JP3614297B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板内に設けられた複数の種類の異なる基板部の装着すべき位置に保持手段が保持した電子部品を該保持手段を前記基板に対して相対的に移動して装着する電子部品装着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種電子部品装着装置として、特開平8−102599号公報に記載されたものが知られている。この従来技術によれば、複数の同一の部品装着パターンが繰り返し基板上に展開され、さらにその部品装着パターンが異なる種類のものについて複数種類形成されている例が開示されている。この部品装着パターンの夫々には位置決めマークが配設されて、基板認識カメラによりその位置が認識されそれらのパターンの位置即ち、当該パターン内の部品装着位置が把握される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来技術では、部品装着パターン毎に位置決めマークが付されているため、部品装着位置の精度を向上させることができるが、装着パターン毎に認識するため、その認識動作に時間が掛かり、その時間だけ生産性を下げることになる。また、基板全体で1組の位置決めマークを認識してその基板に装着するすべき部品の位置を把握することも行われているが、その基板の一部分である基板部にとっては部品の位置決め精度が確保できないことがある。
【0004】
そこで本発明は、プリント基板が複数の種類の異なる基板部を有する場合にも生産性を下げることなく部品位置決めの精度も確保することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、プリント基板内に設けられ部品装着繰り返しパターンが複数箇所に繰り返し形成された複数の種類の異なる基板部の装着すべき位置に保持手段が保持した電子部品を該保持手段を前記基板に対して相対的に移動して装着する電子部品装着装置において、基板位置決め基準に対する前記基板部内の各部品装着位置を記憶する基板部内装着位置記憶手段と、前記基板部に対応する各位置決めマークの基板位置決め基準に対する位置を記憶するマーク位置記憶手段と、前記位置決めマークの位置を認識して前記マーク位置記憶手段に記憶された位置との位置ずれを把握するマーク位置認識手段と、該認識手段の把握した位置ずれ量及び前記基板部内装着位置記憶手段が記憶する部品装着位置に基づき電子部品を装着すべき部品装着位置に装着させるよう前記保持手段の相対的な移動を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【0006】
また本発明は、請求項1の電子部品装着装置において、前記各基板部内では同一の部品装着繰り返しパターンが複数箇所に繰り返し形成され、該部品装着繰り返しパターンを形成すべき基準位置となる繰り返しパターン形成位置を前記基板位置決め基準に対して記憶する繰り返しパターン記憶手段と、前記繰り返しパターン形成位置に対する部品装着繰り返しパターン内の部品装着位置を記憶する繰り返しパターン内装着位置記憶手段とを設けたものである。
【0007】
また本発明は、前記基板部内の部品装着繰り返しパターンが部品装着対象でないことを示すバッドマークを検出するバッドマーク検出手段と、該マーク検出手段が基板部内の全ての繰り返しパターンについてバッドマークを検出した場合に前記位置決めマークの認識動作をさせないよう前記マーク認識手段を制御する認識手段制御手段とを設けたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を図に基づき詳述する。
【0009】
図4乃至図5において、1はX軸モータ2及びY軸モータ3の回動によりXY方向に移動するXYテーブルであり、チップ状電子部品4が装着されるプリント基板5が載置される。
【0010】
6は供給台であり、電子部品4を供給する部品供給装置7が多数台配設されている。8は供給台駆動モータであり、ボールネジ9を回動させることにより、該ボールネジ9に嵌合し、供給台に固定された図示しないナットを介して、供給台6がリニアガイド10に案内されて移動する。
【0011】
11は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル11の外縁部には吸着ノズル12を4本有する装着ヘッド13が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されている。
【0012】
吸着ノズル12が下降して供給装置7より部品4を吸着して取出す装着ヘッド13の停止位置が吸着ステーションである。
【0013】
装着ヘッドが次の次に停止する位置が角度補正ステーションであり、部品認識カメラ14による認識結果に基づき吸着ノズル12がノズル回動ローラ15によりθ方向に回動され部品4の回転角度の位置ずれが補正される。
【0014】
18は基台であり、前記XYテーブル1は該基台18に対してXY移動するのであるが、19は基板認識カメラであり、該基台18に固定された指示板20に固定され、前記XYテーブル1に載置されたプリント基板5を撮像する。
【0015】
プリント基板5は図1に示すように2つの基板部16を有している。各基板部16は所謂割り基板または多面取り基板と呼ばれるものであり、同一の部品装着繰り返しパターン17が複数個繰り返して形成されている。部品装着繰り返しパターン17とは、プリント基板5に対する電子部品4の装着されるべき配列のことであり、後述する図1、図2の部品装着データ中のMデータで示す部品4の装着配列である。
【0016】
前記位置決めマーク22は前記基板部16毎に1対、その対角をなす2つの隅に付されている。このマーク22に対する部品4が半田付けされるパターン(銅箔)は位置ずれがないようにされている。即ち、通常は位置決めマーク22もパターンの一部として形成してプリント基板5が製造される。
【0017】
次に、電子部品装着装置の制御ブロック回路について説明する。
【0018】
電子部品装着装置の制御を統括するのはCPU25であり、その制御はRAM26に記憶された部品装着データ等に基づき、ROM28に格納されたプログラムに従って行われる。CPU25はインターフェース30及び駆動回路31を介してX軸モータ2及びY軸モータ3の駆動を制御する。また、CPU25はインターフェース30を介して認識処理部32に接続されており、認識処理部32には前記基板認識カメラ19及び部品認識カメラ14が接続されている。部品認識部32は基板認識カメラ14等の撮像した画像に基づき、位置決めマーク22の位置認識等の認識処理を行う。また、後述するバッドマーク35を検出するためのバッドマーク検出手段としてのバッドマーク検出センサ29がインターフェース30に接続されている。
【0019】
前記部品装着データについて説明する。
【0020】
図2及び図3に示す部品装着データは図1に示すプリント基板5のものであるが、該プリント基板5の前述する一方の基板部16のデータを図2のP1で示し、他方の基板部16のデータを図3のP2で示す。ここで、Mデータというのは各部品装着繰り返しパターン17内で所定の基準位置を原点にしたときの電子部品4の装着位置及び、装着すべき電子部品4の種類を指定したものであり、請求項2の繰り返しパターン内装着位置記憶手段に相当する。また、繰り返しパターン記憶手段としてのAデータは、各パターン17を基板部16内で形成すべき位置を示しているが、パターン17毎の基準位置をプリント基板5全体の基板位置決め基準33を原点にして位置合わせすべき位置(部品装着繰り返しパターン17を形成すべき位置である繰り返しパターン形成位置)として指定してある。また、マーク位置記憶手段としてのVデータは各基板部16の位置決めマーク22の位置を示すデータであるが、このXY座標も前記基板位置決め基準33を原点にして指定してある。また、Bデータは各基板部16の部品装着繰り返しパターン17毎に、部品装着をしないことを指定するためのバッドマーク35を付すべき位置を示すものであり、同じく基板位置決め基準33を基準に指定される。ここで、各データが原点とする基板位置決め基準33の位置は本実施形態では基板5の左上の角部であるが、電子部品装着装置としては基板位置決め基準33が一致すべき装置上の原点を前記RAM26内に記憶しており、該装置上の原点位置が基板位置決め基準と一致して水平面内での回転方向の位置ずれもない場合に吸着ノズル12の位置決めが正しくなされるのである。但し、プリント基板5が伸縮等で電子部品4を装着すべき各ランド(銅箔パターン)の位置がずれないことが前提となる。
【0021】
実際には、プリント基板5の位置決め位置のずれ、基板5の外形に対するパターンのずれ等があり、これに対処するために基板5に基板5の部品装着位置との位置ずれのない位置決めマーク22を付してその位置を認識することにより、基板5の位置ずれを把握して補正することが行われる。
【0022】
ここで、本実施形態では基板部16毎に位置決めマーク22を有しているが、これは基板5全体に対しては、基板部16の位置精度が高くないが、基板部16内では部品を装着すべき位置相互の位置精度が十分あるからである。例えば、基板部16が基板5に対して完全には一体として製造されていない場合等がある。
【0023】
尚、基板部16内の各部品装着位置のデータはMデータ及びAデータを介して基板位置決め基準33に対する位置で指定されるのでMデータ及びAデータにより基板部記憶手段が構成されている。
【0024】
以下動作について説明する。
【0025】
先ず、供給コンベア23により上流の装置よりプリント基板5が搬送され、XYテーブル1上の所定の位置に位置決め固定される。
【0026】
次に、バッドマーク検出センサ29がP1の基板部16のバッドマーク35の有無を検出する動作をする。この制御はBデータの各ステップのXY座標に基づき行われる。
【0027】
次に、P1の基板部16に部品装着を行うべく、P1のVデータで示す1点目の位置決めマーク22の認識を行う。即ち、RAM26に格納されている部品装着データのP1のVデータより1点目の位置を示すステップV1のXY座標の位置が基板認識カメラ14の視野中心となるべくX軸モータ2及びY軸モータ3が駆動され、カメラ14により位置決めマーク22が撮像され、その位置が認識処理部32で処理され、把握される。
【0028】
次に、同様にして2点目の位置決めマークの位置が把握される。この2点の位置決めマーク22の位置から図1の右側の基板部16の位置及び角度ずれが把握され、RAM26内に格納される。
【0029】
次に、同様にして、左側の基板部16について位置決めマーク22の位置認識が行われ、その結果の位置ずれ量がRAM26に記憶される。
【0030】
次に、対応する位置にバッドマーク35が無い場合には基板部16内のAデータのステップA1で示される最初の部品装着繰り返しパターン17について電子部品4の装着動作が行われる。即ち、AデータのA1ステップのXY座標の値にMデータのM1ステップのXY座標のデータ及び認識カメラ19に把握された基板部16のXY夫々の位置ずれの補正値を加算した位置に電子部品4が臨むようにX軸モータ2及びY軸モータ3が移動される。この際、吸着ノズル12に対する電子部品4の保持位置のずれも加味され、XYテーブル1の移動の制御がなされる。
【0031】
これと同様にして、部品装着繰り返しパターン17の各ステップについて電子部品4の装着がなされる。
【0032】
また、同様にして、次のA2及びそれ以降の部品装着繰り返しパターン17についての部品装着動作がなされる。
【0033】
次に、P1の基板部16の電子部品4の装着が終了すると、同様にしてP2の基板部16の部品装着動作がなされる。
【0034】
全ての部品装着が終了すると、プリント基板5はその固定を解除され下流の装置に排出搬送される。
【0035】
また、図1に示されるように、P1の基板部16の全ての部品装着繰り返しパターン17についてバッドマーク35が付されている場合には、認識手段制御手段としてのCPU25の制御によりバッドマーク35の検出後に対応する位置決めマーク22の位置認識動作を行わずにP2の基板部16の位置決めマーク22についてのみ認識動作を行い、部品装着動作を行う。この場合、当然P2の基板部16についてのみ部品装着がなされることとなる。
【0036】
この動作を利用すれば、P1の基板部16についての部品装着を行わずに、P2の基板部16についてのみ部品装着を行う生産運転を行いたい場合に、P1の基板部16に対応する部品装着繰り返しパターン17について全てバッドマークを予め付しておくことによりそのような生産運転とすることができる。
【0037】
【発明の効果】
以上のように本発明は、基板部内の部品装着繰り返しパターン毎に位置決めマークの認識を行わず、基板部毎にのみ位置決めマークを認識して基板部の位置を把握できるので、部品装着繰り返しパターン毎に位置決めマークを認識するほどの精度が必要無い場合等に、生産性を下げることなく部品の装着動作をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】プリント基板を示す平面図である。
【図2】電子部品装着装置で使用する部品装着データを示す図である。
【図3】電子部品装着装置で使用する部品装着データを示す図である。
【図4】電子部品装着装置を示す斜視図である。
【図5】電子部品装着装置を示す平面図である。
【図6】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
1 XYテーブル
4 チップ状電子部品
5 プリント基板
12 吸着ノズル(保持手段)
16 基板部
17 部品装着繰り返しパターン
19 基板認識カメラ(マーク位置認識手段)
22 位置決めマーク
25 CPU(制御手段)
26 RAM
29 バッドマーク検出センサ(バッドマーク検出手段)
33 基板位置決め基準
35 バッドマーク
Claims (3)
- プリント基板内に設けられ部品装着繰り返しパターンが複数箇所に繰り返し形成された複数の種類の異なる基板部の装着すべき位置に保持手段が保持した電子部品を該保持手段を前記基板に対して相対的に移動して装着する電子部品装着装置において、基板位置決め基準に対する前記基板部内の各部品装着位置を記憶する基板部内装着位置記憶手段と、前記基板部に対応する各位置決めマークの基板位置決め基準に対する位置を記憶するマーク位置記憶手段と、前記位置決めマークの位置を認識して前記マーク位置記憶手段に記憶された位置との位置ずれを把握するマーク位置認識手段と、該認識手段の把握した位置ずれ量及び前記基板部内装着位置記憶手段が記憶する部品装着位置に基づき電子部品を装着すべき部品装着位置に装着させるよう前記保持手段の相対的な移動を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
- 前記各基板部内では同一の部品装着繰り返しパターンが複数箇所に繰り返し形成され、該部品装着繰り返しパターンを形成すべき基準位置となる繰り返しパターン形成位置を前記基板位置決め基準に対して記憶する繰り返しパターン記憶手段と、前記繰り返しパターン形成位置に対する部品装着繰り返しパターン内の部品装着位置を記憶する繰り返しパターン内装着位置記憶手段とを設けたことを特徴とする請求項1に記載の電子部品装着装置。
- 前記基板部内の部品装着繰り返しパターンが部品装着対象でないことを示すバッドマークを検出するバッドマーク検出手段と、該マーク検出手段が基板部内の全ての繰り返しパターンについてバッドマークを検出した場合に前記位置決めマークの認識動作をさせないよう前記マーク認識手段を制御する認識手段制御手段とを設けたことを特徴とする請求項2に記載の電子部品装着装置。
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