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TECHNISCHES GEBIET
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Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik betrifft eine Bauteilmontagemaschine und ein Verfahren zur Steuerung einer Kalibrierbehandlung.
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STAND DER TECHNIK
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JP 2004-179636 A offenbart eine Bauteilmontagemaschine zur Montage eines Bauteils auf einer Platine, wobei eine Koordinatenposition eines Bestückungskopfs, der an der Bauteilmontagemaschine befestigt wird, kalibriert wird. Bei dieser Bauteilmontagemaschine wird ein Bauteil genau an einer vorgegebenen Stelle der Platine montiert, indem beim Austausch des Bestückungskopfs das Positionsverhältnis der optischen Achse einer Kamera zur Erkennung des Bauteils und der optischen Achse einer Kamera zur Erkennung der Platine zu der Mittellinie einer Düse zum Ansaugen des Bauteils kalibriert wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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ZU LÖSENDE AUFGABE DER ERFINDUNG
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Gemäß
JP 2004-179636 A wird die Kalibrierbehandlung jedes Mal beim Austausch des Bestückungskopfs durchgeführt. Beispielsweise im Fall, dass der ausgetauschte Bestückungskopf häufig verwendet wird, kann eine Situation, in der die genaue Kalibrierbehandlung nicht ausgeführt werden muss, auftreten, und zwar vom Zustand des ausgetauschten Bestückungskopfs abhängig. Deshalb wird die Produktionseffizienz bei der Technik gemäß
JP 2004-179636 A gegebenenfalls verringert, indem eine unnötige Kalibrierbehandlung ausgeführt wird. Die vorliegende Beschreibung stellt die Technik zur Verfügung, durch die entsprechend dem Zustand des verwendeten Bestückungskopfs beurteilt werden kann, ob die Kalibrierbehandlung ausgeführt wird oder nicht.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Bauteilmontagemaschine dient zur Montage eines Bauteils auf einer Platine. Die Bauteilmontagemaschine ist mit einem an der Bauteilmontagemaschine abnehmbaren Bestückungskopf mit einer abnehmbaren Düse zum Ansaugen des Bauteils und einer Steuervorrichtung versehen. Die Steuervorrichtung ist mit einem Speicherteil zur Speicherung von Bestückungskopfinformationen über den Zustand des Bestückungskopfs bei dessen letzter Verwendung, einem Beurteilungsteil, das bei der Verwendung der Bauteilmontagemaschine, bestückt mit einem bestimmten Bestückungskopf, dessen Bestückungskopfinformationen im Speicherteil gespeichert sind, beurteilt, ob der Zustand des diesmal verwendeten, bestimmten Bestückungskopfs den im Speicherteil gespeicherten Bestückungskopfinformationen entspricht oder nicht, und einem Behandlungssteuerteil zur Ausführung einer Kalibrierbehandlung einer Koordinatenposition des Bestückungskopfs versehen. Das Behandlungssteuerteil führt die Kalibrierbehandlung aus, wenn das Beurteilungsteil beurteilt, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen nicht entspricht, und führt die Kalibrierbehandlung nicht aus, wenn das Beurteilungsteil beurteilt, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen entspricht.
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Bei der obengenannten Bauteilmontagemaschine wird die Kalibrierbehandlung ausgeführt, wenn der Zustand des diesmal verwendeten, bestimmten Bestückungskopfs den im Speicherteil gespeicherten Bestückungskopfinformationen nicht entspricht, während die Kalibrierbehandlung nicht ausgeführt wird, wenn er den Bestückungskopfinformationen entspricht. Deshalb kann entsprechend dem Zustand des verwendeten Bestückungskopfs beurteilt werden, ob die Kalibrierbehandlung ausgeführt wird oder nicht. D. h. die Kalibrierbehandlung kann ausgelassen und damit die Verringerung der Produktionseffizienz vermieden werden, wenn der Zustand des bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen entspricht.
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Zudem offenbart die vorliegende Beschreibung ein Verfahren zur Steuerung einer Kalibrierbehandlung an einer Bauteilmontagemaschine mit einem an der Bauteilmontagemaschine abnehmbaren Bestückungskopf mit einer abnehmbaren Düse zum Ansaugen des Bauteils, wobei bei der Verwendung der Bauteilmontagemaschine, die mit einem bestimmten Bestückungskopf bestückt ist, eine Koordinatenposition des bestimmten Bestückungskopfs kalibriert wird. Das Verfahren zur Steuerung ist mit einem Gewinnungsschritt zur Gewinnung von Bestückungskopfinformationen über den Zustand des bestimmten Bestückungskopfs bei dessen letzter Verwendung, einem Beurteilungsschritt, in dem beurteilt wird, ob der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den im Gewinnungsschritt gewonnenen Bestückungskopfinformationen entspricht oder nicht, und einem Behandlungssteuerschritt zur Ausführung einer Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs versehen. Im Behandlungssteuerschritt wird die Kalibrierbehandlung ausgeführt, wenn im Beurteilungsschritt beurteilt wird, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen nicht entspricht, und die Kalibrierbehandlung nicht ausgeführt, wenn im Beurteilungsschritt beurteilt wird, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen entspricht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine Ansicht zur Darstellung der schematischen Konstitution einer Bauteilmontagemaschine gemäß Ausführungsbeispielen 1 und 2.
- 2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Konstitution eines Steuersystems der Bauteilmontagemaschine.
- 3 ist eine teilweise vergrößerte Schrägansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Kalibrierung einer Koordinatenposition.
- 4 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Kalibrierung einer Koordinatenposition.
- 5 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Ablaufdiagramms der Behandlung gemäß Ausführungsbeispiel 1.
- 6 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Ablaufdiagramms der Behandlung gemäß Ausführungsbeispiel 2.
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AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Technik können die Bestückungskopfinformationen einen Stoppzeitpunkt, wo der Betrieb des beim letzten Mal verwendeten, bestimmten Bestückungskopfs gestoppt wurde, umfassen. Das Beurteilungsteil kann dann beurteilen, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen nicht entspricht, wenn ein Verwendungszeitpunkt des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs einen vorgegebenen Zeitraum ab dem Stoppzeitpunkt überschreitet, und dann beurteilen, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen entspricht, wenn der Verwendungszeitpunkt innerhalb des vorgegebenen Zeitraums ab dem Stoppzeitpunkt liegt.
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Die Koordinatenposition des Bestückungskopfs, der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums ab dem letzten Stoppzeitpunkt wiederverwendet wird, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit unverändert (d. h. die Koordinatenposition, bei der das Bauteil mit geforderter Genauigkeit auf der Platine montiert werden kann). Für den Bestückungskopf, der innerhalb des vorgegebenen Zeitraums ab dem letzten Stoppzeitpunkt wiederverwendet wird, ist daher wenig notwendig, die Kalibrierbehandlung auszuführen. Die Konstitution ohne Ausführung der Kalibrierbehandlung kann die Produktionseffizienz erhöhen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Technik können die Bestückungskopfinformationen Messdaten umfassen, die eine Koordinatenposition nach der Kalibrierbehandlung, die für den beim letzten Mal verwendeten, bestimmten Bestückungskopf ausgeführt wurde, enthalten. Die Steuervorrichtung kann Probedaten für den bestückten, bestimmten Bestückungskopf messen, die mindestens einem Teil der Messdaten entsprechen. Das Beurteilungsteil kann dann beurteilen, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen nicht entspricht, wenn ein Unterschied zwischen dem mindestens einen Teil der Messdaten und den gemessenen Probedaten einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, und dann beurteilen, dass der Zustand des bestückten, bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen entspricht, wenn der Unterschied zwischen dem mindestens einen Teil der Messdaten und den gemessenen Probedaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt.
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Wenn der Unterschied zwischen den Probendaten und den ihnen entsprechenden Messdaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwert liegt, liegt auch die Koordinatenposition des Bestückungskopfs, der zu weiteren Messdaten entspricht, mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts (d. h. die Koordinatenposition, bei der das Bauteil mit geforderter Genauigkeit auf der Platine montiert werden kann). Deshalb ist wenig notwendig, die Kalibrierbehandlung auszuführen, wenn die gemessenen Probedaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts gegenüber den entsprechenden Messdaten liegen. Die Konstitution ohne Ausführung der Kalibrierbehandlung kann die Produktionseffizienz erhöhen.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Technik kann die Bauteilmontagemaschine ferner mit Bildaufnahmevorrichtungen zur Bildaufnahme des durch die Düse angesogenen Bauteils versehen sein. Die Kalibrierbehandlung kann nach der Bestückung des Bestückungskopfs mit einer Messdüse aufgrund von durch die Bildaufnahmevorrichtungen aufgenommenen Bildern des Bestückungskopfs und der Messdüse ausgeführt werden.
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Die Kalibrierbehandlung unter Verwendung der Messdüse kann mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden, aber erfordert eine relativ lange Zeit, da die Messdüse am Bestückungskopf angebracht bzw. abgenommen werden muss. Bei der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Bauteilmontagemaschine wird in dieser Hinsicht die Kalibrierbehandlung nicht ausgeführt, wenn der Zustand des verwendeten bestimmten Bestückungskopfs den Bestückungskopfinformationen entspricht. Auf diese Weise ist die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik bei der Ausführung der Kalibrierbehandlung, die eine relativ lange Zeit erfordert, günstiger.
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(Ausführungsbeispiel 1)
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Im Folgenden wird die Bauteilmontagemaschine 10 gemäß Ausführungsbeispiel 1 anhand der Figuren erläutert. Bei der Bauteilmontagemaschine 10 handelt es sich um eine Vorrichtung zur Montage eines Bauteils 4 auf einer Platine 2. Die Bauteilmontagemaschine 10 wird auch als Bauteilbestückungsautomat bzw. Chip-Mounter bezeichnet. Die Bauteilmontagemaschine 10 ist üblicherweise zusammen mit weiteren Platinenbearbeitungsmaschinen, wie Lotdruckmaschine, Platinenprüfmaschine usw. vorgesehen und bildet eine Reihe der Montagelinie aus.
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Die Bauteilmontagemaschine 10 ist mit mehreren Bauteil-Feedern 12, einer Feederhalterung 14, einem Bestückungskopf 16, einer Bewegungsvorrichtung 18, einem Platinenförderer 20, einer Oberseite-aufnehmenden Kamera 22, einer Lateralseite-aufnehmenden Kamera 23, einer Unterseite-aufnehmenden Kamera 24, einer Steuervorrichtung 40 und einem Touchscreen 42 versehen, wie in 1 gezeigt.
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In jedem Bauteil-Feeder 12 sind mehrere Bauteile 4 aufgenommen. Der Bauteil-Feeder 12 ist an der Feederhalterung 14 abnehmbar befestigt und führt dem Bestückungskopf 16 das Bauteil 4 zu. Die konkrete Struktur des Bauteil-Feeders 12 unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Jeder Bauteil-Feeder 12 kann z. B. ein Gurt-Feeder, in dem mehrere Bauteile 4 auf einem gewickelten Gurt aufgenommen sind, ein Tablett-Feeder, in dem mehrere Bauteile 4 auf einem Tablett aufgenommen sind, oder ein Schüttgut-Feeder, in dem mehrere Bauteile 4 in einem Behälter zufällig aufgenommen sind, sein.
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Die Feederhalterung 14 ist mit mehreren Schlitzen versehen, in denen jeweils der Bauteil-Feeder 12 abnehmbar vorgesehen sein kann. Die Feederhalterung 14 kann an der Bauteilmontagemaschine 10 fixiert oder an der Bauteilmontagemaschine 10 abnehmbar angebracht sein.
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Der Bestückungskopf 16 weist eine Düse 6 zum Ansaugen des Bauteils 4 auf. Die Düse 6 ist am Bestückungskopf 16 abnehmbar befestigt. Der Bestückungskopf 16 ist in der Lage, die Düse 6 in Z-Richtung zu bewegen, wodurch die Düse 6 dem Bauteil-Feeder 12 und der Platine 2 angenähert oder von diesen entfernt wird. Der Bestückungskopf 16 kann mittels der Düse 6 das Bauteil 4 vom Bauteil-Feeder 12 ansaugen und daneben das durch die Düse 6 angesogene Bauteil 4 auf der Platine 2 montieren.
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Die Bewegungsvorrichtung 18 bewegt den Bestückungskopf 16 und die Oberseite-aufnehmende Kamera 22 zwischen dem Bauteil-Feeder 12 und der Platine 2. An einem Beispiel ist die Bewegungsvorrichtung 18 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein XY-Roboter zur Bewegung eines Bewegungsgrundgestells 18a in X- und Y-Richtung, an dem der Bestückungskopf 16 und die Oberseite-aufnehmende Kamera 22 befestigt sind. Der Bestückungskopf 16 ist am Bewegungsgrundgestell 18a abnehmbar befestigt.
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Die Oberseite-aufnehmende Kamera 22 ist am Bewegungsgrundgestell 18a fixiert und bewegt sich einteilig mit dem Bewegungsgrundgestell 18a. Die Oberseite-aufnehmende Kamera 22 ist derart angeordnet, dass ihre Bildaufnahmerichtung nach unten (Z-Richtung) gerichtet ist, um ein Bild der Oberseite der Platine 2 aufzunehmen. Als die Kamera wird z. B. eine CCD-Kamera verwendet. Bilddaten des durch die Oberseite-aufnehmende Kamera 22 aufgenommenen Bilds werden der Steuervorrichtung 40 gesendet.
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Die Lateralseite-aufnehmende Kamera 23 ist am Bewegungsgrundgestell 18a fixiert und bewegt sich einteilig mit dem Bewegungsgrundgestell 18a. Die Lateralseite-aufnehmende Kamera 23 ist derart angeordnet, dass ihre Bildaufnahmerichtung nach der Seite gerichtet ist, um ein Bild des vorderen Teils der Düse 6 seitlich aufzunehmen. D. h., die Lateralseite-aufnehmende Kamera 23 nimmt in einem Zustand, in dem die Düse 6 das Bauteil 4 ansaugt, ein Bild der Lateralseite des durch die Düse 6 angesogenen Bauteils 4 und der Lateralseite des vorderen Teils der Düse 6 auf. Als die Kamera wird z. B. eine CCD-Kamera verwendet. Bilddaten des durch die Lateralseite-aufnehmende Kamera 23 aufgenommenen Bilds werden der Steuervorrichtung 40 gesendet.
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Beim Platinenförderer 20 handelt es sich um eine Vorrichtung zur Durchführung der Hineinbeförderung, Positionierung und Herausbeförderung der Platine 2. An einem Beispiel weist der Platinenförderer 20 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Paar Bandförderer und eine Stützvorrichtung (Abbildung ausgelassen) zum Stützen der Platine 2 von unten auf.
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Die Unterseite-aufnehmende Kamera 24 ist zwischen dem Bauteil-Feeder 12 und dem Platinenförderer 20 (also dem einen Bandförderer des Bandfördererpaars, der am Bauteil-Feeder 12 näher angeordnet ist) angeordnet. Die aufnehmende Kamera 34 ist derart angeordnet, dass ihre Bildaufnahmerichtung nach oben (Z-Richtung) gerichtet ist, um ein Bild der das Bauteil 4 ansaugenden Düse 6 von unten aufzunehmen. D. h., die Unterseite-aufnehmende Kamera 24 nimmt in einem Zustand, in dem die Düse 6 das Bauteil 4 ansaugt, ein Bild der Unterseite des durch die Düse 6 angesogenen Bauteils 4 auf. Die Unterseite-aufnehmende Kamera 24 ist z. B. eine CCD-Kamera. Bilddaten des durch die Unterseite-aufnehmende Kamera 24 aufgenommenen Bilds werden der Steuervorrichtung 40 gesendet.
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Der Touchscreen 42 ist sowohl eine Anzeigevorrichtung zur Bereitstellung verschiedener Informationen zu einem Arbeiter als auch eine Benutzerschnittstelle zum Empfang der Hinweise und Informationen vom Arbeiter.
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Die Steuervorrichtung 40 ist aus einem Computer ausgebildet, der einen Speicher 50 und eine Zentraleinheit 60 umfasst. Die Steuervorrichtung 40 ist mit den Bauteil-Feedern 12, dem Bestückungskopf 16, der Bewegungsvorrichtung 18, dem Platinenförderer 20, der Oberseite-aufnehmenden Kamera 22, der Lateralseite-aufnehmenden Kamera 23, der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 und dem Touchscreen 42 kommunizierbar verbunden, wie in 2 gezeigt. Die Steuervorrichtung 40 steuert diese Teile und führt damit die Montagebehandlung des Bauteils 4 auf der Platine 2 und die Kalibrierbehandlung des Bestückungskopfs 16 aus.
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Im Speicher 50 ist ein Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 vorgesehen. Das Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 speichert Bestückungskopfinformationen über den Zustand des Bestückungskopfs 16. Die Bestückungskopfinformationen umfassen einen Stoppzeitpunkt, wo der Betrieb des Bestückungskopfs 16 bei dessen letzter Verwendung gestoppt wurde (d. h. einen Zeitpunkt der letzten Verwendung). Wie oben erwähnt, ist der Bestückungskopf 16 am Bewegungsgrundgestell 18a abnehmbar ausgebildet. Es bestehen mehrere Arten Bestückungsköpfe 16. Für die einzelnen Bestückungsköpfe 16 speichert das Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 den Stoppzeitpunkt jedes Bestückungskopfs 16. Die Bestückungskopfinformationen umfassen ferner Messdaten, die eine Koordinatenposition nach der Kalibrierbehandlung zeigen, die für den Bestückungskopf 16 bei dessen früherer Verwendung ausgeführt wurde. Das Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 speichert die Messdaten jedes Bestückungskopfs 16. Die Messdaten werden später erwähnt. Das Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 stellt ein Beispiel des „Speicherteils“ dar.
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Im Speicher 50 ist ein Rechenprogramm (nicht dargestellt) gespeichert, wobei die Zentraleinheit 60 das Rechenprogramm ausführt und somit als Beurteilungsteil 62 und Behandlungssteuerteil 64 funktioniert.
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Das Beurteilungsteil 62 beurteilt, ob der Zustand des für die Montagebehandlung des Bauteils 4 auf der Platine 2 verwendeten Bestückungskopfs 16 den Bestückungskopfinformationen, die im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeichert sind, entspricht oder nicht. Konkret gesagt, wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel beurteilt, ob der Verwendungszeitpunkt des diesmal verwendeten Bestückungskopfs 16 innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums ab dem im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeicherten Stoppzeitpunkt des Bestückungskopfs 16 liegt oder nicht.
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Das Behandlungssteuerteil 64 führt die Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 aus. Zudem steuert das Behandlungssteuerteil 64, ob die Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 ausgeführt wird oder nicht.
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Hierzu wird die durch das Behandlungssteuerteil 64 ausgeführte Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 anhand der 3 und 4 erläutert. Zum Zweck der Übersichtlichkeit der Zeichnungen ist in 3 die Abbildung der Lateralseite-aufnehmenden Kamera 23 ausgelassen, und daneben sind die Strukturen der einzelnen Bauelemente vereinfacht dargestellt. Wie in 3 und 4 gezeigt, wird zuerst ein Bezugsnormal G mit einer daran vorgesehenen Bezugsmarke Gm auf einem Stützelement (nicht dargestellt) derart aufgelegt, dass die Bezugsmarke Gm im Blickfeld der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 liegt. Durch das Behandlungssteuerteil 64 wird das Bewegungsgrundgestell 18a derart an einer vorgegebenen Stelle positioniert, dass die Bezugsmarke Gm im Blickfeld der Oberseite-aufnehmenden Kamera 22 liegt und zugleich das vordere Ende der Düse 6 im Blickfeld der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 liegt. Durch das Behandlungssteuerteil 64 speichert der Speicher 50 das Positionsverhältnis zwischen der optischen Achse O1 der Oberseite-aufnehmenden Kamera 22 und dem Koordinatenursprung der Bauteilmontagemaschine 10 (Entfernung X2 und Entfernung Y2).
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Anschließend misst das Behandlungssteuerteil 64 mittels der Unterseite-aufnehmende Kamera 24 das Positionsverhältnis zwischen der optischen Achse O1 und der Bezugsmarke Gm (Entfernung Xa und Entfernung Ya) an der vorgegebenen Stelle. Zudem misst das Behandlungssteuerteil 64 mittels der Oberseite-aufnehmenden Kamera 22 sowohl das Positionsverhältnis zwischen der optischen Achse O2 der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 und der Mittellinie O3 der Düse 6 (Entfernung Xc und Entfernung Yc) an der vorgegebenen Stelle als auch das Positionsverhältnis zwischen der optischen Achse O2 und der Bezugsmarke Gm (Entfernung Xb und Entfernung Yb).
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Das Behandlungssteuerteil 64 berechnet aufgrund der einzelnen gemessenen Werte einen Kalibrierwert des Positionsverhältnisses zwischen der optischen Achse O1 der Oberseite-aufnehmenden Kamera 22 und der Mittellinie O3 der Düse 6 (Entfernung X3 (= Xa+Xb+Xc) und Entfernung Y3 (= Ya+Yb+Yc)), einen Kalibrierwert des Positionsverhältnisses zwischen der optischen Achse O1 der Oberseite-aufnehmenden Kamera 22 und der optischen Achse O2 der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 (Entfernung X4 (= Xa+Xb) und Entfernung Y4 (= Ya+Yb)) und das Positionsverhältnis der optischen Achse O2 der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 zum Koordinatenursprung (Entfernung X1 (= X2+X4) und Entfernung Y1 (= Y2+Y4)). Dadurch kann das Behandlungssteuerteil 64 die Position der Mittellinie des Bauteils 4 vom Koordinatenursprung ab aufgrund des Positionsverhältnisses der optischen Achse O2 der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 zum Koordinatenursprung berechnen und damit die Abweichung des Bauteils 4 von der Mittellinie O3 der Düse 6 berechnen, wenn das durch die Düse 6 angesogene Bauteil 4 durch die Unterseite-aufnehmende Kamera 24 aufgenommen wird.
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Beim Montieren des Bauteils 4 auf der Platine 2 nimmt die Steuervorrichtung 40 mittels der Unterseite-aufnehmenden Kamera 24 ein Bild des durch die Düse 6 angesogenen Bauteils 4 an der vorgegebenen Stelle auf und korrigiert aufgrund der durch das Behandlungssteuerteil 64 vorberechneten einzelnen Kalibrierwerte die Abweichung des angesogenen Bauteils 4 von der Düse 6 und die Abweichung der Positionierung der Platine 2. Dadurch kann das Bauteil 4 an einem befohlenen Ort auf der Platine 2 genau montiert werden. Das Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 des Speichers 50 speichert die nach der Kalibrierbehandlung des Bestückungskopfs 16 erhaltenen einzelnen Kalibrierwerte als die Messdaten (d. h. Bestückungskopfinformationen). Die obengenannte Ausgestaltung der Kalibrierbehandlung stellt ein Beispiel dar. Eine weitere Ausgestaltung der Kalibrierbehandlung kann angewandt werden, wie später erwähnt.
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Anschließend wird die Behandlung zur Beurteilung, ob die Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 ausgeführt wird oder nicht, (im Nachstehenden als die Kalibrierungssteuerbehandlung bezeichnet) erläutert. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Kalibrierungssteuerbehandlung. Die Behandlung gemäß 5 wird beim Austausch des Bestückungskopfs 16 ausgeführt.
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Die Zentraleinheit 60 beurteilt zuerst in S10, ob die Bestückungskopfinformationen des befestigten Bestückungskopfs 16 im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeichert sind oder nicht. Konkret gesagt, beurteilt die Zentraleinheit 60 im vorliegenden Ausführungsbeispiel, ob der Stoppzeitpunkt des Bestückungskopfs 16 bei dessen letzter Verwendung gespeichert ist oder nicht. An der Zentraleinheit 60 geht der Schritt zu S12, wenn der Stoppzeitpunkt gespeichert ist (JA in S10), und geht zu S14, wenn der Stoppzeitpunkt nicht gespeichert ist (NEIN in S10).
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Die Zentraleinheit 60 beurteilt in S12, ob der Verwendungszeitpunkt des diesmal verwendeten Bestückungskopfs 16 (d. h. der gegenwärtige Zeitpunkt) einen ersten Zeitraum ab dem Stoppzeitpunkt überschreitet oder nicht. Der erste Zeitraum unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann beispielsweise ein Zeitraum zwischen zwei regelmäßigen Wartungen, die für die Bauteilmontagemaschine 10 kontinuierlich durchgeführt werden, sein. An der Zentraleinheit 60 geht der Schritt zu S14, wenn der Verwendungszeitpunkt den ersten Zeitraum ab dem Stoppzeitpunkt überschreitet (JA in S12). Wenn er innerhalb des ersten Zeitraums liegt (NEIN in S12), wird die Behandlungsreihe beendet. Der erste Zeitraum stellt ein Beispiel des „vorgegebenen Zeitraums“ dar.
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Die Zentraleinheit 60 führt in S14 die oben erwähnte Kalibrierbehandlung aus. In S14 wird die Kalibrierbehandlung ausgeführt, wenn in S10 der Stoppzeitpunkt nicht gespeichert ist, oder wenn in S12 beurteilt wird, dass der Verwendungszeitpunkt den ersten Zeitraum ab dem Stoppzeitpunkt überschreitet. Hierzu kann die Situation, dass der Stoppzeitpunkt nicht gespeichert ist, auftreten, z. B. falls der diesmal verwendete Bestückungskopf 16 zum ersten Mal an der Bauteilmontagemaschine 10 Anwendung findet. Die Situation, dass der Verwendungszeitpunkt den ersten Zeitraum ab dem Stoppzeitpunkt überschreitet, entspricht dem Fall, dass eine gewisse Zeit nach der letzten Verwendung vergangen ist, wobei wahrscheinlich ist, dass eine Abweichung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 auftritt. Deshalb führt die Zentraleinheit 60 in diesen Situationen die Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 aus. Die Zentraleinheit 60 führt S14 aus und beendet dann die Behandlungsreihe. Nach der Ausführung der Behandlung gemäß 5 wird die Montagebehandlung des Bauteils 4 auf der Platine 2 begonnen. Wenn die Beurteilung in S12 NEIN ist, wird die Montagebehandlung unter Verwendung der im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeicherten Messdaten als Kalibrierwerte ausgeführt.
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Bei der Bauteilmontagemaschine 10 gemäß Ausführungsbeispiel 1 wird die Kalibrierbehandlung in der Situation, dass die Bestückungskopfinformationen des verwendeten Bestückungskopfs 16 (d. h. der Stoppzeitpunkt des Bestückungskopfs 16) im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeichert sind (JA in S10), ausgeführt, wenn der diesmalige Verwendungszeitpunkt des Bestückungskopfs 16 den ersten Zeitraum ab dem Stoppzeitpunkt überschreitet (JA in S12). Dagegen wird die Kalibrierbehandlung nicht ausgeführt, wenn der diesmalige Verwendungszeitpunkt des Bestückungskopfs 16 innerhalb des ersten Zeitraums ab dem Stoppzeitpunkt liegt (NEIN in S12). Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Koordinatenposition des an der Bauteilmontagemaschine 10 befestigten Bestückungskopfs 16, der innerhalb des ersten Zeitraums ab dem letzten Stoppzeitpunkt wiederverwendet wird, unverändert ist (d. h. Koordinatenposition, bei der das Bauteil 4 mit geforderter Genauigkeit auf der Platine 2 montiert werden kann). Deshalb ist wenig notwendig, die Kalibrierbehandlung für den Bestückungskopf 16, der innerhalb des ersten Zeitraums ab dem letzten Stoppzeitpunkt wiederverwendet wird, auszuführen. Die Konstitution ohne Ausführung der Kalibrierbehandlung kann die Produktionseffizienz erhöhen.
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Auch bei der Beurteilung von NEIN in S12 kann die Kalibrierbehandlung jedoch ausgeführt werden, wenn diese Situation kontinuierlich auftritt. D. h., die Kalibrierbehandlung kann ausgeführt werden, wenn ein Bestückungskopf 16 in der Situation, dass der Unterschied zwischen dem Stoppzeitpunkt und dem Verwendungszeitpunkt innerhalb des ersten Zeitraums liegt, kontinuierlich verwendet wird und der diesmalige Verwendungszeitpunkt einen zweiten Zeitraum ab der letzten Kalibrierbehandlung für den Bestückungskopf 16 überschreitet. In diesem Fall kann das Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 den neuesten Zeitpunkt der früher durchgeführten Kalibrierbehandlungen (als Kalibrierungszeitpunkt bezeichnet) für jeden Bestückungskopf 16 speichern. Konkret gesagt, kann die Behandlung zur Beurteilung, ob der diesmalige Verwendungszeitpunkt des Bestückungskopfs 16 den zweiten Zeitraum ab dem Kalibrierungszeitpunkt überschreitet oder nicht, ausgeführt werden, wenn der besagte Verwendungszeitpunkt innerhalb des ersten Zeitraums ab dem Stoppzeitpunkt liegt (NEIN in S12). Durch diese Behandlung kann die Situation, dass die Kalibrierbehandlung des Bestückungskopfs 16 für eine lange Zeit nicht ausgeführt wird, vermieden werden.
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(Ausführungsbeispiel 2)
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Anschließend wird das Ausführungsbeispiel 2 erläutert. Im Ausführungsbeispiel 2 werden als die Bestückungskopfinformationen Messdaten, die die Koordinatenposition nach der Kalibrierbehandlung des Bestückungskopfs 16 zeigen, anstatt des Stoppzeitpunkts gemäß Ausführungsbeispiel 1 benutzt. Die Messdaten umfassen die aufgrund der einzelnen Messwerte bei der Kalibrierbehandlung berechneten einzelnen Kalibrierwerte (Entfernungen X1 -X4, Entfernungen Y1 - Y4 usw.). Im Folgenden wird die Behandlung zur Beurteilung, ob die Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 im Ausführungsbeispiel 2 ausgeführt wird oder nicht, erläutert. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Kalibrierungssteuerbehandlung gemäß Ausführungsbeispiel 2.
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Die Zentraleinheit 60 beurteilt in S30, ob die Bestückungskopfinformationen des befestigten Bestückungskopfs 16 im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeichert sind oder nicht. Konkret gesagt, beurteilt die Zentraleinheit 60 in der vorliegenden Ausführungsbeispiel, ob die Messdaten des Bestückungskopfs 16 gespeichert sind oder nicht. An der Zentraleinheit 60 geht der Schritt zu S32, wenn die Messdaten gespeichert sind (JA in S30), und geht zu S38, wenn die Messdaten nicht gespeichert sind (NEIN in S30).
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Die Zentraleinheit 60 misst in S32 Probedaten für den diesmal verwendeten Bestückungskopfs 16, die einem Teil der Messdaten entsprechen. Wie oben erwähnt, umfassen die Messdaten mehrere Kalibrierwerte. Deshalb misst die Zentraleinheit 60 für den diesmal verwendeten Bestückungskopf 16 Probedaten, erhalten durch Messen des einem Teil der Messdaten (z. B. Entfernungen X3 und Y3) entsprechenden Positionsverhältnisses (z. B. Entfernung zwischen der optischen Achse O2 und der Mittellinie O3 an einer vorgegebenen Stelle).
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Die Zentraleinheit 60 beurteilt unter Vergleichung der gemessenen Probedaten und den ihnen entsprechenden Messdaten in S34, ob der Unterschied zwischen ihnen einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet oder nicht. Der vorgegebene Schwellenwert unterliegt keiner besonderen Beschränkung und kann beispielsweise entsprechend der Art usw. des verwendeten Bestückungskopfs 16 geeignet bestimmt werden. An der Zentraleinheit 60 geht der Schritt zu S38, wenn der Unterschied zwischen den Probedaten und den entsprechenden Messdaten den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet (JA in S34), und geht zu S36, wenn der Unterschied innerhalb des Schwellenwerts liegt (NEIN in S34).
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Wenn der Unterschied zwischen den Probedaten und den entsprechenden Messdaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt (NEIN in S34), bestimmt die Zentraleinheit 60 in S36 einen Kalibrierwert zur Verwendung für die Montagebehandlung, die an die Kalibrierungssteuerbehandlung anschließend ausgeführt wird. Beispielsweise bestimmt die Zentraleinheit 60 die im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeicherten Messdaten als einen Kalibrierwert zur Verwendung für die Montagebehandlung. Die Zentraleinheit 60 führt S36 aus und beendet dann die Behandlungsreihe. Wenn der Unterschied zwischen den Probedaten und den entsprechenden Messdaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt, aber die Probedaten von den entsprechenden Messdaten in den Werten unterscheiden, kann der gleiche Wert wie dieser Unterschied in allen weiteren Kalibrierwerten gespiegelt werden.
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Einerseits führt die Zentraleinheit 60 in S38 die Kalibrierbehandlung. In S38 wird die Kalibrierbehandlung ausgeführt, wenn in S30 die Messdaten nicht gespeichert sind, oder wenn in S34 beurteilt wird, dass der Unterschied zwischen den Probedaten und den ihnen entsprechenden Messdaten den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Hierzu kann die Situation, dass die Messdaten nicht gespeichert sind, auftreten, z. B. falls der diesmal verwendete Bestückungskopf 16 zum ersten Mal an der Bauteilmontagemaschine 10 Anwendung findet. Die Situation, dass der Unterschied zwischen den Probedaten und den ihnen entsprechenden Messdaten den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, bedeutet, dass eine Abweichung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 auftritt. Deshalb führt die Zentraleinheit 60 in diesen Situationen die Kalibrierbehandlung der Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16 aus. Die Zentraleinheit 60 führt S38 aus und beendet dann die Behandlungsreihe. Nach der Ausführung der Behandlung gemäß 6 wird die Montagebehandlung des Bauteils 4 auf der Platine 2 begonnen.
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Bei der Bauteilmontagemaschine 10 gemäß Ausführungsbeispiel 2 wird die Kalibrierbehandlung in der Situation, dass die Bestückungskopfinformationen des verwendeten Bestückungskopfs 16 (d. h. Messdaten) im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeichert sind (JA in S30), ausgeführt, wenn der Unterschied zwischen den Probedaten und den ihnen entsprechenden Messdaten den vorgegebenen Schwellenwert überschreitet (JA in S34). Dagegen wird die Kalibrierbehandlung nicht ausgeführt, wenn der Unterschied zwischen den Probedaten und den ihnen entsprechenden Messdaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt (NEIN in S34). Es ist sehr wahrscheinlich, dass auch die Koordinatenposition des Bestückungskopfs 16, der den weiteren Messdaten entspricht, innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt (d. h. Koordinatenposition, bei der das Bauteil 4 mit geforderter Genauigkeit auf der Platine 2 montiert werden kann), wenn der Unterschied zwischen den Probedaten und den ihnen entsprechenden Messdaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts liegt. Deshalb ist wenig notwendig, die Kalibrierbehandlung auszuführen, wenn die gemessenen Probedaten innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts gegenüber den entsprechenden Messdaten liegen. Die Konstitution ohne Ausführung der Kalibrierbehandlung kann die Produktionseffizienz erhöhen.
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Konkrete Beispiele der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Technik sind oben näher erläutert. Sie stellen jedoch lediglich Beispiele dar und beschränken nicht die Ansprüche. Die Technik gemäß den Ansprüchen umfasst verschiedene Variationen bzw. Modifikationen der oben veranschaulichten konkreten Beispiele. Im Folgenden sind Variantenbeispiele der obengenannten Ausführungsbeispiele angeführt.
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Die oben erwähnte Behandlung in 5 gemäß Ausführungsbeispiel 1 und die Behandlung in 6 gemäß Ausführungsbeispiel 2 können zusammen ausgeführt werden. Wenn z. B. die Beurteilung in S10 in 5 JA ist, geht der Schritt zu S12. Wenn die Beurteilung in S12 NEIN ist, kann der Schritt zu S30 in 6 gehen. Wenn die Beurteilung in S10 NEIN ist, kann der Schritt zu S30 gehen.
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Der Bestückungskopf 16 weist nicht nur eine einzige Düse 6 auf, sondern kann mehrere Düsen 6 aufweisen. In diesem Fall können im Ausführungsbeispiel 2 Probedaten für einige (z. B. zwei) Düsen der mehreren Düsen 6 gemessen und mit den im Bestückungskopfinformation-Speicherteil 52 gespeicherten Messdaten verglichen werden.
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Wie oben erwähnt, wird die Kalibrierbehandlung nicht auf die in den Ausführungsbeispielen erläuterten Ausgestaltungen beschränkt. Beispielsweise kann eine Behandlung zur Kalibrierung der Positionsabweichung des Bestückungskopfs 16 in Z-Richtung (d. h. Positionsabweichung der Lateralseite-aufnehmenden Kamera 23 in Z-Richtung) ausgeführt werden. Bei dieser Kalibrierbehandlung wird die Position des unteren Endes der Düse 6 erfasst, indem durch Antrieb der Lateralseite-aufnehmenden Kamera 23 ein Bild der Düse 6 aufgenommen wird. Dazu wird beurteilt, ob die Position des unteren Endes der Düse 6 innerhalb des vorgegebenen Schwellenwerts gegenüber den Messdaten liegt oder nicht. Die Positionsabweichung der Lateralseite-aufnehmenden Kamera 23 in Z-Richtung kann dadurch korrigiert werden, dass die Höhe der Position des unteren Endes der Düse 6 als Maßstab dient.
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Zudem kann die Kalibrierbehandlung unter Verwendung einer Messdüse, anstatt der Düse 6 für die Montage, ausgeführt werden. Die Messdüse ist ein Werkzeug, das mit hochgenauen Abmessungen ausgelegt ist, und kann daher die Kalibrierbehandlung mit hoher Genauigkeit ausführen. Die Kalibrierbehandlung unter Verwendung der Messdüse erfordert jedoch eine relativ lange Zeit, da die Messdüse am Bestückungskopf 16 angebracht bzw. abgenommen werden muss. In dieser Hinsicht wird in den obengenannten Ausführungsbeispielen die Kalibrierbehandlung nicht ausgeführt, wenn beurteilt wird, dass die Notwendigkeit der Ausführung der Kalibrierbehandlung gering ist (NEIN in S12 gemäß 5, NEIN in S34 gemäß 6). Auf diese Weise ist die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik günstiger, wenn beurteilt wird, ob die Kalibrierbehandlung, die eine relativ lange Zeit erfordert, ausgeführt wird oder nicht.
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In den obengenannten Ausführungsbeispielen wird die Behandlung gemäß 5 und 6 beim Austausch des Bestückungskopfs 16 ausgeführt. Diese Behandlung kann jedoch z. B. in einem vorgegebenen Zyklus für den dabei an der Bauteilmontagemaschine 10 befestigten Bestückungskopf 16 ausgeführt werden.
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Die in der vorliegenden Beschreibung oder den Zeichnungen erläuterten technischen Elemente beweisen einzeln oder durch verschiedene Kombinationen die technische Nutzbarkeit und werden nicht auf die Kombinationen gemäß den Ansprüchen in der ursprünglichen Fassung der Anmeldung beschränkt. Die in der vorliegenden Beschreibung oder den Zeichnungen veranschaulichte Technik erreicht gleichzeitig mehrere Zwecke und erzielt durch Erreichen eines der Zwecke selbst die technische Nutzbarkeit.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2004179636 A [0002, 0003]
