JP2006114624A - Electronic component mounting device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component mounting device surely detecting troubles such as the fall away of a nozzle for attracting the component, contamination of the tip end of the same or the like. <P>SOLUTION: A condition of the nozzle when it is mounted on a mounting head normally is recorded and retained in a predetermined recording unit (nozzle data master) in the recording device previously as a modeled geometrical data. When the nozzle is exchanged (S01) or when the mounting process of the component is effected (S07), an image data showing the condition of nozzle on the mounting head immediately thereafter is obtained (S03)(S08) to compare the image data with the modeled geometrical data of the nozzle to judge whether the image data are normal or abnormal (S04)(S10). The abnormality is judged immediately and the alarm information of the abnormality of nozzle is effected (S06) when there is abnormality in the nozzle even though it is slight. Therefore, an operator can know immediately that out of service of the device due to the error of component mounting process (S05) is generated by the fault of nozzle condition, thereby coping with the state optimally. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子部品を吸着するノズルの脱落やその先端汚れ等の不具合を確実に検出する部品搭載装置に関する。   The present invention relates to a component mounting apparatus that reliably detects problems such as dropout of a nozzle that adsorbs an electronic component and contamination of its tip.

従来より、電子部品(以下、単に部品という)をプリント回路基板(以下、単に基板という)に搭載する作業を処理する処理装置としてNCプログラムで動作する部品搭載装置がある。中には極めて大型で、それ一台で、複雑な回路構成の基板に多種類の部品を搭載可能な部品搭載装置もあるが、近年では、1号機、2号機、3号機というように複数台の小型の部品搭載装置を組み合わせて連結し、これで1つの生産ラインを構成する場合も多い。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a component mounting device that operates according to an NC program as a processing device that processes an operation of mounting an electronic component (hereinafter simply referred to as a component) on a printed circuit board (hereinafter simply referred to as a substrate). Some of them are extremely large, and there is a component mounting device that can mount various types of components on a board with a complicated circuit configuration. However, in recent years, multiple units such as Unit 1, Unit 2, Unit 3, etc. In many cases, a single production line is configured by combining and connecting small component mounting apparatuses.

図6(a) は、従来の小型の部品搭載装置の外観斜視図であり、同図(b) は、上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。同図(a),(b) に示す部品搭載装置(以下、本体装置ともいう)1は、天井カバー上部に、液晶ディスプレイとタッチパネルからなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる表示入力装置2と、CRTディスプレイからなるモニタ装置3と、稼動状態を報知する警報ランプ4とを備えている。   FIG. 6 (a) is an external perspective view of a conventional small component mounting apparatus, and FIG. 6 (b) is a perspective view schematically showing the internal configuration with the upper and lower protective covers removed. The component mounting apparatus (hereinafter also referred to as a main unit) 1 shown in FIGS. 1A and 1B includes a liquid crystal display and a touch panel on the ceiling cover, and can input various instructions by external operations. A display input device 2, a monitor device 3 composed of a CRT display, and an alarm lamp 4 for informing the operating state are provided.

下部の基台5(同図(b) 参照)の上には、中央に固定と可動の1対の平行する基板案内レール6(6−1、6−2)が基板の搬送方向(図の斜め右下から斜め左上方向)に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール6の下部に接してループ状の搬送ベルト(コンベアベルト)が走行可能に配設される。搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール6の下から基板搬送路に覗かせて、ベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板をライン下流側に搬出する。   A pair of parallel and parallel substrate guide rails 6 (6-1, 6-2) fixed and movable at the center are placed on the lower base 5 (see FIG. 5B). It extends horizontally from diagonally lower right to diagonally upper left). A loop-shaped conveyance belt (conveyor belt) is disposed so as to be able to travel in contact with the lower part of the substrate guide rails 6. The transport belt is driven by a belt drive motor with the side of the belt of several millimeters in width looking into the substrate transport path from under the substrate guide rail 6 and travels in the substrate transport direction to support both sides of the back side of the substrate from below Then, the board before component mounting is carried into the apparatus main body from the upstream side of the line, and the board on which the component has been mounted is carried out to the downstream side of the line.

そして、基台5の内部には、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を2本の案内レール6間に固定する基板固定機構、各部を制御する制御回路等が備えられている。また、更に基台5の上には、上記1対の基板案内レール6を跨いで、基板搬送方向に直角の方向(前後方向)に平行に延在する左右一対の固定レール7(7−1、7−2)が配設されている。これらの固定レール7に移動レール8が固定レール7に沿って滑動自在に係合し、この移動レール8に、基板に部品を搭載する作業を行う作業ヘッド9が移動レール8に沿って滑動自在に懸架されている。   The base 5 is provided with a substrate positioning device, a substrate fixing mechanism for fixing the substrate between the two guide rails 6, a control circuit for controlling each part, etc., although not particularly shown. Further, on the base 5, a pair of left and right fixed rails 7 (7-1) extending across the pair of board guide rails 6 and extending in a direction perpendicular to the board transfer direction (front-rear direction). 7-2). A movable rail 8 is slidably engaged with these fixed rails 7 along the fixed rail 7, and a work head 9 for performing work for mounting components on the board is slidable along the movable rails 8. Suspended by.

図には定かに示していないが、上記の移動レール8には、その長手方向(横方向)に沿って作業ヘッド9を自在に移動させせる横方向駆動サーボモータが配設され、基台5上には、移動レール8を固定レール7に沿って前後に進退させる前後方向駆動サーボモータが配設されている。これらの横方向駆動サーボモータ及び前後方向駆動サーボモータが制御回路からの指示により正逆両方向に自在に回転することにより、作業ヘッド9が横方向及び前後方向に自在に移動する。   Although not clearly shown in the figure, the moving rail 8 is provided with a lateral drive servo motor that freely moves the work head 9 along its longitudinal direction (lateral direction). A front-rear direction drive servo motor that moves the moving rail 8 back and forth along the fixed rail 7 is disposed above. When these lateral drive servo motor and front / rear drive servo motor rotate freely in both forward and reverse directions according to instructions from the control circuit, the work head 9 moves freely in the lateral direction and the front / rear direction.

上記の基台5上の前部と後部には夫々部品供給ステージ10(10−1、10−2)が配設されている。これら部品供給ステージ10には、特には図示しないが、部品を収納したテープを巻着したリールを着脱自在に備えたテープカートリッジ方式の部品供給装置が複数種類の部品に対応して多数載設され、あるいは複数種類の部品に対応する複数枚のパレットを備えたトレイ方式の部品供給装置等が係合する。   Component supply stages 10 (10-1, 10-2) are arranged on the front part and the rear part on the base 5, respectively. Although not shown in particular, a large number of tape cartridge type component supply devices that are detachably provided with reels around which tapes containing components are wound are mounted on these component supply stages 10 corresponding to a plurality of types of components. Alternatively, a tray-type component supply device equipped with a plurality of pallets corresponding to a plurality of types of components engages.

上記の作業ヘッド9は、上下方向に自在に昇降可能であると共に360度方向に回転可能な機構を有する一つ又は複数の搭載ヘッドを備え、その搭載ヘッドの先端に着脱自在に装着する部品吸着ノズル(以下、単にノズルという)11により、部品供給ステージ10上に載設または係合する部品供給装置から所望の部品を吸着または把持して基板上に搭載する。   The work head 9 includes one or a plurality of mounting heads having a mechanism that can freely move up and down in the vertical direction and that can rotate in the 360-degree direction, and a component suction that is detachably attached to the tip of the mounting head. A nozzle (hereinafter, simply referred to as a nozzle) 11 picks up or grips a desired component from a component supply device mounted or engaged on the component supply stage 10 and mounts it on the substrate.

この作業ヘッド9は、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体12−1及び12−2に保護・収容された複数本の不図示の信号コードによって装置本体の中央制御部と連結されている。作業ヘッド9は、これらの信号コードを介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板上の部品搭載位置の情報を示す画像データを送信する。   The working head 9 is connected to the central control unit of the apparatus main body by a plurality of signal cords (not shown) protected and accommodated in belt-like chain bodies 12-1 and 12-2 that are bendable and hollow inside. . The work head 9 is supplied with electric power and a control signal from the central control unit via these signal codes, and transmits image data indicating information on a component mounting position on the board to the central control unit.

作業ヘッド9は、上述した移動レール8と固定レール7に係合して自在に移動し、その搭載ヘッドの先端にこれから吸着すべき部品に対応するノズル11を装着すべく、ノズル交換器13上で所望のノズル11を装着し、部品供給ステージ10上の適宜の部品供給装置から所望の部品を吸着し、その吸着した部品を、本体装置1内に自動搬入されて所定の位置に位置決め固定されている基板上に搭載する。   The working head 9 moves freely by engaging with the moving rail 8 and the fixed rail 7 described above, and is mounted on the nozzle exchanger 13 so as to mount the nozzle 11 corresponding to the component to be sucked at the tip of the mounting head. Then, the desired nozzle 11 is mounted, the desired component is sucked from an appropriate component feeding device on the component feeding stage 10, and the sucked component is automatically carried into the main body device 1 and positioned and fixed at a predetermined position. Mounted on the board.

このとき、作業ヘッド9は、上記部品の搭載に先立って、基板案内レール6と部品供給ステージ10の間に在ってノズル交換器13と並んで配設されている照明具付き部品認識用カメラ14の上に移動し、その部品認識用カメラ14により、保持している部品の保持状態を撮像させ、その撮像された画像データを中央制御部に送信する。更に、作業ヘッド9は、自装置内部に配設されている基板認識用カメラ(図では見えない)によって、基板の部品搭載位置を撮像して、その撮像データを中央制御部へ転送する。   At this time, the work head 9 is a component recognition camera with a lighting tool that is arranged between the board guide rail 6 and the component supply stage 10 and aligned with the nozzle exchanger 13 prior to the mounting of the components. 14, the component recognition camera 14 causes the holding state of the held component to be imaged, and the captured image data is transmitted to the central control unit. Further, the work head 9 images the component mounting position of the substrate by a substrate recognition camera (not shown in the figure) disposed in the apparatus itself, and transfers the image data to the central control unit.

図7は、上記のテープカートリッジ方式の部品供給装置(以下、単に部品供給装置という)を模式的に示す斜視図である。尚、同図は、部品搭載装置1の部品供給ステージ10上に取り付けて配設された状態を示している。同図に示すように、部品搭載装置1の部品供給ステージ10の前後には、それぞれ所定のピッチで一列に配置された取り付け固定孔15及び16が形成されている。   FIG. 7 is a perspective view schematically showing the above-described tape cartridge type component supply device (hereinafter simply referred to as a component supply device). The figure shows a state in which the component mounting apparatus 1 is mounted and disposed on the component supply stage 10. As shown in the figure, mounting fixing holes 15 and 16 arranged in a line at a predetermined pitch are formed before and after the component supply stage 10 of the component mounting apparatus 1.

部品供給装置17は、上記の取り付け固定孔15及び16に、図では下になっていて見えない2本の取り付けピンを差し込まれて位置決めされ、固定レバー18によって部品供給ステージ10に固定される。   The component supply device 17 is positioned by inserting two mounting pins which are not shown in the drawing into the mounting fixing holes 15 and 16 and are fixed to the component supply stage 10 by a fixing lever 18.

部品供給装置17の後部に保持されるリール式カートリッジ19には、上下2枚のテープ部材の間に多数のチップ状電子部品(不図示、以下、単に部品という)を挟んで収容する部品テープが巻着されており、この部品テープがリール式カートリッジ19から引き出され、装置内部のガイド部を通って供給口21まで引き出され、上下のテープが剥離されて部品が収納部から露出し、この露出した部品が、部品搭載装置1の作業ヘッド9の搭載ヘッド先端のノズル11によって吸着されて取り出される。   The reel-type cartridge 19 held at the rear part of the component supply device 17 has a component tape that accommodates a large number of chip-shaped electronic components (not shown, hereinafter simply referred to as components) between two upper and lower tape members. The component tape is pulled out from the reel type cartridge 19 and pulled out to the supply port 21 through the guide portion inside the apparatus, and the upper and lower tapes are peeled off to expose the component from the storage portion. The parts thus picked up are picked up and taken out by the nozzle 11 at the tip of the mounting head of the work head 9 of the component mounting apparatus 1.

上下に剥離された上側のテープ(トップテープ又はカバーテープ)22は、巻取り用リール23に巻き取られ、下側の部品収容テープ24は、部品供給ステージ10の内側縁部に沿って自然落下して部品搭載装置1の下方の間隙に滞留する。   The upper tape (top tape or cover tape) 22 that has been peeled up and down is taken up by a take-up reel 23, and the lower part accommodating tape 24 naturally falls along the inner edge of the part supply stage 10. Then, it stays in the gap below the component mounting apparatus 1.

図8は、上記作業ヘッド9のカバーを取り除いて内部の構成を示す斜視図である。同図に示すように、作業ヘッド9は、前述したように、チェーン体12の内部に保持されている信号コードによって装置本体の中央制御部と連結されている。   FIG. 8 is a perspective view showing an internal configuration with the cover of the working head 9 removed. As shown in the figure, the working head 9 is connected to the central control unit of the apparatus main body by the signal cord held inside the chain body 12 as described above.

この作業ヘッド9は、その先端に2個の搭載ヘッド25及び25と、基板認識用カメラ26を備えている。2個の搭載ヘッド25は、それぞれZ軸方向(上下方向)に昇降可能であり且つθ軸方向(360°方向)に回転可能である。   The working head 9 includes two mounting heads 25 and 25 and a substrate recognition camera 26 at the tip. Each of the two mounting heads 25 can move up and down in the Z-axis direction (up and down direction) and can rotate in the θ-axis direction (360 ° direction).

また、2個の搭載ヘッド25は、それぞれその先端に発光部27を備え、その下部にノズル11を着脱自在に装着している。ノズル11は、発光部27の照射光を拡散して部品の撮像背景を形成するための光拡散板11−1と、部品供給装置17から部品を吸着して基板へ移載するノズル本体11−2とから構成される。   Each of the two mounting heads 25 includes a light emitting portion 27 at the tip thereof, and a nozzle 11 is detachably attached to the lower portion thereof. The nozzle 11 includes a light diffusion plate 11-1 for diffusing the irradiation light of the light emitting unit 27 to form an imaging background of the component, and a nozzle main body 11- for attracting the component from the component supply device 17 and transferring it to the substrate. 2 is comprised.

このような構成において、作業ヘッド9は、上述した固定レール7と移動レール8により前後左右に自在に移動し、部品供給装置17からノズル本体11−2で部品を吸着し、一方では、基台5側に配置されている部品認識用カメラ14によって、上記吸着した部品の保持位置偏差を検出し、この検出した保持位置偏差に基づいて搭載位置データを補正し、他方では、基板認識用カメラ26で基板の位置を確認して、その基板上に上記の部品を搭載する。   In such a configuration, the work head 9 is moved freely forward and backward and left and right by the fixed rail 7 and the moving rail 8 described above, and sucks components from the component supply device 17 by the nozzle body 11-2. The component recognition camera 14 arranged on the side 5 detects a holding position deviation of the sucked component, corrects the mounting position data based on the detected holding position deviation, and on the other hand, the board recognition camera 26. Confirm the position of the board and mount the above components on the board.

ところで、一般に上述したような部品搭載装置において、部品搭載処理の開始前のノズルの確認は、オペレータの目視によって行われている。そして、オペレータの判断によってノズル交換器13からノズル11の交換が行われていた。   By the way, in the component mounting apparatus as described above, the confirmation of the nozzle before the start of the component mounting process is performed by visual observation of the operator. Then, the nozzle 11 has been replaced from the nozzle exchanger 13 at the discretion of the operator.

このようにオペレータにノズル11の交換作業が任されていたため、生産する基板ユニットの機種を切り替える際に、その基板ユニットに搭載される部品に応じたノズルをノズル交換器13に配置し忘れた場合や、部品搭載プログラムに対応しないノズルをノズル交換器13に配置した場合などには、搭載ヘッド25が不適切なノズルを装着して部品の吸着を行おうとするため、部品を吸着することができず、吸着エラーを引き起こす等の不具合が発生する。   Since the operator has been left to replace the nozzle 11 in this way, when the model of the board unit to be produced is switched, the nozzle exchanger 13 forgets to arrange the nozzle corresponding to the component mounted on the board unit. In addition, when a nozzle that does not correspond to the component mounting program is arranged in the nozzle exchanger 13, the mounting head 25 tries to suck the component by mounting an inappropriate nozzle, so that the component can be sucked. Therefore, problems such as causing an adsorption error occur.

また、ノズル先端の汚れ具合の確認においても、オペレータが目視、または装置本体に備える吸着ノズルの状態を確認するための画面を通して確認しているため、ノズル先端の汚れに気づかないでノズル交換器に配置してしまうことがある。そうすると、部品の画像認識においてノズルの先端部分の汚れを部品として認識してしまう場合があり、そうなると搭載処理をしたにもかかわらず基板に部品が搭載されないという不具合が発生する。   In addition, when checking the contamination of the nozzle tip, the operator confirms it visually or through a screen for checking the state of the suction nozzle provided in the main body of the device. May be placed. As a result, in the image recognition of the component, dirt at the tip of the nozzle may be recognized as a component, which causes a problem that the component is not mounted on the board despite the mounting process.

また、ノズル先端の汚れは、オペレータが手作業で清掃するか、または清掃機で清掃しているため、清掃し過ぎで吸着ノズルの主要部である先端を傷めて吸着ノズルの寿命を短くしてしまう虞がある。そして、寿命が尽きた吸着ノズルは、新しいものと交換する必要があるが、寿命の尽きていることに気づかずに、オペレータは、その吸着ノズルをノズル交換器に配置してしまうことがある。そうすると、搭載ヘッドが吸着に適切でないノズルを装着して、うまく部品を吸上げることが出来ずに吸着エラーを起こすなどの不具合が発生する。   In addition, since the operator cleans the tip of the nozzle manually or with a cleaner, the tip of the suction nozzle, which is the main part of the suction nozzle, is damaged by excessive cleaning, shortening the life of the suction nozzle. There is a risk of it. The suction nozzle that has reached the end of its life needs to be replaced with a new one, but the operator may place the suction nozzle on the nozzle exchanger without noticing that the life has expired. In this case, the mounting head mounts a nozzle that is not suitable for sucking, and a malfunction such as a sucking error occurs because the component cannot be sucked up well.

このように、基板ユニットの生産開始前のノズルの点検は、すべてオペレータの目視で行なわれているため、生産に不適切なノズルを見落としてしまう場合がある。そこで、適切なノズルを正しくノズル交換器に配置することが可能なノズル種類認識制御方法、ノズル汚れ認識制御方法、及びそれら制御方法を用いた部品搭載装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照。)
特開2002−280798号公報
As described above, since the inspection of the nozzles before the start of production of the substrate unit is performed by the operator's visual observation, the nozzles inappropriate for production may be overlooked. Accordingly, there have been proposed a nozzle type recognition control method, a nozzle dirt recognition control method, and a component mounting apparatus using these control methods, which are capable of correctly arranging appropriate nozzles in the nozzle exchanger. (For example, refer to Patent Document 1.)
JP 2002-280798 A

ところで、上記特許文献1の技術は、ノズルの種類を認識する際、そのノズル上部に描かれているマークの形や数によってノズルの種類を特定したり、そのノズルの部品吸着面部分の形状によってノズルの種類を特定している。   By the way, in the technique of the above-mentioned patent document 1, when recognizing the type of nozzle, the type of nozzle is specified by the shape and number of marks drawn on the upper part of the nozzle, or by the shape of the component suction surface portion of the nozzle. The type of nozzle is specified.

ところが、近年、電子機器の小型化に伴って、電子機器に組み込まれる基板ユニット及びその基板ユニットに搭載される部品が小型化し、現在では、最も小さな部品では0.4×0.2mmなどという、人の目では確認しきれない小型の部品が実用化されている。そして、そのような部品の小型化に伴って、部品を吸着するノズルも小型になっている。当然のことながらノズルの先端は極めて細く小さい。   However, in recent years, with the miniaturization of electronic equipment, the board unit incorporated in the electronic equipment and the components mounted on the board unit have been miniaturized. Currently, the smallest part is 0.4 × 0.2 mm, etc. Small parts that cannot be confirmed by human eyes have been put into practical use. And with the miniaturization of such components, the nozzles that attract the components are also becoming smaller. Naturally, the tip of the nozzle is extremely thin and small.

このように小型化されたノズルにおいては、その先端部の汚れなどは、認識用画像を拡大して観察するなどの手数を要することとなり作業能率が低下する。
また、現在では、全ての作業を一人か二人で処理するようにオペレータの多様化が進み専門的熟練者を生産現場に配置することはほぼ不可能となっているので、基板ユニット生産の現場には経験の浅いオペレータが多く、上記のような部品搭載処理実行中における搭載エラーが発生した場合、部品搭載装置側で的確なエラー情報を報知出力しないと、オペレータは搭載エラーの発生原因を自分で探し出すことが困難で、容易にはノズルエラーに対処できなくなってきている。
In such a miniaturized nozzle, dirt at the tip of the nozzle requires a work such as enlarging and observing the recognition image, resulting in a reduction in work efficiency.
In addition, at present, it is almost impossible to arrange professional skilled workers at the production site because of the diversification of operators so that all work is handled by one or two people. There are many inexperienced operators, and if a mounting error occurs during the component mounting process as described above, the operator must identify the cause of the mounting error unless the component mounting device notifies and outputs accurate error information. It is difficult to find a nozzle error, and it is difficult to deal with nozzle errors easily.

例えば、ノズルが適正にノズル交換器に配置されていない場合、搭載ヘッドに装着したはずの吸着ノズルが途中で落下してしまった場合、あるいは吸着ノズルは正常でも部品が途中で落下してしまった場合などで、いすれの場合も熟練者であれば、部品認識エラーとして警告報知が出た時点で、適切に対処することが可能であった。   For example, if the nozzle is not properly placed in the nozzle changer, if the suction nozzle that should have been mounted on the mounting head has dropped, or if the suction nozzle is normal, the part has dropped in the middle In any case, if it is a skilled person, it is possible to take appropriate measures when a warning notification is given as a component recognition error.

しかし、現在では、ノズル交換器に配置されていたノズルが適正でない場合、ノズルが脱落している場合、ノズルの先端に汚れがある場合といったエラーを、エラーの種類ごとに、適切に警告報知できないと、オペレータが直ちに対処するのは困難な状況になっている。   However, at present, errors such as when the nozzles arranged in the nozzle exchanger are not appropriate, when the nozzles are missing, or when the nozzle tips are dirty cannot be properly alerted for each type of error. It is difficult for the operator to deal with immediately.

特に0.6×0.3mm以下などという人の目で確認しきれない小型の部品を吸着する小型のノズルでは、先端に汚れ(主として部品落下後の空搭載処理で基板の搭載位置に塗布されていた半田が付着する汚れ)や異物が付着していて吸着不良を起こしている場合でも、オペレータは何が原因で搭載不良が起きたのかを判断することが出来ない。   In particular, in a small nozzle that absorbs small parts that cannot be confirmed by human eyes, such as 0.6 x 0.3 mm or less, the tip is soiled (mainly applied to the mounting position of the substrate by empty mounting processing after the parts are dropped) Even if foreign matter adheres to the surface and causes a suction failure, the operator cannot determine what caused the mounting failure.

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、部品を吸着するノズルの脱落やその先端汚れ等の不具合を確実に検出する部品搭載装置を提供することである。   In view of the above-described conventional situation, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus that reliably detects problems such as dropout of a nozzle that adsorbs components and contamination at the tip thereof.

以下に、本発明に係わる部品搭載装置(電子部品搭載装置)の構成を述べる。
先ず、第1の発明の電子部品搭載装置は、搭載ヘッドの先端に電子部品を吸着するノズルを着脱自在に装着し、該ノズルにより上記電子部品を吸着し、該電子部品をプリント基板に実装する電子部品搭載装置において、上記搭載ヘッドに上記ノズルが正常に装着されたときのノズルの状態をモデル化された幾何データとしてノズルデータマスタに保持するノズルデータマスタ記憶手段と、上記ノズルを上記搭載ヘッドに装着する処理を行った後に該搭載ヘッドの先端部の状態をノズル装着後イメージデータとして取得するノズル装着後イメージ取得手段と、該ノズル装着後イメージ取得手段により取得された上記ノズル装着後イメージデータと上記ノズルデータマスタ記憶手段に記憶されている上記ノズルデータマスタの中の上記ノズルの上記モデル化された幾何データとを比較するノズル状態判断手段と、該ノズル状態判断手段による比較結果に異常があった場合に稼動を停止してオペレータに警告を報知する不具合発生報知手段と、を備えて構成される。
Below, the structure of the component mounting apparatus (electronic component mounting apparatus) concerning this invention is described.
First, in the electronic component mounting apparatus according to the first aspect of the invention, a nozzle for adsorbing an electronic component is detachably attached to the tip of the mounting head, the electronic component is adsorbed by the nozzle, and the electronic component is mounted on a printed circuit board. In the electronic component mounting apparatus, nozzle data master storage means for storing in the nozzle data master as geometric data modeled on the state of the nozzle when the nozzle is normally mounted on the mounting head, and the nozzle on the mounting head And after-nozzle-mounted image acquisition means for acquiring the state of the tip of the mounting head as post-nozzle-mounted image data after performing the process of mounting on the nozzle, and the post-nozzle-mounted image data acquired by the post-nozzle-mounted image acquisition means And above the nozzles in the nozzle data master stored in the nozzle data master storage means. Nozzle state determining means for comparing the modeled geometric data, and failure occurrence notifying means for stopping the operation and notifying the operator when there is an abnormality in the comparison result by the nozzle state determining means. Configured.

そして、上記ノズル装着後イメージ取得手段は、例えば上記電子部品を実装前の位置補正のために画像認識するための部品認織用カメラで構成される。
次に、第2の発明の部品搭載装置は、搭載ヘッドの先端に電子部品を吸着するノズルを着脱自在に装着し、該ノズルにより上記電子部品を吸着し、該電子部品をプリント基板に実装する電子部品搭載装置において、上記搭載ヘッドに上記ノズルが正常に装着されたときのノズルの状態をモデル化された幾何データとしてノズルデータマスタに保持するノズルデータマスタ記憶手段と、上記電子部品を上記プリント基板に実装する処理を行った後に上記ノズルの状態を部品実装後イメージデータとして取得する部品実装後イメージ取得手段と、該部品実装後イメージ取得手段により取得された上記部品実装後イメージデータと上記ノズルデータマスタ記憶手段に記憶されている上記ノズルデータマスタの中の上記ノズルの上記モデル化された幾何データとを比較するノズル状態判断手段と、該ノズル状態判断手段による比較結果に異常があった場合に稼動を停止してオペレータに警告を報知する不具合発生報知手段と、を備えて構成される。
The post-nozzle mounting image acquisition means is constituted by, for example, a component recognition camera for recognizing an image for position correction before mounting the electronic component.
Next, in the component mounting apparatus of the second invention, a nozzle for sucking an electronic component is detachably attached to the tip of the mounting head, the electronic component is sucked by the nozzle, and the electronic component is mounted on a printed board. In the electronic component mounting apparatus, nozzle data master storage means for storing in the nozzle data master as geometric data modeled on the state of the nozzle when the nozzle is normally mounted on the mounting head, and the electronic component on the print An after-mounting image acquisition unit that acquires the state of the nozzle as post-mounting image data after performing a process of mounting on a board, the post-mounting image data acquired by the post-mounting image acquisition unit, and the nozzle The modeled number of the nozzles in the nozzle data master stored in the data master storage means. A nozzle state determining means for comparing the data, and provided with a defect occurrence informing means for informing a warning to the operator to stop the operation when there is abnormality in the comparison result by the nozzle state determining means.

そして、上記部品実装後イメージ取得手段は、例えば上記電子部品を実装前の位置補正のために画像認識するための部品認織用カメラで構成される。   Then, the post-component mounting image acquisition means is composed of, for example, a component recognition camera for recognizing the image of the electronic component for position correction before mounting.

本発明によれば、搭載ヘッドに正常に装着されたときのノズルの状態をモデル化された幾何データとしてノズルデータマスタに保持して、このノズルデータマスタのモデル化された幾何データと現在作業を実行中のノズルの状態を示すデータとを常に比較するようにするので、少しでもノズルに以上があれば直ちに警告報知を行うことができ、これにより警告報知が出たときは、無条件でノズルを交換するようにして、不慣れなオペレータによる判断の負担を軽減すると共に、基板ユニット生産ラインの作業能率の低下を防止することができる。   According to the present invention, the state of the nozzle when it is normally mounted on the mounting head is held in the nozzle data master as modeled geometric data, and the modeled geometric data of the nozzle data master and the current operation are stored. Since the data indicating the status of the nozzle being executed is always compared, a warning can be immediately issued if there is even a small amount of nozzles. If a warning is issued as a result, the nozzle can be used unconditionally. Thus, it is possible to reduce the burden of judgment by an unfamiliar operator and to prevent the work efficiency of the board unit production line from being lowered.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の部品搭載装置の主要部の内部構成を模式的に示す図である。なお、本例の部品搭載装置の概ねの外観は図6(a) に示した部品搭載装置1と同様である。
なお、図1には、2本の基板案内レール31、搬入された基板32、供給ステージ33、その供給ステージ33に配設されたテープリール式部品供給装置34、及びトレー式部品供給装置35、基板32上を前後左右(XY方向)に移動して部品搭載作業を行う作業ヘッド36、この作業ヘッド36に保持されて上下(Z方向)に昇降し且つ360度に回転自在な6個のロータリー型の搭載ヘッド37、この搭載ヘッド37の先端に吸着された部品を画像認識する部品認識用カメラ38を示している。また、ノズル交換器の図示は省略している。
FIG. 1 is a diagram schematically showing the internal configuration of the main part of the component mounting apparatus of the present invention. The general appearance of the component mounting apparatus of this example is the same as that of the component mounting apparatus 1 shown in FIG.
In FIG. 1, two substrate guide rails 31, a loaded substrate 32, a supply stage 33, a tape reel type component supply device 34 disposed on the supply stage 33, and a tray type component supply device 35, A work head 36 that moves parts on the board 32 back and forth, right and left (XY directions) and performs component mounting work, and six rotarys that are held by the work head 36 and can be moved up and down (Z direction) and rotated 360 degrees. A component recognition head 38 and a component recognition camera 38 for recognizing an image of a component adsorbed on the tip of the mounting head 37 are shown. Further, the illustration of the nozzle exchanger is omitted.

搭載ヘッド37は、トレー式部品供給装置35の部品ステージ39に装置内部のパレット収容棚から引き出されているパレット41上のトレー42から部品43を吸着し、あるいはテープリール式部品供給装置34のテープリール44から部品供給口45まで引き出される部品テープ46の部品47を図の矢印aで示すように吸着して引き上げ、矢印bで示すように基板32上に移動する途上で部品認識用カメラ38で部品43又は47を画像認識し、位置の補正を行って、その部品43又は47を矢印cで示すように基板32上に搭載する。   The mounting head 37 attracts the component 43 from the tray 42 on the pallet 41 drawn from the pallet storage shelf inside the apparatus to the component stage 39 of the tray-type component supply device 35, or the tape of the tape reel-type component supply device 34. The component 47 of the component tape 46 drawn from the reel 44 to the component supply port 45 is picked up by being picked up as indicated by an arrow a in the figure, and is moved by the component recognition camera 38 on the way to the substrate 32 as indicated by an arrow b. The part 43 or 47 is image-recognized, the position is corrected, and the part 43 or 47 is mounted on the substrate 32 as indicated by an arrow c.

図2は、上記部品搭載装置の搭載ヘッドの構成を示す拡大斜視図である。同図には、図1に示した構成と同一の構成部分には図1と同一の番号を付与して示している。また、図2には、搭載ヘッド37(ロータリー型の6個のうち3個の搭載ヘッド37が図の手前側に見えている)とその先端に取り付けられているノズル48、搭載ヘッド37と共に作業ヘッド36に支持されている基盤認識用カメラ49を示している。   FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the configuration of the mounting head of the component mounting apparatus. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Also, FIG. 2 shows working with the mounting head 37 (three mounting heads 37 of the six rotary types are visible on the near side of the figure), the nozzle 48 attached to the tip thereof, and the mounting head 37. A base recognition camera 49 supported by the head 36 is shown.

図3は、上記のように構成される部品搭載装置のシステムブロック図である。同図に示すように、本例の部品搭載装置50は、CPU51と、このCPU51にバス52で接続されたi/o(入出力)制御ユニット53及び画像処理ユニット54からなる制御部を備えている。また、CPU51にはメモリ55が接続されている。メモリ55は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。   FIG. 3 is a system block diagram of the component mounting apparatus configured as described above. As shown in the figure, the component mounting apparatus 50 of this example includes a CPU 51 and a control unit including an i / o (input / output) control unit 53 and an image processing unit 54 connected to the CPU 51 via a bus 52. Yes. Further, a memory 55 is connected to the CPU 51. The memory 55 includes a program area and a data area (not shown).

また、i/o制御ユニット53には、基板32(図1及び図2参照)の部品搭載位置を照明するための基板照明装置56や、搭載ヘッド37のノズル48(図2参照)に吸着されている部品43又は47を照明するための部品認識用カメラ38と一体に装備されているLED照明器57が照明制御ユニット58を介して接続されている。   Further, the i / o control unit 53 is attracted to the board illumination device 56 for illuminating the component mounting position of the board 32 (see FIGS. 1 and 2) and the nozzle 48 (see FIG. 2) of the mounting head 37. An LED illuminator 57 provided integrally with a component recognition camera 38 for illuminating the component 43 or 47 being connected is connected via an illumination control unit 58.

更に、i/o制御ユニット53には、それぞれのアンプ(AMP)を介してX軸モータ61、Y軸モータ62、Z軸モータ63、及びθ軸モータ64が接続されている。X軸モータ61は、作業ヘッド36をX方向に駆動し、Y軸モータ62は、作業ヘッド36をY方向に駆動し、Z軸モータ63は搭載ヘッド37を上下に駆動し、そしてθ軸モータ64は搭載ヘッド37つまりノズル48を360度回転させる。   Further, an X-axis motor 61, a Y-axis motor 62, a Z-axis motor 63, and a θ-axis motor 64 are connected to the i / o control unit 53 via respective amplifiers (AMP). The X axis motor 61 drives the work head 36 in the X direction, the Y axis motor 62 drives the work head 36 in the Y direction, the Z axis motor 63 drives the mounting head 37 up and down, and the θ axis motor. Reference numeral 64 rotates the mounting head 37, that is, the nozzle 48, 360 degrees.

上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ(X軸モータ61、Y軸モータ62、Z軸モータ63、及びθ軸モータ64)の回転に応じたエンコーダ値がi/o制御ユニット53を介してCPU51に入力する。これにより、CPU51は、各搭載ヘッド37の前後、左右、上下の現在位置、及び回転角を認識することができる。   Although not shown in particular, each of the amplifiers is provided with an encoder, and the motors (X-axis motor 61, Y-axis motor 62, Z-axis motor 63, and θ-axis motor 64) are provided by these encoders. The encoder value corresponding to the rotation of is input to the CPU 51 via the i / o control unit 53. Thereby, the CPU 51 can recognize the front / rear, left / right, upper / lower current positions, and rotation angles of each mounting head 37.

更に、上記のi/o制御ユニット53には、バキュームユニット65が接続されている。バキュームユニット65はバキュームチューブ66を介して搭載ヘッド37のノズル48に空気的に接続されている。このバキュームチューブ66には空圧センサ67が配設されている。バキュームユニット65は、ノズル48に対しバキュームによって部品43又は47を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク(真空破壊)によって吸着を解除させる。   Further, a vacuum unit 65 is connected to the i / o control unit 53. The vacuum unit 65 is pneumatically connected to the nozzle 48 of the mounting head 37 via a vacuum tube 66. An air pressure sensor 67 is disposed in the vacuum tube 66. The vacuum unit 65 adsorbs the component 43 or 47 to the nozzle 48 by vacuum, or releases the suction by vacuum release, air blow, and vacuum break (vacuum break).

このとき、空圧センサ67からバキュームチューブ66内の空気圧データが電気信号としてi/o制御ユニット53を介しCPU51に出力される。これにより、CPU51は、バキュームチューブ66内の空気圧の状態を知って、ノズル48によって部品43又は47を吸着する準備が出来ているか否かを認識することができると共に、吸着された部品43又は47が正常に吸着されているか否かを認識することができる。   At this time, air pressure data in the vacuum tube 66 is output from the air pressure sensor 67 to the CPU 51 via the i / o control unit 53 as an electrical signal. Thereby, the CPU 51 knows the state of the air pressure in the vacuum tube 66 and can recognize whether or not the component 43 or 47 is ready to be sucked by the nozzle 48 and the sucked component 43 or 47. It can be recognized whether or not is adsorbed normally.

更に、上記のi/o制御ユニット53には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ等がそれぞれのドライバを介して接続されている。位置決め装置は、部品搭載装置50の基台内部において基板案内レール31の下方に配置され、装置内に案内されてくる基板32の位置決めを行う。ベルト駆動モータは案内レール31に一体的に配設されている搬送ベルトを循環駆動する。基板センサは基板32の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプは部品搭載装置50の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生を現場作業者に報知する。   Further, the i / o control unit 53 is connected to a positioning device, a belt drive motor, a substrate sensor, an abnormality display lamp and the like via respective drivers. The positioning device is disposed below the board guide rail 31 inside the base of the component mounting apparatus 50, and positions the board 32 guided into the apparatus. The belt drive motor circulates and drives the conveyor belt that is integrally disposed on the guide rail 31. The substrate sensor detects the loading and unloading of the substrate 32. The abnormality display lamp is lit or flashed when an abnormality such as an operation abnormality of the component mounting apparatus 50 or an entry of a foreign object in the work area, and notifies the on-site worker of the occurrence of the abnormality.

また、CPU51には、通信i/oインターフェース68、表示操作入力装置69、記録装置70が接続されている。通信i/oインターフェース68は、例えばティーチング処理などを例えばパーソナルコンピュータ等の他の処理装置で行う場合などに、これらの処理装置と有線又は無線で接続してCPU51との通信が可能であるようにする。   In addition, a communication i / o interface 68, a display operation input device 69, and a recording device 70 are connected to the CPU 51. The communication i / o interface 68 is connected to these processing devices in a wired or wireless manner when, for example, teaching processing or the like is performed by another processing device such as a personal computer, so that communication with the CPU 51 is possible. To do.

記録装置70は、例えばハードデスク、MO、FD、CD−ROM/RW、フラッシュメモリ装置等の各種の記録媒体を装着可能であり、部品搭載装置50の部品搭載処理、その事前に行なわれる部品搭載ティーチング処理等のプログラムや、部品ライブラリのデータ、後述するノズルデータマスタを記録して保持している。   The recording device 70 can be mounted with various recording media such as a hard disk, MO, FD, CD-ROM / RW, flash memory device, etc., and component mounting processing of the component mounting device 50 and component mounting performed beforehand. Programs such as teaching processing, data in the parts library, and a nozzle data master described later are recorded and held.

また、記録装置70は、CADからのNCデータ等の各種のデータを記録して保持しており、これらのプログラムはCPU51によりメモリ55のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用され、データもメモリ55のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされる。処理されて更新されたデータは、所定の記録媒体の所定のデータ領域に格納されて保存される。また、メモリ55のデータ領域は、細分化された多数のレジスタ領域を備えており、このレジスタ領域には各種の計数値が一時的に保存される。   The recording device 70 records and holds various data such as NC data from the CAD. These programs are loaded into the program area of the memory 55 by the CPU 51 and used for control processing of each unit. Data is also read into the data area of the memory 55 and subjected to predetermined processing. The processed and updated data is stored and stored in a predetermined data area of a predetermined recording medium. The data area of the memory 55 includes a number of subdivided register areas, and various count values are temporarily stored in the register area.

表示操作入力装置69は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット54が作業ヘッド36側の基板認識用カメラ49で撮像した基板32の画像や、同じく画像処理ユニット54が本体装置側の部品認識用カメラ38で撮像した部品43又は47の画像を表示装置に表示する。またティーチング処理の実行時には、ティーチング画面を表示する。   In the display operation input device 69, when the component mounting operation is performed, the image processing unit 54 captures an image of the substrate 32 captured by the substrate recognition camera 49 on the work head 36 side, and the image processing unit 54 recognizes the component recognition on the main body device side. The image of the component 43 or 47 captured by the camera 38 is displayed on the display device. When the teaching process is executed, the teaching screen is displayed.

CPU51は、基板32に部品43(又は47)を搭載するに当たっては、トレー式部品供給装置35又はテープリール式部品供給装置34から搭載ヘッド37先端のノズル48に吸着した部品43又は47を、部品認識用カメラ38で画像認識し、その画像認識した部品43又は47を搭載すべき基板32の搭載位置を基板認識用カメラ49で画像認識し、その画像認識した基板上の搭載位置に、上記画像認識した部品43又は47を位置補正しながら搭載する。   When mounting the component 43 (or 47) on the substrate 32, the CPU 51 uses the component 43 or 47 sucked by the nozzle 48 at the tip of the mounting head 37 from the tray-type component supply device 35 or the tape reel-type component supply device 34 as the component. The image recognition is performed by the recognition camera 38, the mounting position of the substrate 32 on which the image-recognized component 43 or 47 is to be mounted is image-recognized by the substrate recognition camera 49, and the image is recognized at the mounting position on the substrate. The recognized component 43 or 47 is mounted while correcting the position.

本実施の形態では、近年特に多くなった0.6×0.3mm以下というような極微の小型部品を基板32に搭載するが、そのような小型部品を基板に搭載するに際し、ノズル48の先端に汚れや異物が付着していたのでは、部品の搭載を正しく実行することが出来ないことは前述した。   In this embodiment, an extremely small component such as 0.6 × 0.3 mm or less, which has been particularly increased in recent years, is mounted on the substrate 32. When such a small component is mounted on the substrate, the tip of the nozzle 48 is mounted. As described above, it is impossible to correctly mount components if dirt or foreign matter adheres to the surface.

そこで、本例では、先ず部品実装前の位置補正のために画像認識を行う部品認織用カメラ38を用いて、ノズル48の異常を検出するようにしている。そして、このノズル48の異常検出では、搭載ヘッド37にノズル48が正常に装着されたときのノズルの状態をモデル化された幾何データとして、記録装置70の所定の記録部に記録されているノズルデータマスタに保持する。   Therefore, in this example, first, an abnormality of the nozzle 48 is detected by using a component recognition camera 38 that performs image recognition for position correction before component mounting. In the abnormality detection of the nozzle 48, the nozzle recorded in the predetermined recording unit of the recording apparatus 70 as the geometric data modeling the state of the nozzle when the nozzle 48 is normally mounted on the mounting head 37. Hold in the data master.

そして、ノズル48を搭載ヘッド37に装着する処理、つまりノズル交換の処理を行った後、ノズル48の先端の状態を示すノズル装着後イメージデータを部品認織用カメラ38で取得し、その取得したノズル装着後イメージデータとノズルデータマスタに保持されている当該ノズル48のモデル化された幾何データと比較して正常か異常かを判断する。   Then, after performing the process of mounting the nozzle 48 on the mounting head 37, that is, the process of replacing the nozzle, the post-nozzle mounting image data indicating the state of the tip of the nozzle 48 is acquired by the component recognition camera 38, and the acquired It is determined whether the image data after nozzle mounting is normal or abnormal by comparing it with the modeled geometric data of the nozzle 48 held in the nozzle data master.

更に、基板への部品搭載処理を行った後にも、ノズル48の先端の状態を示す部品実装後イメージデータを部品認織用カメラ38で取得し、その取得した部品実装後イメージデータとノズルデータマスタに保持されている当該ノズル48のモデル化された幾何データと比較して正常か異常かを判断する。   Further, even after the component mounting process on the board, the component mounting image data indicating the state of the tip of the nozzle 48 is acquired by the component recognition camera 38, and the acquired component mounting image data and the nozzle data master are acquired. It is determined whether the nozzle 48 is normal or abnormal by comparing with the modeled geometric data of the nozzle 48 held in the table.

図4は、CPU51による上記の処理動作を説明するフローチャートである。
図5(a) は、上記の処理で使用される予め上述したノズルデータマスタに保持されている或るノズルのモデル化された幾何データであり、同図(b) は、例えば基板への部品実装後にそのノズルに汚れが付着した部品実装後イメージデータの例を示す図である。尚、ノズルが搭載ヘッドから脱落している場合には、部品認織用カメラ38はノズルの先端に焦点を合わせてあるので、カメラの視野には、焦点の合わない搭載ヘッドを下から見たぼやけた画像しか写し出されない。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the above processing operation by the CPU 51.
FIG. 5 (a) is a modeled geometric data of a certain nozzle held in the above-described nozzle data master used in the above processing, and FIG. It is a figure which shows the example of the image data after components mounting in which the dirt adhered to the nozzle after mounting. When the nozzle has fallen off the mounting head, the component recognition camera 38 is focused on the tip of the nozzle, so the mounting head that is out of focus is viewed from below in the camera field of view. Only blurred images are shown.

図4において、CPU51は、ノズルの交換が行われたか否か判別する(S01)。そして、ノズルの交換が行われていれば(S01がYes)、次に、搭載ヘッド37を部品認織用カメラ38の上に移動させ、部品認織用カメラ38によりノズルの状態を撮像し、その撮像して得られたノズルの状態を示す画像データを、ノズル装着後イメージデータとして、記録装置70の一時記憶領域に記憶する(S02)。   In FIG. 4, the CPU 51 determines whether or not the nozzle has been replaced (S01). If the nozzle has been replaced (S01 is Yes), the mounting head 37 is then moved onto the component recognition camera 38, and the state of the nozzle is imaged by the component recognition camera 38, The image data indicating the state of the nozzle obtained by imaging is stored in the temporary storage area of the recording apparatus 70 as image data after nozzle mounting (S02).

続いて、CPU51は、ノズルデータマスタに保持されている上記のノズルに対応するモデル化された幾何データを読み出して(S03)、このモデル化された幾何データと上記のノズル装着後イメージデータと比較し、異常か否かを判断する(S04)。   Subsequently, the CPU 51 reads the modeled geometric data corresponding to the nozzles held in the nozzle data master (S03), and compares the modeled geometric data with the image data after nozzle mounting. It is then determined whether there is an abnormality (S04).

この処理では、例えば図5(a),(b) に示すように、同図(a) のモデル化された幾何データと、同図(b) に示す先端に汚れ又は異物が付着したノズルのノズル装着後イメージデータが比較される。同図(b) に示す例は、オペレータがノズル先端の汚れに気づかないまま、そのノズルをノズル交換器に配置した場合の例である。   In this process, for example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the modeled geometric data in FIG. 5 (a) and the nozzles with dirt or foreign matter attached to the tip shown in FIG. The image data after nozzle installation is compared. The example shown in FIG. 4B is an example in which the operator places the nozzle in the nozzle exchanger without noticing the dirt on the nozzle tip.

このような場合は、両イメージデータは一致しない、すなわち異常と判断される(S04がYes)。この場合は、CPU51は、本体装置の稼動を直ちに停止させ(S05)、続いて、ノズルが異常であることを警告報知する(S06)。   In such a case, it is determined that both image data do not match, that is, abnormal (S04 is Yes). In this case, the CPU 51 immediately stops the operation of the main body device (S05), and then warns that the nozzle is abnormal (S06).

この警告報知では、例えば警告灯の点滅表示のほかに、表示装置にノズルが異常であることのメッセージを表示し、更に異常を示しているノズル先端の画像を表示するようにする。   In this warning notification, for example, in addition to a flashing display of a warning light, a message indicating that the nozzle is abnormal is displayed on the display device, and an image of the nozzle tip indicating the abnormality is further displayed.

上記処理S04の判別で、異常でないときは(S04がNo)、通常のように部品の搭載処理を実行した後(S07)、次の部品を吸着する前に、搭載ヘッド37を部品認織用カメラ38の上に移動させ、部品認織用カメラ38によりノズルの状態を撮像し、その撮像して得られたノズルの状態を示す画像データを、部品実装後イメージデータとして、記録装置70の一時記憶領域に記憶する(S08)。   If there is no abnormality in the determination in the above-described processing S04 (No in S04), the component mounting process is executed as usual (S07), and then the mounting head 37 is used for component recognition before adsorbing the next component. It is moved onto the camera 38, the state of the nozzle is imaged by the component recognition camera 38, and image data indicating the state of the nozzle obtained by the imaging is temporarily stored in the recording device 70 as image data after component mounting. Store in the storage area (S08).

続いて、CPU51は、この場合もノズルデータマスタに保持されている上記のノズルに対応するモデル化された幾何データを読み出して(S09)、このモデル化された幾何データと上記の部品実装後イメージデータと比較し、異常か否かを判断する(S010)。   Subsequently, the CPU 51 also reads the modeled geometric data corresponding to the nozzles held in the nozzle data master in this case (S09), and the modeled geometric data and the post-component mounting image are displayed. It is compared with the data to determine whether or not there is an abnormality (S010).

この処理では、例えば図5(a),(b) に示すように、同図(a) のモデル化された幾何データと、同図(b) に示す先端に汚れ又は異物が付着したノズルの部品実装後イメージデータが比較される。   In this process, for example, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the modeled geometric data in FIG. 5 (a) and the nozzles with dirt or foreign matter attached to the tip shown in FIG. The image data after component mounting is compared.

この場合は、図5(b) に示す例は、吸着後の部品が脱落し、ノズルの吸着口が余りにも小さいために部品が脱落してもバキュームチューブ66内の空圧が大きく変化せず、そのため空圧センサ67では部品が脱落したことを検出できなかった場合であり、そのままの状態で部品搭載処理(空搭載処理)を行ったため、基板の搭載位置に塗布されていた半田がノズルの先端に付着した例を示している。   In this case, in the example shown in FIG. 5 (b), the air pressure in the vacuum tube 66 does not change greatly even if the parts fall off because the sucked parts fall off and the nozzle suction port is too small. Therefore, the air pressure sensor 67 cannot detect that the component has fallen out, and the component mounting process (empty mounting process) is performed as it is, so that the solder applied to the mounting position of the board is removed from the nozzle. An example attached to the tip is shown.

したがって、この場合も異常であると判断されて(S10がYse)、上述の処理S05及び処理S06を実行する。また、上記の処理S08で取得された部品実装後イメージデータが、図5(a) のようであれば、異常ではないので(S10がNo)、この場合は、処理S01に戻って、処理S01〜S10を繰り返す。   Therefore, in this case as well, it is determined that there is an abnormality (S10 is Yse), and the above-described processing S05 and processing S06 are executed. Further, if the post-component mounting image data acquired in the above process S08 is as shown in FIG. 5A, it is not abnormal (No in S10). In this case, the process returns to the process S01, and the process S01 Repeat ~ S10.

また、上記の処理S01における判別で、ノズル交換でないときは(S01がNo)、直ちに処理S07以降の処理を実行する。
このように、本例では、搭載ヘッドにノズルが正常に装着されたときのノズルの状態をモデル化された幾何データとして予め記録装置の所定の記録部(ノズルデータマスタ)に記録して保持し、ノズルが交換されたとき、及び部品の搭載(実装)処理を行ったときに、その直後のノズルの状態を示す画像データを取得し、その画像データと、当該ノズルのモデル化された幾何データとを比較して正常か異常かを判断しているので、ノズルに少しでも異常があれば、直ちに異常が判別され、ノスル異常の警告報知が行われるので、オペレータは部品搭載処理のエラーが、ノズル状態の不良によって発生したことを直ちに知ることができ、適正に対処することができる。
If it is determined in the process S01 that the nozzle is not replaced (No in S01), the processes after the process S07 are immediately executed.
As described above, in this example, the state of the nozzle when the nozzle is normally mounted on the mounting head is recorded and held in advance as a modeled geometric data in a predetermined recording unit (nozzle data master) of the recording apparatus. When the nozzle is replaced and when a component mounting (mounting) process is performed, image data indicating the state of the nozzle immediately after that is acquired, and the image data and the modeled geometric data of the nozzle are acquired. And if it is normal or abnormal, if there is even a slight abnormality in the nozzle, the abnormality will be immediately determined and a warning notification will be given of the abnormal abnormality of the nozzle. It is possible to immediately know that it has occurred due to a defective nozzle state, and to deal with it appropriately.

尚、上記の実施形態では、モデル化された幾何データをノズルデータマスタに保持するようにしているが、これに限ることなく、部品搭載処理プログラム(NCプログラム)の搭載部品IDにリンクする部品マスタ(全ての搭載部品に関するあらゆるデータが記述されているデータ)にモデル化された幾何データを保持するようにしてもよい。   In the above embodiment, the modeled geometric data is held in the nozzle data master. However, the present invention is not limited to this, and the component master linked to the mounted component ID of the component mounting processing program (NC program). You may make it hold | maintain the modeled geometric data in (data in which all the data regarding all the mounted components are described).

また、ノズルが交換されたとき及び部品の搭載(実装)処理を行ったときに、その直後のノズルの状態を示す画像データを取得し、その画像データと、当該ノズルのモデル化された幾何データとを比較するノズル状態のチェック工程の実施の可否を、段取り時のティーチングのときに、ノズルデータマスタに対応する部品マスタに任意に設定できるようにしておくと、0.6×0.3mm以下の微小チップの搭載処理のときのみに、ノズル状態のチェック処理を限定することができ、これにより、部品搭載処理のタクトを向上させることができる。   Also, when the nozzle is replaced or when a component mounting (mounting) process is performed, image data indicating the state of the nozzle immediately after that is acquired, and the image data and the modeled geometric data of the nozzle are acquired. If it is possible to arbitrarily set whether or not the nozzle state check process is compared to the part master corresponding to the nozzle data master at the time of teaching during setup, 0.6 x 0.3 mm or less The nozzle state check process can be limited only during the microchip mounting process, thereby improving the tact of the component mounting process.

本発明の部品搭載装置の主要部の内部構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of the principal part of the components mounting apparatus of this invention. 部品搭載装置の搭載ヘッドの構成を示す拡大斜視図である。It is an expansion perspective view which shows the structure of the mounting head of a component mounting apparatus. 部品搭載装置のシステムブロック図である。It is a system block diagram of a component mounting apparatus. 部品搭載装置のCPUによるノズル不良検出の処理動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing operation of the nozzle defect detection by CPU of a component mounting apparatus. (a) は予めノズルデータマスタに保持されるモデル化された幾何データの例を示す図、(b) はノズルに汚れが付着したイメージデータの例を示す図である。(a) is a figure which shows the example of the modeled geometric data previously hold | maintained at the nozzle data master, (b) is a figure which shows the example of the image data which the dirt adhered to the nozzle. (a) は従来の小型の部品搭載装置の外観斜視図、(b) は上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。(a) is an external perspective view of a conventional small component mounting apparatus, and (b) is a perspective view schematically showing an internal configuration by removing upper and lower protective covers. 従来の部品供給ステージ上に取り付けられたテープカートリッジ方式の部品供給装置を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the component supply apparatus of the tape cartridge system attached on the conventional component supply stage. 従来の作業ヘッドのカバーを取り除いて内部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which removes the cover of the conventional working head and shows an internal structure.

符号の説明Explanation of symbols

1 部品搭載装置
2 表示入力装置
3 モニタ装置
4 警報ランプ
5 基台
6(6−1、6−2) 基板案内レール
7(7−1、7−2) 固定レール
8 移動レール
9 作業ヘッド
10(10−1、10−2) 部品供給ステージ
11 ノズル(部品吸着ノズル)
11−1 光拡散板
11−2 ノズル本体
12−1、12−2 チェーン体
13 ノズル交換器
14 部品認識用カメラ
15、16 取り付け固定孔
17 部品供給装置
18 固定レバー
19 リール式カートリッジ
21 供給口
22 トップテープ(カバーテープ)
23 巻取り用リール
24 部品収容テープ
25 搭載ヘッド
26 基板認識用カメラ
27 発光部
31 基板案内レール
32 基板
33 供給ステージ
34 テープリール式部品供給装置
35 トレー式部品供給装置
36 作業ヘッド
37 搭載ヘッド
38 部品認識用カメラ
39 部品ステージ
41 パレット
42 トレー
43 部品
44 テープリール
45 部品供給口
46 部品テープ
47 部品
48 吸着ノズル
49 基盤認識用カメラ
50 部品搭載装置
51 CPU
52 バス
53 i/o(入出力)制御ユニット
54 画像処理ユニット
55 メモリ
56 基板照明装置
57 LED照明器
58 照明制御ユニット
61 X軸モータ
62 Y軸モータ
63 Zモータ
64 θ軸モータ
65 バキュームユニット
66 バキュームチューブ
67 空圧センサ
68 通信i/oインターフェース
69 表示操作入力装置
70 記録装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component mounting apparatus 2 Display input apparatus 3 Monitor apparatus 4 Alarm lamp 5 Base 6 (6-1, 6-2) Board | substrate guide rail 7 (7-1, 7-2) Fixed rail 8 Moving rail 9 Work head 10 ( 10-1, 10-2) Component supply stage 11 Nozzle (component suction nozzle)
11-1 Light Diffusing Plate 11-2 Nozzle Body 12-1, 12-2 Chain Body 13 Nozzle Exchanger 14 Component Recognition Camera 15, 16 Mounting Fixing Hole 17 Component Supply Device 18 Fixing Lever 19 Reel Cartridge 21 Supply Port 22 Top tape (cover tape)
23 Reel for take-up 24 Component housing tape 25 Mounting head 26 Camera for substrate recognition 27 Light emitting part 31 Substrate guide rail 32 Substrate 33 Supply stage 34 Tape reel type component supply device 35 Tray type component supply device 36 Work head 37 Mounting head 38 Components Recognition camera 39 Component stage 41 Pallet 42 Tray 43 Component 44 Tape reel 45 Component supply port 46 Component tape 47 Component 48 Suction nozzle 49 Base recognition camera 50 Component mounting device 51 CPU
52 Bus 53 i / o (input / output) control unit 54 Image processing unit 55 Memory 56 Substrate illumination device 57 LED illuminator 58 Illumination control unit 61 X-axis motor 62 Y-axis motor 63 Z motor 64 θ-axis motor 65 Vacuum unit 66 Vacuum Tube 67 Pneumatic pressure sensor 68 Communication i / o interface 69 Display operation input device 70 Recording device

Claims (5)

搭載ヘッドの先端に電子部品を吸着するノズルを着脱自在に装着し、該ノズルにより前記電子部品を吸着し、該電子部品をプリント基板に実装する電子部品搭載装置において、
前記搭載ヘッドに前記ノズルが正常に装着されたときのノズルの状態をモデル化された幾何データとしてノズルデータマスタに保持するノズルデータマスタ記憶手段と、
前記ノズルを前記搭載ヘッドに装着する処理を行った後に該搭載ヘッドの先端部の状態をノズル装着後イメージデータとして取得するノズル装着後イメージ取得手段と、
該ノズル装着後イメージ取得手段により取得された前記ノズル装着後イメージデータと前記ノズルデータマスタ記憶手段に記憶されている前記ノズルデータマスタの中の前記ノズルの前記モデル化された幾何データとを比較するノズル状態判断手段と、
該ノズル状態判断手段による比較結果に異常があった場合に稼動を停止してオペレータに警告を報知する不具合発生報知手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品塔職装置。
In an electronic component mounting apparatus in which a nozzle that adsorbs an electronic component is detachably attached to the tip of the mounting head, the electronic component is adsorbed by the nozzle, and the electronic component is mounted on a printed board.
Nozzle data master storage means for storing in the nozzle data master as geometric data modeled when the nozzle is normally mounted on the mounting head;
A post-nozzle mounting image acquisition means for acquiring the state of the tip of the mounting head as post-nozzle mounting image data after performing the process of mounting the nozzle on the mounting head;
The post-nozzle image data acquired by the post-nozzle image acquisition means is compared with the modeled geometric data of the nozzles in the nozzle data master stored in the nozzle data master storage means. Nozzle state determining means;
A failure occurrence notifying means for stopping operation and notifying an operator of a warning when there is an abnormality in the comparison result by the nozzle state determining means;
An electronic component tower apparatus characterized by comprising:
前記ノズル装着後イメージ取得手段は、前記電子部品を実装前の位置補正のために画像認識するための部品認織用カメラである、ことを特徴とする請求項1記載の電子部品搭載装置。   2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, wherein the post-nozzle image acquisition unit is a component recognition camera for recognizing an image for position correction before mounting the electronic component. 搭載ヘッドの先端に電子部品を吸着するノズルを着脱自在に装着し、該ノズルにより前記電子部品を吸着し、該電子部品をプリント基板に実装する電子部品搭載装置において、
前記搭載ヘッドに前記ノズルが正常に装着されたときのノズルの状態をモデル化された幾何データとしてノズルデータマスタに保持するノズルデータマスタ記憶手段と、
前記電子部品を前記プリント基板に実装する処理を行った後に前記ノズルの状態を部品実装後イメージデータとして取得する部品実装後イメージ取得手段と、
該部品実装後イメージ取得手段により取得された前記部品実装後イメージデータと前記ノズルデータマスタ記憶手段に記憶されている前記ノズルデータマスタの中の前記ノズルの前記モデル化された幾何データとを比較するノズル状態判断手段と、
該ノズル状態判断手段による比較結果に異常があった場合に稼動を停止してオペレータに警告を報知する不具合発生報知手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品塔職装置。
In an electronic component mounting apparatus in which a nozzle that adsorbs an electronic component is detachably attached to the tip of the mounting head, the electronic component is adsorbed by the nozzle, and the electronic component is mounted on a printed board.
Nozzle data master storage means for holding in the nozzle data master as geometric data modeled when the nozzle is normally mounted on the mounting head;
After-mounting image acquisition means for acquiring the state of the nozzle as post-mounting image data after performing the process of mounting the electronic component on the printed circuit board;
The post-component mounting image data acquired by the post-component mounting image acquisition unit is compared with the modeled geometric data of the nozzle in the nozzle data master stored in the nozzle data master storage unit. Nozzle state determining means;
A malfunction occurrence notifying means for stopping the operation and notifying the operator when there is an abnormality in the comparison result by the nozzle state determining means;
An electronic component tower apparatus characterized by comprising:
前記部品実装後イメージ取得手段は、前記電子部品を実装前の位置補正のために画像認識するための部品認織用カメラである、ことを特徴とする請求項3記載の電子部品搭載装置。   4. The electronic component mounting apparatus according to claim 3, wherein the post-component mounting image acquisition means is a component recognition camera for recognizing an image for correcting the position of the electronic component before mounting. 前記ノズル装着後イメージ取得手段による前記ノズル装着後イメージデータの取得と、前記ノズル状態判断手段による前記ノズル装着後イメージデータと前記モデル化された幾何データとの比較と、による第1のチェック工程、並びに、前記部品実装後イメージ取得手段による前記部品実装後イメージデータの取得と、前記ノズル状態判断手段による前記部品実装後イメージデータと前記モデル化された幾何データとの比較と、による第2のチェック工程からなるノズル状態チェック工程の実施の可否を、前記ノズルデータマスタに対応する部品マスタに設定するチェック可否設定手段を更に有することを特徴とする請求項1記載の電子部品搭載装置。   A first check step by acquiring the post-nozzle image data by the post-nozzle image acquisition means and comparing the post-nozzle image data by the nozzle state determination means and the modeled geometric data; And a second check based on the acquisition of the post-component image data by the post-component image acquisition unit and the comparison of the post-component image data and the modeled geometric data by the nozzle state determination unit. 2. The electronic component mounting apparatus according to claim 1, further comprising a check availability setting unit that sets whether or not the nozzle state check process including the processes can be performed in a component master corresponding to the nozzle data master.
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