 5 vorzugsweise den vorbestimmten Montagepunkt P1, um einen Spalt zwischen dem Teil T10 und dem zumindest einen montierten Teil T3 zu belassen.If at least one mounted part T3 was mounted on one of two areas next to the predetermined mounting point P1 on the circuit board T20 and not on the other area, the control unit 5 preferably corrects the predetermined mounting point P1 by a gap between the part T10 and the at least one assembled part T3.

In 10 sind auf der Montagefläche T21 drei Stege T22 Seite an Seite in Richtung der Y-Achse angeordnet. Auf dem Steg T22, der sich an einem Ende in Richtung der Y-Achse befindet, ist ein montiertes Teil T34 als montiertes Teil T3 montiert worden. Auf der anderen Seite wurde noch kein montiertes Teil T3 auf dem Steg T22, der Mitte in der Y-Achsenrichtung oder dem anderen Ende in Y-Achsenrichtung angeordnet ist, montiert. In 10 Three webs T22 are arranged side by side in the direction of the Y axis on the mounting surface T21. On the web T22 located at one end in the Y-axis direction, a mounted part T34 has been mounted as a mounted part T3. On the other hand, no mounted part T3 has yet been mounted on the web T22 located at the center in the Y-axis direction or the other end in the Y-axis direction.

Angenommen, das Montagesystem 1 wird das Teil T10 auf dem mittleren Steg T22 montieren.Assume that assembly system 1 will mount part T10 on center web T22.

In diesem Fall sagt die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, das Spaltmaß Yg3 eines Spalts G3 voraus, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T33 verbleiben soll, wenn das Teil T10 an dem aktuellen vorbestimmten Montagepunkt P1(1) montiert ist. Der vorbestimmte Montagepunkt P1(1) ist ein Anfangswert des vorbestimmten Montagepunktes P1 und ist ein vorbestimmter Montagepunkt P1, der noch nicht korrigiert wurde. Anschließend vergleicht die Steuereinheit 5 den vorhergesagten Wert des Spaltmaßes Yg3 mit einem Korrekturschwellwert Ya. Der Korrekturschwellwert Ya ist die Summe aus der Maßtoleranz des Teils T10 und dem Montagefehlerwert. Beträgt beispielsweise die einseitige Toleranz Yt des Teils T10 +5 µm und der Montagefehlerwert Ym 20 µm, so liegt der Korrekturschwellwert Ya bei 25 µm.In this case, based on the captured image generated by the image capture unit 3, the control unit 5 predicts the gap size Yg3 of a gap G3 to remain between the part T10 and the mounted part T33 when the part T10 is attached to the current one predetermined mounting point P1(1). The predetermined mounting point P1(1) is an initial value of the predetermined mounting point P1, and is a predetermined mounting point P1 that has not yet been corrected. The control unit 5 then compares the predicted value of the gap dimension Yg3 with a correction threshold value Ya. The correction threshold Ya is the sum of the dimensional tolerance of the part T10 and the assembly error value. For example, if the one-sided tolerance Yt of the part T10 is +5 µm and the assembly error value Ym is 20 µm, the correction threshold Ya is 25 µm.

Wenn der vorhergesagte Wert des Spaltmaßes Yg3 gleich oder größer als der Korrekturschwellwert Ya ist, entscheidet die Steuereinheit 5, dass die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz gering ist, und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1(1) nicht, wie in 10 gezeigt.When the predicted value of the gap Yg3 is equal to or larger than the correction threshold Ya, the control unit 5 decides that the probability of interference is small and does not correct the predetermined mounting point P1(1) as shown in FIG 10 shown.

Wenn andererseits der vorhergesagte Wert des Spaltmaßes Yg3 kleiner als der Korrekturschwellwert Ya ist, entscheidet die Steuereinheit 5, dass die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz groß ist, und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1, damit das Spaltmaß Yg3 gleich oder größer als der Korrekturschwellwert Ya ist. Zum Beispiel wird angenommen, dass sich das montierte Teil T33 um den Montagefehlerwert Ym in Richtung der Y-Achse zum vorbestimmten Montagepunkt P1(1) des Teils T10 verschoben hat, wie in 11 dargestellt. In 11 ist das Spaltmaß Yg3 des Spalts, der verbleibt, wenn das Teil T10 am vorbestimmten Montagepunkt P1(1) montiert wird, mit Yg3(1) bezeichnet. In diesem Fall korrigiert die Steuereinheit 5 den vorbestimmten Montagepunkt P1 von P1(1) nach P1(2), so dass das Spaltmaß Yg3 mit dem Korrekturschwellwert Ya übereinstimmt. Der vorbestimmte Montagepunkt P1(2) ist der korrigierte vorbestimmte Montagepunkt P1 und ist in Y-Achsenrichtung weiter vom montierten Teil T33 entfernt als der vorbestimmte Montagepunkt P1(1). In 11 wird das Spaltmaß Yg3 des Spaltes, der verbleibt, wenn das Teil T10 am vorbestimmten Montagepunkt P1(2) montiert wird, mit Yg3(2) bezeichnet und Yg3(2) = Ya ist erfüllt. Es ist festzustellen, dass der vorbestimmte Montagepunkt P1(2) der korrigierte vorbestimmte Montagepunkt P1 ist. Die Korrektur des vorbestimmten Montagepunkts P1 von P1(1) zu P1(2) kann dazu führen, dass das Spaltmaß Yg3 des Spaltes, der zwischen dem montierten Teil T10 und dem montierten Teil T33 zu belassen ist, gleich oder größer als der Korrekturschwellwert Ya ist. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T33 verringert.On the other hand, when the predicted value of the gap Yg3 is smaller than the correction threshold Ya, the control unit 5 decides that the probability of interference is large and corrects the predetermined mounting point P1 so that the gap Yg3 is equal to or larger than the correction threshold Ya. For example, it is assumed that the mounted part T33 has shifted by the mounting error value Ym in the Y-axis direction to the predetermined mounting point P1(1) of the part T10, as shown in 11 shown. In 11 is the gap dimension Yg3 of the gap remaining when the part T10 is assembled at the predetermined mounting point P1(1), denoted by Yg3(1). In this case, the control unit 5 corrects the predetermined assembly point P1 from P1(1) to P1(2) so that the gap dimension Yg3 corresponds to the correction threshold value Ya. The predetermined mounting point P1(2) is the corrected predetermined mounting point P1 and is further away from the mounted part T33 in the Y-axis direction than the predetermined mounting point P1(1). In 11 the gap dimension Yg3 of the gap remaining when the part T10 is assembled at the predetermined mounting point P1(2) is denoted by Yg3(2) and Yg3(2) = Ya is satisfied. Note that the predetermined mounting point P1(2) is the corrected predetermined mounting point P1. The correction of the predetermined mounting point P1 from P1(1) to P1(2) may cause the gap Yg3 of the gap to be left between the mounted part T10 and the mounted part T33 to be equal to or greater than the correction threshold Ya . This reduces the likelihood of interference between the part T10 and the mounted part T33.

(4.2) Zweite beispielhafte Korrektur(4.2) Second exemplary correction

Wenn eine Mehrzahl von montierten Teilen T3 neben dem vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Platine T20 montiert wurden, korrigiert die Steuereinheit 5 vorzugsweise den vorbestimmten Montagepunkt P1, um eine Spalt zwischen dem Teil T10 und jedem der Mehrzahl von montierten Teilen T3 zu belassen.When a plurality of mounted parts T3 have been mounted adjacent to the predetermined mounting point P1 on the board T20, the control unit 5 preferably corrects the predetermined mounting point P1 to leave a gap between the part T10 and each of the plurality of mounted parts T3.

Insbesondere dann, wenn eine Mehrzahl von montierten Teilen T3 neben dem vorbestimmten Montagepunkt P1 auf der Platine T20 montiert wurden, korrigiert die Steuereinheit 5 vorzugsweise den vorbestimmten Montagepunkt P1, um die jeweiligen Spaltmaße der zwischen dem Teil T10 und der Mehrzahl von montierten Teilen T3 verbliebenen Spalte einander anzugleichen. Es ist zu festzustellen, dass, wenn die Differenz zwischen den jeweiligen Spaltmaßen innerhalb des Fehlers, der durch die Montagegenauigkeit des Montagesystems 1 definiert ist, liegt, die jeweiligen Spaltmaße als gleichwertig angesehen werden können.In particular, when a plurality of mounted parts T3 have been mounted next to the predetermined mounting point P1 on the circuit board T20, the control unit 5 preferably corrects the predetermined mounting point P1 by the respective gap dimensions of the gaps remaining between the part T10 and the plurality of mounted parts T3 to align with each other. It should be noted that if the difference between the respective gap dimensions is within the error defined by the assembly accuracy of the mounting system 1, the respective gap dimensions can be considered equivalent.

In 12 sind drei Stege T22 auf der Montagefläche T21 Seite an Seite in Richtung der Y-Achse angeordnet. Auf dem Steg T22, der sich an einem Ende in Richtung der Y-Achse befindet, wurde ein montiertes Teil T34 als montiertes Teil T3 montiert. Auf dem Steg T22, der sich an dem anderen Ende in Richtung der Y-Achse befindet, wurde ein montiertes Teil T35 als montiertes Teil T3 montiert. Auf dem Steg T22, der in der Mitte der Y-Achse liegt, ist noch kein montiertes Teil T3 montiert. Angenommen, das Montagesystem 1 wird das Teil T10 auf dem mittleren Steg T22 montieren.In 12 three webs T22 are arranged on the mounting surface T21 side by side in the direction of the Y axis. On the web T22 located at one end in the Y-axis direction, a mounted part T34 was mounted as a mounted part T3. On the web T22 located at the other end in the Y-axis direction, a mounted part T35 was mounted as a mounted part T3. No assembled part T3 is yet mounted on the web T22, which is in the middle of the Y-axis. Assume that assembly system 1 will mount part T10 on center web T22.

In diesem Fall korrigiert die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, den vorbestimmten Montagepunkt P1, um das Spaltmaß Yg4 des Spalts G4, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T34 zu belassen ist, und das Spaltmaß Yg5 des Spalts G5, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T35 zu belassen ist, einander anzugleichen.In this case, based on the captured image generated by the image capture unit 3, the control unit 5 corrects the predetermined mounting point P1 to leave the gap Yg4 of the gap G4 to be left between the part T10 and the mounted part T34, and the gap dimension Yg5 of the gap G5, which is to be left between the part T10 and the assembled part T35, should be equalized.

Wenn zum Beispiel jedes der montierten Teile T34, T35 um den Montagefehlerwert Ym in Richtung eines Endes in der Y-Achsenrichtung verschoben wurde, wie in 13 gezeigt, kommt das montierte Teil T34 weiter von dem aktuell vorbestimmten Montagepunkt P1(1) entfernt und das montierte Teil T35 kommt näher an dem aktuell vorbestimmten Montagepunkt P1(1). Wenn in diesem Fall das Teil T10 am aktuell vorbestimmten Montagepunkt P1(1) montiert wird, dann liegt das Teil T10 näher am montierten Teil T35 als am montierten Teil T34.For example, if each of the assembled parts T34, T35 was shifted toward an end in the Y-axis direction by the assembly error value Ym, as shown in 13 shown, the assembled part T34 comes further from the currently predetermined assembly point P1 (1) and the assembled part T35 comes closer to the currently predetermined assembly point P1 (1). In this case, if the part T10 is assembled at the currently predetermined assembly point P1(1), then the part T10 is closer to the assembled part T35 than to the assembled part T34.

Somit korrigiert die Steuereinheit 5 den vorbestimmten Montagepunkt P1, um das Spaltmaß Yg4 des Spaltes G4, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T34 zu belassen ist, und das Spaltmaß Yg5 des Spaltes G5, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T35 zu belassen ist, einander gleich zu machen. In 13 korrigiert die Steuereinheit 5 den vorbestimmten Montagepunkt P1 von P1(1) in P1(2). Der vorbestimmte Montagepunkt P1(1) ist ein Anfangswert des vorbestimmten Montagepunktes P1 und wurde noch nicht korrigiert. Der vorbestimmte Montagepunkt P1(2) ist der korrigierte vorbestimmte Montagepunkt P1 und ist in Y-Achsenrichtung weiter vom montierten Teil T35 entfernt als der vorbestimmte Montagepunkt P1(1). Durch die Korrektur des vorbestimmten Montagepunktes P1 von P1(1) zu P1(2) können das Spaltmaß Yg4 des Spaltes G4, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T34 zu belassen ist, und das Spaltmaß Yg5 des Spaltes G5, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T35 zu belassen ist, einander angeglichen werden. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Interferenz zwischen dem Teil T10 und den montierten Teilen T34, T35 verringert.Thus, the control unit 5 corrects the predetermined mounting point P1 by the gap Yg4 of the gap G4 to be left between the part T10 and the mounted part T34 and the gap Yg5 of the gap G5 to be left between the part T10 and the mounted part T35 to leave is to make each other equal. In 13 The control unit 5 corrects the predetermined assembly point P1 from P1(1) to P1(2). The predetermined mounting point P1(1) is an initial value of the predetermined mounting point P1 and has not yet been corrected. The predetermined mounting point P1(2) is the corrected predetermined mounting point P1 and is further away from the mounted part T35 in the Y-axis direction than the predetermined mounting point P1(1). By correcting the predetermined mounting point P1 from P1(1) to P1(2), the gap can be reduced dimension Yg4 of the gap G4 to be left between the part T10 and the assembled part T34 and the gap dimension Yg5 of the gap G5 to be left between the part T10 and the assembled part T35 must be made equal. This reduces the likelihood of interference between part T10 and assembled parts T34, T35.

Zum Beispiel, in 13, wird durch die Montage des Teils T10 an dem vorbestimmten Montagepunkt P1(1), der noch nicht korrigiert wurde, das Spaltmaß Yg50 des Spalts G5, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T35 verbleibt, größer als das Spaltmaß Yg40 des Spalts G4, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T34 verbleibt. Wenn insbesondere die benachbarte Teilung Yp 40 µm, die einseitige Toleranz Yt +5 µm und der Montagefehlerwert Ym 20 µm beträgt, dann ist das Spaltmaß Yg40 50 µm und das Spaltmaß Yg50 10 µm.For example in 13 , by assembling the part T10 at the predetermined mounting point P1(1) which has not yet been corrected, the gap Yg50 of the gap G5 remaining between the part T10 and the assembled part T35 becomes larger than the gap Yg40 of the gap G4 , which remains between the part T10 and the assembled part T34. In particular, if the adjacent pitch Yp is 40 µm, the one-sided tolerance Yt is +5 µm and the assembly error value Ym is 20 µm, then the gap size Yg40 is 50 µm and the gap size Yg50 is 10 µm.

Andererseits wird durch die Montage des Teils T10 am korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1(2) das Spaltmaß Yg5 des Spalts G5, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T35 verbleibt, gleich dem Spaltmaß Yg4 des Spalts G4, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T34 verbleibt. Wenn die Teilung Yp zwischen zwei benachbarten Stegen T22 40 µm, die einseitige Toleranz Yt +5 µm und der Montagefehlerwert Ym 20 µm beträgt, dann sind die Spaltmaße Yg4 und Yg50 beide 30 µm.On the other hand, by assembling the part T10 at the corrected predetermined mounting point P1(2), the gap Yg5 of the gap G5 remaining between the part T10 and the mounted part T35 becomes equal to the gap Yg4 of the gap G4 remaining between the part T10 and the assembled part T35 assembled part T34 remains. If the pitch Yp between two adjacent webs T22 is 40 µm, the one-sided tolerance Yt is +5 µm and the assembly error value Ym is 20 µm, then the gap dimensions Yg4 and Yg50 are both 30 µm.

(4.3) Dritte beispielhafte Korrektur(4.3) Third exemplary correction

Bei der oben beschriebenen zweiten beispielhaften Korrektur kann die Steuereinheit 5, wenn eine Mehrzahl von montierten Teilen T3 auf der Platine T20 neben dem vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert wurden, den vorbestimmten Montagepunkt P1 so korrigieren, dass sich die Spaltmaße der Spalte, die zwischen dem Teil T10 und der Mehrzahl von montierten Teilen T3 zu belassen sind, voneinander unterscheiden. Insbesondere kann die Steuereinheit 5 den vorbestimmten Montagepunkt P1 so korrigieren, dass das Spaltmaß Yg5 des Spalts G5, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T35 zu belassen ist, und das Spaltmaß Yg4 des Spalts G4, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T34 zu belassen ist, voneinander abweichen.In the second exemplary correction described above, when a plurality of mounted parts T3 have been mounted on the board T20 adjacent to the predetermined mounting point P1, the control unit 5 may correct the predetermined mounting point P1 so that the gap dimensions of the gaps formed between the part T10 and the plurality of assembled parts T3 are to be left, differ from each other. In particular, the control unit 5 can correct the predetermined mounting point P1 so that the gap Yg5 of the gap G5 to be left between the part T10 and the mounted part T35 and the gap Yg4 of the gap G4 to be left between the part T10 and the mounted part Part T34 is to be left as is.

(5) Abbruch der Montage(5) Termination of assembly

Der Abbruchschritt S9 wird unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.The termination step S9 is described with reference to 14 described.

In 14 sind drei Stege T22 auf der Montagefläche T21 Seite an Seite in Richtung der Y-Achse angeordnet. Auf dem Steg T22, der sich an einem Ende in Richtung der Y-Achse befindet, wurde ein montiertes Teil T34 als montiertes Teil T3 montiert. Auf dem Steg T22, der sich an dem anderen Ende in Richtung der Y-Achse befindet, wurde ein montiertes Teil T35 als montiertes Teil T3 montiert. Auf dem Steg T22, der in der Mitte der Y-Achse liegt, ist noch kein montiertes Teil T3 montiert. Angenommen, das Montagesystem 1 wird das Teil T10 auf dem mittleren Steg T22 montieren.In 14 three webs T22 are arranged on the mounting surface T21 side by side in the direction of the Y axis. On the web T22 located at one end in the Y-axis direction, a mounted part T34 was mounted as a mounted part T3. On the web T22 located at the other end in the Y-axis direction, a mounted part T35 was mounted as a mounted part T3. No assembled part T3 is yet mounted on the web T22, which is in the middle of the Y-axis. Assume that assembly system 1 will mount part T10 on center web T22.

In 14 haben sich beide, das montierte Teil T34 und das montierte Teil T35 um den Montagefehlerwert Ym in Richtung der Y-Achse zueinander verschoben. Folglich hat sich der Abstand in der Y-Achsenrichtung zwischen dem montierten Teil T34 und dem montierten Teil T35 verkleinert. Auch in diesem Fall korrigiert die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt ist, den vorbestimmten Montagepunkt P1, um das Spaltmaß Yg4 des Spalts G4, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T34 zu belassen ist, und das Spaltmaß Yg5 des Spalts G5, der zwischen dem Teil T10 und dem montierten Teil T35 zu belassen ist, einander anzugleichen.In 14 Both the assembled part T34 and the assembled part T35 have shifted relative to each other by the assembly error value Ym in the direction of the Y-axis. Consequently, the distance in the Y-axis direction between the mounted part T34 and the mounted part T35 has decreased. Also in this case, based on the captured image generated by the image capture unit 3, the control unit 5 corrects the predetermined mounting point P1 to leave the gap Yg4 of the gap G4 to be left between the part T10 and the mounted part T34. and make the gap Yg5 of the gap G5 to be left between the part T10 and the assembled part T35 equal to each other.

In diesem Fall ist der Abstand zwischen den montierten Teilen T34 und T35 jedoch so gering, dass die Spaltmaße Yg4 und Yg5 selbst bei Anwendung des korrigierten vorbestimmten Montagepunkts P1 immer noch kleiner als ein vorgegebener Abbruchschwellwert sind. Wenn die Teilung Yp zwischen zwei benachbarten Stegen T22 40 µm, die einseitige Toleranz Yt +5 µm und der Montagefehlerwert Ym 20 µm beträgt, dann betragen die Spaltmaße Yg4, Yg5 10 µm. Wenn in diesem Fall der Abbruchschwellwert 11 µm beträgt, dann sind die Spaltmaße Yg4, Yg5 kleiner als der Abbruchschwellwert. Somit entscheidet die Steuereinheit 5, dass das Teil T10 nicht an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt P1 montiert werden kann, selbst wenn die Absenkgeschwindigkeit des Aufgreifelements 21 niedriger als die normale Geschwindigkeit ist, und bricht die Montage des Teils T10 ab.In this case, however, the distance between the assembled parts T34 and T35 is so small that the gap dimensions Yg4 and Yg5 are still smaller than a predetermined termination threshold even when the corrected predetermined assembly point P1 is used. If the pitch Yp between two adjacent webs T22 is 40 µm, the one-sided tolerance Yt is +5 µm and the assembly error value Ym is 20 µm, then the gap dimensions Yg4, Yg5 are 10 µm. If in this case the termination threshold is 11 µm, then the gap dimensions Yg4, Yg5 are smaller than the termination threshold. Thus, the control unit 5 decides that the part T10 cannot be mounted at the corrected predetermined mounting point P1 even if the lowering speed of the pick-up member 21 is lower than the normal speed, and cancels the mounting of the part T10.

(6) Variationen(6) Variations

(6.1) Erste Variante der Abbilderfassungseinheit(6.1) First variant of the image capture unit

15 zeigt eine erste Variante der Abbilderfassungseinheit 3. Die Abbilderfassungseinheit 3 ist an der Unterseite eines Trägers 240 angebracht. Die Oberseite der Halterung 240 ist am Kopfkörper 23 angebracht. Wie zu sehen ist, ist die Abbilderfassungseinheit 3 am Montagekopf 2 angebracht, so dass sich der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 gemeinsam bewegen. 15 shows a first variant of the image capture unit 3. The image capture unit 3 is attached to the underside of a carrier 240. The top of the holder 240 is attached to the head body 23. As can be seen, the image capture unit 3 is attached to the mounting head 2 so that the mounting head 2 and the image capture unit 3 move together.

Die in 15 dargestellte Abbilderfassungseinheit 3 enthält zwei bewegbare Kameras 3a, 3b, die sich zusammen mit dem Montagekopf 2 bewegen. Die bewegbare Kamera 3a ist an einem Anbringungsstück 240a der Halterung 240 angebracht und die bewegbare Kamera 3b ist an einem Anbringungsstück 240b der Halterung 240 angebracht. Das Anbringungsstück 240a erstreckt sich in Richtung der X-Achse, während das Anbringungsstück 240b sich in Richtung der Y-Achse erstreckt.In the 15 Image capture unit 3 shown contains two movable cameras 3a, 3b, which move together with the mounting head 2. The movable camera 3a is attached to a mounting piece 240a of the bracket 240, and the movable camera 3b is attached to a mounting piece 240b of the bracket 240. The attachment piece 240a extends in the X-axis direction, while the attachment piece 240b extends in the Y-axis direction.

Die bewegbare Kamera 3a hat eine Abbild-Optik-Achse Ax1, die sich in der Draufsicht in Richtung der Z-Achse in Richtung der Y-Achse erstreckt. Die Abbild-Optik-Achse Ax1 ist in Bezug auf eine Normale zu der Montagefläche T21 der Platine T20 (das heißt eine gerade Linie, die mit der Z-Achse ausgerichtet ist) geneigt. Das heißt, die bewegbare Kamera 3a ist so am Anbringungsstück 240a angebracht, dass ihre Abbild-Optik-Achse Ax1 in Bezug auf eine Normale zu der Montagefläche T21 gekippt ist.The movable camera 3a has an image optical axis Ax1, which extends in the Z-axis direction in the Y-axis direction in plan view. The image optics axis Ax1 is inclined with respect to a normal to the mounting surface T21 of the board T20 (i.e., a straight line aligned with the Z axis). That is, the movable camera 3a is mounted on the mounting piece 240a so that its image optical axis Ax1 is tilted with respect to a normal to the mounting surface T21.

Die bewegbare Kamera 3b hat eine Abbild-Optik-Achse Ax2, die sich in der Draufsicht in Richtung der Z-Achse in Richtung der X-Achse erstreckt. Die Abbild-Optik-Achse Ax2 ist in Bezug auf eine Normale zu der Montagefläche T21 der Platine T20 (das heißt eine mit der Z-Achse ausgerichtete Gerade) geneigt. Das heißt, die bewegbare Kamera 3b ist so am Anbringungsstück 240b angebracht, dass ihre optische Achse Ax2 in Bezug auf eine Normale zu der Montagefläche T21 gekippt ist.The movable camera 3b has an image optical axis Ax2, which extends in the direction of the Z-axis in the direction of the X-axis in plan view. The image optics axis Ax2 is inclined with respect to a normal to the mounting surface T21 of the board T20 (that is, a straight line aligned with the Z axis). That is, the movable camera 3b is mounted on the mounting piece 240b so that its optical axis Ax2 is tilted with respect to a normal to the mounting surface T21.

Die Abbild-Optik-Achse Ax1 der bewegbaren Kamera 3a und die Abbild-Optik-Achse Ax2 der bewegbaren Kamera 3b schneiden sich in der Draufsicht in Richtung der Z-Achse an einem Punkt der Montagefläche T21 rechtwinklig. Der Abbilderfassungsbereich R1 der bewegbaren Kamera 3a und der Abbilderfassungsbereich R2 der bewegbaren Kamera 3b ist jeweils ein Bereich, der den unteren Totpunkt U1 einschließt, der sich in einem Zustand, in dem das Aufgreifelement 21 über der Montagefläche T21 positioniert ist, direkt unter dem Aufgreifelement 21 befindet. Wenn das Aufgreifelement 21 über der Montagefläche T21 positioniert ist, deckt jeder der Abbilderfassungsbereiche R1, R2 nicht nur den vorgegebenen Montagebereich Q1 des Teils T10 ab, sondern auch zumindest einen Teil des montierten Teils T3, das neben dem vorgegebenen Montagebereich Q1 montiert wurde.The image optics axis Ax1 of the movable camera 3a and the image optics axis Ax2 of the movable camera 3b intersect at a right angle in the direction of the Z-axis at a point on the mounting surface T21 in the plan view. The image capture area R1 of the movable camera 3a and the image capture area R2 of the movable camera 3b are each an area including the bottom dead center U1, which is located directly below the pickup member 21 in a state in which the pickup member 21 is positioned above the mounting surface T21 located. When the pickup member 21 is positioned over the mounting surface T21, each of the image capture areas R1, R2 covers not only the predetermined mounting area Q1 of the part T10 but also at least a part of the mounted part T3 mounted adjacent to the predetermined mounting area Q1.

Anschließend ermittelt die Steuereinheit 5 auf der Grundlage der aufgenommenen Abbilder, die von den bewegbaren Kameras 3a, 3b erzeugt sind, den Grad des Eindringens des montierten Teils T3 in den vorgegebenen Montagebereich Q1 und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1 entsprechend dem so ermittelten Grad des Eindringens.Subsequently, the control unit 5 determines the degree of penetration of the mounted part T3 into the predetermined mounting area Q1 on the basis of the captured images generated by the movable cameras 3a, 3b, and corrects the predetermined mounting point P1 in accordance with the degree of penetration thus determined.

(6.2) Zweite Variante der Abbilderfassungseinheit(6.2) Second variant of the image capture unit

16 zeigt eine zweite Variante der Abbilderfassungseinheit 3. Die Abbilderfassungseinheit 3 ist an der Unterseite des Kopfkörpers 23 angebracht. Das heißt, die Abbilderfassungseinheit 3 ist am Montagekopf 2 angebracht, so dass sich der Montagekopf 2 und die Abbilderfassungseinheit 3 gemeinsam bewegen. 16 shows a second variant of the image capture unit 3. The image capture unit 3 is attached to the underside of the head body 23. That is, the image capture unit 3 is attached to the mounting head 2 so that the mounting head 2 and the image capture unit 3 move together.

Die Abbilderfassungseinheit 3, die in 16 dargestellt ist, enthält zwei bewegbare Kameras 3c, 3d. Die bewegbaren Kameras 3c, 3d sind Seite an Seite in Richtung der Y-Achse angeordnet und bilden eine sogenannte „Stereokamera“. Jeder der jeweiligen Abbilderfassungsbereiche der bewegbaren Kameras 3c, 3d ist ein Bereich, der den unteren Totpunkt U1 einschließt, der sich direkt unter dem Aufgreifelement 21 befindet, wenn das Aufgreifelement 21 über der Montagefläche T21 positioniert ist. Wenn das Aufgreifelement 21 über der Montagefläche T21 positioniert ist, deckt jeder dieser Abbilderfassungsbereiche nicht nur den vorgegebenen Montagebereich Q1 des Teils T10 ab, sondern auch zumindest einen Teil des montierten Teils T3, das neben dem vorgegebenen Montagebereich Q1 montiert wurde.The image capture unit 3, which is in 16 is shown contains two movable cameras 3c, 3d. The movable cameras 3c, 3d are arranged side by side in the Y-axis direction and form a so-called “stereo camera”. Each of the respective image capture areas of the movable cameras 3c, 3d is an area including the bottom dead center U1 located directly under the pickup member 21 when the pickup member 21 is positioned above the mounting surface T21. When the pickup member 21 is positioned over the mounting surface T21, each of these image capture areas covers not only the predetermined mounting area Q1 of the part T10 but also at least a part of the mounted part T3 mounted adjacent to the predetermined mounting area Q1.

Anschließend ermittelt die Steuereinheit 5 anhand der aufgenommenen Abbilder, die von den bewegbaren Kameras 3c, 3d erzeugt sind, den Grad des Eindringens des montierten Teils T3 in den vorgegebenen Montagebereich Q1 und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt P1 entsprechend dem so ermittelten Grad des Eindringens.The control unit 5 then determines the degree of penetration of the mounted part T3 into the predetermined mounting area Q1 based on the recorded images generated by the movable cameras 3c, 3d and corrects the predetermined mounting point P1 in accordance with the degree of penetration thus determined.

(7) Andere Varianten(7) Other variants

Das aufgenommenen Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, kann zumindest die Spitze (Unterseite) des Aufgreifelements 21 oder das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen ist, und das montierte Teil T3 abdecken.The captured image generated by the image capture unit 3 may cover at least the tip (bottom) of the pickup member 21 or the part T10 picked up by the pickup member 21 and the mounted part T3.

Beispielsweise kann das aufgenommenen Abbild, das von der Abbilderfassungseinheit 3 erzeugt wird, die Unterseite (Spitze) des Aufgreifelements 21 aufgenommen haben, nicht aber das Teil T10, das von dem Aufgreifelement 21 aufgegriffen wird. In diesem Fall bestimmt die Steuereinheit 5 auf der Grundlage des aufgenommenen Abbildes, das von der feststehenden Kamera 7 erzeugt ist, den Grad der Fehlausrichtung des Teils T10 in Bezug auf das Aufgreifelement 21. Dann kann die Steuereinheit 5 die Position des Teils T10 bestimmen, indem sie den Grad der Fehlausrichtung des Teils T10 auf die Position des Aufgreifelements 21 reflektiert. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 5 das Spaltmaß Yg des zu belassenden Spalts zwischen dem Teil T10 und dem an das Teil T10 angrenzenden montierten Teil T3 vorhersagen.For example, the captured image that is generated by the image capture unit 3 may have captured the underside (tip) of the pick-up element 21, but not the part T10 that is picked up by the pick-up element 21. In this case, the control unit 5 determines the degree of misalignment of the part T10 with respect to the pick-up member 21 based on the captured image generated by the fixed camera 7. Then, the control unit 5 can determine the position of the part T10 by it reflects the degree of misalignment of the part T10 with the position of the pick-up element 21. In this way, the control unit 5 predict the gap dimension Yg of the gap to be left between the part T10 and the assembled part T3 adjacent to the part T10.

Es ist zu festzustellen, dass die für die beispielhafte Ausführungsform und ihre Varianten beschriebenen Konfigurationen gegebenenfalls auch in Kombination verwendet werden können.It should be noted that the configurations described for the exemplary embodiment and its variants may also be used in combination, if necessary.

Auch müssen die relativen Positionen des Aufgreifelements 21 und des zweiten Objekts T2, wie zum Beispiel der Platine T20, nicht so definiert werden, dass das Aufgreifelement 21 und das zweite Objekt T2 einander in Richtung der Z-Achse zugewandt sind. Alternativ können die relativen Positionen des Aufgreifelements 21 und des zweiten Objekts T2, wie zum Beispiel der Platine T20, auch so definiert werden, dass sich das Aufgreifelement 21 und das zweite Objekt T2 zum Beispiel in horizontaler Richtung zugewandt sind.Also, the relative positions of the pick-up member 21 and the second object T2, such as the board T20, do not need to be defined so that the pick-up member 21 and the second object T2 face each other in the Z-axis direction. Alternatively, the relative positions of the pick-up element 21 and the second object T2, such as the board T20, can also be defined such that the pick-up element 21 and the second object T2 face each other, for example in the horizontal direction.

(8) Rekapitulation(8) Recap

Ein Montagesystem (1) gemäß einem ersten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform enthält einen Montagekopf (2), eine Abbilderfassungseinheit (3), eine Antriebseinheit (4) und eine Steuereinheit (5). Der Montagekopf (2) enthält ein Aufgreifelement (21), das bereit ist, ein erstes Objekt (T1) aufzugreifen. Das Aufgreifelement (21) ist in Richtung eines zweiten Objekts (T2) bewegbar. Der Montagekopf (2) montiert das erste Objekt (T1) an einem vorbestimmten Montagepunkt (P1) auf einer Montagefläche (T21) des zweiten Objekts (T2). Die Abbilderfassungseinheit (3) ist für den Montagekopf (2) vorgesehen und nimmt einen Abbilderfassungsbereich (R1, R2) auf, der zumindest eine Spitze (Unterseite) des Aufgreifelements (21) oder einen Bereich, der dem Aufgreifelement (21) zugewandt ist, in einer Richtung (Abwärtsrichtung), in der sich das Aufgreifelement (21) bewegt, enthält. Die Antriebseinheit (4) bewegt den Montagekopf (2) durch Antrieb des Montagekopfes (2). Die Steuereinheit (5) steuert die Antriebseinheit (4) und den Montagekopf (2), so dass das Aufgreifelement (21) das erste Objekt (T1) an dem vorbestimmten Montagepunkt (P1) anbringen kann. Die Steuereinheit (5) bestimmt auf der Grundlage eines Abbilderfassungsergebnisses, das von der Abbilderfassungseinheit (3) erhalten wird, einen Grad des Eindringens von zumindest einem montierten Teil (T3), das bereits auf dem zweiten Objekt (T2) montiert ist, in einen vorgegebenen Montagebereich (Q1), der den vorbestimmten Montagepunkt (P1) einschließt, und korrigiert den vorbestimmten Montagepunkt (P1) entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens.A mounting system (1) according to a first aspect of the exemplary embodiment includes a mounting head (2), an image capture unit (3), a drive unit (4) and a control unit (5). The mounting head (2) contains a pick-up element (21) that is ready to pick up a first object (T1). The pick-up element (21) can be moved in the direction of a second object (T2). The mounting head (2) mounts the first object (T1) at a predetermined mounting point (P1) on a mounting surface (T21) of the second object (T2). The image capture unit (3) is provided for the mounting head (2) and accommodates an image capture area (R1, R2) which includes at least a tip (underside) of the pick-up element (21) or an area that faces the pick-up element (21). a direction (downward direction) in which the pick-up element (21) moves. The drive unit (4) moves the assembly head (2) by driving the assembly head (2). The control unit (5) controls the drive unit (4) and the assembly head (2) so that the pick-up element (21) can attach the first object (T1) to the predetermined assembly point (P1). The control unit (5) determines a degree of penetration of at least one mounted part (T3) already mounted on the second object (T2) into a predetermined one based on an image capture result obtained from the image capture unit (3). Mounting area (Q1) including the predetermined mounting point (P1), and corrects the predetermined mounting point (P1) according to the degree of penetration thus determined.

Dieses Montagesystem (1) verbessert die Produktivität durch Verkürzung der Zeit, die für die Montage erforderlich ist.This assembly system (1) improves productivity by reducing the time required for assembly.

In einem Montagesystem (1) gemäß einem zweiten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit dem ersten Aspekt implementiert werden kann, korrigiert die Steuereinheit (5) vorzugsweise, wenn sie feststellt, dass das zumindest eine montierte Teil (T3) nur in einem von zwei Bereichen neben dem vorbestimmten Montagepunkt (P1) auf dem zweiten Objekt (T2) montiert wurde, wenn in dem anderen der beiden Bereiche kein montiertes Teil (T3) montiert ist, den vorbestimmten Montagepunkt (P1), so dass ein Spalt (G3-G5) zwischen dem ersten Objekt (T1) und dem zumindest einen montierten Teil (T3) verbleibt.In a mounting system (1) according to a second aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with the first aspect, the control unit (5) preferably corrects when it determines that the at least one mounted part (T3) only in one of two areas next to the predetermined assembly point (P1) was mounted on the second object (T2), if no assembled part (T3) is mounted in the other of the two areas, the predetermined assembly point (P1), so that a gap (G3-G5 ) remains between the first object (T1) and the at least one assembled part (T3).

Dieses Montagesystem (1) kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das erste Objekt (T1) mit einem benachbarten montierten Teil (T3) interferiert.This mounting system (1) can reduce the probability that the first object (T1) interferes with an adjacent mounted part (T3).

In einem Montagesystem (1) gemäß einem dritten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit dem ersten Aspekt implementiert werden kann, enthält das zumindest eine Montageteil (T3) eine Mehrzahl von Montageteilen (T3). Die Steuereinheit (5) korrigiert vorzugsweise, wenn sie feststellt, dass die Mehrzahl von Montageteilen (T3) benachbart zu dem vorbestimmten Montagepunkt (P1) auf dem zweiten Objekt (T2) montiert wurden, den vorbestimmten Montagepunkt (P1), um einen Spalt (G4, G5) zwischen dem ersten Objekt (T1) und jedem der Mehrzahl von Montageteilen (T3) zu belassen.In a mounting system (1) according to a third aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with the first aspect, the at least one mounting part (T3) includes a plurality of mounting parts (T3). The control unit (5), when it determines that the plurality of mounting parts (T3) have been mounted adjacent to the predetermined mounting point (P1) on the second object (T2), preferably corrects the predetermined mounting point (P1) by a gap (G4 , G5) between the first object (T1) and each of the plurality of assembly parts (T3).

Dieses Montagesystem (1) kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das erste Objekt (T1) mit benachbarten montierten Teilen (T3) interferiert.This mounting system (1) can reduce the probability that the first object (T1) interferes with adjacent mounted parts (T3).

In einem Montagesystem (1) gemäß einem vierten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit dem dritten Aspekt implementiert werden kann, korrigiert die Steuereinheit (5) vorzugsweise, wenn sie feststellt, dass die Mehrzahl der montierten Teile (T3) neben dem vorbestimmten Montagepunkt (P1) auf dem zweiten Objekt (T2) montiert wurden, den vorbestimmten Montagepunkt (P1), um die Abmessungen (Yg4, Yg5) der jeweiligen Spalte (G4, G5), die zwischen dem ersten Objekt (T1) und der Mehrzahl der montierten Teile (T3) verbleiben, einander anzugleichen.In an assembly system (1) according to a fourth aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with the third aspect, the control unit (5) preferably corrects when it finds that the majority of the assembled parts (T3) are adjacent to the predetermined assembly point (P1) were mounted on the second object (T2), the predetermined mounting point (P1) to the dimensions (Yg4, Yg5) of the respective column (G4, G5) between the first object (T1) and the majority of the mounted Parts (T3) remain to align with each other.

Dieses Montagesystem (1) kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das erste Objekt (T1) mit benachbarten montierten Teilen (T3) interferiert, indem die Abmessungen (Yg4, Yg5) der jeweiligen Spalte (G4, G5), die zwischen dem ersten Objekt (T1) und der Mehrzahl von montierten Teilen (T3) belassen werden, gleich sind.This assembly system (1) can reduce the probability that the first object (T1) interferes with adjacent assembled parts (T3) by reducing the dimensions (Yg4, Yg5) of the respective gaps (G4, G5) between the first object (T1 ) and the majority of assembled parts (T3) are left the same.

In einem Montagesystem (1) gemäß einem fünften Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit dem dritten Aspekt implementiert werden kann, korrigiert die Steuereinheit (5) vorzugsweise, wenn sie feststellt, dass die Mehrzahl der montierten Teile (T3) neben dem vorbestimmten Montagepunkt (P1) auf dem zweiten Objekt (T2) montiert wurden, den vorbestimmten Montagepunkt (P1), um die Abmessungen (Yg4, Yg5) der jeweiligen Spalte (G4, G5), die zwischen dem ersten Objekt (T1) und den mehreren montierten Teilen (T3) belassen wurden, voneinander zu unterschiedlich zu machen.In a mounting system (1) according to a fifth aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in connection with the third aspect, the control unit (5) preferably corrects when it determines that the majority of the mounted parts (T3) have been mounted next to the predetermined mounting point (P1) on the second object (T2). predetermined assembly point (P1) to make the dimensions (Yg4, Yg5) of the respective columns (G4, G5) left between the first object (T1) and the plurality of assembled parts (T3) different from each other.

Dieses Montagesystem (1) kann auch die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das erste Objekt (T1) mit benachbarten montierten Teilen (T3) interferiert, selbst wenn die Abmessungen (Yg4, Yg5) der jeweiligen Spalte (G4, G5), die zwischen dem ersten Objekt (T1) und der Mehrzahl von montierten Teilen (T3) belassen werden, unterschiedlich sind.This mounting system (1) can also reduce the probability that the first object (T1) interferes with adjacent mounted parts (T3), even if the dimensions (Yg4, Yg5) of the respective gaps (G4, G5) between the first object (T1) and the plurality of assembled parts (T3) are left different.

In einem Montagesystem (1) gemäß einem sechsten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit einem der ersten bis fünften Aspekte implementiert werden kann, deckt das Abbilderfassungsergebnis, das von der Abbilderfassungseinheit (3) erhalten ist, vorzugsweise zumindest eines von dem Aufgreifelement (21) oder dem ersten Objekt (T1), das von dem Aufgreifelement (21) aufgegriffen wurde, und dem zumindest einen montierten Teil (T3) ab. Die Steuereinheit (5) bestimmt den Grad des Eindringens durch eine Abmessung, die auf der Grundlage des Abbilderfassungsergebnisses berechnet ist, eines Spalts (G3-G5), der zwischen dem ersten Objekt (T1) und dem zumindest einen montierten Teil (T3) verbleibt. Die Steuereinheit (5) korrigiert, wenn die Abmessung (Yg3-Yg5) des Spalts (G3-G5) kleiner als ein Korrekturschwellwert ist, den vorbestimmten Montagepunkt (P1), um die Abmessung (Yg3-Yg5) des Spalts (G3-G5) gleich oder größer als den Korrekturschwellwert zu machen.In a mounting system (1) according to a sixth aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with any one of the first to fifth aspects, the image capture result obtained from the image capture unit (3) preferably covers at least one of the pickup element (21 ) or the first object (T1) that was picked up by the pick-up element (21) and the at least one mounted part (T3). The control unit (5) determines the degree of penetration by a dimension, calculated based on the image capture result, of a gap (G3-G5) remaining between the first object (T1) and the at least one mounted part (T3). The control unit (5), when the dimension (Yg3-Yg5) of the gap (G3-G5) is smaller than a correction threshold, corrects the predetermined mounting point (P1) by the dimension (Yg3-Yg5) of the gap (G3-G5). equal to or greater than the correction threshold.

Dieses Montagesystem (1) kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das erste Objekt (T1) mit benachbarten montierten Teilen (T3) interferiert, indem die Abmessungen (Yg3-Yg5) der Spalte (G3-G5) gleich oder größer als der Korrekturschwellwert sind.This mounting system (1) can reduce the probability that the first object (T1) interferes with adjacent mounted parts (T3) by making the dimensions (Yg3-Yg5) of the gap (G3-G5) equal to or greater than the correction threshold.

In einem Montagesystem (1) gemäß einem siebten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit einem der ersten bis sechsten Aspekte implementiert werden kann, steuert die Steuereinheit (5) eine Bewegungsgeschwindigkeit des Aufgreifelements (21). Wenn die Steuereinheit (5) vorhersagt, dass eine Abmessung (Yg3-Yg5) eines Spalts (G3-G5), der zwischen dem ersten Objekt (T1), das an dem korrigiert vorbestimmten Montagepunkt (P1) zu montieren ist, und dem zumindest einen montierten Teil (T3) verbleibt, kleiner als ein Steuerschwellenwert sein wird, steuert sie vorzugsweise die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufgreifelements (21) niedriger als in einer Situation, in der die Abmessung (Yg3-Yg5) des Spalts (G3-G5) gleich oder größer als der Steuerschwellenwert ist.In a mounting system (1) according to a seventh aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with any one of the first to sixth aspects, the control unit (5) controls a movement speed of the pick-up member (21). If the control unit (5) predicts that a dimension (Yg3-Yg5) of a gap (G3-G5) between the first object (T1) to be mounted at the corrected predetermined mounting point (P1) and the at least one assembled part (T3) will be smaller than a control threshold, it preferably controls the movement speed of the pick-up element (21) lower than in a situation in which the dimension (Yg3-Yg5) of the gap (G3-G5) is equal to or greater than is the tax threshold.

In einem Montagesystem (1) gemäß einem achten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit einem der ersten bis siebten Aspekte implementiert werden kann, steuert die Steuereinheit (5) eine Bereitschaftszeit, die eine Dauer definiert, für die das Aufgreifelement (21) an einer Position anhalten soll, an der das Aufgreifelement (21) dem vorbestimmten Montagepunkt (P1) zugewandt ist. Die Steuereinheit (5) verlängert vorzugsweise die Bereitschaftszeit, wenn sie vorhersagt, dass eine Abmessung (Yg3-Yg5) eines Spalts (G3-G5), der zwischen dem ersten Objekt (T1), das an dem korrigierten vorbestimmten Montagepunkt (P1) zu montieren ist, und dem zumindest einen montierten Teil (T3) verbleibt, kleiner als ein Steuerschwellenwert sein wird, im Vergleich zu einer Situation, in der die Abmessung (Yg3-Yg5) des Spalts (G3-G5) gleich oder größer als der Steuerschwellenwert ist.In a mounting system (1) according to an eighth aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with one of the first to seventh aspects, the control unit (5) controls a standby time that defines a duration for which the pick-up element (21) is activated should stop at a position at which the gripping element (21) faces the predetermined assembly point (P1). The control unit (5) preferably extends the standby time when it predicts that a dimension (Yg3-Yg5) of a gap (G3-G5) between the first object (T1) to be mounted at the corrected predetermined mounting point (P1). and the at least one assembled part (T3) remains will be smaller than a control threshold, compared to a situation in which the dimension (Yg3-Yg5) of the gap (G3-G5) is equal to or larger than the control threshold.

In einem Montagesystem (1) gemäß einem neunten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit einem der ersten bis achten Aspekte implementiert werden kann, bricht die Steuereinheit (5) vorzugsweise die Montage des ersten Objekts (T1) auf das zweite Objekt (T2) ab, wenn sie vorhersagt, dass das erste Objekt (T1), das an dem korrigiert vorbestimmten Montagepunkt (P1) montiert werden soll, und das zumindest eine montierte Teil (T3) sich gegenseitig interferieren werden.In a mounting system (1) according to a ninth aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with one of the first to eighth aspects, the control unit (5) preferably breaks the mounting of the first object (T1) on the second object (T2). from when it predicts that the first object (T1) to be mounted at the corrected predetermined assembly point (P1) and the at least one mounted part (T3) will interfere with each other.

Dieses Montagesystem (1) kann verhindern, dass das erste Objekt (T1) mit einem der benachbarten montierten Teile (T3) interferiert.This mounting system (1) can prevent the first object (T1) from interfering with one of the adjacent mounted parts (T3).

In einem Montagesystem (1) gemäß einem zehnten Aspekt der beispielhaften Ausführungsform, der in Verbindung mit einem der ersten bis neunten Aspekte implementiert werden kann, enthält der Abbilderfassungsbereich vorzugsweise einen unteren Totpunkt (U1), der eine untere Grenzposition des Aufgreifelements (21) definiert.In a mounting system (1) according to a tenth aspect of the exemplary embodiment, which can be implemented in conjunction with one of the first to ninth aspects, the image capture area preferably includes a bottom dead center (U1) that defines a lower limit position of the pickup element (21).

Dieses Montagesystem (1) kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das erste Objekt (T1), das abgesenkt wird, mit einem der montierten Teile (T3) interferiert.This mounting system (1) can reduce the probability that the first object (T1), which is lowered, interferes with one of the assembled parts (T3).

Ein Montageverfahren gemäß einem elften Aspekt der beispielhaften Ausführungsform ist dazu bestimmt, von einem Montagesystem (1) durchgeführt zu werden, das einen Montagekopf (2), eine Abbilderfassungseinheit (3), eine Antriebseinheit (4) und eine Steuereinheit (5) enthält. Der Montagekopf (2) enthält ein Aufgreifelement (21), das bereit ist, ein erstes Objekt (T1) aufzugreifen. Das Aufgreifelement (21) ist in Richtung eines zweiten Objekts (T2) bewegbar. Der Montagekopf (2) montiert das erste Objekt (T1) an einem vorbestimmten Montagepunkt (P1) auf einer Montagefläche (T21) des zweiten Objekts (T2). Die Abbilderfassungseinheit (3) ist für den Montagekopf (2) vorgesehen. Die Antriebseinheit (4) bewegt den Montagekopf (2) durch Antreiben des Montagekopfes (2). Die Steuereinheit (5) steuert die Antriebseinheit (4) und den Montagekopf (2), damit das Aufgreifelement (21) das erste Objekt (T1) an dem vorbestimmten Montagepunkt (P1) montieren kann. Das Montageverfahren enthält einen Aufnahmeschritt (S3) und einen Korrekturschritt (S4). Der Aufnahmeschritt (S3) beinhaltet, dass die Abbilderfassungseinheit (3) einen Abbilderfassungsbereich (R1, R2) aufnimmt, der zumindest eine Spitze (Unterseite) des Aufgreifelements (21) oder einen Bereich, der dem Aufgreifelement (21) zugewandt ist, in einer Richtung (Abwärtsrichtung), in der sich das Aufgreifelement (21) bewegt, enthält. Der Korrekturschritt (S4) beinhaltet, dass die Steuereinheit (5) veranlasst wird, auf der Grundlage eines Abbilderfassungsergebnisses, das von der Abbilderfassungseinheit (3) erhalten wird, einen Grad des Eindringens von zumindest einem montierten Teil (T3), das bereits auf dem zweiten Objekt (T2) montiert ist, in einen vorgegebenen Montagebereich (Q1) zu bestimmen, der den vorbestimmten Montagepunkt (P1) enthält, und den vorbestimmten Montagepunkt (P1) entsprechend dem so bestimmten Grad des Eindringens zu korrigieren.A mounting method according to an eleventh aspect of the exemplary embodiment is intended to be performed by a mounting system (1) including a mounting head (2), an image capture unit (3), a drive unit (4) and a control unit (5). The mounting head (2) contains a pick-up element (21) that is ready to pick up a first object (T1). The pick-up element (21) can be moved in the direction of a second object (T2). The mounting head (2) mounts the first object (T1) at a predetermined mounting point (P1) on a mounting surface (T21) of the second object (T2). The image capture unit (3) is intended for the mounting head (2). The drive unit (4) moves the assembly head (2) by driving the assembly head (2). The control unit (5) controls the drive unit (4) and the mounting head (2) so that the pick-up element (21) can mount the first object (T1) at the predetermined mounting point (P1). The assembly process includes a recording step (S3) and a correction step (S4). The recording step (S3) includes that the image capture unit (3) records an image capture area (R1, R2) which has at least a tip (underside) of the pick-up element (21) or an area that faces the pick-up element (21) in one direction (Downward direction) in which the pick-up element (21) moves. The correction step (S4) includes causing the control unit (5) to determine, based on an image capture result obtained from the image capture unit (3), a degree of penetration of at least one mounted part (T3) already on the second Object (T2) is mounted, to determine in a predetermined mounting area (Q1) which contains the predetermined mounting point (P1), and to correct the predetermined mounting point (P1) according to the degree of penetration thus determined.

Diese Montagemethode verbessert die Produktivität durch Verkürzung der Montagezeit.This assembly method improves productivity by reducing assembly time.

Referenz-ZeichenlisteReference character list

11: MontagesystemMounting system
22: MontagekopfMounting head
2121: AufgreifelementPickup element
33: AbbilderfassungseinheitImage capture unit
44: AntriebseinheitDrive unit
55: KontrolleinheitControl unit
G3-G5G3-G5: Spaltgap
P1P1: vorbestimmter Montagepunktpredetermined assembly point
Q1Q1: vorgegebener Montagebereichspecified assembly area
R1, R2R1, R2: AbbilderfassungsbereichImage capture area
T1T1: erstes Objektfirst object
T2T2: zweites Objektsecond object
T21T21: MontageflächeMounting surface
T3T3: montiertes Teilassembled part
U1U1: unterer Totpunkt (kritische Position)bottom dead center (critical position)
Yg3-Yg5Yg3-Yg5: Spaltmaßgap size
S3S3: AufnahmeschrittRecording step
S4S4: KorrekturschrittCorrection step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2002076693 A [0006]

Claims

A mounting system that includes: a mounting head that includes a pick-up element configured to pick up a first object thereon, the pick-up element is movable toward a second object, the mounting head is configured to mount the first object at a predetermined mounting point on a mounting surface of the second object ; an image capture unit provided for the mounting head and configured to capture an image capture portion including at least a tip of the pickup member or a portion facing the pickup member in a direction in which the pickup member moves; a drive unit configured to move the mounting head by driving the mounting head; and a control unit configured to control the drive unit and the mounting head to allow the pick-up member to mount the first object at the predetermined mounting point, the control unit is configured to determine, based on an image capture result obtained from the image capture unit, a degree of penetration of at least a part already mounted on the second object into a predetermined mounting area including the predetermined mounting point, and the predetermined mounting point is corrected according to the degree of penetration thus determined.

The mounting system according to Claim 1 , wherein the control unit is configured when it is determined that the at least one mounted part has been mounted on the second object only in one of two areas adjacent to the predetermined mounting point, with no mounted part being mounted in the other of the two areas, the predetermined mounting point to correct to leave a gap between the first object and the at least one mounted part.

The mounting system according to Claim 1 , wherein the at least one mounting part includes a plurality of mounting parts, and the control unit is configured, when it is determined that the plurality of the mounted parts have been mounted next to the predetermined mounting point on the second object, to correct the predetermined mounting point to create a gap between the first object and each of the majority of assembled parts.

The mounting system according to Claim 3 , wherein the control unit is configured, when it is determined that the plurality of mounted parts have been mounted adjacent to the predetermined mounting point on the second object, to correct the predetermined mounting point to the dimensions of the respective gaps formed between the first object and the plurality of mounted ones Parts remain to align with each other.

The mounting system according to Claim 3 , wherein the control unit is configured, when it is determined that the plurality of mounted parts have been mounted adjacent to the predetermined mounting point on the second object, to correct the predetermined mounting point to adjust the dimensions of the respective gaps formed between the first object and the plurality of assembled parts remain to be distinguished from each other.

The mounting system according to any of the Claims 1 until 5 , wherein the image capture result obtained from the image capture unit covers at least one of the pick-up member or the first object picked up by the pick-up member and covering at least a mounted part, and the control unit is configured to determine the degree of intrusion by a Dimension, calculated based on the image capture result, of a gap remaining between the first object and the at least one mounted part, and, if the dimension of the gap is smaller than a correction threshold, corrects the predetermined mounting point to the dimension of the Make the gap equal to or greater than the correction threshold.

The mounting system according to any of the Claims 1 until 6 , wherein the control unit is configured to control a movement speed of the pick-up element, and the control unit is configured when predicting that a dimension of a gap to be corrected between the first object to be mounted at the predetermined mounting point and the at least a mounted part will be smaller than a control threshold to make the movement speed of the pick-up element lower than in a situation in which the dimension of the gap is equal to or larger than the control threshold.

The mounting system according to any of the Claims 1 until 7 , wherein the control unit is configured to control a standby time that defines a duration for which the pick-up element is to stop at a position where the pick-up element faces the predetermined mounting point, and the control unit is configured when it is predicted that a dimension of a gap remaining between the first object to be mounted at the corrected predetermined mounting point and the at least one mounted part will be smaller than a control threshold to extend the standby time , compared to a situation where the dimension of the gap is equal to or greater than the control threshold.

The mounting system according to any of the Claims 1 until 8th , wherein the control unit is configured, when it is predicted that the first object to be mounted at the corrected predetermined mounting point and the at least one mounted part will interfere with each other, unmounts the first object on the second object.

The mounting system according to any of the Claims 1 until 9 , wherein the image capture area contains a bottom dead center that defines a lower limit position of the pickup element.

An assembly method intended to be performed by an assembly system, the assembly system comprising: a mounting head that includes a pick-up element configured to pick up a first object thereon, the pick-up element is movable toward a second object, the mounting head is configured to mount the first object at a predetermined mounting point on a mounting surface of the second object ; an image capture unit provided for the mounting head, a drive unit configured to move the mounting head by driving the mounting head; and a control unit configured to control the drive unit and the mounting head to allow the pick-up member to mount the first object at the predetermined mounting point, the assembly procedure includes: a capturing step of causing the image capture unit to capture an image capture area including at least a tip of the pickup member or a portion facing the pickup member in a direction in which the pickup member moves; and a correction step of causing the control unit to calculate, based on an image capture result obtained from the image capture unit, a degree of penetration of at least a mounted part already mounted on the second object into a specified mounting area including the predetermined mounting point , to determine and correct the predetermined mounting point according to the degree of penetration so determined.