JP2007158115A - 部品実装方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装方法を提供する。
【解決手段】部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のマルチ装着ヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法であって、実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップ(ステップS52)と、部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合(ステップS52でYes)、実装精度の要求される部品の実装中は、実装精度の要求される部品を実装する所定のマルチ装着ヘッド以外のマルチ装着ヘッドの動作を制限する制限ステップ(ステップS53)とを含む。
【選択図】図15

Description

本発明は、電子部品等の部品を基板に実装する部品実装方法に関し、特に複数の装着ヘッドを有する部品実装機における部品実装方法に関する。
従来、電子部品等の部品をプリント基板に実装する部品実装機として、複数の装着ヘッドが交互に1枚の基板上に部品を装着する部品実装機が知られている。
このような部品実装機に対応するために、さまざまな部品実装方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されている技術では、2つの装着ヘッドを用いて部品の実装を行なっているが、基板に実装される部品の実装点数が2つの装着ヘッドで等しくなるように、部品を割り当てている。
特開2004−186391号公報
ところで、部品実装機では、装着ヘッドが部品の吸着・移動・装着という一連の動作を行うことによって基板に部品を実装する。そして、装着ヘッドが部品の吸着のために移動する場合、装着ヘッドは部品を保持していないため、高速で移動する。従って、例えば2つの装着ヘッドを有する部品実装機では、一方の装着ヘッドが部品の装着を行っており、他方の装着ヘッドが部品の吸着のために移動する場合、一方の装着ヘッドによる部品の装着に際して他方の装着ヘッドの高速移動による大きな振動が生じる。この振動は装着を行う装着ヘッドに伝達するので、部品の装着ずれが発生する。このような装着ずれの問題は、CSP(Chip Size Package)及びQFP(Quad Flat Package)等の装着精度が要求されるIC部品の実装を行う場合に、より顕著になる。
また同様に、一方の装着ヘッドが部品の吸着を行っており、他方の装着ヘッドが部品の装着のために移動する場合、一方の装着ヘッドによる部品の吸着に際して他方の装着ヘッドの移動による振動が生じる。この振動は吸着を行う装着ヘッドに伝達するので、部品の吸着ずれが発生する。このような吸着ずれの問題は、コネクタ等の吸着し難い異形部品の吸着を行う場合に、より顕著になる。
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の部品実装方法は、部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法であって、実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含むことを特徴とする。
これによって、実装精度の要求される部品を吸着・装着する際に、その部品を吸着・装着する装着ヘッド以外の装着ヘッドの動きが制限され、実装精度の要求される部品の吸着・装着に際して装着ずれ及び吸着ずれが発生しないので、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装方法を実現することができる。
ここで、前記部品実装方法は、さらに、ヘッドへの部品の吸着状態、又は基板への部品の装着状態を認識する認識ステップを含み、前記判定ステップでは、前記吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて前記判定を行ってもよい。
これによって、吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて、装着ヘッドの動きを制限するか否かを決定するため、吸着状態又は装着状態が許容範囲内のものであるにも関わらず、装着ヘッドの動きが制限されることが無くなるので、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装方法を実現することができる。
また、本発明は、部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装データ作成方法であって、実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含むことを特徴とする部品実装データ作成方法とすることもできる。ここで、前記部品実装データ作成方法は、さらに、ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとした場合に、実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるようにタスクを生成するタスク生成ステップを含んでもよい。
これによって、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装データ作成方法を実現することができる。また、実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるようにタスク決定処理が行われるので、装着ヘッドの動きが制限される回数を少なくすることができ、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装データ作成方法を実現することができる。
本発明によれば、複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることができる。また、複数の装着ヘッドを有する部品実装機における、生産効率の低下を抑えることができる。
以下、本発明の実施の形態における部品実装方法について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態に係る部品実装機100の構成を示す外観図である。
部品実装機100は、部品テープを収納する部品カセット114の配列からなる2つの部品供給部115と、それら部品カセット114から電子部品を吸着し基板に装着することができる複数の吸着ノズル(以下、単に「ノズル」ともいう。)を有するマルチ装着ヘッド112と、マルチ装着ヘッド112が取り付けられるビーム113と、マルチ装着ヘッド112に吸着された部品の吸着状態を2次元又は3次元的に検査するための部品認識カメラ116と、トレイ部品を供給するトレイ供給部117等を備える。なお、トレイ供給部117等はサブ設備によっては備えない場合もある。
ここで、「部品テープ」とは、同一部品種の複数の部品がテープ(キャリアテープ)上に並べられたものであり、リール(供給リール)等に巻かれた状態で供給される。主に、チップ部品と呼ばれる比較的小さいサイズの部品を部品実装機100に供給するのに使用される。
この部品実装機100は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装機と多機能装着機と呼ばれる部品実装機それぞれの機能を併せもつ実装機である。高速装着機とは、主として□10mm以下の電子部品を1点あたり0.1秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする設備であり、多機能装着機とは、□10mm以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、QFP・BGA(Ball Grid Array)等のIC部品を装着する設備である。
すなわち、この部品実装機100は、ほぼ全ての種類の電子部品(装着対象となる部品として、0.4mm×0.2mmのチップ抵抗から200mmのコネクタまで)を装着できるように設計されており、この部品実装機100を必要台数だけ並べることで、実装ラインを構成することができる。
図2は、部品実装機100内部の主要な構成を示す平面図である。
部品実装機100は、その内部に基板20の搬送方向(X軸方向)に並んで配置されるサブ設備を備え、さらに部品実装機100の前後方向(Y軸方向)にもサブ設備を備えており、合計4つのサブ設備110a、110b、120a、120bを備えている。X軸方向に並んで配置されるサブ設備(110aと110b、120aと120b)は相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。さらに、サブ設備(110aと120b、110bと120a)も相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。一方前後方向(Y軸方向)に向かい合って配置されるサブ設備(110aと120a、110bと120b)は、お互いが協調し一つの基板20に対して実装作業を行う。
各サブ設備110a、110b、120a、120bには、それぞれのサブ設備110a、110b、120a、120bに対しビーム113と、マルチ装着ヘッド112と、部品供給部115a〜115dとが備えられている。また、部品実装機100には前後のサブ設備間に基板20搬送用のレール121が一対備えられている。以下では、サブ設備110a及び120aを「左サブ設備」と呼び、サブ設備110b及び120bを「右サブ設備」と呼ぶこととする。
なお、部品認識カメラ116及びトレイ供給部117等は本願発明の主眼ではないため、同図においてその記載を省略している。
ビーム113は、X軸方向に延びた剛体であって、Y軸方向(基板20の搬送方向と垂直方向)に設けられた軌道(図示せず)上をX軸方向と平行を保ったままで移動することができるものである。また、ビーム113は、当該ビーム113に取り付けられたマルチ装着ヘッド112をビーム113に沿って、すなわちX軸方向に移動させることができるものであり、自己のY軸方向の移動と、これに伴ってY軸方向に移動するマルチ装着ヘッド112のX軸方向の移動とでマルチ装着ヘッド112をXY平面内で自在に移動させることができる。また、これらを駆動させるためのモータ(図示せず)等の複数のモータがビーム113に備えられており、ビーム113を介してこれらモータ等に電力が供給されている。
図3は、マルチ装着ヘッド112と部品カセット114との位置関係を示す模式図である。
このマルチ装着ヘッド112は、複数個の吸着ノズル112a〜112bを搭載することが可能であり、理想的には最大吸着ノズル数分の電子部品を部品カセット114それぞれから同時に(1回の上下動作で)吸着することができる。
マルチ装着ヘッド112は、ビーム113に沿って移動することができ、この移動はモータ(図示せず)により駆動されている。また、電子部品を吸着保持する際や、保持している電子部品を基板20に装着する際の上下動もモータにより駆動されている。
図4及び図5は、部品実装機100による部品実装について説明するための図である。なお、図4及び図5では、左サブ設備のみについて図示しているが、右サブ設備についても同様の動作を行なうことにより、部品実装を行う。このため、図4及び図5では右サブ設備についての図示を省略する。
図4に示されるように、サブ設備120aのマルチ装着ヘッド112は、部品供給部115cからの部品の「吸着」、吸着した部品の部品認識カメラ116による「認識」及び認識された部品の基板20への「装着」という3つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板20上に実装していく。
なお、サブ設備110aのマルチ装着ヘッド112も同様に、「吸着」、「認識」及び「装着」という3つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板20上に実装していく。
ここで、2つのマルチ装着ヘッド112が同時に部品の「装着」を行うにおいて、マルチ装着ヘッド112同士の衝突を防ぐために、2つのマルチ装着ヘッド112は、協調動作を行ないながら部品を基板20上に実装していく。具体的には、図5(a)に示されるように、サブ設備120aのマルチ装着ヘッド112が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備110aのマルチ装着ヘッド112は「吸着」動作及び「認識」動作を行なう。逆に、図5(b)に示されるように、サブ設備120aのマルチ装着ヘッド112が「吸着」動作及び「認識」動作を行なっている際には、サブ設備110aのマルチ装着ヘッド112は「装着」動作を行なう。このように、「装着」動作を2つのマルチ装着ヘッド112が交互に行なうことにより、マルチ装着ヘッド112同士の衝突を防ぐことができる。なお、理想的には、一方のマルチ装着ヘッド112による「装着」動作を行なっている間に、他方のマルチ装着ヘッド112による「吸着」動作及び「認識」動作が終了していれば、一方のマルチ装着ヘッド112による「装着」動作が完了した時点で、滞りなく他方のマルチ装着ヘッド112による「装着」動作に移ることができ、生産効率を向上させることができる。
図6は、上記構造を有する部品実装機100の制御系の構成を示す機能ブロック図である。
この部品実装機100は、機構部301、実装制御部302、実装条件変更部303、メモリ部304、表示部305、入力部306、通信I/F部307、記憶部308及び実装順序決定部309等を備える。
機構部301は、マルチ装着ヘッド112、ビーム113、部品供給部115、部品認識カメラ116(図1参照)、トレイ供給部117(図1参照)及びこれらを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。
実装制御部302は、オペレータからの指示等に従って、記憶部308からメモリ部304にNCデータ(部品実装データ)をロードして実行し、その実行結果に従って機構部301を制御する。
実装条件変更部303は、オペレータからの指示等に従って、記憶部308のデータを変更する。
メモリ部304は、実装制御部302、実装条件変更部303及び実装順序決定部309等による作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)等である。
表示部305は、CRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等であり、入力部306は、キーボードやマウス等である。これらは、本部品実装機100とオペレータとが対話する等のために用いられる。
通信I/F部307は、LAN(Local Area Network)アダプタ等であり、本部品実装機100と他の部品実装機との通信等に用いられる。
記憶部308は、ハードディスクやメモリ等であり、実装データ308a、部品ライブラリ308b及び実装装置情報308c等を保持する。
図7、図8及び図9は、それぞれ実装データ308a、部品ライブラリ308b及び実装装置情報308cの一例をそれぞれ示す。
実装データ308aは、実装の対象となる全ての部品の実装点を示す情報の集まりである。図7に示されるように、1つの実装点piは、部品種ci、X座標xi、Y座標yi、制御データφiからなる。ここで、「部品種」は、図8に示される部品ライブラリ308bにおける部品名に相当し、「X座標」及び「Y座標」は、実装点の座標(基板20上の特定位置を示す座標)であり、「制御データ」は、その部品の実装に関する制約情報(使用可能な吸着ノズルのタイプ、マルチ装着ヘッド112の移動速度比等)である。なお、最終的に求めるべきNCデータとは、実装点の並びである。
部品ライブラリ308bは、部品実装機100が扱うことができる全ての部品種それぞれについての固有の情報を集めたライブラリであり、図8に示されるように、部品種毎に要求される実装精度(吸着精度又は装着精度)を3段階表示で示した実装精度パラメータ、及びマルチ装着ヘッド112の移動速度比等からなる。移動速度比における数値は、1を最高速度として、2、3、4・・・と数値が大きくなるにつれて移動速度が順に遅くなることを示している。
実装装置情報308cは、サブ設備毎の装置構成や制約等を示す情報であり、図9に示されるように、マルチ装着ヘッド112のタイプ、すなわちマルチ装着ヘッド112に備えられている吸着ノズルの本数等に関するヘッド情報、マルチ装着ヘッド112に装着され得る吸着ノズルのタイプ等に関するノズル情報、部品カセット114の最大数等に関するカセット情報、トレイ供給部117が収納しているトレイの段数等に関するトレイ情報等からなる。
実装順序決定部309は、設備の仕様等に基づく各種制約の下で、部品の実装順序を決定し、最適なNCデータ(実装データ)を作成する。そして、作成されたNCデータを記憶部308に格納する。すなわち、記憶部308に格納された各種データに基づいて、マルチ装着ヘッド112の動きを制限することによる生産効率の低下が小さくなるような部品の実装順序を決定する。実装順序決定部309による部品の実装順序決定方法については、後述する。
次に、上記構造を有する部品実装機100の部品実装順序の決定動作について説明する。図10は、部品実装機100の部品実装順序の決定動作を示すフローチャートである。以下の説明では、部品実装機100の左サブ設備を対象として部品実装順序の決定方法について説明するが、部品実装機100の右サブ設備についても同様の処理を行うことにより、部品実装順序が決定される。
まず、実装条件変更部303は、装着精度の要求される部品(装着ずれ量が厳しく制限される部品)、吸着精度の要求される部品(吸着ずれ量が厳しく制限される部品)、及び認識精度の要求される部品等の実装精度の要求される部品を指定する(ステップS30)。すなわち、部品ライブラリ308bにおいて、実装精度が要求されない部品の実装精度パラメータを3とし、実装精度が要求される部品の実装精度パラメータを2とし、特に大きな実装精度が要求される部品の実装精度パラメータを1とする。このとき、上記実装精度パラメータの入力は、図11又は図12に示されるような画面において、実装精度パラメータの欄に1〜3のいずれかの数字を入力することにより行われる。
次に、実装順序決定部309は、1枚の基板20への装着対象となっている部品を、サブ設備120aのマルチ装着ヘッド112(以下「フロントヘッド」という。)又はサブ設備110aのマルチ装着ヘッド112(以下「リアヘッド」という。)のいずれかに振り分ける(ステップS31)。すなわち、実装順序決定部309は、装着対象部品をフロントヘッドにより装着するのか、リアヘッドにより装着するのかを決定する。
次に、実装順序決定部309は、部品振り分け処理(ステップS31)での振り分け結果を維持した状態で、タスク及びタスク順を決定する(ステップS32)。タスク決定処理(ステップS32)の詳細については後述する。このとき、マルチ装着ヘッド112による部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとする。
最後に、実装順序決定部309は、決定された各タスクについて、タスク内における部品の吸着順及び装着順を決定する(ステップS33〜S35)。タスク内に部品の吸着順及び装着順の決定方法については、これまでも各種手法が提案されており、かつ本願の主眼ではないため、ここでは説明を繰り返さない。
次に、タスク決定処理(図10のステップS32)について実例を示しながら説明する。図13は、タスク決定処理(図10のステップS32)の詳細なフローチャートである。
まず、実装順序決定部309は、着目しているマルチ装着ヘッド112により装着される部品から実装精度の要求される部品を抽出する(ステップS41)。すなわち、実装パラメータが1又は2である部品を抽出する。
次に、実装順序決定部309は、抽出された実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるように、可能ならば1つのタスクに集まるようにタスクを生成する(ステップS42)。例えば、図14に示されるように、実装精度の要求される部品がタスク4に集まるようにタスクを生成する。
最後に、実装順序決定部309は、タスク順を決定する(ステップS43)。
次に、上記構造を有する部品実装機100の実装動作について説明する。図15は、部品実装機100の実装動作を示すフローチャートである。
まず、実装制御部302は、記憶部308に格納されたNCデータに基づいて、実装する部品を決定し、その部品をテープフィーダから取り出すようにマルチ装着ヘッド112を制御する(ステップS51)。
次に、実装制御部302は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであるか否かを判定する(ステップS52)。すなわち、実装することが決定された部品の実装パラメータが1又は2である場合には、その部品は実装精度の要求されるものであるとし、実装することが決定された部品の実装パラメータが3である場合には、その部品は実装精度の要求されるもので無いとする。
次に、実装制御部302は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであると判定した場合には(ステップS52でYes)、その部品の実装中は、実装精度の要求される部品を実装するマルチ装着ヘッド112以外のマルチ装着ヘッド112、例えば実装精度の要求される部品を実装するマルチ装着ヘッド112に対向するマルチ装着ヘッド112の動作を制限する(ステップS53)。すなわち、実装することが決定された部品の実装パラメータが1又は2である場合には、その部品を装着する際に、その部品を装着するマルチ装着ヘッド112(図5(a)のサブ設備120aのマルチ装着ヘッド112)以外のマルチ装着ヘッド112(図5(a)のサブ設備110aのマルチ装着ヘッド112)が部品の吸着位置に移動する動作を制限する。また同様に、実装することが決定された部品の実装パラメータが1又は2である場合には、その部品を吸着する際に、その部品を吸着するマルチ装着ヘッド112(図5(b)のサブ設備120aのマルチ装着ヘッド112)以外のマルチ装着ヘッド112(図5(b)のサブ設備110aのマルチ装着ヘッド112)が部品の装着位置に移動する動作を制限し、その部品を認識する際に、その部品の認識が行われるマルチ装着ヘッド112(図5(b)のサブ設備120aのマルチ装着ヘッド112)以外のマルチ装着ヘッド112(図5(b)のサブ設備110aのマルチ装着ヘッド112)が部品の装着位置に移動する動作を制限する。より具体的には、実装することが決定された部品の実装パラメータが2である場合には、その部品の装着が完了するまで、その部品を実装するマルチ装着ヘッド112以外のマルチ装着ヘッド112の移動速度比をその部品について部品ライブラリ308b及び実装データ308aが示すマルチ装着ヘッド112の移動速度比と同等かそれ以下にして、マルチ装着ヘッド112の移動加速度を、動作制限を受けない場合の移動加速度よりも小さくする。また、実装することが決定された部品の実装パラメータが1である場合には、その部品の装着が完了するまで、その部品を実装するマルチ装着ヘッド112以外のマルチ装着ヘッド112を停止させる。
次に、実装制御部302は、マルチ装着ヘッド112のノズルに吸着保持された部品を部品認識カメラ116で撮像し、部品の吸着状態を認識する(ステップS54)。
最後に、実装制御部302は、マルチ装着ヘッド112により、吸着保持する部品を基板20に移送装着させる(ステップS55)。
以上のように本実施の形態の部品実装機によれば、実装精度の要求される部品を吸着・装着する際に、その部品を吸着・装着するマルチ装着ヘッド112以外のマルチ装着ヘッド112の動きが制限される。よって、実装精度の要求される部品の吸着・装着に際して装着ずれ及び吸着ずれが発生しないので、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装機を実現することができる。
また、本実施の形態の部品実装機によれば、実装精度の要求される部品が1つのタスクに集まるようにタスク決定処理を行う。よって、マルチ装着ヘッド112の動きが制限される回数を少なくすることができるので、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装機を実現することができる。
なお、本実施の形態の部品実装機において、部品ライブラリ308bに実装精度パラメータが設けられるとした。しかし、NCデータに実装精度パラメータが設けられてもよい。この場合には、実装動作の開始前に、図16に示されるような画面において、実装精度パラメータの欄に1〜3のいずれかの数字を入力することにより実装精度パラメータの入力が行われる。もしくは、実装動作の開始前におけるNCデータ作成時において、自動的に実装精度パラメータの入力が行われる。すなわち、実装順序決定部309が部品ライブラリ308bの実装パラメータに基づいて部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定し、実装精度が要求されると判定された部品の実装精度パラメータに1又は2を入力し、その部品を実装するマルチ装着ヘッド112以外のマルチ装着ヘッド112の動作を制限する。これにより、実装点毎に実装精度を指定することができる。
(第2の実施の形態)
図17は、本実施の形態に係る部品実装機400の構成を示す外観図である。以下、第1の実施の形態の部品実装機100と異なる点を中心に説明する。
部品実装機400は、基板認識カメラ401をさらに備えるという点で第1の実施の形態の部品実装機100と異なり、部品供給部115と、マルチ装着ヘッド112と、ビーム113と、部品認識カメラ116と、トレイ供給部117と、基板20に装着された部品の装着状態を検査するための基板認識カメラ401等を備える。
図18は、本実施の形態の部品実装機400の制御系の構成を示す機能ブロック図である。
この部品実装機400は、ずれ判定部411をさらに備え、実装条件変更部403がずれ判定部411の判定結果に基づいて記憶部308のデータを変更するという点で第1の実施の形態の部品実装機100と異なり、機構部301、実装制御部302、実装条件変更部403、メモリ部304、表示部305、入力部306、通信I/F部307、記憶部308、実装順序決定部309及びずれ判定部411等を備える。
ずれ判定部411は、部品認識カメラ116及び基板認識カメラ401の撮像により得られた画像データに基づき、所定の基準位置からの部品のずれ量を算出し、算出されたずれ量が所定の基準量を超えているか否かを判定する。このとき、判定は第1基準量と、第1基準量よりも小さな第2基準量の2つの基準量に基づいて行われる。
実装条件変更部403は、オペレータからの指示又はずれ判定部411によるずれ量の判定結果に基づいて記憶部308のデータを変更する。
次に、上記構造を有する部品実装機400の実装動作について説明する。図19は、部品実装機400の実装動作を示すフローチャートである。
まず、実装制御部302は、記憶部308に格納されたNCデータに基づいて、実装する部品を決定し、その部品をテープフィーダから取り出すようにマルチ装着ヘッド112を制御する(ステップS60)。
次に、実装制御部302は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであるか否かを判定する(ステップS61)。
次に、実装制御部302は、実装することが決定された部品のいずれかが実装精度の要求されるものであると判定した場合には(ステップS61でYes)、その部品の実装中は、実装精度の要求される部品を実装するマルチ装着ヘッド112以外のマルチ装着ヘッド112の動作を制限する(ステップS62)。
次に、実装制御部302は、マルチ装着ヘッド112のノズルに吸着保持された部品を部品認識カメラ116で撮像し、部品の吸着状態を認識する(ステップS63)。
次に、ずれ判定部411は、部品認識カメラ116による撮像で得られた画像データに基づき、マルチ装着ヘッド112のノズルに吸着保持された部品の吸着位置を検出する。そして、検出された部品の吸着位置から、所定の吸着基準位置からのずれ量、つまり吸着ずれ量を算出し、算出された吸着ずれ量が所定の基準量を超えているか否かを判定する(ステップS64)。すなわち、大きな吸着ずれが発生している部品を抽出するために、吸着ずれ量が第1基準量を超えているか否かを判定する。吸着ずれ量が第1基準量を超えていないと判定された場合、大きな吸着ずれでは無いが許容範囲外のずれが発生している部品を抽出するために、吸着ずれ量が第2基準量を超えているか否かを判定する。
次に、実装条件変更部403は、ずれ判定部411により吸着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された場合には(ステップS64でYes)、吸着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された部品を実装精度の要求される部品として指定する(ステップS65)。すなわち、部品ライブラリ308bにおいて、吸着ずれ量が第1基準量を超えている部品の実装精度パラメータを1とし、吸着ずれ量が第1基準量を超えていないが第2基準量を超えている部品の実装精度パラメータを2とする。
次に、実装制御部302は、マルチ装着ヘッド112により、吸着保持する部品を基板20に移送装着させる(ステップS66)。
次に、実装制御部302は、基板に装着された部品を基板認識カメラ401で撮像し、部品の装着状態を認識する(ステップS67)。
次に、ずれ判定部411は、基板認識カメラ401による撮像で得られた画像データに基づき、基板20に装着された部品の装着位置を検出する。そして、検出された部品の装着位置から、所定の装着基準位置からのずれ量、つまり装着ずれ量を算出し、算出された装着ずれ量が所定の基準量を超えているか否かを判定する(ステップS68)。すなわち、大きな装着ずれが発生している部品を抽出するために、装着ずれ量が第1基準量を超えているか否かを判定する。装着ずれ量が第1基準量を超えていないと判定された場合、大きな装着ずれでは無いが許容範囲外のずれが発生している部品を抽出するために、装着ずれ量が第2基準量を超えているか否かを判定する。
最後に、実装条件変更部403は、ずれ判定部411により装着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された場合には(ステップS68でYes)、装着ずれ量が所定の基準量を超えていると判定された部品を実装精度の要求される部品として指定する(ステップS69)。すなわち、部品ライブラリ308bにおいて、装着ずれ量が第1基準量を超えている部品の実装精度パラメータを1とし、装着ずれ量が第1基準量を超えていないが第2基準量を超えている部品の実装精度パラメータを2とする。
以上のように本実施の形態の部品実装機によれば、第1の実施の形態の部品実装機と同様の理由により、部品の装着精度及び吸着精度を高くすることが可能な部品実装機を実現することができる。
また、本実施の形態の部品実装機によれば、実装条件変更部403は、ずれ判定部411の判定結果に基づいて記憶部308のデータを変更する。よって、ずれ量が許容範囲内のものであるにも関わらず、マルチ装着ヘッド112の動きが制限されることが無くなるので、生産効率の低下を抑えることが可能な部品実装機を実現することができる。
また、本実施の形態の部品実装機によれば、ずれ量の大きさに応じてマルチ装着ヘッド112の移動停止及び移動加速度の減少のいずれかを選択する。よって、ずれ量が小さいために、マルチ装着ヘッド112の移動加速度の減少によりずれを無くすことができるにも関わらず、マルチ装着ヘッド112の移動停止が選択されることが無くなるので、生産効率の低下を更に抑えることが可能な部品実装機を実現することができる。
なお、本実施の形態の部品実装機において、実装条件変更部403は、ずれ判定部411によるずれ量の判定結果に基づいて記憶部308に格納された部品ライブラリ308bの実装精度パラメータを変更するとした。しかし、吸着状態及び装着状態の認識と、装着ずれ量及び吸着ずれ量の算出・判定とはタスク毎に行われ、実装条件変更部403は、記憶部308のデータを変更すること無く、メモリ部304にロードされたNCデータにおける実装精度パラメータをタスク毎に変更してもよい。
以上、本発明の部品実装機について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態の限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
本発明は、部品実装方法に利用でき、特に複数の装着ヘッドを有する部品実装機における部品実装方法等に利用することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る部品実装機の構成を示す外観図である。 部品実装機内部の主要な構成を示す平面図である。 マルチ装着ヘッドと部品カセットとの位置関係を示す模式図である。 部品実装機による部品実装について説明するための図である。 部品実装機による部品実装について説明するための図である。 部品実装機の制御系の構成を示す機能ブロック図である。 実装データの一例を示す図である。 部品ライブラリの一例を示す図である。 実装装置情報の一例を示す図である。 部品実装機の部品実装順序の決定動作を示すフローチャートである。 実装精度パラメータの入力画面の一例を示す図である。 実装精度パラメータの入力画面の一例を示す図である。 タスク決定処理の詳細なフローチャートである。 実装順序の決定の一例を示す図である。 部品実装機の実装動作を示すフローチャートである。 実装精度パラメータの入力画面の一例を示す図である。 本発明の第2の実施の形態に係る部品実装機の構成を示す外観図である。 部品実装機の制御系の構成を示す機能ブロック図である。 部品実装機の実装動作を示すフローチャートである。
符号の説明
20 基板
100、400 部品実装機
110a、110b、120a、120b サブ設備
112 マルチ装着ヘッド
112a、112b 吸着ノズル
113 ビーム
114 部品カセット
115、115a〜115d 部品供給部
116 部品認識カメラ
117 トレイ供給部
121 レール
301 機構部
302 実装制御部
303、403 実装条件変更部
304 メモリ部
305 表示部
306 入力部
307 通信I/F部
308 記憶部
308a 実装データ
308b 部品ライブラリ
308c 実装装置情報
309 実装順序決定部
401 基板認識カメラ
411 ずれ判定部

Claims (18)

  1. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法であって、
    実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、
    前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含む
    ことを特徴とする部品実装方法。
  2. 前記部品実装方法は、1枚の基板に対して、複数の装着ヘッドが交互に部品を実装する部品実装機を対象とし、
    前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッドに対向するヘッドの動作を制限する
    ことを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。
  3. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの移動加速度を、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドにおける制限を受けない場合の移動加速度よりも小さくする
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  4. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの移動速度を、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドにおける制限を受けない場合の移動速度よりも小さくする
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  5. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドを停止させる
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  6. 前記判定ステップでは、実装される部品が吸着精度又は装着精度の要求されるものであるか否かを判定する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  7. 前記部品実装方法は、さらに、実装精度の要求される部品を指定する指定ステップを含む
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  8. 前記部品実装方法は、さらに、認識精度、吸着精度又は装着精度の要求される部品を指定する指定ステップを含む
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  9. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品の装着中は、前記実装精度の要求される部品を装着するヘッド以外のヘッドの吸着動作を制限する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  10. 前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品の吸着中は、前記実装精度の要求される部品を吸着するヘッド以外のヘッドの装着動作を制限する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  11. 前記部品実装方法は、さらに、ヘッドへの部品の吸着状態を認識する認識ステップを含み、
    前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品の認識中は、前記実装精度の要求される部品の認識が行われるヘッド以外のヘッドの装着動作を制限する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  12. 前記部品実装方法は、さらに、ヘッドへの部品の吸着状態、又は基板への部品の装着状態を認識する認識ステップを含み、
    前記判定ステップでは、前記吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて前記判定を行う
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  13. 前記部品実装方法は、さらに、ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとした場合に、前記タスク毎にヘッドへの部品の吸着状態又は基板への部品の装着状態を認識する認識ステップを含み、
    前記判定ステップでは、前記タスク毎に前記吸着状態又は装着状態の認識結果に基づいて前記判定を行う
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装方法。
  14. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装データ作成方法であって、
    実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、
    前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとを含む
    ことを特徴とする部品実装データ作成方法。
  15. 前記部品実装データ作成方法は、1枚の基板に対して、複数の装着ヘッドが交互に部品を実装する部品実装機を対象とし、
    前記制限ステップでは、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッドに対向するヘッドの動作を制限する
    ことを特徴とする請求項14に記載の部品実装データ作成方法。
  16. 前記部品実装データ作成方法は、さらに、ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作によって実装される部品群をタスクとした場合に、実装精度の要求される部品が同じタスクに集まるようにタスクを生成するタスク生成ステップを含む
    ことを特徴とする請求項14又は15に記載の部品実装データ作成方法。
  17. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機であって、
    実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定し、前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限手段を備える
    ことを特徴とする部品実装機。
  18. 部品の吸着・移動・装着という一連の動作によって基板に部品を実装する複数のヘッドを有する部品実装機を対象とした部品実装方法のプログラムであって、
    実装される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する判定ステップと、
    前記部品が実装精度の要求されるものであると判定された場合、前記実装精度の要求される部品の実装中は、前記実装精度の要求される部品を実装するヘッド以外のヘッドの動作を制限する制限ステップとをコンピュータに実行させる
    ことを特徴とするプログラム。
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