JP2023101842A - Component mounting device and component mounting method - Google Patents

Component mounting device and component mounting method Download PDF

Info

Publication number
JP2023101842A
JP2023101842A JP2022002009A JP2022002009A JP2023101842A JP 2023101842 A JP2023101842 A JP 2023101842A JP 2022002009 A JP2022002009 A JP 2022002009A JP 2022002009 A JP2022002009 A JP 2022002009A JP 2023101842 A JP2023101842 A JP 2023101842A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
mounting
mounting head
abnormal
main body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022002009A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
英明 渡邊
Hideaki Watanabe
エイリ ワタリ
Eyri Watari
大 横山
Masaru Yokoyama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2022002009A priority Critical patent/JP2023101842A/en
Publication of JP2023101842A publication Critical patent/JP2023101842A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

To provide a component mounting device capable of performing component mounting while discriminating abnormal mounting states of various components, and a component mounting method.SOLUTION: When a mounting head main body part is moved down toward a substrate and a component held by a nozzle is mounted on the substrate, if it is detected by a sensor that the nozzle is displaced upward just by a predetermined distance, it is detected that an abnormal mounting state of the component occurs (step ST6). The mounting head main body part is then moved down in a state where the nozzle is abutted to a top face of the component and a height position of the mounting head main body part at the time, in which it is detected by the sensor that the nozzle is displaced upward just by the predetermined distance, is acquired (step ST13). The abnormal mounting of the component is detected on the basis of the acquired height of the mounting head main body part (step ST14).SELECTED DRAWING: Figure 23

Description

本発明は、装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置および部品装着方法に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus and a component mounting method for holding a component with a mounting head and mounting the component on a substrate.

従来、装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置において、部品が基板に対して異常な状態で装着される異常装着状態を検出できるものが知られている。例えば、下記の特許文献1では、基板に装着した状態の部品の高さ位置を計測することによって、部品の異常装着状態を検出できるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a component mounting apparatus that holds a component with a mounting head and mounts it on a board, and that can detect an abnormal mounting state in which the component is mounted on the board in an abnormal state. For example, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200002, an abnormal mounting state of a component can be detected by measuring the height position of the component mounted on the board.

特開平4-63000号公報JP-A-4-63000

しかしながら、上記従来の検出方法では、部品装着装置において生じ得る多様な異常装着状態に十分な対応しきれない場合があった。 However, the above-described conventional detection method may not be able to sufficiently cope with various abnormal mounting states that may occur in the component mounting apparatus.

そこで本発明は、多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる部品装着装置およびこの部品装着装置による部品装着方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a component mounting apparatus capable of performing component mounting while determining abnormal mounting states of various components, and a component mounting method using the component mounting apparatus.

本発明の部品装着装置は、装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置であって、装着ヘッド本体部と、下端部に部品を保持する部品保持具を有し、装着ヘッド本体部に対して上下方向に変位可能であり、部品装着時に部品から受ける反力によって前記装着ヘッド本体部に対して相対的に上方に変位する部品保持体と、前記装着ヘッド本体部を基板に向かって昇降させる装着ヘッド昇降部と、前記装着ヘッド昇降部によって昇降される前記装着ヘッド本体部の高さ位置を検出する第1の高さ位置検出部と、前記部品保持体が前記装着ヘッド本体部に対して相対的に所定距離だけ上方に変位したことを検出する部品保持具変位検出センサと、前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第1の異常装着検出部と、前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第1の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出部と、前記センサ検出時高さ位置検出部で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第2の異常装着検出部と、を備えた。 A component mounting apparatus according to the present invention is a component mounting apparatus in which a component is held by a mounting head and mounted on a board, and includes a mounting head main body and a component holder that holds a component at a lower end thereof. a component holder displacement detection sensor for detecting that the component holder has been displaced upward by a predetermined distance relative to the mounting head body; a first abnormal mounting detection unit for detecting abnormal mounting of a component when the component holder displacement detection sensor detects that the component holder has been displaced upward by the predetermined distance when the component held by the component holder is mounted on the board by lowering the mounting head body toward the substrate; A sensor detection height position detection unit for acquiring a detection result of the first height position detection unit when the head body is lowered and the component holder displacement detection sensor detects that the component holder has been displaced upward by the predetermined distance;

本発明の部品装着方法は、上記本発明の部品装着装置による部品装着方法であって、前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第1の異常装着検出工程と、前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第1の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出工程と、前記センサ検出時高さ位置検出工程で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第2の異常装着検出工程と、を含む。 A component mounting method according to the present invention is a component mounting method using the component mounting apparatus according to the present invention, comprising a first abnormal mounting detection step of detecting abnormal mounting of a component when the component holder displacement detection sensor detects that the component holder has been displaced upward by the predetermined distance when the mounting head body is lowered toward the substrate to mount the component held by the component holder on the substrate; A sensor detection height position detection step of obtaining a detection result of the first height position detection unit when displacement is detected by the component holder displacement detection sensor; and a second abnormal mounting detection step of detecting abnormal mounting of a component based on the height obtained in the sensor detection height position detection step.

本発明によれば、多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる。 According to the present invention, component mounting can be performed while determining abnormal mounting states of various components.

本発明の一実施の形態における部品装着装置の構成図1 is a configuration diagram of a component mounting device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える装着ヘッドと装着ヘッド昇降部の構成図1 is a configuration diagram of a mounting head and a mounting head elevating section included in a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える装着ヘッドの構成図1 is a configuration diagram of a mounting head included in a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施の形態における部品装着装置の制御系統を示すブロック図1 is a block diagram showing a control system of a component mounting device according to one embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施の形態における部品装着装置が備える制御部の記憶部が記憶する生産プログラムの一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a production program stored in a storage section of a control section provided in the component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; (a)(b)(c)(d)(e)(f)本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を基板に装着する過程とドグの位置の変化を示す図(a), (b), (c), (d), (e), and (f) are diagrams showing the process of mounting a component on a board by the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention and the change in the position of the dog. 本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を基板に装着しようとしている状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state in which a component is about to be mounted on a substrate by a component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を基板に接触させた状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state in which a component is brought into contact with a substrate by a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置により基板に装着した部品に押圧動作を行った状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state in which a component mounted on a substrate is pressed by a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を装着しようとしている場合において部品と基板との間に異物が挟まっている状態(第1の異状装着状態)を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state (first abnormal mounting state) in which a foreign object is caught between a component and a substrate when a component is to be mounted by the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品を装着しようとしている場合においてノズルの一部が障害物に当接した状態(第1の異常装着状態)を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state (first abnormal mounting state) in which a part of a nozzle is in contact with an obstacle when a component is to be mounted by the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置により部品に対してサーチ動作を行った場合にドグがセンサによって検出された状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 4 is a side view of a mounting head showing a state in which a dog is detected by a sensor when a search operation is performed on a component by the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりサーチ動作を行って部品の異常装着状態(第2の異常装着状態)を検出した状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 4 is a side view of a mounting head showing a state in which an abnormal mounting state (second abnormal mounting state) of a component is detected by performing a search operation with the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりサーチ動作を行って部品の異常装着状態(第2の異常装着状態)を検出した状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 4 is a side view of a mounting head showing a state in which an abnormal mounting state (second abnormal mounting state) of a component is detected by performing a search operation with the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりサーチ動作を行って部品無しによる異常装着状態を検出した状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 4 is a side view of a mounting head showing a state in which a search operation is performed by the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention and an abnormal mounting state due to no component is detected; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着しようとしている状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state in which a component with leads is about to be mounted on a substrate by a component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着している途中の状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state in which a component with leads is being mounted on a substrate by a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着し終えた状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state in which a component with leads has been mounted on a substrate by a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品に挿入リトライを試みた状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 2 is a side view of a mounting head showing a state in which an insertion retry is attempted for a component with leads by the component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品に挿入リトライを試みた後にサーチ動作を行った状態を示す装着ヘッドの側面図FIG. 4 is a side view of a mounting head showing a state in which a search operation is performed after an attempt to retry insertion of a component with leads by the component mounting apparatus according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品を基板に装着している状態を示す図FIG. 2 is a diagram showing a state in which a component with leads is mounted on a substrate by a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention; (a)(b)本発明の一実施の形態における部品装着装置によりリード付きの部品に対して追加押圧を行っている状態を示す装着ヘッドの側面図(a) and (b) are side views of a mounting head showing a state in which additional pressure is applied to a component with leads by the component mounting apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態における部品装着装置が実行する部品装着動作の流れを示すフローチャート1 is a flow chart showing the flow of a component mounting operation executed by a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention;

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、図1において紙面の左右水平に延びる座標軸をY軸、Y軸に直交する紙面上下方向に延びる座標軸をZ軸、Y軸とZ軸両方に直交する座標軸をX軸とし、それぞれの軸に沿う方向をX方向、Z方向(上下方向)、X方向として表現する。またZ方向に延びる軸を中心とした水平回転の向きをΘ方向と呼ぶ。図1は本発明の一実施の形態における部品装着装置1を示している。部品装着装置1は基板KBに部品BHを装着する部品装着動作を繰り返し実行する装置である。部品装着装置1は、図1に示すように、基板KBを搬送して位置決めする基板搬送部11、部品BHを供給する部品供給部12、装着ヘッド13およびヘッド移動機構14を備えている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the Y-axis is the coordinate axis that extends horizontally in the plane of the paper, the Z-axis is the coordinate axis that extends in the vertical direction of the plane of the paper perpendicular to the Y-axis, the X-axis is the coordinate axis that is perpendicular to both the Y-axis and the Z-axis, and the directions along the respective axes are expressed as the X-direction, the Z-direction (vertical direction), and the X-direction. The direction of horizontal rotation around the axis extending in the Z direction is called the Θ direction. FIG. 1 shows a component mounting device 1 according to one embodiment of the present invention. The component mounting apparatus 1 is a device that repeatedly performs a component mounting operation for mounting a component BH on a board KB. The component mounting apparatus 1 includes, as shown in FIG. 1, a board transport section 11 that transports and positions the board KB, a component supply section 12 that supplies components BH, a mounting head 13, and a head moving mechanism .

図1において、基板搬送部11は一対のコンベア機構11aから成り、基板KBをX方向に搬送する。部品供給部12はここではトレイ12Tによって部品BHを供給するトレイフィーダであるが、その他の構成のもの(例えばテープフィーダやスティックフィーダ等)であってもよい。 In FIG. 1, the substrate transfer section 11 is composed of a pair of conveyor mechanisms 11a, and transfers the substrate KB in the X direction. The component supply unit 12 here is a tray feeder that supplies the components BH by means of a tray 12T, but may be of another configuration (for example, a tape feeder, a stick feeder, etc.).

図1および図2において、装着ヘッド13は下端部に部品BHを保持する部品保持具としてのノズル13Nを備えている。ノズル13Nの下端には真空吸着力を発生させることができ、これによりノズル13Nに部品BHを吸着させることができる。ヘッド移動機構14は装着ヘッド13を水平方向(X方向、Y方向)とZ方向に移動させる。装着ヘッド13はヘッド移動機構14によって基板搬送部11によって位置決めされた基板KBと部品供給部12との間を往復しつつ、部品供給部12が供給する部品BHをノズル13Nにより吸着して基板KBに装着する部品装着動作を繰り返し実行する。 1 and 2, the mounting head 13 has a nozzle 13N as a component holder for holding the component BH at its lower end. A vacuum suction force can be generated at the lower end of the nozzle 13N, thereby allowing the nozzle 13N to suction the component BH. The head moving mechanism 14 moves the mounting head 13 in horizontal directions (X direction, Y direction) and Z direction. The mounting head 13 reciprocates between the board KB positioned by the board conveying section 11 and the component supply section 12 by the head moving mechanism 14, and repeatedly performs the component mounting operation of sucking the component BH supplied by the component supply section 12 by the nozzle 13N and mounting it on the board KB.

図2および図3において、装着ヘッド13は、装着ヘッド本体部13Aと部品保持体13Bを備えている。図3に示すように、装着ヘッド本体部13Aは内部に中空領域13Sを有している。部品保持体13Bはシャフト21、ノズルホルダ22および上述のノズル13Nを備えている。 2 and 3, the mounting head 13 includes a mounting head body 13A and a component holder 13B. As shown in FIG. 3, the mounting head main body 13A has a hollow area 13S inside. The component holder 13B has a shaft 21, a nozzle holder 22 and the nozzle 13N described above.

図3において、シャフト21は上下方向(Z方向)に延びている。シャフト21の上半部は装着ヘッド本体部13Aの内部(中空領域13S)を貫通しており、その上端部は装着ヘッド本体部13Aの上方に延びている。 In FIG. 3, the shaft 21 extends in the vertical direction (Z direction). The upper half of the shaft 21 penetrates the inside (hollow region 13S) of the mounting head main body 13A, and its upper end extends above the mounting head main body 13A.

図2および図3において、ノズルホルダ22はシャフト21の下端に取り付けられている。ノズルホルダ22は一対のチャック22aとチャックスプリング22bと、ノズル13Nの上端を収納する凹部22cを備えており、一対のチャック22aはチャックスプリング22bによって下端側を閉じる方向に付勢されている。ノズルホルダ22は一対のチャック22aの下端側をノズル13Nの側面に周回状に設けられた係合溝に係合させることで、ノズル13Nを着脱自在に保持している(図3)。 2 and 3, the nozzle holder 22 is attached to the lower end of the shaft 21. As shown in FIG. The nozzle holder 22 has a pair of chucks 22a, a chuck spring 22b, and a recess 22c for accommodating the upper end of the nozzle 13N. The nozzle holder 22 detachably holds the nozzle 13N by engaging the lower ends of the pair of chucks 22a with engaging grooves provided in a circumferential manner on the side surface of the nozzle 13N (FIG. 3).

シャフト21には、中心軸に沿って通気路21aが形成されており、その一端はノズルホルダ22の凹部22cに開口している。ノズルホルダ22の上方には、配管ジョイント23が装着されている。配管ジョイント23は、Z方向についてはシャフト21とともに移動するがΘ方向についてはシャフト21の回転を許容する状態で装着されている。従って、シャフト21がΘ回転したとしても配管ジョイント23はΘ回転しない。配管ジョイント23は、シャフト21の外周に沿った環状空間23cを形成するための環状溝23aと、環状空間23cと配管ジョイント23に装着されたエア配管24とを接続するための横孔23bを備えている。また、シャフト21には、通気路21aを環状空間23cに接続するための連絡孔21bが形成されている。これにより、エア配管24からの負圧またはエアブローを、横孔23b、環状空間23c、連絡孔21b、通気路21aを経由してノズルホルダ22に装着されたノズル13Nの吸引孔13Naに導入することができる。 A vent passage 21 a is formed along the central axis of the shaft 21 , and one end of the vent passage 21 a opens into the recess 22 c of the nozzle holder 22 . A pipe joint 23 is attached above the nozzle holder 22 . The piping joint 23 is mounted in a state in which it moves together with the shaft 21 in the Z direction but allows rotation of the shaft 21 in the Θ direction. Therefore, even if the shaft 21 rotates Θ, the piping joint 23 does not rotate Θ. The pipe joint 23 has an annular groove 23a for forming an annular space 23c along the outer periphery of the shaft 21 and a horizontal hole 23b for connecting the annular space 23c and the air pipe 24 attached to the pipe joint 23. Further, the shaft 21 is formed with a communication hole 21b for connecting the air passage 21a to the annular space 23c. Thereby, the negative pressure or air blow from the air pipe 24 can be introduced into the suction hole 13Na of the nozzle 13N attached to the nozzle holder 22 via the horizontal hole 23b, the annular space 23c, the communication hole 21b, and the air passage 21a.

図3において、装着ヘッド本体部13Aの内部を上方に延びるシャフト21の上下の2箇所は、装着ヘッド本体部13A内に設けられた上下の軸受け31によって支持されている。この軸受け31はシャフト21をZ方向へのスライドとΘ回動を許容する状態で支持する。このためシャフト21は装着ヘッド本体部13Aに対して相対的にZ方向に沿って変位可能であるとともに、Θ方向に回動可能である。 In FIG. 3, two upper and lower portions of a shaft 21 extending upward inside the mounting head main body 13A are supported by upper and lower bearings 31 provided inside the mounting head main body 13A. This bearing 31 supports the shaft 21 in a state allowing sliding in the Z direction and Θ rotation. Therefore, the shaft 21 can be relatively displaced along the Z direction with respect to the mounting head main body 13A and can be rotated in the Θ direction.

図3において、シャフト21の上下の軸受け31によって支持された部分の中間部には、鍔状のばね受け32が設けられている。ばね受け32は装着ヘッド本体部13Aの中空領域13S内に設けられたばね33によって下方に付勢されている。シャフト21の外周面のばね受け32よりも下方の部分には、シャフト21の外形よりも大きい外径を有するストッパ34が設けられている。 In FIG. 3, a brim-shaped spring bearing 32 is provided at the intermediate portion of the shaft 21 supported by the upper and lower bearings 31 . The spring receiver 32 is biased downward by a spring 33 provided in the hollow area 13S of the mounting head main body 13A. A stopper 34 having an outer diameter larger than the outer shape of the shaft 21 is provided at a portion of the outer peripheral surface of the shaft 21 below the spring bearing 32 .

図3において、ストッパ34はばね33の付勢力(圧縮状態からの復元力)を受けて、下側の軸受け31の上面から成るストッパ当接面35に上方から当接している。このようにストッパ34がストッパ当接面35に当接した状態では、部品保持体13Bは装着ヘッド本体部13Aに対して最も下降した位置で拘束されている。 In FIG. 3, the stopper 34 receives the biasing force (restoring force from the compressed state) of the spring 33 and contacts the stopper contact surface 35 formed by the upper surface of the lower bearing 31 from above. When the stopper 34 is in contact with the stopper contact surface 35 in this way, the component holder 13B is restrained at the lowest position with respect to the mounting head main body 13A.

上記ように部品保持体13Bが装着ヘッド本体部13Aに対して最も下降した位置にあるときには、部品保持体13Bと装着ヘッド本体部13Aとの間の距離は最も大きくなる。このようにストッパ34がストッパ当接面35に当接し、装着ヘッド本体部13Aとの間の距離が最も大きい状態にあるときの部品保持体13Bの装着ヘッド本体部13Aに対する位置(図3)を、以下、「最下降位置」と称する。 As described above, when the component holder 13B is at the lowest position with respect to the mounting head body 13A, the distance between the component holder 13B and the mounting head body 13A is the largest. The position of the component holder 13B with respect to the mounting head body 13A when the stopper 34 contacts the stopper contact surface 35 and the distance from the mounting head body 13A is the largest (FIG. 3) is hereinafter referred to as the "lowest position."

装着ヘッド本体部13Aに部品保持体13Bを拘束した状態で装着ヘッド本体部13Aを下降させている最中に、部品保持体13Bまたは部品保持体13Bに保持された部品BHが何らかの物体(例えば基板KBや異物や他の部品等)に当接すると、部品保持体13Bはそれ以上下方へ移動できなくなるので装着ヘッド本体部13Aのみが下方へ移動する。その結果、部品保持体13Bは装着ヘッド本体部13Aに対して相対的に上方に移動する。そして、このときストッパ34は装着ヘッド本体部13Aに対して上方に移動するので、ストッパ34はストッパ当接面35から上方に離間し、そのストッパ34の上方への移動分だけばね33は圧縮される。 When the component holder 13B or the component BH held by the component holder 13B comes into contact with some object (for example, the board KB, a foreign object, or another component) while the mounting head main body 13A is being lowered while the component holder 13B is restrained by the mounting head main body 13A, the component holder 13B cannot move further downward, and only the mounting head main body 13A moves downward. As a result, the component holder 13B moves upward relative to the mounting head main body 13A. At this time, since the stopper 34 moves upward with respect to the mounting head body 13A, the stopper 34 is separated upward from the stopper contact surface 35, and the spring 33 is compressed by the amount of the upward movement of the stopper 34.

図2および図3において、装着ヘッド本体部13Aの側面にはΘ軸モータ41が設けられている。Θ軸モータ41は回転軸41Jを上方に向けており、その上端部を装着ヘッド本体部13Aよりも上方に位置させている。回転軸41Jの上端には駆動プーリ42が取り付けられている。 2 and 3, a Θ-axis motor 41 is provided on the side surface of the mounting head body 13A. The Θ-axis motor 41 has a rotating shaft 41J directed upward, and its upper end is located above the mounting head main body 13A. A driving pulley 42 is attached to the upper end of the rotating shaft 41J.

図2および図3において、シャフト21における装着ヘッド本体部13Aの上方に突出した部分には従動プーリ43が設けられている。従動プーリ43は駆動プーリ42と同じ高さレベルに位置しており、駆動プーリ42と従動プーリ43には歯付きベルト44が掛け渡されている。シャフト21と従動プーリ43はZ方向への相対移動は許容するがΘ方向には一体的に回転する状態で連結されている。このため、シャフト21は従動プーリ43に対してZ方向にスライドしながら昇降し、Θ軸モータ41が作動して回転軸41Jを回転させると、その回転動力が駆動プーリ42から歯付きベルト44および従動プーリ43を介して伝達され、Θ方向に回動する。 2 and 3, a driven pulley 43 is provided on a portion of the shaft 21 that protrudes upward from the mounting head body portion 13A. The driven pulley 43 is positioned at the same height level as the drive pulley 42 , and a toothed belt 44 is stretched between the drive pulley 42 and the driven pulley 43 . The shaft 21 and the driven pulley 43 are connected so as to allow relative movement in the Z direction but integrally rotate in the Θ direction. Therefore, the shaft 21 moves up and down while sliding in the Z direction with respect to the driven pulley 43, and when the Θ-axis motor 41 operates to rotate the rotary shaft 41J, the rotational power is transmitted from the drive pulley 42 through the toothed belt 44 and the driven pulley 43, and rotates in the Θ direction.

図2において、装着ヘッド本体部13AのΘ軸モータ41が設けられた側とは反対側の側面には、ナット保持部45が外方に張り出して設けられている。ナット保持部45を挟む上下それぞれの位置にはスライダ46が設けられている。上下のスライダ46は、ヘッド移動機構14に連結されたフレーム51に設けられてZ方向に延びたガイドレール52に係合している。 In FIG. 2, a nut holding portion 45 is provided on the side surface of the mounting head body portion 13A opposite to the side on which the .theta.-axis motor 41 is provided so as to protrude outward. Sliders 46 are provided at upper and lower positions sandwiching the nut holding portion 45 . The upper and lower sliders 46 are engaged with guide rails 52 provided on a frame 51 connected to the head moving mechanism 14 and extending in the Z direction.

図2において、フレーム51の上方にはZ軸モータ53が設けられている。Z軸モータ53の駆動軸53Jは下方に延びており、その下端はフレーム51の内部に位置している。Z軸モータ53には駆動軸53Jの回転位置を検出するエンコーダ(図示省略)が内蔵されている。 In FIG. 2, a Z-axis motor 53 is provided above the frame 51 . A drive shaft 53</b>J of the Z-axis motor 53 extends downward, and its lower end is located inside the frame 51 . The Z-axis motor 53 incorporates an encoder (not shown) for detecting the rotational position of the drive shaft 53J.

図2において、フレーム51の中空領域13S内にはZ方向に延びた送り螺子54が設けられている。送り螺子54の下端はフレーム51によって回転自在に支持されており、上端はZ軸モータ53の駆動軸53Jに連結されている。送り螺子54は、ナット保持部45に保持されたナット55と螺合している。 In FIG. 2, a feed screw 54 extending in the Z direction is provided in the hollow area 13S of the frame 51. As shown in FIG. The lower end of the feed screw 54 is rotatably supported by the frame 51 , and the upper end is connected to the drive shaft 53 J of the Z-axis motor 53 . The feed screw 54 is screwed with a nut 55 held by the nut holding portion 45 .

Z軸モータ53が作動して駆動軸53Jを回転させると、駆動軸53Jに連結された送り螺子54が上下軸まわりに回転し、ナット55が送り螺子54上をZ方向に移動する。これにより装着ヘッド本体部13A(すなわち装着ヘッド13)はフレーム51に対して昇降し、このとき装着ヘッド本体部13Aに設けられた上下のスライダ46は、フレーム51に設けられたガイドレール52に対してZ方向にスライドする。 When the Z-axis motor 53 operates to rotate the drive shaft 53J, the feed screw 54 connected to the drive shaft 53J rotates about the vertical axis, and the nut 55 moves on the feed screw 54 in the Z direction. As a result, the mounting head main body 13A (that is, the mounting head 13) moves up and down with respect to the frame 51, and at this time, the upper and lower sliders 46 provided on the mounting head main body 13A slide on the guide rails 52 provided on the frame 51 in the Z direction.

このように本実施の形態において、Z軸モータ53、送り螺子54、ナット55およびナット保持部45を含む機構は、ヘッド移動機構14の一部として装着ヘッド13を昇降させる装着ヘッド昇降部14Lを構成している(図2)。 As described above, in the present embodiment, the mechanism including the Z-axis motor 53, the feed screw 54, the nut 55, and the nut holding portion 45 constitutes a mounting head elevating portion 14L that lifts and lowers the mounting head 13 as part of the head moving mechanism 14 (FIG. 2).

図2および図3において、配管ジョイント23にはエア配管24とドグ25が取り付けられている。図2に示すように、エア配管24は例えば制御バルブから成る流路切換部61に繋がっている。ドグ25は先端部を上方に延出させている。 2 and 3, an air pipe 24 and a dog 25 are attached to the pipe joint 23. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the air pipe 24 is connected to a flow path switching section 61 comprising, for example, a control valve. The dog 25 extends upward at its tip.

流路切換部61は、エア配管24よりノズル13Nに供給される圧を、真空源62から供給される真空圧と正圧源63から供給される正圧との間で切り替える。流路切換部61は、ノズル13Nに部品BHを吸着させる場合にはノズル13Nに真空圧が供給され、ノズル13Nが吸着した部品BHをノズル13Nから離脱させる場合にはノズル13Nに正圧が供給されるように圧の流路を切り替える。 The channel switching unit 61 switches the pressure supplied from the air pipe 24 to the nozzle 13N between the vacuum pressure supplied from the vacuum source 62 and the positive pressure supplied from the positive pressure source 63 . The flow path switching unit 61 switches pressure flow paths so that a vacuum pressure is supplied to the nozzle 13N when the component BH is adsorbed by the nozzle 13N, and a positive pressure is supplied to the nozzle 13N when the component BH adsorbed by the nozzle 13N is detached from the nozzle 13N.

図2において、装着ヘッド本体部13Aの上部には、上下方向に延びた複数の支柱71によって支持された加圧部としてのエアシリンダ72が設けられている。エアシリンダ72は前述のシャフト21をピストンロッドとしている。 In FIG. 2, an air cylinder 72 as a pressure member supported by a plurality of columns 71 extending in the vertical direction is provided on the upper portion of the mounting head main body 13A. The air cylinder 72 uses the aforementioned shaft 21 as a piston rod.

図2において、エアシリンダ72には加圧制御バルブ73を介して圧力調整部74が接続されている。圧力調整部74は前述の正圧源63から供給される正圧の圧力を調整する。 In FIG. 2, the air cylinder 72 is connected to a pressure adjusting section 74 via a pressurization control valve 73 . The pressure regulator 74 regulates the positive pressure supplied from the positive pressure source 63 described above.

加圧制御バルブ73は、圧力調整部74で圧力が調整された正圧をエアシリンダ72に供給する。エアシリンダ72は加圧制御バルブ73を通じて供給される正圧によって、シャフト21を下方へ付勢している。正圧が供給されたエアシリンダ72は、部品BH装着時にストッパ34がストッパ当接面35から離れると前述のばね33とともに部品BHを基板KBへ押圧する。部品BHを基板KBへ押圧するときの押圧力(荷重)は、圧力調整部74から出力する正圧の圧力の大きさを調整することで変えることができる。 The pressurization control valve 73 supplies the air cylinder 72 with the positive pressure adjusted by the pressure adjustment section 74 . The air cylinder 72 urges the shaft 21 downward by positive pressure supplied through the pressurization control valve 73 . The air cylinder 72 supplied with positive pressure presses the component BH against the substrate KB together with the spring 33 when the stopper 34 is separated from the stopper contact surface 35 when the component BH is mounted. The pressing force (load) when pressing the component BH against the substrate KB can be changed by adjusting the magnitude of the positive pressure output from the pressure adjusting section 74 .

図3において、装着ヘッド本体部13Aの下面には下方に延びた2つのセンサベース81が設けられている。これらセンサベース81には部品保持具変位検出センサ(以下、「センサ82」と称する)が設けられている。センサ82は発光部83と受光部84から成り、2つのセンサベース81の一方と他方それぞれに分かれて取り付けられている。 In FIG. 3, two sensor bases 81 extending downward are provided on the lower surface of the mounting head main body 13A. These sensor bases 81 are provided with component holder displacement detection sensors (hereinafter referred to as "sensors 82"). The sensor 82 consists of a light-emitting portion 83 and a light-receiving portion 84, and is mounted separately on one side and the other side of the two sensor bases 81, respectively.

図3において、発光部83と受光部84は水平方向に対向している。発光部83は受光部84に向かって光を発光(検査光82Lを投光)している。受光部84は検査光82Lを受光する状態ではオンであり、検査光82Lを受光しない状態となるとオンからオフに切り替わる。 In FIG. 3, the light emitting portion 83 and the light receiving portion 84 face each other in the horizontal direction. The light-emitting portion 83 emits light (projects inspection light 82L) toward the light-receiving portion 84 . The light receiving section 84 is on when the inspection light 82L is received, and switches from on to off when the inspection light 82L is not received.

図3において、センサ82を構成する発光部83と受光部84は、シャフト21と一体にZ方向に移動する前述のドグ25の先端部(上端部)の移動通路を挟む位置に配置されている。部品保持体13Bが装着ヘッド本体部13Aに対して最下降位置に位置しており、ストッパ34がストッパ当接面35に当接している状態では(図3)、ドグ25の上端部はセンサ82の検査光82Lよりも下方に位置する。 In FIG. 3, the light-emitting portion 83 and the light-receiving portion 84 constituting the sensor 82 are arranged at positions sandwiching the movement passage of the tip portion (upper end portion) of the dog 25 moving in the Z direction integrally with the shaft 21 . When the component holder 13B is at the lowest position with respect to the mounting head body 13A and the stopper 34 is in contact with the stopper contact surface 35 (FIG. 3), the upper end of the dog 25 is positioned below the inspection light 82L of the sensor 82.

ドグ25とセンサ82(詳細には検査光82L)との間のZ方向の相対位置関係は、装着ヘッド本体部13Aと部品保持体13Bとの間の相対的な位置関係(上下方向距離)によって変化する。部品保持体13Bを装着ヘッド本体部13Aに対して相対的に上昇させていくと、ドグ25は相対的にセンサ82の検査光82Lに近づいていくが、部品保持体13Bの最下降位置からの移動距離が所定距離(D1)に達すると、ドグ25の上端部はセンサ82の検査光82Lを遮断し、受光部84はオンからオフに切り替わる。このとき部品保持体13Bが最下降位置から移動を始めてドグ25が検査光82Lを遮断するまでの部品保持体13Bの装着ヘッド本体部13Aに対する移動距離は、部品保持体13Bが最下降位置にある状態のドグ25の上端部と検査光82Lとの間の上下方向距離に等しい。以下、この距離を「第1の余裕距離D1」と称する(図3)。 The relative positional relationship in the Z direction between the dog 25 and the sensor 82 (specifically, the inspection light 82L) changes depending on the relative positional relationship (vertical distance) between the mounting head body 13A and the component holder 13B. As the component holder 13B is raised relative to the mounting head main body 13A, the dog 25 relatively approaches the inspection light 82L of the sensor 82. When the movement distance of the component holder 13B from the lowest position reaches a predetermined distance (D1), the upper end of the dog 25 blocks the inspection light 82L of the sensor 82, and the light receiving unit 84 is switched from ON to OFF. At this time, the moving distance of the component holder 13B with respect to the mounting head main body 13A from when the component holder 13B starts moving from the lowest position until the dog 25 blocks the inspection light 82L is equal to the vertical distance between the upper end of the dog 25 and the inspection light 82L when the component holder 13B is in the lowest position. Hereinafter, this distance is referred to as "first allowance distance D1" (Fig. 3).

図4は部品装着装置1の制御系統を示している。部品装着装置1が備える制御部90は処理部90Aと記憶部90Bを備えている。処理部90Aは装着動作制御部91、第1の高さ位置検出部92、第1の異常装着検出部93、センサ検出時高さ位置検出部94、第2の異常装着検出部95および部品高さ検出部96を備えている。記憶部90Bには、部品装着動作に必要な生産プログラム97が記憶されている。 FIG. 4 shows a control system of the component mounting apparatus 1. As shown in FIG. A control unit 90 provided in the component mounting apparatus 1 includes a processing unit 90A and a storage unit 90B. The processing unit 90A includes a mounting operation control unit 91, a first height position detection unit 92, a first abnormal mounting detection unit 93, a sensor detection height position detection unit 94, a second abnormal mounting detection unit 95, and a component height detection unit 96. The storage unit 90B stores a production program 97 necessary for the component mounting operation.

生産プログラム97には、図5に示すように、基板KBに装着される対象となっている各部品BHの基板KB上での装着座標(xyθ)、寸法・形状データ等の各種データが含まれている。また生産プログラム97には、後述する「挿入リトライ」の設定の有無や「第2の異常装着検出」を行うかどうかを設定した設定情報が、部品BH(部品名)または種類ごとに記憶されている。なお、「挿入リトライ」と「第2の異常装着検出」については後述する。本実施の形態では、基板KBに装着される対象の部品BHには、チップ状の部品(チップ部品)と、チップ部品に相当するボディ部とボディ部から下方に延びる複数のリードとを備えたリード付きの部品の双方が含まれている。 As shown in FIG. 5, the production program 97 includes various data such as mounting coordinates (xyθ) on the board KB of each part BH to be mounted on the board KB, and dimension/shape data. The production program 97 also stores setting information for setting whether or not to set "insertion retry" to be described later and whether or not to perform "second abnormal mounting detection" for each part BH (part name) or type. "Insertion retry" and "second abnormal attachment detection" will be described later. In the present embodiment, the components BH to be mounted on the board KB include both chip-shaped components (chip components) and components with leads having a body portion corresponding to the chip component and a plurality of leads extending downward from the body portion.

図4において、装着動作制御部91は、部品装着装置1に部品装着動作を実行させるための制御を行う。具体的には、Θ軸モータ41、Z軸モータ53、流路切換部61、加圧制御バルブ73および圧力調整部74の各動作の制御を行い、センサ82によるドグ25の検出情報(受光部84のオンオフ情報)に基づいて、基板KBに部品BHを装着する部品装着動作の全般の制御を行う、 In FIG. 4, the mounting operation control section 91 performs control for causing the component mounting apparatus 1 to perform the component mounting operation. Specifically, each operation of the Θ-axis motor 41, the Z-axis motor 53, the flow path switching unit 61, the pressurization control valve 73, and the pressure adjustment unit 74 is controlled, and based on the detection information of the dog 25 by the sensor 82 (on/off information of the light receiving unit 84), the overall component mounting operation for mounting the component BH on the board KB is controlled.

第1の高さ位置検出部92は、前述のZ軸モータ53に内蔵されたエンコーダから出力された信号を受信し、Z軸モータ53の駆動軸53Jの回転位置または回転量に基づいて、装着ヘッド昇降部14Lによって昇降される装着ヘッド本体部13Aの高さ位置を「本体部高さ位置H」として検出する。「本体部高さ位置H」は、予め設定された基準高さKHから装着ヘッド本体部13Aの任意の箇所(例えば装着ヘッド本体部13Aの上面)までの下方距離に相当する(図1)。 The first height position detection unit 92 receives a signal output from the encoder incorporated in the Z-axis motor 53 described above, and detects the height position of the mounting head main body 13A raised and lowered by the mounting head raising/lowering unit 14L as the "main body height position H" based on the rotational position or amount of rotation of the drive shaft 53J of the Z-axis motor 53. The “main body height position H” corresponds to a downward distance from a preset reference height KH to an arbitrary point of the mounting head main body 13A (for example, the upper surface of the mounting head main body 13A) (FIG. 1).

装着動作制御部91は、部品BHを基板KBに装着する部品装着動作を行う場合の装着ヘッド本体部13Aの目標高さ位置H2を設定する機能を有している。装着動作制御部91は、装着しようとする部品BHのサイズを記憶部90Bに記憶された生産プログラム97から読み出す。制御部90は、生産プログラム97から部品BHのサイズを読み出したら、その読み出した部品BHのサイズに含まれる部品厚さTHに基づいて、その部品BHに装着する際の装着ヘッド本体部13Aの目標高さ位置H2を設定する。 The mounting operation control section 91 has a function of setting a target height position H2 of the mounting head body section 13A when performing a component mounting operation for mounting the component BH on the board KB. The mounting operation control section 91 reads the size of the component BH to be mounted from the production program 97 stored in the storage section 90B. After reading the size of the component BH from the production program 97, the control unit 90 sets the target height position H2 of the mounting head main body 13A when mounting the component BH based on the component thickness TH included in the read size of the component BH.

この目標高さ位置H2は、部品BHが基板KBに接触したタイミングにおける装着ヘッド本体部13Aの高さ位置(部品接触時高さ位置H1)よりも距離dだけ下方に位置する高さに設定する(図8、図9も参照)。本明細書では距離dを押し込み量dと呼ぶ。目標高さ位置H2を部品接触時高さ位置H1から押し込み量dだけ低く設定することにより、部品BHを基板KBに装着するときにストッパ34をストッパ当接面35から離れた状態を確実に作り出して、部品BHに適切な荷重を作用させる。押し込み量dは第1の余裕距離D1よりも小さい量に設定されている(例えばd=D1×0.1)。押し込み量dは、基板搬送部11に位置する基板KBの高さ位置のばらつきや部品厚さTHの公差等を考慮して第1の余裕距離D1よりも小さい量に設定される。 The target height position H2 is set to a height that is located a distance d below the height position of the mounting head main body 13A (component contact height position H1) at the timing when the component BH contacts the board KB (see also FIGS. 8 and 9). In this specification, the distance d is referred to as the pushing amount d. By setting the target height position H2 lower than the height position H1 at the time of component contact by the pushing amount d, a state in which the stopper 34 is separated from the stopper contact surface 35 when mounting the component BH on the board KB is surely created, and an appropriate load is applied to the component BH. The pushing amount d is set to be smaller than the first allowance distance D1 (for example, d=D1×0.1). The pushing amount d is set to be smaller than the first allowance distance D1 in consideration of variations in the height position of the board KB positioned on the board transfer section 11, tolerance of the component thickness TH, and the like.

第1の異常装着検出部93は、部品BHを基板に装着しているときにセンサ82がオフとなることで部品の異常装着状を検出する。図10は、基板KB上に異物IBが存在していたために、装着しようとした部品BHと基板KBとの間に異物IBが挟まってしまい、その結果、部品BHが基板KBに対して傾いた姿勢となった状態を示している。この場合、基板KBと部品BHに挟まれた異物IBによって部品保持体13Bは、想定した部品接触時高さ位置H1に装着ヘッド本体部13Aが到達する前に最下降位置から相対的に上昇開始する。そして装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に到達する前に部品保持体13Bが第1の余裕距離D1だけ上方に変位してドグ25が検査光82Lを遮光し、センサ82がオフになる。 The first abnormal mounting detection unit 93 detects an abnormal mounting state of the component by turning off the sensor 82 while mounting the component BH on the board. FIG. 10 shows a state in which a foreign object IB exists on the board KB and is caught between the component BH to be mounted and the board KB, and as a result, the component BH assumes an inclined posture with respect to the board KB. In this case, the foreign object IB sandwiched between the board KB and the component BH causes the component holder 13B to start relatively rising from the lowest position before the mounting head main body 13A reaches the assumed component contact height position H1. Then, before the mounting head main body 13A reaches the target height position H2, the component holder 13B is displaced upward by the first allowance distance D1, the dog 25 blocks the inspection light 82L, and the sensor 82 is turned off.

このように第1の異常装着検出部93は、装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に到達する前にセンサ82がオフになることで部品の異常装着状態が生じたことを検出する。すなわち、第1の異常装着検出部は、装着ヘッド本体部13Aを基板KBに向かって下降させて部品保持具(ノズル13N)に保持した部品を基板KBに装着したときに、センサ82によって部品保持体13Bが所定距離(第1の余裕距離D1)だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着状態が生じていることを検出する。 In this way, the first abnormal mounting detection section 93 detects that the abnormal mounting state of the component has occurred because the sensor 82 is turned off before the mounting head body section 13A reaches the target height position H2. That is, when the mounting head main body 13A is lowered toward the board KB and the component held by the component holder (nozzle 13N) is mounted on the board KB, the first abnormal mounting detection section detects that the component is abnormally mounted when the sensor 82 detects that the component holder 13B has been displaced upward by a predetermined distance (the first marginal distance D1).

センサ検出時高さ位置検出部94は、装着ヘッド本体部13Aを下降させている最中にセンサ82がオンからオフに変化したときの装着ヘッド本体部13Aの高さ位置を検出する。具体的にはセンサ82がオンからオフに変化したタイミングで第1の高さ位置検出部92が検出した装着ヘッド本体部13Aの高さ位置を取得する。 The sensor detection height position detection unit 94 detects the height position of the mounting head main body 13A when the sensor 82 changes from ON to OFF while the mounting head main body 13A is being lowered. Specifically, the height position of the mounting head main body 13A detected by the first height position detector 92 is obtained at the timing when the sensor 82 changes from ON to OFF.

センサ検出時高さ位置検出部94の機能を利用して目標高さ位置H2を設定する際の基準となる実装面基準高さH0を設定することができる。具体的には、装着ヘッド本体部13Aを下降させて部品BHを保持していないノズル13Nの下端部を基板KBに当接させ、センサ82がオンからオフに変化したときの第1の高さ位置検出部92で検出された装着ヘッド本体部13Aの高さ位置(後述するサーチ動作終了高さH9)を取得する。そして取得した装着ヘッド本体部13Aの高さ位置から第1の余裕距離D1だけ上方にオフセットさせた位置が実装面基準高さH0となる。実装面基準高さH0は記憶部90Bに記憶される。目標高さ位置H2は、部品厚さTHから押し込み量dを差し引いた分の距離だけ実装面基準高さH0から上方へオフセットさせた高さ位置となる。制御部90は、記憶部に記憶された実装面基準高さH0と部品厚さTHと押し込み量dに基づいて目標高さ位置H2を計算する。ちなみに実装面基準高さH0から部品厚さTHだけ上方へオフセットさせた高さ位置が、部品BHを基板KBに正常な装着状態で装着した場合の部品接触時高さ位置H1となる(図8も参照)。 Using the function of the sensor detection height position detection unit 94, it is possible to set a mounting surface reference height H0 that serves as a reference when setting the target height position H2. Specifically, the mounting head main body 13A is lowered to bring the lower end of the nozzle 13N not holding the component BH into contact with the substrate KB, and the height position of the mounting head main body 13A detected by the first height position detection section 92 (search operation end height H9 described later) when the sensor 82 changes from ON to OFF is obtained. The mounting surface reference height H0 is a position offset upward by the first allowance distance D1 from the acquired height position of the mounting head main body 13A. The mounting surface reference height H0 is stored in the storage section 90B. The target height position H2 is a height position offset upward from the mounting surface reference height H0 by a distance obtained by subtracting the pushing amount d from the component thickness TH. The control unit 90 calculates the target height position H2 based on the mounting surface reference height H0, the component thickness TH, and the pushing amount d stored in the storage unit. Incidentally, the height position offset upward by the component thickness TH from the mounting surface reference height H0 is the component contact height position H1 when the component BH is normally mounted on the board KB (see also FIG. 8).

第2の異常装着検出部95は、センサ検出時高さ位置検出部94で検出した装着ヘッド本体部13Aの高さ位置に基づいて部品の異常装着を検出する。第1の異常装着検出部93は比較的大きな異物IBによる部品の異常装着であれば検出できるが、第1の余裕距離D1よりも小さな異物IBによるものであれば検出することができない。また、ノズル13Nから部品BHが脱落するまたは装着作業中に基板KB上面から弾き飛ばされる等の部品の装着異常の場合は、センサ82がオンからオフに変化しないので第1の異常装着検出部93では検出不可能である。 The second abnormal mounting detection section 95 detects abnormal mounting of a component based on the height position of the mounting head main body section 13A detected by the sensor detection height position detection section 94 . The first abnormal mounting detector 93 can detect abnormal mounting of a component due to a relatively large foreign object IB, but cannot detect abnormal mounting of a component due to a foreign object IB smaller than the first allowance distance D1. In addition, in the case of an abnormal mounting of the component such as the component BH dropping out of the nozzle 13N or being flipped off the upper surface of the board KB during the mounting operation, the sensor 82 does not change from ON to OFF, so the first abnormal mounting detection section 93 cannot detect it.

このように、部品の異常装着には第1の異常装着検出部93で見過ごされてしまう部品の異常装着も発生するが、第2の異常装着検出部95は第1の異常装着検出部93で検出困難な部品の異常装着や“部品無し”を検出する。本実施の形態では第1の異常装着検出部93で検出される部品の装着異常を第1の異常装着状態、第2の異常装着検出部95で検出される部品の装着異常を第2の異常装着状態とする。 In this way, in the abnormal mounting of parts, there may be abnormal mounting of parts overlooked by the first abnormal mounting detecting part 93, but the second abnormal mounting detecting part 95 detects abnormal mounting of parts that are difficult to detect by the first abnormal mounting detecting part 93 and "no parts". In this embodiment, the component mounting abnormality detected by the first abnormal mounting detector 93 is defined as a first abnormal mounting state, and the component mounting abnormality detected by the second abnormal mounting detector 95 is defined as a second abnormal mounting state.

部品高さ検出部96は、センサ検出時高さ位置検出部94で取得した高さ位置に基づいて基板KBに装着されたまたは装着途中の部品BHの高さを求める。部品BHの高さは基板KBの上面からの高さである。部品高さの検出は、ノズル13Nの下端面を基板KB上の部品BHに押し当てた状態で装着ヘッド本体部13Aを下降させ、センサ82がオンからオフに変化したときの装着ヘッド本体部13Aの高さ位置H3を第1の高さ位置検出部92から取得する。そして取得した高さ位置H3とサーチ動作終了高さH9(実装面基準高さH0に第1の余裕距離D1を足した高さ)との差(図12のΔH参照)が部品高さとなる。ちなみに、部品BHが基板KBに正常な状態で装着された場合、部品高さは部品厚さTHとほぼ等しくなる。 The component height detection unit 96 obtains the height of the component BH mounted or being mounted on the board KB based on the height position acquired by the sensor detection height position detection unit 94 . The height of the component BH is the height from the upper surface of the board KB. The height of the component is detected by lowering the mounting head main body 13A while the lower end surface of the nozzle 13N is pressed against the component BH on the substrate KB, and acquiring the height position H3 of the mounting head main body 13A from the first height position detection unit 92 when the sensor 82 changes from ON to OFF. Then, the difference (see ΔH in FIG. 12) between the obtained height position H3 and the search operation end height H9 (the height obtained by adding the first allowance distance D1 to the mounting surface reference height H0) is the component height. Incidentally, when the component BH is mounted on the board KB in a normal state, the component height is almost equal to the component thickness TH.

次に、図23のフローチャートを参照しながら部品装着装置1による部品BHの装着動作(部品装着方法)を説明する。制御部90は先ず、記憶部90Bから生産プログラムを読み取る(ステップST1)。そして、装着ヘッド本体部13Aの目標高さ位置H2を計算により求める(ステップST2)。 Next, the mounting operation (component mounting method) of the component BH by the component mounting apparatus 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The control unit 90 first reads the production program from the storage unit 90B (step ST1). Then, the target height position H2 of the mounting head main body 13A is calculated (step ST2).

制御部90は、ステップST2で装着ヘッド本体部13Aの目標高さ位置H2を求めたら、装着ヘッド13を部品供給部12の上方に位置させる。そして、装着ヘッド昇降部14Lによって装着ヘッド13を下降させ、ノズル13Nに部品BHを保持(吸着)させる(ステップST3)。 After obtaining the target height position H2 of the mounting head main body 13A in step ST2, the control section 90 positions the mounting head 13 above the component supply section 12 . Then, the mounting head raising/lowering unit 14L lowers the mounting head 13 and causes the nozzle 13N to hold (adsorb) the component BH (step ST3).

制御部90は、ノズル13Nに部品BHを保持させたら、ヘッド移動機構14によって、基板KB上の装着座標の上方(装着準備位置)に装着ヘッド13を移動させる(ステップST4。図6(a)および図7)。ここで「基板KB上の装着座標」については、図5において示した生産プログラムの項目「装着座標(xyθ)」を参照する。 After causing the nozzle 13N to hold the component BH, the control unit 90 causes the head moving mechanism 14 to move the mounting head 13 above the mounting coordinates (mounting preparation position) on the substrate KB (step ST4, FIGS. 6A and 7). As for the "mounting coordinates on the board KB", the item "mounting coordinates (xyθ)" of the production program shown in FIG. 5 is referred to.

ステップST4において、制御部90は、装着ヘッド13を装着準備位置に位置させながらΘ軸モータ41を作動させ、その回転軸41Jの動力を駆動プーリ42から歯付きベルト44を経て従動プーリ43に伝達させる。これによりシャフト21を回転させ、ノズル13Nに保持された部品BHの回転方向の位置合わせを行う。更に、ステップST4が完了するまでに制御部90は圧力調整部74に正圧の大きさを調整させて部品BHを基板KBへ押圧するときの押圧力が適切な大きさになるように設定する。 In step ST4, the control unit 90 operates the Θ-axis motor 41 while positioning the mounting head 13 at the mounting preparation position, and transmits the power of the rotating shaft 41J from the drive pulley 42 to the driven pulley 43 via the toothed belt 44. As a result, the shaft 21 is rotated, and the component BH held by the nozzle 13N is aligned in the rotational direction. Further, the control unit 90 causes the pressure adjusting unit 74 to adjust the magnitude of the positive pressure by the time step ST4 is completed, and sets the pressing force when pressing the component BH against the substrate KB to an appropriate magnitude.

制御部90は装着準備位置に装着ヘッド13が到達し、かつ、部品BHのΘ回転方向の位置合わせが終わったら、装着ヘッド昇降部14Lを作動させて、装着ヘッド本体部13Aの下降を開始する(ステップST5)。制御部90は、装着ヘッド本体部13Aの下降を開始したら、装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に到達するまでに第1の異常装着検出部93が第1の異常装着状態を検出するかどうかを監視する(ステップST6)。そして第1の異常装着状態が検出されない場合はステップST8以降の処理へ進み、第1の異常装着が検出された場合には、装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる(ステップST7)。ここで、装着状態の異常の報知は、制御部90に接続された図示しないディスプレイ装置やタッチパネル、あるいはブザー等を通じて行う。 When the mounting head 13 reaches the mounting preparation position and the positioning of the component BH in the Θ rotation direction is completed, the control section 90 operates the mounting head elevating section 14L to start lowering the mounting head body section 13A (step ST5). When the mounting head main body 13A starts to descend, the control section 90 monitors whether the first abnormal mounting detection section 93 detects the first abnormal mounting state before the mounting head main body 13A reaches the target height position H2 (step ST6). When the first abnormal mounting state is not detected, the process proceeds to step ST8 and subsequent steps, and when the first abnormal mounting is detected, the operator is notified of the abnormal mounting state and the component mounting operation is stopped (step ST7). Here, the notification of an abnormality in the wearing state is performed through a display device, a touch panel (not shown), a buzzer, or the like connected to the control section 90 .

正常に部品BHが基板KBに装着された場合、すなわち第1の異常装着が検出されない場合の装着ヘッド13の挙動について図6~図9を用いて説明する。装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に向かって下降すると、部品BHは目標高さ位置H2に到達するタイミングより先の部品接触時高さ位置H1で基板KBに着地する(図6(b)、図8)。この間、ドグ25の位置は検査光82Lから第1の余裕距離D1だけ下方に離れた高さに位置している(図6(d)、(e)。装着ヘッド本体部13Aは部品BHが基板KBに着地した後も押し込み量dに相当する距離だけ下降し、目標高さ位置H2に到達したら停止する(図6(c)、図9)。また、装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に到達するとストッパ34はストッパ当接面35から離れた状態となるので、ばね33の付勢力とエアシリンダ72の押圧力が合わさった荷重が部品保持体13Bによって部品BHに作用する。 The behavior of the mounting head 13 when the component BH is normally mounted on the board KB, that is, when the first abnormal mounting is not detected will be described with reference to FIGS. 6 to 9. FIG. When the mounting head body 13A descends toward the target height position H2, the component BH lands on the board KB at the component contact height position H1 prior to reaching the target height position H2 (FIGS. 6B and 8). During this time, the position of the dog 25 is positioned at a height that is separated from the inspection light 82L by the first marginal distance D1 (FIGS. 6D and 6E). The mounting head main body 13A descends by a distance corresponding to the pushing amount d even after the component BH lands on the board KB, and stops when it reaches the target height position H2 (FIGS. 6C and 9). Since it is separated from the stopper abutment surface 35, a combined load of the biasing force of the spring 33 and the pressing force of the air cylinder 72 is applied to the component BH by the component holder 13B.

装着ヘッド本体部13Aを部品接触時高さ位置H1から押し込み量dだけ下降させると、ノズル13Nは部品BHを介して基板KBから相対的に押し上げられ、その上向きの力(反力)によって、装着ヘッド本体部13Aに対して相対的に上方に移動する。また、これによりドグ25は装着ヘッド本体部13Aに対して押し込み量dと同じ距離だけ相対的に上方に移動した状態となる(図6(f))。 When the mounting head main body 13A is lowered from the component contact height position H1 by a pushing amount d, the nozzle 13N is relatively pushed up from the board KB via the component BH, and is moved upward relative to the mounting head main body 13A by the upward force (reaction force). Further, as a result, the dog 25 moves upward relative to the mounting head main body 13A by the same distance as the pushing amount d (FIG. 6(f)).

このように本実施の形態において、部品保持体13Bは、装着ヘッド本体部13Aに対してZ方向に変位可能であって下端部に部品BHを保持する部品保持具としてのノズル13Nを有しており、部品装着時には、部品BHから受ける反力によって装着ヘッド本体部13Aに対して相対的に上方に変位するようになっている。 As described above, in the present embodiment, the component holder 13B is displaceable in the Z direction with respect to the mounting head main body 13A, and has a nozzle 13N as a component holder that holds the component BH at the lower end portion.

ここで、押し込み量dは第1の余裕距離D1よりも小さい量に設定されている。このため、正しい部品BHが正常な状態で基板KBに装着された場合は、ドグ25によってセンサ82の検査光82Lが遮断されることがなく、受光部84はオンからオフに切り替わらない。このため、ステップST6で第1の異常装着として検出されることはない。 Here, the pushing amount d is set to be smaller than the first allowance distance D1. Therefore, when the correct component BH is mounted on the board KB in a normal state, the inspection light 82L of the sensor 82 is not blocked by the dog 25, and the light receiving section 84 is not switched from ON to OFF. Therefore, the first abnormal attachment is not detected in step ST6.

図10は、基板KB上に比較的サイズの大きな異物IBが存在していたために、装着しようとした部品BHと基板KBとの間に異物IBが挟まってしまい、その結果、部品BHが基板KBに対して傾いた姿勢となった状態を示している。このようなケースでは、部品保持体13Bは基板KBの表面から想定よりも高い位置で下方への移動が規制される一方、装着ヘッド本体部13Aは下降を継続するため、センサ82はドグ25に近づいていく。このため、比較的大きな異物IBの場合には装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に位置する前に、ドグ25がセンサ82によって検出される(図10)。 FIG. 10 shows a state in which a foreign object IB of a relatively large size exists on the board KB, so that the foreign object IB is caught between the component BH to be mounted and the board KB, and as a result, the component BH assumes a tilted attitude with respect to the board KB. In such a case, the downward movement of the component holder 13B is restricted at a position higher than expected from the surface of the board KB, while the mounting head body 13A continues to descend, so the sensor 82 approaches the dog 25. Therefore, in the case of a relatively large foreign object IB, the dog 25 is detected by the sensor 82 before the mounting head main body 13A is positioned at the target height position H2 (FIG. 10).

図11は、基板KB上に障害物SBが存在しており、下降していた装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に位置する前に、部品保持体13B一部が障害物SBに当接してしまった状態を示している。このような場合には、障害物SBに当接した部品保持体13Bはその位置で下方への移動が規制される一方、装着ヘッド本体部13Aは下降を継続するため、センサ82はドグ25に近づいていく。このため、図11に示すように、装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に位置する前に部品保持体13Bが障害物SBに衝突すると、ドグ25がセンサ82によって検出される場合が起こり得る。 FIG. 11 shows a state in which an obstacle SB exists on the board KB, and part of the component holder 13B comes into contact with the obstacle SB before the lowered mounting head main body 13A reaches the target height position H2. In such a case, the downward movement of the component holder 13B abutting the obstacle SB is restricted at that position, while the mounting head main body 13A continues to descend, so the sensor 82 approaches the dog 25. Therefore, as shown in FIG. 11, the dog 25 may be detected by the sensor 82 when the component holder 13B collides with the obstacle SB before the mounting head body 13A reaches the target height H2.

このように装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に位置する前にドグ25がセンサ82によって検出されるのは、上記のように部品BHと基板KB上との間に異物IBが挟まってしまった場合や部品保持体13Bが基板KB上の障害物SBに当接してしまった場合のほか、装着しようとした部品BHが生産プログラム97から読み出した部品BHとは異なっており、その部品BHの高さTHが生産プログラム97から読み出した部品BHの高さTHよりも大きかった場合(部品違いの場合)等である。 The dog 25 is detected by the sensor 82 before the mounting head main body 13A reaches the target height H2 in this way. This is the case when the height TH of the read component BH is larger than the height TH (in the case of the wrong component).

このように、装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に位置する前に、ドグ25がセンサ82によって検出される状態は異常装着状態であり、このような異常装着状態は第1の異常装着状態として、第1の異常装着検出部93によって検出される(ステップST6)。本実施の形態において、第1の異常装着検出部93は、装着ヘッド本体部13Aを基板KBに向かって下降させて部品保持具であるノズル13Nに保持した部品BHを基板KBに装着したときに、センサ82によってノズル13Nが第1の余裕距離D1だけ上方に変位したことを検出したら(検出したことをもって)部品BHの異常装着状態(第1の異常装着状態)が生じていることを検出するものとなっている。 Thus, the state in which the dog 25 is detected by the sensor 82 before the mounting head main body 13A is positioned at the target height position H2 is an abnormal mounting state, and such an abnormal mounting state is detected as a first abnormal mounting state by the first abnormal mounting detecting section 93 (step ST6). In the present embodiment, when the mounting head main body 13A is lowered toward the board KB and the component BH held by the nozzle 13N, which is a component holder, is mounted on the board KB, the first abnormal mounting detection section 93 detects that the abnormal mounting state (first abnormal mounting state) of the component BH has occurred when the sensor 82 detects that the nozzle 13N has been displaced upward by the first allowance distance D1.

なお、本実施の形態では、ドグ25がセンサ82によって検出された場合には、装着動作制御部91は装着ヘッド昇降部14Lによる装着ヘッド本体部13Aの下降を速やかに停止させるようになっている。このため第1の異常装着検出部93によって第1の異常装着状態が検出された場合には装着ヘッド本体部13Aの下降は停止され、装置の安全が図られる。また、作業者に点検を促す指示を与えて、異常装着状態が生じた原因を除去させることもできる。 In this embodiment, when the dog 25 is detected by the sensor 82, the mounting operation control section 91 promptly stops the mounting head lifting section 14L from lowering the mounting head body section 13A. Therefore, when the first abnormal mounting state is detected by the first abnormal mounting detection section 93, the lowering of the mounting head body section 13A is stopped, and the safety of the apparatus is ensured. In addition, it is possible to remove the cause of the abnormal mounting state by giving an instruction to prompt the operator to inspect.

装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に到達し、ステップST6で第1の異常装着状態ではないと判定された以降の処理は、装着動作設定情報の「第2の異常装着検出」の設定によって分岐する。装着動作設定情報の第2の異常装着検出が「無」の場合、制御部90は、ステップST8で第2の異常装着検出が「無」に設定されているのを確認し、装着ヘッド本体部13Aを上昇させて(ステップST9)、部品装着動作を終了する。すなわち、第2の異常装着検出が「無」に設定した部品については第1の異常装着検出部93での簡易的な異常装着状態の検査のみで装着動作を終了する。 After the mounting head main body 13A reaches the target height position H2 and it is determined in step ST6 that the first abnormal mounting state is not set, the processing branches depending on the setting of "second abnormal mounting detection" in the mounting operation setting information. When the second abnormal mounting detection in the mounting operation setting information is "no", the control section 90 confirms that the second abnormal mounting detection is set to "no" in step ST8, raises the mounting head main body 13A (step ST9), and ends the component mounting operation. In other words, for the component for which the second abnormal mounting detection is set to "no", the mounting operation is finished only after a simple abnormal mounting state inspection by the first abnormal mounting detection section 93. FIG.

一方、第1の異常装着検出部93で検出困難な異常装着を検出する必要がある部品については装着動作設定情報の第2の異常装着検出が「有」に設定されている。この場合、制御部90は、ステップST8で第2の異常装着検出が「有」に設定されているのを確認したら第2の異常装着検出部95による異常装着の検出を行う(ステップST10~ステップST12)。装着ヘッド本体部13Aが目標高さ位置H2に位置した時点でドグ25がセンサ82によって検出されていない場合には、ドグ25がセンサ82によって検出されるまで(図12)、装着ヘッド昇降部14Lによって装着ヘッド本体部13Aを微小距離ずつ下降させていき、ドグ25がセンサ82によって検出されたところで装着ヘッド本体部13Aの下降を停止させる動作(サーチ動作)を実行する。 On the other hand, the second abnormal mounting detection of the mounting operation setting information is set to "yes" for components that are difficult to detect by the first abnormal mounting detecting section 93 and need to be detected. In this case, when the control unit 90 confirms that the second abnormal mounting detection is set to "yes" in step ST8, the second abnormal mounting detecting unit 95 detects abnormal mounting (steps ST10 to ST12). When the dog 25 is not detected by the sensor 82 when the mounting head main body 13A is positioned at the target height position H2, the mounting head elevating section 14L lowers the mounting head main body 13A by minute distances until the dog 25 is detected by the sensor 82 (FIG. 12).

上記サーチ動作において、ステップST10は、装着ヘッド昇降部14Lにより装着ヘッド本体部13Aを微小距離下降させるステップであり、ステップST11は、装着ヘッド本体部13Aが実装面基準高さH0から更に第1の余裕距離D1だけ下方にオフセットしたサーチ動作終了高さH9に到達したか否かを判定するステップである。そして、ステップST12は、ドグ25がセンサ82によって検出されたか否かを判定するステップであり、ステップST12でドグ25がセンサ82によって検出されない場合には、ステップST10に戻る。 In the above search operation, step ST10 is a step of lowering the mounting head main body 13A by a small distance by the mounting head elevating unit 14L, and step ST11 is a step of determining whether or not the mounting head main body 13A has reached a search operation end height H9 which is offset downward by a first allowance distance D1 from the mounting surface reference height H0. Step ST12 is a step for determining whether or not the dog 25 is detected by the sensor 82. If the dog 25 is not detected by the sensor 82 in step ST12, the process returns to step ST10.

図15は、ステップST11で装着ヘッド本体部13Aがサーチ動作終了高さH9に到達したと判定されたときの状態を示している。ノズル13Nに保持されていたはずの部品が何らかの原因で無くなり、ノズル13Nの下端が基板KBの上面に到達している。制御部90は、上記のループ(サーチ動作)において、ステップST11で装着ヘッド本体部13Aがサーチ動作終了高さH9に達したと判定した場合には「部品無し」と判定し、ステップST7で装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。 FIG. 15 shows the state when it is determined in step ST11 that the mounting head main body 13A has reached the search operation end height H9. A component that should have been held by the nozzle 13N is lost for some reason, and the lower end of the nozzle 13N has reached the upper surface of the substrate KB. In the above loop (search operation), when it is determined in step ST11 that the placement head main body 13A has reached the search operation end height H9, the control unit 90 determines that there is no component, and in step ST7, notifies the operator of an abnormality in the mounting state and stops the component mounting operation.

図12は、ステップST12でドグ25がセンサ82によって検出されたときの状態を示している。サーチ動作において装着ヘッド本体部13Aは徐々に下降するが、部品保持体13Bは基板KB上の部品BHによって下降を妨げられているので両者は次第に接近する。そして、ドグ25が検査光82Lを遮光する位置に到達すると、ステップST12においてドグ25がセンサ82によって検出された、サーチ動作を終了する。 FIG. 12 shows the state when the dog 25 is detected by the sensor 82 in step ST12. In the search operation, the mounting head main body 13A gradually descends, but the component holder 13B is prevented from descending by the component BH on the board KB, so they gradually approach each other. Then, when the dog 25 reaches the position where the inspection light 82L is blocked, the search operation for which the dog 25 was detected by the sensor 82 in step ST12 ends.

制御部90は、ステップST12でサーチ動作を終了したら第1の高さ位置検出部92の検出情報に基づいて装着ヘッド本体部13Aの高さ位置を検出する(ステップST13)。以降、ステップST13で検出された装着ヘッド本体部13Aの高さ位置をサーチ高さH3と呼ぶことにする。 After completing the search operation in step ST12, the control section 90 detects the height position of the mounting head body section 13A based on the detection information of the first height position detection section 92 (step ST13). Hereinafter, the height position of the mounting head main body 13A detected in step ST13 will be referred to as search height H3.

制御部90は、サーチ高さH3に基づいて装着異常が生じていないかを第2の異常装着検出部95によって検出する。第2の異常装着検出部95は、基板KBに部品BHが正常な装着状態で装着された場合のサーチ高さH3とサーチ動作終了高さH9の差は部品厚さTHと同じ値になることに着目して装着状態を判断する。具体的には、第2の異常装着検出部95はサーチ高さH3とサーチ動作終了高さH9の差が、生産プログラムから読みだした部品厚さTHから所定の許容範囲内であるかを判断する。そして許容範囲内であれば装着状態は正常、すなわち第2の異常装着は未検出と判断される。第2の異常装着検出部95によって第2の異常装着状態が検出されなかった場合には、部品装着が正常に終了したとしてステップST9に進み、装着ヘッド本体部13Aを上昇させて、部品装着動作を終了する。 The control section 90 detects whether or not there is a mounting abnormality based on the search height H3 using the second abnormal mounting detection section 95 . A second abnormal mounting detection part 95 judges the mounting state by paying attention to the fact that the difference between the search height H3 and the search operation end height H9 when the component BH is mounted on the board KB in a normal mounting state is the same value as the component thickness TH. Specifically, the second abnormal mounting detector 95 determines whether the difference between the search height H3 and the search operation end height H9 is within a predetermined allowable range from the component thickness TH read from the production program. If it is within the allowable range, it is determined that the wearing state is normal, that is, the second abnormal wearing is not detected. When the second abnormal mounting state is not detected by the second abnormal mounting detection part 95, it is determined that the component mounting is normally completed, and the process proceeds to step ST9, the mounting head body part 13A is lifted, and the component mounting operation is completed.

図12は、サーチ動作終了後、部品BHが正常な装着状態で装着された場合の状態を示している。図示の通り、サーチ高さH3とサーチ動作終了高さH9の差ΔHは部品厚さTHとほぼ一致する。 FIG. 12 shows a state in which the component BH is mounted in a normal mounting state after the search operation is finished. As shown, the difference ΔH between the search height H3 and the search operation end height H9 substantially coincides with the component thickness TH.

図13は、サーチ動作終了後、生産プログラムで予定された部品BHと異なる部品BH1が装着され場合の状態を示している。部品BH1の部品厚さTH1は部品BHの部品厚さTHよりも薄い。従って、サーチ高さH3とサーチ動作終了高さH9の差ΔHは部品厚さTHに対して許容範囲を外れた小さな値となる。このため第2の異常装着検出部95はこれを第2の異常装着状態「低」として検出する(ステップST14)。この場合に制御部90は、処理をステップST7へ進め、部品BHが異常装着状態(第2の異常装着状態)にあることを作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。 FIG. 13 shows a state in which a part BH1 different from the part BH planned in the production program is mounted after the search operation is completed. The part thickness TH1 of the part BH1 is thinner than the part thickness TH of the part BH. Therefore, the difference .DELTA.H between the search height H3 and the search operation end height H9 is a small value outside the allowable range for the part thickness TH. Therefore, the second abnormal mounting detection unit 95 detects this as the second abnormal mounting state "low" (step ST14). In this case, the control unit 90 advances the process to step ST7, notifies the operator that the component BH is in the abnormal mounting state (second abnormal mounting state), and stops the component mounting operation.

図14は、サーチ動作終了後、生産プログラムで予定された部品BHと異なる部品BH2が装着された場合の状態を示している。部品BH2の部品厚さTH2は部品BHの部品厚さTHよりも厚い。従って、サーチ高さH3とサーチ動作終了高さH9の差ΔHは部品厚さTHに対して許容範囲を外れた大きな値となる。このため第2の異常装着検出部95はこれを第2の異常装着状態「高」として検出する(ステップST14)。 FIG. 14 shows a state in which a part BH2 different from the part BH planned in the production program is mounted after the search operation is completed. The part thickness TH2 of the part BH2 is thicker than the part thickness TH of the part BH. Therefore, the difference .DELTA.H between the search height H3 and the search operation end height H9 is a large value outside the allowable range for the part thickness TH. Therefore, the second abnormal mounting detection unit 95 detects this as the second abnormal mounting state "high" (step ST14).

ステップST14において第2の異常装着状態「高」として検出した以降の処理は、装着動作設定情報の「挿入リトライ」の設定によって分岐する。挿入リトライは、基板KBのリード挿通孔KBHに納入されるリードLDを有するリード付きの部品BH3(図16参照)を装着する際に使用する機能であり、リードLDがリード挿通孔KBHに途中で引っかかるなどして装着が不十分な場合に部品保持体13Bでリード付きの部品BH3を基板KBへ再度押し込む処理のことを言う。リードLDを持たない表面実装タイプの部品BHや挿入リトライを必要としない部品については挿入リトライの設定が「無」に設定されているが、リード付きの部品BH3で挿入リトライを設定する場合は「有」に設定されている。 The processing after detecting the second abnormal mounting state "high" in step ST14 branches depending on the setting of "insertion retry" in the mounting operation setting information. Insertion retry is a function used when mounting a lead-equipped component BH3 (see FIG. 16) having a lead LD delivered to the lead insertion hole KBH of the board KB, and refers to a process of pushing the lead-equipped component BH3 into the board KB again with the component holder 13B when the lead LD is caught in the lead insertion hole KBH and mounting is insufficient. The setting of the insertion retry is set to "no" for the surface mount type component BH without the lead LD and the component not requiring the insertion retry, but when setting the insertion retry for the component BH3 with the lead, it is set to "yes".

制御部90は、ステップST14において第2の異常装着状態「高」であった場合には(図14)、挿入リトライ設定が「有」に設定されているかどうかを確認する(ステップST15)。この判断は、図5において示した「挿入リトライ」の項に「有」のフラグが立てられているか否かによって行う。 When the second abnormal insertion state is "high" in step ST14 (FIG. 14), the control section 90 confirms whether or not the insertion retry setting is set to "yes" (step ST15). This determination is made depending on whether or not the "present" flag is set in the "insertion retry" section shown in FIG.

制御部90は、ステップST15で挿入リトライ設定が「無」に設定されていたならば、ステップST7に進み、装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。一方、制御部90は、ステップST15で挿入リトライ設定が「有」に設定されていた場合には、リトライ処理を実行する(ステップST16)。具体的には、エアシリンダ72によるシャフト21の加圧力を大きくしてこれまでよりも強い力で部品BHを基板KBに押圧して(図19)、挿入リトライを試みる。 If the insertion retry setting is set to "no" in step ST15, the control unit 90 proceeds to step ST7, notifies the operator of an abnormality in the mounting state, and stops the component mounting operation. On the other hand, when the insertion retry setting is set to "yes" in step ST15, the control section 90 executes retry processing (step ST16). Specifically, the pressurizing force of the shaft 21 by the air cylinder 72 is increased to press the component BH against the board KB with a stronger force than before (FIG. 19), and an insertion retry is attempted.

次に、リード付きの部品BH3(部品厚さTH3)を基板に装着する際の動作を例に装着動作を説明する。リード付きの部品BH3(以下、部品BH3と省略する)を基板KBに装着する場合には、ノズル13Nにより部品BH3のボディ部BDを吸着保持した装着ヘッド昇降部14Lを装着準備位置(図16)から下降させる(ステップST5)。そして、リードLDを基板KBのリード挿通孔KBHに挿通させて(図17)、基板KBに装着させる(図18)。部品BH3が正常な装着状態で基板KBに装着される場合は、ステップST10~ステップST14まで処理が行われ、ステップST14において第2の異常装着が検出されなければステップST9へ進んで部品装着動作を終了する。 Next, the mounting operation will be described by taking as an example the operation of mounting a component BH3 (component thickness TH3) with leads on a substrate. When the component BH3 with leads (hereinafter abbreviated as the component BH3) is to be mounted on the board KB, the mounting head elevating section 14L sucking and holding the body portion BD of the component BH3 by the nozzle 13N is lowered from the mounting preparation position (FIG. 16) (step ST5). Then, the leads LD are inserted through the lead insertion holes KBH of the substrate KB (FIG. 17) and attached to the substrate KB (FIG. 18). When the component BH3 is mounted on the board KB in a normal mounting state, the processing from step ST10 to step ST14 is performed, and if the second abnormal mounting is not detected in step ST14, the process proceeds to step ST9 to end the component mounting operation.

ここで、リードLDがリード挿通孔KBHにスムーズに挿通されず、部品BH3が図17の状態から基板KB側向けて押し下げることができなくなったような場合には、部品BH3は前述のチップ状の部品BHと基板KBとの間に異物IBが挟まってしまった場合と同様の状態となる。従って、第2の異常装着検出部95によって第2の異常装着状態「高」として検出される(ステップST14)。 Here, if the leads LD are not smoothly inserted into the lead insertion holes KBH and the component BH3 cannot be pushed down toward the board KB from the state shown in FIG. Therefore, the second abnormal mounting state "high" is detected by the second abnormal mounting detection unit 95 (step ST14).

部品BH3のリードLDが基板KBのリード挿通孔KBHにスムーズに挿通されない状態は部品BH3と基板KBとの間に異物IBが挟まってしまった場合とは異なり、部品BH3のボディ部BDをより強く押圧してやればリードLDがリード挿通孔KBHを挿通して、部品BH3の異常装着状態(第2の異常装着状態)が解消される可能性がある。このため本実施の形態では、ステップST15で挿入リトラの設定が「有」であれば挿入リトライを実行する(ステップST16)。 The state where the leads LD of the component BH3 are not smoothly inserted into the lead insertion holes KBH of the board KB is different from the case where the foreign object IB is caught between the component BH3 and the board KB. If the body portion BD of the component BH3 is pressed more strongly, the leads LD will pass through the lead insertion holes KBH, and the abnormal mounting state (second abnormal mounting state) of the component BH3 may be eliminated. Therefore, in the present embodiment, if the insertion retry is set to "yes" in step ST15, an insertion retry is executed (step ST16).

挿入リトライを試みた後、第2の異常装着が解消されたかどうかを判定する(ステップST17)。第2の異常装着が解消されたかどうかの判定は、前述したサーチ動作と同じ動作を実行することによってサーチ高さH3を取得する(図20)。そして、ステップST14と同様な方法で第2の異常装着状態が解消されているか否かを判断する。 After attempting the insertion retry, it is determined whether or not the second abnormal attachment has been resolved (step ST17). To determine whether or not the second abnormal attachment has been resolved, the search height H3 is acquired by executing the same operation as the search operation described above (FIG. 20). Then, it is determined whether or not the second abnormal mounting state has been resolved by the same method as in step ST14.

制御部90は、ステップST17の判断の結果、第2の異常装着状態が解消されていなかった場合にはそこで部品BHの装着作業を打ち切り、ステップST7に進む。そして、そのステップST7において装着状態の異常を作業者に報知をするとともに、部品装着動作を停止させる。一方、ステップST17において、第2の異常装着状態が解消されていた場合には、部品装着が正常に終了したとしてステップST9に進み、装着ヘッド本体部13Aを上昇させて、部品装着動作を終了する。 If the result of determination in step ST17 is that the second abnormal mounting state has not been resolved, the control section 90 terminates the mounting operation of the component BH, and proceeds to step ST7. Then, in step ST7, the operator is notified of the abnormality in the mounting state, and the component mounting operation is stopped. On the other hand, when the second abnormal mounting state is resolved in step ST17, it is determined that the component mounting is normally completed, and the process proceeds to step ST9 to raise the mounting head main body 13A and complete the component mounting operation.

以上説明したように、本実施の形態における部品装着装置1および部品装着方法では、装着ヘッド本体部13Aを基板KBに向かって下降させることによって、部品保持具であるノズル13Nにより保持した部品BHを基板KBに装着したときに、部品保持体13Bが所定距離(第1の余裕距離D1)だけ上方に変位したことが部品保持具変位検出センサ(センサ82)によって検出された場合には、部品BHの異常装着状態が生じていると判断される(第1の異常装着検出工程)。このため、装着しようとする部品BHと基板KBとの間に異物IBが挟まっている場合にはこれを検出できる。 As described above, in the component mounting apparatus 1 and the component mounting method according to the present embodiment, when the component BH held by the nozzle 13N as a component holder is mounted on the board KB by lowering the mounting head main body 13A toward the board KB, when the component holder displacement detection sensor (sensor 82) detects that the component holder 13B has been displaced upward by a predetermined distance (first allowance D1), it is determined that an abnormal mounting state of the component BH has occurred (first abnormality mounting detection process). Therefore, if a foreign object IB is caught between the component BH to be mounted and the board KB, it can be detected.

また、ノズル13Nを部品BHの上面に当接させた状態で装着ヘッド本体部13Aを下降させ、部品保持体13Bが所定距離(第1の余裕距離D1)だけ上方に変位したことがセンサ82によって検出された場合にそのときの第1の高さ位置検出部92の検出結果であるサーチ高さH3を取得することで(センサ検出時高さ位置検出工程)、部品BHの異状装着を検出するようになっている(第2の異常装着検出工程)。 Further, when the mounting head body 13A is lowered while the nozzle 13N is in contact with the upper surface of the component BH, and when the sensor 82 detects that the component holder 13B is displaced upward by a predetermined distance (the first allowance distance D1), the search height H3, which is the detection result of the first height position detection unit 92 at that time, is obtained (sensor detection height position detection step), thereby detecting abnormal mounting of the component BH (second abnormal mounting detection step). ).

これにより、ノズル13Nを下降させる過程(第1の異常装着検出工程)で検出できなかった微小な異物IBが部品BHと基板KBとの間に挟まった状態を検出することができる。また、ノズル13Nに部品BHが吸着されていなかった場合にはそのこと(部品無し状態)を検出できる。このように本実施の形態における部品装着装置1(部品装着方法)によれば、多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる。 As a result, it is possible to detect a state in which a minute foreign matter IB that could not be detected in the process of lowering the nozzle 13N (first abnormal mounting detection process) is caught between the component BH and the board KB. Further, when the component BH is not picked up by the nozzle 13N, it can be detected (no component state). As described above, according to the component mounting apparatus 1 (component mounting method) of the present embodiment, component mounting can be performed while determining abnormal mounting states of various components.

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、部品保持体(ノズル13N)が装着ヘッド本体部13Aに対して相対的に所定距離だけ上方に変位したことを検出する部品保持具変位検出センサは検査光を用いた光学センサであったが、リミットスイッチ等を用いた機械的センサ等、光学以外の原理でドグ25を検出できるものであればよい。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention is not limited to those described above, and various modifications and the like are possible. For example, in the above-described embodiment, the component holder displacement detection sensor that detects that the component holder (nozzle 13N) is displaced upward by a predetermined distance relative to the mounting head main body 13A was an optical sensor using inspection light.

また、本発明は部品の種類、形状、サイズによって変更を加えて実施してもよい。その一例について図21、図23を参照しながら説明する。図21は、本実施の形態における部品装着装置1により、横方向寸法が比較的大きいリード付きの部品BH4(以下、部品BH4と呼ぶ)を基板KBに装着している状態を示している。図21に示ように、横方向寸法が比較的大きい部品BH4の中央部をノズル13Nで保持して基板KBの装着しようとすると、リードLDがリード挿通孔KBH内で引っ掛かってボディ部BDが水平姿勢から傾いてしまう事態が起き易い。 Also, the present invention may be implemented with modifications depending on the type, shape, and size of parts. An example thereof will be described with reference to FIGS. 21 and 23. FIG. FIG. 21 shows a state in which a component BH4 with leads having a relatively large lateral dimension (hereinafter referred to as component BH4) is mounted on the board KB by the component mounting apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 21, if the nozzle 13N holds the central portion of the component BH4, which has a relatively large lateral dimension, and the substrate KB is mounted, the leads LD are likely to be caught in the lead insertion holes KBH, causing the body portion BD to tilt from the horizontal position.

このような場合には、部品BH4のボディ部BD上面の両端部に対してサーチ動作を行ってノズル13Nを接触させ、両端部におけるサーチ高さを取得する(図22(a))。そして、取得したサーチ高さと生産プログラム97から読み出した部品BH4の部品厚さを考慮して装着状態を判定する。判定の結果、ボディ部BDが傾いている場合は両端部のうち相対的に高さが高い方を前述の挿入リトライと同様のやり方で追加押圧を行う(図22(b))。このような追加押圧を行うことにより、部品BHのボディ部BDの姿勢を水平にする。これにより部品BH4のボディ部BDが基板KBへの装着途中で水平姿勢から傾いてしまった場合であっても、正常に基板KBに装着することができる。 In such a case, a search operation is performed on both ends of the upper surface of the body portion BD of the component BH4 to bring the nozzle 13N into contact with the both ends, and search heights at both ends are acquired (FIG. 22(a)). Then, the mounting state is determined in consideration of the acquired search height and the component thickness of the component BH4 read out from the production program 97 . As a result of the determination, if the body portion BD is tilted, the relatively higher one of the both ends is additionally pressed in the same manner as the aforementioned insertion retry (FIG. 22(b)). By performing such additional pressing, the posture of the body portion BD of the component BH is made horizontal. As a result, even if the body portion BD of the component BH4 is tilted from the horizontal posture during mounting on the board KB, it can be mounted normally on the board KB.

多様な部品の異常装着状態を判別しながら部品装着を行うことができる部品装着装置および部品装着方法を提供する。 To provide a component mounting device and a component mounting method capable of mounting components while discriminating abnormal mounting states of various components.

1 部品装着装置
13 装着ヘッド
13A 装着ヘッド本体部
13B 部品保持体
13N ノズル(部品保持具)
14L 装着ヘッド昇降部
21 シャフト
25 ドグ
72 エアシリンダ
82 センサ(部品保持具変位検出センサ)
92 第1の高さ位置検出部
93 第1の異常装着検出部
94 センサ検出時高さ位置検出部
95 第2の異常装着検出部
96 部品高さ検出部
D1 第1の余裕距離(所定距離)
H 本体部高さ位置
H0 実装面基準高さ
H1 部品接触時高さ位置
H2 目標高さ位置
H3 サーチ高さ
H9 サーチ動作終了高さ
BH,BH1,BH2,BH3,BH4 部品
TH,TH1,TH2,TH3 部品厚さ
KH 基準高さ
KB 基板
REFERENCE SIGNS LIST 1 component mounting device 13 mounting head 13A mounting head body 13B component holder 13N nozzle (component holder)
14L mounting head elevating unit 21 shaft 25 dog 72 air cylinder 82 sensor (component holder displacement detection sensor)
92 First height position detector 93 First abnormal mounting detector 94 Sensor detection height position detector 95 Second abnormal mounting detector 96 Component height detector D1 First allowance distance (predetermined distance)
H Body height position H0 Mounting surface reference height H1 Part contact height position H2 Target height position H3 Search height H9 Search operation end height BH, BH1, BH2, BH3, BH4 Part TH, TH1, TH2, TH3 Part thickness KH Reference height KB Board

Claims (3)

装着ヘッドで部品を保持して基板に装着する部品装着装置であって、
装着ヘッド本体部と、
下端部に部品を保持する部品保持具を有し、装着ヘッド本体部に対して上下方向に変位可能であり、部品装着時に部品から受ける反力によって前記装着ヘッド本体部に対して相対的に上方に変位する部品保持体と、
前記装着ヘッド本体部を基板に向かって昇降させる装着ヘッド昇降部と、
前記装着ヘッド昇降部によって昇降される前記装着ヘッド本体部の高さ位置を検出する第1の高さ位置検出部と、
前記部品保持体が前記装着ヘッド本体部に対して相対的に所定距離だけ上方に変位したことを検出する部品保持具変位検出センサと、
前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第1の異常装着検出部と、
前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第1の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出部と、
前記センサ検出時高さ位置検出部で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第2の異常装着検出部と、
を備えた部品装着装置。
A component mounting device that holds a component with a mounting head and mounts it on a substrate,
a mounting head main body;
a component holder that has a component holder that retains a component at its lower end, is vertically displaceable with respect to the mounting head main body, and is displaced upward relative to the mounting head main body by a reaction force received from the component when the component is mounted;
a mounting head elevating unit that elevates the mounting head main body toward the substrate;
a first height position detection unit that detects a height position of the mounting head main body that is elevated by the mounting head elevating unit;
a component holder displacement detection sensor that detects that the component holder has been displaced upward by a predetermined distance relative to the mounting head main body;
a first abnormal mounting detection unit for detecting abnormal mounting of a component when the component holder displacement detecting sensor detects that the component holder is displaced upward by the predetermined distance when the mounting head main body is lowered toward the substrate and the component held by the component holder is mounted on the substrate;
a sensor detection height position detection unit that acquires a detection result of the first height position detection unit when the mounting head body is lowered while the component holder is in contact with the upper surface of the component, and the component holder displacement detection sensor detects that the component holder is displaced upward by the predetermined distance;
a second abnormal mounting detection unit that detects abnormal mounting of a component based on the height acquired by the sensor detection height position detection unit;
component mounting device.
前記センサ検出時高さ位置検出部で取得した高さ位置に基づいて部品の高さ位置を求める部品高さ検出部を備えた、請求項1に記載の部品装着装置。 2. The component mounting apparatus according to claim 1, further comprising a component height detection unit that obtains the height position of the component based on the height position acquired by the sensor detection height position detection unit. 請求項1または2に記載の部品装着装置による部品装着方法であって、
前記装着ヘッド本体部を基板に向かって下降させて前記部品保持具に保持した部品を基板に装着したときに、前記部品保持具変位検出センサによって前記部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを検出したら部品の異常装着を検出する第1の異常装着検出工程と、
前記部品保持具を部品の上面に当接させた状態で前記装着ヘッド本体部を下降させ、部品保持体が前記所定距離だけ上方に変位したことを前記部品保持具変位検出センサで検出したときの前記第1の高さ位置検出部の検出結果を取得するセンサ検出時高さ位置検出工程と、
前記センサ検出時高さ位置検出工程で取得した高さに基づいて部品の異状装着を検出する第2の異常装着検出工程と、
を含む部品装着方法。
A component mounting method using the component mounting apparatus according to claim 1 or 2,
a first abnormal mounting detection step of detecting abnormal mounting of a component when the component holder displacement detection sensor detects that the component holder has been displaced upward by the predetermined distance when the mounting head main body portion is lowered toward the substrate and the component held by the component holder is mounted on the substrate;
a sensor detection height position detection step of obtaining a detection result of the first height position detection unit when the mounting head body is lowered while the component holder is in contact with the upper surface of the component, and the component holder displacement detection sensor detects that the component holder is displaced upward by the predetermined distance;
a second abnormal mounting detection step of detecting abnormal mounting of a component based on the height acquired in the sensor detection height position detection step;
Part mounting method including.
JP2022002009A 2022-01-11 2022-01-11 Component mounting device and component mounting method Pending JP2023101842A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022002009A JP2023101842A (en) 2022-01-11 2022-01-11 Component mounting device and component mounting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022002009A JP2023101842A (en) 2022-01-11 2022-01-11 Component mounting device and component mounting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023101842A true JP2023101842A (en) 2023-07-24

Family

ID=87425333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022002009A Pending JP2023101842A (en) 2022-01-11 2022-01-11 Component mounting device and component mounting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023101842A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106413375B (en) Electronic component mounting method and electronic component mounting apparatus
JP5059518B2 (en) Electronic component mounting method and apparatus
WO2017017718A1 (en) Component mounting machine and component mounting system
KR102297846B1 (en) Die bonding apparatus and manufacturing method of semiconductor device
JP6717816B2 (en) Component mounter
JP2017092458A (en) Thermal compression bonding device
JP2009200204A (en) Inspecting method and inspecting device for suction nozzle unit
JP6832493B2 (en) Head device
JP2023101842A (en) Component mounting device and component mounting method
US4984354A (en) Electronic parts mounting apparatus
JP2012238791A (en) Electronic component mounting machine
JP2003031992A (en) Method and device for mounting electronic component
US11284549B2 (en) Component mounting machine
JP5787397B2 (en) Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method
JP2017034047A (en) Electronic component mounting device
JP6617299B2 (en) Electronic component mounting device
WO2017013807A1 (en) Component mounting machine
JP2002160187A (en) Holding device, conveying device, ic inspection device, holding method, conveying method and ic inspection method
JP7284328B2 (en) Die bonding apparatus and semiconductor device manufacturing method
US20220319891A1 (en) Manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device
WO2022009409A1 (en) Component mounting device
JP6492285B2 (en) Electronic component mounting apparatus and electronic component mounting method
TWI565568B (en) Automatically manufacturing apparatus and deviation eliminating method thereof
JP6435241B2 (en) Electronic component mounting apparatus and substrate manufacturing method
JP6378054B2 (en) Tool mounting device for component mounter and nozzle tool for component mounter

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20221024

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20240213

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20240222