JP4708449B2 - Head drive control method and surface mount apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、昇降可能な部品実装用のヘッドを備え、このヘッドにより部品を保持してプリント基板等の基板上に実装する表面実装装置におけるヘッド駆動制御方法、および表面実装装置に関するものでる。   The present invention relates to a head drive control method and a surface mounting apparatus in a surface mounting apparatus that includes a component mounting head that can be moved up and down, and that mounts a component on a substrate such as a printed board by holding the head.

従来から、部品吸着用のノズルを先端に備えた昇降可能なヘッドにより、所定の部品供給部から電子部品を吸着してプリント基板等の基板上に装着(実装)する表面実装装置が知られている。通常、ノズルはヘッド先端部分にバネ等の弾性部材を介して組込まれており、部品形状(厚み)のバラツキやヘッドに駆動誤差等が生じた場合でも、部品の吸着・装着時にノズルが上下方向に弾性変位することによって部品の破損等が回避される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a surface mounting apparatus is known in which an electronic component is sucked from a predetermined component supply unit and mounted (mounted) on a substrate such as a printed circuit board by a head that can be moved up and down with a component suction nozzle at the tip. Yes. Normally, the nozzle is built into the head tip via an elastic member such as a spring. Even if there is a variation in part shape (thickness) or a drive error occurs in the head, the nozzle moves vertically when picking up or mounting the part. Due to the elastic displacement, damage to the parts can be avoided.

ところが、近年、部品サイズの極小化に伴いノズルが小型細径化しており、上記のようにヘッド先端部分にバネ等を介してノズルを組込む可動式のノズル構造では製作が困難であるばかりか、ガタが生じるため極小部品の実装精度への影響が懸念される。   However, in recent years, with the miniaturization of parts size, the nozzle has been reduced in size and diameter, and it is difficult to manufacture with a movable nozzle structure in which the nozzle is incorporated via a spring or the like at the head tip as described above. There is concern about the effect on the mounting accuracy of micro components because of the play.

そこで、この点を改善することが求められており、例えば特許文献1に開示されるような技術を適用することが考えられている。この文献1には、ヘッド先端にノズルを固定的に組付け、部品吸着時のノズルと部品との当接、及び部品実装時の部品と基板との衝突(当接)を検知し、この衝突検知に基づいてヘッドを停止、上昇させることにより、部品等に過剰な押圧力が作用するのを回避して部品の吸着・装着を適切に行う技術が開示されている。上記の衝突検知は、例えばヘッド(ノズル)を昇降駆動するモータ等の駆動反力、具体的には電流値の増加を検出することにより行われる。   Therefore, it is required to improve this point, and for example, it is considered to apply a technique as disclosed in Patent Document 1. In this document 1, a nozzle is fixedly assembled to the tip of the head, and the contact between the nozzle and the component at the time of component adsorption and the collision (contact) between the component and the substrate at the time of component mounting are detected. A technique is disclosed in which the head is stopped and raised based on the detection, thereby avoiding an excessive pressing force acting on the component or the like and appropriately adsorbing and mounting the component. The above-described collision detection is performed, for example, by detecting a driving reaction force of a motor or the like that drives the head (nozzle) up and down, specifically, an increase in current value.

なお、表面実装装置には、ヘッドに対してノズルが抜き差し可能に嵌合され、ヘッドを所定の交換台上で昇降させることによってノズル交換を行うものがある(例えば特許文献2)。このような装置では、交換台に対するヘッドの昇降が適切でないと、ヘッド先端に交換台上のノズルを嵌合させる際に、ノズルに対して過剰な押圧力が作用してノズル等を破損することが考えられる。従って、この場合にも、上記特許文献1の技術を適用し、交換用ノズル等に過剰な押圧力が作用するのを回避することが考えられている。
特開2002−33597号公報 特開2007−27233号公報
In some surface mounting apparatuses, a nozzle is fitted to a head so that the nozzle can be inserted and removed, and the head is exchanged by moving the head up and down on a predetermined exchange base (for example, Patent Document 2). In such a device, if the head is not properly raised and lowered with respect to the exchange table, when the nozzle on the exchange table is fitted to the tip of the head, an excessive pressing force acts on the nozzle and damages the nozzle or the like. Can be considered. Accordingly, in this case as well, it is considered to apply the technique of the above-mentioned Patent Document 1 to avoid an excessive pressing force acting on the replacement nozzle or the like.
JP 2002-33597 A JP 2007-27233 A

しかし、モータの電流値はノイズ等の影響によって一時的に大きく変動する場合があり、特許文献1のような技術では、ノズル(ヘッド)が目標位置に到達する前に電流値が一時的に増加すると、衝突が誤検出されてしまい、途中でノズルが上昇駆動に切換えられる結果、部品の吸着ミスや実装不良が発生することが考えられる。   However, the current value of the motor may fluctuate temporarily greatly due to the influence of noise or the like. In the technique such as Patent Document 1, the current value temporarily increases before the nozzle (head) reaches the target position. Then, a collision is erroneously detected, and it is conceivable that a component suction error or mounting failure occurs as a result of the nozzle being switched to ascending drive in the middle.

また、特許文献1のような技術では、当接検知からノズルが上昇駆動に切換えられるまでの間は、ノズルを介してモータのトルクが部品に作用するため、小型部品等については、依然として破損のおそれがある。   Further, in the technique such as Patent Document 1, since the torque of the motor acts on the part through the nozzle until the nozzle is switched to the ascending drive from the contact detection, the small part or the like is still damaged. There is a fear.

さらに、目標位置を大きく誤って設定した場合には、衝突検知からノズルが上昇駆動に切換えられるまでの間にモータの電流値が急激に上昇し、例えば過電流により安全装置が作動して実装動作が全停止することも考えられる。このような場合には、円滑、かつ安定的な実装作業が阻害され、基板の生産性を低下させる原因となる。   In addition, if the target position is set incorrectly, the motor current value rises abruptly from the collision detection until the nozzle is switched to ascending drive. It is possible that all will stop. In such a case, a smooth and stable mounting operation is hindered, causing a reduction in substrate productivity.

なお、このような問題は、交換台上でヘッドを昇降させてノズル交換を行う表面実装装置に、上記特許文献1のような技術を適用する場合についても同様である。   Such a problem also applies to the case where the technique as described in Patent Document 1 is applied to a surface mounting apparatus that performs nozzle replacement by moving the head up and down on an exchange table.

本発明は、上記のような事情に鑑みて成されたものであり、ヘッド昇降時におけるノイズによる誤動作等に起因した部品吸着・装着不良の発生を未然に防止して信頼性を高めること、好ましくは、部品等の破損をより確実に防止すること、加えて、円滑、かつ安定的な実装作業をより継続的に行えるようにすることにある。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and preferably improves the reliability by preventing the occurrence of component adsorption / mounting failure due to malfunction caused by noise when the head is raised and lowered. The purpose is to more reliably prevent damage to parts and the like, and to make it possible to perform smooth and stable mounting work more continuously.

上記の課題を解決するために、本発明は、モータにより昇降駆動される部品実装用のヘッドを備え、当該ヘッドがその昇降動作に伴い部品供給部からの部品吸着及び基板上への部品装着を行う表面実装装置における前記ヘッドの駆動制御方法であって、前記部品吸着又は前記部品装着を行うための前記ヘッドの高さ位置を目標位置として、前記ヘッドが所定の下降開始位置から前記目標位置まで移動するための所要時間を予め求めておき、前記部品吸着又は前記部品装着の際には、前記モータの駆動により前記ヘッドを前記下降開始位置から前記目標位置に下降させるとともに当該ヘッドの下降開始と同時に前記所要時間の計測を開始し、当該所要時間が経過した時点の前記モータの駆動電流の値が所定の閾値に達している場合に、前記モータを停止させるようにしたものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a component mounting head that is driven up and down by a motor, and the head performs component suction from the component supply unit and component mounting on the board in accordance with the lifting operation. a drive control method of the head in the surface mounting apparatus that performs, as a target position the height position of the head for performing the component suction or the component mounting, or the target position the head from a predetermined lowered starting position in advance calculated in advance the time required to move, during the component suction or the component mounting is lowered from the lowered starting position the head by driving the motor of the head causes lowered into the target position It starts measuring start simultaneously with the required time, if the value of the driving current of the motor at the time when the required time has elapsed reaches a predetermined threshold value, the motor The is obtained so as to stop.

この方法によれば、前記所要時間が経過した時点の駆動電流の値が閾値に達している場合にだけモータを停止させるため、ノイズ等による駆動電流の値の変動により、ヘッドが目標位置に到達する以前に誤ってモータを停止させるという事態を回避することが可能となる。 According to this method, for stopping the motor only if the value of the driving current at the time when the required time has elapsed has reached the threshold value, the variation in the value of the drive current due to noise or the like, the head target position It is possible to avoid a situation in which the motor is erroneously stopped before reaching.

この方法においては、前記モータの駆動電のリミット値であって前記所要時間が経過する時点を含むその近傍でのリミット値を予め設定しておき、このリミット値を超えない範囲で前記モータを駆動制御するのが好適である。 In this method, the previously set the limit value at the vicinity of the required time a limit value of the drive electrokinetic stream comprises a time point of elapse of the motor, the motor within a range not exceeding the limit value It is preferable to control the drive.

この方法によると、前記所要時間が経過する時点を含むその近傍では、駆動電のリミット値を超えない範囲でモータを駆動するので、ヘッドが目標位置に到達した後、モータが停止するまでの間にヘッドを介して過剰なトルクが部品等に作用するのを防止することが可能となる。すなわち、ヘッドが目標位置に到達してその変位が規制されても、モータが停止するまでは継続的に駆動電が与えられるため、ヘッドを介してモータトルクが継続的に部品に作用する結果、部品を破損する等の不都合が発生することが考えられる。しかし、上記方法によれば、ヘッドが目標位置に到達した後、モータが停止するまでの間の駆動電の増加を規制することができるので、上記のような不都合を回避することが可能となる。 According to this method, in the vicinity including the time when the required time has elapsed, since the motor is driven with a range not exceeding the limit value of the drive current, after the head has reached the target position, the motor is to be stopped It is possible to prevent an excessive torque from acting on the parts or the like via the head. That is, even if the head is restricted its displacement reaches the target position, because until the motor stops is given continually drive current, results motor torque through the head acts on continuous parts Inconveniences such as breakage of parts may occur. However, according to the above method, after the head has reached the target position, the motor can be regulated to an increase in driving current between before stopping, it is possible to avoid a disadvantage such as the Become.

この場合には、前記リミット値と前記閾値とを等しい値に設定しておくのがより望ましい。この方法によれば、ヘッドが目標位置に達した後の駆動電の増加を最小限に抑えることができ、上記のような部品の破損等の不都合をより確実に回避することが可能となる。つまり、閾値は、ヘッドが目標位置に達したことを検知できる最小値とすればよく、従ってこの場合、リミット値を前記閾値と等しい値に設定しておけば、ヘッドが目標位置に達した後の駆動電の増加を最小限に抑えることができる。 In this case, it is more desirable to set the limit value and the threshold value equal to each other. According to this method, the head can be minimized increase of drive current after reaching the target position, it is possible to more reliably avoid a disadvantage such as breakage of components such as the . In other words, the threshold value may be a minimum value that can detect that the head has reached the target position. Therefore, in this case, if the limit value is set to a value equal to the threshold value, after the head reaches the target position, the increase in the drive current can be minimized.

なお、上記の方法では、前記所要時間が経過した時点のモータの駆動電流の値と閾値とを比較してモータを停止させるため、部品サイズ(厚み)の誤差やヘッドの駆動誤差により、所要時間が経過する時点で駆動電流の値が閾値に達していないと(ヘッドが実際に目標位置に到達していないと)モータを停止させることが困難となる。従って、このような不都合を回避するため、所要時間経過後も駆動電流の値と閾値との比較を連続して継続的に行うようにしてもよいが、この方法では、前記所要時間が経過した時点以降に発生したノイズ等の影響により駆動電流の値が変動した場合にモータが誤停止される可能性がある。このような不都合は、以下のような方法により解消することができる。 In the above method, for stopping the motor by comparing the value with the threshold value of the driving current of the motor at the time of the required time has elapsed, the driving error of the errors and the head of the component size (thickness), the required time is difficult to stop the value of the driving current at the time that elapses between does not reach the threshold (when the head is not actually reach the target position) motor. Therefore, such in order to avoid a disadvantage, but may be compared continuously continuously performed between the value and the threshold of the required time after also drive current, in this way, the required time is elapsed the value of the drive current due to noise or the like after the time has occurred that might motor is stopped erroneously when varied. Such inconvenience can be solved by the following method.

まず、第1の方法として、例えば前記部品吸着については、前記ヘッドが部品に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として設定し、前記部品装着については、前記ヘッドによる吸着部品が基板に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として設定する。この方法によれば、所要時間が経過する以前に、より確実にヘッドを理論上の目標位置、つまり、部品吸着時には実際にヘッドが部品に当接する高さ位置に、部品装着時には実際にヘッドの吸着部品が基板に当接する高さ位置にそれぞれヘッドを到達させておくことが可能となるため、所要時間経過後も駆動電流の値と閾値との比較を連続して継続的に行うといった必要がなくなり、上記のような不都合を解消することが可能となる。 First, as a first method, for example, for the component suction, a position lower than the height position at which the head contacts the component is set as the target position, and for the component mounting, the suction component by the head is a substrate. A position lower than the height position in contact with is set as the target position . According to this method, before the required time elapses, the head is more reliably positioned at a theoretical target position , that is, at a height position where the head actually contacts the component when the component is attracted, and when the component is mounted. since adsorption components becomes possible allowed to reach the head, respectively the height position in contact with the substrate, need such continuously performed continuously compared with the value and the threshold of the drive current after the predetermined time has elapsed It becomes possible to eliminate the above disadvantages.

第2の方法として、前記目標位置として高さ位置が順次低くなる複数の目標位置を設定すると共に、各目標位置についての前記所要時間を予め求めておき、前記ヘッドの下降開始後、高位側の目標位置から順に、該目標位置についての前記所要時間が経過した時点の前記モータの駆動電流の値と前記閾値とを比較し、最初に駆動電流の値が閾値に達した時点で前記モータを停止させるようにしてもよい。 As a second method, the with height as the target position a position to set a plurality of target positions comprising successively lower, advance the seek time required in advance for each target position, after lowering the start of the head, the high side in order from the target position, the at the time when the value of the driving current of the motor at the time the required time has passed and comparing the threshold value of the first driving current has reached the threshold for the target position motor May be stopped.

この方法によれば、所要時間経過後に駆動電流の値と閾値との比較を連続して継続的に行うのではなく、順次、各目標位置についての所要時間が経過した時点で駆動電流の値と閾値との比較を行うので、上記のような不都合を招くことなく、モータを確実に停止させることが可能となる。 According to this method, rather than continuously and compares the value with the threshold of the drive current continuously after the required time, sequentially, the drive current when the required time has elapsed for each target position Since the value is compared with the threshold value , the motor can be surely stopped without incurring the above-mentioned inconvenience.

なお、部品をソケット等に嵌合させることにより、当該ソケット等を介して基板上に部品を実装するような場合には、ヘッドにより部品をソケット内に押し込むこととなる。このような場合には、前記所要時間が経過した時点で駆動電流の値が閾値に達していても徐々にヘッドが下降している状態にある等、実施には目標位置に達していない場合が考えられる。従って、上記の方法においては、前記所要時間が経過した時点で前記駆動電流の値が所定の閾値に達していることに加えて前記ヘッドが停止していることを条件に、前記モータを停止させるのが好適である。 In addition, when a component is mounted on a substrate through the socket or the like by fitting the component into a socket or the like, the component is pushed into the socket by the head. In such a case, like in the state in which the required time gradually head even reach the value of the drive current is the threshold at the time when elapsed is lowered, if the implementation does not reach the target position Can be considered. Accordingly, in the above method, on the condition that the head value before Symbol driving current when the required time has elapsed in addition to have reached the predetermined threshold value is stopped, the motor It is preferable to stop.

この方法によれば、ヘッドにより部品をソケット内に押し込むような場合でも、モータを適切に停止させることが可能となる。   According to this method, even when the component is pushed into the socket by the head, the motor can be stopped appropriately.

一方、本発明に係る表面実装装置は、上述したような方法に基づき、部品の実装・装着時にヘッドを駆動制御することが可能なものである。   On the other hand, the surface mounting apparatus according to the present invention can drive and control the head at the time of mounting / mounting of components based on the method as described above.

すなわち、本発明に係る表面実装装置は、モータにより昇降駆動される部品実装用のヘッドと部品供給部とを備え、前記ヘッドがその昇降動作に伴い前記部品供給部からの部品吸着及び基板上への部品装着を行う表面実装装置において、前記モータに駆動電を供給することにより前記モータを駆動すると共に、当該駆動電の供給を前記モータの駆動状態に応じて制御する駆動制御手段と、前記モータに供給される駆動電の値を検出する検出手段と、前記部品吸着又は前記部品装着を行うための前記ヘッドの高さ位置を目標位置として、所定の下降開始位置から前記目標位置まで前記ヘッドが移動するための所要時間を当該移動の開始前に予め演算する演算手段と、前記下降開始位置から前記目標位置に前記ヘッドが下降する際にその下降開始と同時に前記所要時間の計時を開始する計時手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記部品吸着又は前記部品装着の際には、前記計時手段による前記所要時間の計時に基づき、前記ヘッドの下降を開始させた後、前記所要時間が経過した時点の前記検出手段による検出値と所定の閾値とを比較し、前記検出値が前記閾値に達している場合には、前記モータを停止させるべく前記駆動電の供給を制御することを特徴とするものである。 In other words, the surface mounting apparatus according to the present invention includes a component mounting head and a component supply unit that are driven up and down by a motor, and the head picks up the component from the component supply unit and moves onto the substrate as the head moves up and down. in the surface mounting apparatus that performs component mounting, to drive the motor by supplying a drive current to said motor, a drive control means for controlling the supply of the drive current in accordance with the driving state of the motor, detecting means for detecting the value of the drive current supplied to the motor, as a target position the height position of the head for performing the component suction or the component mounting, to the target position from the predetermined lowered starting position calculating means for the head to advance calculating the time required to move before the start of the movement, the lower when the head is lowered to the target position from the lowered starting position Comprising time counting means for starting counting the start and at the same time the required time, wherein the drive control means, when the component suction or the component mounting is based on counting of the time required by the clock means, said head after starting the descent, and compares the detected value with a predetermined threshold value by the detection means at the time when the required time has elapsed, when said detected value has reached the threshold value, stopping the motor it is characterized in that for controlling the supply of the drive current to.

この装置においては、前記所要時間が経過する時点を含むその近傍での前記モータの駆動電を所定のリミット値に規制する規制手段をさらに備えているのが好適である。この場合、前記リミット値は前記閾値と等しい値に設定されているのがより好ましい。 In this apparatus, it is preferable that includes the further regulating means for regulating the driving current of said motor in the vicinity to a predetermined limit value including the time when the required time has elapsed. In this case, the limit value is more preferably set to a value equal to the threshold value.

また、上記表面実装装置において、前記演算手段は、前記部品吸着のための前記所要時間については、前記ヘッドが部品に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として前記所要時間を演算し、前記部品装着のための前記所要時間については、前記ヘッドによる吸着部品が基板に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として前記所要時間を演算するものであってもよい。また、前記演算手段は、前記目標位置として高さ位置が順次低くなる複数の目標位置について前記所要時間を演算し、前記計時手段は、前記複数の目標位置についての所要時間をそれぞれ計時し、前記駆動制御手段は、前記ヘッドの下降開始後、高位側の目標位置から順に、該目標位置についての前記所要時間が経過した時点の前記検出手段による検出値と前記閾値とを比較し、最初に前記検出値前記閾値に達した時点で前記モータを停止させるものであってもよい。 Moreover, Te the surface mounting apparatus odor, said computing means, for the part the time required for the adsorption, calculates the required time the position lower than the abutting height position the head to the component as the target position The required time for mounting the component may be calculated by setting the position lower than the height position where the suction component by the head contacts the substrate as the target position . Further, the calculation means calculates the required time for a plurality of target positions whose height positions are sequentially lowered as the target position, and the time measuring means measures the required time for the plurality of target positions, drive control means, after lowering the start of the head, in order from the target position of the high-level side, comparing the the detected value by said detecting means at the time of the time required for the target position has passed the threshold, initially the the motor when the detected value reaches the threshold value may be one that stops.

また、上記表面実装機は、前記ヘッドの作動状態を検知可能な状態検知手段をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記状態検知手段の検知結果に基づき、前記所要時間が経過した時点において前記検出手段による検出値が前記閾値に達しており、かつヘッドが停止している場合に前記モータを停止させるものであるのが好適である。 Also, the surface mounting machine, further wherein said drive control means capable of detecting the state detecting means the operating state of the head is based on the detection result of the state detection means, said detection at the time when the required time has elapsed It is preferable that the motor is stopped when the detected value by the means reaches the threshold value and the head is stopped.

本発明は、モータにより昇降駆動される部品実装用のヘッドを備えた表面実装装置に関し、予め求めた所要時間(下降開始位置から目標位置までヘッドが移動するための所要時間)が経過した時点でモータの駆動電流の値が閾値に達している場合にだけモータ(ヘッド)を停止させるので、ノイズ等による駆動電流の値の変動により、ヘッドが目標位置に到達する以前に誤ってモータを停止させるという事態を回避することが可能となる。従って、ヘッド昇降時のノイズによる誤動作等に起因した部品吸着・装着不良の発生を未然に防止することが可能となる。 The present invention relates to a surface mounting apparatus including a component mounting head that is driven up and down by a motor, and when a required time (a required time for the head to move from a descent start position to a target position) has elapsed. since only stops the motor (head) when the value of the driving current of the motor has reached the threshold value, the variation in the value of the drive current due to noise or the like, the motor accidentally before the head reaches the target position It is possible to avoid the situation of stopping. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of component adsorption / mounting failure due to malfunctions caused by noise when the head is raised or lowered.

本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。   A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

< 第1の実施形態 >
図1及び図2は、本発明に係る表面実装装置(本発明に係るヘッド駆動制御方法を実施可能な表面実装装置)を概略的に示しており、図1は平面図で、図2は正面図でそれぞれ表面実装装置を示している。なお、この図を含め本説明で使用する図面には、各図の方向関係を明確にするためにXYZ直角座標軸が示してある。
<First Embodiment>
1 and 2 schematically show a surface mounting apparatus according to the present invention (a surface mounting apparatus capable of performing the head drive control method according to the present invention), FIG. 1 is a plan view, and FIG. 2 is a front view. Each surface mount device is shown in the figure. In the drawings used in this description including this figure, XYZ rectangular coordinate axes are shown in order to clarify the directional relationship of each figure.

同図に示すように、部品実装装置の基台1上には、基板搬送機構としてコンベア2,2が配置されており、これらコンベア2,2によりプリント基板P(以下、単に基板Pという)が同図右側から左側に搬送されて所定の作業位置(同図に示す位置)に搬入されるようになっている。作業位置の下方領域には、実装作業中に基板Pをバックアップピンにより支持する基板支持装置(図示省略)が配置されている。   As shown in the figure, conveyors 2 and 2 are arranged as a board transport mechanism on a base 1 of a component mounting apparatus, and a printed board P (hereinafter simply referred to as a board P) is provided by these conveyors 2 and 2. It is transported from the right side to the left side in the figure and carried into a predetermined work position (position shown in the figure). A substrate support device (not shown) that supports the substrate P with a backup pin during a mounting operation is disposed in a region below the work position.

コンベア2,2の外側(図1では上下両側)にはそれぞれ部品供給部4が設けられており、これら部品供給部4には、例えばテープフィーダ4a等の部品供給装置がコンベア2,2に沿って並列に配置されている。各テープフィーダ4aは、集積回路(IC)、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔で収容、保持したテープが巻回されたリールを保持しており、このリールから前記テープを繰り出すことによりフィーダ先端の部品供給位置に部品を供給し、下記ヘッドユニット6により部品をピックアップさせる構成となっている。   Component supply units 4 are provided outside the conveyors 2 and 2 (upper and lower sides in FIG. 1), and component supply devices such as a tape feeder 4a are provided along the conveyors 2 and 2, respectively. Are arranged in parallel. Each tape feeder 4a holds a small piece of chip parts such as an integrated circuit (IC), a transistor, a resistor, and a capacitor at a predetermined interval and holds a reel around which a tape is wound. By feeding out the tape, the parts are supplied to the parts supply position at the tip of the feeder, and the head unit 6 below picks up the parts.

基台1の上方には部品実装用のヘッドユニット6が設けられている。ヘッドユニット6は、テープフィーダ4aから部品を吸着することにより保持し、この部品を基板P上の所定位置に搬送して実装するものである。ヘッドユニット6は、基台1上方の所定領域内においてX軸方向(コンベア2,2による基板Pの搬送方向)及び水平面上でこれと直交するY軸方向にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、基台1の上方には、X軸方向に延びる支持ビーム11が設けられ、ヘッドユニット6が、この支持ビーム11に固定されたX軸方向の固定レール13にスライド可能に支持されると共に、ボールねじ軸14を介してX軸駆動モータ15によってスライド駆動されるようになっている。また、基台1上にY軸方向に延びる一対の固定レール7,7が設けられ、前記支持ビーム6が、これら固定レール7,7にスライド方向に支持されると共に、ボールねじ軸8を介してY軸駆動モータ9によってスライド駆動されるようになっている。   A component mounting head unit 6 is provided above the base 1. The head unit 6 holds the component by adsorbing the component from the tape feeder 4a, and transports the component to a predetermined position on the substrate P for mounting. The head unit 6 is movable in a predetermined area above the base 1 in the X-axis direction (the direction in which the substrate P is transported by the conveyors 2 and 2) and in the Y-axis direction orthogonal to the horizontal plane. That is, a support beam 11 extending in the X-axis direction is provided above the base 1, and the head unit 6 is slidably supported by a fixed rail 13 in the X-axis direction fixed to the support beam 11. The X-axis drive motor 15 is driven to slide through the ball screw shaft 14. A pair of fixed rails 7 and 7 extending in the Y-axis direction are provided on the base 1, and the support beam 6 is supported by the fixed rails 7 and 7 in the sliding direction, and via the ball screw shaft 8. The Y-axis drive motor 9 is slidably driven.

ヘッドユニット6には、部品を保持して搬送するための複数のヘッド16が搭載されており、当実施形態では、合計6個のヘッド16がX軸方向に一列に配置されている。各ヘッド16は、Z軸方向(上下方向)に延びる駆動シャフトの先端(下端)に部品吸着用のノズル16aが一体に固定されたものである。ノズル16aは、駆動シャフトの内部通路及び図略の切換弁等を介して負圧発生装置に接続されており、部品吸着時には、負圧発生装置からノズル先端に負圧吸引力が与えられることにより部品の吸着が可能となっている。   The head unit 6 is equipped with a plurality of heads 16 for holding and transporting components. In the present embodiment, a total of six heads 16 are arranged in a row in the X-axis direction. Each head 16 has a component suction nozzle 16a integrally fixed to the tip (lower end) of a drive shaft extending in the Z-axis direction (vertical direction). The nozzle 16a is connected to the negative pressure generator via an internal passage of the drive shaft and a switching valve (not shown), and when sucking parts, a negative pressure suction force is applied from the negative pressure generator to the nozzle tip. Part adsorption is possible.

各ヘッド16は、ヘッドユニット6に対して昇降(Z軸方向の移動)およびノズル中心軸(R軸)回りの回転が可能とされ、昇降駆動機構および回転駆動機構によりそれぞれ駆動されるようになっている。   Each head 16 can be moved up and down (moved in the Z-axis direction) and rotated around the nozzle center axis (R axis) with respect to the head unit 6 and is driven by a lift drive mechanism and a rotary drive mechanism, respectively. ing.

これらの駆動機構のうち昇降駆動機構は、部品の吸着もしくは装着(実装)を行う時の下降位置と、部品の搬送や撮像を行う時の上昇位置との間で前記ヘッド16を昇降させるものである。この昇降駆動機構は、ヘッド16毎に設けられたZ軸駆動モータ17(図3参照)によりヘッド16を個別に昇降駆動するように構成されている。一方、回転駆動機構はヘッド16を必要に応じて回転させるための機構であり、部品を実装時における所定のR軸方向に位置させることが可能となっている。この回転駆動機構は、例えば2つのR軸駆動モータ(図示省略)によりヘッド16を3個一組として一体に回転駆動するように構成されている。   Among these drive mechanisms, the lift drive mechanism lifts and lowers the head 16 between a lowered position when picking up or mounting (mounting) components and a raised position when carrying or picking up components. is there. This elevating drive mechanism is configured to individually drive the head 16 up and down by a Z-axis drive motor 17 (see FIG. 3) provided for each head 16. On the other hand, the rotation drive mechanism is a mechanism for rotating the head 16 as necessary, and can position the component in a predetermined R-axis direction during mounting. This rotation drive mechanism is configured to integrally rotate and drive the heads 16 as one set by two R-axis drive motors (not shown), for example.

なお、図1及び図2中、符合19は、ヘッドユニット6に搭載された基板認識用のカメラユニットで、前記作業位置に搬入された基板P上のマークを撮像するものである。また、符合20は、基台1上に固定された部品認識用のカメラユニットで、部品の実装に先立って部品の吸着を認識するために、各ヘッド16(16a)によって吸着された部品をその下側から撮像するものである。   In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 19 denotes a substrate recognition camera unit mounted on the head unit 6, and images a mark on the substrate P carried into the work position. Reference numeral 20 denotes a component recognition camera unit fixed on the base 1, and the component sucked by each head 16 (16a) is used to recognize the suction of the component prior to mounting the component. The image is taken from below.

なお、この表面実装装置には、コンピュータを構成要素とするコントローラ30(図3参照)が搭載されており、上記各駆動モータ9,15,18等が予め記憶されたプログラムに従って当該コントローラ30により駆動制御されることにより、次のようにして部品の実装作業が進められる。まず、ヘッドユニット6が部品供給部4の上方に移動して各ヘッド16により部品の吸着を行う。具体的には、ヘッド16がテープフィーダ4の上方に配置された後、ヘッド16が昇降駆動されること共に、所定タイミングでノズル16aの先端に負圧が供給されることにより部品がノズル16a先端に吸着された状態で取出される。部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット6が基板P上へ移動する。この移動途中、ヘッドユニット6が部品認識用の上記カメラユニット20の上方を経由することによって各ヘッド16の吸着部品がそれぞれ撮像され、その画像に基づいて各ヘッド16による吸着部品の実装位置補正が行われる。そして、ヘッドユニット6が基板P上へ到達すると、各ヘッド16が昇降駆動されると共に、所定のタイミングでノズル16aへの負圧の供給が停止されることによって吸着部品が基板P上に実装される。   The surface mounting apparatus is equipped with a controller 30 (see FIG. 3) having a computer as a component, and the drive motors 9, 15, 18 and the like are driven by the controller 30 according to a program stored in advance. By being controlled, the component mounting operation proceeds as follows. First, the head unit 6 moves above the component supply unit 4 and sucks components by each head 16. Specifically, after the head 16 is disposed above the tape feeder 4, the head 16 is driven up and down, and negative pressure is supplied to the tip of the nozzle 16 a at a predetermined timing, so that the component is attached to the tip of the nozzle 16 a. It is taken out in the state of being adsorbed. When the component suction is completed, the head unit 6 moves onto the substrate P. During this movement, the head unit 6 passes above the camera unit 20 for component recognition so that the suction component of each head 16 is imaged. Based on the image, the mounting position correction of the suction component by each head 16 is performed. Done. When the head unit 6 reaches the substrate P, each head 16 is driven up and down, and the supply of the negative pressure to the nozzle 16a is stopped at a predetermined timing, whereby the suction component is mounted on the substrate P. The

図3は、上記コントローラ30の構成要素のうち主に本発明に関連する部分、具体的には、ヘッド16を昇降駆動する前記Z軸駆動モータ17の駆動を制御するための構成要素をブロック図で示している。   FIG. 3 is a block diagram of the components of the controller 30 that are mainly related to the present invention, specifically, the components for controlling the driving of the Z-axis drive motor 17 that drives the head 16 up and down. Is shown.

コントローラ30は、同図に示すように、モータ制御演算部31、電流制御部32、電流指令制限部33、電流増幅部34、速度制御部35、速度読み取り部36、位置制御部
37、位置読み取り部38、及び駆動電流検出部39等の機能構成を含んでいる。これらの機能構成のうち、前記モータ制御演算部31、各制御部32,35,37、及び電流指令制限部33は周知のCPU(中央処理装置)により構成されている。
As shown in the figure, the controller 30 includes a motor control calculation unit 31, a current control unit 32, a current command limiting unit 33, a current amplification unit 34, a speed control unit 35, a speed reading unit 36, a position control unit 37, and a position reading. The functional configuration of the unit 38, the drive current detection unit 39, and the like is included. Among these functional configurations, the motor control calculation unit 31, the control units 32, 35, and 37, and the current command limiting unit 33 are configured by a known CPU (central processing unit).

モータ制御演算部31は、所定の実装プログラムに従ってヘッド16を作動させるために前記Z軸駆動モータ17を制御するもので、図外の記憶部に記憶されている部品データ(厚み)等の各種データに基づいて部品吸着・装着時のヘッド16の下降目標位置の演算、設定等の処理を行うと共に、各種判定処理を行い、その結果に応じて電流制御部32に制御信号を出力する。特に、ヘッド16の下降時には、駆動電流検出部39(本発明に係る検出手段に相当する)からの信号に基づき駆動電流値と所定の閾値とを比較することにより下降目標位置にヘッド16が到達しているかを判定し、その判定結果に基づきZ軸駆動モータ17を停止させる。なお、駆動電流検出部39は、Z軸駆動モータ17の駆動電流値を検出することによりその電流値に対応した信号をモータ制御演算部31に出力するものである。   The motor control calculation unit 31 controls the Z-axis drive motor 17 in order to operate the head 16 in accordance with a predetermined mounting program, and various data such as component data (thickness) stored in a storage unit (not shown). Based on the above, processing such as calculation and setting of the lowering target position of the head 16 at the time of component suction and mounting is performed, and various determination processing is performed, and a control signal is output to the current control unit 32 according to the result. In particular, when the head 16 is lowered, the head 16 reaches the lowering target position by comparing the drive current value with a predetermined threshold value based on a signal from the drive current detection unit 39 (corresponding to the detection means according to the present invention). Is determined, and the Z-axis drive motor 17 is stopped based on the determination result. The drive current detection unit 39 detects a drive current value of the Z-axis drive motor 17 and outputs a signal corresponding to the current value to the motor control calculation unit 31.

電流制御部32は、モータ制御演算部31からの制御信号に基づきZ軸駆動モータ17の駆動電流の値を決定するもので、当該決定値に対応する信号を、電流指令制限部33を介して電流増幅部34に与えることにより、電流増幅部34は前記信号に応じた駆動電流をZ軸駆動モータ17に供給する。すなわち、当実施形態では、モータ制御演算部31、電流制御部32及び電流増幅部34等が本発明に係る駆動制御手段に相当し、モータ制御演算部31が本発明に係る演算手段に相当する。   The current control unit 32 determines the drive current value of the Z-axis drive motor 17 based on the control signal from the motor control calculation unit 31, and sends a signal corresponding to the determined value via the current command limiting unit 33. By supplying the current amplification unit 34 with the current amplification unit 34, the current amplification unit 34 supplies a drive current corresponding to the signal to the Z-axis drive motor 17. That is, in this embodiment, the motor control calculation unit 31, the current control unit 32, the current amplification unit 34, and the like correspond to the drive control unit according to the present invention, and the motor control calculation unit 31 corresponds to the calculation unit according to the present invention. .

なお、電流指令制限部33は、過電流の供給を防止するために駆動電流値を制限するもので、電流制御部32から出力される信号に係る電流値が予め定められた電流リミット値を超えている場合には、電流制御部32から出力される信号に代えて電流リミット値に対応する信号を電流増幅部34に出力することにより、電流増幅部34からZ軸駆動モータ17に供給される駆動電流値を制限する。すなわち、当実施形態では、この電流指令制限部33が本発明に係る規制手段に相当する。   The current command limiter 33 limits the drive current value in order to prevent supply of overcurrent, and the current value related to the signal output from the current controller 32 exceeds a predetermined current limit value. In this case, a signal corresponding to the current limit value is output to the current amplifying unit 34 instead of the signal output from the current control unit 32 to be supplied from the current amplifying unit 34 to the Z-axis drive motor 17. Limit the drive current value. That is, in the present embodiment, the current command limiting unit 33 corresponds to a regulating unit according to the present invention.

電流リミット値としては、基準リミット値である第1リミット値と、これよりも低い値の第2リミット値(本発明に係るリミット値に相当する)が予め記憶されており、電流指令制限部33は、ヘッド下降動作中、所定のタイミングで電流リミット値の値を切換える。   As the current limit value, a first limit value that is a reference limit value and a second limit value that is lower than the first limit value (corresponding to the limit value according to the present invention) are stored in advance, and the current command limiter 33 is stored. Switches the current limit value at a predetermined timing during the head lowering operation.

ここで、第1リミット値は、プログラムされた通常の昇降動作に従ってヘッド16を駆動するために必要な電流値、要するに加速駆動時の電流値よりも若干高めの値に設定されている。この第1リミット値は、加速方向及び減速方向に共通の電流値である。一方、第2リミット値は、加速方向についての電流リミットである。このリミット値は、下降目標位置にヘッド16が到達したか否かを判定するための上記閾値と等しい値に設定されており、この値は、Z軸駆動モータ17を定速駆動するときの電流値よりも若干高めの値であって、例えばノズル先端が部品に当接する等してヘッド16の変位が規制された状態で、ヘッド16に過剰なトルクが作用しない程度の値に設定されている(図5参照)。   Here, the first limit value is set to a current value necessary for driving the head 16 in accordance with a programmed normal ascending / descending operation, that is, a value slightly higher than the current value during acceleration driving. This first limit value is a current value common to the acceleration direction and the deceleration direction. On the other hand, the second limit value is a current limit in the acceleration direction. This limit value is set to a value equal to the threshold value for determining whether or not the head 16 has reached the lowering target position, and this value is a current when the Z-axis drive motor 17 is driven at a constant speed. This value is slightly higher than the value, and is set to such a value that excessive torque does not act on the head 16 in a state where the displacement of the head 16 is restricted, for example, when the tip of the nozzle comes into contact with a component. (See FIG. 5).

速度読み取り部36及び位置読み取り部38は、Z軸駆動モータ17に付設されたロータリーエンコーダ18(以下、エンコーダ18と略す)から出力される信号に基づきそれぞれ現在の駆動速度及び駆動位置を検出するもので、速度制御部35及び位置制御部37は、これら検出値と目標値との偏差を求め、モータ制御演算部31は、この偏差が解消するように前記電流制御部32に制御信号を出力することによってZ軸駆動モータ17をフィードバック制御する。なお、当実施形態では、これら速度読み取り部36及び位置制御部37が、ヘッド16の作動状態を検知するための本発明に係る状態検知手段に相当する。   The speed reading unit 36 and the position reading unit 38 detect a current driving speed and a driving position based on signals output from a rotary encoder 18 (hereinafter abbreviated as an encoder 18) attached to the Z-axis driving motor 17, respectively. Thus, the speed control unit 35 and the position control unit 37 obtain a deviation between the detected value and the target value, and the motor control calculation unit 31 outputs a control signal to the current control unit 32 so that the deviation is eliminated. As a result, the Z-axis drive motor 17 is feedback-controlled. In the present embodiment, the speed reading unit 36 and the position control unit 37 correspond to a state detection unit according to the present invention for detecting the operating state of the head 16.

次に、コントローラ30によるヘッド16の下降動作制御の一例について図4のフローチャートを用いて説明する。この制御は、部品供給部4からのヘッド16による部品吸着時、及び基板Sへの部品装着(実装)時の双方において実行されるが、以下の説明では、部品吸着時を例に説明する(後述する第2,第3の実施形態についても同じである)。   Next, an example of the descent operation control of the head 16 by the controller 30 will be described using the flowchart of FIG. This control is executed both when the component is picked up by the head 16 from the component supply unit 4 and when the component is mounted (mounted) on the substrate S. In the following description, the case where the component is sucked will be described as an example ( The same applies to the second and third embodiments described later).

まず、コントローラ30は、部品サイズ(厚み)等のデータに基づき、部品吸着時のヘッド16の高さ位置であるヘッド16の下降目標位置を演算、設定すると共に、この下降目標位置に基づいて理論PTP時間(下降開始後、ヘッド16が下降目標位置に到達するまでの所要時間)と、タイムアウト時間(下降開始後、ヘッド16が下降目標位置に到達したかの判定を打ち切るまでの時間)を演算、設定する(ステップS1,S3)。   First, the controller 30 calculates and sets the lowering target position of the head 16 that is the height position of the head 16 at the time of component suction based on data such as the component size (thickness), and theorizes based on the lowering target position. Calculate the PTP time (the time required for the head 16 to reach the lowering target position after starting the lowering) and the time-out time (the time until the head 16 reaches the lowering target position after starting the lowering). Are set (steps S1, S3).

下降目標位置は、テープフィーダ4aの部品取り出し位置に保持された部品の上面にノズル16aの先端がちょうど当接する理論上の高さ位置としてもよいが、当実施形態では、部品に対してノズル16aが確実に当接した状態でヘッド16を停止させ得るように、ノズル先端が部品上面に当接する高さ位置(理論上の目標位置)よりも僅かに下方に達する高さ位置を下降目標位置として設定する。   The lowering target position may be a theoretical height position at which the tip of the nozzle 16a just contacts the upper surface of the component held at the component removal position of the tape feeder 4a. However, in this embodiment, the nozzle 16a is positioned relative to the component. In order that the head 16 can be stopped in a state where the nozzle is reliably in contact, the height position at which the nozzle tip is slightly lower than the height position (theoretical target position) at which the nozzle tip contacts the upper surface of the component is defined as the lowering target position. Set.

次に、コントローラ30は、駆動電流の電流リミット値を前記第1リミット値に設定し、設定後、Z軸駆動モータ17を駆動してヘッド16を下降させると共に、理論PTP時間、及びタイムアウト時間を計時すべく図外のタイマ(本発明の計時手段に相当する)を作動させる(ステップS5,S7)。 Next, the controller 30 sets the current limit value of the drive current to the first limit value. After the setting, the controller 30 drives the Z-axis drive motor 17 to lower the head 16, and the theoretical PTP time and timeout time are set. A timer ( not shown ) ( corresponding to the time measuring means of the present invention) that is not shown in the figure is actuated (steps S5 and S7).

ヘッド16の下降開始後、コントローラ30は、Z軸駆動モータ17の加速制御区間が終了したかを判断し(ステップS9,S21)、終了していると判断した場合には、加速方向の電流リミット値を第1リミット値から第2リミット値に切り換え(ステップS11)、上記理論PTP時間が計時されるまでZ軸駆動モータ17を駆動する(ステップS13,S23)。   After the head 16 starts to descend, the controller 30 determines whether or not the acceleration control section of the Z-axis drive motor 17 has ended (steps S9 and S21). The value is switched from the first limit value to the second limit value (step S11), and the Z-axis drive motor 17 is driven until the theoretical PTP time is measured (steps S13 and S23).

上記理論PTP時間が経過すると(ステップS13でYES)、コントローラ30は、駆動電流値と上記閾値(=第2リミット値)とを比較してノズル16aが部品に当接しているか否かを判定する(当たり判定;ステップS15)。つまり、上記のようなフィードバック制御下では、ノズル先端が部品に当接してヘッド16の変位が規制されるとZ軸駆動モータ17の駆動電流値が上昇するため、駆動電流値と上記閾値とを比較することでヘッド16が部品に当接しているか否かの判定が可能となる。   When the theoretical PTP time has elapsed (YES in step S13), the controller 30 compares the drive current value with the threshold value (= second limit value) to determine whether the nozzle 16a is in contact with the component. (Hit determination; step S15). In other words, under the feedback control as described above, the drive current value of the Z-axis drive motor 17 rises when the tip of the nozzle contacts the component and the displacement of the head 16 is restricted. By comparing, it is possible to determine whether the head 16 is in contact with the component.

ここで、ヘッド16が部品に当接していると判定した場合には(ステップS15でYES)、コントローラ30は、移動(下降)完了フラグをONした後、ヘッド16の駆動を停止させるべくZ軸駆動モータ17を制御し(ステップS17,S19)、これによって本フローチャートの処理を終了する。なお、本フローチャート終了後、コントローラ30は、吸着部品をテープフィーダ4aからピックアップすべくZ軸駆動モータ17を反転駆動することによりヘッド16を上昇させる。   If it is determined that the head 16 is in contact with the component (YES in step S15), the controller 30 turns on the movement (lowering) completion flag and then turns on the Z-axis to stop driving the head 16. The drive motor 17 is controlled (steps S17 and S19), thereby ending the processing of this flowchart. After the end of this flowchart, the controller 30 raises the head 16 by driving the Z-axis drive motor 17 in reverse so as to pick up the suction component from the tape feeder 4a.

これに対して、ステップS15でヘッド16が部品に当接していないと判定した場合には、コントローラ30は、前記位置読み取り部38による検出位置に基づいてヘッド16が部品に当接している否かを判定し、具体的には、ノズル16aの先端が理論上の部品表面の高さ位置に到達しているか否かを判定し(ステップS25)、到達していると判定した場合にはステップS17に移行する。一方、到達していないと判定した場合には、さらに上記タイムアウト時間が経過しているか否かを判定し(ステップS27)、ここで経過していないと判定した場合には、ヘッド16の下降動作を継続させる(ステップS31)、一方、経過していると判定した場合には、所定のエラー報知処理を実行した後(ステップS29)、ステップS17に移行する。   On the other hand, when it is determined in step S15 that the head 16 is not in contact with the component, the controller 30 determines whether the head 16 is in contact with the component based on the detection position by the position reading unit 38. Specifically, it is determined whether or not the tip of the nozzle 16a has reached the theoretical height position of the part surface (step S25). Migrate to On the other hand, if it is determined that the time has not reached, it is further determined whether or not the time-out time has elapsed (step S27). If it is determined that the time has not elapsed, the head 16 is lowered. (Step S31) On the other hand, if it is determined that the time has elapsed, a predetermined error notification process is executed (step S29), and then the process proceeds to step S17.

次に、上記のようなコントローラ30の制御に基づくヘッド16等の動作について図5のタイミングチャート及び図6の模式図を用いて説明する。   Next, the operation of the head 16 and the like based on the control of the controller 30 as described above will be described with reference to the timing chart of FIG. 5 and the schematic diagram of FIG.

まず、T0時点でヘッド16の下降が開始される(図6(a))。この時点では、Z軸駆動モータ17の駆動電流の電流リミット値は第1リミット値に設定されており、加速駆動用の電流がZ軸駆動モータ17に供給されることによりヘッド16の下降(加速駆動)が開始される。   First, the descent of the head 16 is started at time T0 (FIG. 6A). At this time, the current limit value of the drive current of the Z-axis drive motor 17 is set to the first limit value, and when the acceleration drive current is supplied to the Z-axis drive motor 17, the head 16 is lowered (accelerated). Drive) is started.

Z軸駆動モータ17が所定速度に達して加速制御区間が終了すると(T1時点)、ヘッド16の駆動が定速駆動に切換えられると共に、上記電流リミット値が第1リミット値から第2リミット値に切換えられ、理論PTP時間が経過する前の所定タイミングでヘッド16の駆動が定速駆動から減速駆動に切換られる。   When the Z-axis drive motor 17 reaches a predetermined speed and the acceleration control section ends (time T1), the drive of the head 16 is switched to the constant speed drive, and the current limit value is changed from the first limit value to the second limit value. The drive of the head 16 is switched from the constant speed drive to the deceleration drive at a predetermined timing before the theoretical PTP time elapses.

ヘッド16の下降に伴いノズル16aが部品に当接すると(Th時点;図6(b),(c))、これによってヘッド16の変位が規制され、当該Th時点からZ軸駆動モータ17の駆動電流値が上昇する。この際、上記の通り第2リミット値が設定されていることにより、駆動電流値の上昇は第2リミット値に制限される。   When the nozzle 16a comes into contact with the component as the head 16 descends (Th time point; FIGS. 6B and 6C), the displacement of the head 16 is restricted by this, and the Z-axis drive motor 17 is driven from the Th time point. The current value increases. At this time, since the second limit value is set as described above, the increase in the drive current value is limited to the second limit value.

そして、理論PTP時間が経過すると(Te時点;図6(d))、その時点の駆動電流値と上記閾値(=第2リミット値)とが比較され、図5に示すように、駆動電流値が上記閾値に達している場合には、ヘッド16(Z軸駆動モータ17)の駆動が停止された後、上昇駆動に切換えられる(図6(e))。なお、当実施形態では、上記の通りノズル先端が部品上面の高さ位置よりも僅かに下方に達する高さ位置が下降目標位置として設定されているため、ヘッド16は、実際には下降目標位置よりも高い位置で部品に当接してその変位が規制される。従って、通常は、理論PTP時間経過前のTh時点から駆動電流の上昇が始まり、理論PTP時間の経過時点Te時点では駆動電流値が上記閾値に達している。   When the theoretical PTP time elapses (Te time point; FIG. 6D), the drive current value at that time is compared with the threshold value (= second limit value), and as shown in FIG. Has reached the threshold value, the drive of the head 16 (Z-axis drive motor 17) is stopped and then switched to the ascending drive (FIG. 6 (e)). In this embodiment, since the height position at which the nozzle tip slightly falls below the height position of the upper surface of the component is set as the lowering target position as described above, the head 16 is actually set at the lowering target position. The contact with the part at a higher position is restricted and its displacement is regulated. Therefore, normally, the drive current starts to increase at the Th point before the theoretical PTP time elapses, and the drive current value reaches the threshold value at the Te point when the theoretical PTP time has elapsed.

以上のような本発明に係る表面実装装置によると、部品吸着及び装着時のヘッド16の下降動作に関しては、ヘッド16の所要下降時間(理論PTP時間)が経過した時点(Te時点)のZ軸駆動モータ17の駆動電流値と所定の閾値とを比較し、該駆動電流値が閾値に達している場合にヘッド16の下降動作(Z軸駆動モータ17の駆動)を停止させるので、ヘッド16の下降開始(T0時点)から理論PTP時間が経過するまで(Te時点)にノイズの影響等によって一時的に過電流が流れるような状況が発生した場合でも、ヘッド16の下降動作(Z軸駆動モータ17の駆動)が誤って停止されることが無い。従って、ヘッド16の下降動作中に、ノイズによる誤動作によって部品を未吸着のままヘッド16が上昇動作に切換えられるといった不都合を未然に防止することが可能となり、その結果、実装動作の信頼性を向上させることが可能となる。   According to the surface mounting apparatus according to the present invention as described above, regarding the descending operation of the head 16 at the time of component adsorption and mounting, the Z-axis at the time when the required descending time (theoretical PTP time) of the head 16 has passed (Te time). The drive current value of the drive motor 17 is compared with a predetermined threshold value, and when the drive current value reaches the threshold value, the descent operation of the head 16 (drive of the Z-axis drive motor 17) is stopped. Even when a situation in which an overcurrent temporarily flows due to the influence of noise or the like from the start of descent (time T0) until the theoretical PTP time elapses (time Te), the descent operation of the head 16 (Z-axis drive motor) 17) is not stopped by mistake. Therefore, it is possible to prevent the inconvenience that the head 16 is switched to the ascending operation while the components are not picked up due to a malfunction due to noise during the descending operation of the head 16, and as a result, the reliability of the mounting operation is improved. It becomes possible to make it.

特に、上記の通りノズル先端が部品上面の高さ位置よりも僅かに下方に達する高さ位置を下降目標位置として当該目標位置を基準に理論PTP時間を設定し、通常は、理論PTP時間の経過時点(Te時点)で必ずヘッド16(ノズル16a)が部品に当接してZ軸駆動モータ17の駆動電流値が閾値に達し得るようにしているので、当たり判定を上記のように特定時点(Te時点)で行いながらも、ヘッド16を部品に確実に当接させた状態で適切にZ軸駆動モータ17を停止させることができる。 In particular, as described above, the theoretical PTP time is set based on the target position with the height position at which the nozzle tip is slightly lower than the height position of the upper surface of the component as the lowering target position. Normally, the theoretical PTP time has elapsed. since time always head 16 (Te time) (nozzle 16a) is as the drive current value of the Z axis drive motor 17 to contact the like to the component can reach the threshold, a point in time collision detection as above While performing at (Te time), the Z-axis drive motor 17 can be appropriately stopped in a state in which the head 16 is securely in contact with the component.

その上、この表面実装装置では、上記の通り電流リミット値を設定しておき、理論PTP時間が経過する時点を含むその近傍では、電流リミット値をそれ以前のリミット値(第1リミット値)よりも低い第2リミット値に切り換えることによって、ヘッド16が部品に当接した後の駆動電流値の上昇を規制するようにしており、具体的には、ヘッド16の変位が規制された状態で継続的に駆動電流を供給した場合でも、該ヘッド16に過剰なトルクが作用しない程度の値に駆動電流が規制されるようにしているので、ヘッド16が部品に当接した後、Z軸駆動モータ17が停止されるまでの間に駆動電流値が大きく増加してヘッド16に過剰なトルクが作用し、その結果、部品を破損するといった不都合を未然に回避することができる。   In addition, in this surface mount device, the current limit value is set as described above, and in the vicinity including the time point at which the theoretical PTP time elapses, the current limit value is set to the previous limit value (first limit value). By switching to a lower second limit value, an increase in the drive current value after the head 16 abuts against the component is restricted. Specifically, the displacement of the head 16 is continued in a restricted state. Even when the drive current is supplied to the head 16, the drive current is regulated to such a value that excessive torque does not act on the head 16. Therefore, after the head 16 comes into contact with the component, the Z-axis drive motor It is possible to avoid inconveniences such as the drive current value greatly increasing until 17 is stopped and excessive torque acts on the head 16 and, as a result, the parts are damaged.

特に、この実施形態では、当たり判定の閾値と第2リミット値とを等しい値に設定しているので、ヘッド16が部品に当接した後の駆動電流値の増加を最小限に抑えることが可能であり、上記のような部品の破損等の不都合をより確実に回避することができるという利点がある。つまり、上記閾値は、当たり判定を正確に行える最小値に設定しおけばよく、従って、第2リミット値と前記閾値とを等しい値に設定しておくことで、ヘッド16が部品に当接した後の駆動電流値の増加を最小限に抑えることができる。   In particular, in this embodiment, since the threshold value for hit determination and the second limit value are set to the same value, it is possible to minimize the increase in the drive current value after the head 16 contacts the component. Thus, there is an advantage that inconveniences such as breakage of parts as described above can be avoided more reliably. In other words, the threshold value may be set to the minimum value at which the hit determination can be accurately performed. Therefore, by setting the second limit value and the threshold value equal to each other, the head 16 contacts the component. A subsequent increase in the drive current value can be minimized.

なお、ここでは、主にヘッド16の部品吸着時の動作に基づきその作用効果について説明したが、部品装着時にも同様の効果を享受することができる。すなわち、部品実装のためのヘッド16の下降動作中に、ノイズによる誤動作によって部品を未装着のままヘッド16が上昇動作に切換えられるといったことを防止することができ、また、部品が基板Pに当接した後、ヘッド16(Z軸駆動モータ17)が停止するまでの間に過剰なトルクがヘッド16に作用して部品を破損するといった不都合を良好に回避することができる。   In addition, although the effect was demonstrated mainly based on the operation | movement at the time of component adsorption | suction of the head 16 here, the same effect can be enjoyed also at the time of component mounting | wearing. That is, it is possible to prevent the head 16 from being switched to the ascending operation while the component is not mounted due to a malfunction due to noise during the descending operation of the head 16 for component mounting. It is possible to satisfactorily avoid the inconvenience that excessive torque acts on the head 16 and damages the parts after the contact until the head 16 (Z-axis drive motor 17) stops.

また、実施形態中では特に言及していないが、上記のように第2リミット値を設定してヘッド16が部品に当接等した後の駆動電流値の上昇を規制しているため、例えば過電流により安全装置が作動して実装動作が全停止するといった事態の発生を回避することができるという利点もある。例えばオペレータが下降目標位置を入力設定する場合、その設定値を誤って理論位置よりも大幅に低くい値で設定してしまうと、ヘッド16が部品に当接等した後の駆動電流値が急激に増加し、リミット値を設定していない場合には、過電流により安全装置が作動して実装動作が全停止するといった事態を招くことも考えられるが、上記の表面実装機によれば、ヘッド16が部品に当接等した後の駆動電流値の上昇を規制しているそのような不都合を招くことがない。従って、円滑、かつ安定的な実装作業を継続的に行うことができるという利点もある。   Although not specifically mentioned in the embodiment, the second limit value is set as described above and the increase in the drive current value after the head 16 abuts on the component is regulated. There is also an advantage that it is possible to avoid the occurrence of a situation in which the safety device is activated by the current and the mounting operation is completely stopped. For example, when the operator inputs and sets the lowering target position, if the set value is mistakenly set to a value that is significantly lower than the theoretical position, the drive current value after the head 16 abuts against the component will rapidly increase. If the limit value is not set, the safety device may be activated due to overcurrent and the mounting operation may be completely stopped. There is no such inconvenience that restricts an increase in drive current value after 16 abuts against a component. Accordingly, there is an advantage that smooth and stable mounting work can be continuously performed.

< 第2の実施形態 >
第2の実施形態に係る表面実装装置について図7及び図8を用いて説明する。なお、第2の実施形態に係る表面実装装置の基本構成は第1の実施形態と共通しており、従って、以下の説明では第1の実施形態との相違点についてのみ詳細に説明する。後述する第3の実施形態についても同様である。
<Second Embodiment>
A surface-mount apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the basic configuration of the surface mounting apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and therefore only the differences from the first embodiment will be described in detail in the following description. The same applies to a third embodiment described later.

図7は、第2の実施形態に係る表面実装装置のコントローラ30によるヘッド16の下降動作制御をフローチャートで示しており、図8は、コントローラ30の制御に基づくヘッド16等の動作をタイミングチャートで示している。第2の実施形態では、ヘッド16の下降中、その下降速度を切換えるようにコントローラ30(モータ制御演算部31)が構成されており、この点が第1の実施形態と相違する。具体的には、コントローラ30は、加速方向の電流リミット値の切換え後(ステップS11)、位置読み取り部38による検出位置に基づいてヘッド16が所定の速度切換位置に到達するのを待ち(ステップS12a,12c)、ヘッド16が速度切換位置に到達すると(ステップS12aでYES;図8のT2時点)、ヘッド16の下降速度をそれ以前の下降速度よりも低い所定速度に切り換える(ステップS12b)。   FIG. 7 is a flowchart showing the lowering operation control of the head 16 by the controller 30 of the surface mounting apparatus according to the second embodiment, and FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the head 16 and the like based on the control of the controller 30. Show. In the second embodiment, the controller 30 (motor control calculation unit 31) is configured to switch the descending speed while the head 16 is descending, which is different from the first embodiment. Specifically, after switching the acceleration current limit value (step S11), the controller 30 waits for the head 16 to reach a predetermined speed switching position based on the position detected by the position reading unit 38 (step S12a). 12c) When the head 16 reaches the speed switching position (YES in step S12a; time T2 in FIG. 8), the lowering speed of the head 16 is switched to a predetermined speed lower than the previous lowering speed (step S12b).

このような第2の実施形態の構成によれば、ヘッド16が下降端位置に到達する前に一旦下降速度を落とすので、ヘッド16(ノズル16a)が部品に当接する際に大きな衝撃力が部品に作用することを防止することができる。従って、第1の実施形態で説明した作用効果を享受した上で、さらにヘッド16と部品との衝突による部品の損傷等を防止することができるという利点がある。   According to the configuration of the second embodiment, since the lowering speed is once reduced before the head 16 reaches the lower end position, a large impact force is generated when the head 16 (nozzle 16a) contacts the part. Can be prevented. Therefore, there is an advantage that damage to parts due to collision between the head 16 and the parts can be further prevented while enjoying the operational effects described in the first embodiment.

< 第3の実施形態 >
第3の実施形態に係る表面実装装置について図9及び図10を用いて説明する。
<Third embodiment>
A surface-mount apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIGS.

図9は、第3の実施形態に係る表面実装装置のコントローラ30によるヘッド16の下降動作制御をフローチャートで示している。   FIG. 9 is a flowchart showing the descending operation control of the head 16 by the controller 30 of the surface mounting apparatus according to the third embodiment.

第3の実施形態では、コントローラ30(モータ制御演算部31)が、ステップS1の処理においてヘッド16の下降目標位置として複数(第1〜第n)の下降目標位置を設定し、これら下降目標位置に基づいてヘッド16(Z軸駆動モータ17)の駆動を制御する点で第1の実施形態と構成が相違している。詳しく説明すると、コントローラ30は、部品サイズ(厚み)等のデータに基づき、部品吸着時のヘッド16の高さ位置であるヘッド16の下降目標位置を第1目標位置として演算、設定し、さらにこの第1目標位置よりも所定高さだけ低い第2目標位置を設定し、以降、同様に予め定められた第n目標位置までを演算、設定する。そして、各目標位置に対応する理論PTP時間、つまり、下降開始後、ヘッド16が第1目標位置に到達するまでの所要時間、第2目標位置に到達するまでの所要時間、……第n目標位置に到達するまでの所要時間をそれぞれ演算、設定する。当実施形態では、説明の便宜上、第1,第2の目標位置を演算、設定するものとする。なお、前記第1目標位置は、第1の実施形態とは異なり、テープフィーダ4aに保持される部品の上面にノズル16aの先端がちょうど当接する理論上の高さ位置とし、第2目標位置は、上記の通り第1目標位置よりも所定高さだけ低い高さ位置とする。   In the third embodiment, the controller 30 (motor control calculation unit 31) sets a plurality of (first to nth) lowering target positions as the lowering target positions of the head 16 in the process of step S1, and these lowering target positions. The configuration is different from that of the first embodiment in that the drive of the head 16 (Z-axis drive motor 17) is controlled based on the first embodiment. More specifically, the controller 30 calculates and sets the lowering target position of the head 16 that is the height position of the head 16 at the time of component suction as the first target position based on data such as the component size (thickness). A second target position lower than the first target position by a predetermined height is set, and thereafter, similarly up to a predetermined nth target position is calculated and set. The theoretical PTP time corresponding to each target position, that is, the time required for the head 16 to reach the first target position after the descent starts, the time required for the head 16 to reach the second target position,... Nth target Calculate and set the time required to reach the position. In this embodiment, for convenience of explanation, the first and second target positions are calculated and set. Unlike the first embodiment, the first target position is a theoretical height position where the tip of the nozzle 16a just contacts the upper surface of the component held by the tape feeder 4a, and the second target position is As described above, the height position is lower than the first target position by a predetermined height.

そして、コントローラ30は、ステップS7で、Z軸駆動モータ17を駆動してヘッド16を第1目標位置へ下降させると共に(第1PTP下降)、第1目標位置についての理論PTP時間を計時すべく図外のタイマを作動させ、第1目標位置についての理論PTP時間が経過すると(ステップS13)、駆動電流値と上記閾値(=第2リミット値)とを比較することにより当たり判定を行う(ステップS15)。   Then, in step S7, the controller 30 drives the Z-axis drive motor 17 to lower the head 16 to the first target position (first PTP lowering) and to time the theoretical PTP time for the first target position. When the outside timer is activated and the theoretical PTP time for the first target position has elapsed (step S13), a hit determination is made by comparing the drive current value with the threshold value (= second limit value) (step S15). ).

ここで、ヘッド16(ノズル16a)が部品に当接していると判定した場合には、第1の実施形態と同様にステップS17に移行する。一方、ヘッド16が部品に当接していないと判定した場合には、コントローラ30は、現在の動作が第2PTP下降動作であったか否か、つまり第1目標位置についての理論PTP時間経過後、第2目標位置にヘッド16を移動させる動作であったか否かを判定し(ステップS16a)、ここでNOと判定した場合には、第2PTP下降を開始させると共に、引き続きヘッド16を第2目標位置へ下降させ(ステップS16b)、ステップS13にリターンする。これにより第2目標位置についての理論PTP時間の経過を待って当たり判定を行う。なお、ステップS16aの処理でYESと判定した場合には、ステップS23に移行する。   If it is determined that the head 16 (nozzle 16a) is in contact with the component, the process proceeds to step S17 as in the first embodiment. On the other hand, if it is determined that the head 16 is not in contact with the component, the controller 30 determines whether the current operation is the second PTP lowering operation, that is, after the theoretical PTP time for the first target position has elapsed, the second It is determined whether or not the operation is to move the head 16 to the target position (step S16a). If NO is determined here, the second PTP lowering is started and the head 16 is continuously lowered to the second target position. (Step S16b), the process returns to Step S13. As a result, a hit determination is made after the theoretical PTP time for the second target position has elapsed. In addition, when it determines with YES by the process of step S16a, it transfers to step S23.

図10は、上記のような第3の実施形態に係るコントローラ30の制御に基づくヘッド16等の動作の一例を示すタイミングチャートである。   FIG. 10 is a timing chart showing an example of the operation of the head 16 and the like based on the control of the controller 30 according to the third embodiment as described above.

まず、T0時点でヘッド16の下降(第1PTP下降)が開始され、第1目標位置についての理論PTP時間が経過すると(Te1時点)、その時点の駆動電流値と上記閾値(=第2リミット値)とが比較される。ここで、部品サイズ(厚み)に誤差がない場合、若しくは誤差があってもプラス(厚み拡大)方向の誤差である場合には、通常、駆動電流値は閾値に達するので、この時点でヘッド16の下降(Z軸駆動モータ17)が停止される。しかし、例えば部品サイズの誤差がマイナス(厚み縮小)方向の誤差である場合には、同図に示すように、Te1時点での駆動電流値が閾値よりも低い値となる。この場合には、所定の加速、定速及び減速制御に従ってヘッド16の下降が継続される(つまり、第2PTP下降が開始される)。そして、第2目標位置についての理論PTP時間が経過すると(Te2時点)、その時点の駆動電流値と上記閾値(=第2リミット値)とが比較され、同図に示すように、Te2時点での駆動電流値が閾値に達していると、ヘッド16(Z軸駆動モータ17)の駆動が一旦停止された後、上昇駆動に切換えられることとなる。   First, the descent of the head 16 (first PTP descent) is started at time T0, and when the theoretical PTP time for the first target position elapses (time Te1), the drive current value at that time and the threshold value (= second limit value). ) Is compared. Here, if there is no error in the component size (thickness), or if there is an error and the error is in the plus (thickness enlargement) direction, the drive current value normally reaches a threshold value. Is lowered (Z-axis drive motor 17). However, for example, when the component size error is in the minus (thickness reduction) direction, the drive current value at the time Te1 is lower than the threshold value, as shown in FIG. In this case, the descent of the head 16 is continued according to predetermined acceleration, constant speed and deceleration control (that is, the second PTP descent is started). Then, when the theoretical PTP time for the second target position has elapsed (at the time of Te2), the drive current value at that time is compared with the threshold value (= second limit value), and as shown in FIG. When the driving current value of the head reaches the threshold value, the driving of the head 16 (Z-axis driving motor 17) is temporarily stopped and then switched to the ascending driving.

つまり、第1の実施形態は、ノズル先端が部品上面の高さ位置よりも僅かに下方に達する高さ位置(上記理論上の高さ位置よりも僅かに低い高さ位置)を下降目標位置として設定することにより、部品サイズに多少の誤差等が生じた場合でも、理論PTP時間経過時(図5のTe時点)にほぼ確実にヘッド16(ノズル16a)を部品に対して当接させてヘッド16を停止させ得るように構成しているのに対して、第3の実施形態は、ノズル先端が部品上面に位置する高さ位置(理論上の高さ位置)を下降目標位置(第1目標位置)として設定することを前提する。そして、この場合には、上記の通り部品の誤差により理論PTP時間経過時にヘッド16が下降目標位置に到達していない場合が有り得るので、これを補完するために、第2,第3……第nの目標位置を設定し、順次、各目標位置についての理論PTP時間が経過する時点で当たり判定を行うようにしている。   In other words, in the first embodiment, the lowering target position is a height position at which the nozzle tip reaches slightly below the height position of the upper surface of the component (a height position slightly lower than the theoretical height position). By setting, the head 16 (nozzle 16a) is brought into contact with the component almost certainly when the theoretical PTP time elapses (at the time Te in FIG. 5) even when some errors occur in the component size. In the third embodiment, the height position (theoretical height position) at which the nozzle tip is located on the upper surface of the component is set as the lowering target position (first target). It is assumed that it is set as (position). In this case, as described above, the head 16 may not reach the lowering target position when the theoretical PTP time elapses due to the component error, so that the second, third,. n target positions are set, and the hit determination is sequentially performed when the theoretical PTP time for each target position elapses.

従って、このような第3の実施形態についても、第1の実施形態と同様の作用効果を享受することが可能となる。   Therefore, also in the third embodiment, it is possible to enjoy the same operational effects as those in the first embodiment.

ところで、以上説明した表面実装装置は、本発明に係る表面実装装置(本発明に係るヘッド駆動制御方法を実施可能な表面実装装置)の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成やヘッド16の具体的な駆動制御方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   The surface mounting apparatus described above is an example of a preferred embodiment of the surface mounting apparatus according to the present invention (surface mounting apparatus capable of performing the head drive control method according to the present invention). The specific drive control method of the head 16 can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

例えば、実施形態では、モータの駆動電力の値として、Z軸駆動モータ17の駆動電流値を検出し、この検出電流値と所定の閾値とを比較することにより、ヘッド16が部品に当接したか否かを判定(当たり判定)するが、上記駆動電力の値としてそれ以外の電気的な物理量を適用してもよい。例えば駆動電圧値や消費電力値等に基づいて当たり判定を行うようにしてもよい。   For example, in the embodiment, the drive current value of the Z-axis drive motor 17 is detected as the value of the drive power of the motor, and the head 16 contacts the component by comparing the detected current value with a predetermined threshold value. It is determined whether or not (winning determination), but other electrical physical quantities may be applied as the value of the driving power. For example, the hit determination may be performed based on a drive voltage value, a power consumption value, or the like.

また、実施形態では、Z軸駆動モータ17の電流リミット値(第2リミット値)と上記閾値とを等しい値に設定することで、ヘッド16が下降端位置に到達した状態で、該ヘッド16に過剰なトルクが作用するのを回避し得るように設定しているが、必ずしも両値が等しい値である必要はなく、電流リミット値(第2リミット値)は前記閾値よりも高い値であってもよい。但し、両値を等しい値に設定しておけば、ヘッド16(ノズル16a)が部品に当接した時点以降の駆動電流値の上昇を規制することが可能となるため、例えば閾値(=第2リミット値)を必要最小限の値に設定しておけば、ヘッド16に作用するトルクを可及的に抑えることができ、その結果、部品の破損等をより確実に回避することが可能となる。   In the embodiment, by setting the current limit value (second limit value) of the Z-axis drive motor 17 and the threshold value to be equal to each other, the head 16 is in a state where the head 16 has reached the lower end position. Although it is set so that excessive torque can be avoided, both values need not be equal, and the current limit value (second limit value) is higher than the threshold value. Also good. However, if both values are set to the same value, it is possible to regulate an increase in the drive current value after the time point when the head 16 (nozzle 16a) contacts the component. If the limit value is set to the minimum necessary value, the torque acting on the head 16 can be suppressed as much as possible, and as a result, breakage of parts and the like can be avoided more reliably. .

また、実施形態では、表面実装装置における部品の吸着・装着時のヘッド16の下降動作を前提として本発明の適用について説明したが、本発明は、例えば所謂ノズル交換ステーションにおいて前記ノズル16aを交換する場合のヘッド16の下降動作についても適用可能である。具体的には、ノズル交換ステーションに対してヘッド16を下降させることにより、当該ステーションに保持されているノズル16aをヘッド16先端に嵌合させるような場合には、第1の実施形態に準じ、図11(a)〜(b)に示すようにヘッド16を駆動制御することが考えられる。なお、図11中のT0,Th,Teは、図5,図6の時点に対応している。また、所謂ノズルブローステーションにおいて前記ノズル16aの清掃を行うためにヘッド16を下降させてノズル先端をエア吐出孔等に押し付けて保持するような場合にも本発明は適用可能である。   In the embodiment, the application of the present invention has been described on the assumption that the head 16 is lowered when the component is sucked and mounted in the surface mounting apparatus. However, the present invention replaces the nozzle 16a in a so-called nozzle replacement station, for example. In this case, the lowering operation of the head 16 is also applicable. Specifically, in the case where the nozzle 16a held in the station is fitted to the tip of the head 16 by lowering the head 16 with respect to the nozzle exchange station, according to the first embodiment, It is conceivable to drive and control the head 16 as shown in FIGS. Note that T0, Th, and Te in FIG. 11 correspond to the time points in FIGS. The present invention can also be applied to a case where the head 16 is lowered to hold the nozzle tip against an air discharge hole or the like in order to clean the nozzle 16a in a so-called nozzle blow station.

また、実施形態では、理論PTP時間が経過した時点のZ軸駆動モータ17の駆動電流値と上記閾値との比較に基づき当たり判定を行っているが、さらにヘッド16が停止状態にあるかを考慮して当たり判定を行うようにしてもよい。つまり、部品をソケット等に嵌合させることにより、当該ソケット等を介して基板P上に部品を実装するような場合には、ヘッド16により部品をソケット内に押し込むこととなる。このような場合には、理論PTP時間が経過した時点でZ軸駆動モータ17の駆動電力が閾値に達していても、ヘッド16が徐々に下降している状態にある等、実施には部品がソケット内底部まで確実に挿入されていない場合が考えられる。従って、このような場合には、Z軸駆動モータ17の駆動電流値が閾値に達しており、かつヘッド16が停止状態にあることを条件に、Z軸駆動モータ17を停止させるようにするのが好適である。具体的には、速度読み取り部36により検出される速度、及び位置読み取り部38により検出される位置の変化量に基づきヘッド16が停止している否かをモータ制御演算部31において判定すればよい。   Further, in the embodiment, the hit determination is performed based on the comparison between the drive current value of the Z-axis drive motor 17 at the time when the theoretical PTP time has elapsed and the threshold value, but it is further considered whether the head 16 is in a stopped state. Thus, the hit determination may be performed. That is, when a component is mounted on the board P through the socket or the like by fitting the component into a socket or the like, the component is pushed into the socket by the head 16. In such a case, even if the drive power of the Z-axis drive motor 17 reaches the threshold when the theoretical PTP time has elapsed, the head 16 is in a state where it is gradually lowered, etc. There may be a case where the socket is not securely inserted to the bottom of the socket. Accordingly, in such a case, the Z-axis drive motor 17 is stopped on the condition that the drive current value of the Z-axis drive motor 17 has reached the threshold value and the head 16 is in a stopped state. Is preferred. Specifically, the motor control calculation unit 31 may determine whether or not the head 16 is stopped based on the speed detected by the speed reading unit 36 and the change amount of the position detected by the position reading unit 38. .

本発明に係る表面実装装置(第1の実施形態)の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the surface mounting apparatus (1st Embodiment) which concerns on this invention. 表面実装装置の概略を示す正面図である。It is a front view which shows the outline of a surface mounting apparatus. 表面実装装置に搭載されるコントローラの構成(本発明に関連する部分)を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure (part relevant to this invention) of the controller mounted in a surface mounting apparatus. コントローラによるヘッドの下降駆動制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the descent drive control of a head by a controller. コントローラの制御に基づくヘッド等の動作の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of operation of a head etc. based on control of a controller. コントローラの制御に基づくヘッドの段階的な動作の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the stepwise operation | movement of a head based on control of a controller. 第2の実施形態に係る表面実装機のコントローラによるヘッドの下降駆動制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the head downward drive control by the controller of the surface mounting machine which concerns on 2nd Embodiment. コントローラの制御に基づくヘッド等の動作の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of operation of a head etc. based on control of a controller. 第3の実施形態に係る表面実装機のコントローラによるヘッドの下降駆動制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the head downward drive control by the controller of the surface mounter which concerns on 3rd Embodiment. コントローラの制御に基づくヘッド等の動作の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of operation of a head etc. based on control of a controller. 本発明をノズル交換時のヘッドの昇降動作制御に適用した場合のヘッドの段階的な動作の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the stepwise operation | movement of a head at the time of applying this invention to the raising / lowering operation control of the head at the time of nozzle replacement | exchange.

6 ヘッドユニット
16 ヘッド
16a ノズル
17 Z軸駆動モータ
18 エンコーダ
30 コントローラ
31 モータ制御演算部
32 電流制御部
33 電流指令制限部
34 電流増幅部
35 速度制御部
36 速度読み取り部
37 位置制御部
38 位置読み取り部
39 駆動電流検出部
P 基板
6 Head unit 16 Head 16a Nozzle 17 Z-axis drive motor 18 Encoder 30 Controller 31 Motor control calculation unit 32 Current control unit 33 Current command limiting unit 34 Current amplification unit 35 Speed control unit 36 Speed reading unit 37 Position control unit 38 Position reading unit 39 Drive current detection part P substrate

Claims (12)

モータにより昇降駆動される部品実装用のヘッドを備え、当該ヘッドがその昇降動作に伴い部品供給部からの部品吸着及び基板上への部品装着を行う表面実装装置における前記ヘッドの駆動制御方法であって、
前記部品吸着又は前記部品装着を行うための前記ヘッドの高さ位置を目標位置として、前記ヘッドが所定の下降開始位置から前記目標位置まで移動するための所要時間を予め求めておき、
前記部品吸着又は前記部品装着の際には、前記モータの駆動により前記ヘッドを前記下降開始位置から前記目標位置に下降させるとともに当該ヘッドの下降開始と同時に前記所要時間の計測を開始し、当該所要時間が経過した時点の前記モータの駆動電流の値が所定の閾値に達している場合に、前記モータを停止させることを特徴とするヘッド駆動制御方法。
This is a head drive control method for a surface mounting apparatus that includes a component mounting head that is driven up and down by a motor , and that the head picks up a component from a component supply unit and mounts the component on a substrate in accordance with the lifting operation. And
Examples component suction or target position the height position of the head for performing the component mounting, the head is obtained in advance the time required for the target position or in moving from a predetermined lowered starting position,
The component suction or during the component mounting starts descending start simultaneously with the measurement of the time required for the head causes lowered into the target position said head from said lowered starting position by driving the motor, the required If the value of the driving current of the motor at the time the time has elapsed reaches a predetermined threshold value, the head drive control method characterized by stopping the motor.
請求項1に記載のヘッド駆動制御方法において、
前記モータの駆動電のリミット値であって前記所要時間が経過する時点を含むその近傍でのリミット値を予め設定しておき、このリミット値を超えない範囲で前記モータを駆動制御することを特徴とするヘッド駆動制御方法。
The head drive control method according to claim 1,
Is preset limit value in the vicinity including the time when the required time a limit value of the driving dynamic current of the motor has elapsed, that drives and controls the motor within a range not exceeding the limit value A head drive control method characterized by the above.
請求項2に記載のヘッド駆動制御方法において、
前記リミット値と前記閾値とを等しい値に設定しておくことを特徴とするヘッド駆動制御方法。
The head drive control method according to claim 2,
A head drive control method, wherein the limit value and the threshold value are set to be equal.
請求項1乃至3の何れか一項に記載のヘッド駆動制御方法において、
前記部品吸着については、前記ヘッドが部品に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として設定し、前記部品装着については、前記ヘッドによる吸着部品が基板に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として設定することを特徴とするヘッド駆動制御方法。
The head drive control method according to any one of claims 1 to 3,
For the component suction, a position lower than the height position at which the head contacts the component is set as the target position, and for the component mounting, the height is lower than the height position at which the suction component by the head contacts the substrate. A head drive control method , wherein a position is set as the target position .
請求項1乃至3の何れか一項に記載のヘッド駆動制御方法において、
前記目標位置として高さ位置が順次低くなる複数の目標位置を設定すると共に、各目標位置についての前記所要時間を予め求めておき、前記ヘッドの下降開始後、高位側の目標位置から順に、該目標位置についての前記所要時間が経過した時点の前記モータの駆動電流の値と前記閾値とを比較し、最初に駆動電流の値が閾値に達した時点で前記モータを停止させることを特徴とするヘッド駆動制御方法。
The head drive control method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein with height as the target position a position to set a plurality of target positions comprising successively lower, advance the seek time required in advance for each target position, after lowering the start of the head, in order from the target position of the high-side, the characterized in that the time required for the target position is compared with the value of the driving current of said motor after a lapse of said threshold value, to initially stop the motor when the value of the driving current has reached the threshold A head drive control method.
請求項1乃至5の何れか一項に記載のヘッド駆動制御方法において、
前記所要時間が経過した時点で前記駆動電流の値が所定の閾値に達していることに加えて前記ヘッドが停止していることを条件に、前記モータを停止させることを特徴とするヘッド駆動制御方法。
In the head drive control method according to any one of claims 1 to 5,
Head, characterized in that said on the condition that the value before Symbol driving current when the required time has elapsed in addition to have reached the predetermined threshold head is stopped, thereby stopping the motor Drive control method.
モータにより昇降駆動される部品実装用のヘッドと部品供給部とを備え、前記ヘッドがその昇降動作に伴い前記部品供給部からの部品吸着及び基板上への部品装着を行う表面実装装置において、
前記モータに駆動電を供給することにより前記モータを駆動すると共に、当該駆動電の供給を前記モータの駆動状態に応じて制御する駆動制御手段と、
前記モータに供給される駆動電の値を検出する検出手段と、
前記部品吸着又は前記部品装着を行うための前記ヘッドの高さ位置を目標位置として、所定の下降開始位置から前記目標位置まで前記ヘッドが移動するための所要時間を当該移動の開始前に予め演算する演算手段と、
前記下降開始位置から前記目標位置に前記ヘッドが下降する際にその下降開始と同時に前記所要時間の計時を開始する計時手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記部品吸着又は前記部品装着の際には、前記計時手段による前記所要時間の計時に基づき、前記ヘッドの下降を開始させた後、前記所要時間が経過した時点の前記検出手段による検出値と所定の閾値とを比較し、前記検出値が前記閾値に達している場合には、前記モータを停止させるべく前記駆動電の供給を制御することを特徴とする表面実装装置。
In a surface mounting apparatus that includes a component mounting head and a component supply unit that are driven up and down by a motor, and the head performs component adsorption from the component supply unit and component mounting on a substrate in accordance with its up and down operation ,
To drive the motor by supplying a drive current to said motor, a drive control means for controlling the supply of the drive current in accordance with the driving state of the motor,
Detecting means for detecting the value of the drive current supplied to the motor,
As a target position the height position of the head for performing the component suction or the component mounting, advance operation before the start of the movement time required for the head from a predetermined lowered starting position to the target position is moved Computing means for
Timing means for starting time measurement of the required time simultaneously with the start of lowering when the head is lowered from the lowering start position to the target position ,
The drive control means detects the time when the required time has elapsed after starting the descent of the head based on the measurement of the required time by the time measuring means when the component is picked up or mounted. comparing the detected value with a predetermined threshold value by means when said detected value has reached the threshold value, a surface mounting apparatus characterized by controlling the supply of the driving current in order to stop the motor .
請求項7に記載の表面実装装置において、
前記所要時間が経過する時点を含むその近傍での前記モータの駆動電を所定のリミット値に規制する規制手段をさらに備えていることを特徴とする表面実装装置。
In the surface mounting apparatus according to claim 7,
The time required surface mounting apparatus characterized by further comprising a regulating means for regulating the driving current of said motor in the vicinity to a predetermined limit value including the time elapses.
請求項8に記載の表面実装装置において、
前記リミット値は前記閾値と等しい値に設定されていることを特徴とする表面実装装置。
In the surface mounting apparatus according to claim 8,
The surface mounting apparatus, wherein the limit value is set to a value equal to the threshold value.
請求項7乃至9の何れか一項に記載の表面実装装置において、
前記演算手段は、前記部品吸着のための前記所要時間については、前記ヘッドが部品に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として前記所要時間を演算し、前記部品装着のための前記所要時間については、前記ヘッドによる吸着部品が基板に当接する高さ位置よりも低い位置を前記目標位置として前記所要時間を演算することを特徴とする表面実装装置。
In the surface mounting apparatus according to any one of claims 7 to 9,
The calculating means, for the required time for the component suction, the head is calculating the required time the position lower than the abutting height position in the component as the target position, said for the component mounting As for the required time, the surface mount apparatus is characterized in that the required time is calculated with the position lower than the height position at which the suction component by the head contacts the substrate as the target position .
請求項7乃至9の何れか一項に記載の表面実装装置において、
前記演算手段は、前記目標位置として高さ位置が順次低くなる複数の目標位置について前記所要時間を演算し、
前記計時手段は、前記複数の目標位置についての所要時間をそれぞれ計時し、
前記駆動制御手段は、前記ヘッドの下降開始後、高位側の目標位置から順に、該目標位置についての前記所要時間が経過した時点の前記検出手段による検出値と前記閾値とを比較し、最初に前記検出値前記閾値に達した時点で前記モータを停止させることを特徴とする表面実装装置。
In the surface mounting apparatus according to any one of claims 7 to 9,
The calculation means calculates the required time for a plurality of target positions whose height positions are sequentially lowered as the target position,
The time measuring means measures the time required for each of the plurality of target positions,
The drive control means compares the detection value by the detection means at the time when the required time has elapsed with respect to the target position and the threshold value in order from the target position on the higher side after the head starts to descend. surface mounting apparatus characterized by stopping the motor when the detected value reaches the threshold value.
請求項7乃至11の何れか一項に記載の表面実装装置において、
前記ヘッドの作動状態を検知可能な状態検知手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記状態検知手段の検知結果に基づき、前記所要時間が経過した時点において前記検出手段による検出値が前記閾値に達しており、かつヘッドが停止している場合に前記モータを停止させることを特徴とする表面実装装置。
In the surface mount device according to any one of claims 7 to 11,
Further comprising a state detecting means capable of detecting the operating state of the head,
The drive control means, based on the detection result of the state detection means, when the required time has passed, the detection value by the detection means has reached the threshold value , and the head is stopped when the head is stopped. A surface mounting apparatus characterized by being stopped.
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