JP6736754B2 - Implement work device - Google Patents
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Description
この発明は、被実装物作業装置に関し、特に、カートが着脱可能に取り付けられる被実装物作業装置に関する。 The present invention relates to a mounted object working device, and more particularly to a mounted object working device to which a cart is detachably attached.
従来、カート型のトレイフィーダ(カート)が着脱可能に取り付けられる電子部品実装装置(被実装物作業装置)としては、たとえば、特許第3518410号公報が知られている。 Conventionally, for example, Japanese Patent No. 3518410 is known as an electronic component mounting apparatus (workpiece mounting apparatus) to which a cart type tray feeder (cart) is detachably attached.
上記特許第3518410号公報には、電子部品を供給するカート型のトレイフィーダと、トレイフィーダから供給される電子部品を基板に実装する移載ヘッドとを備える電子部品実装装置が開示されている。 Japanese Patent No. 3518410 discloses an electronic component mounting apparatus including a cart-type tray feeder that supplies electronic components and a transfer head that mounts the electronic components supplied from the tray feeder on a substrate.
上記特許第3518410号公報において、トレイフィーダは、電子部品が格納されるトレイと、トレイを保持するパレットと、パレットを収納する容器と、容器からパレットを引き出す引き出し部とを含んでいる。また、上記特許第3518410号公報では、引き出し部は、2つの認識マークと、3つのマーカーとを有する。また、電子部品実装装置は、2つの認識マークを撮像するためのカメラと、3つのマーカーの高さ位置を計測するための高さ検出手段を有する。 In Japanese Patent No. 3518410, the tray feeder includes a tray for storing electronic components, a pallet for holding the tray, a container for storing the pallet, and a drawer portion for pulling out the pallet from the container. Further, in the above-mentioned Japanese Patent No. 3518410, the drawer has two recognition marks and three markers. In addition, the electronic component mounting apparatus has a camera for capturing two recognition marks and a height detecting unit for measuring the height positions of the three markers.
上記特許第3518410号公報では、カート型のトレイフィーダが、電子部品実装装置から分離して移動可能となっているため、部品の実装作業を開始するに際して、カート型のトレイフィーダと、電子部品実装装置との相対位置を計測して補正値の算出が行なわれる。 In the above-mentioned Japanese Patent No. 3518410, the cart type tray feeder can be moved separately from the electronic component mounting apparatus. Therefore, when the component mounting work is started, the cart type tray feeder and the electronic component mounting apparatus are mounted. A correction value is calculated by measuring the relative position with respect to the device.
具体的には、上記特許第3518410号公報では、カメラが撮像することにより検出される、水平面内の2つの認識マークの相対位置に基づいて、引き出し部の水平面内における第1位置補正値を算出する。また、上記特許第3518410号公報では、3つのマーカーの高さ位置を計測することにより検出される、上下方向における3つのマーカーの相対位置に基づいて、引き出し部の上下方向における第2位置補正値を算出する。 Specifically, in the above-mentioned Japanese Patent No. 3518410, the first position correction value in the horizontal plane of the drawer portion is calculated based on the relative positions of the two recognition marks in the horizontal plane detected by the camera. To do. Further, in the above-mentioned Japanese Patent No. 3518410, the second position correction value in the vertical direction of the drawer portion is based on the relative positions of the three markers in the vertical direction, which are detected by measuring the height positions of the three markers. To calculate.
上記特許第3518410号公報に記載の電子部品実装装置では、カート型のトレイフィーダが取り付けられる毎に、第1位置補正値および第2位置補正値が算出されている。これにより、電子部品実装装置(被実装物作業装置)にカート型のトレイフィーダを取り付けてから、カート型のトレイフィーダ(カート)から供給される電子部品を、移載ヘッドにより基板上に実装する作業を開始するまでにかかる時間が長くなるという問題点がある。そのため、着脱可能なカートを備え、作業部本体にカートを取り付ける際、作業部本体とカートとの相対位置の補正量を取得する必要がある被実装物作業装置において、作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる被実装物作業装置が望まれている。 In the electronic component mounting apparatus described in Japanese Patent No. 3518410, the first position correction value and the second position correction value are calculated every time the cart type tray feeder is attached. As a result, after the cart type tray feeder is attached to the electronic component mounting apparatus (workpiece work apparatus), the electronic components supplied from the cart type tray feeder (cart) are mounted on the substrate by the transfer head. There is a problem that it takes a long time to start the work. Therefore, it is necessary to acquire the correction amount of the relative position between the working unit main body and the cart when the cart is attached to the working unit main body, which is equipped with a detachable cart There is a demand for an implement work device that can reduce the time.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、作業を開始するまでにかかる時間を短縮することが可能な被実装物作業装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to provide a mounted object working apparatus capable of shortening the time required to start the work. It is to be.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による被実装物作業装置は、部品が実装される被実装物に対して作業を行う作業部本体と、作業部本体に着脱可能に取り付けられ、個別の識別情報を有するカートとを備え、カートは、被実装物を保持する保持部と、保持部を移動させる移動機構とを有する被実装物保持ユニットと、被実装物保持ユニットが取り付けられるカート本体とを含み、カート本体に対する、移動機構の移動軸の位置ずれを補正するための第1校正情報が、カートの識別情報に基づいて作業部本体により取得される。 In order to achieve the above object, a mounted object working apparatus according to an aspect of the present invention is a work unit main body that works on a mounted object on which a component is mounted, and is detachably attached to the working unit main body. , A cart having individual identification information, and the cart has a mounted part holding unit having a holding part for holding the mounted part and a moving mechanism for moving the holding part, and the mounted part holding unit is attached. The first calibration information including the cart body and for correcting the displacement of the movement axis of the moving mechanism with respect to the cart body is acquired by the working unit body based on the cart identification information.
この発明の一の局面による被実装物作業装置では、上記のように、作業部本体が、カートの識別情報に基づいて、移動機構の移動軸の位置ずれを補正するための第1校正情報を取得するように構成されている。これにより、作業部本体にカートが取り付けられると、カートの識別情報に基づいて第1校正情報が取得されるので、第1校正情報を取得するのに必要な計測、撮像、撮影および計算などといった作業を行う時間がかからなくなる。その結果、作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。 In the work implement according to one aspect of the present invention, as described above, the working unit main body provides the first calibration information for correcting the displacement of the moving shaft of the moving mechanism based on the cart identification information. Is configured to get. As a result, when the cart is attached to the main body of the working unit, the first calibration information is acquired based on the identification information of the cart. Therefore, measurement, imaging, photographing, calculation, etc. necessary to acquire the first calibration information are performed. It takes less time to do the work. As a result, the time required to start the work can be shortened.
上記一の局面による被実装物作業装置において、好ましくは、第1校正情報と、作業部本体へのカートの取り付け状態において取得され、作業部本体に対する、カート本体の位置ずれを補正するための第2校正情報とに基づいて、移動機構による保持部の移動の補正が行なわれるように構成されている。このように構成すれば、保持部の移動の補正が、カート本体に対する、保持部の位置ずれを補正する第1校正情報と、作業部本体に対する、カート本体の位置ずれを補正する第2校正情報とに基づいて行われているので、保持部の移動を作業部本体の位置ずれに対して補正することができる。その結果、作業部本体に対する、保持部が保持する被実装物の位置精度を確保しつつ、第1校正情報がカートの識別情報に基づいて取得されるので、作業部本体の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。 In the work implement working apparatus according to the above aspect, preferably, the first calibration information and a first correction information for correcting the positional deviation of the cart main body with respect to the working unit main body, which is acquired in a mounting state of the cart to the working unit main body. The movement of the holding unit is corrected by the moving mechanism based on the two calibration information. According to this structure, the correction of the movement of the holding unit is the first calibration information for correcting the positional deviation of the holding unit with respect to the cart body, and the second calibration information for correcting the positional deviation of the cart main body with respect to the working unit body. Therefore, the movement of the holding portion can be corrected with respect to the positional deviation of the working portion main body. As a result, the first calibration information is acquired based on the identification information of the cart while ensuring the positional accuracy of the mounted object held by the holding unit with respect to the working unit body, and thus until the work of the working unit body is started. It is possible to reduce the time required for.
上記移動機構を備える被実装物作業装置において、好ましくは、移動機構の移動軸は、上下方向に延びる昇降軸、昇降軸に直交するチルト軸、および、チルト軸に直交する回転軸のうちの少なくとも1つを有する。このように構成すれば、昇降軸が延びる方向に沿った昇降、チルト軸回りの傾斜、および、回転軸回りの回転のうち、少なくとも1つの保持部の移動を第1校正情報に基づいて補正することができる。その結果、保持部の移動が第1校正情報に基づいて補正されるので、昇降、傾斜、および、回転のうち、少なくとも1つの保持部の移動の精度を確保することができるとともに、第1校正情報はカートの識別情報に基づいて取得されるので、作業部本体の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。 In the mounted work device including the above-mentioned moving mechanism, preferably, the moving shaft of the moving mechanism is at least one of an elevating shaft extending in a vertical direction, a tilt shaft orthogonal to the elevating shaft, and a rotating shaft orthogonal to the tilt shaft. Have one. According to this structure, the movement of at least one holding unit is corrected based on the first calibration information, among the elevation along the direction in which the elevation axis extends, the tilt around the tilt axis, and the rotation around the rotation axis. be able to. As a result, since the movement of the holding unit is corrected based on the first calibration information, it is possible to ensure the accuracy of movement of at least one holding unit among lifting, tilting, and rotation, and at the same time, perform the first calibration. Since the information is obtained based on the identification information of the cart, it is possible to shorten the time required to start the work of the working unit main body.
この場合、被実装物保持ユニットは、チルト軸回りに保持部を傾斜させる傾斜機構部を有し、第1校正情報は、カート本体のカート基準面に対する、傾斜機構部の傾斜角度に基づいて、傾斜機構部のチルト軸の位置ずれを補正するための校正情報を有する。このように構成すれば、被実装物保持ユニットの組み立て誤差や、カート本体への組み付け誤差などに起因する傾斜機構部のカート基準面に対する傾斜角度の誤差を第1校正情報により補正することができる。その結果、第1校正情報はカートの識別情報に基づいて取得されるので、カート基準面に対して保持部を傾斜させてから、作業部本体の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。 In this case, the mounted object holding unit has a tilting mechanism section that tilts the holding section about the tilt axis, and the first calibration information is based on the tilting angle of the tilting mechanism section with respect to the cart reference plane of the cart body. It has calibration information for correcting the positional deviation of the tilt axis of the tilt mechanism section. According to this structure, an error in the tilt angle of the tilt mechanism portion with respect to the cart reference plane due to an assembly error of the mounted object holding unit, an assembly error in the cart body, and the like can be corrected by the first calibration information. .. As a result, since the first calibration information is acquired based on the cart identification information, it is possible to shorten the time required to start the work of the working unit main body after the holding unit is tilted with respect to the cart reference plane. You can
上記移動機構の移動軸が回転軸を有する被実装物作業装置において、好ましくは、被実装物保持ユニットは、回転軸回りに保持部を回転させる回転機構部を有し、第1校正情報は、カート本体のカート基準線に対する、回転機構部の回転角度に基づいて、回転機構部の回転軸の位置ずれを補正するための校正情報を有する。このように構成すれば、被実装物保持ユニットの組み立て誤差や、カート本体への組み付け誤差などに起因する回転機構部のカート基準線に対する回転角度の誤差を第1校正情報により補正することができる。その結果、第1校正情報は、カートの識別情報に基づいて取得されるので、カート基準線に対して保持部を回転させてから、作業部本体の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。 In the mounted object working device in which the moving shaft of the moving mechanism has a rotating shaft, preferably, the mounted object holding unit has a rotating mechanism unit that rotates the holding unit around the rotating shaft, and the first calibration information is It has calibration information for correcting the positional deviation of the rotation shaft of the rotation mechanism unit based on the rotation angle of the rotation mechanism unit with respect to the cart reference line of the cart body. According to this structure, it is possible to correct the error of the rotation angle of the rotation mechanism portion with respect to the cart reference line due to the assembly error of the mounted object holding unit, the assembly error to the cart body, and the like, using the first calibration information. .. As a result, since the first calibration information is acquired based on the cart identification information, the time required to start the work of the working unit body after rotating the holding unit with respect to the cart reference line is shortened. be able to.
上記移動機構の移動軸が昇降軸を有する被実装物作業装置において、好ましくは、被実装物保持ユニットは、昇降軸に沿って保持部を移動させる昇降機構部を有し、第1校正情報は、カート本体のカート基準軸に対する、保持部の上下方向の複数の高さ位置に対する保持部の回転中心位置に基づいて、昇降機構部の昇降軸の位置ずれを補正するための校正情報を有する。このように構成すれば、被実装物保持ユニットの組み立て誤差や、カート本体への組み付け誤差などに起因する昇降機構部のカート基準軸に対する回転中心位置の誤差を第1校正情報により補正することができる。その結果、第1校正情報は、カートの識別情報に基づいて取得されるので、カート基準軸に対して保持部を昇降させてから、作業部本体の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。 In the mounted object working apparatus in which the moving axis of the moving mechanism has an elevating shaft, the mounted object holding unit preferably has an elevating mechanism section for moving the holding section along the elevating axis, and the first calibration information is Calibration information for correcting the positional deviation of the lifting shaft of the lifting mechanism unit based on the rotation center position of the holding unit with respect to a plurality of vertical positions of the holding unit with respect to the cart reference axis of the cart main body. According to this structure, it is possible to correct the error of the rotation center position of the lifting/lowering mechanism part with respect to the cart reference axis due to the assembling error of the mounted object holding unit or the assembling error to the cart main body by the first calibration information. it can. As a result, since the first calibration information is acquired based on the cart identification information, the time required to start the work of the working unit body after the holding unit is moved up and down with respect to the cart reference axis is shortened. be able to.
上記カートを備える被実装物作業装置において、好ましくは、カートは、作業部本体に取り付けられた状態において、カートの高さ位置を調節する高さ位置調節機構を含み、高さ位置調節機構は、作業部本体の本体基準面に対する、カートの着脱方向に直交する方向のカートの傾斜を調節可能に構成されている。このように構成すれば、被実装物保持ユニットの組み立て誤差や、カート本体への組み付け誤差などに起因するカート本体のカート基準面に対する傾斜角度の誤差を、高さ位置調節機構により補正することができる。その結果、第1校正情報だけでなく、高さ位置調節機構により保持部の移動軸の位置ずれが補正されるので、被実装物に対してより精度よく作業を行うことができる。 In the mounted work device including the cart, preferably, the cart includes a height position adjusting mechanism that adjusts the height position of the cart in a state of being attached to the working unit body, and the height position adjusting mechanism is The inclination of the cart in a direction orthogonal to the cart attachment/detachment direction with respect to the main body reference plane of the working unit main body is adjustable. With this configuration, the height position adjusting mechanism can correct an error in the inclination angle of the cart body with respect to the cart reference plane, which is caused by an error in assembling the mounted object holding unit or an error in assembling the unit into the cart body. it can. As a result, not only the first calibration information but also the displacement of the moving shaft of the holding unit is corrected by the height position adjusting mechanism, so that it is possible to perform the work on the mounted object more accurately.
本発明によれば、上記のように、作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to shorten the time required to start the work.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
被実装物作業装置1は、図1に示すように、IC、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品Bを、基板Aなどに実装するように構成されている。具体的には、電子部品Bが実装される基板Aに対して作業を行う作業部本体10と、作業部本体10に着脱可能に取り付けられるカート4とを備えている。ここで、被実装物作業装置1において、基板Aが搬送される方向をX方向とし、水平方向におけるX方向に垂直な方向をY方向とする。また、被実装物作業装置1においてX方向およびY方向に垂直な方向をZ方向とする。
As shown in FIG. 1, the mounted work device 1 is configured to mount an electronic component B such as an IC, a transistor, a capacitor and a resistor on a substrate A or the like. Specifically, the work unit main body 10 that performs work on the board A on which the electronic component B is mounted, and the
〈作業部本体〉
作業部本体10は、図1に示すように、搬入される基板AをX2側に搬送し、所定位置において基板Aの実装面に電子部品Bを実装する機能を有している。具体的に、作業部本体10は、基台11と、被実装物搬送部12と、テープフィーダ13(図3参照)と、ヘッドユニット14と、支持部15と、一対のレール部16(図2参照)と、部品認識カメラ31(図3参照)と、基板認識カメラ32(図2参照)と、レーザー計測部33(図3参照)と、制御装置2(図4参照)と、第1収容部111(図2参照)とを備えている。<Main body of working unit>
As shown in FIG. 1, the working unit body 10 has a function of transporting the board A to be carried in to the X2 side and mounting the electronic component B on the mounting surface of the board A at a predetermined position. Specifically, the working unit main body 10 includes a
〈被実装物搬送部〉
被実装物搬送部12は、図2に示すように、基板Aを搬入し、搬送方向(X2方向)に搬送し、搬出するように構成されている。被実装物搬送部12は、上流側搬送部121と、中央搬送部122と、下流側搬送部123とを含んでいる。<Mounted object transport section>
As shown in FIG. 2, the mounted
上流側搬送部121は、一対の第1コンベア121aを有している。一対の第1コンベア121aは、基板Aを載置する載置部材6における搬送方向と垂直な方向(Y方向)の両端部を下方から支持する。一対の第1コンベア121aは、搬入された基板Aを中央搬送部122まで搬送する。
The upstream
中央搬送部122は、上流側搬送部121と下流側搬送部123との間に配置されている。中央搬送部122は、一対の第2コンベア122aを有している。一対の第2コンベア122aは、基板Aを載置する載置部材6における搬送方向と垂直な方向(Y方向)の両端部を下方から支持する。一対の第2コンベア122aは、基板Aを上流側搬送部121から受け取り、受け取った基板Aを下流側搬送部123まで搬送する。また、一対の第2コンベア122aは、基板Aを被実装物保持ユニット5への受け渡し位置まで移動させる。
The
下流側搬送部123は、一対の第3コンベア123aを有している。一対の第3コンベア123aは、基板Aを載置する載置部材6における搬送方向と垂直な方向(Y方向)の両端部を下方から支持する。一対の第3コンベア123aは、電子部品Bを実装した基板Aを中央搬送部122から受け取り、下流側の図示しない搬送路に電子部品Bを実装した基板Aを搬出する。
The downstream
ここで、基板Aは、図1に示すように、載置部材6に保持された状態において、被実装物搬送部12により搬送される。載置部材6は、基板Aを被実装物搬送部12により搬送するための部材となっている。載置部材6は、基板Aを着脱可能に保持している。また、載置部材6は、後述する被実装物保持ユニット5により保持されるように構成されている。
Here, as shown in FIG. 1, the substrate A is carried by the mounted
〈テープフィーダ〉
図2に示すように、基台11のY2側の端部には、複数のテープフィーダ13を配置するためのフィーダ配置部11aが、複数(2箇所)設けられている。また、基台11のY1側の端部には、フィーダ配置部11aが1箇所設けられている。<Tape feeder>
As shown in FIG. 2, the Y2 side end of the
テープフィーダ13は、図3に示すように、複数の電子部品Bを所定の間隔を隔てて保持したテープが巻き回されたリール13aを保持している。テープフィーダ13は、リール13aを回転させて電子部品Bを保持するテープを送出することにより、先端から電子部品Bを供給する。各テープフィーダ13は、フィーダ配置部11aに設けられた図示しないコネクタを介して制御装置2(図4参照)に電気的に接続されている。これにより、各テープフィーダ13は、制御装置2からの制御信号に基づいて、リール13aからテープを送出する。
As shown in FIG. 3, the
〈レール部〉
レール部16は、図2に示すように、支持部15を搬送方向と垂直な方向(Y方向)に移動可能に構成されている。具体的には、一対のレール部16は、それぞれY方向に延びるように形成されている。一対のレール部16は、基台11のX方向の両端部に固定されている。一対のレール部16は、それぞれ、Y方向に延びるボールネジ軸16aと、ボールネジ軸16aに設けられた複数のY軸モーター16bと、図示しないガイドレールとを含んでいる。各Y軸モーター16bは、それぞれ対応するボールネジ軸16aを回転させる。支持部15は、各Y軸モーター16bにより各ボールネジ軸16aが回転されると、一対のレール部16に沿って搬送方向と垂直な方向(Y方向)に移動する。<Rail part>
As shown in FIG. 2, the
〈支持部〉
支持部15は、図2に示すように、ヘッドユニット14を搬送方向(X方向)に移動可能に構成されている。具体的には、支持部15は、X方向に延びるボールネジ軸15aと、ボールネジ軸15aを回転させるX軸モーター15bと、X方向に延びる図示しないガイドレールとを含んでいる。ヘッドユニット14は、X軸モーター15bによりボールネジ軸15aが回転されることにより、支持部15に沿って搬送方向(X方向)に移動する。<Supporting part>
As shown in FIG. 2, the
このような構成により、ヘッドユニット14は、基台11の上方を水平方向(X方向およびY方向)に移動可能に構成されている。これにより、ヘッドユニット14は、たとえばテープフィーダ13の上方に移動して、テープフィーダ13から供給される電子部品Bを吸着することが可能となっている。また、ヘッドユニット14は、たとえば被実装物保持ユニット5に保持された状態の基板Aの上方に移動して、吸着した電子部品Bを基板A上に実装することが可能となっている。
With such a configuration, the
〈ヘッドユニット〉
ヘッドユニット14は、図1に示すように、後述する被実装物保持ユニット5に保持された基板Aに対して作業を行う構成となっている。ヘッドユニット14は、支持部15および一対のレール部16を介して、基台11に取り付けられている。また、ヘッドユニット14は、被実装物搬送部12、被実装物保持ユニット5およびテープフィーダ13よりも上方(Z1方向)に配置されている。ヘッドユニット14は、被実装物保持ユニット5により保持された状態の基板Aに電子部品Bの実装作業を行う。実装作業とは、ヘッドユニット14がテープフィーダ13から供給される電子部品Bを吸着するとともに、吸着された電子部品Bを基板A上に実装する作業である。<head unit>
As shown in FIG. 1, the
ヘッドユニット14は、図1に示すように、ディスペンスヘッド141と、実装ヘッド142と、複数のボールネジ軸143と、Z軸モーター144と、R軸モーター145(図4参照)とを有している。ディスペンスヘッド141と実装ヘッド142とは、搬送方向(X方向)に沿って直線状に一列に並んで配置されている。ボールネジ軸143およびZ軸モーター144は、ディスペンスヘッド141および実装ヘッド142のそれぞれに設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ディスペンスヘッド141は、図1に示すように、先端に取り付けられるノズル146を有している。ディスペンスヘッド141は、図示しないシリンジから供給されるクリームはんだを先端のノズル146から吐出し、基板Aにクリームはんだを塗布可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the dispense
実装ヘッド142は、図1に示すように、先端(下端)に取り付けられるノズル146を有している。実装ヘッド142は、図示しない負圧発生機によりノズル146の先端部に発生した負圧によって、テープフィーダ13から供給される電子部品Bを吸着して保持可能に構成されている。また、実装ヘッド142は、図示しない正圧発生機によりノズル146の先端部に発生した正圧によって、保持している電子部品Bを基板Aの実装面に実装可能に構成されている。R軸モーター145は、実装ヘッド142をノズル146の中心軸回り(Z軸回り)に回転させるように構成されている。
As shown in FIG. 1, the mounting
各ボールネジ軸143は、図1に示すように、それぞれ上下方向に延びる。各Z軸モーター144は、それぞれ対応するボールネジ軸143を回転させる。実装ヘッド142およびディスペンスヘッド141は、Z軸モーター144によりボールネジ軸143が回転されると、ボールネジ軸143に沿って上下方向に移動可能となっている。これにより、実装ヘッド142は、電子部品Bの吸着および実装(装着)などを行うことが可能な第1高さ位置と、ヘッドユニット14の水平方向の移動が可能となる第2高さ位置との間において上下方向に移動可能となっている。ディスペンスヘッド141は、クリームはんだの塗布などを行うことが可能な第3高さ位置と、ヘッドユニット14の水平方向の移動が可能となる第4高さ位置との間において上下方向に移動可能となっている。
Each ball screw
〈部品認識カメラ〉
部品認識カメラ31は、図3に示すように、電子部品Bの実装に先立って実装ヘッド142のノズル146に吸着された電子部品Bを下方(Z2方向)から撮像するように構成されている。具体的には、部品認識カメラ31は、基台11におけるテープフィーダ13の近傍に設けられている。<Parts recognition camera>
As shown in FIG. 3, the
〈基板認識カメラ〉
基板認識カメラ32は、図3に示すように、電子部品Bの実装に先立って基板Aに付された位置認識マークを上方(Z1方向)から撮像するように構成されている。位置認識マークは、基板Aの位置を認識するためのマークである。具体的には、基板認識カメラ32は、ヘッドユニット14の背面(Y1方向)の下端部(Z2方向)に設けられている。基板認識カメラ32は、ヘッドユニット14とともに、基台11の上方を水平方向(X方向およびY方向)に移動可能となっている。<Board recognition camera>
As shown in FIG. 3, the
〈レーザー計測部〉
レーザー計測部33は、図1に示すように、電子部品Bの実装に先立って基板Aの高さ位置を計測するように構成されている。具体的には、レーザー計測部33は、基板Aにレーザー光を照射して、基板Aから反射された反射光を受光することにより、レーザー計測部33の下端位置から基板Aの上面の計測位置までの距離を計測する。ここで、高さ位置は、レーザー計測部33により計測された、レーザー計測部33の下端位置から基板Aの上面の計測位置までの距離に基づいて算出される。<Laser measurement section>
As shown in FIG. 1, the
レーザー計測部33は、図3に示すように、ヘッドユニット14の背面側(Y1方向)に取り付けられている。レーザー計測部33は、ヘッドユニット14とともに、基台11の上方を水平方向(X方向およびY方向)に移動可能となっている。また、レーザー計測部33は、基台11の上方を水平方向に移動して、部品実装位置の上方からレーザー光を基板Aに照射する。
The
〈制御装置〉
図4に示すように、制御装置2は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、およびRAM(Random Access Memory)20などを含み、被実装物作業装置1の動作を制御するように構成されている。具体的には、制御装置2は、被実装物搬送部12、カート4、被実装物保持ユニット5、ヘッドユニット14、支持部15、一対のレール部16、部品認識カメラ31、基板認識カメラ32、レーザー計測部33、およびテープフィーダ13などを、予め記憶されたプログラムにしたがって制御する。また、制御装置2のRAM20には、後述する第1キャリブレーションデータ21および第2キャリブレーションデータ22が格納されている。<Control device>
As shown in FIG. 4, the
〈第1収容部〉
第1収容部111は、図2に示すように、カート4を内側に収容可能に構成されている。具体的には、第1収容部111は、カート4の着脱方向(Y方向)の一方側(Y1側)の端部の凹んだ部分となっており、カート4の着脱方向(Y方向)の一方側(Y1側)に開口112aを有している。第1収容部111は、カート4の着脱方向(Y方向)に直交する方向(X方向)に対向する一対の内面部を有している。一対の内面部は、それぞれ一方側(X1側)を第1内面部112bとし、他方側(X2側)を第2内面部112cとする。また、第1収容部111は、一対の内面部のそれぞれにおける、カート4の着脱方向(Y方向)の他方側(Y2側)の端部同士を接続する第3内面部112dを有している。なお、第1収容部111は、特許請求の範囲の「収容部」の一例となっている。<First housing section>
As shown in FIG. 2, the first
第1収容部111の第3内面部112dには、第1収容部111内に進入したカート4の先端位置を位置決めする位置決め部113が設けられている。また、図1に示すように、第1収容部111内に収容されるカート4を下方から支持する部材として、第1内面部112bに第1支持部114が設けられ、第2内面部112cに第2支持部115が設けられている。
The third
〈カート〉
カート4は、作業部本体10に取り付けられると、制御装置2と電気的に接続され、制御装置2により制御可能となる。カート4は、図2に示すように、被実装物保持ユニット5と、被実装物保持ユニット5が取り付けられるカート本体41とを含んでいる。ここで、カート4が作業部本体10の第1収容部111に収容されている状態(図1〜図3に示す状態)を、カート4の作業部本体10への取り付け状態とする。カート本体41は、図1〜図3に示すように、一対の載置部411と、複数(3個)のマーカー部42と、識別子43(たとえばQRコード(登録商標))と、複数(4個)のホイール部412とを有している。一対の載置部411は、図1に示すように、第1支持部114に支持される第1載置部411aと、第2支持部115に支持される第2載置部411bとを有している。また、第1載置部411aおよび第2載置部411bのそれぞれは、カート4が第1収容部111に進入した状態において、第1支持部114および第2支持部115上を転がるキャスター413を有している。複数のマーカー部42は、図1および図2に示すように、円柱状となっており、径大部42aと、径大部42aの上端部(Z1側端部)に設けられる径小部42bとを有している。径大部42aは、径小部42bよりも上下方向(Z方向)の長さが大きく形成されている。識別子43は、カート4を各々識別するための個別の識別情報を含んでいる。<cart>
When the
カート本体41の中央部には、図2に示すように、平面視において矩形状となっている開口部41aが形成されている。カート本体41の開口部41aには、第2収容部44が取り付けられている。第2収容部44は、図1に示すように、カート本体41の上面(Z1側の面)から下方(Z2方向)に向けて凹む凹形状に形成されている。被実装物保持ユニット5は、一部が第2収容部44内に収容されるように配置されている。
As shown in FIG. 2, an
カート本体41は、図1に示すように、作業部本体10に取り付けられた状態において、カート4の高さ位置を調節する高さ位置調節機構45を含んでいる。高さ位置調節機構45は、作業部本体10の本体基準面S1(後述する機械原点のXY平面S4)に対する、カート4の着脱方向(Y方向)に直交する方向(X方向)のカート4の傾斜を調節可能に構成されている。具体的には、高さ位置調節機構45は、第1調節部451と、第2調節部452とを有している。
As shown in FIG. 1, the cart
第1調節部451は、カート4の着脱方向(Y方向)の軸周りに回転する第1ハンドル451aと、第1ハンドル451aの回転により上下に移動する第1シャフト451bと有している。ここで、第1シャフト451bと第1載置部411aとは、第1シャフト451bの動きに連動して第1載置部411aが動くように連結されている。
The
第2調節部452は、カート4の着脱方向(Y方向)の周りに回転する第2ハンドル452aと、第2ハンドル452aの回転により上下に移動する第2シャフト452bとを有している。ここで、第2シャフト452bと第2載置部411bとは、第2シャフト452bの動きに連動して第2載置部411bが動くように連結されている。
The
このように、高さ位置調節機構45は、第1ハンドル451aを操作することにより、カート4のX1側の上下方向の高さ位置を調節可能となっている。また、高さ位置調節機構45は、第2ハンドル452aを操作することにより、カート4のX2側の上下方向の高さ位置を調節可能となっている。なお、取り付け状態において、カート4は、床Fから浮き上がった状態となっている。すなわち、カート4は、第1支持部114および第2支持部115に支持された状態となっている。
As described above, the height
〈被実装物保持ユニット〉
被実装物保持ユニット5は、図1に示すように、受け渡し位置において、被実装物搬送部12から受け渡され、電子部品Bが実装される基板Aを保持する。被実装物保持ユニット5は、基板Aを保持する保持部51と、保持部51を移動させることにより、保持部51に保持された基板Aを移動させる移動機構52とを含む。<Mounted object holding unit>
As shown in FIG. 1, the mounted
被実装物保持ユニット5は、保持された被実装物を移動機構52により上下方向(Z方向)に移動させることができる。被実装物保持ユニット5は、保持された被実装物を移動機構52により傾斜させることができる。被実装物保持ユニット5は、保持された被実装物を移動機構52により回転させることができる。このように、被実装物保持ユニット5は、移動機構52により保持部51を上下方向の移動、傾斜、回転させる動作のうち少なくとも1つの動作を行うことにより、被実装物の姿勢を調整可能となっている。
The mounted
図5に示すように、被実装物保持ユニット5は、移動機構52と、保持部51と、固定部53とを含んでいる。また、移動機構52は、昇降機構部54と、傾斜機構部55と、回転機構部56とを有している。移動機構52は、保持部51を移動させるための移動軸として、上下方向に延びる昇降軸J3、昇降軸J3に直交するチルト軸J1、および、チルト軸J1に直交する回転軸J2を含んでいる。
As shown in FIG. 5, the mounted
昇降機構部54は、昇降軸J3の軸線A1(一点鎖線により示す)に沿って、保持部51を上下方向に移動させるように構成されている。具体的には、昇降機構部54は、駆動モーター54aと、ベルトプーリー機構部54bと、ボールネジ軸54cと、取付部54dとを有している。
The
駆動モーター54aは、ベルトプーリー機構部54bを介してボールネジ軸54cを回転させる。ボールネジ軸54cは、ベルトプーリー機構部54bを介して伝達された駆動モーター54aの駆動力により、軸線A1回りに回転する。
The
取付部54dは、傾斜機構部55、回転機構部56および保持部51を昇降機構部54に取り付けるための部材である。取付部54dのY1側には、傾斜機構部55が取り付けられている。傾斜機構部55のX2側には、回転機構部56および保持部51が取り付けられている。
The
取付部54dは、駆動モーター54aによりボールネジ軸54cが回転されることにより、ボールネジ軸54cに沿って上下方向に移動可能となっている。これにより、昇降機構部54は、取付部54dとともに、傾斜機構部55、回転機構部56、保持部51を上下方向(Z方向)に移動可能となっている。なお、軸線A1は、ボールネジ軸54cの中心を通る軸線である。
The mounting
傾斜機構部55は、チルト軸J1の軸線A2(一点鎖線により示す)回りに、保持部51を回転させることにより、保持部51を傾斜させるように構成されている。具体的には、傾斜機構部55は、駆動モーター55aと、ベルトプーリー機構部55bと、回転軸部55cとを有している。
The
駆動モーター55aは、ベルトプーリー機構部55bを介して回転軸部55cを回転させる。また、駆動モーター55aは、正回転(時計回りの回転)および逆回転(反時計回りの回転)が可能となっている。回転軸部55cは、ベルトプーリー機構部55bを介して伝達された駆動モーター55aの駆動力により、軸線A2回りに回転する。なお、軸線A2は、回転軸部55cの中心を通る軸線である。
The
回転軸部55cのX2側の端部には、回転機構部56が取り付けられている。回転機構部56は、駆動モーター56aにより回転軸部55cが回転されることにより、回転軸部55cとともに軸線A2回りに回転可能となっている。これにより、傾斜機構部55は、回転機構部56を保持部51とともに軸線A2回りに回転させて、YZ平面内において傾斜させる。ここで、傾斜機構部55は、基準状態から搬送方向と垂直なY1方向側またはY2方向側に、それぞれ、0度以上90度以下の角度範囲において回転機構部56を傾斜させることができる。
The
回転機構部56は、図5に示すように、回転軸J2の軸線A3(一点鎖線により示す)回りに保持部51を回転させるように構成されている。具体的には、回転機構部56は、駆動モーター56aと、ベルトプーリー機構部56bとを有している。
As shown in FIG. 5, the
駆動モーター56aは、ベルトプーリー機構部56bを介して保持部51を回転させる。また、駆動モーター56aは、正回転(時計回りの回転)および逆回転(反時計回りの回転)が可能となっている。保持部51は、ベルトプーリー機構部56bを介して伝達された駆動モーター56aの駆動力により、軸線A3回りに回転する。
The
保持部51は、図3に示すように、載置部材6を介して基板Aを保持するように構成されている。具体的には、保持部51は、図5に示すように、円柱状となっている本体部510と、複数(3つ)のつめ部511とを有している。本体部510は、回転機構部56に取り付けられている。複数(3つ)のつめ部511は、本体部510に等角度間隔(120度間隔)において配置されている。また、複数のつめ部511は、それぞれ本体部510の径方向に移動可能となっている。複数のつめ部511は、それぞれ本体部510の径方向の中心に向かって移動することにより、載置部材6の被保持部62を把持することができる。複数のつめ部511は、それぞれ本体部510の径方向の中心とは反対側に向かって移動することにより、載置部材6の被保持部62の把持を解除することができる。
The holding
図1に示すように、載置部材6は、板状に形成される載置部61と、載置部61の下面に設けられる被保持部62とを有している。載置部61には、上面(Z1側の面)に微粘着性の接着層が形成されている。載置部61には、上面(Z1側の面)に複数(4個)のマーカー63(図8参照)が形成されている。複数のマーカー63は、それぞれを直線により繋げた形状が矩形状(図8参照)となるように配置されている。載置部61は、基板Aが接着層に接着されることにより、上面に着脱可能に基板Aを保持する。また、載置部61の下面(Z2側の面)には、被実装物保持ユニット5が載置部材6を保持するための被保持部62が設けられている。被保持部62は、載置部61に被実装物が保持された状態の載置部材6のX方向の中央付近に設けられている。被保持部62は、載置部61の下面から下方(Z2方向)に向けて突出する。被実装物保持ユニット5は、載置部材6の被保持部62を挟持することにより載置部材6を保持する。これにより、基板Aは、載置部材6を介して被実装物保持ユニット5により保持される。
As shown in FIG. 1, the mounting
固定部53は、図1に示すように、被実装物保持ユニット5をカート本体41に取り付けて固定するための部材である。被実装物保持ユニット5は、固定部53を介して、たとえばネジなどを収容部の上縁部に挿通させることによりカート本体41に固定される。
As shown in FIG. 1, the fixing
(キャリブレーションデータの取得)
被実装物作業装置1では、保持部51を移動機構52により移動させる際、第1キャリブレーションデータ21および第2キャリブレーションデータ22を用いて、昇降軸J3、チルト軸J1および回転軸J2のそれぞれの位置ずれを補正する。(Acquisition of calibration data)
In the mounted work device 1, when the holding
第1キャリブレーションデータ21は、カート本体41に対する被実装物保持ユニット5のキャリブレーションデータとなっている。第1キャリブレーションデータ21は、カート本体41に被実装物保持ユニット5を組み付けたときに生じる組み付け誤差を補正するためのキャリブレーションデータとなっている。
The
また、第2キャリブレーションデータ22は、作業部本体10に対するカート4のキャリブレーションデータとなっている。第2キャリブレーションデータ22は、カート4を作業部本体10に取り付けたときに生じる取り付け誤差を補正するためのキャリブレーションデータとなっている。なお、第1キャリブレーションデータ21は、特許請求の範囲の「第1校正情報」の一例となっている。また、第2キャリブレーションデータ22は、特許請求の範囲の「第2校正情報」の一例となっている。
Further, the
本実施形態の被実装物作業装置1では、カート4を作業部本体10に取り付ける前に、あらかじめ第1キャリブレーションデータ21が取得されている。第1キャリブレーションデータ21は、カート本体41に配置された識別子43のカート4の識別情報に関連付けて、制御装置2のRAM20に格納されている。被実装物作業装置1では、基板認識カメラ32が識別子43を撮像することにより、制御装置2がカート4の識別情報を読み出している。被実装物作業装置1では、カート4を作業本体に取り付けた際、基板認識カメラ32が複数のマーカー部42を撮像し、レーザー計測部33が複数のマーカー部42の高さ位置の計測を行うことにより、第2キャリブレーションデータ22が求められる。
In the mounted object working apparatus 1 of the present embodiment, the
被実装物作業装置1では、カート4を作業部本体10に取り付けた際、第2キャリブレーションを求めるだけでよく、第1キャリブレーションデータ21は事前に求めているので、求める必要がない。したがって、作業部本体10が作業を開始するまでの時間を減らすことができる。以下、第1キャリブレーションデータ21および第2キャリブレーションデータ22の求める方法について説明する。
In the mounted device working apparatus 1, when the
〈第1チルト軸用キャリブレーションデータの取得〉
第1キャリブレーションデータ21は、図6に示すように、カート本体41のカート基準面S2に対する傾斜機構部55の傾斜角度θ1に基づいて、傾斜機構部55のチルト軸J1の位置ずれを補正するための第1チルト軸用キャリブレーションデータを有している。被実装物作業装置1では、レーザー計測部33による、複数のマーカー部42および載置部材6の測定結果に基づいて、第1チルト軸用キャリブレーションデータが取得される。制御装置2は、図6(a)に示すように、複数のマーカー部42とレーザー計測部33との距離がレーザー計測部33を用いて測定されることにより、カート本体41のカート基準面S2を取得する。また、制御装置2は、図6(b)に示すように、傾斜機構部55を機械原点に原点復帰させたときにおいて、載置部61の上面の複数の位置とレーザー計測部33との距離がレーザー計測部33を用いて測定されることにより、載置部61の傾斜面S3を取得する。このとき、制御装置2は、カート基準面S2と傾斜面S3との位置ずれである傾斜角度θ1を、第1チルト軸用キャリブレーションデータとして取得する。<Acquisition of calibration data for the first tilt axis>
As shown in FIG. 6, the
〈第1回転軸用キャリブレーションデータの取得〉
第1キャリブレーションデータ21は、図7に示すように、カート本体41のカート基準面S2に対する回転機構部56の回転角度θ2に基づいて、回転機構部56の回転軸J2の位置ずれを補正するための第1回転軸用キャリブレーションデータを有している。被実装物作業装置1では、制御装置2は、基板認識カメラ32による、カート本体41上の複数のマーカー部42および載置部材6上の複数のマーカー63の撮像結果に基づいて、第1回転軸用キャリブレーションデータを取得する。具体的には、制御装置2は、図7(a)に示すように、複数のマーカー部42が撮像されることにより、Y2側に配置された2つのマーカー部42を通るカート本体41のカート基準線W1を取得する。さらに、制御装置2は、図7(b)に示すように、回転機構部56を機械原点に原点復帰させたときにおいて、載置部材6の複数のマーカー63が撮像されることにより、複数のマーカー63のうち2つのマーカー63を通る比較直線W2を取得する。第1回転軸用キャリブレーションデータは、カート基準線W1と比較直線W2との位置ずれである回転角度θ2として取得される。<Acquisition of calibration data for the first rotation axis>
As shown in FIG. 7, the
〈第1昇降軸用キャリブレーションデータの取得〉
第1キャリブレーションデータ21は、図8〜図10に示すように、カート本体41のカート基準軸A5(図1参照)に対する、保持部51の上下方向の複数の高さ位置に対応する保持部51の回転中心位置C2に基づいて、昇降機後部の昇降軸J3の位置ずれを補正するための第1昇降軸用キャリブレーションデータを有している。ここで、カート基準軸A5は、カート本体41の上面に対して垂直に延びる直線となっている。被実装物作業装置1では、制御装置2は、基板認識カメラ32による、カート本体41上の複数のマーカー部42および載置部材6上の複数のマーカー63の撮像結果に基づいて、第1昇降軸用キャリブレーションデータを取得する。<Acquisition of calibration data for the first lifting axis>
As shown in FIGS. 8 to 10, the
制御装置2は、図8(a)に示すように、回転機構部56を機械原点に原点復帰させ、保持部51を基準回転角度位置(0度)に回転機構部56により回動させる。基板認識カメラ32は、載置部材6の上面の複数のマーカー63を撮像する。また、制御装置2は、複数(4個)のマーカー63に対して対角線を引くことにより、基準回転角度位置(0度)における保持部51の中心位置C1を取得する。
As shown in FIG. 8A, the
制御装置2は、図8(b)に示すように、保持部51を基準回転角度位置+90度に回転機構部56により回動させる。基板認識カメラ32は、載置部材6の上面の複数のマーカー63を撮像する。また、制御装置2は、複数(4個)のマーカー63に対して対角線を引くことにより、基準回転角度位置+90度における保持部51の中心位置C1を取得する。
As shown in FIG. 8B, the
制御装置2は、図8(c)に示すように、保持部51を基準回転角度位置+180度に回転機構部56により回動させる。基板認識カメラ32は、載置部材6の上面の複数のマーカー63を撮像する。また、制御装置2は、複数(4個)のマーカー63に対して対角線を引くことにより、基準回転角度位置+180度における保持部51の中心位置C1を取得する。
As shown in FIG. 8C, the
制御装置2は、図8(d)に示すように、保持部51を基準回転角度位置+270度に回転機構部56により回動させる。基板認識カメラ32は、載置部材6の上面の複数のマーカー63を撮像する。また、制御装置2は、複数(4個)のマーカー63に対して対角線を引くことにより、基準回転角度位置+270度における保持部51の中心位置C1を取得する。
As shown in FIG. 8D, the
制御装置2は、図9に示すように、4つの角度位置(0度、90度、180度、270度)における保持部51の中心位置C1に基づいて、保持部51の回転中心位置C2を取得する。制御装置2は、図10(a)、図10(b)および図10cに示すように、複数の高さ位置において、保持部51の回転中心位置C2を算出する。これにより、制御装置2は、たとえば表1に示すように、保持部51の高さ位置(Z方向の位置)に基づく水平方向(XY方向)の位置ずれを取得する。
〈第2チルト軸用キャリブレーションデータの取得〉
第2キャリブレーションデータ22は、図11に示すように、機械原点のXY平面S4に対するカート本体41のカート基準面S2の傾斜角度θ3に基づいて、カート本体41の傾斜角度θ3の位置ずれを補正するための第2チルト軸用キャリブレーションデータを有している。制御装置2は、機械原点のXY平面S4とカート本体41のカート基準面S2との位置ずれである、ZY平面上における傾斜角度θ3を、第2チルト軸用キャリブレーションデータとして取得する。<Acquisition of calibration data for the second tilt axis>
As shown in FIG. 11, the
〈第2回転軸用キャリブレーションデータの取得〉
第2キャリブレーションデータ22は、図12に示すように、機械原点のX軸A4とカート本体41のカート基準線W1との傾斜角度θ4に基づいて、カート本体41の傾斜角度θ4の位置ずれを補正するための第2回転軸用キャリブレーションデータを有している。制御装置2は、機械原点のX軸A4とカート本体41のカート基準線W1との位置ずれである傾斜角度θ4を、第2回転軸用キャリブレーションデータとして取得する。<Acquisition of calibration data for the second rotation axis>
As shown in FIG. 12, the
〈第2昇降軸用キャリブレーションデータの取得〉
第2キャリブレーションデータ22は、図13に示すように、中央搬送部122の一対の第2コンベア122aの底面S5とカート本体41のカート基準面S2との距離の位置ずれを補正するための第2昇降軸用キャリブレーションデータを有している。制御装置2は、一対の第2コンベア122aの底面S5とカート本体41のカート基準面S2との位置ずれを、第2昇降軸用キャリブレーションデータとして取得する。<Acquisition of calibration data for the second lifting axis>
As shown in FIG. 13, the
〈第3チルト軸用キャリブレーションデータ〉
制御装置2は、図14に示すように、カート4の着脱方向に直交する方向(X方向)におけるカート本体41のカート基準面S2に対する傾斜機構部55のXZ平面上における傾斜角度θ5に基づいて、傾斜機構部55のチルト軸J1の位置ずれを補正するための第3チルト軸用キャリブレーションデータを取得する。被実装物作業装置1では、レーザー計測部33による、複数のマーカー部42および載置部材6の測定結果に基づいて、第3チルト軸用キャリブレーションデータが取得される。<Calibration data for third tilt axis>
As shown in FIG. 14, the
制御装置2は、図14(a)に示すように、複数のマーカー部42とレーザー計測部33との距離がレーザー計測部33を用いて測定されることにより、カート本体41のカート基準面S2を取得する。また、制御装置2は、図14(b)に示すように、載置部61の上面の複数の位置とレーザー計測部33との距離がレーザー計測部33を用いて測定されることにより、載置部61の傾斜面S3を取得する。このとき、制御装置2は、カート基準面S2と傾斜面S3との位置ずれである傾斜角度θ5を、第3チルト軸用キャリブレーションデータとして取得する。第3チルト軸用キャリブレーションデータは、カート本体41に配置された識別子43のカート4の識別情報に関連付けて、制御装置2のRAM20に格納されている。なお、第3チルト軸用キャリブレーションデータは、第1キャリブレーションデータ21に含まれており、識別子43に関連付けられている。
As shown in FIG. 14A, the
(部品実装処理)
次に、図15を参照して、基板Aに対する部品の実装処理について説明する。実装処理は、制御装置2により行われる。(Component mounting process)
Next, with reference to FIG. 15, a mounting process of components on the board A will be described. The mounting process is performed by the
ステップS1において、作業部本体10にカート4が取り付けられる。ステップS2において、基板認識カメラ32により識別子43を撮像する。このとき、制御装置2は、識別子43のカート4の識別情報に基づいて、第1キャリブレーションデータ21における、第1チルト軸用キャリブレーションデータ、第1回転軸用キャリブレーションデータおよび第1昇降軸用キャリブレーションデータを取得する。また、制御装置2は、第3チルト軸用キャリブレーションデータを取得する。
In step S1, the
ステップS3では、作業本体にカート4を取り付け状態において、ヘッドユニット14の基板認識カメラ32により複数のマーカー部42を撮像する。また、ステップS4において、レーザー計測部33により複数のマーカー部42の高さ位置を計測する。このとき、制御装置2は、第2キャリブレーションデータ22における、第2チルト軸用キャリブレーションデータ、第2回転軸用キャリブレーションデータおよび第2昇降軸用キャリブレーションデータを取得する。
In step S3, the plurality of
ステップS5において、ユーザーが、高さ位置調節機構45の第1ハンドル451aおよび第2ハンドル452aを操作することにより、第3チルト軸用キャリブレーションデータに基づく、カート本体41のカート基準面S2に対する傾斜機構部55の傾斜角度θ5の位置ずれを解消する。
In step S5, the user operates the
ステップS6において、基板Aが貼り付けられた載置部材6を保持部51により把持する。ステップS7において、ヘッドユニット14の実装ヘッド142により、テープフィーダ13から供給される電子部品Bを吸着する。
In step S6, the mounting
ステップS8において、被実装物保持ユニット5を駆動して、実装作業が行われる基板Aの装着面が水平面(XY平面S4)と略平行にされる。具体的には、被実装物保持ユニット5の保持部51に保持された基板Aが、第1チルト軸用キャリブレーションデータおよび第2チルト軸用キャリブレーションデータに基づいて、傾斜機構部55により傾斜される。また、被実装物保持ユニット5の保持部51に保持された基板Aが、第1回転軸用キャリブレーションデータおよび第2回転軸用キャリブレーションデータに基づいて、回転機構部56により回転される。被実装物保持ユニット5の保持部51に保持された基板Aが、第1昇降軸用キャリブレーションデータおよび第2昇降軸用キャリブレーションデータに基づいて、昇降機構部54により昇降される。これにより、実装作業が行われる基板Aの装着面が水平面と略平行にされる。
In step S8, the mounted
ステップS9において、部品を吸着した実装ヘッド142を水平移動可能な上昇した状態の高さ位置まで上昇させる。ステップS10において、高さ計測部を高さ計測位置まで水平移動(XY移動)させる。ステップS11において、高さ計測部により、部品装着高さを計測する。具体的には、高さ計測部は、実装作業が行われる基板Aの装着面の部品実装位置の高さ位置を計測する。
In step S9, the mounting
ステップS12において、実装ヘッド142を部品実装位置の上方位置に水平移動する。ステップS13において、実装ヘッド142を下降させて基板Aを部品実装位置に部品を実装する。その後、基板Aに予定された全ての部品の実装が終了するまで、ステップS7〜S13の処理が適宜行われる。その後、部品実装処理が終了される。
In step S12, the mounting
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。(Effect of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、作業部本体10が、カート4の識別子43に関連付けられた識別情報に基づいて、第1キャリブレーションデータ21を取得するように構成されている。これにより、作業部本体10にカート4が取り付けられた際に、カート4の識別情報に基づいて第1キャリブレーションデータ21が取得されるので、第1キャリブレーションデータ21を取得するのに必要な計測、撮像、撮影および計算などといった作業を行う時間がかからなくなる。この結果、被実装物作業装置1において、作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。
In the present embodiment, the work unit body 10 is configured to acquire the
また、本実施形態では、上記のように、保持部51の移動の補正が、カート本体41に対する、保持部51の位置ずれを補正する第1キャリブレーションデータ21と、作業部本体10に対する、カート本体41の位置ずれを補正する第2キャリブレーションデータ22とに基づいて行われている。これにより、保持部51の移動は、第1キャリブレーションデータ21、および、第2キャリブレーションデータ22とに基づいて、作業部本体10の位置ずれに対して補正することができる。この結果、カート本体41に取り付けられた保持部51が保持する被実装物に対する、作業部本体10の位置精度を確保しつつ、第1キャリブレーションデータ21がカート4の識別情報に基づいて取得されるので、作業部本体10の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。
Further, in the present embodiment, as described above, the correction of the movement of the holding
また、本実施形態では、保持部51が、昇降軸J3が延びる方向に沿った昇降、チルト軸J1回りの傾斜、および、回転軸J2回りの回転といった少なくとも1つの移動をすることができる。昇降軸J3が延びる方向に沿った昇降、チルト軸J1回りの傾斜、および、回転軸J2回りの回転のうち、少なくとも1つの保持部51の移動を第1キャリブレーションデータ21に基づいて補正することができる。これにより、保持部51の移動が第1キャリブレーションデータ21に基づいて補正されるので、昇降、傾斜、および、回転のうち、少なくとも1つの保持部51の移動の精度を確保することができるとともに、第1キャリブレーションデータ21はカート4の識別情報に基づいて取得されるので、作業部本体10の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。
Further, in the present embodiment, the holding
また、本実施形態では、第1キャリブレーションデータ21は、第1チルト軸用キャリブレーションデータを有する。これにより、被実装物保持ユニット5の組み立て誤差や、カート本体41への組み付け誤差などに起因する傾斜機構部55のカート基準面S2に対する傾斜角度θ1を第1チルト軸用キャリブレーションデータにより補正することができる。この結果、第1キャリブレーションデータ21はカート4の識別情報に基づいて取得されるので、保持部51を傾斜させてから、作業部本体10の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態では、第1キャリブレーションデータ21は、第1回転軸用キャリブレーションデータを有する。これにより、被実装物保持ユニット5の組み立て誤差や、カート本体41への組み付け誤差などに起因する回転機構部56のカート基準線W1に対する回転角度θ2を第1回転軸用キャリブレーションデータにより補正することができる。この結果、第1キャリブレーションデータ21はカート4の識別情報に基づいて取得されるので、保持部51を回転させてから、作業部本体10の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、第1キャリブレーションデータ21は、第1昇降軸用キャリブレーションデータを有する。これにより、被実装物保持ユニット5の組み立て誤差や、カート本体41への組み付け誤差などに起因する昇降機構部54のカート基準軸A5に対する回転中心位置C2の誤差を第1昇降軸用キャリブレーションデータにより補正することができる。この結果、第1キャリブレーションデータ21はカート4の識別情報に基づいて取得されるので、保持部51を昇降させてから、作業部本体10の作業を開始するまでにかかる時間を短縮することができる。
In addition, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、高さ位置調節機構45は、カート基準面S2に対する、カート4の着脱方向に直交する方向(X方向)のカート4の傾斜を調節可能に構成されている。これにより、被実装物保持ユニット5の組み立て誤差や、カート本体41への組み付け誤差などに起因するカート本体41のカート基準面S2に対する傾斜角度θ5の誤差を、高さ位置調節機構45により補正することができる。これにより、第1キャリブレーションデータ21だけでなく、高さ位置調節機構45により保持部51の昇降軸J3の位置ずれが補正される。さらに、傾斜機構部55が第1チルト軸用キャリブレーションデータに基づいて補正できない保持部51の傾斜角度θ5が、高さ位置調節機構45により補正されている。この結果、被実装物に対してより精度よく作業を行うことができる。
Further, in the present embodiment, the height
(変形例)
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。(Modification)
It should be understood that the embodiments disclosed this time are exemplifications in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and further includes meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications (modifications) within the scope.
たとえば、上記実施形態では、第1キャリブレーションデータ21は、移動機構52は、傾斜機構部55、回転機構部56および昇降機構部54を補正するキャリブレーションデータであるが、本発明はこれに限られない。本発明では、第1キャリブレーションデータは、傾斜機構部、回転機構部および昇降機構部以外の移動機構を補正するキャリブレーションデータであってもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、基板Aに電子部品Bを実装する作業を行う部品実装装置を本発明の被実装物作業装置1に適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、部品実装装置以外の被実装物作業装置に適用されてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the component mounting apparatus for mounting the electronic component B on the board A is applied to the mounted object working apparatus 1 of the present invention has been shown, but the present invention is not limited to this. The present invention may be applied to mounted work devices other than the component mounting device.
また、本発明は、基板Aにはんだなどの粘性材を塗布する作業を行う粘性材塗布装置としての被実装物作業装置1に適用されてもよい。この場合、上記実施形態のヘッドユニットの代わりに、被実装物に粘性材を塗布するための粘性材塗布ユニットを粘性材塗布装置に設ける。 Further, the present invention may be applied to the mounted object working apparatus 1 as a viscous material applying apparatus that performs an operation of applying a viscous material such as solder to the substrate A. In this case, a viscous material application unit for applying a viscous material to the mounted object is provided in the viscous material application device instead of the head unit of the above embodiment.
また、本発明は、可視光や、赤外光、X線などを用いて被実装物を検査する作業を行う被実装物検査装置としての被実装物作業装置1に適用されてもよい。この場合、上記実施形態のヘッドユニットの代わりに、可視光や、赤外光、X線などを被実装物に照射して撮影する検査ユニットを被実装物検査装置に設ける。 Further, the present invention may be applied to the mounted object working apparatus 1 as a mounted object inspection apparatus that performs a work of inspecting a mounted object using visible light, infrared light, X-rays, or the like. In this case, instead of the head unit of the above embodiment, an inspection unit for irradiating the mounted object with visible light, infrared light, X-rays or the like for photographing is provided in the mounted object inspection apparatus.
また、上記実施形態では、カート本体41に識別子43を設けて、基板認識カメラ32を用いて、識別子43からカート4の識別情報を制御装置2が取得することにより、制御装置2が第1キャリブレーションデータ21を取得していたが、本発明はこれに限られない。本発明では、カートが識別情報に関連付けされた第1キャリブレーションデータを格納している制御装置を有していてもよい。この場合、カートが作業部本体に取り付けられるとともに、カートの制御装置と作業部本体の制御装置とが電気的に接続され、作業部本体の制御装置が第1キャリブレーションデータを取得するように構成される。
Further, in the above-described embodiment, the
また、本発明では、被実装物作業装置の外部に、第1キャリブレーションデータ21を記憶している制御装置と被実装物作業装置に設けられた制御装置とがネットワークを介して接続されていてもよい。この場合、識別子からカートの識別情報を制御装置が取得することにより、被実装物作業装置の制御装置が外部の制御装置から第1キャリブレーションデータを取得するように構成される。
Further, in the present invention, the control device storing the
また、上記実施形態では、移動機構52は、傾斜機構部55、回転機構部56および昇降機構部54を有するが、本発明はこれに限られない。本発明では、移動機構は、傾斜機構部、回転機構部および昇降機構部のうちの少なくとも1つを有していればよい。また、本発明では、移動機構は、傾斜機構部、回転機構部および昇降機構部以外の移動機構を有していてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the moving
また、上記実施形態では、マーカー63は、載置部材6に設けられているが、本発明はこれに限られない。たとえば、保持部にマーカーが設けられてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、マーカー63は、載置部材6に4個設けられているが、本発明はこれに限られない。たとえば、マーカーは5個以上設けられてもよい。
Further, in the above embodiment, four
また、上記実施形態では、マーカー部42は、カート本体41に3個設けられているが、本発明はこれに限られない。マーカー部は、カート本体に4個以上設けられてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the three
また、上記実施形態では、ヘッドユニット14がレーザー計測部33を有しているが、本発明はこれに限られない。ヘッドユニットは、タッチセンサを有してもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ヘッドユニット14が1つの実装ヘッド142を有しているが、本発明はこれに限られない。ヘッドユニットは、複数の実装ヘッドを有していてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、基板Aが、平坦な被作業面を有した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板が、平坦でない被作業面(曲面としての被作業面)を有していてもよい。また、平坦な被作業面と、平坦でない被作業面との両方を有していてもよい。 Further, in the above embodiment, the example in which the substrate A has a flat work surface is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the substrate may have an uneven work surface (work surface as a curved surface). Further, it may have both a flat work surface and an uneven work surface.
また、上記実施形態では、基板Aが、載置部材6を介して被実装物搬送部12により搬送され、被実装物保持ユニット5により保持された例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、保持可能であれば、載置部材に載置された基板が、被実装物保持ユニットにより直接的に保持されてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the substrate A is transported by the mounted
また、上記実施形態では、把持することにより、基板Aを保持するように被実装物保持ユニット5が構成された例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、負圧により被実装物を吸着することにより、被実装物を保持するように被実装物保持ユニットが構成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the mounted
また、上記実施形態では、1つのレーンに沿って、基板A(被実装物)が搬送されて作業が行われる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、2つ以上のレーンに沿って、被実装物が搬送されて作業が行わる構成であってもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which the board A (object to be mounted) is transported along one lane to perform the work is shown, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the mounted object may be transported along two or more lanes to perform the work.
また、上記実施形態では、第1昇降軸用キャリブレーションデータを取得する際に、3つの高さ位置において、保持部51の回転中心を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1昇降軸用キャリブレーションデータを取得する際に、2つまたは4つ以上の高さ位置において、保持部の回転中心を算出してもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the rotation center of the holding
また、上記実施形態では、第1昇降軸用キャリブレーションデータを取得する際に、保持部51の4つの回転位置に基づいて保持部51の中心位置を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、保持部の2、3または5以上の回転位置に基づいて保持部の中心位置を算出してもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the center position of the holding
上記実施形態では、説明の便宜上、制御装置2の処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御装置2の処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
In the above embodiment, for convenience of description, the processing operation of the
1 被実装物作業装置
4 カート
5 被実装物保持ユニット
10 作業部本体
21 第1キャリブレーションデータ(第1校正情報)
22 第2キャリブレーションデータ(第2校正情報)
41 カート本体
45 高さ位置調節機構
51 保持部
52 移動機構
54 昇降機構部
55 傾斜機構部
56 回転機構部
A5 カート基準軸
C2 回転中心位置
J1 チルト軸
J2 回転軸
J3 昇降軸
S1 本体基準面
S2 カート基準面
S3 傾斜面
W1 カート基準線
θ1 傾斜角度
θ2 回転角度1 Mounted
22 Second calibration data (second calibration information)
41 Cart
Claims (7)
前記作業部本体に着脱可能に取り付けられ、個別の識別情報を有するカート(4)とを備え、
前記カートは、
前記被実装物を保持する保持部(51)と、前記保持部を移動させる移動機構(52)とを有する被実装物保持ユニット(5)と、
前記被実装物保持ユニットが取り付けられるカート本体(41)とを含み、
前記カート本体に対する、前記移動機構の移動軸の位置ずれを補正するための第1校正情報(21)が、前記カートの前記識別情報に基づいて前記作業部本体により取得される、被実装物作業装置。A working unit main body (10) for working on a mounted object on which the component (B) is mounted;
A cart (4) that is detachably attached to the working unit body and has individual identification information,
The cart is
An mounted object holding unit (5) having a holding part (51) for holding the mounted part, and a moving mechanism (52) for moving the holding part;
A cart body (41) to which the mounted object holding unit is attached,
Work to be implemented in which the first calibration information (21) for correcting the displacement of the moving shaft of the moving mechanism with respect to the cart body is acquired by the working unit body based on the identification information of the cart. apparatus.
前記第1校正情報は、前記カート本体のカート基準面(S2)に対する、前記傾斜機構部の傾斜角度(θ1)に基づいて、前記傾斜機構部の前記チルト軸の位置ずれを補正するための校正情報を有する、請求項3に記載の被実装物作業装置。The mounted object holding unit has a tilting mechanism part (55) for tilting the holding part around the tilt axis,
The first calibration information is a calibration for correcting the positional deviation of the tilt shaft of the tilting mechanism section based on the tilt angle (θ1) of the tilting mechanism section with respect to the cart reference plane (S2) of the cart body. The mounted work device according to claim 3, which has information.
前記第1校正情報は、前記カート本体のカート基準線(W1)に対する、前記回転機構部の回転角度(θ2)に基づいて、前記回転機構部の前記回転軸の位置ずれを補正するための校正情報を有する、請求項3または4に記載の被実装物作業装置。The mounted object holding unit has a rotation mechanism section (56) for rotating the holding section around the rotation axis,
The first calibration information is calibration for correcting the positional deviation of the rotation shaft of the rotation mechanism unit based on the rotation angle (θ2) of the rotation mechanism unit with respect to the cart reference line (W1) of the cart body. The mounted object working apparatus according to claim 3, further comprising information.
前記第1校正情報は、前記カート本体のカート基準軸(A5)に対する、前記保持部の上下方向の複数の高さ位置に対する前記保持部の回転中心位置(C2)に基づいて、前記昇降機構部の前記昇降軸の位置ずれを補正するための校正情報を有する、請求項3〜5のいずれか1項に記載の被実装物作業装置。The mounted object holding unit has a lifting mechanism section (54) for moving the holding section along the lifting axis,
The first calibration information is based on the rotation center position (C2) of the holding unit with respect to a plurality of vertical positions of the holding unit with respect to the cart reference axis (A5) of the cart body, and the lifting mechanism unit. The mounted object working device according to claim 3, further comprising calibration information for correcting the positional deviation of the lifting shaft.
前記高さ位置調節機構は、前記作業部本体の本体基準面(S1)に対する、前記カートの着脱方向に直交する方向の前記カートの傾斜を調節可能に構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の被実装物作業装置。The cart includes a height position adjusting mechanism (45) for adjusting the height position of the cart when attached to the main body of the working unit,
7. The height position adjusting mechanism is configured to be capable of adjusting the inclination of the cart in a direction orthogonal to the attaching/detaching direction of the cart with respect to the main body reference surface (S1) of the working section main body. The mounted work device according to any one of claims 1 to 4.
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