JPH1075099A - Part-mounting device - Google Patents
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- JPH1075099A JPH1075099A JP8231573A JP23157396A JPH1075099A JP H1075099 A JPH1075099 A JP H1075099A JP 8231573 A JP8231573 A JP 8231573A JP 23157396 A JP23157396 A JP 23157396A JP H1075099 A JPH1075099 A JP H1075099A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を回路基
板に自動的に実装する電子部品実装分野に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic component mounting field for automatically mounting electronic components on a circuit board.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子部品の部品実装装置の一般的な形式
には、直交ロボット方式とロータリヘッド方式がある。
以下、これらの構造について、簡単に説明する。2. Description of the Related Art General types of electronic component mounting apparatuses include an orthogonal robot type and a rotary head type.
Hereinafter, these structures will be briefly described.
【0003】図4は、直交ロボット方式の構造図であ
る。実装する部品は、その種類ごとにキャリアテープ1
1に一列に収納されたテーピング供給と呼ばれる形態で
供給され、キャリアテープ11をリール12に巻き取っ
たものが部品供給装置13に搭載される。部品供給装置
13は、リール12からキャリアテープ11を吸着位置
14まで引き出し、吸着位置14より部品を1個ずつ取
り出し可能にする機構を有している。FIG. 4 is a structural view of an orthogonal robot system. The parts to be mounted are carrier tape 1 for each type.
The carrier tape 11 is supplied in a form called taping supply housed in one row, and the carrier tape 11 wound on a reel 12 is mounted on a component supply device 13. The component supply device 13 has a mechanism that pulls out the carrier tape 11 from the reel 12 to the suction position 14 and allows components to be taken out from the suction position 14 one by one.
【0004】直交ロボット部は、Y軸モータ18によっ
て回転するボールネジ20b上を移動するナット21b
にX軸モータ17を固定し、X軸モータ17によって回
転するボールネジ20a上を移動するナット21aにV
軸モータ19を固定し、さらにV軸モータ19によって
回転するボールネジ20c上を移動するナット21cに
ノズルユニット16を固定した構造をもつ。これによ
り、ノズルユニット16は図中に示した水平面内で直交
するX,Y方向と垂直なV方向に沿って移動可能とな
る。またノズルユニット16には部品をその下端で吸着
するノズル15が取り付けられ、ノズルユニット16は
ノズル15の空圧を制御して、部品の保持および解放を
行えるようになっている。The orthogonal robot section includes a nut 21b which moves on a ball screw 20b rotated by a Y-axis motor 18.
The X-axis motor 17 is fixed to the nut 21a that moves on a ball screw 20a rotated by the X-axis motor 17.
The shaft motor 19 is fixed, and the nozzle unit 16 is fixed to a nut 21c that moves on a ball screw 20c rotated by the V-axis motor 19. Thus, the nozzle unit 16 can move along the V direction perpendicular to the X and Y directions orthogonal to the horizontal plane shown in the drawing. The nozzle unit 16 is provided with a nozzle 15 for adsorbing a component at its lower end, and the nozzle unit 16 controls the air pressure of the nozzle 15 to hold and release the component.
【0005】ノズルが部品を保持する場合は、X軸モー
タ17とY軸モータ18を動作させてノズルユニット1
6を部品供給装置13の吸着位置14の上方に移動させ
た後、V軸モータ19を動作させてノズルユニット16
を下降させ、ノズル15の下端が部品に接触した状態で
ノズル15からエアを吸引し、部品をノズル15の下端
に吸着させる。When the nozzle holds a part, the nozzle unit 1 is operated by operating the X-axis motor 17 and the Y-axis motor 18.
6 is moved above the suction position 14 of the component supply device 13, the V-axis motor 19 is operated, and the nozzle unit 16 is moved.
Is lowered, and air is sucked from the nozzle 15 in a state where the lower end of the nozzle 15 is in contact with the component, and the component is sucked to the lower end of the nozzle 15.
【0006】また、ノズルが部品を実装する場合は、X
軸モータ17とY軸モータ18を動作させてノズルユニ
ット16を回路基板22の上方に移動させた後、V軸モ
ータ19を動作させてノズルユニット16を下降させ、
ノズル15に吸着された部品の下端が回路基板22に接
触した状態でノズル15のエアの吸引を解き、部品を回
路基板22上に装着させる。When the nozzle mounts a component, X
After operating the axis motor 17 and the Y-axis motor 18 to move the nozzle unit 16 above the circuit board 22, the V-axis motor 19 is operated to lower the nozzle unit 16,
The suction of the air from the nozzle 15 is released while the lower end of the component sucked by the nozzle 15 is in contact with the circuit board 22, and the component is mounted on the circuit board 22.
【0007】以上の構造において、X軸モータ17,Y
軸モータ18およびV軸モータ19は、マイコン装置2
3によりそれぞれ適切なタイミングで動作するように制
御されている。In the above structure, the X-axis motor 17, Y
The shaft motor 18 and the V-axis motor 19 are
3 are controlled to operate at appropriate timings.
【0008】次に、図5を用いてロータリヘッド方式の
構造を説明する。図5−(a)は、ロータリヘッド方式
の構造の前方斜視図である。また、図5−(b)はノズ
ルの上下動作方法を説明した図である。Next, the structure of the rotary head system will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a front perspective view of the structure of the rotary head system. FIG. 5B is a diagram for explaining a method of moving the nozzle up and down.
【0009】ロータリヘッド部は鉛直軸を中心に図中の
A方向に回転する回転体32の周囲に、電子部品を吸着
するためのノズルユニット33a〜33dを取り付けた
ものである。ノズルユニット33a〜33dにはそれぞ
れ部品をその下端で吸着するノズル34a〜34dが取
り付けられ、空圧の制御により部品の保持および解放を
行えるようになっている。また、図5−(b)に示すよ
うに、それぞれのノズルユニットはV軸モータ35によ
って回転するボールネジ36上を移動するナット37に
取り付けられており、V軸モータ35の回転に伴って上
下動作可能となっている。なお、実装する部品は、直交
ロボット方式と同様にテーピングされて部品供給装置3
1から供給される。The rotary head has a structure in which nozzle units 33a to 33d for adsorbing electronic components are mounted around a rotating body 32 which rotates in a direction A in the drawing about a vertical axis. The nozzle units 33a to 33d are respectively provided with nozzles 34a to 34d for sucking the components at their lower ends, and can hold and release the components by controlling pneumatic pressure. Further, as shown in FIG. 5B, each nozzle unit is attached to a nut 37 that moves on a ball screw 36 that is rotated by a V-axis motor 35, and moves up and down with the rotation of the V-axis motor 35. It is possible. The components to be mounted are taped in the same manner as in the orthogonal robot system, and
Supplied from 1.
【0010】また、回路基板38はXYテーブル39に
よって水平に支持されており、X軸モータ40およびY
軸モータ41によって図中X方向およびY方向に沿って
水平面内を移動可能な構成となっている。A circuit board 38 is horizontally supported by an XY table 39, and an X-axis motor 40 and a Y-axis motor 40 are provided.
The configuration is such that the shaft motor 41 can move in a horizontal plane along the X direction and the Y direction in the figure.
【0011】ノズルが部品を保持する場合は、回転体3
2の回転によりノズルユニット33aと同じ位置になっ
たノズルユニットをV軸モータ35の回転によって下降
させ、ノズル34aの下端が部品に接触した状態でノズ
ル34aからエアを吸引し、部品をノズル34aの下端
に吸着させる。When the nozzle holds a part, the rotating body 3
The nozzle unit brought to the same position as the nozzle unit 33a by the rotation of 2 is lowered by the rotation of the V-axis motor 35, air is sucked from the nozzle 34a while the lower end of the nozzle 34a is in contact with the component, and the component is Adsorb to the lower end.
【0012】また、ノズルが部品を実装する場合は、X
軸モータ40およびY軸モータ41を駆動して、回路基
板38上の実装位置がノズル34dの真下になるよう回
路基板38を移動させる。その後、回転体32の回転に
よりノズルユニット33dと同じ位置になったノズルユ
ニットをV軸モータ35の回転によって下降させ、ノズ
ル34dに吸着された部品の下端が回路基板38に接触
した状態でノズル34dのエアの吸引を解き、部品を回
路基板38上に装着させる。When the nozzle mounts a component, X
By driving the axis motor 40 and the Y-axis motor 41, the circuit board 38 is moved so that the mounting position on the circuit board 38 is directly below the nozzle 34d. Thereafter, the nozzle unit brought into the same position as the nozzle unit 33d by the rotation of the rotating body 32 is lowered by the rotation of the V-axis motor 35, and the nozzle 34d is held in a state where the lower end of the component adsorbed by the nozzle 34d is in contact with the circuit board 38. Is released, and the components are mounted on the circuit board 38.
【0013】以上の構造において、X軸モータ40,Y
軸モータ41およびV軸モータ35は、マイコン装置4
2によりそれぞれ適切なタイミングで動作するように制
御されている。In the above structure, the X-axis motor 40, Y
The shaft motor 41 and the V-axis motor 35 are
2 is controlled to operate at appropriate timing.
【0014】以上2つの例で示した部品実装装置におい
て、X軸,Y軸およびV軸の各モータは通常パルスモー
タまたはサーボモータが用いられ、所望の位置に位置決
め可能となっている。これらのモータの位置決めは、一
般的に回路基板上の実装位置等を登録したNCプログラ
ムに基づいて行われるが、装置各部の組立誤差を補正値
として登録しておき、NCプログラムにこの補正値を加
算した位置に動作させる場合もある。In the component mounting apparatus shown in the above two examples, the X-axis, Y-axis, and V-axis motors are usually pulse motors or servomotors, and can be positioned at desired positions. The positioning of these motors is generally performed based on an NC program in which the mounting position on a circuit board and the like are registered. However, the assembly error of each part of the device is registered as a correction value, and this correction value is stored in the NC program. In some cases, the operation is performed at the added position.
【0015】図6はこのような補正値の運用例を示した
ものである。図6−(a)はX軸およびY軸の原点補正
の一例であり、X軸およびY軸を原点に位置させたと
き、ノズル51の下端が回路基板52の座標原点53に
対しどれだけずれているかを△Xおよび△Yで示してい
る。この場合の原点補正値は、X軸では−△Xとなり、
Y軸では−△Yとなる。FIG. 6 shows an operation example of such correction values. FIG. 6A is an example of the origin correction of the X axis and the Y axis. When the X axis and the Y axis are positioned at the origin, how much the lower end of the nozzle 51 is displaced from the coordinate origin 53 of the circuit board 52. Are indicated by ΔX and ΔY. The origin correction value in this case is-△ X on the X axis,
On the Y axis,-△ Y.
【0016】図6−(b)は部品取り出し時のV軸の原
点補正の一例であり、V軸を原点に位置させたとき、ノ
ズル54の下端が部品55の上面からどれだけ離れてい
るかを△VPで示している。この場合、V軸の原点補正
値は−△VPとなる。FIG. 6B shows an example of the correction of the origin of the V-axis at the time of picking up the component. When the V-axis is positioned at the origin, how far the lower end of the nozzle 54 is away from the upper surface of the component 55 is shown. This is indicated by ΔVP. In this case, the origin correction value of the V axis is-△ VP.
【0017】図6−(c)は部品実装時のV軸の原点補
正の一例であり、V軸を原点に位置させたとき、ノズル
56に吸着された部品57の下面が回路基板58の上面
からどれだけ離れているかを△VMで示している。この
場合、V軸の原点補正値は−△VMとなる。FIG. 6C shows an example of the correction of the origin of the V axis at the time of component mounting. When the V axis is positioned at the origin, the lower surface of the component 57 sucked by the nozzle 56 is positioned on the upper surface of the circuit board 58.離 れ VM indicates how far away from it. In this case, the origin correction value of the V axis is-△ VM.
【0018】図6−(d)は部品実装時のV軸の動作に
伴うノズル先端位置補正の一例であり、V軸59が鉛直
方向から傾いていた場合に、ノズル60を△Vだけ下降
させることによって、ノズル先端位置のX座標が変化す
る値を△XVで示している。図示しないが、△YVもY
軸方向における同様な量として定義される。この場合の
ノズル先端位置補正値は、X軸方向で−△XV、Y軸方
向で−△YVとなる。FIG. 6D shows an example of nozzle tip position correction accompanying the operation of the V-axis at the time of component mounting. When the V-axis 59 is inclined from the vertical direction, the nozzle 60 is lowered by ΔV. Thus, a value at which the X coordinate of the nozzle tip position changes is indicated by ΔXV. Although not shown, △ YV is also Y
It is defined as a similar quantity in the axial direction. In this case, the nozzle tip position correction value is −ΔXV in the X-axis direction and −ΔYV in the Y-axis direction.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】従来例における補正値
はいずれも静的な状態で測定した変位を補正するもので
あり、運転時における装置各部の移動加速度の大小によ
り変位量に相違があることは考慮されていない。実装品
質に最も影響するノズル部の変位について考えると、移
動加速度に応じてノズル部の変位量が変化する条件とし
ては、以下の3要素が考えられる。The correction values in the prior art are all for correcting the displacement measured in a static state, and the displacement amounts differ depending on the magnitude of the moving acceleration of each part of the device during operation. Is not taken into account. Considering the displacement of the nozzle portion that most affects the mounting quality, the following three factors can be considered as conditions for changing the displacement amount of the nozzle portion according to the moving acceleration.
【0020】第一は、ノズルを支持する機構部分のガタ
および遊びによるものである。部品を実装するノズルは
ノズルユニットなど複数のメカ機構に支持されているた
め、可動部のガタおよび遊びにより、力が加わるとノズ
ル先端はわずかにその方向に変位する。従って、ノズル
部にかかる移動加速度が増してくると、ノズルを支える
機構部分に加わる力が大きくなり、ノズル先端がガタの
ある方向に変位する。The first is due to play and play of the mechanism for supporting the nozzle. Since the nozzle on which the component is mounted is supported by a plurality of mechanical mechanisms such as a nozzle unit, the tip of the nozzle is slightly displaced in that direction when a force is applied due to play and play of the movable portion. Therefore, when the movement acceleration applied to the nozzle portion increases, the force applied to the mechanism supporting the nozzle increases, and the tip of the nozzle is displaced in the direction of play.
【0021】第二は、ノズルを支持する機構部分のたわ
みによるものである。重量のある可動物をメカ機構によ
り支持する場合は、移動加速度が増すに従って慣性モー
メントが増加し、支持部材のたわみも大きくなる。The second is due to the deflection of the mechanism supporting the nozzle. When a heavy movable object is supported by a mechanical mechanism, the moment of inertia increases as the movement acceleration increases, and the deflection of the support member also increases.
【0022】第三は、ノズル部を駆動するサーボモータ
のオーバーシュートであり、負荷に対するサーボ系の補
正が不十分な場合は、移動加速度が増すに従って、停止
時に所定停止位置からオーバーシュートしていく傾向が
ある。Third, there is an overshoot of the servomotor for driving the nozzle portion. If the servo system is not sufficiently corrected for the load, the overshoot starts from a predetermined stop position when stopping as the moving acceleration increases. Tend.
【0023】これらによる変位がX軸およびY軸方向に
現れた場合、回路基板上の部品実装位置が所定の位置か
らずれることになり、実装精度の悪化を招くことにな
る。また、変位がV軸方向のオーバーシュートとして現
れると、部品取り出し時および実装時においてノズルが
部品をたたく状態となって部品割れ等の部品ダメージを
発生させ、実装後の基板不良の要因となる。If the displacements appear in the X-axis and Y-axis directions, the component mounting position on the circuit board will deviate from a predetermined position, leading to a deterioration in mounting accuracy. Also, if the displacement appears as an overshoot in the V-axis direction, the nozzle will hit the component at the time of component removal and mounting, causing component damage such as component cracking and causing board failure after mounting.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】これらによる実装品質の
悪化を防止するためには、その時点のノズル部の移動加
速度に応じて補正値を変化させ、移動加速度が変わって
もノズルの位置が所定位置からずれないように対策する
必要がある。なお、移動加速度が移動速度に依存する場
合は、移動速度に応じた補正値を設ける方法でも同様の
効果を得ることができる。In order to prevent the deterioration of the mounting quality due to these, the correction value is changed in accordance with the moving acceleration of the nozzle portion at that time, and the position of the nozzle is fixed even if the moving acceleration changes. It is necessary to take measures to prevent deviation from the position. If the moving acceleration depends on the moving speed, the same effect can be obtained by providing a correction value according to the moving speed.
【0025】本発明の請求項1は、直交ロボット方式に
おけるX軸およびY軸方向の位置ずれ補正を目的とした
部品実装装置であり、部品をノズルの下端に保持および
ノズルの下端から解放する機構を有するノズルユニット
と、ノズルユニットを水平方向に移動させるノズル移動
手段とを有するとともに、ノズルユニットが回路基板上
の所定位置に部品を実装する部品実装動作において、ノ
ズルユニットの水平方向への移動速度または加速度に応
じて、ノズルユニットの水平方向の移動位置補正量を決
定し、この移動位置補正量に基づいてノズルユニットを
移動させるようノズル移動手段の制御を行う実装制御手
段を有する構成を用いる。A first aspect of the present invention is a component mounting apparatus for correcting displacement in the X-axis and Y-axis directions in the orthogonal robot system, and a mechanism for holding a component at the lower end of a nozzle and releasing the component from the lower end of the nozzle. And a nozzle moving means for moving the nozzle unit in the horizontal direction, and the moving speed of the nozzle unit in the horizontal direction in the component mounting operation in which the nozzle unit mounts the component at a predetermined position on the circuit board. Alternatively, a configuration having mounting control means for determining a horizontal movement position correction amount of the nozzle unit in accordance with the acceleration and controlling the nozzle movement means to move the nozzle unit based on the movement position correction amount is used.
【0026】本発明の請求項2は、ロータリヘッド方式
におけるX軸およびY軸方向の位置ずれ補正を目的とし
た部品実装装置であり、部品をノズルの下端に保持およ
びノズルの下端から解放する機構を有するノズルユニッ
トと、ノズルユニットを水平方向に移動させるノズル移
動手段と、回路基板を水平方向に移動させる基板移動手
段とを有するとともに、ノズルユニットが回路基板上の
所定位置に部品を実装する部品実装動作において、ノズ
ルユニットの水平方向への移動速度または加速度に応じ
て、回路基板の水平方向の移動位置補正量を決定し、こ
の移動位置補正量に基づいて回路基板を移動させるよう
基板移動手段の制御を行う実装制御手段を有する構成を
用いる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a component mounting apparatus for correcting displacement in the X-axis and Y-axis directions in a rotary head system, and a mechanism for holding a component at a lower end of a nozzle and releasing the component from the lower end of the nozzle. A nozzle unit having a nozzle unit, a nozzle moving unit for moving the nozzle unit in the horizontal direction, and a substrate moving unit for moving the circuit board in the horizontal direction, and the nozzle unit mounting the component at a predetermined position on the circuit board. In the mounting operation, the horizontal moving position correction amount of the circuit board is determined according to the horizontal moving speed or acceleration of the nozzle unit, and the board moving means moves the circuit board based on the moving position correction amount. A configuration having mounting control means for performing the above control is used.
【0027】本発明の請求項3は、直交ロボット方式お
よびロータリヘッド方式のV軸方向の位置ずれ補正を目
的とした部品実装装置であり、部品をノズルの下端に保
持およびノズルの下端から解放する機構を有するノズル
ユニットと、ノズルユニットを上下方向に移動させるノ
ズル移動手段とを有するとともに、ノズルユニットが所
定の部品供給装置から部品を取り出す部品取り出し動
作、およびノズルユニットが回路基板上の所定位置に部
品を実装する部品実装動作において、ノズルユニットの
上下方向への移動速度または加速度に応じて、ノズルユ
ニットの上下方向の移動位置補正量を決定し、この移動
位置補正量に基づいてノズルユニットを移動させるよう
ノズル移動手段の制御を行う実装制御手段を有する構成
を用いる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a component mounting apparatus for correcting a displacement in the V-axis direction of the orthogonal robot system and the rotary head system, wherein the component is held at the lower end of the nozzle and released from the lower end of the nozzle. A nozzle unit having a mechanism, and a nozzle moving means for moving the nozzle unit in a vertical direction, and a component taking-out operation in which the nozzle unit takes out a component from a predetermined component supply device, and the nozzle unit moves to a predetermined position on a circuit board. In the component mounting operation for mounting components, the vertical movement position correction amount of the nozzle unit is determined according to the vertical movement speed or acceleration of the nozzle unit, and the nozzle unit is moved based on this movement position correction amount. A configuration having mounting control means for controlling the nozzle moving means so as to perform the control is used.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1〜図5を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0029】まず、本発明で用いる部品実装装置のノズ
ル移動手段および基板移動手段は、従来例で説明した部
品実装装置と同等のものを用いることができる。First, as the nozzle moving means and the board moving means of the component mounting apparatus used in the present invention, those equivalent to the component mounting apparatus described in the conventional example can be used.
【0030】請求項1はノズルユニットを水平面内のX
軸およびY軸方向に移動させる部品実装装置に適用され
るものであり、この方式の代表例は図4の直交ロボット
方式である。図4において、X軸モータ17およびY軸
モータ18がノズル移動手段に相当する。In the first aspect, the nozzle unit is connected to the X in a horizontal plane.
The present invention is applied to a component mounting apparatus that moves in the axis and Y-axis directions, and a typical example of this method is the orthogonal robot method shown in FIG. In FIG. 4, the X-axis motor 17 and the Y-axis motor 18 correspond to a nozzle moving unit.
【0031】請求項2は回路基板を水平面内のX軸およ
びY軸方向に移動させる部品実装装置に適用されるもの
であり、この方式の代表例は図5のロータリヘッド方式
である。図5−(a)において、X軸モータ40および
Y軸モータ41が基板移動手段に相当し、回転体32が
ノズル移動手段に相当する。A second aspect of the present invention is applied to a component mounting apparatus for moving a circuit board in the X-axis and Y-axis directions in a horizontal plane. A typical example of this system is a rotary head system shown in FIG. In FIG. 5A, the X-axis motor 40 and the Y-axis motor 41 correspond to a substrate moving unit, and the rotating body 32 corresponds to a nozzle moving unit.
【0032】請求項3はノズルユニットを上下方向のV
軸に沿って移動させる部品実装装置に適用されるもので
あり、この方式の代表例は図4の直交ロボット方式と、
図5のロータリヘッド方式である。図4の直交ロボット
方式においては、V軸モータ19がノズル移動手段に相
当する。また、図5のロータリヘッド方式においては、
図5−(b)に示したV軸モータ35がノズル移動手段
に相当する。In a third aspect, the nozzle unit is connected to a vertical V.
This method is applied to a component mounting apparatus that moves along an axis. A typical example of this method is the orthogonal robot method shown in FIG.
This is the rotary head system shown in FIG. In the orthogonal robot system shown in FIG. 4, the V-axis motor 19 corresponds to a nozzle moving unit. In the rotary head system shown in FIG.
The V-axis motor 35 shown in FIG. 5B corresponds to a nozzle moving unit.
【0033】次に、本発明で用いる部品実装装置の動作
プログラムについて、図2を用いて説明する。図2の動
作プログラムは請求項1,請求項2および請求項3で共
通に使用する。Next, an operation program of the component mounting apparatus used in the present invention will be described with reference to FIG. The operation program of FIG. 2 is commonly used in claims 1, 2 and 3.
【0034】図2−(a)はNCプログラムと称し、部
品の実装順序,実装位置,および部品を取り出す部品供
給装置の番号を指定するものである。部品の実装はブロ
ック番号の昇順に順次行われ、それぞれのブロックにつ
いて、指定された部品供給装置番号の部品供給装置から
部品を取り出し、回路基板のX座標およびY座標で指定
された位置に部品を実装する。FIG. 2A shows an NC program, which specifies the order of mounting components, the mounting position, and the number of a component supply device from which components are to be taken out. The components are mounted in ascending order of the block numbers. For each block, the components are taken out from the component supply device of the specified component supply device number, and the components are placed at the positions specified by the X coordinate and the Y coordinate of the circuit board. Implement.
【0035】図2−(b)は配列プログラムと称し、各
部品供給装置に収納されている部品に依存する情報を指
定するものである。このうち、上下方向の位置を示すV
軸の座標は部品厚みに依存する量であり、本例では部品
厚みの値をそのまま入力する。また、運転速度はノズル
部の移動加速度を決定するパラメータであり、本例では
部品の重さに応じた1(最低速)〜5(最高速)の5段
階のうちから値を選択して入力する。すなわち、重量が
大きくずれやすい部品は加速度を落として慣性モーメン
トを抑える必要があるため、運転速度も部品の重量に合
わせて低く設定する。FIG. 2B shows an arrangement program for designating information depending on the components stored in each component supply device. Of these, V indicating the vertical position
The coordinate of the axis is an amount that depends on the component thickness, and in this example, the value of the component thickness is directly input. The operation speed is a parameter for determining the movement acceleration of the nozzle portion. In this example, the operation speed is selected from five levels from 1 (lowest speed) to 5 (highest speed) according to the weight of the component and input. I do. That is, since it is necessary to suppress the moment of inertia by lowering the acceleration of a component whose weight is likely to be largely deviated, the operation speed is also set low according to the weight of the component.
【0036】図2−(c)は補正データと称し、運転速
度に応じたX軸,Y軸およびV軸の補正量を指定するも
のである。運転速度は1〜5の5段階であるため、各運
転速度ごとに各軸の補正値をあらかじめ登録しておく。FIG. 2C shows correction data for designating the correction amounts of the X-axis, Y-axis and V-axis in accordance with the operation speed. Since the operation speed has five stages of 1 to 5, the correction value of each axis is registered in advance for each operation speed.
【0037】図3は、図2−(c)における補正値の具
体的な設定例を示したものである。図3−(a)は、発
明が解決しようとする課題において第一の要因として示
した、機構部分のガタおよび遊びを補正するための補正
値である。この場合は、ガタ等による可動範囲の両極端
のいずれかの位置に移動位置が収束するため、しきい値
となる運転速度を境に補正値も両極端の値をとる。FIG. 3 shows a specific example of setting the correction values in FIG. FIG. 3A shows correction values for correcting backlash and play in the mechanism portion, which are shown as the first factor in the problem to be solved by the invention. In this case, since the moving position converges to one of the extremes of the movable range due to backlash or the like, the correction value also takes the extremes at the operating speed that is a threshold.
【0038】図3−(b)は、第二の要因として示した
機構部分のたわみを補正するための補正値である。この
場合は、加速度が増すに従ってたわみ量も増加するた
め、補正値も運転速度が大きいほど大きな値となる。FIG. 3B shows a correction value for correcting the deflection of the mechanism shown as the second factor. In this case, the amount of deflection increases as the acceleration increases, so that the correction value also increases as the driving speed increases.
【0039】図3−(c)は、第三の要因として示した
サーボモータのオーバーシュートを補正するための補正
値である。この場合は、サーボ系の特性にもよるが、一
般に加速度が増すに従ってオーバーシュートが大きくな
る傾向があるため、補正値も運転速度が大きいほど大き
な値となる。FIG. 3C shows a correction value for correcting the overshoot of the servomotor shown as the third factor. In this case, although depending on the characteristics of the servo system, the overshoot generally tends to increase as the acceleration increases, so that the correction value also increases as the operation speed increases.
【0040】次に、本発明における実装制御手段の動作
について、図1を用いて説明する。実装制御手段のハー
ドウェアは、図4における23および図5(a)におけ
る42で示したマイコン装置を流用する。またソフトウ
ェアは、マイコン装置のメモリに記憶された各動作プロ
グラムをもとに各軸の移動位置を求め、ノズル移動手段
または基板移動手段となる各軸モータに移動を指令する
処理によって実現する。図1は、このマイコン装置の実
装制御手段に対応する処理内容を図示したものである。Next, the operation of the mounting control means in the present invention will be described with reference to FIG. As the hardware of the mounting control means, a microcomputer device indicated by 23 in FIG. 4 and 42 in FIG. 5A is diverted. Also, the software is realized by a process of obtaining the movement position of each axis based on each operation program stored in the memory of the microcomputer device and instructing each axis motor serving as a nozzle moving means or a substrate moving means to move. FIG. 1 illustrates processing contents corresponding to the mounting control means of the microcomputer device.
【0041】まず、NCプログラムにおいて次に部品の
取り出しを行うブロック番号が2である場合、ブロック
番号2に対応するデータD1より、そのブロックで使用
する部品供給装置番号を求める。次に、配列プログラム
において、該当する部品供給装置番号3に対応するデー
タD2より、その部品供給装置番号で使用する運転速度
を求める。さらに、補正データにおいて、該当する運転
速度5のデータD3より、各軸の補正値を求める。First, if the block number at which the component is to be taken out next is 2 in the NC program, the component supply device number used in that block is obtained from the data D1 corresponding to the block number 2. Next, in the array program, from the data D2 corresponding to the corresponding component supply device number 3, the operation speed used by that component supply device number is determined. Further, in the correction data, a correction value for each axis is obtained from the data D3 of the corresponding operation speed 5.
【0042】この後、請求項1および請求項2の場合に
は、NCプログラムのX座標D4と補正データのX軸補
正値D7をマイコン装置C1により加算してX軸モータ
の移動位置を求める。同様に、NCプログラムのY座標
D5と補正データのY軸補正値D8をマイコン装置C2
により加算してV軸モータの移動位置を求める。Thereafter, in the case of claim 1 and claim 2, the microcomputer device C1 adds the X coordinate D4 of the NC program and the X axis correction value D7 of the correction data to determine the moving position of the X axis motor. Similarly, the Y coordinate D5 of the NC program and the Y axis correction value D8 of the correction data are stored in the microcomputer C2.
To obtain the moving position of the V-axis motor.
【0043】また、請求項3の場合には、配列プログラ
ムのV座標D6と補正データのV軸補正値D9をマイコ
ン装置C3により加算してV軸モータの移動位置を求め
る。In the case of the third aspect, the microcomputer C3 adds the V coordinate D6 of the array program and the V axis correction value D9 of the correction data to determine the moving position of the V axis motor.
【0044】最後に、以上で求めた各軸の移動位置に従
って、X軸モータM1,Y軸モータM2およびV軸モー
タM3を回転させる。すなわち、請求項1の場合は、ノ
ズル移動手段である図4のX軸モータ17およびY軸モ
ータ18を制御して、求めた移動位置まで各モータを回
転させる。請求項2の場合は、基板移動手段である図5
−(a)のX軸モータ40およびY軸モータ41を制御
して、求めた移動位置まで各モータを回転させる。請求
項3の場合は、ノズル移動手段である図4のV軸モータ
19または図5−(b)のV軸モータ35を制御して、
求めた移動位置までモータを回転させる。Finally, the X-axis motor M1, the Y-axis motor M2, and the V-axis motor M3 are rotated in accordance with the movement positions of the respective axes determined above. That is, in the case of the first aspect, the X-axis motor 17 and the Y-axis motor 18 of FIG. 4 which are the nozzle moving means are controlled to rotate each motor to the obtained moving position. In the case of claim 2, FIG.
(A) The X-axis motor 40 and the Y-axis motor 41 are controlled to rotate each motor to the determined moving position. In the case of claim 3, the V-axis motor 19 of FIG. 4 or the V-axis motor 35 of FIG.
Rotate the motor to the determined movement position.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明の請求項1および請求項2によれ
ば、ノズル部の移動加速度に応じてノズル先端の水平方
向位置が変位する場合において、移動加速度に応じた適
切な位置補正量をノズル移動手段または基板移動手段に
与えることにより、回路基板に対するノズル先端の相対
位置ずれを防止することができる。According to the first and second aspects of the present invention, when the horizontal position of the nozzle tip is displaced in accordance with the movement acceleration of the nozzle, an appropriate position correction amount in accordance with the movement acceleration is determined. By giving it to the nozzle moving means or the substrate moving means, it is possible to prevent the nozzle tip from being displaced relative to the circuit board.
【0046】また、本発明の請求項3によれば、ノズル
部の移動加速度に応じてノズル先端の上下方向位置が変
位する場合において、移動加速度に応じた適切な位置補
正量をノズル移動手段に与えることにより、ノズル先端
の高さが所定位置からずれることを防止することができ
る。According to the third aspect of the present invention, when the vertical position of the tip of the nozzle is displaced in accordance with the moving acceleration of the nozzle, an appropriate position correction amount corresponding to the moving acceleration is provided to the nozzle moving means. By giving, it is possible to prevent the height of the nozzle tip from deviating from the predetermined position.
【0047】従って、ノズル部を支持する機構部分にガ
タおよび遊びが存在する場合、またノズル部を支持する
機構部分にたわみが発生する場合、さらにノズル部を駆
動するサーボモータにオーバーシュートが発生する場合
など、ノズル部の変位量が移動加速度に依存する場合に
おいて、ノズル位置の変位を防止することができる。Therefore, if there is play or play in the mechanism supporting the nozzle, or if the mechanism supporting the nozzle is bent, an overshoot occurs in the servomotor driving the nozzle. In the case where the displacement amount of the nozzle portion depends on the movement acceleration, for example, the displacement of the nozzle position can be prevented.
【0048】これにより、水平方向の変位による回路基
板上の部品実装位置のずれ、上下方向のオーバーシュー
トによる部品割れ等の部品ダメージを防止することがで
き、実装精度の向上と実装後の基板品質の向上を図るこ
とができる。As a result, it is possible to prevent a component mounting position shift on a circuit board due to a horizontal displacement, and to prevent component damage such as a component crack due to a vertical overshoot, thereby improving the mounting accuracy and the board quality after mounting. Can be improved.
【図1】本発明における実装制御手段の動作を示す図FIG. 1 is a diagram showing the operation of a mounting control unit according to the present invention.
【図2】本発明で使用する部品実装装置の動作プログラ
ムの一例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of an operation program of a component mounting apparatus used in the present invention.
【図3】本発明における補正値の設定方法の一例を示す
図FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method of setting a correction value according to the present invention.
【図4】本発明の請求項1および請求項3におけるノズ
ル移動手段の一例である直交ロボット方式の部品実装装
置を示す図FIG. 4 is a view showing an orthogonal robot type component mounting apparatus as an example of a nozzle moving means according to claims 1 and 3 of the present invention.
【図5】本発明の請求項2および請求項3におけるノズ
ル移動手段および基板移動手段の一例であるロータリヘ
ッド方式の部品実装装置を示す図FIG. 5 is a diagram showing a rotary head type component mounting apparatus as an example of the nozzle moving means and the substrate moving means according to claims 2 and 3 of the present invention.
【図6】従来の技術における補正値の運用方法の一例を
示す図FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a method of operating a correction value according to the related art.
15,34 ノズル 16,33 ノズルユニット 17,18 本発明の請求項1におけるノズル移動手段 32 本発明の請求項2におけるノズル移動手段 40,41 本発明の請求項2における基板移動手段 19,35 本発明の請求項3におけるノズル移動手段 D1〜D9,C1〜C3 本発明の各請求項における実
装制御手段の構成要素15, 34 Nozzle 16, 33 Nozzle unit 17, 18 Nozzle moving means 32 according to claim 1 of the present invention Nozzle moving means 40, 41 according to claim 2 of the present invention 19, 35 substrate moving means according to claim 2 of the present invention Nozzle moving means D1 to D9, C1 to C3 according to claim 3 of the present invention Components of mounting control means according to each claim of the present invention
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高市 進 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Susumu Takaichi 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (3)
の下端から解放する機構を有するノズルユニットと、ノ
ズルユニットを水平方向に移動させるノズル移動手段と
を有するとともに、ノズルユニットが回路基板上の所定
位置に部品を実装する部品実装動作において、ノズルユ
ニットの水平方向への移動速度または加速度に応じて、
ノズルユニットの水平方向の移動位置補正量を決定し、
この移動位置補正量に基づいてノズルユニットを移動さ
せるようノズル移動手段の制御を行う実装制御手段を有
する構成とした部品実装装置。A nozzle unit having a mechanism for holding a part at the lower end of the nozzle and releasing the part from the lower end of the nozzle, and a nozzle moving means for moving the nozzle unit in a horizontal direction, wherein the nozzle unit is mounted on a circuit board at a predetermined position. In the component mounting operation of mounting the component at the position, according to the moving speed or acceleration of the nozzle unit in the horizontal direction,
Determine the horizontal movement position correction amount of the nozzle unit,
A component mounting apparatus having mounting control means for controlling a nozzle moving means to move a nozzle unit based on the moving position correction amount.
の下端から解放する機構を有するノズルユニットと、ノ
ズルユニットを水平方向に移動させるノズル移動手段
と、回路基板を水平方向に移動させる基板移動手段とを
有するとともに、ノズルユニットが回路基板上の所定位
置に部品を実装する部品実装動作において、ノズルユニ
ットの水平方向への移動速度または加速度に応じて、回
路基板の水平方向の移動位置補正量を決定し、この移動
位置補正量に基づいて回路基板を移動させるよう基板移
動手段の制御を行う実装制御手段を有する構成とした部
品実装装置。2. A nozzle unit having a mechanism for holding a component at a lower end of a nozzle and releasing the component from the lower end of the nozzle, a nozzle moving unit for moving the nozzle unit in a horizontal direction, and a substrate moving unit for moving a circuit board in a horizontal direction. In the component mounting operation in which the nozzle unit mounts the component at a predetermined position on the circuit board, the horizontal moving position correction amount of the circuit board is adjusted according to the horizontal moving speed or acceleration of the nozzle unit. A component mounting apparatus configured to include mounting control means for determining and controlling a board moving means to move a circuit board based on the moving position correction amount.
の下端から解放する機構を有するノズルユニットと、ノ
ズルユニットを上下方向に移動させるノズル移動手段と
を有するとともに、ノズルユニットが所定の部品供給装
置から部品を取り出す部品取り出し動作、およびノズル
ユニットが回路基板上の所定位置に部品を実装する部品
実装動作において、ノズルユニットの上下方向への移動
速度または加速度に応じて、ノズルユニットの上下方向
の移動位置補正量を決定し、この移動補正量に基づいて
ノズルユニットを移動させるようノズル移動手段の制御
を行う実装制御手段を有する構成とした部品実装装置。3. A nozzle unit having a mechanism for holding a component at a lower end of a nozzle and releasing the component from the lower end of the nozzle, and a nozzle moving unit for moving the nozzle unit in a vertical direction, wherein the nozzle unit is provided with a predetermined component supply device. The vertical movement of the nozzle unit according to the vertical moving speed or acceleration of the nozzle unit in the component picking operation of picking up the component from the nozzle unit and the component mounting operation of mounting the component at a predetermined position on the circuit board by the nozzle unit A component mounting apparatus configured to include a mounting control unit that determines a position correction amount and controls a nozzle moving unit to move a nozzle unit based on the movement correction amount.
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JP2002261494A (en) * | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Juki Corp | Automatic component mounting method |
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