JP5531933B2

JP5531933B2 - 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法

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Publication number: JP5531933B2
Application number: JP2010268988A
Authority: JP
Inventors: 裕樹山本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-12-02
Filing date: 2010-12-02
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-12-02
Also published as: JP2012119551A

Description

本発明は、複数の単位実装区画に区分された基板を対象として部品実装作業を行う電子部品実装システムおよび電子部品実装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システムは、一般に複数の電子部品実装装置を連結して構成されている。電子部品実装システムの作業対象には、１枚の基板が複数の単位実装区画に区分されたいわゆる多面取り基板など、複数の単位基板の集合体を対象とする場合がある。このような集合体は、実装工程では１枚の同一基板として取り扱われ、部品実装作業後には各単位実装区画毎に分割されて個別の製品となる。

このような集合体を対象とする場合には各単位実装区画毎に部品実装作業動作が実行されることから、前工程において実行される基板検査によって製品として使用できないと判定された単位実装区画には、後工程において当該単位実装区画については部品実装作業を実行する必要がないことを示す判定マーク、いわゆるバッドマークが付される。そして部品実装装置によって部品実装作業を実行する際には、これらの判定マークの読取り結果に基づいて部品実装作業の要否が判定される。

ところで、電子部品が実装される基板パッケージの小型化に伴い、１枚の基板に作り込まれる単位実装区画の数は数百のオーダーとなる場合がある。そして電子部品実装装置にてこれら全ての単位実装区画について個別にバッドマークの読取りを行うとマーク読取りのために相当の時間を要し、生産性を低下させる要因となる。このため複数の電子部品実装装置より成る電子部品実装システムにおいては、電子部品実装装置以外の装置によって予めマーク読取りを行い、電子部品実装装置にこの読取り結果を伝達することが行われる場合がある（例えば特許文献１参照）。

この特許文献例に示す先行技術においては、予めバッドマークを読み取った結果を実装不要基板コードデータとして各電子部品実装装置に伝達しておく。そして電子部品実装装置は、最上流に位置する基板供給装置において読み取られて電子部品実装装置に伝達された基板ＩＤコードと実装不要基板コードデータとを参照することにより実装の要否を判断するようにしている。これにより、電子部品実装装置にバッドマーク読取り後の複数の基板が順次搬入される場合において、バッドマーク読取りの順序と基板の搬入順序が一致していない場合にあっても、実装対象となる基板と実装不要基板コードデータとを正しく対応させることが可能となっている。

特表２００７−０８０７９３号公報

しかしながら上述の先行技術例のように、実装要否を判断するためのデータとして基板ＩＤコードを参照する方式においては、以下に述べるように設備コスト上の難点がある。すなわちこの方式では、各基板にバーコードなどの識別情報を付与する必要があるとともに、各装置ごとにバーコードを読み取るバーコードリーダを付設する必要がある。さらにこの方式ではバッドマークの読取り結果と基板ＩＤとをリンクさせたデータ管理を行うためのデータ処理装置およびこのデータ処理装置を各装置と接続するためのネットワーク設備が必須であり、設備コストの上昇が避けられない。

このようなコスト面での課題を避けるため、マーク読取り装置と電子部品実装装置とを搬送ラインで直結した簡便安価な設備構成を採用し、マーク読取り順序と電子部品実装装置への基板搬入順序とを同期させることも考えられる。しかしながらこの方式においても、作業者が何らかのトラブル対応などで基板を一旦搬送ラインから取り出した後に再び搬送ラインに戻したような場合には、マーク読取り順序と基板搬入順序との整合性が常に正しく確保されるとは限らず、読取り結果と部品実装作業の対象基板との対応関係が保証されない場合が生じ得る。このように、従来技術においては、複数の単位実装区画に区分された基板を対象として部品実装作業を行う場合に、簡便な設備構成でマーク読取り結果と部品実装作業の対象基板との対応関係を適正且つ効率よく確保することが困難であるという問題点があった。

そこで本発明は、複数の単位実装区画に区分された基板を対象として部品実装作業を行う場合に、簡便な設備構成でマーク読取り結果と部品実装作業の対象となる基板との対応関係を適正且つ効率よく確保することができる電子部品実装システムおよび電子部品実装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システムは、基板搬送機構を有する複数の電子部品実装装置を連結して構成され、前記基板搬送機構を結んで一繋ぎとした基板搬送経路に沿って、複数の単位実装区画に区分された基板を搬送しながら各電子部品実装装置によって前記単位実装区画を対象として順次部品実装作業を実行する電子部品実装システムであって、前記基板搬送経路において前記複数の電子部品実装装置よりも上流に配置され、前工程にて前記単位実装区画毎に印加され当該基板におけるそれぞれの単位実装区画についての部品実装作業の実行要否を判別するための判別マークを読み取って、読取り結果を実行要否判別情報として各基板毎に出力するマーク読取り装置と、前記マーク読取り装置に順次搬入されマーク読取り後に搬出される複数の前記基板についての前記実行要否判別情報を、当該基板の搬入・搬出順序と関連付けて前記マーク読取り装置から下流側の前記電子部品実装装置に対して順次伝達する情報伝達手段と、前記各電子部品実装装置に設けられ、上流側から伝達された前記実行要否判別情報に基づいて、当該電子部品実装装置に実際に搬入されて部品実装作業の対象となる対象基板と上流側から伝達された前記複数の基板についての実行要否判別情報のうち当該対象基板に相当するとされている対象基板判別情報との対応関係の正否を判定する処理を行う対応関係判定部とを備え、前記対応関係判定部は、前記基板搬送経路において前記対象基板よりも上流側に作業待ちのために滞留する滞留基板についての実行要否判別情報である滞留基板判別情報と前記対象基板判別情報とを比較対照して、前記滞留基板判別情報と対象基板判別情報において前記マーク読取り結果が相異なる単位実装区画を抽出し、前記対象基板における当該単位実装区画について前記判別マークの読取りを行うことにより前記対応関係の正否を判定するものであり、前記対応関係判定のための前記判別マークの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画について、前記滞留基板の枚数と等しい回数を上限回数として実行する。

本発明の電子部品実装方法は、複数の電子部品実装装置の基板搬送機構を結んで一繋ぎとした基板搬送経路に沿って、複数の単位実装区画に区分された基板を搬送しながら各電子部品実装装置によって前記単位実装区画を対象として順次部品実装作業を実行する電子部品実装方法であって、前記基板搬送経路において前記複数の電子部品実装装置よりも上流に配置されたマーク読取り装置によって、前工程にて前記単位実装区画毎に形成され当該基板におけるそれぞれの単位実装区画についての部品実装作業の実行要否を判別するための判別マークを読み取って、読取り結果を実行要否判別情報として各基板毎に出力するマーク読取り工程と、前記マーク読取り装置に順次搬入されマーク読取り後に搬出される複数の前記基板についての前記実行要否判別情報を、当該基板の搬入・搬出順序と関連付けて前記マーク読取り装置から下流側の前記電子部品実装装置に対して順次伝達する情報伝達工程と、上流側から伝達された前記実行要否判別情報に基づいて、当該電子部品実装装置に実際に搬入されて部品実装作業の対象となる対象基板と上流側から伝達された前記複数の基板についての実行要否判別情報のうち当該対象基板に相当するとされている対象基板判別情報との対応関係の正否を判定する処理を行う対応関係判定工程と、前記対応関係が正しいと判定された前記対象基板ついて、前記対象基板判別情報に基づいて各単位実装区画毎に部品実装作業を選択的に実行する部品実装作業実行工程とを含み、前記対応関係判定工程において、前記基板搬送経路において前記対象基板よりも上流側に作業待ちのために滞留する滞留基板についての実行要否判別情報である滞留基板判別情報と前記対象基板判別情報とを比較対照して、前記滞留基板判別情報と対象基板判別情報において前記マーク読取り結果が相異なる単位実装区画を抽出し、前記対象基板における当該単位実装区画について前記判別マークの読取りを行うことにより前記対応関係の正否を判定し、前記対応関係判定のための前記判別マークの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画について、前記滞留基板の枚数と等しい回数を上限回数として実行する。

本発明によれば、上流側から伝達された実行要否判別情報に基づいて、当該電子部品実装装置に実際に搬入されて部品実装作業の対象となる対象基板と上流側から伝達された複数の基板についての実行要否判別情報のうち当該対象基板に相当するとされている対象基板判別情報との対応関係の正否を判定する処理を行う対応関係判定において、対象基板よりも上流側に作業待ちのために滞留する滞留基板についての実行要否判別情報である滞留基板判別情報と対象基板判別情報とを比較対照して、滞留基板判別情報と対象基板判別情報においてマーク読取り結果が相異なる単位実装区画を抽出し、対象基板における当該単位実装区画について判別マークの読取りを行うことにより対応関係の正否を判定し、対応関係判定のための判別マークの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画について滞留基板の枚数と等しい回数を上限回数として実行する方法を採用することにより、複数の単位実装区画に区分された基板を対象として部品実装作業を行う場合に、簡便な設備構成でマーク読取り結果と部品実装作業の対象となる基板との対応関係を適正且つ効率よく確保することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおいて作業対象となる基板の構成説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装システム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方法におけるマーク読取りデータの説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装方法において実行されるマーク読取りデータの比較対象実行パターンの説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装方法において実行されるマーク読取りデータの比較対象実行パターンの説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装方法において実行されるマーク読取りデータの比較対象実行パターンの説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の処理フロー図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。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。図１において、電子部品実装システム１は、マーク読取り装置Ｍ１の下流に基板滞留部７を介して電子部品実装装置Ｍ２，Ｍ３を直列に連結して構成されている。マーク読取り装置Ｍ１、電子部品実装装置Ｍ２、Ｍ３は、ＬＡＮシステム２によって相互に接続されており、これらの装置間で制御信号や各種のデータなどの情報伝達が可能となっている。なお、ここでは電子部品実装装置Ｍ２、Ｍ３の２台を連結する例を示しているが、実際例ではさらに多数台の装置が連結される。

マーク読取り装置Ｍ１は基板搬送機構５を、基板滞留部７は基板搬送機構８を、電子部品実装装置Ｍ２、Ｍ３はそれぞれ基板搬送機構１０を有しており、これらの基板搬送機構５、８、１０を連結することにより、電子部品実装システム１において部品実装作業の対象となる基板３を搬送する一繋ぎの基板搬送経路Ｒが構成される。部品実装作業の対象となる基板３は、図２（ａ）に示すように、複数の単位実装区画３ａに区分されており、それぞれの単位実装区画３ａには、当該基板３内における個々の単位実装区画３ａを特定するための区画番号３ｂが対応している。電子部品実装システム１は、この基板搬送経路Ｒに沿って基板３を搬送しながら、電子部品実装装置Ｍ２，Ｍ３によって各単位実装区画３ａを対象として順次部品実装作業を実行する機能を有している。部品実装作業完了後に基板３を各単位実装区画３ａに分割することにより、製品としての個片の実装基板が完成する。

基板搬送経路Ｒにおいて、電子部品実装装置Ｍ２，Ｍ３の上流側に配置されたマーク読取り装置Ｍ１は、基台４上にマーク読取り部６を配設した構成となっており、マーク読取り部６には上流側の前工程装置から基板３が搬入される。図２（ｂ）に示すように、基板３を構成する複数の単位実装区画３ａには、マーク印加のためのマーキングスポットＭＳが設定されている。マーキングスポットＭＳには、それぞれの単位実装区画３ａについての部品実装作業の実行要否を判別するための判別マークであるバッドマークＢＭが印加される。すなわち、前工程の検査装置にて単位実装区画３ａを個別に検査した結果、当該単位実装区画３ａが正常な機能を果たさない不良区画と判定された場合には、後工程において無駄な部品実装作業を実行することのないように、不良区画であることを示すバッドマークＢＭが印加される。そして後工程装置においては、このバッドマークＢＭの有無を読み取ることにより、当該単位実装区画３ａについての部品実装作業の実行要否が判別される。

マーク読取り装置Ｍ１のマーク読取り部６は、前工程から搬入された基板３を対象として、電子部品実装装置Ｍ２、Ｍ３への搬入に先立ってマーク読取りを行う機能を有するものである。すなわち搬入された基板３をカメラによる撮像、または光学センサによるマーク検出などの方法により、単位実装区画３ａに印加されたバッドマークＢＭの有無を検出するマーク読取り作業を行い、読取り結果を示すマーク読取りデータを、部品実装作業の実行要否を判別する実行要否判別情報として各基板３毎に出力する。

マーク読取り装置Ｍ１から出力されたマーク読取りデータ（実行要否判別情報）は、当該基板３の搬入・搬出順序と関連付けて、情報伝達手段であるＬＡＮシステム２を介して下流側の電子部品実装装置Ｍ２に対して伝達される。さらにこのマーク読取りデータは、電子部品実装装置Ｍ２からＬＡＮシステム２を介して電子部品実装装置Ｍ３に伝達される。マーク読取り後にマーク読取り装置Ｍ１から基板搬送機構５によって搬出された基板３は、所定数の基板３を滞留可能な基板滞留部７によって搬送され、電子部品実装装置Ｍ２の基板搬送機構１０に受け渡される。

ここで電子部品実装装置Ｍ２の構成を説明する。なお電子部品実装装置Ｍ３については電子部品実装装置Ｍ２と同様構成であり説明を省略する。基台９上にＸ方向（基板搬送方向）に配設された基板搬送機構１０の両側方には、それぞれ部品供給部１１が配置されている。部品供給部１１には複数のテープフィーダ１２が並設されており、テープフィーダ１２は実装対象の電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構によるピックアップ位置に電子部品を供給する。

基台９のＸ方向の両端部には、それぞれＹ軸移動テーブル１３がＹ方向に配設されており、Ｙ軸移動テーブル１３には２つのＸ軸移動テーブル１４が架設されている。２つのＸ軸移動テーブル１４にはそれぞれ実装ヘッド１５が装着されており、実装ヘッド１５は下端部に備えた吸着ノズルによって電子部品を真空吸着により保持する。Ｙ軸移動テーブル１３、Ｘ軸移動テーブル１４を駆動することにより、実装ヘッド１５は基板搬送機構１０によって位置決め保持された基板３と部品供給部１１との間を移動し、これにより部品供給部１１のテープフィーダ１２から電子部品を取り出して基板３に実装する。Ｙ軸移動テーブル１３、Ｘ軸移動テーブル１４および実装ヘッド１５は、部品供給部１１から取り出した電子部品を基板３に実装する部品実装機構３６（図３参照）を構成する。

実装ヘッド１５には，実装ヘッド１５と一体的に移動する基板認識カメラ１６が設けられている。実装ヘッド１５が基板３上に移動することにより基板認識カメラ１６は基板３上に移動し、基板３の任意位置を撮像して部品実装位置を認識することができる。この基板認識カメラ１６による認識機能において、基板認識カメラ１６を各単位実装区画３ａに設けられたマーキングスポットＭＳ（図２（ｂ）参照）上に移動させて撮像することにより、各単位実装区画３ａにおけるバッドマークＢＭの有無を読み取ることができる。

次に図３を参照して、電子部品実装システム１の制御系の構成を説明する。図３において、マーク読取り装置Ｍ１は、通信部２０、読取り制御部２１、記憶部２２を備えている。読取り制御部２１は、基板搬送機構５、マーク読取り部６を制御し、順次搬入・搬出される基板３を対象としてバッドマークＢＭの読取り作業を実行させる。このマーク読取りにおいては、記憶部２２に記憶された基板データ２２ａを参照することにより、各基板３における単位実装区画３ａの配列やマーキングスポットＭＳの位置が取得され、マーク読取り部６によるマーク読取り位置が制御される。通信部２０はＬＡＮシステム２を介して他装置と接続されており、マーク読取り部６によるマーク読取りによって取得されたマーク読取りデータは、通信部２０によってＬＡＮシステム２を介して下流側装置へ伝達される。

電子部品実装装置Ｍ２の制御系について説明する。なお電子部品実装装置Ｍ３については電子部品実装装置Ｍ２と同様構成であり説明を省略する。電子部品実装装置Ｍ２は、通信部３０、実装制御部３１、基板搬送機構１０、部品実装機構３６、記憶部３２、マーク読取り部３７、対応関係判定部３８を備えている。実装制御部３１が記憶部３２に記憶された各種のデータを参照して以下の各部を制御することにより、電子部品実装装置Ｍ２における基板３を対象とする各種の作業が実行される。例えば実装制御部３１が基板搬送機構１０、部品実装機構３６を制御することにより、順次搬入・搬出される基板３を対象として部品実装作業が実行される。

記憶部３２には、実装データ３３、マーク読取りデータ３４、対応関係判定データ３５が記憶されている。実装データ３３は、単位実装区画３ａに実装される電子部品の種類を示す部品種データ、単位実装区画３ａにおける実装位置を示す実装位置データなどを基板品種毎に記憶するデータである。マーク読取りデータ３４は各基板３におけるそれぞれの単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭを読み取った結果を示すデータであり、当該単位実装区画３ａを対象とする部品実装作業の実行要否を判別するための実行要否判別情報（図５参照）となっている。本実施の形態においては、各基板３を対象としてマーク読取り装置Ｍ１によって読み取られた読取り結果が、ＬＡＮシステム２、通信部２０を介して伝達され、記憶部３２に書き込まれる。対応関係判定データ３５は、以下に説明する対応関係判定部３８によって行われる対応関係判定処理において用いられるデータである。この対応関係判定データ３５には、対応関係判定のためのバッドマークＢＭの読取りの対象となる単位実装区画３ａを抽出するための比較対象実行パターン（図６〜図８参照）についてのデータが含まれる。

マーク読取り部３７は、基板認識カメラ１６によって基板３の各単位実装区画３ａにおいてマーキングスポットＭＳを撮像することにより、バッドマークＢＭの有無を読み取る処理を行う。通信部３０はＬＡＮシステム２を介して他装置と接続されており、マーク読取り部６によるマーク読取りによって取得されたマーク読取りデータ３４を取得する。取得されたマーク読取りデータ３４は、記憶部３２に記憶される。また、マーク読取り装置Ｍ１から実装後の基板３が搬出される際には、当該基板についてのマーク読取りデータは通信部３０からＬＡＮシステム２を介して電子部品実装装置Ｍ３の通信部３０に伝達される。

対応関係判定部３８は、上流側から伝達されたマーク読取りデータ３４（実行要否判別情報）（図５参照）に基づいて、当該電子部品実装装置Ｍ２に実際に搬入されて部品実装作業の対象となる対象基板３＊と、上流側から伝達された複数の基板３についてのマーク読取りデータ３４のうち当該対象基板３＊に相当するとされている対象基板データ３４ｂ（対象基板判別情報）（図５参照）との対応関係の正否を判定する処理を行う。

すなわち、本実施の形態に示す電子部品実装システム１では、マーク読取り装置Ｍ１と電子部品実装装置Ｍ２との間に基板滞留部７が介在していることから、マーク読取り装置Ｍ１にてマーク読取りが行われた後、電子部品実装装置Ｍ２にて部品実装作業が実行されるまでの間は、作業待ちのために基板搬送機構５、８１０の基板収容長さによって規定される所定枚数の基板３が滞留基板として待機する。この基板３の待機中において、何らかの理由によってオペレータがいずれかの基板３を基板搬送経路から取り出した後に、基板搬送経路Ｒに再度戻し入れする場合がある。

このとき、オペレータによる基板３の戻し入れ位置が不適切な場合には、基板搬送経路Ｒにおける基板３の順序の入れ替わりが生じる。このような場合には、基板３の実際の搬送順序とマーク読取り装置Ｍ１から搬出された状態における個別のマーク読取りデータの並び順序との間に齟齬が生じ、電子部品実装装置Ｍ２による部品実装動作時における単位実装区画３ａ毎の実行要否判定が正しく行われない結果となる。すなわち本来不良基板であって実装実行が不要の単位実装区画３ａを部品実装の対象としたり、逆に正常であって部品実装の対象とすべき単位実装区画３ａを誤ってスキップするなどの不都合を生じる。

このような不都合を防止するため、本実施の形態に示す電子部品実装システム１においては、電子部品実装装置Ｍ２，Ｍ３に対応関係判定部３８を備え、上流側から順次伝達される複数の基板３についてのマーク読取りデータのうち対象基板３＊（図４参照）に相当するとされる対象基板データ３４ｂ（対象基板判別情報）と、実際にマーク読取り装置Ｍ１に搬入されて部品実装動作の対象となる対象基板３＊との対応関係の正否を判定する処理を行うようにしている。

以下、この対応関係判定処理の詳細について説明する。まず図４、図５を参照して、マーク読取りデータ３４について説明する。ここでは、図４に示すように、基板搬送経路Ｒである基板搬送機構５、８、１０において、電子部品実装装置Ｍ２による部品実装作業の対象となる対象基板３＊よりも上流側に、マーク読取り装置Ｍ１から搬出された後に作業待ちのために滞留する滞留基板として合計５枚が待機する場合を例示して説明する。ここでは、これらの滞留基板には、対象基板３＊側から上流に向かって（１）〜（５）の滞留番号が付されており、これらの滞留番号によって個々の基板３が特定される。

図５に示すように、マーク読取りデータ３４は、図４に示す滞留基板３（１）〜（５）および対象基板３＊におけるそれぞれの単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭを読み取った結果を整理したものである。ここでは、各基板３における単位実装区画３ａを個別に特定する区画番号３ｂを各行に、滞留番号４０によって特定される滞留基板データ３４ａおよび対象基板データ３４ｂを各列にそれぞれ対応させたマトリクスの形で表している。これらのマーク読取りデータのうち、各滞留基板データ３４ａ（１）〜（５）に対応するデータは、各滞留基板３（１）〜（５）についての実行要否判別情報を示す滞留基板判別情報であり、対象基板データ３４ｂに対応するデータは、対象基板３＊についての実行要否判別情報を示す対象基板判別情報である。

マーク読取りデータ３４においてＮＧが付されているセルは、当該基板３の当該単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭが存在することを示しており、これらの単位実装区画３ａについては電子部品実装装置Ｍ２による部品実装作業は実行されない。ＮＧが付されてない空白のセルは、当該基板３の当該単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭが存在しないことを示しており、これらの単位実装区画３ａについては電子部品実装装置Ｍ２による部品実装作業が実行される。

対応関係判定部３８による対応関係判定処理に際しては、対象基板データ３４ｂに示されるマーク読取り結果と、実際にマーク読取り装置Ｍ１に搬入されて実装対象となる対象基板３＊についてのバッドマークＢＭの印加状態との対応関係の正否を、マーク読取りデータ３４と実際に対象基板３＊をマーク読取り部３７によるマーク読取り対象としたマーク読取り結果とに基づいて判定する。このとき、対象基板３＊の全ての単位実装区画３ａについてマーク読取りを行えば上述の対応関係を明確に判定することができるのは自明であるが、一般に１枚の基板３における単位実装区画３ａの区画数は数百に及ぶ場合もあり、全ての単位実装区画３ａについて個別にマーク読取りを実行することは、マーク読取り装置Ｍ１によって先行してマーク読取りを行うことの意義を滅却させることとなる。

このため、本実施の形態に示す電子部品実装方法においては、上述の対応関係の判定を正確に行いつつ、判定のために必要とされる対象基板３＊についてのマーク読取り回数を極力少なくすることを目的として、以下に説明するような方法によって対応関係判定を行う。まず基本方針として、対応関係判定部３８は、滞留基板３（１）〜（５）についての実行要否判別情報である滞留基板データ３４ａと対象基板データ３４ｂとを比較対照して、滞留基板データ３４ａと対象基板データ３４ｂにおいてマーク読取り結果が相異なる単位実装区画３ａを抽出する。そして対象基板３＊の当該単位実装区画３ａについてマーク読取り部３７によってバッドマークＢＭの読取りを行うことにより、上述の対応関係の正否を判定する。ここでは、対応関係判定のためのバッドマークＢＭの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画３ａについて、滞留基板３（１）〜（５）の枚数と等しい回数を上限回数として実行するようにしている。

すなわち、１つの単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭの読取りを行うことにより、少なくとも１枚の滞留基板について、当該滞留基板が対象基板３＊と入れ替わっている可能性があるか否かが検証される．したがって、滞留基板３（１）〜（５）の枚数と等しい回数だけバッドマークＢＭの読取りを実行することにより、全ての滞留基板３（１）〜（５）について当該滞留基板が対象基板３＊と入れ替わっている可能性があるか否かが検証される。そして全ての滞留基板３（１）〜（５）について、対象基板３＊と入れ替わっている可能性が排除されることにより、対象基板データ３４ｂは実際にマーク読取り装置Ｍ１に搬入された対象基板３＊に正しく対応していると判定される。本実施の形態においては、対象基板３＊についてのマーク読取り回数を極力少なくするため、以下に説明する３種類の比較対象実行パターンにしたがって、滞留基板データ３４ａと対象基板データ３４ｂにおいてマーク読取り結果が相異なる単位実装区画３ａを抽出するようにしている。

まず図６は、最初に実行される第１比較対象実行パターン３５ａを示しており、ここで第１比較対象実行パターン３５ａは、バッドマークＢＭが対象基板データ３４ｂにおいて存在し且つ滞留基板データ３４ａにおいては全ての滞留基板３（１）〜（５）についてバッドマークＢＭが存在しない単位実装区画３ａをまず第１に抽出するように設定されている。すなわち、図５に示すマーク読取りデータ３４において、各単位実装区画３ａを区画番号３ｂの若い順に順次サーチすることにより、区画番号３ｂが００２の単位実装区画３ａが第１比較対象実行パターン３５ａにて抽出すべき単位実装区画３ａとして抽出される。

そしてこの抽出された区画番号３ｂの単位実装区画３ａについてのバッドマークＢＭの読取りにおいて、照合結果４１に示すように、バッドマークＢＭが検出されたならば、対象基板データ３４ｂと実際にマーク読取り装置Ｍ１に搬入された対象基板３＊との対応関係は正しいと判定する。この第１比較対象実行パターン３５ａでは、１つの単位実装区画３ａをマーク読取りの対象とすることにより、全ての滞留基板３（１）〜（５）について対象基板３＊と入れ替わっている可能性の有無を検証することができ、対応関係の判定をきわめて効率よく行うことが可能となっている。

次に図７に示す第２比較対象実行パターン３５ｂは、第１比較対象実行パターン３５ａに該当する単位実装区画３ａが抽出されなかった場合に実行すべく設定されている比較対照実行パターンである。ここでは第１比較対象実行パターン３５ａとは反対に、滞留基板データ３４ａにおいてバッドマークＢＭが存在し且つ対象基板データ３４ｂにおいてバッドマークＢＭが存在しない単位実装区画３ａを、滞留基板３（１）〜（５）の枚数と等しい数だけ抽出するように設定されている。

すなわち、図７に示すように、各単位実装区画３ａを区画番号３ｂの若い順に順次サーチすることにより、区画番号３ｂが００１、００３、００４、００６、００７の５つの単位実装区画３ａが、第２比較対象実行パターン３５ｂにて抽出すべき単位実装区画３ａとして抽出される。そしてこの抽出された５つの区画番号３ｂの単位実装区画３ａについてのバッドマークＢＭの読取りにおいて、照合結果４１に示すように、いずれの単位実装区画３ａについてもバッドマークＢＭが検出されなかったならば、対象基板データ３４ｂと実際にマーク読取り装置Ｍ１に搬入された対象基板３＊との対応関係は正しいと判定する。この第２比較対象実行パターン３５ｂは、１つの単位実装区画３ａをマーク読取りの対象とすることにより、滞留基板３（１）〜（５）のうち当該単位実装区画３ａと対応する１つについて、対象基板３＊と入れ替わっている可能性の有無を検証するものである。

次に図８に示す第３比較対象実行パターン３５ｃは、第２比較対象実行パターン３５ｂに該当する単位実装区画３ａの抽出数が、滞留基板３（１）〜（５）の枚数と等しい数に満たなかった場合に実行すべく設定されている比較対照実行パターンである。ここでは第２比較対象実行パターン３５ｂと同様に、滞留基板データ３４ａにおいてバッドマークＢＭが存在し且つ対象基板データ３４ｂにおいてバッドマークＢＭが存在しない単位実装区画３ａをまず抽出し、その抽出個数である第１抽出個数が滞留基板３（１）〜（５）の枚数に対して不足する数について、以下に説明するように、第１比較対象実行パターン３５ａにおいて適用された判定条件を用いるように設定されている。

すなわち、図８に示すように、各単位実装区画３ａを区画番号３ｂの若い順に順次サーチすることにより、区画番号３ｂが００１、００４、００６、００７の４つ（第１抽出個数）の単位実装区画３ａが、第２比較対象実行パターン３５ｂにて抽出すべき単位実装区画３ａとしてまず抽出される。これらの４つの単位実装区画３ａを第２比較対象実行パターン３５ｂの対象とすることにより、滞留基板３（１）（２）（４）（５）について、対象基板３＊と入れ替わっている可能性の有無を検証することができ、これらの滞留基板３（１）（２）（４）（５）については滞留基板データ３４ａとの対応関係を特定することができる。そして滞留基板データ３４ａのうち、これらの滞留基板３（１）（２）（４）（５）についての読取りデータを除いた残余データ（残余滞留基板判別情報）について、バッドマークＢＭが対象基板データ３４ｂにおいて存在し且つ残余データにおいてはバッドマークＢＭが存在しない単位実装区画３ａを抽出する。

すなわち図８に示す例では、滞留基板３（３）についてのマーク読取りデータが残余データに該当し、上述の抽出条件に該当する単位実装区画３ａとして、区画番号３ｂが００５の単位実装区画３ａが抽出される。そしてこれらの抽出された単位実装区画３ａについてのバッドマークＢＭの読取りにおいて、照合結果４１に示すように、第１抽出個数の単位実装区画３ａ、すなわち区画番号３ｂが００１、００４、００６、００７の単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭが検出されず、且つ第２抽出個数の単位実装区画３ａ、すなわち区画番号３ｂが００５の単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭが検出されたならば、対象基板データ３４ｂと実際にマーク読取り装置Ｍ１に搬入された対象基板３＊との対応関係は正しいと判定する。なお図８に示す例では、第１抽出個数が４であって第２抽出個数は１つであるが、第１抽出個数が３つ以下である場合には、第１抽出個数との和が滞留基板の枚数と等しい数となる第２抽出個数の単位実装区画３ａが抽出されるまで、上述の抽出条件に合致する単位実装区画３ａを検索するデータサーチを実行する。

すなわち第３比較対象実行パターン３５ｃは、第２比較対象実行パターン３５ｂにおいて抽出対象として規定する単位実装区画３ａの抽出個数を示す第１抽出個数が滞留基板の枚数と等しい数に満たなかった場合には、第２比較対象実行パターン３５ｂによって滞留基板との対応関係が特定される滞留基板データ３４ａを除いた残余データのうち、バッドマークＢＭが対象基板データ３４ｂにおいて存在し且つ残余データにおいてはバッドマークＢＭが存在しない単位実装区画３ａを、第１抽出個数との和が滞留基板の枚数と等しい数となる第２抽出個数だけ抽出するように設定されている。

なお、第３比較対象実行パターン３５ｃによる抽出処理に際し、対象基板データ３４ｂ中においてバッドマークＢＭが存在する全ての単位実装区画３ａについて滞留基板データ３４ａにおいてもバッドマークＢＭが存在する場合には、第３比較対象実行パターン３５ｃによる抽出対象の単位実装区画３ａが存在しないこととなる。この場合には、残余データに該当する滞留基板におけるバッドマークＢＭと、対象基板３＊におけるバッドマークＢＭとが全て一致していることになり、バッドマークＢＭの目的から考えるとこれらの基板を相互に区別する意味はなく、実際上の不都合は生じない。すなわち、上述の第１比較対象実行パターン３５ａ、第２比較対象実行パターン３５ｂ、第３比較対象実行パターン３５ｃを順次適用してもなお該当する単位実装区画３ａが抽出されない場合には、対応関係判定をその時点で打ち切るようにする。

次に、図９を参照して、電子部品実装システム１を構成する電子部品実装装置Ｍ２，Ｍ３によって、基板３の単位実装区画３ａを対象として順次部品実装作業を実行する電子部品実装方法について説明する。まず、基板搬送機構５、８、１０を連結した基板搬送経路Ｒにおいて、電子部品実装装置Ｍ２，Ｍ３よりも上流に配置されたマーク読取り装置Ｍ１によって、順次搬入される複数の基板３を対象としてバッドマークＢＭを読み取る作業が行われる。すなわち、前工程にて単位実装区画３ａ毎に形成され当該基板３におけるそれぞれの単位実装区画３ａについての部品実装作業の実行要否を判別するためのバッドマークＢＭを読み取ったマーク読取りデータ（実行要否判別情報）を各基板３毎に出力する（マーク読取り工程）（ＳＴ１）。

そして各基板３毎のマーク読取りデータを、当該基板３の搬入・搬出順序と関連付けて、マーク読取り装置Ｍ１から下流側の電子部品実装装置Ｍ２、Ｍ３に対して順次伝達する（情報伝達工程）（ＳＴ２）。すなわち、マーク読取り装置Ｍ１からは電子部品実装装置Ｍ２に対してマーク読取りデータをＬＡＮシステム２を介して伝達し、電子部品実装装置Ｍ２からは電子部品実装装置Ｍ３に対してマーク読取りデータをＬＡＮシステム２を介して伝達する。この電子部品実装装置Ｍ２からのデータ伝達に際しては、以下に説明する対応関係判定の結果が加味され、正しい対応関係であると確認されたマーク読取りデータが下流側に伝達される。

そしてマーク読取りデータを伝達された電子部品実装装置Ｍ２，Ｍ３は、上流側から伝達されたマーク読取りデータに基づいて、当該電子部品実装装置に実際に搬入されて部品実装作業の対象となる対象基板３＊と、伝達された複数の基板３についてのマーク読取りデータ３４のうち当該対象基板３＊に相当するとされている対象基板データ３４ｂとの対応関係の正否を，対応関係判定部３８によって判定する（対応関係判定工程）（ＳＴ３）。

この対応関係判定工程においては、前述のように滞留基板データ３４ａと対象基板データ３４ｂとを比較対照して、滞留基板データ３４ａと対象基板データ３４ｂにおいてマーク読取り結果が相異なる単位実装区画３ａを抽出し、対象基板３＊における当該単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭの読取りを行うことにより上述の対応関係の正否を判定する。そしてこの対応関係判定のためのバッドマークＢＭの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画３ａについて、滞留基板３（１）〜（５）の枚数と等しい回数を上限回数として実行するようにしている。そして比較対象実行パターンとしては、図６，図７，図８にて説明した第１比較対象実行パターン３５ａ、第２比較対象実行パターン３５ｂ、第３比較対象実行パターン３５ｃを順次適用する。

そしてこのようにして、対象基板データ３４ｂとの対応関係が正しいと判定された対象基板３＊ついて、対象基板データ３４ｂに基づいて各単位実装区画３ａ毎に部品実装作業を選択的に実行する（部品実装作業実行工程）（ＳＴ４）。すなわち、バッドマークＢＭが存在しない単位実装区画３ａのみを部品実装作業の実行対象とし、バッドマークＢＭが存在する単位実装区画３ａについては部品実装作業の実行をスキップする。

上述の部品実装方法に示す対応関係判定工程においては、滞留基板データ３４ａと対象基板データ３４ｂとを比較対照して、滞留基板データ３４ａと対象基板データ３４ｂにおいてマーク読取り結果が相異なる単位実装区画３ａを抽出し、対象基板３＊における当該単位実装区画３ａについてバッドマークＢＭの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画３ａについて滞留基板の枚数と等しい回数を上限回数として実行することにより対応関係の正否を判定するようにしている。

これにより、オペレータが何らかの理由で滞留基板を取り出して再度戻し入れする際に基板順序を取り違えたような場合にあっても、対応関係判定工程において対象基板３＊と対象基板データ３４ｂとの対応関係の正否を正しく判定することが可能となっている。したがって、複数の単位実装区画３ａに区分された基板３を対象として部品実装作業を行う場合において、簡便な設備構成でマーク読取り結果と部品実装作業の対象となる対象基板３＊との対応関係を適正に且つ効率よく確保することができる。

本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装方法は、複数の単位実装区画に区分された基板を対象として部品実装作業を行う場合に、簡便な設備構成でマーク読取り結果と部品実装作業の対象となる基板との対応関係を正しく確保することができるという効果を有し、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する分野に利用可能である。

１電子部品実装システム
２ＬＡＮシステム
３基板
３ａ単位実装区画
３ｂ区画番号
３＊対象基板
５基板搬送機構
６マーク読取り部
７基板滞留部
８基板搬送機構
１０基板搬送機構
１５実装ヘッド
１６基板認識カメラ
Ｍ１マーク読取り装置
Ｍ２，Ｍ３電子部品実装装置
ＢＭバッドマーク

Claims

基板搬送機構を有する複数の電子部品実装装置を連結して構成され、前記基板搬送機構を結んで一繋ぎとした基板搬送経路に沿って、複数の単位実装区画に区分された基板を搬送しながら各電子部品実装装置によって前記単位実装区画を対象として順次部品実装作業を実行する部品実装システムであって、
前記基板搬送経路において前記複数の電子部品実装装置よりも上流に配置され、前工程にて前記単位実装区画毎に印加され当該基板におけるそれぞれの単位実装区画についての部品実装作業の実行要否を判別するための判別マークを読み取って、読取り結果を実行要否判別情報として各基板毎に出力するマーク読取り装置と、
前記マーク読取り装置に順次搬入されマーク読取り後に搬出される複数の前記基板についての前記実行要否判別情報を、当該基板の搬入・搬出順序と関連付けて前記マーク読取り装置から下流側の前記電子部品実装装置に対して順次伝達する情報伝達手段と、
前記各電子部品実装装置に設けられ、上流側から伝達された前記実行要否判別情報に基づいて、当該電子部品実装装置に実際に搬入されて部品実装作業の対象となる対象基板と上流側から伝達された前記複数の基板についての実行要否判別情報のうち当該対象基板に相当するとされている対象基板判別情報との対応関係の正否を判定する処理を行う対応関係判定部とを備え、
前記対応関係判定部は、前記基板搬送経路において前記対象基板よりも上流側に作業待ちのために滞留する滞留基板についての実行要否判別情報である滞留基板判別情報と前記対象基板判別情報とを比較対照して、前記滞留基板判別情報と対象基板判別情報において前記マーク読取り結果が相異なる単位実装区画を抽出し、前記対象基板における当該単位実装区画について前記判別マークの読取りを行うことにより前記対応関係の正否を判定するものであり、
前記対応関係判定のための前記判別マークの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画について、前記滞留基板の枚数と等しい回数を上限回数として実行することを特徴とする電子部品実装システム。
前記対応関係判定部は、前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記滞留基板判別情報においては全ての滞留基板について判別マークが存在しない単位実装区画を抽出するように設定される第１比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
前記対象基板におけるこの抽出された単位実装区画についての前記判別マークの読取りにおいて判別マークが検出されたならば、前記対応関係は正しいと判定することを特徴とする請求項１記載の電子部品実装システム。
前記対応関係判定部は、
前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記滞留基板判別情報においては全ての滞留基板について判別マークが存在しない単位実装区画を抽出するように設定される第１比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
該当する単位実装区画が抽出されなかった場合には、前記滞留基板判別情報において判別マークが存在し且つ前記対象基板判別情報において判別マークが存在しない単位実装区画を、前記滞留基板の枚数と等しい数だけ抽出するように設定される第２比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
前記対象基板におけるこれらの抽出された単位実装区画についての前記判別マークの読取りにおいて判別マークが検出されなかったならば、前記対応関係は正しいと判定することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装システム。
前記対応関係判定部は、
前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記滞留基板判別情報においては全ての滞留基板について判別マークが存在しない単位実装区画を抽出するように設定される第１比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
該当する単位実装区画が抽出できない場合には、前記滞留基板判別情報において判別マークが存在し且つ前記対象基板判別情報において判別マークが存在しない単位実装区画を、前記滞留基板の枚数と等しい数だけ抽出するように設定される第２比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
その抽出個数である第１抽出個数が前記滞留基板の枚数と等しい数に満たなかった場合には、前記第２比較対照実行パターンによって抽出された単位実装区画に判別マークを持つ滞留基板の情報を前記滞留基板判別情報から除いた残余滞留基板判別情報のうち、前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記残余滞留基板判別情報においては判別マークが存在しない単位実装区画を、前記第１抽出個数との和が前記滞留基板の枚数と等しい数となる第２抽出個数だけ抽出するように設定される第３比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
前記対象基板における前記第２比較対照実行パターンおよび前記第３比較対照実行パターンにより抽出された単位実装区画についての前記判別マークの読取りにおいて、前記第２比較対照実行パターンによって抽出された前記第１抽出個数の単位実装区画について判別マークが検出されず且つ前記第３比較対照実行パターンによって抽出された前記第２抽出個数の単位実装区画について判別マークが検出されたならば前記対応関係は正しいと判定することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装システム。
複数の電子部品実装装置の基板搬送機構を結んで一繋ぎとした基板搬送経路に沿って、複数の単位実装区画に区分された基板を搬送しながら各電子部品実装装置によって前記単位実装区画を対象として順次部品実装作業を実行する電子部品実装方法であって、
前記基板搬送経路において前記複数の電子部品実装装置よりも上流に配置されたマーク読取り装置によって、前工程にて前記単位実装区画毎に形成され当該基板におけるそれぞれの単位実装区画についての部品実装作業の実行要否を判別するための判別マークを読み取って、読取り結果を実行要否判別情報として各基板毎に出力するマーク読取り工程と、
前記マーク読取り装置に順次搬入されマーク読取り後に搬出される複数の前記基板についての前記実行要否判別情報を、当該基板の搬入・搬出順序と関連付けて前記マーク読取り装置から下流側の前記電子部品実装装置に対して順次伝達する情報伝達工程と、
上流側から伝達された前記実行要否判別情報に基づいて、当該電子部品実装装置に実際に搬入されて部品実装作業の対象となる対象基板と上流側から伝達された前記複数の基板についての実行要否判別情報のうち当該対象基板に相当するとされている対象基板判別情報との対応関係の正否を判定する処理を行う対応関係判定工程と、
前記対応関係が正しいと判定された前記対象基板ついて、前記対象基板判別情報に基づいて各単位実装区画毎に部品実装作業を選択的に実行する部品実装作業実行工程とを含み、
前記対応関係判定工程において、前記基板搬送経路において前記対象基板よりも上流側に作業待ちのために滞留する滞留基板についての実行要否判別情報である滞留基板判別情報と前記対象基板判別情報とを比較対照して、前記滞留基板判別情報と対象基板判別情報において前記マーク読取り結果が相異なる単位実装区画を抽出し、前記対象基板における当該単位実装区画について前記判別マークの読取りを行うことにより前記対応関係の正否を判定し、
前記対応関係判定のための前記判別マークの読取りを、予め設定された比較対照実行パターンに従って抽出された単位実装区画について、前記滞留基板の枚数と等しい回数を上限回数として実行することを特徴とする電子部品実装方法。
前記対応関係判定部は、前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記滞留基板判別情報においては全ての滞留基板について判別マークが存在しない単位実装区画を抽出するように設定される第１比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
前記対象基板におけるこの抽出された単位実装区画についての前記判別マークの読取りにおいて判別マークが検出されたならば、前記対応関係は正しいと判定することを特徴とする請求項５記載の電子部品実装方法。
前記対応関係判定部は、
前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記滞留基板判別情報においては全ての滞留基板について判別マークが存在しない単位実装区画を抽出するように設定される第１比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
該当する単位実装区画が抽出されなかった場合には、前記滞留基板判別情報において判別マークが存在し且つ前記対象基板判別情報において判別マークが存在しない単位実装区画を、前記滞留基板の枚数と等しい数だけ抽出するように設定される第２比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
前記対象基板におけるこれらの抽出された単位実装区画についての前記判別マークの読取りにおいて判別マークが検出されなかったならば、前記対応関係は正しいと判定することを特徴とする請求項５に記載の電子部品実装方法。
前記対応関係判定部は、
前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記滞留基板判別情報においては全ての滞留基板について判別マークが存在しない単位実装区画を抽出するように設定される第１比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
該当する単位実装区画が抽出できない場合には、前記滞留基板判別情報において判別マークが存在し且つ前記対象基板判別情報において判別マークが存在しない単位実装区画を、前記滞留基板の枚数と等しい数だけ抽出するように設定される第２比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
その抽出個数である第１抽出個数が前記滞留基板の枚数と等しい数に満たなかった場合には、前記第２比較対照実行パターンによって抽出された単位実装区画に判別マークを持つ滞留基板の情報を前記滞留基板判別情報から除いた残余滞留基板判別情報のうち、前記判別マークが前記対象基板判別情報において存在し且つ前記残余滞留基板判別情報においては判別マークが存在しない単位実装区画を、前記第１抽出個数との和が前記滞留基板の枚数と等しい数となる第２抽出個数だけ抽出するように設定される第３比較対象実行パターンに従って単位実装区画の抽出を行い、
前記対象基板における前記第２比較対照実行パターンおよび前記第３比較対照実行パターンにより抽出された単位実装区画についての前記判別マークの読取りにおいて、前記第２比較対照実行パターンによって抽出された前記第１抽出個数の単位実装区画について判別マークが検出されず且つ前記第３比較対照実行パターンによって抽出された前記第２抽出個数の単位実装区画について判別マークが検出されたならば前記対応関係は正しいと判定することを特徴とする請求項５に記載の電子部品実装方法。