JP2015192134A - 電子部品装着装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は生産性をなるべく落とさずに電子部品の装着間隔が狭い領域を有する基板への電子部品の装着を高精度に実行することを目的とする。
この吸着ノズル5は図3に示すように上下軸モータ17により個別に装着ヘッド6に対して上下動可能である(図3の矢印Z方向)。この場合、図示しない選択機構により選択された吸着ノズル5が個別に装着ヘッドから突出し昇降する。吸着ノズル5はθ軸モータ18により装着ヘッド6が鉛直軸線まわりに(図2の矢印方向であるθ方向に)回転することによりθ方向に回転可能である。
吸着ノズル5が上下動及びθ方向に回転し前記部品供給ユニット8から電子部品Cを取出して、装着ヘッド体6のXY方向への移動によりプリント基板P上にこの電子部品Cを装着する。
この狭隣接フラグは図6の元装着データにはなく、データ作成装置で図5のように最適化したデータとするときにすべての電子部品Cについてプリント基板Pに装着されたときに隣接する電子部品Cとの間隔が算出され、閾値の距離以下となる電子部品Cが隣に装着されることとなる電子部品Cのステップ番号に狭隣接フラグである「1」を格納する。この操作は電子部品装着装置1の制御装置11に最適化しての装着データの作成機能があれば電子部品装着装置1で実施してもよい。閾値の間隔は例えば0.15mm等と固定して設定されていてもよいし変更可能でもよい。また電子部品Cの種類または電子部品Cの方向によって変更可能にしてもよい(矩形部品の短辺と長辺で変える等)。
次に、図5に示す装着データのステップ毎に指定のフィーダNo位置の部品供給ユニット8から電子部品Cの吸着がなされる。図1の手前側(下側)の装着ヘッド6Bをヘッド1とするとサイクル番号1aのステップ1の電子部品Cの吸着が実行される。装着ヘッド6Bの所定の吸着ノズル5が装着ヘッド6Bのθ方向への回転及びX方向駆動モータ15及びY方向駆動モータ16の駆動により水平方向(XY方向)に移動し装着データに指定の部品供給ユニット8の電子部品Cの取出位置上に停止する。
次に、吸着ノズル5が下降し部品供給ユニット8の供給する電子部品Cを吸着し上昇すると、ヘッド番号1の装着ヘッド6Bの次の吸着ノズル5が次のステップの電子部品Cの吸着をすべく装着ヘッド6Bの回転及び装着ヘッド体6のXY方向への移動により次の部品供給ユニット8の部品取出位置上に移動する。そして、前述と同様にZ方向に上下動して電子部品Cの取出しが実行される。
このようにして、ヘッド番号1の装着ヘッド6Bの装着データで指定されたすべての吸着ノズル5が電子部品を吸着し、装着データの1サイクル(サイクル1a)の部品吸着動作が終了する。その後、すべての電子部品Cが夫々の吸着ノズル5に保持された状態で装着ヘッド体6が部品認識カメラ10の上方に移動し、下方から各吸着ノズル5に吸着保持された電子部品Cの画像が部品認識カメラ10により撮像される。この撮像は装着ヘッド6に保持されたすべての電子部品Cが同一画面内で一括撮像され、この画像に基づき夫々の電子部品Cの位置ずれ量が制御装置11により認識される。
その後、装着ヘッド体6の移動により最初のステップの電子部品Cを吸着する吸着ノズル5が装着データの示すXY座標位置にθ角度の角度となるように位置決めされる。θ角度に合わせるのは装着ヘッド6Bの回転によるものであり、また前述の部品認識結果に基づき電子部品Cの吸着ノズル5に対する位置ずれが補正され装着データの位置となるように停止する。
次に、この電子部品Cを吸着する吸着ノズル5が下降し、プリント基板Pへの電子部品Cの装着が行われ、装着後吸着ノズル5は上昇する。
次に、装着データの同一サイクル内(サイクル1a)の次のステップの電子部品Cが次の装着位置に位置決めされ、吸着ノズル5の昇降によりプリント基板Pに装着される。
このようにして、サイクル1aの電子部品C、即ち装着ヘッド6Bに保持されているすべての電子部品Cのプリント基板Pへの装着が終了する。
このサイクル1aの吸着及び装着動作と並行して奥側即ち図1の上側の装着ヘッド6Bは上側の部品供給部3Aに搭載されている部品供給ユニット8から装着データのサイクル1bの電子部品Cの吸着動作を開始しており、その後上側の部品認識カメラ10での撮像及び認識処理が行われ、プリント基板Pへのそのサイクルの電子部品Cの装着が行われる。上記サイクル1及び2において、吸着ノズル5の下降開始は装着ヘッド体6の移動が停止しない前に実行されても良い。
次にフローチャートのST2に進み対向ヘッドであるヘッド番号2の装着ヘッド6Bが保持する電子部品Cについて部品現在保持テーブルにて狭隣接フラグがあるかどうかを確認する。この場合、ヘッド番号2がまだサイクル2aの吸着または装着動作をしているとし、サイクル2bには狭隣接フラグが1の電子部品CがないとするとST2も「No」と判断される。
次に、ST3に移り対向ヘッドの次のサイクルであるサイクル3bについて図5の装着データの狭隣接フラグが「1」のステップがあるかを判断するが、ステップ29にあるのでST3は「Yes」と判断されステップ21にて電子部品Cを装着するための装着ヘッド体6の移動速度を通常より減速することが判断される。
図8のフローチャートにて電子部品Cを保持している装着ヘッド体6のXY方向の速度を減速するのは重量の重い装着ヘッド体6の速度を高速にすると振動により少しの吸着ずれでも隣合う電子部品Cに吸着ノズル5が干渉し易くなることを押えるためである。また、対向する装着ヘッド6Bが部品装着のためにプリント基板P上で移動しているか、装着のためプリント基板Pに近づいてくるとその振動のため自身の吸着ノズル5が影響を受ける虞があるため対向する装着ヘッド体6の移動速度も減速することが良いためである。
この際、自身の装着ヘッド6Bの装着動作をしている期間中に対向する装着ヘッド体6については現在のサイクルが終了して次のサイクル(自身の装着ヘッド6Bのサイクルの次のサイクルであり、自身の現在のサイクルが3bであったら4aのサイクル)の装着が開始される可能性があるので、対向する装着ヘッド6Bについては次のサイクルまで判断して狭隣接フラグの電子部品Cがある場合には減速してその部品が精度よく装着できるように制御する。
また、対向する装着ヘッド体6が狭隣接の電子部品Cを装着するために自身の装着ヘッド体6の水平移動を減速するのは、プリント基板Pに電子部品Cを装着する時のみとせず、部品吸着のために自身の装着ヘッド体6が移動するときも減速するようにしてもよく、さらには設定で減速する条件を変更できるようにしてもよい。
尚、減速の仕方では加速度と減速度(最大速度からの減速する際のマイナスの加速度)の絶対値を減速することがよく、同じ距離を移動させるのであるが、通常の加速度から所定の率(%)で減速するように設定しておくことが考えられる。または、同じ距離を移動させる全体時間を通常より所定の率で減らすように制御してもよい。
また、通常の速度とは電子部品Cを保持して移動させる場合で一番速く移動させる場合の速度としてもよいし(即ち電子部品Cの種類によらず一定の最高速度)、電子部品Cの種類毎に部品データで設定した速度を通常の速度としてもよい。また、図5のような装着データに基づく電子部品Cの装着は前後するサイクル(即ち対向する装着ヘッド6B同士のサイクル)では重複していることがあるが、対向する装着ヘッド6Bのその次のサイクルの装着動作が自身の装着ヘッド6Bのサイクルが終了する前に開始されることがないように制御される。即ち、図5の例ではサイクル3aの電子部品Cの装着がすべて終了する前にサイクル4bの電子部品Cの装着動作が開始されることはないように制御される。
こうして、ステップ21の電子部品Cの装着を実行する場合にはその装着位置までの装着ヘッド体6の移動速度が減速され移動する。このとき、吸着ノズル5の下降速度は自身の装着する電子部品Cの狭隣接フラグは1ではないので減速することなく、通常の速度で昇降する。
このようにしてステップ26までのサイクル3aの装着動作は減速されて行われる(図9のヘッド1の上2つの欄参照)。但し、上述するように減速されるのは装着ヘッド体6の移動速度のみであり、吸着ノズル5の下降速度及び装着ヘッド6Bの回転速度は減速されない。または、これらも減速するようにしてさらに振動の発生を抑制してもよい。
次に、装着データのステップ27の装着動作については図8のST1の判断にて減速することが決定されサイクル3bの装着ヘッド体6の移動は減速される。サイクル3bの装着動作は他に装着ヘッド6Bのθ方向への回転移動もあるが狭隣接フラグの電子部品Cでないステップ27等の場合にはこの回転の影響は少ないと考えられるため減速はしない。この場合にも減速するように制御してもよい。
次に、ステップ番号29の電子部品Cを装着する場合には装着ヘッド体6の移動のみならず、装着ヘッド6Bの回転及び吸着ノズル5の下降動作の装着動作も減速する(図9のヘッド2の狭隣接の欄)。また吸着ノズル5の上昇速度も減速してもよい。
次に、ステップ番号30の装着動作においては、自身の装着ヘッド6Bでは狭隣接の電子部品Cを保持していないことが部品現在保持テーブルから分かるため減速はせず、装着ヘッド6Bの回転及び吸着ノズル5の下降のみならず装着ヘッド体6の移動も通常の速度で行われる(図9のヘッド2の狭隣接の下の欄)。またヘッド番号2の装着ヘッド6Bの装着動作で狭隣接の電子部品Cが保持されている間は部品現在保持テーブルのデータを見て対向するヘッド番号1の装着ヘッド体6も移動速度を減速していたがステップ29の装着が終了した後は減速を図9に示すように解除する(但し、サイクル3aの装着をしているとした場合である。)。
尚、装着ヘッド6Bは図2に示すような回転型の場合のみならず図10(平面図)に示すような1列に複数本の吸着ノズル50が並ぶ場合でも装着ヘッド60のXY方向への移動及び吸着ノズル50の下降速度を同様に制御できる。
また、上記の場合、減速率は一律をしたが、部品に応じまたは部品認識カメラ10の認識時に吸着ノズル5と電子部品Cのずれ量の大きさに応じて減速率を変えてもよい。例えば、吸着ノズル5と電子部品Cのずれ量が大きければより減速して低速度で移動させるようにすることが考えられる。また、ずれ量が大きすぎる場合にはプリント基板Pに装着せずに廃棄することがよい。
また、
また、図5の装着データで狭隣接フラグが1となった電子部品Cについては部品供給ユニット8からの吸着前後の装着ヘッド体6の移動速度、吸着ノズル5の下降・上昇速度あるいは装着ヘッド6Bの回転速度を減速するようにしてもよく、さらには部品供給ユニット8の電子部品Cの供給速度を低速にして正確な供給位置への位置決めをするようにしてもよい。
5 吸着ノズル
6 装着ヘッド体
6B 装着ヘッド
10 部品認識カメラ
11 制御装置
15 X方向駆動モータ
16 Y方向駆動モータ
17 上下軸モータ
20 データ作成装置
C 電子部品
P プリント基板
Claims (3)
- 基板上に複数の部品が装着される部品装着方法であって、基板上に装着される隣接する部品との間隔が小さいかどうかを判定する判定工程と、前記判定工程で隣接部品との間隔が小さいと判定された部品の装着動作を隣接部品との間隔が小さいと判定されない場合より遅くするよう制御する制御工程とを有することを特徴とする部品装着方法。
- 基板上に複数の部品を装着する部品装着装置であって、装着すべき部品の装着ステップ毎にその部品が隣接する部品と間隔が狭い狭隣接であることを格納する記憶手段と、前記記憶手段に狭隣接であることが記憶されている部品である場合に少なくとも当該部品を基板に装着する動作の速度を狭隣接でない場合より減速するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする部品装着装置。
- 前記複数の部品を基板に装着する複数の装着ヘッドが夫々個別に水平方向に移動可能に設けられ、前記制御手段は1方の装着ヘッドが少なくとも狭隣接であることが記憶されている部品を基板に装着する場合には他方の装着ヘッドの水平方向への移動を通常より減速するよう制御することを特徴とする請求項2に記載の部品装着装置。
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