JP2009272555A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】搬送コンベアにより送られるプリント基板を目標とする位置に、衝撃を与えることなく正確に停止させることを目的とする。
【解決手段】
基台上の基板停止位置に停止したプリント基板Pに対して、電子部品の実装など予め決められた作業を行う基板処理装置であって、搬送コンベア20と、コンベアモータ27と、前記基板停止位置上流側の検出位置を通過する前記プリント基板の移動量を検出して、出力する光学式のナビゲーションセンサ30と、コントローラ200と、前記基台上にて前記作業を実行する実装作業装置100と、を備えてなると共に、前記コントローラ200は、前記ナビゲーションセンサ30の出力する前記プリント基板Pの移動量に基づいて、前記検出位置に至ったプリント基板がその後、前記必要移動量だけ移動して停止するように前記コンベアモータ27を制御する。
【選択図】図3

Description

本発明は、上流側から搬入されるプリント基板に対して、半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた作業を実行し、作業済みのプリント基板を下流側に搬出する基板処理装置に関する。
従来から、印刷機、ディスペンサ、表面実装機、リフロー装置などの各種基板処理装置を一列状に配置して実装基板生産ラインを構築し、プリント基板に対して半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査、リフローの各作業を順に行うことで、実装基板を製造することが広く行われている。この種の基板処理装置においては、各装置の基台上に設定した基板停止位置にプリント基板を停止させて、上記各作業を行っており、基板停止位置に対するプリント基板の搬入/搬出を、搬送コンベアにより行っている。
搬送コンベアは循環駆動するコンベアベルトとの摩擦を利用してプリント基板を搬送するから、摩擦の具合、基板重量の差異によって、ベルトとプリント基板との間にすべりが生じることがある。そのため、搬送コンベアの駆動状況(駆動時間、駆動速度など)からプリント基板の移動量を正確に把握し難いという事情があり、従来では、搬送コンベアによって送られるプリント基板を、基台上に設けた基板ストッパに突き当てて基板停止位置に停止させる構成をとっていた(下記特許文献1〜2参照)。
特開2005−93765公報 特開2005−45140公報
プリント基板を基板ストッパに突き当てて停止させるものは、停止の際、プリント基板に衝撃が加わる。この場合、基板上に実装した電子部品が衝撃により位置ずれを起こすことがあり、目標とする基板停止位置に衝撃を加えることなくプリント基板を正確に停止させたい、との要請があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、搬送コンベアにより送られるプリント基板を目標とする位置に、衝撃を与えることなく正確に停止させることを目的とする。
本発明は、基台上の基板停止位置にプリント基板を停止させて、半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた作業を行う基板処理装置であって、コンベア上面に直接、或いは板状の基板支持体を介して載せられた前記プリント基板を、前記基板停止位置に向けて搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアを駆動させるコンベアモータと、前記基板停止位置上流側の検出位置を通過する前記プリント基板、或いは板状の基板支持体を連続的に撮影し、得られた画像に基づいて前記プリント基板の搬送方向に関する移動量を検出して出力する光学式のナビゲーションセンサと、前記コンベアモータを制御するコンベア制御装置と、前記基台上にて前記半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた作業を実行する実行部と、を備えてなると共に、前記検出位置に至ったプリント基板が前記基板停止位置まで移動するのに必要な移動量を必要移動量と定義したときに、前記コンベア制御装置は、前記ナビゲーションセンサの出力する前記プリント基板の移動量に基づいて、前記検出位置に至ったプリント基板がその後、前記必要移動量だけ移動して停止するように前記コンベアモータを制御する。
この発明の実施態様として、以下の構成とすることが好ましい。
・前記コンベア制御装置は、前記ナビゲーションセンサの出力する前記プリント基板の移動量と前記必要移動量とを大小比較し、前記プリント基板の移動量が前記必要移動量を上回った場合には、前記コンベアモータを逆転方向に回転させて上回った量だけ前記プリント基板を後退させる。このようにしておけば、目標とする基板停止位置に対して、プリント基板を正確に停止させることが可能となる。
・前記搬送コンベアを、前記プリント基板の搬送方向に一列状に配置される複数個の小コンベアから分割構成すると共に、これら分割構成された小コンベア間に検出面を上に向けて前記光学式のナビゲーションセンサを配置し、前記小コンベア上を搬送される前記プリント基板を前記光学式のナビゲーションセンサにて下から撮影する構成とする。このような構成としておけば、基板停止位置にて停止したプリント基板に対して、半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処置を行う際に、ナビゲーションセンサが処理の邪魔とならず、ナビゲーションセンサの設置箇所として、最適である。
・前記搬送コンベアの側方であって前記プリント基板の通路脇となる位置に、検出面を前記通路側に向けて前記光学式のナビゲーションセンサを配置させ、前記搬送コンベア上を搬送されるプリント基板の側端面を前記光学式のナビゲーションセンサにて側方から撮影する構成とする。このような構成としておけば、基板停止位置にて停止したプリント基板に対して、半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた処理を行う際に、ナビゲーションセンサが処理の邪魔とならず、ナビゲーションセンサの設置箇所として、最適である。
・前記コンベア制御装置は、前記プリント基板の基板長ごとにそれぞれ設定された前記必要移動量に従って、前記コンベアモータを制御することにより、基板長の異なる各プリント基板を基台上の異なる各基板停止位置にて停止させる。このようにしておけば、基板長の異なる各プリント基板を、作業効率がもっと良い基台上の最適位置に停止させることが可能となり、プリント基板に対して行う作業効率を高めることが可能となる。尚、ここでいう作業というのは、主として接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査のことである。
・前記実行部として電子部品の実装作業を行う実装作業装置を備えたものにおいて、前記実装作業装置が前記基台上にて前記実装作業を行うことが可能な範囲を実装作業エリアと定義したときに、前記コンベア制御装置は同一のプリント基板を、前記プリント基板の少なくとも一部の領域が前記実装作業エリアに重なる第一基板停止位置と、前記第一基板停止位置にて前記実装作業エリアからはみ出した他の領域を前記実装作業エリアに収める第二基板停止位置との、2つの停止位置にて停止させるように前記搬送コンベアを制御し、前記実装作業装置は、これら2つの基板停止位置のそれぞれで、前記プリント基板に対して前記実装作業を行う。このようにしておけば、実装作業エリアに全体が収まらない長基板であっても、電子部品をその全領域に支障なく実装することが可能となり、極めて効果的である。
本発明によれば、プリント基板の搬送方向に関する移動量をナビゲーションセンサにより直接的に検出し、それに基づいて搬送コンベアを制御しているから、目標とする基板停止位置に対してプリント基板を正確に停止させることが可能となる。しかも、機械的なストッパを使用することなくプリント基板を停止させているから、停止時に、プリント基板がほとんど衝撃を受けない。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図15によって説明する。図1は表面実装機の平面図、図2は図1中のA−A線断面図、図3は図1をC方向から見た図である。本表面実装機1は印刷機(実施形態6にて説明)、ディスペンサ(図外)、他の表面実装機(図外)、基板検査装置(図外)、リフロー装置(図外)などと共に実装基板生産ラインを構築するものであって、プリント基板Pに対して電子部品Bを実装する機能を担っており、上面が平らな基台10上に各種装置(搬送コンベア20、実装作業装置100など)を配置してなる。
尚、以下の説明において、基台10の長手方向(図1、図3の左右方向)をX方向と呼ぶものとし、Y方向、Z方向をそれぞれ図1〜3の向きに定めるものとする。また、図1において右手側を上流側(プリント基板Pの搬入側)、左手側を下流側(プリント基板Pの搬出側)として説明を行う。
1.プリント基板Pを搬送するコンベア及びそれに付属される装置
基台10はX方向に長い長方形状をなしており、基台中央には、プリント基板Pに対する電子部品Bの実装作業が行われる実装作業エリアSAが設定されている。そして、基台10上には、実装作業エリアSAをX方向に横切るようにして搬送コンベア20が配置され、また、上流側にあたる基台10の右端に搬入コンベア12を、下流側にあたる基台10の左端に搬出コンベア13を配置している。
これら3つのコンベア12、13、20は段差なく連続してプリント基板Pの通路Lcを形成しており、作業対象となるプリント基板Pを通路Lcに沿ってX方向に送るようになっている。ここでは、図1〜図3を参照して、基台10の中央に設置される搬送コンベア20の構成について説明するものとする。
図1、図2に示すように、基台10上には、Y方向に向かい合う一対の側壁体18が立設されている。係る側壁体18は、図3にて示すように、X方向に長い形状をなし、その上部にはX方向に長い形状をなすコンベアプレート21がそれぞれ取り付けられている。両コンベアプレート21の内周面側にはX方向の両端に一対のローラ23がそれぞれ取り付けられ、更に、これら一対のローラ23を掛け渡して搬送ベルト25が取り付けられている。各搬送ベルト25はコンベアモータ27の作動により、X方向(図3の左右方向)に循環駆動する構成となっている。
これらローラ23、搬送ベルト25、コンベアモータ27は搬送コンベア20を構成しており、両搬送ベルト25に基板端を載せるようにプリント基板Pをセットさせると、ベルト25との摩擦により、プリント基板PをX方向に搬送できる。尚、コンベアモータ27は図2において左右双方の側にそれぞれ設けて、左右の搬送ベルト25を独立して駆動させる構成、或いは、いずれか一方側にのみ設けて、他側については連動させる構成のいずれであってもよく、本実施形態では後者側の構造を採用している。
また、図1にて示すように通路Lc上であって、基台中央やや右側には基板停止位置Xsが設定されており、搬送コンベア20によりX方向に送られるプリント基板Pを、この位置に基板先端PFが一致するように停止させると、基板全体が実装作業エリアSAのほぼ中央に収まるように設定してある。そして、本実施形態のものは、基板停止位置Xsとの関係においてX方向の上流側にあたり、かつ基板停止位置Xsにて停止したプリント基板Pから外れないような検出位置(本例では、基台10の中央)に、以下に説明する光学式のナビゲーションセンサ30を配置している。
光学式のナビゲーションセンサ30は、画像センサ(二次元CMOSセンサなど)32、画像メモリ33、処理回路34をワンチップ化したセンサ部31と、発光素子(レーザダイオード、又は発光ダイオード)35、レンズ36などから構成され(図7参照)、図2に示す右手側の側壁体18の上面壁に、検出面30Aを下に向けた状態で取り付けられている。
係るナビゲーションセンサ30は、センサ下方の検出位置Xoを通過する物体、すなわちプリント基板Pの画像を連続的に撮影し、得られた画像からプリント基板Pの移動量dを検出するものである。具体的に説明すると、発光素子35を発光させると、その光はプリント基板Pの表面にて反射された後、レンズ36により投影され、画像センサ32上に像を形成する。この結果、画像センサ32にて、プリント基板Pの表面の画像(より詳しくは、検出位置に対応する基板表面の一部画像)を撮影出来、得られた画像は画像メモリ33に記憶される。
そして、上記撮影を連続的に行って複数の画像を画像メモリ33に取り込むと共に、処理回路34では撮影により得られた画像を過去の画像と比較して、画像中に含まれる同一部分(例えば、プリント基板表面の傷、凹凸など)を抽出する処理、及び抽出された同一部分の相対的な位置のX方向に関するずれ量Uを検出する処理が行われる(図8参照)。以上のことから、検出されるずれ量Uを加算してゆくことで、通路Lcに沿ってX方向に送られるプリント基板Pの、検出位置Xoを基準とした搬送方向に関する移動量(図12参照)dを検出できる。
そして、本表面実装機1は、出力されたプリント基板Pの移動量dのデータをフィードバックさせ、搬送コンベア20の駆動装置たるコンベアモータ27の制御に反映させることで、プリント基板Pを基板停止位置Xsに自動停止させる構成となっている。尚、プリント基板Pを基板停止位置Xsに自動停止させる具体的な制御内容については、後に、図3、図9〜図14を参照して詳しく説明を行うものとする。また、光学式のナビゲーションセンサ30は通常、検出距離が短いので、プリント基板Pの表面に、検出面30Aが極近い状態となるように配置することが好ましく、このようにすることで、鮮明な基板画像を取得可能となる。
図1に戻って説明を続けると、符号60はバックアップ装置である。バックアップ装置60は基台であって、基台10の中央であって、搬送コンベア20を構成する両側壁体18の間のスペースに取り付けられており、多数個のバックアップピン61を起立状態に保持したバックアッププレート65と、同バックアッププレート65を昇降させる昇降軸71を備えた昇降装置70とから構成されている。バックアッププレート65は昇降装置70の作動により、図2に示す下降位置と、図4に示す上昇位置とに変位可能となっている。
バックアッププレート65を図2に示す下降位置に位置させると、コンベア上を搬送されるプリント基板Pの下方において、各バックアップピン61が、プリント基板Pから所定距離隔てた離間状態となる。その一方、バックアッププレート65を図4に示す上昇位置に移動させると、バックアップピン61が基板下面の中央を下から持ち上げてバックアップしつつ、基板停止位置Xsにて停止したプリント基板Pを側壁体18の上部に取り付けられたガイド片29との間に挟み付けて保持する構成となっている。
2.実装作業を実行する実装作業装置100及びそれに付属される装置
図1に示すように、基台10上であって、上記実装作業エリアSAの周囲4箇所(尚、図1では1箇所を省略し3箇所のみ示してある)には部品供給部80が設けられ、そこには部品供給装置としてのフィーダ85がX方向に整列状に設置されている。各フィーダ85は、部品供給テープが巻回されたリール(不図示)、リールから部品供給テープを引き出す電動式の送出装置(不図示)などから構成されている。
部品供給テープには電子部品Bが一定間隔にて保持されており、送出装置を駆動させると、部品供給テープの引き出しに伴い、電子部品Bが一つずつ供給される。そして、供給された電子部品Bは、次に説明する実装作業装置100により、基板停止位置Xsにてバックアップされたプリント基板P上に実装される構成となっている。
また、基台10上であって搬送コンベア20のY方向の両側には、部品認識カメラ95が一対設置されている。この部品認識カメラ95は、吸着ヘッド185により吸着保持された電子部品Bを撮影するためのものである。
実装作業装置(本発明の「実行部」の一例)100は電子部品Bを吸着保持する吸着ヘッド185と、移動装置130と、から構成されている。本移動装置130はXYZの直交する3つの駆動軸145、155、165を備えた直交座標ロボットであり、これら3つの駆動軸145、155、165を複合的に駆動させることで、吸着ヘッド185を基台10上の任意位置に移動操作する。
具体的に説明してゆくと、図1に示すように基台10上には一対の支持脚141が設置されている。両支持脚141は実装作業エリアSAの両側(X方向両側)に位置しており、共にY方向(図1では上下方向)にまっすぐに延びている。
両支持脚141にはY方向に延びるガイドレール(Y方向案内軸)142が支持脚上面に設置されると共に、これら左右のガイドレール142に長手方向の両端部を嵌合わさせつつヘット支持体151が取り付けられている。
また、図1において右側の支持脚141にはY方向に延びるY軸ボールねじ軸(Y方向駆動軸)145が装着され、更にY軸ボールねじ軸145にはボールナット(不図示)が螺合されている。そして、Y軸ボールねじ軸145の軸端部にはY軸モータ147が設けられている。
同Y軸モータ147を通電操作すると、Y軸ボールねじ軸145に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッド支持体151、ひいては次述するヘッドユニット160がガイドレール142に沿ってY方向に水平移動する(Y軸サーボ機構)。
図5に示すように、ヘッド支持体151にはX方向に延びるガイド部材(X方向案内軸)153が設置され、更に、ガイド部材153に対してヘッドユニット160が、移動自在に取り付けられている。このヘッド支持体151には、X方向に延びるX軸ボールねじ軸(X方向駆動軸)155が装着されており、更にX軸ボールねじ軸155にはボールナットが螺合されている。
そして、X軸ボールねじ軸155の軸端部にはX軸モータ157が設けられており、同X軸モータ157を通電操作すると、X軸ボールねじ軸155に沿ってボールナットが進退する結果、ボールナットに固定されたヘッドユニット160がガイド部材153に沿ってX方向に移動する(X軸サーボ機構)。
従って、X軸サーボ機構、Y軸サーボ機構を複合的に制御することで、基台10上においてヘッドユニット160を水平方向(XY方向)に移動操作出来る構成となっている。
係るヘッドユニット160は図6にて示すように支持ブラケット163を備えており、係る支持ブラケット163には軸を上下に向けてZ軸ボールねじ軸(Z方向駆動軸)165が取り付けられている。そして、Z軸ボールねじ軸165にはボールナット171が螺合してあり、係るボールナット171に対して吸着ヘッド185が装着されている。尚、このボールナット171は不図示のガイド手段によりヘッドユニット160に回り止めされている。
そして、Z軸モータ167を通電操作すると、Z軸ボールねじ軸165に沿ってボールナット171が上下する結果、ボールナット171に固定された吸着ヘッド185を、ヘッドユニット160に対して昇降操作出来る構成となっている。
また、吸着ヘッド185の先端には吸着ノズル186が設けられている。吸着ノズル186は図外の負圧手段から負圧が供給されるように構成されており、ヘッド先端に吸引力を生じさせるようになっている。
以上のことから、ヘッドユニット160を部品供給部80と基台中央の実装作業エリアSAとの間を往復移動させつつ、吸着ヘッド185を適宜昇降操作することにより、部品供給部80から電子部品Bを取り出すことが出来、かつ取り出した電子部品Bを基板停止位置Xsにてバックアップされたプリント基板P上に実装できる。
尚、本実施形態のものは、上記吸着ヘッド185がヘッドユニット160にX方向に列をなして複数本設けられており、部品供給部80から複数個の電子部品Bを同時に取り出すことが出来る構成となっている。また、各吸着ヘッド185はヘッドユニット160に付設されるR軸モータ(不図示)の駆動により、各吸着ヘッド185ごとに軸周りの回転動作が可能な構成となっている。
3.装置の電気的構成
表面実装機1は、装置全体がコントローラ(本発明の「コンベア制御装置」に相当)200により制御されている。図7にて示すようにコントローラ200はCPUより構成される演算処理部211と、この演算処理部211に対して電気的に接続される各部、すなわち第一モータ制御部213、第二モータ制御部214、記憶装置215、画像処理部216、入出力部217を備えてなる。
上記第一モータ制御部213は演算処理部211の指令の下、実装作業装置100を制御するものであり、実装作業装置100を構成する各モータ、すなわちX軸モータ157、Y軸モータ147、Z軸モータ167の各モータドライバ157D、147D、167Dが、電気的に連なっている。
また、第二モータ制御部214は演算処理部211の指令の下、搬送コンベア20を制御するものであり、コンベアモータ27のモータドライバ27Dが電気的に接続されている。また、入出力部217には光学式のナビゲーションセンサ30が電気的に連なっており、搬送コンベア20により送られるプリント基板Pの移動量dが入出力部217を通じてコントローラ200に取り込まれる構成となっている。
本実施形態のものは、演算処理部211、第二モータ制御部214、モータドライバ27D、コンベアモータ27、光学式のナビゲーションセンサ30はフィードバック制御系(図9参照)を構築しており、搬送コンベア20により送られるプリント基板Pを基板停止位置Xsにて自動的に停止させる構成となっている(詳細は、後述する)。
4.記憶装置の記憶内容
上記記憶装置215には、実装作業装置100の動作手順(実装作業手順)を定める実装プログラムが格納されると共に、プリント基板Pを基板停止位置Xsに自動停止させるのに必要となる以下の2つのデータが予め記憶されている。
(a)必要移動量Ds
(b)検出位置Xoからコンベア減速位置X1までの距離D1
ここで言う必要移動量Dsというのは、検出位置Xoまで送られたプリント基板(図11の位置の基板)Pを、図3に示す基板停止位置Xsまで移動させるのに必要となる移動量のことである。また、コンベア減速位置X1とは搬送コンベア20の搬送速度を減速させる位置であり、本実施形態では両位置Xo、Xsのほぼ中間の位置に設定させているが、例えば、慣性の大きい重量基基板については減速位置X1を検出位置Xoの近くに設定し、基板停止位置までの距離を長くとる設定にすることが好ましい。
5.プリント基板Pを基板停止位置Xsに自動停止させる処理と、それに続く一連の電子部品の実装処理
上流側の装置(印刷機、或いは他の表面実装機など)よりプリント基板Pが搬出されると、そのプリント基板Pは搬入コンベア12を介して表面実装機1の基台10上に搬入され、その後、図10に示すように、搬送コンベア20により基台上をX方向下流側(図10では左手側)に向けて送られてゆく。
その一方、プリント基板Pが基台10上に搬入されるのとほぼ同時期に、ナビゲーションセンサ30によるプリント基板Pの検出動作が開始される。これにて、発光素子35から検出位置Xoに向けて光が出射され、また検出位置Xoの画像を撮影する処理が画像センサ32により開始される。
やがて、図11にて示すようにプリント基板Pの先端PFが検出位置Xoに達すると、発光素子35から出射された光がプリント基板Pの表面にて反射し、その反射光が画像センサ32にて像を形成する。そのため、検出位置Xoに対応するプリント基板Pの一部の画像が、画像センサ32に連続して取り込まれることとなり、連続的に取り込まれるプリント基板Pの画像を処理回路34にて画像処理することで、検出位置Xoを基準としたプリント基板Pの移動量dが継続的に検出される(図12参照)。
そして、検出されたプリント基板Pの移動量dのデータは、入出力部217を通じて表面実装機1のコントローラ200に取り込まれる。すると、コントローラ200は、記憶装置215から必要移動量Dsのデータ、距離D1のデータを読み出し、これら両データDs、D1と、移動量dのデータとに基づいて、以下の要領で、搬送コンベア20を制御する。
まず、プリント基板Pの移動量dの値が、距離D1に満たない間は、コントローラ200の制御下のもと、搬送コンベア20はそれまでの速度と同じ速度で駆動を続ける制御状態におかれる。そして、プリント基板Pの移動量dの値が、距離D1に達すると、コントローラ200は、モータドライバ27Dを通じてコンベアモータ27に供給される駆動電流の電流量を減ずる制御を行う。これにより、図13に示すようにプリント基板Pの基板先端PFが減速位置X1に達すると搬送コンベア20は減速され、プリント基板Pはそれ以降、基板停止位置Xsに、ゆっくり接近してゆく。
減速後も、ナビゲーションセンサ30による検出は継続され、検出されたプリント基板Pの移動量dのデータは、入出力部217を通じて表面実装機のコントローラ200に取り込まれる。そして、コントローラ200は必要移動量Dsの値と、入力される移動量dの値との差分値(Ds−d)を検出する処理を行う。
そして、コントローラ200は差分値(Ds−d)が小さくなるにつれ、搬送コンベア20を更に、減速させてゆき、差分値(Ds−d)がゼロになったところで、コンベアモータ27への駆動電流の供給を停止する。これにより、搬送コンベア20は駆動を停止した状態となり、搬送コンベア20上のプリント基板Pは図3にて示すように、検出位置Xoから距離Dsだけ移動した基板停止位置Xsにて停止する。
尚、本実施形態では、搬送コンベア20を停止させるまでのプリント基板Pの移動量dをコントローラ200にて監視しており、仮に、プリント基板Pが基板停止位置Xsの手前で停止したとき(Ds>dの場合)には、コントローラ200はコンベアモータ27を正転方向(図14に示す反時計方向)に再駆動させ、足りない距離だけプリント基板Pを更に送る。
その一方、作業対象となるプリント基板Pが基板停止位置Xsを通り越した位置にて停止したとき(Ds<dの場合)には、コントローラ200は、モータドライバ27Dを通じてコンベアモータ27を逆転方向(図15にて示す時計方向)に回転させ、通り過ぎた距離Dpだけ、プリント基板Pを後退(図15の例では、右方向に移動)させる。このような構成としておくことで、プリント基板Pを基板停止位置Xsに、正確に停止させることが可能となる。
プリント基板Pが基板停止位置Xsにて停止すると、コントローラ200の制御下のもとバックアップ装置60が作動して、プリント基板Pがバックアップされ、次いでバックアップされた基板Pに対する電子部品Bの実装作業が、コントローラ200の制御下のもと実装作業装置100により行われることとなる。
そして、全電子部品について実装作業が完了すると、コントローラ200の制御下のもとバックアップ装置60が再び作動して、プリント基板Pのバックアップが解除され、次いで搬送コンベア20が駆動開始される。これにより、部品実装済みのプリント基板Pは、基台中央の基板停止位置Xsから搬出されてゆく。
そして、上記プリント基板Pの搬出が確認されると、コントローラ200の制御下のもと、新規プリント基板Pが上流側の装置から搬入コンベア12を通じて基台10上に搬入される。その後、搬入されたプリント基板Pは上記と同じ手順を経て、基板停止位置Xsにて停止し、その後、電子部品Bの実装作業が実装作業装置100により行われることとなる。このようなサイクルを繰り返すことで、上流側の装置から供給される各プリント基板Pは、部品実装の後、下流側の装置へと搬出されてゆく。
以上述べたように、本実施形態の表面実装機1によれば、プリント基板Pの移動量dをナビゲーションセンサ30により直接的に検出し、検出された移動量dを基にして、プリント基板Pを基板停止位置Xsに停止させている。よって、プリント基板Pを基板停止位置Xsに正確に停止させることが可能となる結果、実装作業装置100とプリント基板Pとの相対的な位置精度を高精度に維持でき、プリント基板Pに対する電子部品Bの実装精度が高まる。
また、本実施形態の表面実装機1においては、搬送コンベア20を減速、停止させることで基板停止位置Xsにプリント基板Pを停止させており、プリント基板Pの停止にあたり機械的なストッパ等を用いていない。従って、停止の際、プリント基板Pに加わる衝撃を格段に小さくできる。このようにしておけば、基板停止位置Xsに搬入するプリント基板P上に、上流側の表面実装機(不図示)などにて既に電子部品Bが実装されていたとしても、電子部品Bが位置ずれを起こすことがほとんどない。
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図16、図17、図18によって説明する。
実施形態1では、光学式のナビゲーションセンサ30をプリント基板Pの上方に配置してプリント基板Pを上側から撮影する構成例(図2、図3参照)を例示したが、実施形態2では、ナビゲーションセンサ30をプリント基板Pの下方に配置してプリント基板Pを下側から撮影する構成としている。
ナビゲーションセンサ30の配置について具体的に説明すると、この実施形態では、図16、図17にて示すように、基台上に設置される搬送コンベア20を、プリント基板Pの搬送方向に一列状に配置される複数個の小コンベア20F、20Rから分割構成している。そして、これら分割構成された小コンベア20F、20R間のスペースに、検出面30Aを上に向けてナビゲーションセンサ30を配置させている。このような構成とすることで、搬送コンベア20上を搬送されるプリント基板Pをナビゲーションセンサ30にて下から撮影することが可能となる。
このように、ナビゲーションセンサ30を、プリント基板Pの下側に配置しておけば、プリント基板Pの表面のより広範な範囲に電子部品Bを実装できる。言い換えれば、ナビゲーションセンサ30をプリント基板Pの上方側に配置する実施形態1のものは、図18にてハッチングで示す範囲aではプリント基板Pがナビゲーションセンサ30の影となり、同範囲a内に電子部品Bを実装出来ないが、本実施形態の構成であれば、係る事態を生じさせない。尚、この実施形態の表面実装機はナビゲーションセンサ30の配置箇所、搬送コンベア20の構成を除く部分は、実施形態1の表面実装気1と同じ構成である。
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図19、図20によって説明する。
実施形態1では、光学式のナビゲーションセンサ30をプリント基板Pの上方に配置してプリント基板Pを上側から撮影する構成例(図2、図3参照)を例示した。これに対し、実施形態3では、基台10上に設置された搬送コンベア20の側方部であってプリント基板Pの通路脇となる位置に、検出面30Aを通路Lc側(図20では中央側)に向け、かつ搬送コンベア20上を搬送されるプリント基板Pの高さと同じ高さ位置にナビゲーションセンサ30を配置している。そして、搬送コンベア20上を搬送されるプリント基板Pの側端面Peを光学式のナビゲーションセンサ30にて側方から撮影して、プリント基板Pの移動量dを検出する構成としている。
尚、ここでいうプリント基板Pの通路脇となる位置というのは、プリント基板Pの通路Lcの端からY方向に位置をずらした位置のことであり、本実施形態では、図19に示すように、コンベアプレート21の上面壁にナビゲーションセンサ30を取り付けることをもって、プリント基板Pの通路脇にナビゲーションセンサ30を設置させている。
このようにすれば、ナビゲーションセンサ30を搬送コンベア20の側方部に配置する構成としておけば、プリント基板Pの表面のより広範な範囲に電子部品Bを実装できる。言い換えれば、ナビゲーションセンサ30をプリント基板Pの上方側に配置する実施形態1のものは、図18にてハッチングで示す範囲aではプリント基板Pがナビゲーションセンサ30の影となり、同範囲a内に電子部品Bを実装出来ないが、本実施形態の構成であれば、係る事態を生じさせない。
また、ナビゲーションセンサ30を搬送コンベア20の側方部に設置する場合においても、実施形態2の場合と同様、搬送コンベア20を複数の小コンベア20F、20Rから分割構成しておき、これら小コンベア20F、20Rの間のスペースにセンサ30を設置することが好ましく(図20参照)、このようにしておけば、プリント基板Pの側端面Peに対してより接近した状態で、ナビゲーションセンサ30を設置することが可能となる結果、プリント基板Pの側端面Peの画像として鮮明な画像の取得が可能となり、プリント基板Pの移動量dを正確に検出できる。尚、この実施形態の表面実装機は、ナビゲーションセンサ30の配置箇所、搬送コンベア20の構成を除く部分は、実施形態1の表面実装気1と同じ構成である。
<実施形態4>
次に、本発明の実施形態4を図21、図22、図23によって説明する。
実装形態1のものは、プリント基板Pを単一の基板停止位置にてのみ停止させる制御例を例示したが、実装形態4のものは、プリント基板Pを、基板長(X方向についての基板長さ)の長短に応じて異なる基板停止位置Xsにて停止させるようにしたものである。
尚、上記制御を果たすには、例えば、図23に示すように記憶装置215に、各基板長L1〜L4に対応させて必要移動量Ds1〜Ds4のデータを予め記憶させておけばよい。そして、搬入されるプリント基板Pの基板長に対応する必要移動量Dsのデータを記憶装置215から読み出してやり、後は、読み出した必要移動量Dsにナビゲーションセンサ30から出力されるプリント基板Pの移動量dが一致するように、コンベアモータ27を減速/停止させてやればよい。
このように、基板長の異なるプリント基板Pを、それぞれ異なる基板停止位置Xsにて停止させることが出来れば、図21、図22に示すように、基板長の長いものについては、基台中央の検出位置Xoから基板停止位置Xs1までの距離を長めに設定し、基板長の短いものについては、基台中央の検出位置Xoから基板停止位置Xs2までの距離を短めに設定することで、基板長の長短に拘わらず、プリント基板Pの基準点(例えば、実装される電子部品群の重心位置)Oを、基台10側の基準点(例えば、実装作業エリアSAの中央など)に一致させた状態でプリント基板Pを停止させることが可能となり、実装効率の高い表面実装機を安価に提供することが可能となる。
というのも、電子部品Bの実装効率を高くするには、プリント基板Pの基準点(例えば、実装される電子部品群の重心位置)Oを、基台10側の基準点に一致させた状態で、実装作業を行うことが好ましく、これを行うことで、電子部品Bの実装に必要となるヘッドユニット160の移動量(例えば、一基板に10個の電子部品Bを実装する場合であれば、10個の電子部品を実装するのに要するヘッドユニット160の移動量)を短く設定することが可能となり、一のプリント基板の実装作業に要するトータル実装時間を短く出来る。
そして、本実施形態のものは、基板長に応じて基板停止位置Xsを可変させることを、コンベアモータ27の制御パターンを替えるという電気的制御で実現させているから、これらの制御をストッパの打ち変えにより実現するものに比べて部品増とならず、実装効率を高い表面実装機を安価で提供することが可能となり、極めて効果的である。
<実施形態5>
次に、本発明の実施形態5を図24、図25、図26によって説明する。
この実施形態のものは、作業対象となるプリント基板Pについて、実装作業エリアSAにその全体が収まらない長基板(X方向に長い基板)PLを想定しており、長基板PLを、基台10上の2箇所の停止位置(第一基板停止位置Xsf、第二基板停止位置Xsr)にて停止させる制御を行っている。
図24に示す第一基板停止位置Xsfは、長基板PLのうち、基板前端から中央にかけた領域が、実装作業エリアSAに重なるように設定してある。そのため、この第一基板停止位置Xsfに長基板PLを停止させたときには、長基板PLの全領域のうち、実装作業エリアSAに重なる基板前端から中央にかけた領域部分に対して、電子部品Bの実装作業を行うことが可能となる。尚、このとき、基板後端の領域(図24においてハッチングで示す領域)は実装作業エリアSAから、はみ出しているから、この段階で、そこに電子部品Bは実装出来ない。
その一方、図25に示す第二基板停止位置Xsrは、第一基板停止位置Xsfにて実装作業エリアSAからはみ出した基板後端の領域が、実装作業エリアSAに収まるように設定してある。そのため、この第二基板停止位置Xsrに長基板PLを停止させたときには、第一基板停止位置Xsfでは、実装作業が出来なかった基板後端の領域に対して、電子部品Bを実装できる。
以上のことから、まず図24にて示す第一基板停止位置Xsfに長基板PLを停止させて、実装作業装置100にて1回目の実装作業を行い、その後、1回目の実装作業を終えた長基板PLを、図25にて示す第二基板停止位置Xsrに移動させた後、実装作業装置100にて2回目の実装作業を行ってやれば、実装作業エリアSAに全体が収まらない長基板PLであっても、電子部品Bを、その全領域に支障なく実装することが可能となり、極めて効果的である。
尚、上記2つの基板停止位置Xsf、Xsrに長基板PLを停止させるには、例えば、図26にて示すように、各基板停止位置Xsf、Xsrに対応する必要移動量Dsf、Dsrのデータ、及び両必要移動量の差分移動量(Dsr−Dsf)を記憶装置215に予め記憶させておき、これら各データDsf、Dsr、(Dsr−Dsf)と、センサ30より出力される長基板PLの移動量dのデータに基づいて、搬送コンベア20をコントローラ200により適宜制御してやればよい。
<実施形態6>
実施形態1から実施形態5では、本発明の基板処理装置の一例として、プリント基板Pに電子部品Bを実装する表面実装機1を例示したが、実施形態6では基板処理装置の一例として、プリント基板Pに半田ペーストを印刷する印刷機300を例示するものである。以下、印刷機300の構成を図27〜図33を参照しつつ簡単に説明する。尚、以下の説明において、基板搬送方向(図27における左右方向)をX方向と呼ぶものとする。また、Y方向、Z方向をそれぞれ図27、図28の向きに定める。
印刷機300は、上面がフラットな基台310を備える。基台10の外周部にはフレーム310Aが設けられると共に、基台310上にはフレーム310Aの内側に位置して印刷作業装置(本発明の「実行部」の一例)320が取り付けられている。
印刷作業装置320は支持部材321、スキージヘッド支持フレーム340、Y軸移動装置327、スキージヘッド331、スキージ335などから構成されている。順に説明してゆくと、図28に示すように、支持部材321はX方向の両側に一対設置されると共に、基台310上においてY方向に延びておりY方向の前後両端部を支柱315によって支えられている。
両支持部材321の上面壁にはY方向に延びるレール323が設置されている。これら左右の支持部材321上には、レール323に端部下面の受け部343を嵌合させつつ、スキージヘッド支持フレーム340が横向きに設置されている。そして、図28において左方側の支持部材321上には、モータ325と、同モータ325を駆動源とするY軸移動装置(ボールねじ328とボールナットからなる)327が設置されている。
これにより、モータ325を通電操作するとY軸移動装置327が作動して、スキージヘッド支持フレーム340をレール323に沿ってY方向に進退させるようになっている。尚、図28では省略してあるが、上記スキージヘッド支持フレーム340のX方向の中央には、スキージヘッド331に支持されつつスキージ335が取り付けられている(図27参照)。スキージ335はX方向に水平に延びる横長な形状をなし、昇降可能とされている。
そして、スキージ335の下方にはマスク保持装置350を介してマスクMが取り付けられるようになっている。マスクMは、金属製の角パイプを枠状に形成したマスク枠M1の底面側に、テンショナーM2を介して、薄板に印刷用の開口(図略)を形成したステンシルM3を取り付けたものである。
次に、基板支持ユニット400の説明を行う。基板支持ユニット400はテーブル410、テーブル420、テーブル430、テーブル440、テーブル450を下から順に積み上げた構成とされる(図27参照)。
図30に示すように、4段目のテーブル440上には、最上段の5段目のテーブル450を間に挟むようにしてY方向の両側に搬送コンベア470が設置されている。両搬送コンベア470は共にX方向に水平に延びており、支持部480A、480Bによって支持されている。係る搬送コンベア470はX方向に循環駆動可能とされ、印刷対象のプリント基板PをX方向に搬送する機能を担っている。
そして、本実施形態では、図30において上側の搬送コンベア470が、2つの小コンベア470F、470Rから分割構成されおり、これら両小コンベア470F、470Rのスペース間に、光学式のナビゲーションセンサ30が検出面を上に向けた状態で取り付けられている(実施形態2のものと同様の構成)。
このような構成とすることで、搬送コンベア470上を送られるプリント基板Pを、光学式のナビゲーションセンサ30によって下側から撮影することが可能となり、センサ30により検出位置Xoを基準としたプリント基板Pの移動量dを検出できる。
また、両支持部480A、480B上には、基板クランプ片480C、480Dがそれぞれ設置されている。図30において上側に位置する装置奥側の基板クランプ片480Dは支持部480Bに対してY方向にスライド可能とされており、テーブル450上に運ばれてきた基板Pを相手側の基板クランプ片480Cと共にY方向の両側から挟んで保持する機能(図33の(a)、(b)参照)を担っている。
図30に戻って説明を続けると、最上段にあたる5段目のテーブル450上には、ピン保持孔(不図示)を行列状に配置したバックアッププレート490が設置されている。このバックアッププレート490上には、ピン保持孔にピン端部を挿通させつつ、バックアップピン495が複数本起立保持されている。
さて、基板支持ユニット400を構成する5つのテーブル410〜450はいずれも可動テーブルとなっている。順に説明してゆくと、基台310上にはY方向に延びるYレール311が4本設置されている(図28では省略してある)。そして、これらYレール311上に、テーブル下面に設けられたレール受け部413を嵌合させつつ、初段のテーブル410が乗っている。これにより、図外のY軸サーボ機構を作動させると、初段のテーブル410を含む基板支持ユニット400の全体をYレール411に沿ってY方向に移動できる。
初段のテーブル410はX方向に延びる横長な形状とされ、テーブル上面にはX方向に延びるXレール415が2本設置されている。そして、これらXレール415上に、テーブル下面に設けられたレール受け部423を嵌合させつつ、2段目のテーブル420が乗っている。
これにより、図外のX軸サーボ機構を作動させると、2段目のテーブル420をレールに沿ってX方向に移動できる。以上のことから、初段のテーブル410と2段目のテーブル420を複合的に動作させることで、基板支持ユニット400を基台310上における任意の位置に水平移動させることが出来る。
2段目のテーブル420上には回転機構425が設けられている。回転機構425は回転用サーボ機構(図略)の動力を得て駆動し、3段目のテーブル430を回転させる。また、3段目のテーブル430と4段目のテーブル440の間、4段目のテーブル440と5段目のテーブル450の間にそれぞれ昇降装置(不図示)が設けられており、4段目のテーブル440、5段目のテーブル450がそれぞれ独立して昇降できるようになっている。
そして、当実施形態のものは、4段目のテーブル440、5段目のテーブル450をいずれも下降した状態(以下、基板搬送姿勢と呼ぶ)にセットしておくと、バックアップピン495が搬送コンベア470の下方に位置すると共に、搬送コンベア470のレール高さが、当印刷機300に隣接する他の装置(検査装置や、実装機など)に設けられるレールと同じ高さとなる。
従って、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット400を水平移動させつつ、基台310の端に移動させると、図30にて示すように、搬送コンベア470を隣接する装置に設けられるコンベア700に段差なく連続させることができ、同コンベアを通じて印刷対象のプリント基板Pを、隣接する他の装置との間で受け渡すことが出来る。
印刷機300の電気的構成は図31に示す通りであり、装置全体がコントローラ(本発明の「コンベア制御装置」の一例)500により制御されている。コントローラ500は、CPU等により構成される演算処理部511、印刷作業装置側モータ制御部513、基板支持ユニット側モータ制御部514、記憶装置215、及び入出力部517を備えてなる。
印刷作業装置側モータ制御部513は演算処理部511と電気的に接続されると共に、このモータ制御部513には、印刷作業装置320を構成する各種モータがモータドライバを介して電気的に連なっている。
基板支持ユニット側モータ制御部514は演算処理部511と電気的に接続されると共に、このモータ制御部514には、基板支持ユニット400を構成する各種モータ、及び搬送コンベア470の駆動装置であるコンベアモータ477がモータドライバを介して電気的に連なっている。
そして、記憶装置515には、印刷作業を行うための印刷動作実行プログアム、及びプリント基板Pを目標となる基板停止位置Xsに停止させるための必要移動量Dsについてのデータが予め記憶されると共に、入出力部515には、光学式のナビゲーションセンサ30が電気的に連なっており、ナビゲーションセンサ30から出力されるプリント基板Pの移動量dのデータがコントローラ500側に取り込まれる構成となっている。
以上の構成から、実施形態1の場合と同じく、センサ30の出力する移動量dのデータに基づいてコンベアモータ477を適宜制御して搬送コンベア470を減速、停止させることで、上流側の装置(検査装置など)を通じて基台310上に搬入されるプリント基板Pを、図32に示す基板停止位置に停止させることが可能となる。
次に、図33を参照して、当印刷機300による印刷動作を簡単に説明する。印刷対象のプリント基板Pが基板停止位置に停止されると、その後、演算処理部511の制御下のもと、5段目のテーブル440を昇降させる処理が行われ、下降状態にあったテーブル450、ひいてはバックアップピン495が持ち上げられてゆく。そして、上昇動作の過程でバックアップピン495の上端が、基板停止位置にある基板Pの下面に当接し、印刷対象の基板Pを持ち上げる。これにより、印刷対象のプリント基板Pは、搬送コンベア470から浮いた状態となり、搬送コンベア470から切り離される。
そして、テーブル450の昇降量が所定量に達し、印刷対象のプリント基板Pが図33の(b)に示すように、基板クランプ片480C、480Dの上面と面一となる高さまで持ち上げられると、テーブル450はその高さで停止される。
テーブル450の上昇動作が停止されると、今度は不図示のシリンダ装置が駆動し、基板クランプ片480Dが、相手側の基板クランプ片480Cとの対向距離を狭めるようにY方向(図33では右側)に移動する。これにより、バックアップピン495により下面を支持された印刷対象のプリント基板Pは、両基板クランプ片480C、480DによってY方向の両側から挟み込まれて保持される(図33の(b)参照)。
かくして、印刷対象のプリント基板Pが保持されると、基板支持ユニット400は基台310上を水平移動してマスクMの下方に移動し、印刷対象の基板Pをステンシル下方の印刷作業位置にセットさせる(図33の(c))。次いで、4段目のテーブル440を昇降させる処理が行われ、下降状態にあったテーブル440を上昇させる。
これにより、保持状態にある印刷対象のプリント基板PはステンシルM3に接近してゆく。そして、テーブル440の昇降量が所定量に達すると、テーブル440の上昇動作は停止され、このときには、印刷対象のプリント基板Pが図33の(d)に示すようにステンシルM3の下面に重装された状態となる。
あとは、スキージ435を下降させてステンシルM3の上面に当接させつつ、半田供給装置によってステンシルM3上にペースト状の半田を供給する。そして、スキージ435をY方向に往復移動させ、ペースト状の半田を引き延ばしてやれば、ステンシルM3の印刷用開口に半田が埋め込まれ、印刷対象のプリント基板P上の所望位置に半田を印刷することが出来る。
そして、半田の印刷が完了したら、上記した動作を逆に辿ることで、基板支持ユニット400を基台中央まで移動させることが出来、また、基板支持ユニット400を基板搬送姿勢(すなわち、図27に示すように4段目のテーブル440、5段目のテーブル450をいずれも下降させた状態)に戻すことが出来る。
従って、あとは、基板搬送姿勢にある基板支持ユニット400を下流側の装置側、すなわち図1における左端側に移動させつつ搬送コンベア470の一部を装置外に突出させると、突出した搬送コンベア470が下流側の装置のコンベア700に段差なく連続する。これにより、同コンベア700を通じて印刷済みのプリント基板Pを、下流側の装置に搬出できる。
この実施形態の印刷機300も、実施形態1ないし5の表面実装機1と同様に、作業対象となるプリント基板Pの移動量dをナビゲーションセンサ30により直接的に検出し、検出された移動量dを基にして、プリント基板Pを基板停止位置Xsに停止させている。よって、プリント基板Pを基板停止位置Xsに正確に停止させることが可能となる結果、印刷作業装置320とプリント基板Pとの相対的な位置精度を高精度に維持でき、プリント基板Pに対する半田ペーストの印刷精度が高まる。
また、本印刷機300、搬送コンベア470を減速、停止させることで基板停止位置にプリント基板Pを停止させており、プリント基板Pを停止させるにあたり、機械的なストッパ等を用いていない。従って、機械的なストッパにプリント基板Pを当ててプリント基板Pを目標とする位置に停止させる場合に比べ、停止の際、プリント基板Pに加わる衝撃を格段に小さくできる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)実施形態1から実施形態5では、光学式のナビゲーションセンサ30を搭載した基板処理装置の一例として「表面実装機1」を、実施形態6では「印刷機300」を例示したが、係るナビゲーションセンサ30を基板検査装置に搭載することも可能である。ここで言う、基板検査装置とは、印刷処理後、電子部品実装後において、作業が正しく行われた否かを、基板画像に基づいて検査するものであり、その具体的構成は、例えば、図1にて示す表面実装機1のヘッドユニット160に、吸着ヘッド185に替えて、検査用のカメラ(図略)を搭載してやればよい。
(2)実施形態1から実施形態5では、光学式のナビゲーションセンサ30を搭載した基板処理装置の一例として「表面実装機1」を、実施形態6では「印刷機300」を例示したが、係るナビゲーションセンサ30を塗布装置に搭載することも可能である。ここで言う、塗布装置とは印刷処理後、電子部品実装前において、プリント基板P上に接着剤を塗布するものであり、その具体的構成は、例えば、図1にて示す表面実装機1のヘッドユニット160に、吸着ヘッド185に替えて、接着剤を塗布する塗布ヘッド(図略)を搭載してやればよい。
(3)実施形態1では、搬送コンベア20によりプリント基板Pを直接的に搬送させるものを例示したが、例えば、図34にて示すように、プリント基板Pを基板台(本発明の「板状の基板支持体」の一例)600に載せて運ぶものへの適用も無論可能であり、この場合には、ナビゲーションセンサ30にて基板台600の移動量を検出してもよい。
(4)実施形態1では、プリント基板Pが基板停止位置からずれたところ(基板停止位置の手前、或いは通り越した位置)で停止した場合には、搬送コンベア20を再駆動させて基板停止位置に対するプリント基板Pの位置のずれを正すことで、実装作業装置により実装される電子部品の実装位置とプリント基板Pとの相対的な位置精度を保ち、これをもって、プリント基板Pに対する電子部品の実装精度を高める例を説明したが、例えば、基板停止位置Xsに対するプリント基板Pの停止位置の位置ずれ量を、電子部品の実装制御にフィードバックして、実際の停止位置に合わせて電子部品の実装位置側を補正してやれば、実施形態1の場合と同様に実装精度を高めることが可能である。
(5)上記実施形態1〜5では、プリント基板Pを基板停止位置に自動停止させるのに必要となる各データを、記憶装置215に予め記憶される例を示したが、例えば、これらデータはネットワークを通じて、他の装置(上流側の装置、或いはライン全体を管理する管理装置)から受け取るようにしてもよい。
実施形態1に適用された表面実装機の平面図 図1中のA−A線断面図 図1をC方向から見た図(搬送コンベアの側面図) プリント基板をバックアップした状態を示す図 ヘッドユニットの支持構造を示す図 吸着ヘッドの支持構造を示す図 表面実装機の電気的構成を示すブロック図 ナビゲーションセンサの検出原理を説明する図 搬送コンベアを自動制御するフィードバック制御系の構成図 プリント基板の搬入動作を示す図 搬入されたプリント基板が検出位置まで送られた状態を示す図 プリント基板の移動量dの説明図 プリント基板が減速位置まで送られた状態を示す図 基板停止位置に向かうプリント基板を示す図 プリント基板が基板停止位置を通り越した状態を示す図 実施形態2におけるナビゲーションセンサの配置構造を示す図 搬送コンベアの平面図 実施形態2の効果を説明する図 実施形態3におけるナビゲーションセンサの配置構造を示す搬送コンベアの断面図 同じくナビゲーションセンサの配置構造を示す搬送コンベアの側面図 実施形態4における表面実装機の平面図 同じく表面実装機の平面図 記憶装置に記憶させた記憶内容を示す図表 実施形態5における表面実装機の平面図(長基板を第一基板停止位置にて停止させた状態を示す) 同じく表面実装機の平面図(長基板を第二基板停止位置にて停止させた状態を示す) 記憶装置に記憶させた記憶内容を示す図表 実施形態6に適用された印刷機の正面図 印刷装置本体の構成を示す斜視図 マスクの取り付け構造を示す図(押圧保持前) 基板支持ユニットの平面図 印刷機の電気的構成を示すブロック図 プリント基板が基板停止位置に停止した状態を示す図 印刷動作を示す図 他の実施形態を示す図
符号の説明
1…表面実装機(本発明の「基板処理装置」の一例)
10…基台
20…搬送コンベア
20F…小コンベア
29R…小コンベア
27…コンベアモータ
30…光学式のナビゲーションセンサ
100…実装作業装置(本発明の「実行部」の一例)
200…コントローラ(本発明の「コンベア制御装置」相当)
300…印刷機(本発明の「基板処理装置」の一例)
320…印刷作業装置(本発明の「実行部」の一例)
470…基板搬送コンベア
477…コンベアモータ
500…コントローラ(本発明の「コンベア制御装置」に相当)

Claims (6)

  1. 基台上の基板停止位置にプリント基板を停止させて、半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた作業を行う基板処理装置であって、
    コンベア上面に直接、或いは板状の基板支持体を介して載せられた前記プリント基板を、前記基板停止位置に向けて搬送する搬送コンベアと、
    前記搬送コンベアを駆動させるコンベアモータと、
    前記基板停止位置上流側の検出位置を通過する前記プリント基板、或いは板状の前記基板支持体を連続的に撮影し、得られた画像に基づいて前記プリント基板の搬送方向に関する移動量を検出して出力する光学式のナビゲーションセンサと、
    前記コンベアモータを制御するコンベア制御装置と、
    前記基台上にて前記半田ペーストの印刷、接着剤の塗布、電子部品の実装、基板検査など予め決められた作業を実行する実行部と、を備えてなると共に、
    前記検出位置に至ったプリント基板が前記基板停止位置まで移動するのに必要な移動量を必要移動量と定義したときに、
    前記コンベア制御装置は、前記ナビゲーションセンサの出力する前記プリント基板の移動量に基づいて、前記検出位置に至ったプリント基板がその後、前記必要移動量だけ移動して停止するように前記コンベアモータを制御することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記コンベア制御装置は、前記ナビゲーションセンサの出力する前記プリント基板の移動量と前記必要移動量とを大小比較し、前記プリント基板の移動量が前記必要移動量を上回った場合には、前記コンベアモータを逆転方向に回転させて上回った量だけ前記プリント基板を後退させることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記搬送コンベアを、前記プリント基板の搬送方向に一列状に配置される複数個の小コンベアから分割構成すると共に、これら分割構成された小コンベア間に検出面を上に向けて前記光学式のナビゲーションセンサを配置し、前記小コンベア上を搬送される前記プリント基板を前記光学式のナビゲーションセンサにて下から撮影する構成としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 前記搬送コンベアの側方であって前記プリント基板の通路脇となる位置に、検出面を前記通路側に向けて前記光学式のナビゲーションセンサを配置させ、前記搬送コンベア上を搬送されるプリント基板の側端面を前記光学式のナビゲーションセンサにて側方から撮影する構成としたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。
  5. 前記コンベア制御装置は、前記プリント基板の基板長ごとにそれぞれ設定された前記必要移動量に従って、前記コンベアモータを制御することにより、基板長の異なる各プリント基板を基台上の異なる各基板停止位置にて停止させることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記実行部として電子部品の実装作業を行う実装作業装置を備えたものにおいて、
    前記実装作業装置が前記基台上にて前記実装作業を行うことが可能な範囲を実装作業エリアと定義したときに、
    前記コンベア制御装置は同一のプリント基板を、
    前記プリント基板の少なくとも一部の領域が前記実装作業エリアに重なる第一基板停止位置と、
    前記第一基板停止位置にて前記実装作業エリアからはみ出した他の領域を前記実装作業エリアに収める第二基板停止位置との、2つの停止位置にて停止させるように前記搬送コンベアを制御し、
    前記実装作業装置は、これら2つの基板停止位置のそれぞれで、前記プリント基板に対して前記実装作業を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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