JP2007305797A - 搭載部品検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の表面実装機により基板に順次部品を搭載した後、専用機を使用することなく、全搭載部品を検査確認できるようにする。
【解決手段】複数の表面実装機により順次基板に部品を搭載して実装基板を生産し、生産された実装基板について部品の搭載状態を検査確認する搭載部品検査方法において、各表面実装機でそれぞれ部品搭載に使用する部品搭載情報を、予め搭載部品の追尾検査に使用する搭載部品追尾情報に変換し、変換された全表面実装機分の搭載部品追尾情報を集約した全搭載部品追尾情報を最終表面実装機の全情報メモリ３６に保持し、前記実装基板の生産時に、前記最終表面実装機による部品搭載が終了した後、該最終表面実装機により前記全搭載部品追尾情報に基づいて部品の搭載状態をカメラ２４により追尾検査し、表示部３８に表示する。
【選択図】図３

Description

本発明は、搭載部品検査方法、特に複数の表面実装機により順次部品を搭載して生産される実装基板について、全部品の搭載状態を確認する際に適用して好適な搭載部品検査方法に関する。

一般に、表面実装機を用いて基板の所定位置に複数の部品を順次搭載して実装基板を生産することが行なわれている。このように生産される実装基板は、目標位置に目的の部品を正確に搭載することが重要であり、そのために従来より搭載後の部品の搭載状態を検査し、確認することが行なわれている。

このような搭載部品について搭載状態を検査確認する機能は、カメラにより搭載後の部品を撮影し、その画像を表示する“搭載追尾検査機能”として、通常の表面実装機に標準的に装備されている。この搭載追尾検査機能としては、例えば特許文献１に開示されているように、同一の表面実装機で搭載した部品であれば確実に検査可能になっており、又、画像処理により、その搭載状態を自動的に認識することも可能になっている。

特公平６−１９２４６号公報

しかしながら、１枚の実装基板を生産する際に全ての部品を１台の表面実装機で搭載することは希であり、通常はラインに並んでいる複数台の表面実装機を使って順次搭載している。従って、最先の表面実装機からそれぞれ部品搭載と搭載部品の確認を行なうことができるが、部品を搭載した表面実装機より後工程で発生する部品の剥れ等の搭載状態の不良は検査確認することができない上に、最終の表面実装機で全部品の搭載が終了した後、全表面実装機による搭載部品の全てを確認することは、そのための専用機を用意しない限りは実現できないという問題があった。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、複数台の表面実装機により基板に順次部品を搭載して生産された実装基板について、専用機を用意することなく、全搭載部品を検査することができ、従って部品を搭載した表面実装機より後工程で発生した該部品の搭載不良をも確実に検査することができる搭載部品検査方法を提供することを課題とする。

本発明は、複数の表面実装機により順次基板に部品を搭載して実装基板を生産し、生産された実装基板について部品の搭載状態を検査確認する搭載部品検査方法であって、各表面実装機でそれぞれ部品搭載に使用する部品搭載情報を、予め搭載部品の追尾検査に使用する搭載部品追尾情報に変換し、変換された全表面実装機分の搭載部品追尾情報を集約した全搭載部品追尾情報を最終表面実装機に保持し、前記実装基板の生産時に、前記最終表面実装機による部品搭載が終了した後、該最終表面実装機により前記全搭載部品追尾情報に基づいて部品の搭載状態を追尾検査することにより、前記課題を解決したものである。

本発明は、又、前記全搭載部品追尾情報に基づいて部品の搭載状態を追尾検査する際、該全搭載部品追尾情報の中から任意の部品を検査対象として予め選択設定するようにしてもよい。

本発明によれば、生産開始前に最終表面実装機に、全部品を検査することができる全搭載部品追尾情報を保持しておき、生産開始後に最終表面実装機により部品搭載が終了した実装基板について、該最終表面実装機において上記全搭載部品追尾情報に基づいて搭載部品を検査できるようにしたことにより、搭載後に後工程において搭載不良が発生した場合でも、該搭載不良を確実に検査確認することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１には、本発明に係る一実施形態の搭載部品検査確認方法に適用される部品実装システムの概要を示す。

この部品実装システムは、１台目（最先）の表面実装機１０から、４台目（最終）の表面実装機１６までの各表面実装機がそれぞれホストコンピュータ１８により管理されている。

このホストコンピュータ１８では、これら４台の表面実装機１０〜１６からなる生産ラインにおいて、部品を搭載して実装基板を生産するために企画した生産計画に従って、各表面実装機において部品の搭載動作を制御する生産プログラムが作成される。作成された各生産プログラムは、ホストコンピュータ１８から該当する表面実装機にそれぞれダウンロードされることにより、各表面実装機１０〜１６によりそれぞれ目的の部品を同一基板に順次搭載していくことが可能となり、これにより最終的に全部品が搭載された実装基板が生産される。

各表面実装機１０〜１６では、ダウンロードされた生産プログラムにより規定される搭載順序、搭載座標、搭載部品種を含む部品搭載情報に基づいて順次目的の部品の搭載が実行される。これら各表面実装機１０〜１６において使用される部品搭載情報は、生産計画で予め決まっているため、１台目から４台目にかけてそれぞれ異なる座標位置に異なる部品が順次搭載されることになる。

図２には、各表面実装機１０〜１６により、矩形で示す部品が順次搭載されて生産（完成）された実装基板Ｓのイメージを示す。

この実装基板Ｓに搭載されている複数の部品は、図１にそれぞれハッチングの種類を変えて１台目から４台目までの搭載点として対応関係を付記したように、１台目の表面実装機１０から４台目の表面実装機１６までにおいて、それぞれ部品搭載情報に含まれる搭載順序に従い、該当する搭載座標上に目的の搭載部品の搭載が実行される。

本実施形態における部品実装システムは、各表面実装機１０〜１６により順次基板に部品を搭載して実装基板Ｓを生産し、生産された実装基板Ｓについて部品の搭載状態を検査する搭載部品追尾確認機能を有している。

この部品実装システムを構成する最終表面実装機１６は、図３にその要部をブロック図で示すように、ＸＹ駆動部２０によりＸＹ方向に移動され、図示しないＺ軸駆動部により上下動されることにより、部品を基板上の目標位置（座標）に搭載する吸着ヘッド２２と、該吸着ヘッド２２に付設され一体的に移動し、搭載された部品を撮像可能なカメラ２４とを備えていると共に、該最終表面実装機１６全体の動作を制御する制御装置３０を備えている。

この制御装置３０には、上記ＸＹ駆動部２０を制御したり、カメラ２４により撮像した部品画像を処理したりするＣＰＵ等からなる制御演算処理部３２と、撮像結果や画像処理した結果等を保存する画像メモリ３４と、各表面実装機１０〜１６における部品搭載情報から変換して作成された全表面実装機分の搭載部品追尾情報を集約した全搭載部品追尾情報を保存する全情報メモリ３６と、実装基板Ｓの生産時に、前記最終表面実装機１６による部品の搭載が終了した後、該最終表面実装機１６により前記全搭載部品追尾情報に基づいて部品の搭載状態を追尾検査（確認）するための表示部（モニタ）３８を備えている。

又、前記全搭載部品追尾情報に基づいて部品の搭載状態を追尾確認する際、該全搭載部品追尾情報の中から任意の部品を検査確認対象として予め選択設定した搭載部品追尾情報を保存する選択情報メモリ４０をも備えている。

本実施形態においては、最終表面実装機１６に全搭載部品追尾確認機能を付与するために、図４の全体フローに示すように、生産開始前に前記全搭載部品追尾情報を作成するデータ変換処理を行なう（ステップ１）。

このデータ変換処理は、前記ホストコンピュータ１８において実行される。具体的には、図５のフローチャートに示すように、前述した生産計画時に作成された各表面実装機１０〜１６毎の生産プログラムから作成される部品搭載情報を、全表面実装機について取得する（ステップ１１）。

次いで、取得した全ての部品搭載情報から、追尾確認する全部品について搭載検査確認する座標を算出する（ステップ１２）と共に、該検査確認座標を含む搭載部品追尾情報に変換し、変換された全搭載部品追尾情報を最終表面実装機１６にダウンロードし、それを前記全情報メモリ３６に保存する。この全情報メモリ３６に保存された情報と、該情報に基づいてＸＹ駆動部２０を制御する制御演算処理部３２等により全搭載部品追尾確認機能が実現される。

図６には、部品搭載情報と該部品搭載情報から変換された搭載部品追尾情報の一例を示す。この例では、理解し易くするために、搭載点が１０で搭載部品種がＡ〜Ｄの４種類であるとしてある。

この１０点の搭載点に関する、図中左上に、１．＜搭載点の情報＞として記載した部品搭載情報には、搭載点１〜１０で示した搭載順序、各搭載点を規定するＸＹ座標からなる搭載座標、Ａ〜Ｄの部品種及び搭載角度が含まれる。なお、この搭載角度は、部品を標準のノズル吸着状態で基板上に搭載する場合が０°、この標準吸着状態の部品を縦向きにする場合が９０°、更に９０°回転されて逆向きにする場合が１８０°である。

この部品搭載情報を、その右側に記載した搭載部品追尾情報に変換する際には、その下方に、２．＜部品の情報＞として記載した部品の縦横のサイズと、３．＜画像認識できるカメラの視野＞も用いられ、部品の認識方向や大きさに関係なく、５ｍｍ×５ｍｍの視野により部品全体が画像認識されるように、追尾点が設定される。

従って、この例では、対象となる搭載点として、１〜１０の番号を対応されて示してあるように、９０°搭載により１０ｍｍ×５ｍｍの大きさの部品Ｃを縦向きに搭載した搭載点９に関しては、Ｙ座標に２つの追尾点が設定され、２０ｍｍ×１０ｍｍの部品Ｄを同じく縦向きに搭載した搭載点１０に関しては、Ｘ座標につき２つ、Ｙ座標につき４つの計８つの追尾点が設定されることになる。

又、図示しないキーボード等の入力手段により、全情報メモリ３６に保存されている全搭載部品追尾情報の中から、任意の搭載部品追尾情報を検査確認対象に選択して設定し（ステップ１３）、その確認座標を含む搭載部品追尾情報を前記選択情報メモリ４０に保存する。この選択情報メモリ４０に保存された搭載部品追尾情報と、該情報に基づいてＸＹ駆動部２０を制御する制御演算処理部３２等により選択部品追尾確認機能が実現される。

以上のようにして最終表面実装機１６に搭載部品の追尾確認（検査）機能を実現した後、基板に部品を搭載し、実装基板Ｓの生産を行なう（ステップ２）。

最終表面実装機１６による部品搭載が終了し、１枚の実装基板が完成した後、自動的に搭載部品追尾確認機能が動作し、その基板に対して搭載検査確認を行なう（ステップ３）。

この搭載検査確認は、図７に示すように、最終表面実装機１６で搭載が終了した後、全搭載部品を検査確認対象とする場合には前記全情報メモリ３６に、選択設定して搭載部品を検査確認対象とする場合には前記選択情報メモリ４０に、それぞれ保存されている搭載部品追尾情報から、該当する各搭載部品について、前記ステップ１２で算出した検査確認座標を抽出し（ステップ３１）、抽出した座標に前記ＸＹ駆動部２０により、吸着ヘッド２２と一体のカメラ２４を移動させ、撮像した画像をモニタ（表示部）３８に表示し、オペレータによる目視確認を行ない（ステップ３３）、且つモニタ３８に表示した画像を認識結果として前記画像メモリ３４に保存する（ステップ３４）。以上の動作を、全部品又は選択部品について抽出点がなくなるまで実行する（ステップ３２、３５）。

以上詳述した本実施形態によれば、生産ラインの最終表面実装機１６により、それより前工程の表面実装機１０〜１４で搭載した部品の全てを搭載追尾確認することができるので、前記図２にハッチングを変えて対応実装機を示したように、従来はオペレータが各々の表面実装機で実施するしかなかった確認作業を、最終表面実装機１６でまとめて行なうことができる。

又、最終表面実装機１６で実装基板上の全ての部品を搭載追尾確認できるので、搭載直後は正常であった部品が、後工程の動作により影響を受けて剥れたり、曲ったりして不良となった部品をも確認できる。

又、追尾確認時に撮像した画像を確認画像として保存することにより、その後何時、何処で異常が発生したのかを追跡調査することができ、監視機能として使用することができる。

更に、搭載追尾確認を実施する搭載点（部品）を事前に選択設定することができるようにしたので、特に不具合が発生し易い部品等の限定した搭載点のみを確認することにより、生産タクトへの影響をも最小限にすることができる。

以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に示したものに限定されない。

例えば、部品実装システムを構成する表面実装機は、前記実施形態では４台の例を示したが、２台以上であれば良い。又、搭載部品の追尾確認は、パターンマッチング等の画像処理により自動的に行なってもよい。又、最終表面実装機に保持させる搭載部品追尾情報は、ホストコンピュータ１８からダウンロードする場合に限らず、任意の記憶媒体を介してインストールするようにしても良い。

本発明に係る一実施形態に適用される部品実装システムの概要を示す正面図 実装基板と搭載部品の関係を示す説明図 最終表面実装機の要部を示すブロック図 本実施形態における処理全体の概要を示すフローチャート データ変換処理の手順を示すフローチャート データ変換イメージを示す図表 本実施形態による搭載検査確認の手順を示すフローチャート

符号の説明

１０〜１６…表面実装機
１８…ホストコンピュータ
２０…ＸＹ駆動部
２２…吸着ヘッド
２４…カメラ
３０…制御装置
３２…制御演算処理部
３４…画像メモリ
３６…全情報メモリ
３８…表示部（モニタ）
４０…選択情報メモリ

Claims (2)

1. 複数の表面実装機により順次基板に部品を搭載して実装基板を生産し、生産された実装基板について部品の搭載状態を検査確認する搭載部品検査方法において、
   各表面実装機でそれぞれ部品搭載に使用する部品搭載情報を、予め搭載部品の追尾検査に使用する搭載部品追尾情報に変換し、変換された全表面実装機分の搭載部品追尾情報を集約した全搭載部品追尾情報を最終表面実装機に保持し、
   前記実装基板の生産時に、前記最終表面実装機による部品搭載が終了した後、該最終表面実装機により前記全搭載部品追尾情報に基づいて部品の搭載状態を追尾検査することを特徴とする搭載部品検査方法。
2. 前記全搭載部品追尾情報に基づいて部品の搭載状態を追尾検査する際、該全搭載部品追尾情報の中から任意の部品を検査対象として予め選択設定することを特徴とする請求項１に記載の搭載部品検査方法。

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