JP4559264B2 - 基板組立方法及び基板組立装置 - Google Patents

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本発明は、プリント基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定されたプリント基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行うプリント基板組立方法及びプリント基板組立装置に関するものである。
従来、基板位置決め部において、プリント基板の搬送中に基板検出センサがプリント基板を検出した位置から所定距離離れた所定位置に停止させるような基板位置決め装置は知られている(特許文献1参照)。
特願2003−297578号の明細書及び図面
しかし、前述した基板位置決め装置を備えたプリント基板組立装置としての電子部品装着装置にあっては、扱えるプリント基板の大きさ(搬送方向におけるサイズ)に限界があるので、一定の長さを越えるプリント基板上には電子部品が装着できないという問題があった。
そこで本発明は、プリント基板の搬送方向におけるサイズが扱えるサイズを越える場合にも、作業ヘッドが所定作業を行えるようにするプリント基板組立方法及びプリント基板組立装置を提供すること目的とする。
このため第1の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、前記位置決め装置で位置決めされた状態の基板上の前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうようにしたことを特徴とする。
第2の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記基板を通常の搬送方向の反対の方向に搬送させて位置決めして前記作業ヘッドが所定作業を行なうような指示データがある場合にはそのように所定作業を行なうようにしたことを特徴とする。
第3の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記基板の位置決め位置を変更して前記作業ヘッドが所定作業を行なうような指示データがある場合にはそのように所定作業を行なうようにしたことを特徴とする。
第4の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、基板の位置決め回数を極力減らして基板の仕上がり時間を短くするタクト優先モードか前記作業データで指定した通りの順序で電子部品を装着する装着順優先モードかのいずれかを選択し、前記タクト優先モードが選択された際には、前記位置決め装置で位置決めした状態の基板上に前記作業ヘッドが所定作業を続けて行なうと共にその後、所定作業を行うことができないエリアで行なえなかった所定作業を前記基板の位置決め位置を変更して前記作業ヘッドが行なうようにし、前記装着順優先モードが選択された際には、前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうようにしたことを特徴とする。
第5の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、前記位置決め装置で位置決めされた状態の基板上の前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。
第6の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、前記作業データや位置決め位置の変更を指示する指示データを格納する格納手段と、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で前記指示データがある場合には前記基板の位置決め位置を変更して通常の搬送方向の反対の方向に搬送させて位置決めし所定作業を行なうように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
第7の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、前記作業データや位置決め位置の変更を指示する指示データを格納する格納手段と、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う中で前記指示データがある場合には前記基板の位置決め位置を変更して所定作業を行なうように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
第8の発明は、基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、基板の位置決め回数を極力減らして基板の仕上がり時間を短くするタクト優先モードか装着データで指定した通りの順序で電子部品を装着する装着順優先モードかのいずれかを選択する選択手段と、この選択手段により選択されたモードを実行するように制御する制御手段とを備え、前記選択手段により前記タクト優先モードが選択された際には、前記位置決め装置で位置決めした状態の基板上に前記作業ヘッドが所定作業を続けて行なうと共にその後所定作業を行うことができないエリアで行なえなかった所定作業を前記基板の位置決め位置を変更して前記作業ヘッドが行なうようにし、前記装着順優先モードが選択された際には、前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうように前記制御手段が制御することを特徴とする。
本発明は、位置決め装置で位置決めされた状態の基板上の作業データの作業順序毎に指定された所定位置に作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、基板の搬送方向におけるサイズが扱えるサイズを越える場合にも、作業装置が所定作業を行えるようにする基板組立方法及び基板組立装置を提供することができる。
プリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置や、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置などがプリント基板組立装置としてあるが、ここでは多機能チップマウンタ(電子部品装着装置)を例として、以下添付図面を参照しながら説明する。
このマウンタ1は、各種の電子部品をプリント基板Sに実装可能に構成されている。図1はマウンタ1の平面図であり、マウンタ1は機台2と、この機台2の中央部に左右方向に延在する基板供給部3と、機台2の前部(図示の下側)及び機台2の後部(図示の上側)にそれぞれ部品供給部が準備されている。
そして、当該部品供給部には、例えば電子部品をテープに収納した状態で供給するテープカセットフィーダ4aと、部品をトレイに収納した状態で供給するトレイフィーダ4bとが、それぞれ任意に配置されている。
また、機台2には、隣り合う部品供給部群、例えば機台2の前部(図示の下側)に配置された2つのテープカセットフィーダ4a群の範囲内で、また機台2の後部(図示の上側)に配置されたテープカセットフィーダ4a群とトレイフィーダ4bの範囲内で第1ヘッドユニット6a及び第2ヘッドユニット6bをX方向に移動可能とするXビーム5aと、当該Xビーム5aを基板供給部3を挟んで機台2の前部から機台2の後部に跨ってY方向に移動可能とする一対のYビーム5bとが準備されている。
前記Xビーム5aには、電子部品を吸着及び装着するための第1ヘッドユニット6a及び第2ヘッドユニット6bが搭載されている。各ヘッドユニット6a,6bには、吸着ノズル7(図2参照)を装着した装着ヘッド8が搭載されている他、基板認識カメラ9が搭載されている。また、機台2上には、基板供給部3を挟んで一対の部品認識カメラ10a,10bと、2台のノズルストッカ11a,11bとが、それぞれ配設されている。
また、プリント基板Sは、基板供給部3により左方から供給されて機台2の中央に不動にセットされ、右方に排出される。そして、例えば第1ヘッドユニット6aを用いて、機台2の前部(図示の下側)に配置された2体のテープカセットフィーダ4a群から供給される電子部品を基板Sに実装する場合について説明する。
先ず、Xビーム5a及び第1ヘッドユニット6aの移動により、吸着ノズル7を所望のテープカセットフィーダ4aに臨ませ、電子部品を吸着させる。続いて、前記第1ヘッドユニット6aをプリント基板方向に移動させる途上で、吸着ノズル7に吸着された状態の電子部品を(機台2の前部側の)部品認識カメラ10aに臨ませて撮像して認識処理装置75で位置認識し、更に当該第1ヘッドユニット6aをプリント基板Sの所定の位置まで移動させて、当該プリント基板Sにおいて初めて電子部品を装着する場合には当該第1ヘッドユニット6aに搭載された基板認識カメラ9でプリント基板Sの位置決めマークMを撮像して同じく認識処理装置75でプリント基板位置を認識させた後、これらの部品認識及び基板認識結果に基づきXYθ方向の補正をして電子部品を基板Sに装着させる。
図4に示すように、前記基板供給部3は、中央に配設した基板位置決め部21と、この基板位置決め部21の図示左側に連なる基板供給コンベア部22と、基板位置決め部21の図示右側に連なる基板排出コンベア部23とを有している。プリント基板Sは、基板供給コンベア部22により、装置外から基板位置決め部21に搬入され、この位置決め部21で電子部品の装着を受けるべく不動にセットされ、かつ部品装着の際に撓まないように下側から支持される。そして、電子部品の装着が完了したプリント基板Sは、基板位置決め部21から基板排出コンベア部23を介して装置外に搬出される。
ところで、基板位置決め部21により位置決めされた基板Sに、電子部品が装着(実装)されるが、その際、基板Sの撓みを防止すべく基板の裏側から後述するバックアップピン13(図2参照)を臨ませて、これを支持するようにしている。プリント基板Sは、その大きさや厚み、裏側に先付け部品があるか否かなどにより、その配置が異なるため、基板の段取り替えの際に多数のバックアップピン13を抜き差しして、新たなプリント基板Sに対し適切な配置になるように並べ替えている。
以下、図2及び図3を参照して、前記基板位置決め部21について説明する。基板位置決め部21は、基板Sの前後両側端部をそれぞれ支持する固定側基板導入台31a及び可動側基板導入台31bと、導入するプリント基板Sの幅に合わせて可動側基板導入台31bを前後方向に進退させる導入台移動装置(図示省略)と、プリント基板Sを基板供給コンベア部22から受け取って両基板導入台31a,31bの所定の部品実装位置までベルト搬送すると共に、電子部品の装着が完了したプリント基板Sを部品実装位置から基板排出コンベア部23までベルト搬送するコンベア方式の基板移送装置33(後述するコンベアローラ33a,33bとベルト34)とを備えている。また、39はエアシリンダで、当該エアシリンダ39の作動により基板供給部3に搬入されてきたプリント基板Sの幅方向の位置決めがされる。
更に、基板位置決め部21は、前記基板導入台31a,31bに固定されたエアシリンダ35の作動により付勢体(例えば、バネ36等)を介して上下動レバー37が上下動作されることで、基板Sをベルト34による搬送レベルより接離可能にしている。即ち、図3(a)に示すように前記上下動レバー37が下動されているときは、基板Sはベルト34による搬送レベル位置にあり、当該ベルト34の駆動に伴い下流側に搬送される。また、図3(b)に示すように前記上下動レバー37が上動されているときは、基板Sは搬送レベル位置よりも上方に移送されており、従って、当該基板Sはベルト34による搬送動作から開放される。
更に、基板位置決め部21は、位置決め位置にセットされた基板Sに下側から臨みこれを支持する多数のバックアップピン13と、多数のバックアップピン13が立設されたバックアップテーブル14aと、バックアップテーブル14aを介してバックアップピン13を昇降させるバックアップピン昇降装置15(図2及び図5参照)とを備えている。
そして、固定側基板導入台31aと可動側基板導入台31bとは、対向するように配設され、またバックアップテーブル14aとバックアップピン昇降装置15とは、両基板導入台31a,31b間の下方に配設されている。尚、前記バックアップテーブル14aは平面視略方形に形成されており、その上側には前記バックアップピン13を立設するためのピンセットプレート14bが載置され、当該ピンセットプレート14bには、バックアップピン13を立設するための多数のセット孔が形成されている。
そして、前記バックアップテーブル14aは、駆動モータ16が回転駆動され、その回転がベルト17を介してカム18に伝達され、当該カム18が回転されることで、カム18に接するリンク体19がカム18の外周径に沿って揺動され、この揺動により、当該リンク体19の先端部20に押し上げられる形で上下動作される。
一方、前記固定側基板導入台31aには、その内側の部位と、これに取り付けた基板移送装置33のコンベアローラ33aとにより、基板Sの側端部を案内する断面「コ」字状のガイド溝38が形成されている。同様に、可動側基板導入台31bには、その内側の部位と、これに取り付けた基板移送装置33のコンベアローラ33aとにより、基板Sの側端部を案内する断面「コ」字状のガイド溝38が形成されている。更に、可動側基板導入台31bには、ガイド溝38の部分にエアシリンダ39が臨んでおり、導入した基板Sを固定側基板導入台31aとの間で押圧及び固定できるようになっている。
なお、基板位置決め部21には、プリント基板Sを検出するためのフォトセンサである第1基板検出センサ40、第2基板検出センサ41(図5参照)が配置される。
次に、図8に基づき、マウンタ1の制御ブロック図について説明する。60はマウンタ1の電子部品の取出し及び装着に係る動作を統括制御する制御装置としてのCPU、61は記憶装置としてのRAM(ランダム・アクセス・メモリ)、62はROM(リ−ド・オンリー・メモリ)である。そして、CPU60は前記RAM61に記憶されたデータに基づき、前記ROM62に格納されたプログラムに従い、マウンタ1の電子部品の取出し及び装着に係る動作についてインターフェース63及び駆動回路64を介して各駆動源を統括制御する。
前記RAM61は、ステップ番号(装着順序)毎にX座標、Y座標、装着角度、前記テープカセットフィーダ4aにおける部品配置番号などから成る装着データや、電子部品毎のXサイズ、Yサイズ、使用吸着ノズル7の番号などから成る部品データなどが格納されている。
65は操作部で、数字をキーインするテンキー66、カーソルキー67、モードの設定等をするSETキー68、電子部品装着装置を教示モードにするための教示キー69、同装置を自動運転モードにするための自動キー70、同装置を手動運転モードにするための手動キー71、始動キー72、作動キー73及び停止キー74とを備えている。
75はインターフェース63を介して前記CPU60に接続される認識処理装置で、前記各部品認識カメラ10a,10bや基板認識カメラ9により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置75にて行われ、CPU60に処理結果が送出される。即ち、CPU60は、各部品認識カメラ10a,10bや基板認識カメラ9に撮像された画像を認識処理(位置ずれ量の算出など)するように指示を認識処理装置75に出力すると共に認識処理結果を認識処理装置75から受取るものである。
即ち、前記認識処理装置75の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がCPU60に送られ、CPU60はXビーム5aをY軸モータ77の駆動によりY方向に移動させると共にX軸モータ76の駆動により第1ヘッドユニット6a又は第2ヘッドユニット6bをX方向に移動させることにより、またパルスモータ78によりθ回転させ、X,Y方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされるものである。
尚、前記各部品認識カメラ10a,10bや基板認識カメラ9により撮像された画像を認識処理装置75が取り込むが、その取り込まれた画像をCRT79が表示する。そして、前記CRT79には種々のタッチパネルスイッチ80が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ80を操作することにより、教示指定のための設定を含む種々の設定を行うことができる。
なお、81、82、83は前記基板供給コンベア部22、基板位置決め部21、基板排出コンベア部23の各コンベアを駆動するサーボモータで、当該サーボモータ81、82、83の作動により各コンベア上のプリント基板Sがベルト搬送される。尚、上記サーボモータ81、82、83は位置制御可能なモータであるが、このサーボモータに代えて、例えばパルスモータを用いてもよい。
そして、サーボモータ81、82、83の作動に関する基本データは、書替え不能にするためROM52内に格納されている。尚、ユーザーからの要望に応じて書替え可能にするために当該基本データをRAM51内に格納させても良い。また、メーカー指定の基本データの他に、ユーザー要望に応じて書替え(任意に設定)可能なデータ領域をRAM51内に設けておいても良い。
ここで、上記基本データは、モータの駆動波形データであり、当該基本データは、例えばモータの自起動データA、最高速データ、加・減速度(傾き)データ及び搬送距離データが設定されている。これにより、1搬送にかかる搬送時間が特定される。
そして、第2基板検出センサ41がプリント基板Sを検出してからこのプリント基板Sが所定距離進んだ目標停止位置に停止するように、CPUはサーボモータ81、82を制御するものであり、前記所定距離、即ち位置決めオフセット値をRAM61に格納させておく。また、図示しないエンコーダにより前記所定距離だけプリント基板Sが移動したら、このエンコーダからの検出出力によりサーボモータ81、82を停止するよう制御するものである。
ここで、図9に示すような当該プリント基板Sの装着データ、即ち装着順序毎にどの配置番号(F)に設置されたテープカセットフィーダ4aから供給される電子部品をX座標位置(X)及びY座標位置(Y)に装着するための装着データに基づいて、プリント基板S上に電子部品を装着する場合に、図16に示すように、当該プリント基板SのX方向のサイズは基盤位置決め部21で扱えるプリント基板SのX方向のサイズである460mmを越えているので、位置決め位置Xで装着できないエリア(位置決め位置Yでは装着できるエリアでステップ番号0003〜0005の電子部品)、位置決め位置X及びYでも装着できるエリア(ステップ番号0006〜0008、0010〜0012)、位置決め位置Yで装着できないエリア(位置決め位置Xでは装着できるエリアでステップ番号0001、0002及び0009)とがあり、いずれのエリアにも装着するために、プリント基板の位置決め回数を極力減らしてプリント基板の仕上がり時間を短くするタクト優先モードか装着データで指定した通りの順序で電子部品を装着する装着順優先モードかを選択する選択動作について説明する。
先ず、CRT79に表示されたタッチパネルスイッチ80を操作して図10に示すようなモード選択画面を表示させ、タクト優先モードスイッチ部80Aを押圧操作するとタクト優先モードが選択され、装着順優先モードスイッチ部80Bを押圧操作すると装着順優先モードが選択され、更に最適化実行スイッチ部80Cを操作すると選択されたモードが設定され、装着データに基づいて最適化が実行される。この場合、タクト優先モードが選択された場合にはプリント基板の位置決め回数を極力減らすようにCPU60が装着データに基づいて図11に示す展開データAを作製し、装着順優先モードが選択された場合には装着データに基づき装着順を変更しない図12に示す展開データBを作製し、このデータをRAM61に格納する。
この展開データは、ステップ番号、C、Dataとから構成され、この展開データの上から順番にシーケンス処理がなされ、「C」が「L」の場合には基板位置決め位置を変更することを意味し、そのステップのDataが「1」か[2]によってどちらに位置決めするかを決定する。即ち、「1」の場合にはプリント基板Sを基板位置決め部21において左から右方に搬送して位置決めをし、「2」の場合にはプリント基板Sを左から右方に搬送した後、基板位置決め部21において右から左方に戻して位置決めをする。
次に、この生産運転の動作につき、図13に示す生産運転のフローチャートに基づき以下説明する。自動キー70及び始動キー72を押圧操作する生産運転が開始され、プリント基板Sが前記基板供給コンベア部22に搬入されていなければ、上流装置から搬入されるのを待ち、搬入されていればプリント基板Sの搬送が開始される。即ち、CPU60は自動キー70及び始動キー72からの動作信号に基づいて、前記基板供給コンベア部22及び基板位置決め部21のサーボモータ81、82にインターフェース63及び駆動回路64を介して駆動信号を発して、プリント基板Sの搬送を開始させる。
そして、プリント基板の位置決め回数を極力減らしてプリント基板の仕上がり時間を短くするタクト優先モードが設定された場合には、RAM61には装着データに基づいて作製された図11に示す展開データAが格納されているので、CPU60はこの展開データAの「C」の内容を確認する。この場合、展開データAのステップ番号0000の「C」が「L」で、Dateが「1」であるので、基板位置決め位置を変更して(この場合は、最初の位置決め位置を決定するの意味)、基板位置決め部21において左から右方に搬送して位置決めをする。即ち、Dateが「1」であるので、図14に示す位置決め位置Xにプリント基板Sの基板位置決めを行なう。
従って、CPU60は前記基板供給コンベア部22及び基板位置決め部21のサーボモータ81、82を駆動させ、第2基板検出センサ41がプリント基板Sを検出すると、CPU60はサーボモータ81、82を第2基板検出センサ41がプリント基板Sにより遮光(プリント基板Sの存在を検出)してからNmm移動した位置へ減速しながら停止するよう制御する。なお、プリント基板Sの点線で囲まれた範囲は電子部品を装着することができる範囲を示す。
このようにして、プリント基板Sは基板供給コンベア部22から基板位置決め部21に移載され(図5参照)、図6に示す状態を経て基板位置決め部21における所定位置に停止することとなり、位置決めされる(図7参照)。
続いて、エアシリンダ39が作動して、プリント基板Sを幅方向において不動に固定すると共に上下動レバー37を上動させてこの基板Sを上昇させる(図3(b)参照)。次に、バックアップピン昇降装置15が作動して、基板を装着位置まで上昇させて水平に保持する。そして、この位置決めされた状態でCPU60はXビーム5aをY軸モータ77の駆動によりY方向に移動させると共にX軸モータ76の駆動により第1ヘッドユニット6a又は第2ヘッドユニット6bをX方向に移動させながら装着ヘッド8をXY方向に移動させて、基板認識カメラ9によりプリント基板S上の位置決めマークMを撮像し、認識処理装置75で認識処理する。
そして、装着データのステップ番号0001の電子部品の取出しを行なうべく、CPU60は第1ヘッドユニット6a又は第2ヘッドユニット6bをXY方向に移動させて、例えば配置番号「110」のテープカセットフィーダ4a上方へ移動させて電子部品を取出す。
この取出されて吸着ノズル7に保持された電子部品を部品認識カメラ10a又は10bで撮像して認識処理装置75で認識処理し、この部品認識結果に前記基板認識処理結果を加味して補正して、装着ヘッド8による電子部品の実装作業が行われる。
次に、装着データのステップ番号0002の電子部品の取出し、認識処理し、「C」及びDateが「−」であるので、基板位置決め位置を変更することなく、装着が行なわれるが、ステップ番号0003、0004及び0005のX座標は扱えるプリント基板SのX方向のサイズである460mmを越えているので、即ちプリント基板Sの点線で囲まれた装着ヘッド8のXY方向移動による装着可能範囲外の電子部品を装着できない位置であり、図11の展開データAに示されているようにステップ番号0003、0004及び0005の電子部品の装着はステップ番号0013の電子部品の後に設定されているので、、基板位置決め位置を変更することなく装着できるステップ番号0006の電子部品の取出し、認識処理及び装着を行なう。
以下、X座標が460mmを越えていないステップ番号0007〜0013まで、同様に電子部品の取出し、部品認識処理及び装着を行なう。そして、次の展開データのステップ番号0000の「C」が「L」で、Dateが「2」であるので、基板位置決め位置を変更し、基板位置決め部21において右から左方に搬送して位置決めをする。但し、CPU60は基板位置決め部21のサーボモータ82を駆動させて一旦右方に搬送して第1基板検出センサ40がプリント基板Sの存在を検出しなくなったら停止させ、次いで逆転するように駆動させ第1基板検出センサ40がプリント基板Sの存在を検出(プリント基板Sにより遮光)してからNmm移動した位置へ減速しながら停止させるよう制御する。
従って、プリント基板Sを位置決め位置Yに位置決めして、位置決めが確認(エンコーダで確認)されたら、基板認識が実行される。即ち、この位置決めされた状態でCPU60は第1ヘッドユニット6a又は第2ヘッドユニット6bをXY方向に移動させて、基板認識カメラ9によりプリント基板S上の位置決めマークMを撮像し、認識処理装置75で認識処理する。
そして、第1ヘッドユニット6a又は第2ヘッドユニット6bをXY方向に移動させて、対応するテープカセットフィーダ4a又はトレイフィーダ4bから電子部品を取り出して、部品認識処理をし、プリント基板S上に装着する。この場合、前述のステップ番号0003、0004及び0005のX座標は扱えるプリント基板SのX方向のサイズである460mmを越えているが、前述したようにプリント基板Sの位置決め位置Xで装着できなかった電子部品を位置決め位置Yに変更したので、図15に示すように、プリント基板Sの点線で囲まれた範囲内となるので電子部品を装着することができ、このステップ番号0003、0004及び0005の電子部品の取出し、部品認識処理及び装着を行なう。
この場合、この取出されて吸着ノズル7に保持された電子部品を部品認識カメラ10a又は10bで撮像して認識処理装置75で認識処理し、この部品認識結果に前記基板認識処理結果を加味して補正して、装着ヘッド8による電子部品の実装作業が行われる。
次に、全て電子部品の実装作業が完了したプリント基板Sの搬出作業に移る。この場合には、エアシリンダ39を作動させて実装作業レベルにある基板Sをコンベアによる搬送レベルまで下降させる。そして、基板位置決め部21と基板排出コンベア部23のコンベア駆動により基板Sを基板排出コンベア部23側に搬送する。以下、同様にして基板搬送作業及び部品実装作業が繰り返される。
次に、装着データで指定した通りの順序で電子部品を装着する装着順優先モードが設定された場合には、RAM61には装着データに基づいて作製された図12に示す展開データBが格納されているので、これに従いプリント基板Sの位置決めがされながら電子部品の取出し、部品認識処理及び装着が行なわれる。
即ち、X座標が460mmを越えていないステップ番号0001及び0002の電子部品については、基板位置決め部21において左から右方に搬送して位置決め位置Xに位置決めをされたプリント基板S上に電子部品の装着がなされ、ステップ番号0002の次の0000の「C」が「L」で、Dateが「2」であり、ステップ番号0003〜0006までの電子部品の装着位置が装着ヘッド8の移動範囲外になりステップ番号0003〜0006までの電子部品の装着が行えなくたったので、基板位置決め位置を位置決め位置Yに変更し、基板位置決め部21において右から左方に搬送し、前述したように位置決めされたプリント基板S上にステップ番号0003〜0008までの電子部品の装着がなされ、次いでステップ番号0008の次の0000の「C」が「L」で、Dateが「1」であり、ステップ番号0009〜0012までの電子部品の装着位置が装着ヘッド8の移動範囲外になりステップ番号0009〜0012までの電子部品の装着が行えなくたったので、基板位置決め位置を位置決め位置Xに変更し、基板位置決め部21において左から右方に搬送し、前述したように位置決めされたプリント基板S上にステップ番号0009〜0012までの電子部品の装着がなされる。
以上のように、X座標が460mmを越えているステップ番号0003〜0005までばかりか越えていないステップ番号0006〜0008までの電子部品についても、基板位置決め部21において右から左方に搬送して位置決めされたプリント基板S上に装着するのは、図12に示すように、ステップ番号0006〜0008までの電子部品の装着位置がプリント基板Sの位置決め位置X又はYのいずれでも装着できる範囲内にあり、基板位置決め位置を変更せずに装着するためである。
以上のように、装着順優先モードでは基板位置決め位置の変更回数が2回以上になる虞があるが、タクト優先モードでは1回に抑えられ、この結果、1枚のプリント基板を仕上げるために掛かる時間を短縮でき、また装着順優先モードを選択し、実際に電子部品を装着し、装着時間をタクト優先モードと比較して検討することもできる。
また、タクト優先モード又は装着順優先モードは、マウンタとは別に設けられたパソコン(パーソナルコンピュータ)にて選択させることもでき、このパソコンにて装着データに基づいて最適化を行い、展開データA又は展開データBを作製し、マウンタに送るようにしてもよく、マウンタでは送られた展開データA又は展開データBに基づいて電子部品の装着動作を行うようにしてもよい。
尚、本実施形態では、本発明をマウンタ1に適用した一例を紹介しているが、これに限定されるものではなく、基板搬送機構を有する各種装置に適用可能なものである。
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
マウンタの平面図である。 マウンタの側面図である。 基板位置決め部の要部の側面図である。 基板搬送装置の正面図である。 基板供給コンベア部から基板位置決め部への移載動作を示すための動作説明図である。 基板供給コンベア部から基板位置決め部への移載動作を示すための動作説明図である。 基板供給コンベア部から基板位置決め部への移載動作を示すための動作説明図である。 制御ブロック図である。 装着データを示す図である。 モード選択画面を示す図である。 展開データAを示す図である。 展開データBを示す図である。 生産運転のフローチャートを示す図である。 プリント基板の位置決め位置Xを示す基板位置決め部の平面図である。 プリント基板の位置決め位置Yを示す基板位置決め部の平面図である。 プリント基板の各装着エリアを示す図である。
符号の説明
6a、6b ヘッドユニット
7 吸着ノズル
8 装着ヘッド
21 基板位置決め部
22 基板供給コンベア部
40 第1基板検出センサ
41 第2基板検出センサ
60 CPU
61 RAM
81、82 サーボモータ

Claims (8)

  1. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、前記位置決め装置で位置決めされた状態の基板上の前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうようにしたことを特徴とする基板組立方法
  2. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記基板を通常の搬送方向の反対の方向に搬送させて位置決めして前記作業ヘッドが所定作業を行なうような指示データがある場合にはそのように所定作業を行なうようにしたことを特徴とする基板組立方法
  3. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記基板の位置決め位置を変更して前記作業ヘッドが所定作業を行なうような指示データがある場合にはそのように所定作業を行なうようにしたことを特徴とする基板組立方法
  4. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立方法において、基板の位置決め回数を極力減らして基板の仕上がり時間を短くするタクト優先モードか前記作業データで指定した通りの順序で電子部品を装着する装着順優先モードかのいずれかを選択し、前記タクト優先モードが選択された際には、前記位置決め装置で位置決めした状態の基板上に前記作業ヘッドが所定作業を続けて行なうと共にその後、所定作業を行うことができないエリアで行なえなかった所定作業を前記基板の位置決め位置を変更して前記作業ヘッドが行なうようにし、前記装着順優先モードが選択された際には、前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうようにしたことを特徴とする基板組立方法
  5. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、前記位置決め装置で位置決めされた状態の基板上の前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうように制御する制御手段を設けたことを特徴とする基板組立装置
  6. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、前記作業データや位置決め位置の変更を指示する指示データを格納する格納手段と、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で前記指示データがある場合には前記基板の位置決め位置を変更して通常の搬送方向の反対の方向に搬送させて位置決めし所定作業を行なうように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする基板組立装置
  7. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、前記作業データや位置決め位置の変更を指示する指示データを格納する格納手段と、前記作業データの作業順序毎に指定された基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う中で前記指示データがある場合には前記基板の位置決め位置を変更して所定作業を行なうように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする基板組立装置
  8. 基板を基板供給コンベア部から基板位置決め部に搬送して位置決め装置が搬送方向の位置決めをし、基板上の所定位置に作業ヘッドが移動して所定作業を行う基板組立装置において、基板の位置決め回数を極力減らして基板の仕上がり時間を短くするタクト優先モードか装着データで指定した通りの順序で電子部品を装着する装着順優先モードかのいずれかを選択する選択手段と、この選択手段により選択されたモードを実行するように制御する制御手段とを備え、前記選択手段により前記タクト優先モードが選択された際には、前記位置決め装置で位置決めした状態の基板上に前記作業ヘッドが所定作業を続けて行なうと共にその後所定作業を行うことができないエリアで行なえなかった所定作業を前記基板の位置決め位置を変更して前記作業ヘッドが行なうようにし、前記装着順優先モードが選択された際には、前記作業データの作業順序毎に指定された所定位置に前記作業ヘッドがそのXY方向に移動して所定作業を行う中で、前記作業順序に従う次の所定作業を行う所定位置が前記作業ヘッドにより所定作業を行うことができる範囲外のときには、前記基板の位置決め位置を変更し、前記基板上への次の所定作業を前記作業ヘッドが行なうように前記制御手段が制御することを特徴とする基板組立装置
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