JP5597050B2 - 基板停止位置制御方法および装置、ならびに基板装着位置制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品実装機などが備える基板搬送装置において、基板を搬送経路上の目標位置に停止させる基板停止位置制御方法および装置、ならびに、基板が目標位置からずれて停止したときに電子部品の装着位置を制御する方法に関する。

多数の電子部品が実装された基板を生産する設備として、クリーム半田印刷装置、電子部品実装機、リフロー装置、検査装置などがあり、これらを基板搬送装置で連結して基板生産ラインを構築する場合が多い。このうち電子部品実装機は、基板を搬入し実装位置に停止させる基板搬送装置と、電子部品を供給する部品供給装置と、電子部品を基板上の所定位置に装着する部品移載装置と、を主にして構成されている。実装機１台だけでは所望する複数種類全ての電子部品を実装できない場合もあり、モジュール化した実装機を複数段直列に配置して電子部品実装ラインを構成することも行われている。

上述の基板生産ラインや電子部品実装ラインに使用される基板搬送装置は、搬送経路を構成するコンベアベルト上に基板を載置して移送するのが一般的である。また、目標位置に基板を停止させる制御方法のひとつに、搬送経路の途中に設けられた基板センサが基板端部を検出するとさらに所定距離だけ搬送する方法がある。この基板停止位置制御方法では、電子部品が基板の端部からはみ出して装着されて基板全長が伸びてしまう場合に、基板を目標位置に停止させることが困難になる問題が生じる。例えば、コネクタ部品が基板の前方端部からはみ出して装着されると、基板センサはコネクタ部品の前方端部を検出するため、はみ出し量だけ検出誤差が生じる。この結果、目標位置よりもはみ出し量だけ手前で基板が停止して正確な停止位置が不明になり、マークカメラによる基板上の基準マークの読み取りや部品移載装置による電子部品の装着などを実施できなくなるおそれが生じる。

このように基板端部を検出して停止位置を制御する際の精度を維持・向上する技術の一例が、特許文献１の回路基板加工機の回路基板検出方法および装置に開示されている。特許文献１の回路基板検出方法は、拡散光を照射して基板からの反射光を検出する第１の基板検出センサと、収束光を照射して基板からの反射光を検出する第２の基板検出センサとを配設し、回路基板の種類に応じていずれかのセンサを選択的に切り替えて使用するようになっている。これにより、例えばミシン目や切り欠きを有する複数枚基板や種々の電子部品が実装済みとなった回路基板に対しても、検出精度の信頼性を向上できる、とされている。

特開２００３−３１９９１号公報

ところで、特許文献１の方法は、拡散光と収束光とを使い分けることで検出精度を高めている。例えば、ミシン目や切り欠きを収束光が通過して反射しないことや、実装済みの電子部品の表面状態により拡散光の反射量が変化することに起因する基板端部の誤検出を防止している。しかしながら、この方法は、実装された電子部品が基板端部からはみ出る場合にまでは対応していない。生産する基板の種類に依存してはみ出す電子部品の種類やはみ出し量（はみ出し長さ）、はみ出し幅が変化し得ることを考慮すると、拡散光と収束光との使い分けだけで本来の基板端部を正確に検出することは困難である。したがって、基板を目標位置に正確に停止させることが困難になる。

また、特許文献１の方法は、複数種類のセンサおよびそれらの選択制御手段が必要であり、コストが高いという問題点がある。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、電子部品が基板端部からはみ出て実装される場合にも、後段の電子部品実装機で基板を実装位置に正確に停止させることができる簡易でコスト低廉な基板停止位置制御方法および装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る基板停止位置制御方法の発明は、コンベアベルトにより基板を搬送経路に沿って搬送方向に搬送し、前記搬送経路の基準位置に設けられた基板センサが前記基板の前記搬送方向の基板端部を検出すると送出する検出信号に基づいて前記コンベアベルトを停止し、前記基板を前記基準位置よりも前方の実装位置に停止させる基板搬送装置と、前記基板に装着する複数種類の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取して前記搬送方向およびこれと直交する方向に移動して前記実装位置に停止された前記基板に装着する部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインにおいて、前記電子部品実装機によって前記基板に装着される前記電子部品が前記基板端部から前記搬送方向にはみ出すはみ出し量を演算する演算工程と、前記はみ出し量が発生する一の電子部品実装機より後段の電子部品実装機において、前記基板センサからの検出信号に基づく前記コンベアベルトの停止タイミングを、前記基準位置と前記実装位置との距離に前記はみ出し量を加算した搬送距離に基づき定めて、前記基板を前記実装位置に停止させる補正停止工程と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記基板端部は前記基板の前記搬送方向の前方端部であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２において、前記演算工程は、前記基板の前記搬送方向の後方端部を原点として前記電子部品の中心位置の装着座標Ｐｘを指定し、前記搬送方向における前記電子部品の寸法をＢｘ、前記基板の長さをＬとすると、Ｌ＜（Ｐｘ＋Ｂｘ／２）のときの前記電子部品の前方へのはみ出し量を（Ｐｘ＋Ｂｘ／２−Ｌ）で演算することを特徴とする。

請求項４に係る基板停止位置制御装置の発明は、コンベアベルトにより基板を搬送経路に沿って搬送方向に搬送し、前記搬送経路の基準位置に設けられた基板センサが前記基板の前記搬送方向の基板端部を検出すると送出する検出信号に基づいて前記コンベアベルトを停止し、前記基板を前記基準位置よりも前方の実装位置に停止させる基板搬送装置と、前記基板に装着する複数種類の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取して前記搬送方向およびこれと直交する方向に移動して前記実装位置に停止された前記基板に装着する部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインにおいて、前記電子部品実装機によって前記基板に装着される前記電子部品が前記基板端部から前記搬送方向にはみ出すはみ出し量を演算する演算手段と、前記はみ出し量が発生する一の電子部品実装機より後段の電子部品実装機において、前記基板センサからの検出信号に基づく前記コンベアベルトの停止タイミングを、前記基準位置と前記実装位置との距離に前記はみ出し量を加算した搬送距離に基づき定めて、前記基板を前記実装位置に停止させる補正停止手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４において、前記基板センサは、前記搬送方向と直角な方向に光ビームを射出する光ビーム射出部と、前記光ビーム射出部と前記搬送経路を挟んで対向し前記光ビームを受光して前記検出信号を送出する光ビーム受光部とを備えたことを特徴とする。

請求項６に係る基板装着位置制御方法の発明は、コンベアベルトにより基板を搬送経路に沿って搬送方向に搬送し、前記搬送経路の基準位置に設けられた基板センサが前記基板の前記搬送方向の基板端部を検出すると送出する検出信号に基づいて前記コンベアベルトを停止し、前記基板を前記基準位置よりも前方の実装位置に停止させる基板搬送装置と、前記基板に装着する複数種類の電子部品を供給する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記電子部品を採取して前記搬送方向およびこれと直交する方向に移動して前記実装位置に停止された前記基板に装着する部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインにおいて、前記電子部品実装機によって前記基板に装着される前記電子部品が前記基板端部から前記搬送方向にはみ出すはみ出し量を演算する演算工程と、前記はみ出し量が発生する一の電子部品実装機より後段の電子部品実装機において、前記基板センサからの検出信号に基づいて、前記基板を前記実装位置から前記はみ出し量だけずれた停止位置に停止させる停止工程と、前記後段の電子部品実装機において、前記電子部品の装着座標を前記はみ出し量に基づいて補正して前記電子部品を装着する補正装着工程と、を備えたことを特徴とする。

請求項１に係る基板停止位置制御方法の発明では、基板搬送装置と部品供給装置と部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインの一の電子部品実装機によって基板に装着される電子部品が基板端部から搬送方向にはみ出す場合に、はみ出し量を演算する演算工程と、後段の電子部品実装機においてコンベアベルトの停止タイミングを、基準位置と実装位置との距離にはみ出し量を加算した搬送距離に基づき定めて、基板を実装位置に停止させる補正停止工程と、を備えている。このため、後段の電子部品実装機の基板センサは、はみ出した電子部品の部品端部を検出したとき、換言すれば、基板が基準位置からはみ出し量だけ変位した位置に搬送されたときに検出信号を送出する。つまり、基準位置ではみ出し量だけ誤差を生じるが、コンベアベルトの停止位置を補正することで誤差をキャンセルして、基板を本来の実装位置に正確に停止させることができる。

また、本発明は、従来構成に対してセンサや画像カメラなどのハードウェアの追加を必要とせず、コンベアベルトの停止位置を変更するソフトウェアで実現でき、装置構成や制御ロジックは簡易でコストは低廉である。

請求項２に係る発明では、基板端部は前板の搬送方向の前方端部であるとされている。このため、後段の電子部品実装機の基板センサは、前方端部からはみ出した電子部品を有する基板が基準位置よりもはみ出し量だけ手前の位置に搬送されたときに検出信号を送出する。このとき、コンベアベルトの停止位置にはみ出し量を加える補正をすることで基準位置での誤差をキャンセルして、基板を本来の実装位置に正確に停止させることができる。

請求項３に係る発明では、演算工程は、電子部品の中心位置の装着座標Ｐｘを指定し、搬送方向における電子部品の寸法をＢｘ、基板の長さをＬとすると、Ｌ＜（Ｐｘ＋Ｂｘ／２）のときの電子部品の前方へのはみ出し量を（Ｐｘ＋Ｂｘ／２−Ｌ）で演算する。ここで、装着座標Ｐｘ、電子部品の寸法Ｂｘ、および基板の長さＬは全て既知量であり、簡単な演算式で正確にはみ出し量を求めることができる。

請求項４に係る基板停止位置制御装置の発明では、基板搬送装置と部品供給装置と部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインにおいて、演算手段と補正停止手段とを備える。本発明は装置として実施することもでき、その効果は、請求項１に記載された方法の発明と同様である。

請求項５に係る発明では、基板センサは、搬送方向と直角な方向に光ビームを射出する光ビーム射出部と、光ビーム射出部と搬送経路を挟んで対向し光ビームを受光して検出信号を送出する光ビーム受光部とを備える。このため、例えば特許文献１に開示された反射光を検出するセンサと異なって基板や電子部品の表面状態の影響を受けず、確実に基板端部あるいは、基板端部からはみ出した電子部品の部品端部を検出できる。したがって、基板を実装位置に一層正確に停止させることができる。

請求項６に係る基板装着位置制御方法の発明では、電子部品実装ライン中の一の電子部品実装機によって基板に装着される電子部品が基板端部から搬送方向にはみ出す場合に、はみ出し量を演算する演算工程と、後段の電子部品実装機において基板を実装位置からはみ出し量だけずれた停止位置に停止させる停止工程と、後段の電子部品実装機において電子部品の装着座標をはみ出し量に基づいて補正して電子部品を装着する補正装着工程と、を備えている。このため、後段の電子部品実装機の基板センサは、はみ出した電子部品の部品端部を検出したとき、換言すれば、基板が基準位置からはみ出し量だけ変位した位置に搬送されたときに検出信号を送出する。つまり、基準位置ではみ出し量だけ誤差を生じ、この誤差は実装位置と停止位置との間に残るが、電子部品の装着座標を補正することで誤差をキャンセルして、基板上の所定の装着座標に正確に電子部品を装着できる。

請求項１〜５では、基板に装着される電子部品が基板端部から搬送方向にはみ出して、後段の電子部品実装機において基準位置ではみ出し量だけ誤差を生じる場合に、補正により誤差をキャンセルして基板を本来の実装位置に停止させる。これに対し、請求項６では、実装位置で誤差が残ることを許容し、電子部品の装着座標を補正することで誤差をキャンセルする。これにより、所定の装着座標に正確に電子部品を装着するという、基本的な課題を解決できる。

実施形態の基板停止位置制御方法を実施する基板生産ラインの一部を説明する平面図である。 第１電子部品実装機の基板搬送装置の正面断面図である。 第１電子部品実装機の基板搬送装置の側面断面図である。 第２電子部品実装機によって基板に装着されたコネクタ部品が基板の前方端部からはみ出した場合の演算工程を例示説明する図であり、（１）は側面図、（２）は平面図である。 第３電子部品実装機で、はみ出し量を有しない通常の基板を実装位置に停止させる停止工程を例示説明する図であり、（１）は基板センサが検出信号を送出したときの基板の位置、（２）は基板が実装位置に停止した状態を示している。 第３電子部品実装機で、図４のはみ出し量を有する基板を実装位置に停止させる補正停止工程を例示説明する図であり、（１）は基板センサが検出信号を送出したときの基板の位置、（２）は基板が実装位置に停止した状態を示している。 実施形態の補正停止工程を実施しなかった場合に、基板が実装位置からずれて停止した状態を示す図である。 別の実施形態において、第３電子部品実装機で図４のはみ出し量を有する基板に行う補正装着工程を例示説明する図である。

本発明の実施形態の基板停止位置制御方法について、図１〜図６を参考にして説明する。図１は、実施形態の基板停止位置制御方法を実施する基板生産ライン１の一部を説明する平面図である。基板生産ライン１は、図略の基板供給装置、クリーム半田印刷装置２、電子部品実装ライン３、図略のリフロー装置、検査装置、および制御コンピュータ、などで構成されている。基板供給装置とクリーム半田印刷装置２との間には第１搬送装置９１が配置され、クリーム半田印刷装置２と電子部品実装ライン３との間には第２搬送装置９２が配置されて、それぞれ基板Ｋを搬送するように構成されている。

電子部品実装ライン３は、比較的小形の電子部品を実装する第１電子部品実装機４と、比較的大形の電子部品その他を実装する第２電子部品実装機５と、比較的小形の電子部品を実装する第３電子部品実装機６とが直列に配置されて構成されている。基板Ｋは、３つの実装機４、５、６を通して直線的に搬送され、所定の複数種類の電子部品が実装されるように構成されている。

第１電子部品実装機４は、基板搬送装置４１とフィーダ式部品供給装置４５と図略の部品移載装置とを備えている。図２は第１電子部品実装機４の基板搬送装置４１の正面断面図、図３は基板搬送装置４１の側面断面図である。基板搬送装置４１は、左右一対のガイドレール４１２およびコンベアベルト４２と、クランプ装置４３、基板センサ４４などにより構成されている。図２に示されるように、搬送方向正面から観て左右一対の基台４１１上に、基板Ｋの幅に対応して一対のガイドレール４１２が配設されている。一対のガイドレール４１２の対向する内側にそれぞれ、搬送方向に沿ってベルトガイド４１４が設けられている。各ガイドレール４１２に沿い、ベルトガイド４１４に案内されるように、無端環状のコンベアベルト４２が設けられている。コンベアベルト４２の上面は、基板Ｋを搬送する搬送経路を構成する。

図３に示されるように、コンベアベルト４２は、前後一対の搬送ガイドプーリ４２１、前後一対の戻しプーリ４２２、方向変換プーリ４２３、駆動プーリ４２４、及びテンション付与プーリ４２５間に巻装されている。駆動プーリ４２４は、スプライン軸４２６と一体回転されるように支持され、スプライン軸４２６はパルスモータ４２７と結合されて回転駆動される。これにより、コンベアベルト４２は輪転駆動され、その上面に基板Ｋを載置して搬送する。なお、コンベアベルト４２にはタイミングベルトを使用し、駆動プーリ４２４、前後一対の搬送ガイドプーリ４２１及び方向変換プーリ４２３には、タイミングプーリを使用する。

クランプ装置４３は、搬送する複数種の基板Ｋに対応して適宜配置される複数の支持ピン４３１が立設された台座４３２を有している。台座４３２は、複数のパイロットバー４３３により上下動可能に案内され、流体圧シリンダ４３４により上下に駆動される。そして、基板Ｋがガイドレール４１２でガイドされつつコンベアベルト４２により実装位置に搬入されると、台座４３２が上昇して支持ピン４３１が基板Ｋを上方に押し上げ、ガイドレール４１２上部に設けた係合凸部４１５との間でクランプする（図中二点鎖線で示されるＫＫ位置）ようになっている。また、基板Ｋの解放および搬出は、台座４３２を下降させ基板Ｋをコンベアベルト４２上に戻して行う。

基板センサ４４は、一方のガイドレール４１２に設けられた光ビーム射出部４４１と、他方のガイドレール４１２に設けられた光ビーム受光部４４２とで構成されている。光ビーム射出部４４１および光ビーム受光部４４２は、基板搬送装置４１の中央位置よりも少し上流側に寄った位置に、コンベアベルト４２を挟んで対向配置されている。光ビーム射出部４４１は、光ビーム受光部４４２に向けて搬送方向と直角な方向に光ビームを射出する。光ビーム受光部４４２は光ビームを受光し、受光量が規定値を下回ったタイミングで検出信号を送出する。つまり、光ビーム受光部４４２は、基板Ｋの前方端部が到達して光ビームの一部を遮ったことを検出すると検出信号を送出する。この基板センサ４４の搬送方向における取付位置は、基板Ｋを所望する実装位置ＸＺに停止制御する際の基準位置ＸＳとなる。

図１に戻り、フィーダ式部品供給装置４５は、基板搬送装置４１を挟んで両側にそれぞれ配置されている。フィーダ式部品供給装置４５は、着脱可能な多数のカセット式フィーダ４５１を有している。各カセット式フィーダ４５１には、電子部品が所定ピッチで封入された細長いテープが巻回された図略の供給リールが保持されている。この供給リールからテープが所定ピッチで引き出され、電子部品が封入状態を開封されて、図略の部品取出し部に順次送り込まれるようになっている。

図略の部品移載装置は、基板搬送装置４１の上方に配置されたＹ方向ビームおよびＸ方向レールに移動可能に保持される装着ヘッドを有している。装着ヘッドは、基板を搬送するＸ軸方向、および水平面内でＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動し、フィーダ式部品供給装置４５から電子部品を採取して実装位置ＸＺに停止された基板Ｋに装着する。装着ヘッドは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、および鉛直Ｚ方向の座標系を用いて、サーボモータにより移動制御される。また、部品移載装置は、基板Ｋ上の所定位置にある基板マークを認識するマークカメラを備えている。

第１電子部品実装機４の後段に配置された第２電子部品実装機５は、フィーダ式部品供給装置４５に加えて、基板搬送装置４１の片側にトレイ式部品供給装置５５を備えている。トレイ式部品供給装置５５では、トレイ５５１の上に比較的大型の電子部品やシールド
ケース等の部品を並べて供給する。この点以外の基板搬送装置４１や部品移載装置などの構成は第１電子部品実装機４と同様であるため、説明を省略する。また、第２電子部品実装機５の後段に配置された第３電子部品実装機６は、第１電子部品実装機４と同様であるため説明を省略する。

上述の構成において、第２電子部品実装機５で、基板Ｋの前方端部からはみ出すように電子部品を装着する場合がある。このとき、第３電子部品実装機６における基板Ｋの停止制御に本発明を実施する。つまり、第２電子部品実装機５が本発明の一の電子部品実装機に相当し、第３電子部品実装機６が一の電子部品実装機より後段の電子部品実装機に相当する。

次に、実施形態の基板停止位置制御方法の演算工程および補正停止工程について、具体例を参考にして説明する。図４は、第２電子部品実装機５によって基板Ｋ１に装着されたコネクタ部品Ｂが基板Ｋ１の前方端部Ｋｆからはみ出した場合の演算工程を例示説明する図であり、（１）は側面図、（２）は平面図である。演算工程では、図中のはみ出し量Ａ、すなわち、基板Ｋ１の前方端部Ｋｆからコネクタ部品Ｂの前方端部Ｂｆまでのはみ出し距離を演算する。詳述すると、第２電子部品実装機５でコネクタ部品Ｂを装着する際に、基板Ｋ１の後方端部ＫｒをＸ軸方向の原点Ｏとしてコネクタ部品Ｂの中心位置Ｂｃの装着座標Ｐｘを指定する。したがって、搬送方向におけるコネクタ部品Ｂの寸法をＢｘとすると、コネクタ部品Ｂの前方端部Ｂｆの座標値（Ｐｘ＋Ｂｘ／２）となる。この座標値（Ｐｘ＋Ｂｘ／２）が基板Ｋ１の搬送方向の長さＬよりも大きければ、コネクタ部品Ｂがはみ出していることになり、はみ出し量Ａは（Ｐｘ＋Ｂｘ／２−Ｌ）で演算される。

次に、はみ出し量Ａを有しない通常の基板Ｋに対する停止工程について、図５を参考にして説明する。図５は、第３電子部品実装機６で、はみ出し量Ａを有しない通常の基板Ｋを実装位置ＸＺに停止させる停止工程を例示説明する図であり、（１）は基板センサ４４が検出信号を送出したときの基板Ｋの位置、（２）は基板が実装位置ＸＺに停止した状態を示している。図中の横軸は基板搬送装置４１上の搬送方向（Ｘ軸方向）であり、基準位置ＸＳは基板センサ４４が配設された一定の位置である。また、実装位置ＸＺは、電子部品の装着動作が効率的となるように基板Ｋの前方端部Ｋｆを停止する位置である。実装位置ＸＺは、基板Ｋの種類ごとに異なる位置とすることができる。

ここで、基準位置ＸＳと実装位置ＸＺとの距離Ｄを、コンベアベルト４２の停止タイミングを定める搬送距離としておく。つまり、基板センサ４４が検出信号を送出した直後からコンベアベルト４２が距離Ｄだけ輪転駆動された瞬間が停止タイミングであり、この停止タイミングでコンベアベルト４２が停止し、基板Ｋが停止する。

第３電子部品実装機６の基板搬送装置４１が通常の基板Ｋを搬送し、図５の（１）に示されるように基板Ｋの前方端部Ｋｆが基準位置ＸＳに到達すると、基板センサ４４はこれを検出して検出信号を送出する。すると、コンベアベルト４２は、距離Ｄ相当分だけ輪転駆動された停止タイミングで停止し、図５（２）に示されるように基板Ｋの前方端部Ｋｆが正確に実装位置ＸＺに停止される。

次に、図４のはみ出し量Ａを有する基板Ｋ１に対する補正停止工程について、図６を参考にして説明する。図６は、第３電子部品実装機６で、図４のはみ出し量Ａを有する基板Ｋ１を実装位置ＸＺに停止させる補正停止工程を例示説明する図であり、（１）は基板センサ４４が検出信号を送出したときの基板Ｋ１の位置、（２）は基板が実装位置ＸＺに停止した状態を示している。図中の基準位置ＸＳは一定の位置であり、実装位置ＸＺは、基板Ｋ１の種類に基づいて定められた位置である。ここで、基板Ｋ１の搬入に先立ち、基準位置ＸＳと実装位置ＸＺとの距離Ｄにはみ出し量Ａを加算する補正を行い、コンベアベルト４２の停止タイミングを定める搬送距離としておく。

第３電子部品実装機６の基板搬送装置４１がはみ出し量Ａを有する基板Ｋ１を搬送し、図６（１）に示されるようにコネクタ部品Ｂの前方端部Ｂｆが基準位置ＸＳに到達すると、基板センサ４４はこれを検出して検出信号を送出する。この時点で、基板Ｋ１の前方端
部Ｋｆは、基準位置ＸＳよりもはみ出し量Ａだけ手前の位置にある。したがって、コンベアベルト４２は、距離Ｄにはみ出し量Ａを加算した搬送距離だけ輪転駆動された停止タイミングで停止し、基板Ｋ１は図６（２）に示されるように正確に本来の実装位置ＸＺに停止される。

補正停止工程の後、クランプ装置４３が動作して、基板Ｋ１をクランプ保持する。次に、マークカメラが基板Ｋ１上の基準マークを認識し、実装位置ＸＺを確認する。ここで、基準マークの位置に微小誤差が生じている場合には、装着する各電子部品の装着座標を微小誤差分だけ補正する。その次に、部品移載装置が動作し、微小誤差分の補正を行った正確な装着座標に対して電子部品を装着する。

仮に、はみ出し量Ａを有する基板Ｋ１に対して、コンベアベルト４２の停止タイミングを定める搬送距離の補正を実施しないと、図７に示される基板Ｋ１の停止位置となる。図７は、実施形態の補正停止工程を実施しなかった場合に、基板が実装位置ＸＺからずれて停止した状態を示す図である。補正を実施しない場合、基板Ｋ１は、図６（１）の位置から距離Ｄ相当分だけ搬送されて停止する。つまり、基板Ｋ１は、はみ出し量Ａの分だけ実装位置ＸＺの手前側で停止する。すると、マークカメラが基板Ｋ１上の基準マークを認識できなくなるおそれが生じる。この対策として、マークカメラが基準マークを探すエリアを従来よりも拡げても、誤認識のおそれを解消できない。例えば、基準マークと異なる別のマーク類や、スルーホールなどの回路パターンを本来の基準マークと誤認識してしまい、間違った装着座標の補正をしてしまうことが生じ得る。

これに対し本実施形態では、コンベアベルト４２は、距離Ｄにはみ出し量Ａを加算した搬送距離だけ輪転駆動された停止タイミングで停止するので、基板Ｋ１は正確に本来の実装位置ＸＺに停止される。このため、実装位置ＸＺの認識時に生じる誤差は、はみ出し量Ａよりも格段に小さな微小誤差程度であり、マークカメラが基準マークを誤認識することはない。したがって、各電子部品の装着座標を正確に補正して装着することができる。

さらに、光ビームを用いる基板センサ４４は、基板Ｋ，Ｋ１や電子部品（コネクタ部品Ｂ）の表面状態の影響を受けず、確実に基板の前方端部Ｋｆあるいは、はみ出した電子部品Ｂの部品端部Ｂｆを検出できる。したがって、基板Ｋ、Ｋ１を実装位置ＸＺに一層正確に停止させることができる。

また、本実施形態は、従来構成に対してセンサや画像カメラなどのハードウェアの追加を必要とせず、制御コンピュータのソフトウェアの変更で実現でき、さらに、簡単な演算式で正確にはみ出し量Ａを演算することができる。したがって、装置構成や制御ロジックは簡易でコストは低廉である。

なお、実施形態で説明した演算工程および補正停止工程を制御コンピュータに行わせることで、本発明の基板停止位置制御装置とすることができる。また、本発明は、部品実装ライン３内の電子部品実装機４、５、６に限定することなく実施可能である。例えば、部品実装ライン３の後段の検査装置が基板搬送装置を備え、所定の検査位置に基板を停止させる場合、本発明の基板停止位置制御方法を実施することができる。

次に、実装位置ＸＺで基板Ｋ１の位置の誤差を許容する別の実施形態の基板装着位置制御方法について説明する。別の実施形態においても、図４で説明した演算工程は同一であり、はみ出し量Ａを演算する。次に、はみ出し量Ａを有する基板Ｋ１に対して、第３電子部品実装機６で通常の停止工程を行い、図７に示されるように、はみ出し量Ａの分だけ実装位置ＸＺの手前側にずれて基板Ｋ１を停止させる。この停止位置の誤差は事前に予測できるので、次に説明する補正装着工程により、電子部品の装着時に誤差をキャンセルすることができる。

図８は、別の実施形態において、第３電子部品実装機６で図４のはみ出し量Ａを有する基板Ｋ１に行う補正装着工程を例示説明する図である。図示されるように、第３電子部品実装機６の部品移載装置が装着する電子部品Ｃの元の装着座標Ｃｘをはみ出し量Ａだけ減じる補正を行い、実際の装着座標（Ｃｘ−Ａ）とする。また、この補正は、電子部品の装着だけでなく、基準マーカの認識など基板Ｋ１にアクセスする全ての動作に対して実施する。これにより、基板Ｋ１上の所定の装着座標に正確に電子部品を装着するという、基本的な課題を解決できる。

１：基板生産ライン
２：クリーム半田印刷装置
３：電子部品実装ライン
４：第１電子部品実装機
４１：基板搬送装置 ４２：コンベアベルト ４３：クランプ装置
４４：基板センサ ４４１：光ビーム射出部 ４４２：光ビーム受光部
４５：：フィーダ式部品供給装置
５：第２電子部品実装機 ５５：トレイ式部品供給装置
６：第３電子部品実装機
Ｋ、Ｋ１：基板 Ｋｆ：前方端部 Ｋｒ：後方端部
Ｂ：コネクタ部品 Ｂｆ：前方端部 Ｂｃ：中心位置
Ａ：はみ出し量 ＸＳ：基準位置 ＸＺ：実装位置

Claims (6)

1. コンベアベルトにより基板を搬送経路に沿って搬送方向に搬送し、前記搬送経路の基準位置に設けられた基板センサが前記基板の前記搬送方向の基板端部を検出すると送出する検出信号に基づいて前記コンベアベルトを停止し、前記基板を前記基準位置よりも前方の実装位置に停止させる基板搬送装置と、
   前記基板に装着する複数種類の電子部品を供給する部品供給装置と、
   前記部品供給装置から前記電子部品を採取して前記搬送方向およびこれと直交する方向に移動して前記実装位置に停止された前記基板に装着する部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインにおいて、
   前記電子部品実装機によって前記基板に装着される前記電子部品が前記基板端部から前記搬送方向にはみ出すはみ出し量を演算する演算工程と、
   前記はみ出し量が発生する一の電子部品実装機より後段の電子部品実装機において、前記基板センサからの検出信号に基づく前記コンベアベルトの停止タイミングを、前記基準位置と前記実装位置との距離に前記はみ出し量を加算した搬送距離に基づき定めて、前記基板を前記実装位置に停止させる補正停止工程と、
   を備えたことを特徴とする基板停止位置制御方法。
2. 請求項１において、前記基板端部は前記基板の前記搬送方向の前方端部であることを特徴とする基板停止位置制御方法。
3. 請求項１または２において、前記演算工程は、前記基板の前記搬送方向の後方端部を原点として前記電子部品の中心位置の装着座標Ｐｘを指定し、前記搬送方向における前記電子部品の寸法をＢｘ、前記基板の長さをＬとすると、Ｌ＜（Ｐｘ＋Ｂｘ／２）のときの前記電子部品の前方へのはみ出し量を（Ｐｘ＋Ｂｘ／２−Ｌ）で演算することを特徴とする基板停止位置制御方法。
4. コンベアベルトにより基板を搬送経路に沿って搬送方向に搬送し、前記搬送経路の基準位置に設けられた基板センサが前記基板の前記搬送方向の基板端部を検出すると送出する検出信号に基づいて前記コンベアベルトを停止し、前記基板を前記基準位置よりも前方の実装位置に停止させる基板搬送装置と、
   前記基板に装着する複数種類の電子部品を供給する部品供給装置と、
   前記部品供給装置から前記電子部品を採取して前記搬送方向およびこれと直交する方向に移動して前記実装位置に停止された前記基板に装着する部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインにおいて、
   前記電子部品実装機によって前記基板に装着される前記電子部品が前記基板端部から前記搬送方向にはみ出すはみ出し量を演算する演算手段と、
   前記はみ出し量が発生する一の電子部品実装機より後段の電子部品実装機において、前記基板センサからの検出信号に基づく前記コンベアベルトの停止タイミングを、前記基準位置と前記実装位置との距離に前記はみ出し量を加算した搬送距離に基づき定めて、前記基板を前記実装位置に停止させる補正停止手段と、
   を備えたことを特徴とする基板停止位置制御装置。
5. 請求項４において、前記基板センサは、前記搬送方向と直角な方向に光ビームを射出する光ビーム射出部と、前記光ビーム射出部と前記搬送経路を挟んで対向し前記光ビームを受光して前記検出信号を送出する光ビーム受光部とを備えたことを特徴とする基板停止位置制御装置。
6. コンベアベルトにより基板を搬送経路に沿って搬送方向に搬送し、前記搬送経路の基準位置に設けられた基板センサが前記基板の前記搬送方向の基板端部を検出すると送出する検出信号に基づいて前記コンベアベルトを停止し、前記基板を前記基準位置よりも前方の実装位置に停止させる基板搬送装置と、
   前記基板に装着する複数種類の電子部品を供給する部品供給装置と、
   前記部品供給装置から前記電子部品を採取して前記搬送方向およびこれと直交する方向に移動して前記実装位置に停止された前記基板に装着する部品移載装置とを備えた電子部品実装機が複数段直列に配置された電子部品実装ラインにおいて、
   前記電子部品実装機によって前記基板に装着される前記電子部品が前記基板端部から前記搬送方向にはみ出すはみ出し量を演算する演算工程と、
   前記はみ出し量が発生する一の電子部品実装機より後段の電子部品実装機において、前記基板センサからの検出信号に基づいて、前記基板を前記実装位置から前記はみ出し量だけずれた停止位置に停止させる停止工程と、
   前記後段の電子部品実装機において、前記電子部品の装着座標を前記はみ出し量に基づいて補正して前記電子部品を装着する補正装着工程と、
   を備えたことを特徴とする基板装着位置制御方法。

Images