JP2013222828A

JP2013222828A - 電子部品実装システム

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Publication number: JP2013222828A
Application number: JP2012093619A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Nagai; 大介永井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-04-17
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2013-10-28
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Abstract

【課題】作業結果を後工程にフィードフォワードする方式において、基板と作業結果データとの対応関係を簡便な方法によって担保することができる電子部品実装システムを提供することを目的とする。
【解決手段】基板を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部としての基板待機装置Ｍ３と、基板待機装置Ｍ３に待機中の基板４についての基板ＩＤ（基板識別情報）を待機位置と関連付けて記憶する記憶装置６０（待機基板情報記憶部）と、印刷検査装置Ｍ２から基板待機装置Ｍ３への基板４の移動に伴って記憶装置６０に記憶される基板ＩＤを更新する基板ＩＤ管理部４６（識別情報更新処理部）とを備え、記憶装置６０に記憶された基板ＩＤおよびこの基板ＩＤと関連づけられた検査結果データを部品搭載装置Ｍ４に伝達する。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムに関するものである。

電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装システムは、半田印刷装置、電子部品搭載装置、リフロー装置など複数の電子部品実装用装置を連結して構成されている。近年実装作業精度の高度化や生産性向上の要請に伴い、電子部品実装システムの各工程における検査結果を後工程にフィードフォワードする方式が用いられるようになっている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術においては、複数の単位基板よりなる多面取り基板に電子部品を実装する部品実装において、半田の印刷状態の良否を半田印刷状態検査によって判定し、判定結果を半田検査データとして後工程の電子部品搭載装置にフィードフォワードするようにしている。これにより、印刷不良の単位基板に電子部品を搭載する無駄を排除できるという効果を得る。

特開２００６−２０２８０４号公報

上述のフィードフォワード方式においては、後工程の作業は検査結果データに基づいて実行されるため、基板搬送・データ転送の過程において現物の基板と検査結果データとの対応関係を担保することが求められる。しかしながら、上述の特許文献例を含め、従来技術においては電子部品実装システムを構成する各装置間に基板待機コンベアなど複数の基板が待機するスペースが存在すると、待機中の基板が何らかの理由で抜き取られたり落下した場合には、実際に後工程に搬入される基板と転送される検査結果データとの対応関係が乱れる結果となっていた。

このような不都合を防止するため、個々の基板に識別用のＩＤマークを設けて識別情報と個々の検査結果データとをリンクさせておき、作業実行の際にその都度ＩＤ読み取り装置にてＩＤマークを読み取って基板を識別することにより、基板と検査結果データとの対応関係を担保することが考えられる。しかしながら識別用のＩＤマークは通常は表面のみにしか設けられないため、裏面を対象とする作業実行時にはＩＤマークを読み取ることができない。このため、表裏両面において基板の識別を確実に行うためには、裏面を対象とする作業時にもＩＤマークを読み取りを可能にするように、基板の下面側にＩＤ読み取り装置を増設する必要があり、装置の複雑化と設備費用の増大を招く結果となっていた。このように、従来の電子部品実装システムにおいては、検査作業などの作業結果を後工程にフィードフォワードする方式において、基板と作業結果データとの対応関係を簡便な方法によって担保することが困難であるという問題があった。

そこで本発明は、作業結果を後工程にフィードフォワードする方式において、基板と作業結果データとの対応関係を簡便な方法によって担保することができる電子部品実装システムを提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を連結して構成され、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、前記基板を対象として第１の作業動作を実行する上流側装置と、前記第１の作業動作の結果を個々の基板を特定する基板識別情報と関連づけた個別の作業結果データとして記憶する記憶部と、前記上流側装置の下流側に配置され、第１の作業動作が実行された後の基板を対象として第２の作業動作を実行する下流側装置と、前記基板が前記上流側装置から前記下流側装置へ移動する移動経路に設けられ、前記基板を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部と、前記上流側装置からの基板搬出が可能であることを示す搬出可能信号と当該搬出された基板を搬入して待機させるべき前記待機位置を特定する第１の待機位置情報および前記下流側装置への基板搬入が可能であることを示す搬入可能信号と当該搬入されるべき基板が待機中の前記待機位置を特定する第２の待機位置情報を承けて、上流側装置から前記基板待機部へ基板を搬入する搬入動作およびこの基板待機部から下流側装置へ基板を搬出する搬出動作を実行する基板搬送部と、前記基板待機部に待機中の複数の基板についての基板識別情報を前記待機位置と関連づけて記憶する待機基板情報記憶部と、前記搬入動作および搬出動作に伴って前記待機基板情報記憶部に記憶される基板識別情報を更新する識別情報更新処理部と、前記待機基板情報記憶部に記憶された基板識別情報およびこの基板識別情報と関連づけられた前記作業結果データを前記下流側装置に伝達する第１の情報伝達手段と、前記搬出可能信号と第１の待機位置情報とを前記上流側装置と基板待機部との間で授受し、前記搬入可能信号と第２の待機位置情報とを前記下流側装置と基板待機部との間で授受する第２の情報伝達手段とを備えた。

また本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を連結して構成され、基板に電子部品を半田接合により実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、前記基板に形成された電極に半田を印刷する印刷装置と、前記基板に印刷された半田の印刷状態を検査する印刷検査装置と、前記印刷状態の検査結果を、個々の基板を特定する基板識別情報と関連づけた個別の検査結果データとして記憶する記憶部と、前記印刷検査装置の下流側に配置され、前記半田の印刷状態の検査後の基板を対象として、部品供給部から電子部品をピックアップし前記検査結果データに基づいて半田が印刷された前記基板に搭載する部品搭載機構を備えた部品搭載装置と、前記基板が前記印刷検査装置から前記部品搭載装置へ移動する移動経路に設けられ、前記基板を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部と、前記印刷検査装置からの基板搬出が可能であることを示す搬出可能信号と当該搬出された基板を搬入して待機させるべき前記待機位置を特定する第１の待機位置情報および前記部品搭載装置への基板搬入が可能であることを示す搬入可能信号と当該搬入されるべき基板が待機中の前記待機位置を特定する第２の待機位置情報を承けて、印刷検査装置から前記基板待機部へ基板を搬入する搬入動作およびこの基板待機部から部品搭載装置へ基板を搬出する搬出動作を実行する基板搬送部と、前記基板待機部に待機中の複数の基板についての基板識別情報を前記待機位置と関連づけて記憶する待機基板情報記憶部と、前記搬入動作および搬出動作に伴って前記待機基板情報記憶部に記憶される基板識別情報を更新する識別情報更新処理部と、前記待機基板情報記憶部に記憶された基板識別情報およびこの基板識別情報と関連づけられた前記作業結果データを前記部品搭載装置に伝達する第１の情報伝達手段と、前記搬出可能信号と第１の待機位置情報とを前記印刷検査装置と基板待機部との間で授受し、前記搬入可能信号と第２の待機位置情報とを前記部品搭載装置と基板待機部との間で授受する第２の情報伝達手段とを備えた。

本発明によれば、基板が上流側装置である印刷検査装置から下流側装置である部品搭載装置へ移動する移動経路に基板を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部を有する構成において、この基板待機部に待機中の複数の基板についての基板識別情報を待機位置と関連づけて記憶する待機基板情報記憶部と、印刷検査装置から基板待機部への基板の移動に伴って待機基板情報記憶部に記憶される基板識別情報を更新する識別情報更新処理部とを備え、待機基板情報記憶部に記憶された基板識別情報およびこの基板識別情報と関連づけられた検査結果データを部品搭載装置に伝達することにより、検査結果を後工程にフィードフォワードする方式において、基板と検査結果データとの対応関係を簡便な方法によって担保することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの平面図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムに配設された基板待機装置の構成説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける印刷検査処理を示すフロー図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける部品実装処理を示すフロー図

まず図１を参照して、電子部品実装システム１の構成を説明する。電子部品実装システム１は基板に半田接合により電子部品を実装して実装基板を製造する機能を有しており、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成されている。ここでは直列に連結された印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２（上流側装置）、基板待機装置Ｍ３の下流に、部品搭載装置Ｍ４（下流側装置）を直列に接続した構成となっている。

以下、各装置の構成を説明する。印刷装置Ｍ１は実装対象の基板に電子部品接合用の半田ペーストを印刷する機能を有しており、基台２Ａの上面には実装対象の基板４を基板搬送方向に搬送する基板搬送機構３および搬送された基板４を位置決めして保持する基板位置決め部５が配置されている。基板位置決め部５の上方にはマスク枠１４に展張されたマスクプレート１５が配設されており、さらにマスクプレート１５の上方には、移動ビーム１２に保持されたスキージユニット１３をＹ軸テーブル１１によって水平駆動する構成のスクリーン印刷部３６（図３参照）が配設されている。

上流側から供給され（矢印ａ）、基板位置決め部５によって位置決めされた基板４をマスクプレート１５の下面に当接させ、Ｙ軸テーブル１１を駆動して半田ペーストが供給されたマスクプレート１５の上面でスキージユニット１３を摺動させることにより、基板４に形成された部品接続用の電極にはマスクプレート１５に設けられたパターン孔を介して半田ペーストが印刷される。すなわち、上流側の作業装置である印刷装置Ｍ１は基板４に対して第１の作業動作である半田ペーストの印刷作業を行う。

印刷検査装置Ｍ２は、印刷装置Ｍ１によって印刷作業が実行された後の基板４を受け取り、基板４に印刷された半田ペーストの印刷状態を検査する印刷検査を行う機能を有している。印刷検査装置Ｍ２の基台２Ｂの上面には、印刷装置Ｍ１と連結された基板搬送機構３および基板位置決め部５が配置されている。さらに基板位置決め部６の上方には、Ｙ軸テーブル１１、移動ビーム１６よりなるカメラ移動機構によって水平移動する検査用のカメラ１７が配設されている。カメラ移動機構を駆動することにより、カメラ１７は基板４の上方で水平方向に移動し、基板４の任意位置を撮像する。そしてこの撮像結果を画像認識部４３（図３参照）によって認識処理し、認識処理結果を検査処理部４４によって判定処理することにより、印刷検査が実行される。

この印刷検査においては、印刷状態の良否判定結果とともに、当該基板における半田ペーストの印刷位置の正規位置からの位置ずれ状態を示す位置ずれ量の検出結果を含む個別の作業結果データである検査結果データが、個別の基板４毎に作成され記憶される。そしてこれらの検査結果データは、下流の部品搭載装置Ｍ４に伝達される。部品搭載装置Ｍ４においては、これらの半田位置ずれ量データに基づき、当該基板４に対して電子部品を実装する際の部品搭載位置の補正が行われる。

ここで図２を参照して、印刷検査装置Ｍ２の下流に配置された基板待機装置Ｍ３の構成を説明する。基台２Ｃにおいて印刷検査装置Ｍ２の基板搬送レベルに相当する高さ位置には、コンベア機構１８がＸ方向に配設されている。基台２Ｃの上面には、昇降ベース２０ｂによって下部を保持されて昇降自在のマガジン２０ａを内蔵した基板バッファ部２０が配設されている。マガジン２０ａには基板４を個別に収納する複数の収納段Ｓが設けられており、これらの収納段Ｓには当該収納段Ｓの位置を特定する収納段番号Ｓ（Ｎ）が付されている。

昇降ベース２０ｂは、送りねじ２０ｄを昇降モータ２０ｅによって回転駆動する構成の昇降機構２０ｃによって昇降し、マガジン２０ａの任意の収納段Ｓをコンベア機構１８による基板搬送レベルに合わせることができるようになっている。これにより、上流側装置である印刷検査装置Ｍ２から受け渡された基板４を待機位置である任意の収納段Ｓに搬入して待機させ、また任意の収納段Ｓにて待機中の基板４をマガジン２０ａから搬出して下流側装置である部品搭載装置Ｍ４に受け渡すことができる。したがって基板待機装置Ｍ３は、基板４が上流側装置である印刷検査装置Ｍ２から下流側装置である部品搭載装置Ｍ４へ移動する移動経路に設けられ、基板４を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部となっている。

基板待機装置Ｍ３は内部制御機能として基板待機制御部２０ｆを備えており、基板待機制御部２０ｆはコンベア機構１８および昇降機構２０ｃを制御して基板待機動作を実行させる。基板待機制御部２０ｆは、上流側装置である印刷検査装置Ｍ２および下流側装置である部品搭載装置Ｍ４とそれぞれ接続された個別の信号線（図３に示す信号線５７、５８参照）を介して、基板搬送の可否を表出するフラグ信号の授受を行うとともに、マガジン２０ａの各収納段Ｓにおける基板４の有無を常に監視する機能を有している。

したがって、上流側装置からの搬出可能信号、下流側装置からの搬入可能信号と、マガジン２０ａにおける待機位置としての各収納段における基板４の有無を示す待機位置情報とに基づいて、基板待機制御部２０ｆがコンベア機構１８および昇降機構２０ｃを制御することにより、上流側装置からの基板搬出と下流側装置への基板搬入のタイミングが同期していない場合にあっても、基板待機装置Ｍ３の基板バッファ機能によって、上流側装置と下流側装置間の基板搬送動作を搬送トラブル無く正常に実行することが可能となっている。

すなわち、基板待機制御部２０ｆは、印刷検査装置Ｍ２から出力され基板搬出が可能であることを示す搬出可能信号と、当該搬出された基板４を搬入して待機させるべき空の収納段Ｓを特定する第１の待機位置情報とを承けて、印刷検査装置Ｍ２から基板待機装置Ｍ３へ基板４を搬入する搬入動作を実行する。また部品搭載装置Ｍ４への基板搬入が可能であることを示す搬入可能信号と当該搬入されるべき基板４が待機中の収納段Ｓを特定する第２の待機位置情報を承けて、基板待機装置Ｍ３から部品搭載装置Ｍ４へ基板４を搬出する搬出動作を実行する。基板待機装置Ｍ３における基板４の搬入・搬出の対象となる位置を示す第１の待機位置情報、第２の待機位置情報は、基板待機制御部２０ｆから印刷検査装置Ｍ２，基板待機装置Ｍ３に対して信号線５７、５８（図３参照）を介して伝達される。

基板待機装置Ｍ３の下流に配置された部品搭載装置Ｍ４の構成を説明する。基台２Ｄの中央には、基板搬送方向（Ｘ方向）に基板搬送機構１９が配設されている。基板搬送機構１９は基板待機装置Ｍ３を介して印刷検査装置Ｍ２から渡された基板４を搬送し、以下に説明する部品搭載機構５５（図３参照）によって部品搭載作業を行うための実装ステージに位置決めする。

基板搬送機構１９の両側にはそれぞれ部品供給部２３が設けられており、部品供給部２３には複数のテープフィーダ２４が並設されている。テープフィーダ２４は基板４に実装される電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、部品ピックアップ位置に電子部品を供給する。基台２ＤのＸ方向側の端部には、Ｙ軸移動テーブル２１が配設されており、Ｙ軸移動テーブル２１に結合された２つのＸ軸移動テーブル２２には、それぞれ搭載ヘッド２５が装着されている。搭載ヘッド２５は複数の単位搭載ヘッドを備えており、各単位搭載ヘッドに装着された吸着ノズルによって電子部品を真空吸着により保持する。

Ｙ軸移動テーブル２１およびＸ軸移動テーブル２２を駆動することにより、搭載ヘッド２５はＸ方向、Ｙ方向に水平移動する。これにより、搭載ヘッド２５はそれぞれ部品供給部２３のテープフィーダ２４から電子部品を吸着して取り出し、第１の作業動作である半田印刷作業が実行された後に、基板搬送機構１９の実装ステージに位置決めされた基板４に電子部品を移送搭載する第２の作業動作を実行する。Ｙ軸移動テーブル２１、Ｘ軸移動テーブル２２、搭載ヘッド２５は、部品供給部２３から電子部品をピックアップし、印刷検査装置Ｍ２から伝達される検査結果データに基づいて半田が印刷された基板４に搭載する部品搭載機構５５（図３参照）を構成する。

搭載ヘッド２５の移動経路には、部品認識カメラ２６が設けられており、電子部品を保持した搭載ヘッド２５が、部品認識カメラ２６の上方を移動することにより、部品認識カメラ２６は、搭載ヘッド２５によって保持された電子部品を下方から撮像して認識する。

次に図３を参照して、電子部品実装システム１の制御系の構成を説明する。図３において、印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品搭載装置Ｍ４は、それぞれＬＡＮ回線３０を介して相互に接続されており、さらにＬＡＮ回線３０は管理コンピュータ３１に接続されている。すなわちＬＡＮ回線３０は、印刷検査装置Ｍ２と部品搭載装置Ｍ４とを相互に連結する構成となっており、管理コンピュータ３１は電子部品実装システム１の全体動作を管理する機能を有している。

印刷装置Ｍ１は、通信部３２、印刷制御部３３、印刷データ記憶部３４、機構駆動部３５を備えている。通信部３２は管理コンピュータ３１および他装置との間で、ＬＡＮ回線３０を介して信号の授受を行う。印刷制御部３３は通信部３２を介して受信する制御信号に基づき、印刷装置Ｍ１による印刷作業を制御する。印刷データ記憶部３４は、印刷作業の実行に必要な印刷データを基板種毎に記憶する。機構駆動部３５は印刷制御部３３に制御されて、基板搬送機構３、基板位置決め部５、スクリーン印刷部３６を制御する。

印刷検査装置Ｍ２は、通信部４１、検査制御部４２、画像認識部４３、検査処理部４４、検査結果データ記憶部４５、基板ＩＤ管理部４６及び搬送処理部４７を備えている。通信部４１は、管理コンピュータ３１および他装置との間で、ＬＡＮ回線３０を介して信号の授受を行う。検査制御部４２は、印刷検査装置Ｍ２によって実行される印刷検査作業を制御する。

画像認識部４３はカメラ１７によって撮像された印刷後の基板４の画像を認識処理する。検査処理部４４は画像認識部４３によって認識処理された結果に基づき、個別の基板４毎に印刷検査を実行するための処理を行う。この印刷検査においては、印刷状態の良否判定結果とともに、当該基板における半田ペーストの印刷位置の正規位置からの位置ずれ状態を示す位置ずれ量の検出結果を含む検査結果データが個別の基板４毎に作成される。検査結果データ記憶部４５は、このようにして作成された検査結果データを記憶する。

この検査結果データには、各基板４の印刷状態の良否判定結果を示す良否判定データ４５ａ、位置ずれ量の検出結果を示す位置ずれ量データ４５ｃ及び個々の基板４を特定して他と識別する基板識別情報としての基板ＩＤ４５ｂが含まれる。すなわち検査結果データ記憶部４５は、印刷状態の検査結果を、個々の基板４を特定する基板識別情報と関連づけた個別の検査結果データとして記憶する記憶部として機能する。なお、検査結果データをＬＡＮ回線３０を介して管理コンピュータ３１に送信し、管理コンピュータ３１の記憶装置に記憶させるようにしてもよい。

基板ＩＤ管理部４６は、印刷検査装置Ｍ２にて印刷検査の対象となる基板４と当該基板４について取得された検査結果データとの対応関係を担保するために必要な基板識別情報の管理に関する処理を行う。電子部品実装ラインにおいて作業対象となる基板４には、必ずしも全てに個体を識別する基板ＩＤが付与されているとは限らない。しかしながら、印刷結果後の作業管理においては、検査結果データと個々の基板との対応関係を厳密に管理する必要があるため、印刷検査装置Ｍ２に基板ＩＤ管理機能を設けて、基板ＩＤと検査結果データとの対応関係を担保するために必要とされる処理を実行させるようにしている。

まず予めバーコードなどで基板ＩＤが付与された基板４が印刷検査の対象となる場合には、基板ＩＤ管理部４６はバーコードリーダなどによって基板ＩＤを読み取り、検査結果データ記憶部４５に基板ＩＤ４５ｂとして書き込む。また基板ＩＤが付与されていない基板４を印刷検査の対象とする場合には、基板ＩＤ管理部４６は新たに搬入される基板毎に固有の基板ＩＤを生成して検査結果データ記憶部４５に基板ＩＤ４５ｂとして書き込む。そして印刷検査後の基板４が印刷検査装置Ｍ２から搬出される際には、基板ＩＤ管理部４６は当該搬出対象の基板４に対応する基板ＩＤを出力する。

そして出力された基板ＩＤは、ＬＡＮ回線３０に接続された記憶装置６０に書き込まれる。記憶装置６０は、基板待機部である基板待機装置Ｍ３のマガジン２０ａに複数設けられた待機位置としての収納段に待機中の基板４についての基板ＩＤ（基板識別情報）を、収納段を特定する収納段番号Ｓ（Ｎ）と関連づけて記憶する待機基板情報記憶部として機能する。

ここで記憶装置６０に記憶される基板ＩＤは、印刷検査装置Ｍ２から基板待機装置Ｍ３のマガジン２０ａに設けられた収納段Ｓへの基板４の移動、収納段Ｓに待機中の基板４の部品搭載装置Ｍ４への移動に伴って、基板ＩＤ管理部４６によって当該基板４に対応する基板ＩＤが上書きされて更新される。したがって基板ＩＤ管理部４６は、印刷検査装置Ｍ２から基板待機装置Ｍ３への搬入動作および基板待機装置Ｍ３から部品搭載装置Ｍ４への搬出動作に伴って、待機基板情報記憶部に記憶される基板識別情報を更新する識別情報更新処理部として機能している。

なお、電子部品実装システム１の構成における記憶装置６０の所属は特に限定されず、印刷検査装置Ｍ２、基板待機装置Ｍ３、部品搭載装置Ｍ４のいずれかの記憶機能を用いてもよく、また管理コンピュータ３１の記憶機能、さらにはＬＡＮ回線３０に接続された独立の記憶装置を記憶装置６０として用いるようにしてもよい。

搬送処理部４７は基板待機装置Ｍ３の基板待機制御部２０ｆと信号線５７によって接続されており、印刷検査装置Ｍ２を対象とする基板４の搬送に際して、印刷検査装置Ｍ２の状態が基板搬送可能な状態であるか否かをフラグ信号の形で表出する。すなわち印刷検査装置Ｍ２から下流側への基板４の搬出の可否を、基板搬出準備完了フラグが０，１のいずれであるかによって表出する。印刷検査装置Ｍ２の基板搬送機構３から基板待機装置Ｍ３のコンベア機構１８への基板４の移動は、搬送処理部４７から基板搬出準備完了フラグ＝１（搬出可能信号）が基板待機制御部２０ｆに対して表出されている状態で実行される。

部品搭載装置Ｍ４は、それぞれ通信部５１、搭載制御部５２、搭載データ記憶部５３、機構駆動部５４、搬送処理部５６を備えている。通信部５１は、他装置および管理コンピュータ３１との間でＬＡＮ回線３０を介して信号の授受を行う。搭載制御部５２は、部品搭載装置Ｍ４による部品搭載作業を制御する。搭載データ記憶部５３は、部品搭載作業に必要となるデータを基板種毎に記憶する。機構駆動部５４は、搭載制御部５２に制御されて基板搬送機構１９および部品搭載機構５５を駆動する。

搭載制御部５２による部品搭載機構５５の制御に際しては、搭載制御部５２は通信部５１、ＬＡＮ回線３０を介して記憶装置６０にアクセスし、記憶装置６０に書き込まれている基板ＩＤ、換言すれば当該時点において基板待機装置Ｍ３に設定された待機位置にて待機中の基板４を特定する基板ＩＤを取得する。次いで特定された基板ＩＤと関連づけられた検査結果データを印刷検査装置Ｍ２の検査結果データ記憶部４５から取得する。そして部品搭載動作の実行に際しては、取得した検査結果データの位置ずれ量データ４５ｃに基づいて部品搭載機構５５を制御することにより、電子部品の部品搭載位置を補正する。

上記構成において、ＬＡＮ回線３０、印刷検査装置Ｍ２に備えられた通信部４１、部品搭載装置Ｍ４に備えられた通信部５１は、待機基板情報記憶部である記憶装置６０に記憶された基板識別情報としての基板ＩＤおよびこの基板ＩＤと関連づけられて印刷検査装置Ｍ２の検査結果データ記憶部４５に記憶された作業結果データとしての検査結果データを、下流側装置である部品搭載装置Ｍ４に伝達する第１の情報伝達手段となっている。

搬送処理部５６は基板待機装置Ｍ３の基板待機制御部２０ｆと信号線５８を介して接続されており、印刷検査装置Ｍ２における搬送処理部４７と同様に、部品搭載装置Ｍ４を対象とする基板４の搬送に際して、部品搭載装置Ｍ４の基板搬送機構１９の状態が基板搬送可能な状態であるか否かをフラグ信号の形で基板待機制御部２０ｆに対して表出する。すなわち基板搬送機構１９への上流側からの基板４の搬入の可否を、基板搬入準備完了フラグが０，１のいずれであるかによって表出する。基板待機装置Ｍ３のコンベア機構１８から部品搭載装置Ｍ４の基板搬送機構１９への基板４の移動は、部品搭載装置Ｍ４の搬送処理部５６から、基板搬入準備完了フラグ＝１（搬入可能信号）が表出されている状態で実行される。

また上記構成において、基板待機装置Ｍ３の基板待機制御部２０ｆと部品搭載装置Ｍ４，印刷検査装置Ｍ２とを接続する信号線５７、５８は、印刷検査装置Ｍ２からの搬出可能信号と第１の待機位置情報とを印刷検査装置Ｍ２と基板待機装置Ｍ３との間で授受し、部品搭載装置Ｍ４への搬入可能信号と第２の待機位置情報とを部品搭載装置Ｍ４と基板待機装置Ｍ３との間で授受する第２の情報伝達手段を構成する。なお、上述機能の第２の情報伝達手段として、信号線５７，５８の替わりに、基板待機装置Ｍ３をＬＡＮ回線３０に接続し、ＬＡＮ回線３０を介して同様の信号授受を行うようにしてもよい。

さらに上記構成において、基板待機装置Ｍ３の基板待機制御部２０ｆは、上流側装置である印刷検査装置Ｍ２からの基板搬出が可能であることを示す搬出可能信号と当該搬出された基板４を搬入して待機させるべき基板待機装置Ｍ３の待機位置を特定する第１の待機位置情報および下流側装置である部品搭載装置Ｍ４への基板搬入が可能であることを示す搬入可能信号と当該搬入されるべき基板４が待機中の待機位置を特定する第２の待機位置情報を承けて、印刷検査装置Ｍ２から基板待機装置Ｍ３へ基板４を搬入する搬入動作および基板待機装置Ｍ３から部品搭載装置Ｍ４へ基板４を搬出する搬出動作を実行する基板搬送部としての機能を有している。

次に、電子部品実装システム１において印刷検査装置Ｍ２によって実行される印刷検査処理について、図３を参照して説明する。まず、搬送処理部４７において、基板搬出準備完了フラグ＝０、基板搬入準備完了フラグ＝１が表出され（ＳＴ１）、基板搬入可能な状態であることが上流側装置に対して通知されて基板４が搬入される（ＳＴ２）。そしてこの状態を承けて、新たな基板４の搬入・搬出を禁止するために、基板搬出準備完了フラグ＝０。基板搬入準備完了フラグ＝０が表出される（ＳＴ３）。

次に、搬入された基板４を識別するための基板ＩＤ読み取りまたはＩＤ付与が行われる（ＳＴ４）。すなわち搬入された基板４が既にバーコードなどによって基板ＩＤが付与済みの場合には、基板ＩＤ管理部４６の機能により付設のリーダーによって基板ＩＤを読みとる。また基板ＩＤのない基板４の場合には、基板ＩＤ管理部４６によって当該基板４に固有の新たな基板ＩＤを生成する。そしてこのようにして読み取られ，または生成された基板ＩＤは、基板ＩＤ４５ｂとして検査結果データ記憶部４５に記憶される。

次に半田印刷状態検査が実行される（ＳＴ５）。すなわち、搬入された基板４をカメラ１７によって撮像した画像を画像認識部４３によって認識処理し，この結果を検査処理部４４が検査処理することにより、印刷状態の良否を示す良否判定データ４５ａ、印刷位置の位置ずれ量を示す位置ずれ量データ４５ｃが求められる。そしてこれらの検査結果データは、基板ＩＤ４５ｂと関連づけられて検査結果データ記憶部４５に記憶されるとともに（ＳＴ６）、ＬＡＮ回線３０を介して管理コンピュータ３１に検査結果データが送信される（ＳＴ７）。

このようにして印刷検査作業が完了したならば、基板搬出を開始する。すなわち、まず基板搬出準備完了フラグ＝１、基板搬入準備完了フラグ＝０が表出され（ＳＴ８）、基板搬出が可能な状態であることが基板待機装置Ｍ３の基板待機制御部２０ｆに対して通知される。次いで基板待機制御部２０ｆによって、マガジン２０ａにおいて新たに搬入される基板４を収納して待機させるべき待機位置となる収納段Ｓの収納段番号Ｓ（Ｎ）を取得する（ＳＴ９）。次いで取得された収納段番号Ｓに対応する待機位置へ、印刷検査済みの基板４を搬出する（ＳＴ１０）。そしてこの印刷検査済みの基板４の待機位置への移動に伴って、収納段番号Ｓ（Ｎ）と関連付けて記憶装置６０に当該基板４の基板ＩＤを書き込む（ＳＴ１１）。これにより、記憶装置６０において当該収納段番号Ｓ（Ｎ）に対応して記憶されていた前の基板４の基板ＩＤが、当該時点において当該収納段番号Ｓ（Ｎ）の収納段Ｓにて待機する基板４の基板ＩＤによって上書きされて更新される。そしてこの後、（ＳＴ１）に戻って同様のステップが反復実行される。

次に、電子部品実装システム１において部品搭載装置Ｍ４によって実行される部品実装処理について、図４を参照して説明する。まず、搬送処理部５６において、基板搬出準備完了フラグ＝０、基板搬入準備完了フラグ＝１が表出され（ＳＴ１２）、基板搬入可能な状態であることが基板待機装置Ｍ３に対して通知される。次いで基板待機制御部２０ｆによって、マガジン２０ａにおいて搬入されるべき基板４が待機中の待機位置を示す収納段の収納段番号Ｓ（Ｎ）を取得する（ＳＴ１３）。次いで取得された収納段番号Ｓに対応する待機位置から、基板４を部品搭載装置Ｍ４へ搬入する（ＳＴ１４）。

次に、搭載制御部５２は記憶装置６０にアクセスして記憶されている基板ＩＤのうち、当該時点で新たに搬入された基板４が待機していた収納段の収納段番号Ｓ（Ｎ）と関連付けられた基板ＩＤを取得する（ＳＴ１５）。さらに搭載制御部５２は印刷検査装置Ｍ２の検査結果データ記憶部４５にアクセスして、取得した基板ＩＤと関連づけられた位置ずれ量データ４５ｃを含む検査結果データを取得する（ＳＴ１６）。そしてこの状態を承けて、新たな基板４の搬入・搬出を禁止するために、基板搬出準備完了フラグ＝０、基板搬入準備完了フラグ＝０が表出される（ＳＴ１７）。

次に取得した検査結果データに基づき、実装位置補正が行われる（ＳＴ１８）。すなわち、位置ずれ量データ４５ｃに基づき、実際に電子部品を搭載着地させる際の実装位置座標を補正する。そして補正された実装位置座標に基づき、部品搭載機構５５によって部品実装が実行される（ＳＴ１９）。部品実装終了後には、ＬＡＮ回線３０を介して管理コンピュータ３１に実装結果データが送信される（ＳＴ２０）。

このようにして部品実装作業が完了したならば、基板搬出を開始する。すなわち、まず基板搬出準備完了フラグ＝１、基板搬入準備完了フラグ＝０が表出され（ＳＴ２１）、基板搬出が可能な状態であることが下流側装置に対して通知される。下流側装置が基板搬入可能であれば部品実装済みの基板４を搬出する（ＳＴ２２）。そしてこの後、（ＳＴ１２）に戻って同様のステップが反復実行される。

上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装システム１は、基板４が印刷検査装置Ｍ２から部品搭載装置Ｍ４へ移動する移動経路に基板４を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部としての基板待機装置Ｍ３と、基板待機装置Ｍ３に待機中の基板４についての基板ＩＤ（基板識別情報）を記憶する記憶装置６０（待機基板情報記憶部）と、印刷検査装置Ｍ２から基板待機装置Ｍ３への基板４の移動に伴って記憶装置６０に記憶される基板ＩＤを更新する基板ＩＤ管理部４６（識別情報更新処理部）とを備え、記憶装置６０に記憶された基板ＩＤおよびこの基板ＩＤと関連づけられた検査結果データを部品搭載装置Ｍ４に伝達する構成としたものである。

そして複数の基板４を待機させることが可能な構成の基板待機装置Ｍ３への基板搬入、基板待機装置Ｍ３からの基板搬出のため基板待機制御部２０ｆを備え、印刷検査装置Ｍ２から出力され基板搬出が可能であることを示す搬出可能信号と、当該搬出された基板４を搬入して待機させるべき空の収納段を特定する第１の待機位置情報とを承けて、印刷検査装置Ｍ２から基板待機装置Ｍ３へ基板４を搬入する搬入動作を実行し、また部品搭載装置Ｍ４への基板搬入が可能であることを示す搬入可能信号と当該搬入されるべき基板４が待機中の収納段を特定する第２の待機位置情報を承けて、基板待機装置Ｍ３から部品搭載装置Ｍ４へ基板４を搬出する搬出動作を実行するようにしている。

これにより、検査結果を後工程にフィードフォワードする方式において、各装置間に基板バッファコンベアなど複数の基板が待機可能なバッファスペースが存在する場合に、待機中の基板が何らかの理由で抜き取られた場合や、基板に識別用のＩＤマークがない場合などにあっても、基板と検査結果データとの対応関係を簡便な方法によって担保することができる。

なお本実施の形態においては、直列に連結されて電子部品実装システムを構成する上流側装置および下流側装置が、それぞれ印刷検査装置Ｍ２、部品搭載装置Ｍ４である例を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち、複数の電子部品実装用装置を連結して構成された電子部品実装システムであって、基板を対象として第１の作業動作を実行する上流側装置と、第１の作業動作の結果を個々の基板を特定する基板識別情報と関連づけた個別の作業結果データとして記憶する記憶部と、上流側装置の下流側に配置され第１の作業動作が実行された後の基板を対象として第２の作業動作を実行する下流側装置と、基板が上流側装置から下流側装置へ移動する移動経路に基板を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部を介在させた構成であれば、本発明の適用対象となる。

本発明の電子部品実装システムは、検査結果を後工程にフィードフォワードする方式において、基板と検査結果データとの対応関係を簡便な方法によって担保することができるという効果を有し、基板に電子部品などの部品を実装して実装基板を製造する分野に有用である。

１電子部品実装システム
３基板搬送機構
４基板
１７カメラ
１８コンベア機構
１９基板搬送機構
２０基板バッファ部
２０ａマガジン
３０ＬＡＮ回線
Ｍ１印刷装置
Ｍ２印刷検査装置
Ｍ３基板待機装置
Ｍ４部品搭載装置
Ｓ１〜Ｓ４収納段

Claims

複数の電子部品実装用装置を連結して構成され、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、
前記基板を対象として第１の作業動作を実行する上流側装置と、
前記第１の作業動作の結果を個々の基板を特定する基板識別情報と関連づけた個別の作業結果データとして記憶する記憶部と、
前記上流側装置の下流側に配置され、第１の作業動作が実行された後の基板を対象として第２の作業動作を実行する下流側装置と、
前記基板が前記上流側装置から前記下流側装置へ移動する移動経路に設けられ、前記基板を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部と、
前記上流側装置からの基板搬出が可能であることを示す搬出可能信号と当該搬出された基板を搬入して待機させるべき前記待機位置を特定する第１の待機位置情報および前記下流側装置への基板搬入が可能であることを示す搬入可能信号と当該搬入されるべき基板が待機中の前記待機位置を特定する第２の待機位置情報を承けて、上流側装置から前記基板待機部へ基板を搬入する搬入動作およびこの基板待機部から下流側装置へ基板を搬出する搬出動作を実行する基板搬送部と、
前記基板待機部に待機中の複数の基板についての基板識別情報を前記待機位置と関連づけて記憶する待機基板情報記憶部と、
前記搬入動作および搬出動作に伴って前記待機基板情報記憶部に記憶される基板識別情報を更新する識別情報更新処理部と、
前記待機基板情報記憶部に記憶された基板識別情報およびこの基板識別情報と関連づけられた前記作業結果データを前記下流側装置に伝達する第１の情報伝達手段と、
前記搬出可能信号と第１の待機位置情報とを前記上流側装置と基板待機部との間で授受し、前記搬入可能信号と第２の待機位置情報とを前記下流側装置と基板待機部との間で授受する第２の情報伝達手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装システム。
複数の電子部品実装用装置を連結して構成され、基板に電子部品を半田接合により実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、
前記基板に形成された電極に半田を印刷する印刷装置と、
前記基板に印刷された半田の印刷状態を検査する印刷検査装置と、
前記印刷状態の検査結果を、個々の基板を特定する基板識別情報と関連づけた個別の検査結果データとして記憶する記憶部と、
前記印刷検査装置の下流側に配置され、前記半田の印刷状態の検査後の基板を対象として、部品供給部から電子部品をピックアップし前記検査結果データに基づいて半田が印刷された前記基板に搭載する部品搭載機構を備えた部品搭載装置と、
前記基板が前記印刷検査装置から前記部品搭載装置へ移動する移動経路に設けられ、前記基板を個別に待機させる待機位置が複数設けられた基板待機部と、
前記印刷検査装置からの基板搬出が可能であることを示す搬出可能信号と当該搬出された基板を搬入して待機させるべき前記待機位置を特定する第１の待機位置情報および前記部品搭載装置への基板搬入が可能であることを示す搬入可能信号と当該搬入されるべき基板が待機中の前記待機位置を特定する第２の待機位置情報を承けて、印刷検査装置から前記基板待機部へ基板を搬入する搬入動作およびこの基板待機部から部品搭載装置へ基板を搬出する搬出動作を実行する基板搬送部と、
前記基板待機部に待機中の複数の基板についての基板識別情報を前記待機位置と関連づけて記憶する待機基板情報記憶部と、
前記搬入動作および搬出動作に伴って前記待機基板情報記憶部に記憶される基板識別情報を更新する識別情報更新処理部と、
前記待機基板情報記憶部に記憶された基板識別情報およびこの基板識別情報と関連づけられた前記作業結果データを前記部品搭載装置に伝達する第１の情報伝達手段と、
前記搬出可能信号と第１の待機位置情報とを前記印刷検査装置と基板待機部との間で授受し、前記搬入可能信号と第２の待機位置情報とを前記部品搭載装置と基板待機部との間で授受する第２の情報伝達手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装システム。
前記印刷検査装置は、前記半田の印刷状態の良否判定結果および印刷位置の位置ずれ量の検出結果を含む検査結果データを記憶し、
前記部品搭載装置は、前記位置ずれ量の検出結果に基づいて前記部品搭載機構を制御することにより前記電子部品の部品搭載位置を補正することを特徴とする請求項２に記載の電子部品実装システム。