JP2006324395A - 表面実装機 - Google Patents
表面実装機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006324395A JP2006324395A JP2005145257A JP2005145257A JP2006324395A JP 2006324395 A JP2006324395 A JP 2006324395A JP 2005145257 A JP2005145257 A JP 2005145257A JP 2005145257 A JP2005145257 A JP 2005145257A JP 2006324395 A JP2006324395 A JP 2006324395A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mounting
- head
- component
- axis direction
- heads
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
【課題】 テープフィーダ等により供給される複数の部品をより確実に同時吸着し得るようにする。
【解決手段】 表面実装機は、移動可能なヘッドユニット5Aに搭載された複数の実装用ヘッド16により第1部品供給部4Aから部品を取出して基板Pに実装する。ヘッドユニット5Aには、X軸方向に並ぶ一対のヘッド16を一組としてこれがY軸方向に二組並設されている。各ヘッド16はY軸方向に変位可能とされ、X軸方向に並ぶヘッド16同士は配列ピッチが可変とされている。そして、部品吸着時には、コントローラにより、吸着位置認識ユニット44により撮像されたテープフィーダ40の部品取出し位置の画像に基づいてX軸方向に並ぶ一対のヘッド16の配列ピッチおよびY軸方向の配置が補正された上で、両ヘッド16により部品の吸着が同時に行われる。
【選択図】 図1
【解決手段】 表面実装機は、移動可能なヘッドユニット5Aに搭載された複数の実装用ヘッド16により第1部品供給部4Aから部品を取出して基板Pに実装する。ヘッドユニット5Aには、X軸方向に並ぶ一対のヘッド16を一組としてこれがY軸方向に二組並設されている。各ヘッド16はY軸方向に変位可能とされ、X軸方向に並ぶヘッド16同士は配列ピッチが可変とされている。そして、部品吸着時には、コントローラにより、吸着位置認識ユニット44により撮像されたテープフィーダ40の部品取出し位置の画像に基づいてX軸方向に並ぶ一対のヘッド16の配列ピッチおよびY軸方向の配置が補正された上で、両ヘッド16により部品の吸着が同時に行われる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、部品実装用ヘッドを搭載した移動可能なヘッドユニットにより部品供給部から部品を取出して被実装用の基板上に実装する表面実装機に関するものである。
従来から、実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットにより部品供給部に並設されたテープフィーダからIC等の電子部品を負圧吸着し、プリント基板上の所定位置に搬送して実装するように構成された表面実装機が一般に知られている。
また、近年では、実装効率を高めるべく複数の実装用ヘッドをテープフィーダの配列方向と平行に一列に並べた状態でヘッドユニットに搭載し、複数のテープフィーダから部品を同時吸着し得るようにしたものが主流となっている。
特開2001−16000号公報
テープフィーダは、部品を収納したテープをフィーダ配列方向と直交(交差)する方向に繰出しながら所定の取出し位置に部品を配置するものであるが、この際、テープの繰出し誤差や、テープポケット内の位置ずれ等により部品取出し位置に対して部品が位置ずれを起こす場合がある。そのため、ヘッドユニットに搭載したカメラで部品取出し位置の部品を画像認識し、実装用ヘッドによる吸着位置補正を行うことなどが試みられている。
しかしながら、複数の実装用ヘッドを搭載したヘッドユニットでは、一つの実装用ヘッドに対して吸着位置補正を行うと、他の実装用ヘッドによる部品吸着が困難となる場合がある。そのため、このような場合には、本来同時吸着可能な複数の部品の吸着を複数回に分けて行わざるを得なくなり、複数の実装用ヘッドを設けたことによるメリットを享受できなくなり、タクトタイムを短縮する上でのマイナス要素の一つとなっている。
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、複数の実装用ヘッドをヘッドユニットに備えた表面実装機において、テープフィーダ等により供給される複数の部品をより確実に、かつ適切に同時吸着し得るようにすることを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は、複数の部品取出し位置が並ぶ部品供給部と、前記部品取出し位置の配列方向と平行に並ぶ複数の実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットと、前記部品取出し位置を撮像可能な撮像手段とを備え、撮像手段による部品取出し位置の撮像結果から求まる部品位置に関する情報に応じて前記実装用ヘッドを部品取出し位置に対して配置することにより当該実装用ヘッドにより部品供給部から部品を取出す表面実装機において、実装用ヘッドの配列方向を第1軸方向としたときに、前記複数の実装用ヘッドのうち少なくとも一つの実装用ヘッドが、前記ヘッドユニットに対して第1軸方向と交差する第2軸方向に移動可能に設けられ、さらに、第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドを含む複数の実装用ヘッドにより同時に前記部品供給部から部品を取出す際に、第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドを前記部品位置に関する情報に応じて第2軸方向に移動させることにより同方向における実装用ヘッド相互の配置を補正するヘッド制御手段が設けられているものである(請求項1)。
この表面実装機によると、例えば一つが第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドからなる一対の実装用ヘッドにより部品供給部から同時に部品を取出す場合であって、部品取出し位置の部品が互いに第2軸方向に位置ずれを起こしているような場合には、両実装用ヘッドの第2軸方向の配置がその位置ずれに対応した配置となるように一方側の実装用ヘッド(第2軸方向に移動可能な実装用ヘッド)が第2軸方向に位置補正される。これによって第2軸方向に相互にずれた一対の部品が両実装用ヘッドにより確実に取出される。
この表面実装機においては、ヘッドユニットに搭載される前記複数の実装用ヘッドのうち少なくとも一つの実装用ヘッドが、前記ヘッドユニットに対して前記第1軸方向に移動可能に設けられ、前記ヘッド制御手段が、同時に部品を取出すべき前記複数の実装用ヘッドの一つとして第1軸方向に移動可能な実装用ヘッドが含まれているときには、さらに第1軸方向に移動可能な実装用ヘッドを前記部品位置に関する情報に応じて第1軸方向に移動させることにより同方向における実装用ヘッド相互の配置を補正するように構成されているのが好ましい(請求項2)。
この構成によると、部品取出し位置の部品が互いに第1軸方向に位置ずれを起こしているような場合には、実装用ヘッド相互の第1軸方向の配置がその位置ずれに対応した配置となるように一乃至複数の実装用ヘッド(第1軸方向に移動可能な実装用ヘッド)が第1軸方向に位置補正される。これによって第2軸方向のみならず、第1軸方向に相互にずれを起こした複数の部品がそれぞれ実装用ヘッドにより確実に取出されることとなる。
より具体的な構成として、請求項1又は2に記載の表面実装機は、部品を所定間隔おきに保持したテープを巻回したリールと部品取出部とを具備し、前記リールから前記部品取出部にテープを引出しながら部品を供給するように構成された複数のテープフィーダを有し、これら複数のテープフィーダが前記部品供給部に並設されることにより、前記複数の部品取出し位置として各テープフィーダの部品取出部が第1軸方向に並んだ状態で設けられ、さらに、前記ヘッドユニットに対して第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドが、前記テープフィーダにおけるテープの引出し方向と平行な方向を第2軸方向として移動可能に設けられている(請求項3)。
この構成によると、例えば第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドを含む一対の実装用ヘッドによりテープフィーダから同時に部品を取出す場合、例えば各テープフィーダの間でテープの繰り出しに誤差が生じたとしても、この誤差に応じて第2軸方向における実装用ヘッド相互の位置関係が補正されることにより、両テープフィーダからの部品の同時取出しが適切に行われる。
また、上記の各表面実装機において、同時に部品を取出すべき前記複数の実装用ヘッドは、前記ヘッドユニットに対して前記第1軸および第2軸により形成される平面に対して垂直な第3軸と平行な軸回りにそれぞれ回転可能に設けられ、前記ヘッド制御手段が、さらに、同時に部品を取出すべき前記複数の実装用ヘッドを前記部品位置に関する情報に応じて回転させることにより実装用ヘッド相互の回転方向の位置を補正するように構成されているのが好ましい(請求項4)。
この構成によると、複数の実装用ヘッドにより同時に部品を取出す場合に、各部品の向き等に応じて実装用ヘッド相互の回動方向の位置を補正することにより、各実装用ヘッドによりより正しい姿勢で部品を取出すことが可能となる。
なお、上記のような表面実装機において、撮像手段は、前記ヘッドユニットとは別体に設けられ、かつ部品取出し位置の配列方向に移動可能に設けられているのが好ましい(請求項5)。
この構成によると、例えば部品の実装動作と並行して撮像手段により部品取出し位置の撮像を行うことが可能となり、一連の実装動作のなかで前記部品位置に関する情報を効率的に取得することが可能となる。
本発明に係る表面実装機によると、複数の実装用ヘッドを用いて部品の取出しを同時に行う場合には、部品供給部における対象部品相互の具体的な位置関係に応じて実装用ヘッド相互の位置関係が補正される。そのため、複数部品の同時取出しをより確実に、かつ適切に行うことができるようになる。
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1及び図2は本発明に係る表面実装機を示しており、図1は斜視図で、図2は平面図でそれぞれ表面実装機を概略的に示している(なお、両図は共通の表面実装機を示しているが、何れも概略図のため多少の相違がある)。
これらの図に示すように、表面実装機(以下、実装機と略す)の基台1上には、基板搬送用の一対のコンベア2が配置され、基板Pがこれらコンベア2により搬送されて所定の実装作業位置(図示の位置)で停止されるようになっている。実装作業位置には、図示を省略するが基板Pの位置決め機構が設けられており、基板Pがコンベア2に沿って搬入されると、この位置決め機構が作動して基板Pを実装作業位置に位置決め固定するようになっている。なお、以下の説明においては、コンベア2と平行な方向をX軸方向(本発明に係る第1軸方向に相当)とし、このX軸と水平面上で直交する方向をY軸方向(本発明に係る第2軸方向に相当)として説明を進めることにする。
両コンベア2の外側には、後述する第1ヘッドユニット5Aに対する第1部品供給部4Aと、第2ヘッドユニット5Bに対する第2部品供給部4Bとが配置されている。
これらの部品供給部4A,4Bには、それぞれIC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を供給可能な多数列のテープフィーダ40がコンベア2に沿ってX軸方向に一列に並設されている。各テープフィーダ40は、IC等のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープを巻回したリールを具備し、このリールからY軸方向にテープを引出しつつフィーダ先端の部品取出し位置へと案内し、この部品取出し位置においてヘッドユニット5A,5Bにより部品をピックアップさせるとともに、このピックアップに伴い間欠的にテープを繰出すようになっている。
基台1の上方には、部品装着用の一対のヘッドユニット5A,5B(第1ヘッドユニット5A、第2ヘッドユニット5Bという)が装備されている。これらのヘッドユニット5A,5Bは、それぞれ部品供給部4A,4Bと実装作業位置の基板Pとにわたって移動可能とされ、X軸方向及びY軸方向に個別に移動することができるようになっている。
具体的に説明すると、実装作業位置を挟んでX軸方向の両側には、両コンベア2を跨ぐようにY軸方向に延びる一対のブリッジ部1A,1Bが基台1上に設けられている。
これらのブリッジ部1A,1B上には、Y軸方向の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とがそれぞれ配置されており、一方側のブリッジ部1Aの固定レール7上に第1支持部材12Aが配置され、この第1支持部材12Aに設けられたナット部分(図示省略)にボールねじ軸8が螺合挿入される一方、他方側のブリッジ部1Bの固定レール7上に第2支持部材12Bが配置され、この第2支持部材12Bに設けられたナット部分(図示省略)にボールねじ軸8が螺合挿入されている。
また、これら支持部材12A,12Bに、X軸方向のガイド部材(図示省略)と、X軸サーボモータ10により駆動されるボールねじ軸11とが配設され、同図に示すように、第1支持部材12Aに対して第1ヘッドユニット5Aが片持ち支持された状態で同支持部材12Aのガイド部材に移動可能に装着され、この第1ヘッドユニット5Aに設けられたナット部分(図示省略)にボールねじ軸11が螺合挿入される一方、第2支持部材12Bに対して第2ヘッドユニット5Bが片持ち支持された状態で同支持部材12Bのガイド部材に移動可能に装着され、この第2ヘッドユニット5Bに設けられたナット部分(図示省略)にボールねじ軸11が螺合挿入されている。
そして、各Y軸サーボモータ9の作動によって支持部材12A,12BがY軸方向に移動するとともに、各X軸サーボモータ10の作動によりヘッドユニット5A,5Bがそれぞれ支持部材12A,12Bに対してX軸方向に移動し、このとき、各サーボモータが個別に駆動制御されることにより、各ヘッドユニット5A,5BがX軸方向およびY軸方向にそれぞれ個別に移動するようになっている。
各ヘッドユニット5A,5Bには、部品吸着用の複数の実装用ヘッド16が搭載されている。当実施形態では、図3に示すように、X軸方向に並ぶ一対の実装用ヘッド16を一グループとしてこれがY軸方向に二組(第1グループT1、第2グループT2とする)並設されており、これにより各ヘッドユニット5A,5Bにそれぞれ4本の実装用ヘッド16がマトリックス状に搭載されている。
4本の実装用ヘッド16は、それぞれヘッドユニット5A,5Bのフレーム20に対して、Z軸方向(X軸およびY軸で形成される平面に対して垂直な方向。上下方向)の移動およびZ軸回りの回転(以下、R軸方向の移動という)が可能とされるとともに、同図中に破線矢印で示すように、フレーム20に対してY軸方向への移動が可能とされている。また、各グループT1,T2の実装用ヘッド16のうち、一方側のものはフレーム20に対してX軸方向に移動可能に設けられ、これにより各グループT1,T2の実装用ヘッド16の配列ピッチ(X軸方向の間隔)が可変とされている。なお、図3は、第1ヘッドユニット5Aを示しているが第2ヘッドユニット5Bも同様の構成となっている。また、各実装用ヘッド16の駆動機構については後に詳述する。
各実装用ヘッド16には、その先端(下端)にノズル17(図4に示す)が装着されており、図外の負圧供給手段からノズル先端に負圧が供給されることにより部品を吸着保持するようになっている。このノズル17は実装用ヘッド16の先端に対して着脱可能に装着されており、部品の大きさや形状に応じて交換されるようになっている。
各ヘッドユニット5A,5Bにはそれぞれ、基板認識ユニット38A,38Bが搭載されている。これらの基板認識ユニット38A,38Bは、固体撮像素子を内蔵したカメラおよび照明装置を一体に備え、撮像方向を下向きにした状態でヘッドユニット5A,5Bのフレーム20に固定されている。そして、このヘッドユニット5A,5Bと一体に移動し、その移動に伴い実装作業位置に位置決めされた基板Pのフィデューシャルマークを撮像するようになっている。
また、基台1上には、この基板認識ユニット38A,38Bと略同様の構成を有する部品認識ユニット41および吸着位置認識ユニット44が設けられ、これらの認識ユニット41,44が実装作業位置と各部品供給部4A,4Bとの間にそれぞれ配設されている。
部品認識ユニット41は、部品吸着後、実装前に各実装用ヘッド16に吸着保持された部品を撮像するもので、撮像方向を上向きにした状態で設けられている。各部品認識ユニット41は、基台1上に敷設されたX軸方向の固定レール(図示省略)に移動可能に装着されるとともに、サーボモータ43により駆動されるボールねじ軸42に螺合装着されており、前記サーボモータ43の作動によりX軸方向に移動するようになっている。
なお、当実施形態では、第1ヘッドユニット5Aにより第1部品供給部4Aから部品を取出す一方、第2ヘッドユニット5Bにより第2部品供給部4Bから部品を取出すようになっており、従って、第1ヘッドユニット5Aの吸着部品については、第1部品供給部4Aの側近の部品認識ユニット41によりその部品を撮像し、第2ヘッドユニット5Bの吸着部品については、第2部品供給部4Bの側近の部品認識ユニット41によりその部品を撮像するようになっている。
吸着位置認識ユニット44(本発明に係る撮像手段に相当する)は、実装用ヘッド16による部品吸着に先立ち、テープフィーダ40の部品取出し部分(位置)を撮像するもので、部品供給部4A,4Bよりも僅かに上方に位置するように配置され、撮像方向を下向きにした状態で設けられている。各吸着位置認識ユニット44は、前記部品認識ユニット41と同様に、基台1上に敷設されたX軸方向の固定レール(図示省略)に移動可能に装着されるとともに、サーボモータ46により駆動されるボールねじ軸45に螺合装着されており、前記サーボモータ46の作動によりX軸方向に移動するようになっている。
次に、ヘッドユニット5A,5Bの各実装用ヘッド16の駆動機構について説明する。
ヘッドユニット5(5A,5B)に搭載される4本の実装用ヘッド16は、図3に示すように、ヘッドユニット5のフレーム20に設けられた矩形の開口部分20aに挿入された状態で、この開口部分20aの内壁面のうち互いにY軸方向に対向する面に対してそれぞれ2本ずつ支持されている。同図では、第1グループT1の2本の実装用ヘッド16が開口部分20aの下側の内壁面に、第2グループT2の2本の実装用ヘッド16が開口部分20aの上側の内壁面にそれぞれ支持されている。
そして、図4に示すような駆動機構により各実装用ヘッド16が個別に駆動されるようになっている。具体的には、フレーム20の内壁面にX軸方向の固定レール22と、サーボモータ23により駆動されるX軸方向のボールねじ軸24とが設けられ、前記固定レール22に第1可動部材21が移動可能に装着されるとともにこの第1可動部材21に前記ボールねじ軸24が螺合挿入されている。また、この第1可動部材21にY軸方向の固定レール28と、サーボモータ29により駆動されるY軸方向のボールねじ軸30とが設けられ、前記固定レール28に第2可動部材27が移動可能に装着されるとともにこの第2可動部材27に前記ボールねじ軸30が螺合挿入されている。さらに、第2可動部材27にZ軸方向の固定レール32と、サーボモータ33により駆動されるZ軸方向のボールねじ軸34とが設けられ、前記固定レール32に第3可動部材31が移動可能に装着されるとともに前記ボールねじ軸34がこの第3可動部材31に螺合挿入されている。そして、この第3可動部材31に実装用ヘッド16が回転可能に支持されるとともに、この第3可動部材31に搭載されたサーボモータ35に実装用ヘッド16が連結されている。
すなわち、サーボモータ23の作動によりフレーム20に対して第1可動部材21がX軸方向に、サーボモータ29の作動により第2可動部材27が第1可動部材21に対してY軸方向に、サーボモータ33の作動により第3可動部材31が第2可動部材27に対してZ軸方向に、サーボモータ35の作動により実装用ヘッド16が第3可動部材31に対してR軸方向にそれぞれ移動することにより、実装用ヘッド16がヘッドユニット5に対してX軸、Y軸、Z軸およびR軸方向に移動するようになっている。
なお、各グループT1,T2に属する一対の実装用ヘッド16のうち、一方側の実装用ヘッド16(ヘッド先端側の実装用ヘッド16;図3の例では右側の実装用ヘッド16)は基準ヘッドとされ、フレーム20に対してX軸方向に固定的に設けられており、他方側の実装用ヘッド16がX軸方向に移動することにより、上述のように各グループT1,T2において実装用ヘッド16の配列ピッチ(X軸方向の間隔)が変更可能となっている。具体的には、この基準ヘッドの駆動機構については、第1可動部材21と略同形状の支持部材(図示省略)がフレーム20に固定されており、この支持部材に対して第2可動部材27及びサーボモータ29等が設けられている。なお、以下の説明において必要な場合には、このようにフレーム20に対してX軸方向に固定的に設けられた実装用ヘッド16を「基準ヘッド16」と呼ぶことにする。
以上のように構成された実装機は、図示を省略するが、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等を備えたコントローラを有しており、予め記憶されたプログラムに従って実装作業を進めるべくこのコントローラにより前記ヘッドユニット5A,5B、部品認識ユニット41および吸着位置認識ユニット44等の駆動が統括的に制御されるとともに、この実装作業に伴う各種演算処理がこのコントローラにより行われるようになっている。
特に、当実施形態では、部品供給部4A,4Bからの部品吸着時には、ヘッドユニット5A,5BのグループT1,T2毎に、各グループT1,T2に属する一対の実装用ヘッド16により部品吸着が同時に行われ、また、基板Pへの部品実装時には、4本の実装用ヘッド16に吸着された部品が基板Pに同時に装着され得るように部品の実装順序等に関するデータや実装プログラムが作成されており、前記コントローラは、これらデータ及びプログラムに従ってヘッドユニット5A,5B等を駆動制御するようになっている。なお、当実施形態では、このコントローラが本発明に係るヘッド制御手段として機能する。
次に、このコントローラによる実装動作制御の一例について図5のフローチャートに基づいて説明し、その後、この制御に基づく各ヘッドユニット5A,5Bの動作について図6のタイミングチャートを用いて説明する。
まず、図5のフローチャートに基づき、コンベア2により基板Pが搬入され、基板Pが実装作業位置に位置決めされると、まずステップS1で基板Pの認識を行う。具体的には、ヘッドユニット5A,5Bを順次駆動し、基板Pのフィデューシャルマークを各基板認識ユニット38A,38Bにより撮像し、基板Pと各ヘッドユニット5A,5Bの相対的な位置関係を調べる。このように各基板認識ユニット38A,38Bによってそれぞれフィデューシャルマークを撮像するのは、この装置では、実装処理に際してヘッドユニット5A,5Bを個別に駆動制御するためである。
基板認識が終了すると、部品供給部4に配列されたテープフィーダ40のうち、次に部品を取出すべき全てのテープフィーダ40の吸着位置データ、すなわち部品取出し部の画像データが揃っているか否かを判断する(ステップS2)。ここでNOと判断した場合には、吸着位置認識ユニット44を駆動し、不足している一乃至複数の吸着位置データに対応するテープフィーダ40上に吸着位置認識ユニット44を移動させながら部品取出し部の撮像を行う(ステップS3)。一方、既に全ての吸着位置データが取得されて図外の記憶部に格納されている場合には(ステップS2でYES)、ステップS4に移行する。
なお、基板Pの品種変更に伴い部品供給部4の段取り替え(テープフィーダ40の組み替え)が行われた直後は、ステップS2では常にNOと判断し、この場合は、部品供給部4の全てのテープフィーダ40に対応する位置に順次吸着位置認識ユニット44を移動させ、全てのテープフィーダ40の吸着位置データを取得して上記記憶部に格納する。
次に、記憶部に記憶されている吸着位置データ、又はステップS3で取得した吸着位置データに基づき部品取出し位置における実際の部品位置を求め、さらにその部品位置に応じて各実装用ヘッド16のX軸、Y軸およびR軸方向の位置調整を行う(ステップS4)。具体的には、各グループT1,T2に属する一対の実装用ヘッド16が同時に、かつ共に部品中心を吸着し得るように、各グループT1,T2毎に、基準ヘッド16と他の実装用ヘッド16とのX軸方向およびY軸方向の位置関係を調整(補正)し、また各実装用ヘッド16のR軸方向の位置を調整する。
この調整が完了すると、ヘッドユニット5A(又は5B)を部品供給部4A(又は4B)へ移動させる。この際、第1グループT1の基準ヘッド16が吸着対象となるテープフィーダ40の部品取出し位置上に位置するようにヘッドユニット5Aが駆動されることにより、第1グループT1の他の実装用ヘッド16についても吸着対象となるテープフィーダ40の部品取出し位置上に配置されることとなる。この状態で、これら実装用ヘッド16を同時に昇降駆動することによりテープ内の部品を同時にピックアップさせる。この際、ステップS4において予め実際の部品位置に対応するように実装用ヘッド16のX軸およびY軸方向の位置関係が調整されているため、両実装用ヘッド16による部品のピックアップが難なく行われる。これが終了すると同様に、第2グループT2の基準ヘッド16が吸着対象となるテープフィーダ40の部品取出し位置上に位置するようにヘッドユニット5A(又は5B)を移動させることにより、第2グループT2の一対の実装用ヘッド16をテープフィーダ40の部品取出し位置上にそれぞれ配置し、同様にして部品を同時にピックアップさせる(ステップS5,S6)。
部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット5A(又は5B)を基板P上に移動させるとともに、この移動途中に部品認識ユニット41上を経由させることにより吸着部品の撮像を行うとともに、その画像データに基づいて各実装用ヘッド16による部品の吸着状態(吸着ずれ)を調べる(ステップS7,S8)。この際、部品供給部4からヘッドユニット5への移動経路に基づき、その経路上に予め部品認識ユニット41を移動させておくことにより部品の撮像を効率的に行う。
部品認識ユニット41による部品の撮像が終了すると、ヘッドユニット5A(5B)が基板P上に到達するまでの間に、ヘッドユニット5A(又は5B)の各実装用ヘッド16のX軸、Y軸およびR軸方向の位置調整を行う(ステップS9)。具体的には、各実装用ヘッド16の吸着部品を基板Pに同時に装着し得るように、例えば第1グループT1の基準ヘッド16を基準として他の3本の実装用ヘッド16をX軸及び/又はY軸方向に移動させることにより実装用ヘッド16相互の位置関係を調整し、さらに各実装用ヘッド16を個別にR軸方向に駆動しその位置を調整する。この際、ステップS8で調べた部品の吸着状態に応じ、部品の吸着ずれがある場合にはこれが是正されるようにヘッドユニット5A(又は5B)および各実装用ヘッド16を駆動制御する。
そして、ヘッドユニット5A(5B)が基板P上に到達すると、4本の実装用ヘッド16を同時に昇降駆動し、この昇降動作に伴い吸着部品を基板P上に同時に実装し(ステップS10)、その後ステップS1にリターンする。
図6は、各ヘッドユニット5A,5Bの動作をタイミングチャートで示している。
この図のt0時点は、部品を吸着すべく第1ヘッドユニット5Aが第1部品供給部4Aの上方に配置された時点を示している。
t0時点で第1ヘッドユニット5Aが第1部品供給部4Aに配置されると、第1グループT1の各実装用ヘッド16による部品の吸着が同時に行われ(t1〜t2時点)、さらに第1ヘッドユニット5Aの移動の後、第2グループT2の各実装用ヘッド16による部品の吸着が同時に行われる(t3〜t4時点)。そして、部品吸着完了と同時に、第1ヘッドユニット5Aが第1部品供給部4Aから実装作業位置へと移動を開始する。
この第1ヘッドユニット5Aの移動開始後、t6時点で部品認識ユニット41(第1部品供給部4Aの側近の部品認識ユニット41)が第1ヘッドユニット5Aの移動経路上に移動して吸着部品の撮像が行われ、さらにt7時点でその撮像結果と部品実装位置とに応じて各実装用ヘッド16のX軸、Y軸およびR軸方向の位置調整が行われる。またこれと並行して、第1ヘッドユニット5Aの移動開始後、t5時点で、次の部品の吸着位置データを取得すべく吸着位置認識ユニット44が第1部品供給部4A上に移動し、テープフィーダ40の部品取出し部を撮像する(t5〜t11時点)。
第1ヘッドユニット5Aが実装作業位置の基板P上に到達すると(t8時点)、各実装用ヘッド16が同時に昇降駆動され、各実装用ヘッド16に吸着された部品が基板Pに同時に実装される(t9〜t10時点)。
部品装着後、次の部品を吸着すべく第1ヘッドユニット5Aが第1部品供給部4Aへと移動を開始すると、t11時点で、次に部品を吸着するテープフィーダ40の配置とその吸着位置データとに応じて各実装用ヘッド16のX軸、Y軸およびR軸方向の位置調整(補正)が行われる。そして、第1ヘッドユニット5Aが第1部品供給部4Aに到達すると(t12時点)、第1グループT1の各実装用ヘッド16による部品の同時吸着が行われた後(t13時点)、第2グループT2の各実装用ヘッド16による部品の同時吸着が行われ、これ以降、上記と同様に、第1ヘッドユニット5A等による部品の吸着および実装動作が繰り返される。
このように第1ヘッドユニット5Aによる部品の実装動作が繰り返される一方で、第2ヘッドユニット5B等については、同図に示すように第1ヘッドユニット5A等の動作に対して半サイクル遅れたタイミングで該ユニット5A等と同様の動作が繰り返される。つまり、第1ヘッドユニット5Aによる第1部品供給部4Aからの部品吸着および基板Pへの装着と、第2ヘッドユニット5Bによる第2部品供給部4Bからの部品吸着および基板Pへの装着とが交互に繰り返し行われる。
以上のように、この実装機では、ヘッドユニット5A,5Bに搭載した4本の実装用ヘッド16のうち、各グループT1,T2に属する一対の実装用ヘッド16(X軸方向に並ぶ一対の実装用ヘッド16)により部品供給部4A,4Bから同時に2つの部品を吸着して取出すが、上記のようにこの実装機では、各実装用ヘッド16をY軸方向に移動可能に設けるとともに両実装用ヘッド16の配列ピッチ(X軸方向の間隔)を可変とし、部品吸着時には、実装用ヘッド16の配列ピッチおよびY軸方向の配置を、予め吸着位置認識ユニット44により撮像した画像データ(吸着位置データ)に基づき補正した上で、部品を吸着させるようにしているので、一対の実装用ヘッド16による部品の同時吸着(取出し)がより確実に、かつ適切に行われることとなる。
すなわち、テープフィーダ40によって供給される部品は、テープポケット内に余裕をもって収納されているためにこのポケット内で変位するが、上記実装機によると、このようなポケット内の実際の部品位置に応じて実装用ヘッド16相互の位置関係が補正された上で、部品の吸着が行われる。そのため、同時吸着される何れの部品も、例えば実装用ヘッド16によりその中心が確実に吸着された状態で取出されることとなる。特に、テープフィーダ40により部品を供給する上記実装機では、テープの繰出し誤差によって同時に取出すべき2つの部品が希にY軸方向に大きく位置ずれを起こすことがあるが、このような場合でも、両実装用ヘッド16のY軸方向の配置がこの位置ずれに応じた配置に補正されることにより、実装用ヘッド16による両部品の取出しが難なく行われることとなる。
従って、ヘッドユニットに対して複数の実装用ヘッドをテープフィーダの配列方向と平行に並べただけの従来のこの種の実装機に比べると、複数の実装用ヘッド16(各グループT1,T2に属する一対の実装用ヘッド16)を使った部品の同時吸着をより確実に、かつ適切に実施することができる。そして、このように部品の同時吸着を確実に実施できるようになる結果、吸着ミスが低減し、また部品装着時の位置補正の必要性が軽減され、実装機のタクトタイムを効果的に短縮することができるようになる。
ところで、以上説明した実装機は、本発明に係る表面実装機の一実施形態であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、次のような構成を採用することもできる。
(1)実施形態では、各ヘッドユニット5A,5Bに、合計4本の実装用ヘッド16が2×2のマトリックス状に設けられているが、勿論、複数の実装用ヘッド16をX軸方向に一列に並べた構成であってもよい。具体的には、実施形態の構成において、各ヘッドユニット5A,5Bにおいて一方のグループ(例えば第2グループT2)を省略した構成としてもよい。この場合、実装用ヘッド16の数は2本である必要はなく、3本以上の実装用ヘッド16をX軸方向に並べて設けるようにしてもよい。
(2)実施形態では、各グループT1,T2の実装用ヘッド16のうち、基準ヘッド16についてはフレーム20に対するX軸方向の移動が不能となっているが、勿論、各グループT1,T2の全ての実装用ヘッド16をフレーム20に対してX軸、およびY軸方向に移動可能な構成としてもよい。これによれば実装用ヘッド16の配置の自由度をさらに高めることが可能となり、実際の部品対する適応能力が向上する。
(3)実施形態では、X軸方向に並ぶ2本の実装用ヘッド16を一組(グループ)としてこれをY軸方向に二組並設した構成となっているが、つまり2本の実装用ヘッド16により各グループT1,T2が構成されているが、より多くの実装用ヘッド16により各グループT1,T2を構成してもよい。例えば図7(a)に示すように、X軸方向に並ぶ4本の実装用ヘッド16を一グループとしてこれをY軸方向に二組並設した構成としてもよい。この構成によると、実装用ヘッド16の数が多い分、同時に吸着、あるいは装着できる部品の数を増やすことができ、タクトタイムをより一層短縮することが可能となる。この場合、例えば各グループT1,T2の実装用ヘッド16のうち、中央2本のY軸方向の移動ストロークを他のものよりも大きく設ける等して、図7(b)に示すように、実装用ヘッド16をサークル状に配列できるようにすれば、部品の被実装部分がサークル状に分散しているような場合の部品の同時装着を好適に行うことができるようになる。
(4)実施形態では、テープフィーダ40の部品取出し位置を撮像する手段(本発明に係る撮像手段)として第1部品供給部4A,4Bの側近に吸着位置認識ユニット44を設けているが、このように専用の撮像手段を設ける代わりに、例えばヘッドユニット5A,5Bに搭載される基板認識ユニット38A,38Bを使ってテープフィーダ40の部品取出し位置を撮像することにより部品取出し位置を撮像する手段として基板認識ユニット38A,38Bを兼用してもよい。但し、実施形態の構成によれば、図6のタイミングチャートに示すように、ヘッドユニット5A,5Bによる部品実装動作と並行して部品取出し位置を撮像することができるため、実装動作を効率的に進めることができる。
(5)実施形態では、部品供給部4A,4Bに並設されたテープフィーダ40から部品を取出す例について説明したが、本発明は、トレイ上に部品をマトリックス状に並べた状態で供給するトレイフィーダを用いる場合にも有用である。この場合には、部品取出し位置として、理論上(設計上)の部品位置を撮像し、この画像データに基づいて実際の部品位置を求め、この部品位置に応じて実装用ヘッド16の配置を補正した上で、トレイ上に並んだ複数の部品を実装用ヘッド16により同時吸着するようにすればよい。なお、この場合には、部品取出し位置を撮像する手段としてトレイに沿って平面的に移動するカメラを設けるか、あるいは基板認識ユニット38A,38Bを兼用するようにすればよい。
(6)実施形態では、本発明に係る部品位置に関する情報として、部品取出し位置における実際の部品位置を求め、この部品位置に応じて実装用ヘッド16相互の位置補正を行うようにしているが(図5のステップS4の処理)、例えば部品位置に関する情報として、部品が収納されるテープポケットの輪郭等、部品そのものの位置ではないが実際の部品位置に密接に関係する部位を求め、この部位の位置に基づいて実装用ヘッド16相互の位置補正を行うようにしてもよい。なお、テープポケットの輪郭等は、R軸方向のばらつきが比較的少ないので、例えば認識ユニット41によるR軸方向の位置認識を省略するとともに、ステップS4の処理においてR軸方向の位置調整を省略するようにしてもよい。これにより認識ユニット41における処理負担を軽減することが可能となる。
(7)実施形態では、テープフィーダ40がX軸方向に一列に配列された例について説明したが、各テープフィーダ40が順次Y軸方向にオフセットされることによりX軸方向に対して斜め方向にテープフィーダ40が配列されたものであってもよい。この場合には、ヘッドユニット5に対して各実装用ヘッド16がテープフィーダ40の配列方向と平行に並ぶように設けた上で、各実装用ヘッド16がX軸方向およびY軸方向に個別に変位し得るようにすればよい。
(8)実施形態では、第1ヘッドユニット5Aにより第1部品供給部4Aから部品を取出す一方、第2ヘッドユニット5Bにより第2部品供給部4Bから部品を取出すようにしているが、勿論、このような区別をすることなく、各ヘッドユニット5A,5Bによりそれぞれ双方の部品供給部4A,4Bから部品の取出しを行うようにしてもよい。
2 コンベア
4A 第1部品供給部
4B 第2部品供給部
5A 第1ヘッドユニット
5B 第2ヘッドユニット
16 実装用ヘッド
20 フレーム
40 テープフィーダ
P 基板
4A 第1部品供給部
4B 第2部品供給部
5A 第1ヘッドユニット
5B 第2ヘッドユニット
16 実装用ヘッド
20 フレーム
40 テープフィーダ
P 基板
Claims (5)
- 複数の部品取出し位置が並ぶ部品供給部と、前記部品取出し位置の配列方向と平行に並ぶ複数の実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットと、前記部品取出し位置を撮像可能な撮像手段とを備え、撮像手段による部品取出し位置の撮像結果から求まる部品位置に関する情報に応じて前記実装用ヘッドを部品取出し位置に対して配置することにより当該実装用ヘッドにより部品供給部から部品を取出す表面実装機において、
実装用ヘッドの配列方向を第1軸方向としたときに、前記複数の実装用ヘッドのうち少なくとも一つの実装用ヘッドが、前記ヘッドユニットに対して第1軸方向と交差する第2軸方向に移動可能に設けられ、
さらに、第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドを含む複数の実装用ヘッドにより同時に前記部品供給部から部品を取出す際に、第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドを前記部品位置に関する情報に応じて第2軸方向に移動させることにより同方向における実装用ヘッド相互の配置を補正するヘッド制御手段が設けられている
ことを特徴とする表面実装機。 - 請求項1に記載の表面実装機において、
ヘッドユニットに搭載される前記複数の実装用ヘッドのうち少なくとも一つの実装用ヘッドが、前記ヘッドユニットに対して前記第1軸方向に移動可能に設けられ、
前記ヘッド制御手段は、同時に部品を取出すべき前記複数の実装用ヘッドの一つとして第1軸方向に移動可能な実装用ヘッドが含まれているときには、さらに第1軸方向に移動可能な実装用ヘッドを前記部品位置に関する情報に応じて第1軸方向に移動させることにより同方向における実装用ヘッド相互の配置を補正する
ことを特徴とする表面実装機。 - 請求項1又は2に記載の表面実装機において、
部品を所定間隔おきに保持したテープを巻回したリールと部品取出部とを具備し、前記リールから前記部品取出部にテープを引出しながら部品を供給するように構成された複数のテープフィーダを有し、これら複数のテープフィーダが前記部品供給部に並設されることにより、前記複数の部品取出し位置として各テープフィーダの部品取出部が第1軸方向に並んだ状態で設けられ、さらに、
前記ヘッドユニットに対して第2軸方向に移動可能な実装用ヘッドが、前記テープフィーダにおけるテープの引出し方向と平行な方向を第2軸方向として移動可能に設けられていることを特徴とする表面実装機。 - 請求項1乃至3に記載の表面実装機において、
同時に部品を取出すべき前記複数の実装用ヘッドは、前記ヘッドユニットに対して前記第1軸および第2軸により形成される平面に対して垂直な第3軸と平行な軸回りにそれぞれ回転可能に設けられ、
前記ヘッド制御手段は、さらに、同時に部品を取出すべき前記複数の実装用ヘッドを前記部品位置に関する情報に応じて回転させることにより実装用ヘッド相互の回転方向の位置を補正する
ことを特徴とする表面実装機。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の表面実装機において、
前記撮像手段は、前記ヘッドユニットとは別体に設けられ、かつ部品取出し位置の配列方向に移動可能に設けられていることを特徴とする表面実装機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005145257A JP2006324395A (ja) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | 表面実装機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005145257A JP2006324395A (ja) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | 表面実装機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006324395A true JP2006324395A (ja) | 2006-11-30 |
Family
ID=37543859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005145257A Withdrawn JP2006324395A (ja) | 2005-05-18 | 2005-05-18 | 表面実装機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006324395A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010525592A (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | ジーメンス エレクトロニクス アセンブリー システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 自動実装装置及び構成素子を基板に実装するための方法 |
JP2010166062A (ja) * | 2007-05-03 | 2010-07-29 | Siemens Electronics Assembly Systems Gmbh & Co Kg | 電気的および/または光学的な構成部品を基板に装着するための自動装着装置 |
JP2011114775A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Kyocera Kinseki Corp | 圧電振動素子搭載装置 |
CN105246266A (zh) * | 2015-08-25 | 2016-01-13 | 北京中科同志科技有限公司 | 一种贴装路径优化算法及基于此算法的高速贴片机 |
WO2016072014A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | 富士機械製造株式会社 | ロータリーヘッド型部品実装機 |
JP2017092175A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装機、部品吸着方法 |
US11004705B2 (en) | 2018-03-29 | 2021-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Chip transfer device and chip transferring method using the same |
WO2021157077A1 (ja) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | 株式会社Fuji | 吸着位置調整装置 |
-
2005
- 2005-05-18 JP JP2005145257A patent/JP2006324395A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010525592A (ja) * | 2007-04-27 | 2010-07-22 | ジーメンス エレクトロニクス アセンブリー システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 自動実装装置及び構成素子を基板に実装するための方法 |
JP2010166062A (ja) * | 2007-05-03 | 2010-07-29 | Siemens Electronics Assembly Systems Gmbh & Co Kg | 電気的および/または光学的な構成部品を基板に装着するための自動装着装置 |
JP2010526447A (ja) * | 2007-05-03 | 2010-07-29 | ジーメンス エレクトロニクス アセンブリー システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 電気的および/または光学的な構成部品を基板に装着するための自動装着装置 |
JP4814395B2 (ja) * | 2007-05-03 | 2011-11-16 | エーエスエム アセンブリー システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 電気的および/または光学的な構成部品を基板に装着するための自動装着装置 |
JP2011114775A (ja) * | 2009-11-30 | 2011-06-09 | Kyocera Kinseki Corp | 圧電振動素子搭載装置 |
WO2016072014A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | 富士機械製造株式会社 | ロータリーヘッド型部品実装機 |
JPWO2016072014A1 (ja) * | 2014-11-07 | 2017-08-10 | 富士機械製造株式会社 | ロータリーヘッド型部品実装機 |
US10555450B2 (en) | 2014-11-07 | 2020-02-04 | Fuji Corporation | Rotary head type component mounter |
CN105246266A (zh) * | 2015-08-25 | 2016-01-13 | 北京中科同志科技有限公司 | 一种贴装路径优化算法及基于此算法的高速贴片机 |
JP2017092175A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品実装機、部品吸着方法 |
US11004705B2 (en) | 2018-03-29 | 2021-05-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Chip transfer device and chip transferring method using the same |
WO2021157077A1 (ja) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | 株式会社Fuji | 吸着位置調整装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5791408B2 (ja) | 電子部品実装装置 | |
JP2006324395A (ja) | 表面実装機 | |
JP5774968B2 (ja) | 部品移載装置および部品移載装置における吸着位置調整方法 | |
JP6469126B2 (ja) | ロータリーヘッド型部品実装機の部品吸着位置補正システム及び部品吸着位置補正方法 | |
KR101178760B1 (ko) | 부품 반송 방법, 부품 반송 장치 및 부품 실장 장치 | |
JP4712623B2 (ja) | 部品搬送方法、部品搬送装置および表面実装機 | |
JP6154915B2 (ja) | 部品実装装置 | |
JP2008198726A (ja) | 表面実装機 | |
JPH0816787A (ja) | 実装機の位置補正方法及び装置 | |
JP6480463B2 (ja) | ロータリーヘッド型部品実装機の部品吸着位置補正システム及び部品吸着位置補正方法 | |
JP4824739B2 (ja) | 部品実装装置および部品実装方法 | |
JP4781945B2 (ja) | 基板処理方法および部品実装システム | |
JP2006310647A (ja) | 表面実装機および部品実装方法 | |
JP2003347794A (ja) | 電子回路部品取出し方法および取出し装置 | |
JP2007214494A (ja) | マーク認識方法および表面実装機 | |
JP4694516B2 (ja) | 部品実装方法および表面実装機 | |
JP5052159B2 (ja) | 表面実装装置及び方法 | |
JP5855452B2 (ja) | 部品実装装置 | |
JP2007287838A (ja) | 部品移載装置、実装機および部品検査機用部品移載装置 | |
JP2006024957A (ja) | 部品の実装位置補正方法および表面実装機 | |
JP6307278B2 (ja) | 表面実装機および位置ズレ検出方法 | |
JP6205191B2 (ja) | 電子部品実装方法及び電子部品実装装置 | |
JP2006073959A (ja) | 部品認識装置及び表面実装機並びに部品試験装置 | |
JP2008166547A (ja) | 表面実装機および表面実装機の制御方法 | |
JP4684867B2 (ja) | 部品実装方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080117 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20091224 |