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Allgemeiner Stand der Technik
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Montagesystem und ein automatisches Montageverfahren zur Steigerung des Ertrags bei dem automatischen Zusammenbau von Leiterplatten.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Beim Anbringungsprozess zur Anbringung von elektronischen Komponenten wie Kondensatoren, Widerständen oder Steckverbindern an Leiterplatten gibt es den Reflow-Lötprozess (Drucken von Lötmaterialpaste, Anordnung der Komponenten, Erhitzungsbehandlung in einem Reflow-Ofen) oder den Schwalllötprozess (Anordnung der Komponenten, Löten durch einen Schwalllöttank oder dergleichen). Wenn als Prozess nach diesen Anbringungsprozessen ein Prozess, bei dem Leiterplatten untereinander verbunden werden, oder ein Prozess, bei dem die Leiterplatte und eine andere Komponente verbunden werden, vorliegt, erfolgt der Anschluss häufig über Steckverbinderkomponenten, die an der Leiterplatte angebracht sind. Dabei kann es durch eine Abweichung bei der Anbringungsposition eines Steckverbinders vorkommen, dass beim Vorrichtungszusammenbau kein Anschluss des Steckverbinders möglich ist, oder dass beim Anschluss des Steckverbinders eine übermäßige Belastung auf die Leiterplatte ausgeübt wird und der Steckverbinder selbst und andere Anbringungskomponenten beschädigt werden.
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Um bei einem Folgeprozess ausführliche Informationen hinsichtlich der verwendeten Leiterplatte zu erhalten, gibt es Fälle, in denen ein Strichcode oder eine Ausrichtungsmarke der Leiterplatte gelesen wird, doch durch die Wärmegeschichte des Lötens bei der Anbringung von Komponenten kann es zu einer Krümmung oder einem Dehnungs/Kontraktionsfehler der Leiterplatte kommen, kann sich die Position des Strichcodes oder der Ausrichtungsmarke verschieben, und kann das Lesen durch eine Bilderkennung nicht möglich sein. Vor diesem Hintergrund wurden die nachstehenden Patentdokumente als Verfahren zur Steigerung des Ertrags von automatischen Montagesystemen offenbart.
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In der Patentschrift Nr.
JP H07- 13 609 A ist eine Technik offenbart, wobei die Eigenschaften einer Komponente, die bei einer späteren Baugruppe verwendet wird, auf Basis des Ergebnisses einer Untersuchung der Eigenschaften der Baugruppe, für die mehrere Komponenten verwendet werden, reguliert werden.
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In der Patentschrift Nr.
JP H04- 17 400 A ist eine Technik offenbart, wobei im Hinblick auf die Anbringung von Komponenten an einer Leiterplatte Informationen hinsichtlich der Leiterplatte von einer vorhergehenden Stufe zu einer folgenden Stufe weitergegeben werden und die Effizienz der Vorbereitungstätigkeiten gesteigert wird.
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In der Patentschrift Nr.
JP H10 - 263 957 A ist eine Technik offenbart, wobei die Programmierung einer automatischen Montagevorrichtung offline aus Designinformationen erstellt wird.
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Das Dokument
DE 11 2006 003 089 T5 offenbart ein System und ein Verfahren zum Montieren von elektronischen Bauelementen auf einem Substrat.
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Das Dokument
DE 197 52 176 B4 offenbart ein PBA-Herstellungssystem und zugehöriges Verfahren, bei welchen gleichzeitig verschiedene Arten gedruckter Schaltungen (Leiterplatten) auf einer Fertigungsstraße zusammengebaut oder bestückt werden können.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Als Folgeprozesse eines Anbringungsprozesses, bei dem elektronische Komponenten durch eine Komponentenanbringungszelle an eine Leiterplatte gelötet werden, gibt es neben dem oben genannten Verbinden von Leiterplatten untereinander oder Verbinden einer Leiterplatte mit einer anderen Komponente einen Prozess, bei dem ein Überzugsmaterial auf die Leiterplatte aufgetragen wird, um die Korrosionsbeständigkeit oder die Verlässlichkeit der Isolierung zu gewährleisten, oder ein Klebstoff aufgetragen wird, um die Leiterplatte physikalisch mit einer anderen Komponente zu verbinden. Wenn einzelne Leiterplatten, die das Endprodukt bilden sollen, zur Steigerung der Herstellungseffizienz bei der Komponentenanbringung zusammengefasst werden und die Komponentenanbringung in Bezug auf die zusammengefassten Leiterplatten vorgenommen wird, gibt es einen Prozess, bei dem die Leiterplatten vereinzelt werden. Ferner gibt es einen Prozess, bei dem die Leiterplatten beim Transport zwischen den einzelnen Prozessen transportiert werden. Wenn für diese Prozesse eine Folgeprozesszelle verwendet wird und die Herstellung automatisiert ist, kann es vorkommen, dass sich der Zustand der Leiterplatte durch die Wärmegeschichte der Leiterplatte in der Komponentenanbringungszelle verändert, eine Abweichung zwischen der durch das Programm der Folgeprozesszelle angewiesenen Position und der tatsächlichen Position der Leiterplatte oder der tatsächlichen Position der Komponente auftritt und jedes Mal eine Berichtigung des Programms nötig ist.
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Es besteht auch das Problem, dass eine fortlaufende Überwachung des Krümmungsausmaßes oder des Dehnungs/Kontraktionsausmaßes einer Leiterplatte, die eine Wärmegeschichte erfahren hat, und eine Rückmeldung an Herstellungsbedingungen einer Komponentenanbringungszelle oder einer Folgeprozesszelle, oder das Sammeln dieser Daten und die Rückmeldung an die Herstellungsbedingungen oder die Vorlagenerstellung für eine Leiterplatte nicht möglich ist.
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Daher wird eine Technik gewünscht, wodurch der Ertrag einer Folgeprozesszelle auch bei einer Veränderung des Zustands einer Leiterplatte durch eine Wärmegeschichte oder dergleichen der Leiterplatte gesteigert werden kann.
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Die vorliegende Erfindung ist in den Patentansprüchen beschrieben, wobei die Unteransprüche jeweils bevorzugte Ausführungsformen beschreiben.
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Die erste Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem mit wenigstens einer Komponentenanbringungszelle, die für einen Anbringungsprozess, bei dem eine elektronische Komponente an eine Leiterplatte gelötet wird, zuständig ist; wenigstens einer Folgeprozesszelle, die für Folgeprozesse einschließlich von Herstellungsprozessen nach dem Anbringungsprozess zuständig ist; und wenigstens einer Herstellungssteuerungsvorrichtung, die Daten von der Komponentenanbringungszelle erhält, Daten an die Folgeprozesszelle sendet und die Herstellungssteuerung vornimmt, bereit, wobei die Komponentenanbringungszelle eine Lötanbringungseinheit, die eine elektronische Komponente an die Leiterplatte lötet, eine Leiterplatteninformationserlangungseinheit, die eine Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus einer Positionsinformation einer Ausrichtungsmarke, die zur Erleichterung der Positionsabstimmung der Leiterplatte an einer bestimmten Stelle der Leiterplatte angeordnet ist, einer Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente an der Leiterplatte, und einer Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, erlangt, und eine Datensendeeinheit, die die Leiterplatteninformation an die Herstellungssteuerungseinheit sendet, aufweist; die Herstellungssteuerungsvorrichtung eine Datenempfangseinheit, die die Leiterplatteninformation von der Komponentenanbringungszelle empfängt, eine Korrekturdatenerzeugungseinheit, die auf Basis der Leiterplatteninformation Korrekturdaten zur Korrektur eines durch die Folgeprozesszelle ausgeführten Programms erzeugt, und eine Datensendeeinheit, die die Korrekturdaten an die Folgeprozesszelle sendet, aufweist; und die Folgeprozesszelle eine Datenempfangseinheit, die die Korrekturdaten von der Herstellungssteuerungsvorrichtung empfängt, und eine Folgeprozessausführungseinheit, die den Folgeprozess auf Basis der durch die Korrekturdatenerzeugungseinheit erzeugten Korrekturdaten ausführt, aufweist.
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Die zweite Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem bereit, wobei die Komponentenanbringungszelle bei der ersten Form ferner eine Produktionsverwaltungsinformationserlangungseinheit aufweist, die eine Produktionsverwaltungsinformation, wodurch die Leiterplatte identifiziert werden kann, erlangt, wobei die erlangte Produktionsverwaltungsinformation zusammen mit der Leiterplatteninformation an die Herstellungssteuerungsvorrichtung gesendet wird, die Folgeprozesszelle ferner eine Produktionsverwaltungsinformationserlangungseinheit, die eine Produktionsverwaltungsinformation, wodurch die Leiterplatte identifiziert werden kann, erlangt, und eine Datensendeeinheit, die die Produktionsverwaltungsinformation an die Herstellungssteuerungsvorrichtung sendet, aufweist, und die Herstellungssteuerungsvorrichtung auf Basis der von der Komponentenanbringungszelle und der Folgeprozesszelle empfangenen Produktionsverwaltungsinformationen feststellt, dass die Leiterplatte, die den Gegenstand der Komponentenanbringungszelle und der Folgeprozesszelle darstellt, ein und dieselbe ist, und die durch die Korrekturdatenerzeugungseinheit erzeugten Korrekturdaten an die Folgeprozesszelle sendet.
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Die dritte Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem bereit, wobei bei der ersten oder der zweiten Form ferner ein übergeordneter Computer vorhanden ist, der eine Datenempfangseinheit aufweist, die Daten von der Herstellungssteuerungsvorrichtung empfängt, wobei die Herstellungssteuerungsvorrichtung ferner eine Datensendeeinheit aufweist, die Daten an den übergeordneten Computer sendet.
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Die vierte Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem bereit, wobei die Herstellungssteuerungsvorrichtung bei der dritten Form ferner eine Leiterplattenzustandsüberwachungseinheit aufweist, die die Leiterplatteninformation überwacht, wobei die Leiterplattenzustandsüberwachungseinheit bei einer Abweichung der Leiterplatteninformation von einem festgelegten Wert die von dem festgelegten Wert abweichende Leiterplatteninformation an den übergeordneten Computer sendet.
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Die fünfte Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem bereit, wobei die Komponentenanbringungszelle bei der dritten oder vierten Form ferner eine Anlageninformationserlangungseinheit aufweist, die eine Anlageninformation erlangt, welche eine Herstellungsbedingung der die Lötanbringungseinheit bildenden Vorrichtung umfasst, wobei die erlangte Anlageninformation zusammen mit der Leiterplatteninformation über die Herstellungssteuerungsvorrichtung an den übergeordneten Computer gesendet wird.
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Die sechste Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem bereit, wobei die Folgeprozesszelle bei der fünften Form ferner eine Anlageninformationserlangungseinheit aufweist, die eine Anlageninformation erlangt, welche eine Herstellungsbedingung der die Folgeprozessausführungseinheit bildenden Vorrichtung umfasst, die Herstellungssteuerungsvorrichtung ferner eine Zellenzustandsüberwachungseinheit aufweist, die den Anlagenzustand der Komponentenanbringungszelle und der Folgeprozesszelle überwacht, und die Zellenzustandsüberwachungseinheit bei einer Abweichung der Leiterplatteninformation von einem festgelegten Wert die von der Komponentenanbringungszelle und der Folgeprozesszelle erlangten Anlageninformationen zusammen mit der von dem festgelegten Wert abweichenden Leiterplatteninformation an den übergeordneten Computer sendet.
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Die siebente Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem bereit, wobei die Folgeprozesszelle bei der sechsten Form ferner eine Folgeprozessergebniserlangungseinheit aufweist, die ein Folgeprozessergebnis erlangt, das Positionsinformationen von mit der Leiterplatte verbundenen anderen Komponenten umfasst, wobei das erlangte Folgeprozessergebnis über die Herstellungssteuerungsvorrichtung an den übergeordneten Computer gesendet wird.
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Die achte Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montagesystem bereit, wobei die Korrekturdatenerzeugungseinheit bei der siebenten Form die Korrekturdaten zusätzlich zu der Leiterplatteninformation auch auf Basis des Folgeprozessergebnisses erzeugt.
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Die neunte Form der vorliegenden Erfindung stellt ein automatisches Montageverfahren, das durch ein automatisches Montagesystem mit wenigstens einer Komponentenanbringungszelle, die für einen Anbringungsprozess, bei dem eine elektronische Komponente an eine Leiterplatte gelötet wird, zuständig ist; wenigstens einer Folgeprozesszelle, die für Folgeprozesse einschließlich von Herstellungsprozessen nach dem Anbringungsprozess zuständig ist; und wenigstens einer Herstellungssteuerungsvorrichtung, die Daten von der Komponentenanbringungszelle erhält, Daten an die Folgeprozesszelle sendet und die Herstellungssteuerung vornimmt, ausgeführt wird, bereit, das einen Schritt, bei dem eine elektronische Komponente durch die Komponentenanbringungszelle an die Leiterplatte gelötet wird; einen Schritt, bei dem eine Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus einer Positionsinformation einer Ausrichtungsmarke, die zur Erleichterung der Positionsabstimmung der Leiterplatte an einer bestimmten Stelle der Leiterplatte angeordnet ist, einer Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente an der Leiterplatte, und einer Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, erlangt wird; einen Schritt, bei dem die erlangte Leiterplatteninformation an die Herstellungssteuerungsvorrichtung gesendet wird; einen Schritt, bei dem auf Basis der durch die Herstellungssteuerungsvorrichtung empfangenen Leiterplatteninformation Korrekturdaten zur Korrektur eines durch die Folgeprozesszelle ausgeführten Programms erzeugt werden; einen Schritt, bei dem die erzeugten Korrekturdaten an die Folgeprozesszelle gesendet werden; und einen Schritt, bei dem der Folgeprozess gemäß den durch die Folgeprozesszelle empfangenen Korrekturdaten ausgeführt wird, umfasst.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht eines automatischen Montagesystems nach der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist ein Blockdiagramm, das den Computeraufbau des automatischen Montagesystems nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 3 ist ein Ablaufdiagramm des automatischen Montageverfahrens nach der vorliegenden Erfindung;
- 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für das Verfahren zur Erzeugung von Korrekturdaten nach der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- 5 ist eine Ansicht, die ein Beispiel für das Verfahren zur Erzeugung von Korrekturdaten nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ausführliche Erklärung
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Nachstehend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich erklärt. In den einzelnen Zeichnungen sind gleichen Aufbaubestandteilen die gleichen Bezugszeichen zugeordnet. Der nachstehend beschriebene Inhalt stellt keine Beschränkung des in den Patentansprüchen angegebenen technischen Umfangs der Erfindung und der Bedeutung der Terminologie dar.
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Erste Ausführungsform
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird der Aufbau eines automatischen Montagesystems nach einer ersten Ausführungsform erklärt. 1 ist eine schematische Ansicht des automatischen Montagesystems, und 2 ist ein Blockdiagramm, das den Computeraufbau des automatischen Montagesystems zeigt. Wie in 1 gezeigt setzt das automatische Montagesystem ein Zellenproduktionsverfahren ein, bei dem eine Produktion verschiedener Arten in geringen Mengen möglich ist, und umfasst es eine Komponentenanbringungszelle 10, die für den Anbringungsprozess, bei dem eine elektronische Komponente an eine Leiterplatte gelötet wird, zuständig ist, eine Folgeprozesszelle 20, die für Folgeprozesse einschließlich Herstellungsprozessen nach dem Anbringungsprozess zuständig ist, und eine Herstellungssteuerungsvorrichtung 30, die die Herstellung in der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 steuert.
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Die Komponentenanbringungszelle 10 weist eine Lötmaterialdruckvorrichtung 40, die eine Lötmaterialpaste auf die Leiterplatte druckt, eine Anbringungsvorrichtung 41, die eine elektronische Komponente an der Leiterplatte anordnet, eine Reflow-Vorrichtung 42, die die gedruckte Lötmaterialpaste zum Schmelzen bringt und die elektronische Komponente fixiert, und eine Prüfvorrichtung 43, die die Leiterplatte nach der Komponentenanbringung prüft, auf. Bei anderen Ausführungsformen kann die Komponentenanbringungszelle 10 eine Vorrichtung aufweisen, die keinen Reflow-Prozess, sondern einen Schwalllötprozess bildet.
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Die Folgeprozesszelle 20 weist einen Zerteilroboter 50, der die Leiterplatte in gewünschte Größen zerteilt, einen Leiterplattenverbindungsroboter 51, der Leiterplatten untereinander verbindet, einen Komponentenanschlussroboter 52, der andere Komponenten an die Leiterplatte anschließt, einen Auftrageroboter 53, der ein Material wie etwa ein Überzugsmaterial oder einen Klebstoff auf die Leiterplatte aufträgt, einen Bewegungsroboter 54, der die Leiterplatte an eine gewünschte Stelle bewegt, und eine Prüfvorrichtung 55, die die Leiterplatte nach dem Folgeprozess prüft, auf.
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Wie in 2 gezeigt weist die Prüfvorrichtung der Komponentenanbringungszelle 10 ferner eine Ausrichtungsmarkenpositionsinformationserlangungseinheit 12, die durch eine CCD-Kamera oder dergleichen ein Bild der Leiterplatte erlangt und durch Verarbeiten des erlangten Bilds die Positionsinformation einer an einer bestimmten Position der Leiterplatte ausgebildeten Ausrichtungsmarke erlangt, eine Anbringungspositionsinformationserlangungseinheit 13, die durch Verarbeiten des erlangten Bilds eine Anbringungspositionsinformation einer elektronischen Komponente erlangt, und eine Krümmungsinformationserlangungseinheit 14, die durch einen Infrarotlaserentfernungsmesser oder dergleichen die Entfernung bis zu einer an einer bestimmten Position der Leiterplatte ausgebildeten Reflexionsmarke misst und aus der gemessenen Entfernung die Krümmungsinformation der Leiterplatte erlangt, auf. Es genügt, wenn das automatische Montagesystem bei der ersten Ausführungsform eine Leiterplatteninformationserlangungseinheit aufweist, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformationserlangungseinheit 12, der Anbringungspositionsinformationserlangungseinheit 13 und der Krümmungsinformationserlangungseinheit 14 umfasst.
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In der Komponentenanbringungszelle 10 erlangt die Ausrichtungsmarkenpositionsinformationserlangungseinheit 12 die Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, erlangt die Anbringungspositionsinformationserlangungseinheit 13 die Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente, und erlangt die Krümmungsinformationserlangungseinheit 14 die Krümmungsinformation der Leiterplatte, nachdem eine Lötanbringungseinheit 11, die aus der Lötmaterialdruckvorrichtung oder dergleichen gebildet ist, die elektronische Komponente an der Leiterplatte angebracht hat. Eine Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation umfasst, wird durch eine Datensendeeinheit 15 an die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 gesendet.
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In der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 wird die von der Komponentenanbringungszelle 10 gesendete Leiterplatteninformation durch eine Datenempfangseinheit 31 empfangen. Eine Korrekturdatenerzeugungseinheit 32 erzeugt auf Basis der durch die Datenempfangseinheit 31 empfangenen Leiterplatteninformation Korrekturdaten zur Korrektur eines durch die Folgeprozesszelle 20 ausgeführten Programms. Die erzeugten Korrekturdaten werden durch eine Datensendeeinheit 33 an die Folgeprozesszelle 20 gesendet.
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In der Folgeprozesszelle 20 werden die von der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 gesendeten Korrekturdaten durch eine Datenempfangseinheit 21 empfangen. Das Programm einer Folgeprozessausführungseinheit 22 nimmt eine Korrektur von Koordinateninformationen der Leiterplatte und der elektronischen Komponente gemäß den durch die Datenempfangseinheit 21 empfangenen Korrekturdaten vor und führt den Folgeprozess durch. Durch die Korrektur der Koordinateninformationen des durch die Folgeprozesszelle ausgeführten Programms kann der Ertrag in der Folgeprozesszelle gesteigert werden.
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 das automatische Montageverfahren bei der ersten Ausführungsform erklärt. 3 ist ein Ablaufdiagramm, das das automatische Montageverfahren zeigt. Das automatische Montageverfahren bei der ersten Ausführungsform wird durch Programme, die durch die Prozessoren der Komponentenanbringungszelle, die Folgeprozesszelle und die Herstellungssteuerungsvorrichtung, welche in 2 gezeigt sind, ausgeführt werden, durchgeführt. Zuerst wird in Schritt S100 eine elektronische Komponente durch die Komponentenanbringungszelle an die Leiterplatte gelötet. In Schritt S101 wird durch die Komponentenanbringungszelle eine Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, erlangt. In Schritt S102 wird die durch die Komponentenanbringungszelle erlangte Leiterplatteninformation an die Herstellungssteuerungsvorrichtung gesendet. In Schritt S103 werden auf Basis der durch die Herstellungssteuerungsvorrichtung empfangenen Leiterplatteninformation Korrekturdaten zur Korrektur des Programms der Folgeprozesszelle erzeugt. In Schritt S104 werden die durch die Herstellungssteuerungsvorrichtung erzeugten Korrekturdaten an die Folgeprozesszelle gesendet. In Schritt S105 wird nach einer Korrektur der Koordinateninformationen der Leiterplatte und der elektronischen Komponente gemäß den durch die Folgeprozesszelle empfangenen Korrekturdaten der Folgeprozess ausgeführt.
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 wird ein Beispiel für das Verfahren zur Erzeugung von Korrekturdaten erklärt.
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4 ist eine Draufsicht auf eine Leiterplatte, die ein Beispiel für das Verfahren zur Erzeugung von Korrekturdaten zeigt. 5 ist eine Schnittansicht einer Leiterplatte, die ein Beispiel für das Verfahren zur Erzeugung von Korrekturdaten zeigt. Wenn wie in 4 gezeigt das Zentrum der Leiterplatte P als Ursprungspunkt O angesetzt wird und in den vier Ecken der Leiterplatte P angeordnete Ausrichtungsmarken A1 bis A4 nach dem Anbringungsprozess jeweils zu A1' bis A4' verschoben sind (in 4 sind die einzelnen Koordinatenwerte gezeigt), werden die Dehnungs/Kontraktionsraten E1 bis E4 der Leiterplatte in dem ersten bis vierten Quadranten als Strecke OA1'/Strecke OA1, Strecke OA2'/Strecke OA2, Strecke OA3'/Strecke OA3 und Strecke OA4'/Strecke OA4 ermittelt. Folglich lauten die Dehnungs/Kontraktionsraten der Leiterplatte P in der X-Richtung und der Y-Richtung in dem ersten bis vierten Quadranten E1 (x, y) = (0, 92, 0,96), E2 (x, y) = (1, 0,88), E3 (x, y) = (0,92, 0,96) und E4 (x, y) = (0,88, 1). Die ermittelten Werte E1 bis E4 sind Korrekturdaten, und das durch die Folgeprozesszelle ausgeführte Programm korrigiert die X-Koordinaten und die Y-Koordinaten der Leiterplatte gemäß diesen Korrekturdaten.
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Und wenn wie in 4 gezeigt die Anbringungspositionen M1, M2 von elektronischen Komponenten nach dem Anbringungsprozess jeweils zu M1', M2' verschoben sind, werden die X-Koordinaten und die Y-Koordinaten der elektronischen Komponenten nach der Verschiebung so, wie sie sind, als Korrekturdaten benutzt. Das durch die Folgeprozesszelle ausgeführte Programm korrigiert die X-Koordinaten und die Y-Koordinaten der elektronischen Komponenten gemäß diesen Korrekturdaten.
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Wenn wie in 5 gezeigt das Zentrum der Leiterplatte als Ursprungspunkt O angesetzt wird und in der X-Richtung angeordnete Reflexionsmarken W1 bis W5 nach dem Anbringungsprozess jeweils zu W1' bis W5' verschoben sind (in 5 sind die einzelnen Koordinatenwerte gezeigt), wird auf Basis der Z-Koordinaten von W1' bis W5' nach dem Anbringungsprozess durch die Methode der kleinsten Quadrate eine Näherungskurve, die der Schnittlinie der Leiterplatte nahe kommt, ermittelt. Die ermittelte Näherungskurve stellt die Korrekturdaten dar, und das durch die Folgeprozesszelle ausgeführte Programm korrigiert die Z-Koordinaten der Leiterplatte gemäß diesen Korrekturdaten.
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Wie oben beschrieben erzeugt bei dem automatischen Montagesystem der ersten Ausführungsform die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 auf Basis der Positionsinformation der Ausrichtungsmarke der Leiterplatte (Dehnung/Kontraktion der Leiterplatte), der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte (Krümmungsausmaß der Leiterplatte), die durch die Anbringungsprozesszelle 10 erlangt wurden, Korrekturdaten zur Korrektur des durch die Folgeprozesszelle 20 ausgeführten Programms und wird die Herstellung durch die Folgeprozesszelle durch eine Vorwärtsregelung gesteuert. Da dadurch die Koordinateninformation des durch die Folgeprozesszelle 20 ausgeführten Programms korrigiert werden kann, kann der Ertrag der Folgeprozesszelle 20 gesteigert werden.
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Zweite Ausführungsform
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein automatisches Montagesystem nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Auf eine Erklärung von Aufbauten und Handlungen, die jenen des automatischen Montagesystems nach der ersten Ausführungsform gleich sind, wird verzichtet. Bei dem automatischen Montagesystem 1 nach der zweiten Ausführungsform weist die Komponentenanbringungszelle 10 ferner eine Produktionsverwaltungsinformationserlangungseinheit 16 auf, die aus einem Strichcode der Leiterplatte eine Produktionsverwaltungsinformation, wodurch einzelne Leiterplatten identifiziert werden können (Herstellungsnummer, Art, und Produktionslos und dergleichen), erlangt, und weist die Folgeprozesszelle 20 ferner eine Produktionsverwaltungsinformationserlangungseinheit 23, die so wie die Komponentenanbringungszelle 10 aus dem Strichcode der Leiterplatte eine Produktionsverwaltungsinformation, wodurch einzelne Leiterplatten identifiziert werden können, erlangt, und eine Datensendeeinheit 24, die die erlangte Produktionsverwaltungsinformation an die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 sendet, auf. Die durch die Produktionsverwaltungsinformationserlangungseinheiten 16 und 23 erlangten Produktionsverwaltungsinformationen werden jeweils durch die Datensendeeinheit 15 bzw. 24 an die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 gesendet.
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In der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 werden die jeweils von der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 gesendeten Produktionsverwaltungsinformationen durch die Datenempfangseinheit 31 empfangen. Durch die Korrekturdatenerzeugungseinheit 32 wird die Gleichheit der durch die Datenempfangseinheit 31 empfangenen Produktionsverwaltungsinformationen von der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 überprüft. Dadurch kann festgestellt werden, dass die Leiterplatte, die den Gegenstand der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 darstellt, ein und dieselbe ist. Die Korrekturdatenerzeugungseinheit 32 erzeugt nach der Feststellung der Gleichheit der Leiterplatte auf Basis der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation und dergleichen Korrekturdaten. Die erzeugten Korrekturdaten werden durch die Datensendeeinheit 32 an die Folgeprozesszelle 20 gesendet.
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In der Folgeprozesszelle 20 werden die von der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 gesendeten Korrekturdaten durch die Datenempfangseinheit 21 empfangen. Die Folgeprozessausführungseinheit 22 nimmt eine Korrektur von Koordinateninformationen der gleichen Leiterplatte wie der Leiterplatte der Komponentenanbringungszelle 10 gemäß den durch die Datenempfangseinheit 21 empfangenen Korrekturdaten vor und führt den Folgeprozess durch. Wenn die Produktionsverwaltungsinformationen der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 andererseits nicht gleich sind, ist die Leiterplatte, die den Gegenstand der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 darstellt, nicht ein und dieselbe und erzeugt die Korrekturdatenerzeugungseinheit 32 daher einen Alarm, anstatt Korrekturdaten zu erzeugen. Dadurch kann verhindert werden, dass Korrekturdaten fälschlich auf eine andere Leiterplatte angewendet werden.
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Dritte Ausführungsform
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 ein automatisches Montagesystem nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Auf eine Erklärung von Aufbauten und Handlungen, die jenen des automatischen Montagesystems nach der ersten und der zweiten Ausführungsform gleich sind, wird verzichtet. Wie in 1 gezeigt weist das automatische Montagesystem 1 nach der dritten Ausführungsform ferner einen übergeordneten Computer 80 auf. Der übergeordnete Computer 80 wird mittels eines LAN oder eines WAN kommunikationsfähig nicht nur an die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30, sondern auch an andere Herstellungssteuerungsvorrichtungen angeschlossen. Wie in 2 gezeigt weist der übergeordnete Computer 80 eine Datenempfangseinheit 81 auf, die Daten von der Herstellungssteuervorrichtung 30 empfängt, und weist die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 eine Datensendeeinheit 34 auf, die Daten an den übergeordneten Computer 80 sendet.
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In der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 wird eine von der Komponentenanbringungszelle 10 gesendete Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, durch die Datensendeeinheit 34 an den übergeordneten Computer 80 gesendet.
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In dem übergeordneten Computer 80 wird die von der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 empfangene Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, durch die Datenempfangseinheit 81 empfangen. Die durch die Datenempfangseinheit 81 empfangene Leiterplatteninformation kann zur Einstellung der Herstellungsbedingungen der Komponentenanbringungszelle 10 benutzt werden. Sie kann auch zur Korrektur der Herstellungsbedingungen bei einem Substrathersteller oder zur Verbesserung der Vorlagenerstellung für die Leiterplatte oder dergleichen verwendet werden.
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Vierte Ausführungsform
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein automatisches Montagesystem nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Auf eine Erklärung von Aufbauten und Handlungen, die jenen des automatischen Montagesystems nach der ersten bis dritten Ausführungsform gleich sind, wird verzichtet. Bei dem automatischen Montagesystem 1 nach der vierten Ausführungsform weist die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 ferner eine Leiterplattenzustandsüberwachungseinheit 35 auf, die eine Leiterplatteninformation, welche wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, überwacht. Wenn die Leiterplatteninformation von einem festgelegten Wert abweicht, sendet die Leiterplattenzustandsüberwachungseinheit 35 die von dem festgelegten Wert abweichende Leiterplatteninformation über die Datensendeeinheit 34 an den übergeordneten Computer 80.
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In dem übergeordneten Computer 80 wird die von dem festgelegten Wert abweichende Leiterplatteninformation, die von der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 gesendet wurde, durch die Datenempfangseinheit 81 empfangen. Die von dem festgelegten Wert abweichendne Leiterplatteninformation, die durch den übergeordneten Computer 80 empfangen wurde, kann zur Einstellung der Herstellungsbedingungen der Komponentenanbringungszelle 10 oder zur Korrektur der Herstellungsbedingungen bei einem Substrathersteller oder zur Verbesserung der Vorlagenerstellung für die Leiterplatte oder dergleichen verwendet werden.
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Fünfte Ausführungsform
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein automatisches Montagesystem nach einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Auf eine Erklärung von Aufbauten und Handlungen, die jenen des automatischen Montagesystems nach der ersten bis vierten Ausführungsform gleich sind, wird verzichtet. Bei dem automatischen Montagesystem 1 nach der fünften Ausführungsform weist die Komponentenanbringungszelle 10 ferner eine Anlageninformationserlangungseinheit 17 auf, die eine Anlageninformation erlangt, welche eine Herstellungsbedingung der die Lötanbringungseinheit 11 bildenden Vorrichtung umfasst. Die Anlageninformation umfasst zum Beispiel eine Rakeldruckinformation der Lötmaterialdruckvorrichtung, eine Rakelangriffswinkelinformation, eine Koordinateninformation einer Düse oder des Stützwerkzeugs einer Anbringungsvorrichtung, eine Reflow-Temperaturprofilinformation einer Reflow-Vorrichtung, eine Reflow-Verhinderungsketteninformation oder dergleichen. Die durch die Anlageninformationserlangungseinheit 17 erlangte Anlageninformation wird über die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 an den übergeordneten Computer 80 gesendet.
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Bei einer anderen Ausführungsform braucht die durch die Anlageninformationserlangungseinheit 17 erlangte Anlageninformation nur dann über die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 an den übergeordneten Computer 80 gesendet werden, wenn die durch die Leiterplattenzustandsüberwachungseinheit 35 überwachte Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, von dem vorgeschriebenen Wert abweicht.
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Die durch den übergeordneten Computer 80 empfangene Anlageninformation kann zur Einstellung von Herstellungsbedingungen der Komponentenanbringungszelle 10 und für die Wartung oder dergleichen benutzt werden.
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Sechste Ausführungsform
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein automatisches Montagesystem nach einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Auf eine Erklärung von Aufbauten und Handlungen, die jenen des automatischen Montagesystems nach der ersten bis fünften Ausführungsform gleich sind, wird verzichtet. Bei dem automatischen Montagesystem 1 nach der sechsten Ausführungsform weist die Folgeprozesszelle 20 ferner eine Anlageninformationserlangungseinheit 25 auf, die eine Anlageninformation erlangt, welche eine Herstellungsbedingung der die Folgeprozessausführungseinheit 22 bildenden Vorrichtung umfasst, und weist die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 ferner eine Zellenzustandsüberwachungseinheit 36 auf, die den Anlagenzustand der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 überwacht. Die Anlageninformation umfasst zum Beispiel eine Roboterarmkoordinateninformation, eine Druckinformation eines an dem Roboter ausgebildeten Drucksensors, und eine Geschwindigkeit eines Servomotors, der den Roboter antreibt, und dergleichen. Die durch die Anlageninformationserlangungseinheit 25 erlangte Anlageninformation wird durch die Datensendeeinheit 24 an die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 gesendet.
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In der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 werden die jeweils durch die Komponentenanbringungszelle 10 und die Folgeprozesszelle 20 gesendeten Anlageninformationen durch die Datenempfangseinheit 31 empfangen. Wenn die Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, von einem vorgeschriebenen Wert abweicht, sendet die Zellenzustandsüberwachungseinheit 36 die von der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 empfangenen Anlageninformationen zusammen mit der von dem vorgeschriebenen Wert abweichenden Leiterplatteninformation an den übergeordneten Computer 80.
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In dem übergeordneten Computer 80 werden die von der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 gesendete Leiterplatteninformation, die von dem vorgeschriebenen Wert abweicht, und die Anlageninformationen von der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 durch die Datenempfangseinheit 81 empfangen. Die von dem vorgeschriebenen Wert abweichende Leiterplatteninformation und die Anlageninformationen von der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20, die von dem übergeordneten Computer 80 empfangen wurden, können zur Einstellung von Herstellungsbedingungen der Komponentenanbringungszelle 10 und der Folgeprozesszelle 20 und für die Wartung oder dergleichen benutzt werden.
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Siebente Ausführungsform
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein automatisches Montagesystem nach einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Auf eine Erklärung von Aufbauten und Handlungen, die jenen des automatischen Montagesystems nach der ersten bis sechsten Ausführungsform gleich sind, wird verzichtet. Bei dem automatischen Montagesystem 1 nach der siebenten Ausführungsform weist die Folgeprozesszelle 20 ferner eine Folgeprozessergebniserlangungseinheit 26 auf, die ein Folgeprozessergebnis erlangt, das Positionsinformationen von mit der Leiterplatte verbundenen anderen Komponenten umfasst. Das durch die Folgeprozessergebniserlangungseinheit 26 erlangte Folgeprozessergebnis wird über die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 an den übergeordneten Computer 80 gesendet.
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Das durch den übergeordneten Computer 80 empfangene Folgeprozessergebnis kann zur Untersuchung der Wechselbeziehung mit der von der Komponentenanbringungszelle 10 erlangten Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, verwendet werden. Unter Berücksichtigung des Untersuchungsergebnisses kann eine Rückmeldung an die Herstellungsbedingungen der Komponentenanbringungszelle 10 vorgenommen werden.
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Achte Ausführungsform
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Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 ein automatisches Montagesystem nach einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Auf eine Erklärung von Aufbauten und Handlungen, die jenen des automatischen Montagesystems nach der ersten bis siebenten Ausführungsform gleich sind, wird verzichtet. Bei dem automatischen Montagesystem 1 nach der achten Ausführungsform sendet die Folgeprozesszelle 20 das von der Folgeprozessergebniserlangungseinheit 26 erlangte Folgeprozessergebnis an die Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 und erzeugt die Korrekturdatenerzeugungseinheit 32 der Herstellungssteuerungsvorrichtung 30 die Korrekturdaten zusätzlich zu der Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, der Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und der Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, auch auf Basis des Folgeprozessergebnisses.
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Wenn die Korrekturdaten nicht nur unter Berücksichtigung der Leiterplatteninformation wie etwa der Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, sondern auch des Folgeprozessergebnisses erzeugt werden, können Korrekturdaten mit einer höheren Genauigkeit als im Fall der Erzeugung ohne das Folgeprozessergebnis erzeugt werden.
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Nun sollen die Wirkungen und Resultate der vorliegenden Erfindung erklärt werden. Da durch die Erzeugung von Korrekturdaten auf Basis einer Leiterplatteninformation, die wenigstens eines aus einer Ausrichtungsmarkenpositionsinformation, einer Anbringungspositionsinformation der elektronischen Komponente und einer Krümmungsinformation der Leiterplatte umfasst, die Koordinateninformation des Programms, das durch die Folgeprozesszelle 20 ausgeführt wird, korrigiert werden kann, kann der Ertrag der Folgeprozesszelle 20 gesteigert werden.
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Das Programm bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann auch auf einem computerlesbaren nichtflüchtigen Speichermedium wie zum Beispiel einer CD-ROM aufgezeichnet bereitgestellt werden.
