JP2004228254A - Arrangement changing method of backup pin and surface mounting machine - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an arrangement changing method of a backup pin, with which the arrangement of the backup pin can efficiently and precisely be changed, and to provide a surface mounting machine. <P>SOLUTION: The surface mounting machine has a backup device supporting a printed board, and it is constituted so that it can automatically change the arrangement of the backup pin with a head unit (pin insertion/detachment mechanism). A head unit 5 has a controller 50. The controller 50 is provided with an objective pin hole extraction means 63 extracting a pin hole where insertion/detachment of the backup pin is required based on present arrangement information of the backup pin and arrangement information of the backup pin after a change, a pair information generation means 64 generating pair information where the pin hole from which the backup pin is detached and the pin hole into which the backup pin is inserted are made into a pair and a main control means 60 controlling driving of a head unit and the like so as to insert/detach the backup pin based on generated pair information. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ等の電子部品を基板上に移送して実装する表面実装機に関し、特に、基板をその裏側（下側）からバックアップピンで支持した状態で実装処理を行うように構成された表面実装機の前記バックアップピンの配置変更方法および表面実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、部品吸着用の吸着ヘッドを有するヘッドユニットを直角座標ロボットにより移動させながらＩＣ等の電子部品を部品供給部から吸着し、この部品を所定の作業位置に位置決めされているプリント基板上に搬送して実装するようにした表面実装機（以下、実装機と略す）は一般に知られている。
【０００３】
この種の実装機では、プリント基板の撓みを防止すべく、プリント基板をその裏側から支えた状態で処理が行われており、一般には、バックアップピンと称するピン部材によりプリント基板の特定のポイントを支えることが行われている。
【０００４】
ところで、このようにバックアップピンでプリント基板を支える場合、そのポイントはプリント基板の大きさ等、その種類に応じて異なるため、プリント基板の種類の変更に応じてピン配置を変更する必要がある。そのため、一般には、バックアップピンを挿着可能なピン孔をマトリックス状に形成したバックアッププレートを作業位置に設置し、プリント基板の種類等に応じてバックアップピンを挿脱することによりバックアップピンの配置変えを行い得るようにしている。特に最近では、ヘッドユニットにバックアップピン用の挿脱手段を搭載し、バックアップピンの挿脱（配置の変更）作業をヘッドユニットによって行わせるようにした表面実装機も提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１５２７８２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に開示されている表面実装機によると、バックアップピンの配置変更を、部品実装用のヘッドユニットを使って行うことができるので、合理的な構成でピンの配置変更を自動的に行わせることが可能である。
【０００７】
しかしながら、上記公報には、ピンの配置変更を如何にして行うか、つまり具体的なピン配置の変更方法については一切開示されておらず、従って、ピンの配置変更を効率よく行えるものとも、また正確に行えるものともいえなかった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、バックアップピンの配置変更を効率よく正確に行うことができるバックアップピンの配置変更方法および表面実装機を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１にかかる発明は、実装作業位置に配設され、かつ複数のピン孔を具備したバックアッププレートをもち、このバックアッププレートの前記ピン孔に基板支持用のバックアップピンが挿脱可能に植設されたバックアップ装置と、このバックアップ装置により支持される基板に対して電子部品を移送して装着する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに搭載され、前記バックアッププレートに対して前記バックアップピンを挿脱可能なピン挿脱手段とを備えた表面実装機における前記バックアップピンの配置変更方法であって、現在のバックアップピンの配置情報と変更後のバックアップピンの配置情報とに基づいてバックアップピンの挿脱が必要なピン孔を抽出する対象抽出工程と、この工程で抽出されたピン孔のうち、バックアップピンを抜脱するピン孔とバックアップピンを挿着するピン孔とを一組としたペア情報を作成するペア情報作成工程と、この工程で作成されたペア情報に基づいて前記ヘッドユニットのピン保持手段によりバックアッププレート上のバックアップピンを挿脱する挿脱工程とを有するものである。
【００１０】
また、請求項４にかかる発明は、実装作業位置に配設され、かつ複数のピン孔を具備したバックアッププレートをもち、このバックアッププレートの前記ピン孔に基板支持用のバックアップピンが挿脱可能に植設されたバックアップ装置と、このバックアップ装置により支持される基板に対して電子部品を移送して装着する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに搭載され、前記バックアッププレートに対して前記バックアップピンを挿脱可能なピン挿脱手段とを備えた表面実装機において、現在のバックアップピンの配置情報と変更後のバックアップピンの配置情報とに基づいてバックアップピンの挿脱が必要なピン孔を抽出する対象抽出手段と、この対象抽出手段により抽出されたピン孔のうち、バックアップピンを抜脱するピン孔とバックアップピンを挿着するピン孔とを一組としたペア情報を作成するペア情報作成手段と、このペア情報作成手段により作成されたペア情報に基づいてバックアッププレート上のバックアップピンを挿脱すべく前記ヘッドユニットおよびピン挿脱手段の駆動を制御する制御手段とを備えているものである。
【００１１】
この方法（表面実装機）によると、バックアッププレート上に在る既存（現在）のバックアップピンのうち変更後の配置でも使用できるピンについては、抜脱することなくそのまま使用でき、また、バックアッププレート上に抜脱すべきピン孔と挿着すべきピン孔とが在る場合には、バックアッププレート上に植設されている既存のバックアップピンをそのまま差し替えることが可能となる。そのため、バックアップピンの配置替えを効率良く行うことが可能となる。
【００１２】
上記の方法においては、前記ペア情報作成工程において、バックアップピンの挿脱が必要な対象ピン孔のうち最も近接するピン孔同士をペアとして前記ペア情報を作成するようにするのが好ましい。また、上記の表面実装機においては、バックアップピンの挿脱が必要な対象ピン孔のうち最も近接するピン孔同士をペアとして前記ペア情報を作成するようにペア情報作成手段を構成するのが好ましい。
【００１３】
この方法（表面実装機）によると、バックアップピンの挿脱に必要なヘッドユニットの移動量を必要最小限に抑えることが可能となるので、より一層効率良くバックアップピンの配置替えを行うことが可能となる。
【００１４】
なお、上記の方法においては、前記対象抽出工程に先立ち、ヘッドユニットをバックアッププレートに対して相対的に移動させながらヘッドユニットに搭載されたピン検知手段によるバックアップピンの検知に基づいて現在のバックアップピンの配置を検出するピン配置検出工程をさらに有するのがより好ましい。また、上記の表面実装機においては、前記ヘッドユニットに搭載され、バックアッププレートに対するヘッドユニットの相対移動に伴い前記バックアップピンを検知可能なピン検知手段と、このピン検知手段による検知結果に基づいてバックアップピンの配置を検出するピン配置検出手段とをさらに備え、前記対象抽出手段が、前記ピン配置検出手段により検出されたピン配置を前記現在のバックアップピンの配置情報として挿脱が必要なピン孔を抽出するように構成されているのがより好ましい。
【００１５】
この方法（表面実装機）によると、バックアップピンの挿脱ミスを無くしてバックアップピンの配置替えを正確かつ確実に行えるようになる。つまり、バックアップピンの配置情報は一般に予めデータとして記憶されているが、例えば、実際の作業では、実情に応じてオペレータがマニュアル操作で一部のバックアップピンの配置を正規の配置から換えたり、ピンを追加し若しくは省略した状態で実装処理を行わせる場合があり、このような場合、その配置情報は記憶されていないので、その後のヘッドユニット（ピン挿脱手段）による配置変更処理の際に抜脱忘れや挿着不足が発生することが考えられる。これに対して、上記のような方法（表面実装機）によれば、バックアップピンの実際の配置を検出してから配置変更を行うので、バックアップピンの抜脱忘れや挿着不足が発生するのを確実に防止することができ、バックアップピンの配置替えを正確かつ確実に行えるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１および図２は本発明に係る表面実装機の一例を概略的に示している。なお、図中には方向を明確にするためにＸ軸、Ｙ軸方向を図示している。
【００１８】
これらの図において、表面実装機（以下、実装機と略す）の基台１上には、Ｘ軸方向に延びるプリント基板搬送用のコンベア２が配置され、プリント基板Ｐが上記コンベア２上を搬送されて所定の装着作業位置で停止されるようになっている。なお、このコンベア２はその間隔が拡縮可能に構成されており、プリント基板Ｐのサイズ変更、あるいは後述するバックアップピン３２の配置変更処理の際には、サーボモータを駆動源とする拡縮機構により自動的にその間隔が調整され得るように構成されている。
【００１９】
装着作業位置の下方には、プリント基板Ｐをその下側（裏側）から支持することにより撓みを防止した状態でプリント基板Ｐを当該装着作業位置に対して位置決めするためのバックアップ装置３０が設けられている。このバックアップ装置３０は、バックアップピン３２を植設したバックアッププレート３１と、このバックアッププレート３１を昇降駆動する昇降装置３３とを有しており、前記バックアップピン３２によりプリント基板Ｐをその下側から支持するように構成されている。なお、バックアップピン３２等の具体的な構造については後述する。
【００２０】
上記コンベア２の前後両側（図１では上下両側）にはそれぞれ部品供給部３が配置されている。これらの部品供給部３には、各種電子部品を供給するための多数のフィーダーが配設され、図示の例では複数のテープフィーダー４が部品吸着位置をＸ軸方法に一列に揃えた状態で配列され、かつ夫々位置決めされた状態で固定されている。各テープフィーダー４は、それぞれＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されるとともに、テープ送り出し端には送り機構が具備され、後記吸着ヘッド１３により部品がピックアップされるにつれてテープが間欠的に送り出されるようになっている。
【００２１】
これら部品供給部３のうち一方側の部品供給部３（図１では下側の部品供給部３）とコンベア２との間であって前記バックアップ装置３０の側方部分には、バックアップ装置３０で使用されるバックアップピン３２を収納するためのピンステーション３４が配置されている。
【００２２】
このピンステーション３４には、図示を省略するが複数のピン孔が設けられている。そして、前記バックアッププレート上と同じ方向でこれらのピン孔に対してバックアップピン３２が挿脱可能に保持されており、必要に応じて後記ヘッドユニット５（ピン挿脱機構１５）によりピックアップされ得るようになっている。
【００２３】
上記基台１の上方には、図１及び図２に示すように、部品装着用のヘッドユニット５が装備され、このヘッドユニット５はＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することができるようになっている。
【００２４】
すなわち、上記基台１上には、ヘッドユニット支持部材６がＹ軸方向の固定レール７に移動可能に配置され、支持部材６上にヘッドユニット５がＸ軸方向のガイド部材８に沿って移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ９によりボールねじ１０を介して支持部材６のＹ軸方向の移動が行われるとともに、Ｘ軸サーボモータ１１によりボールねじ１２を介してヘッドユニット５のＸ軸方向の移動が行われるようになっている。
【００２５】
なお、各サーボモータ９，１１にはそれぞれヘッドユニット５の移動量検出手段としてのエンコーダ９ａ，１１ａが一体に組み込まれている。
【００２６】
上記ヘッドユニット５には部品装着用の複数の吸着ヘッド１３が搭載されており、当実施形態では８本の吸着ヘッド１３がＸ軸方向に一列に並べて配設されている。各吸着ヘッド１３は、それぞれヘッドユニット５のフレームに対してＺ軸方向（上下方向）の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段およびＲ軸サーボモータを駆動源とする回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、各吸着ヘッド１３の下端にはノズル１４が設けられており、部品吸着時には図外の負圧供給手段からノズル１４先端に負圧が供給され、この負圧による吸引力で部品を吸着するように構成されている。
【００２７】
ヘッドユニット５には、さらに、バックアップ装置３０の前記バックアッププレート３１に対してバックアップピン３２を抜き差しするためのピン挿脱機構１５（ピン挿脱手段）と、バックアッププレート３１に植設されたバックアップピン３２を検知するためのピンセンサ２８（ピン検知手段）とが搭載されている。
【００２８】
ピン挿脱機構１５は、図３（ａ）に示すように、ヘッドユニット５の一端部分に設けられており、バックアップピン３２を掴持するチャック２４を有している。チャック２４は、図４に示すように横断面がＶ字型に形成された爪２５ａ，２６ａをもつ一対のアーム２５，２６と、これらアーム２５，２６を駆動するエアシリンダ２７とから構成されており、このエアシリンダ２７の作動により両アーム２５，２６が接近したチャック状態と、アーム２５，２６が互いに離間した開放状態とに切り換えられるようになっている。そして、前記チャック状態において、両アーム２５，２６の前記爪２５ａ，２６ａによりバックアップピン３２をその径方向両側から掴持するように構成されている（図４の二点鎖線参照）。
【００２９】
なお、アーム２５，２６のうち一方側のアーム２５には爪２５ａが上下二カ所に設けられ、他方側のアーム２６には、前記各爪２５ａの間に介在し得るように爪２６ａが一つだけ設けられているが、これは軸方向の複数箇所を掴むことによりバックアップピン３２の振れを防止するためである。
【００３０】
前記チャック２４は、一対のエアシリンダ２０ａ，２０ｂによりヘッドユニット５に対して昇降可能に設けられている。すなわち、ヘッドユニット５のフレーム５ａには可動部材２１が昇降可能に装着されており、この可動部材２１が前記フレーム５ａに固定された一方側のエアシリンダ２０ａにより昇降駆動されるとともに、前記可動部材２１に他方側のエアシリンダ２０ｂが固定され、このエアシリンダ２０ｂのピストンロッドに載置台２２を介して前記チャック２４が固定されている。これにより、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、まず両エアシリンダ２０ａ，２０ｂがロッド引き込み駆動状態とされるとチャック２４が上昇端位置に配置され、一方のエアシリンダ２０ａがロッド突出駆動状態とされ、かつ他方のエアシリンダ２０ｂがロッド引き込み駆動状態とされるとチャック２４が昇降ストロークの中間位置に配置され、さらに両エアシリンダ２０ａ，２０ｂがロッド突出駆動状態とされるとチャック２４が下降端位置に配置されるように構成されている。そして、前記バックアップピン３２が所定のリフトアップ位置に配置された状態で前記チャック２４が下降端位置に配置されると、図３（ｃ）に示すように、チャック２４によりバックアップピン３２を掴持し得るように構成されている。なお、この構成では、二つのエアシリンダ２０ａ，２０ｂの作動により段階的にチャック２４を昇降させるように構成しているが、勿論、一つのエアシリンダでチャック２４を下降端位置から上昇端位置まで移動させるように構成してもよい。
【００３１】
一方、ピンセンサ２８は、例えば光の照射部と受光部とを有した周知のビームセンサ等からなり、バックアッププレート３１上に植設されているバックアップピン３２をその上側から検知するように構成されている。
【００３２】
次に、バックアップ装置３０の構成について説明する。上記の通り、バックアップ装置３０は、バックアップピン３２を植設するバックアッププレート３１と、このバックアッププレート３１を昇降駆動する昇降装置３３とを有しており、前記バックアップピン３２によりプリント基板Ｐをその下側から支持するように構成されている。
【００３３】
バックアッププレート３１は、図５に示すようにＸ軸方向にやや細長の長方形に形成されており、例えばＳＫ４等の磁性体から形成されている。バックアッププレート３１には、上下方向に貫通する複数のピン孔３５がＸ−Ｙ方向に一定の間隔でマトリックス状に穿設されており、これらのピン孔３５に選択的にバックアップピン３２を挿着することによってバックアッププレート３１上の任意の位置にバックアップピン３２を植立させ得るように構成されている。
【００３４】
このバックアッププレート３１は、詳しく図示していないが昇降装置３３の固定台上（図２参照）に対して複数のボルト３６で固定されており、昇降装置３３の駆動によりこの固定台と一体に昇降するように構成されている。
【００３５】
バックアップピン３２は、図６に示すように、長尺の主軸４０とその反対側に嵌入された状態で一体に結合される支持軸４３とからなり、前記ピン孔３５に支持軸４３を挿入することによりバックアッププレート３１に植立され、主軸４０の先端でプリント基板Ｐを支持するように構成されている。
【００３６】
前記主軸４０は、例えばＳＳ４００等の強磁性体から構成されており、その基端部には、バックアッププレート３１に対してバックアップピン３２を位置決め（抜け止め）するための鍔部４１が一体に形成されている。この鍔部４１は、同図に示すようにバックアッププレート３１側に向って開く中空構造とされており、支持軸４３がこの中空部分４２を貫通した状態で主軸４０に結合されている。支持軸４３は、例えばＳＵＳ３０３等の硬質の金属材料から形成されており、バックアッププレート３１に対する抜き差しに耐え得るようになっている。
【００３７】
また、前記中空部分４２には、磁石４４が配設されている。詳しくは、円筒状の磁石４４が支持軸４３に挿着された状態でＥリング４５等により抜け止めされることにより、前記中空部分４２内に配設されている。つまり、バックアップピン３２がバックアッププレート３１に挿着されると、磁性体からなるバックアッププレート３１に対してバックアップピン３２（主に鍔部４１の部分）が磁気吸着されるように構成されており、その結果、バックアップピン３２がバックアッププレート３１に対して安定した状態で植立されるようになっている。
【００３８】
図７は上記実装機の制御系統をブロック図で示している。
【００３９】
上記実装機は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ５０ａ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭ５０ｂおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ５０ｃ等から構成される制御装置５０を有するとともに、前記ヘッドユニット５、吸着ヘッド１３およびピン挿脱機構１５の各コントローラ５１，５２，５３を有している。
【００４０】
前記ヘッドユニット５、吸着ヘッド１３およびピン挿脱機構１５の各コントローラ５１，５２，５３には、それぞれドライバ５４，５５，５６が接続されており、さらにヘッドユニットドライバ５４にＸ軸、Ｙ軸サーボモータ１１，９等が、吸着ヘッドドライバ５５にＲ軸、Ｚ軸サーボモータ等が、ピン挿脱機構ドライバ５６に、エアシリンダ２０ａ，２０ｂ，２７の給排切換用電磁バルブ等がそれぞれ接続されている。これにより前記ヘッドユニット５等が各ドライバ５４〜５６およびコントローラ５１〜５３を介して前記制御装置５０により統括的に駆動制御されるようになっている。
【００４１】
また、制御装置５０には、各種データを入力するための入力手段としてのキーボード５７、実装機の作動状態等を表示するための表示手段としてのＣＲＴ５８前記ピンセンサ２８等が接続されるとともに、Ｘ軸、Ｙ軸サーボモータ１１，９の前記各エンコーダ１１ａ，９ａからの信号が入力されるようになっている。
【００４２】
なお、前記制御装置５０は、ヘッドユニット５によりプリント基板Ｐに対して自動的に部品を装着するための機能構成（図示省略）に加えて、バックアップ装置３０の前記バックアップピン３２の配置変更をヘッドユニット５により自動的に行わせるための図８に示すような機能構成を含んでいる。
【００４３】
すなわち、制御装置５０は、バックアップピン３２の配置変更処理（段取り替え処理）を司る機能構成として、主制御手段６０、ピン配置検出手段６１、座標情報記憶手段６２、対象ピン孔抽出手段６３（対象抽出手段）、ペア情報作成手段６４等を含んでいる。
【００４４】
主制御手段６０は、▲１▼座標データ取得動作、および後にフローチャートを用いて説明するバックアップピンの配置変更のための動作、具体的には、▲２▼ピン配置データ取得動作、および▲３▼ピン配置変更動作を前記ヘッドユニット５等に実行させるべく各種演算等を行い各コントローラ５１，５３に制御信号を出力するものである。
【００４５】
ピン配置検出手段６１は、前記座標データ取得動作において、ピンセンサ２８による後記基準ピンの検知に基づいて前記バックアッププレート３１の各ピン孔３５の座標（座標データ）を求める。また、前記ピン配置データ取得動作において、ピンセンサ２８による基準ピンの検知に基づいて、現在バックアップピン３２が装着されているピン孔３５の座標を求めるものである。
【００４６】
ここで、ピン孔３５の座標データ取得方法について図１５を用いて説明する。
【００４７】
座標データの取得は、実装機を現場に設置する際に実行される座標データ取得動作に基づいて行われる。
【００４８】
座標データの取得は、バックアッププレート３１の基準点（四隅のピン孔３５；点Ａ〜点Ｄとする）にバックアップピン３２（基準ピンという）を装着し、これら基準ピンを前記ピンセンサ２８により検出させることにより、図９に示すように、各基準ピンの位置（点Ａ〜点Ｄの座標）を前記エンコーダ９ａ，１１ａの出力に基づいて求め、さらに、この点Ａ〜点Ｄの座標と、バックアッププレート３１におけるＸ軸方向およびＹ軸方向のピン孔３５の数（Ｘｍ、Ｙｍとする）とに基づき、以下の演算式から各ピン孔３５の座標を求めることにより行う。
【００４９】
ここで、第Ｘ_ｔ行、第Ｙ_ｔ列のピン孔３５（点Ｔとする）の座標を（ｘ_ｔ、ｙ_ｔ）とすると、直線ＡＢ上に点Ｔを投影した点ＡＢの座標（ｘ_ａｂ，ｙ_ａｂ）は、
【００５０】
【数１】

【００５１】
となる。同様にして、直線ＢＣ、直線ＤＣ、直線ＡＤにそれぞれ点Ｔを投影したときの点ＢＣ、点ＤＣ、点ＡＤの座標（ｘ_ｂｃ，ｙ_ｂｃ），（ｘ_ｄｃ，ｙ_ｄｃ），（ｘ_ａｄ，ｙ_ａｄ）は、
【００５２】
【数２】

【００５３】
【数３】

【００５４】
【数４】

【００５５】
となる。そして、直線ＡＢ、直線ＢＣ、直線ＤＣ、直線ＡＤ上の各点のうち対辺の点同士を結んだ直線ＡＢ−ＤＣおよび直線ＡＤ−ＢＣの式を求めると、以下の通りとなる。
【００５６】
【数５】

【００５７】
【数６】

【００５８】
従って、点Ｔの座標（ｘ_ｔ、ｙ_ｔ）は、直線ＡＢ−ＤＣと直線ＡＤ−ＢＣの交点を求めて、以下の通りとなる。
【００５９】
【数７】

【００６０】
前記ピン配置検出手段６１は、このような演算処理を行うことにより、バックアッププレート３１の全てのピン孔３５についてその座標を求める処理を行う。
【００６１】
図８に戻って、前記座標情報記憶手段６２は、上記のようにしてピン配置検出手段６１で求められたピン孔３５の座標データを記憶するものである。この座標データは、例えばピン孔３５のマトリックス（Ｘ_ｔ，Ｙ_ｔ）と座標（ｘ_ｔ、ｙ_ｔ）とを対応させたテーブルデータとして記憶される。
【００６２】
前記対象ピン孔抽出手段６３は、前記ピン配置データ取得動作が実行されたときに、ピンセンサ２８によるバックアップピン３２の検知に基づき、現在バックアッププレート３１に装着されているピン孔３５（マトリックス）を座標情報記憶手段６２に記憶されている座標データから特定し、さらにその配置データと次（変更後）のバックアップピン３２の配置データとを比較することにより、バックアップピン３２の挿脱が必要とされるピン孔３５を抽出するとともに、その内容、つまりバックアップピン３２を抜脱するか又はバックアップピン３２を挿着するかを特定するものである。
【００６３】
この抽出および特定は、図１０に示すような方法に基づいて行われる。すなわち、例えばピン配置パターンＡからピン配置パターンＢに変更する場合には、ピン配置パターンＡの各ピン孔３５のうち、バックアップピン３２が挿着されていないピン孔３５が「０」、バックアップピン３２が挿着されているピン孔３５が「１」に設定される一方、ピン配置パターンＢの各ピン孔３５のうち、バックアップピン３２を挿着しないピン孔３５が「０」、バックアップピン３２を挿着するピン孔３５が「１」に設定され、パターンＢの各要素（ピン孔３５（マトリックス））から対応するピン配置パターンＡの各要素を減算した値（差分情報という）を求めることにより行われる。つまり、この差分情報によると、バックアップピン３２を抜脱する必要があるピン孔３５は「−１」、バックアップピン３２の挿脱を行う必要がないピン孔３５は「０」、バックアップピン３２を新たに挿着する必要があるピン孔３５は「１」として求められる。
【００６４】
図８に戻って、前記ペア情報作成手段６４は、上記のように対象ピン孔抽出手段６３で抽出された差分情報に基づいて、バックアップピン３２を抜脱するピン孔３５とバックアップピン３２を挿着するピン孔３５とを一組としたペア情報を作成するものである。
【００６５】
ここで、ペア情報作成手段６４によるペア情報の作成処理（方法）について図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
まず、ステップＳ６０において前記対象ピン孔抽出手段６３で作成された差分情報のうち負の要素（「−１」に該当するピン孔３５）を検索して、ステップＳ６１でその有無を判断する。ここで、負の要素があると判断した場合にはステップＳ６２に移行する。
【００６７】
ステップＳ６２では検索された一の負の要素（ピン孔３５）をペア要素１として登録する。次いで、前記差分情報のうち正の要素（「１」に該当するピン孔３５）を検索して、その有無を判断する（ステップＳ６３，Ｓ６４）。
【００６８】
ステップＳ６４において、正の要素があると判断した場合には、その要素（ピン孔３５）をペア要素２として登録する（ステップＳ６５）。この際、正の要素が複数ある場合には、ステップＳ６２で登録されたペア要素１の要素（ピン孔３５）に最も近い位置のピン孔３５を選定する。
【００６９】
これに対して、ステップＳ６４でＮＯの場合には、前記ピンステーション３４のピン孔をペア要素２として登録する。
【００７０】
これによりペア要素１とペア要素２とからなる一組のペア情報、つまりバックアップピン３２を抜脱するピン孔３５（ペア要素１）とバックアップピン３２を挿着するピン孔３５（ペア要素２）とからなる一組のペア情報を作成する。
【００７１】
そして、差分情報に複数の負の要素が含まれている場合には、ステップＳ６１〜ステップＳ６５（又はＳ６６）を繰り返し行うことにより、順次、上記のようなペア情報を作成する。
【００７２】
一方、ステップＳ６１でＮＯと判断した場合、すなわち負の要素がないと判断した場合には、ステップＳ６７に移行し、差分情報における正の要素（「１」に該当するピン孔３５）を検索し、ステップＳ６８でその有無を判断する。
【００７３】
ここで、正の要素があると判断した場合には、検索された一の正の要素（ピン孔３５）をペア要素２として登録した後、ピンステーション３４のピン孔をペア要素１として登録する（ステップＳ６９，Ｓ７０）。これにより上記同様にペア要素１とペア要素２とからなる一組のペア情報を作成する。そして、差分情報に複数の正の要素が含まれている場合には、ステップＳ６７〜ステップＳ７０を繰り返し行うことにより、順次、ペア情報を作成する。
【００７４】
そして、最終的に正の要素がないと判断した場合（ステップＳ６８でＮＯ）には、本フローチャートを終了する。
【００７５】
この処理に基づき、ペア情報作成手段６４では、図１２に表として示すような▲１▼〜▲３▼の３つのパターンのペア情報を作成する。すなわち、バックアッププレート３１上でバックアップピン３２を挿脱するピン孔３５のペア情報▲１▼と、バックアッププレート３１とピンステーション３４との間でバックアップピン３２の挿脱を行うピン孔３５のペア情報▲２▼，▲３▼とを作成する。
【００７６】
次に、上記制御装置５０によるバックアップピン３２の配置変更動作制御について図１３〜図１５のフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
まず、バックアップピン３２の配置変更動作制御の説明に入る前に、上記実装機による実装処理動作について簡単に説明する。
【００７８】
実装機によるプリント基板Ｐの実装処理では、まず、バックアップ装置３０の前記バックアッププレート３１がリフトダウンされた状態でプリント基板Ｐがコンベア２により所定の装着作業位置まで搬送される。そして、装着作業位置にプリント基板Ｐが到達すると、バックアッププレート３１がリフトアップされ、これによりプリント基板Ｐがバックアップピン３２によりその下側から支持される。この状態で部品の実装処理が開始される。
【００７９】
実装処理は、部品供給部３とプリント基板Ｐとの間をヘッドユニット５が往復移動しながら、所望の部品を吸着ヘッド１３によりテープフィーダー４から取出してプリント基板Ｐ上に移載することにより行う。この際、バックアップ装置３０によりプリント基板Ｐがその下側から支持されている結果、プリント基板Ｐの撓みが防止され、所定位置への部品の装着が正確に行われることとなる。
【００８０】
こうしてプリント基板Ｐに全ての部品が装着されるとバックアッププレート３１がリフトダウンされ、その後、コンベア２によりプリント基板Ｐが次工程に搬出される。これにより当該プリント基板Ｐに対する一連の実装処理が終了する。
【００８１】
なお、このような実装処理中、生産機種の変更（ロット切換え）に伴いプリント基板Ｐのサイズ等が変更されると、必要に応じてバックアップピン３２の配置変更動作が実行される。以降、その動作制御について説明する。
【００８２】
図１３に示すように、バックアップピン３２の配置変更動作がスタートすると、まず、ステップＳ１で、変更後の生産機種データを主制御手段６０に読み込む。このデータには、変更後の生産機種に対応するバックアップピン３２の配置情報が含まれている。
【００８３】
次いで、現在のバックアップピン３２の配置を確認するピン配置データ取得動作を実行する（ステップＳ２；ピン配置検出工程）。
【００８４】
このピン配置データ取得動作の制御は図１４のフローチャート（サブルーチン）に従って実行される。図１４を参照して、このデータ取得動作が開始されると、まず、ステップＳ２０で、コンベア２を互いに離間した位置にセットし、その後、昇降装置３３によりバックアッププレート３１を規定の高さ位置にリフトアップする（ステップＳ２０，Ｓ２１）。
【００８５】
そして、バックアッププレート３１上にマトリックス状に穿設されたピン孔３５の全ての行に対してバックアップピン３２の読み取り、つまりピンセンサ２８による走査が終了したか否かを判断する。
【００８６】
ここで、ＮＯと判断した場合には、ヘッドユニット５を移動させて走査対象行（読み取り対象行）の走査開始位置（第１列目のピン孔３５の位置）にピンセンサ２８を配置し、走査終了位置（通常は走査対象行における最終列のピン孔３５の位置）を設定した後、ヘッドユニット５を移動させてピンセンサ２８による走査を開始する（ステップＳ２２〜Ｓ２６）。なお、このときのヘッドユニット５の移動は、前記座標情報記憶手段６２に記憶されているピン孔３５の座標データに基づいて行う。
【００８７】
次いで、ステップＳ２７で、対象行の走査終了位置に到達したか否かを判断し、ここで到達したと判断した場合にはステップＳ２２に移行し、最終的に全ての行の走査が終了するまでステップＳ２２〜Ｓ２７の処理を繰り返す。
【００８８】
これに対して、ステップＳ２７でＮＯと判断した場合には、ステップＳ２８に移行し、ピンセンサ２８によりバックアップピン３２が検出されたか否かを判断する。ここで、検出されたと判断した場合には、エンコーダ９ａ，１１ａからの出力に基づいてその検出開始位置（座標）を記憶し、さらにピンセンサ２８による検出が終了するのを待って、同様にエンコーダ９ａ，１１ａからの出力に基づいて検出終了位置を記憶する（ステップＳ２８〜Ｓ３１）。
【００８９】
そして、検出開始位置と終了位置の平均、つまりバックアップピン３２の中心を演算することにより、その演算結果と座標情報記憶手段６２に記憶されている座標データとに基づいて、そのバックアップピン３２が挿着されているピン孔３５を特定する（該当するピン孔３５のマトリックスを求める）とともに、そのデータをピン配置データとして記憶する（ステップＳ３２）。
【００９０】
ステップＳ３３では、ピン孔３５の特定が成功したか否かを判断し、成功したと判断した場合にはステップＳ２７に移行し、最終的に走査対象行の全てのピン孔３５の走査が終了するまでステップＳ２７〜ステップＳ３３の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３３において、ピン孔３５の特定が成功しなかった場合、例えばピンセンサ２８による誤検出等によりピン孔３５の特定ができなかった場合には、ステップＳ３５に移行し、エラー終了処理（エラー信号の出力）を実行する。
【００９１】
こうして最終的にマトリックス状に穿設されたピン孔３５の全ての行に対してピンセンサ２８の走査が終了したと判断したら（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ３４に移行し、正常終了処理（正常終了信号の出力）を実行して本フローチャートを終了する。
【００９２】
図１３に戻って、ピン配置データ取得動作が終了すると、ステップＳ３でピン配置データの取得に成功したか否かを判断する。ここで、ピン配置データの取得に成功しなかったと判断した場合、つまり前記ステップＳ３５でエラー信号が出力された場合には、ステップＳ９に移行し、ＣＲＴ５８上にバックアップピン３２の配置変更（段取り替え）が正常に行われなかった旨のＮＧ表示をして本フローチャートを終了する。
【００９３】
一方、ステップＳ３でピン配置データの取得に成功したと判断した場合には、取得した配置データのチェックを行う（ステップＳ４）。ここでは、ステップＳ２で取得したデータ中に次のようなデータが存在しないか否かをチェックする。例えば使用中のピンサイズ（直径）によると隣同士のピン孔３５に同時にバックアップピン３２を挿着することが不可能であるにも拘わらず、当該隣接するピン孔３５に対してバックアップピン３２が同時に挿着されているようなデータ、あるいは同一のピン孔３５に２つのバックアップピン３２が挿着されているようなデータが存在しないか否かをチェックする。
【００９４】
そして、ステップＳ５でチェック結果が良好か否かを判断し、ここで良好と判断した場合にはステップＳ６に移行し、バックアップピン３２の配置を実際に変更するピン配置変更動作を実行する。なお、ステップＳ５でＮＯの場合には、ステップＳ９に移行する。
【００９５】
ピン配置変更動作の制御は図１５のフローチャート（サブルーチン）に従って実行される。
【００９６】
図１５を参照して、ピン動作変更動作が開始されると、まず、ステップＳ４０で、ピン配置差分の抽出を行う（対象抽出工程）。すなわちステップＳ２で取得したピン配置データと主制御手段６０に読み込まれた次（変更後）のピン配置データとに基づき、前記対象ピン孔抽出手段６３において前記差分情報の作成を行う。
【００９７】
次に、この差分情報に基づいて差分があるか否か、つまりバックアップピン３２の挿脱が必要となるピン孔３５があるか否かを判断する。より具体的には、上述したように差分情報に「１」又は「−１」に該当するピン孔３５（図１０参照）があるか否かを判断し、ここで「１」又は「−１」に該当するピン孔３５があると判断した場合には、前記ペア情報作成手段６４においてペア情報の作成を行う（ステップＳ４１，Ｓ４２；ペア情報作成工程）。
【００９８】
そして、ステップＳ４３でペア情報の作成が成功したか否かを判断し、成功した場合には、未完了のペア情報、つまりペア情報のうちバックアップピン３２の配置変更が実施されていないペア情報を検索し、未完了のペア情報の有無を判断する（ステップＳ４４，Ｓ４５）。なお、ステップＳ４３でペア情報の作成が成功しなかたったと判断した場合、例えばペア情報の作成処理において、ピンステーション３４のピン孔が足りず負の要素（ピン孔３５）が余った場合等には、ステップＳ５６に移行し、ここでエラー終了処理（エラー信号の出力）を実行する。
【００９９】
ステップＳ４５において、未完了のペア情報があると判断した場合には、ステップＳ４６に移行し、ここでペア情報に基づいてヘッドユニット５（ピン挿脱機構１５）によるバックアップピン３２の配置変更動作を実行する（挿脱工程）。
【０１００】
例えば、ペア情報▲１▼（図１２参照）に基づくバックアップピン３２の配置変更は次のようにして行う。まず、ピン挿脱機構１５が対象ピン３２の上方（ペア要素１に該当するピン孔３５の座標）に位置するようにヘッドユニット５を移動させた後、チャック２４を下降端位置まで下降させ、該チャック２４によりバックアップピン３２を掴持させる（図３（ａ）〜（ｃ）参照）。この状態でチャック２４を上昇端位置、あるいは中間位置（昇降ストロークの中間位置）まで上昇させることによりバックアップピン３２をバックアッププレート３１から引き抜き、その後、ヘッドユニット５を移動させてバックアップピン３２を挿着対象ピン孔３５の上方（ペア要素２に該当するピン孔３５の座標）に配置する。そして、上記のようなピン挿脱動作と逆の動作を実行させることによりバックアップピン３２をピン孔３５に挿着する。これにより一のペア情報に基づくバックアップピン３２の配置の変更が完了する。なお、以上は、ペア情報▲１▼に基づくバックアップピン３２の配置変更動作であるが、ペア情報▲２▼、又はペア情報▲３▼に基づくバックアップピン３２の配置変更動作では、バックアッププレート３１とピンステーション３４との間でヘッドユニット５を移動させながら同様のピン挿脱動作を実行させる。
【０１０１】
一のペア情報に基づくバックアップピン３２の配置の変更が完了すると、配置変更動作が成功したか否かを判断し、成功したと判断した場合にはステップＳ４８に、成功しなかったと判断した場合にはステップＳ５６にそれぞれ移行する。
【０１０２】
ステップＳ４８では、差し替えたバックアップピン３２をその都度確認するモードが指定されているか否か（交換毎チェック指定の有無）を判断し、ここで、指定されていないと判断した場合には、ステップＳ４９に移行し一つのペア情報に基づくピン挿脱作業の完了を記録してステップＳ４４に移行する。
【０１０３】
これに対して、ステップＳ４８でモード指定されていると判断した場合にはステップＳ５０に移行し、バックアップピン３２の挿入確認動作を実行する。
【０１０４】
確認動作は、ピンセンサ２８が対象ピン３２の上方（ペア要素２に該当するピン孔３５の座標）に位置するようにヘッドユニット５を移動させ、ピンセンサ２８によるバックアップピン３２の検知の有無を調べることにより行う。そして、その結果の良否をステップＳ５１で判断し、ここでバックアップピン３２が検知された場合にはステップＳ４９に、バックアップピン３２を検知できなかった場合にはステップＳ５６にそれぞれ移行する。
【０１０５】
こうして複数組みのペア情報がある場合には、ステップＳ４４〜Ｓ４９の処理を繰り返し、最終的に未完了のペア情報が無くなると（ステップＳ４５でＮＯ）、ステップＳ５２に移行する。なお、ステップＳ４１において、差分情報に「１」又は「−１」に該当するピン孔３５がないと判断した場合（ステップＳ４１でＮＯ）にもこのステップＳ５２に移行する。
【０１０６】
ステップＳ５２では、全ての配置変更が完了した後に確認を行うモードが指定されているか否か（全交換チェック指定の有無）を判断し、ここで、指定されていないと判断した場合には、ステップＳ５３に移行し、正常終了処理（正常終了信号の出力）を実行して本フローチャートを終了する。
【０１０７】
一方、ステップＳ５２でモード指定がされていると判断した場合にはステップＳ５４に移行し、現在（変更後）のバックアップピン３２の配置確認動作を実行する。
【０１０８】
確認動作は、上述したステップＳ２のピン配置データの取得動作と同様に、ヘッドユニット５の移動に伴いピンセンサ２８によりバックアッププレート３１上を走査し、バックアップピン３２が挿着されているピン孔３５を検出することにより行う。そして、その結果の良否をステップＳ５５で判断し、ここで配置変更が良好に行われた、つまりステップＳ１で主制御手段６０に読み込まれたバックアップピン３２の配置データとステップＳ５４の確認動作で取得されたバックアップピン３２の配置データとが一致すると判断した場合にはステップＳ５３に移行し、一方、一致しないと判断した場合いはステップＳ５６に移行する。
【０１０９】
図１３に戻って、上記のようなピン配置変更動作が終了すると、ステップＳ７でバックアップピン３２の配置変更が成功したか否かを判断する。ここで、配置の変更が成功しなかったと判断した場合、つまり前記ステップＳ５６でエラー信号が出力された場合には、ステップＳ９に移行し、ＣＲＴ５８上にバックアップピン３２の配置変更（段取り替え）が正常に行われなかった旨のＮＧ表示をし、一方、ステップＳ７でバックアップピン３２の配置変更が成功したと判断した場合には、バックアップピン３２の配置変更が正常に行われた旨のＮＧ表示をして本フローチャートを終了する。
【０１１０】
以上説明したように、この実装機では、バックアップ装置３０におけるバックアップピン３２の変更を行うにあたり、現在のバックアップピン３２の配置データと変更後のバックアップピンの配置データとに基づいてバックアップピンの挿脱が必要となるピン孔を抽出した差分情報を作成し、この差分情報に基づいてバックアップピンを抜脱するピン孔とバックアップピンを挿着するピン孔とのペア情報を作成し、このペア情報に基づいてバックアップピン３２を挿脱するようにしているので、バックアッププレート３１上に現在挿着されているバックアップピン３２のうち、変更後も使用できるバックアップピン３２については、抜脱することなくそのまま使用でき、また、抜脱すべきピン孔と挿着すべきピン孔が共にバックアッププレート３１上に在る場合には、バックアッププレート３１上に挿着されている既存のバックアップピン３２をそのまま差し替えることができる。そのため、バックアップピン３２の配置変更（段取り替え）を効率良く行うことができる。
【０１１１】
特に、ペア情報を作成する際には、バックアップピン３１の挿脱が必要な対象ピン孔３５のうち最も近接するピン孔同士、つまりバックアップピン３２を新たに挿着すべきピン孔３５のうち、バックアップピン３２を脱抜するピン孔３５に最も近いピン孔３５をペア要素として選定してペア情報を作成するようにしているので、バックアップピン３２の挿脱に必要なヘッドユニット５の移動量を必要最小限に抑えることが可能となる。そのため、極めて効率的にバックアップピン３１の配置替えを行うことができる。
【０１１２】
しかも、この実装機では、バックアップピン３２の変更に先立ち、まず、ピンセンサ２８によりバックアッププレート３１を走査する配置データ取得動作（ピン配置検出工程）を実行し、これにより実際のバックアップピン３２の配置を検出してから前記差分情報等の作成を行うようにしているので、例えば、マニュアル操作で一部のバックアップピン３２について配置が変更されたり、バックアップピン３２が追加若しくは省略されるようなイレギュラーな措置が執られた後にバックアップピン３２の配置を変更する場合でも、バックアップピン３２の配置変更を適切に行うことが可能となる。従って、バックアップピン３２の挿脱ミスを未然に回避することができ、バックアップピン３２の配置替えをより正確かつ確実に行えるようになるという効果がある。
【０１１３】
なお、以上説明した実装機は、本発明にかかる表面実装機（本発明にかかるバックアップピンの配置変更方法が適用される表面実装機）の一の実施形態であって、バックアップピンの配置変更の具体的な方法や、表面実装機の具体的な構成等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０１１４】
例えば、実施形態では、バックアップピン３２の変更を行うに先立ち、まず、ピンセンサ２８によりバックアッププレート３１を走査する配置データ取得動作（図１３のステップＳ２）を実行し、これにより実際のバックアップピン３２の配置を検出してから差分情報等を作成するようにしているが、バックアップピンの配置情報は予めデータとして記憶されているので、バックアップピン３２の配置変更に際しては、上記のような配置データ取得動作を省略し、記憶データに基づいて差分情報等を作成するようにしてもよい。
【０１１５】
また、上記実施形態の実装機では、ピン挿脱機構１５としてチャック２４を備えたタイプについて説明したが、例えばバックアップピン３２を吸着した状態で挿脱して搬送するタイプのものであってもよい。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバックアップピンの配置変更方法は、現在のバックアップピンの配置情報と変更後のバックアップピンの配置情報とに基づいてバックアップピンの挿脱が必要なピン孔を抽出する対象抽出工程と、この工程で抽出されたピン孔のうち、バックアップピンを抜脱するピン孔とバックアップピンを挿着するピン孔とを一組としたペア情報を作成するペア情報作成工程と、この工程で作成されたペア情報に基づいて前記ヘッドユニットのピン保持手段によりバックアッププレート上のバックアップピンを挿脱する挿脱工程とからなるため、バックアッププレート上に現在挿着されているバックアップピンのうち、変更後も使用できるバックアップピンについては、抜脱することなくそのまま使用することができ、抜脱すべきピン孔と挿着すべきピン孔が共にバックアッププレート上に存在する場合には、バックアッププレート上に挿着されている既存のバックアップピンをそのまま差し替えることにより使用することができる。そのため、バックアップピンの配置変更（段取り替え）を効率良く行うことができる。
【０１１７】
特に、ペア情報作成工程において、バックアップピンの挿脱が必要な対象ピン孔のうち最も近接するピン孔同士をペアとしてペア情報を作成するようにすれば、バックアップピンの挿脱に必要なヘッドユニットの移動量を必要最小限に抑えることが可能となり、その結果、より一層効率良くバックアップピンの配置替えを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる表面実装機（本発明にかかるバックアップピンの配置変更方法が適用される表面実装機）の全体構造の一例を示す平面図である。
【図２】表面実装機のヘッドユニットが支持されている部分の正面図である。
【図３】ヘッドユニットに搭載されているピン挿脱機構を示す要部拡大図である（（ａ）はチャックが上昇端位置にある状態、（ｂ）はチャックが中間位置にある状態、（ｃ）はチャックが下降端位置にある状態をそれぞれ示している）。
【図４】チャックの爪の断面形状を示す平断面図である。
【図５】バックアッププレートの構成を示す平面図である。
【図６】バックアップピンの構成を示す正面図（一部断面図）である。
【図７】表面実装機の制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】表面実装機の制御装置の機能構成（主に、バックアップピンの配置変更をヘッドユニットにより自動的に行わせるための機能構成）を示すブロック図である。
【図９】座標データを取得するための演算方法を説明するための図である。
【図１０】差分情報の作成方法を説明するための図である。
【図１１】ペア情報作成手段によるペア情報の作成処理方法を説明するフローチャートである。
【図１２】ペア情報の内容を説明するための表である。
【図１３】制御装置によるバックアップピンの配置変更動作制御を説明するフローチャート（メインルーチン）である。
【図１４】ピン配置データの読み込み（取得）動作を説明するフローチャート（サブルーチン）である。
【図１５】ピン配置変更（ピン段取り変更処理）動作を説明するフローチャート（サブルーチン）である。
【符号の説明】
２ コンベア
３ 部品供給部
５ ヘッドユニット
１５ ピン挿脱機構（ピン挿脱手段）
２４ チャック
２８ ピンセンサ（ピン検知手段）
３０ バックアップ装置
３１ バックアッププレート
３２ バックアップピン
５０ 制御装置
６０ 主制御手段
６１ ピン配置検出手段
６２ 座標情報記憶手段
６３ 対象ピン孔抽出手段（対象抽出手段）
６４ ペア情報作成手段
Ｐ プリント基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface mounter for transferring and mounting an electronic component such as an IC on a substrate, and in particular, is configured to perform a mounting process in a state where the substrate is supported from the back side (lower side) by backup pins. The present invention relates to a method for changing the arrangement of the backup pins of a surface mounter and a surface mounter.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, while moving a head unit having a suction head for picking up components by a rectangular coordinate robot, an electronic component such as an IC is sucked from a component supply unit, and the component is placed on a printed circuit board positioned at a predetermined work position. 2. Description of the Related Art A surface mounting machine configured to be transported and mounted (hereinafter, abbreviated as a mounting machine) is generally known.
[0003]
In this type of mounting machine, in order to prevent bending of the printed circuit board, processing is performed while the printed circuit board is supported from the back side, and a specific point of the printed circuit board is generally supported by a pin member called a backup pin. That is being done.
[0004]
By the way, when the printed circuit board is supported by the backup pins as described above, since the point differs depending on the type of the printed circuit board, such as the size, it is necessary to change the pin arrangement according to the change in the type of the printed circuit board. Therefore, in general, a backup plate in which pin holes into which the backup pins can be inserted is formed in a matrix shape is installed at a work position, and the backup pins are rearranged by inserting and removing the backup pins according to the type of a printed circuit board. To be able to do. Particularly recently, a surface mounter has been proposed in which a head unit is provided with a backup pin insertion / removal unit, and the operation of inserting / removing (changing the arrangement) of the backup pin is performed by the head unit (for example, Patent Document 1). 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-152772
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the surface mounter disclosed in the above publication, the arrangement of the backup pins can be changed using the head unit for component mounting, so that the arrangement of the pins can be automatically changed with a reasonable configuration. It is possible.
[0007]
However, the above publication does not disclose how to change the pin arrangement, that is, no specific method of changing the pin arrangement, and therefore, it is possible to efficiently change the pin arrangement. It couldn't be said to be accurate.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a backup pin arrangement change method and a surface mounter that can efficiently and accurately change the arrangement of backup pins.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention has a backup plate provided at a mounting operation position and having a plurality of pin holes, and a board support is provided in the pin holes of the backup plate. A backup device in which a backup pin for use is inserted and removed, a movable head unit that transfers and mounts electronic components on a substrate supported by the backup device, and is mounted on the head unit. A method for changing the arrangement of the backup pins in a surface mounter comprising pin insertion / removal means for inserting / removing the backup pins from / to the backup plate, the current arrangement information of the backup pins and the changed backup pins A target extraction step of extracting a pin hole that requires insertion / removal of a backup pin based on the arrangement information of In the pin holes extracted in the step, a pair information creating step of creating pair information as a set of a pin hole for pulling out a backup pin and a pin hole for inserting a backup pin, And inserting and removing a backup pin on a backup plate by the pin holding means of the head unit based on the pair information.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a backup plate provided at a mounting operation position and having a plurality of pin holes, and a backup pin for supporting a substrate can be inserted into and removed from the pin holes of the backup plate. An implanted backup device, a movable head unit for transferring and mounting electronic components to a substrate supported by the backup device, and a backup pin mounted on the head unit and supporting the backup plate with respect to the backup plate. In a surface mounter provided with a pin insertion / removal means capable of inserting / removing a backup pin, a pin hole for which a backup pin needs to be inserted / removed is extracted based on the current backup pin arrangement information and the changed backup pin arrangement information. Withdrawing the backup pin from the object extracting means and the pin hole extracted by the object extracting means Pair information creating means for creating pair information as a set of a pin hole and a pin hole for inserting a backup pin, and inserting a backup pin on a backup plate based on the pair information created by the pair information creating means. Control means for controlling the drive of the head unit and the pin insertion / removal means for removal.
[0011]
According to this method (surface mounter), of the existing (current) backup pins on the backup plate, those pins that can be used in the changed arrangement can be used as they are without being pulled out, and can be used as they are. If there is a pin hole to be withdrawn and a pin hole to be inserted, the existing backup pins planted on the backup plate can be replaced as they are. Therefore, the rearrangement of the backup pins can be efficiently performed.
[0012]
In the above method, it is preferable that, in the pair information creating step, the pair information is created with the pin holes closest to each other among the target pin holes requiring the insertion and removal of the backup pin as a pair. In the above-mentioned surface mounter, it is preferable that the pair information creating means is configured to create the pair information with the pin holes closest to each other among the target pin holes requiring the insertion and removal of the backup pin as a pair.
[0013]
According to this method (surface mounter), the amount of movement of the head unit required for inserting and removing the backup pin can be minimized, so that the backup pin can be rearranged more efficiently. It becomes.
[0014]
In the above method, prior to the target extraction step, the current backup pin is detected based on the detection of the backup pin by the pin detection means mounted on the head unit while moving the head unit relatively to the backup plate. More preferably, the method further includes a pin arrangement detecting step of detecting the arrangement of the pins. Further, in the above surface mounter, a pin detecting means mounted on the head unit and capable of detecting the backup pin with the relative movement of the head unit with respect to a backup plate, and a backup based on a detection result by the pin detecting means. Further comprising a pin arrangement detecting means for detecting a pin arrangement, wherein the object extracting means extracts a pin hole which needs to be inserted / removed using the pin arrangement detected by the pin arrangement detecting means as the current backup pin arrangement information. More preferably, it is configured to perform the following.
[0015]
According to this method (surface mounting machine), it is possible to eliminate the mistake of inserting and removing the backup pin and to perform the rearrangement of the backup pin accurately and reliably. In other words, the arrangement information of the backup pins is generally stored as data in advance, but for example, in actual work, the operator manually changes the arrangement of some backup pins from the regular arrangement, In such a case, the mounting process may be performed in a state in which the head unit (pin insertion / removal means) has not been stored. It is conceivable that forgetting to take off or insufficient insertion may occur. On the other hand, according to the above-described method (surface mounter), the arrangement of the backup pins is changed after the actual arrangement of the backup pins is detected. Can be reliably prevented, and the rearrangement of the backup pin can be performed accurately and reliably.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
1 and 2 schematically show an example of a surface mounter according to the present invention. It should be noted that the X-axis and Y-axis directions are shown in the drawing to clarify the directions.
[0018]
In these figures, on a base 1 of a surface mounter (hereinafter abbreviated as a mounter), a conveyor 2 for transporting a printed board extending in the X-axis direction is arranged, and a printed board P is transported on the conveyor 2. Then, it is stopped at a predetermined mounting work position. The conveyer 2 is configured so that its interval can be enlarged and reduced. When changing the size of the printed circuit board P or changing the arrangement of the backup pins 32 to be described later, an automatic expansion and contraction mechanism using a servo motor as a drive source is used. It is configured such that the interval can be adjusted.
[0019]
Below the mounting work position, a backup device 30 is provided for positioning the printed circuit board P with respect to the mounting work position in a state where the printed circuit board P is supported from the lower side (back side) to prevent bending. ing. The backup device 30 has a backup plate 31 in which backup pins 32 are implanted, and an elevating device 33 that drives the backup plate 31 up and down. The printed circuit board P is supported by the backup pins 32 from below. It is configured to The specific structure of the backup pin 32 and the like will be described later.
[0020]
Component supply units 3 are arranged on both front and rear sides of the conveyor 2 (upper and lower sides in FIG. 1). A large number of feeders for supplying various electronic components are arranged in these component supply units 3. In the example shown in the figure, a plurality of tape feeders 4 are arranged in a state where the component suction positions are aligned in an X-axis manner. And are fixed in a state where they are respectively positioned. Each of the tape feeders 4 is configured such that small pieces of electronic components such as an IC, a transistor, and a capacitor are housed at predetermined intervals, and a tape held is taken out from a reel. The tape is intermittently fed out as components are picked up by the suction head 13 described later.
[0021]
A backup device 30 is provided between one of the component supply units 3 (the lower component supply unit 3 in FIG. 1) and the conveyor 2 and on a side of the backup device 30. A pin station 34 for storing a backup pin 32 to be used is arranged.
[0022]
Although not shown, the pin station 34 has a plurality of pin holes. The backup pins 32 are held so as to be able to be inserted into and removed from these pin holes in the same direction as on the backup plate, and can be picked up by the later-described head unit 5 (pin insertion / removal mechanism 15) as necessary. It has become.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, a head unit 5 for mounting components is provided above the base 1 so that the head unit 5 can move in the X-axis direction and the Y-axis direction. Has become.
[0024]
That is, the head unit support member 6 is movably disposed on the fixed rail 7 in the Y-axis direction on the base 1, and the head unit 5 moves along the guide member 8 in the X-axis direction on the support member 6. Supported as possible. Then, the Y-axis servo motor 9 moves the support member 6 in the Y-axis direction via the ball screw 10, and the X-axis servo motor 11 moves the head unit 5 in the X-axis direction via the ball screw 12. Is being done.
[0025]
Note that encoders 9a and 11a as moving amount detecting means of the head unit 5 are integrally incorporated in the servo motors 9 and 11, respectively.
[0026]
A plurality of suction heads 13 for mounting components are mounted on the head unit 5, and in this embodiment, eight suction heads 13 are arranged in a line in the X-axis direction. Each of the suction heads 13 is capable of moving in the Z-axis direction (vertical direction) and rotating around the R-axis (nozzle center axis) with respect to the frame of the head unit 5, and is moved up and down by a Z-axis servomotor as a drive source. It is designed to be driven by a driving means and a rotary driving means using an R-axis servomotor as a driving source. A nozzle 14 is provided at the lower end of each suction head 13, and a negative pressure is supplied to the tip of the nozzle 14 from a negative pressure supply means (not shown) at the time of component suction, and the component is sucked by a suction force by the negative pressure. It is configured as follows.
[0027]
The head unit 5 further includes a pin insertion / removal mechanism 15 (pin insertion / removal means) for inserting / removing the backup pin 32 from / to the backup plate 31 of the backup device 30, and a backup pin implanted in the backup plate 31. A pin sensor 28 (pin detecting means) for detecting the P. 32 is mounted.
[0028]
As shown in FIG. 3A, the pin insertion / removal mechanism 15 is provided at one end of the head unit 5 and has a chuck 24 for gripping the backup pin 32. The chuck 24 includes a pair of arms 25 and 26 having claws 25 a and 26 a having a V-shaped cross section as shown in FIG. 4, and an air cylinder 27 that drives the arms 25 and 26. The operation of the air cylinder 27 switches between a chucking state in which the arms 25 and 26 approach each other and an open state in which the arms 25 and 26 are separated from each other. In the chuck state, the backup pin 32 is configured to be gripped from both sides in the radial direction by the claws 25a and 26a of the arms 25 and 26 (see a two-dot chain line in FIG. 4).
[0029]
One arm 25 of the arms 25 and 26 is provided with two claws 25a at upper and lower positions, and the other arm 26 is provided with one claw 26a so as to be interposed between the claws 25a. This is to prevent the backup pin 32 from swinging by gripping a plurality of locations in the axial direction.
[0030]
The chuck 24 is provided to be able to move up and down with respect to the head unit 5 by a pair of air cylinders 20a and 20b. That is, the movable member 21 is mounted on the frame 5a of the head unit 5 so as to be able to move up and down. The movable member 21 is driven up and down by one air cylinder 20a fixed to the frame 5a. An air cylinder 20b on the other side is fixed to 21. The chuck 24 is fixed to a piston rod of the air cylinder 20b via a mounting table 22. As a result, as shown in FIGS. 3A to 3C, when both air cylinders 20a and 20b are brought into the rod retraction driving state, the chuck 24 is disposed at the rising end position, and one air cylinder 20a is When the protruding drive state is set and the other air cylinder 20b is set to the rod retraction driving state, the chuck 24 is disposed at an intermediate position of the elevating stroke, and when both the air cylinders 20a and 20b are set to the rod protruding driving state, the chuck is set. 24 is arranged at the lower end position. Then, when the chuck 24 is disposed at the lower end position in a state where the backup pin 32 is disposed at a predetermined lift-up position, the backup pin 32 is gripped by the chuck 24 as shown in FIG. It is configured to be able to. In this configuration, the chuck 24 is moved up and down in a stepwise manner by the operation of the two air cylinders 20a and 20b. Of course, the chuck 24 is moved from the lower end position to the upper end position by one air cylinder. You may comprise so that it may move.
[0031]
On the other hand, the pin sensor 28 includes, for example, a well-known beam sensor having a light irradiation unit and a light receiving unit, and is configured to detect the backup pin 32 implanted on the backup plate 31 from above. I have.
[0032]
Next, the configuration of the backup device 30 will be described. As described above, the backup device 30 includes the backup plate 31 in which the backup pins 32 are implanted, and the elevating device 33 that drives the backup plate 31 up and down. It is configured to support from the side.
[0033]
The backup plate 31 is formed in a rectangular shape slightly elongated in the X-axis direction as shown in FIG. 5, and is made of, for example, a magnetic material such as SK4. A plurality of pin holes 35 penetrating vertically are formed in the backup plate 31 at regular intervals in the X and Y directions in a matrix, and the backup pins 32 are selectively inserted into these pin holes 35. By doing so, the backup pin 32 can be erected at an arbitrary position on the backup plate 31.
[0034]
Although not shown in detail, the backup plate 31 is fixed with a plurality of bolts 36 on a fixed base of the elevating device 33 (see FIG. 2). It is configured to
[0035]
As shown in FIG. 6, the backup pin 32 includes a long main shaft 40 and a support shaft 43 that is integrally fitted to the opposite main shaft while being fitted on the opposite side. The support shaft 43 is inserted into the pin hole 35. As a result, the printed board P is supported on the backup plate 31 and supported by the leading end of the spindle 40.
[0036]
The main shaft 40 is made of, for example, a ferromagnetic material such as SS400, and has a base portion integrally formed with a flange portion 41 for positioning (retaining) the backup pin 32 with respect to the backup plate 31. Have been. The flange portion 41 has a hollow structure that opens toward the backup plate 31 as shown in the figure, and is connected to the main shaft 40 with the support shaft 43 penetrating the hollow portion 42. The support shaft 43 is made of a hard metal material such as SUS303, for example, and can withstand insertion and removal with respect to the backup plate 31.
[0037]
A magnet 44 is provided in the hollow portion 42. More specifically, the cylindrical magnet 44 is disposed in the hollow portion 42 by being prevented from falling off by an E-ring 45 or the like in a state of being inserted into the support shaft 43. That is, when the backup pin 32 is inserted into the backup plate 31, the backup pin 32 (mainly, the flange portion 41) is magnetically attracted to the backup plate 31 made of a magnetic material. As a result, the backup pins 32 are stably erected on the backup plate 31.
[0038]
FIG. 7 is a block diagram showing a control system of the mounting machine.
[0039]
The mounting device is a control device including a well-known CPU 50a that executes a logical operation, a ROM 50b that stores various programs for controlling the CPU in advance, and a RAM 50c that temporarily stores various data during operation of the device. 50 and controllers 51, 52, and 53 for the head unit 5, the suction head 13, and the pin insertion / removal mechanism 15, respectively.
[0040]
Drivers 54, 55, and 56 are connected to the controllers 51, 52, and 53 of the head unit 5, the suction head 13, and the pin insertion / removal mechanism 15, respectively. The motors 11, 9 and the like are connected to the suction head driver 55, the R-axis and Z-axis servomotors, and the pin insertion / removal mechanism driver 56 is connected to the supply / discharge switching electromagnetic valves of the air cylinders 20a, 20b, 27, respectively. I have. Thus, the head unit 5 and the like are collectively driven and controlled by the control device 50 via the drivers 54 to 56 and the controllers 51 to 53.
[0041]
The control device 50 is connected with a keyboard 57 as input means for inputting various data, a CRT 58 as the display means for displaying the operation state of the mounting machine, and the like, and the X-axis. , And the signals from the encoders 11a and 9a of the Y-axis servo motors 11 and 9 are input.
[0042]
In addition to the functional configuration (not shown) for automatically mounting components on the printed circuit board P by the head unit 5, the control device 50 controls the arrangement change of the backup pins 32 of the backup device 30 by the head unit 5. It includes a functional configuration as shown in FIG.
[0043]
That is, the control device 50 has a main control unit 60, a pin arrangement detection unit 61, a coordinate information storage unit 62, and a target pin hole extraction unit 63 (target Extraction means), pair information creation means 64 and the like.
[0044]
The main control means 60 performs (1) coordinate data acquisition operation and an operation for changing the arrangement of backup pins, which will be described later with reference to a flowchart. Specifically, (2) pin arrangement data acquisition operation, and (3) Various operations and the like are performed to cause the head unit 5 and the like to execute the pin arrangement changing operation, and control signals are output to the controllers 51 and 53.
[0045]
The pin arrangement detecting means 61 obtains the coordinates (coordinate data) of each pin hole 35 of the backup plate 31 based on the detection of a reference pin described later by the pin sensor 28 in the coordinate data obtaining operation. Further, in the pin arrangement data acquisition operation, the coordinates of the pin hole 35 in which the backup pin 32 is currently mounted are obtained based on the detection of the reference pin by the pin sensor 28.
[0046]
Here, a method of acquiring the coordinate data of the pin hole 35 will be described with reference to FIG.
[0047]
The acquisition of the coordinate data is performed based on a coordinate data acquisition operation performed when the mounting machine is installed on the site.
[0048]
To obtain the coordinate data, a backup pin 32 (referred to as a reference pin) is attached to a reference point (pin holes 35 at four corners; points A to D) of the backup plate 31, and the pin sensor 28 detects these reference pins. As a result, as shown in FIG. 9, the positions of the reference pins (coordinates of points A to D) are determined based on the outputs of the encoders 9a and 11a. Based on the numbers of the pin holes 35 in the X-axis direction and the Y-axis direction (Xm, Ym) in the plate 31, the coordinates of each pin hole 35 are obtained from the following arithmetic expression.
[0049]
Where X _t Row, Y _t The coordinates of the row of pin holes 35 (point T) are (x _t , Y _t ), The coordinates (x) of the point AB obtained by projecting the point T on the straight line AB _ab , Y _ab )
[0050]
(Equation 1)

[0051]
It becomes. Similarly, when the point T is projected on the straight line BC, the straight line DC, and the straight line AD, the coordinates (x _bc , Y _bc ), (X _dc , Y _dc ), (X _ad , Y _ad )
[0052]
(Equation 2)

[0053]
[Equation 3]

[0054]
(Equation 4)

[0055]
It becomes. Then, equations of a straight line AB-DC and a straight line AD-BC connecting the opposite sides of the points on the straight line AB, the straight line BC, the straight line DC, and the straight line AD are obtained as follows.
[0056]
(Equation 5)

[0057]
(Equation 6)

[0058]
Therefore, the coordinates (x _t , Y _t ) Is obtained by finding the intersection of the straight line AB-DC and the straight line AD-BC.
[0059]
(Equation 7)

[0060]
The pin arrangement detecting means 61 performs a process of obtaining the coordinates of all the pin holes 35 of the backup plate 31 by performing such arithmetic processing.
[0061]
Returning to FIG. 8, the coordinate information storage means 62 stores the coordinate data of the pin hole 35 obtained by the pin arrangement detection means 61 as described above. This coordinate data is, for example, a matrix (X _t , Y _t ) And coordinates (x _t , Y _t ) Are stored as table data corresponding to the above.
[0062]
The target pin hole extracting means 63 coordinates the pin holes 35 (matrix) currently mounted on the backup plate 31 based on the detection of the backup pins 32 by the pin sensor 28 when the pin arrangement data acquisition operation is executed. By specifying the coordinates from the coordinate data stored in the information storage unit 62 and comparing the arrangement data with the next (changed) arrangement data of the backup pins 32, the pins that require insertion / removal of the backup pins 32 are determined. The hole 35 is extracted and its contents, that is, whether the backup pin 32 is to be removed or the backup pin 32 is inserted is specified.
[0063]
This extraction and identification are performed based on a method as shown in FIG. That is, for example, when changing from the pin arrangement pattern A to the pin arrangement pattern B, among the pin holes 35 of the pin arrangement pattern A, the pin hole 35 where the backup pin 32 is not inserted is “0”, and the backup pin The pin hole 35 in which the backup pin 32 is inserted is set to “1”, and among the pin holes 35 of the pin arrangement pattern B, the pin hole 35 in which the backup pin 32 is not inserted is “0”, and the backup pin 32 Is set to “1”, and a value (referred to as difference information) obtained by subtracting each element of the corresponding pin arrangement pattern A from each element of the pattern B (pin hole 35 (matrix)) is obtained. It is performed by. That is, according to this difference information, the pin hole 35 for which the backup pin 32 needs to be withdrawn / removed is “−1”, the pin hole 35 for which the backup pin 32 does not need to be inserted / removed is “0”, and the backup pin 32 is The pin hole 35 that needs to be newly inserted is determined as “1”.
[0064]
Returning to FIG. 8, based on the difference information extracted by the target pin hole extracting means 63 as described above, the pair information creating means 64 inserts the pin hole 35 for pulling out the backup pin 32 and inserting the backup pin 32. This is to create pair information including a pair of the pin holes 35 to be attached.
[0065]
Here, the creation process (method) of the pair information by the pair information creation unit 64 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0066]
First, in step S60, a negative element (the pin hole 35 corresponding to "-1") is searched for in the difference information created by the target pin hole extracting means 63, and the existence thereof is determined in step S61. Here, when it is determined that there is a negative element, the process proceeds to step S62.
[0067]
In step S62, the found one negative element (pin hole 35) is registered as the pair element 1. Next, a positive element (the pin hole 35 corresponding to “1”) is searched for in the difference information, and the presence or absence is determined (steps S63 and S64).
[0068]
If it is determined in step S64 that there is a positive element, the element (pin hole 35) is registered as pair element 2 (step S65). At this time, when there are a plurality of positive elements, the pin hole 35 closest to the element (pin hole 35) of the pair element 1 registered in step S62 is selected.
[0069]
On the other hand, if NO in step S64, the pin hole of the pin station 34 is registered as the pair element 2.
[0070]
As a result, a pair of pair information composed of the pair element 1 and the pair element 2, that is, the pin hole 35 for pulling out the backup pin 32 (pair element 1) and the pin hole 35 for inserting the backup pin 32 (pair element 2) Create a pair of information consisting of
[0071]
When a plurality of negative elements are included in the difference information, step S61 to step S65 (or S66) are repeatedly performed to sequentially create the pair information as described above.
[0072]
On the other hand, if NO is determined in the step S61, that is, if it is determined that there is no negative element, the process proceeds to a step S67 to search for a positive element (the pin hole 35 corresponding to “1”) in the difference information. In step S68, the presence or absence is determined.
[0073]
Here, when it is determined that there is a positive element, one searched positive element (the pin hole 35) is registered as the pair element 2, and then the pin hole of the pin station 34 is registered as the pair element 1. (Steps S69 and S70). As a result, a pair of pair information including the pair element 1 and the pair element 2 is created as described above. Then, when a plurality of positive elements are included in the difference information, the pair information is sequentially created by repeatedly performing steps S67 to S70.
[0074]
Then, when it is finally determined that there is no positive element (NO in step S68), this flowchart ends.
[0075]
Based on this processing, the pair information creating means 64 creates pair information of three patterns (1) to (3) as shown in the table of FIG. That is, the pair information (1) of the pin hole 35 for inserting and removing the backup pin 32 on the backup plate 31, and the pair information of the pin hole 35 for inserting and removing the backup pin 32 between the backup plate 31 and the pin station 34. (2) and (3) are created.
[0076]
Next, the control of the arrangement change operation of the backup pins 32 by the control device 50 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0077]
First, before starting the description of the operation of controlling the arrangement of the backup pins 32, the mounting processing operation by the mounting machine will be briefly described.
[0078]
In the mounting process of the printed circuit board P by the mounting machine, first, the printed circuit board P is transported to a predetermined mounting work position by the conveyor 2 in a state where the backup plate 31 of the backup device 30 is lifted down. Then, when the printed circuit board P reaches the mounting work position, the backup plate 31 is lifted up, whereby the printed circuit board P is supported from below by the backup pins 32. In this state, the component mounting process is started.
[0079]
The mounting process is performed by removing desired components from the tape feeder 4 by the suction head 13 and transferring the components onto the printed circuit board P while the head unit 5 reciprocates between the component supply unit 3 and the printed circuit board P. . At this time, the printed circuit board P is supported from below by the backup device 30, so that the bent of the printed circuit board P is prevented, and components are accurately mounted at predetermined positions.
[0080]
When all the components are mounted on the printed circuit board P, the backup plate 31 is lifted down, and then the printed circuit board P is carried out to the next step by the conveyor 2. Thus, a series of mounting processes on the printed board P is completed.
[0081]
During the mounting process, if the size or the like of the printed circuit board P is changed due to the change of the production model (lot change), the operation of changing the arrangement of the backup pins 32 is performed as necessary. Hereinafter, the operation control will be described.
[0082]
As shown in FIG. 13, when the operation of changing the arrangement of the backup pins 32 starts, first, the changed production model data is read into the main control means 60 in step S1. This data includes the arrangement information of the backup pins 32 corresponding to the changed production model.
[0083]
Next, a pin arrangement data acquisition operation for confirming the current arrangement of the backup pins 32 is executed (step S2; pin arrangement detection step).
[0084]
The control of the pin arrangement data acquisition operation is executed according to the flowchart (subroutine) of FIG. Referring to FIG. 14, when this data acquisition operation is started, first, in step S20, conveyor 2 is set at a position separated from each other, and then backup plate 31 is moved to a prescribed height position by elevating device 33. Lift up (steps S20, S21).
[0085]
Then, it is determined whether or not reading of the backup pins 32, that is, scanning by the pin sensor 28 has been completed for all rows of the pin holes 35 formed in a matrix on the backup plate 31.
[0086]
If the determination is NO, the head unit 5 is moved to dispose the pin sensor 28 at the scanning start position (the position of the pin hole 35 in the first column) of the scanning target row (reading target row). After setting the end position (usually the position of the pin hole 35 in the last column in the scanning target row), the head unit 5 is moved to start scanning by the pin sensor 28 (steps S22 to S26). The movement of the head unit 5 at this time is performed based on the coordinate data of the pin hole 35 stored in the coordinate information storage means 62.
[0087]
Next, in step S27, it is determined whether or not the scanning end position of the target row has been reached. If it has been determined that the scanning has been reached, the process proceeds to step S22 until the scanning of all rows is finally completed. Steps S22 to S27 are repeated.
[0088]
On the other hand, if NO is determined in the step S27, the process shifts to a step S28 to determine whether or not the backup pin 32 is detected by the pin sensor 28. Here, if it is determined that the detection has been performed, the detection start position (coordinate) is stored based on the output from the encoders 9a and 11a, and further, after the detection by the pin sensor 28 is completed, the encoder 9a is similarly detected. , 11a are stored based on the outputs from the sensors (steps S28 to S31).
[0089]
Then, by calculating the average of the detection start position and the end position, that is, the center of the backup pin 32, the backup pin 32 is inserted based on the calculation result and the coordinate data stored in the coordinate information storage means 62. The pin holes 35 that are put on are specified (a matrix of the corresponding pin holes 35 is obtained), and the data is stored as pin arrangement data (step S32).
[0090]
In step S33, it is determined whether or not the pin hole 35 has been successfully specified. If it is determined that the pin hole 35 has been successfully determined, the process proceeds to step S27, and the scanning of all the pin holes 35 in the scan target row is finally completed. The processing of step S27 to step S33 is repeated until. On the other hand, if the pin hole 35 has not been specified successfully in step S33, for example, if the pin hole 35 cannot be specified due to erroneous detection by the pin sensor 28, the process proceeds to step S35, and an error end process (error Signal output).
[0091]
When it is determined that the scanning of the pin sensor 28 has been completed for all rows of the pin holes 35 finally formed in a matrix (YES in step S22), the process proceeds to step S34, and the normal end process (normal end) Signal output) to end the present flowchart.
[0092]
Returning to FIG. 13, when the pin arrangement data acquisition operation is completed, it is determined in step S3 whether or not the pin arrangement data acquisition was successful. Here, if it is determined that the acquisition of the pin arrangement data has not been successful, that is, if an error signal has been output in step S35, the process proceeds to step S9, and the arrangement of the backup pins 32 on the CRT 58 is changed (setup change). ) Is displayed as NG indicating that the processing has not been performed normally, and the flow chart ends.
[0093]
On the other hand, if it is determined in step S3 that acquisition of the pin arrangement data has been successful, the acquired arrangement data is checked (step S4). Here, it is checked whether or not the following data exists in the data acquired in step S2. For example, according to the pin size (diameter) in use, it is impossible to insert the backup pin 32 into the adjacent pin holes 35 at the same time, but the backup pins 32 are inserted into the adjacent pin holes 35. It is checked whether there is data that is inserted at the same time or data that two backup pins 32 are inserted in the same pin hole 35.
[0094]
Then, in step S5, it is determined whether the check result is good. If it is determined that the result is good, the process proceeds to step S6, and a pin arrangement changing operation for actually changing the arrangement of the backup pins 32 is executed. If the answer is NO in Step S5, the process proceeds to Step S9.
[0095]
The control of the pin arrangement changing operation is executed according to the flowchart (subroutine) of FIG.
[0096]
Referring to FIG. 15, when the pin operation changing operation is started, first, in step S40, a pin arrangement difference is extracted (object extraction step). That is, based on the pin arrangement data obtained in step S2 and the next (changed) pin arrangement data read by the main control means 60, the target pin hole extracting means 63 creates the difference information.
[0097]
Next, it is determined whether or not there is a difference based on the difference information, that is, whether or not there is a pin hole 35 for which the backup pin 32 needs to be inserted / removed. More specifically, as described above, it is determined whether or not there is a pin hole 35 (see FIG. 10) corresponding to “1” or “−1” in the difference information, and here, “1” or “−1” is determined. If there is a pin hole 35 corresponding to "", the pair information creating means 64 creates pair information (steps S41, S42; pair information creating step).
[0098]
Then, in step S43, it is determined whether or not the creation of the pair information is successful. If the creation is successful, the uncompleted pair information, that is, the pair information of which the arrangement of the backup pin 32 has not been changed among the pair information is determined. A search is performed to determine whether there is any uncompleted pair information (steps S44 and S45). If it is determined in step S43 that the creation of the pair information has not been successful, for example, in the pair information creation process, when the pin holes of the pin station 34 are insufficient and the negative element (the pin hole 35) is left, etc. Shifts to step S56, where an error end process (output of an error signal) is executed.
[0099]
If it is determined in step S45 that there is uncompleted pair information, the process proceeds to step S46, where the head unit 5 (pin insertion / removal mechanism 15) performs an operation of changing the arrangement of the backup pins 32 based on the pair information. Execute (insertion / removal process).
[0100]
For example, the arrangement change of the backup pin 32 based on the pair information (1) (see FIG. 12) is performed as follows. First, after moving the head unit 5 so that the pin insertion / removal mechanism 15 is located above the target pin 32 (the coordinates of the pin hole 35 corresponding to the pair element 1), the chuck 24 is lowered to the lower end position. The backup pin 32 is gripped by the chuck 24 (see FIGS. 3A to 3C). In this state, the backup pin 32 is pulled out from the backup plate 31 by raising the chuck 24 to the rising end position or the intermediate position (the intermediate position of the elevating stroke), and then the head unit 5 is moved to insert the backup pin 32. It is arranged above the target pin hole 35 (the coordinates of the pin hole 35 corresponding to the pair element 2). Then, the backup pin 32 is inserted into the pin hole 35 by performing an operation reverse to the above-described pin insertion / removal operation. Thus, the change of the arrangement of the backup pins 32 based on the one pair information is completed. The above is the operation of changing the arrangement of the backup pins 32 based on the pair information (1). However, in the operation of changing the arrangement of the backup pins 32 based on the pair information (2) or (3), the operation of changing the arrangement of the backup plate 31 is not described. The same pin insertion / removal operation is performed while moving the head unit 5 with the pin station 34.
[0101]
When the change of the arrangement of the backup pins 32 based on the one pair information is completed, it is determined whether or not the arrangement change operation has been successful, and if it is determined that the operation has succeeded, the process proceeds to step S48. Shifts to step S56.
[0102]
In step S48, it is determined whether or not a mode for checking the replaced backup pin 32 each time is specified (whether or not a check is specified for each replacement). If it is determined that the mode is not specified, step S49 is performed. Then, the completion of the pin insertion / removal operation based on one pair information is recorded, and the flow goes to step S44.
[0103]
On the other hand, if it is determined in step S48 that the mode has been designated, the flow shifts to step S50 to execute the operation of confirming the insertion of the backup pin 32.
[0104]
The checking operation is performed by moving the head unit 5 so that the pin sensor 28 is positioned above the target pin 32 (the coordinates of the pin hole 35 corresponding to the pair element 2) and checking whether the backup pin 32 is detected by the pin sensor 28. Performed by The quality of the result is determined in step S51. If the backup pin 32 is detected here, the process proceeds to step S49. If the backup pin 32 is not detected, the process proceeds to step S56.
[0105]
If there are a plurality of pairs of information, the processes of steps S44 to S49 are repeated. When there is finally no uncompleted pair information (NO in step S45), the process proceeds to step S52. If it is determined in step S41 that there is no pin hole 35 corresponding to "1" or "-1" in the difference information (NO in step S41), the process shifts to step S52.
[0106]
In step S52, it is determined whether or not a mode for performing confirmation after all layout changes have been completed (whether or not all replacement checks have been specified). If it is determined that no mode has been specified, the process proceeds to step S52. The flow shifts to S53, executes normal end processing (output of a normal end signal), and ends the present flowchart.
[0107]
On the other hand, if it is determined in step S52 that the mode has been designated, the flow shifts to step S54 to execute the current (changed) backup pin 32 arrangement confirmation operation.
[0108]
In the confirmation operation, the pin sensor 28 scans the backup plate 31 with the movement of the head unit 5 and the pin hole 35 in which the backup pin 32 is inserted, similarly to the above-described operation of acquiring the pin arrangement data in step S2. This is done by detecting. Then, the quality of the result is judged in step S55. Here, the arrangement change is performed satisfactorily, that is, the arrangement data of the backup pin 32 read by the main control means 60 in step S1 and the confirmation operation in step S54 are obtained. When it is determined that the arrangement data of the backup pin 32 matches, the process proceeds to step S53, and when it is determined that they do not match, the process proceeds to step S56.
[0109]
Returning to FIG. 13, when the above-described pin arrangement change operation is completed, it is determined in step S7 whether the arrangement change of the backup pin 32 has been successful. Here, when it is determined that the arrangement change has not been successful, that is, when an error signal has been output in step S56, the process proceeds to step S9, and the arrangement change (setup change) of the backup pin 32 on the CRT 58 is performed. An NG display indicating that the arrangement of the backup pins 32 has been successfully performed is displayed. On the other hand, if it is determined in step S7 that the arrangement change of the backup pins 32 has been successful, an NG display indicating that the arrangement change of the backup pins 32 has been normally performed. To end this flowchart.
[0110]
As described above, in this mounting machine, when the backup pin 32 in the backup device 30 is changed, the insertion and removal of the backup pin are performed based on the current arrangement data of the backup pins 32 and the changed arrangement data of the backup pins. Create difference information by extracting necessary pin holes, create pair information of a pin hole to pull out the backup pin and a pin hole to insert the backup pin based on this difference information, and create a pair information based on this pair information. Since the backup pins 32 are inserted and removed, the backup pins 32 that can be used after the change among the backup pins 32 currently inserted on the backup plate 31 can be used without being removed. In addition, the pin hole to be removed and inserted When located on 31 may replace the existing backup pins 32 which are inserted onto the backup plate 31 as it is. Therefore, the arrangement change (setup change) of the backup pin 32 can be efficiently performed.
[0111]
In particular, when creating the pair information, the backup pin 31 needs to be inserted and removed, and the closest pin holes among the target pin holes 35, that is, the backup holes among the pin holes 35 in which the backup pin 32 is to be newly inserted are set. Since the pin hole 35 closest to the pin hole 35 from which the pin 32 is removed is selected as a pair element to create pair information, the amount of movement of the head unit 5 required for inserting and removing the backup pin 32 is required. It is possible to minimize it. Therefore, the backup pins 31 can be rearranged extremely efficiently.
[0112]
Moreover, in this mounting machine, prior to the change of the backup pin 32, first, an arrangement data acquisition operation (a pin arrangement detection step) of scanning the backup plate 31 by the pin sensor 28 is executed, and thereby the actual arrangement of the backup pin 32 is performed. Since the difference information and the like are created after the detection, the arrangement of some of the backup pins 32 may be changed by a manual operation, or the backup pins 32 may be added or omitted. Even when the arrangement of the backup pins 32 is changed after the measures are taken, the arrangement of the backup pins 32 can be appropriately changed. Therefore, it is possible to prevent a mistake in inserting and removing the backup pin 32 beforehand, so that the rearrangement of the backup pin 32 can be performed more accurately and reliably.
[0113]
The mounting machine described above is one embodiment of the surface mounting machine according to the present invention (the surface mounting machine to which the method of changing the arrangement of the backup pins according to the present invention is applied), and The specific method, the specific configuration of the surface mounter, and the like can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
[0114]
For example, in the embodiment, prior to performing the change of the backup pin 32, first, an arrangement data acquisition operation (step S2 in FIG. 13) of scanning the backup plate 31 by the pin sensor 28 is performed, and thereby the actual backup pin 32 is changed. Although the difference information and the like are created after the arrangement is detected, since the arrangement information of the backup pins is stored in advance as data, when the arrangement of the backup pins 32 is changed, the above arrangement data acquisition operation is performed. May be omitted, and difference information or the like may be created based on the stored data.
[0115]
Further, in the mounting machine of the above-described embodiment, the type in which the chuck 24 is provided as the pin insertion / removal mechanism 15 has been described. However, for example, a type in which the backup pin 32 is inserted and withdrawn while being sucked may be used.
[0116]
【The invention's effect】
As described above, the method for changing the arrangement of backup pins according to the present invention provides a method for extracting a pin hole that requires insertion and removal of a backup pin based on the current backup pin arrangement information and the changed backup pin arrangement information. An extraction step, and a pair information creation step of creating pair information as a set of a pin hole for removing a backup pin and a pin hole for inserting a backup pin among the pin holes extracted in this step, The method includes the step of inserting and removing the backup pin on the backup plate by the pin holding means of the head unit based on the pair information created in the process. The backup pins that can be used after the change can be used as they are without disconnecting. If the Bekipin hole and inserted to be pin hole is present in the backup plates together it can be used by replacing it with existing backup pins that are inserted into the backup plate. Therefore, the arrangement change (setup change) of the backup pin can be efficiently performed.
[0117]
In particular, in the pair information creation step, if the pair information is created as a pair with the pin holes closest to each other among the target pin holes requiring the insertion and removal of the backup pin, the head unit required for insertion and removal of the backup pin is created. The amount of movement can be minimized, and as a result, the backup pins can be more efficiently rearranged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an example of the entire structure of a surface mounter according to the present invention (a surface mounter to which the method of changing the arrangement of backup pins according to the present invention is applied).
FIG. 2 is a front view of a portion where a head unit of the surface mounter is supported.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing a pin insertion / removal mechanism mounted on a head unit ((a) is a state in which the chuck is at a rising end position, (b) is a state in which the chuck is at an intermediate position, ( c) shows the state where the chuck is at the lower end position, respectively).
FIG. 4 is a plan sectional view showing a sectional shape of a claw of a chuck.
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a backup plate.
FIG. 6 is a front view (partially sectional view) showing a configuration of a backup pin.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the surface mounter.
FIG. 8 is a block diagram showing a functional configuration of a control device of the surface mounter (mainly, a functional configuration for automatically changing a backup pin arrangement by a head unit).
FIG. 9 is a diagram for explaining a calculation method for acquiring coordinate data.
FIG. 10 is a diagram illustrating a method for creating difference information.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a pair information creation processing method by a pair information creation unit.
FIG. 12 is a table for explaining the contents of pair information.
FIG. 13 is a flowchart (main routine) illustrating the control of the backup pin arrangement change operation by the control device.
FIG. 14 is a flowchart (subroutine) illustrating an operation of reading (acquiring) pin arrangement data.
FIG. 15 is a flowchart (subroutine) for explaining a pin arrangement change (pin setup change processing) operation.
[Explanation of symbols]
2 Conveyor
3 Parts supply department
5 Head unit
15 Pin insertion / removal mechanism (pin insertion / removal means)
24 chuck
28 pin sensor (pin detection means)
30 Backup device
31 Backup plate
32 Backup pin
50 Control device
60 Main control means
61 Pin arrangement detecting means
62 coordinate information storage means
63 Target pin hole extraction means (target extraction means)
64 Pair information creation means
P Printed circuit board

Claims (6)

実装作業位置に配設され、かつ複数のピン孔を具備したバックアッププレートをもち、このバックアッププレートの前記ピン孔に基板支持用のバックアップピンが挿脱可能に植設されたバックアップ装置と、このバックアップ装置により支持される基板に対して電子部品を移送して装着する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに搭載され、前記バックアッププレートに対して前記バックアップピンを挿脱可能なピン挿脱手段とを備えた表面実装機における前記バックアップピンの配置変更方法であって、
現在のバックアップピンの配置情報と変更後のバックアップピンの配置情報とに基づいてバックアップピンの挿脱が必要なピン孔を抽出する対象抽出工程と、
この工程で抽出されたピン孔のうち、バックアップピンを抜脱するピン孔とバックアップピンを挿着するピン孔とを一組としたペア情報を作成するペア情報作成工程と、
この工程で作成されたペア情報に基づいて前記ヘッドユニットのピン挿脱手段によりバックアッププレート上のバックアップピンを挿脱する挿脱工程とを有する
ことを特徴とするバックアップピンの配置変更方法。A backup device provided at a mounting operation position and having a plurality of pin holes, wherein a backup pin for supporting a substrate is implantably inserted into and removed from the pin hole of the backup plate; A movable head unit that transfers and mounts electronic components on a substrate supported by the device, and pin insertion / removal means mounted on the head unit and capable of inserting / removing the backup pin with respect to the backup plate. A method for changing the arrangement of the backup pins in a surface mounter having
A target extraction step of extracting a pin hole requiring insertion and removal of the backup pin based on the current backup pin arrangement information and the changed backup pin arrangement information,
Among the pin holes extracted in this step, a pair information creating step of creating pair information as a set of a pin hole for pulling out the backup pin and a pin hole for inserting the backup pin,
A step of inserting / removing a backup pin on a backup plate by a pin insertion / removal means of the head unit based on the pair information created in this step. 請求項１に記載のバックアップピンの配置変更方法において、
前記ペア情報作成工程においては、バックアップピンの挿脱が必要な対象ピン孔のうち最も近接するピン孔同士をペアとして前記ペア情報を作成する
ことを特徴とするバックアップピンの配置変更方法。2. The method according to claim 1, wherein the backup pin arrangement is changed.
In the pair information creating step, the pair information is created as a pair of pin holes that are closest to each other among target pin holes that require insertion and removal of a backup pin. 請求項１又は２に記載のバックアップピンの配置変更方法において、
前記対象抽出工程に先立ち、ヘッドユニットをバックアッププレートに対して相対的に移動させながらヘッドユニットに搭載されたピン検知手段によるバックアップピンの検知に基づいて現在のバックアップピンの配置を検出するピン配置検出工程をさらに有する
ことを特徴とするバックアップピンの配置変更方法。The method for changing the arrangement of backup pins according to claim 1 or 2,
Prior to the target extraction step, a pin arrangement detection for detecting the current arrangement of the backup pins based on the detection of the backup pins by the pin detection means mounted on the head unit while moving the head unit relatively to the backup plate. A method of changing the arrangement of backup pins, further comprising a step. 実装作業位置に配設され、かつ複数のピン孔を具備したバックアッププレートをもち、このバックアッププレートの前記ピン孔に基板支持用のバックアップピンが挿脱可能に植設されたバックアップ装置と、このバックアップ装置により支持される基板に対して電子部品を移送して装着する移動可能なヘッドユニットと、このヘッドユニットに搭載され、前記バックアッププレートに対して前記バックアップピンを挿脱可能なピン挿脱手段とを備えた表面実装機において、
現在のバックアップピンの配置情報と変更後のバックアップピンの配置情報とに基づいてバックアップピンの挿脱が必要なピン孔を抽出する対象抽出手段と、
この対象抽出手段により抽出されたピン孔のうち、バックアップピンを抜脱するピン孔とバックアップピンを挿着するピン孔とを一組としたペア情報を作成するペア情報作成手段と、
このペア情報作成手段により作成されたペア情報に基づいてバックアッププレート上のバックアップピンを挿脱すべく前記ヘッドユニットおよびピン挿脱手段の駆動を制御する制御手段とを備えている
ことを特徴とする表面実装機。A backup device provided at a mounting operation position and having a plurality of pin holes, wherein a backup pin for supporting a substrate is implantably inserted into and removed from the pin hole of the backup plate; A movable head unit that transfers and mounts electronic components on a substrate supported by the device, and pin insertion / removal means mounted on the head unit and capable of inserting / removing the backup pin with respect to the backup plate. In a surface mounter equipped with
Target extraction means for extracting a pin hole that requires insertion and removal of the backup pin based on the current backup pin arrangement information and the changed backup pin arrangement information,
Among the pin holes extracted by the target extracting means, pair information creating means for creating pair information as a set of a pin hole for pulling out a backup pin and a pin hole for inserting a backup pin,
Control means for controlling the driving of the head unit and the pin inserting / removing means for inserting / removing a backup pin on a backup plate based on the pair information created by the pair information creating means. Mounting machine. 請求項４に記載の表面実装機において、
前記ペア情報作成手段は、バックアップピンの挿脱が必要な対象ピン孔のうち最も近接するピン孔同士をペアとして前記ペア情報を作成する
ことを特徴とする表面実装機。The surface mounter according to claim 4,
The surface mounter, wherein the pair information creating means creates the pair information as a pair of pin holes which are closest to each other among target pin holes requiring insertion and removal of a backup pin. 請求項４又は５に記載の表面実装機において、
前記ヘッドユニットに搭載され、バックアッププレートに対するヘッドユニットの相対移動に伴いバックアップピンを検知可能なピン検知手段と、
このピン検知手段による検知結果に基づいてバックアップピンの配置を検出するピン配置検出手段とをさらに備え、
前記対象抽出手段は、前記ピン配置検出手段により検出されたピン配置を前記現在のバックアップピンの配置情報として挿脱が必要なピン孔を抽出する
ことを特徴とする表面実装機。The surface mounter according to claim 4 or 5,
Pin detection means mounted on the head unit and capable of detecting a backup pin with the relative movement of the head unit with respect to the backup plate,
A pin arrangement detecting unit for detecting an arrangement of the backup pin based on a detection result by the pin detecting unit,
The surface mounter, wherein the object extracting means extracts pin holes which need to be inserted and removed using the pin arrangement detected by the pin arrangement detecting means as the current backup pin arrangement information.

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