JP4841460B2 - Backup pin arrangement position determining apparatus, backup unit forming apparatus, and substrate processing apparatus - Google Patents
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本発明は、基板を支持するためのバックアップユニットにおけるバックアップピン配設位置決定装置、バックアップユニット形成装置、及び基板処理装置に関する。 The present invention relates to a backup pin arrangement position determining apparatus, a backup unit forming apparatus, and a substrate processing apparatus in a backup unit for supporting a substrate.
従来より、基板処理装置(例えば印刷機や表面実装機等)においては、基板表面に半田ペーストを印刷する際あるいは基板上に部品を搭載する際に基板が撓むことを防いで、基板を支持するためのバックアップユニットが用いられている。このバックアップユニットは、支持プレート上に複数本のバックアップピンを着脱可能にセットした構成である。バックアップピンは基板裏面から基板を支持するものの、基板裏面に部品が実装されている場合があるため、バックアップピンが部品と干渉する位置にセットされると、部品が損傷したり、基板を水平に保つことができなくなる。このため、基板に実装された部品の位置情報を表示手段により表示することにより、バックアップピンが部品と干渉しないようにバックアップピンの配設位置を決定するバックアップピン配設位置決定装置が考えられている(下記特許文献1)。
しかしながら、このバックアップピン配設位置決定装置では、バックアップピンの配設位置を決定することができるものの、その決定されたバックアップピンの配設位置を示す画像が表示手段に表示されないため、作業者は仕上がりの状態を確認することができず、バックアップユニット全体におけるバックアップピンの配置バランスを把握することができない。この結果、基板を支持するバックアップピンが局所的に不足して基板処理機による処理の際に基板が局所的に撓んでしまう等の不具合があった。 However, in this backup pin arrangement position determining device, although the arrangement position of the backup pin can be determined, an image indicating the determined arrangement position of the backup pin is not displayed on the display means. The finished state cannot be confirmed, and the arrangement balance of the backup pins in the entire backup unit cannot be grasped. As a result, there is a problem that the backup pins for supporting the substrate are locally insufficient and the substrate is locally bent during processing by the substrate processing machine.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、バックアップピンの配設位置を示す画像を表示させることによりバックアップピンをバランスよく配置可能にすることを目的とする。 The present invention has been completed based on the above situation, and an object of the present invention is to make it possible to arrange the backup pins in a well-balanced manner by displaying an image showing the arrangement positions of the backup pins.
本発明は、支持プレート上に複数本のバックアップピンが着脱可能に配設されバックアップピンで裏面側に突出部を有する基板を支持するためのバックアップユニットにおけるバックアップピンの配設位置を決定するためのバックアップピン配設位置決定装置であって、支持プレート上においてバックアップピンを配設可能な位置を示すピン配設可能位置情報を取得するピン配設可能位置情報取得手段と、基板における突出部の位置情報を取得する突出部位置情報取得手段と、ピン配設可能位置情報と突出部位置情報とに基づき基板裏面のうち突出部を避けた位置にバックアップピンの先端が当たるようにバックアップピンの配設位置を決定するピン配設位置決定手段と、ピン配設位置決定手段により決定されたバックアップピンの配設位置を示す画像と突出部の位置情報に基づく画像とを合成する画像合成手段と、この画像合成手段により合成された合成画像を表示する表示手段とを備え、バックアップピンは、支持プレート上に穿設された支持孔に挿入して固定される挿入式のバックアップピンと、支持プレート上における支持孔以外の平坦な面に磁力で固定されるマグネット式のバックアップピンとの2種類が設定されており、ピン配設位置決定手段は、挿入式のバックアップピンの配設位置を決定した後、バックアップユニットの強度が不足していると判断した場合に、その強度が不足している箇所をマグネット式のバックアップピンの配設位置として指定する構成としたところに特徴を有する。このような構成によると、ピン配設位置情報取得手段によりピン配設可能位置情報を取得し、突出部位置情報取得手段により突出部位置情報を取得し、ピン配設可能位置情報と突出部位置情報とに基づいてピン配設位置決定手段がバックアップピンの配設位置を決定する。そして、画像合成手段がバックアップピンの配設位置を示す画像と突出部の位置情報に基づく画像とを合成し、この画像合成手段により合成された合成画像を表示手段により表示させることができる。この結果、バックアップピンの配設位置を表示手段で確認することができるから、バックアップピンをバランスよく配置することができる。さらに、挿入式のバックアップピンがバランスよく配置されているか否かを確認し、全体のバランスを考慮した上でバックアップピンユニットの強度が不足している箇所があると判断した場合には、ピン配設位置決定手段により、強度不足が不足していると判断した箇所にマグネット式のバックアップピンを追加して補強するべく、その箇所をマグネットピンの配設位置として指定することができる。
The present invention is to determine a position of a backup pin in a backup unit for supporting a substrate having a plurality of backup pins detachably disposed on a support plate and having a protrusion on the back surface side by the backup pin. A backup pin arrangement position determining device, wherein pin arrangement possible position information acquisition means for obtaining pin arrangement possible position information indicating a position where a backup pin can be arranged on the support plate, and the position of the protrusion on the substrate Protrusion position information acquisition means for acquiring information, and arrangement of the backup pin so that the tip of the backup pin hits the position on the back side of the substrate avoiding the protrusion based on the position information on the pin arrangement and the protrusion position information Pin arrangement position determining means for determining the position, and backup pin arrangement position determined by the pin arrangement position determining means An image synthesizing means for synthesizing the image based on the position information of the image and the projection section shown, and a display means for displaying the synthesized image synthesized by the image synthesizing means, the backup pins are drilled on the support plate There are two types of pins: an insertion type backup pin that is inserted and fixed in the support hole and a magnet type backup pin that is fixed to a flat surface other than the support hole on the support plate by a magnetic force. If the position determining means determines that the insertion type backup pin is disposed and then determines that the strength of the backup unit is insufficient, the position determining means determines the location of the magnet type backup pin. characterized in was configured to specify a set position. According to such a configuration, the pin placement position information acquisition means acquires the pin placement position information, the protrusion position information acquisition means acquires the protrusion position information, and the pin placement position information and the protrusion position. Based on the information, the pin arrangement position determining means determines the arrangement position of the backup pin. Then, the image synthesizing unit can synthesize the image indicating the arrangement position of the backup pin and the image based on the position information of the protruding portion, and the synthesized image synthesized by the image synthesizing unit can be displayed on the display unit. As a result, the arrangement position of the backup pin can be confirmed by the display means, so that the backup pin can be arranged in a balanced manner. In addition, it is confirmed whether the insertion type backup pins are arranged in a well-balanced manner, and if it is determined that there is a portion where the strength of the backup pin unit is insufficient in consideration of the overall balance, the pin arrangement is In order to reinforce by adding a magnet-type backup pin to a location where the strength is determined to be insufficient by the installation position determining means, the location can be designated as the location of the magnet pin.
本発明の実施態様として、以下の構成が好ましい。
ピン配設位置決定手段は表示手段により表示された合成画像における位置を作業者が指示するための入力手段を備え、その入力手段により指示された位置がバックアップピンの配設位置として決定される構成としてもよい。このような構成によると、表示手段により表示された合成画像において作業者が入力手段で位置を指示することによりバックアップピンの配設位置を決定することができる。
The following configuration is preferable as an embodiment of the present invention.
The pin arrangement position determining means includes an input means for an operator to indicate the position in the composite image displayed by the display means, and the position instructed by the input means is determined as the arrangement position of the backup pin. It is good. According to such a configuration, the operator can determine the position of the backup pin by instructing the position with the input means in the composite image displayed by the display means.
画像合成手段は、支持プレート上におけるピン配設可能位置情報に基づく画像も併せて合成する構成としてもよい。このような構成によると、表示手段により表示された合成画像においてバックアップピンの配設可能位置を表示させることができるから、バックアップピンの配設位置を容易に決定することができる。 The image synthesizing means may be configured to also synthesize an image based on the pin disposition position information on the support plate. According to such a configuration, the position where the backup pin can be arranged can be displayed in the composite image displayed by the display means, so that the arrangement position of the backup pin can be easily determined.
突出部位置情報取得手段は基板裏面の突出部を撮像する撮像手段を備え、撮像手段により撮像された突出部の撮像画像を突出部位置情報として取得する構成としてもよい。このような構成によると、撮像手段により撮像された基板裏面の突出部の撮像画像を突出部位置情報として取得することができる。 The protrusion position information acquisition means may include an image pickup means for picking up an image of the protrusion on the back surface of the substrate, and may acquire a captured image of the protrusion taken by the image pickup means as protrusion position information. According to such a configuration, a captured image of the protruding portion on the back surface of the substrate imaged by the imaging unit can be acquired as protruding portion position information.
突出部位置情報取得手段は、突出部の中心位置の座標と突出部の形状及びサイズに関する情報と中心位置を回動中心とした周方向における位置情報とを突出部位置情報として取得する構成としてもよい。このような構成によると、突出部の中心位置の座標と突出部の形状及びサイズに関する情報と中心位置を回動中心とした周方向における位置情報とを突出部位置情報として取得することができる。 The protruding portion position information acquisition means may acquire, as the protruding portion position information, the coordinates of the central position of the protruding portion, information on the shape and size of the protruding portion, and position information in the circumferential direction with the center position as the rotation center. Good. According to such a configuration, it is possible to acquire, as the protrusion position information, the coordinates of the center position of the protrusion, information on the shape and size of the protrusion, and position information in the circumferential direction with the center position as the rotation center.
画像合成手段は、基板裏面とは反対側の面に搭載される部品の位置情報に基づく画像も併せて合成する構成としてもよい。このような構成によると、基板表面において部品が搭載される位置の裏面側に重点的にバックアップピンを配設することができる。 The image synthesizing means may be configured to synthesize an image based on position information of components mounted on the surface opposite to the back surface of the substrate. According to such a configuration, the backup pin can be arranged on the back surface side of the position where the component is mounted on the substrate surface.
本発明は、バックアップピンを、上記バックアップピン配設位置決定装置により決定されたバックアップピンの配設位置に向けて搬送するピン搬送手段を備えて構成され、バックアップユニットの形成作業を行うバックアップユニット形成装置としてもよい。 The present invention is configured to include a backup unit for carrying out a backup unit forming operation, comprising pin transport means for transporting a backup pin toward the backup pin placement position determined by the backup pin placement position determining device. It is good also as an apparatus.
また、本発明は、異なる種類の基板群に対して基板種類毎に所定の処理を順次実行する基板処理装置であって、上記バックアップピン配設位置決定装置を備えた基板処理装置としてもよい。 Further, the present invention may be a substrate processing apparatus that sequentially executes predetermined processing for each type of substrate on different types of substrate groups, and may be a substrate processing apparatus provided with the backup pin arrangement position determining device.
本発明によると、バックアップピンの配設位置を示す画像を表示させて配置状況を確認できるため、バックアップピンをバランスよく配置することができる。 According to the present invention, it is possible to display the image showing the arrangement position of the backup pin and check the arrangement state, so that the backup pin can be arranged in a balanced manner.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図9によって説明する。
<全体構成>
図1は、本発明のバックアップピン配設位置決定装置が適用される部品実装ラインの一部を示している。この部品実装ラインは、電子回路基板を製造するものであり、ローダー(図示省略)、バックアップユニット形成装置100、印刷機10、実装機(図示省略)、リフロー炉(図示省略)、アンローダー(図示省略)を一列に備え、これらを互いにコンベア50で連結した構成となっている。そして、コンベア50によりプリント基板(以下「基板」という。)Pを搬送しながら、順次、半田ペースト印刷、部品実装、及びリフローの各処理を施すことにより、最終的に、必要な実装部品(本発明の「突出部」の一例)Mを実装した電子回路基板を製造する。これらの各装置は、LAN(Local Area Network)等の電気通信回線を通じてバックアップピン配設位置決定装置(以下「配設位置決定装置」という。)70に接続されており、相互にデータを送受信することが可能である。
<
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
<Overall configuration>
FIG. 1 shows a part of a component mounting line to which a backup pin arrangement position determining apparatus of the present invention is applied. This component mounting line is for manufacturing an electronic circuit board, and includes a loader (not shown), a backup
<バックアップユニット形成装置及びバックアップユニットの構成>
バックアップユニット形成装置100は、基板Pのサポート面側(本発明の「裏面側」に相当する。)を支持するための支持部材であるバックアップユニットBを形成する装置であり、この部品実装ラインにおいてはローダーと印刷機10との間に設置されている。バックアップユニットBは、図2に示すように、基板Pの両面に部品実装を行う両面基板におけるサポート面側に複数の実装部品Mが実装されている場合に、それらの実装部品Mを避けて基板Pを支持するために用いられる。このためバックアップユニットBは、金属製の支持プレート21と、支持プレート21上に着脱可能にセットされる複数のバックアップピン22とを備えている。バックアップピン22には、支持プレート21上に穿設された支持孔23に挿入して固定される挿入式のバックアップピン22Aと支持プレート21上における支持孔23以外の平坦な面に磁力で固定されるマグネット式のバックアップピン22Bの2種類が設定されている。
<Configuration of backup unit forming apparatus and backup unit>
The backup
バックアップユニット形成装置100は、コンベア50によって搬送される基板Pの搬送経路の下方に設置されている。なお、図1においては、構造説明上の便宜のため、バックアップユニット形成装置100の上方に位置するコンベア50を切り欠いて描いてある。
The backup
バックアップユニット形成装置100は基台120を備え、その基台120と一体化したフレーム(図示せず)の上部には、Y方向に延びるY方向ガイドレール101が所定の間隔を空けて一対設けられている。基台120上における両Y方向ガイドレール101間には、複数のバックアップピン22が保管されているピンステーション110が設けられ、そのピンステーション110の手前側には、バックアップピン22をセットする際に支持プレート21を保持するセット台121が設置されている。
The backup
Y方向ガイドレール101上には、X方向に延びるピン搬送ユニット支持部材102がY方向に移動可能に設けられている。ピン搬送ユニット支持部材102には、セット台121に保持された支持プレート21とピンステーション110との間でバックアップピン22を保持して搬送するピン搬送ユニット103がX方向に移動可能に設けられている。なお、ピン搬送ユニット103は本発明の「ピン搬送手段」に相当する。
On the Y-
Y方向ガイドレール101の側方には、Y方向ボールねじ軸104が軸回転可能に配され、これがピン搬送ユニット支持部材102に固定されたボールナット(図示せず)に螺合している。基台120と一体化したフレームの上部にはサーボモータ105が固定され、そのサーボモータ105によりY方向ボールねじ軸104を駆動してピン搬送ユニット103をY方向の所望の位置に移動させることができる。
A Y-direction
ピン搬送ユニット支持部材102には、図3に示すように、X方向に延びるX方向ボールねじ軸106が軸回転可能に設けられている。このX方向ボールねじ軸106は、ピン搬送ユニット103に固定されたボールナット(図示せず)に螺合している。また、X方向ボールねじ軸106の一端には、サーボモータ107がピン搬送ユニット支持部材102に固定されている。これにより、サーボモータ107によりX方向ボールねじ軸106を駆動してピン搬送ユニット103をX方向の所望の位置に移動させることができる。
As shown in FIG. 3, an X direction
ピン搬送ユニット103は、ピン搬送ユニット支持部材102に対してX方向に移動可能に設けられた横駆動部108と、横駆動部108に対して上下方向に移動可能に設けられた縦駆動部109とから構成されている。横駆動部108の内部には、中空モータ(図示せず)が固定され、この中空モータの中空アーマチャ軸にボールナット(図示せず)が連結されている。一方、このボールナットに螺合するZ方向ボールねじ軸111が、縦駆動部109の下端において水平方向に突出する固定プレート112上に固定されている。これにより、中空モータの動力を得て縦駆動部109をZ方向の所望の位置に移動させることができる。なお、中空モータはサーボ形式のモータである。
The
縦駆動部109には、バックアップピン22を両側から挟持する一対の挟持部113を備えた把持機構部114が設けられている。把持機構部114についての詳細な説明は省略するものの、把持機構部114の内部に設けられたサーボモータ(図示せず)の動力により両挟持部113を互いに接近・離間させることによりバックアップピン22の把持・解放動作が可能である。
The
<印刷機の構成>
印刷機10は基台11を備え、その基台11と一体化したフレーム(図示せず)の上部には、Y方向に延びるY方向ガイドレール16が所定の間隔を空けて一対設けられている。両Y方向ガイドレール16上には、X方向に延びるスキージユニット支持部材18がY方向に移動可能に設けられている。スキージユニット支持部材18は、スキージユニット17をX方向に移動可能に支持しており、このスキージユニット17にスキージ14が昇降可能に保持されている。
<Configuration of printing press>
The
Y方向ガイドレール16の側方には、Y方向ボールねじ軸19が軸回転可能に配され、このY方向ボールねじ軸19がスキージユニット支持部材18に固定されたボールナット(図示せず)に螺合している。基台11と一体化したフレームの上部にはサーボモータ20が固定され、そのサーボモータ20によりY方向ボールねじ軸19を駆動してスキージユニット支持部材18をY方向の所望の位置に移動させることができる。
A Y-direction ball screw shaft 19 is disposed on the side of the Y-
スキージユニット支持部材18には、X方向ボールねじ軸(図示せず)が軸回転可能に配され、これがスキージユニット17に固定されたボールナット(図示せず)に螺合している。また、スキージユニット支持部材18には、サーボモータ(図示せず)が固定され、そのサーボモータによりX方向ボールねじ軸を駆動してスキージユニット17をX方向の所望の位置に移動させることができる。
An X direction ball screw shaft (not shown) is rotatably disposed on the squeegee
基台11上における両Y方向ガイドレール16の間には、所定のマスクパターンの開口が穿設されたマスク12を保持するマスク支持枠13が配されている。マスク支持枠13は、基台11と一体化したフレーム(図示せず)の上部に固定され、マスク12はコンベア50により搬送される基板Pの搬送経路より上方に位置している。
Between the two Y-direction guide rails 16 on the
また、基台11上において基板Pの搬送経路の下方には、基板移動用テーブル15が設けられており、この基板移動用テーブル15の上にバックアップユニットBが固定されている。なお、バックアップユニットBは、印刷機10の手前側から脱着操作が可能である。基板移動用テーブル15は上部部材と下部部材とから構成され、バックアップユニットBは上部部材の上面に固定されている。上部部材は下部部材に対して、Z方向に所定の範囲で移動可能に設けられ、バックアップユニットBによってサポート面側が支持された基板Pは、上部部材のZ方向の駆動によって、マスク12の下面と当接する当接位置とマスク12の下面と離間する離間位置との間で移動可能である。これにより、基板Pが当接位置にあるときに、マスク12上に半田ペーストをノズル(図示せず)から供給し、供給された半田ペーストをスキージ14で掻いてマスク12の上記開口に埋め込むことで、基板P上の所定の位置に半田ペーストを印刷することができる。
A substrate moving table 15 is provided on the
スキージユニット17の外面には、一対の基板認識カメラ60がスキージユニット17を間に挟んだ両側と一体に取り付けられている。両基板認識カメラ60はX軸方向に所定間隔を空けて配置され、スキージユニット17と共にX軸方向及びY軸方向に移動される。また、基板Pの実装面(サポート面と反対側の面)における実装部品Mの実装位置によって、両基板認識カメラ14のうちいずれか一方が選択されることで、基板Pの実装面における可動領域の全範囲を撮像可能である。なお、基板認識カメラ60は光電変換素子を含んで構成され、撮像画像をアナログ画像信号に変換する。
On the outer surface of the
<部品実装ラインにおける電気的構成>
続いて、配設位置決定装置70のCPU71を中心とした電気的構成について図4を参照して説明する。CPU71には、印刷機10、実装機30、バックアップユニット形成装置100が接続されている。CPU71は、支持プレート21上に配設されるバックアップピン22のセット位置データをバックアップユニット形成装置100に送出する。なお、CPU71は、本発明の「ピン配設可能位置情報取得手段」及び「ピン配設位置決定手段」に相当する。
<Electrical configuration in component mounting line>
Next, an electrical configuration centering on the
配設位置決定装置70は、液晶モニタ(本発明の「表示手段」の一例)40と、画像処理部(本発明の「画像合成手段」の一例)72と、マウス等の入力手段90と、画像データやセット位置データ等を記憶させる記憶手段80とを備えている。液晶モニタ40、画像処理部72、入力手段90、及び記憶手段80は共にCPU71により制御されている。なお、基板認識カメラ60により得られたアナログ画像信号は画像処理部72へ出力され、画像処理部72内のA/D変換部(図示せず)によりデジタル画像信号に変換される。
The arrangement
<配設位置決定装置によるセット位置データの作成>
次に、本実施形態における配設位置決定装置70によるバックアップピン22のセット位置データの作成手順について図5ないし図9を参照しながら説明する。
まず、基板認識カメラ60により基板Pのサポート面画像(本発明の「突出部の位置情報」の一例)を取得する手順について図5のフローチャートを参照して説明する。基板Pがサポート面側を上に向けて印刷機10の基板移動用テーブル15上にセットされると(S101)、基板認識カメラ60により基板Pのフィデューシャルマーク(図示せず)が認識されることにより基板PのX軸方向及びY軸方向における位置が認識されると共に、基板PのX軸方向における外形寸法X1とY軸方向における外形寸法Y1が取得される。これと同時に、基板認識カメラ60によるカメラ視野のX軸方向における寸法AとY軸方向における寸法Bが取得される(S102)。
<Creation of set position data by arrangement position determination device>
Next, a procedure for creating the set position data of the
First, a procedure for acquiring a support surface image of the substrate P (an example of “position information of the protruding portion” of the present invention) by the
次に、基板Pの左下の座標を(0,0)とし、撮像ポイントの中心点の座標を(X1,Y1)としたときに、X1=A/2,Y1=B/2となるように設定する(S103)。そして、基板認識カメラ60の撮像中心を撮像ポイント座標(A/2,B/2)に移動させると(S104)、基板認識カメラ60により基板Pのサポート面が撮像される。基板認識カメラ60により取得されたサポート面の撮像画像データは、その撮像ポイント座標(A/2,B/2)と関連付けて記憶手段80に記憶される(S105)。
Next, assuming that the lower left coordinates of the substrate P are (0, 0) and the coordinates of the center point of the imaging point are (X1, Y1), X1 = A / 2, Y1 = B / 2. Set (S103). When the imaging center of the
続いて、基板認識カメラ60の撮像中心をX軸方向に距離Aだけ移動させるべく、X1=X1+A,Y1=Y1に設定する(S106)。基板認識カメラ60は、基板Pの左端からX軸方向に距離Aずつ移動し、その都度撮像を行い、X1がX+A/2となるまで(すなわち基板認識カメラ60のカメラ視野が基板Pの右外側に至るまで)移動及び撮像を繰り返し行う。そして、基板認識カメラ60の撮像中心が(X+A/2,Y1)に至ると(S107のYes)、Y1=Y1におけるX軸方向に沿った全ての撮像が完了する。次に、Y1=Y1+BにおけるX軸方向に沿った撮像を行うべく、X1=A/2,Y1=Y1+Bに設定する(S108)。
Subsequently, X1 = X1 + A and Y1 = Y1 are set to move the imaging center of the
基板認識カメラ60の撮像中心が(A/2,Y1+B)に至ると、ステップS104〜S107に示すように、X軸方向に沿って撮像を行う。このようにして、Y1がY+B/2に至るまで(すなわち、基板認識カメラ60のカメラ視野が基板Pの上外側に至るまで)移動及び撮像を繰り返し行う。そして、基板認識カメラ60の撮像中心が(A/2,Y+B/2)に至ると(S109のYes)、記憶手段80に記憶された全ての撮像画像データの座標X1を、X1=X−X1と変更することにより、左右反転した画像データを取得する(S110)。
When the imaging center of the
この後、基板認識カメラ60により得られた撮像画像の中心を、その撮像画像データと関連付けて記憶された座標位置に配置することにより全体として一つの画像を構成し、そのようにして構成された基板Pのサポート面画像を液晶モニタ40に表示させる(S111)。
Thereafter, the center of the captured image obtained by the
次に、バックアップユニットBの支持プレート21における支持孔23の配列画像(以下「孔配列画像」という。)を作成する。孔配列画像は、基板認識カメラ60により基板Pのサポート面画像の取得と同じ要領で行われる(ただし、左右に変換するプロセスであるステップS105及びステップS110については実行しない)。すなわち、支持プレート21を印刷機10の基板移動用デーブル15上に載置し、支持プレート21上の位置決めマーク(図示せず)を基板認識カメラ60により認識し、支持プレート21のXY平面上の位置、X寸法、及びY寸法を取得する。そして、支持プレート21の左端下部からX軸方向及びY軸方向に沿った撮像を順次行い、これらの画像をその撮像が行われた座標位置に配置して全体として一つの画像を構成することにより、孔配列画像を作成する。なお、孔配列画像は本発明の「ピン配設可能位置情報」の一例に相当する。
Next, an array image of the support holes 23 in the
続いて、画像処理部72による基板Pのサポート面画像と孔配列画像との画像合成の具体的な方法について図6ないし図8を参照しながら説明する。
図7は、図8に示す孔配列画像a1、サポート面画像b1、及び合成画像cの一部を拡大してピクセル表示したものである。図7の孔配列画像a1及びその間引き画像b1において、白黒ピクセルP1で表示された点の集まりは支持孔23を表し、両画像a1、b1には図示2個の支持孔23が表示されている。また、白ピクセルP2で表示された点の集まりは支持孔23のない領域を表している。一方、図7のサポート面画像a2及びその間引き画像b2において、網掛けピクセルP3で表示された点の集まりは実装部品Mを表し、白ピクセルP4で表示された点の集まりは実装部品Mのない領域を表している。両画像a1、a2において上下方向及び左右方向にそれぞれ1個おきにピクセルを削除することにより、間引き画像b1、b2を形成し、両画像b1、b2を液晶モニタ40に表示させる(S201、S202)。
Next, a specific method for synthesizing the support surface image of the substrate P and the hole array image by the
FIG. 7 is an enlarged pixel display of a part of the hole array image a1, the support surface image b1, and the composite image c shown in FIG. In the hole array image a1 and the thinned-out image b1 in FIG. 7, the collection of points displayed by the monochrome pixel P1 represents the
次に、図9に示すように、液晶モニタ40において間引き画像b1に表示された支持プレート21の下端中央と間引き画像b2の基板Pの下端中央とが一致するように、両画像b1、b2を重ね合わせる。そして、間引き画像b1においてピクセルが削除された位置に、間引き画像b2のピクセルが適合して位置することにより、合成画像cが形成される(S203)。
Next, as shown in FIG. 9, the images b1 and b2 are displayed so that the lower end center of the
引き続き、合成画像cに基づいてバックアップピン22の配設位置を指定する手順について図8及び図9を参照しながら説明する。
図8の液晶モニタ40に表示された合成画像cの表示画面において、白孔c1は挿入式バックアップピン22Aを配設可能な位置を表し、青孔(図面上は白黒の市松模様として表示してある。)c2は作業者により仮決定されたバックアップピン21の配設位置を表している。また、網掛け部c3は実装部品Mの配設位置を表し、白地黒点領域c4はマグネット式バックアップピン22Bを配設可能な領域を表している。
Next, a procedure for designating the arrangement position of the
In the display screen of the composite image c displayed on the liquid crystal monitor 40 of FIG. 8, the white hole c1 represents a position where the insertion
白孔c1はCPU71によって画像認識されているから、作業者がマウス90を用いて選択可能な状態とされている。このため、作業者は、液晶モニタ40に表示された合成画像cを見ながら、挿入式バックアップピン22Aをセットする白孔c1を選択し、マウス90を用いてカーソルc5の先端を白孔c1上に位置させてクリックすることにより、クリックされた白孔c1を青孔c2として表示させる(S301)。このようにして、挿入式バックアップピン22Aの配設位置の指定操作を繰り返し行い(S301〜S303)、指定操作が全て完了したら(S303のYes)、指定された全ての青孔c2を赤孔として表示させると共に、その赤孔の中心座標を記憶手段80に記憶させる(S304)。
Since the white hole c <b> 1 is image-recognized by the
ここで、作業者は赤孔が表示された合成画像を確認しながら、挿入式バックアップピン22Aがバランスよく配置されているか否かを確認する。全体のバランスを考慮した上でバックアップピンユニットBの強度が不足している箇所があると判断した場合には、強度が不足していると判断した箇所にマグネット式バックアップピン22Bを追加して補強するべく、その箇所をマグネットピン22Bの配設位置として指定する(S305のYes)。また、実装部品Mのみならず、基板P上に設けられた孔や凹凸がある場合には、これらの孔や凹凸を避けるようにして配設位置の修正を行うこともできる。
Here, the operator confirms whether or not the insertion type backup pins 22A are arranged in a well-balanced manner while confirming the composite image in which the red holes are displayed. If it is determined that there is a location where the strength of the backup pin unit B is insufficient in consideration of the overall balance, a
マグネット式バックアップピン22Bの配設位置の指定は、網掛け部c3の領域内において、マグネット式バックアップピン22Bを配設する配設位置を決定し、その配設位置にカーソルの先端を位置させてクリックすることにより行われる。すると、クリックされた配設位置が緑色の円孔として表示される(S306)。このようにして、マグネット式バックアップピン22Bの配設位置の指定操作を繰り返し行い(S306〜S308)、指定操作が全て完了したら(S308のYes)、指定された全ての緑色の円孔を黄色の円孔として表示させると共に、その黄色の円孔の中心座標を記憶手段80に記憶させる(S309)。
The location of the magnet
この後、記憶手段80に記憶された赤孔及び黄色の円孔の中心座標に基づいてバックアップピン22のセット位置データが形成されると、このセット位置データがバックアップユニット形成装置100に送られる。そして、バックアップユニット形成装置100は、このセット位置データに基づいて挿入式バックアップピン22A及びマグネット式バックアップピン22Bを配設し、バックアップユニットBの形成作業を行う。
Thereafter, when the set position data of the
以上のように、本実施形態では、作業者により決定されたバックアップピン22の配設位置を液晶モニタ40で確認することができるから、バックアップピン22をバランスよく配置することができる。その際、液晶モニタ40により表示された合成画像cにおいて作業者がマウス90でクリックすることによりバックアップピン22の配設位置を決定することができる。また、合成画像cにバックアップピン22の配設可能位置として白孔c1を表示させることができるから、バックアップピン22の配設位置の指定操作が容易である。また、実装部品Mの位置情報に基づく画像として基板認識カメラ60により取得された基板Pのサポート面画像a2をそのまま用いて孔配列画像a1と画像合成することができる。さらに、実装された実装部品Mを避けるだけでなく、基板P上に設けられた孔や凹凸を避けてバックアップピン22を配設することが可能である。
As described above, in the present embodiment, the arrangement position of the
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図10ないし図14によって説明する。
実施形態2のバックアップピン配設位置決定装置(以下「配設位置決定装置」という。)130は、実施形態1の配設位置決定装置70と構成面では全く同じであるため、その説明については省略する。本実施形態の配設位置決定装置130は、マスク12を製版するために用いられるガーバデータから基板Pのサポート面に搭載される実装部品Mの位置情報を作成し、この位置情報に基づく画像からバックアップピン22の配設位置を自動で抽出する。以下、配設位置決定装置130を用いたバックアップピン22のセット位置データの作成手順を説明する。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The backup pin arrangement position determining device (hereinafter referred to as “arrangement position determining device”) 130 according to the second embodiment is completely the same in configuration as the arrangement
<配設位置決定装置によるセット位置データの作成>
まず、基板Pのサポート面に実装される実装部品Mの位置情報である基板情報データの作成手順について図10及び図11を参照しながら説明する。
ガーバデータは基板P上の所定の位置に印刷される半田ペーストの位置、大きさ、及び形状等に関するデータであって、このガーバデータを液晶モニタ4に表示させると、図11の上図に示す画像dとなる。この画像dにおいて、長方形状なす領域が、マスク12において半田ペーストが埋め込まれる開口d1である。この開口d1は、実装部品Mの両側電極の位置に対応して配置されているから、開口d1の位置情報は、実装部品Mの中心位置の座標と、実装部品Mの形状及びサイズに関する情報と、実装部品Mの中心位置を回動中心とした周方向における位置情報とを備えた実装部品Mの位置情報として利用することができる。
<Creation of set position data by arrangement position determination device>
First, a procedure for creating board information data that is position information of the mounting component M mounted on the support surface of the board P will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
The Gerber data is data relating to the position, size, shape, etc. of the solder paste printed at a predetermined position on the substrate P. When this Gerber data is displayed on the liquid crystal monitor 4, it is shown in the upper diagram of FIG. It becomes image d. In this image d, a rectangular area is an opening d1 in which solder paste is embedded in the
このガーバデータを入手し(S401)、基板Pの外形のXY寸法を入力手段90を用いて入力設定する(S402)。次に、ガーバデータのX寸法を左右反転させて左右反転データに変換する(S403)。そして、開口d1のサイズを片側2mmずつ拡大することにより(S404)、全体として4mm拡大された開口e1が形成される。このようにすると、図11の下図に示すように、実装部品Mの両側電極に対応する一対の開口e1が互いに接触し、これらの開口e1が一体となることで、実装部品Mが存在するであろう位置を擬似的に示した画像(基板情報データに基づく画像)eが形成される。 The Gerber data is obtained (S401), and the XY dimensions of the outer shape of the substrate P are input and set using the input means 90 (S402). Next, the X dimension of the Gerber data is reversed horizontally and converted into horizontally reversed data (S403). Then, by increasing the size of the opening d1 by 2 mm on one side (S404), the opening e1 enlarged by 4 mm as a whole is formed. In this way, as shown in the lower diagram of FIG. 11, the pair of openings e1 corresponding to the both-side electrodes of the mounting component M are in contact with each other, and the opening e1 is integrated, so that the mounting component M exists. An image (image based on the substrate information data) e showing a pseudo position is formed.
次に、基板情報データに基づく画像eを用いてバックアップピン22のセット位置を自動抽出する手順について図12及び図13を参照して説明する。
まず、孔配列画像データfにおいて支持孔23を示す孔位置f1の座標データを基板Pの左下を原点とする座標データに変換し(S501)、基板Pの外形よりも外側に位置する孔位置f1については、その座標データを削除する(S502)。ガーバデータにおける開口の個数である開口数N1を入力手段90により入力設定する(S503)。そして、基板情報データに基づく画像eにおける基板Pの下端中央と、孔配列画像データに基づく画像fにおける支持プレート21の下端中央とを一致させ(図13の中段)、N=0に対応する開口e1の内側にある孔位置f1の座標データを削除する(S506)。この孔位置f1の座標データ削除を繰り返し行い(S505〜S507)、全ての開口e1についてデータ削除が完了すると(S507のYes)、図13の下段の画像gに示すように、削除されなかった孔位置f1の座標を黒孔g1とし、削除された孔位置f1の座標を白孔g2として、液晶モニタ40に表示させる。そして、黒孔g1及び白孔g2をそれぞれ座標データと関連付けして、仮セット位置データとして記憶手段80に記憶させる(S508)。
Next, a procedure for automatically extracting the set position of the
First, the coordinate data of the hole position f1 indicating the support holes 23 in the hole array image data f is converted into coordinate data with the lower left of the substrate P as the origin (S501), and the hole position f1 positioned outside the outer shape of the substrate P. Is deleted from the coordinate data (S502). The numerical aperture N1, which is the number of apertures in the Gerber data, is input and set by the input means 90 (S503). Then, the lower end center of the substrate P in the image e based on the substrate information data is matched with the lower end center of the
なお、この仮セット位置データに基づいてバックアップピン形成装置100によりバックアップユニットBの形成作業を行うことも可能である。しかし、基板情報データに基づく画像eにおける実装部品Mの大きさが、実際に実装される実装部品Mより小さい場合には、バックアップピン22と実装部品Mが干渉する可能性がある。そのため、仮セット位置データに基づく画像eと基板Pのサポート面画像hとの照合を行うことにより、最終チェックを行う必要がある。
It should be noted that the backup unit B can be formed by the backup
仮セット位置データに基づく画像gと、基板Pのサポート面画像hとを画像処理部72により合成し、この合成画像を液晶モニタ40に表示させる。作業者は、液晶モニタ40に表示された合成画像を確認することにより、実装部品Mが黒孔g1と干渉していないか否かを判断する。干渉している黒孔g1があれば、その黒孔g1上にカーソルの先端を位置させてクリックすることにより孔位置f1の座標データ削除を行う。このようにして、仮セット位置データの修正を行い、全ての修正が完了すると、仮セット位置データを最終セット位置データとして記憶手段80に保存させる。
The
この後、記憶手段80に記憶された最終セット位置データがバックアップユニット形成装置100に送られ、バックアップユニット形成装置100は、最終セット位置データに基づいてバックアップピン22を配設し、バックアップユニットBの形成作業を行う。
Thereafter, the final set position data stored in the
以上のように、本実施形態では、印刷マスク用のガーバデータを用いて実装部品Mの位置情報を取得することができる。実装部品Mの位置情報を用いると、実装部品Mの存在する位置の座標と、大きさ及び形状に関する情報と、周方向における位置情報とを把握することができるから、バックアップピン22の配設位置を自動で抽出することが可能となる。よって、作業者がバックアップピン22の配設位置を1個ずつ決定する必要がなく、作業効率を向上させることができる。 As described above, in the present embodiment, the position information of the mounted component M can be acquired using the print mask Gerber data. If the position information of the mounting component M is used, the coordinates of the position where the mounting component M exists, the information about the size and shape, and the position information in the circumferential direction can be grasped. Can be automatically extracted. Therefore, it is not necessary for the operator to determine the position where the backup pins 22 are arranged one by one, and the work efficiency can be improved.
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)本実施形態では、バックアップピンを配設可能な位置を示すピン配設可能位置情報として支持プレート21の撮像画像を用いているものの、本発明によると、支持孔23の中心位置の座標と、支持孔23の形状及びサイズと、支持孔23の中心位置を回動中心とした周方向における位置情報とをピン配設可能位置情報として取得してもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the present embodiment, the captured image of the
(2)実施形態1では、ピン配設可能位置情報として基板Pのサポート面の撮像画像を液晶モニタ40に表示しているものの、本発明によると、基板Pのサポート面の撮像画像を必ずしも液晶モニタ40に表示させる必要はなく、マウス90を用いて画面上でクリックしたときにそのクリックされた位置が支持孔23か否かを判断してもよい。
(2) In the first embodiment, the captured image of the support surface of the substrate P is displayed on the liquid crystal monitor 40 as the pin placement possible position information. However, according to the present invention, the captured image of the support surface of the substrate P is not necessarily the liquid crystal. It is not necessary to display on the
(3)本実施形態では、入力手段90としてマウスを例示しているものの、本発明によると、タッチパネル式の液晶モニタ40上に直接タッチすることにより入力手段を構成してもよい。
(3) In this embodiment, a mouse is illustrated as the
(4)実施形態2では、実装部品Mの位置情報としてガーバデータを例示しているものの、本発明によると、実装部品Mの中心位置あるいは両側電極の座標があれば、必ずしもガーバデータを用いる必要はない。 (4) In the second embodiment, the Gerber data is exemplified as the position information of the mounting component M. However, according to the present invention, if the center position of the mounting component M or the coordinates of both side electrodes are present, the Gerber data is necessarily used. There is no.
(5)本実施形態では、突出部として実装部品Mを例示しているものの、本発明によると、必ずしも実装部品Mである必要はなく、例えば基板Pの裏面に張り付けられた段差のある補強板であってもよい。 (5) In the present embodiment, the mounting component M is illustrated as the protruding portion. However, according to the present invention, the mounting component M is not necessarily required. For example, the reinforcing plate having a step attached to the back surface of the substrate P is provided. It may be.
(6)本実施形態では、基板Pの実装面(サポート面と反対側の面)に実装される実装部品Mの位置情報に基づく画像が表示されないものを例示しているものの、本発明によると、基板Pの実装面に実装される実装部品Mの位置情報に基づく画像を合成画像cに併せて表示してもよい。具体的には、基板認識カメラ60により基板Pの実装面の撮像画像を取得し、図8及び図14において、実装面のの撮像画像における基板Pの下端中央を、サポート面における基板Pの下端中央と一致させて画像を合成する。このようにすると、実装面において実装部品Mが実装される位置の裏側に重点的にバックアップピン22を配設することができる。よって、効率的に基板Pの撓みを防ぐことが可能になる。
(6) In the present embodiment, an example is shown in which an image based on position information of the mounting component M mounted on the mounting surface (surface opposite to the support surface) of the substrate P is not displayed. An image based on the position information of the mounting component M mounted on the mounting surface of the substrate P may be displayed together with the composite image c. Specifically, a captured image of the mounting surface of the substrate P is acquired by the
(7)本実施形態では、部品実装工程を例として説明しているが、本発明によると、部品実装工程には限定されず、例えばプリント基板を製造する基板製造工程であってもよい。 (7) In the present embodiment, the component mounting process is described as an example. However, according to the present invention, the present invention is not limited to the component mounting process, and may be a board manufacturing process for manufacturing a printed circuit board, for example.
(8)本実施形態では、印刷処理、実装処理、リフロー処理からなる部品実装ラインを例として説明しているが、本発明によると、いずれか一つの処理工程を含んだものであれば他の実施形態であってもよい。 (8) In the present embodiment, a component mounting line including a printing process, a mounting process, and a reflow process has been described as an example. However, according to the present invention, any other process may be used as long as it includes any one processing step. It may be an embodiment.
(9)本実施形態では、バックアップピン配設位置決定装置70は印刷機10、実装機30、及びバックアップユニット形成装置100とは独立して設けられているものの、本発明によると、バックアップピン配設位置決定装置70を印刷機10、実装機30、及びバックアップユニット100のいずれかに適用したものとしてもよい。
(9) In this embodiment, the backup pin arrangement
(10)本実施形態では、バックアップユニット形成装置100は印刷機10及び実装機30とは独立して設けられているものの、本発明によると、バックアップユニット形成装置100は印刷機10に一体化されたもの(例えば、印刷機10の基板搬入部分に一体的に組み込まれたものあるいはその基板搬出部分に一体的に組み込まれたもの)であってもよいし、実装機30に一体化されたもの(例えば、実装機30の基板搬入部分に一体的に組み込まれたものあるいはその基板搬出部分に一体的に組み込まれたもの)であってもよい。
(10) In this embodiment, the backup
(11)本実施形態では、バックアップユニット形成装置100を用いてバックアップユニットBの形成作業を行うものを例示しているものの、本発明によると、必ずしもバックアップユニット形成装置100を用いて形成作業を行う必要はなく、作業者が液晶モニタ40に表示された配設位置を視認し、バックアップピン22の配設を行うことも可能である。
(11) In the present embodiment, the backup
10…基板処理装置
21…支持プレート
22…バックアップピン
40…液晶モニタ(表示手段)
60…基板認識カメラ(撮像手段)
70、130…バックアップピン配設位置決定装置
71…CPU(ピン配設可能位置情報取得手段、ピン配設位置決定手段)
72…画像処理部(画像合成手段)
90…入力手段
100…バックアップユニット形成装置
B…バックアップユニット
M…実装部品(突出部)
P…プリント基板
DESCRIPTION OF
60 .. substrate recognition camera (imaging means)
70, 130 ... backup pin arrangement
72. Image processing unit (image composition means)
90 ... Input means 100 ... Backup unit forming apparatus B ... Backup unit M ... Mounted component (protrusion)
P ... Printed circuit board
Claims (8)
前記支持プレート上において前記バックアップピンを配設可能な位置を示すピン配設可能位置情報を取得するピン配設可能位置情報取得手段と、
前記基板における前記突出部の位置情報を取得する突出部位置情報取得手段と、
前記ピン配設可能位置情報と前記突出部位置情報とに基づき前記基板裏面のうち前記突出部を避けた位置に前記バックアップピンの先端が当たるように前記バックアップピンの配設位置を決定するピン配設位置決定手段と、
前記ピン配設位置決定手段により決定された前記バックアップピンの配設位置を示す画像と前記突出部の位置情報に基づく画像とを合成する画像合成手段と、
この画像合成手段により合成された合成画像を表示する表示手段とを備え、
前記バックアップピンは、前記支持プレート上に穿設された支持孔に挿入して固定される挿入式のバックアップピンと、前記支持プレート上における前記支持孔以外の平坦な面に磁力で固定されるマグネット式のバックアップピンとの2種類が設定されており、前記ピン配設位置決定手段は、前記挿入式のバックアップピンの配設位置を決定した後、前記バックアップユニットの強度が不足していると判断した場合に、その強度が不足している箇所を前記マグネット式のバックアップピンの配設位置として指定するバックアップピン配設位置決定装置。 A backup pin for determining the location of the backup pin in a backup unit for supporting a substrate having a plurality of backup pins detachably disposed on a support plate and having a protrusion on the back side by the backup pin. An arrangement position determining device,
Pin disposition-possible position information acquisition means for acquiring pin disposition-possible position information indicating a position where the backup pin can be disposed on the support plate;
Protrusion part position information acquisition means for acquiring position information of the protrusion part on the substrate;
Based on the pin disposition possible position information and the protrusion position information, a pin disposition for determining the disposition position of the backup pin so that the tip of the backup pin hits a position on the back surface of the substrate avoiding the protrusion. Installation position determining means;
Image combining means for combining an image indicating the arrangement position of the backup pin determined by the pin arrangement position determining means and an image based on the position information of the protrusion;
Display means for displaying the synthesized image synthesized by the image synthesizing means,
The backup pin includes an insertion type backup pin that is inserted into and fixed to a support hole formed on the support plate, and a magnet type that is fixed to a flat surface other than the support hole on the support plate by a magnetic force. When the pin arrangement position determining means determines that the insertion position of the backup pin is determined and then determines that the strength of the backup unit is insufficient. , the backup pins arranged position-determining device that specifies the location where the strength is insufficient as the arrangement position of the backup pins of said magnet type.
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