JP7339906B2 - 装着管理装置 - Google Patents
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Description
装着管理装置70は、部品装着機10による部品の装着処理を管理対象とする。本実施形態において、装着管理装置70は、部品装着機10の外部装置であって、部品装着機10を含む生産ラインを統括して管理する生産管理装置60に組み込まれる。装着管理装置70の詳細については後述する。
部品装着機10は、基板に部品を装着する装着処理を実行し、基板製品の生産に用いられる。部品装着機10は、例えば他の部品装着機10を含む複数種類の対基板作業機とともに、基板製品を生産する生産ラインを構成する。上記の生産ラインを構成する対基板作業機には、印刷機や検査装置、リフロー炉などが含まれ得る。
装着ヘッド20は、図2および図3に示すように、移動台132に着脱可能に設けられるヘッド本体21を有する。装着ヘッド20は、ヘッド本体21に対して上下方向に延伸するR軸回りに回転可能に設けられるロータリヘッド22を有する。本実施形態において、R軸は、鉛直軸に平行な軸である。ロータリヘッド22は、図2に示すように、複数のホルダ23を同一円周上に等間隔で支持する。このように、装着ヘッド20は、複数のホルダ23を所定の間隔Nv(図5を参照)で支持する。
生産管理装置60は、部品装着機10を含む生産ラインの動作状況を監視し、部品装着機10などの対基板作業機などを制御するホストコンピュータである。生産管理装置60の記憶装置61には、各種情報が記憶されている。記憶装置61は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。
装着管理装置70は、部品装着機10による部品の装着処理を管理対象とし、基板製品の品質を維持しつつ装着処理の効率化を図る。上記のように、部品装着機10による装着処理には、複数回に亘って繰り返し実行されるPPサイクルが含まれる。PPサイクルは、部品供給装置12と、基板搬送装置11に保持された基板91との間を装着ヘッド20が移動する動作が含まれる。
装着管理装置70は、図4に示すように、第一判定部71を備える。ここで、図5に示すように、部品92が保持部材(吸着ノズル25)に保持された状態においてQ軸を中心に部品92の最外縁を通る仮想円Vcの内側を干渉領域Aiとする。第一判定部71は、連続する2回の採取動作にそれぞれ対応する2つの部品92が隣り合う保持部材(吸着ノズル25)にそれぞれ保持されたときに互いの干渉領域Aiが重複するか否かを判定する。
装着管理装置70は、図4に示すように、第二判定部72を備える。第二判定部72は、第一判定部71により互いの干渉領域Aiが重複すると判定された場合に、2つの部品92の採取角度Ckを所定範囲Taに収めることにより2つの部品92の干渉が回避されるかを判定する。さらに、第二判定部72は、所定範囲Ta内でのホルダ23の回転によって少なくとも一方の部品92を目標の装着角度で装着可能か否かを判定する。
装着管理装置70は、図4に示すように、設定部73を備える。設定部73は、制御プログラムM1において指定される部品92の採取動作および装着動作に用いるホルダ23および保持部材(吸着ノズル25)を割り当てる。本実施形態において、設定部73は、第二判定部72により2つの部品92の干渉が回避され且つ部品92を目標の装着角度で装着可能であると判定された場合に、連続する2回の採取動作に隣り合う保持部材(吸着ノズル25)を割り当てる。これにより、例えば制御プログラムM1おいて連続して採取される2つの部品92は、PPサイクルにおいて隣り合う吸着ノズル25を用いて採取される。
装着管理装置70は、図4に示すように、指令部74を備える。指令部74は、設定部73により採取動作に所定の保持部材(吸着ノズル25)が割り当てられた後に、当該保持部材を用いた装着動作における制御上の指令を行う。詳細には、指令部74は、設定部73が連続する2回の採取動作に隣り合う保持部材を割り当てた場合に、装着処理の実行中におけるロータリヘッド22のR軸回りの回転に伴うホルダ23のQ軸回りの回転を打ち消すようにQ軸回転装置40によりホルダ23を回転させる制御を制御装置16に対して指令する。
装着管理装置70は、図4に示すように、プログラム生成部75を備える。プログラム生成部75は、製品情報F1および部品情報F2に基づいて、制御プログラムM1を生成する。詳細には、プログラム生成部75は、所定の基板製品の生産に必要な部品92について、その装着順序などを製品情報F1に基づいて算出する。このとき、プログラム生成部75は、例えば生産環境などを考慮して、生産効率向上の観点やサイクルタイム短縮の観点から装着順序などを決定する。
装着管理装置70による制御プログラムM1の生成処理について、図7を参照して説明する。先ず、プログラム生成部75は、製品情報F1および部品情報F2を記憶装置61から入力する(S11)。次に、プログラム生成部75は、製品情報F1および部品情報F2に基づいて、基本指令として、部品92の装着位置、装着角度、および装着順序を設定する(S12)。この装着順序は、部品92の採取順序と一致する。
部品装着機10による装着処理について図8を参照して説明する。先ず、基板搬送装置11は、図8に示すように、基板91の搬入処理を実行する(S31)。これにより、機内に基板91が搬入されるとともに、機内の所定位置に位置決めされる。制御装置16は、制御プログラムM1に基づいて、今回のPPサイクルに含まれる採取動作を繰り返し実行する(S32)。このとき、制御装置16は、設定部73により割り当てられた吸着ノズル25を用いて、且つ部品92を所定範囲Taの採取角度で採取する。
このような構成によると、互いの干渉領域Aiが重複する場合であっても、採取角度の調整による干渉回避が可能であり、且つ目標の装着角度で装着可能であれば、装着管理装置70は、隣り合う保持部材(吸着ノズル25)を用いた採取動作を許容する。これにより、部品92同士の干渉を防止できるとともに、装着処理において保持部材(吸着ノズル25)が過剰に休止することが抑制される。結果として、装着処理の効率化を図ることができる。
9-1.装着ヘッド20について
第一実施形態において、装着ヘッド20は、複数のホルダ23を連動して回転させるQ軸回転装置40を有する構成とした。これに対して、装着ヘッド20は、互いに独立して複数のホルダ23のそれぞれをQ軸回りに回転させる複数の回転装置を有する構成としてもよい。但し、装着ヘッド20の小型化やコスト低減の観点からは、第一実施形態にて例示した態様が好適である。
第一実施形態において、装着管理装置70は、部品装着機10の外部装置である生産管理装置60に組み込まれる構成とした。これに対して、装着管理装置の機能の一部または全部を部品装着機10の制御装置16に組み込み、残りの機能を外部装置に組み込むようにしてもよい。例えば、装着管理装置170は、図9に示すように、部品装着機110の制御装置116に組み込まれる構成としてもよい。本態様において、制御プログラムM1には、部品92の装着位置、装着角度、および装着順序の基本指令が含まれ、割り当て情報D1、同期指令情報D2、および回転規制情報D3が含まれない。
装着管理装置270は、部品装着機10による部品の装着処理を管理対象とする。ここで、第一実施形態では、装着処理において連続する2回の採取動作について所定の条件に基づいて、それぞれの採取動作に隣り合う保持部材または1つ置きの保持部材を割り当てる態様を例示した。そして、上記のように採取動作ごとに保持部材が割り当てられると、制御プログラムM1に割り当て情報D1が追加される。
装着管理装置270は、第一判定部271を備える。第一判定部271は、連続する2回の採取動作にそれぞれ対応する2つの部品92が割り当て情報D1により割り当てられた2つの保持部材(吸着ノズル25)にそれぞれ保持されたときに互いの干渉領域Aiが重複するか否かを判定する。つまり、第一判定部271は、割り当て情報D1を含む制御プログラムM1に基づいて連続する2回の採取動作を実行した場合に、これらにより採取された部品92同士が干渉し得るかを判定する。
装着管理装置270は、第二判定部272を備える。第二判定部272は、第一判定部271により互いの干渉領域Aiが重複すると判定された場合に、干渉回避可否、および目標の装着角度での装着可否を判定する。第二判定部272は、第一実施形態の第二判定部72と実質的に同一であるため詳細な説明を省略する。
装着管理装置270は、動作判定部276を備える。動作判定部276は、第二判定部272により2つの部品92の干渉が回避され且つ部品92を目標の装着角度で装着可能であると判定された場合に、連続する2回の採取動作の実行を許可する。なお、動作判定部276は、2回の連続する採取動作の実行を許可する場合に、後述する作業者への通知処理やエラー処理を省略することにより実行を許可してもよいし、採取動作ごとまたは制御プログラムM1ごとに実行許可を記録してもよい。
装着管理装置270は、本実施形態において通知部277を備える。通知部277は、第二判定部272により2つの部品92の干渉が回避されずまたは部品92を目標の装着角度で装着不可であると判定されて動作判定部276が連続する2回の採取動作の実行を許可しなかった場合に、作業者に対して通知処理を実行する。具体的には、通知部277は、通知処理において、作業者に対して制御プログラムM1の割り当て情報D1に異常があることを通知する。
装着管理装置270による制御プログラムM1のチェック処理について、図11を参照して説明する。先ず、装着管理装置270は、チェック対象の割り当て情報D1を含む制御プログラムM1および部品情報F2を入力する(S41)。次に、第一判定部71は、基本指令において連続する2回の採取動作にそれぞれ対応する2つの部品92が割り当て情報D1により割り当てられた2つの吸着ノズル25にそれぞれ保持されたときに互いの干渉領域Aiが重複するか否かを判定する(S42)。
12-1.装着管理装置について
第二実施形態において、装着管理装置270は、部品装着機210に組み込まれる構成とした。これに対して、装着管理装置270の機能の一部または全部を部品装着機210の外部装置に組み込み、残りの機能を部品装着機210に組み込むようにしてもよい。その場合、例えば、外部装置において作業者により制御プログラムM1が生成されたとき、または外部装置から部品装着機に制御プログラムM1を送信するときに上記のチェック処理を実行することができる。
第二実施形態において、装着管理装置270は、割り当て情報D1を含む制御プログラムM1をチェック対象とした。これに対して、装着管理装置270は、例えば制御プログラムM1に同期指令情報D2や回転規制情報D3が含まれている場合に、これらの情報が適切であるか否かを併せてチェックするようにしてもよい。
Claims (15)
- 部品装着機による部品の装着処理を管理対象とする装着管理装置であって、
前記部品装着機は、
前記部品を保持する保持部材をそれぞれ取り付けられる複数のホルダと、
複数の前記ホルダを所定の間隔で昇降可能に且つ前記ホルダごとの回転軸であるQ軸回りに回転可能に支持する装着ヘッドと、
前記装着処理において前記装着ヘッドの動作を制御し、前記保持部材に対する所定の採取角度で前記部品を採取する採取動作、および前記保持部材に保持された前記部品を基板に所定の装着角度で装着する装着動作を実行する制御装置と、を備え、
前記装着管理装置は、
前記部品が前記保持部材に保持された状態においてQ軸を中心に前記部品の最外縁を通る仮想円の内側を干渉領域とし、連続する2回の前記採取動作にそれぞれ対応する2つの前記部品が隣り合う前記保持部材にそれぞれ保持されたときに互いの前記干渉領域が重複するか否かを判定する第一判定部と、
前記第一判定部により互いの前記干渉領域が重複すると判定された場合に、2つの前記部品の前記採取角度を所定範囲に収めることにより2つの前記部品の干渉が回避され、且つ前記所定範囲内での前記ホルダの回転によって少なくとも一方の前記部品を目標の前記装着角度で装着可能か否かを判定する第二判定部と、
前記第二判定部により2つの前記部品の干渉が回避され且つ前記部品を目標の前記装着角度で装着可能であると判定された場合に、連続する2回の前記採取動作に隣り合う前記保持部材を割り当てる設定部と、
を備える装着管理装置。 - 前記装着ヘッドは、
ヘッド本体と、
前記ヘッド本体に対して上下方向に延伸するR軸回りに回転可能に設けられ、複数の前記ホルダを同一円周上に等間隔で支持するロータリヘッドと、
を有する請求項1に記載の装着管理装置。 - 前記装着ヘッドは、
前記ロータリヘッドをR軸回りに回転させるR軸回転装置と、
複数の前記ホルダを連動してQ軸回りに回転させるQ軸回転装置と、
をさらに有する、請求項2に記載の装着管理装置。 - 前記装着管理装置は、前記設定部が連続する2回の前記採取動作に隣り合う前記保持部材を割り当てた場合に、前記装着処理の実行中における前記ロータリヘッドのR軸回りの回転に伴う前記ホルダのQ軸回りの回転を打ち消すように前記Q軸回転装置により前記ホルダを回転させる制御を前記制御装置に対して指令する指令部をさらに備える、請求項3に記載の装着管理装置。
- 前記第二判定部は、2つの前記部品が同一種類のチップ部品であるときに、2つの前記部品の干渉が回避されると判定する、請求項1-4の何れか一項に記載の装着管理装置。
- 前記第二判定部は、2つの前記部品のそれぞれの目標の前記装着角度が同一角度であるときに、2つ前記部品が前記目標の前記装着角度で装着可能であると判定する、請求項1-5の何れか一項に記載の装着管理装置。
- 前記設定部は、前記第一判定部により互いの前記干渉領域が重複すると判定され、且つ前記第二判定部により2つの前記部品の干渉が回避されない、または前記部品を目標の前記装着角度で装着不可と判定された場合に、連続する2回の前記採取動作に連続する3つの前記保持部材のうち中間に位置する前記保持部材を除く2つの前記保持部材を割り当てる、請求項1-6の何れか一項に記載の装着管理装置。
- 前記制御装置は、前記装着処理において、複数回の前記採取動作および複数回の前記装着動作を含むPPサイクルを実行し、
前記設定部は、3以上の前記採取動作において連続する一対の前記採取動作ごとに前記保持部材を割り当て、前記採取動作に割り当てられた前記保持部材の数と、2つの前記保持部材の中間に位置して何れの前記採取動作に割り当てられなかった休止の前記保持部材の数との和が前記装着ヘッドに取り付けられた前記保持部材の数以下となるように、1回の前記PPサイクルに含まれる前記採取動作および前記装着動作を設定する、請求項7に記載の装着管理装置。 - 前記設定部は、連続する2回の前記採取動作に隣り合う前記保持部材を割り当てた場合に、隣り合う前記保持部材の一方を用いた前記装着動作において前記ホルダの回転範囲が前記所定範囲に収まるように回転規制を設定する、請求項1-8の何れか一項に記載の装着管理装置。
- 前記設定部は、前記回転規制を設定した前記装着動作が終了した後に、隣り合う前記保持部材の他方を用いた前記装着動作において前記回転規制を解除する、請求項9に記載の装着管理装置。
- 前記装着管理装置は、基板製品の設計データを含む製品情報および複数の前記部品ごとの形状データを含む部品情報に基づいて、複数の前記部品の装着位置および装着順序を指定する制御プログラムを生成するプログラム生成部をさらに備え、
前記制御プログラムには、複数の前記部品をそれぞれ採取する前記採取動作ごとに前記設定部により割り当てられた前記保持部材を示す割り当て情報が含まれる、請求項1-10の何れか一項に記載の装着管理装置。 - 前記装着管理装置は、前記部品装着機に組み込まれ、複数の前記部品の装着位置および装着順序を指定する制御プログラム、および複数の前記部品ごとの形状データを含む部品情報に基づいて、前記設定部が複数の前記部品をそれぞれ採取する前記採取動作ごとに前記保持部材を割り当てる、請求項1-10の何れか一項に記載の装着管理装置。
- 部品装着機による部品の装着処理を管理対象とする装着管理装置であって、
前記部品装着機は、
前記部品を保持する保持部材をそれぞれ取り付けられる複数のホルダと、
複数の前記ホルダを所定の間隔で昇降可能に且つ前記ホルダごとの回転軸であるQ軸回りに回転可能に支持する装着ヘッドと、
前記装着処理において複数の前記部品の装着位置および装着順序を指定する制御プログラムに基づいて前記装着ヘッドの動作を制御し、前記保持部材に対する所定の採取角度で前記部品を採取する採取動作、および前記保持部材に保持された前記部品を基板に所定の装着角度で装着する装着動作を実行する制御装置と、を備え、
前記制御プログラムには、複数の前記部品をそれぞれ採取する前記採取動作ごとに割り当てられた前記保持部材を示す割り当て情報が含まれ、
前記装着管理装置は、
前記部品が前記保持部材に保持された状態においてQ軸を中心に前記部品の最外縁を通る仮想円の内側を干渉領域とし、連続する2回の前記採取動作にそれぞれ対応する2つの前記部品が前記割り当て情報により割り当てられた2つの前記保持部材にそれぞれ保持されたときに互いの前記干渉領域が重複するか否かを判定する第一判定部と、
前記第一判定部により互いの前記干渉領域が重複すると判定された場合に、2つの前記部品の前記採取角度を所定範囲に収めることにより2つの前記部品の干渉が回避され、且つ前記所定範囲内での前記ホルダの回転によって少なくとも一方の前記部品を目標の前記装着角度で装着可能か否かを判定する第二判定部と、
前記第二判定部により2つの前記部品の干渉が回避され且つ前記部品を目標の前記装着角度で装着可能であると判定された場合に、連続する2回の前記採取動作の実行を許可する動作判定部と、
を備える装着管理装置。 - 前記装着管理装置は、前記第二判定部により2つの前記部品の干渉が回避されずまたは前記部品を目標の前記装着角度で装着不可であると判定されて前記動作判定部が連続する2回の前記採取動作の実行を許可しなかった場合に、作業者に対して前記制御プログラムの前記割り当て情報に異常があることを通知する通知部をさらに備える、請求項13に記載の装着管理装置。
- 前記装着管理装置は、前記部品装着機に組み込まれ、
前記動作判定部は、前記制御プログラムを用いて実行を予定された前記装着処理において複数の前記部品をそれぞれ採取する前記採取動作ごとに実行の許否を判定する、請求項13または14に記載の装着管理装置。
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