WO2020161802A1 - 許容値設定装置および許容値設定方法 - Google Patents
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Abstract
許容値設定装置は、吸着ノズルによって部品を吸着するときの部品における目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値を設定する。許容値設定装置は、第一設定部と、第二設定部と、を備える。第一設定部は、基板に装着される部品の部品種ごとの許容値である第一許容値を設定する。第二設定部は、部品の装着座標ごとに設定され且つ第一設定部によって設定される同一部品種の部品の第一許容値と比べて小さい許容値であって部品の吸着処理において第一許容値に対して優先して採用される第二許容値を設定する。
Description
本明細書は、許容値設定装置および許容値設定方法に関する技術を開示する。
特許文献1に記載の部品装着機は、吸着端面に対する部品の位置ずれ量が部品の装着を禁止する位置ずれ量であるか否かを判定するための設定量を、回路基板に装着される各部品について設定する。また、部品装着機は、部品種が同じであっても異なる箇所に装着される複数の部品があれば、それらの各々について、上記設定量を設定する。
特許文献2に記載の部品装着機は、部品を回路基板へ実装したときに基板面上で部品が占有する最大の占有領域を各部品について求め、占有領域それぞれに対して、最も近い位置で隣接する他の部品の占有領域までの隣接距離を算出する。そして、部品装着機は、部品の実装時に、吸着ノズルと吸着ノズルに保持された部品との間のずれ量を計測し、ずれ量が上記隣接距離以下のときに、保持された部品を回路基板上に実装する。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の部品装着機は、部品を吸着する際の目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値について、部品種ごとの許容値および装着座標ごとの許容値のうち、いずれの許容値を優先して採用するか明確でない。
このような事情に鑑みて、本明細書は、部品を吸着する際の目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値について、優先度が異なる二種類の許容値を設定可能な許容値設定装置および許容値設定方法を開示する。
本明細書は、吸着ノズルによって部品を吸着するときの前記部品における目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値を設定する許容値設定装置を開示する。前記許容値設定装置は、第一設定部と、第二設定部と、を備える。前記第一設定部は、基板に装着される前記部品の部品種ごとの前記許容値である第一許容値を設定する。前記第二設定部は、前記部品の装着座標ごとに設定され且つ前記第一設定部によって設定される同一部品種の前記部品の前記第一許容値と比べて小さい前記許容値であって前記部品の吸着処理において前記第一許容値に対して優先して採用される第二許容値を設定する。
また、本明細書は、吸着ノズルによって部品を吸着するときの前記部品における目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値を設定する許容値設定方法を開示する。前記許容値設定方法は、第一設定工程と、第二設定工程と、を備える。前記第一設定工程は、基板に装着される前記部品の部品種ごとの前記許容値である第一許容値を設定する。前記第二設定工程は、前記部品の装着座標ごとに設定され且つ前記第一設定工程によって設定される同一部品種の前記部品の前記第一許容値と比べて小さい前記許容値であって前記部品の吸着処理において前記第一許容値に対して優先して採用される第二許容値を設定する。
上記の許容値設定装置によれば、第一設定部と、第二設定部と、を備える。これにより、許容値設定装置は、部品を吸着する際の目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値について、優先度が異なる二種類の許容値(第一許容値および第二許容値)を設定することができる。許容値設定装置について上述したことは、許容値設定方法についても同様に言える。
1.実施形態
1-1.部品装着機10の構成例
部品装着機10は、基板90に複数の部品91を装着する。図1に示すように、部品装着機10は、基板搬送装置11と、部品供給装置12と、部品移載装置13と、部品カメラ14と、基板カメラ15と、制御装置16と、を備えている。
1-1.部品装着機10の構成例
部品装着機10は、基板90に複数の部品91を装着する。図1に示すように、部品装着機10は、基板搬送装置11と、部品供給装置12と、部品移載装置13と、部品カメラ14と、基板カメラ15と、制御装置16と、を備えている。
基板搬送装置11は、例えば、ベルトコンベアなどによって構成され、基板90を搬送方向(X軸方向)に搬送する。基板90は、回路基板であり、電子回路および電気回路のうちの少なくとも一方が形成される。基板搬送装置11は、部品装着機10の機内に基板90を搬入し、機内の所定位置に基板90を位置決めする。基板搬送装置11は、部品装着機10による複数の部品91の装着処理が終了した後に、基板90を部品装着機10の機外に搬出する。
部品供給装置12は、基板90に装着される複数の部品91を供給する。部品供給装置12は、基板90の搬送方向(X軸方向)に沿って設けられる複数のフィーダ121を備えている。複数のフィーダ121の各々は、複数の部品91が収納されるキャリアテープ(図示略)をピッチ送りさせて、フィーダ121の先端側に位置する供給位置において部品91を採取可能に供給する。また、部品供給装置12は、チップ部品などと比べて比較的大型の電子部品(例えば、リード部品など)を、トレイ上に配置した状態で供給することもできる。
部品移載装置13は、ヘッド駆動装置131および移動台132を備えている。ヘッド駆動装置131は、直動機構によって移動台132を、X軸方向およびY軸方向に移動可能に構成されている。移動台132には、クランプ部材(図示略)によって装着ヘッド20が着脱可能(交換可能)に設けられている。装着ヘッド20は、少なくとも一つの吸着ノズル30を用いて、部品供給装置12によって供給される部品91を採取(吸着)し保持して、基板搬送装置11によって位置決めされた基板90に部品91を装着する。
部品カメラ14および基板カメラ15は、公知の撮像装置を用いることができる。部品カメラ14は、光軸がZ軸方向の上向き(鉛直上方方向)になるように、部品装着機10の基台に固定されている。部品カメラ14は、吸着ノズル30に保持されている部品91を下方から撮像することができる。
基板カメラ15は、光軸がZ軸方向の下向き(鉛直下方方向)になるように、部品移載装置13の移動台132に設けられている。基板カメラ15は、基板90を上方から撮像することができる。部品カメラ14および基板カメラ15は、制御装置16から送出される制御信号に基づいて撮像を行う。部品カメラ14および基板カメラ15によって撮像された画像データは、制御装置16に送信される。
制御装置16は、公知の演算装置および記憶装置を備えており、制御回路が構成されている(いずれも図示略)。制御装置16には、部品装着機10に設けられる各種センサから出力される情報、画像データなどが入力される。制御装置16は、制御プログラムおよび予め設定されている所定の装着条件などに基づいて、各装置に対して、制御信号を送出する。
例えば、制御装置16は、基板搬送装置11によって位置決めされた基板90を基板カメラ15に撮像させる。制御装置16は、基板カメラ15によって撮像された画像を画像処理して、基板90の位置決め状態を認識する。また、制御装置16は、部品供給装置12によって供給された部品91を吸着ノズル30に採取(吸着)させ保持させて、吸着ノズル30に保持されている部品91を部品カメラ14に撮像させる。制御装置16は、部品カメラ14によって撮像された画像を画像処理して、部品91の保持姿勢を認識する。
制御装置16は、制御プログラムなどによって予め設定される装着予定位置の上方に向かって、吸着ノズル30を移動させる。また、制御装置16は、基板90の位置決め状態、部品91の保持姿勢などに基づいて、装着予定位置を補正して、実際に部品91を装着する装着位置を設定する。装着予定位置および装着位置は、位置(X座標およびY座標)の他に回転角度を含む。
制御装置16は、装着位置に合わせて、吸着ノズル30の目標位置(X座標およびY座標)および回転角度を補正する。制御装置16は、補正された目標位置において補正された回転角度で吸着ノズル30を下降させて、基板90に部品91を装着する。制御装置16は、上記のピックアンドプレースサイクルを繰り返すことによって、基板90に複数の部品91を装着する装着処理を実行する。
1-2.許容値設定装置40の構成例
許容値設定装置40は、吸着ノズル30によって部品91を吸着するときの部品91における目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量の許容値TRを設定する。図2は、目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRの関係の一例を示している。同図は、吸着ノズル30によって部品91が吸着されているときに、吸着ノズル30の側から視た平面図であり、吸着ノズル30のノズル先端部31と部品91の位置関係を示している。
許容値設定装置40は、吸着ノズル30によって部品91を吸着するときの部品91における目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量の許容値TRを設定する。図2は、目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRの関係の一例を示している。同図は、吸着ノズル30によって部品91が吸着されているときに、吸着ノズル30の側から視た平面図であり、吸着ノズル30のノズル先端部31と部品91の位置関係を示している。
同図に示す目標吸着位置PPは、部品91の中心位置であり、同図に示す実際の吸着位置PRは、吸着ノズル30の軸心位置である。なお、目標吸着位置PPは、部品91の中心位置に限定されるものではなく、例えば、部品91の重心位置であっても良い。また、ノズル先端部31の形状は、円形に限定されるものではなく、例えば、楕円形などであっても良い。
同図に示すように、目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量が増大すると、吸着ノズル30のノズル先端部31が部品91からはみ出す可能性がある。この場合、部品91が基板90に装着されるときに、当該部品91に隣接する隣接部材(例えば、部品91や部品91を収容する収容部の壁面など)とノズル先端部31が干渉する可能性がある。また、目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量が増大すると、部品91の吸着状態が不安定になる可能性がある。
そのため、部品装着機10では、目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量の許容値TRが設定される。部品装着機10の制御装置16は、例えば、部品カメラ14によって撮像された画像を画像処理して、目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量を測定する。そして、制御装置16は、ずれ量が許容値TR以内のときに、部品91の装着を許容し、ずれ量が許容値TRを超えているときに、部品91の装着を禁止し、部品91を廃棄させる。
ここで、部品91が基板90に装着されたときに、当該部品91に隣接する隣接部材との間の間隙が所定間隙(ノズル先端部31が隣接部材と干渉する可能性が生じる最大間隙)より狭い部品91を第一部品とする。また、部品91の吸着状態に一定レベルの安定性が要求される(換言すれば、一定レベルの装着精度が要求される)部品91を第二部品とする。さらに、部品91の部品種ごとに設定される許容値TRを第一許容値TR1とする。なお、第一部品は、第二部品の一態様である。
第一部品についての許容値TRは、ノズル先端部31と隣接部材の干渉回避などの観点から、第一許容値TR1よりも小さく設定すると良い。一方、第一部品以外の部品91(上記間隙が所定間隙より広い部品91)についての許容値TRは、第一許容値TR1を採用しても支障がない。また、第二部品についての許容値TRは、部品91の吸着状態の安定化(装着精度の向上)の観点から、第一許容値TR1よりも小さく設定すると良い。一方、第二部品以外の部品91(上述した要求が少ない部品91)についての許容値TRは、第一許容値TR1を採用しても支障がない。
同一部品種のすべての部品91について、許容値TRとして第一許容値TR1よりも小さい同一の許容値TRを設定すると、部品種ごとに設定される許容値TR(第一許容値TR1)を採用しても支障がない部品91まで、厳しい条件を適用することになり、部品91の廃棄率の増加につながる。そこで、本実施形態の許容値設定装置40は、部品91を吸着する際の目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量の許容値TRについて、優先度が異なる二種類の許容値(第一許容値TR1および第二許容値TR2)を設定する。
具体的には、許容値設定装置40は、制御ブロックとして捉えると、第一設定部41と、第二設定部42と、を備えている。また、許容値設定装置40は、変更部43、ノズル設定部44、順序決定部45および条件設定部46のうちの少なくとも一つをさらに備えると好適である。但し、許容値設定装置40は、順序決定部45を備えるときは、ノズル設定部44を備える。
図3に示すように、本実施形態の許容値設定装置40は、第一設定部41と、第二設定部42と、変更部43と、ノズル設定部44と、順序決定部45と、条件設定部46と、を備えている。また、図1に示すように、本実施形態の許容値設定装置40は、部品装着機10と別体に設けられているが、部品装着機10の制御装置16、部品装着機10を管理する管理装置(図示略)などの種々の装置に設けることもできる。
1-2-1.第一設定部41
第一設定部41は、基板90に装着される部品91の部品種ごとの許容値TRである第一許容値TR1を設定する。第一設定部41は、例えば、部品91の外形寸法、外形形状などに基づいて、部品種ごとに第一許容値TR1を設定することができる。
第一設定部41は、基板90に装着される部品91の部品種ごとの許容値TRである第一許容値TR1を設定する。第一設定部41は、例えば、部品91の外形寸法、外形形状などに基づいて、部品種ごとに第一許容値TR1を設定することができる。
具体的には、第一設定部41は、部品91の外形寸法が小さくなるほど(小型の部品91ほど)、第一許容値TR1を小さく設定することができる。また、第一設定部41は、部品91の外形形状が複雑になるほど、第一許容値TR1を小さく設定することもできる。第一設定部41によって設定された第一許容値TR1は、例えば、部品データに含めることができる。
図4は、部品データの一例を示している。同図に示す部品データは、部品種、部品寸法、ノズル種、ハンドリング条件および許容値TR(第一許容値TR1)を含んでいる。同図では、図示の便宜上、部品種P1の部品91の部品データのみが記載されているが、複数種類の部品91の部品データを含めることができる。また、部品データは、同図に示すものに限定されない。部品データは、例えば、部品91の形状データなど部品91に関する種々の情報を含めることができる。
部品寸法は、部品91の外形寸法を示している。部品種P1の部品91の外形寸法は、幅W1、奥行D1および高さH1で表されている。ノズル種は、使用可能な吸着ノズル30の種類を示している。部品種P1の部品91の吸着に使用可能な吸着ノズル30に、ノズル種NZ1およびノズル種NZ2の吸着ノズル30が含まれる。ノズル種NZ1の吸着ノズル30は、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91の吸着処理において使用する吸着ノズル30を示している。ノズル種NZ2の吸着ノズル30は、次に示す第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91の吸着処理において使用する吸着ノズル30を示している。
ハンドリング条件は、装着ヘッド20の動作条件(例えば、装着ヘッド20の移動速度など)を示している。部品種P1の部品91を吸着し装着する際の装着ヘッド20の動作条件に、条件HV1および条件HV2が含まれる。条件HV1は、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91を吸着する吸着ノズル30を移動させる際の装着ヘッド20の動作条件を示している。条件HV2は、次に示す第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91を吸着する吸着ノズル30を移動させる際の装着ヘッド20の動作条件を示している。
また、第一許容値TR1は、XY直交座標系におけるX座標、Y座標および回転角度を用いて表すことができる。部品種P1の部品91の第一許容値TR1は、X軸方向の許容値が許容値TR1Xであり、Y軸方向の許容値が許容値TR1Yであり、回転角度の許容値が許容値TR1Qである。
1-2-2.第二設定部42
第二設定部42は、第二許容値TR2を設定する。第二許容値TR2は、部品91の装着座標ごとに設定され且つ第一設定部41によって設定される同一部品種の部品91の第一許容値TR1と比べて小さい許容値TRである。また、第二許容値TR2は、部品91の吸着処理において第一許容値TR1に対して優先して採用される。
第二設定部42は、第二許容値TR2を設定する。第二許容値TR2は、部品91の装着座標ごとに設定され且つ第一設定部41によって設定される同一部品種の部品91の第一許容値TR1と比べて小さい許容値TRである。また、第二許容値TR2は、部品91の吸着処理において第一許容値TR1に対して優先して採用される。
既述した第一部品は、部品91が基板90に装着されたときに、当該部品91に隣接する隣接部材との間の間隙が所定間隙より狭い部品91である。よって、ノズル先端部31と隣接部材の干渉回避などの観点から、第二設定部42は、第一部品について、第二許容値TR2を設定すると良い。また、既述した第二部品は、部品91の吸着状態に一定レベルの安定性が要求される(一定レベルの装着精度が要求される)部品91である。よって、部品91の吸着状態の安定化(装着精度の向上)の観点から、第二設定部42は、第二部品について、第二許容値TR2を設定すると良い。第二設定部42によって設定された第二許容値TR2は、例えば、装着使用データに含めることができる。
図5は、基板90に装着される部品91の一例を示している。同図は、回路番号R1、回路番号R2、回路番号R11、回路番号R12、回路番号R15および回路番号R16の部品91は、部品種P1の部品91であることを示している。また、回路番号R1および回路番号R2の隣接する部品91の間隙は、間隙GP1である。回路番号R11および回路番号R12の隣接する部品91の間隙は、間隙GP2である。回路番号R15および回路番号R16の隣接する部品91の間隙は、間隙GP3である。さらに、間隙GP1および間隙GP3は、いずれも所定間隙よりも狭く、間隙GP2は、所定間隙よりも広いものとする。
図6は、装着使用データの一例を示している。装着使用データは、部品装着機10が基板90に部品91を装着する際に使用するデータである。同図に示す装着使用データは、シーケンス番号、回路番号、部品種、装着座標、許容値TR(第二許容値TR2)を含んでいる。同図では、図示の便宜上、部品種P1の部品91の装着使用データのみが記載されているが、複数種類の部品91の装着使用データを含めることができる。また、装着使用データは、同図に示すものに限定されない。装着使用データは、例えば、装着条件、使用する機器などに関する種々の情報を含めることができる。
シーケンス番号は、部品91の装着順序を示している。同図は、シーケンス番号0001から順に基板90に部品91を装着することを示している。回路番号は、図5に示す回路番号に対応し、部品種は、図4および図5に示す部品種に対応している。装着座標は、XY直交座標系におけるX座標、Y座標および回転角度を用いて表すことができる。X座標およびY座標は、部品91の中心位置の座標を示している。例えば、回路番号R1の部品91の中心位置は、X座標が座標X1であり、Y座標が座標Y1であり、部品91の回転角度が角度Q1である。他の回路番号の部品91についても、同様に表されている。
図5に示す間隙GP1は、所定間隙よりも狭く、回路番号R2の部品91は、回路番号R1の後に装着されるので、第二設定部42は、少なくとも回路番号R2の部品91について、第二許容値TR2を設定する。同様に、間隙GP3は、所定間隙よりも狭く、回路番号R16の部品91は、回路番号R15の後に装着されるので、第二設定部42は、少なくとも回路番号R16の部品91について、第二許容値TR2を設定する。
また、例えば、回路番号R12の部品91は、部品91の吸着状態に一定レベルの安定性が要求される(一定レベルの装着精度が要求される)部品91であり、第二部品であるとする。このとき、第二設定部42は、回路番号R12の部品91について、第二許容値TR2を設定する。
第二許容値TR2は、XY直交座標系におけるX座標、Y座標および回転角度を用いて表すことができる。回路番号R2の部品91の第二許容値TR2は、X軸方向の許容値が許容値TR2Xであり、Y軸方向の許容値が許容値TR2Yであり、回転角度の許容値が許容値TR2Qである。第二許容値TR2は、回路番号R12および回路番号R16の部品91についても、同様に表されている。回路番号R1、回路番号R11および回路番号R15の部品91は、第二許容値TR2が設定されておらず、空白になっている。
なお、回路番号R1の部品91は、回路番号R2の部品91よりも前に装着されるので、回路番号R1の部品91の装着において、ノズル先端部31が回路番号R2の部品91と干渉することはない。そのため、本実施形態の第二設定部42は、回路番号R1の部品91について、第二許容値TR2を設定していない。しかしながら、間隙GP1が所定間隙よりも狭く、回路番号R1の部品91が装着された後に回路番号R2の部品91を装着しなければならない点を考慮すると、回路番号R1の部品91は、例えば、回路番号R11の部品91と比べて、装着精度が要求される。
そこで、第二設定部42は、回路番号R1の部品91についても、第二許容値TR2を設定することができる。回路番号R1の部品91について第二許容値TR2が設定されていると、後述する条件設定部46は、吸着ノズル30を移動させる装着ヘッド20の動作条件を、第二部品と同様の動作条件(条件HV2)に容易に設定することができる。上述したことは、回路番号R15の部品91についても、同様に言える。
装着使用データに第二許容値TR2が設定されている場合、部品91の吸着処理において、第二許容値TR2が採用される。装着使用データに第二許容値TR2が設定されていない場合、部品91の吸着処理において、部品データに設定されている第一許容値TR1が採用される。第二許容値TR2は、部品91を実際に装着した装着状態などに基づいて、適宜、変更される可能性がある。そのため、第二許容値TR2は、装着使用データに含まれると好適である。これにより、第二許容値TR2の変更に伴う部品データの変更作業の発生を回避することができる。
第二設定部42は、装着座標、部品91の寸法公差および部品91を実際に装着したときの装着精度のうちの少なくとも装着座標を含む設定要素に基づいて、第二許容値TR2を設定すると好適である。これにより、本実施形態の許容値設定装置40は、第二許容値TR2の設定精度を向上させることができる。
第二設定部42は、例えば、第一部品に関して、以下に示す方法によって第二許容値TR2を設定することができる。第二設定部42は、例えば、隣接する部品91の各装着座標と、部品91の外形寸法とに基づいて、隣接する部品91の間隙(設計値)を算出することができる。
図6に示すように、例えば、回路番号R1の部品91の装着座標(X座標)は、座標X1であり、回路番号R2の部品91の装着座標(X座標)は、座標X2である。図5に示す例では、座標X1および座標X2から、回路番号R1および回路番号R2の隣接する部品91の中心間距離を算出することができる。この場合、部品91の中心間距離から、部品91の横寸法(短手方向の寸法)を減じると、間隙GP1が得られる。
第二設定部42は、ノズル先端部31の部品91からのはみ出し量が、少なくとも算出した間隙(設計値)以下になるように、第二許容値TR2を設定する。上述した例では、第二設定部42は、ノズル先端部31の部品91からのはみ出し量が、間隙GP1以下になるように、第二許容値TR2を設定する。また、部品91の外形寸法は、部品91の寸法公差の範囲で変動する可能性があるので、第二設定部42は、間隙(設計値)の算出に際して、部品91の寸法公差を考慮する(部品91の最大寸法を用いる)と良い。
さらに、上述した方法によって設定された第二許容値TR2は、装置(例えば、装着ヘッド20など)の動作誤差などが考慮されていないので、第二設定部42は、上述した方法によって設定した第二許容値TR2に、装置の動作誤差に相当する余裕をもたせると良い。装置の動作誤差は、例えば、実機で部品91を実際に装着したときの装着精度(目標装着位置に対する実際の装着位置のばらつき具合)から概算することができる。
なお、上述した方法は、第一部品について、個別に第二許容値TR2を設定することができるが、第一部品の数が多くなると、第二許容値TR2の設定作業が煩雑になる可能性がある。しかしながら、ノズル先端部31と隣接部材の干渉が問題になる装着座標は、基板90の設計段階において、上記間隙が数種類の所定間隙になるように設計されることが多い。例えば、図5に示す間隙GP3は、間隙GP1と同じ大きさに設計されており、図6に示す第二許容値TR2は、装着座標に関わらず、同一値が設定されている。
第二部品は、部品91の吸着状態に一定レベルの安定性が要求される(一定レベルの装着精度が要求される)部品91である。よって、第二設定部42は、装着座標ごとの要求に応じて、第二許容値TR2を設定することができる。また、第二設定部42は、第一部品と同様に、第二部品について、部品91の寸法公差を考慮して第二許容値TR2を設定することもできる。
さらに、第二設定部42は、第一部品と同様に、第二部品について、部品91を実際に装着したときの装着精度を考慮して第二許容値TR2を設定することもできる。また、第一部品は、第二部品の一態様であるので、第二設定部42は、第二部品の第二許容値TR2を、第一部品の第二許容値TR2と同一値に設定することもできる。
1-2-3.変更部43
変更部43は、同一部品種の部品91について、第二設定部42によって設定されている第二許容値TR2を一括して変更する。これにより、本実施形態の許容値設定装置40は、装着座標ごとに個別に第二許容値TR2を変更する場合と比べて、第二許容値TR2の変更が容易である。
変更部43は、同一部品種の部品91について、第二設定部42によって設定されている第二許容値TR2を一括して変更する。これにより、本実施形態の許容値設定装置40は、装着座標ごとに個別に第二許容値TR2を変更する場合と比べて、第二許容値TR2の変更が容易である。
既述したように、図6に示す第二許容値TR2は、装着座標に関わらず、同一値が設定されている。そこで、変更部43は、一の装着座標に設定されている第二許容値TR2を変更する際に、他の装着座標に設定されている第二許容値TR2を同時に変更することができる。また、ノズル先端部31と隣接部材の間隙が数種類の所定間隙になるように設計されている場合、変更部43は、間隙の大きさに応じて複数のグループに分けて、グループ単位で一括して第二許容値TR2を変更することもできる。
1-2-4.ノズル設定部44
ノズル設定部44は、同一部品種の部品91について、部品91の吸着処理において使用する吸着ノズル30として、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91とで、部品91を吸着するときの部品91との接触面積が互いに異なる吸着ノズル30を設定することができる。
ノズル設定部44は、同一部品種の部品91について、部品91の吸着処理において使用する吸着ノズル30として、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91とで、部品91を吸着するときの部品91との接触面積が互いに異なる吸着ノズル30を設定することができる。
既述したように、図4に示すノズル種NZ1の吸着ノズル30は、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91の吸着処理において使用する吸着ノズル30を示している。ノズル種NZ2の吸着ノズル30は、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91の吸着処理において使用する吸着ノズル30を示している。このとき、ノズル設定部44は、ノズル種NZ2の吸着ノズル30と部品91の接触面積を、ノズル種NZ1の吸着ノズル30と比べて小さく設定することができる。
既述した第一部品は、基板90に装着されたときの部品91と隣接部材との間の間隙が所定間隙よりも狭い。そのため、第二許容値TR2が設定された第一部品は、ノズル先端部31と隣接部材の干渉を回避すべく、ノズル種NZ1の吸着ノズル30と比べて部品91との接触面積が小さいノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用すると良い。図6に示す例では、回路番号R2および回路番号R16の部品91が該当する。
逆に、第一許容値TR1が設定された部品91は、上述した干渉を回避する必要が少ない。そのため、第一許容値TR1が設定された部品91は、部品91と吸着ノズル30の接触面積を増大して部品91の吸着状態を安定させるべく、ノズル種NZ1の吸着ノズル30を使用すると良い。図6に示す例では、回路番号R1、回路番号R11および回路番号R15の部品91が該当する。
また、ノズル設定部44は、同一部品種の部品91について、部品91の吸着処理において使用する吸着ノズル30として、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91とで、部品91を吸着するときの部品91との接触面積が同じ吸着ノズル30を設定することもできる。この場合、ノズル種NZ1およびノズル種NZ2の吸着ノズル30は、部品91と吸着ノズル30の接触面積が同じである。
既述した第二部品は、部品91の吸着状態に一定レベルの安定性が要求される(一定レベルの装着精度が要求される)。そのため、第二許容値TR2が設定された第二部品は、部品91の吸着状態を安定させるべく、ノズル種NZ1の吸着ノズル30と接触面積が同じノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用すると良い。図6に示す例では、回路番号R12の部品91が該当する。
また、第二部品について上述したことは、第一部品のうち、最初に装着される部品91について、既述した装着精度の向上の観点から第二許容値TR2が設定される場合についても、同様に言える。図6に示す例では、回路番号R1および回路番号R15の部品91が対象になる。
1-2-5.順序決定部45
順序決定部45は、ノズル設定部44によって設定された吸着ノズル30の種類に応じて、基板90に装着する部品91の装着順序を決定する。これにより、本実施形態の許容値設定装置40は、ノズル設定部44によって設定された吸着ノズル30の種類に応じて、適切な部品91の装着順序を決定することができる。
順序決定部45は、ノズル設定部44によって設定された吸着ノズル30の種類に応じて、基板90に装着する部品91の装着順序を決定する。これにより、本実施形態の許容値設定装置40は、ノズル設定部44によって設定された吸着ノズル30の種類に応じて、適切な部品91の装着順序を決定することができる。
例えば、図6に示す回路番号R1、回路番号R11および回路番号R15の部品91は、第二許容値TR2が設定されていないので、許容値TRとして第一許容値TR1が採用される。既述したように、第一許容値TR1が採用される部品91は、ノズル種NZ1の吸着ノズル30を使用する。これに対して、同図に示す回路番号R2および回路番号R16の部品91は、第二許容値TR2が設定された第一部品であり、ノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用する。
また、回路番号R12の部品91は、第二許容値TR2が設定された第二部品であり、部品91との接触面積がノズル種NZ1の吸着ノズル30と同じノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用する。そのため、回路番号R12の部品91は、ノズル種NZ1の吸着ノズル30を使用することもできる。図6に示す装着順序の場合、回路番号R1から回路番号R16までの六つの部品91の装着処理において、吸着ノズル30のノズル種が三回切り替わる。
具体的には、ノズル種NZ1の吸着ノズル30を使用して、回路番号R1の部品91の装着処理が行われた後に、ノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用して回路番号R2の部品91の装着処理が行われる。次に、ノズル種NZ1の吸着ノズル30を使用して、回路番号R11、回路番号R12および回路番号R15の部品91の装着処理が行われる。そして、ノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用して回路番号R16の部品91の装着処理が行われる。
上述した例において、順序決定部45は、例えば、吸着ノズル30のノズル種の切り替え回数が少なくなるように、部品91の装着順序を決定することができる。具体的には、順序決定部45は、例えば、回路番号R2の部品91の装着を、回路番号R16の部品91の装着の後に変更する。
この場合、ノズル種NZ1の吸着ノズル30を使用して、回路番号R1、回路番号R11、回路番号R12および回路番号R15の部品91の装着処理が行われる。そして、ノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用して、回路番号R16および回路番号R2の部品91の装着処理が行われる。これにより、吸着ノズル30のノズル種の切り替え回数は、一回で済む。
また、順序決定部45は、一のピックアンドプレースサイクルの中で、ノズル種NZ1の吸着ノズル30を使用する部品91の装着処理と、ノズル種NZ2の吸着ノズル30を使用する部品91の装着処理とを混在させないようにすることもできる。このように、順序決定部45が適切な部品91の装着順序を決定することにより、部品装着機10の生産効率が向上する。
1-2-6.条件設定部46
条件設定部46は、同一部品種の部品91について、吸着ノズル30を移動させる装着ヘッド20の動作条件として、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91とで、互いに異なる動作条件を設定することができる。これにより、本実施形態の許容値設定装置40は、装着ヘッド20の動作条件を適切に設定することができる。
条件設定部46は、同一部品種の部品91について、吸着ノズル30を移動させる装着ヘッド20の動作条件として、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91とで、互いに異なる動作条件を設定することができる。これにより、本実施形態の許容値設定装置40は、装着ヘッド20の動作条件を適切に設定することができる。
既述したように、図4に示す条件HV1は、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91を吸着する吸着ノズル30を移動させる際の装着ヘッド20の動作条件を示している。条件HV2は、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91を吸着する吸着ノズル30を移動させる際の装着ヘッド20の動作条件を示している。このとき、条件設定部46は、条件HV1と比べて、条件HV2を厳しく設定することができる。
条件設定部46は、例えば、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91について、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と比べて、装着ヘッド20の動作速度を低下させることができる。装着ヘッド20の動作速度には、例えば、装着ヘッド20の移動速度、吸着ノズル30を保持する昇降部材(例えば、シリンジ)を下降させるときの下降速度などが含まれる。
また、条件設定部46は、例えば、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91について、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と比べて、装着ヘッド20の動作精度を高く設定することができる。装着ヘッド20の動作精度には、例えば、装着ヘッド20および上記昇降部材の位置決め精度などが含まれる。条件設定部46は、例えば、第二設定部42により第二許容値TR2が設定された部品91について、第一設定部41により第一許容値TR1が設定された部品91と比べて、昇降部材が静止するまで装着ヘッド20が待機する待機時間を長く設定することができる。
第二許容値TR2が設定された第一部品は、ノズル先端部31と隣接部材の干渉を回避する必要がある。このとき、条件設定部46は、第二許容値TR2が設定された第一部品について、第一許容値TR1が設定された部品91と比べて、装着ヘッド20の動作速度を低下させる。また、条件設定部46は、第二許容値TR2が設定された第一部品について、第一許容値TR1が設定された部品91と比べて、装着ヘッド20の動作精度を高く設定する。これにより、ノズル先端部31と隣接部材の干渉回避が容易になる。
さらに、第二許容値TR2が設定された第二部品は、部品91の吸着状態を安定させる必要がある。このとき、条件設定部46は、第二許容値TR2が設定された第二部品について、第一許容値TR1が設定された部品91と比べて、装着ヘッド20の動作速度を低下させる。また、条件設定部46は、第二許容値TR2が設定された第二部品について、第一許容値TR1が設定された部品91と比べて、装着ヘッド20の動作精度を高く設定する。これにより、部品91の吸着状態を安定させ易くなる。なお、第二部品について上述したことは、第一部品のうち、最初に装着される部品91について、既述した装着精度の向上の観点から第二許容値TR2が設定される場合についても、同様に言える。
2.許容値設定方法
許容値設定装置40について既述したことは、許容値設定方法についても同様に言える。具体的には、許容値設定方法は、第一設定工程と、第二設定工程と、を備える。第一設定工程は、第一設定部41が行う制御に相当する。第二設定工程は、第二設定部42が行う制御に相当する。
許容値設定装置40について既述したことは、許容値設定方法についても同様に言える。具体的には、許容値設定方法は、第一設定工程と、第二設定工程と、を備える。第一設定工程は、第一設定部41が行う制御に相当する。第二設定工程は、第二設定部42が行う制御に相当する。
また、許容値設定方法は、変更工程、ノズル設定工程、順序決定工程および条件設定工程のうちの少なくとも一つの工程をさらに備えると好適である。変更工程は、変更部43が行う制御に相当する。ノズル設定工程は、ノズル設定部44が行う制御に相当する。順序決定工程は、順序決定部45が行う制御に相当する。条件設定工程は、条件設定部46が行う制御に相当する。但し、許容値設定方法は、順序決定工程を備えるときは、ノズル設定工程を備える。
3.実施形態の効果の一例
許容値設定装置40によれば、第一設定部41と、第二設定部42と、を備える。これにより、許容値設定装置40は、部品91を吸着する際の目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量の許容値TRについて、優先度が異なる二種類の許容値(第一許容値TR1および第二許容値TR2)を設定することができる。許容値設定装置40について上述したことは、許容値設定方法についても同様に言える。
許容値設定装置40によれば、第一設定部41と、第二設定部42と、を備える。これにより、許容値設定装置40は、部品91を吸着する際の目標吸着位置PPと実際の吸着位置PRとの間のずれ量の許容値TRについて、優先度が異なる二種類の許容値(第一許容値TR1および第二許容値TR2)を設定することができる。許容値設定装置40について上述したことは、許容値設定方法についても同様に言える。
20:装着ヘッド、30:吸着ノズル、
40:許容値設定装置、41:第一設定部、42:第二設定部、
43:変更部、44:ノズル設定部、45:順序決定部、46:条件設定部、
90:基板、91:部品、
PP:目標吸着位置、PR:実際の吸着位置、TR:許容値、
TR1:第一許容値、TR2:第二許容値。
40:許容値設定装置、41:第一設定部、42:第二設定部、
43:変更部、44:ノズル設定部、45:順序決定部、46:条件設定部、
90:基板、91:部品、
PP:目標吸着位置、PR:実際の吸着位置、TR:許容値、
TR1:第一許容値、TR2:第二許容値。
Claims (7)
- 吸着ノズルによって部品を吸着するときの前記部品における目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値を設定する許容値設定装置であって、
基板に装着される前記部品の部品種ごとの前記許容値である第一許容値を設定する第一設定部と、
前記部品の装着座標ごとに設定され且つ前記第一設定部によって設定される同一部品種の前記部品の前記第一許容値と比べて小さい前記許容値であって前記部品の吸着処理において前記第一許容値に対して優先して採用される第二許容値を設定する第二設定部と、
を備える許容値設定装置。 - 前記第二設定部は、前記装着座標、前記部品の寸法公差および前記部品を実際に装着したときの装着精度のうちの少なくとも前記装着座標を含む設定要素に基づいて、前記第二許容値を設定する請求項1に記載の許容値設定装置。
- 同一部品種の前記部品について、前記第二設定部によって設定されている前記第二許容値を一括して変更する変更部をさらに備える請求項1または請求項2に記載の許容値設定装置。
- 同一部品種の前記部品について、前記部品の吸着処理において使用する前記吸着ノズルとして、前記第一設定部により前記第一許容値が設定された前記部品と、前記第二設定部により前記第二許容値が設定された前記部品とで、前記部品を吸着するときの前記部品との接触面積が互いに異なる前記吸着ノズルを設定可能なノズル設定部をさらに備える請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の許容値設定装置。
- 前記ノズル設定部によって設定された前記吸着ノズルの種類に応じて、前記基板に装着する前記部品の装着順序を決定する順序決定部をさらに備える請求項4に記載の許容値設定装置。
- 同一部品種の前記部品について、前記吸着ノズルを移動させる装着ヘッドの動作条件として、前記第一設定部により前記第一許容値が設定された前記部品と、前記第二設定部により前記第二許容値が設定された前記部品とで、互いに異なる前記動作条件を設定可能な条件設定部をさらに備える請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の許容値設定装置。
- 吸着ノズルによって部品を吸着するときの前記部品における目標吸着位置と実際の吸着位置との間のずれ量の許容値を設定する許容値設定方法であって、
基板に装着される前記部品の部品種ごとの前記許容値である第一許容値を設定する第一設定工程と、
前記部品の装着座標ごとに設定され且つ前記第一設定工程によって設定される同一部品種の前記部品の前記第一許容値と比べて小さい前記許容値であって前記部品の吸着処理において前記第一許容値に対して優先して採用される第二許容値を設定する第二設定工程と、
を備える許容値設定方法。
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NENP | Non-entry into the national phase |
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ENP | Entry into the national phase |
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