JP3821323B2 - 電子部品実装機におけるデータ処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品実装機におけるプリント基板のデータ処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製造ラインの最適化による効率生産化にともない、電子部品実装の分野においても、高効率生産が望まれている。
以下、電子部品実装機において、製造ラインの先頭に一括認識装置を有する電子部品実装機のライン構成における従来のデータ処理方法について、図２、図３を参照しながら説明する。
【０００３】
図２は、電子部品実装機のライン先頭に一括認識装置を有する電子部品実装機のライン構成の概略構成図である。図において、１は一括認識装置で、センサユニット２、コントローラユニット３、搬送ユニット４から構成され、搬送ユニット４上に固定されたプリント基板のマーク位置、ランド位置、穴位置等のプリント基板上の情報をセンサユニット２で読み取り（認識する）、コントローラユニット３でデータ処理を行う。センサユニット２は、プリント基板上の情報を、イメージセンサ等の読み取り装置を用いて読み取り、読み取ったプリント基板上の情報の画像データを、コントローラユニット３に送信するユニットである。コントローラユニット３は、センサユニット２から送信された画像データを処理し、その処理結果（認識結果）を電子部品実装機５、６に送信するユニットである。搬送ユニット４は、プリント基板を認識位置（プリント基板を認識する為の固定された位置）に固定し、またプリント基板を上流装置から一括認識装置へ搬送、および一括認識装置から下流装置に搬送するためのユニットである。電子部品実装機５、６は、それぞれラインを構成しており、７は一括認識装置１と電子部品装機５、６の各ラインのデータ通信に用いられる通信ケーブル（光ケーブル・ＲＳ２３２Ｃ・ＬＡＮ等）である。以上のように構成された電子部品実装機のライン構成において、従来のデータ処理方法の工程を、図３のフローチャートを参照して説明する。
【０００４】
一括認識装置１において、搬送ユニット４の認識位置にプリント基板が固定されると、センサユニット２により、プリント基板上の全ての基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴、を読み取る（ステップ＃１１）。
次に、ステップ＃１１で読み取ったデータを、コントローラユニット３でデータ処理をして、各部品装着位置および各部品挿入位置（以下、実装座標という）を、基板マーク位置からの相対距離で求める（ステップ＃１２）。
【０００５】
次に、ステップ＃１２で求めた、基板マーク位置からの相対距離で示される実装座標の全てを、一括認識装置１のコントローラユニット３が、通信ケーブル７を通じて、各電子部品実装機５、６に転送する（ステップ＃１３）。
次に、電子部品実装機５、６において、ステップ＃１３で転送された実装座標データの内、自らの電子部品実装機のプリント基板の生産に必要なデータのみを抽出し、プリント基板のマークのみを電子部品実装機に搭載されたカメラで認識し、抽出した実装座標データを基にしてプリント基板を生産する（ステップ＃１４）。
【０００６】
これら一連の工程により、一括認識装置１で認識したプリント基板のデータを用いることにより、電子部品実装機５、６が自らに搭載されたカメラでプリント基板の全ての実装位置を認識することがなくても、その搭載したカメラで全ての実装位置を認識して得られる実装精度と同等のシステム全体精度で、プリント基板を生産することが可能となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようなデータ処理方法では、一括認識装置が、プリント基板上の全ての基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴を読み取り認識するため、一括認識装置を有する電子部品実装機のラインにおいて、プリント基板の生産に必要の無い、部品装着ランド、部品挿入穴までデータ処理を行う。
【０００８】
上記に示すように、一括認識装置において、生産に不要な部品装着ランド、部品挿入穴をデータ処理するため、データ処理量が多くなり、コントローラユニット３におけるデータ処理時間が増加し、電子部品実装機に対するデータ通信時間も増加し、データ処理時間の短縮およびデータ通信時間の短縮を行うことができない。
【０００９】
従って、一括認識装置のデータ処理時間が、各電子部品実装機のプリント基板生産タクトより長くなる場合は、各電子部品実装機がデータ受信待ち状態になり、各電子部品実装機におけるプリント基板生産タクトが増加する。さらに、データ通信時間が、各電子部品実装機の基板搬送時間より長くなる場合は、各電子部品実装機がデータ受信完了待ち状態になり、各電子部品実装機におけるプリント基板生産タクトが増加する。
【００１０】
また、各電子部品実装機においては、一括認識装置から転送されたプリント基板の全ての基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴の各データの内、自らの電子部品実装機のプリント基板の生産に必要なデータのみを抽出しなければならないため、電子部品実装機のＮＣデータと転送された各データとを比較する処理が必要となり、各電子部品実装機においてもデータ処理の負荷が増大する。
【００１１】
上記に示すように、電子部品実装機においては、ＮＣデータと一括認識装置から転送されたデータとを比較する処理が必要となるため、データ処理時間が増加し、既存のプリント基板生産に関わる処理が、このデータ処理時間の増加により、データ処理待ち時間が発生し、プリント基板の実装タクトが低下する。
本発明は、上記問題点を解決するもので、予め、そのラインを構成する電子部品実装機から、ＮＣデータ・オフセットデータを一括認識装置が受信し、さらに、設備原点と一括認識装置原点との相対距離を登録することにより、プリント基板上の全ての基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴を読み取り、データ処理する必要がなく、その電子部品実装機のラインで生産するために必要最小限の基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴のみを読み取り、データ処理を行うことができる。従って、一括認識装置でのデータ処理時間、データ通信時間が必要最小限となり、データ処理時間およびデータ通信時間の増加に起因する電子部品実装機のプリント基板実装タクトの増加が最小限となる。
【００１２】
また、一括認識装置が、各電子部品実装機から受信したＮＣデータにより、データ処理によって得られた認識結果を、各々の電子部品実装機に必要な認識結果のみを送信するため、各電子部品実装機において、受信した認識データを自らが処理することなく、実装データとして用いることができる。従って、電子部品実装機における実装データとＮＣデータとを比較する処理が不要となり、その処理に起因するプリント基板実装タクトの低下を防ぐことができる。
【００１３】
本発明は、電子部品実装機のラインの先頭に、一括認識装置を有する電子部品実装機のライン構成において、一括認識装置および各電子部品実装機におけるデータ処理時間を必要最小限にし、さらに、一括認識装置と各電子部品実装機間のデータ通信時間を必要最小限にすることにより、ラインを構成する各々の電子部品実装機の高効率生産を実現することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決するために、電子部品実装機のラインの先頭に、センサユニット、コントローラユニットおよび搬送ユニットから構成されるプリント基板認識装置（以下、一括認識装置という）を備えた電子部品実装機におけるデータ処理方法において、ラインを構成する各電子部品実装機から、プリント基板のＮＣデータ・オフセットデータを、各電子部品実装機毎に一括認識装置が受信する工程と、一括認識装置原点と各設備原点との相対距離を、各設備毎に一括認識装置を原点とした座標値で入力する工程と、ＮＣデータ・オフセットデータをメモリに入力する工程と、ＮＣデータ・オフセットデータから、一括認識装置原点を原点とする座標系（以下、一括認識装置座標系という）のデータに変換する工程と、一括認識装置座標系に変換された各電子部品実装機のＮＣデータ・オフセットデータを、一括認識装置座標系の１つのデータ（以下、ワールドＮＣ座標データという）として結合する工程と、ワールドＮＣ座標データをコントローラユニットの認識物に指定する工程と、プリント基板上の情報を画像データとしてセンサユニットで読みとる工程と、画像データをコントローラユニットに送信し、ワールドＮＣ座標データの各ブロックのズレ量を求める工程と、求められたズレ量をメモリに入力する工程と、ズレ量データを設備毎に選別して電子部品実装機に送信する工程を有するデータ処理方法である。
【００１５】
本発明によれば、ラインを構成する電子部品実装機から、ＮＣデータ・オフセットデータを一括認識装置が受信し、さらに、設備原点と一括認識装置原点との相対距離を登録することにより、プリント基板上の全ての基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴を読み取り、さらにデータ処理する必要がなく、その電子部機のラインで生産するために必要最小限の基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴のみを読み取り、データ処理を行うことができる。従って、データ処理時間、データ通信時間が必要最小限となり、データ処理時間およびデータ通信時間の増加に起因するプリント基板実装タクトの増加が最小限となる。
【００１６】
また、一括認識装置が各電子部品実装機から受信したＮＣデータのデータ処理によって得られた認識結果のうち、各々の電子部品実装機に必要な認識結果のみ信するため、各電子部品実装機において、受信した認識データを自らが処理することなく、実装データとして用いることができる。従って、電子部品実装機における実装データとＮＣデータとを比較する処理が不要となり、その処理に起因するプリント基板実装タクトの低下を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品実装機のラインの先頭に、センサユニット、コントローラユニットおよび搬送ユニットから構成されるプリント基板認識装置（以下、一括認識装置という）を備えた電子部品実装機におけるデータ処理方法において、ラインを構成する各電子部品実装機から、プリント基板のＮＣデータ・オフセットデータを、各電子部品実装機毎に一括認識装置が受信する工程と、一括認識装置原点と各設備原点との相対距離を、各設備毎に一括認識装置を原点とした座標値で入力する工程と、ＮＣデータ・オフセットデータをメモリに入力する工程と、ＮＣデータ・オフセットデータから、一括認識装置原点を原点とする座標系（以下、一括認識装置座標系という）のデータに変換する工程と、一括認識装置座標系に変換された各電子部品実装機のＮＣデータ・オフセットデータを、一括認識装置座標系の１つのデータ（以下、ワールドＮＣ座標データという）として結合する工程と、ワールドＮＣ座標データをコントローラユニットの認識物に指定する工程と、プリント基板上の情報を画像データとしてセンサユニットで読みとる工程と、画像データをコントローラユニットに送信し、ワールドＮＣ座標データの各ブロックのズレ量を求める工程と、求められたズレ量をメモリに入力する工程と、ズレ量データを設備毎に選別して電子部品実装機に送信する工程を有する電子部品実装機におけるデータ処理方法であり、予め、ラインを構成する電子部品実装機から、ＮＣデータ・オフセットデータを、一括認識装置が受信し、さらに、設備原点と一括認識装置原点との相対距離を登録することにより、プリント基板上の全ての基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴を読み取り、さらにデータ処理する必要がなく、その電子部品実装機のラインするために必要最小限の基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴のみを読み取りデータ処理を行うことができる。従って、データ処理時間、データ通信時間が必要最小限となり、データ処理時間およびデータ通信時間の増加に起因するプリント基板実装タクトの増加が最小限となる。
【００１８】
また、一括認識装置が各電子部品実装機から受信したＮＣデータのデータ処理によって得られた認識結果のうち、各々の電子部品実装機に必要な認識結果のみ信するため、各電子部品実装機において、受信した認識データを自らが処理することなく、実装データとして用いることができる。従って、電子部品実装機における実装データとＮＣデータとを比較する処理が不要となり、その処理に起因するプリント基板実装タクトの低下を防ぐことができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、一括認識装置原点と各設備原点との相対距離を、各設備毎に一括認識装置を原点とした座標値で入力する工程は、電子部品実装機のプリント基板生産テーブル（以下、ＸＹテーブルという）が原点状態における、プリント基板上の任意の基準位置からの電子部品実装ユニット（以下、ヘッド部という）のヘッド部中心位置（以下、設備原点という）と、一括認識装置のプリント基板認識ユニット（以下、センサユニットという）が原点状態における、上記プリント基板上の任意の基準位置と同じ位置からのセンサユニットの基準位置の相対距離（一括認識装置原点−設備原点）により求めることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装機におけるデータ処理方法であり、請求項１記載の発明と同じ効果を有する。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１、図２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図２に示す電子部品実装機のライン構成において、本発明のデータ処理方法の工程を、図１のフローチャートを参照して説明する。
はじめに、一括認識装置において、接続されている設備の数、設備のタイプやプリント基板の生産上必要なＮＣデータ・オフセットデータを操作盤８より登録する（ステップ＃１）。
【００２１】
次に、一括認識装置原点と各設備の設備原点との相対距離を、各設備毎に一括認識装置を原点（０，０）とした座標値で入力する（ステップ＃２）。すなわち、電子部品実装機のプリント基板生産テーブル（以下、ＸＹテーブルという）が原点状態における、プリント基板上の任意の基準位置からの電子部品実装ユニット（以下、ヘッド部という）のヘッド部中心位置（以下、設備原点という）と、一括認識装置のプリント基板認識ユニット（以下、センサユニットという）が原点状態における、上記プリント基板上の任意の基準位置と同じ位置からのセンサユニットの基準位置の相対距離（一括認識装置原点−設備原点）を一括認識装置に入力する。
【００２２】
次に、各設備で管理しているＮＣデータ・オフセットデータ（プリント基板の生産に使用する各設備で選択されているデータ）を各設備で管理している形式（ファイルフォーマット）で、コントローラユニット３のメインマシンコントロール部およびマンマシンインターフェース部（以下ＭＭＣ／ＭＭＩ部という）にロードする（ステップ＃３）。ロードの手順は、はじめに、ＮＣデータを１台目の設備より順にロードし、コントローラユニット３のＭＭＣ／ＭＭＩ部のメインメモリのワーク領域１にＮＣデータをアロケートする。この際、設備のＮＣデータがステップ＆リピートデータならば、コントローラユニット３のＭＭＣ／ＭＭＩ部においてロードする際に展開して、メインメモリのワーク領域１にアロケートする。メモリへのアロケートは１台目の設備のＮＣデータから順に、シーケンシャルに行う（ステップ＃３−１）。次に、各設備のオフセットデータを１台目の設備より順にロードし、コントローラユニット３のＭＭＣ／ＭＭＩ部のメインメモリのワーク領域２にオフセットデータをアロケートする。メモリへのアロケートは上記ＮＣデータの場合と同様である（ステップ＃３−２）。また、ロードの手段は、各設備でフロッピーディスクにセーブしたデータを操作盤８のフロッピーディスクユニットよりロードする方法もしくは通信ケーブル７を用いてロードする方法を選択することができる。
【００２３】
次に、コントローラユニット３のＭＭＣ／ＭＭＩ部において、ステップ＃３でロードした各設備のＮＣデータを、一括認識座標系のデータに変換する（ステップ＃４）。変換の方法は、ステップ＃２で登録した各設備毎の座標値と、ステップ＃３でロードした各設備のオフセットデータにより行う（一括認識座標系データ＝各設備のＮＣデータ＋各設備のオフセットデータ−ステップ＃２で登録した各設備毎の座標値）。
【００２４】
つぎに、コントローラユニット３のＭＭＣ／ＭＭＩ部において、ステップ＃４で変換した各設備の一括認識座標系データを１つのデータ（ワールドＮＣ座標データ）としてメモリに管理する（ステップ＃５）。このワールドＮＣ座標データは、各ブロック毎に、一括認識装置に接続されているどの設備から変換されたものか識別できるよう識別データが設けられている（ワールドＮＣ座標データは＃３でのメインメモリのワーク領域１に格納されている）。
【００２５】
次に、コントローラユニット３において、ＭＭＣ／ＭＭＩ部からワールドＮＣ座標データをコントローラユニット３の認識部に指定する（ステップ＃６）。
次に、搬送ユニット４上に固定されたプリント基板のマーク位置、ランド位置、穴位置等のプリント基板上の情報（以下、画像データという）をセンサユニット２を動作させて読みとる（ステップ＃７）。
【００２６】
次に、ステップ＃７で得られた画像データをセンサユニット２からコントローラユニット３の認識部に送信し、この認識部において、ステップ＃６で指定されたワールドＮＣ座標データに従って、ワールドＮＣ座標データの各ブロックに対応する認識結果を求める（ステップ＃８）。この認識結果は、ワールドＮＣ座標データの各ブロックのズレ量で、（画像データ−ワールドＮＣ座標データ）で求められる。
【００２７】
次に、コントローラユニット３のＭＭＣ／ＭＭＩ部が、ステップ＃８で求められたワールドＮＣ座標データの各ブロックに対応する認識結果をコントローラユニット３の認識部よりロードし、予め確保しているメインメモリのズレ量格納領域にアロケートする（ステップ＃９）。このズレ量格納領域は、メインメモリのワーク領域１の各ブロックに対応している（ワールドＮＣ座標データの各ブロックに対応）。
【００２８】
次に、コントローラユニット３のＭＭＣ／ＭＭＩ部において、ズレ量格納領域のデータを、対応するワーク領域１の識別データに従って、各設備毎に選別し通信ケーブル７を用いて、各電子部品実装機５、６にズレ量格納領域のデータを送信する（ステップ＃１０）。
次に、電子部品実装機５、６において、１の一括認識装置から送られてきたズレ用のデータを加工せずにそのままの形式で格納し、認識データとしてプリント基板生産時に用いる（ステップ＃１１）。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、予め、そのラインを構成する電子部品実装機から、ＮＣデータ・オフセットデータを一括認識装置が受信し、さらに、設備原点と一括認識装置原点との相対距離を登録することにより、プリント基板上の全ての基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴を読み取り、さらにデータ処理するなく、その電子部品実装機のラインで生産するために必要最小限の基板マーク、部品装着ランド、部品挿入穴のみを読み取り、データ処理を行うことができる。従って、データ処理時間、データ通信時間が必要最小限となり、データ処理時間およびデータ通信時間の増加に起因するプリント基板実装タクトの増加が最小限となる。
【００３０】
また、一括認識装置が各電子部品実装機から受信したＮＣデータにより、データ処理によって得られた認識結果のうち、各々の電子部品実装機に必要な認識結みを送信するため、各電子部品実装機において受信した認識データを自らが処理することなく、実装データとして用いることができる。従って、電子部品実装機における実装データとＮＣデータとを比較する処理が不要となり、その処理に起因するプリント基板実装タクトの低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一の実施例におけるデータ処理方法のフローチャートである。
【図２】同実施例における一括認識装置を有する電子部品実装機のライン構成の概略構成図である。
【図３】従来のデータ処理方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 一括認識装置
２ センサユニット
３ コントローラユニット
４ 搬送ユニット
５ 電子部品実装機１
６ 電子部品実装機２
７ 通信ケーブル
８ 操作盤

Claims (2)

1. 電子部品実装機のラインの先頭に、センサユニット、コントローラユニットおよび搬送ユニットから構成されるプリント基板認識装置（以下、一括認識装置という）を備えた電子部品実装機におけるデータ処理方法において、ラインを構成する各電子部品実装機から、プリント基板のＮＣデータ・オフセットデータを、各電子部品実装機毎に一括認識装置が受信する工程と、一括認識装置原点と各設備原点との相対距離を、各設備毎に一括認識装置を原点とした座標値で入力する工程と、ＮＣデータ・オフセットデータをメモリに入力する工程と、ＮＣデータ・オフセットデータから、一括認識装置原点を原点とする座標系（以下、一括認識装置座標系という）のデータに変換する工程と、一括認識装置座標系に変換された各電子部品実装機のＮＣデータ・オフセットデータを、一括認識装置座標系の１つのデータ（以下、ワールドＮＣ座標データという）として結合する工程と、ワールドＮＣ座標データをコントローラユニットの認識物に指定する工程と、プリント基板上の情報を画像データとしてセンサユニットで読みとる工程と、画像データをコントローラユニットに送信し、ワールドＮＣ座標データの各ブロックのズレ量を求める工程と、求められたズレ量をメモリに入力する工程と、ズレ量データを設備毎に選別して電子部品実装機に送信する工程を有する電子部品実装機におけるデータ処理方法。
2. 一括認識装置原点と各設備原点との相対距離を、各設備毎に一括認識装置を原点とした座標値で入力する工程は、電子部品実装機のプリント基板生産テーブル（以下、ＸＹテーブルという）が原点状態における、プリント基板上の任意の基準位置からの電子部品実装ユニット（以下、ヘッド部という）のヘッド部中心位置（以下、設備原点という）と、一括認識装置のプリント基板認識ユニット（以下、センサユニットという）が原点状態における、上記プリント基板上の任意の基準位置と同じ位置からのセンサユニットの基準位置の相対距離（一括認識装置原点−設備原点）により求めることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装機におけるデータ処理方法。

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