JP5083158B2

JP5083158B2 - 電子部品実装用装置および電子部品実装用装置における操作指示方法

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Publication number: JP5083158B2
Application number: JP2008258137A
Authority: JP
Inventors: 昇東; 正宏木原; 一男岡本; 秀彦渡辺; 健一戒田; 英樹角; 道明馬渡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2008-10-03
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: WO2010038473A1; KR20110067112A; CN102172115B; CN102172115A; US20110184548A1; JP2010087445A; DE112009002425T5; US8712572B2

Description

本発明は、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインに用いられる電子部品実装用装置およびこの電子部品実装用装置における操作指示方法に関するものである。

電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインは、電子部品搭載装置、検査装置などの複数の電子部品実装用装置を連結して構成される（例えば特許文献１参照）。特許文献１に示す例では、電子部品搭載装置である複数の部品実装ステーションの下流側に検査装置である試験検査ステーションを連結した構成となっている。さらにこれらの各装置はそれぞれホストコンピュータに接続されている。
特開平２−１２５０５号公報

上記構成において、電子部品実装ラインの各装置にはホストコンピュータからデータやプログラムが送信されるようになっているが、各装置の起動・停止や保守のための操作については、各装置毎に個別に行う必要がある。このため、電子部品実装ラインを構成する各装置には、作業者がアクセスして必要な操作入力を行うための操作入力部が個別に設けられている。操作入力部としては、表示パネルの画面にアイコンなどの入力部を設定し、作業者が画面上の操作によって必要な操作入力を行う方式が一般に用いられている。

しかしながら、特許文献１に示す先行技術例を含めて、従来の電子部品実装ラインに用いられる各装置において操作指示の入力を行うに際しては、次のような操作上の不都合があった。すなわち電子部品実装ラインは作業内容の異なる複数種類の装置で構成されているため、操作入力を行う表示パネルの構成も異なったものとなっている。このため、当該電子部品実装ラインの監視や保守を行う作業者は、各装置種類毎に異なった構成の表示パネルを対象として操作入力を行う必要があり、作業者には各装置種類毎に操作に習熟することが求められていた。

近年電子部品実装ラインにおいては、品質管理の精緻化の要請に伴って各種の検査装置がライン内に取り込まれるようになっている。このような検査装置は部品搭載装置などの作業装置とは装置特性を異にすることから、操作方法も異なったものとなっており、未熟練の作業者にとって検査装置の操作方法に習熟することは多大な負荷を要するものであった。このように、従来の電子部品実装ラインを構成する電子部品実装用装置においては、各装置種類毎に操作入力の方法が異なることに起因して、操作入力に際しての作業負荷を軽減することが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、電子部品実装ラインを構成する電子部品実装用装置において各装置への操作入力の方法を統一して、操作入力に際しての作業負荷を軽減することができる電子部品実装用装置および電子部品実装用装置における操作指示方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装用装置は、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインに用いられ、共通のプラットフォームに組み込まれる作業ヘッドを当該装置において実行される作業の種類に応じて交換することにより、同一装置によって複数種類の作業を実行可能な電子部品実装用装置であって、前記プラットフォームを構成し、交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業の実行のために移動させるヘッド移動機構および当該装置内で前記基板を搬送する基板搬送機構と、前記作業ヘッド、ヘッド移動機構および基板搬送機構を含む作業動作機構を制御して作業動作を実行させる機構制御部が前記複数種類の作業動作に応じた制御処理を実行するための複数種類の作業プログラムおよび前記作業の実行上で必要となる演算処理を行う演算処理部が前記複数種類の作業動作に応じた演算処理を実行するための複数種類の演算処理プログラムを記憶する記憶部と、前記機構制御部および演算処理部を制御することにより前記作業の種類に応じた前記制御処理および演算処理を実行させる実行制御部と、マシンオペレータによる前記実行制御部への操作指示を指示内容毎に個別に入力するための個別入力部を有し、少なくとも当該装置による作業動作を開始・終了させる旨の作業開始・終了指示を含む個別の操作指示についての前記個別入力部が、前記作業の種類を問わず共通の表示構成で設けられた操作指示入力手段と、前記ヘッド移動機構に装着された作業ヘッドの種類を識別する作業ヘッド識別手段とを備え、前記実行制御部は、前記作業ヘッド識別手段によって識別された作業ヘッドに対応する作業プログラム、演算処理プログラムを前記記憶された複数種類の作業プログラム、演算処理プログラムの中から特定し、前記個別入力部から入力された操作指示に対応した制御処理および演算処理を、前記特定された作業プログラム、演算処理プログラムにしたがって前記機構制御部および演算処理部にそれぞれ実行させる。

本発明の電子部品実装用装置における操作指示方法は、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインに用いられ、共通のプラットフォームに組み込まれる作業ヘッドを当該装置において実行される実装作業の種類に応じて交換することにより、同一装置によって複数種類の実装作業を実行可能な電子部品実装用装置において、作業動作および演算処理を実行させるための操作指示を行う電子部品実装用装置における操作指示方法であって、前記電子部品実装用装置は、前記プラットフォームを構成し、交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業の実行のために移動させるヘッド移動機構および当該装置内で前記基板を搬送する基板搬送機構と、前記作業ヘッド、ヘッド移動機構および基板搬送機構を含む作業動作機構を制御して作業動作を実行させる機構制御部が前記複数種類の作業動作に応じた制御処理を実行するための複数種類の作業プログラムおよび前記作業の実行上で必要となる演算処理を行う演算処理部が前記複数種類の作業動作に応じた演算処理を実行するための複数種類の演算処理プログラムを記憶する記憶部と、前記機構制御部および演算処理部を制御することにより前記作業の種類に応じた前記制御処理および演算処理を実行させる実行制御部と、マシンオペレータによる前記実行制御部への操作指示を指示内容毎に個別に入力するための個別入力部を有し、少なくとも当該装置による作業動作を開始・終了させる旨の作業開始・終了指示を含む個別の操作指示についての前記個別入力部が、前記作業の種類を問わず共通の表示構成で設けられた操作指示入力手段と、前記ヘッド移動機構に装着された作業ヘッドの種類を識別する作業ヘッド識別手段とを備え、前記作業ヘッド識別手段によって識別された作業ヘッドに対応する作業プログラム、演算処理プログラムを前記記憶された複数種類の作業プログラム、演算処理プログラムの中から特定し、前記個別入力部から入力された操作指示に対応した制御処理および演算処理を、前記特定された作業プログラム、演算処理プログラムにしたがって前記機構制御部および演算処理部にそれぞれ実行させる。

本発明によれば、共通のプラットフォームに組み込まれる作業ヘッドを当該装置において実行される作業の種類に応じて交換することにより、同一装置によって複数種類の作業を実行可能な電子部品実装用装置において、作業動作機構を制御する機構制御部および作業動作実行上で必要な演算処理を実行する演算処理部を制御する実行制御部への操作指示を行う操作指示入力手段に、指示内容毎に個別に入力するための個別入力部を作業内容の種類を問わず共通の表示構成で設けておき、作業ヘッド識別手段によって識別された作業ヘッドに対応する作業プログラム、演算処理プログラムを記憶された複数種類のプログラムの中から特定し、個別入力部から入力された操作指示に対応した制御処理および演算処理を、識別によって特定された作業プログラム、演算処理プログラムにしたがって機構制御部および演算処理部にそれぞれ実行させることにより、各装置への操作入力の方法を統一して操作入力に際しての作業負荷を軽減することができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置のプラットフォームの平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置のプラットフォームの断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの平面図、図５、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における作業ヘッドおよび付帯設備の説明図、図７は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の制御系の構成を示すブロック図、図８は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置に記憶されるプログラムおよびデータの説明図、図９は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の操作部に表示される操作画面の説明図、図１０は本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における操作指示方法を示すフロー図である。

まず図１を参照して、電子部品実装システム１の構成を説明する。電子部品実装システム１は、複数の電子部品実装用装置（以下、単に「装置」と略称する。）Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５を直列に連結して構成されており、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する機能を有するものである。ここでは電子部品実装システム１には、上流側装置によって半田接合用のペーストが印刷された基板が最上流に位置する装置Ｍ１に設けられた搬送開口部２を介して基板搬送機構３に渡され（矢印ａ）、電子部品実装システム１内をＸ方向（基板搬送方向）に順次搬送される。搬入された基板は、各装置による作業の対象となりさらに下流側装置に搬出される。

各装置Ｍ１〜Ｍ５の装置側面には、当該装置をマシンオペレータが操作するための操作部４が設けられている。操作部４は表示パネル４ａを備えており、表示パネル４ａには操作用の案内画面など各種の画面が表示されると共に、画面内に設定されたタッチパネルスイッチによってマシンオペレータによる操作指示の入力が行えるようになっている。装置側面の下部には当該装置において実行される作業に応じた付帯設備を収納するための設備収納部５が設けられている（図３，図４参照）。

装置Ｍ１〜Ｍ５は、いずれも共通のプラットフォームに組み込まれる作業ヘッドを当該装置において実行される作業の種類に応じて交換することにより、同一装置によって複数種類の作業を実行可能な構成となっている。設備収納部５には、当該装置の作業ヘッドに対応した付帯設備が着脱自在に装着される。ここでは、装置Ｍ２〜Ｍ５の設備収納部５に、複数のテープフィーダ６および部品供給リール７が並設された台車８が装着された例を示している。テープフィーダ６はキャリアテープに保持された電子部品を部品搭載のための作業ヘッドである搭載ヘッドに供給し、テープリール７はテープフィーダ６に供給されるキャリアテープを巻回収納する。

次に図２、図３を参照して、装置Ｍ１〜Ｍ５のベースとなる共通のプラットフォームについて説明する。図３において、基台１０の中央にはＸ方向に基板搬送機構３が配設されており、基板搬送機構３は上流側から搬入された基板９を搬送して当該装置における作業位置に位置決めする。基台１０において基板搬送機構３の両側方には基台１０を部分的に切り欠いて中央側に凹入させた設備収納部５が設けられている。設備収納部５には図１に示す台車８などの第１付帯設備１７が着脱自在に装着される。設備収納部５と基板搬送機構３との間には、第２付帯設備１５が配置されている。第２付帯設備１５は作業ヘッド１
４と対応して作業に用いられ、図３に示すように、基台１０に配設された装着部１６に着脱自在に装着される。

基台１０の一方側の端部には、Ｙ軸駆動テーブル１１がＹ方向に配設されており、Ｙ軸駆動テーブル１１には２つのＸ軸駆動テーブル１２Ａ、Ｘ軸駆動テーブル１２Ｂが装着されている。図３に示すように、Ｘ軸駆動テーブル１２Ａ、１２ＢはＹ軸駆動テーブル１１の側面に配設されたガイドレール１１ａに沿ってＹ方向にスライド自在となっており、Ｙ軸駆動テーブル１１に内蔵されたリニアモータ機構によってＹ方向に駆動される。Ｘ軸駆動テーブル１２Ａ、１２ＢにはそれぞれＸ軸移動装着ベース１３がＸ方向にスライド自在に装着されており、それぞれのＸ軸移動装着ベース１３はＸ軸駆動テーブル１２Ａ、１２Ｂに内蔵されたリニアモータ機構によってＸ方向に駆動される。

Ｘ軸移動装着ベース１３には、当該装置において実行される作業の種類に応じた作業ヘッド１４が着脱自在に装着される。したがって、Ｙ軸駆動テーブル１１、Ｘ軸駆動テーブル１２Ａ、１２Ｂは、交換自在に装着された作業ヘッド１４を作業の実行のために移動させるヘッド移動機構となっている。そして基台１０に組み込まれたヘッド移動機構および当該装置内で基板９を搬送する基板搬送機構３は、装置Ｍ１〜Ｍ５のベースとなる共通のプラットフォームを構成する。そしてこのプラットフォームに作業ヘッド１４や第１付帯設備１７、第２付帯設備１５を装着して構成される作業動作機構は、装置カバー１０ａによって閉囲される。

次に、電子部品実装システム１における各装置の個別構成例について図４を参照して説明する。装置Ｍ１は、上流側装置において半田接合用のペーストが印刷された基板９を対象として、樹脂接着剤の塗布作業および塗布前後の検査作業を行う機能を有している。すなわち、装置Ｍ１のＸ軸駆動テーブル１２Ａ、１２Ｂにはそれぞれ検査ヘッド１４Ａ、塗布ヘッド１４Ｂが装着されており、Ｘ軸駆動テーブル１２Ａに対応した設備収納部５には検査用第１付帯設備１７Ａが、Ｘ軸駆動テーブル１２Ｂに対応した設備収納部５には塗布用第１付帯設備１７Ｂが装着されている。

装置Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４は同一構成であり、樹脂接着剤が塗布され、検査が終了した後の基板９を対象として電子部品を搭載する機能を有している。すなわち各装置のＸ軸駆動テーブル１２Ａ、１２Ｂにはいずれも搭載ヘッド１４Ｃが装着されており、これら装置Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の設備収納部５には、搭載用第１付帯設備１７Ｃが装着されている。搭載ヘッド１４Ｃは搭載用第１付帯設備１７Ｃから電子部品を取り出して、基板搬送機構３に位置決めされた基板９に移送搭載する。

さらに装置Ｍ５は、基板９への電子部品の搭載および検査を行う機能を併せ有している。すなわち装置Ｍ５のＸ軸駆動テーブル１２Ａ、１２Ｂにはそれぞれ検査ヘッド１４Ａ、搭載ヘッド１４Ｃが装着されており、Ｘ軸駆動テーブル１２Ａに対応した設備収納部５には検査用第１付帯設備１７Ａが、Ｘ軸駆動テーブル１２Ｂに対応した設備収納部５には搭載用第１付帯設備１７Ｃがそれぞれ装着されている。

次に、図５，図６を参照して、作業ヘッド１４（検査ヘッド１４Ａ、塗布ヘッド１４Ｂ、搭載ヘッド１４Ｃ）、第２付帯設備１５（較正ユニット１５Ａ、捨て打ちユニット１５Ｂ、ノズル収納ユニット１５Ｃ）、第１付帯設備１７（検査用第１付帯設備１７Ａ、塗布用第１付帯設備１７Ｂ、搭載用第１付帯設備１７Ｃ）の構成およびそれらの装着形態について説明する。図５に示すように、検査ヘッド１４Ａは検査対象の基板９を撮像するための撮像部２０を主体としており、Ｘ軸移動装着ベース１３に装着されることにより、ヘッド移動機構によって移動して検査対象の基板９を撮像する。

塗布ヘッド１４Ｂは、垂直ベース部２１にディスペンサ２２を昇降自在に保持させた構成となっており、ディスペンサ２２は下部に装着されたノズル２２ａから電子部品接合用の樹脂接着剤を吐出する機能を有している。塗布ヘッド１４ＢをＸ軸移動装着ベース１３に装着してヘッド移動機構によって基板９の上方に移動させることにより、基板９上の任意の樹脂塗布点に樹脂接着剤を塗布することができる。搭載ヘッド１４Ｃは、ヘッド本体部２３の下部から突出した複数のノズル装着部２３ｃにそれぞれ吸着ノズル２４を着脱自在に装着した構成となっている。搭載ヘッド１４Ｃは、Ｘ軸移動装着ベース１３に装着されることによりヘッド移動機構によって移動し、吸着ノズル２４によって電子部品を吸着保持することにより、テープフィーダ６から取り出して基板に移送搭載する。

検査ヘッド１４Ａ、塗布ヘッド１４Ｂ、搭載ヘッド１４Ｃにおいて、撮像部２０、垂直ベース部２１、ヘッド本体部２３にはそれぞれ装着面２０ａ、２１ａ、２３ａが設けられており、装着面２０ａ、２１ａ、２３ａをＸ軸移動装着ベース１３に設けられた装着ベース面１３ａに当接させることにより、検査ヘッド１４Ａ、塗布ヘッド１４Ｂ、搭載ヘッド１４ＣはそれぞれＸ軸移動装着ベース１３に装着される。撮像部２０、垂直ベース部２１、ヘッド本体部２３にはそれぞれヘッド側センサ２０ｂ、２１ｂ、２３ｂが設けられており、検査ヘッド１４Ａ、塗布ヘッド１４Ｂ、搭載ヘッド１４ＣがＸ軸移動装着ベース１３に装着された状態において、Ｘ軸移動装着ベース１３に設けられた装着検出センサ１３ｂはヘッド側センサ２０ｂ、２１ｂ、２３ｂを検出する。そして装着検出センサ１３ｂからの検出信号を、後述する識別処理部３６ｅ（図７参照）が識別信号として検出することにより、Ｘ軸移動装着ベース１３における作業ヘッド１４の種別が識別される。

次に、作業ヘッド１４の種別に応じて選択的に装着部１６に装着される第２付帯設備１５について説明する。較正ユニット１５Ａは検査ヘッド１４Ａと組み合わせて使用されるものであり、基部２５上に較正プレート２６を装着した構成となっている。検査ヘッド１４Ａを較正ユニット１５Ａ上に移動させて装着部１６を撮像することにより、撮像部２０による画像取得時の撮像状態が較正される。捨て打ちユニット１５Ｂは塗布ヘッド１４Ｂと組み合わせて使用されるものであり、基部２７の上面に設けられた樹脂接着剤の捨て打ちステージ２７ｃに、捨て打ちシート２９を供給するようになっている。捨て打ちシート２９は供給リール２８ａによって捨て打ちステージ２７ｃ上に供給され、回収リール２８ｂによって回収される。塗布ヘッド１４Ｂを捨て打ちユニット１５Ｂ上に移動させてディスペンサ２２を捨て打ちステージ２７ｃに対して下降させることにより、樹脂接着剤の吐出状態を確認するための試し打ちや、ノズル２２ａに付着した不要な樹脂接着剤を除去するための捨て打ちが行われる。

ノズル収納ユニット１５Ｃは搭載ヘッド１４Ｃと組み合わせて使用されるものであり、ノズル収納台３０の上面に複数の吸着ノズル２４を保持させた構成となっている。搭載ヘッド１４Ｃをノズル収納ユニット１５Ｃ上に移動させてノズル装着部２３ｃをノズル収納台３０に対して下降させるノズル交換動作を行わせることにより、対象とする電子部品の種別に応じて吸着ノズル２４を交換することができる。

較正ユニット１５Ａ、捨て打ちユニット１５Ｂ、ノズル収納ユニット１５Ｃにおいて、基部２５、基部２７、ノズル収納台３０にはそれぞれ装着面２５ａ、２７ａ、３０ａが設けられている。装着面２５ａ、２７ａ、３０ａを装着部１６に設けられた装着ベース面１６ａに当接させることにより、較正ユニット１５Ａ、捨て打ちユニット１５Ｂ、ノズル収納ユニット１５Ｃは装着部１６に装着される。基部２５、基部２７、ノズル収納台３０にはそれぞれユニット側センサ２５ｂ、２７ｂ、３０ｂが設けられており、較正ユニット１５Ａ、捨て打ちユニット１５Ｂ、ノズル収納ユニット１５Ｃが装着部１６に装着された状態において、装着部１６に設けられた装着検出センサ１６ｂはユニット側センサ２５ｂ、２７ｂ、３０ｂを検出する。そして装着検出センサ１６ｂからの検出信号を、後述する識
別処理部３６ｅ（図７参照）が識別信号として検出することにより、装着部１６における第２付帯設備１５の種別が識別される。

次に図６を参照して、各装置Ｍ１〜Ｍ５の設備収納部５に装着される第１付帯設備１７について説明する。設備収納部５についても、作業ヘッド１４の種別に応じて選択的に３種類の第１付帯設備１７，すなわち検査用第１付帯設備１７Ａ、塗布用第２付帯設備１７Ｂ、搭載用第１付帯設備１７Ｃが装着される。検査用第１付帯設備１７Ａは検査ヘッド１４Ａに対応して用いられるものであり、台車８上に認識処理ユニット１９および認識処理ユニット１９の上方を覆うカバーユニット１８を設けて構成される。認識処理ユニット１９は検査ヘッド１４Ａによって取得した画像データを認識処理する機能を有する認識処理装置１９ｂを内蔵している。

塗布用第１付帯設備１７Ｂは、塗布ヘッド１４Ｂと対応した特段の機能は有しておらず、単に設備収納部５の上部を覆って閉塞する安全カバーとして装着される。搭載用第１付帯設備１７Ｃは、台車８上にテープフィーダ６および部品供給リール７を複数並設して構成され、搭載ヘッド１４Ｃが水平移動して搭載用第１付帯設備１７Ｃにアクセスすることにより、吸着ノズル２４によってテープフィーダ６から電子部品を取り出す。

検査用第１付帯設備１７Ａ、塗布用第１付帯設備１７Ｂ、搭載用第１付帯設備１７Ｃにはそれぞれ接続用の設備側コネクタ１７ａ、１８ａ、１９ａが設けられており、第１付帯設備１７Ａ、塗布用第１付帯設備１７Ｂ、搭載用第１付帯設備１７Ｃを各装置Ｍ１〜Ｍ５の設備収納部５に装着することにより、設備側コネクタ１７ａ、１８ａ、１９ａは設備収納部５に設けられた本体側コネクタ１０ｂと嵌合して接続される。これにより、検査用第１付帯設備１７Ａ、塗布用第１付帯設備１７Ｂ、搭載用第１付帯設備１７Ｃから識別処理部３６ｅ（図７参照）に対してそれぞれの種別に応じたプラグイン信号が出力され、設備収納部５における第１付帯設備１７の種別が識別される。

次に図７を参照して制御系の構成を説明する。各装置Ｍ１〜Ｍ５は、ＬＡＮシステム３２を介してホストコンピュータ３１に接続されており、各装置Ｍ１〜Ｍ５はホストコンピュータ３１によって統括して制御されるとともに、ホストコンピュータ３１から各装置Ｍ１〜Ｍ５に各種のプログラムやデータが送信される。各装置Ｍ１〜Ｍ５の制御系は、通信部３３、書込・読出処理部３４、記憶部３５、制御処理部３６を備えている。

通信部３３はＬＡＮシステム３２と接続されており、ＬＡＮシステム３２を介して他装置やホストコンピュータ３１との間で信号の授受を行う。書込・読出処理部３４は、通信部３３を介して受信したプログラムやデータを記憶部３５に書き込む処理や、記憶部３５からこれらのプログラムやデータを読み出す処理を行う。制御処理部３６は、記憶部３５から読み出されたプログラムやデータにしたがって、操作部４（図１参照）の表示パネル４ａに設けられた入力部３８ｂから入力された操作指示に基づいて、当該装置の作業動作機構３７を制御する。作業動作機構３７は、基板搬送機構３，作業ヘッド１４，Ｙ軸駆動テーブル１１、Ｘ軸駆動テーブル１２Ａ，１２Ｂよりなるヘッド移動機構、付帯設備１５，１７を含んで構成される。

以下、各部の詳細構成および機能を説明する。制御処理部３６は内部処理機能として表示制御部３６ａ、実行制御部３６ｂ、機構制御部３６ｃ、演算処理部３６ｄおよび識別処理部３６ｅを備えている。表示制御部３６ａは、操作部４に設けられた表示パネル４ａの表示部３８ａに操作画面などの表示画面を表示させるための制御処理を行う。実行制御部３６ｂは、表示パネル４ａに設定された入力部３８ｂを介して入力された操作指示に基づき、機構制御部３６ｃおよび演算処理部３６ｄを制御する。機構制御部３６ｃは作業ヘッド、ヘッド移動機構および基板搬送機構を含む作業動作機構３７を制御して作業動作を実
行させる。演算処理部３６ｄは、作業の実行上で必要となる演算処理を行う。実行制御部３６ｂが機構制御部３６ｃおよび演算処理部３６ｄを制御することにより、当該装置が実行すべき作業の種類に応じた制御処理および演算処理が実行される。

記憶部３５は図８に示すようにプログラム記憶部４０、データ記憶部４１を備えており、プログラム記憶部４０、データ記憶部４１にはそれぞれ以下のプログラムやデータが記憶されている。プログラム記憶部４０に記憶されるプログラムには、基板搬送動作プログラム４０ａ、実装動作プログラム４０ｂ、塗布動作プログラム４０ｃ、検査処理プログラム４０ｄ、搭載ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｅ、塗布ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｆ、検査ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｇ、機種変更処理プログラム４０ｈが含まれる。

基板搬送動作プログラム４０ａは、基板搬送機構３によって基板９を搬送して所定作業位置に位置決めするための作業動作プログラムである。実装動作プログラム４０ｂは、搭載ヘッド１４Ｃによって電子部品を基板９に移送搭載するための動作プログラムである。塗布動作プログラム４０ｃは、塗布ヘッド１４Ｂによって基板９に樹脂接着剤を塗布するための動作プログラムである。検査処理プログラム４０ｄは、検査ヘッド１４Ａによって基板９を撮像して認識処理ユニット１９に認識処理を実行させるための処理プログラムである。すなわち、基板搬送動作プログラム４０ａ、実装動作プログラム４０ｂ、塗布動作プログラム４０ｃ、検査処理プログラム４０ｄは、作業ヘッド１４、ヘッド移動機構および基板搬送機構を含む作業動作機構３７に、複数種類の作業に応じた作業動作を実行させるための複数種類の作業プログラムとなっている。

これらの作業動作プログラムの実行に際しては、それぞれデータ記憶部４１に記憶された基板搬送データ４１ａ、実装データ４１ｂ、塗布データ４１ｃ、検査処理データ４１ｄが参照される。基板搬送データ４１ａは、基板搬送機構３によって基板を搬送する際の基板搬送幅や搬送速度などのデータである。実装データ４１ｂは基板品種毎の部品搭載位置と搭載される部品種類を組み合わせたデータである。塗布データ４１ｃは、基板品種毎の樹脂塗布位置とディスペンサ２２による吐出量などの吐出条件とを組み合わせたデータである。検査処理データ４１ｄは、検査対象とすべき検査位置や検査における良否判定の判定しきい値などのデータである。

搭載ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｅ、塗布ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｆ、検査ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｇは、それぞれ搭載ヘッド１４Ｃ、塗布ヘッド１４Ｂ、検査ヘッド１４Ａが新たに装着された際の装着位置誤差などを自動的に検出して必要なキャリブレーション演算を行い、装置固有の機械座標系とヘッド移動機構などの駆動機構の動作制御に用いられる制御パラメータとを整合させる処理を行うためのプログラムである。すなわち搭載ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｅ、塗布ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｆ、検査ヘッドキャリブレーションプログラム４０ｇは、キャリブレーション処理など作業動作の実行上で必要となる演算処理を行う演算処理部に、複数種類の作業動作に応じた演算処理を実行させるための複数種類の演算処理プログラムとなっている。これらのキャリブレーション演算の実行に際しては、それぞれデータ記憶部４１に記憶された搭載ヘッドキャリブレーションデータ４１ｅ、塗布ヘッドキャリブレーションデータ４１ｆ、検査ヘッドキャリブレーションデータ４１ｇが参照される。そして機種変更処理プログラム４０ｈは、電子部品実装システム１に投入される基板品種が切り替えられる際に必要とされる処理を実行するためのプログラムである。機種変更処理プログラム４０ｈの実行に際しては、データ記憶部４１に記憶された機種変更処理データ４１ｈが参照される。

すなわち各装置Ｍ１〜Ｍ５に備えられた記憶部３５は、作業ヘッド１４、ヘッド移動機
構および基板搬送機構３を含む作業動作機構を制御して作業動作を実行させる機構制御部３６ｃが複数種類の作業動作に応じた制御処理を実行するための複数種類の作業プログラム、および作業の実行上で必要となる演算処理を行う演算処理部３６ｄが複数種類の作業動作に応じた演算処理を実行するための複数種類の演算処理プログラムを記憶する。

識別処理部３６ｅは、識別信号３９．すなわち作業ヘッド１４や第２付帯設備１５における検出センサの検出信号や、第１付帯設備１７の装着においてコネクタが嵌合することによって送信されるプラグイン信号などに基づき、Ｘ軸移動装着ベース１３、装着部１６、設備収納部５に装着された作業ヘッド１４、第２付帯設備１５、第１付帯設備１７の種別を識別する。作業ヘッド１４に設けられたヘッド側センサ、これらのセンサを検出して検出信号を出力する装着検出センサ１３ｂおよび識別処理部３６ｅは、ヘッド移動機構に装着された作業ヘッドの種類を識別する作業ヘッド識別手段となっている。

同様に第１付帯設備１７に設けられた設備側コネクタ１７ａ、１８ａ、１９ａおよびこれらのコネクタと嵌合してプラグイン信号を出力する本体側コネクタ１０ｂ、第２付帯設備１５に設けられたユニット側センサ２５ｂ、２７ｂ、３０ｂ、これらのセンサを検出して検出信号を出力する装着検出センサ１６ｂは、設備収納部５に装着された第１付帯設備１７、装着部１６に装着された第２付帯設備１５の種類を識別する付帯設備識別手段となっている。

実行制御部３６ｂが機構制御部３６ｃ、演算処理部３６ｄを制御するために記憶部３５からプログラムやデータを読み出す際には、識別処理部３６ｅの識別結果が参照される。すなわち実行制御部３６ｂは、Ｘ軸移動装着ベース１３に装着された作業ヘッド１４の種別に対応したプログラムやデータを特定して記憶部３５から読み出し、これらのプログラムやデータにしたがって機構制御部３６ｃ、演算処理部３６ｄを制御する。

次に図９を参照して、表示パネル４ａの構成を説明する。図９に示すように、表示パネル４ａには、マシンオペレータが当該装置の作業に関する操作指示を入力するためのタッチパネル形式の基本操作コマンド入力部４２および詳細情報表示エリア４３が設定されている。基本操作コマンド入力部４２、詳細情報表示エリア４３の画像表示は、表示制御部３６ａが表示部３８ａを制御することにより行われる。

基本操作コマンド入力部４２はマシンオペレータが基本操作項目についての入力を行う操作指示入力手段であり、基本操作コマンド入力部４２には、生産開始ボタン４２ａ、停止ボタン４２ｂ、キャリブレーションボタン４２ｃ、機種変更ボタン４２ｄなどの操作ボタンが設けられている。これらの操作ボタンを操作することにより、入力部３８ｂによって操作内容を実行制御部３６ｂへ入力する処理が行われる。

生産開始ボタン４２ａを操作することにより、当該装置における生産作業が開始される。また停止ボタン４２ｂを操作することにより、生産作業か停止または終了される。キャリブレーションボタン４２ｃを操作することにより、当該装置において異なる種別の作業ヘッド１４と交換した場合に必要となるキャリブレーション処理が自動的に実行される。そして機種変更ボタン４２ｄを操作することにより、生産対象の基板品種の変更に伴って必要とされるデータ入れ替えなどの処理が自動的に実行される。なおこれらは基本操作コマンド入力部４２に設定される操作ボタンの例示であり、必要に応じてこれら以外の操作コマンドに対応した操作ボタンを設けるようにしてもよい。詳細情報表示エリア４３には、基本操作コマンド入力部４２の内容を補足するための詳細情報が必要に応じて表示される。

表示パネル４ａの上記構成において、生産開始ボタン４２ａ、停止ボタン４２ｂ、キャ
リブレーションボタン４２ｃ、機種変更ボタン４２ｄなどの操作ボタンは、マシンオペレータに実行制御部３６ｂへの操作指示を指示内容毎に個別に入力するための個別入力部となっている。そしてここでは、これらの個別入力部は少なくとも当該装置による作業動作を開始・終了させる旨の作業開始・終了指示を含む形態となっている。本実施の形態においては各装置Ｍ１〜Ｍ５の表示パネル４ａにおいて、当該装置において実行される作業の種別に関わらず、図９に示す表示構成の基本操作コマンド入力部４２が表示されるようになっている。

すなわち、表示パネル４ａに表示される基本操作コマンド入力部４２には生産開始ボタン４２ａ〜機種変更ボタン４２ｄなどの個別の操作指示についての個別入力部が、作業の種類を問わず共通に設けられている。なお本実施の形態においては、個別入力部として表示パネル４ａに組み込まれたタッチパネル形式のものを用いているが、もちろん個別入力部の入力形式としてはこれに限定されるものではなく、メカニカル式の操作スイッチやデジタル形式のスイッチなど、各種の形式のスイッチを用いることができる。

次に図１０を参照して、電子部品実装システム１を構成する各装置Ｍ１〜Ｍ５において、作業動作および演算処理を実行させるための操作指示を行う操作指示方法について説明する。まず電子部品実装システム１において新たに装置構成を変更する場合には、電子部品実装システム１を構成する各装置Ｍ１〜Ｍ５において必要な作業ヘッド１４および付帯設備１５，１７の交換を行う（ＳＴ１）。すなわち共通のプラットフォームに装着された作業ヘッド１４や、第２付帯設備１５、第１付帯設備１７を、当該装置に対して新たに割り当てられる作業の種類に対応したものに交換する作業がマシンオペレータによって行われる。

次いで、作業ヘッド１４，付帯設備１５，１７の識別が行われる（ＳＴ２）。すなわち作業ヘッド１４、第２付帯設備１５、第１付帯設備１７を新たにＸ軸移動装着ベース１３、装着部１６、設備収納部５に装着することにより、プラグイン機能によって識別信号３９が制御処理部３６に対して出力され、これにより識別処理部３６ｅは、新たに装着された作業ヘッド１４、第２付帯設備１５、第１付帯設備１７がどの作業種類に対応したものであるかを識別する。

次いで、識別された作業ヘッド１４、第２付帯設備１５、第１付帯設備１７に対応する作業プログラム、演算処理プログラムおよびこれらプログラムに対応するデータを特定し、記憶部３５から読み出す（ＳＴ３）。これらの処理は、実行制御部３６ｂによって実行される。これにより、変更作業が行われた装置において、当該装置に新たに割り当てられた作業を実行するためのハードに対応したソフトウェアの更新が完了する。

この後、マシンオペレータによる操作指示入力が行われる（ＳＴ４）。ここでは、マシンオペレータは操作部４の表示パネル４ａ上で必要な指示入力を選択する。例えば、当該装置によって直ちに生産のための作業を開始する場合には、表示パネル４ａの基本操作コマンド入力部４２に設けられた生産開始ボタン４２ａを操作し、生産を停止する場合には停止ボタン４２ｂを操作する。また、新たに装着された作業ヘッド１４について新たにキャリブレーション処理が必要と判断した場合には、キャリブレーションボタン４２ｃを操作する。さらに、生産途中において生産対象の機種の変更が必要となった場合には、検査処理プログラム４０ｄを操作する。

これらの操作により、入力部３８ｂから実行制御部３６ｂに対して異なる内容の操作指示が入力される。そして実行制御部３６ｂは、（ＳＴ３）にて特定された作業プログラム、演算処理プログラムにしたがって、操作指示の内容に対応した制御処理および演算処理を機構制御部３６ｃ、演算処理部３６ｄにそれぞれ実行させる（ＳＴ５）。これにより作
業動作機構３７を構成する装置各部は、マシンオペレータによって入力された操作指示に対応した作業動作を行う。

すなわち、上述の操作指示方法においては、まず作業ヘッド識別手段によって識別された作業ヘッドに対応する作業プログラム、演算処理プログラムを記憶された複数種類の作業プログラム、演算処理プログラムの中から特定する。そして実行制御部３６ｂはマシンオペレータによって表示パネル４ａに設けられた生産開始ボタン４２ａなどの個別入力部から入力された操作指示に対応した制御処理および演算処理を、特定された作業プログラム、演算処理プログラムにしたがって機構制御部３６ｃおよび演算処理部３６ｄにそれぞれ実行させるようにしている。

この操作指示のための入力作業において、表示パネル４ａにおける生産開始ボタン４２ａなどの配置は、各装置Ｍ１〜Ｍ５に割り当てられた作業内容の種類を問わずに共通となっていることから、マシンオペレータは各装置Ｍ１〜Ｍ５のいずれの装置を操作対象とする場合においても、常に同一の操作画面を用いて入力操作を行うことができる。特に部品搭載装置などの一般の作業装置とは操作方法が異なる検査装置が電子部品実装システム１に混在する場合にあっても、全ての装置について統一した操作入力方法を用いることが可能となる。これにより、未熟練の作業者が多種類の作業内容の装置によって構成される電子部品実装システム１を監視・保守の対象とする場合にあっても操作方法の習熟が容易になり、操作入力に際しての作業負荷を軽減することができる。

本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装システムにおける操作指示方法は、電子部品実装ラインを構成する電子部品実装用装置において各装置への操作入力の方法を統一して、操作入力に際しての作業負荷を軽減することができるという効果を有し、複数装置を連結して構成された電子部品実装システムにおいて有用である。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの斜視図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置のプラットフォームの平面図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置のプラットフォームの断面図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの平面図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における作業ヘッドおよび付帯設備の説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における作業ヘッドおよび付帯設備の説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置に記憶されるプログラムおよびデータの説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置の操作部に表示される操作画面の説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装用装置における操作指示方法を示すフロー図

符号の説明

１電子部品実装システム
３基板搬送機構
４操作部
４ａ表示パネル
５設備収納部
９基板
１１Ｙ軸駆動テーブル
１２Ａ，１２ＢＸ軸駆動テーブル
１３Ｘ軸移動装着ベース
１４作業ヘッド
１５第２付帯設備
１６装着部
１７第１付帯設備
４２基本操作コマンド入力部（操作指示入力手段）
４２ａ生産開始ボタン（個別入力部）
４２ｂ停止ボタン（個別入力部）

Claims

電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインに用いられ、共通のプラットフォームに組み込まれる作業ヘッドを当該装置において実行される作業の種類に応じて交換することにより、同一装置によって複数種類の作業を実行可能な電子部品実装用装置であって、
前記プラットフォームを構成し、交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業の実行のために移動させるヘッド移動機構および当該装置内で前記基板を搬送する基板搬送機構と、
前記作業ヘッド、ヘッド移動機構および基板搬送機構を含む作業動作機構を制御して作業動作を実行させる機構制御部が前記複数種類の作業動作に応じた制御処理を実行するための複数種類の作業プログラムおよび前記作業の実行上で必要となる演算処理を行う演算処理部が前記複数種類の作業動作に応じた演算処理を実行するための複数種類の演算処理プログラムを記憶する記憶部と、
前記機構制御部および演算処理部を制御することにより前記作業の種類に応じた前記制御処理および演算処理を実行させる実行制御部と、
マシンオペレータによる前記実行制御部への操作指示を指示内容毎に個別に入力するための個別入力部を有し、少なくとも当該装置による作業動作を開始・終了させる旨の作業開始・終了指示を含む個別の操作指示についての前記個別入力部が、前記作業の種類を問わず共通の表示構成で設けられた操作指示入力手段と、
前記ヘッド移動機構に装着された作業ヘッドの種類を識別する作業ヘッド識別手段とを備え、
前記実行制御部は、前記作業ヘッド識別手段によって識別された作業ヘッドに対応する作業プログラム、演算処理プログラムを前記記憶された複数種類の作業プログラム、演算処理プログラムの中から特定し、前記個別入力部から入力された操作指示に対応した制御処理および演算処理を、前記特定された作業プログラム、演算処理プログラムにしたがって前記機構制御部および演算処理部にそれぞれ実行させることを特徴とする電子部品実装用装置。
電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装ラインに用いられ、共通のプラットフォームに組み込まれる作業ヘッドを当該装置において実行される実装作業の種類に応じて交換することにより、同一装置によって複数種類の実装作業を実行可能な電子部品実装用装置において、作業動作および演算処理を実行させるための操作指示を行う電子部品実装用装置における操作指示方法であって、
前記電子部品実装用装置は、前記プラットフォームを構成し、交換自在に装着された前記作業ヘッドを前記作業の実行のために移動させるヘッド移動機構および当該装置内で前記基板を搬送する基板搬送機構と、前記作業ヘッド、ヘッド移動機構および基板搬送機構を含む作業動作機構を制御して作業動作を実行させる機構制御部が前記複数種類の作業動作に応じた制御処理を実行するための複数種類の作業プログラムおよび前記作業の実行上で必要となる演算処理を行う演算処理部が前記複数種類の作業動作に応じた演算処理を実行するための複数種類の演算処理プログラムを記憶する記憶部と、前記機構制御部および演算処理部を制御することにより前記作業の種類に応じた前記制御処理および演算処理を実行させる実行制御部と、マシンオペレータによる前記実行制御部への操作指示を指示内容毎に個別に入力するための個別入力部を有し、少なくとも当該装置による作業動作を開始・終了させる旨の作業開始・終了指示を含む個別の操作指示についての前記個別入力部が、前記作業の種類を問わず共通の表示構成で設けられた操作指示入力手段と、前記ヘッド移動機構に装着された作業ヘッドの種類を識別する作業ヘッド識別手段とを備え、
前記作業ヘッド識別手段によって識別された作業ヘッドに対応する作業プログラム、演算処理プログラムを前記記憶された複数種類の作業プログラム、演算処理プログラムの中から特定し、前記個別入力部から入力された操作指示に対応した制御処理および演算処理を、前記特定された作業プログラム、演算処理プログラムにしたがって前記機構制御部および演算処理部にそれぞれ実行させることを特徴とする電子部品実装用装置における操作指示方法。