JP2011138860A - 電子部品の装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カートのフィーダベース上のどこにどの部品供給ユニットを配置するかについての作業や、どの種類の基板にはどのカートを装着装置本体に取り付けるかの作業が簡単に行えるようにすること。
【解決手段】基板の所定の機種に係るカートに並設される部品供給ユニット３Ｂの部品配置データと他の機種に係る部品供給ユニット３Ｂの部品配置データとの照合を行い、この照合により両配置データが一致したか否かを判定し、一致した場合には、同一グループとし、この同一グループとされた前記基板の機種をモニタ２５に表示すると共にプリンタにより印刷する。そして、印刷された段取り替え指示書を見て、作業管理者はプリント基板Ｐの機種名を含む部品配置データに沿って、カートのフィーダベース３Ａ上に部品配置番号順に対応する部品供給ユニット３Ｂを取り付ける。
【選択図】図８

Description

本発明は、装着装置本体に着脱可能なカートのフィーダベース上に並設された部品供給ユニットから取出した電子部品を基板上に装着する電子部品の装着方法に関する。

基板上に電子部品を実装する電子部品装着装置は、例えば特許文献１などに開示されている。この種の電子部品装着装置にあっては、複数の部品供給ユニットをフィーダベース上に並設したカートを装着装置本体に着脱自在にするのが一般的であるが、フィーダベース上のどこにどの部品供給ユニットを配置するかについての作業や、どの種類の基板にはどのカートを装着装置本体に取り付けるかの作業において、その対応が間違えやすく、時間を要する作業となっていた。

特開２００７−９６１７６号公報

まして、多機種のプリント基板を扱う昨今にあっては、甚だ大変な作業となってきている。

そこで本発明は、カートのフィーダベース上のどこにどの部品供給ユニットを配置するかについての作業や、どの種類の基板にはどのカートを装着装置本体に取り付けるかの作業が簡単に行えるようにして、もって基板の生産性の向上を図ることを目的とする。

このため第１の発明は、装着装置本体に着脱可能なカートのフィーダベース上に並設された部品供給ユニットから取出した電子部品を基板上に装着する電子部品の装着方法において、
前記基板の所定の機種に係る前記カートに並設される前記部品供給ユニットの部品配置データと他の機種に係る前記部品供給ユニットの部品配置データとの照合を行い、
この照合により両配置データが一致したか否かを判定し、
一致した場合には、同一グループとし、
この同一グループとされた前記基板の機種をモニタに表示する
ことを特徴とする。

また第２の発明は、装着装置本体に着脱可能なカートのフィーダベース上に並設された部品供給ユニットから取出した電子部品を基板上に装着する電子部品の装着方法において、
前記基板の所定の機種に係る前記カートに並設される前記部品供給ユニットの部品配置データと他の機種に係る前記部品供給ユニットの部品配置データとの照合を行い、
この照合により両配置データが一致したか否かを判定し、
一致した場合には、同一グループとし、
この同一グループとされた前記基板の機種を印刷する
ことを特徴とする。

本発明は、カートのフィーダベース上のどこにどの部品供給ユニットを配置するかについての作業や、どの種類の基板を生産する場合にどのカートを装着装置本体に取り付けるかの作業が簡単に行えるようにして、もって基板の生産性の向上を図ることができる。

電子部品装着装置の平面図を示す。 制御ブロック図である。 プリント基板の機種ＤＡＴＡ−１の電子部品装着装置の装置番号「装置１」、「装置２」、「装置３」の部品配置について模式的に表した図である。 装置番号毎の、ブロック毎の、プリント基板の機種毎の部品配置データを示す図である。 プリント基板の機種毎の部品配置データを示す図である。 基板の所定の機種に係る部品供給ユニットの部品配置データと他の機種に係る部品供給ユニットの部品配置データとの照合を行って分類分けするためのフローチャートを示す図である。 分類分けされたグループを示す図である。 生産可能機種リストの取得に係るフローチャートを示す図である。 段取り替え指示するための画面を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。先ず、図１において、基板組立実装ラインを構成する電子部品装着装置１には、基板としてのプリント基板Ｐを搬送する搬送装置２と、この搬送装置２を挟んで手前側と奥側に配設される電子部品を供給するための部品供給装置３と、駆動源により一方向（Ｙ方向）に移動可能な一対のビーム４Ａ、４Ｂと、それぞれ複数（例えば、１２本）の保持手段である吸着ノズル５を着脱可能に備えて前記各ビーム４Ａ、４Ｂに沿った方向に各駆動源により移動可能で且つ回転可能な装着ヘッド６とが設けられている。

前記搬送装置２は電子部品装着装置１の前後の中間部に配設され、上流側装置からプリント基板Ｐを受け継ぐ基板供給部２Ａと、前記各装着ヘッド６の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部２Ａから供給されたプリント基板Ｐを位置決め固定する基板位置決め部２Ｂと、この基板位置決め部２Ｂで電子部品が装着されたプリント基板Ｐを受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部２Ｃとから構成され、これら基板供給部２Ａ、基板位置決め部２Ｂ及び基板排出部２Ｃはプリント基板Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の幅）に合わせて間隔が調整できる一対の搬送コンベアから構成される。

前記部品供給装置３は、キャスタ付きのカートのフィーダベース３Ａ上に部品供給ユニット３Ｂを多数並設したものであり、部品供給側の先端部がプリント基板Ｐの搬送路に臨むように装着装置本体２に連結具（図示せず）を介して着脱可能に配設され、この連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。この部品供給ユニット３Ｂには多数の電子部品をキャリアテープの凹部から成る各収納部に一定の間隔で収容したカバーテープで覆う収納テープが搭載されており、収納テープを間欠送りすると共にキャリアテープからカバーテープを剥離することで、部品供給ユニット３Ｂの部品取出位置に電子部品が１個ずつ供給され、各収納部から前記装着ヘッド６の吸着ノズル５により取出される。

Ｘ方向に長い前後一対の前記ビーム４Ａ、４Ｂは、Ｙ方向リニアモータ７の駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビーム４Ａ、４Ｂに固定されたスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。前記Ｙ方向リニアモータ７は左右一対の基体１Ａ、１Ｂに沿って固定された上下一対の固定子と、前記ビーム４Ａ、４Ｂの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子７Ａとから構成される。

また、前記ビーム４Ａ、４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にＸ方向リニアモータ９によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド６が夫々内側に設けられており、前記Ｘ方向リニアモータ９は各ビーム４Ａ、４Ｂに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド６に設けられた可動子とから構成される。

従って、各装着ヘッド６は向き合うように各ビーム４Ａ、４Ｂの内側に設けられ、前記搬送装置２の基板位置決め部２Ｂ上のプリント基板Ｐや部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方を移動する。

そして、各装着ヘッド６には各バネにより下方へ付勢されている１２本の吸着ノズル５が円周に沿って所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド６の３時と９時の位置に位置する吸着ノズル５により並設された複数の部品供給ユニット３Ｂから電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズル５は上下軸モータ１０により昇降可能であり、またθ軸モータ１１により装着ヘッド６を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド６の各吸着ノズル５はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。

８は前記吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を撮像する部品認識カメラで、１２はプリント基板Ｐの位置確認用の認識マークＭ１、Ｍ２を撮像するための基板認識カメラ１２で、各装着ヘッド６に搭載されている。１３Ａ、１３Ｂは種々の吸着ノズル５を収納するノズルストッカで、各最大配置可能本数が２４本である。

図２は電子部品装着装置１の電子部品装着に係る制御のための制御ブロックであり、以下説明する。電子部品装着装置１の各要素は制御手段、判定手段としてのマイクロコンピュータなどから構成される制御装置２１が統括制御しており、記憶装置２３がバスライン２４を介して制御装置２１に接続されている。また、制御装置２１には操作画面等を表示する表示装置としてのモニタ２５及び該モニタ２５の表示画面に形成された入力手段としてのタッチパネルスイッチ２６がインターフェース２７を介して接続されている。また、前記Ｙ方向リニアモータ９等が駆動回路２８、インターフェース２７を介して前記制御装置２１に接続されている。

前記記憶装置２３には、生産するプリント基板Ｐの機種毎に電子部品装着装置１を動かすためのパターンプログラムデータが格納され、各パターンプログラムデータは、プリント基板ＰのＸ方向・Ｙ方向のサイズ、厚み、基板認識の有無などから構成される基板情報データ、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板Ｐ内でのＸ座標、Ｙ座標、角度情報や、部品供給ユニット３Ｂの配置番号等から構成される装着データ、各部品供給ユニット３Ｂのフィーダベース３Ａ上における配置番号に対応した各電子部品の種類の情報である部品配置データ）、どの装着ヘッド６のどの位置にどの種類の吸着ノズル５が装着されているかを示すノズル配置データなどから構成される。

また、前記記憶装置２３には、この部品ＩＤ毎に電子部品の特徴等に関する部品ライブラリデータが格納されている。即ち、この部品ライブラリデータは、例えば部品ＩＤ毎にＸ方向及びＹ方向のサイズ、収納テープＣの種類（エンボステープ、紙テープ）などから構成される。

２９はインターフェース２７を介して前記制御装置２１に接続される認識処理装置で、前記基板認識カメラ８や部品認識カメラ１２により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置２９にて行われ、制御装置２１に処理結果が送出される。即ち、制御装置２１は基板認識カメラ８や部品認識カメラ１２により撮像された画像を認識処理（吸着ノズル１８に吸着保持された電子部品或いは位置決めされたプリント基板Ｐの位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置２９に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置２９から受取るものである。

次に、図３乃至図５を参照しながら、装着ラインとして電子部品装着装置１を３台連結して並設した場合を例として、以下説明する。この図３はプリント基板Ｐの機種ＤＡＴＡ−１の電子部品装着装置１の装置番号「装置１」、「装置２」、「装置３」の部品配置について模式的に表し、図４は装置番号毎の、ブロック毎の、プリント基板の機種毎の部品配置データを示しており、結果として前記カート毎の部品配置データとして作成され、前記記憶装置２３に格納されている。

即ち、図４において、各電子部品装着装置１は、プリント基板Ｐの機種（ＤＡＴＡ−１、２・・・で表す。）毎に、奥側の部品供給装置３については（「ブロック１」で表す。）、そのカートのフィーダベース３Ａ上に複数の部品供給ユニット３Ｂが配設され（この部品供給ユニット３Ｂ群の並びを部品配置１、７・・・で表す。）、手前側の部品供給装置３については（「ブロック２」で表す。）、そのカートのフィーダベース３Ａ上に複数の部品供給ユニット３Ｂが配設される（この部品供給ユニット３Ｂ群の並びを部品配置２、８・・・で表す。）。

このプリント基板Ｐの機種毎のパターンプログラムを構成する部品配置データは、図５に示すように、前記各部品供給ユニット３Ｂの配置番号に対応した各電子部品の種類（部品ＩＤ）の情報であり、この部品配置データはどのフィーダベース３Ａのどの位置にどの部品供給ユニット３Ｂを搭載するかに係るデータであって、配置番号Ｆ１０１〜Ｆｎはブロック１に属し、配置番号Ｆ２０１〜ＦＮはブロック２に属している。

ここで、図６に基づいて、生産可能機種リスト分類に係るフローチャートについて説明する。先ず、制御装置２１はブロック１つを選択するために、「ブロック１」を選択する（ステップＳ０１）。次いで、まだ分類されていないプリント基板の機種名：ＤＡＴＡ−１のパターンプログラムの「ブロック１」の部品配置である「部品配置１」を制御装置２１は選択する（ステップＳ０２）。

そして、制御装置２１は、前記ブロック１の「部品配置１」をグループ１に振り分ける（ステップＳ０３）。次に、制御装置２１は、「ブロック１」の機種ＤＡＴＡ−１の「部品配置１」の部品配置データと「ブロック１」のＤＡＴＡ−２の「部品配置７」の部品配置データとの照らし合わせを行う（ステップＳ０４）。

この照合して、その結果が該当ブロックの部品配置データと完全一致したか否かを制御装置２１は判定する（ステップＳ０５）。この場合に、「ブロック１」の生産機種ＤＡＴＡ−１の「部品配置１」の部品供給ユニット３Ｂ群に係る部品配置データと「ブロック１」の生産機種ＤＡＴＡ−２の「部品配置７」の部品供給ユニット３Ｂ群に係る部品配置データとが完全に一致したと判定した場合には、図７に示すように、「部品配置７」を「グループ１」に追加し、記憶装置２３に格納する（ステップＳ０６）。

また、次の照らし合わせにより、制御装置２１が「ブロック１」の生産機種ＤＡＴＡ−１の「部品配置１」の部品供給ユニット３Ｂ群に係る部品配置データと「ブロック１」の生産機種ＤＡＴＡ−３の「部品配置１３」の部品供給ユニット３Ｂ群に係る部品配置データとが完全に一致したと判定した場合には、「部品配置１３」を「グループ１」に追加し、記憶装置２３に格納する（ステップＳ０６）。

ところが、その次の照らし合わせにより、制御装置２１が「ブロック１」の生産機種ＤＡＴＡ−１の「部品配置１」の部品供給ユニット３Ｂ群に係る部品配置データと「ブロック１」の生産機種ＤＡＴＡ−４の「部品配置１９」の部品供給ユニット３Ｂ群に係る部品配置データとが完全に一致しないと判定した場合には、別の「グループ２」を作成して「部品配置１９」を「グループ２」に追加し、記憶装置２３に格納する（ステップＳ０７、図７参照）。

このようにして、制御装置２１が「ブロック１」の生産機種ＤＡＴＡ−１の「部品配置１」の部品供給ユニット３Ｂ群に係る部品配置データとブロック１の「部品配置Ｎ１」までの全ての生産機種の部品配置データとを照合して、各グループに分類して（ステップＳ０８）、各グループ毎のデータとして記憶装置２３に格納される。

以上が電子部品装着装置１の装置番号「装置１」の「ブロック１」の全てのプリント基板の生産機種の各グループへの分類分けであるが、これを装置番号「装置１」の「ブロック２」の全てのプリント基板の生産機種の各グループへの分類分けを繰り返して行う（ステップＳ０９）。そして、このような分類分けについては、電子部品装着装置１の装置番号「装置１」に続いて、「装置２」、「装置３」の「ブロック１」、「ブロック２」についても、繰り返し行われる。

次に、図８の生産可能機種リストの取得に係るフローチャートについて、説明する。初めに、図９に示すモニタ２５に表示された段取り替え指示するための画面において、プリント基板の生産機種名として「ＤＡＴＡ−１」を、電子部品装着装置１の装置名：ＸＹＺを、ブロックとして「ブロック１」を、作業管理者が入力手段を用いて選択する（ステップＳ１１）。この場合、「ブロック１」を選択することは、部品供給ユニット３Ｂ群の配置番号である「部品配置１」が選択されたことを意味する。

次いで、前述したように、分類したグループの中から「部品配置１」を含むグループを制御装置２１は検索サーチする（ステップＳ１２）。そして、検索して見つかったグループに含まれるプリント基板Ｐの生産機種全てをモニタ２５に表示させるように、制御装置２１が制御する（ステップＳ１３）。

即ち、図７に示すように、「ブロック１」の「部品配置１」を含むグループは「グループ１」であり、この「グループ１」は、「部品配置１」、「部品配置７」及び「部品配置１３」を含むので、図９に示すように、「部品配置１」に対応するプリント基板Ｐの機種名：ＤＡＴＡ−１、「部品配置７」に対応するプリント基板Ｐの機種名：ＤＡＴＡ−２及び「部品配置１３」に対応するプリント基板Ｐの機種名：ＤＡＴＡ−３の合計３機種のプリント基板Ｐの機種名がモニタ２５に表示される。

また、図９において、プリント基板の生産機種名として「ＤＡＴＡ−１」を、電子部品装着装置１の装置名：ＸＹＺを、ブロックとして「ブロック２」を選択すると、同様に、「ブロック２」の「部品配置２」を含むグループを検索し、検索して見つかったグループに含まれるプリント基板Ｐの生産機種全てをモニタ２５に表示させるように、制御装置２１が制御する。

そして、作業管理者が図９に示すファイルＦから、印刷を指示することにより、この画面に表示された内容がプリンタ（図示せず）によりプリントアウトされる。そして、作業管理者は、プリントアウトされた段取り替え指示書を見て、作業管理者はプリント基板Ｐの機種名を含む、例えば機種名：ＤＡＴＡ−１の部品配置データ（図５参照）に沿って、前記カートのフィーダベース３Ａ上に部品配置番号順に対応する部品供給ユニット３Ｂを載置して取り付ける。

更に、部品供給ユニット３Ｂ群が取付けられたこのカートを奥側の部品供給装置３（「ブロック１」）として、装着装置本体２に取り付ける。すると、前記「グループ１」は、プリント基板Ｐの１０機種に対応することができ、この１０機種以外の機種に機種変更する場合には、他のグループに対応するカートを装着装置本体２に取り付けることにより、対応することができる。

以上のように、本実施形態によれば、カートのフィーダベース３Ａ上のどこにどの部品供給ユニット３Ｂを配置するかについての作業や、どの種類の基板を生産する場合にどのカートを装着装置本体２に取り付けるかの作業が簡単に行えるようにして、もって基板の生産性の向上を図ることができる。

なお、プリント基板Ｐへの電子部品の装着動作は以下のように行われる。即ち、プリント基板Ｐが上流装置より受継がれて搬送装置２の基板供給部２Ａ上に存在すると、この基板供給部２Ａ上のプリント基板Ｐを基板位置決め部２Ｂへ移動させて位置決め固定する。そして、プリント基板Ｐの位置決めがされると、電子部品装着装置１に設けられた一方のビーム４ＡがＹ方向リニアモータ７の駆動によりＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータ９によりビーム４Ａに設けられた装着ヘッド６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータ１０の駆動により装着ヘッド６に設けられた吸着ノズル５を下降させて部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出す。

そして、取出した後は装着ヘッド６の吸着ノズル５を上昇させて、ビーム４Ａの装着ヘッド６を部品認識カメラ８上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズル５に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置２９が認識処理して吸着ノズルに対する位置ズレを把握する。

また、各装着ヘッド６に設けられた基板認識カメラ１２がプリント基板Ｐ上方位置まで移動して、プリント基板Ｐに付された位置決めマークＭ１、Ｍ２を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置２９が認識処理してプリント基板の位置を把握する。

そして、装着データの装着座標にプリント基板Ｐの位置決めマークの認識処理結果及び各部品認識処理結果を加味して、吸着ノズル５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。このようにして、プリント基板Ｐ上に全ての電子部品の装着をしたら、このプリント基板を基板位置決め部２Ｂから基板排出部２Ｃを介して下流装置に受け渡して、このプリント基板Ｐ上への電子部品の装着動作は終了する。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１ 電子部品装着装置
３ 部品供給装置
３Ａ フィーダベース
３Ｂ 部品供給ユニット
５ 吸着ノズル
２１ 制御装置
２３ 記憶装置
２５ モニタ
２６ タッチパネルスイッチ

Claims (2)

1. 装着装置本体に着脱可能なカートのフィーダベース上に並設された部品供給ユニットから取出した電子部品を基板上に装着する電子部品の装着方法において、
   前記基板の所定の機種に係る前記カートに並設される前記部品供給ユニットの部品配置データと他の機種に係る前記部品供給ユニットの部品配置データとの照合を行い、
   この照合により両配置データが一致したか否かを判定し、
   一致した場合には、同一グループとし、
   この同一グループとされた前記基板の機種をモニタに表示する
   ことを特徴とする電子部品の装着方法。
2. 装着装置本体に着脱可能なカートのフィーダベース上に並設された部品供給ユニットから取出した電子部品を基板上に装着する電子部品の装着方法において、
   前記基板の所定の機種に係る前記カートに並設される前記部品供給ユニットの部品配置データと他の機種に係る前記部品供給ユニットの部品配置データとの照合を行い、
   この照合により両配置データが一致したか否かを判定し、
   一致した場合には、同一グループとし、
   この同一グループとされた前記基板の機種を印刷する
   ことを特徴とする電子部品の装着方法。

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