JP4777209B2 - Parts supply device - Google Patents
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Description
本発明は部品供給装置に関する。特に、スピードアップが図られた部品供給装置においても、簡易な構成により電動式の部品供給装置を制御して電力消費を抑えることができる部品供給装置に関する。 The present invention relates to a component supply apparatus. In particular, the present invention also relates to a component supply device that can control power consumption by controlling an electric component supply device with a simple configuration even in a component supply device that is speeded up.
近年、プリント基板上に電子部品(以下、部品と称する)を実装する部品実装機(チップマウンタとも称する)には、小型化する部品の吸着を精度よく行うために、部品を吸着させる位置を微妙に調整できるモータを備えた電動式の部品供給装置(以下、電動式フィーダと称する)が使われている。この電動式フィーダは一つの部品実装機に対して約100台程度装着され、実装生産することもあるので、実装生産時に一時的に使用していない電動式フィーダへの電力の供給は、省エネルギー化のため必要最小限に抑える必要がある。 In recent years, component mounters (also referred to as chip mounters) that mount electronic components (hereinafter referred to as components) on a printed circuit board are sensitive to the position at which the components are attracted in order to accurately attract the components to be miniaturized. An electric component supply device (hereinafter referred to as an electric feeder) equipped with a motor that can be adjusted to the above is used. Since about 100 of these electric feeders are mounted on a single component mounting machine and may be mounted and produced, it is possible to save energy by supplying power to the electric feeders that are not temporarily used during mounting production. Therefore, it is necessary to keep it to the minimum necessary.
特許文献1及び2には、部品供給装置を制御するために部品供給装置の外部に専用の制御装置を設け、部品供給装置を停止する条件の発生を常にモニタして、部品切れや故障、更にメンテナンス状態を検出し、電力の供給を制御装置が検出してから遮断する技術が記載されている。
In
しかしながら、従来の部品供給装置をモニタして制御する専用の制御回路を備えた部品実装機では、部品供給装置の増設や部品供給装置を停止させる条件の要因増加や部品供給装置における部品送りのスピードアップ等に伴い、制御の処理能力を上げていかなければならない。そして、部品実装機本体のCPUと部品供給装置等との通信は高速にシリアル通信を行う必要があり、リアルタイム性が求められ、リアルタイムOSも組み込む必要性が生じている。 However, in a component mounter equipped with a dedicated control circuit that monitors and controls a conventional component supply device, the component supply device is increased, the factor of conditions for stopping the component supply device is increased, and the component feed speed of the component supply device is increased. The processing capacity of the control must be increased with the ups. Communication between the CPU of the component mounter main body and the component supply device or the like needs to perform serial communication at high speed, and real-time characteristics are required, and a real-time OS needs to be incorporated.
このため、部品実装機本体や部品供給装置等の制御基板が高価になるばかりでなく、システムが複雑になり、更に、このシステム全体の省電力のために最適化する手間やソフト内容の変更時のコストなど膨大な開発費がかかってしまう問題があった。 For this reason, not only is the control board of the component mounter main body and the component supply device expensive, but the system is complicated, and further, the time and effort to optimize the entire system to save power and when changing the software contents There was a problem that enormous development costs would be required.
本発明は、スピードアップが図られた部品供給装置においても、簡易な構成により電動式の部品供給装置を制御して電力消費を抑えることを課題とする。 An object of the present invention is to control an electric component supply device with a simple configuration to suppress power consumption even in a component supply device that is speeded up.
本発明は、部品実装の稼動を制御する生産プログラムに従い実装基板の生産を行う部品実装機に装備されるとともに、部品を供給する動作の駆動源としてモータを備えた部品供給装置において、前記生産プログラムに基づいた、前記部品供給装置自体での部品を供給する動作の部品搭載スケジュールを予め保持する記憶手段と、該記憶手段に保持された部品搭載スケジュールの進行に基づき、前記部品供給装置自体から部品を供給する動作の予定がない期間が所定の期間以上であるか否かを判定する判定手段と、該判定手段より前記動作の予定がない期間が所定の期間以上であると判定された場合に、前記モータを省電力モードにさせる制御手段と、を備えたことで前記課題を解決したものである。 The present invention provides a component supply apparatus equipped with a component mounter that produces a mounting board according to a production program that controls the operation of component mounting, and that includes a motor as a drive source for the operation of supplying components. Based on the above, a storage means for preliminarily storing a component mounting schedule for the operation of supplying a component in the component supply apparatus itself, and a component from the component supply apparatus itself based on the progress of the component mounting schedule held in the storage means Determining means for determining whether a period during which no operation is scheduled to be supplied is greater than or equal to a predetermined period, and when the determination means determines that a period during which the operation is not scheduled is greater than or equal to a predetermined period And the control means for causing the motor to enter a power saving mode.
特に、前記部品実装機からのトリガ信号に同期して、前記部品搭載スケジュールの進行を進めてもよい。 In particular, the progress of the component mounting schedule may be advanced in synchronization with a trigger signal from the component mounter.
又、前記部品実装機からのリトライ状態を示す信号により、前記部品搭載スケジュールの進行を止めてもよい。 Further, the progress of the component mounting schedule may be stopped by a signal indicating a retry state from the component mounting machine.
本発明によれば、各電動式の部品供給装置が、部品搭載スケジュールを予め保持し、この部品搭載スケジュールに基づき、部品供給装置のモータを省電力モードにすることにより、システムを複雑にしなくても、高速な部品供給を維持しつつ、電動式の部品供給装置が自ら省電力モードにでき、電力の消費を抑えることができる。 According to the present invention, each electric component supply device holds a component mounting schedule in advance, and based on this component mounting schedule, the motor of the component supply device is put into a power saving mode, so that the system is not complicated. However, while maintaining high-speed component supply, the electric component supply device can be put into the power saving mode by itself, and power consumption can be suppressed.
特に、部品実装機からのトリガ信号に同期して、部品搭載スケジュールを進めた場合、共通のトリガ信号によって必要な部品供給装置を同時に動かすことができるので、高速なシリアル通信が不要になり、そのための装置が不要で、且つ、システムのソフト開発期間の短縮や手間が省ける。 In particular, when the component mounting schedule is advanced in synchronization with the trigger signal from the component mounter, the necessary component supply device can be moved simultaneously by the common trigger signal, which eliminates the need for high-speed serial communication. This device is unnecessary, and the system software development period can be shortened and labor can be saved.
又、部品実装機からのリトライ状態を示す信号により、前記部品搭載スケジュールの進行を止めることができるようにすると、吸着ミスがあった場合でも、部品搭載スケジュールが壊れることがなく、部品搭載スケジュールの再構築や再度の転送が不要になるため、
高速な実装を維持できる。
In addition, if the signal indicating the retry status from the component mounter can be used to stop the progress of the component mounting schedule, the component mounting schedule will not be broken even if there is a suction error. Because rebuilding and re-transfer are not required,
High-speed implementation can be maintained.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る電動式フィーダを備えた部品実装機を示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a component mounter equipped with an electric feeder according to the present invention.
図1に示される如く、部品実装機10は、部品を吸着する吸着ノズル12が設置された実装ヘッド14と、該実装ヘッド14をX−Y軸方向に移動させるX−Y軸ガントリ16と、プリント基板2を搬送し、所定の位置に位置決めする基板搬送装置18と、部品実装機10における部品実装の稼動を制御する制御装置20と、部品実装機10の図中前面に複数並載された電動式フィーダ30とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
部品実装機10は、前記制御装置20の生産プログラムに従いプリント基板2に部品を実装していく実装基板の生産を行う。
The
前記電動式フィーダ30は、図2に示される如く、部品を供給する動作の駆動源としてのステッピングモータ(以下、モータと称する)32と、部品が収納されたテープ(以下、部品テープと称する)を部品吸着位置30Aに送るスプロケット34と、該スプロケット34に前記モータ32からの動力を伝えるギア36と、部品実装機10本体と電気的に接続させるI/F用コネクタ38と、電動式フィーダ30の動作を制御する制御回路基板50とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
前記モータ32は、制御回路基板50によりスプロケット34を動作させるとともに、所定の場合に省電力モードになるように制御される。
The
前記スプロケット34は、部品テープを一定のピッチで送り出すようになっている。
The
前記I/F用コネクタ38により、部品実装機10本体から電力が供給され、制御回路基板50と部品実装機10本体とのデータの受送信ができるようになっている。
The I /
なお、図3に示される如く、前記電動式フィーダ30は、部品実装機10の電動フィーダ用台車22上部にセットされるようになっていて、この電動式フィーダ30が使用する部品のテープリール4は、前記台車22の下部に電動式フィーダ30ごとに取付けられたテープリール収納ボックス24の中に置かれるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
又、部品テープ6は、部品テープ送り機構部40のモータ32及びスプロケット34により巻き取られ、部品テープ6のカバーテープ6Aは、カバーテープ巻取り機構部42により部品吸着位置30Aの手前でキャリアテープ6Bから剥されて巻き取られるようになっている。
Further, the
次に、図4に基づき本発明に係る実施形態の制御回路基板50の内部構成について説明する。
Next, the internal configuration of the
この制御回路基板50は、電動式フィーダ30全体の動作を制御する制御回路52と、電動式フィーダ30自体での部品を供給する動作に関するスケジュール(以下、部品搭載スケジュールと称する)を保持する記憶手段であるシフトレジスタ54と、省電力モードにさせるか否かの判定手段である搭載有無検出回路56と、モータ32を直接制御するモータドライバ58と、リトライビット用の1ビットレジスタを有するリトライビット部60と、論理回路としてAND回路62及びOR回路64とを備えている。
The
制御回路52は、インターフェース(I/F)も有し、I/F用コネクタ38を介して部品実装機10本体を電気的に接続され、図1に示されている制御装置20からの部品搭載スケジュールをシフトレジスタ54に書き込むようになっている。
The
このシフトレジスタ54には、モータ32を回転させるか否かのデータとして、例えば回転させるときはHの部品搭載データが、そして、回転させないときはLの部品搭載データが、部品搭載スケジュールの順に保持されている。
In the
図4に示される如く、部品搭載データの1番目のデータにはモータ32の現在の動作を決めるデータが保持され、部品搭載データの2番目のデータには次の動作を決めるデータが保持されるというように、シフトレジスタ54には部品搭載データが順に保持されている。
As shown in FIG. 4, data for determining the current operation of the
前記搭載有無検出回路56は、進行していく部品搭載スケジュールに基づき、電動式フィーダ30自体から部品を供給する動作の予定がない期間が所定の期間以上であるか否かを判定するようになっている。本実施形態では、例えば、部品搭載データの1番目〜4番目のデータに基づき、判定するようになっている。
The mounting presence /
前記モータドライバ58は、シフトレジスタ54の部品搭載スケジュール及び搭載有無検出回路56の出力に基づき、モータ32の動作を制御するようになっている。
The
前記リトライビット部60に、リトライビットがセットされ、部品の搭載に失敗してリトライが必要な場合に、再び同じ部品を搭載できるようになっている。 When a retry bit is set in the retry bit section 60 and the mounting of the component fails and the retry is necessary, the same component can be mounted again.
前記AND回路62は、部品実装機10本体からのトリガ信号及びリトライビット部60からのリトライ状態を示す信号を基に出力し、この出力に基づいてシフトレジスタ54のインクリメント動作ができるようになっている。即ち、部品搭載スケジュールを進めるか否かできるようになっている。
The
前記OR回路64は、シフトレジスタ54からのHの信号の他に、リトライビット部60からのリトライ状態を示すHの信号によっても、モータ32を回転させるようになっている。
The
次に、図5のフローチャートに基づき本実施形態の動作について説明する。 Next, the operation of the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
部品実装機10の制御装置20での生産プログラムにより、部品搭載スケジュールの作成が終った(生産編集完了)後、まず、ステップS1で、実装生産を開始する前に、部品実装機10の制御装置20から生産プログラムに合致した部品搭載スケジュールのデータを各電動式フィーダ30に転送する。
After the production of the component mounting schedule is completed by the production program in the
各電動式フィーダ30に部品搭載スケジュールデータが転送され、シフトレジスタ54に書き込まれたら、ステップS2で、この部品搭載スケジュールに基づき、各電動式フィーダ30においてモータ32を、ONモード(モータが回転しているモードや、トリガ信号により、即座にモータ32を回転できるように電力を供給してモータ32をホールドしておくモード)又は、省電力モード(例えば、電力の供給を遮断するモード)にする。
When the component mounting schedule data is transferred to each
次に、ステップS3で、実装生産を開始し、全部の電動式フィーダ30にモータ32を駆動させるトリガを出力する。
Next, in step S3, mounting production is started and a trigger for driving the
このトリガ信号を各電動式フィーダ30が受信して、ステップS4で、シフトレジスタ54の先頭である部品搭載データの1番目のデータがHの場合は、モータ32が回転し、部品の供給を開始する。このとき、部品の大きさや種類により、吸着位置を微調整して補正する。
Each
次に、ステップS5で、全部品供給が完了したか否か、即ち、全部の電動式フィーダ30において、部品送りが完了したか否かを判定する。例えば、テープフィーダの詰り等のトラブルがなく供給できたか否かである。この機能を電動式フィーダ30自身が有しており、完了するまで繰り返す。
Next, in step S5, it is determined whether or not supply of all components is completed, that is, whether or not component feeding is completed in all the
次に、ステップS6で、全部品吸着完了したか否かを判定する。即ち、全部の電動式フィーダ30において適切に部品が、図1に示される吸着ノズル12により吸着できたか否かを判定する。
Next, in step S6, it is determined whether or not all component suction has been completed. That is, it is determined whether or not the parts have been properly sucked by the
全部品吸着が完了したならば、ステップS7で、全ての生産が完了したか否かを判定する。完了していない場合、ステップS2に戻り、上述のステップS2〜S6を繰り返す。 If all parts suction is completed, it is determined in step S7 whether or not all production has been completed. If not completed, the process returns to step S2, and the above steps S2 to S6 are repeated.
又、ステップS6で、吸着が完了していない場合は、ステップS8で、吸着が完了していない電動式フィーダ30のリトライビット部60に、リトライビットをセットする。
If the suction is not completed in step S6, a retry bit is set in the retry bit unit 60 of the
そして、ステップS9で、所定のリトライ回数、例えば、5回を超えたか否かを判定し、超えていなければ、ステップS4に戻り、部品供給を再び開始する。又、リトライ回数をオーバーしたならば、リトライエラー表示をして、部品供給を停止させる。 In step S9, it is determined whether or not a predetermined number of retries has been exceeded, for example, 5 times. If not exceeded, the process returns to step S4, and component supply is started again. If the number of retries is exceeded, a retry error is displayed and the component supply is stopped.
以下、図6のタイミングチャートに基づき、本発明に係る実施形態の各電動式フィーダ30での動作を説明する。
Hereinafter, based on the timing chart of FIG. 6, the operation of each
図6は、所定の電動式フィーダ30におけるタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart in the predetermined
図6中、上段の線図がシフトレジスタ54中のデータであり、実線がHを、破線がLを表わす。中段の「搭載有無の検出」とは、図4の搭載有無検出回路56の判定結果であり、Lが4つ以上連続する場合に、出力が搭載予定なしの「0」となる。下段の線図は、モータ32のモードを表わす。
In FIG. 6, the upper diagram is the data in the
まず、シフトレジスタ54は、前述のステップS2で部品実装機10本体から全ての電動式フィーダ30に同時に出力される1クロックのトリガにより、インクリメントされシフトしていく。即ち、部品搭載スケジュールが進行し、図6中の矢印の方向に、シフトレジスタ54の部品搭載データがシフトしていく。
First, the
シフトレジスタ54の先頭である部品搭載データの1番目のデータがH(実線)の時にモータ32は回転に必要な電力の供給により回転し、L(破線)の時にはホールドに必要な電力の供給によりホールドされる。
When the first data of the component mounting data at the head of the
図6に示される如く、1回目の搭載のタイミングで部品搭載データの1番目のデータはHなので、モータ32は回転し、ステップS4での部品供給を開始し、最初の部品が吸着されるまでモータ32には回転に必要な電力が供給されている。
As shown in FIG. 6, since the first data of the component mounting data is H at the first mounting timing, the
次に、2回目の搭載のタイミングにおいて、部品実装機10本体の1クロックのトリガ信号で図6中において部品搭載データの2番目のデータがシフトレジスタ54の先頭にプッシュされるが、データはL(破線)なのでモータ32の回転は停止される。
Next, at the timing of the second mounting, the second data of the component mounting data in FIG. 6 is pushed to the head of the
この時にシフトレジスタ54の所定深さ方向のビット(図中の例では部品搭載データ番号2〜5の4ビット)がLの時に、搭載有無検出回路56から省電力モードにする信号がモータドライバ58に出力され、電力供給が遮断され、モータ32は、ONモードから省電力モードになる。なお、図中、部品搭載データ番号2〜5のLが電動式フィーダ30自身から部品を供給する動作の予定がない期間に対応し、所定深さ方向の4ビットが所定の期間である。
At this time, when the bit in the predetermined depth direction of the shift register 54 (4 bits of component mounting data numbers 2 to 5 in the example in the figure) is L, a signal for setting the power saving mode from the mounting presence /
省電力モードになった後、4回連続して搭載のタイミングが経過した後に、搭載有無検出回路56はシフトレジスタ54の先頭(4ビットの深さ方向で任意のビット)が「1」に変わるまで省電力モードを継続し、モータ32では電力供給が遮断された状態が維持される。
After the mounting timing has elapsed four times after entering the power saving mode, the mounting
図中、6番目のデータのHがシフトレジスタ54の先頭にくると、モータ32は回転する。7番目のデータはLであるが、8番目のデータがHであるため、7番目のデータがシフトレジスタ54の先頭に来ても、モータ32の回転は止まるが、電力供給の遮断は行われず、ホールドの状態となる。
In the figure, when the sixth data H comes to the top of the
又、部品落下やピックアップミスでリトライ動作やキャビティ内の部品停止位置の微調整が必要な場合には、電動式フィーダ30のリトライビット部60にリトライビットがセットされ、モータ32を回転させるが、シフトレジスタ54のクロックが止められ、次の部品搭載データはプッシュされず、部品搭載スケジュールの進行が止められる。即ち、図4に示される如く、リトライビット部60の出力がHのとき、AND回路62の入力端にはNOT回路があるため信号LがAND回路62に入力されて、トリガ信号のHにかかわらず、AND回路62の出力はLであり、シフトレジスタ54はインクリメントされない。
In addition, when a retry operation or fine adjustment of the component stop position in the cavity is necessary due to a component drop or a pickup error, a retry bit is set in the retry bit portion 60 of the
又、リトライビット部60の出力がHのとき、OR回路64に信号Hが入力され、シフトレジスタ54の出力にかかわらず、OR回路64からモータドライバ58にHが出力され、モータ32は回転をする。
When the output of the retry bit unit 60 is H, the signal H is input to the
そして、リトライが完了したら、リトライビットはリセットされ、シフトレジスタ54のインクリメント動作が再開する。
When the retry is completed, the retry bit is reset and the increment operation of the
なお、搭載有無検出回路56での判定は複数のビット、例えば、本実施例形態では4ビットで構成したが、駆動させるモードと省電力モードの切換えが短時間、即ち、1個目の部品を吸着して搭載し、同じ電動式フィーダ30で二個目の部品を吸着するまでの間に行えるのであれば、図7に示される如く、搭載有無検出回路56での判定を1ビットで構成して1つの部品搭載スケジュールのデータごとに、搭載データ有り(H)でモータ32を駆動し、搭載データ無し(L)でモータ32を省電力モードにしても良い。例えば、モータ32の応答が速ければ、一旦電力の供給が遮断されても、実装動作に支障なく駆動モードと省電力モードとの切換えを短時間に行える。
The determination by the mounting presence /
又、シフトレジスタの代わりに、FIFO(First−In First−Out)でもよく、部品搭載スケジュールのデータの保持方式は限定されず、保持されたデータのアドレスをポインタで指し示して部品搭載スケジュールを進行させてもよい。 Also, instead of the shift register, a FIFO (First-In First-Out) may be used, and the method for holding the data of the component mounting schedule is not limited. The component mounting schedule is advanced by pointing the address of the stored data with a pointer. May be.
又、本発明はバルクフィーダ等のモータの制御にも適用でき、本発明のようにステッピングモータに限定されず、サーボモータやDCモータでもよく、本発明は汎用性を有している。 The present invention can also be applied to control of a motor such as a bulk feeder, and is not limited to a stepping motor as in the present invention, but may be a servo motor or a DC motor, and the present invention has versatility.
10…部品実装機
30…電動式フィーダ(部品供給装置)
32…モータ
54…シフトレジスタ(記憶手段)
56…搭載有無検出回路(判定手段)
58…モータドライバ(制御手段)
60…リトライビット部
10.
32 ...
56... Presence / absence detection circuit (determination means)
58 ... Motor driver (control means)
60: Retry bit part
Claims (3)
前記生産プログラムに基づいた、前記部品供給装置自体での部品を供給する動作の部品搭載スケジュールを予め保持する記憶手段と、
該記憶手段に保持された部品搭載スケジュールの進行に基づき、前記部品供給装置自体から部品を供給する動作の予定がない期間が所定の期間以上であるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段より前記動作の予定がない期間が所定の期間以上であると判定された場合に、前記モータを省電力モードにさせる制御手段と、
を備えたことを特徴とする部品供給装置。 In a component supply device equipped with a motor as a drive source for the operation of supplying a component, as well as being mounted on a component mounter that produces a mounting board according to a production program that controls the operation of component mounting,
Storage means for preliminarily storing a component mounting schedule of an operation of supplying a component in the component supply device itself based on the production program;
Determining means for determining whether or not a period during which the operation of supplying a component from the component supply device itself is not scheduled is greater than or equal to a predetermined period based on the progress of the component mounting schedule held in the storage unit;
Control means for causing the motor to enter a power saving mode when it is determined by the determination means that a period during which the operation is not scheduled is equal to or longer than a predetermined period;
A component supply device comprising:
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