JP2023030578A - 部品装着装置および部品装着方法 - Google Patents

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Ryosuke Eto
智統 松崎
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利彦 永冶
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徹 池田
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Abstract

【課題】部品の装着品質の低下を抑制できる部品装着装置を提供する。【解決手段】部品装着装置1は、ワークにペーストを転写するピンと、部品を吸着する吸着ノズルとを有する搭載ヘッド10Aと、ピンの先端部にペーストを供給するためのペースト供給部と、ピンの先端部に供給されたペーストがワークに転写されるように搭載ヘッド10Aを制御する制御部100と、ワークに転写されたペーストを撮像する認識カメラ11Aと、ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定する認識処理部300と、を備え、制御部100は、ワークに転写されたペーストに異常がないと判定された場合に、ワークに転写されたペーストの上に部品を装着するように搭載ヘッド10Aを制御する。【選択図】図6

Description

本開示は、ワークに部品を装着する部品装着装置および部品装着方法に関する。
先端に接合材が付着しているピンによって基板に接合材を転写する前後のピンの先端の画像に基づいて、ピンから基板に転写された接合材の量を推定する技術が開示されている(例えば特許文献1)。
基板に接着剤を転写するピンの先端に接着剤を転写後、カメラでピンの先端を撮像し、ピンの先端に接着剤が良好な状態で付着しているか否かを検査する技術が開示されている(例えば特許文献2)。
国際公開第2018/163331号 特開2011-82242号公報
しかしながら、上記特許文献1および2に開示された技術では、基板などのワークに接合材や接着剤などのペーストが転写された後のワークの状態は確認しておらず、ワークにおける転写品質が悪い場合、部品の装着品質が低下するおそれがある。
そこで、本開示は、部品の装着品質の低下を抑制できる部品装着装置などを提供する。
本開示の一態様に係る部品装着装置は、ワークに部品を装着する部品装着装置であって、前記ワークにペーストを転写するピンと、前記部品を吸着する吸着ノズルとを有する装着部と、前記ピンの先端部にペーストを供給するためのペースト供給部と、前記先端部に供給されたペーストが前記ワークに転写されるように前記装着部を制御する制御部と、前記ワークに転写されたペーストを撮像する撮像部と、前記ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、前記ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記異常がないと判定された場合に、前記ワークに転写されたペーストの上に前記部品を装着するように前記装着部を制御する。
なお、これらの包括的または具体的な側面は、システム、装置、方法、記録媒体、または、コンピュータプログラムで実現されてもよく、システム、装置、方法、記録媒体、および、コンピュータプログラムの任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示に係る部品装着装置などによれば、部品の装着品質の低下を抑制できる。
実施の形態に係る部品装着装置の平面視図である。 実施の形態に係る搭載ヘッドの斜視図である。 実施の形態に係るペースト転写ユニットの斜視図である。 実施の形態に係るペースト転写ユニットの構造説明図である。 実施の形態に係るペースト転写ユニットの動作を説明するための図である。 実施の形態に係る部品装着装置の機能構成図である。 実施の形態に係る部品装着装置の動作の第一例を示すフローチャートである。 転写不可エリアの一例を示す図である。 転写可能エリアの一例を示す図である。 部品の第1サイズおよびピンの第2サイズを説明するための図である。 ピンおよびノズルを有する搭載ヘッドによって部品を基板に装着する手順を説明するための図である。 実施の形態に係る部品装着装置の動作の第二例を示すフローチャートである。 基板に転写されたペーストの正常および異常を説明するための図である。 基板に転写された正常なペーストの上に装着される部品を示す図である。 実施の形態に係る部品装着装置の動作の第三例を示すフローチャートである。
本開示の部品装着装置は、ワークに部品を装着する部品装着装置であって、前記ワークにペーストを転写するピンと、前記部品を吸着する吸着ノズルとを有する装着部と、前記ピンの先端部にペーストを供給するためのペースト供給部と、前記先端部に供給されたペーストが前記ワークに転写されるように前記装着部を制御する制御部と、前記ワークに転写されたペーストを撮像する撮像部と、前記ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、前記ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記異常がないと判定された場合に、前記ワークに転写されたペーストの上に前記部品を装着するように前記装着部を制御する。
これによれば、ワークに転写されたペーストが撮像されるため、ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定することができる。ワークに転写されたペーストに異常がない場合に、正常なペーストの上に部品が装着されるため、部品の装着品質の低下を抑制できる。
また、前記判定部は、前記画像における前記ワークに転写されたペーストのサイズまたは位置に基づいて、前記異常があるか否かを判定してもよい。例えば、前記判定部は、前記ペーストの外径が第1所定値以上第2所定値以下の場合に、前記異常がないと判定してもよい。また、例えば、前記判定部は、前記ペーストの体積が第3所定値以上第4所定値以下の場合に、前記異常がないと判定してもよい。また、例えば、前記判定部は、前記ワークに転写されるペーストの転写設定位置と前記ワークに転写されたペーストの位置との間の距離が第5所定値以下の場合に、前記異常がないと判定してもよい。
これによれば、ワークに転写されたペーストのサイズまたは位置が規定値からずれている場合に、ワークに転写されたペーストに異常があると判定することができる。例えば、ワークに転写されたペーストのサイズは、外径であってもよいし、体積であってもよい。また、ワークに転写されたペーストの位置は、転写設定位置に対する位置であってもよい。
また、前記異常があると判定された場合にエラーを報知する報知部をさらに備えていてもよい。
これによれば、ワークに転写されたペーストの異常を報知できる。
また、前記装着部は、前記ピンおよび前記吸着ノズルをそれぞれ複数有し、前記判定部は、前記画像に基づいて、前記複数のピンの各々によって前記ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定し、前記制御部は、前記複数のピンの各々によって前記ワークに転写されたペーストのうち、前記異常があると判定されたペーストを除いたペーストの各々の上に前記部品を装着するように前記装着部を制御してもよい。
これによれば、複数のピンの各々によってワークに転写されたペーストのうち、異常がないペーストの上に部品を装着することができる。
また、前記装着部は、前記ピンが設けられた第1装着部と、前記第1装着部と別体に設けられ、前記吸着ノズルが設けられた第2装着部と、を有し、前記制御部は、前記先端部に供給されたペーストが前記ワークに転写されるように前記第1装着部を制御し、前記異常がないと判定された場合に、前記ワークに転写されたペーストの上に前記部品を装着するように前記第2装着部を制御してもよい。
このように、ピンと装着ノズルとが別体に設けられた装着部を用いてもよい。
本開示の部品装着方法は、ワークに部品を装着する部品装着方法であって、前記ワークにペーストを転写するピンの先端部に供給されたペーストを前記ワークに転写し、前記ワークに転写されたペーストを撮像し、前記ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、前記ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定し、前記異常がないと判定された場合に、前記ワークに転写されたペーストの上に前記部品を装着する処理を含む。
これによれば、部品の装着品質の低下を抑制できる部品装着方法を提供できる。
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。
(実施の形態)
以下、図1から図15を用いて実施の形態について説明する。
まず、図1から図5を用いて部品装着装置1、搭載ヘッド10Aおよびペースト転写ユニット7の構造を説明する。
図1は、実施の形態に係る部品装着装置1の平面視図である。
図2は、実施の形態に係る搭載ヘッド10Aの斜視図である。
図3は、実施の形態に係るペースト転写ユニット7の斜視図である。
図4は、実施の形態に係るペースト転写ユニット7の構造説明図である。
図5は、実施の形態に係るペースト転写ユニット7の動作を説明するための図である。
図1に示されるように、部品装着装置1の基台1aには、基板搬送方向(X方向)に基板搬送機構2が配設されている。基板搬送機構2は部品装着作業(例えばはんだなどを用いた部品の実装作業または接着剤などを用いた部品の取り付け作業)の対象となる基板3を搬送する。基板3は、ワークの一例である。なお、ワークは、部品であってもよい。例えば、部品装着装置1によって、基板3に装着された部品上にさらに部品が装着されてもよい。以下で、基板3と記載しているところは、部品(例えば基板3に装着された部品)と置き換えることができる。基板搬送機構2の両側に部品を供給する部品供給部が配設されており、フロント側の部品供給部4Aには、テープに保持された電子部品を供給する複数のテープフィーダ6Aおよびテープフィーダ6Aなどの他のパーツフィーダと装着互換性を有するペースト転写ユニット7が、テープフィーダ6Aと並列して着脱自在に装着されている。ペースト転写ユニット7(具体的には後述する成膜ステージ24(図3参照))は、以下に説明する搭載ヘッド10Aが有するピン51またはノズル52に吸着された部品へ転写により供給(塗布)されるペースト25(図3参照)が膜状に形成されている。ピン51は、基板3にペーストを転写する転写ピンであり、ノズル52は、基板3に装着される部品を吸着する吸着ノズルである。リア側の部品供給部4Bにも、例えば複数のテープフィーダ6Bが着脱自在に装着されている。なお、部品供給部4Bにはペースト転写ユニット7が設けられていないが、設けられていてもよい。また、テープフィーダ6Bの代わりにトレイフィーダが設けられていてもよい。
図2に示されるように、搭載ヘッド10Aの下部には下方に突没自在な複数のツール取り付け部53が設けられている。ツール取り付け部53は6本×2列のマトリクス状に設けられており、そのうちの一方の列(6本)のツール取り付け部53には2つのピン51および4つのノズル52が着脱自在に取り付けられ、他の列(6本)のツール取り付け部53には6つのピン51が着脱自在に取り付けられている。なお、図示していないが、搭載ヘッド10Bの下部にはツール取り付け部53が6本×1列設けられており、6本のツール取り付け部53には6つのノズル52が着脱自在に取り付けられる。搭載ヘッド10Aおよび10Bは、基板3にペーストを転写するピン51または部品を吸着するノズル52を有する装着部の一例である。また、搭載ヘッド10Aは、基板3にペーストを転写するピン51と、部品を吸着するノズル52とを有する装着部の一例である。なお、別体となっている搭載ヘッド10Aと搭載ヘッド10Bとをまとめて装着部としてもよい。
基台1aのX方向の一端部には、基板搬送機構2と直交するY方向にY軸テーブル8が配設されている。Y軸テーブル8には2基のX軸テーブル9Aおよび9BがY方向に移動自在に結合されており、X軸テーブル9Aには搭載ヘッド10A、X軸テーブル9Bには搭載ヘッド10Bが装着されている。X軸テーブル9AおよびY軸テーブル8が駆動されることにより、搭載ヘッド10Aは下部に装着されたピン51およびノズル52のXY平面の移動が行われる。また、搭載ヘッド10Aのツール取り付け部53が制御されることで、ピン51およびノズル52の搭載ヘッド10Aに対する昇降(Z方向(図4参照)の移動)およびZ軸回りの回転が行われる。X軸テーブル9BおよびY軸テーブル8が駆動されることにより、搭載ヘッド10Bは下部に装着されたノズル52のXY平面の移動が行われる。また、搭載ヘッド10Bのツール取り付け部53が制御されることで、ノズル52の搭載ヘッド10Bに対する昇降およびZ軸回りの回転が行われる。
X軸テーブル9Aには、搭載ヘッド10Aと一体的に移動する認識カメラ11Aが装備されており、X軸テーブル9Bには、搭載ヘッド10Bと一体的に移動する認識カメラ11Bが装備されている。搭載ヘッド10Aおよび10Bが基板3の上方を移動することにより、認識カメラ11Aおよび11Bも共に移動して基板3を撮像する。また、搭載ヘッド10Aおよび10Bがペースト転写ユニット7の上方を移動することにより、認識カメラ11Aおよび11Bも共に移動してペースト転写ユニット7(成膜ステージ24のペーストの転写エリア26(図3参照))を撮像する。認識カメラ11Aおよび11Bは、転写エリア26を撮像する撮像部の一例である。また、認識カメラ11Aは、基板3に転写されたペーストを撮像する撮像部の一例である。
基台1aにおいて部品供給部4Aおよび4Bと基板搬送機構2との間には、部品認識カメラ12Aおよび12Bならびにノズルストッカ13Aおよび13Bが配設されている。ノズルストッカ13Aは搭載ヘッド10Aに装着されるノズル52を複数の部品種について収納しており、搭載ヘッド10Aをノズルストッカ13Aにアクセスさせて所定のノズル交換動作を実行させることにより、搭載ヘッド10Aにおけるノズル52を部品種に応じて交換することができる。同様に、ノズルストッカ13Bは搭載ヘッド10Bに装着されるノズル52を複数の部品種について収納しており、搭載ヘッド10Bをノズルストッカ13Bにアクセスさせて所定のノズル交換動作を実行させることにより、搭載ヘッド10Bにおけるノズル52を部品種に応じて交換することができる。
部品を保持した搭載ヘッド10Aを部品認識カメラ12Aの上方でX方向に相対移動させることにより、部品認識カメラ12Aは部品の画像を下方から読み取り、これにより搭載ヘッド10Aに保持された状態における部品の種類や形状が認識される。なお、部品認識カメラ12Aはピン51の画像を下方から読み取り、これによりピン51の先端部に転写されたペーストの状態が認識されてもよい。搭載ヘッド10Aによる部品の搭載動作においては、認識カメラ11Aによる基板認識結果と、部品認識カメラ12Aによる部品認識結果を加味して基板3における搭載位置の補正が行われる。同様に、部品を保持した搭載ヘッド10Bを部品認識カメラ12Bの上方でX方向に相対移動させることにより、部品認識カメラ12Bは部品の画像を下方から読み取り、これにより搭載ヘッド10Bに保持された状態における部品の種類や形状が認識される。搭載ヘッド10Bによる部品の搭載動作においては、認識カメラ11Bによる基板認識結果と、部品認識カメラ12Bによる部品認識結果を加味して基板3における搭載位置の補正が行われる。
図3および図4に示されるように、ペースト転写ユニット7は長尺形状のベース部20に以下に説明する各部を設けた構成となっており、ベース部20は部品供給部4Aに設けられたフィーダベース16(図4の(a)参照)に、長手方向をY方向に合わせて着脱自在に装着される。図3に示される前側は図4の(a)における右側に対応し、図3に示される後側は図4の(a)における左側に対応する。なお、ここでは、搭載ヘッド10Aがペースト転写ユニット7へアクセスする例を説明するが、搭載ヘッド10Bがペースト転写ユニット7へアクセスしてもよい。
ペースト転写ユニット7はフィーダベース16と係合してベース部20を固定するための係合部20aが設けられており、さらに係合部20aから後方にはハンドル21が突出して設けられている。ペースト転写ユニット7をフィーダベース16に装着する際には、ベース部20の下面側をフィーダベース16の上面に沿わせ、ハンドル21を把持して前方に押し込むことにより、係合部20aがフィーダベース16の後端部に係合し、これによりベース部20は所定位置に装着される。
ベース部20の上面にはガイドレール22が長手方向に配設されており、ガイドレール22にスライド自在に嵌着したスライダ23は成膜ステージ24の下面に固着されている。図4に示されるように、成膜ステージ24の下面に結合されたナット34には送りねじ32が螺合しており、送りねじ32はベース部20の後端部側に配置されたモータ31によって回転駆動される。したがってモータ31を駆動することにより、成膜ステージ24はベース部20の上面において長手方向に往復動する。
すなわち、ガイドレール22、スライダ23、ナット34、送りねじ32およびモータ31は、成膜ステージ24をベース部20に対して長手方向に往復動させるステージ駆動手段となっている。このステージ駆動手段は、作業者の安全を確保するため安全カバー33で覆われている。ここで、ステージ駆動手段の駆動源としてのモータ31を搭載ヘッド10Aのアクセス方向の反対側(図4の(a)の左側)に配置した構成となっており、これにより、搭載ヘッド10Aのペースト転写ユニット7へのアクセスが阻害されないようになっている。なお、搭載ヘッド10Aは、例えば、図4の(a)の右側からペースト転写ユニット7へアクセスする。
成膜ステージ24は矩形状部材の上面側に底面が平滑な凹部を形成した構造であり、この凹部の底面は膜状のペースト25を形成(成膜)するための膜形成面24aとなっている。成膜ステージ24は、ピン51の先端部または部品の電極に転写されるペースト25が膜状に形成されているペースト転写部の一例である。また、成膜ステージ24は、ピン51の先端部にペーストを供給するためのペースト供給部の一例である。ペーストは、例えば、はんだ、接着剤またはフラックスなどである。膜形成面24aには、搭載ヘッド10Aに設けられたピン51、またはノズル52に吸着された部品にペーストを転写する転写エリア26が設定されている。転写エリア26のサイズは、搭載ヘッド10Aが有する複数のピン51および/または複数のノズル52に吸着された複数の部品に対して、一括してペーストを転写することができるように設定されている。このとき、成膜ステージ24は矩形形状であることから、成膜ステージ24の幅寸法に対して極力大きな転写エリア26を設定することができ、ペースト転写ユニット7の全体幅を極力小さくすることが可能となっている。
ペースト転写ユニット7は、転写エリア26の後方の位置であって搭載ヘッド10Aとの干渉が生じない位置に配置された、成膜スキージユニット28および掻寄せユニット29を備える。成膜スキージユニット28および掻寄せユニット29は、成膜ステージ24においてペーストの成膜を行う成膜部の一例である。成膜スキージユニット28と掻寄せユニット29との間には、ペースト供給シリンジ30のニードル30aが挿入配置されている。成膜スキージユニット28は、ベース部20に立設されたブラケット27によって保持されており、これにより、ベース部20に対して水平方向の位置が固定された形態となっている。
成膜スキージユニット28の詳細構造について、図4の(a)および(b)を参照して説明する。なお、図4の(b)は、図4の(a)におけるA断面を示している。
図4の(a)に示されるように、成膜スキージユニット28は、下方に延出して下端部が膜形成面24aとの間に膜形成隙間g(図5の(a)参照)を保って配設されたスキージ28aを備えており、スキージ28aは連結部材35に結合されている。連結部材35はブラケット27にスライドユニット37を介して装着されており、したがってスキージ28aはブラケット27に対して上下動自在となっている。
膜形成面24aにペースト25が供給された状態の成膜ステージ24を上述したステージ駆動手段によってY方向に水平移動させることにより、スキージ28aは膜形成面24aにおいてペースト25を延展して膜形成隙間gに応じた厚みの膜を形成する。そして膜形成後の成膜ステージ24を搭載ヘッド10Aによるアクセス方向側(図4の(a)の右側)へ移動させることにより、図4の(a)に示されるように、膜状のペースト25が形成された転写エリア26を、搭載ヘッド10Aによるペーストの転写動作位置に位置させることができる。
掻寄せユニット29は下方に延出したスクレーパ29aを備えている。スクレーパ29aは下方に付勢されて、成膜ステージ24の高さ位置に関わらず常に膜形成面24aに当接した状態にある。成膜ステージ24をステージ駆動手段によってY方向に往復動させることにより、スクレーパ29aは成膜ステージ24上のペースト25を掻き寄せる。
成膜ステージ24の上方には、反射式の光センサ14が、スキージ28aとスクレーパ29aとの間に配設されている。反射式の光センサ14の検査光軸14aによる検出方向は膜形成面24aを向いている。光センサ14は検査光を膜形成面24aに照射し、その反射光を受光する。この受光信号を検出処理部15によって検出処理することにより、膜形成面24aにおけるペースト25の残量を検出する。そしてこの検出結果を制御・駆動ユニット45が受信することにより、ペーストの補給の要否を判断する。
したがって、光センサ14、検出処理部15および制御・駆動ユニット45は、スキージ28aとスクレーパ29aとの間に検出方向を膜形成面24aに向けて配設された光センサ14によってペースト25の残量を検出して補給の要否を判断するペースト残量検出手段を構成する。このペースト残量検出手段は、スクレーパ29aによるペースト25の掻取り動作に際し、成膜ステージ24が移動開始した後に光センサ14によってペースト25を検出するようになっている。そしてペースト残量検出手段によりペーストの補給が必要と判断された場合には、ペースト供給シリンジ30およびニードル30aより成るペースト供給手段によって、成膜ステージ24にペーストが供給される。検出処理部15は、成膜可否判定部の一例である。
連結部材35には上下方向に配設された昇降部材36が結合されており、ベース部20の内部に貫入した昇降部材36の下端部には、カムフォロア38が結合されている。ベース部20の内部にはモータ40が水平姿勢で配設されており、モータ40の回転軸に結合された円板カム39は、カムフォロア38に当接している。この状態でモータ40を回転駆動することにより、昇降部材36は円板カム39のカム特性にしたがって昇降し、これによりスキージ28aは膜形成面24aに対して昇降する。
すなわち、昇降部材36、カムフォロア38、円板カム39およびモータ40はスキージ28aの上下方向の位置を調整するスキージ位置調整手段となっており、後述する成膜動作において、スキージ28aの上下方向の位置を調整して、スキージ28aの下端部と膜形成面24aとの間の膜形成隙間gを変更することができ、これにより膜形成面24aにおけるペースト25の膜の厚さが可変となっている。なお、スキージ位置調整手段として、ここではカムフォロア38と円板カム39とを組み合わせたカム機構を採用しているが、昇降部材36を任意に昇降させることが可能な直動機構であれば、カム機構以外の駆動方式を用いることができる。
図4の(a)に示されるように、ベース部20の下面側に設けられた係合部20aには、ユニット側接続部41を構成するエアカプラ41aおよび電気コネクタ41bが設けられており、エアカプラ41aおよび電気コネクタ41bは、それぞれエア配管および電気配線によってペースト転写ユニット7に内蔵された制御・駆動ユニット45に接続されている。制御・駆動ユニット45は、ステージ駆動手段の駆動源であるモータ31や成膜スキージユニット28の駆動源であるモータ40の制御・駆動、ペースト供給シリンジ30からペーストを吐出させるための圧空の供給や制御、さらに光センサ14および検出処理部15による膜形成面24aにおけるペーストの補給要否の判断を行う機能を有している。
フィーダベース16の後端部には、エアカプラ42aおよび電気コネクタ42bより成るベース側接続部42が備えられており、エアカプラ42aおよび電気コネクタ42bは、それぞれエア配管および電気配線によって制御・電源部43および圧空供給源44と接続されている。ペースト転写ユニット7をフィーダベース16に沿って前方にスライドさせて装着した状態では、ユニット側接続部41はベース側接続部42に嵌合する。これにより制御・電源部43が制御・駆動ユニット45と電気的に接続され、さらに制御・駆動ユニット45には圧空供給源44から圧空が供給可能となる。そしてペースト転写ユニット7を後方へスライドさせることによりこれらの接続が遮断される。
すなわちペースト転写ユニット7は、フィーダベース16に設けられたベース側接続部42と接続され、制御信号の伝達や動力の供給を行うユニット側接続部41を備えた構成となっている。これによりペースト転写ユニット7のフィーダベース16への装着動作のみで、別途接続作業を行うことなく、制御・駆動ユニット45には制御・電源部43からの制御信号の伝達および駆動電力の供給がなされ、また圧空供給源44からは駆動用の圧空が制御・駆動ユニット45に対して供給される。
次に図5を参照して、ペースト転写ユニット7によって行われる成膜動作および掻寄せ動作について説明する。まず図5の(a)は、成膜ステージ24が後退位置にあって、成膜動作の開始前にスキージ28aおよびスクレーパ29aが膜形成面24aにおいて成膜開始側の端部(この例では右端部)に位置し、スキージ28aおよびスクレーパ29aの間にニードル30aを介してペースト25が供給された状態を示している。成膜動作の開始に際してはスキージ28aの下端部と膜形成面24aとの間の膜形成隙間gを、部品の電極にペーストを転写するのに適正な膜厚tに設定される。
次いで、ステージ移動手段を駆動して、図5の(b)に示されるように、成膜ステージ24を前進させる(矢印b)。これにより、膜形成面24a上においてペースト25がスキージ28aによって延展され、膜形成面24aには膜厚tのペースト25が形成される。そして図5の(c)に示されるように、搭載ヘッド10Aが成膜ステージ24上に移動し、ピン51および/または部品を吸着したノズル52を昇降させて(矢印c)、転写動作を行うことにより、ピン51の先端部および/または部品の電極にペーストが転写(供給)される。
この後、ペースト25の掻寄せ動作が行われる。すなわち、図5の(d)に示されるように、スキージ28aを上昇(矢印d)させた状態で、成膜ステージ24を後退させる(矢印e)。これにより、膜形成面24a上に存在するペースト25はスクレーパ29aによって一方側に掻き寄せられ、スキージ28aとスクレーパ29aとの間に溜められ、これにより図5の(a)に示す状態に戻る。そしてこの後、成膜動作と掻寄せ動作が同様に反復して実行される。
次に、図6を用いて部品装着装置1の制御系の構成を説明する。
図6は、実施の形態に係る部品装着装置1の機能構成図である。
制御部100は、搭載制御部101および転写制御部102を備える。搭載制御部101は、機構駆動部200を介して、X軸テーブル9Aおよび9B、Y軸テーブル8、搭載ヘッド10Aおよび10Bによる動作を制御する。転写制御部102は、機構駆動部200を介して、搭載ヘッド10Aが有するピン51および/またはノズル52を成膜ステージ24の転写エリア26におけるペースト25に対して下降させることにより、ピン51および/またはノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写する転写動作、ならびに、ペースト転写ユニット7における成膜動作を制御する。図4の(a)に示される制御・駆動ユニット45などは、制御部100の一例である。
認識処理部300は、認識カメラ11Aおよび11Bならびに部品認識カメラ12Aおよび12Bによる撮像により得られた画像の認識処理を行う。認識処理部300は、ピン51の先端部またはノズル52に吸着された部品の電極へのペーストの転写が行われるように設定された、転写エリア26における転写設定位置(転写設定エリア)において、ピン51の先端部またはノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写できるか否かを、転写エリア26の撮像により得られる画像に基づいて判定する判定部の一例である。また、認識処理部300は、基板3に転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、基板3に転写されたペーストに異常があるか否かを判定する判定部の一例である。
操作・入力部400は、部品装着装置1への作業者の操作または入力を受け付ける。操作・入力部400は、例えば、キーボード、マウスまたはタッチパネルなどである。
表示部500は、作業者へ情報の表示を行うディスプレイなどである。表示部500の表示内容は特に限定されないが、例えば、部品装着装置1の状態、作業者が行う作業内容、エラーなどが表示部500に表示されてもよい。例えば、表示部500によってエラー報知が行われる場合、表示部500は、報知部の一例となる。
記憶部600は、部品情報記憶部601および転写情報記憶部602を備える。部品情報記憶部601は、部品装着装置1において装着の対象となる部品についての部品情報を記憶する。これらの部品情報には、部品のサイズについてのデータが含まれる。転写情報記憶部602は、部品のサイズ(第1サイズ)またはピン51のサイズ(第2サイズ)に応じた転写設定位置を記憶する。転写設定位置は、成膜ステージ24の転写エリア26における、部品の電極またはピン51の先端部にペーストを転写する位置であり、部品のサイズまたはピン51のサイズ、および、成膜後にすでに転写が行われた転写エリア26における位置に応じて設定される。つまり、転写設定位置は、転写エリア26のうちの、成膜後まだ転写が行われていない位置から、ペーストが転写される部品またはピンのサイズに応じて設定される。
次に、図7を用いて部品装着装置1の動作の第一例を説明する。
図7は、実施の形態に係る部品装着装置1の動作の第一例を示すフローチャートである。
まず、制御部100は、部品装着装置1において装着の対象となる部品を吸着するように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS101)。
次に、部品認識カメラ12Aは、搭載ヘッド10Aのノズル52に吸着された部品を撮像し、認識処理部300は、部品の撮像により得られる画像に基づいて、部品が正しくノズル52に吸着されているかなどを判定する部品認識処理を行う(ステップS102)。例えば、部品が正しくノズル52に吸着されていないなど、部品認識処理でエラーがあった場合には、その旨を示すエラー報知が行われてもよい。エラー報知は、ブザー音の出力、ランプの点灯もしくは点滅または表示部500への表示などにより行われる。
次に、認識カメラ11Aは、ペースト25が膜状に形成されている成膜ステージ24の転写エリア26を撮像する(ステップS103)。
次に、認識処理部300は、転写エリア26の撮像により得られる画像に基づいて、転写設定位置において、ノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写できるか否かを判定する(ステップS104)。ここで、ペーストを転写できない転写不可エリアおよびペーストを転写できる転写可能エリアの一例について図8および図9を用いて説明する。
図8は、転写不可エリアの一例を示す図である。
図9は、転写可能エリアの一例を示す図である。
例えば、転写不可エリアは、図8に示されるように、ペースト25に欠けまたは気泡などが発生しているエリアである。欠けまたは気泡などは、転写エリア26の撮像により得られる画像に基づいて、その発生を認識することができ、この場合、認識処理部300は、転写設定位置において部品の電極にペーストを転写できないと判定することができる。なお、図9の上側に示されるように、例えばQFP(Quad Flat Package)部品の電極に転写した後に成膜ステージ24の転写エリア26にできるQFP部品の電極に対応した窪みに囲まれたエリアを転写可能エリアとしてもよい。例えば、BGA(Ball Grid Array)部品の電極にペーストを転写する場合に、図9の下側に示されるように、このような転写可能エリアにおいてBGA部品の電極にペーストを転写できる場合があるためである。
なお、部品装着装置1において装着の対象の部品であって、電極にペーストが転写される部品には、リード部品や表面実装部品など様々な種類がある。リード部品には、さらに、アキシャル部品、DIP(Dual Inline Package)部品、SIP(Single Inline Package)部品、PGA(Pin Grid Array)部品などがある。また、表面実装部品には、上述したQFP部品やBGA部品の他に、SOP(Small Outline Package)部品、SSOP(Shrink Small Outline Package)部品、SOJ(Small Outline J-leaded)部品、チップ部品、QFN(Quad Flat No-Leads)部品、CSP(Chip Size Package)部品などがある。部品のサイズは、このような部品の種類によって異なるが、部品情報記憶部601には、部品のサイズの情報が記憶されており、認識処理部300は、部品のサイズの情報を部品情報記憶部601から取得し、ペーストが転写される部品のサイズにも基づいて、転写設定位置において部品の電極にペーストを転写できるか否かを判定する。
ここで、部品のサイズ(第1サイズ)について図10を用いて説明する。なお、図10には、ピン51のサイズ(第2サイズ)についても示している。
図10は、部品の第1サイズおよびピン51の第2サイズを説明するための図である。
部品の第1サイズは、部品がリード部品の場合には、図10の(a)に示されるように、部品の本体(パッケージ)の外周を超えて部品の電極を全て囲む領域であってもよい。また、図示していないが、部品の第1サイズは、部品が表面実装部品の場合には、部品の本体(パッケージ)の外周よりも小さい領域であって、部品の電極を全て囲む領域であってもよい。
ピン51の第2サイズは、ピン51の軸方向に垂直なピン51の断面のサイズであってもよいし、図10の(b)に示されるように、上記断面を囲む、一辺がピンの直径の正方形であってもよい。
図7での説明に戻り、転写設定位置において、ノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写できると判定された場合(ステップS104でYes)、制御部100は、転写設定位置において、ノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写させるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS105)。
次に、部品認識カメラ12Aは、搭載ヘッド10Aのノズル52に吸着され、電極にペーストが転写された部品を撮像し、認識処理部300は、部品の撮像により得られる画像に基づいて、部品が正しくノズル52に吸着されているか、部品が落下していないか、電極にペーストが正しく転写されているかなどを判定する部品認識処理を行う(ステップS106)。例えば、部品が正しくノズル52に吸着されていない、電極にペーストが正しく転写されていないなど、部品認識処理でエラーがあった場合には、その旨を示すエラー報知が行われてもよい。
そして、制御部100は、基板3に部品を装着させるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS107)。
一方、認識処理部300は、転写設定位置において、ノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写できないと判定した場合(ステップS104でNo)、転写設定位置を除いた転写エリア26に、部品の電極にペーストを転写できるエリアがあるか否かを判定する(ステップS108)。すなわち、認識処理部300は、転写エリア26の転写設定位置以外のエリアで部品の電極へのペーストの転写が可能か否かを判定する。例えば、認識処理部300は、転写エリア26の撮像により得られる画像と、部品の第1サイズとに基づいて、部品の電極にペーストを転写できるエリアがあるか否かを判定する。具体的には、認識処理部300は、部品の第1サイズよりも大きい、部品の電極にペーストを転写できるエリアがあるか否かを判定する。部品の電極にペーストを転写できるエリアは、例えば、図8に示されるような転写不可エリアではなく、図9に示されるような転写可能エリアである。
部品の電極にペーストを転写できるエリアがあると判定された場合(ステップS108でYes)、制御部100は、当該エリアにおいて、ノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写させるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS105)。
部品の電極にペーストを転写できるエリアがないと判定された場合(ステップS108でNo)、検出処理部15は、成膜ステージ24においてペースト25の成膜が可能か否かを判定する(ステップS109)。例えば、ペースト25の残量が所定量よりも減っている場合には、ペースト25の成膜が可能でないと判定される。なお、所定量は適宜設定される。
なお、成膜ステージ24においてペースト25の成膜が可能か否かの判定方法は、ペースト25の残量に基づく方法に限らない。例えば、前回、成膜ステージ24にペーストが供給されてから成膜動作が行われた回数が所定数以下であるか否かに基づいて、成膜ステージ24においてペースト25の成膜が可能か否かが判定されてもよい。この場合、部品装着装置1は、光センサ14を備えていなくてもよい。
成膜ステージ24においてペースト25の成膜が可能であると判定された場合(ステップS109でYes)、制御部100は、成膜動作をするように成膜スキージユニット28および掻寄せユニット29を制御する(ステップS110)。これにより、図5の(b)に示されるように、成膜ステージ24においてペースト25の成膜が行われる。
成膜ステージ24においてペースト25の成膜が可能でないと判定された場合(ステップS109でNo)、表示部500は、成膜ステージ24においてペースト25の成膜が可能でないことを示すエラーを報知(表示)する(ステップS111)。なお、エラーの報知は、表示部500に限らず、報知部の一例としてブザーまたはスピーカなどから音声により行われてもよいし、報知部の一例としてランプなどから点灯または点滅により行われてもよい。
なお、搭載ヘッド10Bが有するノズル52に吸着された部品の電極にペーストが転写されてもよく、第一例での説明において搭載ヘッド10Aとしているところを搭載ヘッド10B、認識カメラ11Aとしているところを認識カメラ11B、部品認識カメラ12Aとしているところを部品認識カメラ12Bとしてもよい。この場合、搭載ヘッド10Bが装着部の一例となる。
なお、上記の第一例では、ノズル52に吸着された部品の電極にペーストを転写し、電極にペーストが転写された部品を基板3に装着する例を説明したが、これに限らない。例えば、図11に示されるように、ピン51の先端部にペーストを転写し、先端部にペーストが転写されたピン51によって、基板3における部品が装着される箇所にペーストを転写し、基板3に転写されたペーストの上にノズル52に吸着された部品を装着してもよい。
図11は、ピン51およびノズル52を有する搭載ヘッド10Aによって部品を基板3に装着する手順を説明するための図である。
制御部100は、先端部にペーストが転写されたピン51および部品を吸着したノズル52を有する搭載ヘッド10Aを基板3の上方に移動させ、ピン51の先端部を基板3上の部品装着位置Rの直上に位置させる(図11の(a))。そして、制御部100は、ピン51を搭載ヘッド10Aに対して下方に突没させることにより、基板3上の部品装着位置Rに、ピン51の先端部に付着させたペーストBdを転写させる。このペーストBdの転写は、具体的には、ピン51を搭載ヘッド10Aに対して下降させ(図11の(b)に示す矢印C1)、ピン51の先端部に付着しているペーストBdが基板3に接触したところでピン51を上昇させる(図11の(c)中に示す矢印C2)ことによって行われる。
制御部100は、基板3上の部品装着位置Rに、ピン51によってペーストBdを付着させたら、搭載ヘッド10Aを水平方向にスライド移動させ(図11の(d)中に示す矢印D1)、ノズル52の下端を部品装着位置Rの直上に位置させる(図11の(d))。そして、制御部100は、ノズル52を搭載ヘッド10Aに対して下方に突没させることにより、基板3上のペーストBdが転写された部品装着位置Rに、ノズル52に吸着させた部品Cpを装着させる。この部品Cpの基板3への装着は、具体的には、ノズル52を搭載ヘッド10Aに対して下降させ(図11の(e)中に示す矢印E1)、ノズル52の下端に吸着させている部品Cpが基板3に接触したところでノズル52による部品Cpの吸着を解除し、その後ノズル52を上昇させることによって行われる(図11の(f)中に示す矢印E2)。なお、部品Cpを基板3上の部品装着位置Rに装着するときは、予め求めている基板3の位置ずれと部品Cpの吸着ずれが修正されるように、基板3に対するノズル52の位置補正(回転補正を含む)が行われてもよい。
次に、図12を用いて部品装着装置1の動作の第二例を具体的に説明する。
図12は、実施の形態に係る部品装着装置1の動作の第二例を示すフローチャートである。
ステップS201からステップS203までの処理は、図7を用いて説明した第一例におけるステップS101からステップS103までの処理と同じであるため説明は省略する。
認識処理部300は、転写エリア26の撮像により得られる画像に基づいて、転写設定位置において、ピン51の先端部にペーストを転写できるか否かを判定する(ステップS204)。例えば、認識処理部300は、ピン51のサイズの情報を記憶部600などから取得し、ペーストが転写されるピン51のサイズにも基づいて、転写設定位置においてピン51の先端部にペーストを転写できるか否かを判定する。
転写設定位置において、ピン51の先端部にペーストを転写できると判定された場合(ステップS204でYes)、制御部100は、転写設定位置において、ピン51の先端部にペーストを転写させるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS205)。
次に、部品認識カメラ12Aは、搭載ヘッド10Aのノズル52に吸着された部品およびピン51を撮像し、認識処理部300は、部品およびピン51の撮像により得られる画像に基づいて、部品が正しくノズル52に吸着されているか、転写動作によって部品が落下していないか、ピン51の先端部にペーストが正しく転写されているかなどを判定する部品およびピン51の認識処理を行う(ステップS206)。例えば、部品が正しくノズル52に吸着されていないなど部品認識処理でエラーがあった場合には、その旨を示すエラー報知が行われてもよい。また、例えば、ピン51の先端部にペーストが正しく転写されていないなどピン認識処理でエラーがあった場合には、その旨を示すエラー報知が行われてもよい。
次に、制御部100は、図11の(a)から(c)に示されるように、ピン51の先端部に転写(供給)されたペーストが基板3に転写されるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS207)。
次に、認識カメラ11Aは、基板3に転写されたペーストを撮像する(ステップS208)。
次に、認識処理部300は、基板3に転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、基板3に転写されたペーストに異常があるか否かを判定する(ステップS209)。例えば、認識処理部300は、基板3に転写されたペーストの撮像により得られる画像における基板3に転写されたペーストのサイズまたは位置に基づいて、異常があるか否かを判定してもよい。
例えば、認識処理部300は、白黒カメラなどによる撮像により得られる画像においてペーストのエッジを判定することができ、すなわちペーストのサイズ(面積)を判定することができる。或いは、認識処理部300は、ステレオ方式、ToF(Time of Flight)方式または構造化照明を用いた方式などの任意の方式によって立体情報を取得することで、ペーストのサイズ(体積)を判定することができる。例えば、認識処理部300は、ペーストの外径が第1所定値以上第2所定値以下の場合に、異常がないと判定することができる。すなわち、ペーストの外径が目標とする外径に対して小さすぎず、かつ、大きすぎない場合に、異常がないと判定することができる。また、例えば、認識処理部300は、ペーストの体積が第3所定値以上第4所定値以下の場合に、異常がないと判定することができる。すなわち、ペーストの体積が目標とする体積に対して小さすぎず、かつ、大きすぎない場合に、異常がないと判定することができる。
さらに、例えば、認識処理部300は、基板3に転写されるペーストの転写設定位置(例えば部品の電極が実装されるランドの中心座標など)と基板3に転写されたペーストの位置(例えばペーストの中心座標など)との間の距離が第5所定値以下の場合に、異常がないと判定してもよい。すなわち、ペーストの位置がランドなどから所定値以上離れすぎていない場合に、異常がないと判定することができる。第1所定値、第2所定値、第3所定値、第4所定値および第5所定値は特に限定されず、例えば、ピン51のサイズまたは部品のサイズなどに応じて適宜設定される。
ここで、基板3に転写されたペーストの正常および異常について図13および図14を用いて説明する。
図13は、基板3に転写されたペーストの正常および異常を説明するための図である。
図14は、基板3に転写された正常なペーストの上に装着される部品を示す図である。
図13の(a)には、基板3に転写された正常なペーストが示され、図13の(b)および(c)には、基板3に転写された異常なペーストが示される。例えば、図13の(a)に示されるように、部品の電極が実装されるランドなどからペーストがはみ出ておらず、サイズも小さすぎない場合には、基板3に転写されたペーストに異常がないと判定される。例えば、図13の(b)に示されるように、部品の電極が実装されるランドに対してペーストのサイズが小さすぎる場合には、基板3に転写されたペーストに異常があると判定される。例えば、図13の(c)に示されるように、部品の電極が実装されるランドの中心に対してペーストの中心が離れすぎている場合には、基板3に転写されたペーストに異常があると判定される。図14に示されるように、基板3に転写されたペーストに異常がない場合には、正常なペーストの上に部品が装着されるため、部品の装着品質の低下を抑制できる。
図12での説明に戻り、基板3に転写されたペーストに異常がないと判定された場合(ステップS209でNo)、制御部100は、基板3に転写されたペーストの上に部品を装着するように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS210)。
基板3に転写されたペーストに異常があると判定された場合(ステップS209でYes)、表示部500は、基板3に転写されたペーストに異常があることを示すエラーを報知(表示)する(ステップS211)。なお、エラーの報知は、表示部500に限らず、報知部の一例としてブザーまたはスピーカなどから音声により行われてもよいし、報知部の一例としてランプなどから点灯または点滅により行われてもよい。
一方、認識処理部300は、転写設定位置において、ピン51の先端部にペーストを転写できないと判定した場合(ステップS204でNo)、転写設定位置を除いた転写エリア26に、ピン51の先端部にペーストを転写できるエリアがあるか否かを判定する(ステップS212)。すなわち、認識処理部300は、転写エリア26の転写設定位置以外のエリアでピン51の先端部へのペーストの転写が可能か否かを判定する。例えば、認識処理部300は、転写エリア26の撮像により得られる画像と、ピン51の第2サイズとに基づいて、ピン51の先端部にペーストを転写できるエリアがあるか否かを判定する。具体的には、認識処理部300は、ピン51の第2サイズよりも大きい、ピン51の先端部にペーストを転写できるエリアがあるか否かを判定する。
ピン51の先端部にペーストを転写できるエリアがあると判定された場合(ステップS212でYes)、制御部100は、当該エリアにおいて、ピン51の先端部にペーストを転写させるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS205)。
ステップS212からステップS214までの処理は、図7を用いて説明した第一例におけるステップS108からステップS110までの処理と同じであるため説明は省略する。
なお、上記の第二例では、ピン51から基板3へのペーストの転写およびノズル52から基板3への部品の装着が、ピン51およびノズル52の両方を有する1つの搭載ヘッド10Aによって行われる例を説明したが、これに限らない。例えば、ピン51から基板3へのペーストの転写と、ノズル52から基板3への部品の装着とが、それぞれ異なる搭載ヘッドによって行われてもよい。これについて、図15を用いて説明する。例えば、図15で説明する第三例では、搭載ヘッド10Aのピン51および搭載ヘッド10Bのノズル52が用いられる。また、この場合、搭載ヘッド10Aは、ノズル52を有していなくてもよい。
図15は、実施の形態に係る部品装着装置1の動作の第三例を示すフローチャートである。
まず、制御部100は、部品装着装置1において装着の対象となる部品を吸着するようにリア側の搭載ヘッド10Bを制御する(ステップS301)。
次に、リア側の部品認識カメラ12Bは、搭載ヘッド10Bのノズル52に吸着された部品を撮像し、認識処理部300は、部品の撮像により得られる画像に基づいて、部品認識処理を行う(ステップS302)。
次に、フロント側の認識カメラ11Aは、ペースト25が膜状に形成されている転写エリア26を撮像する(ステップS303)。
次に、認識処理部300は、転写エリア26の撮像により得られる画像に基づいて、転写設定位置において、搭載ヘッド10Aが有するピン51の先端部にペーストを転写できるか否かを判定する(ステップS304)。
転写設定位置において、搭載ヘッド10Aが有するピン51の先端部にペーストを転写できると判定された場合(ステップS304でYes)、制御部100は、転写設定位置において、フロント側の搭載ヘッド10Aが有するピン51の先端部にペーストを転写させるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS305)。
次に、フロント側の部品認識カメラ12Aは、搭載ヘッド10Aが有するピン51を撮像し、認識処理部300は、ピン51の撮像により得られる画像に基づいて、ピン51の先端部にペーストが正しく転写されているかなどを判定するピン51の認識処理を行う(ステップS306)。
次に、制御部100は、ピン51の先端部に転写(供給)されたペーストが基板3に転写されるように搭載ヘッド10Aを制御する(ステップS307)。
次に、リア側の認識カメラ11Bは、基板3に転写されたペーストを撮像する(ステップS308)。部品を吸着しているノズル52を有する搭載ヘッド10Bに認識カメラ11Bが設けられており、搭載ヘッド10Bが基板3上に移動して部品を基板3に装着する際に認識カメラ11Bによる撮像が行われる。
次に、認識処理部300は、基板3に転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、基板3に転写されたペーストに異常があるか否かを判定する(ステップS309)。
基板3に転写されたペーストに異常がないと判定された場合(ステップS309でNo)、制御部100は、基板3に転写されたペーストの上に部品を装着するように搭載ヘッド10Bを制御する(ステップS310)。
ステップS311での処理は、図12を用いて説明した第二例におけるステップS211での処理と同じであり、ステップS312からステップS314までの処理は、図12を用いて説明した第二例におけるステップS212からステップS214までの処理と同じであるため、それぞれ説明は省略する。
第一例および第二例では、搭載ヘッド10Aを装着部の一例として説明したが、第三例では、搭載ヘッド10Aおよび10Bをまとめて装着部とする。具体的には、第三例では、装着部は、ピン51が設けられた第1装着部(搭載ヘッド10A)と、第1装着部と別体に設けられ、ノズル52が設けられた第2装着部(搭載ヘッド10B)とを有する。そして、制御部100は、ピン51の先端部に供給されたペーストが基板3に転写されるように第1装着部(搭載ヘッド10A)を制御し、基板3に転写されたペーストに異常がないと判定された場合に、基板3に転写されたペーストの上に部品を装着するように第2装着部(搭載ヘッド10B)を制御する。
なお、搭載ヘッド10Aは、図2に示されるように、ピン51およびノズル52をそれぞれ複数有していてもよく、搭載ヘッド10Bは、ノズル52を複数有していてもよい。この場合、複数のピンの各々によって基板3上の複数箇所にペーストが転写されてもよい。そして、認識処理部300は、基板3に転写された複数箇所のペーストの撮像により得られる画像に基づいて、複数のピン51の各々によって基板3に転写されたペーストに異常があるか否かを判定し、制御部100は、複数のピン51の各々によって基板3に転写されたペーストのうち、異常があると判定されたペーストを除いたペーストの各々の上に部品を装着するように搭載ヘッド10Aまたは10Bを制御してもよい。
以上説明したように、基板3に転写されたペーストが撮像されるため、基板3に転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、基板3に転写されたペーストに異常があるか否かを判定することができる。基板3に転写されたペーストに異常がない場合に、正常なペーストの上に部品が装着されるため、部品の装着品質の低下を抑制できる。
(その他の実施の形態)
以上、本開示の部品装着装置1について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、および、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
例えば、本開示は、部品装着装置1を構成する各構成要素が行うステップ(処理)を含む部品装着方法として実現できる。
部品装着方法は、ワークに部品を装着する方法であって、ワークにペーストを転写するピンの先端部に供給されたペーストをワークに転写し(図12のステップS207または図15のステップS307)、ワークに転写されたペーストを撮像し(図12のステップS208または図15のステップS308)、ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定し(図12のステップS209または図15のステップS309)、異常がないと判定された場合に、ワークに転写されたペーストの上に部品を装着する(図12のステップS210または図15のステップS310)処理を含む。
例えば、部品装着方法におけるステップは、コンピュータ(コンピュータシステム)によって実行されてもよい。そして、本開示は、部品装着方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したCD-ROMなどである非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
例えば、本開示が、プログラム(ソフトウェア)で実現される場合には、コンピュータのCPU、メモリおよび入出力回路などのハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、CPUがデータをメモリまたは入出力回路などから取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路などに出力したりすることによって、各ステップが実行される。
また、上記実施の形態の部品装着装置1に含まれる各構成要素は、専用または汎用の回路として実現されてもよい。
また、上記実施の形態の部品装着装置1に含まれる各構成要素は、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)として実現されてもよい。
また、集積回路はLSIに限られず、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、または、LSI内部の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、作業者支援システムに含まれる各構成要素の集積回路化が行われてもよい。
その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
本開示は、部品装着装置を用いて基板などに部品を装着する分野において有用である。
1 部品装着装置
1a 基台
2 基板搬送機構
3 基板
4A、4B 部品供給部
6A、6B テープフィーダ
7 ペースト転写ユニット
8 Y軸テーブル
9A、9B X軸テーブル
10A、10B 搭載ヘッド
11A、11B 認識カメラ
12A、12B 部品認識カメラ
13A、13B ノズルストッカ
14 光センサ
14a 検査光軸
15 検出処理部
16 フィーダベース
20 ベース部
20a 係合部
21 ハンドル
22 ガイドレール
23 スライダ
24 成膜ステージ
24a 膜形成面
25 ペースト
26 転写エリア
27 ブラケット
28 成膜スキージユニット
28a スキージ
29 掻寄せユニット
29a スクレーパ
30 ペースト供給シリンジ
30a ニードル
31、40 モータ
32 送りねじ
33 安全カバー
34 ナット
35 連結部材
36 昇降部材
37 スライドユニット
38 カムフォロア
39 円板カム
41 ユニット側接続部
41a、42a エアカプラ
41b、42b 電気コネクタ
42 ベース側接続部
43 制御・電源部
44 圧空供給源
45 制御・駆動ユニット
51 ピン
52 ノズル
53 ツール取り付け部
100 制御部
101 搭載制御部
102 転写制御部
200 機構駆動部
300 認識処理部
400 操作・入力部
500 表示部
600 記憶部
601 部品情報記憶部
602 転写情報記憶部

Claims (9)

  1. ワークに部品を装着する部品装着装置であって、
    前記ワークにペーストを転写するピンと、前記部品を吸着する吸着ノズルとを有する装着部と、
    前記ピンの先端部にペーストを供給するためのペースト供給部と、
    前記先端部に供給されたペーストが前記ワークに転写されるように前記装着部を制御する制御部と、
    前記ワークに転写されたペーストを撮像する撮像部と、
    前記ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、前記ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定する判定部と、を備え、
    前記制御部は、前記異常がないと判定された場合に、前記ワークに転写されたペーストの上に前記部品を装着するように前記装着部を制御する、
    部品装着装置。
  2. 前記判定部は、前記画像における前記ワークに転写されたペーストのサイズまたは位置に基づいて、前記異常があるか否かを判定する、
    請求項1に記載の部品装着装置。
  3. 前記判定部は、前記ペーストの外径が第1所定値以上第2所定値以下の場合に、前記異常がないと判定する、
    請求項2に記載の部品装着装置。
  4. 前記判定部は、前記ペーストの体積が第3所定値以上第4所定値以下の場合に、前記異常がないと判定する、
    請求項2に記載の部品装着装置。
  5. 前記判定部は、前記ワークに転写されるペーストの転写設定位置と前記ワークに転写されたペーストの位置との間の距離が第5所定値以下の場合に、前記異常がないと判定する、
    請求項2に記載の部品装着装置。
  6. 前記異常があると判定された場合にエラーを報知する報知部をさらに備える、
    請求項1から5のいずれか1項に記載の部品装着装置。
  7. 前記装着部は、前記ピンおよび前記吸着ノズルをそれぞれ複数有し、
    前記判定部は、前記画像に基づいて、前記複数のピンの各々によって前記ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定し、
    前記制御部は、前記複数のピンの各々によって前記ワークに転写されたペーストのうち、前記異常があると判定されたペーストを除いたペーストの各々の上に前記部品を装着するように前記装着部を制御する、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の部品装着装置。
  8. 前記装着部は、前記ピンが設けられた第1装着部と、前記第1装着部と別体に設けられ、前記吸着ノズルが設けられた第2装着部と、を有し、
    前記制御部は、
    前記先端部に供給されたペーストが前記ワークに転写されるように前記第1装着部を制御し、
    前記異常がないと判定された場合に、前記ワークに転写されたペーストの上に前記部品を装着するように前記第2装着部を制御する、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の部品装着装置。
  9. ワークに部品を装着する部品装着方法であって、
    前記ワークにペーストを転写するピンの先端部に供給されたペーストを前記ワークに転写し、
    前記ワークに転写されたペーストを撮像し、
    前記ワークに転写されたペーストの撮像により得られる画像に基づいて、前記ワークに転写されたペーストに異常があるか否かを判定し、
    前記異常がないと判定された場合に、前記ワークに転写されたペーストの上に前記部品を装着する、
    部品装着方法。
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