JP2024041278A - 実装機 - Google Patents

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Abstract

Figure 2024041278000001
【課題】コントローラが高い搭載精度が必要と判断した場合、少なくとも1種類の高精度認識処理を行うことで認識マークの認識精度を高め、高い搭載精度を実現する。
【解決手段】本開示の実装機13は、基板Bに設けられた複数のFIDマーク52を認識する認識処理として、標準認識処理と、標準認識処理よりも認識精度が高い高精度認識処理と、を切り替え可能な実装機13であって、基板Bの生産品種が高い搭載精度が必要な生産品種か否かを判断し、高い搭載精度が必要な生産品種であると判断した場合には、複数種類の高精度認識処理のうち少なくとも1種類の高精度認識処理を行うように制御するコントローラ46を備える、実装機13である。
【選択図】図4

Description

本開示は、実装機に関する。
部品を基板に搭載する実装機においては、基板に設けられた認識マークを画像認識することで基板の位置を認識している。特開2005-93490号公報(下記特許文献1)には、部品の保持位置の認識工程において、認識マークを認識視野の中心部に設定された所定領域内に位置させた状態で認識マークを画像認識した結果によって部品の保持位置を認識する認識処理が記載されている。この認識処理によれば、レンズ収差の影響を受けずに高精度で位置認識ができる。
特開2005-93490号公報
しかしながら、上記特許文献1には、上記認識処理を適用する判断基準については記載されていない。また、上記認識処理によると、高精度で位置認識を行うことはできるが、認識マークの画像認識を2回行うことによるタクトロスが発生するため、よりタクトロスを抑えた認識処理を含む複数種類の高精度認識処理を予め用意しておき、その中から基板の生産品種に応じて適宜選択できることが望ましい。
本開示の実装機は、基板に設けられた複数の認識マークを認識する認識処理として、標準認識処理と、前記標準認識処理よりも認識精度が高い高精度認識処理と、を切り替え可能な実装機であって、前記基板の生産品種が高い搭載精度が必要な生産品種か否かを判断し、高い搭載精度が必要な生産品種であると判断した場合には、複数種類の前記高精度認識処理のうち少なくとも1種類の前記高精度認識処理を行うように制御するコントローラを備える、実装機である。
本開示によれば、コントローラが高い搭載精度が必要と判断した場合、少なくとも1種類の高精度認識処理を行うことで認識マークの認識精度を高め、高い搭載精度を実現できる。
図1は、部品実装ラインの構成図である。 図2は、実装機の平面図である。 図3は、吸着ノズルによって吸着された部品を搬送する様子を示した概略図である。 図4は、実装機の電気的構成を示したブロック図である。 図5は、基板データの構造を示した図である。 図6は、実施例1の認識処理を説明した図である。 図7は、実施例2の認識処理を説明した図である。 図8Aは、実施例3の認識処理を説明した図である。 図8Bは、実施例3のタイミングを説明した図である 図9は、実施例4の認識処理を説明した図である。 図10Aは、実施例5の認識処理を説明した図である。 図10Bは、実施例5の適用例を説明した図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示の実装機は、基板に設けられた複数の認識マークを認識する認識処理として、標準認識処理と、前記標準認識処理よりも認識精度が高い高精度認識処理と、を切り替え可能な実装機であって、前記基板の生産品種が高い搭載精度が必要な生産品種か否かを判断し、高い搭載精度が必要な生産品種であると判断した場合には、複数種類の前記高精度認識処理のうち少なくとも1種類の前記高精度認識処理を行うように制御するコントローラを備える、実装機である。
認識マークの認識精度は部品の搭載精度に直結する。しかし、標準認識処理よりも認識精度が高い高精度認識処理は、標準認識処理よりもタクトロスが大きくなるため、全ての認識処理を高精度認識処理で行うことは現実的ではない。そこで、基板の生産品種が高い搭載精度が必要な生産品種か否かを判断し、高い搭載精度が必要な生産品種であると判断した場合に少なくとも1種類の高精度認識処理を行うようにしたから、タクトロスを最小限に抑えつつ高い搭載精度を実現できる。
(2)前記複数の認識マークを認識する複数の基板認識カメラをさらに備え、前記コントローラは、以下の3種類の前記高精度認識処理のうち少なくとも1種類の前記高精度認識処理を行うことが好ましい。
1.前記複数の基板認識カメラのうち、いずれか1つの前記基板認識カメラだけを用いて前記複数の認識マークを認識する。
2.前記基板認識カメラの視野の中心部の所定領域内で前記認識マークを認識する。
3.1つの前記基板に3つ以上の前記認識マークが設定されている場合には、3つ以上の前記認識マークを認識する。
1.の高精度認識処理によると、いずれか1つの基板認識カメラだけを用いて認識処理を行うことで基板認識カメラを支持する支持部材が熱伸縮することによる複数の基板認識カメラ間の距離変化が搭載精度に与える影響をなくして、搭載精度を向上できる。
2.の高精度認識処理によると、基板認識カメラを構成するレンズの収差に起因した認識精度の低下が軽減されるため、認識マークの位置を精度よく取得でき、部品の搭載ずれを軽減できる。
3.の高精度認識処理によると、1つの基板に認識マークが2つしか設定されていない場合よりも、実装機のXY座標系と基板座標系との誤差を補正でき、座標系の誤差に起因した部品の搭載ずれを軽減できる。
(3)前記コントローラは、前記高精度認識処理が必要か否かを判断する認識処理判断部を備え、前記認識処理判断部によって前記高精度認識処理が必要と判断された場合には、前記標準認識処理から前記高精度認識処理に自動的に切り替えることが好ましい。
認識処理判断部によって高精度認識処理が必要か否かを判断するようにしたから、標準認識処理から高精度認識処理への切り替えをオペレータに委ねることなく、実装機が自動で行うことができる。
(4)前記認識処理判断部は、前記基板に搭載される前記部品が、高い搭載精度が必要な前記部品である場合に、前記高精度認識処理が必要と判断することが好ましい。
部品が高い搭載精度を要することを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
(5)前記コントローラは、少なくとも部品情報と搭載情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段を備え、前記基板データに基づいて前記部品の搭載位置と前記部品のサイズとから隣接する一対の前記部品間の距離である隣接距離を算出し、前記認識処理判断部は、最小となる前記隣接距離が一定の距離以下である場合に、前記高精度認識処理が必要と判断することが好ましい。
基板データを参照することで隣接距離を算出し、最小となる隣接距離が一定の距離以下であることを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
(6)前記認識処理判断部は、自身の実装機で搭載された前記部品の搭載ずれ量が、前記実装機よりも下流側に位置する検査機で一定の搭載ずれ量以上であることが検出された場合に、前記高精度認識処理が必要と判断し、前記コントローラは、前記高精度認識処理が必要と判断された以降の、前記実装機での認識処理を前記標準認識処理から前記高精度認識処理に自動的に切り替えることが好ましい。
部品の搭載ずれ量が一定の搭載ずれ量以上となったことを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
(7)前記コントローラは、少なくとも基板情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段を備え、高い搭載精度が求められる生産品種では、前記高精度認識処理で前記認識処理が行われるように指示する高精度モードが前記基板情報に設定されていることが好ましい。
基板データの基板情報に高精度モードが設定されていることを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
(8)前記コントローラは、少なくともマーク情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段を備え、高い搭載精度が求められる生産品種では、前記高精度認識処理で前記認識処理が行われるように指示する高精度モードが前記マーク情報に設定されていることが好ましい。
基板データのマーク情報に高精度モードが設定されていることを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。例えば、基板の一部に高精度搭載が必要なブロックがある場合に、そのブロック専用の認識マークを設定しておき、その認識マークに対してのみ高精度認識処理を行い、それ以外の認識マークに対して標準認識処理を行うようにすることでタクトロスを最小限に抑えることができる。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の実装機の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
[部品実装ライン]
図1は、部品実装ライン11の構成を示した図である。部品実装ライン11は部品Pが実装された部品実装済み基板を生産する生産ラインであって、印刷機12と、実装機13と、リフロー炉14と、検査機15と、を含む。
印刷機12、実装機13、リフロー炉14、および検査機15は、搬送コンベア16(図2参照)を介して、直列に接続されている。搬送コンベア16は、部品実装ライン11に沿って作業対象の基板Bを搬送する。
印刷機12は、基板Bに対して印刷工程を行う作業装置である。印刷工程は基板Bに半田ペーストを印刷する工程である。実装機13は、印刷工程後の基板Bに対して部品Pの搭載工程を行う作業装置である。リフロー炉14は、半田ペーストを加熱することで部品Pを基板Bに半田付けし、部品実装済み基板を完成させる作業装置である。検査機15は、部品Pが半田付けされた部品実装済み基板の検査を行う作業装置である。
印刷機12、実装機13、リフロー炉14、および検査機15は、LANを介して、サーバー18と接続されている。サーバー18は、部品実装ライン11を管理する装置である。サーバー18には基板データの情報や生産計画の情報等が記憶されている。生産計画の情報は、基板Bの品種や生産に使用する部品Pの品種等を含む。基板データの情報については後述する。
[実装機]
図2は、実装機13の平面図である。実装機13は、基台30上に配置されて基板Bを搬送する一対の搬送コンベア16と、両搬送コンベア16の前後両側に配置された部品供給部31と、基台30の上方に設けられた部品実装用のヘッドユニット32と、を備えている。
部品供給部31は、両搬送コンベア16の前側と後側のそれぞれ上流部と下流部の合計4箇所に設けられている。この部品供給部31には、複数の部品Pが保持されたテープフィーダー33が複数並列に配置されている。
ヘッドユニット32は、図3に示すように、部品供給部31の部品供給位置から部品Pをピックアップして基板B上に搭載し得るように、部品供給部31と基板Bとの間を移動可能である。具体的には、ヘッドユニット32は、図2に示すように、X軸方向(図2でXの示す方向)にのびるヘッドユニット支持部材34によってX軸方向に移動可能に支持され、このヘッドユニット支持部材34は、その両端部においてY軸方向(図2でYの示す方向)にのびる一対のガイドレール35によってY軸方向に移動可能に支持されている。ヘッドユニット32は、X軸モーター36によってX軸方向の駆動が行われ、Y軸モーター37によってY軸方向の駆動が行われる。
ヘッドユニット32には、複数のヘッド38がX軸方向に並んで搭載されている。各ヘッド38は、Z軸モーター39を駆動源とする昇降機構によりZ軸方向(X軸方向およびY軸方向の双方に対して直交する方向であり、図2でZの示す方向)に駆動されるとともに、R軸モーター40を駆動源とする回転駆動機構により回転方向に駆動されるようになっている。
各ヘッド38の先端には、部品Pを吸着して基板B上面の所定の実装位置に搭載するための吸着ノズル41が設けられている。ヘッド38の内部には空気圧供給手段(図示しない)によって、部品Pの吸着、部品Pの運搬中およびヘッド38の下降中に負圧が、部品Pを搭載する瞬間には正圧が、それぞれ供給されるようになっている。
基台30において両搬送コンベア16の前側と後側には、図2に示すように、部品認識カメラ42がそれぞれ設置されている。部品認識カメラ42は、吸着ノズル41で吸着された部品Pの吸着姿勢をZ軸方向下方から撮像して、部品Pの下面側の撮像画像を得ることができる。部品認識カメラ42は、得られた画像を画像信号に変換し、この画像信号が画像処理部45へ出力される。部品認識カメラ42の近傍には、図3に示すように、吸着ノズル41に吸着された部品Pを照明する照明装置43が設けられている。
ヘッドユニット支持部材34の下面側には、サイドビューカメラ44が設置されている。サイドビューカメラ44は、ヘッドユニット支持部材34の下面部中央から下方にのびて形成されており、その下端部において吸着ノズル41で吸着された部品Pの吸着姿勢をY軸方向奥側から撮像して、部品Pの側面側の撮像画像を得ることができる。その他の構成は部品認識カメラ42と同様であって、得られた画像を画像信号に変換し、この画像信号が画像処理部45へ出力される。
ヘッドユニット32の外面には、一対の基板認識カメラ51A、51Bがヘッドユニット32の両側と一体に取り付けられている。図3における図示左側の基板認識カメラ51Aが図4における基板認識カメラ1に対応し、同様に図示右側の基板認識カメラ51Bが基板認識カメラ2に対応している。図2に示すように、基板Bにおいて対角の位置にある両角部には一対のフィデューシャルマーク(以下「FIDマーク」という場合がある)52が設けられている。これらの基板認識カメラ51A、51Bは一対のFIDマーク52を撮像して基板Bの位置を認識するためのものである。その他の構成は部品認識カメラ42と同様であって、得られた画像を画像信号に変換し、この画像信号が画像処理部45へ出力される。
[実装機の電気的構成]
次に、実装機13のコントローラ46を中心とした電気的構成について図4を参照して説明する。コントローラ46は、演算処理部47と、認識処理判断部48と、基板データ記憶手段49と、搬送系データ記憶手段50と、モーター制御部53と、画像処理部45と、を備えている。演算処理部47には表示ユニット54が接続されている。
モーター制御部53には、X軸モーター36、Y軸モーター37、Z軸モーター39、およびR軸モーター40が接続されている。モーター制御部53は、次述する基板データの搭載情報などに基づいて各モーター36、37、39、40を駆動させるのに必要な電圧および電流を各モーターに供給する。これにより、部品PはX軸、Y軸、Z軸、およびR軸方向に自在に搬送される。
基板データは、図5に示すように、基板情報と、部品情報と、マーク情報と、フィデューシャル情報と、搭載情報と、を含む。基板情報は、基板サイズ、固定方法、高精度モードなどの情報を含む。部品情報は、部品サイズ、認識情報などの情報を含む。マーク情報は、FIDマーク52のマークサイズ、認識情報、高精度モードなどの情報を含む。フィデューシャル情報は、FIDマーク52のフィデューシャル種類、フィデューシャル位置などの情報を含む。搭載情報は、搭載位置、搭載角度などの情報を含む。基板データの各情報は、サーバー18を参照することで入手できるようになっており、サーバー18から読み出された基板データの各情報は搭載工程の開始時に基板データ記憶手段49に読み込まれて記憶されるようになっている。
画像処理部45には、部品認識カメラ42、サイドビューカメラ44、および基板認識カメラ51A、51Bが接続されている。画像処理部45は、部品認識カメラ42により撮像された撮像画像に基づいて部品Pの認識を行い、この認識された画像に基づいて部品Pの吸着状態についての検査が行われる。部品Pの有無は、部品認識カメラ42の代わりにサイドビューカメラ44を用いて検査を行ってもよく、部品認識カメラ42とサイドビューカメラ44の双方を用いて検査を行ってもよい。
FIDマーク52を認識する認識処理には、大別すると、標準認識処理と、高精度認識処理と、に分けられる。FIDマーク52のマーク認識精度は搭載精度に直結している。高精度認識処理とは、例えば搭載精度15μmを達成するため、標準認識処理よりもタクトタイムを犠牲にしてマーク認識精度を重視した認識処理である。高精度認識処理でFIDマーク52を認識した場合、標準認識処理と比べて、より正確に基板Bの位置を取得できるため、より正確なXY座標位置に搭載が可能になる。
[高精度認識処理の具体例]
複数種類の高精度認識処理には例えば以下の3種類の処理がある。1から3のいずれか1つを実施してもよいし、これらを適宜組み合わせて実施してもよい。
1.基板認識カメラを指定した1つのカメラに固定する
標準認識処理では、2つの基板認識カメラ51A、51BのうちFIDマーク52に近い方の基板認識カメラを使用する。例えば、図2において左手前のFIDマーク52を撮像するには左側の基板認識カメラ51Aを使用し、右奥のFIDマーク52を撮像するには右側の基板認識カメラ51Bを使用する。ヘッドユニット32は基板データのフィデューシャル位置に移動してマーク認識を行い、基板認識カメラの視野中心に対するFIDマーク52の相対的な位置関係に基づいてFIDマーク52の位置データを取得する。標準認識処理では、ヘッドユニット32の移動距離が小さくなるため、タクトタイムを短くできるという利点がある。
一方、高精度認識処理では、2つの基板認識カメラ51A、51Bのうち、全てのFIDマーク52の位置に届く1つの基板認識カメラを選択して固定し、1つの基板認識カメラを使用して2つのFIDマーク52を撮像する。その理由は、2つの基板認識カメラ51A、51Bを支持するヘッドユニット32が熱伸縮することによる2つの基板認識カメラ51A、51B間の距離変化が搭載精度に与える影響をなくし、搭載精度を向上できるためである。
2.FIDマーク認識時にセンタリング(Fine認識)する
FIDマーク52のマーク認識に際して基板認識カメラ51A、51Bの視野の中でも中心部から離れた位置でFIDマーク52をマーク認識した場合には、基板認識カメラ51A、51Bを構成するレンズの収差の影響を避けることができず、取得されたFIDマーク52の位置データに誤差が生じる。このため、レンズ収差による誤差を軽減するためには、レンズの中心部でFIDマーク52を撮像することが好ましい。
そこで、高精度認識処理では、FIDマーク52を撮像して認識する1回目の認識工程と、1回目の認識結果でFIDマーク52が視野の中心部から所定領域内にない場合、FIDマーク52が視野の中心部に位置するように基板認識カメラ51A、51Bの位置を補正するセンタリング工程と、位置補正後のFIDマーク52を撮像して認識する2回目の認識工程と、2回目の認識結果でFIDマーク52が視野の中心部から所定領域内にある場合、2回目の認識結果に基づいてFIDマーク52の位置データを取得する工程と、を行う。
このようにすれば、認識工程を2回行うことによるタクトロスが発生するものの、1回目の認識工程後にセンタリングすることによって2回目の認識工程においてレンズ収差の影響を受けずにFine認識することができる。
なお、1回目の認識結果でFIDマーク52が視野の中心部から所定領域内にある場合には、センタリング工程と2回目の認識工程を行うことなく高精度認識処理を終了する。また、2回目の認識結果でFIDマーク52が視野の中心部から所定領域内にない場合、FIDマーク52が視野の中心部から所定領域内に位置するようになるまで、センタリング工程と認識工程を繰り返し行う。
3.FIDマークが3つ或いは4つある基板データでは3つ或いは4つのFIDマークを認識して補正する。
FIDマーク52が1つの基板Bに3つ或いは4つある基板データでは、3つ或いは4つのFIDマーク52を認識して補正することにより、実装機のXY座標系と基板座標系との誤差を補正でき、座標系の誤差に起因した部品の搭載ずれを軽減できる。1つの基板BにFIDマーク52が2つしかない基板データと比べて、基板認識カメラ51A、51Bの移動距離が長くなり、タクトロスが発生することになるというデメリットはある。
[認識処理判断部]
認識処理判断部48は、実施例1から5のいずれかに記載された認識処理の発動条件にしたがって高精度認識処理が必要か否かを判断する。認識処理判断部48は、いずれかの発動条件が該当する場合、高精度認識処理が必要であると判断し、コントローラ46は、標準認識処理から高精度認識処理に自動的に切り替えるように制御する。
[実施例1]
実施例1の認識処理について図6を参照しながら説明する。搭載工程の開始時に、基板Bの生産品種に対応した基板データがサーバー18から読み出される。実装機13のマシン設定もしくはマシン内部設定の基板データ記憶手段49には、読み出された基板データが記憶されるようになっている。基板データの部品情報には、基板Bに搭載される全ての部品Pの情報が参照可能とされている。コントローラ46は、基板データを参照して高い搭載精度が求められる部品P(基板データの高精度モードが有効に設定された部品P)が1つでもある生産品種では、標準認識処理から高精度認識処理に自動的に切り替えるように制御する。このような部品Pの一例として、リード部品を挙げることができる。一方、高い搭載精度が求められる部品Pが1つもない生産品種では、標準認識処理から高精度認識処理への切り替えが行われず、標準認識処理が行われる。
基板Bが搬送される互いに平行な2つのレーンを有する実装機であって、前側のレーン上の上流側の作業位置に搬送された基板Bに前側のヘッドユニットによって実装し、この実装と並行して、後側のレーンの下流側の作業位置に搬送された別の基板Bに後側のヘッドユニットによって実装する2基板2ヘッド方式の実装機の場合、前側のヘッドユニットの認識処理のみを高精度モードに切り替えて制御し、後側のヘッドユニットの認識処理を標準モードのままとしてもよい。
[実施例2]
実施例2の認識処理について図7を参照しながら説明する。搭載工程の開始時に、基板Bの生産品種に対応した基板データがサーバー18から読み出される。読み出された基板データは少なくとも部品情報と搭載情報を含んでおり、全ての部品Pが基板Bに実装された場合のシミュレーションを生産品種プログラム上で行う。シミュレーションによって、コントローラ46は、基板データ記憶手段49に記憶された基板データに基づいて部品Pの搭載位置と部品Pのサイズとから隣接する一対の部品P間の距離である隣接距離を算出し、認識処理判断部48は、最小となる隣接距離が一定の距離以下である場合に、高精度認識処理が必要と判断する。例えば、大きいチップ部品P1と小さいチップ部品P2とが隣接して搭載され、その隣接距離Dが一定の距離(例えば60μm)以下の箇所があった場合、標準認識処理から高精度認識処理に自動的に切り替わるように制御してもよい。
[実施例3]
実施例3の認識処理について図8Aと図8Bを参照しながら説明する。実施例3の部品実装ライン11Aは、図8Aに示すように、印刷機12と、3台の実装機13A、13B、13Cと、検査機19と、を備えている。3台の実装機13A、13B、13Cは、上流側から順に、第1実装機13A、第2実装機13B、第3実装機13Cとされている。検査機19は、第3実装機13Cの下流側に位置している。各実装機13A、13B、13Cで部品Pが基板Bに搭載され、後工程の検査機19によって部品Pの搭載ずれ量が測定される。測定された搭載ずれ量は、LANなどの通信手段を通じて上流側の各実装機13A、13B、13Cに送信される。
例えば、第2実装機13Bで搭載された部品Pの搭載ずれ量が一定のずれ量以上であることが検査機19で検出された場合、第2実装機13Bの認識処理判断部48は、高精度認識処理が必要であると判断し、第2実装機13Bのコントローラ46は、高精度認識処理が必要と判断された以降の、第2実装機13Bでの認識処理を、標準認識処理から高精度認識処理に自動的に切り替えるように制御する。
実施例1、2が適用されるタイミングは、図8Bに示すように、搭載工程の開始時に基板Bの生産品種に対応した基板データがサーバー18から読み出されて、基板データ記憶手段49に読み込まれた時であるのに対して(ステップS1)、実施例3が適用されるタイミングは、搭載工程の生産中である。実施例1、2を元に認識処理が判定され(ステップS2)、標準モードが選択されたとする。標準モードでFIDマーク52の認識処理が行われた後、部品Pを基板Bに搭載する生産が開始されたとした場合(ステップS3)、コントローラ46は、検査機19で一定のずれ量以上の搭載ずれが発生したら、現在生産中の基板Bの次の基板B以降の認識処理では標準モードから高精度モードに自動的に切り替えるように制御する(ステップS4)。
[実施例4]
実施例4の認識処理について図9を参照しながら説明する。実施例4では、搭載工程の開始時に基板Bの生産品種に対応した基板データがサーバー18から読み出されて、基板データ記憶手段49に読み込まれる時に、基板データの基板情報の高精度モードが有効に設定されている場合、高精度認識処理の発動条件が適用される。
[実施例5]
実施例5の認識処理について図10Aと図10Bを参照しながら説明する。実施例5では、図10Aに示すように、搭載工程の開始時に基板Bの生産品種に対応した基板データがサーバー18から読み出されて、基板データ記憶手段49に読み込まれる時に、基板データのマーク情報の高精度モードが有効に設定されている場合、高精度認識処理の発動条件が適用される。
図10Bに示すように、1つの基板Bに第1ブロックB1と第2ブロックB2と第3ブロックB3とが設定されており、第2ブロックB2と第3ブロックB3は高い搭載精度が求められているものとし、第1ブロックB1は2つの認識マークM1で認識処理が行われ、第2ブロックB2は3つの認識マークM2で認識処理が行われ、第3ブロックB3は3つの認識マークM3で認識処理が行われるものとする。この場合、基板データのマーク情報として、認識マークM1を標準モードに設定し、認識マークM2とM3を高精度モードに設定しておく。このようにすれば、1つの基板Bのブロック単位で標準認識処理と高精度認識処理を使い分けることができる。
[実施形態の作用効果]
本開示の実装機13は、基板Bに設けられた複数のFIDマーク52を認識する認識処理として、標準認識処理と、標準認識処理よりも認識精度が高い高精度認識処理と、を切り替え可能な実装機13であって、基板Bの生産品種が高い搭載精度が必要な生産品種か否かを判断し、高い搭載精度が必要な生産品種であると判断した場合には、複数種類の高精度認識処理のうち少なくとも1種類の高精度認識処理を行うように制御するコントローラ46を備える、実装機13である。
FIDマーク52の認識精度は部品Pの搭載精度に直結する。しかし、標準認識処理よりも認識精度が高い高精度認識処理は、標準認識処理よりもタクトロスが大きくなるため、全ての認識処理を高精度認識処理で行うことは現実的ではない。そこで、基板Bの生産品種が高い搭載精度が必要な生産品種か否かを判断し、高い搭載精度が必要な生産品種であると判断した場合に少なくとも1種類の高精度認識処理を行うようにしたから、タクトロスを最小限に抑えつつ高い搭載精度を実現できる。
複数のFIDマーク52を認識する複数の基板認識カメラ51A、51Bをさらに備え、コントローラ46は、以下の3種類の高精度認識処理のうち少なくとも1種類の高精度認識処理を行うことが好ましい。
1.複数の基板認識カメラ51A、51Bのうち、いずれか1つの基板認識カメラだけを用いて複数のFIDマーク52を認識する。
2.基板認識カメラ51A、51Bの視野の中心部の所定領域内でFIDマーク52を認識する。
3.1つの基板Bに3つ以上のFIDマーク52が設定されている場合には、3つ以上のFIDマーク52を認識する。
1.の高精度認識処理によると、いずれか1つの基板認識カメラだけを用いて認識処理を行うことで基板認識カメラを支持する支持部材が熱伸縮することによる複数の基板認識カメラ間の距離変化が搭載精度に与える影響をなくして、搭載精度を向上できる。
2.の高精度認識処理によると、基板認識カメラを構成するレンズの収差に起因した認識精度の低下が軽減されるため、FIDマーク52の位置を精度よく取得でき、部品Pの搭載ずれを軽減できる。
3.の高精度認識処理によると、1つの基板BにFIDマーク52が2つしか設定されていない場合よりも、実装機13のXY座標系と基板座標系との誤差を補正でき、座標系の誤差に起因した部品Pの搭載ずれを軽減できる。
コントローラ46は、高精度認識処理が必要か否かを判断する認識処理判断部48を備え、認識処理判断部48によって高精度認識処理が必要と判断された場合には、標準認識処理から高精度認識処理に自動的に切り替えることが好ましい。
認識処理判断部48によって高精度認識処理が必要か否かを判断するようにしたから、標準認識処理から高精度認識処理への切り替えをオペレータに委ねることなく、実装機13が自動で行うことができる。
認識処理判断部48は、基板Bに搭載される部品Pが、高い搭載精度が必要な部品Pである場合に、高精度認識処理が必要と判断することが好ましい。
部品Pが高い搭載精度を要することを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
コントローラ46は、少なくとも部品情報と搭載情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段49を備え、基板データに基づいて部品Pの搭載位置と部品Pのサイズとから隣接する一対の部品間の距離である隣接距離Dを算出し、認識処理判断部48は、最小となる隣接距離Dが一定の距離以下である場合に、高精度認識処理が必要と判断することが好ましい。
基板データを参照することで隣接距離Dを算出し、最小となる隣接距離Dが一定の距離以下であることを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
認識処理判断部48は、第2実装機13Bで搭載された部品Pの搭載ずれ量が、第2実装機13Bよりも下流側に位置する検査機19で一定の搭載ずれ量以上であることが検出された場合に、高精度認識処理が必要と判断し、コントローラ46は、高精度認識処理が必要と判断された以降の、第2実装機13Bでの認識処理を標準認識処理から高精度認識処理に自動的に切り替えることが好ましい。
部品Pの搭載ずれ量が一定の搭載ずれ量以上となったことを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
コントローラ46は、少なくとも基板情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段49を備え、高い搭載精度が求められる生産品種では、高精度認識処理で認識処理が行われるように指示する高精度モードが基板情報に設定されていることが好ましい。
基板データの基板情報に高精度モードが設定されていることを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。
コントローラ46は、少なくともマーク情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段49を備え、高い搭載精度が求められる生産品種では、高精度認識処理で認識処理が行われるように指示する高精度モードがマーク情報に設定されていることが好ましい。
基板データのマーク情報に高精度モードが設定されていることを発動条件として標準認識処理から高精度認識処理に切り替えできる。例えば、基板Bの一部に高精度搭載が必要な第2ブロックB2と第3ブロックB3とがある場合に、そのブロックB2、B3専用の認識マーク2と認識マーク3とを設定しておき、それらの認識マーク2、3に対してのみ高精度認識処理を行い、それ以外の認識マーク1に対して標準認識処理を行うようにすることでタクトロスを最小限に抑えることができる。
[他の実施形態]
(1)上記実施形態では実装機13が認識処理判断部48を備えているものを例示したが、サーバーが認識処理判断部を備えているものでもよいし、検査機が認識処理判断部を備えているものでもよい。
(2)上記実施形態では隣接する一対の部品P間の距離である隣接距離Dが一定の距離以下である場合に、高精度認識処理が必要と判断しているが、隣接する一対のランド間の最狭小部の距離が一定の距離以下である場合に、高精度認識処理が必要と判断してもよい。また、印刷工程後の検査で半田ペーストの半田幅を測定し、半田幅が一定の幅以下である場合に、高精度認識処理が必要と判断してもよい。
(3)上記実施形態では部品Pの搭載ずれ量が一定のずれ量以上である場合に、高精度認識処理が必要と判断しているが、搭載ずれ不良の発生率が一定のしきい値以上となった場合に、高精度認識処理が必要と判断してもよい。その後、搭載ずれ不良の発生率が一定のしきい値よりも小さくなった場合に、標準認識処理に戻してもよい。
(4)上記実施形態では3種類の高精度認識処理を例示したが、これら以外の処理方法を用いてもよい。例えば、FIDマーク52の認識前に基板認識カメラ51A、51Bの制振制御を行ってもよい。
11、11A:部品実装ライン 12:印刷機 13:実装機 13A:第1実装機 13B:第2実装機 13C:第3実装機 14:リフロー炉 15:検査機 16:搬送コンベア 18:サーバー 19:検査機
30:基台 31:部品供給部 32:ヘッドユニット 33:テープフィーダー 34:ヘッドユニット支持部材 35:ガイドレール 36:X軸モーター 37:Y軸モーター 38:ヘッド 39:Z軸モーター 40:R軸モーター 41:吸着ノズル 42:部品認識カメラ 43:照明装置 44:サイドビューカメラ 45:画像処理部 46:コントローラ 47:演算処理部 48:認識処理判断部 49:基板データ記憶手段 50:搬送系データ記憶手段 51A、51B:基板認識カメラ 52:フィデューシャルマーク(認識マーク) 53:モーター制御部 54:表示ユニット
B:基板 B1:第1ブロック B2:第2ブロック B3:第3ブロック D:隣接距離 P:部品 PB:部品実装基板

Claims (8)

  1. 基板に設けられた複数の認識マークを認識する認識処理として、標準認識処理と、前記標準認識処理よりも認識精度が高い高精度認識処理と、を切り替え可能な実装機であって、
    前記基板の生産品種が高い搭載精度が必要な生産品種か否かを判断し、高い搭載精度が必要な生産品種であると判断した場合には、複数種類の前記高精度認識処理のうち少なくとも1種類の前記高精度認識処理を行うように制御するコントローラを備える、実装機。
  2. 前記複数の認識マークを認識する複数の基板認識カメラをさらに備え、
    前記コントローラは、以下の3種類の前記高精度認識処理のうち少なくとも1種類の前記高精度認識処理を行う、請求項1に記載の実装機。
    1.前記複数の基板認識カメラのうち、いずれか1つの前記基板認識カメラだけを用いて前記複数の認識マークを認識する。
    2.前記基板認識カメラの視野の中心部の所定領域内で前記認識マークを認識する。
    3.1つの前記基板に3つ以上の前記認識マークが設定されている場合には、3つ以上の前記認識マークを認識する。
  3. 前記コントローラは、前記高精度認識処理が必要か否かを判断する認識処理判断部を備え、前記認識処理判断部によって前記高精度認識処理が必要と判断された場合には、前記標準認識処理から前記高精度認識処理に自動的に切り替える、請求項2に記載の実装機。
  4. 前記認識処理判断部は、前記基板に搭載される部品が、高い搭載精度が必要な前記部品である場合に、前記高精度認識処理が必要と判断する、請求項3に記載の実装機。
  5. 前記コントローラは、少なくとも部品情報と搭載情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段を備え、前記基板データに基づいて部品の搭載位置と前記部品のサイズとから隣接する一対の前記部品間の距離である隣接距離を算出し、
    前記認識処理判断部は、最小となる前記隣接距離が一定の距離以下である場合に、前記高精度認識処理が必要と判断する、請求項3に記載の実装機。
  6. 前記認識処理判断部は、自身の実装機で搭載された部品の搭載ずれ量が、前記実装機よりも下流側に位置する検査機で一定の搭載ずれ量以上であることが検出された場合に、前記高精度認識処理が必要と判断し、
    前記コントローラは、前記高精度認識処理が必要と判断された以降の、前記実装機での認識処理を前記標準認識処理から前記高精度認識処理に自動的に切り替える、請求項3に記載の実装機。
  7. 前記コントローラは、少なくとも基板情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段を備え、高い搭載精度が求められる生産品種では、前記高精度認識処理で前記認識処理が行われるように指示する高精度モードが前記基板情報に設定されている、請求項1に記載の実装機。
  8. 前記コントローラは、少なくともマーク情報を含む基板データを記憶する基板データ記憶手段を備え、高い搭載精度が求められる生産品種では、前記高精度認識処理で前記認識処理が行われるように指示する高精度モードが前記マーク情報に設定されている、請求項1に記載の実装機。
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