JP2004103828A

JP2004103828A - 装着プログラム作成方法およびプリント回路板製造方法

Info

Publication number: JP2004103828A
Application number: JP2002263673A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Isogai; 磯貝　武義; Mitsuo Imai; 今井　美津男; Jiro Kodama; 児玉　次郎
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2002-09-10
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-10
Also published as: JP4219140B2

Abstract

【課題】電子部品装着システムにおいて、プリント配線板の大きさが装着可能領域より大きい場合であっても、電子部品を装着し得るようにする。
【解決手段】プリント配線板１４のＣＡＤデータに基づいて、装着領域５３を電子部品装着システムの装着可能領域より小さい複数の部分領域５４，５６に分割し、それぞれの領域について装着すべき電子部品２０ａ，２０ｂの装着作業の手順を最適化した工程別装着プログラムを作成する。それら工程別装着プログラムを合成することにより装着領域５３全体に電子部品２０を装着するための装着プログラムを作成し、それに従って装着作業を実行する。その際、プリント配線板１４を配線板コンベヤにより部分領域５４，５６が順に装着可能領域に位置するように搬送する。
【選択図】　図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路板の製造方法および電気部品装着システムに関し、特に大形のプリント回路板の製造方法およびシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気部品装着システムは一般に、プリント配線板を予め定められた位置に保持する配線板保持装置と、電気部品（電子部品を含む）を供給する部品供給装置と、その部品供給装置により供給される電気部品を配線板保持装置に保持されたプリント配線板に装着する部品装着装置とを含むように構成される。部品供給装置は、複数の部品フィーダ、例えばテープフィーダをテーブルに並べて搭載することによって構成される。各テープフィーダは、それぞれ一種類の電気部品を多数保持したキャリヤテープを長手方向に一定ピッチずつ送ることにより１個ずつの電気部品を部品供給部に位置決めする。部品装着装置は、部品供給装置およびプリント配線板とプリント配線板の表面に平行な方向に相対移動する部品保持ヘッドを備え、部品保持ヘッドの吸着ノズル等部品保持具が電気部品を複数のテープフィーダの各部品供給部から取り出し、プリント配線板の複数の装着位置の各々に装着する。複数の電気部品のプリント配線板への装着順序および部品供給装置内における部品フィーダの配列順序は、１枚のプリント配線板に全ての電気部品をできる限り短時間で装着し得るように決定される（特許文献１参照）。しかし、従来の電気部品装着システムにおいては、部品保持ヘッドの移動可能範囲、あるいは配線板保持装置の移動可能範囲により電気部品の装着可能領域が制限され、それ以上の大きさのプリント回路板を製造することが困難であった。そのため、大形のプリント配線板に電気部品を装着してプリント回路板を製造する場合には、プリント配線板の大きさに応じて電気部品装着システムを大形化し、部品保持ヘッドあるいは配線板保持装置の移動可能範囲を拡大することが行なわれていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２０９６８１号公報
【０００４】
しかし、電気部品装着システムが大形化すればそれの構成要素も大きくなり、コストアップ、駆動源の大形化による消費エネルギの増大など、経済性が低下するだけでなく、構成部品の加工精度，経時変化，熱変形など、システムの精度を維持することが困難となる問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、部品保持ヘッドあるいは配線板保持装置の移動可能範囲を拡大することなく、大形のプリント回路板を製造可能とすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の装着プログラム作成方法，プリント回路板製造方法，電気部品装着システム，装着プログラム作成用プログラム，プリント回路板製造用プログラム等が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００６】
以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（３）項が請求項２に、（５）項が請求項３にそれぞれ相当する。
【０００７】
（１）プリント回路板の設計データを設計データメモリに格納する設計データ格納工程と、
プリント配線板の電気部品を装着すべき領域である装着領域を複数の部分領域に分割し、各部分領域毎に装着順序を決定した装着プログラムを作成する部分装着プログラム作成工程と、
それら作成した複数の部分装着プログラムを１つの装着プログラムとして統合する統合工程と
を含むことを特徴とする装着プログラム作成方法。
プリント配線板の装着領域の分割は次項におけるように、一方向においてのみ行うのが普通であるが、互いに直交する２方向の各々において行うことも可能である。いずれにしても、複数の部分領域の各々について、部品装着作業の能率ができる限り高くなるように装着順序を決定した装着プログラムを作成し、それらを統合したものとしてプリント配線板全体の装着プログラムを作成すれば、装着能率の低下を極力回避しつつ、１枚のプリント配線板に対する電気部品の装着作業を部分領域毎に分けて実行することが可能となる。部品保持ヘッドの移動可能範囲を拡大することなく、大形のプリント回路板の製造を可能とすることができるのである。
【０００８】
（２）前記プリント配線板が矩形のものであり、そのプリント配線板の前記装着領域の前記複数の部分領域への分割が、そのプリント配線板の一辺に平行な方向に関して行われる　（１）項に記載の装着プログラム作成方法。
一般には、上記一辺が矩形の長辺とされるが、部品装着装置の配線板搬送装置の搬送方向における寸法が、それに直角な方向の寸法に比較して短い場合等、特殊な場合には、短辺に平行な方向に関して分割が行われることもある。
【０００９】
（３）プリント配線板を一直線に沿って搬送する配線板搬送装置と、その配線板搬送装置により搬入されたプリント配線板に電気部品を装着する部品装着装置とを備えた電気部品装着システムによりプリント回路板を製造する方法であって、
前記プリント配線板の電気部品を装着すべき領域である装着領域が前記配線板搬送装置の搬送方向において複数の部分領域に分割され、それら部分領域毎に装着順序が決定された部分装着プログラムを複数含む全体装着プログラムをプログラムメモリに格納する格納工程と、
前記配線板搬送装置に、前記プリント配線板の前記部分領域の一つを前記部品装着装置の装着可能領域へ移動させ、その移動させた部分領域に、前記複数の部分装着プログラムのうちその部分領域に対応するものに従って前記部品装着装置に電気部品を装着させる部分領域装着工程を、前記部分領域の数だけ繰り返させてプリント配線板全体に電気部品を装着する装着工程と
を含むプリント回路板製造方法。
配線板搬送装置により、プリント配線板の複数の部分領域を一つずつ部品装着装置の装着可能領域へ移動させ、部品装着装置に、部分領域毎に部分装着プログラムに従った電気部品の装着作業を繰り返させれば、部品装着装置の装着可能領域より大きいプリント配線板に電気部品を装着することができる。部品装着装置の装着可能領域を拡大することなく、大形のプリント配線板を製造することが可能となるのである。その上、配線板搬送装置は、もともと一直線に沿ってプリント配線板を搬送するものであるから、その一直線に沿った複数の位置でプリント配線板を停止させ得るものとすればよく、また、装着プログラムに変更を加えることによって製造コストが上昇することは殆どないため、安価に目的を達成することができる。
また、全体装着プログラムは複数の部分装着プログラムの集合ではあるが、全体として１つの装着プログラムであるので、各部分領域の装着が終了する毎にプリント配線板が所定距離移動させられる以外は、プログラムの変更など余分な作動は不要であって、通常の装着プログラムと同様に実施可能である。そして、部分装着プログラムは、各部分領域毎に装着順序が決定されるものであるため、部分領域毎に可及的に装着能率が高くなるように装着順序を決定しておけば、各部分領域に対する電気部品の装着も能率よく行われることとなり、装着能率の低下を良好に回避しつつ大形のプリント回路板を製造することができる。
【００１０】
（４）前記プリント配線板の電気部品を装着すべき領域である装着領域が第１部分領域と第２部分領域との２つの部分領域に分割され、
前記装着工程が、
前記配線板搬送装置に、前記プリント配線板の第１部分領域を、前記部品装着装置の装着可能領域へ移動させ、その第１部分領域に、前記複数の部分装着プログラムのうちその第１部分領域に対応するものに従って前記部品装着装置に電気部品を装着させる第１装着工程と
前記配線板搬送装置に、前記第２部分領域を、前記部品装着装置の装着可能領域へ移動させ、その第２部分領域に、前記複数の部分装着プログラムのうちその第２部分領域に対応するものに従って前記部品装着装置に電気部品を装着させる第２装着工程と
を含むことを特徴とする　（３）項に記載のプリント回路板製造方法。
第１，第２部分領域を装着可能領域へ移動させる場合に、両部分領域共、プリント配線板の搬送方向の下流側の端である前端の位置が同じになるようにすることも、両部分領域で前端の位置が異なるようにすることも可能である。例えば、第１部分領域は前端が装着可能領域の前端と一致し、第２部分領域は後端の位置が装着可能領域の後端と一致するように、あるいは逆になるようにするのである。このようにする場合には、部品供給装置が、複数の部品フィーダが配線板搬送方向に平行な一直線に沿って並べられるものであり、かつ、第１部分領域用の電気部品を供給するフィーダ群と第２部分領域用の電気部品を供給するフィーダ群とが少なくとも一部において互いに異なる場合に、それらの配置と、上記第１部分領域と第２部分領域との位置の違いとを関連付けて決定すれば、装着作業時における部品保持ヘッドの移動距離の総和を短縮して、装着能率の向上を図ることができる。また、第１部分領域および第２部分領域が共に部品装着装置の装着可能領域より小さい場合には、例えば、第１部分領域の前端が装着可能領域の前端と一致させられ、第２部分領域の後端が装着可能領域の後端と一致させられれば、第１部分領域への装着が行われる際には、第２部分領域の一部が装着可能領域内に存在し、第２部分領域への装着が行われる際には、第１部分領域の一部が装着可能領域内に存在することとなる。これらの各一部に、特別な電子回路部品が装着されるようにすることも可能である。第１、第２部分領域に装着されるべき電子回路部品は、原則的に互いに異なる時期に装着されるのであるが、第１部分領域あるいは第２部分領域に電子回路部品が装着される際、装着可能領域内にある他方の部分領域の一部にも電子回路部品の一部が装着されるようにすることが、特に望ましい場合には、それら特別の電子回路部品が装着されるようにしてもよいのである。第１部分領域と第２部分領域との分割線上あるいはその近傍に位置する電子回路部品を装着する場合がその一例であり、また、部品フィーダの搭載位置との関連等により、装着能率向上等の観点から、その方が望ましい場合もある。これらのことは、部分領域が３つ以上である場合にも当てはまる。
【００１１】
（５）前記部分領域への分割がほぼ等分割である　（３）項または　（４）項に記載のプリント回路板製造方法。
プリント配線板の装着領域を２つに分割する場合に、部品装着装置の装着可能領域とほぼ等しい領域と、残りの領域とに分割することも可能である。しかし、等分に分割する方が、全体としての装着能率が高くなる場合が多い。
【００１２】
（６）前記部品装着装置として、電気部品を保持する部品保持ヘッドと、その部品保持ヘッドをその保持されたプリント配線板の表面に平行な平面内の任意の位置へ移動させるヘッド移動装置と、前記部品保持ヘッドを昇降させて、停止中のプリント配線板に接近，離間させる昇降装置とを含むものを使用する　（３）項ないし　（５）項のいずれかに記載のプリント回路板製造方法。
電気部品装着システムの中には、複数の部品保持ヘッドが旋回軸線のまわりを旋回させられ、少なくとも部品受取位置と部品装着位置とに停止させられるヘッド旋回式装着装置と、配線板搬送装置により搬入されたプリント配線板を保持する配線板保持装置と、その配線板保持装置をその配線板保持装置に保持されたプリント配線板の表面に平行な平面内において移動させることにより、プリント配線板を任意の位置へ移動させる配線板移動装置と、前記配線板搬送装置の搬送方向に平行な方向に移動可能な移動テーブルに複数の部品フィーダがその移動テーブルの移動方向に並べて搭載され、移動テーブルの移動により各部品フィーダの各部品供給部が前記部品受取位置に対応する部品供給位置に位置決めされる部品供給装置とを備えたものがある。このタイプの電気部品装着システムにおいても、本発明を適用することが可能である。例えば、配線板保持装置を、プリント配線板を保持し得るのみならず、移動もさせ得るもの（例えば、配線板搬送装置の一部として機能するもの）とし、そのプリント配線板の移動により、複数の部分領域が装着可能領域に対応する位置へ移動させられるようにするのである。この場合には、配線板保持装置が大形化することは避け得ないが、その配線板保持装置の配線板移動装置による移動範囲の拡大は回避することができ、電気部品装着システム全体の大形化を抑制することができるのである。
しかし、本項に記載の部品装着装置を備えるタイプの電気部品装着システムに本発明を適用すれば、配線板搬送装置自体の一部を配線板保持装置として利用することが可能であり、かつ、その配線板保持装置を移動させる必要がないため、配線板保持装置が大形化しても、それによって電気部品装着システム全体が大形化することは殆どなく、本発明の効果を特に有効に享受することができる。
【００１３】
（７）前記プリント配線板の前記複数の部分領域の各々に対して、それぞれ２個以上ずつの基準マークを設け、それら基準マークの位置を検出することにより、プリント配線板の位置誤差を取得し、前記ヘッド移動装置に、少なくともその位置誤差分修正した位置へ前記部品保持ヘッドを移動させ、前記昇降装置に前記部品保持ヘッドを昇降させて装着動作を行わせる　（３）項ないし　（６）項のいずれかに記載のプリント回路板製造方法。
本項に記載のプリント回路板製造方法によれば、プリント配線板の部分領域の一つを部品装着装置の装着可能領域へ移動させる際の位置決め精度が高くなくても、電気部品を高い精度で装着することができる。なお、「複数の部分領域の各々に対して、それぞれ２個以上ずつの基準マークを設ける」といっても、基準マークはすべて各部分領域に専用のものである必要はなく、複数の部分領域に兼用の基準マークを含んでも差し支えない。
【００１４】
（８）電気部品を供給する部品供給装置と、
その部品供給装置から供給される電気部品をプリント配線板に装着する部品装着装置と、
前記プリント配線板を一直線に平行な搬送方向に搬送し、そのプリント配線板の電気部品を装着する領域である装着領域が複数に分割された複数の部分領域の各々を、前記部品装着装置の装着可能領域内に位置する複数の位置に順次停止させる配線板搬送装置と、
前記複数の部分領域毎に電気部品の装着順序が決定された部分装着プログラムを複数含む全体装着プログラムを記憶するプログラムメモリと、
前記配線板搬送装置により前記複数の停止位置の各々に前記プリント配線板が停止させられる毎に、前記部品装着装置に、前記複数の部分装着プログラムの各々に従って前記複数の部分領域の各々に電気部品を装着させる装着制御部と
を含む電気部品装着システム。
本電気部品装着システムは前記　（３）項に記載のプリント回路板製造方法の実施に好適なものである。
【００１５】
（９）前記配線板搬送装置が、前記プリント配線板を前記複数の停止位置に停止させる停止装置を含む　（８）項に記載の電気部品装着システム。
配線板搬送装置自体が、プリント配線板を複数の位置に停止させ得るものである場合には、停止装置を設ける必要がないが、停止装置を設ければ、配線板搬送装置としてベルトコンベヤ等安価なものを採用することが可能となる。
（１０）前記停止装置が、前記複数の停止位置の各々に設けられた　（９）項に記載の電気部品装着システム。
同じ停止装置を、複数の停止位置の各々に対応する位置に移動させて使用することも可能であるが、本項におけるように、複数の停止位置の各々に対応して停止装置を設ける方が装置の製造コストを低減させ得る場合が多い。後者の場合には、停止装置の少なくとも一部を位置調節可能に設けることが望ましい。
（１１）前記停止装置が
前記プリント配線板の前記搬送方向の前端に当接してプリント配線板を停止させるストッパと、
そのストッパに当接する位置へ前記プリント配線板が到着したことを確認する到着確認センサと
を含む　（９）項または（１０）項に記載の電気部品装着システム。
到着確認センサの一定距離上流に、プリント配線板が減速を開始すべき位置に到達したことを検出する減速位置センサを設けることが望ましい。ストッパ装置を省略することも可能である。減速位置センサと到着確認センサとの両方を設ける場合にはストッパを省略することが特に容易であるが、例えば、配線板搬送装置の作動時間に基づいてプリント配線板の現在位置を推測し、減速位置に到達したと推測される時点に減速を開始させる等により、減速位置センサとストッパとの両方を省略することも可能である。
【００１６】
（１２）前記複数の停止位置の各々に停止させられたプリント配線板の予め定められた１個所以上をそれぞれ下方から支持する複数群の支持装置を備え、それら支持装置の各々が、
支持部材と、
その支持部材を、前記プリント配線板を支持する作用位置と支持しない退避位置とに移動させる支持部材移動装置と
を含むものである　（８）項ないし（１１）項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
プリント配線板は下方から支持することが望ましいのであるが、支持可能な部位は限られているのが普通である。したがって、プリント配線板が複数の停止位置で停止させられる場合には、支持部材の位置も変更することが必要になる場合が多い。例えば、支持部材を保持する支持部材保持部材を移動させ、あるいは支持部材保持部材に対して支持部材を移動させる等により、文字通り、支持部材の位置を変更可能とすることも可能であるが、作用位置と退避位置とに移動可能な支持部材を複数設け、プリント配線板の停止位置に応じて、適切な支持部材を作用位置へ移動させ、プリント配線板の支持可能な部位を支持させる方が装置コストを低減させ得る場合が多い。
【００１７】
（１３）電気部品を供給する部品供給装置と、
その部品供給装置から供給される電気部品をプリント配線板に装着する部品装着装置と、
前記プリント配線板を一直線に平行な搬送方向に搬送し、そのプリント配線板を複数の停止位置で停止させ得る配線板搬送装置と、
それら部品装着装置と配線板搬送装置とを制御する制御装置と
を含み、かつ、制御装置が、
前記配線板搬送装置にプリント配線板を搬入させて停止させ、その停止したプリント配線板に、前記部品装着装置に複数の電気部品を装着させ、予定の装着が終了したならば、前記配線板搬送装置にプリント配線板を搬出させる第１装着モードと、
前記配線板搬送装置にプリント配線板を搬入させて停止させ、その停止したプリント配線板に、前記部品装着装置に複数の電気部品を装着させ、予定の装着が終了したプリント配線板を前記配線板搬送装置に一旦移動させて再び停止させ、その再停止したプリント配線板に、前記部品装着装置に複数の電気部品を装着させることを１回以上行い、最後に前記配線板搬送装置にプリント配線板を搬出させる第２装着モードと
に選択的に設定可能なものとされたことを特徴とする電気部品装着システム。
本項の電気部品装着システムは、プリント配線板が部品装着装置の装着可能領域より小さい場合には第１モードに設定され、装着可能領域より大きい場合には第２装着モードに設定される。それによって、部品装着装置の装着可能領域より小さいプリント配線板に対しても、大きいプリント配線板に対しても能率的に装着作業を行うことができる。
前記　（８）項ないし（１２）項の各々に記載の特徴は、本項の電気部品装着システムにも適用可能である。
【発明の実施の形態】
【００１８】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１ないし図４に電子部品装着システム１０を示す。この種の電子部品装着システムは、例えば、特許第２８２４３７８号公報等において既に知られており、簡単に説明する。
図１において１２はシステム本体としてのベースである。ベース１２上には、回路基板の一種であるプリント配線板１４をＸ軸方向（図１においては左右方向）に搬送する配線板コンベヤ１６，プリント配線板１４を保持する基板保持装置たる配線板保持装置１８（図６参照），プリント配線板１４に電子部品２０（図４参照）を装着する部品装着装置２２および部品装着装置２２に電子部品２０を供給する部品供給装置２４，２６等が設けられている。
【００１９】
配線板コンベヤ１６は、図１に示すように一対のレール３４，３６を有する。これらレール３４，３６にはそれぞれ、巻掛部材たる無端のベルト３８（図６参照）が長手方向に沿って取り付けられており、プリント配線板１２はこれらベルト３８上に載置され、ベルト３８が駆動源たる配線板搬送用モータ４０によって周回させられることにより搬送される。配線板搬送用モータ４０がベルト３８が巻き掛けられたプーリ等と共同してベルト駆動装置４２を構成している。一対のレール３４，３６の互いの距離は、プリント配線板１２の寸法に合わせて調節可能とされている。
【００２０】
本実施形態においてプリント配線板１４は、配線板コンベヤ１６により水平な姿勢で搬送され、停止装置４８，５０（図５参照）によって予め定められた作業位置において停止させられるとともに、ベース１２の作業位置に対応する部分に設けられた配線板保持装置１８により保持される。本実施形態においてプリント配線板１４は、その電子部品が装着される表面ないし上面である被装着面５２（図４参照）が水平な姿勢で支持される。
【００２１】
上記停止装置４８，５０は、図５に示すように、互いに配線板コンベヤ１６の搬送方向に隔たって設けられ、プリント配線板１４を予め設定された２つの停止位置に停止させる。図１０に示すように、プリント配線板１４の被装着面５２上に装着領域５３が設定されている。本実施形態においては、装着領域５３は、被装着面５２の周辺部であるマージン部を除く矩形の領域として設定されており、この装着領域５３がプリント配線板の搬送方向に沿って２つの部分領域に等分されている。それら部分領域５４，５６をそれぞれ第１部分領域５４および第２部分領域５６と称することとするが、上記２つの停止位置は、第１部分領域５４のプリント配線板搬送方向における下流側の端である前端が、部品装着装置２２により電子部品２０を装着可能な領域である装着可能領域の前端に一致する第１位置と、第２部分領域の後端が装着可能領域の後端に一致する第２位置とに設定されている。プリント配線板搬送方向における上流側の停止装置である第１停止装置４８は配線板保持装置１８に固定して設けられ、プリント配線板１４を第１位置に停止させる。第２停止装置５０は、第１停止装置４８より下流側であって、ベース１４上に搬送方向位置調節可能に設けられている。第２停止装置５０は、プリント配線板１４および部分領域５４，５６の大きさに応じて搬送方向位置が調節可能とされているのである。
【００２２】
上記停止装置４８，５０の構成は共通しているので、第１停止装置４８について代表して説明する。停止装置４８は、プリント配線板１４の端面に当接してプリント配線板１４の搬送方向の移動を阻止するストッパ６０を備える。ストッパ６０は、図示しない昇降装置により、プリント配線板１４の移動軌跡上に位置して上流から搬送されてきたプリント配線板１４に当接する作用位置と、移動軌跡より下方に位置してプリント配線板１４の通過を許容する非作用位置とに移動可能とされている。第１または第２停止装置４８，５０のいずれかのストッパ６０が作用位置に位置決めされることにより、プリント配線板１４が２個の停止位置のいずれかにおいて停止させられる。
【００２３】
停止装置４８は、さらに、プリント配線板１４の有無を検出する一対の非接触式のセンサ６２，６４を備える。それらセンサ６２，６４はストッパ６０より上流側において搬送方向に互いに隔たって設けられている。それらセンサ６２，６４のうち上流側に位置するものが、ストッパ６０より設定距離上流であってプリント配線板１４が減速させるべき位置に達したことを検出する減速センサ６２であり、減速センサ６２より下流側においてストッパ６０に隣接して設けられたものがプリント配線板１４が停止位置に到着したことを検出する到着確認センサ６４である。到着確認センサ６４と減速センサ６２とは、プリント配線板１４の移動軌跡の下方に設けられている。それらセンサ６２，６４は、本実施形態においては光検出式とされ、図示は省略するが、可視光をプリント配線板１４の裏面に向かって投光する投光器と、その光の反射光を受光する受光器とを備える。各センサ６２，６４は、プリント配線板１４が上方に到達すれば、投光器から発せられ、プリント配線板１４の下面において反射された光が受光器に入光することに基づいて、プリント配線板１４が上方に位置することを検出する。
【００２４】
プリント配線板１４が、上流から配線板コンベヤ１６により一定速度で搬送され、まず、減速センサ６２により減速位置に到達したことが検出されれば、停止位置が近づいたとして配線板コンベヤ１６が減速を開始させられる。次に、プリント配線板１４が到着確認センサ６４の上方に到達したことが検出されれば、プリント配線板１４が停止位置に到着したと判断されて配線板コンベヤ１６が停止させられる。
【００２５】
配線板保持装置１８は、図６に概略的に示すように、支持台７０および複数の支持ピン装置７２を有し、昇降台７４が昇降台駆動装置７６によって昇降させられることにより、支持ピン装置７２がプリント配線板１４の裏面に接触してこれを支持する。昇降台駆動装置７６は、本実施形態では、流体圧アクチュエータたる流体圧シリンダの一種であるエアシリンダ８０を駆動源として構成されており、昇降台７４と共にプリント配線板支持装置昇降装置を構成している。配線板保持装置１８はさらに、ガイドレール３４，３６に設けられた上向きの支持面８２と、回動可能に設けられたクランプ部材８４とを有し、プリント配線板１４は支持面８２とクランプ部材８４とによって上下両側から挟まれてクランプされる。
【００２６】
複数の支持ピン装置７２は共通の構成であるので、１つについて代表して説明する。図７および図８に示すように、支持ピン装置７２は、支持台７０上に着脱可能に固定されている。支持台７０上に複数の雌ねじ穴９０が等間隔に形成されるとともに、支持ピン装置７２の固定部材９２を貫通してボルト穴９４が形成され、ボルト９６により支持ピン装置７２が固定されるようになっている。雌ねじ穴９０は支持台７０全体に形成されているので、支持ピン装置７２はプリント配線板１４の形状に応じて位置を変更することができる。
【００２７】
支持ピン装置７２は、固定部材９２により水平な回転軸線周りに回動可能に支持される支持ピン９８を備える。固定部材９２に軸部材１００が水平方向に延びる姿勢で固定されており、支持ピン９８が、その軸部材１００まわりに回動させられることにより、支持ピン９８の長手方向が垂直となり、先端面たる支持面１０２においてプリント配線板１４を下方から支持する作用位置と、支持ピン９８の長手方向が水平となりプリント配線板１４に干渉しない非作用位置とに切り換えられる。本実施形態においては、支持ピン装置７２が非作用状態とされれば、即ち、支持ピン９８が水平な姿勢とされれば、プリント配線板１４の移動軌跡だけでなく、移動軌跡の下方の空間の寸法も大きく確保することができる。このことにより、プリント配線板１４の裏面に先に電子部品等が装着されていても、それら電子部品と支持ピン装置７２とが接触することが確実に回避される。なお、複数の支持ピン装置７２はそれぞれ、プリント配線板１４が第１停止位置に位置する場合に作用位置に位置決めされる第１支持ピン装置７２ａと、プリント配線板１４が第２停止位置に位置する場合に作用位置に位置決めされる第２支持ピン装置７２ｂとに分けられる。支持ピン装置７２はそれぞれ、プリント配線板１４が第１または第２停止位置のいずれかに位置決めされる場合にのみ作用状態とされ、それ以外の場合は、非作用状態とされている。
【００２８】
支持ピン９８は、プリント配線板１４を支持する支持面１０２とは反対側の下端部において駆動源たるエアシリンダ１１０に接続され、駆動される。下端部近傍において、支持ピン１１０の長手方向に対して垂直な向きに一対の係合片１１２が突出して形成されており、そこにおいてエアシリンダ１１０に接続されている。エアシリンダ１１０は、配線板保持装置１８の支持台７０上に水平に設けられ、シリンダ１１４内にピストン１１６が摺動可能に嵌合されている。ピストン１１６からピストンロッド１１８が軸方向に延び出して、シリンダ１１４から突出させられており、ピストン１１６とは反対側の端部において支持ピン９８の係合片１１２に係合されている。
【００２９】
ピストンロッド１１８のシリンダ１１４から突出している側の端部である先端部に、係合片１１２と係合する係合部１２０が一体的に設けられている。係合部１２０は、ピストンロッド１１８の軸方向に対して直角に延び、ピストンロッド１１８の直径より長く、ピストンロッド１１８の直径より薄い板状に形成され、それを厚さ方向に貫通し、垂直方向に延びる長穴１２２が形成されている。係合部１２０は、一対の係合片１１２にほぼ隙間なく挟まれている。水平方向に延びる係合ピン１２４が、一対の係合片１１２を貫通して相対移動不能に設けられており、その係合ピン１２４が長穴１２２に摺動可能に係合させられている。このことにより、ピストンロッド１１８の軸方向移動が支持ピン９８の回動運動に変換される。支持ピン９８が回動することに伴って、係合ピン１２４も軸部材１００を中心とする円弧に沿って運動するが、その運動の軌跡の垂直方向成分の長さより長穴１２２のほうが長く形成されているので、係合ピン１２４の垂直方向の運動を許容しつつ支持ピン９８を回動させることができる。ここで、シリンダ１１４から軸方向に延び出す位置決め凸部１２５が形成されている。位置決め凸部１２５は、係合部１２０の移動に干渉しない形状であって、支持ピン９８が垂直な姿勢となったときに、下端部と当接するように形成されている。このことにより、支持ピン９８が精度よく作用位置に位置決めされ、プリント配線板１４を支持する支持面１０２が水平にかつ一定の高さに保たれる。
【００３０】
シリンダ１１４の開口部に雌ねじ穴１２６が形成され、プラグ１２８が螺合されることにより、開口部が塞がれている。プラグ１２８とピストン１１６との間にばね部材の一種である圧縮コイルスプリング１３０（以下、単にスプリングと称する）が配設され、ピストン１１６をピストンロッド１１８が突出する向きに付勢している。一方、シリンダ１１４内において、ピストン１１６のスプリング１３０とは反対側に形成されたエア室１３２に、エア供給口が設けられており圧縮空気が供給可能とされている。なお、ピストン１１６の外周に環状の溝１３４が形成され、シール部材１３６が配設されるとともに、ピストンロッド１１８をほぼ隙間なく案内する案内部１３８の内周にも、環状の溝１４０が形成されるとともにシール部材１４２が配設されており、エア室１３２の気密が保たれている。
【００３１】
エア室１３２に圧縮空気が供給されれば、ピストンロッド１１８がシリンダ１１４内に引きこまれ、支持ピン９８が、それの長手方向が垂直となる向きに回動させられ、作用位置に位置決めされる。これに対して、エア室１３２が大気に連通されれば、ピストン１１６がスプリング１３０の付勢力によって、ピストンロッド１１８が突出する向きに移動させられるので、支持ピン９８が水平な姿勢になる向きに回動させられ、非作用位置に位置決めされる。
【００３２】
本実施形態においては、電子部品装着システム１０全体についてＸＹ座標面が設定され、このＸＹ座標面上において部品装着装置２２の後述する部品保持ヘッド等の移動データ等が設定される。このＸＹ座標面は、本実施形態では、図１に示すように、電子部品装着システム１０を上方から、部品供給装置２６が上側、部品供給装置２４が下側に位置する状態で平面視した場合における左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向とし、右方および上方をそれぞれ正方向とする水平な座標面とされている。
【００３３】
部品供給装置２４，２６は、図１および図２に示すように、ＸＹ座標面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に互いに隔たって、配線板コンベヤ１６の両側に静止して設けられている。図示の例においては、部品供給装置２４がフィーダ型部品供給装置とされ、部品供給装置２６がトレイ型部品供給装置とされている。
【００３４】
フィーダ型部品供給装置２４は、多数の部品フィーダ１６０がフィーダ支持テーブル１６２上に、各部品供給が一直線上、具体的にはＸ軸方向に平行な方向に並べて配列された部品供給テーブル１６４を有する。各部品フィーダ１６０は、電子部品２０が部品保持テープ（図示省略）に保持させられたテープ化電子部品を送ることにより、電子部品２０を１個ずつ順次部品供給部へ供給する。
【００３５】
トレイ型部品供給装置２６は、電子部品２０を部品トレイ１６６（図４参照）に収容して供給する。部品トレイ１６６は、上下方向に配設された多数の部品トレイ収容箱１６８内にそれぞれ１枚ずつ支持されている。これら部品トレイ収容箱１６８はそれぞれ図示しない支持部材により支持され、コラム１７０内に設けられた昇降装置により順次部品供給位置へ上昇させられるのであるが、部品供給位置の上方には後述する部品保持ヘッドが電子部品２０を取り出すためのスペースを確保することが必要である。そのため、電子部品２０を供給し終わった部品トレイ収容箱１６８は、次の部品トレイ収容箱１６８が部品供給位置へ上昇させられるのと並行して上記スペース分上昇させられ、上方の退避領域へ退避させられる。このように上方にスペースが形成された部品トレイ収容箱１６８内の部品トレイ１６６から部品装着装置２２の部品保持ヘッドが１個ずつ電子部品を取り出す。このトレイ型部品供給装置２６は、特公平２−５７７１９号公報に記載の部品供給装置と同じであり、詳細な説明は省略する。
【００３６】
部品装着装置２２は、図４に示す部品保持ヘッド１８０が互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向の成分を有する方向に平行移動して電子部品２０を搬送し、プリント配線板１４の被装着面５２に装着するものとされている。そのため、図１に示すように、ベース１２の配線板コンベヤ１６のＹ軸方向における両側にはそれぞれ送りねじとしてのボールねじ１８４がＸ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｘ軸スライド１８６に設けられた２個のナット１８８（図３に１個のみ図示されている）の各々に螺合されており、これらボールねじ１８４がそれぞれ、Ｘ軸スライド駆動用モータ１９０によって回転させられることにより、Ｘ軸スライド１８６がＸ軸に平行な方向の任意の位置へ移動させられる。以上、ナット１８８，ボールねじ１８４およびＸ軸スライド駆動用モータ１９０等がＸ軸スライド移動装置１９６を構成している。
【００３７】
Ｘ軸スライド１８６は、図１に示すように、フィーダ型部品供給装置２４から配線板コンベヤ１６を越えてトレイ型部品供給装置２６にわたる長さを有する。なお、ベース１２上には、２つのボールねじ１８４の下側にそれぞれ案内部材たるガイドレール１９２（図３参照）が設けられており、Ｘ軸スライド１８６は被案部材たるガイドブロック１９４においてガイドレール１９２に摺動可能に嵌合され、移動が案内される。
【００３８】
Ｘ軸スライド１８６上には送りねじとしてのボールねじ２００（図３参照）がＹ軸方向に平行に設けられるとともに、Ｙ軸スライド２０２がナット２０４において螺合されている。このボールねじ２００がＹ軸スライド駆動用モータ２０６（図１参照）によりギヤ２０８，２１０を介して回転させられることにより、Ｙ軸スライド２０２は案内部材たる一対のガイドレール２１２に案内されてＹ軸方向に平行な任意の位置に移動させられる。以上、ナット２０４，ボールねじ２００およびＹ軸スライド駆動用モータ２０６等がＹ軸スライド移動装置２１４を構成し、前記Ｘ軸スライド１８６，Ｘ軸スライド移動装置１９６およびＹ軸スライド２０２と共に相対移動装置としてのＸＹ移動装置２１６を構成しており、部品保持ヘッド１８０は、ＸＹ移動装置２１６により、水平面内の任意の位置へ移動させられる。
【００３９】
Ｙ軸スライド２０２に設けられた支持部２２２には、図３および図４に示すように、部品保持ヘッド１８０、部品保持ヘッド１８０を昇降させるヘッド軸方向移動装置たるヘッド昇降装置２２４、および部品保持ヘッド１８０をその軸線まわりに回転させる回転装置２２６が設けられており、これら部品保持ヘッド１８０等が部品装着ユニット２２８を構成している。本実施形態では、部品装着ユニット２２８は１組設けられているのであるが、複数組設けてもよい。例えば、Ｙ軸スライド２０２に複数の部品装着ユニット２２８をＹ軸方向に平行に１列に並べて設けることや、Ｙ軸スライド２０２に回転軸線まわりに間欠回転可能な間欠回転盤を設け、その間欠回転盤の周辺部に複数の部品保持ヘッド１８０を等角度間隔で設けることができる。
【００４０】
本実施形態の部品装着ユニット２２８は、特許第３０９３３３９号公報に記載の部品装着ユニットと同様に構成されており、簡単に説明する。
支持部２２２には、軸２３０がＺ軸方向に平行な方向に移動可能かつ軸線まわりに回転可能に設けられ、その下端部に設けられたホルダ２３２によって吸着ノズル２３４が着脱可能に保持される。本実施形態においては、軸２３０およびホルダ２３２が部品保持ヘッド１８０を構成している。吸着ノズル２３４を部品保持ヘッドの一構成要素であると考えることもできる。
【００４１】
ヘッド昇降装置２２４は、昇降用モータ２４０を駆動源とし、昇降用モータ２４０の回転がギヤ２４２，２４４を含む回転伝達装置によりナット２４６に伝達され、ナット２４６が回転させられることにより、ナット２４６に螺合された軸２３０が昇降させられ、部品保持ヘッド１８０が昇降させられる。このヘッド昇降装置２２４が接近・離間装置を構成している。回転装置２２６は、回転用モータ２５０（図１１参照）を駆動源とし、その回転がギヤ２５２を含む回転伝達装置により軸２３０に伝達され、軸２３０が軸線まわりに回転させられて、部品保持ヘッド１８０が垂直な回転軸線まわりに回転させられる。この際、昇降用モータ２４０が回転用モータ２５０と同角度回転させられ、軸２３０の昇降が回避される。
【００４２】
吸着ノズル２３４は電子部品２０を負圧により吸着し、プリント配線板１４に装着する。そのため、吸着ノズル２３４は、図示を省略する負圧源，正圧源および大気に接続されており、電磁方向切換弁装置（図示省略）の切換えにより、吸着管２６０が負圧源，正圧源または大気に択一的に連通させられる。吸着管２６０は下向きの吸着面２６２を備え、ここにおいて電子部品２０を吸着する。
【００４３】
Ｙ軸スライド２０２にはまた、プリント配線板１４に設けられた複数の基準マーク２６８を撮像する撮像デバイスたる基準マークカメラ２７０（図１，図４参照）が移動不能に設けられている。基準マークカメラ２７０は、本実施形態においては、面撮像デバイスであるＣＣＤカメラにより構成されている。基準マークカメラ２７０に対応して照明装置２７２が配設されており、基準マーク２６８およびその周辺を照明する。本実施形態においては、基準マーク２６８は、プリント配線板１４がいずれの停止位置に位置する場合であっても、基準マークカメラ２７０により撮像可能な領域内に複数個位置するように設けられている。図示の例では、各停止位置において、撮像領域内の一対角線上に位置する２隅にそれぞれ設けられている。
【００４４】
Ｘ軸スライド１８６には、フィーダ型部品供給装置２４と配線板コンベヤ１６との間およびトレイ型部品供給装置２６と配線板コンベヤ１６との間の位置であって、ちょうどＸ軸スライド１８６を移動させる２つのボールねじ１８４にそれぞれ対応する位置にそれぞれ、撮像システム３３０が移動不能に取り付けられている。これら撮像システム３３０の構成は同じであり、一方の撮像システム３３０を代表的に説明する。
【００４５】
撮像システム３３０は、図３に示すように、電子部品２０を撮像する撮像デバイスとしての部品カメラ３３２と導光装置３３４とを備え、導光装置３３４は、反射装置としての反射鏡３３６，３３８を有している。反射鏡３３６，３３８は、図示しないブラケットによりＸ軸スライド１８６の下部に固定されており、一方の反射鏡３３６は、部品保持ヘッド１８０のＹ軸方向の移動経路の真下において、吸着ノズル２３４の中心線を含む垂直面に対して約４５度傾斜させられ、それのＸ軸スライド１８６に近い側の端部が下方に位置する反射面３４０を有する。
【００４６】
それに対して他方の反射鏡３３８は、Ｘ軸スライド１８６を挟んだ反対側に反射鏡３３６の反射面３４０と垂直面に対して対称に傾斜した反射面３４２を有する。Ｘ軸スライド１８６の部品保持ヘッド１８０が設けられた側とは反対側であって、前記反射鏡３３６の反射面３４０に対向する位置に、吸着ノズル２３４に保持された電子部品２０を撮像する部品カメラ３３２が、保持部材３４６により下向きに保持されている。
【００４７】
したがって、部品保持ヘッド１８０がＸＹ移動装置２１６によって移動させられ、Ｙ軸方向において反射鏡３３６上に位置する位置に至れば、像形成光が反射鏡３３６，３３８により屈折させられて部品カメラ３３２に入光させられる状態となり、部品カメラ３３２は電子部品２０を撮像することができる。撮像システム３３０は、Ｙ軸スライド２０２がＸ軸スライド１８６に対して移動する際における電子部品２０の移動軌跡上において、その電子部品２０の像を撮像可能な位置に配設されているのである。本実施形態においては、部品カメラ３３２は、前記基準マークカメラ２７０と同様に、面撮像装置であるＣＣＤカメラとされている。なお、反射鏡３３８を省略し、部品カメラ３３２を水平な姿勢で反射鏡３３６に対向する位置に配設することも可能である。
【００４８】
反射鏡３３６の上方には、紫外線照射装置としてのストロボ３５０が設けられ、吸着ノズル２３４の発光板３５２に向かって紫外線を照射するようにされている。発光板３５２は紫外線を吸収して可視光線を放射し、部品カメラ３３２は電子部品２０のシルエット像を下方から撮像する。また、上記ストロボ３５０に比較して吸着ノズル２３４から遠い位置に可視光線を照射する別のストロボ３５４が設けられており、電子部品２０の底面（プリント配線板１４に装着される装着面）からの反射光により、部品カメラ３３２は電子部品２０の正面像を下方から撮像する。以上、ストロボ３５０および発光板３５２によりシルエット像取得用照明装置３５６が構成され、ストロボ３５４により正面像取得用照明装置３５８が構成されている。そして、これら両照明装置３５６，３５８が、前記部品カメラ３３２および導光装置３３４と共同して撮像システム３３０を構成している。
【００４９】
以上のように構成される電子部品装着システム１０は、図９に示す制御装置３００により制御される。制御装置３００は、ＣＰＵ３０２，ＲＯＭ３０４，ＲＡＭ３０６およびそれらを接続するバスを有するコンピュータ３１０を主体として構成されている。バスには、さらに入出力インタフェース３１２が接続されている。この入出力インタフェース３１２には、駆動回路３１６を介してＸ軸スライド駆動用モータ１９０等の各種アクチュエータが接続されている。これらモータ１９０等はそれぞれ駆動源を構成し、電動モータの一種である電動回転モータ、特に回転角度の精度の良い制御が可能な電動回転モータであるサーボモータにより構成されている。サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。また、Ｘ軸スライド駆動用モータ１９０等、各モータの回転角度はそれぞれ、回転角度検出装置としてのエンコーダにより検出され、その検出結果に基づいてモータ１９０等が制御される。図９においては、Ｘ軸スライド駆動用モータ１９０について設けられたエンコーダ３２０を代表的に示す。
【００５０】
入出力インタフェース３１２にはまた、制御回路３１８を介して前記基準マークカメラ２７０，部品カメラ３３２が接続されている。これら駆動回路３１６，制御回路３１８およびコンピュータ３１０が制御装置３００を構成している。さらに、制御装置３００は、ホストコンピュータ３６０およびデータベースたるパーツデータジェネレータ（ＰＤＧ）３６２に接続され、それらに記憶された種々のプログラムおよびデータが取得可能とされている。ＲＡＭ３０６には、メインプログラム等とともに、ホストコンピュータ３６０およびＰＤＧ３６２から取得されたプログラムおよびデータとして、電子部品３８をプリント配線板６０に装着するためのプログラム，保持ヘッド１３０の回転軸線を検出するプログラム，吸着管２００の吸着面２０１の位置誤差を検出するプログラム等、種々のプログラムおよびデータ等が記憶される。また、上記各プログラムの実施により取得されたデータもＲＡＭ３０６に記憶される。
【００５１】
以下、本電子部品装着システム１０による電子部品装着作業について説明する。電子部品装着作業自体は、特許第２８２４３７８号公報等において既に知られているので簡単に説明し、本発明と関係の深い部分についてのみ詳細に説明する。
【００５２】
まず、プリント配線板１４の装着作業を制御するための装着プログラムを作成する装着プログラム作成作業について説明する。
ホストコンピュータ３６０には、図１０に示すように、プリント配線板１４の種類に応じて、装着すべき電子部品２０の種類，向きや装着位置を含むＣＡＤデータ４００が格納されており、それらのうち今回電子部品装着システム１０により装着されるべきプリント配線板１４に関するＣＡＤデータ４００が選択される。
【００５３】
通常は、１枚のプリント配線板１４に装着すべき電子部品２０の全てが１台の電子部品装着システム１０によって装着されるのではなく、複数台の電子部品装着システムの共同によって装着される。したがって、まず、ＣＡＤデータ４００に基づいて、各電子部品装着システムにおいて装着すべき電子部品２０が決定されるのであるが、ここでは単純化のために、１枚のプリント配線板１４に装着すべき電子部品２０の全てが１台の電子部品装着システム１０によって装着されるものとする。まず、被装着面５２の装着領域５３全体の大きさと、本システム１０により装着可能な装着可能領域の大きさとが比較され、装着領域５３の方が大きい場合には、それを複数の部分領域に等分する分割作業が実行される。本実施形態においては、装着領域５３がＸ軸方向に２等分され第１部分領域５４および第２部分領域５６とされ、ＣＡＤデータ４００に含まれる電子部品２０が、それぞれのＸ座標に基づいて、第１部分領域５４に装着される第１工程用電子部品２０ａと第２部分領域５６に装着されるべき第２工程用電子部品２０ｂとに分割される。次に、各工程において、最も効率よく全ての電子部品２０ａ，２０ｂを装着し得るように装着順序が決定される。各工程において、従来の装着プログラム作成作業と同様に、装着順を最適化する最適化作業が実施され、部分装着プログラムたる第１工程用プログラム４０２および第２工程用プログラム４０４が作成されるのである。最適化作業については、本発明と直接関係がないので説明を省略するが、第２工程用プログラム４０４においては、プリント配線板１４が第２位置へ移動させられることが考慮され、ＣＡＤデータ４００の電子部品２０の装着位置の座標が、第１位置から第２位置への移動量分だけシフトさせられる。
【００５４】
以上のように作成された第１および第２工程用プログラム４０２，４０４は、図１１に示すように、ホストコンピュータ３６０から制御装置３００に伝達されるとともに、前述のパーツ・データ・ジェネレータ（ＰＤＧ）３６２より、各電子部品２０の寸法，形状，供給形態などを含む部品関連情報が制御装置３００に伝達される。制御装置３００において、それら２つの工程別装着プログラム４０２，４０４が合成され、装着領域５３の全体に電子部品２０を装着するための全体装着プログラムたる装着プログラム４０６が作成される。この装着プログラム４０６は、第１装着領域５４への電子部品２０の装着作業と、第２装着領域５４への装着作業との間に、プリント配線板１４の第１位置から第２位置への移動やその移動後における基準マークカメラ２７０による基準マーク２６８の撮像等を含む他は、従来の装着プログラムと同様のものである。この装着プログラム４０６を実行することにより、電子部品装着システム１０が、部分装着領域たる第１，第２装着領域５４，５６毎に決定された装着順序に従って、第１，第２装着領域５４，５６に電子部品２０を装着することができる。
【００５５】
以上のようにして作成された装着プログラム４０６に従って、電子部品装着作業が実行される。まず、概略的に説明する。本電子部品装着システム４０６に、新しいプリント配線板１４が搬入される際には、予め第１停止装置４８のストッパ６０が作用位置に位置決めされる。プリント配線板１４が配線板コンベヤ１６により搬送されて第１停止位置近傍に到達すれば、減速センサ６２により検出されて配線板コンベヤ１６が減速させられる。その後、ストッパ６０に当接してプリント配線板１４が停止させられるとともに、到着確認センサ６４によりプリント配線板１４の第１位置への到着が確認され、配線板コンベヤ１６が停止させられる。続いて、支持台７０が上昇させられて、作用状態とされた複数の第１支持ピン装置７２ａによりプリント配線板１４が下方から支持されるとともに、支持面８２およびクランプ部材８４によりクランプされる。この状態において、基準マークカメラ２７０による基準マーク２６８の撮像ならびに撮像結果の画像処理により、配線板保持装置１８によるプリント配線板１４の保持位置誤差の検出が行われた後、装着プログラム４０６の第１工程用プログラム４０２に対応する部分に従って、第１装着領域５４に第１工程用電子部品２０ａが装着される。具体的には、撮像システム３３０により部品保持ヘッド１８０による電子部品２０の保持位置誤差が検出され、その保持位置誤差と、上記プリント配線板１４の保持位置誤差とが解消されるように、装着プログラム４０６の装着位置が補正されつつ電子部品２０の装着が行われる。
【００５６】
本実施形態における支持ピン装置７２においては、プリント配線板１４の上部からの荷重の方向と、駆動源たるエアシリンダ１１０と駆動力の方向とが直交しているため、プリント配線板１４の上部からの荷重が駆動源に伝わらず、駆動源を小形化することができる。プリント配線板１４の上部からの荷重は軸部材１００を介して固定部材９２により受けられる。
【００５７】
第１部分領域５４における装着作業が終了すれば、配線板保持装置１８によるプリント配線板１４の保持が解除される。支持台７０が下降させられて第１停止装置４８のストッパ６０が非作用位置に位置決めされ、プリント配線板１４が配線板コンベヤ１６により搬送可能とされるとともに、第２停止装置５０のストッパ６０が作用位置に位置決めされ、プリント配線板１４を第２停止位置に停止させる準備が行なわれる。その後、プリント配線板１４が配線板コンベヤ１６により第２停止位置に向かって搬送される。プリント配線板１４が第２停止位置に到着すれば、第２支持ピン装置７２ｂが作用状態とされた配線板保持装置１８がプリント配線板１４を保持する。第２停止位置においても、第１停止位置におけると同様に電子部品２０の装着が行われる。
【００５８】
以下、図１２に示すフローチャートに基づいてさらに詳細に説明する。このフローチャートは、装着制御プログラムのうち本発明に関連の深い部分を取り出したものであり、ここに示されている部分以外は従来と同様である。装着制御プログラムの図示されていない部分において、予定枚数のプリント配線板１４に対する電子部品２０の装着が終了したか等の判断が行われ、未だ終了していない場合には、配線板コンベヤ１６に、電子部品２０を装着すべきプリント配線板１４の搬入が指示されるのに続いて図１２のフローチャートで表される部分が実行される。
【００５９】
まず、ステップＳ１（以下単にＳ１と称する。他のステップについても同じ）において、フラグＦ１が０であるか否かが判断される。最初はフラグＦ１が０であるので、Ｓ１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２に進んで第１停止装置４８が作用状態とされる。第１停止装置４８のストッパ６０が作用位置に位置決めされるとともに、減速センサ６２および到着確認センサ６４の発光器が発光させられて、プリント配線板１４の有無を検出可能な状態とされるのである。その状態においてＳ３で、配線板コンベヤ１６にプリント配線板１４の搬送を開始するように指示され、Ｓ４においてプリント配線板１４が減速位置に達することが待たれる。減速センサ６２によりプリント配線板１４が検出されれば、Ｓ４の判定がＹＥＳとなり、Ｓ５に進んで配線板コンベヤ１６に減速を開始するように指示される。Ｓ６において、フラグＦ１が１とされ、以後、Ｓ１ないしＳ６の実行がスキップされる。
【００６０】
次にＳ７において、フラグＦ２が０であるか否かが判断される。ここではフラグＦ２が０であるので、Ｓ７の判定がＹＥＳとなり、Ｓ８に進んでプリント配線板１４が第１停止位置に到着することが待たれる。到着確認センサ６４によりプリント配線板１４が検出されれば、Ｓ８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ９において、配線板保持装置１８の支持台７０上に設けられた支持ピン装置７２のうち第１支持ピン装置７２ａが作用状態にされる。その状態で、Ｓ１０において、配線板保持装置１８にプリント配線板１４を支持するように指示され、プリント配線板１４が第１支持ピン装置７２ａにより下方から支持されるとともに、クランプ部材８４によりクランプされる。Ｓ１１に進んで、第１装着領域５４への電子部品２０ａの装着が行われる。具体的には、基準マークカメラ２７０により基準マーク２６８が撮像されてプリント配線板１４の保持位置誤差（平行位置誤差および回転位置誤差）が取得され、また、撮像装置３３０により部品保持ヘッド１８０による電子部品２０ａの保持位置誤差（平行位置誤差および回転位置誤差）が取得され、それら保持位置誤差に基づいて部品保持ヘッド１８０の停止位置（部品装着位置）が補正されて装着作業が実行される。第１装着領域５４に装着すべき全ての電子部品２０が装着されれば、Ｓ１２において、フラグＦ２が１とされ、以後、Ｓ７ないしＳ１２の実行がスキップされる。
【００６１】
その後Ｓ１３において、フラグＦ３が０であるか否かが判断される。ここではフラグＦ３が０であるので、Ｓ１３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１４に進んで配線板保持装置１８によるプリント配線板１４の保持が解除される。クランプ部材８４によるクランプが解除されるとともに、支持台７０が下降させられるのであり、さらにＳ１５において支持台７０上の第１支持ピン装置７２ａが非作用状態とされる。次にＳ１６およびＳ１７において、第１停止装置４８が非作用状態とされるとともに第２停止装置５０が作用状態とされ、Ｓ１８において、配線板コンベヤ１６にプリント配線板１４の搬送開始が指示される。Ｓ１９において、プリント配線板１４が減速位置に達することが待たれ、減速センサ６２によりプリント配線板１４が検出されれば、Ｓ１９の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０に進んで、配線板コンベヤ１４に減速が指示される。Ｓ２１においてフラグＦ３が１とされ、以後の本プログラムの実行においてＳ１４ないしＳ２１の実行がスキップされる。
【００６２】
以後、プリント配線板１４が第２停止位置に停止させられて第２部分領域５６に電子部品２０が装着される第２工程は、前述の第１工程のうち、Ｓ７ないしＳ１２における作業とほぼ同じであるので、説明を省略する。第２部分領域５６に装着されるべき全ての電子部品２０ｂが装着されれば、Ｓ２２において配線板保持装置１８によるプリント配線板１４の保持が解除され、Ｓ２３において第２停止装置５０が非作用状態とされた後、Ｓ２４において、配線板コンベヤ１６に電子部品２０が装着されたプリント配線板１４の搬出が指示される。このＳ２５において、全てのフラグが初期値たる０に戻されて本プログラムの１回の実行が終了し、１回の装着作業が終了する。
【００６３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、第１工程用プログラム４０２と第２工程用プログラム４０４とがそれぞれ「部分装着プログラム」に対応し、装着プログラム４０６が「全体装着プログラム」に対応している。
【００６４】
本電子部品装着システム１０によれば、システムの装着可能領域の大きさより大きな装着領域を有するプリント配線板に電子部品を装着することが可能となる。さらに、装着作業を１つの装着プログラム４０６により制御することにより、２つの工程別装着プログラム４０２，４０４を順番に実行する場合に比較して、プログラムの変更に伴うダウンタイムがなくなるので、生産能率を向上させることができる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、装着領域５３を２等分して２つの部分領域５４，５６を設定し、装着作業を行うようにされているが、装着領域５３はいくつに分割してもよく、３つ以上の部分領域に分割して装着作業が行われるようにしてもよい。その場合には、停止装置が各部分領域に対応するものに変更されつつ、上記プログラムにおけるＳ１３〜Ｓ２３が繰り返し実行される。
【００６６】
本実施形態においては、停止装置４８，５０がストッパ６０と到着確認センサ６４とを備え、到着確認センサの一定距離上流に、プリント配線板が減速を開始すべき位置に達したことを検出する減速センサ６２が設けられているが、ストッパ６０を省略することも可能である。減速位置センサ６２と到着確認センサ６４との両方を設ける場合には特にストッパ６０を省略することが容易であるが、例えば、配線板コンベヤ１６の作動時間に基づいてプリント配線板１４の現在位置を推測し、減速位置に到達したと推測される時点に減速を開始させる等により、減速位置センサ６２とストッパ６０との両方を省略することも可能である。
【００６７】
また、例えば、減速センサ６２，到着確認センサ６４，ストッパ６０の少なくとも１つを備えたストッパ装置を、配線板コンベヤ１６の搬送方向に平行な方向に移動可能な可動部材上に設け、この可動部材をストッパ装置移動装置により任意の位置へ移動させ得るようにすることにより、同じストッパ装置によってプリント配線板を複数の停止位置に停止させ得るようにすることも可能である。
【００６８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるプリント回路板製造方法の実施に使用される電子部品装着システムを示す平面図である。
【図２】上記電子部品装着システムの正面図である。
【図３】上記電子部品装着システムの部品装着装置を示す側面図（一部断面）である。
【図４】上記部品装着装置を示す正面図である。
【図５】上記電子部品装着システムの配線板保持装置にプリント配線板を保持させる様子を示す図である。
【図６】上記配線板保持装置を示す正面図である。
【図７】上記配線板保持装置の支持ピン装置を示す正面断面図である。
【図８】図７の支持ピン装置を示す正面図である。
【図９】前記電子部品装着システムの制御装置を示すブロック図である。
【図１０】前記電子部品装着システムによりプリント配線板上に装着すべき電子部品の配置の一例を概念的に示す図である。
【図１１】前記電子部品装着システムにおいて装着プログラムを作成する工程を説明するための図である。
【図１２】前記制御装置により実行される装着プログラムの要部を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０：電子部品装着システム　　　１２：ベース　　　１４：プリント配線板
１６：配線板コンベヤ　　　１８：プリント配線板支持装置　　　４８：第１停止装置　　　５０：第２停止装置　　　５２：被装着面　　　５４：第１被装着面　　　５６：第２被装着面　　　７２ａ：第１支持ピン　　　７２ｂ：第２支持ピン　　　３００：制御装置　　　３０２：ＣＰＵ　　　３０４：ＲＯＭ
３０６：ＲＡＭ　　　３１０：コンピュータ　　　３１２：入出力インタフェース　　　３６０：ホストコンピュータ　　　３６２：パーツデータジェネレータ　　　４００：ＣＡＤデータ　　　４０２：第１工程用プログラム
４０４：第２工程用プログラム　　　４０６：生産プログラム

Claims

プリント回路板の設計データを設計データメモリに格納する設計データ格納工程と、
プリント配線板の電気部品を装着すべき領域である装着領域を複数の部分領域に分割し、各部分領域毎に装着順序を決定した装着プログラムを作成する部分装着プログラム作成工程と、
それら作成した複数の部分装着プログラムを１つの装着プログラムとして統合する統合工程と
を含むことを特徴とする装着プログラム作成方法。
プリント配線板を一直線に沿って搬送する配線板搬送装置と、その配線板搬送装置により搬入されたプリント配線板に電気部品を装着する部品装着装置とを備えた電気部品装着システムによりプリント回路板を製造する方法であって、
前記プリント配線板の電気部品を装着すべき領域である装着領域が前記配線板搬送装置の搬送方向において複数の部分領域に分割され、それら部分領域毎に装着順序が決定された部分装着プログラムを複数含む全体装着プログラムをプログラムメモリに格納する格納工程と、
前記配線板搬送装置に、前記プリント配線板の前記部分領域の一つを前記部品装着装置の装着可能領域へ移動させ、その移動させた部分領域に、前記複数の部分装着プログラムのうちその部分領域に対応するものに従って前記部品装着装置に電気部品を装着させる部分領域装着工程を、前記部分領域の数だけ繰り返させてプリント配線板全体に電気部品を装着する装着工程と
を含むプリント回路板製造方法。
前記部分領域への分割がほぼ等分割である請求項２に記載のプリント回路板製造方法。