JP6371198B2 - 設定装置、実装関連処理装置及び設定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、設定装置、実装関連処理装置及び設定方法に関する。
従来、実装装置としては、基板がコンベアから第1位置決め部に移動すると、センサが基板ありと検出し、実装装置のマイコンが基板の位置情報をRAMに記憶すると共に、他の実装装置へこの位置情報を送信するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この実装装置では、自機以外の他の実装装置の基板1の把握が行えるとしている。
特開2010−177449号公報
ところで、実装装置において、実装処理の開始時、特にエラーで停止したあとの再開時などには、コンベア上に取り残された基板があるか否かを検出する基板検出処理を行うことがある。この処理では、センサにより基板を検知するか否かを判定しつつ、センサの配置側に基板が向かうようにコンベアを駆動する。この処理では、安全を見越して比較的長い時間コンベアを駆動するため、基板がない場合などには、実装処理の開始まで長い時間がかかるという問題があった。また、このような基板検出処理では、コンベアの駆動処理時間は固定的に設定されていた。
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、基板が存在するか否かを検出する基板検出処理において、処理時間をより短縮することができる設定装置、実装関連処理装置及び設定方法を提供することを主目的とする。
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
即ち、本発明の設定装置は、
部品を基板に実装する実装処理に関する該基板を搬送する搬送部と該搬送部上に配設され前記基板を検出するセンサとを備えた基板搬送装置を制御する制御条件を設定する設定装置であって、
前記搬送部で搬送する基板情報があるときには該基板情報を取得し、該取得した基板情報に基づいて、前記搬送部上に前記基板が存在するか否かを検出する基板検出処理での前記センサ側へ前記搬送部を駆動制御する制御条件を設定する設定部、
を備えたものである。
この装置では、搬送部に存在する可能性のある基板の情報を用いて制御条件を設定するから、例えば、搬送部の一端から他端まで基板が移動するのに加え安全を見越した期間に固定的に設定された制御条件に比して、より適正な制御条件を設定することができる。そして、基板搬送装置は、より適正に設定された制御条件を用いて駆動制御されるから、基板が存在するか否かを検出する処理において、処理時間をより短縮することができる。ここで、「制御条件」としては、搬送速度、搬送のタイムアウト時間などが含まれる。
本発明の設定装置において、前記基板情報には、基板のサイズ、基板の重さ及び基板に対応付けられた搬送速度のうち1以上を含み、前記設定部は、前記基板情報に含まれる前記サイズ、前記重さ及び前記搬送速度のうち1以上を用いて前記制御条件を設定するものとしてもよい。この装置では、基板の搬送処理に関連する、基板のサイズ、重さ及び搬送速度を用いることによって、処理時間をより短縮することができる。
本発明の設定装置において、前記基板情報には、基板のサイズが含まれ、前記設定部は、前記基板のサイズのうち該基板の搬送方向の長さを用いて、前記搬送部のどこかにあるであろう該基板の端部が前記センサに至るまでに関するタイムアウト時間を前記制御条件として設定するものとしてもよい。この装置では、センサによる基板検出に関連する基板の搬送方向の長さを用いるため、より適切なタイムアウト時間を設定することができる。このとき、設定部は、基板の搬送方向の長さが長いほど短いタイムアウト時間を設定するものとしてもよい。
本発明の設定装置において、前記設定部は、前記基板情報がないときには、前記搬送部の搬送長さに基づいて定められたデフォルト条件を前記制御条件として設定するものとしてもよい。この装置では、基板情報がないときでも、デフォルト条件を用いて基板の検出処理を行うことができる。
本発明の実装関連処理装置は、
部品を基板に実装する実装処理に関する実装関連処理装置であって、
前記基板を搬送する搬送部と該搬送部上にある基板を検出するセンサとを備えた基板搬送装置と、
上述したいずれかの設定装置で設定された制御条件を用いて前記搬送部を駆動制御し、該駆動制御の終了までに前記センサが前記基板を検出したときには前記搬送部に基板ありと判定し、該駆動制御の終了までに前記センサが前記基板を検出しないときには前記搬送部に基板なしと判定する判定制御部と、
を備えたものである。
この装置では、より適正に設定された制御条件を用いて駆動制御されるから、基板が存在するか否かを検出する処理において、処理時間をより短縮することができる。ここで、実装関連処理装置は、例えば、部品を基板に実装する実装装置としてもよいし、実装処理に要する、基板に対して所定の塗布剤(例えばはんだペーストや接着剤)を塗布する印刷装置としてもよいし、基板に塗布した塗布剤を硬化させる硬化処理装置(リフロー炉)としてもよいし、印刷状態や部品の実装状態を検査する検査装置としてもよいし、基板を搬送処理する基板搬送装置としてもよい。
本発明の設定方法は、
部品を基板に実装する実装処理に関する該基板を搬送する搬送部と該搬送部上に配設され前記基板を検出するセンサとを備えた基板搬送装置を制御する制御条件を設定する設定方法であって、
前記搬送部で搬送する基板情報があるときには該基板情報を取得し、該取得した基板情報に基づいて、前記搬送部上に前記基板が存在するか否かを検出する基板検出処理での前記センサ側へ前記搬送部を駆動制御する制御条件を設定するステップ、
を含むものである。
この方法では、上述した設定装置と同様に、より適正な制御条件を設定することができる。そして、基板搬送装置は、より適正に設定された制御条件を用いて駆動制御されるから、基板が存在するか否かを検出する処理において、処理時間をより短縮することができる。なお、この設定方法において、上述した設定装置及び実装関連処理装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した設定装置及び実装関連処理装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。
実装装置11を備える実装システム10の概略説明図。 基板搬送装置14の説明図。 開始時基板検出処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 タイムアウト時間Tの設定についての一例を示す説明図。
本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1は、実装装置11を備える実装システム10の概略説明図である。図2は、基板搬送装置14の説明図である。本実施形態の実装システム10は、基板搬送装置14を備え部品を基板Sに実装処理する実装装置11と、実装処理に関する情報(例えば生産ジョブデータ)の管理を行う管理コンピュータ(PC)40とを備えている。実装システム10は、基板Sの生産ラインとして構成されており、実装装置11A、11、11Bの順に複数の装置が配列されている(図2参照)。なお、本実施形態において、左右方向(X軸)、前後方向(Y軸)及び上下方向(Z軸)は、図1、2に示した通りとする。また、実装処理とは、部品を基板上に配置、装着、挿入、接合、接着する処理などを含む。
実装装置11は、図1に示すように、部品Pを吸着(採取)し基板S上へ配置する実装ユニット12と、基板Sを搬送する基板搬送装置14と、部品Pを収容したリールが装着された部品供給ユニット15と、表示画面を表示する表示部25と作業者による各種入力操作が可能な操作部26とを備える操作パネル16と、各種制御を実行する制御部30とを備えている。
実装ユニット12は、XY方向に移動可能な実装ヘッド18と、実装ヘッド18に装着され部品を吸着する吸着ノズル19とを備えている。実装ヘッド18は、案内部材であるガイドレールにスライダが案内されて、移動用モータの駆動によりXY方向に移動する。また、吸着ノズル19は、図示しない上下機構によりZ軸方向に移動する。
基板搬送装置14は、搬送部21と、センサ23とを備えている。搬送部21は、前後一対の支持板にそれぞれ取り付けられたコンベアベルト22,22により基板Sを左から右へと搬送する(図2参照)。センサ23は、図2に示すように、基板Sの搬送上流側(図1,2の左側)に配設されており、検出領域に物体が存在すると所定の検知信号を出力するものである。このセンサ23は、例えば、光を照射してその反射や遮断を検出する非接触式のセンサとしてもよいし、物体が接触すると検知信号を出力する接触式のセンサとしてもよい。ここでは、センサ23は、非接触式のセンサであるものとする。
制御部30は、CPU31を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するROM32、各種データを記憶するHDD33、作業領域として用いられるRAM34、外部装置と電気信号のやり取りを行う入出力インタフェース35などを備えており、これらはバス36を介して接続されている。この制御部30は、実装ユニット12、基板搬送装置14、部品供給ユニット15、操作パネル16などと双方向通信可能に接続されており、これらのユニットなどと信号をやりとりする。
次に、こうして構成された本実施形態の実装システム10の動作、まず実装装置11の実装処理について説明する。実装処理ルーチンは、制御部30のHDD33に記憶され、作業者による生産開始指示により実行される。このルーチンが実行されると、CPU31は、まず、管理PC40から送信されてHDD33に記憶された生産ジョブデータを読み出し、基板Sに対応付けられた搬送速度を読み出す。生産ジョブデータには、実装する部品に関する情報や基板Sに関する基板情報が含まれている。基板情報には、基板Sの大きさ、重さ、種類などの情報や、基板Sに対応して設定された搬送速度の情報などが含まれている。CPU31は、基板Sを装置内へ搬送させ、実装位置で固定するよう基板搬送装置14を制御する。次に、CPU31は、基板Sに配置する部品を設定し、実装ユニット12を制御し、部品を吸着ノズル19に採取させ、基板Sに配置する処理を実行させる。そして、現在の基板Sの実装処理が完了すると、CPU31は、この基板Sを排出させ、次の基板Sを搬入させる。CPU31は、全基板Sの生産が完了するまで上述した処理を繰り返し実行する。なお、CPU31は、全基板Sの生産が完了すると、生産ジョブデータ(基板情報)を消去する。
続いて、実装処理を最初に開始する場合、又は実装処理が中断されたあとに再開された場合に実行する基板検出処理について説明する。図3は、制御部30のCPU31が実行する開始時基板検出処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、HDD33に記憶され、実装装置11で実装処理の開始指示が入力されたあと実行される。例えば、実装装置11では、前回の基板Sの実装処理のあとに基板Sが排出されていない場合や、何らかの確認により作業者が搬送部21に基板Sを配置する場合がある。あるいは、実装装置11では、搬送部21に基板Sが存在する場合に、作業者がこの基板Sを取り除いてしまっていることがありうる。このように、実装処理の開始時に搬送部21に予定しない基板Sが存在する場合や、あるいは搬送部21に予定する基板が存在しない場合などには、実装処理をできないことがあることから、実装装置11では、基板検出処理を実行し、搬送部21上に基板Sが存在するか否かを事前に確認するのである。ここでは、搬送部21上に基板Sがない前提で、基板Sの有無を検出する場合について説明する。
このルーチンを開始すると、制御部30のCPU31は、RAM34に実装処理の基板情報が記憶されているか否かを判定する(ステップS100)。なお、基板情報は、基板Sへの実装処理が完了していないとき(実装処理の中断後の開始時など)にRAM34に記憶されている。基板情報が記憶されているときには、CPU31は、搬送速度を設定する(ステップS110)。搬送速度の設定は、予め定められた所定値を搬送速度に設定するものとしてもよいし、基板Sを実装処理する際の搬送速度よりも遅い値を搬送速度に設定するものとしてもよい。予定せずに搬送部21に存在する基板Sは、正常にコンベアベルト22に載っているとは限らないので、CPU31は、実装処理よりも遅い値を搬送速度に設定することが、基板搬送の確実性からは好ましい。ここでは、搬送速度は、実装処理での搬送速度よりも遅い値であって、後述するデフォルト値と同じ値(利用可能であるどの基板Sでも確実に搬送可能な所定値)に定められるものとする。
次に、CPU31は、基板Sのサイズ(搬送方向の長さA)及び搬送部21の搬送長さLに基づく値をタイムアウト時間Tに設定する(ステップS120)。図4は、タイムアウト時間Tの設定についての一例を示す説明図であり、図4(a)が基板情報がない場合、図4(b)が基板情報がある場合の説明図である。タイムアウト時間Tは、搬送部21に基板Sがないと確認できるまで搬送部21を駆動継続する時間であり、ここでは、基板Sが搬送部21の最下流にあると仮定した場合に、最上流のセンサ23側へ至るまで基板Sを移動させるのに必要な時間として規定されている。ここでのタイムアウト時間Tは、搬送部21の搬送長さLから基板Sの搬送方向の長さAを差し引いた距離を、上記設定した搬送速度で搬送させたときに、基板Sの上流側の端部がセンサ23に至る時間T1に基づいて定められるものとする(図4(b)参照)。このため、CPU31は、基板Sの搬送方向の長さAが長いほど短いタイムアウト時間Tを設定する。このタイムアウト時間Tは、時間T1に安全を見越した所定のマージンを加えて設定されるものとしてもよい。なお、搬送速度とこのタイムアウト時間Tとが基板検出処理の制御条件に含まれる。
一方、ステップS100で基板情報がRAM34に記憶されていないときには、CPU31は、利用可能であるどのような基板Sでも確実に搬送可能なデフォルト値を搬送速度に設定する(ステップS130)。搬送速度のデフォルト値は、例えば、上記ステップS110で用いる値と同じものとしてもよい。続いて、CPU31は、搬送部21の搬送長さLに基づくデフォルト値をタイムアウト時間Tに設定する(ステップS140)。ここでのタイムアウト時間Tは、搬送部21の搬送長さLを、上記設定した搬送速度で搬送させたときに、基板Sの上流側の端部がセンサ23に至る時間T0に基づいて定められている(図4(a)参照)。このタイムアウト時間Tは、時間T0に安全を見越した所定のマージンを加えて設定するものとしてもよい。上述のように、タイムアウト時間Tは、搬送部21に存在する可能性がある基板Sの基板情報があるときには、この基板Sの搬送方向の長さAに該当するだけ、基板情報がないときの値よりも短時間にすることができる。
ステップS140又はステップS120のあと、CPU31は、センサ23側へ向かうように搬送部21の駆動制御を開始する(ステップS150)。ここでは、CPU31は、あると仮定した基板Sがセンサ23側へ向かうように、即ち、実装処理とは逆方向に搬送部21を駆動させる。続いて、CPU31は、センサ23から検知信号を入力したか否かを判定し(ステップS160)、検知信号を入力していないときは、搬送部21の駆動開始からタイムアウト時間Tが経過したか否かを判定する(ステップS170)。タイムアウト時間Tを経過していないときには、CPU31は、ステップS150で、センサ23側に搬送部21を駆動する処理を継続させる。一方、ステップS170でタイムアウト時間Tを経過したときには、CPU31は、搬送部21上に基板Sがないとの判定結果をRAM34に記憶させ(ステップS180)、搬送部21の駆動を停止させる(ステップS200)。ここで、搬送部21上に存在するか否かが不明である基板Sを検出する際に、タイムアウト時間Tに至るまでの時間が長い場合は、実装処理を開始することができない。ここでは、基板情報がある、即ち、搬送部21上に存在する可能性がある基板Sの情報を制御部30が有しているときには、この基板情報を用いて、できるだけ短い時間にタイムアウト時間Tを設定し、その後、設定したタイムアウト時間Tに亘って搬送部21を駆動するのである。
一方、ステップS160で、タイムアウト時間Tの経過前に、センサ23から検知信号を入力したときには、CPU31は、搬送部21上に基板Sがあるとの判定結果をRAM34に記憶させ(ステップS190)、搬送部21の駆動を停止させる(ステップS200)。このように、制御部30は、搬送部21を駆動制御し、この駆動制御の終了までにセンサ23が基板Sを検出したときには搬送部に基板ありと判定し、この駆動制御の終了までにセンサ23が基板Sを検出しないときには搬送部に基板なしと判定する。そして、CPU31は、判定結果を操作パネル16の表示部25に表示させ(ステップS210)、そのままこのルーチンを終了する。CPU31は、例えば、基板Sが搬送部21に存在するときには、その旨のメッセージと、その基板を取り除く作業を行うメッセージとを表示部25に表示させる。一方、CPU31は、基板Sが搬送部21に存在しないときには、その旨のメッセージと、実装処理を開始する旨のメッセージとを表示部25に表示させる。なお、搬送部21上に基板Sがある前提で、基板Sの有無を検出する場合においては、基板Sが搬送部21に存在しないときには、CPU31は、基板Sを搬送部21に配置するメッセージを表示部25に表示させる一方、基板Sが搬送部21に存在するときには、そのまま実装処理を開始する旨のメッセージを表示部25に表示させればよい。
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の制御部30が本発明の設定装置、設定部、及び判定制御部に相当し、搬送部21が搬送部に相当し、センサ23がセンサに相当し、基板搬送装置14が基板搬送装置に相当し、実装装置11が実装関連処理装置に相当する。なお、本実施形態では、実装装置11の動作を説明することにより本発明の設定方法の一例も明らかにしている。
以上説明した本実施形態の実装装置11によれば、搬送部21に存在する可能性のある基板Sの情報を用いて制御条件(搬送速度や搬送のタイムアウト時間など)を設定するから、例えば、搬送部21の一端から他端まで基板Sが移動するのに加え安全を見越した期間に固定的に設定された制御条件に比して、より適正な制御条件を設定することができる。そして、基板搬送装置14は、より適正に設定された制御条件を用いて駆動制御されるから、基板Sが存在するか否かを検出する処理において、処理時間をより短縮することができる。また、この実装装置11は、基板情報には、基板のサイズ、基板の重さ及び基板に対応付けられた搬送速度のうち1以上を含み、CPU31は、基板情報に含まれるサイズ、重さ及び搬送速度のうち1以上を用いて制御条件を設定する。この装置では、基板の搬送処理に関連する、基板のサイズ、重さ及び搬送速度を用いることによって、処理時間をより短縮することができる。
また、基板情報には、基板Sのサイズが含まれ、CPU31は、基板Sのサイズのうちこの基板Sの搬送方向の長さAを用いて、搬送部21のどこかにあるであろう基板Sの端部がセンサ23に至るまでに関するタイムアウト時間T(制御条件)を設定する。この装置では、センサ23による基板検出に関連する基板Sの搬送方向の長さAを用いるため、より適切なタイムアウト時間Tを設定することができる。更に、CPU31は、基板情報がないときには、搬送部21の搬送長さLに基づいて定められたデフォルト値をタイムアウト時間Tに設定する。この装置では、基板情報がないときでも、デフォルト値を用いて基板Sの検出処理を行うことができる。更にまた、CPU31は、より適正に設定された制御条件を用いて搬送部21を駆動制御させるから、基板が存在するか否かを検出する処理において、処理時間をより短縮することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
例えば、上述した実施形態では、CPU31は、基板情報に含まれる基板の長さA、及び搬送速度を用いて制御条件を設定するものとしたが、特にこれに限定されず、そのほか、基板Sの重さなどを用いてもよい。また、制御条件として、搬送速度、搬送のタイムアウト時間Tを設定するものとしたが、例えば、搬送速度は固定値とし、タイムアウト時間Tのみを設定するものとしてもよい。また、ステップS110で設定する搬送速度は、基板Sの種類や大きさ、重さなどに応じて適宜設定するものとしてもよい。このとき、CPU31は、デフォルト値よりも速い値を搬送速度に設定するものとしてもよい。
上述した実施形態では、制御部30は、部品を基板Sへ実装処理する実装装置11の基板検出処理の制御条件を設定するものとしたが、部品を基板に実装する実装処理に関する処理を行う実装関連処理装置における基板検出処理の制御条件を設定するものとすれば、特に実装装置11に限定されない。実装関連処理装置としては、例えば、基板に対して所定の塗布剤(例えばはんだペーストや接着剤)を塗布する印刷装置や、基板に塗布した塗布剤を硬化させる硬化処理装置(リフロー炉)、印刷状態や部品の実装状態を検査する検査装置、基板を搬送処理する基板搬送装置などが挙げられる。
上述した実施形態では、実装装置11が本発明の設定装置(設定部)である制御部30を備えるものとしたが、特にこれに限定されず、他の装置、例えば、管理PC40が本発明の設定装置(設定部)を備えるものとしてもよい。この場合、設定された制御条件は、通信によって実装装置11へ送信され、実装装置11で利用されるものとしてもよい。また、上述した実施形態では、本発明を実装装置11(設定装置、実装関連処理装置)として説明したが、設定方法としてもよい。
本発明は、電子部品の実装分野に利用可能である。
10 実装システム、11,11A,11B 実装装置、12 実装ユニット、14 基板搬送装置、15 部品供給ユニット、16 操作パネル、18 実装ヘッド、19 吸着ノズル、21 搬送部、22 コンベアベルト、23 センサ、25 表示部、26 操作部、30 制御部、31 CPU、32 ROM、33 HDD、34 RAM、35 入出力インタフェース、36 バス、40 管理パソコン(PC)、A 長さ、L 搬送長さ、S 基板、T タイムアウト時間、T0,T1 時間。

Claims (6)

  1. 部品を基板に実装する実装処理に関する該基板を搬送する搬送部と該搬送部上に配設され前記基板を検出するセンサとを備えた基板搬送装置を制御する制御条件を設定する設定装置であって、
    前記搬送部で搬送する基板情報があるときには該基板情報を取得し、該取得した基板情報に基づいて、前記搬送部上に前記基板が存在するか否かを検出する基板検出処理での前記センサ側へ前記搬送部を駆動制御する制御条件を設定する設定部、
    を備えた設定装置。
  2. 前記基板情報には、基板のサイズ、基板の重さ及び基板に対応付けられた搬送速度のうち1以上を含み、
    前記設定部は、前記基板情報に含まれる前記サイズ、前記重さ及び前記搬送速度のうち1以上を用いて前記制御条件を設定する、請求項1に記載の設定装置。
  3. 前記基板情報には、基板のサイズが含まれ、
    前記設定部は、前記基板のサイズのうち該基板の搬送方向の長さを用いて、前記搬送部のどこかにあるであろう該基板の端部が前記センサに至るまでに関するタイムアウト時間を前記制御条件として設定する、請求項1又は2に記載の設定装置。
  4. 前記設定部は、前記基板情報がないときには、前記搬送部の搬送長さに基づいて定められたデフォルト条件を前記制御条件として設定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の設定装置。
  5. 部品を基板に実装する実装処理に関する実装関連処理装置であって、
    前記基板を搬送する搬送部と該搬送部上にある基板を検出するセンサとを備えた基板搬送装置と、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の設定装置で設定された制御条件を用いて前記搬送部を駆動制御し、該駆動制御の終了までに前記センサが前記基板を検出したときには前記搬送部に基板ありと判定し、該駆動制御の終了までに前記センサが前記基板を検出しないときには前記搬送部に基板なしと判定する判定制御部と、
    を備えた実装関連処理装置。
  6. 部品を基板に実装する実装処理に関する該基板を搬送する搬送部と該搬送部上に配設され前記基板を検出するセンサとを備えた基板搬送装置を制御する制御条件を設定する設定方法であって、
    前記搬送部で搬送する基板情報があるときには該基板情報を取得し、該取得した基板情報に基づいて、前記搬送部上に前記基板が存在するか否かを検出する基板検出処理での前記センサ側へ前記搬送部を駆動制御する制御条件を設定するステップ、
    を含む設定方法。
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