JP7061220B2 - Component mounting device - Google Patents
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Description
本発明は、部品実装装置および部品実装システムに関する。 The present invention relates to a component mounting device and a component mounting system.
従来より、基板に部品を実装する部品実装装置において、基板に実装された部品の実装状態を検査するものが知られている。例えば、特許文献1の部品実装装置では、前工程で一部の部品が実装された基板が搬入されると、その基板を検査して、部品の実装状態が不良の場合には、後工程で修正可能か否かを判定する。そして、後工程で修正不能と判定すると基板に部品を実装せず、後工程で修正可能と判定すると基板に部品を実装する。これにより、部品の実装状態が修正不能なほどの不良が生じている場合には、さらに部品を実装するのを防止するから、部品が無駄に消費されるのを防止するものとしている。
Conventionally, in a component mounting device for mounting components on a board, a device that inspects the mounting state of the components mounted on the board has been known. For example, in the component mounting device of
このような部品実装装置では、部品の種類によっては高価なものもあるため、部品の無駄を防止することは重要な課題とされている。上述した部品実装装置では、工程毎に不良の有無を判定し、修正不能な不良が生じていると、後工程で部品を実装しないことは記載されているものの、一の工程で複数の部品を実装する場合に、工程の途中で生じる不良にについては考慮されていない。このため、工程の途中で不良が生じると、それ以降に実装される部品が全て無駄になるおそれがある。 Since some such component mounting devices are expensive depending on the type of component, it is an important issue to prevent waste of the component. In the above-mentioned component mounting device, the presence or absence of defects is determined for each process, and if an uncorrectable defect occurs, it is stated that the component will not be mounted in the subsequent process, but multiple components can be mounted in one process. When mounting, no consideration is given to defects that occur in the middle of the process. Therefore, if a defect occurs in the middle of the process, all the parts mounted after that may be wasted.
本発明は、部品の無駄を適切に防止することを主目的とする。 An object of the present invention is to appropriately prevent waste of parts.
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。 The present invention has taken the following measures to achieve the above-mentioned main object.
本発明の部品実装装置は、
部品を基板に実装する実装手段と、
前記基板に実装された部品の実装状態を検査する検査手段と、
を備え、
前記部品には、実装前に他の部品の実装状態の確認を必要としない確認不要部品と、実装前に他の部品の実装状態の確認を必要とする確認必要部品とがあり、
前記実装手段は、前記確認不要部品を前記基板に実装した後、前記検査手段の検査結果に基づいて前記確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、前記確認必要部品を前記基板に実装する
ことを要旨とする。
The component mounting device of the present invention is
Mounting means for mounting components on the board,
An inspection means for inspecting the mounting state of the components mounted on the board, and
Equipped with
The components include parts that do not require confirmation of the mounting status of other components before mounting and components that require confirmation that require confirmation of the mounting status of other components before mounting.
The mounting means mounts the confirmation-unnecessary component on the substrate, confirms that the mounting state of the confirmation-unnecessary component is normal based on the inspection result of the inspection means, and then mounts the confirmation-necessary component on the substrate. The gist is to mount it on the board.
この本発明の部品実装装置は、確認不要部品を基板に実装した後、検査結果に基づいて確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、確認必要部品を基板に実装する。これにより、確認不要部品の実装状態が正常でない場合には、確認必要部品を基板に実装しないから、確認必要部品が無駄に消費されるのを防止することができる。したがって、一つの実装工程の途中で部品の実装状態に不良が生じた場合に、部品が無駄になるのを適切に防止することができる。 In the component mounting device of the present invention, after the confirmation-unnecessary component is mounted on the substrate, it is confirmed that the mounting state of the confirmation-unnecessary component is normal based on the inspection result, and then the confirmation-necessary component is mounted on the substrate. As a result, when the mounting state of the parts requiring confirmation is not normal, the parts requiring confirmation are not mounted on the board, so that it is possible to prevent the parts requiring confirmation from being unnecessarily consumed. Therefore, it is possible to appropriately prevent the parts from being wasted when a defect occurs in the mounting state of the parts in the middle of one mounting process.
また、本発明の部品実装装置において、前記基板に実装された部品を撮像可能な撮像手段を備え、前記検査手段は、前記撮像手段により撮像された画像に基づいて部品の実装状態を検査し、前記実装手段は、検査対象の確認不要部品の撮像が行われると、次の確認不要部品を前記基板に実装するものとすることもできる。こうすれば、実装した確認不要部品の検査終了を待たずに、次の確認不要部品を基板に実装することができるから、実装効率が低下するのを抑制することができる。 Further, the component mounting device of the present invention includes an image pickup means capable of imaging a component mounted on the substrate, and the inspection means inspects the mounting state of the component based on the image captured by the image pickup means. The mounting means may mount the next non-confirmation component on the substrate once the image of the non-confirmation component to be inspected is imaged. By doing so, it is possible to mount the next non-confirmation component on the board without waiting for the completion of the inspection of the mounted component that does not require confirmation, so that it is possible to suppress a decrease in mounting efficiency.
この態様の本発明の部品実装装置において、前記撮像手段は、同一視野範囲に前記確認不要部品が複数含まれる場合には、前記複数の確認不要部品が基板に実装されてから、該複数の確認不要部品を撮像するものとすることもできる。こうすれば、確認不要部品の撮像に要する時間を短くすることができるから、実装効率が低下するのをさらに抑制することができる。 In the component mounting apparatus of the present invention of this aspect, when a plurality of confirmation-unnecessary parts are included in the same field of view, the imaging means mounts the plurality of confirmation-unnecessary components on a substrate and then performs the plurality of confirmations. It is also possible to image unnecessary parts. By doing so, it is possible to shorten the time required for imaging the parts that do not require confirmation, and it is possible to further suppress the decrease in mounting efficiency.
また、本発明の部品実装装置において、前記検査手段は、前記基板に実装された前記確認不要部品のうち一部の確認不要部品の検査を省略し、前記実装手段は、前記一部の確認不要部品を除いた残りの確認不要部品の実装状態が正常であることを確認すると、前記確認必要部品を前記基板に実装するものとすることもできる。こうすれば、確認不要部品を全て検査しなくても、確認必要部品を実装することができるから、確認不要部品を全て検査する場合に比べて検査時間を短縮することができる。 Further, in the component mounting apparatus of the present invention, the inspection means omits the inspection of some of the confirmation-unnecessary parts mounted on the substrate, and the mounting means does not require confirmation of some of the confirmation-unnecessary parts. After confirming that the mounting state of the remaining confirmation-unnecessary parts excluding the parts is normal, the confirmation-required parts can be mounted on the board. By doing so, it is possible to mount the parts requiring confirmation without inspecting all the parts requiring confirmation, so that the inspection time can be shortened as compared with the case of inspecting all the parts requiring confirmation.
また、本発明の部品実装装置において、前記実装手段は、前記確認必要部品を複数実装する場合には、前記検査結果に基づいて先に実装された前記確認必要部品の実装状態が正常であることを確認してから、後の前記確認必要部品を前記基板に実装するものとすることもできる。こうすれば、確認必要部品を複数実装する場合、後から実装される確認必要部品が無駄になるのを適切に防止することができる。 Further, in the component mounting apparatus of the present invention, when the mounting means mounts a plurality of the components required for confirmation, the mounting state of the components required for confirmation previously mounted based on the inspection result is normal. It is also possible to mount the parts required for confirmation later on the board after confirming. By doing so, when a plurality of parts requiring confirmation are mounted, it is possible to appropriately prevent the parts requiring confirmation to be mounted later from being wasted.
本発明の部品実装システムは、
上述したいずれかの部品実装装置と、前記部品実装装置における前記部品の実装順を管理する管理装置とを備える部品実装システムであって、
前記管理装置は、
前記部品が、前記確認不要部品か前記確認必要部品のいずれであるかの設定を受け付ける設定受付手段と、
前記受け付けられた設定を各部品に関連付けて記憶する記憶手段と、
前記実装順として、前記確認不要部品を先に実装してから、前記確認必要部品を実装するよう設定する実装順設定手段と、
前記設定された実装順を前記部品実装装置に出力する出力手段と、
を備えることを要旨とする。
The component mounting system of the present invention is
A component mounting system including any of the above-mentioned component mounting devices and a management device that manages the mounting order of the components in the component mounting device.
The management device is
A setting receiving means for accepting a setting as to whether the component is a confirmation-unnecessary component or a confirmation-required component.
A storage means for storing the accepted settings in association with each component,
As the mounting order, a mounting order setting means for mounting the confirmation-unnecessary component first and then mounting the confirmation-required component, and a mounting order setting means.
An output means for outputting the set mounting order to the component mounting device, and
The gist is to prepare.
この本発明の部品実装システムでは、管理装置は、部品が確認不要部品か確認必要部品のいずれであるかの設定を受け付け、部品の実装順として、確認不要部品を先に実装してから、確認必要部品を実装するよう設定し、その実装順を部品実装装置に出力する。また、部品実装装置は、実装順に基づいて、確認不要部品を基板に実装した後、検査結果に基づいて確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、確認必要部品を基板に実装する。これにより、確認不要部品の実装状態が正常でない場合には、確認必要部品を基板に実装しないから、確認必要部品が無駄に消費されるのを防止することができる。また、確認不要部品か確認必要部品かを設定することができるから、無駄にしたくない対象部品を絞ることができる。したがって、一つの実装工程の途中で部品の実装状態に不良が生じた場合に、確認必要部品が無駄になるのを適切に防止することができる。 In the component mounting system of the present invention, the management device accepts the setting of whether the component is a confirmation-unnecessary component or a confirmation-necessary component, and in the component mounting order, the confirmation-unnecessary component is first mounted and then confirmed. Set to mount the necessary parts, and output the mounting order to the parts mounting device. In addition, the component mounting device mounts the components that do not require confirmation on the board based on the mounting order, confirms that the mounting state of the components that do not require confirmation is normal based on the inspection results, and then mounts the components that do not require confirmation on the board. Implement. As a result, when the mounting state of the parts requiring confirmation is not normal, the parts requiring confirmation are not mounted on the board, so that it is possible to prevent the parts requiring confirmation from being unnecessarily consumed. In addition, since it is possible to set whether the parts do not need to be confirmed or the parts need to be confirmed, it is possible to narrow down the target parts that do not want to be wasted. Therefore, if a defect occurs in the mounting state of a component in the middle of one mounting process, it is possible to appropriately prevent the component requiring confirmation from being wasted.
また、本発明の部品実装システムにおいて、前記記憶手段は、前記確認必要部品として記憶される部品の重要度を記憶可能であり、前記実装順設定手段は、前記実装順のうち前記確認必要部品の実装順を、前記重要度の低いものから先に実装するよう設定するものとすることもできる。こうすれば、確認必要部品のうち、重要度の高いものが無駄になるのを防止することができるから、部品の無駄をより適切に防止することができる。部品の重要度は、例えば、部品価格や部品在庫数などとすることができ、部品価格の低いものや部品在庫数の多いものが重要度の低いものに該当する。 Further, in the component mounting system of the present invention, the storage means can store the importance of the component stored as the confirmation-required component, and the mounting order setting means is the confirmation-required component in the mounting order. It is also possible to set the mounting order so that the ones with the lowest importance are mounted first. By doing so, it is possible to prevent the parts that need to be confirmed from being wasted, so that it is possible to prevent the parts from being wasted more appropriately. The importance of the parts can be, for example, the parts price or the number of parts in stock, and the one with a low part price or the one with a large number of parts in stock corresponds to the one with low importance.
次に、本発明の実施の形態を説明する。図1は、部品実装システム1の部品実装装置10の構成の概略を示す構成図であり、図2は、部品実装装置10の制御装置70と管理装置80との電気的な接続関係を示す説明図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the
部品実装システム1は、図1に示すように、部品を基板に実装する部品実装装置10と、部品実装システム全体を管理する管理装置80とを備える。部品実装装置10は、比較的小型のチップ部品などを基板に実装する処理と、比較的大型の部品やダイ部品などを基板に実装する処理とを実行可能に構成されている。なお、図示は省略したが、部品実装システム1が、部品実装装置10を複数台備えていてもよい。
As shown in FIG. 1, the
部品実装装置10は、図1に示すように、部品を供給する部品供給装置14と、基板60を図1のX軸方向の左から右へ搬送する基板搬送装置20と、基板搬送装置20により搬送された基板60を裏面側からバックアップするバックアップ装置30と、複数(例えば4個)の吸着ノズル51を取り付け可能で吸着ノズル51で部品をピックアップして基板60上へ実装するためのヘッド50と、ヘッド50をXY方向へ移動させるXYロボット40と、基板60の表面に付された各種マークを撮像可能なマークカメラ46と、小径の吸着ノズル51や大径の吸着ノズル51などの各種ノズルをストックするノズルステーション49と、部品実装装置10の全体の制御を司る制御装置70(図2参照)とを備える。部品供給装置14は、比較的大型の板状部品など(ダイ部品を含む)が収容されたトレイにより部品を供給するトレイフィーダ16と、左右方向(X軸方向)に並ぶように複数配置され比較的小型の部品が収容されたテープにより部品を供給するテープフィーダ18とを備える。
As shown in FIG. 1, the
図3は、基板60の構成の概略を示す構成図である。基板60は、本実施形態では、分割溝によって区切られた複数の子基板65(作業領域)を有する集合基板である。部品実装システム1は、部品実装装置10により各子基板65に部品を実装した後、分割溝に沿って基板60を分割することにより部品が実装された複数の子基板65を作製することができる。なお、基板60が複数の子基板65を有するものに限られず、一基板として作製されるものとしても構わない。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the
基板60は、対角をなす2つの隅部(図3の左上部と右下部)に基板位置基準マーク62が付されている。また、複数の子基板65は、対角をなす2つの隅部(図3の左上部と右下部)に子基板位置基準マーク66がそれぞれ付されている。これらの基板位置基準マーク62や子基板位置基準マーク66は、バックアップ装置30により基板60が位置決めされた際に、マークカメラ46で撮像されて、基板60や子基板65の位置情報を取得するために用いられる。また、本実施形態では、各子基板65に、チップ部品a~cと、ダイ部品X,Yとを実装するものとして説明する。なお、チップ部品aは複数(a1とa2の2個)実装され、それ以外の部品は1個ずつ実装される。
The
制御装置70は、図2に示すように、CPU71を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、CPU71の他に、ROM72とHDD73とRAM74と入出力インターフェース75とを備え、これらはバス76を介して電気的に接続されている。制御装置70には、XYロボット40からのヘッド50の位置信号やマークカメラ46からの画像信号などが入出力インターフェース75を介して入力されている。一方、制御装置70からは、部品供給装置14への制御信号や基板搬送装置20への制御信号、バックアップ装置30への制御信号、XYロボット40への駆動信号、ヘッド50への駆動信号などが入出力インターフェース75を介して出力されている。また、制御装置70は、管理装置80と通信ネットワーク90を介して双方向通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。
As shown in FIG. 2, the
管理装置80は、例えば、汎用のコンピュータであり、図2に示すように、CPU81とROM82とHDD83とRAM84と入出力インターフェース85などを備え、これらはバス86を介して電気的に接続されている。この管理装置80には、マウスやキーボード等の入力デバイス87から入力信号が入出力インターフェース85を介して入力され、管理装置80からは、ディスプレイ88への画像信号が入出力インターフェース85を介して出力されている。HDD83は、基板60への部品の実装処理に関する各種情報を記憶している。各種情報には、実装処理に使用する吸着ノズル51の種類に関するノズル情報や、実装位置に関する位置情報などの各部品に関する部品情報、実装する部品の実装順などが含まれている。ここで、本実施形態で実装される部品には、先に実装された他の部品の実装状態が正常であるか否かを確認することなく実装可能な確認不要部品(事前確認不要部品)と、先に実装された部品の実装状態が正常であることを確認してから実装可能な確認必要部品(事前確認必要部品)とがある。
The
本実施形態の管理装置80は、実装対象の各部品が確認不要部品か確認必要部品のいずれの部品種であるかを、作業者が設定可能となっている。この設定は、ディスプレイ88に表示される設定画面を用いて行われる。図4は、部品種設定画面の一例を示す説明図である。図示するように、部品種設定画面では、実装対象の部品であるチップ部品a~cとダイ部品X,Yの各部品毎に、確認が必要な「YES」か確認が不要な「NO」のいずれかを設定することができる。作業者は、入力デバイス87の上下方向の操作により、部品種設定画面上の選択カーソル88aを上下方向に移動させて設定対象部品を選択し、入力デバイス87の左右方向の操作により、設定対象部品について「YES」か「NO」を選択する。また、作業者は、選択カーソル88aを「決定」ボタン上に移動させてから、入
力デバイス87の決定操作を行うことで、部品種設定画面上の設定を決定させることができる。図4では、チップ部品a~cが確認不要部品に設定され、ダイ部品X,Yが確認必要部品に設定される様子を示す。なお、チップ部品を確認必要部品に設定したり、ダイ部品を確認不要部品に設定したりしてもよい。
In the
また、管理装置80は、部品種設定画面で確認必要部品に設定された部品を対象として、重要度を設定可能となっている。図5は、重要度設定画面の一例を示す説明図である。図示するように、重要度設定画面では、確認必要部品に設定されたダイ部品X,Yの各部品毎に、「高」、「低」の二段階の重要度のいずれかを設定することができる。なお、重要度設定画面の操作方法(設定方法)は、部品種設定画面と同様であるため、説明を省略する。ここで、作業者は、例えば、部品価格が高いなど比較的重要な部品を確認必要部品に設定することができるが、その中でも、特に価格の高い部品の重要度を「高」に設定し、価格の低い部品の重要度を「低」に設定することができる。図5では、ダイ部品Xの重要度が「高」に、ダイ部品Yの重要度が「低」に設定される様子を示す。
Further, the
管理装置80は、部品種設定画面や重要度設定画面で設定された内容を含む部品情報をHDD83に記憶する。図6は、管理装置80のHDD83に記憶される部品情報の一例を示す説明図である。HDD83は、各部品の確認要否や確認必要部品の重要度を記憶する他、子基板65内における部品の実装位置に関する位置情報を記憶する。
The
次に、こうして構成された部品実装システム1の動作について説明する。まず、管理装置80で部品の実装順を設定する処理を説明する。図7は、管理装置80のCPU81により実行される実装順設定処理の一例を示すフローチャートである。この実装順設定処理が実行されると、管理装置80のCPU81は、まず、HDD83に記憶されている部品情報を読み出して(S100)、確認不要部品(チップ部品a~c)の部品情報を抽出する(S110)。次に、CPU81は、抽出した確認不要部品の部品情報のうち位置情報に基づいて、確認不要部品の実装順を設定する(S120)。CPU81は、各部品の位置情報に基づいて、ヘッド50の移動距離が短くなるような実装順を設定する。本実施形態では、CPU81は、確認不要部品の実装順を、左上のチップ部品a(a1)、チップ部品c、チップ部品b、右下のチップ部品a(a2)の順に設定する。
Next, the operation of the
次に、CPU81は、確認必要部品(ダイ部品X,Y)の部品情報を抽出し(S130)、抽出した確認必要部品の部品情報のうち重要度に基づいて、重要度の低い部品から重要度の高い部品の順となるよう確認必要部品の実装順を設定する(S140)。本実施形態では、ダイ部品Xの重要度が「高」でダイ部品Yの重要度が「低」であるから、CPU81は、確認必要部品の実装順を、ダイ部品Y、ダイ部品Xの順に設定する。なお、同じ重要度の部品が複数ある場合、CPU81は、同じ重要度の複数の部品の中でヘッド50の移動距離が短くなるような実装順を設定する。
Next, the CPU 81 extracts the part information of the parts required for confirmation (die parts X and Y) (S130), and based on the importance of the extracted part information of the parts required for confirmation, the parts with low importance are first of importance. Check the order of the parts with the highest number. Set the mounting order of the required parts (S140). In the present embodiment, the importance of the die component X is "high" and the importance of the die component Y is "low". Therefore, the CPU 81 mounts the components requiring confirmation in the order of the die component Y and the die component X. Set. When there are a plurality of parts having the same importance, the CPU 81 sets the mounting order so that the moving distance of the
CPU81は、確認不要部品の実装順と、確認必要部品の実装順とを設定すると、確認不要部品を先に実装して後から確認必要部品を実装するように実装順を設定してHDD83に記憶する(S150)。図8は、子基板65内での実装順の一例を示す説明図である。図示するように、実装順は、確認不要部品から確認必要部品の順となり、確認不要部品の中ではヘッド50の移動効率のよい順となり、確認必要部品の中では重要度の低い順となる。CPU81は、設定した実装順を含む実装情報を通信ネットワーク90を介して部品実装装置10に出力して(S160)、実装順設定処理を終了する。なお、実装情報は、実装順以外に、ノズル情報や部品情報(部品の位置情報)などを含む。また、基板60は、複数の子基板65を有するから、本実施形態の部品実装装置10は、各子基板65に確認不要部品をそれぞれ実装してから、確認必要部品の実装を行うものとする。
When the CPU 81 sets the mounting order of the parts that do not need to be confirmed and the mounting order of the parts that need to be confirmed, the CPU 81 sets the mounting order so that the parts that do not need to be confirmed are mounted first and the parts that need to be confirmed are mounted later, and is stored in the
次に、設定された実装順に基づき部品実装装置10で部品を実装する処理を説明する。図9は、制御装置70のCPU71により実行される部品実装処理の一例を示すフローチャートである。この部品実装処理が実行されると、制御装置70のCPU71は、まず、管理装置80から通信ネットワーク90を介して出力された実装情報を取得して(S200)、基板60を搬入する(S210)。S210では、CPU71は、基板搬送装置20を制御してバックアップ装置30上の所定位置まで基板60を搬送し、バックアップ装置30を制御して所定位置で基板60を固定する。次に、CPU71は、基板60の位置情報を取得する(S220)。S220では、CPU71は、XYロボット40とマークカメラ46とを制御して基板60に付された基板位置基準マーク62や子基板65に付された子基板位置基準マーク66を撮像し、得られた画像を処理することにより、位置情報を取得する。続いて、CPU71は、吸着ノズル51に吸着させる今回の実装対象の部品が確認必要部品であるか否かを判定する(S230)。前述したように、部品の実装順は、先に確認不要部品を実装するよう設定されている。このため、CPU71は、確認不要部品の実装が終了するまで、S230で確認必要部品ではないと判定し、他の部品の実装状態を確認することなく、吸着ノズル51に部品を吸着させる(S240)。S240では、CPU71は、部品供給装置14を制御して供給位置に部品を供給させると共に、XYロボット40とヘッド50とを制御して供給位置に供給された部品を吸着ノズル51に吸着させる。なお、CPU71は、ヘッド50に装着されている吸着ノズル51を交換する必要がある場合には、部品の吸着前に、ノズルステーション49で必要なノズル種の吸着ノズル51に交換する。例えば、実装対象の部品がチップ部品から大型部品やダイ部品に切り替わる場合、小径の吸着ノズル51から大径の吸着ノズル51やダイ部品用吸着ノズル51に交換する。
Next, a process of mounting components by the
吸着ノズル51で部品を吸着すると、CPU71は、部品を基板60に実装し(S250)、実装した部品の撮像待ち状態であるか否かを判定する(S260)。S250では、CPU71は、XYロボット40とヘッド50とを制御して位置情報に基づく位置に部品を実装する。ここで、本実施形態では、CPU71は、部品実装処理の実行中に、実装した部品の実装状態を検査する実装中検査処理を並行して行うものとしている。このため、CPU71は、実装中検査処理において、検査に必要な撮像が行われるまでは、S260で部品の撮像待ち状態であると判定する。以下、実装中検査処理について説明する。図10は、実装中検査処理の一例を示すフローチャートである。
When the component is sucked by the
実装中検査処理では、CPU71は、まず、基板60に部品が実装されたか否かを判定し(S400)、基板60に部品が実装されてないと判定すると、そのまま実装中検査処理を終了する。一方、基板60に部品が実装されたと判定すると、実装された部品を撮像する(S410)。S410では、CPU71は、マークカメラ46を制御して、基板60に実装された部品を撮像する。このように、実装中検査処理での部品の撮像は、基板60の位置情報を取得するためのマークカメラ46を用いて、部品が実装された直後のヘッド50が停止している間に行うのである。CPU71は、S410で部品を撮像すると、前述したS260で撮像待ち状態ではないと判定する。こうして画像を撮像すると、CPU71は、撮像した画像に基づいて部品の実装状態を検査し(S420)、検査結果をRAM74に記憶して(S430)、実装中検査処理を終了する。S420では、CPU71は、得られた画像を処理して部品の位置ズレ量などを検出し、それらが許容範囲内であるか否かなどを判定することにより、部品の実装状態が正常であるか否かを検査する。また、RAM74に記憶される検査結果は、子基板65の識別情報と、部品の識別情報とに関連付けて、正常であるか否かが記憶される。このように、本実施形態では、マークカメラ46で撮像した画像を用いて、部品の実装状態の検査を行うのである。なお、実装された部品が子基板65内の最後の部品である場合、即ち、実装された部品が子基板65内の実装順が最後のダイ部品Xの場合には、CPU71は、部品の画像を撮像せずに、部品の実装状態の検査を省略してもよい。これは、同一子基板65内でその後に確認必要部品が
実装されることがなく、検査の必要がないためである。
In the mounting inspection process, the
図9の部品実装処理の説明に戻って、CPU71は、S260で撮像待ち状態でないと判定すると、吸着ノズル51に吸着済みの部品があるか否かを判定し(S270)、吸着済みの部品があればS250に戻って処理を行う。また、CPU71は、S270で吸着済みの部品がないと判定すると、基板60に未実装の部品があるか否かを判定し(S280)、未実装の部品があると判定すると、S230に戻って処理を行う。実装処理を繰り返すうちに各子基板65内の確認不要部品(チップ部品a~c)の実装が完了すると、CPU71は、S230で実装対象の部品が確認必要部品(ダイ部品Y)であると判定し、実装対象の子基板65内における実装済み部品の検査結果をRAM74から取得して(S290)、検査結果に基づいて全ての部品の実装状態が正常であるか否かを判定する(S300)。なお、CPU71は、検査結果を取得できていない部品が存在する場合には、その部品の判定結果が取得されるまで待機する。そして、CPU71は、実装対象の子基板65内の全ての部品の実装状態が正常であると判定すると、S240,S250で確認必要部品を吸着ノズル51に吸着して基板60に実装する。なお、例えば部品の吸着不良などが生じると、その部品を廃棄した後に、再度吸着した部品を実装するリカバリ処理が実行される場合がある。本実施形態では、確認必要部品を吸着ノズル51に吸着する前に検査結果に基づく判定を行うため、リカバリ処理対象の部品の実装が完了したこと(リカバリ処理対象の部品の検査結果)を確認してから、確認必要部品を吸着ノズル51に吸着して実装することができる。
Returning to the description of the component mounting process of FIG. 9, when the
このように、子基板65内にチップ部品a~cなどの確認不要部品を先に実装し、それらの部品の検査結果に基づき各部品の実装状態が正常であることを確認してから、ダイ部品Yなどの確認必要部品を吸着ノズル51に吸着して子基板65内に実装するのである。このため、実装状態が正常でない部品があるために、後工程の検査処理で廃棄される可能性の高い子基板65に対し、新たにダイ部品Yなどの確認必要部品を実装することがないから、確認必要部品が無駄に消費されるのを防止することができる。また、重要度の低いダイ部品Yを実装すると、実装中検査処理でダイ部品Yの実装状態も検査される。そして、各子基板65にダイ部品Yを実装すると、重要度の高いダイ部品Xを実装していくことになる。このため、ダイ部品Xを実装する際には、ダイ部品Yの検査結果に基づき、S290,S300で実装対象の子基板65内のダイ部品Yが正常に実装されたことを確認してから、ダイ部品Xを実装することができる。したがって、重要度の低いダイ部品Yの実装状態が正常でない場合には、重要度の高いダイ部品Xを実装することがないから、重要度の高いダイ部品Xを無駄にすることがない。なお、ダイ部品Yを実装する際に、既に確認不要部品(チップ部品a~c)の実装状態が正常であることを確認しているから、ダイ部品Xを実装する際のS290,S300では、未確認の他部品のみ(ダイ部品Yのみ)を対象として実装状態が正常であるか否かを判定すればよい。
In this way, components that do not require confirmation, such as chip components a to c, are first mounted in the
CPU71は、実装対象の子基板65内の実装済み部品のうち、一つでも実装状態が正常でないと判定すると、エラー処理を行ってから(S310)、S280に進む。CPU71は、エラー処理として、例えば、今回の実装対象の子基板65を、部品の実装を行わないスキップボードに設定する処理などを行う。
If the
そして、CPU71は、S280で未実装部品がないと判定すると、基板60を搬出して(S320)、部品実装処理を終了する。S320では、CPU71は、バックアップ装置30を制御して基板60の固定を解除してから、基板搬送装置20を制御して基板60を装置外に搬出する。なお、部品実装システム1が、部品実装装置10での実装処理後の後工程において、各部品の実装状態を検査する検査専用装置を備えることがある。本実施形態の部品実装装置10では子基板65内の部品の検査を行っているが、検査専用装置は、全ての部品の実装状態を検査してもよい。あるいは、検査専用装置は、部品実装装置
10で未検査の部品があれば(例えば、子基板65内の最後の部品)、その部品のみを検査し、部品実装装置10で検査済みの部品の検査を省略してもよい。
Then, when the
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。本実施形態の図9の部品実装処理を実行する部品実装装置10の制御装置70のCPU71とXYロボット40とヘッド50とが本発明の実装手段に相当し、図10の実装中検査処理のS420の処理を実行する制御装置70のCPU71が検査手段に相当する。また、マークカメラ46と実装中検査処理のS400,S410の処理を実行する制御装置70のCPU71とが撮像手段に相当する。また、図4の部品種設定画面を表示するディスプレイ88と入力デバイス87と管理装置80のCPU81とが設定受付手段に相当し、管理装置80のHDD83が記憶手段に相当し、図7の実装順設定処理のS100~S150の処理を実行する管理装置80のCPU81が実装順設定手段に相当し、実装順設定処理のS160の処理を実行する管理装置80のCPU81と通信ネットワーク90とが出力手段に相当する。
Here, the correspondence between the constituent elements of the present embodiment and the constituent elements of the present invention will be clarified. The
以上説明した本実施形態の部品実装装置10は、実装前に他部品の実装状態の確認が不要な確認不要部品(チップ部品a~c)と、実装前に他部品の実装状態の確認が必要な確認必要部品(ダイ部品X,Y)とを基板60に実装する際、まず、確認不要部品を基板60に実装して各部品の実装状態を検査した後、検査結果に基づいて確認不要部品の実装状態が正常であることを確認してから、確認必要部品を基板60に実装するから、確認不要部品の実装状態が正常でない場合には、確認必要部品を基板60に実装せずに無駄に消費されるのを防止することができる。
The
また、部品実装装置10は、基板60に部品を実装するとマークカメラ46で部品を撮像し、得られた画像に基づき部品の実装状態を検査する一方、部品を撮像すると、次の部品を基板60に実装していくから、検査処理と実装処理とを並行して行うことができる。
Further, when the
また、部品実装装置10は、検査結果に基づいて実装順が先の確認必要部品(ダイ部品Y)の実装状態が正常であることを確認してから、実装順が後の確認必要部品(ダイ部品X)を基板60に実装するから、確認必要部品を複数実装する場合、後から実装される部品が無駄になるのを防止することができる。また、管理装置80は、確認必要部品として設定された部品の重要度を記憶しておき、重要度の低い部品から先に実装するよう実装順を設定するから、重要度の高い部品が無駄になるのを防止することができる。
Further, the
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。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various embodiments as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、実装された部品の撮像は、ヘッド50が停止している間に行うものとしたが、これに限らず、ヘッド50が移動している間に行うものとしてもよい。例えば、実装された部品と識別情報(子基板基準マーク66など)とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれれば、ヘッド50が移動している間にマークカメラ46で部品を撮像しても、画像内の識別情報(子基板基準マーク66)の位置に基づいて、部品の実装位置および位置ズレ量を把握して実装状態を検査することは可能である。これにより、撮像待ち状態の時間を短縮して実装効率が低下するのを抑制することができる。
For example, in the above-described embodiment, the image pickup of the mounted component is performed while the
上述した実施形態では、実装された部品の撮像は、部品を実装した直後に行うものとしたが、これに限られず、次の部品を実装している間に行うものとしてもよい。例えば、チップ部品bとチップ部品cのように、隣接した位置に実装され、後の部品(チップ部品b)を実装するときに先に実装された部品(チップ部品c)がマークカメラ46の視野範囲に含まれる場合には、後の部品の実装中に、先に実装された部品を撮像してもよい。これ
により、撮像待ち状態の時間を短縮して実装効率が低下するのを抑制することができる。
In the above-described embodiment, the image pickup of the mounted component is performed immediately after the component is mounted, but the image is not limited to this, and may be performed while the next component is mounted. For example, a component (chip component c) mounted at an adjacent position such as a chip component b and a chip component c and mounted earlier when mounting a later component (chip component b) is the field of view of the
上述した実施形態では、部品を実装する度に部品を撮像したが、これに限られず、複数の部品をまとめて撮像してもよい。図11は、変形例の実装中検査処理を示すフローチャートである。なお、変形例のフローチャートは、実施形態と同じ処理には同じステップ番号を付して詳細な説明は省略する。変形例の実装中検査処理では、CPU71は、S400で部品が実装されたと判定すると、まとめて撮像されるために待機している待機部品があるか否か(S440)、次回の実装対象の部品(次回部品)があるか否か(S450,S480)、をそれぞれ判定する。CPU71は、待機部品がなく次回部品があると判定すると、今回実装した部品(今回部品)の位置情報と次回部品の位置情報とに基づいて今回部品と次回部品とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれるか否かを判定する(S460)。CPU71は、今回部品と次回部品とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれないと判定するか、S440,S450で待機部品がなく次回部品もないと判定すると、今回部品をマークカメラ46で撮像して実装状態を検査し、その検査結果をRAM74に記憶して(S410~S430)、実装中検査処理を終了する。一方、CPU71は、S460で今回部品と次回部品とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれると判定すると、今回部品を待機部品に設定して(S470)、実装中検査処理を終了する。なお、今回部品を待機部品に設定すると、図10の部品実装処理のS260で撮像待ち状態ではないと判定する。ここで、例えば、CPU71は、子基板65内の左上のチップ部品a1を最初に実装した場合、待機部品がないと判定し、左上のチップ部品a1とチップ部品cとがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれないと判定すると、チップ部品a1の撮像及び検査を実行する。一方、CPU71は、子基板65内のチップ部品cを実装した場合、待機部品がないと判定し、チップ部品cとチップ部品bとがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれると判定すると、チップ部品cを待機部品に設定する。
In the above-described embodiment, the component is imaged each time the component is mounted, but the present invention is not limited to this, and a plurality of components may be imaged together. FIG. 11 is a flowchart showing an inspection process during mounting of the modified example. In the flowchart of the modified example, the same process as that of the embodiment is assigned the same step number, and detailed description thereof will be omitted. In the mounting inspection process of the modified example, when the
CPU71は、S470で待機部品を設定した後に実装中検査処理を実行すると、S440で待機部品があると判定し、S480で次回部品があると判定すると、待機部品と今回部品と次回部品とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれるか否かを判定する(S490)。CPU71は、待機部品と今回部品と次回部品とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれると判定すると、今回部品を新たに待機部品に設定して(S470)、実装中検査処理を終了する。一方、CPU71は、S490で待機部品と今回部品と次回部品とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれないと判定するか、S480で次回部品がないと判定すると、マークカメラ46で待機部品と今回部品をまとめて撮像して(S410a)、得られた画像に基づき待機部品と今回部品の実装状態をそれぞれ検査し(S420a)、検査結果をRAM74に記憶して(S430a)、実装中検査処理を終了する。例えば、CPU71は、チップ部品cが待機部品に設定されている状態でチップ部品bを実装した場合、待機部品であるチップ部品cと今回部品であるチップ部品bと次回部品である右下のチップ部品a2とがマークカメラ46の同一視野範囲に含まれないと判定すると、待機部品であるチップ部品cと今回部品であるチップ部品bとをまとめて撮像して検査する。このように、マークカメラ46の同一視野範囲に含まれる部品を、まとめて撮像して検査することで、撮像待ち状態の時間を短縮することができる。このため、実装中の検査により、実装効率が低下するのを抑制することができる。
When the
上述した実施形態では、全ての確認不要部品の実装状態を検査したが、これに限られず、一部の確認不要部品の実装状態の検査を省略してもよい。検査を省略する場合、管理装置80は、検査するか否かの設定を受け付けるものとしてもよい。図12は、実装後の検査要否の設定画面の一例を示す説明図である。図12(a)に示すように、部品種毎に検査するか否かを設定可能とし、例えば、チップ部品a,cは検査し、チップ部品bは検査を省略してもよい。あるいは、図12(b)に示すように、実装順に基づいて検査するか否かを設定可能とし、実装順が1番目と2番目のチップ部品(チップ部品a1とチップ部
品c)は検査し、実装順が3番目と4番目のチップ部品(チップ部品bとチップ部品a2)は検査を省略してもよい。なお、部品種と実装順とを組み合わせて検査するか否かを設定可能としてもよく、例えば、子基板65に実装されるチップ部品aのうち2番目のチップ部品a2は検査を省略してもよい。管理装置80は、検査要否の設定画面を介して受け付けた検査するか否かの設定を、HDD83に記憶して、実装情報に含めて部品実装装置10に送信する。一部の部品の検査を省略した場合、図10の実装中検査処理では、CPU71は、S400で部品が実装されたと判定されると、その部品が検査省略対象であれば、そのまま実装中検査処理を終了して、図9のS260で撮像待ち状態でないと判定すればよい。また、図11の変形例の実装中検査処理では、CPU71は、次回部品として、検査省略対象でない(検査を行う)次回部品を用いればよい。そして、図9の部品実装処理のS300では、CPU71は、検査した部品の実装状態が正常であれば、検査が省略された部品も含めて実装対象の子基板65内の全部品の実装状態が正常であると判定する。こうすれば、確認不要部品(チップ部品a~c)を全て検査する場合に比べて検査時間を短縮することができる。また、同一種の部品を複数個実装したり、比較的実装不良が発生し難い部品を実装したりするなど、全ての部品の実装状態を検査しなくてもよい場合に、過剰な検査を抑制しつつ、確認必要部品が無駄になるのを防止することができる。
In the above-described embodiment, the mounting state of all the confirmation-free parts is inspected, but the present invention is not limited to this, and the inspection of the mounting state of some confirmation-free parts may be omitted. When the inspection is omitted, the
上述した実施形態では、重要度として「高」、「低」の2段階のレベルを設定したが、これに限られず、3段階以上の複数のレベルを設定してもよい。あるいは、重要度として、より具体的な数値を設定してもよく、例えば、部品の価格を設定可能としてもよい。部品の価格を設定する場合、管理装置80は、各部品の価格と、基準価格(閾値)とを受け付け可能として、価格が基準価格未満の部品は重要度の低い部品に設定し、価格が基準価格以上の部品は重要度の高い部品に設定するものとしてもよい。あるいは、各部品の在庫数に基づいて重要度を設定可能としてもよく、部品の在庫数が閾値以上で在庫に余裕のある部品は重要度の低い部品に設定し、部品の在庫数が閾値未満で在庫に余裕のない部品は重要度の高い部品に設定するものとしてもよい。なお、これらの価格や在庫数などは、重要度の設定に限られず、確認不要部品か確認必要部品かの設定に用いてもよい。即ち、管理装置80は、価格の低い部品は確認不要部品に設定し、価格の高い部品は確認必要部品に設定してもよいし、在庫数の多い部品は確認不要部品に設定し、在庫数の少ない部品は確認必要部品に設定してもよい。
In the above-described embodiment, two levels of importance, "high" and "low", are set, but the present invention is not limited to this, and a plurality of levels of three or more levels may be set. Alternatively, a more specific numerical value may be set as the importance, and for example, the price of the component may be set. When setting the price of a part, the
上述した実施形態では、実装後の部品を撮像するためのカメラを、基板に付された各種マークを撮像するためのマークカメラ46と兼用したが、これに限られず、実装後の部品を撮像するための専用のカメラ(撮像手段)を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the camera for imaging the mounted component is also used as the
本発明は、部品実装装置の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of component mounting devices and the like.
1 部品実装システム、10 部品実装装置、12 本体枠、14 部品供給装置、16 トレイフィーダ、18 テープフィーダ、20 基板搬送装置、30 バックアップ装置、40 XYロボット、46 マークカメラ、49 ノズルステーション、50 ヘッド、51 吸着ノズル、60 基板、62 基板位置基準マーク、65 子基板、66
子基板位置基準マーク、70 制御装置、71 CPU、72 ROM、73 HDD、74 RAM、75 入出力インターフェース、76 バス、80 管理装置、81
CPU、82 ROM、83 HDD、84 RAM、85 入出力インターフェース、86 バス、87 入力デバイス、88 ディスプレイ、90 通信ネットワーク。
1 component mounting system, 10 component mounting device, 12 main body frame, 14 component supply device, 16 tray feeder, 18 tape feeder, 20 board transfer device, 30 backup device, 40 XY robot, 46 mark camera, 49 nozzle station, 50 head , 51 suction nozzle, 60 board, 62 board position reference mark, 65 child board, 66
Child board position reference mark, 70 control device, 71 CPU, 72 ROM, 73 HDD, 74 RAM, 75 input / output interface, 76 bus, 80 management device, 81
CPU, 82 ROM, 83 HDD, 84 RAM, 85 input / output interfaces, 86 buses, 87 input devices, 88 displays, 90 communication networks.
Claims (3)
基板を搬送する基板搬送装置と、
前記部品供給装置から供給される部品を複数のノズルに吸着して、前記基板搬送装置により搬送された基板の上に実装するヘッドと、
前記ヘッドを前記基板を搬送するX方向および、該X方向と水平面内で直角に交差するY方向へ移動させるXYロボットと、
前記基板の表面に付されたマークを撮像するとともに前記ヘッドにより前記基板に実装された部品を撮像するマークカメラと、
前記マークカメラによって撮像された前記マークの画像を処理することにより、位置情報を取得するとともに、前記マークカメラによって撮像された前記部品の画像に基づいて該部品の実装状態を検査するCPUと、を備え、
前記マークカメラによる前記部品の撮像は、該部品が実装された直後の前記ヘッドが停止している間に行い、該部品の撮像が終了すると、該部品の実装状態を検査する処理と前記複数のノズルに吸着された部品の内、次の部品を前記基板へ実装する処理とを並行して行う
部品実装装置。 A parts supply device that supplies parts and
A board transfer device that transports boards and
A head that attracts components supplied from the component supply device to a plurality of nozzles and mounts them on a substrate conveyed by the substrate transfer device.
An XY robot that moves the head in the X direction that conveys the substrate and in the Y direction that intersects the X direction at a right angle in a horizontal plane.
A mark camera that captures a mark attached to the surface of the substrate and also captures a component mounted on the substrate by the head.
A CPU that acquires position information by processing the image of the mark captured by the mark camera and inspects the mounting state of the component based on the image of the component captured by the mark camera. Prepare,
The image of the component by the mark camera is performed while the head is stopped immediately after the component is mounted, and when the imaging of the component is completed, a process of inspecting the mounting state of the component and the plurality of processes are performed. A component mounting device that performs the process of mounting the next component on the board among the components adsorbed on the nozzle in parallel .
前記CPUは、今回部品と次回部品とが前記マークカメラの同一視野範囲に含まれると判定すると前記今回部品の実装状態の検査を行わず、前記次回部品の検査とまとめて検査を行う
部品実装装置。 The component mounting device according to claim 1.
When the CPU determines that the current component and the next component are included in the same field of view of the mark camera, the CPU does not inspect the mounting state of the current component, but performs an inspection together with the inspection of the next component. ..
基板を搬送する基板搬送装置と、
前記基板搬送装置により搬送された基板の上に、前記部品供給装置から供給される部品をピックアップして実装するヘッドと、
前記基板の表面に付されたマークを撮像するとともに前記ヘッドにより前記基板に実装された部品を撮像するマークカメラと、
前記ヘッドおよび前記マークカメラを前記基板を搬送するX方向および、該X方向と水平面内で直角に交差するY方向へ移動させるXYロボットと、
前記マークカメラによって撮像された前記マークの画像を処理することにより、位置情報を取得するとともに、前記マークカメラによって撮像された前記部品の画像に基づいて該部品の実装状態を検査するCPUと、を備え、
前記XYロボットを制御して実装位置へ前記ヘッドを移動して前記基板へ前記部品を実装したのち、該実装位置から移動することなく、実装された該部品を前記マークカメラで撮像するが、実装された前記部品と識別情報とが前記マークカメラの同一視野範囲に含まれれば、前記ヘッドが移動している間に前記マークカメラで該部品を撮像する
部品実装装置。 A parts supply device that supplies parts and
A board transfer device that transports boards and
A head that picks up and mounts the components supplied from the component supply device on the substrate conveyed by the substrate transfer device.
A mark camera that captures a mark attached to the surface of the substrate and also captures a component mounted on the substrate by the head.
An XY robot that moves the head and the mark camera in the X direction that conveys the substrate and in the Y direction that intersects the X direction at a right angle in a horizontal plane.
A CPU that acquires position information by processing the image of the mark captured by the mark camera and inspects the mounting state of the component based on the image of the component captured by the mark camera. Prepare,
After controlling the XY robot to move the head to the mounting position and mounting the component on the substrate, the mounted component is imaged by the mark camera without moving from the mounting position. If the component and the identification information are included in the same viewing range of the mark camera, the component is imaged by the mark camera while the head is moving.
Component mounting device.
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