JP6320742B2 - 表面実装システム - Google Patents

Description

本発明は、表面実装システムに関する。

例えば、基板に電子部品を実装する表面実装装置を複数、同一ライン上に配列し、各表面実装装置によって基板に電子部品を実装することで実装基板を生産する表面実装システムが知られている（例えば特許文献１参照）。
ここで、各基板にはその基板の種類を表面実装装置に認識させるため、例えば二次元バーコードなどの基板ＩＤが設けられている。表面実装装置は、基板ＩＤを認識し基板の種類を特定することによって、当該基板に対応した部品搭載プログラムを読み出して実行するようになっている。
また、基板ＩＤの位置は、同一種の基板であっても異なる場合もあるため、各表面実装装置では、まず基板ＩＤの位置を検知し、その後基板ＩＤを読み取るようになっている。

特開２０１１−６６０６３号公報

しかしながら、基板ＩＤの位置の検知は、同一ライン上にある全ての表面実装装置で行われるものであり、生産ラインが長ければ長いほどそれだけタクトタイムが長期化してしまうのが実状である。
このため本発明の課題は、基板ＩＤの位置の検知回数を削減することで、タクトタイムの短縮化を図ることである。

請求項１記載の発明は、
基板に電子部品を実装するため、同一ライン上に配列された複数の表面実装装置と、前記複数の表面実装装置を制御する制御装置と、を有する表面実装システムにおいて、
前記表面実装装置には、
前記基板の種類を特定するため、前記基板に設けられた識別情報を検知する識別情報検知部と、
前記基板上で前記識別情報検知部を移動させる移動部と、
前記移動部によって前記基板上の複数の所定位置に前記識別情報検知部を移動させて前記識別情報の座標位置を特定する座標位置特定部と、を備え、
前記制御装置は、
最上流の表面実装装置以外であるその他の表面実装装置に今後搬入される基板のリスト情報を作成し、
最上流の前記表面実装装置により特定された前記座標位置を含んだ前記リスト情報を、他の前記表面実装装置に転送し、
前記他の前記表面実装装置は、
前記制御装置から転送された前記座標位置に基づいて、前記移動部を制御して、前記基板の前記識別情報に対応する座標に前記識別情報検知部を移動させて、当該識別情報検知部により前記識別情報を検知すると共に、
最上段のリスト情報にある識別情報の座標位置には識別情報が存在しない場合には、最上段のリスト情報を削除し、次に最上段となったリスト情報に基づいて識別情報の読み取りを実行することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の表面実装システムにおいて、
前記制御装置は、前記識別情報に対応して前記基板の種類毎のサイズを記憶しており、前記最上流の前記表面実装装置の前記識別情報検知部で検知された前記識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する種類の前記基板のサイズを特定し、当該基板のサイズを前記他の前記表面実装装置に転送し、
前記他の前記表面実装装置は、前記転送されたサイズに基づいて前記基板を基準位置に位置合わせすることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の表面実装システムにおいて、
前記制御装置は、前記最上流の前記表面実装装置の前記識別情報検知部で前記識別情報を検知する際のパラメータを特定し、当該パラメータを前記他の前記表面実装装置に転送し、
前記他の前記表面実装装置は、前記転送されたパラメータに基づいて前記識別情報検知部を制御して前記識別情報を検知することを特徴としている。

本発明によれば、識別情報（基板ＩＤ）の位置の検知回数を削減することで、タクトタイムの短縮化を図ることができる。

本実施形態に係る表面実装システムの概略構成を上方から示す模式図である。 本実施形態に係る表面実装システムの主制御構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る表面実装システムで実行される識別情報認識効率化処理の流れを示すフローチャートである。 識別情報認識効率化処理で作成されるリストの一例を示す表である。

図１は本実施形態に係る表面実装システムの概略構成を上方から示す模式図である。図１に示すように、表面実装システム１には、基板２に電子部品（図示省略）を実装するための複数の表面実装装置１０が同一ライン上に配列されている。
表面実装装置１０には、基板２を搬送する搬送部１１と、搬送部１１によって搬送された基板２に対し電子部品を設置するヘッド部１２と、ヘッド部１２に設けられ基板２の所定箇所を撮影するカメラ部１３と、ヘッド部１２及びカメラ部１３を水平方向に移動させる移動部１４とが備えられている。
移動部１４は、ヘッド部１２及びカメラ部１３を基板２の搬送方向に沿う方向（Ｘ方向）に移動させるＸ方向移動部１４１と、Ｘ方向に直交する方向（Ｙ方向）に移動させるＹ方向移動部１４２とを備えている。

隣接する表面実装装置１０は、搬送方向の上流側の表面実装装置１０から搬送された基板２を下流側の表面実装装置１０でも搬送できるように、互いの搬送部１１が近接して配置されている。

基板２には、その基板の種類を特定するための識別情報２１が設けられている。識別情報２１としては、例えば、バーコードや二次元バーコード、数字等が挙げられる。識別情報２１は、基板２の種類によって設置箇所が異なる場合もある。

図２は本実施形態に係る表面実装システム１の主制御構成を示すブロック図である。図２に示すように、表面実装システム１には、複数の表面実装装置１０を制御する制御装置２０が設けられている。
具体的に説明すると、表面実装装置１０には、搬送部１１、ヘッド部１２、カメラ部１３及び移動部１４を制御する制御部１５が設けられており、この制御部１５が制御装置２０に通信自在に接続されている。

制御装置２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えて構成されており、ＣＰＵがＲＯＭ中の制御プラグロムをＲＡＭに展開し実行することにより、複数の表面実装装置１０を統括して制御するようになっている。具体的には、制御装置２０には、基板２の種類毎の制御プログラムや、当該基板２のサイズ等が記憶されている。

表面実装装置１０の制御部１５は、制御装置２０から転送された制御プラグロムを基に表面実装装置１０の各部を制御するようになっている。例えば、基板２に電子部品を搭載する際、当該基板２の種類に対応した制御プログラムが制御装置２０から転送されてくる。このため、各表面実装装置１０では、これから電子部品を搭載する基板２の種類を事前に検知しておく必要がある。表面実装装置１０では、基板２が搬送されてくると、電子部品の搭載前に移動部１４を制御して基板２上の複数の所定箇所を撮影するようにカメラ部１３を移動させて、当該所定箇所を撮影することで識別情報２１を検知する。つまり、カメラ部１３が本発明に係る識別情報検知部である。そして、この撮影時には、所定箇所中に識別情報２１があるか否かが周知の画像処理によって判断されていて、制御部１５は、識別情報２１があると判断した場合には、識別情報２１の座標位置を特定するとともに識別情報２１を読み取って、その座標位置及び読み取り結果を制御装置２０に転送するようになっている。つまり、制御部１５は本発明に係る座標位置特定部である。

制御装置２０は、転送された読み取り結果を基に基板２の種類を特定して、当該種類に対応した制御プログラムや、基板２のサイズを表面実装装置１０に転送するようになっている。

また、制御装置２０は、最上流の表面実装装置１０により特定された座標位置を、他の表面実装装置１０に転送する。これにより、他の表面実装装置１０の制御部１５は、制御装置２０から転送された座標位置に基づいて移動部１４を制御し、基板２の識別情報２１に対応する座標にカメラ部１３を移動させ、カメラ部１３によって識別情報２１を検知するようになっている。これにより、同一ライン上にある全ての表面実装装置１０で毎回識別情報２１の座標位置を検索しなくとも、識別情報２１の位置を特定することができる。

次に、本実施形態の作用について具体的に説明する。図３は本実施形態に係る表面実装システムで実行される識別情報認識効率化処理の流れを示すフローチャートである。
図３に示すように、ステップＳ１では、最上流の表面実装装置１０に基板２が搬入される。
ステップＳ２では、最上流の表面実装装置１０の制御部１５は、移動部１４を制御して基板２上の複数の所定箇所を撮影するようにカメラ部１３を移動させて、識別情報２１を探索する。識別情報２１を発見すると、制御部１５は、識別情報２１の座標位置を特定して、その座標位置を制御装置２０に転送する。

ステップＳ３では、制御装置２０は、識別情報２１を読み取って、その読み取り結果を制御装置２０に転送する。

ステップＳ４では、制御装置２０は、転送された読み取り結果を基に基板２の種類を特定して、当該種類に対応した制御プログラムや、基板２のサイズを、識別情報２１を読み取った表面実装装置１０に転送する。このとき、制御プログラムや基板２のサイズが転送された表面実装装置１０では、転送されたサイズに基づいて基板２を基準位置に位置合わせしてから、制御プログラムを実行して基板２に対して電子部品を実装する。

ステップＳ５では、制御装置２０は、制御プログラムや、基板２のサイズを転送した表面実装装置１０が最下流の表面実装装置１０であるか否かを判断し、最下流の表面実装装置１０である場合には当該処理を終了し、それ以外の表面実装装置１０である場合にはステップＳ６に移行する。

ステップＳ６では、制御装置２０は、最上流の表面実装装置１０以外であるその他の表面実装装置１０に今後搬入される基板２のリスト情報を作成し、その他の表面実装装置１０に転送する。その他の表面実装装置１０の制御部１５は、受信したリスト情報を基にリストを作成する。
図４は、リストの一例を示す表である。図４に示すように、今後搬入される基板２の順（リスト番号）に制御プログラムの名称（プログラム名）、Ｘ方向の基板２のサイズ（基板サイズＸ）、Ｙ方向の基板２のサイズ（基板サイズＹ）、識別情報２１のＸ座標（識別情報Ｘ座標）、識別情報２１のＹ座標（識別情報Ｙ座標）がリスト化されている。

ステップＳ７では、各表面実装装置１０の制御部１５は、基板２が搬入されると当該表面実装装置１０がいわゆるストッパレス搬送に対応しているか否かを判断し、対応している場合にはステップＳ８に移行し、対応していない場合にはステップＳ９に移行する。

ステップＳ８では、制御部１５は、リストの最上段のリスト情報のうち、基板サイズＸ及び基板サイズＹに基づいて搬送部１１を制御して、基準位置に基板２を位置合わせする。具体的には、基準位置は搬送部１１の搬送方向の中央位置Ｓであり、この中央位置Ｓに基板２の搬送方向における中心位置が重なるように位置合わせする。

ステップＳ９では、ストッパレス搬送に対応していないため、制御部１５は搬送部１１を制御して、ストッパによって停止される位置まで基板２を搬送する。

ステップＳ１０では、制御部１５は、リストの最上段のリスト情報のうち、識別情報Ｘ座標及び識別情報Ｙ座標に基づいて移動部１４を制御して、カメラ部１３により識別情報２１の読み取りを実行する。なお、作業者によってライン上の基板２が抜かれた場合、最上段のリスト情報にある識別情報Ｘ座標及び識別情報Ｙ座標の位置には識別情報２１が存在しないことがある。この場合には、制御部１５は、最上段のリスト情報を削除し、次に最上段となったリスト情報に基づいて識別情報２１の読み取りを実行する。
そして、識別情報２１の読み取り完了後においては、制御部１５は最上段のリスト情報を削除し、ステップＳ３に移行する。

以上のように、本実施形態によれば、最上流の表面実装装置１０で特定された識別情報２１の座標位置がその他の表面実装装置１０に転送され、当該その他の表面実装装置１０は、その転送された座標位置に基づいて移動部１４を制御してカメラ部１３を移動させるので、各表面実装装置１０で毎回識別情報２１の位置を検知しなくても、識別情報２１の位置を確実に検知することができる。したがって、識別情報２１の位置の検知回数を削減することができ、タクトタイムの短縮化を図ることができる。

また、最上流の表面実装装置１０で検知された識別情報２１に基づいて特定された種類の基板２のサイズが他の表面実装装置１０に転送され、他の表面実装装置１０は、転送されたサイズに基づいて基板２を基準位置に位置合わせするので、各表面実装装置１０が毎回基板２のサイズを特定しなくても、基板２を確実に位置合わせすることができる。
特に、本実施形態のようにストッパレス搬送に対応した表面実装装置１０である場合には、基準位置である中央位置Ｓに基板２の中心位置を確実に位置合わせすることができる。ここで、基板２に搭載前の電子部品は、搬送方向に沿って種類毎に分別されて貯留されている。このため、基板２が搬送方向の一方に偏って配置されていると、各種類の電子部品を補給して基板２の所定位置に搭載するまでのヘッド部１２の移動量が多くなってしまう。しかしながら、上述したように基準位置を中央位置Ｓとすれば、ヘッド部１２が各種類の電子部品を補給して基板２の所定位置に搭載するまでの移動量が基板２全体として均一化されることになり、タクトタイムをより短縮化することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば上記実施形態では、識別情報２１の座標位置と基板２のサイズとを最上流の表面実装装置１０以外のその他の表面実装装置１０に転送する場合を例示して説明したが、これに加えて識別情報２１を好適に撮影するためのパラメータをその他の表面実装装置１０に転送するようにしてもよい。
具体的には、最上流の表面実装装置１０では、識別情報２１を検知して読み取る際の最適なパラメータ（例えばカメラ部１３で撮影する際の照明の明るさ、明暗判定、露出等の撮影条件）を制御装置２０に転送する。制御装置２０では、転送されたパラメータを、最上流の表面実装装置１０のカメラ部１３で識別情報２１を検知する際の最適なパラメータとして特定し、当該パラメータを他の表面実装装置１０に転送する。そして、他の表面実装装置１０は、転送されたパラメータに基づいてカメラ部１３を制御して識別情報２１を検知する。
これにより、全ての表面実装装置１０でその都度、最適なパラメータを求めなくても、識別情報２１を好適に撮影することが可能となる。

１ 表面実装システム
２ 基板
１０ 表面実装装置
１１ 搬送部
１２ ヘッド部
１３ カメラ部（識別情報検知部）
１４ 移動部
１５ 制御部（座標位置特定部）
２０ 制御装置
２１ 識別情報
１４１ Ｘ方向移動部
１４２ Ｙ方向移動部
Ｓ 中央位置

Claims (3)

1. 基板に電子部品を実装するため、同一ライン上に配列された複数の表面実装装置と、前記複数の表面実装装置を制御する制御装置と、を有する表面実装システムにおいて、
   前記表面実装装置には、
   前記基板の種類を特定するため、前記基板に設けられた識別情報を検知する識別情報検知部と、
   前記基板上で前記識別情報検知部を移動させる移動部と、
   前記移動部によって前記基板上の複数の所定位置に前記識別情報検知部を移動させて前記識別情報の座標位置を特定する座標位置特定部と、を備え、
   前記制御装置は、
   最上流の表面実装装置以外であるその他の表面実装装置に今後搬入される基板のリスト情報を作成し、
   最上流の前記表面実装装置により特定された前記座標位置を含んだ前記リスト情報を、他の前記表面実装装置に転送し、
   前記他の前記表面実装装置は、
   前記制御装置から転送された前記座標位置に基づいて、前記移動部を制御して、前記基板の前記識別情報に対応する座標に前記識別情報検知部を移動させて、当該識別情報検知部により前記識別情報を検知すると共に、
   最上段のリスト情報にある識別情報の座標位置には識別情報が存在しない場合には、最上段のリスト情報を削除し、次に最上段となったリスト情報に基づいて識別情報の読み取りを実行することを特徴とする表面実装システム。
2. 請求項１記載の表面実装システムにおいて、
   前記制御装置は、前記識別情報に対応して前記基板の種類毎のサイズを記憶しており、前記最上流の前記表面実装装置の前記識別情報検知部で検知された前記識別情報に基づいて、当該識別情報に対応する種類の前記基板のサイズを特定し、当該基板のサイズを前記他の前記表面実装装置に転送し、
   前記他の前記表面実装装置は、前記転送されたサイズに基づいて前記基板を基準位置に位置合わせすることを特徴とする表面実装システム。
3. 請求項１又は２記載の表面実装システムにおいて、
   前記制御装置は、前記最上流の前記表面実装装置の前記識別情報検知部で前記識別情報を検知する際のパラメータを特定し、当該パラメータを前記他の前記表面実装装置に転送し、
   前記他の前記表面実装装置は、前記転送されたパラメータに基づいて前記識別情報検知部を制御して前記識別情報を検知することを特徴とする表面実装システム。

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