JP2004356376A

JP2004356376A - Component mounting apparatus and method of mounting component

Info

Publication number: JP2004356376A
Application number: JP2003152223A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Makino; 洋一牧野; Yoshiyuki Nagai; 禎之永井
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize effective mounting of small size components by surely and stably enabling holding and extraction thereof without influence of displacement of the component holding member to the head and displacement of component holding member. <P>SOLUTION: The positioning is performed for a plurality of component holding members and a plurality of component extracting positions, so that the component extracting position is located within the respective component holding ranges formed in the periphery of the center of component holding area of the component holding member for a plurality of component holding members, by relatively moving a plurality of component holding members for a plurality of component extracting positions in the direction along the surface of a substrate. Consequently, the components supplied to a plurality of component extracting positions can be extracted simultaneously by holding them with a plurality of component holding members. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の部品取出し位置に供給される複数の部品を、複数の部品保持部材により同時的に保持して取り出すとともに、基板の夫々の部品実装位置において上記保持された夫々の部品の保持解除を行って、上記夫々の部品の上記基板への実装を行う部品実装装置及び部品実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高速実装の要求に対して、様々な構造の部品実装装置が開発されてきている。
【０００３】
例えば、複数の部品を夫々部品供給テープに収納して部品取出し位置（部品供給位置）まで供給する複数の部品供給カセットにおいて、夫々の部品取出し位置に供給された上記夫々の部品を、複数の吸着ノズルで夫々同時的に吸着保持して取り出した後、回路基板に上記夫々のの部品を実装する（あるいは装着する）ように構成されたいわゆるガントリータイプ骨格を有する部品実装装置が多く提案されている。
【０００４】
このような部品実装装置の多くは、部品の吸着取出しに要する時間を短縮することを目的として、複数本の吸着ノズルによる同時的な吸着が可能となるように、夫々の吸着ノズルが、夫々の部品供給カセットにおける夫々の部品取出し位置の配置間隔と同ピッチに配置された実装ヘッド部の形態を採っている。そのため、このような配置関係を保つことができるように、部品実装装置における設計やものづくりの管理が行われている。従って、複数本の吸着ノズルにて部品の同時的な吸着保持取出しを行う際には、当該吸着保持取出しを行う個々の吸着ノズルと夫々に対応する部品取出し位置との位置合わせが行われることとなり、このような位置合わせにより上記夫々の部品の同時的な吸着保持取出しを行うことができる。また、このような位置合わせの際に、上記夫々の吸着ノズルと上記夫々の部品取出し位置との間に位置ズレが存在しているような場合にあっては、このような夫々の位置ズレの平均値や中間値等を用いることにより当該位置ズレを補正して相対的な位置合わせが、上記吸着保持取出し毎に行われている。
【０００５】
また、詳しく見ていくと、実装ヘッド部においては、夫々の吸着ノズルが、例えば、図２や図４に示すように、その原点位置では各吸着ノズルがノズル基準位置４７（図中の一点鎖線）に位置されるように位置調整されている。しかしながら、このような位置調整が行われていても、夫々の吸着ノズルにおいては、ノズル上下用アクチュエータによるノズルシャフトの上下動作時に、吸着ノズルの上記原点位置と当該原点位置から下降された実装位置との間で、ノズル基準位置４７に対して吸着ノズルの先端側に広がるような位置ズレが発生する。このような位置ズレを検出して部品の実装精度を向上させるため、夫々の吸着ノズルが部品を吸着保持していない状態で、当該夫々の吸着ノズルの画像を認識カメラで認識させて、上記複数の吸着ノズルが原点位置と該原点位置から下降した実装位置との間での各々の位置ズレ量を検出するようにしている。
【０００６】
このような夫々の位置ズレ量に基づいて、各吸着ノズル毎にθ回転アクチュエータを設けてその位置ズレ量を補正する方式や、実装ヘッド部における夫々の吸着ノズル同士の位置関係を任意微調整が効くような機構にする等の施策が提案されたり、また、夫々の部品供給カセットにおいてその部品供給方向の位置ズレ量の補正を、各部品供給カセットの微調機能追加で解決可能とする施策が提案（例えば、特許文献１参照）されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１３５９９５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、０．６ｍｍ×０．３ｍｍサイズの部品に代表されるような微小部品が多くなってきた今日においては、１つの実装ヘッド部内に複数本の吸着ノズルを有して、複数の部品の同時的な吸着保持取出しを実現しようとする上記構造のものでは、各々の吸着ノズルにおける位置ズレ量が、上記微小部品に対して相対的に大きくなり、かつ、同時的な吸着取出しの際における他吸着ノズルの制約もあって、夫々の位置ズレ量を個別的に補正することができていないのが現状である。
【０００９】
つまり、複数本の吸着ノズルによる同時的な部品の吸着保持取出しにおける上記夫々の位置ズレ量の補正は、完全には実現化されていないのが現状である。結果として、微小部品になればなるほど、同時的な吸着保持取出しをあきらめて、吸着ノズル１本毎の個別的な吸着保持取出しを行うことにて、確実に位置ズレ量を補正しながら安定した吸着保持取出しの実現が図られている。このような方法では、部品の吸着保持取出しに要する時間を長引かせ、結果として部品実装装置の生産能力を低下させているという問題がある。
【００１０】
このような対策として、上述したように、部品供給カセットにおいて定ピッチ送りにて部品供給されている方向に微調整できる機能を追加することにより、位置ズレ量の補正を行ったり、位置ズレ量の補正の為だけに各吸着ノズル毎に個別にθ回転駆動できるアクチュエータを追加することによって偏芯した吸着ノズル軸回りに回転補正かけることにより、結果として吸着位置をＸＹ方向に移動させて上記位置ズレ量の補正を行うことにより、上記同時的な吸着保持取出しを実現する案等が提案されているが、そのどの方式も部品実装装置に新たな機構を設けることを前提としており、装置構成と制御方式の複雑化を招くとともに、設備のコスト増加を招いているという問題がある。
【００１１】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、複数の部品取出し位置に供給される複数の部品を、複数の部品保持部材により同時的に保持して取り出すとともに、基板の夫々の部品実装位置において上記保持された夫々の部品の保持解除を行って、上記夫々の部品の上記基板への実装を行う部品実装において、上記夫々の部品保持部材のヘッド部に対する位置ズレや部品保持部材の位置ズレ等に影響されることなく、特に、微小化された部品に対して、確実かつ安定した保持取出しを可能とし、効率的な部品実装を行うことができる部品実装装置及び部品実装方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１３】
本発明の第１態様によれば、複数の部品を、基板の夫々の部品実装位置に実装する部品実装装置において、
上記複数の部品を収納するとともに、上記夫々の部品が取り出し可能に供給される複数の部品取出し位置を一定の間隔ピッチにて整列配置して有する部品供給部と、
上記部品取出し位置に供給された上記部品を、その部品保持中心を基準として保持して取り出すとともに、上記部品実装位置において上記保持された部品の保持解除を行って、上記部品の上記基板への実装を行なう複数の部品保持部材を、上記夫々の部品取出し位置の配列方向沿いに、上記一定の間隔の整数倍の間隔ピッチにて整列配列して備えるヘッド部と、
上記基板の大略表面沿いの方向における上記ヘッド部と上記基板及び上記部品供給部との相対的な移動を行なう相対移動装置と、
上記夫々の上記部品保持部材において、上記部品保持中心を含みかつその周囲に形成される上記夫々の部品保持可能範囲を設定可能であって、複数の上記部品保持部材について、当該設定された夫々の部品保持可能範囲内に上記部品取出し位置を位置させるように、上記相対移動装置による上記相対的な移動の制御を行って、上記夫々の部品取出し位置に供給された上記部品の上記複数の部品保持部材による同時的な保持取出しを行い、上記相対的な移動により上記ヘッド部の上記基板の上方に位置させて、上記複数の部品保持部材により当該保持された夫々の部品を上記基板に実装させる制御装置とを備えることを特徴とする部品実装装置を提供する。
【００１４】
本発明の第２態様によれば、上記部品保持中心は、上記部品保持部材の部品保持側先端部の外形中心であって、上記制御装置は、上記夫々の部品保持部材の種類又は上記保持される部品の種類に応じて、上記夫々の部品保持部材毎に上記部品保持可能範囲を設定可能である第１態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１５】
本発明の第３態様によれば、上記夫々の部品保持部材は、上記基板の大略表面沿いの方向における位置であって、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心が本来位置されるべき位置である夫々の保持部材基準位置を有し、
上記夫々の部品保持部材における上記部品保持中心と上記保持部材基準位置との上記基板の大略表面沿いの方向の位置ズレ量を検出可能な位置ズレ量検出装置をさらに備え、
上記制御装置は、上記位置ズレ量検出装置により検出された上記夫々の位置ズレ量を考慮して、上記相対移動装置による上記相対的な移動量を調整し、上記夫々の部品保持可能範囲内に上記夫々の部品取出し位置を位置させる第１態様又は第２態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第４態様によれば、上記位置ズレ量検出装置は、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心に対する上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の保持位置の上記基板の大略表面沿いの方向の位置ズレ量を検出可能であり、
上記制御装置は、
上記位置ズレ量検出装置より検出された上記夫々の部品保持部材における上記部品の保持位置の位置ズレ量のデータを、上記夫々の部品保持部材毎に取り出し可能に記憶する記憶部と、
上記部品の保持取出しが行なわれる複数の上記部品保持部材についての上記位置ズレ量のデータを上記記憶部より取り出して、上記複数の部品保持部材における夫々の上記部品保持中心に対して、上記夫々の位置ズレ量のデータが考慮された位置である部品保持目標中心を設定するとともに、上記設定された夫々の部品保持目標中心を中心として、夫々の周囲に仮想的な上記部品保持可能範囲を設定し、上記夫々の部品保持中心を同一基準位置とした場合における上記夫々の仮想的な部品保持可能範囲が重複する範囲の中心と、上記夫々の部品保持中心との位置ズレ量を算出可能な位置ズレ量算出部とを備え、
上記制御装置は、上記位置ズレ量算出部により算出された位置ズレ量に基づいて、上記相対移動装置による上記相対的な移動量の調整を行う第３態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１７】
本発明の第５態様によれば、上記制御装置は、上記記憶部より取り出された夫々の位置ズレ量のデータに、０．１から１の範囲のいずれかの係数を掛けて補正し、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心に対して、上記補正された夫々の位置ズレ量を考慮して、上記夫々の部品保持目標中心を設定する請求項４に記載の部品実装装置。
【００１８】
本発明の第６態様によれば、上記制御装置は、同一の上記部品保持部材による同一の上記部品取出し位置からの上記部品の保持取出しに関する複数の上記位置ズレ量のデータを、上記記憶部から取り出して、当該取り出された複数の位置ズレ量のデータの相加平均を考慮して、上記部品保持目標中心を設定する第４態様又は第５態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００１９】
本発明の第７態様によれば、上記位置ズレ量検出装置は、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持側先端部又は上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の上記部品保持側先端部に対する画像を撮像可能な撮像装置と、当該撮像装置により撮像された夫々の画像を処理することにより、上記夫々の位置ズレ量を検出する画像処理部とを備える第３態様から第６態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２０】
本発明の第８態様によれば、上記夫々の位置ズレ量は、上記基板の大略表面沿いの方向であって、かつ、互いに直交する２方向の夫々において、検出又は算出される第３態様から第７態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２１】
本発明の第９態様によれば、上記位置ズレ量検出装置は、上記夫々の部品取出し位置からの上記部品の保持取出しの高さ位置に位置された状態の上記夫々の部品保持部材に対して、上記夫々の位置ズレ量の検出を行なう第３態様から第８態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２２】
本発明の第１０態様によれば、上記部品実装装置は、上記複数の部品として、複数の第１部品と、上記第１部品よりも狭隣接実装が行なわれる複数の第２部品とが、上記基板に混載して実装される部品実装装置であって、
上記制御装置は、
上記複数の部品保持部材による上記第１部品の保持取出しのための上記夫々の部品保持可能範囲を設定可能であり、
上記部品保持部材により保持された上記第２部品の上記基板の上記部品実装位置への実装の際に、当該部品保持部材と、上記基板において当該部品実装位置に隣接して既に実装されている他の上記第１部品及び上記第２部品との干渉を防止可能な範囲であり、かつ、上記部品保持可能範囲よりもさらに狭い範囲である上記複数の部品保持部材による上記第２部品の保持取出しのための狭隣接実装用の部品保持可能範囲を設定可能であり、
上記保持取出しが行なわれる上記部品の種類に応じて、上記部品保持可能範囲と上記狭隣接実装用の部品保持可能範囲を選択的に設定する第１態様から第９態様のいずれか１つに記載の部品実装装置を提供する。
【００２３】
本発明の第１１態様によれば、上記夫々の第２部品は、互いに隣接する上記第１部品又は上記第２部品との間隙寸法が０．１ｍｍから０．３ｍｍの範囲のいずれかの寸法となるように、上記基板に上記狭隣接実装される部品である第１０態様に記載の部品実装装置を提供する。
【００２４】
本発明の第１２態様によれば、複数の部品を複数の部品取出し位置に取り出し可能に順次供給し、当該供給された上記夫々の部品を、複数の部品保持部材により同時的に保持して取り出し、上記保持された夫々の部品を、基板の夫々の部品実装位置に順次実装する部品実装方法において、
上記基板の大略表面沿いの方向に、複数の上記部品保持部材を複数の上記部品取出し位置に対して相対的に移動させて、上記複数の部品保持部材についての夫々の上記部品保持部材の部品保持中心を含みかつその周囲に形成される夫々の部品保持可能範囲内に上記部品取出し位置を位置させるように、上記複数の部品保持部材と上記複数の部品取出し位置との位置合わせを行い、上記複数の部品取出し位置に供給された上記部品を上記複数の部品保持部材により同時的に保持して取り出して、当該保持された上記夫々の部品を上記基板に順次実装することを特徴とする部品実装方法を提供する。
【００２５】
本発明の第１３態様によれば、上記夫々の部品保持部材が有する上記基板の大略表面沿いの方向における位置であって、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心が本来位置されるべき位置である夫々の保持部材基準位置と、上記夫々の部品保持部材における上記部品保持中心との上記基板の大略表面沿いの方向の位置ズレ量を検出し、
上記検出された上記夫々の位置ズレ量を考慮して、上記夫々の部品取出し位置に対する上記夫々の部品保持部材の相対的な移動量を調整し、上記夫々の部品保持可能範囲内に上記夫々の部品取出し位置を位置させて、上記夫々の部品保持部材により同時的な上記部品の保持取出しを行う第１２態様に記載の部品実装方法を提供する。
【００２６】
本発明の第１４態様によれば、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心に対する上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の保持位置の上記基板の大略表面沿いの方向の位置ズレ量を検出して、上記検出された位置ズレ量のデータを上記夫々の部品保持部材毎に記憶し、
次に上記部品の保持取出しが行なわれる複数の上記部品保持部材についての上記位置ズレ量のデータを、上記記憶されている上記データより取り出して、
上記複数の部品保持部材の夫々の上記部品保持中心に対して上記取り出された夫々の位置ズレ量が考慮された位置である部品保持目標中心を設定するとともに、上記設定された夫々の部品保持目標中心を中心として、夫々の周囲に仮想的な上記部品保持可能範囲を設定して、上記夫々の部品保持中心を同一基準位置とした場合における上記夫々の仮想的な部品保持可能範囲が重複する範囲の中心と、上記夫々の部品保持中心との位置ズレ量を算出し、
当該算出された位置ズレ量に基づいて、上記相対的な移動量の調整を行なう第１３態様に記載の部品実装方法を提供する。
【００２７】
本発明の第１５態様によれば、上記同時的な部品の保持取出しを行おうとする上記複数の部品保持部材のうちの上記夫々の仮想的な部品保持可能範囲の重複する範囲を有する１又は複数の上記部品保持部材を１つの部品保持部材グループとし、
当該１つの部品保持部材グループにおいて、上記重複する範囲の中心と、上記夫々の部品保持中心との位置ズレ量を算出し、
当該算出された位置ズレ量に基づいて、上記相対的な移動量の調整を行い、上記１つの部品保持部材グループに属する上記複数の部品保持部材による上記複数の部品取出し位置よりの同時的な部品の保持取出しを行う第１４態様に記載の部品実装方法を提供する。
【００２８】
本発明の第１６態様によれば、上記取り出された夫々の位置ズレ量に、０．１から１の範囲のいずれかの係数を掛けて補正し、
上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心に対して、上記補正された夫々の位置ズレ量を考慮して、上記夫々の部品保持目標中心を設定する第１４態様又は第１５態様に記載の部品実装方法を提供する。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置１０１の全体概略斜視図を図１に示す。
【００３１】
図１に示す部品実装装置１０１において、１は、基板の一例である回路基板２を部品実装装置１０１に搬入可能なローダーであり、回路基板２−０を搬入している状態を示している。なお、以降の説明においては、位置に関係なく回路基板を示す場合には、「回路基板２」というように示し、また、特定の位置に位置されている回路基板を示す場合には、「回路基板２−０、２−１、２−２、又は２−３」というように示すものとする。また、１１は、回路基板２を部品実装装置１０１より搬出可能なアンローダーであり、回路基板２−３を搬出している状態を示している。また、３は、ローダー１から搬入される回路基板２を搬送保持する一対のサポートレール部を備える第１基板搬送保持装置であり、４は、部品を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル１０を交換可能に複数本、例えば４本、着脱可能に装備したヘッド部である。また、５は、ヘッド部４を部品実装装置１０１における装置上面である部品実装作業領域内の直行する２方向であるＸ軸方向及びＹ軸方向の所定位置に位置決めするＸＹロボット（相対移動装置の一例である）であり、７は、部品実装作業領域において部品供給部８Ａの近傍に配置され、かつ、複数の種類の部品に適した複数の種類の吸着ノズル１０を収納して、必要に応じてヘッド部４に装備された吸着ノズル１０と交換するノズルステーションである。８Ａ及び８Ｂは、部品実装作業領域における作業者に対する手前側である図示Ｙ軸方向手前側の端部にそれぞれ配置され、かつ、回路基板２に実装すべき複数の部品２３を部品取出し位置８１に連続的に順次供給する（部品２３及び部品取出し位置８１については、後述の説明で用いる図２に示す）複数の部品供給カセット８０を有する部品供給部である。また、８Ｃは、部品供給部８Ｂの近傍に配置され、かつ、上記回路基板２に実装すべき部品をトレー状に収納する部品供給部であり、９は、部品供給部８Ａの近傍の部品実装作業領域中央に近い側に配置され、かつ、ヘッド部４における夫々の吸着ノズル１０が吸着保持した部品２３の吸着姿勢を撮像する撮像装置の一例である認識カメラである。なお、部品供給部８Ａ及び８Ｂにおける夫々の部品供給カセット８０から供給される部品は、例えば、主に微小化されたチップ部品であり、一方、部品供給部８Ｃから供給される部品には、例えば、主にＩＣチップに代表されるようなＩＣ部品やコネクタ等の異形部品等である。
【００３２】
さらに、図１に示す部品実装装置１０１において、１３は、第１基板搬送保持装置３から搬送される回路基板２−１を受け取るとともに搬送保持する一対のサポートレール部を備える第２基板搬送保持装置であり、１４は、部品を解除可能に吸着保持する部品保持部材の一例である吸着ノズル２０を着脱可能に複数本、例えば４本、装備するヘッド部であり、１５は、ヘッド１４をＸ軸方向及びＹ軸方向の所定位置に位置決めするＸＹロボットであり、１７は、部品供給部１８Ａの近傍に配置され、かつ、複数の種類の部品に適した複数の種類の吸着ノズル２０を収納して、必要に応じてヘッド部１４に装備された吸着ノズル２０と交換するノズルステーションである。１８Ａ及び１８Ｂは、部品実装作業領域の作業者に対する奥側である図示Ｙ軸方向奥側の端部に夫々配置され、かつ、上記回路基板２−１に実装すべき部品２３を部品供給位置８１に１つずつ連続的に供給する複数の部品供給カセッ卜８０を有する部品供給部である。１８Ｃは、部品供給部１８Ｂの近傍に配置され、かつ、上記回路基板２に実装すべき部品をトレー状に収納保持されたトレー部品を収納する部品供給部、１９は、部品供給部１８Ａの近傍の部品実装作業領域中央に近い側に配置され、かつ、装着ヘッド１４の吸着ノズル２０が吸着した部品２３の吸着姿勢を撮像する認識カメラである。
【００３３】
このように、部品実装装置１０１においては、実装装置基台１６の上面に配置された２つの部品実装作業領域を有しており、第１基板搬送保持装置３及び第２基板搬送保持装置１３の夫々に保持された夫々の回路基板２に対して、同時的かつ個別的に部品実装動作を施すことが可能となっている。
【００３４】
また、ＸＹロボット５及び１５は、以下のように構成されている。図１に示すように、ＸＹロボット５及び１５は、ヘッド部４を図示Ｘ軸方向に移動可能に支持し、かつ、ヘッド部４のＸ軸方向の移動を駆動するＸ軸駆動部６ｂと、ヘッド部１４を図示Ｘ軸方向に移動可能に支持し、かつ、ヘッド部１４のＸ軸方向の移動を駆動するＸ軸駆動部６ｃと、実装装置基台１６上におけるＸ軸方向の夫々の端部近傍に設置され、かつ、夫々のＸ軸駆動部６ｂ及び６ｃを夫々の端部で支持し、かつ、夫々のＸ軸方向駆動部６ｂ及び６ｃの図示Ｙ軸方向への移動を駆動するＹ軸駆動部６ａとを備えている。また、Ｙ軸駆動部６ａは、夫々のＸ軸駆動部６ｂ及び６ｃを夫々のＹ軸方向への移動を互いに独立させて駆動することが可能であり、さらに、夫々のＸ軸駆動部６ｂ及び６ｃは、夫々のＹ軸方向への移動範囲が制限されており、夫々の移動による互いの衝突の発生が未然に防止されている。具体的には、Ｘ軸駆動部６ｂ及びＹ軸駆動部６ａにより、ヘッド部４は、図示手前側における部品実装領域の上方を、ヘッド部１４とは独立して、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっており、一方、Ｘ軸駆動部６ｃ及びＹ軸駆動部６ａにより、ヘッド部１４は、図示奥側における部品実装領域の上方を、ヘッド部４とは独立して、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に移動可能となっている。
【００３５】
また、図１に示すように、部品実装装置１０１には、上記基板搬入搬出、部品保持、部品認識、及び、部品装着動作等を互いの動作を関連付けながら統括的な制御を行うことが可能な制御装置の一例である実装制御装置２１が備えられている。実装制御装置２１は、夫々の部品供給部８Ａ、８Ｂ、１８Ａ、及び１８Ｂ、部品供給カセット８０、ヘッド部４及び１４、認識カメラ９及び１９、第１基板搬送保持装置３、第２基板搬送保持装置１３、ＸＹロボット５及び１５、ローダー１、並びに、アンローダー１１等が接続されている。また、実装制御装置２１には、後述おいて説明かつ図示するようなデータベース部及びメモリ部が備えられており、このデータベース部には、部品の種類に応じた形状や高さ等に関する部品情報のライブラリー、回路基板の種類に応じた形状等に関する基板情報、部品の種類に対応された夫々の種類の吸着ノズルの形状やノズル位置情報等が、予め取り出し可能に記憶されており、また、メモリ部には、どの部品をどの位置にどの順番で実装するか等の実装プログラムであるＮＣデータ、どの部品をどの部品供給部材に配列するかなどの配列プログラム又は当該配列された配列情報、後述する部品保持可能範囲に関する情報、及び夫々の基板搬送保持装置における基板搬送位置の情報等が取り出し可能に記憶されている。なお、実装制御装置２１において、上述の夫々の情報が、データベース部に記憶させるのか、メモリ部に記憶させるのかは、その部品実装の実情に応じて、様々な形態を取り得る。
【００３６】
ここで、ヘッド部４及び１４の構造について詳細に説明する。なお、ヘッド部４及びヘッド部１４は、同様な構造を有しているため、以下の説明においては、代表して、ヘッド部４の構造の説明を図２に示すヘッド部４の部分斜視図を用いて行うものとする。
【００３７】
図２に示すように、ヘッド部４は、複数本、例えば、４本の吸着ノズル１０が、図示Ｘ軸方向に沿って、一定の間隔ピッチＰでもって配列された状態で備えるいわゆる多連式ヘッド部の構造を有している。このようなヘッド部４が備える夫々の吸着ノズル１０を、Ｘ軸方向図示右側から左側へ順に、第１吸着ノズル１０ａ、第２吸着ノズル１０ｂ、第３吸着ノズル１０ｃ、第４吸着ノズル１０ｄとする。また、図２に示すように、部品供給部８Ａ（あるいは８Ｂ）には複数の部品供給カセット８０が、一定の間隔ピッチＬでもって図示Ｘ軸方向に沿って配列されている。このような夫々の部品供給カセット８０を、Ｘ軸方向図示右側から左側へ順に、第１部品供給カセット８０ａ、第２部品供給カセット８０ｂ、第３部品供給カセット８０ｃ、第４部品供給カセット８０ｄとする。また、夫々の吸着ノズル１０の配列における一定の間隔ピッチＰは、夫々の部品供給カセット８０の配列における一定の間隔ピッチＬの整数倍の寸法であればよく、本実施形態においては、間隔ピッチＰと間隔ピッチＬは同一寸法となっている。なお、以降の説明において、第１吸着ノズル１０ａ〜第４吸着ノズル１０ｄを特定して用いない場合には、単に「吸着ノズル１０」と示すものとし、同様に、第１部品供給カセット８０ａ〜第４部品供給カセット８０ｄを特定して用いない場合には、単に「部品供給カセット８０」と示すものとする。
【００３８】
また、第１吸着ノズル１０ａ〜第４吸着ノズル１０ｄは、互いに同一構造を有しており、各吸着ノズル１０は、吸着ノズル１０と、吸着ノズル１０に上下動作を行わせるためのアクチュエータ４０と、プーリー４１とを備える。第１吸着ノズル１０ａのプーリー４１及び第３吸着ノズル１０ｃのプーリー４１にはタイミングベルト４３が係合されており、当該係合によりθ回転用モータ４２ａの正逆回転駆動がタイミングベルト４３を介して伝達されて、第１吸着ノズル１０ａ及び第３吸着ノズル１０ｃを同時的にθ回転（吸着ノズル１０の軸芯周りの回転）させることが可能となっている。
【００３９】
また、同様に、第２吸着ノズル１０ｂのプーリ一４１及び第４吸着ノズル１０ｄのプーリー４１には別のタイミングベルト４３が係合されており、これによりθ回転用モータ４２ｂの正逆回転駆動力がタイミングベルト４３を介して伝達されて、第２吸着ノズル１０ｂ及び第４吸着ノズル１０ｄを同時的にθ回転させることが可能となっている。
【００４０】
また、夫々のアクチュエータ４０は、例えば、エアシリンダにより構成され、当該エアシリングのオン・オフにより対応する吸着ノズル１０を上下動させて、選択的に部品吸着保持又は部品実装動作を行うことが可能となっている。なお、図２に示すように、θ回転用モータ４２ａの動力がタイミングベルト４３を介して伝達され、第１吸着ノズル１０ａ及び第３吸着ノズル１０ｃを夫々θ回転させ、θ回転用モータ４２ｂの動力がタイミングベルト４３を介して伝達され、第２吸着ノズル１０ｂ及び第４吸着ノズル１０ｄを夫々θ回転させるように構成されているが、このような構成は一例であって、夫々の吸着ノズル１０の上下動とθ回転が夫々１個のアクチュエータのみで行うことを可能として、複数の吸着ノズル１０を選択的に駆動させるような構成でもあっても構わない。
【００４１】
また、図２に示すように、夫々の部品供給カセット８０は、複数の部品２３を取り出し可能に収容するとともに、当該部品２３を取り出し可能に配置する部品取出し位置８１を備えている。また、夫々の部品取出し位置８１は、図示Ｘ軸方向に一定の間隔ピッチＬでもって一列に配列されている。このように、夫々の部品取出し位置８１が配置されていることにより、図２に示すように、例えば、第１部品供給カセット８０ａにおける部品取出し位置８１の上方に第１吸着ノズル１０ａを、第２部品供給カセット８０ｂにおける部品取出し位置８１の上方に第２吸着ノズル１０ｂを、第３部品供給カセット８０ｃにおける部品取出し位置８１の上方に第３吸着ノズル１０ｃを、第４部品供給カセット８０ｄにおける部品取出し位置８１の上方に第４吸着ノズル１０ｃを、同時的に配置させることができ、夫々の吸着ノズル１０による夫々の部品取出し位置８１からの同時的な部品２３の吸着保持取出しを行うことが可能となっている。
【００４２】
また、認識カメラ９及び１９は、上述したように吸着ノズル１０又は２０が吸着保持した部品２３の吸着保持姿勢を撮像する他、夫々の吸着ノズル１０又は２０のノズル基準位置に対する夫々の吸着ノズル１０又は２０自体の位置ズレ量を検出する位置ズレ量検出装置としても機能する。具体的には、加工精度などの原因により、吸着ノズル１０（あるいは２０、以下同じ）の上下動作時において、吸着ノズル１０の原点高さ位置（例えば、当該上下動作の移動範囲における上端近傍の位置）と当該原点高さ位置から下降された吸着実装高さ位置（例えば、上記移動範囲の下端近傍の位置）との間で、吸着ノズル１０の先端部（部品保持側先端部）におけるＸ軸方向又はＹ軸方向における位置ズレが発生する。すなわち、吸着ノズル１０の先端部における外形中心である部品保持中心が本来位置されるべき位置であるノズル基準位置（保持部材基準位置の一例である）と、上記部品保持中心とが、吸着ノズル１０が上記原点高さ位置に位置されている場合には、互いに一致されていたとしても、吸着ノズル１０が上記吸着実装高さ位置に位置された場合には、互いの間に位置ズレが発生することとなる。
【００４３】
このような位置ズレが発生している夫々の各吸着ノズル１０の初期位置ズレ量の補正（キャリブレーション）のために、上記吸着実装位置に対応する位置まで下降させた吸着ノズル１０をその軸周りにθ回転させた夫々の状態における吸着ノズル１０の先端部の画像を認識カメラ９にて撮像し、当該撮像された画像を認識処理することにより、上記ノズル基準位置（図２におけるＸ軸及びＹ軸に直交する一点鎖線で示す）に対する部品保持中心のＸ方向とＹ方向の初期位置ズレ量を夫々検出する。次に、上記ノズル基準位置に対して部品２３を吸着保持する時の吸着ノズル１０の姿勢（上記吸着実装高さ位置に位置され、かつ、吸着保持時のθ回転方向が決まった状態の姿勢）における吸着ノズル１０の先端部の画像を認識カメラ９にて撮像し、当該撮像された画像を認識処理することにより、吸着ノズル１０の部品保持中心と上記ノズル基準位置との位置ズレ量を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の位置ズレ量として夫々検出する。実装される部品２３が微小になればなる程、このノズル基準位置に対する吸着保持時の吸着ノズル１０の部品保持中心の差異が、部品２３の吸着保持に無視できないレベルとなっており、吸着保持動作時は、この吸着ノズル１０の部品保持中心の位置ズレ量を補正して吸着保持することが、安定した吸着保持に必要となる。なお、認識カメラ９により撮像された画像の認識処理は、実装制御装置２１より行なわれる。
【００４４】
また、図３（Ａ）に、吸着ノズル１０をその先端部下面である部品吸着面４４から見た平面図を示す。なお、この図３（Ａ）に示す吸着ノズル１０は、一例としてチップ部品吸着用の吸着ノズルである。図３（Ａ）に示すように、吸着ノズル１０の部品吸着面４４は、チップ部品である部品２３を真空引き吸着するために大略Ｈ型形状を有する吸着穴４５が設けられている。なお、このような吸着穴４５の形状には、上記Ｈ型形状のものに限られず、様々な形状のものを用いることができ、また、部品吸着面４４の形状にも様々な形状を用いることができる。
【００４５】
次に、図３（Ｂ）に、上記チップ部品である部品２３を吸着ノズル１０で吸着保持させた状態を、下面側から見た平面図を示す。また、以降の説明の理解を容易とするため、図３（Ｂ）に示す部品２３には、部品２３の平面的な外形中心である部品重心２４を示している。なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す夫々の一点鎖線の交点が、吸着ノズル１０の部品保持中心４６であり、夫々の一点鎖線は部品２３の吸着保持時の部品保持中心４６を基準とする座標軸である。図３（Ｂ）に示すように、部品２３の部品重心２４と吸着ノズル１０の部品保持中心３０とは、当該座標軸上においては互いに一致していないものの、部品２３は吸着ノズル１０に正常に吸着保持されている状態を示している。
【００４６】
また、図４は、吸着ノズル１０がその上下動の範囲における下端近傍の高さ位置（例えば、下死点高さ）まで下降された状態で、吸着ノズル１０の回転中心であるノズル基準位置４７周りに回転移動させた状態を示す模式平面図である。図４においては、吸着ノズル１０を図示時計方向に、０°回転、９０゜回転、１８０°回転、２７０゜回転と回転移動させた夫々の状態を示しており、４４ａは０°回転の時の部品吸着面であり、４４ｂが９０°回転の時、４４ｃが１８０°回転の時、４４ｄが２７０°回転の時における夫々の部品吸着面を示している。一般に、部品の吸着保持動作は、吸着ノズル１０が、上記０゜回転の位置に位置された状態で行なわれるので、部品吸着面４４ａの外形重心が、部品保持中心４６と定義される。
【００４７】
次に、吸着ノズル１０における代表的な部品２３の吸着保持状態を、当該吸着ノズル１０の下面側より示した平面図を図５（Ａ）〜（Ｄ）に示し、図５（Ｂ）の側面図を図５（Ｅ）に、図５（Ｃ）の側面図を図５（Ｆ）に示す。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、正常に、すなわち、吸着保持された部品２３を回路基板２に実装することが可能な状態で、吸着保持されている状態を示している。例えば、図５（Ｅ）に示すように、吸着ノズル１０の部品吸着面４４ａと部品２３の上面が略平行に保たれた状態で、部品２３が吸着保持されている。
【００４８】
一方、図５（Ｃ）は、吸着ノズル１０により部品２３が斜めに吸着保持された状態を示している。すなわち、図５（Ｆ）に示すように、部品２３の上面が、吸着ノズル１０の部品吸着面４４ａに対して傾斜された状態で吸着保持されており、このような状態では、当該吸着保持された部品２３を回路基板２に実装することができず、いわゆるＮＧ吸着となり、所定の実装を行わず、実装装置基台１６上における所定位置に移動されて、部品廃棄されることとなる。
【００４９】
図５（Ａ）又は（Ｂ）に示すように、吸着ノズル１０の部品保持中心４６と部品２３の部品重心２４とが完全に一致せず、両者間にある程度の位置ズレが生じているような場合であって、吸着ノズル１０による部品２３の吸着保持を行うことは可能であるが、上記位置ズレ量が一定以上となるような場合にあっては、図５（Ｃ）に示すように、ＮＧ吸着となる。
【００５０】
図５（Ｄ）に、このような上記位置ズレ量を上記一定の範囲内として正常な部品吸着を行うことができる範囲である部品保持可能範囲の概念を示す概念図を示す。図５（Ｄ）に示すように、正常な部品吸着、すなわち、安定吸着を確実に行うことができる部品保持可能範囲２９は、吸着ノズル１０の部品吸着面４４ａの外形寸法Ｋ及びＪの夫々に対して、１／２の寸法に設定され、かつ、吸着ノズル１０の部品保持中心４６を含みかつ当該部品保持中心４６を中心としてその周囲に形成されている。つまり、このように設定された部品保持可能範囲２９内に部品重心２４が位置されるような位置関係で、吸着ノズル１０により部品２３を吸着保持することにより、安定した吸着保持を実現することができる。例えば、１．０ｍｍ×０．５ｍｍサイズのチップ部品が部品２３であるような場合にあっては、部品保持可能範囲２９は、０．５ｍｍ×０．２５ｍｍ程度の範囲となる。
【００５１】
逆に、この部品保持可能範囲２９内に部品重心２４が位置されないような状態で、吸着ノズル１０により部品２３が吸着保持されるような場合にあっては、図５（Ｃ）及び（Ｆ）に代表されるような斜め吸着状態となってしまい、上記ＮＧ吸着となってしまう。なお、このような部品保持可能範囲２９は、吸着ノズル１０の種類や吸着保持される部品２３の形状等により異なるものであり、例えば、当該種類や形状に基づいて実験的に決定することができる。
【００５２】
従って、夫々の吸着ノズル１０による部品２３の吸着保持動作に、このような部品保持可能範囲２９という概念を用いることにより、当該吸着保持の際における夫々の部品供給カセット８０の部品取出し位置８１に対する夫々の吸着ノズル１０の位置決めは、従来のように、部品保持中心４６の近傍に部品取出し位置８１を位置させるように両者夫々位置を相対的に補正して厳密な位置合わせする方式を用いなくても、この吸着ノズル１０の部品保持可能範囲２９内に部品取出し位置８１が位置されるように、吸着ノズル１０を大まかに位置決めすることでもって、安定した部品２３の吸着保持を実現することが可能である。なお、夫々の部品供給カセット８０においては、夫々の部品取出し位置８１に部品重心２４が位置されるように、部品２３の連続的な供給が行なわれる。
【００５３】
なお、この部品保持可能範囲２５は、上述したように、吸着ノズル１０の種類や吸着保持される部品２３の種類に応じて決定されるものであるため、当該種類に基づいて、吸着ノズル１０の部品保持中心４６を基準として任意の範囲を設定することが可能となっている。
【００５４】
次に、図２に示したヘッド部１０について、夫々の部品供給カセット８０からの４本同時的な吸着保持取出しを行った場合における夫々の部品取出し位置８１にて装置前面からみた断面的な模式図を図６（Ａ）に示す。また、図６（Ａ）におけるＶ−Ｖ線断面図を図６（Ｂ）に示す。図６（Ａ）に示すように、夫々の部品供給カセット８０において部品供給位置８１に取り出し可能に位置決めされた状態の部品２３を、夫々の吸着ノズル１０が同時的に下降して吸着保持することによって、複数の部品２３の同時的な吸着保持を実現可能としている。
【００５５】
また、図６（Ｂ）に示すように、理論的には夫々の吸着ノズル１０の部品保持中心４６が、図示一点鎖線で示した夫々の部品供給カセット８０の上方に同時的に位置させることが可能なように、ヘッド部４が設計されているが、現実的には加工精度のバラつき等の要因で、部品保持中心４６（夫々の部品保持中心４６を特定して用いる場合には、第１吸着ノズル１０ａ〜第４吸着ノズル１０ｄの夫々について、第１部品保持中心４６ａ、第２部品保持中心４６ｂ、第３部品保持中心４６ｃ、第４部品保持中心４６ｄとする）と、夫々の部品取出し位置８１との間に位置ズレが生じているのが現状である。すなわち、夫々の吸着ノズル１０において、夫々の部品保持中心４６と夫々のノズル基準位置４７との間に位置ズレが生じており、夫々の部品取出し位置８１の上方に合致させるように、夫々のノズル基準位置４７を位置させたとしても、当該位置ズレの発生により、夫々の部品保持中心４６を夫々の部品取出し位置８１の上方に合致させるように位置させることができない。
【００５６】
また、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ヘッド部４においては、夫々の吸着ノズル１０におけるノズル基準位置４７を配置させる基準位置となるヘッド基準位置４８が設けられており、このヘッド基準位置４８を基準位置としてＸＹロボット５等により、ヘッド部４のＸ軸方向又はＹ軸方向の移動が行なわれる。すなわち、夫々の吸着ノズル１０は、互いの相対的な位置関係が保たれた状態で、夫々のノズル基準位置４６を基準として、夫々の部品取出し位置８１との位置合わせが行なわれることとなる。従って、ある１本の吸着ノズル１０におけるノズル基準位置４７と部品保持中心４６との位置ズレを、当該１本の吸着ノズル１０だけに注目して補正を行なうことは可能ではあるが、このような補正では、ＸＹロボット５に搭載されているヘッド部４全体の位置をＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させることとなる。その結果として、当該１本の吸着ノズル１０の他の吸着ノズル１０における夫々のノズル基準位置４６も移動されることとなり、対象となる夫々の部品取出し位置８１に対して、さらに、位置ズレが生じることになる。
【００５７】
ここで、部品実装装置１０１が備える実装制御装置２１の構成について、図７を用いて説明する。
【００５８】
図７に示すように、実装制御装置２１は、上述したデータベース部３５と、メモリ部３２に加えて、認識カメラ９及び１９にて撮像された画像の認識処理を行う画像処理部３６と、当該認識処理の結果に基づいて、上述の夫々の位置ズレ量の算出を行なう位置ズレ量算出部３３と、実装制御装置２１の外部との情報の入出力を行う入出力部３４と、データベース部３５、メモリ部３２、画像処理部３６、位置ズレ量算出部３３、及び入出力部３４の夫々の動作を互いに関連付けながら統括的な制御を行う制御部３１とを備えている。
【００５９】
例えば、メモリ部３２に予め記憶されたＮＣデータ等に基づいて、制御部３１が、部品２３の種類や対応する吸着ノズル１０の種類を認識し、夫々に応じた部品実装に必要な情報を、データベース部３５において予め入力されているライブラリーの中より取り出す。このような情報としては、例えば、当該部品２３及び吸着ノズル１０に対応する部品保持可能範囲２９等がある。
【００６０】
さらに、認識カメラ９にて撮像された画像データを、入出力部３４を介して画像処理部３６に取り込み、当該画像の認識処理を行ない、上記位置ズレ量のデータとして当該認識結果をメモリ部３２に記憶させることができる。また、メモリ部３２に記憶されている上記位置ズレ量のデータを、位置ズレ量算出部３３に取り込み、当該データをさらに加工等することで、位置ズレ量を演算して算出することもできる。このような夫々の動作は、制御部３１により制御されて行なわれる。なお、本第１実施形態においては、画像処理部３６と夫々の認識カメラ９及び１９により、位置ズレ量検出装置が構成されている。
【００６１】
上述のような構成及び機能を有する部品実装装置１０１において、位置ズレ量を補正して、複数の吸着ノズル１０による複数の部品取出し位置８１からの同時的な部品２３の吸着保持取出しを行なう方法について、以降に具体的な例を用いて説明する。
【００６２】
まず、このような位置ズレ量の補正動作を行なう前の事前準備動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
図８に示すように、ステップＳ１において、部品２３の種類、当該部品２３の種類に対応した吸着ノズル１０の種類、当該吸着ノズル１０の種類や部品２３の種類に対応した部品保持可能範囲２９のデータを、データベース部３５に入力して、ライブラリ登録を行なう。それとともに、ステップＳ２において、部品実装装置１０１が備える夫々の部品供給カセット８０のうちのどの部品供給カセット８０にどの部品２３が収容されているのかを、メモリ部３２あるいはデータベース部３５に入力して登録する。さらに、ステップＳ３において、ヘッド部４に装備されている夫々の吸着ノズル１０の種類及び装備位置のデータを、メモリ部３２に入力して登録する。なお、ステップＳ１からＳ３までの夫々の動作は、このような順序に限定されるものではなく、その他の順序であってもよく、さらに、同時的に行なわれるような場合であってもよい。
【００６４】
その後、ステップＳ４において、夫々の吸着ノズル１０について、ノズル基準位置４７に対する部品保持中心４６の位置を事前教示して、メモリ部３２に登録する。具体的には、例えば、ヘッド部４（又は１４）において、夫々の吸着ノズル１０（又は２０）に部品２３を吸着保持させていない状態にて、ＸＹロボット５によりヘッド部４を認識カメラ９の上方に位置させるとともに、夫々の吸着ノズル１０を下降させて吸着実装高さ位置に位置させる。このような状態にて、認識カメラ９により夫々の吸着ノズル１０の部品吸着面４４の画像を撮像し、当該撮像された画像を実装制御装置２１に取り込む。実装制御装置２１においては、当該夫々の画像を画像処理部３６にて認識処理を行ない、認識された結果に基づいて、夫々の吸着ノズル１０における部品保持中心４６のノズル基準位置４７に対する位置を認識する。これらの部品保持中心４６を、初期における部品保持目標中心の位置として、メモリ部３２に記憶させる（ステップＳ５における部品保持目標中心のデフォルト値の設定）。これにより、位置ズレ量の補正動作の事前準備動作が完了する。
【００６５】
次に、このような事前準備が完了した後、位置ズレ量の補正動作を行う方法について説明する。
【００６６】
図９（Ａ）〜（Ｃ）の夫々は、ヘッド部４が備える４本の吸着ノズル１０における夫々の部品保持中心４６を、同一の基準位置として、例えば、図６（Ｂ）に示すヘッド基準位置４８に重ねた状態を示す模式平面説明図である。また、図示する平面においては、ヘッド基準位置４８あるいは夫々の部品保持中心４６を基準位置とする座標軸がＸ軸方向及びＹ軸方向に設定されている。
【００６７】
図９（Ａ）に示すように、４本の吸着ノズル１０により同時的に部品２３の吸着保持取出しを正常に行って得られた夫々の部品保持中心４６（ａ〜ｄ）から見た次回の（すなわち、これから行おうとする部品の吸着保持取出しの）部品保持目標中心２７（夫々の部品保持目標中心２７を特定して用いる場合には、第１吸着ノズル１０ａから第４吸着ノズル１０ｄの夫々について順次、第１部品保持目標中心２７ａ、第２部品保持目標中心２７ｂ、第３部品保持目標中心２７ｃ、第４部品保持目標中心２７ｄとして示す）が、上記ＸＹ座標上にプロットされている。この夫々の部品保持目標中心２７は、前回の吸着保持において夫々の部品２３が吸着保持された状態の画像を認識カメラ９（あるいは１９）で撮像し、撮像された夫々の画像が認識処理されることにより、夫々の部品保持中心４６に対する実際に部品２３が吸着保持された位置（すなわち、部品２３の部品重心２４の位置）が認識され、当該認識された位置を用いることにより、設定される。すなわち、部品保持中心４６と部品重心２４との間の位置ズレ量のデータである当該認識結果データが、メモリ部３２に記憶され、このデータが取り出されるとともに、任意の係数を掛けることにより、夫々の部品保持中心４６に対して、夫々の部品保持目標中心２７を設定することができる。
【００６８】
このような部品保持目標中心２７の設定にあたって、例えば、この係数が１の場合は、前回の吸着保持における吸着保持された部品重心２４と、部品保持中心４６との間の位置ズレ量が、そのまま次回の部品保持目標中心２７とすることになる。また、上記係数が１未満の場合は、過去の吸着保持結果に遡って、次回の部品保持目標中心２７を設定することになる。すなわち、上記係数が１以上ではその都度、部品２３の吸着保持位置の位置ズレ量に対応して、次回の吸着位置の補正を行うこととなり、当該補正が発散する危険性をはらんでいる。また、上記係数を１以下の小さい値にするといつまで経っても位置ズレの補正が効かないことになる。従って、このような係数としては、経験則には０．１〜１の数値を用いることが好ましい。なお、上記メモリ部３２に記憶されている位置ズレ量のデータを次回の吸着保持に用いるような場合には、同一の吸着ノズル１０より同一の部品供給カセット８０から部品２３の吸着保持取出しが行われたデータを用いる必要があることは言うまでもない。
【００６９】
次に、図９（Ｂ）に示すように、夫々の吸着ノズル１０について、次回の部品保持目標中心２７が設定された位置を基準位置（中心）として、部品保持目標中心２７の周囲に部品保持可能範囲２９に相当する範囲である部品保持可能範囲２５（第１吸着ノズル１０ａから第４吸着ノズル１０ｄの夫々について順次、第１部品保持可能範囲２５ａ、第２部品保持可能範囲２５ｂ、第３部品保持可能範囲２５ｃ、第４部品保持可能範囲２５ｄ）を仮想的に設定する。なお、このような夫々の仮想的な部品保持可能範囲２５は、夫々の吸着ノズル１０の種類や吸着保持される部品２３の種類等に応じて設定される。従って、夫々の仮想的な部品保持可能範囲２５が大きさが異なるような場合であってもよい。また、夫々の部品保持目標中心２７を基準位置とした夫々の部品保持可能範囲２５の設定が、「仮想的」であるのは、この仮想的な部品保持可能範囲２５は、後述の動作において説明するように、上記位置ズレ量を補正するための仮想的な設定であるためであり、あくまで部品保持可能範囲２９は、部品保持中心４６を基準位置として設定された上で、次回の吸着保持動作も行なわれるため、これと区別する意図である。
【００７０】
その後、夫々の仮想的な部品保持可能範囲２５が、図９（Ｂ）に示す状態において、重複する範囲を算出する。その算出結果の重複範囲２６が図中のハンチング部分の範囲である。従って、次に行なわれる部品２３の同時的な吸着保持取出しは、この重複範囲２６の中に入るように、夫々の吸着ノズル１０の部品保持中心４６をを位置決め、すなわち、ヘッド基準位置４８が、重複範囲２６の中に入るように位置決めをすれば、次回の同時的な吸着保持取出しの動作も安定して実現することが可能である。
【００７１】
それを分かり易く示したのが図９（Ｃ）である。図９（Ｂ）に示すように４本全ての吸着ノズル１０についての仮想的な部品保持可能範囲２５が重なり合うことができたので、これは、次回の吸着保持取出しにおいても、４本の吸着ノズル１０で同時的な吸着保持取出しが可能であることを意味している。この次回の吸着保持取出しを行なうためのヘッド部４の位置決め目標位置となるのが、図９（Ｃ）に示す重複領域２６内の領域である。さらに、次回の吸着保持取出しにおける安定性を向上させるためには、重複範囲２６の図心（中心）である重心２８ａの位置に、ヘッド基準位置４８を位置決めすれば良い。なお、図９（Ｃ）に示すように、重複範囲２６の重心２８ａとヘッド基準位置４８との位置ズレ量は、Ｘ軸方向にΔＸ１、Ｙ軸方向にΔＹ１となっており、この位置ズレ量（ΔＸ１，ΔＹ１）が、そのまま、ヘッド部４の位置決めの際における補正量となる。
【００７２】
なお、上述の説明においては、前回における４本の吸着ノズル１０による同時的な吸着保持取出しの結果に基づいて、夫々の部品中心位置４６の位置ズレ量を同等量補正しようとする方式を記述したが、このような場合にのみ限定されるものではない。例えば、過去複数回の吸着保持取出しの結果の相加平均を算出して、当該算出された位置ズレ量の平均値に基づいて、補正を行うような場合であってもよい。このような過去の吸着保持取出しにおける位置ズレ量のデータとしては、例えば、過去４〜５回程度遡って用いることができる。
【００７３】
このような複数の部品２３の同時的な吸着保持取出しの動作における位置ズレ量の補正を行う方法の手順について、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すヘッド部４の動作を示す模式説明図と、図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７４】
まず、図１１に示すフローチャートにおけるステップＳ１１において、メモリ部３２より、前回の吸着保持取出しにおける位置ズレ量のデータを取り出して、ステップＳ１２において、当該位置ズレ量データに基づいて、夫々の吸着ノズル１０に対する部品保持目標中心２７を設定する。なお、この設定においては、上述したような係数を用いることにより行なわれる。また、最初に部品実装動作が開始されるような場合にあっては、図８のフローチャートにおけるステップＳ５にて設定されたデフォルト値である部品保持目標中心のデータが用いられる。
【００７５】
次に、ステップＳ１３において、当該設定された夫々の部品保持目標中心２７を基準として、制御部３１により、夫々の部品保持可能範囲２５を仮想的に設定する。その後、ステップＳ１４において、位置ズレ量算出部３３により、夫々の仮想的な部品保持可能範囲２５の重複範囲２６を、図９（Ｂ）に示すように算出するとともに、その重複範囲２６の重心２８ａを求め、ステップＳ１５において、重心２８ａと夫々の部品保持中心４６との位置ズレ量を算出する。なお、このとき夫々の仮想的な部品保持可能範囲２５が重なるもの同士を、吸着ノズルグループとして、１又は複数の吸着ノズルグループに分けて、夫々の吸着ノズルグループ毎に重複範囲２６の算出等を行なう。また、吸着ノズルグループは、１本の吸着ノズル１０により構成されるような場合もある。
【００７６】
次に、１つの吸着ノズルグループが選択されて、ステップＳ１６において、上記算出された位置ズレ量に基づいて、ＸＹロボット５によるヘッド部４の移動位置の補正を行ない、当該吸着ノズルグループに属する夫々の吸着ノズル１０における部品保持中心４６を中心として設定される部品保持可能範囲２９（仮想的なものではない）と、夫々の部品供給カセット８０の部品取出し位置８１との位置決めを行なう。なお、この位置決めの状態を示すのが、図１０（Ａ）である。例えば、図９（Ｃ）に示すように、上記位置ズレ量が、（ΔＸ１，ΔＹ１）であるような場合にあっては、図１０（Ａ）に示すように、ＸＹロボット５によるヘッド部４の移動位置４９に対して、当該位置ズレ量を補正量（ΔＸ１，ΔＹ１）として、ヘッド部４の移動位置を補正する（なお、図１０（Ａ）においては、Ｘ軸方向についてのみを示している）。
【００７７】
その後、ステップＳ１７において、当該吸着ノズルグループに属する夫々の吸着ノズル１０による同時的な吸着保持取出し動作を実施する。この状態を示すのが図１０（Ｂ）及び（Ｃ）である。当該吸着保持取出しが完了すると、ステップＳ１８において、他の吸着ノズルグループがあるかどうかが確認され、他の吸着ノズルグループが存在する場合には、当該他の吸着ノズルグループに属する吸着ノズル１０に対して、ステップＳ１５〜Ｓ１７までの夫々の動作が順次行なわれる。なお、図１０に示す状態においては、ヘッド部４が備える４本の吸着ノズル１０全てが、１つの吸着ノズルグループに属されている場合を示している。
【００７８】
他の吸着ノズルグループが存在しないと判断された場合には、ＸＹロボット４によりヘッド部４が認識カメラ９の上方に移動され、夫々の吸着ノズル１０が、吸着実装高さ位置にまで下降された状態で、認識カメラ９により、夫々の吸着ノズル１０による部品２３の部品保持位置及び保持姿勢の画像が撮像される（ステップＳ１９）。それとともに、夫々の画像が、画像処理部３６に取り込まれて、上記部品保持位置や保持姿勢が認識される。その後、ヘッド部４が回路基板２の上方に移動されて、上記認識結果に基づいて、夫々の部品２３の実装動作が実施される（ステップＳ２１）。
【００７９】
その後、ステップＳ２２において、上記認識結果の１つである夫々の吸着ノズル１０についての部品保持中心４６と部品保持位置との位置ズレ量のデータを、メモリ部３２に読み込んで記憶させる。なお、このメモリ部３２への記憶の際には、当該データは、その吸着ノズル１０の種類、部品２３の種類、及び部品供給カセット８０の位置等の識別データと関連付けられた状態で記憶される。
【００８０】
次に、ステップＳ２３にて、次の部品実装を実施するかどうかが判断されて、継続して行なう場合には上記夫々のステップが順次行なわれる。実装動作を継続して行なわない場合には、部品実装動作が完了する。
【００８１】
また、図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、図９（Ａ）〜（Ｃ）とのケース違いを示している。すなわち、図１２においては、図９の場合と比べて、次回の夫々の部品保持目標中心２７のバラツキが大きくなっている。具体的には、図１２（Ｂ）に示すように、夫々の吸着ノズル１０について、仮想的な部品保持可能範囲２５を設定しても、第１部品保持可能範囲２５ａ、第２部品保持可能範囲２５ｂ、及び第４部品保持可能範囲２５ｄの夫々は、重複する範囲を有するものの、第３部品保持可能範囲２５ｃは重複する範囲を有していない。
【００８２】
このような場合にあっては、上述したように、第１吸着ノズル１０ａ、第２吸着ノズル１０ｂ、及び第４吸着ノズル１０ｄを、１つの吸着ノズルグループとし、さらに、第３吸着ノズル１０ｃを他の１つの吸着ノズルグループとして設定する。
【００８３】
その後、図１２（Ｃ）に示すように、上記１つの吸着ノズルグループに対して、重複範囲２６ａを算出して、その重心２８ｂと夫々の部品保持中心４６との位置ズレ量（ΔＸ２，ΔＹ２）を算出して、当該位置ズレ量を補正して、夫々の部品２３の吸着保持取出しを行う。
【００８４】
一方、図１２（Ｄ）に示すように、上記他の１つの吸着ノズルグループに対して、すなわち、第３吸着ノズル１０ｃに対しては、その仮想的な第３部品保持可能範囲２５ｃをそのまま上記重複範囲と見なして、その重心２８ｃと部品保持中心４６との位置ズレ量（ΔＸ３，ΔＹ３）を算出し、当該位置ズレ量を補正して、部品２３の吸着保持取出しを行う。
【００８５】
また、図１３（Ａ）〜（Ｄ）に、このようなヘッド部４における位置ズレ量の補正動作の模式的な説明図を示す。図１３（Ｂ）に示すように、上記１つの吸着ノズルグループにより部品の保持取出しを行なう場合には、ヘッド部４の移動位置の補正量は、（ΔＸ２，ΔＹ２）となり（ただし、図においてはΔＸ２のみを示す）、一方、図１３（Ｄ）に示すように、上記他の１つの吸着ノズルグループである第３吸着ノズル１０ｃにより部品の保持取出しを行なう場合には、ヘッド部４の移動位置の補正量は、上記先の補正量（ΔＸ２，ΔＹ２）にさらに補正量（ΔＸ３，ΔＹ３）が考慮されたものとなる（ただし、図においては（ΔＸ２＋ΔＸ３）のみを示す）。
【００８６】
本第１実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。
【００８７】
まず、部品実装装置１０１において、実装制御装置２１が、夫々の吸着ノズル１０（又は２０、以下同じ）について、夫々の部品保持中心４６を中心としてその周囲に部品保持可能範囲２９を設定可能であることにより、複数の吸着ノズル１０による複数の部品取出し位置８１からの同時的な部品２３の吸着保持取出しを行なう場合に、従来のように、部品保持中心４６と部品取出し位置８１との点と点との位置合わせを行う必要がなく、夫々の部品保持可能範囲２９の中に、夫々の部品取出し位置８１を位置させるような点とエリア（範囲）との位置合わせでもって行なうことができる。従って、従来の点と点との位置合わせのような厳密な位置合わせを行う必要を無くすことができ、点がエリア内に入るような位置合わせとすることができ、位置合わせを容易化しながら、確実かつ安定して部品の吸着保持が可能となる。このように位置合わせの容易化が図られることにより、部品の吸着保持取出しに要する時間を短縮化することができ、効率的な部品実装を提供することができる。
【００８８】
また、このように位置合わせを容易化することで、従来において、点と点との厳密な位置合わせを確保するために必要であった様々な機構や複雑な制御方式を不要とすることができ、設備コストを抑えることが可能となる。
【００８９】
また、このような複数の吸着ノズル１０による複数の部品取出し位置８１からの同時的な部品２３の吸着保持取出しの際には、夫々の吸着ノズル１０の先端部の位置ズレが問題となるが、夫々の吸着ノズル１０の先端部の画像を認識カメラ９（又は１９）で撮像することにより、当該先端部の外形中心である部品保持中心４６と、当該部品保持中心４６が本来位置されるべき位置であるノズル基準位置４７との位置ズレ量を確実に検出することができる。よって、当該検出された位置ズレ量をさらに補正することで、より安定した部品吸着保持取出しを実現することができる。
【００９０】
また、過去に同一の吸着ノズル１０により同一の部品取出し位置８１より吸着保持取出しが行われた部品２３の保持位置の部品保持中心４６に対する位置ズレ量を検出し、当該位置ズレ量に基づいて次回の部品保持目標中心２７を設定して、この部品保持目標中心２７を中心として部品保持可能範囲２９に相当する範囲である仮想的な部品保持可能範囲２５を設定、夫々の吸着ノズル１０の部品保持中心４６を同一基準位置とした場合に、夫々の仮想的な部品保持可能範囲２５が重なるかどうかを見ることで、当該重なりを有する夫々の吸着ノズル１０を１つの吸着ノズルグループとして、同時的な部品の吸着保持取出しを行なうことができる。
【００９１】
さらに、夫々の仮想的な部品保持可能範囲２５の重複範囲２６の重心２８（又は、２８ａ若しくは２８ｂ）と、夫々の部品保持中心４６との位置ズレ量を、位置ズレ量算出部３３にて算出し、当該算出された位置ズレ量を、吸着保持取出しのためのヘッド部４の移動位置の補正量とすることで、夫々の部品取出し位置８１をより確実に夫々の部品保持可能範囲２９内に位置させることができ、より安定した吸着保持取出しを可能とすることができる。特に、これは、微小化されたチップ部品等の吸着保持取出しを行なう際に有効であり、微小化された部品の確実かつ安定した吸着保持取出しを実現可能とすることができ、効率的な部品実装を行なうことができる。
【００９２】
また、過去の吸着保持取出しにおける部品２３の保持位置の部品保持中心４６に対する位置ズレ量の検出データに基づいて、次回の部品保持目標中心２７を設定する際には、当該位置ズレ量のデータに、０．１から１の範囲のいずれかの係数を掛けて補正して、その補正値に基づいて次回の部品保持目標中心２７を設定することができる。このように補正することで、位置ズレ量の補正の発散や収束の度合いを、部品実装の形態や実情に応じて、自由に制御することができる。
【００９３】
また、このような次回の部品保持目標中心２７の設定においては、複数の過去の位置ズレ量のデータの相加平均を算出し、算出された平均値に基づいて、部品保持目標中心２７を設定することもできる。過去の複数のデータに基づいて設定するため、位置ズレ量の補正の信頼性を向上させることができる。
【００９４】
また、吸着ノズル１０について設定される部品保持可能範囲２９は、部品２３の種類、形状、吸着ノズル１０の種類等により、任意に設定することができるため、様々な種類の部品２３の実装にも対応することができる。
【００９５】
（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２実施形態にかかる部品実装装置は、上記第１実施形態の部品実装装置１０１と同様な構成を有するものの、部品の狭隣接実装に対応することができる部品実装方法を行なうことができるものである。
【００９６】
近年、部品実装においては、部品の微小化が進むとともに、夫々の部品が回路基板により集積化されて実装されるようになりつつあり、夫々の部品が回路基板に狭隣接化されて実装されるようになってきている。このような狭隣接実装が行なわれる場合における従来の問題点を、図１４に示す模式図を用いて説明する。
【００９７】
図１４に示すように、回路基板２には、狭隣接実装が行なわれない部品である第１部品２３が、既に実装されている状態を示している。このような第１部品２３は、例えば、上記第１実施形態に示すような方法で実装することができる。その後，狭隣接実装が行なわれる部品である第２部品５１が、吸着ノズル１０により吸着保持されて、回路基板２における夫々の第１部品２３の間への実装が行なわれる。このとき、第２部品５１はその部品重心２４が、吸着ノズル１０の部品保持中心４６に対して設定された部品保持可能範囲２９内に位置されるように、すなわち正常な状態で吸着保持されている。
【００９８】
しかしながら、このように正常な状態で吸着保持されているにも拘らず、狭隣接実装であることより、夫々の第１部品２３の端部と第２部品５１の端部との間の間隔寸法が狭いことに起因して、図１４に示す状態のままで、吸着ノズル１０を下降させて第２部品５１の実装を行なおうとした場合には、吸着ノズル１０の先端部と、図示左側に実装されている第１部品２３とが干渉していまうという問題が発生する場合がある。このような場合にあっては、第１部品２３や吸着ノズル１０の破損が発生する恐れがあり、正常な部品実装を行うことができないことになる。
【００９９】
このような問題を解決するため、本第２実施形態の部品実装方法においては、第２部品５１のように狭隣接実装が行なわれる部品に対しては、上記第１実施形態における確実かつ安定した吸着保持を可能とすることを目的とした部品保持可能範囲２９よりもさらに狭い範囲であって、図１４に示すような狭隣接実装が行なわれるような場合に、吸着ノズル１０が隣接する他の部品との干渉を防止可能な範囲である狭隣接実装用の部品保持可能範囲５５を設定することが可能となっている。
【０１００】
具体的には，図１５に示すように、第２部品５１が部品供給カセット８０より吸着保持取出しが行なわれる場合には、部品保持可能範囲２９に代えて、狭隣接実装用の部品保持可能範囲５５が用いられる。例えば、複数の吸着ノズル１０により同時的な第２部品５１の吸着保持取出しが行なわれるような場合にあっては、このような狭隣接実装用の部品保持可能範囲５５が、部品保持可能範囲２９に代えて適用された上で、上記第１実施形態における補正方法を用いて、位置ズレ量の補正が行なわれることとなる。このようにして吸着保持された第２部品５１は、図１５に示すように、吸着ノズル１０と第１部品２３との干渉が防止されながら、吸着保持している第２部品５１を回路基板２へ狭隣接実装することができる。
【０１０１】
なお、このような狭隣接実装とは、例えば、隣接する第１部品２３又は第２部品５１との間隔寸法が、０．３ｍｍから５／１００ｍｍの範囲のいずれかの寸法、特に０．３ｍｍから０．１ｍｍの範囲のいずれかの寸法とされるような実装をいうものとする。また、吸着ノズル１０において設定された部品保持可能範囲２９内に部品重心２４が位置されて吸着保持された部品を、回路基板２の部品実装位置に実装するような場合に、当該部品実装位置に隣接して先に実装されている他の部品と、当該吸着ノズル１０との干渉が発生するような間隔寸法で、当該部品が実装されるようなものを、狭隣接実装としている。
【０１０２】
また、吸着ノズル１０による第２部品５１の吸着保持取出しの際に、狭隣接実装用の部品保持可能範囲５５と、通常の部品保持可能範囲２９とを、その実装形態に応じて個別に選択可能とするような場合であってもよい。例えば、第２部品５１に対して狭隣接実装が行なわれるような場合には、狭隣接実装用の部品保持可能範囲５５を設定して、第１部品２３や他の第２部品５１と吸着ノズル１０との干渉を防止することができ、一方、第２部品５１に対して通常の部品実装が行なわれるような場合には、通常の部品保持可能範囲２９を設定して、効率的な部品実装を行なうことができる。
【０１０３】
上記第２実施形態によれば、吸着ノズル１０に対して、部品実装形態、すなわち、狭隣接実装が行なわれるか、通常の部品実装が行なわれるのかに応じて、２種類の部品保持可能範囲を選択的に設定可能とし、通常の部品実装が行なわれる第１部品２３に対しては、上記通常の部品保持可能範囲２９を設定して、効率的な部品実装を提供することができるとともに、狭隣接実装が行なわれる第２部品５１に対しては、通常の部品保持可能範囲２９よりも狭い範囲であって、先に実装されている第１部品２３又は第２部品５１と吸着ノズル１０との干渉を防止することができる狭隣接実装用の部品保持可能範囲５５を設定して、確実かつ安定した部品の吸着保持取出しを担保しながら、上記吸着ノズル１０との干渉を防止して、確実かつ正確な部品実装を行うことができる。
【０１０４】
従って、様々な形態の部品実装に対しても対応することができ、特に、微小化されかつ狭隣接実装が行なわれる部品の効率的な実装に対応可能な部品実装を提供することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
本発明の上記第１態様によれば、部品実装装置において、制御装置が、夫々の部品保持部材について、夫々の部品保持中心を含みかつその周囲に形成される部品保持可能範囲を設定可能であることにより、複数の上記部品保持部材による複数の部品取出し位置からの同時的な部品の保持取出しを行なう場合に、従来のように、部品保持中心と部品取出し位置との「点と点との位置合わせ」を行う必要がなく、本態様においては、上記夫々の部品保持可能範囲の中に、上記夫々の部品取出し位置を位置させるような「点とエリアとの位置合わせ」でもって行なうことができる。従って、従来の「点と点との位置合わせ」のような厳密な位置合わせを行う必要を無くすことができ、点がエリア内に入るような位置合わせとすることができ、位置合わせを容易化しながら、確実かつ安定して部品の保持取出しを可能とすることができる。このように位置合わせの容易化が図られることにより、部品の保持取出しに要する時間を短縮化することができ、部品実装におけるタクトを向上させて、効率的な部品実装を提供することができる。
【０１０６】
また、このように位置合わせを容易化することで、従来において、点と点との厳密な位置合わせを確保するために必要であった様々な機構や複雑な制御方式を不要とすることができるため、部品実装装置における設備コストを抑えることが可能となる。
【０１０７】
また、このような上記部品保持可能範囲を用いることにより、上記「点とエリアの位置合わせ」を実現することができるため、従来の上記「点と点との位置合わせ」では同時的な保持取出しを行うことができなかったような部品までをも同時的な保持取出しを可能とすることができる。従って、部品の保持取出しに要する時間を短縮化することができ、さらに効率化された部品実装を提供することができる。
【０１０８】
本発明の上記第２態様によれば、上記制御装置が、上記夫々の部品保持部材の種類や上記部品の種類に応じて、上記部品保持可能範囲を設定可能であることにより、より様々な部品実装の形態に対応することができる。
【０１０９】
本発明の上記第３態様によれば、このような上記複数の部品保持部材による上記複数の部品取出し位置からの同時的な部品の保持取出しの際には、上記夫々の部品保持部材の部品保持中心の位置ズレが問題となるが、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心と、上記部品保持中心が本来位置されるべき位置である保持部材基準位置との位置ズレ量を位置ズレ量検出装置により検出することができる。よって、当該検出された位置ズレ量を考慮して、さらに上記相対的な移動量を調整することで、より安定した部品保持取出しを実現することができる。
【０１１０】
本発明の上記第４態様によれば、上記位置ズレ量検出装置は、上記夫々の部品保持部材の上記部品保持中心に対する上記夫々の部品保持部材により保持された上記部品の保持位置の上記基板の大略表面沿いの方向の位置ズレ量を検出可能であり、上記制御装置は、上記部品の保持取出しが行なわれる複数の上記部品保持部材についての上記位置ズレ量のデータを上記記憶部より取り出して、上記複数の部品保持部材における夫々の上記部品保持中心に対して、上記夫々の位置ズレ量のデータが考慮された位置である部品保持目標中心を設定するとともに、上記設定された夫々の部品保持目標中心を中心として、夫々の周囲に上記部品保持可能範囲を仮想的に設定し、上記夫々の部品保持中心を同一基準位置とした場合における上記夫々の仮想的な部品保持可能範囲が重複する範囲の中心と、上記夫々の部品保持中心との位置ズレ量を算出することにより、当該位置ズレ量に基づいて、上記相対移動装置による上記相対的な移動量の調整を行うことができる。
【０１１１】
すなわち、過去に行われた上記部品保持部材による部品の保持取出しの保持位置のデータに基づいて設定された上記夫々の仮想的な部品保持可能範囲の重複範囲を用いて、上記位置ズレ量の調整を行うため、最大公約数的な部品保持可能範囲を用いて部品の保持取出しを行うことができ、より確実かつ安定した保持取出しを行うことができる。
【０１１２】
さらに、上記重複する範囲の中心と、上記夫々の部品保持中心との位置ズレ量を用いて、上記相対的な移動量の調整を行っているため、さらに保持取出しを安定化したものとすることができる。
【０１１３】
また、本発明のその他の態様によれば、上記夫々の部品保持部材について、上記夫々の仮想的な部品保持可能範囲の重複する範囲を有する１又は複数の上記部品保持部材を１つの部品保持部材グループとして、夫々の上記部品保持部材グループごとに、上記位置ズレ量の算出を行って、部品の保持取出しを同時的に行うことができる。これにより、位置ズレ量が大きく外れたものを、別のグループとし、位置ズレ量が一定の範囲内にあるもの同士を同じグループとすることができるため、上記夫々の部品保持部材グループ内での部品の保持取出しの確実性や安定性をより向上させることができ、効率的な部品実装を可能とすることができる。
【０１１４】
また、過去の保持取出しにおける上記部品の保持位置の上記部品保持中心に対する位置ズレ量の検出データに基づいて、次回の部品保持目標中心を設定する際には、当該位置ズレ量のデータに、０．１から１の範囲のいずれかの係数を掛けて補正して、その補正値に基づいて次回の部品保持目標中心を設定することができる。このように補正することで、位置ズレ量の補正の発散や収束の度合いを、部品実装の形態や実情に応じて、自由に制御することができる。このような上記範囲におけるいずれかの係数の選択は、例えば、部品実装の状況、すなわち、部品の保持エラーの発生頻度、実装エラーの発生頻度、又は上記基板に実装された部品の部品実装位置との位置ズレ量等に応じて行うことができる。
【０１１５】
また、このような次回の部品保持目標中心の設定においては、複数の過去の位置ズレ量のデータの相加平均を算出し、算出された平均値に基づいて、部品保持目標中心を設定することもできる。過去の複数のデータに基づいて設定するため、位置ズレ量の補正の信頼性を向上させることができる。
【０１１６】
また、上記位置ズレ量検出装置は、上記夫々の部品取出し位置からの上記部品の保持取出しの高さ位置に位置された状態の上記夫々の部品保持部材に対して、上記夫々の位置ズレ量の検出を行なうことにより、部品の保持取出し時における上記部品保持部材の昇降動作に伴う位置ズレ量を確実に検出することができる。
【０１１７】
また、上記部品実装装置は、上記複数の部品として、複数の第１部品と、上記第１部品よりも狭隣接実装が行なわれる複数の第２部品とが、上記基板に混載して実装される部品実装装置である場合に、上記制御装置が、上記複数の部品保持部材による上記第１部品の保持取出しのための上記夫々の部品保持可能範囲を設定可能であり、上記部品保持部材により保持された上記第２部品の上記基板の上記部品実装位置への実装の際に、当該部品保持部材と、上記基板において当該部品実装位置に隣接して既に実装されている他の上記第１部品及び上記第２部品との干渉を防止可能な範囲であり、かつ、上記部品保持可能範囲よりもさらに狭い範囲である上記複数の部品保持部材による上記第２部品の保持取出しのための狭隣接実装用の部品保持可能範囲を設定可能であり、上記保持取出しが行なわれる上記部品の種類に応じて、上記部品保持可能範囲と上記狭隣接実装用の部品保持可能範囲を選択的に設定することにより、狭隣接実装に確実に対応することができる。
【０１１８】
特に、微小化された部品は、狭隣接実装が行なわれることが多いため、上記部品の保持取出しが確実に行うことができるだけでなく、確実な保持取出しが行えた上で、さらに、上記狭隣接実装にも対処可能である必要がある。よって、上記狭隣接用の部品保持可能範囲を選択的に設定可能とすることにより、微小化された部品の様々な実装に効率的に対応することができる部品実装を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置の斜視図である。
【図２】図１の部品実装装置が備えるヘッド部の構造、及び吸着ノズルと部品供給カセットとの相対位置関係を示す模式斜視図である。
【図３】吸着ノズルの下面から見た模式平面図であり、（Ａ）は部品を吸着保持していない状態であり、（Ｂ）は部品を吸着保持した状態である。
【図４】吸着ノズルをノズル基準位置（回転中心基準）において、０゜回転、９０°回転、１８０°回転、２７０゜回転させた時の吸着ノズルの先端部の偏芯状態を示す模式平面図である。
【図５】吸着ノズルに実際に部品を吸着保持させた状態の模式平面図であり、（Ａ）は正常な吸着保持状態であり、（Ｂ）も正常な吸着保持状態であり、（Ｃ）はＮＧ吸着状態であり、（Ｄ）は部品保持中心に対して設定された部品保持可能範囲を示す図であり、（Ｅ）は（Ｂ）の正常な吸着保持状態の側面図であり、（Ｆ）は（Ｃ）のＮＧ吸着状態の側面図である。
【図６】ヘッド部におけるヘッド基準位置、吸着ノズルのノズル基準位置、部品保持中心、部品供給カセットにおける部品取出し位置の夫々の位置関係を示す図であり、（Ａ）はヘッド部の側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のヘッド部におけるＶ−Ｖ線断面図である。
【図７】実装制御装置の主要な構成を示すブロック図である。
【図８】部品の吸着保持取出しの事前準備工程の手順を示すフローチャートである。
【図９】ヘッド部におけるヘッド基準位置と、夫々の吸着ノズルの部品保持中心とを同一の基準位置に重ねた状態の図であって、位置ズレ量の補正動作を説明するための説明図であり、（Ａ）は次回の部品保持目標中心が設定された状態を示し、（Ｂ）は仮想的な部品保持可能範囲が設定された状態を示し、（Ｃ）は重複範囲の重心と夫々の部品保持中心との位置ずれ量を算出している状態を示す。
【図１０】図９及び図１１に示す位置ズレ量の補正動作が行われた場合の部品の吸着保持取出しの動作手順を示すヘッド部の側面の模式説明図であり、（Ａ）は位置ズレ量が補正されている状態であり、（Ｂ）は部品が吸着保持されている状態であり、（Ｃ）が部品が吸着保持取出しされた状態である。
【図１１】部品の吸着保持取出しにおける位置ズレ量の補正動作の手順を示すフローチャートである。
【図１２】ヘッド部におけるヘッド基準位置と、夫々の吸着ノズルの部品保持中心とを同一の基準位置に重ねた状態の図であって、位置ズレ量の補正動作を説明するための説明図であり、（Ａ）は次回の部品保持目標中心が設定された状態を示し、（Ｂ）は仮想的な部品保持可能範囲が設定された状態を示し、（Ｃ）は１つの吸着ノズルグループについて、重複範囲の重心と夫々の部品保持中心との位置ずれ量を算出している状態を示し、（Ｄ）は第３吸着ノズルについて、位置ずれ量を算出している状態を示す。
【図１３】図１２における補正動作が行われた場合のヘッド部の動作を示すヘッド部の模式側面図であり、（Ａ）は吸着ノズルグループの設定が行われている状態であり、（Ｂ）は最初の吸着ノズルグループにより吸着保持取出しが行われている状態であり、（Ｃ）は（Ｂ）の動作が完了した状態であり、（Ｄ）は第３吸着ノズルにより部品の吸着保持取出しが行われている状態であり、（Ｅ）は全ての吸着ノズルによる吸着保持取出し動作が完了した状態である。
【図１４】従来の部品実装方法により、狭隣接実装が行われている状態を示す模式説明図である。
【図１５】本発明の第２実施形態における部品実装方法であって、狭隣接実装用の部品保持可能範囲が設定されて、狭隣接実装が行われている状態を示す模式説明図である。
【符号の説明】
１：ローダー
２、２−０、２−１、２−２、２−３：回路基板
３，１３：第１基板搬送保持装置、第２基板搬送保持装置
４、１４：ヘッド部
５、１５：ＸＹロボット
６ａ：Ｙ軸駆動部
６ｂ、６ｃ：Ｘ軸駆動部
７、１７：ノズルステーション
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ：部品供給部
９、１９：認識カメラ
１０：吸着ノズル
１０ａ：第１吸着ノズル
１０ｂ：第２吸着ノズル
１０ｃ：第３吸着ノズル
１０ｄ：第４吸着ノズル
２１：実装制御装置
２２：メモリ部
２３：部品（第１部品）
２４：部品重心
２５：仮想的な部品保持可能範囲
２６、２６ｂ、２６ｃ：重複範囲
２７：部品保持目標中心
２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ：重複範囲の重心
２９：部品保持可能範囲
４０：アクチュエータ
４１：プーリー
４２ａ、４２ｂ：θ回転用モータ
４３：タイミングベルト
４４：部品吸着面
４５：吸着穴
４６：部品保持中心
４７：ノズル基準位置
４８：ヘッド基準位置
４９：補正前のヘッド基準位置の移動位置
５１：第２部品
５５：狭隣接実装用の部品保持可能範囲
８０：部品供給カセット
８１：部品供給位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, a plurality of components supplied to a plurality of component pick-up positions are simultaneously held and taken out by a plurality of component holding members, and the holding of the respective held components at the respective component mounting positions of the substrate is performed. The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method for performing release and mounting each of the components on the substrate.
[0002]
[Prior art]
In recent years, component mounting apparatuses having various structures have been developed in response to a demand for high-speed mounting.
[0003]
For example, in a plurality of component supply cassettes that respectively store a plurality of components on a component supply tape and supply the components to a component pick-up position (component supply position), the plurality of components supplied to the respective component pick-up positions are picked up by a plurality of suction units. Many component mounting apparatuses having a so-called gantry-type skeleton configured to mount (or mount) each of the above-mentioned components on a circuit board after simultaneously suction-holding and taking them out with a nozzle have been proposed. .
[0004]
In many of such component mounting apparatuses, in order to reduce the time required for picking and picking up a component, each of the suction nozzles is set so that simultaneous suction by a plurality of suction nozzles is possible. The configuration is such that mounting heads are arranged at the same pitch as the arrangement intervals of the respective component take-out positions in the component supply cassette. Therefore, management of design and manufacturing in the component mounting apparatus is performed so that such an arrangement relationship can be maintained. Therefore, when a plurality of suction nozzles perform simultaneous suction holding and picking of components, the respective suction nozzles performing the suction holding and picking and the corresponding component picking positions are aligned. With such positioning, the respective components can be simultaneously suction-held and taken out. In addition, in the case of such a position alignment, when there is a positional deviation between each of the suction nozzles and each of the component pick-up positions, such a positional deviation is detected. The relative displacement is corrected for each of the suction holding and taking out by correcting the position shift by using an average value, an intermediate value, or the like.
[0005]
Further, when looking at in detail, in the mounting head unit, each suction nozzle is located at the origin position, as shown in FIGS. 2 and 4, for example. ) Is adjusted. However, even if such a position adjustment is performed, in each of the suction nozzles, when the nozzle shaft is vertically moved by the nozzle up / down actuator, the suction nozzle has the origin position and the mounting position lowered from the origin position. Between the nozzle reference position 47 and the nozzle reference position 47, a position shift occurs that spreads toward the tip end side of the suction nozzle. In order to detect such positional deviation and improve the mounting accuracy of the component, in a state where each of the suction nozzles is not holding the component by suction, the images of the respective suction nozzles are recognized by a recognition camera, and Is configured to detect the amount of positional deviation between the origin position and the mounting position lowered from the origin position.
[0006]
Based on such positional deviation amounts, a method of providing a θ rotation actuator for each suction nozzle to correct the positional deviation amount, and arbitrarily fine adjustment of the positional relationship between the respective suction nozzles in the mounting head unit can be performed. Some measures have been proposed, such as using a mechanism that works effectively, and measures to make it possible to correct the positional deviation amount in the component supply direction in each component supply cassette by adding a fine adjustment function of each component supply cassette (See, for example, Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-135995
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the increasing number of micro components typified by components having a size of 0.6 mm × 0.3 mm, a single mounting head unit has a plurality of suction nozzles, so that a plurality of In the above-described structure which is intended to realize the effective suction holding and taking out, the positional deviation amount in each suction nozzle becomes relatively large with respect to the above minute parts, and the other suction at the time of simultaneous suction and taking out is performed. At present, it is not possible to individually correct the respective positional deviation amounts due to nozzle restrictions.
[0009]
In other words, at present, the correction of the respective positional deviation amounts in the simultaneous suction holding and picking up of components by a plurality of suction nozzles has not been completely realized. As a result, as the number of micro parts becomes smaller, simultaneous suction holding and taking out is given up, and individual suction holding and taking out for each suction nozzle is performed. Realization of holding and taking out is intended. In such a method, there is a problem that the time required for sucking, holding and taking out the component is prolonged, and as a result, the production capacity of the component mounting apparatus is reduced.
[0010]
As a countermeasure for this, as described above, by adding a function that allows fine adjustment in the direction in which components are supplied at a constant pitch feed in the component supply cassette, correction of the position deviation amount or addition of the position deviation amount can be performed. By adding an actuator that can be individually driven for θ rotation for each suction nozzle only for correction, rotation correction about the eccentric suction nozzle axis is performed, and as a result, the suction position is moved in the X and Y directions, and the above-described position shift is performed. There have been proposals for realizing the above-mentioned simultaneous suction holding and taking out by correcting the amount, but any of these methods is based on the assumption that a new mechanism is provided in the component mounting apparatus, and the apparatus configuration and control are controlled. There is a problem that the system becomes complicated and the cost of equipment increases.
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and simultaneously hold and take out a plurality of components supplied to a plurality of component take-out positions by a plurality of component holding members, and also, In the component mounting for releasing the holding of each of the held components at the component mounting position and mounting each of the components on the substrate, the position shift and the component holding of the respective component holding members with respect to the head portion are performed. A component mounting apparatus and a component mounting method capable of reliably and stably holding and extracting a miniaturized component without being affected by displacement of members and the like, and capable of performing efficient component mounting. Is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, in a component mounting apparatus that mounts a plurality of components at respective component mounting positions on a board,
A component supply unit that stores the plurality of components and has a plurality of component removal positions at which the respective components are removably supplied at regular intervals.
The component supplied to the component take-out position is held and taken out with reference to the component holding center, and at the component mounting position, the held component is released and mounted on the board. A plurality of component holding members, along with the arrangement direction of each of the component take-out positions, a head unit provided with an array at an interval pitch of an integral multiple of the constant interval,
A relative movement device that performs relative movement between the head unit, the substrate, and the component supply unit in a direction substantially along the surface of the substrate;
In each of the component holding members, it is possible to set the respective component holding range including the component holding center and formed around the component holding center, and for each of the plurality of component holding members, By controlling the relative movement by the relative movement device so as to position the component pick-up position within the component holdable range, the plurality of component holdings of the components supplied to the respective component pick-up positions are performed. A control for performing simultaneous holding and taking out by members, positioning the head portion above the board by the relative movement, and mounting each component held by the plurality of component holding members on the board. And a component mounting apparatus characterized by comprising:
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the component holding center is the external shape center of the component holding side tip of the component holding member, and the control device is configured to control the type of each of the component holding members or the type of the held component. The component mounting apparatus according to the first aspect, wherein the component holding range can be set for each of the component holding members according to the type of component to be mounted.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, each of the component holding members is a position in a direction substantially along the surface of the substrate, and a position where the component holding center of each of the component holding members should be originally located. Having respective holding member reference positions,
A position shift amount detection device capable of detecting a position shift amount in a direction substantially along the surface of the substrate between the component holding center and the holding member reference position in each of the component holding members,
The control device adjusts the relative movement amount by the relative movement device in consideration of the respective position shift amounts detected by the position shift amount detection device, and sets the relative movement amount within the respective component holding range. The component mounting apparatus according to the first aspect or the second aspect, in which the respective component extraction positions are located.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, the position shift amount detecting device is configured such that the board at the holding position of the component held by the respective component holding member with respect to the component holding center of the respective component holding member is It can detect the amount of positional deviation in the direction along the surface,
The control device includes:
A storage unit that stores data of the positional shift amount of the holding position of the component in each of the component holding members detected by the position shift amount detection device so that the data can be taken out for each of the component holding members;
The data of the displacement amount for the plurality of component holding members from which the holding and extraction of the components are performed is extracted from the storage unit, and the respective component holding centers of the plurality of component holding members are respectively associated with the respective component holding centers. In addition to setting the component holding target center, which is a position in which the data of the positional deviation amount is considered, the above-mentioned virtual component holding range is set around each of the set component holding target centers. In the case where the respective component holding centers are set to the same reference position, a position shift capable of calculating a position shift amount between the center of the range where the respective virtual component holding ranges overlap and the respective component holding centers. And an amount calculator.
The control device may provide the component mounting apparatus according to a third aspect, wherein the relative movement amount is adjusted by the relative movement device based on the position shift amount calculated by the position shift amount calculation unit.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, the control device corrects the data of the respective displacement amounts retrieved from the storage unit by multiplying the data by any coefficient in a range from 0.1 to 1. 5. The component mounting apparatus according to claim 4, wherein the respective component holding target centers are set with respect to the component holding centers of the respective component holding members in consideration of the corrected respective positional shift amounts.
[0018]
According to the sixth aspect of the present invention, the control device may store, from the storage unit, a plurality of pieces of data of the positional deviation amounts related to holding and taking out of the component from the same component taking out position by the same component holding member. The component mounting apparatus according to the fourth aspect or the fifth aspect, wherein the component mounting target center is set by taking out and taking the arithmetic mean of the data of the plurality of taken out positional deviation amounts into consideration.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, the position shift amount detecting device includes the component holding side tip of the component holding member or the component holding side tip of the component held by the component holding member. The image processing apparatus according to any one of the third to sixth aspects, including: an imaging device capable of capturing an image of the unit; and an image processing unit configured to process the respective images captured by the imaging device to detect the respective positional shift amounts. A component mounting apparatus according to any one of the aspects is provided.
[0020]
According to the eighth aspect of the present invention, the respective positional deviation amounts are detected or calculated in the two directions orthogonal to each other in a direction substantially along the surface of the substrate. A component mounting apparatus according to any one of the seventh aspect is provided.
[0021]
According to a ninth aspect of the present invention, the position shift amount detecting device is provided for the respective component holding members in a state where the component holding members are located at the height positions for holding and extracting the components from the respective component extracting positions. And a component mounting apparatus according to any one of the third to eighth aspects for detecting the respective positional deviation amounts.
[0022]
According to a tenth aspect of the present invention, in the component mounting apparatus, as the plurality of components, the plurality of first components and the plurality of second components that are mounted adjacent to and narrower than the first components are configured as described above. A component mounting apparatus mounted mixedly on a substrate,
The control device includes:
The respective component holding ranges for holding and taking out the first component by the plurality of component holding members can be set;
When the second component held by the component holding member is mounted on the board at the component mounting position, the component holding member and the component already mounted adjacent to the component mounting position on the board. A range in which interference with the first component and the second component can be prevented, and a range of holding and taking out the second component by the plurality of component holding members, which is a range narrower than the range in which the component can be held. Can be set the component holding range for narrow adjacent mounting for
According to any one of the first to ninth aspects, the component holding range and the component holding range for narrow adjacent mounting are selectively set in accordance with the type of the component from which the holding and taking out is performed. And a component mounting apparatus.
[0023]
According to an eleventh aspect of the present invention, each of the second components has a gap between the first component and the second component adjacent to each other in a range of 0.1 mm to 0.3 mm. Thus, the present invention provides the component mounting apparatus according to the tenth aspect, wherein the component is the component mounted narrowly adjacent to the substrate.
[0024]
According to the twelfth aspect of the present invention, a plurality of components are sequentially supplied so as to be able to be taken out to a plurality of component take-out positions, and the supplied components are simultaneously held and taken out by a plurality of component holding members. In the component mounting method of sequentially mounting each of the held components at the respective component mounting positions on the board,
A plurality of the component holding members are relatively moved with respect to the plurality of component removal positions in a direction substantially along the surface of the substrate, and component holding of the component holding members with respect to the plurality of component holding members is performed. The plurality of component holding members and the plurality of component removal positions are aligned so that the component removal positions are located within respective component holding ranges including the center and formed around the center. A component mounting method comprising simultaneously holding and extracting the components supplied to the component extracting position by the plurality of component holding members, and sequentially mounting the held components on the substrate. I will provide a.
[0025]
According to a thirteenth aspect of the present invention, a position in a direction substantially along the surface of the substrate of each of the component holding members, wherein the component holding center of each of the component holding members should be originally located. The respective holding member reference position, and the position shift amount in the direction substantially along the surface of the substrate with respect to the component holding center in each of the component holding members is detected,
In consideration of the respective detected positional deviation amounts, the relative movement amounts of the respective component holding members with respect to the respective component take-out positions are adjusted, and the respective moving amounts of the respective component holding members are set within the respective component holding ranges. According to a twelfth aspect, there is provided the component mounting method according to a twelfth aspect, in which a component pick-up position is located and the component holding members are simultaneously held and picked up by the respective component holding members.
[0026]
According to a fourteenth aspect of the present invention, a positional shift amount of a position of holding the component held by the respective component holding member with respect to the component holding center of the respective component holding member in a direction substantially along the surface of the substrate. And stores the data of the detected displacement amount for each of the component holding members,
Next, the data of the displacement amount for the plurality of component holding members on which the component is held and extracted is extracted from the stored data,
A component holding target center, which is a position in which the extracted positional deviation amount is considered with respect to the component holding center of each of the plurality of component holding members, is set, and the set component holding target is set. A range in which the respective virtual component holding ranges overlap when the respective component holding centers are set to the same reference position by setting the virtual component holding ranges around the respective centers around the center. , And the positional shift amount between the respective component holding centers is calculated,
A component mounting method according to a thirteenth aspect, wherein the relative movement amount is adjusted based on the calculated displacement amount.
[0027]
According to a fifteenth aspect of the present invention, one or more of the plurality of component holding members, which attempt to hold and extract components simultaneously, have one or more overlapping ranges of the respective virtual component holding ranges. The above component holding members as one component holding member group,
In the one component holding member group, a position shift amount between the center of the overlapping range and the respective component holding centers is calculated,
The relative movement amount is adjusted based on the calculated positional deviation amount, and the components are simultaneously moved from the plurality of component removal positions by the plurality of component holding members belonging to the one component holding member group. And a component mounting method according to a fourteenth aspect, wherein the component mounting method comprises:
[0028]
According to the sixteenth aspect of the present invention, each of the extracted positional deviation amounts is corrected by multiplying by any coefficient in the range of 0.1 to 1,
The component according to the fourteenth aspect or the fifteenth aspect, wherein the respective component holding target centers are set with respect to the component holding centers of the respective component holding members in consideration of the corrected respective positional shift amounts. Provide an implementation method.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0030]
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows an overall schematic perspective view of a component mounting apparatus 101 according to a first embodiment of the present invention.
[0031]
In the component mounting apparatus 101 shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a loader that can carry the circuit board 2 as an example of a board into the component mounting apparatus 101, and shows a state in which the circuit board 2-0 is being carried. In the following description, when a circuit board is indicated regardless of the position, it is indicated as “circuit board 2”, and when a circuit board located at a specific position is indicated, “circuit board 2” is indicated. Substrate 2-0, 2-1, 2-2, or 2-3 ". Reference numeral 11 denotes an unloader capable of carrying out the circuit board 2 from the component mounting apparatus 101, and shows a state in which the circuit board 2-3 is carried out. Reference numeral 3 denotes a first board transfer and holding device provided with a pair of support rails for transferring and holding the circuit board 2 carried in from the loader 1, and 4 is an example of a component holding member that holds components releasably by suction. A plurality of (for example, four) suction nozzles 10 are exchangeably provided. Reference numeral 5 denotes an XY robot (a relative movement device) for positioning the head unit 4 at predetermined positions in the X-axis direction and the Y-axis direction, which are two orthogonal directions, in the component mounting work area, which is the upper surface of the component mounting apparatus 101. 7 is disposed near the component supply unit 8A in the component mounting work area, and accommodates a plurality of types of suction nozzles 10 suitable for a plurality of types of components. This is a nozzle station that is replaced with a suction nozzle 10 provided in the head unit 4. 8A and 8B are arranged at the ends on the near side with respect to the worker in the component mounting work area on the front side in the illustrated Y-axis direction, respectively, and move the plurality of components 23 to be mounted on the circuit board 2 to the component extraction position 81. This is a component supply unit having a plurality of component supply cassettes 80 that supply components sequentially and continuously (the component 23 and the component take-out position 81 are shown in FIG. 2 which will be described later). Reference numeral 8C denotes a component supply unit which is arranged near the component supply unit 8B and stores components to be mounted on the circuit board 2 in a tray shape. Reference numeral 9 denotes a component mounting unit near the component supply unit 8A. The recognition camera is an example of an imaging device that is arranged on the side near the center of the work area and captures the suction posture of the component 23 that is suction-held by each suction nozzle 10 in the head unit 4. The components supplied from the respective component supply cassettes 80 in the component supply units 8A and 8B are, for example, mainly miniaturized chip components, while the components supplied from the component supply unit 8C include, for example, And irregularly shaped components such as IC components and connectors, typically represented by IC chips.
[0032]
Further, in the component mounting apparatus 101 shown in FIG. 1, a second substrate transport / holding device 13 includes a pair of support rails for receiving and transporting and holding the circuit board 2-1 transported from the first substrate transport / holding device 3. Reference numeral 14 denotes a head unit equipped with a plurality of detachable suction nozzles 20, for example, four suction nozzles 20, which are an example of a component holding member that releasably holds components, and 15 denotes an X-axis head. An XY robot 17 is positioned near a component supply unit 18A and stores a plurality of types of suction nozzles 20 suitable for a plurality of types of components. The nozzle station is replaced with a suction nozzle 20 provided in the head unit 14 as needed. Reference numerals 18A and 18B are arranged at the ends on the back side in the illustrated Y-axis direction, which are on the back side of the component mounting work area with respect to the worker, and place the component 23 to be mounted on the circuit board 2-1 in the component supply position 81. Is a component supply unit having a plurality of component supply cassettes 80 that supply the components one by one continuously. Reference numeral 18C denotes a component supply unit which is arranged near the component supply unit 18B and stores a tray component in which components to be mounted on the circuit board 2 are stored and held in a tray shape, and 19 denotes a component supply unit which is near the component supply unit 18A. This is a recognition camera which is arranged on the side close to the center of the component mounting work area and captures the suction attitude of the component 23 sucked by the suction nozzle 20 of the mounting head 14.
[0033]
As described above, the component mounting apparatus 101 has two component mounting work areas arranged on the upper surface of the mounting apparatus base 16, and the first substrate transport / holding apparatus 3 and the second substrate transport / holding apparatus 13 It is possible to simultaneously and individually perform the component mounting operation on each of the circuit boards 2 held thereon.
[0034]
The XY robots 5 and 15 are configured as follows. As shown in FIG. 1, the XY robots 5 and 15 support the head unit 4 so as to be movable in the illustrated X-axis direction, and drive the head unit 4 to move in the X-axis direction. An X-axis driving unit 6c that supports the head unit 14 so as to be movable in the X-axis direction and drives the movement of the head unit 14 in the X-axis direction, and respective ends of the mounting device base 16 in the X-axis direction. Y, which is installed in the vicinity of the unit, supports the respective X-axis driving units 6b and 6c at respective ends, and drives the movement of the respective X-axis driving units 6b and 6c in the illustrated Y-axis direction. And a shaft drive unit 6a. Further, the Y-axis drive unit 6a can drive the respective X-axis drive units 6b and 6c independently of each other in the movement in the Y-axis direction, and can further drive the respective X-axis drive units 6b and 6c. 6c has a limited range of movement in the Y-axis direction, and the occurrence of a collision with each other due to each movement is prevented beforehand. Specifically, the head unit 4 is moved by the X-axis drive unit 6b and the Y-axis drive unit 6a above the component mounting area on the near side in the figure independently of the head unit 14 in the X-axis direction or the Y-axis direction. On the other hand, the X-axis driving unit 6c and the Y-axis driving unit 6a allow the head unit 14 to move the X-axis above the component mounting area on the far side of the drawing independently of the head unit 4. It can move in the direction or the Y-axis direction.
[0035]
Further, as shown in FIG. 1, the component mounting apparatus 101 can perform overall control of the above-described substrate loading / unloading, component holding, component recognition, component mounting operation, and the like while associating the operations with each other. A mounting control device 21 which is an example of a control device is provided. The mounting control device 21 includes the respective component supply units 8A, 8B, 18A and 18B, the component supply cassette 80, the head units 4 and 14, the recognition cameras 9 and 19, the first substrate transport and holding device 3, and the second substrate transport and hold. The apparatus 13, the XY robots 5 and 15, the loader 1, the unloader 11, and the like are connected. Further, the mounting control device 21 is provided with a database unit and a memory unit, which will be described later and illustrated in the drawings. The database unit stores component information relating to the shape and height according to the type of component. Library, board information on the shape and the like according to the type of the circuit board, and the shape and nozzle position information of each type of suction nozzle corresponding to the type of component are stored in advance so that they can be taken out. The section includes NC data which is a mounting program such as which component is mounted in which position and in which order, an array program such as which component is arranged in which component supply member, or the array information of the array, which will be described later. Information on the component holding range, information on the board transfer position in each board transfer and holding device, and the like are stored in a retrievable manner. In the mounting control device 21, whether each of the above-described information is stored in the database unit or the memory unit can take various forms according to the actual situation of the component mounting.
[0036]
Here, the structure of the head units 4 and 14 will be described in detail. Since the head unit 4 and the head unit 14 have the same structure, in the following description, a description of the structure of the head unit 4 will be given as a partial perspective view of the head unit 4 shown in FIG. Shall be performed using
[0037]
As shown in FIG. 2, the head unit 4 includes a plurality of, for example, four suction nozzles 10 arranged in a state of being arranged at a constant pitch P along the X-axis direction in the drawing. It has the structure of the head part. The respective suction nozzles 10 provided in the head unit 4 are referred to as a first suction nozzle 10a, a second suction nozzle 10b, a third suction nozzle 10c, and a fourth suction nozzle 10d in order from right to left in the X-axis direction. . As shown in FIG. 2, a plurality of component supply cassettes 80 are arranged in the component supply unit 8A (or 8B) at a constant pitch L along the X-axis direction in the figure. These component supply cassettes 80 are referred to as a first component supply cassette 80a, a second component supply cassette 80b, a third component supply cassette 80c, and a fourth component supply cassette 80d in order from right to left in the X-axis direction. . Further, the fixed interval pitch P in the arrangement of the respective suction nozzles 10 may be an integral multiple of the fixed interval pitch L in the arrangement of the respective component supply cassettes 80. In the present embodiment, the interval pitch P And the pitch L are the same. In the following description, when the first suction nozzle 10a to the fourth suction nozzle 10d are not specified and used, they are simply referred to as “suction nozzles 10”, and similarly, the first component supply cassettes 80a to 80d When the four component supply cassette 80d is not specifically used, it is simply referred to as “component supply cassette 80”.
[0038]
In addition, the first suction nozzle 10a to the fourth suction nozzle 10d have the same structure as each other, and each suction nozzle 10 includes a suction nozzle 10, an actuator 40 for causing the suction nozzle 10 to perform up and down operations, and And a pulley 41. A timing belt 43 is engaged with the pulley 41 of the first suction nozzle 10a and the pulley 41 of the third suction nozzle 10c, and the forward / reverse rotation drive of the θ rotation motor 42a is performed via the timing belt 43 by the engagement. Thus, the first suction nozzle 10a and the third suction nozzle 10c can be simultaneously rotated by θ (rotation about the axis of the suction nozzle 10).
[0039]
Similarly, another timing belt 43 is engaged with the pulley 141 of the second suction nozzle 10b and the pulley 41 of the fourth suction nozzle 10d, and thereby the forward / reverse rotation driving force of the θ rotation motor 42b. Is transmitted via the timing belt 43 so that the second suction nozzle 10b and the fourth suction nozzle 10d can be simultaneously rotated by θ.
[0040]
In addition, each actuator 40 is formed of, for example, an air cylinder, and can selectively perform a component suction holding or component mounting operation by vertically moving a corresponding suction nozzle 10 by turning on / off the air cylinder. It has become. As shown in FIG. 2, the power of the θ rotation motor 42a is transmitted via the timing belt 43, and rotates the first suction nozzle 10a and the third suction nozzle 10c by θ, respectively, and the power of the θ rotation motor 42b. Is transmitted through the timing belt 43 to rotate the second suction nozzle 10b and the fourth suction nozzle 10d by θ, respectively. However, such a configuration is an example, and the configuration of each suction nozzle 10 The vertical movement and the θ rotation may be performed by only one actuator, respectively, and a configuration in which the plurality of suction nozzles 10 are selectively driven may be employed.
[0041]
As shown in FIG. 2, each of the component supply cassettes 80 includes a plurality of components 23 removably accommodated therein and includes a component extraction position 81 at which the components 23 are removably arranged. Further, the respective component take-out positions 81 are arranged in a line at a constant pitch L in the X-axis direction in the figure. Thus, as shown in FIG. 2, for example, the first suction nozzle 10a is placed above the component extraction position 81 in the first component supply cassette 80a by arranging the respective component extraction positions 81. The second suction nozzle 10b is positioned above the component pick-up position 81 in the component supply cassette 80b, the third suction nozzle 10c is positioned above the component pick-up position 81 in the third component supply cassette 80c, and the component pick-up position in the fourth component supply cassette 80d. The fourth suction nozzles 10c can be simultaneously arranged above the suction nozzles 81, so that the suction nozzles 10 can simultaneously suction and hold and extract the components 23 from the respective component extraction positions 81. ing.
[0042]
Further, the recognition cameras 9 and 19 capture the suction holding posture of the component 23 held by the suction nozzle 10 or 20 as described above, and furthermore, each suction nozzle 10 or 20 with respect to the nozzle reference position. Alternatively, it also functions as a displacement amount detecting device for detecting the displacement amount of the device 20 itself. Specifically, when the suction nozzle 10 (or 20, hereinafter the same) moves up and down due to factors such as processing accuracy, the origin height position of the suction nozzle 10 (for example, the position near the upper end in the movement range of the up and down movement) ) And the suction mounting height position lowered from the origin height position (for example, a position near the lower end of the movement range) in the X-axis direction at the front end (the front end of the component holding side) of the suction nozzle 10. Or, a displacement occurs in the Y-axis direction. That is, a nozzle reference position (an example of a holding member reference position) at which the component holding center, which is the outer shape center at the tip of the suction nozzle 10, should be originally located, and the component holding center are located at the suction nozzle 10. When the suction nozzles 10 are positioned at the origin height position, even if they coincide with each other, when the suction nozzles 10 are positioned at the suction mounting height position, misalignment occurs between them. It will be.
[0043]
In order to correct (calibrate) the initial positional deviation amount of each of the suction nozzles 10 in which such positional deviation has occurred, the suction nozzle 10 lowered to a position corresponding to the suction mounting position is rotated around its axis. An image of the tip end of the suction nozzle 10 in each state rotated by θ is captured by the recognition camera 9 and the captured image is subjected to recognition processing to obtain the nozzle reference position (X-axis and Y-axis in FIG. 2). (Indicated by a one-dot chain line perpendicular to the axis), the initial positional deviation amounts of the component holding center in the X direction and the Y direction are detected. Next, the attitude of the suction nozzle 10 when sucking and holding the component 23 with respect to the nozzle reference position (the attitude in which the θ rotation direction is determined at the suction mounting height position and the suction holding time is determined). The image of the tip of the suction nozzle 10 is captured by the recognition camera 9, and the captured image is subjected to recognition processing, so that the positional deviation amount between the component holding center of the suction nozzle 10 and the nozzle reference position can be calculated as X It is detected as the amount of displacement in the axial direction and the Y-axis direction, respectively. The smaller the mounted component 23 becomes, the more the difference in the component holding center of the suction nozzle 10 at the time of suction holding with respect to the nozzle reference position becomes a level that cannot be ignored in the suction holding of the component 23, and the suction holding operation is performed. At this time, it is necessary to correct the positional deviation amount of the component holding center of the suction nozzle 10 and to perform suction and hold for stable suction and hold. The recognition processing of the image captured by the recognition camera 9 is performed by the mounting control device 21.
[0044]
FIG. 3A is a plan view of the suction nozzle 10 viewed from the component suction surface 44 which is the lower surface of the tip. The suction nozzle 10 shown in FIG. 3A is, for example, a suction nozzle for chip component suction. As shown in FIG. 3A, a suction hole 45 having a substantially H shape is provided on the component suction surface 44 of the suction nozzle 10 for vacuum-suctioning the component 23 as a chip component. The shape of the suction hole 45 is not limited to the above-mentioned H-shape, and various shapes can be used. Also, various shapes can be used for the component suction surface 44. Can be.
[0045]
Next, FIG. 3B is a plan view showing a state where the component 23 as the chip component is sucked and held by the suction nozzle 10 as viewed from the lower surface side. In addition, in order to facilitate the understanding of the following description, the component 23 shown in FIG. 3B shows a component center of gravity 24 which is the center of the planar outer shape of the component 23. 3A and 3B is a component holding center 46 of the suction nozzle 10, and each dashed line is based on the component holding center 46 when the component 23 is suction-held. Is a coordinate axis. As shown in FIG. 3B, although the component center of gravity 24 of the component 23 and the component holding center 30 of the suction nozzle 10 do not coincide with each other on the coordinate axis, the component 23 is normally suctioned to the suction nozzle 10. This shows a state in which it is held.
[0046]
FIG. 4 shows a state in which the suction nozzle 10 is lowered to a height position (for example, the height of the bottom dead center) near the lower end in the range of its vertical movement, and the nozzle reference position 47 which is the rotation center of the suction nozzle 10. FIG. 4 is a schematic plan view showing a state of being rotated around. FIG. 4 shows a state in which the suction nozzle 10 is rotated clockwise by 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °, respectively, and 44a indicates the state at the time of 0 ° rotation. The component suction surfaces are shown when 44b rotates 90 °, when 44c rotates 180 °, and when 44d rotates 270 °. Generally, the component suction operation is performed in a state where the suction nozzle 10 is positioned at the above-mentioned 0 ° rotation position, and thus the outer center of gravity of the component suction surface 44 a is defined as the component holding center 46.
[0047]
Next, FIGS. 5A to 5D are plan views showing the suction holding state of a typical component 23 in the suction nozzle 10 from the lower surface side of the suction nozzle 10, and FIG. FIG. 5 (E) is a diagram and FIG. 5 (F) is a side view of FIG. 5 (C). FIGS. 5A and 5B show a state in which the suction-held component 23 is normally held, that is, in a state where the suction-held component 23 can be mounted on the circuit board 2. For example, as shown in FIG. 5E, the component 23 is suction-held while the component suction surface 44a of the suction nozzle 10 and the upper surface of the component 23 are kept substantially parallel.
[0048]
On the other hand, FIG. 5C shows a state in which the component 23 is sucked and held obliquely by the suction nozzle 10. That is, as shown in FIG. 5F, the upper surface of the component 23 is suction-held in a state where it is inclined with respect to the component suction surface 44a of the suction nozzle 10, and in such a state, the suction-hold is performed. The mounted component 23 cannot be mounted on the circuit board 2, resulting in what is called NG suction, and is not moved to a predetermined position, is moved to a predetermined position on the mounting device base 16, and is discarded.
[0049]
As shown in FIG. 5 (A) or (B), the component holding center 46 of the suction nozzle 10 and the component center of gravity 24 of the component 23 do not completely coincide with each other, and a certain amount of displacement occurs between the two. In this case, it is possible to perform the suction holding of the component 23 by the suction nozzle 10, but in a case where the positional deviation amount is equal to or more than a certain value, as shown in FIG. NG adsorption occurs.
[0050]
FIG. 5D is a conceptual diagram showing the concept of a component holding range, which is a range in which normal component suction can be performed with the above positional deviation amount within the above-mentioned fixed range. As shown in FIG. 5D, the normal component suction, that is, the component holding range 29 in which stable suction can be reliably performed is determined by the external dimensions K and J of the component suction surface 44 a of the suction nozzle 10. On the other hand, it is set to a half size and includes the component holding center 46 of the suction nozzle 10 and is formed around the component holding center 46. In other words, by holding the component 23 by the suction nozzle 10 in a positional relationship such that the component center of gravity 24 is located within the component holding range 29 set in this way, it is possible to realize stable suction and holding. it can. For example, when a chip component having a size of 1.0 mm × 0.5 mm is the component 23, the component holding range 29 is a range of about 0.5 mm × 0.25 mm.
[0051]
Conversely, in a case where the component 23 is suction-held by the suction nozzle 10 in a state where the component center of gravity 24 is not located within the component holding range 29, FIGS. 5C and 5F. And the oblique adsorption state as represented by the above is caused, and the above-mentioned NG adsorption is caused. Note that such a component holding range 29 varies depending on the type of the suction nozzle 10 and the shape of the component 23 to be suction-held, and can be experimentally determined based on the type and shape, for example. .
[0052]
Therefore, by using such a concept of the component holding range 29 in the suction holding operation of the component 23 by each suction nozzle 10, each of the component supply cassettes 80 with respect to the component extraction position 81 at the time of the suction holding is used. The positioning of the suction nozzle 10 can be performed without using a method of strictly adjusting the positions of the suction nozzles 10 by relatively correcting the respective positions so as to position the component take-out position 81 near the component holding center 46 as in the related art. Stable suction and holding of the component 23 can be realized by roughly positioning the suction nozzle 10 so that the component pick-up position 81 is located within the component holding range 29 of the suction nozzle 10. is there. In each of the component supply cassettes 80, the components 23 are continuously supplied so that the component center of gravity 24 is located at each of the component removal positions 81.
[0053]
Since the component holding range 25 is determined according to the type of the suction nozzle 10 and the type of the component 23 to be suction-held as described above, the range of the suction nozzle 10 is determined based on the type. An arbitrary range can be set based on the component holding center 46.
[0054]
Next, for the head unit 10 shown in FIG. 2, a schematic cross-sectional view from the front of the apparatus at each component extraction position 81 when four simultaneous suction holding and extraction are performed from each component supply cassette 80 is performed. The figure is shown in FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. As shown in FIG. 6A, each suction nozzle 10 simultaneously lowers and holds the component 23 in a state where it is removably positioned at the component supply position 81 in each component supply cassette 80. Thereby, simultaneous suction holding of a plurality of components 23 can be realized.
[0055]
In addition, as shown in FIG. 6B, theoretically, the component holding centers 46 of the respective suction nozzles 10 may be simultaneously positioned above the respective component supply cassettes 80 shown by the dashed lines in the drawing. The head unit 4 is designed so as to be possible. However, in practice, the parts holding center 46 (when each of the parts holding centers 46 is specified and used, the first For each of the suction nozzles 10a to 10d, a first component holding center 46a, a second component holding center 46b, a third component holding center 46c, and a fourth component holding center 46d), and the respective component take-out positions It is the present situation that the position is shifted from the position 81. That is, in each of the suction nozzles 10, there is a positional deviation between each of the component holding centers 46 and each of the nozzle reference positions 47, and the respective nozzles are adjusted so as to match above the respective component take-out positions 81. Even if the reference position 47 is positioned, it is not possible to position the respective component holding centers 46 above the respective component pick-up positions 81 due to the occurrence of the positional deviation.
[0056]
As shown in FIGS. 6A and 6B, the head section 4 is provided with a head reference position 48 which is a reference position at which the nozzle reference position 47 of each suction nozzle 10 is arranged. The XY robot 5 or the like moves the head unit 4 in the X-axis direction or the Y-axis direction using the head reference position 48 as a reference position. That is, the respective suction nozzles 10 are aligned with the respective component take-out positions 81 with reference to the respective nozzle reference positions 46 in a state where the relative positional relationship between them is maintained. Therefore, it is possible to correct the positional deviation between the nozzle reference position 47 and the component holding center 46 in one certain suction nozzle 10 by focusing only on the one suction nozzle 10. In the correction, the position of the entire head unit 4 mounted on the XY robot 5 is moved in the X-axis direction or the Y-axis direction. As a result, the respective nozzle reference positions 46 of the other suction nozzles 10 of the one suction nozzle 10 are also moved, and further a positional deviation occurs with respect to each of the target component removal positions 81. Will be.
[0057]
Here, the configuration of the mounting control device 21 included in the component mounting device 101 will be described with reference to FIG.
[0058]
As illustrated in FIG. 7, the mounting control device 21 includes, in addition to the database unit 35 and the memory unit 32 described above, an image processing unit 36 that performs recognition processing of images captured by the recognition cameras 9 and 19, Based on the result of the recognition processing, a position shift amount calculation unit 33 that calculates each of the above-described position shift amounts, an input / output unit 34 that inputs and outputs information from outside the mounting control device 21, and a database unit 35 , A memory unit 32, an image processing unit 36, a displacement amount calculating unit 33, and a control unit 31 that performs overall control while associating the respective operations of the input / output unit 34 with each other.
[0059]
For example, the control unit 31 recognizes the type of the component 23 and the type of the corresponding suction nozzle 10 based on NC data and the like stored in advance in the memory unit 32, and outputs information necessary for component mounting according to each of the types. It is taken out from a library that has been input in advance in the database unit 35. Such information includes, for example, a component holdable range 29 corresponding to the component 23 and the suction nozzle 10.
[0060]
Further, the image data captured by the recognition camera 9 is taken into the image processing unit 36 via the input / output unit 34, and the image is recognized, and the recognition result is stored in the memory unit 32 as the positional deviation amount data. Can be stored. Also, the position shift amount data stored in the memory unit 32 may be taken into the position shift amount calculation unit 33, and the data may be further processed to calculate the position shift amount. Each of these operations is performed under the control of the control unit 31. In the first embodiment, the image processing unit 36 and the recognition cameras 9 and 19 constitute a position shift amount detecting device.
[0061]
In the component mounting apparatus 101 having the above-described configuration and function, a method of correcting the positional deviation amount and simultaneously performing the suction holding and picking of the component 23 from the plurality of component picking positions 81 by the plurality of suction nozzles 10 is described. This will be described below using a specific example.
[0062]
First, a preparatory operation before performing such a displacement amount correcting operation will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
[0063]
As shown in FIG. 8, in step S1, the type of the component 23, the type of the suction nozzle 10 corresponding to the type of the component 23, and the component holding range 29 corresponding to the type of the suction nozzle 10 and the type of the component 23 are determined. The data is input to the database unit 35 and library registration is performed. At the same time, in step S2, which of the component supply cassettes 80 of each of the component supply cassettes 80 included in the component mounting apparatus 101 is input to the memory unit 32 or the database unit 35 is input. register. Further, in step S3, data of the type and the mounting position of each of the suction nozzles 10 mounted on the head unit 4 is input to the memory unit 32 and registered. The operations in steps S1 to S3 are not limited to such an order, but may be performed in another order or may be performed simultaneously.
[0064]
Thereafter, in step S4, the position of the component holding center 46 with respect to the nozzle reference position 47 is taught in advance for each suction nozzle 10 and registered in the memory unit 32. Specifically, for example, the head unit 4 (or 14) recognizes the head unit 4 by the XY robot 5 in a state where the component 23 is not sucked and held by the respective suction nozzles 10 (or 20). At the same time, the suction nozzles 10 are moved down and the suction nozzles 10 are lowered to the suction mounting height position. In this state, an image of the component suction surface 44 of each suction nozzle 10 is captured by the recognition camera 9, and the captured image is taken into the mounting control device 21. In the mounting control device 21, the respective images are recognized by the image processing unit 36, and the position of the component holding center 46 of each suction nozzle 10 with respect to the nozzle reference position 47 is recognized based on the recognized result. I do. These component holding centers 46 are stored in the memory unit 32 as initial component holding target center positions (setting of default values of the component holding target centers in step S5). As a result, the preparatory operation for the operation of correcting the displacement amount is completed.
[0065]
Next, a description will be given of a method of performing the operation of correcting the positional deviation amount after the completion of such advance preparation.
[0066]
Each of FIGS. 9A to 9C shows a case where the respective component holding centers 46 of the four suction nozzles 10 provided in the head unit 4 are set to the same reference position, for example, as shown in FIG. It is a schematic plan explanatory view which shows the state which overlapped on the position 48. In the illustrated plane, coordinate axes with the head reference position 48 or the respective component holding centers 46 as reference positions are set in the X-axis direction and the Y-axis direction.
[0067]
As shown in FIG. 9A, the next suction viewed from the respective component holding centers 46 (a to d) obtained by normally performing the suction holding and taking out of the component 23 simultaneously by the four suction nozzles 10. Component holding target center 27 (for picking and holding and picking up a component to be performed from now on) (when the respective component holding target centers 27 are specified and used, each of the first suction nozzle 10a to the fourth suction nozzle 10d is used. The first component holding target center 27a, the second component holding target center 27b, the third component holding target center 27c, and the fourth component holding target center 27d are sequentially plotted on the XY coordinates. For each of the component holding target centers 27, an image of the state where each component 23 is suction-held in the previous suction-holding is captured by the recognition camera 9 (or 19), and the captured image is subjected to recognition processing. Thus, the position where the component 23 is actually sucked and held with respect to each of the component holding centers 46 (that is, the position of the component center of gravity 24 of the component 23) is recognized, and the position is set by using the recognized position. That is, the recognition result data, which is the data of the amount of displacement between the component holding center 46 and the component center of gravity 24, is stored in the memory unit 32, and this data is extracted and multiplied by an arbitrary coefficient. For each of the component holding centers 46, the respective component holding target centers 27 can be set.
[0068]
In setting such a component holding target center 27, for example, if this coefficient is 1, the positional deviation amount between the component holding center 46 and the component holding center 46 held by suction in the previous suction holding is unchanged. The next component holding target center 27 is set. If the coefficient is less than 1, the next component holding target center 27 is set retroactively to the past suction holding result. That is, if the coefficient is 1 or more, the suction position is corrected next time in accordance with the positional deviation amount of the suction holding position of the component 23 each time, and there is a risk that the correction will diverge. Further, if the coefficient is set to a small value of 1 or less, the correction of the positional deviation will not be effective for a long time. Therefore, it is preferable to use a numerical value of 0.1 to 1 as an empirical rule as such a coefficient. When the data of the displacement amount stored in the memory unit 32 is used for the next suction and hold, the suction and hold of the component 23 from the same component supply cassette 80 by the same suction nozzle 10 is performed. Needless to say, it is necessary to use the data obtained.
[0069]
Next, as shown in FIG. 9B, for each of the suction nozzles 10, the position where the next component holding target center 27 is set is set as a reference position (center), and the component holding is performed around the component holding target center 27. The component holdable range 25 (a first component holdable range 25a, a second component holdable range 25b, and a third component are sequentially described for each of the first suction nozzle 10a to the fourth suction nozzle 10d). The holding range 25c and the fourth component holding range 25d) are virtually set. The respective virtual component holding ranges 25 are set according to the type of each suction nozzle 10 and the type of the component 23 to be suction-held. Therefore, a case where the virtual component holding ranges 25 have different sizes may be used. The setting of each component holding range 25 with each component holding target center 27 as a reference position is “virtual”. This virtual component holding range 25 will be described later in the operation. This is because it is a virtual setting for correcting the positional deviation amount, and the component holding range 29 is set to the component holding center 46 as a reference position, and the next suction holding operation is performed. It is intended to be distinguished from this.
[0070]
After that, in the state shown in FIG. 9B, a range where the respective virtual component holding ranges 25 overlap is calculated. The overlapping range 26 of the calculation result is the range of the hunting portion in the figure. Therefore, in the subsequent simultaneous suction holding and removal of the component 23, the component holding center 46 of each suction nozzle 10 is positioned so as to fall within the overlapping range 26, that is, the head reference position 48 If the positioning is performed so as to fall within the overlapping range 26, the next simultaneous suction holding and extracting operation can be stably realized.
[0071]
FIG. 9 (C) shows this clearly. As shown in FIG. 9B, the virtual component holding ranges 25 for all four suction nozzles 10 could be overlapped. Reference numeral 10 indicates that simultaneous holding, holding, and taking out is possible. An area within the overlapping area 26 shown in FIG. 9C is a target position for positioning the head unit 4 for performing the next suction holding and removing. Further, in order to improve the stability in the next suction holding / unloading, the head reference position 48 may be positioned at the position of the center of gravity 28a which is the centroid (center) of the overlapping range 26. As shown in FIG. 9C, the positional deviation between the center of gravity 28a of the overlapping range 26 and the head reference position 48 is ΔX1 in the X-axis direction and ΔY1 in the Y-axis direction. (ΔX1, ΔY1) becomes the correction amount when positioning the head unit 4 as it is.
[0072]
In the above description, a method is described in which the positional deviation amounts of the respective component center positions 46 are to be corrected by the same amount on the basis of the results of simultaneous suction holding and taking out by the four suction nozzles 10 in the previous time. However, it is not limited only to such a case. For example, there may be a case in which an arithmetic mean of the results of a plurality of previous suction holding and removing operations is calculated, and correction is performed based on the calculated average value of the positional shift amounts. As such data of the positional deviation amount in the past suction holding / unloading, for example, the data can be used going back about 4 to 5 times in the past.
[0073]
FIGS. 10A to 10C are schematic explanatory views showing a procedure of a method of correcting a positional deviation amount in the operation of simultaneously suction-holding and extracting the plurality of components 23. FIGS. Will be described based on the flowchart shown in FIG.
[0074]
First, in step S11 of the flowchart shown in FIG. 11, data of the positional deviation amount in the previous suction holding / removing operation is extracted from the memory unit 32, and in step S12, each suction nozzle 10 is determined based on the positional deviation amount data. Is set as the component holding target center 27 for. This setting is performed by using the above-described coefficients. When the component mounting operation is started first, the data of the component holding target center which is the default value set in step S5 in the flowchart of FIG. 8 is used.
[0075]
Next, in step S13, the controller 31 virtually sets the respective component holding ranges 25 based on the respective set component holding target centers 27. Thereafter, in step S14, the position shift amount calculation unit 33 calculates the overlapping range 26 of each virtual component holding range 25 as shown in FIG. 9B, and also calculates the center of gravity 28a of the overlapping range 26. In step S15, the amount of displacement between the center of gravity 28a and each of the component holding centers 46 is calculated. At this time, the components in which the respective virtual component holding ranges 25 overlap each other are divided into one or a plurality of suction nozzle groups as suction nozzle groups, and the calculation of the overlapping range 26 and the like for each suction nozzle group is performed. Do. Further, the suction nozzle group may be constituted by one suction nozzle 10 in some cases.
[0076]
Next, one suction nozzle group is selected, and in step S16, the movement position of the head unit 4 by the XY robot 5 is corrected based on the calculated positional deviation amount, and each of the suction nozzle groups belongs to the suction nozzle group. The component holding range 29 (not a virtual one) set around the component holding center 46 of the suction nozzle 10 and the component pick-up position 81 of each component supply cassette 80 are positioned. FIG. 10A shows this positioning state. For example, as shown in FIG. 9C, in the case where the positional deviation amount is (ΔX1, ΔY1), as shown in FIG. With respect to the moving position 49, the moving position of the head unit 4 is corrected by using the positional deviation amount as the correction amount (ΔX1, ΔY1) (only the X-axis direction is shown in FIG. 10A). There).
[0077]
After that, in step S17, simultaneous suction holding and extracting operations by the suction nozzles 10 belonging to the suction nozzle group are performed. FIGS. 10B and 10C show this state. When the suction holding and taking out is completed, in step S18, it is confirmed whether or not there is another suction nozzle group, and if another suction nozzle group exists, the suction nozzle 10 belonging to the other suction nozzle group is checked. Thus, the respective operations of steps S15 to S17 are sequentially performed. Note that the state shown in FIG. 10 shows a case where all four suction nozzles 10 included in the head unit 4 belong to one suction nozzle group.
[0078]
If it is determined that no other suction nozzle group exists, the head unit 4 is moved above the recognition camera 9 by the XY robot 4, and each suction nozzle 10 is lowered to the suction mounting height position. In this state, the recognition camera 9 captures an image of the component holding position and the holding posture of the component 23 by each suction nozzle 10 (step S19). At the same time, each image is captured by the image processing unit 36, and the component holding position and the holding posture are recognized. Thereafter, the head unit 4 is moved above the circuit board 2, and the mounting operation of each component 23 is performed based on the recognition result (step S21).
[0079]
Thereafter, in step S22, data of the positional deviation amount between the component holding center 46 and the component holding position for each of the suction nozzles 10, which is one of the recognition results, is read and stored in the memory unit 32. When the data is stored in the memory unit 32, the data is stored in a state where the data is associated with identification data such as the type of the suction nozzle 10, the type of the component 23, and the position of the component supply cassette 80. .
[0080]
Next, in step S23, it is determined whether or not the next component mounting is to be performed. If the component mounting is to be performed continuously, each of the above steps is sequentially performed. If the mounting operation is not continued, the component mounting operation is completed.
[0081]
FIGS. 12A to 12D show case differences from FIGS. 9A to 9C. That is, in FIG. 12, the dispersion of the respective component holding target centers 27 in the next time is larger than in the case of FIG. Specifically, as shown in FIG. 12B, even if the virtual component holding range 25 is set for each of the suction nozzles 10, the first component holding range 25a and the second component holding range are set. Although each of the 25b and the fourth component holding range 25d has an overlapping range, the third component holding range 25c has no overlapping range.
[0082]
In such a case, as described above, the first suction nozzle 10a, the second suction nozzle 10b, and the fourth suction nozzle 10d form one suction nozzle group, and the third suction nozzle 10c is Is set as one suction nozzle group.
[0083]
Thereafter, as shown in FIG. 12 (C), an overlapping range 26a is calculated for the one suction nozzle group, and the positional deviation amounts (ΔX2, ΔY2) between the center of gravity 28b and the respective component holding centers 46 are calculated. Is calculated, and the positional deviation amount is corrected, and the respective components 23 are suction-held and taken out.
[0084]
On the other hand, as shown in FIG. 12D, for the other one suction nozzle group, that is, for the third suction nozzle 10c, the virtual third component holding range 25c is left as it is. Assuming the overlap range, the position shift amount (ΔX3, ΔY3) between the center of gravity 28c and the component holding center 46 is calculated, the position shift amount is corrected, and the component 23 is suction-held and taken out.
[0085]
FIGS. 13A to 13D are schematic explanatory diagrams of the operation of correcting the positional deviation amount in such a head unit 4. As shown in FIG. 13B, when the component is held and extracted by the one suction nozzle group, the correction amount of the moving position of the head unit 4 is (ΔX2, ΔY2) (however, in the figure, 13D). On the other hand, as shown in FIG. 13D, when the component is held and taken out by the third suction nozzle 10c, which is another suction nozzle group, the moving position of the head unit 4 is determined. Is obtained by further taking into account the correction amounts (ΔX3, ΔY3) in addition to the above correction amounts (ΔX2, ΔY2) (however, only (ΔX2 + ΔX3) is shown in the figure).
[0086]
According to the first embodiment, the following various effects can be obtained.
[0087]
First, in the component mounting apparatus 101, the mounting control device 21 can set the component holding possible range 29 around each component holding center 46 for each of the suction nozzles 10 (or 20, hereinafter the same). Thus, when performing simultaneous suction holding and picking of the component 23 from the plurality of component picking positions 81 by the plurality of suction nozzles 10, the points between the component holding center 46 and the component picking position 81 are different from those in the related art. Does not need to be performed, and it can be performed by positioning the point and the area (range) such that each component take-out position 81 is positioned in each component holdable range 29. Therefore, it is possible to eliminate the necessity of performing strict alignment such as the conventional alignment between points, and to perform alignment such that the points fall within the area. The components can be reliably and stably held by suction. By facilitating the positioning in this way, the time required for suction holding and taking out the component can be reduced, and efficient component mounting can be provided.
[0088]
In addition, by facilitating the alignment in this manner, various mechanisms and complicated control methods that have been conventionally required to secure strict alignment between points can be eliminated. Thus, equipment costs can be reduced.
[0089]
In addition, when such a plurality of suction nozzles 10 simultaneously suction and hold and extract the components 23 from the plurality of component extraction positions 81, the positional deviation of the tip of each of the suction nozzles 10 becomes a problem. By capturing an image of the tip of each suction nozzle 10 with the recognition camera 9 (or 19), the component holding center 46, which is the outer shape center of the tip, and the position where the component holding center 46 should be originally located Can be reliably detected from the nozzle reference position 47. Therefore, by further correcting the detected positional deviation amount, it is possible to realize more stable component suction holding and taking out.
[0090]
In addition, the positional deviation amount of the holding position of the component 23 that has been suction-held and extracted from the same component extraction position 81 by the same suction nozzle 10 in the past with respect to the component holding center 46 is detected, and the next positional deviation amount is determined based on the positional deviation amount. Of the component holding target center 27, and a virtual component holding range 25, which is a range corresponding to the component holding range 29, is set around the component holding target center 27, and the component holding of each suction nozzle 10 is performed. When the center 46 is set to the same reference position, by checking whether or not the respective virtual component holding ranges 25 overlap, each of the suction nozzles 10 having the overlap is regarded as one suction nozzle group, and the The parts can be held and taken out by suction.
[0091]
Further, the position shift amount between the center of gravity 28 (or 28a or 28b) of the overlapping range 26 of each virtual component holdable range 25 and each component holding center 46 is calculated by the position shift amount calculation unit 33. Then, by using the calculated positional deviation amount as a correction amount of the moving position of the head unit 4 for suction holding and extracting, the respective component extracting positions 81 can be more reliably set within the respective component holding ranges 29. It can be positioned, and more stable suction holding extraction can be performed. In particular, this is effective when performing suction holding and taking out of miniaturized chip components and the like, and it is possible to realize reliable and stable suction holding and taking out of miniaturized components, and efficient components. Implementation can be performed.
[0092]
Further, when the next component holding target center 27 is set based on the detection data of the displacement amount of the holding position of the component 23 with respect to the component holding center 46 in the past suction holding and taking out, the data of the position displacement amount is used. , 0.1 to 1 for correction, and the next component holding target center 27 can be set based on the correction value. By performing such correction, the degree of divergence and convergence of the correction of the positional deviation amount can be freely controlled in accordance with the form and actual situation of component mounting.
[0093]
In setting the component holding target center 27 for the next time, an arithmetic average of a plurality of pieces of past displacement amount data is calculated, and the component holding target center 27 is set based on the calculated average value. You can also. Since the setting is performed based on a plurality of past data, it is possible to improve the reliability of the correction of the positional deviation amount.
[0094]
Also, the component holding range 29 set for the suction nozzle 10 can be arbitrarily set according to the type and shape of the component 23, the type of the suction nozzle 10, and the like. Can respond.
[0095]
(2nd Embodiment)
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various other modes. For example, the component mounting apparatus according to the second embodiment of the present invention has a configuration similar to that of the component mounting apparatus 101 of the first embodiment, but performs a component mounting method that can support narrow adjacent mounting of components. Is what you can do.
[0096]
In recent years, in component mounting, as components have been miniaturized, each component has been integrated and mounted on a circuit board, and each component has been narrowly mounted on the circuit board and mounted. It is becoming. A conventional problem when such narrow adjacent mounting is performed will be described with reference to a schematic diagram shown in FIG.
[0097]
As shown in FIG. 14, the circuit board 2 is in a state where the first component 23 which is a component for which narrow adjacent mounting is not performed is already mounted. Such a first component 23 can be mounted, for example, by the method described in the first embodiment. Thereafter, the second component 51, which is a component to be mounted in a narrow adjacent manner, is sucked and held by the suction nozzle 10, and is mounted between the respective first components 23 on the circuit board 2. At this time, the second component 51 is suction-held so that its component center of gravity 24 is located within the component holding range 29 set with respect to the component holding center 46 of the suction nozzle 10, that is, in a normal state. I have.
[0098]
However, despite the fact that the device is suction-held in a normal state as described above, the distance between the end of each of the first component 23 and the end of the second component 51 is small due to the narrow adjacent mounting. When the suction nozzle 10 is lowered to mount the second component 51 in the state shown in FIG. There is a case where a problem occurs that the mounted first component 23 interferes. In such a case, there is a possibility that the first component 23 and the suction nozzle 10 may be damaged, and normal component mounting cannot be performed.
[0099]
In order to solve such a problem, in the component mounting method according to the second embodiment, a component that is to be mounted in a narrow adjacent manner, such as the second component 51, is reliably and stably used in the first embodiment. In a case where the narrow adjacent mounting as shown in FIG. 14 is performed in a narrower range than the component holding range 29 for the purpose of enabling the suction holding, another suction nozzle It is possible to set a component holding range 55 for narrow adjacent mounting, which is a range in which interference with components can be prevented.
[0100]
Specifically, as shown in FIG. 15, when the second component 51 is sucked and held and taken out from the component supply cassette 80, the component holding range for the narrow adjacent mounting is replaced with the component holding range 29. 55 is used. For example, in a case where the plurality of suction nozzles 10 simultaneously perform suction holding and extraction of the second component 51, the component holding range 55 for the narrow adjacent mounting is set to the component holding range 29. Then, the displacement amount is corrected using the correction method according to the first embodiment. As shown in FIG. 15, the second component 51 sucked and held in the circuit board 2 is prevented from interfering with the suction nozzle 10 and the first component 23 while preventing the second component 51 from sucking and holding. Can be mounted adjacent to each other.
[0101]
Note that such narrow adjacent mounting means that, for example, the distance between the adjacent first component 23 or the second component 51 is any dimension in the range of 0.3 mm to 5/100 mm, particularly 0.3 mm It refers to a mounting that has any dimension in the range of 0.1 mm. Further, when the component center of gravity 24 is located within the component holding range 29 set in the suction nozzle 10 and the component held by suction is mounted at the component mounting position of the circuit board 2, the component mounting position is set to the component mounting position. A component in which the component is mounted with an interval dimension that causes interference between another component mounted adjacently first and the suction nozzle 10 is referred to as narrow adjacent mounting.
[0102]
Also, when the suction nozzle 10 sucks and holds the second component 51, the component holding range 55 for narrow adjacent mounting and the normal component holding range 29 can be individually selected according to the mounting form. May be adopted. For example, when narrow adjacent mounting is performed on the second component 51, a component holding range 55 for narrow adjacent mounting is set, and the first component 23 and the other second component 51 and the suction nozzle are set. In the case where the normal component mounting is performed on the second component 51, the normal component holding range 29 is set and the efficient component mounting is performed. Can be performed.
[0103]
According to the second embodiment, two types of component holding ranges are set for the suction nozzle 10 according to the component mounting mode, that is, whether narrow adjacent mounting is performed or normal component mounting is performed. For the first component 23 on which normal component mounting is performed, the above-described normal component holding range 29 can be set to provide an efficient component mounting, and the first component 23 can be provided in a narrow manner. For the second component 51 to be mounted adjacently, the range is narrower than the normal component holding range 29, and the first component 23 or the second component 51 mounted first and the suction nozzle 10 A component holding range 55 for narrow adjacent mounting that can prevent interference is set to ensure reliable and stable suction and holding of components, while preventing interference with the suction nozzle 10 to ensure a reliable and stable operation. Accurate It is possible to perform the goods implementation.
[0104]
Therefore, it is possible to cope with various forms of component mounting, and in particular, it is possible to provide a component mounting capable of coping with efficient mounting of a component that is miniaturized and that is to be mounted narrowly adjacently.
[0105]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in the component mounting apparatus, the control device can set, for each of the component holding members, a component holding range that includes each component holding center and is formed around the center. Accordingly, when simultaneous holding and picking of components from a plurality of component pick-up positions by the plurality of component holding members are performed, as in the related art, the "point-to-point position" between the component holding center and the component pick-up position. There is no need to perform "alignment", and in this embodiment, "alignment between points and areas" can be performed such that the respective component take-out positions are positioned in the respective component holding ranges. . Therefore, it is possible to eliminate the necessity of performing strict alignment such as the conventional “alignment between points”, and to perform alignment such that the points fall within the area, thereby facilitating the alignment. However, it is possible to reliably and stably hold and take out components. By facilitating the alignment as described above, the time required for holding and taking out the component can be shortened, the tact time in component mounting can be improved, and efficient component mounting can be provided.
[0106]
In addition, by facilitating the positioning in this manner, various mechanisms and complicated control methods that have been conventionally required to ensure strict positioning between points can be eliminated. Therefore, it is possible to reduce equipment costs in the component mounting apparatus.
[0107]
In addition, by using the above-mentioned component holding range, the above-described “point-to-area alignment” can be realized. It is possible to simultaneously hold and take out even parts that could not be performed. Accordingly, the time required for holding and taking out the component can be reduced, and a more efficient component mounting can be provided.
[0108]
According to the second aspect of the present invention, the control device can set the component holding range in accordance with the type of each of the component holding members and the type of the component. It can correspond to the form of mounting.
[0109]
According to the third aspect of the present invention, when the plurality of component holding members simultaneously hold and take out the components from the plurality of component take-out positions, the component holding of the respective component holding members is performed. Although the positional deviation of the center is a problem, the positional deviation between the component holding center of each of the component holding members and the holding member reference position where the component holding center should be originally located is detected as a positional deviation amount. It can be detected by the device. Therefore, by further adjusting the relative movement amount in consideration of the detected positional shift amount, it is possible to realize more stable component holding and taking out.
[0110]
According to the fourth aspect of the present invention, the apparatus for detecting a displacement amount of the board of the board at the holding position of the component held by the respective component holding member with respect to the component holding center of the respective component holding member is provided. It is possible to detect a displacement amount in a direction substantially along the surface, and the control device takes out the data of the displacement amount for the plurality of component holding members from which the components are held and taken out from the storage unit, For each of the component holding centers in the plurality of component holding members, a component holding target center which is a position in which the data of the respective positional deviation amounts is considered is set, and the set component holding target is set. The component holding range is virtually set around each center around the center, and the respective virtual positions when the respective component holding centers are set to the same reference position. By calculating the amount of positional deviation between the center of the range where the various component holding ranges overlap and the respective component holding centers, based on the amount of positional deviation, the relative movement amount of the relative movement device by the relative movement device is calculated. Adjustments can be made.
[0111]
That is, by using the overlapping ranges of the respective virtual component holding ranges set based on the holding position data of the holding and taking out of the component by the component holding member performed in the past, the adjustment of the position shift amount is performed. Therefore, the components can be held and extracted using the greatest common denominator component holding possible range, and more reliable and stable holding and extraction can be performed.
[0112]
Further, since the relative movement amount is adjusted by using the positional deviation amount between the center of the overlapping range and the respective component holding centers, the holding and taking out is further stabilized. Can be.
[0113]
Further, according to another aspect of the present invention, for each of the component holding members, one or a plurality of the component holding members having the overlapping ranges of the respective virtual component holding ranges are combined into one component holding member. As a group, the position shift amount is calculated for each of the component holding member groups, and the components can be held and taken out simultaneously. With this, it is possible to group the components having a large amount of misalignment into another group and group the components having the misalignment within a certain range into the same group. It is possible to further improve the reliability and stability of holding and taking out the component, and it is possible to efficiently mount the component.
[0114]
Further, when setting the next component holding target center based on the detection data of the positional shift amount of the component holding position with respect to the component holding center in the past holding and unloading, the data of the positional shift amount is set to 0. The correction can be made by multiplying by any coefficient in the range from 1 to 1, and the next component holding target center can be set based on the correction value. By performing such correction, the degree of divergence and convergence of the correction of the positional deviation amount can be freely controlled in accordance with the form and actual situation of component mounting. Selection of any coefficient in such a range is, for example, the state of component mounting, that is, the frequency of occurrence of component holding errors, the frequency of mounting errors, or the component mounting position of components mounted on the board. Can be performed in accordance with the amount of displacement of the position.
[0115]
In setting the component holding target center in the next time, an arithmetic average of a plurality of past positional deviation amount data is calculated, and the component holding target center is set based on the calculated average value. You can also. Since the setting is performed based on a plurality of past data, it is possible to improve the reliability of the correction of the positional deviation amount.
[0116]
Further, the position shift amount detection device is configured to detect the position shift amount of each of the component holding members in a state where the component holding member is located at the height position of holding and taking out the component from the component taking out position. By performing the detection, it is possible to reliably detect the amount of positional deviation associated with the elevating operation of the component holding member when the component is held and taken out.
[0117]
Further, in the component mounting apparatus, a plurality of first components and a plurality of second components to be mounted narrower and adjacent than the first components are mixedly mounted on the substrate as the plurality of components. In the case of a component mounting device, the control device can set the respective component holding ranges for holding and extracting the first component by the plurality of component holding members, and the control device can hold the respective component holding ranges by the component holding member. When mounting the second component on the board at the component mounting position, the component holding member and the other first component already mounted adjacent to the component mounting position on the board and the other It is a range in which interference with the second component can be prevented, and a narrow adjacent mounting for holding and taking out the second component by the plurality of component holding members, which is a range narrower than the range in which the component can be held. Parts holding A function range can be set, and the component holding range and the component holding range for the narrow adjacent mounting can be selectively set according to the type of the component from which the holding and taking out is performed, so that the narrow adjacent mounting is possible. Can be reliably handled.
[0118]
In particular, since a miniaturized component is often mounted in a narrow adjacent manner, not only can the above component be reliably held and taken out, but also after being securely held and taken out, the above-described narrow adjacent It needs to be able to handle implementation. Therefore, by selectively setting the component holding range for the narrow adjacent components, it is possible to provide a component mounting that can efficiently cope with various mountings of miniaturized components.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a component mounting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a structure of a head unit included in the component mounting apparatus of FIG. 1 and a relative positional relationship between a suction nozzle and a component supply cassette.
FIGS. 3A and 3B are schematic plan views of the suction nozzle viewed from below, in which FIG. 3A shows a state where components are not suction-held, and FIG. 3B shows a state where components are suction-held.
FIG. 4 is a schematic plan view showing the state of eccentricity of the tip of the suction nozzle when the suction nozzle is rotated by 0 °, 90 °, 180 °, and 270 ° at a nozzle reference position (rotation center reference). It is.
FIGS. 5A and 5B are schematic plan views showing a state in which a component is actually sucked and held by a suction nozzle. FIG. 5A is a normal sucked and held state, FIG. 5B is a normal sucked and held state, and FIG. (D) is a diagram showing a component holding range set with respect to the component holding center, (E) is a side view of the normal suction holding state of (B), (F) is a side view of the NG adsorption state of (C).
FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship among a head reference position in a head unit, a nozzle reference position of a suction nozzle, a component holding center, and a component extraction position in a component supply cassette; FIG. 6A is a side view of the head unit; FIG. 5B is a sectional view taken along line VV in the head section of FIG.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a main configuration of the mounting control device.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a procedure of a preparatory process for suction-holding and extracting components;
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which a head reference position in the head unit and a component holding center of each suction nozzle are superimposed on the same reference position, and is an explanatory diagram for describing an operation of correcting a positional deviation amount. Yes, (A) shows the state in which the next component holding target center is set, (B) shows the state in which the virtual component holding range is set, and (C) shows the center of gravity of the overlapping range and each of them. This shows a state in which the amount of displacement from the component holding center is being calculated.
10A and 10B are schematic explanatory views of a side surface of a head unit showing an operation procedure of suction holding and taking out of components when the correction operation of the positional deviation amount shown in FIGS. 9 and 11 is performed, and FIG. (B) is a state in which the component is sucked and held, and (C) is a state in which the component is sucked and held and taken out.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure of a correction operation of a positional deviation amount in suction-holding / extracting of a component.
FIG. 12 is a diagram showing a state in which a head reference position in a head unit and a component holding center of each suction nozzle are overlapped on the same reference position, and is an explanatory diagram for explaining an operation of correcting a positional deviation amount. Yes, (A) shows a state in which the next component holding target center is set, (B) shows a state in which a virtual component holding range is set, and (C) shows one suction nozzle group. A state in which the amount of displacement between the center of gravity of the overlapping range and each of the component holding centers is calculated, and (D) shows a state in which the amount of displacement is calculated for the third suction nozzle.
13A and 13B are schematic side views of the head unit showing the operation of the head unit when the correction operation in FIG. 12 is performed. FIG. 13A is a state in which a suction nozzle group is set, and FIG. ) Shows a state in which suction holding and taking out is performed by the first suction nozzle group, (C) shows a state in which the operation of (B) is completed, and (D) shows a state in which parts are sucked and held by the third suction nozzle. (E) is a state in which the suction holding and extracting operation by all the suction nozzles is completed.
FIG. 14 is a schematic explanatory view showing a state where narrow adjacent mounting is performed by a conventional component mounting method.
FIG. 15 is a schematic explanatory view showing a component mounting method according to a second embodiment of the present invention, in which a component holding range for narrow adjacent mounting is set and narrow adjacent mounting is performed.
[Explanation of symbols]
1: Loader
2, 2-0, 2-1, 2-2, 2-3: circuit board
3, 13: first substrate transfer and holding device, second substrate transfer and holding device
4, 14: Head part
5, 15: XY robot
6a: Y-axis drive unit
6b, 6c: X-axis drive unit
7, 17: Nozzle station
8A, 8B, 8C, 18A, 18B, 18C: Component supply unit
9, 19: Recognition camera
10: Suction nozzle
10a: first suction nozzle
10b: second suction nozzle
10c: Third suction nozzle
10d: fourth suction nozzle
21: Mounting control device
22: Memory section
23: Parts (first parts)
24: Center of gravity of parts
25: Virtual component holding range
26, 26b, 26c: overlapping range
27: Centering on the target for holding parts
28, 28a, 28b, 28c: center of gravity of overlapping range
29: Parts holding range
40: Actuator
41: Pulley
42a, 42b: θ rotation motor
43: Timing belt
44: Parts suction surface
45: Suction hole
46: Parts holding center
47: Nozzle reference position
48: Head reference position
49: Moving position of head reference position before correction
51: Second part
55: Component holding range for narrow adjacent mounting
80: Parts supply cassette
81: Parts supply position

Claims

In a component mounting apparatus (101) for mounting a plurality of components (23, 51) at respective component mounting positions on a substrate (2),
A component supply unit (80) that houses the plurality of components and has a plurality of component removal positions (81) at which the respective components are removably supplied at regular intervals (L). ,
The component supplied to the component removal position is held and taken out with reference to the component holding center (46), and at the component mounting position, the held component is released and the board of the component is released. A plurality of component holding members (10, 20) to be mounted on the head are arranged and arranged at an interval pitch (P) that is an integral multiple of the predetermined interval along the arrangement direction of the respective component take-out positions. (4, 14)
A relative movement device (5, 15) for performing relative movement between the head unit, the substrate, and the component supply unit in a direction (X, Y) substantially along the surface of the substrate;
In each of the component holding members, each of the component holding ranges (29) including and around the component holding center can be set, and the plurality of component holding members can be set. Controlling the relative movement by the relative movement device so as to position the component take-out position within each of the component holdable ranges, so that the plurality of the components supplied to the respective component take-out positions are controlled. The components are simultaneously held and taken out by the component holding members, and the relative movement causes the head portion to be positioned above the substrate, and the respective components held by the plurality of component holding members to the substrate. A component mounting apparatus comprising: a control device (21) for mounting.

The component holding center is the outer shape center of the component holding side tip of the component holding member, and the control device is configured to control the respective component holding members according to the type of the component holding member or the type of the component to be held. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein the component holding range can be set for each of the component holding members.

Each of the component holding members is located in a direction substantially along the surface of the substrate, and each of the holding member reference positions (47) where the component holding centers of the respective component holding members should be originally located. )
The apparatus further includes a position shift amount detection device (9, 19, 36) capable of detecting a position shift amount in a direction substantially along the surface of the substrate between the component holding center and the holding member reference position in each of the component holding members. ,
The control device adjusts the relative movement amount by the relative movement device in consideration of the respective position shift amounts detected by the position shift amount detection device, and sets the relative movement amount within the respective component holding range. 3. The component mounting apparatus according to claim 1, wherein the respective component extracting positions are located.

The position shift amount detecting device detects a position shift amount in a direction substantially along the surface of the substrate at a holding position of the component held by the respective component holding member with respect to the component holding center of the respective component holding member. Is possible,
The control device includes:
A storage unit (32) for retrievably storing data of the positional shift amount of the component holding position in each of the component holding members detected by the position shift amount detection device for each of the component holding members;
The data of the displacement amount for the plurality of component holding members from which the holding and extraction of the components are performed is extracted from the storage unit, and the respective component holding centers of the plurality of component holding members are respectively associated with the respective component holding centers. A component holding target center (27), which is a position in consideration of the data of the positional deviation amount, is set, and the component holding possible range is virtual around each of the set component holding target centers. (25) is set, the center (28a, 28b) of the range (26) in which the respective virtual component holding ranges overlap when the respective component holding centers are set to the same reference position, and the respective respective A position shift amount calculation unit (33) capable of calculating a position shift amount with respect to the component holding center;
4. The component mounting apparatus according to claim 3, wherein the control device adjusts the relative movement amount by the relative movement device based on the position displacement amount calculated by the position displacement amount calculation unit. 5.

The control device corrects the data of the respective positional deviation amounts retrieved from the storage unit by multiplying the data by any coefficient in the range of 0.1 to 1, and corrects the component holding center of each of the component holding members. 5. The component mounting apparatus according to claim 4, wherein the respective component holding target centers are set in consideration of the respective corrected positional deviation amounts.

The control device retrieves, from the storage unit, data of the plurality of positional deviation amounts relating to holding and taking out of the component from the same component taking-out position by the same component holding member, and retrieves the plurality of taken-out positions. The component mounting apparatus according to claim 4, wherein the component holding target center is set in consideration of an arithmetic mean of data of a deviation amount.

The position shift amount detecting device is an imaging device capable of capturing an image of the component holding side tip of the component holding member or the component holding side tip of the component held by the component holding member. 9. The image processing apparatus according to claim 3, further comprising: an image processing unit configured to process the respective images captured by the imaging device and detect the respective positional shift amounts. A component mounting apparatus according to claim 1.

The component according to any one of claims 3 to 7, wherein each of the positional shift amounts is detected or calculated in each of two directions substantially along the surface of the substrate and orthogonal to each other. Mounting device.

The position shift amount detection device detects the position shift amount of each of the component holding members in a state where the component holding member is located at a height position of holding and unloading the component from the component unloading position. 9. The component mounting apparatus according to claim 3, wherein the component mounting is performed.

In the component mounting apparatus, as the plurality of components, a plurality of first components (23) and a plurality of second components (51) that are mounted adjacent to and narrower than the first components are mixedly mounted on the substrate. A component mounting apparatus to be mounted by
The control device includes:
The respective component holding ranges (29) for holding and taking out the first component by the plurality of component holding members can be set;
When the second component held by the component holding member is mounted on the board at the component mounting position, the component holding member and the component already mounted adjacent to the component mounting position on the board. A range in which interference with the first component and the second component can be prevented, and a range of holding and taking out the second component by the plurality of component holding members, which is a range narrower than the range in which the component can be held. The component holding range (55) for narrow adjacent mounting can be set for
The component according to any one of claims 1 to 9, wherein the component retaining range and the component retaining range for narrow adjacent mounting are selectively set in accordance with a type of the component from which the holding and taking out is performed. Mounting device.

The respective second components are narrowly adjacent to the substrate such that a gap dimension between the first component or the second component adjacent to each other is any one of a range of 0.1 mm to 0.3 mm. The component mounting apparatus according to claim 10, wherein the component mounting device is a component to be mounted.

A plurality of components (23, 51) are sequentially supplied so as to be able to be taken out to a plurality of component take-out positions (81), and the supplied components are simultaneously held by a plurality of component holding members (10, 20). In the component mounting method of sequentially mounting the held components at the respective component mounting positions on the board (2),
A plurality of the component holding members are relatively moved with respect to the plurality of component removal positions in a direction substantially along the surface of the substrate, and component holding of the component holding members with respect to the plurality of component holding members is performed. Positions of the plurality of component holding members and the plurality of component removal positions so as to locate the component removal positions within respective component holding ranges (29) including a center (46) and formed around the center. Performing the alignment, simultaneously holding and extracting the components supplied to the plurality of component extraction positions with the plurality of component holding members, and sequentially mounting the held components on the board. Characteristic component mounting method.

Each holding member reference position (47) is a position in a direction substantially along the surface of the substrate of each of the component holding members, and is a position where the component holding center of each of the component holding members should be originally located. ) And detecting the amount of positional deviation of the respective component holding members in the direction substantially along the surface of the substrate with respect to the component holding center,
In consideration of the respective detected positional deviation amounts, the relative movement amounts of the respective component holding members with respect to the respective component take-out positions are adjusted, and the respective moving amounts of the respective component holding members are set within the respective component holding ranges. 13. The component mounting method according to claim 12, wherein a component pick-up position is located, and the component holding members are simultaneously held and picked up by the respective component holding members.

Detecting the positional shift amount of the holding position of the component held by the respective component holding member with respect to the component holding center of the respective component holding member in a direction substantially along the surface of the substrate; The deviation amount data is stored for each of the above-described component holding members,
Next, the data of the displacement amount for the plurality of component holding members on which the component is held and extracted is extracted from the stored data,
A component holding target center (27), which is a position in which the respective positional deviation amounts taken out with respect to the respective component holding centers of the plurality of component holding members are taken into account, is set. The virtual component holding range (25) is set around each of the component holding target centers, and the respective virtual component holding when the respective component holding centers are at the same reference position. The amount of positional deviation between the center (28a, 28b) of the range (26) where the possible ranges overlap and the respective component holding centers is calculated,
14. The component mounting method according to claim 13, wherein the relative movement amount is adjusted based on the calculated displacement amount.

One or more of the plurality of component holding members having the overlapping range of the respective virtual component holding ranges of the plurality of component holding members for which simultaneous holding and extraction of components are to be performed are held as one component. As a member group,
In the one component holding member group, a position shift amount between the center of the overlapping range and the respective component holding centers is calculated,
The relative movement amount is adjusted based on the calculated positional shift amount, and the components are simultaneously moved from the plurality of component pick-up positions by the plurality of component holding members belonging to the one component holding member group. 15. The component mounting method according to claim 14, wherein the component is held and taken out.

Each of the extracted positional deviation amounts is corrected by multiplying by any coefficient in the range of 0.1 to 1,
The component mounting method according to claim 14 or 15, wherein the respective component holding target centers are set with respect to the component holding centers of the respective component holding members in consideration of the corrected respective positional shift amounts. .