JP4755046B2 - Component mounting method - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品等の部品を基板に実装する部品実装方法に関し、特に複数の吸着ノズルを持つマルチノズル装着ヘッドを備えた部品実装機における部品実装方法に関する。 The present invention relates to a component mounting method for mounting a component such as an electronic component on a substrate, and more particularly to a component mounting method in a component mounter including a multi-nozzle mounting head having a plurality of suction nozzles.
従来から、基板に電子部品(以下、単に「部品」という)を実装する装置として部品実装機がある。部品実装機においては、テーピングされた部品を供給するテープフィーダ等の部品供給装置が複数並設され、装着ヘッドがこの部品供給装置から部品を取り出して基板に移送搭載する。このような部品実装機に対する作業効率向上、つまり実装時間の短縮の要請から、部品実装機の装着ヘッドとして、複数の吸着ノズルを備えるマルチノズル装着ヘッドが用いられている。これにより、装着ヘッドが部品供給装置と基板との間を往復する1タスクにおいて、複数の部品を取り出して実装することが可能になる。ここで、マルチノズル装着ヘッドによる部品の吸着・認識・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の動作(吸着・認識・移動・装着)、又はそのような1回分の動作によって装着される部品群を「タスク」と呼ぶ。 Conventionally, there is a component mounter as a device for mounting an electronic component (hereinafter simply referred to as “component”) on a substrate. In a component mounting machine, a plurality of component supply devices such as a tape feeder that supplies taped components are arranged in parallel, and a mounting head takes out the components from the component supply devices, and transfers and mounts them on a substrate. In order to improve the working efficiency of such a component mounting machine, that is, to reduce the mounting time, a multi-nozzle mounting head including a plurality of suction nozzles is used as a mounting head for the component mounting machine. Thereby, it is possible to take out and mount a plurality of components in one task in which the mounting head reciprocates between the component supply device and the substrate. Here, mounting is performed by one operation (suction / recognition / movement / mounting) or a single operation in a repetition of a series of operations of picking, recognizing, moving, and mounting parts by the multi-nozzle mounting head. A group of parts is called a “task”.
しかしながら、上記部品実装機においては、吸着ノズルにより部品を取り出し、吸着ノズルへの部品の保持状態を部品認識カメラ等で認識した後、部品の基板への装着角度分及びその補正分だけ部品を吸着保持する吸着ノズルを回転させてから基板に部品を実装する。よって、この回転時に部品と吸着ノズルとの間にずれが発生するので、高い実装精度で部品実装を行うことができない。このような問題を解決する先行技術として、例えば特許文献1に記載の部品実装機がある。この部品実装機は、複数の吸着ノズルの回転を1つのモータにより行う。そして、認識後の吸着ノズルによる回転を認識結果に基づく補正回転のみにするものであり、吸着する各部品について1つずつ順番に装着角度分をマイナス方向に回転させて吸着し、全部品を吸着させた後に0°に原点復帰させる。この状態で、全ての部品は装着角度だけ回転した状態で吸着されるため、この時点で部品を認識すれば、認識後はそれぞれの補正角度だけ回転させるだけで済む。この技術によれば、部品の保持状態を部品認識カメラにより認識した後に、吸着ノズルを装着角度分だけしか回転させる必要が無いので、部品と吸着ノズルとの間にずれが発生せず、高い実装精度で部品実装を行うことができる。
ところで、上記のようなマルチノズル装着ヘッドを備えた部品実装機においては、マルチノズル装着ヘッドの軽量化を考慮して、複数の吸着ノズルの回転を1つのモータにより行う。従って、各吸着ノズルの回転量を個別に制御できないので、装着角度の異なる部品を装着する場合には、各タスクにおいて個別に部品を吸着する動作を繰り返す必要があり、マルチノズル装着ヘッドの特徴である同時吸着を行うことができない。その結果、部品実装機のスループットを向上させることができない。一方、同時吸着させた場合は、認識後にそれぞれの部品の装着角度の回転をする必要がある。しかも、吸着されている部品は、他の部品を装着する際にもその装着角度の回転が行われる。例えば、最後に装着される部品は、他の全ての部品の装着角度の回転動作が繰り返し行われた後、自身の装着が行われる際に自らの装着角度の回転動作が行われる。このように、認識後の回転動作量が多くなるので、精度上の要求が高い部品については、精度上問題となる。従って、場合に応じていずれの回転タイミングで吸着ノズルの回転を行うのかを的確に選択する必要がある。 By the way, in the component mounting machine provided with the multi-nozzle mounting head as described above, in consideration of the weight reduction of the multi-nozzle mounting head, the plurality of suction nozzles are rotated by one motor. Therefore, since the rotation amount of each suction nozzle cannot be controlled individually, when mounting components with different mounting angles, it is necessary to repeat the operation of sucking the components individually in each task. Some simultaneous adsorption cannot be performed. As a result, the throughput of the component mounter cannot be improved. On the other hand, in the case of simultaneous suction, it is necessary to rotate the mounting angle of each component after recognition. Moreover, the picked-up component is rotated at its mounting angle when other components are mounted. For example, the last mounted component is rotated at its own mounting angle when its own mounting is performed after the rotational operation at the mounting angle of all other components is repeatedly performed. As described above, the amount of rotational movement after recognition increases, so that there is a problem in accuracy for parts with high accuracy requirements. Therefore, it is necessary to accurately select at which rotation timing the suction nozzle is rotated according to circumstances.
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、スループットを向上させ、かつ高い実装精度で部品実装を行うことが可能な部品実装方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a component mounting method capable of improving throughput and mounting components with high mounting accuracy.
上記目的を達成するために、本発明の部品実装方法は、部品を吸着保持する複数のノズルを有し、基板への装着角度分だけ回転された状態の部品が前記ノズルに吸着保持されるように前記ノズルを回転させる実装ヘッドを備える部品実装機を対象とする部品実装方法であって、部品の吸着・認識・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作をタスクとした場合に、前記タスクにおいて前記ノズルの回転を行うタイミングを当該タスクの内容に基づいて決定するタイミング決定ステップと、前記タイミングが決定されたタスクを実行する実行ステップとを含むことを特徴とする。ここで、前記タイミング決定ステップは、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定する同時吸着判定サブステップと、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、前記所定の部品の認識を行った後に前記装着角度分だけ回転された状態の部品が前記ノズルに吸着保持されるようにノズルを回転させると決定する回転決定サブステップとを含んでもよい。 In order to achieve the above object, the component mounting method of the present invention has a plurality of nozzles for sucking and holding the components, and the components rotated by the mounting angle on the board are sucked and held by the nozzles. A component mounting method for a component mounter equipped with a mounting head for rotating the nozzle in a case where a series of operations in a repetition of a series of operations of picking, recognizing, moving and mounting a component is a task In addition, the method includes a timing determination step for determining the timing for rotating the nozzle in the task based on the content of the task, and an execution step for executing the task for which the timing is determined. Here, the timing determination step includes a simultaneous suction determination sub-step for determining whether or not the task simultaneously sucks a plurality of parts, and the task simultaneously sucks a plurality of parts. Rotation that determines that the nozzle is rotated so that the component that is rotated by the mounting angle is attracted and held by the nozzle after the predetermined component is recognized in the task. A decision sub-step.
これによって、タスク毎にその内容に基づいて装着角度回転を認識前回転により行うのか、あるいは認識後回転により行うのかを決定することができるので、同時吸着を行わないタスクについては認識前回転を採用し、同時吸着を行うタスクについては認識後回転を採用することができる。よって、複数のノズルの回転を1つのモータにより行うマルチノズル装着ヘッドを備えた部品実装機においても、スループットを向上させ、かつ高い実装精度で部品実装を行うことができる。 As a result, it is possible to decide whether to perform mounting angle rotation by pre-recognition rotation or post-recognition rotation based on the contents of each task, so the pre-recognition rotation is adopted for tasks that do not perform simultaneous suction. However, rotation after recognition can be adopted for the task of performing simultaneous adsorption. Therefore, even in a component mounter equipped with a multi-nozzle mounting head that rotates a plurality of nozzles with a single motor, it is possible to improve the throughput and mount components with high mounting accuracy.
また、前記タイミング決定ステップは、前記タスクが実装精度の要求される所定の部品を装着するものであるか否かを判定する精度判定サブステップと、前記タスクが前記所定の部品を装着するものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、前記所定の部品の認識を行う前に前記装着角度分だけ回転された状態の部品が前記ノズルに吸着保持されるようにノズルを回転させると決定する回転決定サブステップとを含んでもよい。また、前記タイミング決定ステップは、前記タスクが前記部品実装機に適さない所定の部品を装着するものであるか否かを判定する適合性判定サブステップと、前記タスクが前記所定の部品を装着するものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、前記所定の部品の認識を行う前に前記装着角度分だけ回転された状態の部品が前記ノズルに吸着保持されるようにノズルを回転させると決定する回転決定サブステップとを含んでもよい。 The timing determination step includes an accuracy determination sub-step for determining whether or not the task is to mount a predetermined component that requires mounting accuracy, and the task mounts the predetermined component. If it is determined that there is, the task decides to rotate the nozzle so that the component rotated by the mounting angle is sucked and held by the nozzle before the predetermined component is recognized. A rotation determination sub-step. The timing determination step includes a suitability determination sub-step for determining whether or not the task is to mount a predetermined component that is not suitable for the component mounter, and the task mounts the predetermined component. When it is determined that the nozzle is rotated in such a task, the component rotated by the mounting angle is sucked and held by the nozzle before the predetermined component is recognized. A rotation determining sub-step to determine.
これによって、実装精度が要求される部品、あるいは部品実装機と適合しない部品等の、部品認識後のノズル回転量を少なくする必要のある部品については、認識前回転が採用されるので、実装精度を更に高くすることができる。 As a result, pre-recognition rotation is used for components that require a small amount of nozzle rotation after component recognition, such as components that require mounting accuracy or components that are not compatible with the component mounter. Can be further increased.
また、前記タイミング決定ステップは、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定する同時吸着判定サブステップと、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクが装着角度の異なる複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定する角度判定サブステップと、前記タスクが装着角度の異なる複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、前記複数の部品の認識を行った後の前記ノズルの回転角度の最大値が最も小さくなるように、前記複数の部品の認識を行う前に所定の回転角度だけ前記ノズルを回転させるように決定する回転決定サブステップとを含んでもよい。 In addition, the timing determination step includes a simultaneous suction determination sub-step for determining whether or not the task simultaneously sucks a plurality of parts, and the task performs suction of a plurality of parts at the same time. When the determination is made, an angle determination sub-step for determining whether or not the task simultaneously sucks a plurality of components having different mounting angles; and the task simultaneously sucks a plurality of components having different mounting angles. If it is determined that it is to be performed, before the recognition of the plurality of parts is performed so that the maximum value of the rotation angle of the nozzle after the recognition of the plurality of parts is minimized in the task. A rotation determining sub-step for determining to rotate the nozzle by a predetermined rotation angle.
これによって、同時吸着を行うタスクについても認識前回転を採用することができるので、実装精度を更に高くすることができる。 As a result, the pre-recognition rotation can also be adopted for the task that performs simultaneous suction, so that the mounting accuracy can be further increased.
また、前記部品実装方法は、さらに、部品が実装された基板である部品実装基板における部品の実装精度を認識する認識ステップを含み、前記タイミング決定ステップは、前記実装精度の認識結果に基づき前記タスクが実装精度の要求される所定の部品を装着するものであるか否かを判定する精度判定サブステップと、前記タスクが前記所定の部品を装着するものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、前記所定の部品の認識を行う前に前記装着角度分だけ回転された状態の部品が前記ノズルに吸着保持されるようにノズルを回転させると決定する回転決定サブステップとを含んでもよい。 The component mounting method further includes a recognition step of recognizing component mounting accuracy on a component mounting substrate, which is a substrate on which a component is mounted, and the timing determination step is based on the recognition result of the mounting accuracy. An accuracy determination sub-step for determining whether or not a predetermined component for which mounting accuracy is required is mounted, and when the task is determined to mount the predetermined component, the task A rotation determining sub-step for determining that the nozzle is rotated so that the component rotated by the mounting angle is sucked and held by the nozzle before the predetermined component is recognized.
これによって、部品が実装精度の要求されるものであるか否かの判断基準がリアルタイムに変えられ、それに基づいて認識前回転及び認識後回転のいずれかを選択することができるので、実装精度を更に高くすることができる。また、部品実装機自体が自律的に部品の実装精度を決定するため、ユーザが予め実装精度パラメータ等を設定する必要が無くなる。 As a result, the criteria for determining whether or not a component requires mounting accuracy can be changed in real time, and based on this, either pre-recognition rotation or post-recognition rotation can be selected. It can be further increased. Further, since the component mounter itself autonomously determines the component mounting accuracy, it is not necessary for the user to set mounting accuracy parameters and the like in advance.
また、本発明は、部品を吸着保持する複数のノズルを有し、基板への装着角度分だけ回転された状態の部品が前記ノズルに吸着保持されるように前記ノズルを回転させる実装ヘッドと、部品の吸着・認識・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作をタスクとした場合に、前記タスクにおいて前記ノズルの回転を行うタイミングを当該タスクの内容に基づいて決定し、前記タイミングが決定されたタスクを実行するタスク実行手段とを備えることを特徴とする部品実装機とすることもできる。 Further, the present invention has a plurality of nozzles for sucking and holding the component, and a mounting head for rotating the nozzle so that the component rotated by the mounting angle to the substrate is sucked and held by the nozzle; When the task is a series of operations in one repetition of a series of operations of picking, recognizing, moving, and mounting parts, the timing for rotating the nozzle in the task is determined based on the content of the task, A component mounter characterized by comprising task execution means for executing a task whose timing has been determined may be provided.
これによって、ループットを向上させ、かつ高い実装精度で部品実装を行うことが可能な部品実装機を実現できる。 As a result, it is possible to realize a component mounter that can improve the lupt and mount components with high mounting accuracy.
なお、本発明は、このような部品実装方法として実現することができるだけでなく、その方法により部品を実装するプログラム、そのプログラムを格納する記憶媒体としても実現することができる。 The present invention can be realized not only as such a component mounting method but also as a program for mounting components by the method and a storage medium for storing the program.
本発明によれば、複数のノズルの回転を1つのモータにより行うマルチノズル装着ヘッドを備えた部品実装機においても、スループットを向上させ、かつ高い実装精度で部品実装を行うことができる。 According to the present invention, even in a component mounter equipped with a multi-nozzle mounting head that rotates a plurality of nozzles with a single motor, it is possible to improve the throughput and mount components with high mounting accuracy.
以下、本発明の実施の形態における部品実装方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a component mounting method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、部品実装機100の構成を示す機能ブロック図である。
この部品実装機100は、機構部301、実装制御部302、作成部303、メモリ部304、表示部305、入力部306、通信I/F部307、記憶部308及び実装順序決定部309等を備える。この部品実装機100を必要台数だけ並べることで、実装ラインを構成することができる。なお、実装制御部302及び機構部301は本発明のタスク実行手段の一例である。
FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the
The
機構部301は、マルチノズル装着ヘッド112、ビーム113、部品認識カメラ114、部品供給部115、基板認識カメラ116、及びこれらを駆動するモータやモータコントローラ等を含む機構部品の集合である。部品供給部115は、部品テープを収納する部品カセットの配列からなる。マルチノズル装着ヘッド112は、ビーム113に取り付けられ、部品カセットから電子部品を吸着保持し基板110に装着することができる複数の吸着ノズル(以下、単に「ノズル」ともいう)112aを有する。これら複数の吸着ノズル112aは、図2に示されるように、回転動力源としての1つのモータ120とベルト121により接続されており、同時に回転する。部品認識カメラ114は、吸着ノズル112aに吸着保持された部品の保持状態を認識するためのカメラである。基板認識カメラ116は、基板110における部品の実装状態を認識するための2次元又は3次元カメラである。
The
実装制御部302は、オペレータからの指示等に従って、記憶部308からメモリ部304にNCデータ(実装データ)をロードして実行し、その実行結果に従って機構部301を制御する。
The mounting
作成部303は、オペレータからの指示等に従って、記憶部308のデータを作成・変更する。
The
メモリ部304は、実装制御部302及び作成部303等による作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)等である。
The
表示部305は、CRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等であり、入力部306は、キーボードやマウス等である。これらは、本部品実装機100とオペレータとが対話する等のために用いられる。
The
通信I/F部307は、LAN(Local Area Network)アダプタ等であり、本部品実装機100と他の部品実装機との通信等に用いられる。
The communication I /
記憶部308は、ハードディスクやメモリ等であり、実装データ308a、部品ライブラリ308b及び実装装置情報308c等を保持する。
The
図3、図4及び図5は、それぞれ実装データ308a、部品ライブラリ308b及び実装装置情報308cの一例をそれぞれ示す。
3, FIG. 4, and FIG. 5 respectively show examples of the mounting
実装データ308aは、実装の対象となる全ての部品の実装点を示す情報の集まりである。図3に示されるように、1つの実装点piは、部品種ci、X座標xi、Y座標yi、θ角度θi、制御データφiからなる。ここで、「部品種」は、図4に示される部品ライブラリ308bにおける部品種に相当し、「X座標」及び「Y座標」は、実装点の座標(基板110上の特定位置を示す座標)であり、「制御データ」は、その部品の実装に関する制約情報(使用可能な吸着ノズル112aのタイプ、マルチノズル装着ヘッド112の移動速度等)である。なお、最終的に求めるべきNCデータとは、実装点の並びである。
The mounting
部品ライブラリ308bは、部品実装機100が扱うことができる全ての部品種それぞれについての固有の情報を集めたライブラリであり、図4に示されるように、部品種毎に要求される実装精度(吸着精度又は装着精度)を2段階表示で示した実装精度パラメータ等からなる。実装精度における数値は、1が要求される実装精度の低いことを示し、2が要求される実装精度の高いことを示している。例えば、リード幅の狭い狭ピッチの部品や微小チップ等については、実装精度が要求される部品であるため、実装精度パラメータが2とされる。
The
実装装置情報308cは、部品の部品実装機100への適合の程度を示す情報であり、図5に示されるように、部品種毎の各部品実装機100での実装におけるマルチノズル装着ヘッド112の移動速度を3段階表示で示した速度パラメータ等からなる。速度パラメータにおける数値は、1、2、3と数値が大きくなるにつれて移動速度が順に速くなることを示し、対応する部品実装機により適合していることを示している。ここで、「部品実装機に適合していない」とは、例えば部品と部品実装機100との相性によって、その部品で可能な正規の実装条件(速度)で実装できないことを示す。
The mounting
実装順序決定部309は、設備の仕様等に基づく各種制約の下で、部品の実装順序を決定し、最適なNCデータ(実装データ)を作成する。そして、作成されたNCデータを記憶部308に格納する。すなわち、記憶部308に格納された各種データに基づいて、マルチノズル装着ヘッド112の動きを制限することによる生産効率の低下が小さくなるような部品の実装順序を決定する。
The mounting
次に、上記構造を有する部品実装機100の実装動作について説明する。図6は、部品実装機100の実装動作を示すフローチャートである。
Next, the mounting operation of the
まず、実装順序決定部309は、タスク及びタスク順を決定する。その後、実装順序決定部309は、決定された各タスクについて、タスク内における部品の吸着順及び装着順を決定する(ステップS601)。タスク内の部品の吸着順及び装着順の決定方法については、これまでも各種手法が提案されており、かつ本願の主眼ではないため、ここでは説明を繰り返さない。
First, the mounting
次に、実装制御部302は、タスク(N)までの全てのタスク(i)について、装着角度分だけ回転された状態の部品が吸着ノズル112aに吸着保持されるように吸着ノズル112aを回転(以下、「装着角度回転」という)するタイミングを決定する。すなわち、装着角度回転を認識前回転により行うのか、あるいは認識後回転により行うのかを決定する(ステップS602〜S608)。認識前回転とは、図7に示されるように、部品認識カメラ114による部品の認識(図7(c))前に装着角度回転を行い(図7(b))、部品の認識後にはその補正分しか吸着ノズル112aを回転させない回転方法である。なお、認識前回転には、部品認識カメラ114による部品の認識前に、全ての部品について装着角度回転を行ものと、いずれかの部品の装着角度分だけ装着角度回転を行い、部品認識後に装着される部品の装着角度から部品認識前に既に回転させた分を差し引いた分を回転させるものとがある。一方、認識後回転とは、図8に示されるように、部品を吸着ノズル112aに吸着保持させ(図8(a))、その吸着保持した部品を部品認識カメラ114で認識させた(図8(b))後に装着角度回転を行い(図8(c))、さらにその補正分だけ吸着ノズル112aを回転させる回転方法である。従って、認識前回転及び認識後回転では、それぞれ装着角度回転を行うタイミングが異なる。このとき、実装制御部302による認識前回転及び認識後回転の決定が行われる前は、全てのタスク(i)において装着角度回転が認識後回転により行われるものとして予め設定されているものとする。
Next, for all tasks (i) up to task (N), the mounting
すなわち、まず実装制御部302は、タスク(i)の内容、つまりタスク(i)が2以上の部品を装着するものであるか否かを判定する(ステップS603)。
That is, first, the mounting
次に、実装制御部302は、タスク(i)が2以上の部品を装着するものであると判定した場合には(ステップS603のYes)、そのタスク(i)の内容、つまりタスク(i)が同時吸着を行わないタスクであるか否かを判定する(ステップS604)。具体的には、各ノズル112aで吸着する部品の並びと、部品供給部の部品配列とを比較して一致するか否かを判定する。
Next, when the mounting
次に、実装制御部302は、タスク(i)が同時吸着するものであると判定した場合(ステップS604のNo)には、タスク(i)で同時吸着される部品が装着角度の同じものであるかを判定する(ステップS605)。具体的には、実装データ308aにおいて判定対象となる部品の装着角度が同じかを判定し、同じ場合には装着角度が同じ部品であると判定し、異なる場合には装着角度が異なる部品であると判定する。
Next, when the mounting
次に、実装制御部302は、タスク(i)が2以上の部品を装着するものでないと判定した場合(ステップS603のNo)、タスク(i)が同時吸着するものでないと判定した場合(ステップS604のYes)、あるいはタスク(i)で同時吸着される部品が装着角度の同じものであると判定した場合(ステップS605のYes)には、タスク(i)の内容、つまりタスク(i)で装着される部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定する(ステップS606)。具体的には、タスク(i)で装着される部品のいずれかが部品ライブラリ308bにおいて実装精度パラメータが2となっている部品であるか否かを判定し、いずれかが2となっている場合にはタスク(i)で装着される部品が実装精度の要求される部品であると判定し、1となっている場合には実装精度の要求される部品でないと判定する。
Next, when the mounting
次に、実装制御部302は、部品が実装精度の要求されるものでないと判定した場合には(ステップS606のNo)、タスク(i)の内容、つまりタスク(i)の部品が部品実装機100に適合したものであるか否かを判定する(ステップS607)。具体的には、実装装置情報308cの速度パラメータが3となっているか否かを判定し、3となっている場合には部品実装機100に適合した部品であると判定し、1、2となっている場合には部品実装機100に適合した部品でないと判定する。
Next, when the mounting
次に、実装制御部302は、部品が実装精度の要求されるものであると判定した場合(ステップS606のYes)、あるいは部品が部品実装機100に適合しないものであると判定した場合(ステップS607のNo)には、タスク(i)において装着角度回転を認識前回転により行うことを決定し、回転方法の設定を認識後回転から認識前回転に変更する(ステップS608)。
Next, when the mounting
次に、実装制御部302は、部品が部品実装機100に適合するものであると判定した場合(ステップS607のYes)、あるいはタスク(i)で同時吸着される部品が装着角度の異なるものであると判定した場合(ステップS605のNo)には、タスク(i)において装着角度回転を認識後回転により行うことを決定し、回転方法の設定を認識後回転のまま維持する。
Next, when the mounting
最後に、実装制御部302は、タスク(N)までの全てのタスク(i)について回転方法の決定を順に繰り返し終えると(ステップS602〜S609)、実装動作を開始し、各タスクを実行するように機構部301を制御し、基板110に部品を実装する(ステップS610)。
Finally, when the mounting
以上のように、本実施の形態の部品実装機100によれば、タスク毎にその内容に基づいて装着角度回転を認識前回転により行うのか、あるいは認識後回転により行うのかが判定され、同時吸着を行わないタスクについては認識前回転が採用され、同時吸着を行うタスクについては認識後回転が採用される。よって、複数の吸着ノズル112aの回転を1つのモータにより行うマルチノズル装着ヘッド112を備えた部品実装機100においても、スループットを向上させ、かつ高い実装精度で部品実装を行うことができる。
As described above, according to the
また、本実施の形態の部品実装機100によれば、部品の実装精度及び部品実装機との適合性を考慮して装着角度回転を認識前回転により行うのか、あるいは認識後回転により行うのかが判定される。よって、部品認識カメラ114による部品認識後の吸着ノズル112aの回転量を少なくする必要のある部品を装着するタスクの装着角度回転を認識前回転により行うことができるので、実装精度を更に高くすることができる。
Also, according to the
なお、本実施の形態の部品実装機100では、同時吸着を行うタスクは1つの同時吸着動作のみを含むことを前提として実装動作を説明したが、複数の同時吸着動作を含んでもよい。この場合には、部品実装機100は図9に示されるフローチャートに従って実装動作を行う。すなわち、まず実装制御部302は、複数の同時吸着動作毎に同時吸着される部品の装着角度が同じであるか否かを判定する(ステップS805)。具体的には、実装データ308aにおいて判定対象となる部品の装着角度が同じか否かを判定し、同じ場合には装着角度が同じ部品であると判定し、異なる場合には装着角度が異なる部品であると判定する。次に実装制御部302は、装着角度が同じ同時吸着される部品については実装精度の要求されるものであるか否か(ステップS806)、また部品実装機100に適合するものであるか否か(ステップS807)の判定を行う。そして実装制御部302は、実装精度の要求される、あるいは部品実装機100に適合しない装着角度が同じ部品を同時吸着する同時吸着動作については装着角度回転を認識前回転に変更し(ステップS808)、実装精度の要求されない、部品実装機100に適合する、あるいは装着角度が異なる部品を同時吸着する同時吸着動作については装着角度回転を認識後回転に維持する。
In the
例えば、判定されるタスクが、図10に示すように、装着角度が0°の部品A及び装着角度が90°の部品Bの同時吸着動作と、装着角度が180°の部品C及び装着角度が180°の部品Dの同時吸着動作とを行うものである場合には、実装制御部302は、部品A、Bそれぞれの装着角度が異なるため部品A、Bの同時吸着については認識後回転により装着角度回転を行うことを決定する。そして、部品C、Dそれぞれの装着角度は同じであるため部品C、Dの同時吸着については認識前回転により装着角度回転を行うことを決定する。従って、部品A、Bの同時吸着動作の後に部品C、Dの同時吸着動作が行われる場合には、部品A、Bの同時吸着動作が終了(図10(a)、図10(b))してから部品C、Dの同時吸着動作を行った(図10(c))後に部品認識がされるまでに、部品C、Dの装着角度分180°だけ吸着ノズル112aの回転が行われる。
For example, as shown in FIG. 10, the determined tasks are the simultaneous suction operation of the component A with the mounting angle of 0 ° and the component B with the mounting angle of 90 °, and the component C with the mounting angle of 180 ° and the mounting angle. In the case of performing the simultaneous suction operation of the component D of 180 °, the mounting
また、本実施の形態の部品実装機100では、同時吸着を行うタスクについては、部品が実装精度の要求されるものであるか否か、また部品実装機100に適合するものであるか否かに関わらず、認識後回転により装着角度回転を行うとした。しかし、同時吸着を行うタスクでも、そのタスクにおける部品が実装精度の要求されるものである、あるいは部品実装機100と適合しないものである場合には、部品を部品認識カメラ114で認識させた後の吸着ノズル112aの回転角度の最大値が最も小さくなるように、部品認識カメラ114による部品認識前に吸着ノズル112aを回転させてもよい。
Further, in the
この場合には、部品実装機100は図11に示されるフローチャートに従って実装動作を行う。すなわち、まず実装制御部302は、同時吸着を行うタスクであると判定(ステップS604のNo)した後、同時吸着される部品のいずれかが実装精度の要求されるものであるか(ステップS901)、あるいは部品実装機100と適合しないものであるか(ステップS902)を判定する。そして、実装制御部302は、いずれかの部品が実装精度の要求されるものである(ステップS901のYes)、あるいは部品実装機100と適合しないものである(ステップS902のNo)と判定した場合、同時吸着される部品の装着角度が同じであるか否かを判定する(ステップS903)。同時吸着される部品の装着角度が同じであると判定された場合(ステップS903のYes)、タスク(i)において装着角度回転を認識前回転により行うことを決定し、回転方法の設定を認識後回転から認識前回転に変更する(ステップS608)。さらに、同時吸着される部品の装着角度が異なると判定された場合(ステップS903のNo)、部品認識カメラ114による部品認識後の吸着ノズル112aの回転角度の最大値が最も小さくなるように、部品認識カメラ114による部品認識を行う前に吸着ノズル112aを回転させ、所定の角度だけ回転された状態の部品が吸着ノズル112aに吸着保持されるようにし、部品認識カメラ114による部品認識後は装着角度からその所定の回転角度だけ差し引いた回転角度だけ吸着ノズル112aを回転させることを決定する(ステップS904)。
In this case, the
例えば、図12に示すように、装着角度が90°の部品A、装着角度が90°の部品B、装着角度が180°の部品C及び装着角度が180°の部品Dの同時吸着動作を行うタスクである場合には、実装制御部302は、部品認識カメラ114による部品の認識前に90°だけ回転された状態の部品A、B、C、Dが吸着ノズル112aに吸着保持される(図12(a))ように吸着ノズル112aを回転させることを決定する。そして、部品A、Bの装着を終えて(図12(b))から部品C、Dを装着する(図12(c))前に吸着ノズル112aを90°だけ回転させることを決定する。部品認識カメラ114による部品認識前の回転を行わない場合には、部品認識カメラ114による部品認識後の吸着ノズル112aの回転角度の最大値が180°であるため、部品認識カメラ114による部品認識前の回転を行わない場合と比較して90°だけ部品認識後の吸着ノズル112aの回転角度の最大値が小さくなる。
For example, as shown in FIG. 12, a simultaneous suction operation of a component A having a mounting angle of 90 °, a component B having a mounting angle of 90 °, a component C having a mounting angle of 180 °, and a component D having a mounting angle of 180 ° is performed. In the case of a task, the mounting
また、本実施の形態の部品実装機100では、部品ライブラリ308bの実装精度パラメータに基づいて部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定するとした。しかし、基板認識カメラ116を用いて既に部品が実装された基板110、つまり部品実装基板の実装状態を認識し、認識された実装状態に基づいて部品が実装精度の要求されるものであるか否かを判定してもよい。この場合には、部品実装機100は、図13に示されるフローチャートに従って実装動作を行う。この実装動作について以下に説明する。
Further, in the
まず実装順序決定部309は、タスク及びタスク順を決定する。その後、実装順序決定部309は、決定された各タスクについて、タスク内における部品の吸着順及び装着順を決定する(ステップS701)。
First, the mounting
次に、実装制御部302は、同一の部品実装基板を生産するための基板(N)までの全ての基板(i)に対して、部品を実装する(ステップS702〜S706)。すなわち、まず実装制御部302は、先に生産された部品実装基板における部品の実装状態を基板認識カメラ116により認識し、部品の実装状態が所定の基準以下であるか否か、例えば部品の実装位置のずれが所定の閾値よりも大きいか否かを判定する(ステップS703)。その後、実装状態が所定の基準以下であると判定され、装着精度の要求される部品であると認識された部品を基板(i)に実装するに際し、その部品を装着するタスクにおける装着角度回転を認識前回転に変更する(ステップS704)。このとき、回転方法の設定が変更されるタスクは、部品を1つだけ装着するタスク、あるいは同時吸着を行わないタスクのいずれかであるとする。そして、実装制御部302は、実装動作を開始し、タスクを実行するように機構部301を制御し、部品を基板(i)に実装する(ステップS705)。
Next, the mounting
上記図13に示される実装動作によれば、部品が実装精度の要求されるものであるか否かの判断基準がリアルタイムに変えられ、それに基づいて回転方法の設定の変更が行われるので、実装精度を更に高くすることができる。また、部品実装機100自体が自律的に部品の実装精度を決定するため、ユーザが予め部品ライブラリ308bの実装精度パラメータを設定する必要が無くなる。
According to the mounting operation shown in FIG. 13 described above, the criteria for determining whether or not a component requires mounting accuracy is changed in real time, and the setting of the rotation method is changed based on that. The accuracy can be further increased. Further, since the
また、本実施の形態の部品実装機100において、タスクが複数の部品を装着するものであり、それら複数の部品の一部のみが実装精度の要求されるもの、あるいは部品実装機100に適合しないものである場合にも、そのタスクにおける装着角度回転は認識前回転により行われるとした。しかし、複数の部品の一部のみが実装精度の要求されるもの、あるいは部品実装機100に適合しないものである場合には、実装制御部302は、実装精度の要求される、あるいは部品実装機100に適合しないと判定された部品についてのみ装着角度回転を認識前回転により行い、それ以外の部品については装着角度回転を認識後回転により行うように決定してもよい。
Further, in the
また、本実施の形態の部品実装機100は、図6のステップS606において、タスク内に実装精度パラメータが2となっている部品が含まれているか否かを判定し、含まれている場合には、実装制御部302は、その部品を優先して装着角度回転を認識前回転により行うように決定してもよい。
Further, the
また、本実施の形態の部品実装機100において、同時吸着を行わないタスクについてのみ、部品が実装精度の要求されるものであるか否か、また部品実装機100に適合するものであるか否かの判定を行うとした。しかし、同時吸着を行うタスクについてもこのような判定を行い、タスクの部品が実装精度の要求されるものである、あるいは部品実装機100に適合するものでないと判定された場合には、同時吸着を行わないタスクにそのタスクを変更し、更にそのタスクの装着角度回転を認識前回転に変更してもよい。
Further, in the
また、同時吸着される部品が同一の装着角度のものである場合、同時吸着を行い、かつ部品認識前に装着角度回転を行うことができるので、タクトの向上と、高精度の部品実装とを同時に実現することができる。そのため、本実施の形態の部品実装機100において、1つのタスク内の部品が同一の装着角度の部品から構成されるように、タスクを生成してもよい。
Also, if the parts that are picked up at the same time have the same mounting angle, simultaneous picking can be performed and the mounting angle can be rotated before the parts are recognized, which improves tact and high-precision component mounting. It can be realized at the same time. Therefore, in the
以上、本発明の部品実装機について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態の限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。 As mentioned above, although the component mounting machine of this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited of this embodiment. The present invention includes various modifications made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
本発明は、部品実装方法に利用でき、特にマルチノズル装着ヘッドを有する部品実装機における部品実装方法等に利用することができる。 The present invention can be used for a component mounting method, and in particular, for a component mounting method in a component mounter having a multi-nozzle mounting head.
100 部品実装機
110 基板
112 マルチノズル装着ヘッド
112a 吸着ノズル
113 ビーム
114 部品認識カメラ
115 部品供給部
116 基板認識カメラ
120 モータ
121 ベルト
301 機構部
302 実装制御部
303 作成部
304 メモリ部
305 表示部
306 入力部
307 通信I/F部
308 記憶部
308a 実装データ
308b 部品ライブラリ
308c 実装装置情報
309 実装順序決定部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
部品の吸着・認識・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作をタスクとした場合に、前記タスクにおいて前記ノズルの回転を行うタイミングを当該タスクの内容に基づいて決定するタイミング決定ステップと、
前記タイミングが決定されたタスクを実行する実行ステップとを含み、
前記タイミング決定ステップは、
前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定する同時吸着判定サブステップと、
前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものでないと判定された場合に、当該タスクにおいて、同時に吸着されないと判定された部品の認識を行う前に前記同時に吸着されないと判定された部品の基板への装着角度分だけ前記ノズルを回転させ、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、前記同時に吸着されると判定された部品の認識を行った後に前記同時に吸着されると判定された部品の基板への装着角度分だけ前記ノズルを回転させることを決定する第1回転決定サブステップとを含む
ことを特徴とする部品実装方法。 A component mounting method for a component mounting machine having a plurality of nozzles for sucking and holding a component and including a mounting head that rotates the nozzle by the mounting angle of the component to a substrate ,
Timing determination for determining the timing for rotating the nozzle in the task based on the contents of the task when a series of operations in one repetition of a series of operations of picking up, recognizing, moving, and mounting a component is a task Steps,
Look including an execution step of executing a task which the timing is determined,
The timing determination step includes
A simultaneous suction determination sub-step for determining whether the task is to simultaneously suck a plurality of parts;
If it is determined that the task does not simultaneously suck a plurality of parts, the task is determined to be not picked up at the same time before recognizing the parts that are not picked up at the same time. When the task is determined to rotate a plurality of parts at the same time, the component determined to be simultaneously sucked is recognized in the task. And a first rotation determining sub-step for determining that the nozzle is rotated by an amount corresponding to the mounting angle of the component determined to be simultaneously picked up on the substrate .
前記タスクが実装精度の要求される部品を装着するものであるか否かを判定する精度判定サブステップと、
前記タスクが実装精度の要求される部品を装着するものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、実装精度が要求されると判定された部品の認識を行う前に前記実装精度が要求されると判定された部品の基板への装着角度分だけノズルを回転させると決定する第2回転決定サブステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。 The timing determination step further includes:
An accuracy determination substep for determining whether or not the task is to mount a component required for mounting accuracy;
If the task is determined to be to mount the mounting accuracy required components are in, in the task, the mounting accuracy is required prior to performing the recognition of a component mounting accuracy is determined to be required component mounting method according to claim 1, characterized in that it comprises a second rotary determination substep of determining a rotating nozzle by mounting angle amount to the the determined parts of the substrate that.
前記タスクが前記部品実装機に適さない部品を装着するものであるか否かを判定する適合性判定サブステップと、
前記タスクが部品実装機に適さない部品を装着するものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、部品実装機に適さないと判定された部品の認識を行う前に前記部品実装機に適さないと判定された部品の基板への装着角度分だけノズルを回転させると決定する第2回転決定サブステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。 The timing determination step further includes:
A conformity judging sub step of determining whether the task is to mount the parts that are suitable for the component mounting machine,
When it is determined that the task is to mount a component that is not suitable for the component mounter, the task is suitable for the component mounter before recognition of the component determined to be unsuitable for the component mounter. component mounting method according to claim 1, characterized in that it comprises a second rotary determination substep of determining a rotating nozzle by mounting angle amount to the determined component of the substrate not.
部品の吸着・認識・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作をタスクとした場合に、前記タスクにおいて前記ノズルの回転を行うタイミングを当該タスクの内容に基づいて決定するタイミング決定ステップと、
前記タイミングが決定されたタスクを実行する実行ステップとを含み、
前記タイミング決定ステップは、
前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定する同時吸着判定サブステップと、
前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものでないと判定された場合に、当該タスクにおいて、同時に吸着されないと判定された部品の認識を行う前に前記同時に吸着されないと判定された部品の基板への装着角度分だけ前記ノズルを回転させ、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクが装着角度の異なる複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定する角度判定サブステップと、
前記タスクが装着角度の異なる複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、装着角度が異なると判定された複数の部品の認識を行った後の前記ノズルの回転角度の最大値が最も小さくなるように、前記装着角度が異なると判定された複数の部品の認識を行う前に所定の回転角度だけ前記ノズルを回転させるように決定する回転決定サブステップとを含む
ことを特徴とする部品実装方法。 A component mounting method for a component mounting machine having a plurality of nozzles for sucking and holding a component and including a mounting head that rotates the nozzle by the mounting angle of the component to a substrate,
Timing determination for determining the timing for rotating the nozzle in the task based on the contents of the task when a series of operations in one repetition of a series of operations of picking up, recognizing, moving, and mounting parts is used as a task Steps,
Executing the task for which the timing has been determined,
The timing determination step includes
A simultaneous suction determination sub-step for determining whether the task is to simultaneously suck a plurality of parts;
If it is determined that the task does not simultaneously suck a plurality of parts, the task is determined to be not picked up at the same time before recognizing the parts that are not picked up at the same time. If the task is determined to rotate a plurality of parts at the same time by rotating the nozzle by the mounting angle, the task performs the suction of a plurality of parts having different mounting angles at the same time. An angle determination substep for determining whether or not,
When it is determined that the task is to simultaneously suck a plurality of components having different mounting angles , the nozzles after the plurality of components determined to have different mounting angles are recognized in the task. A rotation determination sub-step for determining to rotate the nozzle by a predetermined rotation angle before recognizing a plurality of components determined to have different mounting angles so that the maximum rotation angle is minimized; A component mounting method characterized by including.
前記タイミング決定ステップは、前記実装精度の認識結果に基づき前記タスクが実装精度の要求される部品を装着するものであるか否かを判定する精度判定サブステップと、
前記タスクが実装精度の要求される部品を装着するものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、実装精度が要求されると判定された部品の認識を行う前に前記実装精度が要求されると判定された部品の基板への装着角度分だけノズルを回転させると決定する第2回転決定サブステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。 The component mounting method further includes a recognition step of recognizing component mounting accuracy on a component mounting substrate, which is a substrate on which the component is mounted,
The timing determination step includes an accuracy determination substep for determining whether or not the task is to mount a component required for mounting accuracy based on the recognition result of the mounting accuracy;
If the task is determined to be to mount the mounting accuracy required components are in, in the task, the mounting accuracy is required prior to performing the recognition of a component mounting accuracy is determined to be required component mounting method according to claim 1, characterized in that it comprises a second rotary determination substep of determining a rotating nozzle by mounting angle amount to the the determined parts of the substrate that.
前記タイミング決定ステップでは、前記複数のノズルの同時回転を行うタイミングを決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の部品実装方法。 The mounting head drives the plurality of nozzles with a single motor,
2. The component mounting method according to claim 1, wherein, in the timing determination step, timing for simultaneously rotating the plurality of nozzles is determined.
部品の吸着・認識・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作をタスクとした場合に、前記タスクにおいて前記ノズルの回転を行うタイミングを当該タスクの内容に基づいて決定し、前記タイミングが決定されたタスクを実行するタスク実行手段とを備え、
前記タスク実行手段は、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定し、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものでないと判定された場合に、当該タスクにおいて、同時に吸着されないと判定された部品の認識を行う前に前記同時に吸着されないと判定された部品の基板への装着角度分だけ前記ノズルを回転させ、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、同時に吸着されると判定された部品の認識を行った後に前記同時に吸着されると判定された部品の基板への装着角度分だけ前記ノズルを回転させることを決定する
ことを特徴とする部品実装機。 A mounting head having a plurality of nozzles for sucking and holding the component, and rotating the nozzle by the mounting angle of the component to the substrate ;
When the task is a series of operations in one repetition of a series of operations of picking, recognizing, moving, and mounting parts, the timing for rotating the nozzle in the task is determined based on the content of the task, Bei example a task execution means for executing a task timing is determined,
The task execution means determines whether or not the task performs suction of a plurality of parts at the same time, and when it is determined that the task does not perform suction of a plurality of parts at the same time, , Before recognizing components that are determined not to be sucked at the same time, the nozzle is rotated by the mounting angle of the components determined not to be picked up simultaneously to the substrate, and the task simultaneously picks up a plurality of components If it is determined that the component is determined to be simultaneously sucked in the task, the nozzle is rotated by the mounting angle of the component determined to be simultaneously picked up on the substrate. A component mounter characterized by deciding to perform.
部品の吸着・認識・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作をタスクとした場合に、前記タスクにおいて前記ノズルの回転を行うタイミングを当該タスクの内容に基づいて決定するタイミング決定ステップと、
前記タイミングが決定されたタスクを実行する実行ステップとをコンピュータに実行させ、
前記タイミング決定ステップは、
前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであるか否かを判定する同時吸着判定サブステップと、
前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものでないと判定された場合に、当該タスクにおいて、同時に吸着されないと判定された部品の認識を行う前に前記同時に吸着されないと判定された部品の基板への装着角度分だけ前記ノズルを回転させ、前記タスクが複数の部品の吸着を同時に行うものであると判定された場合に、当該タスクにおいて、同時に吸着されると判定された部品の認識を行った後に前記同時に吸着されると判定された部品の基板への装着角度分だけ前記ノズルを回転させることを決定する回転決定サブステップとを含む
ことを特徴とするプログラム。 A program of a component mounting method for a component mounter having a plurality of nozzles for sucking and holding a component and including a mounting head that rotates the nozzle by the mounting angle of the component to a substrate ,
Timing determination for determining the timing for rotating the nozzle in the task based on the contents of the task when a series of operations in one repetition of a series of operations of picking up, recognizing, moving, and mounting a component is a task Steps,
Causing the computer to execute an execution step of executing the task for which the timing is determined ;
The timing determination step includes
A simultaneous suction determination sub-step for determining whether the task is to simultaneously suck a plurality of parts;
If it is determined that the task does not simultaneously suck a plurality of parts, the task is determined to be not picked up at the same time before recognizing the parts that are not picked up at the same time. When the task is determined to rotate a plurality of parts at the same time, the part that has been determined to be suctioned at the same time is recognized. And a rotation determination sub-step for determining that the nozzle is rotated by the mounting angle of the component determined to be simultaneously picked up on the substrate .
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