WO2014136211A1 - 部品実装機 - Google Patents

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WO2014136211A1
WO2014136211A1 PCT/JP2013/056024 JP2013056024W WO2014136211A1 WO 2014136211 A1 WO2014136211 A1 WO 2014136211A1 JP 2013056024 W JP2013056024 W JP 2013056024W WO 2014136211 A1 WO2014136211 A1 WO 2014136211A1
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WO
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circuit board
conveyor
image processing
component
board
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/056024
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English (en)
French (fr)
Inventor
英俊 川合
貴幸 水野
伊藤 秀俊
啓太 田中
Original Assignee
富士機械製造株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 富士機械製造株式会社 filed Critical 富士機械製造株式会社
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Priority to JP2015504046A priority patent/JP6261562B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/0061Tools for holding the circuit boards during processing; handling transport of printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement

Definitions

  • the present invention relates to a component mounter having a function of stopping a circuit board conveyed by a conveyor at a predetermined target stop position.
  • the circuit board transported by the conveyor is controlled by a circuit board detection sensor at a predetermined circuit board detection position (conveyor stoppage).
  • the conveyor motor is feedforward controlled to stop the circuit board at a target stop position that is a predetermined distance away from the board detection position.
  • the motor is controlled with a command value set according to the distance from the substrate detection position to the target stop position.
  • the circuit board contacts the transport guide rail of the conveyor during transport, and the frictional force causes the circuit board on the conveyor to be displaced. It may shift.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-229095
  • the stop position of the circuit board is measured by a captured image of the board recognition camera, and the deviation between the stop position of the circuit board and the target stop position is measured.
  • the amount of deviation is calculated, the amount of deviation data is stored in the memory, and every time the number of substrates transported reaches a predetermined number, the average value of deviation amounts at the stop position is calculated, and the average value of deviation amounts at the stop position is calculated.
  • the motor control value is offset-corrected based on this.
  • the shift amount of the stop position of the circuit board due to friction or vibration during conveyance is not constant, but varies randomly at each stop, so that the average value of the shift amounts of the stop position is the same as in Patent Document 2 above. Even if the motor control value is offset-corrected based on this, the amount of deviation of the stop position of the circuit board only decreases on average, and the stop position of the circuit board shifts randomly due to friction or vibration during conveyance. It cannot be prevented.
  • the problem to be solved by the present invention is a component that can stably and accurately stop the circuit board at the target stop position even if the position of the circuit board on the conveyor is shifted due to friction or vibration during conveyance. It is to provide a mounting machine.
  • the present invention provides a conveyor that conveys a circuit board using a motor as a drive source, and a conveyance control that controls the motor to stop the circuit board conveyed by the conveyor at a predetermined target stop position.
  • An image pickup device for picking up an image of a circuit board conveyed by the conveyor from above, an image processing means for processing an image picked up by the image pickup device, and an image processing result of the image processing means Board position measuring means for measuring the position of the circuit board on the basis of the measurement result, and the transfer control means is configured to stop the circuit board at the target stop position based on the measurement result of the board position measuring means.
  • the motor is feedback-controlled.
  • the circuit board conveyed by the conveyor is imaged from above by the imaging device, the image is processed to measure the position of the circuit board, and the circuit board is measured at the target stop position based on the measurement result. If the motor is feedback controlled so that it stops, even if the position of the circuit board on the conveyor shifts due to friction or vibration during transport, the position of the circuit board being transported is measured and the circuit board is stabilized at the target stop position. And can be stopped with high accuracy.
  • a plurality of position marks are arranged in a transport direction at a predetermined pitch on the upper surface of the transport guide rail of the conveyor, and the imaging device stores the circuit board transported by the conveyor and the plurality of position marks in the field of view.
  • the board position measuring means may take an image and measure the position of the circuit board based on the positions of the plurality of position marks recognized by the image processing means.
  • the circuit board that is carried into the target stop position by the conveyor and the circuit board that is carried out from the target stop position are captured in the field of view of the imaging device, and the board is loaded by the transport control means based on the measurement result of the board position measuring means.
  • the substrate carry-in operation and the substrate carry-out operation may be performed in parallel so as to ensure a gap (interval) between the circuit board in the middle and the circuit board being carried out so as to avoid a collision between them.
  • the time interval for loading the circuit board becomes long.
  • the circuit board being carried in and the circuit board being carried out are stored in the field of view of the imaging device, the circuit board being carried in and the circuit board being carried out are The board carry-in operation and the board carry-out operation can be performed in parallel while ensuring a gap that can avoid the collision between the two, and the time interval for carrying the circuit board can be shortened. It can be improved.
  • the carry-in of the circuit board is stopped by stopping the conveyor before the circuit board being carried in collides with the circuit board being carried out. Can do.
  • the present invention may be configured to include an appearance inspection unit that inspects the surface state and component mounting state of the circuit board based on the image processing result of the image processing unit.
  • the surface state of the circuit board for example, the state of the wiring pattern, the printed state of the solder, the presence or absence of bad marks indicating defective products, etc.
  • component mounting The state for example, presence / absence of mounting parts, mounting position, etc.
  • a configuration may be provided that includes monitoring means for monitoring the internal state of the component mounter based on the image processing result of the image processing means. In this way, when an abnormality occurs inside the component mounter, the abnormality can be automatically detected if the location where the abnormality has occurred is imaged by the imaging device.
  • a configuration including a display device that displays an image captured by the imaging device may be employed.
  • the operator can visually check the internal state of the component mounter by looking at the screen of the display device.
  • an abnormality occurs inside the component mounter, Can be detected early and appropriate measures can be taken.
  • a means for measuring at least one of the width of the conveyor, the component supply position of the component supply device, the position of the backup pin for supporting the circuit board from below, and the number based on the image processing result of the image processing means It is good also as a structure provided. In this way, using the captured image of the imaging device, in addition to the feedback control of the board transfer operation, the measurement of the width of the conveyor, the measurement of the component supply position of the component supply device, the position and number of backup pins Can also be measured.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing each function of a component mounter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the main part of the component mounting machine.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the conveyor and its peripheral portion.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control system of the component mounter.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing of the transfer operation control program during normal transfer.
  • 6A to 6E are plan views of the conveyors of the two component mounting machines for explaining the circuit board transport operation during normal transport.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing of the transport operation control program during overlap transport.
  • FIGS. 8A to 8C are plan views of the conveyors of the two component mounters for explaining the circuit board transport operation during the overlap transport.
  • the component mounter 11 is provided with two conveyors 13 for conveying the circuit board 12 in parallel. Each conveyor 13 is driven by a motor 19 (see FIG. 4).
  • a component supply device 14 that supplies components is installed.
  • a mounting head 15 that is moved in the XY direction by an XY moving device 16 (XY robot) is disposed on the upper side of the component mounting machine 11, and a component supply device is provided by a suction nozzle (not shown) held by the mounting head 15.
  • the components supplied from 14 are sucked and mounted on the circuit board 12.
  • the mounting head 15 is provided with a mark camera 17 (see FIG. 4) that captures an image of a reference mark on the upper surface of the circuit board 12 from above.
  • a parts camera 18 (see FIG. 4) that captures an image of a component sucked by the suction nozzle.
  • a backup plate 23 is disposed below each conveyor 13 so as to be movable up and down by a lifting device 24, and a plurality of backup pins 25 that support the circuit board 12 from below are provided on the backup plate 23. It is placed so that it can be replaced.
  • One conveyance guide rail 27 of each conveyor 13 is a reference rail whose position is fixed, and the other conveyance guide rail 28 is a movable rail that moves in the width direction according to the width of the circuit board 12.
  • a plurality of position marks 29 are arranged on the upper surface of each of the transport guide rails 27 and 28 in the transport direction (X direction) at a predetermined pitch.
  • two image pickup devices 31 for board position measurement
  • Each imaging device 31 is set so that the circuit board 12 transported by each conveyor 13 and the plurality of position marks 29 of the transport guide rails 27 and 28 are captured in one visual field.
  • a display device 32 (see FIG. 4) that displays an image captured by the imaging device 31 is provided.
  • the control device 33 of the component mounter 11 includes an input device 34 such as a keyboard, a mouse, and a touch panel, and a storage device that stores a transfer operation control program and data shown in FIGS. 5 and 7 described later. 35 etc. are connected.
  • the control device 33 functions as image processing means for processing the image picked up by the image pickup device 31 in addition to controlling the component suction operation and the component mounting operation of the mounting head 15, and on the conveyor 13 based on the image processing result. It also functions as a board position measuring means for measuring the position of the circuit board 12.
  • control device 33 executes the transfer operation control program shown in FIGS. 5 and 7 to measure the position of the circuit board 12 transferred by the conveyor 13 from the picked-up image of the image pickup device 31 and based on the measurement result. It also functions as a conveyance control unit that feedback-controls the motor 19 of the conveyor 13 so that the circuit board 12 is stopped at a predetermined target stop position (component mounting position).
  • a predetermined target stop position component mounting position
  • the control device 33 executes the transfer operation control program shown in FIGS. 5 and 7 to measure the position of the circuit board 12 transferred by the conveyor 13 from the picked-up image of the image pickup device 31 and based on the measurement result. It also functions as a conveyance control unit that feedback-controls the motor 19 of the conveyor 13 so that the circuit board 12 is stopped at a predetermined target stop position (component mounting position).
  • the circuit board 12 transported by the conveyor 13 and the plurality of position marks 29 of the transport guide rails 27 and 28 are captured in the field of view of the imaging device 31, and the image is captured.
  • FIG. 6 there are two types of transfer modes of the circuit board 12, “normal transfer mode” and “overlap transfer mode”.
  • FIG. 6 In the normal transfer mode, FIG. 6 (only one conveyor 13 is shown). As shown in FIG. 4, until the circuit board 12 is unloaded from the conveyor 13 of the component mounting machine 11, the circuit board 12 is kept waiting at the outlet of the conveyor 13 of the upstream component mounting machine 11, and the circuit board 12 is After unloading is completed, loading of the circuit board 12 is started from the conveyor 13 of the component mounter 11 on the upstream side.
  • the upstream component mounter 11 Before the circuit board 12 is completely unloaded from the conveyor 13 of the component mounter 11, the upstream component mounter 11 The loading of the circuit board 12 from the conveyor 13 is started, the circuit board 12 being carried on the conveyor 13 and the circuit board 12 being carried out are captured in the field of view of the imaging device 31, and the image is processed and carried in. The positions of the circuit board 12 and the circuit board 12 being carried out are measured so that a gap (interval) between the circuit board 12 being carried in and the circuit board 12 being carried out can be avoided. It is executed in parallel (overlap) with the substrate carry-in operation and the substrate carry-out operation.
  • the switching between the overlap conveyance mode and the normal conveyance mode may be performed manually by the operator, or the conveyance mode is automatically switched according to the type, production quantity, etc. of the component mounting board to be produced. You may do it.
  • the surface state and component mounting state of the circuit board 12 conveyed by the conveyor 13 are reflected in the image picked up by the imaging device 31, the surface state and component mounting state of the circuit board 12 are recognized by the image processing. Is possible.
  • the control device 33 processes the image picked up by the image pickup device 31, recognizes the surface state and component mounting state of the circuit board 12, and based on the recognition result, the circuit. It also functions as an appearance inspection means for inspecting the surface state and component mounting state of the substrate 12.
  • the surface state of the circuit board 12 for example, the state of the wiring pattern, the printed state of the solder, the presence / absence of a bad mark indicating a defective product, etc.
  • the component mounting state for example, presence / absence of mounting component, mounting position, etc.
  • a defective board can be discovered at an early stage, and it is possible to prevent the defective board from flowing to the component mounting machine 11 on the downstream side, and it is possible to avoid waste of mounting components on the defective board.
  • the image captured by the image capturing device 31 is displayed on the display device 32.
  • the operator can visually check the internal state of the component mounter 11 by looking at the screen of the display device 32.
  • the abnormality is detected. Can be found early and appropriate measures can be taken.
  • an image captured by the imaging device 31 is displayed on a portable terminal (display device) carried by the worker, the worker who is away from the component mounter 11 sees the screen of the portable terminal to see the component. The state inside the mounting machine 11 can be confirmed.
  • control device 33 also functions as a monitoring unit that monitors the internal state of the component mounter 11 based on the processing result of the image captured by the imaging device 31. For example, when an abnormality occurs in the board transfer operation, the transfer state of the circuit board 12 on the conveyor 13, the presence / absence of the circuit board 12, the position of the circuit board 12 and the like are confirmed, and the content and cause of the abnormality in the board transfer operation May be specified and displayed on the display device 32 or the portable terminal. Further, it may be determined whether or not production can be automatically resumed from the state or position of the circuit board 12, and when it is judged that production can be resumed automatically, production may be automatically resumed. In addition, when it is determined that the circuit board 12 is clogged on the conveyor 13 during the conveyance, the clogging may be resolved by automatically rotating the conveyor 13 in the reverse direction.
  • images for a predetermined time taken by the image pickup device 31 are recorded in the storage device 35, and when an abnormality occurs in the component mounter 11, from a predetermined time before the occurrence of the abnormality to the time of the occurrence of the abnormality.
  • An image obtained by photographing the inside of the component mounter 11 may be reproduced so that the operator can check it.
  • control device 33 is based on the processing result of the image picked up by the image pickup device 31, among the width of the conveyor 13, the component supply position of the component supply device 14, the position and number of the backup pins 25 on the backup plate 23. You may make it measure at least one. For example, when the measured value of the width of the conveyor 13 does not match the width of the circuit board 12 to be loaded, the width of the conveyor 13 is automatically corrected so that the width of the conveyor 13 matches the width of the circuit board 12. May be. If the component supply position of the component supply device 14 can be measured, the component sent to the component supply position can be stably adsorbed by the adsorption nozzle of the mounting head 15.
  • the number of backup pins 25 necessary for supporting the backup of the circuit board 12 on the conveyor 13 is backed up based on the measurement result. It is determined whether or not the required position on the plate 23 is set, and when an error in the position or number of the backup pins 25 is detected, the operator is warned of the error by display or sound on the display device 32. Production may be automatically stopped.
  • the position and the number of the backup pins 25 are confirmed one by one with a mark camera, and when there is an abnormality, it can only be determined that the cause of the abnormality is a detection abnormality. The time can be reduced and the situation can be confirmed by taking an image.
  • step 101 determines whether or not the normal conveyance mode is selected. If it is determined in step 101 that the normal conveyance mode is selected, the process proceeds to step 102 to determine whether or not the component mounting on the circuit board 12 on the conveyor 13 is completed. If not, it waits until the component mounting is completed.
  • step 103 the motor 19 of the conveyor 13 is started and the carry-out of the circuit board 12 is started.
  • step 104 it is determined whether or not the circuit board 12 has been unloaded based on the detection signal of the board detection sensor 22 at the exit of the conveyor 13, and it is determined that the circuit board 12 has not yet been unloaded. Then, it waits until the unloading of the circuit board 12 is completed. At this time, as shown in FIGS. 6B and 6C, the circuit board 12 is made to stand by at the outlet of the conveyor 13 of the upstream component mounter 11 until the circuit board 12 is unloaded.
  • Step 105 the carry-in of the circuit board 12 is started from the conveyor 13 of the component mounting machine 11 on the upstream side. Thereafter, the process proceeds to step 106, where the image captured by the imaging device 31 is processed to measure the current position of the circuit board 12 on the conveyor 13.
  • next step 107 it is determined whether or not the distance from the current position of the circuit board 12 to the target stop position (component mounting position) is within a deceleration zone within a predetermined value, and the distance to the target stop position If it is not within the deceleration zone within the predetermined value, the process returns to step 105 to continue the circuit board 12 carry-in operation, and in the next step 106, the process of measuring the position of the circuit board 12 being carried in is performed at a predetermined cycle. Run repeatedly.
  • step 107 if it is determined in step 107 that the distance to the target stop position is within the deceleration zone within the predetermined value, the process proceeds to step 108, where the rotational speed of the motor 19 of the conveyor 13 is decreased to reduce the circuit board 12 The carry-in speed is reduced, and in the next step 109, the image picked up by the image pickup device 31 is processed to measure the current position of the circuit board 12 on the conveyor 13.
  • step 110 it is determined whether or not the current position of the circuit board 12 has reached the target stop position. If it has not yet reached the target stop position, the process returns to step 108 to carry in the circuit board 12.
  • step 109 the speed is reduced, and the process of measuring the current position of the circuit board 12 on the conveyor 13 is repeatedly executed at a predetermined cycle. Thereby, in the deceleration zone where the distance to the target stop position is within a predetermined value, the conveyance speed of the circuit board 12 is gradually reduced so that the circuit board 12 can be stopped at the target stop position.
  • step 110 if it is determined in step 110 that the current position of the circuit board 12 has reached the target stop position, the process proceeds to step 111, where the motor 19 of the conveyor 13 is stopped and the loading of the circuit board 12 is stopped. Then, the circuit board 12 is stopped at the target stop position, and this program is terminated.
  • [Transfer operation control program for overlap transport] 7 is repeatedly executed during production.
  • this program is started, first, in step 201, it is determined whether or not the transport mode of the circuit board 12 is the overlap transport mode. Without ending this program.
  • step 201 determines whether or not the component mounting on the circuit board 12 on the conveyor 13 is completed, and the component mounting is still completed. If not, it waits until the component mounting is completed.
  • step 203 the motor 19 of the conveyor 13 is started and the carry-out of the circuit board 12 is started.
  • step 204 the image picked up by the image pickup device 31 is processed to measure the position of the circuit board 12 being carried out.
  • step 205 whether or not a clearance is secured between the circuit board 12 waiting at the outlet of the conveyor 13 of the upstream component mounter 11 and the circuit board 12 being carried out so as to avoid collision between the two. If it is determined that a gap capable of avoiding the collision is not secured, the process returns to step 203, and only the circuit board 12 is unloaded, and in the next step 106, the circuit board 12 being unloaded is removed.
  • the process of measuring the position is repeatedly executed at a predetermined cycle.
  • step 205 it is determined that a gap is secured between the circuit board 12 waiting at the exit of the conveyor 13 of the upstream component mounter 11 and the circuit board 12 being carried out so as to avoid collision between the two. If this is the case, the process proceeds to step 206, and in parallel with the carry-out operation of the circuit board 12, the carry-in of the circuit board 12 is started from the conveyor 13 of the upstream component mounter 11.
  • step 207 the circuit board 12 being carried in on the conveyor 13 and the circuit board 12 being carried out are captured in the field of view of the image pickup device 31, and the image is processed to carry out the circuit board 12 being carried in and carried out.
  • the position of the circuit board 12 is measured.
  • step 208 it is determined whether or not a gap that can avoid the collision between the circuit board 12 being carried in and the circuit board 12 being carried out is secured, and a gap that can avoid the collision is secured. If it is determined that the operation has not been performed, the process proceeds to step 209, where the motor 19 of the conveyor 13 is stopped, the conveyance of the circuit board 12 is stopped, and this program is terminated.
  • step 210 is performed. To determine whether the distance from the position of the circuit board 12 being carried in to the target stop position (component mounting position) is within a deceleration zone within a predetermined value, and the distance to the target stop position is within a predetermined value If it is not within the deceleration zone, the above-described steps 206 to 210 are repeatedly executed at a predetermined cycle. Thereby, the loading operation and the unloading operation of the circuit board 12 are executed in parallel while ensuring a gap between the circuit board 12 being carried in and the circuit board 12 being carried out so as to avoid a collision between them.
  • step 210 if it is determined in step 210 that the distance from the position of the circuit board 12 being carried in to the target stop position is within a deceleration zone within a predetermined value, the process proceeds to step 211 and the motor 19 of the conveyor 13 is rotated. The speed of the circuit board 12 is reduced by reducing the speed, and in the next step 212, the image taken by the imaging device 31 is processed to measure the position of the circuit board 12 being carried in.
  • step 213 it is determined whether or not the position of the circuit board 12 being carried in has reached the target stop position. If it has not yet reached the target stop position, the process returns to step 211 and the motor of the conveyor 13 is reached. 19 is decelerated to reduce the loading speed of the circuit board 12, and in the next step 212, the process of measuring the position of the circuit board 12 being loaded is repeatedly executed at a predetermined cycle. Thereby, in the deceleration zone where the distance to the target stop position is within a predetermined value, the conveyance speed of the circuit board 12 is gradually reduced so that the circuit board 12 being carried in can be stopped at the target stop position.
  • step 213 if it is determined in step 213 that the position of the circuit board 12 being carried in has reached the target stop position, the process proceeds to step 214 where the motor 19 of the conveyor 13 is stopped and the carry-in of the circuit board 12 is stopped. Then, the circuit board 12 is stopped at the target stop position, and this program is terminated.
  • the circuit board 12 conveyed by the conveyor 13 is imaged from above by the imaging device 31, the image is processed to measure the position of the circuit board 12, and based on the measurement result. Since the motor 19 of the conveyor 13 is feedback controlled so as to stop the circuit board 12 at the target stop position, even if the position of the circuit board 12 on the conveyor 13 is shifted due to friction or vibration during the conveyance, By measuring the position of the circuit board 12 inside, the circuit board 12 can be stably and accurately stopped at the target stop position.
  • a plurality of position marks 29 are arranged on the upper surface of the conveyance guide rails 27 and 28 of the conveyor 13 in the conveyance direction at a predetermined pitch, and the circuit board 12 and the plurality of position marks 29 conveyed by the conveyor 13 Since the position of the circuit board 12 is measured with reference to the positions of the plurality of position marks 29 recognized by processing the image, the mounting position of the imaging device 31 is measured. The position of the circuit board 12 is determined based on the positions of the plurality of position marks 29 arranged at a predetermined pitch even if there are causes of measurement errors due to misalignment, visual field misalignment due to thermal deformation, distortion of the optical system, etc. By measuring, the cause of the measurement error can be canceled and the position of the circuit board 12 being conveyed can be measured with high accuracy.
  • the overlap transport mode can be selected as the transport mode of the circuit board 12, and in the overlap transport mode, the upstream side before the circuit board 12 is unloaded from the conveyor 13 of the component mounting machine 11.
  • the circuit board 12 is started to be carried in from the conveyor 13 of the component mounting machine 11, the circuit board 12 being carried on the conveyor 13 and the circuit board 12 being carried out are captured in the field of view of the imaging device 31, and the image is taken. Is processed to measure the position of the circuit board 12 being carried in and the circuit board 12 being carried out, and a gap is secured between the circuit board 12 being carried in and the circuit board 12 being carried out so that a collision between both can be avoided.
  • the board carrying-in operation and the board carrying-out operation are executed in parallel, the comparison with the normal carrying mode in which the carrying-in of the next circuit board 12 is started after the carrying-out of the circuit board 12 is completed. Te, it is possible to shorten the time interval for carrying the circuit board 12, the productivity can be improved.
  • the conveyor 13 is stopped before the circuit board 12 being carried in collides with the circuit board 12 being carried out. Carrying in can be stopped.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the number of conveyors may be only one.
  • two conveyors are imaged by one imaging device (camera), and the images are processed.
  • the position of the circuit board on each conveyor may be measured, or the position of the circuit board on the conveyor may be measured by imaging one conveyor with a plurality of imaging devices (cameras).
  • SYMBOLS 11 Component mounting machine, 12 ... Circuit board, 13 ... Conveyor, 14 ... Component supply apparatus, 15 ... Mounting head, 16 ... XY moving device, 23 ... Backup plate, 25 ... Backup pin, 27, 28 ... Conveyance guide rail, 29 ... Position mark, 31 ... Imaging device, 32 ... Display device, 33 ... Control device (conveyance control means, image processing means, substrate position measuring means), 35 ... Storage device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

 部品実装機11の天井部に、コンベア13上の回路基板12を上方から撮像する撮像装置31を取り付けると共に、コンベア13の搬送ガイドレール27,28の上面に、複数の位置マーク29を所定ピッチで搬送方向に配列する。部品実装機11の稼働中は、コンベア13で搬送する回路基板12と搬送ガイドレール27,28の複数の位置マーク29とを撮像装置31の視野に収めて撮像して、その画像を処理してコンベア13上の回路基板12と複数の位置マーク29との位置関係を認識し、複数の位置マーク29の位置を基準にして回路基板29の位置を測定し、その測定結果に基づいて回路基板12を目標停止位置で停止させるようにコンベア13のモータ19をフィードバック制御する。

Description

部品実装機
 本発明は、コンベアで搬送する回路基板を所定の目標停止位置で停止させる機能を備えた部品実装機に関する発明である。
 一般に、部品実装機の基板停止制御は、特許文献1(特開2005-72136号公報)に記載されているように、コンベアで搬送する回路基板が基板検出センサで所定の基板検出位置(コンベアの入口等)を通過したことを検出してから、当該基板検出位置から所定距離離れた目標停止位置で回路基板を停止させるようにコンベアのモータをフィードフォワード制御するようにしている。このフィードフォワード制御では、基板検出位置から目標停止位置までの距離に応じて設定された指令値でモータが制御される。
 しかし、フィードフォワード制御では、コンベアで搬送する回路基板を目標停止位置で正確に停止させることは困難であり、回路基板の停止位置が目標停止位置からずれやすい。この原因は幾つかあり、例えば、搬送中に回路基板がコンベアの搬送ガイドレールと接触してその摩擦力によりコンベア上の回路基板が位置ずれしたり、コンベアの振動によりコンベア上の回路基板が位置ずれすることがある。
 そこで、特許文献2(特開2006-229095公報)に記載されているように、回路基板の停止位置を基板認識カメラの撮像画像により計測して、回路基板の停止位置と目標停止位置とのずれ量を計算して、メモリにずれ量のデータを蓄積し、基板搬送枚数が所定枚数になる毎に、停止位置のずれ量の平均値を算出して、その停止位置のずれ量の平均値に基づいてモータの制御値をオフセット補正するようにしたものがある。
特開2005-72136号公報 特開2006-229095公報
 しかし、搬送中の摩擦や振動等による回路基板の停止位置のずれ量は、一定ではなく、停止毎にランダムに変動するため、上記特許文献2のように、停止位置のずれ量の平均値に基づいてモータの制御値をオフセット補正しても、回路基板の停止位置のずれ量が平均的に少なくなるだけであり、搬送中の摩擦や振動等により回路基板の停止位置がランダムにずれる現象を防止することはできない。
 そこで、本発明が解決しようとする課題は、搬送中の摩擦や振動等によりコンベア上の回路基板の位置がずれても、回路基板を目標停止位置で安定して精度良く停止させることができる部品実装機を提供することである。
 上記課題を解決するために、本発明は、モータを駆動源として回路基板を搬送するコンベアと、前記コンベアで搬送する回路基板を所定の目標停止位置で停止させるように前記モータを制御する搬送制御手段とを備えた部品実装機において、前記コンベアで搬送される回路基板を上方から撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を処理する画像処理手段と、前記画像処理手段の画像処理結果に基づいて前記回路基板の位置を測定する基板位置測定手段とを備え、前記搬送制御手段は、前記基板位置測定手段の測定結果に基づいて前記回路基板を前記目標停止位置で停止させるように前記モータをフィードバック制御することを特徴とするものである。
 本発明のように、コンベアで搬送される回路基板を上方から撮像装置で撮像して、その画像を処理して回路基板の位置を測定し、その測定結果に基づいて回路基板を目標停止位置で停止させるようにモータをフィードバック制御すれば、搬送中に摩擦や振動等によりコンベア上の回路基板の位置がずれても、搬送中の回路基板の位置を測定して回路基板を目標停止位置で安定して精度良く停止させることができる。
 この場合、コンベアの搬送ガイドレールの上面に、複数の位置マークを所定ピッチで搬送方向に配列し、前記撮像装置は、前記コンベアで搬送する回路基板と前記複数の位置マークとを視野に収めて撮像し、前記基板位置測定手段は、前記画像処理手段で認識した前記複数の位置マークの位置を基準にして前記回路基板の位置を測定するようにしても良い。このようにすれば、撮像装置の取付位置のずれ、熱変形による視野の位置ずれ、光学系の歪み等による測定誤差の要因があったとしても、所定ピッチで配列された複数の位置マークの位置を基準にして回路基板の位置を測定することで、上記測定誤差の要因をキャンセルして搬送中の回路基板の位置を精度良く測定することができる。
 また、コンベアによって目標停止位置へ搬入する回路基板と該目標停止位置から搬出する回路基板とを撮像装置の視野に収めて撮像し、搬送制御手段によって、基板位置測定手段の測定結果に基づいて搬入中の回路基板と搬出中の回路基板との間に両者の衝突を回避できる隙間(間隔)を確保するように基板搬入動作と基板搬出動作と並行して実行するようにしても良い。従来は、回路基板の搬出が完了してから次の回路基板の搬入を開始するようにしていたため、回路基板を搬入する時間間隔が長くなっていた。これに対し、本発明のように、搬入中の回路基板と搬出中の回路基板とを撮像装置の視野に収めて撮像するようにすれば、搬入中の回路基板と搬出中の回路基板との間に両者の衝突を回避できる隙間を確保しながら、基板搬入動作と基板搬出動作とを並行して実行することが可能となり、回路基板を搬入する時間間隔を短縮することができ、生産性を向上できる。また、搬出中の回路基板が何らかの原因で詰まって搬出できなくなった場合には、搬入中の回路基板が搬出中の回路基板に衝突する前にコンベアを停止させて回路基板の搬入を停止させることができる。
 また、撮像装置で撮像した画像には、コンベアで搬送される回路基板の表面状態や部品実装状態が写っているため、画像処理手段の画像処理によって回路基板の表面状態や部品実装状態を認識することが可能である。この点に着目して、本発明は、画像処理手段の画像処理結果に基づいて回路基板の表面状態や部品実装状態を外観検査する外観検査手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、撮像装置で撮像した画像の処理結果を利用して、回路基板の表面状態(例えば配線パターンの状態、半田の印刷状態、不良品を示すバッドマークの有無等)や部品実装状態(例えば実装部品の有無、実装位置等)を検査することができる。
 また、画像処理手段の画像処理結果に基づいて部品実装機内部の状態を監視する監視手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、部品実装機内部で異常が発生したときに、その異常の発生箇所が撮像装置で撮像されていれば、その異常を自動的に検出することができる。
 また、前記撮像装置で撮像した画像を表示する表示装置を備えた構成としても良い。このようにすれば、作業者が表示装置の画面を見ることで、部品実装機内部の状態を目視で確認することができ、部品実装機内部で異常が発生したときに、その異常を作業者が早期に発見して適切な対策を施すことができる。
 また、画像処理手段の画像処理結果に基づいて、コンベアの幅、部品供給装置の部品供給位置、回路基板を下方から支えるためのバックアップピンの位置、本数のうちの少なくとも1つを測定する手段を備えた構成としても良い。このようにすれば、撮像装置の撮像画像を使用して、基板搬送動作のフィードバック制御の他に、コンベアの幅の測定や、部品供給装置の部品供給位置の測定や、バックアップピンの位置・本数の測定も行うことができる。
図1は本発明の一実施例の部品実装機の各機能を概略的に示す斜視図である。 図2は部品実装機の主要部の側面図である。 図3はコンベアとその周辺部分の構成を示す斜視図である。 図4は部品実装機の制御系の構成を示すブロック図である。 図5は通常搬送時の搬送動作制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図6(a)乃至(e)は通常搬送時の回路基板の搬送動作を説明する2台の部品実装機のコンベアの平面図である。 図7はオーバーラップ搬送時の搬送動作制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図8(a)乃至(c)はオーバーラップ搬送時の回路基板の搬送動作を説明する2台の部品実装機のコンベアの平面図である。
 以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
 まず、図1乃至図4を用いて部品実装機11の構成を説明する。
 図1に示すように、部品実装機11には、回路基板12を搬送する2本のコンベア13が並設されている。各コンベア13は、それぞれモータ19(図4参照)によって駆動される。コンベア13の隣には、部品を供給する部品供給装置14が設置されている。部品実装機11の上部側には、XY移動装置16(XYロボット)によってXY方向に移動する装着ヘッド15が配置され、該装着ヘッド15に保持した吸着ノズル(図示せず)によって、部品供給装置14から供給される部品を吸着して回路基板12に実装する。この装着ヘッド15には、回路基板12上面の基準マーク等を上方から撮像するマークカメラ17(図4参照)が設けられている。その他、吸着ノズルに吸着した部品を撮像するパーツカメラ18(図4参照)が設けられている。
 図3に示すように、各コンベア13の下方には、バックアッププレート23が昇降装置24により昇降可能に配置され、該バックアッププレート23上に、回路基板12を下方から支える複数本のバックアップピン25が交換可能に載置されている。
 各コンベア13の一方の搬送ガイドレール27は、位置が固定された基準レールであり、他方の搬送ガイドレール28は、回路基板12の幅に応じてその幅方向に移動する可動レールとなっている。各搬送ガイドレール27,28の上面には、複数の位置マーク29が所定ピッチで搬送方向(X方向)に配列されている。
 図1及び図2に示すように、部品実装機11の天井部には、2本のコンベア13で搬送される回路基板12をそれぞれ上方から撮像する2台の撮像装置31(基板位置計測用のカメラ)が取り付けられている。各撮像装置31は、各コンベア13で搬送する回路基板12と搬送ガイドレール27,28の複数の位置マーク29とを1つの視野に収めて撮像するように設定されている。その他、撮像装置31で撮像した画像を表示する表示装置32(図4参照)が設けられている。
 図4に示すように、部品実装機11の制御装置33には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置34と、後述する図5及び図7の搬送動作制御プログラムやデータ等を記憶する記憶装置35等が接続されている。制御装置33は、装着ヘッド15の部品吸着動作や部品実装動作を制御する他に、撮像装置31で撮像した画像を処理する画像処理手段として機能すると共に、その画像処理結果に基づいてコンベア13上の回路基板12の位置を測定する基板位置測定手段としても機能する。
 更に、制御装置33は、図5及び図7の搬送動作制御プログラムを実行することで、コンベア13で搬送する回路基板12の位置を撮像装置31の撮像画像から測定してその測定結果に基づいて該回路基板12を所定の目標停止位置(部品実装位置)で停止させるようにコンベア13のモータ19をフィードバック制御する搬送制御手段としても機能する。生産中(部品実装機11の稼働中)は、コンベア13で搬送する回路基板12と搬送ガイドレール27,28の複数の位置マーク29とを撮像装置31の視野に収めて撮像して、その画像を処理して回路基板12と複数の位置マーク29とを認識し、複数の位置マーク29の位置を基準にして回路基板29の位置を測定するという処理を所定周期で繰り返し実行する。
 本実施例では、回路基板12の搬送モードとして、「通常搬送モード」と「オーバーラップ搬送モード」の2種類の搬送モードがあり、通常搬送モードでは、図6(コンベア13を1本のみ図示)に示すように、部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬出が完了するまで、上流側の部品実装機11のコンベア13の出口で回路基板12を待機させ、コンベア13から回路基板12の搬出が完了してから、上流側の部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬入を開始する。
 一方、オーバーラップ搬送モードでは、図8(コンベア13を1本のみ図示)に示すように、部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬出が完了する前に上流側の部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬入を開始して、コンベア13上の搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12を撮像装置31の視野に収めて撮像し、その画像を処理して搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12の位置を測定して、搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12との間に両者の衝突を回避できる隙間(間隔)を確保するように基板搬入動作と基板搬出動作と並行(オーバーラップ)して実行する。
 このオーバーラップ搬送モードと通常搬送モードとの切り替えは、作業者の手動操作により行っても良いし、或は、生産する部品実装基板の種類や生産数量等に応じて搬送モードを自動的に切り替えるようにしても良い。
 ところで、撮像装置31で撮像した画像には、コンベア13で搬送される回路基板12の表面状態や部品実装状態が写っているため、その画像処理によって回路基板12の表面状態や部品実装状態を認識することが可能である。
 この点に着目して、本実施例では、制御装置33は、撮像装置31で撮像した画像を処理して、回路基板12の表面状態や部品実装状態を認識し、その認識結果に基づいて回路基板12の表面状態や部品実装状態を外観検査する外観検査手段としても機能する。このようにすれば、撮像装置31で撮像した画像の処理結果を利用して、回路基板12の表面状態(例えば配線パターンの状態、半田の印刷状態、不良品を示すバッドマークの有無等)や部品実装状態(例えば実装部品の有無、実装位置等)を検査することができる。これにより、不良基板を早期に発見できて、下流側の部品実装機11に不良基板を流すことを防止でき、不良基板に部品を実装する無駄を避けることができる。
 また、本実施例では、撮像装置31で撮像した画像を表示装置32に表示させるようにしている。このようにすれば、作業者が表示装置32の画面を見ることで、部品実装機11内部の状態を目視で確認することができ、部品実装機11内部で異常が発生したときに、その異常を作業者が早期に発見して適切な対策を施すことができる。また、撮像装置31で撮像した画像を作業者が携帯する携帯端末(表示装置)に表示させるようにすれば、部品実装機11から離れた位置に居る作業者でも携帯端末の画面を見て部品実装機11内部の状態を確認することができる。
 更に、本実施例では、制御装置33は、撮像装置31で撮像した画像の処理結果に基づいて部品実装機11内部の状態を監視する監視手段としても機能する。例えば、基板搬送動作の異常が発生した場合に、コンベア13上の回路基板12の搬送状態、回路基板12の有無、回路基板12の位置等を確認して、基板搬送動作の異常の内容や原因を特定し、それを表示装置32や携帯端末に表示するようにしても良い。また、回路基板12の状態や位置等から自動で生産を再開できるか否かを判定し、自動で生産を再開できると判定した場合に、自動で生産を再開するようにしても良い。また、搬送中にコンベア13上で回路基板12が詰まっていると判定した場合は、コンベア13を自動で逆回転させて詰まりを解消するようにしても良い。
 また、撮像装置31で撮像した所定時間分の画像を記憶装置35に録画しておき、部品実装機11内部で異常が発生したときに、その異常発生時の所定時間前から異常発生時までの部品実装機11内部を撮影した画像を再生して作業者が確認できるようにしても良い。このような録画機能を設けることで、異常発生時の分析ツールとして利用でき、部品実装機11内部で発生した異常の原因の分析が容易になる。
 また、制御装置33は、撮像装置31で撮像した画像の処理結果に基づいて、コンベア13の幅、部品供給装置14の部品供給位置、バックアッププレート23上のバックアップピン25の位置や本数のうちの少なくとも1つを測定するようにしても良い。例えば、コンベア13の幅の測定値が搬入する回路基板12の幅と合っていない場合は、コンベア13の幅を回路基板12の幅と合わせるようにコンベア13の幅を自動的に修正するようにしても良い。また、部品供給装置14の部品供給位置を測定できれば、部品供給位置に送られてくる部品を装着ヘッド15の吸着ノズルで安定して吸着することができる。また、バックアッププレート23上のバックアップピン25の位置や本数を測定する機能を持たせる場合は、その測定結果に基づいてコンベア13上の回路基板12のバックアップ支持に必要な本数のバックアップピン25がバックアッププレート23上の必要な位置に立てられているか否かを判定し、バックアップピン25の位置や本数の間違いを検出したときに、その間違いを表示装置32の表示や音声で作業者に警告して生産を自動停止するようにしても良い。従来機の場合は、バックアップピン25の位置や本数をマークカメラで、1点ずつ確認し、異常があった際には異常発生要因が検出異常としか判定できなかったが、コンベア13全体を一度に撮像することで時間短縮や状況の確認が可能となる。
 次に、制御装置33が実行する図5及び図7の通常搬送時/オーバーラップ搬送時の搬送動作制御プログラムの処理内容を説明する。尚、図5及び図7の各プログラムは、各コンベア13毎に独立して実行され、各コンベア13毎に独立して回路基板12の搬送動作が制御される。
[通常搬送時の搬送動作制御プログラム]
 図5の通常搬送時の搬送動作制御プログラムは、生産中に繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ101で、回路基板12の搬送モードが通常搬送モードであるか否かを判定し、通常搬送モードではないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、そのまま本プログラムを終了する。
 一方、上記ステップ101で、通常搬送モードであると判定されれば、ステップ102に進み、コンベア13上の回路基板12への部品実装が完了したか否かを判定し、まだ部品実装が完了していなければ、部品実装が完了するまで待機する。
 その後、回路基板12への部品実装が完了した時点で、ステップ103に進み、コンベア13のモータ19を始動して回路基板12の搬出を開始する。次のステップ104で、コンベア13の出口の基板検出センサ22の検出信号に基づいて回路基板12の搬出が完了したか否かを判定し、まだ回路基板12の搬出が完了していないと判定されれば、回路基板12の搬出が完了するまで待機する。この際、回路基板12の搬出が完了するまで、図6(b)、(c)に示すように、上流側の部品実装機11のコンベア13の出口で回路基板12を待機させる。
 その後、回路基板12の搬出が完了した時点で、ステップ105に進み、上流側の部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬入を開始する。この後、ステップ106に進み、撮像装置31で撮像した画像を処理してコンベア13上の現在の回路基板12の位置を測定する。そして、次のステップ107で、現在の回路基板12の位置から目標停止位置(部品実装位置)までの距離が所定値以内の減速区間内であるか否かを判定し、目標停止位置までの距離が所定値以内の減速区間内でなければ、ステップ105に戻り、回路基板12の搬入動作を続行して、次のステップ106で、搬入中の回路基板12の位置を測定する処理を所定周期で繰り返し実行する。
 その後、上記ステップ107で、目標停止位置までの距離が所定値以内の減速区間内であると判定されれば、ステップ108に進み、コンベア13のモータ19の回転速度を低下させて回路基板12の搬入速度を減速し、次のステップ109で、撮像装置31で撮像した画像を処理してコンベア13上の現在の回路基板12の位置を測定する。
 この後、ステップ110に進み、現在の回路基板12の位置が目標停止位置に到達したか否かを判定し、まだ目標停止位置に到達していなければ、ステップ108に戻り、回路基板12の搬入速度を減速して、次のステップ109で、コンベア13上の現在の回路基板12の位置を測定する処理を所定周期で繰り返し実行する。これにより、目標停止位置までの距離が所定値以内の減速区間では、回路基板12を目標停止位置で停止できるように回路基板12の搬送速度が徐々に減速される。
 その後、上記ステップ110で、現在の回路基板12の位置が目標停止位置に到達したと判定されれば、ステップ111に進み、コンベア13のモータ19を停止させて回路基板12の搬入を停止して、当該回路基板12を目標停止位置で停止させて、本プログラムを終了する。
[オーバーラップ搬送時の搬送動作制御プログラム]
 図7のオーバーラップ搬送時の搬送動作制御プログラムは、生産中に繰り返し実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ201で、回路基板12の搬送モードがオーバーラップ搬送モードであるか否かを判定し、オーバーラップ搬送モードではないと判定されれば、以降の処理を行うことなく、そのまま本プログラムを終了する。
 一方、上記ステップ201で、オーバーラップ搬送モードであると判定されれば、ステップ202に進み、コンベア13上の回路基板12への部品実装が完了したか否かを判定し、まだ部品実装が完了していなければ、部品実装が完了するまで待機する。
 その後、回路基板12への部品実装が完了した時点で、ステップ203に進み、コンベア13のモータ19を始動して回路基板12の搬出を開始する。次のステップ204で、撮像装置31で撮像した画像を処理して搬出中の回路基板12の位置を測定する。
 この後、ステップ205に進み、上流側の部品実装機11のコンベア13の出口で待機する回路基板12と搬出中の回路基板12との間に両者の衝突を回避できる隙間が確保されているか否かを判定し、衝突を回避できる隙間が確保されていないと判定されれば、ステップ203に戻り、回路基板12の搬出のみを継続して、次のステップ106で、搬出中の回路基板12の位置を測定する処理を所定周期で繰り返し実行する。
 その後、上記ステップ205で、上流側の部品実装機11のコンベア13の出口で待機する回路基板12と搬出中の回路基板12との間に両者の衝突を回避できる隙間が確保されていると判定されれば、ステップ206に進み、回路基板12の搬出動作と並行して、上流側の部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬入を開始する。
 次のステップ207で、コンベア13上の搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12を撮像装置31の視野に収めて撮像し、その画像を処理して搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12の位置を測定する。この後、ステップ208に進み、搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12との間に両者の衝突を回避できる隙間が確保されているか否かを判定し、衝突を回避できる隙間が確保されていないと判定されれば、ステップ209に進み、コンベア13のモータ19を停止させて回路基板12の搬送を停止し、本プログラムを終了する。
 これに対し、上記ステップ208で、コンベア13上の搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12との間に両者の衝突を回避できる隙間が確保されていると判定されれば、ステップ210に進み、搬入中の回路基板12の位置から目標停止位置(部品実装位置)までの距離が所定値以内の減速区間内であるか否かを判定し、目標停止位置までの距離が所定値以内の減速区間内でなければ、上述したステップ206~210の処理を所定周期で繰り返し実行する。これにより、搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12との間に両者の衝突を回避できる隙間を確保しながら、回路基板12の搬入動作と搬出動作とを並行して実行する。
 その後、上記ステップ210で、搬入中の回路基板12の位置から目標停止位置までの距離が所定値以内の減速区間内であると判定されれば、ステップ211に進み、コンベア13のモータ19の回転速度を低下させて回路基板12の搬入速度を減速し、次のステップ212で、撮像装置31で撮像した画像を処理して搬入中の回路基板12の位置を測定する。
 この後、ステップ213に進み、搬入中の回路基板12の位置が目標停止位置に到達したか否かを判定し、まだ目標停止位置に到達していなければ、ステップ211に戻り、コンベア13のモータ19を減速して回路基板12の搬入速度を減速し、次のステップ212で、搬入中の回路基板12の位置を測定する処理を所定周期で繰り返し実行する。これにより、目標停止位置までの距離が所定値以内の減速区間では、搬入中の回路基板12を目標停止位置で停止できるように回路基板12の搬送速度が徐々に減速される。
 その後、上記ステップ213で、搬入中の回路基板12の位置が目標停止位置に到達したと判定されれば、ステップ214に進み、コンベア13のモータ19を停止させて回路基板12の搬入を停止して、当該回路基板12を目標停止位置で停止させて、本プログラムを終了する。
 以上説明した本実施例によれば、コンベア13で搬送される回路基板12を上方から撮像装置31で撮像して、その画像を処理して回路基板12の位置を測定し、その測定結果に基づいて回路基板12を目標停止位置で停止させるようにコンベア13のモータ19をフィードバック制御するようにしたので、搬送中に摩擦や振動等によりコンベア13上の回路基板12の位置がずれても、搬送中の回路基板12の位置を測定して回路基板12を目標停止位置で安定して精度良く停止させることができる。
 しかも、本実施例では、コンベア13の搬送ガイドレール27,28の上面に、複数の位置マーク29を所定ピッチで搬送方向に配列し、コンベア13で搬送する回路基板12と複数の位置マーク29とを撮像装置31の視野に収めて撮像し、その画像を処理して認識した複数の位置マーク29の位置を基準にして回路基板12の位置を測定するようにしたので、撮像装置31の取付位置のずれ、熱変形による視野の位置ずれ、光学系の歪み等による測定誤差の要因があったとしても、所定ピッチで配列された複数の位置マーク29の位置を基準にして回路基板12の位置を測定することで、上記測定誤差の要因をキャンセルして搬送中の回路基板12の位置を精度良く測定することができる。
 更に、本実施例では、回路基板12の搬送モードとして、オーバーラップ搬送モードを選択可能とし、オーバーラップ搬送モードでは、部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬出が完了する前に上流側の部品実装機11のコンベア13から回路基板12の搬入を開始して、コンベア13上の搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12を撮像装置31の視野に収めて撮像し、その画像を処理して搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12の位置を測定して、搬入中の回路基板12と搬出中の回路基板12との間に両者の衝突を回避できる隙間を確保するように基板搬入動作と基板搬出動作と並行して実行するようにしたので、回路基板12の搬出が完了してから次の回路基板12の搬入を開始する通常搬送モードと比較して、回路基板12を搬入する時間間隔を短縮することができ、生産性を向上できる。また、搬出中の回路基板12が何らかの原因で詰まって搬出できなくなった場合には、搬入中の回路基板12が搬出中の回路基板12に衝突する前にコンベア13を停止させて回路基板12の搬入を停止させることができる。
 尚、本発明は、上記実施例に限定されず、コンベアの本数を1本のみとしても良く、また、2本のコンベアを1台の撮像装置(カメラ)で撮像して、その画像を処理して各コンベア上の回路基板の位置を測定したり、或は、1本のコンベアを複数台の撮像装置(カメラ)で撮像して該コンベア上の回路基板の位置を測定するようにしても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
11…部品実装機、12…回路基板、13…コンベア、14…部品供給装置、15…装着ヘッド、16…XY移動装置、23…バックアッププレート、25…バックアップピン、27,28…搬送ガイドレール、29…位置マーク、31…撮像装置、32…表示装置、33…制御装置(搬送制御手段,画像処理手段,基板位置測定手段)、35…記憶装置

Claims (7)

  1.  モータを駆動源として回路基板を搬送するコンベアと、前記コンベアで搬送する回路基板を所定の目標停止位置で停止させるように前記モータを制御する搬送制御手段とを備えた部品実装機において、
     前記コンベアで搬送される回路基板を上方から撮像する撮像装置と、
     前記撮像装置で撮像した画像を処理する画像処理手段と、
     前記画像処理手段の画像処理結果に基づいて前記回路基板の位置を測定する基板位置測定手段とを備え、
     前記搬送制御手段は、前記基板位置測定手段の測定結果に基づいて前記回路基板を前記目標停止位置で停止させるように前記モータをフィードバック制御することを特徴とする部品実装機。
  2.  前記コンベアには、回路基板の搬送方向をガイドする搬送ガイドレールが設けられ、
     前記搬送ガイドレールの上面には、複数の位置マークが所定ピッチで搬送方向に配列され、
     前記撮像装置は、前記コンベアで搬送する回路基板と前記複数の位置マークとを視野に収めて撮像し、
     前記基板位置測定手段は、前記画像処理手段で認識した前記複数の位置マークの位置を基準にして前記回路基板の位置を測定することを特徴とする請求項1に記載の部品実装機。
  3.  前記撮像装置は、前記コンベアによって前記目標停止位置へ搬入する回路基板と該目標停止位置から搬出する回路基板とを視野に収めて撮像し、
     前記搬送制御手段は、前記基板位置測定手段の測定結果に基づいて搬入中の回路基板と搬出中の回路基板との間に両者の衝突を回避できる隙間を確保するように基板搬入動作と基板搬出動作と並行して実行することを特徴とする請求項1又は2に記載の部品実装機。
  4.  前記画像処理手段の画像処理結果に基づいて前記回路基板の表面状態及び/又は部品実装状態を外観検査する外観検査手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の部品実装機。
  5.  前記画像処理手段の画像処理結果に基づいて部品実装機内部の状態を監視する監視手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の部品実装機。
  6.  前記撮像装置で撮像した画像を表示する表示装置を備えていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の部品実装機。
  7.  前記画像処理手段の画像処理結果に基づいて、前記コンベアの幅、部品供給装置の部品供給位置、前記回路基板を下方から支えるためのバックアップピンの位置、本数のうちの少なくとも1つを測定する手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の部品実装機。
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