JP4187461B2

JP4187461B2 - 回路基板取外し検出方法および対基板作業システム

Info

Publication number: JP4187461B2
Application number: JP2002134001A
Authority: JP
Inventors: 信介須原; 利也伊藤
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2022-05-09
Also published as: JP2003332798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板に対して予め定められた作業を行う対回路基板作業システムに関するものであり、特に、作業領域に回路基板が有るか否かの検出に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の対象となる対回路基板作業システムには、プリント配線板等の回路基板に接着剤等の高粘性流体を塗布する高粘性流体塗布システムや、回路基板に電子回路部品を装着して電子回路を組み立てる電子回路部品装着システム等がある。これら対回路基板作業システムは、回路基板に設けられた基準マークの位置を検出する基準マーク位置検出装置と、その基準マーク位置検出装置により検出された基準マークの位置を基準として回路基板に予め定められた作業を行う作業装置とを含むものとされることが多い。
【０００３】
これら対回路基板作業システムは、制御プログラムにしたがって自動で作業を行うものであるが、１枚の回路基板に対する作業の途中で、その作業がオペレータにより停止させられ、回路基板が基板保持装置から一旦取り外された後、作業が再開されることがある。例えば、オペレータが作業状況を目で確認するために回路基板を外すことがあるのである。取り外された回路基板は基板保持装置に戻されない場合もあるが、基板保持装置に戻され、中断された作業の続きが行われることが多い。その場合に、作業者が回路基板を戻すことを忘れて作業装置の作動を開始させることがあり得、回路基板がないのに電子回路部品の装着動作や接着剤の塗布動作が行われてしまうこととなる。
【０００４】
【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、対回路基板作業システムにおいて、回路基板が基板保持装置に保持されていないにもかかわらず、回路基板に対する作業の動作が行われてしまうことを防止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、下記各態様の対回路基板作業システムやそれにおける回路基板取外し検出（回路基板有無検出）方法および装置が得られる。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。
【０００５】
なお、以下の各項において、(1)項に(2)項に記載の特徴を追加するとともに、(2)項における基板取外し可能性検出部を(3)項に記載のものに限定し、かつ、回路基板有無判定方法を回路基板取外し検出方法に変更したものが請求項１に相当する。また、(2)項における基板取外し可能性検出部を(3)項に記載のものに限定し、かつ、回路基板有無検出部を回路基板が取り外されたと判定する手段に変更したものが請求項２に相当する。その請求項２に(4)項の特徴を追加したものが請求項３に、請求項２または３に(5)項の特徴を追加したものが請求項４に、請求項２ないし４のいずれかに(6)項の特徴を追加したものが請求項５に、請求項２ないし５のいずれかに(7)項の特徴を追加したものが請求項６に、それぞれ相当する。
【０００６】
（１）回路基板に設けられた基準マークの位置を検出する基準マーク位置検出装置と、その基準マーク位置検出装置により検出された基準マークの位置を基準として回路基板に予め定められた作業を行う作業装置とを含む対基板作業システムにおいて、前記作業装置の作業領域に前記回路基板が有るか否かを検出する方法であって、
前記回路基板の貫通穴が形成されていないことが明らかである部分を検出することにより、前記回路基板の有無を検出することを特徴とする回路基板有無検出方法。
本発明に従って回路基板の有無が検出されるようにすれば、基板保持装置上に回路基板が無いのに、作業装置の作業動作が行われてしまうことを回避することが可能となる。
ただし、回路基板には、多数個取りとするために分離用のスロットが形成されたり、電子回路の使用上の要求により開口が形成されたりする。回路基板検出装置が、それらの貫通穴に対向する状態で検出動作を行えば、回路基板は有るにもかかわらず、無いとの検出結果が得られてしまう。そこで、本発明においては、回路基板のうち、貫通穴が形成されていないことが明らかな部分を検出することによって、回路基板の有無を検出することとした。貫通穴が形成されていないことが明らかな部分としては、基準マークが設けられた部分や、電子回路部品の装着位置あるいは高粘性流体の塗布位置等として指定されている部分を採用することができる。これらの部分に貫通穴が形成されていることはあり得ないからである。その上、これらの部分の位置は、回路基板に対する作業を行うために不可欠であるため、予め判っているのが普通であり、好都合である。なお、電子回路部品の装着位置や高粘性流体の塗布位置は、検出時に既に電子回路部品が装着され、あるいは高粘性流体が塗布されていることがあり、それらの位置を避けて検出が行われるようにすることが望ましい。この観点からすれば、そのような変化の可能性がない基準マークが設けられている部分が好適である。
【０００７】
（２）回路基板を固定して保持する基板保持装置と、
その基板保持装置に保持された回路基板の基準マークの位置を検出する基準マーク位置検出装置と、
その基準マーク位置検出装置により検出された基準マークの位置を基準として回路基板に予め定められた作業を行う作業装置と、
前記基板保持装置から回路基板が取り外された可能性があることを検出する基板取外し可能性検出部と、
その基板取外し可能性検出部による取外し可能性の検出の後に、回路基板の貫通穴が形成されていないことが明らかである部分を検出することにより、前記作業装置の作業領域に回路基板が有るか否かを検出する回路基板有無検出部と
を含むことを特徴とする対基板作業システム。
本項の対基板作業システムにおいては、基板取外し可能性検出部による取外し可能性が検出された後に、回路基板有無検出部が、回路基板の貫通穴が形成されていないことが明らかである部分を検出することにより、作業装置の作業領域に回路基板が有るか否かを検出するため、基板保持装置上に回路基板が無いのに、作業装置の作業動作が行われてしまうことを確実に回避することができる。回路基板有無検出部は、例えば、作業中断検出部による作業中断の検出後に、作業装置に作業の再開が指令されるのに応じて作動するものとすることができる。
（３）前記基板取外し可能性検出部が、前記作業装置による回路基板に対する作業の途中で作業装置の作動が停止させられたことを検出する作業中断検出部と、前記基板保持装置において回路基板の固定が解除されたことを検出する固定解除検出部との少なくとも一方を含み、その少なくとも一方の検出に基づいて基板保持装置から回路基板が取り外された可能性があることを検出するものである (2)項に記載の対基板作業システム。
基板保持装置から回路基板が取り外される際には、まず作業装置の作動が停止させられ、次に基板保持装置において回路基板の固定が解除されるのが普通であるため、これらの両方が検出された場合に、回路基板が取り外された可能性があるとすることは妥当なことである。しかし、両者が検出されることは不可欠ではなく、いずれか一方の検出に基づいて、回路基板が取り外された可能性があるとすることも可能である。基板保持装置における固定の解除には、例えば、クランプ装置の解除，回路基板を支持面に吸着するための負圧供給の停止等がある。
【０００８】
（４）前記回路基板有無検出部が、
前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置に向かって光を放射する投光装置と、
その投光装置から放射され、前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置の影響を受けた光を受光する受光装置と、
その受光装置の受光状態に基づいて前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置に、その部分が存在するか否かにより、前記回路基板の有無を判定する判定部と
を含む (2)項または (3)項に記載の対基板作業システム。
投光装置、受光装置および判定部により回路基板の有無を検出すれば、安価な装置で目的を達成することができる。受光装置は、基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置からの反射光を受光するものでも、その位置を透過した透過光を受光するものでもよい。
（５）前記回路基板有無検出部が、
前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置を撮像する撮像装置と、
その撮像装置の撮像した画像に前記基準マークの像が含まれているか否かに基づいて、前記回路基板の有無を判定する判定部と
を含む (2)項ないし (4)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
撮像装置の撮像した画像に基準マークの像が含まれていない場合には、撮像位置に回路基板が無いことが多いため、回路基板が作業領域にないと判定されるようにすることは合理的なことである。なお、基準マーク位置検出装置は、基準マークを撮像する撮像装置と、その撮像装置により取得された画像のデータを処理する画像処理装置とを含むものとされることが多く、これらを回路基板の有無を検出するための装置として利用することが、不可欠ではないが、望ましい。
（６）前記回路基板有無検出部により回路基板無しと判定された場合に、前記作業装置の作業再開を禁止する作業再開禁止部を含む (2)項ないし (5)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
作業再開禁止部を設ければ、回路基板が作業領域に無い可能性が高い場合には作業装置の再開が自動的に阻止される。回路基板が作業領域に無い可能性が高いことは、ディスプレイ等、対基板作業システムの表示装置に表示され、オペレータに対基板作業システムが作業を再開しない理由が知らされることが望ましい。
【０００９】
（７）前記作業装置が前記作業を、前記基板取外し可能性検出部が回路基板取外しの可能性を検出した後に前記基準マーク位置検出装置により取得された基準マーク位置を基準として行うものである (2)項ないし (6)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
回路基板が基板保持装置から一旦外されて、再び保持させられた場合には、その前後で回路基板の位置が変化している可能性がある。したがって、基板取外し可能性検出部が回路基板取外しの可能性を検出した後に、作業装置の作業が再開される場合には、再び基準マーク位置検出装置による回路基板の基準マークの位置検出が行われ、再開後の作業は、新たに検出された基準マークの位置を基準として行われるようにすることが望ましい。
（８）前記作業装置が、前記基板取外し可能性検出部が回路基板取外しの可能性を検出する前後に前記基準マーク位置検出装置により検出された基準マークの位置が同じである場合には、前記基板取外し可能性検出部が回路基板取外しの可能性を検出する前に前記基準マーク位置検出装置に取得された基準マーク位置を基準として前記作業を行うものである (7)項に記載の対基板作業システム。
基板取外し可能性検出部が回路基板取外しの可能性を検出したからといって、回路基板の取外しが行われたとは限らないし、たとえ回路基板の着脱が行われても、その前後で回路基板の位置が実質的に変化しないこともあり得る。そのような場合にまで、新たに検出された基準マークの位置に基づいて、作業装置の作業位置の補正を行うことは無駄である。本項の特徴によれば、その無駄を回避することができる。本項の特徴と (7)項の特徴が共に採用された場合には、作業装置が、必要な場合にのみ、基準マーク位置検出装置により新たに取得された基準マーク位置を基準として行うものとなる。
（９）前記作業装置が、回路基板に電子回路部品を装着する装着装置を含む (2)項ないし (8)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００１０】
（１０）当該対基板作業システムが、電子回路部品を供給する部品供給装置を含み、前記装着装置が、
複数の保持ヘッドと、
それら保持ヘッドを旋回軸線まわりに旋回させるとともに、少なくとも、部品受取位置と部品装着位置とに停止させるヘッド旋回装置と、
前記複数の保持ヘッドの各々に前記部品受取位置において前記部品供給装置から電子回路部品を受け取らせ、前記部品装着位置において前記基板保持装置に保持された回路基板に装着させる装着制御装置と
を含む (9)項に記載の対基板作業システム。
本項に記載の保持ヘッド旋回型電子回路部品装着システムにおいては、一般に、回路基板に対する電子回路部品の装着動作がシステムの奥の方のスペースで行われるため、作業者が回路基板を取り外して観察する必要性が特に高い。したがって、本発明は保持ヘッド旋回型電子回路部品装着システムに特に有効なものである。しかし、保持ヘッドがＸＹロボットに保持され、ＸＹ座標面上の任意の位置へ移動させられて電子回路部品を装着するＸＹロボット型電子回路部品装着システムに、本発明を適用することも可能であるし、類似の構成を有する接着剤塗布システムに適用することも可能である。
【００１１】
（１１）回路基板を固定して保持する基板保持装置と、
その基板保持装置に保持された回路基板の基準マークを撮像する撮像装置、およびその撮像装置により取得された画像データを処理することにより基準マークの位置を取得する画像処理装置を備え、基準マークの位置を検出する基準マーク位置検出装置と、
その基準マーク位置検出装置により検出された基準マークの位置を基準として回路基板に予め定められた作業を行う作業装置と、
前記作業装置の作業が中断されたことを検出する作業中断検出部と、
その作業中断検出部による作業中断の検出後に、前記作業装置に作業の再開が指令されるのに応じて、前記基準マーク位置検出装置に前記基準マークの位置を検出させ、新たに検出された基準マークの位置を基準として前記作業装置に作業を再開させる作業中断処理部と
を含むことを特徴とする対基板作業システム。
作業装置の作業が中断された場合には、回路基板が基板保持装置から一旦取り外され、再び保持させられた可能性があり、基板保持装置上における回路基板の位置が変わっている可能性がある。それに対し、本項の対基板作業システムにおいては、作業中断処理部が、基準マーク位置検出装置に前記基準マークの位置を検出させ、新たに検出された基準マークの位置を基準として作業装置に作業を再開させるため、回路基板の位置が変わっていても、回路基板の正確な位置に作業が続行される。また、作業中断処理部が、基準マーク位置検出装置に前記基準マークの位置を検出させた場合に、撮像装置が取得した画像中に基準マークの像が含まれていなければ、基準マーク位置を検出し得ないため、作業装置に新たに検出された基準マークの位置を基準とした作業を再開させ得ず、対基板作業システムは作動を再開しない。基板保持装置上に回路基板がないにもかかわらず作業が開始されてしまうことが必然的に回避されるのである。この場合には、対基板作業システムが作動を開始しない理由が、基準マークの位置を検出し得ないこと、あるいは基板保持装置上に回路基板が無いことであることを、表示装置に表示する等によってオペレータに知らせる報知部が設けられることが望ましい。
なお、作業中断処理部は、作業中断検出部により作業中断が検出された場合には必ず、基準マーク位置検出装置に基準マークの位置を検出させ、かつ、新たに検出された基準マークの位置を基準として作業装置に作業を再開させる中断処理を行うものとすることも可能であるが、作業中断が検出されるのみならず、基板取外し検出部により、作業回路基板が基板保持装置から実際に取り外されたことが検出された場合に、はじめて中断処理を行うものとすることも可能である。また、作業中断が検出されれば、基準マーク位置検出装置に前記基準マークの位置を検出させ、作業中断の前後において基準マーク位置が変化した場合に、新たに検出された基準マークの位置を基準として作業装置に作業を再開させるものとすることも可能である。
さらに付言すれば、作業中断検出部に代えて、回路基板が基板保持装置から実際に取り外されたことを検出する基板取外し検出部、あるいは基板保持装置における回路基板の固定が解除されたことを検出する基板固定解除検出部（基板取外し可能性検出部）等を設け、それらの検出後に、作業装置に作業の再開が指令されるのに応じて、基準マーク位置検出装置に基準マークの位置を検出させ、新たに検出された基準マークの位置を基準として作業装置に作業を再開させる基板取外し後処理部を設けることも可能である。
前記 (4)項ないし (6)項， (9)項，(10)項等に記載の特徴は、本項の対基板作業システムにも適用可能である。
【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において１０は、本発明の一実施形態である対基板作業システムたる電子回路部品装着システム（以下、「部品装着システム」と称する）のベッドである。ベッド１０上には、配線板保持・移動装置１４，装着装置１６および部品供給装置１８等が設けられ、部品装着システムを構成している。
【００１３】
配線板保持・移動装置１４は、回路基板たるプリント配線板２６を水平に保持する配線板保持装置３０と、配線板保持装置３０を互いに直交するＸ軸とＹ軸とによって規定されるＸＹ座標面上の任意の位置へ移動させる配線板移動装置たるＸＹテーブル３２とを備えている。上記ＸＹ座標面は、部品装着システムの全体について設定された座標面であり、本実施形態においては水平面とされている。また、図示は省略するが、搬入装置であるインコンベア装置によってプリント配線板２６が搬入され、電子回路部品の装着が完了したプリント配線板２６が搬出装置であるアウトコンベア装置によって搬出される。
【００１４】
ＸＹテーブル３２は、Ｘ軸スライド駆動用モータ３８および送りねじとしてのボールねじ４０により、ガイドレール４２を含む案内装置により案内されてＸ軸方向に移動させられるＸ軸スライド４４と、そのＸ軸スライド４４上においてＹ軸スライド移動用モータ４６および送りねじとしてのボールねじ４８により、ガイドレール５０を含む案内装置により案内されてＹ軸方向に移動させられるＹ軸スライド５２とを備えている。Ｙ軸スライド５２は配線板保持装置３０を下方から水平に支持している。配線板保持装置３０は、特開平１１−１４５６８１号公報に記載の配線板保持装置と同様の構成とすることができ、詳細な図示および説明は省略するが、プリント配線板２６をクランプするクランプ装置およびプリント配線板２６を下方から支持する支持装置等を備え、プリント配線板２６を、その電子回路部品が装着される装着面である表面が水平な姿勢で保持する。クランプ装置５４は、図２に概略的に示すように、回転軸５５に適当な間隔を隔てて一体的に設けられた複数のクランプ爪５６を含むクランプ部材５７と、回転軸５５を回転させる駆動装置５８と、プリント配線板２６を下方から支持する支持面５９とを備えている。駆動装置５８は、例えばアクチュエータたるエアシリンダを駆動源とするものである。エアシリンダは、Ｙ軸スライド５２に揺動限度が規定された状態で揺動可能に取り付けられている。プリント配線板２６が支持面５９により下方から支持された状態で、クランプ部材５７が駆動装置５８によって揺動させられることにより、クランプ爪５６がプリント配線板２６の上面に接触させられ、プリント配線板２６が上下両方向からクランプされる。
【００１５】
プリント配線板２６の表面ないし上面には、電子回路部品が装着される複数の被装着位置が予め設定されており、プリント配線板２６は配線板保持装置３０の移動により、表面に平行な平面であって、水平面内において移動させられ、被装着位置が順次、後述する装着装置１６に予定された部品装着位置に対応する位置に位置決めされる。本実施形態におけるプリント配線板２６は、図３に示すように、多数個取りされるマルチブロック基板とされており、後に分離される各プリント配線板の周縁には、分離用のスロット６０が形成されている。
【００１６】
プリント配線板２６の表面には、複数（例えば、対角線上に隔たった２個所）の基準マーク６４が設けられており、基準マーク撮像装置たる基準マークカメラ６６によって撮像される。基準マークカメラ６６は、装着装置１６のフレームに保持部材（図示省略）により位置を固定して静止して取り付けられている。基準マークカメラ６６は、本実施形態においては、ＣＣＤカメラによって構成されている。なお、基準マークカメラ６６に近接して光源が設けられて照明装置を構成し、撮像時に被写体およびその周辺を照明する。
【００１７】
装着装置１６は、図示の例では、特公平７−３６４８０号公報に記載の装着装置と同様に構成されており、ここにおいては要部のみを説明する。この装着装置１６は、複数組、本実施形態においては１２組の保持ヘッド７０およびヘッド移動装置たるヘッド旋回装置７２を備えている。ヘッド旋回装置７２は、ベッド１０に支柱を介して支持されたフレームに一軸線、本実施形態においては、垂直な軸線のまわりに回転可能に保持された回転軸（図示省略），回転軸に固定された回転体たる間欠回転盤７８，間欠回転盤７８を間欠回転させる間欠回転装置を備えている。
【００１８】
１２組の保持ヘッド７０は、間欠回転盤７８に等角度間隔に設けられ、間欠回転装置は、駆動源たる間欠回転用モータ８２（図４参照）および回転伝達装置を備えている。間欠回転盤７８が間欠回転装置によって、保持ヘッド７０の保持角度間隔に等しい角度ずつ間欠回転させられることにより、１２組の保持ヘッド７０が、共通の旋回軸線、すなわち間欠回転盤７８の回転軸線のまわりに間欠的に旋回させられ、部品吸着位置，部品保持姿勢検出位置，部品姿勢修正位置および部品装着位置等、複数の停止位置に順次停止させられる。
【００１９】
１２組の保持ヘッド７０はそれぞれ吸着ノズルを保持している。本実施形態における吸着ノズルは、負圧により電子回路部品を吸着し、保持するものである。保持ヘッド７０は部品受取位置および部品装着位置においてそれぞれ昇降させられて部品供給装置１８から電子回路部品を受け取り、プリント配線板２６に装着する。
【００２０】
部品保持姿勢検出位置には、部品カメラ１０８（図１参照）が設けられ、保持ヘッド７０に保持された電子回路部品が撮像され、電子回路部品の中心位置誤差および回転位置誤差が検出される。部品カメラ１０８は、前記基準マークカメラ６６と同様にＣＣＤカメラにより構成され、撮像装置の一種であり、電子回路部品の投影像あるいは正面像を撮像するように構成されている。
【００２１】
部品供給装置１８は、図３および図４に示すように、複数の部品フィーダ１２０と、それら部品フィーダ１２０が取外し可能に保持された移動テーブル１２４とを備えている。各部品フィーダ１２０は、それぞれ１種類ずつの電子回路部品を多数収容し、それら電子回路部品を１個ずつ順次部品供給部に送るものである。複数の部品フィーダ１２０は、部品供給部が一直線に沿って並ぶ状態で上記移動テーブル１２４に位置決め保持されている。移動テーブル１２４は、移動テーブル移動装置１３０によって部品フィーダ１２０の部品供給部が並ぶ一直線に平行な方向であるＸ軸方向に移動させられ、複数の部品フィーダ１２０のうち電子回路部品を供給すべき部品フィーダ１２０を保持ヘッド７０の部品吸着位置に対応する部品供給位置に位置決めする。移動テーブル移動装置１３０は、図１に示すように、移動テーブル移動用モータ１３２を駆動源とし、その回転が送りねじとしてのボールねじ１３４およびナットにより直線運動に変換され、移動テーブル１２４が、ベッド１０にＸ軸方向に平行に設けられた一対のガイドレール１３６と移動テーブル１２４に固定のガイドブロック（図示省略）とにより案内されて移動させられる。
【００２２】
本部品装着システムは、図４に示す制御装置２００により制御される。制御装置２００は、コンピュータ２０２を主体とするものであり、コンピュータ２０２は、ＣＰＵ２０４，ＲＯＭ２０６，ＲＡＭ２０８，入力ポート２１０および出力ポート２１２がバスラインにより接続されたものである。入力ポート２１０には、基準マークカメラ６６，部品カメラ１０８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２２０，およびプリント配線板２６が配線板保持装置３０のクランプ装置５４によってクランプされているか否かを検出する固定状態検出装置２２２等、各種コンピュータおよび検出器等が接続されるとともに、操作盤に設けられた入力装置の構成要素である作業停止スイッチ２２４や作業開始スイッチ２２６が接続されている。出力ポート２１２には、駆動回路２３０を介して、Ｘ軸スライド移動用モータ３８，Ｙ軸スライド移動用モータ４６，間欠回転用モータ８２，移動テーブル移動用モータ１３２等の各種アクチュエータ等が接続されている。また、出力ポート２１２には、ディスプレイを含む表示装置２３４が接続されている。上記Ｘ軸スライド移動用モータ３８等、駆動源たる各種モータは、本実施形態では、回転モータの一種である回転電動モータたる回転角度の精度の良い制御が可能なサーボモータとされている。サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。なお、図示は省略するが、Ｘ軸スライド移動用モータ３８等各種モータの回転角度はエンコーダにより検出され、その検出結果に基づいてモータ３８等が制御される。
【００２３】
ＲＯＭ２０６には、プリント配線板２６に電子回路部品を装着するためのルーチンを始め、本部品装着機の一般的作動を制御するプログラムが格納されている。ＲＡＭ２０８には、プリント配線板２６に装着する電子回路部品の種類，装着位置，装着順序等に従って保持ヘッド７０，ＸＹテーブル３２，移動テーブル１２４を移動させるためのプログラム等が格納されている。ＲＡＭ２０８にはまた、後述のように、装着作業中断後の作業領域内におけるプリント配線板２６の有無を検出し、プリント配線板２６が有ることが検出されれば上記作業中断後に配線板保持・移動装置１４，装着装置１６，部品供給装置１８等の作業装置に作業を再開させるための基板有無検出プログラムたる配線板有無検出プログラムも格納されている。
【００２４】
以上のように構成される部品装着機において、間欠回転盤７８の回転によって、複数の保持ヘッド７０のうち電子回路部品を取り出すべき保持ヘッド７０が部品吸着位置に位置決めされるとともに、移動テーブル移動装置１３０によって移動テーブル１２４がＸ軸方向に移動させられ、複数の部品フィーダ１２０のうち対応する部品フィーダ１２０の部品供給部が部品供給位置に位置決めされる。部品吸着位置に位置決めされた保持ヘッド７０の吸着ノズルが上記部品フィーダ１２０の部品供給部に位置決めされた電子回路部品に正対させられ、保持ヘッド７０が昇降させられて吸着ノズルが電子回路部品を吸着保持して電子回路部品を部品フィーダ１２０から取り出す。電子回路部品を保持した保持ヘッド７０は、部品保持姿勢検出位置を経て電子回路部品の保持ヘッド７０に対する相対位置誤差（Ｘ，Ｙ軸方向の位置誤差および軸線まわりの回転位置誤差）が取得され、その相対位置誤差に基づいて、ＸＹテーブル３２やヘッド旋回装置７２等の部品装着システムの各作業装置が制御され、電子回路部品の相対位置誤差が補正されて正規の姿勢でプリント配線板２６の部品装着位置に装着される。
【００２５】
上述のようなプリント配線板２６に対する装着作業の途中で、その作業がオペレータにより停止させられ、オペレータが作業状況を目で確認するためにプリント配線板２６が配線板保持装置３０から外される場合がある。この場合、オペレータは、作業停止スイッチ２２４等を操作（押しボタンを押す等）して配線板保持・移動装置１４，装着装置１６，部品供給装置１８等の作業装置を停止させた後、配線板保持装置３０のクランプ装置５４によるクランプを解除させてプリント配線板２６を取り外す。制御装置２００において、作業停止スイッチ２２４の操作によって装着作業が停止させられたことが検出され、固定状態検出装置２２２によって配線板保持装置３０のクランプ装置５４によるプリント配線板２６の固定が解除されたことが検出される。その後、再びプリント配線板２６が配線板保持装置３０に戻され、装着作業の再開が指令される。作業再開の指令は、例えば、オペレータによる作業開始スイッチ２２６の操作（押しボタンを押す等）によって行われる。作業再開が指令されれば、プリント配線板２６が作業領域に有って装着作業を再開し得る状況であるか否かが判定される。このようにすれば、プリント配線板２６が作業領域に無い状態で装着装置１６等の動作が再開されることが回避される。
【００２６】
ＲＡＭ２０８に格納された配線板有無検出プログラムについて図５のフローチャートに基づいて説明する。配線板有無検出プログラムのステップ１（以下「Ｓ１」と略称する。以降のステップについても同様）において、作業停止スイッチ２２４が操作されて作業装置の動作が中断されているか否かが判定され、ＹＥＳであればＳ２において固定状態検出装置２２２においてクランプ装置５４の固定が解除されているか否かが判定される。Ｓ２の判定もＹＥＳとなれば、Ｓ３においてプリント配線板２６が配線板保持装置３０から取り外された可能性が高いと判定され、その旨の情報がＲＡＭ２０８の配線板取外し情報メモリに記憶させられる。次に、Ｓ４において、オペレータによって作業開始スイッチ２２６が操作されて作業再開が指令されるのが待たれ、続いてＳ５が実行される。
【００２７】
Ｓ５においては、戻されたプリント配線板２６の基準マーク６４が位置するはずの部分が撮像される。図３に示すように、ＸＹテーブル３２によって、予めＲＡＭ２０８に記憶されたプリント配線板２６の基準マーク６４が位置するはずの部分（本実施形態の場合２個所）が基準マークカメラ６６に対向する位置に順次移動させられ、それら部分がそれぞれ撮像されるのである。撮像された画像が画像処理コンピュータ２２０において画像処理される。そして、Ｓ６において、上記画像に基準マーク６４が含まれているか否かが検出され、それに基づいて作業領域内でのプリント配線板２６の有無が判定される。プリント配線板２６の基準マーク６４が形成された部分には、スロット６０等の貫通穴が形成されていないことが明らかであり、基準マーク６４を検出することにより、作業領域におけるプリント配線板２６の有無を確実に検出することができるのである。プリント配線板２６が有ることが検出されれば、Ｓ６の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７において、検出された基準マーク６４の位置と、装着作業中断の前に検出された基準マーク６４の位置との間に設定量以上の変化があるか否かが判定され、設定量以上の変化がなければ、Ｓ８において装着作業中断前の基準マーク６４の位置を基準として装着作業が再開され、設定量以上の変化があれば、Ｓ９において、Ｓ５で検出された基準マーク６４の位置を基準として装着作業が再開される。
なお、プリント配線板２６の有無を判定するためだけに基準マーク６４の検出を利用する場合には、１個所の基準マーク６４を含む部分を撮像するのみでもよい。
【００２８】
前述のようにして得られた画像に基準マーク６４が含まれていないことが検出された場合には、基準マークカメラ６６により撮像される撮像位置（作業領域）にプリント配線板２６が無いと判定される。つまり、Ｓ６の判定がＮＯとなり、Ｓ１０において装着装置１６等の作業装置の作業再開が禁止される。それとともに、プリント配線板２６が作業領域に無い可能性が高いことや、その理由が表示装置２３４のディスプレイに表示される。例えば、基準マーク６４の位置を検出し得ないことや、配線板保持装置３０上にプリント配線板２６が無いことが表示されるのである。
【００２９】
本実施形態によれば、自動で正確にプリント配線板２６の有無の検出が可能となる。作業領域におけるプリント配線板２６の有無が検出されることにより、プリント配線板２６が配線板保持装置３０に保持されていない状態で装着装置１６等の動作が再開されることが回避される。基準マーク６４は、あるべき位置が予め判っているため、これを検出することは容易であり、この基準マーク６４の検出をプリント配線板２６の有無を判定に利用できる。また、検出された基準マーク６４の位置を基準として、再開後の装着作業を行うことができる。
【００３０】
本電子回路部品装着システムは、装着装置１６等が作業装置の一種である対基板作業システムの一例である。コンピュータ２０２のプリント配線板２６の有無を判定する部分（配線板有無検出プログラムのＳ６を実行する部分）が判定部を構成している。また、前記基準マークカメラ６６および画像処理装置たる画像処理コンピュータ２２０が基準マークの位置を検出する基準マーク位置検出装置を構成している。コンピュータ２０２の、作業停止スイッチ２２４の操作により装着装置１６等の作業装置の作動が停止させられたことを検出する部分（Ｓ１を実行する部分）が作業中断検出部を構成している。固定状態検出装置２２２と、コンピュータ２０２の、配線板保持装置３０においてプリント配線板２６の固定が解除されたことを検出する部分（Ｓ２を実行する部分）とが固定解除検出部を構成している。本実施形態においては、上記作業中断検出部と固定解除検出部とが配線板保持装置３０からプリント配線板２６が取り外された可能性があることを検出する基板取外し可能性検出部を構成している。さらに、コンピュータ２０２の、基準マーク６４が位置するはずの部分を検出することにより、作業領域にプリント配線板２６が有るか否かを検出する部分（Ｓ６を実行する部分）が回路基板有無検出部を構成し、プリント配線板２６が作業領域にないと判定された場合に装着装置１６等の作業装置の作業再開を禁止する部分（Ｓ１０を実行する部分）が作業再開禁止部を構成している。さらにまた、コンピュータ２０２の、上記作業中断検出部による作業中断の検出後の作業の再開の指令に応じて、基準マークカメラ６６に基準マーク６４の位置を検出させ、新たに検出された基準マーク６４の位置を基準として装着装置１６等の作業装置に作業を再開させる部分（Ｓ９を実行する部分）が作業中断処理部（基板取外し後処理部）を構成している。表示装置２３４と、コンピュータ２０２において、配線板保持装置３０上にプリント配線板２６が無い可能性が高いことや、作業装置が作動を開始しない理由をオペレータに知らせる部分とが報知部を構成している。
【００３１】
基準マーク位置検出装置を、撮像装置たる基準マークカメラ６６に代えて、図６に示すように、投光装置３００および受光装置３０２を含むセンサ３０４により構成することも可能である。本実施形態におけるセンサ３０４は、反射型のセンサとされ、投光装置３００がプリント配線板２６の基準マーク６４が設けられた部分が位置するはずの位置に向かって光を放射し、受光装置３０２が、上記基準マーク６４が設けられた部分が位置するはずの位置からの反射光を受光するものである。ただし、透過型のセンサとしてもよい。制御装置２００のＲＡＭ２０８の判定部において、受光装置３０２の受光状態に基づき、基準マーク６４が設けられた部分が位置するはずの位置に、その部分が存在するか否かにより、プリント配線板２６の有無が判定される。
なお、部品装着システムを、本実施形態における投光装置３００および受光装置３０２を含むセンサ３０４と、前記基準マークカメラ６６とを共に備えるものとし、プリント配線板２６の有無の判定の際にいずれか一方を選択的に使用し得る構成とすることも可能である。
【００３２】
本発明の対基板作業システムたる電子回路部品装着システムとして、特開平６−３４２９９８号公報に記載のように、保持ヘッドがＸＹロボットに保持され、ＸＹ座標面上の任意の位置へ移動させられて電子回路部品を装着するＸＹロボット型電子回路部品装着システムとすることも可能である。また、本発明を、特開平９−７５８３０号公報に記載のように、回路基板に高粘性流体としての接着剤を塗布する塗布ヘッドを備える接着剤塗布システムに適用することも可能である。
【００３３】
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たる電子回路部品装着システムを概略的に示す平面図である。
【図２】上記電子回路部品装着システムにおける基板保持装置を概略的に示す側面図である。
【図３】上記電子回路部品装着システムにおける回路基板の有無の検出を説明するための斜視図である。
【図４】上記電子回路部品装着システム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５】上記制御装置のＲＡＭに格納された基板有無検出プログラムを示すフローチャートである。
【図６】本発明の別の実施形態である対基板作業システムたる電子回路部品装着システムにおける回路基板の有無の検出を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１４：配線板保持・移動装置１６：装着装置１８：部品供給装置２６：プリント配線板３０：配線板保持装置３２：ＸＹテーブル６４：基準マーク６６：基準マークカメラ７０：保持ヘッド２００：制御装置２０２：コンピュータ２０８：ＲＡＭ２２０：画像処理コンピュータ３００：投光装置３０２：受光装置

Claims

回路基板を固定して保持する基板保持装置と、その基板保持装置に固定された回路基板に設けられた基準マークの位置を検出する基準マーク位置検出装置と、その基準マーク位置検出装置により検出された基準マークの位置を基準として回路基板に予め定められた作業を行う作業装置とを含む対基板作業システムにおいて、前記基板保持装置から回路基板が取り外されたことを検出する方法であって、
前記回路基板の貫通穴が形成されていないことが明らかである部分を検出することにより、前記回路基板の有無を検出する回路基板有無検出工程と、
前記作業装置による前記回路基板に対する作業の途中で作業装置の作動が停止させられたことと、前記基板保持装置において回路基板の固定が解除されたこととの少なくとも一方に基づいて前記基板保持装置から前記回路基板が取り外された可能性があることを検出する取外し可能性検出工程と、
前記回路基板有無検出工程において前記貫通穴が形成されていないことが明らかである部分が検出されず、かつ、前記取外し可能性検出工程において前記回路基板が取り外された可能性があることが検出された場合に、前記基板保持装置から前記回路基板が取り外されたと判定する判定工程と
を含むことを特徴とする回路基板取外し検出方法。
回路基板を固定して保持する基板保持装置と、
その基板保持装置に保持された回路基板の基準マークの位置を検出する基準マーク位置検出装置と、
その基準マーク位置検出装置により検出された基準マークの位置を基準として回路基板に予め定められた作業を行う作業装置と、
前記回路基板の貫通穴が形成されていないことが明らかである部分を検出する回路基板有無検出部と、
前記作業装置による回路基板に対する作業の途中で作業装置の作動が停止させられたことを検出する作業中断検出部と、前記基板保持装置において回路基板の固定が解除されたことを検出する固定解除検出部との少なくとも一方を含み、その少なくとも一方の検出に基づいて基板保持装置から回路基板が取り外された可能性があることを検出する基板取外し可能性検出部と、
前記回路基板有無検出部により前記回路基板の貫通穴が形成されていないことが明らかである部分が検出されず、かつ、前記基板取外し可能性検出部により回路基板が取り外された可能性があることが検出され場合に、前記回路基板が取り外されたと判定する手段とを含むことを特徴とする対基板作業システム。
前記回路基板有無検出部が、
前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置に向かって光を放射する投光装置と、
その投光装置から放射され、前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置の影響を受けた光を受光する受光装置と、
その受光装置の受光状態に基づいて前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置に、その部分が存在するか否かにより、前記回路基板の有無を判定する判定部と
を含む請求項２に記載の対基板作業システム。
前記回路基板有無検出部が、
前記基準マークが設けられた部分が位置するはずの位置を撮像する撮像装置と、
その撮像装置の撮像した画像に前記基準マークの像が含まれているか否かに基づいて、前記回路基板の有無を判定する判定部と
を含む請求項２または３に記載の対基板作業システム。
前記回路基板有無検出部により回路基板無しと判定された場合に、前記作業装置の作業再開を禁止する作業再開禁止部を含む請求項２ないし４のいずれかに記載の対基板作業システム。
前記作業装置が前記作業を、前記基板取外し可能性検出部が回路基板取外しの可能性を検出した後に前記基準マーク位置検出装置により取得された基準マーク位置を基準として行うものである請求項２ないし５のいずれかに記載の対基板作業システム。