JP5062149B2 - Data creation method, component mounting method, data creation device, and component mounter - Google Patents
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本発明は、吸着ノズルに部品を吸着させて基板に装着する部品移載工程を繰り返し実行する部品実装作業において用いられる部品吸着データを作成するデータ作成方法、部品実装方法、データ作成装置及び部品実装機に関するものである。 The present invention relates to a data creation method, a component mounting method, a data creation device, and a component mounting for creating component suction data used in a component mounting operation for repeatedly executing a component transfer process in which a component is sucked by a suction nozzle and mounted on a substrate. Related to the machine.
部品実装機は、装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルの各々に部品を吸着させて基板に装着する部品移載工程を繰り返し実行するようになっており、装着ヘッドが行う一回の部品移載工程で複数の部品を基板に装着できるようになっている。各部品移載工程において、装着ヘッドのどの吸着ノズルに部品を吸着させるかは予め定められており、部品吸着データとして記憶されている。 The component mounter repeatedly performs a component transfer process in which a component is sucked into each of a plurality of suction nozzles provided in the mounting head and mounted on the substrate. A plurality of components can be mounted on the substrate in the mounting process. In each component transfer process, the suction nozzle of the mounting head to which the component is to be sucked is determined in advance and stored as the component picking data.
このような部品吸着データの作成では、隣接する2つの吸着ノズルに吸着される両部品がそれぞれ吸着ノズルに吸着されてから基板に装着されるまでの間に互いに干渉することがないかどうかが、その部品の対角寸法を基準にして判断される(特許文献1)。
しかしながら、部品の対角寸法は、その部品が吸着ノズルの並び方向に取り得る最大寸法であるため、常に部品の対角寸法を基準にして干渉判断を行うと、実際には吸着させることができる部品であっても吸着不能と判断されるケースが生じ、一回の部品移載工程で基板に装着できる部品数が少なくなって実装効率が低下する場合があるという問題点があった。 However, since the diagonal dimension of a component is the maximum dimension that the component can take in the direction in which the suction nozzles are arranged, if the interference is always determined based on the diagonal dimension of the component, it can actually be sucked. There is a problem that even if it is a component, there is a case where it is determined that the component cannot be sucked, and the number of components that can be mounted on the board is reduced in one component transfer process, which may reduce the mounting efficiency.
そこで本発明は、一回の部品移載工程で基板に装着できる部品数を増大させることができる部品吸着データのデータ作成方法、部品実装方法、データ作成装置及び部品実装機を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has an object to provide a data creation method, a component mounting method, a data creation device, and a component mounting machine for component suction data that can increase the number of components that can be mounted on a substrate in a single component transfer process. And
請求項1に記載のデータ作成方法は、部品実装機が備える装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルの各々に部品を吸着させて基板に装着する部品移載工程を繰り返し実行する部品実装作業において用いられる、装着ヘッドのどの吸着ノズルに部品を吸着させるかを定めた部品吸着データを作成するデータ作成方法であって、隣接する2つの吸着ノズルに吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品のそれぞれについて、吸着ノズルに吸着されてから基板に装着されるまでの間に吸着ノズルにより回転させられる回転角を算出する回転角算出工程と、回転角算出工程で算出した前記両部品の回転角に応じて前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を設定する最大寸法設定工程と、最大寸法設定工程で設定した前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法及び隣接する2つの吸着ノズルの軸間距離に基づいて、前記両部品が互いに干渉するか否かの判断を行う判断工程と、判断工程で前記両部品が互いに干渉しないと判断したとき、前記両部品を隣接する2つの吸着ノズルに吸着させるデータを作成するデータ作成工程とを含み、回転角算出工程で算出した前記両部品の回転角の少なくとも一方が0度でない場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの対角寸法に設定し、前記両部品の回転角がともに0度である場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの吸着ノズルに吸着されるときの吸着ノズルの並び方向の寸法に設定する。
The data creation method according to
請求項2に記載の部品実装方法は、部品実装機が備える装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルの各々に部品を吸着させて基板に装着する部品移載工程を繰り返し実行する部品実装方法であって、請求項1に記載のデータ作成方法により作成された部品吸着データを用いて各部品移載工程を実行する。
The component mounting method according to
請求項3に記載のデータ作成装置は、部品実装機が備える装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルの各々に部品を吸着させて基板に装着する部品移載工程を繰り返し実行する部品実装作業において用いられる、装着ヘッドのどの吸着ノズルに部品を吸着させるかを定めた部品吸着データを作成するデータ作成装置であって、隣接する2つの吸着ノズルに吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品のそれぞれについて、吸着ノズルに吸着されてから基板に装着されるまでの間に吸着ノズルにより回転させられる回転角を算出する回転角算出手段と、回転角算出手段により算出された前記両部品の回転角に応じて前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を設定する最大寸法設定手段と、最大寸法設定手段により設定された前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法及び隣接する2つの吸着ノズルの軸間距離に基づいて、前記両部品が互いに干渉するか否かの判断を行う判断手段と、判断手段により前記両部品が互いに干渉しないと判断されたとき、前記両部品を隣接する2つの吸着ノズルに吸着させるデータを作成するデータ作成手段とを備え、最大寸法設定手段は、回転角算出手段が算出した前記両部品の回転角の少なくとも一方が0度でない場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの対角寸法に設定し、前記両部品の回転角がともに0度である場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの吸着ノズルに吸着されるときの吸着ノズルの並び方向の寸法に設定する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the data creating apparatus according to the third aspect of the present invention, in a component mounting operation for repeatedly executing a component transfer process in which a component is attracted to each of a plurality of suction nozzles provided in a mounting head of the component mounter and mounted on a substrate. A data creation device that creates component suction data that determines which suction nozzle of a mounting head is used to suck a component, and is adjacent to each other when sucked by two adjacent suction nozzles. For each of the two components, a rotation angle calculation means for calculating a rotation angle that is rotated by the suction nozzle after being sucked by the suction nozzle and mounted on the substrate, and both the parts calculated by the rotation angle calculation means The maximum dimension setting means for setting the maximum dimension in the arrangement direction of the suction nozzles of each of the two parts according to the rotation angle of the two parts, and the maximum dimension setting means Determination means for determining whether or not the two parts interfere with each other based on the maximum dimension of the suction nozzles in the arrangement direction of the two parts and the distance between the axes of the two adjacent suction nozzles; When the two parts are determined not to interfere with each other, the data creating means for creating data for sucking the two parts to the adjacent two suction nozzles is provided , and the maximum dimension setting means is calculated by the rotation angle calculating means. If at least one of the rotation angles of the two parts is not 0 degrees, the maximum dimension in the direction in which the suction nozzles of the two parts are arranged is set to the diagonal dimension of the two parts, and the rotation angles of the two parts are set. When both are 0 degrees, the maximum dimension in the direction in which the suction nozzles of both parts are aligned is the dimension in the direction in which the suction nozzles are aligned when suctioned by the suction nozzles of both parts. It is set to.
請求項4に記載の部品実装機は、部品を供給する部品供給部と、複数の吸着ノズルが設けられた装着ヘッドと、部品供給部より供給される複数の部品を装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルの各々に吸着させて基板に装着する部品移載工程を繰り返し実行させる制御手段とを備え、制御手段は、請求項1に記載のデータ作成方法又は請求項3に記載のデータ作成装置により作成された部品吸着データを用いて装着ヘッドに各部品移載工程を実行させる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a component mounting machine including a component supply unit that supplies components, a mounting head that is provided with a plurality of suction nozzles, and a plurality of components that are provided from the component supply unit. It is adsorption on each of the suction nozzle and control means for repeatedly executing the component transfer step of mounting a substrate, the control means, the data creating apparatus according to data creation method or claim 3 according to
本発明では、装着ヘッドのどの吸着ノズルに部品を吸着させるかを定めた部品吸着データを作成するにおいて、隣接する2つの吸着ノズルに吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品のそれぞれについて、吸着ノズルに吸着されてから基板に装着されるまでの間に吸着ノズルにより回転させられる回転角を算出し、その算出した両部品の回転角に応じて両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を設定したうえで、これら両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法及び隣接する2つの吸着ノズルの軸間距離に基づいて、両部品が干渉するか否かの判断を行うようになっており、算出した両部品の回転角の少なくとも一方が0度でない場合には、両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの対角寸法に設定し、両部品の回転角がともに0度である場合には、両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの吸着ノズルに吸着されるときの吸着ノズルの並び方向の寸法に設定するようになっている。したがって両部品の回転角によっては、部品の吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、その部品の対角寸法ではなく、その部品の、吸着ノズルに吸着されるときの吸着ノズルの並び方向の寸法に設定することができ、本来吸着させることができる部品が吸着不能と判断されてしまう不都合を防止できるので、一回の部品移動工程で基板に装着させることができる部品数を増大させることができ、その分、実装効率を向上させることができる。 In the present invention, when creating the component suction data that determines which suction nozzle of the mounting head is to suck the component, each of the two components that are adjacent to each other when sucked by two adjacent suction nozzles The rotation angle that is rotated by the suction nozzle after it is sucked by the suction nozzle until it is mounted on the substrate is calculated, and the alignment direction of the suction nozzles of both parts according to the calculated rotation angle of both parts And determine whether or not both components interfere with each other based on the maximum dimension of the suction nozzles in the arrangement direction of each of these parts and the distance between the axes of the two adjacent suction nozzles. and is in the, if at least one of the rotation angle between the two parts which is calculated is not zero degrees, the maximum dimension of the array direction of the suction nozzle of each two parts, both parts it If the rotation angle of both parts is 0 degree, the maximum dimension in the direction of the suction nozzles of both parts is set to the suction nozzles of both parts. It is set to the dimension in the direction in which the suction nozzles are arranged. Therefore, depending on the rotation angle of both parts, the maximum dimension in the direction of the suction nozzle of the part is not the diagonal dimension of that part, but the dimension of the suction nozzle in the direction of the suction nozzle when sucked by the suction nozzle. Since it is possible to prevent the inconvenience that it is determined that a component that can be adsorbed originally cannot be adsorbed, it is possible to increase the number of components that can be mounted on the substrate in one component movement process, Accordingly, the mounting efficiency can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形態における部品実装機の斜視図、図2は本発明の一実施の形態における部品実装機が備
える装着ヘッドの部分正面図、図3は本発明の一実施の形態における部品実装機の制御系統を示すブロック図、図4(a)は本発明の一実施の形態における部品実装機の部品の装着方向を示す基板の平面図、図4(b)は本発明の一実施の形態における部品実装機の部品の供給方向を示す部品供給部の部分平面図、図5は本発明の一実施の形態における部品実装機が行う部品実装作業の流れを示すフローチャート、図6(a),(b),(c)は本発明の一実施の形態における部品実装機が備える吸着ノズルの軸間距離と吸着ノズルに吸着された部品の並び方向寸法を説明する図、図7及び図8は本発明の一実施の形態における部品吸着データの作成工程の流れを示すフローチャートである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a component mounter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial front view of a mounting head provided in the component mounter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. 4 is a block diagram showing a control system of the component mounting machine in the embodiment, FIG. 4A is a plan view of the board showing the mounting direction of the components of the component mounting machine in one embodiment of the present invention, and FIG. 4B is the present invention. FIG. 5 is a partial plan view of a component supply unit showing a component supply direction of a component mounter in one embodiment, FIG. 5 is a flowchart showing a flow of component mounting work performed by the component mounter in one embodiment of the present invention, FIGS. 6A, 6B, and 6C are diagrams for explaining the distance between the axes of the suction nozzles provided in the component mounting machine according to the embodiment of the present invention, and the dimensions in the arrangement direction of the parts sucked by the suction nozzles. 7 and 8 show an embodiment of the present invention. It is a flowchart showing a flow of process of generating goods adsorption data.
図1において、本実施の形態における部品実装機1は、基台11に基板搬送路12が備えられており、基板搬送路12の上方にはそれぞれ複数(ここでは4つとする)の吸着ノズル13を備えた2つの装着ヘッド14がXYロボット15によって水平面内方向に移動自在に設けられている。
In FIG. 1, a
基板搬送路12は一対のベルトコンベアを備えて成り、基板PBの水平方向(X軸方向とする)への搬送と所定位置への位置決めを行う。XYロボット15は、X軸方向と直交する水平面内方向(Y軸方向)に延びて設けられたY軸テーブル16と、Y軸テーブル16に沿ってY軸方向に移動自在に設けられた2つのX軸テーブル17と、各X軸テーブル17に沿ってX軸方向に移動自在に設けられた2つの移動ステージ18から成り、2つの装着ヘッド14は各移動ステージ18に1つずつ取り付けられている。
The
図1において、基板搬送路12のY軸方向の側方領域には部品(電子部品)Pを部品供給位置19に供給する複数のパーツフィーダ20がX軸方向に並んで設けられており、これら複数のパーツフィーダ20によって部品供給部21が構成されている。各装着ヘッド14には撮像面を下方に向けた基板カメラ22が設けられており、基板搬送路12の両外側の基台11上には撮像面を上方に向けた部品カメラ23が設けられている。
In FIG. 1, a plurality of
図2において、装着ヘッド14には複数のノズルシャフト14aがX軸方向に列状に配置されており、各々装着ヘッド14に対して上下方向(Z軸方向)に移動(昇降)自在かつ上下軸まわりに回転自在となっている。吸着ノズル13は各ノズルシャフト14aの下端部に1つずつ着脱自在に取り付けられており、ノズルシャフトの昇降及び回転動作に連れて昇降及び回転するようになっている。
In FIG. 2, a plurality of
各ノズルシャフト14aはそれぞれ図示しない付勢ばねによって常時上方に付勢されて所定の初期位置に位置しており、装着ヘッド14に内蔵されたアクチュエータによってノズルシャフト14aが付勢ばねに抗して押し下げられたときに初期位置から下方へ移動する。
Each
図3において、部品実装機1が備える制御装置30は、実装制御部31、機構駆動部32、認識処理部33、データ記憶部34、制御プログラム記憶部35及びデータ作成部36を備え、実装制御部31には入力部38及び表示部39が接続されている。
In FIG. 3, the
図3において実装制御部31は、データ記憶部34に記憶された後述するNCプログラム34aを実行することにより機構駆動部32の作動制御を行い、基板搬送路12、パーツフィーダ20、XYロボット15、装着ヘッド14等から成る機構部40を駆動する。機構部40には、装着ヘッド14に備えられた前述のノズルシャフト14aの(すなわち吸着ノズル13の)昇降及び回転を行わせるアクチュエータが含まれる。
In FIG. 3, the
認識処理部33は、基板カメラ22及び部品カメラ23から送られてきた画像データに基づいて画像認識処理を行い、その結果を実装制御部31に送信する。認識処理部33か
ら送られてきた画像認識処理情報は、実装制御部31が機構駆動部32の作動制御を行うときに参照される。
The
データ記憶部34には、NCプログラム34a、配列プログラム34b、部品ライブラリ34c及び部品吸着データ34dが記憶されている。NCプログラム34aは部品実装機1の自動運転時の動作を規定するプログラムであり、どの部品Pを基板PBのどの位置にどの順番で装着するか等、各部品Pに関する装着動作を規定している。このNCプログラム34aが実行されることにより、装着ヘッド14は、部品供給部21より供給される部品Pを吸着ノズル13に吸着させ、その部品Pを基板PBに装着させる部品移載工程を繰り返し行う。
The
NCプログラム34aで使用されるパラメータは装着位置、装着方向、装着部品等である。ここで装着位置とは、基板PBに対する部品Pの装着位置を基板PBに設定された座標原点からXY座標で定めたものであり、装着方向とは、基板PBに装着されるときの部品Pの向きを、予め定めた基準の向きからの角度(偏角)φmによって表したものである(図4(a)参照)。
Parameters used in the
配列プログラム34bは部品Pの配列方法をまとめたプログラムであり、部品供給部21にどのように部品Pを配列するか(どのパーツフィーダ20にどのような部品Pを供給させるか)を規定している。
The
部品ライブラリ34cは部品Pに関する詳しいデータを登録したものであり、上述の配列プログラム34bで部品Pの指定が行われると、部品Pの基板PBへの装着がこの部品ライブラリ34cのデータに基づいて行われる。部品ライブラリ34cには、部品の形状や種別、寸法、厚さ等のデータのほか、部品Pの供給方向が規定されている。ここで部品Pの供給方向とは、部品供給部21より供給されるときの部品Pの向きを、前述の部品Pの装着方向と同じ基準の向きからの角度(偏角)φsによって表したものである(図4(b)参照)。
The component library 34c registers detailed data related to the component P. When the component P is designated by the
部品吸着データ34dは、装着ヘッド14が行う各部品移載工程において、装着ヘッド14のどの吸着ノズル13にどの部品Pを吸着させるかを規定している。
The
制御プログラム記憶部35には、部品吸着データ作成プログラム35aが記憶されている。この部品吸着データ作成プログラム35aは、データ記憶部34に記憶される部品吸着データ34dの作成に使用されるプログラムである。
The control
入力部38はキーボードやマウスなどから成り、表示部39はディスプレイ装置から成る。
The
図5は部品実装機1が行う部品実装作業の流れを示すフローチャートである。制御装置30の実装制御部31は、データ記憶部34に記憶されたNCプログラム34a及び配列プログラム34bに基づいて、機構駆動部32を介した機構部40の作動制御を行い、基板PBに部品Pを実装する。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of component mounting work performed by the
実装制御部31は、部品実装機1の基板搬送路12に基板PBが投入されたことを図示しないセンサによって検知したら、基板搬送路12を作動させてその基板PBを部品実装機1内に搬入し、所定の作業位置に位置決めする(ステップST1)。
When the mounting
実装制御部31は、基板PBの位置決めを行ったら、装着ヘッド14を基板PBの上方に位置させ、基板カメラ22に基板PBの基板位置検出マークM(図1)を撮像させる。
そして、認識処理部33を介して得られた基板位置検出マークMの画像データに基づいて、基板PBの基準位置からの位置ずれを算出する(ステップST2)。
After positioning the substrate PB, the mounting
And based on the image data of the board | substrate position detection mark M obtained via the
実装制御部31は基板PBの位置ずれを算出したら、装着ヘッド14をパーツフィーダ20の上方に移動させ、各吸着ノズル13に部品Pを吸着させてピックアップする(ステップST3)。この部品Pのピックアップにおいて、どの吸着ノズル13にどの部品Pを吸着させるかについては、データ記憶部34に記憶された部品吸着データ34dが参照される。
After calculating the positional deviation of the substrate PB, the mounting
実装制御部31は、吸着ノズル13に部品Pを吸着させてピックアップしたら、そのピックアップした部品Pが部品カメラ23の直上に位置するように装着ヘッド14を移動させ、部品カメラ23に部品Pの撮像を行わせる。そして、認識処理部33を介して得られた部品Pの画像データに基づいて部品Pの画像認識(部品認識)を行い(ステップST4)、吸着ノズル13に対する部品Pの位置ずれ(吸着ずれ)を算出する(ステップST5)。
When the mounting
実装制御部31は、部品Pの吸着ずれを算出したら、装着ヘッド14を基板PBの上方に移動させ、吸着ノズル13に吸着させている部品Pを基板PB上の目標装着位置で離脱させて部品Pを基板PBに装着する(ステップST6)。
After calculating the suction displacement of the component P, the mounting
実装制御部31は部品Pを基板PBに装着するとき、部品Pの供給方向(角度φs)を部品ライブラリ34cから読み取るとともに、装着方向(角度φm)をNCプログラム34aから読み取り、これら両角度φs,φmの差φ1(=φm−φs)を算出する。この角度差φ1は、その部品Pが吸着ノズル13に吸着されてから基板PBに装着されるまでの間に回転させられる回転角(吸着ノズル13の回転角でもある)に相当する。なお、部品Pの回転角φ1は、その回転角φ1の値がそのままデータとして存在するのであれば、その回転角φ1のデータを読み出すようにしてもよい。
When mounting the component P on the board PB, the mounting
実装制御部31は、部品Pの回転角φ1を算出したら、その回転角φ1に、部品認識時に求めた部品Pの吸着ずれを補正する補正角(符号をφ2とする)を加えた角度θ(=φ1+φ2)だけ吸着ノズル13を回転させて、部品Pを基板PBに装着する。またこのとき、基板PBの位置決め時に求めた基板PBの基準位置からの位置ずれが補正されるように吸着ノズル13の位置も修正する。なお、補正角φ2は通常、1度以下の極めて微小な角度となる。
After calculating the rotation angle φ1 of the component P, the mounting
ステップST3でピックアップした部品Pを全て基板PBに装着したら、現在対象としている基板PBに対して全ての部品Pの装着が終了したかどうかの判断を行う(ステップST7)。その結果、全ての部品Pの装着が終了していなかった場合には、ステップST3〜ステップST6から成る部品移載工程を繰り返し実行し、全ての部品Pの装着が終了していた場合には、基板搬送路12を作動させて、基板PBを部品実装機1の外部に搬出する(ステップST8)。これにより基板PB1枚当たりの部品実装作業が終了し、実装制御部31は次の基板PBの投入待ちに入る。
When all the components P picked up in step ST3 are mounted on the substrate PB, it is determined whether or not all the components P have been mounted on the currently targeted substrate PB (step ST7). As a result, when the mounting of all the parts P has not been completed, the part transfer process consisting of step ST3 to step ST6 is repeatedly executed, and when the mounting of all the parts P has been completed, The
部品実装作業はこのような流れで実行されるが、前述のようにステップST3では、データ記憶部34に記憶された部品吸着データ34dから、装着ヘッド14のどの吸着ノズル13に部品Pを吸着するかの情報が読み出される。この部品吸着データ34dは作業者が制御装置30のデータ作成部36を通して作成するものであり、この部品吸着データ34dの作成の際には、制御プログラム記憶部35に記憶された部品吸着データ作成プログラム35aが用いられる。以下、部品吸着データ作成プログラム35aを用いた部品吸着データ34dの作成の流れについて説明する。
The component mounting operation is executed in such a flow. As described above, in step ST3, the component P is sucked to which
前述のように実装制御部31は、部品供給部21より供給される部品Pを装着ヘッド14の吸着ノズル13に吸着させた後、その部品Pの回転角φ1に補正角φ2を加えた角度θ(=φ1+φ2)だけ吸着ノズル13を回転させて(すなわち部品Pをθだけ回転させて)、部品Pを基板PBに装着するが、吸着ノズル13による部品Pの吸着時はもとより、その後の吸着ノズル13の回転時においても、吸着ノズル13に吸着されている部品P同士が干渉するようなことがあってはならない。
As described above, the mounting
隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品Pが吸着ノズル13の回転時も含めて互いに干渉するか否かの判断を行うには、これら両部品Pそれぞれの吸着ノズル13の並び方向(ここではX軸方向に相当)の最大寸法(以下、「並び方向最大寸法」と称する)Smを設定したうえで、その設定した両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smの半分の長さ同士の和と、隣接する2つの吸着ノズル13の軸間距離であるノズルピッチL(図6(a))とを比較すればよい。この比較の結果、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smの半分の長さ同士の和がノズルピッチLよりも大きければ、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された両部品Pは互いに干渉し、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smの半分の長さ同士の和がノズルピッチLよりも小さければ、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された両部品Pは互いに干渉しない(図6(b),(c))と判断できる。
In order to determine whether or not the two parts P that are adjacent to each other when adsorbed by the two
ここで、両部品Pの回転角φ1の少なくとも一方が0度でない場合には、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを、両部品Pそれぞれの対角寸法S1に設定することができ(図6(b))、両部品Pの回転角φ1がともに0度である(補正角φ2しか回転させない)場合には、両部品Pそれぞれの並び方向寸法Smを、両部品Pそれぞれの、吸着ノズル13に吸着されるときの吸着ノズル13の並び方向の寸法(吸着ノズル13の並び方向と直交する水平方向から見たときの部品Pの投影寸法。以下、「並び方向寸法」と称する)S2に設定することができる(図6(c))。
Here, when at least one of the rotation angles φ1 of both parts P is not 0 degree, the maximum dimension Sm in the arrangement direction of both parts P can be set to the diagonal dimension S1 of each of the parts P (see FIG. 6 (b)), when both rotation angles φ1 of both parts P are 0 degrees (only the correction angle φ2 is rotated), the arrangement direction dimension Sm of both parts P is set to the suction nozzle of each of both parts P. The dimension of the
このため本実施の形態における部品実装機1では、部品吸着データ34dの作成においては、後述するように、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品Pのそれぞれについて、吸着ノズル13に吸着されてから基板PBに装着されるまでの間に回転させられる回転角φ1を算出し、その算出した両部品Pの回転角φ1に応じて両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを設定するようになっている。
For this reason, in the
そして、上記最大寸法Smの設定では、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを、両部品Pそれぞれの対角寸法S1又は両部品Pそれぞれの、吸着ノズル13に吸着されるときの並び方向寸法S2に設定するようになっており、より具体的には、算出した両部品Pの回転角φ1の少なくとも一方が0度でない場合には、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを、両部品Pそれぞれの対角寸法S1に設定し、両部品Pの回転角φ1がともに0度である場合には、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを、両部品Pそれぞれの、吸着ノズル13に吸着されるときの並び方向寸法S2に設定するようになっている。
Then, in the setting of the maximum dimension Sm, the alignment direction maximum dimension Sm of each of the parts P is set to the diagonal dimension S1 of each of the parts P or the dimension of the both parts P when being attracted to the
図7及び図8は、データ作成部36による部品吸着データ34dの作成工程の流れを示すフローチャートである。これら両図の処理の流れは、同じ丸付きアルファベットの部分で連続している。
7 and 8 are flowcharts showing the flow of the process of creating the
作業者により入力部38から部品吸着データ34dの作成工程を開始する所定の入力がなされたら、データ作成部36は先ず、配列プログラム34bに従って部品供給部21より順番に供給される部品Pのうち、これから吸着ノズル13に吸着させるデータを作成し
ようとする部品Pを番号N=1の部品Pとし(ステップST11)、データ作成実行部36aにおいて、番号N=1の部品Pをマスターノズルに相当する吸着ノズル13に吸着させるデータを作成する(ステップST12)。ここでマスターノズルとは、一の部品移載工程における部品吸着データ34dを作成するときに、初めに部品Pを吸着させる吸着ノズル13であり、例えば、列状に配置された複数の吸着ノズル13の端部に位置する吸着ノズル13が指定される。
When a predetermined input for starting the creation process of the
データ作成部36は、ステップST12が終了したら、次にデータを作成しようとする部品Pを番号N=N+1の部品Pとしたうえで(ステップST13)、回転角算出部36bにおいて、現在データ作成の対象としている番号Nの部品Pの回転角φ1を算出するとともに(ステップST14)、一つ前に対象とした番号N−1の部品Pの回転角φ1を算出する(ステップST15)。そして、番号Nの部品Pと番号N−1の部品P(すなわち隣接する2つの吸着ノズル13に吸着される両部品P)の回転角φ1がともに0度であるか否かの判断を行う(ステップST16)。
When step ST12 ends, the
その結果、両部品Pの回転角φ1がともに0度であった場合には、データ作成部36は、最大寸法設定部36cにおいて、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを、両部品Pそれぞれの、吸着ノズル13に吸着されるときの並び方向寸法S2に設定し(ステップST17)、両部品Pの回転角φ1の少なくとも一方が0度でなかった場合には、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを、両部品Pそれぞれの対角寸法S1に設定する(ステップST18)。
As a result, when the rotation angles φ1 of both parts P are both 0 degrees, the
データ作成部36は、ステップST17又はステップST18で隣接する2つの吸着ノズル13に吸着させようとしている両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを設定したら、比較判断部36dにおいて、設定した両部品Pのそれぞれの並び方向最大寸法Smの半分の長さ同士の和とノズルピッチL(図6(a))とを比較する(ステップST19)。そして、その結果、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smの半分の長さの和がノズルピッチLよりも小かったときには、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された両部品Pは互いに干渉しないと判断し、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smの半分の長さの和がノズルピッチLよりも大きかったときには、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された両部品Pは互いに干渉すると判断する。
When the
データ作成実行部36aは、比較判断部36dが、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された両部品Pは互いに干渉しないと判断したときには、番号N−1の部品Pを吸着させる吸着ノズル13に隣接する吸着ノズル13に番号Nの部品Pを吸着させるデータを作成する(ステップST20)。一方、比較判断部36dが、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された両部品Pは互いに干渉すると判断したときには、表示部39を介してエラー表示を行ったうえで(ステップST21)、作業者が入力部38から行う入力に応じ、番号Nの部品Pの吸着に関するデータを作成する(ステップST22)。このデータは例えば、番号Nの部品Pを吸着ノズル13の並び方向に1つ飛ばした次の吸着ノズル13に吸着させることや、或いは、その部品移載工程におけるそれ以上の部品Pの吸着を打ち切ってその部品Pの吸着を次の部品移載工程に回すこと等を内容とする。
When the
データ作成部36は、ステップST20又はステップST22で、番号Nの部品Pに関するデータを作成したら、一の部品移載工程についての部品吸着のデータ作成が終了したかどうかの判断を行う(ステップST23)。その結果、一の部品移載工程についての部品吸着のデータ作成が終了していなかったときには、ステップST13に戻ってステップST13〜ステップST23の工程を繰り返し、一の部品移載工程についての部品吸着のデータ作成が終了していたときには、基板PBに装着すべき全部品Pについての部品吸着のデータ作成(すなわち部品吸着データ34dの作成)が終了したかどうかの判断を行う
(ステップST24)。その結果、基板PBに装着すべき全部品Pについての部品吸着のデータ作成が終了していなかったときにはステップST11に戻ってステップST11〜ステップST24の工程を繰り返し、全部品Pについての部品吸着のデータ作成が終了していたときには、データ作成部36は、それまでに作成した部品移載工程ごとの部品吸着のデータを集め、部品吸着データ34dとしてデータ記憶部34に保存する(ステップST25)。データ作成部36は、ステップST25が終了したら、一連の部品吸着データ34dの作成工程を終了する。
When the
このように、本実施の形態における部品実装機1の制御装置30のデータ作成部36は、部品吸着データ34d、すなわち、部品実装機1が備える装着ヘッド14に設けられた複数の吸着ノズル13の各々に部品Pを吸着させて基板PBに装着する部品移載工程を繰り返し実行する部品実装作業において用いられる、装着ヘッド14のどの吸着ノズル13に部品Pを吸着させるかを定めたデータを作成するデータ作成装置として機能するようになっている。
As described above, the
そして、そのデータ作成方法は、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品Pのそれぞれについて、吸着ノズル13に吸着されてから基板PBに装着されるまでの間に吸着ノズル13により回転させられる回転角φ1を算出する回転角算出工程(ステップST14及びステップST15)と、回転角算出工程で算出した両部品Pの回転角φ1に応じて両部品Pそれぞれの吸着ノズル13の並び方向の最大寸法(並び方向最大寸法)Smを設定する最大寸法設定工程(ステップST17及びステップST18)と、最大寸法設定工程で設定した両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Sm及び隣接する2つの吸着ノズル13の軸間距離であるノズルピッチLに基づいて、両部品Pが互いに干渉するか否かの判断を行う判断工程(ステップST19)と、判断工程で両部品Pが互いに干渉しないと判断したとき、両部品Pを隣接する2つの吸着ノズル13に吸着させるデータを作成するデータ作成工程(ステップST20)を含むものとなっている。
The data generation method is that each of the two parts P that are adjacent to each other when sucked by two
またこのため、データ作成装置としての制御装置30のデータ作成部36は、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品Pのそれぞれについて、吸着ノズル13に吸着されてから基板PBに装着されるまでの間に吸着ノズル13により回転させられる回転角φ1を算出する回転角算出手段(データ作成部36の回転角算出部36b)と、回転角算出手段により算出された両部品Pの回転角φ1に応じて両部品Pそれぞれの吸着ノズル13の並び方向の最大寸法(並び方向最大寸法)Smを設定する最大寸法設定手段(データ作成部36の最大寸法設定部36c)と、最大寸法設定手段により設定された両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Sm及び隣接する2つの吸着ノズル13の軸間距離(ノズルピッチL)に基づいて、両部品Pが互いに干渉するか否かの判断を行う判断手段(データ作成部36の比較判断部36d)と、判断手段により両部品Pが互いに干渉しないと判断されたとき、両部品Pを隣接する2つの吸着ノズル13に吸着させるデータを作成するデータ作成手段(データ作成部36のデータ作成実行部36a)を備えたものとなっている。
For this reason, the
また、本実施の形態における部品実装機1による部品実装方法は、部品実装機1が備える装着ヘッド14に設けられた複数の吸着ノズル13の各々に部品Pを吸着させて基板PBに装着する部品移載工程(ステップST3〜ステップST6)を繰り返し実行するものであり、上記データ作成方法により作成された部品吸着データ34dを用いて各部品移載工程を実行するようになっている。
Further, the component mounting method by the
また、このために本実施の形態における部品実装機1は、部品Pを供給する部品供給部21と、複数の吸着ノズル13が設けられた装着ヘッド14と、部品供給部21より供給
される複数の部品Pを装着ヘッド14に設けられた複数の吸着ノズル13の各々に吸着させて基板PBに装着する部品移載工程(ステップST3〜ステップST6)を繰り返し実行させる制御手段(制御装置30の実装制御部31)とを備え、制御手段は、上記データ作成方法又はデータ作成装置により作成された部品吸着データ34dを用いて装着ヘッド14に各部品移載工程を実行させるようになっている。
For this purpose, the
このように本実施の形態では、装着ヘッド14のどの吸着ノズル13に部品Pを吸着させるかを定めた部品吸着データ34dを作成するにおいて、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品Pのそれぞれについて、吸着ノズル13に吸着されてから基板PBに装着されるまでの間に吸着ノズル13により回転させられる回転角φ1を算出し、その算出した両部品Pの回転角φ1に応じて両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smを設定したうえで、これら両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Sm及びノズルピッチLに基づいて、両部品Pが干渉するか否かの判断を行うようになっている。
As described above, in the present embodiment, when creating the
したがって両部品Pの回転角φ1によっては、部品Pの並び方向最大寸法Smを、その部品Pの対角寸法S1ではなく、その部品Pの、吸着ノズル13に吸着されるときの並び方向寸法S2に設定することができ、本来吸着させることができる部品Pが吸着不能と判断されてしまう不都合を防止できるので、一回の部品移動工程で基板PBに装着させることができる部品数を増大させることができ、その分、実装効率を向上させることができる。
Therefore, depending on the rotation angle φ1 of both parts P, the arrangement direction maximum dimension Sm of the parts P is not the diagonal dimension S1 of the parts P but the arrangement direction dimensions S2 of the parts P when they are attracted to the
なお、本実施の形態における部品実装機1では、図1から分かるように、基板搬送路12を挟んで部品供給部21が2箇所設けられており、一方の部品供給部21を構成するパーツフィーダ20と、他方の部品供給部21を構成するパーツフィーダ20によって、基板搬送路12により位置決めされた基板PBに対し、同一の部品Pを互いに180度異なる方向に供給することができる。したがって、例えば、一方側の部品供給部21から部品Pを角度φs=0度の供給方向で供給しつつ、他方側の部品供給部21から部品Pを角度φs=180度の供給方向で供給することができ、一方側の部品供給部21から角度φs=0度の供給方向で供給される部品Pを角度φm=0度の装着方向で基板PBに装着する場合だけでなく、他方側の部品供給部21から角度φs=180度の供給方向で供給される部品Pを角度φm=180度の装着方向で装着する場合においても部品Pの回転角はφ1=0度となるので、各装着ヘッド14が基板搬送路12を挟んで設置される2箇所の部品供給部21から部品Pをピックアップするようにすれば、一の部品移載工程において基板PBに装着できる部品Pの数を更に増大させることができる。
In addition, as can be seen from FIG. 1, in the
また、上記の実施の形態では、部品吸着データ34dを作成する部品吸着データ作成プログラム35aは、隣接する2つの吸着ノズル13に吸着される両部品Pの回転角φ1がともに0度である場合には、両部品Pそれぞれの並び方向最大寸法Smが自動でその部品Pの、吸着ノズル13に吸着されるときの並び方向寸法S2に設定される構成となっていたが、常に自動で設定されるのではなく、作業者がそのような設定方法を選択したとき、或いは作業者に確認を求めて作業者がこれに同意したときに設定されるような構成としてもよい。
In the above embodiment, the component suction
また、上述の実施の形態では、部品実装機1が備える制御装置30のデータ作成部36がデータ作成装置として機能しており、データ作成装置が部品実装機1の内部に設けられた構成となっていたが、本発明のデータ作成装置は必ずしも部品実装機1の内部に設けられている必要はなく、部品実装機1の外部に設けられたコンピュータがデータ作成装置として機能し、このコンピュータにより作成されたデータを部品実装機1が用いることができるようにしているのであってもよい。
In the above-described embodiment, the
一回の部品移載工程で基板に装着できる部品数を増大させることができる部品吸着データのデータ作成方法、部品実装方法、データ作成装置及び部品実装機を提供する。 Provided are a data creation method, a component mounting method, a data creation device, and a component mounter for component suction data that can increase the number of components that can be mounted on a substrate in a single component transfer process.
1 部品実装機
13 吸着ノズル
14 装着ヘッド
21 部品供給部
31 実装制御部(制御手段)
34d 部品吸着データ
36 データ作成部(データ作成装置)
36a データ作成実行部(データ作成手段)
36b 回転角算出部(回転角算出手段)
36c 最大寸法設定部(最大寸法設定手段)
36d 比較判断部(判断手段)
PB 基板
P 部品
L 軸間距離
DESCRIPTION OF
34d
36a Data creation execution unit (data creation means)
36b Rotation angle calculation unit (rotation angle calculation means)
36c Maximum dimension setting section (maximum dimension setting means)
36d Comparison judgment unit (judgment means)
PB board P parts L Center distance
Claims (4)
隣接する2つの吸着ノズルに吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品のそれぞれについて、吸着ノズルに吸着されてから基板に装着されるまでの間に吸着ノズルにより回転させられる回転角を算出する回転角算出工程と、
回転角算出工程で算出した前記両部品の回転角に応じて前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を設定する最大寸法設定工程と、
最大寸法設定工程で設定した前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法及び隣接する2つの吸着ノズルの軸間距離に基づいて、前記両部品が互いに干渉するか否かの判断を行う判断工程と、
判断工程で前記両部品が互いに干渉しないと判断したとき、前記両部品を隣接する2つの吸着ノズルに吸着させるデータを作成するデータ作成工程とを含み、
回転角算出工程で算出した前記両部品の回転角の少なくとも一方が0度でない場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの対角寸法に設定し、前記両部品の回転角がともに0度である場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの吸着ノズルに吸着されるときの吸着ノズルの並び方向の寸法に設定することを特徴とするデータ作成方法。 The component on which suction nozzle of the mounting head is used in the component mounting operation in which the component transfer process of repeatedly mounting the component to the substrate by sucking the component to each of the plurality of suction nozzles provided in the mounting head of the component mounting machine is performed. A data creation method for creating component suction data that determines whether or not
For each of the two components that are adjacent to each other when adsorbed by two adjacent adsorption nozzles, the rotation angle that is rotated by the adsorption nozzles after being adsorbed by the adsorption nozzles until being mounted on the substrate is set. A rotation angle calculating step to calculate,
A maximum dimension setting step for setting a maximum dimension in the direction in which the suction nozzles of each of the two components are arranged according to the rotation angle of the two components calculated in the rotation angle calculating step;
Judgment for determining whether or not the two parts interfere with each other based on the maximum dimension of the suction nozzles in the arrangement direction of the two parts set in the maximum dimension setting step and the distance between the axes of the two adjacent suction nozzles Process,
When said determining that both parts do not interfere with each other in the determining step, it sees contains a data creating step of creating data to be adsorbed to the two suction nozzles which are adjacent said two parts,
If at least one of the rotation angles of the two parts calculated in the rotation angle calculation step is not 0 degrees, the maximum dimension in the direction of arrangement of the suction nozzles of the two parts is set to the diagonal dimension of each of the two parts, When the rotation angles of both the parts are both 0 degrees, the maximum dimension of the suction nozzles of the two parts in the arrangement direction is the dimension of the suction nozzles in the direction of the suction nozzles when sucked by the suction nozzles of both parts. The data creation method characterized by setting to .
隣接する2つの吸着ノズルに吸着された場合に互いに隣接することとなる2つの部品のそれぞれについて、吸着ノズルに吸着されてから基板に装着されるまでの間に吸着ノズルにより回転させられる回転角を算出する回転角算出手段と、
回転角算出手段により算出された前記両部品の回転角に応じて前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を設定する最大寸法設定手段と、
最大寸法設定手段により設定された前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法及び隣接する2つの吸着ノズルの軸間距離に基づいて、前記両部品が互いに干渉するか否かの判断を行う判断手段と、
判断手段により前記両部品が互いに干渉しないと判断されたとき、前記両部品を隣接する2つの吸着ノズルに吸着させるデータを作成するデータ作成手段とを備え、
最大寸法設定手段は、回転角算出手段が算出した前記両部品の回転角の少なくとも一方が0度でない場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの対角寸法に設定し、前記両部品の回転角がともに0度である場合には、前記両部品それぞれの吸着ノズルの並び方向の最大寸法を、両部品それぞれの吸着ノズルに吸着されるときの吸着ノズルの並び方向の寸法に設定することを特徴とするデータ作成装置。 The component on which suction nozzle of the mounting head is used in the component mounting operation in which the component transfer process of repeatedly mounting the component to the substrate by sucking the component to each of the plurality of suction nozzles provided in the mounting head of the component mounting machine is performed. A data creation device for creating component suction data that determines whether or not
For each of the two components that are adjacent to each other when adsorbed by two adjacent adsorption nozzles, the rotation angle that is rotated by the adsorption nozzles after being adsorbed by the adsorption nozzles until being mounted on the substrate is set. A rotation angle calculating means for calculating;
Maximum dimension setting means for setting the maximum dimension in the arrangement direction of the suction nozzles of the two parts according to the rotation angles of the two parts calculated by the rotation angle calculating means;
It is determined whether or not the two components interfere with each other on the basis of the maximum dimension in the arrangement direction of the suction nozzles of both the parts set by the maximum dimension setting means and the distance between the axes of the two adjacent suction nozzles. Judgment means,
When it is determined by the determining means that the two parts do not interfere with each other, data creating means for creating data for sucking the two parts to the adjacent two suction nozzles ,
When at least one of the rotation angles of the two parts calculated by the rotation angle calculation means is not 0 degrees, the maximum dimension setting means sets the maximum dimension in the arrangement direction of the suction nozzles of the two parts to the pair of the two parts. When the angular dimension is set and the rotation angles of both parts are 0 degrees, the suction dimension when the suction nozzles of the two parts are aligned with the suction nozzles of the two parts A data creation device, characterized in that the dimension is set in the nozzle arrangement direction .
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