(57)【要約】　　　（修正有）【課題】部品供給ユニットの供給台への取り付けが不十分であることを検出した場合には、検出しない場合よりも減速レートの高い減速度を使用して最適な停止距離で供給台を停止させる電子部品自動装着装置を提供する。【解決手段】いずれかの部品供給装置８の取り付けが確実に行われておらず、供給台７に対して持ち上がった状態になっていると該部品供給装置８がテンプレート３７に衝突し、このテンプレート３７が揺動し、近接センサ４１がＯＦＦになり、ＣＰＵは障害物の異常か或いは部品供給装置８の持ち上がりによる異常が発生したと判断して、通常パターンの減速度よりも高い減速レートの異常パターンの減速度を使用して供給台駆動モータ９を制御して、所定の部品供給装置８を装着ヘッド１５の吸着ノズルの吸着位置の手前で停止させると共にＣＲＴにこの旨を表示して自動運転には入らない。【選択図】　図２
2004111523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して取り付けられる供給台を駆動装置により該ユニットの配設方向に移動させ所望の電子部品を供給する前記ユニットを部品取出位置に停止させ吸着ノズルにより電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置において、前記供給台の移動経路上で持ち上がって取り付けられた部品供給ユニットに当接して変位する当接部材と、該当接部材の変位により前記ユニットの取り付け異常を検出する検出手段と、該検出手段が取り付け異常を検出したときには正常の部品供給動作時に比較して減速レートの高い減速度で前記駆動装置を停止させるように制御手段を設けたことを特徴とする電子部品自動装着装置。
【請求項２】
電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して取り付けられる供給台を駆動装置により該ユニットの配設方向に移動させ所望の電子部品を供給する前記ユニットを部品取出位置に停止させ吸着ノズルにより電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置において、前記供給台の移動経路上で持ち上がって取り付けられた部品供給ユニットに当接して変位する当接部材と、該当接部材の変位により前記ユニットの取り付け異常を検出する検出手段と、正常の部品供給動作時の減速度及びこれより減速レートの高い取り付け異常の部品供給動作時の減速度とを記憶する記憶手段と、前記検出手段が取り付け異常を検出したときには前記記憶手段に記憶された前記減速レートの高い減速度で前記駆動装置を停止させるように制御手段を設けたことを特徴とする電子部品自動装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して取り付けられる供給台を駆動装置により該ユニットの配設方向に移動させ所望の電子部品を供給する前記ユニットを部品取出位置に停止させ吸着ノズルにより電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような電子部品装着装置は、部品供給ユニットの供給台への取り付けが不十分で、該ユニットが持ち上がって取り付けられたりすると、供給台の移動により吸着ノズル等に衝突してしまう恐れがあるため、正常に取り付けられた状態の部品供給ユニットよりも突出した部分が供給台の移動した時に当接して変位する当接部材が供給台の移動経路の途中に設けられている。
【０００３】
しかし、前記供給台は通常の部品供給のための速度、即ち部品供給ユニットを吸着ノズルの部品取出し位置に移動させるための高速度にて移動されるため、当接部材に衝突するときの衝撃が強く、当接部材及び部品供給ユニットが痛みやすいという欠点があった。
【０００４】
このため、異常検出用の当接部材に部品供給ユニットが当る時に加わる衝撃を少なくするために、供給台の移動経路上で吸着ノズルに衝突する障害部分に当接して変位する当接部材と、該当接部材の変位により障害部分を検出する検出手段と、該検出手段が障害部分の検出をするべきタイミングを指令する指令手段と、該指令手段の指令に応じて前記駆動装置を通常の部品供給動作時に比較して低速で移動させる制御手段を設ける技術（特許文献参照）が知られている。
【０００５】
【特許文献】
特開平７−１５４０８６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術によれば、検出手段が障害部分の検出をすべきタイミングを指令手段が指令して、この指令に応じて制御手段が供給台の駆動装置を通常の部品供給動作時に比較して低速で移動させるように制御している。このように、制御すると、供給台の停止距離が長くなる。
【０００７】
そこで本発明は、上述する点に鑑み、部品供給ユニットの供給台への取り付けが不十分であることを検出した場合には、検出しない場合よりも減速レートの高い減速度を使用して最適な停止距離で前記供給台を停止させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して取り付けられる供給台を駆動装置により該ユニットの配設方向に移動させ所望の電子部品を供給する前記ユニットを部品取出位置に停止させ吸着ノズルにより電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置において、前記供給台の移動経路上で持ち上がって取り付けられた部品供給ユニットに当接して変位する当接部材と、該当接部材の変位により前記ユニットの取り付け異常を検出する検出手段と、該検出手段が取り付け異常を検出したときには正常の部品供給動作時に比較して減速レートの高い減速度で前記駆動装置を停止させるように制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また第２の発明は、電子部品を供給する部品供給ユニットを複数並設して取り付けられる供給台を駆動装置により該ユニットの配設方向に移動させ所望の電子部品を供給する前記ユニットを部品取出位置に停止させ吸着ノズルにより電子部品を取り出してプリント基板に装着する電子部品自動装着装置において、前記供給台の移動経路上で持ち上がって取り付けられた部品供給ユニットに当接して変位する当接部材と、該当接部材の変位により前記ユニットの取り付け異常を検出する検出手段と、正常の部品供給動作時の減速度及びこれより減速レートの高い取り付け異常の部品供給動作時の減速度とを記憶する記憶手段と、前記検出手段が取り付け異常を検出したときには前記記憶手段に記憶された前記減速レートの高い減速度で前記駆動装置を停止させるように制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図に基づき詳述する。図２及び図３に於て、１はＹ軸モータ２の回動によりＹ方向に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の回動によりＹテーブル１上でＸ方向に移動することにより結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ状電子部品５（以下、「チップ部品」あるいは「部品」という。）が装着されるプリント基板６が図示しない固定手段に固定されて載置される。
【００１１】
７は供給台であり、チップ部品５を供給する部品供給ユニットとしての部品供給装置８が多数台配設されている。９は駆動装置としての供給台駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることにより、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定されたナット１１を介して、供給台７がリニアガイド１２に案内されてＸ方向、即ち部品供給装置８の配設方向に移動する。１３は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には取り出しノズルとしての吸着ノズル１４を６本有する装着ヘッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されている。尚、駆動装置として、供給台駆動モータ９に代わってリニアモータなどを用いても良い。
【００１２】
Ｉはロータリテーブル１３の間欠回転により吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出す装着ヘッド１５の停止位置である吸着ステーションであり、該吸着ステーションＩにて吸着ノズル１４が部品５を吸着する。１６は吸着ノズル１４が吸着する部品５の下面を認識ステーションＩＩで所定の視野範囲で撮像する部品認識カメラで、このカメラ１６で撮像した撮像画面は後述する認識処理装置２３で認識処理して吸着ノズル１４に対する部品５の位置ずれが認識される。
【００１３】
認識ステーションＩＩの次の装着ヘッド１５の停止する位置が角度補正ステーションＩＩＩであり、認識処理装置２３の認識結果によるチップ部品５の角度位置ずれを補正する角度量を予め決められた図６に示す装着データに示される角度量に加味した角度量だけヘッド回動装置１７が装着ヘッド１５をθ方向に回動させる。
【００１４】
角度補正ステーションＩＩＩの次の次の停止位置が装着ステーションＩＶであり、前記基板６に吸着ノズル１４の吸着する部品５が装着される。２０は上下動する昇降棒であり、部品供給装置８の揺動レバー２１に係合して揺動させチップ部品５を所定間隔に封入した図示しない部品収納テープを該間隔に合わせて間欠送りさせ、吸着ノズル１４の部品吸着位置にチップ部品５を供給する。２２は前記部品収納テープを巻回するテープリールである。
【００１５】
次に、図４及び図５に基づいて部品供給装置８及び該装置８の持ち上がり等を検出する機構について説明する。テープリール２２より繰り出される部品収納テープは、支軸３２を支点に回動可能で図示しないバネの付勢により押さえ方向である図４の時計方向に回動するサプレッサ３３に押さえられている。該サプレッサ３３は、部品収納テープの交換をする場合に支軸３２を支点に持ち上げられるものである。
【００１６】
部品供給装置８は、位置決めピン３４が供給台７の図示しない位置決め孔に挿入されて位置決めされ、ロックレバー３５がバー３６に係合することにより供給台７に取り付けられる。この場合、取り付けミスがある場合には部品供給装置８は持ち上がってしまい、供給台７の移動途中で外れてしまったり、装着ヘッド１５の吸着ノズル１４に当ってしまったり、吸着ノズル１４がチップ部品５を吸着できなくなってしまったりする。
【００１７】
３７は当接部材としてのテンプレートで、ロータリテーブル１３を支持する支持部材３８より延出している支持フレーム３９に支持軸４０を支点に図５の左右に揺動可能に支持される。テンプレート３７はアルミニウム等の材質の金属であり、そのまま吊り下げられているときには支持フレーム３９に設けられた検出手段としての近接センサ４１に近接しており、該センサ４１をＯＮ（オン）状態としている。
【００１８】
前述のように、部品供給装置８が供給台７への取り付けミスにより持ち上がった状態であったり、前記サプレッサ３３が持ち上がった状態で部品供給装置８が取り付けられていたり、他の障害物がある場合に、所定の部品供給装置８より部品５を吸着して取出すために供給台７が移動すると、テンプレート３７が当り揺動し、前記センサ４１よりテンプレート３７が離れ、ＯＦＦ（オフ）状態にするものである。図２に示すように、テンプレート３７及び近接センサ４１は供給台７の移動経路の両側に１つずつ設けられている。
【００１９】
次に、図１に基づき、制御ブロックについて説明する。２４は制御手段としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）であり、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）２５に記憶されたプログラムに従って記憶手段としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２６に記憶された種々にデータ（装着データ、供給台駆動モータの加減速データなど）に基づき、部品装着に係わる種々の動作を制御する。該ＣＰＵ２４にはインターフェース２７を介して認識処理装置２３及び近接センサ４１等が接続されている。また、前記インターフェース２７には指令手段としての始動キー２８及び駆動回路３０を介して供給台駆動モータ９等が接続されており、前記ＣＰＵ２４により制御されるようになされている。
【００２０】
前記ＲＡＭ２６には図６に示されるような装着データが格納されており、この装着データは部品装着対象のプリント基板６の種類毎に異なるものであり、プリント基板６の種類毎にＲＡＭ２６に記憶されるものであるが、装着の順番を示すステップ番号毎にリール番号、Ｘデータ（「Ｘ」と表示してある欄）、Ｙデータ（「Ｙ」と表示してある欄）及びθデータ（「θ」と表示してある欄）が格納されている。リール番号は供給台７の部品供給装置８の配設位置を示す番号であり、図２の例えば右側より「１」「２」…と供給装置８の配設位置に応じて番号が付されている。Ｘデータ及びＹデータはプリント基板６上のチップ部品５を装着すべきＸＹ位置座標を表し、θデータはチップ部品５が装着されるべきθ方向を即ち吸着されたチップ部品５の回動すべき角度量を示す。「Ｃ」の欄の「Ｅ」はこのステップ番号でプリント基板６の１枚当りの部品装着が終了することを示す。
【００２１】
以上の構成により以下動作について説明する。先ず、電子部品装着装置の電源を投入し、始動キー２８を押すと、上流側装置よりプリント基板６がＸＹテーブル３上に搬送され、プリント基板５が固定手段により位置決め固定される。
【００２２】
そして、装着ヘッド１５がロータリテーブル１３の図示しないインデックス機構を介する間欠回転により吸着ステ−ションＩに停止した際に、供給すべき電子部品５を収納する部品供給装置８は吸着ステ−ションＩの装着ヘッド１５の吸着ノズル１４の吸着位置に停止されて、該ノズル１４の下降により電子部品５が取出されることとなる。
【００２３】
即ち、図７のフローチャートに示すように、ＣＰＵ２４は例えば図２の左端に停止している供給台７を右側に向かって部品供給装置８を部品供給のために移動させるため、供給台駆動モータ９を駆動させる。
【００２４】
この場合、全ての部品供給装置８の取り付けが確実であれば、部品供給装置８の移動があってもテンプレート３７は揺動せず、近接センサ４１はＯＮ状態のままで衝突を検出しないため、ＣＰＵ２４は通常パターンの減速度（例えば、４０００ｐｐｓ／ｍｓｅｃ）を使用して供給台駆動モータ９を停止させて、所定の部品供給装置８を装着ヘッド１５の吸着ノズル１４の吸着位置（目的位置）に停止させる。
【００２５】
しかし、いずれかの部品供給装置８の取り付けが確実に行われておらず、供給台７に対して持ち上がった状態になっていると該部品供給装置８がテンプレート３７に衝突し、このテンプレート３７が揺動し、近接センサ４１がＯＦＦになり、ＣＰＵ２４は障害物の異常か或いは部品供給装置８の持ち上がりによる異常が発生したと判断して、前記通常パターンの減速度よりも高い減速レートの異常パターンの減速度（例えば、７８０００ｐｐｓ／ｍｓｅｃ）を使用して供給台駆動モータ９を制御して、所定の部品供給装置８を装着ヘッド１５の吸着ノズル１４の吸着位置の手前で停止させると共に図示しないＣＲＴにこの旨を表示して自動運転には入らない。
【００２６】
従って、正常に部品供給装置８を供給台７に取り付けた場合における通常パターンにおいては、部品供給装置８が供給台７に対して持ち上がった状態に取り付けた異常パターンの減速度よりも減速レートの低い減速度を使用するから、供給台駆動モータ９及び供給台７の移動に係る構造物の耐久性の面で問題も無く、また部品供給装置８が供給台７に対して持ち上がった状態に取り付けた場合にあっては前記通常パターンの減速度よりも減速の高いレートの異常パターンの減速度を使用するから、供給台７を短い停止距離で装着ヘッド１５の吸着ノズル１４の吸着位置（目的位置）より手前にて停止させることができて、当接部材３７を極力ロータリテーブル１３に近づけて配置でき、上記異常パターンによる供給台７の停止を極力回避しつつ、未然に供給台７の移動により持ち上がって取り付けられた部品供給装置８と吸着ノズル１４との衝突を確実に防止できる。
【００２７】
次に、操作者が異常であることに気づき、持ち上がって取り付けられた部品供給装置８を取付け直して異常状態を解除する。この後は供給台７は初期状態の位置に自動的に戻る。次に、再度始動キー２８を押すと前述と同様にして低速度で供給台７が移動する。次に、正常に部品供給装置８が取り付けられておりサプレッサ３３の持ち上がりも無く、他に障害物も無い場合にはテンプレート３７に当接するものが無いので近接センサ４１はＯＮ状態を保ち供給台７が片側のテンプレート３７を通過して反対側まで移動するとＣＰＵ２４は供給台駆動モータ９を停止し、異常が無いことを判断して以下のようにして自動運転を開始する。
【００２８】
供給台７がテンプレート３７を通過したことは、予め目的地として設定した距離を移動したことにより判断される。即ち先ず、ロータリテーブル１３の間欠回転に合わせて、供給台駆動モータ９の回転によるボールネジ１０の回転により、供給台７がリニアガイド１２に沿って移動し、図６の装着データのステップ番号「１」のリール番号「１」に配設された部品供給装置８が、吸着ステ−ションＩに移動して停止する。
次に、ロータリテーブル１３の回動により吸着ステ−ションＩに停止した装着ヘッド１５の吸着ノズル１４により部品供給装置８の供給するチップ部品５が吸着される。次に、ロータリテーブル１３の回動により装着ヘッド１５が認識ステ−ションＩＩに達すると、部品は部品２に認識カメラ１６により撮像され、認識処理装置２３により吸着ノズル１４の吸着しているチップ部品５の位置ずれの認識が行われる。
【００２９】
次に、ロータリテーブル１３が回動して該ヘッド１５が角度補正ステーションＩＩＩに達すると、装着データのθデータの「θ１」に認識ステ−ションＩＩにて認識されたうちの角度ずれを補正する角度量を加えた角度量だけヘッド回動装置１７により吸着ノズル１４が回動されるよう、ＣＰＵ２４は制御する。次に、該ヘッド１５は装着ステ−ションＩＶに達し、ＸＹテーブル３がＸＹ方向に移動して、プリント基板６にチップ部品５は装着される。以上のようにして、以下順次装着データに従い、装着動作が行われる。
【００３０】
尚、テンプレート３７は吸着ステーションＩの両側に設けてあるので、障害部分の検出のための移動はどちら側から始めてもよい。
【００３１】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、部品供給ユニットの供給台への取り付けが不十分であることを検出した場合には、検出しない場合よりも減速レートの高い減速度を使用して最適な停止距離で前記供給台を停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品自動装着装置の制御ブロック図である。
【図２】電子部品自動装着装置の平面図である。
【図３】同じく電子部品自動装着装置の側面図である。
【図４】部品供給装置及びテンプレートを示す側面図である。
【図５】テンプレート及び近接センサを示す正面図である。
【図６】装着データを示す図である。
【図７】フローチャートを示す図である。
【符号の説明】
７　　　　　　供給台
８　　　　　　部品供給装置
９　　　　　　供給台駆動モータ
１４　　　　　吸着ノズル
１５　　　　　装着ヘッド
２４　　　　　ＣＰＵ（制御手段）
２６　　　　　ＲＡＭ（記憶手段）
３７　　　　　テンプレート
４１　　　　　近接センサ（検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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