JP3997092B2 - Electronic circuit component mounting machine - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子回路の構成部品である電子回路部品をプリント配線板等の回路基板に装着する電子回路部品装着機に関するものであり、特に、1つの本体フレームに複数の電子回路部品装着装置が設けられるタイプの電子回路部品装着機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の電子回路部品装着機は既に知られている。一つの本体フレームに複数の電子回路部品装着装置(以下、特に必要のない場合は装着装置と略称する)が一直線に沿って並ぶ状態に配設され、それら複数の装着装置の列と平行に延びる状態で基板搬送・保持装置が設けられたものが知られているのである。この電子回路部品装着機においては、複数の装着装置は各々固定的で互いに等しい大きさの分担領域、すなわち、電子回路部品を装着可能な領域を有しており、互いに隣接する装着装置の分担領域の間には一定のスペースが存在している。また、基板搬送・保持装置は、ほぼ本体フレームの全長と等しい距離回路基板を搬送する能力を有するベルトコンベヤと、そのベルトコンベヤの途中に各装着装置に対応して設けられた基板停止位置規定装置および基板保持装置とを備えている。
【0003】
ベルトコンベヤでほぼ一定の距離を隔てて搬送される複数の回路基板が、各基板停止位置規定装置により規定される各停止位置に停止させられ、各基板保持装置により固定的に保持された後、それら回路基板の各々に対応する装着装置により電子回路部品が並行して装着されるのである。したがって、回路基板の大きさは、各装着装置の分担領域より小さくなければならない。また、複数の装着装置が並行して装着作業を行うのであるから、すべての装着装置がほぼ同時に分担の電子回路部品群の装着を完了するようにされることが望ましい。一部の装着装置が他の装着装置より早く分担の電子回路部品の装着を終了してしまえば、その後は他の装着装置の作業終了を待たざるを得ず、その一部の装着装置の稼働率が低下してしまうからである。
【0004】
勿論、できる限りそのような事態が生じないように、複数の装着装置には、できる限り等しい時間で装着を終了し得る種類および量の電子回路部品が割り当てられ、分担電子回路部品群とされるのであるが、部品供給装置を構成する各部品フィーダやトレイの部品供給部から回路基板上の各装着位置へ電子回路部品を移動させる場合に、移動距離が毎回の装着毎に変わり、また、許容される加,減速度の大きさが電子回路部品毎に異なり、さらに、1つの装着装置の部品取出可能領域内に配置し得る部品フィーダやトレイの数や種類にも制限があるため、すべての装着装置が殆ど同時に装着作業を終了するように、分担電子回路部品群を決定することは極めて難しい。まして、部品保持具が取出ミスや装着ミスを起こした場合に、取出しや装着動作をやり直させる場合には、その分だけ装着に要する時間が長くなり、同時に装着作業を終了し得なくなる原因の一つとなる。そうかといって、一度でも取出ミスや装着ミスを起こした部品保持具あるいは部品フィーダは新しいものと交換することとすれば、部品保持具や部品フィーダの消耗量が多くなり、また、交換に要する時間だけ作業能率が低下するため、ある程度のミスは許容する方が得策なのである。
【0005】
さらに別の問題がある。同じ電子回路部品装着機が電子回路部品を装着すべき回路基板の種類、すなわち、組み立てるべき電子回路の種類が頻繁に変わる場合があることである。電子回路の種類が変われば、当然装着すべき電子回路部品も変わり、それら電子回路部品が各装着装置に割り当てられた分担電子回路部品群も変わる。したがって、組み立てるべき電子回路の種類が変わる毎に、各装着装置の取出可能領域に配置されている部品フィーダやトレイを変更することが必要なのであるが、この作業は現在のところ作業者の手によって行われており、しかも長時間を要するのが実状である。そのため、組み立てるべき電子回路の種類が頻繁に変わる場合には、電子回路部品装着機の稼動率が著しく低下してしまうことを避け得ないのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、1つの本体フレームに複数の電子回路部品装着装置が設けられるタイプの電子回路部品装着機の作業能率をできる限り向上させることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の電子回路部品装着機が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【0007】
なお、以下の各項において、(2)項が請求項1に相当し、(3)項が請求項2に、(4)項が請求項3に、(5)項が請求項4に、(6)項が請求項5に、(7)項が請求項6に、(9)項が請求項7に、(12)項が請求項8に、(15)項が請求項9に、(16)項が請求項10に、(17)項が請求項11に (13) 項が請求項12にそれぞれ相当する。
【0008】
(1)本体フレームと、
その本体フレーム上に設けられ、一直線に沿って回路基板を搬送するとともに、回路基板を固定的に保持する基板搬送・保持装置と、
その基板搬送・保持装置の搬送方向に平行に延びる状態で設けられた共通の固定送り部と、その共通の固定送り部に対して複数設けられた可動送り部とを含む複数の送り装置と、
それら複数の送り装置の各可動送り部によって前記搬送方向に平行な方向に移動させられる複数の第1移動部材と、
それら複数の第1移動部材により、前記基板搬送・保持装置に保持された回路基板の表面に平行な平面内において回路基板の搬送方向と交差する方向に移動可能に保持された複数の第2移動部材と、
それら第2移動部材をそれぞれ前記搬送方向と交差する方向に移動させる複数の第2移動部材駆動装置と、
前記第2移動部材の各々に保持され、電子回路部品を保持する部品保持具と、
それら部品保持具を前記第2移動部材の各々に対して相対移動させることにより、各部品保持具を前記基板搬送・保持装置に保持された回路基板に接近,離間させる複数の保持具駆動装置と、
前記複数ずつの送り装置,第2移動部材駆動装置および保持具駆動装置を制御して、前記複数の部品保持具に、電子回路部品を、前記基板搬送・保持装置に保持された回路基板に装着させる制御装置と
を含む電子回路部品装着機。
送り装置としては、例えば、リニアモータや、送りねじおよびナットを備えた送り装置等とすることができる。前者の場合には、永久磁石を多数備えた固定子が固定送り部を、複数のコイルを備えた可動子が可動送り部をそれぞれ構成する。後者の場合には、送りねじが固定送り部を構成し、ナットが単独で、あるいはナットを回転駆動する電動モータ(サーボモータ,ステッピングモータ等回転角度の正確な制御が可能なものが望ましい)と共同して可動送り部を構成する。なお、送りねじはボールねじが望ましい。
複数の第1移動部材をそれぞれ回路基板搬送方向に平行な方向に移動させる送り装置の固定送り部を共通にすれば、第1移動部材の回路基板搬送方向における移動可能範囲を自由に変更することが可能となる。例えば、前述のように、従来は複数の装着装置の回路基板搬送方向における移動可能範囲の大きさ(電子回路部品を回路基板に装着可能な部品装着可能領域、電子回路部品を部品供給装置から取り出し可能な取出可能領域、および各第2移動部材に保持された部品保持具の分担領域等の回路基板搬送方向における大きさ)は互いに等しい大きさに決まっており、かつ、各装着装置の移動可能範囲の間には一定のスペースを設けることが不可欠であったのに対し、複数の装着装置(複数の送り装置の各々と、複数の第1移動部材の各々と、複数の第2移動部材の各々と、複数の第2移動部材駆動装置の各々と、第2移動部材の各々に保持される1個以上の部品保持具およびその保持具駆動装置とにより1つの装着装置が構成される)の間でそれらの移動可能範囲の大きさを自由に異ならせることができ、また、移動範囲間にスペースを設けることは不可欠ではなくなって移動可能範囲同士を重なり合わせることも可能となるのである。すなわち、1つの装着装置に複数枚の回路基板に跨る領域を分担させることや、回路基板が一停止位置に停止している間に、その回路基板に対して複数の装着装置に電子回路部品を装着させることができるのであり、また、部品供給装置が基板搬送・保持装置の搬送方向に沿って複数の部品フィーダやトレイが配置されたものである場合に、同一の部品フィーダやトレイから複数の装着装置の部品保持具に電子回路部品を取り出させることができるのであって、電子回路部品装着機全体としての装着作業の自由度が著しく向上する。したがって、複数の装着装置に各々の分担電子回路部品群の装着作業をほぼ同時に終了させることが従来より容易になり、電子回路部品装着機の稼働率を向上させることが容易になる。
(2)前記制御装置が、 (a) 前記基板搬送・保持装置により回路基板が固定的に保持され て停止している間に、その回路基板に対して複数の前記部品保持具に電子回路部品を装着させることと、 (b) 前記基板搬送・保持装置の搬送方向に沿って配設された部品供給装置の同一の部分から複数の前記部品保持具に電子回路部品を取り出させることとの少なくとも一方を行わせるものである (1) 項に記載の電子回路部品装着機。
(3)前記第1移動部材が前記搬送方向に平行なX軸方向に移動するX軸スライドであり、前記第2移動部材がそのX軸スライド上を前記X軸方向と直交するY軸方向に移動するY軸スライドであり、前記保持具駆動装置が前記部品保持具を前記X軸およびY軸と直交するZ軸方向に移動させるZ軸駆動装置である (1)項または (2) に記載の電子回路部品装着機。
本発明に係る電子回路部品装着機において、第2移動部材は、基板搬送・保持装置に保持された回路基板の表面に平行な平面内において回路基板搬送方向と交差する方向に移動させられればよく、円弧軌跡を描いて移動させられても、直線的に移動させる場合に第1移動部材の移動方向と直交しない方向に移動させられてもよい。しかし、本項におけるように、回路基板搬送方向に平行な第1移動部材の移動方向をX軸方向とした場合に、第2移動部材は、基板搬送・保持装置に保持された回路基板の表面に平行な直交座標面であるXY座標面のY軸方向に移動可能とされることが望ましい。XY座標によれば、第2移動部材に保持された部品保持具の移動を制御することが容易であるからである。同様の理由で、保持具駆動装置も、XY座標面と直交するZ軸方向に部品保持具を移動させるものとされることが望ましい。
なお、「X軸スライド上をY軸方向に移動するY軸スライド」とは、「X軸スライドと共にX軸方向に移動するとともに、X軸スライドに対してY軸方向に相対移動するY軸スライド」の意である。
(4)前記第2移動部材駆動装置が、前記搬送方向と交差する方向に延びる固定送り部と、その固定送り部に対して設けられた可動送り部とを含む送り装置である (1)項ないし (3) 項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
第2移動部材駆動装置は、従来の電子回路部品装着機におけると同様に、送りねじおよびナットと送りねじを回転駆動するサーボモータとを備えたものとすることも可能であるが、本項の構成とすれば設計の自由度が向上する。例えば、次項におけるように、1つの第1移動部材に対して複数の第2移動部材を設けることが容易になる。なお、固定送り部と可動送り部とを含む送り装置については、前記 (1)項の説明がそのまま当てはまる。
(5)前記第2移動部材が前記第1移動部材の少なくとも1つに対して複数設けられた (4)項に記載の電子回路部品装着機。
1つの第1移動部材に対して複数の第2移動部材を設ければ、1つの装着装置における電子回路部品の装着作業の能率および自由度が向上し、結局、電子回路部品装着機全体における装着作業の能率および自由度を向上させることが容易となる。
(6)前記第1移動部材を移動させる送り装置の固定送り部と、前記第2移動部材を移動させる送り装置の固定送り部との少なくとも一方が、少なくとも1つの可動送り部を待避させる待避領域を備えた (4)項または (5)項に記載の電子回路部品装着機。
本項の特徴によれば、第1移動部材と第2移動部材との少なくとも一方が、少なくとも1つ待避領域に待避可能となる。1台の電子回路部品装着機が、あたかも装着装置の設置数、あるいは第2移動部材に保持された部品保持具を主体とする装着ヘッドの設置数が異なる複数種類の電子回路部品装着機であるかのように使用可能となるのであり、電子回路部品装着機全体としての装着作業の自由度が向上する。
(7)前記基板搬送・保持装置が、前記回路基板を固定的に保持する位置が前記搬送方向において変更可能なものである (1)項ないし (6)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項の特徴によれば、例えば、回路基板の大きさが変わった場合に、1台の電子回路部品装着機内において固定的に保持される回路基板の数を変更することや、複数の回路基板を、部品供給装置等との関係で効率よく装着作業を行い得る位置に停止させることが可能となる。また、本項の特徴と前項の特徴とを共に備えた電子回路部品装着機においては、種々に変えられる回路基板の保持位置に応じて、最適な数の装着装置や装着ヘッドを最適な位置へ移動させて使用することができ、作業能率を効果的に高めることができる。
(8)前記基板搬送・保持装置が、前記本体フレームのほぼ全長にわたって延び、前記回路基板を長手方向の任意の位置まで搬送し得るベルトコンベヤを含む (1)項ないし (7)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
ベルトコンベヤは、簡易で安価なものでありながら、回路基板を搬送方向の任意の位置で停止させることができるものであり、本発明に係る電子回路部品装着機における基板搬送・保持装置の構成要素として特に好適なものである。
(9)前記基板搬送・保持装置が、
前記ベルトコンベヤの長手方向に平行な共通の固定送り部とその共通の固定送り部に対して設けられた複数の可動送り部とを含む送り装置と、
前記複数の可動送り部の各々により前記ベルトコンベヤの長手方向の任意の位置へ移動させられる基板停止位置規定装置と
を含む (8)項に記載の電子回路部品装着機。
固定送り部を共有する複数の送り装置によれば、基板停止位置規定装置をベルトコンベヤの搬送方向の任意の位置へ個別に移動させることができ、前記 (7)項に記載の基板搬送・保持装置の一実施形態を良好に実現することができる。
(10)前記基板停止位置規定装置が、前記回路基板の搬送方向下流側の端に当接して回路基板を停止させるストッパを含む (9)項に記載の電子回路部品装着機。
搬送方向下流側の端がストッパに当接すれば、回路基板が強制的に停止させられ、以後はベルトコンベヤと回路基板とが滑ることとなる。ベルトコンベヤはその後、適宜の時期に停止させられればよい。ベルトコンベヤの作動時間からして回路基板がストッパに当接したことが確実な時期に停止させられてもよく、次項に記載の停止位置到達検出器により回路基板の到達が検出されるのに応じて停止させられてもよい。なお、回路基板がストッパに当接する速度は、衝撃を抑制するために小さいことが望ましいが、一方、回路基板の搬送に要する時間を短縮するためには搬送速度が大きいことが望ましい。したがって、回路基板がストッパに接近した際にベルトコンベヤが減速させられるようにすることが望ましい。そのためには、ベルトコンベヤの作動時間に基づいて回路基板のストッパへの接近が推定されるようにしても、次項に記載の減速開始位置到達検出器により回路基板が検出されるようにしてもよい。
(11)前記基板停止位置規定装置が、前記回路基板が減速開始位置へ到達したことを検出する減速開始位置到達検出器と、
前記回路基板が停止位置へ到達したことを検出する停止位置到達検出器と、
それら減速開始位置到達検出器および停止位置到達検出器の各検出に応じて前記ベルトコンベヤを減速させ、停止させるコンベヤ制御装置と
を含む (9)項または (10)項に記載の電子回路部品装着機。
減速開始位置到達検出器により回路基板が減速開始位置へ到達したことが検出されれば、ベルトコンベヤの減速が開始され、停止位置到達検出器により回路基板が停止位置へ到達したことが検出されれば、ベルトコンベヤが停止させられる。ベルトコンベヤの減速は通常速度から一定の低速度まで比較的大きい一定の減速度で減速され、以後その一定の低速度で移動し続けさせられてもよく、停止まで比較的小さい一定の減速度で緩やかに減速され続けてもよい。いずれにしても、回路基板が停止位置へ到達する際には、回路基板の移動速度が十分低くなっているため、衝撃少なく回路基板を停止させることができる。回路基板に既に電子回路部品が装着されている場合に、停止の衝撃が大きいと電子回路部品がずれたり、倒れたりする恐れがあるが、それらの事態が回避されるのである。複数の回路基板がベルトコンベヤにより実質的に等間隔で搬送される場合には、複数の減速開始位置到達検出器においてほぼ同時に減速開始位置への到達が検出されるが、不等間隔で搬送される場合には到達検出時期が異なることとなる。したがって、複数の減速開始位置到達検出器のいずれかにより回路基板が検出されれば、ベルトコンベヤの減速が開始され、予め定められた一定の低速度まで減速されたならばその低速度が維持されて、すべての停止位置到達検出器により回路基板が検出されたとき、ベルトコンベヤが停止させられるようにすることが望ましい。
ストッパを設ける場合には、減速開始位置到達検出器と止位置到達検出器との少なくとも一方を省略することも可能である。逆に、減速開始位置到達検出器および停止位置到達検出器を設ける場合には、ストッパを省略することも可能である。
(12)前記基板搬送・保持装置が、前記回路基板を固定的に保持する位置が前記搬送方向において固定されている(1)ないし(6)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項に記載の電子回路部品装着機においても前記(10)項および(11)項に記載の特徴を適用することができる。なお、ベルトコンベヤは本体フレームのほぼ全長にわたって延びる長さのものであってもよいが、本体フレームより短いものを複数並べて構成してもよい。後者の場合には、例えば、回路基板を保持する位置にそれぞれ対応するベルトコンベヤを設けることにより、互いに異なるタイミングで回路基板を搬送することが可能となる。さらに、基板停止位置規定装置を固定して設ければよいので、コストの低減を図ることが容易となる。
(13)各々1種類ずつの電子回路部品を多数収容し、予め定められた部品供給部へ1個ずつ順次送る部品フィーダが複数、前記基板搬送・保持装置の少なくとも片側に、その基板搬送・保持装置の搬送方向に平行な方向に並んで配設された部品供給装置を含む (1)項ないし(12)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
本項の電子回路部品装着機において第1移動部材の移動範囲を変更すれば、その移動範囲内に位置する部品フィーダが変わるため、同じ装着装置で取り出し可能な(同じ装着装置に供給可能な)電子回路部品を変え得ることとなる。
(14)前記第1移動部材が前記搬送方向に平行なX軸方向に移動するX軸スライドであり、前記第2移動部材がそのX軸スライド上を前記X軸方向と直交するY軸方向に移動するY軸スライドであり、かつ、
各々1種類ずつの電子回路部品を多数収容し、予め定められた部品供給部へ1個ずつ順次送る部品フィーダが複数、前記基板搬送・保持装置の少なくとも片側に、その基板搬送・保持装置の長手方向に並んで配設された部品供給装置と、
前記X軸スライドの前記部品供給装置と前記基板搬送・保持装置との間の部分に設けられた撮像装置と反射装置との少なくとも一方を備え、前記部品保持具が前記部品供給装置から電子回路部品を受け取って前記基板搬送・保持装置まで移動する途中に、部品保持具に保持された電子回路部品の撮像を行う撮像システムと
を含む (1)項,(2) 項, (4)項ないし(12)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
部品保持具を部品供給装置から前記基板搬送・保持装置により保持された回路基板の所定の装着位置へ最短距離で移動させても、部品保持具は必ず撮像装置または反射装置を通過することとなるため、撮像のために部品保持具に無駄な移動をさせる必要がない。
(15)前記第2移動部材に設けられたヘッド保持部と、
そのヘッド保持部に対して着脱可能な共通の取付部を備え、(a)1つの部品保持具を保持する装着ヘッドである第1種ヘッドと、(b)複数の部品保持具を直線的に並べて保持する装着ヘッドである第2種ヘッドと、(c)回転体を一軸線まわりに回転可能に保持し、その回転体の前記一軸線を中心とする一円周上に複数の部品保持具を保持する装着ヘッドである第3種ヘッドとのうち少なくとも2種類と
を含む (1)項ないし(14)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
複数種類の装着ヘッドに共通の取付部を設けておけば、それら複数種類の装着ヘッドの中から、実行すべき装着作業に適した種類の装着ヘッドを選択し、ヘッド保持部に取り付けて使用することができ、電子回路部品装着機を各種回路基板への装着作業に適した状態に変えることが容易となる。
(16)前記複数の第2移動部材の各々に保持され、前記回路基板に設けられた基準マークを撮像する複数の基準マーク撮像装置と、
それら複数の基準マーク撮像装置の少なくとも2つに、同じ回路基板の複数の基準マークをそれぞれ撮像させ、それら少なくとも2つの基準マーク撮像装置の各々に対するその同じ回路基板の相対位置を取得する回路基板相対位置取得装置と
を含む (1)項ないし(15)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
1枚の回路基板と、上記少なくとも2つの基準マーク撮像装置をそれぞれ備えた複数の装着装置との相対位置誤差が検出される。各装着装置は、それぞれに対する回路基板の相対位置誤差を修正しつつ電子回路部品の装着作業を行うように制御される。
(17)前記制御装置が、前記複数の第2可動部材の各々に保持された1個以上の部品保持具の分担部品群を、各第2可動部材に保持された部品保持具による電子回路部品の装着に要する時間が実際に可及的に同一となるように自動で変更する自動分担変更部を備えた (1)項ないし(16)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
例えば、コンピュータにより、あるいは作業者によって、各装着装置の分担電子回路部品群が決定され、実際にその分担電子回路部品群が複数の装着装置の各々(それぞれ1個以上の部品保持具を備える)により装着された結果、装着装置間で所要時間に設定時間以上の差が生じた場合には、自動分担変更部により分担電子回路部品群の変更が行われる。装着に要する時間が長い装着装置の分担電子回路部品の一部が所要時間の短い装着装置の分担電子回路部品群へまわされるのである。その結果、複数の装着装置間の装着所要時間の差が設定時間より小さくなれば、装着作業が続行されるが、まだ設定時間以上の差があれば、さらに分担電子回路部品群の変更が行われる。したがって、最初の分担電子回路部品群の決定が多少不適切でも差し支えないこととなる。この態様で作動する自動分担変更部を、装着作業の立ち上がり時(初期段階)に分担を変更するという意味で初期段階自動分担変更部と称することができる。
また、特定の部品保持具や部品フィーダに取出ミスや装着ミスが発生するようになり、それまでは装着所要時間の差が設定時間より小さかったにもかかわらず、設定時間以上になってしまった場合に、自動分担変更部が作動するようにすることも可能である。この態様で作動する自動分担変更部を、一時的な原因により分担を変更するという意味で一時的自動分担変更部と称することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態である電子回路部品装着機2を図に基づいて詳細に説明する。
図1に電子回路部品装着機2を概念的に示す。本図において10はベースであり、ベース10上に回路基板たるプリント配線板12を水平な一方向に沿って搬送する配線板コンベヤ14が設けられている。以下、この一方向をX軸方向と称し、水平面内においてX軸方向に直交する方向をY軸方向と称する。ベース10上には、さらに、プリント配線板12に電子回路部品(図7参照。以下、単に部品と称する)16を装着する複数の装着装置18と、それら装着装置18に部品16を供給する部品供給装置20,22とが設けられている。
【0010】
図2および図3に示すように、配線板コンベヤ14は、搬送方向に沿って延びる一対のサイドフレーム30,32を備え、それらサイドフレーム30,32の一部がプリント配線板12を案内するガイド33として構成されている。サイドフレーム30,32の一方は、ベース10上に移動不能に固定された固定フレーム30であり、他方はベース10上に移動可能に設けられ、固定フレーム30に接近・離間可能な可動フレーム32とされている。図示は省略するが、可動フレーム32の下部において、可動フレーム32を保持してY軸方向に移動させる移動装置が設けられており、その移動装置により可動フレーム32が固定フレーム30に接近・離間するように移動させられる。それらフレーム30,32それぞれに環状のコンベヤベルト34が巻きかけられ、駆動源たるコンベヤ駆動用モータ(図12参照)36により互いに同期して駆動されて、プリント配線板12を搬送する。
【0011】
本実施形態においてプリント配線板12は、配線板コンベヤ14により水平な姿勢で搬送され、後述する停止装置40(図2参照)によって予め定められた作業位置において停止させられるとともに、ベース12の作業位置に対応する部分に設けられた基板保持装置たる配線板保持装置42により保持される。本実施形態においてプリント配線板12は、部品が装着される被装着面44(図3参照)が水平な姿勢で保持される。
【0012】
図2に示すように、配線板コンベヤ14に沿って、複数の停止装置40が移動可能に設けられている。停止装置40はそれぞれ、固定フレーム30に沿って設けられた送り装置たるリニアモータ50により互いに独立して移動可能とされている。固定フレーム30の内側にフレーム30に平行な固定子52が設けられ、図示を省略する複数対の可動子が、共通の固定子52に沿って移動可能とされており、それら可動子に停止装置40が固定されている。可動子および停止装置40の移動も固定フレーム30により案内される。なお、リニアモータ50の構成は、特開2001−198873号に記載されているものとほぼ同じであるので、図示および詳細な説明を省略する。
【0013】
停止装置40はストッパ54および2つのセンサ56,58とを備えている。ストッパ54は、昇降装置により昇降可能に設けられ、上昇端位置であってプリント配線板12の下流側の端面に当接することによりプリント配線板12の移動を阻止する作用位置と、下降端位置であってプリント配線板12の移動を許容する非作用位置との間を移動させられる。昇降装置は、図示は省略するが、駆動源として流体圧アクチュエータたるエアシリンダを備える。2つのセンサ56,58は、搬送方向に沿って並べられ、上流側のセンサ56が、搬送中のプリント配線板12が減速を開始すべき減速開始位置に到達したことを検出する減速開始位置センサ56であり、下流側のセンサ58が、ストッパ54の上流側に隣接して設けられ、プリント配線板12が停止位置に到達したことを検出する停止位置センサ58である。これらセンサ56,58は、共に反射型の光電センサであり、それぞれが上方に向かって可視光を放射する発光器60と、その可視光がプリント配線板12の下面により反射された反射光を検出する受光器62とを備えている。両センサ56,58は、近接スイッチ,リミットスイッチ等により構成してもよい。
【0014】
複数の配線板保持装置42は、搬送方向に沿って互いに密に並んで設けられており、プリント配線板12が配線板コンベヤ14上のいずれの位置に停止しても、いずれかの配線板保持装置42により保持可能とされている。プリント配線板12がいずれかの配線板保持装置42からはみ出す位置に停止させられたとしても、隣接する配線板保持装置42との共同により支障なく保持されるのである。それら配線板保持装置42の構成は、互いに共通しており、特願2001−172915号に記載のものとほぼ同じ構成であるので簡単に説明する。
【0015】
図3に概略的に示すように、配線板保持装置42は、支持台70および複数の支持ピン72を有し、昇降台74が昇降台駆動装置76によって昇降させられることにより、プリント配線板12の裏面に接触して支持する。昇降台駆動装置76は、本実施形態では、流体圧アクチュエータたるエアシリンダ80を駆動源として構成されており、プリント配線板保持装置昇降装置を構成している。プリント配線板12は、フレーム30,32に設けられた上向きの支持面82と、回動可能に設けられたクランプ部材84とによって上下両側から挟まれてクランプされる。ただし図2においては、クランプ部材84が省略して示されている。なお、図2に示すように、支持台70および昇降台74において上流端側と可動フレーム32側に開口する切欠86が形成され、可動フレーム32の脚部88の搬送方向に直交する向きの移動を妨げないようにされている。
【0016】
部品供給装置20,22は、図1に示すように、XY座標面内においてX軸方向と直交するY軸方向に互いに隔たって、配線板コンベヤ14の両側に位置固定に設けられている。図示の例においては、搬送方向に向かって右側(配線板コンベヤの画面下側)にフィーダ型部品供給装置20が配設され、搬送方向に向かって左側(配線板コンベヤの画面上側)にフィーダ型部品供給装置20とトレイ型部品供給装置22とがならんで配設されている。
【0017】
フィーダ型部品供給装置20は、多数の部品フィーダ90がフィーダ支持テーブル92上に、各部品供給部がX軸方向に平行な一直線上に並ぶ状態で配列された部品供給テーブル94を有する。各部品フィーダ90は、多数の部品16を収容しており、それら部品16を一列に並べて1個ずつ部品供給部へ送るものであり、例えば、部品16が部品保持テープ(図示省略)に保持されたテープ化部品の形態で供給するものを採用可能である。
【0018】
トレイ型部品供給装置22は、特公平2−57719号公報に記載の部品供給装置と同じであり、詳細な説明は省略するが、部品16を部品トレイ96に収容して供給するものである。部品トレイ96は、上下方向に配設された多数の部品トレイ収容箱(図示省略)内にそれぞれ1枚ずつ支持されている。これら部品トレイ収容箱はそれぞれ図示しない昇降装置により順次部品供給位置へ上昇させられるのであるが、部品供給位置の上方には装着装置18が部品16を取り出すためのスペースを確保することが必要である。そのため、部品16を供給し終わった部品トレイ収容箱は、次の部品トレイ収容箱が部品供給位置へ上昇させられるのと同時に、上記スペース分上昇させられ、上方の退避領域へ退避させられる。このように上方にスペースが形成された部品トレイ収容箱内の部品トレイ96から装着装置18の装着ヘッドが1個ずつ部品16を取り出す。
【0019】
複数の装着装置18は、X軸方向に並んで設けられている。装着装置18は、図7に示す装着ヘッド100、図8ないし図10に示す装着ヘッド102および図11に示す装着ヘッド104のいずれかを、互いに直交するX軸方向およびY軸方向の成分を有する方向に平行移動させて部品を搬送するXY移動装置106を備え、プリント配線板12の表面ないし上面である被装着面44に装着するものである。
【0020】
まず、XY移動装置106について説明する。図示しないフレームに一対の支持部材108がX軸方向に平行に設けられている。図4に示すように、それら支持部材108に沿って移動可能なX軸スライド112が設けられており、各支持部材108に対応して設けられた一対の送り装置たるリニアモータ110により移動させられる。リニアモータ110は、リニアDCブラシレスモータであり、多数の永久磁石を備えた固定子114と、それぞれ複数のコイルを備えた一対の可動子116と、それら可動子116を保持する可動部材117と、その可動部材117を固定子114の長手方向と平行な方向に案内するガイド118とを備えている。固定子114およびガイド118は、各装着装置18のX軸スライド112に共通のものが支持部材108に沿って設けられ、各装着装置18が互いに独立してX軸方向に移動可能とされている。固定子114は、支持部材108から垂直方向下向きに延び出す支持部120を備え、支持部120の下端部において、固定子114の本体部122が水平な姿勢で支持されている。一対の可動子116は、その本体部122を上下方向から挟むように僅かな隙間を有して配設され、支持部120とは反対側の端部において連結部124により互いに連結されて全体としてコの字形を成す可動子組立体とされている。この可動子組立体がさらに可動部材117に固定され、可動子組立体および可動部材117が、リニアモータ110の可動部126を構成している。この可動部126が多数のボール128を保持したガイドブロック129を介してガイド118に係合させられており、可動子の116のコイルへの供給電流の制御によって固定子114の任意の位置へ移動させられる。
【0021】
X軸スライド112は、配線板コンベヤ14を超えて、その両側の部品供給装置20および部品供給装置20,22に達する長さを有する。X軸スライド112は、図5に示すように、被支持部130と、その被支持部130から下方に延び出す本体部132とを備え、被支持部130において上記可動部126に固定されている。可動部126はX軸スライド112の長手方向の両端からやや中央寄りの2個所に固定されており、X軸スライド112の両端部は可動部126との固定位置を超えて突出し、その突出部が部品供給装置20の上方に位置している。特に、1つのX軸スライド112は、上記突出部が長くされており、前述のように、部品供給位置に停止させられた部品トレイ収容箱と、部品16を供給し終わった部品トレイ収容箱との間に形成されるスペースに進入可能とされている。
【0022】
X軸方向に延びる固定子114およびガイド118は、複数の配線板保持装置42が配設された部品装着領域より、配線板コンベヤ14の上流側と下流側との少なくとも一方へ(図示の例では上流側へ)延び出させられている。X軸スライド112がこの部品装着領域を超えて延び出た延出部まで移動させられれば、そのX軸スライド112と共に移動する装着ヘッド100,102,104は、配線板保持装置42にも部品供給装置20,22にも対向しない状態となる。すなわち、上記延出部によって、少なくとも一つの装着装置18が待避可能な待避領域138が形成されているのである。
【0023】
X軸スライド112には、少なくとも1つのY軸スライド140がY軸方向に相対移動可能に支持されている。図示の例では、4つのX軸スライド112のうち、2つがそれぞれ2つのY軸スライド140を移動可能に支持し、他の2つは1つのY軸スライド140を支持している。X軸スライド112の本体部132の側面142に一対のガイド144がY軸方向に平行に設けられ、Y軸スライド140の移動を案内するようにされている。Y軸スライド140は、送り装置たるリニアモータ146によりY軸方向に移動させられる。一対のガイド144の間において、本体部132の側面142に、多数の永久磁石を備えた固定子148がY軸方向に延びる状態で固定されている。Y軸スライド140は一対の腕部152を備え、横断面形状がコの字形に形成されている。各腕部152の先端に、それぞれ多数のボール154を保持したガイドブロック156が取り付けられ、それらガイドブロック156が上記ガイド144に係合させられている。各腕部152の固定子148に対向する側にそれぞれ可動子158が設けられている。本実施形態においては、Y軸スライド140がX軸スライド112に対して着脱可能とされており、必要に応じて1つのX軸スライド112に対するY軸スライド140の数を変更することができる。
【0024】
なお、Y軸スライド140を着脱可能とするのではなく、X軸スライド112の少なくとも一方の端部に待避領域を設けて、稼働させるべきY軸スライド140の数を調節し得るようにしてもよい。さらに、X軸スライド112の本体部132の反対側にもガイドおよび固定子を設けて、両側にY軸スライドを搭載し得るようにしてもよい。
【0025】
Y軸スライド140には、図4に示すように、プリント配線板12の上面に設けられた基準マーク170を撮像する基準マークカメラ172が支持されている。一方、図1に示すように、プリント配線板12上の2箇所に基準マーク170が設けられている。各Y軸スライド140に基準マークカメラ172が設けられ、装着ヘッド100,102,104等とプリント配線板12との相対位置を取得することにより、各Y軸スライド140について独立して装着位置の補正が行なわれる。基準マークカメラ172は固体イメージセンサの一種であるCCD(電荷結合素子)と結像レンズを含むレンズ系とを備え、被写体の2次元像を一挙に取得する撮像装置の一種である面撮像装置とされている。CCDは、撮像面ないし撮像領域上に多数の微小な受光素子が配列されたものであり、各受光素子の受光状態に応じた電気信号を発生させる。なお、基準マークカメラ172に対応して照明装置173が設けられ、撮像時に被写体およびその周辺を照明する。
【0026】
図5に示すように、Y軸スライド140の腕部152とは反対の側面160に、その側面160から突出する係合突部162が形成されている。係合突部162は、図4に示すように、基準マークカメラ172と並んで設けられている。係合突部162は、図6に示すように、本体150から離れるにつれて幅が漸増させられ、端面164において最大の幅とされている。横断面形状がいわゆるダブテール形(ばち形)をなす「あり」とされているのであり、側面160に沿って垂直方向に延びている。この係合突部162を利用して、装着ヘッド100,102,104のいずれかがY軸スライド140に取り付けられる。
【0027】
装着ヘッド100は、垂直方向に板状に延びるヘッド本体180を備え、そのヘッド本体180の上記Y軸スライド140に対向する側面に沿って、上述の係合突部が係合可能な係合溝182が垂直方向に延びて形成されている。係合溝182は、全体に係合突部162より幅が大きく、かつ浅く形成されており、溝底183において最も幅が大きいダブテール形に形成されている。いわゆる「あり溝」とされているのであり、係合溝182は、ヘッド本体180を垂直方向に貫通して形成されるが、ヘッド本体180の上端面に、Y軸スライド140に向かって突出するストッパ部材184が固定されている。係合突部162が係合溝182の下側開口から溝内に進入させられる際、ストッパ部材184の下面であるストッパ面が係合突部162の上端面に当接することにより、装着ヘッド100のY軸スライド140に対する上下方向位置が一義的に決まるようにされているのである。
【0028】
係合溝182は、上述のように、係合突部162より幅が広く形成されているが、図6に示すように、係合溝182と係合突部162との隙間に、その隙間より僅かに薄いスペーサ186が配設されている。そして、ヘッド本体180に、側面から係合溝182まで貫通して雌ねじ穴188が複数形成され、セットスクリュ190がそれぞれに螺合されている。セットスクリュ190の先端部が、スペーサ186の側面に対応するテーパ面192を有するテーパ部194とされており、セットスクリュ190がスペーサ186を係合突部162に押しつける向きに締め付けられれば、テーパ部194とスペーサ186との斜面の効果により、係合溝182の溝底183と側面195とが係合凸部162に押しつけられる。このことにより、装着ヘッド100が水平方向においても一義的に位置決めされ、Y軸スライド140に安定して保持される。係合突部162が、第2移動部材たるY軸スライド140に設けられたヘッド保持部を構成し、係合溝180,スペーサ186およびセットスクリュ190が、ヘッド保持部に対して着脱可能な共通の取付部を構成している。
【0029】
X軸スライド112の下部であって、配線板コンベヤ14と部品供給装置20,22との間のスペースに対応する位置に、部品16の保持姿勢を撮像する部品撮像装置360がそれぞれ設けられている。部品撮像装置360の構成は、特願2001−172915号に記載されているものとほぼ同じであるので簡単に説明するが、図5に示すように、部品16を撮像する部品カメラ362および導光装置364を備える。ただし、図5には、導光装置364が一部のみ示されている。X軸スライド112の装着ヘッド100が設けられる側とは反対側であって、前記導光装置364の上方の部分に、部品16を撮像する部品カメラ362が保持部材366により下向きに固定されている。
【0030】
装着ヘッド100がXY移動装置106によって移動させられ、Y軸方向において導光装置364上に位置する位置に至れば、部品カメラ362は部品16を撮像することができる。部品撮像装置360は、Y軸スライド140がX軸スライド112に対して移動する際における部品16の移動軌跡上において、その部品16の像を撮像可能な位置に配設されているのであり、部品カメラ362および導光装置364により構成される撮像システムは、部品16等、撮像対象物を下方から撮像する。部品カメラ362は、前記基準マークカメラ172と同様に、面撮像装置たるCCDカメラとされている。また、図示は省略するが、導光装置364の装着ヘッド100に対向する部分には、紫外線および可視光を照射する照明装置が設けられており、部品カメラ362が部品16の投影像と正面像とを選択的に撮像し得るようにされている。
【0031】
図7の装着ヘッド100は、特願2001−287339号に記載されているものとほぼ同じ構成であるので、簡単に説明する。
装着ヘッド100は、部品装着ユニット198を複数(本実施形態においては3つ)備え、1度に複数の部品を保持可能な複数保持ヘッドである。これら3つの部品装着ユニット198は、X軸スライド112上にX軸方向に平行に一列に並んで設けられている。これら部品装着ユニット198の構成は同じであり、1つを代表的に説明する。部品装着ユニット198は、部品保持具としての吸着ノズル200,その吸着ノズル200を保持するノズルホルダ202,ホルダ昇降装置204およびホルダ回転装置206を備えている。ホルダ昇降装置204は、ノズルホルダ202を前記水平なXY座標面に直角な方向である垂直方向に平行な方向に移動させ、昇降させてプリント配線板12に接近,離間させるものであり、ホルダ移動装置あるいは接近・離間装置と称することもできる。ホルダ回転装置206は、ノズルホルダ202をその垂直な回転軸線まわりに回転させるものである。
【0032】
ホルダ昇降装置204は、ヘッド本体180に垂直方向に移動可能に設けられた移動部材たる昇降部材210および昇降部材移動装置212を備えている。昇降部材移動装置212は、昇降用モータ216を駆動源とし、その回転が、駆動プーリ218,被駆動プーリ220および駆動ベルト222を含む回転伝達装置により送りねじたるボールねじ224に伝達される。ボールねじ224は、ヘッド本体180に垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に設けられるとともに、昇降部材210に固定のナット226に螺合されており、ボールねじ224が回転させられることにより、昇降部材210が昇降させられる。昇降部材210の昇降は、ヘッド本体180に垂直方向に設けられた1対のレール状の案内部材(図3には1つが図示されている)228を含む案内装置により案内される。なお、駆動プーリ218,被駆動プーリ220はタイミングプーリにより構成され、駆動ベルト222はタイミングベルトにより構成されている。
【0033】
前記ノズルホルダ202は、昇降部材210に垂直軸線まわりに回転可能に設けられ、吸着ノズル200を着脱可能に保持し、ノズルホルダ202が回転させられることにより、吸着ノズル200が垂直な回転軸線まわりに回転させられる。また、ノズルホルダ202は昇降部材210が昇降させられることにより昇降させられ、それにより吸着ノズル200が昇降させられる。ノズルホルダ202は、本実施形態では、例えば、特許第3093339号公報に記載のノズルホルダと同様に構成されており、詳細な図示および説明は省略する。
【0034】
前記ホルダ回転装置206は、昇降部材210に設けられている。ホルダ回転装置206は、回転用モータ240を駆動源とし、ホルダ回転用モータ240の回転が駆動ギヤ242および被駆動ギヤ244によりノズルホルダ202に伝達され、ノズルホルダ202が垂直な自身の軸線まわりに正逆両方向に任意の角度回転させられる。
【0035】
前記吸着ノズル200は、ノズル本体250およびノズル本体250に嵌合された吸着管252を有する。ノズル本体250が被保持部を構成し、吸着管252が吸着部を構成し、ノズル本体250においてノズルホルダ202により、軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に保持される。吸着ノズル200は負圧により部品16を吸着するものであり、ノズルホルダ202内等に設けられた通路等を経て、図示を省略する負圧源,正圧源および大気に接続されており、図示しない電磁方向切換弁装置の切換えにより、吸着管252が負圧源,正圧源および大気に択一的に連通させられて部品16を吸着保持し、解放する。
【0036】
上記3つの部品装着ユニット198は、各ノズルホルダ202の回転軸線間のX軸方向に平行な方向のピッチ(設計上の正規のピッチ)が、フィーダ支持テーブル92におけるフィーダ保持ピッチの整数倍となるように設けられている。
これら3つの部品装着ユニット198のノズルホルダ202にそれぞれ取り付けられる3個の吸着ノズル200の種類は互いに異ならされる場合が多いのであるが、ここでは説明を簡単にするために、3個の吸着ノズル200の種類は同じであり、部品供給装置20,22の複数のフィーダ90により供給される部品の種類は異なっても、吸着ノズル200はいずれの種類の部品も保持することができることとする。
【0037】
次に、図8ないし図10に基づいて、別の装着ヘッド102について説明する。この装着ヘッド102は、特願2000−357367号に記載されているものとほぼ同じであるので簡単に説明するが、比較的大型の部品を吸着保持して、装着可能な大型部品用ヘッドである。
【0038】
上記装着ヘッド102は、図8に示すように、ヘッド本体180に昇降可能に取り付けられた昇降部材280を備えている。この昇降部材280に設けられた一対のガイド282が、ヘッド本体180に設けられたガイドブロック283に嵌合されている。これらガイド282およびガイドブロック283を含む案内装置によりに案内され、昇降部材280が送りねじ284およびZ軸モータ286(図12参照)により昇降させられる。Z軸モータの回転がタイミングプーリ288,タイミングベルト289等を介して送りねじ284に伝達されるのであり、これら送りねじ284,タイミングベルト289,タイミングプーリ288,Z軸モータ等が昇降装置290を構成している。Z軸モータとしては、サーボモータ,ステッピングモータ等、回転角度を正確に制御し得る電動モータが適している。昇降装置をエアシリンダ等流体圧アクチュエータとすることも可能である。
【0039】
昇降部材280には、図9に示すように、軸受291を介して回転軸292が相対回転可能かつ軸方向に相対移動不能に保持されている。回転軸292の下端部に一体的に設けられたフランジ状の取付部293には、2個の歯車により構成されるバックラッシ除去型の被駆動歯車294が固定されている。被駆動歯車294は、θ軸モータ296(図8参照)の出力軸に固定の駆動歯車(図示省略)に噛み合わされており、被駆動歯車294が回転させられることにより回転軸292が垂直軸線まわりに回転させられる。回転軸292内には、支持軸304が同軸に設けられ、軸方向に相対移動不能かつ相対回転不能に固定されている。
【0040】
支持軸304内には、軸線に沿って貫通した通路314が形成されており、回転軸292内に形成された半径方向通路316,回転継手318,ホース320,電磁方向切換弁322(図12参照)を介して図示しない負圧源に接続されている。通路314への負圧の供給,遮断は、電磁方向切換弁322の切換えにより行われる。
【0041】
前記支持軸304の、回転軸292の取付部293から突出した部分は、図10に示すように、ノズル保持体332を同軸に保持している。ノズル保持体332は、吸着ノズル334を着脱可能に保持する。ノズル保持体332は支持軸304の突出端部に相対回転不能かつ軸方向に相対移動可能に取り付けられている。本実施形態においては、吸着ノズル334が部品保持具を構成し、ノズル保持体332がホルダを構成しているのである。あるいは、ノズル保持体332を含む、昇降部材280とともに昇降可能に設けられた部分(回転軸292,支持軸304等)全体をホルダと考えることもできる。吸着ノズル334は、吸着管保持体340と吸着管342とを有する。吸着管保持体340および吸着管342の内部には、軸線に沿って貫通した吸気通路(図示省略)が形成され、吸着管342の吸着面344に開口している。この装着ヘッド102によれば、吸着管342の吸着面344における開口が大径に形成されているので、部品16が大きい場合であっても確実に吸着保持することができる。
【0042】
さらに、図11に基づいて、別の装着ヘッド104について説明する。この装着ヘッド104は、特開平10−163677号公報に記載されているものとほぼ同じ構成であるので簡単に説明する。
この装着ヘッド104は、ヘッド本体180の上端部において前述のストッパ部材184とは反対の方向に延び出す腕部400が形成され、その腕部400に、垂直軸線周りに間欠回転する間欠回転体402が吊り下げ状態で支持されている。その間欠回転体により、複数の部品保持具たる吸着ノズル404が回転軸線周りに等角度間隔に、相対回転可能かつ昇降可能に保持されている。吸着ノズル404は、間欠回転体402の間欠回転に伴って回転軸線周りに旋回させられ、一定間隔毎に設定された停止位置に停止させられる。各停止位置には、例えば、部品供給装置から部品を受け取り、あるいはプリント配線板に部品を装着する部品受取・装着位置や、吸着した部品の姿勢を検出する姿勢検出位置、部品の姿勢を補正する姿勢補正位置などが含まれる。
【0043】
以上説明した装着ヘッド100,102,104は、装着すべき部品16の種類や寸法,形状に応じて選択され、Y軸スライド140に取り付けられる。さらに、部品16の種類に応じて、吸着ノズル200,334,404等が交換されることにより、種々の部品16が良好に吸着保持される。ここでは、上流側の装着装置18に吸着ノズル200を複数備えた装着ヘッド100または装着ヘッド104が取り付けられ、下流側の装着装置18に大型部品を保持可能な吸着ノズル334を備えた装着ヘッド102が取り付けられているものとする。
【0044】
本電子回路部品装着機2は、図12に示す制御装置410により制御される。制御装置410は、CPU412,ROM414,RAM416およびそれらを接続するバスを備えるコンピュータ420を主体として構成されている。バスには、さらに、入出力インタフェース422が接続されている。入出力インタフェース422には、駆動回路426を介して、リニアモータ50やコンベヤ駆動用モータ36等、各種のアクチュエータが接続されている。さらに、入出力インタフェース422には、制御回路427を介して基準マークカメラ172および部品カメラ362が接続されている。原点検出器428および位置検出器430が入出力インタフェース422に接続されており、これらの検出結果に基づいてリニアモータ50が制御される。駆動用モータ36のエンコーダ432も入出力インタフェース422に接続されている。
【0045】
入出力インタフェース422にはさらに、ホストコンピュータ440およびパーツデータジェネレータ(以下、PDGと略称する)442に接続されている。ホストコンピュータ440およびPDG442には、プリント配線板12の種類に対応した装着プログラムや、装着すべき部品16の種類,形状や部品供給装置20,22における供給位置を含むデータが記憶され、今回の装着作業に必要な情報がコンピュータ420に伝達され、RAM416に格納される。ROM414にはプリント配線板12の装着作業に必要な基本プログラムやデータが記憶されている。
【0046】
以下、本電子回路部品装着機2による部品16の装着作業について説明する。ただし、装着作業の既によく知られている部分については説明を省略し、本発明に関係のある部分についてのみ詳細に説明する。
【0047】
まず、電子回路部品装着機2が起動されれば、今回部品16が装着されるべきプリント配線板12の種類に応じて、配線板コンベヤ14上における作業位置を規定するために停止装置40が位置決めされる。本電子回路部品装着機2においては、プリント配線板12の大きさに対応して、プリント配線板12に部品16を装着する装着作業が実行される作業位置(作業領域)が予め設定されており、その作業位置に応じた位置へ各停止装置40がリニアモータ50により移動させられるのである。
なお、プリント配線板12の大きさによっては、設定し得る作業位置の数が、予め搭載されている停止装置40の数より少なくなる場合があるが、そのような場合には、余分な停止装置40が待避領域に待避させられて、必要な数の停止装置40が位置決めされる。
【0048】
全ての停止装置40が位置決めされれば、配線板コンベヤ14による搬送が許容される。搬送は、配線板コンベヤ14上の複数のプリント配線板12について一斉に行なわれ、プリント配線板12それぞれが下流側に隣接する作業位置に向かって移動させられる。停止装置40においては、搬送が開始される前にストッパ54が非作用位置に位置決めされる。プリント配線板12が減速位置に到達するまでは、そのままで待機させられ、ある停止装置40により位置決めされていたプリント配線板12が、その停止装置40上を通過した後であって、今回停止させられるべき作業位置にプリント配線板12が到達する前に、ストッパ54が非作用位置から作用位置へ移動させられる。本実施形態においては、いずれかの停止装置40の減速センサ56によりプリント配線板12が検出されれば、全ての停止装置40についてストッパ54が作用位置に位置決めされるとともに、配線板コンベヤ14が減速を開始させられ、全ての停止装置40の停止位置センサ58によりプリント配線板12が検出されれば、全てのプリント配線板12が停止位置に到達したとして配線板コンベヤ14が停止させられる。その状態において、支持台70が上昇させられて支持ピン72により各プリント配線板12が下方から支持されるとともに、クランプ部材84によりプリント配線板12がクランプされる。本実施形態においては、配線板保持装置42が密に配設されており、一つのプリント配線板12が複数の配線板保持装置42にまたがる位置に位置決めされても支障なく保持することが可能とされているので、プリント配線板12の作業位置にかかわらず、プリント配線板12が良好に保持される。
【0049】
以上のようにして、プリント配線板12が今回部品16が装着されるべき作業位置に位置決めされ、保持されれば、装着装置18により装着作業が実行される。部品供給装置20,22の部品フィーダ90および部品トレイ96は、装着装置18のいずれかに対応付けられ、装着装置18毎に装着すべき部品16たる分担部品群が設定されている。分担部品群は、プリント配線板12の種類に応じて設定されている。本実施形態においては、段取り作業時に、部品供給装置20,22が複数種類のプリント配線板12について共通に設定されているが、各装着装置18の分担部品群を変更することにより、各装着装置18の作業所要時間をほぼ均一にすることができる。
【0050】
分担部品群について説明する。本実施形態においては、各部品16は、基本的には、複数の作業位置に位置決めされたプリント配線板12のうち、部品供給装置20,22の供給部とプリント配線板12上に設定された部品装着位置との距離が可及的に短かくて済むプリント配線板12に装着されるように対応付けられている。また、分担部品群は、装着ヘッド100,102,104のうち、各部品16に対応する(適する)装着ヘッドを備える装着装置18について、各装着装置18に割り当てられる部品点数によって、各装着装置18の作業時間がほぼ均等になるように決定される。なお、分担部品群は、部品供給装置20,22の供給部とプリント配線板12の部品装着位置との距離や、部品16の許容加,減速度等に基づいて決定されてもよい。
【0051】
本実施形態においては、部品供給装置20,22の段取りが、複数種類のプリント配線板12に共通のものとされているので、プリント配線板12の種類によっては、ある作業位置において装着されるべき部品16が多くなり、別の作業位置において装着されるべき部品16が少なくなる場合がある。しかし、本電子回路部品装着機2においては、装着装置18が共通の固定子114に沿ってX軸方向に移動可能とされているので、このような場合には、ある装着装置18であって装着すべき部品16が少ない作業位置のプリント配線板12に装着作業を行うものに、別の作業位置であって、装着すべき部品16の多い作業位置における装着作業の一部を受け持たせることにより、装着装置18の作業時間の均等化を図ることができる。
【0052】
さらに、作業位置の数に拘束されることなく、装着装置18を増加させることにより、作業能率の一層の向上を図ることが可能となる。
【0053】
以上のように、各装着装置18について分担部品群が設定されれば、プリント配線板12が搬入されて装着作業が開始される。
配線板コンベヤ14により複数のプリント配線板12が一斉に搬送されるのであるが、複数のプリント配線板12のうちのいずれかが、停止装置40の減速開始位置センサ56により検出されれば、配線板コンベヤ14が減速を開始するように制御される。プリント配線板12が停止装置40のストッパ54に当接する際に過剰な衝撃を受けない速度まで、配線板コンベヤ14による搬送速度が減速させられれば、全てのプリント配線板12が作業位置に到達するまで、その低速度で搬送が続けられる。全てのプリント配線板12がストッパ54に当接して、停止位置センサ58により検出されれば、配線板コンベヤ14による搬送が停止させられる。配線板保持装置42によりプリント配線板12が、それぞれの作業位置において位置決め保持される。
【0054】
次に、各装着装置18とプリント配線板12との相対位置が検出される。各装着装置18について、それにより部品が装着されるべきプリント配線板12の全てについて、その装着装置18の基準マークカメラ172により基準マーク170が撮像され、対応するプリント配線板12の平行移動位置および垂直軸線まわりの回転位置が検出される。本実施形態においては、1つの装着装置18に複数の装着ヘッド100,102,104が設けられている場合でも、それら複数の装着ヘッド100等のすべてに対して基準マークカメラ172が設けられており、装着ヘッド100等毎にプリント配線板12との相対位置が検出されて、装着位置の補正が行われる。しかし、1つの装着装置18に複数の装着ヘッド18等が設けられている場合には、それら装着ヘッド100等のいずれか1つのみに基準マークカメラ172が設けられ、その基準マークカメラ172のみの撮像結果に基づいて装着位置の補正が行われるようにしてもよい。
【0055】
上記装着作業は、分担部品群毎に予め定められている装着順序(装着プログラム)に従って行われる。この実行順序は、例えば、小形の部品16、特に、高さの低い部品16から先に装着されるように決められる。高さの高い部品16を先に装着すれば、その高い部品16との干渉を回避しつつ後の部品16を装着することが必要となって、その分装着能率が低下してしまうことが多いからである。先に装着されている部品16が高いものであり、その高い部品16が後の部品16を装着する際の吸着ノズル200および部品16の通過経路の途中に位置する場合は、平面視において高い部品16を回避するように通過経路を湾曲させるか、あるいは、吸着ノズル200および部品16を高い位置に保ったままで装着点の真上へ移動させた後、垂直に下降させるかすることが必要となり、いずれにしても部品16の取出しから装着までに要する時間が長くなって、装着作業の能率が低下してしまうのである。
【0056】
また、本電子回路部品装着機2においては、一つの分担部品群の部品すべて(1種類の部品が複数個装着されることもある)の装着に必要な装着ヘッド100等の移動距離の総和が可及的に短くて済むように、あるいは移動距離の総和のみならず、部品の種類との関係で装着ヘッド100等に許容される加、減速度も考慮した上ですべての部品の装着に要する時間が可及的に短くて済むように、部品フィーダ90の配置が決定される。
【0057】
ただし、本電子回路部品装着機2においては、装着領域の間にスペースが設けられることは不可欠ではなく、装着領域がX軸方向において互いに近接し、あるいは部分的に重なり合うように設定される場合もある。その場合には、互いに隣接する装着装置18がそれぞれの装着領域の端近傍部において互いに干渉することがないように、装着順序および部品フィーダ90の配置が決定されることが必要である。例えば、少なくとも互いに干渉する装着装置18については、装着が共に配線板コンベヤ14の上流側あるいは下流側から行われるように装着順序を決定すれば、それら装着装置18が互いに干渉することを容易に回避することができる。しかし、完全にこの規則に従えば装着能率が低くなることが多いため、実際には、この規則と前述の規則とを適宜組み合わせて、干渉回避が可能な範囲内で可及的に装着能率を向上させ得るように、装着順序および部品フィーダ90の配置が決定されることが望ましい。
【0058】
本電子回路部品装着機においてはまた、同じ種類のプリント配線板12に装着作業が行われている間であっても、各装着装置18による作業結果に基づいて、装着装置18による分担部品群が変更される。装着作業が開始された初期の段階においては、分担部品群の決定が多少不適切であっても、装着作業が繰り返し実行される間に、装着装置18間における所要時間の時間差が減少させられて適切な分担となるようにされるのである。また、一旦、適切な分担が実現された後であっても、時間の経過につれて特定の吸着ノズル200や部品フィーダ90に取出ミスや装着ミスが発生するようになることがあり、そのミスをフォローするための作業が実行される分所要時間が長くなって、他の装着装置18の所要時間との差が大きくなることがある。そこで、各装着装置18の所要時間の差が予め設定された設定時間差を超えた場合には、その所要時間の長くなった装着装置18の分担部品群に属する部品が、他の装着装置18の分担部品群にまわされることにより、作業時間の均一化が図られる。
【0059】
そのための制御の一例を、図13に示す自動分担変更ルーチンに基づいて説明する。
まず、ステップS1(以下単にS1と称する。他のステップについても同じ)において、前回に実行された部品装着作業の所要時間tnが、n個の装着装置18についてそれぞれ取得される。次に、S2において、それら所要時間tnのうちの最大値tmaxと最小値tminとが取得される。S3に進んで、最大値tmaxと最小値tminとの時間差が、予め定められた設定時間t0よりも大きいか否かが判定される。時間差が設定時間t0以下である場合には、S3の判定がNOとなり、本プログラムの1回の実行が終了する。それに対して、時間差が設定時間t0より大きい場合には、S3の判定がYESとなり、S4に進んで、各装着装置の分担部品群が変更される。所要時間の最も長かった装着装置18の分担部品群の量が減少させられ、所要時間の最も短かった装着装置18の分担部品群の量が増大するように、装着部品の分担が変更されるのである。その際、所要時間の最も長かった装着装置18と最も短かった装着装置18とが互いに隣接していれば両者間のみの変更で済むが、間に他の装着装置18が存在する場合には、所要時間の最も長かった装着装置18から隣接する他の装着装置18に部品をまわし、その隣接する装着装置18の分担部品群が過大になる分を、さらに隣りの装着装置18にまわすというように順送りして、所要時間の最も短かった装着装置18の分担部品群を大きくすることが必要であるか、あるいは望ましい。所要時間の最も長かった装着装置18から、他の装着装置18をとばして、所要時間の最も短かった装着装置18に直接部品をまわすと、その部品の取出しのために装着装置18が移動する際に、他の装着装置18と干渉したり、装着装置18の移動距離が無用に長くなったりするからである。S4における分担部品群の変更が終了すれば、本プログラムの1回の実行が終了する。
【0060】
1種類のプリント配線板12の予定枚数に対する一連の装着作業が終了し、次に別の種類のプリント配線板12に対する装着作業が行われる場合に、そのプリント配線板12が、部品供給装置20,22の段取りが既に行われているものであれば、部品供給装置20,22の部品フィーダ90や部品トレイ96の交換作業を行うことなく装着作業を開始し得る。
本実施形態の電子回路部品装着機2は、複数枚のプリント配線板12に対して並行して装着作業が行われるようにされており、装着作業領域の全長が長い。そのため、その装着作業領域に沿って配置可能な部品フィーダ90や部品トレイ96の数が多い。また、各装着装置18のX軸方向における移動可能範囲が広いため、複数種類のプリント配線板12に対して部品16を供給すべき部品フィーダ90や部品トレイ96を一緒に搭載しておくことができるのである。
【0061】
各種類のプリント配線板12への部品16の装着時には、各々異なる組合わせの部品フィーダ90や部品トレイ96が必要になるのであるが、それらの中には複数種類のプリント配線板12に共通のものも含まれており、それらは複数のプリント配線板12に対して共通に使用可能である。したがって、対象とするプリント配線板12の種類が増加しても、その割りには必要な部品フィーダ90や部品トレイ96の種類は増加しない。そのため、複数種類のプリント配線板12に対応する部品フィーダ90や部品トレイ96を一緒に搭載しておくことができるのであり、プリント配線板12の種類が変わる毎に、予め搭載されている部品フィーダ90や部品トレイ96の中から適宜選択されたものが使用される。この選択は自動で行われるため、プリント配線板12の種類が変わっても、殆ど中断なく装着作業を続行できることとなる。
【0062】
ただし、複数種類のプリント配線板12の各々に対して部品16を供給する部品フィーダ90の群を、同じ位置に搭載することはできないため、複数種類のプリント配線板12は互いに異なる位置に停止させられることが望ましい。それぞれに部品16を供給する部品フィーダ90の群にできる限り近い位置に停止させられることが、装着のための移動距離の総和を小さくして、装着能率を向上させる上で望ましいからである。そのために、本実施形態においては、停止装置40の位置が、プリント配線板12の種類に応じて、搬送方向と平行な方向に変更されるようになっている。この変更は、停止装置制御プログラムの実行により、自動で行われる。
【0063】
以上の説明から明らかなように、本電子回路部品装着機2においては、制御装置410の前記自動分担変更ルーチンを実行する部分が「自動分担変更部」を構成している。
【0064】
上記実施形態においては、1枚のプリント配線板12に対する装着作業が終了する毎に図13のプログラムが実行されるようになっていたが、設定複数枚数毎、あるいは一定時間毎に実行されるようにしてもよい。例えば、ある種類のプリント配線板12について、一連の装着作業が開始された直後には、毎回実行して装着作業の初期段階において適切な分担が早期に実現するようにし、全ての装着装置18について所要時間がほぼ均一となった後は、設定複数枚のプリント配線板12に対する装着作業が終了する毎に所要時間の時間差が監視されるようにしてもよいのである。このことにより、装着作業の立ち上がり時に分担を変更することと、所要時間の経時変化に対応して分担を変更することとの両方を良好に実現することができる。
【0065】
また、前記実施形態においては、部品供給装置20,22の段取りが、複数種類のプリント配線板12に共通のものとされていたが、これは不可欠ではなく、本発明は、プリント配線板12の種類が変わる毎に部品供給装置20,22の段取替えが行われる態様の電子回路部品装着機をも包含するものとする。前記実施形態の電子回路部品装着機2も勿論その態様で使用することができるが、その態様でのみ使用可能であり、複数種類のプリント配線板12に対して部品供給装置20,22の段取りを共通化できない態様の電子回路部品装着機も本発明に属するのである。
【0066】
さらにまた、前記実施形態においては、X軸スライド112およびY軸スライド140を送る送り装置が、リニアモータ110,146とされていたが、これは不可欠ではなく、それら送り装置の少なくとも一方を送りねじとナットとを備えたものとしてもよい。後者の場合には、送りねじたるボールねじが固定して設けられて固定送り部を構成し、各スライドに設けられたナットが単独で、あるいはナットを回転駆動するサーボモータ等の電動モータと共同して可動送り部を構成する。
【0067】
さらにまた、前記実施形態においては、プリント配線板12の停止位置が搬送方向に移動可能とされていたが、停止位置を予め定められた位置に固定して設定してもよい。後者の場合には、配線板コンベヤ14をベース10のほぼ全長にわたって延びる長さのものとして、複数のプリント配線板12を一斉に搬送することが不可欠ではなくなる。例えば、搬送長さの短いものを複数組み合わせてもよく、プリント配線板12の停止位置にそれぞれ独立して対応する配線板コンベヤを並べて設けることが望ましい。このことにより、複数のプリント配線板12を一斉に搬送することはもちろん可能であるが、異なるタイミングで搬送することも可能となり、具体的には、下流側のプリント配線板12に対する作業が終了するとともに、順次搬送されるようにすることが可能となる。
【0068】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題,課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態である電子回路部品装着機を概念的に示す平面図であって、(a)は各装着装置により、それぞれの分担部品群を装着する様子を例示する図、
(b)は別の分担部品群を装着する様子を示す図である。
【図2】上記電子回路部品装着機の配線板保持装置を示す平面図である。
【図3】図2に示す配線板保持装置の側面図(一部断面)である。
【図4】上記電子回路部品装着機の部品装着装置の一部を示す正面図(一部断面)である。
【図5】上記部品装着装置の別の部分を示す側面断面図である。
【図6】上記部品装着装置のさらに別の部分を示す平面断面図である。
【図7】上記部品装着装置の装着ヘッドを示す側面図である。
【図8】上記部品装着装置の別の装着ヘッドを示す側面図である。
【図9】上記装着ヘッドの別の要部を示す正面断面図である。
【図10】上記装着ヘッドのさらに別の要部を示す正面図(一部断面)である。
【図11】前記部品装着装置のさらに別の装着ヘッドを示す正面断面図である。
【図12】前記電子回路部品装着機を制御する制御装置を説明するための機能ブロック図である。
【図13】上記制御装置に格納された自動分担変更ルーチンを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
2:電子回路部品装着機 12:プリント配線板 14:配線板コンベヤ 16:電子回路部品 18:装着装置 20:部品供給装置 22:部品供給装置 40:停止装置 50:リニアモータ 54:ストッパ 56:開始位置センサ 58:停止位置センサ 100,102,104:装着ヘッド 106:XY移動装置 108:支持部材 110:リニアモータ 112:X軸スライド 138:待避領域 140:Y軸スライド 146:リニアモータ 162 係合突部 170:基準マーク 172:基準マークカメラ 180:ヘッド本体 182:係合溝 184:ストッパ部材 186:スペーサ 188:雌ねじ穴 190:セットスクリュ 198:部品装着ユニット 410:制御装置 412:CPU 414:ROM 416:RAM 420:コンピュータ 422:入出力インターフェース 426:駆動回路 428:原点検出器 430:位置検出器 432:エンコーダ 440:ホストコンピュータ 442:PDG
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic circuit component mounting machine for mounting an electronic circuit component, which is a component of an electronic circuit, on a circuit board such as a printed wiring board, and in particular, a plurality of electronic circuit component mounting devices are provided in one main body frame. The present invention relates to a type of electronic circuit component mounting machine.
[0002]
[Prior art]
This kind of electronic circuit component mounting machine is already known. A plurality of electronic circuit component mounting devices (hereinafter abbreviated as mounting devices unless otherwise required) are arranged on a single body frame so as to be aligned along a straight line, and extend in parallel with a row of the plurality of mounting devices. In the state, a substrate carrying / holding device is provided. In this electronic circuit component mounting machine, each of the plurality of mounting devices is fixed and has a shared area of the same size, that is, an area in which the electronic circuit components can be mounted, and the shared areas of mounting devices adjacent to each other. There is a certain space between them. Further, the substrate transport / holding device includes a belt conveyor having a capability of transporting a distance circuit substrate substantially equal to the entire length of the main body frame, and a substrate stop position defining device provided corresponding to each mounting device in the middle of the belt conveyor. And a substrate holding device.
[0003]
After a plurality of circuit boards transported at a substantially constant distance by the belt conveyor are stopped at each stop position defined by each board stop position defining device, and fixedly held by each substrate holding device, Electronic circuit components are mounted in parallel by mounting devices corresponding to the circuit boards. Therefore, the size of the circuit board must be smaller than the shared area of each mounting device. In addition, since a plurality of mounting devices perform mounting work in parallel, it is desirable that all mounting devices complete the mounting of the shared electronic circuit component group almost simultaneously. If some mounting devices finish mounting their shared electronic circuit components earlier than other mounting devices, then they will have to wait for the other mounting devices to finish working, and the operation of some mounting devices will continue. This is because the rate drops.
[0004]
Of course, in order to prevent such a situation from occurring as much as possible, the plurality of mounting devices are assigned electronic circuit components of a type and amount that can be mounted in the same amount of time as possible, thereby forming a shared electronic circuit component group. However, when moving electronic circuit components from the component feeders and tray component supply units that make up the component supply device to each mounting position on the circuit board, the moving distance changes with each mounting, and is allowed. The amount of acceleration / deceleration applied varies depending on the electronic circuit component, and the number and type of component feeders and trays that can be arranged in the component takeout area of one mounting device are limited. It is extremely difficult to determine the shared electronic circuit component group so that the mounting device finishes the mounting operation almost simultaneously. In addition, if the parts holder has an unloading or mounting error, and if the unloading or mounting operation is performed again, the time required for mounting becomes longer, and this is one of the reasons why the mounting operation cannot be completed at the same time. Become one. However, if the parts holder or parts feeder that has caused a mistake or installation mistake even once is replaced with a new one, the amount of consumption of the parts holder or parts feeder will increase, and it will be necessary to replace it. Since work efficiency is reduced by time, it is better to tolerate some mistakes.
[0005]
There is yet another problem. The type of circuit board on which electronic circuit components are to be mounted by the same electronic circuit component mounting machine, that is, the type of electronic circuit to be assembled may change frequently. If the type of electronic circuit changes, the electronic circuit components to be mounted naturally change, and the shared electronic circuit component group assigned to each mounting device also changes. Therefore, every time the type of electronic circuit to be assembled changes, it is necessary to change the component feeder or tray arranged in the take-out area of each mounting device. Actually, it takes place and takes a long time. Therefore, when the type of electronic circuit to be assembled frequently changes, it is inevitable that the operating rate of the electronic circuit component mounting machine will be significantly reduced.
[0006]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
The present invention has been made with the above circumstances as a background to improve the work efficiency of an electronic circuit component mounting machine of a type in which a plurality of electronic circuit component mounting apparatuses are provided in one main body frame as much as possible. According to the present invention, an electronic circuit component mounting machine according to each aspect described below can be obtained. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features described in the present specification and the combinations thereof to those described in the following sections. . In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together. It is also possible to select and employ only some items.
[0007]
  In the following sections,(2)The term corresponds to claim 1,(3)The claim is in claim 2,(Four)The claim is in claim 3,(Five)The claim in claim 4,(6)The claim is in claim 5,(7)The claim in claim 6,(9)The claim in claim 7,(12)The claim in claim 8,(15)The claim in claim 9,(16)The claim is in claim 10,(17)Claim is in claim 11, (13) Claim is in claim 12Each corresponds.
[0008]
(1) a main body frame;
  A board transport / holding device that is provided on the main body frame, transports the circuit board along a straight line, and holds the circuit board in a fixed manner;
  A plurality of feed devices including a common fixed feed portion provided in a state extending in parallel with the transport direction of the substrate transport / holding device, and a plurality of movable feed portions provided for the common fixed feed portion;
  A plurality of first moving members that are moved in a direction parallel to the conveying direction by the respective movable feeding portions of the plurality of feeding devices;
  A plurality of second movements held by the plurality of first moving members so as to be movable in a direction crossing the circuit board conveyance direction in a plane parallel to the surface of the circuit board held by the board conveyance / holding device. Members,
  A plurality of second moving member driving devices for moving the second moving members in directions crossing the conveying direction,
  A component holder held by each of the second moving members and holding an electronic circuit component;
  A plurality of holder driving devices that move the component holders relative to each of the second moving members to bring the component holders closer to and away from the circuit board held by the substrate transporting and holding device; ,
  The plurality of feeding devices, the second moving member driving device, and the holder driving device are controlled so that the electronic circuit components are mounted on the circuit board held by the substrate carrying / holding device. LetSystemControl equipment
Including electronic circuit parts mounting machine.
  As the feeding device, for example, a linear motor, a feeding device including a feed screw and a nut, or the like can be used. In the former case, a stator having a large number of permanent magnets constitutes a fixed feed portion, and a mover having a plurality of coils constitutes a movable feed portion. In the latter case, the feed screw constitutes a fixed feed section, and the nut is independent or an electric motor that rotationally drives the nut (a servo motor, stepping motor, or the like that can accurately control the rotation angle) and The movable feed unit is configured jointly. The feed screw is preferably a ball screw.
  If the fixed feed portion of the feeding device that moves the plurality of first moving members in the direction parallel to the circuit board conveyance direction is made common, the movable range of the first movement member in the circuit board conveyance direction can be freely changed. Is possible. For example, as described above, conventionally, the size of the movable range in the circuit board conveyance direction of a plurality of mounting devices (part mounting area where electronic circuit components can be mounted on the circuit board, electronic circuit components taken out from the component supply device The possible take-out area and the size of the component holder holding area held by each second moving member in the circuit board transport direction are determined to be equal to each other, and each mounting device can be moved. While it was indispensable to provide a certain space between the ranges, a plurality of mounting devices (each of a plurality of feeding devices, each of a plurality of first moving members, and a plurality of second moving members) Each, a plurality of second moving member driving devices, one or more component holders held by each of the second moving members, and the holding device driving devices constitute one mounting device). Between it The size of the movable range can be made different freely of, also, it is the it is possible to overlap the moving range between no longer essential to provide a space between the movement range. That is, a single mounting device can share an area that spans a plurality of circuit boards, or while the circuit board is stopped at one stop position, electronic circuit components can be placed on a plurality of mounting devices with respect to the circuit board. In addition, when the component supply device has a plurality of component feeders and trays arranged in the conveyance direction of the substrate conveyance / holding device, a plurality of components can be mounted from the same component feeder or tray. Since the electronic circuit component can be taken out by the component holder of the mounting apparatus, the degree of freedom of mounting work as the whole electronic circuit component mounting machine is remarkably improved. Therefore, it becomes easier than before to finish mounting work of each shared electronic circuit component group on a plurality of mounting devices, and it is easy to improve the operating rate of the electronic circuit component mounting machine.
(2) The control device (a) The circuit board is fixedly held by the board transfer / holding device. Mounting the electronic circuit components on the plurality of component holders with respect to the circuit board, (b) Causing at least one of the plurality of component holders to take out electronic circuit components from the same portion of the component supply device disposed along the conveyance direction of the substrate conveyance / holding device. (1) The electronic circuit component mounting machine according to the item.
(3)The first moving member is an X-axis slide that moves in an X-axis direction parallel to the transport direction, and the second moving member moves on the X-axis slide in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction. It is a shaft slide, and the holder driving device is a Z-axis driving device that moves the component holder in the Z-axis direction orthogonal to the X-axis and Y-axis.Or (2) TermThe electronic circuit component mounting machine described in 1.
  In the electronic circuit component mounting machine according to the present invention, the second moving member may be moved in a direction crossing the circuit board transport direction in a plane parallel to the surface of the circuit board held by the board transport / holding device. Even if it is moved while drawing an arc locus, it may be moved in a direction not orthogonal to the moving direction of the first moving member when moving linearly. However, as in this section, when the movement direction of the first moving member parallel to the circuit board conveyance direction is the X-axis direction, the second movement member is the surface of the circuit board held by the board conveyance / holding device. It is desirable to be able to move in the Y-axis direction of the XY coordinate plane which is an orthogonal coordinate plane parallel to the. This is because, according to the XY coordinates, it is easy to control the movement of the component holder held by the second moving member. For the same reason, it is desirable that the holder driving device also moves the component holder in the Z-axis direction orthogonal to the XY coordinate plane.
  “Y-axis slide that moves in the Y-axis direction on the X-axis slide” means “Y-axis slide that moves in the X-axis direction together with the X-axis slide and that moves relative to the X-axis slide in the Y-axis direction” ""
(4)The second moving member driving device is a feed device including a fixed feed portion extending in a direction intersecting the transport direction and a movable feed portion provided for the fixed feed portion.Or (3) Any of the termsThe electronic circuit component mounting machine described in 1.
  As in the conventional electronic circuit component mounting machine, the second moving member driving device may include a feed screw, a nut, and a servo motor that rotationally drives the feed screw. If it is configured, the degree of freedom in design is improved. For example, as in the next item, it is easy to provide a plurality of second moving members for one first moving member. For the feeding device including the fixed feeding portion and the movable feeding portion, the description in the above item (1) applies as it is.
(5)A plurality of the second moving members are provided for at least one of the first moving members.(Four)The electronic circuit component mounting machine according to the item.
  If a plurality of second moving members are provided for one first moving member, the efficiency and flexibility of the mounting operation of the electronic circuit components in one mounting device is improved, and eventually the mounting in the entire electronic circuit component mounting machine It becomes easy to improve work efficiency and flexibility.
(6)At least one of the fixed feed portion of the feed device that moves the first moving member and the fixed feed portion of the feed device that moves the second moving member includes a retreat area that retracts at least one movable feed portion.(Four)Term or(Five)The electronic circuit component mounting machine according to the item.
  According to the feature of this section, at least one of the first moving member and the second moving member can be retreated in the retreat area. One electronic circuit component mounting machine is a plurality of types of electronic circuit component mounting machines in which the number of mounting devices or the number of mounting heads mainly composed of component holders held by the second moving member are different. As a result, the degree of freedom of the mounting operation of the entire electronic circuit component mounting machine is improved.
(7)The substrate transport / holding device is capable of changing a position where the circuit board is fixedly held in the transport direction (1) to(6)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  According to the feature of this section, for example, when the size of a circuit board changes, the number of circuit boards fixedly held in one electronic circuit component mounting machine can be changed, or a plurality of circuit boards Can be stopped at a position where the mounting operation can be efficiently performed in relation to the component supply device or the like. In addition, in an electronic circuit component mounting machine that has both the features of this section and the previous section, the optimal number of mounting devices and mounting heads are moved to the optimal position according to the holding position of the circuit board that can be variously changed. It can be moved and used, and the work efficiency can be effectively increased.
(8)The substrate transport / holding device includes a belt conveyor that extends over substantially the entire length of the main body frame and can transport the circuit board to an arbitrary position in the longitudinal direction.(7)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  The belt conveyor is simple and inexpensive, and can stop the circuit board at an arbitrary position in the transport direction, and is a component of the board transport / holding device in the electronic circuit component mounting machine according to the present invention. Is particularly suitable.
(9)The substrate transfer / holding device is
  A feed device including a common fixed feed portion parallel to the longitudinal direction of the belt conveyor and a plurality of movable feed portions provided for the common fixed feed portion;
  A substrate stop position defining device that is moved to an arbitrary position in the longitudinal direction of the belt conveyor by each of the plurality of movable feeding sections;
  including (8)The electronic circuit component mounting machine according to the item.
  According to the plurality of feeders sharing the fixed feeder, the substrate stop position defining device can be individually moved to any position in the conveying direction of the belt conveyor,(7)It is possible to satisfactorily realize an embodiment of the substrate carrying / holding device described in the item.
(10)The board stop position defining device includes a stopper that comes into contact with the downstream end of the circuit board in the transport direction to stop the circuit board.(9)The electronic circuit component mounting machine according to the item.
  If the end on the downstream side in the transport direction comes into contact with the stopper, the circuit board is forcibly stopped, and thereafter the belt conveyor and the circuit board slide. Thereafter, the belt conveyor may be stopped at an appropriate time. Depending on the operation time of the belt conveyor, it may be stopped when it is certain that the circuit board has come into contact with the stopper, and in response to the arrival of the circuit board being detected by the stop position arrival detector described in the next section. May be stopped. It should be noted that the speed at which the circuit board contacts the stopper is desirably small in order to suppress the impact, but on the other hand, it is desirable that the transport speed be large in order to shorten the time required for transporting the circuit board. Therefore, it is desirable that the belt conveyor is decelerated when the circuit board approaches the stopper. For this purpose, the approach of the circuit board to the stopper may be estimated based on the operation time of the belt conveyor, or the circuit board may be detected by the deceleration start position arrival detector described in the next section. .
(11)The substrate stop position defining device, a deceleration start position arrival detector for detecting that the circuit board has reached the deceleration start position;
  A stop position arrival detector for detecting that the circuit board has reached the stop position;
  A conveyor control device for decelerating and stopping the belt conveyor according to each detection of the deceleration start position arrival detector and the stop position arrival detector;
  including (9)Term or(Ten)The electronic circuit component mounting machine according to the item.
  If the deceleration start position arrival detector detects that the circuit board has reached the deceleration start position, the belt conveyor starts decelerating, and the stop position arrival detector detects that the circuit board has reached the stop position. In this case, the belt conveyor is stopped. The belt conveyor may be decelerated from a normal speed to a constant low speed with a relatively large constant deceleration and then continue to move at that constant low speed, with a relatively small constant deceleration until stopping. You may continue slowing down moderately. In any case, when the circuit board reaches the stop position, since the moving speed of the circuit board is sufficiently low, the circuit board can be stopped with little impact. When the electronic circuit component is already mounted on the circuit board, if the impact of the stop is large, the electronic circuit component may be displaced or fall down, but these situations are avoided. When a plurality of circuit boards are conveyed by the belt conveyor at substantially equal intervals, arrival at the deceleration start position is detected almost simultaneously by the plurality of deceleration start position arrival detectors, but is conveyed at unequal intervals. In such a case, the arrival detection time will be different. Therefore, if the circuit board is detected by any of the plurality of deceleration start position arrival detectors, the belt conveyor starts decelerating, and if it is decelerated to a predetermined constant low speed, the low speed is maintained. All stop positionsReachIt is desirable that the belt conveyor be stopped when the circuit board is detected by the detector.
  When providing a stopper, a deceleration start position arrival detector andstopIt is also possible to omit at least one of the stop position arrival detector. Conversely, when a deceleration start position arrival detector and a stop position arrival detector are provided, the stopper can be omitted.
(12)The position where the circuit board transporting / holding device holds the circuit board in a fixed manner is fixed in the transport direction (1)TermOr(6)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  Also in the electronic circuit component mounting machine described in this section(Ten)Terms and(11)The features described in the section can be applied. In addition, although the thing of the length extended over substantially full length of a main body frame may be sufficient as a belt conveyor, you may comprise the thing shorter than a main body frame in order. In the latter case, for example, by providing a belt conveyor corresponding to each position where the circuit board is held, the circuit boards can be conveyed at different timings. Furthermore, since it is only necessary to fix and provide the substrate stop position defining device, it is easy to reduce the cost.
(13)A plurality of component feeders each containing a large number of electronic circuit components of one type each and sequentially feeding one by one to a predetermined component supply unit are provided on at least one side of the substrate transport / holding device.Parallel to the transport directionIncluding parts supply equipment arranged side by side (1) to(12)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  If the moving range of the first moving member is changed in the electronic circuit component mounting machine of this section, the component feeder located within the moving range is changed, so that it can be taken out by the same mounting device (can be supplied to the same mounting device) Electronic circuit components can be changed.
(14)The first moving member is an X-axis slide that moves in an X-axis direction parallel to the transport direction, and the second moving member moves on the X-axis slide in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction. An axis slide, and
  A plurality of component feeders each accommodating a large number of electronic circuit components of one type each and sequentially feeding one by one to a predetermined component supply unit, on at least one side of the substrate transport / holding device, A component supply device arranged side by side in a direction;
  At least one of an imaging device and a reflection device provided in a portion between the component supply device of the X-axis slide and the substrate transport / holding device, and the component holder is connected to the electronic circuit component from the component supply device. An imaging system for taking an image of an electronic circuit component held by a component holder while moving to the board transport / holding device
  Including (1),(2) Term, (Four)Term or(12)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  Even if the component holder is moved from the component supply device to the predetermined mounting position of the circuit board held by the substrate transfer / holding device at the shortest distance, the component holder always passes through the imaging device or the reflection device. For this reason, it is not necessary to make the component holder uselessly move for imaging.
(15)A head holding portion provided in the second moving member;
  A common mounting part that can be attached to and detached from the head holding part is provided, (a) a first type head that is a mounting head that holds one component holder, and (b) a plurality of component holders linearly. A second type head that is a mounting head to hold side by side, and (c) a rotating body that is rotatably held around one axis, and a plurality of component holders on a circumference around the one axis of the rotating body At least two of the third type heads that are mounting heads for holding
  Including (1)(14)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  If a common mounting part is provided for multiple types of mounting heads, select the type of mounting head suitable for the mounting operation to be performed from these multiple types of mounting heads, and use them by attaching them to the head holder. This makes it easy to change the electronic circuit component mounting machine to a state suitable for mounting work on various circuit boards.
(16)A plurality of fiducial mark imaging devices that capture the fiducial marks that are held on each of the plurality of second moving members and provided on the circuit board;
  A circuit board relative that causes at least two of the plurality of reference mark imaging devices to respectively image a plurality of reference marks on the same circuit board and obtains a relative position of the same circuit board with respect to each of the at least two reference mark imaging devices. With position acquisition device
Including (1)(15)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  Relative position errors between one circuit board and a plurality of mounting devices each having the at least two reference mark imaging devices are detected. Each mounting device is controlled to perform the mounting operation of the electronic circuit component while correcting the relative position error of the circuit board with respect to each mounting device.
(17)The control device is configured to mount a shared component group of one or more component holders held on each of the plurality of second movable members to mount electronic circuit components by the component holders held on the second movable members. (1) to (1) equipped with an automatic assignment changer that automatically changes the required time so that it is as practical as possible.(16)The electronic circuit component mounting machine according to any one of the items.
  For example, a shared electronic circuit component group of each mounting device is determined by a computer or by an operator, and the shared electronic circuit component group is actually each of a plurality of mounting devices (each having one or more component holders). As a result of the mounting, if there is a difference in the required time between the mounting devices over the set time, the shared electronic circuit component group is changed by the automatic sharing change unit. A part of the shared electronic circuit component of the mounting apparatus that takes a long time to be mounted is transferred to the shared electronic circuit component group of the mounting apparatus that has a short required time. As a result, if the difference in the required time between multiple mounting devices becomes smaller than the set time, the mounting operation is continued, but if there is still a difference beyond the set time, the shared electronic circuit component group is further changed. Is called. Therefore, the determination of the first shared electronic circuit component group may be somewhat inappropriate. The automatic assignment change unit that operates in this manner can be referred to as an initial stage automatic assignment change unit in the sense that the assignment is changed at the start of the mounting operation (initial stage).
  In addition, certain parts holders and parts feeders have been picked up and installed incorrectly, and until that time, the difference in installation time was smaller than the set time, but it exceeded the set time. In some cases, it is also possible to operate the automatic assignment change unit. The automatic assignment change unit that operates in this manner can be referred to as a temporary automatic assignment change unit in the sense that the assignment is changed due to a temporary cause.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electronic circuit component mounting machine 2 which is one Embodiment of this invention is demonstrated in detail based on figures.
FIG. 1 conceptually shows an electronic circuit component mounting machine 2. In this figure, reference numeral 10 denotes a base, and a wiring board conveyor 14 is provided on the base 10 to convey a printed wiring board 12 as a circuit board along one horizontal direction. Hereinafter, this one direction is referred to as the X-axis direction, and the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is referred to as the Y-axis direction. On the base 10, a plurality of mounting devices 18 for mounting electronic circuit components (see FIG. 7; hereinafter simply referred to as components) 16 on the printed wiring board 12 and components for supplying the components 16 to the mounting devices 18. Supply devices 20 and 22 are provided.
[0010]
As shown in FIGS. 2 and 3, the wiring board conveyor 14 includes a pair of side frames 30 and 32 that extend along the conveying direction, and a part of the side frames 30 and 32 guides the printed wiring board 12. 33. One of the side frames 30 and 32 is a fixed frame 30 fixed so as not to move on the base 10, and the other is provided on the base 10 so as to be movable, and a movable frame 32 that can approach and separate from the fixed frame 30. Has been. Although not shown, a moving device that holds the movable frame 32 and moves it in the Y-axis direction is provided below the movable frame 32, and the movable frame 32 approaches and separates from the fixed frame 30 by the moving device. Moved. Annular conveyor belt 34 is wound around each of the frames 30 and 32 and is driven in synchronism with each other by a conveyor driving motor (see FIG. 12) 36 as a driving source to convey the printed wiring board 12.
[0011]
In the present embodiment, the printed wiring board 12 is conveyed in a horizontal posture by the wiring board conveyor 14, stopped at a predetermined work position by a stop device 40 (see FIG. 2) described later, and the work position of the base 12. Is held by a wiring board holding device 42 which is a substrate holding device provided in a portion corresponding to the above. In the present embodiment, the printed wiring board 12 is held in a horizontal posture on a mounting surface 44 (see FIG. 3) on which components are mounted.
[0012]
As shown in FIG. 2, a plurality of stop devices 40 are movably provided along the wiring board conveyor 14. Each of the stop devices 40 can be moved independently of each other by a linear motor 50 which is a feeding device provided along the fixed frame 30. A stator 52 parallel to the frame 30 is provided inside the fixed frame 30, and a plurality of pairs of movable elements (not shown) are movable along the common stator 52. 40 is fixed. Movement of the mover and the stopping device 40 is also guided by the fixed frame 30. Since the configuration of the linear motor 50 is substantially the same as that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-198873, illustration and detailed description thereof are omitted.
[0013]
The stop device 40 includes a stopper 54 and two sensors 56 and 58. The stopper 54 is provided so as to be movable up and down by an elevating device, and is located at an ascending end position and an action position that prevents the printed wiring board 12 from moving by contacting the downstream end face of the printed wiring board 12 and a descending end position. Therefore, the printed wiring board 12 can be moved between the non-acting positions that allow the printed wiring board 12 to move. Although not shown, the lifting device includes an air cylinder as a fluid pressure actuator as a drive source. The two sensors 56 and 58 are arranged along the transport direction, and the upstream sensor 56 detects that the printed wiring board 12 being transported has reached the deceleration start position where the deceleration should be started. 56, a downstream sensor 58 is provided adjacent to the upstream side of the stopper 54, and is a stop position sensor 58 that detects that the printed wiring board 12 has reached the stop position. These sensors 56 and 58 are both reflection-type photoelectric sensors, and each detects a light emitter 60 that emits visible light upward, and reflected light that is reflected by the lower surface of the printed wiring board 12. And a light receiver 62. Both sensors 56 and 58 may be configured by proximity switches, limit switches, or the like.
[0014]
The plurality of wiring board holding devices 42 are provided in close proximity to each other along the conveying direction, and can hold any wiring board even if the printed wiring board 12 stops at any position on the wiring board conveyor 14. It can be held by the device 42. Even if the printed wiring board 12 is stopped at a position where it protrudes from any of the wiring board holding devices 42, the printed wiring board 12 is held without any trouble by cooperation with the adjacent wiring board holding device 42. The configuration of these wiring board holding devices 42 is common to each other and is almost the same as that described in Japanese Patent Application No. 2001-172915.
[0015]
As schematically shown in FIG. 3, the wiring board holding device 42 includes a support base 70 and a plurality of support pins 72, and the lift base 74 is moved up and down by a lift base drive device 76, whereby the printed wiring board 12. Support the back surface of the. In this embodiment, the lifting platform driving device 76 is configured by using an air cylinder 80 that is a fluid pressure actuator as a driving source, and constitutes a printed wiring board holding device lifting device. The printed wiring board 12 is sandwiched and clamped from both upper and lower sides by an upward support surface 82 provided on the frames 30 and 32 and a clamp member 84 provided rotatably. However, the clamp member 84 is omitted in FIG. As shown in FIG. 2, a notch 86 is formed in the support base 70 and the lift base 74 so as to open on the upstream end side and the movable frame 32 side, and the movement in the direction orthogonal to the conveying direction of the leg portion 88 of the movable frame 32 It is not disturbed.
[0016]
As shown in FIG. 1, the component supply devices 20 and 22 are provided at fixed positions on both sides of the wiring board conveyor 14 so as to be separated from each other in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction in the XY coordinate plane. In the illustrated example, a feeder-type component supply device 20 is disposed on the right side (lower side of the screen of the wiring board conveyor) in the conveying direction, and the feeder type is provided on the left side (upper side of the screen of the wiring board conveyor) in the conveying direction. The component supply device 20 and the tray-type component supply device 22 are arranged in a line.
[0017]
The feeder-type component supply apparatus 20 includes a component supply table 94 in which a large number of component feeders 90 are arranged on a feeder support table 92 and each component supply unit is arranged in a straight line parallel to the X-axis direction. Each component feeder 90 accommodates a large number of components 16, and arranges the components 16 in a line and sends them one by one to the component supply unit. For example, the components 16 are held on a component holding tape (not shown). It is possible to adopt what is supplied in the form of taped parts.
[0018]
The tray-type component supply device 22 is the same as the component supply device described in Japanese Examined Patent Publication No. 2-57719, and detailed description is omitted, but the component 16 is accommodated in the component tray 96 and supplied. One component tray 96 is supported in each of a number of component tray storage boxes (not shown) arranged in the vertical direction. Each of these component tray storage boxes is sequentially raised to a component supply position by a lifting device (not shown), but it is necessary to secure a space for the mounting device 18 to take out the component 16 above the component supply position. . For this reason, the component tray storage box that has finished supplying the component 16 is raised by the above-mentioned space at the same time that the next component tray storage box is raised to the component supply position, and is retreated to the upper retreat area. In this way, the mounting head of the mounting device 18 takes out the components 16 one by one from the component tray 96 in the component tray storage box in which a space is formed above.
[0019]
The plurality of mounting devices 18 are provided side by side in the X-axis direction. The mounting device 18 has components of the mounting head 100 shown in FIG. 7, the mounting head 102 shown in FIGS. 8 to 10 and the mounting head 104 shown in FIG. An XY moving device 106 that transports components while being translated in the direction is provided, and is mounted on a mounting surface 44 that is a surface or an upper surface of the printed wiring board 12.
[0020]
First, the XY moving device 106 will be described. A pair of support members 108 are provided on a frame (not shown) in parallel to the X-axis direction. As shown in FIG. 4, an X-axis slide 112 that is movable along the support members 108 is provided, and is moved by a linear motor 110 that is a pair of feeding devices provided corresponding to the support members 108. . The linear motor 110 is a linear DC brushless motor, and includes a stator 114 having a large number of permanent magnets, a pair of movers 116 each having a plurality of coils, and a movable member 117 that holds the movers 116. A guide 118 is provided for guiding the movable member 117 in a direction parallel to the longitudinal direction of the stator 114. The stator 114 and the guide 118 that are common to the X-axis slide 112 of each mounting device 18 are provided along the support member 108 so that the mounting devices 18 can move in the X-axis direction independently of each other. . The stator 114 includes a support portion 120 extending vertically downward from the support member 108, and the main body portion 122 of the stator 114 is supported in a horizontal posture at the lower end portion of the support portion 120. The pair of movers 116 is disposed with a slight gap so as to sandwich the main body portion 122 from above and below, and is connected to each other by a connecting portion 124 at the end opposite to the support portion 120 as a whole. The mover assembly has a U-shape. The movable element assembly is further fixed to the movable member 117, and the movable element assembly and the movable member 117 constitute a movable portion 126 of the linear motor 110. The movable portion 126 is engaged with the guide 118 via a guide block 129 holding a large number of balls 128, and is moved to an arbitrary position of the stator 114 by controlling the current supplied to the coil of the movable member 116. Be made.
[0021]
The X-axis slide 112 has a length that exceeds the wiring board conveyor 14 and reaches the component supply device 20 and the component supply devices 20 and 22 on both sides thereof. As shown in FIG. 5, the X-axis slide 112 includes a supported portion 130 and a main body portion 132 that extends downward from the supported portion 130, and is fixed to the movable portion 126 in the supported portion 130. . The movable portion 126 is fixed at two positions slightly closer to the center from both ends in the longitudinal direction of the X-axis slide 112. Both ends of the X-axis slide 112 protrude beyond the fixed position with respect to the movable portion 126, and the protruding portions are It is located above the component supply device 20. In particular, one X-axis slide 112 has a long projection, and as described above, the component tray storage box stopped at the component supply position, and the component tray storage box that has finished supplying the component 16 It is possible to enter the space formed between the two.
[0022]
The stator 114 and the guide 118 extending in the X-axis direction are moved to at least one of the upstream side and the downstream side of the wiring board conveyor 14 from the component mounting area in which the plurality of wiring board holding devices 42 are disposed (in the illustrated example). To the upstream side). If the X-axis slide 112 is moved to the extending portion that extends beyond the component mounting area, the mounting heads 100, 102, and 104 that move together with the X-axis slide 112 also supply components to the wiring board holding device 42. The devices 20 and 22 are not opposed to each other. That is, the extension portion forms a retreat area 138 in which at least one mounting device 18 can retreat.
[0023]
At least one Y-axis slide 140 is supported on the X-axis slide 112 so as to be relatively movable in the Y-axis direction. In the illustrated example, two of the four X-axis slides 112 each support two Y-axis slides 140 so as to be movable, and the other two support one Y-axis slide 140. A pair of guides 144 are provided on the side surface 142 of the main body 132 of the X-axis slide 112 in parallel with the Y-axis direction so as to guide the movement of the Y-axis slide 140. The Y-axis slide 140 is moved in the Y-axis direction by a linear motor 146 that is a feeding device. Between the pair of guides 144, a stator 148 having a large number of permanent magnets is fixed to the side surface 142 of the main body 132 in a state of extending in the Y-axis direction. The Y-axis slide 140 includes a pair of arm portions 152 and has a U-shaped cross section. A guide block 156 holding a large number of balls 154 is attached to the tip of each arm portion 152, and these guide blocks 156 are engaged with the guide 144. A mover 158 is provided on each arm 152 on the side facing the stator 148. In this embodiment, the Y-axis slide 140 is detachable from the X-axis slide 112, and the number of Y-axis slides 140 for one X-axis slide 112 can be changed as necessary.
[0024]
Instead of making the Y-axis slide 140 detachable, a retracting area may be provided at at least one end of the X-axis slide 112 so that the number of Y-axis slides 140 to be operated can be adjusted. . Further, a guide and a stator may be provided on the opposite side of the main body 132 of the X-axis slide 112 so that the Y-axis slide can be mounted on both sides.
[0025]
As shown in FIG. 4, a reference mark camera 172 that images the reference mark 170 provided on the upper surface of the printed wiring board 12 is supported on the Y-axis slide 140. On the other hand, as shown in FIG. 1, reference marks 170 are provided at two places on the printed wiring board 12. Each Y-axis slide 140 is provided with a reference mark camera 172, and by acquiring the relative position between the mounting heads 100, 102, 104 and the printed wiring board 12, the mounting position of each Y-axis slide 140 is corrected independently. Is done. The reference mark camera 172 includes a CCD (Charge Coupled Device) which is a kind of solid-state image sensor and a lens system including an imaging lens, and a surface imaging apparatus which is a kind of imaging apparatus that acquires a two-dimensional image of a subject at once. Has been. The CCD has a large number of minute light receiving elements arranged on an image pickup surface or image pickup region, and generates an electric signal corresponding to the light receiving state of each light receiving element. An illumination device 173 is provided corresponding to the reference mark camera 172, and illuminates the subject and its surroundings during imaging.
[0026]
As shown in FIG. 5, an engaging protrusion 162 protruding from the side surface 160 is formed on the side surface 160 of the Y-axis slide 140 opposite to the arm portion 152. As shown in FIG. 4, the engagement protrusion 162 is provided side by side with the reference mark camera 172. As shown in FIG. 6, the engagement protrusion 162 is gradually increased in width as it is away from the main body 150, and has a maximum width at the end surface 164. The cross-sectional shape is “present” having a so-called dovetail shape (bachi shape), and extends in the vertical direction along the side surface 160. Any one of the mounting heads 100, 102, and 104 is attached to the Y-axis slide 140 using the engaging protrusion 162.
[0027]
The mounting head 100 includes a head main body 180 extending in a plate shape in the vertical direction, and an engagement groove in which the above-described engagement protrusion can be engaged along a side surface of the head main body 180 facing the Y-axis slide 140. 182 is formed extending in the vertical direction. The engaging groove 182 is formed to be wider and shallower than the engaging protrusion 162 as a whole, and is formed in a dovetail shape having the largest width at the groove bottom 183. The engagement groove 182 is formed so as to penetrate the head main body 180 in the vertical direction, and protrudes toward the Y-axis slide 140 at the upper end surface of the head main body 180. A stopper member 184 is fixed. When the engaging protrusion 162 is made to enter the groove from the lower opening of the engaging groove 182, the stopper surface which is the lower surface of the stopper member 184 comes into contact with the upper end surface of the engaging protrusion 162, so that the mounting head 100. The position in the vertical direction with respect to the Y-axis slide 140 is uniquely determined.
[0028]
As described above, the engaging groove 182 is formed wider than the engaging protrusion 162. However, as shown in FIG. 6, the gap between the engaging groove 182 and the engaging protrusion 162 has a gap. A slightly thinner spacer 186 is provided. A plurality of female screw holes 188 are formed through the head main body 180 from the side surface to the engaging groove 182, and the set screws 190 are screwed together. The tip of the set screw 190 is a tapered portion 194 having a tapered surface 192 corresponding to the side surface of the spacer 186. The groove bottom 183 and the side surface 195 of the engagement groove 182 are pressed against the engagement protrusion 162 by the effect of the inclined surfaces of 194 and the spacer 186. As a result, the mounting head 100 is uniquely positioned even in the horizontal direction and is stably held on the Y-axis slide 140. The engaging protrusion 162 constitutes a head holding portion provided on the Y-axis slide 140 as the second moving member, and the engaging groove 180, the spacer 186, and the set screw 190 are detachably attached to the head holding portion. The mounting part is configured.
[0029]
A component imaging device 360 that images the holding posture of the component 16 is provided at a position corresponding to the space between the wiring board conveyor 14 and the component supply devices 20 and 22 below the X-axis slide 112. . Since the configuration of the component imaging device 360 is substantially the same as that described in Japanese Patent Application No. 2001-172915, it will be briefly described. However, as shown in FIG. A device 364 is provided. However, FIG. 5 shows only a part of the light guide device 364. A component camera 362 that images the component 16 is fixed downward by a holding member 366 on the opposite side of the X-axis slide 112 from the side on which the mounting head 100 is provided and above the light guide device 364. .
[0030]
When the mounting head 100 is moved by the XY moving device 106 and reaches a position located on the light guide device 364 in the Y-axis direction, the component camera 362 can image the component 16. The component imaging device 360 is disposed at a position where an image of the component 16 can be captured on the movement locus of the component 16 when the Y-axis slide 140 moves with respect to the X-axis slide 112. An imaging system including the camera 362 and the light guide device 364 images an imaging target object such as the component 16 from below. Similar to the reference mark camera 172, the component camera 362 is a CCD camera which is a surface imaging device. Although not shown, an illumination device for irradiating ultraviolet light and visible light is provided at a portion of the light guide device 364 facing the mounting head 100, and the component camera 362 projects a projected image and a front image of the component 16. And can be selectively imaged.
[0031]
Since the mounting head 100 of FIG. 7 has substantially the same configuration as that described in Japanese Patent Application No. 2001-287339, it will be described briefly.
The mounting head 100 is a multiple holding head that includes a plurality of component mounting units 198 (three in this embodiment) and can hold a plurality of components at a time. These three component mounting units 198 are provided on the X-axis slide 112 in a row in parallel to the X-axis direction. These component mounting units 198 have the same configuration, and one of them will be described as a representative. The component mounting unit 198 includes a suction nozzle 200 as a component holder, a nozzle holder 202 that holds the suction nozzle 200, a holder lifting device 204, and a holder rotating device 206. The holder lifting / lowering device 204 moves the nozzle holder 202 in a direction parallel to the vertical direction, which is a direction perpendicular to the horizontal XY coordinate plane, and moves the nozzle holder 202 closer to and away from the printed wiring board 12. It can also be called a device or an approach / separation device. The holder rotating device 206 rotates the nozzle holder 202 around its vertical rotation axis.
[0032]
The holder lifting / lowering device 204 includes a lifting / lowering member 210 and a lifting / lowering member moving device 212 which are movable members provided on the head main body 180 so as to be movable in the vertical direction. The elevating member moving device 212 uses an elevating motor 216 as a drive source, and the rotation thereof is transmitted to a ball screw 224 which is a feed screw by a rotation transmitting device including a driving pulley 218, a driven pulley 220 and a driving belt 222. The ball screw 224 is provided on the head main body 180 so as to be rotatable about a vertical axis and not to be movable in the axial direction, and is screwed to a nut 226 fixed to the elevating member 210, whereby the ball screw 224 is rotated. The elevating member 210 is moved up and down. The raising and lowering of the elevating member 210 is guided by a guide device including a pair of rail-shaped guide members (one is shown in FIG. 3) 228 provided in the vertical direction on the head main body 180. The driving pulley 218 and the driven pulley 220 are constituted by timing pulleys, and the driving belt 222 is constituted by a timing belt.
[0033]
The nozzle holder 202 is provided on the elevating member 210 so as to be rotatable about a vertical axis, holds the suction nozzle 200 in a detachable manner, and rotates the nozzle holder 202 so that the suction nozzle 200 is rotated around a vertical rotation axis. Rotated. Further, the nozzle holder 202 is raised and lowered by raising and lowering the raising and lowering member 210, whereby the suction nozzle 200 is raised and lowered. In this embodiment, for example, the nozzle holder 202 is configured in the same manner as the nozzle holder described in Japanese Patent No. 3093339, and detailed illustration and description thereof will be omitted.
[0034]
The holder rotating device 206 is provided on the elevating member 210. The holder rotating device 206 uses the rotation motor 240 as a drive source, and the rotation of the holder rotation motor 240 is transmitted to the nozzle holder 202 by the driving gear 242 and the driven gear 244 so that the nozzle holder 202 is rotated around its own vertical axis. It can be rotated at an arbitrary angle in both forward and reverse directions.
[0035]
The suction nozzle 200 has a nozzle body 250 and a suction pipe 252 fitted to the nozzle body 250. The nozzle body 250 forms a held portion, and the suction pipe 252 forms a suction portion. The nozzle body 250 is held by the nozzle holder 202 so as to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable. The suction nozzle 200 sucks the component 16 with a negative pressure, and is connected to a negative pressure source, a positive pressure source and the atmosphere (not shown) through a passage provided in the nozzle holder 202 and the like. By switching the electromagnetic directional switching valve device, the suction pipe 252 is selectively brought into communication with the negative pressure source, the positive pressure source and the atmosphere to suck and hold the component 16 and release it.
[0036]
In the three component mounting units 198, the pitch in the direction parallel to the X-axis direction between the rotation axes of the nozzle holders 202 (designated normal pitch) is an integral multiple of the feeder holding pitch in the feeder support table 92. It is provided as follows.
The types of the three suction nozzles 200 that are respectively attached to the nozzle holder 202 of these three component mounting units 198 are often different from each other, but here, in order to simplify the explanation, the three suction nozzles 200 are used. The types of 200 are the same, and the suction nozzle 200 can hold any type of component even if the types of components supplied by the plurality of feeders 90 of the component supply apparatuses 20 and 22 are different.
[0037]
Next, another mounting head 102 will be described with reference to FIGS. Since the mounting head 102 is substantially the same as that described in Japanese Patent Application No. 2000-357367, it will be briefly described. However, the mounting head 102 is a large component head that can be mounted by sucking and holding relatively large components. .
[0038]
As shown in FIG. 8, the mounting head 102 includes an elevating member 280 attached to the head main body 180 so as to be elevable. A pair of guides 282 provided on the elevating member 280 are fitted into guide blocks 283 provided on the head main body 180. Guided by a guide device including the guide 282 and guide block 283, the elevating member 280 is moved up and down by a feed screw 284 and a Z-axis motor 286 (see FIG. 12). The rotation of the Z-axis motor is transmitted to the feed screw 284 via the timing pulley 288, the timing belt 289, and the like. is doing. As the Z-axis motor, an electric motor that can accurately control the rotation angle, such as a servo motor or a stepping motor, is suitable. The lifting device may be a fluid pressure actuator such as an air cylinder.
[0039]
As shown in FIG. 9, the elevating member 280 holds a rotary shaft 292 via a bearing 291 so as to be relatively rotatable and not relatively movable in the axial direction. A backlash-removed driven gear 294 composed of two gears is fixed to a flange-shaped attachment portion 293 provided integrally with the lower end portion of the rotating shaft 292. The driven gear 294 is engaged with a driving gear (not shown) fixed to the output shaft of the θ-axis motor 296 (see FIG. 8), and when the driven gear 294 is rotated, the rotating shaft 292 is rotated around the vertical axis. To be rotated. A support shaft 304 is provided coaxially in the rotation shaft 292 and is fixed so as not to be relatively movable in the axial direction and not to be relatively rotatable.
[0040]
A passage 314 penetrating along the axis is formed in the support shaft 304. A radial passage 316, a rotary joint 318, a hose 320, and an electromagnetic direction switching valve 322 (see FIG. 12) formed in the rotary shaft 292 are formed. ) To a negative pressure source (not shown). Supply and interruption of the negative pressure to the passage 314 are performed by switching the electromagnetic direction switching valve 322.
[0041]
The portion of the support shaft 304 that protrudes from the mounting portion 293 of the rotating shaft 292 holds the nozzle holder 332 coaxially as shown in FIG. The nozzle holder 332 holds the suction nozzle 334 in a detachable manner. The nozzle holder 332 is attached to the protruding end portion of the support shaft 304 so as not to be relatively rotatable and relatively movable in the axial direction. In the present embodiment, the suction nozzle 334 constitutes a component holder, and the nozzle holder 332 constitutes a holder. Alternatively, the entire portion (rotating shaft 292, support shaft 304, etc.) that can be moved up and down together with the lifting member 280 including the nozzle holder 332 can be considered as a holder. The adsorption nozzle 334 includes an adsorption tube holder 340 and an adsorption tube 342. An intake passage (not shown) penetrating along the axis is formed inside the adsorption pipe holder 340 and the adsorption pipe 342 and opens to the adsorption surface 344 of the adsorption pipe 342. According to this mounting head 102, since the opening in the suction surface 344 of the suction pipe 342 is formed with a large diameter, even if the component 16 is large, it can be reliably sucked and held.
[0042]
Further, another mounting head 104 will be described with reference to FIG. Since the mounting head 104 has substantially the same configuration as that described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-163677, it will be briefly described.
The mounting head 104 is formed with an arm portion 400 that extends in the opposite direction to the stopper member 184 at the upper end portion of the head main body 180, and the arm portion 400 is intermittently rotated around the vertical axis 402. Is supported in a suspended state. By the intermittently rotating body, the suction nozzles 404 as a plurality of component holders are held at equal angular intervals around the rotation axis so that they can be relatively rotated and moved up and down. The suction nozzle 404 is turned around the rotation axis along with the intermittent rotation of the intermittent rotating body 402, and is stopped at a stop position set at regular intervals. At each stop position, for example, a component receiving / mounting position for receiving a component from a component supply device or mounting a component on a printed wiring board, a posture detection position for detecting the posture of a sucked component, and a component posture are corrected. The posture correction position is included.
[0043]
The mounting heads 100, 102, and 104 described above are selected according to the type, size, and shape of the component 16 to be mounted and attached to the Y-axis slide 140. Further, the suction nozzles 200, 334, 404, and the like are exchanged according to the type of the part 16, whereby the various parts 16 are satisfactorily held by suction. Here, the mounting head 100 or the mounting head 104 having a plurality of suction nozzles 200 is attached to the upstream mounting device 18, and the mounting head 102 having the suction nozzle 334 capable of holding a large component in the downstream mounting device 18. Is attached.
[0044]
The electronic circuit component mounting machine 2 is controlled by a control device 410 shown in FIG. The control device 410 is configured mainly by a computer 420 having a CPU 412, a ROM 414, a RAM 416 and a bus connecting them. An input / output interface 422 is further connected to the bus. Various actuators such as the linear motor 50 and the conveyor drive motor 36 are connected to the input / output interface 422 via a drive circuit 426. Further, the reference mark camera 172 and the component camera 362 are connected to the input / output interface 422 via the control circuit 427. An origin detector 428 and a position detector 430 are connected to the input / output interface 422, and the linear motor 50 is controlled based on these detection results. The encoder 432 of the drive motor 36 is also connected to the input / output interface 422.
[0045]
The input / output interface 422 is further connected to a host computer 440 and a parts data generator (hereinafter abbreviated as PDG) 442. The host computer 440 and the PDG 442 store a mounting program corresponding to the type of the printed wiring board 12, data including the type and shape of the component 16 to be mounted, and the supply position in the component supply devices 20 and 22, and this mounting Information necessary for the work is transmitted to the computer 420 and stored in the RAM 416. The ROM 414 stores basic programs and data necessary for mounting the printed wiring board 12.
[0046]
Hereinafter, the mounting operation of the component 16 by the electronic circuit component mounting machine 2 will be described. However, the description of the already well-known part of the mounting operation will be omitted, and only the part related to the present invention will be described in detail.
[0047]
First, when the electronic circuit component mounting machine 2 is activated, the stop device 40 is positioned to define the work position on the wiring board conveyor 14 according to the type of the printed wiring board 12 to which the component 16 is to be mounted this time. Is done. In the electronic circuit component mounting machine 2, a work position (work area) where a mounting operation for mounting the component 16 on the printed wiring board 12 is performed is set in advance corresponding to the size of the printed wiring board 12. Each stop device 40 is moved by the linear motor 50 to a position corresponding to the work position.
Depending on the size of the printed wiring board 12, the number of work positions that can be set may be smaller than the number of stop devices 40 that are mounted in advance. In such a case, an extra stop device is used. 40 is saved in the save area, and the required number of stop devices 40 are positioned.
[0048]
If all the stop devices 40 are positioned, the conveyance by the wiring board conveyor 14 is permitted. The conveyance is performed simultaneously for the plurality of printed wiring boards 12 on the wiring board conveyor 14, and each printed wiring board 12 is moved toward the work position adjacent to the downstream side. In the stop device 40, the stopper 54 is positioned at the non-operation position before the conveyance is started. Until the printed wiring board 12 reaches the deceleration position, it is kept waiting as it is, and after the printed wiring board 12 positioned by a certain stopping device 40 passes over the stopping device 40, it is stopped this time. The stopper 54 is moved from the non-operating position to the operating position before the printed wiring board 12 reaches the work position to be performed. In this embodiment, if the printed wiring board 12 is detected by the deceleration sensor 56 of any of the stopping devices 40, the stoppers 54 are positioned at the operating positions for all the stopping devices 40, and the wiring board conveyor 14 is decelerated. If the printed wiring board 12 is detected by the stop position sensors 58 of all the stopping devices 40, the wiring board conveyor 14 is stopped assuming that all the printed wiring boards 12 have reached the stop position. In this state, the support base 70 is raised and the printed wiring boards 12 are supported from below by the support pins 72, and the printed wiring boards 12 are clamped by the clamp members 84. In this embodiment, the wiring board holding devices 42 are densely arranged, and even if one printed wiring board 12 is positioned at a position across the plurality of wiring board holding devices 42, it can be held without any trouble. Therefore, the printed wiring board 12 is satisfactorily held regardless of the work position of the printed wiring board 12.
[0049]
As described above, when the printed wiring board 12 is positioned and held at the work position where the component 16 is to be mounted this time, the mounting operation is performed by the mounting device 18. The component feeder 90 and the component tray 96 of the component supply devices 20 and 22 are associated with one of the mounting devices 18, and a shared component group that is a component 16 to be mounted for each mounting device 18 is set. The shared component group is set according to the type of the printed wiring board 12. In the present embodiment, the component supply devices 20 and 22 are set in common for a plurality of types of printed wiring boards 12 during the setup operation. However, by changing the shared component group of each mounting device 18, each mounting device The time required for 18 operations can be made substantially uniform.
[0050]
The shared parts group will be described. In the present embodiment, each component 16 is basically set on the supply portion of the component supply devices 20 and 22 and the printed wiring board 12 among the printed wiring boards 12 positioned at a plurality of work positions. The printed circuit board 12 is associated with the printed circuit board 12 so that the distance from the component mounting position is as short as possible. The shared component group includes a mounting device 18 having a mounting head corresponding to each component 16 among the mounting heads 100, 102, and 104, depending on the number of components assigned to each mounting device 18. The working time is determined to be almost equal. The shared component group may be determined based on the distance between the supply units of the component supply devices 20 and 22 and the component mounting position of the printed wiring board 12, the allowable acceleration and deceleration of the component 16, and the like.
[0051]
In the present embodiment, the setup of the component supply devices 20 and 22 is common to a plurality of types of printed wiring boards 12, so that depending on the type of the printed wiring board 12, it should be mounted at a certain work position. There are cases where the number of parts 16 increases and the number of parts 16 to be mounted in another work position decreases. However, in the electronic circuit component mounting machine 2, the mounting device 18 is movable in the X-axis direction along the common stator 114. In such a case, the mounting device 18 is a certain mounting device 18. A part of the mounting work at a work position that is another work position and that has a large number of parts 16 to be mounted is assigned to the work that is performed on the printed wiring board 12 at a work position that has few parts 16 to be mounted. Thus, the working time of the mounting device 18 can be equalized.
[0052]
Furthermore, it is possible to further improve the work efficiency by increasing the mounting device 18 without being restricted by the number of work positions.
[0053]
As described above, when a shared component group is set for each mounting device 18, the printed wiring board 12 is carried in and mounting work is started.
The plurality of printed wiring boards 12 are conveyed all at once by the wiring board conveyor 14. If any one of the plurality of printed wiring boards 12 is detected by the deceleration start position sensor 56 of the stop device 40, the wiring is performed. The plate conveyor 14 is controlled to start deceleration. If the conveyance speed by the wiring board conveyor 14 is reduced to a speed at which the printed wiring board 12 does not receive an excessive impact when contacting the stopper 54 of the stopping device 40, all the printed wiring boards 12 reach the working position. Until then, the conveyance is continued at the low speed. When all the printed wiring boards 12 come into contact with the stopper 54 and are detected by the stop position sensor 58, the conveyance by the wiring board conveyor 14 is stopped. The printed wiring board 12 is positioned and held at each work position by the wiring board holding device 42.
[0054]
Next, the relative position between each mounting device 18 and the printed wiring board 12 is detected. For each mounting device 18, the reference mark 170 is imaged by the reference mark camera 172 of the mounting device 18 for all the printed wiring boards 12 to which components are to be mounted, and the parallel movement position of the corresponding printed wiring board 12 and A rotational position about the vertical axis is detected. In this embodiment, even when a plurality of mounting heads 100, 102, 104 are provided in one mounting device 18, the reference mark camera 172 is provided for all of the plurality of mounting heads 100. The relative position with respect to the printed wiring board 12 is detected for each mounting head 100 or the like, and the mounting position is corrected. However, when one mounting device 18 is provided with a plurality of mounting heads 18 and the like, only one of the mounting heads 100 and the like is provided with the reference mark camera 172, and only the reference mark camera 172 is provided. The mounting position may be corrected based on the imaging result.
[0055]
The mounting operation is performed according to a mounting order (mounting program) predetermined for each shared component group. This execution order is determined so that, for example, the small component 16, in particular, the component 16 having a low height is mounted first. If the component 16 having a high height is mounted first, it is necessary to mount the subsequent component 16 while avoiding interference with the high component 16, and the mounting efficiency is often lowered accordingly. Because. If the part 16 that is mounted first is high and the high part 16 is positioned in the passage of the suction nozzle 200 and the part 16 when the subsequent part 16 is mounted, the part 16 is high in plan view. It is necessary to curve the passage path so as to avoid 16 or move the suction nozzle 200 and the component 16 directly above the mounting point while keeping the suction nozzle 200 and the component 16 at a high position, and then descend vertically. In any case, the time required from taking out the component 16 to mounting becomes longer, and the efficiency of the mounting work is reduced.
[0056]
In the electronic circuit component mounting machine 2, the total moving distance of the mounting head 100 and the like necessary for mounting all the components of one shared component group (a plurality of components of one type may be mounted) is calculated. It is necessary to mount all components in consideration of the acceleration and deceleration allowed by the mounting head 100 etc. in relation to not only the total moving distance but also the type of components so that it can be as short as possible. The arrangement of the component feeder 90 is determined so that the time can be as short as possible.
[0057]
However, in the electronic circuit component mounting machine 2, it is not indispensable to provide a space between the mounting areas, and the mounting areas may be set to be close to each other or partially overlap in the X-axis direction. is there. In that case, it is necessary to determine the mounting order and the arrangement of the component feeders 90 so that the mounting devices 18 adjacent to each other do not interfere with each other in the vicinity of the end of each mounting region. For example, at least for the mounting devices 18 that interfere with each other, if the mounting order is determined so that the mounting is performed from the upstream side or the downstream side of the wiring board conveyor 14, it is easy to avoid the mounting devices 18 from interfering with each other. can do. However, if this rule is completely followed, the mounting efficiency is often lowered.In practice, this rule and the above-mentioned rules are appropriately combined to reduce the mounting efficiency as much as possible within the range where interference can be avoided. It is desirable that the mounting order and the arrangement of the component feeders 90 are determined so as to be improved.
[0058]
In this electronic circuit component mounting machine, even when the mounting work is being performed on the same type of printed wiring board 12, a group of parts shared by the mounting device 18 is determined based on the work result of each mounting device 18. Be changed. In the initial stage when the mounting operation is started, even if the determination of the shared parts group is somewhat inappropriate, the time difference of the required time between the mounting devices 18 is reduced while the mounting operation is repeatedly performed. It will be made to share appropriately. In addition, even after appropriate sharing has been realized, there are cases in which an extraction error or a mounting error may occur in a specific suction nozzle 200 or component feeder 90 as time elapses. The required time is increased by the amount of time required for the operation to be performed, and the difference from the required time of the other mounting devices 18 may increase. Therefore, when the difference in the required time of each mounting device 18 exceeds a preset time difference, the parts belonging to the shared parts group of the mounting device 18 whose required time has become longer are the other mounting devices 18. The working time is made uniform by turning to the shared parts group.
[0059]
An example of the control for that is demonstrated based on the automatic assignment change routine shown in FIG.
First, in step S1 (hereinafter simply referred to as S1, the same applies to other steps), the required time tn of the component mounting operation executed last time is acquired for each of the n mounting devices 18. Next, in S2, the maximum value tmax and the minimum value tmin of the required time tn are acquired. Proceeding to S3, it is determined whether or not the time difference between the maximum value tmax and the minimum value tmin is greater than a predetermined set time t0. If the time difference is equal to or less than the set time t0, the determination in S3 is NO, and one execution of this program ends. On the other hand, when the time difference is larger than the set time t0, the determination in S3 is YES, and the process proceeds to S4, and the shared component group of each mounting apparatus is changed. Since the amount of the shared parts group of the mounting device 18 having the longest required time is reduced and the amount of the shared parts group of the mounting device 18 having the shortest required time is increased, the sharing of the mounted parts is changed. is there. At that time, if the mounting device 18 with the longest required time and the mounting device 18 with the shortest time are adjacent to each other, only the change between them is sufficient, but if there is another mounting device 18 in between, A part is turned from the mounting device 18 having the longest required time to another adjacent mounting device 18, and an excessively large part group of the adjacent mounting device 18 is further turned to the adjacent mounting device 18. It is necessary or desirable to increase the shared parts group of the mounting device 18 that has been required to travel in the shortest time. When the mounting device 18 having the longest required time skips the other mounting device 18 and directly turns the component to the mounting device 18 having the shortest required time, the mounting device 18 moves to take out the component. In addition, it interferes with other mounting devices 18 or the travel distance of the mounting devices 18 becomes unnecessarily long. When the change of the assigned parts group in S4 is completed, one execution of this program is completed.
[0060]
When a series of mounting operations for a predetermined number of printed wiring boards 12 of one type is completed and then a mounting operation is performed on another type of printed wiring board 12, the printed wiring board 12 is connected to the component supply device 20, If the setup of 22 is already performed, the mounting operation can be started without replacing the component feeder 90 and the component tray 96 of the component supply devices 20 and 22.
The electronic circuit component mounting machine 2 of the present embodiment is configured such that mounting work is performed in parallel on a plurality of printed wiring boards 12, and the total length of the mounting work area is long. Therefore, the number of component feeders 90 and component trays 96 that can be arranged along the mounting work area is large. In addition, since the movable range in the X-axis direction of each mounting device 18 is wide, it is possible to mount a component feeder 90 and a component tray 96 to which components 16 should be supplied to a plurality of types of printed wiring boards 12. It can be done.
[0061]
When the components 16 are mounted on the various types of printed wiring boards 12, different combinations of component feeders 90 and component trays 96 are required, and some of them are common to a plurality of types of printed wiring boards 12. Are also included and can be used in common for a plurality of printed wiring boards 12. Therefore, even if the types of target printed wiring boards 12 increase, the types of component feeders 90 and component trays 96 that are necessary for the increase do not increase. For this reason, the component feeder 90 and the component tray 96 corresponding to a plurality of types of printed wiring boards 12 can be mounted together, and each time the type of the printed wiring board 12 changes, the component feeder that is mounted in advance. 90 or a part tray 96 that is appropriately selected is used. Since this selection is performed automatically, even if the type of the printed wiring board 12 changes, the mounting operation can be continued with almost no interruption.
[0062]
However, since the group of component feeders 90 that supply the component 16 to each of a plurality of types of printed wiring boards 12 cannot be mounted at the same position, the plurality of types of printed wiring boards 12 are stopped at different positions. It is desirable that This is because stopping at positions as close as possible to the group of component feeders 90 that supply the components 16 to each of them is desirable in order to reduce the total moving distance for mounting and improve mounting efficiency. Therefore, in the present embodiment, the position of the stopping device 40 is changed in a direction parallel to the transport direction according to the type of the printed wiring board 12. This change is automatically performed by executing the stop device control program.
[0063]
As is clear from the above description, in the electronic circuit component mounting machine 2, the part of the control device 410 that executes the automatic sharing change routine constitutes an “automatic sharing change unit”.
[0064]
In the above embodiment, the program of FIG. 13 is executed every time the mounting operation on one printed wiring board 12 is completed. However, the program is executed every set number of sheets or every predetermined time. It may be. For example, immediately after the start of a series of mounting operations for a certain type of printed wiring board 12, it is executed every time so that appropriate sharing can be realized early in the initial stage of the mounting operation. After the required time becomes substantially uniform, the time difference between the required times may be monitored every time the mounting operation on the set plurality of printed wiring boards 12 is completed. Thus, it is possible to satisfactorily realize both changing the assignment at the start of the mounting operation and changing the assignment in response to a change in the required time over time.
[0065]
Moreover, in the said embodiment, although the setup of the component supply apparatuses 20 and 22 was made common to multiple types of printed wiring boards 12, this is not indispensable, and this invention It also includes an electronic circuit component mounting machine in which the component supply devices 20 and 22 are replaced each time the type changes. Of course, the electronic circuit component mounting machine 2 of the above embodiment can be used in that mode, but can be used only in that mode, and the component supply devices 20 and 22 can be set up for a plurality of types of printed wiring boards 12. An electronic circuit component mounting machine that cannot be made common also belongs to the present invention.
[0066]
Furthermore, in the above-described embodiment, the feeding device that sends the X-axis slide 112 and the Y-axis slide 140 is the linear motors 110 and 146. However, this is not indispensable, and at least one of these feeding devices is used as a feed screw. And a nut may be provided. In the latter case, a ball screw, which is a feed screw, is fixedly provided to constitute a fixed feed portion, and a nut provided on each slide is used alone or in combination with an electric motor such as a servo motor that rotationally drives the nut. Thus, the movable feeding part is configured.
[0067]
Furthermore, in the embodiment, the stop position of the printed wiring board 12 is movable in the transport direction. However, the stop position may be fixed and set at a predetermined position. In the latter case, it is not indispensable to convey the plurality of printed wiring boards 12 at the same time by setting the wiring board conveyor 14 to have a length extending substantially over the entire length of the base 10. For example, a plurality of short conveying lengths may be combined, and it is desirable to provide wiring board conveyors corresponding to the stop positions of the printed wiring board 12 side by side. As a result, it is possible to transport a plurality of printed wiring boards 12 at the same time, but it is also possible to transport them at different timings. Specifically, the work on the downstream printed wiring boards 12 is completed. At the same time, it can be sequentially conveyed.
[0068]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and this invention was described in the above-mentioned section of [the subject which invention intends to solve, a problem-solving means, and an effect]. The present invention can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view conceptually showing an electronic circuit component mounting machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a diagram illustrating a state in which each shared component group is mounted by each mounting device; ,
(B) is a figure which shows a mode that another shared component group is mounted | worn.
FIG. 2 is a plan view showing a wiring board holding device of the electronic circuit component mounting machine.
3 is a side view (partially cross-sectional view) of the wiring board holding device shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view (partial cross section) showing a part of the component mounting apparatus of the electronic circuit component mounting machine.
FIG. 5 is a side sectional view showing another part of the component mounting apparatus.
FIG. 6 is a plan sectional view showing still another part of the component mounting apparatus.
FIG. 7 is a side view showing a mounting head of the component mounting apparatus.
FIG. 8 is a side view showing another mounting head of the component mounting apparatus.
FIG. 9 is a front sectional view showing another main part of the mounting head.
FIG. 10 is a front view (partially cross-sectional view) showing still another main part of the mounting head.
FIG. 11 is a front cross-sectional view showing still another mounting head of the component mounting apparatus.
FIG. 12 is a functional block diagram for explaining a control device that controls the electronic circuit component mounting machine;
FIG. 13 is a flowchart for explaining an automatic assignment change routine stored in the control device;
[Explanation of symbols]
2: Electronic circuit component mounting machine 12: Printed wiring board 14: Wiring board conveyor 16: Electronic circuit component 18: Mounting device 20: Component supply device 22: Component supply device 40: Stop device 50: Linear motor 54: Stopper 56: Start Position sensor 58: Stop position sensor 100, 102, 104: Mounting head 106: XY movement device 108: Support member 110: Linear motor 112: X-axis slide 138: Retraction area 140: Y-axis slide 146: Linear motor 162 Engagement protrusion Portion 170: Reference mark 172: Reference mark camera 180: Head body 182: Engagement groove 184: Stopper member 186: Spacer 188: Female screw hole 190: Set screw 198: Article mounting unit 410: control unit 412: CPU 414: ROM 416: RAM 420: Computer 422: input-output interface 426: drive circuit 428: Origin detector 430: the position detector 432: Encoder 440: host computer 442: PDG

Claims (12)

本体フレームと、
その本体フレーム上に設けられ、一直線に沿って回路基板を搬送するとともに、回路基板を固定的に保持する基板搬送・保持装置と、
その基板搬送・保持装置の搬送方向に平行に延びる状態で設けられた共通の固定送り部と、その共通の固定送り部に対して複数設けられた可動送り部とを含む複数の送り装置と、
それら複数の送り装置の各可動送り部によって前記搬送方向に平行な方向に移動させられる複数の第1移動部材と、
それら複数の第1移動部材により、前記基板搬送・保持装置に保持された回路基板の表面に平行な平面内において回路基板の搬送方向と交差する方向に移動可能に保持された複数の第2移動部材と、
それら第2移動部材をそれぞれ前記搬送方向と交差する方向に移動させる複数の第2移動部材駆動装置と、
前記第2移動部材の各々に保持され、電子回路部品を保持する部品保持具と、
それら部品保持具を前記第2移動部材の各々に対して相対移動させることにより、各部品保持具を前記基板搬送・保持装置に保持された回路基板に接近,離間させる複数の保持具駆動装置と、
前記複数ずつの送り装置,第2移動部材駆動装置および保持具駆動装置を制御して、前記複数の部品保持具に、電子回路部品を、前記基板搬送・保持装置に保持された回路基板に装着させるとともに、(a) 前記基板搬送・保持装置により回路基板が固定的に保持されて停止している間に、その回路基板に対して複数の前記部品保持具に電子回路部品を装着させることと、 (b) 前記基板搬送・保持装置の搬送方向に沿って配設された部品供給装置の同一の部分から複数の前記部品保持具に電子回路部品を取り出させることとの少なくとも一方を行わせる制御装置と
を含む電子回路部品装着機。
Body frame,
A board transport / holding device that is provided on the main body frame, transports the circuit board along a straight line, and holds the circuit board in a fixed manner;
A plurality of feed devices including a common fixed feed portion provided in a state extending in parallel with the transport direction of the substrate transport / holding device, and a plurality of movable feed portions provided for the common fixed feed portion;
A plurality of first moving members that are moved in a direction parallel to the conveying direction by the respective movable feeding portions of the plurality of feeding devices;
A plurality of second movements held by the plurality of first moving members so as to be movable in a direction crossing the circuit board conveyance direction in a plane parallel to the surface of the circuit board held by the board conveyance / holding device. A member,
A plurality of second moving member driving devices for moving the second moving members in directions crossing the conveying direction,
A component holder held by each of the second moving members and holding an electronic circuit component;
A plurality of holder driving devices that move the component holders relative to each of the second moving members to bring the component holders closer to and away from the circuit board held by the substrate transporting and holding device; ,
The plurality of feeding devices, the second moving member driving device, and the holder driving device are controlled so that the electronic circuit components are mounted on the circuit board held by the substrate carrying / holding device. And (a) mounting a plurality of electronic circuit components on the plurality of component holders with respect to the circuit board while the circuit board is fixedly held by the substrate transport / holding device and stopped. , (b) at least one control for causing the bringing retrieved electronic circuit components from said same portion of the component supplying device disposed along the transport direction of the substrate transport and holding device in a plurality of the component holders Electronic circuit component mounting machine including the device.
前記第1移動部材が前記搬送方向に平行なX軸方向に移動するX軸スライドであり、前記第2移動部材がそのX軸スライド上を前記X軸方向と直交するY軸方向に移動するY軸スライドであり、前記保持具駆動装置が前記部品保持具を前記X軸およびY軸と直交するZ軸方向に移動させるZ軸駆動装置である請求項1に記載の電子回路部品装着機。  The first moving member is an X-axis slide that moves in an X-axis direction parallel to the transport direction, and the second moving member moves on the X-axis slide in a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction. 2. The electronic circuit component mounting machine according to claim 1, wherein the electronic circuit component mounting device is a Z-axis drive device that is a shaft slide, and the holder driving device moves the component holder in a Z-axis direction orthogonal to the X-axis and the Y-axis. 前記第2移動部材駆動装置が、前記搬送方向と交差する方向に延びる固定送り部と、その固定送り部に対して設けられた可動送り部とを含む送り装置である請求項1または2に記載の電子回路部品装着機。  3. The feed device according to claim 1, wherein the second moving member driving device is a feed device including a fixed feed portion extending in a direction intersecting the transport direction and a movable feed portion provided for the fixed feed portion. Electronic circuit component mounting machine. 前記第2移動部材が前記第1移動部材の少なくとも1つに対して複数設けられた請求項3に記載の電子回路部品装着機。  The electronic circuit component mounting machine according to claim 3, wherein a plurality of the second moving members are provided for at least one of the first moving members. 前記第1移動部材を移動させる送り装置の固定送り部と、前記第2移動部材を移動させる送り装置の固定送り部との少なくとも一方が、少なくとも1つの可動送り部を待避させる待避領域を備えた請求項3または4に記載の電子回路部品装着機。  At least one of the fixed feed portion of the feed device that moves the first moving member and the fixed feed portion of the feed device that moves the second moving member includes a retreat area that retracts at least one movable feed portion. The electronic circuit component mounting machine according to claim 3 or 4. 前記基板搬送・保持装置が、前記回路基板を固定的に保持する位置が前記搬送方向において変更可能なものである請求項1ないし5のいずれかに記載の電子回路部品装着機。  The electronic circuit component mounting machine according to any one of claims 1 to 5, wherein a position where the circuit board transport / holding device holds the circuit board is changeable in the transport direction. 前記基板搬送・保持装置が、前記本体フレームのほぼ全長にわたって延び、前記回路基板を長手方向の任意の位置まで搬送し得るベルトコンベヤと、
そのベルトコンベヤの長手方向に平行な共通の固定送り部とその共通の固定送り部に対して設けられた複数の可動送り部とを含む送り装置と、
前記複数の可動送り部の各々により前記ベルトコンベヤの長手方向の任意の位置へ移動させられる基板停止位置規定装置と
を含む 請求項1ないし6のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
A belt conveyor that extends over substantially the entire length of the main body frame and can convey the circuit board to any position in the longitudinal direction;
A feed device including a common fixed feed portion parallel to the longitudinal direction of the belt conveyor and a plurality of movable feed portions provided for the common fixed feed portion;
The electronic circuit component mounting machine according to claim 1, further comprising: a substrate stop position defining device that is moved to an arbitrary position in a longitudinal direction of the belt conveyor by each of the plurality of movable feeding portions.
前記基板搬送・保持装置が、前記回路基板を固定的に保持する位置が前記搬送方向において固定されている請求項1ないし5のいずれかに記載の電子回路部品装着機。  The electronic circuit component mounting machine according to any one of claims 1 to 5, wherein a position where the substrate transport / holding device holds the circuit board is fixed in the transport direction. 前記第2移動部材に設けられたヘッド保持部と、
そのヘッド保持部に対して着脱可能な共通の取付部を備え、(a)1つの部品保持具を保持する装着ヘッドである第1種ヘッドと、(b)複数の部品保持具を直線的に並べて保持する装着ヘッドである第2種ヘッドと、(c)回転体を一軸線まわりに回転可能に保持し、その回転体の前記一軸線を中心とする一円周上に複数の部品保持具を保持する装着ヘッドである第3種ヘッドとのうち少なくとも2種類と
を含む請求項1ないし8のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
A head holding portion provided in the second moving member;
A common mounting part that can be attached to and detached from the head holding part is provided, (a) a first type head that is a mounting head that holds one component holder, and (b) a plurality of component holders linearly. A second type head that is a mounting head to hold side by side, and (c) a rotating body that is rotatably held around one axis, and a plurality of component holders on a circumference around the one axis of the rotating body The electronic circuit component mounting machine according to any one of claims 1 to 8, including at least two types of a third type head that is a mounting head for holding the head.
前記複数の第2移動部材の各々に保持され、前記回路基板に設けられた基準マークを撮像する複数の基準マーク撮像装置と、
それら複数の基準マーク撮像装置の少なくとも2つに、同じ回路基板の複数の基準マークをそれぞれ撮像させ、それら少なくとも2つの基準マーク撮像装置の各々に対するその同じ回路基板の相対位置を取得する回路基板相対位置取得装置と
を含む請求項1ないし9のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
A plurality of fiducial mark imaging devices that capture the fiducial marks that are held on each of the plurality of second moving members and provided on the circuit board;
A circuit board relative that causes at least two of the plurality of reference mark imaging devices to respectively image a plurality of reference marks on the same circuit board and obtains a relative position of the same circuit board with respect to each of the at least two reference mark imaging devices. The electronic circuit component mounting machine according to claim 1, comprising a position acquisition device.
前記制御装置が、前記複数の第2可動部材の各々に保持された1個以上の部品保持具の分担部品群を、各第2可動部材に保持された部品保持具による電子回路部品の装着に要する時間が実際に可及的に同一となるように自動で変更する自動分担変更部を備えた請求項1ないし10のいずれかに記載の電子回路部品装着機。  The control device is configured to mount a shared component group of one or more component holders held on each of the plurality of second movable members to mount electronic circuit components by the component holders held on the second movable members. The electronic circuit component mounting machine according to any one of claims 1 to 10, further comprising an automatic assignment changing unit that automatically changes the time required so as to be as practical as possible. 各々1種類ずつの電子回路部品を多数収容し、予め定められた部品供給部へ1個ずつ順次送る部品フィーダが複数、前記基板搬送・保持装置の少なくとも片側に、その基板搬送・保持装置の搬送方向に平行な方向に並んで配設された部品供給装置を含む請求項1ないし11のいずれかに記載の電子回路部品装着機。A plurality of component feeders each accommodating a large number of electronic circuit components of one type each and sequentially feeding one by one to a predetermined component supply unit, transporting the substrate transport / holding device to at least one side of the substrate transport / holding device The electronic circuit component mounting machine according to any one of claims 1 to 11, further comprising a component supply device arranged side by side in a direction parallel to the direction.
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