JP-2026076733-A - 実装関連装置及び制御方法

Abstract

【課題】着脱可能なユニットにおいて、駆動制御の精度をより高める。 【解決手段】実装関連装置は、部品を対象物に実装する処理に関連する実装関連装置であって、駆動部を備えているユニットを着脱可能に装着する装着部と、装着部に装着されたユニットの駆動部に関する駆動部情報をユニットから取得し、駆動部を備えているユニットの駆動に関して予め設定されている基準情報と駆動部情報とを用いて装着部に装着されたユニットの駆動部を駆動させる制御部と、を備える。 【選択図】図１

Inventors

• 犬塚 真理
• 石川 賢三

Assignees

• 株式会社FUJI

Dates

Publication Date

20260512

Application Date

20241024

Claims (7)

1. 部品を対象物に実装する処理に関連する実装関連装置であって、 駆動部を備えているユニットを着脱可能に装着する装着部と、 前記装着部に装着された前記ユニットの前記駆動部に関する駆動部情報を前記ユニットから取得し、駆動部を備えているユニットの駆動に関して予め設定されている基準情報と前記駆動部情報とを用いて前記装着部に装着された前記ユニットの前記駆動部を駆動させる制御部と、 を備えた実装関連装置。
2. 前記制御部は、前記駆動部が有する記憶部から前記駆動部情報を取得する、請求項１に記載の実装関連装置。
3. 前記制御部は、前記ユニットを前記実装関連装置で動作させる際の基準となる基準駆動部を用いて設定された基準パラメータを含む前記基準情報を用いる、請求項１又は２に記載の実装関連装置。
4. 前記制御部は、前記基準情報に含まれる前記基準パラメータと前記駆動部情報とを用いて、前記基準情報に含まれる前記基準駆動部の性能情報と前記駆動部情報に含まれる該駆動部の性能情報とから、該駆動部情報に対応する駆動部の性能差を補正する生産用パラメータを導出し、導出した生産用パラメータを用いて該駆動部を駆動させる、請求項３に記載の実装関連装置。
5. 前記ユニットには、前記実装する処理に関連する実装関連作業を実行する作業ヘッド及び前記部品を供給する供給装置のうち１以上が含まれる、請求項１又は２に記載の実装関連装置。
6. 前記駆動部情報には、該当する駆動部の性能に関する性能情報が含まれ、 前記基準情報には、前記基準パラメータとして前記ユニットで使用される前記駆動部の加速度及び／又はＰＩＤ制御値が含まれる、請求項１又は２に記載の実装関連装置。
7. 駆動部を備えているユニットを着脱可能に装着する装着部を備え、部品を対象物に実装する処理に関連する実装関連装置のコンピュータが実行する制御方法であって、 前記装着部に装着された前記ユニットの前記駆動部に関する駆動部情報を前記ユニットから取得し、駆動部を備えているユニットの駆動に関して予め設定されている基準情報と前記駆動部情報とを用いて前記装着部に装着された前記ユニットの前記駆動部を駆動するステップ、 を含む制御方法。

Description

本明細書では、実装関連装置及び制御方法を開示する。 従来、実装装置などに用いられる位置決め制御装置としては、例えば、モータ固有のＤＣゲイン誤差データ、増幅器固有のＤＣゲイン誤差データに基づいて可変ゲインの値が設定され、その値に基づいて個別電流指令値が作成されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この実装装置では、駆動装置を制御することにより可動部材の位置決め精度の向上を図ることができる。 特開２００７－２４１６９９号公報 実装システム１０の一例を示す概略説明図。実装装置１３の一例を示す概略説明図。実装ヘッド３２の一例を示す説明図。生産用パラメータ設定処理ルーチンの一例を示すフローチャート。生産用パラメータ設定処理の一例を示す説明図。実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 本実施形態を、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、実装システム１０の一例を示す概略説明図である。図２は、実装装置１３の一例を示す概略説明図である。図３は、実装ヘッド３２の一例を示す説明図である。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１～２に示した通りとする。 実装システム１０は、例えば、対象物としての基板Ｓに部品Ｐを実装処理する実装装置１３が基板Ｓの搬送方向に配列された生産ラインとして構成されている。ここでは、実装処理の対象物を基板Ｓとして説明するが、部品Ｐを実装するものであれば特に限定されず、３次元形状の基材としてもよい。この実装システム１０は、部品Ｐを対象物としての基板Ｓに実装する処理に関連する実装関連装置を含んで構成されている。実装システム１０は、図１に示すように、実装関連装置として、印刷装置１１と、印刷検査装置１２と、実装装置１３と、実装検査装置１４と、図示しないリフロー装置と、管理装置１８とを含んでいる。印刷装置１１は、基板Ｓにはんだペーストなどの粘性流体を印刷する装置である。なお、印刷装置１１は、粘性流体として、接着剤や導電性ペーストなどを印刷する装置としてもよい。印刷検査装置１２は、印刷済みの粘性流体の状態を検査する装置である。実装装置１３は、基板Ｓに部品Ｐを実装処理する装置である。実装検査装置１４は、実装装置１３で実装された部品Ｐの状態を検査する装置である。なお、実装装置１３は、実装検査装置１４の機能を有する実装－検査装置としてもよい。リフロー装置は、はんだが印刷され部品Ｐが実装された基板をリフローする装置である。管理装置１８は、実装システム１０の各装置の情報を管理するコンピュータである。 実装装置１３は、印刷装置１１で造形された造形物に部品Ｐを実装する装置である。実装装置１３は、制御装置２０と、基板処理部２５と、部品供給部２６と、実装撮像部２９と、実装部３０と、操作パネルと、通信部とを備える。制御装置２０は、ＣＰＵなどの制御部２１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。この制御装置２０は、基板処理部２５や部品供給部２６、実装撮像部２９、実装部３０、操作パネルへ制御信号を出力し、基板処理部２５や部品供給部２６、実装撮像部２９、実装部３０、操作パネルからの信号を入力する。制御装置２０は、例えば、フラッシュメモリなどの大容量の記憶媒体である記憶部２２を備える。 記憶部２２には、実装条件情報２３と、基準情報２４とが記憶されている。実装条件情報２３は、実装する部品Ｐの情報や基板Ｓへ部品Ｐを実装する配置順、配置位置、部品を採取するフィーダ２７の装着位置などの情報が含まれる。基準情報２４は、駆動部３３を備えているユニットとしての実装ヘッド３２の駆動に関して予め設定されている情報である。この基準情報２４は、例えば、生産に用いられる基準となる基準駆動部を用いて定められた基準パラメータと、基準駆動部の性能情報とを含むものとしてもよい。基準駆動部は、ユニットに用いられる駆動部のうち、一般的な性能、例えば、平均的な出力特性を有するものとしてもよい。基準パラメータは、基準駆動部を用いてユニットを動作させた際の、基準的な動作のチューニング値を含む（後述図５Ａ参照）。基準パラメータには、例えば、基準駆動部が対象物を駆動する際の加速度特性、ＰＩＤ制御値に関する情報が含まれているものとしてもよい。加速度特性は、例えば、供給電力に対する対象物の加速度の関係を含むものとしてもよい。性能情報は、基準駆動部がモータである場合は、例えば、供給電力と出力トルクとの関係を含むトルク特性などが含まれる。制御部２１は、装着部３８に装着されたユニットとしての実装ヘッド３２の駆動部３３に関する駆動部情報３５を実装ヘッド３２から取得し、予め設定されている基準情報２４と駆動部情報３５とを用いて駆動部３３の生産用パラメータを導出し、この生産用パラメータを用いて実装ヘッド３２の駆動部３３を駆動させる。制御部２１は、駆動部情報３５と基準情報２４とを用いて、基準駆動部と駆動部３３との性能差を補正する生産用パラメータを導出する。制御部２１は、駆動部３３に紐付けられた駆動部情報３５に含まれる性能情報を用いて、実装ヘッド３２の動作時に、基準駆動部の出力特性と同等の出力が、該当する駆動部３３から出力されるように、生産用パラメータを用いて駆動部３３に印加する電圧や電流などを調整する。 基板処理部２５は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うものである。部品供給部２６は、実装部３０へ部品Ｐを供給する供給装置である。部品供給部２６は、部品Ｐを保持したリールを有するフィーダ２７を装着する装着部と、部品Ｐを収容したトレイを１以上有するトレイユニット２８を装着する装着部とを備える。フィーダ２７やトレイユニット２８は、駆動部を備え実装関連装置に着脱可能に装着されるユニットに含まれるものとしてもよい。実装撮像部２９は、上方を撮像するカメラであり、実装部３０の実装ヘッド３２に保持された部品Ｐなどを撮像する。 実装部３０は、部品Ｐを部品供給部２６から採取し、基板処理部２５に固定された基板Ｓへ配置するユニットである。実装部３０は、ヘッド移動部３１と、実装ヘッド３２と、採取部材３７と、装着部３８と、対象物撮像部３９とを備えている。ヘッド移動部３１は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。このスライダは、駆動部３３を備えているユニットとしての実装ヘッド３２を着脱可能に装着する装着部３８を有している。実装ヘッド３２は、スライダの装着部３８に取り外し可能に装着され、１以上の部品を採取してヘッド移動部３１によりＸＹ方向へ移動し実装処理に関連する実装関連作業を実行する作業ヘッドである。実装ヘッド３２は、駆動部３３を備えている。この実装ヘッド３２は、駆動部として、図３に示すように、駆動部３３ａ～３３ｄを備えている。なお、ここでは、駆動部３３ａ～３３ｄを駆動部３３と総称する。駆動部３３は、いずれもモータであり、モータの駆動力を伝達するギヤなどの伝達機構により対象物を作動させるが、伝達機構などの詳細な説明は省略する。駆動部３３ａは、実装ヘッド３２の取付部に取り付けられた円筒形のマルチノズルツールをその軸心線（Ｒ軸）周りに回転させ、採取部材３７を周方向に公転させるＲ軸駆動部である。駆動部３３ｂは、マルチノズルツールの各ノズル３７を軸心線（Ｑ軸）回りに自転させるＱ軸駆動部である。駆動部３３ｃ，３３ｄは、採取部材３７が装着されたシリンジを実装ヘッド３２の筐体に対して上下方向に移動させるＺ１軸駆動部である。なお、実装ヘッド３２は、Ｚ１軸駆動部を２つ有するものを例示したが、駆動部３３ｃ，３３ｄのいずれかを省略してもよいし、採取部材３７を昇降する駆動部を更に備えるものとしてもよい。 駆動部３３は、モータ自体に記憶部３４を有している。駆動部３３ａ～３３ｄは、それぞれ記憶部３４ａ～３４ｄを備える。なお、ここでは、記憶部３４ａ～３４ｄを記憶部３４と総称する。記憶部３４は、例えば、フラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶部３４は、例えばＵＳＢなどにより、電力供給とデータの入出力が可能に構成されている。駆動部３３は、実装ヘッド３２に配設される際に、実装ヘッド３２が有する制御基板へ電気的に接続される。この記憶部３４には、配設されている駆動部３３の情報である駆動部情報３５が記憶されている。駆動部情報３５は、装着部３８に装着されたユニットとしての実装ヘッド３２の駆動部３３に関する情報を含む。駆動部情報３５は、例えば、記憶部３４が配設されている駆動部３３の、実際に供給される電力と、実際に出力されるトルクとの関係情報を含むものとしてもよい。 実装ヘッド３２の下面には、１以上の採取部材３７が取り外し可能に装着されている。採取部材３７は、負圧を利用して部品を採取する吸着ノズルとしてもよいし、部品を機械的に保持するメカニカルチャックなどとしてもよい。装着部３８は、実装ヘッド３２を着脱可能に装着する。装着部３８は、例えば、ロック機構を備えており、作業実行中の脱落が防止されている。対象物撮像部３９は、実装ヘッド３２の下面側に配設され、基板Ｓに形成されたマークなどを上方から撮像するカメラである。操作パネルは、作業者からの入力を受け付けると共に作業者へ情報を提示するユニットである。この操作パネルは、ディスプレイである表示部と、タッチパネル式及びボタンを有する操作部とを備えている。通信部は、印刷装置１１や管理装置１８などの外部機器と情報のやりとりを行うインタフェースである。 次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、まず、実装装置１３の制御装置２０が実装処理に用いる生産用パラメータを設定する処理について説明する。ここでは、実装関連装置として実装装置１３の動作、及びユニットとして実装ヘッド３２の動作を主として説明する。図４は、制御装置２０の制御部２１が実行する生産用パラメータ設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、記憶部２２に記憶され、実装装置１３の電源がオンされたあとなどに実行される。このルーチンを開始すると、制御部２１は、まず、実装処理に使用する生産用のユニット、例えば、実装ヘッド３２やフィーダ２７、トレイユニット２８などが装着されているか否かを判定する（Ｓ１００）。制御部２１は、例えば、実装条件情報２３などを取得し、各装着部からの信号に基づいて、生産用のユニットが全て装着されているかを判定する。基板Ｓの生産に使用するユニットが取り付けられていないときには、制御部２１は、そのまま待機する一方、基板Ｓの生産に使用するユニットが装着されているときには、ユニットが有する駆動部を検知する（Ｓ１１０）。制御部２１は、各駆動部からの信号に基づいて駆動部の検知を行うことができる。 次に、制御部２１は、生産用パラメータを設定する駆動部を設定する（Ｓ１２０）。制御部２１は、例えば、ユニットに予め定められた駆動部の順番にしたがってこの設定処理を実行してもよい。制御部２１は、ユニットとしての実装ヘッド３２が駆動部３３ａ～３３ｄを有するときに、駆動部３３ａから順に駆動部３３ｄまで設定するものとしてもよい。次に、制御部２１は、設定された駆動部３３が有する記憶部３４に記憶された駆動部情報３５を取得する（Ｓ１３０）。続いて、制御部２１は、記憶部２２に記憶された基準情報２４と駆動部情報３５とに基づいて生産用パラメータを設定し、記憶部２２に記憶させる（Ｓ１４０）。制御部２１は、基準情報２４に含まれる基準パラメータと、駆動部３３の駆動部情報３５とを用いて、基準情報２４に含まれる基準駆動部の性能情報と駆動部情報３５に含まれるこの駆動部３３の性能情報とから、この駆動部情報３５に対応する駆動部３３の性能差を補正する生産用パラメータを導出する。制御部２１は、例えば、特定の駆動部３３が基準駆動部の出力特性と同等になる