JP2018067658A - Mounting device and mounting method - Google Patents

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Yosuke Tsuchida
陽介 土田
和弥 松田
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和弥 松田
高史 藤田
Takashi Fujita
高史 藤田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately mount a variety of types of components with a vertical articulated robot, while improving production tact with a simple and compact device structure.SOLUTION: A mounting device which mounts a component on a substrate includes: a vertical articulated robot (20) which conveys the component from a supply device (15) to the mounting position of the substrate; a recognition unit (30) which recognizes the shape of the component during conveyance by the vertical articulated robot; a first calculation unit (41) which calculates the deviation amount of a holding position of the vertical articulated robot to the component from the component shape; and a first correction unit (42) which, based on the deviation amount of the holding position, corrects mounting operation of the vertical articulated robot to the component.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、基板に対して部品を実装する実装装置及び実装方法に関する。   The present invention relates to a mounting apparatus and a mounting method for mounting components on a substrate.

従来、実装装置として、実装ヘッドをX方向及びY方向に移動させるガントリータイプの搬送機構を備えたものが知られている。この種の実装装置では、ノズルによってフィーダから部品をピックアップして基板の上方まで移動し、基板の搭載点にノズルを下げることで部品を実装している。このような実装装置では、リード付き部品のような特殊な部品については基板に実装することが難しく、通常は手作業にて基板に取り付けられている。このため、部品の極性や方向を誤るなどの装着ミスが生じ、さらに作用者の力量によって作業時間が異なってしまっていた。   2. Description of the Related Art Conventionally, a mounting apparatus having a gantry type transport mechanism that moves a mounting head in the X direction and the Y direction is known. In this type of mounting apparatus, a component is picked up from a feeder by a nozzle and moved to above the substrate, and the component is mounted by lowering the nozzle to the mounting point of the substrate. In such a mounting apparatus, it is difficult to mount a special component such as a leaded component on the substrate, and it is usually attached to the substrate by manual work. For this reason, mounting mistakes such as incorrect polarity and direction of parts occur, and the working time differs depending on the ability of the operator.

手作業の代わりに多関節ロボットを実装装置に組み込むことも考えられるが、多関節ロボットではアームの旋回を組み合わせて部品を実装するため、十分な精度を得ることが困難になっていた。このような不具合を解決する実装装置として、第1の多関節ロボットで部品を仮置きワークに仮置きして部品の姿勢を矯正した後に、第2の多関節ロボットで部品を本ワークに実装するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この構成により、部品の種類に関わらず、多関節ロボットで十分な精度で本ワークに部品を実装することが可能になっている。   Although it is conceivable to incorporate an articulated robot in the mounting device instead of manual work, it is difficult to obtain sufficient accuracy because the articulated robot mounts parts by combining arm turning. As a mounting apparatus that solves such a problem, a part is temporarily placed on a temporary work by the first articulated robot and the posture of the part is corrected, and then the part is mounted on the work by a second articulated robot. The thing is proposed (for example, refer patent document 1). With this configuration, it is possible to mount a component on the workpiece with sufficient accuracy by an articulated robot regardless of the type of component.

国際公開第2015/029142号International Publication No. 2015/029142

しかしながら、特許文献1に記載の実装装置では多関節ロボットによって多種多様な部品を基板に自動的に実装することができるが、実装用のラインの他に仮置き用のラインが必要になるため、装置構成が複雑になると共に装置が大型化していた。このため、十分な広さの設置スペースが必要になり、実装装置の設置場所が限られてしまっていた。また、第1の多関節ロボットによる仮置き動作と第2の多関節ロボットによる実装動作の2段階で動作するため、生産タクトが遅くなり生産ラインのコストが高くなるという問題があった。   However, in the mounting apparatus described in Patent Document 1, a variety of components can be automatically mounted on a substrate by an articulated robot. However, a temporary placement line is required in addition to a mounting line. The apparatus configuration has become complicated and the apparatus has become larger. For this reason, a sufficiently large installation space is required, and the installation location of the mounting apparatus is limited. In addition, since the first multi-joint robot performs a temporary placement operation and the second multi-joint robot performs a mounting operation, there is a problem that the production tact is slowed and the cost of the production line is increased.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、簡易かつ小型の装置構成で生産タクトを向上させつつ、垂直多関節ロボットで多種多様な部品を精度よく実装することができる実装装置及び実装方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and a mounting apparatus and a mounting method capable of accurately mounting various parts with a vertical articulated robot while improving production tact with a simple and small device configuration. The purpose is to provide.

本発明の実装装置は、供給装置から供給された部品を基板に実装する実装装置であって、前記供給装置から基板の実装位置に部品を搬送する垂直多関節ロボットと、前記垂直多関節ロボットで搬送中に部品の形状を認識する認識ユニットと、部品形状から部品に対する前記垂直多関節ロボットの保持位置のズレ量を算出する第1の算出部と、保持位置のズレ量に基づいて前記垂直多関節ロボットの部品の実装動作を補正する第1の補正部とを備えたことを特徴とする。   A mounting apparatus according to the present invention is a mounting apparatus that mounts a component supplied from a supply device on a substrate, and includes a vertical articulated robot that transports the component from the supply device to a mounting position of the substrate, and the vertical articulated robot. A recognition unit for recognizing the shape of a part during conveyance, a first calculation unit for calculating a deviation amount of the holding position of the vertical articulated robot with respect to the part from the part shape, and the vertical multiple based on the deviation amount of the holding position. And a first correction unit for correcting the mounting operation of the parts of the joint robot.

本発明の実装方法は、供給装置から供給された部品を基板に実装する実装方法であって、前記供給装置から基板の実装位置に垂直多関節ロボットで部品を搬送するステップと、前記垂直多関節ロボットで搬送中に認識ユニットで部品の形状を認識するステップと、部品形状から部品に対する前記垂直多関節ロボットの保持位置のズレ量を算出するステップと、保持位置のズレ量に基づいて前記垂直多関節ロボットの部品の実装動作を補正するステップとを備えたことを特徴とする。   The mounting method of the present invention is a mounting method for mounting a component supplied from a supply device on a substrate, the step of transporting the component from the supply device to a mounting position of the substrate by a vertical articulated robot, and the vertical articulated joint A step of recognizing the shape of the part by the recognition unit during conveyance by the robot, a step of calculating a shift amount of the holding position of the vertical articulated robot with respect to the component from the part shape, and And a step of correcting the mounting operation of the parts of the joint robot.

これらの構成によれば、手作業で実装されるような部品を垂直多関節ロボットによって基板の実装位置に実装することができる。また、部品の搬送中に認識された部品形状に基づいて、垂直多関節ロボットの部品に対する保持位置のズレが補正される。部品を一時的に仮置きすることなく実装精度を高めることができるため、認識ユニットを備えるという簡易な構成で部品を精度よく実装することができる。また、1ラインで部品を実装するため、装置を大型化することなく、省スペース化を図ることができる。   According to these configurations, components that are manually mounted can be mounted on the mounting position of the substrate by the vertical articulated robot. Further, the deviation of the holding position with respect to the component of the vertical articulated robot is corrected based on the component shape recognized during the conveyance of the component. Since the mounting accuracy can be improved without temporarily placing the component, the component can be accurately mounted with a simple configuration including a recognition unit. Moreover, since components are mounted in one line, space saving can be achieved without increasing the size of the apparatus.

上記の実装装置において、前記垂直多関節ロボットは、ロボットアームとロボットアームに連結されるハンド部から構成されるとともに、前記ハンド部は、部品を吸着する吸着ノズルと当該吸着ノズルを回転させる駆動モータを備えている。この構成によれば、吸着ノズルで部品の一部(部品上部)を吸着しているため、他の部品に干渉しそうな基板上の狭い位置でも容易に部品を実装することができる。   In the mounting apparatus, the vertical articulated robot includes a robot arm and a hand unit coupled to the robot arm, and the hand unit includes a suction nozzle for sucking parts and a drive motor for rotating the suction nozzle. It has. According to this configuration, since a part of the component (the upper part of the component) is sucked by the suction nozzle, the component can be easily mounted even in a narrow position on the substrate that is likely to interfere with other components.

上記の実装装置において、前記認識ユニットが、部品に向けて発光する発光部と、前記発光部に部品を挟んで対向する受光部とを備え、前記発光部と前記受光部の間で前記垂直多関節ロボットにより保持された部品を回転させることで部品の遮光幅から部品形状を認識する。この構成によれば、部品を回転させたときの遮光幅の変化から部品外形を特定することができ、部品外形から部品の保持位置に対するズレ量を容易に算出することができる。   In the above mounting apparatus, the recognition unit includes a light emitting unit that emits light toward a component, and a light receiving unit that faces the light emitting unit with the component interposed therebetween, and the vertical multiple unit between the light emitting unit and the light receiving unit. The part shape is recognized from the light shielding width of the part by rotating the part held by the joint robot. According to this configuration, the component outer shape can be specified from the change in the light-shielding width when the component is rotated, and the amount of deviation with respect to the component holding position can be easily calculated from the component outer shape.

上記の実装装置において、基板の基準マークを撮像する撮像装置と、前記基準マークを基準にした目標位置に対する前記垂直多関節ロボットの実装位置のズレ量を算出する第2の算出部と、実装位置のズレ量に基づいて前記垂直多関節ロボットの部品に対する実装動作を補正する第2の補正部とを備えている。この構成によれば、簡易な構成によって垂直多関節ロボットの基板に対する実装位置のズレを補正することができる。   In the above mounting apparatus, an imaging apparatus that images a reference mark on a substrate, a second calculation unit that calculates a deviation amount of the mounting position of the vertical articulated robot with respect to a target position based on the reference mark, and a mounting position And a second correction unit that corrects the mounting operation of the vertical articulated robot on the part based on the amount of deviation. According to this configuration, it is possible to correct the displacement of the mounting position with respect to the substrate of the vertical articulated robot with a simple configuration.

上記の実装装置において、前記垂直多関節ロボットが、多段的に配置された複数の供給装置から基板の実装位置に部品を搬送する。多数の供給装置を狭いスペースに配置することで、実装装置の省スペース化を実現することができる。   In the mounting apparatus described above, the vertical articulated robot conveys components from a plurality of supply devices arranged in multiple stages to a mounting position on the board. By arranging a large number of supply devices in a narrow space, it is possible to realize space saving of the mounting device.

本発明によれば、垂直多関節ロボットで部品の搬送中に認識ユニットで部品形状を認識することで、簡易かつ小型の装置構成で生産タクトを向上させつつ、垂直多関節ロボットで多種多様な部品を精度よく実装することができる。   According to the present invention, the vertical articulated robot can improve the production tact with a simple and small device configuration by recognizing the shape of the part by the recognition unit while the parts are being conveyed by the vertical articulated robot. Can be implemented with high accuracy.

本実施の形態の実装装置全体の斜視図である。It is a perspective view of the whole mounting apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の実装ヘッドの斜視図である。It is a perspective view of the mounting head of this Embodiment. 本実施の形態の実装装置の制御ブロック図である。It is a control block diagram of the mounting apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の部品の実搭載時の補正処理の説明図である。It is explanatory drawing of the correction process at the time of the actual mounting of the components of this Embodiment. 本実施の形態の装置組み付け時の調整処理の説明図である。It is explanatory drawing of the adjustment process at the time of apparatus assembly | attachment of this Embodiment. 本実施の形態の実装装置による実装動作の遷移図である。It is a transition diagram of the mounting operation by the mounting apparatus of the present embodiment. 本実施の形態の実装装置による実装制御のフローチャートである。It is a flowchart of the mounting control by the mounting apparatus of this Embodiment.

以下、添付図面を参照して本実施の形態の実装装置について説明する。図1は、本実施の形態の実装装置全体の斜視図である。図2は、本実施の形態の実装装置の実装ヘッドの斜視図である。なお、本実施の形態の実装装置は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。   Hereinafter, the mounting apparatus of the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of the entire mounting apparatus of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the mounting head of the mounting apparatus according to the present embodiment. In addition, the mounting apparatus of this Embodiment is only an example, and can be changed suitably.

図1に示すように、実装装置1は、各種フィーダ(供給装置)15A−15Cから供給された部品を、垂直多関節ロボット20によって基板Wの載置面に搭載するように構成されている。実装装置1の基台10上には、垂直多関節ロボット20の前方の作業領域に向けて基板Wを搬送する搬送部11が配設されている。搬送部11は、基板Wの搬送をガイドする一対のガイドレール12と一対のガイドレール12に沿って基板Wを送り出す一対のコンベアベルト(不図示)とによって搬送路を形成している。また、基台10上には、垂直多関節ロボット20の後方にラジアルフィーダ15A、スティックフィーダ15B、ボウルフィーダ15Cが配設されている。   As illustrated in FIG. 1, the mounting apparatus 1 is configured to mount components supplied from various feeders (supply apparatuses) 15 </ b> A to 15 </ b> C on a mounting surface of the substrate W by a vertical articulated robot 20. On the base 10 of the mounting apparatus 1, a transport unit 11 that transports the substrate W toward the work area in front of the vertical articulated robot 20 is disposed. The transport unit 11 forms a transport path by a pair of guide rails 12 that guide the transport of the substrate W and a pair of conveyor belts (not shown) that send the substrate W along the pair of guide rails 12. On the base 10, a radial feeder 15 </ b> A, a stick feeder 15 </ b> B, and a bowl feeder 15 </ b> C are disposed behind the vertical articulated robot 20.

ラジアルフィーダ15Aには、多数のラジアル部品が一列に連結されたキャリアテープが装着されており、テープ搬送によってラジアル部品が垂直多関節ロボット20のピックアップ位置に送り出される。スティックフィーダ15Bには、多数のチップ部品が収容されたマガジンスティックが傾けて装着されており、マガジンスティックから滑り出たチップ部品がベルト搬送によってチップ部品が垂直多関節ロボット20のピックアップ位置に送り出される。ボウルフィーダ15Cには、ボウル内に多数のバラ部品が収容されており、振動搬送によってバラ部品が垂直多関節ロボット20のピックアップ位置に送り出される。   The radial feeder 15A is equipped with a carrier tape in which a large number of radial parts are connected in a row, and the radial parts are sent to the pickup position of the vertical articulated robot 20 by tape conveyance. A magazine stick containing a large number of chip parts is mounted on the stick feeder 15B at an angle, and the chip parts slid out of the magazine stick are fed to the pickup position of the vertical articulated robot 20 by belt conveyance. . The bowl feeder 15C accommodates a large number of loose parts in the bowl, and the loose parts are sent out to the pickup position of the vertical articulated robot 20 by vibration conveyance.

垂直多関節ロボット20は、基台10上の回転台21にロボットアーム22を連結し、ロボットアーム22の先端のリスト部23にハンド部24を装着して構成されている。基台10には回転台21が鉛直軸回りに回転可能に設置され、回転台21にはロボットアーム22が連結されている。ロボットアーム22は、複数のアーム部同士を連結した多関節構造を有しており、ロボットアーム22の先端にはリスト部23を介してハンド部24が連結されている。垂直多関節ロボット20の各関節の回転がサーボモータ等で制御されることで、ハンド部24が所望の位置及び姿勢に調整される。   The vertical articulated robot 20 is configured by connecting a robot arm 22 to a turntable 21 on a base 10 and attaching a hand unit 24 to a wrist unit 23 at the tip of the robot arm 22. A turntable 21 is installed on the base 10 so as to be rotatable about a vertical axis, and a robot arm 22 is connected to the turntable 21. The robot arm 22 has a multi-joint structure in which a plurality of arm portions are connected to each other, and a hand portion 24 is connected to the tip of the robot arm 22 via a wrist portion 23. The rotation of each joint of the vertical articulated robot 20 is controlled by a servo motor or the like, so that the hand unit 24 is adjusted to a desired position and posture.

図2に示すように、ハンド部24には、リスト部23(図1参照)に連結されたハンド本体25に吸着ノズル26を取り付けて構成されている。吸着ノズル26は、回転軸27を介してハンド本体25に支持されており、回転軸27によって吸着ノズル26の中心線回りのθ方向に回転する。回転軸27はベルト33を介して駆動モータ34に連結されている。駆動モータ34の駆動により吸着ノズル26は回転する。また、吸着ノズル26には吸引源(不図示)に接続されており、吸引源からの吸引力によって部品を吸着保持する。ハンド本体25にはブラケット28を介して撮像装置29が設けられており、撮像装置29に撮像されたBOCマーク等の基準マークの撮像画像に基づいて基板Wに座標系が設定される。   As shown in FIG. 2, the hand portion 24 is configured by attaching a suction nozzle 26 to a hand main body 25 connected to the wrist portion 23 (see FIG. 1). The suction nozzle 26 is supported by the hand main body 25 via a rotation shaft 27, and rotates in the θ direction around the center line of the suction nozzle 26 by the rotation shaft 27. The rotary shaft 27 is connected to a drive motor 34 via a belt 33. The suction nozzle 26 is rotated by driving the drive motor 34. Further, the suction nozzle 26 is connected to a suction source (not shown), and sucks and holds the component by the suction force from the suction source. The hand main body 25 is provided with an imaging device 29 via a bracket 28, and a coordinate system is set on the substrate W based on a captured image of a reference mark such as a BOC mark captured by the imaging device 29.

図1に戻り、垂直多関節ロボット20では、各種フィーダ15A−15Cから供給された部品が吸着ノズル26(図2参照)で吸着保持され、各種フィーダ15A−15Cから基板Wの実装位置に部品が搬送される。この垂直多関節ロボット20の搬送経路の途中には、部品の搬送中に部品形状を認識する認識ユニット30が設けられている。認識ユニット30は、発光部31(図4A参照)及び受光部32(図4A参照)を水平方向で対向させており、発光部31から部品に向けた発光を受光部32で受光している。このとき、発光部31と受光部32の間で垂直多関節ロボット20に回転された部品の遮光幅の変化から部品形状が認識される。   Returning to FIG. 1, in the vertical articulated robot 20, the parts supplied from the various feeders 15 </ b> A to 15 </ b> C are sucked and held by the suction nozzle 26 (see FIG. 2). Be transported. A recognition unit 30 for recognizing the component shape during component conveyance is provided in the middle of the conveyance path of the vertical articulated robot 20. In the recognition unit 30, a light emitting unit 31 (see FIG. 4A) and a light receiving unit 32 (see FIG. 4A) are opposed in the horizontal direction, and light emitted from the light emitting unit 31 toward the component is received by the light receiving unit 32. At this time, the component shape is recognized from the change in the light shielding width of the component rotated by the vertical articulated robot 20 between the light emitting unit 31 and the light receiving unit 32.

また、実装装置1には、装置各部を統括制御する制御ユニット40が設けられている。制御ユニット40は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の一つ又は複数の記憶媒体で構成されており、実装装置1の制御プログラムや、実装装置1に実装方法を実行させるためのプログラム等が記憶されている。このように構成された実装装置1では、リード付き部品のように手実装工程で実装されていた部品についても、垂直多関節ロボット20で基板Wに実装することが可能になっている。   In addition, the mounting apparatus 1 is provided with a control unit 40 that performs overall control of each part of the apparatus. The control unit 40 includes a processor that executes various processes, a memory, and the like. The memory is composed of one or a plurality of storage media such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory) depending on the application, and a control program for the mounting apparatus 1 and a mounting method for the mounting apparatus 1 are used. A program to be executed is stored. In the mounting apparatus 1 configured in this way, components that have been mounted in the manual mounting process, such as components with leads, can be mounted on the substrate W by the vertical articulated robot 20.

ところで、ガントリータイプの直交ロボットでは高さ方向の移動量に制限があるため、手実装工程で実装されていた特殊な部品については専用機で実装することが主流になっていた。部品の高さや種別毎に専用機を用意しなければならないため、広い設置スペースが必要になると共にコストが増加するという問題があった。このため、本実施の形態の実装装置1では、垂直多関節ロボット20を使用することで、高さ方向への対応力が向上され、さらに1台の実装装置1で通常の部品から手実装工程で実装されていた特殊な部品まで幅広い部品に対応することが可能になっている。   By the way, since the amount of movement in the height direction is limited in a gantry-type orthogonal robot, special parts that have been mounted in the manual mounting process have been mainly mounted by dedicated machines. Since a dedicated machine must be prepared for each part height and type, there is a problem that a large installation space is required and the cost increases. For this reason, in the mounting apparatus 1 of the present embodiment, the use of the vertical articulated robot 20 improves the ability to cope with the height direction. It is possible to deal with a wide range of parts up to the special parts that were mounted in.

しかしながら、垂直多関節ロボット20は、回転台21、ロボットアーム22、ハンド部24の旋回動作を組み合わせて動くため、直交ロボットの直線的な動作と比較して誤差が生じ易い。そこで、本実施の形態の実装装置1では、部品の実搭載時に認識ユニット30で認識した部品形状から部品に対する垂直多関節ロボット20の吸着位置のズレを補正している。また、撮像装置29で撮像した基板Wの基準マークから垂直多関節ロボット20の実装位置を補正している。これにより、垂直多関節ロボット20による実装精度を改善して、多種多様な部品を精度よく基板Wに実装することが可能になっている。   However, since the vertical articulated robot 20 moves in combination with the turning motions of the turntable 21, the robot arm 22, and the hand unit 24, errors are likely to occur compared to the linear motion of the orthogonal robot. Therefore, in the mounting apparatus 1 of the present embodiment, the displacement of the suction position of the vertical articulated robot 20 with respect to the component is corrected from the component shape recognized by the recognition unit 30 when the component is actually mounted. Further, the mounting position of the vertical articulated robot 20 is corrected from the reference mark of the substrate W imaged by the imaging device 29. As a result, the mounting accuracy by the vertical articulated robot 20 is improved, and various components can be mounted on the substrate W with high accuracy.

さらに、垂直多関節ロボット20の高さ方向の移動量が増えたため、1台の実装装置1で高さの異なる複数種類のフィーダ15A−15Cに対応することが可能になっている。また、実装装置1の基台10上には、ラジアルフィーダ15A及びスティックフィーダ15Bが狭いスペースに多段的に配置されている。これにより、複数のラジアルフィーダ15A及び複数のスティックフィーダ15Bを基台10上の狭いスペースに配置することで、実装装置1の省スペース化を実現することができ、多種類のフィーダ15A−15Cから垂直多関節ロボット20で多種類の部品を取り出すことが可能になっている。   Furthermore, since the amount of movement of the vertical articulated robot 20 in the height direction has increased, it is possible for one mounting apparatus 1 to handle a plurality of types of feeders 15A-15C having different heights. Further, on the base 10 of the mounting apparatus 1, radial feeders 15A and stick feeders 15B are arranged in a narrow space in multiple stages. Thereby, by arranging the plurality of radial feeders 15A and the plurality of stick feeders 15B in a narrow space on the base 10, it is possible to realize space saving of the mounting apparatus 1, and from various types of feeders 15A-15C. Many types of parts can be taken out by the vertical articulated robot 20.

図3から図5を参照して、実装装置の補正処理について説明する。図3は、本実施の形態の実装装置の制御ブロック図である。図4は、本実施の形態の部品の実搭載時の補正処理の説明図である。図5は、本実施の形態の装置組み付け時の調整処理の説明図である。   With reference to FIGS. 3 to 5, correction processing of the mounting apparatus will be described. FIG. 3 is a control block diagram of the mounting apparatus according to the present embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram of the correction process when the component according to the present embodiment is actually mounted. FIG. 5 is an explanatory diagram of the adjustment process when the apparatus according to this embodiment is assembled.

図3に示すように、制御ユニット40には、ロボットコントローラ46を介して垂直多関節ロボット20が接続され、θ軸モータ47を介して吸着ノズル26が接続されている。また、制御ユニット40には、認識ユニット30、撮像装置29、センサやバルブ等の各種I/O48が接続されている。さらに、制御ユニット40には、垂直多関節ロボット20の吸着時のズレ量を算出する第1の算出部41、このズレ量を補正する第1の補正部42、装置組み付け時の垂直多関節ロボット20のズレ量、および基板Wの基準マークから垂直多関節ロボット20の実装位置を算出する第2の算出部43、このズレ量を補正する第2の補正部44が設けられている。   As shown in FIG. 3, the vertical articulated robot 20 is connected to the control unit 40 via a robot controller 46, and the suction nozzle 26 is connected via a θ-axis motor 47. The control unit 40 is connected to a recognition unit 30, an imaging device 29, and various I / Os 48 such as sensors and valves. Further, the control unit 40 includes a first calculation unit 41 that calculates a deviation amount when the vertical articulated robot 20 is attracted, a first correction unit 42 that corrects the deviation amount, and a vertical articulated robot when the apparatus is assembled. A second calculation unit 43 that calculates the mounting position of the vertical articulated robot 20 from the amount of deviation 20 and the reference mark of the substrate W, and a second correction unit 44 that corrects the amount of deviation are provided.

実装装置1では、認識ユニット30で部品形状が認識されると、部品形状の認識結果が第1の算出部41に出力される。第1の算出部41では、部品形状から部品に対する垂直多関節ロボット20の吸着位置のズレ量が算出され、吸着位置のズレ量が第1の補正部42に出力される。第1の補正部42では、保持位置のズレ量に基づいてロボットコントローラ46の制御量が補正されて、ロボットコントローラ46を介して垂直多関節ロボット20の実装動作が補正される。このようにして、垂直多関節ロボット20による部品に対する吸着位置の位置ズレが補正される。   In the mounting apparatus 1, when the component shape is recognized by the recognition unit 30, the recognition result of the component shape is output to the first calculation unit 41. The first calculation unit 41 calculates a displacement amount of the suction position of the vertical articulated robot 20 with respect to the component from the component shape, and outputs the displacement amount of the suction position to the first correction unit 42. In the first correction unit 42, the control amount of the robot controller 46 is corrected based on the shift amount of the holding position, and the mounting operation of the vertical articulated robot 20 is corrected via the robot controller 46. In this manner, the displacement of the suction position with respect to the component by the vertical articulated robot 20 is corrected.

また、撮像装置29では基板の基準マークが撮像され、基準マークを基準とした座標系が第2の算出部43に出力される。第2の算出部43では、基準マークを基準にした目標位置に対する垂直多関節ロボット20の実装位置のズレ量が算出され、実装位置のズレ量が第2の補正部44に出力される。第2の補正部44では、実装位置のズレ量に基づいてロボットコントローラ46の制御量が補正されて、ロボットコントローラ46を介して垂直多関節ロボット20の実装動作が補正される。このようにして、垂直多関節ロボット20による基板に対する実装位置の位置ズレが補正される。   Further, the imaging device 29 captures an image of the reference mark on the substrate, and a coordinate system based on the reference mark is output to the second calculation unit 43. The second calculation unit 43 calculates the amount of deviation of the mounting position of the vertical articulated robot 20 with respect to the target position with reference to the reference mark, and outputs the amount of deviation of the mounting position to the second correction unit 44. In the second correction unit 44, the control amount of the robot controller 46 is corrected based on the shift amount of the mounting position, and the mounting operation of the vertical articulated robot 20 is corrected via the robot controller 46. In this manner, the positional deviation of the mounting position with respect to the substrate by the vertical articulated robot 20 is corrected.

上記の垂直多関節ロボット20の実装動作に伴って、θ軸モータ47を介して吸着ノズル26の向きが調整されると共にI/O48によって吸着ノズル26へ繋がる空圧バルブが開閉される。また、垂直多関節ロボット20では、垂直方向以外にも吸着ノズル26の向きを可変することができるため、制御ユニット40からロボットコントローラ46に位置座標(X、Y、Z)に加えて、当該位置座標に対する吸着ノズル26の向きを示す角度(A、B、C)が指示される。これにより、バラ部品のような整列されていない部品をピックアップしたり、垂直方向以外の斜め方向から部品を基板Wに実装したりすることができる。   Along with the mounting operation of the vertical articulated robot 20, the orientation of the suction nozzle 26 is adjusted via the θ-axis motor 47, and the pneumatic valve connected to the suction nozzle 26 is opened and closed by the I / O 48. In addition, in the vertical articulated robot 20, the direction of the suction nozzle 26 can be changed in addition to the vertical direction. Therefore, in addition to the position coordinates (X, Y, Z) from the control unit 40 to the robot controller 46, the position An angle (A, B, C) indicating the direction of the suction nozzle 26 with respect to the coordinates is designated. Thereby, it is possible to pick up an unaligned component such as a loose component or to mount the component on the substrate W from an oblique direction other than the vertical direction.

図4Aに示すように、部品の実搭載時の補正処理では、垂直多関節ロボット20(図1参照)によって認識ユニット30の発光部31と受光部32の間に部品50が位置付けられる。発光部31が部品50に向けて発光することで、部品50を一側方から見たときの部品形状が受光部32に影として投影される。吸着ノズル26(図3参照)によって吸着位置P2を中心に部品50が回転されることで、受光部32に投影される部品50の遮光幅が変化する。そして、部品50の回転角度と各回転角度で受光部32に投影された遮光幅とに応じて、部品50の部品形状が求められると共に部品50の中心位置P1が求められる。   As shown in FIG. 4A, in the correction process when components are actually mounted, the component 50 is positioned between the light emitting unit 31 and the light receiving unit 32 of the recognition unit 30 by the vertical articulated robot 20 (see FIG. 1). When the light emitting unit 31 emits light toward the component 50, the component shape when the component 50 is viewed from one side is projected onto the light receiving unit 32 as a shadow. When the component 50 is rotated around the suction position P2 by the suction nozzle 26 (see FIG. 3), the light shielding width of the component 50 projected on the light receiving unit 32 changes. Then, the component shape of the component 50 and the center position P1 of the component 50 are determined according to the rotation angle of the component 50 and the light shielding width projected on the light receiving unit 32 at each rotation angle.

より詳細には、図4Bに示すように、部品50の回転角度毎に投影された遮光幅の両端から、部品の外面に対する接線の集合、すなわちストリングアートが求められる。この場合、あたかも部品50の周りを認識ユニット30が回転したようなイメージでストリングアートが描かれる。図4Cに示すように、ストリングアートから部品形状が求められ、回転中心(吸着位置P2)から見た部品形状の中心位置P1、角度、幅が算出される。そして、吸着位置P2に対する部品50の中心位置P1が求められ、部品50に対する垂直多関節ロボット20(図1参照)の吸着位置P2のズレ量ΔL1が求められる。   More specifically, as shown in FIG. 4B, a set of tangents to the outer surface of the part, that is, string art is obtained from both ends of the light shielding width projected at each rotation angle of the part 50. In this case, the string art is drawn as if the recognition unit 30 was rotated around the component 50. As shown in FIG. 4C, the part shape is obtained from the string art, and the center position P1, the angle, and the width of the part shape viewed from the rotation center (suction position P2) are calculated. Then, the center position P1 of the component 50 with respect to the suction position P2 is obtained, and the deviation amount ΔL1 of the suction position P2 of the vertical articulated robot 20 (see FIG. 1) with respect to the component 50 is obtained.

これにより、吸着位置P2のズレ量ΔL1だけ垂直多関節ロボット20(図1参照)の基板に対する実装位置が補正され、垂直多関節ロボット20による吸着時の位置ズレがキャンセルされる。具体的には、制御ユニット40(図3参照)からロボットコントローラ46(図3参照)に指定される実装位置の位置座標(X、Y、Z)から保持位置のズレ量ΔL1(ΔL1x、ΔL1y、ΔL1z)がオフセットされる。なお、認識ユニット30は、発光部31からLED光が発光されて受光部32でLED光が受光される構成でもよいし、発光部31からレーザ光が発光されて受光部32でレーザ光が受光される構成でもよい。   As a result, the mounting position of the vertical articulated robot 20 (see FIG. 1) with respect to the substrate is corrected by the amount of deviation ΔL1 of the suction position P2, and the positional deviation at the time of suction by the vertical articulated robot 20 is cancelled. Specifically, the displacement ΔL1 (ΔL1x, ΔL1y, ΔL1y, ΔL1y of the holding position from the position coordinates (X, Y, Z) of the mounting position designated by the robot controller 46 (see FIG. 3) from the control unit 40 (see FIG. 3). ΔL1z) is offset. The recognition unit 30 may have a configuration in which LED light is emitted from the light emitting unit 31 and LED light is received by the light receiving unit 32, or laser light is emitted from the light emitting unit 31 and laser light is received by the light receiving unit 32. It may be configured.

図5に示すように、装置組み付け時の調整処理では、垂直多関節ロボット20によって治具基板W1の基準マークMの真上に撮像装置29が位置付けられる。撮像装置29によって基準マークMが撮像されることで、治具基板W1上に基準マークMを基準とした座標系が設定される。そして、この治具基板W1に設定された座標系で実装位置まで垂直多関節ロボット20を動かしたときのズレ量、すなわち治具基板W1上の実装位置を目標位置P3としたときに、目標位置P3に対する垂直多関節ロボット20の実装位置P4のズレ量ΔL2が求められる。   As shown in FIG. 5, in the adjustment process at the time of assembling the apparatus, the vertical articulated robot 20 positions the imaging device 29 directly above the reference mark M on the jig substrate W1. By imaging the reference mark M by the imaging device 29, a coordinate system based on the reference mark M is set on the jig substrate W1. When the vertical articulated robot 20 is moved to the mounting position in the coordinate system set on the jig substrate W1, that is, when the mounting position on the jig substrate W1 is set as the target position P3, the target position A deviation amount ΔL2 of the mounting position P4 of the vertical articulated robot 20 with respect to P3 is obtained.

これにより、実装位置P4のズレ量ΔL2だけ垂直多関節ロボット20の実装位置が補正され、垂直多関節ロボット20による実装時の位置ズレがキャンセルされる。具体的には、制御ユニット40(図3参照)からロボットコントローラ46(図3参照)に指定される実装位置の位置座標(X、Y、Z)から実装位置のズレ量(ΔL2x、ΔL2y、ΔL2z)がオフセットされる。なお、本実施の形態では、撮像装置29で治具基板W1の基準マークMを撮像することで基準マークMと垂直多関節ロボット20の位置関係を測定する構成にしたが、3次元測定器を用いて位置関係を測定する構成にしてもよい。   Thereby, the mounting position of the vertical articulated robot 20 is corrected by the amount of deviation ΔL2 of the mounting position P4, and the positional deviation at the time of mounting by the vertical articulated robot 20 is cancelled. Specifically, the mounting position shift amounts (ΔL2x, ΔL2y, ΔL2z) from the position coordinates (X, Y, Z) of the mounting position designated by the control unit 40 (see FIG. 3) from the robot controller 46 (see FIG. 3). ) Is offset. In the present embodiment, the imaging device 29 is configured to measure the positional relationship between the reference mark M and the vertical articulated robot 20 by imaging the reference mark M on the jig substrate W1. The positional relationship may be measured by using it.

例えば、垂直多関節ロボット20で治具基板W1上に実際に部品を実装して3次元測定器で部品を測定するようにする。治具基板W1上での部品の位置ズレ量を測定することで、垂直多関節ロボット20の実装位置の位置ズレを補正することができる。また、実装位置に対する補正処理では、治具基板W1を複数(例えば、10×10)のエリアに分けて、エリア毎に位置ズレ量を算出するようにしてもよい。このように、レーザ認識部30による実搭載時のズレ量ΔL1のオフセット量に加え、撮像装置29や3次元測定器による装置組み付け時のズレ量ΔL2のオフセット量を持つことで垂直多関節ロボット20の実装動作の精度が高められている。   For example, the vertical articulated robot 20 actually mounts components on the jig substrate W1 and measures the components with a three-dimensional measuring instrument. By measuring the positional deviation amount of the parts on the jig substrate W1, the positional deviation of the mounting position of the vertical articulated robot 20 can be corrected. In the correction process for the mounting position, the jig substrate W1 may be divided into a plurality of (for example, 10 × 10) areas, and the amount of positional deviation may be calculated for each area. As described above, the vertical articulated robot 20 has the offset amount ΔL2 when the apparatus is assembled by the imaging device 29 or the three-dimensional measuring instrument in addition to the offset amount ΔL1 when the laser recognition unit 30 is actually mounted. The accuracy of the mounting operation is improved.

続いて、図6を参照して、実装装置による実装動作について説明する。図6は、本実施の形態の実装動作の遷移図である。なお、図6においては、装置組み付け時のズレ量については事前に調整されているものとし、ラジアルフィーダから供給された部品を実装装置に実装する場合について説明する。   Next, the mounting operation by the mounting apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a transition diagram of the mounting operation of the present embodiment. In FIG. 6, it is assumed that the amount of deviation at the time of assembling the device is adjusted in advance, and the case where the components supplied from the radial feeder are mounted on the mounting device will be described.

図6Aに示すように、複数のラジアルフィーダ15Aの供給位置が重ならないように、基台10上には複数のラジアルフィーダ15Aが多段的に配置されている。一番上のラジアルフィーダ15Aで供給位置に部品50が送り出されると、垂直多関節ロボット20の各アーム部が旋回して供給位置の真上に吸着ノズル26が位置付けられる。吸着ノズル26の先端で部品50の上面に接触し、吸着ノズル26によって部品50が吸着保持される。吸着ノズル26で部品50を吸着すると、垂直多関節ロボット20によって部品50が持ち上げられて、垂直多関節ロボット20によって部品50が基板Wに向けて搬送される。   As shown in FIG. 6A, a plurality of radial feeders 15A are arranged in multiple stages on the base 10 so that the supply positions of the plurality of radial feeders 15A do not overlap. When the component 50 is sent out to the supply position by the uppermost radial feeder 15A, each arm portion of the vertical articulated robot 20 turns to position the suction nozzle 26 directly above the supply position. The tip of the suction nozzle 26 contacts the upper surface of the component 50, and the component 50 is sucked and held by the suction nozzle 26. When the component 50 is sucked by the suction nozzle 26, the component 50 is lifted by the vertical articulated robot 20, and the component 50 is transported toward the substrate W by the vertical articulated robot 20.

図6Bに示すように、垂直多関節ロボット20によって部品50の搬送が開始されると、搬送途中に設けられた認識ユニット30に吸着ノズル26が移動される。認識ユニット30の発光部31と受光部32の間に部品50が位置付けられ、発光部31が部品50に向けて発光して受光部32で部品50の遮光幅が認識される。このとき、吸着ノズル26によって部品50が吸着位置を中心に回転されて、回転角度毎に受光部32に投影された遮光幅から部品形状が認識される。そして、部品50の中心に対する吸着位置のズレ量が算出され、垂直多関節ロボット20によって部品50が基板Wの実装位置に向けて搬送される。   As shown in FIG. 6B, when the conveyance of the component 50 is started by the vertical articulated robot 20, the suction nozzle 26 is moved to the recognition unit 30 provided in the middle of the conveyance. The component 50 is positioned between the light emitting unit 31 and the light receiving unit 32 of the recognition unit 30, the light emitting unit 31 emits light toward the component 50, and the light blocking width of the component 50 is recognized by the light receiving unit 32. At this time, the component 50 is rotated around the suction position by the suction nozzle 26, and the component shape is recognized from the light shielding width projected on the light receiving unit 32 for each rotation angle. Then, the amount of displacement of the suction position with respect to the center of the component 50 is calculated, and the component 50 is transported toward the mounting position of the substrate W by the vertical articulated robot 20.

図6Cに示すように、基板Wの上方に吸着ノズル26が移動されると、吸着位置の位置ズレ量に基づいて垂直多関節ロボット20の移動位置が補正される。これにより、垂直多関節ロボット20の旋回動作を組み合わせた動きに起因した位置ズレを補正することができ、基板Wの実装位置の真上に部品50を精度よく位置付けることができる。そして、吸着ノズル26が下降して基板W上の実装位置に部品50が実装される。このとき、吸着ノズル26で部品50の一部(部品上部)を吸着しているため、他の部品に干渉しそうな基板W上の狭い位置でも容易に部品50を実装することができる。   As shown in FIG. 6C, when the suction nozzle 26 is moved above the substrate W, the movement position of the vertical articulated robot 20 is corrected based on the amount of displacement of the suction position. As a result, it is possible to correct the positional deviation caused by the combined motion of the vertical articulated robot 20, and the component 50 can be accurately positioned directly above the mounting position of the substrate W. Then, the suction nozzle 26 is lowered and the component 50 is mounted at the mounting position on the substrate W. At this time, since part of the component 50 (the upper part of the component) is sucked by the suction nozzle 26, the component 50 can be easily mounted even in a narrow position on the substrate W that is likely to interfere with other components.

次に、図7を参照して、実装制御について説明する。図7は、本実施の形態の実装装置による実装制御のフローチャートである。なお、図7においても、装置組み付け時のズレ量については事前に調整され、制御ユニットには補正後の実装位置が設定されているものとする。なお、説明の便宜上、図3及び図6の符号を適宜使用して説明する。   Next, the mounting control will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of mounting control by the mounting apparatus according to the present embodiment. Also in FIG. 7, it is assumed that the amount of deviation at the time of assembling the apparatus is adjusted in advance, and the corrected mounting position is set in the control unit. For convenience of explanation, the reference numerals in FIGS. 3 and 6 are used as appropriate.

図7に示すように、制御ユニット40によって吸着ノズル26の移動先がフィーダ15の供給位置の上方の所定位置(PICK_X、PICK_Y、Z0)に指定される(ステップS01)。このとき、吸着ノズル26の向きが真下を向くように角度(A0、B0、C0)に指定され、吸着ノズル26の回転角度が吸着角度θに指定されている。次に、吸着ノズル26がフィーダ15の供給位置の上方に移動されると、制御ユニット40に指定された吸着高さ(PICK_X、PICK_Y、PICK_Z1)まで吸着ノズル26が降ろされて、吸着ノズル26の先端が部品に接触される(ステップS02)。   As shown in FIG. 7, the control unit 40 designates the movement destination of the suction nozzle 26 at a predetermined position (PICK_X, PICK_Y, Z0) above the supply position of the feeder 15 (step S01). At this time, the angle (A0, B0, C0) is specified so that the suction nozzle 26 is directed downward, and the rotation angle of the suction nozzle 26 is specified as the suction angle θ. Next, when the suction nozzle 26 is moved above the supply position of the feeder 15, the suction nozzle 26 is lowered to the suction height (PICK_X, PICK_Y, PICK_Z 1) designated by the control unit 40, and The tip is brought into contact with the component (step S02).

次に、制御ユニット40に指定された押し込み高さ(PICK_X、PICK_Y、PICK_Z2)まで吸着ノズル26が降ろされて、吸着ノズル26によって部品が吸着保持される(ステップS03)。次に、吸着ノズル26によってフィーダ15の供給位置の上方まで部品が持ち上げられて、制御ユニット40によって指定された認識ユニット30の認識位置の上方の所定位置(LAS_X、LAS_Y、Z0)に吸着ノズル26が移動される(ステップS04)。次に、制御ユニット40に指定された認識高さ(LAS_X、LAS_Y、LAS_Z)まで吸着ノズル26が降ろされて部品形状が認識される(ステップS05)。   Next, the suction nozzle 26 is lowered to the pushing height (PICK_X, PICK_Y, PICK_Z2) designated by the control unit 40, and the parts are sucked and held by the suction nozzle 26 (step S03). Next, the component is lifted by the suction nozzle 26 to above the supply position of the feeder 15, and the suction nozzle 26 is moved to a predetermined position (LAS_X, LAS_Y, Z0) above the recognition position of the recognition unit 30 designated by the control unit 40. Is moved (step S04). Next, the suction nozzle 26 is lowered to the recognized height (LAS_X, LAS_Y, LAS_Z) designated by the control unit 40, and the part shape is recognized (step S05).

次に、部品形状に基づいて部品の中心位置が求められて、部品の中心位置に対する吸着位置のズレ量ΔL1(ΔL1x、ΔL1y、ΔL1z)が算出される(ステップS06)。次に、制御ユニット40によってズレ量ΔL1に基づいて実装位置が補正されて、補正後の実装位置の上方の所定位置(PLACE_X、PLACE_Y、Z0)に吸着ノズル26が移動される(ステップS07)。このとき、吸着ノズル26が真下を向くように制御ユニット40によって吸着ノズル26の角度(A0、B0、C0)が調整され、吸着ノズル26の回転角度が実装角度θに調整される。   Next, the center position of the part is obtained based on the part shape, and the displacement amount ΔL1 (ΔL1x, ΔL1y, ΔL1z) of the suction position with respect to the center position of the part is calculated (step S06). Next, the mounting position is corrected by the control unit 40 based on the deviation amount ΔL1, and the suction nozzle 26 is moved to predetermined positions (PLACE_X, PLACE_Y, Z0) above the corrected mounting position (step S07). At this time, the angle (A0, B0, C0) of the suction nozzle 26 is adjusted by the control unit 40 so that the suction nozzle 26 faces directly below, and the rotation angle of the suction nozzle 26 is adjusted to the mounting angle θ.

次に、吸着ノズル26がフィーダ15の実装位置の上方に移動されると、制御ユニット40に指定された実装高さ(PLACE_X、PLACE_Y、PLACE_Z1)まで吸着ノズル26が降ろされて、部品の下面が基板Wの上面に接触される(ステップS08)。次に、制御ユニット40に指定された押し込み高さ(PLACE_X、PLACE_Y、PLACE_Z2)まで吸着ノズル26が降ろされて、吸着ノズル26によって部品が基板Wの実装位置に実装される(ステップS09)。そして、吸着ノズル26がフィーダ15の上方に移動されて、ステップS01からステップS09の処理が繰り返される。   Next, when the suction nozzle 26 is moved above the mounting position of the feeder 15, the suction nozzle 26 is lowered to the mounting heights (PLACE_X, PLACE_Y, PLACE_Z1) designated by the control unit 40, and the lower surface of the component is Contact is made with the upper surface of the substrate W (step S08). Next, the suction nozzle 26 is lowered to the push-in height (PLACE_X, PLACE_Y, PLACE_Z2) designated by the control unit 40, and the component is mounted on the mounting position of the substrate W by the suction nozzle 26 (step S09). Then, the suction nozzle 26 is moved above the feeder 15 and the processing from step S01 to step S09 is repeated.

以上のように、本実施の形態の実装装置1は、手作業で実装されるような部品を垂直多関節ロボット20によって基板Wの実装位置に実装することができる。また、部品の搬送中に認識された部品形状に基づいて、垂直多関節ロボット20の部品に対する保持位置のズレが補正される。部品を一時的に仮置きすることなく実装精度を高めることができるため、認識ユニット30を備えるという簡易な構成で部品を精度よく実装することができる。また、1ラインで部品を実装するため、装置を大型化することなく、省スペース化を図ることが可能になっている。   As described above, the mounting apparatus 1 according to the present embodiment can mount components that are manually mounted on the mounting position of the substrate W by the vertical articulated robot 20. Further, the deviation of the holding position with respect to the component of the vertical articulated robot 20 is corrected based on the component shape recognized during the conveyance of the component. Since the mounting accuracy can be enhanced without temporarily placing the component, the component can be mounted with a simple configuration including the recognition unit 30 with high accuracy. In addition, since components are mounted in one line, it is possible to save space without increasing the size of the apparatus.

なお、本実施の形態において、部品は、ラジアルフィーダで供給されるラジアル部品、スティックフィーダ及びボウルフィーダで供給されるチップ部品に限定されない。部品は、アキシャル部品等の他の電子部品でもよいし、基板に対して実装可能であれば、特に電子部品等に限定されない。   In the present embodiment, the parts are not limited to radial parts supplied by a radial feeder, chip parts supplied by a stick feeder and a bowl feeder. The component may be another electronic component such as an axial component, and is not particularly limited to the electronic component as long as it can be mounted on the substrate.

また、本実施の形態において、供給装置として、ラジアルフィーダ、スティックフィーダ、ボウルフィーダを例示したが、テープフィーダ、バルクフィーダ等の他のフィーダでもよい。また、フィーダに限定されずトレイ等による供給でも可とする。すなわち、供給装置はフィーダだけでなくトレイ等を含む概念である。   Moreover, in this Embodiment, although the radial feeder, the stick feeder, and the bowl feeder were illustrated as a supply apparatus, other feeders, such as a tape feeder and a bulk feeder, may be sufficient. Moreover, it is not limited to a feeder, and supply by a tray or the like is also possible. That is, the supply device is a concept including not only a feeder but also a tray and the like.

また、本実施の形態において、基板は、各種部品が搭載可能なものであればよく、プリント基板に限定されず、キャリア基板上に載せられたフレキシブル基板でもよい。   In the present embodiment, the substrate is not limited to a printed circuit board as long as various components can be mounted, and may be a flexible substrate mounted on a carrier substrate.

また、本実施の形態において、認識ユニットは、垂直多関節ロボットで搬送中に部品形状を認識可能であればよく、例えば、撮像装置で部品を撮像した撮像画像から部品形状を認識してもよい。また、認識ユニットが基台上に設けられる構成にしたが、この構成に限定されない。認識ユニットを垂直多関節ロボットの先端に設けて、生産タクトを向上させてもよい。   In the present embodiment, the recognition unit only needs to be able to recognize the component shape while being transported by the vertical articulated robot. For example, the recognition unit may recognize the component shape from a captured image obtained by capturing the component with the imaging device. . Further, although the recognition unit is provided on the base, the present invention is not limited to this configuration. A recognition unit may be provided at the tip of the vertical articulated robot to improve production tact.

また、本実施の形態において、第1の算出部で垂直多関節ロボットの保持位置のズレ量を算出し、第2の算出部で垂直多関節ロボットの実装位置のズレ量を算出する構成にしたが、この構成に限定されない。単一の算出部で垂直多関節ロボットの保持位置のズレ量及び実装位置のズレ量を算出してもよい。   In the present embodiment, the first calculation unit calculates the displacement amount of the holding position of the vertical articulated robot, and the second calculation unit calculates the displacement amount of the mounting position of the vertical articulated robot. However, it is not limited to this configuration. The shift amount of the holding position and the shift amount of the mounting position of the vertical articulated robot may be calculated by a single calculation unit.

また、本実施の形態において、第1の補正部で垂直多関節ロボットの保持位置のズレを補正し、第2の補正部で垂直多関節ロボットの実装位置のズレを補正する構成にしたが、この構成に限定されない。単一の補正部で垂直多関節ロボットの保持位置のズレ及び実装位置のズレを補正してもよい。   In the present embodiment, the first correction unit corrects the shift of the holding position of the vertical articulated robot, and the second correction unit corrects the shift of the mounting position of the vertical articulated robot. It is not limited to this configuration. You may correct | amend the shift | offset | difference of the holding position and mounting position of a vertical articulated robot with a single correction | amendment part.

また、本実施の形態において、垂直多関節ロボットの保持位置のズレ及び実装位置のズレを補正する構成にしたが、いずれか一方だけを補正するようにしてもよい。   In this embodiment, the vertical articulated robot is configured to correct the shift of the holding position and the shift of the mounting position. However, only one of them may be corrected.

また、本実施の形態において、ラジアルフィーダ及びパーツフィーダがそれぞれ多段的に配置されたが、この構成に限定されない。ラジアルフィーダ及びパーツフィーダが多段的に配置されていなくてもよい。   Moreover, in this Embodiment, the radial feeder and the parts feeder were each arrange | positioned in multistage, However, It is not limited to this structure. The radial feeder and the parts feeder need not be arranged in multiple stages.

また、本実施の形態において、垂直多関節ロボットが吸着ノズルを有する構成にしたが、この構成に限定されない。垂直多関節ロボットは部品を保持可能な保持部を有していればよく、例えば、グリッパーノズルを有していてもよい。   Further, in the present embodiment, the vertical articulated robot is configured to have the suction nozzle, but is not limited to this configuration. The vertical articulated robot only needs to have a holding part capable of holding components, and may have a gripper nozzle, for example.

また、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。   Moreover, although embodiment and modification of this invention were demonstrated, what combined the said embodiment and modification as the other embodiment of this invention entirely or partially may be sufficient.

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。   The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments and modifications, and various changes, substitutions, and modifications may be made without departing from the spirit of the technical idea of the present invention. Furthermore, if the technical idea of the present invention can be realized in another way by technological advancement or another derived technique, the method may be used. Accordingly, the claims cover all embodiments that can be included within the scope of the technical idea of the present invention.

また、本実施の形態では、本発明を実装装置に適用した構成について説明したが、簡易かつ小型の装置構成で生産タクトを向上させつつ、垂直多関節ロボットで多種多様な部品を精度よく実装することができる他の装置に適用することが可能である。   In the present embodiment, the configuration in which the present invention is applied to the mounting apparatus has been described. However, while improving the production tact with a simple and small-sized apparatus configuration, a wide variety of components can be mounted with high accuracy using a vertical articulated robot. It can be applied to other devices that can.

さらに、上記実施形態では、フィーダから供給された部品を基板に実装する実装装置であって、フィーダから基板の実装位置に部品を搬送する垂直多関節ロボットと、垂直多関節ロボットで搬送中に部品の形状を認識する認識ユニットと、部品形状から部品に対する垂直多関節ロボットの保持位置のズレ量を算出する第1の算出部と、保持位置のズレ量に基づいて垂直多関節ロボットの部品に対する実装動作を補正する第1の補正部とを備えたことを特徴とする。この構成により、手作業で実装されるような部品を垂直多関節ロボットによって基板の実装位置に実装することができる。また、部品の搬送中に認識された部品形状に基づいて、垂直多関節ロボットの部品に対する保持位置のズレが補正される。部品を一時的に仮置きすることなく実装精度を高めることができるため、認識ユニットを備えるという簡易な構成で部品を精度よく実装することができる。また、1ラインで部品を実装するため、装置を大型化することなく、省スペース化を図ることができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the mounting apparatus mounts a component supplied from a feeder on a substrate, and the vertical articulated robot that transports the component from the feeder to the mounting position of the substrate, and the component being transported by the vertical articulated robot. A recognition unit for recognizing the shape of the robot, a first calculation unit for calculating a shift amount of the holding position of the vertical articulated robot with respect to the component from the component shape, and mounting on the component of the vertical articulated robot based on the shift amount of the holding position And a first correction unit that corrects the operation. With this configuration, components that are manually mounted can be mounted on the mounting position of the substrate by the vertical articulated robot. Further, the deviation of the holding position with respect to the component of the vertical articulated robot is corrected based on the component shape recognized during the conveyance of the component. Since the mounting accuracy can be improved without temporarily placing the component, the component can be accurately mounted with a simple configuration including a recognition unit. Moreover, since components are mounted in one line, space saving can be achieved without increasing the size of the apparatus.

以上説明したように、本発明は、簡易かつ小型の装置構成で生産タクトを向上させつつ、垂直多関節ロボットで多種多様な部品を精度よく実装することができるという効果を有し、特に、リード付きのラジアル部品等を基板に実装する実装装置及び実装方法に有用である。   As described above, the present invention has an effect that a variety of parts can be accurately mounted by a vertical articulated robot while improving production tact with a simple and small device configuration. This is useful for a mounting apparatus and mounting method for mounting attached radial parts or the like on a substrate.

1 実装装置
15A−15C フィーダ(供給装置)
20 垂直多関節ロボット
22 ロボットアーム
24 ハンド部
26 吸着ノズル
29 撮像装置
30 認識ユニット
31 発光部
32 受光部
34 駆動モータ
41 第1の算出部
42 第1の補正部
43 第2の算出部
44 第2の補正部
50 部品
M 基準マーク
W 基板
W1 治具基板
1 Mounting Device 15A-15C Feeder (Supply Device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Vertical articulated robot 22 Robot arm 24 Hand part 26 Suction nozzle 29 Imaging device 30 Recognition unit 31 Light emission part 32 Light receiving part 34 Drive motor 41 1st calculation part 42 1st correction part 43 2nd calculation part 44 2nd 50 correction parts M reference mark W substrate W1 jig substrate

Claims (6)

供給装置から供給された部品を基板に実装する実装装置であって、
前記供給装置から基板の実装位置に部品を搬送する垂直多関節ロボットと、
前記垂直多関節ロボットで搬送中に部品の形状を認識する認識ユニットと、
部品形状から部品に対する前記垂直多関節ロボットの保持位置のズレ量を算出する第1の算出部と、
保持位置のズレ量に基づいて前記垂直多関節ロボットの部品の実装動作を補正する第1の補正部とを備えたことを特徴とする実装装置。
A mounting device for mounting a component supplied from a supply device on a substrate,
A vertical articulated robot that conveys components from the supply device to the mounting position of the board;
A recognition unit for recognizing the shape of a part during transport by the vertical articulated robot;
A first calculation unit that calculates a shift amount of the holding position of the vertical articulated robot with respect to a component from a component shape;
A mounting apparatus comprising: a first correction unit that corrects a mounting operation of components of the vertical articulated robot based on a shift amount of a holding position.
前記垂直多関節ロボットは、ロボットアームとロボットアームに連結されるハンド部から構成されるとともに、
前記ハンド部は、部品を吸着する吸着ノズルと当該吸着ノズルを回転させる駆動モータを備えたことを特徴とする請求項1に記載の実装装置。
The vertical articulated robot is composed of a robot arm and a hand unit connected to the robot arm,
The mounting apparatus according to claim 1, wherein the hand unit includes a suction nozzle that sucks a component and a drive motor that rotates the suction nozzle.
前記認識ユニットが、部品に向けて発光する発光部と、前記発光部に部品を挟んで対向する受光部とを備え、前記発光部と前記受光部の間で前記垂直多関節ロボットに保持された部品を回転させることで部品の遮光幅から部品形状を認識することを特徴とする請求項1に記載の実装装置。   The recognition unit includes a light emitting unit that emits light toward a component, and a light receiving unit that faces the light emitting unit with the component interposed therebetween, and is held by the vertical articulated robot between the light emitting unit and the light receiving unit. The mounting apparatus according to claim 1, wherein the component shape is recognized from the light shielding width of the component by rotating the component. 基板の基準マークを撮像する撮像装置と、
前記基準マークを基準にした目標位置に対する前記垂直多関節ロボットの実装位置のズレ量を算出する第2の算出部と、
実装位置のズレ量に基づいて前記垂直多関節ロボットの部品に対する実装動作を補正する第2の補正部とを備えたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の実装装置。
An imaging device for imaging a fiducial mark on the substrate;
A second calculation unit that calculates a deviation amount of the mounting position of the vertical articulated robot with respect to a target position based on the reference mark;
The mounting apparatus according to claim 1, further comprising: a second correction unit that corrects a mounting operation of the vertical articulated robot on a component based on a shift amount of the mounting position. .
前記垂直多関節ロボットが、多段的に配置された複数の供給装置から基板の実装位置に部品を搬送することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の実装装置。   5. The mounting apparatus according to claim 1, wherein the vertical articulated robot conveys a component from a plurality of supply apparatuses arranged in a multistage manner to a mounting position of the substrate. 供給装置から供給された部品を基板に実装する実装方法であって、
前記供給装置から基板の実装位置に垂直多関節ロボットで部品を搬送するステップと、
前記垂直多関節ロボットで搬送中に認識ユニットで部品の形状を認識するステップと、
部品形状から部品に対する前記垂直多関節ロボットの保持位置のズレ量を算出するステップと、
保持位置のズレ量に基づいて前記垂直多関節ロボットの部品の実装動作を補正するステップとを備えたことを特徴とする実装方法。
A mounting method for mounting a component supplied from a supply device on a board,
Transporting components from the supply device to the mounting position of the substrate by a vertical articulated robot;
Recognizing the shape of a part with a recognition unit during conveyance by the vertical articulated robot;
Calculating a deviation amount of the holding position of the vertical articulated robot with respect to the part from the part shape;
And a step of correcting the mounting operation of the parts of the vertical articulated robot based on the shift amount of the holding position.
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