WO2017022098A1 - 部品実装機 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a component mounter equipped with a feeder device that feeds out carrier tape and sequentially supplies components.
- the component mounting machine includes a substrate transfer device, a component supply device, a component transfer device, and a control device.
- a feeder device that feeds out a carrier tape in which cavities for holding components are arranged in a line and sequentially supplies the components to a predetermined supply position.
- the component transfer apparatus includes a suction nozzle that sucks a component from the cavity portion and mounts the component on a substrate, and a mounting head that holds the suction nozzle.
- a rotary nozzle unit that holds a plurality of suction nozzles rotatably is used.
- Technical examples related to this type of component mounter are disclosed in Patent Documents 1 and 2.
- the tape feeder (feeder device) of Patent Document 1 is provided with a component extraction opening provided in a cover member that covers the upper side of the carrier tape, and an electronic component provided upstream of the component extraction opening of the cover member. And a part confirmation opening for confirming.
- a component extraction opening provided in a cover member that covers the upper side of the carrier tape
- an electronic component provided upstream of the component extraction opening of the cover member.
- a part confirmation opening for confirming.
- the presence or absence of an electronic component in the recess can be confirmed when the tape is mounted, and the electronic component can be prevented from being overlooked, and waste of the electronic component can be eliminated.
- several cavities near the tip and end of the carrier tape do not hold electronic components, and the positions of the cavities holding the leading electronic components are indefinite. .
- since the leading electronic component can be confirmed from the component confirmation opening in the carrier tape cueing operation by the operator, there is a waste that the electronic component is overlooked and passed through the component extraction opening. Does not occur.
- the electronic component mounting method disclosed in Patent Document 2 is a method in which three or more suction nozzles are provided in a transfer head (mounting head) and electronic components are picked up (sucked) at the same time. If there is a pickup mistake, the pickup nozzle that made the mistake is accurately moved to the pickup position to pick up again. According to this, it is said that a pickup mistake caused by an arrangement pitch error at three or more pickup positions can be eliminated.
- the control device in the component mounter it is not easy for the control device in the component mounter to accurately manage the remaining number of components held by the carrier tape. For example, there are cases where a number of parts are actually held in a larger number than the nominal number of parts held by a new carrier tape. In addition, when using a carrier tape that has already been used, or when the carrier tape is manually fed out when the carrier tape is loaded into the feeder device, the remaining number of parts at that time becomes unknown, and the parts by the controller The remaining number cannot be managed.
- the suction operation of the suction nozzle is performed also on the cavity portion that is located near the end of the carrier tape and does not hold the component.
- the parts cannot be picked up, resulting in an invalid picking operation.
- Whether or not the suction operation is invalid needs to be determined, for example, by imaging the component suction state of the suction nozzle and further performing image processing.
- the production efficiency of the substrate is lowered by the amount of the invalid suction operation and the process of determining whether or not the invalid operation is performed.
- the negative pressure state of the negative pressure supply mechanism may be lowered.
- the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the background art, and does not perform an invalid suction operation on a cavity portion that is located near the end of a carrier tape and does not hold a component. Providing a component mounter with improved production efficiency is an issue to be solved.
- the component mounting machine of the present invention that solves the above-described problems is a component supply unit that includes a feeder device that feeds out the carrier tape in which the cavity portions that hold the components are arranged in a line and sequentially supplies the components to a predetermined supply position. And a component transfer mechanism including a suction nozzle that sucks and mounts the component on the substrate from the cavity portion at the supply position, a mounting head that holds the suction nozzle, and a head drive mechanism that drives the mounting head together with the suction nozzle.
- a component mounter comprising: a mounting device; a component low detection unit that detects that the remaining number of components held by the carrier tape has decreased to a predetermined small number; and a detection result of the component low detection unit Based on the above, when the remaining number of parts held by the carrier tape becomes zero, an invalid suction cycle for avoiding an invalid suction operation of the suction nozzle And the part, with a.
- the component scarcity detection unit detects that the remaining number of components held by the carrier tape has decreased to a predetermined minority, the remaining number of components is reduced to zero based on the detection result. I know exactly when.
- the invalid suction avoiding unit avoids an invalid suction operation of the suction nozzle when the number of remaining parts becomes zero. For this reason, the invalid suction operation for the cavity portion that does not hold the part is not performed, and the substrate production efficiency is higher than that of the prior art by the amount of the invalid suction operation and the determination process of whether it is invalid. improves.
- FIG. 6 is a plan view showing a state in which one component is adsorbed from the state of FIG. 5 and the remaining number of components is reduced to a predetermined small number.
- FIG. 7 is a plan view showing a state in which the suction nozzle is sucking the last component after two components are sucked from the state of FIG. 6. It is a top view which illustrates typically composition and operation of a conventional component mounting machine. In conventional technology, it is a top view explaining the method to detect that the remaining number of components became zero. It is a top view which shows typically the structure of the component mounting machine of 2nd Embodiment. It is the perspective view which showed the 1st optical path and 2nd optical path of the camera apparatus of 2nd Embodiment. It is a top view explaining typically operation of a component mounting machine of a 2nd embodiment.
- FIG. 13 is a plan view showing a state where the eighth suction nozzle is sucking the last component of the component type B after two components of the component types A and B are picked up from the state of FIG.
- FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of the component mounter 1 of the first embodiment.
- the direction from the left side to the right side in FIG. 1 is the X-axis direction for loading and unloading the substrate K
- the direction from the rear on the lower side to the front on the upper side is the Y-axis direction
- the front and back direction is the Z-axis direction (vertical direction).
- the component mounter 1 is configured by assembling a substrate transport device 2, a component supply unit 3, a component transfer device 4, a component camera 5, a control device 6 (shown in FIG.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration of the component mounter 1 according to the first embodiment.
- the substrate transfer device 2, the component supply unit 3, the component transfer device 4, and the component camera 5 are controlled by the control device 6, and each performs a predetermined operation.
- the substrate transport device 2 carries the substrate K into the mounting position, positions it, and carries it out.
- the substrate transfer device 2 includes a transfer unit 25 and a backup unit 26.
- the transport unit 25 includes a pair of guide rails 21 and 22 and a pair of conveyor belts.
- the pair of guide rails 21 and 22 extend in the transport direction (X-axis direction) at the center of the upper surface of the machine base 10 and are arranged in parallel to each other.
- a pair of endless annular conveyor belts (not shown) are juxtaposed inside the pair of guide rails 21 and 22 facing each other.
- the pair of conveyor belts rotate in a state where both edges of the substrate K are placed, and carry the substrate K to and from the mounting position set at the center of the machine base 10.
- the backup unit 26 is disposed below the mounting position.
- the backup unit 26 pushes up the substrate K, clamps it in a horizontal posture, and positions it at the mounting position.
- the component transfer device 4 can perform the component mounting operation at the mounting position.
- the component supply unit 3 includes a pallet table 30 and a plurality of feeder devices 31.
- the pallet stand 30 has a generally rectangular plate shape and is detachably mounted on the rear side of the upper surface of the machine base 10.
- the feeder device 31 is formed to be thin in the width direction and is arranged side by side on the pallet table 30. In FIG. 1, four feeder apparatuses 31 are illustrated, and actually, a larger number of feeder apparatuses 31 are arranged in a line.
- the feeder device 31 includes a main body portion 32 and a tape reel 33 that is exchangeably set on the rear portion of the main body portion 32.
- a supply position 34 is set in the upper part near the front end of the main body 32.
- the carrier tape 9 (shown in FIG. 4) is wound and held.
- the carrier tape 9 includes a bottom tape 91 in which cavities 93 for holding components are formed at a constant pitch, and a cover tape 92 that is attached to the bottom tape 91 and covers the cavities 93.
- the bottom tape 91 is made of paper or resin, and the cover tape 92 is made of a transparent film.
- the feeder device 31 feeds out the carrier tape 9 by a constant pitch and sequentially supplies the components to the supply position 34. Depending on the type of substrate K to be produced, the plurality of feeder devices 31 are appropriately replaced, or the entire component supply unit 3 is replaced.
- the component transfer device 4 is an XY robot type device that can move horizontally in the X-axis direction and the Y-axis direction.
- the component transfer device 4 includes a pair of Y-axis rails 41 and 42 and a Y-axis slider 43, a mounting head 44, a rotary nozzle unit 45, a suction nozzle 46 (shown in FIG. 3), and a camera device 7 constituting a head driving mechanism 49. , And the substrate camera 48.
- the pair of Y-axis rails 41 and 42 are disposed near both side surfaces of the machine base 10 and extend in the front-rear direction (Y-axis direction).
- a Y-axis slider 43 is movably mounted on the Y-axis rails 41 and 42.
- the Y-axis slider 43 is driven in the Y-axis direction by an unillustrated Y-axis ball screw mechanism.
- the mounting head 44 is movably mounted on the Y-axis slider 43.
- the mounting head 44 is driven in the X-axis direction by an unillustrated X-axis ball screw mechanism.
- the rotary nozzle unit 45 is replaceably held on the lower side of the mounting head 44.
- the rotary nozzle unit 45 holds 16 suction nozzles 46 downward.
- the camera device 7 is provided on the mounting head 44 side by side behind the rotary nozzle unit 45.
- the camera device 7 corresponds to the component scarcity detection unit of the present invention.
- the rotary nozzle unit 45 and the camera device 7 will be described in detail later.
- the board camera 48 is provided on the mounting head 44 alongside the rotary nozzle unit 45.
- the substrate camera 48 images the position reference mark attached to the substrate K and detects the accurate position of the substrate K.
- the component camera 5 is provided upward on the upper surface of the machine base 10 between the substrate transfer device 2 and the component supply unit 3.
- the component camera 5 images the state of the component sucked by the suction nozzle 46 while the mounting head 44 moves from the component supply unit 3 onto the substrate K.
- the control device 6 finely adjusts the component mounting operation as necessary. Control to discard.
- the control device 6 is assembled to the machine base 10, and the arrangement position thereof is not particularly limited.
- the control device 6 is a computer device having a CPU and operating with software.
- the control device 6 includes an input unit 61 that performs input settings by an operator, a display unit 63 that displays information to the operator, and a storage unit 62 that stores various programs and data.
- the control device 6 is communicatively connected to the substrate transfer device 2, each feeder device 31 of the component supply unit 3, the component transfer device 4, and the component camera 5. Further, the control device 6 is also connected to a host computer 69 for communication.
- the control device 6 holds a mounting sequence that specifies the type and mounting order of components to be mounted on the substrate K, the feeder device 31 that supplies the components, and the like.
- the control device 6 controls the component mounting operation according to the mounting sequence based on the imaging data of the camera device 7, the board camera 48, and the component camera 5, the detection data of a sensor (not shown), and the like.
- the control device 6 sequentially collects and updates operation status data such as the number of boards K that have been produced, the mounting time required for component mounting, and the number of occurrences of component suction errors.
- the control device 6 functions as an invalid suction avoiding unit and a part-out handling unit of the present invention.
- FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the mounting head 44 is driven above the supply position 34 of the feeder device 31.
- a tape peeling portion 35 is disposed behind the supply position 34 of the feeder device 31.
- the tape peeling part 35 peels the cover tape 92 from the bottom tape 91 to open the cavity part 93 to allow the component to be sucked.
- the tape peeling part 35 is configured to peel one of the two bonded portions and fold the cover tape 92 to the other side of the bonded portion.
- the present invention is not limited to this, and the tape peeling portion may be configured to peel both of the two adhesive portions of the cover tape 92 and separate them from the bottom tape 91.
- a pressing plate 36 is disposed behind the tape peeling portion 35.
- the holding plate 36 is disposed in parallel while being spaced apart from the upper side of a rail member (not shown) that guides the feeding of the carrier tape 9.
- the holding plate 36 prevents the carrier tape 9 from floating.
- a component confirmation hole 37 is formed near the front side of the presser plate 36. The component confirmation hole 37 is used for confirming the presence or absence of a component in the cavity portion 93 by imaging or visually recognizing the carrier tape 9.
- the rotary nozzle unit 45 has an R-axis rotation drive mechanism 452 that rotationally drives the 16 suction nozzles 46 around a central axis 451 (shown in FIG. 5). Further, the rotary nozzle unit 45 has a Z-axis drive mechanism 453 that drives the suction nozzle 46 arranged at a specific rotation position to move up and down in the Z-axis direction. Further, the rotary nozzle unit 45 incorporates a part of a negative pressure supply mechanism 454 that supplies a negative pressure to the suction nozzle 46. Strictly speaking, the negative pressure supply mechanism 454 also has a function of supplying a slight positive pressure when the suction nozzle 46 mounts a component.
- the R-axis rotation drive mechanism 452, the Z-axis drive mechanism 453, and the negative pressure supply mechanism 454 can be configured by appropriately applying known techniques.
- the suction nozzle 46 is first driven to a position above the supply position 34 by the head drive mechanism 49 and the R-axis rotation drive mechanism 452. Next, the suction nozzle 46 is driven downward by the Z-axis drive mechanism 453 to approach the supply position 34, and negative pressure is supplied from the negative pressure supply mechanism 454 to suck parts.
- the camera device 7 is provided in the mounting head 44 and is shared by the plurality of feeder devices 31.
- the camera device 7 is disposed so that the imaging unit 70 faces downward.
- first to third total reflection mirrors 71, 72, and 73 are used.
- the fourth total reflection mirror 74 is used to form the second optical path 7L2 that connects the imaging unit 70 and the vicinity of the tip of the suction nozzle 46 that has risen after the component suction.
- FIG. 4 is a side sectional view showing a cross section of the feeder device 31 and the mounting head 44 and the first optical path 7L1 and the second optical path 7L2 of the camera device 7. 4 to 9, 12, and 13, the part P is shown in black for convenience.
- the first to fourth total reflection mirrors 71 to 74 are formed in a triangular prism shape having a right-angled isosceles triangle as a bottom surface.
- the first to fourth total reflection mirrors 71 to 74 are fixed to the mounting head 44 by using an unillustrated mounting member that does not block the optical paths 7L1 and 7L2.
- the first to fourth total reflection mirrors 71 to 74 reflect the optical paths 7L1 and 7L2 by 90 °, respectively.
- the first total reflection mirror 71 is disposed directly below the imaging unit 70, and the second total reflection mirror 72 is disposed in front of the first total reflection mirror 71.
- the third total reflection mirror 73 is located right above the component confirmation hole 37 of the feeder device 31 and is disposed on the side of the second total reflection mirror 72.
- the first total reflection mirror 71 reflects the first optical path 7L1 directed downward from the imaging unit 70 in the Y-axis direction.
- the second total reflection mirror 72 reflects the first optical path 7L1 in the Y-axis direction in the X-axis direction.
- the third total reflection mirror 73 reflects the first optical path 7L1 in the X-axis direction downward, and reaches the component confirmation hole 37.
- the fourth total reflection mirror 74 is located immediately below the imaging unit 70 and is disposed obliquely below the side of the first total reflection mirror 71.
- the fourth total reflection mirror 74 reflects the second optical path 7L2 directed downward from the imaging unit 70 in the Y-axis direction and reaches the vicinity of the tip of the suction nozzle 46.
- the optical path lengths of the first optical path 7L1 and the second optical path 7L2 are configured to be equal to each other.
- the part confirmation hole 37 is set to a position where the cavity 93 just stops every time the carrier tape 9 is fed out by a certain pitch.
- 14 cavities 93 ⁇ / b> E that can be seen from the component confirmation hole 37 are formed on the terminal side of the carrier tape 9 in comparison with the cavities 93 ⁇ / b> F at the supply position 34. Therefore, the cavity part 93E seen from the component confirmation hole 37 is equivalent to the termination
- the first optical path 7L1 passes through the component confirmation hole 37 and reaches the end-side cavity 93E through the transparent cover tape 92.
- the vicinity of the distal end side cavity portion 93E to be imaged and the tip of the suction nozzle 46 are irradiated by an imaging illumination tool (not shown).
- the arrangement position of the imaging illumination tool is not limited, and may be separate from the camera device 7. Further, instead of the four first to fourth total reflection mirrors 71 to 74, at least one half mirror is used, and one optical path emitted from the imaging unit 70 is branched into the first optical path 7L1 and the second optical path 7L2. You may comprise.
- the camera device 7 moves to the position shown in FIGS.
- the camera device 7 faces the end-side cavity 93E via the first optical path 7L1, and faces the vicinity of the tip of the suction nozzle 46 via the second optical path 7L2.
- the camera device 7 can simultaneously capture the vicinity of the end side cavity portion 93E and the tip of the suction nozzle 46 to obtain one image data.
- the camera device 7 can separately capture the vicinity of the end-side cavity portion 93E and the vicinity of the tip of the suction nozzle 46 to obtain image data, respectively.
- the camera device 7 can detect whether or not the component P is held in the termination side cavity portion 93E by imaging the termination side cavity portion 93E and performing image processing on the obtained image data. Further, the camera device 7 can determine the success or failure of the suction of the component P and confirm the suction posture of the sucked component by imaging the vicinity of the tip of the suction nozzle 46 from the side. Therefore, imaging from the side by the camera device 7 and imaging from below by the component camera 5 are used together, and the suction state of the component P is confirmed with high accuracy.
- FIG. 5 is a plan view schematically illustrating the operation of the component mounter 1 according to the first embodiment.
- FIG. 6 is a plan view showing a state in which one part P has been picked up from the state of FIG. 5 and the remaining number of parts P has decreased to a predetermined fraction.
- FIG. 7 is a plan view showing a state in which the suction nozzle 46 is sucking the last component P after two components P are sucked from the state of FIG.
- the component confirmation holes 37 of the feeder device 31 are provided on the side closer to the end 94 of the carrier tape 9 than the supply position 34 by three of the cavity portions 93. No component is held in the fifth cavity portion 93 counted from the end 94 of the carrier tape 9, and the last component P is held in the sixth cavity 93 counted from the end 94. It is assumed that the use of the carrier tape 9 has progressed and the remaining number of parts P is four.
- the rotary nozzle unit 45 holds 16 suction nozzles 46 having the same shape at a constant angular pitch on the circumference.
- the suction nozzle 46 is set in a first to sixteenth order counterclockwise.
- the R-axis rotation drive mechanism 452 of the rotary nozzle unit 45 rotates and rotates the 16 suction nozzles 46 clockwise by a constant angle pitch, and engages the Z-axis drive mechanism 453 in order from the first suction nozzle 461.
- an operation is assumed in which the suction nozzles 46 are used to suck a total of 16 components P and collectively mount them on the substrate K.
- the rotary nozzle unit 45 is driven above the feeder device 31 and the Z-axis drive mechanism 453 is positioned directly above the supply position 34 under the above-mentioned assumed conditions.
- the first suction nozzle 461 is engaged with the Z-axis drive mechanism 453 to be in the state shown in FIG.
- the camera device 7 images the termination-side cavity portion 93E through the component confirmation hole 37. The camera device 7 determines that the remaining number of parts P is more than three because the parts P are held in the terminal-side cavity 93E.
- the first suction nozzle 461 is driven by the Z-axis drive mechanism 453 and descends.
- the first suction nozzle 461 sucks the component P when negative pressure is supplied from the negative pressure supply mechanism 454.
- the first suction nozzle 461 is driven by the Z-axis drive mechanism 453 to rise.
- the suction posture in which the first suction nozzle 461 sucks the component P is imaged from the side by the camera device 7. Thereafter, the suction nozzle 46 is changed and the first to fourth operations described above are repeated. In the following description, the above four operations are collectively referred to as “the suction nozzle 46 performs the suction operation”.
- the R-axis rotation drive mechanism 452 drives the suction nozzles 46 to rotate clockwise by a certain angle pitch.
- the second suction nozzle 462 is engaged with the Z-axis drive mechanism 453.
- the carrier tape 9 is fed out by a fixed pitch, and the terminal side cavity portion 93E is moved toward the terminal end 94 by one.
- the camera device 7 images a new terminal-side cavity 93E through the component confirmation hole 37. Since the part P is not held in the new terminal-side cavity 93E, the camera device 7 detects that the remaining number of parts P has become a very small number of three, and notifies the control device 6 of it.
- the control device 6 manages the remaining number of parts P by demonstrating the function of the invalid suction avoidance unit from the time when a small number of notifications are received. That is, when the second suction nozzle 462 performs the suction operation, the control device 6 reduces the remaining number of parts P from a small number of three to two. Further, each suction nozzle 46 is driven to rotate clockwise by a constant angle pitch, and the third suction nozzle 463 is engaged with the Z-axis drive mechanism 453. On the other hand, the carrier tape 9 is fed out by a fixed pitch. When the third suction nozzle 463 performs the suction operation, the control device 6 reduces the remaining number of parts P from two to one.
- each suction nozzle 46 is rotated clockwise by a constant angle pitch, and the fourth suction nozzle 464 is engaged with the Z-axis drive mechanism 453. Further, the carrier tape 9 is fed out by a constant pitch, and is in the state shown in FIG. Then, when the fourth suction nozzle 464 performs the suction operation of the last component P, the control device 6 reduces the remaining number of the components P from 1 to 0. That is, the control device 6 can automatically determine that the part has run out, and know that the part P is no longer supplied from the feeder device 31. For this reason, the control device 6 stops the feeding of the carrier tape 9 in the feeder device 31.
- each suction nozzle 46 is driven to rotate clockwise by a constant angle pitch and the fifth suction nozzle 465 is engaged with the Z-axis drive mechanism 453, the control device 6 can cause the fifth suction nozzle 465 to move down or Control so as not to supply negative pressure. Therefore, an invalid suction operation of the fifth suction nozzle 465 is avoided.
- the control device 6 searches for another feeder device 31 that feeds out the carrier tape 9 that functions as a part cut-off corresponding part and holds the same type of parts as the parts P whose remaining number is zero.
- the control device 6 drives the fifth suction nozzle 465 to the supply position 34 of the other feeder device 31 and causes all the remaining suction nozzles 46 to perform a suction operation.
- the control device 6 moves the mounting head 44 from the component camera 5 to above the substrate K, and controls the mounting operation of the 16 components P.
- the control apparatus 6 notifies an operator of a component shortage state.
- FIG. 8 is a plan view schematically illustrating the configuration and operation of a conventional component mounting machine.
- FIG. 9 is a plan view for explaining a method for detecting that the remaining number of parts is zero in the prior art.
- the camera device 7X is disposed at a position where the vicinity of the tip of the suction nozzle 46 after rotating from the Z-axis drive mechanism 453 by a constant angle pitch is imaged from the side.
- the presence or absence of the component P of the cavity part 93 is determined by the imaging data of this camera apparatus 7X.
- the remaining number of parts P is four as in FIG.
- the first to fourth suction nozzles 461 to 464 suck the components
- the fifth suction nozzle 465 is engaged with the Z-axis drive mechanism 453.
- the camera device 7X takes an image of the state in which the fourth suction nozzle 464 sucks the last component P, so it is not known that the remaining number of components P is zero.
- the suction operation of the fifth suction nozzle 465 in other words, an invalid suction operation is performed.
- the fifth suction nozzle 465 is driven to rotate and enters a state shown in FIG.
- the camera device 7X images the state in which the fifth suction nozzle 465 is not sucking parts. Accordingly, the camera device 7X determines that the remaining number of parts P is zero, and notifies the control device 6 of the information about the part shortage. Upon receipt of the information about the out of components, the control device 6 moves the fifth suction nozzle 465 to another feeder device 31 to which the same type of component P is supplied. At that time, the control device 6 must rotate the fifth suction nozzle 46 in the reverse direction and re-engage with the Z-axis drive mechanism 453.
- the invalid suction operation of the fifth suction nozzle 465, the rotation of the fifth suction nozzle 465, the imaging of the fifth suction nozzle 465 by the camera device 7X, and The reverse rotation of the fifth suction nozzle 46 is not necessary.
- the component mounting machine 1 includes a feeder device 31 that feeds out a carrier tape 9 in which cavities 93 holding components P are arranged in a row and sequentially supplies the components P to a predetermined supply position 34.
- the camera device 7 detects that the remaining number of the components P held by the carrier tape 9 has decreased to a predetermined small number, so that the component P based on the detection result. You can see exactly when the remaining number is zero.
- the control device 6 avoids an invalid suction operation of the suction nozzle 46 when the remaining number of parts P becomes zero. For this reason, the invalid suction operation for the cavity portion 93 that does not hold the component P is not performed, and the production efficiency of the substrate K is higher than that of the conventional technique by the amount of the invalid suction operation and the determination process of the invalidity. Will improve.
- the suction nozzle 46 does not perform an invalid suction operation on the cavity portion 93 that does not hold the component P. Therefore, the suction nozzle 46 does not suck in a large amount of outside air, and there is no possibility of reducing the negative pressure state of the negative pressure supply mechanism 454.
- the component supply unit 3 includes a plurality of feeder devices 31, the camera device 7 is provided in the mounting head 44 and is shared by the plurality of feeder devices 31, and the suction nozzle 46 is provided in the certain feeder device 31.
- the camera device 7 In conjunction with being driven to the supply position 34, it faces a terminal-side cavity 93 ⁇ / b> E formed on the terminal 94 side of the carrier tape 9, and is slightly smaller than the cavity 93 ⁇ / b> F at the supply position 34. It is detected whether the part P is held in According to this, since it is not necessary to provide each feeder apparatus 31 with the camera apparatus 7 corresponding to a component scarcity detection unit, an increase in cost is suppressed.
- the part scarcity detection unit is the camera device 7 that images the end-side cavity 93 from above. According to this, it is possible to accurately detect whether or not the component P is held by performing image processing on image data obtained by imaging the termination-side cavity portion 93.
- the camera device 7 can image at least the vicinity of the tip of the suction nozzle 46 from the side, and can perform at least one of determination of success or failure of the suction of the component P or confirmation of the suction posture of the sucked component P. According to this, since the camera device 7 also has a function of imaging the vicinity of the tip of the suction nozzle 46 from the side in addition to the function as the part scarcity detection unit, an increase in cost is suppressed. In addition, since the imaging from the side by the camera device 7 and the imaging from the lower side by the component camera 5 are used in combination, the suction state of the component P is confirmed with high accuracy.
- the camera device 7 at least one of the total reflection mirrors 71 to 74 or the half mirror is used, and the first optical path 7L1 connecting the imaging unit 70 and the terminal side cavity 93E, and the imaging unit 70 are adsorbed.
- a second optical path 7L2 that connects the vicinity of the tip of the nozzle 46 is formed.
- control device 6 supplies another feeder device 31 that feeds out the carrier tape 9 that holds the same type of component P as the component P whose remaining number becomes zero as the suction nozzle 46 avoids an invalid suction operation.
- the suction nozzle 46 is driven to the position 34 to perform the suction operation. According to this, even if a certain feeder device 31 runs out of parts, it can automatically shift to another spare feeder device 31. Therefore, the production of the substrate K can be continued without bothering the operator.
- FIG. 10 is a plan view schematically showing the configuration of the component mounter 1A of the second embodiment.
- the rotary nozzle unit 45A holds 20 suction nozzles 46, has two sets of Z-axis drive mechanisms 453A, 453B, and sucks two components P simultaneously.
- the first and second Z-axis drive mechanisms 453A, 453B are disposed 90 ° apart from each other in the rotary nozzle unit 45A. Accordingly, two suction nozzles 46 separated from each other by five are engaged with the first and second Z-axis drive mechanisms 453A and 453B.
- the sixth suction nozzle 466 is simultaneously engaged with the second Z-axis drive mechanism 453B (see FIG. 12).
- two pairs of feeder devices 31A and 31B are provided at intervals on the pallet table 30 of the component supply unit 3.
- the first feeder device 31 ⁇ / b> A that supplies the component P of the component type A and the second feeder device 31 ⁇ / b> B that supplies the component P of the component type B are provided with an interval corresponding to one feeder device 31.
- a third feeder device 31C for supplying the component P of the component type A and a fourth feeder device 31D for supplying the component P of the component type B are provided with an interval corresponding to one feeder device 31.
- FIG. 11 is a perspective view showing the first optical path 8L1 and the second optical path 8L2 of the camera device 8 of the second embodiment.
- the camera device 8 is disposed between the first feeder device 31A and the second feeder device 31B and operates.
- the first to third total reflection mirrors 81, 82, and 83 are used to form the first optical path 8L1 that connects the imaging unit 80 and the component confirmation hole 37 of the first feeder device 31A.
- the fourth to sixth total reflection mirrors 84, 85, and 86 are used to form the second optical path 8L2 that connects the imaging unit 80 and the component confirmation hole 37 of the second feeder device 31B.
- the first to sixth total reflection mirrors 81 to 86 are formed in a triangular prism shape having a right-angled isosceles triangle as a bottom surface.
- the first to sixth total reflection mirrors 81 to 86 are fixed to the mounting head 44 using an unillustrated mounting member that does not block the optical paths 8L1 and 8L2.
- the first to sixth total reflection mirrors 81 to 86 reflect the optical paths 8L1 and 8L2 by 90 °, respectively.
- the first total reflection mirror 81 is disposed directly below the imaging unit 80, and the second total reflection mirror 82 is disposed in front of the first total reflection mirror 81. Further, the third total reflection mirror 83 is disposed right above the component confirmation hole 37 of the first feeder device 31 ⁇ / b> A and on the side of the second total reflection mirror 82.
- the first total reflection mirror 81 reflects the first optical path 8L1 directed downward from the imaging unit 80 in the Y-axis direction.
- the second total reflection mirror 82 reflects the first optical path 8L1 in the Y-axis direction in the X-axis direction.
- the third total reflection mirror 83 reflects the first optical path 8L1 in the X-axis direction downward and reaches the component confirmation hole 37 of the first feeder device 31A. Thereby, the first optical path 8L1 reaches the end-side cavity portion 93E through the component confirmation hole 37 of the first feeder device 31A.
- the second optical path 8L2 is formed in a mirror-symmetrical shape with the first optical path 8L1.
- the fourth total reflection mirror 84 is disposed in parallel with the first total reflection mirror 81 directly below the imaging unit 80, and the fifth total reflection mirror 85 is disposed in front of the fourth total reflection mirror 84.
- the sixth total reflection mirror 86 is disposed at a position directly above the component confirmation hole 37 of the second feeder device 31B and on the side of the fifth total reflection mirror 85.
- the second optical path 8L2 is reflected by the fourth to sixth total reflection mirrors 84 to 86, and reaches the end side cavity portion 93E through the component confirmation hole 37 of the second feeder device 31B.
- the camera device 8 In conjunction with the first and second Z-axis drive mechanisms 453A and 453B being driven to the supply positions 34 of the first and second feeder devices 31A and 31B, the camera device 8 is moved to the position shown in FIG. Move to. Accordingly, the camera device 8 faces the terminal-side cavity portion 93E of the first and second feeder devices 31A and 31B via the first optical path 8L1 and the second optical path. The camera device 8 can detect whether or not the component P is held by imaging the two end-side cavities 93E at the same time or separately.
- FIG. 12 is a plan view schematically illustrating the operation of the component mounter 1A of the second embodiment.
- FIG. 13 is a plan view showing a state in which the eighth suction nozzle 46 sucks the last part P of the component type B after two parts P of the component types A and B are picked up from the state of FIG. It is.
- the rotary nozzle unit 45A uses the first to fifth suction nozzles 461 to 465 in order to suck five parts P of the part type A from the first feeder device 31A, and simultaneously uses the sixth to tenth parts. Using the suction nozzles 466 to 469 and 46A in order, five parts P of the part type B are sucked from the second feeder device 31B.
- the rotary nozzle unit 45A is driven above the first and second feeder devices 31A and 31B.
- the first suction nozzle 461 is engaged with the first Z-axis drive mechanism 453A
- the sixth suction nozzle 466 is engaged with the second Z-axis drive mechanism 453B, as shown in FIG. It becomes.
- the camera device 8 images two terminal side cavities 93E.
- the camera device 8 determines that the remaining number of components P is more than three because the component P is held in the terminal-side cavity portion 93E.
- the camera device 8 knows that the component P is not held in the terminal end side cavity portion 93E.
- the camera device 8 detects that the component P is held in the previous cavity portion 93E at the time of previous imaging, and thus detects that the remaining number of the component P is a small number of three, and the control device 6 Notify
- the control device 6 manages the remaining number of parts P of the part type B of the second feeder device 31B by demonstrating the function of the invalid suction avoiding unit from the time when a small number of notifications are received. From the state of FIG. 12, after the first and second suction nozzles 461 and 462 suck the component P of the component type A, and the sixth and seventh suction nozzles 466 and 467 suck the component P of the component type B, The suction nozzle 46 is rotationally driven by a constant angle pitch. Thus, the state shown in FIG. 13 is obtained. At this time, the control device 6 reduces the remaining number of parts P of the part type B to one.
- the third suction nozzle 463 engaged with the first Z-axis drive mechanism 453A performs the suction operation of the component P of the component type A
- the eighth suction nozzle engaged with the second Z-axis drive mechanism 453B. 468 performs the suction operation of the last part P of the part type B.
- the control device 6 reduces the remaining number of parts P of the part type B from 1 to 0. That is, the control device 6 can automatically determine that the component P of the component type B has run out of parts, and know that the component P of the component type B is no longer supplied from the second feeder device 31B.
- the control device 6 controls the second feeder device 31B to stop feeding the carrier tape 9 and to prevent the ninth suction nozzle 469 from descending or supplying negative pressure. Therefore, an invalid suction operation of the ninth suction nozzle 469 is avoided.
- control device 6 functions as a part cut corresponding part, and moves the rotary nozzle unit 45A to another pair of third and fourth feeder devices 31C and 31D. Thereafter, the fourth and fifth suction nozzles 464 and 465 suck the component P of the component type A from the third feeder device 31C, and the ninth and tenth suction nozzles 469 and 46A receive the component type B from the fourth feeder device 31D.
- the part P is adsorbed.
- the control device 6 performs different control as a part-out corresponding part. That is, the control device 6 controls the fourth and fifth suction nozzles 464 and 465 so as to suck the component P of the component type A from the first feeder device 31A, following FIG. Next, the control device 6 moves the rotary nozzle unit 45A to the fourth feeder device 31D so that the ninth and tenth suction nozzles 469, 46A suck the component P of the component type B from the fourth feeder device 31D. Control. In addition, when the fourth feeder device 31D is not equipped, the control device 6 notifies the operator of the component dead state of the component P of the component type B.
- the mounting head 44 holds a plurality of suction nozzles 461 to 469, 46A that can simultaneously suck components from the supply positions 34 of the plurality of feeder devices 31A to 31D.
- One camera device 8 (parts scarcity detection unit) shared by the plurality of suction nozzles 461 to 469, 46A is provided. According to this, since the camera device 8 corresponding to the part scarcity detection unit is shared, an increase in cost is suppressed.
- one component scarcity detection unit shared by the plurality of suction nozzles 461 to 469 and 46A is provided in the mounting head 44, and the plurality of suction nozzles 461 to 469 and 46A are driven to the supply positions 34, respectively.
- the camera device 8 picks up images of the terminal-side cavities 93E of the plurality of feeder devices 31A to 31D from which components are simultaneously attracted, and at least one of the total reflection mirrors 81 to 86 or the half mirror is 1
- a first optical path 8L1 and a second optical path 8L2 are formed that are used by a plurality of them and connect the imaging unit 80 and each terminal-side cavity 93E. According to this, since the first and second optical paths 7L1 and 7L2 of the shared camera device 8 are formed of simple members, an increase in cost is suppressed.
- two camera devices 7 of the first embodiment can be used instead of the camera device 8.
- the imaging field of view of the camera device 8 may be divided into four so as to image the two terminal cavity portions 93E and the two component suction postures.
- various modifications are conceivable for the method of forming the first optical paths 7L1, 8L1 and the second optical paths 7L2, 8L2.
- a height sensor that measures the internal height of the cavity portion 93 after the cover tape 92 is peeled off can be used as detection means in place of the camera devices 7 and 8. .
- the present invention can be implemented in a configuration in which the mounting head 44 holds one suction nozzle 46 without using the rotary nozzle units 45 and 45A.
- the present invention can be implemented in a configuration in which the mounting head 44 holds one suction nozzle 46 without using the rotary nozzle units 45 and 45A.
- Various other applications and modifications are possible for the present invention.
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Abstract
本発明は、キャビティ部(93)が形成されたキャリアテープ(9)を繰り出して部品(P)を供給位置(34)に順次供給するフィーダ装置(31)を有する部品供給部(3)と、供給位置のキャビティ部から部品を吸着して基板(K)に装着する吸着ノズル(46)、実装ヘッド(44)、およびヘッド駆動機構(49)を有する部品移載装置(4)と、を備えた部品実装機(1)であって、キャリアテープが保持する部品の残数が所定の僅少数まで減少したことを検出する部品僅少検出部(カメラ装置7)と、部品僅少検出部の検出結果に基づき、キャリアテープが保持する部品の残数がゼロになったときに、吸着ノズルの無効な吸着動作を回避する無効吸着回避部(制御装置6)と、を備えた。本発明によれば、部品を保持していないキャビティ部に対する無効な吸着動作を行わないようにして、基板の生産効率を高めることができる。
Description
本発明は、キャリアテープを繰り出して部品を順次供給するフィーダ装置を備えた部品実装機に関する。
多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。部品供給装置の代表例として、部品を保持するキャビティ部が一列に並んで形成されたキャリアテープを繰り出して、部品を所定の供給位置に順次供給するフィーダ装置がある。部品移載装置は、キャビティ部から部品を吸着して基板に装着する吸着ノズル、および吸着ノズルを保持する実装ヘッドを備える。チップ部品などの小型部品を効率良く装着する目的で、複数の吸着ノズルを回転可能に保持するロータリノズルユニットが用いられる。この種の部品実装機に関連する技術例が、特許文献1、2に開示されている。
特許文献1のテープフィーダ(フィーダ装置)は、キャリアテープの上方を覆うカバー部材に設けられた部品取り出し用開口部と、カバー部材の部品取り出し用開口部の上流側に設けられて電子部品の存否を確認するための部品確認用開口部と、を備える。これによれば、テープ装着時に凹部(キャビティ部)内の電子部品の有無を確認でき、電子部品見落としを防止して、電子部品の無駄を排除できる、とされている。補足説明すると、一般的にキャリアテープの先端寄りおよび終端寄りの数個のキャビティ部は電子部品を保持しておらず、先頭の電子部品を保持しているキャビティ部の位置は不定になっている。特許文献1の技術では、作業者によるキャリアテープの頭出し動作において、部品確認用開口部から先頭の電子部品を確認できるので、電子部品を見落として部品取り出し用開口部を通過させてしまう無駄が生じない。
また、特許文献2の電子部品実装方法は、移載ヘッド(実装ヘッド)に3本以上の吸着ノズルを備えて同時に電子部品をピックアップする(吸着する)方法であり、ピックアップミスの有無を検出し、ピックアップミスがあった場合に、ミスをした吸着ノズルを正確にピックアップ位置に移動させて再度ピックアップを行わせようにしている。これによれば、3箇所以上あるピックアップ位置の配設ピッチ誤差に起因するピックアップミスを解消できる、とされている。
ところで、キャリアテープが保持する部品の残数を正確に管理することは、部品実装機内の制御装置にとって容易でない。例えば、新品のキャリアテープの公称の部品保持数に対して、実際には何個か多めに部品が保持されているケースがある。また、使いかけのキャリアテープを使用する場合や、キャリアテープをフィーダ装置に装填する際に手動でキャリアテープを繰り出した場合などには、当該時点における部品の残数が不明となり、制御装置による部品の残数管理は行えない。
このため、特許文献1、2の技術に限定されず一般的に、キャリアテープの終端寄りに位置して部品を保持していないキャビティ部に対しても、吸着ノズルの吸着動作が行われる。この場合、当然ながら部品を吸着できず、無効な吸着動作となる。そして、吸着動作が無効であるか否かは、例えば、吸着ノズルの部品吸着状態を撮像しさらに画像処理を行って判定する必要がある。これにより、無効な吸着動作および無効であるか否かの判定処理を行う分だけ、基板の生産効率が低下する。また、吸着ノズルは無効な吸着動作によって通常時よりも多くの外気を吸入してしまうため、負圧供給機構の負圧状態が低下するおそれが生じる。
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、キャリアテープの終端寄りに位置して部品を保持していないキャビティ部に対する無効な吸着動作を行わないようにして、基板の生産効率を高めた部品実装機を提供することを解決すべき課題とする。
上記課題を解決する本発明の部品実装機は、部品を保持するキャビティ部が一列に並んで形成されたキャリアテープを繰り出して前記部品を所定の供給位置に順次供給するフィーダ装置を有する部品供給部と、前記供給位置の前記キャビティ部から前記部品を吸着して基板に装着する吸着ノズル、前記吸着ノズルを保持する実装ヘッド、および前記吸着ノズルとともに前記実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を備えた部品実装機であって、前記キャリアテープが保持する部品の残数が所定の僅少数まで減少したことを検出する部品僅少検出部と、前記部品僅少検出部の検出結果に基づき、前記キャリアテープが保持する部品の残数がゼロになったときに、前記吸着ノズルの無効な吸着動作を回避する無効吸着回避部と、を備えた。
本発明の部品実装機によれば、部品僅少検出部はキャリアテープが保持する部品の残数が所定の僅少数まで減少したことを検出するので、検出結果に基づいて部品の残数がゼロになるときが正確に分かる。そして、無効吸着回避部は、部品の残数がゼロになったときに、吸着ノズルの無効な吸着動作を回避する。このため、部品を保持していないキャビティ部に対する無効な吸着動作は行われず、無効な吸着動作および無効であるか否かの判定処理が行われない分だけ、従来技術よりも基板の生産効率が向上する。
(1.第1実施形態の部品実装機1の構成)
本発明の第1実施形態の部品実装機1について、図1~図7を参考にして説明する。図1は、第1実施形態の部品実装機1の構成を模式的に示す平面図である。図1の紙面左側から右側に向かう方向が基板Kを搬入出するX軸方向、紙面下側の後方から紙面上側の前方に向かう方向がY軸方向、紙面表裏方向がZ軸方向(上下方向)である。部品実装機1は、基板搬送装置2、部品供給部3、部品移載装置4、部品カメラ5、および制御装置6(図2に示す)などが機台10に組み付けられて構成されている。図2は、第1実施形態の部品実装機1の制御の構成を示すブロック図である。基板搬送装置2、部品供給部3、部品移載装置4、および部品カメラ5は、制御装置6から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。
本発明の第1実施形態の部品実装機1について、図1~図7を参考にして説明する。図1は、第1実施形態の部品実装機1の構成を模式的に示す平面図である。図1の紙面左側から右側に向かう方向が基板Kを搬入出するX軸方向、紙面下側の後方から紙面上側の前方に向かう方向がY軸方向、紙面表裏方向がZ軸方向(上下方向)である。部品実装機1は、基板搬送装置2、部品供給部3、部品移載装置4、部品カメラ5、および制御装置6(図2に示す)などが機台10に組み付けられて構成されている。図2は、第1実施形態の部品実装機1の制御の構成を示すブロック図である。基板搬送装置2、部品供給部3、部品移載装置4、および部品カメラ5は、制御装置6から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。
基板搬送装置2は、基板Kを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置2は、搬送ユニット25およびバックアップユニット26からなる。搬送ユニット25は、一対のガイドレール21、22、および一対のコンベアベルトなどで構成されている。一対のガイドレール21、22は、機台10の上面中央の搬送方向(X軸方向)に延在し、かつ、互いに平行して配置されている。一対のガイドレール21、22の向かい合う内側に、図略の無端環状の一対のコンベアベルトが並設されている。一対のコンベアベルトは、基板Kの両縁をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Kを機台10の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。バックアップユニット26は、装着実施位置の下方に配設されている。バックアップユニット26は、基板Kを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置4が装着実施位置で部品装着動作を行えるようになる。
部品供給部3は、パレット台30および複数のフィーダ装置31などで構成されている。パレット台30は、概ね矩形板状であり、機台10の上面の後方寄りに着脱可能に装備される。フィーダ装置31は、幅方向寸法に薄く形成されており、パレット台30上に並べて装備される。図1には、4個のフィーダ装置31が例示されており、実際には、さらに多数のフィーダ装置31が列設される。
フィーダ装置31は、本体部32、および本体部32の後部に交換可能にセットされるテープリール33などで構成されている。本体部32の前端付近の上部に、供給位置34が設定されている。テープリール33には、キャリアテープ9(図4に示す)が巻回保持されている。キャリアテープ9は、部品を保持するキャビティ部93が一定ピッチで形成されたボトムテープ91、およびボトムテープ91に貼設されてキャビティ部93を覆うカバーテープ92からなる。ボトムテープ91は紙製や樹脂製とされ、カバーテープ92は透明フィルム製などとされる。フィーダ装置31は、キャリアテープ9を一定ピッチずつ繰り出し、部品を供給位置34に順次供給する。生産する基板Kの種類に応じて、複数のフィーダ装置31は適宜交換され、あるいは、部品供給部3の全体が交換される。
部品移載装置4は、X軸方向およびY軸方向に水平移動可能なXYロボットタイプの装置である。部品移載装置4は、ヘッド駆動機構49を構成する一対のY軸レール41、42およびY軸スライダ43、実装ヘッド44、ロータリノズルユニット45、吸着ノズル46(図3に示す)、カメラ装置7、および基板カメラ48などで構成されている。一対のY軸レール41、42は、機台10の両方の側面寄りに配置されて、前後方向(Y軸方向)に延在している。Y軸レール41、42上に、Y軸スライダ43が移動可能に装架されている。Y軸スライダ43は、図略のY軸ボールねじ機構によってY軸方向に駆動される。
実装ヘッド44は、Y軸スライダ43に移動可能に装架されている。実装ヘッド44は、図略のX軸ボールねじ機構によってX軸方向に駆動される。ロータリノズルユニット45は、実装ヘッド44の下側に交換可能に保持される。ロータリノズルユニット45は、16本の吸着ノズル46を下向きに保持している。カメラ装置7は、ロータリノズルユニット45の後方に並んで実装ヘッド44に設けられている。カメラ装置7は、本発明の部品僅少検出部に相当する。ロータリノズルユニット45およびカメラ装置7については、後で詳述する。基板カメラ48は、ロータリノズルユニット45の側方に並んで実装ヘッド44に設けられている。基板カメラ48は、基板Kに付設された位置基準マークを撮像して、基板Kの正確な位置を検出する。
部品カメラ5は、基板搬送装置2と部品供給部3との間の機台10の上面に、上向きに設けられている。部品カメラ5は、実装ヘッド44が部品供給部3から基板K上に移動する途中で、吸着ノズル46に吸着されている部品の状態を撮像する。部品カメラ5の撮像データによって部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどが判明すると、制御装置6は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する制御を行う。
制御装置6は、機台10に組み付けられており、その配設位置は特に限定されない。制御装置6は、CPUを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置である。制御装置6は、オペレータによる入力設定を行う入力部61、オペレータに情報を表示する表示部63、および各種のプログラムやデータを記憶する記憶部62を備えている。図2に示されるように、制御装置6は、基板搬送装置2、部品供給部3の各フィーダ装置31、部品移載装置4、および部品カメラ5と通信接続されている。さらに、制御装置6は、上位のホストコンピュータ69にも通信接続されている。
制御装置6は、基板Kに装着する部品の種類および装着順序、当該の部品を供給するフィーダ装置31などを指定した装着シーケンスを保持している。制御装置6は、カメラ装置7、基板カメラ48、および部品カメラ5の撮像データ、ならびに図略のセンサの検出データなどに基づき、装着シーケンスにしたがって部品装着動作を制御する。また、制御装置6は、生産完了した基板Kの生産数や、部品の装着に要した装着時間、部品の吸着エラーの発生回数などの稼動状況データを逐次収集して更新する。さらに、後述するように、制御装置6は、本発明の無効吸着回避部および部品切れ対応部の機能を果たす。
(2.フィーダ装置31および実装ヘッド44の詳細な構成)
図3は、フィーダ装置31の供給位置34の上方に実装ヘッド44が駆動された状態を示す斜視図である。図示されるように、フィーダ装置31の供給位置34の後方には、テープ剥離部35が配設されている。テープ剥離部35は、ボトムテープ91からカバーテープ92を剥離してキャビティ部93を開放し、部品の吸着を可能にする。テープ剥離部35は、2条の接着箇所の一方を剥離して、カバーテープ92を接着箇所の他方側に折り返すように構成されている。これに限定されず、テープ剥離部は、カバーテープ92の2条の接着箇所の両方を剥離して、ボトムテープ91から引き離すように構成してもよい。
図3は、フィーダ装置31の供給位置34の上方に実装ヘッド44が駆動された状態を示す斜視図である。図示されるように、フィーダ装置31の供給位置34の後方には、テープ剥離部35が配設されている。テープ剥離部35は、ボトムテープ91からカバーテープ92を剥離してキャビティ部93を開放し、部品の吸着を可能にする。テープ剥離部35は、2条の接着箇所の一方を剥離して、カバーテープ92を接着箇所の他方側に折り返すように構成されている。これに限定されず、テープ剥離部は、カバーテープ92の2条の接着箇所の両方を剥離して、ボトムテープ91から引き離すように構成してもよい。
テープ剥離部35の後方に、押え板36が配設されている。押え板36は、キャリアテープ9の繰り出しを案内する図略のレール部材の上側に離隔しつつ平行に配置されている。押え板36は、キャリアテープ9の浮上を抑止する。押え板36の前方寄りに、部品確認孔37が穿設されている。部品確認孔37は、キャリアテープ9を撮像または視認して、キャビティ部93内の部品の有無を確認するためのものである。
ロータリノズルユニット45は、16本の吸着ノズル46を中心軸451(図5に示す)の周りに回転駆動するR軸回転駆動機構452を有する。また、ロータリノズルユニット45は、特定の回転位置に配置された吸着ノズル46をZ軸方向に昇降駆動するZ軸駆動機構453を有する。さらに、ロータリノズルユニット45は、吸着ノズル46に負圧を供給する負圧供給機構454の一部を内蔵する。厳密に言うと、負圧供給機構454は、吸着ノズル46が部品を装着するときに若干の正圧を供給する機能を兼備している。R軸回転駆動機構452、Z軸駆動機構453、および負圧供給機構454は、公知の技術を適宜応用して構成できる。
吸着ノズル46は、まず、ヘッド駆動機構49およびR軸回転駆動機構452によって供給位置34の上方位置まで駆動される。吸着ノズル46は、次に、Z軸駆動機構453に下降駆動されて供給位置34に接近し、負圧供給機構454から負圧が供給されて、部品の吸着を行う。
図3に示されるように、カメラ装置7は、実装ヘッド44に設けられて、複数のフィーダ装置31に共用とされている。カメラ装置7は、撮像部70が下方を向くように配設されている。撮像部70とフィーダ装置31の部品確認孔37とを結ぶ第1光路7L1を形成するために、第1~第3全反射ミラー71、72、73が用いられる。撮像部70と、部品吸着後に上昇した吸着ノズル46の先端付近とを結ぶ第2光路7L2を形成するために、第4全反射ミラー74が用いられる。図4は、フィーダ装置31および実装ヘッド44の断面、ならびにカメラ装置7の第1光路7L1および第2光路7L2を示した側面断面図である。図4~図9、図12、および図13において、部品Pは便宜的に黒塗りで示されている。
図3および図4に示されるように、第1~第4全反射ミラー71~74は、直角二等辺三角形を底面とする三角柱状に形成されている。第1~第4全反射ミラー71~74は、光路7L1、7L2を遮らない図略の取付部材を用いて、実装ヘッド44に固定されている。第1~第4全反射ミラー71~74は、それぞれ光路7L1、7L2を90°反射させる。
具体的に、第1全反射ミラー71は、撮像部70の真下に配置され、第2全反射ミラー72は、第1全反射ミラー71の前方に配置されている。また、第3全反射ミラー73は、フィーダ装置31の部品確認孔37の真上の位置であって、第2全反射ミラー72の側方に配置されている。第1全反射ミラー71は、撮像部70から下方に向かう第1光路7L1をY軸方向に反射させる。続いて、第2全反射ミラー72は、Y軸方向の第1光路7L1をX軸方向に反射させる。最後に、第3全反射ミラー73は、X軸方向の第1光路7L1を下向きに反射させ、部品確認孔37に到達させる。
一方、第4全反射ミラー74は、撮像部70の真下の位置であって、第1全反射ミラー71の側方の斜め下寄りに配置されている。第4全反射ミラー74は、撮像部70から下方に向かう第2光路7L2をY軸方向に反射させ、吸着ノズル46の先端付近に到達させる。第1光路7L1および第2光路7L2の光路長さは、相互に等しくなるように構成されている。
ここで、部品確認孔37は、キャリアテープ9を一定ピッチだけ繰り出した都度、キャビティ部93がちょうど停止する位置に設定されている。図4に示されるように、部品確認孔37から見えるキャビティ部93Eは、供給位置34のキャビティ部93Fよりも14個だけキャリアテープ9の終端側に形成されている。したがって、部品確認孔37から見えるキャビティ部93Eは、本発明の終端側キャビティ部93Eに相当し、僅少数は14個となる。また、第1光路7L1は、部品確認孔37を通り、透明なカバーテープ92を透かして、終端側キャビティ部93Eまで到達している。
一方、撮像対象となる終端側キャビティ部93Eおよび吸着ノズル46の先端付近は、図略の撮像用照明具によって照射される。撮像用照明具の配設位置は限定されず、カメラ装置7と別体であってもよい。さらに、4個の第1~第4全反射ミラー71~74に代えて、少なくとも1個のハーフミラーを用い、撮像部70から出た1つの光路を第1光路7L1および第2光路7L2に分岐させるように構成してもよい。
吸着ノズル46が或るフィーダ装置31の供給位置34に駆動されるのに連動して、カメラ装置7は、図3および図4に示された位置に移動する。これにより、カメラ装置7は、第1光路7L1を経由して終端側キャビティ部93Eに臨み、第2光路7L2を経由して吸着ノズル46の先端付近に臨む。カメラ装置7は、終端側キャビティ部93Eおよび吸着ノズル46の先端付近を同時に撮像して、1つの画像データを得ることができる。あるいは、カメラ装置7は、終端側キャビティ部93Eおよび吸着ノズル46の先端付近を別々に撮像して、それぞれ画像データを得ることができる。
カメラ装置7は、終端側キャビティ部93Eを撮像し、得られた画像データを画像処理することにより、終端側キャビティ部93Eに部品Pが保持されているか否かを検出できる。また、カメラ装置7は、吸着ノズル46の先端付近を側方から撮像することにより、部品Pの吸着の成否の判定、および吸着された部品の吸着姿勢の確認を実施できる。したがって、カメラ装置7による側方からの撮像と、部品カメラ5による下方からの撮像とが併用され、部品Pの吸着状態が高い精度で確認される。
(3.第1実施形態の部品実装機1の動作および作用)
次に、第1実施形態の部品実装機1の動作について、制御装置6が有する無効吸着回避部および部品切れ対応部の機能と併せて模式的に説明する。図5は、第1実施形態の部品実装機1の動作を模式的に説明する平面図である。図6は、図5の状態から部品Pが1個吸着されて、部品Pの残数が所定の僅少数まで減少した状態を示す平面図である。さらに、図7は、図6の状態から部品Pが2個吸着された後に、吸着ノズル46が最後の部品Pを吸着している状態を示す平面図である。
次に、第1実施形態の部品実装機1の動作について、制御装置6が有する無効吸着回避部および部品切れ対応部の機能と併せて模式的に説明する。図5は、第1実施形態の部品実装機1の動作を模式的に説明する平面図である。図6は、図5の状態から部品Pが1個吸着されて、部品Pの残数が所定の僅少数まで減少した状態を示す平面図である。さらに、図7は、図6の状態から部品Pが2個吸着された後に、吸着ノズル46が最後の部品Pを吸着している状態を示す平面図である。
模式的な説明を簡易にするために、図5~図7では、僅少数を3個とする。つまり、フィーダ装置31の部品確認孔37は、キャビティ部93の3個分だけ供給位置34よりもキャリアテープ9の終端94に近い側に設けられている。キャリアテープ9の終端94から数えて5番目までのキャビティ部93に部品が保持されておらず、終端94から数えて6番目のキャビティ部93に最後の部品Pが保持されている。そして、キャリアテープ9の使用が進んで、部品Pの残数が4個になっているときを想定する。
一方、ロータリノズルユニット45は、円周上に一定角度ピッチで同一形状の16個の吸着ノズル46を保持している。吸着ノズル46は、反時計回りに第1~第16の順番が設定されている。ロータリノズルユニット45のR軸回転駆動機構452は、16個の吸着ノズル46を時計回りに一定角度ピッチずつ回転駆動して、第1吸着ノズル461から順番にZ軸駆動機構453に係合させる。ここでは、各吸着ノズル46を用いて部品Pを合計で16個吸着し、まとめて基板Kに装着する動作を想定する。
上述された想定条件下で、まず、ロータリノズルユニット45がフィーダ装置31の上方に駆動され、Z軸駆動機構453が供給位置34の真上に位置決めされる。次に、第1吸着ノズル461がZ軸駆動機構453に係合されて、図5に示される状態となる。このとき、カメラ装置7は、部品確認孔37を通して終端側キャビティ部93Eを撮像する。カメラ装置7は、終端側キャビティ部93Eに部品Pが保持されていることから、部品Pの残数が3個よりも多いと判定する。
吸着動作の1番目に、第1吸着ノズル461は、Z軸駆動機構453に駆動されて下降する。2番目に、第1吸着ノズル461は、負圧供給機構454から負圧が供給されて部品Pを吸着する。3番目に、第1吸着ノズル461は、Z軸駆動機構453に駆動されて上昇する。4番目に、第1吸着ノズル461が部品Pを吸着した吸着姿勢が、カメラ装置7によって側方から撮像される。この後、吸着ノズル46が変更されて上記した1番目から4番目の動作が繰り返される。以降の説明では、上記した4動作をまとめて「吸着ノズル46が吸着動作を行う」と略記する。
第1吸着ノズル461が吸着動作を行った後、R軸回転駆動機構452が各吸着ノズル46を一定角度ピッチだけ時計回りに回転駆動する。これにより、第2吸着ノズル462がZ軸駆動機構453に係合される。一方、キャリアテープ9は、一定ピッチだけ繰り出され、終端側キャビティ部93Eが1個分だけ終端94の側に移動する。これで、図6に示される状態となる。このとき、カメラ装置7は、部品確認孔37を通して新たな終端側キャビティ部93Eを撮像する。カメラ装置7は、新たな終端側キャビティ部93Eに部品Pが保持されていないことから、部品Pの残数が僅少数の3個になったことを検出し、制御装置6に通知する。
制御装置6は、僅少数の通知を受け付けた時点から無効吸着回避部の機能を発揮して、部品Pの残数管理を行う。すなわち、制御装置6は、第2吸着ノズル462が吸着動作を行った時点で、部品Pの残数を僅少数の3個から2個に減じる。さらに、各吸着ノズル46が一定角度ピッチだけ時計回りに回転駆動されて、第3吸着ノズル463がZ軸駆動機構453に係合される。一方、キャリアテープ9は、また一定ピッチだけ繰り出される。そして、第3吸着ノズル463が吸着動作を行うと、制御装置6は、部品Pの残数を2個から1個に減じる。
さらに、各吸着ノズル46が一定角度ピッチだけ時計回りに回転駆動されて、第4吸着ノズル464がZ軸駆動機構453に係合される。また、キャリアテープ9は一定ピッチだけ繰り出され、図7に示される状態となる。そして、第4吸着ノズル464が最後の部品Pの吸着動作を行うと、制御装置6は、部品Pの残数を1個から0個に減じる。つまり、制御装置6は、部品切れになったことを自動で判定でき、もはやこのフィーダ装置31から部品Pが供給されないと分かる。このため、制御装置6は、このフィーダ装置31におけるキャリアテープ9の繰り出しを止める。
また、各吸着ノズル46が一定角度ピッチだけ時計回りに回転駆動されて、第5吸着ノズル465がZ軸駆動機構453に係合されても、制御装置6は、第5吸着ノズル465の下降や負圧の供給を行わないように制御する。したがって、第5吸着ノズル465の無効な吸着動作が回避される。
次に、制御装置6は、部品切れ対応部として機能し、残数がゼロになった部品Pと同種の部品を保持するキャリアテープ9を繰り出す別のフィーダ装置31を探索する。予備の別のフィーダ装置31が有る場合、制御装置6は、別のフィーダ装置31の供給位置34に第5吸着ノズル465を駆動し、残された全部の吸着ノズル46に吸着動作を行わせる。この後、制御装置6は、実装ヘッド44を部品カメラ5から基板Kの上方へと移動させて、16個の部品Pの装着動作を制御する。別のフィーダ装置31が無い場合、制御装置6は、部品切れ状態を作業者に報知する。
次に、第1実施形態の部品実装機1の作用について、従来技術の部品実装機と比較して説明する。図8は、従来技術の部品実装機の構成および動作を模式的に説明する平面図である。また、図9は、従来技術において、部品の残数がゼロになったことを検出する方法を説明する平面図である。従来技術において、カメラ装置7Xは、Z軸駆動機構453から一定角度ピッチだけ回転した後の吸着ノズル46の先端付近を側方から撮像する位置に配設されている。そして、キャビティ部93の部品Pの有無は、このカメラ装置7Xの撮像データによって判定される。従来技術においても、図5と同様に部品Pの残数が4個になっているときを想定する。
従来技術を説明する図8において、第1~第4吸着ノズル461~464がそれぞれ部品を吸着して、第5吸着ノズル465がZ軸駆動機構453に係合されている。この状態で、カメラ装置7Xは、第4吸着ノズル464が最後の部品Pを吸着した状態を撮像するので、部品Pの残数がゼロになっていることが分からない。このため、第5吸着ノズル465の吸着動作、換言すると無効な吸着動作が行われる。続いて、第5吸着ノズル465が回転駆動され、図9に示される状態になる。
図9の時点で、カメラ装置7Xは、第5吸着ノズル465が部品を吸着していない状態を撮像する。したがって、カメラ装置7Xは、部品Pの残数がゼロになっていると判断して、部品切れの情報を制御装置6に通知する。部品切れの情報を受け取ると、制御装置6は、同種の部品Pが供給される他のフィーダ装置31に第5吸着ノズル465を移動する。その際に、制御装置6は、第5吸着ノズル46を逆方向に回転させて、Z軸駆動機構453に再度係合させなければならない。
従来技術との比較から明らかなように、第1実施形態では、第5吸着ノズル465の無効な吸着動作、第5吸着ノズル465の回転、カメラ装置7Xによる第5吸着ノズル465の撮像、ならびに、第5吸着ノズル46の逆方向の回転が不要になる。
(4.第1実施形態の部品実装機1の態様および効果)
第1実施形態の部品実装機1は、部品Pを保持するキャビティ部93が一列に並んで形成されたキャリアテープ9を繰り出して部品Pを所定の供給位置34に順次供給するフィーダ装置31を有する部品供給部3と、供給位置34のキャビティ部93Fから部品Pを吸着して基板に装着する吸着ノズル46、吸着ノズル46を保持する実装ヘッド44、および吸着ノズル46とともに実装ヘッド44を駆動するヘッド駆動機構49を有する部品移載装置4と、を備えた部品実装機1であって、キャリアテープ9が保持する部品Pの残数が所定の僅少数まで減少したことを検出するカメラ装置7(部品僅少検出部)と、カメラ装置7の検出結果に基づき、キャリアテープ9が保持する部品Pの残数がゼロになったときに、吸着ノズル46の無効な吸着動作を回避する制御装置6(無効吸着回避部)と、を備えた。
第1実施形態の部品実装機1は、部品Pを保持するキャビティ部93が一列に並んで形成されたキャリアテープ9を繰り出して部品Pを所定の供給位置34に順次供給するフィーダ装置31を有する部品供給部3と、供給位置34のキャビティ部93Fから部品Pを吸着して基板に装着する吸着ノズル46、吸着ノズル46を保持する実装ヘッド44、および吸着ノズル46とともに実装ヘッド44を駆動するヘッド駆動機構49を有する部品移載装置4と、を備えた部品実装機1であって、キャリアテープ9が保持する部品Pの残数が所定の僅少数まで減少したことを検出するカメラ装置7(部品僅少検出部)と、カメラ装置7の検出結果に基づき、キャリアテープ9が保持する部品Pの残数がゼロになったときに、吸着ノズル46の無効な吸着動作を回避する制御装置6(無効吸着回避部)と、を備えた。
第1実施形態の部品実装機1によれば、カメラ装置7はキャリアテープ9が保持する部品Pの残数が所定の僅少数まで減少したことを検出するので、検出結果に基づいて部品Pの残数がゼロになるときが正確に分かる。そして、制御装置6は、部品Pの残数がゼロになったときに、吸着ノズル46の無効な吸着動作を回避する。このため、部品Pを保持しないキャビティ部93に対する無効な吸着動作は行われず、無効な吸着動作および無効であるか否かの判定処理が行われない分だけ、従来技術よりも基板Kの生産効率が向上する。
また、吸着ノズル46は部品Pを保持していないキャビティ部93に対する無効な吸着動作を行わない。したがって、吸着ノズル46が多くの外気を吸入してしまうことは無く、負圧供給機構454の負圧状態を低下させるおそれは生じない。
さらに、部品供給部3は複数のフィーダ装置31を有し、カメラ装置7は、実装ヘッド44に設けられて複数のフィーダ装置31に共用とされ、かつ、吸着ノズル46が或るフィーダ装置31の供給位置34に駆動されるのに連動して、当該供給位置34のキャビティ部93Fよりも僅少数だけキャリアテープ9の終端94側に形成された終端側キャビティ部93Eに臨み、終端側キャビティ部93Eに部品Pが保持されているか否かを検出する。これによれば、部品僅少検出部に相当するカメラ装置7を各フィーダ装置31に個別に設ける必要が無いので、コストの上昇が抑制される。
さらに、部品僅少検出部は、終端側キャビティ部93を上方から撮像するカメラ装置7とされている。これによれば、終端側キャビティ部93を撮像して得られた画像データを画像処理することにより、部品Pが保持されているか否かを正確に検出できる。
さらに、カメラ装置7は、吸着ノズル46の先端付近を側方から撮像して、部品Pの吸着の成否の判定または吸着された部品Pの吸着姿勢の確認の少なくとも一方を実施可能としている。これによれば、カメラ装置7は、部品僅少検出部としての機能に加え、吸着ノズル46の先端付近を側方から撮像する機能を兼ねるので、コストの上昇が抑制される。加えて、カメラ装置7による側方からの撮像と、部品カメラ5による下方からの撮像とが併用されるので、部品Pの吸着状態が高い精度で確認される。
さらに、カメラ装置7は、全反射ミラー71~74またはハーフミラーの少なくとも一方が1個以上用いられて、撮像部70と終端側キャビティ部93Eとを結ぶ第1光路7L1、および撮像部70と吸着ノズル46の先端付近とを結ぶ第2光路7L2が形成されている。これによれば、カメラ装置7が兼ねる前述した2つの機能は、第1および第2光路7L1、7L2が簡易な部材で形成されて実現されるので、コストの上昇が抑制される。
さらに、制御装置6は、吸着ノズル46の無効な吸着動作を回避するのに伴い、残数がゼロになった部品Pと同種の部品を保持するキャリアテープ9を繰り出す別のフィーダ装置31の供給位置34に吸着ノズル46を駆動して、吸着動作を行わせる。これによれば、或るフィーダ装置31が部品切れになっても、予備の別のフィーダ装置31に自動的に移行できる。したがって、作業者の手間を煩わせることなく、基板Kの生産を継続できる。
(5.第2実施形態の部品実装機1A)
次に、第2実施形態の部品実装機1Aについて、図10~図13を参考にして、第1実施形態と異なる点を主に説明する。図10は、第2実施形態の部品実装機1Aの構成を模式的に示す平面図である。第2実施形態において、ロータリノズルユニット45Aは、20本の吸着ノズル46を保持しており、2組のZ軸駆動機構453A、453Bを有して2個の部品Pを同時に吸着する。第1および第2のZ軸駆動機構453A、453Bは、ロータリノズルユニット45A内に互いに90°だけ離れて配置されている。したがって、相互に5本分だけ離れた2本の吸着ノズル46が、第1および第2のZ軸駆動機構453A、453Bに係合される。例えば、第1吸着ノズル461が第1のZ軸駆動機構453Aに係合されると、同時に、第6吸着ノズル466が第2のZ軸駆動機構453Bに係合される(図12参照)。
次に、第2実施形態の部品実装機1Aについて、図10~図13を参考にして、第1実施形態と異なる点を主に説明する。図10は、第2実施形態の部品実装機1Aの構成を模式的に示す平面図である。第2実施形態において、ロータリノズルユニット45Aは、20本の吸着ノズル46を保持しており、2組のZ軸駆動機構453A、453Bを有して2個の部品Pを同時に吸着する。第1および第2のZ軸駆動機構453A、453Bは、ロータリノズルユニット45A内に互いに90°だけ離れて配置されている。したがって、相互に5本分だけ離れた2本の吸着ノズル46が、第1および第2のZ軸駆動機構453A、453Bに係合される。例えば、第1吸着ノズル461が第1のZ軸駆動機構453Aに係合されると、同時に、第6吸着ノズル466が第2のZ軸駆動機構453Bに係合される(図12参照)。
2組のZ軸駆動機構453A、453Bに対応して、部品供給部3のパレット台30上には、2個一対のフィーダ装置31A、31Bが間隔を設けて装備される。図10において、部品種Aの部品Pを供給する第1フィーダ装置31Aと、部品種Bの部品Pを供給する第2フィーダ装置31Bとが、フィーダ装置31の1個分の間隔を設けて装備されている。さらに予備として、部品種Aの部品Pを供給する第3フィーダ装置31Cと、部品種Bの部品Pを供給する第4フィーダ装置31Dとが、フィーダ装置31の1個分の間隔を設けて装備されている。
カメラ装置8は、第2実施形態においても実装ヘッド44に設けられ、撮像部80が下方を向くように配設されている。ただし、第2実施形態では、光路8L1、8L2の形成に関する構造が変更されている。図11は、第2実施形態のカメラ装置8の第1光路8L1および第2光路8L2を示した斜視図である。図示されるように、カメラ装置8は、第1フィーダ装置31Aと第2フィーダ装置31Bとの間に配置されて動作する。そして、撮像部80と第1フィーダ装置31Aの部品確認孔37とを結ぶ第1光路8L1を形成するために、第1~第3全反射ミラー81、82、83が用いられる。また、撮像部80と第2フィーダ装置31Bの部品確認孔37とを結ぶ第2光路8L2を形成するために、第4~第6全反射ミラー84、85、86が用いられる。
図11に示されるように、第1~第6全反射ミラー81~86は、直角二等辺三角形を底面とする三角柱状に形成されている。第1~第6全反射ミラー81~86は、光路8L1、8L2を遮らない図略の取付部材を用いて、実装ヘッド44に固定されている。第1~第6全反射ミラー81~86は、それぞれ光路8L1、8L2を90°反射させる。
具体的に、第1全反射ミラー81は、撮像部80の真下に配置され、第2全反射ミラー82は、第1全反射ミラー81の前方に配置されている。また、第3全反射ミラー83は、第1フィーダ装置31Aの部品確認孔37の真上の位置であって、第2全反射ミラー82の側方に配置されている。第1全反射ミラー81は、撮像部80から下方に向かう第1光路8L1をY軸方向に反射させる。続いて、第2全反射ミラー82は、Y軸方向の第1光路8L1をX軸方向に反射させる。最後に、第3全反射ミラー83は、X軸方向の第1光路8L1を下向きに反射させ、第1フィーダ装置31Aの部品確認孔37に到達させる。これにより、第1光路8L1は、第1フィーダ装置31Aの部品確認孔37を通って終端側キャビティ部93Eに到達する。
一方、第2光路8L2は、第1光路8L1と鏡面対称形状に形成されている。第4全反射ミラー84は、撮像部80の真下に第1全反射ミラー81と並んで配置され、第5全反射ミラー85は、第4全反射ミラー84の前方に配置されている。また、第6全反射ミラー86は、第2フィーダ装置31Bの部品確認孔37の真上の位置であって、第5全反射ミラー85の側方に配置されている。第2光路8L2は、第4~第6全反射ミラー84~86によって反射され、第2フィーダ装置31Bの部品確認孔37を通って終端側キャビティ部93Eに到達する。
第1および第2のZ軸駆動機構453A、453Bが第1および第2フィーダ装置31A、31Bの供給位置34に駆動されるのに連動して、カメラ装置8は、図11に示された位置に移動する。これにより、カメラ装置8は、第1光路8L1および第2光路を経由して、第1および第2フィーダ装置31A、31Bの終端側キャビティ部93Eに臨む。カメラ装置8は、2箇所の終端側キャビティ部93Eを同時に撮像し、あるいは別々に撮像して、それぞれ部品Pが保持されているか否かを検出できる。
次に、第2実施形態の部品実装機1Aの動作について、制御装置6が有する無効吸着回避部および部品切れ対応部の機能と併せて模式的に説明する。図12は、第2実施形態の部品実装機1Aの動作を模式的に説明する平面図である。図13は、図12の状態から部品種A、Bの部品Pが2個ずつ吸着された後に、第8吸着ノズル46が部品種Bの最後の部品Pを吸着している状態を示す平面図である。
模式的な説明を簡易にするために、図12および図13では、僅少数を3個とする。キャリアテープ9の終端94から数えて5番目までのキャビティ部93に部品が保持されておらず、終端94から数えて6番目のキャビティ部93に最後の部品Pが保持されている。そして、第1フィーダ装置31Aの部品種Aの部品Pの残数は多く、第2フィーダ装置31Bの部品種Bの部品Pが僅少数の3個になっているときを想定する。
一方、ロータリノズルユニット45Aに関して、部品種Aおよび部品種Bの部品Pを5個ずつ吸着する動作を想定する。詳細には、ロータリノズルユニット45Aは、第1~第5吸着ノズル461~465を順番に用いて第1フィーダ装置31Aから部品種Aの部品Pを5個吸着し、同時に、第6~第10吸着ノズル466~469、46Aを順番に用いて第2フィーダ装置31Bから部品種Bの部品Pを5個吸着する。
上述された想定条件下で、まず、ロータリノズルユニット45Aが第1および第2フィーダ装置31A、31Bの上方に駆動される。次に、第1吸着ノズル461が第1のZ軸駆動機構453Aに係合され、同時に、第6吸着ノズル466が第2のZ軸駆動機構453Bに係合されて、図12に示される状態となる。このとき、カメラ装置8は、2箇所の終端側キャビティ部93Eを撮像する。第1フィーダ装置31Aに関して、カメラ装置8は、終端側キャビティ部93Eに部品Pが保持されていることから、部品Pの残数が3個より多いと判定する。一方、第2フィーダ装置31Bに関して、カメラ装置8は、終端側キャビティ部93Eに部品Pが保持されていないと分かる。そして、カメラ装置8は、前回撮像時に1つ前のキャビティ部93Eに部品Pが保持されていたことから、部品Pの残数が僅少数の3個になったことを検出し、制御装置6に通知する。
制御装置6は、僅少数の通知を受け付けた時点から無効吸着回避部の機能を発揮して、第2フィーダ装置31Bの部品種Bの部品Pの残数管理を行う。図12の状態から、第1および第2吸着ノズル461、462が部品種Aの部品Pを吸着し、第6および第7吸着ノズル466、467が部品種Bの部品Pを吸着した後に、各吸着ノズル46が一定角度ピッチだけ回転駆動される。これで、図13に示される状態になる。この時点で、制御装置6は、部品種Bの部品Pの残数を1個まで減じている。
そして、第1のZ軸駆動機構453Aに係合された第3吸着ノズル463が部品種Aの部品Pの吸着動作を行い、第2のZ軸駆動機構453Bに係合された第8吸着ノズル468が部品種Bの最後の部品Pの吸着動作を行う。これにより、制御装置6は、部品種Bの部品Pの残数を1個から0個に減じる。つまり、制御装置6は、部品種Bの部品Pが部品切れになったことを自動で判定でき、もはや第2フィーダ装置31Bから部品種Bの部品Pが供給されないと分かる。制御装置6は、第2フィーダ装置31Bおけるキャリアテープ9の繰り出しを止めるとともに、第9吸着ノズル469の下降や、負圧の供給を行わないように制御する。したがって、第9吸着ノズル469の無効な吸着動作が回避される。
次に、制御装置6は、部品切れ対応部として機能し、ロータリノズルユニット45Aを別の一対の第3および第4フィーダ装置31C、31Dに移動させる。この後、第4および第5吸着ノズル464、465は第3フィーダ装置31Cから部品種Aの部品Pを吸着し、第9および第10吸着ノズル469、46Aは第4フィーダ装置31Dから部品種Bの部品Pを吸着する。
仮に、予備として第3フィーダ装置31Cが装備されず、第4フィーダ装置31Dのみが装備されていた場合、制御装置6は、部品切れ対応部として異なる制御を行う。すなわち、制御装置6は、図13に引き続き、第4および第5吸着ノズル464、465が第1フィーダ装置31Aから部品種Aの部品Pを吸着するように制御する。制御装置6は、次に、ロータリノズルユニット45Aを第4フィーダ装置31Dに移動させ、第9および第10吸着ノズル469、46Aが第4フィーダ装置31Dから部品種Bの部品Pを吸着するように制御する。また、第4フィーダ装置31Dが装備されていなかった場合、制御装置6は、部品種Bの部品Pの部品切れ状態を作業者に報知する。
第2実施形態の部品実装機1Aにおいて、実装ヘッド44は、複数のフィーダ装置31A~31Dの各供給位置34から同時に部品を吸着可能な複数の吸着ノズル461~469、46Aを保持しており、複数の吸着ノズル461~469、46Aに共用される1つのカメラ装置8(部品僅少検出部)を備えている。これによれば、部品僅少検出部に相当するカメラ装置8が共用されるので、コストの上昇が抑制される。
さらに、複数の吸着ノズル461~469、46Aに共用される1つの部品僅少検出部は、実装ヘッド44に設けられ、かつ、複数の吸着ノズル461~469、46Aがそれぞれの供給位置34に駆動されたときに、同時に部品が吸着される複数のフィーダ装置31A~31Dの各終端側キャビティ部93Eを上方から撮像するカメラ装置8であって、全反射ミラー81~86またはハーフミラーの少なくとも一方が1個以上用いられて撮像部80と各終端側キャビティ部93Eとを結ぶ第1光路8L1および第2光路8L2が形成されている。これによれば、共用されるカメラ装置8の第1および第2光路7L1、7L2は、簡易な部材で形成されるので、コストの上昇が抑制される。
(6.実施形態の応用および変形)
なお、第2実施形態において、カメラ装置8に代え、第1実施形態のカメラ装置7を2個用いることができる。また、カメラ装置8の撮像視野を4分割して、2箇所の終端側キャビティ部93Eおよび2箇所の部品吸着姿勢を撮像するように構成してもよい。さらに、第1光路7L1、8L1および第2光路7L2、8L2の形成方法には、様々な変形が考えられる。また、第1および第2実施形態において、カメラ装置7、8に代わる検出手段として、カバーテープ92が剥離された後のキャビティ部93の内部の高さを測定する高さセンサを用いることができる。
なお、第2実施形態において、カメラ装置8に代え、第1実施形態のカメラ装置7を2個用いることができる。また、カメラ装置8の撮像視野を4分割して、2箇所の終端側キャビティ部93Eおよび2箇所の部品吸着姿勢を撮像するように構成してもよい。さらに、第1光路7L1、8L1および第2光路7L2、8L2の形成方法には、様々な変形が考えられる。また、第1および第2実施形態において、カメラ装置7、8に代わる検出手段として、カバーテープ92が剥離された後のキャビティ部93の内部の高さを測定する高さセンサを用いることができる。
さらになお、本発明は、ロータリノズルユニット45、45Aを用いず実装ヘッド44が1本の吸着ノズル46を保持する構成においても実施できる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
1、1A:部品実装機 2:基板搬送装置 3:部品供給部
31:フィーダ装置 34:供給位置 37:部品確認孔
4:部品移載装置 44:実装ヘッド
45、45A:ロータリノズルユニット
46、461~469、46A:吸着ノズル
49:ヘッド駆動機構 5:部品カメラ
6:制御装置(無効吸着回避部、部品切れ対応部)
7:カメラ装置 7L1:第1光路
7L2:第2光路 71~74:全反射ミラー
8:カメラ装置 8L1:第1光路
8L2:第2光路 81~86:全反射ミラー
9: キャリアテープ 93:キャビティ部
93F:供給位置のキャビティ部 93E:終端側キャビティ部
K:基板 P:部品
31:フィーダ装置 34:供給位置 37:部品確認孔
4:部品移載装置 44:実装ヘッド
45、45A:ロータリノズルユニット
46、461~469、46A:吸着ノズル
49:ヘッド駆動機構 5:部品カメラ
6:制御装置(無効吸着回避部、部品切れ対応部)
7:カメラ装置 7L1:第1光路
7L2:第2光路 71~74:全反射ミラー
8:カメラ装置 8L1:第1光路
8L2:第2光路 81~86:全反射ミラー
9: キャリアテープ 93:キャビティ部
93F:供給位置のキャビティ部 93E:終端側キャビティ部
K:基板 P:部品
Claims (8)
- 部品を保持するキャビティ部が一列に並んで形成されたキャリアテープを繰り出して前記部品を所定の供給位置に順次供給するフィーダ装置を有する部品供給部と、
前記供給位置の前記キャビティ部から前記部品を吸着して基板に装着する吸着ノズル、前記吸着ノズルを保持する実装ヘッド、および前記吸着ノズルとともに前記実装ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置と、を備えた部品実装機であって、
前記キャリアテープが保持する部品の残数が所定の僅少数まで減少したことを検出する部品僅少検出部と、
前記部品僅少検出部の検出結果に基づき、前記キャリアテープが保持する部品の残数がゼロになったときに、前記吸着ノズルの無効な吸着動作を回避する無効吸着回避部と、を備えた部品実装機。 - 前記部品供給部は複数の前記フィーダ装置を有し、
前記部品僅少検出部は、前記実装ヘッドに設けられて前記複数のフィーダ装置に共用とされ、かつ、前記吸着ノズルが或るフィーダ装置の前記供給位置に駆動されるのに連動して、当該供給位置の前記キャビティ部よりも前記僅少数だけ前記キャリアテープの終端側に形成された終端側キャビティ部に臨み、前記終端側キャビティ部に前記部品が保持されているか否かを検出する請求項1に記載の部品実装機。 - 前記部品僅少検出部は、前記終端側キャビティ部を上方から撮像するカメラ装置である請求項2に記載の部品実装機。
- 前記カメラ装置は、前記吸着ノズルの先端付近を側方から撮像して、部品の吸着の成否の判定または吸着された部品の吸着姿勢の確認の少なくとも一方を実施可能とした請求項3に記載の部品実装機。
- 前記カメラ装置は、全反射ミラーまたはハーフミラーの少なくとも一方が1個以上用いられて、撮像部と前記終端側キャビティ部とを結ぶ光路、および前記撮像部と前記吸着ノズルの先端付近とを結ぶ光路が形成されている請求項4に記載の部品実装機。
- 前記実装ヘッドは、複数のフィーダ装置の各供給位置から同時に部品を吸着可能な複数の吸着ノズルを保持しており、
前記複数の吸着ノズルに共用される1つの部品僅少検出部、または、前記複数の吸着ノズルに個別に対応する複数の部品僅少検出部を備えた請求項2~5のいずれか一項に記載の部品実装機。 - 前記複数の吸着ノズルに共用される1つの部品僅少検出部は、
前記実装ヘッドに設けられ、かつ、前記複数の吸着ノズルがそれぞれの前記供給位置に駆動されたときに、同時に部品が吸着される複数のフィーダ装置の各前記終端側キャビティ部を上方から撮像するカメラ装置であって、
全反射ミラーまたはハーフミラーの少なくとも一方が1個以上用いられて撮像部と各前記終端側キャビティ部とを結ぶ複数の光路が形成されている請求項6に記載の部品実装機。 - 前記無効吸着回避部が前記吸着ノズルの無効な吸着動作を回避するのに伴い、前記残数がゼロになった部品と同種の部品を保持するキャリアテープを繰り出す別のフィーダ装置の供給位置に前記吸着ノズルを駆動して、吸着動作を行わせる部品切れ対応部をさらに備えた請求項2~7のいずれか一項に記載の部品実装機。
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