JPWO2018134997A1 - 部品装着機 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書は、生産ラインを短縮して設置面積あたりの生産性を向上できるとともに、生産処理の効率化を図ることができる部品装着機を提供することを目的とする。
(1−1.部品装着機1の構成)
部品装着機1は、回路基板90に電子部品を装着して基板製品を生産する生産装置である。以下では、「回路基板」を単に「基板」と、電子部品を単に「部品」と称する。部品装着機1は、図1に示すように、例えば基板90の搬送方向(図1の左右方向)に複数並設され、基板製品を生産する生産ラインを構成する。上記の生産ラインには、例えばスクリーン印刷機や装着検査機、リフロー炉などが含まれ得る。
制御装置70は、主として、CPUや各種メモリ、制御回路により構成され、部品装着機1を動作させるための制御プログラム、部品カメラ41および基板カメラ42の撮像により取得した画像データに基づいて、基板90への部品の装着を制御する。この制御装置70は、図3に示すように、搬送制御部71、装着制御部72、撮像制御部73、および外観検査部74を備える。
上記のような構成からなる部品装着機1は、生産ラインを構成する生産装置として、生産ラインの上流側から搬入した基板90に対して検査および部品の装着を行い、下流側に搬出する生産処理を実行する。上記の生産処理には、図4、図6、および図8に示すように、主として、搬入工程(ステップ10(以下、「ステップ」を「S」と表記する))、検査工程(S20)、装着工程(S40)、および搬出工程(S50)が含まれる。
生産処理の第一態様において、外観検査(S23)は、装着動作(S43)の実行前において実行される。第一態様において、制御装置70は、搬入工程(S10)、検査工程(S20)、および装着工程(S40)のうち少なくとも2つの工程の一部を並行して実行する。具体的には、制御装置70は、図4に示すように、検査工程(S20)の外観検査(S23)に並行して装着工程(S40)の準備処理(S41)を実行する。
生産処理の第二態様において、外観検査(S23)は、装着動作(S43)の実行前において実行される。第二態様において、制御装置70は、搬入工程(S10)、検査工程(S20)、および装着工程(S40)のうち少なくとも2つの工程の一部を並行して実行する。具体的には、制御装置70は、図6に示すように、搬入工程(S10)に並行して装着工程(S40)の準備処理(S41)を実行する。さらに、制御装置70は、搬入工程(S10)に並行して検査工程(S20)のカメラ移動(S21)を実行する。
生産処理の第三態様において、外観検査(S23)は、装着動作(S43)の実行後において実行される。第三態様において、制御装置70は、検査工程(S20)の外観検査(S23)に並行して搬出工程(S50)を実行する。詳細には、制御装置70は、図8に示すように、装着工程(S40)の後に、検査工程(S20)を開始してカメラ移動(S21)および撮像処理(S22)を実行する。
本実施形態の検査カメラ50は、上記のように、基板カメラ42と比較してカメラ視野が広く形成される光学ユニット51を有する。しかしながら、基板90における検査領域がカメラ視野に収まらない場合には、図10の上段に示すように、検査工程(S20)において、カメラ移動(S21)、撮像処理(S22)、および外観検査(S23)を順次実行する検査サイクルを、異なる複数の検査位置に対応させて複数回に亘って繰り返すことがある。
部品装着機1は、基板90に部品を装着するとともに、基板90の搬送方向に複数設置されて基板製品を生産する生産ラインを構成する。部品装着機1は、基板90を機内に搬入および機外に搬出する基板搬送装置10と、部品を供給する部品供給装置20と、部品供給装置20により供給される部品を採取して基板90の所定の装着位置に装着する装着ヘッド33と、装着ヘッド33と一体的に設けられ、基板90の上面を撮像可能な検査カメラ50と、基板搬送装置10を用いて生産ラインの上流側から基板90を搬入する搬入工程(S10)と、検査カメラ50を用いて基板90の外観を検査する検査工程(S20)と、装着ヘッド33を移動させて基板90に部品を装着する装着工程(S40)とを実行する制御装置70と、を備える。
検査工程(S20)には、検査カメラ50を現在位置から基板90における検査対象を撮像可能な検査位置まで移動させるカメラ移動(S21)と、検査位置における検査カメラ50の撮像により画像データを取得する撮像処理(S22)と、取得された画像データに基づいて基板90の外観の良否を検査する外観検査(S23)とが含まれる。装着工程(S40)には、装着ヘッド33により部品を採取するとともに装着ヘッド33に保持された部品の状態を認識する準備処理(S41)と、準備処理(S41)の後に装着ヘッド33を最初の装着位置の上方まで移動させるヘッド初期移動(S42)とが含まれる。制御装置70は、搬入工程(S10)、検査工程(S20)、および装着工程(S40)のうち少なくとも2つの工程の一部を並行して実行する。
このような構成によると、検査工程(S20)の外観検査(S23)に並行して装着工程(S40)の準備処理(S41)(吸着位置への移動、吸着処理、部品カメラの上方への移動、撮像処理、状態認識処理など)が実行される。これにより、外観検査(S23)の実行期間B3だけ準備処理(S41)が先行して実行開始されるので、生産処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産処理の効率化を図ることができる。
このような構成によると、搬入工程(S10)に並行して装着工程(S40)の準備処理(S41)(吸着位置への移動、吸着処理、部品カメラの上方への移動、撮像処理、状態認識処理など)が実行される。これにより、搬入工程(S10)と準備処理(S41)の短い方の期間だけ生産処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産処理の効率化を図ることができる。
このような構成によると、検査工程(S20)の外観検査(S23)に並行して装着工程(S40)のヘッド初期移動(S42)が実行される。外観検査(S23)の実行期間B3だけヘッド初期移動(S42)が先行して実行されるので、生産処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産処理の効率化を図ることができる。
このような構成によると、搬入工程(S10)に並行して検査工程(S20)のカメラ移動(S21)が実行される。これにより、搬入工程(S10)の実行中に検査工程(S20)に必要なカメラ移動(S21)が予め実行されるので、カメラ移動(S21)の実行期間B1だけ生産処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産処理の効率化を図ることができる。
検査工程(S20)には、検査カメラ50を現在位置から基板90における検査対象を撮像可能な検査位置まで移動させるカメラ移動(S21)と、検査位置における検査カメラ50の撮像により画像データを取得する撮像処理(S22)と、取得された画像データに基づいて基板90の外観の良否を検査する外観検査(S23)とが含まれる。生産処理の第三態様において、制御装置70は、検査工程(S20)の外観検査(S23)に並行して搬出工程を実行する。
(3−1.各工程の実行について)
制御装置70は、実施形態において例示した生産処理の第一態様〜第四態様について、各工程の一部を並行して実行するように適宜組み合わせてもよい。例えば、検査工程(S20)が装着動作(S43)の前後でそれぞれ実行される場合には、生産処理の第一態様または第二態様に第四態様を組み合わせることが想定される。さらに、検査工程(S20)において複数回に亘って検査サイクルが繰り返される場合には、生産処理の第一態様〜第三態様の何れかに第四態様を組み合わせることが想定される。
実施形態において、検査カメラ50は、検査装置に用いられる検査カメラと同等の機能を有する構成とした。これに対して、検査対象が狭い範囲であって既存の基板カメラ42を流用可能であったり、基板カメラ42が検査カメラ50と同等の機能を有していたりする場合には、基板カメラ42を検査カメラ50に流用してもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。但し、基板90の全体を検査領域とし、適切な検査工程を実行する観点からは実施形態にて例示した構成が好適である。
Claims (10)
- 回路基板に電子部品を装着するとともに、前記回路基板の搬送方向に複数設置されて基板製品を生産する生産ラインを構成する部品装着機であって、
前記回路基板を機内に搬入および機外に搬出する基板搬送装置と、
前記電子部品を供給する部品供給装置と、
前記部品供給装置により供給される前記電子部品を採取して前記回路基板の所定の装着位置に装着する装着ヘッドと、
前記装着ヘッドと一体的に設けられ、前記回路基板の上面を撮像可能な検査カメラと、
前記基板搬送装置を用いて前記生産ラインの上流側から前記回路基板を搬入する搬入工程と、前記検査カメラを用いて前記回路基板の外観を検査する検査工程と、前記装着ヘッドを移動させて前記回路基板に前記電子部品を装着する装着工程とを実行する制御装置と、を備え、
前記検査工程には、前記検査カメラを現在位置から前記回路基板における検査対象を撮像可能な検査位置まで移動させるカメラ移動と、前記検査位置における前記検査カメラの撮像により画像データを取得する撮像処理と、取得された前記画像データに基づいて前記回路基板の外観の良否を検査する外観検査とが含まれ、
前記装着工程には、前記装着ヘッドにより前記電子部品を採取するとともに前記装着ヘッドに保持された前記電子部品の状態を認識する準備処理と、前記準備処理の後に前記装着ヘッドを最初の前記装着位置の上方まで移動させるヘッド初期移動とが含まれ、
前記制御装置は、前記搬入工程、前記検査工程、および前記装着工程のうち少なくとも2つの工程の一部を並行して実行する部品装着機。 - 前記制御装置は、前記検査工程の前記外観検査に並行して前記装着工程の前記準備処理を実行する、請求項1に記載の部品装着機。
- 前記制御装置は、前記搬入工程に並行して前記装着工程の前記準備処理を実行する、請求項1に記載の部品装着機。
- 前記制御装置は、前記検査工程の前記外観検査に並行して前記装着工程の前記ヘッド初期移動を実行する、請求項3に記載の部品装着機。
- 前記制御装置は、前記搬入工程に並行して前記検査工程の前記カメラ移動を実行する、請求項1−4の何れか一項に記載の部品装着機。
- 前記制御装置は、前記検査工程における検査結果が不良であり且つ当該不良の修復が可能である場合に、前記装着工程の実行を中断し、前記装着ヘッドを用いて前記不良の修復を実行する、請求項1−5の何れか一項に記載の部品装着機。
- 前記検査カメラを前記カメラ移動により前記検査位置まで移動させたときの前記装着ヘッドの位置は、前記装着ヘッドを前記ヘッド初期移動により移動させる最初の前記装着位置である、請求項1−6の何れか一項に記載の部品装着機。
- 回路基板に電子部品を装着するとともに、前記回路基板の搬送方向に複数設置されて基板製品を生産する生産ラインを構成する部品装着機であって、
前記回路基板を機内に搬入および機外に搬出する基板搬送装置と、
前記電子部品を供給する部品供給装置と、
前記部品供給装置により供給される前記電子部品を採取して前記回路基板の所定の装着位置に装着する装着ヘッドと、
前記装着ヘッドと一体的に設けられ、前記回路基板の上面を撮像可能な検査カメラと、
前記装着ヘッドを移動させて前記回路基板に前記電子部品を装着する装着工程と、前記検査カメラを用いて前記回路基板の外観を検査する検査工程と、前記基板搬送装置を用いて前記生産ラインの下流側に前記回路基板を搬出する搬出工程とを実行する制御装置と、を備え、
前記検査工程には、前記検査カメラを現在位置から前記回路基板における検査対象を撮像可能な検査位置まで移動させるカメラ移動と、前記検査位置における前記検査カメラの撮像により画像データを取得する撮像処理と、取得された前記画像データに基づいて前記回路基板の外観の良否を検査する外観検査とが含まれ、
前記制御装置は、前記検査工程の前記外観検査に並行して前記搬出工程を実行する、部品装着機。 - 前記検査工程における前記カメラ移動および前記撮像処理を、前記画像データを取得するデータ取得処理と定義し、
前記検査工程は、前記データ取得処理および前記外観検査を順次実行する検査サイクルを、異なる複数の前記検査位置に対応させて複数回に亘って繰り返し、
前記制御装置は、連続した2回の前記検査サイクルのうち先の第一検査サイクルの前記外観検査に並行して、連続した2回の前記検査サイクルのうち後の第二検査サイクルの前記データ取得処理を実行する、請求項1−8の何れか一項に記載の部品装着機。 - 前記検査カメラは、1回の撮像で前記回路基板のうち前記基板製品を生産するための生産処理を実行された作業領域を収めるカメラ視野を形成する光学ユニットと、前記作業領域における複数の検査対象を前記検査工程で認識可能とする解像度を有するカラーの撮像素子と、を備え、前記外観検査に専用のカメラである、請求項1−9の何れか一項に記載の部品装着機。
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