JP4607820B2 - Mounting condition determination method - Google Patents
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Description
本発明は、部品を基板に実装する部品実装機の実装条件を決定する方法などに関する。特に、部品実装機に個別に対応する実装条件の決定方法などに関する。 The present invention relates to a method for determining a mounting condition of a component mounter for mounting a component on a substrate. In particular, the present invention relates to a method for determining mounting conditions individually corresponding to a component mounting machine.
従来、電子部品をプリント配線基板等の基板に実装し実装基板を生産する部品実装機などにおいては、より高いスループットを得るために、部品実装機に供給される部品を真空により吸着保持して持ち上げる工程である吸着工程や、前記持ち上げた部品を部品の供給部から基板上まで搬送する工程である搬送工程、搬送されてきた部品を基板面に降ろして載置する工程である装着工程の各工程において部品を高速で移動させるようなハードウエア的対策が施されたり、部品実装機に取り付けられる部品供給用の部品カセットの配列順序、部品の実装順序などの実装条件を最適化するようなソフトウエア的対策が施されたりなどしている(例えば特許文献1参照)。
ところが、ハードウエア的には、部品実装機の製作に当たっては寸法公差が必要であり、また、この公差内に納まっているとはいえ製作精度による個々の部品実装機の装置的な精度のばらつきは発生する。さらに、部品実装機が備える部材の摩耗や劣化など経年変化によるばらつき、電源投入直後から機械が暖まるまでの温度変化によるばらつき等個々の部品実装機に特有の精度のばらつきが発生する。 However, in terms of hardware, dimensional tolerances are necessary for the production of component mounters, and even though the tolerances are within this tolerance, variations in the accuracy of individual component mounters due to production accuracy are not possible. appear. Furthermore, variations in accuracy peculiar to individual component mounters occur, such as variations due to secular changes such as wear and deterioration of members included in the component mounter, and variations due to temperature changes immediately after the power is turned on until the machine is warmed.
従って、ソフトウエア的には、前記ハードウエア的なばらつきを吸収し、一定の性能を保証するような実装条件が設定されている。 Therefore, in terms of software, mounting conditions are set so as to absorb the hardware variations and guarantee a certain performance.
具体的に例えば、供給部品である電子部品Aとこの部品を吸着保持するための吸着ノズル11との位置関係を模式的に示す図14に記載するように、図14の(a)が理想的な位置関係を示している。しかし前述したように部品実装機にはいろいろなばらつきが発生するため、図14の(b)や(c)に示すように、理想的な位置からずれて電子部品Aが供給されることがある。このように電子部品の供給ずれが発生すると、吸着ノズル11が供給された電子部品Aを吸着保持しようとした場合、吸着ノズル11端部の一部が電子部品Aからはみ出ることとなる。
Specifically, for example, as shown in FIG. 14 schematically showing the positional relationship between the electronic component A as a supply component and the
従来は、図14の(b)の状態のように電子部品Aから吸着ノズル11がはみ出て空気のリークが若干発生した場合でも、電子部品Aに吸着ノズル11が接触した後しばらく静止状態を一定時間維持すれば、そのまま電子部品Aを搬送し、基板に電子部品Aを装着することが可能であるため、前記一定時間の静止状態を必ず含んだ実装条件とすることにより、ハードウエアのばらつきをソフトウエアで吸収している。
Conventionally, even when the
このように、ハードウエアのばらつきを実装条件によって吸収している点は多数あり、これらの要因が部品実装機のスループット向上の妨げとなっている。 As described above, there are many points where variations in hardware are absorbed by mounting conditions, and these factors hinder the improvement of the throughput of the component mounting machine.
なお、空気のリークが発生していても前記静止状態を維持すればそのまま搬送、装着が可能なのは、リークの発生直後は、吸着ノズル11内の圧力に振動が発生し、吸着保持しようとする電子部品Aがばたつくが、一定時間静止状態を維持すると、圧力の振動が収束し安定した一定値以上の吸着力が得られるからである。また、図14の(c)の状態では、静止状態を維持しても一定値以上の吸着力が得られないためソフトウエアでカバーすることはできない。
It should be noted that even if an air leak has occurred, if the stationary state is maintained, it can be transported and mounted as it is. Immediately after the occurrence of the leak, the pressure in the
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、個々の部品実装機のハードウエア的な状況に応じた最適な実装条件を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide an optimal mounting condition according to the hardware situation of each component mounting machine.
上記目的を達成するために、本発明に係る実装条件決定方法は、基板に部品を実装する部品実装機の実装条件を決定する方法であって、部品実装機の動作状態を示すパラメータを取得するパラメータ取得ステップと、取得した前記パラメータの値が所定の範囲内となるように実装条件を決定する実装条件決定ステップとを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a mounting condition determination method according to the present invention is a method for determining a mounting condition of a component mounter that mounts a component on a board, and acquires a parameter indicating an operating state of the component mounter. It includes a parameter acquisition step and a mounting condition determination step for determining a mounting condition so that the acquired value of the parameter falls within a predetermined range.
前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、吸着ノズルが吸着保持した部品と当該吸着ノズルとのずれ量に基づく吸着精度を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、吸着ノズルが吸着保持すべき部品数と吸着保持できなかった部品数とに基づく吸着率を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、基板に装着された部品と当該基板とのずれ量に基づく装着精度を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、部品実装機が装着すべき部品数と装着できなかった部品数とに基づく装着率を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、供給される部品の位置と所定の吸着位置とのずれ量に基づく供給精度を動作状態を示すパラメータとして取得しても良く、部品実装機の経時変化、または、温度変化、または、ばらつきの少なくとも一つを動作状態を示すパラメータとして取得しても良い。 In the parameter acquisition step indicating the operation state, the suction accuracy based on the amount of deviation between the suction nozzle and the component held by the suction nozzle and the suction nozzle may be acquired as a parameter indicating the operation state. The suction rate based on the number of parts and the number of parts that could not be held by suction may be acquired as a parameter indicating the operating state, and the mounting accuracy based on the amount of deviation between the component mounted on the board and the board is the parameter indicating the operating state The mounting rate based on the number of components to be mounted by the component mounter and the number of components that could not be mounted may be acquired as a parameter indicating the operating state, and the position of the supplied component and a predetermined The supply accuracy based on the amount of deviation from the suction position may be acquired as a parameter indicating the operation state, the time-dependent change of the component mounting machine, the temperature change, or It may be acquired as a parameter indicating at least one operating state of the variability.
また、前記実装条件決定ステップでは、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機に備えられる部材が移動した後の静止時間を調整して実装条件を決定しても良く、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、吸着ノズルが下降した後の静止時間を調整して実装条件を決定しても良い。特に、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも良い場合、前記動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように、前記静止時間を短くして実装条件を決定すれば良く、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも悪い場合、前記動作状態を示すパラメータが前記範囲内となるように、前記静止時間を長くして実装条件を決定すれば良い。 Further, in the mounting condition determining step, the mounting condition may be determined by adjusting a stationary time after the member included in the component mounting machine moves so that the parameter indicating the operation state falls within a predetermined range. The mounting condition may be determined by adjusting the stationary time after the suction nozzle is lowered so that the parameter indicating the operation state falls within a predetermined range. In particular, when the parameter indicating the operating state is better than a predetermined range, the mounting condition may be determined by shortening the stationary time so that the parameter indicating the operating state is within the range. When the parameter indicating the condition is worse than a predetermined range, the mounting condition may be determined by extending the stationary time so that the parameter indicating the operation state falls within the range.
また、前記実装条件決定ステップでは、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機内部で発生する加速度を調整して実装条件を決定すれば良く、前記動作状態を示すパラメータが所定の範囲内となるように、部品実装機に部品を供給する部品供給部において部品を供給する際の供給速度を調整してもかまわない。 In the mounting condition determining step, the mounting condition may be determined by adjusting the acceleration generated inside the component mounter so that the parameter indicating the operating state is within a predetermined range. You may adjust the supply speed at the time of supplying a component in the component supply part which supplies components to a component mounting machine so that a parameter may become in a predetermined range.
これらにより、動作状態を示すパラメータが所定の範囲外にある場合は、当該動作状態を示すパラメータに基づいて実装条件を決定することができる。従って、当該実装条件決定方法が適用される部品実装機が個々に保有する誤差等に柔軟に対応する実装条件を得ることが可能となる。特に、動作状態を示すパラメータが所定の範囲より良い場合はスループットを向上させる実装条件を得ることも可能となる。 Accordingly, when the parameter indicating the operation state is out of the predetermined range, the mounting condition can be determined based on the parameter indicating the operation state. Therefore, it is possible to obtain mounting conditions that flexibly correspond to errors and the like that are individually held by the component mounters to which the mounting condition determination method is applied. In particular, when the parameter indicating the operation state is better than a predetermined range, it is possible to obtain a mounting condition for improving the throughput.
また、前記動作状態を示すパラメータ取得ステップでは、動作状態を示すパラメータを前記部品実装機が実装基板を生産している間に取得し、前記実装条件決定ステップでは部品実装機が前記一連の実装基板を生産している間に実装条件を決定することが望ましい。 Further, in the parameter acquisition step indicating the operation state, a parameter indicating the operation state is acquired while the component mounter is producing a mounting board, and in the mounting condition determination step, the component mounting machine is the series of mounting boards. It is desirable to determine the mounting conditions during production.
これにより、一連の実装基板生産中に刻々と変化する部品実装機の状態にも柔軟に対応することができる実装条件を次々に得ることが可能となる。 As a result, it is possible to successively obtain mounting conditions that can flexibly cope with the state of a component mounting machine that changes every moment during the production of a series of mounting boards.
なお、前記各ステップを実現する手段を備えた実装条件決定装置や、前記各ステップをコンピュータに実行させるプログラムによっても上記目的を達成することができ、同様の作用効果を得ることができる。 In addition, the said objective can be achieved also by the mounting condition determination apparatus provided with the means which implement | achieves each said step, and the program which makes a computer perform each said step, and can obtain the same effect.
また、前記実装条件決定装置を部品実装機が備えていても上記目的を達成でき、同様の作用効果を得ることができる。 Moreover, even if the component mounting machine includes the mounting condition determination device, the above object can be achieved and the same operational effects can be obtained.
部品実装機の動作状態に応じて柔軟に実装条件を決定することができる。特に、部品実装機の部品カセット、吸着ノズルなどのハード部材で経時変化が発生し、動作状態が悪化しかねない場合でも、動作状態の悪化にならないように実装条件を変えてカバーすることができる。更に、部品実装機の動作状態が良好な場合は、動作状態の貯金を正常な範囲内で多少減らすことで、その分スループットを向上させるように実装条件を変更することができる。 Mounting conditions can be determined flexibly according to the operating state of the component mounting machine. In particular, even when hardware components such as component cassettes and suction nozzles of component mounters change over time and the operating state may deteriorate, it is possible to cover by changing the mounting conditions so that the operating state does not deteriorate. . Further, when the operating state of the component mounting machine is good, the mounting conditions can be changed so as to improve the throughput by reducing the operating state savings within a normal range.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る部品実装機100を一部切り欠いてその内部をも示す外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view showing a part cutout of a
同図に示す部品実装機100は、実装ラインに組み込むことができ、上流から受け取った基板に電子部品を装着し、下流に電子部品装着済みの基板である実装基板を送り出す装置であり、電子部品を真空吸着により保持する吸着ノズルを備え、吸着保持した電子部品を搬送し基板に装着することができる装着ヘッドを複数備えたマルチヘッド部110と、そのマルチヘッド部110を水平面方向に移動させるXYロボット113と、装着ヘッドに部品を供給する部品供給部115とを備えている。
The
この部品実装機100は、具体的には、微少部品からコネクタまでの多様な電子部品を基板に装着することができる部品実装機であり、10mm角以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、QFP(Quad Flat Package)・BGA(Ball Grid Array)等のIC部品を装着することができる高速多機能部品実装機である。
Specifically, the
図2は、部品実装機100の主要な内部構成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a main internal configuration of the
部品実装機100はさらに、各種形状の部品種に対応するために装着ヘッド112(図3参照)に交換自在に取り付けられる交換用の吸着ノズルが保存されるノズルステーション119と、基板120を搬送するための軌道を構成するレール121と、搬送された基板120上に電子部品を装着するために、その基板120が載置される装着テーブル122と、マルチヘッド部110に吸着保持された電子部品が不良の場合などに、当該部品を回収する部品回収装置123と、マルチヘッド部110が保持している電子部品の状態を画像解析により認識する認識装置124とを備えている。
The component mounter 100 further conveys the
認識装置124は、マルチヘッド部110に備えられる吸着ノズルに吸着保持された電子部品を撮像し、吸着ノズルの位置と撮像された電子部品の画像とから、吸着ノズルに対する電子部品のX、Y、θ方向のずれなどを取得する装置である。本実施形態に係る部品実装機100は、認識装置としてCCDカメラで電子部品を撮像し吸着保持されている電子部品の画像を得るCCDカメラ方式の認識装置124aと、レーザ光線を電子部品に照射し、反射光から電子部品の画像を得るラインセンサ方式の認識装置124bとを備えている。上記2種類の認識装置124a、124bは、部品種によりいずれを使うかを選択できる。そして、いずれの方式で撮像された画像であっても画像処理が施され、認識装置124は電子部品の保持ずれ量などを提供するものである。
The recognizing device 124 images the electronic component sucked and held by the suction nozzle provided in the
部品供給部115は、部品実装機100の前後に設けられており、テープ状に収納された電子部品を供給する供給カセットからなる部品供給部115aと、部品の大きさに合わせて間仕切りをつけたプレートに収納される電子部品を供給する部品供給部115bとを有している。
The
図3は、マルチヘッド部110と供給カセットからなる部品供給部115aの位置関係を模式的に示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the positional relationship between the
同図に示すように、マルチヘッド部110は、複数個の装着ヘッド112が備えられており、その先端部には吸着ノズル111が交換自在に備えられている。
As shown in the figure, the
一方、同図に示す部品供給部115aを構成する供給カセットは、同一部品種の複数の
電子部品をキャリアテープ上に並べて収納する部品テープ116と、この部品テープ116を巻き付けて保持する供給リール117と、供給リール117から部品テープ116を必要に応じて送り出すと共に、部品テープ116から電子部品を取り出し、供給口118に電子部品を露出させるテープフィーダ114とを備えている。
On the other hand, the supply cassette constituting the
本実施形態の場合、部品供給部115aは、供給カセットをZ軸方向に配列した状態で保持しており、部品切れなど必要に応じて個々の供給カセットを交換したり、部品テープ116と供給リール117とを交換したりすることができる構造となっている。
In the case of the present embodiment, the
次に、上記部品実装機100は、一般的には次のようにして基板120に電子部品を実装する。
Next, the
図4は、部品実装機100の内部で移動するマルチヘッド部110の軌跡を概略的に示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view schematically showing the trajectory of the
同図に示すように、まず、実装する電子部品とマルチヘッド部に備えられている吸着ノズル111が適合していない場合には、<1>(図4の<1>に対応、以下<1>〜<5>同様)マルチヘッド部110をノズルステーション119まで移動させ、適合する吸着ヘッド111に交換する。そして、<2>マルチヘッド部110を部品供給部115aの上方にまで移動させる。
As shown in the figure, first, when the electronic component to be mounted and the
次に、<3>マルチヘッド部110を認識装置124近傍に移動させる。そして、<4>マルチヘッド部110は認識装置124上方を通過させる。最後に、<5>マルチヘッド部110を基板120上に移動させた後、吸着ノズル111を上下させて電子部品Aを装着する。
Next, <3> the
一枚の基板に必要な電子部品Aを装着するには、前記<1>〜<5>の工程が繰り返され、それぞれの工程(<1>〜<5>)は、正負の加速度や停止後の静止時間などが含まれる実装条件に基づき動作している。 In order to mount the necessary electronic component A on a single substrate, the steps <1> to <5> are repeated, and each step (<1> to <5>) is performed after positive or negative acceleration or after stopping. It operates based on the mounting conditions including the rest time of.
ここでさらに吸着ノズル111の動きを詳述する。
Here, the movement of the
図5は、吸着ノズル111が電子部品Aを吸着保持する際の動きを模式的に示す図であり、線LVは、吸着ノズル111(マルチヘッド部110)の水平面方向の移動速度を示している。線LHは、吸着ノズル111の高さを示し、これらがタイミングチャートを構成している。そして線LHの下部に記載されている図が吸着ノズル111の動きを模式的に示す側面図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the movement of the
マルチヘッド部110は、水平面内を一定の負の加速度で減速しつつ(同図:V1)、つまり、時間が経過するに従って速度が減少しつつ部品供給部115上部の所定の位置で停止する。つまり、速度が0になる。当該停止動作は急激であるためマルチヘッド部110は停止後も振動している。この振動の振幅や減衰時間は部品実装機によって異なるが、実装条件として振動が収まるまでしばらく静止する時間が設定されている(D1)。つまり、速度が0になってから吸着ノズル111の下降が開始するまでにタイムラグが設けられる。一定時間(D1)の経過後、吸着ノズル111は、部品供給部115で供給された電子部品Aを吸着保持するために下降を開始する。吸着ノズル111のストロークの最下点(H2)、すなわち、電子部品Aに吸着ノズル111が当接した位置(以下「下死点」と記すことがある。)で、吸着ノズル111はしばらく静止するという実装条件が設定されている(D2)。吸着ノズル111が下死点で静止するのは、電子部品Aと吸着ノズル111とのずれによるリークが発生した場合でも、当接当初に発生する電子部品Aのばたつきが収まり一定の吸着力が得られるのを待つためである。その後、吸着ノズル111は電子部品Aを吸着保持して上昇する。吸着ノズル111が最上点(H1)(以下「上死点」と記すことがある。)に達した後しばらく静止するという実装条件が設定されている(D3)。そして、一定時間(D3)経過後、マルチヘッド部110は電子部品Aを吸着保持する吸着ノズル111と共に水平面内を一定の加速度で移動を開始する(V3)。
The
なお、振動などを静定するための時間(D1、D2、D3など)は、0秒となる場合もある。つまり、ある動作から次の動作へ静止することなく移行する場合もある。 Note that the time (D1, D2, D3, etc.) for stabilizing vibrations may be 0 seconds. In other words, there is a case where a transition is made from one operation to the next without stopping.
電子部品Aを装着する場合の吸着ノズル111の移動状態も上記とほぼ同様である。
The movement state of the
図6は、部品実装機100の各構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating each configuration of the
同図に示すように、部品実装機100は、機構部131と実装条件決定装置200とを備えている。
As shown in the figure, the
機構部131は、具体的な実装処理を行う機構全般を示しており、例えば、装着ヘッド112、XYロボット113、部品供給部115、基板120を搬送するためのレール等である。
The
実装条件決定装置200は、部品実装機100の動作状態を示すパラメータに基づき最適な実装条件を算出するコンピュータ装置であり、動作状態取得部201と、実装条件決定部202と、データ記憶部203と、表示部204と、入力部205と、機構制御部206とを備えている。また、本実施形態の場合、この実装条件決定装置200は、部品実装機100の内部に組み込まれている。
The mounting
動作状態取得部201は、動作状態を示すパラメータを電子部品Aの実装中に取得することができる処理部である。
The operation
この動作状態を示すパラメータとは、認識装置124によって観測される吸着ノズル111と電子部品Aとのずれ量や、保持できなかったまたは部品回収装置123によって回収された電子部品Aの数等である。
The parameters indicating the operation state include the amount of deviation between the
また、動作状態取得部201は、部品実装機100に備えられた検査装置、もしくは部品実装機100とは別体の検査装置により得られた電子部品Aの装着ずれの値や、装着不具合のあった電子部品Aの数、部品供給部115を構成するテープフィーダ114の供給ずれ量、すなわち、供給される電子部品Aと所定の吸着位置とのずれ量を動作状態を示すパラメータとして取得することもできる。
In addition, the operation
実装条件決定部202は、部品実装機100が電子部品Aを基板120に実装する条件を決定する処理部であり、特に、前記動作状態取得部201が取得した動作状態を示すパラメータを調整して実装条件を決定することができる処理部である。
The mounting
具体的には、前記動作状態取得部201が取得する動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも良い場合は、動作状態を示すパラメータが所定の範囲内になるように当該動作状態を示すパラメータを調整し、かつ、部品実装機100のスループットが向上するように実装条件を決定する処理部である。一方、動作状態を示すパラメータが所定の範囲よりも悪い場合は、動作状態を示すパラメータが所定の範囲内になるように部品実装機100のスループットを低下させる実装条件とする処理部である。
Specifically, when the parameter indicating the operation state acquired by the operation
実装条件決定部202が決定する条件としては、前述各工程(<1>〜<5>)で発生する正負の加速度や停止後の静止時間などであり、具体的には、マルチヘッド部110が水平面内で移動し停止する時に発生する正・負の加速度(図5:V1、V3)や、マルチヘッド部110や吸着ノズル111の動きが停止した後の静止時間(図5:D1〜D3)、部品供給部115が電子部品Aを供給する速度、電子部品Aを供給した後の静止時間などがある。
The conditions determined by the mounting
なお、最適な実装条件に決定されることが望ましい。ただし、最適な実装条件でなくとも、実装時間が短縮されるような改善が得られる実装条件であればよいものとする。 It is desirable that the optimum mounting condition is determined. However, even if the mounting condition is not optimal, it is sufficient if the mounting condition can provide an improvement that shortens the mounting time.
データ記憶部203は、各パラメータを調整して決定するための情報が記憶されるハードディスクドライブなどの記憶装置であり、図7に示すような、各工程(図4:<1>〜<5>、吸着ノズル111の上死点、下死点間の移動等)における標準となる加速度や、速度パターン、所定の位置に到達した後の標準となる静止時間が対応づけられた工程データが記憶され、また、図8に示すような、供給部115のテープフィーダ114が電子部品Aを供給する際の標準的な速度と静止時間が個々のテープフィーダ114と対応づけられたカセットデータが記憶されている。
The
工程データに含まれる加速度に関する情報は、段階的(例えば段階1〜9)に定められた加速度に数字を対応させて定義されており、少ない数ほど高加速度である。 Information relating to acceleration included in the process data is defined in such a manner that numbers are associated with accelerations determined in stages (for example, stages 1 to 9), and the smaller the number, the higher the acceleration.
また、速度パターンとは、例えば図9(a)に示すように、一定の加速度でマルチヘッド部110などを移動させるか、(b)に示すように初期段間は急加速度で、移動点に近づくと加速度を緩める等の複数ある速度パターンのいずれを使用するかを決定するための情報であり、数字と速度パターンが対応している。
In addition, the speed pattern is, for example, as shown in FIG. 9A, when the
表示部204はCRTやLCD等であり、入力部205はキーボードやマウス、タッチパネル等である。これらは、部品実装機100と操作者とが対話しつつ部品実装機100の制御用データなどを入力する等のために用いられる。
The
機構制御部206は、決定された実装条件に基づき機構部131を制御する処理部である。
The
次に、上記構成の実装条件決定装置200の処理動作の概略を説明する。
Next, an outline of the processing operation of the mounting
図10は、本実施形態に係る実装条件決定装置200の処理動作を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart showing the processing operation of the mounting
まず、動作状態取得部201は、部品実装機100以外から提供される動作状態を示すパラメータや部品実装機100が測定した過去の動作状態を示すパラメータを取得する(S901)。
First, the operation
次に、実装条件決定部203は、取得した動作状態を示すパラメータが事前に設定される所定の範囲内に含まれるか否かを判断する(S902)。もし、所定の範囲に含まれる場合は(S902:Y)、現実装条件をそのまま実装条件として決定する(S904)。
Next, the mounting
一方、所定の範囲に含まれない場合は(S902:N)、実装条件を現実装条件から変更する実装条件の調整を行う(S903)。そして調整後の実装条件に基づき実装処理を行い、再び動作状態を示すパラメータを取得する工程(S901)から繰り返す。 On the other hand, when it is not included in the predetermined range (S902: N), the mounting condition is adjusted to change the mounting condition from the current mounting condition (S903). Then, the mounting process is performed based on the adjusted mounting condition, and the process is repeated from the step of acquiring the parameter indicating the operation state (S901).
次に、実装条件決定装置200の具体的処理動作を例示して説明する。
Next, a specific processing operation of the mounting
図11は、実装条件決定装置200の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart exemplarily showing a specific processing operation of the mounting
同図に示すように、本処理動作は、動作状態を示すパラメータとしての吸着率を取得し、これに基づき実装条件を決定する処理である。 As shown in the figure, this processing operation is a process of acquiring a suction rate as a parameter indicating an operation state and determining a mounting condition based on this.
まず、動作状態取得部201は、部品実装機100以外から提供される吸着率や部品実装機100が測定した過去の吸着率を取得する(S1001)。
First, the operation
このステップで取得する吸着率とは、動作状態取得部201が統計的処理を施して、吸着できなかった部品数を吸着すべき部品数で除算した値である。この吸着できなかった部品数は、例えば、認識装置124により吸着状態を認識して正常に吸着できなかった部品数をカウントすることにより取得できる。また、吸着ノズルに備えた真空圧センサにより吸着圧力が異常であることを検出し、その部品数をカウントすることにより取得できる。
The suction rate acquired in this step is a value obtained by dividing the number of parts that could not be picked up by the number of parts to be picked up by statistical processing by the operation
次に、実装条件決定部203は、取得した吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも良い場合は(S1002:Y)、吸着率に対応する実装条件を厳しい方向に調整しスループットが向上するように実装条件を仮決定する。一方、吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合は(S1002:N)、吸着率に対応する実装条件を緩い方向に調整し実装条件を仮決定する。
Next, when the acquired suction rate is better than the preset range (S1002: Y), the mounting
実装条件を厳しい方向に調整する具体例としては、部品供給部115にて電子部品Aを吸着保持するために吸着ノズル111が下降して電子部品Aに当接した後、静止している時間を減少させ、テープフィーダ114が電子部品を供給後、吸着ノズル111が当接するまでに静止している時間を減少させる(S1003)。
As a specific example of adjusting the mounting conditions in a strict direction, the time during which the
一方、吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合は(S1002:N)、前記静止している時間を増加させる(S1004)。 On the other hand, when the adsorption rate is worse than the preset range (S1002: N), the stationary time is increased (S1004).
なお、前記時間の調整方法は、工程データに示される該当する静止時間を10%ずつ順次加算または減算していく方法や、前記静止時間に3msec加算または減算する方法等が例示できる。 Examples of the time adjustment method include a method of sequentially adding or subtracting the corresponding still time indicated by the process data by 10%, a method of adding or subtracting 3 msec to the still time, and the like.
そして、吸着率が規定の範囲内に入った場合(S1111:Y)、実装条件を決定する(S1112)。一方、吸着率が規定の範囲内に入らなかった場合(S1111:N)、再度実装条件を調整する。 If the suction rate falls within the specified range (S1111: Y), the mounting conditions are determined (S1112). On the other hand, if the adsorption rate does not fall within the specified range (S1111: N), the mounting conditions are adjusted again.
次に、装着率を取得し、これに基づき実装条件を決定する処理を説明する。 Next, a process for obtaining the mounting rate and determining the mounting condition based on the mounting rate will be described.
図12は、実装条件決定装置200の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart exemplarily showing a specific processing operation of the mounting
実装条件決定部203は、装着率を取得し(S1113)、当該装着率が事前に設定しておいた範囲よりも良い場合は(S1005:Y)、マルチヘッド部110が基板120上方に移動後静止している時間や、吸着保持している電子部品Aを基板120に装着するために吸着ノズル111が下降して基板120と電子部品Aとが当接した後静止している時間を減少させ(S1006)、実装条件を仮決定する。一方、装着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合は(S1005:N)、前記静止している時間を増加させ(S1007)、実装条件を仮決定する。
The mounting
そして、装着率が規定の範囲内に入った場合(S1114:Y)、実装条件を決定する(S1115)。一方、装着率が規定の範囲内に入らなかった場合(S1114:N)、再度実装条件を調整する。 When the mounting rate falls within the specified range (S1114: Y), the mounting conditions are determined (S1115). On the other hand, if the mounting rate does not fall within the specified range (S1114: N), the mounting conditions are adjusted again.
次に、動作状態を示すパラメータとして吸着ノズル111と電子部品Aとのずれ量を取得し、これに基づき実装条件を決定する処理を説明する。
Next, a process of acquiring the amount of deviation between the
図13は、実装条件決定装置200の具体的処理動作を例示的に示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart exemplarily showing a specific processing operation of the mounting
動作状態取得部201は、認識装置124から吸着ノズル111と電子部品Aとのずれ量(吸着精度)を動作状態を示すパラメータとして取得し(S1009)、部品供給部115にて電子部品Aを吸着保持するために吸着ノズル111が下降して電子部品Aに当接した後静止している時間を調整し、実装条件を決定する(S1010)。
The operation
これは、1タスク毎に行われ、直前のタスクで得られた動作状態を示すパラメータに基づき直後のタスクに関する実装条件を決定している。 This is performed for each task, and the mounting condition for the immediately following task is determined based on the parameter indicating the operation state obtained in the immediately preceding task.
ここでタスクとは、マルチヘッド部110による部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作を示し、図4における<1>〜<5>がほぼ1タスクに相当している。
Here, the task indicates a series of operations in a series of operations of picking, moving, and mounting parts by the
そして、電子部品Aは1タスク毎に認識装置124により認識されており(図4:<3>〜<4>)吸着ノズル111と電子部品Aとのずれ量も動作状態を示すパラメータとしてタスク毎に取得することが可能である。
The electronic component A is recognized by the recognition device 124 for each task (FIG. 4: <3> to <4>). The amount of deviation between the
以上の処理動作により、実装条件決定装置200は、部品実装機100に特有の動作状態を示すパラメータを取得し、この動作状態を示すパラメータに対応した実装条件を調整して個々の部品実装機に最適な実装条件を得ることが可能となる。特に、設定されている範囲よりも動作状態を示すパラメータが良好な場合は、それをスループット向上に転化することが可能となる。
Through the above processing operation, the mounting
さらに、部品実装機の1日内での変化や、経年変化が発生しても、その時々に応じた最適な実装条件が作成され、前記変化に柔軟に対応することが可能となる。 Furthermore, even if the component mounting machine changes within a day or changes over time, an optimal mounting condition corresponding to the time is created, and the change can be flexibly handled.
例えば、吸着ノズル111の先端が経時変化により摩耗して若干リークが発生しているような場合、吸着率の低下や装着率の低下などとして具体的に現れることとなる。つまり、実装条件決定装置200は、装置の経時的変化や、温度変化、部品実装機100のばらつきなどを吸着率や、装着率、装着ずれなどにより検出(モニタリング)し、経時的変化などに対応しうる実装条件を決定することが可能となる。
For example, when the tip of the
なお、前記説明においては各種類の動作状態を示すパラメータをそれぞれ任意のタイミングで取得しているが、これに限定される訳ではなく、複数種類の動作状態を示すパラメータの取得タイミングを所定の基板を生産する毎に一度に行うものとしても構わない。また、これら取得した動作状態を示すパラメータに基づき実装条件を決定するタイミング及び調整するパラメータも任意に設定できる。 In the above description, parameters indicating each type of operation state are acquired at arbitrary timings. However, the present invention is not limited to this, and the acquisition timing of parameters indicating a plurality of types of operation states is set to a predetermined board. It may be performed at a time each time the is produced. Further, the timing for determining the mounting condition based on the acquired parameter indicating the operation state and the parameter to be adjusted can be arbitrarily set.
また、実装条件決定のために調整する条件をマルチヘッド部の水平面内の加速度や移動停止後の静止時間、吸着ノズル111のストロークの上端、下端における静止時間、電子部品の供給速度などを例にとり説明したが、本発明はこれに限定される訳ではなく、その他の実装条件、例えばロータリー型部品実装機における部品供給部全体の移動加速度や移動後の停止時間などでもかまわない。
In addition, the conditions to be adjusted for determining the mounting conditions are exemplified by the acceleration in the horizontal plane of the multi-head unit, the stationary time after stopping the movement, the stationary time at the top and bottom of the stroke of the
また、実装条件決定装置が部品実装機内に備えられている状態を例示したが、実装条件決定装置と部品実装機とを別体としても良い。 Moreover, although the state in which the mounting condition determining device is provided in the component mounting machine is illustrated, the mounting condition determining device and the component mounting machine may be separated.
また、動作状態を示すパラメーターとしては、部品実装機100が備えているテープフィーダ114に対し、事前に検査治具を用いて測定した供給位置のずれ量や、一連の実装基板の生産において既に生産した実装基板に対し、別体の検査装置によって測定した基板120と電子部品Aとの装着ずれ量、認識装置124が既に測定した電子部品Aと吸着ノズル111との吸着ずれ量、吸着不具合の発生した部品数と吸着すべき部品数などである。また、これらを動作状態取得部201が統計的処理を施して算出する供給位置のずれ量に基づく供給精度や、装着ずれ量に基づく装着精度、吸着ずれ量に基づく吸着精度、吸着できなかった部品数を吸着すべき部品数で除算した吸着率等も動作状態を示すパラメータに含まれる。
In addition, as the parameter indicating the operation state, the deviation of the supply position measured using an inspection jig in advance with respect to the
さらに、認識装置124によって認識できない電子部品の発生確率である認識エラー率、電子部品Aを基板120に装着する動作を行ったが、何らかの原因で電子部品Aが吸着ノズル111に付着してしまい電子部品を持ち帰ってしまう状態の発生確率である部品持ち帰り率、電子部品Aを基板120に装着する動作を行ったが、何らかの原因で電子部品Aが基板120上に装着されない状態の発生確率である欠品率も動作状態を示すパラメータである。
Furthermore, the recognition error rate, which is the probability of occurrence of an electronic component that cannot be recognized by the recognition device 124, and the operation of mounting the electronic component A on the
また、実装条件の決定に際し調整される実装条件は、取得した動作状態を示すパラメータに関連の深い実装条件から順に調整される。 In addition, the mounting conditions that are adjusted when determining the mounting conditions are adjusted in order from the mounting conditions that are closely related to the acquired parameter indicating the operation state.
例えば、吸着精度に対応する実装条件としては、吸着ノズルが下死点で静止している時間や、テープフィーダ114が電子部品Aを供給する速度、電子部品Aを供給してから吸着ノズル111が電子部品Aに当接するまでのタイミング、マルチヘッド部110の水平面内の加速度、マルチヘッド部110停止後の静止時間などが例示できる。
For example, the mounting conditions corresponding to the suction accuracy include the time during which the suction nozzle is stationary at the bottom dead center, the speed at which the
さらに、認識エラー率に対応する実装条件としては、認識装置124で電子部品Aを認識する際に電子部品を照らす照明の照度が例示できる。また、部品の持ち帰り率や欠品率に対応する実装条件としては、吸着ノズル111により電子部品Aを吸着する際の吸着圧力(真空圧力)や吸着ノズル111の電子部品Aと当接する端部の開口部の径が例示できる。
Further, the mounting condition corresponding to the recognition error rate can be exemplified by the illumination intensity of the illumination that illuminates the electronic component when the recognition device 124 recognizes the electronic component A. The mounting conditions corresponding to the part take-out rate and the missing part rate include the suction pressure (vacuum pressure) when the electronic component A is sucked by the
また、前記実装条件の調整の方法としては、認識エラー率が所定の範囲より高ければ、照明の照度を1段階明るくする方法が例示できる。部品持ち帰り率や欠品率が所定の範囲より高ければ吸着ノズル111の前記径を1つ大きいものに変更する、吸着圧力を高める等の方法が例示できる。
Further, as a method of adjusting the mounting condition, a method of increasing the illumination intensity by one step when the recognition error rate is higher than a predetermined range can be exemplified. If the part take-out rate or the missing part rate is higher than a predetermined range, a method of changing the diameter of the
また、装着精度に対応する実装条件としては、マルチヘッド部110が水平面内を移動した後に静止する時間や、マルチヘッド部110の加速度、吸着ノズル111の下死点での静止時間などが例示できる。
Further, examples of mounting conditions corresponding to mounting accuracy include the time during which the
本発明は、部品実装機に適用でき、特に電子部品をプリント基板に実装する部品実装機等に適用できる。 The present invention can be applied to a component mounter, and in particular, can be applied to a component mounter that mounts electronic components on a printed circuit board.
A 電子部品
14 供給カセット
18 部品供給口
11 吸着ノズル
100 部品実装機
110 マルチヘッド部
111 吸着ノズル
112 装着ヘッド
113 XYロボット
114 テープフィーダ
115 部品供給部
116 部品テープ
117 供給リール
118 部品供給口
119 ノズルステーション
120 基板
121 レール
122 装着テーブル
123 部品回収装置
124 認識装置
131 機構部
200 実装条件決定装置
201 動作状態取得部
202 実装条件決定部
203 テ゛ータ記憶部
204 表示部
205 入力部
206 機構制御部
211 実装タイミングデータ
212 加速度データ
213 速度データ
A
Claims (2)
部品実装機が装着すべき部品数と装着できなかった部品数とに基づく過去の装着率を取得するパラメータ取得ステップと、
前記装着率が事前に設定しておいた範囲よりも良い場合、前記装着率が前記範囲内となるように、部品実装機に備えられる装着ヘッドが移動した後の静止時間を短くし、
前記装着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合、前記装着率が前記範囲内となるように、前記静止時間を長くして実装条件を決定する実装条件決定ステップと
を含むことを特徴とする実装条件決定方法。 A method for determining mounting conditions of a component mounter for mounting components on a board,
A parameter acquisition step for acquiring a past mounting rate based on the number of components to be mounted by the component mounter and the number of components that could not be mounted ;
If the attachment factor is better than the range that has been set in advance, so that the mounting rate is within the range, by shortening the rest time after the mounting head provided in the component mounting machine is moved,
If worse than the range where the mounting rate has been set in advance, so that the mounting rate is within the range, to include a mounting condition determining step of determining a mounting condition by lengthening the rest time A characteristic mounting condition determination method.
吸着ノズルが吸着保持すべき部品数と吸着保持できなかった部品数とに基づく過去の吸着率を取得するパラメータ取得ステップと、
前記吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも良い場合、前記吸着率が前記範囲内となるように、部品実装機に備えられる吸着ノズルが下降した後の静止時間を短くし、
前記吸着率が事前に設定しておいた範囲よりも悪い場合、前記吸着率が前記範囲内となるように、前記静止時間を長くして実装条件を決定する実装条件決定ステップと
を含むことを特徴とする実装条件決定方法。 A method for determining mounting conditions of a component mounter for mounting components on a board,
A parameter acquisition step for acquiring a past suction rate based on the number of parts to be sucked and held by the suction nozzle and the number of parts that could not be sucked and held ;
When the suction rate is better than the range set in advance, shorten the stationary time after the suction nozzle provided in the component mounting machine is lowered so that the suction rate is within the range,
If worse than the range in which the adsorption rate has been set in advance, the such adsorption ratio is within the range, to include a mounting condition determining step of determining a mounting condition by lengthening the rest time A characteristic mounting condition determination method.
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