JP2010097983A - 表面実装装置の搭載不良検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】追尾確認のための移動距離を減らし、追尾確認に費やす移動時間を少なくして、ラインタクトを短縮する。
【解決手段】複数の表面実装装置１０、１０´が連結された実装ラインにおいて、上流側の表面実装装置１０で部品搭載後の基板の搭載点の追尾確認を行なうための表面実装装置の搭載不良検査方法であって、実装ライン全体の表面実装装置の内、最上流を除く各表面実装装置に搭載点の追尾動作を配分し、上流側の表面実装装置１０の搭載点を、下流側の表面実装装置１０´の搭載動作時に追尾確認する。
【選択図】図４

Description

本発明は、表面実装装置の搭載不良検査方法に係り、特に、複数の表面実装装置が連結された実装ラインにおいて、部品搭載後の基板の搭載点の追尾確認を行なうための表面実装装置の搭載不良検査方法に関する。

図１に例示する如く、生産プログラムにより指定された位置にヘッド１２を移動して、フィーダ２０やトレイホルダ２２等の供給装置から部品をノズル１４により吸着し、上向きに固定された部品認識カメラ４０やヘッド１２に搭載されたレーザセンサ４２により部品の有無や方向を確認後、固定ステーションに固定された基板８上に搭載する表面実装装置（マウンタとも称する）１０が実用化されている。

図において、１６は、ヘッド１２をＸ軸方向に駆動するためのＸ駆動軸、１８は該Ｘ駆動軸１６ごとヘッド１２をＹ軸方向に駆動するための、例えば左右一対のＹ駆動軸、２４Ｆはフロント側の交換台、２４Ｒはリヤ側の交換台、２６は不良部品を回収するための回収ベルト、２８は不良部品を廃棄するための廃棄ボックス、３０はノズル交換台、３２は基板８を搬送するための搬送レール、４４は基板８上のマークを上方から認識するための、ヘッド１２に搭載された基板認識カメラである。

このような表面実装装置においては、ユーザが作成した生産プログラムのデータのノズル、吸着保持力、及び、マウンタ軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ）の速度でフィーダ２０やトレイホルダ２２等の供給装置から部品をノズル１４により吸着し、ＸＹ駆動軸１６、１８で任意の搭載位置に移動させ、基板８に部品を搭載することにより、実装動作を実現する。

更に、図２の上段に例示する如く、複数（図では２台）の表面実装装置１０、１０´を連結した実装ラインにおいては、生産プログラムを基に最適化を行ない、それぞれの表面実装装置に搭載部品を割り振ることで、効率的な生産を実現している。

この表面実装装置には、従来から、特許文献１に記載されているように、搭載後の部品の状態を検査するための搭載点追尾検査機能が存在する。これは、部品の搭載が完了した後に部品を搭載した点のみを回って、ヘッド１２の基板認識カメラ４４で撮影し、正しく搭載されているか否かを画像によって確認する機能である。撮影画像のデータは、保存することもできる。

特公平６−１９２４６号公報

しかしながら従来の搭載点追尾機能では、図２の下段に例示する如く、マウンタ毎に、全搭載点の搭載完了後に追尾対象となる搭載点（追尾点と称する）を廻って撮影を行なっていた。マウンタ１での搭載点１〜４を●で、マウンタ２での搭載点１´〜６´を○で示す。図中の四角形は基板、図中の実線はヘッド１２のノズル１４による搭載動作の動線、破線はヘッド１２に備えられているカメラ４４の追尾動作の動線であり、図中の数字は、動作の順番を示している。ヘッド１２のノズル１４による搭載点と、カメラ４４の視野間には、図３に示す如く一定の距離がある。

図２の下段から明らかなように、従来の手法では、追尾動作と搭載動作が別個に行なわれるので、搭載と追尾確認のそれぞれの動作が存在し、追尾点毎の撮影の時間だけでなく、追尾点間の移動時間がかかり、移動距離が多くなってしまうという問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点を解消するためのもので、追尾確認のための移動距離を減らし、移動に費やす時間を少なくして、ラインタクトを短縮することを課題とする。

本発明は、複数の表面実装装置が連結された実装ラインにおいて、上流側の表面実装装置で部品搭載後の基板の搭載点の追尾確認を行なうための表面実装装置の搭載不良検査方法であって、実装ライン全体の表面実装装置の内、最上流を除く各表面実装装置に搭載点の追尾動作を配分し、上流側の表面実装装置の搭載点を、下流側の表面実装装置の搭載動作時に追尾確認するようにして、前記課題を解決したものである。

ここで、下流側の表面実装装置の搭載動作時に追尾確認できなかった部品は、最下流の表面実装装置で、搭載終了後にまとめて追尾確認することができる。

本発明によれば、上流側の表面実装装置における搭載不良検査のための移動が無くなるため、移動時間のロスを減らして、ライン全体に掛かる時間を大幅に短縮できる。又、下流側の表面実装装置に簡易検査機としての役割を与えることができるため、表面実装装置単体での汎用性が高まり、ライン構成の柔軟性が高まる。更に、部品を搭載した表面実装装置とは別の表面実装装置も含めて搭載後の追尾確認を行なうことで、同じ部品を認識したときの位置の違いから表面実装装置毎の相対誤差が明確になり、信頼性や品質を向上することができる。

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。

本実施形態は、搭載点追尾の結果画像を自動保存する機能を持つマウンタにおいて、ライン全体のマウンタの内、最上流を除く各マウンタに追尾動作を配分し、追尾点の近隣の搭載点に搭載を行なうためにカメラの視野内に追尾点が入った際に追尾動作を行なうことで、追尾確認のための移動を無くしたものである。

具体的には、図２と同様の構成において、図４に示す如く、最上流のマウンタ１では搭載のみを行ない、下流側のマウンタ２で搭載する際に、マウンタ１での追尾点がマウンタ２のカメラの視野に入った場合に、撮影を行なって搭載不良をチェックする。従って、追尾確認のための移動と時間がかからなくなるため、時間を短縮することができる。

本発明は、実装ラインにおいて効率的に追尾確認を行なうものなので、最適化が重要となる。図５に、追尾点の最適化前処理の流れを示す。これは、搭載点のみの最適化を従来通り行なった後に行なうものである。

まずステップＳ１で、生産プログラムを１つ読み出す。次いでステップＳ２で追尾対象点か否かを判定する。

判定結果が正である場合には、ステップＳ３に進み、搭載データを抜き出し、追尾対象データとする。次いでステップＳ４に進み、図３に示したような搭載点（ノズル１４）とカメラ（４４）視野のずれを考慮して、追尾対象データをカメラ基準とする。次いでステップＳ５に進み、追尾対象点のレイヤを、元の搭載点＋１とする。これは、追尾対象点を見る際には、その点の搭載が前に完了していなければならないためである。

ステップＳ５終了後、又はステップＳ２の判定結果が正である場合には、ステップＳ６に進み、プログラム終端であるか否かを判定する。判定結果が否である場合には、ステップＳ１に戻る。

一方、ステップＳ６の判定結果が正である場合には、ステップＳ７に進み、ライン全体のマウンタで追尾点を最適化して、最上流を除く各マウンタに配分する。

次に、図６を参照して、各マウンタの動作を説明する。まずステップＳ１１で、ヘッド１２で搭載部品を吸着する。次いでステップＳ１２に進み、搭載点へ移動し、ステップＳ１３で搭載を行なう。

次いでステップＳ１４に進み、追尾点がその時のカメラ視野に入ってい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Ｓ１５に進み、カメラ４４によって追尾点を確認する。

搭載又は追尾確認後、ステップＳ１６に進み、次に移動する点が存在するか否かを判定する。次に移動する点が存在する場合には、ステップＳ１２に戻る。

なお、下流側マウンタでの搭載動作に伴う追尾確認で視野内に収まらなかったものは、最後に最下流のマウンタでまとめて追尾確認する。この際、追尾の総移動距離が短くなる追尾順序を導き、その順序に追尾確認を行なうことができる。

以下、図７を参照して、図８に追尾点を○で示した基板の例を用いて、最下流マウンタでの未検査追尾点の移動順序を決定する方法の例を示す。この際、部品の搭載順序に関係なく、部品追尾点に着目した検査順序を求める。

具体的には、まず図７のステップＳ２１で、図８（Ａ）に示す如く、仮に１つの点（図中の●印）を開始点に定める。

次いでステップＳ２２に進み、この開始点を中心に同心円を広げていき、図８（Ｂ）に示す如く、最初に円上に乗った点（矢印の先の●印）を次の追尾点の候補とする。

次いでステップＳ２３に進み、既に通った点か否か判定し、図８（Ｃ）に示す如く、一度通った点は除外して、ステップＳ２４で次の追尾点を決定する。

次いでステップＳ２５に進み、全ての追尾点を通ったか判定して、図８（Ｄ）に示す如く、全ての追尾点を通る経路を求めることができる。

この手法を用いることで、簡易的に短い経路を求めることができる。なお、最下流マウンタでの未検査追尾点の移動順序を決定する方法は、これに限定されない。

本実施形態においては、搭載点に対応するカメラ視野でのみ追尾点を検査していたので、最下流マウンタでの未追尾点の追尾確認を除き、追尾確認のための動作が不要である。

なお、搭載点のカメラ視野内に無くても、その近傍に追尾点がある場合に追尾確認するようにすることも可能である。即ち、図９に示す第２実施形態の如く、ある搭載点（ノズル１４）にヘッド１２がいる時に、カメラ（４４）視野を中心とした小さな円の中に追尾点が入っていた場合に、ヘッド１２を少し移動して追尾確認を行なうことができる。この場合、追尾確認のための移動は僅かな距離で済むため、移動距離が少なくて済む。

なお、未追尾の点は、第１実施形態と同様に、ライン全ての搭載の終了後に、最下流のマウンタにおいて、追尾確認の移動距離が最適となる順番でまとめて行なうことができる。

図９の例での追尾範囲は、搭載点（ノズル１４）とカメラ４４間の距離を半径とするものであり、他の値を定めても良いが、あまり大きくすると、その分移動距離が増加してしまうため、カメラの視野以上でなるべく小さな値が望ましい。

表面実装装置の構成例を示す平面図 表面実装装置を連結した実装ラインの例及び従来の搭載・追尾確認の動作を示す図 搭載点とカメラ視野のずれの例を示す図 本発明の第１実施形態における搭載・追尾確認の動作を示す図 追尾点の最適化前処理の手順を示す流れ図 第１実施形態の動作を示す流れ図 最下流マウンタでの未検査追尾点の移動順序を決定する方法の一例を示す流れ図 同じく決定された追尾順序を示す図 本発明の第２実施形態における追尾範囲を示す図

符号の説明

８…基板
１０、１０´…表面実装装置（マウンタ）
１２…ヘッド
１４…ノズル
１６…Ｘ駆動軸
１８…Ｙ駆動軸
４４…基板認識カメラ

Claims (2)

1. 複数の表面実装装置が連結された実装ラインにおいて、上流側の表面実装装置で部品搭載後の基板の搭載点の追尾確認を行なうための表面実装装置の搭載不良検査方法であって、
   実装ライン全体の表面実装装置の内、最上流を除く各表面実装装置に搭載点の追尾動作を配分し、
   上流側の表面実装装置の搭載点を、下流側の表面実装装置の搭載動作時に追尾確認することを特徴とする表面実装装置の搭載不良検査方法。
2. 下流側の表面実装装置の搭載動作時に追尾確認できなかった部品は、最下流の表面実装装置で、搭載終了後にまとめて追尾確認することを特徴とする請求項１に記載の表面実装装置の搭載不良検査方法。

Images