JP5767918B2 - 電子部品実装機および電子部品実装方法 - Google Patents
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Description
(A)基板が、一旦解放され、再び位置決めされている状態。
(B)基板が、解放されておらず、中断前から継続して位置決めされている状態。
(A)基板が、一旦解放され、再び位置決めされている状態。
(B)基板が、解放されておらず、中断前から継続して位置決めされている状態。
まず、本実施形態の電子部品実装機について説明する。図1に、本実施形態の電子部品実装機が配置された生産ラインの模式図を示す。図1に示すように、生産ライン9は、上位制御装置90と、複数の電子部品実装機1と、基板外観検査機91と、リフロー炉92と、を備えている。複数の電子部品実装機1と、基板外観検査機91と、リフロー炉92と、は左右方向(基板の搬送方向)に並んでいる。複数の電子部品実装機1は、基板のはんだ部に、段階的に電子部品を装着する。基板外観検査機91は、基板に対する電子部品の装着状態を検査する。リフロー炉92は、基板を加熱、冷却することにより、はんだ部を溶融、固化させる。つまり、はんだ部を介して、基板に電子部品を接続する。上位制御装置90は、電子部品実装機1、基板外観検査機91、リフロー炉92を総合的に制御している。
次に、本実施形態の電子部品実装方法について説明する。以下に説明する電子部品実装方法は、図1に示す全ての電子部品実装機1において、各々実行される。図5に、本実施形態の電子部品実装方法のフローチャートを示す。
ステップ1、ステップ2においては、基板8の位置決めを行う。具体的には、各電子部品実装機1において、まず、図2、図3に示すように、制御装置7が搬送モータ303を駆動し、一対のコンベアベルト302を回転させる。そして、基板8を電子部品実装機1に搬入する。続いて、制御装置7が昇降モータ353を駆動し、図4に示すバックアップテーブル350を上昇させる。そして、多数のバックアップピン351により、一対のコンベアベルト302から、基板8を持ち上げる。それから、多数のバックアップピン351と、一対のクランプ片352と、の間に、基板8を挟持、固定する。つまり、基板8の位置決めを行う。
図1に示す全ての電子部品実装機1の中で、図6に示すはんだマークm1、m2に電子部品Pを装着するのは、最下流側(基板外観検査機91の上流側)の電子部品実装機1だけである。残りの電子部品実装機1においては、はんだマークm1、m2に電子部品Pを装着しない。
図3に示す制御装置7が「YES」を選択した場合(最下流側の電子部品実装機1の場合)は、ステップ4を実行する。ステップ4は、本発明の「第一ランドマーク位置取得ステップ」の概念に含まれる。本ステップにおいては、図6に示すランドマークM1、M2の位置に関するデータを取得する。すなわち、位置決めされた基板8の位置を確認する。
ステップ5は、本発明の「はんだマーク位置取得ステップ」の概念に含まれる。本ステップにおいては、図6に示すはんだマークm1、m2の位置に関するデータを取得する。すなわち、位置決めされた基板8の位置を確認する。
ステップ6は、本発明の「ずれ量算出ステップ」の概念に含まれる。電子部品実装機1は、原則として、図6に示すはんだマークm1、m2を基準に、基板8に電子部品Pを装着する(はんだマークモード)。しかしながら、例外的に、後述するステップ12(ランドマークモード)においては、ランドマークM1、M2基準のはんだマークm1、m2の位置を基準に、基板8に電子部品Pを装着する。ステップ12に対応すべく、本ステップにおいては、図3に示す制御装置7が、ランドマークM1、M2基準のはんだマークm1、m2の位置に関するデータを、記憶部702に格納する。
ステップ7は、本発明の「はんだマークモード」の概念に含まれる。本ステップにおいては、図2、図3に示すように、制御装置7がX軸モータ314、Y軸モータ315、Z軸モータ321、θ軸モータ322を適宜駆動し、テープフィーダ40から基板8まで、電子部品Pを搬送する。そして、基板8の所定の装着座標に、電子部品Pを装着する。
以下のステップ8〜ステップ12は、生産の途中で、基板8が、一旦電子部品実装機1から取り外され、再度電子部品実装機1に取り付けられる場合に実行される。言い換えると、電子部品Pの装着の基準点を、認識し直す必要がある場合に実行される。逆に言えば、順調に生産が進行する場合は、ステップ8〜ステップ12は実行されない。ステップ7のはんだマークモードにより、全ての電子部品Pが基板8に装着される。
ステップ9、ステップ10においては、生産を再開する。すなわち、図2に示すように、作業者は、機外にて検査した基板8を、再び一対のコンベアベルト302に架設する。ステップ2と同様の手順により、図3に示す制御装置7は、多数のバックアップピン351と、一対のクランプ片352と、を用いて、基板8を挟持、固定する。
ステップ10において再固定された基板8の位置と、ステップ2において最初に固定された基板8の位置と、はずれている場合が多い。このため、電子部品Pを基板8に装着するためには、再度、電子部品Pの装着の基準点を、認識し直す必要がある。すなわち、位置決めされた基板8の位置を再確認する必要がある。
ステップ12は、本発明の「ランドマークモード」の概念に含まれる。図3に示す制御装置7は、ステップ6において、ランドマークM1、M2基準のはんだマークm1、m2の位置に関するデータを取得済みである。また、ステップ11において、ランドマークM1、M2の位置に関するデータを取得済みである。このため、制御装置7は、これらのデータを基に、はんだマークm1、m2の位置を復元することができる。本ステップにおいては、復元されたはんだマークm1、m2の位置を基準に、電子部品Pの装着座標を設定する。具体的には、ステップ7と同様の手順により、基板8の所定の装着座標に、電子部品Pを装着する。
ステップ13、ステップ14においては、全ての電子部品Pが装着された基板8を、電子部品実装機1から払い出す。具体的には、まず、図2、図3に示すように、制御装置7が昇降モータ353を駆動し、図4に示すバックアップテーブル350を下降させる。そして、多数のバックアップピン351から一対のコンベアベルト302に、基板8を引き渡す。続いて、制御装置7が搬送モータ303を駆動し、一対のコンベアベルト302を回転させる。そして、基板8を搬出する。図1に示すように、搬出された基板8は、基板外観検査機91、リフロー炉92を通過する。
ステップ3において、図3に示す制御装置7が「NO」を選択した場合(最下流側以外の電子部品実装機1の場合)は、ステップ15を実行する。本ステップにおいては、図6に示すはんだマークm1、m2の位置に関するデータを取得する。すなわち、位置決めされた基板8の位置を確認する。
ステップ16は、本発明の「はんだマークモード」の概念に含まれる。本ステップにおいては、ステップ7と同様の手順により、ステップ15において取得したはんだマークm1、m2の位置を基準に、基板8の所定の装着座標に、電子部品Pを装着する。
以下のステップ17〜ステップ21は、生産の途中で、基板8が、一旦電子部品実装機1から取り外され、再度電子部品実装機1に取り付けられる場合に実行される。言い換えると、電子部品Pの装着の基準点を、認識し直す必要がある場合に実行される。逆に言えば、順調に生産が進行する場合は、ステップ17〜ステップ21は実行されない。ステップ16のはんだマークモードにより、全ての電子部品Pが基板8に装着される。
ステップ19において再固定された基板8の位置と、ステップ2において最初に固定された基板8の位置と、はずれている場合が多い。このため、電子部品Pを基板8に装着するためには、再度、電子部品Pの装着の基準点を、認識し直す必要がある。すなわち、位置決めされた基板8の位置を再確認する必要がある。
ステップ21は、本発明の「はんだマークモード」の概念に含まれる。本ステップにおいては、ステップ16と同様の手順により、ステップ20において取得したはんだマークm1、m2の位置を基準に、基板8の所定の装着座標に、電子部品Pを装着する。
ステップ22、ステップ23においては、ステップ13、ステップ14と同様の手順により、基板8を解放し、搬出する。図1に示すように、搬出された基板8は、下流側の電子部品実装機1に引き渡される。
次に、本実施形態の電子部品実装機1および電子部品実装方法の作用効果について説明する。本実施形態の電子部品実装機1および電子部品実装方法は、図5のステップ7、ステップ16、ステップ21に示すはんだマークモードと、ステップ12に示すランドマークモードと、に切り替え可能である。図6、図7に示すはんだマークm1、m2に電子部品Pを装着しない場合は、はんだマークモードを実行する。一方、はんだマークm1、m2に電子部品Pを装着した場合は、ランドマークモードを実行する。すなわち、はんだマークm1、m2として選択されたはんだ部81に電子部品Pが既に装着済みの場合は、少なくともランドマークM1、M2(電子部品Pが装着されない)を基準に、電子部品Pを基板に装着する。このように、本実施形態の電子部品実装機1によると、はんだマークm1、m2上の電子部品Pの有無に応じて、はんだマークm1、m2とランドマークM1、M2とを使い分けて電子部品Pを装着することができる。このため、はんだマークm1、m2の認識が困難であっても、基板8に電子部品Pを装着することができる。
以上、本発明の電子部品実装機および電子部品実装方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
30:搬送装置、31:XYロボット、32:装着ヘッド、33:撮像装置、34:基部、35:クランプ装置、36:デバイスパレット、40:テープフィーダ、70:コンピュータ、80:配線パターン、81:はんだ部、90:上位制御装置、91:基板外観検査機、92:リフロー炉。
300:固定壁部、301:可動壁部、302:コンベアベルト、303:搬送モータ、310:X軸ガイドレール、311:X軸スライド、312:Y軸ガイドレール、313:Y軸スライド、314:X軸モータ、315:Y軸モータ、320:吸着ノズル、321:Z軸モータ、322:θ軸モータ、340:Y軸ガイドレール、350:バックアップテーブル、351:バックアップピン、352:クランプ片、353:昇降モータ、700:入出力インターフェイス、701:演算部、702:記憶部、800:ランド部。
M1:ランドマーク、M2:ランドマーク、P:電子部品、m1:はんだマーク、m2:はんだマーク。
Claims (8)
- 複数のランド部と、複数の該ランド部に印刷される複数のはんだ部と、複数の該ランド部と同一の座標系のランドマークと、複数の該はんだ部と同一の座標系のはんだマークと、を有する位置決めされた基板に、電子部品を装着する電子部品実装機であって、
前記はんだマークは、複数の前記はんだ部の中から選択され、
前記基板に対して該はんだマークの位置を基準に前記電子部品を装着するはんだマークモードと、該基板に対して少なくとも前記ランドマークの位置を基準に該電子部品を装着するランドマークモードと、に切り替え可能であり、
位置決めされた該基板の位置の確認時に、該はんだマークに該電子部品が装着されていない場合、該はんだマークモードを実行し、
該はんだマークに該電子部品が装着済みの場合、該ランドマークモードを実行することを特徴とする電子部品実装機。 - 前記はんだマークに前記電子部品が装着された前記基板への、該電子部品の装着処理が中断され、再開された場合に、前記ランドマークモードを実行する請求項1に記載の電子部品実装機。
- 前記装着処理が中断され、再開されるまでの間に、前記基板が一旦解放され再び位置決めされた可能性がある場合に、前記ランドマークモードを実行する請求項2に記載の電子部品実装機。
- 前記基板を位置決め、解放可能なクランプ装置と、該クランプ装置に位置決めされた該基板の前記ランドマーク、前記はんだマークを撮像可能な撮像装置と、該クランプ装置に位置決めされた該基板に前記電子部品を装着する吸着ノズルと、該クランプ装置、該撮像装置、該吸着ノズルを制御する制御装置と、を備え、
該制御装置は、前記ランドマークモードを実行する場合、該ランドマークモードの前に、前記装着処理が中断される前の該ランドマークの位置を該撮像装置を用いて取得する第一ランドマーク位置取得ステップと、該装着処理が中断される前の該はんだマークの位置を該撮像装置を用いて取得するはんだマーク位置取得ステップと、該ランドマークの位置と該はんだマークの位置とのずれ量を算出するずれ量算出ステップと、該装着処理が再開された後の該ランドマークの位置を該撮像装置を用いて取得する第二ランドマーク位置取得ステップと、を実行し、
該ランドマークモードにおいては、該第二ランドマーク位置取得ステップで取得した該ランドマークの位置と、該ずれ量算出ステップで算出した該ずれ量と、を基準に、該吸着ノズルを用いて該電子部品を装着する請求項2または請求項3に記載の電子部品実装機。 - 複数のランド部と、複数の該ランド部に印刷される複数のはんだ部と、複数の該ランド部と同一の座標系のランドマークと、複数の該はんだ部と同一の座標系のはんだマークと、を有する位置決めされた基板に、電子部品を装着する電子部品実装方法であって、
前記はんだマークは、複数の前記はんだ部の中から選択され、
前記基板に対して該はんだマークの位置を基準に前記電子部品を装着するはんだマークモードと、該基板に対して少なくとも前記ランドマークの位置を基準に該電子部品を装着するランドマークモードと、に切り替え可能であり、
位置決めされた該基板の位置の確認時に、該はんだマークに該電子部品が装着されていない場合、該はんだマークモードを実行し、
該はんだマークに該電子部品が装着済みの場合、該ランドマークモードを実行することを特徴とする電子部品実装方法。 - 前記はんだマークに前記電子部品が装着された前記基板への、該電子部品の装着処理が中断され、再開された場合に、前記ランドマークモードを実行する請求項5に記載の電子部品実装方法。
- 前記装着処理が中断され、再開されるまでの間に、前記基板が一旦解放され再び位置決めされた可能性がある場合に、前記ランドマークモードを実行する請求項6に記載の電子部品実装方法。
- 前記ランドマークモードを実行する場合、該ランドマークモードの前に、前記装着処理が中断される前の前記ランドマークの位置を取得する第一ランドマーク位置取得ステップと、該装着処理が中断される前の前記はんだマークの位置を取得するはんだマーク位置取得ステップと、該ランドマークの位置と該はんだマークの位置とのずれ量を算出するずれ量算出ステップと、該装着処理が再開された後の該ランドマークの位置を取得する第二ランドマーク位置取得ステップと、を実行し、
該ランドマークモードにおいては、該第二ランドマーク位置取得ステップで取得した該ランドマークの位置と、該ずれ量算出ステップで算出した該ずれ量と、を基準に該電子部品を装着する請求項6または請求項7に記載の電子部品実装方法。
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