JP3805477B2 - Method and apparatus for automatically discriminating compatible nozzles, and recording medium on which a program for automatically discriminating nozzles is recorded - Google Patents

Method and apparatus for automatically discriminating compatible nozzles, and recording medium on which a program for automatically discriminating nozzles is recorded Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着すべき電子部品に適合するノズルを判別する適合ノズル自動判別方法、装置及びプログラム記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、部品搭載装置により回路基板に電子部品(以下、単に部品という)を搭載する処理においては搭載すべき部品を吸着するノズルを予めユーザ(オペレータ)が選択して、その選択した複数のノズルを部品搭載装置のノズルホルダに保持させている。
【0003】
部品搭載装置の作業ヘッドは、部品搭載プログラムと、ティーチングによって予め記憶しているデータとに基づいて、いま搭載すべき部品の吸着に適するノズルをノズルホルダから選択的に装着した後、そのノズルによって部品供給装置から部品を吸着し、その部品を下方から認識カメラによって撮像して部品の形状や吸着姿勢を画像認識し、形状に異常があるか或は吸着位置に基準からのずれがあるかを判断し、形状に異常があればその部品を廃棄して吸着をやり直し、位置ずれがあればその偏差を補正して、その部品を回路基板の所定の位置に搭載する。尚、近年、上記部品の画像認識に代えて、レーザを照射して部品の形状及び吸着姿勢を認識する方法も実用化されている。
【0004】
ところで、一般に、回路基板に搭載される部品には様々な種類があり、それらの種類に対応してノズルの種類も多数用意されている。
図6(a),(b) は、代表的な部品の例を示す図である。同図(a),(b) は、部品の名称、形状、及び寸法(長さL、幅W、厚さT)を図表にして示している。同図(a) はリード(電極線)の無いタイプの部品の例を示しており、名称欄は上から「抵抗、セラミックコンデンサ」、「ミニモールドトランジスタ」、「ミニパワートランジスタ」、・・・となっており、形状欄にはそれらの名称の部品の代表的な形状が図示されている。それら形状を示す図には、長さL、幅W、及び厚さTの部位が明示されている。また、寸法欄にはL、W、Tに対応する寸法が示されている。名称が「抵抗、セラミックコンデンサ」となっている最上段の部品を例として見ると、寸法欄は4行に分かれて表示され、このことから、同一名称の部品でも寸法が複数種類あることが分かる。また、同図(b) はリード付きの部品の例を示している。この場合は1つの形状に対して複数種類に細分化された名称及び寸法が対応して示されている。
【0005】
図7(a),(b),(c) は、代表的なノズルの例を示す図である。同図(a) は、下方にノズルのタイプが側断面図で図示され、その上方に4列6段の枠内に、上段から夫々異なるノズル番号、拡散板のサイズ(この場合は同一)、ノズル先端の種別(この例ではノズル番号と同一)、ノズルの特徴(先端に緩衝用のゴム部材が着いているかいないかの区別、その他)、ノズルの内径、及びノズルの外径が示されている。そして、同図(b),(c) は、夫々他のタイプのノズルを3個づつ示している。これらのノズルも夫々同図(a) のノズルと同様に複数種類の異なるノズル番号、拡散板のサイズ、ノズル先端の種別、ノズルの内径、及びノズルの外径を有している。
【0006】
図8は、上記の各種部品(部品見本)とこれらの吸着に適合する各種ノズル(ノズルの品番)とを対応させて示す一覧表(適合対応表)を模式的に示す図表である。同図の左端に上から示すB1、B2、B3、・・・、Bnは、図6(a),(b) に示した各部品の寸法欄「L、W、T」の各行が対応している。そして、図8の図表の上段に左から示すP1、P2、P3、・・・、Pnは、図7(a),(b),(c) に示した各ノズルのノズル番号の各列が対応している。これらが対応する中央の枠内に示す「○」印は、当該ノズルが当該部品の吸着に適合していることを示している。また「△」印は、吸着可能ではあるがときにより完全を期し難いことを示し、無印は不適合であることを示している。
【0007】
ユーザ(オペレータ)は、部品搭載装置のノズルホルダに収納すべきノズルを選択する際、部品の名称や品番は製作会社毎に異なるからこれら名称や品番からでは搭載すべき部品と一覧表の部品見本とを付け合わせることができない。したがって、先ず、搭載すべき部品の寸法を拠り所として、図8に示す一覧表から類似の部品見本を選定し、次に、これに対応する中央の枠内に「○」印の有る列枠を探し出し、この列枠の上に表示されているノズルを適合ノズルと決定する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように部品の種類が極めて多い上に、付け合わせるデータが、目視に良く馴染む名称や品番ではなく、長さ、幅、厚さの寸法であるために、搭載すべき部品に対応する部品見本を一覧表から探し出す作業は極めて面倒な作業である。そのうえ、細分化された枠内の「○」印を介して適合ノズルに辿り着くまでに、誤って異なる行枠や列枠を選択しやすく、そのまま気付かずに適合ノズルを決定して部品搭載の準備作業が進行すると、後の作業工程に重大な齟齬を引き起こして、全体の作業効率を著しく低下させるという問題が発生する。
【0009】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、部品毎にその吸着に適するノズルを迅速かつ適正に選択することができる方法及び装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
先ず、請求項1記載の発明の適合ノズル自動判別方法は、プログラムされたコンピュータによって吸着すべき電子部品に適合するノズルを判別する方法であって、ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを入力する手順と、該入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを記憶するAテーブルをメモリに作成する手順と、電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力する手順と、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づいて該電子部品の重量を算出する手順と、上記Aテーブルに記憶されたノズルの内径データに基づいて該ノズルの吸引力を算出する手順と、該算出されたノズルの吸引力と上記算出された電子部品の重量とに基づいて該部品を上記ノズルにより吸着が可能か否かを判別する手順と、該手順の判別に基づいて上記電子部品毎にこれを吸着するに適合するノズルを複数種類のノズルの中から選択する手順とを有する。
【0011】
そして、例えば請求項2記載にように、上記Aテーブルに記憶されたノズルの外径データと上記入力された電子部品の長さ及び幅のデータに基づいて該ノズルの上記部品に対する適合性を判断する手順を更に有する。また、例えば請求項3記載のように、上記複数種類のノズルの中から選択したノズル名称を該ノズルが適合するとされた上記部品の入力データに対応させて記憶するBテーブルを作成する手順を更に有する。
【0012】
次に、請求項2記載の発明の適合ノズル自動判別装置は、ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを入力する手段と、該入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無データを記憶するAテーブルをメモリに作成するA作成手段と、電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力する入力手段と、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づいて該電子部品の重量を算出する重量算出手段と、上記Aテーブルに記憶されたノズルの内径に基づいて該ノズルの吸引力を算出する吸引力算出手段と、該算出されたノズルの吸引力と上記算出された電子部品の重量とに基づいて該部品を上記ノズルにより吸着が可能か否かを判別する判別手段と、該判別手段による判別に基づいて上記電子部品毎にこれを吸着するに適するノズルを複数種類のノズルの中から選択する選択手段とを備えて構成される。
【0013】
そして、例えば請求項6記載のように、上記Aテーブルに記憶されたノズルの外径データと上記入力された電子部品の長さ及び幅のデータに基づいて該ノズルの上記部品に対する適合性を判断する手段を更に備えて構成される。また、例えば請求項7記載のように、上記複数種類のノズルの中から選択したノズル名称を該ノズルが適合するとされた上記部品の入力データに対応させて記憶するBテーブルを作成するB作成手段を更に備えて構成される。
【0014】
また、上記重量算出手段は、例えば請求項5記載のように、上記電子部品の長さ、幅及び厚さのデータと予め設定されている部品の比重データとを用いて上記電子部品の重量を算出するように構成される。
【0015】
請求項3記載の発明の記録媒体は、コンピュータによって吸着すべき電子部品に適合するノズルを判別するための制御プログラムを記録した媒体であって、該制御プログラムは、コンピュータにノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを入力させ、該入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを記憶するAテーブルを作成させ、電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力させ、該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づいて該電子部品の重量を算出させ、上記Aテーブルに記憶されたノズルの内径データに基づいて該ノズルの吸引力を算出させ、該算出されたノズルの吸引力と上記算出された電子部品の重量とに基づいて該部品を上記ノズルにより吸着が可能か否かを判別させ、この判別に基づいて上記電子部品毎にこれを吸着するに適合するノズルを複数種類のノズルの中から選択させる適合ノズル自動判別プログラムを記録している。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1(a) は、一実施の形態における適合ノズル自動判別装置の構成を示す図であり、同図(b) は、そのシステム構成を示すブロック図である。同図(a) に示すように、適合ノズル自動判別装置10は、例えばパーソナルコンピュータ等からなり、その本体11には接続ケーブルを介してディスプレイ12、キーボード13、及びポインティングデバイス(マウス)14が接続されている。また、本体11には、プログラムをローディングするための、又は作成データを保管するためのフロッピーディスク(FD)15やコンパクトディスク(CD)16が着脱自在に装着される。
【0017】
この適合ノズル自動判別装置10のシステムは、同図(b) に示すように、CPU(中央演算処理装置)20と、このCPU20にバス21を介して接続されたROM(読み出し専用メモリ)22、RAM(読み書き自在なメモリ)23、HDD(内蔵ハードディスク)24、I/O制御部25等により構成される。I/O制御部25には、上述のディスプレイ12、キーボード13、マウス14、FD15、CD16等が接続されている。
【0018】
ROM22は、この適合ノズル自動判別装置10の制御プログラムを記憶している。CPU20は、その制御プログラムにより上記各部の動作を制御する。RAM23は、キーボード13から入力されるデータやCPU22による演算中の中間データ等を一時的に記憶する。
【0019】
HDD24は、上記キーボード13から入力された或は外部の記録媒体(FD15、CD16)から読み込まれた各種のデータ、ファイル、テーブル等を格納しており、CPU20の制御により、それらのデータ、ファイル、テーブル等をRAM23に転送する。
【0020】
I/O制御部25は、CPU20の制御により、上記接続されている各部の入出力を制御する。ディスプレイ12は、CRT表示装置(LCD表示装置等でもよい)により構成され、入力されたデータを表示し或はCPU20が行った演算結果を表示する。
【0021】
キーボード13は、数字、文字及び各種の指令を入力するための複数の操作キーを備えており、これら操作キーのステータス信号をCPU20に出力する。マウス14は、二次元の移動速度信号を出力して、ディスプレイ12に表示された画面上の任意の位置を指定する。
【0022】
FD15は上記の各種データ、ファイル、テーブル等を記録し或はそれらのデータ、ファイル、テーブル等をRAM23又はHDD24に出力する。CD16には適合ノズル自動判別プログラムが記録されており、そのプログラムを随時HDD24又はRAM23に出力する。尚、適合ノズル自動判別プログラムはFD15に記録しておくようにしてもよい。
【0023】
CPU20は、上記の各部を制御しながら、キーボード13から入力される部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づいて、予め入力により記憶されているノズルの外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを参照し、必要な演算を行って、搭載すべき部品毎に、これを吸着するに適するノズルを複数種類のノズルの中から選択して、この選択したノズルの名称(又は品番)をディスプレイ12に表示する。以下、この処理動作について説明する。
【0024】
図2(a),(b) 及び図3は、上記の適合ノズル自動判別装置10のCPU20によって行われる処理のフローチャートである。また、図4(a) は、上記処理のノズルデータ作成処理で作成されるノズルマスターテーブルであり、同図(b) は、メイン処理で作成される部品マスターテーブルである。これらは、RAM23又はHDD24の所定の領域に作成される。
【0025】
先ず、図2(a) に示す処理を説明する。この処理は、適合ノズルの判別に先立って、オペレータによるキーボード13からの入力により予め各種ノズルのデータを作成する処理である。同図(a) において、先ず、オペレータによりキーボード13からノズルデータが入力される(ステップS1)。この処理では、例えば名称「NP2」、この名称のノズルの内径データ「0.8」、外径データ「1.7」、及び弾性パッド部材の有無を示すデータ「無」が入力される。
【0026】
上記の弾性パッド部材は、吸着対象となる部品が、重い、吸着面が広い、表面が平滑でない等の場合、吸着姿勢の角度補正を行うときに作業ヘッドを回転させると慣性によって部品にずれが発生することがあり、このことを防止するために摩擦係数の大きな弾性部材でパッド状に形成してノズルの先端に配設したものである。
【0027】
上記に続いて、その入力された各データを、RAM23(又はHDD24)の所定の記憶領域に記憶する(ステップS2)。これにより、最初では、図4(a) に示すように、ノズルマスターテーブルの上段に、ノズルの名称「NP2」、この内径データ「0.8」、外径データ「1.7」、及び弾性パッド部材の有無を示すデータ「無」が記憶される。
【0028】
次に、データ入力が終了か否かを判別する(ステップS3)。この処理は、キーボード13により所定のキーの入力操作がなされたか否か、又はマウス14によりディスプレイ12の表示画面上の所定のボタンが指定入力されたか否かを判別する処理である。
【0029】
そして、まだ終了でなければ(S3がN)、ステップS1に戻って、ステップS1〜S3を繰り返す。これにより、図4(a) の2段目、3段目、・・・に示すように、ノズルの名称、内径データ、外径データ及び弾性パッド部材の有無のデータが順次記録(記憶)される。
【0030】
そして、やがて、データ入力が終了となったときは(S3がY)、この処理を終了する。これにより、複数種類のノズルの外径、内径及び弾性パッドの有無のデータがRAM23(又はHDD24)の所定の記憶領域に在る図4(a) に示すノズルマスターテーブルに記録される。尚、このデータの記録されたノズルマスターテーブルは、FD15に保管して、後日あらためて適合ノズル自動判別処理を行う際に、そのFD15からRAM23(又はHDD24)に読み込むようにしてもよい。
【0031】
続いて、図2(b) に示す処理を説明する。同図(b) に示すフローチャートは適合ノズル判別処理のメインフローチャートである。同図(b) において、先ず、オペレータによりキーボード13から部品データが入力される(ステップS11)。この処理では、例えばCAD等により作成される回路基板の設計図に基づいて作成された部品表を見ながら、部品の名称、並びに長さ(L)、幅(W)、及び厚さ(T)のデータが入力される。例えば名称「R1608」、この名称の部品の長さデータ「1.6」、幅データ「0.8」、及び厚さデータ「0.5」が入力される。尚、ここでいう長さ(L)、幅(W)、及び厚さ(T)は、夫々部品の搭載姿勢におけるX軸方向(基板の搬送方向)、Y軸方向(X軸に直角な基板の幅方向)及び高さ方向(基板に垂直な方向)の寸法である。
【0032】
上記に続いて、その入力された各データを、RAM23(又はHDD24)の所定の記憶領域に記憶する(ステップS12)。これにより、最初では、図4(b) に示すように、部品マスターテーブルの上段に、部品の名称「R1608」、この長さデータ「1.6」、幅データ「0.8」、及び厚さデータ「0.5」が記憶される。
【0033】
そして、詳しくは後述するノズル判断処理を行い(ステップS13)、このノズル判断処理によって得られた適合ノズルの名称を、所定の表示フォーマットに基づいてディスプレイ12に表示すると共に、上記記憶した部品マスターテーブルの所定の領域(欄)に記憶する(ステップS14)。これにより、図4(b) に示すように、適合ノズル欄の先頭(1番領域)に、その部品を吸着するのに適合するノズルの品番(図の例では「NP2」)が記憶される。
【0034】
続いて、データ入力が終了か否かを判別する(ステップS15)。この処理も、キーボード13により所定のキーの入力操作がなされたか否か、又はマウス14によりディスプレイ12の表示画面上の所定のボタンが指定入力されたか否かを判別する処理である。
【0035】
そして、まだ終了でなければ(S15がN)、ステップS11に戻って、ステップS11〜S15を繰り返す。これにより、部品名称とその長さ(L)、幅(W)、及び厚さ(T)のデータが、図4(b) に示すように、上記の部品「R1608」に続いて「R2125」、「2.0」、「1.25」、「0.6」、「R3216」、「3.2」、「1.6」、「0.6」、・・・と順次記憶されていく。また、これに応じて、それらの部品を吸着するのに適合するノズルが1個のみであれば、部品名称「R2125」の適合ノズル欄に示すように、その1番領域に、ノズルの品版が「NP2」の如く記憶される。また、適合ノズルが2個あるときは、部品名称「R3216」の適合ノズル欄に示すように、その1番及び2番領域に、2個のノズルの品番が「NP2」及び「NP7」の如く記憶されて、図4(b) に示すような部品マスターテーブルが作成されていく。
【0036】
一方、上記ステップS15で、データ入力が終了であれば(S15がY)、処理を終了する。尚、上記の適合ノズル欄に記憶されるデータは、オペレータが、そのノズルを直ちに識別できる情報であれば、名称に限ることなく例えば品番等の他の識別情報であってもよい。
【0037】
続いて、図3に示すフローチャートを用いて、上記のステップS13のノズル判断処理について更に説明する。尚、この処理では、CPU20内蔵のカウンタi、及びレジスタEが用いられる。カウンタiは、上述した予め行われたノズルデータの入力に基づいてRAM23(又はHDD24)内に作成されたノズルマスターテーブルのノズル配列の順位(図4(b) の例では上から1番目「R1608」、2番目「R2125」、3番目「R3216」、・・・となっている)を示すためのものである。レジスタEには、処理によって異なる定数がその都度格納される。また、以下の説明では、カウンタiの「i」は、カウンタiの名称を表わすと共にそのデータ内容を表わすものとして用いている。レジスタEの場合も同様である。
【0038】
図3において、先ず、ノズル配列を示すカウンタiの値を「1」に初期設定する(ステップS20)。これにより、ノズルマスターテーブルに記憶されているノズル配列のi番目のノズルとして、最初に先頭のノズルi(i=1、R1608)が指定される。続いて、このi番目のノズルの先端に弾性パッド部材が付いているか否かを判別する(ステップS21)。この処理は、記憶されているノズルマスターテーブルの「ゴム付き有無」欄のデータを参照することによって判別される。
【0039】
そして、弾性パッド部材が付いていれば(S21の判断が「ゴム付き」)、この場合は、弾性パッド部材付きの場合に対応する定数「300」をレジスタEに設定した後(ステップS22)、次のステップS24の処理に進む。また、弾性パッド部材が付いていないときは(S21の判断が「ゴム無し」)、この場合は、弾性パッド部材無しの場合に対応する定数「55」をレジスタEに設定した後(ステップS23)、上記ステップS24に進む。そして、ステップS24で、i番目のノズルが、部品(図2(b) のステップS11で寸法データを入力されている部品)を吸着できるか否かを判別する。
【0040】
ここで、部品寸法に基づいてその部品を吸着可能なノズルを判別するための演算について説明する。まず、部品の最大重量とノズルの吸着口内径との関係を求めると、ノズルが弾性パッド部材無し(以下、単にゴム無しという)の場合、このノズルの内径をID(mm)、水銀の比重を13.6、吸着の際の真空度を65(cmHg)、実験によって得られる部品とノズル間の摩擦係数を0.008とすれば、このノズルの吸着口の面積をM(cm2 )、吸着可能な部品の最大重量をWmx(g)として、次の二式
M=(ID/2)2 ×π/100
Wmx(g)=M×13.6×65×0.008
が成り立つ。そして、これから近似式
Wmx(g)≒ID2 ×0.055 ・・・・・・・・・・・(1)
が得られる。また、ノズルが弾性パッド部材付き(以下、単にゴム付きという)の場合は、上記各数値の中で、部品とノズル間の摩擦係数のみが異なる。すなわち、この場合に実験によって得られる摩擦係数は0.047である。そして、この場合も、このノズルの吸着口の面積をM(cm2 )、吸着可能な部品の最大重量をWmx(g)として、次の二式
M=(ID/2)2 ×π/100
Wmx(g)=M×13.6×65×0.047
が成り立つ。そして、これから上記同様に近似式
Wmx(g)≒ID2 ×0.3 ・・・・・・・・・・・・・(2)
が得られる。一方、部品の外形寸法L、W、及びTが判明している場合において本例では、経験的に得られる部品の比重「4」を用いて部品の重量を算出している。すなわち、部品の重量をW(g)、部品の比重を「4」、部品の外形寸法をステップS11において入力されている寸法データの長さL、幅W、及び厚さTとして、次式
W(g)=L×W×T×4/1000 ・・・・・・・・・(3)
によって算出する。また、吸着口の内径IDのノズルと部品との関係では、上記意の(3)式で得られる部品の重量W(g)が、(1)式又は(2)式で得られる最大重量Wmx(g)に等しいか又は小さくなければならない。さもないと、(3)式で得られた重量の部品を、(1)式又は(2)式で得られる内径のノズルで吸着することができない。すなわち、
W(g)≦Wmx(G) ・・・・・・・・・・・・・・・・(4)
でなければならない。この(4)式の関係をゴム付きノズルの場合にあてはめると、(3)式及び(2)式から、
(L×W×T×4)/1000≦ID2 ×0.3
すなわち、
√((L×W×T×4)/300)≦ID ・・・・・・・(5)
の関係が得られる。上記の「ゴム付き」の場合に対応してレジスタEに設定される定数「300」は、この式に基づいている。この定数「300」は、部品の重量が判明しているときに、その部品を吸着可能なゴム付きノズルの内径を求めるための定数である。
【0041】
また、(4)式の関係をゴム無しノズルの場合にあてはめると、この場合は(3)式及び(1)式から、
(L×W×T×4)/1000≦ID2 ×0.055
すなわち、
√((L×W×T×4)/55)≦ID ・・・・・・・・(6)
の関係が得られる。上述した「ゴム無し」の場合に対応してレジスタEに設定される定数「55」は、この式に基づいている。すなわち、この定数「55」は、部品の重量が判明しているときに、その部品を吸着可能なゴム無しノズルの内径IDを求めるための定数である。上記(5)式及び(6)式は、レジスタEの値Eを用いて、一般的に
√((L×W×T×4)/E)≦ID ・・・・・・・・・・(7)
と表わすことができる。上記のステップS24では、この(7)式による判別を行っている。
【0042】
そして、この判別で適合であれば(S24がY)、更に部品の吸着面とノズルiの内径IDとの関係から適否を判別する(ステップS25)。この処理は、上記ステップS24の判別で適合とされるノズルiの内径IDは部品の重量のみを判断の対象としたものであるため、更に、吸着面の大きさを判断の対象として、すなわち、ノズルiの内径が部品サイズ内に収まっているか否かを調べて適否を判別するものである。
【0043】
この処理において、本例では、部品の長さL又は幅Wのいずれか小さい方「min(L,W)」を更に10%小さくしたもの「min(L,W)/1.1」と、ノズルiの内径IDを比較して、「ID≦min(L,W)/1.1」であるか否かを判別する。このように、ノズルiの内径IDと比較する値として部品の長さL又は幅Wのいずれか小さい方「min(L,W)」を更に10%小さく設定したのは、部品の長さ又は幅のいずれか小さい方とノズルの内径が丁度同じである場合には、吸着部において外からノズル内へ空気が洩れる虞があるためであり、上記のように、ノズルiの内径IDを部品の長さ又は幅のいずれか小さい方よりも更に10%小さい値とすることによって、空気洩れの虞を解消することができ、このノズルiで当該部品を確実に吸着することができる。
【0044】
上記の判別でノズルiの内径が部品サイズ内に収まっていれば(S25がY)、続いて、更に、ノズルiの外径が部品サイズ内に収まっている(部品の外形からはみ出していない)か否かを判別する(ステップS26)。一般に、部品搭載作業を実行するに際して、ノズルiで部品を吸着したとき、この部品を下から撮像して画像認識する際、ノズルiの外径が部品の外形からはみ出していたのでは部品を正確に画像認識することができない。このステップS26の処理は、画像認識が正しく行われるようにするためのものである。尚、ゴム無しのときはノズルの先端が透明であるため、上記ステップS26の判別処理を行わなくても当面の支障はないが、ノズルiの使用が繰り返されると、先端が汚れてきてやはり部品の認識作業に支障をきたすようになる。したがって、ゴム無し、ゴム付きのいずれにしても、このノズルiの外径と部品サイズとの比較・判別の処理を省略することはできない。
【0045】
そして、この判別でノズルiの外径が部品サイズ内に収まっているときは(S26がY)、このノズルiは当該部品に対して適合であると判断する(ステップS27)。これにより、処理終了の後、図12(b) のステップS14において、この適合ノズルiの情報がディスプレイ12に表示される。
【0046】
上記に続いて、カウンタiを「1」インクリメントして、ノズル配列における次の順位のノズルを指定して(ステップS28)、次に、その指定した順位がノズル配列の最大順位を越えていないか否かを判別する(ステップS29)。そして、越えていなければ(S29がY)、上記ステップS21〜S29を再び繰り返す。これにより、寸法入力された部品に対して全てのノズルが適合か否かを判別され、適合な複数個のノズルの情報が順次ディスプレイ12に表示される。
【0047】
上記のステップS29の判別で、カウンタiで指定した順位がノズル配列の最大順位を越えたときは(S29がN)、処理を終了する。また、ステップS26の判別で、ノズルiの外径が部品サイズからはみ出しているときは(S26がN)、直ちにステップS28の処理に移行する。また、ステップS25の判別で、ノズルiの内径IDが部品の或る寸法よりも大きいときは(S25がN)、この場合も直ちにステップS28の処理に移行する。また、ステップS24の判別で、ノズルiの内径IDが部品寸法から演算で得られた或る値よりも小さいときも(S24がN)、直ちにステップS28の処理に移行する。
【0048】
このようにして、部品の寸法データを入力するだけで、この部品を確実に吸着できるノズルの情報がディスプレイ12に順次表示される。
尚、上記の図3に示す処理は、部品搭載作業を実行するに際してノズルiで吸着した部品を下からカメラで撮像して画像認識する場合の前処理であるが、吸着した部品の認識には前述したようにレーザによって認識する場合もある。この場合はレーザを照射する向きや部品の部位がカメラによる画像認識の場合とは異なるので、ノズルの外径が部品サイズよりはみ出していても支障なない。したがって、ステップS26の判別処理は不要である。
【0049】
図5は、そのような、レーザによって部品の認識が行われる場合のノズル判別処理の動作を示すフローチャートである。同図に示すステップS30〜S35の処理は、図3に示したステップS20〜S25の処理と同一である。また、図5のステップS36〜S38の処理は、図3に示したステップS27〜S29の処理と同一である。
【0050】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電子部品のサイズデータを入力するだけで自動的に吸着に適合するノズルを判断して表示するので、オペレータが部品・ノズル対応表の部品サイズと搭載部品のサイズとを引き比べながら適合ノズルを探し出す作業が単に搭載部品のサイズデータを入力するだけでよくなり、したがって、適合ノズルを決定する搭載準備作業の能率が向上する。また、搭載部品のサイズを入力するだけで自動的に適合ノズルが表示画面に報知されるので、オペレータが部品・ノズル対応表を検索する必要がなく、したがって、手作業によって発生しがちな検索ミスを防止して全体として作業の進行を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a) は一実施の形態における適合ノズル自動判別装置の構成を示す図、(b) はそのシステム構成を示すブロック図である。
【図2】 (a) は適合ノズル自動判別処理に先立って行われるノズルデータ作成処理のフローチャート、(b) は適合ノズル自動判別処理のメインフローチャートである。
【図3】メインフローチャートのノズル判断処理の詳細を示すフローチャートである。
【図4】 (a) は前処理で作成されるノズルマスターテーブルを示す図、(b) はメイン処理で作成される部品マスターテーブルを示す図である。
【図5】レーザによって部品の認識が行われる場合のノズル判別処理の動作を示すフローチャートである。
【図6】 (a),(b) は代表的な部品の例を示す図である。
【図7】 (a),(b),(c) は代表的なノズルの例を示す図である。
【図8】各種の部品とこれらの吸着に適する各種のノズルを対応させて示す一覧表を模式的に示す図表である。
【符号の説明】
10 適合ノズル自動判別装置
11 本体
12 ディスプレイ
13 キーボード
14 ポインティングデバイス(マウス)
15 フロッピーディスク(FD)
16 コンパクトディスク(CD)
20 CPU(中央演算処理装置)
21 バス
22 ROM(読み出し専用メモリ)
23 RAM(読み書き自在なメモリ)
24 HDD(内蔵ハードディスク)
25 I/O制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a suitable nozzle automatic discrimination method, apparatus, and program recording medium for discriminating nozzles that match electronic components to be picked up.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a process of mounting an electronic component (hereinafter simply referred to as a component) on a circuit board by a component mounting apparatus, a user (operator) selects in advance a nozzle that sucks the component to be mounted, and the plurality of selected nozzles Is held by the nozzle holder of the component mounting apparatus.
[0003]
Based on the component mounting program and the data stored in advance by teaching, the work head of the component mounting apparatus selectively mounts a nozzle suitable for suction of the component to be mounted from the nozzle holder, and then uses the nozzle. The component is picked up from the component supply device, and the component is picked up from below by a recognition camera to recognize the shape and suction orientation of the component, and whether the shape is abnormal or the suction position is deviated from the reference. If there is an abnormality in the shape, the part is discarded and suctioning is performed again. If there is a positional deviation, the deviation is corrected and the part is mounted at a predetermined position on the circuit board. In recent years, a method of recognizing the shape and suction posture of a component by irradiating a laser instead of the image recognition of the component has been put into practical use.
[0004]
By the way, in general, there are various types of components mounted on a circuit board, and many types of nozzles are prepared corresponding to these types.
6A and 6B are diagrams showing examples of typical parts. FIGS. 9A and 9B are diagrams showing the names, shapes, and dimensions (length L, width W, thickness T) of parts. The figure (a) shows an example of a type without lead (electrode wire). From the top, the name column is “resistor, ceramic capacitor”, “mini mold transistor”, “mini power transistor”, etc. In the shape column, representative shapes of parts having those names are shown. In the drawings showing these shapes, the portions of length L, width W, and thickness T are clearly shown. In the dimension column, dimensions corresponding to L, W, and T are shown. If you look at the uppermost part with the name "Resistance, Ceramic Capacitor" as an example, the dimension column is displayed divided into four lines. From this, you can see that there are multiple types of dimensions for parts with the same name. . FIG. 2B shows an example of a component with leads. In this case, names and dimensions subdivided into a plurality of types are shown corresponding to one shape.
[0005]
7A, 7B, and 7C are diagrams showing examples of typical nozzles. In the same figure (a), the nozzle type is shown in a sectional side view at the bottom, and in the upper part of the frame in four rows and six stages, the nozzle numbers and the diffusion plate sizes (in this case, the same), which are different from the top, respectively, The type of the nozzle tip (same as the nozzle number in this example), the characteristics of the nozzle (distinguishment of whether or not a cushioning rubber member is attached to the tip, etc.), the inner diameter of the nozzle, and the outer diameter of the nozzle are shown. Yes. 3B and 3C show three other types of nozzles, respectively. Each of these nozzles also has a plurality of different nozzle numbers, diffusion plate sizes, nozzle tip types, nozzle inner diameters, and nozzle outer diameters, similar to the nozzle shown in FIG.
[0006]
FIG. 8 is a diagram schematically showing a list (matching correspondence table) showing the various parts (parts sample) and the various nozzles (nozzle part numbers) that are suitable for suction. B1, B2, B3,..., Bn shown from the top at the left end of the figure correspond to each row of the dimension column “L, W, T” of each part shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). ing. In addition, P1, P2, P3,..., Pn shown from the left in the upper part of the chart of FIG. 8 are the columns of the nozzle numbers of the nozzles shown in FIGS. 7 (a), (b), (c). It corresponds. The “◯” marks shown in the center frame to which these correspond correspond to the nozzle being suitable for suction of the part. The “Δ” mark indicates that it can be adsorbed, but sometimes it is difficult to achieve perfection, and the no mark indicates that it is not compatible.
[0007]
When the user (operator) selects the nozzle to be stored in the nozzle holder of the component mounting device, the name and part number of the part differ from manufacturing company to manufacturing company. I ca n’t add it. Therefore, first, based on the dimensions of the parts to be mounted, a similar part sample is selected from the list shown in FIG. 8, and then a column frame with a “◯” mark in the corresponding central frame is selected. A nozzle is displayed and the nozzle displayed on the row frame is determined as a compatible nozzle.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as mentioned above, there are many types of parts, and the data to be attached is not the name or part number that is familiar to the eye, but the length, width, and thickness dimensions. It is extremely troublesome to find a part sample to be searched from a list. In addition, it is easy to select a different row frame or column frame by mistake until it reaches the compatible nozzle through the `` ○ '' mark in the subdivided frame, and the compatible nozzle is determined without notice as it is. As the preparatory work progresses, there will be a problem of causing significant flaws in the subsequent work process and significantly reducing the overall work efficiency.
[0009]
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of quickly and appropriately selecting a nozzle suitable for suction for each component in view of the above-described conventional situation.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
First, a method for automatically determining a compatible nozzle according to the first aspect of the present invention is a method for determining a nozzle suitable for an electronic component to be picked up by a programmed computer, including the name of the nozzle, the outer diameter, the inner diameter, and the elastic pad. A procedure for inputting presence / absence data, a procedure for creating an A table for storing the input nozzle name, outer diameter, inner diameter, and presence / absence of elastic pads, and the name, length, and width of the electronic component And a procedure for inputting thickness data, a procedure for calculating the weight of the electronic component based on the input length, width and thickness data of the electronic component, and a nozzle stored in the A table. Is it possible to suck the component by the nozzle based on the procedure for calculating the suction force of the nozzle based on the inner diameter data and the calculated suction force of the nozzle and the calculated weight of the electronic component? Having a step of determining whether, and procedure for selecting from among a plurality of types of nozzles that match the nozzle to adsorb this for each of the electronic components on the basis of The procedure of determination.
[0011]
Then, as described in claim 2, for example, the suitability of the nozzle to the component is determined based on the nozzle outer diameter data stored in the table A and the input length and width data of the electronic component. The method further includes: Further, for example, as described in claim 3, a procedure for creating a B table for storing a nozzle name selected from the plurality of types of nozzles in correspondence with input data of the component for which the nozzle is adapted is further provided. Have.
[0012]
Next, the apparatus for automatically determining a compatible nozzle according to claim 2 is a means for inputting the nozzle name, outer diameter, inner diameter, and presence / absence of an elastic pad, and the input nozzle name, outer diameter, inner diameter. And an A creating means for creating an A table for storing the presence / absence data of the elastic pad in the memory, an input means for inputting data on the name, length, width and thickness of the electronic component, and the length of the inputted electronic component Weight calculating means for calculating the weight of the electronic component based on the data of width, thickness, and suction force calculating means for calculating the suction force of the nozzle based on the inner diameter of the nozzle stored in the A table. Determining means for determining whether or not the nozzle can be sucked by the nozzle based on the calculated suction force of the nozzle and the calculated weight of the electronic component, and based on the determination by the determining means For each electronic component Constructed and a selection means for selecting from among a plurality of types of nozzles nozzles suitable to adsorb.
[0013]
For example, as described in claim 6, the compatibility of the nozzle with the component is determined based on the nozzle outer diameter data stored in the table A and the input length and width data of the electronic component. Means for further comprising. Further, for example, as described in claim 7, a B creating means for creating a B table for storing a nozzle name selected from the plurality of types of nozzles in correspondence with input data of the component to which the nozzle is adapted. Is further provided.
[0014]
Further, the weight calculating means calculates the weight of the electronic component by using the length, width and thickness data of the electronic component and preset specific gravity data of the component, for example. Configured to calculate.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a recording medium in which a control program for discriminating nozzles that are compatible with electronic components to be picked up by a computer is recorded, and the control program stores the name of the nozzle and the outer diameter in the computer. , Input the data on the presence / absence of the inner diameter and elastic pad, create the A table that stores the input nozzle name, outer diameter, inner diameter and presence / absence of the elastic pad, and name, length, width of the electronic component And the thickness data is input, the weight of the electronic component is calculated based on the input length, width and thickness data of the electronic component, and the nozzle inner diameter data stored in the A table is used. The suction force of the nozzle is calculated, and it is determined whether or not the component can be sucked by the nozzle based on the calculated suction force of the nozzle and the calculated weight of the electronic component. Allowed, and records the adaptation nozzle automatic discrimination program for selecting from among a plurality of types of nozzles that match the nozzle to adsorb this for each of the electronic components on the basis of this determination.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1A is a diagram showing a configuration of a compatible nozzle automatic discrimination device in one embodiment, and FIG. 1B is a block diagram showing the system configuration. As shown in FIG. 1A, the automatic matching nozzle discriminating apparatus 10 is composed of, for example, a personal computer, and a main body 11 is connected with a display 12, a keyboard 13, and a pointing device (mouse) 14 via a connection cable. Has been. Further, a floppy disk (FD) 15 and a compact disk (CD) 16 for loading a program or storing created data are detachably mounted on the main body 11.
[0017]
As shown in FIG. 2B, the system of the adaptive nozzle automatic discrimination device 10 includes a CPU (central processing unit) 20 and a ROM (read only memory) 22 connected to the CPU 20 via a bus 21, A RAM (read / write memory) 23, an HDD (built-in hard disk) 24, an I / O control unit 25, and the like are included. The above-described display 12, keyboard 13, mouse 14, FD 15, CD 16 and the like are connected to the I / O control unit 25.
[0018]
The ROM 22 stores a control program for the adaptive nozzle automatic discrimination device 10. The CPU 20 controls the operation of each unit by the control program. The RAM 23 temporarily stores data input from the keyboard 13, intermediate data being calculated by the CPU 22, and the like.
[0019]
The HDD 24 stores various data, files, tables and the like input from the keyboard 13 or read from an external recording medium (FD15, CD16). Under the control of the CPU 20, the data, files, The table or the like is transferred to the RAM 23.
[0020]
The I / O control unit 25 controls input / output of each of the connected units under the control of the CPU 20. The display 12 is composed of a CRT display device (or an LCD display device or the like), and displays input data or a calculation result performed by the CPU 20.
[0021]
The keyboard 13 includes a plurality of operation keys for inputting numbers, characters, and various commands, and outputs status signals of these operation keys to the CPU 20. The mouse 14 outputs a two-dimensional movement speed signal and designates an arbitrary position on the screen displayed on the display 12.
[0022]
The FD 15 records the above-mentioned various data, files, tables, etc., or outputs those data, files, tables, etc. to the RAM 23 or the HDD 24. A compatible nozzle automatic discrimination program is recorded on the CD 16, and the program is output to the HDD 24 or the RAM 23 as needed. The compatible nozzle automatic discrimination program may be recorded in the FD 15.
[0023]
The CPU 20 controls the respective parts described above, and based on the length, width, and thickness data of the components input from the keyboard 13, the nozzle outer diameter, inner diameter, and presence / absence of an elastic pad stored in advance by input. For each component to be mounted, select a nozzle that is suitable for adsorbing it, and select the name (or product number) of the selected nozzle. Displayed on the display 12. Hereinafter, this processing operation will be described.
[0024]
2 (a), 2 (b) and 3 are flowcharts of processing performed by the CPU 20 of the above-described adaptive nozzle automatic discrimination device 10. FIG. FIG. 4A is a nozzle master table created by the nozzle data creation process described above, and FIG. 4B is a component master table created by the main process. These are created in a predetermined area of the RAM 23 or the HDD 24.
[0025]
First, the process shown in FIG. This process is a process for creating data for various nozzles in advance by an input from the keyboard 13 by an operator prior to the determination of the compatible nozzles. In FIG. 6A, first, nozzle data is input from the keyboard 13 by the operator (step S1). In this process, for example, the name “NP2”, the inner diameter data “0.8” of the nozzle of this name, the outer diameter data “1.7”, and the data “none” indicating the presence or absence of the elastic pad member are input.
[0026]
When the part to be sucked is heavy, the suction surface is wide, or the surface is not smooth, the elastic pad member described above may be displaced due to inertia when the work head is rotated during angle correction of the suction posture. In order to prevent this, an elastic member having a large friction coefficient is formed in a pad shape and disposed at the tip of the nozzle.
[0027]
Subsequent to the above, each input data is stored in a predetermined storage area of the RAM 23 (or HDD 24) (step S2). As a result, as shown in FIG. 4 (a), the nozzle name “NP2”, the inner diameter data “0.8”, the outer diameter data “1.7”, and the elasticity Data “None” indicating the presence or absence of the pad member is stored.
[0028]
Next, it is determined whether or not the data input is completed (step S3). This process is a process of determining whether or not a predetermined key input operation has been performed with the keyboard 13 or whether or not a predetermined button on the display screen of the display 12 has been designated and input with the mouse 14.
[0029]
If it is not finished yet (S3 is N), the process returns to step S1, and steps S1 to S3 are repeated. As a result, as shown in the second, third,... In FIG. 4 (a), the nozzle name, inner diameter data, outer diameter data, and presence / absence of the elastic pad member are sequentially recorded (stored). The
[0030]
Then, when the data input is finished (S3 is Y), this process is finished. As a result, data on the outer diameter, inner diameter, and presence / absence of an elastic pad of a plurality of types of nozzles is recorded in the nozzle master table shown in FIG. 4A in a predetermined storage area of the RAM 23 (or HDD 24). The nozzle master table in which this data is recorded may be stored in the FD 15 and read from the FD 15 into the RAM 23 (or the HDD 24) when the compatible nozzle automatic discrimination process is performed again later.
[0031]
Next, the process shown in FIG. 2 (b) will be described. The flowchart shown in FIG. 5B is a main flowchart of the compatible nozzle discrimination process. In FIG. 5B, first, component data is input from the keyboard 13 by the operator (step S11). In this processing, for example, the name of the part, the length (L), the width (W), and the thickness (T) while viewing the parts table created based on the design drawing of the circuit board created by CAD or the like. Data is input. For example, the name “R1608”, the length data “1.6”, the width data “0.8”, and the thickness data “0.5” of the part with this name are input. The length (L), width (W), and thickness (T) mentioned here are the X-axis direction (substrate transport direction) and the Y-axis direction (substrate perpendicular to the X-axis) in the component mounting posture, respectively. In the width direction) and the height direction (direction perpendicular to the substrate).
[0032]
Subsequent to the above, each input data is stored in a predetermined storage area of the RAM 23 (or HDD 24) (step S12). As a result, first, as shown in FIG. 4B, in the upper part of the part master table, the part name “R1608”, the length data “1.6”, the width data “0.8”, and the thickness Data “0.5” is stored.
[0033]
Then, a nozzle determination process, which will be described later in detail, is performed (step S13), and the name of the compatible nozzle obtained by the nozzle determination process is displayed on the display 12 based on a predetermined display format, and the stored component master table is stored. Is stored in a predetermined area (column) (step S14). As a result, as shown in FIG. 4B, the part number (“NP2” in the example in the figure) of the nozzle suitable for sucking the part is stored in the head (first area) of the suitable nozzle column. .
[0034]
Subsequently, it is determined whether or not the data input is completed (step S15). This process is also a process of determining whether or not a predetermined key input operation has been performed with the keyboard 13 or whether or not a predetermined button on the display screen of the display 12 has been designated and input with the mouse 14.
[0035]
If not finished yet (S15 is N), the process returns to step S11, and steps S11 to S15 are repeated. As a result, as shown in FIG. 4B, the part name and its length (L), width (W), and thickness (T) data are changed to “R2125” following the above part “R1608”. , “2.0”, “1.25”, “0.6”, “R3216”, “3.2”, “1.6”, “0.6”,... . In response to this, if there is only one nozzle that is suitable for adsorbing these components, the nozzle plate is placed in the first area as shown in the compatible nozzle column of the component name “R2125”. Is stored as “NP2”. When there are two compatible nozzles, as shown in the compatible nozzle column of the part name “R3216”, the product numbers of the two nozzles are “NP2” and “NP7” in the first and second areas. The component master table as shown in FIG. 4B is created after being stored.
[0036]
On the other hand, if the data input is completed in step S15 (Y in S15), the process is terminated. The data stored in the compatible nozzle column is not limited to the name and may be other identification information such as a product number as long as the operator can immediately identify the nozzle.
[0037]
Next, the nozzle determination process in step S13 will be further described with reference to the flowchart shown in FIG. In this process, the counter i built in the CPU 20 and the register E are used. The counter i is the nozzle arrangement order of the nozzle master table created in the RAM 23 (or HDD 24) based on the nozzle data input performed in advance as described above (in the example of FIG. 4B, the first “R1608 from the top”). , Second “R2125”, third “R3216”,...). In the register E, constants that differ depending on the process are stored each time. In the following description, “i” of the counter i represents the name of the counter i and the data content thereof. The same applies to the register E.
[0038]
In FIG. 3, first, the value of the counter i indicating the nozzle arrangement is initially set to “1” (step S20). As a result, the first nozzle i (i = 1, R1608) is first designated as the i-th nozzle in the nozzle arrangement stored in the nozzle master table. Subsequently, it is determined whether or not an elastic pad member is attached to the tip of the i-th nozzle (step S21). This process is determined by referring to the data in the “presence / absence of rubber” column of the stored nozzle master table.
[0039]
If the elastic pad member is attached (determination of S21 is “with rubber”), in this case, after setting the constant “300” corresponding to the case with the elastic pad member in the register E (step S22), The process proceeds to the next step S24. Further, when the elastic pad member is not attached (determination of S21 is “no rubber”), in this case, the constant “55” corresponding to the case without the elastic pad member is set in the register E (step S23). The process proceeds to step S24. In step S24, it is determined whether or not the i-th nozzle can pick up a component (the component whose dimension data has been input in step S11 of FIG. 2B).
[0040]
Here, calculation for discriminating a nozzle capable of attracting the component based on the component dimension will be described. First, when the relationship between the maximum weight of the component and the suction port inner diameter of the nozzle is obtained, if the nozzle has no elastic pad member (hereinafter simply referred to as no rubber), the inner diameter of the nozzle is ID (mm) and the specific gravity of mercury is calculated. If the degree of vacuum at the time of suction is 65 (cmHg) and the coefficient of friction between the part and the nozzle obtained by the experiment is 0.008, the area of the suction port of this nozzle is M (cm 2 ), The maximum weight of adsorbable parts is Wmx (g)
M = (ID / 2) 2 × π / 100
Wmx (g) = M × 13.6 × 65 × 0.008
Holds. And from this, the approximate expression
Wmx (g) ≒ ID 2 × 0.055 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ (1)
Is obtained. When the nozzle is provided with an elastic pad member (hereinafter simply referred to as rubber), only the friction coefficient between the component and the nozzle is different among the above numerical values. That is, in this case, the friction coefficient obtained by experiment is 0.047. In this case, the area of the suction port of this nozzle is M (cm 2 ), The maximum weight of adsorbable parts is Wmx (g)
M = (ID / 2) 2 × π / 100
Wmx (g) = M × 13.6 × 65 × 0.047
Holds. And from now on, similar to the above,
Wmx (g) ≒ ID 2 × 0.3 (2)
Is obtained. On the other hand, when the external dimensions L, W, and T of the component are known, in this example, the weight of the component is calculated using the specific gravity “4” of the component obtained empirically. That is, assuming that the weight of the part is W (g), the specific gravity of the part is “4”, the external dimensions of the part are the length L, the width W, and the thickness T of the dimension data input in step S11.
W (g) = L × W × T × 4/1000 (3)
Calculated by Further, in the relationship between the nozzle having the inner diameter ID of the suction port and the component, the weight W (g) of the component obtained by the above-described equation (3) is the maximum weight Wmx obtained by the equation (1) or (2). Must be less than or equal to (g). Otherwise, the weight component obtained by the equation (3) cannot be adsorbed by the nozzle having the inner diameter obtained by the equation (1) or (2). That is,
W (g) ≤ Wmx (G) (4)
Must. Applying the relationship of equation (4) to the case of a nozzle with rubber, from equations (3) and (2),
(L × W × T × 4) / 1000 ≦ ID 2 × 0.3
That is,
√ ((L × W × T × 4) / 300) ≦ ID (5)
The relationship is obtained. The constant “300” set in the register E corresponding to the case of “with rubber” is based on this equation. This constant “300” is a constant for obtaining the inner diameter of the nozzle with the rubber capable of adsorbing the component when the weight of the component is known.
[0041]
Also, if the relationship of equation (4) is applied to the case of a nozzle without rubber, in this case, from equations (3) and (1),
(L × W × T × 4) / 1000 ≦ ID 2 × 0.055
That is,
√ ((L × W × T × 4) / 55) ≦ ID (6)
The relationship is obtained. The constant “55” set in the register E corresponding to the case of “no rubber” is based on this equation. That is, the constant “55” is a constant for obtaining the inner diameter ID of the rubberless nozzle that can adsorb the component when the weight of the component is known. The above formulas (5) and (6) are generally calculated using the value E of the register E.
√ ((L × W × T × 4) / E) ≦ ID (7)
Can be expressed as In step S24 described above, the determination is performed using the equation (7).
[0042]
If the determination is appropriate (S24 is Y), the determination is further made based on the relationship between the suction surface of the component and the inner diameter ID of the nozzle i (step S25). In this process, since the inner diameter ID of the nozzle i that is determined to be suitable in the determination in step S24 is only determined based on the weight of the component, the size of the suction surface is further determined as the determination target. Whether or not the inner diameter of the nozzle i is within the component size is checked to determine suitability.
[0043]
In this process, in this example, the smaller “min (L, W)” of the component length L or width W, which is further reduced by 10%, “min (L, W) /1.1”, The inner diameter ID of the nozzle i is compared to determine whether or not “ID ≦ min (L, W) /1.1”. As described above, as the value to be compared with the inner diameter ID of the nozzle i, the smaller one of the part length L and the width W, “min (L, W)”, is set to be smaller by 10%. This is because if the inner diameter of the nozzle is exactly the same as the smaller one of the widths, there is a risk that air will leak from the outside into the nozzle at the suction portion. By making the value 10% smaller than the smaller one of the length and width, the possibility of air leakage can be eliminated, and the nozzle i can reliably adsorb the part.
[0044]
If the inner diameter of the nozzle i is within the component size in the above determination (S25 is Y), then the outer diameter of the nozzle i is further within the component size (does not protrude from the outer shape of the component). Is determined (step S26). In general, when a component is picked up by the nozzle i when performing the component mounting operation, when the component is picked up from the bottom and the image is recognized, if the outer diameter of the nozzle i protrudes from the outer shape of the component, the component is accurately The image cannot be recognized. The processing in step S26 is for ensuring that image recognition is performed correctly. When there is no rubber, the tip of the nozzle is transparent, so there is no problem for the time being without performing the discrimination process in step S26. However, if the use of the nozzle i is repeated, the tip becomes dirty and the part is still dirty. Will interfere with the recognition work. Accordingly, the comparison / discrimination processing between the outer diameter of the nozzle i and the component size cannot be omitted regardless of whether there is no rubber or rubber.
[0045]
If the outer diameter of the nozzle i is within the component size in this determination (S26 is Y), it is determined that the nozzle i is suitable for the component (step S27). As a result, after the process is completed, the information on the suitable nozzle i is displayed on the display 12 in step S14 in FIG.
[0046]
Subsequent to the above, the counter i is incremented by “1”, the next rank nozzle in the nozzle array is designated (step S28), and then the designated rank does not exceed the maximum rank of the nozzle array. It is determined whether or not (step S29). If not exceeded (Y in S29), the above steps S21 to S29 are repeated again. As a result, it is determined whether or not all nozzles are compatible with the dimension-input component, and information on a plurality of compatible nozzles is sequentially displayed on the display 12.
[0047]
If it is determined in step S29 that the order specified by the counter i exceeds the maximum order of the nozzle arrangement (N in S29), the process ends. If it is determined in step S26 that the outer diameter of the nozzle i protrudes from the component size (N in S26), the process immediately proceeds to step S28. If it is determined in step S25 that the inner diameter ID of the nozzle i is larger than a certain dimension of the part (S25 is N), the process immediately proceeds to step S28 in this case as well. If it is determined in step S24 that the inner diameter ID of the nozzle i is smaller than a certain value obtained by calculation from the component dimensions (N in S24), the process immediately proceeds to step S28.
[0048]
In this way, information on nozzles that can reliably pick up the component can be sequentially displayed on the display 12 simply by inputting the dimension data of the component.
The above-described processing shown in FIG. 3 is a pre-processing for recognizing a picked-up component when the component picked up by the nozzle i is recognized by picking up an image from the bottom with a camera when performing the component mounting operation. As described above, there are cases where recognition is performed by a laser. In this case, since the direction of laser irradiation and the part location are different from those in the case of image recognition by a camera, there is no problem even if the outer diameter of the nozzle protrudes beyond the part size. Therefore, the determination process in step S26 is unnecessary.
[0049]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the nozzle discrimination process when the component is recognized by the laser. The process of steps S30 to S35 shown in the figure is the same as the process of steps S20 to S25 shown in FIG. Further, the processes in steps S36 to S38 in FIG. 5 are the same as the processes in steps S27 to S29 shown in FIG.
[0050]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, since the nozzles that are suitable for suction are automatically determined and displayed simply by inputting the electronic component size data, the operator can select the component size in the component / nozzle correspondence table. The operation of searching for a compatible nozzle while comparing the size of the mounted component and the size of the mounted component can be performed simply by inputting the size data of the mounted component. Therefore, the efficiency of the mounting preparation operation for determining the compatible nozzle is improved. In addition, the compatible nozzle is automatically notified on the display screen simply by entering the size of the mounted component, so there is no need for the operator to search the component / nozzle correspondence table, and therefore a search error that tends to occur manually. As a whole, the progress of work can be accelerated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a diagram showing a configuration of a compatible nozzle automatic discrimination device according to an embodiment, and FIG. 1B is a block diagram showing a system configuration thereof.
FIG. 2A is a flowchart of nozzle data creation processing that is performed prior to the adaptive nozzle automatic discrimination processing, and FIG. 2B is a main flowchart of the adaptive nozzle automatic discrimination processing.
FIG. 3 is a flowchart showing details of a nozzle determination process in the main flowchart.
4A is a diagram showing a nozzle master table created by pre-processing, and FIG. 4B is a diagram showing a component master table created by main processing.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation of nozzle discrimination processing when a component is recognized by a laser.
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing examples of typical parts. FIGS.
FIGS. 7A, 7B, and 7C are diagrams showing examples of typical nozzles. FIGS.
FIG. 8 is a chart schematically showing a list showing various parts and various nozzles suitable for suction of these parts.
[Explanation of symbols]
10 Applicable nozzle automatic discrimination device
11 Body
12 display
13 Keyboard
14 Pointing device (mouse)
15 Floppy disk (FD)
16 Compact disc (CD)
20 CPU (Central Processing Unit)
21 Bus
22 ROM (read only memory)
23 RAM (Read-write memory)
24 HDD (internal hard disk)
25 I / O controller

Claims (8)

予め入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを記憶するノズルマスターテーブルをメモリに備えて、プログラムされたコンピュータによって吸着すべき電子部品に適合するノズルを判別してオペレータに報知する適合ノズル自動判別方法であって、
電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力する手順と、
該入力された電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づいて該電子部品の重量を算出する手順と、
前記ノズルマスターテーブルに記憶されているノズルの内径データ及び弾性パッドの有無のデータに基づいて該ノズルの吸引力を算出する手順と、
該算出されたノズルの吸引力と前記算出された電子部品の重量とに基づいて該電子部品を前記ノズルにより吸着が可能か否かを判別する手順と、
該手順の判別に基づいて前記電子部品毎にこれを吸着するに適合するノズルを複数種類のノズルの中から選択する手順と、
該手順により選択されたノズルを画面表示する手順と、
を有することを特徴とする適合ノズル自動判別方法。
A nozzle master table that stores pre-filled nozzle names, outer diameters, inner diameters, and presence / absence of elastic pads is provided in the memory, and the operator determines the nozzles that match the electronic components to be picked up by a programmed computer. A method for automatically determining a compatible nozzle to notify
A procedure for inputting data on the name, length, width and thickness of the electronic component;
A procedure for calculating the weight of the electronic component based on the inputted length, width and thickness data of the electronic component;
Calculating the suction force of the nozzle based on the nozzle inner diameter data stored in the nozzle master table and the presence / absence of an elastic pad;
Determining whether or not the electronic component can be sucked by the nozzle based on the calculated suction force of the nozzle and the calculated weight of the electronic component;
A procedure for selecting a nozzle suitable for adsorbing each electronic component based on the determination of the procedure from a plurality of types of nozzles;
A procedure for displaying the nozzle selected by the procedure on the screen;
A method for automatically determining a compatible nozzle, comprising:
前記ノズルマスターテーブルに記憶されたノズルの外径データと前記入力された電子部品の長さ及び幅のデータに基づいて該ノズルの前記部品に対する適合性を判断する手順を更に有することを特徴とする請求項1記載の適合ノズル自動判別方法。The method further comprises a step of determining suitability of the nozzle with respect to the component based on the nozzle outer diameter data stored in the nozzle master table and the input length and width data of the electronic component. The method for automatically determining a compatible nozzle according to claim 1. 前記複数種類のノズルの中から選択したノズル名称を該ノズルが適合するとされた前記部品の入力データに対応させて記憶する部品マスターテーブルを作成する手順を更に有することを特徴とする請求項1又は2記載の適合ノズル自動判別方法。2. The method according to claim 1, further comprising: creating a component master table that stores a nozzle name selected from the plurality of types of nozzles in correspondence with input data of the component to which the nozzle is adapted. 2. A method for automatically discriminating compatible nozzles according to 2. ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無のデータを入力するノズルデータ入力手段と、
該ノズルデータ入力手段により入力された前記ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無データから成るノズルマスターテーブルを記憶する記憶手段と、
電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力する部品データ入力手段と、
該部品データ入力手段により入力された前記電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づいて該電子部品の重量を算出する部品重量算出手段と、
前記記憶手段に記憶されているノズルマスターテーブルの前記ノズルの内径データ及び弾性パッドの有無のデータに基づいて該ノズルの吸引力を算出する吸引力算出手段と、
該吸引力算出手段により算出された前記ノズルの吸引力と前記部品重量算出手段により算出された前記電子部品の重量とに基づいて該電子部品を前記ノズルにより吸着が可能か否かを判別する吸着可否判別手段と、
該吸着可否判別手段による判別に基づいて前記電子部品毎に該部品を吸着するに適合するノズルを複数種類のノズルの中から選択するノズル選択手段と、
該ノズル選択手段により選択されたノズルを画面表示する表示報知手段と、
を有することを特徴とする適合ノズル自動判別装置。
Nozzle data input means for inputting data on the name of the nozzle, outer diameter, inner diameter, and presence / absence of an elastic pad;
Storage means for storing a nozzle master table comprising the nozzle name, outer diameter, inner diameter and presence / absence data of an elastic pad input by the nozzle data input means;
A component data input means for inputting data on the name, length, width and thickness of the electronic component;
Component weight calculation means for calculating the weight of the electronic component based on the length, width and thickness data of the electronic component input by the component data input means;
Suction force calculating means for calculating the suction force of the nozzle based on the inner diameter data of the nozzle of the nozzle master table stored in the storage means and data on the presence or absence of an elastic pad;
Suction for determining whether the electronic component can be sucked by the nozzle based on the suction force of the nozzle calculated by the suction force calculating unit and the weight of the electronic component calculated by the component weight calculating unit. Availability determination means;
A nozzle selecting unit that selects a nozzle that is suitable for sucking the component for each electronic component based on the determination by the suction possibility determination unit;
Display notification means for displaying the nozzle selected by the nozzle selection means on the screen;
An adaptive nozzle automatic discrimination device characterized by comprising:
前記部品重量算出手段は、前記電子部品の長さ、幅及び厚さのデータと予め設定されている部品の比重データとを用いて前記電子部品の重量を算出することを特徴とする請求項4記載の適合ノズル自動判別装置。5. The component weight calculating means calculates the weight of the electronic component using length, width and thickness data of the electronic component and preset specific gravity data of the component. The compatible nozzle automatic discrimination device described. 前記ノズルマスターテーブルの前記ノズルの外径データと前記入力された前記電子部品の長さ及び幅のデータに基づいて前記ノズルの前記部品に対する適合性を判断する適合性判断手段を更に備えたことを特徴とする請求項4又は5記載の適合ノズル自動判別装置。The apparatus further comprises suitability judging means for judging suitability of the nozzle with respect to the component based on the outer diameter data of the nozzle of the nozzle master table and the inputted length and width data of the electronic component. 6. The automatic matching nozzle discriminating apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that: 前記複数種類のノズルの中から選択した前記ノズルの名称を該ノズルが適合するとされた前記部品の入力データに対応させて成る部品マスターテーブルを生成する生成手段を更に備えたことを特徴とする請求項4、5又は6記載の適合ノズル自動判別装置。The apparatus further comprises a generation unit configured to generate a component master table in which a name of the nozzle selected from the plurality of types of nozzles is associated with input data of the component to which the nozzle is adapted. Item 7. The automatic nozzle discriminating device according to item 5, 5 or 6. コンピュータによって吸着すべき電子部品に適合するノズルを判別するための制御プログラムを記録した記憶媒体であって、
ノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無データを入力させる処理と、
該処理により入力されたノズルの名称、外径、内径及び弾性パッドの有無データから成るノズルマスターテーブルを生成して記憶装置に記憶させる処理と、
前記電子部品の名称、長さ、幅及び厚さのデータを入力させる処理と、
該処理により入力された前記電子部品の長さ、幅及び厚さのデータに基づいて前記電子部品の重量を算出させる処理と、
前記記憶装置に記憶されたノズルマスターテーブルの前記ノズルの内径データ及び弾性パッドの有無のデータに基づいて前記ノズルの吸引力を算出させる処理と、
該処理により算出された前記ノズルの吸引力と前記算出された前記電子部品の重量とに基づいて前記部品を前記ノズルにより吸着が可能か否かを判別させる処理と、
該処理による判別に基づいて前記電子部品毎に該電子部品を吸着するに適合するノズルを複数種類のノズルの中から選択させる処理と、
該処理により選択されたノズルを画面表示により表示報知する処理と、
を行う制御プログラムをコンピュータにより読み取り可能に記録されたことを特徴とする記憶媒体。
A storage medium that records a control program for determining a nozzle that matches an electronic component to be picked up by a computer,
Processing to input the nozzle name, outer diameter, inner diameter and presence / absence data of an elastic pad;
A process of generating a nozzle master table composed of the nozzle name, outer diameter, inner diameter, and presence / absence data of an elastic pad inputted by the process and storing it in a storage device;
A process for inputting data on the name, length, width and thickness of the electronic component;
Processing for calculating the weight of the electronic component based on the length, width, and thickness data of the electronic component input by the processing;
A process for calculating the suction force of the nozzle based on the inner diameter data of the nozzle and the data on the presence or absence of an elastic pad of the nozzle master table stored in the storage device;
Processing for determining whether or not the component can be sucked by the nozzle based on the suction force of the nozzle calculated by the processing and the calculated weight of the electronic component;
A process of selecting a nozzle suitable for adsorbing the electronic component for each electronic component based on the determination by the processing from a plurality of types of nozzles;
A process of displaying and notifying the nozzle selected by the process by screen display;
A storage medium in which a control program for performing the above is recorded so as to be readable by a computer.
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