JP2007189142A - フレキシブル基板の貼付け方法および同装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送用治具に対するフレキシブル基板の実質的な貼付け精度を向上させる。
【解決手段】移動可能なヘッド20により供給部4にあるフレキシブル基板6(FPC6)を吸着して一旦仮置きテーブル36上に仮置きし、この仮置きしたFPC6をカメラ32により撮像した後、ヘッド20によりFPC6を再度吸着するとともに、当該再吸着時のヘッド20の位置情報とカメラ32による撮像画像とに基づきヘッド20に対するFPC6の吸着誤差を求め、再吸着したFPC6を搬送用治具J上に搬送して貼付けるとともに、この貼付けの際に前記吸着誤差に応じた補正を行うようにした。
【選択図】図1
【解決手段】移動可能なヘッド20により供給部4にあるフレキシブル基板6(FPC6)を吸着して一旦仮置きテーブル36上に仮置きし、この仮置きしたFPC6をカメラ32により撮像した後、ヘッド20によりFPC6を再度吸着するとともに、当該再吸着時のヘッド20の位置情報とカメラ32による撮像画像とに基づきヘッド20に対するFPC6の吸着誤差を求め、再吸着したFPC6を搬送用治具J上に搬送して貼付けるとともに、この貼付けの際に前記吸着誤差に応じた補正を行うようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、フレキシブル基板を搬送用治具に貼付ける貼付け方法および貼付け装置に関するものである。
従来から、可撓性のあるフレキシブル基板(以下、FPC(Flexible Printed Circuits)という)の製造において、FPCをプレート状の搬送用治具に貼付けた状態で搬送しながら半田ペーストの印刷などの各種処理を施すことが行われている。
搬送用治具へのFPCの貼付け作業は、例えば特許文献1に開示されるような貼付け装置によって自動化されおり、この装置では、トレイに載せて供給されるFPCを移動可能なヘッドにより吸着し、搬送用治具上に搬送して貼付けるように構成されている。
なお、搬送用治具上には、複数のFPCを並べた状態で貼り付けることが求められるため、この貼付け装置では、ヘッドによるFPCの吸着後、このFPCをその下面側(吸着面の反対側)から画像認識することによりFPCの吸着ズレ(吸着誤差)を検出し、この誤差に応じて貼付け補正を行うように構成されている。
特開2005−210003号公報
ところで、FPCは周知の通り積層構造を有しており、その下面(搬送用治具に対する貼付け面側)と上面との間には製造課程で位置ずれ(下面側の層と上面側の層との間の位置ずれ;以下、積層誤差と称す)が生じている場合がある。そのため、例えば貼付け装置においてFPCの下面に形成されたマークを画像認識し、吸着誤差を補正した上で手搬送用治具上に貼り付けたとしても、積層誤差がある結果、基板上面に対する次工程の処理にズレ(誤差)が生じることが考えられる。例えば、半田ペーストの印刷などの処理では印刷ズレが生じることが考えられる。
そこで、FPCの製造工程において積層誤差を高い精度で管理することが求められるが、これにも製造コスト等との関係で自ずと限界がある。
本発明は、上記の事情に鑑み、搬送用治具に対するフレキシブル基板の実質的な貼付け精度を向上させることを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のフレキシブル基板の貼付け方法は、 移動可能な基板吸着用のヘッドにより基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着し、このフレキシブル基板を、搬送用治具の貼付け面に貼付ける方法であって、前記ヘッドにより前記基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着して一旦仮置きテーブル上に仮置きし、この仮置きしたフレキシブル基板を画像認識した後、前記ヘッドによりフレキシブル基板を再度吸着するとともに、当該再吸着時のヘッドの位置情報と前記画像認識結果とに基づき前記ヘッドに対するフレキシブル基板の吸着誤差を求め、再吸着したフレキシブル基板を搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるとともに、この貼付けの際に前記吸着誤差に応じた補正を行うようにしたものである(請求項1)。
この貼付け方法では、フレキシブル基板の上面を基準としてヘッドに対するフレキシブル基板の吸着誤差を求め、この吸着誤差を補正して搬送用治具へフレキシブル基板の貼付けを行う、つまり、上記の通り上面を基準としてフレキシブル基板の貼付けを行うため、フレキシブル基板に積層誤差がある場合でも、その後の処理を適切に進めることが可能となる。
また、本発明のフレキシブル基板の貼付け方法は、移動可能な基板吸着用のヘッドにより基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着し、このフレキシブル基板を、搬送用治具の貼付け面に貼付ける方法であって、前記ヘッドにより前記基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着して一旦仮置きテーブル上に仮置きし、この仮置きしたフレキシブル基板を画像認識して前記仮置きテーブルに対するフレキシブル基板の位置誤差を求めた後、前記ヘッドによりフレキシブル基板を再度吸着して搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるとともに、ヘッドによるフレキシブル基板の前記再吸着時に、前記位置誤差に応じて吸着位置補正を行うようにしたものである(請求項2)。
この貼付け方法では、フレキシブル基板の上面を基準として仮置きテーブルに対するフレキシブル基板の位置誤差を求め、ヘッドによる再吸着時にこの位置誤差を補正して搬送用治具へのフレキシブル基板の貼付けを行う、つまりこの場合も、実質的には基板上面を基準としたフレキシブル基板の貼付けを行うこととなる。そのため、請求項1の方法と同様、フレキシブル基板に積層誤差がある場合でも、その後の処理を適切に進めることが可能となる。
なお、請求項1及び2の記載において「フレキシブル基板を画像認識」するとは、フレキシブル基板を撮像し、その画像中のフレキシブル基板の輪郭、同基板に形成される回路パターン又はマーク等に基づきフレキシブル基板の位置や向きを認識することを意味する。
この方法においては、前記仮置きテーブル上にフレキシブル基板を負圧吸着した状態で画像認識を行うのが好適である(請求項3)。
この方法によると、フレキシブル基板の不意な移動(ズレ)を防止することができる。そのため、撮像手段による撮像後、ヘッドによる再吸着までの間にフレキシブル基板が移動するのを有効に防止して、画像から求められる誤差(吸着誤差、又は位置誤差)の信頼性を高めることができる。
一方、本発明に係るフレキシブル基板の貼付け装置は、フレキシブル基板の供給部と、移動可能な基板吸着用のヘッドとを備え、このヘッドにより前記供給部からフレキシブル基板を吸着して搬送用治具の貼付け面に貼付ける装置において、フレキシブル基板を仮置きする仮置きテーブルと、この仮置きテーブル上に置かれたフレキシブル基板を撮像する撮像手段と、前記供給部からフレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に一旦仮置きし、前記撮像手段による基板撮像後、仮置きした前記フレキシブル基板を再吸着して搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるべく前記ヘッドを駆動制御する制御手段と、仮置きされたフレキシブル基板を再吸着する際の前記ヘッドの位置情報と前記撮像手段により撮像された画像とに基づき、再吸着後の前記ヘッドに対するフレキシブル基板の吸着誤差を求める誤差演算手段とを備え、前記制御手段が、前記貼付け面にフレキシブル基板を貼付ける際には、前記誤差演算手段により求められた吸着誤差に応じてフレキシブル基板の貼付け位置を補正すべく前記ヘッドを駆動制御するように構成されているものである(請求項4)。
これらの貼付け装置によると、制御手段による制御に基づきヘッドがフレキシブル基板を供給部から吸着して仮置きテーブル上に仮置きし、撮像手段による撮像の後、再度当該フレキシブル基板を吸着して搬送用治具に貼付ける。そして、この貼付けの際、撮像手段による撮像画像に基づき求められた吸着誤差を是正するように制御手段によりヘッドが制御される。従って、請求項1に係る貼付け方法を好適に実施することが可能となる。
また、本発明に係るフレキシブル基板の貼付け装置は、フレキシブル基板の供給部と、移動可能な基板吸着用のヘッドとを備え、このヘッドにより前記供給部からフレキシブル基板を吸着して搬送用治具の貼付け面に貼付ける装置において、フレキシブル基板を仮置きする仮置きテーブルと、この仮置きテーブル上に置かれたフレキシブル基板を撮像する撮像手段と、前記供給部からフレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に一旦仮置きし、前記撮像手段による基板撮像後、仮置きした前記フレキシブル基板を再吸着して搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるべく前記ヘッドを駆動制御する制御手段と、前記撮像手段により撮像された画像に基づき仮置きテーブルに対するフレキシブル基板の位置誤差を求める誤差演算手段とを備え、前記制御手段が、仮置きした前記フレキシブル基板を再吸着する際に、前記誤差演算手段により求められた位置誤差に応じて吸着位置を補正すべく前記ヘッドを駆動制御するように構成されているものである(請求項5)。
この貼付け装置によると、制御手段による制御に基づきヘッドがフレキシブル基板を供給部から吸着して仮置きテーブル上に仮置きし、撮像手段による撮像の後、再度当該フレキシブル基板を吸着して搬送用治具に貼付ける。そして、再吸着の際には、撮像手段による撮像画像に基づき求められた位置誤差を是正するように制御手段によりヘッドが制御される。従って、請求項2に係る貼付け方法を好適に実施することが可能となる。
なお、請求項4及び5の記載において「撮像手段による撮像結果(と)に基づき…誤差を求める」とは、その画像中のフレキシブル基板の輪郭、同基板に形成される回路パターン又はマーク等に基づきフレキシブル基板の位置や向きを認識することにより誤差(吸着誤差、又は位置誤差)を求める趣旨である。
なお、上記の貼付け装置においては、仮置きテーブルが、載置されたフレキシブル基板をその載置面側から負圧吸着した状態で保持するように構成されているのが好ましい(請求項6)。
この構成によれば、フレキシブル基板の不意な移動(ズレ)を防止することができるため、撮像手段による撮像後、ヘッドによる再吸着までの間にフレキシブル基板が移動するのを有効に防止して、誤差演算手段により求められる誤差の信頼性を高めることが可能となる。
また、上記の貼付け装置においては、複数の前記ヘッドを有するのが好適であり(請求項7)、この場合には、さらに複数の基板を同時に仮置き可能な前記仮置きテーブルを備えているのが好適である(請求項8)。
この構成によると、供給部から搬送用治具上へ複数のフレキシブル基板を同時に搬送しつつ貼付けることが可能となるため、当該貼付け作業をより効率的に行うことが可能となる。
また、上記の貼付け装置においては、前記ヘッドとして、前記供給部からフレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に仮置きする第1ヘッドと、前記撮像手段による基板撮像後、仮置きした前記フレキシブル基板を吸着して搬送用治具に貼付ける第2ヘッドとを有し、前記制御手段が、前記供給部において供給されるフレキシブル基板を搬送用治具に貼付けるべくこれら第1および第2ヘッドを駆動制御するものであるのが好適である(請求項9)。
この構成では、第1および第2ヘッドが連携することにより、供給部におけるフレキシブル基板の吸着から搬送用治具への貼付けまでの一連の作業が行われる。この構成によれば、供給部からフレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に仮置きする前半の作業と、基板撮像後、仮置きした前記フレキシブル基板を吸着して搬送用治具に貼付ける後半の作業とを分担して実施することが可能となり、これによって上記一連の作業を効率的に進めることが可能となる。
また、上記貼付け装置においては、前記撮像手段を第1撮像手段としたときに、これとは別に、前記ヘッドに吸着されたフレキシブル基板を前記ヘッドによる吸着面とは反対側から撮像する第2撮像手段をさらに備え、前記誤差演算手段は、第1撮像手段によりフレキシブル基板が撮像された場合には当該画像基づき前記誤差を求める一方、第2撮像手段によりフレキシブル基板が撮像された場合には当該画像基づきヘッドに対するフレキシブル基板の吸着誤差を求めるように構成され、さらに前記制御手段が、フレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に仮置きし、第1撮像手段による基板撮像後に当該フレキシブル基板を搬送用治具上に搬送して貼付ける第1モード、又はフレキシブル基板を吸着して第2撮像手段による撮像位置に配置し、当該撮像手段による基板撮像後に当該フレキシブル基板を搬送用治具上に搬送して貼付ける第2モードの何れかのモードをフレキシブル基板の種類に応じて実行させ、かつ第1モード実行時には、第1撮像手段による撮像画像に基づき求められる前記誤差に応じて前記ヘッドを駆動制御する一方、第2モード実行時には、第2撮像手段による撮像画像に基づき求められる前記誤差に応じて前記ヘッドを駆動制御するように構成されているのが好適である(請求項10)。
この構成によれば、制御手段による制御に基づき、例えば積層誤差の許容値が特定値よりも大きいフレキシブル基板については第1モードを実行し、積層誤差の許容値が特定値以下のフレキシブル基板については第2モードを実行することにより効率的に貼付け作業を進めることが可能となる。つまり、積層誤差から見て上面側基準で貼付けることが必要なレベルのものだけ仮置きテーブル上に仮置きして画像認識を行うことで、フレキシブル基板の貼付け精度を確保しつつ効率的に貼付け作業を進めることが可能となる。
なお、請求項6に記載のフレキシブル基板の貼付け装置においては、前記ヘッドによる基板吸着用の負圧の圧力を検出する第1圧力検出手段と、前記仮置きテーブルによる基板吸着用の負圧の圧力を検出する第2圧力検出手段と、前記両検出手段による検出値に基づき前記ヘッドによるフレキシブル基板の吸着不良を検知する吸着不良検知手段とを有するものであるのが好適である(請求項11)。
この構成によると、例えば、複数枚のフレキシブル基板を吸着した多重吸着状態を含む吸着不良状態などを検知することが可能となるため、搬送用治具に対するフレキシブル基板の貼付けミスを未然に防止することが可能となる。
本発明に係るフレキシブル基板の貼付け方法および貼付け装置によると、フレキシブル基板の上面をヘッドにより吸着して搬送しつつ搬送用治具に貼付けるようにしながらも、フレキシブル基板を、その上面を基準として正確に搬送用治具に貼付けることができる。
従って、製造時の寸法公差との関係で積層誤差が比較的大きいフレキシブル基板を搬送用治具に貼付ける場合であっても実質的な貼付け精度を向上させることができ、その結果、その後の作業、例えば半田ペーストの印刷処理などの処理をより精度良く行うことができるようになる。
本発明の第1の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1は、本発明に係るフレキシブル基板の貼付け装置を平面図で概略的に示している。この図に示すように、貼付け装置の基台1上には、コンベア2が配置され、後記フレキシブル基板6を貼付けるための貼付け面をもつ搬送用治具Jがこのコンベア2上を搬送されて所定の貼付け作業位置(図示の位置)で停止されるとともに、図外の治具保持手段により保持されるようになっている。なお、以下の説明では、コンベア2の方向をX軸方向、水平面上でこれと直交する方向をY軸方向、X軸およびY軸に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることにする。
コンベア2の側方(図1では下側)には基板の供給部4が配置されている。この供給部4には、フレキシブル基板6(以下、FPC6という)をマトリックス状に並べて収納したトレイ5が載置されており、後述するヘッドユニット10によりこのトレイ5からFPC6が一枚ずつ取出されるようになっている。
基台1の上方には、FPC6を搬送するためのヘッドユニット10が装備されている。このヘッドユニット10は、トレイ5からFPC6を吸着して搬送用治具J上に搬送し得るように、一定の領域内でX軸方向およびY軸方向にそれぞれ移動可能とされている。
すなわち、基台1上には、前記コンベア2を挟んでその両側に配置され、かつX軸方向に延びる一対の固定レール12と、これら固定レール12に沿って設けられ、X軸サーボモータ13により回転駆動されるボールねじ軸14とが配設され、ヘッドユニット10の支持部材11が両固定レール12に移動可能に装着され、この支持部材11に設けられたナット部材15が上記ボールねじ軸14に螺合している。また、前記支持部材11には、Y軸方向のガイドレール(図示省略)と、Y軸サーボモータ16により駆動されるボールねじ軸17とが配設され、上記ガイドレールにヘッドユニット10が移動可能に保持され、このヘッドユニット10に設けられたナット部材18がボールねじ軸17に螺合している。そして、X軸サーボモータ13の作動により前記支持部材11がX軸方向に移動する一方、Y軸サーボモータ16の作動によりヘッドユニット10が支持部材11に対してY軸方向に移動するようになっている。
ヘッドユニット10には、図2および図3に示すように、Z軸方向に延びる軸状のヘッド20が搭載されている。このヘッド20は、ヘッドユニット10のフレーム10aに対してZ軸方向の移動(昇降)及び中心軸(R軸)回りの回転が可能に支持されており、サーボモータにより駆動されるようになっている。
具体的に説明すると、フレーム10aには水平方向に突出するヘッド支持部22が設けられ、このヘッド支持部22に対してヘッド20がベアリング等を介してZ軸方向の移動およびR軸回りの回転が可能な状態で支持されている。また、Z軸方向に延び、かつZ軸サーボモータ26により回転駆動されるボールねじ軸27が前記フレーム10aに設けられ、このボールねじ軸27に可動フレーム24が螺合装着されるとともに、この可動フレーム24が前記ヘッド20の上端部位に固定されている。そして、可動フレーム24にR軸サーボモータ28が搭載されるとともに、このモータ28の出力軸とヘッド20のうちこの出力軸に対応する位置にそれぞれプーリ(図示省略)が装着され、これらプーリに亘って駆動ベルト29が装着されている。この構成により、Z軸サーボモータ26の作動に伴いヘッド20が可動フレーム24と一体にZ軸方向に移動し、また、R軸サーボモータ28の作動に伴いヘッド20がR軸回りに回転するようになっている。
ヘッド20の先端には吸着パッド21が装着されている。このパッド21は、ヘッド20の内部通路および負圧供給管30を通じて図外の負圧供給源に連通接続されており、後述するFPC6の貼り付け作業時には、このパッド21によりFPC6を負圧吸着するようになっている。パッド21の具体的な構成は本発明により限定されるものではないが、例えば複数の負圧供給孔が形成された略フラットな吸着面(図2及び図3では下面)をもち、この吸着面によりFPC6を面吸着するように構成されている(図2,図3はパッド21によりFPC6を吸着した状態を示している)。
なお、負圧供給管30のうちヘッド20の近傍には、第1圧力センサ31(本発明に係る第1圧力検出手段に相当する)が介設されており、貼付け装置の稼動中は、この圧力センサ31により負圧供給管30内の圧力が検出され、後述するコントローラ50にその検出信号が出力されるようになっている。
ヘッドユニット10には、さらに搬送用治具Jに形成される位置確認用のマーク(フィデューシャルマーク;以下FIDマークという)を撮像するとともに後述する仮置きテーブル36上に仮置きされるFPC6を撮像するためのカメラ32が搭載されている。
このカメラ32は、CCDエリアセンサ等の撮像素子をもつカメラ本体32aと照明装置32b等から構成され、ヘッドユニット10のフレーム10aに下向きに固定されており、FPC6の貼付け作業時には、搬送用治具J上のFIDマーク等を撮像してその画像信号を後記コントローラ50に出力するようになっている。
一方、前記基台1上であって前記供給部4の側方には、さらにFPC6の仮置きテーブル36が設けられている。
この仮置きテーブル36は、図4(a)(b)に示すように、凹部36aをもつテーブル本体の前記凹部36aに、例えば発泡樹脂等の多孔質部材37を嵌め込むことにより当該多孔質部材37により略フラットなFPC6の載置面38を形成したものである。
前記凹部36aは、テーブル本体に形成される通路36bおよび負圧供給管40を通じて図外の負圧供給源に連通接続されており、これにより前記載置面38に載置(仮置き)されるFPC6を負圧吸着するようになっている。なお、載置面38には、同図に示すようにその中心部にFPC6よりやや大きめの開口部39aを形成した無通気性のマスクシート39が取付けられており、このように載置面38のうちその中心部分、つまりFPC6を載置する部分のみを開放してそれ以外の部分を塞ぐことにより、供給される負圧をFPC6に集中させて確実にFPC6を吸着保持するように構成されている。
また、負圧供給管40のうちテーブル本体の近傍には、第2圧力センサ41(本発明に係る第2圧力検出手段に相当する)が介設されており、貼付け装置の稼動中は、この圧力センサ41により負圧供給管40内の圧力が検出され、後述するコントローラ50にその検出信号が出力されるようになっている。
図1に戻って、上記のように構成された貼付け装置には、その動作を統括的に制御するコントローラ50が設けられている。
このコントローラ50は、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成されており、その機能構成として主制御手段51、画像処理手段52、吸着誤差演算手段53および吸着不良検知手段54等を含んでいる。
主制御手段51は、貼付け装置全体の動作を統括的に制御するもので、予め記憶されたプログラムに従ってヘッドユニット10やこれに搭載されるヘッド20等を作動させるべく前記各サーボモータ13,16,26,28や負圧供給管30,40に介設される図外の電磁開閉バルブ等の駆動を制御するものである。基本的には、供給部4からFPC6を吸着して仮置きテーブル36上に一旦仮置きし、カメラ32によりこのFPC6を撮像した後、再度このFPC6をヘッド20により吸着して搬送用治具J上に搬送して貼付けるべく前記ヘッド20等の駆動を制御する。
画像処理手段52は、前記カメラ32により撮像された画像に所定の処理を施すことにより画像認識に適した画像データを生成するものである。
吸着誤差演算手段53(本発明に係る誤差演算手段に相当する)は、カメラ32により撮像される画像のうち仮置きテーブル36に仮置きされたFPC6の画像データに基づいて、より詳しくは当該画像データのうちFPC6の表面(上面)に形成される一対のマーク6a(フィデューシャルマーク;図4(a)に示す;以下FIDマーク6aという)の画像に基づき、ヘッド20に対するFPC6の吸着誤差を演算するもので、主制御手段51は、この吸着誤差に応じた補正量を演算し、搬送用治具JへのFPC6の貼付け時にはこの補正量に基づいてヘッドユニット10等を駆動制御することにより吸着誤差補正を行うようになっている。すなわち、この実施形態では、主に主制御手段51が本発明に係る制御手段に相当する。
吸着不良検知手段54は、前記圧力センサ31,41による検出圧力値と予め記憶されている規定値とを比較することによりヘッド20によるFPC6の吸着不良、例えば吸着ミス(未吸着)やFPC6の多重(二重)吸着を検知するもので、吸着不良検知手段54により吸着不良が検知された場合には、主制御手段51は、後述するような所定のリカバリー処理を実行すべく前記ヘッド20等を駆動制御するようになっている。
次に、上記コントローラ50によるFPC6の貼付け動作制御について図5〜図7のフローチャートに基づいて説明する。
この制御では、まず、コンベア2を作動させ、搬送用治具Jを作業位置に搬入して位置決めするとともに、ヘッドユニット10を搬送用治具J上に移動させることにより搬送用治具J上に形成されるFIDマークを前記カメラ32により撮像させる(ステップS1)。これより当該マークの画像データに基づきX−Y座標軸上における搬送用治具Jの位置を検出する。
次いで、ヘッドユニット10を移動させてヘッド20を供給部4のトレイ5上に配置し、ヘッド20(パッド21)をFPC6の高さ位置まで下降させるとともにヘッドバキュームをONし(パッド21への負圧供給を開始し)、その後、ヘッド20を元の高さ位置にリセットしてFPC6をトレイ5からピックアップする(ステップS2〜S4)。
この吸着動作後、ヘッドバキューム圧(圧力センサ31の検出値)が予め設定された規定値以上か否かを判断する(ステップS5)。ここでNOと判断した場合には、さらにリトライ回数が所定値以上か否かを判断し(ステップS21)、ここでNOと判断した場合にはステップS3にリターンして再度FPC6の吸着動作を実行する。一方、ステップS21でYESと判断した場合には、例えば貼付け装置を停止させ、図外の報知手段を作動させてオペレータに所定のエラー出力を行う(ステップS22)。すなわち、FPC6の吸着が適切に行われた場合には、パッド21の負圧供給孔が塞がれてヘッドバキューム圧が規定値以上になるため、ヘッドバキューム圧が規定値以上とならない場合(ステップS5でNOの場合)には、吸着不良(吸着ミス)が発生したものとして規定回数だけFPC6の吸着動作を再実行(リトライ)する。
これに対してステップS5でYESと判断した場合には、ヘッドユニット10を移動させて吸着したFPC6を仮置きテーブル36上に仮置きする。具体的には、ヘッド20を仮置きテーブル36上に配置し、ヘッド20(パッド21)を載置面38の高さ位置まで下降させてヘッドバキュームを弱め(パッド21への供給負圧を弱め)、その後、テーブルバキュームをON(仮置きテーブル36への負圧の供給を開始)するとともにヘッド20を元の高さ位置にリセットする(ステップS6〜S8)。これによりFPC6を仮置きテーブル36上に仮置きする。
この仮置き動作の後、テーブルバキューム圧(圧力センサ41の検出値)が予め設定された規定値以上か否かを判断し(ステップS9)、ここでNOと判断した場合には、仮置きにミスが発生したものとして規定回数だけFPC6の仮置き動作を再度実行し、規定回数だけこの動作を繰り返してもテーブルバキューム圧が規定値以上にならない場合には(ステップS23でYES)、貼付け装置を停止させ、図外の報知手段を作動させてオペレータに所定のエラー出力を行う(ステップS24)。すなわち、FPC6の仮置きが適切に行われた場合には、仮置きテーブル36(載置面38)の負圧供給孔が塞がれてテーブルバキューム圧が規定値以上となるため、テーブルバキューム圧が規定値以上とならない場合には、仮置きミスが発生したものとして規定回数だけFPC6の仮置き動作を再実行(リトライ)する。
一方、ステップS9でYESと判断した場合には、ヘッドバキューム圧が予め設定された規定値以下か否かを判断し(ステップS10)、ここでNOと判断した場合には、ヘッドユニット10を移動させてヘッド20を図外の廃棄部上方に配置した後、ヘッドバキュームをOFFして(ヘッド20への負圧供給を停止させて)FPC6を廃棄する(ステップS25)。つまり、ステップS9でYESと判断した後、ステップS10でNOと判断する場合とは、要するに複数のFPC6をヘッド20が同時に吸着するいわゆる多重吸着が発生し、これによって仮置きテーブル36およびヘッド20の双方にFPC6が存在する場合である。従って、この場合にはヘッド20に残っているFPC6を廃棄部に廃棄するようにしている。
次に、ヘッドユニット10を移動させてヘッド20を再度仮置きテーブル36上に配置し、ヘッド20(パッド21)を載置面38の高さ位置まで下降させてヘッドバキュームをONし、その後、テーブルバキュームを弱めて(テーブル36への供給負圧を弱めて)ヘッド20を元の高さ位置にリセットする(ステップS26〜S28)。
これにより仮置きテーブル36上にあるFPC6を吸着した後、テーブルバキューム圧が規定値以下か否かを判断し(ステップS29)、ここでYESと判断した場合にはさらにヘッドバキューム圧が規定値以上か否かを判断する(ステップS30)。そして、ここでYESと判断した場合には、ヘッドユニット10を廃棄部に移動させてFPC6を廃棄した後(ステップS31)、ステップS2にリターンしてFPC6の吸着をやり直す。つまり、多重吸着が発生した場合、FPC6は不安定な状態で供給部4から搬送されていることが多く、仮置きテーブル36上に不適切な状態で仮置きされている可能性がある。そのため、この場合には当該FPC6を廃棄する。
なお、当実施形態では、このように仮置きテーブル36上の当該FPC6を廃棄するようにしているが、勿論、当該FPC6を有効なものとして取り扱うようにしてもかまわない。この場合には、例えばステップS25の処理後、後述するステップS11に移行するようにすればよい。
これに対してステップS29,S30でNOと判断した場合には、貼付け装置を停止させ、図外の報知手段を作動させてオペレータに所定のエラー出力を行う(ステップS32,33S)。例えば、ステップS29でNOと判断する場合には、仮置きテーブル36上にさらにFPC6が残っている等、想定外のトラブルが発生している可能性があり、またステップS30でNOと判断する場合には、一旦吸着したFPC6が脱落する等のトラブルが発生している可能性があるため、この場合にはオペレータに所定のエラー出力を行う。
一方、ステップS10でYESと判断した場合には、ヘッドユニット10を移動させてカメラ32を仮置きテーブル36上に配置し、FPC6表面に形成される2つのFIDマーク6aを順次撮像し、それらの画像データに基づいて吸着誤差演算手段53により再吸着後のヘッド20に対するFPC6の吸着誤差(吸着ズレ量)を演算する(ステップS11,S12)。例えば吸着誤差演算手段53は、画像データに基づき両マーク6aを結んだ線分およびその中心位置からFPC6のX−Y座標軸上での位置および傾きを求め、その結果と、仮置きテーブル36上のFPC6を再度吸着する際の予め設定されたヘッド20の位置情報、具体的にはヘッド20の座標位置および回転角度(R軸周りの回転角度)とに基づき、再吸着後のヘッド20に対するFPC6のX軸、Y軸、およびR軸(ヘッド20の軸回り)方向の吸着誤差を演算する。
次いで、ヘッド20を仮置きテーブル36上に配置し、ヘッド20(パッド21)を載置面38の高さ位置まで下降させてヘッドバキュームをONし、その後、テーブルバキュームをOFFするとともにヘッド20を元の高さ位置にリセットすることにより、仮置きテーブル36上のFPC6をヘッド20により再度吸着する(ステップS13,S14)。この際、ヘッド20は、予め設定されている上記位置情報に基づいて駆動制御されることとなる。つまり、FPC6を一旦仮置きテーブル36上に仮置きして撮像し、その画像データと、予め設定されているヘッド20の上記位置情報に基づいてヘッド20に対するFPC6の吸着誤差を求め、その後、前記ヘッド20により実際に上記位置情報に基づいて仮置きされたFPC6を吸着することにより、結果的にFPC6のヘッド20に対する吸着誤差を当該FPC6の上面側からの画像認識に基づいて求めるようになっている。
FPC6の再吸着が完了すると、ヘッドバキューム圧が予め設定された規定値以上か否かを判断し(ステップS15)、ここでNOと判断した場合には、吸着不良(吸着ミス)が発生したものとして規定回数だけFPC6の吸着動作を再度実行し、規定回数だけこの動作を繰り返しても圧力センサ31の検出値が規定値以上にならない場合には(ステップS34でYES)、貼付け装置を停止させ、図外の報知手段を作動させてオペレータに所定のエラー出力を行う(ステップS35)。
これに対してステップS15でYESと判断した場合には、ヘッドユニット10を移動させてFPC6を搬送用治具J上に配置し、ヘッド20(パッド21)を搬送用治具Jの高さ位置まで下降させてFPC6を貼付け面に押し付けるとともにヘッドバキュームをOFFし、その後ヘッド20を元の高さ位置にリセットする(ステップS16〜S18)。これによりFPC6を搬送用治具J上に貼付ける。この際、ステップS1で求めた搬送用治具Jの位置およびステップS12で求めたFPC6の吸着誤差に応じてヘッド20(ヘッドユニット10)を駆動制御することにより搬送用治具J上の所定位置に正確にFPC6を貼付ける。
こうして貼付け動作が完了すると、搬送用治具Jに対する所要数のFPC6の貼付けが完了したか否かを判断し(ステップS19)、ここでNOと判断した場合には、ステップS2にリターンして上記の貼付け動作を繰り返す。そして、最終的にここでYESと判断すると、当該搬送用治具Jを搬出して本フローチャートを終了する。
以上説明したように、本発明に係る貼付け装置では、FPC6を一旦仮置きテーブル36上に仮置きしてカメラ32により撮像した後、FPC6を再度ヘッド20によって吸着してから搬送用治具J上に貼付けるとともに、カメラ32により撮像した画像データと再吸着時のヘッド20の位置情報とに基づいてヘッド20に対するFPC6の吸着誤差を求め、この吸着誤差に応じて貼り付け補正を行うように構成したので、ヘッド20によりFPC6の上面を吸着して供給部4から搬送用治具J上に搬送して貼付けるようにしながも、その上面を基準としてFPC6を正確に搬送用治具に貼付けることができる。従って、寸法公差との関係で積層誤差が比較的大きいFPC6を搬送用治具Jに貼付ける場合であっても、実質的な貼付け精度を向上させることができ、その結果、その後の作業、例えば半田ペーストの印刷処理などの処理を精度良く行うことができるようになる。
特に、この装置では、仮置きテーブル36上に仮置きした状態でFPC6をカメラ32により撮像するが、上記の通り、FPC6を負圧吸着した状態で保持するように仮置きテーブル36が構成されているのでFPC6の不意な移動(ズレ)を確実に防止することができる。しかも、FPC6の再吸着時には、ヘッド20(パッド21)をFPC6に押し付け、FPC6をパッド21により吸着した状態で仮置きテーブル36側の負圧を弱めてFPC6を仮置きテーブル36から切り離すように構成されているので、カメラ32によるFPC6の撮像後、ヘッド20による再吸着までの間のFPC6の不意な移動(ズレ)を確実に防止することができる。従って、例えば仮置きテーブル36上にFPC6を負圧吸着することなく単に載置するだけの場合と比較すると、求められる吸着誤差の信頼性が向上し、その分、搬送用治具Jに対するFPC6の貼付けを正確に行うことができるという利点がある。
また、この装置では、上記のようにヘッド20に対する負圧供給系に圧力センサ31を設ける一方、仮置きテーブル36に対する負圧供給系に圧力センサ41を設け、これら両センサ31,41の検出値を吸着不良検知手段54により監視することによりヘッド20によるFPC6の吸着ミスや仮置きテーブル36に対するFPC6の仮置きミスを検知するようにしているので、当該吸着ミス等に起因する搬送用治具Jに対するFPC6の貼付け不良の発生を未然に防止することができる。特に、この装置では、供給部4から複数のFPC6を同時に吸着して仮置きテーブル36上に搬送する多重吸着を検知するように構成されているので(ステップS10,S25〜S30)、当該多重吸着に起因したFPC6の貼付け不良の発生を未然に防止できるという利点もある。
また、この装置では、上記の通り搬送用治具Jに形成されるFIDマークと、仮置きテーブル36に仮置きされたFPC6のFIDマーク6aを、ヘッドユニット10に搭載した共通のカメラ32で撮像するように構成されているので、両マークの撮像手段を共通化した合理的な構成が達成されるという利点もある。
次に、本発明に係る貼付け装置の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態は、基本的には第1の実施形態と共通しているが、以下の点で、コントローラ50の機能構成が第1の実施形態のものと相違している。
すなわち、第2の実施形態の吸着誤差演算手段53は、カメラ32により撮像される画像のうち仮置きテーブル36に仮置きされたFPC6のFIDマーク6aの画像に基づいて仮置きテーブル36に対するFPC6の位置誤差(X軸、Y軸およびR軸方向の位置誤差)を演算するように構成されており、主制御手段51は、この位置誤差に応じた補正量を演算し、FPC6の再吸着時に、この補正量に基づいてヘッドユニット10等を駆動制御することにより吸着位置補正を行うようになっている。
第2の実施形態におけるコントローラ50の貼付け動作制御も、基本的には図5〜図7のフローチャートに準じて行われるが、第2の実施形態では、ステップS12において、FIDマーク6aの画像データに基づいて仮置きテーブルテーブル36に対するFPC6の位置誤差(位置ズレ量)を演算し、ステップS13,S14において、FPC6をヘッド20により再吸着するとともに、この吸着の際にステップS12で求めたFPC6の位置誤差に応じてヘッド20(ヘッドユニット10)を駆動制御するようになっている。そして、ステップS16〜18の処理では、第1の実施形態のような吸着誤差補正を行うことなく、ヘッド20を目標位置(X軸、Y軸およびR軸方向の所定位置)に移動させて下降させることにより搬送用治具J上にFPC6を貼付けるようになっている。
つまり、第1の実施形態が、仮置きしたFPC6の画像データに基づいてヘッド20に対するFPC6の吸着誤差を求め、搬送用治具JへのFPC6の貼付けの際にその吸着誤差を補正するのに対し、第2の実施形態では、同画像データに基づき仮置きテーブル36に対するFPC6の位置誤差を求め、ヘッド20による再吸着の際にこの位置誤差に応じた吸着位置補正を行うことにより予め吸着誤差の無い理想的な状態でFPC6を吸着してから搬送用治具J上に貼付けるように構成されている。
このような第2の実施形態も、方法は異なるものの、結果的には第1の実施形態と同様にFPC6の上面を基準として搬送用治具Jに貼付けることができる。従って、第1の実施形態と同様、FPC6の上面をヘッド20により吸着して搬送、貼付けを行うようにしながも、上面を基準としてFPC6を搬送用治具Jに正確に貼付けることができる。
なお、ここでの説明では、ヘッド20によるFPC6の再吸着の際に、仮置きテーブル36に対するFPC6の位置誤差の全部、つまりX軸、Y軸およびR軸方向の位置誤差の全部に応じた吸着位置補正を行うようにしているが、例えば、ヘッド20によるFPC6の再吸着時にはX軸およびY軸方向の位置誤差についてのみ吸着位置補正を行い、搬送用治具J上へのFPC6の貼付けの際に、ヘッド20を目標位置(X軸およびY軸方向の所定位置)に配置しつつR軸方向の位置補正を行う(貼付け位置補正を行う)ようにしてもよい。
次に、本発明に係る貼付け装置の第3の実施形態について図8を用いて説明する。
なお、第3の実施形態に係る貼付け装置も、その基本構成や動作は第1の実施形態の装置と共通するため、共通する部分については同一符号を付して説明を省略し、以下に相違点についてのみ詳細に説明することにする(この点は、後に説明する第4〜6の実施形態の説明についても同様である)。
同図に示すように、第3の実施形態の貼付け装置は、ヘッドユニット10に複数のヘッド20が搭載されており、図示の例では、2つのヘッド20がY軸方向に横並びに搭載されている。各ヘッド20は、ヘッドユニット10の駆動により一体にX軸方向およびY軸方向に移動する一方、フレーム10aに対してそれぞれ個別にZ軸方向およびR軸方向の移動が可能となっている。また、基台1上には、これらヘッド20の配列に対応する2つの仮置きテーブル36がY軸方向に横並びに配設されている。
この第3の実施形態の貼付け装置では、主制御手段51の制御に基づき、各ヘッド20によりそれぞれ供給部4からFPC6をピックアップし、2つのFPC6を同時に仮置きテーブル36上に搬送してカメラ32により順次これらFPC6を撮像した後、これらFPC6を各ヘッド20に再吸着して同時に搬送用治具J上に搬送して貼付けるように構成されている。
このような第3の実施形態の貼付け装置によると、供給部4から搬送用治具J上へ2つのFPC6を同時に搬送しつつ貼付けることが可能となるため、当該貼付け作業を効率的に行うことができるという利点がある。
なお、同図では、2つのヘッド20をヘッドユニット10に搭載し、これに対応する2つの仮置きテーブル36を基台1上に設けた例を示しているが、勿論、ヘッド20および仮置きテーブル36の数は3つ、あるいはそれを超える数であってもよい。
また、各ヘッド20に対応した数の仮置きテーブル36を設ける以外に、ヘッド20の数に対応する複数枚のFPC6を同時に仮置きできる共通の仮置きテーブル36を設けるようにしてもよい。また、一枚のFPC6を仮置きできる仮置きテーブル36を共通使用し、各ヘッド20により吸着したFPC6を順次仮置きテーブル36上に置き換えながらカメラ32によりFPC6を撮像するようにしてもよい。
次に、本発明に係る貼付け装置の第4の実施形態について図9を用いて説明する。
同図に示すように、第4の実施形態の貼付け装置では、第1の実施形態の貼付け装置において前記ヘッドユニット10が、仮置きテーブル36からFPC6を再吸着して搬送用治具J上に貼付ける貼付け専用のヘッドユニット10として構成されている。そしてこれとは別に、供給部4からFPC6をピックアップして仮置きテーブル36上に仮置きする仮置き専用のヘッドユニット10Aが設けられている。
このヘッドユニット10A(第1ヘッドユニット10Aという)の構成、およびこの第1ヘッドユニット10Aの駆動機構は、基本的には前記ヘッドユニット10(第2ヘッドユニット10という)のものと共通している。同図中では、第2ヘッドユニット10の対応する駆動機構等の符号に「A」を付した符号で第1ヘッドユニット10Aの駆動機構を示している。
すなわち、供給部4を挟んでX軸方向に延びる一対の固定レール12Aと、これと平行に配設されてX軸サーボモータ13Aにより駆動されるボールねじ軸14Aとが設けられ、前記固定レール12Aに支持部材11Aが移動可能に装着されるとともにこの支持部材11Aに設けられるナット部材15Aがボールねじ軸14Aに螺合している。そして、支持部材11AにY軸方向のガイドレール(図示省略)とY軸サーボモータ16Aにより駆動されるボールねじ軸17Aとが配設され、上記ガイドレールにヘッドユニット10Aが移動可能に支持され、このヘッドユニット10Aに設けられたナット部材18Aがボールねじ軸17Aに螺合している。この構成により、両サーボモータ13A,16Aの作動により第1ヘッドユニット10AがX−Y平面上で移動可能に設けられている。
第1ヘッドユニット10Aには、パッド21Aをもつヘッド20A(本発明に係る第1吸着ヘッド)が搭載され、このヘッド20Aが、Z軸サーボモータ26AおよびR軸サーボモータ(図示省略)の作動によりZ軸およびR軸方向に移動可能に設けられている。なお、この第1ヘッドユニット10Aにはカメラ32は設けられていない。
この第4の実施形態の貼付け装置では、主制御手段51の制御に基づき、まず第1ヘッドユニット10Aのヘッド20Aにより供給部4からFPC6をピックアップして仮置きテーブル36上に仮置きする。そして、このFPC6を第2ヘッドユニット10に搭載されたカメラ32で撮像した後、同ユニット10のヘッド20(本発明に係る第2吸着ヘッド)により吸着して搬送用治具J上に搬送して貼付けるようになっている。つまり、供給部4からのFPC6の取り出し、仮置きテーブル36への仮置き、撮像、搬送用治具Jへの貼付けといった一連のFPC6の貼付け作業を、第1ヘッドユニット10Aと第2ヘッドユニット10とが連携して行うように構成されている。
このような第4の実施形態の装置によると、供給部4からFPC6を吸着して仮置きテーブル36上に仮置きする前半の作業と、FPC6を撮像して搬送用治具Jに貼付ける後半の作業とをタイミングをずらして並行して実施することが可能となるため、当該貼付け作業を効率的に行うことができるという利点がある。なお、この第4の実施形態の装置では、吸着誤差演算手段53は、第2ヘッドユニット10のヘッド20により仮置きされたFPC6を再吸着する際の当該ヘッド20の座標位置および回転角度に基づき吸着誤差を演算する。
ところで、この第4の実施形態では、例えば第3の実施形態と同様に、第1ヘッドユニット10Aおよび第2ヘッドユニット10にそれぞれ複数のヘッド20A,20を搭載し、基台1上にこれらに対応する複数の仮置きテーブル36を設けるようにしてもよい。これによればFPC6の貼付け作業をより一層効率的に進めることが可能となる。
また、この第4の実施形態では、例えば図10に示すように、第2ヘッドユニット10を支持する支持部材11の高さを第1ヘッドユニット10Aの上端よりも上方に配置するのが好ましい。この構成によれば、第2ヘッドユニット10が、第1ヘッドユニット10Aの支持部材11Aよりもコンベア2側にある限り、第2ヘッドユニット10の支持部材11と第1ヘッドユニット10AとがX軸方向に互いに干渉することがなく、そのため、両ヘッドユニット10A,10のX軸方向の可動エリアを拡大することが可能となる。具体的には、例えば各ヘッドユニット10A,10の支持部材11A,11の高さが等しい場合には、両支持部材11A,11がX軸方向に互いに干渉するため、図9の実線に示すように、仮置きテーブル側方の限られたスペースを作業位置としてここに搬送用治具Jを位置決めして貼付け作業を行う必要があるが、図10に示す構成によると、両支持部材11A,11がX軸方向に互いに干渉することがないため、例えば図9の一点鎖線に示すような広い範囲を作業位置として搬送用治具Jへの貼付け作業を行うことができる。そのため、コンパクトな装置構成でより大型の搬送用治具Jに対してFPC6の貼付け作業を行うことが可能になるという利点がある。
なお、図10に示す例では、第2ヘッドユニット10を支持する支持部材11の高さ位置を第1ヘッドユニット10Aの上端よりも上方に配置しているが、勿論、仮置きテーブル36の具体的な配置等との関係に応じて逆の構成を採用するようにしてもよい。
次に、本発明に係る貼付け装置の第5の実施形態について図11を用いて説明する。
同図に示すように、第5の実施形態の貼付け装置では、コンベア2を挟んでその両側(Y軸方向両側)にそれぞれ供給部4が設けられ、各供給部4からそれぞれFPC6をピックアップして搬送用治具J上に貼付ける2つのヘッドユニット10,10が設けられた構成となっている。各ヘッドユニット10,10は、共通の固定レール12に支持され、かつX軸サーボモータ13の作動によりX軸方向に別個独立に移動する支持部材11にそれぞれ支持されており、各支持部材11に搭載されるY軸サーボモータ16の作動によりそれぞれY軸方向に別個独立に移動するように設けられている。
つまり、上述した第4の実施形態の貼付け装置が、供給部4からのFPC6の取り出し、仮置きテーブル36への仮置き、撮像、搬送用治具Jへの貼付けといったFPC6の一連の貼付け作業を2つのヘッドユニット10A,10が分担して行うのに対して、この第5の実施形態の装置では、一連の貼付け作業を2つのヘッドユニット10,10がそれぞれ個別独立に、かつ例えば半サイクルだけずれたタイミングで行うように構成されている。
このような第5の実施形態の装置によると、搬送用治具Jに対するFPC6の一連の貼付け作業を2つのヘッドユニット10,10で交互に行うため、当該貼付け作業を効率的に進めることができる。
次に、本発明に係る貼付け装置の第6の実施形態について図1を用いて説明する。
第6の実施形態の貼付け装置は、第1の実施形態のものに、さらにヘッド20により吸着されたFPC6をその下面側から撮像するカメラ45(図1中に一点鎖線で示す)が基台1上に設けられた構成となっている。このカメラ45(第2カメラ45という;本発明に係る第2撮像手段に相当する)は、詳しく図示していないが、ヘッドユニット10に搭載される前記カメラ32(第1カメラ32という;本発明に係る第1撮像手段に相当する)と同様に、CCDエリアセンサ等の撮像素子をもつカメラ本体および照明装置等から構成されており、基台1上に上向きに固定されている。そして、FPC6の貼付け作業時には、ヘッド20(パッド21)に吸着保持されたFPC6をその下面側、つまりパッド21の吸着面とは反対側から撮像してその画像信号をコントローラ50に出力するようになっている。
なお、コントローラ50には、FPC6に関するデータとして、第1カメラ32又は第2カメラ45のいずれでFPC6を撮像するかをFPC6の種類に応じて定めたテーブルデータが予め記憶されている。例えばこのテーブルデータは、積層誤差の許容値(寸法誤差)が特定値以上であるFPC6(第1種FPCという)は第1カメラ32で、前記許容値が特定値未満であって、かつその下面に一対のフィデューシャルマーク(FIDマーク)が形成されるFPC6(第2種FPCという)については第2カメラ45でそれぞれFPC6を撮像するようにFPC6の種類に応じてカメラの種類が定められている。
また、吸着誤差演算手段53は、第1カメラ32によりFPC6の撮像が行われた場合にはその画像データに基づいてFPC6の吸着誤差を演算し、第2カメラ45によりFPC6の撮像が行われた場合にはその画像データに基づいてFPC6の吸着誤差をそれぞれ演算するように構成されている。なお、第2カメラ45によりFPC6を撮像する場合には、吸着誤差演算手段53は、例えば画像データに基づき両FIDマークを結んだ線分の傾き、同線分の中心位置、撮像時のヘッド20と第2カメラ45との相対的な位置関係(既知の位置情報)およびヘッド20の回転角度等に基づきヘッド20に対するFPC6のX軸、Y軸、およびR軸方向の吸着誤差を演算するようになっている。
この第6の実施形態の貼付け装置では、主制御手段51の制御に基づき、以下の第1および第2モードの何れかに従ってFPC6の貼付け作業を進める。
まず、貼付け対象となるFPC6が第1種FPCである場合には、第1モードを実行する。この第1モードは、仮置きテーブル36上にFPC6を仮置きし、第1カメラ32によりFPC6をその上面側から撮像した後に搬送用治具J上にFPC6を貼付けるモードであって、この場合には、先に説明した図5〜図7のフローチャートに従ってFPC6の貼付け作業を進める。
これに対してFPC6が第2種FPCである場合には、第2モードを実行する。この第2モードでは、ヘッド20により供給部4から取り出したFPC6を第2カメラ45上方の所定の撮像位置に配置し、ここでその下面側からFPC6の撮像を行った後、搬送用治具J上にFPC6を搬送して貼付ける。
このような第6の実施形態によると、仮置きテーブル36上にFPC6を仮置きして画像認識を行う動作を必要最小限に抑えることが可能となり、その結果、FPC6の貼付け作業を、その精度を確保しつつ効率的に進めることが可能となる。すなわち、第1モードと第2モードとを比較すると、第2モードでは、仮置きテーブル36上に一旦FPC6を仮置きする必要がない分、FPC6の取り出しから搬送用治具Jへの貼付けまでの一連の作業を第1モードに比べて素早く行うことができる。他方、上記のような第2種FPCについては積層誤差が小さいため、FPC6を下面側から撮像して貼付け補正を行うようにしても、FPC6を上面側から撮像して貼付け補正する場合と遜色ないレベルで精度よく貼付けることが可能となる。従って、FPC6の種類に応じて上記のように第1モードと第2モードとを選択的に実行することにより、仮置きテーブル36上にFPC6を仮置きして画像認識を行う動作(第1モード)を必要最小限に抑えることができ、その結果、FPC6の貼付け精度を確保しつつ効率的に貼付け作業を進めることができるようになる。
なお、以上説明した第1〜第6の実施形態に係るFPC6の貼付け装置は、本発明に係るフレキシブル基板の貼付け装置(本発明に係るフレキシブル基板の貼付け方法を使用可能な貼付け装置)の好ましい実施の形態の例示であって、具体的な貼付け方法、あるいは貼付け装置の具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の各実施形態では、FPC6を撮像し、これに形成されたFIDマーク6aの認識に基づいてFPC6の吸着誤差を求めるようにしているが、勿論、FPC6の輪郭、FPC6に含まれる回路パターン等の形状的特長に基づいてFPC6の吸着誤差を求めるようにしてもよい。
また、第3〜第6の実施形態の構成(方法)は、第2の実施形態の構成に対しても適用可能であることは言うまでもない。なお、第6の実施形態の構成を第2の実施形態の貼付け装置に適用する場合には、例えば、第1カメラ32による撮像画像データに基づいて仮置きテーブル36に対するFPC6の位置誤差を演算するようにすればよく、また、第1モードでは、仮置きテーブル36上のFPC6を第1カメラ32により撮像して前記位置誤差を演算した後、ヘッド20によりFPC6を再吸着して搬送用治具J上に貼付けるとともに、この再吸着の際に前記位置誤差に応じた吸着位置補正を行うようにすればよい。
4 供給部
5 トレイ
6 フレキシブル基板(FPC)
10 ヘッドユニット
20 ヘッド
21 パッド
36 仮置きテーブル
50 コントローラ
51 主制御手段
52 画像処理手段
53 吸着誤差演算手段
54 吸着不良検知手段
J 搬送用治具
5 トレイ
6 フレキシブル基板(FPC)
10 ヘッドユニット
20 ヘッド
21 パッド
36 仮置きテーブル
50 コントローラ
51 主制御手段
52 画像処理手段
53 吸着誤差演算手段
54 吸着不良検知手段
J 搬送用治具
Claims (11)
- 移動可能な基板吸着用のヘッドにより基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着し、このフレキシブル基板を、搬送用治具の貼付け面に貼付ける方法であって、
前記ヘッドにより前記基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着して一旦仮置きテーブル上に仮置きし、この仮置きしたフレキシブル基板を画像認識した後、前記ヘッドによりフレキシブル基板を再度吸着するとともに、当該再吸着時のヘッドの位置情報と前記画像認識結果とに基づき前記ヘッドに対するフレキシブル基板の吸着誤差を求め、再吸着したフレキシブル基板を搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるとともに、この貼付けの際に前記吸着誤差に応じた補正を行うことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け方法。 - 移動可能な基板吸着用のヘッドにより基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着し、このフレキシブル基板を、搬送用治具の貼付け面に貼付ける方法であって、
前記ヘッドにより前記基板供給位置にあるフレキシブル基板を吸着して一旦仮置きテーブル上に仮置きし、この仮置きしたフレキシブル基板を画像認識して前記仮置きテーブルに対するフレキシブル基板の位置誤差を求めた後、前記ヘッドによりフレキシブル基板を再度吸着して搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるとともに、ヘッドによるフレキシブル基板の前記再吸着時に、前記位置誤差に応じて吸着位置補正を行うことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け方法。 - 請求項1又は2に記載のフレキシブル基板の貼付け方法において、
前記仮置きテーブル上にフレキシブル基板を負圧吸着した状態で画像認識を行うことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け方法。 - フレキシブル基板の供給部と、移動可能な基板吸着用のヘッドとを備え、このヘッドにより前記供給部からフレキシブル基板を吸着して搬送用治具の貼付け面に貼付ける装置において、
フレキシブル基板を仮置きする仮置きテーブルと、
この仮置きテーブル上に置かれたフレキシブル基板を撮像する撮像手段と、
前記供給部からフレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に一旦仮置きし、前記撮像手段による基板撮像後、仮置きした前記フレキシブル基板を再吸着して搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるべく前記ヘッドを駆動制御する制御手段と、
仮置きされたフレキシブル基板を再吸着する際の前記ヘッドの位置情報と前記撮像手段により撮像された画像とに基づき、再吸着後の前記ヘッドに対するフレキシブル基板の吸着誤差を求める誤差演算手段とを備え、
前記制御手段は、前記貼付け面にフレキシブル基板を貼付ける際には、前記誤差演算手段により求められた吸着誤差に応じてフレキシブル基板の貼付け位置を補正すべく前記ヘッドを駆動制御する
ことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。 - フレキシブル基板の供給部と、移動可能な基板吸着用のヘッドとを備え、このヘッドにより前記供給部からフレキシブル基板を吸着して搬送用治具の貼付け面に貼付ける装置において、
フレキシブル基板を仮置きする仮置きテーブルと、
この仮置きテーブル上に置かれたフレキシブル基板を撮像する撮像手段と、
前記供給部からフレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に一旦仮置きし、前記撮像手段による基板撮像後、仮置きした前記フレキシブル基板を再吸着して搬送用治具上に搬送して前記貼付け面に貼付けるべく前記ヘッドを駆動制御する制御手段と、
前記撮像手段により撮像された画像に基づき仮置きテーブルに対するフレキシブル基板の位置誤差を求める誤差演算手段とを備え、
前記制御手段は、仮置きした前記フレキシブル基板を再吸着する際に、前記誤差演算手段により求められた位置誤差に応じて吸着位置を補正すべく前記ヘッドを駆動制御する
ことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。 - 請求項4又は5に記載のフレキシブル基板の貼付け装置において、
前記仮置きテーブルは、仮置きされる前記フレキシブル基板を負圧吸着するものであることを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。 - 請求項4又は5に記載のフレキシブル基板の貼付け装置において、
複数の前記ヘッドを有することを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。 - 請求項7に記載のフレキシブル基板の貼付け装置において、
複数の基板を同時に仮置き可能な前記仮置きテーブルを備えていることを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。 - 請求項4又は5に記載のフレキシブル基板の貼付け装置において、
前記ヘッドとして、前記供給部からフレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に仮置きする第1ヘッドと、前記撮像手段による基板撮像後、仮置きした前記フレキシブル基板を吸着して搬送用治具に貼付ける第2ヘッドとを有し、
前記制御手段は、前記供給部において供給されるフレキシブル基板を搬送用治具に貼付けるべくこれら第1および第2ヘッドを駆動制御する
ことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。 - 請求項4乃至8の何れかに記載のフレキシブル基板の貼付け装置において、
前記撮像手段を第1撮像手段としたときに、これとは別に、前記ヘッドに吸着されたフレキシブル基板を前記ヘッドによる吸着面とは反対側から撮像する第2撮像手段をさらに備え、
前記誤差演算手段は、第1撮像手段によりフレキシブル基板が撮像された場合には当該画像基づき前記誤差を求める一方、第2撮像手段によりフレキシブル基板が撮像された場合には当該画像基づきヘッドに対するフレキシブル基板の吸着誤差を求めるように構成され、
前記制御手段は、フレキシブル基板を吸着して前記仮置きテーブル上に仮置きし、第1撮像手段による基板撮像後に当該フレキシブル基板を搬送用治具上に搬送して貼付ける第1モード、又はフレキシブル基板を吸着して第2撮像手段による撮像位置に配置し、当該撮像手段による基板撮像後に当該フレキシブル基板を搬送用治具上に搬送して貼付ける第2モードの何れかのモードをフレキシブル基板の種類に応じて実行させ、かつ第1モード実行時には、第1撮像手段による撮像画像に基づき求められる前記誤差に応じて前記ヘッドを駆動制御する一方、第2モード実行時には、第2撮像手段による撮像画像に基づき求められる前記誤差に応じて前記ヘッドを駆動制御する
ことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。 - 請求項6に記載のフレキシブル基板の貼付け装置において、
前記ヘッドによる基板吸着用の負圧の圧力を検出する第1圧力検出手段と、前記仮置きテーブルによる基板吸着用の負圧の圧力を検出する第2圧力検出手段と、前記両検出手段による検出値に基づき前記ヘッドによるフレキシブル基板の吸着不良を検知する吸着不良検知手段とを有する
ことを特徴とするフレキシブル基板の貼付け装置。
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