JP2023101842A - Component mounting device and component mounting method - Google Patents
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Abstract
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.
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.
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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-
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
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
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-
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
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-
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 (
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
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
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
14L mounting
92 First
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.
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---|---|---|---|
JP2022002009A JP2023101842A (en) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | Component mounting device and component mounting method |
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