JP2017098308A - Component mounting device and operation test method for component mounting device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、部品実装装置および部品実装装置の動作テスト方法に関し、特に、吸着部を移動させて部品実装を行う部品実装装置および部品実装装置の動作テスト方法に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus and an operation test method for the component mounting apparatus, and more particularly to a component mounting apparatus that performs component mounting by moving a suction portion and an operation test method for the component mounting apparatus.
従来、吸着部を移動させて部品実装を行う部品実装装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a component mounting apparatus that performs component mounting by moving a suction portion is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、移動可能な吸着部と、吸着部の動作を制御する制御部とを備える部品実装装置が開示されている。吸着部は、先端のノズル内部の圧力を低下させることにより吸着力を発生させる。部品を吸着させた状態で吸着部を移動させる場合、吸着力に比べて移動速度(移動加速度)が大きすぎると、部品の吸着位置ずれや部品の落下などの吸着状態の異常が発生することがある。一方、移動速度(移動加速度)を小さくしすぎると、実装作業効率が低下する。そこで、上記特許文献1では、制御部が、予め登録された部品の質量や、ノズルの開口面積などのデータに基づいて、実装作業時の吸着部の移動速度(移動加速度)を算出する。
ところが、実装される部品には個体差などのデータには反映されない各種要因があるため、部品の質量や、ノズルの開口面積などのデータからでは、異常発生率の抑制と作業効率の低下抑制との両立を図るような適切な移動速度(移動加速度)を導き出すことが困難である。そのため、部品を吸着させた状態で吸着部を移動させるテストを行い、移動に伴う吸着状態の異常が発生する条件を実際に観測し、テスト結果に基づいて実装作業時の移動速度(移動加速度)を設定することが考えられる。 However, because there are various factors that are not reflected in the data such as individual differences in the mounted parts, the data such as the mass of the parts and the opening area of the nozzles can be used to suppress the abnormality occurrence rate and the work efficiency. It is difficult to derive an appropriate moving speed (moving acceleration) that achieves both. Therefore, a test is performed to move the suction part with the part picked up, the conditions under which the picked-up state abnormality occurs due to the movement are actually observed, and the moving speed (moving acceleration) during mounting work based on the test results Can be set.
しかしながら、たとえば軽量の部品では、テスト動作において最大速度で吸着部を移動させても(たかだか1または数回のテストでは)吸着状態の異常が発生しない場合がある。この場合、部品の個体差によるばらつきを考慮した上で、移動速度(移動加速度)をどの程度に設定すれば実装作業時の異常発生率を低下させることが可能であるのかが分からなくなる。このように、従来、移動に伴う吸着状態の異常の有無をテスト動作により実測する場合に、異常が発生する条件を観測できない場合があるという問題点がある。 However, for example, in the case of a light-weight component, there is a case where an abnormality in the suction state does not occur even if the suction part is moved at the maximum speed in the test operation (at most one or several tests). In this case, it is not possible to determine how much the moving speed (moving acceleration) should be set in consideration of variations due to individual differences among components to reduce the abnormality occurrence rate during the mounting operation. As described above, conventionally, there is a problem in that when the presence / absence of an adsorption state accompanying movement is measured by a test operation, the conditions under which the abnormality occurs may not be observed.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、移動に伴う吸着状態の異常の有無をテスト動作により実測する場合に、異常が発生する条件をより確実に観測可能な部品実装装置および部品実装装置の動作テスト方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is that an abnormality occurs when the presence or absence of an adsorption state accompanying movement is measured by a test operation. It is an object to provide a component mounting apparatus and a component mounting apparatus operation test method capable of more reliably observing conditions.
この発明の第1の局面による部品実装装置は、部品を吸着して基板に実装可能な吸着部と、吸着部を移動させる駆動部と、吸着部の動作を制御する制御部とを備え、制御部は、実装作業時における第1吸着力よりも低い第2吸着力で吸着部に部品を吸着させて移動させるテスト動作により、移動に伴う部品の吸着状態の異常に関する情報を取得するように構成されている。ここで、「移動に伴う部品の吸着状態の異常」とは、吸着部に吸着された部品が移動に伴って位置ずれ(吸着位置ずれ)を発生する場合や、移動に伴って部品の吸着が解除される場合を含む概念である。 A component mounting apparatus according to a first aspect of the present invention includes a suction unit that can suck a component and mount it on a substrate, a drive unit that moves the suction unit, and a control unit that controls the operation of the suction unit. The unit is configured to acquire information related to abnormality in the suction state of the component accompanying the movement by a test operation that causes the suction portion to suck and move the component with a second suction force lower than the first suction force during the mounting operation. Has been. Here, “abnormality of the suction state of a component accompanying movement” means that the component sucked by the suction portion causes a positional shift (suction position shift) due to the movement, or if the component is sucked due to the movement. It is a concept including the case where it is canceled.
この発明の第1の局面による部品実装装置では、上記のように、実装作業時における第1吸着力よりも低い第2吸着力で吸着部に部品を吸着させて移動させるテスト動作を行うことによって、通常の第1吸着力でテストした場合には吸着状態の異常が発生し難いような軽量の部品でも、吸着力を低下させることにより吸着状態の異常を観測できるようになる。これにより、移動に伴う吸着状態の異常の有無をテスト動作により実測する場合に、異常が発生する条件をより確実に観測することができる。また、テスト動作によって得られた吸着状態の異常に関する情報を手がかりにして、部品の個体差によるばらつきを考慮した上で異常発生率の抑制と作業効率の低下抑制との両立を図るような適切な移動速度(移動加速度)を導き出すことが可能となる。 In the component mounting apparatus according to the first aspect of the present invention, as described above, by performing the test operation in which the component is sucked and moved by the second suction force lower than the first suction force during the mounting operation. Even when the test is performed with the normal first suction force, even in a light-weight component that hardly causes the suction state abnormality, the suction state abnormality can be observed by reducing the suction force. As a result, when the presence / absence of an abnormality in the adsorption state accompanying the movement is actually measured by a test operation, the condition under which the abnormality occurs can be more reliably observed. In addition, using information on the abnormal state of the adsorption state obtained by the test operation as a clue, and taking into account variations due to individual differences in parts, it is appropriate to achieve both a reduction in the rate of abnormality and a reduction in work efficiency. It is possible to derive the movement speed (movement acceleration).
上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、複数の移動加速度または移動速度でのテスト動作における部品の吸着状態の異常に関する情報に基づいて、吸着部の移動加速度または移動速度の上限値を取得するように構成されている。このように構成すれば、テスト動作において吸着状態の異常が発生しない移動速度(移動加速度)の上限値を把握することができるので、得られた上限値に適切な安全率を設定することにより、実装作業時の部品の個体差を考慮した適切な移動速度(移動加速度)をより容易に導き出すことができる。 In the component mounting apparatus according to the first aspect, preferably, the control unit is configured to determine the movement acceleration or movement speed of the adsorption unit based on information regarding abnormality in the adsorption state of the component in the test operation at a plurality of movement accelerations or movement speeds. Is configured to obtain an upper limit value. By configuring in this way, it is possible to grasp the upper limit value of the moving speed (moving acceleration) at which the adsorption state does not occur in the test operation, so by setting an appropriate safety factor to the obtained upper limit value, It is possible to more easily derive an appropriate moving speed (moving acceleration) in consideration of individual differences of components during mounting work.
上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、制御部は、テスト動作によって取得した部品の吸着状態の異常に関する情報に基づいて、実装作業時における吸着部の移動加速度または移動速度を算出するように構成されている。このように構成すれば、ユーザが実装作業時の移動速度(移動加速度)を設定する必要がなくなるので、ユーザの知識や経験を要することなく容易に、適切な安全率を設定した実装作業時の移動速度(移動加速度)を設定できるようになる。 In the component mounting apparatus according to the first aspect described above, preferably, the control unit calculates the movement acceleration or movement speed of the suction unit during the mounting operation based on information regarding abnormality in the suction state of the component acquired by the test operation. It is configured as follows. With this configuration, it is not necessary for the user to set the moving speed (moving acceleration) during the mounting operation. Therefore, it is possible to easily set the appropriate safety factor without mounting the user's knowledge and experience. The moving speed (moving acceleration) can be set.
上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、吸着部に吸着力を供給するための空圧源と、吸着部のノズルと空圧源とを接続するエア経路とをさらに備え、吸着部は、テスト動作時にエア経路の一部が外部に開放されることにより、第2吸着力で吸着を行うように構成されている。このように構成すれば、テスト動作時にエア経路の一部を意図的に外部に開放して圧力を逃がすことによって、容易に、吸着部の吸着力を第1吸着力から第2吸着力に低下させることができるとともに、共通の空圧源を用いて実装作業およびテスト動作を行うことができる。 The component mounting apparatus according to the first aspect preferably further includes an air pressure source for supplying an adsorption force to the adsorption unit, and an air path connecting the nozzle of the adsorption unit and the air pressure source, Is configured to perform suction with the second suction force when a part of the air path is opened to the outside during the test operation. With this configuration, it is possible to easily reduce the suction force of the suction portion from the first suction force to the second suction force by intentionally opening a part of the air path to the outside and releasing the pressure during the test operation. In addition, a mounting operation and a test operation can be performed using a common air pressure source.
この場合において、好ましくは、エア経路の一部と外部とを接続する開閉可能な第1バルブをさらに備え、制御部は、テスト動作において第1バルブを開放させることにより、エア経路を介した吸着部の吸着力を第2吸着力に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、制御部により第1バルブの開閉切り替えを行うだけの簡単な構成によって、容易に、吸着部の吸着力を第1吸着力と第2吸着力とに切り替えることができる。その結果、実装作業とテスト動作との切り替えも速やかに行うことができる。 In this case, it is preferable to further include a first valve that can be opened and closed that connects a part of the air path to the outside, and the control unit opens the first valve in the test operation to thereby perform the adsorption via the air path. The suction power of the part is switched to the second suction power. If comprised in this way, the adsorption | suction force of an adsorption | suction part can be easily switched to a 1st adsorption force and a 2nd adsorption | suction force by the simple structure which only performs opening / closing switching of a 1st valve | bulb by a control part. As a result, it is possible to quickly switch between the mounting operation and the test operation.
上記エア経路をさらに備える構成において、好ましくは、複数の吸着部を備え、複数の吸着部は、それぞれ、吸着力供給のオンオフを切り替える第2バルブを介して共通のエア経路に並列的に接続されており、制御部は、テスト動作において、部品を吸着しない吸着部の第2バルブを開放させることにより、部品を吸着する吸着部の吸着力を第2吸着力に切り替えるように構成されている。このように構成すれば、吸着力を第2吸着力に低下させるための構造を追加することなく、テスト動作の対象となる吸着部以外の他の吸着部の第2バルブを開放させるだけで、吸着力を第2吸着力に切り替えることが可能となる。このため、第2吸着力でテスト動作を行うための部品実装装置の構成を簡素化することができる。 In the configuration further including the air path, preferably, a plurality of suction units are provided, and each of the plurality of suction parts is connected in parallel to a common air path via a second valve that switches ON / OFF of suction power supply. In the test operation, the control unit is configured to open the second valve of the suction unit that does not suck the component, thereby switching the suction force of the suction unit that sucks the component to the second suction force. If comprised in this way, only by opening the 2nd valve of other adsorption parts other than the adsorption part used as the object of a test operation, without adding the structure for reducing adsorption power to the 2nd adsorption power, It becomes possible to switch the suction force to the second suction force. For this reason, the structure of the component mounting apparatus for performing the test operation with the second suction force can be simplified.
上記第1の局面による部品実装装置において、好ましくは、吸着部は、部品を吸着するためのノズルを着脱可能に構成され、制御部は、実装作業時に使用される第1ノズルよりも開口面積の小さい第2ノズルを吸着部に装着させた状態で、テスト動作を実施するように構成されている。このように構成すれば、実装作業時に使用される第1ノズルから第2ノズルに付け替えるだけで、吸着力を第2吸着力に切り替えることが可能となる。その結果、第2吸着力でテスト動作を行うための部品実装装置の構成を簡素化することができる。 In the component mounting apparatus according to the first aspect, preferably, the suction unit is configured to be detachable from a nozzle for sucking the component, and the control unit has an opening area larger than that of the first nozzle used during mounting work. The test operation is performed in a state where the small second nozzle is attached to the suction portion. If comprised in this way, it will become possible to switch adsorption force to 2nd adsorption force only by changing from the 1st nozzle used at the time of mounting work to the 2nd nozzle. As a result, the configuration of the component mounting apparatus for performing the test operation with the second suction force can be simplified.
この発明の第2の局面による部品実装装置の動作テスト方法は、部品を吸着して移動し、吸着した部品を基板に実装可能な吸着部を備えた部品実装装置の動作テスト方法であって、実装作業時における第1吸着力よりも低い第2吸着力で吸着部に部品を吸着させ、第2吸着力で部品を吸着した吸着部を移動させ、第2吸着力で部品を吸着させた吸着部の移動に伴う部品の吸着状態の異常に関する情報を取得する。 An operation test method for a component mounting apparatus according to a second aspect of the present invention is an operation test method for a component mounting apparatus provided with a suction portion capable of sucking and moving a component and mounting the sucked component on a substrate, Adsorption by adsorbing a component to the adsorbing part with a second adsorbing force lower than the first adsorbing force during mounting work, moving the adsorbing part adsorbing the component with the second adsorbing force, and adsorbing the component with the second adsorbing force Acquire information related to abnormalities in the suction state of parts due to the movement of parts.
この発明の第2の局面による部品実装装置の動作テスト方法では、上記のように、実装作業時における第1吸着力よりも低い第2吸着力で吸着部に部品を吸着させて移動させるテスト動作を行うことによって、通常の第1吸着力でテストした場合には吸着状態の異常が発生し難いような軽量の部品でも、吸着力を低下させることにより吸着状態の異常を観測できるようになる。これにより、移動に伴う吸着状態の異常の有無をテスト動作により実測する場合に、異常が発生する条件をより確実に観測することができる。また、テスト動作によって得られた吸着状態の異常に関する情報を手がかりにして、部品の個体差によるばらつきを考慮した上で異常発生率の抑制と作業効率の低下抑制との両立を図るような適切な移動速度(移動加速度)を導き出すことが可能となる。 In the operation test method for the component mounting apparatus according to the second aspect of the present invention, as described above, the test operation in which the component is adsorbed and moved by the second adsorbing force lower than the first adsorbing force during the mounting operation. By performing the above, it is possible to observe an abnormality in the suction state by reducing the suction force even for a lightweight component that is unlikely to cause an abnormality in the suction state when tested with the normal first suction force. As a result, when the presence / absence of an abnormality in the adsorption state accompanying the movement is actually measured by a test operation, the condition under which the abnormality occurs can be more reliably observed. In addition, using information on the abnormal state of the adsorption state obtained by the test operation as a clue, and taking into account variations due to individual differences in parts, it is appropriate to achieve both a reduction in the rate of abnormality and a reduction in work efficiency. It is possible to derive the movement speed (movement acceleration).
本発明によれば、上記のように、移動に伴う吸着状態の異常の有無をテスト動作により実測する場合に、異常が発生する条件をより確実に観測することができる。 According to the present invention, as described above, when the presence or absence of an adsorption state accompanying movement is measured by a test operation, the conditions under which the abnormality occurs can be more reliably observed.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による部品実装装置100の構成について説明する。
[First Embodiment]
With reference to FIGS. 1-5, the structure of the
(部品実装装置の構成)
部品実装装置100は、図1に示すように、IC、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの部品E(電子部品)を、プリント基板などの基板Pに実装する装置である。
(Configuration of component mounting device)
As shown in FIG. 1, the
また、部品実装装置100は、基台1と、搬送部2と、ヘッドユニット3と、支持部4と、レール部5と、部品認識カメラ6と、基板認識カメラ7と、制御装置8(図2参照)とを備えている。なお、制御装置8は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。以下、搬送部2の延びる方向(搬送方向)をX方向、水平面内でX方向と直交する方向をY方向、XおよびY方向と直交する上下方向をZ方向とする。
The
基台1のY方向の両側(Y1側およびY2側)の端部には、複数のテープフィーダ11を着脱可能に配置するためのフィーダ配置部12がそれぞれ設けられている。
テープフィーダ11は、複数の部品Eを所定の間隔を隔てて保持したテープ11aが巻き回されたリール11bを保持している。テープフィーダ11は、部品Eを保持するテープ11aをリール11bから引き出し先端側に送り出すことにより、テープフィーダ11の先端から部品Eを供給するように構成されている。
The
各テープフィーダ11は、フィーダ配置部12に設けられた図示しないコネクタを介して制御装置8に電気的に接続された状態で、フィーダ配置部12に配置されている。これにより、各テープフィーダ11は、制御装置8からの制御信号に基づいて部品Eを供給するように構成されている。
Each
搬送部2は、一対のコンベア2aを有している。搬送部2は、一対のコンベア2aによって、基板Pを水平方向(X方向)に搬送する機能を有している。具体的には、搬送部2は、上流側(X1側)の図示しない搬送路から実装前の基板Pを搬入するとともに、搬入された基板Pを実装作業位置まで搬送し、下流側(X2側)の図示しない搬送路に実装が完了した基板Pを搬出する機能を有している。また、搬送部2は、クランプ機構などの図示しない基板固定機構により、実装作業位置で停止させた基板Pを保持して固定するように構成されている。
The
搬送部2の一対のコンベア2aは、基板Pを下方から支持しながら、水平方向(X方向)に基板Pを搬送することが可能に構成されている。また、一対のコンベア2aは、Y方向の間隔を調整可能に構成されている。これにより、搬入される基板Pの大きさ(Y方向寸法)に応じて、一対のコンベア2aのY方向の間隔を調整することが可能である。
The pair of
ヘッドユニット3は、支持部4およびレール部5を介して、テープフィーダ11および搬送部2よりも上方の位置で移動可能に配置されている。ヘッドユニット3は、テープフィーダ11の先端部に送られた部品Eを吸着するとともに、吸着した部品Eを実装作業位置において固定された基板Pに実装するように構成されている。ヘッドユニット3は、ボールナット31と、複数(図1では6本)のヘッド32と、複数のヘッド32にそれぞれ設けられた5つのZ軸モータ33(図2参照)と、複数のヘッド32にそれぞれ設けられた5つのR軸モータ34(図2参照)とを含んでいる。なお、ヘッド32は、特許請求の範囲の「吸着部」の一例である。
The
ヘッドユニット3は、支持部4に沿ってX方向に移動可能に構成されている。具体的には、支持部4は、ボールネジ軸41と、ボールネジ軸41を回転させるX軸モータ42と、X方向に延びる図示しないガイドレールとを含んでいる。ヘッドユニット3は、X軸モータ42によりボールネジ軸41が回転されることにより、ボールネジ軸41と係合(螺合)したボールナット31とともに、支持部4に沿ってX方向に移動可能に構成されている。
The
また、支持部4は、基台1上に固定された一対のレール部5に沿ってX方向と直交するY方向に移動可能に構成されている。具体的には、レール部5は、支持部4のX方向の両端部をY方向に移動可能に支持する一対のガイドレール51と、Y方向に延びるボールネジ軸52と、ボールネジ軸52を回転させるY軸モータ53とを含んでいる。また、支持部4には、ボールネジ軸52と係合(螺合)したボールナット43が設けられている。支持部4は、Y軸モータ53によりボールネジ軸52が回転されることにより、ボールナット43とともに一対のレール部5に沿ってY方向に移動可能に構成されている。
Further, the
複数のヘッド32は、それぞれ、部品Eを吸着して基板Pに実装可能に構成されている。複数のヘッド32は、ヘッドユニット3の下面側にX方向に沿って一列に配置されている。各々のヘッド32の先端には、それぞれ、ノズル32a(図3参照)が着脱可能に取付けられている。ヘッド32は、真空ポンプ35(図3参照)によりノズル32aの先端部に発生させた負圧(吸引力)によって、テープフィーダ11から供給される部品Eを吸着して保持することが可能に構成されている。真空ポンプ35は、特許請求の範囲の「空圧源」の一例である。
Each of the plurality of
また、複数のヘッド32の配列方向(X方向)は、テープフィーダ11の配列方向と一致しており、各々のヘッド32は、別々のテープフィーダ11からの部品Eの吸着動作を並行して行うことが可能に構成されている。ノズル32aは、吸着する部品Eの種類に応じて複数種類備えられており、それぞれノズル交換部9に収容されている。ノズル交換部9において、ヘッド32に装着されるノズル32aを交換することができる。
Further, the arrangement direction (X direction) of the plurality of
また、ヘッド32は、上下方向(Z方向、図3参照)に昇降可能に構成されている。具体的には、ヘッド32は、部品Eの吸着や装着(実装)、ノズル交換などを行う際の下降した状態の位置と、部品Eの搬送などを行う際の上昇した状態の位置との間で昇降可能に構成されている。また、複数のヘッド32は、それぞれ、Z軸モータ33(図2参照)により個別に昇降可能に構成されている。また、複数のヘッド32は、それぞれ、R軸モータ34(図2参照)により個別にノズル32aの中心軸回り(Z方向回り)に回転可能に構成されている。
The
このような構成により、複数のヘッド32は、ヘッドユニット3全体の移動によって、基台1の上方をX方向およびY方向に移動可能に構成されている。また、個々のヘッド32は、Z軸モータ33およびR軸モータ34によって、上下方向(Z方向)および中心軸周りの回転方向(R方向)に個別に移動可能に構成されている。X軸モータ42、Y軸モータ53、Z軸モータ33およびR軸モータ34は、それぞれ、特許請求の範囲の「駆動部」の一例である。ヘッドユニット3および個々のヘッド32の動作は、制御装置8により制御される。
With such a configuration, the plurality of
部品認識カメラ6は、部品Eの実装に先立って部品Eの吸着状態を認識する機能を有し、ヘッド32に吸着された部品Eを撮像するように構成されている。部品認識カメラ6は、撮像方向を上方に向けて基台1の上面上に固定されており、ヘッド32に吸着された部品Eを、部品Eの下方(Z2方向)から撮像するように構成されている。撮像結果は、制御装置8により取得される。吸着された部品Eの撮像結果に基づいて、部品Eの吸着状態(回転姿勢およびヘッド32に対する吸着位置)を制御装置8により認識することが可能である。実装作業時には、制御装置8は、認識した回転姿勢および吸着位置に基づいてヘッド32による部品Eの実装位置および回転位置を補正する。
The
基板認識カメラ7は、部品Eの実装に先立って基板Pに付された位置認識マーク(フィデューシャルマーク)(図示せず)を撮像するように構成されている。位置認識マークは、基板Pの位置を認識するためのマークである。位置認識マークの撮像結果は、制御装置8により取得される。そして、位置認識マークの撮像結果に基づいて、図示しない基板固定機構により固定された基板Pの正確な位置および姿勢を制御装置8により認識することが可能である。実装作業時には、制御装置8は、認識した基板Pの位置および姿勢に基づいてヘッド32による部品Eの実装位置および回転位置を算出する。
The board recognition camera 7 is configured to take an image of a position recognition mark (fiducial mark) (not shown) attached to the board P prior to mounting the component E. The position recognition mark is a mark for recognizing the position of the substrate P. The imaging result of the position recognition mark is acquired by the
なお、基板認識カメラ7は、ヘッドユニット3のX2側の側部に取り付けられており、ヘッドユニット3とともに、基台1の上方をX方向およびY方向に移動可能に構成されている。また、基板認識カメラ7は、基板Pに付された位置認識マークを、基板Pの上方(Z1方向)から撮像する。
The board recognition camera 7 is attached to the side portion of the
図2に示すように、制御装置8は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)などを含み、部品実装装置100の動作を制御するように構成されている。具体的には、制御装置8は、搬送部2、X軸モータ42、Y軸モータ53、Z軸モータ33およびR軸モータ34などを予め記憶された実装プログラム81aに従って制御して、テープフィーダ11からの部品Eの吸着を行うとともに、基板Pに部品Eの実装を行うように構成されている。制御装置8は、実装プログラム81aおよび後述するテスト動作によって得られたテストデータ81bを記憶する記憶部81と、各種情報の表示を行う表示ユニット82とを備えている。表示ユニット82は、たとえばタッチパネルを有し、ユーザによる操作入力を受け付ける入力部としても機能する。
As shown in FIG. 2, the
ここで、制御装置8は、ヘッド32に部品を吸着させた状態で各軸方向(X、Y、ZおよびR方向)に移動させ、移動に伴う吸着状態の異常が発生するか否かをテストする制御を行うように構成されている。具体的には、第1実施形態では、制御装置8は、実装作業時における第1吸着力F1よりも低い第2吸着力F2でヘッド32に部品Eを吸着させて移動させるテスト動作により、移動に伴う部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qを取得するように構成されている。
Here, the
〈吸着力切り替え構造〉
まず、ヘッド32の吸着力を第1吸着力F1よりも低い第2吸着力F2に切り替えるための構造について説明する。
<Adsorption force switching structure>
First, a structure for switching the suction force of the
図3に示すように、第1実施形態では、部品実装装置100は、ヘッド32に吸着力を供給するための真空ポンプ35と、ヘッド32のノズル32aと真空ポンプ35とを接続するエア経路36とを備えている。真空ポンプ35は、たとえば基台1の内部に設置されており、エア経路36を介してヘッドユニット3の各ヘッド32のノズル32aと接続されている。エア経路36は、たとえば、エアホースやシャフトなどの配管部材の1または複数の組み合わせによって構成されている。真空ポンプ35と各ヘッド32(ノズル32a)との間には、バルブ37が設けられている。
As shown in FIG. 3, in the first embodiment, the
バルブ37は、対応するヘッド32への吸着力供給のオンオフを切り替える機能を有しており、複数のヘッド32の各々に個別に設けられている。バルブ37は、たとえば、オン(開放)とオフ(閉鎖)とを切り替え可能なオンオフバルブである。真空ポンプ35は、たとえば、所定の一定圧(負圧)を供給する。制御装置8は、バルブ37の切り替え制御を行うことにより、各ヘッド32の吸引(部品吸着)と非吸引(吸着部品のリリース)とを個別に制御する。
The
ここで、第1実施形態では、ヘッド32は、テスト動作時にエア経路36の一部が外部に開放されることにより、第2吸着力F2で吸着を行うように構成されている。具体的には、部品実装装置100は、エア経路36の一部と外部とを接続する開閉可能なバルブ38を備える。図3に示した例では、バルブ38は、ヘッドユニット3の内部に配置され、真空ポンプ35とバルブ37とを接続する経路部分36aから分岐した分岐経路36bに一端側が接続されている。分岐経路36bおよびバルブ38は、バルブ37とノズル32aとの間の経路部分36cに設けてもよい。バルブ38の他端側は、外部に開放されているか、または外部と連通する配管に接続される。バルブ38は、たとえば、オン(開放)とオフ(閉鎖)とを切り替え可能なオンオフバルブである。バルブ38は、複数のヘッド32に個別に設けられている。バルブ38は、特許請求の範囲の「第1バルブ」の一例である。
Here, in the first embodiment, the
制御装置8は、図3(A)に示すテスト動作においてバルブ38を開放させることにより、エア経路36を介したヘッド32の吸着力を第2吸着力F2に切り替えるように構成されている。すなわち、制御装置8は、テスト動作時には、ヘッド32のバルブ37とバルブ38との両方を開放し、エア経路36の負圧の一部をバルブ38から逃がすことにより、ヘッド32に第2吸着力F2(<第1吸着力F1)を発生させる。制御装置8は、図3(B)に示した実装作業時には、ヘッド32のバルブ37を開くとともにバルブ38を閉じることにより、ヘッド32に第1吸着力F1を発生させる。第2吸着力F2は、負圧の一部を逃がした分だけ、第1吸着力F1よりも小さくなる。
The
〈テスト動作〉
次に、ヘッド32の吸着力を第2吸着力F2に切り替えて行うテスト動作について説明する。
<Test operation>
Next, a test operation performed by switching the suction force of the
テスト動作は、実装作業時における第1吸着力F1よりも低い第2吸着力F2でヘッド32に部品Eを吸着させた状態でヘッド32を移動させる動作である。テスト動作は、実装作業とは別個の作業(生産準備作業の一種)として行われる。テスト動作は、たとえば、制御装置8をテストモードに切り替えることで実施可能である。
The test operation is an operation of moving the
具体的には、テスト動作では、ヘッド32に部品Eを吸着させた状態で、X、Y、ZおよびRの各軸方向の移動動作を個別に行う。この際、移動開始前と、移動完了後とのそれぞれにおいて、部品認識カメラ6による部品撮像を行い、制御装置8が部品Eの吸着位置を認識する。そして、制御装置8は、移動開始前と移動完了後との吸着位置ずれ量が許容範囲外か否かに基づいて、移動に伴う部品Eの吸着状態の異常に関する情報Q(図4参照)を取得する。
Specifically, in the test operation, the movement operation in the X, Y, Z, and R axial directions is individually performed in a state where the component E is attracted to the
吸着状態の異常に関する情報Qとは、ある移動速度(移動加速度)での移動に伴って許容範囲を超える吸着位置ずれあるいは部品の脱落(落下)が発生したか否かの判定結果の情報である。得られた吸着状態の異常に関する情報Qは、実装作業時にヘッド32(ヘッドユニット3)を各軸方向に移動させる際の移動速度(移動加速度)を決定するための判断材料となる。 The information Q regarding the abnormality in the suction state is information of a determination result as to whether or not a suction position shift or part dropout (falling) exceeding an allowable range has occurred with movement at a certain movement speed (movement acceleration). . The obtained information Q regarding the abnormality in the suction state becomes a judgment material for determining the moving speed (moving acceleration) when moving the head 32 (head unit 3) in the direction of each axis during the mounting operation.
第1実施形態では、制御装置8は、複数の移動加速度または移動速度でのテスト動作における部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qに基づいて、ヘッド32の移動加速度または移動速度の上限値を取得するように構成されている。また、制御装置8は、テスト動作によって取得した部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qに基づいて、実装作業時におけるヘッド32の移動加速度Tまたは移動速度を算出するように構成されている。
In the first embodiment, the
ここで、部品実装装置100では、各軸方向(X、Y、ZおよびR方向)の移動速度は、軸方向毎に設定された最大速度を100%として、パーセンテージで表現される。各軸方向の移動加速度は、移動速度(%)に連動して変化するように設定されている。このため、以下の説明および各図では、「加速度」について記載しているが、本明細書では、これを「速度」と読み替えてもよい。
Here, in the
テスト動作におけるヘッド32の移動加速度の上限値(限界加速度)は、吸着状態の異常なし(OK)と判定された最大速度である。たとえばテスト動作において、ある軸方向の移動加速度を30%から100%まで10%単位で変化させた場合に、それぞれの移動加速度での吸着状態の異常に関する情報Qが、図4に示すように得られたとする。この場合、部品Aでは、移動加速度60%が上限値(限界加速度)となり、部品Bでは、移動加速度40%が上限値(限界加速度)となり、部品Cでは、移動加速度30%が上限値(限界加速度)となる。なお、移動加速度は、10%単位で変化させるのではなく、たとえば5%単位など10%以外の単位で変化させてもよい。
The upper limit value (limit acceleration) of the moving acceleration of the
制御装置8は、テスト動作における部品Eの吸着状態の異常に関する情報Q(OKまたはNG)に基づいて得られた限界加速度に、所定の安全率を加味することにより、実装作業時の移動加速度T(移動速度)を算出する。実装作業時の移動加速度Tは、たとえば、下式(1)により算出される。
実装作業時の移動加速度T=限界加速度の吸着力換算値/安全率 ・・・(1)
限界加速度の吸着力換算値は、第2吸着力F2で得られた限界加速度を第1吸着力F1での値に換算したものである。換算値は、たとえば、第1吸着力F1と第2吸着力F2との比によって求めることができる。たとえば第2吸着力F2が第1吸着力F1の50%である場合、換算値は、第2吸着力F2で得られた限界加速度の2倍に相当する。安全率の値は、取得された限界加速度の値に対して部品Eのばらつきなどの統計的(確率的)要因を考慮した余裕量の大きさを表し、予め適切な値に設定されている。
The
Movement acceleration T during mounting work = Limit acceleration acceleration value / safety factor (1)
The limit acceleration conversion value of the limit acceleration is obtained by converting the limit acceleration obtained by the second adsorption force F2 into a value at the first adsorption force F1. The converted value can be obtained, for example, by the ratio between the first adsorption force F1 and the second adsorption force F2. For example, when the second suction force F2 is 50% of the first suction force F1, the converted value corresponds to twice the limit acceleration obtained with the second suction force F2. The value of the safety factor represents the amount of margin considering a statistical (probabilistic) factor such as the variation of the part E with respect to the acquired limit acceleration value, and is set to an appropriate value in advance.
たとえば安全率=1、第2吸着力F2=50%(第1吸着力比)とした場合、各部品A〜Cの実装作業時の移動加速度Tは、図5に示すように、部品A=100%、部品B=80%、部品C=70%となる。なお、部品Cについては、テスト動作における移動加速度30%が上限値(限界加速度)としたが、10%刻みのテストの場合、30%〜39%の範囲が上限値となる。そのため、上限値範囲の中間値である35%を基準に実装作業時の移動加速度Tを70%としてもよい。
For example, when the safety factor = 1 and the second suction force F2 = 50% (first suction force ratio), as shown in FIG. 100%, part B = 80%, and part C = 70%. For part C, the moving
また、たとえば安全率=2、第2吸着力F2=50%(第1吸着力比)とした場合、各部品A〜Cの実装作業時の移動加速度Tは、部品A=60%、部品B=40%、部品C=30%となる。図5では説明のための簡単な例として示したが、安全率は1および2以外の適切な値に設定してよい。 Further, for example, when the safety factor = 2 and the second suction force F2 = 50% (first suction force ratio), the movement acceleration T during the mounting operation of the parts A to C is the part A = 60% and the part B. = 40% and part C = 30%. Although shown as a simple example for explanation in FIG. 5, the safety factor may be set to an appropriate value other than 1 and 2.
制御装置8は、実装作業で使用する部品Eの種類毎にテスト動作を行い、実装作業時の移動加速度Tを部品Eの種類毎に設定するように構成されている。したがって、実装作業時には、ノズル32aにより吸着した部品Eに対応する移動加速度Tでノズル32a(ヘッドユニット3)が移動される。
The
(テスト動作の制御処理)
次に、図6を参照して、テスト動作を行う場合の制御処理について説明する。
(Test operation control process)
Next, with reference to FIG. 6, a control process when performing a test operation will be described.
テスト動作は、たとえば、ユーザからの入力操作によりテストモードに切り替える旨の指示を制御装置8が受け付けた場合に実施される。テスト動作は、基板Pの生産を開始する際(生産を開始する旨の操作指示を受け付けた場合)に、準備作業の1つとして実装作業の前に実施されてもよい。
The test operation is performed, for example, when the
テストモードが開始されると、ステップS1において、制御装置8は、所定の部品Eをノズル32aに第2吸着力F2で吸着させる。具体的には、制御装置8は、ヘッドユニット3およびヘッド32を移動させて、対象となる部品Eを供給するテープフィーダ11から対象となる部品Eをヘッド32に吸着させる。この際、制御装置8は、ヘッド32のバルブ38およびバルブ37の両方をオン(開放)することにより、第2吸着力F2でヘッド32に部品Eを吸着させる。
When the test mode is started, in step S1, the
ステップS2において、制御装置8は、対象となる部品Eを吸着したヘッド32にテスト動作を実施させる。まず、ヘッド32が部品認識カメラ6の上方に移動して部品Eの撮像が行われ、制御装置8が撮像画像に基づいて吸着位置(部品Eに対するノズル32aの接触位置)が認識される。次に、所定の軸方向(たとえばX方向)に、所定加速度(たとえば30%)で、ヘッド32が部品Eを吸着したまま移動される。その後、ヘッド32が部品認識カメラ6の上方に移動して部品Eの撮像が行われ、制御装置8によりテスト動作後(所定の軸方向移動後)の吸着位置が認識される。
In step S2, the
ステップS3において、制御装置8は、テスト動作(所定の軸方向移動)の前後における吸着位置の認識結果に基づいて、移動に伴う吸着状態の異常に関する情報Qを取得する。具体的には、制御装置8は、たとえば、テスト動作の前後における吸着位置のずれ量が所定の許容範囲外となったか否かを判定することにより、OK(部品Eのずれが許容範囲以内)かNG(部品Eのずれが許容範囲外)かの吸着位置ずれの発生の有無を示す情報を取得する。吸着位置ずれの発生の有無(OKまたはNG)は、テスト動作時の移動加速度の設定と対応付けて取得される。得られた吸着状態の異常に関する情報Qおよび対応する移動加速度の設定値は、テストデータ81b(図2参照)として記録される。
In step S <b> 3, the
ステップS4において、制御装置8は、テスト対象となる全ての移動加速度でのテストが完了したか否かを判断する。図4に示したように30%から100%の範囲で10%毎にテストを行う場合、制御装置8は、これらの8種の加速度設定でのテストが完了したか否かを判断し、完了していない場合にはステップS2〜S4を繰り返す。これにより、所定の軸方向移動に関して、複数(8種)の移動加速度に対応する吸着状態の異常に関する情報Qがそれぞれ取得される。テスト対象となる全ての移動加速度でのテストが完了した場合、ステップS5に処理が進む。
In step S4, the
ステップS5において、制御装置8は、テスト対象となる全ての軸方向のテストが完了したか否かを判断する。第1実施形態では、X、Y、ZおよびR軸の各方向についてテストが行われる。制御装置8は、これらの4種の軸方向でのテストが完了したか否かを判断し、完了していない場合にはステップS2〜S5を繰り返す。これにより、所定の部品Eについて、各軸方向の吸着状態の異常に関する情報Qが、複数の移動加速度と対応付けて取得される。テスト対象となる全ての軸方向でのテストが完了した場合、ステップS6に処理が進む。
In step S5, the
ステップS6において、制御装置8は、複数の移動加速度でのテスト動作における吸着状態の異常に関する情報Qに基づいて、ヘッド32の移動加速度の上限値(限界速度)を取得する。移動加速度の上限値は、軸方向(X、Y、ZおよびR)のそれぞれについて取得される。
In step S <b> 6, the
ステップS7において、制御装置8は、吸着状態の異常に関する情報Qに基づいて、実装作業時におけるヘッド32の移動加速度Tを算出する。具体的には、制御装置8は、吸着状態の異常に関する情報Qから得られたノズル32aの移動加速度の上限値(限界速度)と、第1吸着力F1および第2吸着力F2と、所定の安全率とを用いて、上式(1)により実装作業時におけるヘッド32の移動加速度Tを算出する。制御装置8は、算出した実装作業時の移動加速度Tを実装プログラム81aに記録(設定)する。実装作業時の移動加速度Tは、軸方向(X、Y、ZおよびR)のそれぞれについて取得され、テスト動作に用いた部品Eの種類と対応付けて記録される。
In step S <b> 7, the
以上の処理は、実装作業に使用する部品Eの種類毎に実施される。その結果、部品Eの種類毎に実装作業時の移動加速度Tが設定される。実装作業が開始されると、制御装置8は、テープフィーダ11からヘッド32に吸着させた部品Eの種類に対応する移動加速度の設定値を読み込み、各軸方向の移動加速度の設定値に従って基板Pへ実装する際の各軸方向の移動制御を行う。
The above processing is performed for each type of component E used for the mounting operation. As a result, the movement acceleration T during the mounting operation is set for each type of component E. When the mounting operation is started, the
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1実施形態では、上記のように、実装作業時における第1吸着力F1よりも低い第2吸着力F2でヘッド32に部品Eを吸着させて移動させるテスト動作を行うように制御装置8を構成する。これにより、通常の第1吸着力F1でテストした場合には吸着状態の異常が発生し難いような軽量の部品でも、吸着力を低下させることにより吸着状態の異常を観測できるようになる。その結果、移動に伴う吸着状態の異常の有無をテスト動作により実測する場合に、異常が発生する条件をより確実に観測することができる。また、テスト動作によって得られた吸着状態の異常に関する情報Qを手がかりにして、部品Eの個体差によるばらつきを考慮した上で異常発生率の抑制と作業効率の低下抑制との両立を図るような適切な移動速度(移動加速度)を導き出すことが可能となる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、複数の移動加速度または移動速度でのテスト動作における部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qに基づいて、ヘッド32の移動加速度または移動速度の上限値を取得するように制御装置8を構成する。このように構成すれば、テスト動作において吸着状態の異常が発生しない移動速度(移動加速度)の上限値を把握することができるので、得られた上限値に適切な安全率を設定することにより、実装作業時の部品Eの個体差を考慮した適切な移動速度(移動加速度)をより容易に導き出すことができる。
In the first embodiment, as described above, the upper limit value of the moving acceleration or moving speed of the
また、第1実施形態では、上記のように、テスト動作によって取得した部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qに基づいて、実装作業時におけるヘッド32の移動加速度T(移動速度)を算出するように制御装置8を構成する。このように構成すれば、ユーザが実装作業時の移動加速度T(移動速度)を設定する必要がなくなるので、ユーザの知識や経験を要することなく容易に、適切な安全率を設定した実装作業時の移動加速度T(移動速度)を設定できるようになる。
In the first embodiment, as described above, the movement acceleration T (movement speed) of the
また、第1実施形態では、上記のように、ヘッド32に吸着力を供給するための真空ポンプ35と、ヘッド32のノズル32aと真空ポンプ35とを接続するエア経路36とを設け、テスト動作時にエア経路36の一部が外部に開放されることにより、第2吸着力F2で吸着を行うようにヘッド32を構成する。このように構成すれば、テスト動作時にエア経路36の一部を意図的に外部に開放して圧力を逃がすことによって、容易に、ヘッド32の吸着力を第1吸着力F1から第2吸着力F2に低下させることができるとともに、共通の真空ポンプ35を用いて実装作業およびテスト動作を行うことができる。
In the first embodiment, as described above, the
また、第1実施形態では、上記のように、エア経路36の一部と外部とを接続する開閉可能なバルブ38を設け、テスト動作においてバルブ38を開放させることにより、エア経路36を介したヘッド32の吸着力を第2吸着力F2に切り替えるように制御装置8を構成する。このように構成すれば、制御装置8によりバルブ38の開閉切り替えを行うだけの簡単な構成によって、容易に、ヘッド32の吸着力を第1吸着力F1と第2吸着力F2とに切り替えることができる。その結果、実装作業とテスト動作との切り替えも速やかに行うことができる。
In the first embodiment, as described above, an openable /
ここで、第1実施形態の効果を、図7を参照して詳細に説明する。図7は、第2吸着力F2を横軸、移動加速度を縦軸に取り、各第2吸着力F2での移動加速度の上限値(限界加速度)をプロットしたグラフの例を示している。図7において、横軸は、第1吸着力F1を吸着力100%とした場合のパーセンテージで示している。 Here, the effect of 1st Embodiment is demonstrated in detail with reference to FIG. FIG. 7 shows an example of a graph in which the second adsorption force F2 is taken on the horizontal axis and the movement acceleration is taken on the vertical axis, and the upper limit value (limit acceleration) of the movement acceleration at each second adsorption force F2 is plotted. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the percentage when the first suction force F1 is 100%.
第1吸着力F1(吸着力100%)でテスト動作を行うと、部品B(限界加速度約80%)および部品C(限界加速度約60%)については移動加速度100%までの範囲内で問題なく限界加速度を取得することができる。一方、軽量の部品Aでは、移動加速度100%までの範囲内で限界加速度を取得することができない。
When the test operation is performed with the first adsorption force F1 (
図7の例では、第2吸着力F2を第1吸着力F1の80%未満にしてテスト動作を行えば、部品Aの限界加速度を取得できることが分かる。この例の場合、それぞれの第2吸着力F2での部品Aの限界加速度を考慮すると、吸着力100%(第1吸着力F1)の状態では、部品Aの限界加速度は約120%に相当すると推定される。
In the example of FIG. 7, it can be seen that the limit acceleration of the part A can be acquired by performing the test operation with the second suction force F2 being less than 80% of the first suction force F1. In the case of this example, considering the limit acceleration of the part A at each second suction force F2, the limit acceleration of the part A corresponds to about 120% in the state of the
このように第1吸着力F1で換算した部品Aの限界加速度(120%)が取得できれば、限界加速度に安全率を加味することで、実装作業時の移動加速度Tを適切に設定することが可能となる。具体的には、たとえば移動加速度10%分のマージン(安全率)を確保する場合、部品Aの限界加速度が120%であれば、マージンを確保しても実装作業時の移動加速度Tは100%に設定することができる。一方、部品Aの限界加速度が105%であれば、実装作業時の移動加速度Tはマージンを確保すると95%に設定する必要がある。 If the limit acceleration (120%) of the component A converted by the first suction force F1 can be acquired in this way, it is possible to appropriately set the movement acceleration T during the mounting operation by adding the safety factor to the limit acceleration. It becomes. Specifically, for example, when a margin (safety factor) for 10% of the moving acceleration is secured, if the limit acceleration of the component A is 120%, the moving acceleration T during the mounting operation is 100% even if the margin is secured. Can be set to On the other hand, if the limit acceleration of the component A is 105%, the moving acceleration T during the mounting work needs to be set to 95% if a margin is secured.
以上のように、吸着力100%の状態でテスト動作を行う場合には、部品Aの限界加速度を正確に取得するのが困難であるため、実装作業時の移動加速度Tを適切に設定できないのに対して、第2吸着力F2での部品Aの限界加速度を取得することによって、実装作業時の移動加速度Tが適切に設定できるようになる。 As described above, when the test operation is performed in a state where the suction force is 100%, it is difficult to accurately obtain the limit acceleration of the component A. Therefore, the moving acceleration T during the mounting operation cannot be set appropriately. On the other hand, by acquiring the limit acceleration of the component A with the second suction force F2, the movement acceleration T during the mounting operation can be set appropriately.
なお、図7の例では、説明のために複数の第2吸着力F2での限界加速度を示したが、第2吸着力F2は、単一の値でよい。第2吸着力F2は、第1吸着力F1では限界加速度を取得できないような部品Eについて、限界加速度を取得可能な程度に小さい値(図7では80%未満)に設定されればよい。同様に、同一の部品(たとえば部品A)に対するテスト動作は、図7のように第2吸着力F2の大きさを変更して複数回実施する必要はなく、特定の大きさの第2吸着力F2で1回のみ実施すればよい。なお、図7のように第2吸着力F2の大きさを変更してテスト動作を複数回行う場合には、その分、吸着状態の異常に関する情報Qを多く取得できるので、実装作業時の移動加速度Tをより適切に設定することが可能となる。 In the example of FIG. 7, the limit acceleration at a plurality of second adsorption forces F2 is shown for explanation, but the second adsorption force F2 may be a single value. The second suction force F2 may be set to a value (less than 80% in FIG. 7) that allows the limit acceleration to be acquired for the component E for which the limit acceleration cannot be acquired with the first suction force F1. Similarly, the test operation for the same component (for example, component A) does not need to be performed a plurality of times by changing the magnitude of the second adsorption force F2 as shown in FIG. 7, but the second adsorption force having a specific magnitude. It only needs to be performed once in F2. Note that when the test operation is performed a plurality of times by changing the magnitude of the second suction force F2 as shown in FIG. 7, more information Q regarding the suction state abnormality can be acquired accordingly, so that movement during the mounting operation can be obtained. The acceleration T can be set more appropriately.
[第2実施形態]
図1および図8を参照して、本発明の第2実施形態による部品実装装置200(図1参照)の構成について説明する。第2実施形態では、エア経路36の一部に外部と接続するバルブ38を設けた上記第1実施形態とは異なり、吸着力供給のオンオフを切り替えるバルブ137によって吸着力を第2吸着力F2に切り替える構成の例を説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
With reference to FIG. 1 and FIG. 8, the structure of the component mounting apparatus 200 (refer FIG. 1) by 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In the second embodiment, unlike the first embodiment in which the
〈吸着力切り替え構造〉
図8に示すように、第2実施形態では、部品実装装置200は、複数のヘッド32と、ヘッド32のノズル32aと真空ポンプ35とを接続するエア経路136とを備えている。複数のヘッド32は、それぞれ、吸着力供給のオンオフを切り替えるバルブ137を介して共通のエア経路136に並列的に接続されている。すなわち、上記第1実施形態では、個々のヘッド32が互いに独立したエア経路36を介して個別に真空ポンプ35からの負圧供給を受けていたのに対し、この第2実施形態では、個々のヘッド32への負圧供給が、共通のエア経路136を介して行われる。各ヘッド32、バルブ137およびエア経路136の一部は、移動可能なヘッドユニット3に設けられている。なお、バルブ137は、特許請求の範囲の「第2バルブ」の一例である。
<Adsorption force switching structure>
As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the
第2実施形態では、エア経路136の共通部分136aから各ヘッド32に向けて分岐した複数の分岐部分136bに、それぞれバルブ137が設けられており、バルブ137の開閉によって、対応するヘッド32と共通部分136a(真空ポンプ35)との接続および遮断が切り替えられる。これにより、バルブ137の開閉によって、対応するヘッド32への吸着力供給のオンオフが切り替えられる。一方、第2実施形態では、エア経路の一部を外部と接続するためのバルブ38は設けられていない。
In the second embodiment, a
第2実施形態では、制御装置8は、テスト動作において、部品Eを吸着しないヘッド32のバルブ137を開放させることにより、部品Eを吸着するヘッド32の吸着力を第2吸着力F2に切り替えるように構成されている。図8に示された各ヘッド32を左から順に1番、2番、3番、4番、・・・とすると、たとえば1番ヘッド32の吸着力を第2吸着力F2に切り替える場合、部品Eを吸着する1番ヘッド32のバルブ137aを開放すると共に、部品Eを吸着しない2番以降のヘッド32のいずれかのバルブ(たとえば137b)を開放し、他のバルブ137c、137dを閉じる。これにより、エア経路136の負圧の一部が2番ヘッド32から逃がされ、1番ヘッド32の吸着力が第2吸着力F2に切り替わる。
In the second embodiment, in the test operation, the
第2実施形態では、さらに、部品Eを吸着しないヘッド32(図8では2番以降のヘッド)のうちで、バルブ137を開放するヘッド32の数を増減することにより、第2吸着力F2の大きさを段階的に変化させることも可能である。したがって、様々な大きさの第2吸着力F2(たとえば、第1吸着力F1の約50%、約33%など)で、テスト動作を行うことが可能である。
In the second embodiment, among the
実装作業時には、部品Eを吸着するヘッド32に対応するバルブ137を開放し、部品Eを吸着しないヘッド32に対応するバルブ137を閉じることにより、負圧漏れが発生しなくなるので、各ヘッド32のそれぞれが第1吸着力F1で部品Eを吸着することが可能である。
During the mounting operation, the
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, the following effects can be obtained.
第2実施形態では、上記第1実施形態と同様に、実装作業時における第1吸着力F1よりも低い第2吸着力F2でヘッド32に部品Eを吸着させて移動させるテスト動作を行うことにより、部品Eの吸着状態の異常が発生する条件をより確実に観測することができる。そして、テスト動作によって得られた吸着状態の異常に関する情報Qを手がかりにして、部品Eの個体差によるばらつきを考慮した上で異常発生率の抑制と作業効率の低下抑制との両立を図るような適切な移動速度(移動加速度)を導き出すことが可能となる。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, by performing a test operation in which the component E is sucked and moved by the
また、第2実施形態では、上記のように、複数のヘッド32を、それぞれ、吸着力供給のオンオフを切り替えるバルブ137を介して共通のエア経路136に並列的に接続する。そして、テスト動作において、部品Eを吸着しないヘッド32のバルブ137を開放させることにより、部品Eを吸着するヘッド32の吸着力を第2吸着力に切り替えるように制御装置8を構成する。このように構成すれば、吸着力を第2吸着力F2に低下させるための構造(バルブ38など)を追加することなく、テスト動作の対象となるヘッド32以外の他のヘッド32のバルブ137を開放させるだけで、吸着力を第2吸着力F2に切り替えることが可能となる。このため、第2吸着力F2でテスト動作を行うための部品実装装置100の構成を簡素化することができる。
In the second embodiment, as described above, the plurality of
[第3実施形態]
図1および図9を参照して、本発明の第3実施形態による部品実装装置300(図1参照)の構成について説明する。第3実施形態では、エア経路の一部を開放して負圧を外部に逃がすように構成した上記第1および第2実施形態とは異なり、部品吸着に使用するノズルを交換することにより、吸着力を第2吸着力F2に切り替える構成の例を説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
[Third Embodiment]
With reference to FIG. 1 and FIG. 9, the structure of the component mounting apparatus 300 (refer FIG. 1) by 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. In the third embodiment, unlike the first and second embodiments configured to open a part of the air path and release the negative pressure to the outside, the nozzle used for component suction is replaced by suction. The example of the structure which switches force to the 2nd adsorption | suction force F2 is demonstrated. In addition, about the structure similar to the said 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
〈吸着力切り替え構造〉
図9に示すように、第3実施形態では、制御装置8は、実装作業時に使用される第1ノズル231よりも開口面積の小さい第2ノズル232をヘッド32に装着させた状態で、テスト動作を実施するように構成されている。
<Adsorption force switching structure>
As shown in FIG. 9, in the third embodiment, the
上記の通り、ノズル32a(231、232)は、ヘッド32の先端部に着脱可能に構成されており、開口面積や形状の異なる様々なタイプのノズルが用意される。実装プログラム81aには、部品Eの種類と、その種類の部品Eの実装(吸着)に使用するノズル32aとが、設定情報として登録されている。
As described above, the
そこで、制御装置8は、実装作業時に使用されるノズルとして登録された第1ノズル231に代えて第2ノズル232をヘッド32に装着させた状態で、テスト動作を実施する。第1ノズル231は、開口面積AS1を有し、第2ノズル232は開口面積AS2(<AS1)を有する。吸着力は、真空ポンプ35から供給される負圧が一定である場合、開口面積に比例して大きくなる。そのため、開口面積AS2を有する第2ノズル232を装着したヘッド32では、第1ノズル231を装着した場合の第1吸着力F1よりも小さい第2吸着力F2で部品Eを吸着することが可能となる。
Therefore, the
たとえば、テスト動作を実施する場合以外では、第2ノズル232は、ノズル交換部9(図1参照)に収容されている。ノズル交換部9において、ヘッド32に装着される第1ノズル231と第2ノズル232との付け替えが行われる。
For example, the
なお、図9の例では、第1ノズル231と第2ノズル232との2種類のみを示しているが、開口面積が異なる複数種類の第2ノズル232を設けてもよい。この場合、複数種類の第2ノズル232を付け替えれば、様々な大きさの第2吸着力F2でテスト動作を行うことが可能である。第2ノズル232は、テスト動作のための専用のノズルであってもよいし、テスト対象の部品Eとは別の種類の部品Eに対して第1ノズル231として登録されているノズルを、テスト対象の部品Eについての第2ノズル232として用いてもよい。
Although only two types of the first nozzle 231 and the
実装作業時には、ヘッド32には第1ノズル231が装着された状態で、バルブ37を開放することにより、ヘッド32が第1吸着力F1で部品Eを吸着できる。
During the mounting operation, the
(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, the following effects can be obtained.
第3実施形態では、上記第1実施形態と同様に、実装作業時における第1吸着力F1よりも低い第2吸着力F2でヘッド32に部品Eを吸着させて移動させるテスト動作を行うことにより、部品Eの吸着状態の異常が発生する条件をより確実に観測することができる。そして、テスト動作によって得られた吸着状態の異常に関する情報Qを手がかりにして、部品Eの個体差によるばらつきを考慮した上で異常発生率の抑制と作業効率の低下抑制との両立を図るような適切な移動速度(移動加速度)を導き出すことが可能となる。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, by performing a test operation in which the component E is attracted and moved by the
また、第3実施形態では、上記のように、実装作業時に使用される第1ノズル231よりも開口面積の小さい第2ノズル232をヘッド32に装着させた状態で、テスト動作を実施するように制御装置8を構成する。このように構成すれば、実装作業時に使用される第1ノズル231から第2ノズル232に付け替えるだけで、吸着力を第2吸着力F2に切り替えることが可能となる。その結果、第2吸着力F2でテスト動作を行うための部品実装装置300の構成を簡素化することができる。
In the third embodiment, as described above, the test operation is performed in a state where the
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
In addition, it should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the scope of claims and all modifications (variants) within the scope.
たとえば、上記第1〜第3実施形態では、テスト動作によって取得した部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qに基づいて、実装作業時におけるヘッド32の移動加速度Tを算出し設定する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qを取得するだけで、実装作業時におけるヘッド32の移動加速度Tを算出しなくてもよい。第2吸着力F2での部品Eの吸着状態の異常に関する情報Qが得られれば、得られた情報に基づいてたとえばユーザ側で実装作業時における移動加速度Tを算出および設定するようにしてもよい。
For example, in the first to third embodiments, an example is shown in which the movement acceleration T of the
また、たとえば、上式(1)に基づいて算出した移動加速度を、実装作業時における移動加速度Tの推奨値として表示ユニット82に表示してもよい。この場合、表示された推奨値を実装作業時における移動加速度Tとして設定するか否かは、ユーザが判断すればよい。
Further, for example, the movement acceleration calculated based on the above equation (1) may be displayed on the
また、上記第1〜第3実施形態では、テスト動作におけるヘッド32の移動加速度の上限値(限界加速度)を取得して、上限値に基づいて上式(1)を用いて実装作業時の移動加速度Tを算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、テスト動作における部品Eの吸着状態の異常に関する情報Q(OKまたはNG)に基づいて実装作業時の移動加速度Tを算出すればよく、どのような方法で実装作業時の移動加速度Tを求めてもよい。たとえばテスト動作を複数回実施し、複数回のテスト結果から統計的手法を用いて実装作業時の移動加速度Tを求めてもよい。
In the first to third embodiments, the upper limit value (limit acceleration) of the movement acceleration of the
また、上記第1実施形態では、オン(開放)とオフ(閉鎖)とを切り替え可能なオンオフバルブからなるバルブ38を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、バルブを電空レギュレータなどの圧力調整弁により構成してもよい。この場合、制御装置がバルブの開度調節を行うことにより、第2吸引力F2の大きさを任意の値に調節することが可能となる。
Moreover, although the example which provided the valve |
また、上記第1〜第3実施形態では、テスト動作において、部品認識カメラ6によりヘッド32に吸着された部品Eを撮像することにより吸着状態の異常の有無を判定する例を示したが、本発明はこれに限られない。吸着状態の異常の有無は、画像認識以外の他の方法で判定してもよい。
In the first to third embodiments, the example in which the presence / absence of the suction state is determined by imaging the part E sucked by the
また、上記第1〜第3実施形態では、空圧源として真空ポンプ35を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、真空ポンプ以外のエジェクタ(真空エジェクタ)などを空圧源として用いてもよい。
Moreover, although the example which uses the
また、上記第1〜第3実施形態では、X、Y、ZおよびRの各軸方向について、テスト動作を実施し吸着状態の異常に関する情報Qを取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、X、Y、ZおよびRの各軸方向のうちの一部についてのみ、テスト動作を実施して吸着状態の異常に関する情報Qを取得してもよい。 In the first to third embodiments, the example in which the test operation is performed and the information Q regarding the abnormality in the suction state is obtained for each of the X, Y, Z, and R axial directions is shown. Not limited to. In the present invention, for example, only a part of each of the X, Y, Z, and R axial directions may be subjected to the test operation to acquire the information Q regarding the abnormal suction state.
また、上記第1〜第3実施形態では、駆動部としてボールネジ軸(41、52)を回転駆動するモータ(X軸モータ42、Y軸モータ53)を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえばリニアモータなどを駆動部として用いてもよい。
In the first to third embodiments, the example in which the motor (the
また、上記第1〜第3実施形態では、6本のヘッド32を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ヘッドの数は6本以外の数でもよい。
Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example which provided the six
8 制御装置(制御部)
32 ヘッド(吸着部)
33 Z軸モータ(駆動部)
34 R軸モータ(駆動部)
35 真空ポンプ(空圧源)
36 エア経路
38 バルブ(第1バルブ)
42 X軸モータ(駆動部)
53 Y軸モータ(駆動部)
100、200、300 部品実装装置
137 バルブ(第2バルブ)
231 第1ノズル
232 第2ノズル
E 部品
F1 第1吸着力
F2 第2吸着力
P 基板
8 Control device (control unit)
32 Head (Suction part)
33 Z-axis motor (drive unit)
34 R-axis motor (drive unit)
35 Vacuum pump (pneumatic source)
36
42 X-axis motor (drive unit)
53 Y-axis motor (drive unit)
100, 200, 300
231
Claims (8)
前記吸着部を移動させる駆動部と、
前記吸着部の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、実装作業時における第1吸着力よりも低い第2吸着力で前記吸着部に前記部品を吸着させて移動させるテスト動作により、移動に伴う前記部品の吸着状態の異常に関する情報を取得するように構成されている、部品実装装置。 A suction part that can pick up components and mount them on the board;
A drive unit for moving the suction unit;
A control unit for controlling the operation of the adsorption unit,
The control unit obtains information on an abnormality in the suction state of the component due to movement by a test operation that causes the suction portion to suck and move the component with a second suction force lower than the first suction force during the mounting operation. A component mounting device configured to obtain.
前記吸着部のノズルと前記空圧源とを接続するエア経路とをさらに備え、
前記吸着部は、前記テスト動作時に前記エア経路の一部が外部に開放されることにより、前記第2吸着力で吸着を行うように構成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の部品実装装置。 An air pressure source for supplying an adsorption force to the adsorption unit;
An air path connecting the nozzle of the suction unit and the pneumatic source;
The suction unit is configured to perform suction with the second suction force when a part of the air path is opened to the outside during the test operation. The component mounting apparatus described in 1.
前記制御部は、前記テスト動作において前記第1バルブを開放させることにより、前記エア経路を介した前記吸着部の吸着力を前記第2吸着力に切り替えるように構成されている、請求項4に記載の部品実装装置。 A first valve that can be opened and closed to connect a part of the air path and the outside;
5. The control unit according to claim 4, wherein the control unit is configured to switch the suction force of the suction unit via the air path to the second suction force by opening the first valve in the test operation. The component mounting apparatus described.
前記複数の吸着部は、それぞれ、吸着力供給のオンオフを切り替える第2バルブを介して共通の前記エア経路に並列的に接続されており、
前記制御部は、前記テスト動作において、前記部品を吸着しない前記吸着部の前記第2バルブを開放させることにより、前記部品を吸着する前記吸着部の吸着力を前記第2吸着力に切り替えるように構成されている、請求項4または5に記載の部品実装装置。 A plurality of the adsorbing portions;
Each of the plurality of suction portions is connected in parallel to the common air path via a second valve that switches on and off the suction power supply,
In the test operation, the control unit opens the second valve of the suction unit that does not suck the component so that the suction force of the suction unit that sucks the component is switched to the second suction force. The component mounting apparatus according to claim 4, wherein the component mounting apparatus is configured.
前記制御部は、実装作業時に使用される第1ノズルよりも開口面積の小さい第2ノズルを前記吸着部に装着させた状態で、前記テスト動作を実施するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の部品実装装置。 The suction portion is configured to be detachable from a nozzle for sucking the component,
The control unit is configured to perform the test operation in a state where a second nozzle having an opening area smaller than that of a first nozzle used during a mounting operation is attached to the suction unit. The component mounting apparatus of any one of -6.
実装作業時における第1吸着力よりも低い第2吸着力で前記吸着部に部品を吸着させ、
前記第2吸着力で前記部品を吸着した前記吸着部を移動させ、
前記第2吸着力で前記部品を吸着させた前記吸着部の移動に伴う前記部品の吸着状態の異常に関する情報を取得する、部品実装装置の動作テスト方法。 It is an operation test method for a component mounting apparatus having a suction portion that can pick up and move a component and mount the sucked component on a board,
The component is adsorbed to the adsorbing portion with a second adsorbing force lower than the first adsorbing force during the mounting operation,
Moving the adsorbing part adsorbing the component with the second adsorbing force;
An operation test method for a component mounting apparatus, which acquires information related to an abnormality in an adsorption state of the component accompanying the movement of the adsorption unit that adsorbs the component with the second adsorption force.
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