CN111096099A - 安装系统 - Google Patents

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Abstract

一种安装系统，具备向基板的表面安装元件的元件安装装置和控制装置，所述基板的表面具备预定由所述元件安装装置来安装元件的安装预定部，所述元件安装装置具备对所述基板的表面进行拍摄的拍摄装置，在所述基板的表面的所述安装预定部存在于规定的位置时向所述安装预定部安装元件，所述控制装置存储描绘了由所述元件安装装置来安装元件的所述基板的表面的图纸信息，对所存储的所述图纸信息中的特定位置与由所述拍摄装置拍摄到的所述基板的表面的图像信息中的特定位置进行比较，在两者不同的情况下，识别为所述基板的表面的所述安装预定部未存在于所述规定的位置。

Description

安装系统
技术领域
本说明书公开的技术涉及安装系统。
背景技术
专利文献1公开了向基板的表面安装元件的元件安装装置。专利文献1的元件安装装置具备对基板的表面进行拍摄的拍摄装置和控制装置。控制装置基于拍摄装置拍摄到的图像来决定安装元件的位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-069288号公报
发明内容
发明要解决的课题
在通过元件安装装置向基板的表面安装元件的情况下，为了识别安装元件的位置，有时事先生成CAD数据。该CAD数据表示在基板的表面中安装元件的位置。使用元件安装装置的作业者通过确认该CAD数据，能够识别在基板的表面中安装元件的位置。然而，在通过元件安装装置实际向基板的表面安装元件时，在实际的基板中安装元件的预定的位置与通过CAD数据表示的元件的安装位置由于某些原因而有时会相互偏差。即，本来，在实际的基板中安装元件的预定的位置与通过CAD数据表示的元件的安装位置应该相互一致，但是在两者之间有时会产生位置偏差。例如，在制造用于安装元件的基板的工序中由于产生与设计图的差异等而在实际的基板与CAD数据之间有时会产生位置偏差。在这样的情况下，使用元件安装装置的作业者通过确认实际的基板和CAD数据而能够确认两者产生位置偏差的情况，但是为了确认作业而需要时间。而且，当产生位置偏差时，可能无法将元件安装于基板的表面的准确的位置。因此，本说明书提供一种能够简易地掌握是否能够将元件安装于准确的位置的技术。
用于解决课题的方案
本说明书公开的安装系统具备：向基板的表面安装元件的元件安装装置；及控制装置。所述基板的表面具备预定由所述元件安装装置来安装元件的安装预定部。所述元件安装装置具备对所述基板的表面进行拍摄的拍摄装置，在所述基板的表面的所述安装预定部存在于规定的位置时向所述安装预定部安装元件。所述控制装置存储描绘了由所述元件安装装置来安装元件的所述基板的表面的图纸信息，对所存储的所述图纸信息中的特定位置与由所述拍摄装置拍摄到的基板的表面的图像信息中的特定位置进行比较，在两者不同的情况下，识别为所述基板的表面的所述安装预定部未存在于所述规定的位置。
根据该结构，通过对图纸信息中的特定位置与图像信息中的特定位置进行比较，能够识别在两者之间是否产生位置偏差。并且，在图纸信息中的特定位置与图像信息中的特定位置不同的情况下，控制装置识别为基板的表面的安装预定部未存在于预定的位置。由此，能够掌握安装预定部是否存在于用于安装元件的本来的位置的情况。使用元件安装装置的作业者即使不通过目视确认实际的基板，也能够掌握安装预定部是否存在于本来的位置。在安装预定部未存在于本来的位置的情况下，能够判断为无法将元件安装于准确的位置。在并非如此的情况下，能够判断为能够将元件安装于准确的位置。通过以上所述，能够简易地掌握是否能够将元件安装于准确的位置。
附图说明
图1是实施例的安装系统的框图。
图2是示意性地表示实施例的安装系统的结构的侧视图。
图3是实施例的电路基板和电子元件的侧视图。
图4是实施例的电路基板的俯视图。
图5是通过实施例的安装系统执行的位置比较处理的流程图。
图6是图4的主要部分VI的放大图。
图7是另一实施例的电路基板的俯视图。
具体实施方式
参照附图，说明实施例的安装系统1。如图1所示，实施例的安装系统1具备多个元件安装装置10和控制装置30。
首先，说明元件安装装置10。以下，在多个元件安装装置10中，作为代表而说明1个元件安装装置10。元件安装装置10是向电路基板安装多个电子元件的装置。元件安装装置10也称为表面安装装置、芯片安装机。通常，元件安装装置10与焊料印刷装置、其他的元件安装装置及基板检查装置一起并列设置，构成一连串的安装线。
如图2所示，元件安装装置10具备多个元件供料器12(在图2中作为代表而示出1个元件供料器12。)、供料器保持部14、安装头16、拍摄单元20、使安装头16及拍摄单元20移动的移动机构18、传送装置26、操作面板28。
各个元件供料器12收容有多个电子元件4。各个元件供料器12是供给用于向电路基板2安装的多个电子元件4的装置。各个元件供料器12能够拆装地安装于供料器保持部14，向安装头16供给电子元件4。各个元件供料器12例如是将多个电子元件4收容成卷带状的带式供料器。各个元件供料器12通过将多个电子元件4并列配置的带送出而能够供给电子元件4。元件供料器12的具体的结构没有特别限定。各个元件供料器12可以是在托盘上收容多个电子元件4的托盘式供料器、或者在容器内随机地收容多个电子元件4的散装式供料器。
移动机构18在元件供料器12与电路基板2之间使安装头16及拍摄单元20移动。本实施例的移动机构18是使移动基体18a沿X方向及Y方向移动的XY机器人。移动机构18由对移动基体18a进行引导的导轨、使移动基体18a沿导轨移动的移动机构、对该移动机构进行驱动的电动机等构成。移动机构18配置在元件供料器12及电路基板2的上方。将安装头16及拍摄单元20安装于移动基体18a。安装头16及拍摄单元20通过移动机构18在元件供料器12的上方及电路基板2的上方移动。
安装头16具备吸附电子元件4的吸嘴6。吸嘴6相对于安装头16能够拆装。吸嘴6能够沿Z方向(附图上下方向)移动地安装于安装头16。吸嘴6通过安装头16收容的促动器(图示省略)沿上下方向升降，并能够吸附电子元件4。为了通过安装头16将电子元件4向电路基板2安装，首先，通过移动机构18使安装头16向元件吸附位置移动。接下来，使吸嘴6向下方移动至吸嘴6的下表面(吸附面)与元件供料器12收容的电子元件4抵接为止。接下来，在吸嘴6吸附电子元件4，使吸嘴6向上方移动。接下来，通过移动机构18使安装头16向元件安装位置移动，定位于电路基板2。接下来，使吸嘴6朝向电路基板2下降，由此向电路基板2安装电子元件4。
拍摄单元20安装于移动基体18a。因此，当安装头16移动时，拍摄单元20也成为一体地移动。拍摄单元20具备相机支撑部22和相机24(拍摄装置的一例)。相机支撑部22安装于移动基体18a。在相机支撑部22安装相机24。
相机24是对电路基板2的表面21进行拍摄的装置。拍摄单元20通过移动机构18移动至电路基板2的上方(附图Z方向)时，相机24配置在电路基板2的上方。相机24从电路基板2的上方以电路基板2的表面21的整体进入拍摄范围的状态拍摄电路基板2的表面21。相机24拍摄到的电路基板2的表面21的图像数据向控制装置30发送。相机24具备对相机24的动作进行控制的相机控制装置(图示省略)。相机24的动作由相机控制装置控制。
传送装置26是进行电路基板2向元件安装装置10的送入、向元件安装位置的传送及定位、从元件安装装置10的送出的装置。本实施例的传送装置26可以由例如一对带式输送器、安装于带式输送器并从下方支撑电路基板2的支撑装置32、驱动带式输送器的驱动装置构成。电路基板2沿附图X方向被传送。
支撑装置32具备支撑台38和多个支撑销34。支撑台38和多个支撑销34配置在电路基板2的下方。支撑台38能够上下升降。多个支撑销34固定于支撑台38，向上方突出。在该支撑装置32中，当通过带式输送器将电路基板2传送至预定的作业位置时，在电路基板2的下方配置的支撑台38上升。通过支撑台38的上升而固定于支撑台38的多个支撑销34将电路基板2向上方抬起。
操作面板28是受理作业者的指示的输入装置。而且，在操作面板28显示各种信息。
上述的元件安装装置10向电路基板2安装多个电子元件4。如图3所示，多个电子元件4安装于电路基板2的表面21。各个电子元件4具备多个电极41。当电子元件4安装于电路基板2的表面21时，电子元件4的多个电极41被固定于电路基板2的表面21。多个电极41由金属形成并进行通电。
如图4所示，预定被安装多个电子元件4的电路基板2具备多个安装预定部51和多个电极预定部52。在电路基板2的表面21形成有多个安装预定部51和多个电极预定部52。多个安装预定部51和多个电极预定部52由被印刷于电路基板2的表面21的多个配线等构成。安装预定部51是在电路基板2的表面21中预定被安装电子元件4的部位。而且，电极预定部52是在电路基板2的表面21中预定被配置电子元件4的电极41的部位。在安装预定部51之中形成多个电极预定部52。元件安装装置10在电路基板2的表面21的各个安装预定部51存在于预定的位置时向各个安装预定部51安装电子元件4。
图2所示的安装系统1的控制装置30具备计算机，该计算机具备CPU、ROM、RAM。虽然未图示，但是在控制装置30能够通信地连接有元件供料器12、安装头16、移动机构18、操作面板28。控制装置30通过控制上述各部(12、16、18、28、32等)而进行电子元件4向电路基板2的安装的控制。关于控制装置30进行的控制处理在后文叙述。
另外，控制装置30具备存储部31。在存储部31存储有CAD数据(图纸信息的一例)。CAD数据是描绘了电路基板2的表面21的图纸的信息。CAD数据包含表示电路基板2的表面21的多个安装预定部51的位置的位置信息。而且，CAD数据包含表示电路基板2的表面21的多个电极预定部52的位置的位置信息。而且，控制装置30基于CAD数据能够生成作业文件(元件安装信息的一例)。作业文件是为了向电路基板2的表面21安装多个电子元件4而使用的信息。
接下来，说明上述的安装系统1的动作。在上述的安装系统1中，首先，移动机构18使拍摄单元20沿X方向及Y方向移动，使拍摄单元20向电路基板2的上方移动。由此，拍摄单元20的相机24位于电路基板2的上方。接下来，拍摄单元20的相机24以电路基板2的表面21的整体进入拍摄范围的状态拍摄电路基板2的表面21。相机24拍摄到的图像的图像数据向控制装置30发送。
在上述的安装系统1中，如图5所示，执行位置比较处理。在位置比较处理的步骤S11中，控制装置30接收从相机24发送的电路基板2的表面21的图像数据。该图像数据包含在电路基板2的表面21形成的多个安装预定部51和多个电极预定部52的图像。
接下来，在步骤S12中，控制装置30对接收到的图像数据中的特定位置91与存储部31所存储的CAD数据中的特定位置92进行比较。特定位置91、92例如是在电路基板2的表面21形成的多个电极预定部52中的特定的电极预定部52的位置。在本实施例中，如图6所示，将带色表示的电极预定部52的位置设为特定位置91、92。控制装置30对图像数据(附图上侧)的特定位置91的位置信息与CAD数据(附图下侧)的特定位置92的位置信息进行比较。
接下来，在步骤S13中，控制装置30判断图像数据中的特定位置91与CAD数据中的特定位置92是否一致。在特定位置91与特定位置92的位置信息一致的情况下，在步骤S13中控制装置30判断为“是”而进入步骤S14。另一方面，在特定位置91与特定位置92的位置信息不一致的情况下，判断为“否”而进入步骤S21。在图6所示的例子中，在特定位置91与特定位置92之间相对于电路基板2而产生Δt的位置偏差。
接下来，在步骤S14中，控制装置30识别为相机24拍摄到的电路基板2中的特定位置91与CAD数据中的特定位置92一致。由此，控制装置30识别为相机24拍摄到的在电路基板2的表面21形成的多个电极预定部52存在于本来的预定的位置。而且，控制装置30识别为多个安装预定部51存在于本来的预定的位置。即，控制装置30识别为实际的电路基板2中的多个安装预定部51和多个电极预定部52的位置与CAD数据中的多个安装预定部51和多个电极预定部52的位置一致。接下来，在步骤S15中，控制装置30将一致信息显示于操作面板28。一致信息是表示在实际的电路基板2与CAD数据之间未产生位置偏差的情况的信息。
接下来，在步骤S16中，控制装置30生成作业文件。作业文件包含例如与多个电子元件4的安装位置、安装顺序相关的信息。控制装置30基于存储部31存储的CAD数据来生成作业文件。控制装置30从CAD数据取得各种位置信息而生成作业文件。
另一方面，在上述的步骤S13中判断为“否”后的步骤S21中，控制装置30识别为相机24拍摄到的电路基板2中的特定位置91与CAD数据中的特定位置92不同。由此，控制装置30识别为相机24拍摄到的在电路基板2的表面21形成的多个电极预定部52未存在于本来的预定的位置。而且，控制装置30识别为多个安装预定部51未存在于本来的预定的位置。即，控制装置30识别为实际的电路基板2中的多个安装预定部51和多个电极预定部52的位置与CAD数据中的多个安装预定部51和多个电极预定部52的位置不一致。接下来，在步骤S22中，控制装置30将差异信息显示于操作面板28。差异信息是表示在实际的电路基板2与CAD数据之间产生位置偏差的情况的信息。控制装置30例如将警告显示在操作面板28上显示。
接下来，在步骤S23中，控制装置30生成作业文件(元件安装信息的一例)。作业文件是为了向电路基板2的表面21安装多个电子元件4而使用的信息。作业文件包含例如与多个电子元件4的安装位置、安装顺序相关的信息。控制装置30基于存储部31存储的CAD数据而生成作业文件。控制装置30从CAD数据取得各种位置信息而生成作业文件。控制装置30在基于CAD数据而生成作业文件时，修正表示多个安装预定部51和多个电极预定部52的位置的位置信息而生成作业文件。在实际的电路基板2与CAD数据之间产生位置偏差，因此控制装置30以弥补位置偏差的方式修正位置信息。
在步骤S16和S23之后的步骤S17中，控制装置30对于元件安装装置10以向电路基板2安装多个电子元件4的方式发送安装指示。控制装置30基于生成的作业文件而发送安装指示。元件安装装置10当接收到安装指示时，向电路基板2安装多个电子元件4。元件安装装置10基于作业文件，向电路基板2安装多个电子元件4。
控制装置30对于多个元件安装装置10全部执行上述的各处理。关于控制装置30执行的各处理，由于与上述的各处理同样，因此省略说明。
以上，说明了实施例的安装系统1。从上述的说明可知，安装系统1具备向电路基板2的表面21安装电子元件4的元件安装装置10和控制装置30。电路基板2的表面21具备预定由元件安装装置10来安装电子元件4的安装预定部51。元件安装装置10具备对电路基板2的表面21进行拍摄的相机24。而且，元件安装装置10构成为，在电路基板2的表面21的安装预定部51存在于预定的位置时，向安装预定部51安装电子元件4。控制装置30将描绘了由元件安装装置10安装电子元件4的电路基板2的表面21的CAD数据存储于存储部31。控制装置30对存储部31所存储的CAD数据中的特定位置92与由相机24拍摄到的电路基板2的表面21的图像数据中的特定位置91进行比较，在两者不同的情况下，识别为电路基板2的表面21的安装预定部51未存在于预定的位置(参照步骤S12、S13、S21)。
当对CAD数据与图像数据进行比较时，CAD数据中的安装预定部51的位置与图像数据中的安装预定部51的位置本来应该相同。然而，由于某些原因而CAD数据中的安装预定部51的位置与图像数据中的安装预定部51的位置有时会相互偏离。例如，在向电路基板2安装电子元件4的工序之前，在通过印刷向电路基板2的表面21形成配线时产生印刷偏离，由此存在安装预定部51未形成于预定的位置的情况。这样的情况下，CAD数据中的安装预定部51的位置与图像数据中的安装预定部51的位置相互不同。
根据上述的结构，通过对CAD数据中的特定位置92与图像数据中的特定位置91进行比较，能够识别在特定位置92与特定位置91之间是否产生位置偏差。并且，在CAD数据中的特定位置92与图像数据中的特定位置91不同的情况下，控制装置30识别为电路基板2的表面21的安装预定部51未存在于预定的位置。由此，能够掌握安装预定部51是否存在于用于安装电子元件4的本来的位置。即，通过对特定位置92与特定位置91进行比较，能够掌握安装预定部51的位置偏差是否产生。由此，使用元件安装装置10的作业者即使不通过目视确认实际的电路基板2，也能够掌握安装预定部51是否存在于本来的位置。在安装预定部51未存在于本来的位置的情况下，无法将电子元件4安装于准确的位置。在并非如此的情况下，能够将电子元件4安装于准确的位置。通过以上所述，能够简易地掌握是否能够将电子元件4安装于准确的位置的情况。
以上，说明了一实施例，但是具体的形态没有限定为上述实施例。在以下的说明中，关于与上述的说明中的结构同样的结构，标注同一附图标记而省略说明。
在上述的实施例中，将多个电极预定部52中的特定的电极预定部52的位置设为特定位置91、92，但是没有限定为该结构。特定位置91、92可以适当变更。例如，可以将在电路基板2的表面21形成的安装预定部51的边缘的位置设为特定位置91、92。或者，可以如图7所示，将在电路基板2的表面21的角部80显示的多边形(例如三角形)的标记81的位置作为特定位置91、92。标记81被印刷于电路基板2的表面21。角部80是由电路基板2的两条边的端部包围的部分。
以上，详细说明了本发明的具体例，但是这些只不过为例示，没有对权利要求书进行限定。权利要求书记载的技术包括对以上例示的具体例进行了各种变形、变更的技术。本说明书或附图说明的技术要素单独地或通过各种组合来发挥技术有用性，没有限定为申请时权利要求记载的组合。而且，本说明书或附图例示的技术是能同时实现多个目的的技术，实现其中的一个目的的技术自身具有技术有用性。
附图标记说明
1：安装系统
2：电路基板
4：电子元件
6：吸嘴
10：元件安装装置
12：元件供料器
14：供料器保持部
16：安装头
18：移动机构
18a：移动基体
20：拍摄单元
21：表面
22：相机支撑部
24：相机
26：传送装置
28：操作面板
30：控制装置
31：存储部
32：支撑装置
34：支撑销
38：支撑台
41：电极
51：安装预定部
52：电极预定部
80：角部
81：标记
91：特定位置
92：特定位置

Claims (5)

1.一种安装系统，具备：
元件安装装置，向基板的表面安装元件；及
控制装置，
所述基板的表面具备预定由所述元件安装装置来安装元件的安装预定部，
所述元件安装装置具备对所述基板的表面进行拍摄的拍摄装置，在所述基板的表面的所述安装预定部存在于规定的位置时向所述安装预定部安装元件，
所述控制装置存储描绘了由所述元件安装装置来安装元件的所述基板的表面的图纸信息，对所存储的所述图纸信息中的特定位置与由所述拍摄装置拍摄到的所述基板的表面的图像信息中的特定位置进行比较，在两者不同的情况下，识别为所述基板的表面的所述安装预定部未存在于所述规定的位置。
2.根据权利要求1所述的安装系统，其中，
所述安装系统具备多个所述元件安装装置，
所述控制装置对于多个所述元件安装装置中的各个元件安装装置分别来存储描绘了由所述元件安装装置来安装元件的所述基板的表面的图纸信息，对所存储的所述图纸信息中的特定位置与由所述拍摄装置拍摄到的基板的表面的图像信息中的特定位置进行比较，在两者不同的情况下，识别为所述基板的表面的所述安装预定部未存在于所述规定的位置。
3.根据权利要求1或2所述的安装系统，其中，
所述控制装置能够基于所存储的所述图纸信息生成用于向所述基板的表面安装元件的元件安装信息，在所述基板的表面的所述安装预定部未存在于所述规定的位置的情况下，修正表示所述安装预定部的位置的位置信息来生成所述元件安装信息。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的安装系统，其中，
所述图纸信息中的特定位置和所述图像信息中的特定位置是配置向所述基板的表面安装的元件的电极的位置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的安装系统，其中，
所述图纸信息中的特定位置和所述图像信息中的特定位置是在所述基板的表面的角部显示的多边形标记的位置。
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