JP4689934B2 - 対基板作業システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路の組立てにおける部品装着作業等、回路基板に対して行う作業である対基板作業を行うためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
部品装着作業等の対基板作業は、電子回路の組み立ての際に行われる作業である。対基板作業は、１つの装置によってなされるのではなく、複数の対基板作業装置が回路基板の搬送経路に複数配置され、１枚の回路基板に対して、各装置が順に各装置に定められた対基板作業を実行することによってなされることが多い。そのような作業においては、各対基板作業装置は、回路基板に対して作業を行うために、その回路基板についての各種情報、例えば、作業プログラム，基板形状データ等の基板種に関連付けられる情報、基板の区分領域ごとの作業可否に関するデータ等の基板個々に関連付けられる情報等を必要とし、何らかの方法によって、それらの情報を各装置が受け取るようにされることが要求される場合がある。
【０００３】
回路基板に関するデータを各装置が受け取るための技術として、例えば、特開２０００−１２４６７６号公報に記載された技術が存在する。この技術は、複数の対基板作業装置のうちの先頭に配置された装置に基板情報を読み取らせ、その読み取った情報を、各対基板作業装置が、作業が行われる回路基板の搬送に対応させて、順繰りに下流側の装置に転送するというものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１２４６７６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】
上記従来技術では、基板情報は、回路基板の搬送に対応して順繰りに転送される。そのため、例えば、各対基板作業装置が、その回路基板に対する作業の段取りを行なおうとする場合、上流側の装置の作業完了を待たなければならず、システムの稼動ロスを小さくすることに限界があった。
【０００６】
そこで、本発明は、段取り替え等による稼動ロスの小さい対基板作業システム、および、対基板作業方法を得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、下記各態様の対基板作業システム、対基板作業方法が得られる。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である。
【０００７】
なお、以下の各項において、（１）項に、（４）項，（５）項，（９）項，（１０）項および（１１）項の技術的特徴を付加し、さらに、「基板搬送経路」をコンベア装置を主体として構成されたものに限定し、そのコンベア装置を回路基板の幅に応じて幅が調整されるものに限定し、「基板種依拠情報」が回路基板の幅に関する基板形状情報を含むものに限定し、かつ、（１２）項の技術的特徴を付加したものが請求項１に、請求項１に（１３）項の技術的特徴を付加したものが請求項２に、相当する。
【０００８】
（１）電子回路を構成する回路基板に対して予定された作業を行う対基板作業装置が基板搬送経路に沿って複数配置され、複数の回路基板を、順次、上流側の前記対基板作業装置から下流側の前記対基板作業装置に搬送しつつ、各々の前記対基板作業装置が回路基板に応じた作業を行うことによって、前記複数の回路基板の各々に対して、その各々に設定された対基板作業を行う対基板作業システムであって、
前記複数の対基板作業装置のうちの１つのものである基板ＩＤ認定装置に設けられ、前記複数の回路基板の各々の基板ＩＤを認定する基板ＩＤ認定部と、
認定された基板ＩＤと、前記複数の回路基板の各々に関する作業情報であってその基板ＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との少なくとも一方を含む基板情報を、前記基板ＩＤ認定装置による基板ＩＤ認定の都度、前記複数の対基板作業装置のうちの前記基板ＩＤ認定装置より下流に配置されたものの中の１以上のものである基板情報利用装置に配信する基板情報配信部と、
前記基板情報利用装置の各々に設けられ、(a)配信された前記基板情報を順序付けて記憶する基板情報記憶部と、(b)その基板情報記憶部に記憶された記憶内容に基づいて前記複数の回路基板の作業順序を認識する作業順序認識部と、(c)認識した作業順序に従って、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報を参照して、作業を行う回路基板に対する作業内容を決定する作業内容決定部とを備えた装置制御部と
を含むことを特徴とする対基板作業システム。
【０００９】
本項に記載の態様のシステムは、平たく言えば、いずれかの対基板作業装置によって回路基板の基板ＩＤが認定された都度、下流側の対基板作業装置に対してその回路基板に関する基板情報を配信し、基板情報が配信された対基板作業装置が、順序付けて記憶された基板情報に基づいて、作業を行う回路基板の順序を認識するとともに、次に行う作業の内容を決定することを可能としたシステムである。上流側の対基板作業装置から回路基板の搬送に対応して順繰りに基板情報が転送されるのではなく、上流側のある装置による基板ＩＤ認定の都度、基板情報が配信されるため、例えば、その基板情報を利用する下流側の対基板作業装置においては、回路基板の搬送とは異なるタイミングで段取替え等の準備作業を行うことができ、システムの稼動ロスを小さくすることができる。また、予め作成されている生産計画を参照するのではなく、システムに供給される実際の回路基板に応じて作業順序が認識されるため、確実な対基板作業が行える。
【００１０】
本項に記載の態様のシステムにおいて、基板ＩＤと関連付けられたＩＤ関連情報が記憶されている装置は、特に限定されない。例えば、本システムが、システム全体を制御するシステム制御装置を備える場合、そのシステム制御装置に上記ＩＤ関連情報が記憶されていてもよく、また、ＩＤ関連情報が配信される場合には、基板ＩＤを認定する機能を有する基板ＩＤ認定装置に、ＩＤ関連情報が記憶されていてもよい。
【００１１】
本システムでは、基板情報を配信する装置は限定されない。例えば、上記システム制御装置を備える場合には、基板ＩＤ認定装置からの情報を受け取ったシステム制御装置が基板情報を利用する基板情報利用装置に対して配信してもよく、また、基板ＩＤ認定装置自身が基板情報を配信してもよい。
【００１２】
複数の対基板作業装置のうち、１つのものが基板ＩＤ認定装置しての機能を有することが望ましく、また、できるだけ上流側に配置された、好ましくは最上流に配置された対基板作業装置が基板ＩＤ認定装置としての機能を有することが望ましい。基板ＩＤ認定装置は、基板ＩＤ認定を行うことを主たる目的とする認定専用の装置であってもよく、また、回路部品装着作業、高粘性流体塗布作業といった作業を主目的とする装置が、基板ＩＤ認定の機能を併せ持つものであってもよい。
【００１３】
（２）前記複数の対基板作業装置として、回路基板にクリームはんだを印刷するあるいは接着剤を塗布する高粘性流体塗布装置、電子回路を構成する電子回路部品を回路基板に装着する部品装着装置、それら装置の少なくとも１つのものによる対基板作業の結果を検査する作業結果検査装置、それらの装置間の回路基板の搬送を主目的とする搬送装置、当該対基板作業システムに回路基板を搬入する搬入装置、当該対基板作業システムから回路基板の搬出する搬出装置から選ばれる１種以上の装置を含む(1)項に記載の対基板作業システム。
【００１４】
本発明の対基板作業システムは、構成する対基板作業装置が限定されるものではなく、本項に記載されたような電子回路の組立てにおける各種作業を行う装置を含んで構成されるものであればよい。例えば、クリームはんだ印刷装置、接着剤塗布装置，部品装着装置等の作業種の異なる主作業を行う対基板作業装置と、それらを連結する基板搬送装置とを含んで、実装一貫ラインを構成するようなシステムであってもよく、また、例えば、複数の部品装着装置のみが連結されて構成された回路部品装着システムのように、１種の主作業のみが行われるシステムであってもよい。列挙した装置の中でも、部品装着装置は、作業内容を決定するにあたって基板情報を利用せざるを得ないことが多く、本発明は、部品装着装置を含んで構成されるシステムに適用された場合において、特にメリットが大きい。
【００１５】
（３）前記基板情報が少なくとも前記基板ＩＤを含む(1)項または(2)項に記載の対基板作業システム。
【００１６】
本発明のシステムにおいては、基板ＩＤを利用した管理を行う。例えば、基板種が同じであっても個々の回路基板ごとに作業内容を変更せざるを得ない場合等に、基板ＩＤに基づいた管理が有利である。配信される基板情報は、認定された基板ＩＤと、前記複数の回路基板の各々に関する作業情報であってその基板ＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との少なくとも一方を含むものであるが、本項に記載の態様のように、基板ＩＤを配信することにより、基板ＩＤに基づく管理が容易となる。その場合、例えば、基板ＩＤとそのＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との両者を配信する態様とすることができ、また、例えば、基板ＩＤのみを配信し、配信された側の基板情報利用装置が、配信された基板ＩＤをキーとして、当該装置内部あるいは装置外部に格納されている情報の中から、そのＩＤに関連するＩＤ関連情報等を読み出す等して、そのＩＤ関連情報等を利用する態様とすることもできる。
【００１７】
本発明は、上記態様ではなく、配信される基板情報の中に、基板ＩＤを含まない態様とすることもできる。例えば、基板ＩＤ認定装置によって認定された基板ＩＤをキーとしてそのＩＤに関連するＩＤ関連情報を読み出す等した後、そのＩＤ関連情報のみを配信する態様である。かかる態様においても、配信されたＩＤ関連情報を基板情報利用装置において順序付けて記憶しておくことにより、その記憶内容に基づいて作業を決定することができる。
【００１８】
（４）前記基板情報が少なくとも前記ＩＤ関連情報を含み、そのＩＤ関連情報が、回路基板の種類に依拠して予め設定された基板種依拠情報を含む(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００１９】
本項に記載の態様のように、ＩＤ関連情報に基板種依拠情報を含ませることができる。基板種が変更される場合は、対基板作業装置において段取替えを行う必要がある場合が多く、基板種依拠情報は、段取替えに有用な情報となる。
【００２０】
（５）前記基板種依拠情報が、回路基板の幅等に関する基板形状情報、前記基板情報利用装置の各々の動作プログラム等に関するプログラム情報、回路基板が複数の領域に区画されたものである場合の基板区画情報から選ばれる少なくとも１つのものを含む(4)項に記載の対基板作業システム。
【００２１】
本項は、基板種依拠情報の具体的な態様に関する項である。例えば、システムにおける回路基板の搬送は、コンベア装置等から構成される基板搬送装置によって行われる場合が多く、その場合、コンベア幅等を決定するために、回路基板の幅等の基板形状情報は有用な情報である。また、各対基板作業装置は、基板種に応じたプログラムにしたがって動作する。作業する基板種が変更されれば、段取替えにおいて、それに応じたプログラムをロードする等の段取替え作業を行う必要がある。したがって、プログラム名称等のプログラムを特定できる情報、プログラム自体等のプログラム情報は、段取替えに有用な情報である。また、回路基板は、自身が区画されることによって、複数の子基板が集合した状態であるものも多い。例えば、マルチ基板と呼ばれるような、１つの電子回路となる回路基板の区画部分である単位基板部が複数配置されてなる回路基板がそれに該当する。マルチ基板である場合、それの動作プログラムがいくつかの部分プログラムに分割されていることもある。後に詳しく説明するように、回路基板によっては、いずれかの単位基板部に対する作業をスキップしたい場合もあり、基板区画情報は、その場合等に有用な情報である。
【００２２】
（６）前記基板情報が少なくとも前記ＩＤ関連情報を含み、そのＩＤ関連情報が、前記複数の対基板作業装置のいずれかのものであって基板個別情報認識装置として機能するものによって認識された基板個別情報を含む(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００２３】
ＩＤ関連情報には、基板種に依拠するもののほかに、本項に記載のように、回路基板ごとの基板個別情報を含ませることができる。回路基板に個別な情報に基づいて作業内容を決定するような場合においては、基板個別情報取得し、その取得した情報を基板情報利用装置に配信することにより、基板個々への対応が可能なシステムを構築できる。基板個別情報は、回路基板自体に表示等されているものを検出等することによって認識されるものでもよく、また、基板個別情報認識装置内部あるいはそれの外部に格納されたデータ等を読み出す等して認識されるものであってもよい。
【００２４】
（７）前記基板個別情報が、回路基板が複数の領域に区画されたものである場合において、それぞれの区画領域に対する前記基板情報利用装置の各々による作業の要否に関する領域別作業要否情報と、回路基板に対する各区画領域の相対位置に関する領域別相対位置情報との少なくとも一方を含む(6)項に記載の対基板作業システム。
【００２５】
例えば、前述したマルチ基板の場合にあっては、いずれかの単位基板部が不良認定されたときに、その単位基板部にいわゆるバッドマークと呼ばれる不良表示子が付されことがある。その場合、その単位基板部に対して対基板作業を行わないことが望まれる。領域別作業要否情報は、上記バッドマーク等を認識することによって得られた情報である。また、例えば、マルチ基板の場合、回路基板に対する各単位基板部の相対位置に対応して作業を行わなければならない場合もあり、その場合、１つの対基板作業装置によって認識された相対位置に関する情報を他の対基板作業装置において利用すれば、対基板作業装置ごとにその情報を認識することを省略できるため、システムの生産性を向上させることができる。具体的には、対基板作業装置内における回路基板の位置を認識するための基準マークとは別に、単位基板部に関する基準マークを付した場合に、基板個別情報認識装置で両者を認識して両者の位置関係等を取得し、基板個別情報認識装置の下流側に位置する対基板作業装置においては、単位基板部に関する基準マークの認識を省略する等の態様である。なお、上記マルチ基板の場合だけでなく、例えば、回路基板の一部分、例えば、ある回路部品が装着される部分等において特に位置精度の高い作業が要求される場合に、その一部分の位置を個別に認識するための個別マーク（ローカルマークとも呼ぶことができる）が付されることがある。この個別マークの認識を下流側の装置において省略するような場合において、回路基板自体の位置を認識するための基準マークに対する上記個別マークの相対位置に関するデータ等も、上記領域別相対位置情報の一態様である。
【００２６】
（８）前記基板ＩＤ認定装置が、前記基板個別情報認識装置として機能する(6)項または(7)項に記載の対基板作業システム。
【００２７】
基板個別情報を認識する基板個別情報認識装置は、いずれの対基板作業装置であってもよいが、本項に記載の態様のように、基板ＩＤ認定装置が基板個別情報認識装置としての機能を有する場合、基板個別情報を他の基板情報と同時に配信することを容易に行うことが可能である。
【００２８】
（９）前記基板情報記憶部が、前記配信された基板情報を配信された順に記憶するものであり、前記作業順序認識部が、その記憶された順序から前記作業順序を認識するものである(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００２９】
本発明において、基板情報を順序付けて記憶する具体的な方法は、特に減退されるものではない。例えば、作業順序を示す番号とともに記憶するするような方法であってもよい。本項に記載の態様のように、例えば、先入れ先だしメモリ的な記憶部とすれば、作業順序をカウントするカウンタが不要であり、簡便な記憶部となる。また、作業が終了した回路基板に関する情報を削除する等して記憶内容を更新すれば、基板情報記憶部を小さな記憶容量のものとすることができる。
【００３０】
（１０）前記装置制御部が、回路基板に対する作業の変更に対応して、前記基板情報記憶部に記憶された記憶内容を変更する記憶内容変更部を備えた(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００３１】
例えば、システムにおける対基板作業が順調に行われず、何らかの事態が発生し、その後の対基板作業の変更を余儀なくさせられる場合もある。本項に記載の態様では、基板情報記憶部に記憶された作業順序，基板情報等の記憶内容を変更できることから、作業変更に容易に対応可能なシステムが構築できる。
【００３２】
（１１）前記記憶内容変更部が、当該対基板作業システムからの回路基板の除去に対応して、前記基板情報記憶部に記憶されているその除去された回路基板についての基板情報を削除する基板除去対応部を有する(10)項に記載の対基板作業システム。
【００３３】
例えば、１つの対基板作業装置の不調等により、ある回路基板への作業が中止された場合に、その回路基板をシステムから取り除く必要がある場合もある。本項に記載の態様によれば、かかる事態に対して柔軟に対応し、システムにおけるその後の作業を適正化させることができる。
【００３４】
（１２）当該対基板作業システムが、前記複数の対基板作業装置のいずれかにおいて回路基板が除去された場合に、そのいずれかの対基板作業装置の下流側に配置された前記基板情報利用装置の各々に、その除去された回路基板に関する除去情報を配信する基板除去情報配信部を含み、
前記基板除去対応部が、その基板情報配信部から配信された除去情報に基づいて、前記除去された回路基板についての基板情報を削除するものである(11)項に記載の対基板作業システム。
【００３５】
回路基板の除去情報を配信する基板除去情報配信部の具体的な態様が限定されるものではない。例えば、オペレータによって回路基板が除去された場合、オペレータが、除去された旨を、当該除去された回路基板が除去された時に存在していた対基板作業装置に入力する場合、その対基板作業装置がその情報を下流側の装置に配信するような態様であってもよい。また、その装置から前述のシステム制御装置にその情報が転送され、システム制御装置から下流側の対基板作業装置に配信される態様であってもよい。さらに、オペレータがシステム制御装置に除去された旨を入力し、それに基づいて除去情報を各対基板作業装置に入力する態様であってもよい。なお、オペレータによる操作を必要とせず、対基板作業装置自体が、除去されたことを自動的に検出する機能を備えるものであってもよい。
【００３６】
（１３）前記基板情報が前記基板ＩＤを含みかつ前記除去情報が前記除去された回路基板の前記基板ＩＤを含み、前記基板除去対応部が、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報の基板ＩＤと、前記配信された除去情報が含む基板ＩＤとを照合して、該当する基板ＩＤを有する基板情報を削除するものである(12)項に記載の対基板作業システム。
【００３７】
本項に記載の態様によれば、例えば、基板ＩＤをキーとするマッチングにより、容易に、作業を行い得なくなった回路基板についての作業を取りやめさせることができ、システムの稼動に大きな影響を及ぼすことを回避できる。
【００３８】
（１４）前記記憶内容変更部が、個々の回路基板について発生する作業内容の変更に対応して、前記基板情報記憶部に記憶されている基板情報のうちのその作業内容変更を要する回路基板についての基板情報の内容を変更する作業内容変更対応部を有する(10)項ないし(13)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００３９】
例えば、システムに何らかの事態が発生した場合、その事態の契機となった回路基板を除去するまでもないが、その回路基板についてのその事態発生後における下流側の対基板作業装置による作業の内容を変更せざるを得ない場合もある。本項に記載の態様は、かかる場合において有効な態様である。
【００４０】
（１５）前記作業内容の変更が、前記複数の対基板作業装置のいずれかによる作業エラーの発生に伴って発生するものであり、
当該対基板作業システムが、その作業エラーが発生した対基板作業装置の下流側に配置された前記基板情報利用装置の各々に、その作業エラーに関する作業エラー情報を配信する作業エラー情報配信部を含み、
前記作業内容変更対応部が、その作業エラー情報配信部から配信された作業エラー情報に基づいて、前記作業内容の変更を要する回路基板についての基板情報を変更するものである(14)項に記載の対基板作業システム。
【００４１】
作業エラーにおける作業変更には種々のものが含まれる。例えば、以後の対基板作業が必要ではなくなった回路基板に対して、対基板作業装置をただスルーさせるような場合が該当する。また、例えば、前述のマルチ基板の場合、いずれかの単位基板部において作業ミス等が発生して、以後その単位基板部に対する他の作業を省略させる必要がある等の場合も、本項に記載の態様によれば、容易に対処できる。なお、作業エラー情報は、作業エラーが発生した対基板作業装置により配信させるようにしてもよく、また、その装置から前述のシステム制御装置に情報を転送し、システム制御装置によって配信されるようにしてもよい。また、作業エラー情報は、前述の基板除去情報と同様、オペレータによる操作を検出して作業エラー情報が認識されてもよく、また、対基板作業装置が自動的に作業エラーを検出して認識されてもよい。
【００４２】
（１６）前記基板情報が前記基板ＩＤを含みかつ前記作業エラー情報が前記作業内容の変更を要する回路基板の前記基板ＩＤを含み、前記作業内容変更対応部が、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報の基板ＩＤと、前記配信された作業エラー情報が含む基板ＩＤとを照合して、該当する基板ＩＤを有する基板情報を変更するものである(15)項に記載の対基板作業システム。
【００４３】
本項に記載の態様によれば、例えば、基板ＩＤをキーとするマッチングにより、ある回路基板について作業内容の変更が生じた場合であっても、システムの稼動に大きな影響を及ぼすことなく、その回路基板についてのその後の作業の変更を容易に行うことができる。
【００４４】
（１７）基板ＩＤ認定部が、回路基板に予め付された基板ＩＤ表示子を認識することと、定められた条件に従って回路基板に基板ＩＤ表示子を付与することとの少なくとも一方を行うものである(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００４５】
基板ＩＤを利用した作業管理は、基板ＩＤを表示する表示子を付すことにより、容易に行うことができる。本項に記載の態様は、基板ＩＤ表示子を管理のための手段として採用する場合に有効な態様である。基板ＩＤ表示子は、具体的には、バーコード、パターンコード等を採用すればよい。バーコードを採用する場合、基板ＩＤ認定部における回路基板に予め付された基板ＩＤの認識は、例えば、バーコードラベルに描かれたバーコードをバーコードリーダにて読み取ることによって行えばよい。回路基板への基板ＩＤ表示子の付与は、例えば、その回路基板のＩＤを表すバーコードが描かれたバーコードラベルを貼り付けることによって行えばよい。バーコードラベルを貼り付ける場合、そのラベルのバーコードは、定められた条件に従うもの、例えば、ラベルが貼られる回路基板に予定されている基板ＩＤを表すものとすればよい。
【００４６】
（１８）基板ＩＤ表示子が、２次元バーコードである(17)項に記載の対基板作業システム。
【００４７】
２次元バーコード（「２次元コード」と称することもできる）は、情報量に比較してその大きさを小さくできる。例えば、外形が正方形等をなすものもあり、そのようなものは、比較的小さなカメラの視野内に容易に収まる。対基板作業装置では、回路基板の表面に付された基準マークをＣＣＤカメラ等の撮像デバイスで撮像し、その撮像データを画像処理することによって、回路基板の当該装置内における位置を認識する。そのような認識装置を備える場合、２次元バーコードをＩＤ表示子として採用すれば、その撮像装置で２次元バーコード撮像して、その回路基板の基板ＩＤを認識する態様を採用することが可能であり、別途認識装置を必要としないというメリットがある。
【００４８】
（１９）前記基板情報利用装置のうちの少なくとも１以上のものが、基板ＩＤを認識する基板ＩＤ認識部を備えた認識部装備装置とされた(1)項ないし(18)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００４９】
本項に記載の態様のように、基板情報利用装置が基板ＩＤ認識機能を有している場合、例えば、ある回路基板に対して基板情報利用装置が作業を行う際、その基板情報利用装置が自ら認識した基板ＩＤに基づいて、既に配信されて記憶されている基板情報の確認を行うことができ、確実性の高い対基板作業を行うことができる。
【００５０】
（２０）前記基板情報が、前記基板ＩＤを含み、前記認識部装備装置の前記装置制御部が、前記基板ＩＤ認識部による基板ＩＤの認識結果と前記基板情報記憶部に記憶された基板情報の基板ＩＤとを照合して、作業を行う回路基板の確認を行う基板確認部を備えた(19)項に記載の対基板作業システム。
【００５１】
基板情報に基板ＩＤが含まれる場合、基板情報記憶部に記憶されている基板ＩＤと自ら認識した基板ＩＤとをマッチングさせることにより、容易に、これから作業を行おうとする回路基板の確認ができる。
【００５２】
（２１）前記基板確認部が、前記作業内容決定部による作業内容の決定の後に回路基板の確認を行うものである(21)項に記載の対基板作業システム。
【００５３】
本発明の目的の１つは、段取替えの迅速性を達成することにある。この目的に鑑みれば、作業を行う対基板作業装置に作業に供される回路基板が供給された後に段取替えを行うのではなく、その回路基板が供給される前に、予め記憶された基板情報に基づいて段取替えを行い、段取替えが終了した後に、上記確認を行うことが望ましい。本項に記載の態様では、段取替えの迅速性を損なうことなく、確実な対基板作業を行い得るシステムが構築できる。
【００５４】
（３１）電子回路を構成する回路基板に対して予定された作業を行う対基板作業装置が基板搬送経路に沿って複数配置された対基板作業システムを用い、複数の回路基板を、順次、上流側の前記対基板作業装置から下流側の前記対基板作業装置に搬送しつつ、各々の前記対基板作業装置が回路基板に応じた作業を行わせることによって、前記複数の回路基板の各々に対して、その各々に設定された対基板作業を行う対基板作業方法であって、
前記複数の対基板作業装置のうちの１つのものである基板ＩＤ認定装置によって行われ、前記複数の回路基板の各々の基板ＩＤを認定する基板ＩＤ認定工程と、
認定された基板ＩＤと、前記複数の回路基板の各々に関する作業情報であってその基板ＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との少なくとも一方を含む基板情報を、前記基板ＩＤ認定装置による基板ＩＤ認定の都度、前記複数の対基板作業装置のうちの前記基板ＩＤ認定装置より下流に配置されたものの中の１以上のものである基板情報利用装置に配信する基板情報配信工程と、
前記基板情報利用装置の各々によって行われるところの、(a)配信された前記基板情報を順序付けて記憶する基板情報記憶工程と、(b)記憶された記憶内容に基づいて前記複数の回路基板の作業順序を認識する作業順序認識工程と、(c)認識した作業順序に従って、前記記憶された基板情報を参照して、作業を行う回路基板に対する作業内容を決定する作業内容決定工程と
を含むことを特徴とする対基板作業方法。
【００５５】
本項に記載の対基板作業方法は、平たく言えば、いずれかの対基板作業装置によって回路基板の基板ＩＤが認定された都度、下流側の対基板作業装置に対してその回路基板に関する基板情報を配信し、配信された対基板作業装置において、順序付けて記憶された基板情報に基づいて、その装置が作業を行う回路基板の順序を認識するとともに、次に行う作業の内容を決定することが可能な対基板作業方法である。上流側の対基板作業装置から順繰りに基板情報が転送されるのではなく、基板ＩＤ認定の都度、基板情報が配信されるため、例えば、その基板情報を利用する対基板作業装置において、回路基板の搬送に先立って段取替えを行うことができ、システムの稼動ロスを小さくすることができる。
【００５６】
なお、明細書が冗長となり過ぎることに配慮して詳しい説明は省略するが、本発明の対基板作業方法においても、上記対基板作業システムの場合と同様に、(2)項ないし(21)項の各々に対応する項を作成することができる。本発明の対基板作業方法は、(2)項ないし(21)項に記載された技術的特徴により本項に記載された態様に限定を加えた態様にて実施することも可能である。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、電子回路を構成する回路部品を回路基板に装着する部品装着作業（対基板作業の一種である）を行う回路部品装着システムを例にとって詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その実施形態の他、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。
【００５８】
＜回路部品装着システムの構成＞
実施形態の回路部品装着システムは、図１に示すように、システム全体のベース部となるシステムベース１０と、システムベース１０上に、隣接しかつ整列して配置された複数（８つ）の部品装着装置１２（対基板作業装置の一種である）と、システムベース１０および部品装着装置１２とは別体をなし、本システムを統括して制御するシステム制御装置１３とを含んで構成されている。部品装着装置１２は、ハード的には互いに略同じ構成のものであり、それらの並ぶ方向は、回路基板が搬送される方向とされている。なお、本システムの説明において、部品装着装置１２が並ぶ方向を左右方向とし、それに直交する方向を前後方向と呼ぶ。つまり、図における左前方が本システムの前方である。本システムの左方が上流側と、右方が下流側とされており、回路基板は、左方に位置する部品装着装置１２から右方に位置する部品装着装置１２に向かって搬送され、順次、各装置における部品装着作業が実行される。
【００５９】
図２は、２つの部品装着装置１２が配置された部分を拡大して示すものであり、右側の部品装着装置１２は、外装板等を取り除いて示してある。この図が示すように、各々の部品装着装置１２は、装着装置本体１４と、装着装置本体１４に設けられた各機能部分、すなわち、電子回路部品を供給する部品供給デバイスとしてのテープフィーダ（以下、「フィーダ」と略す）１６を複数配設可能な部品供給部１８と、回路基板を搬送する機能を有して作業領域内に回路基板を固定可能な基板固定部としての機能をも有する基板保持部２０と、フィーダ１６から供給される電子回路部品（以下、「部品」と略す）を取出して、その部品を基板保持部２０に固定された回路基板に装着する部品取出装着部２２とを含んで構成されている。また、部品供給部１８と基板保持部２０との間には、撮像デバイスとしてのＣＣＤカメラを有して取出された部品を撮像するための部品撮像装置２４を備えている。さらに、各々の部品装着装置１２は、図示を省略する装着装置制御装置２６（図５参照）を有し、その装着装置制御装置２６により、上記各機能部分が制御されつつ動作する。また、部品装着装置１２の各々は、上部に入出力装置としての操作・表示パネル２８を備え、この操作・表示パネル２８は、装着装置制御装置２６につながっており、各種指令、情報等についてのオペレータ入力の受け付け、部品装着装置１２のステータス等に関する情報の表示等を行う。
【００６０】
部品供給部１８に配設されているフィーダ１６は、フィード機構部４０とリール保持部４２とに概ね区分できる。リール保持部４２には、テープ化された電子部品である電子部品テーピングが巻回されたリール４６が保持される。詳細な機構の説明については省略するが、フィード機構部４０は、内部に駆動源を有し、リール４６から延び出すテーピングは、このフィード機構部４０によって、装着作業に対応して部品保持ピッチずつ送られるとともに、カバーテープが剥がされ、部品は、部品供給位置において１つずつ供給される。
【００６１】
基板保持部２０は、図３に示す基板搬送ユニット７０を主体に構成される。基板搬送ユニット７０は、詳しい説明は省略するが、コンベア装置を主体とするものであり、前部コンベア７２および後部コンベア７４の２つのコンベア装置を含んで構成されている。前部コンベア７２および後部コンベア７２は、それぞれ、２つの向かい合うコンベアレール７６，７８，８０，８２を備えており、それぞれのコンベアレール７６，７８，８０，８２は、図示を省略するコンベアベルトがコンベアモータ８４によって周回する構造とされており、回路基板８６は、そのコンベアベルトに支承されて移送される。基板搬送ユニット７０は、複数の部品装着装置１２の各々に備わっており、それらは、本システムにおいて、一直線上に位置する。各部品装着装置１２の基板搬送ユニット７０は、互いに協調して回路基板を搬送可能とされている。すなわち、これら基板搬送ユニット７０は、本システムにおける基板搬送装置を構成しているのである。なお、コンベアレール７６以外のコンベアレール７８，８０，８２は、コンベア幅調整モータ８８によって前後方向に移動可能とされており、コンベア幅を自由に調整できるとともに、前部コンベア７２と後部コンベア７４との一方による幅の大きな回路基板の搬送が可能とされている。
【００６２】
コンベアモータ８４を制御駆動することによって、作業領域内に移送されきた回路基板８６は、設定された停止位置に停止させられる。基板搬送ユニット７０は、下部に、図示を省略する昇降装置によって昇降可能な回路基板支持板９０を有し、この支持板９０の上面には、図示を省略する支持ピンが任意の位置に変更可能に設けられており、支持板９０が上昇させられることで、その支持ピンに支持されて回路基板８６が上昇し、コンベアベルトとの係合を解かれるとともに、コンベアレール７６，７８，８０，８２の一部分と支持ピン９０とに挟持されて、回路基板８６が設定された位置に固定される。固定の解除は、支持板９０を下降させればよい。このような構成から、基板搬送ユニット７０は、部品装着装置１２における基板固定部として機能するのである。
【００６３】
図４に示すように、部品取出装着部２２は、装着ヘッド１００と、装着ヘッド移動装置１０２とを含んで構成される。装着ヘッド１００は、詳しい説明は省略するが、下部に部品保持デバイスとしての吸着ノズル１０４を有する概して軸状をなす装着ユニット１０６を複数（８つ）備えている。装着ユニット１０６は、ユニット保持体１０８によって、一円周上に等ピッチで、昇降可能にかつ回転可能に保持されている。装着ユニット１０６は、ヘッド駆動機構１１０によって、間欠回転させられるとともに、一停止位置である昇降ステーションにおいて下降・上昇させられ、別の停止位置である自転ステーションにおいて自転させられる。昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６により、部品の吸着による取出、吸着解除による回路基板への装着が行われ、また、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６により、保持されている部品の姿勢の変更、補正が行われるのである。
【００６４】
装着ヘッド移動装置１０２は、ＸＹロボット型の移動装置であり、装着ヘッド１００を前後方向に移動させるＹスライド装置１１２と、左右方向に移動させるＸスライド装置１１４とを含んで構成される。Ｙスライド装置１１２は、装置本体１４の一部をなすビーム１１６に設けられ、Ｙ軸モータ１１８の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｙスライド１２０をＹガイド１２２に沿って移動させる装置であり、Ｘスライド装置１１４は、Ｙスライド１２０に設けられ、Ｘ軸モータ１２６の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｘスライド１２８をＸガイド１３０に沿って移動させる装置である。装着ヘッド１００は、そのＸスライド１２８に設けられている。この装着ヘッド移動装置１０２により、装着ヘッド１００は、部品供給部１８と基板保持部２０において固定された回路基板とにわたって、移動させられる。なお、Ｘスライド１２８には、その下部に、撮像デバイスとしてのＣＣＤカメラを有して回路基板に付された基準マーク等を撮像する基準マーク等撮像装置１３２が設けられており、この撮像装置１３２は、装着ヘッド１００とともに、装着ヘッド移動装置１０２によって移動させられる。
【００６５】
部品装着装置１２の各々は、図５にブロック図を示す装着装置制御装置２６を有している。なお、図５は、本発明に関係の深いところのみを示している。装着装置制御装置２６は、コンピュータ１５０を主体とする制御装置であり、コンピュータ１５０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）１５２と、ＲＯＭ１５４と、ＲＡＭ１５６と、入出力インターフェース１５８と、それらを互いに接続するバス１６０を有している。入出力インターフェース１５８には、それぞれの駆動回路１６２を介して、部品供給部１８に配設された各フィーダ１６、基板搬送ユニット７０、装着ヘッド１００、装着ヘッド移動装置１０２が、それぞれ接続されている。また、部品撮像装置２４および基準マーク等撮像装置１３２が、それらによって得られた撮像データに対して種々の認識結果を取得可能なまでのデータ処理を行う画像処理ユニット１６４を介して接続されている。操作・表示パネル２８も、入出力インターフェース１５８に接続されている。本システムは、部品装着装置１２の各々が各種信号をやり取りし合って動作を行うためため、入出力インターフェース１５８には、他の部品装着装置１２が接続されている。また、装着装置制御装置２６のホスト的な役割を示すシステム制御装置１３も接続されており、それとの間でも信号，情報等の通信が可能とされている。
【００６６】
なお、ＲＯＭ１５４には、部品装着装置１２の基本動作プログラム等が記憶されており、また、ＲＡＭ１５６には、基板情報等の各種データが記憶される。例えば、装着対象となる回路基板についての装着部品順序データ，部品装着位置データ等を含む装着プログラム等のアプリケーションプログラム等は、システム制御装置１３から転送されて記憶される。本発明に関係の深いデータの詳細については、後述する。
【００６７】
システム制御装置１３は、ブロック図は省略するが、ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力インターフェース等を含むコンピュータを主体とし、キーボード等の入力装置，モニタ等の表示装置等を含む装置であり、各部品装着装置１２との各種信号，データのやり取りを行う通信機能を有してシステム全体を統括して管理する役割を担うとともに、システムに必要な各種データのデータベースとしての役割を担っている。格納されているデータ、部品装着装置１２との通信等の本発明に関係の深い内容に関しては、後に詳しく説明する。
【００６８】
部品装着装置１２の装着作業のための動作を、以下に簡単に説明する。まず、基板搬送ユニット７０によって、回路基板は上流側から移送され、設定された停止位置に停止させられる。その位置でその回路基板が固定保持される。詳しく説明すれば、基板種に応じたコンベア幅にコンベア７２，７４の幅が調整されたあるいは調整されていることが確認された後、上流側の部品装着装置１２のコンベア７２，７４と協調して、回路基板が移送される。回路基板の移送は、例えば、長さ方向の中心が基板搬送ユニット７０の基板搬送方向における略中心に位置するように、コンベアモータ８４を制御駆動して行われる。コンベア７２，７４に回路基板が進入したことは、センサによって確認され、コンベアベルトが、その進入時点から、基板種に応じた回路基板の長さに基づく量だけ周回させられるのである。
【００６９】
回路基板が固定保持された後、装着ヘッド移動装置１０２によって、マーク等撮像装置１３２が、回路基板に付された基準マークの上方に移動させられ、基準マークを撮像する。その撮像データから、保持された回路基板の固定位置のずれが検出される。次に、装着ヘッド１００が部品供給部１８の上方に移動させられ、装着プログラムにおいて定められた取出順序に従って、部品が吸着ノズル１０４に吸着保持される。詳しくは、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着対象とされた部品を供給するフィーダ１６の部品供給位置４８の上方に位置させられて、その位置でその装着ユニット１０６が下降させられ、先端に保持された吸着ノズル１０４に負圧が供給されて、その部品を吸着保持する。そして装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品取出動作が行われる。このようにして、装着ヘッド２６が備える装着ユニット１０６について、順次、部品取出動作が行われる。なお、取出対象となる部品を供給するフィーダ１６によるその部品についての部品供給動作は、装着ユニット１０６の部品取出動作に先立って行われる。
【００７０】
次に、部品を保持した装着ヘッド１００は、部品撮像装置２４の上方に移動させられる。その位置において、部品撮像装置２４は、保持された部品を一視野内に収めて撮像する。得られた撮像データにより、それぞれの部品の保持姿勢におけるずれが検出される。装着ヘッド１００は、回路基板の上方に移動させられるのであるが、その移動の途中で、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６が、それが保持する部品に設定された装着方位，検出された部品のずれ量に基づいて、適正な回転位置まで自転させらる。この自転動作は、最初に装着される電子部品を保持する装着ユニット１０６が昇降ステーションに位置するまで装着ユニット１０６の間欠回転を繰り返す間に、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６に対して行う。自転ステーションに位置しなかった装着ユニット１０６については、装着動作における間欠回転の際に行われる。
【００７１】
続いて、装着ヘッド１００は、回路基板の上方まで移動させられ、装着プログラムにおいて定められた装着順序に従って、回路基板の表面に、保持された部品が装着される。詳しくは、まず、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着プログラムにおいて定められた装着位置の上方に位置させられる。このとき、検出された回路基板のずれ量，部品のずれ量に基づいて、装着ヘッド１００の移動位置が適正化される。その適正化された位置において、装着ユニット１０６が所定距離下降させられ、吸着ノズル１０４に若干の正圧が供給されて、保持した電子部品が配線板の表面に装着される。続いて装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品装着動作が行われる。このようにして、部品を保持する装着ユニット１０６について、順次、部品装着動作が行われる。予定されたすべての部品の装着が終了するまで、装着ヘッド１００が部品供給部１８と回路基板との間を往復させられて、部品取出動作、部品装着動作が繰り返し行われる。
【００７２】
なお、部品装着装置１２は、検査機能をも有している。設定により任意に検査態様を変更できるが、例えば、複数回連続して部品吸着ミスを発生させた装着ユニット１０６によって装着された部品、あるいは、部品撮像装置２４による部品撮像において閾値を超える量の保持姿勢が検出された部品に関しては、装着後に基準マーク等撮像装置１３２がその部品の上方からその部品を撮像し、撮像データからその部品の装着位置および姿勢を検査するようにされている。ある一定量を超える装着位置あるいは姿勢のずれが生じている場合は、その装着作業が不適正なものであったことが認識されるのである。
【００７３】
当該部品装着装置１２に予定されたすべての部品の装着作業が終了した後、回路基板の固定が解除される。当該部品装着装置１２による装着作業が完了した回路基板は、基板搬送ユニット７０によって、下流側へ移送される。下流側に配置された部品装着装置１２についても同様の装着作業が行われ、すべての部品装着装置１２による装着作業が完了して、１枚の回路基板に対する本システムによる部品装着が完了する。このように、本システムでは、回路基板を次々に上流側から下流側に向かって複数の部品装着装置１２の各々にわたって順次搬送し、複数の部品装着装置１２の各々にその各々に定められた装着作業を実行させることによって部品の装着を行う。そして、複数の回路基板を、次々に、上流側の部品装着装置１２に搬入することで、次々に各回路基板に対する装着を行って、下流側の部品装着装置１２から装着が完了した回路基板が、次々に搬出される。なお、本システムへの回路基板の搬入，搬出は、最も上流側のおよび最も下流側の部品装着装置１２のそれぞれの傍らに、コンベア装置を主体とする基板搬入装置，基板搬出装置をそれぞれ配置し、それらの装置によって行えばよい。
【００７４】
＜回路基板＞
本発明の理解を容易にするために、本実施形態では、図６に示すような回路基板に対する部品装着作業を行うこととする。その回路基板８６は、いわゆるマルチ基板と呼ばれる基板であり、それぞれが回路基板８６における区画領域となる４つの子基板が集合したものである。詳しくは、長方形をなす４つの単位基板部１８０が、基板搬送方向に並ぶとともに、図における右側である基板搬送方向における下流側から順に基板部｛１｝，基板部｛２｝，基板部｛３｝，基板部｛４｝と番号付けられて配置されている。４つの単位基板部１８０の各々は、互いに同じ回路を構成するものであり、同じ部品が各単位基板部１８０の同じ装着位置に装着される。
【００７５】
回路基板８６は、基準マークとして、２種のものが付されている。その１種のものは、回路基板８６の対角位置（図における右下および左上）に位置する全体基準マーク（以下「全体マーク」と略す）１８２であり、この全体マーク１８２をマーク等撮像装置１３２によって撮像することにより、その撮像データから、固定保持された場合の回路基板８６の位置のずれが検出される。もう１種の基準マークは、各単位基板部１８０ごとに対角位置に付された単位基板部基準マーク（以下、「個別マーク」と略す）１８４であり、ローカルマークの一種として機能し、各単位基板部１８０における部品装着位置の基準となるマークである。回路基板製造における誤差等に起因して、各単位基板部１８０の全体マーク１８２に対する相対位置は、若干ではあるがバラつく。個別マーク１８４は比較的狭い領域についての基準マークであることから、個別マーク１８４を基準とすることにより、位置精度の高い装着作業が可能となる。
【００７６】
また、回路基板８６には、いずれかの単位基板部１８０が不良であることを示すバッドマーク１８６が付される場合がある。バッドマーク１８６は、各単位基板部１８０における一定位置に付される。図においては、右（下流側）から３番目である基板部｛３｝にバッドマーク１８６が付されている。バッドマーク１８６が付されている単位基板部１８０は、装着作業を行わないようにされる。
【００７７】
さらに、回路基板８６には、基板ＩＤ表示子としての２次元バーコード（以下、「２次元コード」と略す）１８８が付されている。２次元コード１８８は、それが付されたラベルが回路基板の表面に貼り付けられることによって、回路基板８６に付されているのである。２次元コード１８８は基準マーク等撮像装置１３２によって撮像され、その撮像データを画像処理することによって、それが付された回路基板の基板ＩＤが認識される。２次元コード１８８は、回路基板８６の下流側前方（図における右下）のコーナ部に付され、回路基板の下流側端からの位置および前方端からの位置が、いずれの基板種においても一定とされている。なお、本実施形態において作業に供される回路基板においては、２つの全体マーク１８２の一方が２次元コード１８８の近傍に位置し、それらが基準マーク等撮像装置１３２の一視野に収まるようにされている。
【００７８】
＜部品装着作業＞
次に、本回路部品装着システムによる部品装着作業を、本発明に関係の深いところを中心に説明する。図７に、データの流れおよび処理に関する機能ブロック図を示す。説明は、適宜、この機能ブロック図を参照しつつ行う。本システムは、上流側から順に装着装置｛１｝，装着装置｛２｝・・・と番号付けられた複数の部品装着装置１２を含んで構成されているが、最上流側に配置された部品装着装置１２（装着装置｛１｝）が、基板ＩＤ認定装置の一種である基板ＩＤ認識装置２００として機能する。基板ＩＤ認識装置２００の下流側に配置された他の部品装着装置１２（装着装置｛２｝，｛３｝・・・）は、いずれも基板情報利用装置２０２として機能する。基板ＩＤ認識装置２００および基板情報利用装置２０２は、システム制御装置１３に、データ通信バス２０４を介して接続されており、各種データのやり取りがなされる。なお、部品装着作業は、複数種にわたる複数の回路基板が、順次、本システムに供給されて行われるものとする。また、説明を単純化するために、基板搬送ユニット７０の前部コンベア７２（以下、単に「コンベア７２」と略す）のみを使用して部品装着作業が行われるものとする。
【００７９】
i）基板ＩＤ認識装置における作業
最初に、最上流に配置された部品装着装置１２（以下、「基板ＩＤ認識装置２００」と呼ぶ）による作業を、図８に示す基板ＩＤ認識装置作業のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップ１（以下「Ｓ１」と略す。他のステップも同様とする）において、基板ＩＤ認識装置２００の上流側に設けられた基板搬入装置（図示は省略）から基板ＩＤ認識装置２００への、回路基板の搬入が開始される。いかなる回路基板が搬入されるか不明であるため、どのような幅の回路基板が搬入されてもよいように、基板ＩＤ認識装置２００のコンベア７２は、そのコンベア幅が基板搬入装置のコンベアの幅に追従する方式とされている。詳しい説明は省略するが、コンベアレール７８の上流端部に光電センサが設けられ、基板搬入装置のコンベアレールの下流側端の位置を検出できるようになっており、回路基板が搬入される時点でコンベアレールの位置が整合させられるのである。
【００８０】
次いで、Ｓ２において、回路基板が基板ＩＤ認識位置に停止させられる。先に説明したように、基板ＩＤ表示子としての２次元コード１８８は、回路基板の下流側端および前方端からの位置がいずれの回路基板においても一定の位置に付されており、回路基板が、コンベア７２に進入した時点の位置から一定の短い距離だけ移送されて、停止させられるのである。次に、Ｓ３において、基板ＩＤ認識位置に回路基板を停止させた状態で、基準マーク等撮像装置１３２により２次元コード１８８が撮像される。そして、Ｓ４において、その撮像データに対して画像処理を行って、その回路基板の基板ＩＤが取得される。本実施形態では、基板ＩＤ認識装置２００において、基準マーク等撮像装置１３２、装着装置制御装置２６（装置制御部の主体をなす。以下、「装置制御部２６」と称す。）のＳ２〜Ｓ４を実行する部分等を含んで、基板ＩＤ認定部としての基板ＩＤ認識部２１０が構成されているのである。また、Ｓ２〜Ｓ４の工程を含んで基板ＩＤ認定工程の一種である基板ＩＤ認識工程が構成されているのである。
【００８１】
取得された基板ＩＤは、Ｓ５において、システム制御装置１３が備える基板情報配信部２１２に送信される。基板情報配信部２１２は、データベース部２１４から、その基板ＩＤをキーとして、その回路基板の作業に必要な作業情報を受け取る。詳しく説明すれば、データベース部２１４は、基板ＩＤ−基板種データファイル２１６，基板種別作業情報データファイル２１８および装着プログラムデータファイル２２０等の作業情報データファイルを有しており、これらに格納されている必要な作業情報を検索等して、その作業情報を基板情報配信部２１２に転送するのである。
【００８２】
さらに詳しく説明すれば、基板ＩＤ−基板種データファイル２１６には、図９に示すように、基板ＩＤに対応する基板種のデータが格納されており、まず、そのファイル２１６から、基板ＩＤが認識された回路基板の基板種が検索される。基板種別作業情報データファイル２１８には、図１０に示すように、基板種ごとの基板形状データ（基板形状情報）としての基板幅および基板長さ、基板区画情報としての単位基板部１８０の数、プログラム情報としての部品装着装置１２ごとの装着プログラム名等が格納されている。それらの情報は基板種に依拠した基板依拠情報であり、データベース部２１４は、それら基板依拠情報の中から、検索された基板種についての作業情報を検索して、基板情報配信部２１２に転送するのである。基板ＩＤ認識装置２００に関しては、さらに、検索された基板依拠情報に属する基板ＩＤ認識装置２００についての装着プログラム名（図１０における装着装置１の欄に記載されているもの）をキーとして、装着プログラムデータファイル２２０の中から該当する装着プログラムを検索し、その装着プログラムをも基板情報配信部２１２に転送する。
【００８３】
基板情報配信部２１２が入手した基板種依拠情報は、基板ＩＤとともにストックされ、また、検索された装着プログラムとともに基板ＩＤ認識装置２００が備える作業内容決定部２３０に返信される。つまり、Ｓ６において、基板ＩＤ認識装置２００は、基板種依拠情報等を受信するのである。次いで、Ｓ７において、作業内容決定部２３０は、送られてきた基板依拠情報等に基づいて、作業内容を決定する。具体的には、基板依拠情報の中に含まれる基板長さデータに基づいて、回路基板の作業位置までの移送距離（例えば、基板ＩＤ認識位置から回路基板が装置の中央に位置するまでの移送距離）の決定等が行われる。続いて、Ｓ８において、決定された作業内容，送られてきた装着プログラム等に基づいて基板ＩＤ認識装置２００による装着作業が行われ、装着作業が終了した後、Ｓ９において、下流側の部品装着装置１２の回路基板搬入準備が完了したことを確認して、回路基板が搬出される。Ｓ１〜Ｓ９は、回路基板が基板ＩＤ認識装置２００に供給される度に繰り返し行われる。
【００８４】
Ｓ８の基板ＩＤ認識装置２００による装着作業の内容を、図１１に示すフローチャートを参照しつつ、さらに詳しく説明する。装着作業では、まず、Ｓ１１において、回路基板が前述の決定された移送距離に基づいて移送されて固定保持される。続いて、Ｓ１２において、回路基板に付されている全体マーク１８２が基準マーク等撮像装置１３２によって撮像され、さらに、Ｓ１３において、個々の単位基板部１８０に付されている個別マーク１８４が基準マーク等撮像装置１３２によって撮像される。続くＳ１４において、それらの撮像データを画像処理して、領域別相対位置情報としての回路基板に対する各単位基板部１８０の位置ずれ、詳しくは、全体マーク１８２によって規定される回路基板座標における各単位基板部１８０の位置のずれ量が取得される。続いて、Ｓ１５において、バッドマーク１８６が付されている可能性のある箇所が基準マーク等撮像装置１３２によって撮像される。次に、Ｓ１６において、バッドマーク１８６が付されている場合は、画像処置を行うことにより、領域別作業要否情報としての装着不可単位基板部の基板部番号が取得される。これら単位基板部位置ずれ量および装着不可単位基板部番号は、個々の回路基板に関する基板個別情報である。これらの基板個別情報は、Ｓ１７において、システム制御装置１３の基板情報配信部２１２に送信される。
【００８５】
次いで、Ｓ１８において、装着不可単位基板部の基板部番号を参照しつつ、また、個別マーク１８４の撮像に基づく各単位基板部１８０の位置ずれ量に基づいた補正を行いつつ、前述したような動作によって基板ＩＤ認識装置２００における個々の部品の装着が行われる。予定された部品の装着が完了した後、Ｓ１９において、回路基板の固定保持が解除されて装着作業が終了する。
【００８６】
本実施形態では、基板ＩＤ認識装置２００は、基板個別情報認識装置としての機能をも有している。すなわち、基準マーク等撮像装置１３２、装置制御部２６のＳ１２〜Ｓ１６を実行する部分等を含む基板個別情報認識部２３２を有しているのである。また、Ｓ１２〜Ｓ１６を実行する工程を含んで基板個別情報認識工程が構成されているのである。
【００８７】
ii）基板情報の配信と記憶
前述のように、基板ＩＤ認識装置２００からシステム制御装置１３の基板情報配信部２１２へ認識された基板ＩＤが送信され、基板情報配信部２１２には、データベース部２１４によって検索されたその基板ＩＤに関連する基板種依拠情報がその基板ＩＤとともにストックされている。また、基板ＩＤ認識装置２００から基板情報配信部２１２へは、基板個別情報も送信されている。本実施形態において、基板種依拠情報および基板個別情報は、基板ＩＤと関連付けられるＩＤ関連情報として、その基板ＩＤとともに、基板情報を構成する。基板情報は、基板情報配信部２１２によって、基板ＩＤ認識装置２００の下流側に配置された他の部品装着装置１２（以下、「基板情報利用装置２０２」と称す）の各々配信される。この基板情報の配信は、基板ＩＤ認識装置２００による基板ＩＤの認定の都度、詳しくは、回路基板の搬送のタイミングとは関係なく、基板ＩＤ認識装置２００が１つの回路基板に対する作業が行われる都度行われる。
【００８８】
各基板情報利用装置２０２は、装着装置制御装置２６（装置制御部の主体をなす。以下、「装置制御部２６」と称す。）に基板情報記憶部２３４を備え、配信された基板情報は、各々の基板情報記憶部２３４が受信する。基板情報記憶部２３４は、作業順配列データファイル２３６を備え、基板情報は、この作業順配列データファイル２３６に、配信された順に記憶される。記憶される基板情報は、図１２に示すように、基板ＩＤと、それにリンクされたＩＤ関連情報であり、基板幅、基板長さ、当該基板情報利用装置２０２についての装着プログラム名、装着不可単位基板部番号（図では、バッドマークと表示。「０」はバッドマークが付されていないことを表している）、単位基板部位置ずれ量等である。説明を単純化するために、装着プログラム名において、例えば「ＰＢ０ｘ」の「ｘ」は装着装置番号を省略している。また、例えば、基板ＩＤ「０１０００２」（基板種はＡＡＡである）の「３」は、４つある単位基板部１８０のうち、基板部｛３｝にバッドマークが付され、基板部｛３｝については装着作業を要しないことを示している。単位基板部位置ずれ量は、各単位基板部１８０の基板搬送方向におけるずれ量とその方向に直交する方向におけるずれ量のみを表示してあり、回路基板の装着表面に平行な面内の回転ずれについては省略している。なお、単位基板部位置ずれ量は、基板種依拠情報である単位基板部数に基づいて、格納領域が割当てられるようにされている。
【００８９】
図では、たくさんの回路基板に対する基板情報を記載しているが、作業順序データファイル２３６は、先入れ先だしメモリ的な機能を有しており、実際には、基板ＩＤ認識装置２００から当該基板情報利用装置２０２までに存在する回路基板に関するもののみが記憶されている。詳しく言えば、新たに受信した基板情報は、最後尾に格納され、当該基板情報利用装置２０２による作業が終了した場合は、先頭の基板情報から消去されることで、記憶内容が更新されるのである。したがって、先頭に格納されているものは、現在行っているあるいはこれから行おうとする回路基板についての基板情報となっている。
【００９０】
本実施形態においては、上述したところの、基板情報配信部２１２によって基板ＩＤおよびＩＤ関連情報を基板情報利用装置に配信する工程が、基板情報配信工程に該当し、また、基板情報記憶部２３４によって基板情報を順序付けて記憶する工程が、基板情報記憶工程に該当する。
【００９１】
iii）基板情報利用装置における作業
各基板情報利用装置２０２においては、回路基板ごとに、図１３に示すフローチャートに従った作業が行われる。１つの回路基板に対する作業が完了した後、Ｓ２１において、作業に供される次の回路基板を検索するために、装置制御部２６が備える作業順序認識部２５０によって、作業順配列データファイル２３６が参照される。具体的には、作業順序認識部２５０は、記憶された基板情報の順序から作業順序を認識し、記憶された基板情報の中の先頭に記憶されたものを次に作業を行う回路基板として認定する。このＳ２１を実行する工程を含んで、作業順序認識工程が構成されているのである。
【００９２】
次に、Ｓ２２において、装置制御部２６が備える作業内容決定部２５２が、認定された回路基板についての基板情報に基づいて、詳しくは、基板情報に含まれる装着プログラム名を参照して、実行する装着プログラムを変更する必要がある否かが判断される。先に作業を行っていた回路基板の基板種とこれから作業を行う回路基板の基板種とが同じ場合は、装着プログラムの変更を要しない。基板種が互いに異なる場合は、段取替えとして、その装着プログラム名の装着プログラムをダウンロードする。装着プログラムは、システム制御装置１３のデータベース部２１４の中にある装着プログラムデータファイル２２０に存在しており、装着プログラム名のデータおよび装着プログラムの送受信は、基板情報配信部２１２を介して行われる。次に、Ｓ２３において、作業内容決定部２５２は、基板情報の中の装着不可単位基板部番号を参照し、バッドマークが付されている場合には、それが付された単位基板部についての部品装着作業をスキップするように、装着プログラムの一時的な修正を行う。基板情報利用装置において、バッドマークの撮像認識を要しないことから、基板情報利用装置による作業の迅速化が図られている。
【００９３】
次いで、Ｓ２４において、作業内容決定部２５２は、基板情報の中の基板幅のデータに基づいて、自身が備える基板搬送ユニット７０のコンベア７２の幅を決定する。さらに、Ｓ２５において、基板長さのデータの基づいて、作業位置に回路基板を位置させるためのコンベア７２の移送距離を決定する。本実施形態では、上記Ｓ２２からＳ２５までの作業内容決定部２５２によって行われる工程を含んで、基板情報記憶部に記憶された基板情報を参照して、作業を行う回路基板に対する作業内容を決定する作業内容決定工程が構成されている。
【００９４】
各種作業内容の決定の後、Ｓ２６において、上記決定されたコンベア幅にコンベア７２が調整され（基板種の変更がない場合は、実際にはコンベア幅は変更されない）、上流側の部品装着装置１２の基板搬出準備が整っていることが確認された上で回路基板の搬入が開始され、回路基板は上記決定された移送距離だけ移送されて停止させられる。作業位置に位置する状態で、Ｓ２７において、当該基板情報利用装置２０２による装着作業が行われる。予定された装着作業が終了した後、Ｓ２８において、基板情報記憶部２３４により、作業順配列データファイル２３６が更新され、次に作業を行う回路基板に関する基板情報がファイルの先頭にくるようにされる。次にＳ２９において、下流側の部品装着装置１２あるいは図示を省略する基板搬出装置の回路基板搬入準備が完了したことを確認して、、回路基板が搬出される。Ｓ２１〜Ｓ２９は、回路基板が基板情報利用装置２０２に供給される度に繰り返し行われる。
【００９５】
Ｓ２７の基板情報利用装置２０２による装着作業の内容を、図１４に示すフローチャートを参照しつつ、さらに詳しく説明する。装着作業では、まず、Ｓ３１において、回路基板が固定保持される。続いて、Ｓ３２において、回路基板に付されている全体マーク１８２が、基準マーク等撮像装置１３２によって撮像される。前述したように、全体マーク１８２の１つのものの近傍には、基板ＩＤ表示子としての２次元コード１８８が付されており、その全体マーク１８８の１つのものを撮像する際に、２次元コード１８８が同時に撮像される。次のＳ３３において、２次元コード１８８の撮像データを画像処理することにより、基板ＩＤが認識される。本基板情報利用装置２０２においては、Ｓ３３を実行する装置制御部２６の部分、基準マーク等撮像装置１３２等を含んで、基板ＩＤ認識部２５４が構成されている。すなわち、基板情報利用装置２０２は、基板ＩＤ認識部２５４を備えた認識部装備装置とされているのである。次いで、Ｓ３３において、装置制御部２６が備える基板確認部２５６により、基板情報記憶部２３４に記憶されている回路基板の基板ＩＤと認識した基板ＩＤとが照合され、作業位置に固定保持されている回路基板が適切な回路基板であることが確認される。照合の結果、予定された回路基板と異なる回路基板であると認定された場合には、当該基板情報利用装置２０２は停止させられ、オペレータによる所定の対応作業（説明は省略）が行われる。
【００９６】
予定されている回路基板である場合には、Ｓ３５において、全体マーク１８２の撮像データを画像処理することにより、回路基板の固定位置のずれ量が取得され、そして、そのずれ量と基板情報の中の単位基板部位置ずれ量とに基づいて、各単位基板部ごとの部品装着のための装着位置の補正値が決定される。基板ＩＤ認識装置２００によって取得したデータを利用するため、基板情報利用装置において新たにそのデータを取得する必要がなく、その基板情報利用装置による作業の迅速化が図られている。
【００９７】
次いで、Ｓ３６において、上記決定された装着位置の補正値に基づいた補正を行いつつ、前述したような動作によって基板情報利用装置２０２における個々の部品の装着が行われる。予定された部品の装着が完了した後、Ｓ３７において、回路基板の固定保持が解除されて装着作業が終了する。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態では、基板情報利用装置としての部品装着装置が、自身に、回路基板の作業順序を認識するための情報および作業内容を決定するための情報を保有しており、回路基板の搬送のタイミング、すなわち、上流側の部品装着装置の状況と関係なく、自らが作業内容を決定できる。これにより、例えば、段取替え等を迅速に行うことが可能となっている。
【００９９】
これまでに説明した上記実施形態では、１つの回路基板に対する作業が終了した後に、次に作業する回路基板についての作業内容決定に関係する工程（Ｓ２１〜Ｓ２５）を行うようにされている。上記形態は、発明の理解を容易にするために、単純化した一実施形態であり、上記形態に代え、例えば、ある回路基板に対する装着作業を行っている最中に、次の回路基板に対する作業内容の決定を行うようにしてもよい。つまり、基板情報利用装置２０２は、回路基板の搬送のタイミングに関係なく配信された基板情報を、回路基板の搬入に先立って自身に記憶しているため、作業内容の決定の時期が、他の部品装着装置１２等による制限を受けないのである。また、次の回路基板に対する作業内容の決定だけではなく、例えば、次の次、あるいはそれ以上後に作業を行う回路基板に対する作業内容を決定するものであってもよい。その場合、例えば、決定した作業内容に関するデータを、装置制御部２６内に、順番付けてストックするようにすればよい。基板情報利用装置２０２は、基板情報記憶部２３４の記憶内容に基づいて、自身で回路基板の作業順序を認識できるため、自身の装着作業の合間等、処理能力に余裕がある時期に、１以上の回路基板の作業内容の決定を行うことも可能なのである。このように、本発明によれば、段取替え等の部品装着作業に先立つ準備作業を行う時期がフレキシブルなものとすることができ、システムの稼動ロスを小さくすることができるのである。
【０１００】
iv）回路基板の除去および作業エラー
本実施形態の回路部品装着システムにおいても、イレギュラな事態が生じ得る。例えば、その１つが、システム内に存在する回路基板が、システム外へ除去されるとことである。例えば、いずれかの部品装着装置１２が装着作業中に故障したような場合等に、回路基板の除去が行われる。何らかの理由で、オペレータにより、いずれかの部品装着装置１２から回路基板がシステム外へ除去された場合、オペレータは、その部品装着装置１２が備える操作・表示パネル２８から、回路基板が除去された旨の入力操作を行う。装置制御部２６は、その操作信号をトリガとして、作業を行っていた回路基板の基板ＩＤを含む除去情報を、システム制御装置１３が備える基板除去情報配信部２５８に送信する。すなわち、本実施形態では、各部品装着装置１２は、基板除去情報認識部２６０を有しており、その基板除去情報認識部２６０は、装置制御部２６の上記処理を行う部分、操作・表示パネル２８等を含んで構成されているのである。
【０１０１】
基板除去情報配信部２５８は、受信した除去情報を、その部品装着装置１２の下流側に配置された部品装着装置１２である基板情報利用装置２０２に配信する。基板情報利用装置２０２は、制御装置部２６に、作業の変更に対応して基板情報記憶部２３４に記憶された記憶内容を変更する記憶内容変更部２６２を備えている。記憶内容変更部２６２は除去情報を受け取り、記憶内容変更部２６２が備える基板除去対応部２６４は、除去情報が含む基板ＩＤと基板情報記憶部２３４に記憶されている基板情報に含まれる基板ＩＤとを照合し、該当する基板ＩＤに対応する基板情報を削除する。以上のような処理を行うことで、システムから回路基板が除去された場合であっても、除去された部品装着装置１２の下流側に配置された基板情報利用装置２０２において、作業順序を誤認することが防止される。
【０１０２】
イレギュラな事態のもう１つは、部品装着装置１２の装着作業における作業エラーである。例えば、複数の単位基板部１８０のいずれかにおいて作業エラーが発生した場合、該当する単位基板部１８０は不良となり、その後の部品装着装置による作業を行う必要がない。そこで、本実施形態では、作業エラーの発生に伴う作業内容の変更にも対応できるようにされている。具体的には、前述したように、部品装着装置１２は検査機能を有し、部品の装着位置のずれ等が認識できるようになっており、装着位置ずれを伴う部品装着作業が行われた単位基板部１８０を、装着不要単位基板部と認定し、その単位基板部の装着作業をスキップさせるようにされているのである。
【０１０３】
いずれかの部品装着装置において、ある回路基板のある部品の装着が、複数回連続して部品吸着ミスを発生させた装着ユニット１０６によるもの、あるいは、部品撮像装置２４による部品撮像において閾値を超える量の保持姿勢が検出されたものである場合に、装着後に基準マーク等撮像装置１３２が、装着された部品の上方からその部品を撮像する。そして、撮像データからその部品の装着位置および姿勢が検査される。所定量を超える装着位置あるいは姿勢のずれが生じている場合は、装置制御部２６によって、その部品の装着が不適正なものであったことが認識され、その部品の存在する単位基板部１８０が、装着不要単位基板部として認定される。認定の後、装置制御部２６は、その回路基板の基板ＩＤと装着不要単位基板部とされた単位基板部の番号とを含む作業エラー情報を、システム制御装置１３が備える作業エラー情報配信部２６８に送信する。すなわち、本実施形態では、各部品装着装置１２は、作業エラー情報認識部２７０を有しており、その作業エラー情報認識部２７０は、装置制御部２６の上記処理を行う部分、基準マーク等撮像装置１３２等を含んで構成されているのである。
【０１０４】
作業エラー情報配信部２６８は、受信した作業エラー情報を、その部品装着装置１２の下流側に配置された部品装着装置１２である基板情報利用装置２０２に配信する。基板情報利用装置２０２は、制御装置部２６の記憶内容変更部２６２は作業エラー情報を受け取り、記憶内容変更部２６２が備える作業内容変更対応部２７２は、作業エラー情報に含まれる基板ＩＤと基板情報記憶部２３４に記憶されている基板情報に含まれる基板ＩＤとを照合し、該当する基板ＩＤに対応する基板情報の装着不可単位基板部の基板部番号を記憶する部分に、作業エラー情報が含む装着不要単位基板部の基板部番号を追加する。以上のような処理を行うことで、いずれかの部品装着装置１２に上記作業エラーが発生した場合であっても、その部品装着装置１２の下流側に配置された基板情報利用装置２０２において、不要な作業をスキップし、効率の良い装着作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である回路部品装着システムの全体を示す斜視図である。
【図２】実施形態の回路部品装着システムを構成する部品装着装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】部品装着装置に設けられた基板搬送ユニットを示す斜視図である。
【図４】部品装着装置の部品取出装着部を示す斜視図である。
【図５】部品装着装置が備える装着装置制御装置のブロック図である。
【図６】実施形態の回路部品装着システムにおいて装着作業に供される回路基板を模式的に示す図である。
【図７】実施形態の回路部品装着システムの本発明に関係の深い部分を示す機能ブロック図である。
【図８】基板ＩＤ認識装置における作業の流れを示すフローチャートである。
【図９】基板ＩＤ−基板種データファイルに格納されているデータを示すテーブルである。
【図１０】基板種別作業情報データファイルに格納されているデータを示すテーブルである。
【図１１】基板ＩＤ認識装置における装着作業の流れを示すフローチャートである。
【図１２】作業順配列データファイルに記憶されている基板情報を示すテーブルである。
【図１３】基板情報利用装置における作業の流れを示すフローチャートである。
【図１４】基板情報利用装置における装着作業の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２：部品装着装置（対基板作業装置） １３：システム制御装置 １８：部品供給部 ２０：基板保持部 ２２：部品取出装着部 ２６：装着装置制御装置（装置制御部） ７０：基板搬送ユニット ７２，７４：コンベア装置 ８６：回路基板 １３２：基準マーク等撮像装置 １６４：画像処理ユニット １８０：単位基板部 １８２：全体基準マーク １８４：単位基板部基準マーク １８６：バッドマーク １８８：２次元バーコード ２００：基板ＩＤ認識装置（基板ＩＤ認定装置） ２０２：基板情報利用装置 ２１０：基板ＩＤ認識部（基板ＩＤ認定部） ２１２：基板情報配信部 ２１４：データベース部 ２１６：基板ＩＤ−基板種データファイル ２１８：基板種別作業情報データファイル ２３２：基板個別情報認識部 ２３４：基板情報記憶部 ２３６：作業順配列データファイル ２５０：作業順序認識部 ２５２：作業内容決定部 ２５４：基板ＩＤ認識部 ２５６：基板確認部 ２５８：基板除去情報配信部 ２６０：基板除去情報認識部 ２６２：記憶内容変更部 ２６４：基板除去対応部 ２６８：作業エラー情報配信部 ２７０：作業エラー情報認識部 ２７２：作業内容変更対応部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路の組立てにおける部品装着作業等、回路基板に対して行う作業である対基板作業を行うためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
部品装着作業等の対基板作業は、電子回路の組み立ての際に行われる作業である。対基板作業は、１つの装置によってなされるのではなく、複数の対基板作業装置が回路基板の搬送経路に複数配置され、１枚の回路基板に対して、各装置が順に各装置に定められた対基板作業を実行することによってなされることが多い。そのような作業においては、各対基板作業装置は、回路基板に対して作業を行うために、その回路基板についての各種情報、例えば、作業プログラム，基板形状データ等の基板種に関連付けられる情報、基板の区分領域ごとの作業可否に関するデータ等の基板個々に関連付けられる情報等を必要とし、何らかの方法によって、それらの情報を各装置が受け取るようにされることが要求される場合がある。
【０００３】
回路基板に関するデータを各装置が受け取るための技術として、例えば、特開２０００−１２４６７６号公報に記載された技術が存在する。この技術は、複数の対基板作業装置のうちの先頭に配置された装置に基板情報を読み取らせ、その読み取った情報を、各対基板作業装置が、作業が行われる回路基板の搬送に対応させて、順繰りに下流側の装置に転送するというものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１２４６７６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】
上記従来技術では、基板情報は、回路基板の搬送に対応して順繰りに転送される。そのため、例えば、各対基板作業装置が、その回路基板に対する作業の段取りを行なおうとする場合、上流側の装置の作業完了を待たなければならず、システムの稼動ロスを小さくすることに限界があった。
【０００６】
そこで、本発明は、段取り替え等による稼動ロスの小さい対基板作業システム、および、対基板作業方法を得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、下記各態様の対基板作業システム、対基板作業方法が得られる。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である。
【０００７】
なお、以下の各項において、（１）項に、（４）項，（５）項，（９）項，（１０）項および（１１）項の技術的特徴を付加し、さらに、「基板搬送経路」をコンベア装置を主体として構成されたものに限定し、そのコンベア装置を回路基板の幅に応じて幅が調整されるものに限定し、「基板種依拠情報」が回路基板の幅に関する基板形状情報を含むものに限定し、かつ、（１２）項の技術的特徴を付加したものが請求項１に、請求項１に（１３）項の技術的特徴を付加したものが請求項２に、相当する。
【０００８】
（１）電子回路を構成する回路基板に対して予定された作業を行う対基板作業装置が基板搬送経路に沿って複数配置され、複数の回路基板を、順次、上流側の前記対基板作業装置から下流側の前記対基板作業装置に搬送しつつ、各々の前記対基板作業装置が回路基板に応じた作業を行うことによって、前記複数の回路基板の各々に対して、その各々に設定された対基板作業を行う対基板作業システムであって、
前記複数の対基板作業装置のうちの１つのものである基板ＩＤ認定装置に設けられ、前記複数の回路基板の各々の基板ＩＤを認定する基板ＩＤ認定部と、
認定された基板ＩＤと、前記複数の回路基板の各々に関する作業情報であってその基板ＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との少なくとも一方を含む基板情報を、前記基板ＩＤ認定装置による基板ＩＤ認定の都度、前記複数の対基板作業装置のうちの前記基板ＩＤ認定装置より下流に配置されたものの中の１以上のものである基板情報利用装置に配信する基板情報配信部と、
前記基板情報利用装置の各々に設けられ、(a)配信された前記基板情報を順序付けて記憶する基板情報記憶部と、(b)その基板情報記憶部に記憶された記憶内容に基づいて前記複数の回路基板の作業順序を認識する作業順序認識部と、(c)認識した作業順序に従って、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報を参照して、作業を行う回路基板に対する作業内容を決定する作業内容決定部とを備えた装置制御部と
を含むことを特徴とする対基板作業システム。
【０００９】
本項に記載の態様のシステムは、平たく言えば、いずれかの対基板作業装置によって回路基板の基板ＩＤが認定された都度、下流側の対基板作業装置に対してその回路基板に関する基板情報を配信し、基板情報が配信された対基板作業装置が、順序付けて記憶された基板情報に基づいて、作業を行う回路基板の順序を認識するとともに、次に行う作業の内容を決定することを可能としたシステムである。上流側の対基板作業装置から回路基板の搬送に対応して順繰りに基板情報が転送されるのではなく、上流側のある装置による基板ＩＤ認定の都度、基板情報が配信されるため、例えば、その基板情報を利用する下流側の対基板作業装置においては、回路基板の搬送とは異なるタイミングで段取替え等の準備作業を行うことができ、システムの稼動ロスを小さくすることができる。また、予め作成されている生産計画を参照するのではなく、システムに供給される実際の回路基板に応じて作業順序が認識されるため、確実な対基板作業が行える。
【００１０】
本項に記載の態様のシステムにおいて、基板ＩＤと関連付けられたＩＤ関連情報が記憶されている装置は、特に限定されない。例えば、本システムが、システム全体を制御するシステム制御装置を備える場合、そのシステム制御装置に上記ＩＤ関連情報が記憶されていてもよく、また、ＩＤ関連情報が配信される場合には、基板ＩＤを認定する機能を有する基板ＩＤ認定装置に、ＩＤ関連情報が記憶されていてもよい。
【００１１】
本システムでは、基板情報を配信する装置は限定されない。例えば、上記システム制御装置を備える場合には、基板ＩＤ認定装置からの情報を受け取ったシステム制御装置が基板情報を利用する基板情報利用装置に対して配信してもよく、また、基板ＩＤ認定装置自身が基板情報を配信してもよい。
【００１２】
複数の対基板作業装置のうち、１つのものが基板ＩＤ認定装置しての機能を有することが望ましく、また、できるだけ上流側に配置された、好ましくは最上流に配置された対基板作業装置が基板ＩＤ認定装置としての機能を有することが望ましい。基板ＩＤ認定装置は、基板ＩＤ認定を行うことを主たる目的とする認定専用の装置であってもよく、また、回路部品装着作業、高粘性流体塗布作業といった作業を主目的とする装置が、基板ＩＤ認定の機能を併せ持つものであってもよい。
【００１３】
（２）前記複数の対基板作業装置として、回路基板にクリームはんだを印刷するあるいは接着剤を塗布する高粘性流体塗布装置、電子回路を構成する電子回路部品を回路基板に装着する部品装着装置、それら装置の少なくとも１つのものによる対基板作業の結果を検査する作業結果検査装置、それらの装置間の回路基板の搬送を主目的とする搬送装置、当該対基板作業システムに回路基板を搬入する搬入装置、当該対基板作業システムから回路基板の搬出する搬出装置から選ばれる１種以上の装置を含む(1)項に記載の対基板作業システム。
【００１４】
本発明の対基板作業システムは、構成する対基板作業装置が限定されるものではなく、本項に記載されたような電子回路の組立てにおける各種作業を行う装置を含んで構成されるものであればよい。例えば、クリームはんだ印刷装置、接着剤塗布装置，部品装着装置等の作業種の異なる主作業を行う対基板作業装置と、それらを連結する基板搬送装置とを含んで、実装一貫ラインを構成するようなシステムであってもよく、また、例えば、複数の部品装着装置のみが連結されて構成された回路部品装着システムのように、１種の主作業のみが行われるシステムであってもよい。列挙した装置の中でも、部品装着装置は、作業内容を決定するにあたって基板情報を利用せざるを得ないことが多く、本発明は、部品装着装置を含んで構成されるシステムに適用された場合において、特にメリットが大きい。
【００１５】
（３）前記基板情報が少なくとも前記基板ＩＤを含む(1)項または(2)項に記載の対基板作業システム。
【００１６】
本発明のシステムにおいては、基板ＩＤを利用した管理を行う。例えば、基板種が同じであっても個々の回路基板ごとに作業内容を変更せざるを得ない場合等に、基板ＩＤに基づいた管理が有利である。配信される基板情報は、認定された基板ＩＤと、前記複数の回路基板の各々に関する作業情報であってその基板ＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との少なくとも一方を含むものであるが、本項に記載の態様のように、基板ＩＤを配信することにより、基板ＩＤに基づく管理が容易となる。その場合、例えば、基板ＩＤとそのＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との両者を配信する態様とすることができ、また、例えば、基板ＩＤのみを配信し、配信された側の基板情報利用装置が、配信された基板ＩＤをキーとして、当該装置内部あるいは装置外部に格納されている情報の中から、そのＩＤに関連するＩＤ関連情報等を読み出す等して、そのＩＤ関連情報等を利用する態様とすることもできる。
【００１７】
本発明は、上記態様ではなく、配信される基板情報の中に、基板ＩＤを含まない態様とすることもできる。例えば、基板ＩＤ認定装置によって認定された基板ＩＤをキーとしてそのＩＤに関連するＩＤ関連情報を読み出す等した後、そのＩＤ関連情報のみを配信する態様である。かかる態様においても、配信されたＩＤ関連情報を基板情報利用装置において順序付けて記憶しておくことにより、その記憶内容に基づいて作業を決定することができる。
【００１８】
（４）前記基板情報が少なくとも前記ＩＤ関連情報を含み、そのＩＤ関連情報が、回路基板の種類に依拠して予め設定された基板種依拠情報を含む(1)項ないし(3)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００１９】
本項に記載の態様のように、ＩＤ関連情報に基板種依拠情報を含ませることができる。基板種が変更される場合は、対基板作業装置において段取替えを行う必要がある場合が多く、基板種依拠情報は、段取替えに有用な情報となる。
【００２０】
（５）前記基板種依拠情報が、回路基板の幅等に関する基板形状情報、前記基板情報利用装置の各々の動作プログラム等に関するプログラム情報、回路基板が複数の領域に区画されたものである場合の基板区画情報から選ばれる少なくとも１つのものを含む(4)項に記載の対基板作業システム。
【００２１】
本項は、基板種依拠情報の具体的な態様に関する項である。例えば、システムにおける回路基板の搬送は、コンベア装置等から構成される基板搬送装置によって行われる場合が多く、その場合、コンベア幅等を決定するために、回路基板の幅等の基板形状情報は有用な情報である。また、各対基板作業装置は、基板種に応じたプログラムにしたがって動作する。作業する基板種が変更されれば、段取替えにおいて、それに応じたプログラムをロードする等の段取替え作業を行う必要がある。したがって、プログラム名称等のプログラムを特定できる情報、プログラム自体等のプログラム情報は、段取替えに有用な情報である。また、回路基板は、自身が区画されることによって、複数の子基板が集合した状態であるものも多い。例えば、マルチ基板と呼ばれるような、１つの電子回路となる回路基板の区画部分である単位基板部が複数配置されてなる回路基板がそれに該当する。マルチ基板である場合、それの動作プログラムがいくつかの部分プログラムに分割されていることもある。後に詳しく説明するように、回路基板によっては、いずれかの単位基板部に対する作業をスキップしたい場合もあり、基板区画情報は、その場合等に有用な情報である。
【００２２】
（６）前記基板情報が少なくとも前記ＩＤ関連情報を含み、そのＩＤ関連情報が、前記複数の対基板作業装置のいずれかのものであって基板個別情報認識装置として機能するものによって認識された基板個別情報を含む(1)項ないし(5)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００２３】
ＩＤ関連情報には、基板種に依拠するもののほかに、本項に記載のように、回路基板ごとの基板個別情報を含ませることができる。回路基板に個別な情報に基づいて作業内容を決定するような場合においては、基板個別情報取得し、その取得した情報を基板情報利用装置に配信することにより、基板個々への対応が可能なシステムを構築できる。基板個別情報は、回路基板自体に表示等されているものを検出等することによって認識されるものでもよく、また、基板個別情報認識装置内部あるいはそれの外部に格納されたデータ等を読み出す等して認識されるものであってもよい。
【００２４】
（７）前記基板個別情報が、回路基板が複数の領域に区画されたものである場合において、それぞれの区画領域に対する前記基板情報利用装置の各々による作業の要否に関する領域別作業要否情報と、回路基板に対する各区画領域の相対位置に関する領域別相対位置情報との少なくとも一方を含む(6)項に記載の対基板作業システム。
【００２５】
例えば、前述したマルチ基板の場合にあっては、いずれかの単位基板部が不良認定されたときに、その単位基板部にいわゆるバッドマークと呼ばれる不良表示子が付されことがある。その場合、その単位基板部に対して対基板作業を行わないことが望まれる。領域別作業要否情報は、上記バッドマーク等を認識することによって得られた情報である。また、例えば、マルチ基板の場合、回路基板に対する各単位基板部の相対位置に対応して作業を行わなければならない場合もあり、その場合、１つの対基板作業装置によって認識された相対位置に関する情報を他の対基板作業装置において利用すれば、対基板作業装置ごとにその情報を認識することを省略できるため、システムの生産性を向上させることができる。具体的には、対基板作業装置内における回路基板の位置を認識するための基準マークとは別に、単位基板部に関する基準マークを付した場合に、基板個別情報認識装置で両者を認識して両者の位置関係等を取得し、基板個別情報認識装置の下流側に位置する対基板作業装置においては、単位基板部に関する基準マークの認識を省略する等の態様である。なお、上記マルチ基板の場合だけでなく、例えば、回路基板の一部分、例えば、ある回路部品が装着される部分等において特に位置精度の高い作業が要求される場合に、その一部分の位置を個別に認識するための個別マーク（ローカルマークとも呼ぶことができる）が付されることがある。この個別マークの認識を下流側の装置において省略するような場合において、回路基板自体の位置を認識するための基準マークに対する上記個別マークの相対位置に関するデータ等も、上記領域別相対位置情報の一態様である。
【００２６】
（８）前記基板ＩＤ認定装置が、前記基板個別情報認識装置として機能する(6)項または(7)項に記載の対基板作業システム。
【００２７】
基板個別情報を認識する基板個別情報認識装置は、いずれの対基板作業装置であってもよいが、本項に記載の態様のように、基板ＩＤ認定装置が基板個別情報認識装置としての機能を有する場合、基板個別情報を他の基板情報と同時に配信することを容易に行うことが可能である。
【００２８】
（９）前記基板情報記憶部が、前記配信された基板情報を配信された順に記憶するものであり、前記作業順序認識部が、その記憶された順序から前記作業順序を認識するものである(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００２９】
本発明において、基板情報を順序付けて記憶する具体的な方法は、特に減退されるものではない。例えば、作業順序を示す番号とともに記憶するするような方法であってもよい。本項に記載の態様のように、例えば、先入れ先だしメモリ的な記憶部とすれば、作業順序をカウントするカウンタが不要であり、簡便な記憶部となる。また、作業が終了した回路基板に関する情報を削除する等して記憶内容を更新すれば、基板情報記憶部を小さな記憶容量のものとすることができる。
【００３０】
（１０）前記装置制御部が、回路基板に対する作業の変更に対応して、前記基板情報記憶部に記憶された記憶内容を変更する記憶内容変更部を備えた(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００３１】
例えば、システムにおける対基板作業が順調に行われず、何らかの事態が発生し、その後の対基板作業の変更を余儀なくさせられる場合もある。本項に記載の態様では、基板情報記憶部に記憶された作業順序，基板情報等の記憶内容を変更できることから、作業変更に容易に対応可能なシステムが構築できる。
【００３２】
（１１）前記記憶内容変更部が、当該対基板作業システムからの回路基板の除去に対応して、前記基板情報記憶部に記憶されているその除去された回路基板についての基板情報を削除する基板除去対応部を有する(10)項に記載の対基板作業システム。
【００３３】
例えば、１つの対基板作業装置の不調等により、ある回路基板への作業が中止された場合に、その回路基板をシステムから取り除く必要がある場合もある。本項に記載の態様によれば、かかる事態に対して柔軟に対応し、システムにおけるその後の作業を適正化させることができる。
【００３４】
（１２）当該対基板作業システムが、前記複数の対基板作業装置のいずれかにおいて回路基板が除去された場合に、そのいずれかの対基板作業装置の下流側に配置された前記基板情報利用装置の各々に、その除去された回路基板に関する除去情報を配信する基板除去情報配信部を含み、
前記基板除去対応部が、その基板情報配信部から配信された除去情報に基づいて、前記除去された回路基板についての基板情報を削除するものである(11)項に記載の対基板作業システム。
【００３５】
回路基板の除去情報を配信する基板除去情報配信部の具体的な態様が限定されるものではない。例えば、オペレータによって回路基板が除去された場合、オペレータが、除去された旨を、当該除去された回路基板が除去された時に存在していた対基板作業装置に入力する場合、その対基板作業装置がその情報を下流側の装置に配信するような態様であってもよい。また、その装置から前述のシステム制御装置にその情報が転送され、システム制御装置から下流側の対基板作業装置に配信される態様であってもよい。さらに、オペレータがシステム制御装置に除去された旨を入力し、それに基づいて除去情報を各対基板作業装置に入力する態様であってもよい。なお、オペレータによる操作を必要とせず、対基板作業装置自体が、除去されたことを自動的に検出する機能を備えるものであってもよい。
【００３６】
（１３）前記基板情報が前記基板ＩＤを含みかつ前記除去情報が前記除去された回路基板の前記基板ＩＤを含み、前記基板除去対応部が、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報の基板ＩＤと、前記配信された除去情報が含む基板ＩＤとを照合して、該当する基板ＩＤを有する基板情報を削除するものである(12)項に記載の対基板作業システム。
【００３７】
本項に記載の態様によれば、例えば、基板ＩＤをキーとするマッチングにより、容易に、作業を行い得なくなった回路基板についての作業を取りやめさせることができ、システムの稼動に大きな影響を及ぼすことを回避できる。
【００３８】
（１４）前記記憶内容変更部が、個々の回路基板について発生する作業内容の変更に対応して、前記基板情報記憶部に記憶されている基板情報のうちのその作業内容変更を要する回路基板についての基板情報の内容を変更する作業内容変更対応部を有する(10)項ないし(13)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００３９】
例えば、システムに何らかの事態が発生した場合、その事態の契機となった回路基板を除去するまでもないが、その回路基板についてのその事態発生後における下流側の対基板作業装置による作業の内容を変更せざるを得ない場合もある。本項に記載の態様は、かかる場合において有効な態様である。
【００４０】
（１５）前記作業内容の変更が、前記複数の対基板作業装置のいずれかによる作業エラーの発生に伴って発生するものであり、
当該対基板作業システムが、その作業エラーが発生した対基板作業装置の下流側に配置された前記基板情報利用装置の各々に、その作業エラーに関する作業エラー情報を配信する作業エラー情報配信部を含み、
前記作業内容変更対応部が、その作業エラー情報配信部から配信された作業エラー情報に基づいて、前記作業内容の変更を要する回路基板についての基板情報を変更するものである(14)項に記載の対基板作業システム。
【００４１】
作業エラーにおける作業変更には種々のものが含まれる。例えば、以後の対基板作業が必要ではなくなった回路基板に対して、対基板作業装置をただスルーさせるような場合が該当する。また、例えば、前述のマルチ基板の場合、いずれかの単位基板部において作業ミス等が発生して、以後その単位基板部に対する他の作業を省略させる必要がある等の場合も、本項に記載の態様によれば、容易に対処できる。なお、作業エラー情報は、作業エラーが発生した対基板作業装置により配信させるようにしてもよく、また、その装置から前述のシステム制御装置に情報を転送し、システム制御装置によって配信されるようにしてもよい。また、作業エラー情報は、前述の基板除去情報と同様、オペレータによる操作を検出して作業エラー情報が認識されてもよく、また、対基板作業装置が自動的に作業エラーを検出して認識されてもよい。
【００４２】
（１６）前記基板情報が前記基板ＩＤを含みかつ前記作業エラー情報が前記作業内容の変更を要する回路基板の前記基板ＩＤを含み、前記作業内容変更対応部が、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報の基板ＩＤと、前記配信された作業エラー情報が含む基板ＩＤとを照合して、該当する基板ＩＤを有する基板情報を変更するものである(15)項に記載の対基板作業システム。
【００４３】
本項に記載の態様によれば、例えば、基板ＩＤをキーとするマッチングにより、ある回路基板について作業内容の変更が生じた場合であっても、システムの稼動に大きな影響を及ぼすことなく、その回路基板についてのその後の作業の変更を容易に行うことができる。
【００４４】
（１７）基板ＩＤ認定部が、回路基板に予め付された基板ＩＤ表示子を認識することと、定められた条件に従って回路基板に基板ＩＤ表示子を付与することとの少なくとも一方を行うものである(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００４５】
基板ＩＤを利用した作業管理は、基板ＩＤを表示する表示子を付すことにより、容易に行うことができる。本項に記載の態様は、基板ＩＤ表示子を管理のための手段として採用する場合に有効な態様である。基板ＩＤ表示子は、具体的には、バーコード、パターンコード等を採用すればよい。バーコードを採用する場合、基板ＩＤ認定部における回路基板に予め付された基板ＩＤの認識は、例えば、バーコードラベルに描かれたバーコードをバーコードリーダにて読み取ることによって行えばよい。回路基板への基板ＩＤ表示子の付与は、例えば、その回路基板のＩＤを表すバーコードが描かれたバーコードラベルを貼り付けることによって行えばよい。バーコードラベルを貼り付ける場合、そのラベルのバーコードは、定められた条件に従うもの、例えば、ラベルが貼られる回路基板に予定されている基板ＩＤを表すものとすればよい。
【００４６】
（１８）基板ＩＤ表示子が、２次元バーコードである(17)項に記載の対基板作業システム。
【００４７】
２次元バーコード（「２次元コード」と称することもできる）は、情報量に比較してその大きさを小さくできる。例えば、外形が正方形等をなすものもあり、そのようなものは、比較的小さなカメラの視野内に容易に収まる。対基板作業装置では、回路基板の表面に付された基準マークをＣＣＤカメラ等の撮像デバイスで撮像し、その撮像データを画像処理することによって、回路基板の当該装置内における位置を認識する。そのような認識装置を備える場合、２次元バーコードをＩＤ表示子として採用すれば、その撮像装置で２次元バーコード撮像して、その回路基板の基板ＩＤを認識する態様を採用することが可能であり、別途認識装置を必要としないというメリットがある。
【００４８】
（１９）前記基板情報利用装置のうちの少なくとも１以上のものが、基板ＩＤを認識する基板ＩＤ認識部を備えた認識部装備装置とされた(1)項ないし(18)項のいずれかに記載の対基板作業システム。
【００４９】
本項に記載の態様のように、基板情報利用装置が基板ＩＤ認識機能を有している場合、例えば、ある回路基板に対して基板情報利用装置が作業を行う際、その基板情報利用装置が自ら認識した基板ＩＤに基づいて、既に配信されて記憶されている基板情報の確認を行うことができ、確実性の高い対基板作業を行うことができる。
【００５０】
（２０）前記基板情報が、前記基板ＩＤを含み、前記認識部装備装置の前記装置制御部が、前記基板ＩＤ認識部による基板ＩＤの認識結果と前記基板情報記憶部に記憶された基板情報の基板ＩＤとを照合して、作業を行う回路基板の確認を行う基板確認部を備えた(19)項に記載の対基板作業システム。
【００５１】
基板情報に基板ＩＤが含まれる場合、基板情報記憶部に記憶されている基板ＩＤと自ら認識した基板ＩＤとをマッチングさせることにより、容易に、これから作業を行おうとする回路基板の確認ができる。
【００５２】
（２１）前記基板確認部が、前記作業内容決定部による作業内容の決定の後に回路基板の確認を行うものである(21)項に記載の対基板作業システム。
【００５３】
本発明の目的の１つは、段取替えの迅速性を達成することにある。この目的に鑑みれば、作業を行う対基板作業装置に作業に供される回路基板が供給された後に段取替えを行うのではなく、その回路基板が供給される前に、予め記憶された基板情報に基づいて段取替えを行い、段取替えが終了した後に、上記確認を行うことが望ましい。本項に記載の態様では、段取替えの迅速性を損なうことなく、確実な対基板作業を行い得るシステムが構築できる。
【００５４】
（３１）電子回路を構成する回路基板に対して予定された作業を行う対基板作業装置が基板搬送経路に沿って複数配置された対基板作業システムを用い、複数の回路基板を、順次、上流側の前記対基板作業装置から下流側の前記対基板作業装置に搬送しつつ、各々の前記対基板作業装置が回路基板に応じた作業を行わせることによって、前記複数の回路基板の各々に対して、その各々に設定された対基板作業を行う対基板作業方法であって、
前記複数の対基板作業装置のうちの１つのものである基板ＩＤ認定装置によって行われ、前記複数の回路基板の各々の基板ＩＤを認定する基板ＩＤ認定工程と、
認定された基板ＩＤと、前記複数の回路基板の各々に関する作業情報であってその基板ＩＤに関連付けられたＩＤ関連情報との少なくとも一方を含む基板情報を、前記基板ＩＤ認定装置による基板ＩＤ認定の都度、前記複数の対基板作業装置のうちの前記基板ＩＤ認定装置より下流に配置されたものの中の１以上のものである基板情報利用装置に配信する基板情報配信工程と、
前記基板情報利用装置の各々によって行われるところの、(a)配信された前記基板情報を順序付けて記憶する基板情報記憶工程と、(b)記憶された記憶内容に基づいて前記複数の回路基板の作業順序を認識する作業順序認識工程と、(c)認識した作業順序に従って、前記記憶された基板情報を参照して、作業を行う回路基板に対する作業内容を決定する作業内容決定工程と
を含むことを特徴とする対基板作業方法。
【００５５】
本項に記載の対基板作業方法は、平たく言えば、いずれかの対基板作業装置によって回路基板の基板ＩＤが認定された都度、下流側の対基板作業装置に対してその回路基板に関する基板情報を配信し、配信された対基板作業装置において、順序付けて記憶された基板情報に基づいて、その装置が作業を行う回路基板の順序を認識するとともに、次に行う作業の内容を決定することが可能な対基板作業方法である。上流側の対基板作業装置から順繰りに基板情報が転送されるのではなく、基板ＩＤ認定の都度、基板情報が配信されるため、例えば、その基板情報を利用する対基板作業装置において、回路基板の搬送に先立って段取替えを行うことができ、システムの稼動ロスを小さくすることができる。
【００５６】
なお、明細書が冗長となり過ぎることに配慮して詳しい説明は省略するが、本発明の対基板作業方法においても、上記対基板作業システムの場合と同様に、(2)項ないし(21)項の各々に対応する項を作成することができる。本発明の対基板作業方法は、(2)項ないし(21)項に記載された技術的特徴により本項に記載された態様に限定を加えた態様にて実施することも可能である。
【００５７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、電子回路を構成する回路部品を回路基板に装着する部品装着作業（対基板作業の一種である）を行う回路部品装着システムを例にとって詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その実施形態の他、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。
【００５８】
＜回路部品装着システムの構成＞
実施形態の回路部品装着システムは、図１に示すように、システム全体のベース部となるシステムベース１０と、システムベース１０上に、隣接しかつ整列して配置された複数（８つ）の部品装着装置１２（対基板作業装置の一種である）と、システムベース１０および部品装着装置１２とは別体をなし、本システムを統括して制御するシステム制御装置１３とを含んで構成されている。部品装着装置１２は、ハード的には互いに略同じ構成のものであり、それらの並ぶ方向は、回路基板が搬送される方向とされている。なお、本システムの説明において、部品装着装置１２が並ぶ方向を左右方向とし、それに直交する方向を前後方向と呼ぶ。つまり、図における左前方が本システムの前方である。本システムの左方が上流側と、右方が下流側とされており、回路基板は、左方に位置する部品装着装置１２から右方に位置する部品装着装置１２に向かって搬送され、順次、各装置における部品装着作業が実行される。
【００５９】
図２は、２つの部品装着装置１２が配置された部分を拡大して示すものであり、右側の部品装着装置１２は、外装板等を取り除いて示してある。この図が示すように、各々の部品装着装置１２は、装着装置本体１４と、装着装置本体１４に設けられた各機能部分、すなわち、電子回路部品を供給する部品供給デバイスとしてのテープフィーダ（以下、「フィーダ」と略す）１６を複数配設可能な部品供給部１８と、回路基板を搬送する機能を有して作業領域内に回路基板を固定可能な基板固定部としての機能をも有する基板保持部２０と、フィーダ１６から供給される電子回路部品（以下、「部品」と略す）を取出して、その部品を基板保持部２０に固定された回路基板に装着する部品取出装着部２２とを含んで構成されている。また、部品供給部１８と基板保持部２０との間には、撮像デバイスとしてのＣＣＤカメラを有して取出された部品を撮像するための部品撮像装置２４を備えている。さらに、各々の部品装着装置１２は、図示を省略する装着装置制御装置２６（図５参照）を有し、その装着装置制御装置２６により、上記各機能部分が制御されつつ動作する。また、部品装着装置１２の各々は、上部に入出力装置としての操作・表示パネル２８を備え、この操作・表示パネル２８は、装着装置制御装置２６につながっており、各種指令、情報等についてのオペレータ入力の受け付け、部品装着装置１２のステータス等に関する情報の表示等を行う。
【００６０】
部品供給部１８に配設されているフィーダ１６は、フィード機構部４０とリール保持部４２とに概ね区分できる。リール保持部４２には、テープ化された電子部品である電子部品テーピングが巻回されたリール４６が保持される。詳細な機構の説明については省略するが、フィード機構部４０は、内部に駆動源を有し、リール４６から延び出すテーピングは、このフィード機構部４０によって、装着作業に対応して部品保持ピッチずつ送られるとともに、カバーテープが剥がされ、部品は、部品供給位置において１つずつ供給される。
【００６１】
基板保持部２０は、図３に示す基板搬送ユニット７０を主体に構成される。基板搬送ユニット７０は、詳しい説明は省略するが、コンベア装置を主体とするものであり、前部コンベア７２および後部コンベア７４の２つのコンベア装置を含んで構成されている。前部コンベア７２および後部コンベア７２は、それぞれ、２つの向かい合うコンベアレール７６，７８，８０，８２を備えており、それぞれのコンベアレール７６，７８，８０，８２は、図示を省略するコンベアベルトがコンベアモータ８４によって周回する構造とされており、回路基板８６は、そのコンベアベルトに支承されて移送される。基板搬送ユニット７０は、複数の部品装着装置１２の各々に備わっており、それらは、本システムにおいて、一直線上に位置する。各部品装着装置１２の基板搬送ユニット７０は、互いに協調して回路基板を搬送可能とされている。すなわち、これら基板搬送ユニット７０は、本システムにおける基板搬送装置を構成しているのである。なお、コンベアレール７６以外のコンベアレール７８，８０，８２は、コンベア幅調整モータ８８によって前後方向に移動可能とされており、コンベア幅を自由に調整できるとともに、前部コンベア７２と後部コンベア７４との一方による幅の大きな回路基板の搬送が可能とされている。
【００６２】
コンベアモータ８４を制御駆動することによって、作業領域内に移送されきた回路基板８６は、設定された停止位置に停止させられる。基板搬送ユニット７０は、下部に、図示を省略する昇降装置によって昇降可能な回路基板支持板９０を有し、この支持板９０の上面には、図示を省略する支持ピンが任意の位置に変更可能に設けられており、支持板９０が上昇させられることで、その支持ピンに支持されて回路基板８６が上昇し、コンベアベルトとの係合を解かれるとともに、コンベアレール７６，７８，８０，８２の一部分と支持ピン９０とに挟持されて、回路基板８６が設定された位置に固定される。固定の解除は、支持板９０を下降させればよい。このような構成から、基板搬送ユニット７０は、部品装着装置１２における基板固定部として機能するのである。
【００６３】
図４に示すように、部品取出装着部２２は、装着ヘッド１００と、装着ヘッド移動装置１０２とを含んで構成される。装着ヘッド１００は、詳しい説明は省略するが、下部に部品保持デバイスとしての吸着ノズル１０４を有する概して軸状をなす装着ユニット１０６を複数（８つ）備えている。装着ユニット１０６は、ユニット保持体１０８によって、一円周上に等ピッチで、昇降可能にかつ回転可能に保持されている。装着ユニット１０６は、ヘッド駆動機構１１０によって、間欠回転させられるとともに、一停止位置である昇降ステーションにおいて下降・上昇させられ、別の停止位置である自転ステーションにおいて自転させられる。昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６により、部品の吸着による取出、吸着解除による回路基板への装着が行われ、また、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６により、保持されている部品の姿勢の変更、補正が行われるのである。
【００６４】
装着ヘッド移動装置１０２は、ＸＹロボット型の移動装置であり、装着ヘッド１００を前後方向に移動させるＹスライド装置１１２と、左右方向に移動させるＸスライド装置１１４とを含んで構成される。Ｙスライド装置１１２は、装置本体１４の一部をなすビーム１１６に設けられ、Ｙ軸モータ１１８の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｙスライド１２０をＹガイド１２２に沿って移動させる装置であり、Ｘスライド装置１１４は、Ｙスライド１２０に設けられ、Ｘ軸モータ１２６の駆動により、ボールねじ機構を介して、Ｘスライド１２８をＸガイド１３０に沿って移動させる装置である。装着ヘッド１００は、そのＸスライド１２８に設けられている。この装着ヘッド移動装置１０２により、装着ヘッド１００は、部品供給部１８と基板保持部２０において固定された回路基板とにわたって、移動させられる。なお、Ｘスライド１２８には、その下部に、撮像デバイスとしてのＣＣＤカメラを有して回路基板に付された基準マーク等を撮像する基準マーク等撮像装置１３２が設けられており、この撮像装置１３２は、装着ヘッド１００とともに、装着ヘッド移動装置１０２によって移動させられる。
【００６５】
部品装着装置１２の各々は、図５にブロック図を示す装着装置制御装置２６を有している。なお、図５は、本発明に関係の深いところのみを示している。装着装置制御装置２６は、コンピュータ１５０を主体とする制御装置であり、コンピュータ１５０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）１５２と、ＲＯＭ１５４と、ＲＡＭ１５６と、入出力インターフェース１５８と、それらを互いに接続するバス１６０を有している。入出力インターフェース１５８には、それぞれの駆動回路１６２を介して、部品供給部１８に配設された各フィーダ１６、基板搬送ユニット７０、装着ヘッド１００、装着ヘッド移動装置１０２が、それぞれ接続されている。また、部品撮像装置２４および基準マーク等撮像装置１３２が、それらによって得られた撮像データに対して種々の認識結果を取得可能なまでのデータ処理を行う画像処理ユニット１６４を介して接続されている。操作・表示パネル２８も、入出力インターフェース１５８に接続されている。本システムは、部品装着装置１２の各々が各種信号をやり取りし合って動作を行うためため、入出力インターフェース１５８には、他の部品装着装置１２が接続されている。また、装着装置制御装置２６のホスト的な役割を示すシステム制御装置１３も接続されており、それとの間でも信号，情報等の通信が可能とされている。
【００６６】
なお、ＲＯＭ１５４には、部品装着装置１２の基本動作プログラム等が記憶されており、また、ＲＡＭ１５６には、基板情報等の各種データが記憶される。例えば、装着対象となる回路基板についての装着部品順序データ，部品装着位置データ等を含む装着プログラム等のアプリケーションプログラム等は、システム制御装置１３から転送されて記憶される。本発明に関係の深いデータの詳細については、後述する。
【００６７】
システム制御装置１３は、ブロック図は省略するが、ＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力インターフェース等を含むコンピュータを主体とし、キーボード等の入力装置，モニタ等の表示装置等を含む装置であり、各部品装着装置１２との各種信号，データのやり取りを行う通信機能を有してシステム全体を統括して管理する役割を担うとともに、システムに必要な各種データのデータベースとしての役割を担っている。格納されているデータ、部品装着装置１２との通信等の本発明に関係の深い内容に関しては、後に詳しく説明する。
【００６８】
部品装着装置１２の装着作業のための動作を、以下に簡単に説明する。まず、基板搬送ユニット７０によって、回路基板は上流側から移送され、設定された停止位置に停止させられる。その位置でその回路基板が固定保持される。詳しく説明すれば、基板種に応じたコンベア幅にコンベア７２，７４の幅が調整されたあるいは調整されていることが確認された後、上流側の部品装着装置１２のコンベア７２，７４と協調して、回路基板が移送される。回路基板の移送は、例えば、長さ方向の中心が基板搬送ユニット７０の基板搬送方向における略中心に位置するように、コンベアモータ８４を制御駆動して行われる。コンベア７２，７４に回路基板が進入したことは、センサによって確認され、コンベアベルトが、その進入時点から、基板種に応じた回路基板の長さに基づく量だけ周回させられるのである。
【００６９】
回路基板が固定保持された後、装着ヘッド移動装置１０２によって、マーク等撮像装置１３２が、回路基板に付された基準マークの上方に移動させられ、基準マークを撮像する。その撮像データから、保持された回路基板の固定位置のずれが検出される。次に、装着ヘッド１００が部品供給部１８の上方に移動させられ、装着プログラムにおいて定められた取出順序に従って、部品が吸着ノズル１０４に吸着保持される。詳しくは、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着対象とされた部品を供給するフィーダ１６の部品供給位置４８の上方に位置させられて、その位置でその装着ユニット１０６が下降させられ、先端に保持された吸着ノズル１０４に負圧が供給されて、その部品を吸着保持する。そして装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品取出動作が行われる。このようにして、装着ヘッド２６が備える装着ユニット１０６について、順次、部品取出動作が行われる。なお、取出対象となる部品を供給するフィーダ１６によるその部品についての部品供給動作は、装着ユニット１０６の部品取出動作に先立って行われる。
【００７０】
次に、部品を保持した装着ヘッド１００は、部品撮像装置２４の上方に移動させられる。その位置において、部品撮像装置２４は、保持された部品を一視野内に収めて撮像する。得られた撮像データにより、それぞれの部品の保持姿勢におけるずれが検出される。装着ヘッド１００は、回路基板の上方に移動させられるのであるが、その移動の途中で、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６が、それが保持する部品に設定された装着方位，検出された部品のずれ量に基づいて、適正な回転位置まで自転させらる。この自転動作は、最初に装着される電子部品を保持する装着ユニット１０６が昇降ステーションに位置するまで装着ユニット１０６の間欠回転を繰り返す間に、自転ステーションに位置する装着ユニット１０６に対して行う。自転ステーションに位置しなかった装着ユニット１０６については、装着動作における間欠回転の際に行われる。
【００７１】
続いて、装着ヘッド１００は、回路基板の上方まで移動させられ、装着プログラムにおいて定められた装着順序に従って、回路基板の表面に、保持された部品が装着される。詳しくは、まず、昇降ステーションに位置する装着ユニット１０６が、装着プログラムにおいて定められた装着位置の上方に位置させられる。このとき、検出された回路基板のずれ量，部品のずれ量に基づいて、装着ヘッド１００の移動位置が適正化される。その適正化された位置において、装着ユニット１０６が所定距離下降させられ、吸着ノズル１０４に若干の正圧が供給されて、保持した電子部品が配線板の表面に装着される。続いて装着ユニット１０６が間欠回転させられ、次の装着ユニット１０６に関する同様の部品装着動作が行われる。このようにして、部品を保持する装着ユニット１０６について、順次、部品装着動作が行われる。予定されたすべての部品の装着が終了するまで、装着ヘッド１００が部品供給部１８と回路基板との間を往復させられて、部品取出動作、部品装着動作が繰り返し行われる。
【００７２】
なお、部品装着装置１２は、検査機能をも有している。設定により任意に検査態様を変更できるが、例えば、複数回連続して部品吸着ミスを発生させた装着ユニット１０６によって装着された部品、あるいは、部品撮像装置２４による部品撮像において閾値を超える量の保持姿勢が検出された部品に関しては、装着後に基準マーク等撮像装置１３２がその部品の上方からその部品を撮像し、撮像データからその部品の装着位置および姿勢を検査するようにされている。ある一定量を超える装着位置あるいは姿勢のずれが生じている場合は、その装着作業が不適正なものであったことが認識されるのである。
【００７３】
当該部品装着装置１２に予定されたすべての部品の装着作業が終了した後、回路基板の固定が解除される。当該部品装着装置１２による装着作業が完了した回路基板は、基板搬送ユニット７０によって、下流側へ移送される。下流側に配置された部品装着装置１２についても同様の装着作業が行われ、すべての部品装着装置１２による装着作業が完了して、１枚の回路基板に対する本システムによる部品装着が完了する。このように、本システムでは、回路基板を次々に上流側から下流側に向かって複数の部品装着装置１２の各々にわたって順次搬送し、複数の部品装着装置１２の各々にその各々に定められた装着作業を実行させることによって部品の装着を行う。そして、複数の回路基板を、次々に、上流側の部品装着装置１２に搬入することで、次々に各回路基板に対する装着を行って、下流側の部品装着装置１２から装着が完了した回路基板が、次々に搬出される。なお、本システムへの回路基板の搬入，搬出は、最も上流側のおよび最も下流側の部品装着装置１２のそれぞれの傍らに、コンベア装置を主体とする基板搬入装置，基板搬出装置をそれぞれ配置し、それらの装置によって行えばよい。
【００７４】
＜回路基板＞
本発明の理解を容易にするために、本実施形態では、図６に示すような回路基板に対する部品装着作業を行うこととする。その回路基板８６は、いわゆるマルチ基板と呼ばれる基板であり、それぞれが回路基板８６における区画領域となる４つの子基板が集合したものである。詳しくは、長方形をなす４つの単位基板部１８０が、基板搬送方向に並ぶとともに、図における右側である基板搬送方向における下流側から順に基板部｛１｝，基板部｛２｝，基板部｛３｝，基板部｛４｝と番号付けられて配置されている。４つの単位基板部１８０の各々は、互いに同じ回路を構成するものであり、同じ部品が各単位基板部１８０の同じ装着位置に装着される。
【００７５】
回路基板８６は、基準マークとして、２種のものが付されている。その１種のものは、回路基板８６の対角位置（図における右下および左上）に位置する全体基準マーク（以下「全体マーク」と略す）１８２であり、この全体マーク１８２をマーク等撮像装置１３２によって撮像することにより、その撮像データから、固定保持された場合の回路基板８６の位置のずれが検出される。もう１種の基準マークは、各単位基板部１８０ごとに対角位置に付された単位基板部基準マーク（以下、「個別マーク」と略す）１８４であり、ローカルマークの一種として機能し、各単位基板部１８０における部品装着位置の基準となるマークである。回路基板製造における誤差等に起因して、各単位基板部１８０の全体マーク１８２に対する相対位置は、若干ではあるがバラつく。個別マーク１８４は比較的狭い領域についての基準マークであることから、個別マーク１８４を基準とすることにより、位置精度の高い装着作業が可能となる。
【００７６】
また、回路基板８６には、いずれかの単位基板部１８０が不良であることを示すバッドマーク１８６が付される場合がある。バッドマーク１８６は、各単位基板部１８０における一定位置に付される。図においては、右（下流側）から３番目である基板部｛３｝にバッドマーク１８６が付されている。バッドマーク１８６が付されている単位基板部１８０は、装着作業を行わないようにされる。
【００７７】
さらに、回路基板８６には、基板ＩＤ表示子としての２次元バーコード（以下、「２次元コード」と略す）１８８が付されている。２次元コード１８８は、それが付されたラベルが回路基板の表面に貼り付けられることによって、回路基板８６に付されているのである。２次元コード１８８は基準マーク等撮像装置１３２によって撮像され、その撮像データを画像処理することによって、それが付された回路基板の基板ＩＤが認識される。２次元コード１８８は、回路基板８６の下流側前方（図における右下）のコーナ部に付され、回路基板の下流側端からの位置および前方端からの位置が、いずれの基板種においても一定とされている。なお、本実施形態において作業に供される回路基板においては、２つの全体マーク１８２の一方が２次元コード１８８の近傍に位置し、それらが基準マーク等撮像装置１３２の一視野に収まるようにされている。
【００７８】
＜部品装着作業＞
次に、本回路部品装着システムによる部品装着作業を、本発明に関係の深いところを中心に説明する。図７に、データの流れおよび処理に関する機能ブロック図を示す。説明は、適宜、この機能ブロック図を参照しつつ行う。本システムは、上流側から順に装着装置｛１｝，装着装置｛２｝・・・と番号付けられた複数の部品装着装置１２を含んで構成されているが、最上流側に配置された部品装着装置１２（装着装置｛１｝）が、基板ＩＤ認定装置の一種である基板ＩＤ認識装置２００として機能する。基板ＩＤ認識装置２００の下流側に配置された他の部品装着装置１２（装着装置｛２｝，｛３｝・・・）は、いずれも基板情報利用装置２０２として機能する。基板ＩＤ認識装置２００および基板情報利用装置２０２は、システム制御装置１３に、データ通信バス２０４を介して接続されており、各種データのやり取りがなされる。なお、部品装着作業は、複数種にわたる複数の回路基板が、順次、本システムに供給されて行われるものとする。また、説明を単純化するために、基板搬送ユニット７０の前部コンベア７２（以下、単に「コンベア７２」と略す）のみを使用して部品装着作業が行われるものとする。
【００７９】
i）基板ＩＤ認識装置における作業
最初に、最上流に配置された部品装着装置１２（以下、「基板ＩＤ認識装置２００」と呼ぶ）による作業を、図８に示す基板ＩＤ認識装置作業のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップ１（以下「Ｓ１」と略す。他のステップも同様とする）において、基板ＩＤ認識装置２００の上流側に設けられた基板搬入装置（図示は省略）から基板ＩＤ認識装置２００への、回路基板の搬入が開始される。いかなる回路基板が搬入されるか不明であるため、どのような幅の回路基板が搬入されてもよいように、基板ＩＤ認識装置２００のコンベア７２は、そのコンベア幅が基板搬入装置のコンベアの幅に追従する方式とされている。詳しい説明は省略するが、コンベアレール７８の上流端部に光電センサが設けられ、基板搬入装置のコンベアレールの下流側端の位置を検出できるようになっており、回路基板が搬入される時点でコンベアレールの位置が整合させられるのである。
【００８０】
次いで、Ｓ２において、回路基板が基板ＩＤ認識位置に停止させられる。先に説明したように、基板ＩＤ表示子としての２次元コード１８８は、回路基板の下流側端および前方端からの位置がいずれの回路基板においても一定の位置に付されており、回路基板が、コンベア７２に進入した時点の位置から一定の短い距離だけ移送されて、停止させられるのである。次に、Ｓ３において、基板ＩＤ認識位置に回路基板を停止させた状態で、基準マーク等撮像装置１３２により２次元コード１８８が撮像される。そして、Ｓ４において、その撮像データに対して画像処理を行って、その回路基板の基板ＩＤが取得される。本実施形態では、基板ＩＤ認識装置２００において、基準マーク等撮像装置１３２、装着装置制御装置２６（装置制御部の主体をなす。以下、「装置制御部２６」と称す。）のＳ２〜Ｓ４を実行する部分等を含んで、基板ＩＤ認定部としての基板ＩＤ認識部２１０が構成されているのである。また、Ｓ２〜Ｓ４の工程を含んで基板ＩＤ認定工程の一種である基板ＩＤ認識工程が構成されているのである。
【００８１】
取得された基板ＩＤは、Ｓ５において、システム制御装置１３が備える基板情報配信部２１２に送信される。基板情報配信部２１２は、データベース部２１４から、その基板ＩＤをキーとして、その回路基板の作業に必要な作業情報を受け取る。詳しく説明すれば、データベース部２１４は、基板ＩＤ−基板種データファイル２１６，基板種別作業情報データファイル２１８および装着プログラムデータファイル２２０等の作業情報データファイルを有しており、これらに格納されている必要な作業情報を検索等して、その作業情報を基板情報配信部２１２に転送するのである。
【００８２】
さらに詳しく説明すれば、基板ＩＤ−基板種データファイル２１６には、図９に示すように、基板ＩＤに対応する基板種のデータが格納されており、まず、そのファイル２１６から、基板ＩＤが認識された回路基板の基板種が検索される。基板種別作業情報データファイル２１８には、図１０に示すように、基板種ごとの基板形状データ（基板形状情報）としての基板幅および基板長さ、基板区画情報としての単位基板部１８０の数、プログラム情報としての部品装着装置１２ごとの装着プログラム名等が格納されている。それらの情報は基板種に依拠した基板依拠情報であり、データベース部２１４は、それら基板依拠情報の中から、検索された基板種についての作業情報を検索して、基板情報配信部２１２に転送するのである。基板ＩＤ認識装置２００に関しては、さらに、検索された基板依拠情報に属する基板ＩＤ認識装置２００についての装着プログラム名（図１０における装着装置１の欄に記載されているもの）をキーとして、装着プログラムデータファイル２２０の中から該当する装着プログラムを検索し、その装着プログラムをも基板情報配信部２１２に転送する。
【００８３】
基板情報配信部２１２が入手した基板種依拠情報は、基板ＩＤとともにストックされ、また、検索された装着プログラムとともに基板ＩＤ認識装置２００が備える作業内容決定部２３０に返信される。つまり、Ｓ６において、基板ＩＤ認識装置２００は、基板種依拠情報等を受信するのである。次いで、Ｓ７において、作業内容決定部２３０は、送られてきた基板依拠情報等に基づいて、作業内容を決定する。具体的には、基板依拠情報の中に含まれる基板長さデータに基づいて、回路基板の作業位置までの移送距離（例えば、基板ＩＤ認識位置から回路基板が装置の中央に位置するまでの移送距離）の決定等が行われる。続いて、Ｓ８において、決定された作業内容，送られてきた装着プログラム等に基づいて基板ＩＤ認識装置２００による装着作業が行われ、装着作業が終了した後、Ｓ９において、下流側の部品装着装置１２の回路基板搬入準備が完了したことを確認して、回路基板が搬出される。Ｓ１〜Ｓ９は、回路基板が基板ＩＤ認識装置２００に供給される度に繰り返し行われる。
【００８４】
Ｓ８の基板ＩＤ認識装置２００による装着作業の内容を、図１１に示すフローチャートを参照しつつ、さらに詳しく説明する。装着作業では、まず、Ｓ１１において、回路基板が前述の決定された移送距離に基づいて移送されて固定保持される。続いて、Ｓ１２において、回路基板に付されている全体マーク１８２が基準マーク等撮像装置１３２によって撮像され、さらに、Ｓ１３において、個々の単位基板部１８０に付されている個別マーク１８４が基準マーク等撮像装置１３２によって撮像される。続くＳ１４において、それらの撮像データを画像処理して、領域別相対位置情報としての回路基板に対する各単位基板部１８０の位置ずれ、詳しくは、全体マーク１８２によって規定される回路基板座標における各単位基板部１８０の位置のずれ量が取得される。続いて、Ｓ１５において、バッドマーク１８６が付されている可能性のある箇所が基準マーク等撮像装置１３２によって撮像される。次に、Ｓ１６において、バッドマーク１８６が付されている場合は、画像処置を行うことにより、領域別作業要否情報としての装着不可単位基板部の基板部番号が取得される。これら単位基板部位置ずれ量および装着不可単位基板部番号は、個々の回路基板に関する基板個別情報である。これらの基板個別情報は、Ｓ１７において、システム制御装置１３の基板情報配信部２１２に送信される。
【００８５】
次いで、Ｓ１８において、装着不可単位基板部の基板部番号を参照しつつ、また、個別マーク１８４の撮像に基づく各単位基板部１８０の位置ずれ量に基づいた補正を行いつつ、前述したような動作によって基板ＩＤ認識装置２００における個々の部品の装着が行われる。予定された部品の装着が完了した後、Ｓ１９において、回路基板の固定保持が解除されて装着作業が終了する。
【００８６】
本実施形態では、基板ＩＤ認識装置２００は、基板個別情報認識装置としての機能をも有している。すなわち、基準マーク等撮像装置１３２、装置制御部２６のＳ１２〜Ｓ１６を実行する部分等を含む基板個別情報認識部２３２を有しているのである。また、Ｓ１２〜Ｓ１６を実行する工程を含んで基板個別情報認識工程が構成されているのである。
【００８７】
ii）基板情報の配信と記憶
前述のように、基板ＩＤ認識装置２００からシステム制御装置１３の基板情報配信部２１２へ認識された基板ＩＤが送信され、基板情報配信部２１２には、データベース部２１４によって検索されたその基板ＩＤに関連する基板種依拠情報がその基板ＩＤとともにストックされている。また、基板ＩＤ認識装置２００から基板情報配信部２１２へは、基板個別情報も送信されている。本実施形態において、基板種依拠情報および基板個別情報は、基板ＩＤと関連付けられるＩＤ関連情報として、その基板ＩＤとともに、基板情報を構成する。基板情報は、基板情報配信部２１２によって、基板ＩＤ認識装置２００の下流側に配置された他の部品装着装置１２（以下、「基板情報利用装置２０２」と称す）の各々配信される。この基板情報の配信は、基板ＩＤ認識装置２００による基板ＩＤの認定の都度、詳しくは、回路基板の搬送のタイミングとは関係なく、基板ＩＤ認識装置２００が１つの回路基板に対する作業が行われる都度行われる。
【００８８】
各基板情報利用装置２０２は、装着装置制御装置２６（装置制御部の主体をなす。以下、「装置制御部２６」と称す。）に基板情報記憶部２３４を備え、配信された基板情報は、各々の基板情報記憶部２３４が受信する。基板情報記憶部２３４は、作業順配列データファイル２３６を備え、基板情報は、この作業順配列データファイル２３６に、配信された順に記憶される。記憶される基板情報は、図１２に示すように、基板ＩＤと、それにリンクされたＩＤ関連情報であり、基板幅、基板長さ、当該基板情報利用装置２０２についての装着プログラム名、装着不可単位基板部番号（図では、バッドマークと表示。「０」はバッドマークが付されていないことを表している）、単位基板部位置ずれ量等である。説明を単純化するために、装着プログラム名において、例えば「ＰＢ０ｘ」の「ｘ」は装着装置番号を省略している。また、例えば、基板ＩＤ「０１０００２」（基板種はＡＡＡである）の「３」は、４つある単位基板部１８０のうち、基板部｛３｝にバッドマークが付され、基板部｛３｝については装着作業を要しないことを示している。単位基板部位置ずれ量は、各単位基板部１８０の基板搬送方向におけるずれ量とその方向に直交する方向におけるずれ量のみを表示してあり、回路基板の装着表面に平行な面内の回転ずれについては省略している。なお、単位基板部位置ずれ量は、基板種依拠情報である単位基板部数に基づいて、格納領域が割当てられるようにされている。
【００８９】
図では、たくさんの回路基板に対する基板情報を記載しているが、作業順序データファイル２３６は、先入れ先だしメモリ的な機能を有しており、実際には、基板ＩＤ認識装置２００から当該基板情報利用装置２０２までに存在する回路基板に関するもののみが記憶されている。詳しく言えば、新たに受信した基板情報は、最後尾に格納され、当該基板情報利用装置２０２による作業が終了した場合は、先頭の基板情報から消去されることで、記憶内容が更新されるのである。したがって、先頭に格納されているものは、現在行っているあるいはこれから行おうとする回路基板についての基板情報となっている。
【００９０】
本実施形態においては、上述したところの、基板情報配信部２１２によって基板ＩＤおよびＩＤ関連情報を基板情報利用装置に配信する工程が、基板情報配信工程に該当し、また、基板情報記憶部２３４によって基板情報を順序付けて記憶する工程が、基板情報記憶工程に該当する。
【００９１】
iii）基板情報利用装置における作業
各基板情報利用装置２０２においては、回路基板ごとに、図１３に示すフローチャートに従った作業が行われる。１つの回路基板に対する作業が完了した後、Ｓ２１において、作業に供される次の回路基板を検索するために、装置制御部２６が備える作業順序認識部２５０によって、作業順配列データファイル２３６が参照される。具体的には、作業順序認識部２５０は、記憶された基板情報の順序から作業順序を認識し、記憶された基板情報の中の先頭に記憶されたものを次に作業を行う回路基板として認定する。このＳ２１を実行する工程を含んで、作業順序認識工程が構成されているのである。
【００９２】
次に、Ｓ２２において、装置制御部２６が備える作業内容決定部２５２が、認定された回路基板についての基板情報に基づいて、詳しくは、基板情報に含まれる装着プログラム名を参照して、実行する装着プログラムを変更する必要がある否かが判断される。先に作業を行っていた回路基板の基板種とこれから作業を行う回路基板の基板種とが同じ場合は、装着プログラムの変更を要しない。基板種が互いに異なる場合は、段取替えとして、その装着プログラム名の装着プログラムをダウンロードする。装着プログラムは、システム制御装置１３のデータベース部２１４の中にある装着プログラムデータファイル２２０に存在しており、装着プログラム名のデータおよび装着プログラムの送受信は、基板情報配信部２１２を介して行われる。次に、Ｓ２３において、作業内容決定部２５２は、基板情報の中の装着不可単位基板部番号を参照し、バッドマークが付されている場合には、それが付された単位基板部についての部品装着作業をスキップするように、装着プログラムの一時的な修正を行う。基板情報利用装置において、バッドマークの撮像認識を要しないことから、基板情報利用装置による作業の迅速化が図られている。
【００９３】
次いで、Ｓ２４において、作業内容決定部２５２は、基板情報の中の基板幅のデータに基づいて、自身が備える基板搬送ユニット７０のコンベア７２の幅を決定する。さらに、Ｓ２５において、基板長さのデータの基づいて、作業位置に回路基板を位置させるためのコンベア７２の移送距離を決定する。本実施形態では、上記Ｓ２２からＳ２５までの作業内容決定部２５２によって行われる工程を含んで、基板情報記憶部に記憶された基板情報を参照して、作業を行う回路基板に対する作業内容を決定する作業内容決定工程が構成されている。
【００９４】
各種作業内容の決定の後、Ｓ２６において、上記決定されたコンベア幅にコンベア７２が調整され（基板種の変更がない場合は、実際にはコンベア幅は変更されない）、上流側の部品装着装置１２の基板搬出準備が整っていることが確認された上で回路基板の搬入が開始され、回路基板は上記決定された移送距離だけ移送されて停止させられる。作業位置に位置する状態で、Ｓ２７において、当該基板情報利用装置２０２による装着作業が行われる。予定された装着作業が終了した後、Ｓ２８において、基板情報記憶部２３４により、作業順配列データファイル２３６が更新され、次に作業を行う回路基板に関する基板情報がファイルの先頭にくるようにされる。次にＳ２９において、下流側の部品装着装置１２あるいは図示を省略する基板搬出装置の回路基板搬入準備が完了したことを確認して、、回路基板が搬出される。Ｓ２１〜Ｓ２９は、回路基板が基板情報利用装置２０２に供給される度に繰り返し行われる。
【００９５】
Ｓ２７の基板情報利用装置２０２による装着作業の内容を、図１４に示すフローチャートを参照しつつ、さらに詳しく説明する。装着作業では、まず、Ｓ３１において、回路基板が固定保持される。続いて、Ｓ３２において、回路基板に付されている全体マーク１８２が、基準マーク等撮像装置１３２によって撮像される。前述したように、全体マーク１８２の１つのものの近傍には、基板ＩＤ表示子としての２次元コード１８８が付されており、その全体マーク１８８の１つのものを撮像する際に、２次元コード１８８が同時に撮像される。次のＳ３３において、２次元コード１８８の撮像データを画像処理することにより、基板ＩＤが認識される。本基板情報利用装置２０２においては、Ｓ３３を実行する装置制御部２６の部分、基準マーク等撮像装置１３２等を含んで、基板ＩＤ認識部２５４が構成されている。すなわち、基板情報利用装置２０２は、基板ＩＤ認識部２５４を備えた認識部装備装置とされているのである。次いで、Ｓ３３において、装置制御部２６が備える基板確認部２５６により、基板情報記憶部２３４に記憶されている回路基板の基板ＩＤと認識した基板ＩＤとが照合され、作業位置に固定保持されている回路基板が適切な回路基板であることが確認される。照合の結果、予定された回路基板と異なる回路基板であると認定された場合には、当該基板情報利用装置２０２は停止させられ、オペレータによる所定の対応作業（説明は省略）が行われる。
【００９６】
予定されている回路基板である場合には、Ｓ３５において、全体マーク１８２の撮像データを画像処理することにより、回路基板の固定位置のずれ量が取得され、そして、そのずれ量と基板情報の中の単位基板部位置ずれ量とに基づいて、各単位基板部ごとの部品装着のための装着位置の補正値が決定される。基板ＩＤ認識装置２００によって取得したデータを利用するため、基板情報利用装置において新たにそのデータを取得する必要がなく、その基板情報利用装置による作業の迅速化が図られている。
【００９７】
次いで、Ｓ３６において、上記決定された装着位置の補正値に基づいた補正を行いつつ、前述したような動作によって基板情報利用装置２０２における個々の部品の装着が行われる。予定された部品の装着が完了した後、Ｓ３７において、回路基板の固定保持が解除されて装着作業が終了する。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態では、基板情報利用装置としての部品装着装置が、自身に、回路基板の作業順序を認識するための情報および作業内容を決定するための情報を保有しており、回路基板の搬送のタイミング、すなわち、上流側の部品装着装置の状況と関係なく、自らが作業内容を決定できる。これにより、例えば、段取替え等を迅速に行うことが可能となっている。
【００９９】
これまでに説明した上記実施形態では、１つの回路基板に対する作業が終了した後に、次に作業する回路基板についての作業内容決定に関係する工程（Ｓ２１〜Ｓ２５）を行うようにされている。上記形態は、発明の理解を容易にするために、単純化した一実施形態であり、上記形態に代え、例えば、ある回路基板に対する装着作業を行っている最中に、次の回路基板に対する作業内容の決定を行うようにしてもよい。つまり、基板情報利用装置２０２は、回路基板の搬送のタイミングに関係なく配信された基板情報を、回路基板の搬入に先立って自身に記憶しているため、作業内容の決定の時期が、他の部品装着装置１２等による制限を受けないのである。また、次の回路基板に対する作業内容の決定だけではなく、例えば、次の次、あるいはそれ以上後に作業を行う回路基板に対する作業内容を決定するものであってもよい。その場合、例えば、決定した作業内容に関するデータを、装置制御部２６内に、順番付けてストックするようにすればよい。基板情報利用装置２０２は、基板情報記憶部２３４の記憶内容に基づいて、自身で回路基板の作業順序を認識できるため、自身の装着作業の合間等、処理能力に余裕がある時期に、１以上の回路基板の作業内容の決定を行うことも可能なのである。このように、本発明によれば、段取替え等の部品装着作業に先立つ準備作業を行う時期がフレキシブルなものとすることができ、システムの稼動ロスを小さくすることができるのである。
【０１００】
iv）回路基板の除去および作業エラー
本実施形態の回路部品装着システムにおいても、イレギュラな事態が生じ得る。例えば、その１つが、システム内に存在する回路基板が、システム外へ除去されるとことである。例えば、いずれかの部品装着装置１２が装着作業中に故障したような場合等に、回路基板の除去が行われる。何らかの理由で、オペレータにより、いずれかの部品装着装置１２から回路基板がシステム外へ除去された場合、オペレータは、その部品装着装置１２が備える操作・表示パネル２８から、回路基板が除去された旨の入力操作を行う。装置制御部２６は、その操作信号をトリガとして、作業を行っていた回路基板の基板ＩＤを含む除去情報を、システム制御装置１３が備える基板除去情報配信部２５８に送信する。すなわち、本実施形態では、各部品装着装置１２は、基板除去情報認識部２６０を有しており、その基板除去情報認識部２６０は、装置制御部２６の上記処理を行う部分、操作・表示パネル２８等を含んで構成されているのである。
【０１０１】
基板除去情報配信部２５８は、受信した除去情報を、その部品装着装置１２の下流側に配置された部品装着装置１２である基板情報利用装置２０２に配信する。基板情報利用装置２０２は、制御装置部２６に、作業の変更に対応して基板情報記憶部２３４に記憶された記憶内容を変更する記憶内容変更部２６２を備えている。記憶内容変更部２６２は除去情報を受け取り、記憶内容変更部２６２が備える基板除去対応部２６４は、除去情報が含む基板ＩＤと基板情報記憶部２３４に記憶されている基板情報に含まれる基板ＩＤとを照合し、該当する基板ＩＤに対応する基板情報を削除する。以上のような処理を行うことで、システムから回路基板が除去された場合であっても、除去された部品装着装置１２の下流側に配置された基板情報利用装置２０２において、作業順序を誤認することが防止される。
【０１０２】
イレギュラな事態のもう１つは、部品装着装置１２の装着作業における作業エラーである。例えば、複数の単位基板部１８０のいずれかにおいて作業エラーが発生した場合、該当する単位基板部１８０は不良となり、その後の部品装着装置による作業を行う必要がない。そこで、本実施形態では、作業エラーの発生に伴う作業内容の変更にも対応できるようにされている。具体的には、前述したように、部品装着装置１２は検査機能を有し、部品の装着位置のずれ等が認識できるようになっており、装着位置ずれを伴う部品装着作業が行われた単位基板部１８０を、装着不要単位基板部と認定し、その単位基板部の装着作業をスキップさせるようにされているのである。
【０１０３】
いずれかの部品装着装置において、ある回路基板のある部品の装着が、複数回連続して部品吸着ミスを発生させた装着ユニット１０６によるもの、あるいは、部品撮像装置２４による部品撮像において閾値を超える量の保持姿勢が検出されたものである場合に、装着後に基準マーク等撮像装置１３２が、装着された部品の上方からその部品を撮像する。そして、撮像データからその部品の装着位置および姿勢が検査される。所定量を超える装着位置あるいは姿勢のずれが生じている場合は、装置制御部２６によって、その部品の装着が不適正なものであったことが認識され、その部品の存在する単位基板部１８０が、装着不要単位基板部として認定される。認定の後、装置制御部２６は、その回路基板の基板ＩＤと装着不要単位基板部とされた単位基板部の番号とを含む作業エラー情報を、システム制御装置１３が備える作業エラー情報配信部２６８に送信する。すなわち、本実施形態では、各部品装着装置１２は、作業エラー情報認識部２７０を有しており、その作業エラー情報認識部２７０は、装置制御部２６の上記処理を行う部分、基準マーク等撮像装置１３２等を含んで構成されているのである。
【０１０４】
作業エラー情報配信部２６８は、受信した作業エラー情報を、その部品装着装置１２の下流側に配置された部品装着装置１２である基板情報利用装置２０２に配信する。基板情報利用装置２０２は、制御装置部２６の記憶内容変更部２６２は作業エラー情報を受け取り、記憶内容変更部２６２が備える作業内容変更対応部２７２は、作業エラー情報に含まれる基板ＩＤと基板情報記憶部２３４に記憶されている基板情報に含まれる基板ＩＤとを照合し、該当する基板ＩＤに対応する基板情報の装着不可単位基板部の基板部番号を記憶する部分に、作業エラー情報が含む装着不要単位基板部の基板部番号を追加する。以上のような処理を行うことで、いずれかの部品装着装置１２に上記作業エラーが発生した場合であっても、その部品装着装置１２の下流側に配置された基板情報利用装置２０２において、不要な作業をスキップし、効率の良い装着作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である回路部品装着システムの全体を示す斜視図である。
【図２】実施形態の回路部品装着システムを構成する部品装着装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】部品装着装置に設けられた基板搬送ユニットを示す斜視図である。
【図４】部品装着装置の部品取出装着部を示す斜視図である。
【図５】部品装着装置が備える装着装置制御装置のブロック図である。
【図６】実施形態の回路部品装着システムにおいて装着作業に供される回路基板を模式的に示す図である。
【図７】実施形態の回路部品装着システムの本発明に関係の深い部分を示す機能ブロック図である。
【図８】基板ＩＤ認識装置における作業の流れを示すフローチャートである。
【図９】基板ＩＤ−基板種データファイルに格納されているデータを示すテーブルである。
【図１０】基板種別作業情報データファイルに格納されているデータを示すテーブルである。
【図１１】基板ＩＤ認識装置における装着作業の流れを示すフローチャートである。
【図１２】作業順配列データファイルに記憶されている基板情報を示すテーブルである。
【図１３】基板情報利用装置における作業の流れを示すフローチャートである。
【図１４】基板情報利用装置における装着作業の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２：部品装着装置（対基板作業装置） １３：システム制御装置 １８：部品供給部 ２０：基板保持部 ２２：部品取出装着部 ２６：装着装置制御装置（装置制御部） ７０：基板搬送ユニット ７２，７４：コンベア装置 ８６：回路基板 １３２：基準マーク等撮像装置 １６４：画像処理ユニット １８０：単位基板部 １８２：全体基準マーク １８４：単位基板部基準マーク １８６：バッドマーク １８８：２次元バーコード ２００：基板ＩＤ認識装置（基板ＩＤ認定装置） ２０２：基板情報利用装置 ２１０：基板ＩＤ認識部（基板ＩＤ認定部） ２１２：基板情報配信部 ２１４：データベース部 ２１６：基板ＩＤ−基板種データファイル ２１８：基板種別作業情報データファイル ２３２：基板個別情報認識部 ２３４：基板情報記憶部 ２３６：作業順配列データファイル ２５０：作業順序認識部 ２５２：作業内容決定部 ２５４：基板ＩＤ認識部 ２５６：基板確認部 ２５８：基板除去情報配信部 ２６０：基板除去情報認識部 ２６２：記憶内容変更部 ２６４：基板除去対応部 ２６８：作業エラー情報配信部 ２７０：作業エラー情報認識部 ２７２：作業内容変更対応部
Claims (2)
- 電子回路を構成する回路基板に対して予定された作業を行う対基板作業装置が、コンベア装置を主体として構成された基板搬送経路に沿って複数配置され、複数の回路基板を、順次、回路基板の幅に応じて幅が調整された前記コンベア装置によって、上流側の前記対基板作業装置から下流側の前記対基板作業装置に搬送しつつ、各々の前記対基板作業装置が回路基板に応じた作業を行うことで、前記複数の回路基板の各々に対して、その各々に設定された対基板作業を行う対基板作業システムであって、
前記複数の対基板作業装置のうちの１つのものである基板ＩＤ認定装置に設けられ、前記複数の回路基板の各々の基板ＩＤを認定する基板ＩＤ認定部と、
その基板ＩＤ認定部によって基板ＩＤが認定された回路基板に関する作業情報であってその認定された基板ＩＤに関連付けられたその回路基板の幅に関する基板形状情報を含む基板情報を、前記基板ＩＤ認定装置による基板ＩＤ認定の都度、前記複数の対基板作業装置のうちの前記基板ＩＤ認定装置より下流に配置されたものである基板情報利用装置の各々に配信する基板情報配信部と、
前記基板情報利用装置の各々に設けられ、(a)配信された前記基板情報を配信された順に記憶する基板情報記憶部と、(b)その基板情報記憶部に記憶された順序から前記複数の回路基板の作業順序を認識する作業順序認識部と、(c)認識した作業順序に従って、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報を参照して、前記コンベア装置の幅の決定を含むところの、これから作業を行う回路基板に対する作業内容の決定を行う作業内容決定部と、(d)当該対基板作業システムからの回路基板の除去に対応して、前記基板情報記憶部に記憶されているその除去された回路基板についての基板情報を削除する基板除去対応部とを備えた装置制御部と
を含み、
当該対基板作業システムが、
前記複数の対基板作業装置のいずれかにおいて回路基板が除去された場合に、そのいずれかの対基板作業装置の下流側に配置された前記基板情報利用装置の各々に、その除去された回路基板に関する除去情報を配信する基板除去情報配信部を含み、
前記基板除去対応部が、その基板除去情報配信部から配信された除去情報に基づいて、前記除去された回路基板についての基板情報を削除するものである対基板作業システム。 - 前記基板情報が前記基板ＩＤを含みかつ前記除去情報が前記除去された回路基板の前記基板ＩＤを含み、前記基板除去対応部が、前記基板情報記憶部に記憶された基板情報の基板ＩＤと、前記配信された除去情報が含む基板ＩＤとを照合して、該当する基板ＩＤを有する基板情報を削除するものである請求項１に記載の対基板作業システム。
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