JP2008227303A - 表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の搬送状態に応じて基板搬送速度を適切に調節することができる表面実装機を提供する。
【解決手段】基板検出センサが配設された基板搬送装置を備えた表面実装機において、所定の基板検出センサＳ＊への基板の到達時間、及び、所定の基板検出センサＳ＊における基板の通過時間の少なくともいずれか一方に基づいて、基板搬送速度ＳＰを調節する。到達時間又は通過時間が所定値以上である場合は、基板搬送速度を低める。到達時間又は通過時間のばらつきが大きい場合は、ばらつきの小さい基板搬送速度に変更する。
【選択図】図３ａ

Description

本発明は、表面実装機に係り、特に、基板検出センサが配設された基板搬送装置を備えた表面実装機に用いるのに好適な、基板の搬送状態に応じて、基板搬送速度が適切に調節される表面実装機に関する。

ＩＣ、抵抗、コンデンサ等の多数の電子部品をノズルで吸着して、プリント基板や液晶基板等の各種基板に搭載する表面実装機（部品実装装置とも称する）が知られている。この表面実装機は、図１に例示する如く、例えば表面実装機１０の前部（図の左下側）に配設した部品供給部２０と、部品２２が搭載される基板３２を搬送するための、中央部から少し後方で左上から右下の方向に延在する基板搬送部３０と、搭載ヘッド部４２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するための、Ｘ軸ガントリ４０Ｘ及びＹ軸ガントリ４０ＹでなるＸＹ移送部４０とを備えている。

前記部品供給部２０には、例えば多数の部品２２が収納されたテープフィーダ２４が多数並設されている。

前記ＸＹ移送部４０には、部品２２を部品供給部２０で吸着して基板３２上に搭載するための吸着ノズル４４を備えた搭載ヘッド部４２が、上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に搭載されている。

この表面実装機１０においては、基板３２を、上流装置より基板搬送部３０の搬送ベルト３４により部品搭載位置まで搬送後、吸着ノズル４４による部品搭載を実施し、搬送ベルト３４を再駆動し、下流装置に部品搭載後の基板３２を搬出する。

この表面実装機に用いることが可能な基板搬送装置として、特許文献１には、基板の重量、大きさを自動認識する機能を有し、基板の重量、大きさ、実装状態に応じて、最適な基板搬送の加減速時間を選択するようにした基板搬送装置が記載されている。

又、特許文献２には、プリント基板に搭載された電子部品が位置ずれしないように、搬送速度の設定を自動で切り替えるようにしたプリント基板搬送速度自動切替方法が記載されている。

又、特許文献３には、基板搬送時間を監視して、定められた閾値と実所要時間を比較し、注意や警報を発して動作を停止するようにした基板処理装置及びその保守方法が記載されている。

特許第３５５３７２４号公報 特開２００５−８６０３４号公報 特開２０００−１９１１３６号公報

表面実装機における基板搬送は、基板の重量、大きさ、厚みのばらつき、反り等、基板の個体差や、搬送系の経時変化等によりばらつきが生じる。

特許文献１に記載された基板搬送装置は、プリント基板の重量や大きさの違いには対応できるが、基板の重量や大きさを自動認識するための測定装置が必要で、その設置スペースやコストがかかる。又、特許文献２に記載の技術では、予め部品毎に部品と位置ずれの関係を調べておく必要があり、事前作業が大変である。

更に、特許文献１、２に記載の技術のいずれも、基板の反りや搬送系の経時変化等には対応できない。

一方、特許文献３に記載の技術は、注意や警報を発するのみで、搬送速度を積極的に調節することはできない等の問題点を有していた。

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、基板の搬送状態に応じて基板搬送速度を適切に調節することを課題とする。

本発明は、基板検出センサが配設された基板搬送装置を備えた表面実装機において、所定の基板検出センサへの基板の到達時間、及び、所定の基板検出センサにおける基板の通過時間の少なくともいずれか一方に基づいて、基板搬送速度を調節するようにして、前記課題を解決したものである。

ここで、前記到達時間又は通過時間が所定値以上である場合は、基板搬送速度を低めることができる。

又、前記到達時間又は通過時間のばらつきが大きい場合は、ばらつきの小さい基板搬送速度に変更することができる。

又、前記到達時間又は通過時間がタイムオーバーで測定できない場合は、エラー停止することができる。

本発明によれば、例えば既存の基板検出センサのみで、基板の特性（重さ、大きさ他）、状態、搬送系の状態に応じた速度に自動的に調節して基板搬送が行なえるため、安定した基板搬送を実現できる。更に、自動的に調節された基板搬送速度や、到達時間又は通過時間のばらつきにより、搬送系の状態が、より的確に把握できるようになるため、メンテナンス性も向上する。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１に示した表面実装機１０における、本発明が適用される基板搬送部３０の詳細構成を、図２に示す。図２は、一部ブロック図を含む平面図である。

前記基板搬送部３０には、基板３２を検出するための、例えば３つの基板検出センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３が、例えば基板搬送部３０の入口、入側及び出側に配設されている。又、基板搬送部３０の搬送ベルト３４の一端、例えば出側には、搬送駆動モータＭで駆動される駆動シャフト３６を備えている。搬送ベルト３４は、適宜配設された（図では３本の）従動シャフト３８により張力が保たれている。

ここで、ＣＰＵ５０より指令を受けた搬送駆動モータドライバ５６は、搬送駆動モータＭを作動させ、駆動シャフト３６を介して搬送ベルト３４により基板３２を搬送する。

図において、５２は、ＣＰＵ５０の入力装置（例えばキーボード）、５４はメモリである。

以下、図３を参照して、本発明の処理手順を説明する。

まず図３ａのステップ１００で、基板搬送状態検出に先駆けて、キーボード５２により初期データを設定しておく。初期データとしては、例えば基板長さＬ、初期搬送（加）速度ＳＰＩ、使用センサＳ＊（＊＝１〜ｎ）、検査モード（到達時間検知／通過時間検知）、上／下限（加）速度ＳＰＨ、ＳＰＬ、（加）速度変更決定回数ＤＮ、許容率αがある。

次いでステップ１１０で、設定（入力）された基板長さＬ、初期搬送（加）速度ＳＰＩ、前工程又は前の基板検出センサから使用する基板検出センサＳ＊位置までの基板搬送距離、検査モード（到達時間検知／通過時間検知）により、理論的に到達又は通過に必要な時間Ｔを算出する。

次いでステップ１２０に進み、カウントタイマをスタートして、基板搬送を開始する。

ステップ１３０及び１４０で、基板３２が使用センサＳ＊に到達するのを待つ。設定時間経過しても使用センサＳ＊がＯＮとならない場合には、図３ｂのステップ１５０に進み、エラー停止する。

使用センサＳ＊に基板３２が到達して、ステップ１４０の判定結果が正となった時は、ステップ１６０に進み、検査モードが到達時間検知か通過時間検知かを判定する。

使用センサＳ＊上を基板３２が通過している時間を検出する通過時間検知の場合には、ステップ１７０に進み、カウントタイマをリセットしてゼロクリアする。

次いでステップ１８０及び１９０に進み、基板３２が使用センサＳ＊上を通過するのを待つ。タイムオーバーの場合は、ステップ１５０でエラー停止する。

ステップ１９０の判定結果が正であるか、ステップ１６０の判定結果が到達時検知である場合には、図３ｂのステップ２１０に進み、ステップ１１０で求めた必要時間Ｔを実測値で更新するか否かを判定する。判定結果が正である場合には、ステップ２２０に進み、理論的な必要時間Ｔを実測値で更新する。

ステップ２１０の判定結果が否である場合には、ステップ２３０に進み、使用センサＳ＊に基板が到達するまでの時間（到達時間検知モードの場合）、又は、使用センサＳ＊を基板が通過するのに要した時間（通過時間検知モードの場合）が、許容範囲（＝必要時間Ｔ＊（１±α））に入っているか否かを検出する。

許容範囲外である場合には、ステップ２４０に進み、連続してＤＮ（ＤＮは降速（ダウン）時／昇速（アップ）時で各々設定可能としてもよい）回、許容範囲外であった場合は、滑り等が発生していて搬送が正しく行なえていないと判断して、現（加）速度が、予め設定された下限（加）速度より大であれば、搬送（加）速度ＳＰを低める（ダウンする）。

一方、ステップ２３０の判定結果が否であり、許容範囲内にある場合には、ステップ２５０に進み、連続してＤＮ（ＤＮはダウン時／アップ時で各々設定可能としてもよい）回、許容範囲内なら搬送力に余裕があると判断して、現（加）速度が予め設定された上限（加）速度より小であれば、搬送（加）速度ＳＰを高める（アップする）。

ステップ２４０又は２５０終了後、ステップ２６０に進み、ステップ２４０又は２５０で選択された搬送（加）速度ＳＰを期間別に記録する。この際、搬送（加）速度別のずれ量（時間）も合わせて記録し、ずれ量のばらつきを算出する。ばらつきが大きい場合は、搬送が安定していないと判断し、ばらつきの小さい搬送（加）速度を再選択して記録する。

前出ステップ１３０、１８０の判定結果が否であり、搬送中、到達時間、通過時間にタイムオーバーが発生した場合には、基板搬送部３０に異常が発生していると判定して、ステップ１５０でエラー停止処理を行なう。

このようにして、搬送状態に合わせた適切な搬送（加）速度ＳＰに調節される。

搬送速度の変化状態の一例を図４に、搬送加（減）速度の変化状態の一例を図５に示す。

本実施形態においては、既存の基板検出センサを用いているので構成が簡略である。なお、専用の基板検出センサを設けることもできる。

前記実施形態においては、基板検出センサが３個設けられていたが、基板検出センサの数や配設位置はこれに限定されず、最低限１個あれば良い。又、基板検出センサが複数ある場合には、各基板検出センサ間の通過時間で搬送状態を検出することも可能である。更に、到達時間検知と通過時間検知の両モードを併用して、精度を高めることもできる。又、複数位置で、到達時間／通過時間を検知して、搬送異常の発生箇所を特定することもできる。

本発明が適用される表面実装機の構成例を示す、一部を切欠いて示す斜視図 同じく基板搬送部の構成を示す、一部ブロック図を含む平面図 本発明に係る実施形態の処理手順の前半を示すフローチャート 同じく後半を示すフローチャート 基板搬送速度の変化状態の一例を示すタイムチャート 基板搬送加速度の変化状態の一例を示すタイムチャート

符号の説明

１０…表面実装機
３０…基板搬送部
３２…基板
３４…搬送ベルト
Ｍ…搬送駆動モータ
３６…駆動シャフト
３８…従動シャフト
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…基板検出センサ

Claims (4)

1. 基板検出センサが配設された基板搬送装置を備えた表面実装機において、
   所定の基板検出センサへの基板の到達時間、及び、所定の基板検出センサにおける基板の通過時間の少なくともいずれか一方に基づいて、基板搬送速度を調節することを特徴とする表面実装機。
2. 前記到達時間又は通過時間が所定値以上である場合は、基板搬送速度を低めることを特徴とする請求項１に記載の表面実装機。
3. 前記到達時間又は通過時間のばらつきが大きい場合は、ばらつきの小さい基板搬送速度に変更することを特徴とする請求項１に記載の表面実装機。
4. 前記到達時間又は通過時間がタイムオーバーで測定できない場合は、エラー停止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表面実装機。

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