CN203015381U

CN203015381U - 元件安装系统

Info

Publication number: CN203015381U
Application number: CN 201220618204
Authority: CN
Inventors: 永冶利彦; 中村光男; 横井敬明
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP2013182969A

Abstract

本实用新型提供即使在从焊锡印刷部向元件安装部交接之前抽出了基板的情况下也能够正常地进行元件的安装的元件安装系统。检查机（12）拍摄由焊锡印刷机（11）实施了焊锡Hd的印刷的基板（2）而取得该基板（2）的外观特征数据，并且生成使该外观特征数据与该基板（2）所固有的元件安装用数据建立关联后的基板固有数据，发送给元件安装机（14）。元件安装机（14）接收从检查机（12）发送来的每个基板（2）的基板固有数据，另一方面，对从焊锡印刷机（11）送来的基板（2）进行拍摄而取得该基板的外观特征数据，发现包含与该外观特征数据相一致的外观特征数据的基板固有数据，基于该发现的基板固有数据中包含的元件安装用数据对基板（2）进行元件（3）的安装作业。

Description

元件安装系统

技术领域

本实用新型涉及具备在基板上实施焊锡的印刷的焊锡印刷部及对通过焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板进行元件的安装的元件安装部的元件安装系统及元件安装方法。

背景技术

元件安装系统具备在基板的各电极上实施焊锡的印刷的焊锡印刷部和对通过焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板进行元件的安装的元件安装部而成。这种元件安装系统中，已知有如下的元件安装系统：进行通过焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板的拍摄，检测基板的各电极的焊锡的印刷状态，并将该数据（这成为该基板所固有的元件安装用数据）先发送给元件安装部，元件安装部基于该发送来的元件安装用数据进行元件相对于基板的安装。

在采用这样将有关各基板的元件安装用数据从焊锡印刷部先送向元件安装部的前馈方式的元件安装系统中，元件安装部不是相对于从焊锡印刷部送来的基板以该基板的电极的中心位置为基准安装元件，而是以印刷于电极的焊锡的中心位置为基准安装元件，由此，在进行利用执行元件安装后的回流工序时的对准效应（通过焊锡的流动使元件移动到电极的中心位置的现象）的元件的安装的情况下非常有效（例如参照专利文献1）。该情况下，元件安装用数据为焊锡的中心位置相对于基板的电极的中心位置的错位量等数据，元件安装部使发送来的元件安装用数据的顺序和经焊锡印刷部送来的基板的顺序相对应，由此能够掌握元件安装用数据和基板的对应关系。

专利文献1：日本特开2007－173855号公报

但是，在上述现有的元件安装系统中，存在如下问题：在焊锡印刷部的焊锡的印刷状态不良等情况下，在从焊锡印刷部交接给元件安装部之前操作员抽出了该基板后，如果在该抽出的基板之前将后续的基板搬入元件安装部，则元件安装用数据和基板的对应关系紊乱，可能不能正常地进行基于元件安装用数据的元件的安装。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于，提供即使在从焊锡印刷部向元件安装部交接之前抽出了基板的情况下也能够正常地进行元件的安装的元件安装系统及元件安装方法。

第一方面提供一种元件安装系统，具备对基板实施焊锡的印刷的焊锡印刷部及接收由所述焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板并进行元件的安装的元件安装部，具备：数据生成部，拍摄由所述焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板而取得该基板的外观特征数据，并且对每个基板生成将该取得的外观特征数据与该基板固有的元件安装用数据建立关联后的基板固有数据；数据发送部，向所述元件安装部发送所述数据生成部生成的每个基板的基板固有数据，所述元件安装部接收从所述数据发送部发送来的每个基板的所述基板固有数据，另一方面，对从所述焊锡印刷部送来的基板进行拍摄而取得该基板的外观特征数据，从自所述数据发送部发送来的一个或多个基板固有数据中发现包含与该取得的外观特征数据相一致的外观特征数据的基板固有数据，基于该发现的基板固有数据中含有的元件安装用数据对基板进行元件的安装。

第二方面在第一方面的基础上提供一种元件安装系统，其中，所述基板的外观特征数据由设于该基板的电极的位置数据、标记的位置数据、印刷于电极的焊锡的位置数据中的至少一种位置数据构成。

实用新型效果

本实用新型中，元件安装机承受使通过焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板的外观特征数据和该基板所固有的元件安装用数据建立关联而生成的基板固有数据的发送并接收该基板固有数据，另一方面，拍摄从焊锡印刷部送来的基板而取得该基板的外观特征数据，发现含有与该取得的外观特征数据相一致的外观特征数据的基板固有数据，基于该发现的基板固有数据中含有的元件安装用数据进行元件相对于基板的安装，元件安装部根据取得的基板的外观特征数据与通过焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板的外观特征数据相一致，判断基板的同一性，之后使用元件安装用数据，因此，即使在从焊锡印刷部向元件安装部交接之前抽出基板的情况下，也能够正常地进行元件的安装。

附图说明

图1是表示本实用新型一实施方式的元件安装系统的构成的图；

图2是构成本实用新型一实施方式的元件安装系统的检查机的立体图；

图3是表示本实用新型一实施方式的元件安装系统中的数据的流动的图；

图4是本实用新型一实施方式的元件安装系统中的作为作业对象的基板的（a）俯视图、（b）局部放大图；

图5是将本实用新型一实施方式的元件安装系统中的作为作业对象的多个基板贴合于载体的状态的立体图；

图6是构成本实用新型一实施方式的元件安装系统的元件安装机的立体图；

图7是表示通过本实用新型一实施方式的元件安装机在基板的电极上安装了元件的状态的基板的俯视图；

图8（a）（b）（c）是说明本实用新型一实施方式的元件安装系统中的自对准效应的基板的侧视图。

标号说明

1元件安装系统

2基板

2a电极

3元件

11焊锡印刷机（焊锡印刷部）

14元件安装机（元件安装部）

25b数据生成部

25c数据发送部

m标记

Hd焊锡

具体实施方式

下面，参照附图说明本实用新型的实施方式。图1所示的元件安装系统1是进行在基板2的电极2a上印刷了焊锡Hd后安装元件3的元件安装作业的系统，将焊锡印刷机11、检查机12、基板输送机13、元件安装机14及回流炉15按该顺序沿一个方向（设为X轴方向）并排设置。这些焊锡印刷机11、检查机12、基板输送机13、元件安装机14及回流炉15分别具有沿X轴方向输送基板2的输送机，反复执行对从上游工序侧的装置接收的基板2实施所需要的作业并将其搬出到下游工序侧的装置的动作。

图1中，焊锡印刷机11搬入通过操作员OP或从未图示的基板投入装置投入的基板2并将其定位在作业位置，在设于基板2的电极2a上实施焊锡Hd的印刷，之后将基板2搬出到下游工序侧的检查机12（焊锡印刷工序）。

如图2所示，检查机12除去在基台21上沿X轴方向输送基板2的输送机22外，还具备由直角坐标机器人构成的头移动机构23和通过头移动机构23进行移动的第一摄像机24。头移动机构23由在基台21上沿与X轴方向正交的水平面内方向（设为Y轴方向）延伸设置的Y轴工作台23a、沿X轴方向延伸且其一端在Y轴工作台23a上沿Y轴方向移动自如地设置的两个X轴工作台23b及在各X轴工作台23b上沿X轴方向移动自如地设置的移动载物台23c构成，第一摄像机24以使拍摄视场朝向下方的状态安装于一个移动载物台23c。通过输送机22进行的基板2的输送及向作业位置的定位控制、通过头移动机构23进行的第一摄像机24的移动控制、第一摄像机24的拍摄动作控制及通过第一摄像机24的拍摄动作得到的图像数据的处理控制通过设于基台21内的检查机控制装置25进行。

在这种构成的检查机12中，检查机控制装置25检测到从焊锡印刷机11输送来基板2后，使输送机22动作，进行基板2的搬入，将其定位于规定的作业位置。而且，使第一摄像机24移动，进行设于基板2上的对角位置的两个标记m（图2）的拍摄，求出这些标记m距离基准位置（该基准位置在固定于检查机12的基台21上的坐标系中被预先决定）的错位量。

检查机控制装置25在进行基板2向作业位置的定位并求出各标记m距离基准位置的错位量后，使头移动机构23动作，利用第一摄像机24进行基板2上的各区域的拍摄，且基于得到的图像数据检查各电极2a上的焊锡Hd的印刷状态，将该检查结果的数据存储于存储区域25a（图3）。在此，检查机控制装置25执行的焊锡Hd的印刷状态的检查内容具体而言是通过焊锡印刷机11印刷的焊锡Hd是否存在于以电极2a为基准的规定的范围内等。

检查机控制装置25的数据生成部25b（图3）与上述焊锡Hd的印刷状态的检查并行地进行基板2的元件安装用数据和外观特征数据的取得作业。在此，元件安装用数据成为在下游工序侧的元件安装机14中在基板2的电极2a上安装元件3时的目标位置，由各电极2a的中心位置的数据和焊锡Hd的中心位置相对于这些各电极2a的错位量的数据的组合构成。

数据生成部25b在求元件安装用数据的情况下，如图4（a）所示，根据通过第一摄像机24的拍摄得到的图像求出设于基板2上的两个标记m的位置坐标，将其中的一个标记m设为原点后，以连结两个标记m的线段的偏角成为φ的方式取ε轴，进而以距该ε轴的偏角为90°的方式取η轴，从而设定εη坐标系。而且，计算该设定的εη坐标系中的对各电极2a印刷的焊锡Hd的中心位置PH的坐标，同时将该计算出的焊锡Hd的中心位置PH的坐标和εη坐标系中的设计数据上的电极2a的中心位置PD的坐标进行比较，求出焊锡Hd的中心位置PH相对于电极2a的中心位置PD的错位量（Δε，Δη）（图4（b））。此外，该元件安装用数据在进行上述焊锡Hd的印刷状态的检查时取得。

另一方面，外观特征数据是表示各基板2的外观上的特征的数据，是用于将各个基板2与其它基板2在外观上进行识别的数据。该外观特征数据与上述元件安装用数据一同成为该基板2所固有的数据。基板2的外观特征数据例如由上述两个标记m距离基准位置的错位量的数据、εη坐标系中的各电极2a的位置数据、印刷于各电极2a的焊锡Hd的位置数据等的至少一个取得，优选将这些位置数据中的多个组合而取得。

关于这样可以将设于基板2的各电极2a的位置数据、各标记m的位置数据、印刷于各电极2a的焊锡Hd的位置数据等作为基板2的识别用的数据来使用，是由于，即使在作为同一种的基板2且宏观上作为同一基板2处理的情况下，若微观上观察，则各基板2上的所有电极2a的位置及所有标记m的位置完全相同的情况是稀少的，至于印刷于电极2a上的焊锡Hd，可以认为没有两个基板2的印刷于电极2a上的焊锡Hd的位置完全一致。此外，在外观特征数据彼此类似的基板2存在多个的情况下，也可以沿用元件安装用数据而将其用于基板2彼此的识别中。

此外，如图5所示，在将基板2以在板状的载体CR上安装有多张的状态输送的情况下，只要把将各基板2与其它基板2在外观上进行识别的概念调换为将各载体CR与其它载体CR在外观上进行识别的概念即可。该情况下，除有关贴合于载体CR上的所有基板2的各电极2a的位置数据、各标记m的位置数据、印刷于各电极2a的焊锡Hd的位置数据外，在载体CR上设有多个标记M的情况下还可以使用这些多个标记M的位置数据（距离基准位置的错位量的数据）。

各基板2向载体CR的安装通常如下进行，即，在使设于各基板2的基板侧孔2h和设于载体CR侧的载体侧孔CRh上下一致后向这两孔2h、CRh插入固定销Pk（图5），但是，由于在两孔2h、CRh各自和固定销Pk之间一定存在游隙，各基板2安装于载体CR的状态下的各基板2相对于载体CR的位置的自由度大至某程度，所以将各载体CR与其它载体CR在外观上进行识别时的识别精度非常高。

数据生成部25b如上述进行通过焊锡印刷机11实施了焊锡Hd的印刷的基板2的拍摄，取得基板2的元件安装用数据和外观特征数据后，新生成使该取得的外观特征的数据和元件安装用数据建立关联后的基板固有数据（数据生成工序），将其存储于存储区域25a（图3）。

检查机控制装置25在基板2的检查结束后，将该基板2搬出到下游工序侧的基板输送机13，但此时，将存储于存储区域25a的各数据中，对于焊锡Hd的印刷状态的检查结果的数据，图像输出到与检查机控制装置25连接的显示器装置26，对于基板固有数据，如图3所示从数据发送部25c通过数据发送线DL发送到元件安装机14（数据发送工序）。

基板输送机13接收从检查机12搬出的基板2而将其直接输送到下游工序侧的元件安装机14。该基板输送机13在将基于从检查机12输出到显示器装置26的焊锡Hd的印刷状态的检查结果的数据判断为需要操作员OP进行目视确认的基板2送入元件安装机14之前作为抽出场所起作用。

如图6所示，元件安装机14在基台31上除沿X轴方向输送基板2的输送机32外，还具备由直角坐标机器人构成的头移动机构33、通过头移动机构33移动的第二摄像机34及安装头35、进行元件3的供给的多个零件供料器36、设于安装头35的基板摄像机37、设于基台31上的输送机32和零件供料器36之间的元件摄像机38。

头移动机构33与检查机12具备的头移动机构23相同，由在基台31上沿Y轴方向延伸设置的Y轴工作台33a、沿X轴方向延伸且其一端在Y轴工作台33a上沿Y轴方向移动自如地设置的两个X轴工作台33b及在各X轴工作台33b上沿X轴方向移动自如地设置的移动载物台33c构成。第二摄像机34以使拍摄视场朝向下方的状态安装于一个移动载物台33c上，安装头35安装于另一个移动载物台33c上。安装头35具有向下方延伸且可进行向上下轴方向（设为Z轴方向）的移动及绕Z轴的旋转动作的多个吸嘴35a，利用吸嘴35a拾取各零件供料器36向元件供给口36a供给的元件3。

输送机32进行的基板2的输送及向作业位置的定位控制、头移动机构33进行的安装头35的移动控制、各零件供料器36进行的元件3的供给动作及吸嘴35a进行的从零件供料器36的元件3的吸附动作控制、第二摄像机34、基板摄像机37及元件摄像机38的拍摄动作控制、通过第二摄像机34、基板摄像机37及元件摄像机38的拍摄动作得到的图像数据的处理控制通过设于基台31内的安装机控制装置39进行。

这种构成的元件安装机14中，安装机控制装置39检测到从基板输送机13输送了基板2后，使输送机32动作，进行基板2的搬入，将其定位在规定的作业位置。而且，使第二摄像机34移动，进行设于基板2上的上述两个标记m的拍摄，求出这些标记m的距离基准位置（该基准位置在固定于元件安装机114的基台31的坐标系中预先决定）的错位量。

安装机控制装置39的外观特征数据取得部39a（图3）进行基板2向作业位置的定位，求出标记m距离基准位置的错位量后，使头移动机构33动作，利用第二摄像机34（或基板摄像机37）进行基板2上的各区域的拍摄，基于得到的图像数据取得基板2的外观特征数据。在此取得的基板2的外观特征数据与在检查机12中取得的外观特征数据为同种类的数据。例如，如果检查机12将标记m的位置数据和焊锡Hd的位置数据作为外观特征数据取得，则在此也将标记m的位置数据和焊锡Hd的位置数据作为外观特征数据取得。

安装机控制装置39如上述通过外观特征数据取得部39a取得基板2的外观特征数据，另一方面，如图3所示，在数据接收部39b接收从检查机控制装置25的数据发送部25c通过数据发送线DL发送来的每个基板2的基板固有数据，将其存储于存储区域39c。而且，将这样在存储区域39c从检查机控制装置25的数据发送部25c发送来的每个基板2的基板固有数据存储于存储区域39c后，安装机控制装置39将在外观特征数据取得部中取得的外观特征数据和从检查机控制装置25的数据发送部25c发送来（存储于存储区域39c）的一个或多个基板固有数据的外观特征数据在数据比较部39d（图3）中进行比较，从自检查机12的数据发送部25c发送来的一个或多个基板固有数据中发现了包含与取得的外观特征数据一致的外观特征数据的基板固有数据（即发现了外观特征数据彼此一致的基板固有数据）后，基于该发现的基板固有数据中包含的元件安装用数据进行元件3相对于基板2的安装（元件安装工序）。

该元件3的安装中，基于作为元件安装用数据的各电极2a上印刷的焊锡Hd的位置坐标（例如基于印刷于各电极2a的焊锡Hd的位置坐标的重心位置）将元件3安装于基板2上。即，不将以作为元件3的安装对象的电极2a的中心位置PD作为目标位置，而是将从该电极2a错开上述的错位量（Δε，Δη）的焊锡Hd的中心位置PH作为目标位置安装该元件3（图7及图8（a））。元件安装机14如上述在基板2上的各电极2a上安装了元件3后，将基板2搬出到下游工序侧的回流炉15。

回流炉15接收到从元件安装机14搬出的基板2后，输送该基板2进行基板2上的焊锡Hd的回流（回流工序）。在该焊锡Hd的回流中，元件安装机14在基板2上安装元件3时，如上述将焊锡Hd的中心位置PH作为目标位置进行安装，因此，通过执行回流工序时的焊锡Hd的流动发挥自对准效应（图8（b）中所示的箭头A），将元件3安装于电极2a的中心位置（图8（c））。

这样，本实施方式的元件安装系统1不仅具备在基板2上实施焊锡Hd的印刷的作为焊锡印刷部的焊锡印刷机11及接收通过焊锡印刷机11实施了焊锡Hd的印刷的基板2并进行元件3的安装的作为元件安装部的元件安装机14，而且还具备：检查机控制装置25的数据生成部25b，进行通过焊锡印刷机11实施了焊锡Hd的印刷的基板2的拍摄并取得该基板2的外观特征数据，同时对每个基板2生成使该取得的外观特征数据与该基板2固有的元件安装用数据建立关联后的基板固有数据；检查机控制装置25的数据发送部25c，将数据生成部25b生成的每个基板2的基板固有数据发送到元件安装机14。而且，元件安装机14接收从数据发送部25c发送来的每个基板2的基板固有数据，另一方面，对从焊锡印刷机11送来的基板2进行拍摄，取得该基板2的外观特征数据，从自数据发送部25c送来的一个或多个基板固有数据中发现含有与该取得的外观特征数据一致的外观特征数据的基板固有数据，基于该发现的基板固有数据中含有的元件安装用数据进行元件3相对于基板2的安装。

另外，上述元件安装系统1的元件安装方法包含：上述焊锡印刷工序，焊锡印刷机11在基板2上实施焊锡Hd的印刷；上述数据生成工序，拍摄焊锡印刷机11实施了焊锡Hd的印刷的基板2，取得该基板2的外观特征数据，且对每个基板2生成使该取得的外观特征数据与该基板2所固有的元件安装用数据建立关联后的基板固有数据；上述数据发送工序，将在数据生成工序生成的每个基板2的基板固有数据发送向元件安装机14；及上述元件安装工序，元件安装机14接收由数据发送工序送来的每个基板2的基板固有数据，另一方面，对从焊锡印刷机11送来的基板2进行拍摄，取得该基板2的外观特征数据，从在数据发送工序送来的一个或多个基板固有数据中发现包含与该取得的外观特征数据一致的外观特征数据的基板固有数据，基于该发现的基板固有数据中含有的元件安装用数据进行元件3相对于基板2的安装。

这样，在本实施方式的元件安装系统1及元件安装系统1执行的元件安装方法中，元件安装机14承受使通过焊锡印刷机11实施了焊锡Hd的印刷的基板2的外观特征数据和该基板2所固有的元件安装用数据建立关联而生成的基板固有数据的发送并接收该基板固有数据，另一方面，拍摄从焊锡印刷机11送来的基板2，取得该基板2的外观特征数据，发现含有与该取得的外观特征数据相一致的外观特征数据的基板固有数据，基于该发现的基板固有数据中含有的元件安装用数据进行元件3相对于基板2的安装，元件安装机14根据取得的基板2的外观特征数据与通过焊锡印刷机11实施了焊锡Hd的印刷的基板2的外观特征数据相一致，判断基板2的同一性，之后使用元件安装用数据，因此，即使在从焊锡印刷机11向元件安装机14交接之前从基板输送机13抽出基板2，也能够正常地进行元件3的安装。

此外，在上述的实施方式中，检查机控制装置25进行的各电极2a上的焊锡Hd的印刷状态的检查结果的数据被存储于检查机控制装置25具备的存储区域25a（图3），但该检查结果的数据也可以存储于检查机控制装置25具备的存储区域以外的存储区域（例如另外设置的上位计算机的存储区域）。另外，在上述的实施方式中，检查机控制装置25的数据生成部25b与焊锡Hd的印刷状态的检查并行地进行基板2的元件安装用数据和外观特征数据的取得作业，但该数据生成部25b进行的作业（元件安装用数据和外观特征数据的取得作业）也可以由另外设置的上位计算机等其它装置进行。另外，在上述的实施方式中，元件安装用数据由各电极2a的中心位置的数据和焊锡Hd的中心位置相对于这些各电极2a的错位量的数据的组合构成，但只要是在元件安装机14中在基板2的电极2a上安装元件3时的目标位置，则就不限于此。

产业上的可利用性

提供一种即使在从焊锡印刷部向元件安装部交接之前抽出了基板的情况下也能够正常进行元件的安装的元件安装系统及元件安装方法。

Claims

1.一种元件安装系统，具备对基板实施焊锡的印刷的焊锡印刷部及接收由所述焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板并进行元件的安装的元件安装部，具备：

数据生成部，拍摄由所述焊锡印刷部实施了焊锡的印刷的基板而取得该基板的外观特征数据，并且对每个基板生成将该取得的外观特征数据与该基板所固有的元件安装用数据建立关联后的基板固有数据；

数据发送部，向所述元件安装部发送所述数据生成部生成的每个基板的基板固有数据，

所述元件安装部接收从所述数据发送部发送来的每个基板的所述基板固有数据，另一方面，对从所述焊锡印刷部送来的基板进行拍摄而取得该基板的外观特征数据，从自所述数据发送部发送来的一个或多个基板固有数据中发现包含与该取得的外观特征数据相一致的外观特征数据的基板固有数据，基于该发现的基板固有数据中含有的元件安装用数据对基板进行元件的安装。

2.如权利要求1所述的元件安装系统，其特征在于，

所述基板的外观特征数据由设于该基板的电极的位置数据、标记的位置数据、印刷于电极的焊锡的位置数据中的至少一种位置数据构成。