【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、部品を回路基板に装着する部品実装装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
部品実装装置の一形態としてＸＹロボットによるものが知られており、ＸＹロボットにより装着ヘッドをＸ−Ｙ軸方向に移動させ、装着ヘッドは部品供給位置に移動したとき吸着ノズルにより部品を吸着保持し、部品装着位置に移動して吸着ノズルに吸着保持した部品を回路基板に装着する。この部品実装動作は基本的に１つの部品に対して装着ヘッドを部品供給位置から部品装着位置に移動させる動作を繰り返すことにより、回路基板に多数の部品を装着するので、回路基板の生産能力に限界がある。
【０００３】
生産能力を向上させるために、装着ヘッドに複数の吸着ノズルを設け、部品供給位置において複数の吸着ノズルにそれぞれ部品を吸着保持できるように構成することができ、装着ヘッドが部品供給位置と部品装着位置との間を往復する回数を減少させ、生産性の向上を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、装着ヘッドに複数の吸着ノズルを設けると、部品の供給は吸着ノズルの配置間隔に所要の部品を並べる必要があり、部品供給の制約が大きくなる問題がある。また、配置間隔が固定された複数の吸着ノズルをそれに対応する複数の部品それぞれの上に位置決めすることはできない。これを解決するためには、複数の吸着ノズルの１本ずつに対して装着ヘッドを移動させて所要の部品上に対応する吸着ノズルを位置決めする方法を適用せざるを得ず、吸着時間の短縮を図る効果が小さくなる。
【０００５】
本発明が目的とするところは、部品供給位置から複数の吸着ノズルそれぞれにより同時に部品を吸着保持することを可能にした部品実装装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための部品実装装置は、Ｘ軸方向に配設されたＸ軸体と、このＸ軸体上に複数に配設された装着ヘッドと、各装着ヘッドに設けられた吸着ノズルと、部品をその種類別にＸ軸方向の部品供給位置に供給する部品供給部と、部品供給部に対してＸ軸方向と交差するＹ軸方向に位置する部品装着位置に搬入された回路基板を位置決め保持する基板保持部と、Ｙ軸方向にＸ軸体を移動させて各装着ヘッドを部品供給位置、部品装着位置に移動させるＸ軸体移動手段と、複数の装着ヘッドそれぞれをＸ軸方向に個別に移動させる装着ヘッド移動手段と、吸着ノズルをＸ軸及びＹ軸と交差するＺ軸方向に昇降移動させる吸着ノズル昇降手段と、実装プログラムに基づきＸ軸体移動手段及び装着ヘッド移動手段、吸着ノズル昇降手段を制御する実装制御手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【０００７】
上記部品実装装置によれば、Ｘ軸体移動手段によりＹ軸方向に移動するＸ軸体に複数の装着ヘッドがそれぞれ個別にＸ軸方向に移動可能に配設されているので、Ｘ軸体の移動により各装着ヘッドを一括して部品供給位置、部品装着位置に移動させることができ、部品供給位置において各装着ヘッドは吸着保持する部品の位置に応じてＸ軸体上を個別に移動して位置決めし、各装着ヘッドは同時に部品を吸着保持することができる。
【０００８】
上記構成において、各装着ヘッドにそれぞれ吸着ノズルを複数設け、吸着ノズル昇降手段は複数の吸着ノズルから選択された吸着ノズルをＺ軸方向に昇降させるように構成することにより、各装着ヘッドは部品供給位置において複数の部品を吸着保持することができるので、Ｘ軸体により部品装着位置に複数の部品を同時に移動させることができ、生産性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、実装制御手段は、装着ヘッド移動手段及び吸着ノズル選択手段、吸着ノズル昇降手段を各装着ヘッド毎に個別に制御することにより、部品装着位置において部品装着動作を行っている装着ヘッド以外の装着ヘッドは次の動作に備えて準備動作を行うことができ、効率的な部品実装が実施できる。
【００１０】
また、実装制御手段は、部品装着位置において部品装着動作を行なっている装着ヘッド以外の装着ヘッドに対して、部品装着動作を行なっている装着ヘッドの部品装着動作中に、次に装着する部品を吸着保持する吸着ノズルの選択動作をはじめとする装着のための準備動作をするように制御することにより、待機時間を減少させて効率のよい実装動作を行なうことができる。
【００１１】
また、部品供給部と基板保持部との間の部品認識位置に位置して各装着ヘッド毎の吸着ノズルが部品供給部から吸着保持した部品の位置及び姿勢を認識する複数の部品認識部を備え、Ｘ軸体移動手段はＹ軸方向にＸ軸体を移動させて各装着ヘッドを部品供給位置、部品認識位置、部品装着位置に移動させることにより、各装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルが吸着保持する部品の位置、姿勢を複数の部品認識部により一括して認識することができる。
【００１２】
また、複数の部品認識部は、基板保持部の近傍に、装着ヘッドの最小隣接間隔でＸ軸方向に配列すると、各装着ヘッドの部品認識位置から部品装着位置への移動距離が短縮される。特に回路基板が小型の場合に効果的であり、生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、実装制御手段は、装着ヘッド移動手段による各装着ヘッドの移動に優先順序を設けて制御することにより、複数の装着ヘッドが干渉するようなＸ軸方向の移動動作がある場合に、優先権のある装着ヘッドと干渉する装着ヘッドに退避動作を行わせ、優先権のある装着ヘッドの移動動作を優先させる。この制御により複数の装着ヘッドが共通のＸ軸体上で移動動作するときの衝突を防止することができる。
【００１４】
また、実装制御手段は、複数の装着ヘッドを複数のグループにして制御することにより、回路基板上に複数の装着ヘッドが出入りする無駄な移動動作がなくなり、部品装着動作を行うグループと待機するグループとに分けると、部品装着動作を行うグループは少ない移動距離で移動して部品装着が可能で、待機するグループは部品装着動作の準備動作を行うことができる。
【００１５】
また、部品供給部は、各装着ヘッド毎のブロックをＸ軸方向に配設することにより、複数の装着ヘッドによる部品の吸着保持に要する移動距離が小さく、複数の装着ヘッドが干渉することがない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る部品実装装置の構成を模式図として示すもので、装置内に搬入されてガイドレール２４に位置決め固定された回路基板２５に対し、部品供給部２０から供給される部品を複数の装着ヘッド１５ａ〜１５ｄにより装着できるように構成されている。
【００１８】
複数の装着ヘッド１５ａ〜１５ｄは、ボールネジとして形成されたＸ軸体１４にそれぞれボールナットにより噛合し、Ｘ軸モータ（装着ヘッド移動手段）１６によるボールナットの回転駆動により各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄはそれぞれ個別にＸ軸体１４上をＸ軸方向に移動できるように構成されている。複数の装着ヘッド１５ａ〜１５ｄを搭載したＸ軸体１４は、ボールネジとして形成されたＹ軸体１１がＹ軸モータ（Ｘ軸体移動手段）１２により回転駆動されることにより、Ｙ軸体１１に噛合したボールナット１３に固定されたＸ軸体１４をＹ軸方向に移動し、複数の装着ヘッド１５ａ〜１５ｄを同時にＹ軸方向に移動させることができる。
【００１９】
各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄはそれぞれ吸着保持する部品の種類に対応する複数の吸着ノズル１７を搭載し、ノズル選択シリンダ１８により任意の吸着ノズル１７が選択され、ノズル昇降モータ（吸着ノズル昇降手段）２７によりノズルホルダ１９が昇降駆動されることにより選択された吸着ノズル１７だけをＺ軸方向に昇降移動させることができる。また、選択された吸着ノズル１７はＺ軸回りに回動駆動させることができる。
【００２０】
部品供給部２０は、部品をその種類毎に格納して１個ずつＸ軸方向の部品供給位置Ａに供給する複数のパーツカセット２３を並列配置して構成されたもので、回路基板２５からＹ軸方向の位置に部品認識部２２ａ〜２２ｄを挟んで配設されている。
【００２１】
前記部品認識部２２ａ〜２２ｄは、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄが部品供給部２０上に移動して吸着ノズル１７により部品供給部２０から吸着保持した部品の位置、姿勢を認識するもので、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄに対応させてＸ軸方向の部品認識位置に複数に配設されている。
【００２２】
上記構成になる部品実装装置の動作について次に説明する。部品実装装置の動作順序は実装プログラムに設定されており、実装制御部（実装制御手段）２１は実装プログラムに基づいて各部に動作指令を出力して動作制御する。
【００２３】
まず、Ｙ軸モータ１２を回転させ、Ｘ軸体１４をＹ軸方向に移動させて各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄを部品供給部２０上に移動させる。このとき、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄは搭載する吸着ノズル１７が吸着保持する部品の部品供給部２０上の位置に応じてＸ軸モータ１６によりＸ軸体１４上を移動すると共に、ノズル選択シリンダ１８により部品に対応する吸着ノズル１７を選択する。このようにＸ軸体１４のＹ軸方向への移動中に各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄが吸着準備をすることによって、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄは部品供給部２０上の部品供給位置Ａに移動したとき、速やかに部品の吸着動作に移行することができる。
【００２４】
部品供給位置Ａ上に移動した各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄは、ノズル昇降モータ２７により選択された吸着ノズル１７の先端が該当する部品に当接する高さ位置まで下降させ、吸着ノズル１７に真空負圧を加えることにより部品供給部２０から部品を吸着ノズル１７に吸着保持させ、ノズル昇降モータ２７により吸着ノズル１７を上昇させる。各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄは部品供給部２０上において、Ｘ軸モータ１６によるＸ軸体１４上の移動、ノズル選択シリンダ１８による吸着ノズル１７の切り替え、ノズル昇降モータ２７による吸着ノズル１７の昇降の各動作を行い、複数の吸着ノズル１７全てに部品を吸着保持させる。
【００２５】
部品供給位置Ａにおける部品の吸着動作が終了すると、Ｙ軸モータ１２を回転させてＸ軸体１４をＹ軸方向に移動させ、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄをそれぞれに対応する部品認識部２２ａ〜２２ｄ上に移動させる。各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄはＹ軸方向への移動中にそれぞれＸ軸モータ１６によりＸ軸体１４上を移動し、それぞれ対応する各部品認識部２２ａ〜２２ｄのＸ軸方向位置に位置決めする。各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄは、それぞれ各部品認識部２２ａ〜２２ｄを経て回路基板２５上に移動するので、例えば、図２（ａ）に示すように、各部品認識部２２ａ〜２２ｄが間隔を広く配置されていると、例えば、図示装着ヘッド１５ａは部品認識部２２ａから回路基板２５上の部品装着位置Ｃに移動する距離が大きくなる。そこで、各部品認識部２２ａ〜２２ｄは、図２（ｂ）に示すように、隣り合う装着ヘッド１５ａ〜１５ｄが干渉しない間隔で、且つ回路基板２５の近接位置に配置しておくと、部品認識位置Ｂから部品装着位置Ｃへの移動距離は小さくなり、装着ヘッド１５ａ〜１５ｄの移動に要する時間を短縮することができる。
【００２６】
各部品認識部２２ａ〜２２ｄは、各吸着ノズル１７が吸着保持している部品を撮像し、撮像画像を画像処理することにより、吸着ノズル１７が吸着保持している部品の所定位置からの位置ずれ、Ｚ軸回りの所定角度からの姿勢のずれを認識する。各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄは複数の吸着ノズル１７にそれぞれ吸着保持させた部品を部品認識部２２ａ〜２２ｄ上の部品認識位置Ｂに移動させ、各吸着ノズル１７が吸着保持している部品の位置、姿勢のずれを認識させる。
【００２７】
部品認識位置Ｂでの認識動作が終了すると、Ｙ軸モータ１２の回転駆動によりＸ軸体１４はＹ軸方向に移動して、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄを回路基板２５上の部品装着位置Ｃに移動させる。各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄによる回路基板２５上への部品装着は、Ｙ軸モータ１２によるＸ軸体１４のＹ軸方向への移動と、Ｘ軸モータ１６による各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄのＸ軸方向への移動とにより、回路基板２５上に設定されたＸ−Ｙ座標上に所定の装着ヘッド１５ａ〜１５ｄを位置決めすることによってなされる。いま、装着ヘッド１５ａが回路基板２５に設定されたＸ−Ｙ座標上に部品を装着する場合、装着ヘッド１５ａがＸ−Ｙ座標位置に移動中に装着対象とする部品を吸着保持している吸着ノズル１７をノズル選択シリンダ１８により選択し、先に部品認識部２２ａでの認識結果に基づいてＺ軸回りの角度姿勢のずれを補正する回動動作を行い、更にＸ軸体１４のＹ軸方向への移動量及び装着ヘッド１５ａのＸ軸方向への移動量は、部品認識部２２ａでの認識結果に基づいて吸着保持位置のずれを補正するように制御される。この補正動作により吸着ノズル１７に吸着保持された部品の位置、姿勢のずれは補正されるので、所定のＸ−Ｙ座標位置に移動した装着ヘッド１５ａはノズル昇降モータ２７により選択された吸着ノズル１７を下降させて回路基板２５上の部品を当接させる。吸着ノズル１７の真空吸着を解除して部品を切り離し、ノズル昇降モータ２７により吸着ノズル１７を上昇させると、回路基板２５上の所定のＸ−Ｙ座標上への部品装着が終了する。
【００２８】
装着ヘッド１５ａによる部品装着動作が実行されているとき、他の装着ヘッド１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは待機位置にあり、次に部品装着動作を実行するのが、例えば装着ヘッド１５ｂであるとき、装着ヘッド１５ｂは、図３に示すように、Ｘ軸体１４上の移動により回路基板２５上の次に部品装着するＸ−Ｙ座標位置のＸ座標上に移動し、次に装着する部品を吸着保持する吸着ノズル１７の選択動作を開始し、装着ヘッド１５ａの部品装着動作が終了したとき、Ｙ軸モータ１２の回転によるＸ軸体１４のＹ軸方向への移動によりＹ軸座標上に移動し、Ｘ−Ｙ座標位置に位置決めされる。回路基板２５上に部品装着するＸ−Ｙ座標位置は、部品毎に異なり、Ｙ軸方向への移動を共有している状態では、複数の装着ヘッド１５ａ〜１５ｄが２つ以上同時に装着動作することは不可能であるが、上記のように１つの装着ヘッド１５ａが装着動作中には、他の装着ヘッド１５ｂが装着準備動作を実行することにより部品装着の時間短縮を図ることができる。また、実装プログラムにおいて、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄのＹ軸方向への移動距離が小さくなるような装着順序に最適化しておくと、Ｙ軸方向への移動時間の短縮を図ることができる。
【００２９】
上記のように各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄが搭載した複数の吸着ノズル１７が吸着保持した部品の回路基板２５への装着が完了すると、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄはＹ軸モータ１２の回転によるＸ軸体１４のＹ軸方向への移動により、再び部品供給部２０上の部品供給位置Ａ上に移動して吸着ノズル１７による部品の吸着保持動作に移行する。
【００３０】
部品供給部２０において各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄがパーツカセット２３から吸着ノズル１７により部品を吸着保持するとき、例えば、図４（ａ）に示すように、装着ヘッド１５ａと装着ヘッド１５ｂとが干渉するような部品吸着の指令があった場合、予め優先順序を設定しておくことにより干渉を回避することができる。図４に示す場合は装着ヘッド１５ａに優先権が設定されており、図４（ｂ）に示すように、装着ヘッド１５ｂは装着ヘッド１５ａの移動の障害とならないようにＸ軸体１４上を回避移動動作し、装着ヘッド１５ａ及び干渉対象とならない装着ヘッド１５ｃ，１５ｄは吸着ノズル１７により該当するパーツカセット２３から部品を吸着保持する。次に、装着ヘッド１５ａが装着ヘッド１５ｂに部品吸着させるためにＸ軸体１４上を回避移動動作するので、装着ヘッド１５ｂは該当するパーツカセット２３上に移動して吸着ノズル１７により部品を吸着保持する。
【００３１】
Ｘ軸体１４上に配設された複数の装着ヘッド１５ａ〜１５ｄにより同一の部品供給位置Ａから同時に部品を吸着保持するとき、上述のような装着ヘッド１５ａ〜１５ｄが干渉する場合が発生する。干渉を回避するために回避移動動作が伴うためタクトロスが発生する。これを解消するために、図５に示すように、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄ毎に部品供給部２０ａ〜２０ｄを設けることができる。各部品供給部２０ａ〜２０ｄは隣り合う間に装着ヘッド１５ａ〜１５ｄが干渉しないように間隔を設けて配設され、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄはそれぞれ専用の部品供給部２０ａ〜２０ｄから部品を吸着保持する。
【００３２】
また、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄによる回路基板２５への部品装着は、Ｘ軸方向への移動量を少なくすることによって装着時間の短縮を図ることができる。例えば、図６に示すように、４つの装着ヘッド１５ａ〜１５ｄを２つのグループＧ１，Ｇ２に分け、グループＧ１の装着ヘッド１５ａ，１５ｂが回路基板２５上で部品装着動作を行っているときは、グループＧ２の装着ヘッド１５ｃ，１５ｄは退避位置で待機する。グループＧ１による部品装着動作が終了した後、グループＧ１の装着ヘッド１５ａ，１５ｂを回路基板２５上から退避させ、グループＧ２の装着ヘッド１５ｃ，１５ｄを回路基板２５上に移動させて部品装着動作を行う。この部品装着制御により、各装着ヘッド１５ａ〜１５ｄのＸ軸方向の移動距離量が少なく、部品装着動作の時間短縮を図ることができる。
【００３３】
以上説明した部品実装装置において、Ｘ軸体１４をＹ軸方向に移動させる手段としてボールネジ機構を用いているが、これに限られるものではなく、Ｘ軸体１４をレール上に配し、リニアモータ駆動あるいはベルト駆動する機構などを用いることもできる。また、装着ヘッド１５ａ〜１５ｄに複数の吸着ノズル１７を設ける構造は、図７（ａ）〜（ｄ）に示す吸着ノズル１７ａ〜１７ｄのように構成することもできる。（ａ）は回転により所望のノズルを所定位置に移動させる構造、（ｂ）は回転ノズルを並列配置した構造、（ｃ）はノズルを放射状に配設して回動により所望のノズルを所定位置に移動させる構造、（ｄ）は直線移動により所望のノズルを所定位置に移動させる構造である。いずれの場合も所定位置に移動させたノズルをノズル昇降手段により昇降駆動して部品の吸着保持及び回路基板への装着を行う。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、Ｙ軸方向に移動するＸ軸体に複数の装着ヘッドがそれぞれ個別にＸ軸方向に移動可能に配設されているので、Ｘ軸体の移動により各装着ヘッドを一括して部品供給位置、部品認識位置、部品装着位置に移動させることができ、部品供給位置において各装着ヘッドは吸着保持する部品の位置に応じてＸ軸体上を個別に移動して位置決めし、各装着ヘッドは同時に部品を吸着保持することができる。また、部品認識位置において部品認識部の配置間隔に合わせて各装着ヘッドはＸ軸体上を移動して位置決めすることができ、部品認識部の構成及び配置の自由度が向上する。また、各装着ヘッドは複数の吸着ノズルを設けているので、部品供給位置において複数の部品を吸着保持することができるので、Ｘ軸体により部品認識位置及び部品装着位置に多数の部品を同時に移動させることができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る部品実装装置の構成を示す模式図。
【図２】部品認識部の配設位置による移動距離削減を説明する模式図。
【図３】複数の装着ヘッドの個別動作を示すタイミングチャート。
【図４】複数の装着ヘッドの干渉を防止する制御を示す模式図。
【図５】複数の装着ヘッド毎に部品供給部を設けた構成を示す模式図。
【図６】複数の装着ヘッドによる装着動作及び待機動作を説明する模式図。
【図７】複数の吸着ノズルを設ける各態様を示す斜視図。
【符号の説明】
１２ Ｙ軸モータ（Ｘ軸体移動手段）
１４ Ｘ軸体
１５ａ〜１５ｄ 装着ヘッド
１６ Ｘ軸モータ（装着ヘッド移動手段）
１７ 吸着ノズル
１８ ノズル選択シリンダ
２０ 部品供給部
２１ 実装制御部
２２ａ〜２２ｄ 部品認識部
２５ 回路基板
２７ ノズル昇降モータ（吸着ノズル昇降手段）
Ａ 部品供給位置
Ｂ 部品認識位置
Ｃ 部品装着位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting components on a circuit board.
[0002]
[Prior art]
An XY robot is known as one form of the component mounting apparatus. The XY robot moves a mounting head in the X-Y axis direction, and the mounting head sucks and holds a component by a suction nozzle when moved to a component supply position. Then, the component is moved to the component mounting position and the component sucked and held by the suction nozzle is mounted on the circuit board. This component mounting operation basically mounts many components on the circuit board by repeating the operation of moving the mounting head from the component supply position to the component mounting position for one component. There is a limit.
[0003]
In order to improve production capacity, a plurality of suction nozzles can be provided on the mounting head so that the components can be suctioned and held by the plurality of suction nozzles at the component supply position. It is possible to reduce the number of times of reciprocation with the position and improve the productivity.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a plurality of suction nozzles are provided in the mounting head, it is necessary to arrange required components in the arrangement intervals of the suction nozzles when supplying components, and there is a problem that the supply of components is greatly restricted. Further, a plurality of suction nozzles having a fixed arrangement interval cannot be positioned on each of a plurality of corresponding components. In order to solve this, it is necessary to apply a method of positioning the corresponding suction nozzle on a required component by moving the mounting head for each of the plurality of suction nozzles, thereby reducing the suction time. The effect of aiming is reduced.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a component mounting apparatus which enables a plurality of suction nozzles to simultaneously suction and hold a component from a component supply position.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A component mounting apparatus for achieving the above object includes an X-axis body provided in the X-axis direction, a plurality of mounting heads provided on the X-axis body, and a suction nozzle provided for each mounting head. And a component supply unit that supplies components to the component supply position in the X-axis direction for each type, and a circuit board carried in a component mounting position located in the Y-axis direction that intersects with the component supply unit in the X-axis direction. A substrate holding unit for positioning and holding; an X-axis body moving unit for moving each mounting head to a component supply position and a component mounting position by moving the X-axis body in the Y-axis direction; Mounting head moving means for individually moving; suction nozzle elevating means for moving the suction nozzle up and down in the Z-axis direction intersecting the X axis and Y axis; X-axis body moving means and mounting head moving means based on the mounting program; Nozzle lifting means A mounting control means for Gosuru and is characterized in that it comprises an.
[0007]
According to the above-described component mounting apparatus, the plurality of mounting heads are individually movably arranged in the X-axis direction on the X-axis body that moves in the Y-axis direction by the X-axis body moving means. By moving, each mounting head can be collectively moved to the component supply position and the component mounting position. At the component supply position, each mounting head individually moves on the X-axis body according to the position of the component to be suction-held. Positioning allows each mounting head to simultaneously hold the component by suction.
[0008]
In the above configuration, each mounting head is provided with a plurality of suction nozzles, and the suction nozzle lifting / lowering means is configured to raise / lower a suction nozzle selected from the plurality of suction nozzles in the Z-axis direction. Since a plurality of components can be sucked and held at the position, the plurality of components can be simultaneously moved to the component mounting position by the X-axis body, and productivity can be improved.
[0009]
Also, the mounting control means controls the mounting head moving means, the suction nozzle selecting means, and the suction nozzle elevating means individually for each mounting head, so that mounting other than the mounting head performing the component mounting operation at the component mounting position is performed. The head can perform a preparation operation in preparation for the next operation, so that efficient component mounting can be performed.
[0010]
In addition, the mounting control means, during the component mounting operation of the mounting head performing the component mounting operation, to the mounting head other than the mounting head performing the component mounting operation at the component mounting position, the component to be mounted next. By controlling to perform a preparation operation for mounting including a selection operation of a suction nozzle to be suction-held, the standby time can be reduced and an efficient mounting operation can be performed.
[0011]
Also, a plurality of component recognition units are provided at a component recognition position between the component supply unit and the substrate holding unit, and the suction nozzles of the respective mounting heads recognize the positions and postures of the components suction-held from the component supply unit. The X-axis body moving means moves the X-axis body in the Y-axis direction to move each mounting head to a component supply position, a component recognition position, and a component mounting position, so that a plurality of suction nozzles provided for each mounting head are provided. A plurality of component recognition units can collectively recognize the position and orientation of the component to be sucked and held.
[0012]
Further, when the plurality of component recognition units are arranged in the X-axis direction near the substrate holding unit at the minimum adjacent interval of the mounting head, the moving distance of each mounting head from the component recognition position to the component mounting position is reduced. This is particularly effective when the circuit board is small, and the productivity can be improved.
[0013]
In addition, the mounting control means provides a priority order for the movement of each mounting head by the mounting head moving means, and controls the movement in the X-axis direction in which a plurality of mounting heads interfere with each other. A mounting head that interferes with a mounting head having a priority is caused to perform an evacuation operation, and a movement operation of a mounting head having a priority is prioritized. This control can prevent a collision when a plurality of mounting heads move on a common X-axis body.
[0014]
Further, the mounting control means controls the plurality of mounting heads into a plurality of groups, so that useless moving operations in which the plurality of mounting heads enter and exit on the circuit board are eliminated, and a group performing the component mounting operation and a group performing the standby are included. The group that performs the component mounting operation can perform component mounting by moving with a small moving distance, and the group that waits can perform the preparation operation for the component mounting operation.
[0015]
In addition, since the component supply unit arranges the blocks for each mounting head in the X-axis direction, the moving distance required for suction and holding of the component by the plurality of mounting heads is small, and the plurality of mounting heads do not interfere. .
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings to facilitate understanding of the present invention. The embodiment described below is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.
[0017]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a component mounting apparatus according to the present embodiment. The component mounting apparatus is supplied from a component supply unit 20 to a circuit board 25 carried into the apparatus and positioned and fixed on a guide rail 24. The component is configured to be mounted by a plurality of mounting heads 15a to 15d.
[0018]
The plurality of mounting heads 15a to 15d are respectively engaged with the X-axis body 14 formed as a ball screw by a ball nut, and the mounting heads 15a to 15d are rotated by the X-axis motor (mounting head moving means) 16 to rotate the ball nuts. Each is configured to be individually movable on the X-axis body 14 in the X-axis direction. The X-axis body 14 on which the plurality of mounting heads 15a to 15d are mounted is attached to the Y-axis body 11 by rotating the Y-axis body 11 formed as a ball screw by a Y-axis motor (X-axis body moving means) 12. By moving the X-axis body 14 fixed to the meshed ball nut 13 in the Y-axis direction, the plurality of mounting heads 15a to 15d can be simultaneously moved in the Y-axis direction.
[0019]
Each of the mounting heads 15a to 15d mounts a plurality of suction nozzles 17 corresponding to the type of the component to be suction-held, and an arbitrary suction nozzle 17 is selected by a nozzle selection cylinder 18, and a nozzle elevating motor (suction nozzle elevating means) 27 By driving the nozzle holder 19 up and down, only the selected suction nozzle 17 can be moved up and down in the Z-axis direction. Further, the selected suction nozzle 17 can be driven to rotate around the Z axis.
[0020]
The component supply unit 20 is configured by arranging in parallel a plurality of parts cassettes 23 that store components for each type and supply the components one by one to a component supply position A in the X-axis direction. The component recognition units 22a to 22d are arranged at axial positions with the component recognition units 22a to 22d interposed therebetween.
[0021]
The component recognition units 22a to 22d recognize the positions and postures of the components that the mounting heads 15a to 15d move onto the component supply unit 20 and are sucked and held by the suction nozzle 17 from the component supply unit 20. A plurality of heads are arranged at component recognition positions in the X-axis direction corresponding to the heads 15a to 15d.
[0022]
Next, the operation of the component mounting apparatus having the above configuration will be described. The operation sequence of the component mounting apparatus is set in the mounting program, and the mounting control unit (mounting control unit) 21 outputs an operation command to each unit based on the mounting program to control the operation.
[0023]
First, the Y-axis motor 12 is rotated, and the X-axis body 14 is moved in the Y-axis direction to move each of the mounting heads 15 a to 15 d onto the component supply unit 20. At this time, each of the mounting heads 15a to 15d is moved on the X-axis body 14 by the X-axis motor 16 in accordance with the position of the component to be suction-held by the suction nozzle 17 to be mounted on the component supply unit 20, and the nozzle selection cylinder 18 To select the suction nozzle 17 corresponding to the component. As described above, the mounting heads 15a to 15d prepare for suction while the X-axis body 14 is moving in the Y-axis direction, so that the mounting heads 15a to 15d have moved to the component supply position A on the component supply unit 20. At this time, it is possible to promptly shift to the component suction operation.
[0024]
Each of the mounting heads 15a to 15d moved to the component supply position A is lowered to a position where the tip of the suction nozzle 17 selected by the nozzle elevating motor 27 contacts the corresponding component, and the vacuum negative pressure is applied to the suction nozzle 17. Is added, the component is sucked and held by the suction nozzle 17 from the component supply unit 20, and the suction nozzle 17 is raised by the nozzle lifting motor 27. Each of the mounting heads 15a to 15d moves on the X-axis body 14 by the X-axis motor 16, switches the suction nozzle 17 by the nozzle selection cylinder 18, and moves the suction nozzle 17 up and down by the nozzle elevating motor 27 on the component supply unit 20. The operation is performed, and the components are sucked and held by all of the plurality of suction nozzles 17.
[0025]
When the component suction operation at the component supply position A is completed, the Y-axis motor 12 is rotated to move the X-axis body 14 in the Y-axis direction, and the mounting heads 15a to 15d are respectively associated with the corresponding component recognition units 22a to 22d. Move up. Each of the mounting heads 15a to 15d is moved on the X-axis body 14 by the X-axis motor 16 while moving in the Y-axis direction, and is positioned at the corresponding X-axis position of each of the component recognition units 22a to 22d. Since each of the mounting heads 15a to 15d moves onto the circuit board 25 via each of the component recognition units 22a to 22d, for example, as shown in FIG. When they are arranged, for example, the distance that the illustrated mounting head 15a moves from the component recognition unit 22a to the component mounting position C on the circuit board 25 increases. Therefore, as shown in FIG. 2B, the component recognition units 22a to 22d are arranged at intervals that do not cause interference between the adjacent mounting heads 15a to 15d and at positions close to the circuit board 25, and The moving distance from the position B to the component mounting position C is reduced, and the time required for moving the mounting heads 15a to 15d can be reduced.
[0026]
Each of the component recognition units 22a to 22d captures a component held by the suction nozzle 17 and performs image processing on the captured image, thereby displacing the component held by the suction nozzle 17 from a predetermined position. , A posture deviation from a predetermined angle around the Z axis is recognized. Each of the mounting heads 15a to 15d moves the component sucked and held by each of the plurality of suction nozzles 17 to a component recognition position B on the component recognition units 22a to 22d. Recognize the deviation of the posture.
[0027]
When the recognition operation at the component recognition position B is completed, the X-axis body 14 moves in the Y-axis direction due to the rotation of the Y-axis motor 12, and the mounting heads 15a to 15d are moved to the component mounting position C on the circuit board 25. Move. Component mounting on the circuit board 25 by each of the mounting heads 15a to 15d is performed by moving the X-axis body 14 in the Y-axis direction by the Y-axis motor 12 and moving the mounting heads 15a to 15d by the X-axis motor 16 in the X-axis direction. Is performed by positioning the predetermined mounting heads 15a to 15d on the XY coordinates set on the circuit board 25. When the mounting head 15a mounts a component on the XY coordinate set on the circuit board 25, the mounting head 15a sucks and holds the component to be mounted while moving to the XY coordinate position. The nozzle 17 is selected by the nozzle selection cylinder 18, and a rotation operation for correcting a deviation of the angular posture about the Z axis based on the recognition result by the component recognition unit 22 a is first performed. The amount of movement of the mounting head 15a in the X-axis direction and the amount of movement of the mounting head 15a are controlled so as to correct the shift of the suction holding position based on the recognition result of the component recognition unit 22a. The position and posture of the component sucked and held by the suction nozzle 17 are corrected by this correction operation, so that the mounting head 15a that has moved to the predetermined XY coordinate position can move the suction nozzle 17 selected by the nozzle elevating motor 27. Is lowered to bring the components on the circuit board 25 into contact. When the suction suction of the suction nozzle 17 is released and the component is separated, and the suction nozzle 17 is raised by the nozzle elevating motor 27, the mounting of the component on the predetermined XY coordinates on the circuit board 25 is completed.
[0028]
When the component mounting operation is being performed by the mounting head 15a, the other mounting heads 15b, 15c, and 15d are at the standby position. When the next component mounting operation is performed by, for example, the mounting head 15b, the mounting head As shown in FIG. 3, 15b moves to the X-coordinate of the XY coordinate position where the next component is mounted on the circuit board 25 by moving on the X-axis body 14, and sucks and holds the next component to be mounted. When the selection operation of the suction nozzle 17 is started and the component mounting operation of the mounting head 15a is completed, the X-axis body 14 is moved in the Y-axis direction by the rotation of the Y-axis motor 12, and moves on the Y-axis coordinate. -Positioned at the Y coordinate position. The XY coordinate position at which the component is mounted on the circuit board 25 differs for each component, and in a state where movement in the Y-axis direction is shared, two or more mounting heads 15a to 15d perform mounting operations simultaneously. However, as described above, while one mounting head 15a is performing the mounting operation, the other mounting head 15b performs the mounting preparation operation, so that the time for mounting the components can be reduced. If the mounting program optimizes the mounting order such that the moving distance of each of the mounting heads 15a to 15d in the Y-axis direction is reduced, the moving time in the Y-axis direction can be reduced.
[0029]
When the mounting of the components suction-held by the plurality of suction nozzles 17 mounted on the mounting heads 15a to 15d on the circuit board 25 is completed, the mounting heads 15a to 15d Due to the movement of the body 14 in the Y-axis direction, the body 14 moves to the component supply position A on the component supply unit 20 again, and shifts to the component suction operation by the suction nozzle 17.
[0030]
When each of the mounting heads 15a to 15d sucks and holds a component from the parts cassette 23 by the suction nozzle 17 in the component supply unit 20, for example, as shown in FIG. 4A, the mounting head 15a and the mounting head 15b interfere with each other. When such a component suction command is issued, interference can be avoided by setting a priority order in advance. In the case shown in FIG. 4, the priority is set to the mounting head 15a, and as shown in FIG. 4B, the mounting head 15b avoids on the X-axis body 14 so as not to hinder the movement of the mounting head 15a. The mounting head 15a and the mounting heads 15c and 15d, which are not interference targets, are sucked and held by the suction nozzle 17 from the corresponding parts cassette 23. Next, the mounting head 15a moves over the X-axis body 14 in order to attract the component to the mounting head 15b, so that the mounting head 15b moves onto the corresponding parts cassette 23 and sucks and holds the component by the suction nozzle 17. I do.
[0031]
When a plurality of mounting heads 15a to 15d arranged on the X-axis body 14 simultaneously suck and hold components from the same component supply position A, the above-described mounting heads 15a to 15d may interfere with each other. Tact loss occurs because an avoiding movement operation is involved to avoid interference. In order to solve this, as shown in FIG. 5, component supply units 20a to 20d can be provided for each of the mounting heads 15a to 15d. The component supply units 20a to 20d are arranged at intervals so that the mounting heads 15a to 15d do not interfere with each other, and the mounting heads 15a to 15d suck components from the dedicated component supply units 20a to 20d. Hold.
[0032]
In addition, when the components are mounted on the circuit board 25 by the mounting heads 15a to 15d, the mounting time can be shortened by reducing the amount of movement in the X-axis direction. For example, as shown in FIG. 6, when the four mounting heads 15a to 15d are divided into two groups G1 and G2, and the mounting heads 15a and 15b of the group G1 perform a component mounting operation on the circuit board 25, The mounting heads 15c and 15d of the group G2 stand by at the retracted position. After the component mounting operation by the group G1 is completed, the mounting heads 15a and 15b of the group G1 are retracted from the circuit board 25, and the mounting heads 15c and 15d of the group G2 are moved onto the circuit board 25 to perform the component mounting operation. . By this component mounting control, the amount of movement of each of the mounting heads 15a to 15d in the X-axis direction is small, and the time for the component mounting operation can be reduced.
[0033]
In the component mounting apparatus described above, a ball screw mechanism is used as a means for moving the X-axis body 14 in the Y-axis direction. However, the present invention is not limited to this. A drive or belt drive mechanism may be used. Further, the structure in which the plurality of suction nozzles 17 are provided in the mounting heads 15a to 15d may be configured as suction nozzles 17a to 17d shown in FIGS. (A) is a structure in which a desired nozzle is moved to a predetermined position by rotation, (b) is a structure in which rotating nozzles are arranged in parallel, and (c) is a structure in which nozzles are arranged radially to rotate and move a desired nozzle to a predetermined position. (D) is a structure for moving a desired nozzle to a predetermined position by linear movement. In either case, the nozzle moved to the predetermined position is moved up and down by the nozzle elevating means to suction and hold the component and mount it on the circuit board.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since a plurality of mounting heads are individually arranged to be movable in the X-axis direction on the X-axis body that moves in the Y-axis direction, The mounting head can be moved to the component supply position, component recognition position, and component mounting position in a lump. At the component supply position, each mounting head moves individually on the X-axis body according to the position of the component to be suction-held. And each mounting head can simultaneously hold the component by suction. Further, at the component recognition position, each mounting head can be moved and positioned on the X-axis body in accordance with the arrangement interval of the component recognition unit, and the degree of freedom in the configuration and arrangement of the component recognition unit is improved. Also, since each mounting head is provided with a plurality of suction nozzles, a plurality of components can be suction-held at the component supply position, so that many components can be simultaneously moved to the component recognition position and the component mounting position by the X-axis body. And productivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a component mounting apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a reduction of a moving distance by an arrangement position of a component recognition unit.
FIG. 3 is a timing chart showing individual operations of a plurality of mounting heads.
FIG. 4 is a schematic diagram showing control for preventing interference of a plurality of mounting heads.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration in which a component supply unit is provided for each of a plurality of mounting heads.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a mounting operation and a standby operation by a plurality of mounting heads.
FIG. 7 is a perspective view showing each aspect in which a plurality of suction nozzles are provided.
[Explanation of symbols]
12 Y-axis motor (X-axis body moving means)
14 X-axis bodies 15a to 15d Mounting head 16 X-axis motor (mounting head moving means)
17 Suction nozzle 18 Nozzle selection cylinder 20 Component supply unit 21 Mounting control units 22a to 22d Component recognition unit 25 Circuit board 27 Nozzle elevating motor (suction nozzle elevating means)
A Component supply position B Component recognition position C Component mounting position