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

Description

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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