JP2023007880A - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品保持ノズルによる部品の再吸着を行う装着ヘッドの動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援する。【解決手段】部品実装装置は、基板認識カメラによって撮像された画像に基づいて、部品取出位置に部品が存在するか否かを判定する部品有無判定部と、部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、テープフィーダにおける取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を部品供給機構に送信する本体制御部の機構駆動部と、を備える。部品有無判定部によって部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、装着ヘッドは、部品取出位置に存在する部品を再吸着する。【選択図】図6
Description
本開示は、部品実装装置および部品実装方法に関する。
部品を基板に実装する部品実装装置に接続される部品供給装置として、例えばテープフィーダが使用されることがある。部品実装装置は、部品実装動作において、テープフィーダによってピッチ送りされるキャリアテープから、部品実装装置の装着ヘッドに設けられた吸着ノズル(部品保持ノズル)によって部品を真空吸着により取り出して基板に移送して搭載する。
しかしながら、真空吸着による部品保持の際、確実な吸着保持あるいは安定した位置精度の確保が難しいことがある。このため、テープフィーダからの部品取り出しに際して、吸着ノズルが部品を保持したか否かを検出するための吸着エラー検出、吸着された状態での部品の位置ずれを検出するための部品認識が行われる。
例えば特許文献1では、装着ヘッドに複数備えたノズルユニットに円状に配置した複数の吸着ノズルで吸着した部品を、ノズルユニットの円の中心に設けられた認識装置により、複数の吸着ノズルを認識装置の回りに回転させて認識する部品実装装置が開示されている。吸着ノズルで部品を吸着した後に装着ヘッドを固定された認識カメラ位置まで移動させなくても認識装置によって部品吸着エラーを認識し、その場で部品を再吸着することができ、装着ヘッドの移動を解消することが可能となる。
特許文献1の構成では、吸着ノズルによる部品の吸着エラーが検出された場合、部品の取り出し位置に部品が存在していることが前提となって、装着ヘッドを移動させることなくその部品を再吸着する。このため、吸着エラーが検出される原因の一つとして、部品の取り出し位置にそもそも部品が存在していないこともあるため、このような場合には部品がそもそも存在していないにもかかわらず吸着ノズルにより部品を再吸着するという無駄な動作を行う可能性があった。言い換えると、部品実装装置に無駄な動作が生じてしまい、動作の効率性が低下してタクトロスの削減が困難であった。特許文献1の構成は、改善の余地があったといえる。
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、部品保持ノズルによる部品の再吸着を行う装着ヘッドの動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる部品実装装置を提供する。
本開示は、複数の部品を所定ピッチごとに保持する部品保持部を有する部品供給手段から、前記複数の部品のそれぞれを部品取出位置で吸着して基板に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置において、前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出する吸着エラー検出手段と、前記吸着エラー検出手段によって前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定する部品有無判定手段と、前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信する切替手段と、を備え、前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記装着ヘッドは、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着する、部品実装装置を提供する。
また、本開示は、複数の部品を所定ピッチごとに保持する部品保持部を有する部品供給手段から、前記複数の部品のそれぞれを部品取出位置で吸着して基板に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置により実行される部品実装方法であって、前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出するステップと、前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像するステップと、撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定するステップと、前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信するステップと、前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着するステップと、を有する、部品実装方法を提供する。
本開示によれば、部品保持ノズルによる部品の再吸着を行う装着ヘッドの動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る部品実装装置および部品実装方法を具体的に開示した複数の実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。また、添付図面のそれぞれは符号の向きに従って参照するものとする。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
例えば、実施の形態でいう「部」または「装置」とは単にハードウェアによって機械的に実現される物理的構成に限らず、その構成が有する機能をプログラムなどのソフトウェアにより実現されるものも含む。また、1つの構成が有する機能が2つ以上の物理的構成により実現されても、または2つ以上の構成の機能が例えば1つの物理的構成によって実現されていてもかまわない。
(実施の形態1)
図1~図8に基づいて、本開示に係る実施の形態1について説明する。
図1~図8に基づいて、本開示に係る実施の形態1について説明する。
<部品実装装置の機械的構成について>
図1および図2を参照して、部品実装装置1の機械的構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る部品実装装置1の機械的構成を例示する上面図である。図2は、図1に示す部品実装装置1の機械的構成を例示する側面図である。なお、図1および図2において、部品実装装置1の正面側(図1の紙面で下側、図2の紙面で左側)を前側(フロント)、部品実装装置1の裏面側(図1の紙面で上側、図2の紙面で右側)を後側(リア)ともいう。
図1および図2を参照して、部品実装装置1の機械的構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る部品実装装置1の機械的構成を例示する上面図である。図2は、図1に示す部品実装装置1の機械的構成を例示する側面図である。なお、図1および図2において、部品実装装置1の正面側(図1の紙面で下側、図2の紙面で左側)を前側(フロント)、部品実装装置1の裏面側(図1の紙面で上側、図2の紙面で右側)を後側(リア)ともいう。
部品実装装置1は、基板Wに各種部品S(例えば半導体など)を取り付けて製造するための実装基板製造ラインに1つまたは複数配置されており、実装基板製造ラインの上流から搬送される基板Wに部品Sを所定の位置および姿勢で装着する。
図1および図2に示すように、部品実装装置1は、主に各部機構の動作によって基板Wに部品S(例えばIC、トランジスタ、コンデンサなどの電子部品、またはBGA(Ball Grid Array)部品)などを装着する本体機構部10と、その動作を制御する本体制御部60(図6参照)と、を含んで構成される。本体機構部10は、基台12などから構成される実装機本体11と、実装機本体11に対し移動可能に構成されるヘッドユニット23と、を有する。
なお、本体制御部60は、部品実装装置1の基台12の内部に格納されており、実装機本体11およびヘッドユニット23などの各種の機構を制御する(後述参照)。
なお、本体制御部60は、部品実装装置1の基台12の内部に格納されており、実装機本体11およびヘッドユニット23などの各種の機構を制御する(後述参照)。
実装機本体11の基台12の中央部には、X方向(基板Wの搬送方向)に沿って基板搬送機構13が配設される。基板搬送機構13は、X方向に沿って延設される一対のコンベア部14を有し、その一対のコンベア部14の上に載置される基板Wを搬送して所定の装着作業位置でその基板Wを位置決めして保持する。
基板搬送機構13の前後両側(図1の紙面で上下両側、図2の紙面で左右両側)には、前後一対の部品供給機構15のそれぞれが対向して配設される。一対の部品供給機構15は基板搬送機構13を挟んで対向配置される。この一対の部品供給機構15のそれぞれは、スロット17が設けられるフィーダベース16を有する。また、スロット17にはパーツフィーダとして複数のテープフィーダ18(部品供給手段の一例)のそれぞれが並列に装着される。テープフィーダ18は、キャリアテープ22(部品保持部の一例)を保持する。
なお、本形態に係る部品実装装置1では、基板Wを搬送する一対の基板搬送機構13の前後両側に一対の部品供給機構15のそれぞれが配置される例を示すが、片側のみに配置される構成であってもよい。さらに、本形態に係る部品実装装置1は、1つの基板Wを搬送可能なシングルレーンの構成を有する例を示すが、2つの基板Wのそれぞれを同時に搬送可能なデュアルレーンの構成を有してもよい。
また、部品実装装置1は、フィーダーカート19をさらに有する。フィーダーカート19は、その下側に複数の車輪20Aが配設される台車部20と、台車部20の上側に配設される複数のリールストック部(不図示)と、を含んで構成される。複数のリールストック部のそれぞれには、リール21が収容される。リール21のそれぞれから、部品Sが収容されるキャリアテープ22が引き出されることで、部品供給機構15のテープフィーダ18から部品実装装置1に部品Sが供給される。この供給により、部品供給機構15のテープフィーダ18は、キャリアテープ22をテープの搬送方向に所定のピッチで搬送する(ピッチ送りする)ことで、部品実装装置1による部品取出位置P(図5参照)に部品Sを供給することが可能となる。
また、部品取出位置Pとは、後述するヘッドユニット23の装着ヘッド26によって部品Sの取り出し(言い換えると、ピックアップ)が実行される場所である。そして、装着ヘッド26は、部品Sを真空吸着して基板W上における部品Sが装着されるべき装着位置および装着姿勢(以下、装着位置および装着姿勢をまとめて単に「部品装着位置」という)に装着する。
ヘッドユニット23は、基台12の上方に配設されており、部品供給機構15と基板Wとが配置される装着作業位置(部品装着位置を含む)および部品取出位置Pとに亘って移動可能に構成される。具体的には、ヘッドユニット23は、基板Wの表面と略平行する平面上で互いに直交配置されるX軸テーブル機構25およびY軸テーブル機構24のそれぞれによってX方向およびY方向のそれぞれに沿って移動可能に構成される。
基台12の上面には、Y軸テーブル機構24がY方向に沿って配設される。また、前後一対のX軸テーブル機構25がX方向に沿って配設されており、Y方向に沿ってスライド移動可能にY軸テーブル機構24に取り付けられる。また、前後一対のX軸テーブル機構25のそれぞれには、ヘッドユニット23(より具体的には、装着ヘッド26)がX方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられる。
また、ヘッドユニット23に装着ヘッド26が搭載されており、装着ヘッド26はX軸テーブル機構25およびY軸テーブル機構24のそれぞれによってX方向およびY方向のそれぞれで互いに独立に移動可能に構成される。これにより、装着ヘッド26は基板Wの表面と略平行する平面上、つまり水平面(XY平面)において任意に位置決めされる。
なお、本形態では、X軸テーブル機構25およびY軸テーブル機構24はいずれもリニアガイド駆動機構により構成される。
なお、本形態では、X軸テーブル機構25およびY軸テーブル機構24はいずれもリニアガイド駆動機構により構成される。
ここで、装着ヘッド26の構成について具体的に説明する。
装着ヘッド26は複数の装着ヘッド26を有する多連型ヘッドであり、それぞれの装着ヘッド26の下端部には複数の部品保持ノズル27が並設される。装着ヘッド26は、この部品保持ノズル27によって複数の部品Sのそれぞれをテープフィーダ18の部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着することが可能となる。
部品保持ノズル27のそれぞれは、空気流路(不図示)がその先端部に向けて内設されており、例えばこの空気流路の基端部に例えば空気圧ポンプが接続される。このため、部品保持ノズル27のそれぞれは、空気圧を利用して部品供給機構15のテープフィーダ18の部品取出位置Pから部品Sをその先端部で真空吸着して保持することが可能である。
また、装着ヘッド26は、部品保持ノズル27のそれぞれを個別に昇降させるZ軸昇降機構(不図示)と、部品保持ノズル27のそれぞれをノズル軸回に個別に回転させるθ軸回転機構(不図示)と、をさらに有する。これにより、部品保持ノズル27は部品Sを個別に操作(具体的には昇降)可能である。また、Y軸テーブル機構24およびX軸テーブル機構25が駆動することにより、装着ヘッド26は水平面(XY平面)において任意に位置決めされる。このような3次元的な移動により、装着ヘッド26は、部品供給機構15のテープフィーダ18の部品取出位置Pから部品Sを部品保持ノズル27によって真空吸着して取り出して基板Wの任意の部品装着位置に装着する。
また、本実施の形態では、部品保持ノズル27の空気流路には流量センサ28(不図示、吸着エラー検出手段の一例)が取り付けられており、流量センサ28はその空気流路に空気が流れているか否か、さらにはその流量を検知することが可能である。
つまり、部品保持ノズル27がその先端部で部品Sを真空吸着して保持している場合、空気は流れない。その一方、部品保持ノズル27が部品Sを落下させるなどして保持していない場合、空気は流れることになる。このため、流量センサ28は、流量の有無の状態を検知することで装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を検出することが可能である。この流量センサ28の検出の結果に基づいて、本体制御部60の吸着エラー判定部66(吸着エラー検出手段の一例、後述参照)は、部品保持ノズル27のそれぞれが複数の部品Sのそれぞれを部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着する際、部品Sを適切に真空吸着して保持して正常動作しているのか否かなどの吸着エラーを最終的に判定することが可能となる。
また、装着ヘッド26には、X軸テーブル機構25の下面側に配設され、装着ヘッド26と一体に移動する基板認識カメラ30(撮像手段の一例)が固設される。すなわち、基板認識カメラ30は装着ヘッド26と一体に固設されており、装着ヘッド26が移動することにより、基板認識カメラ30は基板搬送機構13によって位置決めされた基板Wの上方を通過し基板Wを撮像することが可能である。この撮像の結果が本体制御部60で認識処理されることにより、基板Wの位置および姿勢が検出される。
この基板Wの位置などの検出の結果、装着ヘッド26は、本体制御部60の指示に従ってその部品保持ノズル27のそれぞれによって部品Sをその部品装着位置のそれぞれに装着する(取り付ける)。この部品Sの1つの基板Wあたりの装着は、装着ヘッド26の部品保持ノズル27それぞれによって吸着保持された部品Sがすべて基板W上に装着されるまで実行される。このようにして、部品Sは、取出位置から装着作業位置までの間を装着ヘッド26の部品保持ノズル27によって吸着保持された状態で移動され、そして最終的に基板W上に取り付けられる。
さらに、本形態では、装着ヘッド26の基板認識カメラ30は、装着ヘッド26の流量センサ28および本体制御部60の吸着エラー判定部66によって部品Sの吸着エラーが検出された場合など、部品取出位置Pを撮像可能に設けられる(後述参照)。この基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて、本体制御部60の部品有無判定部69(部品有無判定手段の一例、後述参照)は部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する。
そして、前後一対の部品供給機構15と基板搬送機構13との間には、部品認識カメラ29が配設される。装着ヘッド26の部品保持ノズル27は、本体制御部60によって部品供給機構15の部品取出位置Pから部品Sを取り出して吸着保持した状態で部品認識カメラ29の上方を通過するように駆動制御される。このとき、部品認識カメラ29は、部品保持ノズル27によって吸着保持された状態で通過する部品Sを撮像する。この撮像に基づいて、本体制御部60の撮像処理部68によって部品Sの種類が認識される。
また、前後一対の部品供給機構15と基板搬送機構13との間には、ノズルホルダ32および廃棄ボックス31がさらに配設される。ノズルホルダ32は、装着ヘッド26の部品保持ノズル27を保持対象の部品Sに対応して複数種類収納する。装着ヘッド26をノズルホルダ32にアクセスさせて所定のノズル交換動作を実行させることにより、装着ヘッド26には保持対象(つまり、部品Sの種類)に適した部品保持ノズル27が装着される。廃棄ボックス31は箱状に形成されて内部空間を有し、その内部空間には本体制御部60の判定に基づいて部品Sなどが廃棄される。
このようにして、部品実装装置1は、基板W上の部品装着位置のそれぞれでの装着がすべて完了するまで、装着ヘッド26の部品保持ノズル27による複数の部品Sの取出、装着そして取出位置への戻り移動の一連の作業を繰り返し実行する。この作業の繰り返しにより、順次搬送される基板Wのそれぞれには多数の部品Sが順次装着され、装着後、部品Sがすべて装着された基板Wは下流工程に搬送される。このように実装機本体11とヘッドユニット23とは協調して動作しており、この協調動作は本体制御部60の指示に従って実行される。
<キャリアテープの構造について>
図3を参照して、キャリアテープ22の構造について説明する。図3は、図2に示すキャリアテープ22の構造を例示する斜視図である。
図3を参照して、キャリアテープ22の構造について説明する。図3は、図2に示すキャリアテープ22の構造を例示する斜視図である。
図3に示すように、キャリアテープ22は、テープ状に延在するベーステープ22Aと、このベーステープ22Aの上面に貼着されるカバーテープ22Bと、を含んで構成される。ベーステープ22Aの幅方向一端部にはその長手方向に沿って送り孔22Cが多数穿設されており、またその他端部には矩形状の部品収納ポケット22Dも同様に複数凹設される。送り孔22Cはキャリアテープ22を所定のピッチごとに搬送するために用いられる。また、部品収納ポケット22Dには部品Sが保持(収納)され、その収納された状態で部品収納ポケット22Dの上面(開口部)は、カバーテープ22Bによって被覆される。なお、本形態では、送り孔22Cの1ピッチに対し2個の部品収納ポケット22Dが搬送されるように設けられるが、これに限定されない。
<部品供給機構のテープフィーダの基本動作およびその機能について>
図4を参照して、部品供給機構15のテープフィーダ18の基本動作およびその機能について説明する。図4は、図2に示すテープフィーダ18の基本動作およびその機能を例示する模式図である。
図4を参照して、部品供給機構15のテープフィーダ18の基本動作およびその機能について説明する。図4は、図2に示すテープフィーダ18の基本動作およびその機能を例示する模式図である。
図4に示すように、テープフィーダ18は、フィーダー本体部41と、装着部42と、を含んで構成され、複数の部品Sを所定ピッチごとに保持する。フィーダベース16の上面に対しフィーダー本体部41が沿って配置され、その状態でフィーダベース16の後端部に装着部42が嵌合して装着される。フィーダー本体部41にはキャリアテープ22が走行するテープ走行路43が配設される。リール21(図2参照)から引き出されるキャリアテープ22はフィーダー本体部41の末端から導入され、そしてテープ走行路43の上面に沿って下流側(図4で右側)に向けて搬送される。
フィーダー本体部41の下流側端部の上部には、テープ送り機構44が配設される。テープ送り機構44は、スプロケット45と、回転駆動機構47と、を含んで構成される。スプロケット45には、ベーステープ22Aにおいて所定のピッチで穿設される送り孔22Cに挿嵌する送りピン46(図5参照)が設けられる。このスプロケット45が回転駆動機構47によって回転駆動されることで、スプロケット45が回転する。この回転により、キャリアテープ22が所定のピッチごと(例えば1ピッチごと)に下流側に搬送されることになる。スプロケット45の手前側は部品取出位置Pが配置されており、この部品取出位置Pで装着ヘッド26の部品保持ノズル27が部品収納ポケット22Dに保持された部品Sを真空吸着して持ち上げる。そして、装着ヘッド26はその持ち上げた部品Sを基板Wに装着する。
テープフィーダ18は、テープ搬送動作を制御するフィーダー制御部48をさらに含む。フィーダー制御部48は、装着部42とフィーダベース16との嵌合部に設けられるコネクタ48Aを通じて、部品実装装置1の本体制御部60と接続される。
後述するように、本体制御部60には記憶部61が設けられており、この本体制御部60の記憶部61には、対象となるキャリアテープ22に関するキャリアテープ情報、具体的には収納される部品Sの種類、送り孔22C、および部品収納ポケット22Dのピッチデータなどの情報が記憶保持される。本体制御部60は、これらのキャリアテープ情報に基づいてフィーダー制御部48に制御信号を送信して、フィーダー制御部48を通じて回転駆動機構47を制御する。この制御により、キャリアテープ22はテープ走行路43に沿ってピッチ送りされる。この結果、部品収納ポケット22Dに収納される部品Sは、部品保持ノズル27がアクセスする部品取出位置Pに対し所定のピッチで(間欠的に)連続供給されることになる。
部品取出位置Pの周辺を含むフィーダー本体部41の上面には、押さえ部材49が配設される。押さえ部材49は、テープ走行路43に沿って搬送されるキャリアテープ22を上面側から被覆し、テープ走行路43に向けて押圧してキャリアテープ22のテープ搬送を上面側からガイドする。また、前述したように基板認識カメラ30は装着ヘッド26に一体に固設されており、装着ヘッド26が抑え部材の上方に移動することで、基板認識カメラ30は部品取出位置Pおよびその周辺を撮像することが可能となる。
<装着ヘッドの部品取出位置に対する基本動作およびその機能について>
図5を参照して、装着ヘッド26の部品取出位置Pに対する基本動作およびその機能について説明する。図5は、図2に示す装着ヘッド26の部品取出位置Pに対する基本動作およびその機能を例示する模式図である。
図5を参照して、装着ヘッド26の部品取出位置Pに対する基本動作およびその機能について説明する。図5は、図2に示す装着ヘッド26の部品取出位置Pに対する基本動作およびその機能を例示する模式図である。
図5に示すように、部品取出位置Pおよびその周辺には、押さえ部材49が部分的に切り欠かれ、その結果、その上方に開口する開口部が形成される。開口部は、部品保持ノズル27が部品取出位置Pに位置する部品収納ポケット22Dからそれに収納保持された部品Sを吸着保持して取り出すための取出用開口部として機能する。これに加え、開口部は、吸着エラーが検出された際に基板認識カメラ30が部品取出位置Pを撮像するための撮像用開口部としても機能する。
キャリアテープ22は、テープ走行路43に沿って搬送され、押さえ部材49によってその上面をガイドされて部品取出位置Pに到着する。このとき、キャリアテープ22のうち部品収納ポケット22Dを被覆して貼着されたカバーテープ22Bのみをその開口部の縁部を迂回させてテープの搬送方向とは反対方向に搬送される。この搬送により、カバーテープ22Bはベーステープ22Aから剥離され、本体部に内設される回収容器(不図示)の内部に収納される。その結果、部品収納ポケット22Dは上面が露出され、その状態で部品保持ノズル27が部品収納ポケット22Dに対して昇降することで部品Sを部品収納ポケット22Dから持ち上げる(ピックアップする)。持ち上げの際、部品収納ポケット22Dに収納された部品Sは、部品保持ノズル27によって真空吸着により取り出される。
このようなピックアップの動作では、部品収納ポケット22Dに保持される部品Sの欠品、位置ずれまたは姿勢不良などによって装着ヘッド26(部品保持ノズル27)が適切に吸着保持できず、つまり装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーが発生する可能性がある。このため、本形態では、前述したように吸着エラー検出手段として、部品保持ノズル27に流量センサ28が設けられるとともに本体制御部60に吸着エラー判定部66が設けられる。流量センサ28は、部品保持ノズル27の空気流路の流量に基づいて吸着エラーを検出する。吸着エラー判定部66は、その流量センサ28の検出結果に基づいて吸着エラーの有無を判定する。
つまり、例えば、流量センサ28での流量が所定の閾値以上か否かを比較することで、部品保持ノズル27での部品Sの有無、吸着位置または吸着姿勢の部品Sの吸着エラーが検出される。このような吸着エラーが検出された場合、基板認識カメラ30は部品取出位置Pを撮像する。基板認識カメラ30によって撮像された画像は本体制御部60に送信され、本体制御部60の部品有無判定部69はその送信された画像に基づいて部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する。
なお、本形態では、部品保持ノズル27での空気流路の流量に基づいて吸着エラーが検出可能に設けられるが、これに限定されない。真空吸着の状況が把握可能であれば種々のものを採用することができる。例えば、空気流路の内部の真空圧に基づいて吸着エラーが検出可能に構成されてもよい。
<部品実装装置の本体制御部のソフトウェア構成について>
図6および図7を参照して、部品実装装置1の本体制御部60のソフトウェア構成(機能的構成)の動作について説明する。図6は、実施の形態1に係る部品実装装置1の本体制御部60の機能的構成を例示するブロック図である。図7は、図6に示す機構駆動部65による基本動作を例示する模式図である。
図6および図7を参照して、部品実装装置1の本体制御部60のソフトウェア構成(機能的構成)の動作について説明する。図6は、実施の形態1に係る部品実装装置1の本体制御部60の機能的構成を例示するブロック図である。図7は、図6に示す機構駆動部65による基本動作を例示する模式図である。
なお、部品実装装置1の本体制御部60は、例えば汎用のコンピュータにより構成されており、コンピュータのROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶装置に記憶保持されるソフトウェアとしてのプログラムが、そのCPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)などの演算装置によって実行される。
また、図4の本体制御部60内に図示する各ブロックは記憶部61に記憶保持されるプログラムなどのソフトウェアにより実現される機能が表されている。つまり、本体制御部60は、記憶部61に記憶保持されるプログラムおよびデータ(情報)を参照してそのプログラムを実行することで各部の機能を実現する。
ただし、そのブロックそれぞれで表現される機能はソフトウェアに限らず、それぞれが「装置」の物理的構成としてハードウェアによって構成されてもよい。
ただし、そのブロックそれぞれで表現される機能はソフトウェアに限らず、それぞれが「装置」の物理的構成としてハードウェアによって構成されてもよい。
図6に示すように、本体制御部60は、記憶部61と、機構駆動部65と、撮像処理部68と、を含んで構成される。
記憶部61は、例えば本体制御部60の各処理を実行する際に用いられるワークメモリとしてのRAMと、本体制御部60の動作を規定したプログラムおよびデータを格納するROMと、を含んで構成される。RAMには、本体制御部60により生成あるいは取得されたデータまたは情報が一時的に保存される。ROMには、本体制御部60の動作を規定するプログラムが書き込まれる。
また、記憶部61は、例えばROMなどに、実装情報62と、部品情報63と、部品取出位置情報64と、を少なくとも記憶保持する。実装情報62には、基板Wのそれぞれに実装されるべき部品Sの種類、並びにその基板W上の部品Sの部品装着位置および装着姿勢などの情報が格納される。部品情報63には、部品Sの種類ごとの外形、および電極の有無またはその本数などの情報が格納される。部品取出位置情報64は、テープフィーダ18の部品取出位置Pの情報、つまり部品取出位置Pの形状、並び所定の座標系でのその位置および姿勢などが格納される。部品取出位置情報64に基づいて、後述するように本体制御部60は装着ヘッド26または基板認識カメラ30などを駆動制御し、部品取出位置Pの部品Sを物理的に取り出したり、または部品取出位置Pおよびその周辺を光学的に撮像したりする。
撮像処理部68は、基板認識カメラ30および部品認識カメラ29を制御し、基板認識カメラ30および部品認識カメラ29によって撮像された画像を画像処理したり認識処理したりする。例えば、基板認識カメラ30については、撮像処理部68は、装着ヘッド26が基板搬送機構13によって位置決めされた基板Wの上方を通過した際、基板認識カメラ30に基板Wを撮像させ基板Wの位置および姿勢を認識する。部品認識カメラ29については、撮像処理部68は、部品保持ノズル27によって吸着保持された部品Sが部品認識カメラ29の上方を通過する際、部品認識カメラ29にその部品Sを撮像させ部品Sの種類を認識する。
また、本形態では、撮像処理部68は部品有無判定部69(部品有無判定手段の一例)を含んで構成される。撮像処理部68は、吸着エラーが検出された際、基板認識カメラ30に部品供給機構15のテープフィーダ18の部品取出位置Pを撮像させる。そして、その基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて、部品有無判定部69は、部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する。
機構駆動部65は、本体機構部10を制御し、例えば基板搬送機構13、ヘッドユニット23、および部品供給機構15が互いに協調して動作するようにそれぞれの駆動を制御する。また、機構駆動部65は、吸着エラー判定部66(吸着エラー検出手段の一例)と、吸着位置ティーチング部67(ティーチング手段の一例)と、を含んで構成される。吸着エラー判定部66は、装着ヘッド26に内設される流量センサ28の検出の結果に基づいて、装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を検出する。吸着位置ティーチング部67は、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定された場合、部品取出位置Pのティーチングを行う。
ここで、図7(A)~図7(C)を参照して、機構駆動部65の吸着位置ティーチング部67の基本動作および機構駆動部65による部品供給機構15に対する駆動制御についてより具体的に説明する。
図7(A)に示すように、装着ヘッド26の流量センサ28および本体制御部60の吸着エラー判定部66によって吸着エラーが検出された場合、機構駆動部65は装着ヘッド26の位置を駆動制御することで、その装着ヘッド26に一体に設けられる基板認識カメラ30に部品取出位置Pを撮像させる。撮像処理部68はその基板認識カメラ30によって撮像された画像を取得し、所定の処理または加工を実行した上でその画像を部品有無判定部69および吸着位置ティーチング部67に送信する。
そして、図7(B)に示すように、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定される場合、吸着位置ティーチング部67は、撮像処理部68から送信される部品取出位置Pの画像に基づいて、その部品取出位置Pに位置する部品Sの中心位置Cを検出する。その検出後、吸着位置ティーチング部67は、中心位置Cおよび目標位置を示すクロスラインLに基づいて、部品取出位置Pと装着ヘッド26に吸着された部品Sとの位置ずれ量を示すΔX,ΔYを取得する。そして、吸着位置ティーチング部67は、その位置ずれ量ΔX,ΔYを補正するように装着ヘッド26を例えば位置のフィードバック制御を実行して部品取出位置Pに位置決めし直す。すなわち、このような位置制御により、装着ヘッド26は吸着位置ティーチング部67により取得された位置ずれ量ΔX,ΔYに基づいて、部品取出位置Pに存在する部品Sを再吸着することが可能となる。
その一方、図7(C)に示すように、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定された場合、機構駆動部65は部品供給機構15のテープフィーダ18に対しその取出対象の部品Sの切り替え、つまりキャリアテープ22のテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号を送信する。この制御信号に基づいて、部品供給機構15のテープフィーダ18は、キャリアテープ22をピッチ送りして部品取出位置Pに次の部品Sを供給する。
<本体制御部の動作フローについて>
図8を参照して、本形態に係る本体制御部60の動作フローについて説明する。図8は、図4に示す本体制御部60で実行される動作フローを例示するフローチャートである。
図8を参照して、本形態に係る本体制御部60の動作フローについて説明する。図8は、図4に示す本体制御部60で実行される動作フローを例示するフローチャートである。
図8に示すように、機構駆動部65は部品供給機構15のテープフィーダ18に対しキャリアテープ22をテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号を送信する。テープフィーダ18は、キャリアテープ22を例えば1ピッチ分、搬送する(S101)。そして、機構駆動部65および撮像処理部68は、基板認識カメラ30にテープフィーダ18の部品取出位置Pを撮像させる(S102)。
なお、このとき、前述したように基板認識カメラ30は装着ヘッド26と一体に固設されているので、機構駆動部65はヘッドユニット23(装着ヘッド26)を駆動制御して移動させ、基板認識カメラ30がテープフィーダ18の部品取出位置Pを撮像可能な位置に位置決めする。位置決めされた際、撮像処理部68はその部品取出位置Pを撮像するように基板認識カメラ30に指示する。
撮像処理部68は基板認識カメラ30によって撮像された部品取出位置Pの画像を取得する。この画像に基づいて、撮像処理部68の部品有無判定部69は部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する(S103)。部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定された場合(S103のNO)、本体制御部60は、部品供給機構15のテープフィーダ18によってキャリアテープ22の終端までピッチ送りされたか否かを判定する(S104)。キャリアテープ22の終端までピッチ送りされたと判定される場合、動作フローは終了する(END)。キャリアテープ22の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、動作フローはステップS101に戻る。つまり、部品取出位置Pに部品Sが存在し、かつキャリアテープ22の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、S105以降のステップが適宜実行されることになる。
部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定された場合(S103のYES)、機構駆動部65は本体機構部10のヘッドユニット23に対しその装着ヘッド26でテープフィーダ18の部品取出位置Pから部品Sを真空吸着して取り出すよう指示する。その指示に従って、装着ヘッド26の部品保持ノズル27は部品取出位置Pから部品Sを真空吸着して取り出す(S105)。このとき、部品保持ノズル27に取り付けられた流量センサ28は、その空気流路での空気の流量を検知する。この流量検知の結果に基づいて、吸着エラー判定部66は装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を判定する(S106)。
ここで、例えば流量センサ28で部品保持ノズル27の空気流路の流量が所定の閾値未満であるとき、部品保持ノズル27の先端部に部品Sは真空吸着された状態であり、部品取出位置Pから適切に部品Sを吸着保持したと判断することが可能である。このため、吸着エラーの判定の結果、吸着エラー判定部66は、流量センサ28で流量が所定の閾値未満である場合、吸着エラーは発生していないと判定する(S106のNO)。この場合、機構駆動部65は、装着ヘッド26を駆動制御することで、部品保持ノズル27で吸着保持された部品Sを基板Wに装着させる(S112)。部品Sの装着後、機構駆動部65は部品供給機構15を駆動制御することで、テープフィーダ18にキャリアテープ22を1ピッチ分、搬送させる(S111)。その搬送後、動作フローはステップS105に戻る。
その一方、例えば部品保持ノズル27の空気流量が所定の閾値以上であるとき、部品保持ノズル27の先端部に部品Sは真空吸着されておらず部品取出位置Pから部品Sが適切に取り出されていないと判断することが可能である。このため、このようなときには、吸着エラー判定部66は装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーが発生したと判定する(S106のYES)。この場合、機構駆動部65および撮像処理部68は基板認識カメラ30にテープフィーダ18の部品取出位置Pを撮像させる(S107)。つまり、吸着エラー判定部66によって吸着エラーが検出された場合、基板認識カメラ30は部品取出位置Pを撮像することになる。
基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて、部品有無判定部69は、部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する(S108)。この判定の結果、部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定される場合、動作フローはステップS113に進み、キャリアテープ22の終端までピッチ送りされているか否かが判定される。キャリアテープ22の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、機構駆動部65は部品供給機構15を駆動制御することで、テープフィーダ18にキャリアテープ22を1ピッチ分、搬送させる(S111)。その一方、キャリアテープ22の終端までピッチ送りされたと判定される場合、動作フローは終了する(END)。
つまり、ステップS108、S113およびS111において、キャリアテープ22の終端までピッチ送りされず、かつ部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定される場合、機構駆動部65はテープフィーダ18における取出対象の部品Sの切り替えを指示する制御信号(より具体的には、キャリアテープ22をテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号)を部品供給機構15に送信する。この制御信号に基づいて、部品供給機構15のテープフィーダ18は、キャリアテープ22を1ピッチ分、ピッチ送りして部品取出位置Pに次の部品Sを供給する。
また、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに存在すると判定される場合(S108のYES)、吸着位置ティーチング部67は装着ヘッド26に対し部品取出位置Pのティーチングを行う(S109、図7(B)参照)。そして、装着ヘッド26は、吸着位置ティーチング部67により取得された位置ずれ量ΔX,ΔYに基づいて、部品取出位置Pに存在する部品Sを再吸着する(S110)。この再吸着の後、動作フローはS106に戻り、吸着エラー判定部66は装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を再度判定する。つまり、このようにステップS106からS110までを通じて、吸着位置ティーチング部67は、装着ヘッド26により再吸着された部品Sの吸着エラーが流量センサ28および吸着エラー判定部66により検出されなくなるまでティーチングを繰り返すことになる。
<実施の形態1の部品実装装置の利点について>
以上により、本実施の形態の部品実装装置1によれば、複数の部品Sを所定ピッチごとに保持するキャリアテープ22(部品保持部の一例)を有する部品供給機構15のテープフィーダ18(部品供給手段の一例)から、複数の部品Sのそれぞれを部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着する装着ヘッド26を有する部品実装装置1において、装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を検出する流量センサ28および吸着エラー判定部66(吸着エラー検出手段の一例)と、流量センサ28および吸着エラー判定部66によって吸着エラーが検出された場合に、部品取出位置Pを撮像する基板認識カメラ30(撮像手段の一例)と、基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて、部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する部品有無判定部69(部品有無判定手段の一例)と、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定された場合に、テープフィーダ18における取出対象の部品Sの切り替えを指示する制御信号を部品供給機構15に送信する本体制御部60の機構駆動部65(切替手段の一例)と、を備える。そして、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定された場合に、装着ヘッド26は、部品取出位置Pに存在する部品Sを再吸着する。
以上により、本実施の形態の部品実装装置1によれば、複数の部品Sを所定ピッチごとに保持するキャリアテープ22(部品保持部の一例)を有する部品供給機構15のテープフィーダ18(部品供給手段の一例)から、複数の部品Sのそれぞれを部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着する装着ヘッド26を有する部品実装装置1において、装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を検出する流量センサ28および吸着エラー判定部66(吸着エラー検出手段の一例)と、流量センサ28および吸着エラー判定部66によって吸着エラーが検出された場合に、部品取出位置Pを撮像する基板認識カメラ30(撮像手段の一例)と、基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて、部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する部品有無判定部69(部品有無判定手段の一例)と、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定された場合に、テープフィーダ18における取出対象の部品Sの切り替えを指示する制御信号を部品供給機構15に送信する本体制御部60の機構駆動部65(切替手段の一例)と、を備える。そして、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定された場合に、装着ヘッド26は、部品取出位置Pに存在する部品Sを再吸着する。
また、本実施の形態の部品実装方法によれば、複数の部品Sを所定ピッチごとに保持するキャリアテープ22(部品保持部の一例)を有する部品供給機構15のテープフィーダ18(部品供給手段の一例)から、複数の部品Sのそれぞれを部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着する装着ヘッド26を有する部品実装装置1により実行される部品実装方法であって、装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を検出するステップと、吸着エラーが検出された場合に、部品取出位置Pを撮像するステップと、撮像された画像に基づいて、部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定するステップと、部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定された場合に、テープフィーダ18における取出対象の部品Sの切り替えを指示する制御信号を部品供給機構15に送信するステップと、部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定された場合に、部品取出位置Pに存在する部品Sを再吸着するステップと、を有する。
このため、装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を検出し、その検出の結果に基づいて部品供給機構15の部品取出位置Pを撮像する。その撮像された画像に基づいて吸着位置から部品Sが実際に吸着され取り出されたか否かを判定する。このような判定により、部品取出位置Pに部品Sが補給されていない(存在しない)場合でも、部品保持ノズル27による部品Sの再吸着を行う装着ヘッド26の動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
また、本実施の形態の部品実装装置1によれば、部品有無判定部69(部品有無判定手段の一例)によって部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定された場合に、部品取出位置Pのティーチングを行う吸着位置ティーチング部67(ティーチング手段の一例)、をさらに備える。このため、部品取出位置Pに部品Sが存在するがその位置がずれていた場合でも、吸着位置ティーチング部67が例えば装着ヘッド26に対し部品取出位置Pのティーチングを行うことで部品保持ノズル27による部品Sの再吸着を精度よく実現することができる。
また、本実施の形態の部品実装装置1によれば、吸着位置ティーチング部67(ティーチング手段の一例)は、基板認識カメラ30(撮像手段の一例)によって撮像された部品取出位置Pの画像に基づいて、部品取出位置Pと装着ヘッド26に吸着された部品Sとの位置ずれ量ΔX,ΔYを取得する。そして、装着ヘッド26は、吸着位置ティーチング部67により取得された位置ずれ量ΔX,ΔYに基づいて、部品取出位置Pに存在する部品Sを再吸着する。このため、部品取出位置Pの部品Sの位置がずれて保持されていた場合、基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて部品Sの有無が判定されるだけではなく、位置ずれ量ΔX,ΔYも合わせて取得される。これにより、画像分析によって取得された位置ずれ量ΔX,ΔYが補正されるようにティーチングが実行されるので、部品保持ノズル27による部品Sの再吸着を迅速かつ簡便に実現することができる。
また、本実施の形態の部品実装装置1によれば、吸着位置ティーチング部67(ティーチング手段の一例)は、装着ヘッド26により再吸着された部品Sの吸着エラーが流量センサ28および吸着エラー判定部66(吸着エラー検出手段の一例)により検出されなくなるまでティーチングを繰り返す。このため、部品保持ノズル27による部品Sの再吸着をより確かに実現することができる。
また、本形態の部品実装装置1によれば、装着ヘッド26は、部品保持部の一例であるキャリアテープ22を保持する部品供給手段の一例であるテープフィーダ18から、複数の部品Sのそれぞれをテープフィーダ18の部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着する。このため、部品供給機構15にテープフィーダ18が組み込まれて構成される場合でも、部品保持ノズル27による部品Sの再吸着を行う装着ヘッド26の動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
(実施の形態2)
図9に基づいて本開示に係る実施の形態2について説明する。なお、前述の実施の形態1と同一または同等部分については、その説明が重複するため、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
図9に基づいて本開示に係る実施の形態2について説明する。なお、前述の実施の形態1と同一または同等部分については、その説明が重複するため、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
<本体制御部の動作フローについて>
図9を参照して、本形態の本体制御部60の動作フローについて説明する。図9は、実施の形態2に係る部品実装装置1の本体制御部60で実行される動作フローを例示するフローチャートである。
図9を参照して、本形態の本体制御部60の動作フローについて説明する。図9は、実施の形態2に係る部品実装装置1の本体制御部60で実行される動作フローを例示するフローチャートである。
図9に示すように、本体制御部60は、部品供給機構15のテープフィーダ18によってキャリアテープ22の終端までピッチ送りされたか否かを判定する(S201)。キャリアテープ22の終端までピッチ送りされたと判定される場合、動作フローは終了する(END)。キャリアテープ22の終端までピッチ送りされていないと判定される場合、機構駆動部65および撮像処理部68は基板認識カメラ30にテープフィーダ18の部品取出位置Pを撮像させる(S202)。
撮像処理部68は基板認識カメラ30によって撮像された部品取出位置Pの画像を取得する。この画像に基づいて、撮像処理部68の部品有無判定部69は部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する(S203)。部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定された場合(S203のNO)、機構駆動部65は部品供給機構15のテープフィーダ18に対しキャリアテープ22をテープの搬送方向にピッチ送りするように指示する制御信号を送信する。テープフィーダ18は、キャリアテープ22を1ピッチ分、搬送する(S207)。
部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定される場合(S203のYES)、装着ヘッド26の部品保持ノズル27は、機構駆動部65の指示に従って部品取出位置Pから部品Sを真空吸着して取り出す(S204)。そして、部品保持ノズル27の流量センサ28の流量検知の結果に基づいて、吸着エラー判定部66は装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーの有無を判定する(S205)。吸着エラーが検出されないと判定される場合(S205のNO)、機構駆動部65は、装着ヘッド26を駆動制御することで、部品保持ノズル27で吸着保持された部品Sを基板Wに装着させる(S206)。この装着の後、動作フローはステップS207に進む。
その一方、装着ヘッド26による部品Sの吸着エラーが検出されたと判定される場合(S205のYES)、機構駆動部65および撮像処理部68は基板認識カメラ30にテープフィーダ18の部品取出位置Pを再度撮像させる(S208)。そして、基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて、部品有無判定部69は部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する(S209)。部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定される場合、動作フローはステップS207に進む。その一方、部品取出位置Pに部品Sが存在すると判定される場合、吸着位置ティーチング部67は装着ヘッド26に対し部品取出位置Pのティーチングを行う(S210、図7(B)参照)。そして、装着ヘッド26は、吸着位置ティーチング部67により取得された位置ずれ量ΔX,ΔYに基づいて、部品取出位置Pに存在する部品Sを再吸着する(S211)。
その他の構成および作用効果は、前述の実施の形態1と同様である。
(実施の形態3)
図10および図11に基づいて本開示に係る実施の形態3について説明する。前述の実施の形態1および実施の形態2では部品Sを部品取出位置Pに供給するもの(部品供給手段)としてテープフィーダ18が採用されたが、本形態ではテープフィーダ18に代替してトレイフィーダ70(部品供給手段の一例)が採用される(組み込まれる)。なお、前述の実施の形態1および実施の形態2と同一または同等部分については、その説明が重複するため、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
図10および図11に基づいて本開示に係る実施の形態3について説明する。前述の実施の形態1および実施の形態2では部品Sを部品取出位置Pに供給するもの(部品供給手段)としてテープフィーダ18が採用されたが、本形態ではテープフィーダ18に代替してトレイフィーダ70(部品供給手段の一例)が採用される(組み込まれる)。なお、前述の実施の形態1および実施の形態2と同一または同等部分については、その説明が重複するため、図面に同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略化する場合がある。
<部品供給機構のトレイフィーダの基本動作およびその機能について>
図10および図11を参照して、部品供給機構15のトレイフィーダ70の基本動作およびその機能について説明する。図10は、実施の形態3に係るトレイフィーダ70の基本動作およびその機能を例示する模式図である。図11は、図10に示すトレイフィーダ70に装着されるパレット72の一例を示す模式図である。なお、図10において、部品実装装置1の正面側(図10の紙面で右側)を前側(フロント)、部品実装装置1の裏面側(図10の紙面で左側)を後側(リア)ともいう。
図10および図11を参照して、部品供給機構15のトレイフィーダ70の基本動作およびその機能について説明する。図10は、実施の形態3に係るトレイフィーダ70の基本動作およびその機能を例示する模式図である。図11は、図10に示すトレイフィーダ70に装着されるパレット72の一例を示す模式図である。なお、図10において、部品実装装置1の正面側(図10の紙面で右側)を前側(フロント)、部品実装装置1の裏面側(図10の紙面で左側)を後側(リア)ともいう。
図10に示すように、本形態では部品供給機構15にトレイフィーダ70が着脱自在に配置され、部品供給機構15に複数のテープフィーダ18のそれぞれが着脱自在に配置される。トレイフィーダ70は、複数の異なる種類の部品Sのそれぞれが格子配列で格納された1枚以上のトレイ71(部品保持部の一例)を上面に保持する複数のパレット72のそれぞれを有する。トレイフィーダ70は、部品取出位置Pにいずれか1枚のパレット72を移動させて本体機構部10に部品Sを供給する。
パレット72は、複数の異なる種類の部品Sのそれぞれを格納した1枚以上のトレイ71のそれぞれを保持しており、トレイフィーダ70上の部品取出位置Pに配置される。部品実装装置1は、部品取出位置Pに位置する1枚以上のトレイ71のそれぞれに格納された部品Sを、装着ヘッド26の部品保持ノズル27により真空吸着して矢印L方向に移動し、基板W上の所定の部品装着位置に実装する。
なお、部品実装装置1の本体制御部60は、トレイフィーダ70が部品実装装置1に装着されることでトレイフィーダ70に設けられるフィーダー制御部88との間で電気的に接続する。
なお、部品実装装置1の本体制御部60は、トレイフィーダ70が部品実装装置1に装着されることでトレイフィーダ70に設けられるフィーダー制御部88との間で電気的に接続する。
トレイフィーダ70は、その下側に複数の車輪20Aが配設される台車部20を有する。トレイフィーダ70は、複数の車輪20Aのそれぞれによって作業床の上面で移動自在である。トレイフィーダ70の台車部20の上面においてフィーダー本体部73が配設され、さらにその部品実装装置1の正面側(図10で左側)に昇降機構76が配設される。フィーダー制御部88は、昇降機構76を駆動制御することでパレット72を移動させる。
フィーダー本体部73は、複数のパレット収納部74のそれぞれを上下方向(Z方向)に沿って多段で有する。複数のパレット収納部74のそれぞれは、1枚以上のトレイ71を上面に保持するパレット72を収納する。また、複数のパレット収納部74のそれぞれのうち最上段のさらに上段には、パレット載置部75が配設される。
昇降機構76は、フィーダー制御部88からの指令に従ってパレット保持部77を矢印K方向に昇降させパレット72を移動させる。昇降機構76は、パレット収納部74のそれぞれ、パレット載置部75、および部品取出位置Pのそれぞれの位置にパレット保持部77を昇降させて、パレット72の収納、取り出しおよび移動を実行する。
なお、複数のパレット収納部74のそれぞれには、個別にパレット収納部74の高さ(位置)を示すアドレスが個別に付与される。フィーダー制御部88は、いずれか1枚のパレット収納部74のアドレスを指定することにより、パレット72の収納および取り出しをパレット保持部77に実行させる。また、フィーダー制御部88は、部品取出位置Pまたはパレット載置部75を指定することにより、パレット保持部77を部品取出位置Pまたはパレット載置部75に移動させることが可能である。
昇降機構76は、台車部20の上面に立設される縦フレーム79を有する。縦フレーム79は、ナット部材80と、送りねじ81と、を含んで構成される。昇降機構76は、フィーダー制御部88の指示に従って昇降駆動モータによってナット部材80に螺合する送りねじ81を回転駆動させることでナット部材80に連結されたパレット保持部77を昇降させる。
パレット保持部77は、パレット72を保持するための水平なパレット保持プレート78を有する。パレット保持部77は、昇降機構76によりいずれかパレット収納部74およびパレット載置部75の高さ(位置)に昇降されると、パレット保持プレート78の下面側に配設されるスライド駆動モータの駆動により、パレット保持プレート78の上面に沿ってパレット72をスライド移動させる。このスライド移動により、パレット保持部77は、パレット収納部74およびパレット載置部75のそれぞれに収納されたパレット72を引き出して保持したり、または保持しているパレット72を収納したりする。また、パレット保持部77は、部品取出位置Pでパレット72の保持を維持することにより、装着ヘッド26による基板Wへの部品Sの供給を可能とする。
パレット載置部75は、作業者OPにより部品Sが補給される部品S切れのパレット72が載置される。パレット載置部75の上方は、フィーダー本体部73の天井部(不図示)によって覆われる。また、フィーダー本体部73の天井部の手前側(作業者OP側)には、パレット載置部75にパレット72を搬入または搬出するための開閉カバー82がカバー保持ヒンジ軸(不図示)回りに回動自在に設けられる。部品S切れのパレット72がパレット載置部75に移動された場合、作業者OPは、開閉カバー82を開閉して、パレット載置部75から部品S切れのパレット72に保持されたトレイ71を交換したり、パレット72を交換したり(つまり、部品Sを補給)する。
図11にはパレット72の一例が示されている。図11に示すように、パレット72での保持内容の一例として3つのトレイ71のそれぞれが保持される。これらトレイ71のそれぞれには、互いに異なる種類の部品Sが格納される。例えば、図11での左側のトレイ71には、ミドルサイズの部品Sが18個格納される。図11での左右真ん中のトレイ71には、ラージサイズの部品Sが10個格納される。図11での右側のトレイ71には、スモールサイズの部品Sが32個格納される。これら部品Sのそれぞれは、フィーダー制御部88によってパレット保持部77が駆動制御されることで部品取出位置Pに適宜位置決めされ、その結果、装着ヘッド26に供給される。
本形態でも前述の実施の形態1および実施の形態2と同様に、装着ヘッド26は、トレイフィーダ70から複数の部品Sのそれぞれをトレイフィーダ70の部品取出位置Pで真空吸着して基板Wに装着する。このとき、装着ヘッド26の流量センサ28および本体制御部60の吸着エラー判定部66によって吸着エラーが検出された場合、装着ヘッド26に一体に固設させる基板認識カメラ30はその部品取出位置Pを撮像する。その基板認識カメラ30によって撮像された画像に基づいて、本体制御部60の部品有無判定部69は部品取出位置Pに部品Sが存在するか否かを判定する。そして、部品有無判定部69によって部品取出位置Pに部品Sが存在しないと判定される場合、本体制御部60は、フィーダー制御部88に対しトレイフィーダ70における取出対象の部品Sの切り替えを指示する制御信号を送信する。フィーダー制御部88は、トレイフィーダ70のパレット保持部77を駆動制御して、部品取出位置Pで次の部品Sを供給する。
<本実施の形態の部品実装装置の利点について>
以上により、本形態の部品実装装置1によれば、装着ヘッド26は、部品保持部の一例であるトレイ71を保持する部品供給機構15(部品供給手段の一例)であるトレイフィーダ70から、複数の部品Sのそれぞれをトレイフィーダ70の部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着する。このため、部品供給機構15にトレイフィーダ70が組み込まれて構成される場合でも、部品保持ノズル27による部品Sの再吸着を行う装着ヘッド26の動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
その他の構成および作用効果は、前述の実施の形態1または実施の形態2と同様である。
以上により、本形態の部品実装装置1によれば、装着ヘッド26は、部品保持部の一例であるトレイ71を保持する部品供給機構15(部品供給手段の一例)であるトレイフィーダ70から、複数の部品Sのそれぞれをトレイフィーダ70の部品取出位置Pで吸着して基板Wに装着する。このため、部品供給機構15にトレイフィーダ70が組み込まれて構成される場合でも、部品保持ノズル27による部品Sの再吸着を行う装着ヘッド26の動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる。
その他の構成および作用効果は、前述の実施の形態1または実施の形態2と同様である。
以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことはいうまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、前述した実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
部品保持ノズルによる部品の再吸着を行う装着ヘッドの動作を効率的に行い、タクトロスの削減による生産性の向上を支援することができる部品実装装置として有用である。
1 :部品実装装置
10 :本体機構部
11 :実装機本体
12 :基台
13 :基板搬送機構
14 :コンベア部
15 :部品供給機構
16 :フィーダベース
17 :スロット
18 :テープフィーダ
19 :フィーダーカート
20 :台車部
20A :車輪
21 :リール
22 :キャリアテープ
22A :ベーステープ
22B :カバーテープ
22C :送り孔
22D :部品収納ポケット
23 :ヘッドユニット
24 :Y軸テーブル機構
25 :X軸テーブル機構
26 :装着ヘッド
27 :部品保持ノズル
28 :流量センサ
29 :部品認識カメラ
30 :基板認識カメラ
31 :廃棄ボックス
32 :ノズルホルダ
41 :フィーダー本体部
42 :装着部
43 :テープ走行路
44 :テープ送り機構
45 :スプロケット
46 :送りピン
47 :回転駆動機構
48 :フィーダー制御部
48A :コネクタ
49 :押さえ部材
60 :本体制御部
61 :記憶部
62 :実装情報
63 :部品情報
64 :部品取出位置情報
65 :機構駆動部
66 :吸着エラー判定部
67 :吸着位置ティーチング部
68 :撮像処理部
69 :部品有無判定部
70 :トレイフィーダ
71 :トレイ
72 :パレット
73 :フィーダー本体部
74 :パレット収納部
75 :パレット載置部
76 :昇降機構
77 :パレット保持部
78 :パレット保持プレート
79 :縦フレーム
80 :ナット部材
81 :送りねじ
82 :開閉カバー
88 :フィーダー制御部
OP :作業者
P :部品取出位置
S :部品
10 :本体機構部
11 :実装機本体
12 :基台
13 :基板搬送機構
14 :コンベア部
15 :部品供給機構
16 :フィーダベース
17 :スロット
18 :テープフィーダ
19 :フィーダーカート
20 :台車部
20A :車輪
21 :リール
22 :キャリアテープ
22A :ベーステープ
22B :カバーテープ
22C :送り孔
22D :部品収納ポケット
23 :ヘッドユニット
24 :Y軸テーブル機構
25 :X軸テーブル機構
26 :装着ヘッド
27 :部品保持ノズル
28 :流量センサ
29 :部品認識カメラ
30 :基板認識カメラ
31 :廃棄ボックス
32 :ノズルホルダ
41 :フィーダー本体部
42 :装着部
43 :テープ走行路
44 :テープ送り機構
45 :スプロケット
46 :送りピン
47 :回転駆動機構
48 :フィーダー制御部
48A :コネクタ
49 :押さえ部材
60 :本体制御部
61 :記憶部
62 :実装情報
63 :部品情報
64 :部品取出位置情報
65 :機構駆動部
66 :吸着エラー判定部
67 :吸着位置ティーチング部
68 :撮像処理部
69 :部品有無判定部
70 :トレイフィーダ
71 :トレイ
72 :パレット
73 :フィーダー本体部
74 :パレット収納部
75 :パレット載置部
76 :昇降機構
77 :パレット保持部
78 :パレット保持プレート
79 :縦フレーム
80 :ナット部材
81 :送りねじ
82 :開閉カバー
88 :フィーダー制御部
OP :作業者
P :部品取出位置
S :部品
Claims (7)
- 複数の部品を所定ピッチごとに保持する部品保持部を有する部品供給手段から、前記複数の部品のそれぞれを部品取出位置で吸着して基板に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置であって、
前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出する吸着エラー検出手段と、
前記吸着エラー検出手段によって前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定する部品有無判定手段と、
前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信する切替手段と、を備え、
前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記装着ヘッドは、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着する、
部品実装装置。 - 前記部品有無判定手段によって前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記部品取出位置のティーチングを行うティーチング手段、をさらに備える、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 前記ティーチング手段は、前記撮像手段によって撮像された前記部品取出位置の画像に基づいて、前記部品取出位置と前記装着ヘッドに吸着された部品との位置ずれ量を取得し、
前記装着ヘッドは、前記ティーチング手段により取得された前記位置ずれ量に基づいて、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着する、
請求項2に記載の部品実装装置。 - 前記ティーチング手段は、前記装着ヘッドにより再吸着された部品の吸着エラーが前記吸着エラー検出手段により検出されなくなるまで前記ティーチングを繰り返す、
請求項2に記載の部品実装装置。 - 前記装着ヘッドは、前記部品保持部であるキャリアテープを保持する前記部品供給手段であるテープフィーダから、前記複数の部品のそれぞれを前記テープフィーダの部品取出位置で吸着して基板に装着する、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 前記装着ヘッドは、前記部品保持部であるトレイを保持する前記部品供給手段であるトレイフィーダから、前記複数の部品のそれぞれを前記トレイフィーダの部品取出位置で吸着して基板に装着する、
請求項1に記載の部品実装装置。 - 複数の部品を所定ピッチごとに保持する部品保持部を有する部品供給手段から、前記複数の部品のそれぞれを部品取出位置で吸着して基板に装着する装着ヘッドを有する部品実装装置により実行される部品実装方法であって、
前記装着ヘッドによる部品の吸着エラーの有無を検出するステップと、
前記吸着エラーが検出された場合に、前記部品取出位置を撮像するステップと、
撮像された画像に基づいて、前記部品取出位置に部品が存在するか否かを判定するステップと、
前記部品取出位置に部品が存在しないと判定された場合に、前記部品保持部における取出対象の部品の切り替えを指示する制御信号を前記部品供給手段に送信するステップと、
前記部品取出位置に部品が存在すると判定された場合に、前記部品取出位置に存在する部品を再吸着するステップと、を有する、
部品実装方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021110998A JP2023007880A (ja) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 部品実装装置および部品実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021110998A JP2023007880A (ja) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 部品実装装置および部品実装方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023007880A true JP2023007880A (ja) | 2023-01-19 |
Family
ID=85112215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021110998A Pending JP2023007880A (ja) | 2021-07-02 | 2021-07-02 | 部品実装装置および部品実装方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023007880A (ja) |
-
2021
- 2021-07-02 JP JP2021110998A patent/JP2023007880A/ja active Pending
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