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技術 実装装置及び実装方法

出願人 JUKI株式会社
発明者 佐藤祐太
出願日 2017年10月12日 (2年6ヶ月経過) 出願番号 2017-198106
公開日 2019年5月16日 (11ヶ月経過) 公開番号 2019-075393
状態 未査定
技術分野
  • -
主要キーワード 治具基板 発光報知 生産開始前 ピップ タクトロス 部品種類 部品実装前 実装制御
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

タクトダウンを抑えると共に、部品サイズや部品種類等に関わらず頭出し動作を実施すること。

解決手段

フィーダから供給された部品(P)を実装ヘッドピックアップして基板実装する実装装置(1)であって、実装ヘッドにピックアップされた部品を検知する部品検知部(35)と、部品検知部の検知結果に応じてピックアップの成否を判定する第1の判定部(41)とを備え、ピックアップが成功した場合に実装ヘッドで部品を基板に実装し、ピックアップが失敗した場合にピックアップが成功するまでフィーダによる部品の送り出し動作を繰り返す構成にした。

概要

背景

一般に実装装置には複数のフィーダ横並びに配置されており、各フィーダによって実装ヘッドに対する供給位置に向けて部品送り出されている。実装装置のフィーダが交換されると、先頭の部品が供給位置に来るまで送り出されて、部品の頭出しが自動的に行われる。従来、この種の実装装置として画像認識によって部品が頭出しされるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の実装装置では、供給位置にカメラ位置付けて、カメラによって部品が認識されるまで1ピッチずつ部品が送り出されることで部品が頭出しされている。

概要

タクトダウンを抑えると共に、部品サイズや部品種類等に関わらず頭出し動作を実施すること。フィーダから供給された部品(P)を実装ヘッドでピックアップして基板実装する実装装置(1)であって、実装ヘッドにピックアップされた部品を検知する部品検知部(35)と、部品検知部の検知結果に応じてピックアップの成否を判定する第1の判定部(41)とを備え、ピックアップが成功した場合に実装ヘッドで部品を基板に実装し、ピックアップが失敗した場合にピックアップが成功するまでフィーダによる部品の送り出し動作を繰り返す構成にした。

目的

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、タクトダウンを抑えると共に、部品サイズや部品種類等に関わらず頭出し動作を実施することができる実装装置及び実装方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

フィーダから供給された部品実装ヘッドピックアップして基板実装する実装装置であって、前記実装ヘッドにピックアップされた部品を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に応じてピックアップの成否を判定する第1の判定部とを備え、ピックアップが成功した場合に前記実装ヘッドで部品を基板に実装し、ピックアップが失敗した場合にピックアップが成功するまで前記フィーダによる部品の送り出し動作を繰り返すことを特徴とする実装装置。

請求項2

ピックアップが成功した場合には、頭出し情報を頭出し済みに設定すると共に前記実装ヘッドで部品を基板に実装することを特徴とする請求項1に記載の実装装置。

請求項3

ピックアップが失敗した場合には、前記送り出し動作の前に前記頭出し情報に基づいて頭出し済みか否かを判定する第2の判定部を備え、頭出し済みの場合には部品切れ報知され、頭出し済みではない場合には部品の前記送り出し動作が実施されることを特徴とする請求項2に記載の実装装置。

請求項4

前記実装ヘッドに対する供給位置に送り出された部品を認識する認識部を備え、生産開始前には前記認識部に部品が認識されるまで前記フィーダで部品を送り出すことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の実装装置。

請求項5

複数のフィーダが横並びで配置された一対のフィーダバンクを備え、一方のフィーダバンクでいずれかのフィーダに部品切れが生じたときに、他方のフィーダバンクのフィーダに部品の供給先切り換わって、一方のフィーダバンクを交換可能なノンストップ生産中に、ピックアップが成功した場合には、前記実装ヘッドで部品を基板に実装し、ピックアップが失敗した場合には、ピックアップが成功するまで前記フィーダによる部品の前記送り出し動作を繰り返すことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の実装装置。

請求項6

フィーダから供給された部品を実装ヘッドでピックアップして基板に実装する実装方法であって、前記実装ヘッドにピックアップされた部品を検知部で検知するステップと、前記検知部の検知結果に応じてピックアップの成否を判定するステップと、ピックアップが成功した場合に前記実装ヘッドで部品を基板に実装するステップと、ピックアップが失敗した場合にピックアップが成功するまで前記フィーダによる部品の送り出し動作を繰り返すステップとを有することを特徴とする実装方法。

技術分野

0001

本発明は、基板に対して部品実装する実装装置及び実装方法に関する。

背景技術

0002

一般に実装装置には複数のフィーダ横並びに配置されており、各フィーダによって実装ヘッドに対する供給位置に向けて部品が送り出されている。実装装置のフィーダが交換されると、先頭の部品が供給位置に来るまで送り出されて、部品の頭出しが自動的に行われる。従来、この種の実装装置として画像認識によって部品が頭出しされるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の実装装置では、供給位置にカメラ位置付けて、カメラによって部品が認識されるまで1ピッチずつ部品が送り出されることで部品が頭出しされている。

先行技術

0003

特開2011−155051号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献1の記載の頭出し動作では、各フィーダの供給位置にカメラを移動させなければならず、頭出し動作が完了するまでに時間がかかってタクトダウンが生じていた。また、画像認識による頭出し動作では、カメラで撮像できる画像枠サイズ以内の部品に限定されて、頭出し動作が可能な部品サイズや部品種類等に制限があった。

0005

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、タクトダウンを抑えると共に、部品サイズや部品種類等に関わらず頭出し動作を実施することができる実装装置及び実装方法を提供することを目的の1つとする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の一態様の実装装置は、フィーダから供給された部品を実装ヘッドでピックアップして基板に実装する実装装置であって、前記実装ヘッドにピックアップされた部品を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に応じてピックアップの成否を判定する第1の判定部とを備え、ピックアップが成功した場合に前記実装ヘッドで部品を基板に実装し、ピックアップが失敗した場合にピックアップが成功するまで前記フィーダによる部品の送り出し動作を繰り返すことを特徴とする。

0007

本発明の一態様の実装方法は、フィーダから供給された部品を実装ヘッドでピックアップして基板に実装する実装方法であって、前記実装ヘッドにピックアップされた部品を検知部で検知するステップと、前記検知部の検知結果に応じてピックアップの成否を判定するステップと、ピックアップが成功した場合に前記実装ヘッドで部品を基板に実装するステップと、ピックアップが失敗した場合にピックアップが成功するまで前記フィーダによる部品の送り出し動作を繰り返すステップとを有することを特徴とする。

0008

これらの構成によれば、実装ヘッドによる部品のピックアップが失敗した場合に、ピックアップが成功するまでフィーダで部品が送り出されて部品が頭出しされる。すなわち、ピックアップ動作時の部品の送り出し動作を利用して頭出し動作が実施される。部品の供給位置にカメラ等の部品認識用の装置を移動させる必要がないため、移動時間を短縮してタクトダウンを抑えることができる。また、部品のピックアップの成否によって頭出し動作が実施されるため、部品サイズや部品種類等によって頭出し動作が可能な部品が制限されることがない。

0009

上記の実装装置において、ピックアップが成功した場合には、頭出し情報を頭出し済みに設定すると共に前記実装ヘッドで部品を基板に実装する。この構成によれば、ピックアップの成否に応じて頭出し済みか否かを頭出し情報として管理することができる。

0010

上記の実装装置において、ピックアップが失敗した場合には、前記送り出し動作の前に前記頭出し情報に基づいて頭出し済みか否かを判定する第2の判定部を備え、頭出し済みの場合には部品切れ報知され、頭出し済みではない場合には部品の前記送り出し動作が実施される。この構成によれば、ピックアップの失敗の原因が部品切れによるものか、頭出しの未実施によるものかを区別することができる。よって、部品切れでピックアップが失敗した場合には、オペレータに部品切れが報知されて部品の送り出しが繰り返されることがない。

0011

上記の実装装置において、前記実装ヘッドに対する供給位置に送り出された部品を認識する認識部を備え、生産開始前には前記認識部に部品が認識されるまで前記フィーダで部品を送り出す。この構成によれば、生産開始前は部品をピックアップすることなく、認識部に認識されるまでフィーダで部品が送り出されて部品が頭出しされる。よって、生産開始前のピックアップに起因した不具合を防止することができる。

0012

上記の実装装置において、複数のフィーダが横並びで配置された一対のフィーダバンクを備え、一方のフィーダバンクでいずれかのフィーダに部品切れが生じたときに、他方のフィーダバンクのフィーダに部品の供給先切り換わって、一方のフィーダバンクを交換可能なノンストップ生産中に、ピックアップが成功した場合には、前記実装ヘッドで部品を基板に実装し、ピックアップが失敗した場合には、ピックアップが成功するまで前記フィーダによる部品の前記送り出し動作を繰り返す。この構成によれば、フィーダバンクの交換によって複数のフィーダの頭出し情報がリセットされても、既に頭出し動作がされているフィーダについては部品の送り出し動作を行うことなく実装動作に移ることができる。よって、ノンストップ生産中に個々のフィーダに対して頭出し動作が実施されることがなく、タクトロスを大幅に低減することができる。

発明の効果

0013

本発明によれば、ピックアップ動作時の部品の送り出し動作を利用することで、タクトロスを抑えつつ部品サイズや部品種類等に関わらず頭出し動作を実施できる。

図面の簡単な説明

0014

本実施の形態の実装装置全体を示す模式図である。
本実施の形態の実装ヘッド周辺を示す模式図である。
本実施の形態の頭出し情報の変化を示す説明図である。
比較例の頭出し動作の説明図である。
本実施の形態の実装装置のブロック図である。
本実施の形態の送り出し動作の説明図である。
比較例の実装方法のフローチャートである。
本実施の形態の実装方法のフローチャートである。

実施例

0015

以下、添付図面を参照して、本実施の形態の実装装置について説明する。図1は、本実施の形態の実装装置全体を示す模式図である。図2は、本実施の形態の実装ヘッド周辺を示す模式図である。図3は、本実施の形態の頭出し情報の変化を示す説明図である。図4は、比較例の頭出し動作の説明図である。なお、本実施の形態の実装装置は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

0016

図1に示すように、実装装置1は、フィーダ13によって供給された部品P(図2参照)を、実装ヘッド30によって基板Wの所定位置に実装するように構成されている。実装装置1の基台10には、X軸方向に基板Wを搬送する基板搬送部11が配設されている。基板搬送部11は、X軸方向の一端側から部品実装前の基板Wを実装ヘッド30の下方に搬入して位置決めし、部品実装後の基板WをX軸方向の他端側から装置外搬出している。また、基板搬送部11を挟んだ両側には、複数のフィーダ13がX軸方向に横並びに配置されたフィーダバンク12が分離可能に連結されている。

0017

フィーダ13にはテープリール14が着脱自在に装着され、テープリール14には多数の部品Pをパッケージングしたキャリアテープ巻回されている。フィーダ13は、装置内のスプロケットホイールの回転によって、実装ヘッド30にピックアップされる供給位置に向けて順番に部品Pを送り出している。実装ヘッド30の供給位置では、キャリアテープから表面のカバーテープ剥離され、キャリアテープのポケット内の部品Pが外部に露出される。なお、本実施の形態では、フィーダ13としてテープフィーダを例示したが、他のフィーダを備えていてもよい。

0018

基台10上には、一対の実装ヘッド30をX軸方向及びY軸方向に水平移動させる移動機構20が設けられている。移動機構20は、Y軸方向に延びる一対のY軸駆動部21と、X軸方向に延びるX軸駆動部22とを有している。一対のY軸駆動部21は基台10の四隅に立設した支持部(不図示)に支持されており、X軸駆動部22は一対のY軸駆動部21にY軸方向に移動可能に設置されている。また、X軸駆動部22上には実装ヘッド30がX軸方向に移動可能に設置され、X軸駆動部22とY軸駆動部21とによって実装ヘッド30が水平移動されてフィーダ13からピックアップした部品Pが基板Wの所望の位置に実装される。

0019

図2に示すように、実装ヘッド30は、X軸駆動部22(図1参照)に支持されたヘッド本体31に複数の吸着ノズル32(本実施の形態では1つのみ図示)を設けて構成されている。各吸着ノズル32は、ノズル駆動部33を介してヘッド本体31に支持されており、ノズル駆動部33によってZ軸方向に上下動すると共にZ軸回りに回転する。各吸着ノズル32は吸引源(不図示)に接続されており、吸引源からの吸引力によって部品Pを保持する。吸着ノズル32にはコイルバネが設けられており、コイルバネを収縮させながら吸着ノズル32に吸着された部品Pを基板Wに搭載している。

0020

ヘッド本体31には、基板Wからの高さを検出する高さ測定センサ34(図1参照)や、部品形状の認識や吸着ミスの検知を実施する部品検知部35(検知部とも称する)が設けられている。高さ測定センサ34(認識部とも称する)では、検査光反射によって基板Wから吸着ノズル32までの距離が検出され、検出結果に基づいて吸着ノズル32の上下方向の移動量が制御される。部品検知部35では、発光部36と受光部37とが水平方向で対向され、発光部36からの光が部品Pで遮光された遮光状態から部品形状や吸着ミス等が検査される。なお、部品検知部35は、発光部から受光部に向かってLED光が発光されてもよいし、発光部から受光部に向かってLED光が発光されてもよい。

0021

ヘッド本体31には、基板W上のBOCマークを真上から撮像する基板撮像部38(図1参照)と、吸着ノズル32による部品Pの搭載動作斜め上方から撮像する部品撮像部39とが設けられている。基板撮像部38(認識部とも称する)では、BOCマークの撮像画像に基づいて基板Wの位置、反り等が認識され、これらの認識結果に基づいて基板Wに対する部品Pの搭載位置が補正される。部品撮像部39では、フィーダ13に対する部品Pの吸着前後が撮像される他、基板Wに対する部品Pの搭載前後が撮像される。これら撮像画像によって、吸着ノズル32による部品Pの吸着有無、基板Wにおける部品Pの搭載有無が検査される。

0022

また、実装装置1には、装置各部を統括制御する制御装置40が設けられている。制御装置40は、各種処理を実行するプロセッサメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の一つ又は複数の記憶媒体で構成されている。メモリには、実装装置1全体の制御プログラムの他、後述する実装方法を実装装置1に実行させるブログラムが記憶されている。このような実装装置1では、フィーダ13から供給された部品Pが実装ヘッド30でピックアップされて基板Wの任意の位置まで搬送されて実装される。

0023

ところで、図3Aに示すように、実装装置1(図1参照)ではフィーダ13の交換時に実装ヘッド30に対する供給位置まで部品P(図2参照)を送り出す頭出し動作が実施される。この場合、フィーダバンク12のフィーダ13毎に頭出し情報が管理されており、頭出し情報に基づいて頭出し済みか否かが判別される。部品切れ等によってフィーダ13が交換されると、頭出し情報がリセットされて交換後のフィーダ13で先頭の部品Pが供給位置まで自動的に送り出されて頭出しされる。この部品Pの頭出し動作によって、フィーダ13から実装ヘッド30への部品Pの受け渡しがスムーズに実施される。

0024

また、図3Bに示すように、実装装置1には複数のフィーダ13が横並びで配置された一対のフィーダバンク12が設けられており、一対のフィーダバンク12によってノンストップ生産が実施される。ノンストップ生産では、一方のフィーダバンク12でいずれかのフィーダ13に部品切れが生じたときに、他方のフィーダバンク12のフィーダ13に部品Pの供給先が切り換わって、生産中に一方のフィーダバンク12が交換可能になっている。すなわち、他方のフィーダバンク12で生産を継続しながら、一方のフィーダバンク12を実装装置1から切り離して部品切れのフィーダ13の交換作業が実施される。

0025

実装装置1からフィーダバンク12を切り離してバンクダウンさせると、フィーダバンク12に装着された全てのフィーダ13の頭出し情報がリセットされる。部品切れが生じたフィーダ13を着け替えて再びバンクアップさせても、各フィーダ13の頭出し情報が消失しているため、全てのフィーダ13で頭出し動作が必要になる。このように、ノンストップ生産中には、一部のフィーダ13に部品切れが生じた場合であっても、バンクダウンによって頭出し不要な多数のフィーダ13の頭出し情報が失われるため、個々のフィーダ13に対して頭出しをしなければならない。

0026

図4A及び図4Bの比較例に示すように、一般的な頭出し動作では、実装ヘッド50に設けられたOCCカメラ51や高さ測定センサ(HMS)52等による部品認識によって頭出し動作が実施される。この場合、OCCカメラ51等がフィーダ53の供給位置の真上に位置付けられ、OCCカメラ51等で部品Pが認識されるまで送り出し動作が繰り返される。実装ヘッド50においてOCCカメラ51等が吸着ノズル54から離間しているため、頭出し動作後のフィーダ53から部品Pをピックアップするためには、OCCカメラ51等の位置と吸着ノズル54の位置が入れ替わるように実装ヘッド50を移動させなければならない。

0027

OCCカメラ51等によって1つのフィーダ53の頭出し動作を実施する場合には大きなタクトダウンにはならないものの、上記したノンストップ生産のバンクダウンによって全てのフィーダ53を頭出しする際に大幅なタクトダウンになる。また、OCCカメラ51や高さ測定センサ52では、部品サイズや部品種類によって頭出し可能な部品Pに制限がある。例えば、OCCカメラ51では、画像枠サイズよりも大きな部品Pを正確に認識できず、撮像可能な画像枠サイズ内の部品Pに制限される。また、高さ測定センサ52では、反射光を利用して高さ測定するため、反射率が高い部品や極小部品を検知することはできない。

0028

そこで、本実施の形態では、OCCカメラや高さ測定センサで部品Pを認識して頭出し動作を実施する代わりに、実装ヘッド30による部品Pのピックアップ時の送り出し動作を利用して部品Pを頭出しするようにしている(図6参照)。OCCカメラ等による部品認識が不要になって、実装ヘッド30の移動量を減らすことができる。特に、バンクダウンによってフィーダバンク12の全てのフィーダ13の頭出し情報が失われても、部品Pのピックアップに失敗したフィーダ13だけが頭出しされて大幅なタクトダウンを防止することができる。さらに、送り出し動作にOCCカメラ等を用いないため、ピックアップ可能な部品Pであれば、部品サイズや部品種類等によって部品Pが制限されることがない。

0029

以下、図5及び図6を参照して、実装装置の制御構成について説明する。図5は、本実施の形態の実装装置のブロック図である。図6は、本実施の形態の送り出し動作の説明図である。なお、図5のブロック図には、実装装置が簡略化して記載されているが、実装装置が通常備える構成については備えているものとする。

0030

図5に示すように、制御装置40には部品検知部35が接続されており、実装ヘッド30(図1参照)にピックアップされた部品Pを部品検知部35で検知して、部品Pのピックアップの成否に応じてフィーダ13で部品Pが送り出されている。ピックアップが成功した場合には部品Pの実装動作が実施され、ピックアップが失敗した場合には部品Pのピックアップが成功するまで部品Pの送り出しが繰り返されて頭出しが実施される。制御装置40には、第1の判定部41、記憶部42、実装制御部43、第2の判定部44、送り出し制御部45、報知部46が設けられている。

0031

部品検知部35では、吸着ノズル32によって部品Pが保持された状態で、吸着ノズル32によって発光部36と受光部37の間に部品Pが位置付けられる。そして、発光部36から直進性の高い光が部品Pに向けて出射され、部品Pで遮光されなかった光が受光部37で受光される。このとき、受光部37の受光面には実装ヘッド30にピックアップされた部品Pの外形形状が投影されている。受光部37の受光面に部品Pが投影されない場合には部品Pが検知されず、受光部37の受光面に部品Pが投影された場合には部品Pが検知される。

0032

第1の判定部41では、部品検知部35の検知結果に応じてピックアップの成否が判定される。この場合、部品検知部35で部品Pが検知されるとピックアップが成功と判定され、部品検知部35で部品Pが検知されないとピックアップが失敗と判定される。また、ピックアップの成否に応じて頭出し動作の要否が間接的に判定される。ピックアップが成功した場合には実装ヘッド30に部品Pが受け渡されているため頭出し動作が不要と判定され、ピックアップが失敗した場合には実装ヘッド30に部品Pが受け渡されていないため頭出し動作が必要と判定される。

0033

記憶部42には、フィーダ13(図1参照)毎に頭出し情報として頭出しフラグ(頭出し情報)が記憶されている。第1の判定部41でピックアップが成功したと判定された場合に、記憶部42の頭出しフラグがONに設定される。頭出しフラグがONに設定されることで、ピックアップが成功したフィーダ13に対する頭出し動作の実施が防止される。また、第1の判定部41でピックアップが成功したと判定された場合には、実装制御部43によって実装ヘッド30の実装動作が制御される。この場合、実装ヘッド30がフィーダ13から基板W(図1参照)の実装位置まで移動され、吸着ノズル32で保持された部品Pが基板Wに実装される。

0034

第2の判定部44では、ピックアップが失敗した場合に頭出し済みか否かが判定される。この場合、送り出し動作の前に記憶部42の頭出し情報が参照され、頭出しフラグがONに設定されていると頭出し済みと判定され、頭出しフラグがOFFに設定されていると頭出し済みではないと判定される。第2の判定部44で頭出し済みではないと判定された場合には、送り出し制御部45によってフィーダ13による部品Pの送り出し動作が制御される。この場合、実装ヘッド30によるピックアップが成功するまでフィーダ13による部品Pの送り出し動作が繰り返される。

0035

第2の判定部44で頭出し済みと判定された場合には、報知部46によってフィーダ13の部品切れが報知される。このように、ピップアップ動作が失敗し、かつ頭出しフラグがONに設定されている場合には、頭出しの未実施によるピックアップの失敗ではなく、部品切れによるピックアップの失敗であると判定される。よって、部品切れ時には部品Pの送り出し動作が繰り返されることがない。なお、報知部46は、部品切れを報知可能であればよく、例えば、音声報知発光報知表示報知、又はこれらの組み合わせによって報知してもよい。

0036

図6Aに示すように、ピックアップが失敗し、かつ頭出しフラグがOFFに設定されている場合には、フィーダ13によって部品Pの送り出し動作が実施される。この場合、部品Pのピックアップが失敗した位置で、フィーダ13によって1ピッチだけキャリアテープが送り出されて、吸着ノズル32によって部品Pのピックアップ動作がリトライされる。そして、部品検知部35(図5参照)にピックアップされた部品Pが検知されて吸着ノズル32による部品Pのピックアップが成功するまで、実装ヘッド30のピックアップ動作とフィーダ13の送り出し動作が繰り返されて部品Pが頭出しされる。

0037

ピックアップ動作時の送り出しを利用して部品Pの頭出しが実施されるため、基板撮像部(OCCカメラ)38等を用いた頭出しが不要になっている。よって、基板撮像部38と吸着ノズル32の位置の入れ換えがなく、部品Pの頭出し時の実装ヘッド30の移動を最小限に抑えることができる。特に、ノンストップ生産時のバンクダウンによって全てのフィーダ13の頭出し情報がリセットされた場合でも、部品切れによって交換したフィーダ13についてだけピックアップが失敗して頭出される。残りのフィーダ13についてはピックアップが成功して頭出しすることなく実装動作が開始される。

0038

このように、バンクダウンによって全てのフィーダ13の頭出し情報が失われても、ピックアップが成功したフィーダ13ではタクトダウンが発生することがない。ここで、本実施の形態ではピックアップ動作時の送り出しを利用して部品Pの頭出しを実施しているが、通常のピックアップ動作のリトライ時とは送り出し動作の繰返し回数が異なっている。通常はピックアップが失敗した場合にピックアップ動作と送り出し動作がリトライされるが、本実施の形態ではピックアップが失敗した場合には、通常のピックアップ動作のリトライ時の規定回数を超えてピックアップ動作と送り出し動作が繰り返される。

0039

また、部品Pは実装ヘッド30によってピックアップ可能に形成されていればよく、基板撮像部(OCCカメラ)38や高さ測定センサ(HMS)34等を用いた頭出し動作のように部品サイズや部品種類によって部品Pが制限されることがない。例えば、基板撮像部38で撮像可能な画像枠サイズよりも大きな部品でもよいし、高さ測定センサ34で検知できないような反射率が高い部品や極小部品でもよい。なお、ピックアップ動作による部品Pの頭出しは生産中に実施されることが好ましい。生産開始前はピックアップした部品Pをテープリールのポケットに戻さなければならず、部品Pをポケット内に精度よく戻すことは難しいからである。

0040

このため、図6Bに示すように、生産開始前は基板撮像部38や高さ測定センサ34による部品認識によって部品Pの頭出し動作を実施してもよい。この場合、基板撮像部38や高さ測定センサ34で部品認識されるまでフィーダ13で部品Pを送り出すことで頭出しが実施される。基板撮像部38や高さ測定センサ34と吸着ノズル32の位置が離れているため、実装ヘッド30を移動させる必要があるが、部品Pをピックアップする必要がないため、生産開始前のピックアップ動作による不具合を防止することができる。このように、生産中はピックアップ動作によって部品Pの頭出しが実施され、生産開始前は基板撮像部38や高さ測定センサ34による部品認識によって部品Pの頭出しが実施されることが好ましい。

0041

図7及び図8を参照して、部品の実装方法について説明する。図7は、比較例の実装方法のフローチャートである。図8は、本実施の形態の実装方法のフローチャートである。なお、図7の説明においては図4の比較例の符号を適宜使用して説明し、図8の説明においては図6及び図5の符号を適宜使用して説明する。また、図7及び図8では、通常のピックアップ動作のリトライや頭出し時のエラーについては省略している。

0042

図7に示すように、比較例の実装動作が開始されると、頭出し情報が確認されて頭出しフラグのON、OFFから頭出し済みか否かが判定される(ステップS01)。頭出しフラグがOFFで頭出し済みではないと判定された場合(ステップS01でNo)、実装ヘッド30が動かされてOCCカメラ51がフィーダ53の供給位置に位置付けられる(ステップS02)。フィーダ53の供給位置がOCCカメラ51で撮像されて部品認識が実施され(ステップS03)、OCCカメラ51の認識結果によって供給位置の部品Pの有無が判定される(ステップS04)。

0043

フィーダ53の供給位置に部品Pが無い場合(ステップS04でNo)、1ピッチだけテープリールが送り出される(ステップS05)。部品Pが供給位置に来るまでステップS03からステップS05の処理が繰り返されて部品Pの頭出しされる。一方で、頭出しフラグがONで頭出し済みと判定された場合(ステップS01でYes)、又はフィーダ53の供給位置に部品Pが有る場合(ステップS04でYes)、実装ヘッド50が動かされてフィーダ53の供給位置に吸着ノズル54が位置付けられる(ステップS06)。

0044

実装ヘッド50によって部品Pのピックアップ動作が実施され(ステップS07)、吸着ノズル54に部品Pが吸着されているか否かによってピックアップの成否が判定される(ステップS08)。ピックアップが失敗した場合(ステップS08でNo)、オペレータに対して部品切れが報知される(ステップS09)。ピックアップが成功した場合(ステップS08でYes)、実装ヘッド50が基板Wの実装位置まで移動されて(ステップS10)、当該実装位置に対して部品Pが実装される(ステップS11)。比較例の実装動作では、OCCカメラ51の部品認識によって実装ヘッド50に無駄な移動が生じてタクトダウンが発生している。

0045

一方で図8に示すように、本実施の形態の実装動作が開始されると、実装ヘッド30が動かされてフィーダ13の供給位置に吸着ノズル32が位置付けられる(ステップS21)。実装ヘッド30によって部品Pのピックアップ動作が実施され(ステップS22)、第1の判定部41によってピックアップの成否が判定される(ステップS23)。この場合、部品検知部35で吸着ノズル32に保持された部品Pが検知されることで、第1の判定部41によってピックアップの成否が判定される。この実装ヘッド30によるピックアップの成否によって頭出し動作の要否が間接的に判定されている。

0046

ピックアップが失敗した場合(ステップS23でNo)、記憶部42の頭出し情報が確認されて頭出しフラグのON、OFFから頭出し済みか否かが判定される(ステップS24)。頭出しフラグがONで頭出し済みと判定された場合(ステップS24でYes)、報知部46によってオペレータに対して部品切れが報知される(ステップS25)。頭出しフラグがOFFで頭出し済みではないと判定された場合(ステップS24でNo)、1ピッチだけテープリールが送り出される(ステップS26)。ピックアップが成功するまでステップS22からステップS26の処理が繰り返されることで部品Pが頭出しされる。

0047

一方でピックアップが成功した場合(ステップS23でYes)、記憶部42に記憶された頭出しフラグがONに設定される(ステップS27)。そして、実装ヘッド30が基板Wの実装位置まで移動されて(ステップS28)、当該実装位置に対して部品Pが実装される(ステップS29)。このように、本実施の形態の実装動作では、ピックアップ動作時の部品Pの送り出しを利用して頭出しされるため、比較例(図7参照)のような頭出し動作によって実装ヘッド30に無駄な移動が生じることがなく、大幅なタクトダウンが発生することがない。

0048

以上のように、本実施の形態の実装装置1では、実装ヘッド30による部品Pのピックアップが失敗した場合に、ピックアップが成功するまでフィーダ13で部品Pが送り出されて部品Pが頭出しされる。すなわち、ピックアップ動作時の部品Pの送り出し動作を利用して頭出し動作が実施される。部品Pの供給位置に部品認識用の基板撮像部38や高さ測定センサ34を移動させる必要がないため、移動時間を短縮してタクトダウンを抑えることができる。また、部品Pのピックアップの成否によって頭出し動作が実施されるため、部品サイズや部品種類等によって頭出し動作が可能な部品Pが制限されることがない。

0049

なお、本実施の形態において、検知部として発光部と受光部を対向させた部品検知部を例示したが、この構成に限定されない。検知部は、実装ヘッドにピックアップされた部品を検知可能であればよく、例えば、吸着ノズルの真空圧の大きさからピックアップされた部品を検知する圧力センサであってもよい。

0050

また、本実施の形態において、頭出し情報として頭出しフラグを例示したが、この構成に限定されない。頭出し情報は、各フィーダが頭出し済みか否かを判別可能判別情報であればよい。

0051

また、本実施の形態において、ノズルとして吸着ノズルを例示したが、この構成に限定されない。ノズルは部品を保持可能であればよく、例えば、グリッパーノズルであってもよい。

0052

また、本実施の形態において、認識部として基板撮像部及び高さ測定センサを例示したが、この構成に限定されない。認識部は実装ヘッドに対する供給位置に送り出された部品を認識可能であればよい。

0053

また、本実施の形態において、ピックアップが失敗した場合にはピックアップが成功するまで送り出し動作を繰り返す構成にしたが、送り出し動作の繰返し回数に制限回数を設定してもよい。これにより、ピックアップ動作の不具合等によってピックアップが失敗した場合に、部品の送り出しが繰り返されることがない。

0054

また、本実施の形態において、基板は各種部品実装可能なものであればよく、プリント基板に限定されず、治具基板上に載せられたフレキシブル基板であってもよい。

0055

また、本実施の形態のプログラムは記憶媒体に記憶されてもよい。記録媒体は、特に限定されないが、光ディスク光磁気ディスクフラッシュメモリ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

0056

また、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

0057

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

0058

さらに、上記実施形態では、フィーダから供給された部品を実装ヘッドでピックアップして基板に実装する実装装置であって、実装ヘッドにピックアップされた部品を検知する検知部と、検知部の検知結果に応じてピックアップの成否を判定する第1の判定部とを備え、ピックアップが成功した場合に実装ヘッドで部品を基板に実装し、ピックアップが失敗した場合にピックアップが成功するまでフィーダによる部品の送り出し動作を繰り返すことを特徴とする。この構成によれば、実装ヘッドによる部品のピックアップが失敗した場合に、ピックアップが成功するまでフィーダで部品が送り出されて部品が頭出しされる。すなわち、ピックアップ動作時の部品の送り出し動作を利用して頭出し動作が実施される。部品の供給位置にカメラ等の部品認識用の装置を移動させる必要がないため、移動時間を短縮してタクトダウンを抑えることができる。また、部品のピックアップの成否によって頭出し動作が実施されるため、部品サイズや部品種類等によって頭出し動作が可能な部品が制限されることがない。

0059

以上説明したように、本発明は、タクトダウンを抑えると共に、部品サイズや部品種類等に関わらず頭出し動作を実施することができるという効果を有し、特に、ノンストップ生産を実施する実装装置及び実装方法に有用である。

0060

1 :実装装置
12 :フィーダバンク
13 :フィーダ
30 :実装ヘッド
34 :高さ測定センサ(認識部)
35 :部品検知部(検知部)
38 :基板撮像部(認識部)
41 :第1の判定部
42 :記憶部
44 :第2の判定部
46 :報知部
P :部品
W :基板

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