JP4850751B2 - Surface mount machine - Google Patents
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Description
本発明は、電動式の部品供給装置から部品の供給を受けて基板上に実装する表面実装機に関する。 The present invention relates to a surface mounter that receives components supplied from an electric component supply device and mounts them on a substrate.
電動式の部品供給装置として、下記特許文献１には次のような技術についての開示がある。
テープをピッチ送りして電子部品を電子部品実装装置のピックアップ位置に供給するテープフィーダにおいて、テープを送るスプロケット、スプロケットと結合された第１のカサ歯車と、第１のカサ歯車と噛み合う第２のカサ歯車を回転駆動する電気モータと、スプロケットの回転位置を検出するエンコーダと、電気モータを制御する制御手段とを備え、電気モータの速度パターンを制御することにより、テープによって保持される電子部品の種類に応じてテープ送り量やテープ送り時の加減速を調整してテープ送り時の電子部品の姿勢を安定させるようにした。
In a tape feeder that feeds an electronic component to a pickup position of an electronic component mounting apparatus by pitch-feeding a tape, a sprocket for feeding the tape, a first bevel gear coupled to the sprocket, and a second meshing gear with the first bevel gear An electric motor for rotationally driving the bevel gear, an encoder for detecting the rotational position of the sprocket, and a control means for controlling the electric motor. By controlling the speed pattern of the electric motor, the electronic component held by the tape is controlled. According to the type, the amount of tape feed and the acceleration / deceleration at the time of tape feed are adjusted to stabilize the posture of electronic parts at the time of tape feed.
上記した部品供給装置は、実装対象となるＩＣ等の実装部品を、所定の部品供給位置まで送り出すための装置であり、係る部品供給装置により部品供給位置へ運ばれた実装部品は、その後、表面実装機側の実装ヘッドによりピックアップされ、基板上に実装される。 The above-described component supply device is a device for sending a mounted component such as an IC to be mounted to a predetermined component supply position, and the mounted component carried to the component supply position by the component supply device is It is picked up by the mounting head on the mounting machine side and mounted on the substrate.
近年では、実装部品のピックアップ動作（以下、取り出し動作とも言う）及び、ピックアップした実装部品の実装動作をより効率的に行い、基板の生産効率を高める試みがなされている。 In recent years, attempts have been made to increase the production efficiency of a substrate by performing a pickup operation of a mounted component (hereinafter also referred to as a take-out operation) and a mounting operation of the picked-up mounted component more efficiently.
一方、表面実装機側と、部品供給装置側の制御が独立して行われていると、両装置間に少なからず動作タイミングのずれが生ずるから、表面実装機の実装ヘッドによって実装部品をピックアップするときに、部品供給位置に実装部品が供給されていない等の不測の事態が生ずる。この場合、実装ヘッドは実装部品の取り出し動作を行ったにも拘わらず、部品を取り出すことが出来ないか、或いは実装部品が部品供給位置に供給されるのを待たないと実装部品をピックアップできず、結果として待ち時間が生じてしまう。 On the other hand, if the control on the surface mounter side and the component supply device side are performed independently, there is a considerable shift in the operation timing between the two devices, so the mounting component is picked up by the mounting head of the surface mounter. Occasionally, an unforeseen situation occurs, for example, the mounting component is not supplied to the component supply position. In this case, the mounting head cannot pick up the mounted component unless it waits for the mounted component to be supplied to the component supply position even though the mounted component has been removed. As a result, a waiting time occurs.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、実装部品のピックアップ動作を最適なタイミングで確実に行うことが可能な表面実装機を提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a surface mounter capable of reliably performing a pick-up operation of a mounted component at an optimal timing.
上記の目的を達成するための手段として、本発明は、通電操作により駆動され、部品を所定の送り速度で予め定められた送りピッチ送って部品供給位置に供給させる部品供給装置と、実装ヘッドと、前記実装ヘッドを水平方向、鉛直方向に移動させるヘッド駆動手段とを備えた実装機本体により構成され、前記部品供給位置に供給された部品の上面を前記実装ヘッドによって保持しつつ前記部品の取り出し動作を行い、その後取り出した部品を前記実装ヘッドによって基板上に移動させ実装する表面実装機であって、前記部品供給装置が前記部品の送出を開始してから前記部品供給位置に部品を供給させるのに要する時間を送り動作時間と定義し、前記部品供給位置において部品の取り出し動作を行うべく、前記ヘッド駆動手段を介して前記実装ヘッドを前記部品の上面に対応する高さ位置まで下降完了させる時刻を下降動作完了時と定義したときに、前記送り動作時間を前記送りピッチに基づいて算出することにより取得するか、或いは予め算出された前記送り動作時間を所定の記憶場所にアクセスして読み出すことにより取得する取得手段と、前記部品供給装置による部品の送出開始タイミングを、前記送り動作時間に基づいて、前記部品供給位置に対する部品の供給が前記下降動作完了時以前に完了するように、部品の取り出し動作ごとに個別に設定する設定手段と、前記設定手段により設定された部品の送出開始タイミングに従って、前記部品供給装置を駆動させ前記部品を前記部品供給位置に向けて送出させる制御手段と、を前記実装機本体に設け、更に、前記部品供給位置へ前記部品を供給させる供給動作の完了を検出する検出手段を前記部品供給装置に設ける一方、前記検出手段により検出される供給動作の完了時刻を予め設定した基準完了時刻と比較し、両時刻のずれの有無を検出する比較手段を前記表面実装機本体に設け、前記比較手段により両時刻のずれが検出された場合、次に前記部品供給位置に送られる部品の送出開始タイミングを、前記両時刻のずれを小さくする指示値に変更するところに特徴を有する。 As means for achieving the above object, the present invention comprises a component supply device that is driven by an energization operation and feeds a component to a component supply position by feeding a predetermined feed pitch at a predetermined feed speed, and a mounting head. And a mounting machine main body having a head driving means for moving the mounting head in a horizontal direction and a vertical direction, and taking out the component while holding the upper surface of the component supplied to the component supply position by the mounting head. A surface mounter that performs an operation and then moves and mounts the picked-up component on the substrate by the mounting head, and supplies the component to the component supply position after the component supply device starts sending the component. The time required for this is defined as the feed operation time, and the head drive means is used to perform the component take-out operation at the component supply position. When the time for completing the descent of the mounting head to the height position corresponding to the upper surface of the component is defined as the descent operation completion, the feed operation time is obtained by calculating based on the feed pitch, or in advance An acquisition means for acquiring the calculated feed operation time by accessing and reading a predetermined storage location; and a component feed start timing by the component supply device with respect to the component supply position based on the feed operation time. The setting unit that individually sets each component take-out operation so that the supply of the component is completed before the completion of the lowering operation, and the component supply device is driven according to the component delivery start timing set by the setting unit. and control means for sending to said component is directed to the component supply position, the provided on the mounting machine body, further, the component supply Detecting means for detecting the completion of the supply operation for supplying the component to the device, while comparing the completion time of the supply operation detected by the detection means with a preset reference completion time, Comparing means for detecting the presence or absence of deviation is provided in the surface mounter main body, and when the deviation between both times is detected by the comparing means, the timing for starting the sending of the parts to be sent to the parts supply position next is determined. It is characterized in that the instruction value is changed to reduce the time lag .
この発明の実施態様として、以下の構成が好ましい。
・部品の供給が下降動作完了時を過ぎない範囲内において、部品供給装置による部品の送出開始タイミングを最も遅いタイミングに設定する。ここで仮に、早いタイミングで部品を送出してしまうと、送出後に何らかの異常があって装置が駆動を停止した場合には、送り出した部品が無駄になってしまう。この点、上記構成とすれば、部品の無駄送りを最小限に抑えることができ、好適である。
The following configuration is preferable as an embodiment of the present invention.
In the range where the supply of parts does not pass the completion of the descending operation, the part supply start timing by the parts supply device is set to the latest timing. Here, if the parts are sent out at an early timing, if there is some abnormality after the sending and the apparatus stops driving, the sent out parts are wasted. In this respect, the above configuration is preferable because it is possible to minimize the wasteful feeding of components.
・表面実装機本体から部品供給装置に電気信号を送るのに必要な通信時間と、送り動作時間とに基づいて部品の送出開始タイミングを設定する構成とする。ここで仮に、通信時間を考慮しないで部品の送出開始タイミングを決めてしまうと、予定のタイミングから通信時間遅れて部品供給装置が部品の送出を開始することとなる。この場合、実装ヘッドによる部品の取り出し動作に遅れて、部品が部品供給位置に供給される事態を生じかねない。この点、本構成であれば、通信時間を予め見込んで部品の送出開始タイミングを決定している。従って、部品供給位置への部品供給を下降動作完了時以前に、確実に完了させることが出来、実装ヘッドによる部品の取り出しをより確実なものとすることが可能となる。 The configuration is such that the transmission start timing of the component is set based on the communication time required to send an electrical signal from the surface mounter body to the component supply device and the feed operation time. Here, if the transmission start timing of the component is determined without considering the communication time, the component supply device starts transmission of the component with a communication time delay from the scheduled timing. In this case, there is a possibility that the component is supplied to the component supply position after the component taking-out operation by the mounting head. In this regard, in this configuration, the transmission start timing of the component is determined in advance of the communication time. Accordingly, the component supply to the component supply position can be reliably completed before the lowering operation is completed, and the component can be taken out more reliably by the mounting head.
・検出手段により検出された供給動作の完了時刻が前記基準完了時刻より遅れている場合、報知手段を作動させ外部に異常を報知させるようにする。このような構成とすれば、作業者に装置の異常を早期に知らせることが可能となる。 When the completion time of the supply operation detected by the detection unit is delayed from the reference completion time, the notification unit is operated to notify the outside of the abnormality. With such a configuration, it is possible to notify the operator of an abnormality of the apparatus at an early stage.
・部品供給装置にパルスエンコーダを設けて送出モータの回転状況を検出するように構成する。パルスエンコーダであれば、送出モータの回転状況を正確に検出することが出来るので、部品供給装置を高精度に制御することが出来る。また、汎用性もあり、コストメリットもある。 -A component encoder is provided with a pulse encoder to detect the rotation status of the delivery motor. If it is a pulse encoder, since the rotation state of a delivery motor can be detected correctly, a component supply apparatus can be controlled with high precision. In addition, there is versatility and cost merit.
本発明では、部品供給装置が部品の送出を開始してから完了するまでに要する送り動作時間を予め把握することとした。そして、送り動作時間に基づいて部品の送出開始タイミングを定め、部品の供給が下降動作完了時以前に完了するようにした。このようにしてやれば、部品供給位置に対する部品の供給が、実装ヘッドによる部品の取り出し動作に遅れて完了することがないので、一度の取り出し動作で、部品をミスなく確実に取り出すことが出来る。
また、部品供給装置が部品をピッチ送りするのに要する実際の送り動作時間は、種々の原因により予測値から外れる場合がある。この点、本構成であれば、部品の送出開始タイミングを補正出来るから、上記事態への対応が可能となり、実装ヘッドによる部品の取り出しをより確実なものとすることが可能となる。
In the present invention, the feeding operation time required from the start of the delivery of the parts to the completion of the parts feeding apparatus is grasped in advance. Then, based on the feed operation time, the parts start timing is determined, and the parts supply is completed before the completion of the lowering operation. By doing so, the supply of the component to the component supply position is not completed after the component extraction operation by the mounting head, so that the component can be reliably extracted without any mistake by a single extraction operation.
In addition, the actual feeding operation time required for the parts feeding device to pitch-feed the parts may deviate from the predicted value due to various causes. In this respect, with this configuration, since the component delivery start timing can be corrected, the above situation can be dealt with, and the component can be more reliably taken out by the mounting head.
本発明の一実施形態を図１ないし図１８を参照して説明する。
１．表面実装機の全体構成
図１は表面実装機の正面図、図２は表面実装機の平面図、図３はヘッドユニットの支持構造を示す部分拡大図である。図１、図２に示すように、表面実装機１０は平板状をなす基台１１上に各種装置を配置している。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1. 1 is a front view of a surface mounter, FIG. 2 is a plan view of the surface mounter, and FIG. 3 is a partially enlarged view showing a support structure of a head unit. As shown in FIGS. 1 and 2, the
基台１１の中央にはプリント配線基板搬送用の搬送コンベア２０が配置されている。搬送コンベア２０はＸ方向(図２の左右方向）に延びている。また、基台１１の中央であって搬送コンベア２０の経路上には作業位置（図２中の二点鎖線で示す位置）が設定されている。
A
搬送コンベア２０は、プリント配線基板（以下、単に基板と呼ぶ）Ｐを、表面実装機１０の入り口側となる図２の右側から作業位置まで搬入させ、その位置で基板Ｐの搬送を一旦停止させる。そして、作業位置で停止した基板Ｐに対し、部品搭載装置３０によって部品Ｗの実装が行われ、部品Ｗの実装が完了すると、再び搬送コンベア２０が搬送を開始する。これにより、基板Ｐは表面実装機１０の出口側となる図２の左方向に搬送され、やがて機外に搬出される。
The
部品搭載装置３０は大まかにはＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構、Ｚ軸サーボ機構及びこれらサーボ機構によりＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に駆動される吸着ヘッド６３などから構成される。具体的に説明してゆくと、図２に示すように基台１１上には一対の橋脚体４１が設置されている。両橋脚体４１は後述する部品供給部１５の両側に位置しており、共にＹ軸方向（図２では上下方向）にまっすぐに延びている。これら両橋脚体４１の上面にはガイドレール４２が設置されている。左右の橋脚体４１に設けられる両ガイドレール４２は、共にＹ軸方向に平行に延びている。
The
図３に示すように両橋脚体４１はヘッド支持体５１を支持している。ヘッド支持体５１はＸ軸方向（図３においては左右方向）に延びる横長な形状をなし、長手方向の両端部を左右のガイドレール４２にそれぞれ嵌合させている。
As shown in FIG. 3, both
図２において右側の橋脚体４１にはＹ軸に沿って延びるＹ軸ボールねじ４５が装着され、更にＹ軸ボールねじ４５にはボールナット（不図示）が螺合されている。これらＹ軸ボールねじ４５とボールナットは、駆動源のＹ軸モータ４７とともにＹ軸サーボ機構を構成している。すなわち、Ｙ軸モータ４７を通電操作すると、Ｙ軸ボールねじ４５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体５１、ひいては次述するヘッドユニット６０をガイドレール４２に沿ってＹ軸方向に水平移動させることが出来る。
In FIG. 2, the
図３に示すようにヘッド支持体５１には、Ｘ軸方向に延びる棒状のガイド部材５３が設置され、更に、ガイド部材５３に対してヘッドユニット６０が、ガイド部材５３の軸に沿って移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体５１には、Ｘ軸に沿って延びるＸ軸ボールねじ５５が装着されており、更にＸ軸ボールねじ５５にはボールナットが螺合されている。
As shown in FIG. 3, the
これらＸ軸ボールねじ５５とボールナットは、駆動源のＸ軸モータ５７とともにＸ軸サーボ機構を構成している。すなわち、Ｘ軸モータ５７を通電操作すると、Ｘ軸ボールねじ５５に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット６０をガイド部材５３に沿ってＸ軸方向に移動させることが出来る。
The
かくして、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を複合的に制御することで、基台１１上においてヘッドユニット６０を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に自由に駆動（移動）させることが出来る。
Thus, the
係るヘッドユニット６０には、基板Ｐに部品Ｗを実装させる実装動作を実行する吸着ヘッド６３が搭載されている。吸着ヘッド６３はヘッドユニット６０の下面から下向きに突出しており、先端には吸着ノズル６４が設けられている。本実施形態のものは、吸着ヘッド６３がヘッドユニット６０に一列状に並んで８本搭載されている。また、ヘッドユニット６０には各吸着ヘッド６３に対応してＲ軸モータ、Ｚ軸モータ（不図示）がそれぞれ搭載されている。
The
各吸着ヘッド６３はＲ軸モータの駆動により軸周りの回転動作が可能とされ、又Ｚ軸モータの駆動により、ヘッドユニット６０のフレーム６１に対して、Ｚ軸方向（本発明の「鉛直方向」に相当：図３参照）に昇降可能な構成となっている（Ｚ軸サーボ機構）。また、各吸着ノズル６４には図外の負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、ヘッド先端に吸引力を生じさせるようになっている。
Each
このような構成とすることで、吸着ヘッド６３による部品Ｗの取り出し、及び取り出した部品Ｗの基板Ｐ上への部品実装動作が実施可能となる。
By adopting such a configuration, it becomes possible to take out the component W by the
すなわち、先に説明したＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を作動させてヘッドユニット６０の吸着ヘッド６３を後述する部品供給位置Ｏの上方にまで水平移動させ、更にＺ軸サーボ機構を作動させて吸着ヘッド６３を下降させる。
That is, the X-axis servo mechanism and the Y-axis servo mechanism described above are operated to move the
そして、吸着ヘッド６３のノズル先端が部品上面に達するタイミングに合わせて図外の負圧手段から負圧を供給することで、後述する部品供給装置１００によって部品供給位置Ｏに供給された部品Ｗを吸着ヘッド６３により吸着保持することが出来る。そして、吸着動作に続いて、今度はＺ軸サーボ機構によって吸着ヘッド６３を上昇させることで、部品Ｗを部品供給位置Ｏから取り出すことが出来る（部品の取り出し動作）。
Then, by supplying negative pressure from a negative pressure means (not shown) in accordance with the timing when the nozzle tip of the
また、部品Ｗの取り出し動作に続いてＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を作動させ、取り出した部品Ｗを吸着ヘッド６３により基板Ｐ上の部品実装位置まで水平移動させた後、Ｚ軸サーボ機構を駆動させて吸着ヘッド６３を下降させつつ、そのタイミングに合わせて図外の負圧手段から負圧の供給を停止することで、基板Ｐに対し部品Ｗを実装できる（部品実装動作）。
Further, following the take-out operation of the component W, the X-axis servo mechanism and the Y-axis servo mechanism are operated and the picked-up component W is horizontally moved to the component mounting position on the substrate P by the
尚、部品搭載装置３０のうちの吸着ヘッド６３を除く部分、すなわちＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構、Ｚ軸サーボ機構及びヘッドユニット６０が、本発明の「ヘッド駆動手段」に相当するものである。
The parts of the
また、本実施形態では、基板Ｐ上に実装される部品Ｗを供給するための部品供給部１５が、基台１１上に４箇所設けられている。部品供給部１５の配置は、図２に示す通りであり、図２において作業位置の上側となる位置と、下側となる位置にそれぞれ２箇所ずつ設けられている。これら各部品供給部１５には、次述する部品供給装置１００が複数個Ｘ方向に並んで配置されている。
In the present embodiment, four
尚、図２に示す符号１７は部品認識カメラ、図３に示す符号６５は基板認識カメラである。部品認識カメラ１７は基台１１上においてＸ方向のほぼ中央に、作業位置を間に挟んで２機設置されている。これら部品認識カメラ１７は吸着ヘッド６３で吸着された部品画像を撮像する機能を担うものである。得られた部品画像は、後述の画像処理部２１６において画像解析がなされ、吸着ヘッド６３による部品Ｗの吸着位置ずれが検出されるようになっている。
また、基板認識カメラ６５はヘッドユニット６０に撮像面を下に向けた状態で固定されており、ヘッドユニット６０とともに一体的に移動する構成とされている。これにより、上述のＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を駆動させることで、作業位置上にある基板Ｐ上の任意の位置の画像を、基板認識カメラ６５により撮像することが出来る。そして、得られた基板画像に基づいて、基板Ｐに付されたフィデューシャルマーク（位置検出用の基準マーク）の認識を行ったり、基板Ｐ上に実装された部品Ｗの実装状況などを検査する構成とされている。
The
２．部品供給テープ並びに部品供給装置（以下、単にフィーダと呼ぶ）
図４は部品供給テープの斜視図、図５はフィーダの正面図である。部品供給テープ７０は、キャリアテープ７１と、これに貼着されるカバーテープ７３とから構成されている。キャリアテープ７１は、上方に開口した空洞状の部品収納部７１ａを一定間隔（図１４参照：送りピッチＬｆ）おきに有しており、各部品収納部７１ａにはＩＣ等の部品Ｗが収納されている。
2. Component supply tape and component supply device (hereinafter simply referred to as feeder)
4 is a perspective view of the component supply tape, and FIG. 5 is a front view of the feeder. The
また、キャリアテープ７１の一辺側には、その縁部に沿って上下に貫通する係合孔７１ｂが一定間隔で設けられている。この部品供給テープ７０は、次に説明するフィーダ１００の後方位置（図５においては左側）において、図外のリールに巻回されて支持されている。
Further, on one side of the
フィーダ１００の構成は、図５に示す通りであり、送出装置１１０、引取装置１２０及びこれら装置が固定される本体１０１などから構成される。
The configuration of the
本体１０１は前後に長い形状をなし、後端には樹脂材よりなる収容体１４０が設置されている。これら本体１０１と収容体１４０には、部品供給テープ７０を通すための通路１０５が設けられている。通路１０５は、収容体１４０の後端下部から前方（図５では右側）に向けて真っ直ぐ水平に延びている。そして、本体１０１に連続し、その後、図５において右斜め上方に向かう経路をとって本体１０１の上部へと向かい、前部において本体１０１の上面に臨むようになっている。
The
そして、通路１０５を境にした本体１０１の前側（図５では右側）に、次に説明する送出装置１１０が配置され、通路１０５を境にした反対側（図５では左側）に引取装置１２０が設けられている。
A
送出装置１１０は送出モータ（具体的には、ブラシレスＤＣモータ）１１２、ギヤ１１３、ギヤ１１４、ギヤ１１５Ａ、ギヤ１１５Ａと一体に設けられるスプロケット１１５とからなり、装置の前側に設置されている。そして、スプロケット１１５の歯部にキャリアテープ７１の係合孔７１ｂが係合されるようになっている。
The
引取装置１２０は引き取りモータ（具体的には、ブラシレスＤＣモータ）１２２、ギヤ１２３、ギヤ１２４Ａ、ギヤ１２４Ａと一体に設けられる引き取りローラ１２４、ピンチローラ１２５からなる。ピンチローラ１２５は常には図外の付勢手段により図示下方に押圧され、引き取りローラ１２４に密着した状態にある。
The take-up
これら両ローラ１２４、１２５間には、次に説明するテープホルダ１３０に形成されるスリット１３１によって装置後方に方向転換されたカバーテープ７３の先端が差し込まれるようになっている。
Between these
図６に示す符号１３０はテープホルダである。このテープホルダ１３０は部品供給テープ７０の両側をガイドしてテープの搬送を案内するとともに、部品供給テープ７０の上面を押さえて、キャリアテープ７１とスプロケット１１５の係合を維持するものである。
The code |
また、このテープホルダ１３０における中央やや後部寄りの位置にはスリット１３１が形成されている。スリット１３１はカバーテープ７３を後方に折り返しつつ、キャリアテープ７１から隔離させる機能を担うものである。
Further, a
また、図５に示す符号１５０はコントロールボックスである。コントロールボックス１５０内には、フィーダ１００の全体を制御・統括するフィーダ制御基板（後述するフィーダ制御部２５１などが搭載）１６０が収容され、またボックス１５０の前方にはコネクタ１５５が配置されている。
上述のフィーダ１００はマニュアル式のロック装置１７０を備えており、これを作動させることで、図７に示すように部品供給部１５に設けられる取り付け部１５ａに、フィーダ１００を位置決めされた状態で固定することができる。そして、固定状態においては上記コネクタ１５５を通じて実装機本体（表面実装機１０のうち、フィーダ１００を除く部分）１０Ａ側から電力の供給、並びに各種制御信号が伝送されるようになっている。尚、図７に示す符号１８０はロック装置１７０を解除操作するためのロック解除アームである。
The above-described
上記の如く構成されたフィーダ１００を作動させるべく送出モータ１１２、引き取りモータ１２２を駆動させると、送出装置１１０側では送出モータ１１２の動力がギヤ１１３、１１４、１１５Ａを介してスプロケット１１５に伝達される。
When the
これにより、係止したキャリアテープ７１を水平に引き込みつつスプロケット１１５が図５に示すＡ矢印方向に回転するから、装置前部（スプロケット１１５の天頂部分）の部品供給位置Ｏに向けて部品供給テープ７０が送り出される。尚、本フィーダ１００は、送出モータ１１２を定速回転駆動させており、部品供給テープ７０の送り速度が一定速度に保たれている。
As a result, the
その一方、引取装置１２０側では、引き取りモータ１２２の駆動により、その動力がギヤ１２３、１２４Ａを介して伝達され、引き取りローラ１２４が回転する。これにより、両ローラ１２４、１２５間に挟まれたカバーテープ７３に装置後方への引き込み力が作用する。
On the other hand, on the take-up
そのため、テープホルダ１３０のスリット１３１を通過するときに、カバーテープ７３はキャリアテープ７１から引き剥がされる。これにより、送出の開始直後は、カバーテープ７３によって上面を覆われていた部品Ｗは露出される。
Therefore, the
その後は、部品Ｗを露出させた状態のまま、キャリアテープ７１だけが装置前方へ送られ、やがて、送出距離が送りピッチＬｆに達すると、部品Ｗは部品供給位置Ｏに至る。尚、部品供給位置Ｏにおいて部品Ｗはキャリアテープ７１の部品収納部７１ａ内にあるが、上面が露出された状態にあるので、Ｚ方向の下降動作により吸着ヘッド６３が当該部品Ｗにアクセス可能となる。
Thereafter, only the
ところで、上述したようにカバーテープ７３を引き剥がした後、部品Ｗは露出状態にある。そのため、仮に何らかの異常があって装置が作動を停止してしまうと、部品Ｗはわずかな振動でも部品収納部７１ａから飛び出してしまうことがある。
By the way, after the
このような場合、装置を再稼動させるにあたり、まず、部品Ｗの飛び出しの有無を確認する必要があるが、これを実行しようとすると、専用のセンサ等を装置に設置する必要がありコスト高になる。そのため、通常は装置を再稼動するにあたり、部品飛び出しの有無の確認はせず、部品供給テープ７０を送り直す作業を行っている（センサを設置していない）。
In such a case, when restarting the apparatus, it is necessary to first check whether or not the component W has popped out. However, if this is attempted, it is necessary to install a dedicated sensor or the like in the apparatus, resulting in high costs. Become. For this reason, normally, when the apparatus is restarted, the operation of re-feeding the
しかしながら、この場合には、送り済みの部品Ｗは無駄に廃棄されることとなる。このような部品Ｗの無駄送りを最小限に抑えるには、部品供給テープ７０の送出開始タイミングを出来るだけ遅くすることが効果的であり、本実施形態においても、係る点を考慮しつつ部品供給テープ７０の送出開始タイミングを設定している（詳細は後述する）。
However, in this case, the sent parts W are discarded wastefully. In order to minimize such a waste feed of the component W, it is effective to delay the delivery start timing of the
次に、上記の如く構成された実装機本体１０Ａ及び、フィーダ１００の電気的構成を図８を参照して説明する。
Next, the electrical configuration of the mounting machine body 10A configured as described above and the
まず、実装機本体１０Ａ側から説明してゆくと、実装機本体１０Ａはコントローラ２１０により装置全体が制御統括されている。コントローラ２１０はＣＰＵ等により構成される演算処理部２１１を備える他、実装プログラム記憶手段２１２、搬送系データ記憶手段２１３、モータ制御部２１５、画像処理部２１６、入出力部２１７、記憶手段（本発明の「記憶場所」に相当）２１８を設けている。
First, when described from the mounting machine body 10A side, the entire apparatus is controlled by the controller 210 in the mounting machine body 10A. The controller 210 includes an
実装プログラム記憶手段２１２にはＸ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７、Ｚ軸モータ、Ｒ軸モータなどからなるサーボ機構を制御するための実装プログラムが格納され、搬送系データ記憶手段２１３には基板Ｐを搬送するべく搬送コンベア２０を駆動する搬送系についてのデータが記憶されている。
The mounting
モータ制御部２１５には、各種モータが電気的に連なっている。モータ制御部２１５は演算処理部２１１と共に、実装プログラムに従って各種モータを駆動させるものである。また、画像処理部２１６には部品認識カメラ１７、基板認識カメラ６５が電気的に連なっており、これら各カメラ１７、６５から出力される撮像信号がそれぞれ取り込まれるようになっている。そして、画像処理部２１６では、取り込まれた撮像信号に基づいて、部品画像の解析並びに基板画像の解析がそれぞれ行われるようになっている。
Various motors are electrically connected to the
また、入出力部２１７はいわゆるインターフェースであって、次に説明するフィーダ１００との間で制御信号を送受信させる他、実装機本体１０Ａに設けられる各種センサ類から出力される検出信号が取り込まれるように構成されている。
Further, the input /
次に、フィーダ１００の電気的構成について説明すると、フィーダ１００には送出モータ１１２、引き取りモータ１２２を制御する制御手段としてフィーダ制御部２５１を設ける他、ロータリーエンコーダ（本発明のパルスエンコーダに相当）２５３、入出力部２５７を設けている。
Next, the electrical configuration of the
入出力部２５７は実装機本体１０Ａとの間において各種の制御信号を授受するためのものである。これにより、フィーダ制御部２５１は実装機本体１０Ａの演算処理部２１１と連係して、送出モータ１１２を制御し、部品Ｗを部品供給位置Ｏに供給させている。尚、ロータリーエンコーダ２５３は送出モータ１１２の回転状況に応じたパルス信号を出力するものである。
The input /
次に、実装機本体１０Ａによって実行される一連の処理（基板搬入→実装→基板搬出）の流れについて説明する。尚、これら各処理のうちの、実装処理については図９を参照して説明するものとする。 Next, a flow of a series of processes (board loading → mounting → board unloading) executed by the mounting machine body 10A will be described. Of these processes, the mounting process will be described with reference to FIG.
まず、実装対象となる基板Ｐは搬送コンベア２０を介して入り口側となる図２の右側から実装機本体１０Ａに搬入され、作業位置へと送られる。そして、基板Ｐが作業位置まで搬送されてくると、図外のストッパ装置などにより基板Ｐは作業位置に位置決めされる。 First, the board P to be mounted is carried into the mounting machine main body 10A from the right side of FIG. When the substrate P is transported to the work position, the substrate P is positioned at the work position by a stopper device or the like (not shown).
その後、演算処理部２１１の指令により各サーボ機構が作動しヘッドユニット６０が駆動（水平方向に移動）される。これによりヘッドユニット６０に設けられた基板認識カメラ６５が基板Ｐの上方に移動し、基板Ｐの画像を撮影する。得られた基板画像は画像処理部２１６に取り込まれ、そこで画像解析がなされる。これにより、基板Ｐの上面に付されたフィデューシャルマークの位置が検出される（図９に示すＳ１０）。
Thereafter, each servo mechanism is actuated by a command from the
フィデューシャルマークの読み取りは、基板Ｐの位置を認識するために行われるものであり、後の工程において、認識された基板Ｐの位置に合わせて部品Ｗの実装が行われることとなる。 The fiducial mark is read in order to recognize the position of the substrate P, and the component W is mounted in accordance with the recognized position of the substrate P in a later process.
基板Ｐのフィデューシャルマークを認識する処理が完了すると、次に実装対象の部品Ｗを部品供給位置Ｏから取り出す処理（吸着処理）が実行される（図９に示すＳ２０）。 When the process for recognizing the fiducial mark on the substrate P is completed, a process (suction process) for removing the component W to be mounted from the component supply position O is performed (S20 shown in FIG. 9).
部品供給位置Ｏから部品Ｗを取り出すには、各サーボ機構を介してヘッドユニット６０を駆動させ、吸着ヘッド６３を部品供給位置Ｏの上方まで移動させるとともに、その位置で吸着ヘッド６３を昇降させることが必要である。そして、このときに、吸着ヘッド６３によって部品Ｗを確実に吸着するには、少なくとも部品供給位置Ｏに部品Ｗが確実に供給されていなければならない。
In order to take out the component W from the component supply position O, the
そこで、本例では、フィーダ１００が部品Ｗを部品供給位置Ｏに送り出す送出開始タイミングを実装機本体１０Ａの主導のもとに管理し、部品供給位置Ｏに対する部品Ｗの供給が最適なタイミングでなされるように設定している。以下、その具体的な手順を図１０、図１１のフローチャート図を参照しつつ説明する。尚、図１０に示すフローチャート図は部品取り出し処理（図９におけるＳ２０の処理）の詳細を示したものである。
Therefore, in this example, the transmission start timing at which the
部品Ｗの取り出し処理が開始されると、まず、図１０に示すＳ１００の処理が演算処理部２１１において実行され、各種サーボ機構、並びにフィーダ１００が所定のタイミングで起動される。Ｓ１００の処理については、その詳細が図１１に示されている。
When the component W take-out process is started, first, the process of S100 shown in FIG. 10 is executed by the
順に説明してゆくと、Ｓ２００では、ヘッドユニット６０の水平方向移動時間Ｔｈ及び、吸着ヘッド６３のＺ方向移動時間Ｔｖを算出する処理が演算処理部２１１により行われる。
To explain sequentially, in S200, the
まず、水平方向移動時間Ｔｈであるが、これは、ヘッドユニット６０の移動距離Ｌｈを基に、ヘッドユニット６０の移動特性を考慮しつつ決定される。例えば、図１３に示す位置にヘッドユニット６０がある場合に、実装対象となる部品Ｗが図１３に示す１００Ａのフィーダで供給されるケースであれば、吸着ヘッド６３からフィーダ１００Ａの部品供給位置Ｏまでの直線距離が移動距離Ｌｈとなる。
First, the horizontal movement time Th is determined in consideration of the movement characteristics of the
また、ここで言う移動特性を考慮するというのは、移動中、ヘッドユニット６０は基本的には所定の速度で定速駆動されるが、始動から定速に達するまでは加速期間があり、また、最終的には減速されつつ停止されるので、これら加減速を含む全てを考慮するということである。
Also, considering the movement characteristics referred to here, the
次に、Ｚ方向移動時間Ｔｖであるが、これは、吸着ヘッド６３の下降距離Ｌｖを基に、吸着ヘッド６３の下降特性を考慮しつつ決定される。下降距離Ｌｖというのは、図３など上昇位置にある吸着ヘッド６３のノズル下面から、部品上面（より詳しくは、部品供給位置Ｏに供給された部品Ｗの上面）までの高低差（図１７参照）である。
Next, the Z direction movement time Tv is determined on the basis of the descending distance Lv of the
また、ここで言う下降特性を考慮するというのは先の移動特性と同様に、吸着ヘッド６３の下降速度に加え、加減速についても考慮するということである。
In addition, taking the descent characteristic mentioned here into consideration means taking into account acceleration / deceleration in addition to the descent speed of the
かくして、水平方向移動時間Ｔｈ、Ｚ方向移動時間Ｔｖが算出されると、次にＳ２１０に移行される。Ｓ２１０では、フィーダ１００の送り動作時間Ｔｆを読み出す処理が演算処理部２１１により行われる。
Thus, when the horizontal direction movement time Th and the Z direction movement time Tv are calculated, the process proceeds to S210. In S <b> 210, processing for reading the feeding operation time Tf of the
具体的に説明すると、フィーダ１００による部品供給テープ７０の送りピッチＬｆは、供給対象となる部品Ｗの大きさの差異によりそれぞれ異なる。すなわち、大きな部品であれば、送りピッチＬｆは必然的に長くなり、これとは反対に小さな部品であれば、送りピッチＬｆは短くて済む。本実施形態では、フィーダ１００の送り動作時間Ｔｆが、送りピッチＬｆごとに予め算出してある。そして、算出された送り動作時間Ｔｆを送りピッチＬｆと関連付けた状態で、記憶手段２１８に記憶させてある。
More specifically, the feeding pitch Lf of the
従って、記憶手段２１８にアクセスすることで、供給対象となる部品Ｗの送りピッチＬｆに応じた送り動作時間Ｔｆを取得出来る。尚、上記各送り動作時間Ｔｆの具体的な算出方法であるが、本実施形態では、各送りピッチＬｆを基に、送出モータ１１２の回転特性（定常状態における回転速度、始動時の加速、停止の減速を含む回転中全体の特性）を考慮しつつ算出することとしており、算出された結果を上述のように記憶させている。そして、演算処理部２１１によって実行されるＳ２１０の処理により、本発明の「取得手段」の果たす処理機能が実現されている。
Therefore, by accessing the
上記Ｓ２１０の処理に続いてＳ２２０の処理が行われる。Ｓ２２０では、Ｚ軸サーボ機構を作動させ吸着ヘッド６３を下降させる下降開始タイミング（Ｚ軸の起動）を決定する処理が演算処理部２１１によって実行される。
Following step S210, step S220 is performed. In S <b> 220, a process for determining a descent start timing (Z axis activation) for operating the Z-axis servo mechanism to lower the
吸着ヘッド６３を下降させる下降開始タイミングは、吸着ヘッド６３の下降動作完了時刻Ｔｘ、すなわち吸着ヘッド６３のノズル下面が部品供給位置Ｏにある部品上面に達する時刻が、吸着ヘッド６３の水平方向移動完了より遅れて完了するように設定される。図１５の例であれば、Ｚ軸の起動開始タイミングは同図中のｔ２のタイミングに設定され、その結果、吸着ヘッド６３の水平方向の移動完了時刻ｔ４より、吸着ヘッド６３の下降動作完了時刻Ｔｘが時間α遅れる設定となる。
The lowering start timing for lowering the
また、設定方法の一例としては、例えば、図１６の上段に示すように吸着ヘッド６３が水平方向の移動を完了させる時刻と、吸着ヘッド６３が下降動作を完了させる下降動作完了時刻Ｔｘとを互いに一致させるように、Ｚ軸の起動開始タイミングを設定することも可能である。
As an example of the setting method, for example, as shown in the upper part of FIG. 16, the time at which the
しかし、この場合、何らの理由で水平方向の移動動作の完了が予定より遅れると（下段の場合）、下降動作がすでに完了しているにも拘わらず、吸着ヘッド６３は水平方向への移動を行う状態になる。仮に、このような事態が起きると、吸着ヘッド６３は、隣接配置されたフィーダ１００上を横滑りしながら部品供給位置Ｏに向けて移動することとなるから、本実施形態ではこのような事態を未然に回避するべく、上記のような設定としている。
However, in this case, if the completion of the horizontal movement operation is delayed for some reason (lower case), the
次に、Ｓ２３０の処理であるが、ここでは、フィーダ１００による部品Ｗの送出開始タイミングを決定する処理が演算処理部２１１によって実行される。本実施形態では、下降動作完了時刻Ｔｘを基準とし、その時刻Ｔｘから以下に説明する合計時間Ｔｇを遡った時刻を、部品Ｗの送出開始タイミングとしている。これにより、図１５の例であれば、時刻ｔ１に部品Ｗの送出開始タイミングが設定されることとなる。尚、演算処理部２１１により実行されるＳ２３０の処理により、本発明の「設定手段」の果たす処理機能が実現されている。
Next, the processing of S230 is performed. Here, processing for determining the sending start timing of the component W by the
Ｔｇ＝Ａ１＋Ｔｆ＋Ｒ
Ａ１：通信時間
Ｔｆ：フィーダの送り動作時間Ｔｆ
Ｒ：余裕時間
Tg = A1 + Tf + R
A1: Communication time Tf: Feeder feed operation time Tf
R: Time to spare
このような設定とすることで、下降動作完了時刻Ｔｘに対して、時間Ｒの余裕をもって部品Ｗを供給（より具体的に言えば、部品供給位置Ｏに部品Ｗをフィーダ１００により供給）することが可能となる。 With this setting, the component W is supplied with a margin of time R with respect to the descent operation completion time Tx (more specifically, the component W is supplied to the component supply position O by the feeder 100). Is possible.
尚、通信時間Ａ１とは、フィーダ１００と実装機本体１０Ａ間において信号を授受（送受信）させるのに必要な時間のことである。本実施形態のものは、実装機本体１０Ａの主導のもとフィーダ１００を制御しており、実装機本体１０Ａからフィーダ１００に通信ラインＤＬを通じて各種の指令を与えている。従って、両間においてなされる通信の遅れ分を見込んでおかないと、予定した時間に対して遅れてフィーダ１００に指令が与えられ、動作もその分遅れることとなるからである。
The communication time A1 is a time required to exchange (transmit / receive) a signal between the
尚、上記余裕時間Ｒを必要以上に長く設定してしまうと、部品Ｗの送出開始タイミングが早くなり過ぎて、先に説明した部品Ｗの無駄送りを生じかねない。従って、本実施形態のものは、後述する通信時間Ａ２に加えて幾らかの動作マージンを確保してはいるものの、余裕時間Ｒを極力短い時間に設定している。このような構成とすることで、部品Ｗの無駄送り最小限に抑えることが可能となる。 If the margin time R is set longer than necessary, the delivery start timing of the part W becomes too early, and the part W described above may be wasted. Accordingly, in the present embodiment, although some operation margin is secured in addition to the communication time A2 to be described later, the margin time R is set as short as possible. With such a configuration, it is possible to minimize the wasteful feeding of the component W.
かくして、Ｓ２３０でフィーダ１００による部品Ｗの送出開始タイミングが決定されると、処理はＳ２４０に移行される。Ｓ２４０では演算処理部２１１によってＸ軸、Ｙ軸を起動する処理が行われる。すなわち、Ｘ軸モータ５７、Ｙ軸モータ４７が通電操作される結果、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構が作動する（図１５の時刻ｔｏ）。
Thus, when the sending start timing of the component W by the
これにより、ヘッドユニット６０、ひいては吸着ヘッド６３は上昇位置の高さを保ちつつ部品供給位置Ｏへ向けて水平移動を開始することとなる（図１７参照）。
As a result, the
その後、時間が経過して、図１５に示すｔ１の時刻になると、フィーダ１００を起動させる処理が演算処理部２１１によって実行される（Ｓ２５０で判定Ｙｅｓされ、Ｓ２５５に移行）。具体的に説明すると、演算処理部２１１は通信ラインＤＬを介してフィーダ１００のフィーダ制御部２５１に送出開始指令Ｓｃを与える（図８参照）。
Thereafter, when the time elapses and the time t1 shown in FIG. 15 is reached, the processing for starting the
すると、指令を受けたフィーダ制御部２５１は送出モータ１１２を通電操作する（Ｓ２５５）。かくして、送出モータ１１２が回転を始めると、その動力がスプロケット１１５に伝達される。
Then, the
すると、スプロケット１１５が、係止したキャリアテープ７１を水平に引き込みつつ図５に示すＡ矢印方向に回転するから、装置前方の部品供給位置Ｏに向けて部品供給テープ７０は送出されることとなる。この時点では、Ｘ軸、Ｙ軸サーボ機構による吸着ヘッド６３の水平方向への動作と、フィーダ１００による部品Ｗの供給動作の２動作が並行して進められる状態となる。
Then, since the
尚、送出モータ１１２が回転を始めると、ロータリーエンコーダ２５３からは送出モータ１１２の回転状況に応じたパルス信号が検出される。検出されたパルス信号はフィーダ制御部２５１に取り込まれる。
When the
その後、更に時間が経過して、図１５に示す時刻ｔ２になると、今度は、Ｚ軸を起動させる処理、すなわちＺ軸サーボ機構を作動させる処理が演算処理部２１１によって実行される（Ｓ２６０でＹｅｓ判定されＳ２６５に移行）。これにより、上昇位置にあった吸着ヘッド６３は下降を開始する。この時点では、吸着ヘッド６３の水平方向への移動動作と、フィーダ１００による部品Ｗの供給動作と、吸着ヘッド６３の下降動作の３動作が並行して進められる状態となる。
Thereafter, when time elapses and time t2 shown in FIG. 15 is reached, this time, the processing for starting the Z-axis, that is, the processing for operating the Z-axis servo mechanism is executed by the arithmetic processing unit 211 (Yes in S260). It is determined and the process proceeds to S265). As a result, the
尚、このように３つの動作が並行して進められる状態になると、Ｓ２７０の判定処理を実行したときにＹｅｓ判定され、図１１に示す一連の処理が一通り完了することとなる。 If the three operations are advanced in parallel as described above, a determination of Yes is made when the determination process of S270 is executed, and the series of processes shown in FIG. 11 is completed.
その後、上述した３動作が並行して進められる状態が一定時間続く。そして、時刻ｔ２で送出開始された部品供給テープ７０は、装置前方に送られる過程でカバーテープ７３が引き剥がされた状態になり、その後、露出された部品Ｗが部品供給位置Ｏに向けて更に送られてゆく。
Thereafter, the state in which the above-described three operations are performed in parallel continues for a certain period of time. Then, the
やがて、図１５における時刻ｔ３になると、送出開始後におけるテープの移動量が送りピッチＬｆに達し、露出された部品Ｗが部品供給位置Ｏに至る（部品供給完了）。そして、部品Ｗの供給が完了すると、フィーダ１００は送出モータ１１２の駆動を停止させる。これより、部品Ｗが部品供給位置Ｏ上に静止した状態となる。
Eventually, at time t3 in FIG. 15, the amount of movement of the tape after the start of delivery reaches the feed pitch Lf, and the exposed part W reaches the part supply position O (part supply completion). Then, when the supply of the component W is completed, the
尚、送出モータ１１２の停止制御であるが、これはロータリーエンコーダ２５３から出力されるパルス信号に基づいて実行される。すなわち、フィーダ制御部２５１はロータリーエンコーダ２５３から出力されるパルス信号に基づいて送出モータ１１２の駆動状況を監視しており、送出モータ１１２の回転回数がある程度の回転回数に達し、テープの送出量が送りピッチＬｆに近づくと送出モータ１１２を減速させる。
The stop control of the
その後、送出モータ１１２は減速しつつ回転を続ける。やがて、テープの送出量が送りピッチＬｆにほぼ達する。このときには、送出モータ１１２の回転回数が予定した回転回数に達し、エンコーダ２５３から出力されるパルス信号のトータル信号数（送出開始からのトータル信号数）が予定数となる。従って、フィーダ制御部２５１は、パルス信号のトータル信号数が予定数に達したことをもって、減速状態にある送出モータ１１２の駆動を完全停止させる。
Thereafter, the
そして、送出モータ１１２の駆動を停止させると、フィーダ制御部２５１は通知信号Ｓｒを送信する処理を行う。通知信号Ｓｒは部品供給位置Ｏに対する部品Ｗの供給動作の完了を通知するものであり、通知信号Ｓｒは通信ラインＤＬを通じて実装機本体１０Ａに送られる（図８参照）。
Then, when driving of the sending
実装機本体１０Ａは通知信号Ｓｒを受信すると、同信号Ｓｒの受信をもって、部品供給位置Ｏに部品Ｗが供給された（送り動作完了）と認識する（図１０のＳ１１０）。 When receiving the notification signal Sr, the mounting machine main body 10A recognizes that the component W has been supplied to the component supply position O (feed operation is completed) upon reception of the signal Sr (S110 in FIG. 10).
かくして、通知信号Ｓｒを受信すると、実装機本体１０Ａの演算処理部２１１は、通知信号Ｓｒの受信時刻が設定時間内に収まっているか、否かについて判定する処理を実行する（Ｓ１２０）。
Thus, when receiving the notification signal Sr, the
本例では、判定基準となる設定時間が図１８に示すように余裕時間Ｒ内に設定されている。フィーダ１００が正常に動作している場合であれば、フィーダ１００から送信された通知信号Ｓｒは、図１８に示すＢのタイミング（フィーダ１００の送り動作が完了した時点から通信時間Ａ２だけ経過した時刻）に受信されるから、演算処理部２１１によってＹｅｓの判定がなされる。
In this example, the set time serving as a determination criterion is set within a margin time R as shown in FIG. If the
尚、Ｓ１２０の処理でＮｏ判定された場合には、エラー処理が行われることとなるが、これについては、後に詳しく説明する。 In addition, when No is determined in the process of S120, an error process is performed. This will be described in detail later.
さて、図１５に戻って説明を続けると、部品供給位置Ｏに対する部品Ｗの供給が完了した時刻ｔ３時点ではＸ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構、Ｚ軸サーボ機構はいずれも作動状態にあり、吸着ヘッド６３は水平方向への移動と、下降動作を複合的に行う動作状態にある。
Now, returning to FIG. 15 and continuing the explanation, at the time t3 when the supply of the component W to the component supply position O is completed, all of the X-axis servo mechanism, the Y-axis servo mechanism, and the Z-axis servo mechanism are in operation. The
その後、時間が経過して時刻ｔ４になると、吸着ヘッド６３は部品供給位置Ｏの真上となる位置に至り、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構については作動が一旦停止される。
Thereafter, when time elapses and time t4 is reached, the
その結果、時刻ｔ４以降は、Ｚ軸サーボ機構だけが作動した状態になるから、吸着ヘッド６３は部品供給位置Ｏの真上から真っ直ぐ下降する（図１７参照）。これにより、部品供給位置Ｏにおいて静止状態にある実装対象の部品Ｗに対して吸着ヘッド６３が次第に接近してゆく。
As a result, after time t4, since only the Z-axis servo mechanism is in operation, the
やがて、下降動作完了時刻Ｔｘとなり、吸着ヘッド６３のノズル先端が部品供給位置Ｏに位置する部品Ｗの上面高さに達する（図１７参照）。そして、吸着ヘッド６３が部品Ｗの上面高さに至るタイミングに合わせて図外の負圧手段から負圧が供給される。
Eventually, the descent operation completion time Tx is reached, and the nozzle tip of the
これにより、部品供給位置Ｏにある部品Ｗが吸着ヘッド６３により吸着保持される。このように、本実施形態のものは、下降動作完了時刻Ｔｘと同時刻に吸着ヘッド６３による部品Ｗの吸着動作が実行される設定とされている。
As a result, the component W at the component supply position O is sucked and held by the
その後、今度は、吸着ヘッド６３を上昇させるべくＺ軸サーボ機構が再び作動される。これにより、部品Ｗは吸着ヘッド６３と共に上昇する。かくして、フィーダ１００の部品供給位置Ｏから実装対象となる部品Ｗが取り出される（Ｓ１４０）。
Thereafter, this time, the Z-axis servo mechanism is actuated again to raise the
かくして、実装対象となる部品Ｗの取り出しが完了（図９のＳ２０）すると、その後は取り出した部品Ｗの認識処理（図９のＳ３０）、及び部品Ｗの実装処理（図９のＳ４０）が順に行われる。 Thus, when the removal of the component W to be mounted is completed (S20 in FIG. 9), thereafter, the recognition process for the extracted component W (S30 in FIG. 9) and the mounting process for the component W (S40 in FIG. 9) are performed in order. Done.
具体的に説明すると、Ｘ軸サーボ機構、Ｙ軸サーボ機構を介してヘッドユニット６０が駆動され、吸着ヘッド６３は部品認識カメラ１７上を通過する。このとき、部品認識カメラ１７によって撮影が実行され、吸着された部品Ｗの部品画像が取得される。得られた部品画像は画像処理部２１６に取り込まれ、そこで画像解析がなされ、吸着ヘッド６３に対する部品Ｗの吸着位置ずれが検査される（Ｓ３０）。
More specifically, the
その後、吸着された部品Ｗの移送がヘッドユニット６０により行われる。移送中、部品Ｗの吸着位置ずれが補正され、その後、所定の部品実装位置に達したところで、吸着ヘッド６３の昇降が行われ、この昇降に伴い部品Ｗがプリント基板Ｐ上に実装される（Ｓ４０）。
Thereafter, the sucked component W is transferred by the
かくして、Ｓ４０の処理が完了すると、Ｓ５０では全ての実装が完了したか否かについての判定が、演算処理部２１１によって行われる。実装が完了していない場合には、Ｓ２０に戻り次の部品Ｗを取り出す処理が行われる。
Thus, when the processing of S40 is completed, the
すると、上述したのと同様に、Ｓ２００〜Ｓ２７０の各処理が基本的には改めて行われることとなる。 Then, as described above, each process of S200 to S270 is basically performed again.
これによりＳ２００の処理において、水平方向移動時間Ｔｈ、Ｚ方向移動時間Ｔｖが改めて算出されることとなる。 Thereby, in the process of S200, the horizontal direction movement time Th and the Z direction movement time Tv are newly calculated.
例えば、図１３に示すように、フィーダ１００Ｂにより供給される部品Ｗを取り出す場合には移動距離がＬｈ'となる。また、吸着ヘッド６３の下降距離Ｌｖは部品Ｗの厚みが異なれば、それに応じて変わる。すなわち、厚い部品Ｗの場合であれば、下降距離Ｌｖが短くて済むし、薄い部品Ｗであれば、下降距離Ｌｖは長くなる。
For example, as shown in FIG. 13, when the component W supplied by the
従って、Ｓ２００では、そのときの移動距離Ｌｈ、下降距離Ｌｖに基づいて水平方向移動時間Ｔｈ、Ｚ方向移動時間Ｔｖが再計算される。 Accordingly, in S200, the horizontal direction movement time Th and the Z direction movement time Tv are recalculated based on the moving distance Lh and the descending distance Lv at that time.
また、Ｓ２１０では、記憶手段２１８にアクセスする処理が再度行なわれ、供給対象の部品Ｗの送りピッチＬｆに応じた送り動作時間Ｔｆが演算処理部２１１によって改めて読み出される。
In S210, the process of accessing the
そして、Ｓ２００、Ｓ２１０の処理に続いて、Ｓ２２０、Ｓ２３０の処理が行われる。これにより、吸着ヘッド６３による部品Ｗの取出しが時間のロスなく確実に実行できるように、Ｚ軸の起動開始タイミング、フィーダ１００による部品Ｗの送出開始タイミングが再設定される。そして、決められたタイミングに従ってＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びフィーダ１００が起動される（Ｓ２４０〜Ｓ２７０）。
Then, following the processes of S200 and S210, the processes of S220 and S230 are performed. Thereby, the Z-axis activation start timing and the feeder W delivery start timing by the
その後は、既に説明したのと同様に部品Ｗの取り出し、部品認識、部品実装の各処理が順に実行され、２つ目の部品Ｗについて実装が完了する。 After that, in the same manner as described above, each process of taking out the component W, recognizing the component, and mounting the component is sequentially executed, and the mounting of the second component W is completed.
係る一連の処理を繰り返し行いつつ、部品Ｗを順次実装してゆくことで、やがて、全ての実装が完了することとなる（Ｓ５０：判定Ｙｅｓ）。 By sequentially mounting the components W while repeatedly performing such a series of processes, all mounting is eventually completed (S50: Yes).
そして、全ての実装が完了すると、搬送コンベア２０が再び駆動される。これにより、実装作業が完了した基板Ｐは図２に示す作業位置から図２に示す左方向へと移送され、やがて機外に搬出される。
And when all mounting is completed, the
このように本実施形態では、部品供給位置Ｏに対する部品Ｗの供給を、下降動作完了時刻Ｔｘ以前に完了させることとした。これにより、吸着ヘッド６３による部品Ｗの取り出し動作を、ミスなく確実に実行することが出来る。
Thus, in the present embodiment, the supply of the component W to the component supply position O is completed before the descent operation completion time Tx. Thereby, the taking-out operation of the component W by the
また、基板Ｐ上には複数の部品Ｗが実装されるので、一の部品Ｗについて実装動作が完了すれば、次の部品Ｗの取り出しが行われることとなるが、本実施形態では、そのときの状況（部品供給位置Ｏまでの移動距離Ｌｈの長さ）に応じて、部品Ｗの送出タイミングが再設定される。このようにしておけば、吸着ヘッド６３による部品の取り出し動作について、その毎回の動作をミスなく確実に実行することが可能となる。
In addition, since a plurality of components W are mounted on the board P, when the mounting operation is completed for one component W, the next component W is taken out. The sending timing of the part W is reset according to the situation (the length of the moving distance Lh to the part supply position O). By doing so, it is possible to reliably execute the operation of taking out the parts by the
次に図１０に示すＳ１２０の判定処理でＮｏ判定された場合（例えば、通知信号Ｓｒが、図１８に示すＤのタイミングなど設定時間以降に受信された場合）について説明を行う。この場合には、Ｓ１５０に移行してエラー処理を行う。 Next, a description will be given of a case where No is determined in the determination process of S120 illustrated in FIG. 10 (for example, when the notification signal Sr is received after a set time such as the timing D illustrated in FIG. 18). In this case, the process proceeds to S150 to perform error processing.
エラー処理は、図１２のＳ３００からＳ３８０の処理より構成されている。順に説明してゆくと、まず、Ｓ３００ではフィーダ１００が部品供給テープ７０の送り動作を完了できているか否かが、演算処理部２１１によって判定される。フィーダ１００から送信された通知信号Ｓｒを実装機本体１０Ａで受信出来ていれば、送り動作は完了していると判定され、処理はＳ３１０に移行される。
The error process includes the processes from S300 to S380 in FIG. To explain in order, first, in S300, the
Ｓ３１０ではフィーダ１００による部品供給動作の遅れ時間を算出する処理が演算処理部２１１によって行われる。具体的に説明すると、図１８のＤのタイミングで通知信号Ｓｒを受信した場合であれば、Ｄの受信時刻からＣの設定時間経過時刻（本発明の「基準完了時刻」に相当）を減算した時間が部品供給動作の遅れ時間とされる。
In S <b> 310, processing for calculating the delay time of the component supply operation by the
尚、部品供給動作に遅れが生じる原因は種々考えられるが、その一例として送出装置１１０を構成する各構成部品（送出モータ１１２、各種ギヤ１１３、１１４、スプロケット１１５）の劣化／磨耗がある。使用期間がある程度長くなると、これら構成部品の劣化／磨耗は通常避けられない問題であり、大小の程度はあるもののフィーダ１００の送り動作は遅れる傾向を呈し、使用期間の経過とともにそれが顕著となる。
There are various causes for the delay in the component supply operation, and as an example, there is deterioration / wear of each component (sending
説明を続けると、Ｓ３１０の処理で部品供給動作の遅れ時間が算出されると、処理はＳ３２０に移行される。ステップ３２０では算出された遅れ時間の大小に基づいて判定処理が演算処理部２１１によって行われる。すなわち、部品供給動作の遅れが比較的小さく、実装性能に影響を与えずに実装動作を継続できる場合であれば、Ｙｅｓ判定され、処理はＳ３３０へと移行される。尚、演算処理部２１１により実行されるＳ３１０、Ｓ３２０の処理により、本発明の「比較手段」の果たす処理機能が実現されている。
Continuing the description, if the delay time of the component supply operation is calculated in the process of S310, the process proceeds to S320. In step 320, determination processing is performed by the
Ｓ３３０では、演算処理部２１１の指令により実装機本体１０Ａの表示／操作ユニット２４０を通じてエラー表示がされる。エラー表示の際には、例えばフィーダによる部品の供給動作に遅れが発生している旨の表示と、これに合わせて遅れ時間が表示／操作ユニット２４０に表示される。これにより、ユーザはそのまま実装動作を継続させるか、設定を変更するか選択することが出来る。そのまま実装動作を継続するが選択された場合（Ｓ３３０：判定Ｎｏ）には、エラー処理は終了する。
In S330, an error is displayed through the display /
尚、演算処理部２１１により実行されるＳ３３０の処理、及び後述するＳ３５０の処理により、本発明の「報知制御手段」の果たす処理機能が実現されている。また、本発明の「報知手段」は本実施形態では、表示／操作ユニット２４０がこれに相当している。
The processing function performed by the “notification control unit” of the present invention is realized by the processing of S330 executed by the
エラー処理が終了すると、処理は図１０のＳ１６０に戻る。このときには、Ｓ１６０でＮｏ判定されるので、処理は完了する。この場合、部品供給動作の遅れ時間は無視され、次の部品Ｗについての実装動作が今回と同じ設定の下に実施されることとなる。 When the error process ends, the process returns to S160 of FIG. At this time, the determination is No in S160, so the processing is completed. In this case, the delay time of the component supply operation is ignored, and the mounting operation for the next component W is performed under the same setting as this time.
一方、設定を変更するが選択された場合（Ｓ３３０：判定Ｙｅｓ）には、Ｓ３４０に移行して部品Ｗの送出開始タイミングの変更要求が演算処理部２１１によりなされ、その後、エラー処理は終了する。
On the other hand, when changing the setting is selected (S330: determination Yes), the process proceeds to S340, where the
エラー処理が完了すると、処理は図１０のＳ１６０に戻る。このときには、Ｓ１６０でＹｅｓ判定されるので、処理はＳ１７０に移行される。Ｓ１７０では、部品Ｗの送出開始タイミングを変更する処理が実施される。具体的には、実装機本体１０Ａに設けられる表示／操作ユニット２４０を通じてユーザが手操作により送出開始タイミングの調整を行うこととなる。
When the error process is completed, the process returns to S160 of FIG. At this time, since a Yes determination is made in S160, the process proceeds to S170. In S170, a process for changing the transmission start timing of the component W is performed. Specifically, the transmission start timing is adjusted manually by the user through the display /
タイミングの調整はユーザに任されるが、一般的には、部品供給動作の遅れ時間だけ送出開始タイミングを早める調整作業が行われる。この結果、送出開始タイミングは、図１８中の「ｔ１」のタイミングから「ｔ１'」のタイミングに設定される。 Although the timing adjustment is left to the user, in general, an adjustment operation is performed to advance the transmission start timing by the delay time of the component supply operation. As a result, the transmission start timing is set to the timing “t1 ′” from the timing “t1” in FIG.
かくして、Ｓ１７０においてフィーダ１００の送出開始タイミングを変更する処理が完了すると、調整処理は完了する。この場合、次の部品Ｗについての実装動作を行うに際し、フィーダ１００は「ｔ１'」のタイミングで部品供給テープ７０の送出を開始する。尚、上述の構成により、本発明の「前記比較手段により両時刻のずれが検出された場合、次に部品供給位置に送られる部品の送出開始タイミングを、両時刻のずれを小さくする指示値（ここでは、「ｔ１'」）に変更する」が、実現されている。
Thus, when the process of changing the sending start timing of the
このようにフィーダ１００の部品供給状況に合わせて部品供給テープ７０の送出開始タイミングを微調整することで、フィーダ１００の経年変化に拘わらず、吸着ヘッド６３を待たせることなく最適のタイミングで、部品Ｗを部品供給位置Ｏに送ることが出来る。
In this way, by finely adjusting the delivery start timing of the
また、調整作業を実装機本体１０Ａの内部で全て自動的に処理することも可能であるが、本実施形態のものは、これをあえてエラー表示という形をとってユーザに知らせることとした。このような構成とすることで、フィーダ１００の動作状況をユーザが把握することができ、フィーダ１００の交換時期などを適切に判断することが可能となる。
Further, all adjustment operations can be automatically processed inside the mounting machine main body 10A. However, in the present embodiment, this is intentionally notified to the user in the form of an error display. With this configuration, the user can grasp the operation status of the
次に、Ｓ３２０の処理でＮｏ判定された場合、すなわち部品供給動作の遅れが大きい場合について説明する。この場合には処理はＳ３５０に移行される。Ｓ３５０では、演算処理部２１１の指令により実装機本体１０Ａの表示／操作ユニット２４０を通じてエラー表示がされる。
Next, the case where No is determined in the process of S320, that is, the case where the delay of the component supply operation is large will be described. In this case, the process proceeds to S350. In S350, an error is displayed through the display /
エラー表示の際には、例えば部品供給動作に遅れが発生している旨の表示と、これに合わせて遅れ時間が表示され、更に、「実装タクトが低下しますが、タイミングを変更し実装を継続しますか」なるメッセージが表示される。これにより、ユーザはフィーダ１００による部品Ｗの送出開始タイミングを変更するか、否かを選択することが出来る。
When the error is displayed, for example, a display indicating that a delay has occurred in the component supply operation and a delay time are displayed accordingly. "Do you want to continue?" As a result, the user can select whether or not to change the delivery start timing of the component W by the
部品Ｗの送出開始タイミングを変更する処理がユーザにより選択された場合には、処理はＳ３６０に移行される。Ｓ３６０の処理は、先に説明したＳ３４０の処理と同じであるのでここでは説明を割愛する。 If the process for changing the transmission start timing of the component W is selected by the user, the process proceeds to S360. Since the process of S360 is the same as the process of S340 described above, the description thereof is omitted here.
一方、Ｓ３５０でユーザが送出開始タイミングを変更しない旨の選択をした場合は、処理はＳ３７０に移行される。Ｓ３７０では演算処理部２１１の指令により、実装機本体１０Ａの表示／操作ユニット２４０を通じてエラー表示が再びなされる。このときには、フィーダ１００の交換作業を促す表示として、例えは「フィーダを交換してください」などが表示される。
On the other hand, if the user selects not to change the transmission start timing in S350, the process proceeds to S370. In S370, an error is displayed again through the display /
また、これまでの説明では、実装機本体１０Ａ側が、フィーダ１００側から送信された通知信号Ｓｒを受信出来ている事を前提として説明を行った。しかし、故障などの理由によりフィーダ１００が部品供給位置Ｏまで部品Ｗを送れない場合も想定される。
In the description so far, the description has been made on the assumption that the mounting machine body 10A side can receive the notification signal Sr transmitted from the
これに対応するべく、本実施形態では、Ｓ３８０、Ｓ３９０の処理を設けて、一定時間を経過しても通知信号Ｓｒが受信できない場合には（Ｓ３８０：判定Ｙｅｓ）、演算処理部２１１の指令により実装機本体１０Ａの表示／操作ユニット２４０を通じて、「タイムアウトエラー」を表示させるようにしている。このような構成であれば、ユーザに対してフィーダ１００の異常を早期に知らせることが可能となる。
In order to respond to this, in the present embodiment, when the processing of S380 and S390 is provided and the notification signal Sr cannot be received even after a predetermined time has elapsed (S380: determination Yes), the command of the
尚、一定時間の具体的な設定であるが、これは少なくとも、図１８に示す余裕時間Ｒの経過より以降にタイムアップするように設定すればよい。 In addition, although it is a specific setting of fixed time, this should just be set so that it may time-up at least after progress of the allowance time R shown in FIG.
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
（１）上記実施形態では、フィーダ１００が部品供給テープ７０を定速で送る構成としてあるが、必ずしも定速である必要はなく、送り動作時間Ｔｆをある程度予測可能であれば、テープの送り速度を途中で切り替える（変速するもの）ものも適用可能である。
(1) In the above-described embodiment, the
１０…表面実装機
１０Ａ…表面実装機本体
６０…ヘッドユニット
６３…吸着ヘッド（本発明の「実装ヘッド」の一例）
１００…フィーダ（部品供給装置）
１１０…送出装置
１１２…送出モータ
２１１…演算処理部（本発明の「取得手段」、「設定手段」、「制御手段」、「比較手段」、「報知制御手段」に相当）
２５１…フィーダ制御部（本発明の「検出手段」に相当）
２５３…ロータリーエンコーダ（本発明の「検出手段」に相当）
DESCRIPTION OF
100: Feeder (component supply device)
DESCRIPTION OF
251 ... Feeder control section (corresponding to "detecting means" of the present invention)
253: Rotary encoder (corresponding to “detection means” of the present invention)
Claims (5)
実装ヘッドと、前記実装ヘッドを水平方向、鉛直方向に移動させるヘッド駆動手段とを備えた実装機本体により構成され、前記部品供給位置に供給された部品の上面を前記実装ヘッドによって保持しつつ前記部品の取り出し動作を行い、その後取り出した部品を前記実装ヘッドによって基板上に移動させ実装する表面実装機であって、
前記部品供給装置が前記部品の送出を開始してから前記部品供給位置に部品を供給させるのに要する時間を送り動作時間と定義し、
前記部品供給位置において部品の取り出し動作を行うべく、前記ヘッド駆動手段を介して前記実装ヘッドを前記部品の上面に対応する高さ位置まで下降完了させる時刻を下降動作完了時と定義したときに、
前記送り動作時間を前記送りピッチに基づいて算出することにより取得するか、或いは予め算出された前記送り動作時間を所定の記憶場所にアクセスして読み出すことにより取得する取得手段と、
前記部品供給装置による部品の送出開始タイミングを、前記送り動作時間に基づいて、前記部品供給位置に対する部品の供給が前記下降動作完了時以前に完了するように、部品の取り出し動作ごとに個別に設定する設定手段と、
前記設定手段により設定された部品の送出開始タイミングに従って、前記部品供給装置を駆動させ前記部品を前記部品供給位置に向けて送出させる制御手段と、を前記実装機本体に設け、更に、
前記部品供給位置へ前記部品を供給させる供給動作の完了を検出する検出手段を前記部品供給装置に設ける一方、
前記検出手段により検出される供給動作の完了時刻を予め設定した基準完了時刻と比較し、両時刻のずれの有無を検出する比較手段を前記表面実装機本体に設け、
前記比較手段により両時刻のずれが検出された場合、次に前記部品供給位置に送られる部品の送出開始タイミングを、前記両時刻のずれを小さくする指示値に変更することを特徴とする表面実装機。 A component supply device that is driven by an energization operation and feeds a component to a component supply position by feeding a predetermined feed pitch at a predetermined feed speed;
The mounting head body includes a mounting head and a head driving unit that moves the mounting head in a horizontal direction and a vertical direction, and the upper surface of the component supplied to the component supply position is held by the mounting head. A surface mounter that performs an operation of taking out a component and then moves the component taken out onto a substrate by the mounting head,
The time required for the parts supply device to supply the parts to the parts supply position after starting the delivery of the parts is defined as a feed operation time,
When the time for completing the lowering of the mounting head to the height position corresponding to the upper surface of the component via the head driving means is defined as the completion of the lowering operation in order to perform the component take-out operation at the component supply position,
Obtaining means for obtaining the feed operation time by calculating based on the feed pitch, or obtaining the feed operation time calculated in advance by accessing and reading a predetermined storage location;
The component supply start timing by the component supply device is individually set for each component take-out operation so that the supply of the component to the component supply position is completed before the completion of the lowering operation based on the feed operation time. Setting means to
Control means for driving the component supply device and sending the component toward the component supply position according to the component delivery start timing set by the setting means is provided in the mounting machine body .
While providing a detection means in the component supply device for detecting the completion of a supply operation for supplying the component to the component supply position,
Comparing the completion time of the supply operation detected by the detection means with a preset reference completion time, and providing a comparison means for detecting the presence or absence of deviation between both times in the surface mounter body,
When the time difference between both times is detected by the comparison means , the surface mounting start time is changed to an instruction value for reducing the time difference between the two times. Machine.
前記設定手段は、前記表面実装機本体から前記部品供給装置に電気信号を送るのに必要な通信時間と、前記送り動作時間と、に基づいて部品の送出開始タイミングを設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表面実装機。 The control means of the surface mounting machine main body is configured to give a command through a communication line provided between the component supply device and control the component supply device,
The setting means, and wherein the communication time required to send the electrical signal from the surface mounting machine body to the component feeding device, said feeding operation time, to set the transmission start timing parts products based on The surface mounter according to claim 1 or 2 .
前記検出手段により検出された供給動作の完了時刻が前記基準完了時刻より遅れている場合、前記報知手段を作動させ外部に異常を報知させる報知制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の表面実装機。 Notification means;
If completion time of the detected supply operation by said detection means is delayed from the reference completion time, according to claim 1, characterized in that and a notification control means for notifying an abnormality to the outside to actuate the alarm means The surface mounting machine according to any one of claims 3 to 4 .
前記部品供給装置に、前記送出モータの回転状況に応じたパルス信号を出力するパルスエンコーダを設け、前記パルス信号に基づいて部品の供給動作の完了を検出する構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の表面実装機。 A component supply tape that accommodates the components at regular intervals; a delivery device that intermittently delivers the component supply tape toward the component supply position; and a delivery motor that functions as a drive source of the delivery device And consisting of
Claims the component supplying device, a pulse encoder that outputs a pulse signal corresponding to the rotation state of the let-off motor provided, characterized by being configured to detect the completion of the supply operation parts products on the basis of the pulse signal The surface mounter according to any one of claims 1 to 4 .
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