JP4408682B2

JP4408682B2 - 電子部品装着装置

Info

Publication number: JP4408682B2
Application number: JP2003371869A
Authority: JP
Inventors: 章青木; 秀明福島; 和義大山; 修二主山; 卓哉井本
Original assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Instruments Co Ltd
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: KR101122933B1; US20050132565A1; EP1528851A3; KR20050041932A; US7159305B2; CN100534266C; EP1965628B1; EP1965628A1; CN101483994A; DE602004025426D1; CN101483994B; DE602004014330D1; EP1528851A2; EP1528851B1; JP2005136276A; CN1612676A

Description

本発明は、基台に複数並設され部品吸着位置に電子部品を供給する複数の部品供給装置と、両駆動源により一方向に移動可能なビームと、このビームに沿ってこれと直交する方向に移動可能であって前記部品供給装置から電子部品を吸着して取出してプリント基板上に装着すべく前記部品供給装置とプリント基板との間を移動可能な吸着ノズルを備えた装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置に関する。

この種の電子部品装着装置は、特開２００２−２９９８９８号公報などに開示されている。具体的には、ビームがその両端部に設けられた別個の駆動源によりＹ方向に移動する技術は、特開２００２−２９９８９８号公報などに開示されている。
特開２００２−２９９８９８号公報

しかし、ビームを２つの駆動源で動作させる場合、２軸の位置関係が常に同一となることが理想であるが、各軸の負荷のアンバランス、各軸への指令同期ずれ、各軸の摩擦アンバランス、各軸のリニアスケールの誤差などにより、２軸の位置関係にずれが発生する可能性がある。

そこで本発明は、ビームを２つの駆動源で動作させる場合に、２軸の位置関係にずれが発生した際、迅速に軸間補正を行うようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、電子部品を供給する部品供給ユニットと、両端部にそれぞれ設けられた駆動源により一方向に移動可能なビームと、このビームに沿って移動可能であって前記部品供給ユニットから電子部品を取出してプリント基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、電子部品の取出し位置情報及びプリント基板への電子部品の装着位置情報を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶された前記取出し位置情報及び装着位置情報に基づいて移動すべき位置を指令するコントローラと、前記ビーム両端部の前記各駆動源に対応してそれぞれ設けられ前記コントローラからの位置指令を受けて前記各駆動源に所定の電流を流すドライバー回路とを備え、この各ドライバー回路に前記ビームの両端部の各軸位置の差分を算出する算出手段と、この算出手段により算出された差分を比較して自軸が遅れている場合には自軸の推力を増加するように制御すると共に自軸が進んでいる場合には自軸の推力を減少するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

第２発明は、電子部品を供給する部品供給ユニットと、両端部にそれぞれ設けられた駆動源により一方向に移動可能なビームと、このビームに沿って移動可能であって前記部品供給ユニットから電子部品を取出してプリント基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、電子部品の取出し位置情報及びプリント基板への電子部品の装着位置情報を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶された前記取出し位置情報及び装着位置情報に基づいて移動すべき位置を指令するコントローラと、前記ビーム両端部の前記各駆動源に対応してそれぞれ設けられ前記コントローラからの位置指令を受けて前記各駆動源に所定の電流を流すドライバー回路とを備え、少なくとも一方のドライバー回路に前記ビームの両端部の各軸位置の差分を算出する算出手段と、この算出手段により算出された差分を比較して自軸が遅れている場合には自軸の推力を増加するように制御すると共に自軸が進んでいる場合には自軸の推力を減少するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記算出手段は、前記ビームの両端部の各軸位置をそれぞれが計測するリニアスケールからの位置情報に基づいてその差分を算出することを特徴とする

本発明は、ビームを２つの駆動源で動作させる場合に、２軸の位置関係にずれが発生した際、迅速に軸間補正を行うことができる。

以下、本発明による電子部品装着装置の一実施形態を添付の図面に基づき説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図、図２は電子部品装着装置１の正面図、図３は電子部品装着装置１の右側面図で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その部品取出位置（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給装置としての部品供給ユニット３が不動の状態で着脱可能に複数並設固定されている。対向するユニット３群の間には、供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流より受けたプリント基板を前記位置決め部５に搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送される。

８はＸ方向に長い一対のビームであり、各ビーム８の両端部を駆動する駆動軸としてのリニアモータ９の駆動により左右一対のガイド体１０に設けられたガイド１０Ａに沿って前記各ビーム８に固定されたスライダ１１が摺動して位置決め部５上のプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出位置（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。前記リニアモータ９は、基台２に固定された上下一対の固定子９Ａと、前記ビーム８の両端部に設けられた取付板８Ａの下部に固定された可動子９Ｂとから構成される。

各ビーム８にはその長手方向、即ちＸ方向にリニアモータ１４によりガイド１３に沿って移動する装着ヘッド体７が夫々設けられている。図６等に示すように、前記リニアモータ１４は、ビーム８に固定された前後一対の固定子１４Ａと、前記装着ヘッド体７に設けられた可動子１４Ｂとから構成される。各装着ヘッド体７は夫々１２本のバネ１２により上方へ付勢されている吸着ノズル１５を有する２つの装着ヘッド１６とを備えている。

以下、装着ヘッド１６について、図５及び図６に基づき詳述する。２０は第１内筒体１７Ａの上部に設けられたパルスモータ２１のロータで、前記装着ヘッド体７に固定された外筒体１８に設けられたステータ２２内側でベアリング２３を介してθ方向に回転可能に設けられる。また、２５は第２内筒体１７Ｂの下部に設けられたパルスモータ２６のロータで、前記装着ヘッド体７に固定された外筒体１８に設けられたステータ２７内側でベアリング２８を介してθ方向に回転可能に設けられる。そして、前記吸着ノズル１５は、それぞれ所定間隔を存して円周上に１２本配設されて第２内筒体１７Ｂ内に上下動可能に設けられている。

３０は前記吸着ノズル１５の上下動の基本ストロークを作る第１カムで、駆動モータ３１が駆動すると駆動軸３２に設けたプーリ３３及び従動軸３４に設けたプーリ３５との間に張架されたベルト３６により前記従動軸３４に固定した第１カム３０が回転する（図１０参照）。また、装着ヘッド体７から延びた支持部７Ａに支持された支軸２９を支点として回動可能な第１レバー３８の他端側にはカムフォロア３９が設けられ、該支軸２９と従動軸３４とは連結レバー３７とで連結されている。

４０は駆動モータ４１により回転され電子部品の厚さに応じて前記吸着ノズル１５の上下動の調整ストロークを作る第２カムで、この第２カム４０外周には前記カムフォロア３９が圧接している。そして、前記第１カム３０外周には支軸４２を支点として回動する第２レバー４３の一端側に設けられたカムフォロア４４が圧接している。また、前記第２レバー４３の他端側にはカムフォロア４５が設けられ、該カムフォロア４５は装着ヘッド１６のθ回転の中心となる支柱４６に沿って上下動可能な昇降体４７のカム係合部４８に係合している。そして、前記昇降体４７と支持体４９との間にはスプリング５０が介在し、該昇降体４７を下方に付勢している。

図６に示すように、５２は駆動モータ５３により回転する真空バルブ入切用の第３カムで、支軸５４を支点として回動可能な第３レバー５５の一端側のカムフォロア５６が前記第３カム５２に圧接しており、他端側のカムフォロア５７が前記昇降体４７に沿って上下動可能な真空バルブ入切用作動体５８のカム係合部５９に係合している。

また、前記昇降体４７には前記吸着ノズル１５を昇降させる昇降棒６２が設けられ、前記第１カム３０及び第２カム４０の回転により支軸２９を支点として第１レバー３８及び支軸４２を支点として第２レバー４３が揺動し、昇降体４７が下降して昇降棒６２により前記吸着ノズル１５が電子部品Ｄの厚さに応じて所定ストローク降下して、プリント基板Ｐ上に電子部品Ｄを装着する構成である。

更に、この装着時の前記吸着ノズル１５の降下時には、図１４、図１６及び図１８に示すように、前記第３カム５２の回転による第３レバー５５の揺動によりカム係合部５９を介して真空バルブ入切用作動体５８が前記昇降体４７に沿って降下する。従って、真空バルブ入切用作動体５８の昇降棒６３が第１切換棒６５を押し下げ、支軸６７を支点として切換レバー６８を揺動させて第２切換棒６６を押し上げて停止用突部６１がこの第２切換棒６６の係合溝６９Ｂに係合する。

そして、吸着時には、図１３、図１５及び図１７に示すように、真空バルブ入切用作動体５８の昇降棒６３が第２切換棒６６を押し下げ、支軸６７を支点として切換レバー６８を揺動させて第１切換棒６５を押し上げて停止用突部６１が第２の切換棒６６の係合溝６９Ａに係合する構成である。

このとき、装着時の真空バルブ入切用作動体５８の昇降棒６３の降下による第１切換棒６５が降下している状態では、真空源からの真空通路を断って吸着ノズル１５による電子部品Ｄの真空吸着を止めると共に空気を吸着ノズル１５に吹き込み、第２切換棒６６が降下している状態では、真空源に連通する真空通路を形成して吸着ノズル１５による電子部品Ｄの真空吸着を維持するものである。

即ち、第１切換棒６５が降下している状態では、吸着ノズル１５の内部通路１５Ａにエアー供給源からの空気が空気路７０、通路７１及び連通路７２を介して吹き込まれ、また第２切換棒６６が降下している状態では、吸着ノズル１５の内部通路１５Ａは真空源に連通路７２、通路７１及び真空通路７３を介して連通して真空吸着する。

前記第２内筒体１７Ｂ底面の中央部には、横断面が正１２角形の反射板７５が設けられ、外筒体１８底面には９０度間隔で４個の光検出センサ７６が設けられ、また９０度間隔の位置、即ち０時、３時、６時、９時の位置で前記吸着ノズル１５が降下して部品供給ユニット３から電子部品Ｄを吸着保持した後上昇したときに、前記反射板７５と光検出センサ７６との間に前記吸着ノズル１５に吸着保持された電子部品Ｄを位置させて、当該電子部品Ｄの有無を検出する。

即ち、吸着ノズル１５が電子部品Ｄを吸着していない場合には、光検出センサ７６からの光が横断面が正１２角形を呈する反射板７５に当ってその反射光が光検出センサ７６に受光されることとなるので電子部品Ｄの「無し」を検出し前記真空源からの当該吸着ノズル１５による電子部品Ｄの真空吸着動作を止めリークを防止し、吸着している場合には反射光を受光しないので、当該電子部品Ｄの有を検出し真空吸着動作を装着するまで維持する。

８０は部品認識カメラで、前記各装着ヘッド１６に対応してそれぞれ２個ずつ計４個設けられ、電子部品が吸着ノズル１５に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、位置認識するために複数の前記吸着ノズル１５に吸着保持された全ての電子部品Ｄを一括して撮像するが、それぞれ同時に複数個の電子部品を撮像可能である。

そして、図３に示すように、各リニアモータ８１の駆動により左右一対のガイド８２に沿って前記認識カメラ８０を固定したスライダ８３が摺動して位置決め部５上のプリント基板の搬送方向や部品供給ユニット３の並設方向と平行に、即ち、Ｘ方向に移動する。前記リニアモータ８１は、基台２に固定された取付台８５に固定された上下一対の固定子８６と、前記スライダ８３に設けられた可動子８７とから構成される。

次に図４に示す前記リニアモータ９のシステム制御ブロック図に基づいて、以下説明する。８９はＣＰＵボードで、本装着装置１を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（装着制御部）９０、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）９１及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）９２などを備えている。そして、ＣＰＵ９０は前記ＲＡＭ９１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ９２に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御するが、図４では便宜上前記リニアモータ９の駆動制御に係るシステム制御ブロックについて表示している。

前記ＲＡＭ９１には、部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度情報や、各部品供給ユニット３の基台２への配置位置を示す配置番号情報、ビーム８の１回の往復で連鎖吸着するグルーピング設定データ、電子部品の種類を示す部品ＩＤ等が記憶されている。前記グルーピング設定データが入力されているステップ番号から入力された数字のステップ数が一括処理されることを意味する。また前記ＲＡＭ９１には、部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニット３の配置番号に対応して各電子部品の種類（部品ＩＤ）が記憶されている。更には、前記ＲＡＭ９１には部品のＸ方向、Ｙ方向、厚さのサイズ等の外形等の特徴を表すデータや、認識データ等の項目で構成された部品ライブラリデータも記憶されている。

９３はモーションコントロールボードで、バスライン９４を介して前記ＣＰＵボード８９に接続され、前記ビーム８をＹ方向に移動させるために必要な情報、即ち装着データや部品配置データなどをＲＡＭ９１から受け取って自身が持つ記憶部（図示せず）に格納するもので、この格納された情報に基づいてモーションネットワークライン９５を介してＹ２ドライバ９６及びＹ１ドライバ９７に位置指令（どれだけ移動すべきかの指令）を出力する。

Ｙ２ドライバ９６及びＹ１ドライバ９７はモーションコントロールボード９３から位置指令を受けると、動力ライン９８、９９を介して各リニアモータ９の可動子９Ｂに所定の電流を流すものである。

１００、１０１は前記ビーム８に設けられたリニアスケール読み取りヘッドで、このリニアスケール読み取りヘッド１００、１０１は各ガイド１０に沿って装着装置の本体に付されたリニアスケールの目盛を読み取って、読み取った値をＹ２ドライバ９６及びＹ１ドライバ９７の両者にリニアスケール信号を出力する構成である。尚、リニアスケールは、前記目盛とリニアスケール読み取りヘッドとを備えている。

以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、プリント基板Ｐを図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬入し、位置決め機構により位置決め動作を開始する。

次に、ＣＰＵ９０は、ＲＡＭ９１に格納された装着データから吸着シーケンスデータを生成する。即ち、初めにＣＰＵ９０は、装着データからのデータの読み出し処理をし、吸着ノズル１５による吸着手順の決定処理をし、連鎖吸着（１つの装着ヘッド１６当り最高１２個吸着可能）の最終の電子部品Ｄを供給する部品供給ユニット３を判定し最終吸着位置の配置座標をＲＡＭ９１に格納し、連鎖吸着を完了した後の最初に装着すべき電子部品Ｄの装着座標位置（部品吸着ズレ補正前の装着データの位置）を判定し、その座標をＲＡＭ９１に格納し、部品認識カメラ８０の移動位置のＸ座標を算出する。

即ち、部品認識カメラ８０(２基)をＸ方向に駆動させ、連鎖吸着シーケンスにおいて、装着ヘッド１６による最終吸着位置と、最初に部品装着するプリント基板Ｐ上の装着座標位置とを結ぶ直線ライン上に、部品認識カメラ８０をあらかじめ位置させておいて、部品吸着から部品装着へのビーム８の移動中に「ビーム無停止一括フライ認識」処理で、左右装着ヘッド１６の各吸着ノズル１５に吸着保持された全ての電子部品の同時画像取込みさせて、認識工程のための無駄なビーム移動ロス時間を排除するものである。

以上のように、部品認識カメラ８０の移動位置のＸ座標を算出した後、当該認識カメラ８０をその算出した位置に移動させる。そして、電子部品Ｄの吸着動作を実行する。

即ち、ＲＡＭ９１にプリント基板の装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び配置番号等が指定された装着データや部品配置データなどに従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズル１５が装着すべき該電子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出す。このとき、ＣＰＵ９０によりリニアモータ９及び１４が制御されて、各装着ヘッド体７の各装着ヘッド１６の吸着ノズル１５が装着すべき電子部品を収納する各部品供給ユニット３の先頭の電子部品上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向はリニアモータ９が駆動して一対のガイド１０Ａに沿って各ビーム８が移動し、Ｘ方向はリニアモータ１４が駆動してガイド１３に沿って各装着ヘッド体７が移動する。

そして、既に所定の各供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、またパルスモータ２１及び２６の駆動により装着ヘッド１６の第１内筒体１７Ａ及び第２内筒体１７Ｂが回転して選択された吸着ノズル１５が当該装着ヘッド１６における０時、３時、６時、９時のうちのいずれかの位置において当該部品供給ユニット３の部品送り出し位置上方に位置しており、駆動モータ３１により第１カム３０が所定角度回転して第２レバー４３が支軸４２を支点として揺動し、昇降体４７が下降して昇降棒６２により前記吸着ノズル１５を所定ストローク降下させ、当該部品供給ユニット３から確実に電子部品Ｄを吸着し、更に第１カム３０が所定角度回転して第２レバー４３が揺動して前記昇降体４７が上昇すると共に当該吸着ノズル１５が上昇する。

このとき、駆動モータ５３により第３カム５２が回転して第３レバー５５が揺動して前記昇降体４７に沿って真空バルブ入切用作動体５８が下降して昇降棒６３の降下による第２切換棒６６が降下して、吸着ノズル１５の内部通路１５Ａは真空源に連通路７２、通路７１及び真空通路７３を介して連通して、吸着ノズル１５は部品供給ユニット３から電子部品Ｄを真空吸着して取出すこととなる。そして、電子部品Ｄを吸着保持した後吸着ノズル１５が上昇し、パルスモータ２１及び２６の駆動により装着ヘッド１６を回転させ、詳述すると支柱４６を支点として第１内筒体１７Ａ及び第２内筒体１７Ｂが回動して電子部品Ｄを吸着保持している吸着ノズル１５を旋回させ、その旋回中に前記反射板７５と光検出センサ７６との間に前記吸着ノズル１５に吸着保持された電子部品Ｄを位置させて、当該電子部品Ｄの有無を検出し、吸着している場合には反射光を受光しないので、当該電子部品Ｄの有を検出し真空吸着動作を装着するまで維持する。

更に、当該装着ヘッド１６により連鎖吸着できる場合には、パルスモータ２１及び２６の駆動により装着ヘッド１６を回転させて次の取出し動作をすべく選択された吸着ノズル１５が部品供給ユニット３の部品取出位置上方に移動し、前述の如く第１カム３０が１回転して昇降棒６２により当該吸着ノズル１５が所定ストローク降下し、当該部品供給ユニット３から電子部品Ｄを吸着した後当該吸着ノズル１５が上昇し、光検出センサ７６と反射板７５との間に移動し、前記電子部品Ｄの有無を検出し、「有り」の場合には真空吸着を維持される。

以下同様に、次々にマルチ連鎖吸着（可能な限り多くの電子部品Ｄを連続して吸着する）するが、この吸着が全て完了すると、ＣＰＵ９０は装着シーケンスデータを生成し、プリント基板Ｐに最初に装着すべき第１装着座標位置へ前記ビーム８及び装着ヘッド１６が移動する。即ち、最初に装着する電子部品Ｄの装着座標位置（部品吸着ズレ補正前の装着データの位置）の座標をＲＡＭ９１に格納して移動目的値にセットし、当該装着ヘッド１６による最終吸着位置と、最初に部品装着するプリント基板Ｐ上の装着座標位置とを結ぶ直線ライン上を移動する。

そして、ＣＰＵ９０は、部品認識カメラ８０の撮像タイミングになったものと、即ち装着ヘッド１６が前記認識カメラ８０上を通過するタイミングになったものと判断したときには、前述の如く既に前記直線ライン上に位置している部品認識カメラ８０がビーム８移動中に「ビーム無停止一括フライ認識」処理で、左右装着ヘッド１６の全吸着部品Ｄの同時撮像及びその画像取込を実行し、部品認識処理装置（図示せず）により部品認識処理を開始する。

そして、部品認識処理装置により１点目の装着部品の認識結果が算出されたら、移動目的値にセットされた最初に装着する電子部品Ｄの装着座標位置（部品吸着ズレ補正前の装着データの位置）の座標位置に移動が完了しているかを判断し、完了している場合には認識（補正）結果を加味した移動目的値を再セットして前記ビーム８を移動開始させ、完了していない場合には移動目的値をダイナミック変更処理、即ちセットされた移動目的値から認識（補正）結果を加味した目的値にダイナミックに修正する。

やがて、前記ビーム８の移動が完了した場合には、マルチ連鎖吸着（可能な限り多くの電子部品Ｄを連続して吸着する）した電子部品Ｄのうち第１番目の電子部品Ｄをプリント基板Ｐ上に装着する。

即ち、駆動モータ３１により第１カム３０が回転すると共に駆動モータ４１により第２カム４０が回転し、支軸４２を支点として第２レバー４３が所定角度揺動し、昇降体４７が下降して昇降棒６２により前記吸着ノズル１５を電子部品Ｄの厚さに応じて、プリント基板Ｐへの装着の際に吸着ノズル１５を所定ストローク降下させ、プリント基板Ｐ上に電子部品Ｄを装着する（図７及び図９参照）。

この装着時には、真空バルブ入切用作動体５８の昇降棒６３の降下により第１切換棒６５を降下させ、真空源からの真空通路を断って真空吸着動作を停止し、吸着ノズル１５の内部通路１５Ａにエアー供給源からの空気が空気路７０、通路７１及び連通路７２を介して吹き込まれる。即ち、装着時の前記吸着ノズル１５の降下時には、第３カム５２の回転による第３レバー５５の揺動によりカム係合部５９を介して真空バルブ入切用作動体５８が前記昇降体４７に沿って降下し、前記作動体５８の昇降棒６３が第１切換棒６５を押し下げ、支軸６７を支点として切換レバー６８を揺動させて第２切換棒６６を押し上げて停止用突部６１がこの第２切換棒６６の係合溝６９Ｂに係合させ、真空源からの真空通路を断ち真空吸着動作を停止する。

ＣＰＵ９０は次に装着すべき電子部品Ｄの装着動作の演算処理をし、その装着動作を連鎖吸着した電子部品の装着が全て完了するまで繰り返す。即ち、部品認識処理装置による認識処理結果をＣＰＵ９０が取得し、ＸＹθの移動目的値を算出処理をし、ズレ量を加味してリニアモータ９を駆動してビーム８をＹ方向に移動させ、リニアモータ１４を駆動して装着ヘッド１６をＸ方向に移動させ、パルスモータ２１及び２６を駆動して吸着ノズル１５をθ回転させ、第１カム３０及び第２カム４０を回転させることにより当該部品Ｄの厚さに応じて当該吸着ノズル１５を所定ストローク降下させてプリント基板Ｐ上に電子部品Ｄを装着し、この装着後吸着ノズル１５は上昇し、以下同様に当該装着ヘッド１６の各吸着ノズル１５に吸着保持された電子部品Ｄの全てが完了するまで繰り返す。

そして、装着データで指定した電子部品Ｄの全てがプリント基板Ｐに装着していなければ、前述したように再び吸着シーケンスデータを生成して、電子部品Ｄの吸着取出し動作を実行し、部品認識処理をし、装着動作を実行するが、装着データで指定した電子部品Ｄの全てがプリント基板Ｐに装着した場合には、前記ビーム８を原点に復帰させると共に装着完了したプリント基板Ｐを排出コンベア６に移載して終了する。

ここで、部品供給ユニット３からの部品取出しためのビーム８の移動や、プリント基板Ｐへの部品装着のためのビーム８の移動に際しては、以下のような制御がなされる。

モーションコントロールボード９３は、当該プリント基板Ｐへの処理に当り、バスライン９４を介して前記ＣＰＵボード８９に設けられたＲＡＭ９１から前記ビーム８をＹ方向に移動させるために必要な情報、即ち装着データや部品配置データなどを受け取って自身が持つ記憶部（図示せず）に格納する。そして、個々の部品取出しや部品装着に際して、前記記憶部に格納された情報に基づいて、モーションネットワークライン９５を介してＹ２ドライバ９６及びＹ１ドライバ９７に位置指令（どれだけ移動すべきかの指令）を出力する。

そして、Ｙ２ドライバ９６及びＹ１ドライバ９７は、モーションコントロールボード９３から位置指令を受けると、動力ライン９８、９９を介して各リニアモータ９の可動子９Ｂに所定の電流を流す。

従って、リニアスケールに基づく位置制御がなされて、左右のリニアモータ９は駆動して所定の位置までビーム８が移動すると共にリニアモータ１４の駆動により装着ヘッド体７も移動して部品取出しや部品装着が行われる。

しかし、ビーム８を左右２つの駆動源であるリニアモータ９で移動させる場合に、２つの駆動軸の位置関係が常に同一となることが理想であるが、各軸の負荷のアンバランス、各軸への指令同期ずれ、各軸の摩擦アンバランス、各軸のリニアスケールの誤差などにより、２軸の位置関係にずれが発生する可能性がある。

そこで、ビーム８を２つの駆動軸で動作させる場合に、２軸の位置関係にずれが発生した際、迅速にＹ１軸及びＹ２軸の軸間補正を行うように制御が行われる。この制御について、図１９及び図２０に基づき説明する。

先ず、図１９に基づいてＹ１軸補正について説明すると、部品取出し及び部品装着のためのビーム８の移動に伴い、Ｙ１ドライバ９７にはリニアスケール読み取りヘッド１００、１０１からの両リニアスケール信号（自軸及び他軸の位置に係る出力）が入力される。

そして、この両リニアスケール信号が入力されると、Ｙ１ドライバ９７は算出手段、比較手段及び制御手段を備えているので、前記ビーム８の各軸位置の差分を算出し、この算出手段により算出された差分を比較手段で比較し、制御手段がＹ１軸がＹ２軸より遅れている場合にはＹ１軸の推力を増加するように制御すると共にＹ１軸がＹ２軸より進んでいる場合にはＹ１軸の推力を減少するようにビーム９の右端部のリニアモータ９の可動子９Ｂを制御する。

また、図２０に基づいてＹ２軸補正について説明すると、部品取出し及び部品装着のためのビーム８の移動に伴い、Ｙ２ドライバ９６にはリニアスケール読み取りヘッド１００、１０１からの両リニアスケール信号（自軸及び他軸の位置に係る出力）が入力される。

そして、この両リニアスケール信号が入力されると、Ｙ２ドライバ９６は算出手段、比較手段及び制御手段を備えているので、前記ビーム８の各軸位置の差分を算出し、この算出手段により算出された差分を比較手段で比較し、制御手段がＹ２軸がＹ１軸より遅れている場合にはＹ２軸の推力を増加するように制御すると共にＹ２軸がＹ１軸より進んでいる場合にはＹ２軸の推力を減少するようにビーム９の左端部のリニアモータ９の可動子９Ｂを制御する。

従って、ビーム８を左右２つの駆動源である各リニアモータ９で移動させる場合に、２つの駆動軸の位置関係にずれが発生した際、迅速に軸間補正を行うことができることとなる。このため、プリント基板への装着に係る生産時間の短縮が成される。

なお、以上の実施形態はＹ２ドライバ９６及びＹ１ドライバ９７で補正制御したものであるが、Ｙ２ドライバ９６又はＹ１ドライバ９７のいずれか一方で制御してもよい。即ち、両リニアスケール信号が入力されたＹ２ドライバ９６又はＹ１ドライバ９７の一方の算出手段が前記ビーム８の各軸位置の差分を算出し、この算出手段により算出された差分を比較手段で比較し、制御手段が自軸が遅れている場合には自軸の推力を増加するように制御すると共に自軸が進んでいる場合には自軸の推力を減少するように対応するリニアモータ９の可動子９Ｂを制御してもよい。

以上本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の代替例、修正又は変形を包含するものである。

電子部品装着装置の平面図である。電子部品装着装置の正面図である。電子部品装着装置の右側面図である。リニアモータのシステム制御ブロック図である。装着ヘッド体の縦断正面図である。厚さが薄い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。厚さが薄い電子部品を装着着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。厚さが厚い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。厚さが厚い電子部品を装着している状態の装着ヘッド体の縦断側面図である。第１カム及び第１レバー等の平面図である。装着ヘッド体の平面図である。吸着ノズルの吸着又は装着の際の真空又は空気吹出しの状態を説明する簡略平面図である。厚さが薄い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。厚さが薄い電子部品を装着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。厚さが厚い電子部品を吸着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。厚さが厚い電子部品を装着している状態の装着ヘッド体要部の縦断側面図である。電子部品を吸着している状態の装着ヘッドの平面図である。電子部品を装着している状態の装着ヘッドの平面図である。Ｙ１軸補正のフローチャートを示す図である。Ｙ２軸補正のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１部品装着装置
７装着ヘッド体
９リニアモータ
９Ｂ可動子
１６装着ヘッド
９０ＣＰＵ
９１ＲＡＭ
９３モーションコントロールボード
９６Ｙ２ドライバ
９７Ｙ１ドライバ
１００、１０１リニアスケール読み取りヘッド

Claims

電子部品を供給する部品供給ユニットと、両端部にそれぞれ設けられた駆動源により一方向に移動可能なビームと、このビームに沿って移動可能であって前記部品供給ユニットから電子部品を取出してプリント基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、電子部品の取出し位置情報及びプリント基板への電子部品の装着位置情報を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶された前記取出し位置情報及び装着位置情報に基づいて移動すべき位置を指令するコントローラと、前記ビーム両端部の前記各駆動源に対応してそれぞれ設けられ前記コントローラからの位置指令を受けて前記各駆動源に所定の電流を流すドライバー回路とを備え、この各ドライバー回路に前記ビームの両端部の各軸位置の差分を算出する算出手段と、この算出手段により算出された差分を比較して自軸が遅れている場合には自軸の推力を増加するように制御すると共に自軸が進んでいる場合には自軸の推力を減少するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
電子部品を供給する部品供給ユニットと、両端部にそれぞれ設けられた駆動源により一方向に移動可能なビームと、このビームに沿って移動可能であって前記部品供給ユニットから電子部品を取出してプリント基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、電子部品の取出し位置情報及びプリント基板への電子部品の装着位置情報を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶された前記取出し位置情報及び装着位置情報に基づいて移動すべき位置を指令するコントローラと、前記ビーム両端部の前記各駆動源に対応してそれぞれ設けられ前記コントローラからの位置指令を受けて前記各駆動源に所定の電流を流すドライバー回路とを備え、少なくとも一方のドライバー回路に前記ビームの両端部の各軸位置の差分を算出する算出手段と、この算出手段により算出された差分を比較して自軸が遅れている場合には自軸の推力を増加するように制御すると共に自軸が進んでいる場合には自軸の推力を減少するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
前記算出手段は、前記ビームの両端部の各軸位置をそれぞれが計測する各リニアスケールからの位置情報に基づいてその差分を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品装着装置。