JP2008053253A - Component mounting equipment, method and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide component mounting equipment in which the rotary positioning precision can be secured while enhancing the positioning operation efficiency, and to provide component mounting method and program. <P>SOLUTION: In component mounting for picking up a component from a component feeder by means of a suction nozzle, and then transferring and mounting the component on a substrate, when the component held by the suction nozzle is positioned at a predetermined rotary position by rotating the suction nozzle about the nozzle axis in the regular direction or the non-regular direction reverse to the regular direction; the time required for rotary positioning is calculated for two directions, i.e. the regular direction not requiring to take into account of the positioning error due to backlash and the non-regular direction requiring to take into account of the positioning error (ST12), and then the direction requiring a shorter time for rotary position is determined as the rotational direction (ST13). Consequently, the rotational direction for rotary positioning can be determined properly and rationally. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板に部品を実装する部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装プログラムに関するものである。   The present invention relates to a component mounting apparatus, a component mounting method, and a component mounting program for mounting components on a board.

基板に電子部品をはじめとする部品を実装する部品実装装置においては、部品供給部から部品を移載ヘッドによって取り出して基板の実装点に移送搭載する際に、実装点に対して部品を直交方向に位置決めするとともに、部品の平面内での回転位置を正しく位置決めして指定された実装角度に合わせる必要がある。この回転位置決めは部品を吸着保持した吸着ノズルをノズル軸廻りに回転させることによって行われる(特許文献1参照)。この特許文献に示す例では、吸着ノズルを軸廻りに回転させて指定された実装角度に合わせるために必要な位置決め回転量を、吸着ノズルを正方向、負方向の2方向へ回転させる場合の2通りについてそれぞれ求め、回転位置決め動作に際しては位置決め回転量が小さい方の回転方向へ吸着ノズルを回転させるようにしている。これにより、吸着ノズルの無駄な回転動作を排除して位置決め動作効率を向上させることができるという利点がある。
特許第3419893号公報
In a component mounting device that mounts electronic components and other components on a board, when the component is taken out from the component supply unit by the transfer head and transferred to the mounting point on the board, the component is orthogonal to the mounting point. In addition, it is necessary to correctly position the rotational position of the component in the plane and match the specified mounting angle. This rotational positioning is performed by rotating the suction nozzle that holds the component by suction around the nozzle axis (see Patent Document 1). In the example shown in this patent document, the positioning rotation amount necessary for rotating the suction nozzle around the axis to match the specified mounting angle is 2 for rotating the suction nozzle in two directions, the positive direction and the negative direction. Each of the streets is obtained, and the suction nozzle is rotated in the rotation direction with the smaller positioning rotation amount in the rotational positioning operation. As a result, there is an advantage that it is possible to improve the positioning operation efficiency by eliminating the useless rotation operation of the suction nozzle.
Japanese Patent No. 3419893

ところで近年電子機器の小型化に伴って部品の微小化が進み、部品を基板に実装する際に求められる実装位置精度も従来に比べて格段に高度化している。このため、従来は無視することができたような機械誤差、たとえば吸着ノズルを回転駆動する回転駆動機構における機械的な遊びに起因する位置決め誤差についても考慮する必要が生じており、吸着ノズルを回転させて回転位置決めを行うに際し、回転方向によっては機械的な遊びに起因する回転位置決め誤差を補正するための補正動作を行わせる場合がある。   By the way, in recent years, with the miniaturization of electronic devices, the miniaturization of components has progressed, and the mounting position accuracy required for mounting components on a substrate has become much higher than before. For this reason, it is necessary to consider mechanical errors that could not be ignored in the past, for example, positioning errors caused by mechanical play in the rotational drive mechanism that rotationally drives the suction nozzle. When rotational positioning is performed, depending on the rotational direction, a correction operation for correcting a rotational positioning error caused by mechanical play may be performed.

しかしながら上述の特許文献例においては、回転位置決めのための回転方向決定に際してこのような補正動作は考慮されていなかった。このため、回転方向の決定が必ずしも適正に行われず、回転位置決め精度の確保と位置決め動作効率の向上とを両立させることが難しいという課題があった。   However, in the above-described patent document example, such a correction operation is not taken into consideration when determining the rotational direction for rotational positioning. For this reason, the determination of the rotation direction is not always performed properly, and there is a problem in that it is difficult to achieve both the rotation positioning accuracy and the improvement of the positioning operation efficiency.

そこで本発明は、回転位置決め精度の確保と位置決め動作効率の向上とを両立させることができる部品実装装置および部品実装方法ならびに部品実装プログラムを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a component mounting apparatus, a component mounting method, and a component mounting program capable of ensuring both rotational positioning accuracy and improving positioning operation efficiency.

本発明の部品実装装置は、部品供給部から移載ヘッドによって部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装装置であって、前記移載ヘッドを前記部品供給部と前記基板との間で移動させるヘッド移動機構と、前記移載ヘッドに装着され前記部品を吸着して保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルをノズル軸廻りに回転させる回転駆動機構と、前記ヘッド移動機構および回転駆動機構を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記吸着ノズルを前記ノズル軸廻りに正規方向または正規方向の反対の非正規方向に回転させてこの吸着ノズルに保持された部品を所定の回転位置に位置決めする回転位置決めにおいて、前記回転位置決めに必要とされる所要時間を前記正規方向および非正規方向の2方向について算出する所要時間算出ステップと、算出された2方向についての所要時間のうち短い所要時間を与える方向を回転方向に決定する方向決定ステップと、決定された回転方向に前記吸着ノズルを回転させて回転位置決めを行うように前記回転駆動機構を制御するノズル回転
ステップとを実行し、前記所要時間算出ステップでの前記非正規方向の所要時間の算出において、前記回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するために前記吸着ノズルを一旦回転方向にオーバーランさせた後に目標とする回転位置に戻す回転補正動作分の所要時間を加味する。
The component mounting apparatus of the present invention is a component mounting apparatus that takes out a component from a component supply unit by a transfer head and transfers and mounts the component on a substrate, and moves the transfer head between the component supply unit and the substrate. A head moving mechanism; a suction nozzle mounted on the transfer head for sucking and holding the component; a rotation driving mechanism for rotating the suction nozzle around a nozzle axis; and controlling the head moving mechanism and the rotation driving mechanism. A control unit, and the control unit rotates the suction nozzle in a normal direction or a non-normal direction opposite to the normal direction around the nozzle axis to position a component held by the suction nozzle at a predetermined rotational position. In the rotational positioning, a required time calculating step for calculating the required time required for the rotational positioning in the two directions of the normal direction and the non-normal direction; A direction determining step for determining a direction that gives a short required time out of the calculated required times for the two directions as a rotational direction, and the rotational driving so as to perform rotational positioning by rotating the suction nozzle in the determined rotational direction. A nozzle rotation step that controls a mechanism, and in the calculation of the required time in the non-normal direction in the required time calculation step, the suction is performed in order to correct a positioning error caused by mechanical play of the rotary drive mechanism. The time required for the rotation correction operation for returning the nozzle to the target rotation position after once overrunning the nozzle in the rotation direction is taken into account.

本発明の部品実装方法は、移載ヘッドを部品供給部と基板との間で移動させるヘッド移動機構と、前記移載ヘッドに装着され部品を吸着して保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルをノズル軸廻りに回転させる回転駆動機構と、前記ヘッド移動機構および回転駆動機構を制御する制御部とを備えた部品実装装置によって、前記部品供給部から前記移載ヘッドによって部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装方法であって、前記吸着ノズルを前記ノズル軸廻りに正規方向または正規方向の反対の非正規方向に回転させてこの吸着ノズルに保持された部品を所定の回転位置に位置決めする回転位置決めにおいて、前記回転位置決めに必要とされる所要時間を前記正規方向および非正規方向の2方向について算出する所要時間算出ステップと、算出された2方向についての所要時間のうち短い所要時間を与える方向を回転方向に決定する方向決定ステップと、決定された回転方向に前記吸着ノズルを回転させて回転位置決めを行うノズル回転ステップとを実行し、さらに前記所要時間算出ステップでの前記非正規方向の位置決め回転量の算出において、前記回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するために前記吸着ノズルを一旦回転方向にオーバーランさせた後に目標とする回転位置に戻す回転補正動作分の所要時間を加味する。   The component mounting method of the present invention includes a head moving mechanism that moves a transfer head between a component supply unit and a substrate, an adsorption nozzle that is attached to the transfer head and adsorbs and holds the component, and the adsorption nozzle. A component mounting apparatus including a rotation drive mechanism that rotates around a nozzle shaft and a control unit that controls the head moving mechanism and the rotation drive mechanism takes out the component from the component supply unit by the transfer head and transfers it to the substrate. A component mounting method for mounting, wherein the suction nozzle is rotated in a normal direction or a non-normal direction opposite to the normal direction around the nozzle axis, and the component held by the suction nozzle is positioned at a predetermined rotation position. In the positioning, a required time calculating step for calculating the required time required for the rotational positioning in the two directions of the normal direction and the non-normal direction; A direction determining step for determining a direction that gives a short required time out of the calculated required times for the two directions as a rotational direction, and a nozzle rotating step for performing rotational positioning by rotating the suction nozzle in the determined rotational direction. And in the calculation of the positioning rotation amount in the non-regular direction in the required time calculation step, the suction nozzle is temporarily exceeded in the rotation direction in order to correct a positioning error caused by mechanical play of the rotation drive mechanism. The time required for the rotation correction operation to return to the target rotation position after the run is taken into account.

本発明の部品実装プログラムは、移載ヘッドを部品供給部と基板との間で移動させるヘッド移動機構と、前記移載ヘッドに装着され部品を吸着して保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルをノズル軸廻りに回転させる回転駆動機構と、前記ヘッド移動機構および回転駆動機構を制御する制御部とを備えた部品実装装置に、前記部品供給部から前記移載ヘッドによって部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装動作を行わせるための部品実装プログラムであって、前記吸着ノズルを前記ノズル軸廻りに正規方向または正規方向の反対の非正規方向に回転させてこの吸着ノズルに保持された部品を所定の回転位置に位置決めする回転位置決めにおいて、前記制御部に、前記回転位置決めに必要とされる所要時間を前記正規方向および非正規方向の2方向について算出する所要時間算出ステップと、算出された2方向についての所要時間のうち短い所要時間を与える方向を回転方向に決定する方向決定ステップと、決定された回転方向に前記吸着ノズルを回転させて回転位置決めを行うように前記回転駆動機構を制御するノズル回転ステップとを実行させ、さらに前記所要時間算出ステップでの前記非正規方向の所要時間の算出において、前記回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するために前記吸着ノズルを一旦回転方向にオーバーランさせた後に目標とする回転位置に戻す回転補正動作分の所要時間を加味する処理を実行させる。   The component mounting program of the present invention includes a head moving mechanism that moves a transfer head between a component supply unit and a substrate, an adsorption nozzle that is attached to the transfer head and adsorbs and holds the component, and the adsorption nozzle. A component mounting apparatus having a rotation driving mechanism that rotates around a nozzle shaft, and a control unit that controls the head moving mechanism and the rotation driving mechanism, takes the component from the component supply unit by the transfer head and transfers it to the substrate. A component mounting program for performing a component mounting operation to be mounted, wherein the suction nozzle is rotated in a normal direction or a non-normal direction opposite to the normal direction around the nozzle axis, and a component held by the suction nozzle is In rotational positioning for positioning at a predetermined rotational position, the control unit gives the required time required for the rotational positioning to the normal direction and non-normal direction. A required time calculating step for calculating the two directions, a direction determining step for determining a direction that gives a short required time among the calculated required times for the two directions as a rotational direction, and the suction nozzle in the determined rotational direction. A nozzle rotation step for controlling the rotation drive mechanism so as to perform rotation positioning, and in calculating the required time in the non-normal direction in the required time calculation step, the mechanical of the rotation drive mechanism In order to correct the positioning error due to play, the suction nozzle is once overrun in the rotation direction, and then a process is performed in consideration of the time required for the rotation correction operation for returning to the target rotation position.

本発明によれば、吸着ノズルに保持された部品を所定の回転位置に位置決めする回転位置決めに必要とされる所要時間を算出するに際し、回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するための回転補正動作分の所要時間を加味することにより、回転方向を適正且つ合理的に決定して、回転位置決め精度の確保と位置決め動作効率の向上とを両立させることができる。   According to the present invention, when calculating the time required for rotational positioning for positioning the component held by the suction nozzle at a predetermined rotational position, the positioning error due to the mechanical play of the rotational drive mechanism is corrected. By adding the time required for the rotation correction operation for this purpose, it is possible to determine the rotation direction appropriately and rationally, and to ensure both the rotation positioning accuracy and the improvement of the positioning operation efficiency.

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図、図2は本発明の一実施の形態の部品実装装置の移載ヘッドの斜視図、図3は本発明の一実施の形態の部品実装装置の移載ヘッドの部分斜視図、図4は本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図5は本発明の一実施
の形態の部品実装装置における部品の回転位置ずれの説明図、図6は本発明の一実施の形態の部品実装装置における部品の回転位置決め動作のフロー図、図7は本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品の回転位置決め動作と回転方向との関係を示す説明図、図8は本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品の回転位置決め処理のフロー図、図9は本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品の回転位置決めに必要とされる所要時間計算処理のフロー図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a plan view of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a transfer head of the component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a control system of a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a component mounting according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart of the rotational positioning operation of the component in the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 7 is the component mounting method according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the rotational positioning operation of the component and the rotational direction, FIG. 8 is a flowchart of the rotational positioning process of the component in the component mounting method of the embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an embodiment of the present invention. Necessary for rotational positioning of components in the component mounting method It is a flow diagram of a necessary time computing processing.

まず図1を参照して部品実装装置の全体構造について説明する。図1において、基台1には搬送路2がX方向(基板搬送方向)に配設されており、搬送路2は部品が実装される基板3を搬送し位置決めする。搬送路2の両側方には部品供給部4が配設されており、部品供給部4にはテープフィーダ5が複数並設されている。テープフィーダ5は部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、以下に説明する移載ヘッドによるピックアップ位置に部品を供給する。   First, the overall structure of the component mounting apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a transport path 2 is disposed in the base 1 in the X direction (substrate transport direction), and the transport path 2 transports and positions a substrate 3 on which components are mounted. Component supply units 4 are disposed on both sides of the conveyance path 2, and a plurality of tape feeders 5 are arranged in parallel on the component supply unit 4. The tape feeder 5 feeds components to a pickup position by a transfer head described below by pitch-feeding a carrier tape holding the components.

基台1のX方向の両端部には、Y軸テーブル6が配設されており、Y軸テーブル6にY方向に移動自在に結合されたX軸テーブル7には、複数の吸着ノズルを有する移載ヘッド8が装着されている。Y軸テーブル6、X軸テーブル7を駆動することにより、移載ヘッド8はX方向、Y方向へ移動し、部品供給部4から電子部品などの部品を真空吸着により取り出して、搬送路2に位置決めされた基板3に移送搭載する。Y軸テーブル6、X軸テーブル7は、移載ヘッド8を部品供給部4と基板3との間で移動させるヘッド移動機構となっている。   A Y-axis table 6 is disposed at both ends of the base 1 in the X direction, and an X-axis table 7 coupled to the Y-axis table 6 so as to be movable in the Y direction has a plurality of suction nozzles. A transfer head 8 is mounted. By driving the Y-axis table 6 and the X-axis table 7, the transfer head 8 moves in the X direction and the Y direction, and components such as electronic components are taken out from the component supply unit 4 by vacuum suction and transferred to the transport path 2. It is transported and mounted on the positioned substrate 3. The Y-axis table 6 and the X-axis table 7 serve as a head moving mechanism that moves the transfer head 8 between the component supply unit 4 and the substrate 3.

搬送路2と部品供給部4の間には部品認識用のラインセンサを備えた部品カメラ10が配設されており、部品供給部4から部品をピックアップした移載ヘッド8が部品カメラ10上を通過する際に、部品カメラ10は部品を下方から撮像する。そして得られた撮像データを部品認識部37(図4)によって認識処理することにより、部品の認識が行われる。   A component camera 10 having a line sensor for component recognition is disposed between the conveyance path 2 and the component supply unit 4. A transfer head 8 that picks up a component from the component supply unit 4 moves over the component camera 10. When passing, the component camera 10 images the component from below. The obtained image data is subjected to recognition processing by the component recognition unit 37 (FIG. 4) to recognize the component.

これにより、移載ヘッド8の各吸着ノズルに保持された状態における部品の位置認識が行われ、部品のXY方向の位置ずれとともに、ノズル軸廻りの回転方向の位置ずれが検出される。すなわち、部品カメラ10および部品認識部37は、複数の吸着ノズルに保持された状態における部品のノズル軸廻りの回転方向の位置を示す回転位置を各吸着ノズル毎に検出する回転位置検出手段として機能する。   Thereby, the position recognition of the component in the state hold | maintained at each suction nozzle of the transfer head 8 is performed, and the position shift of the rotation direction around a nozzle axis is detected with the position shift of XY direction of a component. That is, the component camera 10 and the component recognition unit 37 function as a rotational position detection unit that detects, for each suction nozzle, a rotational position that indicates a position in a rotational direction around the nozzle axis of the component while being held by a plurality of suction nozzles. To do.

次に図2、図3を参照して移載ヘッド8について説明する。図2に示すように、移載ヘッド8は複数の吸着ノズルが一体的に移動する多連型ヘッドであり、吸着ノズルが昇降機構および吸引機構とともに一体化された吸着ノズルユニット12を、共通の垂直なベース部9に複数並設した構造となっている。本実施の形態に示す例では、4個の吸着ノズルユニット12をX方向(テープフィーダ5の並設方向)に直列に配列して成るノズル列L1,L2(図3(a)参照)を、Y方向に2列並設した配置となっている。ノズル列L1,L2には、それぞれ4つの吸着ノズル25が装着されている。   Next, the transfer head 8 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the transfer head 8 is a multiple head in which a plurality of suction nozzles move integrally, and a suction nozzle unit 12 in which the suction nozzles are integrated with a lifting mechanism and a suction mechanism. A plurality of the base portions 9 are arranged side by side. In the example shown in the present embodiment, nozzle rows L1 and L2 (see FIG. 3A), in which four suction nozzle units 12 are arranged in series in the X direction (the direction in which the tape feeders 5 are arranged in parallel), Two rows are arranged side by side in the Y direction. Four suction nozzles 25 are mounted on each of the nozzle rows L1 and L2.

ベース部9の側面には箱形状の上部フレーム14および変断面形状の下部フレーム18が固設されている。下部フレーム18には、移載ヘッド8とともに移動する基板カメラ17が撮像面を下向きにして配設されており、移載ヘッド8が基板3上に移動したタイミングにおいて、基板カメラ17は基板3を撮像する。この撮像結果を基板認識部36(図4参照)によって認識処理することにより、基板3の位置が認識される。   A box-shaped upper frame 14 and a variable cross-sectional lower frame 18 are fixed to the side surface of the base portion 9. A substrate camera 17 that moves together with the transfer head 8 is disposed on the lower frame 18 with the imaging surface facing downward. At the timing when the transfer head 8 moves onto the substrate 3, the substrate camera 17 moves the substrate 3. Take an image. The position of the substrate 3 is recognized by performing a recognition process on the imaging result by the substrate recognition unit 36 (see FIG. 4).

上部フレーム14の上面には、吸着ノズルユニット12を構成するノズル昇降モータ13が垂直に配設されている。ノズル昇降モータ13の回転は上部フレーム14の下方に設
けられた昇降機構15に伝達され、ここでノズル昇降モータ13の回転運動が昇降軸部材16の上下動に変換される。これらのノズル昇降モータ13を個別に制御することにより、移載ヘッド8の複数の吸着ノズルを、個別にストローク可変に昇降させることができるようになっている。ノズル昇降モータ13および昇降機構15は、移載ヘッド8に設けられ複数の吸着ノズルを個別に昇降させるノズル昇降手段となっている。
On the upper surface of the upper frame 14, a nozzle lifting / lowering motor 13 that constitutes the suction nozzle unit 12 is disposed vertically. The rotation of the nozzle lifting / lowering motor 13 is transmitted to the lifting / lowering mechanism 15 provided below the upper frame 14, where the rotational movement of the nozzle lifting / lowering motor 13 is converted into the vertical movement of the lifting / lowering shaft member 16. By individually controlling these nozzle lifting / lowering motors 13, the plurality of suction nozzles of the transfer head 8 can be lifted / lowered individually with variable strokes. The nozzle lifting / lowering motor 13 and the lifting / lowering mechanism 15 serve as nozzle lifting / lowering means that is provided in the transfer head 8 and individually lifts and lowers a plurality of suction nozzles.

昇降軸部材16には軸回転部19が設けられており、下部フレーム18に固設されたノズル回転モータ20によって、上下2段に調帯された無端の歯付きベルト21a,21bを介して軸回転部19に回転が伝達される。図3(a)に示すように、軸回転部19は、ノズル列L1に属する軸昇降部材16に、歯付ベルト21aによって駆動される従動プーリ26aおよびアイドラプーリ27aを、またノズル列L2に属する軸昇降部材16に、歯付ベルト21bによって駆動される従動プーリ26bおよびアイドラプーリ27bを結合した構成となっている。従動プーリ26a、26bは軸昇降部材16と一体に回転し、アイドラプーリ27a、27bは軸昇降部材16に対して相対回転自在となっている。   The elevating shaft member 16 is provided with a shaft rotating portion 19, and is connected to the shaft through endless toothed belts 21 a and 21 b that are adjusted in two steps by a nozzle rotating motor 20 fixed to the lower frame 18. The rotation is transmitted to the rotating unit 19. As shown in FIG. 3 (a), the shaft rotating unit 19 includes a driven pulley 26a and an idler pulley 27a driven by a toothed belt 21a, and a nozzle row L2 in the shaft elevating member 16 belonging to the nozzle row L1. The shaft elevating member 16 is connected to a driven pulley 26b and an idler pulley 27b driven by a toothed belt 21b. The driven pulleys 26 a and 26 b rotate integrally with the shaft elevating member 16, and the idler pulleys 27 a and 27 b are rotatable relative to the shaft elevating member 16.

歯付ベルト21a,21bはいずれもノズル回転モータ20の回転軸と結合された駆動プーリ28によって駆動され、それぞれ従動プーリ26a、26bに回転を伝達する。このベルト駆動において、アイドラプーリ27a、27bは、それぞれ歯付ベルト21a,21bを駆動対称軸の配置に合わせて周回させ、ガイドプーリ29とともにガイドする。ノズル回転モータ20を駆動することにより、ノズル列L1に属する複数の軸昇降部材16およびノズル列L2に属する複数の軸昇降部材16は、それぞれ歯付ベルト21a、21bを介して回転駆動され、同期して回転する。   Both of the toothed belts 21a and 21b are driven by a drive pulley 28 coupled to the rotation shaft of the nozzle rotation motor 20, and transmit the rotation to the driven pulleys 26a and 26b, respectively. In this belt drive, the idler pulleys 27a and 27b respectively rotate the toothed belts 21a and 21b in accordance with the arrangement of the drive symmetric axes and guide them together with the guide pulley 29. By driving the nozzle rotation motor 20, the plurality of shaft elevating members 16 belonging to the nozzle row L1 and the plurality of shaft elevating members 16 belonging to the nozzle row L2 are rotationally driven via the toothed belts 21a and 21b, respectively, and synchronized. Then rotate.

すなわち上記機構により、ノズル回転モータ20を駆動源としてノズル列L1、ノズル列L2に属する複数の吸着ノズル25は一括して回転駆動される。したがって、ノズル回転モータ20、軸回転部19、歯付ベルト21a、21bは、複数の吸着ノズル25を単一の駆動源であるノズル回転モータ20によってそれぞれのノズル軸廻りに回転させる回転駆動機構となっている。   That is, by the above mechanism, the plurality of suction nozzles 25 belonging to the nozzle row L1 and the nozzle row L2 are rotationally driven in a lump using the nozzle rotation motor 20 as a drive source. Therefore, the nozzle rotation motor 20, the shaft rotation unit 19, and the toothed belts 21a and 21b are a rotation drive mechanism that rotates the plurality of suction nozzles 25 around the respective nozzle axes by the nozzle rotation motor 20 that is a single drive source. It has become.

この回転駆動機構を構成する歯付ベルト21a、21bと従動プーリ26a、26bの噛合いにおいて、歯付ベルト21a、21bの歯21cと従動プーリ26a、26bの歯26cとは必ずしも完全に密着した状態では噛み合っておらず、歯21cと歯26cとの間にはバックラッシュ(機械的遊び)に起因する幾分の隙間cが存在する。   In the meshing of the toothed belts 21a and 21b and the driven pulleys 26a and 26b constituting the rotational drive mechanism, the teeth 21c of the toothed belts 21a and 21b and the teeth 26c of the driven pulleys 26a and 26b are not necessarily in close contact with each other. However, there is a gap c between the teeth 21c and the teeth 26c due to backlash (mechanical play).

この隙間cは、歯付ベルト21a、21bと従動プーリ26a、26bとの相対移動方向に応じて異なった態様で発生し、例えば図3(b)に示すように、従動プーリ26a、26bを矢印a方向(時計回り方向)に回転駆動する際には、図において歯21cの左側に隙間cが生じ、回転駆動方向が矢印b方向に逆転すると、隙間cの発生方向が逆転し、歯21cの右側に隙間cが発生する。   This gap c occurs in a different manner depending on the relative movement direction of the toothed belts 21a, 21b and the driven pulleys 26a, 26b. For example, as shown in FIG. 3B, the driven pulleys 26a, 26b When rotationally driving in the direction a (clockwise direction), a gap c is formed on the left side of the tooth 21c in the figure, and when the rotational driving direction is reversed in the direction of the arrow b, the direction in which the gap c is generated is reversed. A gap c is generated on the right side.

従動プーリ26a、26bの回転駆動におけるこのような隙間cの存在は、吸着ノズル25に保持された部品の回転位置決めにおける位置決め誤差の要因となる。このようなバックラッシュに起因する位置決め誤差の影響を最小とするため、本実施の形態においては、吸着ノズル25の軸廻りの回転方向を予め一方向に規定して隙間cに起因する位置誤差を無視できるようにし、この一方向を位置決め誤差を無視できる正規方向として規定する。   The existence of such a gap c in the rotational drive of the driven pulleys 26 a and 26 b causes a positioning error in the rotational positioning of the components held by the suction nozzle 25. In order to minimize the influence of the positioning error due to such backlash, in the present embodiment, the rotational direction around the axis of the suction nozzle 25 is defined in one direction in advance, and the positional error due to the gap c is reduced. This one direction is defined as a normal direction in which positioning errors can be ignored.

すなわち、回転方向が予め規定された正規方向のみである場合には隙間cが生じる方向も固定され、したがって隙間cは位置決め精度に影響を及ぼさない。これに対し上述の正規方向の回転動作の途中に回転方向の逆転があって非正規方向(正規方向と反対の方向)
の回転動作が混在する場合には、逆転時に隙間c分だけの回転位置決め誤差が生じる。このため本実施の形態に示す部品実装方法においては、後述するように、非正規方向への回転動作を含む場合には、回転動作の終末において正規方向への回転を付加することにより、隙間cに起因する回転位置決め誤差を相殺して、回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するようにしている。
That is, when the rotation direction is only a normal direction defined in advance, the direction in which the gap c is generated is also fixed, and therefore the gap c does not affect the positioning accuracy. On the other hand, there is a reversal of the rotation direction in the middle of the rotation operation in the normal direction described above, and the non-normal direction (the direction opposite to the normal direction)
In the case where the rotational operations are mixed, a rotational positioning error corresponding to the gap c occurs during reverse rotation. For this reason, in the component mounting method shown in the present embodiment, as described later, when the rotation operation in the non-normal direction is included, the rotation c in the normal direction is added at the end of the rotation operation, so that the clearance c Therefore, the positioning error caused by the mechanical play of the rotational drive mechanism is corrected.

昇降軸部材16の下端部は、スイベルジョイント部22を挿通してノズルヘッド23と結合されており、ノズルヘッド23には反射板24を備えた吸着ノズル25が着脱自在に装着される。スイベルジョイント部22は真空吸引装置(図示省略)に接続されており、スイベルジョイント部22から真空吸引することにより、ノズルヘッド23のノズル軸廻りの回転を許容しながら吸着ノズル25の下端部から真空吸引する。そして下端部に部品が当接した状態で真空吸引することにより、吸着ノズル25は部品を吸着保持する。反射板24は、部品カメラ10による撮像時に、下方から照射される照明光を反射して、吸着ノズル25に保持された部品を透過照明する。   A lower end portion of the elevating shaft member 16 is inserted through the swivel joint portion 22 and coupled to the nozzle head 23, and a suction nozzle 25 including a reflecting plate 24 is detachably attached to the nozzle head 23. The swivel joint portion 22 is connected to a vacuum suction device (not shown), and vacuum suction is performed from the lower end portion of the suction nozzle 25 while allowing the nozzle head 23 to rotate around the nozzle axis by vacuum suction from the swivel joint portion 22. Suction. The suction nozzle 25 sucks and holds the component by vacuum suction while the component is in contact with the lower end. The reflecting plate 24 reflects illumination light irradiated from below during imaging by the component camera 10, and transmits and illuminates the component held by the suction nozzle 25.

次に図4を参照して、制御系の構成を説明する。演算部30はCPUであり、記憶部31に記憶された制御プログラムを実行することにより、以下に説明する各部の処理や動作が統括して制御され、後述する各種の制御処理が実現される。これらの制御プログラムには、部品供給部4から移載ヘッド8によって部品を取り出して基板3に移送搭載する部品実装動作を行わせるための部品実装プログラムが含まれる。記憶部31は上述の部品実装プログラムなど、各部の制御に必要なプログラムやデータを記憶する。   Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. The arithmetic unit 30 is a CPU, and by executing a control program stored in the storage unit 31, the processes and operations of the respective units described below are controlled in an integrated manner, and various control processes described later are realized. These control programs include a component mounting program for causing a component mounting operation to take out a component from the component supply unit 4 by the transfer head 8 and transfer and mount it on the substrate 3. The storage unit 31 stores programs and data necessary for controlling each unit, such as the component mounting program described above.

搭載動作制御部32は、ヘッド駆動部33およびXY駆動部34を制御することにより、移載ヘッド8に備えられた複数の吸着ノズル25によってよって部品供給部4から部品を真空吸着により取り出して、基板3の複数の実装点に各吸着ノズル毎に順次移送搭載する部品搭載動作を実行させる。搭載動作制御部32の一部を構成するθ補正制御部32aは、この部品搭載動作の制御において、前述の回転位置検出手段によって検出された回転位置ずれを補正して回転位置決めを行うために実行されるθ補正動作を制御する。   The mounting operation control unit 32 controls the head drive unit 33 and the XY drive unit 34 to take out the component from the component supply unit 4 by vacuum suction by the plurality of suction nozzles 25 provided in the transfer head 8. The component mounting operation of sequentially transporting and mounting each suction nozzle on a plurality of mounting points of the substrate 3 is executed. The θ correction control unit 32a constituting a part of the mounting operation control unit 32 is executed in order to perform rotational positioning by correcting the rotational position deviation detected by the rotational position detecting means described above in the control of the component mounting operation. The θ correction operation is controlled.

ヘッド駆動部34は、移載ヘッド8に備えられたノズル昇降モータ13、ノズル回転モータ20を駆動する。XY駆動部34は、移載ヘッド8をX方向に移動させるX軸テーブル7に備えられたX軸モータ7M、Y方向に移動させるY軸テーブルに備えられたY軸モータ6Mを駆動する。したがって、搭載動作制御部32は、ヘッド移動機構および回転駆動機構を制御する制御部となっている。   The head driving unit 34 drives the nozzle lifting / lowering motor 13 and the nozzle rotating motor 20 provided in the transfer head 8. The XY drive unit 34 drives an X-axis motor 7M provided in the X-axis table 7 that moves the transfer head 8 in the X direction and a Y-axis motor 6M provided in the Y-axis table that moves in the Y direction. Therefore, the mounting operation control unit 32 is a control unit that controls the head moving mechanism and the rotation driving mechanism.

認識制御部35は、基板カメラ17によって取得された画像の認識処理を行う基板認識部36および部品カメラ10によって取得した画像の認識処理を行う部品認識部37を制御する。これにより、移載ヘッド8の吸着ノズル25に保持された状態における部品Pのノズル軸廻りの位置ずれ、すなわち回転位置ずれが各吸着ノズル毎に検出される(図5(a)参照)。   The recognition control unit 35 controls a substrate recognition unit 36 that performs recognition processing of an image acquired by the substrate camera 17 and a component recognition unit 37 that performs recognition processing of an image acquired by the component camera 10. As a result, a position shift around the nozzle axis of the component P in a state of being held by the suction nozzle 25 of the transfer head 8, that is, a rotational position shift is detected for each suction nozzle (see FIG. 5A).

この検出結果を認識制御部35がデータ処理することにより、正規状態(基板搭載状態を基準とする)における部品の回転方向の位置(以下、単に「回転位置」と略記する。)とのずれ角度を各ノズル番号毎に示す回転位置ずれデータが求められる。この回転位置ずれデータに基づいて、θ補正制御部32aは回転位置ずれ補正動作のために必要な演算処理を行い、搭載動作制御部32はこの演算結果を用いて部品搭載動作および回転位置決め動作を制御する。フィーダ制御部38は、部品供給部4に配置されたテープフィーダ5の動作、すなわち内蔵されたテープ送り機構の動作を制御する。   The recognition control unit 35 performs data processing on the detection result, whereby a deviation angle from a position in the rotation direction of the component (hereinafter simply referred to as “rotation position”) in a normal state (based on the board mounting state). Is obtained for each nozzle number. Based on the rotation position deviation data, the θ correction control unit 32a performs calculation processing necessary for the rotation position deviation correction operation, and the mounting operation control unit 32 uses the calculation result to perform component mounting operation and rotation positioning operation. Control. The feeder control unit 38 controls the operation of the tape feeder 5 arranged in the component supply unit 4, that is, the operation of the built-in tape feeding mechanism.

次に、本実施の形態に示す部品実装方法における回転位置決め動作について説明する。
移載ヘッド8が部品供給部4から部品を取り出した後において、吸着ノズル25に吸着保持された部品は必ずしも一定の正しい回転位置で保持されているとは限らない。テープフィーダ5によって供給される部品の姿勢のばらつきや、吸着ノズル25によるピックアップ動作時の位置ずれなどによって、吸着保持状態における部品の回転方向位置にはばらつきが存在する。
Next, the rotational positioning operation in the component mounting method shown in the present embodiment will be described.
After the transfer head 8 takes out a component from the component supply unit 4, the component sucked and held by the suction nozzle 25 is not necessarily held at a certain correct rotational position. Due to variations in the postures of the components supplied by the tape feeder 5 and displacements during pickup operation by the suction nozzle 25, there are variations in the rotational position of the components in the suction holding state.

基板3へ部品を搭載する際には、XY方向位置とともに回転位置も正しく位置合わせする必要があるため、前述のように、部品カメラ10によって部品を認識することにより、各吸着ノズル25に吸着保持された状態における回転位置を検出し、この検出結果に基づいて吸着ノズル25を回転させて、基板における実装角度に応じた所定の回転位置に位置決めする回転位置決めが実行される。   When components are mounted on the board 3, it is necessary to correctly align the rotational positions as well as the positions in the X and Y directions. Therefore, as described above, the components are recognized by the component camera 10 and are held by the suction nozzles 25 by suction. The rotational position in the state thus detected is detected, and the suction nozzle 25 is rotated based on the detection result, and rotational positioning is performed in which the positioning is performed at a predetermined rotational position corresponding to the mounting angle on the substrate.

部品の位置認識においては、図5(a)に示すように、吸着ノズル25に保持された部品Pの基準方向(ここでは機械座標系のX方向となす角度が0°の方向を基準方向と定義する。)に対する回転角度を示す回転位置ずれが検出される。ここで、部品Pの基板における実装角度が180度(X軸負方向)である場合には、図5(a)に示すように、時計回り方向にはΔθa、反時計回り方向にはΔθbだけそれぞれ位置ずれしていることとなる。このとき、部品Pが極性を有する部品、すなわち回転方向の実装姿勢が360°中の特定一方向のみに限定されるような部品である場合には、このΔθa、Δθbが、部品Pの回転位置を正しく位置合わせするために必要な位置決め回転量となる。   In the component position recognition, as shown in FIG. 5A, the reference direction of the component P held by the suction nozzle 25 (here, the direction in which the angle with the X direction of the machine coordinate system is 0 ° is defined as the reference direction). Rotation position deviation indicating a rotation angle with respect to (defining) is detected. Here, when the mounting angle of the component P on the substrate is 180 degrees (X-axis negative direction), as shown in FIG. 5A, only Δθa is clockwise and Δθb is counterclockwise. Each position is shifted. At this time, if the component P is a component having a polarity, that is, a component whose mounting orientation in the rotational direction is limited to only one specific direction in 360 °, the Δθa and Δθb are the rotational positions of the component P. This is the amount of positioning rotation required to correctly align the positions.

これに対して、部品Pが極性を有しない部品、すなわち回転方向の実装姿勢が上述の特定一方向のみならず、この特定一方向と180°違いの方向も許容されるような部品である場合には、図5(b)に示すように、 時計回り方向についてはΔθaもしくはΔθa−180°、反時計回り方向についてはΔθbが、それぞれ部品Pの回転位置を正しく位置合わせするために必要な位置決め回転量となる。   On the other hand, when the component P has no polarity, that is, a component in which the mounting orientation in the rotational direction is allowed not only in the specific one direction described above but also in a direction that is 180 ° different from the specific one direction. As shown in FIG. 5B, Δθa or Δθa−180 ° in the clockwise direction and Δθb in the counterclockwise direction are positions necessary for correctly aligning the rotational position of the component P, respectively. The amount of rotation.

すなわち、時計回りの回転位置決めについては、Δθaの替わりにΔθa−180°だけ回転させることにより回転位置決めを行うことができる。換言すれば、回転方向の実装姿勢に極性のない部品については、回転位置決めの目標とする所定の回転位置として、指定の実装角度に対応した回転位置と180度違いの回転位置が許容される。   That is, for clockwise rotational positioning, rotational positioning can be performed by rotating by Δθa−180 ° instead of Δθa. In other words, for a component having no polarity in the mounting orientation in the rotational direction, a rotational position that is 180 degrees different from the rotational position corresponding to the specified mounting angle is allowed as the predetermined rotational position that is the target of rotational positioning.

次に、このような状態の部品を対象とした回転位置決め動作について、図6、図7を参照して説明する。この回転位置決め動作においては、吸着ノズル25を軸廻りに回転させることにより、部品Pの実装角度を正しく合わせるものである。   Next, the rotational positioning operation for the component in such a state will be described with reference to FIGS. In this rotational positioning operation, the mounting angle of the component P is adjusted correctly by rotating the suction nozzle 25 around the axis.

ここで、回転位置決めは、吸着ノズル25を時計回り、反時計回りのいずれの回転方向へ回転させることによっても行うことができ、ここでは時計回りの回転方向、反時計回りの回転方向をそれぞれ前述の正規方向、非正規方向と規定している。   Here, the rotational positioning can be performed by rotating the suction nozzle 25 in either the clockwise or counterclockwise rotation direction. Here, the clockwise rotation direction and the counterclockwise rotation direction are respectively described above. Normal direction and non-normal direction.

すなわち本実施の形態においては、吸着ノズル25をノズル軸廻りに正規方向または正規方向の反対の非正規方向に回転させて、この吸着ノズル25に保持された部品Pを所定の回転位置に位置決めする回転位置決め動作が実行される。そして後述するように、回転位置検出手段の検出結果より必要な位置決め回転量をこれら2方向についてそれぞれ求め、次いで、これらの位置決め回転量から回転位置決めに必要な所要時間を算出し、さらにこれらの所要時間が短い方向を回転方向とするようにしている。   That is, in the present embodiment, the suction nozzle 25 is rotated around the nozzle axis in a normal direction or a non-normal direction opposite to the normal direction, and the component P held by the suction nozzle 25 is positioned at a predetermined rotation position. A rotational positioning operation is performed. Then, as will be described later, the required positioning rotation amounts are obtained in the two directions from the detection results of the rotational position detecting means, respectively, and then the required time for rotational positioning is calculated from these positioning rotation amounts, The direction in which the time is short is set as the rotation direction.

図6,図7は、回転方向がそれぞれ正規方向、非正規方向りである場合の動作順序の詳細を示すものである。まず当該回転位置決め動作において指示された回転方向を判定し(ST1)、これにより、回転方向が正規方向であるか否かが判断される(ST2)。そし
てここで正規方向であると判断されたならば、図7(a)に示すように、図5(a)に示す位置決め回転量Δθaだけ、吸着ノズル25を正規方向(時計回り方向)に回転する(ST3)。これにより、部品Pは当該部品の実装角度に対応した所定の目標回転位置に到達する(ST7)。
6 and 7 show details of the operation sequence when the rotation directions are normal and non-normal directions, respectively. First, the rotation direction instructed in the rotation positioning operation is determined (ST1), thereby determining whether or not the rotation direction is a normal direction (ST2). If it is determined that the direction is normal, as shown in FIG. 7A, the suction nozzle 25 is rotated in the normal direction (clockwise direction) by the positioning rotation amount Δθa shown in FIG. (ST3). As a result, the component P reaches a predetermined target rotation position corresponding to the mounting angle of the component (ST7).

また(ST2)にて回転方向が非正規方向であると判断されたならば、この方向に吸着ノズル25を回転させることに伴う回転位置決め誤差、すなわち歯付ベルト21a、21bと従動プーリ26a、26bの噛合いにおけるバックラッシュに起因する誤差を相殺するための回転補正動作であるバックラッシュ除去動作を実行させる。すなわち、図7(b)に示すように、図5に示す位置決め回転量Δθbに加えて、回転補正動作用として予め設定されたn°だけ余分に非正規方向に吸着ノズル25を回転させ(ST4)、部品Pを目標回転位置をn°だけオーバランした回転位置に到達させる(ST5)。   If it is determined in (ST2) that the rotation direction is an irregular direction, a rotation positioning error associated with rotating the suction nozzle 25 in this direction, that is, the toothed belts 21a and 21b and the driven pulleys 26a and 26b. The backlash removal operation which is the rotation correction operation for canceling the error due to the backlash in the meshing is performed. That is, as shown in FIG. 7B, in addition to the positioning rotation amount Δθb shown in FIG. 5, the suction nozzle 25 is rotated in the non-normal direction by an extra n ° preset for rotation correction operation (ST4). ), The part P is made to reach the rotational position where the target rotational position is overrun by n ° (ST5).

そしてこの後、吸着ノズル25を余分に回転したn°だけ正規方向に戻す(ST6)。これにより部品Pはオーバラン分だけ正規方向へ戻り、当該部品の実装角度に対応した所定の目標回転位置に到達する(ST7)。このとき、一連の回転動作は正規方向への回転によって終了しているため、バックラッシュに起因する誤差は生じない。このバックラッシュ除去動作により、非正規方向への回転に伴う位置決め誤差が相殺され、部品Pは目標回転位置に正しく位置決めされる。   Thereafter, the suction nozzle 25 is returned to the normal direction by an extra rotation of n ° (ST6). As a result, the component P returns to the normal direction by the overrun, and reaches a predetermined target rotation position corresponding to the mounting angle of the component (ST7). At this time, since a series of rotation operations are completed by rotation in the normal direction, no error due to backlash occurs. By this backlash removal operation, the positioning error due to the rotation in the non-normal direction is canceled, and the component P is correctly positioned at the target rotation position.

次に図8、図9を参照して、部品供給部4から移載ヘッド8によって部品Pを取り出して基板3に移送搭載する部品実装方法において、吸着ノズルに保持された部品Pを所定の回転位置に位置決めする回転位置決め処理のフローについて説明する。この回転位置決め処理のフローは、記憶部31に記憶された部品実装プログラムを演算部30が実行することにより実現される。   Next, referring to FIG. 8 and FIG. 9, in the component mounting method in which the component P is taken out from the component supply unit 4 by the transfer head 8 and transferred and mounted on the substrate 3, the component P held by the suction nozzle is rotated by a predetermined amount. A flow of rotational positioning processing for positioning at a position will be described. This flow of rotational positioning processing is realized by the calculation unit 30 executing the component mounting program stored in the storage unit 31.

まず、前述の回転位置決めに必要とされる所要時間を、正規方向および非正規方向の2方向について算出する(ST11)(所要時間算出ステップ)。ここで、図9を参照して、所要時間計算処理のフローについて説明する。まず計算の対象となる回転動作の回転方向を判定し(ST21)、正規方向であるか否かを判断する(ST22)。ここで正規方向であれば、図7(a)に示す位置決め回転量Δθaの所要時間taを算出する。この所要時間の算出は、吸着ノズル25のノズル軸を回転駆動するノズル回転モータ20について予め設定された加減速パターンと回転量との関係に基づいて行われる。   First, the required time required for the above-described rotational positioning is calculated in two directions, the normal direction and the non-normal direction (ST11) (required time calculation step). Here, the flow of the required time calculation process will be described with reference to FIG. First, the rotation direction of the rotation operation to be calculated is determined (ST21), and it is determined whether the rotation direction is a normal direction (ST22). If the direction is normal, the required time ta for the positioning rotation amount Δθa shown in FIG. 7A is calculated. The calculation of the required time is performed based on the relationship between the acceleration / deceleration pattern set in advance and the rotation amount for the nozzle rotation motor 20 that rotationally drives the nozzle shaft of the suction nozzle 25.

また(ST22)にて、非正規方向であれば、図7(b)に示す位置決め回転量Δθb+n°の所要時間t1を計算し(ST24)、次いで、n°だけ戻すための所要時間tnを計算する(ST25)。そして全体の所要時間tbを、tb=t1+tnとして計算する(ST26)。これにより、回転位置決めに必要とされる所要時間の計算を終了する。すなわち、この所要時間算出ステップでの非正規方向の所要時間tbの算出において、回転駆動機構の機械的遊び、すなわちバックラッシュに起因する位置決め誤差を補正するために、吸着ノズル25を一旦回転方向にオーバーランさせた後に、目標とする回転位置に戻す回転補正動作分の所要時間を加味する処理を実行させるようにしている。   In (ST22), if the direction is non-regular, the required time t1 of the positioning rotation amount Δθb + n ° shown in FIG. 7B is calculated (ST24), and then the required time tn for returning by n ° is calculated. (ST25). Then, the total required time tb is calculated as tb = t1 + tn (ST26). This completes the calculation of the required time required for rotational positioning. That is, in calculating the required time tb in the non-normal direction in this required time calculation step, the suction nozzle 25 is temporarily moved in the rotational direction in order to correct the mechanical error of the rotational drive mechanism, that is, the positioning error due to backlash. After overrun, a process is added that takes into account the time required for the rotation correction operation to return to the target rotational position.

次いでこれらの計算結果に基づいて、算出された2方向についての所要時間のうち、短い所要時間を与える方向を回転方向に決定する(ST12)(方向決定ステップ)。すなわち2つの所要時間ta,tbの長短を比較し、いずれか短い方の回転方向が回転位置決め実行に際しての回転方向となる。そして回転位置決め実行に際しては、このようにして決定された回転方向に吸着ノズル25を、前述の位置決め回転量だけ回転させて回転位置決めを行う(ST13)(ノズル回転ステップ)。   Next, based on these calculation results, a direction giving a short required time among the calculated required times in the two directions is determined as the rotation direction (ST12) (direction determining step). That is, the lengths of the two required times ta and tb are compared, and the shorter rotation direction is the rotation direction when the rotation positioning is executed. When performing rotational positioning, rotational positioning is performed by rotating the suction nozzle 25 in the rotational direction thus determined by the above-described positioning rotational amount (ST13) (nozzle rotation step).

上述のように、回転位置決めのための回転方向決定に際して、バックラッシュ除去動作のための所要時間を加味することにより、回転方向の決定を適正且つ合理的に行うことができ、回転位置決め精度の確保と位置決め動作効率の向上とを両立させることが可能となる。   As described above, when determining the rotational direction for rotational positioning, the rotational direction can be determined appropriately and rationally by taking into account the time required for backlash removal operation, and ensuring rotational positioning accuracy It is possible to achieve both improvement in positioning operation efficiency.

なお上述例は、部品Pが図5(a)に示すような実装姿勢に極性を有する部品である場合を示しているが、対象とする部品Pが図5(b)に示すように実装姿勢に極性がなく、回転位置決めの目標とする所定の回転位置として、指定の実装角度に対応した回転位置と180度違いの回転位置が許容される場合には、この条件で回転位置決め動作の回転方向を決定するようにしてもよい。すなわち、図9のフローに示す計算結果に加えて、図9における位置決め回転量Δθaを、Δθa−180°に置き換えた場合について同様の計算を行う。そしてこれらの計算結果を対比して、より短い所要時間を与える回転位置を目標回転位置とした上で、回転位置決めにおける回転方向を決定する。   The above example shows a case where the component P is a component having polarity in the mounting posture as shown in FIG. 5A, but the target component P is mounted in the posture as shown in FIG. 5B. If the rotation position that is 180 degrees different from the rotation position corresponding to the specified mounting angle is allowed as the predetermined rotation position that is the target of the rotation positioning, the rotation direction of the rotation positioning operation under this condition May be determined. That is, in addition to the calculation result shown in the flow of FIG. 9, the same calculation is performed when the positioning rotation amount Δθa in FIG. 9 is replaced with Δθa−180 °. Then, by comparing these calculation results, the rotational position that gives a shorter required time is set as the target rotational position, and the rotational direction in rotational positioning is determined.

これにより、回転位置決めの所要時間を短縮して実装時間を短縮することができ、実装動作効率を向上させることが可能となる。特に図1に示す構成の部品実装装置を用いる場合のように、対向して配置された2つの部品供給部4から、2つの移載ヘッド8によって同一部品を取り出して基板3に実装する場合には、上述のように180°違いの回転位置を許容する条件で回転方向を決定することにより、一方側の部品供給部4から取り出される部品については実装姿勢を合わせるための位置決め回転量を極小とすることができ、実装効率の向上を図ることができる。   Thereby, the time required for rotational positioning can be shortened to shorten the mounting time, and the mounting operation efficiency can be improved. In particular, when the same component is taken out by two transfer heads 8 from two component supply units 4 arranged opposite to each other and mounted on the substrate 3 as in the case of using the component mounting apparatus having the configuration shown in FIG. As described above, by determining the rotation direction under the condition that allows a rotation position different by 180 °, the positioning rotation amount for adjusting the mounting posture is minimized for the component taken out from the component supply unit 4 on one side. Thus, the mounting efficiency can be improved.

本発明の部品実装装置および部品実装方法ならび部品実装プログラムは、回転位置決め精度の確保と位置決め動作効率の向上とを両立させることができるという効果を有し、部品供給部から移載ヘッドによって部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装分野に有用である。   The component mounting apparatus, the component mounting method, and the component mounting program according to the present invention have the effect of ensuring both rotational positioning accuracy and improved positioning operation efficiency. It is useful in the field of component mounting where it is taken out and transferred to a board.

本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図The top view of the component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の部品実装装置の移載ヘッドの斜視図The perspective view of the transfer head of the component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の部品実装装置の移載ヘッドの部分斜視図The fragmentary perspective view of the transfer head of the component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the control system of the component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の部品実装装置における部品の回転位置ずれの説明図Explanatory drawing of the rotation position shift of the components in the component mounting apparatus of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の部品実装装置における部品の回転位置決め動作のフロー図Flow chart of rotational positioning operation of component in component mounting apparatus of one embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品の回転位置決め動作と回転方向との関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship between the rotation positioning operation | movement of a component and the rotation direction in the component mounting method of one embodiment of this invention 本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品の回転位置決め処理のフロー図Flow chart of component rotational positioning processing in component mounting method of one embodiment of the present invention 本発明の一実施の形態の部品実装方法における部品の回転位置決めに必要とされる所要時間計算処理のフロー図Flow chart of required time calculation processing required for rotational positioning of a component in the component mounting method of one embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

3 基板
4 部品供給部
8 移載ヘッド
19 軸回転部(回転駆動機構)
20 ノズル回転モータ(回転駆動機構)
21a、21b 歯付ベルト(回転駆動機構)
25 吸着ノズル
32 搭載動作制御部(制御部)
3 Substrate 4 Component supply unit 8 Transfer head 19 Axis rotation unit (rotation drive mechanism)
20 Nozzle rotation motor (rotary drive mechanism)
21a, 21b Toothed belt (rotary drive mechanism)
25 Suction nozzle 32 Mounting operation control unit (control unit)

Claims (5)

部品供給部から移載ヘッドによって部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装装置であって、
前記移載ヘッドを前記部品供給部と前記基板との間で移動させるヘッド移動機構と、前記移載ヘッドに装着され前記部品を吸着して保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルをノズル軸廻りに回転させる回転駆動機構と、前記ヘッド移動機構および回転駆動機構を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記吸着ノズルを前記ノズル軸廻りに正規方向または正規方向の反対の非正規方向に回転させてこの吸着ノズルに保持された部品を所定の回転位置に位置決めする回転位置決めにおいて、
前記回転位置決めに必要とされる所要時間を前記正規方向および非正規方向の2方向について算出する所要時間算出ステップと、算出された2方向についての所要時間のうち短い所要時間を与える方向を回転方向に決定する方向決定ステップと、決定された回転方向に前記吸着ノズルを回転させて回転位置決めを行うように前記回転駆動機構を制御するノズル回転ステップとを実行し、
前記所要時間算出ステップでの前記非正規方向の所要時間の算出において、前記回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するために前記吸着ノズルを一旦回転方向にオーバーランさせた後に目標とする回転位置に戻す回転補正動作分の所要時間を加味することを特徴とする部品実装装置。
A component mounting apparatus that takes out a component from a component supply unit by a transfer head and transfers and mounts the component on a substrate,
A head moving mechanism for moving the transfer head between the component supply unit and the substrate, a suction nozzle mounted on the transfer head for sucking and holding the component, and the suction nozzle around the nozzle axis A rotation drive mechanism for rotating, and a control unit for controlling the head moving mechanism and the rotation drive mechanism,
In the rotational positioning in which the control unit rotates the suction nozzle in a normal direction or a non-normal direction opposite to the normal direction around the nozzle axis, and positions a component held by the suction nozzle at a predetermined rotational position.
A required time calculation step for calculating the required time required for the rotational positioning in the two directions of the normal direction and the non-normal direction, and a direction giving a short required time out of the calculated required times in the two directions as the rotation direction A direction determining step for determining the rotation drive mechanism, and a nozzle rotation step for controlling the rotation drive mechanism so as to perform rotation positioning by rotating the suction nozzle in the determined rotation direction,
In calculating the required time in the non-regular direction in the required time calculating step, the target is obtained after the suction nozzle is once overrun in the rotation direction in order to correct a positioning error due to mechanical play of the rotation drive mechanism. A component mounting apparatus including a time required for a rotation correction operation to return to the rotation position.
移載ヘッドを部品供給部と基板との間で移動させるヘッド移動機構と、前記移載ヘッドに装着され部品を吸着して保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルをノズル軸廻りに回転させる回転駆動機構と、前記ヘッド移動機構および回転駆動機構を制御する制御部とを備えた部品実装装置によって、前記部品供給部から前記移載ヘッドによって部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装方法であって、
前記吸着ノズルを前記ノズル軸廻りに正規方向または正規方向の反対の非正規方向に回転させてこの吸着ノズルに保持された部品を所定の回転位置に位置決めする回転位置決めにおいて、
前記回転位置決めに必要とされる所要時間を前記正規方向および非正規方向の2方向について算出する所要時間算出ステップと、算出された2方向についての所要時間のうち短い所要時間を与える方向を回転方向に決定する方向決定ステップと、決定された回転方向に前記吸着ノズルを回転させて回転位置決めを行うノズル回転ステップとを実行し、
さらに前記所要時間算出ステップでの前記非正規方向の位置決め回転量の算出において、前記回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するために前記吸着ノズルを一旦回転方向にオーバーランさせた後に目標とする回転位置に戻す回転補正動作分の所要時間を加味することを特徴とする部品実装方法。
A head moving mechanism that moves the transfer head between the component supply unit and the substrate, a suction nozzle that is attached to the transfer head and sucks and holds the component, and a rotational drive that rotates the suction nozzle around the nozzle axis A component mounting method comprising: a component mounting apparatus including a mechanism and a control unit that controls the head moving mechanism and the rotation driving mechanism; ,
In rotational positioning in which the suction nozzle is rotated around the nozzle axis in a normal direction or a non-normal direction opposite to the normal direction, and the component held by the suction nozzle is positioned at a predetermined rotational position.
A required time calculation step for calculating the required time required for the rotational positioning in the two directions of the normal direction and the non-normal direction, and a direction giving a short required time out of the calculated required times in the two directions as the rotation direction A direction determining step for determining the rotation direction, and a nozzle rotation step for rotating and positioning the suction nozzle in the determined rotation direction,
Further, in the calculation of the positioning rotation amount in the non-regular direction in the required time calculation step, the suction nozzle is once overrun in the rotation direction in order to correct a positioning error caused by mechanical play of the rotation drive mechanism. A component mounting method characterized in that a time required for a rotation correction operation for returning to a target rotational position later is taken into account.
前記回転方向の実装姿勢に極性のない部品については、前記所定の回転位置として指定の実装角度に対応した回転位置と180度違いの回転位置を許容する条件で、前記回転方向を決定することを特徴とする請求項2記載の部品実装方法。   For a component having no polarity in the mounting orientation in the rotational direction, the rotational direction is determined on the condition that a rotational position corresponding to a specified mounting angle and a rotational position that is 180 degrees different from the predetermined rotational position are allowed. The component mounting method according to claim 2, wherein: 移載ヘッドを部品供給部と基板との間で移動させるヘッド移動機構と、前記移載ヘッドに装着され部品を吸着して保持する吸着ノズルと、前記吸着ノズルをノズル軸廻りに回転させる回転駆動機構と、前記ヘッド移動機構および回転駆動機構を制御する制御部とを備えた部品実装装置に、前記部品供給部から前記移載ヘッドによって部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装動作を行わせるための部品実装プログラムであって、
前記吸着ノズルを前記ノズル軸廻りに正規方向または正規方向の反対の非正規方向に回転させてこの吸着ノズルに保持された部品を所定の回転位置に位置決めする回転位置決めにおいて、
前記制御部に、前記回転位置決めに必要とされる所要時間を前記正規方向および非正規方向の2方向について算出する所要時間算出ステップと、算出された2方向についての所要時間のうち短い所要時間を与える方向を回転方向に決定する方向決定ステップと、決定された回転方向に前記吸着ノズルを回転させて回転位置決めを行うように前記回転駆動機構を制御するノズル回転ステップとを実行させ、
さらに前記所要時間算出ステップでの前記非正規方向の所要時間の算出において、前記回転駆動機構の機械的遊びに起因する位置決め誤差を補正するために前記吸着ノズルを一旦回転方向にオーバーランさせた後に目標とする回転位置に戻す回転補正動作分の所要時間を加味する処理を実行させることを特徴とする部品実装プログラム。
A head moving mechanism that moves the transfer head between the component supply unit and the substrate, a suction nozzle that is attached to the transfer head and sucks and holds the component, and a rotational drive that rotates the suction nozzle around the nozzle axis A component mounting apparatus including a mechanism and a control unit that controls the head moving mechanism and the rotation driving mechanism is caused to perform a component mounting operation in which the component is taken out from the component supply unit by the transfer head and transferred and mounted on the substrate. A component mounting program for
In rotational positioning in which the suction nozzle is rotated around the nozzle axis in a normal direction or a non-normal direction opposite to the normal direction, and the component held by the suction nozzle is positioned at a predetermined rotational position.
A time required for calculating the required time required for the rotational positioning in the normal direction and the non-normal direction in the control unit, and a short required time out of the calculated required times in the two directions. A direction determination step for determining a direction to be given as a rotation direction, and a nozzle rotation step for controlling the rotation drive mechanism so as to perform rotation positioning by rotating the suction nozzle in the determined rotation direction,
Further, in the calculation of the required time in the non-regular direction in the required time calculation step, after the suction nozzle is once overrun in the rotation direction in order to correct a positioning error caused by mechanical play of the rotation drive mechanism. A component mounting program for executing a process that takes into account a time required for a rotation correction operation to return to a target rotation position.
前記回転方向の実装姿勢に極性のない部品については、前記所定の回転位置として指定の実装角度に対応した回転位置と180度違いの回転位置を許容する条件で、前記回転方向を決定することを特徴とする請求項4記載の部品実装プログラム。
For a component having no polarity in the mounting orientation in the rotational direction, the rotational direction is determined on the condition that a rotational position corresponding to a specified mounting angle and a rotational position that is 180 degrees different from the predetermined rotational position are allowed. The component mounting program according to claim 4, wherein:
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