JP4764759B2 - 部品実装システム - Google Patents

Description

本発明は、部品を基板に実装する部品実装機により複数種類の基板を生産する部品実装システムに関する。

従来から、部品実装機（マウンタ）を用いて、部品供給装置（フィーダ）から供給される電子部品を吸着ヘッドで吸着し、この吸着ヘッドを基板の所定位置に移動させて部品を基板上に搭載することが行われている。この場合、基板の生産（部品実装）は、基板種類ごとにその基板を生産する生産プログラムを作成して行われる。各生産プログラムは、実装機上で基板を生産するための各種データを含み、例えば、基板に関するデータ、搭載位置に関するデータ、部品に関するデータ（例えば縦横高さの寸法）、吸着位置に関するデータ、画像認識用の情報、接着剤の塗布に関するデータ等から構成されている。

複数種類の基板を生産する場合には、その生産プログラムごとに、実装される部品が異なるので、これらの部品を供給するフィーダ種類も異なり、フィーダの交換、再配置などの準備作業が必要となる。従って、複数の生産プログラムを効率良く最短時間で実施できるように、複数の生産プログラムをあたかも１本のプログラムのようにして（クラスタ化して）、クラスタ化された生産プログラム内では、基板の種類が変わってもフィーダの再配置が必要とならないように、生産プログラムないしフィーダ配置の最適化が行われている（特許文献１）。

このクラスタ化により、生産する基板種類を切り替える時でも、フィーダの再配置が必要とならないために、大幅に段取り替え時間を短縮することができる。

また、フィーダなどの部品供給装置が正しい位置に装着されていないと、正しい部品を基板に搭載できないので、フィーダが正規の位置に装着されたかを検出したあとに部品搭載を行っている（特許文献２、３）。
特開２００３−２７３５９７号公報 特開平１０−２００２９０号公報 特開平１１−３１７５９５号公報

しかしながら、従来では、直前に読み込んだ基板の部品供給装置配置データと一致しない部品供給装置については再度部品装着状態の確認が必要となり、段取り替え時間の短縮も限定的となっていた。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、多品種の基板の生産を効率良く行うことが可能な部品実装システムを提供することを課題とする。

本発明は、
部品を基板に実装して基板を生産する部品実装システムであって、
基板に搭載される部品を供給する部品供給装置と、
部品供給装置から供給される部品を基板の所定位置に搭載する部品実装機と、
複数種類の基板を生産するとき、各基板を生産する複数の生産プログラムに共通する部品実装機における部品供給装置の装着位置を示す部品供給装置配置情報に従い、部品供給装置が部品実装機の定められた装着位置に装着されているかを照合する照合手段と、
部品供給装置が部品実装機の定められた装着位置に装着されている場合には、その照合結果を前記部品供給装置配置情報と共に、各基板情報ないし基板の生産を特徴付ける情報と関連させて記憶する記憶手段と、を有し、
前記部品供給装置の配置が前記部品供給装置配置情報で示される装着位置と同じ配置となる基板生産時には、前記照合手段による照合がなされずに、基板を切り替えるときに前記記憶手段に記憶された前記照合結果が参照され基板に部品が実装されることを特徴とする。

本発明によれば、複数の基板を生産するとき、基板を切り替えても部品供給装置の部品実装機における配置が同じ配置であるときには、部品供給装置が部品実装機の正規の位置に装着されているかを照合し、その照合結果を、記憶するようにしているので、部品供給装置の配置が同じ配置である基板に部品を実装して、複数の基板の生産を行う場合に、生産する基板種類を切り替える度に部品供給装置の装着状態の確認を行う必要がなくなり、多品種の基板の生産を効率良く行うことができる、という効果が得られる。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１には、部品実装機１がホストコンピュータ３０と接続されて基板５に部品を搭載するシステム構成が図示されている。

部品実装機１は、制御部４の制御の元に、部品供給装置２０から供給される電子部品（以下、単に部品という）を吸着ヘッド２で吸着し、この吸着ヘッド２を基板５の所定位置に移動させて部品を基板５上に搭載する。この場合、基板の生産（部品実装）は、基板種類ごとにその基板を生産する生産プログラムを作成して行われる。各生産プログラムは、部品実装機１上で基板５を生産するための各種データを含み、例えば、基板に関するデータ、搭載位置に関するデータ、部品に関するデータ（例えば縦横高さの寸法）、吸着位置に関するデータ、画像認識用の情報、接着剤の塗布に関するデータ等から構成されている。生産プログラムは、通常ホストコンピュータ３０で作成され、部品実装機１に送信されて部品実装機１のデータ記憶部３に格納される。

部品供給装置２０は、供給部品を収納した部品カセット２１を備えており、部品カセット２１には収納された部品を識別するバーコード２２が付されている。部品供給装置２０が部品実装機１に装着されると、ホストコンピュータ３０は、バーコード読み取り手段としてのバーコードリーダ３１を有しており、このバーコードリーダ３１で部品供給装置２０に装着された部品カセット２１に付されたバーコード２２を読み取り、また、ホストコンピュータ３０が、部品実装機１のレーン６に付されたバーコード２２よりレーン番号を取得することにより、どの部品供給装置２０が何番目のレーン６に取り付けられているかを検出する。部品実装機１には、多数の部品供給装置２０が装着されるので、各部品供給装置２０に装着された部品カセット２１とレーン番号との対応を検出して、その対応関係をホストコンピュータ３０の記憶装置３２に格納することができる。

図２には、部品実装機１の詳細な構成が図示されている。部品実装機１の制御部４は、全体の部品実装を制御するＣＰＵ４ａ、各種制御プログラムやデータを格納したＲＯＭ４ｃ、制御データ、処理データを格納し作業領域を提供するＲＡＭ４ｂから構成される。部品実装機１とホストコンピュータ３０間のデータ送受信は、データ送受信部１４を介して行われる。ホストコンピュータ３０から送信されてくる生産プログラムは、このデータ送受信部１４を介して受信され、データ記憶部３に格納される。制御部４は、生産プログラム並びにデータ入力部１３を介して入力されるデータに従って、Ｘ／Ｙ駆動部及びその他の駆動部１０を駆動して、吸着ヘッド２を部品供給装置２０に移動させ、そこから供給される部品を吸着ヘッド２により吸着させる。吸着された部品は、カメラ１２を備えた画像認識部１１で吸着姿勢が認識され、位置が補正された後、搬送路に沿って搬送される基板５の所定個所に移動して基板上に実装される。ホストコンピュータ３０は、バーコードリーダ３１により読み取られたバーコードを備えた部品カセット２１と、ｓの部品カセット２１が装着された部品供給装置２０の装着されているレーン番号との対応を記憶装置３２に記憶する。

このような構成で、部品を基板に搭載する場合、基板の種類によらず同じ種類の部品を搭載する場合も多く、それぞれの基板で異なる部品は数種類に過ぎない場合も多い。たとえば図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示したように、基板（１）では、部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとｊ，ｐ，ｑ，ｖが、基板（２）では部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとｋ，ｎ，ｒ，ｕが、また、基板（３）では部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとｌ，ｍ，ｓ，ｔが搭載され、部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈは全ての基板で共通となっている。なお、図３では、各部品を収納した部品供給装置２０は、基板の前面側（フロント側）と背面側（リア側）に対向してフロント側フィーダバンク２４、リア側フィーダバンク２５として配置される構成が図示されている。

このような基板の生産を連続して行う場合、それぞれの基板で共通する部品は同じ位置に配置し、異なる部品はそれぞれ競合が発生しない位置に配置することにより基板種類の切り替え時に段取り替えを行う必要をなくすことができる。

例えば、各基板（１）、（２）、（３）で共通する部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとそれ以外の部品ｊ，ｐ，ｑ，ｖ，ｋ，ｎ，ｒ，ｕに分け、共通でない部品ｊ，ｐ，ｑ，ｖ，ｋ，ｎ，ｒ，ｕの取り付け位置を調整することにより、図４に示したように、部品供給装置２０の取り付け位置を定めれば、基板（１）、（２）、（３）のいずれかに切り替えられた場合でも、部品供給装置２０の取り付け位置は変化しないようにすることができるので、段取り替えを行う必要をなくすことができる。

しかし、従来の部品誤装着防止システムでは、基板種類ごとの部品供給装置配置情報を元に部品（部品供給装置）の装着状態の照合を行っていたために、基板種類の切り替えごとに各部品供給装置２０が正規の位置に装着されているかどうかの照合が必要であった。直前の基板で使用した部品と部品種を比較して、同じ部品の照合を省略した場合でも、そうでない部品についてはその部品を供給する部品供給装置２０が正しい位置に装着されているかどうかの照合が必要であった。

そこで、複数の生産プログラムに共通の部品供給装置配置情報を作成し、部品供給装置２０の装着状態の照合をこのデータに対して行う。たとえば図４の部品供給装置２０の配置に対して、図５に示したような部品供給装置配置情報をデータ４０として作成し、これを記憶装置３２に格納する。そして、基板を生産するとき、その基板を生産する生産プログラムを参照する代わりに、このデータ４０により部品供給装置２０が正しく装着（配置）されているかどうかの照合を行って基板を生産する。

図５に示したデータ４０には、作成に使用した生産プログラムを特定可能な情報、例えば基板（１）、（２）、（３）あるいはその基板の生産を特徴付ける生産プログラム（１）、（２）、（３）自体が含まれ、部品ｑ〜ｐを供給する部品供給装置２０が、部品実装機の各レーン（１）〜（２０）に正しく装着されているかどうかの照合結果（ＯＫ）が記録される。この照合には、ホストコンピュータ３０が用いられる。ホストコンピュータ３０は、ある部品供給装置２０が部品実装機１に装着された場合、どのレーン６に装着されたかと、その部品供給装置２０に装着されている部品カセット２１に付されているバーコード２２を、バーコードリーダ３１により読み取り、部品供給装置２０が部品実装機１の定められた位置（正規の位置）になっている場合には、「ＯＫ」の情報を記録する。作成されたデータ４０は、部品実装機１に送信され、データ記憶部３に格納しておくことができる。部品供給装置２０の配置がデータ４０と同じ配置となる基板生産時には、部品実装機１は、基板を切り替えるときにデータ記憶部３あるいは記憶装置３２に記録された照合結果を参照して基板に部品を実装する。

このようなデータを一度作成しておくと、次に生産する基板の生産プログラムがその中に含まれている場合には、そのデータを参照して、部品供給装置２０の装着状態の照合結果を引き継ぐことができる。これにより、共通の部品供給装置配置情報に含まれる生産プログラム内であれば、何度生産プログラムを読み直しても最初に行った部品の装着状態の照合結果を使用することができ、基板種類変更時の部品の装着状態の照合は不要となり、多品種の基板の生産を効率良く行うことができるようになる。

本発明の部品実装システムの構成を示した構成図である。 部品実装機の制御系の詳細を示したブロック図である。 部品供給装置の配置を示す説明図である。 複数の基板を生産するときの部品供給装置の配置を示す説明図である。 部品供給装置配置情報のデータを示す表図である。

符号の説明

１ 部品実装機
２ 吸着ヘッド
４ 制御部
５ 基板
２０ 部品供給装置
２２ バーコード
３０ ホストコンピュータ
３１ バーコードリーダ

Claims (1)

1. 部品を基板に実装して基板を生産する部品実装システムであって、
   基板に搭載される部品を供給する部品供給装置と、
   部品供給装置から供給される部品を基板の所定位置に搭載する部品実装機と、
   複数種類の基板を生産するとき、各基板を生産する複数の生産プログラムに共通する部品実装機における部品供給装置の装着位置を示す部品供給装置配置情報に従い、部品供給装置が部品実装機の定められた装着位置に装着されているかを照合する照合手段と、
   部品供給装置が部品実装機の定められた装着位置に装着されている場合には、その照合結果を前記部品供給装置配置情報と共に、各基板情報ないし基板の生産を特徴付ける情報と関連させて記憶する記憶手段と、を有し、
   前記部品供給装置の配置が前記部品供給装置配置情報で示される装着位置と同じ配置となる基板生産時には、前記照合手段による照合がなされずに、基板を切り替えるときに前記記憶手段に記憶された前記照合結果が参照され基板に部品が実装されることを特徴とする部品実装システム。

Images