JP2006080313A - 一元化データによる部品搭載装置の座標ティーチング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】一元管理されている搭載座標データを変更することなく複数の部品搭載装置で同じ基板ユニットを生産出来る一元化データによる部品搭載装置の座標ティーチング方法を提供する。
【解決手段】外段取りの場合（Ｓ０１がＹＥＳ）、又は内段取りでも座標データ７９の搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒが確定していない場合は（Ｓ０２がＮＯ）、搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒのティーチングを行う（Ｓ０３）。また、座標データ７９の搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒが確定しているときは（Ｓ０２がＹＥＳ）、その搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒに対する自装置の位置ずれ量をティーチングによって取得し、その位置ずれ量を搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒとする座標調整データ８４を生成する。部品の実搭載処理では一元管理されている搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒが確定している座標データ７９と自装置ごとの搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒとに基づいて部品搭載位置座標を決定して部品を搭載する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、一元管理されている搭載座標データを変更することなく複数の部品搭載装置で同じ基板ユニットを生産出来る一元化データによる部品搭載装置の座標ティーチング方法に関する。

従来、多数のチップ状電子部品をプリント回路基板に搭載し、これらプリント回路基板に搭載されたチップ状電子部品を半田等で固定して基板ユニットを自動的に製造していく基板ユニット製造ラインがある。

図６は、上記のような基板ユニット製造ラインの一例を示す図である。同図に示す例では、基板ユニット製造ラインを４ライン示している。また、本来は、ラインの始点には基板供給装置が配置されるが、同図では図示を省略している。

同図において、図の斜め右上に示す第１製造ラインには、ラインの始端（図示を省略した基板供給装置に連続するライン下流側になる）から、２台の部品搭載装置１が、製造ラインに直列に連結されており、終端にリフロー炉２が配置されている。

部品搭載装置１は、基板供給装置から自装置内に自動搬入されてくるプリント回路基板に、自装置に配置されている部品供給装置から取り出したチップ状電子部品を自動的に搭載する装置であり、リフロー炉２は、プリント回路基板上に実装されたチップ状電子部品をプリント回路基板上に固定する装置である。

次の第２製造ラインでは、初めに１台のディスペンサ３が配置され、次に１台の部品搭載装置１が配置されている。ディスペンサ３は、プリント回路基板上のチップ状電子部品が搭載される位置にペースト状の半田等を添付又は塗布する装置である。ディスペンサ３は製造される基板ユニットに搭載されるチップ状電子部品の形式によって、部品搭載装置１の製造ライン上流側に配置される場合もあり、下流側に配置される場合もある。

上記の第１製造ラインの２台の部品搭載装置１は、内部にディスペンス機能が付加されている機種であるため、その上流側、下流側いずれにもディスペンサ３は配置されていない。

また、第３製造ラインでは、１台のディスペンス機能付きの部品搭載装置１とリフロー炉２が配置されている。また、第４製造ラインでは、部品搭載装置１、ディスペンサ３、リフロー炉２の順に、それぞれ１台ずつ配置されている。

これらの各製造ラインの各装置は、信号線４を介してホスト管理装置５に接続されていて、それぞれ稼動状態を管理されている。また、ホスト管理装置５は、各装置に対して生産開始前の段取りやティーチングなどの処理を行なうことも出きるようになっている。（例えば、特許文献１参照。）
図７(a) は、上記の製造ラインの中でチップ状電子部品（以下、単に部品ともいう）をプリント回路基板（以下、単に基板ともいう）に自動的に搭載する部品搭載装置１の外観斜視図であり、基台より上方を透視的に示している。また、同図(b) はその基台上に直接配置される諸装置のみを示す平面図であり、それらの上方に配置される同図(a) に示す各部の構成を取り除いて示している。

同図(a) に示すように、部品搭載装置１は回りを下保護カバー６に囲まれ、上方を上保護カバー７（図では透視的に示している）に覆われた基台８を備え、基台８の内部及び上部には各種の装置が配設されている。

基台８の内部には、ここには図示しないが各部を制御する中央制御部や製造ライン前段の装置から搬入されてくる基板を下から支持する支持プレート装置等を備えている。上保護カバー７の前面には液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなる表示入力装置９が配設されており、外部操作により各種の指示を入力することができる。また、ここには外部装置とケーブル接続するコネクタ等も配設されている。

基台８の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール１１（１１ａ、１１ｂ）が基板の搬送方向（Ｘ軸方向、図７(a) の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール１１ａ及び１１ｂの下部に接して図では定かに見えないがループ状の複数のコンベアベルトが走行可能に配設される。

コンベアベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール１１ａ及び１１ｂの下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板の裏面両側を下から支持しながら同図(b) に示すように基板１２を搬送する。

上記１対の基板案内レール１１ａ及び１１ｂを跨いで基板搬送方向と直角の方向（Ｙ軸方向）に平行に延在する左右一対の固定レール（Ｙ軸レール）１３ａ及び１３ｂが配設されている。

これらＹ軸レール１３ａ及び１３ｂとの間に長尺の移動レール（Ｘ軸レール）１４が差し渡されてＹ軸レール１３ａ及び１３ｂに滑動自在に係合している。このＸ軸レール１４には基板１２に部品を搭載する作業を行う作業ヘッド１５が摺動自在に支持されている。

上記のＸ軸レール１４には、その長手方向（Ｘ軸方向）に作業ヘッド１５を進退移動させるＸ軸駆動サーボモータが配設され、基台８上には、Ｘ軸レール１４をＹ軸レール１３ａ及び１３ｂに沿って前後（Ｙ軸方向）に進退させるＹ軸駆動サーボモータが配設されている。これらのＸ軸駆動サーボモータ及びＹ軸駆動サーボモータが制御回路からの指示により正逆両方向に自在に回転することにより、作業ヘッド１５が、ボールねじ、歯付きベルト等の駆動伝達系を介して駆動され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に自在に進退する。

上記の作業ヘッド１５は、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体１６に保護・収容された複数本の不図示の信号コードを介して装置本体１の基台８内部の電装部マザーボード上に配設されている中央制御部と連結されている。作業ヘッド１５は、これらの信号コードを介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板の位置決め用マークや部品の搭載位置の情報を示す画像データを送信する。

そして、同図(a),(b) に示すように、基台８の前後には、それぞれ部品供給ステージ１７（１７ａ、１７ｂ）が形成されている。部品供給ステージ１７には、後述するテープリール式部品供給装置が多数配置される。この部品供給ステージ１７と上記の基板案内レール１１との間には、３個の部品認識用カメラ１８と１台の吸着ノズル交換器１９がそれぞれ配設されている。吸着ノズル交換器１９には、それぞれ複数種類の吸着ノズル２１が、交換自在に保持されている。

図８は、上記の部品供給ステージ１７上に装着されるテープリール式部品供給の配置状態を簡略に示す図である。尚、同図には吸着ノズル交換器１９の図示を省略している。同図に示すように、部品供給ステージ１７上には、多数のテープリール式部品供給装置２２が密に連続して並設されている。各テープリール式部品供給装置２２は、後端部のリール保持部に、部品テープを捲着した部品テープ保持リール２３を交換自在に保持し、その部品テープ保持リール２３から引き出される部品テープに収容している部品を上記の作業ヘッド１５に供給するための部品供給口２４を本体装置内側に向けて配置されている。

図９は、上記作業ヘッド１５の斜視図である。同図に示すように、作業ヘッド１５は、上述したように屈曲自在な帯状のチェーン体１６によって本体装置の中央制御部と連結されており、支持部２５により支持された２個の搭載ヘッド２６、２６と、基板認識用カメラ２７を備えている。

２個の搭載ヘッド２６の先端には、それぞれ照明装置２８と更にその先端に上述した吸着ノズル２１を装着している。吸着ノズル２１は、光拡散板２１−１とノズル２１−２とで形成されている。

上記の作業ヘッド１５は、上述したＹ軸レール１３とＸ軸レール１４とにより前後左右に自在に移動する。そして搭載ヘッド２６は、作業ヘッド１５に保持されて、それぞれＺ軸方向（上下方向）に昇降可能であり且つθ軸方向（３６０°方向）に回転可能である。

これにより、吸着ノズル２１は、作業ヘッド１５と搭載ヘッド２６を介して、各作業領域において、前後と左右に移動自在であり、上下に昇降自在であり、且つ３６０°方向に回転自在である。

このような構成で、上記の作業ヘッド１５は、搭載ヘッド２６の吸着ノズル２１によって、図８に示した部品供給ステージ１７上のテープリール式部品供給装置２２の部品供給口２４から部品を吸着し、その吸着した部品を部品認識用カメラ１８で撮像し、その撮像信号により中央制御部で画像認識して吸着状態の正否を判断し、補正できる位置ずれ等については補正を行い、補正できない不良部品であると判断したときはその部品を廃棄して新たな部品の再度の吸着を行って、図８の矢印ｃ又はｄで示すように、事前のティーチングで位置を確認している基板１２上の搭載位置に上記吸着した部品を搭載する。

ところで、一般に、１種類の基板ユニットに対して部品搭載処理を実行するプログラムは、そのプログラムに内蔵される搭載座標データ群も含めて１種類であるが、実際に部品搭載処理を実行する部品搭載装置では、装置固有の絶対座標が存在するため、プログラム上では搭載座標が確定している座標データであっても、そのまま部品搭載処理に使用することができない。

そのため、必要に応じて部品搭載装置ごとに、座標ティーチングを行わなければならない。この座標ティーチングについては、部品搭載処理中に不用意なエラーが発生しても容易にティーチングに移行できるような部品搭載装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
また、電子部品搭載装置に対してティーチングする作業の回数を少なくするとともに、電子部品搭載装置が確実に電子部品を吸着することができるようにすることが提案されている。（例えば、特許文献３参照。）
特開２０００−１５１１９１号公報（［要約］、図３） 特開２００４−１７２２２１号公報（［要約］、図３） 特開２００２−３１４３００号公報（［要約］、図１）

ところで、前述のように、１種類の基板ユニットに部品を搭載する座標データ（部品搭載プログラムのプログラムパラメータとしての座標データ群、以下同様）は本来１種類しか存在しないが、従来は、実際に部品搭載処理を実行する部品搭載装置に装置固有の絶対座標が存在するため、その絶対精度に対する搭載位置ズレを座標データの補正だけでは調整出来ず、そのような補正しきれない搭載位置ずれに対しては搭載座標データを座標ティーチングによって調整しており、更にそれとは異なる部品搭載装置で同じ基板ユニットを生産する場合には、その都度座標データをティーチングによって調整している。

そのため、同じ種類の基板ユニットを同時に複数の部品搭載装置で生産する場合は、各部品搭載装置ごとに、あたかも異なる基板ユニットのごとく個々に部品搭載プログラムが作成されることになり、それぞれ異なる基板ユニットとして管理部に登録し、生産を行っていた。したがって、それらの部品搭載プログラムをそれぞれ別に管理する必要があり、同一種類の基板ユニットの生産プログラムデータの管理が２重３重に発生して、データの一元化管理という合理化志向に反するなどの問題があった。

また、そのような座標データ管理において、ＣＡＤデータの場合に、そのＣＡＤデータを座標ティーチングによって変更されると、ＣＡＤデータが持っていた本来の正しい座標データが判らなくなってしまうというデータ管理上望ましくない事態となって問題があった。

ところが、従来の部品搭載処理における搭載座標のティーチングは、前述したように、作成した総合的な段取り情報テーブルを各社のフォーマットに合わせて表示し、印刷し、部品搭載装置に表示することや、エラー発生から直ちにティーチングに移行できることや、ティーチングする作業の回数を少なくすることであって、上記のような問題を解決するものではなかった。

本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、一元管理されている搭載座標データを変更することなく複数の部品搭載装置で同じ基板ユニットを生産出来る一元化データによる部品搭載装置の座標ティーチング方法を提供することである。

先ず、第１の発明の一元化データによる座標ティーチング方法は、所定の基板ユニットを生産するための一元管理されている搭載座標データを記憶する工程と、上記一元管理されている搭載座標データと異なる搭載座標データによって上記所定の基板ユニットを生産する部品搭載装置の搭載座標データに、上記一元管理されている搭載座標データを変換するための搭載座標調整データを生成する工程と、該生成された搭載座標調整データを上記部品搭載装置に対応する製造指示データに附加する工程と、座標ティーチングにおいて上記一元管理されている搭載座標データのティーチングを行うのか上記部品搭載装置に対応する上記製造指示データに附加されている上記搭載座標調整データをティーチングするのかを自動的に判断するための座標確定フラグを基板情報に附加する工程と、上記基板情報の上記座標確定フラグの情報に基づいて上記一元管理されている搭載座標データのティーチング又は上記製造指示データに附加されている上記搭載座標調整データのティーチングかを自動的に判断するティーチング判断工程と、を含んで構成される。

次に、第２の発明の部品搭載装置は、所定の基板ユニットを生産するための一元管理されている搭載座標データを記憶する搭載座標データ記憶手段と、上記一元管理されている搭載座標データと異なる搭載座標データによって上記所定の基板ユニットを生産する部品搭載装置の搭載座標データに、上記一元管理されている搭載座標データを変換するための搭載座標調整データを生成する調整データ生成手段と、該生成された搭載座標調整データを上記部品搭載装置に対応する製造指示データに附加する調整データ附加手段と、座標ティーチングにおいて上記一元管理されている搭載座標データのティーチングを行うのか上記部品搭載装置に対応する上記製造指示データに附加されている上記搭載座標調整データのティーチングを行うのかを示すフラグを基板情報に附加するティーチングフラグ附加手段と、上記基板情報の上記座標確定フラグが上記一元管理されている搭載座標データのティーチング未処理を示しているときは上記一元管理されている搭載座標データのティーチング、上記基板情報の上記座標確定フラグが上記一元管理されている搭載座標データのティーチングが処理済みを示しているときは上記製造指示データに附加されている上記搭載座標調整データのティーチングであると自動的に判断するティーチング判断手段と、該ティーチング判断手段の判断に基づいて行われたティーチング処理済みの上記一元管理されている搭載座標データと上記搭載座標調整データとから搭載点を求めて該搭載点への搭載を実行するよう制御する制御手段と、を備えて構成される。

本発明によれば、複数の部品搭載装置で同一の基板ユニットを同時に生産する場合において、ＣＡＤデータや自作の部品搭載プログラムなど一元管理されている搭載座標データを変更することなく複数の部品搭載装置で同一の基板ユニットの生産が可能となり、同じ基板ユニットを各部品搭載装置の搭載特性に応じて各部品搭載装置ごとに異なる基板ユニットとして登録する２重３重のデータ管理の手間が解消され、搭載座標データの一元管理ができて便利である。

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、本例における基板ユニット生産ラインのライン管理装置の外観構成を示す図であり、同図(b) は、そのシステム構成を示すブロック図である。同図(a) に示すように、ライン管理装置３０は、例えばパーソナルコンピュータ等からなり、その本体３１には不図示の接続ケーブルを介してディスプレイ３２及びキーボード３３が接続され、更に、ケーブル３４を介して手持ち操作型のバーコード読取装置３５が接続されている。バーコード読取装置３５はテープリール式部品供給装置の部品テープ保持リール３６の側面等に記載されているバーコードを読み取るのに用いられるが、本例では使用しない。

また、上記のキーボード３３には、ポインティングデバイス（マウス）３７が接続されている。また、本体３１には、プログラムをローディングするための、又は作成データを保管するためのフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ、その他各種の記憶媒体が着脱自在に装着される。

このライン管理装置３０のシステムは、同図(b) に示すように、ＣＰＵ（central processing unit：中央演算処理装置）３８と、このＣＰＵ３８にバス３９を介して接続されたＲＯＭ（read only memory：読み出し専用メモリ）４１、ＲＡＭ（Random Access Memory：読み書き自在なメモリ）４２、ＨＤ（ハードディスク）４３、ＬＡＮ（local area network：社内ネットワーク）ｉ／ｏ（インターフェース）制御部４４、同図(a) に示すディスプレイ３２及びキーボード３３、同図(a) には図示を省略したプリンタ４５等により構成される。

ＲＯＭ４１は、このライン管理装置３０の制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ３８は、その制御プログラムにより上記各部の動作を制御する。ＲＡＭ４２は、キーボード３３から入力されるデータやＣＰＵ３８による演算中の中間データ等を一時的に記憶する。ＨＤ４３は、キーボード３３から入力された或は外部の記録媒体から読み込まれた各種のデータ、ファイル、テーブル等を格納しており、ＣＰＵ３８の制御により、それらのデータ、ファイル、テーブル等をＲＡＭ４２に転送する。

ＬＡＮｉ／ｏ制御部４４には、特には図示しないが、信号線によるＬＡＮを介して基板生産ラインの部品搭載装置等が接続されている。ＬＡＮｉ／ｏ制御部４４は、ＣＰＵ３８の制御により、上記接続されている各部の入出力を制御する。

ディスプレイ３２は、ＣＲＴ（cathode ray tube：ブラウン管）表示装置により構成され、入力されたデータを表示し或はＣＰＵ３８が行った演算結果を表示する。またティーチング処理の実行時には、ティーチング画面を表示する。尚、ディスプレイ３２は、ＬＣＤ（liquid crystal display：液晶表示装置）等であってもよい。

キーボード３３は、数字、文字及び各種の指令を入力するための複数の操作キーを備えており、これら操作キーのステータス信号をＣＰＵ３８に出力する。マウス３７は、二次元の移動速度信号を出力してディスプレイ３２に表示された画面上の任意の位置を指定する。

ＣＰＵ３８は、上記の各部を制御しながら、キーボード３３から入力される開始指示に基づいて、ＬＡＮに接続されている各部、各装置への制御を開始する。また、同じくキーボード３３からの入力と所定の記録媒体から読み込んだ部品搭載処理プログラムに基づいて外段取り（ライン管理装置３０によりＬＡＮを介して行われる製造ライン上の部品搭載装置や他の装置への段取り作業）を行う。この外段取りで使用される後述する各種のデータは、一元管理されている特定の記録媒体から本体装置に読み込まれてＨＤ４３の所定の記憶領域に格納される。

図２は、本例の基板ユニット生産ラインを構成する部品搭載装置のシステムブロック図である。同図に示すように、本例の部品搭載装置５０は、ＣＰＵ５１と、このＣＰＵ５１にバス５２で接続されたｉ／ｏ（入出力）制御ユニット５３及び画像処理ユニット５４からなる制御部を備えている。また、ＣＰＵ５１にはメモリ５５が接続されている。メモリ５５は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。

また、ｉ／ｏ制御ユニット５３には、作業ヘッド（図９の作業ヘッド１５参照）に装着されている基板認識用カメラ５６（図９の基板認識用カメラ２７参照）で画像認識する基板５７（図７及び図８の基板１２参照）の部品搭載位置を照明するための基板照明装置５８や、搭載ヘッドの吸着ノズル５９（図９の搭載ヘッド２６及び吸着ノズル２１参照）に吸着されている部品６１を照明するための部品認識用カメラ６２（図８の部品認識用カメラ１８参照）と一体に装備されているＬＥＤ照明器６３が照明制御ユニット６４を介して接続されている。

更に、ｉ／ｏ制御ユニット５３には、それぞれのアンプ（ＡＭＰ）を介してＸ軸モータ６５、Ｙ軸モータ６６、Ｚ軸モータ６７、及びθ軸モータ６８が接続されている。Ｘ軸モータ６５は、作業ヘッドをＸ方向に駆動し、Ｙ軸モータ６６は、作業ヘッドをＹ方向に駆動し、Ｚ軸モータ６７は搭載ヘッド５９を上下に駆動し、そしてθ軸モータ６８は搭載ヘッドつまり吸着ノズル５９を３６０度方向に回転させる。

上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ（Ｘ軸モータ６５、Ｙ軸モータ６６、Ｚ軸モータ６７、及びθ軸モータ６８）の回転に応じたエンコーダ値がｉ／ｏ制御ユニット５３を介してＣＰＵ５１に入力する。これにより、ＣＰＵ５１は、各搭載ヘッドの前後、左右、上下の現在位置、及び回転角を認識することができる。

更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット５３には、バキュームユニット６９が接続されている。バキュームユニット６９はバキュームチューブ７１を介して搭載ヘッドの吸着ノズル５９に空気的に接続されている。このバキュームチューブ７１には空圧センサ７２が配設されている。バキュームユニット６９は、吸着ノズル５９に対しバキュームによって部品６１を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク（真空破壊）によって吸着を解除させる。

このとき、空圧センサ７２からバキュームチューブ７１内の空気圧データが電気信号としてｉ／ｏ制御ユニット５３を介しＣＰＵ５１に出力される。これにより、ＣＰＵ５１は、バキュームチューブ７１内の空気圧の状態を知って、吸着ノズル５９によって部品６１を吸着する準備が出来ているか否かを認識することができると共に、吸着された部品６１が正常に吸着されているか否かを認識することができる。

更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット５３には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ等がそれぞれのドライバを介して接続されている。位置決め装置は、部品搭載装置５０の基台内部において基板案内レール（図７及び図８の基板案内レール１１ａ、１１ｂ参照）の内側下方に配置され、装置内に案内されてくる基板５７の位置決めを行う。

ベルト駆動モータは案内レールに一体的に配設されている搬送ベルトを循環駆動する。基板センサは基板５７の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプは部品搭載装置５０の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生を現場作業者に報知する。

また、ＣＰＵ５１には、通信ｉ／ｏインターフェース７３、表示操作入力装置７４、記録装置７５が接続されている。通信ｉ／ｏインターフェース７３は、例えばティーチング処理などが例えばライン管理装置３０によって外段取りで行われる場合などに、ライン管理装置３０と有線又は無線で接続してＣＰＵ５１との通信が可能であるようにする。

記録装置７５は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、フラッシュメモリ装置等の各種の記録媒体を装着可能であり、部品搭載装置５０の部品搭載処理のプログラム、その事前に行なわれる部品搭載座標ティーチング処理等の内段取り用のプログラム、部品ライブラリのデータ、ＣＡＤからのＮＣデータ、外段取り又は内段取りで使用される後述する各種のデータを記録して保持している。

これらの処理に用いられるプログラムはＣＰＵ５１によりメモリ５５のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用され、データもメモリ５５のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされる。処理されて更新されたデータは、所定の記録媒体の所定のデータ領域に格納されて保存される。また、メモリ５５のデータ領域は、細分化された多数のレジスタ領域を備えており、このレジスタ領域には各種の計数値が一時的に保存される。

表示操作入力装置７４は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット５４が作業ヘッド側の基板認識用カメラ５６で撮像した基板５７の画像や、同じく画像処理ユニット５４が本体装置側の部品認識用カメラ６２で撮像した部品６１の画像を表示装置に表示する。またティーチング処理の実行時には、ティーチング画面を表示する。

図３(a) 〜(d) は、本例の一元化データによる搭載座標ティーチングに用いられる各種のデータ構成を示す図である。図３(a) は基板情報データ７６のデータ構成を示している。基板情報データ７６は、生産される基板ユニットの基板のＩＤコードである基板コード７７と、座標確定フラグ７８、及びその他の基板情報から成る。座標確定フラグ７８は、当該基板に搭載される各部品６１に対応する搭載位置について、Ｘ、Ｙ方向の座標データが例えばティーチングによって確定しているものについては座標確定フラグは「１」が設定され、未だ確定していないものについては「０」が設定される。

図３(b) は座標データ７９のデータ構成を示している。座標データ７９は上記の基板コード７７と搭載座標データ８１から成る。搭載座標データ８１は、各部品６１ごとに、その部品６１の平面方向の搭載座標データＸ、Ｙ、θ（以下θ方向の回転座標データをＲで表す）を一組とした搭載座標データで構成されている。

図３(c) は製造指示データ８２のデータ構成を示している。製造指示データ８２は基板コード７７と製造指示コード８３及びその他の製造指示情報から成る。製造指示コード８３つまり製造指示データ８２は、基板コード７７で示される基板ユニットを生産する部品搭載装置５０毎に設定される。

図３(d) は座標調整データ８４のデータ構成を示している。座標調整データ８４は、上記の製造指示コード８３と搭載アジャストデータ８５から成る。製造指示コード８３は製造指示データ８２の製造指示コード８３とリンクしており、搭載アジャストデータ８５は座標データ７９の部品６１ごとの搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒに対応する一組のデータからなり、一元的に管理される座標データ７９に対する部品搭載装置５０ごとの座標補正値である。

図４は、上記の図１及び図２に示したハード構成において、図３に示した各種のデータを用いて実行される座標ティーチングの処理を示すフローチャートである。同図において、先ず、外段取りであるか否かが判別される（Ｓ０１）。この処理は、オペレータによる入力操作が、ライン管理装置３０で行われているか否かを判別する処理である。

そして、上記処理Ｓ０１の判別で外段取りであると判別された場合は（Ｓ０１がＹＥＳ）、搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒのティーチングを行う（Ｓ０３）。
他方、外段取りでなければ（Ｓ０１がＮＯ）、個々の部品搭載装置の表示入力装置（図７(a) の表示入力装置９参照）を用いて行われる内段取りであり、この場合は続いて座標データが確定しているか否かが判別される（Ｓ０２）。

この処理は、入力された図３(a) に示した基板情報データ７６の座標確定フラグ７８を参照し、座標確定フラグ７８が「１」となっているか否かを判別する処理である。
そして、座標確定フラグ７８が「０」となっていれば（Ｓ０２がＮＯ）、この場合も搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒのティーチングを行う（Ｓ０３）。

尚、上記の外段取りによるティーチングは、座標データが確定していないデータの場合にのみ行われるティーチングであるので、外段取りのティーチングの場合は自動的に処理Ｓ０３に移行することになる。

処理Ｓ０３の搭載座標データＸ、Ｙ、Ｒのティーチングでは、当該基板コード７７に対応する座標データ７９が記録装置７５から読み出される。尚、本例では、搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）がＣＡＤで作成されている座標データ７９は、搭載座標データが確定している座標データ７９として最初から取り扱われて一元管理の対象となっているので、この処理Ｓ０３が行われることはない。

他方、例えば基板をスキャナで走査して得られた搭載位置に基づいて作成された自作の搭載プログラム等は、スキャナで走査して得られた搭載位置を示す画像も正確とは言えず、また搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）の入力時に入力ミスも生じ易い。したがって、搭載座標データの値に誤りのあるものが含まれている虞がある。上記の処理では主として、そのような座標データ７９が搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）のティーチング処理の対象となる。

この搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）のティーチングでは、上記基板コード７７に対応して読み出された座標データ７９の搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）に基づいて、搭載処理を試験実行しながら搭載位置を基板カメラで画像認識し、又は実際の搭載は行わず基板のパッドだけを画像認識して、位置ずれがあれば正しい位置に搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）を書き直すという処理を行って、これを記録装置７５に記録して処理を終了する。

この後、上記の作業を行ったオペレータは、当該基板コード７７に対応する基板のすべての搭載位置座標のティーチングが終了していない（例えば途中で勤務時間が終了して作業を中断した）場合は、確定フラグ７８を「０」のままとするが、当該基板コード７７に対応する基板のすべての搭載位置座標のティーチングが終了していれば、確定フラグ７８に「１」を設定し、これが記録装置７５に記録される。

これにより、上述した搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）がＣＡＤで作成されている座標データ７９と共に、実際に、或る部品搭載装置５０を用いて搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）のティーチングが行われた座標データ７９が、一元管理される座標データ７９として確定される。

そして、上記の処理Ｓ０２の判別で、基板コード７７に対応する基板情報データ７６のすべての座標確定フラグ７８が「１」となっているときは（Ｓ０２がＹＥＳ）、座標調整データの搭載アジャストデータのティーチングを行う（Ｓ０３）。

この処理では、先ず、基板情報データ７６から基板コード７７が読み出され、その基板コード７７に対応する製造指示データ８２が記録装置７５から読み出される。そして、この製造指示データ８２の自装置に対応する製造指示コード８３が読み出され、この製造指示コード８３に対応する座標調整データ８４が記録装置７５から読み出される。

そしてこの読み出された自装置用の座標調整データ８４による搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒを自装置の記録装置７５の実行記憶領域に記憶する。すなわち、実行記憶領域のデータを基板コード７７に対応する搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒに更新する。そして処理を終了する。

尚、実際に、或る部品搭載装置５０を用いて搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）のティーチングが行われた座標データ７９の場合は、その或る部品搭載装置５０における上記更新された搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒは、値が全て「０」である。

また、その或る部品搭載装置５０以外の部品搭載装置５０の場合は、それぞれの装置固有の位置ずれ量に基づく補正量が更新された搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒとなる。また、ＣＡＤで作成されてた座標データ７９の場合は、基板コード７７の基板の基準位置に対する搭載座標データは正確ではあるが、部品搭載装置５０ごとに、基準位置からの移動距離に誤差が発生するので、ＣＡＤで作成されてた座標データ７９の場合でも、部品搭載装置５０ごとに、基準位置からの移動距離の誤差により発生する位置ずれ量に基づく補正量が更新された搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒとなる。

このようにして、一元管理の対象として搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）の確定した座標データと、その一元管理される搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）に対する各部品搭載装置５０ごとの座標データ補正量からなる搭載アジャストデータＸ、Ｙ、Ｒを有する座標調整データ８４が出来上がる。

図５は、上記の座標ティーチング後において部品搭載処理が実行される際の処理のフローチャートである。同図に示すように、本例の部品搭載処理では、先ず、搭載座標データと搭載アジャストデータとに基づいて搭載座標が決定される（Ｓ１０１）。

この処理では、基板コード７７に対応する座標データ７９と、この基板コード７７に対応する製造指示データ８２の自装置に対応する製造指示コード８３に対応する座標調整データ８４が記録装置７５から読み出される。

そして、各部品ごとに、実搭載座標データＸ＝座標データ７９の搭載座標データ８１（Ｘ）＋座標調整データ８４の搭載アジャストデータ８５（Ｘ）、実搭載座標データＹ＝座標データ７９の搭載座標データ８１（Ｙ）＋座標調整データ８４の搭載アジャストデータ８５（Ｙ）、実搭載座標データＲ＝座標データ７９の搭載座標データ８１（Ｒ）＋座標調整データ８４の搭載アジャストデータ８５（Ｒ）として実搭載座標データが演算される。

そして、この演算によって求められた座標位置に部品が搭載される（Ｓ１０２）。
この処理が複数の部品搭載装置によって繰り返されて、基板に対する部品の搭載処理が複数の部品搭載装置によって実行され基板ユニットが生産される。この基板コード７７の基板への搭載処理に使用される座標データ７９は、搭載座標データ８１（Ｘ、Ｙ、Ｒ）が確定しているただ一つの座標データ７９であり、この座標データ７９が基板コード７７の基板への搭載処理に使用される座標データとして一元的に管理される。したがって、データの管理が簡単となり、また、１種類の基板に、座標データが複数発生して管理が混乱するようなこともなくなる。

(a) は一実施の形態における基板ユニット生産ラインのライン管理装置の外観構成を示す図、(b) はそのシステム構成を示すブロック図である。 一実施の形態における基板ユニット生産ラインを構成する部品搭載装置のシステムブロック図である。 (a) 〜(d) は一実施の形態における一元化データによる座標ティーチングに用いられる各種のデータ構成を示す図である。 各種のデータを用いて実行される座標ティーチングの処理を示すフローチャートである。 座標ティーチング後において部品搭載処理が実行される際の処理のフローチャートである。 従来の基板ユニット製造ラインの一例を示す図である。 (a) は従来の部品搭載装置の内部を透視的に示す外観斜視図、(b) はその基台上に直接配置される諸装置のみを示す平面図である。 部品搭載装置の部品供給ステージ上に装着されるテープリール式部品供給の配置状態を簡略に示す図である。 部品搭載装置に装備されている作業ヘッドの斜視図である。

符号の説明

１ 部品搭載装置
２ リフロー炉
３ ディスペンサ
４ 信号線
５ ホスト管理装置
６ 下保護カバー
７ 上保護カバー
８ 基台
９ 表示入力装置
１１ａ、１１ｂ 基板案内レール
１２ 基板
１３ａ、１３ｂ 固定レール（Ｙ軸レール）
１４ 移動レール（Ｘ軸レール）
１５ 作業ヘッド
１６ チェーン体
１７（１７ａ、１７ｂ） 部品供給ステージ
１８ 部品認識用カメラ
１９ 吸着ノズル交換器
２１ 吸着ノズル
２１−１ 光拡散板
２１−２ ノズル
２２ テープリール式部品供給装置（テープフィーダ）
２３ 部品テープ保持リール
２４ 部品供給口
２５ 支持部
２６ 搭載ヘッド
２７ 基板認識用カメラ
２８ 照明装置
３０ ライン管理装置
３１ パーソナルコンピュータ本体
３２ ディスプレイ
３３ キーボード
３４ ケーブル
３５ バーコード読取装置
３６ 部品テープ保持リール
３７ ポインティングデバイス（マウス）
３８ ＣＰＵ（central processing unit：中央演算処理装置）
３９ バス
４１ ＲＯＭ（read only memory：読み出し専用メモリ）
４２ ＲＡＭ（Random Access Memory：読み書き自在なメモリ）
４３ ＨＤ（ハードディスク）
４４ ＬＡＮｉ／ｏ（ＬＡＮインターフェース）制御部
４５ プリンタ
５０ 部品搭載装置
５１ ＣＰＵ
５２ バス
５３ ｉ／ｏ（入出力）制御ユニット
５４ 画像処理ユニット
５５ メモリ
５６ 基板認識用カメラ
５７ 基板
５８ 基板照明装置
５９ 吸着ノズル
６１ 部品
６２ 部品認識用カメラ
６３ ＬＥＤ照明器
６４ 照明制御ユニット
６５ Ｘ軸モータ
６６ Ｙ軸モータ
６７ Ｚ軸モータ
６８ θ軸モータ
６９ バキュームユニット
７１ バキュームチューブ
７２ 空圧センサ
７３ 通信ｉ／ｏインターフェース
７４ 表示操作入力装置
７５ 記録装置
７６ 基板情報データ
７７ 基板コード
７８ 座標確定フラグ
７９ 座標データ
８１ 搭載座標データ
８２ 製造指示データ
８３ 製造指示コード
８４ 座標調整データ
８５ 搭載アジャストデータ

Claims (2)

1. 所定の基板ユニットを生産するための一元管理されている搭載座標データを記憶する工程と、
   前記一元管理されている搭載座標データと異なる搭載座標データによって前記所定の基板ユニットを生産する部品搭載装置の搭載座標データに、前記一元管理されている搭載座標データを変換するための搭載座標調整データを生成する工程と、
   該生成された搭載座標調整データを前記部品搭載装置に対応する製造指示データに附加する工程と、
   座標ティーチングにおいて前記一元管理されている搭載座標データのティーチングを行うのか前記部品搭載装置に対応する前記製造指示データに附加されている前記搭載座標調整データをティーチングするのかを自動的に判断するための座標確定フラグを基板情報に附加する工程と、
   前記基板情報の前記座標確定フラグの情報に基づいて前記一元管理されている搭載座標データのティーチング又は前記製造指示データに附加されている前記搭載座標調整データのティーチングかを自動的に判断するティーチング判断工程と、
   を含んで成ることを特徴とする一元化データによる座標ティーチング方法。
2. 所定の基板ユニットを生産するための一元管理されている搭載座標データを記憶する搭載座標データ記憶手段と、
   前記一元管理されている搭載座標データと異なる搭載座標データによって前記所定の基板ユニットを生産する部品搭載装置の搭載座標データに、前記一元管理されている搭載座標データを変換するための搭載座標調整データを生成する調整データ生成手段と、
   該生成された搭載座標調整データを前記部品搭載装置に対応する製造指示データに附加する調整データ附加手段と、
   座標ティーチングにおいて前記一元管理されている搭載座標データのティーチングを行うのか前記部品搭載装置に対応する前記製造指示データに附加されている前記搭載座標調整データのティーチングを行うのかを示すフラグを基板情報に附加するティーチングフラグ附加手段と、
   前記基板情報の前記座標確定フラグが前記一元管理されている搭載座標データのティーチング未処理を示しているときは前記一元管理されている搭載座標データのティーチング、前記基板情報の前記座標確定フラグが前記一元管理されている搭載座標データのティーチングが処理済みを示しているときは前記製造指示データに附加されている前記搭載座標調整データのティーチングであると自動的に判断するティーチング判断手段と、
   該ティーチング手段の判断に基づいて行われたティーチング処理済みの前記一元管理されている搭載座標データと前記搭載座標調整データとから搭載点を求めて該搭載点への搭載を実行するよう制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする部品搭載装置。

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