(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の電子部品を収納配置したトレイを搭載したパレットを引き出し経路のレベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構から引き出し経路に沿ってピックアップ領域の所定位置までパレットを引き出すパレット導入機構と、該パレット導入機構から引き出されたパレットより電子部品をピックアップして基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、各電子部品の形状データ及び装填数などから構成されるライブラリデータ及び各電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量を記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶されたデータに基づき使用する電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量の総和を算出する算出装置と、総和重量に応じた前記エレベータ機構の動作速度を設定する設定装置と、該設定装置に設定された動作速度となるように前記エレベータ機構の駆動源を制御する制御装置とから成ることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
多数の電子部品を収納配置したトレイを搭載したパレットを引き出し経路のレベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構から引き出し経路に沿ってピックアップ領域の所定位置までパレットを引き出すパレット導入機構と、該パレット導入機構から引き出されたパレットより電子部品をピックアップして基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、各電子部品の形状データ及び装填数などから構成されるライブラリデータ及び各電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量を記憶する第１の記憶装置と、該第１の記憶装置に記憶されたデータに基づき使用する電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量の総和を算出する算出装置と、総和重量に応じた前記エレベータ機構の動作速度を記憶する第２の記憶装置と、前記算出装置により算出された重量の総和に基づいて前記第２の記憶装置に記憶された動作速度となるように前記エレベータ機構の駆動源を制御する制御装置とから成ることを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
前記ライブラリデータに該電子部品の重量及び前記パレットの重量を追加したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の電子部品を収納配置したトレイを搭載したパレットを引き出し経路のレベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構から引き出し経路に沿ってピックアップ領域の所定位置までパレットを引き出すパレット導入機構と、該パレット導入機構から引き出されたパレットより電子部品をピックアップして基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
此の種の電子部品装着装置は、特開平１０−３４１０９８号公報などに開示されている。一般に、此の種の電子部品装着装置にあっては、トレイ及びパレットの最大重量を考慮して前記エレベータ機構の動作速度を設定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このため、重量が軽い場合、例えば軽いパレットの数が多い場合など、動作速度を上昇できるにも拘わらず、前述の如く一定の速度としており、装着効率が悪かったという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は、部品重量及びパレット重量の総和重量を算出し、エレベータ機構の最適な動作速度を設定し、装着効率の向上を図ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、多数の電子部品を収納配置したトレイを搭載したパレットを引き出し経路のレベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構から引き出し経路に沿ってピックアップ領域の所定位置までパレットを引き出すパレット導入機構と、該パレット導入機構から引き出されたパレットより電子部品をピックアップして基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、各電子部品の形状データ及び装填数などから構成されるライブラリデータ及び各電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量を記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶されたデータに基づき使用する電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量の総和を算出する算出装置と、総和重量に応じた前記エレベータ機構の動作速度を設定する設定装置と、該設定装置に設定された動作速度となるように前記エレベータ機構の駆動源を制御する制御装置とから成ることを特徴とする。
【０００６】
また第２の発明は、多数の電子部品を収納配置したトレイを搭載したパレットを引き出し経路のレベルに合うように昇降させるエレベータ機構と、該エレベータ機構から引き出し経路に沿ってピックアップ領域の所定位置までパレットを引き出すパレット導入機構と、該パレット導入機構から引き出されたパレットより電子部品をピックアップして基板上に装着する装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置において、各電子部品の形状データ及び装填数などから構成されるライブラリデータ及び各電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量を記憶する第１の記憶装置と、該第１の記憶装置に記憶されたデータに基づき使用する電子部品の重量及び該電子部品を搭載するパレットの重量の総和を算出する算出装置と、総和重量に応じた前記エレベータ機構の動作速度を記憶する第２の記憶装置と、前記算出装置により算出された重量の総和に基づいて前記第２の記憶装置に記憶された動作速度となるように前記エレベータ機構の駆動源を制御する制御装置とから成ることを特徴とする。
【０００７】
更に第３の発明は、前記ライブラリデータに該電子部品の重量及び前記パレットの重量を追加したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき、本発明の実施形態につき説明する。図１は電子部品装着装置の平面図であり、この電子部品装着装置１は、電子部品を基板に装着する装置本体２と、この装置本体２に比較的小さな電子部品を供給する第１部品供給装置３と、装置本体２に多リード部品など大きな電子部品を供給する第２部品供給装置４とを備えている。
【０００９】
前記装置本体２は、基台５と、該基台５の中央部に位置決めテーブル７を有する基板搬送機構６と、２つの装着ヘッド９と基板認識カメラ１０とを搭載したヘッドユニット８と、該ヘッドユニット８をＸＹ方向に移動させるＸＹステージ１１とを備えている。そして、前記ＸＹステージ１１の作動により、装着ヘッド９が第１部品供給装置３又は第２部品供給装置４に臨んで電子部品をピックアップし、この電子部品を位置決めテーブル７上の基板上に装着する。
【００１０】
前記第１部品供給装置３はカセット形式のテープフィーダ１３を多数並設したものであり、部品供給側の先端部が装着ヘッド９のピックアップ領域Ｓに臨むように配設されており、各テープフィーダ１３はキャリアテープ（図示せず）に装填された電子部品を先端から１つずつ供給する。
【００１１】
第２部品供給装置４では、多数個の電子部品をトレイＴの上に整列配置し、更にこのトレイＴを１個又は複数個、パレットＰに搭載し、このパレットＰを第１部品供給装置３と位置決めテーブル７との間のピックアップ領域Ｓに臨ませることで、電子部品を装置本体２に供給する。
【００１２】
また、前記装着ヘッド９には、電子部品を吸着する吸着ノズル１４が着脱自在に装着されている。ノズルストッカ１５には、交換のための吸着ノズル１４が電子部品の種類に応じて複数個備えられている。
【００１３】
前記ノズルストッカ１５の近傍には、吸着ノズル１４に吸着された電子部品の位置認識を行う部品認識カメラ１６が配設されている。即ち、吸着ノズル１４の軸心に対するずれ量が検出されて、その検出結果に基づきそのずれ量分だけ吸着ノズル１４をθ軸モータ１７、ＸＹステージ１１を駆動するＸ軸モータ１８及びＹ駆動モータ１９により補正移動させる。
【００１４】
次に、第２部品供給装置４について、以下詳述する。該第２部品供給装置４は、多数のパレットＰをストックすると共に、パレットＰを所定のレベル位置まで鉛直方向に搬送するエレベータ機構２１と、パレットＰをエレベータ機構２１から装置本体２のピックアップ領域Ｓまで水平方向に搬送するパレット導入機構２２とで構成されている。
【００１５】
前記エレベータ機構２１は、多数のパレットＰを上下方向に多数収容するパレットストッカ３１と、このパレットストッカ３１を介して各パレットＰを昇降させる昇降機構３２とで構成されている。このパレットストッカ３１は内部にパレットＰを載置する棚部材３３を上下方向に多数段配設して構成され、図２の右側は開口され、この開口からパレットＰが装置本体２側に引き出される。
【００１６】
前記昇降機構３２は、パレットストッカ３１を保持する図外のフレームと、このフレームの一部に螺合してこれを昇降させるボールネジ３４と、このボールネジ３４の両側に配設された前記フレームのガイドレール３５と、前記ボールネジ３４を回転させる昇降モータ３６とで構成される。この昇降モータ３６を介してボールネジ３４が正逆回転することにより、フレームがガイドレール３５に案内されて昇降し、パレットストッカ３１が昇降するものである。
【００１７】
このように構成されたエレベータ機構２１は、その昇降機構３２の昇降モータ３６がＣＰＵ５０に接続され、ＣＰＵ５０により昇降動作が制御される。そして、昇降動作では、パレットストッカ３１の所望の棚部材３３のレベル位置と、パレット導入機構２２の引き出し経路４１のレベル位置とを合致させる。
【００１８】
パレット導入機構２２は、装置本体２の基台５上に配設した引出し経路４１と、この引き出し経路４１に沿って進退する係止アーム４２と、該係止アーム４２を進退させる駆動機構４３とで構成される。そして、係止アーム４２の先端には、パレットＰに係脱するフック４４が設けられており、駆動機構４３により係止アーム４２を前進させて、このフック４４をエレベータ機構２１に収容したパレットＰの先端に係止し、次に係止アーム４２を後退させて、パレットＰを引き出し経路４１に沿ってピックアップ領域Ｓに導入する。
【００１９】
次に、図３の制御ブロック図について、説明する。ＣＰＵ５０はＲＡＭ５１に記憶されたデータに基づき、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ５０は、駆動回路５４を介して前記Ｘ軸モータ１８の駆動を、駆動回路５５を介して前記Ｙ軸モータ１９の駆動を、また駆動回路５６を介して前記θ軸モータ１７の駆動を、更に駆動回路５７を介して前記昇降モータ３６の駆動を制御している。
【００２０】
６０はインターフェース５８を介して前記ＣＰＵ５０に接続される部品認識処理部で、前記部品認識カメラ１６により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理部６０にて行われ、ＣＰＵ５０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ５０は、部品認識カメラ１６に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を部品認識処理部６０に出力すると共に、認識処理結果を認識処理部６０から受取るものである。
【００２１】
５９は基板認識処理部で、前記基板認識カメラ１０により撮像して取込まれた画像の認識処理が該基板認識処理部５９にて行われ、ＣＰＵ５０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ５０は、基板認識カメラ１０に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を基板認識処理部５９に出力すると共に、認識処理結果を基板認識処理部５９から受取るものである。
【００２２】
即ち、前記部品認識処理部６０及び前記基板認識処理部５９の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ５０に送られ、ＣＰＵ５０はＹ軸モータ１９、Ｘ軸モータ１８及びθ軸モータ１７を駆動させ、Ｘ、Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正が可能となる。
【００２３】
次に、前記ＲＡＭ５１に記憶された部品ライブラリデータについて、図４に基づき説明する。この部品ライブラリデータは、電子部品毎にその電子部品の形状、厚さ、Ｘサイズ及びＹサイズ等の形状データ、透過型や反射型で撮像するかに関する認識データの他、パレットＰに装填できる装填数、電子部品の部品重量や使用するパレットの重量に関するデータが追加されて構成される。このため、新たに電子部品毎の重量リストを作成する必要がなく、一括してデータを管理することができる。
【００２４】
次に、前記ＲＡＭ５１に記憶された装着データについて、図５に基づき説明する。この装着データは、電子部品の装着順序毎にプリント基板内でのＸ方向、Ｙ方向及び角度位置情報や、部品情報等から構成される。
【００２５】
次に、前記ＲＡＭ５１に記憶された動作パラメータデータについて、図６に基づき説明する。このデータは、前記エレベータ機構２１の昇降モータ３６の速度に関するデータであり、エレベータ機構２１内に装填されるパレットの重量及び電子部品の重量の総和の所定範囲毎に、ゲイン、加速度、最高速度、Ｓ字設定を設定するためのデータである。前記重量の総和が小さいほど、エレベータ機構２１の移動速度が速く設定されているものである。
【００２６】
以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、プリント基板が図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベアを介して位置決めテーブル７に搬送され、位置決め機構により位置決め固定され、基板認識カメラ１０によりプリント基板に付された複数の位置決めマークが撮像され、部品取出し動作及び装着動作となるが、その前提として図５の装着データに示す電子部品は第１部品供給装置３又は第２部品供給装置４に収納されている。
【００２７】
従って、図７に示すように、ＣＰＵ５０はＲＡＭ５１に記憶された装着データの中から第２部品供給装置４に収納されている電子部品、即ち使用電子部品を選択し、その使用部品のライブラリデータを検索しパレット重量及び部品重量の総和を算出する。
【００２８】
そして、この算出された総和重量が、３０Ｋｇ以下か否かがＣＰＵ５０により判断される。即ち、１つのパレットＰで、部品重量は最大２Ｋｇで、パレットＰの重量は最大１Ｋｇで両者の合計３Ｋｇが最大となり、第２部品供給装置４はパレットＰを最高３０段収納できるので３×３０で９０Ｋｇとなるが、重すぎるので３０Ｋｇを超えるとエラー表示する。従って、必要に応じて、前記第２部品供給装置４をもう１つ設けるなどして対応することとなる。
【００２９】
そして、総和重量が３０Ｋｇ以下であれば、図６に示す総和重量に応じた設定モードを選定し、エレベータ機構２１の駆動の際には所定の速度となるようエレベータ機構２１の昇降モータ３６をＣＰＵ５０が制御する。
【００３０】
これにより、総和重量が軽ければ、より高い加速度及び最高速度で、重ければより低い加速度及び最高速度で前記エレベータ機構２１を移動させることが可能となり、またＳ字設定も変化させることによって装着時間の短縮が図れることとなるものである。
【００３１】
従って、ＲＡＭ５１にステップ番号毎に格納されたプリント基板の装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び電子部品等が指定された装着データ（図５参照）に従い、初めに装着ステップ番号０００２の電子部品の部品種に対応した吸着ノズル１４が装着すべき該電子部品を所定の第１部品供給装置３又は第２部品供給装置４から吸着して取出す。
【００３２】
このとき、装着ステップ番号０００２の電子部品が第２部品供給装置４内に収納されている場合には、ＣＰＵ５０によりエレベータ機構２１の昇降動作が前述の如く所定の速度に制御されて、装着ステップ番号０００２の電子部品を収納しているパレットストッカ３１の棚部材３３のレベル位置と、パレット導入機構２２の引き出し経路４１のレベル位置とが合致されて、駆動機構４３により係止アーム４２を前進させて、フック４４をエレベータ機構２１に収容したパレットＰの先端に係止し、次に係止アーム４２を後退させて、パレットＰを引き出し経路４１に沿ってピックアップ領域Ｓに導入し、前記吸着ノズル１４により吸着して取出すものである。即ち、各装着ヘッド６が装着すべき電子部品を取出すべく移動するが、駆動回路５５によりＹ軸モータ１９が駆動して、駆動回路５４によりＸ軸モータ１８が駆動してＸＹステージ１１を移動させることにより装着ヘッド９を移動させ、前記パレットＰから電子部品を取り出す。
【００３３】
次いで、装着ヘッド７はプリント基板Ｐの上方位置まで移動するが、この移動途中で、部品認識カメラ１６上方位置において停止し、カメラ１６が撮像し、電子部品が該ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、部品認識処理部６０により位置が認識される。
【００３４】
そして、前記基板認識カメラ１０により撮像されて基板認識処理部５９によるプリント基板の位置ずれ分及び部品認識処理部６０による電子部品の位置ずれ分だけ、ＣＰＵ５０はＹ軸モータ１９、Ｘ軸モータ１８及びθ軸モータ１７を制御して、Ｘ、Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされる。この補正後に、前記吸着ノズル１４が下降してプリント基板上の所定位置に電子部品が装着される。
【００３５】
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。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、部品重量及びパレット重量の総和重量を算出し、エレベータ機構の最適な動作速度を設定し、装着効率の向上を図ることができる。また、電子部品のライブラリデータに該電子部品の重量及び前記パレットの重量を追加したから、新たに電子部品毎の重量リストを作成する必要がなく、一括してデータを管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の側面図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】部品ライブラリデータを示す図である。
【図５】装着データを示す図である。
【図６】動作パラメータ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】
１            電子部品装着装置
２            装置本体
９            装着ヘッド
１４          吸着ノズル
２１          エレベータ機構
２２          パレット導入機構
３６          昇降モータ
５０          ＣＰＵ
５１          ＲＡＭ
Ｐ            パレット
【図１】
0004601852.tif 000002
【図２】
0004601852.tif 000003
【図３】
0004601852.tif 000004
【図４】
0004601852.tif 000005
【図５】
0004601852.tif 000006
【図６】
0004601852.tif 000007
【図７】
0004601852.tif 000008