JP3998947B2

JP3998947B2 - 粘性材料の塗布最適化方法

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Publication number: JP3998947B2
Application number: JP2001334594A
Authority: JP
Inventors: 俊之木納; 浩小方; 信幸柿島
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP2003142815A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板上に粘性材料を塗布する粘性材料の塗布最適化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、回路基板上に電子部品を実装するに際し、部品を回路基板に仮固定するための接着剤や、ソルダーペーストや導電ペーストなどの粘性材料を、回路基板の所定位置に、粘性材料塗布装置によって自動的に吐出塗布することが行われている。
【０００３】
粘性材料塗布装置は、接着剤塗布ヘッドユニットと、接着剤が塗布される回路基板を載置しこの回路基板をＹ方向へ移動させるＹテーブルと、Ｘ方向に接着剤塗布ヘッドユニットを移動させるＸロボット部とを有する。接着剤塗布ヘッドユニットは、接着剤の押し出しを行い接着剤の塗布を行う塗布機構部分を複数組設けている。各塗布機構部分は、接着剤を収納し例えばネジ吐出機構により接着剤をノズルより排出するシリンジと、ノズル先端に排出された接着剤を回路基板上へ塗布するためにシリンジを昇降させる昇降機構とを備える。粘性材料塗布装置は、塗布を開始すると、接着剤をノズル先端から所定量だけ吐出する。次いで、シリンジを下降させ、ノズル先端に吐出された接着剤を回路基板へ塗布する。
【０００４】
近年、自動機の発達により、この種の粘性材料塗布装置においては、自動的に塗布順序を並び替えて生産時間を短縮することが可能になり、粘性材料塗布の高速化とにより一層の安定化が要求されるようになってきている。
【０００５】
以下に粘性材料塗布の高速化を図った従来の塗布最適化方法について説明する。図１９は、従来の塗布最適化方法に於ける生産プログラム（ＮＣプログラム）の並べ替えの流れを示したフローチャートである。生産プログラムは、数種類のノズルで所定の位置に吐出を行う複数ブロックで構成されている。
【０００６】
この従来の塗布最適化方法において、Ｓ４１では、最適化を行うための移動距離の範囲を設定する。Ｓ４２では、最適化を行う吐出ノズルを選択する。Ｓ４３では、所定の範囲で移動距離が最短のブロックを求める。Ｓ４４では、求められたブロック順に生産プログラムの並べ替えを行う。Ｓ４５では、選択されたノズルで生産するブロックの並べ替えが全て終了したか判断する。Ｓ４６では、生産プログラムの全ブロックの最適化処理が済んだか判断する。
【０００７】
上記の手順によって行われる塗布最適化方法をより具体的な例で説明する。
図２０は回路基板上の複数の塗布箇所をＮ１〜Ｎ１２のブロック番号で示すとともに、そのＸ座標、Ｙ座標、ノズル番号、ノズル回転角度を示した生産プログラム（Ａ）の説明図である。図２０に示したＮ１〜Ｎ１２は、塗布最適化を行う前の順序となっている。Ｎ１〜Ｎ１２の吐出ノズルの移動状況は、図２１に示す通りとなる。
【０００８】
この従来例における塗布最適化は、２種類のノズルでそれぞれ６点ずつ任意の位置に吐出する生産プログラムを用い、座標（０、０）から５０ｍｍずつの範囲で、１番目の吐出ノズルの後、２番目の吐出ノズルの順に最適化を行うものとする。
【０００９】
まず、１番目の吐出ノズルで座標（０、０）から５０ｍｍの範囲で最も近い位置に吐出するブロックＮ２を全１２ブロックより求め、この求めたブロックＮ２を図２２に示すブロックＭ１として生成し直す。第２点目のブロックの検出は、５０ｍｍ範囲毎に、残り１１ブロックより求めたブロックＮ２から最短位置のブロックＮ７を求め、図２２に示すブロックＭ２として生成する。第３点目以降も同様に、１番目の吐出ノズルにおいて各々が近い順のブロックＮ１１、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ１を検出し（Ｘの距離が小さい方が先の順となる）、図２２に示すブロックＭ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６の順に並べる。
【００１０】
次に、２番目の吐出ノズルも１番目の吐出ノズルと同様に、近い順にブロックＮ４、Ｎ９、Ｎ１０、Ｎ８、Ｎ１２、Ｎ３を検出し、図２２に示すブロックＭ７、Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１、Ｍ１２の順に並べ替え、ブロックＭ１〜Ｍ１２の生産プログラム（Ｂ）を生成する。Ｍ１〜Ｍ１２の吐出ノズルの移動状況は、図２３に示す通りとなる。
これにより、吐出ノズルの移動量の小さい順で塗布が実行され、一つの回路基板に対する吐出ノズルの移動重複動作が減少し、その結果、総動作量が小さくなり、粘性材料塗布の高速化が可能になった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、粘性材料塗布装置によって粘性材料が塗布される回路基板は、一般的に全ての電子部品が同じ角度では実装されない。例えば、電子部品には、他の電子部品に対して９０度や４５度の角度で回転して実装されるものもある。このような電子部品に対する接着剤の塗布には、回路基板のランドに、位置決め手段等の付設部材が干渉しないように、吐出ノズルヘッドを回転させて塗布を行っていた。
しかしながら、ノズルヘッドを回転させると、接着剤に変形が生じたり、動作時間のかかる問題が生じる。例えば、吐出ノズルヘッドを９０度の回転角度で回転するのに要する時間は、吐出ノズルヘッドをＸＹ方向に４５ｍｍ移動させる時間に相当する。通常は、吐出ノズルヘッドのＸＹ方向の移動開始と同時に、吐出ノズルヘッドの回転も開始する。この場合、吐出ノズルヘッドがＸＹ方向に長距離移動するときには、吐出ノズルヘッドのＸＹ方向の移動中に回転が完了するが、ＸＹ方向の移動が短距離である場合には、ＸＹ方向の移動完了後においても、回転動作が完了しないことがあり、このような場合には移動先で回転の完了を待つことになる。
このように、回路基板上に複数の箇所へ、吐出ノズルヘッドを回転させながら移動させる場合には、上記した従来の塗布最適化方法のように、最短距離の塗布箇所に順次移動させる動作では十分な高速化や、安定した粘性材料形状の形成が達成できない場合があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、ノズルを回転させても高速で安定した粘性材料の塗布が実現できる粘性材料の塗布最適化方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の粘性材料の塗布最適化方法は、異なる回転角度に回転自在な粘性材料吐出ノズルを用いて、回路基板上の複数の箇所に、任意の前記回転角度で粘性材料を順次吐出塗布するに際し、一つの前記回路基板に対する前記吐出ノズルの移動及び回転の総動作量を小さくするように前記複数の箇所への塗布順序を最適に設定する粘性材料の塗布最適化方法であって、前記複数の箇所を、同一回転角度ごとの角度別塗布グループに分ける生産プログラム処理と、それぞれの該角度別塗布グループの中の複数の箇所を、前記吐出ノズルの移動量の小さい順に並び替える生産プログラム処理とを実行した後、全ての前記複数の箇所に対する塗布を、前記移動量の小さい順で、前記角度別塗布グループごとに実行することを特徴とする。
【００１３】
この粘性材料の塗布最適化方法では、回路基板上の複数の箇所に、任意の回転角度で粘性材料を順次吐出塗布するに際し、複数の箇所を、同一回転角度ごとの角度別塗布グループに分ける。また、それぞれの角度別塗布グループの中の複数の箇所を、吐出ノズルの移動量の小さい順に並び替える。そして、このように並び替えた生産プログラムに基づき、全ての複数の箇所に対する塗布を、移動量の小さい順で、かつ角度別塗布グループごとに実行する。つまり、同一の吐出ノズルで、かつ同じ回転角度で、移動距離が短い順に塗布を行う。これにより、一つの回路基板に対する吐出ノズルの移動及び回転の重複動作が減少し、その結果、総動作量が小さくなり、高速で安定した粘性材料の吐出動作が可能になる。
【００１４】
請求項２記載の粘性材料の塗布最適化方法は、生産プログラムに基づいて、回転自在な吐出ノズルから粘性材料を回路基板上に吐出させる粘性材料の塗布最適化方法であって、前記生産プログラム中の、所定の回転角度の範囲で吐出動作を行うブロックを選択的に実行することで、前記所定の回転角度毎に吐出動作を行うことを特徴とする。
【００１５】
この粘性材料の塗布最適化方法では、生産プログラム中の、所定の回転角度の範囲で吐出動作を行うブロックを選択的に実行することで、生産プログラムの並べ替えを行うことなく所定の回転角度毎に吐出動作が行われる。従って、同一吐出ノズルに対する交換動作が一回のみとなり、複数種類の吐出ノズルを用いる場合において、同一吐出ノズルに対して複数回の交換動作を行うことにより発生する重複交換動作の無駄が排除できる。
【００２０】
請求項３記載の粘性材料の塗布最適化方法は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の粘性材料の塗布最適化方法であって、吐出ノズルの回転角度が切り替わるごとに、前記粘性材料を吐出させる所定回数の試し打ち動作を行うことを特徴とする。
【００２１】
この粘性材料の塗布最適化方法では、吐出ノズルの回転角度が切り替わるごとに、粘性材料を吐出させる試し打ち動作を行う。即ち、次の回転角度で試し打ちを実行した後に塗布を行う。これにより、回転角度の切り替えによって生じる吐出ノズル先端における粘性材料の変形が是正でき、吐出量、吐出形状の安定した粘性材料による塗布が可能になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る粘性材料の塗布最適化方法の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の塗布最適化方法に使用する粘性材料塗布装置の概略構成を示した斜視図、図２は図１に示した回路基板搬送機構部の拡大斜視図、図３は図１に示した粘性材料塗布ヘッドユニットの拡大斜視図、図４は図３に示した吐出ノズルヘッドの拡大断面図、図５は吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図、図６は２つの吐出口を有する吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図、図７は粘性材料の一箇所の塗布パターンを（ａ）、二箇所の塗布パターンを（ｂ）、９０度回転させた二箇所の塗布パターンを（ｃ）、四箇所の塗布パターンを（ｄ）で示した説明図、図８は回路基板上の部品実装位置と、粘性材料塗布位置との関係を表した平面図である。
【００２３】
粘性材料塗布装置の全体構成を示す図１において、１は電子回路基板を所定の状態に保持できるように構成された保持テーブルであり、Ｙ軸ロボット２に取付けられ、基板を保持して前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。３は水平面内でＹ軸ロボット２の移動方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に移動可能に配置されたＸ軸ロボットであり、粘性流体塗布装置のヘッド部４を保持し、これをＸ軸方向に移動させる。ヘッド部４には、ＸＹ面に垂直な上下方向（Ｚ軸方向）にそれぞれ移動可能な複数本のディスペンサを備えている。５は保持テーブル１への基板の搬入を行うローダー部、６は搬出を行うアンローダー部である。
【００２４】
図２に示すように、保持テーブル１の左右には、ローダー部５とアンローダー部６が配設されている。ローダー部５は一対のレール８を有し、それぞれのレール８に基板を搬送するベルト８ａが設けられている。アンローダー部６は一対のレール９を有し、それぞれのレール９に基板を搬送するベルト９ａが設けられている。８ｂ、９ｂはそれぞれベルト８ａ、９ａを駆動するモータである。
【００２５】
ローダー部５の先端に設けられたセンサ７が基板を検出すると、モータ８ｂが回転してベルト８ａが送られ、基板を保持テーブル１に搬送する。保持テーブル１にも一対のレール１０が配設されると共に同様のベルト１１が設けられており、モータ１３の作動によってベルト１１が回転して基板はさらに搬送され、ストッパ１２に当たって止まり、ストッパ１２下のセンサが基板を検出後、ある一定時間後にモータ１３が停止するように構成されている。
【００２６】
その後、基板を固定するため、サポートプレート１４がその下のシリンダ（図示せず）の動作によって上昇し、サポートプレート１４上にある複数のサポートピン１５によって基板を下方から支持する。サポートピン１５は容易に任意の位置に配置できるようにサポートプレート１４にある複数の穴に差し込んで配置されている。上方からは、アッパーレール１６が下降して基板の端部を押さえ、基板が所定の状態で保持される。
【００２７】
図３に示すように、ヘッド部４は、先端に吐出ノズル３４を有し接着剤を吐出ノズル３４から吐出させる３組の吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃと、それぞれの吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃに対して吐出ノズル３４を含む部分をノズルの軸方向に沿って待機位置と塗布位置との間でそれぞれ移動させる１つのノズル移動装置２３と、それぞれの吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃに対して吐出ノズル３４を軸回り方向に回転させる１つの接着剤塗布部材用回転装置２４とを備え、制御装置５３によりそれぞれが制御される。なお、本実施形態における吐出ノズルの軸方向とは、回路基板４２の厚み方向に平行な方向であり、垂直方向である。
【００２８】
吐出ユニット２９には、例えば大形部品用、小型部品用、微小部品用の３種の吐出ノズル３４が設けられている。ノズルの形状及び寸法は互いに異なっており、装着する部品の形状に応じてノズル移動装置２３により適宜切り替えて使用される。
ノズル移動装置２３は、駆動部２５と、移動させる吐出ユニットを選択する選択部２６とを備える。
駆動部２５は、モータ７１の出力軸に連結されるボールネジ７２と、これに係合するボールネジ用ナット７３とを有し、ボールネジ用ナット７３に一端部分が支持されたアーム７５を、ボールネジ７２の軸方向に沿って待機位置と塗布位置との間で移動自在にしている。また、アーム７５には、各吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃに備わる移動用部材７６に係合するカムフォロワ７７，７７，７７が備えられ、それぞれの移動用部材７６を、対応する各カムフォロワ７７側へ押圧するように付勢するスプリング７８，７８，７８が設けられている。
【００２９】
選択部２６は、選択されなかった吐出ユニットの構成部分を待機位置に配置させる装置であり、待機位置に対応する位置にてフレーム部材７９に固定される。このように構成されるノズル移動装置２３により、制御装置５３で選択された吐出ユニット２９のユニット本体３１をアーム７５と同様に待機位置と塗布位置との間で移動させることができる。
【００３０】
接着剤塗布部材用回転装置２４は、上述のように各吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃにおける構成部分を軸回り方向に回転させる装置であり、図示しないモータの出力軸に取り付けられ、この出力軸の軸回り方向に回転するプーリ８０と、プーリ８０の回転を各吐出ユニット２９ａ，２９ｂ，２９ｃのユニット本体３１に備わるプーリ４４に伝達するタイミングベルト４５とを備える。
【００３１】
上述したように、ヘッド部４は、制御装置５３から選択されていない吐出ユニット２９に対しては、吐出ユニット２９を塗布を行わない上方位置まで上昇させるように構成され、制御装置５３から吐出ユニット２９の選択指令が出力されると、対応する吐出ユニット２９は、待機位置よりも多少下げられた高さに位置される。この状態で、モータ７１が駆動されると、対応する吐出ユニット２９が上下動作するようになっている。
【００３２】
また、図４に示すように、吐出ユニット２９は、ユニット本体３１をボールベアリング３２を介して支持部３３に回転自在に支持している。ユニット本体３１は、上下方向に長い中空部を有したケーシング３５と、このケーシング３５の中空部に回転自在に収容される吐出ネジ３６と、ケーシング３５の側部から中空部に連通する粘性材料供給管３７と、吐出ネジ３６を回転させる駆動軸３８とから主要部が構成される。
【００３３】
ユニット本体３１は、鉛直方向の中心軸回りに、支持部３３に対して任意な角度で回転自在となる。ユニット本体３１は、ユニット本体３１の外周に嵌着したプーリ４４にベルト４５が掛けられ、このベルト４５を介して後述するモータ４９からの駆動力が伝達されて回転される。これにより、回路基板のランドに、位置決め手段等の付設部材（後述のストッパ等）が干渉しないようになっている。また、粘性材料供給管３７から供給された接着剤は、駆動軸３８の駆動により、吐出ネジ３６が回転することで、接着剤をケーシング空間の下方へ移動させて、下端のノズル３９から吐出するようになっている。
【００３４】
この吐出ユニット２９は、吐出ネジ３６を含む吐出ユニット本体部分に対して、先端ノズル部（吐出ノズル３４）を、ボールベアリング３２を介して独立させることで、ユニット本体３１のみが回転するようになっている。一方、吐出ネジ３６は、吐出ユニット本体に回転自在に支持固定されている。従って、この吐出ユニット２９では、ユニット本体３１と吐出ネジ３６とが独立して回転するため、ユニット本体３１のみが回転すると、ユニット本体３１に対して吐出ネジ３６が相対回転することになる。
【００３５】
図５に示すように、吐出ノズル３４の下端にはノズル３９と平行に下向きに突出したストッパ４１が設けられている。ストッパ４１は、ノズル３９の先端より距離ｓだけ若干長く突出している。これにより、回路基板にストッパ４１を当接させた状態で、ノズル３９と回路基板とには粘性材料吐出のための僅かな間隙が形成されるようになっている。
【００３６】
吐出ノズル３４は、図５に示した一組のノズル３９とストッパ４１とを備えるものの他、図６に示すように、複数（図示の例では二組）のノズル開口３９ａとストッパ４１とを備えるものもある。これらの吐出ノズル３４を用いることで、図７に示すように、一箇所の粘性材料４０の塗布、同時二箇所の粘性材料の塗布、二箇所を９０度回転させた塗布、多数箇所の同時塗布が可能となっている。これにより、図８に示すように、異なる向きで回路基板４２に実装される電子部品４３に対応した位置で、同時に複数箇所の粘性材料塗布を可能にしている。
【００３７】
上記した図示しない制御部は、一般的な情報処理機能の他に、制御条件記録用のメモリ、設定入力を制御条件に変換するための制御条件作成手段（プログラム）、記憶されている制御条件とモータ２２に結合されたエンコーダからの回転位置・回転速度・回転加速度信号とから制御信号を発生する手段を備えている。制御部は、上昇、下降速度、加速度、回転角度の組合せを、例えば高速、中速、低速など、数種類設定しておき、上昇、下降速度、加速度、回転角度などの動作パターンをその中から選択できるように構成されている。また、選択されたパターンはメモリに記憶するように構成されている。
【００３８】
次に、このように構成された粘性材料塗布装置を用いた粘性材料の塗布最適化方法を説明する。
まず、本実施の形態による塗布最適化方法の手順の流れを図９を参照して説明する。図９において、Ｓ１では、最適化を行うため移動距離と回転角度の範囲を設定する。Ｓ２では、生産プログラムで設定されている吐出ノズル３４から最適化を行う吐出ノズル３４を選択し、生産プログラムより選択された吐出ノズル３４のブロックを求める。
【００３９】
Ｓ３では、所定範囲の回転角度が設定されているブロックをＳ２で求められたブロックより求める。Ｓ４では、最適化の設定範囲内で移動距離が最短のブロックをＳ３で求められたブロックより求める。Ｓ５では、求められたブロックの順に生産プログラムの並べ替えを行う。Ｓ６では、所定範囲の回転角度が設定されているブロックの並べ替えが終了したか判断する。Ｓ７では、選択されたノズルのブロックの並べ替えが全て終了したか判断する。Ｓ８では、生産プログラムの全ブロックの最適化処理が終了したか判断する。
【００４０】
次に、この塗布最適化方法の具体例を図１９、図９、図１０、図１１を参照しながら説明する。
図９は第一の実施の形態の手順を表すフローチャート、図１０は第一の実施の形態によりブロックを並べ替えた生産プログラムの説明図、図１１は第一の実施の形態における吐出ノズルヘッドの移動状況を表す説明図である。
塗布最適化は、２種類の吐出ノズル３４でそれぞれ６点ずつ任意の位置に粘性材料を吐出する図１９に示した生産プログラム（Ａ）を用い、１番目の吐出ノズルの後、２番目の吐出ノズルの順に、回転角度が０°と９０°のグループに分けながら移動距離が最短になるように最適化を行う。
【００４１】
まず、１番目の吐出ノズル３４において、回転角度が０°で設定されており、開始点（０，０）に最も近い図１９に示すブロックＮ２を全１２ブロックより求め、このブロックＮ２を図１０に示すブロックＶ１として生産プログラム(Ｃ)を生成する。第２点目のブロックの検出は、残り１１ブロックの中より回転角度が０°でブロックＶ１に最も近いブロックＮ６を求め、ブロックＶ２として生産プログラム(Ｃ)を生成する。
【００４２】
第３点目以降も同様に１番目の吐出ノズル３４で回転角度が０°で移動距離が近いブロックを求め、求めた順に並べ替える。１番目の吐出ノズル３４で回転角度が０°で生産するブロックの並べ替えが終了したら、１番目の吐出ノズル３４で回転角度が９０°の設定がされているブロックの並び替えを行う。
【００４３】
１番目の吐出ノズル３４で回転角度９０°が設定されているブロックＮ５、Ｎ１１を検出し、ブロックＶ４、ブロックＶ５として生産プログラム(Ｃ)を生成する。１番目の吐出ノズルで回転角度９０°が設定されているブロックの並べ替えが終了したら、１番目の吐出ノズルで生産するブロックＶ１〜Ｖ６の並べ替えを全て終了したら、２番目の吐出ノズルも同様に回転角度０°が設定されているブロックＮ４、Ｎ９、Ｎ１０、Ｎ１２を検出し、ブロックＶ７〜Ｖ１０の順に並べ替え、回転角度９０°が設定されているブロックＮ３、Ｎ８を検出し、ブロックＶ１１〜Ｖ１２の順に並び替える。これにより、ブロックＶ１〜Ｖ１２の生産プログラム(Ｃ)が生成できる。Ｖ１〜Ｖ１２の吐出ノズル３４の移動状況は、図１１に示す通りとなる。
【００４４】
このように、上記の塗布最適化方法は、複数の箇所を、同一回転角度ごとの角度別塗布グループに分ける生産プログラム処理と、それぞれの角度別塗布グループの中の複数の箇所を、吐出ノズル３４の移動量の小さい順に並び替える生産プログラム処理とを実行する。その後、全ての複数の箇所に対する塗布を、移動量の小さい順で、角度別塗布グループごとに実行する。
【００４５】
これにより、一つの回路基板に対する吐出ノズル３４の移動及び回転の重複動作が減少し、その結果、総動作量が小さくなり、高速で安定した粘性材料の吐出動作が可能になる。
【００４６】
次に、本発明に係る塗布最適化方法の第二の実施の形態を説明する。
図１２は第二の実施の形態の手順１を表すフローチャート、図１３は第二の実施の形態の手順２を表すフローチャートである。
【００４７】
図１２において、Ｓ１１では、最適化を行うため移動距離と回転角度の範囲を設定する。Ｓ１２では、生産プログラム（Ａ）で設定されている吐出ノズル３４から、最適化を行う吐出ノズル３４を選択し、生産プログラム（Ａ）より選択された吐出ノズル３４のブロックを求める。
【００４８】
Ｓ１３では、最適化の設定範囲内で移動距離が最短のブロックをＳ１２で求められたブロックより求める。Ｓ１４では、求められたブロックの順に生産プログラムの並べ替えを行う。Ｓ１５では、選択された吐出ノズル３４のブロックの並べ替えが全て終了したか判断する。Ｓ１６では、Ｓ１４で並び替えられたブロックの集まりより回転移動を考慮した並び替えを行う。Ｓ１７では、生産プログラムの全ブロックの最適化処理が終了したか判断する。
【００４９】
Ｓ１６の回転移動を考慮した並び替え方法は、図１３に示すように、まず、Ｓ２１で、次のブロックで回転角度が切り替わるブロックを検出する。Ｓ２２では、現ブロックと同じ回転角度のブロックを検出する。Ｓ２３では、Ｓ２２で検出したブロックの回転角度が次に切り替わるブロックを検出する。Ｓ２４では、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３で検出したブロック間での移動距離より並び替えた時の移動時間を算出する。
【００５０】
Ｓ２５では、並び替え前と、並び替え後での移動時間を比較する。Ｓ２６では、ブロックの並び替えを実施する。Ｓ２７では、Ｓ１４で並び替えられたブロックの集まりに対する回転角度を考慮した並び替えを全て終了したか判断する。
【００５１】
次に、この塗布最適化方法の具体例を図１９、図１４、図１５、図１６、図２２を参照しながら説明する。
図１４は第二の実施の形態によりプロックを並べ替えた生産プログラムの説明図、図１５は第二の実施の形態における吐出ノズルヘッドの移動状況を表す説明図、図１６は第二の実施の形態における並び替えの有無による移動量の違いを説明図する図である。
【００５２】
塗布最適化は、２種類の吐出ノズル３４でそれぞれ６点ずつ任意の位置に吐出する生産プログラム(Ａ)を用い、座標（０，０）から５０ｍｍずつの範囲で、回転角度の移動時間を考慮して、１番目の吐出ノズル３４の後、２番目の吐出ノズル３４の順に最適化を行うものとする。
【００５３】
まず、１番目の吐出ノズルで座標（０，０）から５０ｍｍの範囲で最も近い位置に吐出する図１９に示したブロックＮ２を全１２ブロックより求め、この求めたブロックＮ２を図２２に示したブロックＭ１として生産プログラム(Ｂ)を生成し直す。第２点目のブロックの検出は、５０ｍｍ範囲ごとに残り１１ブロックより求めたブロックＮ２から最短の位置に吐出するブロックＮ７を求め、ブロックＭ２として生産プログラム(Ｂ)を生成し直す。第３点目以降も同様に１番目の吐出ノズル３４で吐出するブロックを全て各々が近い順にブロックＮ１１、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ１を検出し、ブロックＭ３、Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６の順に並べ替える。
【００５４】
次に、図１６に示すように回転角度の切り替わるブロックを求めて、並び替えを行わない場合（ケース１；最大移動量＝ａの最大移動量＋ｂの最大移動量＋ｃの最大移動量）と、回転角度が切り替わる所で並び替えを行う場合（ケース２；最大移動量＝ｄの最大移動量＋ｅの最大移動量＋ｆの最大移動量）の最大移動量を求める。求めた最大移動量からケース１とケース２を比較して、ケース１が小さい場合は、▲１▼、▲２▼〜▲３▼、▲４▼〜▲５▼、▲６▼の順で塗布順序を決定し、並べ替えを行わない。また、ケース２が小さい場合は、▲１▼、▲４▼〜▲５▼、▲２▼〜▲３▼、▲６▼の順で塗布順序を並べ替えを行う。
【００５５】
図２２に示す生産プログラム（Ｂ）のブロックＭ１〜Ｍ６を用い、０°から９０°への最大移動量がＸＹ移動の例えば４５（ｍｍ）に相当するものとして、本実施の形態の塗布最適化方法を更に説明する。
まず、回転角度が変わるブロックＭ２、Ｍ４、Ｍ５を求める。次に、並び替えない場合のケース１について、最大移動量を計算する。ケース１のａの部分として、ブロックＭ１からＭ２の最大移動量は、Ｘが２０、Ｙが２０、回転が４５となるため、ａは４５となる。
【００５６】
次に、ケース１のｂの部分として、ブロックＭ３からＭ４の最大移動量は、Ｘが４０、Ｙが４０、回転が４５となるため、ｂは４５となる。次にケース１のｃの部分として、ブロックＭ４からＭ５の最大移動量は、Ｘが２０、Ｙが０、回転が４５となるため、ｃは４５となる。よって、ケース１の最大移動量は、ａ＋ｂ＋ｃ＝４５＋４５＋４５＝１３５となる。
【００５７】
次に、並び替えを行う場合のケース２について、最大移動量を計算する。ケース２のｄの部分として、ブロックＭ１からＭ４の最大移動量は、Ｘが４０、Ｙが２０、回転が０となるため、ｄは４０となる。次にケース２のｅの部分として、ブロックＭ４からＭ２の最大移動量は、Ｘが２０、Ｙが０、回転が４５となるため、ｅは４５となる。次にケース２のｆの部分として、ブロックＭ３からＭ５の最大移動量は、Ｘが６０、Ｙが４０、回転が０となるため、ｆは６０となる。よって、ケース２の最大移動量は、ｄ＋ｅ＋ｆ＝４０＋４５＋６０＝１４５となる。
【００５８】
従って、ケース１の最大移動量１３５と、ケース２の最大移動量１４５を比較すると、並べ替えを行わないケース１の場合の方が小さいため、生産プログラム（Ｂ）のブロックＭ１〜Ｍ３は、そのままの並びで生産プログラム（Ｄ）のブロックＷ１〜Ｗ３を生成する。
【００５９】
次に、回転角度が変わるブロックＭ４、Ｍ５、Ｍ６について並べ替え処理を行う。ケース１の最大移動量は、ａが４５、ｂが４５、ｃが４５で１３５である。ケース２の最大移動量は、ｄが６０、ｅが４５、ｆが２０で１２５となる。即ち、ケース２の並び替えを行った場合の方が移動量が小さくなる。
【００６０】
従って、生産プログラム（Ｂ）のブロックＭ４〜Ｍ６は、ブロックＭ５、Ｍ４、Ｍ６の順に並び替え、生産プログラム（Ｄ）のブロックＷ４〜Ｗ６を生成する。２番目のノズルも同様に回転角度を考慮して並び替えると、生産プログラム（Ｂ）のブロックＭ７〜Ｍ１２は、Ｍ７〜９、Ｍ１１、Ｍ１０、Ｍ１２の順に並び替えられ、生産プログラム（Ｄ）のブロックＷ７〜Ｗ１２が生成できる。
【００６１】
このように、上記の塗布最適化方法は、複数の箇所を、吐出ノズル３４の移動量の小さい順に並び替える生産プログラム処理と、この移動量の小さい順に並び替えた複数の箇所で吐出ノズル３４が移動及び回転する総動作量を求める生産プログラム処理と、移動量の小さい順に並び替えた複数の箇所を更に同一回転角度ごとの角度別塗布グループに並び替えた複数の箇所で吐出ノズル３４が移動及び回転する総動作量を求める生産プログラム処理とを実行する。そして、同一回転角度ごとの並び替えを行わない場合と、この並び替えを行った場合との総動作量の大小を比較する生産プログラム処理を実行する。その後、全ての複数の箇所に対する塗布を、総動作量の小さい比較結果に基づき、並び替えを行わない順又は並び替えを行った順で実行する。
【００６２】
これにより、移動量の小さい順に並び替えた複数の箇所は、同一回転角度ごとの角度別塗布グループに並び替えられない場合と、並び替えられる場合とに分けられる。即ち、塗布順序がより総動作量の小さい順に最適化される。この結果、総動作量が小さくなり、高速で安定した粘性材料の吐出動作が可能になる。
【００６３】
次に、本発明に係る塗布最適化方法の第三の実施の形態を説明する。
図１７は第三の実施の形態の手順を表すフローチャートである。
本実施の形態による塗布最適化方法は、上記した第一、第二の実施の形態で求めた生産プログラムに基づき、粘性材料を塗布するに際し、粘性材料の変形を是正する試し打ちを実施することに特徴を有する。
【００６４】
図１７において、Ｓ３１では、生産プログラムで指定されている吐出ノズル３４を選択する。Ｓ３２では、生産プログラムで指定されている回転角度で試し打ち動作を行う。Ｓ３３では、生産プログラムで指定されている吐出ノズル３４での生産を行う。Ｓ３４では、生産プログラムの次ブロックで設定されている回転角度が切り替わっているか判断する。Ｓ３５では、生産プログラムの次ブロックで選択されている吐出ノズル３４が切り替わっているか判断する。Ｓ３６では、生産プログラムの全ブロックの生産が終了したか判断する。
【００６５】
次に、この塗布最適化方法の具体例を図１４の生産プログラム（Ｄ）を参照しながら説明する。
塗布最適化は、上記した第二の実施の形態で求めた生産プログラム（Ｄ）を用い、塗布動作を行う過程において、所定範囲の回転角度が切り替わるごとに試し打ち動作を行う。
【００６６】
まず、ブロックＷ１の塗布動作の前に、ブロックＷ１の回転角度で試し打ち動作を行う。次に、回転角度の範囲が切り替わるブロックＷ２の塗布動作を行う前に、ブロックＷ２の回転角度で試し打ち動作を行う。次に、回転角度の範囲が切り替わるブロックＷ５でも同様に、ブロックＷ５の塗布動作を行う前に試し打ち動作を行う。２番目の吐出ノズル３４が切り替わるブロックＷ７以降も同様に、回転角度の範囲が切り替わるブロックＷ７、Ｗ１１で試し打ち動作を行ってから生産動作を行う。
【００６７】
試し打ちによる粘性材料の塗布状態は認識カメラ（図示せず）にて撮像され、認識カメラから出力される撮像情報に基づき上記した制御部は、試し打ちによる塗布の面積を測定することで、予め定めている目標塗布径に対する良否を判断する。このようにして試し打ちによる塗布の塗布径が目標塗布径の許容範囲内に入るまで試し打ち、撮像動作が行われ、試し打ち塗布径が目標塗布径の許容範囲内に入った後、回路基板への粘性材料の塗布を開始する。
【００６８】
このように、吐出ノズル３４の回転角度が切り替わるごとに、粘性材料の試し打ち動作を行うことで、回転角度の切り替えによって生じる吐出ノズル先端における粘性材料の変形が是正でき、吐出量、吐出形状の安定した粘性材料の塗布が可能になる。
【００６９】
次に、本発明に係る塗布最適化方法の第四の実施の形態を説明する。
図１８は第四の実施の形態の手順を表すフローチャートである。
本実施の形態による塗布最適化方法は、上記した生産プログラムの並べ替えを行わずに、動作時において所定の回転角度のブロックを選択的に実行することに特徴を有する。
【００７０】
図１８において、Ｓ５１で、塗布動作を行うブロックよりノズルの回転角度を求め、優先して塗布動作を行うノズルの回転角度の範囲を決定する。Ｓ５２では、塗布動作を行う。Ｓ５３では、選択する生産ブロックの番号を１つ進める。Ｓ５４では、生産プログラムが最終ブロック又はノズルが切り替ったブロックになったかを判断する。Ｓ５５では、同種のノズルでの塗布動作が全て終了したか判断する。Ｓ５６では、生産ブロックが全て終了したかを判断する。Ｓ５７では、選択されたブロックが既に塗布動作の実施されたブロックかを判断する。Ｓ５８では、選択されたブロックが優先して塗布動作を行う回転角度の範囲に入っているかを判断する。また、Ｓ５９では、塗布動作中の同一ノズルが設定されている連続するブロックの先頭ブロックの番号に戻す。Ｓ６０では、優先して塗布動作を行う回転角度の範囲を他の範囲に変更する。以上の塗布動作の手順は、粘性材料塗布装置の制御部に入力され、指定された生産プログラムに対して、ブロックの並べ替え作業を行うことなく、制御部内部にて生産プログラム自体を変更することなしに実行される。
【００７１】
次に、この塗布最適化方法の具体例を図２２に示す生産プログラム（Ｂ）を参照しながら説明する。まずブロックＭ１より、優先するノズルの回転角度を求める。ブロックＭ１の回転角度は０゜であるため、優先する回転角度を０°として決定する（Ｓ５１）。そして、このブロックＭ１に対する塗布動作を実行する（Ｓ５２）。
次に、ブロック番号を１つ進め、ブロックＭ２を選択する（Ｓ５３）。選択されたブロックＭ２が、生産ブロックの最終ブロックでないことを確認して、先のブロックＭ１のノズルから変化がないかを判断する（Ｓ５４）。この場合、同じノズルで塗布動作するため、Ｍ２が未実施であることを確認して（Ｓ５７）、優先して塗布動作を行う回転角度０゜かどうかを判断する（Ｓ５８）。ブロックＭ２は、回転角度が９０°のため生産を行わずに次のブロックへ移行する（Ｓ５３）。同様にブロックＭ３，Ｍ５も回転角度が９０°のためスキップさせ、ブロックＭ４，Ｍ６の塗布動作を先に実行する。
【００７２】
ブロックＭ７は先のノズル番号１からノズル番号が２に変化しているので、生産ブロック番号をＭ１に戻し（Ｓ５５，Ｓ５９）塗布動作を実行していないブロックＭ２，Ｍ３，Ｍ５に対して、回転角度の優先角度範囲を変更し（Ｓ６０）、同様の処理を行うことで、回転角度毎に塗布動作を実行する。
【００７３】
次にノズル番号２のブロックＭ７〜Ｍ１２に対しても同様の処理で生産動作を実施する。以上の動作を全ての塗布動作が終了するまで行う（Ｓ５６）。本処理を実施することで、ノズルの回転角度毎にプログラムの並べ替えを実施していない生産プログラムをそのまま用いても、回転角度毎の塗布動作を実行させることができる。また、ノズル毎に並び替えが実施されていない場合にも、同一種類のノズルを優先させる塗布動作と回転角度毎に優先した塗布動作とを同時に実行させることができる。
【００７４】
このように、本実施形態の塗布最適化方法によれば、生産プログラムに基づいてノズルに塗布動作を実行させる際に、設定された回転角度と同範囲の回転角度で吐出動作を行うブロックを、生産プログラムから選択的に抽出して実行することで、同範囲の回転角度毎に吐出動作を行わせることができる。これにより、同一吐出ノズルに対する交換動作が一回のみとなり、複数種類の吐出ノズルを用いる場合において、同一吐出ノズルに対して複数回の交換動作を行うことにより発生する重複交換動作の無駄が排除できる。
【００７５】
また、生産プログラムの並べ替えを行うことなく、粘性材料の塗布時に回転角度が同範囲となるブロック同士を先に実行するといった塗布手順を用いて処理することで、従来用いていた生産プログラムをそのまま使用することができ、粘性材料の塗布工程を増やすことなく効率的に塗布動作が行えるようになる。
【００７６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る粘性材料の塗布最適化方法によれば、回路基板上の複数の箇所に、任意の回転角度で粘性材料を順次吐出塗布するに際し、複数の箇所を、同一回転角度ごとの角度別塗布グループに分け、それぞれの角度別塗布グループの中の複数の箇所を、吐出ノズルの移動量の小さい順に並び替える生産プログラム処理を実行した後、全ての複数の箇所に対する塗布を、移動量の小さい順で、かつ角度別塗布グループごとに実行するので、一つの回路基板に対する吐出ノズルの移動及び回転の総動作量を小さくして、高速で安定した粘性材料の吐出動作を行うことができる。
また、本発明に係る粘性材料の塗布最適化方法によれば、生産プログラム中の、所定の回転角度の範囲で吐出動作を行うブロックを選択的に実行することにより、生産プログラムの並び替えを行うことなく、所定の回転角度毎に吐出動作が行え、同一吐出ノズルに対して複数回の交換動作を行うことにより発生する重複交換動作の無駄が排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布最適化方法に使用する粘性材料塗布装置の概略構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示した回路基板搬送機構部の拡大斜視図である。
【図３】図１に示した粘性材料塗布ヘッドユニットの拡大斜視図である。
【図４】図３に示した吐出ノズルヘッドの拡大断面図である。
【図５】吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図である。
【図６】２つの吐出口を有する吐出ノズル先端の側面視を（ａ）、下面視を（ｂ）で示した説明図である。
【図７】粘性材料の一箇所の塗布パターンを（ａ）、二箇所の塗布パターンを（ｂ）、９０度回転させた二箇所の塗布パターンを（ｃ）、四箇所の塗布パターンを（ｄ）で示した説明図である。
【図８】回路基板上の部品実装位置と、粘性材料塗布位置との関係を表した平面図である。
【図９】第一の実施の形態の手順を表すフローチャートである。
【図１０】第一の実施の形態によりプロックを並べ替えた生産プログラムの説明図である。
【図１１】第一の実施の形態における吐出ノズルヘッドの移動状況を表す説明図である。
【図１２】第二の実施の形態の手順１を表すフローチャートである。
【図１３】第二の実施の形態の手順２を表すフローチャートである。
【図１４】第二の実施の形態によりプロックを並べ替えた生産プログラムの説明図である。
【図１５】第二の実施の形態における吐出ノズルヘッドの移動状況を表す説明図である。
【図１６】第二の実施の形態における並び替えの有無による移動量の違いを説明図する図である。
【図１７】第三の実施の形態の塗布最適化方法の手順を表すフローチャートである。
【図１８】第四の実施の形態の塗布最適化方法の手順を表すフローチャートである。
【図１９】従来の塗布最適化方法の手順を表すフローチャートである。
【図２０】回路基板上の複数の塗布箇所をＮ１〜Ｎ１２のブロック番号で示すとともに、そのＸ座標、Ｙ座標、ノズル番号、ノズル回転角度を示した並び替え前の生産プログラムの説明図である。
【図２１】並び替え前の生産プログラムにおける吐出ノズルヘッドの移動状況を表す説明図である。
【図２２】従来の塗布最適化方法により並び替えた後の生産プログラムの説明図である。
【図２３】従来の塗布最適化方法により並び替えた後の生産プログラムにおける吐出ノズルヘッドの移動状況を表す説明図である。
【符号の説明】
３４…粘性材料吐出ノズル
４０…粘性材料
４２…回路基板

Claims

異なる回転角度に回転自在な粘性材料吐出ノズルを用いて、回路基板上の複数の箇所に、任意の前記回転角度で粘性材料を順次吐出塗布するに際し、一つの前記回路基板に対する前記吐出ノズルの移動及び回転の総動作量を小さくするように前記複数の箇所への塗布順序を最適に設定する粘性材料の塗布最適化方法であって、
前記複数の箇所を、同一回転角度ごとの角度別塗布グループに分ける生産プログラム処理と、
それぞれの該角度別塗布グループの中の複数の箇所を、前記吐出ノズルの移動量の小さい順に並び替える生産プログラム処理とを実行した後、
全ての前記複数の箇所に対する塗布を、前記移動量の小さい順で、前記角度別塗布グループごとに実行することを特徴とする粘性材料の塗布最適化方法。
生産プログラムに基づいて、回転自在な吐出ノズルから粘性材料を回路基板上に吐出させる粘性材料の塗布最適化方法であって、
前記生産プログラム中の、所定の回転角度の範囲で吐出動作を行うブロックを選択的に実行することで、前記所定の回転角度毎に吐出動作を行うことを特徴とする粘性材料の塗布最適化方法。
請求項１または請求項２のいずれかに記載の粘性材料の塗布最適化方法であって、
吐出ノズルの回転角度が切り替わるごとに、前記粘性材料を吐出させる所定回数の試し打ち動作を行うことを特徴とする粘性材料の塗布最適化方法。