JP2005166927A - 部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バックアップピンの配置作業の負担軽減を図る。
【解決手段】 両面実装を行う基板Ｋを搬送する経路の途中に部品の実装作業領域５０を有し、当該実装作業領域で基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピン５４で支持する部品実装装置１０であって、基板の先行して片面上での部品の実装位置を示す位置データを記憶するデータ記憶手段１０３と、位置データの示す実装位置を所定の反転軸により対称位置に反転させた反転実装位置を回避したバックアップピンの反転位置データを生成するデータ反転処理手段１０１と、反転位置データに基づいてバックアップピンの配置を指示する指示手段１０４とを備えている。
【選択図】図７

Description

本発明は、部品実装時に基板の背後からバックアップピンで支持を行う部品実装装置に関する。

従来の電子部品実装装置は、基板を一つの搬送ベルトにより搬送するベルト搬送機構の経路上にある電子部品の実装作業領域において、基板の下方となる位置で昇降動作を行うバックアッププレートと、このバックアッププレートに支持されるバックアップピンとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
電子部品の実装作業領域では、ベルト上の基板が、その両端部で挟持されて保持が行われるため、基板の撓みによりその中間部分が沈みを生じるおそれがあり、バックアップピンはこれを防止するために設けられている。
即ち、バックアッププレートの平面上には無数のバックアップピン差し込み穴が設けられており、任意の位置にバックアップピンを配置することが可能となっている。そして、電子部品の実装作業領域において、バックアッププレートを上方に移動させて、保持された基板の背面側から複数のバックアップピンの先端部を当接させることで、基板の沈み及び撓みの発生を防止している。
特開２００２−１８５１９０号公報（第３図）

上記従来の電子部品実装装置にあっては、片面実装後、裏面の電子部品の実装を行う場合には、既に実装が行われた面について電子部品により凹凸を生じている。そして、実装された電子部品にバックアップピンの先端部が当接すると、電子部品が破壊されたり、基板が撓み或いは傾いたりすることから、先に実装が行われる面の実装部品の大きさや位置を予め確認した上で、当該実装位置を避けてバックアップピンの配置作業が行われる。
しかしながら、バックアップピンの設置作業は手作業であり、上述のように、基板の実装された電子部品の位置を確認しながらバックアップピンの設置作業を行うことは、作業者の大きな負担となっていた。
特に、基板に対して複数の実装作業領域で順番に電子部品の実装を行う電子部品実装装置にあっては、各実装作業領域ごとにバックアップピンの配置作業が必要となり、作業者の負担が飛躍的に増大するという問題があった。
本発明は、バックアップピンの配置作業の負担軽減を図ることをその目的とする。

請求項１記載の発明は、両面実装を行う基板を搬送する経路の途中に部品の実装作業領域を有し、当該実装作業領域で基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピンで支持する部品実装装置であって、基板の先行して実装が行われる片面上での部品の実装位置を示す位置データを記憶するデータ記憶手段と、位置データの示す実装位置を所定の反転軸により対称位置に反転させた反転実装位置を回避したバックアップピンの反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、反転位置データに基づくバックアップピンの配置を指示する指示手段とを備える、という構成を採っている。

両面実装を行う場合において、バックアップピンは、おもて面（先に実装が行われる面）に部品が実装された基板が裏面の実装のために反転された場合に、おもて面の部品を回避する必要がある。
上記データ反転処理手段は、データ記憶手段に記憶された表面の部品実装位置を示す位置データに対してバックアップピンの配置を決定してから所定の反転軸で反転して反転位置データを生成するか、位置データの示す部品位置を反転してから反転した部品位置を避けるバックアップピンの配置を示す反転位置データを生成する。

なお、このとき、反転軸は、基板のおもて面実装が行われた後にもう裏面（あとに実装が行われる面）の実装を行うために反転させる場合おける反転軸と方向を一致させる。また、部品実装装置が基板を反転させる手段を有している場合には、その反転手段の反転軸と同じ方向の反転軸によりデータの変換を行う。
また、作業者が手作業により基板反転を行う場合には、作業者が通常、基板反転作業を行う場合の反転軸を採用するか、作業者がいずれの方向の反転軸中心に基板を反転させたかを入力し、その入力情報に基づいて反転軸を認識する処理を行っても良い。

指示手段は、反転位置データに基づいてバックアップピンの適切な配置を作業者に認識可能な方法で指示する。
例えば、その指示の方法については、画面表示手段を設け、上記各配置を画面表示しても良いし、上記各配置又は範囲を特定する位置座標を表示しても良い。また、或いは、バックアップピンを配置する領域を視覚的に認識可能な方法で照射しても良い。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、バックアップピンの使用本数を入力する用量入力手段と、入力された使用本数に応じて位置データに基づくバックアップピンを配置する範囲を複数領域に区画する区画手段とを備え、データ反転処理手段は、区画された領域ごとにバックアップピンの配置を決定して反転位置データを生成し、指示手段は、反転位置データに基づいて区画された領域ごとにバックアップピンの配置を指示する、という構成を採っている。

上記構成では、複数のバックアップピンを使用する場合に、予め使用本数を用量入力手段によって入力すると、基板に対するバックアップピンを配置する範囲が複数の領域に分割される。区画手段は、バックアップピンの本数に応じた区画パターンに従って基板の板面範囲を分割する。このとき、区画パターンは予め記憶され、対応する区画パターンを選択する構成としても良い。なお、区画数はバックアップピンの本数よりも多くても良い。
そして、各バックアップピンに対応する区画ごとに、バックアップピンの配置が決定され、当該バックアップピンの配置すべき位置の指示が行われる。

請求項３記載の発明は、両面実装を行う基板を搬送する経路の途中に部品の実装作業領域を有し、当該実装作業領域で基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピンで支持する部品実装装置であって、実装作業領域に配置された基板の上面を撮像する撮像手段と、基板の上面の任意の位置に撮像手段を搬送する搬送手段と、搬送手段により撮像手段を位置決めさせるための入力を行う位置入力手段と、位置入力手段の入力操作により特定される位置を位置データとして記憶するデータ記憶手段と、位置データの特定された位置を所定の反転軸により対称位置に反転させた配置を示す反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、反転位置データに基づいてバックアップピンの配置を指示する指示手段とを備える、という構成を採っている。

上記構成では、例えば、おもて面の部品の実装位置を認識可能なサンプル用の基板を使用して、そのおもて面を上に向けて実装作業領域に配置する。
そして、作業者が撮像画像を観察しながら、基板の実装平面に沿って撮像手段をバックアップピンの配置すべき位置に位置決めする。かかる撮像手段の位置決めは、位置入力手段からの入力操作により行われる。
かかる入力操作により、位置決めにより特定された撮像手段の位置からバックアップピンの配置すべき位置を示す位置データを生成しデータ記臆手段に記憶する。

上記データ反転処理手段は、データ記憶手段に記憶された位置データが示す特定位置を、所定の反転軸により対称位置に変換する。このとき、反転軸は、基板の片面実装が行われた後にもう一方の面の実装を行うために反転させる場合における反転軸と方向を一致させる。また、部品実装装置が基板を反転させる手段を有している場合には、その反転手段の反転軸と同じ方向の反転軸によりデータの変換を行う。
また、作業者がいずれの方向の反転軸を中心に基板を反転させたかの入力を受け付ける構成としても良い。

指示手段は、データ反転処理手段により生成された反転位置データに基づいてバックアップピンの適切な位置又は配置を回避すべき位置を求め、これを作業者に認識可能に指示する。
その指示の方法については、画面表示手段を設け、上記各配置を画面表示しても良いし、上記各配置を特定する位置座標を表示しても良い。また、或いは、バックアップピンを配置する領域を視覚的に認識可能な方法で照射しても良い。

請求項４記載の発明は、両面実装を行う基板を搬送する経路の途中に部品の実装作業領域を有し、当該実装作業領域で基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピンで支持する部品実装装置であって、実装作業領域に配置された基板に対するスポット光の照射手段と、基板の上面の任意の位置に照射手段を搬送する搬送手段と、搬送手段により照射手段を位置決めさせるための入力を行う位置入力手段と、位置入力手段の入力操作により特定される位置を位置データとして記憶するデータ記憶手段と、位置データの特定された位置を所定の反転軸により対称位置に反転させた配置を示す反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、反転位置データに基づいてバックアップピンの配置を指示する指示手段とを備える、という構成を採っている。

上記構成では、例えば、おもて面の部品の実装位置を認識可能なサンプル用の基板を使用して、当該基板の実装済みの面を上に向けて実装作業領域に配置する。
そして、作業者が基板の実装面を観察しながら、基板の実装平面に沿ってスポット光の照射を行わせつつ照射手段をバックアップピンの配置すべき位置又は配置を回避すべき位置に位置決めする。かかる照射手段の位置決めは、位置入力手段からの入力操作により行われる。
かかる入力操作により、位置決めにより特定された照射手段の位置から特定位置を示す位置データを生成しデータ記臆手段に記憶する。
そして、その後のデータ反転処理手段による反転位置データの生成とバックアップピンの配置の指示については、請求項３記載の発明と同様である。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明と同様の構成を備えると共に、指示手段は、反転位置データに基づくバックアップピンの配置情報を表示する表示手段である、という構成を採っている。
上記構成では、バックアップピンを配置すべき位置を示す情報に従ってバックアップピンの配置が行われる。
なお、上記配置情報は、前述したように、座標表示でも良いし、画像表示でも良い。

請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明と同様の構成を備えると共に、指示手段は、反転位置データに基づいてバックアップピンの配置すべき位置に照射手段を搬送手段により搬送させると共に、照射手段によるスポット光の照射を行わせる制御手段である、という構成を採っている。
上記構成では、照射手段がバックアップピンの配置すべき位置に搬送されて当該位置にスポット光を照射する。作業者は、スポット光の照射位置からこれに従い、バックアップピンを配置する。

請求項１記載の発明は、先行して実装が行われる片面の部品の位置データから、基板を反転した状態におけるバックアップピンの適切な配置を求め、これに従いバックアップピンの配置指示が行われることから、作業者は、バックアップピンを指示手段の指示に基づいて配置すれば良く、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピンの配置を判断したり、片面実装済みの基板を実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピンの配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。

請求項２記載の発明では、複数のバックアップピンを使用する場合であっても、その使用本数に応じて配置領域が区画され、当該区画ごとにバックアップピンの適切な配置を行うことができるため、バックアップピンを分散させてバランス良く配置させることが可能となる。

請求項３記載の発明は、実装作業領域においてサンプル基板に対して、撮像手段を用いて撮像画像を観察しながら位置データが生成されると共に、当該位置データの反転位置データに基づいてバックアップピンの適切な配置を指示することから、作業者は、バックアップピンを指示手段の指示に基づいて配置すれば良く、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピンの配置を判断したり、片面実装済みの基板を実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピンの配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。

請求項４記載の発明は、実装作業領域においてサンプル基板に対して、照射手段が照射するスポット光を観察しながら位置データが生成されると共に、当該位置データの反転位置データに基づいてバックアップピンの適切な配置又は回避すべき配置を指示することから、作業者は、バックアップピンを指示手段の指示に基づいて配置すれば良く、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピンの配置を判断したり、片面実装済みの基板を実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピンの配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。

請求項５記載の発明は、指示手段が情報の表示手段であることから、バックアップピンの配置情報の認識が視覚的に行われ、認識の容易化により作業者の負担をより効果的に解消し、さらに効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。

請求項６記載の発明は、照射手段をバックアップピンの配置すべき位置又は配置を回避すべき位置に位置決めすることで、スポット光の位置を観察しながらバックアップピンの配置作業が行われるので、作業を容易且つ正確に行うことが可能となる。また、作業負担の軽減を図ることが可能となる。

（第一の実施形態たる電子部品実装装置の全体構成）
以下、本発明の実施の形態を図１から図８に基づいて説明する。図１は、本発明の第一の実施形態たる電子部品実装装置１０の概略的な斜視図である。
電子部品実装装置１０は、基板Ｋに実装される電子部品を供給する複数の電子部品フィーダー１１と（図１では一つのみ図示）、各電子部品フィーダー１１を並べて保持するフィーダーバンク１２と、電子部品を実装すべき基板Ｋの実装作業を行う実装作業領域としての実装作業部５０と、着脱自在の吸着ノズル２１を保持して電子部品の保持を行うヘッド２０と、ヘッド２０を所定範囲内の任意の位置に駆動搬送する搬送手段としてのＸ−Ｙガントリ３０と、ヘッド２０に搭載された撮像手段としてのカメラ１３と、上記各部の動作制御を行なう動作制御手段１００（図６参照）とを備えている。
なお、以下の説明において、水平面に沿って互いに直交する一の方向をＸ軸方向とし、他の方向をＹ軸方向とし、垂直上下方向をＺ軸方向と称することとする。

（ヘッド）
上記ヘッド２０は、その先端部で空気吸引により電子部品Ｔを保持する吸着ノズル２１と、この吸着ノズル２１をＺ軸方向に駆動する駆動手段の駆動源であるＺ軸モータ２２と、吸着ノズル２１を介して保持された電子部品をＺ軸方向を中心として回転駆動させる回転手段の駆動源であるノズル回転モータ２３（図６参照）とが設けられている。
ヘッド２０のノズル保持部に装着された吸着ノズル２１は、開閉制御が行われる吸気バルブ２４を介して図示しない負圧源と接続されており、必要に応じて吸気バルブ２４が開かれることによりその先端部が吸引状態とされて、電子部品の吸着保持を行うことを可能とされている。

（カメラ）
図２はカメラ１３の斜視図である。このカメラ１３は、ヘッド２０の下方の吸着ノズル２１の吸着位置周辺を撮像するＣＣＤ撮像素子１３ａと、光軸をＺ軸方向に平行に配置した光学系１３ｂと、撮像範囲の照明用のＬＥＤ光源１３ｃ、ＬＥＤ光源１３ｃからの照射光を撮像範囲側に反射するミラー１３ｄとを備えている。
上記カメラ１３は、ヘッド２０に保持され、Ｘ−Ｙガントリ３０の駆動により、前述したフィーダーバンク１２に設置された各電子部品フィーダー１１や実装作業部５０に配置された基板Ｋの上側を向いている実装面の任意の位置に位置決めすることが可能となっている。
そして、カメラ１３は、主として、各電子部品フィーダー１１や基板Ｋの撮像を行い、これらと吸着ノズル２１の相対的な位置関係を求めるための画像データの取得に活用される。また、このカメラ１３は、バックアップピン５４（後述）の設置作業時に、その設置位置設定の際にも活用されるが、これについては、詳細は後述する。

（Ｘ−Ｙガントリ）
Ｘ−Ｙガントリ３０は、Ｘ軸方向にヘッド２０の移動を案内するＸ軸ガイドレール３１と、このＸ軸ガイドレール３１と共にヘッド２０をＹ軸方向に案内する二本のＹ軸ガイドレール３２と、Ｘ軸方向へのヘッド２０の駆動手段であるガントリＸ軸モータ３３と、Ｘ軸ガイドレール３１を介してヘッド２０をＹ軸方向に駆動するＹ軸モータ３４とを備えている。そして、ヘッド２０を二本のＹ軸ガイドレール３２の間となる領域のほぼ全体に搬送することを可能としている。前記したフィーダーバンク１１の電子部品の受け渡し部，実装作業部５０はいずれもＸ−Ｙガントリ３０によるヘッド２０の搬送可能領域内に配置されている。

（実装作業部）
図３は実装作業部５０の周辺構成を示す斜視図、図４は実装作業部５０を基板搬送方向下流側から見た正面図である。
実装作業部５０は、図３に示すように、装置外部から搬入される基板Ｋの搬送装置６０の搬送経路の途中に配置されている。
かかる搬送装置６０は、その搬送経路に沿って左右両側に配設される搬送レール６１と、ベルトコンベア６２とを備えている。かかる搬送レール６１は、装置の内部においてＸ軸方向に沿って装置全幅に渡って設けられている。そして、装置の一端部から基板Ｋの搬入が行われると、ベルトコンベア６２の駆動により搬送レール６１に沿って、実装作業部５０に搬送される。また、或いは、基板Ｋは実装作業部５０から、所定の電子部品が実装済みの状態で装置外部に搬出される。

実装作業部５０は、図３及び図４に示すように、搬送される基板Ｋの下方において、昇降可能に支持されたＸ−Ｙ面と平行なバックアッププレート５１と、昇降用モータ５２（図６参照）によりバックアッププレート５１の昇降動作を付与する昇降機構５３と、バックアッププレート５１の上面の任意の位置に設置とその除去が可能なバックアップピン５４と、実装作業部５０において搬送レール６１上の基板Ｋを保持するクランプ機構（図６参照）とを備えている。

上記バックアップピン５４は、全体が棒状であって、その下端部がマグネットとなっており、バックアッププレート５１の上面の任意の位置において、Ｚ軸方向に沿って起立した状態で吸着させることが可能となっている。
一方、バックアッププレート５１は昇降機構５３により昇降動作が付与されることから、その上昇時には、クランプ機構に保持された基板Ｋの下側となる面に当接し、基板Ｋに生じる撓みを解消することが可能である。なお、バックアップピン５４は、複数本がバックアッププレート５１上面に配設される。
また、バックアッププレート５１は、図５に示すように、その上面に平面位置座標を示すマス目Ｍの表示が設けられている。これは、後述するバックアップピン５４の配置の際に、その配置指示をマス目Ｍの示す座標系に応じて行う際に利用される。

（電子部品実装装置の制御系）
図６は電子部品実装装置１０の制御系を示すブロック図である。図６に基づいて電子部品実装装置１０の制御系について説明する。
電子部品実装装置１０の動作制御手段１００は、各種データの演算処理及び動作制御を行うＣＰＵ１０１と、制御、判断等各種処理用の各種プログラムが記憶、格納されたＲＯＭ１０２と、各種処理におけるワークメモリとして使用されるＲＡＭ１０３とで概略構成されている。

そして、動作制御手段１００には、システムバス及び駆動回路等を介してＸ−Ｙガントリ３０のＸ軸モータ３３、Ｙ軸モータ３２、ヘッド２０に搭載された吸着ノズル２１の昇降を行うＺ軸モータ２２、吸着ノズル２１の回転を行うノズル回転モータ２３、吸着ノズル２１を負圧回路に接続可能とする吸気バルブ２４、ヘッド２０に設けられたカメラ１３、基板Ｋの搬送を行うベルトコンベア６２、基板クランプ機構２５、カメラの撮像画像その他の各種情報が表示出力される表示装置１０４、各種の設定情報を入力したり、各部の動作を指示入力する入力手段としての入力パネル１０５が接続されている。

（電子部品実装装置のバックアップピン設置動作）
図７は、図６に示した制御系の動作制御手段１００によるバックアップピン５４の設置作業を行うための処理及び制御を示すフローチャートである。これに基づいて、動作制御手段１００の機能説明を行う。
基板Ｋの両面に電子部品の実装を行う場合、バックアップピン５４はバックアッププレート５１の上面上において、基板Ｋの裏面（両面実装基板における後に実装が行われる面）の実装の際に、既に実装されているおもて面（先に実装が行われる面）の電子部品を回避する配置としなければならない。このため、バックアップピン５４の配置を行う前に、予め適切なバックアップピン５４の配置を決定するための基準となる位置データの生成が行われる。

かかる位置データの生成のために、上記動作制御手段１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムに従って、以下の処理を実行する。
予めおもて面に電子部品が実装されたサンプル用の基板Ｋが表面を上方に向けた状態で実装作業部５０においてクランプ機構２５に保持されると、カメラ１３が規定のマーク取込位置となるようにＸ−Ｙガントリ３０の駆動により位置決めされる。かかる状態で基板Ｋの基準位置マークの撮像が行われると、ＣＰＵ１０１は、周知の画像処理を行い、撮像範囲内でマーク位置を特定すると共に、Ｘ−Ｙガントリ３０の位置決めのための座標系に対する基板Ｋの位置が認識される。

前述した入力パネル１０５は、ヘッド２０の移動操作入力を行う操作キーを備えており、これにより、作業者は、ヘッド２０を介してカメラ１３を任意の位置に位置決めすることが可能となっている。また、操作キーの入力に際して、ＣＰＵ１０１では、Ｘ軸モータ３３及びＹ軸モータ３４の駆動量に応じてカメラの現在位置座標を検出することが可能となっている。
そして、ＣＰＵ１０１は、クランプ機構２５により基板Ｋの保持が行われると、入力パネル１０５からの、カメラ１３をサンプル基板Ｋに対する電子部品の存在しない位置に位置決めするための入力操作待ちとなる（ティーチング：ステップＳ１）。このとき、ＣＰＵ１０１は、カメラ１３による撮像画像を表示装置１０４に表示出力させる動作制御を行う。
これに対して、作業者は、画像を観察しながら、位置入力手段として機能する入力パネル１０５の操作キーによって操作入力を行い、基板Ｋのおもて面における電子部品を回避した位置にカメラ１３を位置決めする。この位置が基板Ｋの反転後におけるバックアップピン５４の当接位置となる。そして、入力パネル１０５から位置決定の入力があると、そのときのカメラ１３の位置座標を位置データとしてＣＰＵ１０１は、データ記憶手段としてのＲＡＭ１０３に記憶する。また、バックアップピン５４を複数本使用する場合には、上記位置座標を複数取得し、それらを位置データとしてＲＡＭ１０３に記憶する。

位置データが取得されると、ＣＰＵ１０１は、入力パネル１０５からの、基板Ｋの反転動作を行う場合の反転軸の方向の入力待ちとなる（データ入力：ステップＳ２）。
即ち、図８（Ａ）に示すように、基板Ｋは長方形状であって、実装作業部５０において、その長辺の方向と搬送方向（Ｘ軸方向）と平行となるように保持される。そして、基板Ｋが裏面の実装の際に、その短辺の方向（Ｙ軸方向）を反転軸としておもて面から裏面に反転される場合には、基板Ｋ上のポイントＰは、Ｘ軸方向に沿って位置変動を生じることとなる。
また、図８（Ｂ）に示すように、基板Ｋが裏面の実装の際に、その長辺の方向（Ｘ軸方向）を反転軸としておもて面から裏面に反転される場合には、基板Ｋ上のポイントＰは、Ｙ軸方向に沿って位置変動を生じることとなる。

このように、基板Ｋは二種類の反転が行われ得ることから、いずれの反転が行われるかの入力待ちが行われる。
そして、入力パネル１０５から反転軸の方向がＸ軸、Ｙ軸方向のいずれか入力されると、ＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３の位置データに含まれる各位置座標を各軸方向に反転変換すると共にこれを反転位置データとしてＲＡＭ１０３に記憶する（座標変換：ステップＳ３）。
即ち、ＣＰＵ１０１は、反転位置データの生成プログラムを実行することで、データ反転処理手段として機能する。

次に、反転位置データに基づいてバックアップピン５４の適切な配置が作業者に対して指示される。即ち、ＣＰＵ１０１の制御により、クランプ機構２５から基板Ｋが保持状態から解除される。そして、基板Ｋが実装作業部５０から除かれると、ＣＰＵ１０１の処理により、反転位置データに含まれるバックアップピン５４の位置座標がバックアッププレート５１の上面に表示されたマス目Ｍ（図５参照）の位置座標系の対応する位置座標に変換され、表示装置１０４により、位置座標の表示が行われる。
作業者は、これにより、表示装置１０４を観察しながら指示されたマス目Ｍの座標位置にバックアップピン５４を配置する（バックアップピン設置：ステップＳ４）。

次に、ＣＰＵ１０１は、バックアップピンの位置確認プログラムを実行することで、カメラ１３を、反転位置データに含まれるバックアップピン５４の位置座標に位置決めするようにＸ−Ｙガントリ３０を駆動させると共に、表示装置１０４にカメラ１３による撮像画像を表示させる動作制御を行う。これにより、作業者は、表示装置１０４の撮像画像を観察することで、設置したバックアップピン５４の位置ズレや誤認設置がないかを確認することができる（ティーチング：ステップＳ５）。

（電子部品実装装置の実装動作）
動作制御手段１００のＣＰＵ１０１は、基板Ｋに対する電子部品の実装時に、ＲＯＭ１０２に格納された実装プログラムに従って以下の動作制御を行う。
予め、上記入力パネル１０５から、基板のサイズ、実装される電子部品の種類、基板Ｋにおける当該各電子部品の実装位置、当該各電子部品を供給する電子部品フィーダー１１のフィーダーバンク１２上の位置が入力設定され、これらの情報がＲＡＭ１０３に格納される。そして、入力パネル１０５から、実装の開始が入力されると、ＣＰＵ１０１は、動作プログラムに従って、ベルトコンベア６２を駆動して基板Ｋを実装作業５０に搬送すると共にクランプ機構２５により基板Ｋの保持を行う。

基板Ｋの保持後には、実装作業部５０におけるプレート昇降用モータ５２が駆動され、バックアッププレート５１が上昇し、定位置で停止する。このとき、バックアップピン５４の先端部が基板Ｋの背面に当接して、撓みを生じている場合にはこれを押し返して矯正する。
そして、基板Ｋに対してＸ−Ｙガントリ３０を駆動させてカメラ１３を規定の撮像位置に位置決めすると共に、基板Ｋに付された基準位置マークの撮像を行う。この基準位置マークの位置認識は周知の画像処理によって行われる。
そして、基準位置マークの撮像位置から電子部品実装装置１０の位置座標系における基板Ｋとの相対的な位置関係を認識し、これに基づいて、各電子部品フィーダー１１と基板Ｋとの間でヘッド２０を往復移動させ、且つ、吸気バルブ２４を制御して部品の受け取りと受け渡しを実行し、電子部品の実装を行う。

また、基板Ｋのおもて面の電子部品の実装が終わると、バックアッププレート５１は下降し、クランプ機構２５は基板Ｋの保持状態を解除する。これにより、作業者は基板Ｋを反転させる。これにより、裏面が上側を向いた状態となる。
さらに、クランプ機構２５により、基板Ｋが保持され、再び、バックアッププレート５１が上昇する。このとき、バックアップピン５４は、前述した反転位置データに基づく配置が成されていることから、基板Ｋのおもて面の電子部品を回避した状態で基板Ｋに当接し、撓みを矯正する。
その後は、おもて面と同様に電子部品の実装が行われる。

（電子部品実装装置の効果）
以上のように、電子部品実装装置１０では、実装作業部５０においてサンプル用の基板Ｋに対して、カメラ１３による撮像画像を表示装置１０４から観察して、実際の電子部品の位置を視覚的に認識してバックアップピン５４の配置を決定することができ、バックアップピン５４の配置について正確に設定することが可能となる。
さらに、上記手法に基づいて生成された位置データはＣＰＵ１０１の処理により反転されて、なお且つその反転位置データに基づく座標表示により、適正にバックアップピン５４の配置が誘導されることから、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピン５４の配置を判断したり、片面実装済みの基板Ｋを実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピン５４の配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。
また、動作制御手段１００では、バックアップピン５４の配置後において、カメラ１３をバックアップピン５４の適正位置に移動させて撮像画像表示を行う制御を行うことから、バックアップピン５４の配置のズレや誤認設置を効果的に抑制することが可能となる。

（その他）
なお、上記電子部品実装装置１０では、カメラ１３の撮像に基づいて、バックアップピン５４の適正配置の設定入力を行っていたが、実装作業部５０に保持された基板Ｋの上面へのスポット光の照射を行う照射手段がヘッド２０に搭載されている場合には、これを利用しても良い。
即ち、前述したバックアップピン設置動作のティーチング（ステップＳ１）において、入力パネル１０５からの照射手段をサンプル基板Ｋに対する電子部品の存在しない位置に位置決めするための入力操作待ちが行われる。作業者は、スポット光が電子部品の存在しないバックアップピン５４の適正な配置となるように、操作キーを操作してヘッド２０の位置決めを行うことで位置データが生成される。
また、バックアップピン設置（ステップＳ４）において、上記位置データから求められた反転位置データに基づいて照射手段が位置決めされると共に照射を行い、スポット光位置にバックアップピン５４を配置することで適正な配置が実現する。
このように、カメラ１３に替えて照射手段を使用しても、同様の効果を得ることが可能である。

また、上記電子部品実装装置１０では、カメラ１３の位置決め操作を操作キーにより入力したが、数値入力キーを用いて座標入力を行っても良い。
また、上記電子部品実装装置１０には、基板をおもて面から裏面に反転させる反転機構を設けても良い。その場合、反転機構がいつも一定のＸ軸方向又はＹ軸方向に沿って基板を反転させるように構成することにより、基板Ｋの反転軸方向を入力する操作を省略することが可能となる。

（第二の実施形態）
図９に第二の実施形態たる電子部品実装システム１Ａのブロック図を示す。この電子部品実装システム１Ａは、個別に動作制御手段１００を有しない点を除きその他の点では前述した電子部品実装装置１０と同じ構成からなる電子部品実装装置１０Ａを複数備え、さらに、これらを統合制御する制御装置１１０Ａを備えている。
上記各電子部品実装装置１０Ａは、基板Ｋの搬送経路が一列に接続された状態で配置され、各電子部品実装装置１０Ａに順番に基板Ｋが搬送可能に構成されている。
そして、基板Ｋの各面ごとに実装されるべき全ての電子部品が各電子部品実装装置１０Ａで分担して割り当てられており、当該各電子部品実装装置１０Ａを一巡することで、基板の一面に対する電子部品の実装が完了する。つまり、一枚の基板に対しておもて面について各電子部品実装装置１０Ａを一巡し、しかる後に裏面について一巡して両面の実装が完了するようになっている。このように各電子部品実装装置１０Ａで実装を分担することで、実装作業の高効率化が図られている。

各電子部品実装装置１０Ａについては動作制御手段１００以外については電子部品実装装置１０と同じであることから、同一部分については同符号を付して重複する説明は省略する。
電子部品実装システム１Ａの制御装置１１０Ａは、各種データの演算処理及び全ての電子部品実装装置１０Ａの動作制御を行うＣＰＵと、制御、判断等各種処理用の各種プログラムが記憶、格納されたＲＯＭと、各種処理におけるワークメモリとして使用されるＲＡＭと、外部からのデータの入出力が可能である不揮発性メモリ等から概略構成される処理装置１１１Ａと、処理装置１１１Ａに対して所定の情報入力を行う入力装置１１２Ａと、処理装置１１１Ａにより所定の情報の表示が行われる表示装置１１３Ａとを備えている。
電子部品実装システム１Ａでは、裏面実装に際しては、おもて面について全ての電子部品実装装置１０Ａにより実装される全ての電子部品を回避する配置とする必要がある。そして、処理装置１１１Ａの不揮発性メモリはデータ記憶手段として機能し、おもて面に実装される全ての電子部品の位置及び当該電子部品のサイズ等の情報が含まれる位置データを予め保有している。
かかる前提において、電子部品実装システム１Ａのバックアップピン設置動作について図１０に基づいて以下に説明する。

図１０は、電子部品実装システム１Ａの制御装置１１０Ａによる電子部品実装装置１０Ａにおけるバックアップピン５４の設置作業を行うための処理及び制御を示すフローチャートである。これに基づいて、制御装置１１０Ａの機能説明を行う。
まず、制御装置１１０ＡのＣＰＵは、入力装置１１２Ａからの使用するバックアップピンの設置本数と基板の反転を行う際の反転軸方向の入力待ちを行う（バックアップピン設置本数入力：ステップＳ１１）。即ち、このとき、入力装置１１２Ａは用量入力手段として機能する。

そして、入力を受けると、ＣＰＵは事前に設定された基板Ｋの大きさのデータを参照し、認識する（基板データ読み込み：ステップＳ１２）。
さらに、ＣＰＵは、予め定義されている基板分割パターンデータを参照して、バックアップピンの本数に対応する基板分割パターンを特定する。図１１（Ａ）はバックアップピンの設置本数５本の場合の基板分割パターンであり、図１１（Ｂ）はバックアップピンの設置本数６本の場合の基板分割パターンである。このように、ＲＯＭには予めバックアップピンの設置本数に応じたいくつもの分割パターンが用意されている。そして、このとき、ＣＰＵは区画手段として機能する。
さらに、区画された各領域のバックアップピン５４の設置が行われる領域ごとに、バックアップピンの設置位置の位置座標データを算出する。かかる算出方法としては、区画された領域は四角形となることからその各頂点位置から対角線の交差位置座標を求め、これをバックアップピン５４の設置位置候補として記憶する。

さらに、ＣＰＵは、不揮発性メモリ等に格納されている位置データの読み込みを行い、各電子部品の位置及び大きさに関する位置データを取得する（データ読み込み：ステップＳ１４）。このとき、前述した各バックアップピン５４の設置位置候補に近接する所定範囲内のデータのみを読み込んでも良い。
そして、位置データの示す電子部品位置及び大きさから、バックアップピン５４の設置候補と重複するかを判定する。重複しなければ設置位置候補がそのまま設置位置として採用され、重複する場合には、重複を生じないで且つ候補となる位置から所定範囲内となる近隣位置を設置位置として採用する（バックアップピン設置位置決定：ステップＳ１５）。

次に、入力装置１１２Ａから入力された反転軸方向に基づいて、ＣＰＵは、採用された各バックアップピン５４の配置を示す位置座標を反転変換すると共にこれを反転位置データとしてＲＡＭに記憶する（座標変換：ステップＳ１６）。
即ち、ＣＰＵは、データ反転処理手段として機能する。

次に、反転位置データに基づいてバックアップピン５４の適切な配置が作業者に対して指示される。即ち、ＣＰＵの制御により、反転位置データに含まれるバックアップピン５４の位置座標がバックアッププレート５１の上面に表示されたマス目Ｍ（図５参照）の位置座標系の対応する位置座標に変換され、表示装置１１３Ａにより、位置座標の表示が行われる。
作業者は、これにより、表示装置１１３Ａを観察しながら指示されたマス目Ｍの座標位置にバックアップピン５４を配置する（バックアップピン設置：ステップＳ１７）。

次に、ＣＰＵは、バックアップピンの位置確認プログラムを実行することで、カメラ１３を、反転位置データに含まれるバックアップピン５４の位置座標に位置決めするようにＸ−Ｙガントリ３０を駆動させると共に、表示装置１１３Ａにカメラ１３による撮像画像を表示させる動作制御を行う。これにより、作業者は、表示装置１１３Ａの撮像画像を観察することで、設置したバックアップピン５４の位置ズレや誤認設置がないかを確認することができる（ティーチング：ステップＳ１８）。

なお、反転位置データは各電子部品実装装置１０Ａごとに共用され、一基の電子部品実装装置１０Ａについてバックアップピン５４の設置が行われた後には、残る他の電子部品実装装置１０Ａについては、上述したステップＳ１７及びＳ１８の動作制御及び処理が繰り返されて、各電子部品実装装置１０Ａごとのバックアップピンの設置が行われる。

以上のように、電子部品実装システム１Ａでは、基板のおもて面全体に実装される電子部品の位置及び大きさを示す位置データが予め設定されることから、これを活用してバックアップピン５４の配置を算出し、算出結果に基づいてバックアップピン５４の配置指示が行われるため、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピン５４の配置を判断したり、片面実装済みの基板Ｋを実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピン５４の配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、より効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。
また、制御装置１１０Ａでは、バックアップピン５４の配置後において、カメラ１３をバックアップピン５４の適正位置に移動させて撮像画像表示を行う制御を行うことから、バックアップピン５４の配置のズレや誤認設置を効果的に抑制することが可能となる。

なお、上記電子部品実装装置１０Ａにあっても、電子部品実装装置１０の場合と同様に、実装作業部５０に保持された基板Ｋの上面へのスポット光の照射を行う照射手段がヘッド２０に搭載されている場合には、これを利用しても良い。
また、制御装置１１０Ａの入力装置１１２Ａから、カメラ１３の位置決め操作を数値入力キーを用いて座標入力により行っても良い。

第一の実施形態である電子部品実装装置の概略的な斜視図である。 図１に開示したカメラの斜視図である。 図１に開示した実装作業部の周辺構成を示す斜視図である。 図１に開示した実装作業部を基板搬送方向下流側から見た正面図である。 図３に開示したバックアッププレートの平面図である。 電子部品実装装置の制御系を示すブロック図である。 図６に示した制御系の動作制御手段によるバックアップピンの設置作業を行うための処理及び制御を示すフローチャートである。 図８（Ａ）は基板をその短辺の方向（Ｙ軸方向）を反転軸としておもて面から裏面に反転させた場合の位置変動状態を示す説明図であり、図８（Ｂ）は基板をその長辺の方向（Ｘ軸方向）を反転軸としておもて面から裏面に反転させた場合の位置変動を示す説明図である。 第二の実施形態たる電子部品実装システムのブロック図である。 電子部品実装システムの制御装置による電子部品実装装置におけるバックアップピンの設置作業を行うための処理及び制御を示すフローチャートである。 図１１（Ａ）はバックアップピンの設置本数５本の場合の基板分割パターンを示す説明図であり、図１１（Ｂ）はバックアップピンの設置本数６本の場合の基板分割パターンを示す説明図である。

符号の説明

１Ａ 電子部品実装システム
１０，１０Ａ 電子部品実装装置
１３ カメラ（撮像手段）
３０ Ｘ−Ｙガントリ（搬送手段）
５０ 実装作業部（実装作業領域）
５４ バックアップピン
１０１ ＣＰＵ（データ反転処理手段、制御手段）
１０３ ＲＡＭ（データ記憶手段）
１０４ 表示装置（表示手段、指示手段）
１０５ 入力パネル（位置入力手段）
１１１Ａ 処理装置（データ反転処理手段）
１１２Ａ 入力装置（用量入力手段）
Ｋ 基板

Claims (6)

1. 両面実装を行う基板を搬送する経路の途中に部品の実装作業領域を有し、当該実装作業領域で前記基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピンで支持する部品実装装置であって、
   前記基板の先行して実装が行われる片面上での前記部品の実装位置を示す位置データを記憶するデータ記憶手段と、
   前記位置データの示す実装位置を所定の反転軸により対称位置に反転させた反転実装位置を回避した前記バックアップピンの反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、
   前記反転位置データに基づいて前記バックアップピンの配置を指示する指示手段とを備える部品実装装置。
2. 前記バックアップピンの使用本数を入力する用量入力手段と、
   前記入力された使用本数に応じて前記位置データに基づく前記バックアップピンを配置する範囲を複数領域に区画する区画手段と、を備え、
   前記データ反転処理手段は、前記区画された領域ごとに前記バックアップピンの配置を決定して前記反転位置データを生成し、
   前記指示手段は、前記反転位置データに基づいて前記区画された領域ごとに前記バックアップピンの配置を指示することを特徴とする請求項１記載の部品実装装置。
3. 両面実装を行う基板を搬送する経路の途中に部品の実装作業領域を有し、当該実装作業領域で前記基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピンで支持する部品実装装置であって、
   前記実装作業領域に配置された基板の上面を撮像する撮像手段と、
   前記基板の上面の任意の位置に前記撮像手段を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により前記撮像手段を位置決めさせるための入力を行う位置入力手段と、
   前記位置入力手段の入力操作により特定される位置を位置データとして記憶するデータ記憶手段と、
   前記位置データの特定された位置を所定の反転軸により対称位置に反転させた配置を示す反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、
   前記反転位置データに基づいて前記バックアップピンの配置を指示する指示手段とを備える部品実装装置。
4. 両面実装を行う基板を搬送する経路の途中に部品の実装作業領域を有し、当該実装作業領域で前記基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピンで支持する部品実装装置であって、
   前記実装作業領域に配置された基板に対するスポット光の照射手段と、
   前記基板の上面の任意の位置に前記照射手段を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により前記照射手段を位置決めさせるための入力を行う位置入力手段と、
   前記位置入力手段の入力操作により特定される位置を位置データとして記憶するデータ記憶手段と、
   前記位置データの特定された位置を所定の反転軸により対称位置に反転させた配置を示す反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、
   前記反転位置データに基づいて前記バックアップピンの配置を指示する指示手段とを備える部品実装装置。
5. 前記指示手段は、前記反転位置データに基づく前記バックアップピンの配置情報を表示する表示手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の部品実装装置。
6. 前記指示手段は、前記反転位置データに基づいて前記バックアップピンの配置すべき位置に前記照射手段を前記搬送手段により搬送させると共に、前記照射手段によるスポット光の照射を行わせる制御手段であることを特徴とする請求項４記載の部品実装装置。

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