专利名称：运算装置、部件安装装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及与电子设备的生产有关的将部件(电子部件)安装在基板(电路基板)上的装置(部件安装装置)等的技术，特别涉及进行用于计算、决定、修正部件安装装置的部位(头、吸附吸嘴等)的动作控制的设定的参数值的运算(信息处理)的技术。
背景技术：
部件安装装置用内部被减压了的吸附吸嘴(以下也称为“吸嘴”)吸附保持在部件供给装置(给料器)上的部件，而搬运到基板的预定位置而进行装配(以下将包含吸附和装配在内称为安装)。对于部件安装装置，将与重力方向交叉(也可以是斜着)的方向作为Χ、γ方向(X-Y平面)，将与X、Y方向(X-Y平面)垂直交叉的方向作为Z方向。此外，Z方向可以与X、Y方向(X — Y平面)交叉，也可以垂直。在该情况下，部件安装装置在进行上述装配动作时，通过使吸嘴(具备吸嘴的头等)在X、Y方向和Z方向上移动，而使其移动到与保持 在给料器上的部件(吸附对象)接近的位置(预定的X、Y、Z位置)，使其停止预定时间，并对吸嘴的内部进行减压，从而吸附部件，在将部件吸附在吸嘴上的状态下，按照预定的动作速度使其在X、Y方向和Z方向上移动，由此将部件装配在基板的预定位置上。作为现有技术例子，有日本特开2002-050896号公报(专利文件I)。在专利文件I中，记载了对吸附部件时吸嘴在Χ、γ方向上的位置进行设定的技术。在该技术中，在吸附部件后对吸嘴和吸嘴所把持的部件进行摄像，计算部件的目标把持位置和吸嘴的实际把持位置之间的差分，按照与差分成正比的值对吸附部件时吸嘴在X、Y方向上的位置进行修正。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2002-050896号公报在上述那样的部件安装装置中，认为需要与承载、保持在给料器上的部件的位置、部件的形状、重量等对应，适当地设定吸嘴吸附时的位置、吸嘴吸附时的停止时间、吸嘴吸附后的动作速度等。例如，在部件的安装位置相对于Z方向的吸嘴停止位置(稍微在部件的上部)向相反侧一方的位置偏离的情况(例如承载部件的给料器(凹部)在Z方向上稍微向下偏离的情况)下，部件与吸嘴之间的距离变大，难以适当地将部件吸附在吸嘴上(图5)。由此，会产生在倾斜的状态下吸附部件的异常、无法吸附部件的异常。在这样的情况下，例如考虑需要使吸嘴的吸附位置(停止位置)向在Z方向上接近部件的位置移动。另外，例如在与吸嘴有关的压力控制机构恶化的情况下，到吸嘴的内部被减压为止会花费时间，因此，吸嘴会在吸嘴的内部没有被充分减压的状态下动作，会产生倾斜地吸附部件的异常、无法吸附部件的异常。在这样的情况下，例如考虑需要增加吸嘴吸附部件时的停止时间，或者与吸嘴内部的减压状况对应地降低动作速度(吸嘴、头等移动时的速度)，使得吸嘴内部被充分减压。为了降低上述那样的异常的发生率，例如考虑需要通过运算来计算出吸嘴吸附部件时的位置、停止时间、动作速度等而适当地进行设定(修正)。在现有技术例子中，有以下这样的问题点。在上述专利文件I的技术中，设定吸附部件时的吸嘴的X、Y方向位置。但是，在该技术中，没有提供(公开)设定Z方向的吸嘴位置的方法、设定吸附部件时的吸嘴的停止时间的方法等。因此，例如即使在通过降低吸嘴的Z方向位置使部件与吸嘴接触、或将吸嘴按压在部件上而能够降低异常发生率的情况下，在专利文献I的技术中，也无法将Z方向的吸嘴位置设定为适当的值，因此，无法降低异常发生率。另外，即使在通过延长吸附部件时吸嘴的停止时间而能够降低异常发生率的情况下，在专利文件I的技术中，也无法将吸嘴的停止时间设定为适当的值，因此，无法降低异常发生率。另外，在专利文件I等现有技术例子中，甚至公开了在把持位置的平均值有某种程度的偏离时修正把持位置(X、Y方向)，但并没有揭示出如本发明那样在把持位置的波动 程度大时修正包含Z方向在内的位置、停止时间、动作速度等。
发明内容
鉴于以上问题，本发明的主要目的(课题)在于提供一种与部件安装装置有关，通过适当地计算、决定、修正吸附部件时的包含Z方向在内的吸嘴的位置、停止时间、动作速度等，能够降低异常发生率的技术。为了达到上述目的，本发明的代表性方式是一种运算装置、具备该运算装置的部件安装装置、以及执行该运算装置中的处理的程序等，该运算装置进行用于对部件安装装置的动作控制的设定(动作控制方法)的信息(参数值)进行计算、决定、修正的运算(信息处理)，其特征在于具有如下所示的结构。本方式的运算装置具备以下功能在吸嘴吸附部件时的位置等的波动大的情况下，对上述设定的信息进行修正。在本功能的处理中，使用与现有技术不同的输入信息(包含Z方向在内的吸嘴的吸附位置等)，进行与现有技术不同的处理(波动值的计算、判定等)，得到与现有技术不同的输出信息(包含Z方向在内的吸嘴的吸附位置、停止时间、动作速度等)。本运算装置利用上述功能，对部件安装装置的安装动作(包含吸附动作和装配动作)的设定进行适当的修正，由此降低异常发生率。本方式的部件安装装置具备供给部件的供给装置；包含用于吸附部件的吸嘴的装配装置；全体控制装置，其按照设定的信息，对包含吸附动作、以及的、安装动作中的包含供给装置和安装装置的各部位的动作进行控制，其中，上述吸附动作是通过吸嘴吸附部件的动作，上述装配动作是将通过吸嘴吸附了的部件装配到基板上的动作；以及检测装置，其检测吸附动作时的与吸嘴和部件有关的状态。部件安装装置使装配装置的吸嘴在X、Y、Z方向上移动到与供给装置的预定部件的位置对应的预定的吸附位置(停止位置)，使得通过该吸嘴吸附该部件，使吸附了该部件的吸嘴在X、Y、Z方向上移动，而将该部件装配到基板的预定位置。将使吸嘴相对于供给装置的部件的承载面垂直地接近或远离的方向作为Z方向，将与Z方向垂直的平面的方向作为X、Y方向。本方式的运算装置具有运算控制部，其进行用于进行上述修正的计算处理；存储部，其存储在该计算处理中使用的数据信息。在存储部中存储吸附结果信息、波动信息、阈值信息。吸附结果信息包含表示部件安装装置的吸附动作的结果(实际成绩)的信息。波动信息包含表示把持位置(在吸附动作中是吸嘴把持部件的位置)等的波动信息。阈值信息包含用于判定波动的程度的阈值。运算装置例如使用部件安装装置的检测装置取得与吸嘴和部件有关的状态。运算控制部根据存储部的信息，进行以下的处理(I)第一处理，以包含Z方向的形式取得或计算表示吸附动作时的吸嘴与部件的距离、相对位置的状态参数，将该信息(距离KZ、把持位置HX、HY)存储在吸附结果信息中；(2)第二处理，计算基于吸附结果信息的在多次(实际成绩)的吸附动作中的状态参数的波动值，将该信息存储在波动信息中；(3)第三处理，在状态参数的波动值超过了基于阈值信息的第一阈值的情况下，以包含Z方向的形式将吸嘴的吸附位置(停止位置)的参数向吸嘴接近部件的位置修正。另外，运算控制部进行第四处理，(4)在状态参数的波动值超过了基于阈值信息的第二阈值的情况下，对吸嘴在吸附位置的停止时间的参数进行修正使其变大。另外，运算控制部进行第五处理，(5)在状态参数的波动值超过了基于阈值信息的第三阈值的情况下，对包含吸嘴的吸附位置附近的包含Z方向在内的移动的移动速度的参数进行修正使其变小。
根据本发明的代表性方式，能够提供一种部件安装装置，其能够将吸附部件后的吸嘴的部件把持位置、吸附部件时的吸嘴的Z方向位置等作为输入信息，适当地计算、决定吸附时的吸嘴的Z方向位置、停止时间、动作速度等，从而能够降低异常发生率。
图I是表示本发明的一个实施方式的部件安装装置(包含运算装置)的结构例子的图。图2是表示本部件安装装置中的处理例子的流程图。图3是示意地表示本部件安装装置中的给料器、头等部位的结构例子、以及将部件向基板安装的结构例子的图。图4是表示头和吸嘴的结构例子的图。图5是表示从侧面看吸附时的部件和吸嘴的位置的例子的图。图6是表示侧面检测部的图像的例子的图。图7是表示从上面看吸附时的部件和吸嘴的位置的例子的图。图8是表示下面检测部的图像的例子的图。图9是表示本运算装置的处理例子(动作信息的计算、修正处理)的流程图。图10是表示装配信息的表例子的图。图11是表示动作信息的表例子的图。图12是表示吸附结果信息的表例子的图。图13是表示波动信息的表例子的图。图14是表不阈值信息的表例子的图。图15是表示修正内容确认的画面例子的图。符号说明50 :部件(P) ；90 :基板；100 :部件安装装置；110 :供给装置；111 :给料器基座；Illa :给料器(F) ;112、125、133、145、163 IF 部；120 :装配装置；121 :头；122 :梁；122a 导轨；123 :吸嘴(吸附吸嘴)(N) ；124 :驱动控制部；125 :压力控制部；130 :部件检测装置；131 :侧面检测部；132 :下面检测部；140 :全体控制装置；141 :存储部；144 :全体控制部；150 :运算装置；151 :存储部；D1 :装配信息；D2 :动作信息；D3 :吸附结果信息；D4 :波动信息；D5 :阈值信息；160 :运算控制部；161 :输入部；162 :输出部；170 :输入装置；171 :输出装置；172 :通信IF装置；173 :总线
具体实施例方式以下，使用图f图15，说明本发明的一个实施方式(运算装置、部件安装装置等)。另外，在用于说明实施方式的全部图中，原则上对相同部附加相同的符号，并省略其重复的说明。作为说明上的记号，例如将给料器设为F，将吸嘴设为N，将部件设为P。在本实施方式的部件安装装置100 (运算装置150)中，根据图I、图3、图4等的硬件、软件的结构，进行图2、图9那样的处理(包含对部件安装装置100的部件安装方法(动作控制的设定信息)进行计算、决定、修正的处理)。对图10 图14那样的数据信息进行管理。在图15那样的画面中，用户(利用和管理包含本部件安装装置100的系统的操作者等)能够输入输出信息。 作为特征之一，在图2的处理步骤S9 (在图9中详细说明)中，使用与吸嘴N对部件P的把持位置(HX、HY)、吸嘴N与部件P的距离(KZ)有关的波动信息，计算出吸附时的吸嘴N的停止位置(L)、或停止时间(T)、或动作速度(V)等参数的修正值(谋求为使异常发生率降低的适当的修正值)，将其结果反映到部件安装装置100的动作控制的设定信息中。[部件安装装置]在图I中，表示了本发明的一个实施方式的部件安装装置100和运算装置150的结构。运算装置150被设置在部件安装装置100的内部。另外，也可以是运算装置150被连接在部件安装装置100的外部的形式，还可以是将运算装置150和全体控制装置140统一为I个的形式等。部件安装装置100具备供给装置110、装配装置120、部件检测装置130、全体控制装置140、运算装置150、输入装置170、输出装置171、通信IF装置172等，经由总线173将它们相互连接起来。输入装置170是接受用户操作的信息输入的例如鼠标、键盘等。输出装置171是向用户输出信息的显示器、打印机等。通信IF装置172是用于经由总线173、外部网络等与其他装置、系统(也能够与现存的生产管理系统等连接)连接，进行信息收发的接口。总线173将各部分(11(Γ172)连接起来。各装置(110 150)的IF部(112 163等)是用于经由总线173进行信息收发的接口。供给装置110具备具有多个给料器F的给料器基座111、IF部112等。供给装置110具有在图3内详细示例的物理结构(另外这是一个例子，能够进行各种应用)。装配装置120具备头121、梁122、吸嘴(吸附吸嘴)123、驱动控制部124、压力控制部125、IF部126等。装配装置120具有在图3内详细地示例的物理结构(另外这是一个例子，能够进行各种应用)。驱动控制部124根据来自全体控制装置140的指示、对头121、梁122、以及吸嘴123等部位(图3 图5等)进行控制，使得针对后述的装配信息142 (图10)所示的装配顺序、以及基板上的部件装配位置坐标来装配部件。压力控制部125根据来自全体控制装置140的指示，控制吸嘴123的内部的压力。例如，压力控制部125从全体控制部140接受指示而降低吸嘴123的内部压力，将部件P吸附到吸嘴123上。
部件检测装置130具备侧面检测部131、下面检测部132、IF部133等。侧面检测部131接受全体控制部140的指示，从旁边(侧面)对吸附了部件P的吸嘴123 (N)进行摄像，使用该图像，通过图案匹配(图像处理)等单元，测量、计算Z方向(图5)上的吸嘴N与部件P的距离(KZ)(后述，图5、图6等)。侧面检测部131例如如图4所示那样，具有承载在头121上的受光部131a和射光部131b而构成，并包含上述值(KZ)的计算处理功能。另外，下面检测部132接受全体控制部140的指示，从下方对吸附了部件P的吸嘴123 (N)进行摄像，使用该图像，通过图案匹配(图像处理)等的单元，测量、计算X、Y方向(图3)上的吸嘴N对部件P的把持位置(HX、HY)(后述，图7、图8等)。下面检测部132例如如图3所示，被配置在给料器基座111与基板90之间，并包含上述值(HX、HY)的计算处理功能。另外，在本实施方式中，上述KZ、HX、HY值的计算处理通过侧面检测部131、下面检测部132进行，由运算装置150取得其结果，但也可以由运算装置150等其他部位进行该计算处理。在通过运算装置150进行计算的情况下，从侧面检测部131、下面检测部132取得各数据信息(例如图像数据)，由运算装置150计算出各值。另外，用于取得上述值的单元并 不限于摄像、图案匹配等单元，能够进行各种应用。全体控制装置140是部件安装装置100的主要控制部，具备全体控制部144、存储部141、IF部145等。在存储部141的存储区域中，存储装配信息Dl (后述，图10)、动作信息D2 (后述，图11)等。全体控制部144对由供给装置110、装配装置120、部件检测装置130、运算装置150、输入部170、输出部171、以及通信IF部172等执行的处理进行控制。全体控制装置140依照装配信息Dl和动作信息D2，对供给装置110、装配装置120、部件检测装置130等各部位(包含给料器F、吸嘴N等)的动作进行控制。全体控制部144依照存储在装配信息Dl中的顺序，从预定的给料器F通过预定的吸嘴N、依照存储在动作信息D2中的设定来吸附部件P。在吸附时，全体控制部144使部件检测部130计算部件把持位置HX、HY、距离KZ等。另外，全体控制部144使得将部件P装配到存储在装配信息Dl中的基板的位置上。装配信息Dl和动作信息D2 (其存储信息)是用于对部件安装装置100的各部位的动作(安装动作)进行控制的信息(设定信息)之一。[运算装置]运算装置150具备运算控制部160、存储部151、输入部161、输出部162、IF部163等。在存储部151的存储区域中，存储吸附结果信息D3 (后述，图12)、波动信息D4 (后述，图13)、阈值信息D5 (后述，图14)等。运算装置150能够用一般的计算机、IC等实现。例如，运算控制部160能够通过CPU、存储器(ROM、RAM等)等硬件、以及基于它的软件程序处理(本实施方式的程序的处理)等实现。例如，通过由运算控制部160装载并执行存储在存储部151或外部等中的程序，来实现各处理功能(包含图2内、图9内所示的处理)。存储部151能够通过各种存储器、HDD等外部存储装置、对CD、DVD等存储介质读写信息的读写装置、或者对外部网络的数据进行读写的装置等实现。输入部161能够由接受用户操作的信息输入的键盘、鼠标等输入装置实现，输出部162能够由向用户输出信息的显示器等输出装置实现，IF部163能够由与总线173连接并经由总线173收发信息的接口实现。
运算控制部160使用存储在吸附结果信息D3中的信息(实际成绩数据)，进行计算与部件把持位置HX、HY和距离KZ有关的波动等、基于判定对存储在动作信息D2中的信息(设定信息)进行修正的处理(后述，图2、图9等)。将存储在运算装置150内的吸附结果信息D3、波动信息D4、阈值信息D5作为在运算装置150的处理中必需的信息进行管理。另外，根据需要，可以将这些信息与全体控制装置140内的各信息(装配信息D1、动作信息D2)统一或分离。[供给装置、装配装置]图3表示与图I的供给装置110和装配装置120相关的给料器基座111、头121、梁122、以及导轨122a等的概要结构(上面)。给料器基座111上具备多个给料器llla(F)。部件供给装置(给料器基座111)作为一个例子是台式的，例如在每个给料器F上承载供给对象的多个部件P。例如，如果通过头121的吸嘴N(图4)吸附了容纳在给料器F上的I个 部件P，则与全体控制装置140的指示对应地，该给料器F自动地将剩余的部件P中的下一个部件输送到能够由该吸嘴N吸附的位置(在图3中是Y方向)。与全体控制装置140的指示对应地控制头121和梁122等的动作。头121构成为能够沿着梁122在一个坐标轴方向(在图3中是X方向)上移动。梁122构成为能够沿着导轨122a在与头121移动的坐标轴方向交叉的其他坐标轴方向(在图3中是Y方向)上移动。进而，构成为能够使头121 (承载在头121上的吸嘴N)在与X、Y方向垂直的方向(Z方向)上移动。构成为能够使头121和梁122在X、Y方向上移动，使头121所具备的吸嘴N在Z方向上移动，通过预定的吸嘴N从预定的给料器F吸附预定的部件P (50)，进而，能够使各部位在X、Y、Z方向上同样地移动，将部件P (50)装配到基板90上的预定的位置上。[头、吸嘴]图4表示作为头121的结构例子的下面。该头121在下面部具备多个吸嘴123(N)，进而，承载有作为侧面检测部131的结构要素的受光部131a、射光部131b。在本例子中，是将多个(例如12个)吸嘴N配置为圆形，通过旋转控制等，能够利用希望的吸嘴N的机构。另外，同样是通过旋转控制等，能够通过受光部131a对希望的吸嘴N进行摄像的机构。用编号来识别各吸嘴N的位置。除此以外，能够对头121和吸嘴N应用各种形式。例如，可以列举在I个单元中承载多个头121、吸嘴N的结构。[侧面检测部、距离KZ]在侧面检测部131中，受光部131a (图4)接受从射光部131b发射的光，从光的影子的部分，例如生成(摄像)图6所示那样的图像。另外，侧面检测部131根据该摄像的图像，计算部件P相对于吸嘴N的相对距离KZ。图5表示从侧面看吸附时的给料器F的部件P和吸嘴N的位置的例子。是将部件50 (P)容纳在给料器F的每个凹部520中的情况。(a)例如是设定上的标准位置(停止位置L)的情况，(b)是从(a)稍微偏离的情况。在(a)中，501是与吸嘴N的位置(停止位置L)有关的Z方向的基准线(Z方向位置(z)=0)。例如将相对于基准线501的下方向(吸嘴N下降方向)作为+ (正)，将上方向作为-(负)。503表示吸嘴N的前端(下端)的吸嘴停止位置L的线。502表示与503的停止位置L对应的吸嘴N的Z方向位置(z)。504表示部件P的上端的部件位置的线。505表示吸嘴N下端与部件P上端的距离。506表示吸嘴N下端与部件P下端(凹部502底面)的距尚。例如可以由505或506计算出距尚KZ。给料器F (凹部502)上的部件P的位置在包含Z方向在内的方向上可能产生偏离、波动。例如在如上所述那样给料器F由于搬运而移动情况下，可以考虑凹部520的面在Z方向上稍微偏离的情况。由此，部件P相对于吸嘴N的相对位置(距离)稍微偏离。(b)是相对于(a)部位P位置相对于吸嘴N位置向相反侧(+Z方向)离开而偏离的情况。509表示部件P的上端的部件位置的线。504和509的线之间的距离相当于偏离的 大小。在该情况下，与(a)相比，吸嘴N与部件P的距离(507或508)大。S卩，难以通过吸嘴N吸附部件P，容易产生异常(斜着吸附部件P、吸附部件P的端部、无法吸附部件P、在吸附后落下等异常)。图6是侧面检测部131的基于摄像的图像例子，是2值图像数据的情况。在(a)的图像700a中，711是相当于吸嘴N的部分，712是相当于部件P的部分。701是Z方向的测量基准线，是通过了吸嘴N的前端(下端)的直线。702是部件P的下端的直线。703表示701和702的距离KZ。另外，在(b)的图像700b中，为了容易理解地表示出距离KZ的概念，而表示出吸附时的部件P的倾斜大的情况。704是部件P的下端的直线。705表示701和704的距离KZ0在此处定义的距离KZ中，具有以下的关系，即与(a)相比，如(b)那样吸嘴N进行吸附时的部件P的倾斜越大，则KZ值越大。如(b)那样KZ值越大，则异常发生率越高。在本实施方式中，与距离KZ的波动值的大小对应地进行与吸附时的吸嘴N的位置等有关的修正。在本实施方式中，距离KZ的定义简单地是Z方向上的从吸嘴N到部件P的距离。在图6的例子中，作为距离KZ的计算方法，是从吸嘴N前端(701)到部件P下端(702等)的距离。距离KZ也可以是其他定义(计算方法)。例如并不限于下端、上端等，也可以是基准点之间的距离。进而也可以是将距离值等作为输入而按照预定的公式计算出的值等。另夕卜，并不限于Z方向，也可以包含X、Y方向计算出距离值。[下面检测部、部件把持位置HX、HY]下面检测部132的基于摄像的图像，根据X、Y方向上的部件P中心与吸嘴N中心的位置的差分，计算出部件把持位置HX、HY。图7表示从上面看吸附时的部件P和吸嘴N的位置的例子。是在X、Y方向(与图3—样)上，在长方形的部件P上重叠有圆形的吸嘴N的情况。外侧的圆是吸嘴N的外形，内侧的圆是吸嘴N的内径。CP表示部件P中心点，CN表示吸嘴N中心点。601、602表示通过CP的X、Y方向的基准线。603、604表示通过CN的X、Y方向的基准线。PX、PY表示吸嘴N (CN)相对于部件P (CP)的X、Y方向的相对位置、距离。在许多部件中，CN与CP —致的情况是理想的吸附状态。图8是下面检测部132的基于摄像的图像例子(与图7为对应关系)。在图8的图像800中，C是测量基准点，是与CP —致的点。801、802通过C，不是绝对坐标系的基准线，而是以部件P单位的坐标系(例如在图7、图8的情况下，与长边平行的方向为X，与短边平行的方向为Y)为基准的测量基准线。801是与部件的相对关系与图7的601相同的直线。例如，在图7中，601是与部件的短边平行的直线，但在该情况下，801也是与部件的短边平行的直线。同样，802是与部件的相对关系与图7的602相同的直线。820是相当于部件P的部分。810 (虚线所示的区域)是相当于吸嘴N的部分。803、804是通过吸嘴中心CN的与X、Y方向的测量基准线801、802平行的直线。810由于是从下面的摄像，所以在图像800上被部件P (820)遮住而不显出，但通过使吸嘴N移动到预定的位置(例如摄像部位的中心)，能够掌握吸嘴中心CN。图7的ΡΧ、ΡΥ与图8的部件把持位置ΗΧ、ΗΥ对应。ΗΧ、ΗΥ的方向与部件P被承载在给料器F上时的部件P的Χ、Υ方向(绝对坐标系中的Χ、Υ方向)一致。例如,在长方形的部件P被承载在给料器F上时，在部件P的长边与图3的X方向平行，短边与图3的Y方向平行的情况下，部件把持位置HX表示与部件P的长边平行的方向上的部件中心CP与吸嘴中心CN的差分，同样，部件把持位置HY表示与部件P的短边平行的方向上的CP与CN的差分。HX、HY值越大，则偏离越大，难以由吸嘴N吸附部件P，容易发生异常(斜着吸附部 件P、吸附部件P的端部、无法吸附部件P、吸附后落下等异常)。[处理概要(图2)]图2表示包含本实施方式的特征的部件安装装置100的全体处理概要的流程(SI等表示处理步骤)。特别使用图9在后面说明S9的详细结构例子。(SI)全体控制装置140的全体控制部144使用装配信息Dl (图10)、动作信息D2(图11)，向包含供给装置110、装配装置120的各部件指示安装动作。(S2)根据S I的指示，供给装置110使给料器F (Illa)等动作，装配装置120使头121、梁122、吸嘴N (123)等动作。特别使对象的头121、吸嘴N在Χ、Υ方向上(图3)移动，而移动到对象的给料器F-部件P (吸附对象)的位置。(S3)接着，使吸嘴123 (N)在Z方向(图5)上移动(下降)，使其移动到接近对象部件P (上)的预定位置(吸嘴N的停止位置L{x、y、z})后停止。另外，在本实施方式中，是将S2 (X、Y方向移动)和S3 (Z方向移动)分开的形式，但也可以是将S2和S3合为I个而同时进行控制(X、Y、Z方向移动)的形式。(S4)使吸嘴N在停止位置L停止预定时间(停止时间T)，通过由压力控制部125对吸嘴N内部进行减压，而吸附、把持部件P。(S5)按照预定的动作速度VZ使吸嘴N从停止位置L在Z方向移动(上升)。另外，在本实施方式中，在S4、S5时，使用侧面检测部件131，从侧面对吸附、把持了部件P的状态下的吸嘴N进行摄像，从而计算出距离KZ。(S6)进而，使头121、吸嘴N等在X、Y、Z方向上移动，使其移动到基板的部件装配位置，通过解除吸附，而装配部件P (图3)。另外，在本实施方式中，在S6时，使用下面检测部132，从下面对吸附、把持了部件P的状态下的吸嘴N进行摄像，从而计算出部件把持位置HX、HY。(S7)针对通过上述Sf S6进行动作的给料器F、吸嘴N等的组合，生成实际成绩数据的吸附结果信息152，并存储在运算装置150的存储部151中。在吸附结果信息152中包含上述距离HZ、部件把持位置HX、HY的信息。另外，也可以在其他定时下进行该存储。例如，运算装置150也可以根据需要，从外部(全体控制装置140等)取得吸附结果信息152等。同样地对多次的每次的每个部件安装动作次存储实际成绩数据。(S8)在装配上述部件P后，全体控制装置140的全体控制部144针对通过上述SrS7进行动作的给料器F、吸嘴N等的组合，向运算装置150指示对动作信息D2进行修正(包含对其是否需要的判断)。(S9)运算装置150的运算控制部160根据指示，使用吸附结果信息152，进行用于计算、修正动作信息D2的以下的处理(在图9中详细说明)。作为进行修正的对象、候选，包含与吸嘴N的停止位置L (Ilc)有关的Z方向位置(z)、停止时间T (lid)、动作速度VZ(Ile)0(I)基于上述侧面检测，计算吸嘴N-部件P的距离KZ (图6等)。在本实施方式中，取得通过侧面检测部131计算、输出的距离KZ的信息。
(2)基于上述下面检测，计算吸嘴N-部件P的部件把持位置HX、HY(后述，图8等)。在本实施方式中，取得通过下面检测部132计算、输出的部件把持位置HX、HY的信息。(3)针对上述(I)的距离KZ、(2)的部件把持位置HX、HY，分别计算波动值，并作为波动信息153存储。(4)针对上述(3)的波动值，使用阈值信息154，判断波动的大小(程度)。根据该判断的结果以及优先度判断(后述)等，进行以下的(5) (7)那样的与各设定要素(参数)有关的修正(修正值计算)。(5)计算与吸嘴N的停止位置L{x、y、z}有关的修正值。特别包含与Z方向位置有关的修正。(6)计算与吸嘴N的停止时间T有关的修正值。(7)计算与吸嘴N的动作速度V (VZ)有关的修正值。特别包含与Z方向的移动的移动速度VZ有关的修正。另外，考虑到对生产节奏时间的影响后的修正的优先度是上述(5)的L为第一优先，上述(6)的T、(7)的V为第二优先。(8)运算装置150的运算控制部160将包含上述修正内容信息(包含参数修正值等)的S9的处理结果存储在吸附结果信息152中。(SlO)运算装置150的运算控制部160等例如在画面上显示S9的修正内容信息，使用户对修正执行进行确认(后述，图15)。在确认的基础上，向全体控制装置140应答发送S9的修正内容信息(包含是否要修正)，由此，全体控制部144对动作信息143的内容进行更新(再设定)。另外，也可以是省略上述画面、用户的确认的形式，在该情况下，是自动地更新全体控制装置140内的设定信息的形式。[装配信息]图10表示作为装配信息Dl的一个实施方式的装配信息表例子。本表具有顺序10a、部件装配位置坐标10b、给料器编号10c、吸附吸嘴编号IOd等各字段。Dl (其存储信息)包含从给料器F通过吸嘴N吸附部件P时、以及将该部件P装配到基板上时的顺序、位置、给料器F、吸嘴N等信息。另外，也可以具有未图示的部件ID等其他字段。顺序IOa存储表示部件P装配到基板的装配顺序的信息、表示通过吸嘴N吸附该部件P的吸附顺序的信息。在本实施方式中，构成为装配顺序与吸附顺序相同，但也可以不同。部件装配位置坐标IOb将基板上的X、Y方向的坐标的信息作为表示将该部件P装配到基板(图3的90)上的位置的信息来存储。给料器编号IOc存储表示保持该部件P的给料器F (位置)的信息。在本实施方式中，存储唯一地识别给料器基座111 (图3)上的该给料器F (Illa)的承载位置的给料器编号。吸附吸嘴编号IOd存储表示吸附该部件P的吸嘴N的信息。在本实施方式中，使用被分配为唯一地识别该吸嘴N的承载位置的吸附吸嘴编号(例如f 12)，作为用于确定与该吸嘴N关联的头121 (图4)上的该吸嘴N的位置的信息。[动作信息]图11表示作为动作信息D2的一个实施方式的动作信息表的例子。该表具有给料器编号11a、吸附吸嘴编号lib、停止位置(L)llc{X方向位置(x)、Y方向位置(y)、Z方向位置(z) }、停止时间(T) lid、动作速度(VZ) lie (修正系数)等各字段。D2 (其存储信息)包含通过吸嘴N从给料器F吸附部件P时的吸嘴N的停止位置L、停止时间T、动作速度V等 信息。给料器编号Ila存储用于确定该给料器F(承载对象部件P)的位置的信息(与IOc一样)。吸附吸嘴编号Ilb存储用于确定该吸嘴N (吸附对象部件P)的位置的信息(与IOd一样)。停止位置lie (L{x，y，z})存储用于确定由Ilb所示的吸嘴N吸附被承载在由Ila所示的位置(给料器F)处的部件P时的吸嘴N的停止位置L (换一种说法就是吸附位置)的信息。在本实施方式中，具有X、Y、Z方向的各位置(用相对于基准位置的相对位置表示)。X方向位置(X)、Y方向位置(y)表示图3的X、Y方向的位置。例如，如图7所示，使吸嘴N停止在部件中心CP和吸嘴中心CN之间的X方向上的距离与Ilc的X的存储值相同的位置上。Z方向位置(z)表示图5的Z方向的位置。例如，如图5所示，使吸嘴N下降停止在相对于基准线501 (z=0)的距离与Ilc的z的存储值相同的位置。停止时间(T) Ild存储用该吸嘴N吸附对应位置(给料器F)的部件P时的Ilc的停止位置L处的吸嘴N (对应的头121等)的与停止时间T有关的修正值的信息。在本例中，使吸嘴N停止与Ild的值对应的量。例如，在Ild的值为I的情况下，设为T=O. I秒。在动作速度(VZ) Ile (修正系数)中存储用相应的吸嘴N吸附相应位置(给料器)的部件P时的、用于确定吸嘴N的动作速度V的信息。在本实施方式中，作为动作速度V，至少包含动作速度TL。动作速度VZ是使吸附了部件P的状态下的吸嘴N在Z方向上上升时的动作速度。另外，用修正系数表示He。将把用lie表示的值乘以设定上的预定的标准动作速度值所得的值作为实际使用的动作速度(修正值)。也可以在其他移动时对Ile(VZ)的控制进行应用。例如，也可以应用到X、Y方向的移动、以及头121和梁122等的移动中。[全体控制例子]全体控制装置140 (全体控制部144)使用装配信息Dl (图10)和动作信息D2 (图11)进行的部件安装动作的控制例子如下。全体控制部144向供给装置110和装配装置120发出指示使得按照装配信息Dl的顺序10a，通过吸附吸嘴编号IOd的吸嘴N (dll)吸附承载在给料器编号IOc的给料器F位置(dlO)上的部件P，并使其移动到基板上的部件装配位置坐标IOb进行装配。DlO等是用于区别的符号。全体控制部144使吸嘴N (dll)定位(停止)在动作信息D2的Ilc的停止位置L{x(dl2)，y (dl3),z (dl4)}，向压力控制部125发出指示使得对相应吸嘴N (dll)的内部进行减压，并使吸嘴N (dll)停止Ild的停止时间T (dl5)，由此吸附部件P。然后，在经过了停止时间T (dl5)后，全体控制部144按照lie的动作速度VZ (dl6)使相应吸嘴N (dll)
等移动。另外，在上述吸附后，全体控制部144使吸附了部件P的状态下的吸嘴N(dlI)移动到能够由侧面检测部131摄像的位置而从侧面进行摄像。由此，计算出上述距离KZ(dl7)。另外，全体控制部144使吸附了部件P的状态下的吸嘴N (dll)移动到能够通过下面检测部132 (图3)摄像的预定的位置而从下面进行摄像。由此，计算出上述的部件把持位置HX(dl8)、HY (dl9)。全体控制部144将上述动作的IOc的给料器位置(dl0)、10d的吸嘴N (dll)Ulc的停止位置L{x (dl2)，y (dl3)，z (dl4) }、lid的停止时间T (dl5)、lie的动作速度VZ(dl6)、上述计算出的距离KZ (dl7)、部件把持位置HX (dl8)、HY (dl9)的值等存储在吸附结果信息D3 (图12)的最终行的相应的字段(12a 12h)中。 然后，全体控制部144使吸嘴N (dll)在X、Y、Z方向上移动到基板上的部件装配位置坐标10b，向压力控制部125发出指示使得解除吸嘴N (dll)的内部的减压，由此将部件P装配到该位置。[吸附结果信息]图12表示作为吸附结果信息152的一个实施方式的吸附结果信息表的例子。吸附结果信息D3存储包含使用部件检测装置130检测、计算出的信息的部件吸附结果的信息(实际成绩数据)。该表具有给料器编号12a、吸附吸嘴编号12b、停止位置12c(L{X，y，Z})、停止时间(T) 12d、动作速度(VZ) 12e、部件把持位置HX (12f )、部件把持位置HY (12g)、距离KZ (12h)等各字段。12a 12e是与图11的Ilalle对应的字段，如上述S7和[全体控制例子]所说明的那样，将上述那样的值(dl(Tdl9)存储在这些各字段中。在部件把持位置HX (12f)、HY (12g)中存储上述(图7、图8)的由下面检测部132检测、计算出的用于确定部件把持位置HX、HY的信息。在本例子中，是将图7的CP=CN时设为O的值。在距离KZ (12h冲存储上述(图5、图6)的由侧面检测部131检测、计算出的用于确定距离KZ的信息。在本例子中，是吸嘴N前端与部件P在Z方向上的距离。[波动信息]图13表不作为波动信息D4的一个实施方式的波动信息表的例子。该表具有给料器编号13a、吸附吸嘴编号13b、部件把持位置平均AveX (13c)、部件把持位置平均AveY(13d)、部件把持位置方差VarXY (13e)、距离方差VarZ (13f)等各字段。在波动信息D4中，存储通过图9的处理计算出的信息。给料器编号13a存储给料器F位置的信息(与IOc —样)。吸附吸嘴编号13b存储吸嘴N位置的信息(与IOd —样)。部件把持位置平均AveX (13c)存储部把持位置HX (12f)的平均值(为AveX)的信息。部件把持位置平均AveY (13d)存储部把持位置HY (12g)的平均值(为AveY)的信息。另外，按照上述的给料器F-吸嘴N的单位(组合)取得13c、13d的平均(也可以与吸嘴N无关地取得与同一给料器F有关的平均。另外，还可以与给料器F无关地，取得与同一吸嘴N有关的平均)。另外，还取得基于过去多次安装动作的实际成绩数据的平均。另外，在部件把持位置方差VarXY (13e)中，存储根据部件把持位置HX (12f)、HY(12g)计算出的方差值(为VarXY)的信息。距离方差VarZ (13f)存储根据距离KZ (12h)计算出的方差值(为VarZ)的信息。这些方差(VarXY、VarZ)表示波动程度。[阈值信息]图14表不作为阈值信息D5的一个实施方式的阈值信息表的例子。该表具有第一阈值Thl (14a)、第二阈值Th2 (14b)、第三阈值Th3 (14c)、Z方向位置初始值(14d)等各字段。阈值信息D5是与吸附时的吸嘴N的动作的修正有关的在图9的判断(s3、s4、s6)中使用的设定信息，可以由用户设定变更各字段值。第一阈值Thl (14a)存储用于判断(S3)是否实施吸嘴N的Z方向位置(z)、停止时间(T)、动作速度(VZ)等修正处理的信息。第二阈值Th2 (14b)存储用于判断(s4)是否实施吸嘴N的X方向位置(x)、Y方向位置(y)的修正处理的信息。第三阈值Th3 (14c)存储用于判断(s6)是否实施吸嘴N的停止时间(T)、动作速度(VZ)的修正处理的信息。在Z方向位置初始值(14d)中，存储实施了 T、VZ的修正的情况下的用于决定吸嘴 N的Z方向位置(z)的复位时的值(重设值)的信息。在本实施方式中，在实施了 T、VZ的修正的情况下，进行控制(复位)而使吸嘴N的位置在Z方向上恢复为上方的初始值(14d)，因此，能够设定该初始值(14d)。[处理详细(图9)]图9表示与图2的S9相关的用于由运算装置150 (主要是运算控制部160)计算、修正动作信息D2的处理例子(Si等表示处理步骤)。运算控制部160例如如果从全体控制装置140 (全体控制部144)经由IF部163等接收到用于指定成为动作信息D2 (表)的修正对象的给料器F (给料器位置)(d201)与吸嘴N (吸嘴位置)(d202)的组合等的信息、动作信息D2的修正处理的指示，则执行图9的处理。(Si)运算控制部160计算出部件把持位置HX的平均值(AveX)、部件把持位置HY的平均值(AveY)、距离KZ的平均值(AveZ)。另外，取得给料器F、吸嘴N、部件P等的单位的平均(Ave)。首先，运算控制部160在动作信息D2的表中，确定给料器编号Ila与d201相等并且吸附吸嘴编号Ilb与d202相等的行，读入存储在该行中的X方向位置(X) (d203)、Y方向位置(y) (d204)、Z方向位置(z) (d205)、停止时间T (lid) (d206)、动作速度VZ (He)(d207)。进而，运算控制部160在吸附结果信息D3的表中，检索全部的行，确定符合下述条件I的行，读入符合条件I的行中的部件把持位置HX (12f)、HY (12g)、距离KZ (12h)的信息。(条件I)给料器编号12a的存储值与d201相等，吸附吸嘴编号12b的存储值与d202相等，12c的X方向位置(X)的存储值与d203相等，Y方向位置(y)的存储值与d204相等，Z方向位置(z)的存储值与d205相等，停止时间T (12d)的存储值与d206相等，动作速度VZ (12e)的存储值与d207相等。在此，将符合条件I的行中的从上数第i行中的部件把持位置HX (12f)的信息称为Xi，将部件把持位置HY (12g)的信息称为Yi，将距离KZ (12h)的信息称为Zi，将符合条件I的行的个数称为η。进而，运算控制部160计算出部件把持位置HX的平均值(AveX)、部件把持位置HY的平均值(AveY)、以及距离KZ的平均值(AveZ)。在数据的个数η为预定的阈值ThO (例如5)以下的情况下，设为数据数少，并设为AveX=0、AveY=O、AveZ=O。在η比阈值ThO大的情况下，运算控制部160依照下式(I )、式(2)、以及式(3)，计算出AveX、AveY、AveZ。
权利要求
1.一种运算装置，其对将部件安装到基板上的部件安装装置的动作控制的设定进行计算，其特征在于 上述部件安装装置具备 供给装置，其供给上述部件； 装配装置，其包含用于吸附上述部件的吸嘴； 全体控制装置，其按照上述设定的信息，对包含吸附动作以及装配动作的安装动作中的包含上述供给装置和装配装置的各部位的动作进行控制，其中，上述吸附动作是通过上述吸嘴吸附上述部件的动作，上述装配动作是将通过上述吸嘴吸附了的上述部件装配到基板上的动作；以及 检测装置，其检测上述吸附动作时的与上述吸嘴和部件有关的状态， 将使上述吸嘴相对于上述供给装置的部件的承载面接近或远离的方向作为Z方向，将与Z方向交叉的平面的方向作为X、Y方向， 上述运算装置具有进行上述计算处理的运算控制部；以及存储在该计算处理中使用的数据信息的存储部， 上述运算装置使用上述检测装置取得与上述吸嘴和部件有关的状态， 上述运算控制部根据上述存储部的信息，进行以下的处理 (1)第一处理，以包含Z方向的形式取得或计算表示上述吸附动作时的上述吸嘴与部件的距离、相对位置的状态参数，并存储该信息； (2)第二处理，计算上述吸附动作中的上述状态参数的波动值，并存储该信息； (3)第三处理，在上述状态参数的波动值超过了第一阈值的情况下，以包含Z方向的形式将上述吸嘴的吸附位置的参数值向上述吸嘴接近部件的位置修正。
2.根据权利要求I所述的运算装置，其特征在于 上述运算控制部根据上述存储部的信息进行以下处理 (4)第四处理，在上述状态参数的波动值超过了第二阈值的情况下，对上述吸嘴在吸附位置的停止时间的参数值进行修正使其变大。
3.根据权利要求I所述的运算装置，其特征在于 上述运算控制部根据上述存储部的信息进行以下处理 (5)第五处理，在上述状态参数的波动值超过了第三阈值的情况下，对包含上述吸嘴的吸附位置附近的包含Z方向在内的移动的移动速度的参数值进行修正使其变小。
4.根据权利要求广3的任一项所述的运算装置，其特征在于 计算方差值并将其作为上述状态参数的波动值而利用。
5.根据权利要求2所述的运算装置，其特征在于 在上述修正时，相对于上述第四处理而优先进行上述第三处理，在上述吸嘴过于接近部件的情况下，进行上述第四处理。
6.根据权利要求3所述的运算装置，其特征在于 在上述修正时，相对于上述第五处理而优先进行上述第三处理，在上述吸嘴过于接近部件的情况下，进行上述第五处理。
7.根据权利要求I所述的运算装置，其特征在于 在上述部件安装装置或运算装置所具备的输出装置的画面中，显示上述状态参数的波动值、与上述设定的参数有关的包含上述修正前后的值的修正内容信息，在由用户确认的基础上，执行上述修正。
8.一种部件安装装置，其将部件安装到基板上，其特征在于， 上述部件安装装置具备 供给装置，其供给上述部件； 装配装置，其包含用于吸附上述部件的吸嘴； 全体控制装置，其按照上述设定的信息，对包含吸附动作、以及装配动作的安装动作中的包含上述供给装置和装配装置的各部位的动作进行控制，其中，上述吸附动作是通过上述吸嘴吸附上述部件的动作，上述装配动作是将通过上述吸嘴吸附了的部件装配到基板上的动作； 检测装置，其检测上述吸附动作时的与上述吸嘴和部件有关的状态；以及 运算装置，其对上述部件安装装置的动作控制的设定进行计算， 将使上述吸嘴相对于上述供给装置的部件的承载面接近或远离的方向作为Z方向，将与Z方向交叉的平面的方向作为X、Y方向， 上述运算装置具有进行上述计算处理的运算控制部；存储在该计算处理中使用的数据信息的存储部， 上述运算装置使用上述检测装置取得与上述吸嘴和部件有关的状态， 上述运算控制部根据上述存储部的信息，进行以下的处理 (1)第一处理，以包含Z方向的形式取得或计算表示上述吸附动作时的上述吸嘴与部件的距离、相对位置的状态参数，并存储该信息； (2)第二处理，计算上述吸附动作中的上述状态参数的波动值，并存储该信息； (3)第三处理，在上述状态参数的波动值超过了第一阈值的情况下，以包含Z方向的形式将上述吸嘴的吸附位置的参数值向上述吸嘴接近部件的位置修正。
全文摘要
本发明提供运算装置、部件安装装置。提供一种能够降低异常发生率的技术。本部件安装装置(运算装置)进行以下的处理取得或计算表示吸附动作时的吸嘴与部件的距离的状态参数值的处理(s1)；计算状态参数的波动值的处理(s2)；在波动值超过了第一阈值的情况下(s3)，以包含Z方向的形式将吸嘴的吸附位置的参数值向吸嘴接近部件的位置修正的处理(s7)。另外，本部件安装装置(运算装置)进行延长吸嘴的停止时间(s8)、减慢吸嘴的动作速度(s9)这样的修正。
文档编号H05K13/04GK102811600SQ201210159318
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月21日 优先权日2011年6月3日
发明者朝仓凉次, 立石淳, 星野正浩, 森谷友二, 关口裕人, 小山富圣 申请人:株式会社日立高新技术仪器