JP2011134812A - 電子部品の装着方法及びその装着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板への電子部品の装着運転中に、一時停止要因が発生して、この基板への電子部品の装着に係るデータの修正変更がされた場合に、その修正内容のチェック結果が良好でなくとも、どこまで電子部品を装着したかについての情報を消去しないようにして、継続生産を可能とすること。
【解決手段】生産中の生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータの修正変更した後に、修正変更されたデータのチェック結果が良好でないと判定された場合でも、修正変更前の生産中の生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータを消去しないから、装着データにおけるどの装着ステップ番号まで装着を終えたかのデータもＲＡＭ２３から消去されないので、装着ステップ番号のどこまでが装着済みであるかがわかる。
【選択図】図９

Description

本発明は、基板上に電子部品を装着する電子部品の装着方法及びその装着装置に関する。

基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置は、例えば特許文献１などに開示されている。一般に、プリント基板の生産運転をする際には、初めに電子部品装着装置が停止している状態（上流側へプリント基板を要求しない状態で、停止している状態）において、作業管理者はモニタに表示された複数のプリント基板の機種名から、これから生産するプリント基板の生産機種を選択する。すると、機種切替動作がなされたのでこの機種名が記憶装置に格納され、運転開始スイッチの操作により、選択された生産機種のプリント基板に関係する内部データ（パターンプログラムデータや部品ライブラリデータ等）に基づいて、プリント基板の生産運転が開始される。

特開２００７−９６１７６号公報

そして、プリント基板の生産機種：Ａが選択されて、このプリント基板Ｐの生産運転が開始されて、部品切れ、或いは部品を装着するために下降していた保持部材の一部であり、部品より外方に位置していた部分が既に装着されていた部品に当る等の一時停止要因が発生しなければ、このプリント基板Ｐの生産運転は継続されるが、一時停止要因が発生すると、プリント基板への電子部品の装着に係る電子部品装着装置の生産運転を一時停止させると共に聴覚的又は視覚的に報知する報知手段により一時停止要因が発生した旨を報知する。そして、作業管理者が前記一時停止要因を解除するために、パターンプログラムデータや部品ライブラリデータを修正する場合がある。

このデータを修正された場合の以下従来技術について、図１０のフローチャートに従い、説明する。修正がされた場合、初めにこの修正変更がされたデータの良否のチェックが行われ、このチェック結果が正しいか否かが判定される（ステップＳ２１）。そして、修正変更されたデータが正しいと判定された場合には、生産再開処理を行うが、はじめに現在のプリント基板Ｐの生産機種を「Ａ」とし（ステップ２２）、修正変更後のデータをセットするように制御し（ステップ２３）、生産が再開される（ステップ２４）。即ち、修正変更した生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータや修正変更した部品ライブラリデータ（内部データ）を新ためて生産機種：Ａに関するものとしてセットして、記憶装置に格納し直し、以後はこの修正変更後の内部データを使用し、また装着データにおいて装着ステップ番号のどこまで装着したかのデータも消去しないように制御し、その次の装着ステップ番号から生産が再開される。

そして、修正変更されたデータが正しくないと判定された場合には（ステップＳ２１）、選択された現在の生産機種名「Ａ」を消去し（ステップＳ２５）、現在の生産機種を定めていない状態とし、生産機種：Ａに関係する内部データを消去し（ステップＳ２６）、一時停止状態を継続する（ステップＳ２７）。

従って、生産中の生産機種名「Ａ」に係るパターンプログラムデータの修正変更した後に、修正変更されたデータが正しくないと判定されると、修正変更前の生産中の生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータを消去するから、装着データにおけるどの装着ステップ番号まで装着を終えたかのデータも消去されるので、装着ステップ番号のどこまでが装着済みであるかがわからなくなる。このため、電子部品の装着が仕掛った状態の基板の継続生産ができなくなるという問題が発生する。

そこで本発明は、基板への電子部品の装着運転中に、一時停止要因が発生して、この基板への電子部品の装着に係るデータの修正変更がされた場合に、その修正内容のチェック結果が良好でなくとも、どこまで電子部品を装着したかについての情報を消去しないようにして、継続生産を可能とすることを目的とする。

このため第１の発明は、基板上に電子部品を装着する電子部品の装着方法において、
電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、
その修正変更したデータの良否をチェックし、
そのチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板についてどこまで装着したかについての情報を残す
ことを特徴とする。

第２の発明は、基板上に電子部品を装着する電子部品の装着方法において、
電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、
その修正変更したデータの良否をチェックし、
そのチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板の機種名の情報を残す
ことを特徴とする。

第３の発明は、基板上に部品供給装置から取出した電子部品を装着する電子部品の装着装置において、
電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、その修正変更したデータの良否をチェックするチェック手段と、
このチェック手段によるチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板についてどこまで装着したかについての情報を残すように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

第４の発明は、基板上に部品供給装置から取出した電子部品を装着する電子部品の装着装置において、
電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、その修正変更したデータの良否をチェックするチェック手段と、
このチェック手段によるチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板の機種名の情報を残すように制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする。

本発明は、基板への電子部品の装着運転中に、一時停止要因が発生して、この基板への電子部品の装着に係るデータの修正変更がされた場合に、その修正内容のチェック結果が良好でなくとも、どこまで電子部品を装着したかについての情報を消去しないようにして、継続生産を可能とすることができる。

電子部品装着装置の平面図を示す。 制御ブロック図である。 基板情報データを示す図である。 装着データを示す図である。 基板情報データを示す図である。 吸着ノズル配置データを示す図である。 部品ライブラリデータを示す図である。 プリント基板の生産中のデータ変更に係る制御フローチャートを示す図である。 データが修正変更された際のチェック結果の処理に係るフローチャートを示す図である。 従来のデータが修正変更された際のチェック結果の処理に係るフローチャートを示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。先ず、図１において、基板組立装着ラインを構成する電子部品装着装置１には、基板としてのプリント基板Ｐを搬送する搬送装置２と、この搬送装置２を挟んで手前側と奥側に配設される電子部品を供給するための部品供給装置３と、駆動源により一方向（Ｙ方向）に移動可能な一対のビーム４Ａ、４Ｂと、それぞれ複数（例えば、１２本）の保持部材である吸着ノズル５を着脱可能に備えて前記各ビーム４Ａ、４Ｂに沿った方向に各駆動源により移動可能で且つ回転可能な装着ヘッド６とが設けられている。

前記搬送装置２は電子部品装着装置１の前後の中間部に配設され、上流側装置からプリント基板Ｐを受け継ぐ基板供給部２Ａと、前記各装着ヘッド６の吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部２Ａから供給されたプリント基板Ｐを位置決め固定する基板位置決め部２Ｂと、この基板位置決め部２Ｂで電子部品が装着されたプリント基板Ｐを受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部２Ｃとから構成され、これら基板供給部２Ａ、基板位置決め部２Ｂ及び基板排出部２Ｃはプリント基板Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の幅）に合わせて間隔が調整できる一対の搬送コンベアから構成される。

前記部品供給装置３は電子部品装着装置１の装置本体に着脱可能に取り付けられるフィーダベース３Ａと、このフィーダベース３Ａ上に着脱可能に複数並設され種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３Ｂ群とから構成される。この部品供給ユニット３Ｂには多数の電子部品をキャリアテープの凹部から成る各収納部に一定の間隔で収容したカバーテープで覆う収納テープが搭載されており、収納テープを間欠送りすると共にキャリアテープからカバーテープを剥離することで、部品供給ユニット３Ｂの部品取出位置に電子部品が１個ずつ供給され、各収納部から前記装着ヘッド６の吸着ノズル５により取出される。

Ｘ方向に長い前後一対の前記ビーム４Ａ、４Ｂは、Ｙ方向リニアモータ７の駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビーム４Ａ、４Ｂに固定されたスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。前記Ｙ方向リニアモータ７は左右一対の基体１Ａ、１Ｂに沿って固定された上下一対の固定子と、前記ビーム４Ａ、４Ｂの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子７Ａとから構成される。

また、前記ビーム４Ａ、４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にＸ方向リニアモータ９によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド６が夫々内側に設けられており、前記Ｘ方向リニアモータ９は各ビーム４Ａ、４Ｂに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド６に設けられた可動子とから構成される。

従って、各装着ヘッド６は向き合うように各ビーム４Ａ、４Ｂの内側に設けられ、前記搬送装置２の基板位置決め部２Ｂ上のプリント基板Ｐや部品供給ユニット３Ｂの部品取出し位置上方を移動する。

そして、各装着ヘッド６には各バネにより下方へ付勢されている１２本の吸着ノズル５が円周に沿って所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド６の３時と９時の位置に位置する吸着ノズル５により並設された複数の部品供給ユニット３Ｂから電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズル５は上下軸モータ１０により昇降可能であり、またθ軸モータ１１により装着ヘッド６を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド６の各吸着ノズル５はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。

８は前記吸着ノズル５に吸着保持された電子部品を撮像する部品認識カメラで、１２はプリント基板Ｐの位置確認用の認識マークＭ１、Ｍ２を撮像するための基板認識カメラ１２で、各装着ヘッド６に搭載されている。１３Ａ、１３Ｂは種々の吸着ノズル５を収納するノズルストッカで、各最大配置可能本数が２４本である。

図２は電子部品装着装置１の電子部品装着に係る制御のための制御ブロックであり、以下説明する。電子部品装着装置１の各要素は制御手段、判定手段、チェック処理手段としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）２１が統括制御しており、この制御に係るプログラムを格納するＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２２及び各種データを格納する第２記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２３がバスライン２４を介して接続されている。また、ＣＰＵ２１には操作画面等を表示する表示装置としてのモニタ２５及び該モニタ２５の表示画面に形成された入力手段としてのタッチパネルスイッチ２６がインターフェース２７を介して接続されている。また、前記Ｙ方向リニアモータ７等が駆動回路２８、インターフェース２７を介して前記ＣＰＵ２１に接続されている。

前記ＣＰＵ２１は第１記憶装置としての外部メモリ３０や、マイクロコンピュータ等を備えて基板組立実装ラインを構成する各基板組立作業装置を統括管理する管理用パーソナルコンピュータ３１に接続されている。

そして、外部メモリ３０には、生産するプリント基板Ｐの機種毎に電子部品装着装置１を動かすためのパターンプログラムデータが格納され、各パターンプログラムデータは、プリント基板ＰのＸ方向・Ｙ方向のサイズ、厚み、基板認識の有無などから構成される基板情報データ（図３参照）、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板Ｐ内でのＸ座標、Ｙ座標、角度情報や、部品供給ユニット３Ｂの配置番号等から構成される装着データ（図４参照）、各部品供給ユニット３Ｂのフィーダベース３Ａ上における配置番号に対応した各電子部品の種類の情報である部品配置データ（図５）、どの装着ヘッド６（ヘッド１は手前の装着ヘッド、ヘッド２は奥方）のどの位置（ノズル番号で示す）にどの種類の吸着ノズル５（ノズルＩＤ）が装着されているかを示すノズル配置データ（図６参照）などから構成される。

更には、前記外部メモリ３０には、この部品ＩＤ毎に電子部品の特徴等に関する部品ライブラリデータ（図７）が格納されている。即ち、この部品ライブラリデータは、例えば部品ＩＤ（電子部品の種類）毎にＸ方向及びＹ方向のサイズ、部品供給ユニット３Ｂにおける電子部品の取り出しのための吸着位置などから構成される。

２９はインターフェース２７を介して前記ＣＰＵ２１に接続される認識処理装置で、前記基板認識カメラ８や部品認識カメラ１２により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置２９にて行われ、ＣＰＵ２１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２１は基板認識カメラ８や部品認識カメラ１２により撮像された画像を認識処理（吸着ノズル１８に吸着保持された電子部品或いは位置決めされたプリント基板Ｐの位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置２９に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置２９から受取るものである。

次に、プリント基板の機種切替え動作について説明する。先ず、作業管理者は電子部品装着装置１が停止している状態（上流側へプリント基板を要求しない状態で、停止している状態。以下、同じ。）において、作業管理者がこの電子部品装着装置１のモニタ２５に機種選択画面を表示させ、次に生産するプリント基板の生産機種を選択すると、機種切替動作がなされたので、ＣＰＵ２１は機種名「Ｂ」に代えて選択された機種名「Ａ」をＲＡＭ２３に格納する。

そして、ＣＰＵ２１は選択された生産機種：Ａに係るパターンプログラムデータ及び生産機種：Ａに係るパターンプログラムデータに関係する部品ライブラリデータを外部メモリ３０から読込んで、電子部品装着装置１で使用する内部データとしてＲＡＭ２３に格納する。

次いで、図８のフローチャートに従い、プリント基板Ｐの生産運転中におけるパターンプログラムデータや部品ライブラリデータの変更（修正）について説明する。初めに、図示しない運転開始スイッチを操作すると、選択された生産機種：Ａのプリント基板Ｐが上流装置より受継がれて電子部品装着装置１内に搬入されると共に、生産機種：Ａのプリント基板Ｐに関係する前記内部データに基づいて、プリント基板の生産運転が開始される。生産運転が開始される（ステップＳ０１）。

即ち、プリント基板Ｐが上流装置より受継がれて搬送装置２の基板供給部２Ａを経て基板位置決め部２Ｂへ移動されて、位置決め固定される。そして、一方のビーム４ＡがＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータ９により装着ヘッド６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット３Ｂの電子部品の取り出しのための吸着位置上方まで移動して上下軸モータ１０の駆動により装着ヘッド６に設けられた吸着ノズル５を下降させて部品供給ユニット３Ｂから電子部品を取出す。

そして、取出した後は装着ヘッド６の吸着ノズル５を上昇させて、装着ヘッド６を部品認識カメラ８上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズル５に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置２９が認識処理して吸着ノズルに対する位置ズレを把握する。また、各装着ヘッド６に設けられた基板認識カメラ１２がプリント基板Ｐ上方位置まで移動して、プリント基板Ｐに付された位置決めマークＭ１、Ｍ２を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置２９が認識処理してプリント基板の位置を把握する。

そして、装着データの装着座標にプリント基板Ｐの位置決めマークの認識処理結果及び各部品認識処理結果を加味して、吸着ノズル５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する。

以上のように、生産機種：Ａのプリント基板Ｐの生産運転が開始されて（ステップＳ０１）、一時停止要因が発生しなければ（ステップＳ０２）、そのままこの生産機種：Ａのプリント基板Ｐの生産運転は継続される（ステップＳ０３）。

しかし、一時停止要因が発生すると、ＣＰＵ２１はプリント基板Ｐへの電子部品の装着に係る電子部品装着装置１の生産運転を一時停止させるように制御すると共に聴覚的又は視覚的に報知する報知手段（図示せず）により一時停止要因が発生した旨を報知するように制御する（ステップＳ０４）。

この場合、作業管理者は、一時停止要因が発生したことを理解し、この一時停止要因を解除する（ステップＳ０５）。この場合、この一時停止要因は、部品供給ユニット３Ｂの部品切れや、パターンプログラムデータや部品ライブラリデータの間違いなどがあるが、前者については部品補給することにより、後者についてはデータ修正変更して、その修正変更後のデータを外部メモリ３０に格納（書替え格納）することにより一時停止要因を解除できる。

次に、タッチパネルスイッチ２６、その他の入力手段により、生産機種：Ａに係るパターンプログラムデータに関係する部品ライブラリデータを外部メモリ３０から読込んで、モニタ２５に表示させて、この部品ライブラリデータのデータ修正変更がされた場合には、ＣＰＵ２１はこの修正変更がされたデータの良否のチェックが行われ、このチェック結果が正しいか否かが判定される（ステップＳ０６）。ここで、例えば部品供給ユニット３Ｂから取出した電子部品を部品認識カメラ８が撮像して、認識処理装置２９が撮像した画像を認識処理して、電子部品の吸着姿勢の異常を検出して一時停止した場合に、部品ライブラリデータにおける電子部品の取り出しのための吸着位置データを修正変更することが考えられるが、吸着ノズル６の大きさ及び位置、この吸着ノズル６が吸着している電子部品をプリント基板Ｐ上に装着する際の隣りの装着済みの電子部品の位置、部品ライブラリデータにおけるこの吸着ノズル６が吸着している電子部品のサイズなどから、ＣＰＵ２１が判断して、修正変更された吸着位置データの良否のチェックを行う。

そして、前述したように、吸着位置を修正変更したら、隣りの装着済みの電子部品にこれから装着しようとしている電子部品が衝突するので、修正変更された吸着位置データが正しくないとＣＰＵ２１が判断した場合には、ケースＢの処理（ステップＳ０７、図９参照）がなされ、一時停止を継続するように制御する（ステップＳ０８）。

また、前述した衝突が起こらないので、正しいと判断した場合には、生産再開処理をするように制御され（ステップＳ０９）、生産が再開する。

次に、図９のフローチャートに従い、前述した修正変更されたデータが正しいか否かのチェックを行った（ステップＳ０６）後の生産再開処理及びケースＢの処理について、以下詳述する。

修正変更されたデータが正しい（チェック結果が良好）と判定された場合には、生産再開処理を行うが、改めて現在のプリント基板Ｐの生産機種を「Ａ」としてＲＡＭ２３に格納し（ステップ１１）、修正変更後のデータを内部データとしてセットするように制御し（ステップ１２）、生産が再開される（ステップ１３）。

即ち、修正変更したデータが生産機種名「Ａ」に関係する部品ライブラリデータであれば、この修正変更した部品ライブラリデータ及び修正変更した部品ライブラリデータに基づいて必要な修正変更がされた（修正変更されない場合もある。）生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータを外部メモリ３０から読込んで、内部データとしてＲＡＭ２３に格納し直して、以後はこの修正変更後の部品ライブラリデータを使用し、また装着データにおいて装着ステップ番号のどこまで装着したかのデータも消去しないように制御し、その次の装着ステップ番号から生産が再開される（ステップ１３）。

なお、一時停止要因によっては、パターンプログラムデータのみを修正変更する場合もある。

一方、修正変更されたデータが正しくないと判定された場合には（ステップＳ０６）、現在の生産機種として「Ａ」をＲＡＭ２３に格納したまま残して、生産機種を「Ａ」の状態のままとし（ステップＳ１４）、現在の生産機種：Ａの修正変更されたデータが正しくないことがモニタ２５に表示される。そして、内部データ（修正変更前の部品ライブラリデータ及び修正変更前の生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータ）を消去せずに、ＲＡＭ２３に格納したまま残しておき（ステップＳ１５）、一時停止状態を継続する（ステップＳ１６）。

従って、生産中の生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータの修正変更した後に、修正変更されたデータが正しくない（チェック結果が良好でない）と判定された場合でも、修正変更前の生産中の生産機種名「Ａ」を残すと共に、生産機種「Ａ」に係るパターンプログラムデータを消去しないから、装着データにおけるどの装着ステップ番号まで装着を終えたかのデータもＲＡＭ２３から消去されないので、どの機種が生産途中はわかり、また装着ステップ番号のどこまでが装着済みであるかがわかる。このため、装着を終えたステップ番号の次のステップ番号からの電子部品の装着が可能となり、生産機種：Ａのプリント基板Ｐの継続生産が可能となる。

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１ 電子部品装着装置
３ 部品供給装置
３Ａ フィーダベース
３Ｂ 部品供給ユニット
５ 吸着ノズル
２１ 制御装置
２３ 記憶装置
２５ モニタ
２６ タッチパネルスイッチ

Claims (4)

1. 基板上に電子部品を装着する電子部品の装着方法において、
   電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、
   その修正変更したデータの良否をチェックし、
   そのチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板についてどこまで装着したかについての情報を残す
   ことを特徴とする電子部品の装着方法。
2. 基板上に電子部品を装着する電子部品の装着方法において、
   電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、
   その修正変更したデータの良否をチェックし、
   そのチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板の機種名の情報を残す
   ことを特徴とする電子部品の装着方法。
3. 基板上に部品供給装置から取出した電子部品を装着する電子部品の装着装置において、
   電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、その修正変更したデータの良否をチェックするチェック手段と、
   このチェック手段によるチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板についてどこまで装着したかについての情報を残すように制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする電子部品の装着装置。
4. 基板上に部品供給装置から取出した電子部品を装着する電子部品の装着装置において、
   電子部品の装着運転の停止要因が発生した際に、その停止要因を除くために生産中の基板への電子部品の装着に係るデータを修正変更した場合に、その修正変更したデータの良否をチェックするチェック手段と、
   このチェック手段によるチェック結果が良好でない場合には、前記生産中の基板の機種名の情報を残すように制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする電子部品の装着装置。

Images