DE10108762A1

DE10108762A1 - Verfahren zum Montieren von Bauelementen

Info

Publication number: DE10108762A1
Application number: DE10108762A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Nakahara; Hideki Sumi; Takahiro Noda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2000-02-24
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2001-09-13
Also published as: KR100730831B1; CN1312674A; US6550135B2; JP2001237599A; US20010032030A1; JP4004702B2; CN1194601C; KR20010085491A

Abstract

Wenn mehrere Leiterplattenblöcke, die auf einer zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildet sind, in mehreren Montagestufen einer sequentiellen Bauelementmontage unterworfen werden, werden bestimmte Erkennungspunkte sowie Erkennungspunkte in den Zielleiterplattenblöcken einer folgenden Montagestufe in einer vorgeordneten Montagestufe erkannt. Auf diese Weise werden relative Positionsdaten jedes Erkennungspunktes des Leiterplattenpunkts in Beziehung zu den bestimmten Erkennungspunkten in der vorgeordneten Montagestufe erhalten. In der folgenden Montagestufe werden nur die bestimmten Erkennungspunkte erkannt, um eine Gesamtposition der Leiterplatte zu erkennen. Auf der Basis der Gesamtposition und der relativen Positionsdaten kann eine Positionsabweichung des Leiterplattenblocks in der Montagestufe festgestellt werden, sodass die wiederholte Erkennung derselben Erkennungspunkte vermieden wird, um die zur Positionserkennung erforderliche Gesamtzeit zu verkürzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren von beispielsweise elektronischen Bauelementen auf einer Leiterplatte.

Wenn elektronische Bauelemente auf einer Leiterplatte montiert werden, wird die Montageposition auf der Basis einer Positionsfeststellung korrigiert, die durch ein optisches Verfahren erhalten wird, um eine bestimmte Genauigkeit der Montageposition vorzusehen. Zu diesem Zweck sind Erkennungsmarken auf der Leiterplatte vorgesehen, um die Position der Leiterplatte feststellen zu können. In einer Montagestufe kann das Erkennen dieser Erkennungsmarke manchmal eine Positionsabweichung festgestellt werden, die während des Transportieren des Bauelements durch einen Übertragungskopf vor einer tatsächlichen Montage korrigiert wird.

Es gibt verschiedene Typen von Leiterplatten. Einer dieser Typen ist eine mehrfache Leiterplatte, bei der mehrere Leiterplattenblöcke (Leiterplatteneinheiten) auf einer zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildet sind. Die mehrfache Leiterplatte wird während des Herstellungsprozesses einschließlich der Montagestufen als eine einzige Leiterplatte gehandhabt. Wenn dann alle Bauelemente vollständig montiert wurden, wird die zusammenhängende Leiterplatte in eine Vielzahl von Leiterplatten unterteilt. Bei einer derartigen mehrfachen Leiterplatte ist nicht immer eine relative Positionsgenauigkeit der entsprechenden Blöcke untereinander auf der einzigen Leiterplatte gegeben. Deshalb sind Erkennungsmarken in jedem Block vorgesehen. Die Marken werden bei der Montage der Bauelemente erkannt.

Wenn die Leiterplatte in einem herkömmlichen Fall mehrere Montagestufen durchläuft und die Bauelemente sequentiell auf der Leiterplatte montiert werden, wird in jeder Stufe jeweils eine Aufnahme der Erkennungsmarken jedes Blocks durch eine Kamera gemacht. Dieselben Marken werden also mehrere Male erkannt, weshalb die für die Erkennung erforderliche Gesamtzeit lange ist. Dies stellt ein Hindernis für eine Verbesserung der Montageeffizienz dar.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem oben genannten Problem und bezweckt ein Verfahren für die Montage von Bauelementen anzugeben, das die zum Erkennen der Leiterplattenposition erforderliche Zeit verkürzen kann, um die Montageeffizienz zu verbessern.

Ein Verfahren zum Montieren von Bauelementen der vorliegenden Erfindung montiert sequentiell Bauelemente auf einer Vielzahl von Blöcken (Leiterplatteneinheiten), die auf einer zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildet sind, in einer Vielzahl von Montageschritten. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

a) in einer ersten Montagestufe, Erkennen aller Erkennungspunkte, die auf einer zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildet sind, um relative Positionsdaten aller auf der zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildeten Erkennungspunkte zu erhalten,
b) in einer zweiten Stufe und in einer folgenden Stufe, Erkennen von bestimmten Erkennungspunkten, um die Gesamtposition der zusammenhängenden Leiterplatte in Bezug auf entsprechende Stufen zu erkennen,
c) auf der Basis dieser Gesamtposition und der relativen Positionsdaten, Feststellen einer Positionsabweichung eines Leiterplattenblocks in entsprechenden Stufen, und
d) Korrigieren der Positionsabweichung und Montieren der Bauelemente auf dem Leiterplattenblock.

In einem anderen Verfahren der vorliegenden Erfindung werden ebenfalls sequentiell Bauelemente auf einer Vielzahl von Blöcken (Leiterplatteneinheiten), die auf einer zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildet sind, in einer Vielzahl von Stufen montiert. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

a) in einer bestimmten Stufe, Erkennen der folgenden drei Arten von Erkennungspunkten: (a-1) bestimmte Erkennungspunkte einer zusammenhängenden Leiterplatte, (a-2) Erkennungspunkte eines Zielleiterplattenblocks dieser bestimmten Stufe und (a-3) Erkennungspunkte eines anderen Zielleiterplattenblocks in auf diese bestimmte Stufe folgenden Stufe, um relative Positionsdaten von entsprechenden Erkennungspunkten der Zielleiterplattenblöcke in Bezug auf die bestimmten Erkennungspunkte zu erhalten,
b) in der auf die bestimmten Stufe folgenden Stufe, Erkennen von nur den bestimmten Erkennungspunkten, um eine Gesamtposition der zusammenhängenden Leiterplatte festzustellen,
c) auf der Basis der oben genannten Gesamtposition und der relativen Positionsdaten, Feststellen einer Positionsabweichung des Zielleiterplattenblocks in der folgenden Stufe, und
d) Korrigieren der Positionsabweichung und Montieren der Bauelemente auf dem Leiterplattenblock.

In Übereinstimmung mit diesen Verfahren, werden in der vorgeordneten bestimmten Montagestufe bestimmte Erkennungspunkte der zusammenhängenden Leiterplatte und in der folgenden Montagestufe die Erkennungspunkte der Zielleiterplattenblöcke erkannt. Auf diese Weise werden die relativen Positionsdaten der entsprechenden Erkennungspunkte in den Zielleiterplattenblöcken mit Bezug auf die bestimmten Erkennungspunkte erhalten. In der folgenden Montagestufe werden deshalb nur die bestimmten Erkennungspunkte erkannt, um die Gesamtposition der zusammenhängenden Leiterplatte festzustellen. Auf der Basis der Gesamtposition und der relativen Positionsdaten wird eine Positionsabweichung des Zielleiterplattenblocks einer aktiven Montagestufe festgestellt. Dann wird die Positionsabweichung korrigiert, bevor die Bauelemente auf dem Zielleiterplattenblock montiert werden. Dadurch wird ein Nachteil des herkömmlichen Verfahrens, nämlich die wiederholte Erkennung von Erkennungspunkten, beseitigt, wodurch die für die Erkennung erforderliche Gesamtzeit verkürzt werden kann.

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Einrichtung zum Montieren von Bauelementen, die ein Verfahren zum Montieren von Bauelementen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung.

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Leiterplatte, die in dem Verfahren zum Montieren von Bauelementen der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Einrichtung zum Montieren von Bauelementen zeigt, die das Verfahren zum Montieren von Bauelementen der vorliegenden Erfindung verwendet.

Fig. 6A - Fig. 6D stellen Prozesse der Verfahrens zum Montieren von Bauelementen in Übereinstimmung mit einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Fig. 7A - Fig. 7D stellen Prozesse des Verfahrens zum Montieren von Bauelementen in Übereinstimmung mit einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Im Folgenden wird zuerst die Gesamtstruktur der Einrichtung zum Montieren von Bauelementen mit Bezug auf Fig. 1-Fig. 3 beschrieben.

In Fig. 1 umfasst die Einrichtung 1 drei in einer Linie hintereinander angeordnete Einheiten der Bauelementmontagevorrichtung 2. Die vorderste Einheit der Vorrichtung 2 weist auf ihrer Seite einen Einlass 2 für eine Leiterplatte auf. Die Zielleiterplatte 3 wird durch den Einlass 4 in den Transportpfad 5 eingeführt. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Transportpfade 5 in der Basis 6 jeder Vorrichtungseinheit 2 miteinander verbunden, um einen durchgehenden Transportpfad zu bilden. Zu beiden Seiten des Transportpfads 5 sind vier Bauelementausgaben 13 pro Vorrichtungseinheit 2 symmetrisch angeordnet.

Jede Vorrichtung 2 umfasst ein Paar von XY-Tischen, die entsprechenden Bauelementausgebern 13 entsprechen. Jeder XY- Tisch umfast einen Übertragungskopf zum Aufgreifen eines Bauelements und zum Montieren desselben auf einer Leiterplatte. Zwei Übertragungsköpfe 10 sind im Querschnitt in Fig. 3 gezeigt. Diese Köpfe 10 umfassen jeweils Leiterplattenerkennungskameras 15. Der XY-Tisch wird angetrieben und der Kopf 10 wird bewegt, so dass die Kamera 15 die Leiterplatte 3 auf dem Transportpfad 5 erkennt und dann die Position der Leiterplatte 3 feststellt.

Der Kopf 10 greift mit Hilfe der Düse 11 ein Bauelement von dem Zufuhrband 14 auf, das in der Bauelementausgabe 13 vorgesehen ist. Der Kopf 10 bewegt sich dann über die Bauelementerkennungskamera 12, die zwischen der Ausgabe 13 und dem Transportpfad 5 angeordnet ist und das Bauelement erkennt. Schließlich montiert der Kopf 10 das Bauelement auf der Leiterplatte 3, die auf dem Pfad 5 angeordnet ist. Bei dieser Prozedur werden die durch die Kamera 15 festgestellte Abweichung der Leiterplatte 3 und die durch die Kamera 12 festgestellte Abweichung des Bauelements korrigiert, dann wird das Bauelement auf der Leiterplatte 3 montiert.

Mit anderen Worten sieht der Transportpfad 5 eine Montagestufe vor, in der die Leiterplatte 3 angehalten wird und das Bauelement montiert wird. Jede Vorrichtung 2 umfasst zwei Montagestufen mit jeweils zwei Köpfen 10. In dieser Montagestufe montieren die zwei auf beiden Seiten des Pfads 5 angeordneten Köpfe 10 die Bauelemente auf der Leiterplatte 3. Die gesamte Bauelementmontageeinrichtung 1 umfasst sechs hintereinander vorgesehene Montagestufen, und die Leiterplatte 3 bewegt sich sequentiell durch diese Stufen, um einen bestimmten Montageauftrag durchzuführen. Fig. 2 zeigt nur die vier vorgeordneten Stufen 71, 72, 73 und 74 der insgesamt sechs Stufen.

Im Folgenden wird die Leiterplatte 3 mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind eine Vielzahl von Leiterplattenblöcken 31 (Leiterplatteneinheiten) auf der Leiterplatte 3 ausgebildet. Die Blöcke 31 sind vom selben Typ, und dieselben Bauelemente werden an denselben Stellen der entsprechenden Blöcke montiert. Die Leiterplatte 3 wird auf dem Pfad 5 in der Einrichtung 1 transportiert, und während dieses Transports werden die Bauelemente sequentiell auf einer Vielzahl von Blöcken 31, die zusammen die Leiterplatte 3 bilden, in einer Vielzahl von Stufen montiert.

Auf der Leiterplatte 3 sind besondere Gesamterkennungsmarken 101 und 102 an diagonalen Punkten vorgesehen, um die Gesamtposition der Leiterplatte 3 zu erkennen. In jedem Block 31 sind individuelle Erkennungsmarken 201 und 202 an diagonalen Punkten vorgesehen, um den individuellen Block zu erkennen. Die Gesamtposition der Leiterplatte 3 kann festgestellt werden, indem die Marken 101, 102 auf der Leiterplatte 3 mit Hilfe der Kamera 15 festgestellt werden, um die Position der Marken zu erkennen. Die Position jedes Blocks 31 kann individuell festgestellt werden, indem die Marken 201, 202 im Block 31 mit derselben Kamera 15 aufgenommen werden.

Im Folgenden wird ein Steuersystem der Einrichtung zum Montieren von Bauelementen mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben.

Der Controller 20 in Fig. 5 ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) für verschiedene Berechnungen und zum Steuern der im Folgenden beschriebenen Abschnitte. Der Bilderkenner 21 erkennt eine Positionsabweichung eines Bauelements mit einer Bauelementerkennungskamera 12 und erkennt die Position einer Erkennungsmarke auf einer Leiterplatte mit der Leiterplattenerkennungskamera 15. Diese Positionserkennung wird im Erkennungsmarken-Positionsspeicher 28 gespeichert. Der Motorcontroller 22 steuert den Motor 23 auf der X-Achse und den Motor 24 auf der Y-Achse, um den Übertragungskopf 10 horizontal zu bewegen, den Motor 25 auf der Z-Achse, um den Kopf 10 zu heben und zu senken, und den Motor 26 auf der θ-Achse, um den Kopf 10 zu drehen.

Der Koordinatenspeicher 27 speichert die Koordinatendaten einer Bauelementmontageposition auf der Leiterplatte 3. Der Erkennungsmarken-Positionsspeicher 28 speichert (a) Positionsdaten der Gesamterkennungsmarken 101, 102, die durch die Kamera 15 aufgenommen und erkannt werden, (b) Positionsdaten von einzelnen Erkennungsmarken 201, 202, die durch die Kamera 15 aufgenommen und erkannt werden, und (c) relative Positionsdaten zwischen diesen in (a) und (b) genannten Daten. Der Erkennungsvorgang-Datenspeicher 29 speichert Erkennungsvorgangsdaten der Gesamterkennungsmarken 101, 102 und der individuellen Erkennungsmarken 201, 202, d. h. Typen von Erkennungsmarken, die in jeder Stufe aufgenommen und erkannt werden. Die Erkennungsvorgangsdaten werden für jeden Typ von Leiterplatte 3 erzeugt und in den Speicher 29 eingegeben. Der Programmspeicher 30 speichert verschiedene Programme, die zum Steuern der Montagevorgänge und zum Verarbeiten der genannten Berechnungen erforderlich sind. Im Folgenden wird ein Montageverfahren der vorstehend beschriebenen Einrichtung mit Bezug auf Fig. 6 erläutert.

Fig. 6A-6D stellen die Sequenz der Vorgänge in den Montagestufen 71, 72, 73 und 74 auf der vorgeordneten Seite der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung dar.

Zuerst wird wie in Fig. 6A gezeigt in einer ersten Montagestufe 71 die Position der Leiterplatte 3 erkannt, wobei alle Erkennungspunkte auf der Basis der im Speicher 29 gespeicherten Erkennungsvorgangsdaten erkannt werden. Zu den Erkennungspunkten gehören die Gesamterkennungsmarken 101, 102, die diagonal auf der Leiterplatte 3 ausgebildet sind und die individuellen Erkennungsmarken 201, 202, die auf entsprechenden Blöcken 31 ausgebildet sind. Mit anderen Worten werden die Erkennungsvorgangsdaten in der ersten Ausführungsform derart gesetzt, dass alle Erkennungsmarken in der ersten Montagestufe erkannt werden sollen.

Die relativen Positionen von einzelnen Erkennungsmarken 201, 202 jedes Blocks 31 werden also in Beziehung zu den Gesamterkennungsmarken 101, 102 der Leiterplatte 3 erkannt. Der Erkennungsmarken-Positionsspeicher 28 speichert das Ergebnis dieser Erkennung. In der ersten Montagestufe 71 werden Positionsabweichungen jedes Blocks 31 auf der Basis des Erkennungsergebnisses festgestellt. Das Ergebnis wird für einen Montagevorgang derart verwendet, dass die Position des Kopfes 10 zum Aufgreifen des Bauelements 301 so gesteuert wird, dass Bauelemente 301 auf Befestigungspunkten der Blöcke 31 montiert werden, wobei die Positionsabweichung korrigiert wird.

In der zweiten Montagestufe 72, die in Fig. 6B gezeigt ist, werden die Bauelemente 302 auf entsprechenden Blöcken 31 montiert. In Stufe 72 erkennt der Erkennungsvorgang nur die Gesamterkennungsmarken 101, 102 der Leiterplatte 3. Auf der Basis der Gesamtposition der Leiterplatte 3, die in dieser zweiten Stufe 72 erkannt wird, und der relativen Positionsdaten, die in der ersten Stufe 71 im Speicher 28 gespeichert werden, wird die Positionsabweichung der entsprechenden Blöcke 31 festgestellt. Entsprechend montiert der Kopf 10 Bauelemente 302 auf Montagepunkten der entsprechenden Blöcke 31, wobei er diese Positionsabweichung korrigiert.

In den folgenden Stufen 73, 74 und danach wird derselbe Prozess ausgeführt, d. h. es werden in jeder Stufe nur die Gesamterkennungsmarken 101, 102 erkannt. Auf der Basis der durch diese Erkennung erhaltenen Gesamtposition der Leiterplatte 3 und der bereits erkannten und gespeicherten relativen Positionsdaten werden Positionsabweichungen der entsprechenden Blöcke 31 festgestellt. Dann montiert der Kopf 10 Bauelemente 303, 304 usw. an entsprechenden Montagepunkten jedes Blocks 31.

Auf diese Weise werden in der ersten Ausführungsform alle Erkennungsmarken auf der Leiterplatte 3 in der ersten Montagestufe erkannt, und werden die relativen Positionsdaten der individuellen Erkennungsmarken auf der Leiterplatte 3 erhalten. In der zweiten Montagestufe und danach werden also nur die Gesamterkennungsmarken 101, 102 erkannt, um die Positionsabweichungen von entsprechenden Blöcken 31 festzustellen. Dadurch wird in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform und im Gegensatz zu dem herkömmlichen Verfahren vermieden, dass dieselben Erkennungspunkte wiederholt in jeder Stufe erkannt werden, wodurch die für die Erkennung erforderliche Gesamtzeit verkürzt werden kann.

Fig. 7A - Fig. 7D stellen Prozesse eines Verfahrens zum Montieren von Bauelementen gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In der ersten oben erläuterten Ausführungsform wurde das Erkennen aller Erkennungspunkte beispielhaft für die erste Montagestufe beschrieben. In dieser zweiten Ausführungsform werden die Erkennungsvorgangsdaten anders als im Beispiel der ersten Ausführungsform gesetzt. Zum Beispiel ist eine Anzahl von Leiterplattenblöcken auf der Leiterplatte 3 ausgebildet, und wenn alle Erkennungspunkte in der ersten Stufe erkannt werden müssten, hätte dies eine übermäßig große Erkennungslast für diese eine Stufe zur Folge. Die zweite Ausführungsform ist für einen derartigen Fall vorteilhaft.

In der zweiten Ausführungsform werden die Erkennungsvorgangsdaten derart gesetzt, dass die Erkennungsvorgänge über eine Vielzahl von Montagestufen verteilt werden, um eine übermäßige Erkennungslast zu vermeiden. Dies wird ausführlicher mit Bezug auf Fig. 7A - Fig. 7D erläutert, die wie Fig. 6A - Fig. 6D sequentielle Vorgänge in den Montagestufen 71, 72, 73 und 74 auf der vorgeordneten Seite der Bauelementmontageeinrichtung 1 beschreiben.

Zuerst wird wie in Fig. 7A gezeigt die Position der Leiterplatte 3 in der ersten Montagestufe 71 erkannt. Auf der Basis der im Erkennungsvorgang-Datenspeicher 29 gespeicherten Erkennungsvorgangsdaten werden Gesamterkennungsmarken 101, 102 und individuelle Erkennungsmarken 201, 202 von zwei Blöcken 31 auf der linken Seite von vier Blöcken 31 erkannt. Mit anderen Worten werden in bestimmten Stufen, nämlich in der ersten Montagestufe 71 und in der zweiten Montagestufe 72 nach der ersten Stufe 71, nur zwei Blöcke 31 - Bauteilmontageziele auf der linken Seite - erkannt.

Dann wird die relative Position der individuellen Erkennungsmarken 201, 202 der Blöcke 31 auf der linken Seite in Beziehung zu den Gesamterkennungsmarken 101, 102 der Leiterplatte 3 erkannt. Dieses Erkennungsergebnis wird im Erkennungsmarken-Positionsspeicher 28 gespeichert. In der ersten Montagestufe 71 wird die Positionsabweichung jedes Blocks 31 auf der Basis der Erkennungsergebnisse festgestellt. Während eines Montagevorgangs wird der Kopf 10, der die Bauelemente 301, 302 aufgreift, derart gesteuert, dass diese Positionsabweichung korrigiert wird, wobei die Teile 301, 302 an entsprechenden Montagepunkten auf zwei Blöcken 31 auf der linken Seite montiert werden.

Dann werden wie in Fig. 7B gezeigt in der zweiten Montagestufe 72 die Bauelemente 303, 304 auf zwei Blöcken 31 auf der linken Seite montiert. In der zweiten Stufe 72 werden nur die Gesamterkennungsmarken 101, 102 erkannt. Die Positionsabweichung des Blocks 31 wird auf der Basis der durch diese Erkennung erhaltenen Gesamtposition der Leiterplatte 3 und den relativen Positionsdaten festgestellt, die in der vorhergehenden Stufe erkannt und gespeichert wurden. Der Kopf 10 montiert die Bauelemente 303, 304 auf den Montagepunkten der entsprechenden Blöcke 31 auf der linken Seite, wobei er diese Positionsabweichung korrigiert.

Dann wird der Erkennungsvorgang in der dritten Montagestufe 73 ausgeführt, wobei Gesamterkennungsmarken 101, 102 und individuelle Erkennungsmarken 201, 202 auf zwei Blöcken 31 auf der rechten Seite von vier Blöcken 31 erkannt werden. Mit anderen Worten werden in bestimmten Stufen, nämlich in der dritten Montagestufe 73 und der vierten Montagestufe 74 nach der dritten Stufe 73, nur zwei Blöcke 31 - Bauelementmontageziele auf der rechten Seite - erkannt.

Dann wird die relative Position der individuellen Erkennungsmarken 201, 202 der Blöcke 31 auf der rechten Seite in Beziehung zu den Gesamterkennungsmarken 101, 102 der Leiterplatte 3 erkannt. Das Erkennungsergebnis wird im Erkennungsmarken-Positionsspeicher 28 gespeichert. In der dritten Montagestufe 73 wird die Positionsabweichung 31 auf der Basis des Erkennungsergebnisses festgestellt. Während eines Montagevorgangs wird der Kopf 10, der Bauelemente 301, 302 aufgreift, derart gesteuert, dass diese Positionsabweichung korrigiert wird, so dass die Bauelemente 301, 302 auf entsprechenden Montagepunkten auf den zwei Blöcken 31 auf der rechten Seite montiert werden.

Dann werden wie in Fig. 7D gezeigt in der vierten Montagestufe 74 Bauelemente 303, 304 auf den zwei Blöcken 31 auf der rechten Seite montiert. In der vierten Stufe 74 werden nur Gesamterkennungsmarken 101, 102 erkannt. Die Positionsabweichung von Block 31 wird auf der Basis der durch diese Erkennung erhaltenen Gesamtposition der Leiterplatte 3 und der gespeicherten relativen Positionsdaten festgestellt. Der Kopf 10 montiert Bauelemente 303, 304 auf Montagepunkten von entsprechenden Blöcken 31 auf der rechten Seite, wobei er diese Positionsabweichung korrigiert.

In dieser zweiten Ausführungsform wird zuerst eine Montagestufe bestimmt, in welcher der Block 31 erkannt wird. Während des Montagevorgangs werden nur Gesamterkennungsmarken für die Positionierung der Gesamtposition der Leiterplatte 3 und die Erkennungspunkte der Zielblöcke 31 dieser bestimmten Stufe sowie in einer weiteren Stufe nach dieser bestimmten Stufe erkannt. Auf diese Weise werden relative Positionsdaten von entsprechenden Erkennungspunkten in Beziehung zu den Gesamterkennungspunkten erhalten.

In der weiteren Stufe nach der bestimmten Stufe wird die Gesamtposition der Leiterplatte erkannt, indem nur die Gesamtpositionsmarken erkannt werden. Dieser Prozess ist mit dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen identisch. Dann wird auf der Basis dieser Gesamtposition und der relativen Positionsdaten die Positionsabweichung des Zielblocks 31 für die bestimmte Montagestufe festgestellt. Während des Montagevorgangs wird die Abweichung korrigiert, bevor das Bauelement an der Montageposition montiert wird. Die zweite Ausführungsform zeigt, dass das wiederholte Erkennen derselben Erkennungspunkte in entsprechenden Stufen vermieden werden kann, so dass die Gesamterkennungszeit verkürzt werden kann. Weiterhin kann in Übereinstimmung mit dem in dieser zweiten Ausführungsform verwendeten Verfahren eine übermäßige Erkennungslast für eine Stufe vermieden werden, indem die Last verteilt wird, so dass die Montagevorgänge in der Montagelinie ausgeglichen sind.

In der vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungsform werden die Gesamterkennungsmarken 101, 102 als bestimmte Erkennungspunkte für die Positionierung der gesamten Leiterplatte verwendet. Die Erkennungsmarken 101, 102 sind unabhängig am Rand der Blöcke vorgesehen. Anstelle von Gesamterkennungsmarken 101, 102 können jedoch auch individuelle Erkennungsmarken 201, 202 als bestimmte Erkennungspunkte verwendet werden. In diesem Fall sind die Marken 201, 202 an bestimmten Positionen vorgesehen, z. B. an den diagonal gegenüberliegenden Ecken eines Blocks. Weiterhin können anstelle von individuellen Erkennungsmarken 201, 202, die ausschließlich für die Positionserkennung vorgesehen sind, bestimmte Merkmale wie etwa Elektroden, die an bestimmten Positionen auf entsprechenden Blöcken ausgebildet sind, für die Erkennung verwendet werden.

Wenn auf eine Leiterplatte mit einer Vielzahl von Leiterplattenblöcken (Leiterplatteneinheiten) Bauelemente sequentiell in einer Vielzahl von Montagestufen montiert werden, werden bestimmte Erkennungspunkte sowie Erkennungspunkte von Zielblöcken einer bestimmten Montagestufe auf der nachgeordneten Seite in einer Montagestufe auf der vorgeordneten Seite erkannt. Auf diese Weise können relative Positionsdaten von entsprechenden Erkennungspunkten in den Blöcken in Beziehung zu den bestimmten Erkennungspunkten erhalten werden. In der Montagestufe auf der nachgeordneten Seite werden nur die bestimmten Erkennungspunkte zum Erkennen der Gesamtposition der Leiterplatte erkannt. Eine Positionsabweichung eines Blocks in einer Montagestufe wird auf der Basis der Gesamtposition und der relativen Positionsdaten festgestellt, sodass eine wiederholte Erkennung derselben Erkennungspunkte vermieden wird, um dadurch die für die Positionserkennung erforderliche Gesamtzeit zu verkürzen.

Beschriftungen zu Fig. 5

20

Controller

27

Koordinatenspeicher

28

Erkennungsmarken-Positionsspeicher

29

Erkennungsvorgang-Datenspeicher

30

Programmspeicher

21

Bilderkennen

12

Bauelementerkennungskamera

15

Leiterplattenerkennungskamera

22

Motorcontroller

23

X-Achsen-Motor

24

Y-Achsen-Motor

25

Z-Achsen-Motor

26

θ-Achsen-Motor

Claims

1. Verfahren zum sequentiellen Montieren von Bauelementen auf einer Vielzahl von Leiterplattenblöcken, die auf einer zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildet sind, in einer Vielzahl von Montagestufen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Erhalten von relativen Positionsdaten von entsprechenden Erkennungspunkten, die auf der Leiterplatte ausgebildet sind, indem in einer ersten Montagestufe alle Erkennungspunkte auf der Leiterplatte erkannt werden,
b) Feststellen der Gesamtposition der Leiterplatte durch Erkennen eines bestimmten Erkennungspunktes in einer zweiten Montagestufe und einer folgenden Stufe,
c) Feststellen einer Positionsabweichung der Leiterplattenblöcke in den Montagestufen auf der Basis der Gesamtposition und der relativen Positionsdaten, und
d) Befestigen der Bauelemente auf den Leiterplattenblöcken, wobei die Positionsabweichung korrigiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (d) jedes der durch einen Übertragungskopf aufgegriffenen Bauelemente erkannt wird und eine Positionsabweichung des Bauelements festgestellt wird, wobei dann die Abweichung auf der Basis eines Feststellungsergebnisses korrigiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Erkennungspunkt an diagonalen Punkten der Leiterplatte vorgesehen ist.

4. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungspunkte der Leiterplattenblöcke an diagonalen Punkten der entsprechenden Leiterplattenblöcke vorgesehen sind.

5. Verfahren zum sequentiellen Montieren von Bauelementen auf einer Vielzahl von Leiterplattenblöcken, die auf einer zusammenhängenden Leiterplatte ausgebildet sind, in einer Vielzahl von Montagestufen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Erhalten von relativen Positionsdaten von allen Erkennungspunkten auf einem Leiterplattenblock in Beziehung zu einem bestimmten Erkennungspunkt durch das Erkennen von (a-1) einem bestimmten Erkennungspunkt in einer bestimmten Montagestufe und (a-2) den Erkennungspunkten auf den Zielleiterplattenblöcken der bestimmte Montagestufe und einer auf die bestimmte Montagestufe folgenden Stufe,
b) Feststellen der Gesamtposition der Leiterplatte durch Erkennen von nur dem bestimmten Erkennungspunkt in der auf die bestimmte Montagestufen folgenden Montagestufe,
c) Feststellen einer Positionsabweichung der Leiterplattenblöcke in der auf die bestimmte Montagestufe folgenden Montagestufe auf der Basis der Gesamtposition und der relativen Positionsdaten, und
d) Befestigen der Bauelemente auf den Leiterplattenblöcken, wobei die Positionsabweichung korrigiert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (d) jedes der durch einen Übertragungskopf (10) aufgegriffenen Bauelemente erkannt wird und eine Positionsabweichung des Bauelements festgestellt wird, wobei dann die Abweichung auf der Basis eines Feststellungsergebnisses korrigiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmte Erkennungspunkt an diagonalen Punkten der Leiterplatte vorgesehen ist.

8. Verfahren nach wenigstens einem Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungspunkte der Leiterplattenblöcke an diagonalen Punkten der entsprechenden Leiterplattenblöcke vorgesehen sind.