JP5795882B2 - 演算装置、部品実装装置、及びプログラム - Google Patents

演算装置、部品実装装置、及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP5795882B2
JP5795882B2 JP2011124753A JP2011124753A JP5795882B2 JP 5795882 B2 JP5795882 B2 JP 5795882B2 JP 2011124753 A JP2011124753 A JP 2011124753A JP 2011124753 A JP2011124753 A JP 2011124753A JP 5795882 B2 JP5795882 B2 JP 5795882B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
component
information
mounting
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011124753A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012253200A (ja
Inventor
涼次 朝倉
涼次 朝倉
淳 立石
淳 立石
正浩 星野
正浩 星野
友二 森谷
友二 森谷
裕人 関口
裕人 関口
富聖 小山
富聖 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2011124753A priority Critical patent/JP5795882B2/ja
Priority to CN201210159318.5A priority patent/CN102811600B/zh
Publication of JP2012253200A publication Critical patent/JP2012253200A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5795882B2 publication Critical patent/JP5795882B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Description

本発明は、電子機器の生産に係わる、部品(電子部品)を基板(回路基板)に実装する装置(部品実装装置)等の技術に関し、特に、部品実装装置の部位(ヘッドや吸着ノズル等)の動作制御の設定のパラメータ値を算出・決定・修正するための演算(情報処理)を行う技術に関する。
部品実装装置は、部品供給装置(フィーダ)に保持されている部品を、内部が減圧された吸着ノズル(以下「ノズル」ともいう)で吸着して、基板の所定の位置に搬送して装着する(以下、吸着と装着を含めて実装と呼ぶ)。部品実装装置に関し、重力方向に交差(斜めでもよい)する方向をX,Y方向(X−Y平面)とし、X,Y方向(X−Y平面)に垂直に交差する方向をZ方向とする。この場合、部品実装装置は、上記装着動作の際、ノズル(ノズルを備えるヘッド等)を、X,Y方向及びZ方向で移動させることでフィーダに保持された部品(吸着対象)の近くの位置(所定のX,Y,Z位置)に移動させ、所定の時間だけ停止させてノズルの内部を減圧することによって部品を吸着させ、ノズルに部品を吸着した状態で所定の動作速度にてX,Y方向及びZ方向に移動させることによって、部品を基板の所定の位置に装着する。
先行技術例として、特開2002−050896号公報(特許文献1)がある。特許文献1には、部品吸着時のノズルのX,Y方向の位置を設定する技術が記載されている。この技術では、部品吸着後にノズル及びノズルに把持された部品を撮像し、部品の目標把持位置とノズルの実際の把持位置との差分を算出し、差分に比例する値だけ、部品吸着時のノズルのX,Y方向の位置を修正する。
特開2002−050896号公報
上記のような部品実装装置では、フィーダに搭載・保持されている部品の位置や、部品の形状・重量などに応じて、ノズルの吸着時の位置や、ノズルの吸着時の停止時間や、ノズルの吸着後の動作速度などを、適切に設定する必要があると考える。
例えば、部品の搭載位置がZ方向のノズル停止位置(部品の少し上)に対して反対側の方の位置にズレた場合(例えば部品を搭載するフィーダ(凹部)がZ方向で少し下にズレた場合)には、部品とノズルとの距離が大きくなり、部品をノズルに適切に吸着することができにくくなる(図5)。これにより、部品を傾いた状態で吸着するといった異常や、部品を吸着できないといった異常が発生してしまう。このような場合には、例えば、ノズルの吸着位置(停止位置)をZ方向の部品に近い位置に移動させることが必要になると考える。
また例えば、ノズルに関する圧力制御機構が劣化した場合には、ノズルの内部が減圧されるまでに時間がかかるため、十分にノズルの内部が減圧されない状態でノズルが動作してしまい、部品を傾いて吸着するといった異常や、部品を吸着できないといった異常が発生してしまう。このような場合には、例えば、ノズル内部が十分に減圧されるように、ノズルの部品吸着時の停止時間を増加させたり、ノズル内部の減圧状況に応じて動作速度(ノズル・ヘッド等の移動時の速度)を低下させたりすることが必要となると考える。
上記のような異常の発生率を下げるためには、ノズルによる部品の吸着の際の位置や停止時間や動作速度などを例えば演算により算出して適切に設定(修正)することが必要になると考える。
先行技術例では以下のような問題点がある。前記特許文献1の技術では、部品吸着時のノズルのX,Y方向位置を設定する。しかしながら、この技術では、Z方向のノズル位置を設定する方法や、部品吸着時のノズルの停止時間を設定する方法、等を提供(開示)していない。
そのため、例えばノズルのZ方向位置を低下させて部品とノズルを接近・接触させることや、ノズルを部品に押し込むことによって、異常発生率を低下させることができる場合であっても、特許文献1の技術では、Z方向のノズル位置を適切な値に設定できないので、異常発生率を低下させることができない。また、部品吸着時のノズルの停止時間を長くすることによって、異常発生率を低下させることができる場合であっても、特許文献1の技術では、ノズルの停止時間を適切な値に設定できないので、異常発生率を低下させることができない。
なお、特許文献1等の先行技術例では、把持位置の平均値がある程度ずれたときに把持位置(X,Y方向)の修正を行うことまでは開示されているが、本発明のように把持位置のバラつき度合いが大きいときにZ方向を含む位置や停止時間や動作速度などを修正することは開示されていない。
以上を鑑み、本発明の主な目的(課題)は、部品実装装置に係わり、部品吸着時のノズルのZ方向を含む位置や停止時間や動作速度などを好適に算出・決定・修正することにより、異常発生率を低下させることができる技術を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明の代表的な形態は、部品実装装置の動作制御の設定(動作制御方法)の情報(パラメータ値)を算出・決定・修正するための演算(情報処理)を行う演算装置、当該演算装置を備える部品実装装置、及び当該演算装置での処理を実行させるプログラム、等であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
本形態の演算装置は、ノズルによる部品の吸着の際の位置などのバラつきが大きい場合に上記設定の情報の修正を行う機能を備える。本機能の処理では、従来とは異なる入力情報(Z方向を含むノズルの吸着位置など)を用い、従来とは異なる処理(バラつき値の算出や判定など)を行い、従来とは異なる出力情報(Z方向を含むノズルの吸着位置、停止時間、動作速度など)を得る。本演算装置は、上記機能を用いて、部品実装装置の実装動作(吸着動作と装着動作を含む)の設定に関する好適な修正を行うことにより、異常発生率を低下させる。
本形態の部品実装装置は、部品を供給する供給装置と、部品を吸着するノズルを含む装着装置と、設定の情報に従って、部品をノズルにより吸着する吸着動作、及びノズルにより吸着した部品を基板へ装着する装着動作を含む、実装動作における、供給装置及び装着装置を含む各部位の動作を制御する全体制御装置と、吸着動作の際のノズル及び部品に関する状態を検出する検出装置と、を備える。部品実装装置は、供給装置の所定の部品の位置に対応する所定の吸着位置(停止位置)に装着装置のノズルをX,Y,Z方向で移動させて当該ノズルにより当該部品を吸着させ、当該部品を吸着したノズルをX,Y,Z方向で移動させて当該部品を基板の所定の位置に装着させる。ノズルを供給装置の部品の搭載面に対して垂直に近づける又は遠ざける方向をZ方向とし、Z方向に垂直な平面の方向をX,Y方向とする。
本形態の演算装置は、上記修正のための算出処理を行う演算制御部と、当該算出処理に用いるデータ情報を記憶する記憶部と、を有する。記憶部に、吸着結果情報と、バラつき情報と、閾値情報と、を記憶する。吸着結果情報は、部品実装装置による吸着動作の結果(実績)を示す情報を含む。バラつき情報は、把持位置(吸着動作においてノズルが部品を把持する位置)などのバラつきを示す情報を含む。閾値情報は、バラつきの度合いを判定するための閾値を含む。演算装置は、例えば部品実装装置の検出装置を用いてノズル及び部品に関する状態を取得する。演算制御部は、記憶部の情報をもとに、(1)吸着動作の際のノズルと部品との距離ないし相対位置を表す状態パラメータをZ方向を含む形式で取得または算出し当該情報(距離KZや把持位置HX,HY)を吸着結果情報に格納する第1の処理と、(2)吸着結果情報による複数回(実績)の吸着動作における状態パラメータのバラつきの値を算出し当該情報をバラつき情報に格納する第2の処理と、(3)状態パラメータのバラつきの値が閾値情報による第1の閾値を超えた場合、ノズルの吸着位置(停止位置)のパラメータを、Z方向を含む形式でノズルが部品に近づく位置へ修正する第3の処理と、を行う。
また、演算制御部は、(4)状態パラメータのバラつきの値が閾値情報による第2の閾値を超えた場合、ノズルの吸着位置での停止時間のパラメータを、大きくなるように修正する第4の処理を行う。
また、演算制御部は、(5)状態パラメータのバラつきの値が閾値情報による第3の閾値を超えた場合、ノズルの吸着位置の付近を含むZ方向を含む移動における動作速度のパラメータを、小さくなるように修正する第5の処理を行う。
本発明のうち代表的な形態によれば、部品実装装置に係わり、部品吸着後のノズルの部品把持位置や部品吸着時のノズルのZ方向位置などを入力情報として、吸着時のノズルのZ方向位置や停止時間、動作速度等を好適に算出・決定することにより異常発生率を低下させることができる。
本発明の一実施の形態である部品実装装置(演算装置を含む)の構成例を示す図である。 本部品実装装置での処理例を示すフロー図である。 本部品実装装置におけるフィーダ、ヘッド等の部位の構成例、及び基板に対する部品の実装の構成例を模式的に示す図である。 ヘッド及びノズルの構成例を示す図である。 吸着時の部品及びノズルの位置を側面から見た例を示す図である。 側面検出部による画像の例を示す図である。 吸着時の部品及びノズルの位置を上面から見た例を示す図である。 下面検出部による画像の例を示す図である。 本演算装置の処理例(動作情報の算出・修正処理)を示すフロー図である。 装着情報のテーブル例を示す図である。 動作情報のテーブル例を示す図である。 吸着結果情報のテーブル例を示す図である。 バラつき情報のテーブル例を示す図である。 閾値情報のテーブル例を示す図である。 修正内容確認の画面例を示す図である。
以下、図1〜図15を用いて、本発明の一実施の形態(演算装置、部品実装装置など)について説明する。なお実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。説明上の記号として、例えば、フィーダをF、ノズルをN、部品をPとする。
本実施の形態の部品実装装置100(演算装置150)では、図1,図3,図4等のハードウェア・ソフトウェアの構成に基づき、図2,図9のような処理(部品実装装置100の部品実装方法(動作制御の設定情報)を算出・決定・修正する処理を含む)を行う。図10〜図14のようなデータ情報を管理する。図15のような画面でユーザ(本部品実装装置100を含むシステムを利用・管理するオペレータ等)が情報入出力可能である。
特徴の1つとして、図2の処理ステップS9(詳細は図9)では、ノズルNによる部品Pの把持位置(HX,HY)や、ノズルNと部品Pとの距離(KZ)に関する、バラつき情報を用いて、吸着時のノズルNの停止位置(L)または停止時間(T)または動作速度(V)等のパラメータの修正値(異常発生率の低下を図るために好適な修正値)を算出し、この結果を部品実装装置100の動作制御の設定情報に反映する。
[部品実装装置]
図1において、本発明の一実施の形態である部品実装装置100及び演算装置150の構成を示している。演算装置150は部品実装装置100の内部に設けられている。なお、演算装置150が部品実装装置100の外部に接続される形態としてもよいし、演算装置150と全体制御装置140を1つに統合した形態などとしてもよい。
部品実装装置100は、供給装置110、装着装置120、部品検出装置130、全体制御装置140、演算装置150、入力装置170、出力装置171、通信IF装置172、等を備え、これらがバス173を介して相互に接続されている。入力装置170は、ユーザ操作による情報入力を受け付ける例えばマウスやキーボード等である。出力装置171は、ユーザに対して情報を出力するディスプレイやプリンタ等である。通信IF装置172は、バス173や外部ネットワーク等を介して他の装置やシステム(既存の生産管理システム等とも接続可能である)と接続し情報送受信を行うためのインタフェースである。バス173は各部(110〜172)を連結する。各装置(110〜150)のIF部(112〜163等)は、バス173を介して情報送受信を行うためのインタフェースである。
供給装置110は、複数のフィーダFを備えるフィーダベース111、IF部112、等を備える。供給装置110は、詳しくは図3内に例示する物理構成を有する(なお一例であり各種適用可能である)。
装着装置120は、ヘッド121、ビーム122、ノズル(吸着ノズル)123、駆動制御部124、圧力制御部125、IF部126、等を備える。装着装置120は、詳しくは図3内に例示する物理構成を有する(なお一例であり各種適用可能である)。駆動制御部124は、全体制御装置140からの指示に応じて、後述する装着情報142(図10)で示す装着順序、及び基板上の部品装着位置座標に対して部品を装着するように、ヘッド121、ビーム122、及びノズル123等の部位(図3〜図5等)を制御する。圧力制御部125は、全体制御装置140からの指示に応じて、ノズル123の内部の圧力を制御する。例えば、圧力制御部125は、全体制御部140から、ノズル123の内部の圧力を低下させてノズル123に部品Pを吸着させるように指示を受ける。
部品検出装置130は、側面検出部131、下面検出部132、IF部133、等を備える。側面検出部131は、全体制御部140の指示を受けて、部品Pを吸着したノズル123(N)を横(側面)から撮像し、この画像を用いて、パターンマッチング(画像処理)等の手段により、Z方向(図5)におけるノズルNと部品Pとの距離(KZ)を測定・算出する(後述、図5,図6等)。側面検出部131は、例えば図4のように、ヘッド121に搭載された受光部131a及び投光部131bを有して成り、上記値(KZ)の算出処理機能を含む。
また下面検出部132は、全体制御部140の指示を受けて、部品Pを吸着したノズル123(N)を下から撮像し、この画像を用いて、パターンマッチング(画像処理)等の手段により、X,Y方向(図3)におけるノズルNによる部品Pの把持位置(HX,HY)を測定・算出する(後述、図7,図8等)。下面検出部132は、例えば図3のように、フィーダベース111と基板90との間に配置され、上記値(HX,HY)の算出処理機能を含む。
なお本実施の形態では、上記KZ、HX,HY値の算出処理は、側面検出部131,下面検出部132で行い、その結果を演算装置150が取得する形であるが、演算装置150などの他の部位で当該算出処理を行ってもよい。演算装置150で行う場合は、側面検出部131,下面検出部132から各データ情報(例えば画像データ)を取得し、演算装置150で各値を算出する。また、上記値を得るための手段は、撮像やパターンマッチング等の手段に限らず各種適用可能である。
全体制御装置140は、部品実装装置100の主制御部であり、全体制御部144、記憶部141、IF部145、等を備える。記憶部141の記憶領域には、装着情報D1(後述、図10)、動作情報D2(後述、図11)、等を記憶する。
全体制御部144は、供給装置110、装着装置120、部品検出装置130、演算装置150、入力部170、出力部171、及び通信IF部172等で行う処理を制御する。全体制御装置140は、装着情報D1及び動作情報D2に従って、供給装置110や装着装置120、部品検出装置130等の各部位(フィーダF、ノズルN等を含む)の動作を制御する。全体制御部144は、装着情報D1に格納された順序に従って、所定のフィーダFから所定のノズルNにて、動作情報D2に格納されている設定に従って、部品Pを吸着させる。吸着の際、全体制御部144は、部品検出部130に、部品把持位置HX,HY、距離KZ、等を算出させる。そして全体制御部144は、装着情報D1に格納されている基板の位置に、部品Pを装着させる。
装着情報D1及び動作情報D2(その格納情報)は、部品実装装置100の各部位の動作(実装動作)を制御するための情報(設定情報)の1つである。
[演算装置]
演算装置150は、演算制御部160、記憶部151、入力部161、出力部162、IF部163、等を備える。記憶部151の記憶領域には、吸着結果情報D3(後述、図12)、バラつき情報D4(後述、図13)、閾値情報D5(後述、図14)、等を記憶する。
演算装置150は、一般的なコンピュータやICなどで実現できる。例えば、演算制御部160は、CPU、メモリ(ROM,RAM等)などのハードウェア、及びそれによるソフトウェアプログラム処理(本実施の形態のプログラムによる処理)などで実現できる。例えば演算制御部160により記憶部151や外部などに格納されているプログラムをロードして実行することにより各処理機能(図2内,図9内に示す処理を含む)を実現する。記憶部151は、各種メモリ、HDD等の外部記憶装置、CDやDVD等の記憶媒体に対して情報を読み書きする読書装置、あるいは外部ネットワークのデータを読み書きする装置などで実現できる。入力部161は、ユーザ操作による情報入力を受け付けるキーボードやマウスなどの入力装置、出力部162は、ユーザに対して情報を出力するディスプレイなどの出力装置、IF部163は、バス173に接続しバス173を介して情報の送受信を行うためのインタフェース、でそれぞれ実現できる。
演算制御部160は、吸着結果情報D3に格納されている情報(実績データ)を用いて、部品把持位置HX,HY及び距離KZに関するバラつき等を算出し、判定に基づき、動作情報D2に格納されている情報(設定情報)を修正する処理を行う(後述、図2,図9等)。
演算装置150内に格納される吸着結果情報D3、バラつき情報D4、閾値情報D5は、演算装置150の処理で必要な情報として管理している。なお必要に応じて、これらの情報は、全体制御装置140内の各情報(装着情報D1、動作情報D2)と統合したり分離してもよい。
[供給装置・装着装置]
図3は、図1の供給装置110及び装着装置120に係わる、フィーダベース111、ヘッド121、ビーム122、及びガイド122a等の概略構成(上面)を示す。フィーダベース111には、複数のフィーダ111a(F)が具備されている。部品供給装置(フィーダベース111)は、一例としてテープ型であり、例えばフィーダF毎に、供給対象の複数の部品Pが搭載される。例えば、フィーダFに格納されている1つの部品Pがヘッド121のノズルN(図4)により吸着されると、全体制御装置140の指示に応じて、当該フィーダFは、残りの部品Pのうちの次の1つを、当該ノズルNにより吸着可能な位置まで自動的に搬送(図3ではY方向)する。
ヘッド121及びビーム122等の動作は、全体制御装置140の指示に応じて制御される。ヘッド121は、ビーム122に沿って、一つの座標軸方向(図3ではX方向)に移動させることができるように構成されている。ビーム122は、ガイド122aに沿って、ヘッド121が移動する座標軸方向と交差する他の座標軸方向(図3ではY方向)に移動することができるように構成されている。更に、ヘッド121(ヘッド121に搭載されるノズルN)を、X,Y方向に対する垂直方向(Z方向)に移動させることができるように構成されている。
ヘッド121及びビーム122をX,Y方向に移動させ、ヘッド121に備えるノズルNをZ方向で移動させ、所定のノズルNにより所定のフィーダFから所定の部品P(50)を吸着することができ、更に各部をX,Y,Z方向で同様に移動させて、基板90上の所定の位置に部品P(50)を装着することができる構成である。
[ヘッド・ノズル]
図4は、ヘッド121の構成例として下面を示す。本ヘッド121は、下面部に、複数のノズル123(N)を備えており、更に、側面検出部131の構成要素である受光部131a及び投光部131bが搭載されている。本例では、円状に複数(例えば12)のノズルNが配置されており、回転制御などによって、所望のノズルNの利用が可能な機構である。また同様に回転制御などによって、所望のノズルNを、受光部131aで撮像することが可能な機構である。各ノズルNの位置は番号で識別される。
その他、ヘッド121やノズルNに関しては各種形態が適用可能である。例えば1つのユニットに複数のヘッド121やノズルNを搭載する構成が挙げられる。
[側面検出部、距離KZ]
側面検出部131において、受光部131a(図4)は、投光部131bから発せられた光を受けて、光の影となった部分から、例えば図6に示すような画像を作成(撮像)する。そして、側面検出部131は、当該撮像による画像から、ノズルNに対する部品Pの相対的な距離KZを算出する。
図5は、吸着の際のフィーダFの部品P及びノズルNの位置を側面から見た例を示す。フィーダFの凹部520毎に部品50(P)が格納されている場合である。(a)は例えば設定上の標準的な位置(停止位置L)の場合、(b)は(a)から少しズレた場合である。
(a)で、501は、ノズルNの位置(停止位置L)に関するZ方向の基準線(Z方向位置(z)=0)である。例えば基準線501に対して下方向(ノズルN下降方向)を+(正)、上方向を−(負)とする。503は、ノズルNの先端(下端)によるノズル停止位置Lの線を示す。502は、503の停止位置Lに対応したノズルNのZ方向位置(z)を示す。504は、部品Pの上端による部品位置の線を示す。505は、ノズルN下端と部品P上端との距離を示す。506は、ノズルN下端と部品P下端(凹部520底面)との距離を示す。距離KZは例えば505または506で算出できる。
フィーダF(凹部520)における部品Pの位置は、Z方向を含む方向でズレやバラつきが生じ得る。例えば前述のようにフィーダFが搬送で動く場合、凹部520の面がZ方向で少しズレる場合が考えられる。これにより、ノズルNに対しての部品Pの相対的な位置(距離)が少しズレることになる。
(b)は、(a)に対して、部品P位置がノズルN位置に対して反対側(+Z方向)に離れるようにズレた場合である。509は、部品Pの上端による部品位置の線を示す。504と509の線間の距離がズレの大きさに相当する。この場合、(a)に比べて、ノズルNと部品Pとの距離(507または508)が大きい。即ち、ノズルNによる部品Pの吸着がしにくくなり、異常(部品Pを斜めに吸着する、部品Pの端を吸着する、部品Pを吸着できない、吸着後に落下してしまう、等の異常)が発生しやすい。
図6は、側面検出部131の撮像による画像例であり、2値画像データの場合である。(a)の画像700aにおいて、711はノズルN相当部分、712は部品P相当部分である。701は、Z方向の測定基準線であり、ノズルNの先端(下端)を通る直線である。702は、部品Pの下端の直線である。703は、701と702による距離KZを示す。また(b)の画像700bでは、距離KZの概念をわかりやすく示すために、吸着時の部品Pの傾きが大きい場合を示している。704は、部品Pの下端の直線である。705は、701と704による距離KZを示す。
ここで定義される距離KZにおいては、(a)に比べて(b)のようにノズルNによる吸着の際における部品Pの傾きが大きいほど、KZ値が大きくなるという関係がある。(b)のようにKZ値が大きいほど、異常発生率が高い。本実施の形態では、距離KZのバラつき値の大小に応じて、吸着時のノズルNの位置などに関する修正を行う。
本実施の形態では、距離KZの定義は、簡単に、Z方向における、ノズルNから部品Pまでの距離である。図6の例では、距離KZの算出方法として、ノズルN先端(701)から部品P下端(702等)までの距離である。
距離KZは、他の定義(算出方法)としてもよい。例えば下端や上端などに限らず基準点間の距離としてもよい。更に距離値などを入力として所定の式で計算される値などにしてもよい。またZ方向に限らず、X,Y方向を含めて距離値を算出してもよい。
[下面検出部、部品把持位置HX,HY]
下面検出部132は、撮像による画像から、X,Y方向における、部品P中心とノズルN中心との位置の差分により、部品把持位置HX,HYを算出する。
図7は、吸着時の部品P及びノズルNの位置を上面から見た例を示す。X,Y方向(図3と同じ)で、長方形の部品Pの上に円形のノズルNが重なる場合である。外側の円はノズルNの外形、内側の円はノズルNの内径である。CPは部品P中心点、CNはノズルN中心点を示す。601,602は、CPを通る、X,Y方向の基準線を示す。603,604は、CNを通る、X,Y方向の基準線を示す。PX,PYは、部品P(CP)に対するノズルN(CN)のX,Y方向の相対的な位置・距離を示す。多くの部品において、CNとCPが一致する場合が理想的な吸着状態である。
図8は、下面検出部132の撮像による画像例である(図7と対応関係)。図8の画像800において、Cは、測定基準点であり、CPと一致する点である。801,802は、Cを通り、絶対座標系の基準線ではなく、部品P単位での座標系(例えば図7、図8の場合は、長辺に平行な方向がX,短辺に平行な方向がY)に即した測定基準線である。801は、部品との相対関係が図7の601と同一な直線である。例えば、図7において601は部品の短辺と平行な直線であるが、この場合、801も部品の短辺と平行な直線となる。同様に802は、部品との相対関係が図7の602と同一な直線である。820は部品P相当部分である。810(破線で示す領域)はノズルN相当部分である。803,804はノズル中心CNを通る、X,Y方向の測定基準線801,802と平行な直線である。810は、下面からの撮像であるため画像800上で部品P(820)に隠れて映らないが、ノズルNを予め定められた位置(例えば撮像部位の中心)に移動させることによってノズル中心CNを把握することができる。
図7のPX,PYと、図8の部品把持位置HX,HYとが対応する。HX,HYは、部品PがフィーダFに搭載されていた時の、部品PのX,Y方向(絶対座標系におけるX,Y方向)と、方向が一致する。例えば、フィーダFに長方形の部品Pが搭載されていた時に、部品Pの長辺が図3のX方向に、短辺が図3のY方向に平行であった場合、部品把持位置HXは、部品Pの長辺に平行な方向における部品中心CPとノズル中心CNの差分を表し、同様に部品把持位置HYは、部品Pの短辺に平行な方向におけるCPとCNの差分を表す。
HX,HY値が大きいほど、ズレが大きく、ノズルNによる部品Pの吸着がしにくくなり、異常(部品Pを斜めに吸着する、部品Pの端を吸着する、部品Pを吸着できない、吸着後に落下してしまう、等の異常)が発生しやすい。
[処理概要(図2)]
図2は、本実施の形態の特徴を含む、部品実装装置100での全体的な処理概要のフローを示す(S1等は処理ステップを示す)。特にS9の詳細の構成例については図9を用いて後述する。
(S1) 全体制御装置140の全体制御部144は、装着情報D1(図10)、動作情報D2(図11)を用いて、供給装置110や装着装置120を含む各部に対して実装動作を指示する。
(S2) S1の指示に基づき、供給装置110は、フィーダF(111a)等を動作させ、装着装置120は、ヘッド121、ビーム122、ノズルN(123)等を動作させる。特に、対象のヘッド121・ノズルNをX,Y方向(図3)で移動させ、対象のフィーダF−部品P(吸着対象)の位置まで移動させる。
(S3) 続いて、ノズル123(N)をZ方向(図5)で移動(下降)させ、対象の部品Pの近く(上)の所定の位置(ノズルNの停止位置L{x,y,z})まで移動して停止させる。なお本実施の形態ではS2(X,Y方向移動)とS3(Z方向移動)を分けた形であるが、S2とS3を1つにまとめて同時的に制御(X,Y,Z方向移動)する形も可能である。
(S4) ノズルNを停止位置Lで所定の時間(停止時間T)停止させ、圧力制御部125によるノズルN内部の減圧により、部品Pを吸着・把持させる。
(S5) 停止位置Lから、ノズルNを所定の動作速度VZでZ方向(図5)で移動(上昇)させる。
また本実施の形態では、S4,S5の際、側面検出部131を用いて、部品Pを吸着・把持した状態のノズルNを側面から撮像することにより、距離KZを算出する。
(S6) 更に、ヘッド121・ノズルN等をX,Y,Z方向で移動させ、基板の部品装着位置まで移動させ、吸着の解除により、部品Pを装着する(図3)。
また本実施の形態では、S6の際、下面検出部132を用いて、部品Pを吸着・把持した状態のノズルNを下面から撮像することにより、部品把持位置HX,HYを算出する。
(S7) 上記S1〜S6で動作させたフィーダF、ノズルN等の組み合わせについて、実績データとなる吸着結果情報152を作成し、演算装置150の記憶部151に格納する。吸着結果情報152には、前記距離KZ、部品把持位置HX,HYの情報を含む。なおこの格納は他のタイミングでもよい。例えば、演算装置150は必要に応じて吸着結果情報152等を外部(全体制御装置140等)から取得してもよい。複数の各回の部品実装動作ごとに同様に実績データが格納される。
(S8) 上記部品Pの装着後、全体制御装置140の全体制御部144は、上記S1〜S7で動作させたフィーダF、ノズルN等の組み合わせについて、演算装置150へ、動作情報D2の修正(その要否判断を含む)を指示する。
(S9) 演算装置150の演算制御部160は、指示に基づき、吸着結果情報152を用いて、動作情報D2の算出・修正のための以下の処理を行う(詳細は図9)。修正する対象、候補として、ノズルNの停止位置L(11c)に関するZ方向位置(z)、停止時間T(11d)、動作速度VZ(11e)を含む。
(1) 前記側面検出に基づき、ノズルN−部品Pにおける距離KZ(図6等)を算出する。本実施の形態では、側面検出部131で算出・出力された距離KZの情報を取得する。
(2) 前記下面検出に基づき、ノズルN−部品Pにおける部品把持位置HX,HY(後述、図8等)を算出する。本実施の形態では、下面検出部132で算出・出力された部品把持位置HX,HYの情報を取得する。
(3) 上記(1)距離KZ、(2)部品把持位置HX,HYについて、各々、バラつき値を算出し、バラつき情報153として格納する。
(4) 上記(3)バラつき値について、閾値情報154を用いて、バラつきの大きさ(度合い)の判定を行う。この判定結果、及び優先度判定(後述)などに基づき、以下の(5)〜(7)のような各設定要素(パラメータ)に関する修正(修正値算出)を行う。
(5) ノズルNの停止位置L{x,y,z}に関する修正値を算出する。特にZ方向位置に関する修正を含む。
(6) ノズルNの停止時間Tに関する修正値を算出する。
(7) ノズルNの動作速度V(VZ)に関する修正値を算出する。特にZ方向の移動の動作速度VZに関する修正を含む。
なお生産タクトタイムへの影響を考慮した修正の優先度は、上記(5)Lが第1優先、上記(6)T,(7)Vが第2優先である。
(8) 演算装置150の演算制御部160は、上記修正内容情報(パラメータ修正値などを含む)を含むS9処理結果を、吸着結果情報152に格納する。
(S10) 演算装置150の演算制御部160等は、例えば画面にS9による修正内容情報を表示してユーザに修正実行につき確認させる(後述、図15)。確認の上で、S9による修正内容情報(修正要否を含む)を、全体制御装置140へ応答送信し、これにより、全体制御部144は、動作情報143の内容を更新(再設定)する。なお上記画面・ユーザでの確認を省略した形態としてもよく、その場合は全体制御装置140内の設定情報が自動的に更新される形態となる。
[装着情報]
図10は、装着情報D1の一実施形態である装着情報テーブル例を示す。本テーブルは、順序10a、部品装着位置座標10b、フィーダ番号10c、吸着ノズル番号10d、等の各フィールドを有する。D1(その格納情報)は、フィーダFからノズルNにより部品Pを吸着する際、及び当該部品Pを基板上に装着する際における、順序、位置、フィーダF、ノズルN、等の情報を含む。なお図示していないが部品ID等の他のフィールドを有してもよい。
順序10aは、基板に対する部品Pの装着順序を示す情報と、ノズルNによる当該部品Pの吸着順序を示す情報とが格納される。本実施の形態では、装着順序と吸着順序が同じになるように構成しているが、異なるようにしてもよい。部品装着位置座標10bは、当該部品Pを基板(図3の90)に装着する位置を示す情報として、基板上のX,Y方向の座標の情報が格納される。
フィーダ番号10cは、当該部品Pを保持するフィーダF(位置)を示す情報が格納される。本実施の形態では、フィーダベース111(図3)における当該フィーダF(111a)の搭載位置を一意に識別するフィーダ番号が格納される。吸着ノズル番号10dは、当該部品Pを吸着するノズルNを示す情報が格納される。本実施の形態では、当該ノズルNに関係付けられるヘッド121(図4)における当該ノズルNの位置を特定する情報として、当該ノズルNの搭載位置を一意に識別するように割り振られた吸着ノズル番号(例えば1〜12)を用いる。
[動作情報]
図11は、動作情報D2の一実施形態である動作情報テーブル例を示す。本テーブルは、フィーダ番号11a、吸着ノズル番号11b、停止位置(L)11c{X方向位置(x),Y方向位置(y),Z方向位置(z)}、停止時間(T)11d、動作速度(VZ)11e(修正係数)、等の各フィールドを有する。D2(その格納情報)は、フィーダFからノズルNにより部品Pを吸着する際のノズルNの停止位置L、停止時間T、動作速度V、等の情報を含む。
フィーダ番号11aは、該当フィーダF(対象の部品Pを搭載する)の位置を特定する情報が格納される(10cと同様)。吸着ノズル番号11bは、該当ノズルN(対象の部品Pを吸着する)の位置を特定する情報が格納される(10dと同様)。停止位置11c(L{x,y,z})は、11aで示す位置(フィーダF)に搭載された部品Pを、11bで示すノズルNにより吸着する場合における、ノズルNの停止位置L(言い換えると吸着位置)、を特定する情報が格納される。本実施の形態では、X,Y,Z方向の各位置(基準位置に対する相対位置で示す)を有する。X方向位置(x),Y方向位置(y)は図3のX,Y方向の位置を示す。例えば、図7に示すように、部品中心CPとノズル中心CNとのX方向の距離が、11cのxの格納値と同一になる位置に、ノズルNを停止させる。Z方向位置(z)は、図5のZ方向の位置を示す。例えば、図5に示すように、基準線501(z=0)からの距離が、11cのzの格納値と同一になる位置に、ノズルNを下降させて停止させる。
停止時間(T)11dは、該当位置(フィーダF)の部品Pを該当ノズルNで吸着する際における、11cの停止位置LでのノズルN(対応するヘッド121等)の停止時間Tに関する修正値の情報を格納する。本例では、11dの値の分だけ、ノズルNを停止させる。例えば11dの値が1の場合、T=0.1秒とする。
動作速度(VZ)11e(修正係数)には、該当位置(フィーダ)の部品Pを該当ノズルNで吸着する際における、ノズルNの動作速度Vを特定する情報が格納される。本実施の形態では、動作速度Vとして、少なくとも動作速度VZを含む。動作速度VZは、部品Pを吸着した状態のノズルNをZ方向で上昇させる際の動作速度とする。また、11eは修正係数で表している。11eで示す値を、設定上の所定の標準動作速度値に乗算した値を、実際に使用する動作速度(修正値)とする。11e(VZ)の制御につき、他の移動時に適用してもよい。例えばX,Y方向の移動、及びヘッド121及びビーム122等の移動に適用してもよい。
[全体制御例]
全体制御装置140(全体制御部144)による装着情報D1(図10)及び動作情報D2(図11)を用いた部品実装動作の制御例は以下である。全体制御部144は、装着情報D1の順序10aで、フィーダ番号10cのフィーダF位置(d10)に搭載される部品Pを、吸着ノズル番号10dのノズルN(d11)により吸着し、基板上の部品装着位置座標10bに移動させて装着するように、供給装置110及び装着装置120等に対して指示する。d10等は区別のための符号である。
全体制御部144は、動作情報D2の11cの停止位置L{x(d12),y(d13),z(d14)}に、ノズルN(d11)を位置決め(停止)し、圧力制御部125に、該当ノズルN(d11)の内部を減圧するように指示を出し、11dの停止時間T(d15)だけノズルN(d11)を停止させることにより部品Pを吸着させる。そして、全体制御部144は、停止時間T(d15)の経過後、11eの動作速度VZ(d16)で該当ノズルN(d11)等を移動させる。
また上記吸着後、全体制御部144は、部品Pを吸着した状態のノズルN(d11)を側面検出部131(図4)で撮像可能な位置に移動させて側面から撮像させる。これにより、前述の距離KZ(d17)を算出させる。また、全体制御部144は、部品Pを吸着した状態のノズルN(d11)を、下面検出部132(図3)で撮像可能な予め定められた位置に移動させて下面から撮像させる。これにより、前述の部品把持位置HX(d18),HY(d19)を算出させる。
全体制御部144は、吸着結果情報D3(図12)の最終行の該当フィールド(12a〜12h)に、上記動作による10cのフィーダ位置(d10)、10dのノズルN(d11)、11cの停止位置L{x(d12),y(d13),z(d14)}、11dの停止時間T(d15)、11eの動作速度VZ(d16)、上記算出した距離KZ(d17)、部品把持位置HX(d18),HY(d19)の値などを格納する。
そして、全体制御部144は、X,Y,Z方向で、ノズルN(d11)を基板上の部品装着位置座標10bに移動させ、圧力制御部125に、ノズルN(d11)の内部の減圧を解除するように指示することで、部品Pを当該位置に装着させる。
[吸着結果情報]
図12は、吸着結果情報152の一実施形態である吸着結果情報テーブル例を示す。吸着結果情報D3は、部品検出装置130を用いて検出・算出した情報を含む、部品吸着結果の情報(実績データ)が格納される。本テーブルは、フィーダ番号12a、吸着ノズル番号12b、停止位置12c(L{x,y,z})、停止時間(T)12d、動作速度(VZ)12e、部品把持位置HX(12f)、部品把持位置HY(12g)、距離KZ(12h)、等の各フィールドを有する。12a〜12eは、図11の11a〜11eに対応したフィールドであり、前記S7及び[全体制御例]で説明したように、これらの各フィールドに、前述のような値(d10〜d19)が格納される。
部品把持位置HX(12f),HY(12g)には、前述(図7,図8)の下面検出部132で検出・算出した部品把持位置HX,HYを特定する情報が格納される。本例では、図7のCP=CNのときを0とした値である。距離KZ(12h)には、前述(図5,図6)の側面検出部131で検出・算出した距離KZを特定する情報が格納される。本例では、ノズルN先端と部品P先端とのZ方向の距離である。
[バラつき情報]
図13は、バラつき情報D4の一実施形態であるバラつき情報テーブル例を示す。本テーブルは、フィーダ番号13a、吸着ノズル番号13b、部品把持位置平均AveX(13c)、部品把持位置平均AveY(13d)、部品把持位置分散VarXY(13e)、距離分散VarZ(13f)、等の各フィールドを有する。バラつき情報D4には、図9の処理で算出される情報が格納される。
フィーダ番号13aは、フィーダF位置の情報が格納される(10cと同様)。吸着ノズル番号13bはノズルN位置の情報が格納される(10dと同様)。
部品把持位置平均AveX(13c)は、部品把持位置HX(12f)の平均値(AveXとする)の情報が格納される。部品把持位置平均AveY(13d)は、部品把持位置HY(12g)の平均値(AveYとする)の情報が格納される。なお13c,13dの平均は、前述のフィーダF−ノズルNの単位(組み合わせ)でとる(ノズルNに関わらず、同一のフィーダFについての平均をとってもよい。またフィーダFに関わらず、同一のノズルNについての平均をとってもよい)。また過去の複数回の実装動作の実績データに基づく平均をとる。
また、部品把持位置分散VarXY(13e)には、部品把持位置HX(12f),HY(12g)から算出された分散値(VarXYとする)の情報が格納される。距離分散VarZ(13f)は、距離KZ(12h)から算出された分散値(VarZとする)の情報が格納される。これら分散(VarXY,VarZ)は、バラつき度合いを表している。
[閾値情報]
図14は、閾値情報D5の一実施形態である閾値情報テーブル例を示す。本テーブルは、第1閾値Th1(14a)、第2閾値Th2(14b)、第3閾値Th3(14c)、Z方向位置初期値(14d)、等の各フィールドを有する。閾値情報D5は、吸着時のノズルNの動作の修正に関する、図9の判定(s3,s4,s6)で用いる設定情報であり、各フィールド値はユーザにより設定変更可能となっている。
第1閾値Th1(14a)は、ノズルNのZ方向位置(z)、停止時間(T)、動作速度(VZ)等の修正処理を実施するか否かを判定(s3)するための情報が格納される。第2閾値Th2(14b)は、ノズルNのX方向位置(x),Y方向位置(y)の修正処理を実施するか否かを判定(s4)するための情報が格納される。第3閾値Th3(14c)は、ノズルNの停止時間(T)、動作速度(VZ)の修正処理を実施するか否かを判定(s6)するための情報が格納される。
Z方向位置初期値(14d)には、T,VZの修正を実施した場合における、ノズルNのZ方向位置(z)のリセット時の値(再設定値)を決定するための情報が格納される。本実施の形態では、T,VZの修正を実施した場合、ノズルNの位置をZ方向で上方の初期値(14d)に戻す制御(リセット)を行うため、当該初期値(14d)を設定可能としている。
[処理詳細(図9)]
図9は、図2のS9に係わる、演算装置150(主に演算制御部160)による動作情報D2の算出・修正のための処理例を示す(s1等は処理ステップを表す)。演算制御部160は、例えば全体制御装置140(全体制御部144)から、IF部163等を介して、動作情報D2(テーブル)の修正の対象となるフィーダF(フィーダ位置)(d201)とノズルN(ノズル位置)(d202)の組み合わせ等を指定する情報と、動作情報D2の修正処理の指示を受けると、図9の処理を実行する。
(s1) 演算制御部160は、部品把持位置HXの平均値(AveX)、部品把持位置HYの平均値(AveY)、距離KZの平均値(AveZ)を算出する。なおフィーダF、ノズルN,部品P等の単位での平均(Ave)をとる。
まず演算制御部160は、動作情報D2のテーブルで、フィーダ番号11aがd201に等しく、かつ吸着ノズル番号11bがd202に等しい行を特定し、当該行に格納されたX方向位置(x)(d203)、Y方向位置(y)(d204)、Z方向位置(z)(d205)、停止時間T(11d)(d206)、動作速度VZ(11e)(d207)を読み込む。さらに、演算制御部160は、吸着結果情報D3のテーブルで、全ての行を検索し、下記の条件1に当てはまる行を特定し、条件1に当てはまる行における部品把持位置HX(12f),HY(12g)、距離KZ(12h)の情報を読み込む。
(条件1) フィーダ番号12aの格納値がd201に等しく、吸着ノズル番号12bの格納値がd202に等しく、12cのX方向位置(x)の格納値がd203に等しく、Y方向位置(y)の格納値がd204に等しく、Z方向位置(z)の格納値がd205に等しく、停止時間T(12d)の格納値がd206に等しく、動作速度VZ(12e)の格納値がd207に等しい。
ここで、条件1に当てはまる行のうち上からi番目の行における部品把持位置HX(12f)の情報をXi、部品把持位置HY(12g)の情報をYi、距離KZ(12h)の情報をZiと呼び、条件1に当てはまる行の個数をnと呼ぶ。
さらに、演算制御部160は、部品把持位置HXの平均値(AveX)、部品把持位置HYの平均値(AveY)、及び距離KZの平均値(AveZ)を算出する。データの個数nが所定の閾値Th0(例えば5)以下である場合は、データ数が少ないとして、AveX=0,AveY=0,AveZ=0とする。閾値Th0よりもnが大きい場合は、演算制御部160は、次の式(1)、式(2)、及び式(3)に従い、AveX,AveY,AveZを算出する。
Figure 0005795882
Figure 0005795882
Figure 0005795882
演算制御部160は、上記のd201をバラつき情報D4のテーブルのフィーダ番号13aに格納し、d202を吸着ノズル番号13bに、AveXを13cに、AveYを13dに格納する。
(s2) 演算制御部160は、部品把持位置HX,HYのバラつきを示す値としてHX,HYの分散(VarXY)を算出し、距離KZのバラつきを示す値として、KZの分散(VarZ)を算出する。
演算制御部160は、データ個数nが所定の閾値Th0(例えば5)以下である場合は、データ数が少ないとして、HX,HYの分散の和であるVarXYについて、VarXY=0とし、距離KZの分散であるVarZについて、VarZ=0とする。閾値Th0よりもnが大きい場合は、演算制御部160は、次の式(4)、式(5)に従い、VarXY,VarZを算出する。
Figure 0005795882
Figure 0005795882
演算制御部160は、上記のVarXYをバラつき情報D4のテーブルの13fに格納し、VarZを13gに格納する。
(s3) 演算制御部160は、s2で算出したHX,HYのバラつき(分散VarXY)と、距離KZのバラつき(分散VarZ)のデータ、及び閾値情報D5(第1閾値Th1)を用いて、次に行う処理を決定するための判定を行う。演算制御部160は、VarXYまたはVarZが第1閾値Th1(14a)以上である場合(s3−Y)、次にs6以降の処理(Z修正処理)を行い、VarXY及びVarZがともに第1閾値Th1(14a)未満である場合(s3−N)、次にs4以降の処理(XY修正処理)を行う。s6以降の処理(Z修正処理)では、ノズルNの停止位置L(Z方向位置(x))、または、停止時間Tまたは動作速度VZが修正され、s4以降の処理(XY修正処理)では、X方向位置(x)、Y方向位置(y)が修正される。
(s4) 演算制御部160は、部品把持位置HX,HYの平均値(AveX,AveY)、及び閾値情報D5を用いて、次に行う処理を決定するための判定を行う。演算制御部160は、AveXまたはAveYが第2閾値Th2(14b)以上である場合(s4−Y)は、次にs5の処理を行い、AveX及びAveYが第2閾値Th2(14b)未満である場合(s4−N)は、吸着に問題は無いと判定して処理を終了する。
(s5) 演算制御部160は、上記平均値AveX,AveYを用いて、吸着時のノズルNのX,Y方向の位置(x,y)を修正する。演算制御部160は、次の式(6)、式(7)を用いて、X方向位置(x)の修正値(newd203)及びY方向位置(y)の修正値(newd204)を算出する。ここで、式(6)、式(7)中のαは0〜1の間の実数(例えば0.9)である。
Figure 0005795882
Figure 0005795882
演算制御部160は、上記算出した修正値(newd203とnewd204)を、動作情報D2のテーブルのうち、フィーダ番号11aの格納値がd201に等しく、吸着ノズル番号11bの格納値がd202に等しい行を特定し、当該行にある11cのX方向位置(x)のデータをnewd203に修正し、Y方向位置(y)のデータをnewd204に修正し、処理を終了する。
(s6) 演算制御部160は、Z方向位置(z)の値、及び閾値情報D5を用いて、次に行う処理を決定するための判定を行う。演算制御部160は、d205(z)が第3閾値Th3(14c)未満である場合(s6−Y)は、第1優先の処理として、部品PとノズルNの間に余裕がある(離れている)と判断して、s7等でノズルNのZ方向位置(z)を部品Pに近づける位置に修正する処理を行う。d205(z)がTh3(14c)以上である場合(s6−N)は、部品PとノズルNの間が近すぎると判断して、s8等でノズルNのZ方向位置(z)以外のパラメータ(停止時間Tと動作速度VZ)を修正する処理を行う。
(s7) 演算制御部160は、Z方向位置(z)の修正値を算出する処理を行う。演算制御部160は、例えば、d205(z)に所定の実数(例えば0.1)を加算した値を、Z方向位置(z)の修正値(newd205)として算出する。また、停止時間Tと動作速度VZを修正する必要は無いと判断して、停止時間Tの修正値(newd206)にd206を、動作速度VZの修正値(newd207)にd207を代入する。上記修正方法としては、加算ではなく乗算などとしてもよい。
(s8) 演算制御部160は、停止時間Tの修正値を算出する処理を行う。演算制御部160は、例えば、d206に所定の実数(例えば0.1)を加算した値を停止時間Tの修正値(newd206)として算出する。
(s9) 演算制御部160は、動作速度VZの修正値を算出する処理を行う。演算制御部160は、例えば、d207から所定の実数(例えば0.1)を減算した値を、動作速度VZの修正値(newd207)として算出する。
(s10) 演算制御部160は、s8の停止時間Tの修正値と、s9の動作速度VZの修正値とにおいて、生産タクトタイムへの影響の小さい方を、優先度が高いもの(修正に用いるもの)として特定し、総合的に、Z方向位置(z)、停止時間T、動作速度VZの修正値を決定する。
演算制御部160は、次の式(8)に従い、停止時間Tの修正時(仮定)の生産タクトタイム増加量と、動作速度VZの修正時(仮定)の生産タクトタイム増加量と、の差分(DifTime)を算出する。
Figure 0005795882
ここで式(8)中のβはヘッド121の動作距離(例えばフィーダベース111から基板90までの距離)を表す実数である。
上記のDifTimeが0以下である場合は、停止時間Tを修正して増加させた方が生産タクトタイム増加量が少ないため、停止時間Tを修正することに決定する。そこで、newd207にd207を代入し、(リセットのため)newd205にZ方向位置初期値(14d)を代入する。
また、DifTimeが0よりも大きい場合は、動作速度VZを修正して低下させた方が生産タクトタイム増加量が少ないため、動作速度VZを修正することに決定する。そこで、newd206にd206を代入し、(リセットのため)newd205にZ方向位置初期値(14d)を代入する。
(s11) 演算制御部160は、s10までの処理結果に基づき、Z方向位置(z)の修正値、停止時間Tの修正値、動作速度VZの修正値などの情報(修正内容情報)を出力する。本実施の形態では、修正内容情報を画面に表示する処理を行い、ユーザにより修正内容の確認、及び修正実行を可能とする(図15)。部品実装装置100の出力部171(または演算装置150の出力部162)で画面を表示する。
図15は、s11で表示する画面例を示す。本画面では、修正対象となるフィーダFの番号(g11)、ノズルNの番号(g12)、部品把持位置HX,HYのバラつき(分散値)(g13)、距離KZのバラつき(分散値)(g14)、修正前の動作情報D2{Z方向位置(z)(g15),停止時間T(g16)、動作速度VZ(g17)等}、修正後の動作情報D2{Z方向位置(z)(g18),停止時間T(g19)、動作速度VZ(g20)等}の情報、及び、修正実行可否のボタン(g21、g22)等を表示する。
演算装置160は、g11にd201を、g12にd202を、g13にVarXYを、g14にVarZを表示し、修正前のg15にd205を、g16にd206を、g17にd207を表示し、修正後のg18にnewd205を、g19にnewd206を、g20にnewd207を表示する。
(s12) 演算制御部160は、s11(図15の画面)によるユーザの入力結果(Yesボタン(g21)による修正実行可など)を受け付ける。修正実行可(Yes)の場合(Y)はs13の処理を行い、修正実行不可(No)の場合はs13を行わずに終了する。なお前述のようにs11,s12を省略して自動的にs13の修正を実行するようにしてもよい(例えば予め自動実行を設定可能とする)。
(s13) 演算制御部160は、上記処理結果(修正内容情報)を用いて、動作情報D2(z,T,VZ等)を修正する(前述、S10)。例えば、動作情報D2のテーブルのうち、フィーダ番号11aの格納値がd201に等しく、吸着ノズル番号11bの格納値がd202に等しい行を特定し、当該行にある11cのZ方向位置(z)のデータをnewd205に修正し、停止時間T(11d)のデータをnewd205に修正し、動作速度VZ(11e)のデータをnewd206に修正し、処理を終了する。
[補足]
ノズルN・部品Pに関する状態パラメータ値(距離KZや部品把持位置HX,HY)のデータ情報におけるバラつきを利用する理由について説明する。
まず、部品把持位置HX,HYのバラつきが大きい場合、ノズルNは部品Pの端を吸着する可能性が高いことを表している。部品Pの端を吸着するということは、ノズルNの穴が部品Pの外にはみ出る可能性が高く、ノズルNの内部に空気が流入する可能性が高い。ノズルNの内部に空気が流入すると、ノズルNの内部の圧力が大きくなり、部品Pを落下させる可能性が高くなる。そのため、部品把持位置HX,HYのバラつきを小さくすることが必要である。
また、距離KZのバラつきが大きい場合、ノズルNが部品Pを大きく傾けて吸着する可能性が高い。部品Pを大きく傾けて吸着するということは、例えば部品Pを基板上に適切な向きで設置できず不良基板を発生させる原因となる。そこで、距離KZのバラつきを小さくすることが必要である。
部品把持位置HX,HYや距離KZのバラつきが拡大する理由としては、ノズルNによる部品Pの吸着時における部品PとノズルNとの距離が大きいことや、吸着時のノズルNの停止時間Tが小さくノズルNの内部の圧力が十分に低下する前にノズルNが動作することや、ノズルNの動作速度Vが大きいこと等が挙げられる。吸着時の部品PとノズルNの距離が大きいと、吸着時にフィーダFからノズルNまで部品Pが移動する距離が拡大し、部品把持位置HX,HYや部品の傾き(距離KZ)がバラつく。ノズルNの内部の圧力が十分に低下していない場合や、ノズルNの動作速度Vが大きい場合には、ノズルNの動作によって発生する空気抵抗等がノズルNの吸着力よりも大きくなり、部品Pの把持位置HX,HYや部品の傾き(距離KZ)がバラつく。
[効果等]
以上説明したように、本実施の形態の部品実装装置100(演算装置150)においては、実績データ(吸着結果情報D3)による部品Pの吸着後のノズルNの部品把持位置HX,HYや吸着時のノズルNのZ方向位置(z)などを入力情報として、吸着時のノズルNのZ方向位置(z)を含む停止位置Lや、停止時間T、動作速度VZ等を、好適に算出・修正することにより、異常発生率を低下させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
本発明は、生産管理システム等に利用可能である。
50…部品(P)、90…基板、100…部品実装装置、110…供給装置、111…フィーダベース、111a…フィーダ(F)、112,125,133,145,163…IF部、120…装着装置、121…ヘッド、122…ビーム、122a…ガイド、123…ノズル(吸着ノズル)(N)、124…駆動制御部、125…圧力制御部、130…部品検出装置、131…側面検出部、132…下面検出部、140…全体制御装置、141…記憶部、144…全体制御部、150…演算装置、151…記憶部、D1…装着情報、D2…動作情報、D3…吸着結果情報、D4…バラつき情報、D5…閾値情報、160…演算制御部、161…入力部、162…出力部、170…入力装置、171…出力装置、172…通信IF装置、173…バス。

Claims (5)

  1. 部品を基板に実装する部品実装装置の動作制御の設定を算出する演算装置であって、
    前記部品実装装置は、前記部品を供給する供給装置と、前記部品を吸着するノズルを含む装着装置と、前記設定の情報に従って前記部品を前記ノズルにより吸着する吸着動作及び前記ノズルにより吸着した部品を基板へ装着する装着動作を含む実装動作における前記供給装置及び装着装置を含む各部位の動作を制御する全体制御装置と、前記吸着動作の後の前記ノズル及び部品に関する状態を検出する検出装置と、を備え、
    前記ノズルを前記供給装置の部品の搭載面に対して近づける又は遠ざける方向をZ方向とし、Z方向に交差する平面の方向をX,Y方向とし、
    前記演算装置は、前記算出処理を行う演算制御部と、当該算出処理に用いるデータ情報を記憶する記憶部と、を有し、
    前記演算装置は、前記検出装置を用いて前記ノズル及び部品に関する状態を取得し、
    前記演算制御部は、前記記憶部の情報をもとに、
    (1)前記吸着動作の後の前記ノズルと部品との相対位置を表す状態パラメータを、X,Y方向、及びZ方向を含む形式で取得し当該情報を格納する第1の処理と、
    (2)前記吸着動作における前記状態パラメータのバラつきの値を算出し当該情報を格納する第2の処理と、を行い、
    前記演算制御部は、前記状態パラメータのバラつきの値が第1の閾値を超えた場合に、
    (3)前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値と第3の閾値とを比較し、前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値が第3の閾値未満である場合、前記ノズルのZ方向位置を前記ノズルが部品に近づく位置へ修正する第3の処理を行うとともに、前記ノズルのZ方向の移動の動作速度のパラメータ値を修正する必要は無いと判断し、
    (4)前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値が第3の閾値以上である場合、前記ノズルの吸着位置の付近を含むZ方向の移動の動作速度のパラメータ値を、小さくなるように修正する第4の処理を行い、
    (5)前記第4の処理を行った後に、前記ノズルの吸着位置のパラメータ値を予め定められた設定値に再設定する第5の処理を行うこと、を特徴とする演算装置。
  2. 請求項1記載の演算装置において、
    前記状態パラメータのバラつきの値として、分散値を算出して利用すること、を特徴とする演算装置。
  3. 請求項1記載の演算装置において、
    前記部品実装装置または演算装置に備える出力装置の画面に、前記状態パラメータのバラつきの値と、前記設定のパラメータに関する前記修正の前後の値を含む修正内容情報とを表示し、ユーザによる確認の上で、前記修正を実行すること、を特徴とする演算装置。
  4. 部品を基板に実装する部品実装装置であって、
    前記部品実装装置は、
    前記部品を供給する供給装置と、
    前記部品を吸着するノズルを含む装着装置と、
    前記部品実装装置の動作制御の設定を算出する演算装置と、
    前記設定の情報に従って前記部品を前記ノズルにより吸着する吸着動作及び前記ノズルにより吸着した部品を基板へ装着する装着動作を含む実装動作における前記供給装置及び装着装置を含む各部位の動作を制御する全体制御装置と、
    前記吸着動作の後の前記ノズル及び部品に関する状態を検出する検出装置と、を備え、
    前記ノズルを前記供給装置の部品の搭載面に対して垂直に近づける又は遠ざける方向をZ方向とし、Z方向に垂直な平面の方向をX,Y方向とし、
    前記演算装置は、前記算出処理を行う演算制御部と、当該算出処理に用いるデータ情報を記憶する記憶部と、を有し、
    前記演算装置は、前記検出装置を用いて前記ノズル及び部品に関する状態を取得し、
    前記演算制御部は、前記記憶部の情報をもとに、
    (1)前記吸着動作の後の前記ノズルと部品との相対位置を表す状態パラメータを、X,Y方向、及びZ方向を含む形式で取得し当該情報を格納する第1の処理と、
    (2)前記吸着動作における前記状態パラメータのバラつきの値を算出し当該情報を格納する第2の処理と、を行い、
    前記演算制御部は、前記状態パラメータのバラつきの値が第1の閾値を超えた場合に、
    (3)前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値と第3の閾値とを比較し、前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値が第3の閾値未満である場合、前記ノズルのZ方向位置を前記ノズルが部品に近づく位置へ修正する第3の処理を行うとともに、前記ノズルのZ方向の移動の動作速度のパラメータ値を修正する必要は無いと判断し、
    (4)前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値が第3の閾値以上である場合、前記ノズルの吸着位置の付近を含むZ方向の移動の動作速度のパラメータ値を、小さくなるように修正する第4の処理を行い、
    (5)前記第4の処理を行った後に、前記ノズルの吸着位置のパラメータ値を予め定められた設定値に再設定する第5の処理を行うこと、を特徴とする部品実装装置。
  5. 部品を基板に実装する部品実装装置の動作制御の設定を算出する情報処理を演算装置に実行させるプログラムであって、
    前記部品実装装置は、前記部品を供給する供給装置と、前記部品を吸着するノズルを含む装着装置と、前記設定の情報に従って前記部品を前記ノズルにより吸着する吸着動作及び前記ノズルにより吸着した部品を基板へ装着する装着動作を含む実装動作における前記供給装置及び装着装置を含む各部位の動作を制御する全体制御装置と、前記吸着動作の後の前記ノズル及び部品に関する状態を検出する検出装置と、を備え、
    前記ノズルを前記供給装置の部品の搭載面に対して垂直に近づける又は遠ざける方向をZ方向とし、Z方向に垂直な平面の方向をX,Y方向とし、
    前記演算装置は、前記算出処理を行う演算制御部と、当該算出処理に用いるデータ情報を記憶する記憶部と、を有し、
    前記演算装置は、前記検出装置を用いて前記ノズル及び部品に関する状態を取得し、
    前記演算制御部は、前記記憶部の情報をもとに、前記プログラムにより実行する処理として、
    (1)前記吸着動作の後の前記ノズルと部品との相対位置を表す状態パラメータを、X,Y方向、及びZ方向を含む形式で取得し当該情報を格納する第1の処理と、
    (2)前記吸着動作における前記状態パラメータのバラつきの値を算出し当該情報を格納する第2の処理と、を行い、
    前記演算制御部は、前記状態パラメータのバラつきの値が第1の閾値を超えた場合に、
    (3)前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値と第3の閾値とを比較し、前記ノズルのZ方向位置のパラメータ値が第3の閾値未満である場合、前記ノズルのZ方向位置を前記ノズルが部品に近づく位置へ修正する第3の処理を行うとともに、前記ノズルのZ方向の移動の動作速度のパラメータ値を修正する必要は無いと判断し、
    (4)前記第3の処理を行った後に、前記ノズルの吸着位置の付近を含むZ方向の移動の動作速度のパラメータ値を、小さくなるように修正する第4の処理を行い、
    (5)前記第4の処理を行った後に、前記ノズルの吸着位置のパラメータ値を予め定められた設定値に再設定する第5の処理を行うこと、を特徴とするプログラム。
JP2011124753A 2011-06-03 2011-06-03 演算装置、部品実装装置、及びプログラム Active JP5795882B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011124753A JP5795882B2 (ja) 2011-06-03 2011-06-03 演算装置、部品実装装置、及びプログラム
CN201210159318.5A CN102811600B (zh) 2011-06-03 2012-05-21 运算装置、部件安装装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011124753A JP5795882B2 (ja) 2011-06-03 2011-06-03 演算装置、部品実装装置、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012253200A JP2012253200A (ja) 2012-12-20
JP5795882B2 true JP5795882B2 (ja) 2015-10-14

Family

ID=47235139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011124753A Active JP5795882B2 (ja) 2011-06-03 2011-06-03 演算装置、部品実装装置、及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5795882B2 (ja)
CN (1) CN102811600B (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6384089B2 (ja) * 2014-03-31 2018-09-05 日本電気株式会社 部品搬送装置、部品搬送方法、及びプログラム
JP6488553B2 (ja) * 2014-03-31 2019-03-27 日本電気株式会社 部品搬送装置、部品搬送方法、及びプログラム
JP6413071B2 (ja) * 2014-07-17 2018-10-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品実装方法および部品実装システム
JP6457245B2 (ja) * 2014-11-11 2019-01-23 Juki株式会社 電子部品実装装置
US10712729B2 (en) * 2015-04-09 2020-07-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Setting support system for setting operational parameter
JP6528133B2 (ja) * 2016-03-04 2019-06-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品実装装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3774906B2 (ja) * 1994-12-06 2006-05-17 ソニー株式会社 電子部品装着機及び電子部品装着方法
JP2001024395A (ja) * 1999-07-12 2001-01-26 Yamaha Motor Co Ltd 異形部品の装着方法
JP2002368495A (ja) * 2001-06-08 2002-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 部品実装装置及び部品実装方法
JP4607820B2 (ja) * 2005-06-27 2011-01-05 パナソニック株式会社 実装条件決定方法
US7739077B2 (en) * 2005-06-27 2010-06-15 Panasonic Corporation Mounting condition determination method
JP2007043076A (ja) * 2005-07-06 2007-02-15 Juki Corp 電子部品の実装装置
CN1893811A (zh) * 2005-07-06 2007-01-10 重机公司 电子部件安装装置
JP4704218B2 (ja) * 2006-01-24 2011-06-15 ヤマハ発動機株式会社 部品認識方法、同装置および表面実装機

Also Published As

Publication number Publication date
CN102811600B (zh) 2016-01-06
JP2012253200A (ja) 2012-12-20
CN102811600A (zh) 2012-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5795882B2 (ja) 演算装置、部品実装装置、及びプログラム
JP6411028B2 (ja) 管理装置
US11147198B2 (en) Inspection apparatus, component mounting system, and component mounting method
US20160029521A1 (en) Component mounting apparatus and component mounting method
US10888041B2 (en) Substrate working system and component mounter
JP2013243273A (ja) 部品吸着動作監視装置及び部品有無検出装置
JP5729724B2 (ja) 演算装置、部品実装装置、及びプログラム
JP4995745B2 (ja) 部品実装装置
JP6663430B2 (ja) 部品実装機
JP2009130058A (ja) 部品実装方法及び装置
US8689435B2 (en) Mounting system for mounting electronic components
JP6076047B2 (ja) 電子部品実装装置及び演算装置及び電子部品実装方法
JP5013816B2 (ja) 表面実装装置
JP4809287B2 (ja) 設備状態監視方法
JP2014022633A (ja) 部品実装機
JP6706625B2 (ja) 基板位置検索装置、および部品実装機
JPWO2017212566A1 (ja) 部品実装システム
JP6748846B2 (ja) 部品実装システム及び部品実装システムにおけるデータフィードバック方法並びに部品実装システムにおけるデータフィードバック方法を実行するためのプログラム
US20180332748A1 (en) Board working system
JPWO2016151797A1 (ja) 実装装置及び実装方法
US11304351B2 (en) Mounting device, information processing device, and mounting method
JP6920182B2 (ja) 部品実装装置
WO2019058475A1 (ja) シェイプデータ類比判定装置
JP2008124169A (ja) 表面実装装置
JP6832453B2 (ja) 作業機、及び部品の落下範囲を報知する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131015

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140411

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140422

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20140606

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20150127

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20150312

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150319

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150526

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150817

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5795882

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250