JP2023068698A - Component mounting system, component mounting device, and component mounting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に部品を実装する部品実装システムおよび部品実装装置ならびに部品実装方法に関する。 The present invention relates to a component mounting system, a component mounting apparatus, and a component mounting method for mounting components on a board.
基板に部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムでは、基板に実装された部品の位置ずれ情報を検査装置で取得し、取得された位置ずれ情報を部品実装装置が後続の基板に部品を実装する際の実装位置の補正にフィードバックして用いることが行われている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の部品実装システムでは、部品実装装置の下流に設置された検査装置で位置ずれ情報が検出されるまでは、部品実装装置の経時的な熱変形に起因する変動を実装位置の補正に使用し、検査装置で位置ずれ情報が取得されると熱変形に起因する変動に取得された位置ずれ情報を加えて実装位置の補正を行うことが開示されている。
In a component mounting system that mounts components on a board to produce a mounted board, an inspection device acquires positional deviation information of components mounted on the board, and the acquired positional deviation information is transferred to the subsequent board by the component mounting device. is used as feedback for correcting the mounting position when mounting (for example, see Patent Document 1). In the component mounting system described in
しかしながら、特許文献1を含む従来技術では、複数の部品実装装置を連結する部品実装ラインでは、次のような問題点があった。すなわち、1台の部品実装装置の内部に3枚の基板を滞留させることができる部品実装装置を5台連結したような部品実装ラインにおいて生産する実装基板の種類を切り替える場合、切り替え前の基板を部品実装ラインで流し終えるまで、切り替え後の基板を先頭の部品実装装置に投入することができない。そのため、生産を再開するまでに10枚以上の基板の生産時間を無駄に停止することとなり、生産効率が低下するという課題があった。
However, in the prior art including
そこで本発明は、基板に実装された部品の位置ずれ情報を適切にフィードバックすることができる部品実装システムおよび部品実装装置ならびに部品実装方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a component mounting system, a component mounting apparatus, and a component mounting method capable of appropriately feeding back positional deviation information of a component mounted on a substrate.
本発明の部品実装システムは、基板に実装された部品の位置ずれ情報を取得する位置ずれ情報取得部と、前記位置ずれ情報に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の第1補正値を算出する第1補正値算出部と、前記位置ずれ情報に基づいて、部品を基板に実装する際の補正値であって、基板の種類に依存しない第2補正値を算出する第2補正値算出部と、基板に部品を実装する部品実装部と、を備え、前記第2補正値算出部は、第1品種基板を少なくとも含む、これまでに部品が実装された基板の前記位置ずれ情報に基づいて前記第2補正値を算出し、前記第1品種基板から第2品種基板に切り替わった当初は、前記部品実装部は前記第2補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装する。 A component mounting system according to the present invention includes a positional deviation information acquiring unit for acquiring positional deviation information of a component mounted on a board, and a first correction value when mounting the component on the board based on the positional deviation information. and a second correction value for calculating a second correction value independent of the type of board, which is a correction value for mounting the component on the board based on the positional deviation information. and a component mounting unit that mounts components on a board, wherein the second correction value calculating unit calculates the positional deviation information of the board on which components have been mounted so far, including at least the first type board. The second correction value is calculated based on the second type board, and at the beginning of switching from the first type board to the second type board, the component mounting section uses the second correction value to mount the component on the second type board. do.
本発明の部品実装装置は、基板に部品を実装する部品実装部と、前記部品実装部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、第1品種基板から第2品種基板に切り替わった当初は、基板の種類に依存しない第2補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装し、前記第2品種基板に実装された部品の位置ずれ情報に基づいて、前記部品を前記第2品種基板に実装する際の第1補正値が算出されると、前記第1補正値を用いて前記第2品種基板に部品を実装するように前記部品実装部を制御する。 A component mounting apparatus according to the present invention includes a component mounting section that mounts a component on a board, and a control section that controls the component mounting section, wherein the control section is switched from a first type board to a second type board. Initially, a component is mounted on the second type board using a second correction value that does not depend on the type of board, and the component is mounted on the second type board based on positional deviation information of the component mounted on the second type board. When the first correction value for mounting on the second type board is calculated, the component mounting section is controlled to mount the component on the second type board using the first correction value.
本発明の部品実装方法は、第1品種基板に実装された部品の第1位置ずれ情報を取得し、前記第1位置ずれ情報に基づいて、部品を基板に実装する際の補正値であって、基板の種類に依存しない第2補正値を算出し、前記第1品種基板から第2品種基板に切り替わると、前記第2補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装し、前記第2品種基板に実装された部品の第2位置ずれ情報を取得し、前記第2位置ずれ情報に基づいて、前記部品を前記第2品種基板に実装する際の第1補正値を算出し、前記第1補正値が算出されると、前記第1補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装する。 A component mounting method of the present invention acquires first positional deviation information of a component mounted on a first type board, and provides a correction value when mounting the component on the board based on the first positional deviation information. calculating a second correction value that does not depend on the type of board, and mounting a component on the second type board using the second correction value when the first type board is switched to the second type board; obtaining second positional deviation information of a component mounted on a second type board, calculating a first correction value for mounting the component on the second type board based on the second positional deviation information; When the first correction value is calculated, the component is mounted on the second type board using the first correction value.
本発明によれば、基板に実装された部品の位置ずれ情報を適切にフィードバックすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the positional deviation information of the components mounted on the board|substrate can be fed back appropriately.
以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、管理コンピュータ、部品実装装置、検査装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図1、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する2軸として、基板搬送方向のX軸(図1における左右方向)、基板搬送方向に直交するY軸(図1における上下方向)が示される。図3、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてZ軸(図3における上下方向)が示される。図3、及び後述する一部では、Z軸を回転軸とする回転の方向であるθ方向が示される。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The configuration, shape, etc. described below are examples for explanation, and can be changed as appropriate according to the specifications of the component mounting system, management computer, component mounting apparatus, and inspection apparatus. In the following, the same reference numerals are given to the corresponding elements in all the drawings, and redundant explanations are omitted. In FIG. 1 and a part described later, two axes perpendicular to each other in the horizontal plane are the X-axis (horizontal direction in FIG. 1) in the substrate transfer direction and the Y-axis (vertical direction in FIG. 1) perpendicular to the substrate transfer direction. shown. In FIG. 3 and a part to be described later, the Z-axis (vertical direction in FIG. 3) is shown as the height direction orthogonal to the horizontal plane. In FIG. 3 and a part described later, the θ direction, which is the direction of rotation about the Z axis, is shown.
まず図1を参照して、部品実装システム1の構成を説明する。部品実装システム1は、基板に部品を装着して実装基板を製造する機能を有する。部品実装システム1は、基板搬送方向の上流(紙面左側)から下流(紙面右側)に向けて、4台の部品実装装置M1~M4、検査装置M5が直列に配置されている。各装置は通信ネットワーク2を介して管理コンピュータ3に接続されている。また、各装置は通信ネットワーク2を介して相互にデータを送受信する。なお、部品実装システム1が備える部品実装装置M1~M4は4台に限定されることはなく、1台、2台、3台または5台以上でも良い。
First, the configuration of a
図1において、部品実装装置M1~M4、検査装置M5は、それぞれ基板搬送部4、5を備えている。基板搬送部4、5により、上流の装置から下流の装置に基板Bが搬送される。部品実装装置M1は、上流に配置される基板Bに形成された電極にはんだペーストを印刷する印刷装置などの生産設備から基板Bを受け取る(矢印a)。部品実装装置M1は、受け取った基板Bの実装位置に実装ヘッドが部品供給部から部品Dを取り出して実装する部品実装作業を行い、下流の部品実装装置M2に基板Bを搬出する。同様に、部品実装装置M2~M4は、それぞれ上流の装置から搬出された基板Bの実装位置に部品Dを装着する部品実装作業を行う。
In FIG. 1, the component mounting apparatuses M1 to M4 and the inspection apparatus M5 are provided with
検査装置M5は、部品実装装置M1~M4によって部品Dが実装された基板Bの部品Dの実装状態を検査カメラ6で検査して、部品Dの正規位置からの位置ずれ情報などを取得し、実装基板の良否を判断する。検査後の基板Bは、下流に配置される基板Bを加熱してはんだペーストを融解させるリフロー装置などに搬出される(矢印b)。管理コンピュータ3は、部品実装装置M1~M4と検査装置M5を含む部品実装システム1を統括して制御する機能を有している。
The inspection device M5 inspects the mounting state of the component D on the board B on which the component D is mounted by the component mounting devices M1 to M4 with the
次に図2を参照して、部品実装装置M1~M4の構成を説明する。基台7の中央には、基板搬送部4がX軸に沿って設置されている。基板搬送部4は、上流の装置から搬出された基板Bを搬送し、以下に説明する実装ヘッドによる実装作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送部4は、部品実装作業(部品の実装作業)が完了した基板Bを下流の装置に搬出する。
Next, referring to FIG. 2, the configuration of component mounting apparatuses M1 to M4 will be described. At the center of the
基板搬送部4は、基台7に固定された固定レール4aとY軸に沿って移動可能な可動レール4bを備えている。基板搬送部4は、搬送される基板Bの幅方向(Y軸方向)に可動レール4bを移動させるレール移動部8を備えている。レール移動部8は、送りねじ8aと、可動レール4bに配置された送りねじ8aに噛み合うナット8bと、送りねじ8aを回転駆動するレール移動モータ8cを備えて構成される。レール移動モータ8cを稼働させて、送りねじ8aを回転させることにより可動レール4bはY軸に沿って移動する(矢印a)。これにより、基板搬送部4が搬送する基板Bの幅に合わせて、固定レール4aと可動レール4bの間隔を変更することができる。
The
図2において、基板搬送部4の両側(Y軸の前後方向)には、部品供給部9がそれぞれ設置されている。部品供給部9には、複数のテープフィーダ10がX軸に沿って並列に配置されている。テープフィーダ10は、部品Dを格納するポケットが形成された部品テープを部品供給部9の外側から基板搬送部4に向かう方向(テープ送り方向)にピッチ送りすることにより、実装ヘッドが部品をピックアップする部品供給位置に部品Dを供給する。
In FIG. 2,
基台7の上面におけるX軸における両端部には、リニア駆動機構を備えたY軸テーブル11が配置されている。2基のY軸テーブル11の間には、同様にリニア機構を備えたビーム12がY軸に沿って移動自在に結合されている。ビーム12には、プレート12aを介して実装ヘッド13がX軸に沿って移動自在に装着されている。実装ヘッド13は、部品Dを吸着して保持するノズル13bが下端に装着され、装着されたノズル13bを昇降可能な複数(ここでは、8つ)の吸着ユニット13aを備えている(図3参照)。
A Y-axis table 11 having a linear driving mechanism is arranged at both ends of the X-axis on the upper surface of the
図2において、Y軸テーブル11およびビーム12は、実装ヘッド13を水平方向(X軸方向、Y軸方向)に移動させるヘッド移動機構を構成する。また、ヘッド移動機構および実装ヘッド13は、部品供給部9に装着されているテープフィーダ10の部品供給位置から部品Dをピックアップし、基板搬送部4に保持された基板Bの実装位置に装着する部品実装作業を実行する部品実装部14を構成する。部品実装作業において実装ヘッド13は、部品供給部9の上方に移動し、各ノズルで所定の部品Dをそれぞれピックアップし、基板Bの上方に移動し、各ノズルが保持する部品Dをそれぞれの実装位置に実装する一連の実装ターンを繰り返す。
In FIG. 2, the Y-axis table 11 and the
実装ヘッド13が取り付けられたプレート12aには、ヘッドカメラ15が装着されている。実装ヘッド13が移動することにより、ヘッドカメラ15は基板搬送部4の実装作業位置に位置決めされた基板Bの上方に移動して、基板Bに設けられた基板マーク(図示せず)、基板Bの実装位置を撮像する。
A
図2において、部品供給部9と基板搬送部4との間には、部品認識カメラ16が設置されている。部品認識カメラ16は、部品供給部9から部品Dを取り出した実装ヘッド13が部品認識カメラ16の上方に位置した際に、ノズルに保持された部品Dを下方から撮像する。実装ヘッド13による部品Dの基板Bへの部品実装作業では、ヘッドカメラ15による基板Bの認識結果と部品認識カメラ16による部品の認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。
In FIG. 2, a
部品実装装置M1~M4の前面で作業者が作業する位置には、作業者が操作するタッチパネル17が設置されている。タッチパネル17は、その表示部に各種情報を表示し、また表示部に表示される操作ボタンなどを使って作業者がデータ入力や部品実装装置M1~M4の操作を行う。
A
次に図3を参照して、実装ヘッド13の構成を説明する。実装ヘッド13は複数の吸着ユニット13aを備えている。各吸着ユニット13aは駆動機構(図示省略)を備えている。駆動機構を駆動することにより、下端部にノズル13bが装着されたシャフト13cが昇降する(矢印b)。また、駆動機構を駆動することにより、シャフト13cが回転してノズル13bがノズル軸ANを回転軸としてθ方向に回転する(矢印c)。このように、部品実装部14が備える実装ヘッド13は、部品Dを保持して回転することで部品Dを所定の回転角度で基板Bに実装するノズル13bを備えている。
Next, referring to FIG. 3, the configuration of the mounting
次に図4を参照して、部品実装システム1の制御系の構成を説明する。ここでは、部品実装システム1が有する機能のうち、製造する実装基板の生産機種を変更する際に、基板Bに実装された部品Dの実装位置ずれ情報を部品実装装置M1~M4に適切にフィードバックする機能を中心に説明する。管理コンピュータ3、部品実装装置M1~M4および検査装置M5は、通信ネットワーク2を介して相互に接続されている。部品実装装置M1~M4は、実装制御装置20、基板搬送部4、レール移動部8、テープフィーダ10、部品実装部14、ヘッドカメラ15、部品認識カメラ16、タッチパネル17を備えている。実装制御装置20は、実装記憶部21、基板変更処理部22、取得部23、第1補正値算出部24、第2補正値算出部25、実装制御部26、実装通信部27を備えている。
Next, the configuration of the control system of the
実装通信部27は、通信ネットワーク2を介して検査装置M5、管理コンピュータ3との間でデータの送受信を行う。実装記憶部21は記憶装置であり、実装データ21a、位置ずれ情報21b、第1補正値情報21c、第2補正値情報21dなどが記憶されている。実装データ21aには、実装基板の生産機種名(基板名)、基板Bのサイズ、基板Bに実装される部品Dの種類(部品名)、実装位置(XY座標)、実装方向(θ方向)、部品Dを供給するテープフィーダ10の装着位置、ノズルの装着位置などの情報が含まれている。
The mounting
図4において、基板変更処理部22は、管理コンピュータ3からの指令に基づいて、または、作業者によるタッチパネル17からの操作に基づいて、部品実装装置M1~M4で部品実装作業を行う基板Bの生産機種を変更する基板変更処理を実行させる。具体的には、基板変更処理部22は、管理コンピュータ3から送信される変更後の基板Bの実装データ21aを実装記憶部21に記憶させる。そして、基板変更処理部22は、実装データ21aに含まれる変更後の基板Bの幅(Y軸方向の長さ)に基づいてレール移動部8を制御して、基板搬送部4が変更後の基板Bを搬送できるように可動レール4bの位置を移動させる。
In FIG. 4, the board
図4において、取得部23は、検査装置M5が基板Bに実装された部品Dを撮像して算出した基板Bに実装された部品Dの位置ずれ情報(実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθ)を取得し、位置ずれ情報21bとして実装記憶部21に記憶させる。第1補正値算出部24は、位置ずれ情報21bに含まれる部品Dの実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθに基づいて、部品実装装置M1~M4が部品Dを基板Bに実装する際に使用する第1補正値を算出する。すなわち、第1補正値算出部24は、現在製造中の基板B(第1品種基板)の位置ずれ情報21bに基づいて第1補正値を算出する。第1補正値算出部24は、算出した第1補正値を第1補正値情報21cとして実装記憶部21に記憶させる。
In FIG. 4, the
第2補正値算出部25は、位置ずれ情報21bに含まれる部品Dの実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθに基づいて、部品実装装置M1~M4が部品Dを基板Bに実装する際に使用する補正値であって、基板Bの種類(生産機種)や部品Dの種類に依存しない第2補正値を算出する。すなわち、第2補正値算出部25は、現在製造中の基板B(第1品種基板)を少なくとも含む、これまでに製造された基板Bの位置ずれ情報21bに基づいて第2補正値を算出する。第2補正値算出部25は、算出した第2補正値を第2補正値情報21dとして実装記憶部21に記憶させる。第2補正値の例については後述する。
The second
図4において、実装制御部26(制御部)は、実装データ21aに含まれる実装位置や実装方向、第1補正値情報21cに含まれる第1補正値、第2補正値情報21dに含まれる第2補正値などに基づいて、基板搬送部4、テープフィーダ10、部品実装部14、ヘッドカメラ15、部品認識カメラ16を制御して、基板Bに部品Dを実装させる。すなわち、部品実装部14は、ヘッドカメラ15が撮像した基板Bの位置、吸着位置ずれ情報の他、第1補正値情報21cに含まれる第1補正値または第2補正値情報21dに含まれる第2補正値に基づいて、実装ヘッド13の位置を補正して部品Dを基板Bに実装する。
4, the mounting control unit 26 (control unit) controls the mounting position and mounting direction included in the mounting
より具体的には、実装制御部26は、製造する実装基板の生産機種が第1品種基板から第2品種基板に切り替わった当初は、基板Bの種類や部品Dの種類に依存しない第2補正値を使用して第2品種基板に部品Dを実装させる。そして、実装制御部26は、第2品種基板に実装された部品Dの位置ずれ情報21bに基づいて、部品Dを第2品種基板に実装する際の第1補正値が算出されると、第1補正値を用いて第2品種基板に部品Dを実装するように部品実装部14を制御する。
More specifically, when the production type of the mounting board to be manufactured is switched from the first type board to the second type board, the mounting
これによって、部品実装システム1において製造される実装基板の生産機種を切り替えている間も、部品実装装置M1~M4による部品実装作業を停止させることなく、基板Bに実装された部品Dの位置ずれ情報21bを適切にフィードバックすることができる。
As a result, even when the production model of the mounting board manufactured in the
図4において、検査装置M5は、検査制御装置30、基板搬送部5、検査カメラ6、検査カメラ移動機構31を備えている。検査制御装置30は、検査記憶部32、検査制御部33、認識処理部34、検査通信部35を備えている。検査通信部35は、通信ネットワーク2を介して部品実装装置M1~M4、管理コンピュータ3との間でデータの送受信を行う。検査記憶部32は記憶装置であり、検査データ32aなどが記憶されている。検査データ32aは、実装基板の生産機種名(基板名)、基板Bのサイズ、基板Bに実装された部品の種類(部品名)、実装位置(XY座標)、実装方向(θ方向)、不良判定値などが含まれている。
In FIG. 4 , the inspection device M5 includes an
検査制御部33は、基板搬送部5を制御して、上流の部品実装装置M4から搬出された実装済みの基板Bを検査作業位置に搬送させて位置決めして保持させ、検査作業が完了した基板Bを下流に搬出させる。また、検査制御部33は、検査データ32aに基づいて、検査カメラ移動機構31を制御して、検査カメラ6を検査作業位置に保持された基板Bの実装位置の上方に順に移動させ、検査カメラ6で基板Bに実装された部品Dを撮像させる。
The
図4において、認識処理部34は、検査カメラ6による撮像画像を認識処理して、基板Bに実装された部品Dの正規の実装位置Qからの実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθ(図5参照)を算出する。また、認識処理部34は、算出した実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθが検査データ32aに含まれる不良判定値を超えると当該部品Dを実装不良(当該基板Bを不良基板)と判断する。また、認識処理部34は、基板Bに実装された部品Dの位置ずれ情報(実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθ)を部品実装装置M1~M4に送信する。部品実装装置M1~M4の取得部23は、受信した位置ずれ情報21bを実装記憶部21に記憶させる。このように、検査装置M5は、基板Bに実装された部品Dの位置ずれ情報21bを取得する位置ずれ情報取得部である。
In FIG. 4, the
ここで図5を参照して、認識処理部34による、基板Bに実装された部品Dの正規の実装位置Qからの実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθの算出方法の一例について説明する。検査制御部33は、検査カメラ6の撮像中心が部品Dの正規の実装位置Qと一致する位置で基板Bに実装された部品Dを撮像させる。認識処理部34は、撮像画像を認識処理することで、実装された部品Dの部品中心Cを検出する。そして、認識処理部34は、部品中心C(ΔX,ΔY)と実装位置Q(0,0)の差からX軸方向の位置ずれ量ΔXとY軸方向の位置ずれ量ΔYを算出する。さらに、認識処理部34は、部品Dのθ方向の傾きを位置ずれ量Δθとして算出する。
Here, an example of a method of calculating the mounting position deviation amounts ΔX, ΔY, and Δθ from the normal mounting position Q of the component D mounted on the board B by the
図4において、管理コンピュータ3の管理処理装置40は、管理記憶部41、生産変更処理部42、入力部43、表示部44、管理通信部45を備えている。入力部43は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部44は液晶パネルなどの表示装置であり、入力部43による操作のための操作画面などの各種画面などの各種情報を表示する。管理通信部45は通信インターフェースであり、通信ネットワーク2を介して部品実装装置M1~M4、検査装置M5との間で信号、データの授受を行う。
In FIG. 4, the
管理記憶部41は記憶装置であり、生産データ41aなどを記憶する。生産データ41aには、実装基板の生産機種名(基板名)、基板Bのサイズ、基板Bに実装される部品Dの種類(部品名)、部品Dのサイズ、実装位置(XY座標)、実装方向(θ方向)、部品Dを実装する部品実装装置M1~M4(部品実装部14)、部品Dを供給するテープフィーダ10の装着位置、実装ヘッド13を特定する情報、ノズルの装着位置などの情報が含まれている。すなわち、生産データ41aには、部品実装システム1において製造される実装基板の生産機種毎に、部品実装装置M1~M4で使用する実装データ21aが含まれている。
The
図4において、生産変更処理部42は、部品実装システム1において製造される実装基板の生産機種を変更する生産変更処理を実行する。具体的には、部品実装システム1において製造される実装基板を第1品種基板から第2品種基板に変更する場合、生産変更処理部42は、第1品種基板の最後の基板BA55に対する部品実装作業が完了した部品実装装置M1~M4に対して、第2品種基板の実装データ21aと段取り替えの指令を送信する(図8参照)。指令を受信した部品実装装置M1~M4において基板変更処理が完了すると、部品実装装置M1~M4は、第2品種基板の最初の基板BB1を上流の装置から受け取り、部品実装作業を実行する。
In FIG. 4 , the production
次に、図6を参照して、基板Bの種類や部品Dの種類に依存しない第2補正値の例として、ノズル13bの回転角度毎に算出される補正値について説明する。ノズル13bは、図6(a)に2点鎖線で示すように、ノズル軸ANが鉛直(Z軸方向)となる姿勢で吸着ユニット13aに装着される。しかし、ノズル13bの装着具合、シャフト13cやノズル13bの歪みに起因して、ノズル軸ANが鉛直方向から傾いて装着される場合がある。このノズル軸ANの傾きは、吸着ユニット13a毎またはノズル13b毎に異なるが、実装基板の生産機種や部品Dの種類には依存しない。
Next, as an example of the second correction value that does not depend on the type of the substrate B or the type of the component D, the correction value calculated for each rotation angle of the
ノズル軸ANが傾いたノズル13bによって実装動作が行われると、部品中心Cが正規の実装位置Qから位置ずれして部品Dが基板B上に実装されてしまう。さらに、図6(b)に示すように、ノズル13bを回転させると、回転角度に応じて部品Dの部品中心Cが移動して基板Bに実装される。これにより、図6(b)に示す例のように、0°、90°、180°、270°と回転角度毎に実装位置ずれ量ΔX,ΔY,Δθが異なることになる。
When the mounting operation is performed by the
部品実装システム1において製造される実装基板を第1品種基板から第2品種基板に変更した直後は、第2品種基板の位置ずれ情報21bは取得されない。そのため、変更直後は第2品種基板の位置ずれ情報21bに基づく第1補正値が算出されない。そこで、変更直後は第1品種基板の位置ずれ情報21bに基づいて算出されたノズル13bの回転角度毎の補正値(第2補正値)を使用することで、部品実装装置M1~M4による部品実装作業を停止させることなく、位置ずれ情報21bを適切にフィードバックした第2品種基板への部品実装作業を行うことができる。
Immediately after the mounting board manufactured in the
次に、図7のフローに沿って、図8を参照しながら、部品実装システム1を例として、製造する実装基板の生産機種を第1品種基板から第2品種基板に変更する際に、位置ずれ情報21bを適切にフィードバックして部品実装作業を継続する部品実装方法について説明する。
Next, referring to FIG. 8 along the flow of FIG. A component mounting method for appropriately feeding back the
図7において、部品実装システム1では、製造される実装基板が第1品種基板に変更されてから相当数の基板が製造され、部品実装装置M1~M4では第1品種基板への定常的な部品実装作業が行われているとする。すなわち、部品実装装置M1~M4の部品実装部14は、第1補正値情報21cに含まれる第1補正値を使用して基板BA52~BA53に部品Dを実装している(ST1:第1部品実装工程)(図8(a)参照)。
In FIG. 7, in the
また、検査装置M5では、検査カメラ6による撮像結果から第1品種基板の基板BA51に実装された部品Dの位置ずれ情報21b(第1位置ずれ情報)が取得されている(ST2:第1位置ずれ情報取得工程)(図8(a)参照)。取得された第1品種基板の位置ずれ情報21b(第1位置ずれ情報)は、部品実装装置M1~M4に送信される。その後、部品実装装置M1~M4の第1補正値算出部24は、取得された第1品種基板の位置ずれ情報21b(第1位置ずれ情報)に基づいて、部品Dを第1品種基板の基板に実装する際の第1補正値を算出する(ST3:第1補正値算出工程)。算出された第1補正値は、第1補正値情報21cとして実装記憶部21に記憶される。
Further, in the inspection apparatus M5, the
図7において、また、部品実装装置M1~M4の第2補正値算出部25は、取得された第1品種基板の位置ずれ情報21b(第1位置ずれ情報)に基づいて、基板の種類に依存しない第2補正値を算出する(ST4:第2補正値算出工程)。算出された第2補正値は、第2補正値情報21dとして実装記憶部21に記憶される。
In FIG. 7, the second
部品実装装置M1~M4が部品実装作業を行う基板が第1品種基板の間は(ST5においてNo)、部品実装装置M1~M4において第1部品実装工程(ST1)、第1補正値算出工程(ST3)、第2補正値算出工程(ST4)が繰り返し実行され、検査装置M5において第1位置ずれ情報取得工程(ST2)が繰り返し実行される。部品実装作業を行う基板が第1品種基板から第2品種基板に変更されると(ST5においてYes)、部品実装装置M1~M4において基板変更処理が実行される。 When the boards on which the component mounters M1 to M4 mount components are of the first type (No in ST5), the component mounters M1 to M4 perform the first component mounting step (ST1) and the first correction value calculation step ( ST3) and the second correction value calculation step (ST4) are repeatedly performed, and the first positional deviation information acquisition step (ST2) is repeatedly performed in the inspection apparatus M5. When the board on which the component mounting work is to be performed is changed from the first type board to the second type board (Yes in ST5), board change processing is executed in component mounting apparatuses M1 to M4.
図8(a)において、部品実装装置M1では、第1品種基板の最後の基板BA55に対して第1補正値を使用した部品実装作業が行われている。部品実装装置M1から基板BA55が排出されると、管理コンピュータ3からの指令に従って、部品実装装置M1において部品実装作業の対象を第2品種基板に切り替える基板変更処理が実行される。図8(b)において、部品実装装置M1における基板変更処理が完了すると、部品実装装置M1に第2品種基板の最初の基板BB1が搬送されて第2補正値を使用した部品実装作業が実行される。この間、部品実装装置M2では、第1品種基板の基板BA55に対して第1補正値を使用した部品実装作業される。
In FIG. 8A, in the component mounting apparatus M1, the component mounting operation using the first correction value is performed on the last board BA55 of the first type board. When the board BA55 is ejected from the component mounting apparatus M1, according to a command from the
図8(c)において、その後、部品実装装置M2~M4において最後の基板BA55に対する第1補正値を使用した部品実装作業が完了すると、部品実装作業の対象を第2品種基板に切り替える基板変更処理が順に実行される。 In FIG. 8(c), after that, when the component mounting work using the first correction value for the last board BA55 is completed in the component mounting apparatuses M2 to M4, board change processing for switching the target of the component mounting work to the second type board. are executed in sequence.
図7において、部品実装装置M1~M4において、部品実装作業の対象が第1品種基板から第2品種基板に切り替わると(ST5においてYes)、部品実装装置M1~M4の部品実装部14は、第2補正値情報21dに含まれる第2補正値を使用して第2品種基板の基板BB1~BB5に部品Dを実装する(ST6:第2部品実装工程)(図8(b)~(d)参照)。次いで検査装置M5に第2品種基板の最初の基板BB1が搬送されると、第2品種基板の基板BB1に実装された部品Dの位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)が取得される(ST7:第2位置ずれ情報取得工程)(図8(d)参照)。
In FIG. 7, when the target of the component mounting operation is switched from the first type board to the second type board in the component mounting apparatuses M1 to M4 (Yes in ST5), the
取得された第2品種基板の位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)は、部品実装装置M1~M4に送信される。そして、部品実装装置M1~M4の第1補正値算出部24は、取得された第2品種基板の位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)に基づいて、部品Dを第2品種基板の基板BB6に実装する際の第1補正値(第3補正値)を算出する(ST8:第3補正値算出工程)。算出された第1補正値(第3補正値)は、第1補正値情報21cとして実装記憶部21に記憶される。
The acquired
図8(d)において、検査装置M5には第2品種基板の最初の基板BB1が搬送され、位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)が取得されている。取得された基板BB1の位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)は部品実装装置M1~M4に送信され、部品実装装置M1~M4の第1補正値算出部24により第1補正値(第3補正値)が算出される。
In FIG. 8D, the first substrate BB1 of the second type substrate is transported to the inspection apparatus M5, and
図7において、第1補正値(第3補正値)が算出されると(ST8)、部品実装装置M1~M4の部品実装部14は、第1補正値情報21cに含まれる第1補正値(第3補正値)を使用して第2品種基板の基板BB3~BB6に部品Dを実装する(ST9:第3部品実装工程)。すなわち、部品実装装置M1では基板BB6、部品実装装置M2では基板BB5、部品実装装置M3では基板BB4、部品実装装置M4では基板BB3に対して、第1補正値(第3補正値)を使用した第3部品実装工程(ST9)が実行される(図8(e)参照)。
In FIG. 7, when the first correction value (third correction value) is calculated (ST8), the
このように、検査装置M5(位置ずれ情報取得部)が、第2品種基板の位置ずれ情報21bを取得し(ST7)、第1補正値算出部24が、第2品種基板の位置ずれ情報21bに基づく第1補正値(第3補正値)を算出すると(ST8)、部品実装部14は、第2品種基板の第1補正値(第3補正値)を用いて第2品種基板に部品Dを実装する(ST9)。
In this way, the inspection apparatus M5 (positional deviation information acquiring section) acquires the
その後、検査装置M5では、第2品種基板の基板BB2に実装された部品Dの位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)が取得される(ST10)。すなわち、第2位置ずれ情報取得工程(ST7)が実行される。次いで部品実装装置M1~M4の第1補正値算出部24は、取得された位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)に基づいて、第1補正値(第3補正値)を算出する。すなわち、第3補正値算出工程(ST8)が実行される。また、部品実装装置M1~M4の第2補正値算出部25は、取得された位置ずれ情報21b(第2位置ずれ情報)に基づいて、基板の種類に依存しない第2補正値(第4補正値)を算出する(ST12:第4補正値算出工程)。
After that, the inspection apparatus M5 acquires
図7において、以下、全ての第2品種基板の部品実装作業が終了するまで(ST13においてNo)、部品実装装置M1~M4において第3部品実装工程(ST9)、第3補正値算出工程(ST11(ST8))、第4補正値算出工程(ST12)が繰り返し実行され、検査装置M5において第2位置ずれ情報取得工程(ST10(ST7))が繰り返し実行される。これによって、基板BB1~BB6に実装された部品Dの位置ずれ情報21bを部品実装装置M1~M4に適切にフィードバックすることができる。
In FIG. 7, the third component mounting step (ST9), the third correction value calculating step (ST11 (ST8)), the fourth correction value calculating step (ST12) is repeatedly performed, and the second misalignment information acquiring step (ST10 (ST7)) is repeatedly performed in the inspection apparatus M5. As a result, the
上記説明したように、本実施の形態の部品実装システム1は、基板BB1~BB6に実装された部品Dの位置ずれ情報21bを取得する位置ずれ情報取得部(検査装置M5)と、位置ずれ情報21bに基づいて、部品Dを基板BB1~BB6に実装する際の第1補正値(第3補正値)を算出する第1補正値算出部24と、位置ずれ情報21bに基づいて、部品Dを基板BB1~BB6に実装する際の補正値であって、基板の種類に依存しない第2補正値(第4補正値)を算出する第2補正値算出部25と、基板BA51~BA55、基板BB1~BB6に部品Dを実装する部品実装部14と、を備えている。
As described above, the
第2補正値算出部25は、第1品種基板を少なくとも含む、これまでに部品Dが実装された基板BA51~BA55の位置ずれ情報21bに基づいて第2補正値を算出し、第1品種基板から第2品種基板に切り替わった当初は、部品実装部14は第2補正値を使用して第2品種基板の基板BB1~BB5に部品Dを実装する。これによって、基板BB1~BB6に実装された部品Dの位置ずれ情報21bを部品実装装置M1~M4に適切にフィードバックすることができる。
The second correction
本発明の部品実装システムおよび部品実装装置ならびに部品実装方法は、基板に実装された部品の位置ずれ情報を適切にフィードバックすることができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The component mounting system, component mounting apparatus, and component mounting method of the present invention have the effect of being able to appropriately feed back positional deviation information of components mounted on a board, and are useful in the field of component mounting on a board. be.
1 部品実装システム
13b ノズル
14 部品実装部
B、BA51~BA55、BB1~BB6 基板
D 部品
M1~M4 部品実装装置
M5 検査装置(位置ずれ情報取得部)
1
Claims (8)
前記位置ずれ情報に基づいて、前記部品を前記基板に実装する際の第1補正値を算出する第1補正値算出部と、
前記位置ずれ情報に基づいて、部品を基板に実装する際の補正値であって、基板の種類に依存しない第2補正値を算出する第2補正値算出部と、
基板に部品を実装する部品実装部と、を備え、
前記第2補正値算出部は、第1品種基板を少なくとも含む、これまでに部品が実装された基板の前記位置ずれ情報に基づいて前記第2補正値を算出し、
前記第1品種基板から第2品種基板に切り替わった当初は、前記部品実装部は前記第2補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装する、部品実装システム。 a positional deviation information acquisition unit that acquires positional deviation information of a component mounted on a substrate;
a first correction value calculation unit that calculates a first correction value for mounting the component on the substrate based on the positional deviation information;
a second correction value calculation unit that calculates a second correction value that is a correction value for mounting a component on a board based on the positional deviation information and that does not depend on the type of the board;
a component mounting unit for mounting components on the substrate,
The second correction value calculation unit calculates the second correction value based on the positional deviation information of a board on which components have been mounted so far, including at least a first type board,
A component mounting system according to claim 1, wherein at the beginning of switching from the first type board to the second type board, the component mounting unit mounts the component on the second type board using the second correction value.
前記第1補正値算出部が、前記第2品種基板の前記位置ずれ情報に基づく前記第1補正値を算出すると、
前記部品実装部は、前記第2品種基板の前記第1補正値を用いて前記第2品種基板に部品を実装する、請求項1に記載の部品実装システム。 the positional deviation information acquiring unit acquires the positional deviation information of the second type board;
When the first correction value calculation unit calculates the first correction value based on the positional deviation information of the second type board,
2. The component mounting system according to claim 1, wherein said component mounting section uses said first correction value for said second type board to mount a component on said second type board.
前記第2補正値は、前記ノズルの前記回転角度毎の補正値である、請求項1または2に記載の部品実装システム。 The component mounting unit includes a nozzle that holds and rotates the component to mount the component on the board at a predetermined rotation angle,
3. The component mounting system according to claim 1, wherein said second correction value is a correction value for each rotation angle of said nozzle.
前記部品実装部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
第1品種基板から第2品種基板に切り替わった当初は、基板の種類に依存しない第2補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装し、
前記第2品種基板に実装された部品の位置ずれ情報に基づいて、前記部品を前記第2品種基板に実装する際の第1補正値が算出されると、前記第1補正値を用いて前記第2品種基板に部品を実装するように前記部品実装部を制御する、部品実装装置。 a component mounting unit that mounts components on the substrate;
A control unit that controls the component mounting unit,
The control unit
At the beginning of switching from the first-kind board to the second-kind board, mounting the component on the second-kind board using a second correction value that does not depend on the type of the board,
When a first correction value for mounting the component on the second type board is calculated based on the positional deviation information of the component mounted on the second type board, the first correction value is used to calculate the A component mounting apparatus that controls the component mounting section to mount a component on a second type board.
前記第1位置ずれ情報に基づいて、部品を基板に実装する際の補正値であって、基板の種類に依存しない第2補正値を算出し、
前記第1品種基板から第2品種基板に切り替わると、前記第2補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装し、
前記第2品種基板に実装された部品の第2位置ずれ情報を取得し、
前記第2位置ずれ情報に基づいて、前記部品を前記第2品種基板に実装する際の第1補正値を算出し、
前記第1補正値が算出されると、前記第1補正値を使用して前記第2品種基板に部品を実装する、部品実装方法。 Acquiring first positional deviation information of a component mounted on the first type board,
calculating, based on the first positional deviation information, a second correction value that is a correction value for mounting the component on the board and that does not depend on the type of the board;
When the first-kind board is switched to the second-kind board, mounting a component on the second-kind board using the second correction value;
acquiring second misalignment information of a component mounted on the second type board;
calculating a first correction value for mounting the component on the second type board based on the second positional deviation information;
The component mounting method, wherein, when the first correction value is calculated, the component is mounted on the second type board using the first correction value.
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