JP4490773B2 - Electronic component mounting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品実装装置、特に実装用の配線基板を実装部にクランプ・固定すると共に、該基板を裏面側から支持ピンで支持する支持ピンの設置位置を、基板の種類毎に適切に任意位置に指定することができる電子部品実装装置に関する。 The present invention clamps and fixes an electronic component mounting apparatus, in particular, a wiring board for mounting on a mounting portion, and appropriately sets the installation positions of support pins for supporting the substrate from the back side with support pins for each type of substrate. The present invention relates to an electronic component mounting apparatus that can be designated at an arbitrary position.
一般に、配線基板に電子部品を実装(搭載)する際には、電子部品実装装置が使用されている。この装置では、搬送装置で送られてくる基板を、実装部の所定位置に設置されているクランプ機構によりクランプ・固定して位置決めした後に、該基板に電子部品の実装が行なわれる。 Generally, when mounting (mounting) an electronic component on a wiring board, an electronic component mounting apparatus is used. In this apparatus, after the substrate sent by the transfer device is clamped and fixed by a clamp mechanism installed at a predetermined position of the mounting portion, electronic components are mounted on the substrate.
その際、配線基板が剛性の低いフィルム状等である場合には、所定位置に設置された支持ピンで裏面側を支持し、該基板を上下方向に安定させることも行われている。 At that time, when the wiring board is a film having low rigidity or the like, the back surface side is supported by a support pin installed at a predetermined position to stabilize the board in the vertical direction.
このように支持ピンで基板を支持した上で、該基板に部品を実装する電子部品実装装置では、生産する製品の種類が変わるために基板が変更される場合には、基板毎に適切な支持位置が異なることから、その都度支持ピンの設置位置を変更する段取り作業が、生産を開始する前に行なわれている。 In such an electronic component mounting apparatus that mounts a component on the substrate after supporting the substrate with the support pins, if the substrate is changed because the type of product to be produced changes, an appropriate support is provided for each substrate. Since the positions are different, a setup operation for changing the installation position of the support pin each time is performed before starting production.
この段取り作業を効率的に行なうようにした実装装置としては、例えば特許文献1に開示されているものが知られている。この装置は、一定のピッチでマトリックス状に配置されている穴に支持ピンを差し込んで設置するもので、予め保存してある位置データに基づいて、穴の底部を発光させることにより、次に差し込む支持ピンの位置をオペレータに知らせるようにしたものである。
For example, a device disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示されている実装装置によっては、支持ピンを一定のピッチで決められたマトリックス状にしか設置できないため、最近のように基板自体が小さくなり、しかも支持する裏面側にも部品が実装される製品のように、支持する場所が制限される場合には、支持ピンを微調整した任意位置に設置する必要があることから、対応できないという問題がある。
However, depending on the mounting device disclosed in
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、基板変更に伴う実装部における支持ピン位置の変更を、任意の位置に対して正確に、しかも容易に行なうことができる電子部品実装装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an electronic component capable of accurately and easily changing a support pin position in a mounting portion in accordance with a substrate change to an arbitrary position. It is an object to provide a mounting device.
本発明は、基板を実装部に位置決めすると共に、その裏面をXY方向の任意位置に設置可能な支持ピンで支持し、該基板の表面に電子部品を実装する電子部品実装装置において、任意位置に設置されている前記支持ピンを検出するXY方向に移動可能な検出手段と、種類が異なる基板毎に、適切な任意位置に予め設置されている支持ピンを前記検出手段により検出し、取得される各支持ピンの設置位置の座標データを格納する格納手段と、格納されている前記座標データに基づいて、XY方向に移動して該当する基板の各支持ピンの設置位置を自動的に指示する指示手段とを備えていると共に、前記各支持ピンの設置位置の座標データが、該当する種類の基板用生産プログラムに段取りデータとして保存されているようにしたことにより、前記課題を解決したものである。 In the electronic component mounting apparatus for mounting an electronic component on the surface of the substrate, the substrate is positioned on the mounting portion and the back surface thereof is supported by a support pin that can be installed at an arbitrary position in the XY direction. Detection means that can move in the X and Y directions for detecting the support pins that are installed, and support pins that are installed in advance at appropriate arbitrary positions for each different type of substrate are detected and acquired by the detection means. Storage means for storing coordinate data of the installation positions of the respective support pins, and instructions for automatically instructing the installation positions of the respective support pins of the corresponding board by moving in the XY directions based on the stored coordinate data together and means, by the coordinate data of the installation position of each support pin and so stored as setup data to the appropriate type of substrate for the production program, before Problems are those that were resolved.
本発明は、又、所定の基板について任意位置に設置された各支持ピンを、前記検出手段により検出する際、該当する基板に関する前記座標データに基づいて前記検出手段をXY方向に移動させ、前記各支持ピンに該当する位置にそれぞれ位置決めした前記検出手段により検出し、検出結果から該当する支持ピンの設置位置の正誤を判定する判定手段を備えるようにしてもよい。 The present invention also each support pin installed at an arbitrary position for a given substrate, when detected by said detecting means, moving the detecting means in the XY direction based on the coordinate data relating to the appropriate substrate, the detected by said detection means is positioned at positions corresponding to each of the support pins may be provided with a judging means for judging correctness of installation position of the corresponding support pin from the detection results.
本発明は、又、前記検出手段及び指示手段が、いずれも電子部品を吸着実装するための吸着ヘッドに付設されている基板認識用カメラであるようにしてもよい。 In the present invention, each of the detection unit and the instruction unit may be a substrate recognition camera attached to a suction head for sucking and mounting an electronic component.
本発明は、又、前記基板認識用カメラで撮像された画像を表示するモニタを設置するようにしてもよい。 In the present invention, a monitor that displays an image captured by the substrate recognition camera may be installed.
本発明によれば、各種基板について、支持に最適な任意位置に設置した支持ピンの実績位置を検出し、それを座標データとして格納し、該データに基づいて各支持ピンの設置位置を指示できるようにしたので、基板変更が生じた場合には、それに伴う支持ピンの設置位置の変更を、任意の位置に対して正確に、しかも容易に行なうことができる。 According to the present invention, it is possible to detect the actual position of a support pin installed at an arbitrary position optimal for support on various substrates, store it as coordinate data, and indicate the installation position of each support pin based on the data. Since it did in this way, when a board | substrate change arises, the installation position of the support pin accompanying it can be changed correctly and easily with respect to arbitrary positions.
従って、設置位置の微調整を要するために負荷が大きかった従来の段取り作業から、オペレータを解放することが可能となる。 Therefore, it is possible to release the operator from the conventional setup work, which has been a heavy load because it requires fine adjustment of the installation position.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1には、本発明に係る一実施形態の電子部品実装装置の概要を示す。 FIG. 1 shows an outline of an electronic component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施形態の実装装置は、ベース10上のほぼ中央部には実装部12が設けられ、該実装部12には搬送装置により送られてくる基板Sがクランプ機構(明示せず)によりクランプ・固定されると共に、その裏面が支持テーブル14上に設置されている複数の支持ピン16により支持されるようになっている。
In the mounting apparatus of this embodiment, a
又、このように支持ピン16により支持されている基板Sの上方には、部品供給部(図示せず)から供給される電子部品を吸着し、基板S上の実装位置に位置決めして実装する吸着ヘッド18が配設されている。
In addition, an electronic component supplied from a component supply unit (not shown) is adsorbed above the substrate S supported by the
又、この吸着ヘッド18は、制御ボックス20により制御されるX駆動機構、Y駆動機構(明示せず)により、X方向、Y方向の任意の平面位置に移動可能であると同時に、Z方向に上下動可能になっている。
Further, the
更に、この吸着ヘッド18には、基板Sを認識するための基板認識用カメラ22が付設され、該カメラ22で撮像した画像の基準位置、例えばその中心位置から実装部12上のXY座標を認識することが可能になっている。又、カメラ22で撮像した画像は、制御ボックス20上のモニタ20Aに表示可能になっている。
Further, the
図2には、本実施形態の実装装置が備えている制御系の概要を示すように、前記制御ボックス20には制御演算を実行するCPUと、各種プログラムが格納されているROM、一時的にデータを保存するRAM、大量のデータを格納するHDDとが含まれており、該制御ボックス20から入出力インターフェイスを介して制御駆動されるXYユニット(駆動機構)により前記吸着ヘッド18及びカメラ22が駆動制御され、基板クランプユニット(クランプ機構)により、支持ピン16を設置する支持テーブル(サポートテーブル)14が上下駆動されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態の実装装置においては、図3に一部を抽出し、拡大して示すように、基板Sの裏面を支持する支持ピン16は、下端部のマグネット16Aにより、磁性材料からなる支持テーブル14の任意位置に設置可能になっており、前記吸着ヘッド18をXY方向に移動させ、付設されているカメラ22により任意位置に設置されている前記支持ピン16を検出することにより、そのXY座標を取得することが可能になっている。
In the mounting apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 3 with a part extracted and enlarged, the
又、前記制御ボックス20のHDD(格納手段)には、種類が異なる基板毎に、適切な位置に予め設置された各支持ピンを、前記カメラ22により検出(画像認識)し、各支持ピン16の設置位置に関するXY座標データを格納するようになっている。
Further, in the HDD (storage means) of the
又、このように基板の種類毎に格納されているXY座標データに基づいて、前記吸着ヘッド18をXY方向に移動して該当する各支持ピン16の設置位置を、付設されているカメラ22により指示することが可能になっている。即ち、カメラ22は、検出手段及び指示手段の両方の働きをしており、具体的な指示は、基板S上の該当する位置を、前記モニタ20Aに表示して行われる。従って、オペレータはモニタ20Aを見ながら該当する位置にピンを設置することにより、目標位置に設定することができる。
In addition, based on the XY coordinate data stored for each type of substrate in this way, the
次に、本実施形態による好適な作用を、図4〜図6のフローチャートを参照しながら説明する。 Next, a preferred operation according to the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
図4には、新規生産基板に部品を実装する生産を開始するために、基板を支持する最適な支持ピンの位置を決める段取り(準備作業)を実行する場合の手順の概要を示す。 FIG. 4 shows an outline of the procedure in the case of executing the setup (preparation work) for determining the position of the optimal support pin for supporting the board in order to start the production of mounting components on the new production board.
まず、オペレータが新規の基板を支持するために最適と思われる、支持テーブル14上の任意の位置に前記支持ピン16を設置することにより、それまでの支持ピン位置を変更する(ステップ1、2)。そして、その位置が確定したところで、支持ピン16の先端をカメラ22のフォーカス位置に合わせるために、支持テーブル14を実装位置から上昇させる(ステップ3)。
First, the support pin position up to that time is changed by installing the
その後、オペレータはモニタ20Aを見ながら吸着ヘッド18をXY方向に移動させ、カメラ22のXY軸(画面中心、基準位置)を支持ピン位置へ移動させ(ステップ4)、支持ピン16の先端とカメラ22の中心とを一致させ、支持ピン座標をカメラ22で認識(検出)する(ステップ5)。
Thereafter, the operator moves the
支持テーブル14に設置されている全ての支持ピン16について、ステップ4とステップ5の処理を行ない、支持ピン1:(X1,Y1)、支持ピン2:(X2,Y2)・・・の如く取得された各支持ピン座標を、この新規生産基板の生産(実装)プログラムの一部に段取りデータとして、前記HDDに格納(保存)すると共に、必要に応じて全てのピン座標をモニタ20Aに表示する(ステップ6)。
Steps 4 and 5 are performed on all the
以上のステップ2〜ステップ6の処理を、新しい種類の新規基板を生産する毎に実行し、該基板用の支持ピン座標データとして保存しておく。
The processes in
図5には、既に段取りし、生産したことがある既存生産基板に対して再生産する際の段取りの手順の概要を示す。 FIG. 5 shows an outline of a setup procedure when an existing production substrate that has already been prepared and produced is reproduced.
該当する生産プログラムを読み込み(ステップ11)、支持ピン16の変更・調整(段取り)を行なう場合は(ステップ12)、その生産プログラムの先頭位置に組み込まれている最初の支持ピンの設置位置(座標)へカメラ22の中心を移動させ、一致させる(ステップ13)。
When the corresponding production program is read (step 11) and the
その状態で、支持テーブル14を上昇させ(ステップ14)、オペレータはカメラ22の中心位置に一致する支持テーブル14上に支持ピン16を設置し(ステップ15)、次いでその支持ピンをカメラ22で撮像し、モニタ20Aに表示して認識することにより、設置位置(座標)の確認を行なう(ステップ16)。
In this state, the support table 14 is raised (step 14), and the operator installs the
以上のステップ13〜16の各処理を、他の全ての支持ピンについて行なう。 Each process of the above steps 13-16 is performed about all the other support pins.
図6には、段取りを行なった後、生産を開始する直前に、前記CPU(判定手段)により行う支持ピン設置位置の判定処理の手順の概要を示す。 FIG. 6 shows an outline of the procedure of the support pin installation position determination process performed by the CPU (determination means) immediately after the setup is performed and immediately before the start of production.
まず、該当する基板に関する生産プログラムを読み込み(ステップ21)、直前に支持ピン位置の変更(段取りの変更)を行なった場合には、支持テーブル14を所定のフォーカス位置まで上昇させる(ステップ22、23)。
First, a production program related to the corresponding substrate is read (step 21), and when the support pin position is changed (change of setup) immediately before, the support table 14 is raised to a predetermined focus position (
次いで、読み込まれた生産プログラムに登録されている支持ピンの座標にカメラ22の中心を移動し(ステップ24)、その支持ピン位置をカメラ22により撮像して検出(認識)し、モニタ20A上で認識結果を比較して位置正誤の判定を行なう(ステップ25、26)。
Next, the center of the
この認識結果の比較は、例えば図7に示すように、支持ピン16の先端を白くしておくことにより、カメラ22で撮像される白い点の座標位置が許容範囲内にあるか否かで容易に行なうことができる。
The comparison of the recognition results is easy depending on whether the coordinate position of the white point imaged by the
前記ステップ26で行なったモニタ20A上の認識結果の比較(位置正誤の判定)の結果、エラー(NG)であると判定された場合は、警告を発すると共に判定結果をモニタ20A上に表示し、支持ピンを再設置し(ステップ27、28)、全ての支持ピンについてOKの場合は支持テーブル14を元の位置に下降させ、生産プログラムに従って生産(電子部品の実装)を開始する(ステップ29、30)。
As a result of the comparison of the recognition results on the
以上詳述した本実施形態によれば、新規生産する基板については支持ピン位置を調整する段取り時の位置データを保存することにより、同種基板について次回以降生産するときには、その段取り時に容易且つ確実に支持ピン位置を微調整された正しい位置に設置することが可能となることから、基板生産時の手作業の工数を大幅に減らすことが可能となり、生産性を向上することが可能となる。又、同時にオペレータの作業負荷を大幅に軽減することが可能となる。 According to the embodiment described above in detail, by storing the position data at the time of setup for adjusting the position of the support pin for a newly produced board, when the same kind of board is produced from the next time onward, it is easy and reliable at the time of the setup. Since it becomes possible to install the support pin position at a finely adjusted correct position, it is possible to greatly reduce the number of manual labors during the production of the substrate and to improve the productivity. At the same time, the operator's workload can be greatly reduced.
又、予め保存されている実績データに基づいて吸着ヘッド18をXY方向に移動させ、付設されているカメラ22により設置位置を指示できるようにしたので、支持ピン16の設置位置の再現性の精度を向上することが可能となり、基板Sに対する電子部品の実装のばらつきを減少させることが可能となる。
Further, since the
なお、前記実施形態では、吸着ヘッド18に付設されたカメラ22により支持ピンの位置を検出すると共に、設置位置を指示する場合を説明したが、これに限定されず、カメラ22の代わりに吸着ヘッド18に付設した、基板マークの検出に使用する反射型測距センサ等の基板マーク検出センサ(図示せず)であってもよく、又、いずれか一方をカメラにして併用するようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where the position of the support pin is detected by the
10…ベース
12…実装部
14…支持テーブル
16…支持ピン
16A…マグネット
18…吸着ヘッド
20…制御ボックス
22…カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ...
Claims (4)
任意位置に設置されている前記支持ピンを検出するXY方向に移動可能な検出手段と、
種類が異なる基板毎に、適切な任意位置に予め設置されている支持ピンを前記検出手段により検出し、取得される各支持ピンの設置位置の座標データを格納する格納手段と、
格納されている前記座標データに基づいて、XY方向に移動して該当する基板の各支持ピンの設置位置を自動的に指示する指示手段とを備えていると共に、
前記各支持ピンの設置位置の座標データが、該当する種類の基板用生産プログラムに段取りデータとして保存されていることを特徴とする電子部品実装装置。 In the electronic component mounting apparatus for positioning the substrate on the mounting portion, supporting the back surface with a support pin that can be installed at an arbitrary position in the XY direction, and mounting the electronic component on the surface of the substrate,
Detection means capable of moving in the XY directions for detecting the support pins installed at arbitrary positions;
Storage means for detecting the support pins previously installed at appropriate arbitrary positions for each different type of substrate by the detection means, and storing the coordinate data of the installation positions of the respective support pins acquired,
An instruction means for automatically instructing the installation position of each support pin of the corresponding substrate by moving in the XY directions based on the stored coordinate data ;
An electronic component mounting apparatus, wherein the coordinate data of the installation positions of the support pins is stored as setup data in a production program for a corresponding type of board .
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