JP2010062343A

JP2010062343A - 部品実装方法

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Publication number: JP2010062343A
Application number: JP2008226681A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Tsuruta; 俊郎鶴田
Original assignee: Juki Corp
Current assignee: Juki Corp
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2010-03-18
Anticipated expiration: 2028-09-04
Also published as: CN101668415A; JP5165507B2; CN101668415B

Abstract

【課題】フィーダバンクを交換して異なるフィーダバンクを使用する場合であっても、フィーダの取得目標位置座標のティーチング作業の回数を低減することができる部品実装方法を提供する。
【解決手段】フィーダバンクＦＢに装着されたフィーダ１６から供給される部品の取得目標位置座標を補正するティーチングを行って、該部品を基板上の所定の位置に実装する部品実装方法において、前記ティーチングにより補正された前記取得目標位置座標を保存する引継ぎファイルＦをフィーダバンクＦＢごとに設け、フィーダバンクＦＢを切り換える際、該引継ぎファイルＦに保存された該取得目標位置座標を反映させた生産プログラムデータを部品実装装置１０にダウンロードする。
【選択図】図４

Description

本発明は、部品実装方法に関し、詳しくは、部品を供給するフィーダを搭載したフィーダバンクを切り替えた際に必要とされる、フィーダから供給される部品の取得目標位置座標のティーチング作業の回数を低減させることが可能な部品実装方法に関する。

部品を基板に搭載するために、従来から、例えば図１（正面図）、図２（側面図）に示すような部品実装装置１０が用いられている。

この部品実装装置１０は、部品を基板に実装する本体部１２と、該本体部１２へ部品を供給する部品供給部１４とを有してなる。

部品供給部１４は、部品を供給するフィーダ１６と、該フィーダ１６が装着されるフィーダバンクＦＢと、該フィーダバンクＦＢを搭載する交換台車２０とを有する。図１および図２において、部品供給部１４以外の部分が本体部１２である。

図３は、図２のＩＩＩ部を拡大して示す側面図であり、図示の都合上、図３はフィーダバンクＦＢが本体部１２に対して位置決め固定される前の状態を示している。

交換台車２０に取り付けられたフィーダバンクＦＢに、複数のフィーダ１６を取り付け固定した後、交換台車２０を矢印方向（図中右方向）に移動させる。そして、フィーダバンクＦＢをエアシリンダ３２およびリフタ３４等からなる上昇位置決め装置３０により上昇させ、部品実装装置１０の本体部１２に位置決め固定する。

具体的には、エアシリンダ３２により上下に駆動するリフタ３４の上面に設けられた第１位置決めピン３６が、前記フィーダバンク１８の下面に設けられた穴２２に嵌入し、フィーダバンクＦＢの上面に設けられた第２位置決めピン２４が、仮想線で示す部品実装装置１０の本体部１２の位置決め部４０に設けられた孔４２に嵌入することにより、フィーダバンクＦＢは部品実装装置１０の本体部１２に対して位置決め固定される。

このようにしてフィーダバンクＦＢが本体部１２に対して位置決め固定された後、部品実装装置１０は、生産プログラムによって動作し、フィーダ１６から供給される部品を搭載ヘッド（図示せず）で吸着し、この搭載ヘッドを基板上方の所定位置に移動させて、部品を基板上に搭載する。この場合、部品搭載基板の生産（部品実装）は、基板種類ごとにその部品搭載基板を生産する生産プログラムデータを作成して行われる。各生産プログラムデータは、部品実装装置１０において部品搭載基板を生産するための各種データを含み、例えば、基板に関するデータ、搭載位置に関するデータ、部品に関するデータ（例えば縦横高さの寸法）、吸着位置に関するデータ、画像認識用の情報、接着剤の塗布に関するデータ等から構成されている。

複数種類の部品搭載基板を生産する場合には、その生産プログラムデータごとに、実装される部品が異なるので、これらの部品を供給するフィーダ１６の種類も異なり、フィーダ１６の交換、再配置などの準備作業が必要となる。そこで、複数の生産プログラムデータによる部品搭載基板の生産（部品実装）を効率良く最短時間で実施できるように、複数の生産プログラムデータをあたかも１本の生産プログラムデータのようにするクラスタ化が行われている。クラスタ化された生産プログラムデータ（以下、クラスタ化生産プログラムデータと記す）内では、基板の種類が変わってもフィーダ１６の再配置が必要とならないように、生産プログラムデータおよびフィーダ１６の配置の最適化が行われている。このため、同一のクラスタ化生産プログラムデータ内では、基板の種類が変って生産プログラムデータが変っても、フィーダ１６の再配置は必要ではない。

ここで、フィーダ１６はフィーダバンクＦＢに取り付けられるが、フィーダ１６の取り付け位置には誤差がある。このため、生産プログラムデータでの吸着位置（取得目標位置座標）と、フィーダ１６における実際の部品供給位置との間には、ずれが発生する。そこで、フィーダ１６の部品供給位置データを取得して、これを生産プログラムデータの吸着座標（搭載ヘッドが部品を吸着する際に目標とする座標（取得目標位置座標））に反映させるティーチングを行っている。このティーチングを行うことにより、搭載ヘッドは正確な部品供給位置に移動して部品を正確に吸着できるようになる。

しかしながら、このようなティーチング作業は、従来では、同一のクラスタ化生産プログラムデータ内でも、生産プログラムデータが切り替わるごとに全てのフィーダ１６について行われており、部品搭載基板の生産の作業効率が悪くなるという問題があった。

これに対し、特許文献１には、同一のクラスタ化生産プログラムデータ内で生産プログラムデータの切り替えが行われたとき、切り替え前の生産プログラムデータで使用したフィーダ１６の部品供給位置データに関しては、そのデータを使用するようにしている技術が記載されており、この技術によれば、再度使用するフィーダ１６の部品供給位置データを取得して行うティーチング作業の回数を低減でき、基板生産効率を向上させることが可能になる。

特開２００３−２７３５９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、同一のフィーダバンクＦＢを用いている場合は有効であるが、フィーダバンクＦＢを交換して異なるフィーダバンクＦＢを使用する場合には、使用する全てのフィーダ１６についてティーチング作業を行い、部品供給位置データを取得して、搭載ヘッドによる吸着目標位置の座標である吸着座標（取得目標位置座標）を補正することが必要であった。フィーダ１６についての吸着座標は、ホストラインコンピュータ５０（図４参照）において、該フィーダ１６が取り付けられているフィーダバンクＦＢ上の位置ごとに最新の吸着座標を１つ保持することができるのみであったからである。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、フィーダバンクを交換して異なるフィーダバンクを使用する場合であっても、フィーダの取得目標位置座標のティーチング作業の回数を低減することができる部品実装方法を提供することを課題とする。

本発明に係る部品実装方法は、フィーダバンクに装着されたフィーダから供給される部品の取得目標位置座標を補正するティーチングを行って、該部品を基板上の所定の位置に実装する部品実装方法において、前記ティーチングにより補正された前記取得目標位置座標を保存する引継ぎファイルをフィーダバンクごとに設け、フィーダバンクを切り換える際、該引継ぎファイルに保存された該取得目標位置座標を反映させた生産プログラムデータを部品実装装置にダウンロードすることを特徴とし、前記課題を解決したものである。

本発明によれば、ティーチングにより補正された前記取得目標位置座標を保存する引継ぎファイルをフィーダバンクごとに設け、フィーダバンクを切り換える際、該引継ぎファイルに保存された該取得目標位置座標を反映させた生産プログラムデータを部品実装装置にダウンロードするので、ティーチングの回数を低減させることができ、部品搭載基板の生産効率を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る部品実装方法について詳細に説明するが、本実施形態に係る部品実装方法は、フィーダがフィーダバンクに取り付け固定されて部品の供給がなされる部品実装装置に適用することができるので、以下の説明では、図１〜図３に示される部品実装装置に本実施形態に係る部品実装方法を適用する場合について説明する。

図４は、本実施形態に係る部品実装方法を適用できる生産ラインの一例を、この生産ラインのホストラインコンピュータ５０の制御構成とともに模式的に示す図であり、図５は、この生産ラインを構成する部品実装装置１０の制御構成を示すブロック図である。まず、図４および図５に示す構成について説明する。

ホストラインコンピュータ５０は、製品（部品搭載基板）を製造するために必要な１つの生産ラインを構成する複数の部品実装装置１０を管理し、該生産ラインを管理する。

ホストラインコンピュータ５０は、図４に示すように、制御部６１、データ出力部６４、データ入力部６５、データ記憶部６６、データ送受信部６７から構成されている。制御部６１はＣＰＵ６１ａ、ＲＡＭ６１ｂ、ＲＯＭ６１ｃを有し、データ出力部（モニタ）６４からはホストラインコンピュータ５０が有するデータや演算結果等が出力される。

また、キーボードなどの入力手段を介してデータ入力部６５には生産プログラムデータなどが入力され、部品実装装置１０からのデータはデータ送受信部６７により受信される。これらのデータはデータ記憶部６６に格納できるようになっている。ＲＡＭ６１ｂ、ＲＯＭ６１ｃ、或いはデータ記憶部６６にはオペレーティングシステムプログラム（ＯＳ）や本実施形態を実行するためのプログラムや各種のデータが格納されている。

また、データ記憶部６６には、用いるフィーダバンクＦＢ₁〜ＦＢ_nにそれぞれ対応する吸着座標引継ぎファイルＦ₁〜Ｆ_nが設けられている。実際の実装作業においては、フィーダバンクＦＢに取り付けられたフィーダ１６の部品供給位置データを取得し、その結果に基づき、搭載ヘッドによる吸着目標位置の座標である吸着座標（取得目標位置座標）を補正するティーチングを行うが、補正された吸着座標（取得目標位置座標）は、用いるフィーダバンクＦＢ₁〜ＦＢ_nにそれぞれ対応する吸着座標引継ぎファイルＦ₁〜Ｆ_nに保存される。フィーダバンクＦＢ₁〜ＦＢ_nは、部品実装装置１０に取り付けられていないときはフィーダバンク置き場７０に載置されており、部品搭載基板の生産に用いられるときに部品実装装置１０に取り付けられる。

なお、部品実装装置１０において部品搭載基板を生産するために必要な各種データを含む生産プログラムデータは、完成された形でデータ入力部６５を介してホストラインコンピュータ５０に入力することができ、また、データ入力部６５を介して入力された各種データに基づき、ホストラインコンピュータ５０が各基板毎に作成することもできる。

部品実装装置１０は、全体の部品実装を制御するＣＰＵ８１ａ、各種制御プログラムやデータを格納したＲＯＭ８１ｃ、制御データ、処理データを格納し作業領域を提供するＲＡＭ８１ｂから構成される制御部８１を有している。また、部品実装装置１０には、ホストラインコンピュータ５０との間でデータ送受信が可能なデータ送受信部８６が設けられており、ホストラインコンピュータ５０から送信されてくる生産プログラム、生産プログラムデータは、このデータ送受信部８６を介して受信され、データ記憶部８５に格納される。制御部８１は、ホストラインコンピュータ５０から送信される生産プログラム、生産プログラムデータ、並びにデータ入力部８３を介して入力されるデータに従って、Ｘ／Ｙ駆動部及びその他の駆動部８２を駆動して、搭載ヘッドをフィーダ１６の上方に移動させ、フィーダ１６から供給される電子部品を搭載ヘッドに吸着させる。吸着された部品は、カメラを備えた画像認識部８４で吸着姿勢が認識され、部品の向きが補正される。そして、基板搬送路（図示せず）に沿って搬送されて所定の位置でクランプされた基板の上方に搭載ヘッドが移動して、吸着した部品を基板上の所定位置に実装する。

ここで、前述のように、搭載ヘッドが部品を吸着する前に、フィーダバンクＦＢに取り付けられたフィーダ１６の部品供給位置データを取得し、搭載ヘッドによる吸着目標位置の座標である吸着座標（取得目標位置座標）の補正をするティーチングを行うが、本実施形態に係る部品実装方法では、補正した吸着座標（取得目標位置座標）は、用いるフィーダバンクＦＢ₁〜ＦＢ_nにそれぞれ対応する吸着座標引継ぎファイルＦ₁〜Ｆ_nに、フィーダバンクＦＢ₁〜ＦＢ_n毎に保存するので、生産プログラムデータの切り替えに伴いフィーダバンクＦＢを交換しても、交換後のフィーダバンクＦＢに対応する吸着座標引継ぎファイルＦを読み出すことにより、フィーダ１６の吸着座標（取得目標位置座標）のティーチング作業の回数を低減することができる。

次に、このような効果をもたらす本実施形態に係る部品実装方法による処理手順を、図６に示すフローチャートに基づき説明する。

まず、実行する生産プログラムの生産プログラムデータを、ホストラインコンピュータ５０に入力するか、あるいは入力データに基づきホストラインコンピュータ５０内で作成して、ホストラインコンピュータ５０の制御部６１に記憶する（ステップＳ１）。ここで、生産プログラムデータにおいては、生産に用いるフィーダバンクＦＢに対応する吸着座標引継ぎファイルＦをリンクさせておき（吸着座標引継ぎファイルＦの番号１〜ｎをリンク番号にする）、吸着座標引継ぎファイルＦに保存された吸着座標（取得目標位置座標）が生産プログラムデータに反映されるようにしておく。また、リンク番号ごとに、赤や青の色を設定しておき、該リンク番号に対応するフィーダバンクＦＢには、その番号と色が付されたシールを貼るなどして、その番号と色を表示しておく。

次に、制御部６１は、吸着座標引継ぎファイルＦに保存された吸着座標（取得目標位置座標）を生産プログラムデータに反映させる処理を行うが、具体的には、まず、生産プログラムデータにリンクされた吸着座標引継ぎファイルＦを選択する（ステップＳ２）。そして、選択した吸着座標引継ぎファイルＦに保存された吸着座標（取得目標位置座標）の値を、生産プログラムデータの吸着座標（取得目標位置座標）に反映させる（ステップＳ３）。また、ホストラインコンピュータ５０のデータ出力部（生産画面）６４には、リンク番号とその番号に対応した色を表示させる（ステップＳ４）。フィーダバンクＦＢに、対応する吸着座標引継ぎファイルＦの番号と色が付されたシールを貼るなどすることにより、部品実装装置１０に取り付けるべきフィーダバンクＦＢを作業者が見出しやすいようにすることができる。これにより、フィーダバンクＦＢの掛け違いも防止することができる。なお、生産プログラムデータに吸着座標引継ぎファイルＦがリンクされていないときは、使用する吸着座標引継ぎファイルＦを指定できるようにしておく。

そして、吸着座標引継ぎファイルＦに保存された吸着座標（取得目標位置座標）の値が反映された生産プログラムデータを、ホストラインコンピュータ５０から部品実装装置１０へダウンロードする（ステップＳ５）。ダウンロードした生産プログラムデータに吸着座標（取得目標位置座標）のデータが含まれていないフィーダ１６については、吸着座標のティーチングを行って生産プログラムデータに反映させて（ステップＳ６）、部品搭載基板の生産を開始する（ステップＳ７）。

このように、本実施形態に係る部品実装方法では、生産プログラムデータの切り替えに伴いフィーダバンクＦＢを交換しても、吸着座標（取得目標位置座標）のティーチングを行う必要のあるフィーダ１６は、吸着座標引継ぎファイルＦに吸着座標（取得目標位置座標）のデータのないフィーダだけであり、限られたフィーダ１６についてだけティーチングを行えばよいので、ティーチング作業の回数を低減することができる。

部品搭載基板の生産が終了したら（ステップＳ８）、ティーチングを行って得られた吸着座標（取得目標位置座標）が反映された生産プログラムデータをアップロードする（ステップＳ９）。

そして、制御部６１は、アップロードされた生産プログラムデータの吸着座標（取得目標位置座標）のデータを吸着座標引継ぎファイルＦに反映させて保存する処理を行うが、具体的には、まず、生産プログラムデータにリンクされた吸着座標引継ぎファイルＦを選択する（ステップＳ１０）。そして、生産プログラムデータの吸着座標（取得目標位置座標）のデータを、選択した吸着座標引継ぎファイルＦに反映させて保存する（ステップＳ１１）。さらに、新旧の生産プログラムデータを結合して保存する（ステップＳ１２）。

次の生産プログラムがあればステップＳ１にもどって部品搭載基板の生産を行い、次の生産プログラムがなければ一連の処理を終了する（ステップＳ１３）。

以上説明したように、本実施形態に係る部品実装方法では、吸着座標引継ぎファイルＦがフィーダバンクＦＢごとに設けられて、使い分けられているので、一度ティーチングして得られた吸着座標（取得目標位置座標）のデータはフィーダバンクＦＢごとにそれぞれ対応する吸着座標引継ぎファイルＦに保持される。このため、生産プログラムデータの変更に伴ってフィーダバンクＦＢが交換されても、対応する吸着座標引継ぎファイルＦに吸着座標データが保存されていないフィーダ１６のみをティーチングすればよく、段取り時間を短縮することができる。

また、生産プログラムデータにおいて、生産に用いるフィーダバンクＦＢに対応する吸着座標引継ぎファイルＦがリンクされているので、生産プログラムデータと吸着座標引継ぎファイルＦとの間で吸着座標（取得目標位置座標）のデータを照合して、最新の吸着座標（取得目標位置座標）にしておくことが容易である。

また、吸着座標引継ぎファイルＦとフィーダバンクＦＢとを色や番号でリンク付けしておき、生産に用いるフィーダバンクＦＢの色と番号を生産画面に表示することで、生産に用いるフィーダバンクＦＢが視覚的にわかるため、フィーダバンクの切り替え時間を短縮することができるとともに、フィーダバンクＦＢの掛け違いを防止することができる。

なお、本実施形態に係る部品実装方法は、フィーダ１６がフィーダバンクＦＢに取り付け固定されて部品の供給がなされる部品実装装置であれば適用することができ、このような部品実装装置であれば部品実装装置の搭載ヘッドの数は１つでも複数でもよい。また、該搭載ヘッドが部品を保持する方法は吸着でなくてもよく、例えば部品を両側から挟みこんで保持する方法であってもよい。

また、用いる生産プログラムデータは、クラスタ化されていてもいなくても用いることができるが、クラスタ化されていることが好ましい。

また、生産に用いる生産プログラムデータに使用されていないフィーダバンクＦＢがフィーダバンク置き場７０に載置されていても、本実施形態に係る部品実装方法を用いることができ、吸着座標引継ぎファイルＦとフィーダバンクＦＢとが色や番号でリンク付けされている場合には、生産に用いないフィーダバンクＦＢがフィーダバンク置き場７０に載置されていても、必要なフィーダバンクＦＢを見出しやすく、フィーダバンクＦＢの切り替え時間を短縮することができるとともに、フィーダバンクＦＢの掛け違いを防止することができる。

従来から用いられている部品実装装置の一例を示す正面図従来から用いられている部品実装装置の一例を示す側面図図２のＩＩＩ部を拡大して示す側面図本実施形態に係る部品実装方法を適用できる生産ラインの一例を、この生産ラインのホストラインコンピュータの制御構成とともに模式的に示す図この生産ラインを構成する部品実装装置の制御構成を示すブロック図本実施形態に係る部品実装方法による処理手順を示すフローチャート

符号の説明

１０…部品実装装置
１２…本体部
１４…部品供給部
１６…フィーダ
２０…交換台車
３０…上昇位置決め装置
４０…位置決め部
５０…ホストラインコンピュータ
６１…制御部
６４…データ出力部
６５…データ入力部
６６…データ記憶部
６７…データ送受信部
７０…フィーダバンク置き場
Ｆ…吸着座標引継ぎファイル
ＦＢ…フィーダバンク

Claims

フィーダバンクに装着されたフィーダから供給される部品の取得目標位置座標を補正するティーチングを行って、該部品を基板上の所定の位置に実装する部品実装方法において、
前記ティーチングにより補正された前記取得目標位置座標を保存する引継ぎファイルをフィーダバンクごとに設け、フィーダバンクを切り換える際、該引継ぎファイルに保存された該取得目標位置座標を反映させた生産プログラムデータを部品実装装置にダウンロードすることを特徴とする部品実装方法。