JP2003243898A - 実装機、実装方法 - Google Patents
実装機、実装方法Info
- Publication number
- JP2003243898A JP2003243898A JP2002035951A JP2002035951A JP2003243898A JP 2003243898 A JP2003243898 A JP 2003243898A JP 2002035951 A JP2002035951 A JP 2002035951A JP 2002035951 A JP2002035951 A JP 2002035951A JP 2003243898 A JP2003243898 A JP 2003243898A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- mounting
- suction
- interference
- board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
良を低減する。 【解決手段】 この表面実装機は、テープフィーダ4に
収容された部品をプリント基板P上に実装する実装機に
おいて、テープフィーダ4より部品を吸着する複数の吸
着ノズル14と、各吸着ノズル14により吸着された部
品の吸着状況を撮像する固定カメラ15と、この固定カ
メラ15により撮像された吸着状況の画像より吸着ノズ
ル14の部品装着方向を補正し、補正した吸着ノズル1
4の部品装着方向において、吸着ノズル14とプリント
基板P上の先行装着部品Eとの干渉をチェックし、この
干渉チェックの結果、干渉なしの場合、吸着部品を装着
し、干渉ありの場合、吸着部品の装着を中止するX軸,
Y軸,Z軸,R軸の各サーボ機構41,42,43,4
4および統括制御部35とを備える。
Description
装する実装機、実装方法に関する。
内部に利用される基板や電子部品が小型化され、基板の
表面の狭い領域に小さな電子部品を効率良く配置および
実装する技術の構築が急務になっている。
げるためには、小型な電子部品を使用しかつ部品の実装
間隔を狭くする必要がある。部品の実装間隔を狭くする
めには電子部品をテープフィーダやトレイから取り出し
搬送し基板上の所定位置に順に配置する表面実装機の精
度向上が必要である。
ンサなどの電子部品は、2125タイプから0603タ
イプ、さらには1005タイプへと小型化が進みつつあ
る。これに対して表面実装機側の精度が追従していない
のが現状である。
子部品をテープフィーダから取り出すのに、表面実装機
では吸着ノズルが利用されるが、この吸着ノズルは、テ
ープフィーダから吸引力で電子部品を引き付けるため、
吸着ノズルの吸着面の中心位置と電子部品の中心位置と
が一致しなくなることがある。
に対して電子部品が、例えば外方へ偏位した場合、その
ままの状態で電子部品を搬送し基板の所定位置に一致さ
せるように吸着ノズルの位置決めを行った後、吸着ノズ
ルを基板面の方向へ下げたときに、既に基板に装着済み
の電子部品(既装着部品)と、これから装着する電子部
品や電子部品の外形からはみ出している吸着ノズルの先
端部が衝突(あるいは干渉)して部品が破損したり、あ
るいは既装着部品が装着位置からずれたり飛散する部品
装着ミスが発生する可能性がある。
なされたもので、基板に対する部品の装着不良を低減す
ることのできる実装機、実装方法を提供することを目的
としている。
ために本発明は、フィーダあるいトレイに収容された部
品を基板上に実装する実装機において、前記フィーダあ
るいトレイより前記部品を吸着する部品吸着手段と、前
記部品吸着手段により吸着された部品の吸着状況を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された吸着状
況の画像より基板上の装着位置へ部品を装着するための
前記部品吸着手段の部品装着方向を補正する補正手段
と、部品装着前に前記補正手段により補正された前記部
品吸着手段の部品装着方向において、前記部品吸着手段
と基板上の装着位置近傍の先行装着部品との干渉をチェ
ックする干渉チェック手段と、前記干渉チェック手段に
よる干渉チェックの結果、干渉なしの場合、前記補正手
段により補正された部品装着方向へ前記部品吸着手段を
変移して吸着部品を前記基板上に装着し、干渉ありの場
合、前記吸着部品の装着を中止する手段とを具備したこ
とを特徴としている。
範囲を考慮して部品吸着手段と先行装着部品との干渉を
チェックする手段を備える。また、干渉チェック手段
は、基板上における先行装着部品の高さと部品吸着手段
および吸着部品の3次元的な形状を考慮して干渉をチェ
ックする手段を備える。
置検出手段を備え、撮像手段による部品吸着手段への部
品の吸着状況と基板位置検出手段により検出された基板
位置とに基づき部品吸着手段を移動するヘッドの位置補
正を行う手段を備える。
れた部品を基板上に実装する実装方法において、前記フ
ィーダあるいトレイより前記部品を部品吸着手段にて吸
着するステップと、前記部品吸着手段により吸着された
部品の吸着状況を撮像するステップと、撮像された吸着
状況の画像より基板上の装着位置へ部品を装着するため
の前記部品吸着手段の部品装着方向を補正するステップ
と、部品装着前に補正された前記部品吸着手段の部品装
着方向において、前記部品吸着手段と基板上の装着位置
近傍の先行装着部品との干渉をチェックするステップ
と、前記干渉チェックの結果、干渉なしの場合、補正し
た部品装着方向へ前記部品吸着手段を変移して吸着部品
を前記基板上に装着し、干渉ありの場合、前記吸着部品
の装着を中止するステップとを有することを特徴してい
る。
参照しながら説明する。図1および図2は、本発明の実
装機を適用し得る表面実装機の構成を示す図であり、図
1は表面実装機の平面図、図2は表面実装機の正面図で
ある。
装機は、基台1、コンベア2、部品供給部3、フィーダ
の一つの形態であるテープフィーダ4、ヘッドユニット
5、ヘッドユニット支持部材6、Y軸固定レール7、X
軸ガイド部材8、Y軸サーボモータ9、Y軸ボールネジ
10、X軸サーボモータ11、X軸ボールネジ12、固
定カメラ15、移動カメラ16を具備する。ヘッドユニ
ット5は、複数の吸着ヘッド13、複数の吸着ノズル1
4、基準反射体17を有する。各吸着ヘッド13の先端
部分に上下方向(Z軸方向)および回転方向(R軸方
向)に動作可能に設けられているのが吸着ノズル14で
ある。
ンベア2が配設され、プリント基板Pがコンベア2上を
搬送され、所定の装着作業位置で停止後、図示省略のク
ランプ機構により固定保持されるようになっている。コ
ンベア2のY方向外側にはそれぞれ部品供給部3が配置
される。部品供給部3には各種部品を供給するための多
数のテープフィーダ4やトレイ(図示せず)などが配置
されている。テープフィーダ4は、隣接してかつおのお
の位置決めされた状態で固定されている。
トランジスタ、コンデンサなどの小片状電子部品を所定
間隔おきに収納・保持したテープがリール(図示省略)
から導出されるように構成され、吸着ヘッド13により
部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送
り出されるようになっている。
され、ヘッドユニット5は、以下のように、X軸方向お
よびY軸方向に移動可能に構成されている。
の支持部材6がY軸方向の固定レール7に移動可能に配
置され、支持部材6に設けられるガイド部材8にヘッド
ユニット6が移動可能に支持されている。そして、Y軸
サーボモータ9によりボールネジ10を介して支持部材
6のY軸方向の移動が行われるとともに、X軸サーボモ
ータ11によりボールネジ12を介してヘッドユニット
5のX軸方向の移動が行なわれるようになっている。
成する部品装着用の複数の吸着ヘッド13が具備されて
おり、この例では6本の吸着ヘッド13がX軸方向に一
列に並べて配設されている。吸着ヘッド13は、それぞ
れヘッドユニット5のフレームに対してZ軸方向の移動
およびR軸(吸着ノズル14の中心軸)回りの回転が可
能とされ、サーボモータ(図示省略)によりこの昇降お
よび回転がなされる。各吸着ヘッド13のZ軸下端には
吸着ノズル14が設けられ、部品吸着時に図示省略の負
圧供給手段から各吸着ノズル14に負圧が供給される。
これにより、吸引力で部品が順々にあるいは同時に各吸
着ノズル14に吸着される。
アセンサを撮像素子とする移動カメラ16が設けられて
いる。この移動カメラ16は、プリント基板Pの作業位
置での停止後に、プリント基板Pに離間して印された2
つのマーク(フィデューシャルマーク)を撮像し、これ
により、基板Pの存在確認や正規の位置からのずれの検
出などを行なうものである。検出された正規の位置から
のずれ(X軸方向,Y軸方向のずれあるいはX軸に対す
る傾き)については、吸着ヘッド13により部品をプリ
ント基板P上に搭載するときに吸着ヘッド13の位置を
補正するために利用される(この補正値は後述するがδ
1と表記する)。
13の並びの外側に基準反射体17が配置される。基準
反射体17は、基台1に対向する反射面を有し、反対面
には基準マークを有するものである。この基準反射体1
7は、後述の固定カメラ15によって吸着ヘッド13が
部品を吸着した状態を撮像する場合における基準位置デ
ータを取得するためのものである。
基台1上の部品供給部3近傍かつコンベア2に対して線
対称となる2箇所には、それぞれ、CCDエリアセンサ
を撮像素子とする固定カメラ15が設けられる。固定カ
メラ15は、部品吸着後における吸着ヘッド13を下方
から撮像し、その撮像データから、部品が各吸着ノズル
14に正確に吸着されたかを検出しさらに吸着位置ずれ
の検出を行なうためのものである。検出された吸着位置
ずれは、吸着ヘッド13により部品を基板P上に搭載す
るときの吸着ヘッド13の位置を補正するため利用され
る(この補正値は後述するがδ2と表記する)。
5のため、撮像対象物を照明する専用の照明部をこれら
のカメラ16、15の近傍に設けるようにしてもよい。
論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御す
るさまざまなプログラム、例えば部品実装手順をプログ
ラムした部品実装プログラム、干渉管理装着位置補正処
理プログラムなどを予め記憶するリードオンリーメモリ
(ROM)および装置動作中にさまざまなデータを一時
的に記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)等から
構成される制御装置30を有している。
御系について説明する。図3は本発明の一実施形態たる
表面実装機の制御系の構成を示すブロック図である。な
お同図において、既に説明した構成要素と同一のものに
は同一の番号を付しその説明省略する。また、図示した
制御系は、この表面実装機の主要部分を示すものであ
り、一部省略している部分(例えばコンベア2の制御系
など)がある。
制御部35、そのための記憶部37、画像処理部33、
そのための記憶部34、移動カメラ16のアクチュエー
タへのインターフェース31、固定カメラ15のアクチ
ュエータへのインターフェース36、X軸サーボ機構な
どサーボ装置とのインターフェース32を有する。統括
制御部35は上記CPUが該当する。記憶部37、記憶
部34は上記RAMなどの随時書換え可能なメモリが該
当する。
16a、絞りアクチュエータ16b、シャッター速度ア
クチュエータ16cが存在し、これらは、図示のように
制御装置30の各部に接続されている。また、固定カメ
ラ15には、撮像を行なう撮像部15a、絞りアクチュ
エータ15b、シャッター速度アクチュエータ16cが
存在し、これらは、図示のように制御装置30の各部に
接続されている。固定カメラ15は、上記の例では表面
実装機の2箇所に設けられているが、他方のものも同様
に制御装置30に接続されている。なお、固定カメラ1
5をCCDラインセンサを撮像素子とするものとしても
良い。この場合は、固定カメラ15に、シャッター速度
アクチュエータ16cは内蔵させないようにする。
X軸サーボ機構43、Y軸サーボ機構44、吸着ヘッド
13に設けられるヘッドユニット部サーボ装置40(Z
軸サーボ機構41、…、R軸サーボ機構42、…)との
接続を有する。X軸サーボ装置43は、図1、図2にお
けるX軸サーボモータ11を含む構成であり、Y軸サー
ボ装置44は、同図のY軸サーボモータ9を含む構成で
ある。
Y軸サーボ機構44、ヘッドユニット部サーボ装置4
0、移動カメラ16の絞りアクチュエータ16b、シャ
ッター速度アクチュエータ16c、固定カメラ15の絞
りアクチュエータ15b、シャッター速度アクチュエー
タ16cの動作を統括的に制御するため処理を行なうも
のである。実体的には、マイクロプロセッサなどのハー
ドウエアと制御プログラムなどのソフトウエアとにより
構成され得る。
理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、
統括制御部35により情報が出し入れされる。
カメラ15で得られた撮像データを処理し、この処理に
より撮像データより必要な情報を抽出および認識して統
括制御部35に供給するものである。抽出および認識す
る情報については、後述する。なお、画像処理部33
も、実体的には、マイクロプロセッサなどのハードウエ
アと制御プログラムなどのソフトウエアとにより構成さ
れ得る。
理に必要な情報を記憶するものである。必要に応じて、
画像処理部33により情報が出し入れされる。
が処理することにより生成された制御信号を移動カメラ
16の絞りアクチュエータ16bまたはシャッター速度
アクチュエータ16cに出力するためのインターフェー
スである。なお、図では、絞りアクチュエータ16bま
たはシャッター速度アクチュエータ16cへの制御信号
のみ描かれているが、絞りアクチュエータ16bまたは
シャッター速度アクチュエータ16c側から、アクチュ
エート位置などの検出信号を制御装置30側へ戻すよう
に、すなわち、上記アクチュエートをサーボ機構として
構成することもできる。その場合には、インターフェー
ス31は、入出力双方向のインターフェースとなる。こ
れは、以下のインターフェース36について同様であ
る。
が処理することにより生成された制御信号を固定カメラ
15の絞りアクチュエータ15bまたはシャッター速度
アクチュエータ15cに出力するためのインターフェー
スである。
が処理することにより生成されたサーボ制御信号を、X
軸サーボ機構43、Y軸サーボ機構44、ヘッドユニッ
ト部サーボ機構40に出力し、また、これらのサーボ機
構43、44、40からのセンサ出力を入力するための
インターフェースである。
bは、制御信号により移動カメラ16の絞りの調整を行
うものである。絞りを開くと撮像部16aに入射される
光量が増し、絞りを閉じるとその光量は減少する。シャ
ッター速度アクチュエータ16cは、制御信号により移
動カメラ16のシャッター速度の調整を行なうものであ
る。シャッター速度を速くすると時間積分的に累積光量
が減少し、シャッター速度を遅くすると時間積分的に累
積光量が増大する。
般的に、メカ的(機械的)な方法と光電変換素子の光蓄
積時間を加減することによる電子的な方法とがある。こ
の実施形態では、メカ的な方法の場合を説明するが、電
子的な方法を採用してもよい。これは、以下の固定カメ
ラ15におけるシャッター速度の調整について同様であ
る。
bは、制御信号により固定カメラ15の絞りの調整を行
うものである。絞りを開くと撮像部15aに入射される
光量が増し、絞りを閉じるとその光量は減少する。シャ
ッター速度アクチュエータ15cは、制御信号により固
定カメラ15のシャッター速度の調整を行なうものであ
る。シャッター速度を速くすると時間積分的に累積光量
が減少し、シャッター速度を遅くすると時間積分的に累
積光量が増大する。
プリント基板P上の装着位置番号に対応させて個々の部
品種別と、各部品種別毎の部品の形状情報(部品中心位
置座標、部品四隅第1位置座標、部品四隅第2位置座
標、部品四隅第3位置座標、部品四隅第4位置座標、部
品高さ、部品の装着方向などのデータ)が記憶される。
部品の装着方向としては、X軸の図1右手方向に対し
て、例えば反時計方向の角度として0度、90度、18
0度、270度などがある。
に、プリント基板P上の装着位置番号に対応させて個々
の部品種別と各部品種別毎に周囲の許容情報(部品中心
位置座標、周囲の許容範囲、部品の装着方向などのデー
タ)が記憶される。
面実装機の動作について説明する。図6はこの表面実装
機の動作を示すフローチャートである。
れたプリント基板Pがコンベア2により搬出され、部品
未搭載のプリント基板Pが新たにコンベア2により搬入
され所定位置にクランプされる(ステップ51)。そし
て、搭載済みリストが初期化される(ステップ52)。
搭載済みリストは、記憶部37に記憶・保持されてい
る。
ンプされると、統括制御部35は、X軸サーボ機構4
3、Y軸サーボ機構44を制御して、移動カメラ16を
プリント基板P上に移動させる(ステップ53)。
Pのマークが撮像される(ステップ54)。必要であれ
ば、撮像前に移動カメラ16の各アクチュエータ16
b、16cを調整する。
を撮像データ1とすると、記憶部34にて記憶されるプ
ログラムに基づき撮像データ1は画像処理部33により
処理されて基板マークの位置が認識されて基板マークの
位置データとして記憶部34に記憶されると共に統括制
御部35へ送られる。
られてきた基板マークの位置データと予め記憶部37の
リードオンリーメモリ(ROM)に保持されている論理
上のマーク位置のデータとを基に、プリント基板Pの位
置ずれ(X方向、Y方向、XY平面に垂直な軸回りのθ
方向)を検出し、検出したプリント基板Pの位置ずれか
ら各部品の搭載位置補正値δ1を求める。求められた補
正値δ1は、記憶部37のランダムアクセスメモリ(R
AM)に記憶される(ステップ55)。
調べ、未搭載データの有無を判定する(ステップ5
6)。
N)、すべての部品の搭載が完了しているので、このプ
リント基板Pについて処理終了となる。
ップ56のY)、統括制御部35は、すべての搭載部品
のデータから未搭載部品のデータを検索し実装順序など
の作業手順を決定し(ステップ57)、記憶部37に記
憶する。
手順に従って、X軸サーボ機構43、Y軸サーボ機構4
4を制御して、吸着ヘッド13を部品吸着位置に移動さ
せて部品を吸着する(ステップ58)。
各吸着ノズル14すべてに部品が吸着されるよう繰り返
される(ステップ59)。
ル14に吸着させる部品を選定するにあたり、吸着ずれ
が比較的起こり得る極小部品を吸着する吸着ノズル14
については、同じ種類の部品を複数の吸着ノズル14で
吸着し、吸着後、ある吸着ノズル14について先行装着
部品との干渉のため吸着ヘッド13の位置補正しても部
品が装着不可能な場合に、その吸着ノズル14の部品装
着を中止し、他の吸着ノズル14の同じ種類の部品を装
着することで、吸着ヘッド13(ヘッドユニット5)の
移動量を少なくできる。
3の吸着位置制御は、後述する固定カメラ15の撮像に
よって検出される吸着ノズル14に対する部品の位置ず
れ、すなわち相対的に言えば部品に対する吸着のズル1
4の位置ずれを考慮に入れて、部品に対しての吸着ノズ
ル14の位置ずれが小さくなるように制御して行なって
もよい。
43、Y軸サーボ機構44を制御して、ヘッドユニット
5を固定カメラ15上に移動する。この例では、固定カ
メラ15はラインカメラであり、そのライン方向と直交
する方向(X方向)に走査するようにヘッドユニット5
を移動する(ステップ60)。
チュエータ15b、15cを調整し、またはアクチュエ
ータ15b、15cを調整せずに、部品が吸着された吸
着ヘッド13を固定カメラ15にて撮像する。
は、基準反射体17の撮像データを基に画像処理部33
によって補正され(ステップ61)、記憶部34に記憶
される。この補正された画像を撮像データ2とする。
より処理されて、各吸着ノズル14によって吸着された
部品の位置が認識され、ノズル吸着状況での部品の位置
データとして記憶部34に記憶されると共に統括制御部
35に送られる。すなわち、基準反射体17上の基準マ
ークに対する各吸着ノズル14の位置関係は予め分って
おり、各吸着ノズル14の中心位置に対する吸着された
部品中心の位置ずれ(X軸方向、Y軸方向)、さらに傾
き方向が、撮像データ2における基準反射体17上の基
準マークに対する部品の位置関係から求めることができ
る。
られてきたノズル吸着状況の部品の位置データと予め自
身に保持されている吸着ノズル14の中心位置のデータ
とを基にノズル吸着状況での部品の位置ずれを検出し、
検出した吸着部品の位置ずれから各吸着部品の搭載位置
補正値δ2(Δx,Δy,Δθ)を演算により求め(位
置ずれをdx,dy,dθとすれば、△x=−dx、△
y=−dy、△θ=−dθとなる)、記憶部37に格納
・記憶する(ステップ62)。
位置補正処理を行い(ステップ63)、これらから装着
する部品及び吸着ノズル14の先端部と先行装着部品と
の干渉の有無をチェックする。なお、この干渉管理装着
位置補正処理の詳細については後述する。
象位置およびその位置周辺の全ての先行装着部品との干
渉チェックが済むと、統括制御部35は、先行装着部品
とのエリアの重なりがない、装着可能部品についてプリ
ント基板Pへの装着を実行する。
ーボ機構43、Y軸サーボ機構44を制御して、ヘッド
ユニット5を駆動することにより、該当する吸着ヘッド
13を移動するとともに,この吸着ヘッド13に取り付
けられる吸着ノズル14のR軸サーボ機構を制御して、
補正された装着位置に吸着ノズル14の先端を移動さ
せ、装着可能部品を正規の位置に正親の向きに位置させ
た状態で吸着ノズル14のZ軸サーボ機構を制御して、
吸着ノズル14を下降させた後、吸着ノズル14に正圧
を作用させて、装着可能部品をプリント基板P上に装着
する(ステップ64)。この装着可能部品の装着は、ヘ
ッドユニット5の部品が装着されているすべての吸着ノ
ズル14について繰り返される(ステップ65)。
板Pへ装着する上では、統括制御部35は、X軸サーボ
機構43、Y軸サーボ機構44と、ヘッドユニット部サ
ーボ装置40(Z軸サーボ機構41およびR軸サーボ機
構42)とを制御し装着対象のベースであるプリント基
板Pの位置補正も行う。
装着位置についての優先順序を決定し、その順序に従っ
て部品を装着する。
け少なくするために、統括制御部35は、許容ずれ量が
小さい位置から優先してその位置へ部品を装着し、それ
から外れるものは、それよりも大きい許容ずれ量の装着
位置のうち小さいものを選択して装着する。
ータを並べてメモリに記憶し、装着毎にメモリから削除
することで装着対象位置データを減らし演算時間を短縮
する。
することを優先するために、テープフィーダ4やトレイ
が設置されている部品供給部とプリント基板Pとの間に
おいて撮像手段としてラインセンサ(実施例ではライン
カメラなどと称している固定カメラ15)を設置し、ヘ
ッドユニット5の移動と共にこのラインセンサにて全て
の吸着ノズル14を一度に撮像しながら複数の部品をプ
リント基板P側へ移動させる。統括制御部35は、この
部品移動中に複数の部品の装着順序を演算する。
5(吸着ノズル14)の動線の長さが最短となるように
部品を移動する。
から求める第1の吸着ノズル14を装着位置とするとき
のヘッド位置から、次の吸着ノズル14の装着位置を求
めるにあたって、複数のずれ量と許容ずれ量位置から求
める装着位置候補のうち、それぞれのヘッド位置までの
距離が短い装着位置候補を選定することで、ヘッドユニ
ット5(吸着ノズル14)の移動量を少なくする。
ヘッド13のうち、いくつかに同一部品を吸着する場
合、吸着ずれ量が小さい部品を吸着する吸着ヘッド13
を優先して、干渉がない範囲で許容ずれ量ができるだけ
小さい装着対象位置に部品を装着し、該当装着対象位置
データをメモリから削除する。次に、吸着ずれ量が小さ
い部品を吸着する吸着ヘッド13について同様に、干渉
がない範囲でメモリ中に残った装着対象位置データのう
ち、許容ずれ量ができるだけ小さい装着対象位置に部品
を装着し、該当装着対象位置データをメモリから削除す
る。この手順は同一部品毎に実施しても良い。これによ
り、最終的に吸着ずれのためどこにも装着できず廃棄す
ることになる部品を少なくできる。
ズル14について装着可能部品すべての部品装着動作が
完了すると(ステップ65のY)、統括制御部35は、
干渉管理装着位置補正処理で先行装着部品と干渉ありと
判定した吸着ノズル14に吸着状態のままで残されてい
る部品について、ヘッドユニット5を部品廃棄用のエリ
アへ移動させてそのエリアのトレイへ部品を落とす廃棄
処理を行った後(ステップ66)、ステップ56に戻り
未搭載データについて同様に動作・処理が行なわれる。
着位置補正処理(ステップ63)の詳細について説明す
る。図7は図4おけるステップ63の詳細な処理を示す
フローチャート、図8は先行装着部品Eとの干渉チェッ
クを説明するための図である。
ず、装着対象の部品Fの配置データ上の所定位置の周囲
の先行装着部品E(既装着部品および先行装着予定部
品)全てについて干渉チェックを実施する。
から部品中心に対する吸着ノズル14のエリア(吸着ノ
ズルエリア)を算出する(S631)。
の未装着位置データより装着対象候補を抽出する(ステ
ップ632)。
と、統括制御部35は、装着対象候補の中から一つを選
定してその装着対象候補位置における吸着ノズル14と
干渉可能性のある先行装着部品Eのデータを抽出する
(ステップ633)。このステップ633における先行
装着部品Eには、実際にプリント基板P上に装着されて
いるものばかりでなく、先行して装着予定の部品も含ま
れる。すなわち、吸着ノズル14が複数で複数の部品を
吸着している場合には、部品装着開始前に部品が吸着さ
れている吸着ノズル14全てについて干渉をチェック
し、その後、部品を装着する場合には、ステップ633
が後述するステップ636,639を経た後に実施され
るときに、ステップ636が先行して実施され、実際の
装着において先行装着される部品で干渉判断の対象の吸
着ノズル14と干渉可能性のあるものは、ステップ63
3における先行装着部品Eとされる。
ノズルエリアと干渉可能性のある先行装着部品Eのデー
タエリア(以下部品エリアと称す)との干渉の有無を判
定する(ステップ634)。
ータを装着対象部品Fを配置データ上の所定位置に向き
も含めて正しく一致させるように先行装着部品Eのデー
タに重ね、この状態で吸着ノズル14の外形データと先
行装着部品Eの外形データ(部品エリアの外郭線デー
タ、面データ)との干渉の有無をチェックする。
チェックだけでなく部品の高さについても考慮にいれる
ため、部品の幅データ以外に高さデータも加えた形で3
次元的な干渉のチェックを行う。
チェックで装着対象位置の周囲のうち干渉可能性のある
先行装着部品Eについての部品高さデータを取り込み、
先行装着部品Eの高さが装着対象部品Fの高さ以上(一
致を含む)の場合は、吸着ノズル14の先端部と先行装
着部品Eとの干渉の可能性があるため、吸着ノズル14
と部品それぞれの外形データを含めた位置座標比較を行
う詳細な干渉チェックを行う。
品Fの高さよりも低い場合は、吸着ノズル14の先端部
と先行装着部品Eとの干渉はないものとし、詳細な干渉
チェックを実施しない。
データを予め持たせ、(全ての部品をx方向y方向に姿
を合わせる場合、例えばx方向に2,y方向に2などの
許容ずれ量データとなる)。なお、この実施形態のよう
に吸着ノズル14が複数設けられている場合、ノズル形
状毎のデータを用いる。
のずれ量を算出し、装着済み部品側の許容ずれ量と比較
して干渉有無を判定する。なお、各吸着ノズル14のノ
ズル径・形状が異なる場合は、どの吸着ノズル14で吸
着しているかに合わせて、許容ずれ量データを選定す
る。
との干渉の可能性が無い場合(S635のN)、続い
て、統括制御部35は、実際の部品装着に備え、ノズル
吸着状態での部品の位置補正処理を実行し、個々の吸着
ノズル14をR軸方向にどれくらい回転させれば良い
か、吸着ノズル14をプリント基板P上の搭載位置中心
からどれくらい偏位させればよいかなどを算出する。
55とステップS62により、既に記憶部37に記憶さ
れている搭載位置補正値δ1と搭載位置補正値δ2とを
基に演算を行い、最終的な搭載位置補正値となるδ(=
δ1+δ2)を求め、これを記憶部37に格納・記憶す
る(ステップ636)。このようにデータ上の位置的な
変更と回転および移動の制御を合わせて変移と称す。
装着対象位置候補について抽出処理を行い(ステップ6
32)、全ての候補位置の演算が終了すると(ステップ
637のY)、廃棄対象部品を吸着している吸着ノズル
14のデータを保管する(ステップ638)。
ズル14の装着データか廃棄データかのいずれかのデー
タが得られたかどうかを判定し(ステップ639)、い
ずれかのデータが得られた場合は(ステップ639の
Y)、図6に示した処理ルーチン64に戻る。
実装機によれば、テープフィーダ4、すなわちフィーダ
あるいトレイより部品を部品吸着手段となる吸着ノズル
14にて吸着した後、その部品の吸着状況を撮像手段と
なる移動カメラ16で撮像し、撮像した部品の吸着状況
の画像より基板上の装着位置へ部品を装着するための吸
着ノズル14の部品装着方向を補正する。そして、補正
した吸着ノズル14の部品装着方向において、吸着ノズ
ル14と基板上の先行装着部品との干渉をチェックす
る。この干渉チェックの結果、干渉なしの場合、補正し
た部品装着方向へ吸着ノズル14を変移して基板上に装
着し、干渉ありの場合、装着を中止するので、基板に対
する部品の装着不良を低減することができる。
しての吸着ノズル14を撮像して撮像データを取り込
み、その部品をプリント基板P上の所定位置に装着する
際に、所定位置の周囲の装着済み部品(先行装着部品)
の配置データと、該当部品を吸着した吸着ノズル14の
撮像データとを比較、例えば撮像データ上の該当所定部
品を配置データの所定位置に一致させる形で両データを
重ね合せる画像処理などを実行し、データ上で所定位置
の周囲の装着済み部品と吸着ノズル14および部品との
干渉の有無をチェックする。
リア比較で干渉が無い場合および平面上のエリア比較で
干渉があっても先行装着部品の高さよりも装着対象の吸
着済み部品の高さが高い場合には、吸着ノズル14の先
端部と先行装着部品との干渉はないものとし、位置補正
処理により吸着ノズルを少なくとも吸着ずれに対する位
置補正した後、プリント基板Pの方向(Z軸方向)に吸
着ノズル14を下降させて吸着ノズル14の部品を所定
位置に装着する。
上のエリア比較で干渉が有りかつ先行装着部品の高さよ
りも装着対象の吸着済み部品の高さが低い場合には、装
着を中止する。なお、先行装着部品の高さと装着対象の
吸着済み部品の高さが一致、つまり同じ高さの場合につ
いては、個々の部品の製造許容範囲、つまり公差の絶対
値に基づいて干渉か否かを詳細に判定する。
には、吸着ノズル14の位置を微小量上位となるよう吸
着ノズル14のZ軸方向への移動を制御し吸着ノズル1
4を降下させ、この高さで吸着ノズルの部品を所定位置
に装着する。
手段(吸着ノズル14)が備えられている場合、干渉チ
ェックした全ての吸着ノズル14の装着可能部品を装着
(廃棄対象の部品が吸着されている吸着ノズル14を除
き)した後、次の新たな部品をテープフィーダ4あるい
はトレイより吸着開始するまでの間にヘッドユニット5
を廃棄エリアへ移動させて、装着中止した部品をその廃
棄エリアのトレイに廃棄する。
ドユニット5の複数の吸着ノズル14で吸着してヘッド
ユニット5を移動させることで各部品をプリント基板P
へ一度に移送し装着対象位置へ順次装着する際に、装着
位置近傍の先行装着部品Eとの干渉チェックを行い、先
行装着部品Eと干渉の可能性がある場合は他の装着位置
候補を選定し装着可能であれば装着するので、一度吸着
しプリント基板Pの側まで移送した部品が装着できない
ことが少なくなり、部品を無駄なく装着できるようにな
り、装着不良を減らし、さらには部品装着効率を向上す
ることができる。
次元的なチェック)の他、高さを考慮した3次元な(立
体的な)チェックを行うので、高さ方向に余裕があるに
もかかわらず部品の装着を中止することがなくなり、部
品装着効率を向上することができる。
は、吸着ノズル14および部品E,Fそれぞれの外形許
容範囲を考慮して先行装着部品Eとの干渉をチェックす
るので、実際に部品を装着して干渉してしまうことがな
くなる。
の可能性がある場合は他の吸着ノズル14の同じ種類の
部品について同じ位置での干渉チェックを実行し、干渉
が無いことが確認されると、代りにその吸着ノズル14
の同じ種類の部品を装着するので、部品再装着のためだ
けに部品供給部と基板間をヘッドユニット5を移動させ
ることがなくなり、タクトタイムを短縮でき、部品装着
率を向上することができる。
品があった場合は、装着可能な部品を全て装着した後、
次の部品の装着を開始する間に廃棄エリアに移動して廃
棄するので、一々部品を廃棄するのに比べてタクトタイ
ムを短縮することができる。
ノズル14を移動するヘッドユニット5の位置補正との
少なくとも一方を行うので、部品装着精度を向上するこ
とができる。
着毎に正しく行われることを前提にして、予め記憶部3
7に記憶されている先行装着部品Eのデータの代りに、
部品装着毎にステップ64からステップ58の間のいず
れかのタイミングで、移動カメラ16で部品装着に先行
してプリント基板P上を撮像した撮像データにおける先
行装着部品Eの撮像データと、固定カメラ15で撮像し
た複数の吸着ノズル14の部品吸着状況を撮像した撮像
データとの比較により干渉の有無チェックを行っても良
い。こうすることで、より確実に部品装着不良を防止す
ることができる。さらに、移動カメラ16で部品装着毎
に実施することによる上記撮像データにおいて、部品装
着位置の2つのマークA1やマークA2等を使って実際
の部品装着位置を認識しても良い。すなわち、プリント
基板Pのクランプ時の歪等により実際の部品装着位置
が、部品装着位置毎にずれたとしても、ステップ55に
おける補正値δ1の代わりに、マークA1等に基づき補
正値δ1を用いるようにすれば、より正しい干渉チェッ
クを実施でき、より確実に部品装着不良を防止すること
ができる。
ィーダあるいトレイより部品を部品吸着手段にて吸着し
た後、その部品の吸着状況を撮像手段で撮像し、撮像し
た部品の吸着状況の画像より部品吸着手段の部品装着方
向を補正し、補正した部品吸着手段の部品装着方向にお
いて、部品吸着手段を含む吸着部品と基板上の先行装着
部品との干渉をチェックし、この干渉チェックの結果、
干渉なしの場合、基板上に吸着部品を装着し、干渉あり
の場合、装着を中止するので、基板に対する部品の装着
不良を低減することができる。
略的な平面図。
略的な正面図。
構成を示すブロック図。
正処理を示すフローチャート。
の図。
フィーダ 5…ヘッドユニット 6…ヘッドユニット支
持部材 7…Y軸固定レール 8…X軸ガイド部材 9
…Y軸サーボモータ 10…Y軸ボールネジ 11…X
軸サーボモータ 12…X軸ボールネジ 13…吸着ヘッド 14…吸着
ノズル 15…固定カメラ 15a…撮像部 15b…
絞りアクチュエータ 15c…シャッター速度アクチュ
エータ 16…移動カメラ 16a…撮像部 16b…
絞りアクチュエータ 16c…シャッター速度アクチュ
エータ 17…基準反射体 31…インターフェース
32…インターフェース 33…画像処理部 34…記
憶部 35…統括制御部 36…インターフェース 3
7…記憶部 40…ヘッドユニット部サーボ装置 41
…Z軸サーボ機構 42…R軸サーボ機構 43…X軸
サーボ機構 44…Y軸サーボ機構
Claims (5)
- 【請求項1】 フィーダあるいトレイに収容された部品
を基板上に実装する実装機において、 前記フィーダあるいトレイより前記部品を吸着する部品
吸着手段と、 前記部品吸着手段により吸着された部品の吸着状況を撮
像する撮像手段と、 前記撮像手段により撮像された吸着状況の画像より基板
上の装着位置へ部品を装着するための前記部品吸着手段
の部品装着方向を補正する補正手段と、 部品装着前に前記補正手段により補正された前記部品吸
着手段の部品装着方向において、前記部品吸着手段と基
板上の装着位置近傍の先行装着部品との干渉をチェック
する干渉チェック手段と、 前記干渉チェック手段による干渉チェックの結果、干渉
なしの場合、前記補正手段により補正された部品装着方
向へ前記部品吸着手段を変移して吸着部品を前記基板上
に装着し、干渉ありの場合、前記吸着部品の装着を中止
する手段とを具備したことを特徴とする実装機。 - 【請求項2】 請求項1記載の実装機において、 前記干渉チェック手段は、 前記装着部品それぞれの外形許容範囲を考慮して前記部
品吸着手段と先行装着部品との干渉をチェックする手段
を具備したことを特徴とする実装機。 - 【請求項3】 請求項1記載の実装機において、 前記干渉チェック手段は、 前記基板上における先行装着部品の高さと前記部品吸着
手段および吸着部品の3次元的な形状を考慮して干渉を
チェックする手段を具備したことを特徴とする実装機。 - 【請求項4】 請求項1記載の実装機において、 前記補正手段は、 前記基板の位置を検出する基板位置検出手段を備え、 前記撮像手段による前記部品吸着手段への前記部品の吸
着状況と前記基板位置検出手段により検出された基板位
置とに基づき前記部品吸着手段を移動するヘッドの位置
補正を行う手段を具備したことを特徴とする実装機。 - 【請求項5】 フィーダあるいトレイに収容された部品
を基板上に実装する実装方法において、 前記フィーダあるいトレイより前記部品を部品吸着手段
にて吸着するステップと、 前記部品吸着手段により吸着された部品の吸着状況を撮
像するステップと、 撮像された吸着状況の画像より基板上の装着位置へ部品
を装着するための前記部品吸着手段の部品装着方向を補
正するステップと、 部品装着前に補正された前記部品吸着手段の部品装着方
向において、前記部品吸着手段と基板上の装着位置近傍
の先行装着部品との干渉をチェックするステップと、 前記干渉チェックの結果、干渉なしの場合、補正した部
品装着方向へ前記部品吸着手段を変移して吸着部品を前
記基板上に装着し、干渉ありの場合、前記吸着部品の装
着を中止するステップとを有することを特徴とする実装
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002035951A JP2003243898A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 実装機、実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002035951A JP2003243898A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 実装機、実装方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003243898A true JP2003243898A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27777991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002035951A Pending JP2003243898A (ja) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | 実装機、実装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003243898A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023148957A1 (ja) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 株式会社Fuji | 対基板作業機、および部品装着方法 |
-
2002
- 2002-02-13 JP JP2002035951A patent/JP2003243898A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023148957A1 (ja) * | 2022-02-07 | 2023-08-10 | 株式会社Fuji | 対基板作業機、および部品装着方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6729018B1 (en) | Apparatus for mounting components | |
KR101506519B1 (ko) | 부품 실장 장치 | |
JPH08213800A (ja) | 実装機の部品状態検出装置 | |
WO2014174598A1 (ja) | 部品実装装置、実装ヘッド、および制御装置 | |
JP2008060249A (ja) | 部品実装方法および表面実装機 | |
JP4122170B2 (ja) | 部品実装方法及び部品実装装置 | |
JP2005072046A (ja) | 電子部品実装装置 | |
JP2005197564A (ja) | 表面実装機 | |
JP2009212251A (ja) | 部品移載装置 | |
JP3709800B2 (ja) | 実装機およびその部品装着方法 | |
JP2005347412A (ja) | 吸着状態検査装置、表面実装機、及び、部品試験装置 | |
JP2003347794A (ja) | 電子回路部品取出し方法および取出し装置 | |
JP2003243899A (ja) | 実装機、実装方法 | |
JP2009164277A (ja) | 部品実装装置におけるヘッド移動位置補正方法及び同装置 | |
JP4715009B2 (ja) | ワークの基準マーク認識方法 | |
JP4704218B2 (ja) | 部品認識方法、同装置および表面実装機 | |
JP4901451B2 (ja) | 部品実装装置 | |
JP2007287838A (ja) | 部品移載装置、実装機および部品検査機用部品移載装置 | |
JP2003243898A (ja) | 実装機、実装方法 | |
US6315185B2 (en) | Ball mount apparatus | |
JP3499316B2 (ja) | 実装機の校正データ検出方法及び実装機 | |
JP2005093667A (ja) | 電子部品搭載装置および電子部品搭載方法 | |
JP4351083B2 (ja) | 表面実装機 | |
KR20050113514A (ko) | 부품 실장기 및 그의 전자부품 픽업실장 방법 | |
JP4298462B2 (ja) | 部品認識装置、部品認識方法、表面実装機および部品試験装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050125 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060929 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20061012 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061031 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070306 |