JP4185367B2 - Support member placement work support device, substrate work system including the support member placement method, and support member placement method - Google Patents

Support member placement work support device, substrate work system including the support member placement method, and support member placement method Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板（プリント配線板を含む）を支持する支持部材を１つ以上備える基板支持装置における支持部材の支持面への配置を容易にする技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板には、電子回路の構成部品である電子回路部品の装着や接着剤等高粘性流体の塗布等、種々の作業が施される。これらの作業が行われる場合、回路基板が裏面側へ撓むことを防止するために、回路基板を裏面側から支持部材に支持させることが行われている。その際、回路基板の裏面側の配線パターンに既に電子回路部品が装着されている場合のように、回路基板が裏面の限られた部分においてのみ支持可能である場合がある。そのような場合には、支持部材は基板支持装置の支持板に、電子回路部品等を避けて回路基板を支持するように配置され、場合によっては配線パターンも避けるように配置される。
【０００３】
従来、例えば、特許文献１に記載のように、回路基板の既に電子回路部品の装着されている裏面を撮像手段により撮像し、その撮像により得られた画像データと、予め記憶手段に記憶された支持部材の配設位置のデータとの表す２つの画像を重ね合わせ、その合成画像をディスプレイに表示させることが行われていた。作業者は、その合成画像を見ながら、実際の支持板上において上記配設位置データの表す、電子回路部品と干渉しない部分に支持部材を配置していた。
しかしながら、合成画像を見ることにより表示画面上のどの位置に支持部材を配置すべきかは判別できても、その合成画像における支持部材の位置が、実際に支持部材が配置される支持板のどこに対応するかを判断することは容易ではなく、また、表示画面を確認しつつ支持部材配置作業を行うため、配置に時間を要したり、配置の位置精度が低下する問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３２３８９７号公報
【特許文献２】
特開平６−１６９１９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、回路基板を裏面において支持する支持部材の配置を容易にかつ正確に行い得るようにすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の支持部材配置作業支援装置，それを備える対基板作業システム，および支持部材配置方法が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組み合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００６】
なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に相当し、(2)項および(3)項を合わせたものが請求項２に、(4)項が請求項３に、(5)項が請求項４に、(6)項が請求項５に、(7)項が請求項６に、(8)項が請求項７に、(9)項が請求項８にそれぞれ相当する。
【０００７】
（１）裏面に電子回路部品が装着された回路基板を前記裏面において支持する１つ以上の支持部材と、その支持部材を支持面において支持する支持板とを含む基板支持装置における支持部材の支持面への配置を支援する支持部材配置作業支援装置であって、
前記回路基板の前記裏面に前記電子回路部品が装着された状態を実際には回路基板の表面側から透視することは不可能であるが、透視可能であると仮想した場合に、その透視によれば得られるはずの少なくとも電子回路部品の像である仮想透視画像を、前記支持板の前記支持面に投影する画像投影装置を含むことを特徴とする支持部材配置作業支援装置。
支持部材が回路基板を裏面において支持するとき、裏面と支持板とは互いに対向する。そのため、回路基板の裏面の状況を回路基板の表面側から透視したものに相当する仮想透視画像を支持板の支持面に投影すれば、あたかも支持台の支持面上に回路基板の裏面の状況が転写されたような画像が投影されることとなり、作業者等による支持部材の配置が容易となる。回路基板の裏面をその裏面に対向する方向から見た状態の画像をそのまま支持面に投影すれば、それは回路基板の裏面が表面として機能する状態、すなわち電子回路部品が装着される状態での投影であり、支持部材によって支持される場合とは表裏反転させられた状態であることを考慮して支持部材の配置を行うことが必要であるのに対し、そのような考慮が不要になるからである。また、ディスプレイに表示された画像を参照しながら支持板に支持部材を配置する場合と比較して、実際に支持部材が配置されるべき支持板の支持面に上記画像を投影することにより、電子回路部品と干渉しない部分に正確に支持部材を配置することができる。支持面に投影されるべき画像は、後述のように、撮像装置により撮像された回路基板の裏面の画像から作成されたものとしてもよいし、回路基板の設計データに基づいてコンピュータグラフィックス等により作成されたものとしてもよい。
【０００８】
（２）前記電子回路部品が装着された前記回路基板の裏面を撮像する撮像装置を含む (1)項に記載の支持部材配置作業支援装置。
（３）前記撮像装置により撮像された画像を表裏反転させて前記仮想透視画像を得る反転部を含み、かつ、前記画像投影装置が、その反転部により取得された仮想透視画像を前記支持面にその支持面に対向する側から投影するものである (2)項に記載の支持部材配置作業支援装置。
撮像装置により撮像された画像が表裏反転されれば、画像投影装置によって支持板の支持面にその支持面に対向する側から投影される画像は、丁度回路基板の表面側から裏面の状況を透視したものに相当する仮想透視画像となり、その画像に従って容易に支持部材を配置できる。
なお、付言すれば、支持板を半透明板により作製し、その支持板に、支持面とは反対側から、前記回路基板の裏面を撮像した画像を投影すれば、支持板に仮想透視画像を形成することができ、前記 (1)項に記載の支持部材配置作業支援装置にはこの態様も包含される。しかし、この態様には、支持板の材質に制約があり、かつ、投影装置を支持板の下方に設けなければならないという制約もあるため、一般には、本項に記載の態様の方が望ましい。
（４）前記仮想透視画像に、前記支持部材に支持させるべきことが予め定められている位置である支持位置を指示する支持位置指示像を付加する支持位置指示像付加部と、内側に前記支持位置を設定すべきことが予め定められている領域である支持領域の像を付加する支持領域像付加部との少なくとも一方を含む (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の支持部材配置作業支援装置。請求項１または２に記載の支持部材配置作業支援装置。
支持領域の像は、回路基板の電子回路部品が装着されていない空いている領域であって、支持部材による支持位置として適した領域を表す像である。撮像装置により撮像された回路基板の裏面の画像に、上記支持領域の像を付加すれば、支持部材の配置個所として適した個所を支持面上により的確に示すことができる。支持位置指示像を付加すれば一層的確に示すことができる。
【０００９】
（５）前記基板支持装置が、その基板支持装置と、その基板支持装置に支持された回路基板に対して予め定められた作業を行う対基板作業装置とを含む対回路基板作業機の前記基板支持装置であり、その対回路基板作業機から取り外された前記支持板を前記画像投影装置に対して位置決めして着脱可能に保持する支持板保持装置を含む (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の支持部材配置作業支援装置。
支持板を画像投影装置に対して位置決めして支持板保持装置に保持させることにより、支持板の支持面に仮想透視画像を正確に投影することができ、支持部材の配置の精度を向上させることが容易となる。
（６）前記基板支持装置により支持された回路基板に接触子を予め設定した設定力で接触させ、回路基板の撓み量が設定値を超える場合には、その部分において、基板支持装置による回路基板の支持機能が不足していると検出する支持機能検出装置を含む (1)項ないし (5)項のいずれかに記載の支持部材配置作業支援装置。
例えば、基板支持装置により支持された回路基板に接触子を予め設定した設定力で接触させ、回路基板の撓み量が設定値を超える場合には、その部分において、基板支持装置による回路基板の支持機能が不足していることが判り、その支持機能不足部分あるいはその近傍を支持する支持部材を追加し、あるいは支持部材の位置を変更する等の調整作業を行うことが可能となる。
【００１０】
（７）(a)裏面に電子回路部品が装着された回路基板を前記裏面において支持する１つ以上の支持部材と、その支持部材を支持面において支持する支持板とを含む基板支持装置と、(b)その基板支持装置により支持された回路基板に、予め定められた作業を行う対基板作業装置と、(c)前記支持板を着脱可能に保持する第１支持板保持装置とを備えた対回路基板作業機と、
その対回路基板作業機の機外に設けられ、(d)前記支持板を位置決めして着脱可能に保持する第２支持板保持装置と、(e)その第２支持板保持装置に保持された前記支持板の前記支持面に、前記回路基板の前記裏面に前記電子回路部品が装着された状態を実際には回路基板の表面側から透視することは不可能であるが、透視可能であると仮想した場合に、その透視によれば得られるはずの少なくとも電子回路部品の像である仮想透視画像を投影する画像投影装置とを備えた支持部材配置作業支援装置と
を含む対基板作業システム。
(1)項に記載の特徴を有する支持部材配置作業支援装置を備える対基板作業システムが得られる。画像投影装置を対回路基板作業機の機外に設け、画像投影を機外にて行うこととすれば、対回路基板作業機の稼働率を低下させることなく、支持部材の支持板への配置を行うことが可能となる。
（８）前記第１支持板保持装置が、前記支持板をほぼ水平な姿勢で保持し、そのほぼ水平な姿勢のまま前記機外へ取り出されることを許容する支持板保持部を含む(7)項に記載の対基板作業システム。
支持板を上方へ取り出したりする場合と比較して、機外への取出し、および対回路基板作業機への戻し作業が容易となる場合が多い。
【００１１】
（９）裏面に電子回路部品が装着された回路基板を前記裏面において支持する１つ以上の支持部材と、その支持部材を支持面において支持する支持板とを含む基板支持装置において支持部材を支持面へ配置する方法であって、
前記回路基板の前記裏面に前記電子回路部品が装着された状態を実際には回路基板の表面側から透視することは不可能であるが、透視可能であると仮想した場合に、その透視によれば得られるはずの少なくとも電子回路部品の像である仮想透視画像を、前記支持板の前記支持面に投影して形成する画像形成工程と、
その画像形成工程において形成された仮想透視画像に基づいて前記支持部材を前記支持面に配置する配置工程と
を含むことを特徴とする支持部材配置方法。
(1)項に記載の支持部材配置作業支援装置は本項の支持部材配置方法の実施に適したものである。(1)項の説明は本項にもそのまま当てはまる。
（１０）前記電子回路部品が装着された回路基板の裏面を撮像装置により撮像する撮像工程とを含む (9)項に記載の支持部材配置方法。
（１１）前記撮像工程において撮像された画像を表裏反転させることにより、前記仮想透視画像を取得する反転工程を含む(10)項に記載の支持部材配置方法。
(3)項の説明は本項にも当てはまる。
（１２）前記支持面に投影すべき画像を、前記回路基板の設計データに基づいてコンピュータグラフィックスにより作成する画像作成工程を含む (9)項に記載の支持部材配置方法。
（１３）前記仮想透視画像に、前記支持部材による支持に適した領域として推奨される支持領域の像を付加する支持領域像付加工程と、支持部材を配置すべき位置を指示する支持位置指示像を付加する支持位置指示像付加工程との少なくとも一方を含む (9)項ないし(12)項のいずれかに記載の支持部材配置方法。
(4)項の説明がそのまま本項にも当てはまる。
（１４）前記支持板を対回路基板作業機から取り外し、対回路基板作業機の機外において、前記支持部材の配置を行う (9)項ないし(13)項のいずれかに記載の支持部材配置方法。
支持部材の配置を機外にて行うこととすれば、対回路基板作業機の稼働率を低下させることなく、支持部材の支持板への配置を行うことが可能となる。
（１５）前記基板支持装置による回路基板の支持機能を検出する支持機能検出工程を含む (9)項ないし(14)項のいずれかに記載の支持部材配置方法。
(6)項の説明がそのまま本項にも当てはまる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態である対基板作業システムとしての基板製造システムが図示されている。本システムは、上流側（図１においては左側）から順に、(a)回路基板にクリーム状半田を印刷するマスク印刷機２と、(b)比較的小型の電子回路部品を回路基板に装着する第一電子回路部品装着機３と、(c)回路基板に接着剤を塗布する接着剤塗布機４と、(d)比較的大型の電子回路部品を回路基板に装着する第二電子回路部品装着機５と、(e)仮止めされた電子回路部品などを固定するためのリフロー炉６とを含む。これらマスク印刷機２等はそれぞれ対回路基板作業機であり、本システムの各作業機２ないし６の間には、回路基板を搬送する基板搬送装置が設けられ、各作業機２ないし６における各作業が終了する毎に、下流側の作業機へ搬送されるようにされている。本システムはさらに、上記各作業機２ないし６を統括するホストコンピュータ７を備えている。これら作業機２ないし６およびホストコンピュータ７の各構成は既に知られており、第二電子回路部品装着機５（以下、「部品装着機５」と略称する。）を代表的に図面に基づいて説明する。
【００１３】
図２において、部品装着機５のベース１０上には、作業装置としての部品装着装置１６，部品供給装置１８，基板支持装置２０および基板コンベヤ２２等が設けられている。回路基板２４は基板コンベヤ２２により搬送されるとともに、予め定められた作業位置である部品装着位置に位置決めされ、基板支持装置２０により支持される。基板搬送・保持システムは、上記基板支持装置２０および基板コンベヤ２２を含むものである。回路基板２４は、絶縁基板に導電性の配線パターンが設けられたものである。基板支持装置２０については後に詳しく説明する。
【００１４】
基板コンベヤ２２の一側には部品供給装置１８が設けられている。部品供給装置１８は、フィーダ支持台２６上に配列された多数のフィーダ２８を有する。
本部品装着機５においては、その全体についてＸＹ座標面が水平に設定されている。このＸＹ座標面内において互いに直交する２方向の一方をＸ軸方向（図２においては左右方向）とし、他方をＹ軸方向（図２においては上下方向）とする。基板コンベヤ２２はＸ軸方向に平行に配設されている。
【００１５】
部品装着装置１６は、作業ヘッドの一種である部品保持ヘッドとしての装着ヘッド３０がヘッド移動装置としてのＸＹ移動装置３２により、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に平行移動させられて電子回路部品（以下、「部品」と略称する。）３４（図５参照）を搬送し、回路基板２４の被装着面（図５の場合表面３５）に装着するものとされている。
【００１６】
基準マーク撮像システム５８は、回路基板２４に設けられた複数の基準マーク５７を撮像するものであり、撮像装置たるＣＣＤカメラである基準マークカメラおよび照明装置を備えている。基準マーク撮像システム５８は、装着ヘッド３０とともにＸＹ移動装置３２の構成要素である保持部材６０に保持され、互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に平行移動させられる。また、Ｙ軸方向において部品供給装置１８と基板支持装置２０との間の位置には、部品の保持姿勢を撮像する部品撮像システム６８が設けられている。
【００１７】
基板支持装置２０は、図４に示すように、支持部材の一例としての複数の支持ピン７０および支持ピン７１と、それら支持ピン７０等を支持する支持板７２とを備え、図３に示す支持装置昇降装置７４により昇降させられる。支持装置昇降装置７４は、保持板７６を有し、図５に示すように、保持板７６上に支持板７２が着脱可能に保持される。保持板７６の下面からは一対のガイドロッド７８が延び出させられ、ベース１０に固定の案内筒８０に昇降可能に嵌合されている。保持板７６の下面にはまた、ボールねじ８２が固定され、ベース１０に垂直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられたナット８４に螺合されており、ナット８４が昇降用モータ８６（図９参照）によって回転させられることによりボールねじ８２が上下方向に移動し、保持板７６が、ガイドロッド７８および案内筒８０を含む案内装置８８により案内されて昇降させられる。支持装置昇降装置７４によって、基板支持装置２０は、支持ピン７０，７１によって回路基板２４を下方から支持する作用位置と、作用位置から退避させられた退避位置とに昇降可能である。
【００１８】
基板支持装置２０および支持装置昇降装置７４と共に、基板クランプ装置９０が設けられている。基板クランプ装置９０は、基板搬送方向（Ｘ軸方向）に平行に設けられた固定ガイド９２（図２参照）と可動ガイド９４（図２，図３参照）とを備えている。これら固定ガイド９２および可動ガイド９４の互いに対向する面に前述の基板コンベヤ２２が設けられ、回路基板２４を搬送するようにされている。固定ガイド９２および可動ガイド９４にはそれぞれ位置決め面９６（図３に可動ガイド９４についてのみ示す）が設けられ、回路基板２４はそれら位置決め面９６により幅方向において位置決めされた状態で搬送される。
【００１９】
回路基板２４は、図２に示す停止装置９８により予め設定された停止位置ないし作業位置である部品装着位置において停止させられる。停止装置９８は、ストッパ部材１００と、ストッパ部材１００を昇降させ、回路基板２４の搬送経路内に進入して回路基板２４の移動を止める作用位置と、搬送経路から退避して回路基板２４の移動を許容する非作用位置とに移動させるストッパ部材駆動装置（図示省略）とを含む。回路基板２４は、部品装着位置に停止させられた状態において、固定ガイド９２および可動ガイド９４にそれぞれ設けられた上向きの支持面（図示省略）と、基板搬送方向に平行な回動軸線まわりに回動可能に設けられたクランプ部材（図示省略）とによって上下両側から挟まれてクランプされる。
【００２０】
可動ガイド９４は、基板搬送方向と直交する水平方向（本実施形態においてはＹ軸方向）に移動可能に設けられている。図３に示すように、ベース１０に固定の支持ブロック１０２の上端面には、基板搬送方向と直交する方向に延びる案内部材としてのガイドレール１０４が設けられており、可動ガイド９４はその下面に固定の被案内部材としてのガイドブロック１０６においてガイドレール１０４に嵌合されている。可動ガイド９４はこれらガイドレール１０４およびガイドブロック１０６を含む案内装置により案内されて、図示しない送りねじおよびナットを含む移動装置により移動させられ、固定ガイド９２に対して接近，離間させられる。それにより固定ガイド９２，可動ガイド９４の間隔が変更され、基板コンベヤ２２の基板搬送幅が変更される。
前述の基板搬送・保持システムは、基板支持装置２０および基板コンベヤ２２とともに、上記支持装置昇降装置７４，基板クランプ装置９０および停止装置９８を含むものと考えることができる。
【００２１】
基板支持装置２０を説明する。基板支持装置２０を構成する前記支持板７２は板状を成し、保持板７６に固定装置（図示省略）によって着脱可能に、かつ水平に固定されており、回路基板２４を水平な姿勢で支持する。図５の場合、回路基板２４の上面が、回路基板２４が装着される被作業面としての被装着面であり、前記表面３５である。回路基板２４の表面３５とは反対側の面が下面ないし被支持面であって、裏面１１０である。支持板７２は、本実施形態においては、大きさが異なる複数種類の回路基板２４に共通に用いられ、大きさが最大である回路基板２４を支持可能な大きさを有する。なお、前記可動ガイド９４は、基板コンベヤ２２の幅変更時に保持板７６と干渉しないように設けられており、支持板７２とも干渉することはない。
【００２２】
前記支持板７２には、図４に示すように、その上面に開口して複数個の雌ねじ穴１２２がＸ軸，Ｙ軸両方向に等間隔に形成されている。支持板７２の上面ないし表面である支持面１２４には支持ピン７０等が支持される。支持面１２４においてはまた、支持される支持ピン７０等と干渉しない位置に、複数の基準マーク１２６が設けられている。これら基準マーク１２６は、例えば、支持板７２の一対角線上の互いに可及的に隔たった２個所に設けられている。
【００２３】
支持ピン７０，７１は、ピン固定装置１３０により支持板７２に固定され、支持面１２４により支持される。支持ピン７０，７１の支持面である先端面１３１の形状は、本実施形態においては、円形あるいは長方形，正方形等の四角形とされているが、種々の形状を採用可能である。ピン固定装置１３０は、図４および図５に示すように、第一支持部材１３２および第二支持部材１３４を有する。第一支持部材１３２には、第一支持部材１３２の長手方向に平行に延びる長穴１３６が形成されており、第一支持部材１３２は支持板７２上に載置され、長穴１３６を貫通して固定手段としてのボルト１３８が支持板７２の雌ねじ穴１２２に螺合され、第一支持部材１３２が支持板７２に固定される。支持ピン７０，７１は、第二支持部材１３４の回動軸線を中心とする円弧上の位置に位置決めされる。第二支持部材１３４の回動軸線は、第一支持部材１３２のボルト１３８のまわりの回動と長穴１３６に沿った移動との組み合わせにより、雌ねじ穴１２２を囲む円環状の領域内の任意の位置に位置させられる。したがって、支持ピン７０等は、第一支持部材１３２の長穴１３６に沿った相対移動の長さと、第二支持部材１３４の回動軸線と支持ピン７０の軸線との距離との和を半径とし、雌ねじ穴１２２を囲む円環状の領域内の任意の位置に位置決め可能である。この円環状の領域は、ボルト１３８を螺合させる雌ねじ穴１２２を変更することにより移動可能であり、支持板７２に形成されたすべての雌ねじ穴１２２を囲む円環状の領域を重ねれば、支持板７２の上面全体を覆い得るようにされており、そのため、支持ピン７０，７１は支持板７２の上面の任意の位置に位置決め可能である。
【００２４】
基板支持装置２０は、図７および図８に示すように、支持板保持装置１４０の支持板保持部によって、支持板７２をほぼ水平な姿勢で保持するとともに、そのほぼ水平な姿勢のまま部品装着機５の機外へ取り出されることが許容されている。具体的には、支持板保持部は、前記保持板７６を含むとともに、支持板７２を、機内において回路基板２４を支持するための位置である設定位置に位置決めする位置決め装置１４２と、基板製造システムの基板搬送方向と直交する方向であって、かつ、水平な方向への移動を案内する案内装置１４４とを備えている。案内装置１４４は、支持板７２の基板搬送方向における両端部を支持するとともに、ほぼ水平な方向に案内する一対のガイド１４６を備えている。一対のガイド１４６は、保持板７６上に設けられ、横断面形状がコの字形を成し、基板搬送方向と交差する方向に平行に延びる状態で互いに距離を隔てて設けられ、かつ、コの字の開口部が互いに対向する向きに設けられている。本実施形態では、支持板７２は、支持装置昇降装置７４が前記退避位置にある状態で機外へ取り出されるようになっている。一対のガイド１４６は本実施形態では保持板７６に固定されているが、少なくとも一方を他方のガイドに対して接近，離間可能な可動ガイドとしてもよい。なお、上記位置決め装置１４２および案内装置１４４は、後述する機外に設けられた位置決め装置および案内装置と同様に構成されるものであるため、後に説明することとする。
【００２５】
回路基板２４への部品３４の一連の装着作業が開始されるのに先立って、回路基板２４の種類に応じて複数の支持ピン７０，７１が支持板７２に取り付けられる。本実施形態においては、支持板７２は複数種類の回路基板２４に共用されるため、作業者は、部品３４が装着される回路基板２４の種類が変わり、段取替えが行われる毎に、回路基板２４の種類に応じて支持板７２に支持ピン７０，７１を取り付ける。
【００２６】
本実施形態における基板支持装置２０においては、支持板７２における複数の支持ピン７０，７１の配置（セッティング）が機外にて行い得るようになっている。そのため、部品装着機５の機外には、部品装着機５から取り外された支持板７２を設定位置である機外セッティング位置に位置決め保持するための支持板保持装置１５０が設けられている。支持板保持装置１５０は、前記部品装着機５の機内に設けられる支持板保持装置１４０と同様に構成されており、図７および図８に示すように、前記ガイド１４２に案内されて部品装着機５から取り外された支持板７２を機外セッティング位置へ位置決めする位置決め装置１５２と、その位置決めを案内する案内装置１５４とを含んでいる。案内装置１５４は、案内装置１４０と同様、ほぼ水平な方向の移動を案内する一対のガイド１５６を備えている。一対のガイド１５６も、横断面形状がコの字形を成し、コの字の開口部が互いに対向する向きに設けられている。コの字形の上向きの面が案内面１５８とされるとともに、一対のガイド１５６の互いに対向する側面が案内面１５９とされ、支持板７２の移動がこれら案内面１５８，１５９によって案内される。一対のガイド１５６は保持板７６に相当する保持板１５９に固定されているが、少なくとも一方を他方のガイドに対して接近，離間可能な可動ガイドとしてもよいことも前記支持板保持装置１４０におけると同様である。
【００２７】
位置決め装置１５２は、複数（本実施形態の場合２個）の係合装置１６０，１６２を備えている。係合装置１６０，１６２は、それぞれ一対のガイド１５４に、ガイド１５４の長手方向における位置を互いに異にして設けられている。係合装置１６０，１６２は、支持板７２の支持面１２４とは反対側の下面に設けられた被係合部（例えば係合凹部）１６４に係合可能な係合部１６６と、係合部１６６を昇降させる移動装置１７０とを備えている。係合部１６６は、移動装置１７０によって、その係合部１６６を係合凹部１６４に係合させた状態でさらに上昇して支持板７２の支持面１２４とガイド１５４の下向きの面である位置決め面１７１とを当接させる係合位置（図８に実線で図示）と、係合凹部１６４から退避させらた位置であり、ガイド１５４の案内面１５８から引っ込まされた位置である退避位置（図８に二点鎖線で図示）とに移動させられる。係合部１６６は、先端に向かうほど直径が漸減させられたテーパ形状を成しており、係合凹部１６４は、底部に向かうにつれて直径が漸減させられた円錐状を成している。
【００２８】
移動装置１７０は、例えば、流体圧シリンダとしてエアシリンダ１７２と、エアシリンダ１７２のエア圧室１７３にエア圧を供給するエア圧源１７４と、エア圧源１７４とエアシリンダ１７２とを接続する通路１７６の途中に設けられた制御弁装置としての電磁開閉弁１７８とを含むものとすることができる。本実施形態のエアシリンダ１７２は単動シリンダとされ、通常は電磁開閉弁１７８によってエア圧源１７４とエアシリンダ１７２とが遮断され、付勢装置の一種である弾性部材としての圧縮コイルスプリング１８０の付勢力によって係合部１６６と連結されたピストン１８２が前進させられ、係合部１６６が上記係合位置に位置させられる。電磁開閉弁１７８が励磁されて開状態とされれば、エア圧源１７４からエア圧室１７３にエア圧が供給され、ピストン１８２が後退させられることにより係合部１６６が上記退避位置に移動させられる。ピストン１８２の前進限度および後退限度は、それぞれ図示を省略する移動限度規定装置によって規定される。
【００２９】
部品装着機５から取り外された支持板７２は、支持板保持装置１５０の案内装置１５４に案内されて機外セッティング位置まで移動させられ、位置決め装置１５２によって、係合部１６６が支持板７２の係合凹部１６４に係合させられ、係合部１６６がさらに上昇させられて支持板７２の支持面１２４がガイド１５６の位置決め面１７１に当接させられることにより、支持板７２が支持板保持装置１５０に上下方向および水平方向に強固に位置決めされた状態で保持されることになる。
【００３０】
なお、エアシリンダ１７２は複動シリンダでもよい。また、位置決め装置は、上述の構成に限らず、係合部１６６の移動装置（作動装置）を流体圧シリンダに代えて、ばね部材等の付勢装置により構成することも可能である。あるいは、付勢装置あるいは作業者等により支持板を互いに直交する２つの位置決め面に押さえ付けることにより、セッティング位置に位置決めすることも可能である。
【００３１】
本部品装着機５は、図９に示す制御装置２００により制御される。制御装置２００は、制御コンピュータ２０２を主体とするものであり、制御コンピュータ２０２は、ＣＰＵ２０４，ＲＯＭ２０６，ＲＡＭ２０８，入・出力ポート２１０がバスライン２１２により接続されたものである。入・出力ポート２１０には、前記基準マーク撮像システム５８の基準マークカメラ，部品撮像システム６８の部品カメラにより撮像された画像のデータを解析する画像処理コンピュータ２１６，前記ホストコンピュータ７，入力装置２２０等、各種コンピュータ，検出器等が接続されている。本実施形態においては、入力装置２２０はキーボードを備えている。入・出力ポート２１０にはまた、駆動回路２３０を介してＸＹ移動装置３２の駆動源たるＸ軸駆動用モータおよびＹ軸駆動用モータや昇降用モータ８６等の各種アクチュエータが接続されるとともに、駆動回路２３０を介してエアシリンダ１７２の電磁開閉弁１７８が接続されている。
なお、支持板保持装置１５０（の電磁開閉弁１７８）は、ホストコンピュータ７により制御される（図１参照）。
【００３２】
上述のようにして支持板７２が支持板保持装置１５０に保持された状態で、支持板７２の支持面１２４の適宜の位置に支持ピン７０，７１が取り付けられるのであるが、その際に、画像投影装置２５０（図１，図６参照）が利用される。画像投影装置２５０は、回路基板２４の裏面１１０に部品３４が装着された状態を、回路基板２４の表面３５側から透視したものに相当する画像（仮想透視画像）を、支持板７２の支持面１２４に投影する装置である。画像投影装置２５０は、機外（例えば、機外セッティング位置）に設けられ、画像投影装置２５０は、投影装置移動装置としてのＸＹ移動装置２５４により、水平面内の互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に平行移動させられて機外セッティング位置に位置決めされた支持板７２の上方に位置決めされる。画像投影装置２５０およびＸＹ移動装置２５４は、ホストコンピュータ７により制御される。画像投影装置２５０により支持面１２４に投影された画像に基づいて、作業者が部品３４と干渉しない位置であって、支持位置として適した位置に支持ピン７０，７１の先端面１３１が位置するように配置する。
【００３３】
画像投影装置２５０は、例えば、一般に知られる液晶プロジェクタと同様な構成とすることができる。ホストコンピュータ７から送信された画像データを装置内の液晶パネルに表示させ、そのパネルを透過させた光源からの光をレンズ系により支持面１２４に集光させ、仮想透視画像（図１０参照）を支持面１２４に投影するものである。画像投影装置２５０は、部分的に縮尺が異なる画像を補正する手段（ひずみ補正手段）を有する高精度の装置であることが望ましい。あるいは、スライド等のフィルムを含む記録媒体に仮想透視画像を記録し、その記録媒体を透過した光源からの光をレンズ系により支持面１２４に集光させて、仮想透視画像を支持面１２４に投影する装置とすることも可能である。
【００３４】
画像投影装置２５０により支持面１２４に投影される仮想透視画像は、回路基板２４の設計データに基づいてコンピュータグラフィックスにより作成してもよいし、実際に部品３４が装着された裏面１１０の画像を撮像装置２６０により取得して表裏反転させてもよい。撮像装置２６０は、ＣＣＤデジタルカメラ（ビデオ）を含む構成とすることができ、画像投影装置２５０と同様、機外に設けられ、ＸＹ移動装置２５４と同様に構成されるＸＹ移動装置２６２により移動させられる。撮像装置２６０およびＸＹ移動装置２６２もホストコンピュータ７により制御される。なお、基板製造システムにおいて作業が行われる回路基板２４が初めての種類のものである場合には、その回路基板２４の裏面（装着時には表面であるが）に部品３４が装着されるのを待って、実際に部品３４が装着された裏面１１０の画像を取得しなければならない。そのため、回路基板２４の裏面への部品３４の装着作業と、その回路基板２４の表面への部品３４の装着作業との間の時間が短い場合には、仮想透視画像の準備が間に合わず、待ち時間が生じる可能性がある。それに対し、対基板作業の全工程において、コンピュータグラフィックスにより作成された仮想透視画像を投影して支持ピン７０，７１を配置する場合にはその可能性がなく、また、撮像装置２６０を設ける必要もなくなる。
【００３５】
なお、画像投影装置２５０は、基板製造システムにより構成されるライン、あるいは上記ラインを複数備えたライン群について１台設けられることが望ましい。言い換えれば、複数の作業者および管理者から成る１グループが管理するライン毎に１台設けられることが望ましいのである。撮像装置２６０は、１工場につき１台でも十分その機能を果たし得る。ただし、画像投影装置２５０と同様に複数ライン毎に１台設けることも可能である。
【００３６】
支持板７２の支持面１２４に投影すべき画像が、回路基板２４の設計データに基づいて作成され、ホストコンピュータ７のＲＡＭあるいは外部記憶装置に記憶される場合について説明する。上記設計データは、本実施形態においては、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムにより作成されたＣＡＤデータであり、これはコンピュータグラフィックスの一種である。設計データは、回路基板２４の裏面１１０の配線パターンデータ、裏面１１０に装着される部品３４の装着位置データおよび装着される部品３４に関するデータ等を含み、回路基板２４の種類毎に作成され、ホストコンピュータ７のＲＡＭあるいは外部記憶装置に記憶されている。部品３４に関するデータには、例えば、部品３４の種類，寸法，形状，装着姿勢等が含まれる。本実施形態では、設計データは、回路基板の種類を特定するためのデータ、例えば、コードデータを付してホストコンピュータ７の外部記憶装置に記憶させられている。なお、支持ピン７０，７１は回路基板２４を裏面１１０側から支持するため、それを考慮して回路基板２４の裏面１１０の状況の表示が為される。設計データに基づいて、図１０に示すように回路基板２４の裏面１１０の状況を表面側から透視したものに相当する仮想透視画像２７０が投影されるのである。仮想透視画像２７０は、回路基板２４の種類の入力に基づいてホストコンピュータ７から供給され、支持面１２４に投影される。仮想透視画像２７０には、前述の支持面１２４に設けられた基準マーク１２６に対応する位置に複数の基準マーク２７２が設けられている。また、仮想透視画像２７０は、裏面１１０に部品３４が装着される部分と部品３４がない部分とでコントラストがつけられるように作成されている。部品３４がある部分が強調されれば、その部分を避けて支持ピン７０等を配置することがより容易となるからである。ただし、このことは不可欠ではない。以上の工程が画像作成工程である。
【００３７】
本実施形態では、画像投影装置２５０によって、上記仮想透視画像２７０に、支持領域像２７６が付加されたものが支持面１２４に投影される。支持領域像２７６は、支持ピン７０，７１による支持に適した領域として推奨される領域であり、コンピュータによって自動で作成することも可能であるが、本実施形態では、仮想透視画像２７０を参照しつつ管理者，プログラム作成者等によって作成される。仮想透視画像２７０に支持領域像２７６が付加されたものは、それに対応する回路基板２４に対して作業が行われる前に予め作成され、ホストコンピュータ７のＲＡＭあるいは外部記憶装置に回路基板２４の種類を規定するコードデータと対応付けて記憶される。支持領域像２７６は、回路基板２４の種類に応じた寸法，材質，剛性等の性質に精通した管理者等によって作成されることが望ましい。図示を省略する表示装置の画面に上記仮想透視画像２７０を表示させ、管理者等は、裏面１１０の状態を見て、空いている領域であって、支持位置として適した領域を探し、マウス等の入力装置を用いて画面上に指定する。支持位置は、図１０に斜線を施して示すように、四角形の領域で指定され、あるいは点で指定される。四角形には長方形および正方形が含まれる。以上が支持領域像付加工程である。
【００３８】
作業者が回路基板２４の種類を入力し、その入力を確定させる操作部材の操作を行えば、入力された回路基板２４について作成された設計データに基づいて、回路基板２４の裏面１１０の状態、すなわち裏面１１０に部品３４が装着された状態が、配線パターン等（図１０では配線パターンの図示は省略されている）と共に画像投影装置２５０によって回路基板２４の支持面１２４に投影される。また、その仮想透視画像２７０と共に、上記支持領域像２７６が支持面１２４に投影される。この時、支持板７２上に設けられた基準マーク１２６と、仮想透視画像２７０に設けられた基準マーク２７２との各位置が合致するように仮想透視画像２７０および支持領域像２７６の倍率が合わされた状態で投影されるようにされる。以上が画像形成工程である。この投影された仮想透視画像２７０および支持領域像２７６に基づいて、配置工程において、基板支持ピン７０，７１が部品３４と干渉せず、かつ、支持するのに適した部分に配置される。そして、ボルト１３８が第一支持部材１３２に形成された長穴１３６を貫通して支持板７２の雌ねじ穴１２２に螺合されることにより、支持ピン７０，７１が支持板７２上に位置決めされた状態で固定される。
【００３９】
以上のようにして支持板７２上に支持ピン７０，７１が配置された状態で、それら支持ピン７０等を含む基板支持装置２０による回路基板２４の支持機能が検出される。この工程が支持機能検出工程である。回路基板２４の支持機能の検出のために、例えば、図１１に概略的に示すように、実際の回路基板２４と同様に、裏面に電子回路部品の装着された支持機能検出用回路基板３００を基板支持装置２０に支持させ、支持ピン７０等が部品３４と干渉する等により回路基板３００が上向きに凸に突出している部分や、支持機能が不足して下向きに凹んだりして反っている部分がないかどうかが検査される。そして、調整工程において、支持機能が不足している部分に新たに支持ピン７０，７１を追加したり、支持ピン７０，７１による支持位置を変更する等して、基板支持装置２０による支持状態が適切となるように調整される。
【００４０】
上記のように支持機能を検出することに代えて、あるいは、それと共に、支持機能検出装置により支持機能を検出してもよい。支持機能検出装置の一例を図１２に概略的に示す。本実施形態における支持機能検出装置３１０は、本体３１２と、本体３１２に昇降可能に保持される接触子３１４と、接触子３１４を本体３１２から突出する向き（回路基板に接触する向き）に付勢する付勢装置たるばね部材３１６と、接触子３１４の移動量を検出する検出ヘッドたるセンサ３１８とを備えている。センサ３１８は、例えば、差動トランスにより構成することができる。支持機能検出装置３１０は、本実施形態の場合機外に設けられ、ＸＹ移動装置３２０により、水平面内の互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に平行移動させられるとともに、昇降装置３２２によって、回路基板２４（あるいは回路基板３００）に対して接近，離間させられる。このように構成される支持機能検出装置３１０によって、基板支持装置２０に支持された回路基板２４（あるいは回路基板３００）の上面である表面３５の複数個所に接触子３１４を予め設定された設定力（ばね部材３１６の付勢力）で順次接触させ、それぞれにおける接触子３１４の上向きの移動量（回路基板の撓み量を含む高さ位置に対応する）を検出する。接触子３１４の位置が低いほど（接触子３１４の上向きの移動量が小さいほど）、回路基板２４のその部分の高さが低いか、あるいは下方への撓み量が大きいことになる。したがって、検出された各所における接触子３１４の位置のうち、設定限度を超えて低いものがあれば、その部分の支持機能が不足していることが判り、その部分あるいはその近傍に新たに支持ピン７０，７１を追加したり、支持ピン７０，７１による支持位置を変更する等の調整作業が行われる。逆に、接触子３１４の位置が設定限度を超えて高い場合には、支持ピン７０等が部品３４と干渉していることを意味するため、支持ピン７０等の位置が変更される。
【００４１】
以上のようにして支持ピン７０，７１が適正位置に配置された支持板７２は、係合装置１６０，１６２による係合が解除されることにより移動可能な状態とされ、支持板保持装置１５０から外されて部品装着機５の保持板７６上に戻され、支持板保持装置１４０に位置決め保持される。
【００４２】
次に、実際に部品３４が装着された回路基板２４の裏面１１０が撮像装置２６０によって撮像される場合について説明する。この工程が撮像工程である。本実施形態では、裏面１１０の撮像は、機外であって、前記セッティング位置とは異なる場所で実施される。その際、前記位置決め装置１５２と同様に構成される位置決め装置（図示省略）によって回路基板２４が位置決め保持された状態で、撮像装置２６０が回路基板２４の上方に位置させられて裏面１１０が撮像される。
【００４３】
撮像装置２６０により取得された画像のデータは、図６に示すように、ホストコンピュータ７に送られ、ホストコンピュータ７の反転部３３０において、上記画像を表裏反転させて前記仮想透視画像２７０と同様の仮想透視画像２７０が取得される。この工程が反転工程である。その仮想透視画像２７０にも、複数の基準マーク２７２が設けられている。そして、得られた仮想透視画像２７０がホストコンピュータ７から画像投影装置２５０に送られ、前述の画像形成工程および配置工程と同様に、機外のセッティング位置に位置決め保持された支持板７２に仮想透視画像２７０が投影され、その投影像に基づいて作業者が支持面１２４に支持ピン７０等を配置する。前記支持機能検出工程および必要であれば調整工程を経、前述の場合と同様に再び部品装着機５に戻される。
【００４４】
以上、部品装着機５における支持板７２への支持ピン７０，７１の配置について代表的に説明したが、これ以外の対回路基板作業機、例えば、第一電子回路部品装着機３および接着剤塗布機４についても支持ピンの配置は同様に行われるものであるため説明は省略する。
【００４５】
本実施形態において、対回路基板作業機の一例である部品装着機５の部品装着装置１６が対基板作業装置を構成している。また、基板支持装置２０が第１支持板保持装置を構成し、支持板保持装置１５０が第２支持板保持装置を構成している。さらに、ホストコンピュータ７において、撮像装置２６０により撮像された画像を表裏反転させて仮想透視画像２７０を得る部分（反転部３３０）が反転部を構成し、仮想透視画像２７０に支持領域像２７６を付加する部分が支持領域像付加部を構成している。これら反転部，支持領域像付加部，画像投影装置２２０，撮像装置２６０，支持機能検出装置３１０等がそれぞれ支持部材配置作業支援装置を構成している。
【００４６】
本実施形態によれば、仮想透視画像２７０を支持板７２の支持面１２４に投影すれば、あたかも支持面１２４上に回路基板２４の裏面１１０の状況が転写されたような画像が投影されることとなり、その仮想透視画像２７０に基づいて、部品３４との干渉を確実に回避する部分に支持ピン７０等を作業者が容易に配置できる。その仮想透視画像２７０に加えて、支持領域像２７６をも投影させることとすれば、その支持領域像２７６がガイドとなって、回路基板２４の剛性等の性質に精通していない作業者が支持ピン配置を行う場合でも、支持するのに適した位置に支持ピン７０等を配置できる。また、本実施形態では、支持ピン７０等の配置後に支持機能検出工程（および調整工程）を実施することにより、支持ピン７０等を回路基板２４の支持に最適な配置とすることを精度良く実現できる。
【００４７】
前記反転工程の前あるいは後において、撮像により取得された画像（あるいは仮想透視画像２７０）における部品３４が装着された部分と部品３４がない部分とにコントラストをつけて、部品３４がある部分を強調するように補正（加工）する補正工程（加工工程）を実施してもよい。この場合、ホストコンピュータ７は、上記補正工程（加工工程）を実行する補正部（加工部）を備えることとなる。
【００４８】
前記反転工程の後に、上記仮想透視画像２７０に前述の支持領域像２７６を付加する支持領域像付加工程を実施してもよい。
【００４９】
なお、前記実施形態においては、コンピュータグラフィックスにより作成された仮想透視画像２７０と、実際に部品３４が装着された裏面１１０を撮像装置２６０により撮像し、表裏反転させた仮想透視画像２７０との両方が利用可能とされているが、いずれか一方のみを利用可能としてもよい。
【００５０】
前記実施形態においては、機外で支持部材の配置を行う形態について説明したが、機内で支持部材の配置を行うことも可能である。その場合、部品装着機５等の対回路基板作業機が、画像投影装置や撮像装置を備えるものとされる。また、機外で支持板を位置決め保持する支持板保持装置は省略できる。
【００５１】
また、前記実施形態においては、仮想透視画像２７０と共に支持領域像２７６が投影されるようになっていたが、支持領域像２７６に代えて支持ピンを配置すべき位置を指示する支持位置指示像が投影されるようにすることも可能である。支持位置指示像は、支持領域像２７６を利用して支持ピン７０等が配置され、支持機能検出工程や調整工程が実施されて支持ピン７０等の配設位置が決定された後に、支持領域像２７６の代わりに投影されるようにすることも、当初から支持領域像２７６の代わりに投影されるようにすることも可能である。支持位置指示像が仮想透視画像２７０と共に投影されるようにすれば、例えば、作業者が、周辺の部品３４の像に基づいて支持ピン７０等に要求される位置精度を確認しつつ、支持位置指示像の位置に支持ピン７０等を配設することが可能となる等の効果が得られる。ホストコンピュータ７において、仮想透視画像２７０に支持位置指示像を付加する部分が支持位置指示像付加部を構成している。
【００５２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である対基板作業システムとしての基板製造システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】 上記基板製造システムを構成する対回路基板作業機としての電子回路部品装着機を概略的に示す平面図である。
【図３】 上記電子回路部品装着機の基板支持装置および支持装置昇降装置等を示す正面図（一部断面）である。
【図４】 上記基板支持装置を示す平面図である。
【図５】 上記基板支持装置が回路基板を支持した状態の一部を示す正面図である。
【図６】 前記基板製造システムの撮像装置および画像投影装置を概略的に示す図である。
【図７】 上記基板製造システムの支持部材配置作業支援装置の支持板保持装置を示す平面図である。
【図８】 上記支持板保持装置の一部を示す正面断面図である。
【図９】 前記電子回路部品装着機を制御する制御装置のうち本発明に関連の深い部分を示すブロック図である。
【図１０】 支持板の支持面に投影された仮想透視画像および支持領域像を示す平面図である。
【図１１】 基板支持装置によって支持機能検出用回路基板が支持された状態を概略的に示す正面図である。
【図１２】 前記支持部材配置作業支援装置の支持機能検出装置を概略的に示す図である。
【符号の説明】
２：マスク印刷機 ３：第一電子回路部品装着機 ４：接着剤塗布機 ５：第二電子回路部品装着機 ７：ホストコンピュータ ２０：基板支持装置
２４：回路基板 ３４：電子回路部品 ３５：表面 ７０，７１：支持ピン ７２：支持板 ７６：保持板 １１０：裏面 １２４：支持面
１４０：支持板保持装置 １５０：支持板保持装置 ２５０：画像投影装置 ２６０：撮像装置 ２７０：仮想透視画像 ２７６：支持領域像 ３１０：支持機能検出装置 ３３０：反転部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for facilitating the placement of a support member on a support surface in a substrate support apparatus including one or more support members that support a circuit board (including a printed wiring board).
[0002]
[Prior art]
Various operations such as mounting of electronic circuit components that are components of the electronic circuit and application of a highly viscous fluid such as an adhesive are performed on the circuit board. When these operations are performed, in order to prevent the circuit board from being bent toward the back side, the circuit board is supported on the support member from the back side. At that time, there are cases where the circuit board can be supported only at a limited portion of the back surface, as in the case where electronic circuit components are already mounted on the wiring pattern on the back surface side of the circuit board. In such a case, the support member is disposed on the support plate of the substrate support device so as to support the circuit board while avoiding electronic circuit components and the like, and in some cases, disposed so as to avoid the wiring pattern.
[0003]
Conventionally, for example, as described in Patent Document 1, the back surface of the circuit board on which the electronic circuit component is already mounted is imaged by the imaging unit, and the image data obtained by the imaging is stored in the storage unit in advance. Two images represented by the data on the arrangement positions of the support members are superimposed and the combined image is displayed on a display. While looking at the composite image, the worker placed a support member on the actual support plate in a portion that does not interfere with the electronic circuit component, which is indicated by the placement position data.
However, even if it can be determined where the support member should be placed on the display screen by looking at the composite image, the position of the support member in the composite image corresponds to where on the support plate where the support member is actually placed. It is not easy to determine whether to do so, and the support member placement work is performed while checking the display screen, so that there is a problem that time is required for placement and the positional accuracy of the placement is lowered.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-323897 A
[Patent Document 2]
JP-A-6-169198
[0005]
[Problems to be solved by the invention, means for solving problems and effects]
The present invention has been made with the above circumstances as a background, and an object of the present invention is to make it possible to easily and accurately place a support member that supports a circuit board on the back surface. Support member placement work support apparatus, a substrate work system including the support member placement work support apparatus, and a support member placement method. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and the technical features described in the present specification and combinations thereof should not be construed as being limited to those described in the following sections. In addition, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to employ the plurality of items together. It is also possible to select and employ only some items.
[0006]
In each of the following items, item (1) corresponds to item 1, item (2) and item (3) are combined in item 2, item (4) in item 3, item ( (5) corresponds to claim 4, (6) corresponds to claim 5, (7) corresponds to claim 6, (8) corresponds to claim 7, and (9) corresponds to claim 8. To do.
[0007]
(1) A circuit board with electronic circuit components mounted on the back Above A support member placement work support device that supports placement of a support member on a support surface in a substrate support device including one or more support members that support the back surface and a support plate that supports the support member on a support surface. ,
Of the circuit board Above The electronic circuit component is mounted on the back side In reality, it is impossible to see through from the front side of the circuit board, but when it is assumed that it is possible to see through, a virtual perspective image that is an image of at least an electronic circuit component that should be obtained by the seeing through Of the support plate Above A support member arrangement work support device comprising an image projection device that projects onto a support surface.
When the support member supports the circuit board on the back surface, the back surface and the support plate face each other. Therefore, it corresponds to the situation of the back side of the circuit board seen through from the front side of the circuit board. Virtual perspective image Is projected onto the support surface of the support plate, an image as if the state of the back surface of the circuit board is transferred onto the support surface of the support base is projected, which makes it easy for an operator or the like to arrange the support member. Become. If the image of the back side of the circuit board viewed from the direction facing the back side is projected directly onto the support surface, it is projected when the back side of the circuit board functions as the front surface, that is, with electronic circuit components mounted. This is because it is necessary to arrange the support member in consideration of the fact that it is in an inverted state from the case where it is supported by the support member, whereas such consideration is not necessary. is there. Further, in comparison with the case where the support member is disposed on the support plate while referring to the image displayed on the display, the above image is projected onto the support surface of the support plate on which the support member is to be actually disposed. The support member can be accurately arranged in a portion that does not interfere with the circuit component. As will be described later, the image to be projected on the support surface may be created from an image of the back surface of the circuit board imaged by the imaging device, or may be generated by computer graphics or the like based on the design data of the circuit board. It may be created.
[0008]
(2) The support member arrangement work support device according to (1), including an imaging device that images a back surface of the circuit board on which the electronic circuit component is mounted.
(3) The image picked up by the image pickup device is reversed and the image is reversed. Virtual perspective image And the image projection device is acquired by the reversing unit. Virtual perspective image The support member placement work support device according to item (2), wherein the support member is projected onto the support surface from a side facing the support surface.
If the image captured by the imaging device is reversed, the image projected from the side facing the support surface to the support surface of the support plate by the image projection device is seen through the situation from the front side to the back side of the circuit board. Equivalent to Virtual perspective image Thus, the support member can be easily arranged according to the image.
In addition, if the support plate is made of a translucent plate and an image obtained by imaging the back surface of the circuit board is projected on the support plate from the side opposite to the support surface, Virtual perspective image This mode is also included in the support member arrangement work support device described in the above section (1). However, in this aspect, there is a restriction on the material of the support plate, and there is also a restriction that the projection apparatus must be provided below the support plate. Therefore, the aspect described in this section is generally desirable.
(4) The above The virtual perspective image has a predetermined position to be supported by the support member. A support position indicating image adding unit for adding a support position indicating image for indicating a support position; A support region image adding unit that adds an image of a support region that is a region in which it is predetermined that the support position should be set inside. The support member placement work support device according to any one of (1) to (3), including at least one of the following. The support member arrangement | work assistance apparatus of Claim 1 or 2.
Support area These images are vacant areas in which electronic circuit components of the circuit board are not mounted, and represent an area suitable as a support position by the support member. In the image of the back side of the circuit board imaged by the imaging device, Support area If the above image is added, it is possible to more accurately indicate the location suitable as the location of the support member on the support surface. If a support position indication image is added, it can be shown more accurately.
[0009]
(5) In the substrate support device of a circuit board working machine, the substrate support device includes the substrate support device and a substrate work device that performs a predetermined operation on a circuit board supported by the substrate support device. Yes, that The support according to any one of (1) to (4), including a support plate holding device that positions the support plate removed from the circuit board working machine with respect to the image projection device and holds the support plate in a detachable manner. Member arrangement work support device.
By positioning the support plate relative to the image projection device and holding it on the support plate holding device, Virtual perspective image Can be accurately projected, and it is easy to improve the accuracy of the arrangement of the support members.
(6) When a contact is brought into contact with the circuit board supported by the board support device with a preset setting force, and the amount of bending of the circuit board exceeds a set value, the circuit board support function by the board support device in that portion To detect that is missing The support member arrangement work support device according to any one of (1) to (5), including a support function detection device.
For example, when the contact is brought into contact with the circuit board supported by the board support device with a preset setting force and the amount of bending of the circuit board exceeds the set value, the circuit board is supported by the board support device at that portion. It can be seen that the function is insufficient, and it is possible to perform an adjustment operation such as adding a support member supporting the insufficient support function part or the vicinity thereof, or changing the position of the support member.
[0010]
(7) (a) A circuit board with electronic circuit components mounted on the back Above A substrate support device including one or more support members that support the back surface and a support plate that supports the support member on the support surface; and (b) a circuit board supported by the substrate support device. A circuit board working machine comprising: a substrate working apparatus for performing work; and (c) a first support plate holding device that detachably holds the support plate;
(D) a second support plate holding device that positions and holds the support plate in a detachable manner; and (e) is held by the second support plate holding device. Of the support plate Above On the supporting surface of the circuit board Above The electronic circuit component is mounted on the back side In reality, it is impossible to see through from the front side of the circuit board, but when it is assumed that it is possible to see through, a virtual perspective image that is an image of at least an electronic circuit component that should be obtained by the seeing through A support member placement work support device comprising an image projection device for projecting
Including board-to-board working system.
A substrate-to-board work system including the support member placement work support device having the characteristics described in (1) is obtained. If the image projection device is provided outside the circuit board working machine and the image projection is performed outside the machine, the support member can be arranged on the support plate without reducing the operation rate of the circuit board working machine. Can be performed.
(8) The first support plate holding device includes a support plate holding portion that holds the support plate in a substantially horizontal posture and allows the support plate to be taken out of the apparatus while maintaining the substantially horizontal posture. The board | substrate work system of description.
As compared with the case where the support plate is taken out upward, it is often easier to take it out of the machine and return it to the circuit board working machine.
[0011]
(9) A circuit board with electronic circuit components mounted on the back Above A method of disposing a support member on a support surface in a substrate support apparatus including one or more support members that support the back surface and a support plate that supports the support member on a support surface,
Of the circuit board Above The electronic circuit component is mounted on the back side In reality, it is impossible to see through from the front side of the circuit board, but when it is assumed that it is possible to see through, a virtual perspective image that is an image of at least an electronic circuit component that should be obtained by the seeing through Of the support plate Above An image forming step of projecting and forming on a support surface;
Formed in the image forming process Virtual perspective image An arrangement step of arranging the support member on the support surface based on
The support member arrangement method characterized by including.
The support member arrangement work support device described in the item (1) is suitable for carrying out the support member arrangement method described in this item. The explanation in section (1) applies to this section as it is.
(10) The support member arranging method according to (9), including an imaging step of imaging an image of a back surface of the circuit board on which the electronic circuit component is mounted by an imaging device.
(11) By reversing the image captured in the imaging step, Virtual perspective image The supporting member arranging method according to item (10), including a reversing step of acquiring
The explanation in paragraph (3) also applies to this paragraph.
(12) The support member arranging method according to (9), including an image creation step of creating an image to be projected on the support surface by computer graphics based on design data of the circuit board.
(13) Virtual perspective image In addition, it is recommended as an area suitable for support by the support member. Support area Add an image of Support area The support according to any one of (9) to (12), including at least one of an image addition step and a support position indication image addition step of adding a support position indication image that indicates a position where the support member should be arranged Member arrangement method.
The explanation in (4) applies to this section as it is.
(14) The support member arrangement according to any one of (9) to (13), wherein the support plate is removed from the counter circuit board working machine and the support member is arranged outside the counter circuit board working machine. Method.
If the support member is arranged outside the machine, the support member can be arranged on the support plate without reducing the operating rate of the circuit board working machine.
(15) The support member arranging method according to any one of (9) to (14), further including a support function detecting step of detecting a support function of the circuit board by the substrate support device.
The explanation in section (6) applies to this section as it is.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a substrate manufacturing system as an anti-substrate working system according to an embodiment of the present invention. In this system, in order from the upstream side (left side in FIG. 1), (a) a mask printer 2 that prints cream solder on the circuit board, and (b) a relatively small electronic circuit component is mounted on the circuit board. A first electronic circuit component mounting machine 3, (c) an adhesive applicator 4 for applying an adhesive to the circuit board, and (d) a second electronic circuit component mounting for mounting a relatively large electronic circuit component on the circuit board. Machine 5 and (e) a reflow furnace 6 for fixing temporarily fixed electronic circuit components and the like. Each of these mask printing machines 2 and the like is a circuit board working machine, and a board conveying device for carrying a circuit board is provided between each working machine 2 to 6 of this system. Every time the work is completed, the work is transported to the work machine on the downstream side. The system further includes a host computer 7 that supervises the work machines 2 to 6. The configurations of the working machines 2 to 6 and the host computer 7 are already known, and the second electronic circuit component mounting machine 5 (hereinafter abbreviated as “component mounting machine 5”) is typically based on the drawings. explain.
[0013]
In FIG. 2, a component mounting device 16, a component supply device 18, a substrate support device 20, a substrate conveyor 22, and the like as work devices are provided on the base 10 of the component mounting machine 5. The circuit board 24 is conveyed by the board conveyor 22, positioned at a component mounting position that is a predetermined work position, and supported by the board support device 20. The substrate transport / holding system includes the substrate support device 20 and the substrate conveyor 22. The circuit board 24 is an insulating board provided with a conductive wiring pattern. The substrate support device 20 will be described in detail later.
[0014]
A component supply device 18 is provided on one side of the substrate conveyor 22. The component supply device 18 has a number of feeders 28 arranged on a feeder support base 26.
In this component mounting machine 5, the XY coordinate plane is set horizontally for the whole. One of the two directions orthogonal to each other in the XY coordinate plane is taken as the X-axis direction (left-right direction in FIG. 2), and the other is taken as the Y-axis direction (up-down direction in FIG. 2). The substrate conveyor 22 is disposed in parallel with the X-axis direction.
[0015]
The component mounting device 16 is an electronic circuit in which a mounting head 30 as a component holding head, which is a kind of work head, is translated in an X-axis direction and a Y-axis direction orthogonal to each other by an XY moving device 32 as a head moving device. A component (hereinafter abbreviated as “component”) 34 (see FIG. 5) is transported and mounted on a mounting surface (surface 35 in FIG. 5) of the circuit board 24.
[0016]
The fiducial mark imaging system 58 images a plurality of fiducial marks 57 provided on the circuit board 24, and includes a fiducial mark camera that is a CCD camera as an imaging device and an illumination device. The reference mark imaging system 58 is held together with the mounting head 30 by a holding member 60 that is a component of the XY moving device 32, and is translated in the X axis direction and the Y axis direction orthogonal to each other. In addition, a component imaging system 68 that images the holding posture of the component is provided at a position between the component supply device 18 and the substrate support device 20 in the Y-axis direction.
[0017]
As shown in FIG. 4, the substrate support device 20 includes a plurality of support pins 70 and support pins 71 as an example of a support member, and a support plate 72 that supports the support pins 70 and the like. It is lifted and lowered by the device lifting device 74. The support device lifting / lowering device 74 has a holding plate 76, and the support plate 72 is detachably held on the holding plate 76 as shown in FIG. A pair of guide rods 78 extends from the lower surface of the holding plate 76 and is fitted to a guide tube 80 fixed to the base 10 so as to be movable up and down. A ball screw 82 is fixed to the lower surface of the holding plate 76 and is screwed to a nut 84 which is attached to the base 10 so as to be rotatable about a vertical axis and immovable in the axial direction. The ball screw 82 is moved in the vertical direction by being rotated by the shaft 86 (see FIG. 9), and the holding plate 76 is guided up and down by the guide device 88 including the guide rod 78 and the guide tube 80. With the support device lifting / lowering device 74, the substrate support device 20 can be moved up and down to an operating position for supporting the circuit board 24 from below by the support pins 70 and 71 and a retracted position retracted from the operating position.
[0018]
A substrate clamping device 90 is provided along with the substrate supporting device 20 and the supporting device lifting device 74. The substrate clamping device 90 includes a fixed guide 92 (see FIG. 2) and a movable guide 94 (see FIGS. 2 and 3) provided in parallel with the substrate transport direction (X-axis direction). The aforementioned substrate conveyor 22 is provided on the surfaces of the fixed guide 92 and the movable guide 94 facing each other so as to convey the circuit board 24. Each of the fixed guide 92 and the movable guide 94 is provided with a positioning surface 96 (shown only for the movable guide 94 in FIG. 3), and the circuit board 24 is conveyed in a state of being positioned in the width direction by the positioning surface 96.
[0019]
The circuit board 24 is stopped at a component mounting position which is a preset stop position or work position by a stop device 98 shown in FIG. The stop device 98 raises and lowers the stopper member 100 and the stopper member 100, enters the transfer path of the circuit board 24 to stop the movement of the circuit board 24, and moves away from the transfer path to move the circuit board 24. And a stopper member driving device (not shown) that moves to a non-operating position that allows the movement. In a state where the circuit board 24 is stopped at the component mounting position, the circuit board 24 rotates around an upward support surface (not shown) provided on the fixed guide 92 and the movable guide 94 and a rotation axis parallel to the board conveyance direction. It is clamped by being clamped from both upper and lower sides by a movable clamp member (not shown).
[0020]
The movable guide 94 is provided so as to be movable in a horizontal direction (Y-axis direction in the present embodiment) orthogonal to the substrate transport direction. As shown in FIG. 3, a guide rail 104 serving as a guide member extending in a direction orthogonal to the substrate transport direction is provided on the upper end surface of the support block 102 fixed to the base 10, and the movable guide 94 is provided on the lower surface thereof. A guide block 106 as a fixed guided member is fitted to the guide rail 104. The movable guide 94 is guided by a guide device including the guide rail 104 and the guide block 106, moved by a moving device including a feed screw and a nut (not shown), and moved toward and away from the fixed guide 92. Thereby, the interval between the fixed guide 92 and the movable guide 94 is changed, and the substrate conveyance width of the substrate conveyor 22 is changed.
The above-described substrate transfer / holding system can be considered to include the support device lifting device 74, the substrate clamp device 90, and the stop device 98 together with the substrate support device 20 and the substrate conveyor 22.
[0021]
The substrate support device 20 will be described. The support plate 72 constituting the substrate support device 20 has a plate shape, is detachably attached to the holding plate 76 by a fixing device (not shown) and is horizontally fixed, and supports the circuit board 24 in a horizontal posture. To do. In the case of FIG. 5, the upper surface of the circuit board 24 is a surface to be mounted as a work surface on which the circuit board 24 is mounted, and is the surface 35. The surface opposite to the front surface 35 of the circuit board 24 is the lower surface or the supported surface, and is the back surface 110. In the present embodiment, the support plate 72 is used in common for a plurality of types of circuit boards 24 having different sizes, and has a size capable of supporting the circuit board 24 having the maximum size. The movable guide 94 is provided so as not to interfere with the holding plate 76 when the width of the substrate conveyor 22 is changed, and does not interfere with the support plate 72.
[0022]
As shown in FIG. 4, the support plate 72 has a plurality of female screw holes 122 formed at equal intervals in both the X-axis and Y-axis directions. Support pins 70 and the like are supported on a support surface 124 which is the upper surface or surface of the support plate 72. A plurality of reference marks 126 are also provided on the support surface 124 at positions that do not interfere with the support pins 70 to be supported. These reference marks 126 are provided, for example, at two locations on the diagonal line of the support plate 72 as far as possible from each other.
[0023]
The support pins 70 and 71 are fixed to the support plate 72 by the pin fixing device 130 and supported by the support surface 124. In the present embodiment, the tip surface 131, which is the support surface of the support pins 70 and 71, is a circle or a rectangle such as a rectangle or a square. However, various shapes can be employed. As shown in FIGS. 4 and 5, the pin fixing device 130 has a first support member 132 and a second support member 134. The first support member 132 is formed with a long hole 136 extending parallel to the longitudinal direction of the first support member 132, and the first support member 132 is placed on the support plate 72 and penetrates the long hole 136. Then, a bolt 138 as a fixing means is screwed into the female screw hole 122 of the support plate 72, and the first support member 132 is fixed to the support plate 72. The support pins 70 and 71 are positioned at positions on an arc around the rotation axis of the second support member 134. The rotation axis of the second support member 134 can be set to an arbitrary region within the annular region surrounding the female screw hole 122 by a combination of the rotation of the first support member 132 around the bolt 138 and the movement along the elongated hole 136. To be positioned. Accordingly, the support pins 70 and the like have a radius that is the sum of the relative movement length along the elongated hole 136 of the first support member 132 and the distance between the rotation axis of the second support member 134 and the axis of the support pin 70. , And can be positioned at an arbitrary position within an annular region surrounding the female screw hole 122. This annular region can be moved by changing the female screw hole 122 into which the bolt 138 is screwed. If the annular region surrounding all the female screw holes 122 formed in the support plate 72 is overlapped, the annular region is supported. The entire upper surface of the plate 72 can be covered. Therefore, the support pins 70 and 71 can be positioned at any position on the upper surface of the support plate 72.
[0024]
As shown in FIGS. 7 and 8, the substrate support device 20 holds the support plate 72 in a substantially horizontal posture by the support plate holding portion of the support plate holding device 140 and mounts components in the substantially horizontal posture. It is allowed to be taken out of the machine 5. Specifically, the support plate holding portion includes the holding plate 76, and a positioning device 142 for positioning the support plate 72 at a set position that is a position for supporting the circuit board 24 in the machine, and a board manufacturing system. And a guide device 144 that guides movement in a horizontal direction that is perpendicular to the substrate transport direction. The guide device 144 includes a pair of guides 146 that support both ends of the support plate 72 in the substrate transport direction and guide the support plate 72 in a substantially horizontal direction. The pair of guides 146 are provided on the holding plate 76, have a U-shaped cross-sectional shape, and are provided at a distance from each other in a state of extending parallel to the direction intersecting the substrate transport direction. The character-shaped openings are provided so as to face each other. In this embodiment, the support plate 72 is taken out of the apparatus with the support device lifting device 74 in the retracted position. Although the pair of guides 146 are fixed to the holding plate 76 in this embodiment, at least one of the guides 146 may be a movable guide that can approach and separate from the other guide. The positioning device 142 and the guide device 144 are configured in the same manner as a positioning device and a guide device provided outside the machine, which will be described later, and will be described later.
[0025]
Prior to the start of a series of operations for mounting the component 34 on the circuit board 24, a plurality of support pins 70 and 71 are attached to the support plate 72 according to the type of the circuit board 24. In the present embodiment, since the support plate 72 is shared by a plurality of types of circuit boards 24, the operator changes the type of the circuit board 24 on which the component 34 is mounted, and the circuit board 24 every time the setup is changed. The support pins 70 and 71 are attached to the support plate 72 according to 24 types.
[0026]
In the substrate support apparatus 20 in the present embodiment, the arrangement (setting) of the plurality of support pins 70 and 71 on the support plate 72 can be performed outside the apparatus. Therefore, a support plate holding device 150 is provided outside the component mounting machine 5 for positioning and holding the support plate 72 removed from the component mounting machine 5 at the setting position outside the machine. The support plate holding device 150 is configured in the same manner as the support plate holding device 140 provided in the component mounting machine 5, and is guided by the guide 142 and guided to the component mounting device as shown in FIGS. 7 and 8. 5 includes a positioning device 152 for positioning the support plate 72 removed from the position 5 to the outside setting position, and a guide device 154 for guiding the positioning. As with the guide device 140, the guide device 154 includes a pair of guides 156 that guide movement in a substantially horizontal direction. The pair of guides 156 also has a U-shaped cross-sectional shape, and the U-shaped openings are provided in directions facing each other. The U-shaped upward surface is a guide surface 158, and the side surfaces of the pair of guides 156 facing each other are guide surfaces 159, and the movement of the support plate 72 is guided by these guide surfaces 158 and 159. The pair of guides 156 are fixed to a holding plate 159 corresponding to the holding plate 76, but at least one of the guides 156 may be a movable guide that can approach and separate from the other guide. It is the same.
[0027]
The positioning device 152 includes a plurality (two in the present embodiment) of engagement devices 160 and 162. The engaging devices 160 and 162 are provided on the pair of guides 154, respectively, with the positions of the guides 154 in the longitudinal direction being different from each other. The engagement devices 160 and 162 include an engagement portion 166 that can be engaged with an engaged portion (for example, an engagement recess) 164 provided on the lower surface of the support plate 72 opposite to the support surface 124, and an engagement portion And a moving device 170 for moving up and down 166. The engaging portion 166 is further raised by the moving device 170 in a state where the engaging portion 166 is engaged with the engaging recess 164, and a positioning surface that is a downward surface of the support surface 124 of the support plate 72 and the guide 154. 171 is an engagement position (shown by a solid line in FIG. 8), a position retracted from the engagement recess 164, and a retracted position (a position retracted from the guide surface 158 of the guide 154 (FIG. 8)). 2). The engaging portion 166 has a tapered shape whose diameter is gradually reduced toward the tip, and the engaging concave portion 164 has a conical shape whose diameter is gradually reduced toward the bottom portion.
[0028]
The moving device 170 includes, for example, an air cylinder 172 as a fluid pressure cylinder, an air pressure source 174 that supplies air pressure to the air pressure chamber 173 of the air cylinder 172, and a passage 176 that connects the air pressure source 174 and the air cylinder 172. And an electromagnetic on-off valve 178 as a control valve device provided in the middle. The air cylinder 172 of this embodiment is a single-acting cylinder, and the air pressure source 174 and the air cylinder 172 are normally shut off by an electromagnetic on-off valve 178, and a compression coil spring 180 as an elastic member, which is a kind of urging device, is used. The piston 182 connected to the engaging portion 166 is advanced by the urging force, and the engaging portion 166 is positioned at the engaging position. When the electromagnetic on-off valve 178 is excited and opened, air pressure is supplied from the air pressure source 174 to the air pressure chamber 173, and the piston 182 is retracted to move the engaging portion 166 to the retracted position. It is done. The forward limit and the backward limit of the piston 182 are respectively defined by a movement limit defining device (not shown).
[0029]
The support plate 72 removed from the component mounting machine 5 is guided to the guide device 154 of the support plate holding device 150 and moved to the setting position outside the device, and the engaging device 166 is engaged with the support plate 72 by the positioning device 152. The engagement portion 166 is further raised and the support surface 124 of the support plate 72 is brought into contact with the positioning surface 171 of the guide 156, so that the support plate 72 is supported by the support plate holding device 150. Are held firmly in the vertical and horizontal directions.
[0030]
The air cylinder 172 may be a double acting cylinder. Further, the positioning device is not limited to the above-described configuration, and the moving device (actuating device) of the engaging portion 166 may be configured by an urging device such as a spring member instead of the fluid pressure cylinder. Alternatively, the supporting plate can be positioned at the setting position by pressing the supporting plate against two positioning surfaces orthogonal to each other by an urging device or an operator.
[0031]
The component mounting machine 5 is controlled by a control device 200 shown in FIG. The control device 200 is mainly composed of a control computer 202, and the control computer 202 has a CPU 204, a ROM 206, a RAM 208, and an input / output port 210 connected by a bus line 212. The input / output port 210 includes an image processing computer 216 that analyzes data of images captured by the reference mark camera of the reference mark imaging system 58 and the component camera of the component imaging system 68, the host computer 7, the input device 220, and the like. Various computers and detectors are connected. In the present embodiment, the input device 220 includes a keyboard. The input / output port 210 is also connected to various actuators such as an X-axis driving motor, a Y-axis driving motor, and a lifting / lowering motor 86, which are driving sources of the XY moving device 32, via a driving circuit 230. An electromagnetic opening / closing valve 178 of the air cylinder 172 is connected via the circuit 230.
The support plate holding device 150 (the electromagnetic on-off valve 178) is controlled by the host computer 7 (see FIG. 1).
[0032]
In the state where the support plate 72 is held by the support plate holding device 150 as described above, the support pins 70 and 71 are attached to appropriate positions on the support surface 124 of the support plate 72. A projection device 250 (see FIGS. 1 and 6) is used. The image projection device 250 is an image corresponding to a state in which the component 34 is mounted on the back surface 110 of the circuit board 24 as seen through from the front surface 35 side of the circuit board 24 ( Virtual perspective image ) Is projected onto the support surface 124 of the support plate 72. The image projection apparatus 250 is provided outside the apparatus (for example, the setting position outside the apparatus). The image projection apparatus 250 is configured so that the X-axis direction and the Y-axis are orthogonal to each other in a horizontal plane by an XY movement device 254 as a projection device movement device. It is positioned above the support plate 72 that is translated in the direction and positioned at the external setting position. The image projection device 250 and the XY movement device 254 are controlled by the host computer 7. Based on the image projected onto the support surface 124 by the image projection device 250, the tip surface 131 of the support pins 70 and 71 is positioned at a position where the operator does not interfere with the component 34 and is suitable as the support position. To place.
[0033]
For example, the image projection device 250 can have the same configuration as a generally known liquid crystal projector. The image data transmitted from the host computer 7 is displayed on the liquid crystal panel in the apparatus, and the light from the light source transmitted through the panel is condensed on the support surface 124 by the lens system, Virtual perspective image (See FIG. 10) is projected onto the support surface 124. The image projection device 250 is preferably a high-accuracy device having means (distortion correction means) for correcting images having partially different scales. Alternatively, on a recording medium including a film such as a slide Virtual perspective image The light from the light source that has passed through the recording medium is condensed on the support surface 124 by the lens system, Virtual perspective image It is also possible to use a device that projects the image onto the support surface 124.
[0034]
Projected onto the support surface 124 by the image projector 250. Virtual perspective image May be created by computer graphics based on the design data of the circuit board 24, or an image of the back surface 110 on which the component 34 is actually mounted may be acquired by the imaging device 260 and reversed. The imaging device 260 can include a CCD digital camera (video), and is moved by an XY moving device 262 that is provided outside the apparatus and is configured in the same manner as the XY moving device 254, like the image projecting device 250. It is done. The imaging device 260 and the XY moving device 262 are also controlled by the host computer 7. When the circuit board 24 to be operated in the board manufacturing system is the first type, wait for the component 34 to be mounted on the back surface of the circuit board 24 (although it is the front surface when mounted). The image of the back surface 110 on which the component 34 is actually mounted must be acquired. Therefore, when the time between the mounting operation of the component 34 on the back surface of the circuit board 24 and the mounting operation of the component 34 on the surface of the circuit board 24 is short, Virtual perspective image There is a possibility that waiting time may occur due to the preparation of On the other hand, it was created by computer graphics in all processes of board-to-board work. Virtual perspective image When the support pins 70 and 71 are arranged by projecting the projection, there is no possibility of this, and it is not necessary to provide the imaging device 260.
[0035]
It is desirable that one image projection apparatus 250 is provided for a line configured by the substrate manufacturing system or a line group including a plurality of the lines. In other words, it is desirable to provide one unit for each line managed by a group of a plurality of workers and managers. Even one imaging device 260 can perform its function sufficiently per factory. However, it is also possible to provide one unit for each of a plurality of lines as in the case of the image projector 250.
[0036]
A case where an image to be projected onto the support surface 124 of the support plate 72 is created based on the design data of the circuit board 24 and stored in the RAM of the host computer 7 or an external storage device will be described. In the present embodiment, the design data is CAD data created by a CAD (Computer Aided Design) system, which is a kind of computer graphics. The design data includes wiring pattern data on the back surface 110 of the circuit board 24, mounting position data of the component 34 mounted on the back surface 110, data on the mounted component 34, etc., and is created for each type of the circuit board 24. It is stored in the RAM of the computer 7 or an external storage device. The data related to the part 34 includes, for example, the type, size, shape, mounting posture, and the like of the part 34. In the present embodiment, the design data is stored in an external storage device of the host computer 7 with data for specifying the type of circuit board, for example, code data. Since the support pins 70 and 71 support the circuit board 24 from the back surface 110 side, the status of the back surface 110 of the circuit board 24 is displayed in consideration of this. Based on the design data, as shown in FIG. 10, the situation of the back surface 110 of the circuit board 24 is seen through from the front side. Virtual perspective image 270 is projected. Virtual perspective image 270 is supplied from the host computer 7 based on the input of the type of the circuit board 24 and projected onto the support surface 124. Virtual perspective image A plurality of reference marks 272 are provided on the 270 at positions corresponding to the reference marks 126 provided on the support surface 124 described above. Also, Virtual perspective image 270 is created so that a contrast is provided between a portion where the component 34 is mounted on the back surface 110 and a portion where the component 34 is not present. This is because if a part with the part 34 is emphasized, it is easier to arrange the support pin 70 and the like while avoiding that part. However, this is not essential. The above process is an image creation process.
[0037]
In the present embodiment, the image projecting device 250 performs the above process. Virtual perspective image 270, Support area The image to which the image 276 is added is projected onto the support surface 124. Support area The image 276 is an area recommended as an area suitable for support by the support pins 70 and 71 and can be automatically created by a computer. In the present embodiment, Virtual perspective image It is created by an administrator, a program creator or the like with reference to 270. Virtual perspective image To 270 Support area The image 276 added is created in advance before work is performed on the corresponding circuit board 24, and corresponds to code data that defines the type of the circuit board 24 in the RAM of the host computer 7 or the external storage device. It is memorized. Support area The image 276 is preferably created by an administrator who is familiar with properties such as dimensions, material, and rigidity according to the type of the circuit board 24. On the screen of a display device not shown above Virtual perspective image 270 is displayed, and the manager or the like looks at the state of the back surface 110, searches for a vacant area that is suitable as a support position, and designates it on the screen using an input device such as a mouse. The support position is designated by a rectangular area or a point, as shown by hatching in FIG. The rectangle includes a rectangle and a square. More than Support area This is an image addition step.
[0038]
If the operator inputs the type of the circuit board 24 and operates the operation member for confirming the input, the state of the back surface 110 of the circuit board 24 based on the design data created for the input circuit board 24, That is, the state where the component 34 is mounted on the back surface 110 is projected onto the support surface 124 of the circuit board 24 by the image projection device 250 together with the wiring pattern and the like (the wiring pattern is not shown in FIG. 10). Also that Virtual perspective image 270 and above Support area An image 276 is projected onto the support surface 124. At this time, the reference mark 126 provided on the support plate 72, Virtual perspective image 270 so that the positions of the reference marks 272 provided on the 270 coincide with each other. Virtual perspective image 270 and Support area The image 276 is projected with the magnifications adjusted. The above is the image forming process. This projected Virtual perspective image 270 and Support area Based on the image 276, in the placement step, the substrate support pins 70 and 71 do not interfere with the component 34 and are placed in a portion suitable for support. The bolts 138 pass through the long holes 136 formed in the first support member 132 and are screwed into the female screw holes 122 of the support plate 72, whereby the support pins 70 and 71 are positioned on the support plate 72. Fixed in state.
[0039]
In the state where the support pins 70 and 71 are arranged on the support plate 72 as described above, the support function of the circuit board 24 by the substrate support device 20 including the support pins 70 and the like is detected. This process is a support function detection process. For the detection of the support function of the circuit board 24, for example, as schematically shown in FIG. 11, the support function detection circuit board 300 having the electronic circuit components mounted on the back surface is provided in the same manner as the actual circuit board 24. A portion in which the circuit board 300 protrudes upward due to the support pins 70 etc. interfering with the component 34 supported by the substrate support device 20, or a portion in which the support function is insufficient and warped due to being recessed downward It is inspected for Then, in the adjustment process, the support state by the substrate support device 20 is changed by newly adding support pins 70 and 71 to a portion where the support function is insufficient or changing the support position by the support pins 70 and 71. Adjusted to be appropriate.
[0040]
Instead of or in addition to detecting the support function as described above, the support function may be detected by a support function detection device. An example of a support function detection device is schematically shown in FIG. The support function detection device 310 according to the present embodiment biases the main body 312, the contact 314 held by the main body 312 so as to be movable up and down, and the contact 314 in a direction protruding from the main body 312 (direction contacting the circuit board). A spring member 316 serving as an urging device, and a sensor 318 serving as a detection head for detecting the amount of movement of the contact 314. The sensor 318 can be configured by, for example, a differential transformer. The support function detection device 310 is provided outside the apparatus in the case of the present embodiment, and is translated by the XY movement device 320 in the X axis direction and the Y axis direction orthogonal to each other in the horizontal plane. The board 24 (or the circuit board 300) is approached and separated. With the support function detection device 310 configured as described above, the contact force 314 is set in advance at a plurality of locations on the surface 35 which is the upper surface of the circuit board 24 (or the circuit board 300) supported by the substrate support device 20. By sequentially making contact with each other (the biasing force of the spring member 316), the amount of upward movement of the contact 314 (corresponding to the height position including the amount of deflection of the circuit board) is detected. The lower the position of the contact 314 (the smaller the upward movement amount of the contact 314), the lower the height of that portion of the circuit board 24 or the greater the downward deflection. Therefore, if the detected position of the contact 314 is low beyond the set limit, it is found that the support function of the part is insufficient, and a new support pin is provided at or near that part. Adjustment operations such as adding 70 and 71 and changing a support position by the support pins 70 and 71 are performed. Conversely, when the position of the contact 314 is higher than the set limit, it means that the support pin 70 or the like is interfering with the component 34, and thus the position of the support pin 70 or the like is changed.
[0041]
As described above, the support plate 72 in which the support pins 70 and 71 are arranged at appropriate positions is brought into a movable state when the engagement by the engagement devices 160 and 162 is released. It is removed and returned onto the holding plate 76 of the component mounting machine 5 and positioned and held by the support plate holding device 140.
[0042]
Next, the case where the back surface 110 of the circuit board 24 on which the component 34 is actually mounted is imaged by the imaging device 260 will be described. This process is an imaging process. In the present embodiment, the imaging of the back surface 110 is performed outside the machine and at a location different from the setting position. At that time, in a state where the circuit board 24 is positioned and held by a positioning device (not shown) configured similarly to the positioning device 152, the imaging device 260 is positioned above the circuit board 24 and the back surface 110 is imaged. The
[0043]
As shown in FIG. 6, the image data acquired by the imaging device 260 is sent to the host computer 7, and the reversing unit 330 of the host computer 7 inverts the image and reverses the image. Virtual perspective image Same as 270 Virtual perspective image 270 is obtained. This process is an inversion process. That Virtual perspective image A plurality of reference marks 272 are also provided at 270. And got Virtual perspective image 270 is sent from the host computer 7 to the image projecting device 250, and on the support plate 72 positioned and held at the setting position outside the apparatus, in the same manner as the image forming process and the arranging process described above. Virtual perspective image 270 is projected, and the operator places the support pins 70 and the like on the support surface 124 based on the projected image. The support function detection step and, if necessary, the adjustment step are performed, and the component mounting machine 5 is returned again in the same manner as described above.
[0044]
As described above, the arrangement of the support pins 70 and 71 on the support plate 72 in the component mounting machine 5 has been representatively described. However, other circuit board working machines such as the first electronic circuit component mounting machine 3 and the adhesive application Since the support pins are similarly arranged in the machine 4, the description thereof is omitted.
[0045]
In the present embodiment, the component mounting device 16 of the component mounting machine 5 which is an example of the counter circuit board working machine constitutes the counter board working device. The substrate support device 20 constitutes a first support plate holding device, and the support plate holding device 150 constitutes a second support plate holding device. Further, in the host computer 7, the image captured by the imaging device 260 is reversed upside down. Virtual perspective image The part (inversion part 330) to obtain 270 constitutes the inversion part, Virtual perspective image To 270 Support area The part to which the image 276 is added is Support area An image adding unit is configured. These inversion parts, Support area The image adding unit, the image projecting device 220, the imaging device 260, the support function detecting device 310, and the like each constitute a support member arrangement work support device.
[0046]
According to this embodiment, Virtual perspective image When 270 is projected onto the support surface 124 of the support plate 72, an image as if the situation of the back surface 110 of the circuit board 24 is transferred onto the support surface 124 is projected. Virtual perspective image Based on 270, the operator can easily arrange the support pins 70 and the like in a portion that reliably avoids interference with the component 34. That Virtual perspective image In addition to 270, Support area If the image 276 is also projected, Support area Even when an image 276 serves as a guide and an operator who is not familiar with properties such as rigidity of the circuit board 24 performs support pin arrangement, the support pin 70 and the like can be arranged at a position suitable for support. In the present embodiment, the support function detection step (and the adjustment step) is performed after the support pins 70 and the like are arranged, so that the support pins 70 and the like are optimally arranged to support the circuit board 24 with high accuracy. it can.
[0047]
Before or after the inversion process, an image (or an image acquired by imaging) (or Virtual perspective image 270), a correction step (processing step) may be performed in which the portion 34 with the component 34 and the portion without the component 34 are contrasted and correction (processing) is performed to emphasize the portion with the component 34. . In this case, the host computer 7 includes a correction unit (processing unit) that executes the correction process (processing process).
[0048]
After the reversing step, the above Virtual perspective image 270 mentioned above Support area Add image 276 Support area An image addition step may be performed.
[0049]
In the embodiment, it was created by computer graphics. Virtual perspective image 270 and the back surface 110 on which the component 34 was actually mounted were picked up by the image pickup device 260 and turned upside down. Virtual perspective image Both of them can be used, but only one of them can be used.
[0050]
In the above-described embodiment, the mode in which the support member is arranged outside the machine has been described. However, the support member can also be arranged in the machine. In this case, the counter circuit board working machine such as the component mounting machine 5 includes an image projection device and an imaging device. Further, the support plate holding device for positioning and holding the support plate outside the machine can be omitted.
[0051]
In the embodiment, Virtual perspective image With 270 Support area The image 276 was projected, Support area Instead of the image 276, a support position indication image that indicates the position where the support pin should be arranged can be projected. The support position indication image is Support area After the support pins 70 and the like are arranged using the image 276 and the support function detection step and the adjustment step are performed and the arrangement positions of the support pins 70 and the like are determined, Support area From the beginning, it can be projected instead of the image 276 Support area It is also possible to project instead of the image 276. Support position indication image Virtual perspective image If the projection is performed together with the H.270, for example, the operator confirms the positional accuracy required for the support pin 70 and the like based on the image of the peripheral component 34, and the support pin 70 is positioned at the position of the support position instruction image. The effect that it becomes possible to arrange | position etc. is acquired. In the host computer 7, Virtual perspective image A portion to which the support position instruction image is added to 270 constitutes a support position instruction image adding portion.
[0052]
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described in detail, these are only illustrations and this invention was described in the above-mentioned section of [the subject which invention intends to solve, a problem-solving means, and an effect]. The present invention can be implemented in various forms including various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a substrate manufacturing system as an anti-substrate working system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing an electronic circuit component mounting machine as a counter circuit board working machine constituting the board manufacturing system.
FIG. 3 is a front view (partial cross section) showing a substrate support device, a support device lifting device, and the like of the electronic circuit component mounting machine.
FIG. 4 is a plan view showing the substrate support apparatus.
FIG. 5 is a front view showing a part of a state in which the substrate support apparatus supports a circuit board.
FIG. 6 is a diagram schematically showing an imaging device and an image projection device of the substrate manufacturing system.
FIG. 7 is a plan view showing a support plate holding device of the support member arrangement work support device of the substrate manufacturing system.
FIG. 8 is a front sectional view showing a part of the support plate holding device.
FIG. 9 is a block diagram showing a portion deeply related to the present invention in a control device for controlling the electronic circuit component mounting machine.
FIG. 10 is projected onto the support surface of the support plate Virtual perspective image and Support area It is a top view which shows an image.
FIG. 11 is a front view schematically showing a state in which the support function detection circuit board is supported by the board support device;
FIG. 12 is a diagram schematically showing a support function detection device of the support member arrangement work support device.
[Explanation of symbols]
2: Mask printing machine 3: First electronic circuit component mounting machine 4: Adhesive coating machine 5: Second electronic circuit component mounting machine 7: Host computer 20: Substrate support device
24: Circuit board 34: Electronic circuit component 35: Front surface 70, 71: Support pin 72: Support plate 76: Holding plate 110: Back surface 124: Support surface
140: Support plate holding device 150: Support plate holding device 250: Image projection device 260: Imaging device 270: Virtual perspective image 276: Support area Image 310: Support function detection device 330: Inversion unit

Claims (8)

裏面に電子回路部品が装着された回路基板を前記裏面において支持する１つ以上の支持部材と、その支持部材を支持面において支持する支持板とを含む基板支持装置における支持部材の支持面への配置を支援する支持部材配置作業支援装置であって、
前記回路基板の前記裏面に前記電子回路部品が装着された状態を実際には回路基板の表面側から透視することは不可能であるが、透視可能であると仮想した場合に、その透視によれば得られるはずの少なくとも電子回路部品の像である仮想透視画像を、前記支持板の前記支持面に投影する画像投影装置を含むことを特徴とする支持部材配置作業支援装置。And one or more support members for supporting a circuit board electronic circuit components are mounted on the rear surface at the back, to the support surface of the support member in the substrate supporting device and a support plate for supporting the support member in the support surface A support member placement work support device that supports placement,
It said circuit is the fact to the state in which the electronic circuit component is mounted on the back surface of the substrate it is impossible to projected from the surface side of the circuit board, when virtual to be possible perspective, according to the perspective a virtual perspective image at least an image of the electronic circuit components should give it, the support member disposed work support apparatus which comprises an image projection apparatus for projecting on said support surface of said support plate. 前記電子回路部品が装着された前記回路基板の裏面を撮像する撮像装置と、その撮像装置により撮像された画像を表裏反転させて前記仮想透視画像を得る反転部とを含み、かつ、前記画像投影装置が、その反転部により取得された仮想透視画像を前記支持面にその支持面に対向する側から投影するものである請求項１に記載の支持部材配置作業支援装置。An image pickup device for picking up an image of a back surface of the circuit board on which the electronic circuit component is mounted, and a reversing unit for reversing the image picked up by the image pickup device to obtain the virtual perspective image , and the image projection The support member placement work support device according to claim 1, wherein the device projects the virtual fluoroscopic image acquired by the reversing unit onto the support surface from the side facing the support surface. 前記仮想透視画像に、前記支持部材に支持させるべきことが予め定められている位置である支持位置を指示する支持位置指示像を付加する支持位置指示像付加部と、内側に前記支持位置を設定すべきことが予め定められている領域である支持領域の像を付加する支持領域像付加部との少なくとも一方を含む請求項１または２に記載の支持部材配置作業支援装置。A support position indicating image adding unit for adding a support position indicating image indicating a support position that is a predetermined position to be supported by the support member to the virtual fluoroscopic image, and setting the support position inside The support member placement work support device according to claim 1, comprising at least one of a support area image adding unit that adds an image of a support area, which is a predetermined area . 前記基板支持装置が、その基板支持装置と、その基板支持装置に支持された回路基板に対して予め定められた作業を行う対基板作業装置とを含む対回路基板作業機の前記基板支持装置であり、その対回路基板作業機から取り外された前記支持板を前記画像投影装置に対して位置決めして着脱可能に保持する支持板保持装置を含む請求項１ないし３のいずれかに記載の支持部材配置作業支援装置。 In the substrate support device of a circuit board working machine, the substrate support device includes the substrate support device and a substrate work device that performs a predetermined operation on a circuit board supported by the substrate support device. There, the support member according to any one of claims 1 to 3 comprising a support plate holding device for holding the support plate has been removed from its pair circuit board working machine detachably and positioned relative to the image projection apparatus Placement work support device. 前記基板支持装置により支持された回路基板に接触子を予め設定した設定力で接触させ、回路基板の撓み量が設定値を超える場合には、その部分において、前記基板支持装置による回路基板の支持機能が不足していると検出する支持機能検出装置を含む請求項１ないし４のいずれかに記載の支持部材配置作業支援装置。 When a contact is brought into contact with the circuit board supported by the board support device with a preset setting force and the amount of deflection of the circuit board exceeds a set value, the circuit board is supported by the board support device at that portion. The support member arrangement | work support apparatus in any one of Claim 1 thru | or 4 containing the support function detection apparatus which detects that a function is insufficient . (a)裏面に電子回路部品が装着された回路基板を前記裏面において支持する１つ以上の支持部材と、その支持部材を支持面において支持する支持板とを含む基板支持装置と、(b)その基板支持装置により支持された回路基板に、予め定められた作業を行う対基板作業装置と、(c)前記支持板を着脱可能に保持する第１支持板保持装置とを備えた対回路基板作業機と、
その対回路基板作業機の機外に設けられ、(d)前記支持板を位置決めして着脱可能に保持する第２支持板保持装置と、(e)その第２支持板保持装置に保持された前記支持板の前記支持面に、前記回路基板の前記裏面に前記電子回路部品が装着された状態を実際には回路基板の表面側から透視することは不可能であるが、透視可能であると仮想した場合に、その透視によれば得られるはずの少なくとも電子回路部品の像である仮想透視画像を投影する画像投影装置とを備えた支持部材配置作業支援装置と
を含むことを特徴とする対基板作業システム。(a) one or more support members electronic circuit component is supported at the back of the circuit board mounted on the rear surface, a substrate support device comprising a support plate for supporting the support member in the support surface, (b) A circuit board supported by the circuit board supported by the circuit board supporting device, and a circuit board working device that performs a predetermined operation, and (c) a first support plate holding device that detachably holds the support plate. A working machine,
(D) a second support plate holding device that positions and holds the support plate in a detachable manner; and (e) is held by the second support plate holding device. said support surface of said support plate, said circuit although a state where the electronic circuit component is mounted actually on the back surface of the substrate it is impossible to projected from the surface side of the circuit board, it is possible perspective and when virtual, pairs comprising a support member arranged work support device and an image projection apparatus for projecting a virtual perspective image is the image of at least an electronic circuit components should give According to that perspective Board work system. 前記第１支持板保持装置が、前記支持板をほぼ水平な姿勢で保持し、そのほぼ水平な姿勢のまま前記機外へ取り出されることを許容する支持板保持部を含む請求項６に記載の対基板作業システム。  The said 1st support plate holding | maintenance apparatus hold | maintains the said support plate in a substantially horizontal attitude | position, and includes the support plate holding | maintenance part which accept | permits taking out outside the said apparatus with the substantially horizontal attitude | position. Anti-substrate work system. 裏面に電子回路部品が装着された回路基板を前記裏面において支持する１つ以上の支持部材と、その支持部材を支持面において支持する支持板とを含む基板支持装置において支持部材を支持面へ配置する方法であって、
前記回路基板の前記裏面に前記電子回路部品が装着された状態を実際には回路基板の表 面側から透視することは不可能であるが、透視可能であると仮想した場合に、その透視によれば得られるはずの少なくとも電子回路部品の像である仮想透視画像を、前記支持板の前記支持面に投影して形成する画像形成工程と、
その画像形成工程において形成された仮想透視画像に基づいて前記支持部材を前記支持面に配置する配置工程と
を含むことを特徴とする支持部材配置方法。Placing the support member to the support surface in the substrate supporting device includes one or more support members for supporting a circuit board electronic circuit components are mounted on the rear surface at the back, and a support plate for supporting the support member in the support surface A way to
If the is the actually circuit state in which the said electronic circuit component on the rear surface is mounted in the substrate is that impossible to perspective from the front side of the circuit board, which is virtual and can be transparent, in the perspective an image forming step of a virtual perspective image, formed by projecting the supporting surface of the support plate is at least the image of the electronic circuit components should give According,
And a disposing step of disposing the supporting member on the supporting surface based on the virtual perspective image formed in the image forming step.
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