JP6461205B2

JP6461205B2 - 供給部品移載装置

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Publication number: JP6461205B2
Application number: JP2016572972A
Authority: JP
Inventors: 弘健江嵜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2035-02-03
Also published as: JPWO2016125245A1; WO2016125245A1

Description

本発明は、部品供給装置から供給される部品を仮置き台に載せて部品実装機に供給する供給部品移載装置に関する発明である。

一般に、部品実装機では、部品供給装置から供給される部品をその上方から吸着ノズルで吸着して、該部品を下方からカメラで撮像し、画像処理により該部品の位置を検出して、その検出結果に基づいて該部品の位置ずれを補正して該部品を回路基板に実装するようにしている。

しかし、近年、部品の上面に存在する電極や位置決め用のマーク、パターン等を基準にして該部品の位置ずれを補正して回路基板に実装したいという要求が出てきた。

このような要求に対応するために、部品実装機に装備されている基準マーク撮像用のカメラを用いて、部品供給装置から供給される部品をその上方から撮像して、画像処理により該部品の上面の電極や位置決め用のマーク、パターン等を認識して、その認識結果に基づいて該部品の位置のずれを補正して回路基板に実装することが行われている。

この場合、部品の位置を検出した後に該部品を吸着ノズルで吸着するため、吸着動作時に部品の位置がずれてしまうことがある。例えば、軟質のトレイや軟質の部品供給テープを使用する場合は、吸着ノズルで部品を吸着する際にトレイやテープが変形し、その変形によって部品の姿勢が変化して部品の位置がずれてしまうことがある。吸着動作時に部品の位置がずれると、吸着前に検出した部品の位置と吸着後の部品の位置との間に差異が生じてしまい、部品の実装精度に悪影響を及ぼしてしまう。

この問題を解決するために、特許文献１（特開２００１−１１３４２１号公報）や、特許文献２（特開２００４−２２１１３０号公報）に記載されているように、部品実装機の吸着ノズルに吸着した部品を載せる硬質の仮置き台を設けて、吸着ノズルに吸着した部品を仮置き台に載せて位置決めした後、該仮置き台上の部品を吸着ノズルで再吸着して回路基板に実装することが行われている。

特開２００１−１１３４２１号公報特開２００４−２２１１３０号公報

しかし、上記方法では、部品供給装置から供給される部品を仮置き台に載せる動作を部品実装機の吸着ノズルで行うため、仮置き台上の部品を部品実装機の吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する動作のサイクルタイムが延びてしまい、生産性が低下するという欠点があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、仮置き台上の部品を回路基板に実装する動作のサイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上できる供給部品移載装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、部品供給装置から供給される部品を水平姿勢で載せる仮置き台を有し、該仮置き台に載せた部品を部品実装機に供給する供給部品移載装置において、前記部品供給装置から供給される部品を前記仮置き台に載せる移載手段と、前記仮置き台に載せた部品をその上方から撮像するカメラとを備え、前記カメラの撮像画像を処理して前記仮置き台に載せた部品の位置を認識して、その認識結果又は該部品の位置ずれ補正量を前記部品実装機に送信することを第１の特徴とし、更に、前記移載手段は、前記仮置き台に複数の部品を載せ、前記仮置き台上の複数の部品の配置に沿って前記カメラを移動させるカメラ移動装置を備えていることを第２の特徴とするものである。

本発明の供給部品移載装置は、部品供給装置から供給される部品を仮置き台に載せる移載手段と、仮置き台に載せた部品をその上方から撮像するカメラとを備えているため、部品供給装置から供給される部品を仮置き台に載せる動作や、仮置き台上の部品をカメラで撮像する動作を、部品実装機の吸着ノズルで仮置き台上の部品を吸着して回路基板に実装する動作と並行して行うことができる。これにより、仮置き台上の部品を回路基板に実装する動作のサイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上できる。

この場合、前記移載手段は、前記仮置き台に複数の部品を載せ、前記仮置き台上の複数の部品の配置に沿って前記カメラを移動させるカメラ移動装置を備えた構成としているため、１台のカメラで仮置き台に載せた複数の部品を順番に撮像して各部品の位置を順番に認識することができる。

また、本発明の供給部品移載装置は、前記移載手段として、部品を吸着する移載ノズルを用い、前記移載ノズルを前記部品供給装置から供給される部品を吸着する位置と前記仮置き台に載せる位置との間を移動させるノズル移動装置を備えた構成としても良い。この場合、移載ノズルは１本でも複数本であっても良い。

また、本発明の供給部品移載装置は、複数の仮置き台と、各仮置き台を複数の位置間を移動させる台移動装置とを備え、前記部品供給装置から供給される部品をいずれかの仮置き台に載せる位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記部品実装機に供給する位置とを分けるようにしても良い。このようにすれば、部品供給装置から供給される部品を仮置き台に載せる動作と、仮置き台上の部品を部品実装機の吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する動作とを並行して能率良く行うことができる。

更に、本発明の供給部品移載装置は、前記部品供給装置から供給される部品をいずれかの仮置き台に載せる位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記カメラで撮像する位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記部品実装機に供給する位置とを分けるようにしても良い。このようにすれば、部品供給装置から供給される部品を仮置き台に載せる動作と、仮置き台上の部品をカメラで撮像する動作と、仮置き台上の部品を部品実装機の吸着ノズルで吸着して回路基板に実装する動作とを並行して能率良く行うことができる。

尚、本発明の供給部品移載装置は、部品供給装置や部品実装機とは別のユニットとして設けても良いし、部品供給装置に設けたり、或は、部品実装機に設けても良い。

図１は本発明の一実施例における部品供給装置と供給部品移載装置の構成を示す側面図である。図２は部品供給装置と供給部品移載装置の構成を示す平面図である。図３は供給部品移載装置の制御系の構成を示すブロック図である。図４は供給部品移載装置の制御プログラムを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１及び図２に基づいて部品供給装置１０と供給部品移載装置２０の構成を説明する。

本実施例の部品供給装置１０は、複数種類のフィーダ（トレイフィーダ１１とテープフィーダ１２）を備えているが、１種類のフィーダのみを備えた構成としても良い。
供給部品移載装置２０は、部品供給装置１０に設けられ、トレイフィーダ１１やテープフィーダ１２と部品実装機の部品実装ステーションとの間に位置している。

供給部品移載装置２０は、硬質材料により形成した複数の仮置き台２１と、各仮置き台２１を移載位置→認識位置→供給位置の順序でＹ方向（部品実装機の基板搬送方向と直角な方向）に移動させる台移動装置２２（図３参照）とを備えている。各仮置き台２１はＸ方向（部品実装機の基板搬送方向）に長く延びる平板状に形成され、各仮置き台２１上に複数の部品をＸ方向に並べて載せるようになっている。本実施例では、合計６個の仮置き台２１が３個ずつ上下２段に配列され、台移動装置２２によって各仮置き台２１が移載位置→認識位置→供給位置→供給位置の下方位置→認識位置の下方位置→移載位置の下方位置→移載位置→…の順序で循環するように移動する。

また、供給部品移載装置２０は、部品供給装置１０から供給される部品を移載位置の仮置き台２１に載せる移載ノズル２３（移載手段）と、移載ノズル２３をＸＹ方向に移動させるノズル移動装置２４（図３参照）とを備え、ノズル移動装置２４によって移載ノズル２３をトレイフィーダ１１やテープフィーダ１２の上方に移動させて部品を吸着した後、該移載ノズル２３を移載位置の仮置き台２１の上方へ移動させて該仮置き台２１に載せるという動作を繰り返して、該仮置き台２１上に複数の部品をＸ方向に並べて載せる。移載ノズル２３は１本でも複数本であっても良い。

更に、供給部品移載装置２０は、認識位置の仮置き台２１上の部品をその上方から撮像するカメラ２５と、カメラ２５を認識位置の仮置き台２１上の部品の配列に沿ってＸ方向に移動させるカメラ移動装置２６とを備え、認識位置の仮置き台２１上の複数の部品を１個ずつカメラ２５で撮像して各部品の上面に存在する電極や位置決め用のマーク、パターン等の位置を認識するようになっている。

供給位置の仮置き台２１上の部品は、部品実装機の吸着ノズル３１で吸着して回路基板に実装するようになっている。供給部品移載装置２０の制御装置２７（図３参照）は、供給位置の仮置き台２１上の部品を部品実装機の吸着ノズル３１で吸着する際に、部品実装機からの要求により仮置き台２１上の部品の位置の認識結果又は位置ずれ補正量を部品実装機へ送信する。これにより、部品実装機は、部品の上面に存在する電極や位置決め用のマーク、パターン等を基準にして該部品の位置ずれを補正して回路基板に実装する。

供給部品移載装置２０の制御装置２７は、図４の制御プログラムを実行することで、供給部品移載装置２０の動作を次のように制御する。まず、ステップ１０１で、部品供給装置１０から供給される部品を移載ノズル２３で吸着して移載位置の仮置き台２１に載せる部品移載動作と、認識位置の仮置き台２１上の複数の部品を１個ずつカメラ２５で撮像して各部品の上面に存在する電極や位置決め用のマーク、パターン等の位置を認識する部品認識動作と、供給位置の仮置き台２１上の部品を部品実装機の吸着ノズル３１で吸着して回路基板に実装する部品実装動作とを並行して行う。この際、部品実装機からの要求により仮置き台２１上の部品の位置の認識結果又は位置ずれ補正量を部品実装機へ送信する。これにより、部品実装機は、部品の上面に存在する電極や位置決め用のマーク、パターン等を基準にして該部品の位置ずれを補正して回路基板に実装する。

次のステップ１０２で、上述した３つの位置の仮置き台２１について部品移載動作と部品認識動作と部品実装動作が全て終了したか否かを判定し、終了していない動作があれば、その動作を最後まで繰り返して行う。そして、３つの位置の仮置き台２１について部品移載動作と部品認識動作と部品実装動作が全て終了した時点で、ステップ１０３に進み、各仮置き台２１をそれぞれ１つ先の位置へ移動させた後、前記ステップ１０１に戻り、３つの位置の仮置き台２１について部品移載動作と部品認識動作と部品実装動作を並行して行う。以後、３つの位置の仮置き台２１について部品移載動作と部品認識動作と部品実装動作が全て終了する毎に、各仮置き台２１をそれぞれ１つ先の位置へ移動させて、再び、３つの位置の仮置き台２１について部品移載動作と部品認識動作と部品実装動作を並行して行うという動作を繰り返す。

以上説明した本実施例の供給部品移載装置２０は、部品供給装置１０から供給される部品を仮置き台２１に載せる移載ノズル２３と、仮置き台２１に載せた部品をその上方から撮像するカメラ２５とを備えているため、部品供給装置１０から供給される部品を仮置き台２１に載せる動作や、仮置き台２１上の部品をカメラ２５で撮像する動作を、部品実装機の吸着ノズル３１で仮置き台２１上の部品を吸着して回路基板に実装する動作と並行して行うことができる。これにより、仮置き台２１上の部品を回路基板に実装する動作のサイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上できる。

しかも、本実施例の供給部品移載装置２０は、仮置き台２１に複数の部品を載せ、仮置き台２１上の複数の部品の配置に沿ってカメラ２５を移動させるようにしたので、１台のカメラ２５で仮置き台２１に載せた複数の部品を順番に撮像して各部品の位置を順番に認識することができる。但し、本発明は、仮置き台２１に部品を１個のみ載せるようにしても良い。

更に、本実施例の供給部品移載装置２０は、複数の仮置き台２１と、各仮置き台２１を複数の位置間を移動させる台移動装置２２とを備え、部品供給装置１１から供給される部品をいずれかの仮置き台２１に載せる位置と、いずれかの仮置き台２１に載せた部品をカメラ２５で撮像する位置と、いずれかの仮置き台２１に載せた部品を部品実装機に供給する位置とを分けるようにしたので、部品供給装置１０から供給される部品を仮置き台２１に載せる動作と、仮置き台２１上の部品をカメラ２５で撮像する動作と、仮置き台２１上の部品を部品実装機の吸着ノズル３１で吸着して回路基板に実装する動作とを並行して能率良く行うことができる。

但し、本発明は、１つの仮置き台で部品移載動作と部品認識動作と部品実装動作を行うようにしたり、或は、２つの位置間で仮置き台を移動させる構成とし、部品移載動作と部品認識動作を同じ位置の仮置き台で行ったり、部品認識動作と部品実装動作を同じ位置の仮置き台で行うようにしても良い。

また、仮置き台に部品を載せる際に部品を上下反転させる機構を設けたり、仮置き台の水平方向の回転角度を調整する機構を設けて、仮置き台上の部品の回転角度のずれを補正したり、仮置き台上で部品を積層するようにしても良い。
また、部品供給装置１０から供給される部品を仮置き台２１に載せる移載手段は、移載ノズル２３に限定されず、チャック等を用いても良い。

その他、本発明の供給部品移載装置は、部品供給装置に設ける構成に限定されず、部品実装機に設けても良いし、或は、部品供給装置や部品実装機とは別のユニットとして設けても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１０…部品供給装置、１１…トレイフィーダ、１２…テープフィーダ、２０…供給部品移載装置、２１…仮置き台、２２…台移動装置、２３…移載ノズル（移載手段）、２４…ノズル移動装置、２５…カメラ、２６…カメラ移動装置、２７…制御装置、３１…吸着ノズル

Claims

部品供給装置から供給される部品を水平姿勢で載せる仮置き台を有し、該仮置き台に載せた部品を部品実装機に供給する供給部品移載装置において、
前記部品供給装置から供給される部品を前記仮置き台に載せる移載手段と、
前記仮置き台に載せた部品をその上方から撮像するカメラとを備え、
前記カメラの撮像画像を処理して前記仮置き台に載せた部品の位置を認識して、その認識結果又は該部品の位置ずれ補正量を前記部品実装機に送信する供給部品移載装置であって、
前記移載手段は、前記仮置き台に複数の部品を載せ、
前記仮置き台上の複数の部品の配置に沿って前記カメラを移動させるカメラ移動装置を備えていることを特徴とする供給部品移載装置。
前記移載手段は、部品を吸着する移載ノズルであり、
前記移載ノズルを前記部品供給装置から供給される部品を吸着する位置と前記仮置き台に載せる位置との間を移動させるノズル移動装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の供給部品移載装置。
複数の仮置き台と、各仮置き台を複数の位置間を移動させる台移動装置とを備え、前記部品供給装置から供給される部品をいずれかの仮置き台に載せる位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記部品実装機に供給する位置とを分けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の供給部品移載装置。
前記部品供給装置から供給される部品をいずれかの仮置き台に載せる位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記カメラで撮像する位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記部品実装機に供給する位置とを分けたことを特徴とする請求項３に記載の供給部品移載装置。
部品供給装置から供給される部品を水平姿勢で載せる仮置き台を有し、該仮置き台に載せた部品を部品実装機に供給する供給部品移載装置において、
前記部品供給装置から供給される部品を前記仮置き台に載せる移載手段と、
前記仮置き台に載せた部品をその上方から撮像するカメラとを備え、
前記カメラの撮像画像を処理して前記仮置き台に載せた部品の位置を認識して、その認識結果又は該部品の位置ずれ補正量を前記部品実装機に送信する供給部品移載装置であって、
複数の仮置き台と、各仮置き台を複数の位置間を移動させる台移動装置とを備え、
前記部品供給装置から供給される部品をいずれかの仮置き台に載せる位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記部品実装機に供給する位置とを分け、
更に、前記部品供給装置から供給される部品をいずれかの仮置き台に載せる位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記カメラで撮像する位置と、いずれかの仮置き台に載せた部品を前記部品実装機に供給する位置とを分けたことを特徴とする供給部品移載装置。
前記部品供給装置に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の供給部品移載装置。