JP2004319662A - 電子部品搭載装置及びその組込機器又は周辺装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】異なる形式の複数の搭載ヘッドやディスペンサーヘッドを備えた種々の形式の移動ヘッド、撮像装置、部品供給装置等の組込機器又は周辺装置を自在に組み換えて１台で複数の工程を容易に処理できる電子部品搭載装置及びその組込機器又は周辺装置を提供する。
【解決手段】ライン管理用のホスト機器であるコンピュータ３６から一方では搭載プログラムが電子部品搭載装置１のメモリ２９に書き込まれ、他方では移動ヘッド１８や撮像装置、半田容器等の内部に組み込まれる組込機器、更には部品供給装置等の外部から連結される周辺装置にそれぞれ独立に設けられた制御システムのメモリ４６に、それぞれの組込機器又は周辺装置に対応する搭載プログラムに関わる情報を予め書き込んでおく。組込機器が組み込まれ又は周辺装置が連結されて電子部品搭載装置１と電気的に接続されると、自動的に情報を読み出され搭載処理が実行される。
【選択図】 図３
【解決手段】ライン管理用のホスト機器であるコンピュータ３６から一方では搭載プログラムが電子部品搭載装置１のメモリ２９に書き込まれ、他方では移動ヘッド１８や撮像装置、半田容器等の内部に組み込まれる組込機器、更には部品供給装置等の外部から連結される周辺装置にそれぞれ独立に設けられた制御システムのメモリ４６に、それぞれの組込機器又は周辺装置に対応する搭載プログラムに関わる情報を予め書き込んでおく。組込機器が組み込まれ又は周辺装置が連結されて電子部品搭載装置１と電気的に接続されると、自動的に情報を読み出され搭載処理が実行される。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品搭載装置及びその組込機器又は周辺装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント基板にＩＣ、トランジスタ、コンデンサ、抵抗等の電子部品を自動的に搭載したり、搭載された部品をプリント基板に半田づけする電子部品搭載装置が知られている。
【０００３】
そのような電子部品搭載装置は、Ｘ軸方向（左右方向）とＹ軸方向（前後の奥行き方向）に移動可能な移動ヘッドと、この移動ヘッドに支持されてＺ軸方向（上下方向）に昇降可能でθ軸方向（３６０度方向）に回転可能な搭載ヘッドを有している。つまり、相対的にＸ、Ｙ、Ｚ、及びθ方向に変位自在な搭載ヘッドを備えており、その搭載ヘッドの先端に着脱自在に装着されるノズルで電子部品を吸着する。
【０００４】
電子部品をプリント基板に搭載する際には、移動ヘッドにより搭載ヘッドを部品供給装置の上方に移動させ、部品供給装置に収容されている電子部品をノズルで吸着し、搭載ヘッドをプリント基板の所望の部品搭載位置まで移動させて、ノズルに吸着している電子部品をプリント基板に実装する。
【０００５】
このような電子部品搭載装置には、移動駆動系に対し移動ヘッドを着脱式にして、電子部品を搭載する搭載ヘッド用の移動ヘッドと、半田付けを行うディスペンサーヘッド用の移動ヘッドとを組み換え自在に構成したものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】
実開平０２−０９００２３号公報（全文。図１〜図７）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の移動ヘッドを交換する方式は、本体装置が多軸型（複数の移動ヘッドを複数の駆動系で同時に駆動する方式のもの）でははく、１個の移動ヘッドを駆動する１組の駆動系のみで構成さるものであり、更に、交換可能な移動ヘッドは、メカチャック式搭載ヘッド用の移動ヘッドと、ディスペンサーヘッド用の移動ヘッドとの交換に限定されている。
【０００８】
このため、本体装置の使用には制約条件が多く、したがって稼働率が低く、設備投資効果の点で不満が大きく残るものであった。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、異なる形式の複数の搭載ヘッドやディスペンサーヘッドを備えた種々の形式の移動ヘッド、撮像装置、部品供給装置等の組込機器又は周辺装置を自在に組み換えて１台で複数の工程を容易に処理できる電子部品搭載装置及びその組込機器又は周辺装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
先ず、請求項１記載の電子部品搭載装置は、プリント基板に搭載する電子部品の撮像画像の認識処理による上記電子部品の位置決め機能と、該電子部品を搭載される上記プリント基板の撮像画像の認識処理による上記プリント基板の位置決め機能と、複数の移動ヘッド駆動系と、を備え、部品供給装置から供給される上記電子部品を搭載プログラムに従って上記プリント基板に搭載する電子部品搭載装置であって、組み付けと取り外しが自在な種類の異なる複数の組込機器と、該組込機器内の情報記憶回路と電気的に接続するためのコネクタと、を備えて構成される。
【００１０】
上記情報記憶回路は、例えば請求項２記載のように、少なくともホスト装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自組込機器に関わる情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自組込機器に関わる情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｕｎｉｔ）とから成るように構成される。
【００１１】
上記複数の組込機器は、例えば請求項３記載のように、上記複数の移動ヘッド駆動系に交換自在に取り付けられる複数の移動ヘッドであるように構成される。
その場合、上記複数の移動ヘッドは、例えば請求項４記載のように、少なくとも電子部品を搭載する搭載ヘッドを有する移動ヘッドと、半田付けを行うディスペンサーヘッドを有する移動ヘッドと、を含むように構成される。
【００１２】
そして、上記搭載ヘッドは、例えば請求項５記載のように、二連ヘッド、三連ヘッド、４連以上の多頭ヘッド、ロータリー型複数ヘッド、又は異形部品搭載用ヘッドで構成される。
また、上記複数の組込機器は、例えば請求項６記載のように、搭載直前の上記電子部品を撮像する撮像方式又は撮像精度の異なる画像認識用カメラで構成される。
【００１３】
また、この電子部品搭載装置は、例えば請求項７記載のように、連結と取り外しが自在な種類の異なる複数の周辺装置と、該周辺装置内の情報記憶回路と電気的に接続するためのコネクタと、を更に備えて構成される。
その場合、上記情報記憶回路は、例えば請求項８記載のように、少なくともホスト装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自周辺装置に関わる情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自周辺装置に関わる情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とから成るように構成される。
【００１４】
上記複数の周辺装置は、例えば請求項９記載のように、電子部品供給装置で構成される。
その場合、上記電子部品供給装置は、例えば請求項１０記載のように、テープ式部品供給装置、テープ式部品供給装置一括交換台車、トレー式部品供給装置、スティック式部品供給装置、又は振動型部品供給装置で構成される。
【００１５】
次に、請求項１１記載の発明の組込機器は、電子部品搭載装置に取り外し自在に組み込まれる組込機器であって、少なくとも上記電子部品搭載装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自機器情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自機器情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とを備えて構成される。
【００１６】
更に、請求項１２記載の発明の周辺装置は、電子部品搭載装置に取り外し自在に連結される周辺装置であって、少なくとも上記電子部品搭載装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自装置情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自装置情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とを備えて構成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１（ａ） は、一実施の形態における電子部品搭載装置の内部構造を示す図であり、同図（ｂ） は、その一部を外部に取り出して判り易く示す図である。同図（ａ），（ｂ） に示すように、電子部品搭載装置１は、プリント基板２の搬送を案内するための２本の案内レール３（３ａ、３ｂ）を備えている。これら案内レール３には、図には見えないが、同図（ａ），（ｂ） の左方向から挿入されたプリント基板２を所定の位置まで搬送し、電子部品の搭載が終了したときプリント基板２を右方向に搬送するベルト搬送機構が設けられている。
【００１８】
同図（ａ），（ｂ） の左方向から挿入されたプリント基板２は、ベルト搬送機構により所定の位置まで搬送され、不図示の位置決め部により位置固定され、電子部品の搭載が終了した段階で位置決め部による固定が解除され、ベルト搬送機構により次段の工程を実行する装置へと搬送される。
【００１９】
電子部品搭載装置１は、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動可能な４個の移動ヘッド４〜７を備えている。移動ヘッド４及び５は、それぞれ平行に配置されている２個のＸ軸駆動部８に移動自在に懸架され、Ｘ軸駆動部８はＹ軸駆動部９の内部のボールネジ９ａ及び９ｂにそれぞれ不図示のボールナットで係合している。
【００２０】
ボールネジ９ａ及び９ｂが図１（ａ），（ｂ） では見えないＹ軸モータにより駆動されることにより、Ｘ軸駆動部８がＹ軸駆動部９の長手方向に沿ってＹ軸方向に移動する。そのＸ軸駆動部８のＸ軸駆動モータ１１の順逆の回転によって、移動ヘッド４及び５は、Ｘ軸駆動部８に沿ってＸ軸方向に移動する。
【００２１】
移動ヘッド６及び７も、移動ヘッド４及び５と同様に、Ｘ軸駆動部１２とＹ軸駆動部１３とによりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となっている。すなわち移動ヘッド４〜７は、Ｘ軸駆動部８又は１２及びＹ軸駆動部９又は１３を介して、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動自在である。
【００２２】
また、この電子部品搭載装置１は、同図（ａ） に示すように、前後にそれぞれ部品供給ステージ１４を備えている（同図（ａ） では後部の部品供給ステージは陰になって見えない）。部品供給ステージ１４には、同図（ｂ） に示すように、電子部品を収容したテープを捲着したリールカートリッジ１５を保持するテープ式部品供給装置１６が、多数装着される。
【００２３】
また、部品供給ステージ１４と案内レール３との間に、カメラと照明装置等からなる最も通常の電子部品を撮像する一般用撮像装置１７が着脱自在に配置されている。一般用撮像装置１７は、移動ヘッド４（５，６又は７、以下同様）の詳しくは後述する搭載ヘッド先端のノズルに吸着された電子部品を下方から撮影する。その撮影された電子部品の映像は、後述するＣＰＵと画像認識部によって画像認識され、その画像認識結果に基づいて作搭載ヘッドの回転角を制御され、電子部品の向きが修正される。
【００２４】
なお、図１には示していないが、電子部品搭載装置１には、交換用の複数のノズルが配置されているノズルチェンジャーが設けられており、移動ヘッドは、ノズルチェンジャーの上方まで移動して、その搭載ヘッドがプリント基板に実装する電子部品の形状に適合したノズルを選択的に交換して装着する。
【００２５】
図２は、上述したＸ軸駆動部８及び１２とＹ軸駆動部９及び１３等からなる複数（４つ）の駆動系に交換自在に取り付けられる複数の移動ヘッドをその駆動系と共に示す図である。同図には、上に５種類の移動ヘッド１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ）を示している。
【００２６】
上記の移動ヘッド１８ａは、例えばコネクタ等の異形部品を搭載する２個の異形部品用搭載ヘッド１９を備えている。また、移動ヘッド１８ｂは、円周状に配置された６個のロータリー型搭載ヘッド２１を備えている。また、移動ヘッド１８ｃは、直線状に配置された６個の多連搭載ヘッド２２を備えている。また、移動ヘッド１８ｄは、直線状に配置された３個の３連搭載ヘッド２３を備えている。そして、移動ヘッド１８ｅは、半田付け等を行う２個のディスペンサーヘッド２４を備えている。
【００２７】
これら様々に形式の異なる５個の移動ヘッド１８は、生産される基板ユニットに合わせて適宜に選択されて、任意の位置の駆動系に取り付けられる。尚、移動ヘッド１８は、５種類と限ることなく、生産が予想される基板ユニットの電子部品の搭載態様に合わせて適宜に構成された搭載ヘッドを設けることにより、何通りにも用意しておくことができる。
【００２８】
これらの移動ヘッド１８には、コネクタ２５が配設されている。このコネクタ２５には、電子部品搭載装置１の制御部から駆動系を介して配設されている制御用兼通信用の配線が接続される。
図３は、上記のように構成される電子部品搭載装置１を中心とするシステム構成を示すブロック図である。同図に示すように、電子部品搭載装置１のシステムは、ＣＰＵ２６を中心にして、このＣＰＵ２６にバスを介して接続された大型タッチパネル式表示装置２７、ＶＧＡ（ｖｉｄｅｏ ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｒｒａｙ）規格の画像処理部２８、メモリ２９、小型タッチパネル式表示装置３１、及び入出力Ｉ／Ｆ３２を備えている。
【００２９】
上記の大型タッチパネル式表示装置２７及び小型タッチパネル式表示装置３１は、電子部品搭載装置本体の上部保護カバーに一体に配設されており、基板ユニット生産の進行状況や不具合発生の表示を行ったり、これらに対して現場作業者からの指示を、表示ボタンをタッチすることで直接入力することができる。
【００３０】
尚、図１（ａ） では内部を示すために上部保護カバーを取り外しているので、大型タッチパネル式表示装置２７及び小型タッチパネル式表示装置３１は図示されていない。
ＶＧＡ画像処理部２８には、カメラ３３（３３ａ〜３３ｄ、・・・）が接続されている。これらのカメラ３３には、プリント基板を画像認識するために移動ヘッド１８に配設される基板認識用撮像装置、及び搭載ヘッドに吸着されている電子部品の回転角度ずれやディスペンサーヘッド２４先端の位置ずれなどを画像認識するために装置本体側に着脱自在に配設される図１（ａ） に示した一般用撮像装置１７その他の撮像装置たなどが含まれている。画像処理部ＶＧＡ２８は、カメラ３３による画像認識結果をＣＰＵ２６に通知する。
【００３１】
メモリ２９は、プログラム領域、データ領域、ワーク領域からなり、プログラム領域には、各種の電子部品の搭載が実行可能な部品搭載プログラムが予め格納されている。これらの部品搭載プログラムは、ライン管理用のホスト機器であるコンピュータ３６で作成され、入出力Ｉ／Ｆ３２を介して電子部品搭載装置１に入力され、制御システムのメモリ２９のプログラム領域に格納される。
【００３２】
コンピュータ３６は、ＣＰＵ３７と、このＣＰＵ３７にバスを介して接続されたＣＲＴ（ｃｏｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ：ブラウン管）表示装置３８、メモリ３９、キーボード４１、入出力Ｉ／Ｆ４２を備えている。また、周辺装置をとしてＩＤコードリーダ４３が連結されている。
【００３３】
上記のメモリ３９も、プログラム領域、データ領域、ワーク領域からなり、プログラム領域には、コンピュータ３６を制御するＯＳをはじめ部品搭載プログラム作成支援プログラム等が格納されている。
データ領域には、作成された部品搭載プログラムが逐次格納される。これらの部品搭載プログラムは、必要に応じて入出力Ｉ／Ｆ４２及び３２を介して電子部品搭載装置１の制御システムのメモリ２９に転送される。
【００３４】
更に、メモリ３９のデータ領域には、移動ヘッド１８に関わるデータであるヘッド情報、例えば移動ヘッド１８に保持されているヘッドの形式が部品搭載ヘッドであるか、ディスペンサーヘッドであるか、また、部品搭載ヘッドであれば、異形部品用搭載ヘッド、ロータリー型搭載ヘッド、多連搭載ヘッド、３連搭載ヘッドなどのうちのいずれであるか、装着可能なノズルの種類は何々か、などの情報が移動ヘッド１８の構成様式に対応して格納される。これらのヘッド情報は、入出力Ｉ／Ｆ４２を介して対応する移動ヘッド１８の制御システムの後述するメモリ４６に転送される。
【００３５】
各移動ヘッド１８は、それぞれ固有のＣＰＵ４５と、このＣＰＵ４５にバスを介して接続されたメモリ４６と入出力Ｉ／Ｆ４７を備えている。メモリ４６は、プログラム領域、データ領域、ワーク領域からなり、プログラム領域には、電子部品搭載装置１の制御部からの指示に基づいて電子部品の搭載ヘッド１９〜２３やディスペンサーヘッド２４の昇降動作や回転動作を制御する駆動プログラムが格納され、データ領域には、コンピュータ３６から転送された自装置に関するヘッド情報が格納されている。
【００３６】
これらの自装置に関するヘッド情報は、本来は、移動ヘッド１８が電子部品搭載装置１に組み込まれる都度、電子部品搭載装置１の搭載プログラムのパラメータとしてプログラマによって搭載プログラムに記述されるべき情報である。この情報を予め組込機器としての移動ヘッド１８側の制御システムに保持するようにしている。
【００３７】
移動ヘッド１８ａ〜１８ｄ又は１８ｅが駆動系に装着されて電子部品搭載装置１に組み込まれ、移動ヘッド１８のコネクタ２５に電子部品搭載装置１側の制御用兼通信用の配線が接続され、移動ヘッド１８と電子部品搭載装置１とが電気的に接続されたとき、電子部品搭載装置１の制御システムのＣＰＵ２６は、入出力Ｉ／Ｆ３２を介して移動ヘッド１８の制御システムがメモリ４６に保持するヘッド情報を搭載プログラムのパラメータとして読み出して、この読み出したプログラムパラメータとしてのヘッド情報に基づいて、上記組み込まれている移動ヘッド１８がどの構成様式の移動ヘッドであるかを認識し、その認識に基づいて、これに対応する電子部品の搭載処理を実行する。
【００３８】
また、電子部品搭載装置１の入出力Ｉ／Ｆ３２にはモータ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、・・・）を駆動するドライバ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、・・・）が接続されている。モータ３５は、Ｘ軸駆動モータ、Ｙ軸駆動モータ、Ｚ軸駆動モータ、θ軸駆動モータ、基板搬送ベルト駆動モータ、プリント基板位置決め装置駆動モータ等である。ＣＰＵ２６は、入出力Ｉ／Ｆ３２及びこれらのドライバ３４を介して各モータ３５を駆動する。
【００３９】
ところで、電子部品搭載装置１には、上記の移動ヘッド１８のように装置本体内部に組み込まれる組込機器と、図１（ｂ） に示したテープ式部品供給装置１６のように、外部から連結される周辺装置がある。このような外部から連結される周辺装置には、テープ式部品供給装置１６の他に、テープ式部品供給装置一括交換台車、トレー式部品供給装置、スティック式部品供給装置、あるいは振動型部品供給装置などがある。
【００４０】
図４（ａ），（ｂ） は、電子部品搭載装置１の部品供給ステージ１４（図１（ａ），（ｂ） 参照）に配設される周辺装置の例として、代表的にトレー式部品供給装置とテープ式部品供給装置を示す図である。尚、同図（ａ），（ｂ） には、図１（ａ），（ｂ） と同一構成部分には図１（ａ），（ｂ） と同一の番号を付与して示している。
【００４１】
図４（ａ） は、手前側の部品供給ステージ１４に２台のトレー式部品供給装置４８が連結されており、向う側の部品供給ステージ１４（図示省略）にはテープ式部品供給装置１６（但しその先端の部品供給部のみを図示している）が連結されている。また、一般用撮像装置１７に隣接して精密用撮像装置４９が増設されている。
【００４２】
また、図４（ｂ） に示す例は、手前側の部品供給ステージ１４に１台のトレー式部品供給装置４８と多数のテープ式部品供給装置１６を連結し、向う側の部品供給ステージ１４（図示省略）には、同図（ａ） と同様にテープ式部品供給装置１６のみ（但しその先端の部品供給部のみを図示している）を連結した例を示している。
【００４３】
これらのうち、一般用撮像装置１７と精密用撮像装置４９にはそれぞれ組込機器として、移動ヘッド１８の場合と同じように、ＣＰＵ４５、メモリ４６及び入出力Ｉ／Ｆ４７からなる制御システムが内蔵されており、メモリ４６には、一般用か精密用かの別、解像度の程度、照度、配置位置、撮像の対象となる電子部品の種類などの撮像情報や組込み装置としての装置情報が格納されている。
【００４４】
これらの撮像装置情報も、本来は、一般用撮像装置１７又は精密用撮像装置４９が電子部品搭載装置１に組み込まれる都度、電子部品搭載装置１の搭載プログラムのパラメータとしてプログラマによって搭載プログラムに記述されるべき情報である。この情報を予め組込機器としての一般用撮像装置１７又は精密用撮像装置４９側の制御システムに保持するようにしている。
【００４５】
また、上記のトレー式部品供給装置４８及びテープ式部品供給装置１６には、それぞれ周辺装置として独立の移動ヘッド１８の場合と同じようなＣＰＵ４５、メモリ４６及び入出力Ｉ／Ｆ４７からなる制御システムが内蔵されている。そして、メモリ４６には、電子部品供給装置としての形式、配設位置、収容している電子部品の種類、個数、ＮＣパラメータ等の駆動情報や周辺装置としての装置情報が格納されている。
【００４６】
この周辺装置情報も、本来は、トレー式部品供給装置４８又はテープ式部品供給装置１６が電子部品搭載装置１に連結される都度、電子部品搭載装置１の搭載プログラムのパラメータとしてプログラマによって搭載プログラムに記述されるべき情報である。この情報を予め周辺装置としてのトレー式部品供給装置４８又はテープ式部品供給装置１６側の制御システムに保持するようにしている。
【００４７】
電子部品搭載装置１のＣＰＵ２６は、これらの組込機器や周辺装置の情報を、それぞれの制御システムのメモリ４６から搭載プログラムのパラメータとして読み出して、この読み出した搭載プログラムのパラメータに基づいて電子部品の搭載処理を実行する。すなわち、移動ヘッド１８（図４（ａ），（ｂ） には図示省略）の搭載ヘッド先端のノズル５０（図（ａ），（ｂ） にはノズル５０の先端のみを示している）によりテープ式部品供給装置１６から電子部品を吸着したときは、図の矢印ａ、ｂなどで示す経路により、一般撮像装置１７により電子部品を画像認識し、不具合がなければプリント基板２の所定の搭載位置に、その電子部品を搭載する。
【００４８】
また、同様に搭載ヘッド先端のノズル５０によりトレー式部品供給装置４８のトレー５１から、例えば電極の配置が密で多い大型電子部品５２を吸着したときは、例えば矢印ｃなどで示す経路により、精密用撮像装置４９により電子部品を画像認識し、不具合があれば、その大型電子部品５２´を廃棄台５３に廃棄し、不具合がなければプリント基板２の所定の搭載位置に、その大型電子部品５２を搭載する。
【００４９】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１の手前の部品供給ステージ１４に、２台又は１台のトレー式部品供給装置４８を連結し、そのコネクタに制御用兼通信用の配線を接続し、残る部品供給ステージ１４には全てテープ式部品供給装置１６を連結して、そのコネクタに制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
【００５０】
図５は、図４（ａ），（ｂ） のトレー式部品供給装置４８近傍の構成と類似の他の構成例を示す図である。図５では、精密用撮像装置４９と並んで配置されている一般用撮像装置が３連撮像装置１７−３になっている。これは、手前側の部品供給ステージ１４に対応するヘッド駆動系に取り付けられている移動ヘッド１８が、図２に示した移動ヘッド１８ｄであり、その３連搭載ヘッド２３に対応して３連撮像装置１７−３が交換配置されたものである。
【００５１】
この３連撮像装置１７−３にも、移動ヘッド１８の場合と同じようなＣＰＵ４５、メモリ４６及び入出力Ｉ／Ｆ４７からなる制御システムが内蔵されている。そして、メモリ４６には、３連撮像装置１７−３としての形式、解像度、対象電子部品の種類などの組込機器情報としての３連撮像装置情報が格納されている。
【００５２】
電子部品搭載装置１のＣＰＵ２６は、その３連撮像装置情報をメモリ４６から読み出して、移動ヘッド１８ｄの動作を制御し、移動ヘッド１８ｄの３連搭載ヘッド２３に吸着されている３個の電子部品を３連撮像装置１７−３により同時に画像認識して迅速に搭載処理を実行することができる。
【００５３】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１の手前の駆動系に移動ヘッド１８ｄを取り付け、そのコネクタ２５に、制御用兼通信用の配線を接続し、更に撮像装置装着部に３連撮像装置１７−３を組み込んで、そのコネクタに撮像装置用の制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
【００５４】
尚、図５に示す廃棄台５３には、画像認識で不具合のあった電子部品として大型電子部品５２´の他に、異形部品であるコネクタ５４´が廃棄されている。これは、このトレー式部品供給装置４８が、大型電子部品５２のみではなく他の段のトレーにコネクタ５４（不図示）も収容して、供給するものであることを示している。このトレー式部品供給装置４８の制御システムのメモリ４６のデータ領域には、周辺装置情報の中に、このトレー式部品供給装置４８が大型電子部品５２とコネクタ５４をそれぞれ所定の段のパレット上のトレーに収容しているという情報が含まれている。
【００５５】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１にトレー式部品供給装置４８を連結して、そのコネクタ２５に、制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
図６は、トレー式部品供給装置４８近傍の更なる他の構成例を示す図である。同図に示すように、トレー式部品供給装置４８の棚段から引き出されたパレット５５には２つのトレー５６及び５７が保持されている。一方のトレー５６には、底面に電極バンプを備えた比較的大型の電子部品であるＢＧＡ５８が収容されており、他方のトレー５７には同じく電極バンプを備えた極めて精密小型の電子部品であるＦＣ５９が収容されている。
【００５６】
そして、電子部品搭載装置１本体側には、移動ヘッド１８ｄの３連搭載ヘッド２３に対応する３連撮像装置１７−３と、これに並ぶ精密用撮像装置４９のほかに、ペースト半田、フラックス、銀ペースト等の接合補助剤を供給する接合補助剤供給容器６１が配置されている。
【００５７】
これに対応して、図６には図示を省略しているが、電子部品搭載装置１の少なくとも１つの駆動系には、３連搭載ヘッド２３を備えた移動ヘッド１８ｄが取り付けられており、他の少なくとも１つの駆動系には、ディスペンサーヘッド２４を備えた移動ヘッド１８ｅが取り付けられている。
【００５８】
移動ヘッド１８ｅのディスペンサーヘッド２４は、経路ｄで示すように移動して、その先端に接合補助剤供給容器６１に収容されているペースト状半田等の接合補助剤を付着させ、その付着させた接合補助剤を、同図の破線ｅで囲んだ拡大図に示すように、プリント基板２の所定のＦＣ５９の搭載位置６２に、多数の点状に転写する。
【００５９】
この転写されたペースト状半田等の接合補助剤の点状の数は、ＦＣ５９底面の電極バンプの数と同一である。このペースト状接合補助剤の転写処理が所定の回数だけ終了すると、３連搭載ヘッド２３により、ＦＣ５９が搭載位置６２に搭載される。
【００６０】
この場合も、トレー式部品供給装置４８には、一つのパレット５５に、ＢＧＡ５８のトレー５６とＦＣ５９のトレー５７が混載されている情報が、制御システムのメモリ４６に格納されており、接合補助剤供給容器６１にも同様に、接合補助剤供給容器であることと、接合補助剤の種類、電気的接合となる対象の電子部品の情報が、制御システムのメモリ４６に格納されている。電子部品搭載装置１のＣＰＵ２６は、これらの情報を自動的に読み出して接合補助剤の塗布（転写）処理と電子部品の搭載処理を実行する。
【００６１】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１にトレー式部品供給装置４８を連結して、そのコネクタ２５に、制御用兼通信用の配線を接続し、半田容器６１を所定の装着位置に装着してそのコネクタに制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
【００６２】
図７は、周辺装置としてのテープ式部品供給装置一括交換台車の例を示す図である。同図に示すテープ式部品供給装置一括交換台車６３は、上部にテープ式部品供給装置１６の取付台６４を備えている。この取付台６４には多数のテープ式部品供給装置１６が取り付けられる。
【００６３】
この方式は、テープ式部品供給装置１６が取り付けられた取付台６４を、同図に示すように、電子部品搭載装置側の部品供給ステージ１４に、そのまま載置して取付台６４のコネクタを電子部品搭載装置側に連結してもよく、テープ式部品供給装置一括交換台車６３ごと、その取付台６４部分を部品供給ステージ１４上に挿入して、テープ式部品供給装置一括交換台車６３のコネクタを電子部品搭載装置側に連結してもよい。
【００６４】
この場合も、取付台６４又はテープ式部品供給装置一括交換台車６３に、独立した制御システムが設けられて、その制御システムに必要な情報が予め格納される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内部機器として電子部品搭載装置等のホスト機械に組み込まれる組込機器、又は外部装置としてホスト機械に連結される周辺装置に、少なくともＣＰＵ、メモリ、入出力Ｉ／Ｆを備えた独立の制御システムを設けて、内部機器又は周辺装置として必要な本来は搭載プログラムのパラメータとして搭載プログラムに記述されるべき情報を予め制御システムに保持し、ホスト機械に組込み又は連結されたとき、その情報をホスト機械に読み出させるようにするので、内部機器を組み込みを他と交換するとき又は周辺装置の連結を他と切り替えるときに、その都度プログラマが搭載プログラムを変更したり修正する必要がなく、したがって、ユーザの要望する仕様に合わせた電子部品搭載装置の構築が極めて容易となり早期の納入が可能となると共に、従来見られたパラメータの入力ミスがなくなるので、異なる仕様ごとに信頼度の高い電子部品搭載装置の構築が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ） は一実施の形態における電子部品搭載装置の内部構造を示す図、（ｂ） はその一部を外部に取り出して判り易く示す図である。
【図２】一実施の形態におけるＸ軸駆動部及びＹ軸駆動部等からなる複数の駆動系に交換自在に取り付けられる複数の移動ヘッドをその駆動系と共に示す図である。
【図３】一実施の形態における電子部品搭載装置を中心とするシステム構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ），（ｂ） は電子部品搭載装置の部品供給ステージに配設される周辺装置の例として代表的にトレー式部品供給装置とテープ式部品供給装置を示す図である。
【図５】トレー式部品供給装置近傍の他の構成例を示す図である。
【図６】トレー式部品供給装置近傍の更なる他の構成例を示す図である。
【図７】周辺装置としてのテープ式部品供給装置一括交換台車の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 電子部品搭載装置
２ プリント基板
３（３ａ、３ｂ） 案内レール
４、５、６、７ 移動ヘッド
８、１２ Ｘ軸駆動部
９、１３ Ｙ軸駆動部
９ａ、９ｂ ボールネジ
１１ Ｘ軸駆動モータ
１４ 部品供給ステージ
１５ リールカートリッジ
１６ テープ式部品供給装置
１７ 一般用撮像装置
１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ） 移動ヘッド
１９ 異形部品用搭載ヘッド
２１ ロータリー型搭載ヘッド
２２ 多連搭載ヘッド
２３ ３連搭載ヘッド
２４ ディスペンサーヘッド
２５ コネクタ
２６ ＣＰＵ
２７ 大型タッチパネル式表示装置
２８ 画像処理部ＶＧＡ
２９ メモリ
３１ 小型タッチパネル式表示装置
３２ 入出力Ｉ／Ｆ
３３（３３ａ〜３３ｄ、・・・） カメラ
３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、・・・） ドライバ
３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、・・・） モータ
３６ コンピュータ
３７ ＣＰＵ
３８ ＣＲＴ（ｃｏｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ：ブラウン管）表示装置
３９ メモリ
４１ キーボード
４２ 入出力Ｉ／Ｆ
４３ ＩＤコードリーダ
４５ ＣＰＵ
４６ メモリ
４７ 入出力Ｉ／Ｆ
４８ トレー式部品供給装置
４９ 精密用撮像装置
５０ ノズル
５１ トレー
５２ 大型電子部品
５２´ 不具合な大型電子部品
５３ 廃棄台
５４ コネクタ
５４´ 不具合コネクタ
５５ パレット
５６、５７ トレー
５８ ＢＧＡ
５９ ＦＣ
６１ 接合補助剤供給容器
６２ 搭載位置
６３ テープ式部品供給装置一括交換台車
６４ 取付台
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品搭載装置及びその組込機器又は周辺装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント基板にＩＣ、トランジスタ、コンデンサ、抵抗等の電子部品を自動的に搭載したり、搭載された部品をプリント基板に半田づけする電子部品搭載装置が知られている。
【０００３】
そのような電子部品搭載装置は、Ｘ軸方向（左右方向）とＹ軸方向（前後の奥行き方向）に移動可能な移動ヘッドと、この移動ヘッドに支持されてＺ軸方向（上下方向）に昇降可能でθ軸方向（３６０度方向）に回転可能な搭載ヘッドを有している。つまり、相対的にＸ、Ｙ、Ｚ、及びθ方向に変位自在な搭載ヘッドを備えており、その搭載ヘッドの先端に着脱自在に装着されるノズルで電子部品を吸着する。
【０００４】
電子部品をプリント基板に搭載する際には、移動ヘッドにより搭載ヘッドを部品供給装置の上方に移動させ、部品供給装置に収容されている電子部品をノズルで吸着し、搭載ヘッドをプリント基板の所望の部品搭載位置まで移動させて、ノズルに吸着している電子部品をプリント基板に実装する。
【０００５】
このような電子部品搭載装置には、移動駆動系に対し移動ヘッドを着脱式にして、電子部品を搭載する搭載ヘッド用の移動ヘッドと、半田付けを行うディスペンサーヘッド用の移動ヘッドとを組み換え自在に構成したものが提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００６】
【特許文献１】
実開平０２−０９００２３号公報（全文。図１〜図７）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の移動ヘッドを交換する方式は、本体装置が多軸型（複数の移動ヘッドを複数の駆動系で同時に駆動する方式のもの）でははく、１個の移動ヘッドを駆動する１組の駆動系のみで構成さるものであり、更に、交換可能な移動ヘッドは、メカチャック式搭載ヘッド用の移動ヘッドと、ディスペンサーヘッド用の移動ヘッドとの交換に限定されている。
【０００８】
このため、本体装置の使用には制約条件が多く、したがって稼働率が低く、設備投資効果の点で不満が大きく残るものであった。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、異なる形式の複数の搭載ヘッドやディスペンサーヘッドを備えた種々の形式の移動ヘッド、撮像装置、部品供給装置等の組込機器又は周辺装置を自在に組み換えて１台で複数の工程を容易に処理できる電子部品搭載装置及びその組込機器又は周辺装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
先ず、請求項１記載の電子部品搭載装置は、プリント基板に搭載する電子部品の撮像画像の認識処理による上記電子部品の位置決め機能と、該電子部品を搭載される上記プリント基板の撮像画像の認識処理による上記プリント基板の位置決め機能と、複数の移動ヘッド駆動系と、を備え、部品供給装置から供給される上記電子部品を搭載プログラムに従って上記プリント基板に搭載する電子部品搭載装置であって、組み付けと取り外しが自在な種類の異なる複数の組込機器と、該組込機器内の情報記憶回路と電気的に接続するためのコネクタと、を備えて構成される。
【００１０】
上記情報記憶回路は、例えば請求項２記載のように、少なくともホスト装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自組込機器に関わる情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自組込機器に関わる情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｕｎｉｔ）とから成るように構成される。
【００１１】
上記複数の組込機器は、例えば請求項３記載のように、上記複数の移動ヘッド駆動系に交換自在に取り付けられる複数の移動ヘッドであるように構成される。
その場合、上記複数の移動ヘッドは、例えば請求項４記載のように、少なくとも電子部品を搭載する搭載ヘッドを有する移動ヘッドと、半田付けを行うディスペンサーヘッドを有する移動ヘッドと、を含むように構成される。
【００１２】
そして、上記搭載ヘッドは、例えば請求項５記載のように、二連ヘッド、三連ヘッド、４連以上の多頭ヘッド、ロータリー型複数ヘッド、又は異形部品搭載用ヘッドで構成される。
また、上記複数の組込機器は、例えば請求項６記載のように、搭載直前の上記電子部品を撮像する撮像方式又は撮像精度の異なる画像認識用カメラで構成される。
【００１３】
また、この電子部品搭載装置は、例えば請求項７記載のように、連結と取り外しが自在な種類の異なる複数の周辺装置と、該周辺装置内の情報記憶回路と電気的に接続するためのコネクタと、を更に備えて構成される。
その場合、上記情報記憶回路は、例えば請求項８記載のように、少なくともホスト装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自周辺装置に関わる情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自周辺装置に関わる情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とから成るように構成される。
【００１４】
上記複数の周辺装置は、例えば請求項９記載のように、電子部品供給装置で構成される。
その場合、上記電子部品供給装置は、例えば請求項１０記載のように、テープ式部品供給装置、テープ式部品供給装置一括交換台車、トレー式部品供給装置、スティック式部品供給装置、又は振動型部品供給装置で構成される。
【００１５】
次に、請求項１１記載の発明の組込機器は、電子部品搭載装置に取り外し自在に組み込まれる組込機器であって、少なくとも上記電子部品搭載装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自機器情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自機器情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とを備えて構成される。
【００１６】
更に、請求項１２記載の発明の周辺装置は、電子部品搭載装置に取り外し自在に連結される周辺装置であって、少なくとも上記電子部品搭載装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自装置情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの上記自装置情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とを備えて構成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１（ａ） は、一実施の形態における電子部品搭載装置の内部構造を示す図であり、同図（ｂ） は、その一部を外部に取り出して判り易く示す図である。同図（ａ），（ｂ） に示すように、電子部品搭載装置１は、プリント基板２の搬送を案内するための２本の案内レール３（３ａ、３ｂ）を備えている。これら案内レール３には、図には見えないが、同図（ａ），（ｂ） の左方向から挿入されたプリント基板２を所定の位置まで搬送し、電子部品の搭載が終了したときプリント基板２を右方向に搬送するベルト搬送機構が設けられている。
【００１８】
同図（ａ），（ｂ） の左方向から挿入されたプリント基板２は、ベルト搬送機構により所定の位置まで搬送され、不図示の位置決め部により位置固定され、電子部品の搭載が終了した段階で位置決め部による固定が解除され、ベルト搬送機構により次段の工程を実行する装置へと搬送される。
【００１９】
電子部品搭載装置１は、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動可能な４個の移動ヘッド４〜７を備えている。移動ヘッド４及び５は、それぞれ平行に配置されている２個のＸ軸駆動部８に移動自在に懸架され、Ｘ軸駆動部８はＹ軸駆動部９の内部のボールネジ９ａ及び９ｂにそれぞれ不図示のボールナットで係合している。
【００２０】
ボールネジ９ａ及び９ｂが図１（ａ），（ｂ） では見えないＹ軸モータにより駆動されることにより、Ｘ軸駆動部８がＹ軸駆動部９の長手方向に沿ってＹ軸方向に移動する。そのＸ軸駆動部８のＸ軸駆動モータ１１の順逆の回転によって、移動ヘッド４及び５は、Ｘ軸駆動部８に沿ってＸ軸方向に移動する。
【００２１】
移動ヘッド６及び７も、移動ヘッド４及び５と同様に、Ｘ軸駆動部１２とＹ軸駆動部１３とによりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となっている。すなわち移動ヘッド４〜７は、Ｘ軸駆動部８又は１２及びＹ軸駆動部９又は１３を介して、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動自在である。
【００２２】
また、この電子部品搭載装置１は、同図（ａ） に示すように、前後にそれぞれ部品供給ステージ１４を備えている（同図（ａ） では後部の部品供給ステージは陰になって見えない）。部品供給ステージ１４には、同図（ｂ） に示すように、電子部品を収容したテープを捲着したリールカートリッジ１５を保持するテープ式部品供給装置１６が、多数装着される。
【００２３】
また、部品供給ステージ１４と案内レール３との間に、カメラと照明装置等からなる最も通常の電子部品を撮像する一般用撮像装置１７が着脱自在に配置されている。一般用撮像装置１７は、移動ヘッド４（５，６又は７、以下同様）の詳しくは後述する搭載ヘッド先端のノズルに吸着された電子部品を下方から撮影する。その撮影された電子部品の映像は、後述するＣＰＵと画像認識部によって画像認識され、その画像認識結果に基づいて作搭載ヘッドの回転角を制御され、電子部品の向きが修正される。
【００２４】
なお、図１には示していないが、電子部品搭載装置１には、交換用の複数のノズルが配置されているノズルチェンジャーが設けられており、移動ヘッドは、ノズルチェンジャーの上方まで移動して、その搭載ヘッドがプリント基板に実装する電子部品の形状に適合したノズルを選択的に交換して装着する。
【００２５】
図２は、上述したＸ軸駆動部８及び１２とＹ軸駆動部９及び１３等からなる複数（４つ）の駆動系に交換自在に取り付けられる複数の移動ヘッドをその駆動系と共に示す図である。同図には、上に５種類の移動ヘッド１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ）を示している。
【００２６】
上記の移動ヘッド１８ａは、例えばコネクタ等の異形部品を搭載する２個の異形部品用搭載ヘッド１９を備えている。また、移動ヘッド１８ｂは、円周状に配置された６個のロータリー型搭載ヘッド２１を備えている。また、移動ヘッド１８ｃは、直線状に配置された６個の多連搭載ヘッド２２を備えている。また、移動ヘッド１８ｄは、直線状に配置された３個の３連搭載ヘッド２３を備えている。そして、移動ヘッド１８ｅは、半田付け等を行う２個のディスペンサーヘッド２４を備えている。
【００２７】
これら様々に形式の異なる５個の移動ヘッド１８は、生産される基板ユニットに合わせて適宜に選択されて、任意の位置の駆動系に取り付けられる。尚、移動ヘッド１８は、５種類と限ることなく、生産が予想される基板ユニットの電子部品の搭載態様に合わせて適宜に構成された搭載ヘッドを設けることにより、何通りにも用意しておくことができる。
【００２８】
これらの移動ヘッド１８には、コネクタ２５が配設されている。このコネクタ２５には、電子部品搭載装置１の制御部から駆動系を介して配設されている制御用兼通信用の配線が接続される。
図３は、上記のように構成される電子部品搭載装置１を中心とするシステム構成を示すブロック図である。同図に示すように、電子部品搭載装置１のシステムは、ＣＰＵ２６を中心にして、このＣＰＵ２６にバスを介して接続された大型タッチパネル式表示装置２７、ＶＧＡ（ｖｉｄｅｏ ｇｒａｐｈｉｃｓ ａｒｒａｙ）規格の画像処理部２８、メモリ２９、小型タッチパネル式表示装置３１、及び入出力Ｉ／Ｆ３２を備えている。
【００２９】
上記の大型タッチパネル式表示装置２７及び小型タッチパネル式表示装置３１は、電子部品搭載装置本体の上部保護カバーに一体に配設されており、基板ユニット生産の進行状況や不具合発生の表示を行ったり、これらに対して現場作業者からの指示を、表示ボタンをタッチすることで直接入力することができる。
【００３０】
尚、図１（ａ） では内部を示すために上部保護カバーを取り外しているので、大型タッチパネル式表示装置２７及び小型タッチパネル式表示装置３１は図示されていない。
ＶＧＡ画像処理部２８には、カメラ３３（３３ａ〜３３ｄ、・・・）が接続されている。これらのカメラ３３には、プリント基板を画像認識するために移動ヘッド１８に配設される基板認識用撮像装置、及び搭載ヘッドに吸着されている電子部品の回転角度ずれやディスペンサーヘッド２４先端の位置ずれなどを画像認識するために装置本体側に着脱自在に配設される図１（ａ） に示した一般用撮像装置１７その他の撮像装置たなどが含まれている。画像処理部ＶＧＡ２８は、カメラ３３による画像認識結果をＣＰＵ２６に通知する。
【００３１】
メモリ２９は、プログラム領域、データ領域、ワーク領域からなり、プログラム領域には、各種の電子部品の搭載が実行可能な部品搭載プログラムが予め格納されている。これらの部品搭載プログラムは、ライン管理用のホスト機器であるコンピュータ３６で作成され、入出力Ｉ／Ｆ３２を介して電子部品搭載装置１に入力され、制御システムのメモリ２９のプログラム領域に格納される。
【００３２】
コンピュータ３６は、ＣＰＵ３７と、このＣＰＵ３７にバスを介して接続されたＣＲＴ（ｃｏｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ：ブラウン管）表示装置３８、メモリ３９、キーボード４１、入出力Ｉ／Ｆ４２を備えている。また、周辺装置をとしてＩＤコードリーダ４３が連結されている。
【００３３】
上記のメモリ３９も、プログラム領域、データ領域、ワーク領域からなり、プログラム領域には、コンピュータ３６を制御するＯＳをはじめ部品搭載プログラム作成支援プログラム等が格納されている。
データ領域には、作成された部品搭載プログラムが逐次格納される。これらの部品搭載プログラムは、必要に応じて入出力Ｉ／Ｆ４２及び３２を介して電子部品搭載装置１の制御システムのメモリ２９に転送される。
【００３４】
更に、メモリ３９のデータ領域には、移動ヘッド１８に関わるデータであるヘッド情報、例えば移動ヘッド１８に保持されているヘッドの形式が部品搭載ヘッドであるか、ディスペンサーヘッドであるか、また、部品搭載ヘッドであれば、異形部品用搭載ヘッド、ロータリー型搭載ヘッド、多連搭載ヘッド、３連搭載ヘッドなどのうちのいずれであるか、装着可能なノズルの種類は何々か、などの情報が移動ヘッド１８の構成様式に対応して格納される。これらのヘッド情報は、入出力Ｉ／Ｆ４２を介して対応する移動ヘッド１８の制御システムの後述するメモリ４６に転送される。
【００３５】
各移動ヘッド１８は、それぞれ固有のＣＰＵ４５と、このＣＰＵ４５にバスを介して接続されたメモリ４６と入出力Ｉ／Ｆ４７を備えている。メモリ４６は、プログラム領域、データ領域、ワーク領域からなり、プログラム領域には、電子部品搭載装置１の制御部からの指示に基づいて電子部品の搭載ヘッド１９〜２３やディスペンサーヘッド２４の昇降動作や回転動作を制御する駆動プログラムが格納され、データ領域には、コンピュータ３６から転送された自装置に関するヘッド情報が格納されている。
【００３６】
これらの自装置に関するヘッド情報は、本来は、移動ヘッド１８が電子部品搭載装置１に組み込まれる都度、電子部品搭載装置１の搭載プログラムのパラメータとしてプログラマによって搭載プログラムに記述されるべき情報である。この情報を予め組込機器としての移動ヘッド１８側の制御システムに保持するようにしている。
【００３７】
移動ヘッド１８ａ〜１８ｄ又は１８ｅが駆動系に装着されて電子部品搭載装置１に組み込まれ、移動ヘッド１８のコネクタ２５に電子部品搭載装置１側の制御用兼通信用の配線が接続され、移動ヘッド１８と電子部品搭載装置１とが電気的に接続されたとき、電子部品搭載装置１の制御システムのＣＰＵ２６は、入出力Ｉ／Ｆ３２を介して移動ヘッド１８の制御システムがメモリ４６に保持するヘッド情報を搭載プログラムのパラメータとして読み出して、この読み出したプログラムパラメータとしてのヘッド情報に基づいて、上記組み込まれている移動ヘッド１８がどの構成様式の移動ヘッドであるかを認識し、その認識に基づいて、これに対応する電子部品の搭載処理を実行する。
【００３８】
また、電子部品搭載装置１の入出力Ｉ／Ｆ３２にはモータ３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、・・・）を駆動するドライバ３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、・・・）が接続されている。モータ３５は、Ｘ軸駆動モータ、Ｙ軸駆動モータ、Ｚ軸駆動モータ、θ軸駆動モータ、基板搬送ベルト駆動モータ、プリント基板位置決め装置駆動モータ等である。ＣＰＵ２６は、入出力Ｉ／Ｆ３２及びこれらのドライバ３４を介して各モータ３５を駆動する。
【００３９】
ところで、電子部品搭載装置１には、上記の移動ヘッド１８のように装置本体内部に組み込まれる組込機器と、図１（ｂ） に示したテープ式部品供給装置１６のように、外部から連結される周辺装置がある。このような外部から連結される周辺装置には、テープ式部品供給装置１６の他に、テープ式部品供給装置一括交換台車、トレー式部品供給装置、スティック式部品供給装置、あるいは振動型部品供給装置などがある。
【００４０】
図４（ａ），（ｂ） は、電子部品搭載装置１の部品供給ステージ１４（図１（ａ），（ｂ） 参照）に配設される周辺装置の例として、代表的にトレー式部品供給装置とテープ式部品供給装置を示す図である。尚、同図（ａ），（ｂ） には、図１（ａ），（ｂ） と同一構成部分には図１（ａ），（ｂ） と同一の番号を付与して示している。
【００４１】
図４（ａ） は、手前側の部品供給ステージ１４に２台のトレー式部品供給装置４８が連結されており、向う側の部品供給ステージ１４（図示省略）にはテープ式部品供給装置１６（但しその先端の部品供給部のみを図示している）が連結されている。また、一般用撮像装置１７に隣接して精密用撮像装置４９が増設されている。
【００４２】
また、図４（ｂ） に示す例は、手前側の部品供給ステージ１４に１台のトレー式部品供給装置４８と多数のテープ式部品供給装置１６を連結し、向う側の部品供給ステージ１４（図示省略）には、同図（ａ） と同様にテープ式部品供給装置１６のみ（但しその先端の部品供給部のみを図示している）を連結した例を示している。
【００４３】
これらのうち、一般用撮像装置１７と精密用撮像装置４９にはそれぞれ組込機器として、移動ヘッド１８の場合と同じように、ＣＰＵ４５、メモリ４６及び入出力Ｉ／Ｆ４７からなる制御システムが内蔵されており、メモリ４６には、一般用か精密用かの別、解像度の程度、照度、配置位置、撮像の対象となる電子部品の種類などの撮像情報や組込み装置としての装置情報が格納されている。
【００４４】
これらの撮像装置情報も、本来は、一般用撮像装置１７又は精密用撮像装置４９が電子部品搭載装置１に組み込まれる都度、電子部品搭載装置１の搭載プログラムのパラメータとしてプログラマによって搭載プログラムに記述されるべき情報である。この情報を予め組込機器としての一般用撮像装置１７又は精密用撮像装置４９側の制御システムに保持するようにしている。
【００４５】
また、上記のトレー式部品供給装置４８及びテープ式部品供給装置１６には、それぞれ周辺装置として独立の移動ヘッド１８の場合と同じようなＣＰＵ４５、メモリ４６及び入出力Ｉ／Ｆ４７からなる制御システムが内蔵されている。そして、メモリ４６には、電子部品供給装置としての形式、配設位置、収容している電子部品の種類、個数、ＮＣパラメータ等の駆動情報や周辺装置としての装置情報が格納されている。
【００４６】
この周辺装置情報も、本来は、トレー式部品供給装置４８又はテープ式部品供給装置１６が電子部品搭載装置１に連結される都度、電子部品搭載装置１の搭載プログラムのパラメータとしてプログラマによって搭載プログラムに記述されるべき情報である。この情報を予め周辺装置としてのトレー式部品供給装置４８又はテープ式部品供給装置１６側の制御システムに保持するようにしている。
【００４７】
電子部品搭載装置１のＣＰＵ２６は、これらの組込機器や周辺装置の情報を、それぞれの制御システムのメモリ４６から搭載プログラムのパラメータとして読み出して、この読み出した搭載プログラムのパラメータに基づいて電子部品の搭載処理を実行する。すなわち、移動ヘッド１８（図４（ａ），（ｂ） には図示省略）の搭載ヘッド先端のノズル５０（図（ａ），（ｂ） にはノズル５０の先端のみを示している）によりテープ式部品供給装置１６から電子部品を吸着したときは、図の矢印ａ、ｂなどで示す経路により、一般撮像装置１７により電子部品を画像認識し、不具合がなければプリント基板２の所定の搭載位置に、その電子部品を搭載する。
【００４８】
また、同様に搭載ヘッド先端のノズル５０によりトレー式部品供給装置４８のトレー５１から、例えば電極の配置が密で多い大型電子部品５２を吸着したときは、例えば矢印ｃなどで示す経路により、精密用撮像装置４９により電子部品を画像認識し、不具合があれば、その大型電子部品５２´を廃棄台５３に廃棄し、不具合がなければプリント基板２の所定の搭載位置に、その大型電子部品５２を搭載する。
【００４９】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１の手前の部品供給ステージ１４に、２台又は１台のトレー式部品供給装置４８を連結し、そのコネクタに制御用兼通信用の配線を接続し、残る部品供給ステージ１４には全てテープ式部品供給装置１６を連結して、そのコネクタに制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
【００５０】
図５は、図４（ａ），（ｂ） のトレー式部品供給装置４８近傍の構成と類似の他の構成例を示す図である。図５では、精密用撮像装置４９と並んで配置されている一般用撮像装置が３連撮像装置１７−３になっている。これは、手前側の部品供給ステージ１４に対応するヘッド駆動系に取り付けられている移動ヘッド１８が、図２に示した移動ヘッド１８ｄであり、その３連搭載ヘッド２３に対応して３連撮像装置１７−３が交換配置されたものである。
【００５１】
この３連撮像装置１７−３にも、移動ヘッド１８の場合と同じようなＣＰＵ４５、メモリ４６及び入出力Ｉ／Ｆ４７からなる制御システムが内蔵されている。そして、メモリ４６には、３連撮像装置１７−３としての形式、解像度、対象電子部品の種類などの組込機器情報としての３連撮像装置情報が格納されている。
【００５２】
電子部品搭載装置１のＣＰＵ２６は、その３連撮像装置情報をメモリ４６から読み出して、移動ヘッド１８ｄの動作を制御し、移動ヘッド１８ｄの３連搭載ヘッド２３に吸着されている３個の電子部品を３連撮像装置１７−３により同時に画像認識して迅速に搭載処理を実行することができる。
【００５３】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１の手前の駆動系に移動ヘッド１８ｄを取り付け、そのコネクタ２５に、制御用兼通信用の配線を接続し、更に撮像装置装着部に３連撮像装置１７−３を組み込んで、そのコネクタに撮像装置用の制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
【００５４】
尚、図５に示す廃棄台５３には、画像認識で不具合のあった電子部品として大型電子部品５２´の他に、異形部品であるコネクタ５４´が廃棄されている。これは、このトレー式部品供給装置４８が、大型電子部品５２のみではなく他の段のトレーにコネクタ５４（不図示）も収容して、供給するものであることを示している。このトレー式部品供給装置４８の制御システムのメモリ４６のデータ領域には、周辺装置情報の中に、このトレー式部品供給装置４８が大型電子部品５２とコネクタ５４をそれぞれ所定の段のパレット上のトレーに収容しているという情報が含まれている。
【００５５】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１にトレー式部品供給装置４８を連結して、そのコネクタ２５に、制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
図６は、トレー式部品供給装置４８近傍の更なる他の構成例を示す図である。同図に示すように、トレー式部品供給装置４８の棚段から引き出されたパレット５５には２つのトレー５６及び５７が保持されている。一方のトレー５６には、底面に電極バンプを備えた比較的大型の電子部品であるＢＧＡ５８が収容されており、他方のトレー５７には同じく電極バンプを備えた極めて精密小型の電子部品であるＦＣ５９が収容されている。
【００５６】
そして、電子部品搭載装置１本体側には、移動ヘッド１８ｄの３連搭載ヘッド２３に対応する３連撮像装置１７−３と、これに並ぶ精密用撮像装置４９のほかに、ペースト半田、フラックス、銀ペースト等の接合補助剤を供給する接合補助剤供給容器６１が配置されている。
【００５７】
これに対応して、図６には図示を省略しているが、電子部品搭載装置１の少なくとも１つの駆動系には、３連搭載ヘッド２３を備えた移動ヘッド１８ｄが取り付けられており、他の少なくとも１つの駆動系には、ディスペンサーヘッド２４を備えた移動ヘッド１８ｅが取り付けられている。
【００５８】
移動ヘッド１８ｅのディスペンサーヘッド２４は、経路ｄで示すように移動して、その先端に接合補助剤供給容器６１に収容されているペースト状半田等の接合補助剤を付着させ、その付着させた接合補助剤を、同図の破線ｅで囲んだ拡大図に示すように、プリント基板２の所定のＦＣ５９の搭載位置６２に、多数の点状に転写する。
【００５９】
この転写されたペースト状半田等の接合補助剤の点状の数は、ＦＣ５９底面の電極バンプの数と同一である。このペースト状接合補助剤の転写処理が所定の回数だけ終了すると、３連搭載ヘッド２３により、ＦＣ５９が搭載位置６２に搭載される。
【００６０】
この場合も、トレー式部品供給装置４８には、一つのパレット５５に、ＢＧＡ５８のトレー５６とＦＣ５９のトレー５７が混載されている情報が、制御システムのメモリ４６に格納されており、接合補助剤供給容器６１にも同様に、接合補助剤供給容器であることと、接合補助剤の種類、電気的接合となる対象の電子部品の情報が、制御システムのメモリ４６に格納されている。電子部品搭載装置１のＣＰＵ２６は、これらの情報を自動的に読み出して接合補助剤の塗布（転写）処理と電子部品の搭載処理を実行する。
【００６１】
したがって、現場作業者は、電子部品搭載装置１にトレー式部品供給装置４８を連結して、そのコネクタ２５に、制御用兼通信用の配線を接続し、半田容器６１を所定の装着位置に装着してそのコネクタに制御用兼通信用の配線を接続するだけで、搭載プログラムを変更したり修正する作業を行う必要はない。
【００６２】
図７は、周辺装置としてのテープ式部品供給装置一括交換台車の例を示す図である。同図に示すテープ式部品供給装置一括交換台車６３は、上部にテープ式部品供給装置１６の取付台６４を備えている。この取付台６４には多数のテープ式部品供給装置１６が取り付けられる。
【００６３】
この方式は、テープ式部品供給装置１６が取り付けられた取付台６４を、同図に示すように、電子部品搭載装置側の部品供給ステージ１４に、そのまま載置して取付台６４のコネクタを電子部品搭載装置側に連結してもよく、テープ式部品供給装置一括交換台車６３ごと、その取付台６４部分を部品供給ステージ１４上に挿入して、テープ式部品供給装置一括交換台車６３のコネクタを電子部品搭載装置側に連結してもよい。
【００６４】
この場合も、取付台６４又はテープ式部品供給装置一括交換台車６３に、独立した制御システムが設けられて、その制御システムに必要な情報が予め格納される。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、内部機器として電子部品搭載装置等のホスト機械に組み込まれる組込機器、又は外部装置としてホスト機械に連結される周辺装置に、少なくともＣＰＵ、メモリ、入出力Ｉ／Ｆを備えた独立の制御システムを設けて、内部機器又は周辺装置として必要な本来は搭載プログラムのパラメータとして搭載プログラムに記述されるべき情報を予め制御システムに保持し、ホスト機械に組込み又は連結されたとき、その情報をホスト機械に読み出させるようにするので、内部機器を組み込みを他と交換するとき又は周辺装置の連結を他と切り替えるときに、その都度プログラマが搭載プログラムを変更したり修正する必要がなく、したがって、ユーザの要望する仕様に合わせた電子部品搭載装置の構築が極めて容易となり早期の納入が可能となると共に、従来見られたパラメータの入力ミスがなくなるので、異なる仕様ごとに信頼度の高い電子部品搭載装置の構築が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ） は一実施の形態における電子部品搭載装置の内部構造を示す図、（ｂ） はその一部を外部に取り出して判り易く示す図である。
【図２】一実施の形態におけるＸ軸駆動部及びＹ軸駆動部等からなる複数の駆動系に交換自在に取り付けられる複数の移動ヘッドをその駆動系と共に示す図である。
【図３】一実施の形態における電子部品搭載装置を中心とするシステム構成を示すブロック図である。
【図４】（ａ），（ｂ） は電子部品搭載装置の部品供給ステージに配設される周辺装置の例として代表的にトレー式部品供給装置とテープ式部品供給装置を示す図である。
【図５】トレー式部品供給装置近傍の他の構成例を示す図である。
【図６】トレー式部品供給装置近傍の更なる他の構成例を示す図である。
【図７】周辺装置としてのテープ式部品供給装置一括交換台車の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 電子部品搭載装置
２ プリント基板
３（３ａ、３ｂ） 案内レール
４、５、６、７ 移動ヘッド
８、１２ Ｘ軸駆動部
９、１３ Ｙ軸駆動部
９ａ、９ｂ ボールネジ
１１ Ｘ軸駆動モータ
１４ 部品供給ステージ
１５ リールカートリッジ
１６ テープ式部品供給装置
１７ 一般用撮像装置
１８（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ） 移動ヘッド
１９ 異形部品用搭載ヘッド
２１ ロータリー型搭載ヘッド
２２ 多連搭載ヘッド
２３ ３連搭載ヘッド
２４ ディスペンサーヘッド
２５ コネクタ
２６ ＣＰＵ
２７ 大型タッチパネル式表示装置
２８ 画像処理部ＶＧＡ
２９ メモリ
３１ 小型タッチパネル式表示装置
３２ 入出力Ｉ／Ｆ
３３（３３ａ〜３３ｄ、・・・） カメラ
３４（３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、・・・） ドライバ
３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、・・・） モータ
３６ コンピュータ
３７ ＣＰＵ
３８ ＣＲＴ（ｃｏｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ：ブラウン管）表示装置
３９ メモリ
４１ キーボード
４２ 入出力Ｉ／Ｆ
４３ ＩＤコードリーダ
４５ ＣＰＵ
４６ メモリ
４７ 入出力Ｉ／Ｆ
４８ トレー式部品供給装置
４９ 精密用撮像装置
５０ ノズル
５１ トレー
５２ 大型電子部品
５２´ 不具合な大型電子部品
５３ 廃棄台
５４ コネクタ
５４´ 不具合コネクタ
５５ パレット
５６、５７ トレー
５８ ＢＧＡ
５９ ＦＣ
６１ 接合補助剤供給容器
６２ 搭載位置
６３ テープ式部品供給装置一括交換台車
６４ 取付台
Claims (12)
- プリント基板に搭載する電子部品の撮像画像の認識処理による前記電子部品の位置決め機能と、該電子部品を搭載される前記プリント基板の撮像画像の認識処理による前記プリント基板の位置決め機能と、複数の移動ヘッド駆動系と、を備え、部品供給装置から供給される前記電子部品を搭載プログラムに従って前記プリント基板に搭載する電子部品搭載装置であって、
組み付けと取り外しが自在な種類の異なる複数の組込機器と、
該組込機器内の情報記憶回路と電気的に接続するためのコネクタと、
を備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。 - 前記情報記憶回路は、少なくともホスト装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自組込機器に関わる情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの前記自組込機器に関わる情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とから成ることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
- 前記複数の組込機器は、前記複数の移動ヘッド駆動系に交換自在に取り付けられる複数の移動ヘッドであることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
- 前記複数の移動ヘッドは、少なくとも電子部品を搭載する搭載ヘッドを有する移動ヘッドと、半田付けを行うディスペンサーヘッドを有する移動ヘッドと、を含んでいることを特徴とする請求項３記載の電子部品搭載装置。
- 前記搭載ヘッドは、二連ヘッド、三連ヘッド、４連以上の多連ヘッド、ロータリー型複数ヘッド、又は異形部品搭載用ヘッドであることを特徴とする請求項４記載の電子部品搭載装置。
- 前記複数の組込機器は、搭載直前の前記電子部品を撮像する撮像方式又は撮像精度の異なる画像認識用カメラであることを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
- 連結と取り外しが自在な種類の異なる複数の周辺装置と、該周辺装置内の情報記憶回路と電気的に接続するためのコネクタと、を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載装置。
- 前記情報記憶回路は、少なくともホスト装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自周辺装置に関わる情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの前記自周辺装置に関わる情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とから成ることを特徴とする請求項７記載の電子部品搭載装置。
- 前記複数の周辺装置は、電子部品供給装置であることを特徴とする請求項７記載の電子部品搭載装置。
- 電子部品供給装置は、テープ式部品供給装置、テープ式部品供給装置一括交換台車、トレー式部品供給装置、スティック式部品供給装置、又は振動型部品供給装置であることを特徴とする請求項９記載の電子部品搭載装置。
- 電子部品搭載装置に取り外し自在に組み込まれる組込機器であって、
少なくとも前記電子部品搭載装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自機器情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの前記自機器情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とを備えたことを特徴とする電子部品搭載装置の組込機器。 - 電子部品搭載装置に取り外し自在に連結される周辺装置であって、
少なくとも前記電子部品搭載装置の制御装置と電気的に接続するための入出力Ｉ／Ｆ（ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と、自装置情報を記憶する不揮発性メモリと、該不揮発性メモリの前記自装置情報を外部のホスト装置と授受するためのＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）とを備えたことを特徴とする電子部品搭載装置の周辺装置。
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