JP6912329B2 - 基板作業装置 - Google Patents
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Description
図1〜図12を参照して、本発明の第1実施形態による部品実装装置1について説明する。
まず、本発明の第1実施形態による部品実装装置1の構成について説明する。
基台2は、部品実装装置1において各構成要素を配置する基礎となる台である。基台2上には、構成要素として、基板搬送部3、レール部6および部品撮像部7が設けられている。また、基台2内には、制御部9が設けられている。また、基台2には、Y方向の両側(Y1方向側およびY2方向側)に、複数のテープフィーダ11を配置可能なフィーダ配置部11aがそれぞれ設けられている。
テープフィーダ11は、基板Bに実装される電子部品Eを供給する装置である。テープフィーダ11は、複数の電子部品Eを保持したテープ(図示せず)が巻き回されたリール(図示せず)を保持している。また、テープフィーダ11は、ヘッドユニット4による電子部品Eの取り出しのための部品保持動作に応じて、保持されたリールを回転させてテープを送り出すことにより、電子部品Eを供給する。
基板搬送部3は、部品実装装置1の外部から基板Bを搬入し、基板Bを搬送方向(X1方向)に搬送するように構成されている。基板搬送部3は、一対のコンベア部3aと、一対のコンベア部3aを回転駆動させるための駆動モータ3bとを含んでいる。一対のコンベア部3aは、それぞれ、プーリ(図示せず)と、プーリに掛け回された輪状の搬送ベルト31aとを有している。制御部9は、駆動モータ3bを制御することにより、一対のコンベア部3a上に載置された基板Bの搬送速度を制御するように構成されている。
ヘッドユニット4は、図2に示すように、部品実装用のヘッドユニット4であり、実装位置において固定された基板Bに電子部品Eを実装するように構成されている。具体的には、ヘッドユニット4は、複数(2つ)のディスペンスヘッド41と、複数(4つ)の実装ヘッド42とを含んでいる。
支持部5は、図1に示すように、ヘッドユニット4を搬送方向(X1方向)および搬送方向とは逆方向(X2方向)に移動可能に支持するように構成されている。具体的には、支持部5は、搬送方向に延びるボールねじ軸5aと、ボールねじ軸5aを回転させるX軸モータ5bとを含んでいる。ヘッドユニット4には、支持部5のボールねじ軸5aと係合するボールナット(図示せず)が設けられている。ヘッドユニット4は、X軸モータ5bによりボールねじ軸5aが回転されることにより、ボールねじ軸5aと係合するボールナットとともに、支持部5に沿って搬送方向に移動可能に構成されている。
一対のレール部6は、支持部5をY方向に移動可能に支持するように構成されている。具体的には、レール部6は、Y方向に延びるボールねじ軸6aと、ボールねじ軸6aを回転させるY軸モータ6bとを含んでいる。支持部5には、レール部6のボールねじ軸6aと係合するボールナット(図示せず)が設けられている。支持部5は、Y軸モータ6bによりボールねじ軸6aが回転されることにより、ボールねじ軸6aと係合するボールナットとともに、一対のレール部6に沿ってY方向に移動可能に構成されている。
部品撮像部7は、図2に示すように、基板Bへの電子部品Eの実装に先立って実装ヘッド42に保持(吸着)された電子部品Eを撮像する部品認識用のカメラである。部品撮像部7は、基台2上に固定されており、電子部品Eの下方(Z2方向)から、実装ヘッド42に保持(吸着)された電子部品Eを撮像するように構成されている。部品撮像部7による電子部品Eの撮像画像に基づいて、制御部9は、電子部品Eの吸着状態(回転姿勢および実装ヘッド42に対する吸着位置)を取得(認識)するように構成されている。
基板撮像部8は、ヘッドユニット4に取り付けられ、基板Bへの電子部品Eの実装に先立って、基板Bの上面に付されたFIマーク(Fiducial Mark(フィデューシャルマーク))(図示せず)を撮像するマーク認識用のカメラである。FIマークは、基板Bの位置を確認するためのマークである。また、基板撮像部8は、基板B上に塗布されたフラックスFを撮像する液材検査用のカメラである。ここで、基板撮像部8は、基板B上に塗布されたフラックスFの二次元の画像を撮像する。
制御部9は、図3に示すように、CPU91(Central Processing Unit)およびメモリ92などを含み、部品実装装置1の動作を制御する制御回路である。制御部9は、基板搬送部3、ヘッドユニット4、支持部5、レール部6、部品撮像部7、基板撮像部8、テープフィーダ11、X軸モータ5bおよびY軸モータ6bに電気的に接続されている。
部品実装装置1では、基板撮像部8により撮像されたフラックスFの二次元(平面視)の画像に基づいて、制御部9により塗布面積を認識している。制御部9は、二次元の画像内のフラックスFに対応するピクセルの総数に基づいて、フラックスFの塗布面積を取得する。部品実装装置1では、基板B上のフラックスFの塗布面積の検査が良であるとその基板Bは次の作業工程に進み、不良であるとその基板Bは取り除かれる。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図1、図3および図13〜図15を参照して、本発明の第2実施形態による部品実装装置201の構成について説明する。第2実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、制御部209が、ディスペンスヘッド41によるフラックスFの基板B上への塗布回数Kが所定塗布回数PNよりも大きい場合に、塗布された基板B上のフラックスFの形状の検査を行うように構成された例について説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。
第2実施形態の制御部209は、検査プログラムCPを実施することにより、ディスペンスヘッド41によるフラックスFの塗布が所定塗布回数PN行われたことに基づいて、基板撮像部8による基板B上のフラックスFの検査を行うように構成されている。ここで、所定塗布回数PNは、ユーザーにより設定されて、メモリ92に記憶される。この所定塗布回数PNは、所定の塗布位置Nにおいて、フラックスFの塗布から検査までにかかる時間と、塗布されたフラックスFが不良と判断されるまでの時間とに基づいて、ユーザーによって設定される。なお、所定塗布回数PNは、特許請求の範囲の「所定回数」の一例である。また、第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
第2実施形態では、上記のように、制御部209は、ディスペンスヘッド41によるフラックスFの塗布が所定塗布回数PN行われたことに基づいて、基板撮像部8による基板B上のフラックスFの検査を行うように構成されている。これにより、基板B上へのフラックスFの塗布の回数に基づいてフラックスFの検査が行われるタイミングが設定されるので、フラックスFの塗布形状の時間経過に伴う変化に基づくタイミング内で、基板B上のフラックスFが塗布される箇所の配置に合わせて適切にフラックスFの検査を行うタイミングを設定することができる。なお、第2実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。
次に、図1、図3および図16〜図18を参照して、本発明の第3実施形態による部品実装装置301の構成について説明する。第3実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、制御部309が、ユーザーが指定した指定時間PTよりもディスペンスヘッド41による作業時間が大きい場合に、塗布された基板B上のフラックスFの形状の検査を行うように構成された例について説明する。なお、第3実施形態において、第1実施形態と同様の構成に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。また、第3実施形態のその他の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
第3実施形態の制御部309は、検査プログラムCPを実施することにより、ディスペンスヘッド41によるフラックスFの塗布などの作業時間が指定時間PTよりも大きくなったことに基づいて、基板撮像部8による基板B上のフラックスFの検査を行うように構成されている。ここで、指定時間PTは、ユーザーにより設定されて、メモリ92に記憶される。この指定時間PTは、所定の塗布位置Nにおいて、フラックスFの塗布から検査までにかかる時間と、塗布されたフラックスFが不良と判断されるまでの時間とに基づいて、ユーザーによって設定される。
第3実施形態では、上記のように、制御部309は、ディスペンスヘッド41によるフラックスFの塗布が指定時間PTの間行われたことに基づいて、基板撮像部8による基板B上のフラックスFの検査を行うように構成されている。これにより、ユーザーにより設定される指定時間PTに基づいてフラックスFの検査が行われるタイミングが設定されるので、フラックスFの塗布形状の時間経過に伴う変化に基づくタイミング内で、フラックスFの検査を行うタイミングを適切に設定することが可能である。なお、第3実施形態のその他の効果は、第1実施形態と同様である。
次に、図1、図3および図19〜図20を参照して、本発明の第4実施形態による部品実装装置401の構成について説明する。第4実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、制御部409が、基板Bに塗布されたフラックスFの形状の経時変化に起因して、基板撮像部8によるフラックスFの検査結果が不良とされる許容時間T4に基づくタイミングで、基板B上のフラックスFの検査を行うように構成されている例について説明する。なお、第4実施形態において、第1実施形態と同様の構成に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。また、第4実施形態のその他の構成は、第1実施形態の構成と同様である。
第4実施形態の制御部409は、検査プログラムCPを実施することによって、許容時間T4に基づいて、基板撮像部8による基板B上のフラックスFの検査を行うように構成されている。ここで、許容時間T4は、ユーザーにより設定されて、メモリ92に記憶される。この許容時間T4は、あらかじめ事前の試験により取得される時間である。たとえば、許容時間T4は、ディスペンスヘッド41によりフラックスFを試験部材(ロールペーパーなど)上に複数塗布した後、基板撮像部8により試験部材上の複数のフラックスFを検査していき、最初のフラックスFの検査から検査結果が不良と判断されたフラックスFまでにかかった時間である。
第4実施形態では、上記のように、基板撮像部8による検査は、基板Bに塗布されたフラックスFの塗布形状の時間経過に伴う変化に起因して、基板撮像部8によるフラックスFの検査結果が不良とされるまでの許容時間T4に基づくタイミングで行われるように構成されている。これにより、許容時間T4内に基板撮像部8による基板B上のフラックスFの検査が行われるので、基板撮像部8による検査の誤判定を確実に抑制することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
8 基板撮像部(検査部)
9、209、309、409、509 制御部
41 ディスペンスヘッド
B 基板
F フラックス(液材)
K 塗布回数
N 塗布位置
PE 所定数の部品
PN 所定塗布回数(所定回数)
T1 累計移動時間
T2 戻り時間
T3 検査撮像時間(検査時間)
T4 許容時間
TC 総検査時間
Claims (8)
- 塗布後の時間経過とともに塗布形状が変化する液材を基板の部品に対応する箇所に塗布するディスペンスヘッドと、
前記ディスペンスヘッドが塗布した前記液材の箇所に部品を実装する実装ヘッドと、
前記基板上に塗布された前記液材の平面視における面積または形状の少なくとも一方を検査する検査部とを備え、
前記ディスペンスヘッドおよび前記実装ヘッドは、同一の部材に固定されており、前記同一の部材により一体的に水平方向に移動可能であって、
前記基板の部品に対応する箇所に塗布された前記液材の前記塗布形状の時間経過に伴う変化において、前記液材の平面視における面積または形状の少なくとも一方の変化が、前記基板上に前記液材を塗布した後所定時間内の前記液材の平面視における面積または形状の少なくとも一方の変化よりも大きくなる前のタイミングで、前記基板の部品に対応する箇所に塗布された前記液材に対する前記検査部を用いた検査が行われるように構成されている、基板作業装置。 - 前記検査部による前記基板上の前記液材の検査は、前記基板に塗布された前記液材の前記塗布形状の時間経過に伴う変化に起因して、前記検査部による前記液材の検査結果が不良とされるまでの許容時間に基づくタイミングで行われるように構成されている、請求項1に記載の基板作業装置。
- 前記検査部による前記基板上の前記液材の検査は、前記ディスペンスヘッドにより前記基板に複数回前記液材を塗布した後の前記液材の前記塗布形状の時間経過に伴う変化に基づくタイミングで行われるように構成されている、請求項1または2に記載の基板作業装置。
- 前記検査部による前記基板上の前記液材の検査は、前記基板に塗布されているが未検査の前記液材のうち、最も早期に前記基板上に塗布された前記液材から塗布された順に行うように構成されている、請求項3に記載の基板作業装置。
- 前記検査部による前記基板上の前記液材の検査は、所定数の部品に対応する箇所に前記ディスペンスヘッドによる前記液材の塗布が行われたことに基づいて行われるように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板作業装置。
- 前記検査部による前記基板上の前記液材の検査は、前記ディスペンスヘッドによる前記液材の塗布が所定回数行われたことに基づいて行われるように構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板作業装置。
- 前記検査部による前記基板上の前記液材の検査は、未検査の前記液材のうち最も早期に塗布された前記液材の塗布位置から次に前記液材を塗布する塗布位置までの各塗布位置間の移動時間を累計した累計移動時間と、前記次に前記液材を塗布する塗布位置から未検査の前記液材のうち最も早期に塗布された前記液材の塗布位置まで移動するのにかかる戻り時間と、前記基板上の未検査の前記液材の検査時間を加算した総検査時間とを加算した時間が、前記許容時間よりも大きくなった場合または前記許容時間が経過する直前の時間以上の場合に行われるように構成されている、請求項2に記載の基板作業装置。
- 前記検査部による前記基板上の前記液材の検査は、前記ディスペンスヘッドによる前記基板への前記液材の塗布の条件が変更されたことに基づいて行われるように構成されている、請求項7に記載の基板作業装置。
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