JP3967148B2 - 電子部品装着装置の制御方法及びその制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置基台に設けられた左右一対のガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿った方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各電子部品供給装置より電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御方法及びその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電子部品装着装置にあっては、両装着ヘッドの両吸着ノズルが電子部品供給装置から電子部品を同時吸着できるか否かの判断は、電子部品のＹ方向のサイズに関わらず、各装着ヘッドにおける各吸着ノズルのＹ方向の寸法誤差と各吸着ノズルが吸着する電子部品のＹ方向のズレとの総和が基準値以下であるかどうかで判断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、条件によっては同時吸着できない場合が多くあり、より多くの同時吸着の機会を増加させることが望まれる。
【０００４】
そこで本発明は、同時吸着できる機会を増加させ、サイクルタイムを短縮することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、装置基台に設けられたガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿ったＸ方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御方法において、前記両装着ヘッドの両吸着ノズル間のＹ方向におけるズレ量１を算出し、前記各吸着ノズルで吸着する各電子部品のＹ方向におけるサイズに比例して前記ズレ量１を前記各吸着ノズルにそれぞれ振り分け、前記振り分け分に応じて各電子部品の吸着位置でのＹ方向におけるセンターと各吸着ノズルとの各ズレ量２を算出し、前記各ズレ量２がともに同時吸着の判定基準を満たしているかを判定し、ともに同時吸着の判定基準を満たしていると判定した場合に同時吸着するように制御することを特徴とする。
【０００６】
また第２の発明は、装置基台に設けられたガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿ったＸ方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御装置において、前記両装着ヘッドの両吸着ノズル間のＹ方向におけるズレ量１を算出する第１算出手段と、前記各吸着ノズルで吸着する各電子部品のＹ方向におけるサイズに比例して前記第１算出手段により算出された前記ズレ量１を前記各吸着ノズルにそれぞれ振り分ける振り分け手段と、該振り分け手段による前記振り分け分に応じて各電子部品の吸着位置でのＹ方向におけるセンターと各吸着ノズルとの各ズレ量２を算出する第２算出手段と、前記両装着ヘッドの両吸着ノズルにより同時吸着できるか否かの判定基準を記憶する記憶手段と、前記両ズレ量２がともに前記記憶手段に記憶された同時吸着の判定基準を満たしているかを判定する判定手段と、該判定手段がともに同時吸着の判定基準を満たしていると判定した場合に同時吸着するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき実施形態につき説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図で、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、電子部品装着装置１の機台２上の前部及び後部には種々の電子部品をその部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する公知の部品供給ユニット（図示せず）が複数並設されている。そして、該装着装置１の中間部には供給コンベア３、位置決め部４及び排出コンベア５がプリント基板Ｐの搬送方向が左右方向となるように設けられている。供給コンベア３は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部４に搬送し、位置決め部４で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア５に搬送される。
【０００８】
６はＸ方向に長いビームであり、後述のＹ軸駆動源である左右のリニアモータ７の駆動により前記機台２上に設けられた左右一対のガイドレール８に沿って前記位置決め部４上のプリント基板Ｐや部品供給ユニットの部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。
【０００９】
更に詳述すると、前記機台２は、機台本体２Ａと左右の鉛直ブロック２Ｂとで構成され、各鉛直ブロック２Ｂの上部には、スライダ９が摺動するガイドレール８が取り付けられ、また該鉛直ブロック２Ｂの上部には水平に前後に延びる一対のマグネットベース１１が取り付けられている。そして、前記リニアモータ７は、マグネットベース１１とマグネット１２とから成る左右の固定子１３と、該固定子１３とわずかの間隙を存してスライダ９に固定された可動子１４とを備えている。
【００１０】
図３に示すように、前記ビーム６には、その長手方向、即ちＸ方向にＸ軸駆動源であるリニアモータ２０の駆動により上下のガイドレール２１に沿って別個に移動するヘッド取付体２２、２２に装着ヘッド２３、２３が各上下軸モータ２４によりガイド２５に沿って上下動可能に設けられている。各装着ヘッド２３、２３のノズル取付体２６には６本の吸着ノズル２７が等間隔を存して設けられ、また各ノズル取付体２６はθ軸モータ２８により鉛直軸周りに回転可能であり、更にはノズル選択モータ２９により前記６本の吸着ノズル２７のうちの任意の吸着ノズル２７の吸着側端部が電子部品を真空吸着して装着できるよう下方に向くように選択される。
【００１１】
従って、２個の装着ヘッド２３、２３の各吸着ノズル２７はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１２】
図２及び図４に示すように、断面がコ字形状のビーム６の前側面には上下一対のガイドレール２１が形成され、該レール２１に沿って移動可能な各スライダ３１が前記ヘッド取付体２２、２２裏面に設けられ、また前記ビーム６の前側面の前記ガイドレール２１の内側には水平に左右に延びる上下一対のマグネットベース３２が取り付けられている。そして、前記リニアモータ２０は、マグネットベース３２とマグネット３３とから成る左右の固定子３４と、該固定子３４とわずかの間隙を存して前記ヘッド取付体２２、２２裏面に固定された可動子３５とを備えている。
【００１３】
そして、図４に示すように、前記ビーム６の右端部の下面には凸状の筒体４０がボルト４１で固定され、該筒体４０周囲に止め板４８及びボルト４９により固定されたベアリング４２を介して支持体４３が配設されている。従って、該支持体４３に対してベアリング４２を介して前記筒体４０及びビーム６が回動可能に支持されている。
【００１４】
また、前後方向に移動可能な前記スライダ９に各ガイド体４５が固定され、このガイド体４５にボール４６を介して案内される各移動体４７が前記支持体４３の前後部下面にそれぞれ固定されている。
【００１５】
従って、前記リニアモータ７が駆動するとガイドレール８に沿ってスライダ９が移動し、該スライダ９に固定されたガイド体４５も移動する。
【００１６】
尚、図６に示すように前記ビーム６の左端部の下面には、右端部と同様に凸状の筒体４０がボルト４１で固定され、該筒体４０周囲に止め板４８及びボルト４９により固定されたベアリング４２を介して支持体４３が配設されている。従って、該支持体４３に対してベアリング４２を介して前記筒体４０及びビーム６が回動可能に支持されている。
【００１７】
但し、前後方向に移動可能な前記スライダ９に前記支持体４３は固定されているものである。
【００１８】
そして、装着ヘッド２３、２３のためのケーブルやエアチューブを並列状態にして、それぞれ接着剤で固定し概ね平板状にしてフラットケーブル５０、５０を形成する。更には、フラットケーブル５０、５０を２段重ねにした状態で、一端部を前記各モータ２４、２８、２９などや装着ヘッド２３、２３に接続し、他端部を制御回路基板（図示せず）やエア供給源（図示せず）に接続した状態で、図３に示すように固定部材５１にて保持する。即ち、フラットケーブル５０、５０を各平板５２間に挟むように配置してブッシュ５３を介在させて前記ビーム６に固定された前記各ヘッド取付体２２、２２の後部にビス５４で固定する。
【００１９】
そして、図２及び図３に示すように、フラットケーブル５０、５０を一旦外方に延在させてから内方に折り返して、ビーム６前面下端部に該ビーム６に沿って固定された概ね断面がコ字形状の支承部材５５にヘッド取付体２２、２２が左右方向に移動しても該ケーブル５０、５０が突っ張らないように余裕を持った長さをもって載置する。更に、このフラットケーブル５０、５０を外方に折り返して該支承部材５５の下方に配置する。
【００２０】
５６は複数の連結片を所定範囲で回動可能に連結して構成され前記フラットケーブル５０、５０を屈曲可能に保持するケーブルベアで、該ケーブルベア５６の上端部は前記各ヘッド取付体２２、２２の下端部に固定されたブラケット５７の下部に固定され、下端部は前記機台２の鉛直ブロック２Ｂに取付具を介して固定される。即ち、ケーブルベア５６は、少なくとも前記フラットケーブル５０、５０の前記プリント基板Ｐを搬送するコンベア３、５の上方を通過する部位に屈曲可能に保持すべく設けられる。
【００２１】
次に図７に示す本電子部品装着装置１の制御ブロック図に基づいて、以下説明する。６０は本装着装置１を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（装着制御部）で、該ＣＰＵ６０にはバスラインを介して、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）６２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）６３が接続されている。そして、ＣＰＵ６０は前記ＲＡＭ６２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ６３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ６０は、インターフェース６４及び駆動回路６５を介して前記リニアモータ７、２０、上下軸モータ２４、θ軸モータ２８、ノズル選択モータ２９の駆動を制御している。
【００２２】
前記ＲＡＭ６２には、図８に示すような部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、各部品供給ユニット（部品供給装置）の配置番号情報（Ｆｄｒ．Ｎｏで示す）等が記憶されている。また前記ＲＡＭ６２には、図９で示すような部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニットの配置番号に対応した各電子部品の種類情報（部品ＩＤ）や使用する吸着ノズル２７の種類情報等である。更にＲＡＭ６２には、図１０に示すようなノズルタイプデータが記憶されており、これは各吸着ノズル毎の形状、長さやノズルの外径等の情報である。
【００２３】
また前記ＲＡＭ６２には、図１１〜図１４で示すような部品ライブラリデータが記憶されており、これは電子部品の種類毎のＸ方向、Ｙ方向の寸法情報等である。また、前記ＲＡＭ６２には、図１５で示すようなヘッドオフセットデータが記憶されており、これは装着ヘッド２３毎のＸ方向やＹ方向のオフセットデータ等であり、このヘッドオフセットデータは各装着ヘッド２３の組付誤差である。また、前記ＲＡＭ６２には、図１６で示すようなノズル先端オフセットデータが記憶されており、これは各装着ヘッド２３における吸着ノズル２７毎のＸ方向やＹ方向の先端オフセットデータであり、この先端オフセットデータは各装着ヘッド２３における吸着ノズル２７の組付誤差である。更に、前記ＲＡＭ６２には、図１７で示すような吸着位置オフセットデータが記憶されており、これは前記各部品供給ユニットの配置番号に対応して各電子部品のＸ方向やＹ方向等の吸着取出し位置のオフセットデータ等である。
【００２４】
そして、図１８に示すように、電子部品のＹ方向における寸法に応じて、吸着ノズル２７のＹ方向のセンターと電子部品のＹ方向のセンターとのズレ量の許容値を定め、これを各装着ヘッド２３、２３の各吸着ノズル２７、２７が部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着して取出すという同時吸着の判定基準とする。この判定基準も前記ＲＡＭ６２に記憶するが、この判定基準内に無い場合には同時吸着できない。
【００２５】
ここで、特に図１９乃至図２０に基づいて、同時吸着について説明する。図１９に示す寸法Ａは、図８の装着データにおけるステップ番号１の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０３の電子部品のＹ方向の長さであり、図１１に示すように１．２５ｍｍ（ミリメートル）である。寸法Ｂは、ステップ番号２の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１２３の電子部品のＹ方向の長さであり、図１２に示すように１４．００ｍｍ（ミリメートル）である。
【００２６】
以下、同時吸着できるか否かの判定動作について説明すると、初めにＣＰＵ６０は、両装着ヘッド２３、２３における吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量（寸法Ｃ）を算出する。即ち、一方（図１９の左方）の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の−０．２４２ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の−０．０１ｍｍ（図１６参照）と、他方（図１９の右方）の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の０．３９５ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の０．０９ｍｍ（図１６参照）との合計である０．７３７ｍｍであり、算出した後ＲＡＭ６２に格納する。尚、このときの−（マイナス）は図１９の上方向へのズレを表し、プラスは下方向へのズレを表すので、前記合計は絶対値の合計となるものである。
【００２７】
次に、吸着して部品供給ユニットから取出す各電子部品のＹ方向のサイズに応じて、ＣＰＵ６０は前記吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量（寸法Ｃ）をそれぞれに振り分ける。即ち、ステップ番号２の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１２３の電子部品のＹ方向の寸法Ｂは１４．００ｍｍで、ステップ番号１の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０３の電子部品のＹ方向の寸法Ａは１．２５ｍｍであるので、一方（図１９の左方）の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［１４．００／（１４．００＋１．２５）］×０．７３７の約０．６７７ｍｍとなり、他方（図１９の右方）の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［１．２５／（１４．００＋１．２５）］×０．７３７の約０．０６０ｍｍとなりＲＡＭ６２に格納する。
【００２８】
次に、前記振り分け分に応じて、各電子部品のＹ方向におけるセンターと各吸着ノズル２７との各ズレ量（寸法Ｄ、Ｅ）をＣＰＵ６０は算出する。即ち、Ｙ方向の吸着位置間の寸法は−０．０３２ｍｍと−０．０２３ｍｍ（図１７参照）との差である０．００９ｍｍであり、この０．００９ｍｍの半分（０．００４５ｍｍ）を前記各振り分け分から引いて、ズレ量（寸法Ｄ）は０．６７７−０．００４５の約０．６７２ｍｍとなり、ズレ量（寸法Ｅ）は０．０６０−０．００４５の約０．０５６ｍｍとなり、ＲＡＭ６２に格納する。
【００２９】
最後に、ＣＰＵ６０は両ズレ量（寸法Ｄ、Ｅ）がともに、図１８に示す同時吸着の判定基準を満たしているかを判定する。即ち、Ｙ方向の寸法が１４．００ｍｍの電子部品は、ズレ量（寸法Ｄ）が約０．６７２ｍｍで判定基準の２ｍｍ以内であるからＯＫであり、またＹ方向の寸法が１．２５ｍｍの電子部品は、ズレ量（寸法Ｅ）が約０．０５６ｍｍで判定基準の０．３ｍｍ以内であるからＯＫであり、両方とも満たしているため、ＣＰＵ６０は同時吸着できると判定する。このように、各電子部品のＹ方向の寸法も同時吸着できるか否かの判定に用い、同時吸着できる機会（上記のようにＹ方向の寸法差が大きい場合においても）を増やすことが可能となる。そして、同時吸着するように両装着ヘッド２３、２３や両吸着ノズル２７、２７等を制御し、同時に吸着して供給ユニットから各電子部品を取出す。
【００３０】
従って、プリント基板Ｐが図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア３を介して位置決め部４に搬送され位置決め固定されるが、このプリント基板Ｐ上に前述の如く同時に吸着して供給ユニットから取出した各電子部品を装着することとなる。
【００３１】
即ち、Ｙ方向はリニアモータ７が駆動して一対のガイドレール８に沿ってビーム６が移動し、Ｘ方向はリニアモータ２０が駆動して装着ヘッド２３、２３が衝突することなく移動し、順次装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット上方に位置するよう移動し、既に所定の供給ユニットが駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、各装着ヘッド２３、２３のノズル選択モータ２９により選択された吸着ノズル２７、２７が上下軸モータ２４により下降して電子部品を同時に吸着して取出し、上昇してプリント基板Ｐ上方に移動して当該プリント基板Ｐの所定位置に電子部品を装着する。
【００３２】
次に、図２１に基づき、図８の装着データにおけるステップ番号３の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０１の電子部品のＹ方向の長さは、図１３に示すように０．８ｍｍ（ミリメートル）である。寸法Ｂは、ステップ番号４の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１１７の電子部品のＹ方向の長さであり、図１２に示すように１．６ｍｍ（ミリメートル）である。
【００３３】
以下、ステップ番号３、４の電子部品を同時吸着できるか否かの判定動作について説明すると、初めにＣＰＵ６０は、両装着ヘッド２３、２３における吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量を算出する。即ち、一方の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の−０．２４２ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の−０．０６７ｍｍ（図１６参照）と、他方の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の０．３９５ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の０．０９ｍｍ（図１６参照）との合計である０．７９４ｍｍであり、算出した後ＲＡＭ６２に格納する。
【００３４】
次に、吸着して部品供給ユニットから取出す各電子部品のＹ方向のサイズに応じて、ＣＰＵ６０は前記吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量をそれぞれに振り分ける。即ち、ステップ番号４の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１１７の電子部品のＹ方向の寸法は１．６ｍｍで、ステップ番号３の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０１の電子部品のＹ方向の寸法は０．８ｍｍであるので、一方の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［１．６／（１．６＋０．８）］×０．７９４の約０．５２９ｍｍとなり、他方の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［０．８／（１．６＋０．８）］×０．７９４の約０．２６５ｍｍとなりＲＡＭ６２に格納する。
【００３５】
次に、前記振り分け分に応じて、各電子部品のＹ方向におけるセンターと各吸着ノズル２７との各ズレ量をＣＰＵ６０は算出する。即ち、Ｙ方向の吸着位置間の寸法は−０．０１２ｍｍと−０．０１０ｍｍ（図１７参照）との差である０．００２ｍｍであり、この０．００２ｍｍの半分（０．００１ｍｍ）を前記各振り分け分から引いて、一方のズレ量は０．５２９−０．００１の約０．５２８ｍｍとなり、他方のズレ量は０．２６５−０．００１の約０．２６４ｍｍとなり、ＲＡＭ６２に格納する。
【００３６】
最後に、ＣＰＵ６０は両ズレ量がともに、図１８に示す同時吸着の判定基準を満たしているかを判定する。即ち、Ｙ方向の寸法が１．６ｍｍの電子部品は、ズレ量が約０．５２８ｍｍで判定基準の０．３ｍｍ以上であるからＮＧであり、またＹ方向の寸法が０．８ｍｍの電子部品は、ズレ量が約０．２６４ｍｍで判定基準の０．２ｍｍ以上であるからＮＧであり、両方とも満たしていないので、ＣＰＵ６０は同時吸着できないと判定し、そのように両装着ヘッド２３、２３や両吸着ノズル２７、２７等を制御し、同時に吸着せずに各部品供給ユニットから各電子部品を取出す。
【００３７】
従って、ステップ番号３の電子部品を吸着して取出した後、ステップ番号４の電子部品を吸着して取出す。
【００３８】
なお、上記の如く、装着ヘッド２３、２３により電子部品を同時吸着できるか否かを判定した際に、判定基準に基づく一方の電子部品の判定がＯＫであった場合においても、他方の電子部品の判定がＮＧの場合には、ＣＰＵ６０は同時吸着できないと判定する。
【００３９】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、同時吸着できる機会を増加させ、サイクルタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】装着ヘッド等の要部右側面図である。
【図４】ビームの右端部縦断側面図である。
【図５】ビームなどの右部底面図である。
【図６】ビームなどの左部底面図である。
【図７】制御ブロック図である。
【図８】装着データを示す図である。
【図９】部品配置データを示す図である。
【図１０】ノズルタイプデータを示す図である。
【図１１】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１２】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１３】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１４】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１５】ヘッドオフセットデータを示す図である。
【図１６】ノズル先端オフセットデータを示す図である。
【図１７】吸着位置オフセットデータを示す図である。
【図１８】同時吸着の判定基準を示す図である。
【図１９】両電子部品と両吸着ノズルの関係を示す図である。
【図２０】ステップ番号１及び２の同時吸着判定を説明するための図である。
【図２１】ステップ番号３及び４の同時吸着判定を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
２ 機台
６ ビーム
２３ 装着ヘッド
２７ 吸着ノズル
６０ ＣＰＵ
６２ ＲＡＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置基台に設けられた左右一対のガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿った方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各電子部品供給装置より電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御方法及びその制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電子部品装着装置にあっては、両装着ヘッドの両吸着ノズルが電子部品供給装置から電子部品を同時吸着できるか否かの判断は、電子部品のＹ方向のサイズに関わらず、各装着ヘッドにおける各吸着ノズルのＹ方向の寸法誤差と各吸着ノズルが吸着する電子部品のＹ方向のズレとの総和が基準値以下であるかどうかで判断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、条件によっては同時吸着できない場合が多くあり、より多くの同時吸着の機会を増加させることが望まれる。
【０００４】
そこで本発明は、同時吸着できる機会を増加させ、サイクルタイムを短縮することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、装置基台に設けられたガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿ったＸ方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御方法において、前記両装着ヘッドの両吸着ノズル間のＹ方向におけるズレ量１を算出し、前記各吸着ノズルで吸着する各電子部品のＹ方向におけるサイズに比例して前記ズレ量１を前記各吸着ノズルにそれぞれ振り分け、前記振り分け分に応じて各電子部品の吸着位置でのＹ方向におけるセンターと各吸着ノズルとの各ズレ量２を算出し、前記各ズレ量２がともに同時吸着の判定基準を満たしているかを判定し、ともに同時吸着の判定基準を満たしていると判定した場合に同時吸着するように制御することを特徴とする。
【０００６】
また第２の発明は、装置基台に設けられたガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿ったＸ方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御装置において、前記両装着ヘッドの両吸着ノズル間のＹ方向におけるズレ量１を算出する第１算出手段と、前記各吸着ノズルで吸着する各電子部品のＹ方向におけるサイズに比例して前記第１算出手段により算出された前記ズレ量１を前記各吸着ノズルにそれぞれ振り分ける振り分け手段と、該振り分け手段による前記振り分け分に応じて各電子部品の吸着位置でのＹ方向におけるセンターと各吸着ノズルとの各ズレ量２を算出する第２算出手段と、前記両装着ヘッドの両吸着ノズルにより同時吸着できるか否かの判定基準を記憶する記憶手段と、前記両ズレ量２がともに前記記憶手段に記憶された同時吸着の判定基準を満たしているかを判定する判定手段と、該判定手段がともに同時吸着の判定基準を満たしていると判定した場合に同時吸着するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき実施形態につき説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図で、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、電子部品装着装置１の機台２上の前部及び後部には種々の電子部品をその部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する公知の部品供給ユニット（図示せず）が複数並設されている。そして、該装着装置１の中間部には供給コンベア３、位置決め部４及び排出コンベア５がプリント基板Ｐの搬送方向が左右方向となるように設けられている。供給コンベア３は上流より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部４に搬送し、位置決め部４で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア５に搬送される。
【０００８】
６はＸ方向に長いビームであり、後述のＹ軸駆動源である左右のリニアモータ７の駆動により前記機台２上に設けられた左右一対のガイドレール８に沿って前記位置決め部４上のプリント基板Ｐや部品供給ユニットの部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。
【０００９】
更に詳述すると、前記機台２は、機台本体２Ａと左右の鉛直ブロック２Ｂとで構成され、各鉛直ブロック２Ｂの上部には、スライダ９が摺動するガイドレール８が取り付けられ、また該鉛直ブロック２Ｂの上部には水平に前後に延びる一対のマグネットベース１１が取り付けられている。そして、前記リニアモータ７は、マグネットベース１１とマグネット１２とから成る左右の固定子１３と、該固定子１３とわずかの間隙を存してスライダ９に固定された可動子１４とを備えている。
【００１０】
図３に示すように、前記ビーム６には、その長手方向、即ちＸ方向にＸ軸駆動源であるリニアモータ２０の駆動により上下のガイドレール２１に沿って別個に移動するヘッド取付体２２、２２に装着ヘッド２３、２３が各上下軸モータ２４によりガイド２５に沿って上下動可能に設けられている。各装着ヘッド２３、２３のノズル取付体２６には６本の吸着ノズル２７が等間隔を存して設けられ、また各ノズル取付体２６はθ軸モータ２８により鉛直軸周りに回転可能であり、更にはノズル選択モータ２９により前記６本の吸着ノズル２７のうちの任意の吸着ノズル２７の吸着側端部が電子部品を真空吸着して装着できるよう下方に向くように選択される。
【００１１】
従って、２個の装着ヘッド２３、２３の各吸着ノズル２７はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１２】
図２及び図４に示すように、断面がコ字形状のビーム６の前側面には上下一対のガイドレール２１が形成され、該レール２１に沿って移動可能な各スライダ３１が前記ヘッド取付体２２、２２裏面に設けられ、また前記ビーム６の前側面の前記ガイドレール２１の内側には水平に左右に延びる上下一対のマグネットベース３２が取り付けられている。そして、前記リニアモータ２０は、マグネットベース３２とマグネット３３とから成る左右の固定子３４と、該固定子３４とわずかの間隙を存して前記ヘッド取付体２２、２２裏面に固定された可動子３５とを備えている。
【００１３】
そして、図４に示すように、前記ビーム６の右端部の下面には凸状の筒体４０がボルト４１で固定され、該筒体４０周囲に止め板４８及びボルト４９により固定されたベアリング４２を介して支持体４３が配設されている。従って、該支持体４３に対してベアリング４２を介して前記筒体４０及びビーム６が回動可能に支持されている。
【００１４】
また、前後方向に移動可能な前記スライダ９に各ガイド体４５が固定され、このガイド体４５にボール４６を介して案内される各移動体４７が前記支持体４３の前後部下面にそれぞれ固定されている。
【００１５】
従って、前記リニアモータ７が駆動するとガイドレール８に沿ってスライダ９が移動し、該スライダ９に固定されたガイド体４５も移動する。
【００１６】
尚、図６に示すように前記ビーム６の左端部の下面には、右端部と同様に凸状の筒体４０がボルト４１で固定され、該筒体４０周囲に止め板４８及びボルト４９により固定されたベアリング４２を介して支持体４３が配設されている。従って、該支持体４３に対してベアリング４２を介して前記筒体４０及びビーム６が回動可能に支持されている。
【００１７】
但し、前後方向に移動可能な前記スライダ９に前記支持体４３は固定されているものである。
【００１８】
そして、装着ヘッド２３、２３のためのケーブルやエアチューブを並列状態にして、それぞれ接着剤で固定し概ね平板状にしてフラットケーブル５０、５０を形成する。更には、フラットケーブル５０、５０を２段重ねにした状態で、一端部を前記各モータ２４、２８、２９などや装着ヘッド２３、２３に接続し、他端部を制御回路基板（図示せず）やエア供給源（図示せず）に接続した状態で、図３に示すように固定部材５１にて保持する。即ち、フラットケーブル５０、５０を各平板５２間に挟むように配置してブッシュ５３を介在させて前記ビーム６に固定された前記各ヘッド取付体２２、２２の後部にビス５４で固定する。
【００１９】
そして、図２及び図３に示すように、フラットケーブル５０、５０を一旦外方に延在させてから内方に折り返して、ビーム６前面下端部に該ビーム６に沿って固定された概ね断面がコ字形状の支承部材５５にヘッド取付体２２、２２が左右方向に移動しても該ケーブル５０、５０が突っ張らないように余裕を持った長さをもって載置する。更に、このフラットケーブル５０、５０を外方に折り返して該支承部材５５の下方に配置する。
【００２０】
５６は複数の連結片を所定範囲で回動可能に連結して構成され前記フラットケーブル５０、５０を屈曲可能に保持するケーブルベアで、該ケーブルベア５６の上端部は前記各ヘッド取付体２２、２２の下端部に固定されたブラケット５７の下部に固定され、下端部は前記機台２の鉛直ブロック２Ｂに取付具を介して固定される。即ち、ケーブルベア５６は、少なくとも前記フラットケーブル５０、５０の前記プリント基板Ｐを搬送するコンベア３、５の上方を通過する部位に屈曲可能に保持すべく設けられる。
【００２１】
次に図７に示す本電子部品装着装置１の制御ブロック図に基づいて、以下説明する。６０は本装着装置１を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（装着制御部）で、該ＣＰＵ６０にはバスラインを介して、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）６２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）６３が接続されている。そして、ＣＰＵ６０は前記ＲＡＭ６２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ６３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ６０は、インターフェース６４及び駆動回路６５を介して前記リニアモータ７、２０、上下軸モータ２４、θ軸モータ２８、ノズル選択モータ２９の駆動を制御している。
【００２２】
前記ＲＡＭ６２には、図８に示すような部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、各部品供給ユニット（部品供給装置）の配置番号情報（Ｆｄｒ．Ｎｏで示す）等が記憶されている。また前記ＲＡＭ６２には、図９で示すような部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニットの配置番号に対応した各電子部品の種類情報（部品ＩＤ）や使用する吸着ノズル２７の種類情報等である。更にＲＡＭ６２には、図１０に示すようなノズルタイプデータが記憶されており、これは各吸着ノズル毎の形状、長さやノズルの外径等の情報である。
【００２３】
また前記ＲＡＭ６２には、図１１〜図１４で示すような部品ライブラリデータが記憶されており、これは電子部品の種類毎のＸ方向、Ｙ方向の寸法情報等である。また、前記ＲＡＭ６２には、図１５で示すようなヘッドオフセットデータが記憶されており、これは装着ヘッド２３毎のＸ方向やＹ方向のオフセットデータ等であり、このヘッドオフセットデータは各装着ヘッド２３の組付誤差である。また、前記ＲＡＭ６２には、図１６で示すようなノズル先端オフセットデータが記憶されており、これは各装着ヘッド２３における吸着ノズル２７毎のＸ方向やＹ方向の先端オフセットデータであり、この先端オフセットデータは各装着ヘッド２３における吸着ノズル２７の組付誤差である。更に、前記ＲＡＭ６２には、図１７で示すような吸着位置オフセットデータが記憶されており、これは前記各部品供給ユニットの配置番号に対応して各電子部品のＸ方向やＹ方向等の吸着取出し位置のオフセットデータ等である。
【００２４】
そして、図１８に示すように、電子部品のＹ方向における寸法に応じて、吸着ノズル２７のＹ方向のセンターと電子部品のＹ方向のセンターとのズレ量の許容値を定め、これを各装着ヘッド２３、２３の各吸着ノズル２７、２７が部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着して取出すという同時吸着の判定基準とする。この判定基準も前記ＲＡＭ６２に記憶するが、この判定基準内に無い場合には同時吸着できない。
【００２５】
ここで、特に図１９乃至図２０に基づいて、同時吸着について説明する。図１９に示す寸法Ａは、図８の装着データにおけるステップ番号１の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０３の電子部品のＹ方向の長さであり、図１１に示すように１．２５ｍｍ（ミリメートル）である。寸法Ｂは、ステップ番号２の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１２３の電子部品のＹ方向の長さであり、図１２に示すように１４．００ｍｍ（ミリメートル）である。
【００２６】
以下、同時吸着できるか否かの判定動作について説明すると、初めにＣＰＵ６０は、両装着ヘッド２３、２３における吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量（寸法Ｃ）を算出する。即ち、一方（図１９の左方）の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の−０．２４２ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の−０．０１ｍｍ（図１６参照）と、他方（図１９の右方）の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の０．３９５ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の０．０９ｍｍ（図１６参照）との合計である０．７３７ｍｍであり、算出した後ＲＡＭ６２に格納する。尚、このときの−（マイナス）は図１９の上方向へのズレを表し、プラスは下方向へのズレを表すので、前記合計は絶対値の合計となるものである。
【００２７】
次に、吸着して部品供給ユニットから取出す各電子部品のＹ方向のサイズに応じて、ＣＰＵ６０は前記吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量（寸法Ｃ）をそれぞれに振り分ける。即ち、ステップ番号２の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１２３の電子部品のＹ方向の寸法Ｂは１４．００ｍｍで、ステップ番号１の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０３の電子部品のＹ方向の寸法Ａは１．２５ｍｍであるので、一方（図１９の左方）の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［１４．００／（１４．００＋１．２５）］×０．７３７の約０．６７７ｍｍとなり、他方（図１９の右方）の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［１．２５／（１４．００＋１．２５）］×０．７３７の約０．０６０ｍｍとなりＲＡＭ６２に格納する。
【００２８】
次に、前記振り分け分に応じて、各電子部品のＹ方向におけるセンターと各吸着ノズル２７との各ズレ量（寸法Ｄ、Ｅ）をＣＰＵ６０は算出する。即ち、Ｙ方向の吸着位置間の寸法は−０．０３２ｍｍと−０．０２３ｍｍ（図１７参照）との差である０．００９ｍｍであり、この０．００９ｍｍの半分（０．００４５ｍｍ）を前記各振り分け分から引いて、ズレ量（寸法Ｄ）は０．６７７−０．００４５の約０．６７２ｍｍとなり、ズレ量（寸法Ｅ）は０．０６０−０．００４５の約０．０５６ｍｍとなり、ＲＡＭ６２に格納する。
【００２９】
最後に、ＣＰＵ６０は両ズレ量（寸法Ｄ、Ｅ）がともに、図１８に示す同時吸着の判定基準を満たしているかを判定する。即ち、Ｙ方向の寸法が１４．００ｍｍの電子部品は、ズレ量（寸法Ｄ）が約０．６７２ｍｍで判定基準の２ｍｍ以内であるからＯＫであり、またＹ方向の寸法が１．２５ｍｍの電子部品は、ズレ量（寸法Ｅ）が約０．０５６ｍｍで判定基準の０．３ｍｍ以内であるからＯＫであり、両方とも満たしているため、ＣＰＵ６０は同時吸着できると判定する。このように、各電子部品のＹ方向の寸法も同時吸着できるか否かの判定に用い、同時吸着できる機会（上記のようにＹ方向の寸法差が大きい場合においても）を増やすことが可能となる。そして、同時吸着するように両装着ヘッド２３、２３や両吸着ノズル２７、２７等を制御し、同時に吸着して供給ユニットから各電子部品を取出す。
【００３０】
従って、プリント基板Ｐが図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア３を介して位置決め部４に搬送され位置決め固定されるが、このプリント基板Ｐ上に前述の如く同時に吸着して供給ユニットから取出した各電子部品を装着することとなる。
【００３１】
即ち、Ｙ方向はリニアモータ７が駆動して一対のガイドレール８に沿ってビーム６が移動し、Ｘ方向はリニアモータ２０が駆動して装着ヘッド２３、２３が衝突することなく移動し、順次装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット上方に位置するよう移動し、既に所定の供給ユニットが駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、各装着ヘッド２３、２３のノズル選択モータ２９により選択された吸着ノズル２７、２７が上下軸モータ２４により下降して電子部品を同時に吸着して取出し、上昇してプリント基板Ｐ上方に移動して当該プリント基板Ｐの所定位置に電子部品を装着する。
【００３２】
次に、図２１に基づき、図８の装着データにおけるステップ番号３の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０１の電子部品のＹ方向の長さは、図１３に示すように０．８ｍｍ（ミリメートル）である。寸法Ｂは、ステップ番号４の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１１７の電子部品のＹ方向の長さであり、図１２に示すように１．６ｍｍ（ミリメートル）である。
【００３３】
以下、ステップ番号３、４の電子部品を同時吸着できるか否かの判定動作について説明すると、初めにＣＰＵ６０は、両装着ヘッド２３、２３における吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量を算出する。即ち、一方の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の−０．２４２ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の−０．０６７ｍｍ（図１６参照）と、他方の装着ヘッド２３のヘッドオフセット値の０．３９５ｍｍ（図１５参照）及びノズル先端オフセット値の０．０９ｍｍ（図１６参照）との合計である０．７９４ｍｍであり、算出した後ＲＡＭ６２に格納する。
【００３４】
次に、吸着して部品供給ユニットから取出す各電子部品のＹ方向のサイズに応じて、ＣＰＵ６０は前記吸着ノズル２７、２７間のＹ方向のズレ量をそれぞれに振り分ける。即ち、ステップ番号４の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１１７の電子部品のＹ方向の寸法は１．６ｍｍで、ステップ番号３の部品供給ユニットの配置番号情報Ｆｄｒ．Ｎｏ１０１の電子部品のＹ方向の寸法は０．８ｍｍであるので、一方の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［１．６／（１．６＋０．８）］×０．７９４の約０．５２９ｍｍとなり、他方の装着ヘッド２３の吸着ノズル２７への振り分け分は［０．８／（１．６＋０．８）］×０．７９４の約０．２６５ｍｍとなりＲＡＭ６２に格納する。
【００３５】
次に、前記振り分け分に応じて、各電子部品のＹ方向におけるセンターと各吸着ノズル２７との各ズレ量をＣＰＵ６０は算出する。即ち、Ｙ方向の吸着位置間の寸法は−０．０１２ｍｍと−０．０１０ｍｍ（図１７参照）との差である０．００２ｍｍであり、この０．００２ｍｍの半分（０．００１ｍｍ）を前記各振り分け分から引いて、一方のズレ量は０．５２９−０．００１の約０．５２８ｍｍとなり、他方のズレ量は０．２６５−０．００１の約０．２６４ｍｍとなり、ＲＡＭ６２に格納する。
【００３６】
最後に、ＣＰＵ６０は両ズレ量がともに、図１８に示す同時吸着の判定基準を満たしているかを判定する。即ち、Ｙ方向の寸法が１．６ｍｍの電子部品は、ズレ量が約０．５２８ｍｍで判定基準の０．３ｍｍ以上であるからＮＧであり、またＹ方向の寸法が０．８ｍｍの電子部品は、ズレ量が約０．２６４ｍｍで判定基準の０．２ｍｍ以上であるからＮＧであり、両方とも満たしていないので、ＣＰＵ６０は同時吸着できないと判定し、そのように両装着ヘッド２３、２３や両吸着ノズル２７、２７等を制御し、同時に吸着せずに各部品供給ユニットから各電子部品を取出す。
【００３７】
従って、ステップ番号３の電子部品を吸着して取出した後、ステップ番号４の電子部品を吸着して取出す。
【００３８】
なお、上記の如く、装着ヘッド２３、２３により電子部品を同時吸着できるか否かを判定した際に、判定基準に基づく一方の電子部品の判定がＯＫであった場合においても、他方の電子部品の判定がＮＧの場合には、ＣＰＵ６０は同時吸着できないと判定する。
【００３９】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、同時吸着できる機会を増加させ、サイクルタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】装着ヘッド等の要部右側面図である。
【図４】ビームの右端部縦断側面図である。
【図５】ビームなどの右部底面図である。
【図６】ビームなどの左部底面図である。
【図７】制御ブロック図である。
【図８】装着データを示す図である。
【図９】部品配置データを示す図である。
【図１０】ノズルタイプデータを示す図である。
【図１１】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１２】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１３】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１４】部品ライブラリデータを示す図である。
【図１５】ヘッドオフセットデータを示す図である。
【図１６】ノズル先端オフセットデータを示す図である。
【図１７】吸着位置オフセットデータを示す図である。
【図１８】同時吸着の判定基準を示す図である。
【図１９】両電子部品と両吸着ノズルの関係を示す図である。
【図２０】ステップ番号１及び２の同時吸着判定を説明するための図である。
【図２１】ステップ番号３及び４の同時吸着判定を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
２ 機台
６ ビーム
２３ 装着ヘッド
２７ 吸着ノズル
６０ ＣＰＵ
６２ ＲＡＭ
Claims (2)
- 装置基台に設けられたガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿ったＸ方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御方法において、
前記両装着ヘッドの両吸着ノズル間のＹ方向におけるズレ量１を算出し、
前記各吸着ノズルで吸着する各電子部品のＹ方向におけるサイズに比例して前記ズレ量１を前記各吸着ノズルにそれぞれ振り分け、
前記振り分け分に応じて各電子部品の吸着位置でのＹ方向におけるセンターと各吸着ノズルとの各ズレ量２を算出し、
前記各ズレ量２がともに同時吸着の判定基準を満たしているかを判定し、
ともに同時吸着の判定基準を満たしていると判定した場合に同時吸着するように制御することを特徴とする電子部品装着装置の制御方法。 - 装置基台に設けられたガイドレールに沿って駆動源により移動可能なビームと、該ビームに沿ったＸ方向に駆動源により別個に移動可能な複数の装着ヘッドと、該各装着ヘッドに設けられ各部品供給ユニットより電子部品を同時に吸着可能な吸着ノズルとを備えた電子部品装着装置の制御装置において、
前記両装着ヘッドの両吸着ノズル間のＹ方向におけるズレ量１を算出する第１算出手段と、
前記各吸着ノズルで吸着する各電子部品のＹ方向におけるサイズに比例して前記第１算出手段により算出された前記ズレ量１を前記各吸着ノズルにそれぞれ振り分ける振り分け手段と、
該振り分け手段による前記振り分け分に応じて各電子部品の吸着位置でのＹ方向におけるセンターと各吸着ノズルとの各ズレ量２を算出する第２算出手段と、
前記両装着ヘッドの両吸着ノズルにより同時吸着できるか否かの判定基準を記憶する記憶手段と、
前記両ズレ量２がともに前記記憶手段に記憶された同時吸着の判定基準を満たしているかを判定する判定手段と、
該判定手段がともに同時吸着の判定基準を満たしていると判定した場合に同時吸着するように制御する制御手段を
設けたことを特徴とする電子部品装着装置の制御装置。
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