JP5955059B2

JP5955059B2 - 基板組立装置

Info

Publication number: JP5955059B2
Application number: JP2012083226A
Authority: JP
Inventors: 聖人内田; 俊明和田; 長谷川　正彦; 正彦長谷川
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP2013214569A

Description

本発明は、基板を上流側装置より受け継いで搬送装置により基板位置決め部に搬送し、この位置決め部において当該基板上の所定位置に所定作業を行う基板組立装置に関する。

かかる従来の基板組立装置である電子部品装着装置は、例えば特許文献１等に開示されている。

そして、電子部品装着装置の運転時、基板が基板搬送装置により搬入路を通過して位置決め位置に搬送され、位置決め位置にて位置決めされ、電子部品が基板上に装着される。そして、装着作業が終了した基板は、位置決め位置から搬出路を通過して下流の基板組立装置へ搬出される。

特開２００９−２４６２８４号公報

上述したように、基板が基板搬送装置により搬送されるとき、例えば搬入路から地位決め位置に搬送される基板、基板位置決め部を搬送される基板、或いは基板位置決め部から搬出路に搬送される基板が、搬送の途中で例えば傾き搬送路を形成するコンベア上で引っ掛かり、所定に位置まで到達しなかった場合には、基板検出センサが基板を検出せず、例えば装置に設けられたモニタに基板の搬送異常の発生が表示されたが、表示を見た作業者は、基板搬送装置のどの位置で搬送異常が発生したか、また、どの基板に搬送異常が発生したか、また、搬送異常が発生した基板を所定の位置まで戻すときにその基板をどの位置まで戻せばよいか判断することが難しく、搬送異常を解消することが難しかった。

そこで本発明は、基板の搬送異常が発生したとき、基板の搬送装置のどの位置に基板が停止しているか、搬送異常が発生し停止している基板をどの位置まで戻せばよいか等を作業者が容易に知り、搬送異常を容易に解消ことができる基板組立装置を提供することを目的とする。

このため、本発明は基板を搬送する搬送装置の位置決め部において当該基板上の所定位置に所定作業を行う基板組立装置において、前記基板搬送装置で前記基板の搬送異常が発生したときに、搬送されている基板が停止している位置と、搬送されている基板を戻す位置とを表示する表示装置を備え、前記搬送装置は搬送途中の前記基板を検出する複数の基板検出センサと、前記基板検出センサの基板検出結果に基づいて、搬送中の基板の位置を把握し、基板の搬送異常が発生したときには、前記基板が停止している位置を判断し、この位置を前記表示装置に表示されている第１の基板搬送路に表示させると共に、搬送途中の前記基板を戻す位置を前記表示装置に前記第１の基板搬送路と並んで表示されている第２の基板搬送路に表示させる制御装置とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、基板の搬送装置のどの位置に基板が停止しているか、搬送異常が発生し停止している基板をどの位置まで戻せばよいか等を作業者が容易に知り、搬送異常を容易に解消ことができ基板組立装置を提供する。

電子部品装着装置の平面図である。電子部品装着装置の基板搬送装置の概略平面図である。電子部品装着装置の制御ブロック図である。基板搬送装置に搬送異常が発生したときのフローチャート図である。表示装置（モニタ）に表示された復帰案内画面の図である。電子部品装着装置の基板搬送装置の概略平面図である。表示装置（モニタ）に表示された復帰案内画面の図である。

以下、図１及び図２に基づいて本発明の実施形態について説明する。

図１は基板組立装置としての電子部品装着装置１の平面図、図２は後述する基板搬送装置の概略説明図であり、電子部品装着装置１の装置本体２上の前部及び後部の４つのブロックに第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃと、第２部品供給装置３Ｄとが併設されている。前記第１部品供給装置３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、並んで載置された複数の例えばテープに所定間隔毎に電子部品を収納した部品供給ユニット５を備え、部品供給側の先端部が被装着部材であるプリント基板Ｐの搬送路に臨むように装置本体２に連結具（図示せず）を介して着脱可能に配設され、連結具を解除し把手（図示せず）を引くと下面に設けられたキャスタによりカート台が移動できる構成である。

なお、電子部品が装着される被装着部材はプリント基板に限定されるものではなく、例えば、フレキシブル基板などでもよい。

そして、対向する前記第１部品供給装置３Ａ及び３Ｂと、第１部品供給装置３Ｃ及び第２部品供給装置３Ｄの間には、基板搬送装置９０が設けられ、それぞれが基板搬送用の例えばサーボモータ等のコンベアモータ７０（図３参照）を備えた供給コンベア７１、上流側と下流側との2つの位置決め位置７２、７３を有した位置決め部８（コンベアを有する）及び排出コンベア７４が設けられている。尚、図３においては、複数のコンベアモータのうち１つのコンベアモータ９１のみ記載している。前記供給コンベア７１は上流側装置より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部８に搬送し、位置決め部８で図示しない位置決め機構により位置決めされた基板Ｐ上に電子部品が装着され、その後、基板Ｐは排出コンベア７４に搬送され、その後下流側装置に搬送される。また、供給コンベア７１、位置決め位置７２、７３及び排出コンベア７４には基板の有無を検出する基板検出センサ９１〜９８（図２及び図３参照）が設けられている。尚、図３においては、複数の基板センサ９１〜９８のうち１つの基板検出センサ９１のみ記載している。

そして、Ｙ方向リニアモータ６１（図３参照）の駆動によりガイドレール９に沿ってＹ方向にビーム１０が移動する構成であり、各ビーム１０にはＸ方向リニアモータ６２（図３参照）の駆動によりＸ方向に移動する装着ヘッド６が設けられる。また、装着ヘッド６には、電子部品を吸着して取り出し、保持する保持部材としての吸着ノズル７が設けられる。そして、吸着ノズル７は、上下軸モータ６３及びθ軸モータ６４（図３参照）により上下動が可能で、且つ回転可能である。なお、保持部材としては、吸着ノズル７の他に、例えば電子部品を掴んで取り出す機構を備えた把持部材などでもよい。

４はプリント基板Ｐの位置確認用の認識マークを撮像するときなどに使用される基板認識カメラで、各装着ヘッド６に搭載されている。１２は前記装置本体２に前記装着ヘッド６に対応して設けられる部品認識カメラで、部品供給装置３から吸着ノズル７に吸着され取り出され保持された電子部品を撮像して、認識処理装置５３により吸着ノズル７に対する電子部品の位置が認識処理される。

次に、図３の制御ブロック図について説明する。電子部品装着装置１には、本装着装置１を統括制御する制御装置としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）５０と、ＣＰＵ５０にバスラインを介して接続されるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）５１及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）５２が備えられている。そして、ＣＰＵ５０はＲＡＭ５１に記憶されたデータに基づいて、ＲＯＭ５２に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、ＣＰＵ５０は、インターフェース５４及び駆動回路５７を介してＹ方向リニアモータ６１、Ｘ方向リニアモータ６２、上下軸モータ６３、θ軸モータ６４及びコンベアモータ７０等の駆動を制御すると共に各部品供給ユニット５を制御する。

ＲＡＭ５１には、部品装着に係るプリント基板Ｐの種類毎に装着データ（以下、パターンプログラムデータという。）が記憶されている。このパターンプログラムデータは、電子部品の装着順序毎（ステップ番号毎）のプリント基板Ｐでの装着位置毎のＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、各部品供給ユニット５の配置番号情報等から構成されている。

また、ＲＡＭ５１には、各プリント基板Ｐの種類毎に前記各部品供給ユニット５の部品供給ユニット配置番号（レーン番号）及び上下２段のいずれのマガジン内のトレイの配置番号（段の番号）に対応した各電子部品の種類（部品ＩＤ）の情報、即ち部品配置情報が格納されており、この部品配置情報は前記カート台上のどの位置（レーン）にどの部品供給ユニット５を搭載するかに係るデータ及びどのマガジン内のどの位置（段）にどのトレイを載置するかのデータである。

また、ＲＡＭ５１には、各電子部品の例えば部品ＩＤ毎（或いは部品種毎）に電子部品の寸法、形状、特徴等に関する部品ライブラリデータが格納されている。

以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、２枚のプリント基板Ｐ、Ｐが図示しないコンベアにより上流装置より供給コンベア９１を介して位置決め部８に搬送され、位置決め機構により位置決め固定される。

次に、プリント基板Ｐ、Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び各部品供給ユニットの配置番号等が指定された装着データに従い、装着順序に従い電子部品の部品種に対応した各吸着ノズル７が装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニットから吸着して取出す。

即ち、Ｙ方向はＹ軸モータが駆動して一対のガイド９に沿ってビーム１０が移動し、Ｘ方向はＸ軸モータが駆動して各装着ヘッド６が衝突することなく移動し、順次装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット上方に位置するよう移動する。

そして、既に所定の供給ユニットは駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、一方の装着ヘッド６の選択された吸着ノズル７が上下軸モータ６３により下降して電子部品を吸着し取出し、次に吸着ノズル７は上昇すると共に他方の装着ヘッド６の吸着ノズル７が次に装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット上方に移動し、同じく前記ノズル７が下降して電子部品を吸着し取出す。

更に、前述したように、各装着ヘッド６を水平方向に移動させ、位置決め部４上のプリント基板Ｐ上方に移動し、各装着ヘッド６の各吸着ノズル７を下降させてプリント基板Ｐ上にそれぞれ電子部品を装着する。

以下、プリント基板が搬送されるときに搬送異常が発生したときの動作について、図２、図３、更に図４に記載のフローチャート及び図５に記載のモニタ５５の画面表示に基づいて説明する。

上述したように、図２に矢印１１１で示したように、２枚のプリント基板Ｐ、Ｐが連続してコンベアにより上流装置より供給コンベア９１を介して位置決め部８に搬送されているとき、後続のプリント基板Ｐが基板検出センサ９２により検出されなくなった後、位置決め部８を移動中のプリント基板Ｐ、Ｐの双方、或いは何れか一方が位置決め部８の途中で例えば傾き、基板搬送装置９０の途中、例えば、位置決め部８の途中で停止して、所定の停止位置に到達しなく、プリント基板Ｐ、Ｐの搬送が開始されていから所定の時間内に基板検出センサ９４と９６との双方、又は基板検出センサ９４或いは９６がプリント基板を検出しなかったときには、プリント基板Ｐ、Ｐの双方、或いは何れか一方が位置決め部８の途中で停止し、基板搬送異常が発生したとＣＰＵ５０は判定し（ステップＳ１）、図５に示した復帰案内画面１００を自動的にモニタ５５に表示する（ステップＳ２）。

復帰案内画面１００には、「搬送リカバリ案内」と表示され、また、作業者へのリカバリの案内である「基板を上の図の位置から下の図の対応した位置に移動させてください」と表示される。更に、復帰案内画面の中央部には、基板搬装置においてプリント基板Ｐ、Ｐが停止しているであろう位置を示す第１の基板搬送路１０１と、基板搬送装置において異常停止したプリント基板Ｐ、Ｐを戻す位置を示す第２の基板搬送路１０２とが模式的に表示される。図４に示したように、２枚のプリント基板Ｐ、Ｐが搬送されているときには、第１及び第２の基板搬送路１０１、１０２に、上流側及び下流側のプリント基板Ｐ、Ｐそれぞれの同じ基板番号「１」及び「２」が表示される。

また、電子部品装着装置１の基板搬送装置と同様に、供給コンベア７１、位置決め部８及び排出コンベア７４と、基板検出センサ９１〜９８が表示される。このように、復帰案内画面には、第１の基板搬送路１０１のところに、基板搬装置においてプリント基板Ｐ、Ｐが停止しているであろう位置が表示され、第２の基板搬送路１０２のところに、基板搬送装置において異常停止したプリント基板Ｐ、Ｐを戻す位置が表示されるので、作業者は、それぞれの位置を同時に把握することができ、その後の基板搬送の異常を解消する作業を速やかに行うことができる。

更に、復帰案内画面１００の下部には、基板取除ボタン１０４、完了ボタン１０５、手動復帰ボタン１０６及び自動復帰ボタン１０７が設けられている。

また、電子部品装着装置１に発生した異常が、基板搬送についてのものでない場合には、モニタ５５に通常の異常画面が表示される（ステップＳ３）。

なお、図４に示した復帰案内画面が表示されているので、作業者はプリント基板Ｐの停止位置を確認する必要はない。

上述した復帰案内画面１００を作業者が確認し、基板搬送の異常を解消する、即ち、復帰させるとき、復帰方法として「自動復帰」を選択して自動復帰ボタン１０７を押すと（ステップＳ４）、ＣＰＵ５０からの信号により、コンベアモータ７０が動き、供給コンベア７１及び位置決め部８のコンベアによりプリント基板Ｐ、Ｐが、図２に矢印１１２で示したように指定位置へ移動する（ステップＳ５）。そして、各プリント基板を戻す位置（指定位置）、即ち、復帰案内画面１００の第２の基板搬送路１０２に表示された各プリント基板Ｐ、Ｐの位置であり、搬送異常が発生したときに各プリント基板の移動開始した位置に各プリント基板Ｐ、Ｐが戻り、基板検出センサ９１、９３が所定の時間内にプリント基板Ｐ、Ｐを検出すると、ＣＰＵ５０は復帰が成功したと判断する（ステップＳ６）。

また、各プリント基板が戻す位置（指定位置）まで戻らなかったときには、プリント基板の搬送時に一端消えたプリント基板Ｐ、Ｐが再表示され、更に、自動復帰ボタン１０７を作業者が押しても、自動選択はできなく、自動復帰はできないようになる（ステップＳ７）。

作業者が自動復帰が行われたことを確認し、完了ボタン１０５を押すと（ステップＳ８）、ＣＰＵ５０は、基板位置を確認するか否かを判断する。ここで、自動復帰がされたときには、基板位置の確認はしないと判断し（ステップＳ９）、復帰案内画面１００が解除され、生産運転が可能になると共に、通常の運転可能画面が表示される（ステップＳ１０）。

また、上述したステップＳ４で、復帰方法として「自動復帰」を選択せずに、復帰方法として作業者（オペレータ）の手動による基板の「取り除き」が選択され（ステップＳ１１）、手動復帰ボタン１０６が押されてときには、作業者によるプリント基板Ｐ、Ｐの手動による移動が可能になり、作業者は各プリント基板Ｐ、Ｐを移動させ、元の位置に戻す（ステップＳ１２）。このとき、復帰案内画面には、第１の基板搬送路１０１のところに、基板搬装置においてプリント基板Ｐ、Ｐが停止しているであろう位置が表示され、第２の基板搬送路１０２のところに、基板搬送装置において異常停止したプリント基板Ｐ、Ｐを戻す位置が表示されるので、作業者は、それぞれの位置を同時に把握することができ、速やかに各プリント基板Ｐ、Ｐを元の位置に戻すことができる。

このように、各プリント基板が戻され、作業者が復帰案内画面１００の完了ボタン１０５を押すと、ＣＰＵ５０は、基板位置を確認すると判断し（ステップＳ９）、次に、戻されたプリント基板Ｐ、Ｐの位置が正しいか否かをＣＰＵ５０は判定する（ステップＳ１４）。このとき、基板検出センサ９１、９２、９３及び９４による基板の有無検出結果に基づいて、基板の位置が正常だと判断すると、復帰案内画面１００が解除され、生産運転が可能になると共に、通常の運転可能画面が表示される（ステップＳ１０）。

上述したステップＳ１１で、プリント基板Ｐ、Ｐの位置が正しくないと判定されると、上述したステップ２に戻り、復帰案内画面１００が継続して表示される。

以下、プリント基板が搬送されるときに、上述した搬送異常とは異なる位置でプリント基板Ｐ、Ｐが停止し、搬送異常が発生したときのモニタ５５の画面表示について、図６及び図７に記載のモニタ５５の画面表示に基づいて説明する。

２枚のプリント基板Ｐ、Ｐが連続してコンベアにより上流装置より供給コンベア９１を介して位置決め部８に搬送されているとき、基板搬送装置９０の途中で引っ掛かかり、例えばプリント基板Ｐ、Ｐの搬送が開始されていから所定の時間しても各プリント基板Ｐ、Ｐを基板検出センサ９２、９３、９４、９５が検出しているときには、ＣＰＵ５０は、図６に示したように、プリント基板Ｐ、Ｐが搬入コンベア７１と位置決め部８の途中で停止し、基板搬送異常が発生したと判定し、図７に示した復帰案内画面１００を自動的にモニタ５５に表示する。

復帰案内画面１００には、上述したときと同様に、「搬送リカバリ案内」と表示され、また、作業者へのリカバリの案内である「基板を上の図の位置から下の図の対応した位置に移動させてください」と表示される。更に、復帰案内画面の中央部には、基板搬装置においてプリント基板Ｐ、Ｐが停止しているであろう位置を示す第１の基板搬送路１０１と、基板搬送装置において異常停止したプリント基板Ｐ、Ｐを戻す位置を示す第２の基板搬送路１０２とが模式的に表示される。そして、第１及び第２の基板搬送路１０１、１０２に、上流側及び下流側のプリント基板Ｐ、Ｐそれぞれの同じ基板番号「１」及び「２」が表示される。

このように、復帰案内画面には、上述した異常発生時のように、第１の基板搬送路１０１のところに、基板搬装置においてプリント基板Ｐ、Ｐが停止しているであろう位置が表示され、第２の基板搬送路１０２のところに、基板搬送装置において異常停止したプリント基板Ｐ、Ｐを戻す位置が表示されるので、作業者は、それぞれの位置を同時に把握することができ、その後の基板搬送の異常を解消する作業を速やかに行うことができる。

なお、プリント基板を１枚づつ搬送しているときにおいても、基板搬送において異常が発生したときには、復帰案内画面１００には、上述したときと同様に、「搬送リカバリ案内」と表示され、基板搬装置９０においてプリント基板が停止しているであろう位置と異常停止したプリント基板を戻す位置とが模式的に表示されるので、作業者は、それぞれの位置を同時に把握することができ、その後の基板搬送の異常を解消する作業を速やかに行うことができる。

また、本願発明は、電子部品装着装置に限定されるものではなく、例えば、基板搬送装置を備え、プリント基板等の面に半田等を印刷する印刷機等においても同様の作用効果を得ることができる。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１電子部品装着装置（基板組立装置）
５０ＣＰＵ（制御装置）
５５モニタ（表示装置）
９０基板搬送装置
１００復帰案内画面
１０１第１の基板搬送路
１０２第１の基板搬送路
Ｐプリント基板

Claims

基板を搬送する搬送装置の位置決め部において当該基板上の所定位置に所定作業を行う基板組立装置において、前記基板搬送装置で前記基板の搬送異常が発生したときに、搬送されている基板が停止している位置と、搬送されている基板を戻す位置とを表示する表示装置を備え、
前記搬送装置は搬送途中の前記基板を検出する複数の基板検出センサと、前記基板検出センサの基板検出結果に基づいて、搬送中の基板の位置を把握し、基板の搬送異常が発生したときには、前記基板が停止している位置を判断し、この位置を前記表示装置に表示されている第１の基板搬送路に表示させると共に、搬送途中の前記基板を戻す位置を前記表示装置に前記第１の基板搬送路と並んで表示されている第２の基板搬送路に表示させる制御装置とを備えたことを特徴とする基板組立装置。