JP6630729B2 - 部品実装システム - Google Patents

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Description

本発明は、部品を基板に実装する部品実装機を主にして構成された部品実装システムに関する。
多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を一列に連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。部品実装機は、一般的に、その制御装置が上位のホストコンピュータと通信接続され、またはライン上流側や下流側の設備と通信接続される。これにより、生産する基板および部品に関する情報や、生産の進捗状況に関する情報などが共有され、生産効率の向上および品質の維持が図られている。部品実装機は、ホストコンピュータやライン上下流の設備と協働し、部品実装システムとして有機的に機能する。
部品実装機の各装置は、着脱可能または交換可能な作業ユニットを含んで構成される場合が多い。例えば、部品供給装置は、キャリアテープを繰り出して部品を供給する複数のフィーダユニットによって構成される。また例えば、部品移載装置は、部品を採取および装着する装着ノズルユニット、および装着ノズルユニットを交換可能に保持する実装ヘッドユニットなどによって構成される。これらの作業ユニットは、個体を識別する識別コードが付設されることで、オペレータによる交換作業や部品実装機自身による自動交換動作の便宜が図られている。部品実装機に装備される作業ユニットの識別コードに関する一技術例が特許文献1に開示されている。
特許文献1の基板支持ユニットは、バックアップ装置に離脱可能に取り付けられるユニットであり、他と区別して自身を特定するID情報(識別コード)が付加されている。さらに、このID情報を記憶媒体に記憶する態様や、ID情報を生産プログラム情報と関連付ける態様が開示されている。これによれば、オペレータは、基板支持ユニットをID情報に基づいて確実に選択でき、また、ID情報を参照して適切な基板支持ユニットが装着されていることを確認できる、とされている。
特許文献1と異なり、作業ユニットの自動交換動作を行う部品実装機の構成においては、作業ユニットに付設されたID情報の部品実装機上の座標値が予め記憶される。さらに、ID情報を読み取るカメラやバーコードリーダなどが設けられ、ID情報が自動で読み取られることにより、交換する作業ユニットが確認される。また、オペレータが作業ユニットの交換作業を行う構成においても、部品実装機にID情報の自動読み取り機能を付与できる。
国際公開第2005/051066号
ところで、作業ユニットの識別コード、および付設位置を表す部品実装機上の座標値は、予め設定されて制御装置内のメモリやホストコンピュータの記憶装置などに記憶される。ここで、生産する基板の種類によって、特殊な作業ユニットを用いる場合がある。例えば、位置決めされた基板を押圧して反りを矯正するために、反り矯正ユニットを用いる場合がある。反り矯正ユニットは、基板の実装面のうち部品が実装されない限られた領域しか押圧できないので、新しく設計された基板の種類に対応して、新しい反り矯正ユニットが製作され、使用される。このような反り矯正ユニットを始めとする特殊な作業ユニットの識別コードは、どこにも設定されていない。また、仮に識別コードが予め定められていても、基板の大きさや形状が多様であることから、識別コードを付設する座標値の統一は難しい。
このため、反り矯正ユニットが装備され、あるいは自動交換されたときに、当該の反り矯正ユニットが適正であるか否かを自動で判定することができない。現状では、反り矯正ユニットを始めとする特殊な作業ユニットが装備されると、その適否は人為的な方法によって確認されている。
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あり、部品実装機に特殊な作業ユニットが装備されたときに、装備された作業ユニットの適否を自動で確認できる部品実装システムを提供することを解決すべき課題とする。
上記課題を解決する本発明の部品実装システムは、部品実装機内に着脱可能または交換可能に装備され、かつ、個体を識別する識別コードが付設された複数の作業ユニットと、装備された前記作業ユニットの前記識別コードを読み取るコード読み取り部と、装備する前記作業ユニットの前記識別コードの情報を含んで部品を基板に実装する実装動作を記述したジョブデータに基づいて前記実装動作を制御するとともに、前記コード読み取り部を制御する制御部と、を備えた部品実装システムであって、一部の前記作業ユニットの前記識別コードの情報、および前記一部の前記作業ユニットが装備されたときに前記識別コードが位置する前記部品実装機上の座標値の情報をセットにして入力可能とした入力手段と、入力された前記一部の前記作業ユニットの前記識別コードの情報、および前記座標値の情報をセットにして記憶可能とした記憶手段と、をさらに備え、前記基板を搬入出するコンベヤユニット、および前記基板を押し上げて装着実施位置に位置決めするバックアップユニットを有する基板搬送装置と、前記部品を供給する部品供給ユニットを有する部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を採取して位置決めされた前記基板に装着する装着ノズルユニット、および前記装着ノズルユニットを交換可能に保持する実装ヘッドユニットを有する部品移載装置と、前記一部の前記作業ユニットに該当して、前記コンベヤユニットの上側に着脱可能に装備され、前記バックアップユニットに位置決めされた前記基板を押圧して反りを矯正する反り矯正ユニットと、を前記部品実装機内に備えた。
本発明の部品実装システムは、識別コードおよびその付設位置が予め設定されていない特殊な作業ユニットを対象として、入力手段および記憶手段を備えることで実現される。入力手段は、一部の特殊な作業ユニットの識別コードの情報、およびこの識別コードが位置する部品実装機上の座標値の情報をセットにして入力できる。記憶手段は、入力された識別コードの情報および座標値の情報をセットにして記憶できる。そして、一部の特殊な作業ユニットに該当する反り矯正ユニットが部品実装機内に備えられる。これによれば、コード読み取り部は、記憶された座標値の情報に基づいて反り矯正ユニットの識別コードを読み取ることができるので、装備された反り矯正ユニットの適否が自動で確認される。
実施形態の部品実装システムの中心となる機部品実装機の装置構成を示す平面図である。 実施形態の部品実装システムの制御の構成を示すブロック図である。 基板を生産するためのジョブデータを概念的に説明する図である。 標準作業ユニットの識別コードと座標値とを対応付けたユニットデータを概念的に説明する図である。 ジョブデータに基づいて制御装置が基板の実装動作を制御する手順を示した制御フローの図である。
(1.部品実装機1の装置構成)
本発明の実施形態の部品実装システム10の中心となる部品実装機1の装置構成について、図1を参考にして説明する。図1は、実施形態の部品実装システム10の中心となる部品実装機1の装置構成を示す平面図である。図1の紙面左側から右側に向かう方向が基板Kを搬入出するX軸方向、紙面下側の後方から紙面上側の前方に向かう方向がY軸方向である。部品実装機1は、基板搬送装置2、部品供給装置3、部品移載装置4、部品カメラユニット5、および制御装置6などが機台9に組み付けられて構成されている。基板搬送装置2、部品供給装置3、部品移載装置4、および部品カメラユニット5は、制御装置6から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。
基板搬送装置2は、基板K(便宜的にハッチングを付して図示)を装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置2は、コンベヤユニット21、および図1には見えないバックアップ装置22(図2参照)などで構成されている。コンベヤユニット21は、一対のガイドレールおよび一対のコンベアベルトを含んで構成される。一対のガイドレールは、機台9の上面中央を横断して搬送方向(X軸方向)に延在し、かつ互いに平行して機台9に組み付けられている。一対のガイドレールの向かい合う内側に、図略の無端環状の一対のコンベアベルトが並設されている。一対のコンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Kの向かい合う長辺をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Kを機台9の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。
バックアップ装置22は、装着実施位置の下側に配設されている。バックアップ装置22は、バックアップピンが立設されたバックアップユニットを昇降駆動する。バックアップユニットは、基板Kを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置4が装着実施位置で装着動作を行えるようになる。基板Kの種類に応じ、バックアップユニットは、適宜交換して装備される。バックアップユニットの上面に、個体を識別する識別コードが付設されている。識別コードとして、一般的なバーコードや、QRコード(登録商標)を始めとする二次元コードなどを用いることができる。なお、後述する他の作業ユニットにも、同様の識別コードが付設されている。
装着実施位置の上側に、反り矯正ユニット25が装備される。反り矯正ユニット25は、周囲押圧部26、直線状中央押圧部27、およびクランク状中央押圧部28からなる。周囲押圧部26は、基板外形よりも小さめの開口部を有した額縁形状に形成されている。反り矯正ユニット25は、周囲押圧部26の向かい合う長辺がそれぞれガイドレールに固定されて装備される。直線状中央押圧部27は、周囲押圧部26の向かい合う長辺を結びつつ、開口部内に直線状に配置されている。クランク状中央押圧部28は、周囲押圧部26の向かい合う長辺を結びつつ、開口部内で直角に2回折れ曲がる形状に配置されている。
反り矯正ユニット25は、バックアップ装置22に位置決めされた基板Kを押圧して反りを矯正する。すなわち、周囲押圧部26は、基板Kの実装面のうち部品が実装されない周縁の領域を押圧する。また、直線状中央押圧部27およびクランク状中央押圧部28は、基板Kの実装面のうち部品が実装されない領域を押圧する。反り矯正ユニット25は、生産する基板Kの種類に応じて、着脱可能および交換可能に装備される。つまり、生産する基板Kの種類が変更されると、反り矯正ユニット25は、不要になって取り外される。基板Kの種類がさらに変更されると、別の反り矯正ユニットが装備される。図1に示されるように、反り矯正ユニット25の周囲押圧部26の一隅に、識別コード29が付設されている。
反り矯正ユニット25は、標準的に予め用意されたものでなく、本発明の一部の作業ユニットに相当する。反り矯正ユニット25以外の作業ユニットは、標準的に予め用意されており、本発明の残部の作業ユニットに相当する。反り矯正ユニット25は、特殊作業ユニットと言うことができ、反り矯正ユニット25以外の作業ユニットは、標準作業ユニットと言うことができる。
基板Kの対角線上の2隅に、それぞれフィデューシャルマークKmが付設されている。さらに、一方のフィデューシャルマークKmの近傍に、基板Kの種類を識別する基板種識別コードKcが付設されている。フィデューシャルマークKmおよび基板種識別コードKcは、反り矯正ユニット25の開口部を通して見える位置に配置されている。
部品供給装置3は、複数のフィーダユニット30からそれぞれ部品を順次供給する。フィーダユニット30は、幅方向寸法が小さな扁平形状であり、機台9の上面のパレット台91上に並べて装備される。図1の例で、9個のフィーダユニット30が列設されており、実際には、さらに多数のフィーダユニット30が列設される。各フィーダユニット30は、本体部31、本体部31の後部に設けられたテープリール39、本体部31の前端付近の上部に付設された識別コード32、識別コード32の後側に設定された部品供給位置33などを有している。テープリール39には、キャリアテープが巻回保持されている。このキャリアテープが所定ピッチずつ繰り出され、部品が収納状態を解除されて部品供給位置33に順次供給される。複数のフィーダユニット30は、生産する基板Kの種類に応じて適宜交換され、供給する部品の種類が変更される。
部品移載装置4は、部品供給装置3から部品を吸着採取し、位置決めされた基板Kまで搬送して装着する。部品移載装置4は、X軸方向およびY軸方向に水平移動可能なXYロボットタイプの装置である。部品移載装置4は、ヘッド駆動ユニット48(図2参照)を構成する一対のY軸レール41、42およびY軸スライダ43、実装ヘッドユニット44、装着ノズルユニット45、吸着ノズル46、ならびに基板カメラユニット47などで構成されている。一対のY軸レール41、42は、機台9の両方の側面寄りに配置されて、前後方向(Y軸方向)に延在している。Y軸レール41、42上に、Y軸スライダ43が移動可能に装架されている。Y軸スライダ43は、図略のY軸ボールねじ機構によってY軸方向に駆動される。
実装ヘッドユニット44は、Y軸スライダ43に移動可能に装架されている。実装ヘッドユニット44は、図略のX軸ボールねじ機構によってX軸方向に駆動される。装着ノズルユニット45は、実装ヘッドユニット44に交換可能に保持される。装着ノズルユニット45は、部品を吸着して基板Kに装着する吸着ノズル46を1本または複数本有する。装着ノズルユニット45の下側には、識別コードが付設されている。
装着ノズルユニット45および吸着ノズル46は、オペレータによって交換可能とされている。これに限定されず、装着ノズルユニット45および吸着ノズル46は、自動交換されてもよい。つまり、交換用の装着ノズルユニット45や吸着ノズル46を保持する交換ステーションを機台9上に備えるとともに、実装ヘッドユニット44が自動交換機能を有する部品実装機1の構成を採用してもよい。
基板カメラユニット47は、実装ヘッドユニット44に装着ノズルユニット45と並んで設けられている。基板カメラユニット47は、基板Kに付設されたフィデューシャルマークKmを撮像して、基板Kの正確な位置を検出する。
さらに、基板カメラユニット47は、ヘッド駆動ユニット48からの駆動によって移動可能な範囲を移動し、撮像視野に入った識別コードを撮像して読み取ることができる。具体的に、基板カメラユニット47は、基板Kの基板種識別コードKc、反り矯正ユニット25の識別コード29、およびフィーダユニット30の識別コード32を読み取る。さらに、基板カメラユニット47は、基板Kが搬入される以前に、バックアップユニットの識別コードを読み取る。基板カメラユニット47は、本発明のコード読み取り部の一実施形態である。
部品カメラユニット5は、基板搬送装置2と部品供給装置3との間の機台9の上面に、上向きに設けられている。部品カメラユニット5は、実装ヘッドユニット44が部品供給装置3から基板K上に移動する途中で、吸着ノズル46に吸着されている部品の状態を撮像する。部品カメラユニット5の撮像データによって部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどが判明すると、制御装置6は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する制御を行う。部品カメラユニット5は、装備されている装着ノズルユニット45の識別コードを撮像して読み取ることができる。
(2.実施形態の部品実装システム10の制御の構成)
制御装置6は、CPUを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置である。図2は、実施形態の部品実装システム10の制御の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、制御装置6は、基板搬送装置2、部品供給装置3、部品移載装置4、および部品カメラユニット5と通信接続されている。さらに、制御装置6は、上位のホストコンピュータ7にも通信接続されている。制御装置6は、オペレータによる入力設定を行う入力部61、オペレータに情報を表示する表示部63、および各種のプログラムやデータを記憶する記憶部62を備えている。同様に、ホストコンピュータ7も、入力部71、表示部73、および記憶部72を備えている。
制御装置6は、ジョブデータ64に基づいて、各装置2〜5に適宜指令を発して実装動作を制御する。図3は、基板Kを生産するためのジョブデータ64を概念的に説明する図である。ジョブデータ64は、部品を基板Kに実装する実装動作をシーケンシャルに記述したデータであり、部品実装機1の動作内容を指示するものである。ジョブデータ64は、例えば、実装動作の最適化をシミュレーションするアプリケーションソフトウェアによって生成される。
ジョブデータ64の名称65は、固定のアルファベット3文字の「JOB」と、基板Kの種類を表す5文字の「SP001」とが連結された「JOBSP001」で表されている。ジョブデータ64の名称65は、基板種識別コードKcに一致している。つまり、基板Kの基板種識別コードKcは、「JOBSP001」である。
ジョブデータ64内には、実装動作に使用する作業ユニットの識別コードの情報が記載されている。例えば、標準作業ユニットである装着ノズルユニット45の識別コードは、「NA001」、「NA002」、「NA003」などと5文字で記載される。前側の2文字の「NA」は、装着ノズルユニット45であることを表し、後側の3桁の数字は、装着ノズルユニット45の個体の別を表している。また例えば、標準作業ユニットであるフィーダユニット30の識別コード32は、「NB001」、「NB002」、「NB003」などと5文字で記載される。前側の2文字の「NB」は、フィーダユニット30であることを表し、後側の3桁の数字は、フィーダユニット30の個体の別を表している。さらに、フィーダユニット30の場合、部品供給装置3上の列設位置i(i=1〜9)が、ジョブデータ64内の識別コード32の後ろに併記される。
制御装置6は、ジョブデータ64内に標準作業ユニットの識別コードの情報が有ると、ユニットデータ67を参照する。図4は、標準作業ユニットの識別コードと座標値とを対応付けたユニットデータ67を概念的に説明する図である。ユニットデータ67内には、標準作業ユニットが装備されたときに識別コードが位置する部品実装機1上の座標値が予め設定されている。図4の例で、装着ノズルユニット45の全ての識別コード(「NA001」、「NA002」等)に対して、同じ座標値PA(XA,YA)が統一して設定されている。つまり、全種類の装着ノズルユニット45は、同じ位置に識別コードが付設されている。
同様に、フィーダユニット30の全ての識別コード32(「NB001」、「NB002」等)に対して、座標値PBi(XBi,YB)が統一して設定されている。つまり、全種類のフィーダユニット30は、同じ位置に識別コード32が付設されている。ただし、フィーダユニット30は、部品供給装置3上の列設位置i(i=1〜9)が変化すると、X座標値XBiが対応して変化し、Y座標値YBは変化しない。
なお、図2において、ジョブデータ64およびユニットデータ67は、制御装置6の記憶部62に記憶されているが、これに限定されない。つまり、ジョブデータ64およびユニットデータ67は、ホストコンピュータ7の記憶部72、あるいは、制御装置6がアクセス可能な図略の外部記憶装置に記憶されていてもよい。
一方、特殊作業ユニットである反り矯正ユニット25に関しては、識別コード29も座標値も予め設定されていない。本実施形態において、反り矯正ユニット25の識別コード29および座標値の情報は、後述する入力手段および記憶手段によって、ジョブデータ64内に記憶される。
(3.実施形態の部品実装システム10の動作および作用)
次に、実施形態の部品実装システム10を用いて基板Kを生産するときの動作および作用について、実生産以前の段取り作業から順番に説明する。段取り作業の最初に、オペレータは、反り矯正ユニット25の識別コード29を決定する。識別コード29の決定方法に特別な制約は無いが、反り矯正ユニット25の使用範囲が限定的であることを考慮すると、基板Kの種類と反り矯正ユニット25とを対応付けるようにしておくことが得策である。具体的には、基板Kの基板種識別コードKcである「JOBSP001」の前側3文字を省略して、5文字の「SP001」を反り矯正ユニット25の識別コード29とする。
同様に、基板種識別コードKcが「JOBSP102」という基板Kを生産する際に装備する反り矯正ユニットの識別コードは、5文字の「SP102」とすることができる。さらに、或る反り矯正ユニットが2種類以上の基板の生産に用いられるとき、ワイルドカード(「*」などの記号)を用いて反り矯正ユニットの識別コードを表すことができる。例えば、或る反り矯正ユニットが基板種識別コード「JOBSP211」、「JOBSP212」、および「JOBSP213」で表される3種類の基板の生産に用いられるとき、或る反り矯正ユニットの識別コードを「SP21*」とすることができる。このように、基板の基板種識別コードと、反り矯正ユニットの識別コードとが対応付けられていると、オペレータは、生産する基板の種類に対応して、装備すべき反り矯正ユニットを正確にかつ容易に選択できる。
オペレータは、「SP001」という識別コード29を印したラベルを、反り矯正ユニット25に貼付する。識別コード29の付設方法は、ラベルの貼付に限定されず、印刷などの別法でもよい。さらに、オペレータは、反り矯正ユニット25が装備されたときに、識別コード29が位置する部品実装機1上の座標値P1(X1,Y1)を算出する。座標値P1(X1,Y1)は、実機または治具を用いた計測や、設計データに基づく演算などによって算出することができる。反り矯正ユニット25の識別コード29の決定および座標値P1(X1,Y1)の算出は、初回使用時のみの作業であり、2回目以降の使用時には不要である。
次に、オペレータは、制御装置6の入力部61から、反り矯正ユニット25の識別コード29の情報(「SP001」)、および反り矯正ユニット25が装備されたときに識別コード29が位置する座標値P1(X1,Y1)の情報をセットにして入力する。したがって、入力部61は、本発明の入力手段に相当する。これにより、記憶部62では、反り矯正ユニット25の識別コード29の情報(「SP001」)、および座標値P1(X1,Y1)の情報がセットになってジョブデータ64内に記憶される。記憶された状態は、図3に示されている。したがって、記憶部62は、本発明の記憶手段に相当する。
なお、入力手段および記憶手段に相当する入力操作および記憶動作は、互いに形状が異なる複数種類の反り矯正ユニット、および互いに異なる複数のジョブデータについてそれぞれ実施する必要がある。また、ジョブデータ64が記憶部62に記憶されていることから、入力部61を入力手段とし、記憶部62を記憶手段としたが、これに限定されない。つまり、入力手段および記憶手段は、ホストコンピュータ7の入力部71および記憶部72を用いて実現することもできる。
その後、オペレータが実際に反り矯正ユニット25を基板搬送装置2のガイドレール上に装備すると、段取り作業が終了する。次に、制御装置6は、基板Kの生産に移行する。図5は、ジョブデータ64に基づいて制御装置6が基板Kの実装動作を制御する手順を示した制御フローの図である。制御装置6は、ジョブデータ64のシーケンシャルな指示内容に基づき、指示された作業ユニットを用いて指示された動作を実施すべく制御する。
図5のステップS1で、制御装置6は、ジョブデータ64の指示内容に作業ユニットの識別コードが有るか否かを判定する。制御装置6は、識別コードが無ければ制御フローの実行をステップS2に進め、識別コードが有る場合に制御フローの実行をステップS3に進める。ステップS2で、制御装置6は、指示された動作を実施する制御を行い、制御フローの実行をステップS1に戻して次の指示内容に移る。
ステップS3で、制御装置6は、識別コードが特殊作業ユニット、すなわち反り矯正ユニット25を表すか否かを判定する。制御装置6は、5文字で表された識別コードの前側の2文字に基づいて、標準作業ユニットか特殊作業ユニットかを判別し、前者の場合に制御フローの実行をステップS4に進め、後者の場合に制御フローの実行をステップS7に進める。
標準作業ユニットの場合のステップS4で、制御装置6は、識別コードの前側の2文字に基づいて、標準作業ユニットの種類を特定する。標準作業ユニットが装着ノズルユニット45の場合のステップS5で、制御装置6は、ユニットデータ67内の座標値PA(XA,YA)に基づいて、ヘッド駆動ユニット48および部品カメラユニット5を制御する。ヘッド駆動ユニット48は、座標値PA(XA,YA)を撮像位置と認識して、装着ノズルユニット45を移動させる。次いで、部品カメラユニット5は、装着ノズルユニット45の実際の識別コードを撮像して読み取る。
また、標準作業ユニットがフィーダユニット30の場合のステップS6で、制御装置6は、ユニットデータ67内の座標値PBi(XBi,YB)に基づいて、ヘッド駆動ユニット48および基板カメラユニット47を制御する。ヘッド駆動ユニット48は、既知の列設位置iに基づいて座標値PBi(XBi,YB)を撮像位置と認識して、基板カメラユニット47を移動させる。次いで、基板カメラユニット47は、フィーダユニット30の実際の識別コード32を撮像して読み取る。なお、図5では省略したが、その他の標準作業ユニットに対しても同様に、制御装置6は、実際の識別コードを読み取らせる制御を行う。
特殊作業ユニットの場合のステップS7で、制御装置6は、ジョブデータ64内に識別コード29とセットで記憶されている座標値P1(X1,Y1)に基づいて、ヘッド駆動ユニット48および基板カメラユニット47を制御する。ヘッド駆動ユニット48は、座標値P1(X1,Y1)を撮像位置と認識して、基板カメラユニット47を移動させる。次いで、基板カメラユニット47は、反り矯正ユニット25に貼付されたラベルの実際の識別コード29を撮像して読み取る。
制御フロー中のステップS5、ステップS6、およびステップS7は、続いてステップS8に合流する。ステップS8で、制御装置6は、読み取らせた識別コードの情報がジョブデータ内の識別コードの情報に一致したか否かを判定する。一致した場合、制御装置6は、作業ユニットが正しく装備されていると判定し、制御フローの実行をステップS1に戻して次の指示内容に移る。一致しない場合、ならびに識別コードを読み取れなかった場合に、制御装置6は、制御フローの実行をステップS9に進める。
ステップS9で、制御装置6は、作業ユニットの誤装備あるいは未装備と判定して、オペレータに報知する。報知の内容は、誤装備あるいは未装備を伝えるだけでなく、正しい作業ユニットの案内表示を併せて行うことが好ましい。例えば、識別コードn、k等を用いて「座標値P(n)に装備された作業ユニットkは誤装備ですので、正規の作業ユニットnを装備してください。」と案内表示する。また例えば、「座標値P(n)に作業ユニットnが未装備ですので、装備してください。」と案内表示する。
ステップS9の後、オペレータによる訂正作業が行われるまで、制御フローは中断される。そして、オペレータが訂正作業を終了した後に入力する再開指令に基づいて、制御装置6は、ジョブデータ64の指令された箇所から制御フローの実行を再開する。
(4.実施形態の部品実装システム10の態様および効果)
実施形態の部品実装システム10は、部品実装機1内に着脱可能または交換可能に装備され、かつ、個体を識別する識別コードが付設された複数の作業ユニットと、装備された作業ユニットの識別コードを読み取る基板カメラユニット47および部品カメラユニット5(コード読み取り部)と、装備する作業ユニットの識別コードの情報を含んで部品を基板Kに実装する実装動作を記述したジョブデータ64に基づいて実装動作を制御するとともに、コード読み取り部を制御する制御装置6と、を備えた部品実装システム10であって、反り矯正ユニット25(一部の作業ユニット)の識別コード29の情報、および反り矯正ユニット25が装備されたときに識別コード29が位置する部品実装機1上の座標値P1(X1,Y1)の情報をセットにして入力可能とした入力部61(入力手段)と、入力された反り矯正ユニット25の識別コード29の情報、および座標値P1(X1、Y1)の情報をセットにして記憶可能とした記憶部62(記憶手段)と、をさらに備えた。
実施形態の部品実装システム10は、識別コードおよびその付設位置が予め設定されていない特殊な反り矯正ユニット25を対象として、入力手段および記憶手段を備えることで実現される。入力部61(入力手段)は、反り矯正ユニット25の識別コード29の情報、およびこの識別コード29が位置する部品実装機1上の座標値P1(X1、Y1)の情報をセットにして入力できる。記憶部62(記憶手段)は、入力された識別コード29の情報および座標値P1(X1、Y1)の情報をセットにして記憶できる。これによれば、基板カメラユニット47(コード読み取り部)は、記憶された座標値P1(X1、Y1)の情報に基づいて反り矯正ユニット25の識別コード29を読み取ることができるので、装備された反り矯正ユニット25の適否が自動で確認される。
さらに、記憶部62は、反り矯正ユニット25の識別コード29の情報、および座標値P1(X1、Y1)の情報をセットにしてジョブデータ64内に記憶可能としている。これによれば、反り矯正ユニット25に関する情報がジョブデータ64内で完結しているので、ジョブデータ64を生成するアプリケーションソフトウェアの種類を問わずに本発明を実施できる。また、アプリケーションソフトウェアのバージョンアップを逐次行ってゆく必要が無い。
さらに、実施形態の部品実装システム10において、制御装置6は、ジョブデータ64内に反り矯正ユニット25の識別コード29の情報(「SP001」)が有ると、識別コード29とセットにされて記憶されている座標値P1(X1、Y1)の情報に基づいて、基板カメラユニット47(コード読み取り部)に反り矯正ユニット25の識別コード29を読み取らせ、読み取らせた識別コード29の情報がジョブデータ64内の識別コードの情報に一致した場合に、反り矯正ユニット25が正しく装備されていると判定し、読み取らせた識別コードの情報がジョブデータ64内の識別コードの情報に一致しない場合、ならびに、基板カメラユニット47が識別コード29を読み取れなかった場合に、別の作業ユニットが誤って装備され、あるいは未装備であると報知する。
これによれば、反り矯正ユニット25以外の誤った作業ユニットを装備し、あるいは反り矯正ユニット25を未装備とするオペレータの作業誤りを確実に検知できる。したがって、誤った作業ユニットの使用あるいは作業ユニットの未使用に起因する基板Kの誤作が発生しない。
さらに基板Kの種類を識別する基板種識別コードKcが基板Kに付設されており、反り矯正ユニット25が装備されて部品が実装される特定の基板Kの基板種識別コードKc(「JOBSP001」)と、反り矯正ユニット25の識別コード29(「SP001」)とが対応付けられている。これによれば、オペレータは、生産する基板Kの種類に対応して、装備すべき反り矯正ユニット25を正確にかつ容易に選択できるので、誤装備や未装備のおそれが低減される。
さらに、反り矯正ユニット25以外の標準作業ユニット(残部の作業ユニット)は、装備されたときに識別コードが位置する部品実装機1上の座標値(PA、PBi等)が予めユニットデータ67内に設定されていて、入力部61(入力手段)による入力設定が不要である。これによれば、反り矯正ユニット25などの特殊作業ユニットを装備する場合にだけ入力設定を行えばよいので、オペレータの設定作業は軽微である。
さらに、実施形態の部品実装システム10は、基板Kを搬入出するコンベヤユニット21、および基板Kを押し上げて装着実施位置に位置決めするバックアップユニットを有する基板搬送装置2と、部品を供給する複数のフィーダユニット30を有する部品供給装置3と、部品供給装置3から部品を採取して位置決めされた基板Kに装着する装着ノズルユニット45、および装着ノズルユニット45を交換可能に保持する実装ヘッドユニット44を有する部品移載装置4と、特殊作業ユニットに該当してコンベヤユニット21の上側に着脱可能に装備され、バックアップユニットに位置決めされた基板Kを押圧して反りを矯正する反り矯正ユニット25と、を部品実装機1内に備えている。
これによれば、反り矯正ユニット25を着脱可能に装備する部品実装機1を対象として本発明を実施でき、前述した各効果が顕著となる。
さらに、実装ヘッドユニット44に設けられた基板カメラユニット47は、基板Kに付設されたフィデューシャルマークKmを撮像して基板Kの位置を確認するとともに、コード読み取り部を兼ねる。これによれば、反り矯正ユニット25の識別コード29を読み取る専用のコード読み取り部が不要であるので、コストの上昇が抑制される。
(5.実施形態の応用および変形)
なお、反り矯正ユニット25の識別コード29および座標値P1(X1,Y1)は、必ずしもジョブデータ64内に記憶されなくてもよい。例えば、識別コード29および座標値P1(X1,Y1)をセットにして記憶する特殊ユニットデータを生成し、ジョブデータ64内に識別コード29のみを指示するようにできる。この例からわかるように、実装動作に関する各種データの記憶構造には、様々な変形態様が考えられる。
さらになお、標準作業ユニットおよび特殊作業ユニットは、実施形態で説明した以外にも様々な種類があり、適宜本発明を応用できる。また、実施形態で説明した各種の識別コードは例であり、他にも様々な識別コードの体系を使用できる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
1:部品実装機 10:部品実装システム
2:基板搬送装置 21:コンベヤユニット
22:バックアップ装置 25:反り矯正ユニット
29:識別コード 3:部品供給装置
30:フィーダユニット 32:識別コード
4:部品移載装置 44:実装ヘッドユニット
45:装着ノズルユニット
47:基板カメラユニット(コード読み取り部)
5:部品カメラユニット 6:制御装置
61:入力部(入力手段) 62:記憶部(記憶手段)
64:ジョブデータ 67:ユニットデータ
7:ホストコンピュータ 9:機台
K:基板 Kc:基板種識別コード
P1、PA、PBi:座標値

Claims (6)

  1. 部品実装機内に着脱可能または交換可能に装備され、かつ、個体を識別する識別コードが付設された複数の作業ユニットと、
    装備された前記作業ユニットの前記識別コードを読み取るコード読み取り部と、
    装備する前記作業ユニットの前記識別コードの情報を含んで部品を基板に実装する実装動作を記述したジョブデータに基づいて前記実装動作を制御するとともに、前記コード読み取り部を制御する制御部と、を備えた部品実装システムであって、
    一部の前記作業ユニットの前記識別コードの情報、および前記一部の前記作業ユニットが装備されたときに前記識別コードが位置する前記部品実装機上の座標値の情報をセットにして入力可能とした入力手段と、
    入力された前記一部の前記作業ユニットの前記識別コードの情報、および前記座標値の情報をセットにして記憶可能とした記憶手段と、をさらに備え
    前記基板を搬入出するコンベヤユニット、および前記基板を押し上げて装着実施位置に位置決めするバックアップユニットを有する基板搬送装置と、
    前記部品を供給する部品供給ユニットを有する部品供給装置と、
    前記部品供給装置から前記部品を採取して位置決めされた前記基板に装着する装着ノズルユニット、および前記装着ノズルユニットを交換可能に保持する実装ヘッドユニットを有する部品移載装置と、
    前記一部の前記作業ユニットに該当して、前記コンベヤユニットの上側に着脱可能に装備され、前記バックアップユニットに位置決めされた前記基板を押圧して反りを矯正する反り矯正ユニットと、を前記部品実装機内に備えた、
    部品実装システム。
  2. 前記実装ヘッドユニットに設けられた基板カメラユニットは、前記基板に付設されたフィデューシャルマークを撮像して前記基板の位置を確認するとともに、前記コード読み取り部を兼ねる請求項1に記載の部品実装システム。
  3. 前記記憶手段は、前記一部の前記作業ユニットの前記識別コードの情報、および前記座標値の情報をセットにして前記ジョブデータ内に記憶可能とした請求項1または2に記載の部品実装システム。
  4. 前記制御部は、
    前記ジョブデータ内に前記一部の前記作業ユニットの前記識別コードの情報が有ると、当該の前記識別コードとセットにされて記憶されている前記座標値の情報に基づいて、前記コード読み取り部に前記一部の前記作業ユニットの前記識別コードを読み取らせ、
    読み取らせた前記識別コードの情報が前記ジョブデータ内の前記識別コードの情報に一致した場合に、前記一部の前記作業ユニットが正しく装備されていると判定し、
    読み取らせた前記識別コードの情報が前記ジョブデータ内の前記識別コードの情報に一致しない場合、ならびに、前記コード読み取り部が前記識別コードを読み取れなかった場合に、前記一部の前記作業ユニットが誤って装備され、あるいは未装備であると報知する請求項1〜3のいずれか一項に記載の部品実装システム。
  5. 前記基板の種類を識別する基板種識別コードが前記基板に付設されており、
    前記一部の前記作業ユニットが装備されて前記部品が実装される特定の前記基板の前記基板種識別コードと、前記一部の前記作業ユニットの前記識別コードとが対応付けられている請求項1〜4のいずれか一項に記載の部品実装システム。
  6. 前記一部の前記作業ユニット以外の残部の前記作業ユニットは、装備されたときに前記識別コードが位置する前記部品実装機上の前記座標値が予め設定されていて前記入力手段による入力設定が不要である請求項1〜5のいずれか一項に記載の部品実装システム。
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