JP2013207285A - 電子部品装着装置 - Google Patents

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喜之 辻本
Katsumi Hirano
克美 平野
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俊明 和田
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Abstract

【課題】基板の生産時間の変動を把握して、装着装置の状態の変化を予測できる電子部品装着装置の提供。
【解決手段】装着データの最終ステップ番号の電子部品のプリント基板上への装着が終了して、装着ヘッド6A又は6Bがそのまま上昇して待機位置に到達すると、カウンタ26は生産枚数を「1」ずつインクリメントし、制御装置15は生産枚数を更新し、記憶装置17にこの生産枚数を格納させて、モニタ19に表示させる。次に、制御装置15は直近の生産時間を更新し、記憶装置17にこの直近の生産時間を格納させて、モニタ19に表示させる。制御装置15はこの直近の生産時間とこれまで生産した基板1枚当りの生産時間の最速の時間とを比較して、前記直近の生産時間がこれまで生産した基板1枚当りの最速生産時間より短いと判断した場合には最速の生産時間を更新し、記憶装置17にこの最速の生産時間を格納させて、モニタ19に表示させる。
【選択図】図5

Description

本発明は、部品供給装置より装着ヘッドに備えられた複数の部品保持具により電子部品を取り出し、前記部品保持具に吸着保持された電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置に関する。
部品供給装置より装着ヘッドに取り付けられた吸着ノズルにより電子部品を吸着して取り出し、基板上に装着する電子部品装着装置は、特許文献1等に開示されている。そして、一般の電子部品装着装置は、基板の1枚当りの生産時間の最速の時間を表示装置に表示したり、現在生産中の基板について時々刻々経過する生産経過時間を表示している。
特開2010−87305号公報
しかし、現在生産中の基板についての生産経過時間を表示することにより、作業理者は過去の最速生産時間や現在の生産経過時間を把握できても、この生産中の基板の生産が終了した時点の時間が把握できない。このため、生産時間の変動がわからず、生産時間が短くなってきているのか、生産上、何か問題があって長くなってきているのかの判断ができないという問題がある。
そこで本発明は、基板の生産時間の変動を把握して、電子部品装着装置の状態の変化を予測できる電子部品装着装置を提供することを目的とする。
このため第1の発明は、部品供給装置より装着ヘッドに備えられた複数の部品保持具により電子部品を取り出し、前記部品保持具に吸着保持された電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、現在生産している前記プリント基板の生産に掛かる生産時間を計時するタイマと、このタイマが計時した直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間を表示する表示装置とを設けたことを特徴とする。
第2の発明は、部品供給装置より装着ヘッドに備えられた複数の部品保持具により電子部品を取り出し、前記部品保持具に吸着保持された電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、現在生産している前記プリント基板の生産に掛かる生産時間を計時するタイマと、過去に生産した前記プリント基板の最速の生産時間を記憶する記憶装置と、前記タイマが計時した直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間と前記記憶装置に格納された過去の最速の生産時間とに基づいてどちらが最速か判断する判断装置と、この判断装置により直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間が短いと判断された場合には前記記憶装置に格納された過去に生産した前記プリント基板の最速の生産時間を更新して前記記憶装置に格納する更新装置と、この更新装置により更新された前記プリント基板の最速の生産時間及び前記タイマが計時した直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間を表示する表示装置とを設けたことを特徴とする。
第3の発明は、第2の発明において、過去に生産した複数枚の前記プリント基板の生産時間を記憶する他の記憶装置と、この他の記憶装置に格納された生産を終えた最近の複数枚のプリント基板の生産時間及びこれらの最近の複数枚のプリント基板の生産時間と前記最速の生産時間との差を前記表示装置に表示するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする。
本発明は、基板の生産時間の変動を把握して、電子部品装着装置の状態の変化を予測できる電子部品装着装置を提供することができる。
電子部品装着装置の平面図である。 電子部品装着装置の制御ブロック図である。 装着データを示す図である。 モニタに表示された画面を示す図である。 生産時間の更新に係る第1の実施形態のフローチャートを示す図である。 生産時間の更新に係る第2の実施形態のフローチャートを示す図である。 モニタに表示された画面を示す図である。
以下、電子部品装着装置1の平面図である図1に基づき、基板としてのプリント基板P上に電子部品を装着する電子部品装着装置1について、本発明の実施の形態を説明する。この電子部品装着装置1には、プリント基板Pの搬送を行なう搬送装置2と、装置本体の手前側と奥側に配設され電子部品を供給する部品供給装置3A、3Bと、駆動源により一方向に移動可能(Y方向に往復移動可能)な一対のビーム4A、4Bと、それぞれ部品保持具としての吸着ノズル5を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な装着ヘッド6A、6Bとが設けられている。
前記搬送装置2は上流側装置からプリント基板Pを受け継ぐ供給コンベア2Aと、プリント基板Pを位置決め固定する位置決め部2Bと、排出コンベア2Cとを備えている。そして、前記供給コンベア2Aは上流より受けたプリント基板Pを位置決め部2Bに搬送し、この各位置決め部2Bで位置決め装置により位置決めされたプリント基板P上に電子部品が装着された後、排出コンベア2Cに搬送され、その後下流側装置に搬送される構成である。
そして、前記部品供給装置3A、3Bは前記搬送装置2の奥側位置と手前側位置に配設され、取付台であるカート台7A、7Bのフィーダベース上に部品供給ユニット8を多数並設したものである。各カート台7A、7Bは部品供給ユニット8の部品供給側の先端部がプリント基板Pの搬送路に臨むように前記装置本体に連結具を介して着脱可能に配設され、各カート台7A、7Bが正規に装置本体に取り付けられるとカート台7A、7Bに搭載された部品供給ユニット8に電源が供給され、また前記連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。
そして、X方向に長い前後一対の前記ビーム4A、4Bは、各リニアモータから構成されるY方向モータ9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方向モータ9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9A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)にリニアモータから構成されるX方向モータ10によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド6A、6Bが夫々内側に設けられており、前記X方向モータ10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6A、6B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6A、6Bは向き合うように各ビーム4A、4Bの内側に設けられ、前記装着ヘッド6Aは対応する奥側の部品供給装置3Aの部品供給ユニット8から電子部品の取出し作業を行い、搬送装置2上のプリント基板Pに装着することができ、装着ヘッド6Bは対応する手前側の部品供給装置3Bから電子部品を取り出して前記プリント基板Pに装着することができる。
そして、各装着ヘッド6A、6Bには各バネにより下方へ付勢されている吸着ノズル5が円周上に所定間隔を存して、例えば4本配設されており、選択されて装着ヘッド6A又は6Bより下降した吸着ノズル5は上下軸モータ12により装着ヘッド6A又は6Bが昇降することにより昇降可能であり、またθ軸モータ13により装着ヘッド6A、6B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6A、6B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。
また、各部品認識カメラ14は、各装着ヘッド6A、6Bに設けられた各吸着ノズル5に吸着保持された電子部品を一括して撮像する。
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の各要素は制御装置15が統括制御しており、各種データを格納する記憶装置17がバスライン18を介して前記制御装置15に接続されている。また、前記制御装置15には操作画面等を表示する表示装置としてのモニタ19及び該モニタ19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20がインターフェース21を介して接続されている。また、前記Y方向モータ9等が駆動回路22、インターフェース21を介して前記制御装置15に接続されている。なお、前記制御装置15は、制御装置、判断装置、比較装置、計算装置、更新装置などの機能を果たす。
前記記憶装置17には、プリント基板Pの種類毎に装着データ(図3参照)が記憶されている。この装着データは、その装着順序(装着ステップ番号)毎に、プリント基板P内での各電子部品の装着座標のX方向の位置情報(装着座標X)、Y方向の位置情報(装着座標Y)、装着角度情報(装着角度θ)、各部品供給ユニット8の部品配置番号情報等から構成される。
また、前記記憶装置17には、カート台7A、7B上に配設された前記各部品供給ユニット8の部品配置番号に対応した各電子部品の種類(部品ID)の部品配置データが格納されている。
更には、前記記憶装置17には、電子部品の特徴を表す形状データ・認識データ・制御データ・部品供給データから成る電子部品毎の部品ライブラリデータ等が格納されている。
23はインターフェース21を介して前記制御装置15に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ14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23にて行われ、制御装置15に処理結果が送出される。即ち、制御装置15は部品認識カメラ14により撮像された画像を認識処理(位置ずれ量の算出など)するように指示を認識処理装置23に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置23から受取るものである。
また、タイマ25、カウンタ26がインターフェース21を介して前記制御装置15に接続されている。前記モニタ19に表示されたタッチパネルスイッチ20である運転開始スイッチを作業管理者が押圧操作すると、プリント基板Pへの電子部品の装着運転が開始されるが、生産運転が開始された最初のプリント基板Pについては、装着ヘッド6A又は6Bが原点位置から移動を開始してから前記装着データの最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、そのまま上昇して待機位置に到達した時点までの時間を、前記タイマ25が計時してこの最初のプリント基板Pの生産時間とする。また、2枚目以降については、待機位置にある前記装着ヘッド6A又は6Bが前記装着データの最初のステップ番号の電子部品の装着のために移動を開始した時点から最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、そのまま上昇して待機位置に到達した時点までの時間を生産時間とする。なお、このように計時した時間を生産時間とする場合に限られず、例えば供給コンベア2Aにあるプリント基板Pの排出要求信号を前記供給コンベア2Aに送信してから計時を開始して、最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、前記装着ヘッド6A又は6Bがそのまま上昇して待機位置に到達して再びプリント基板Pの排出要求信号を前記供給コンベア2Aに送信した時点までの時間を生産時間としてもよい。
また、前記カウンタ26は、生産したプリント基板Pの枚数を計数するもので、装着データの最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、前記装着ヘッド6A又は6Bがそのまま上昇して待機位置に到達する毎に、「1」ずつインクリメントする。
以上の構成により、電子部品のプリント基板Pへの装着動作について説明する。先ず、作業管理者がモニタ19に表示されたプリント基板Pの基板種をタッチパネルスイッチ20の基板種スイッチを押圧操作して、これから生産するプリント基板Pの基板種を選択して、同じくタッチパネルスイッチ20の運転開始スイッチを押圧操作すると、電子部品装着装置の電子部品の装着運転が開始される。
そして、プリント基板Pが前工程装置より受継がれて供給コンベア2Aに有る場合には、位置決め部2Bに搬送され位置決め装置により位置決めされる。
そして、このように位置決めされたプリント基板P上に電子部品を装着する動作が開始される。即ち、制御装置15は装着ヘッド6A及び6Bが連鎖吸着のために、装着データから前記部品供給装置3A、3Bとプリント基板Pとの1回の往復分で電子部品の取り出し及び装着のための装着ステップ番号の切出しをし、各装着ヘッド6A、6Bに備えられた吸着ノズル5の最大数「4」について電子部品の連鎖吸着が可能であり、例えば装着ヘッド6A、6Bの4本全ての吸着ノズル5の吸着動作が行われることとなる。
次いで、電子部品を吸着して取出すために、部品供給ユニット8の部品取出し位置へ移動する。即ち、奥側の装着ヘッド6Aが、Y方向はY方向モータ9が駆動してビーム4Aが移動し、X方向はX方向モータ10が駆動してXY方向に移動し、部品供給ユニット8の部品取出し位置へ移動する。そして、制御装置15は上下軸駆動モータ12を制御して、前記吸着ノズル5を下降させ、部品供給ユニット8の電子部品を吸着して取出す。以下同様に、装着ヘッド6Aの4本の吸着ノズル5が電子部品を部品供給装置3Aから取出すが、このときに装着ヘッド6Bの吸着ノズル5も同様に部品供給装置3Bから電子部品を取出す。
その後に、装着ヘッド6A、6Bの上下軸駆動モータ12を制御して吸着ノズル5の上昇を開始させ、前記装着ヘッド6Aの吸着ノズル5が位置決めされたプリント基板P上の所定位置に前記電子部品を装着するように移動するが、その途中において、装着ヘッド6A又は6Bが移動しながら吸着ノズル5に吸着保持された電子部品が部品認識カメラ14により撮像され(フライ認識)、部品の認識処理動作が行われる。
次に、制御装置15は装着ヘッド6A又は6Bを前記装着データに基づいて電子部品の装着位置へ移動させ、各吸着ノズル5を下降させては上昇させて、吸着保持された電子部品を順次プリント基板P上に装着する。
以下順次、次の電子部品の取り出し及び装着のための装着データにおける装着ステップ番号の切出しをし、この切出された装着データに従い、装着ヘッド6A又は6Bが部品供給装置3A又は3Bから電子部品を取出して、プリント基板P上へ装着する動作を繰り返す。そして、このプリント基板Pへの全ての電子部品の装着を終えると、前記装着ヘッド6A又は6Bは待機位置に戻り、位置決め部2Bから排出コンベア2Cへ受け渡し、その後下流側装置へ排出する。
なお、生産運転が開始したこの最初のプリント基板Pの生産経過時間は、装着ヘッド6A又は6Bが原点位置から移動を開始した時点から、タイマ25に計時されてモニタ19に表示される(図3参照)。
そして、装着ヘッド6A又は6Bが原点位置から移動を開始した時点から前記装着データの最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、そのまま装着ヘッド6A及び6Bが上昇して待機位置に到達した時点までの時間を、前記タイマ25の計時によりこの最初のプリント基板Pの生産時間とする。
2枚目以降のプリント基板Pの生産経過時間は、装着ヘッド6A又は6Bが待機位置から移動を開始した時点から、タイマ25に計時されてモニタ19に表示される(図4参照)。この場合、生産時間は、装着ヘッド6A又は6Bが待機位置から移動を開始した時点から最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、そのまま上昇して待機位置に到達した時点までの時間である。この直近の(生産を終えたばかりの)プリント基板Pの生産時間についても、モニタ19に表示される。
そして、図5に示すように、前記装着データの最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、前記装着ヘッド6A又は6Bがそのまま上昇して待機位置に到達すると、カウンタ26は生産枚数を「1」ずつインクリメントするので、制御装置15は生産枚数を更新し、記憶装置17にこの生産枚数を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS01)。
次に、制御装置15は直近の生産時間を更新し、記憶装置17にこの直近の生産時間を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS02)。そして、制御装置15はこの直近の生産時間とこれまで生産したプリント基板P1枚当りの生産時間の最速の時間(最速生産時間)とを比較して、前記直近の生産時間がこれまで生産したプリント基板P1枚当りの最速生産時間より短いか否かを判断する(ステップS03)。この場合、最初に生産したプリント基板Pであるので、制御装置15は短いと判断して、最速の生産時間を更新し、記憶装置17にこの最速の(直近のではある)生産時間を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS04)。
なお、2枚目以降については、その直近の生産時間とこれまで生産したプリント基板P1枚当りの生産時間の最速の時間(最速生産時間)とを比較して、前記直近の生産時間がこれまで生産したプリント基板P1枚当りの最速生産時間より短い場合に、制御装置15は最速の生産時間を更新し、記憶装置17にこの最速の生産時間を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS04)。
2枚目以降も以下同様に、図5に示すようなフローチャートに従い、モニタ19にプリント基板Pの生産経過時間、直近の生産時間、プリント基板Pの生産枚数、最速の生産時間など表示されることとなり(図4参照)、作業者は直近の生産時間と最速の生産時間とを同時に確認して生産時間の変化を把握することができる。
なお、タッチパネルスイッチ20であるリセットスイッチ部20Aが図4に示されているが、このリセットスイッチ部20Aが作業管理者により押圧操作されると、プリント基板Pの直近の生産時間、プリント基板Pの生産枚数、最速の生産時間などがリセットされ、例えば「0」が表示されることとなり、必要な場合には記憶装置17の格納されたデータも消去される。このリセットのタイミングについては、作業管理者の管理の都合により決められるが、一般にはプリント基板Pの機種切り替えのとき等が考えられる。また、モニタ19には、プリント基板Pの機種名を表示するようにしてもよい。
次に、図6及び図7に従い、他の実施形態について説明する。前記装着データの最終ステップ番号の電子部品のプリント基板P上への装着が終了して、前記装着ヘッド6A又は6Bがそのまま上昇して待機位置に到達すると、カウンタ26は生産枚数を「1」ずつインクリメントするので、制御装置15は生産枚数を更新し、記憶装置17にこの生産枚数を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS11)。
次に、制御装置15は直近の5枚分の生産時間(履歴)を記憶装置17に格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS12)。即ち、常時直近を含めた最新の5枚分のプリント基板Pの生産時間を表示させる。
そして、制御装置15は生産を終えたばかりの直近の生産時間とこれまで生産したプリント基板P1枚当りの生産時間の最速の時間(最速生産時間)とを比較して、前記直近の生産時間がこれまで生産したプリント基板P1枚当りの最速生産時間より短いか否かを判断する(ステップS13)。この場合、最初に生産したプリント基板Pであるので、制御装置15は短いと判断して、最速の生産時間を更新し、記憶装置17にこの最速の(直近のではある)生産時間を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS14)。
なお、2枚目以降については、その直近の生産時間とこれまで生産したプリント基板P1枚当りの生産時間の最速の時間(最速生産時間)とを比較して、前記直近の生産時間がこれまで生産したプリント基板P1枚当りの最速生産時間より短い場合に、制御装置15は最速の生産時間を更新し、記憶装置17にこの最速の生産時間を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS14)。
次に、制御装置15は、生産時間の差、即ち生産を終えたばかりの直近のプリント基板Pの生産時間と最速生産時間との差を計算して更新し、記憶装置17にこの差を格納するように制御すると共にモニタ19に表示するように制御する(ステップS15)。この場合、「+」は最速時間より長いことを意味する。
2枚目以降の以下同様に、図6に示すようなフローチャートに従い、モニタ19にプリント基板Pの生産時間、最速の生産時間、プリント基板Pの生産枚数、直近を含めた最近の5枚分の生産時間(プリント基板Pの生産順序毎の生産時間、最速生産時間との差)など表示されることとなり(図7参照)、作業者は最速の生産時間と最近の5枚の生産時間との比較をすることができ、また最速の生産時間との差を確認することができる。
なお、タッチパネルスイッチ20であるリセットスイッチ部20Bが図7に示されているが、このリセットスイッチ部20Bが作業管理者により押圧操作されると、プリント基板Pの生産時間、最速の生産時間、プリント基板Pの生産枚数、直近を含めた最近の5枚分の生産時間(プリント基板Pの生産順序毎の生産時間、最速生産時間との差)などがリセットされ、例えば「0」が表示されることとなり、必要な場合には記憶装置17の格納されたデータも消去される。このリセットのタイミングについては、作業管理者の管理の都合により決められるが、一般にはプリント基板Pの機種切り替えのとき等が考えられる。また、モニタ19には、プリント基板Pの機種名を表示するようにしてもよい。
以上のように、第1及び第2の実施形態によれば、基板の生産時間の変動を把握して、電子部品装着装置の状態の変化を予測できる電子部品装着装置を提供できる。
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
3A、3B 部品供給装置
6A、6B 装着ヘッド
15 制御装置
17 記憶装置
19 モニタ
20 タッチパネルスイッチ
25 タイマ
26 カウンタ
P プリント基板

Claims (3)

  1. 部品供給装置より装着ヘッドに備えられた複数の部品保持具により電子部品を取り出し、前記部品保持具に吸着保持された電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、現在生産している前記プリント基板の生産に掛かる生産時間を計時するタイマと、このタイマが計時した直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間を表示する表示装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  2. 部品供給装置より装着ヘッドに備えられた複数の部品保持具により電子部品を取り出し、前記部品保持具に吸着保持された電子部品を基板上に装着する電子部品装着装置において、現在生産している前記プリント基板の生産に掛かる生産時間を計時するタイマと、過去に生産した前記プリント基板の最速の生産時間を記憶する記憶装置と、前記タイマが計時した直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間と前記記憶装置に格納された過去の最速の生産時間とに基づいてどちらが最速か判断する判断装置と、この判断装置により直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間が短いと判断された場合には前記記憶装置に格納された過去に生産した前記プリント基板の最速の生産時間を更新して前記記憶装置に格納する更新装置と、この更新装置により更新された前記プリント基板の最速の生産時間及び前記タイマが計時した直近の前記プリント基板の生産に掛かった生産時間を表示する表示装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  3. 過去に生産した複数枚の前記プリント基板の生産時間を記憶する他の記憶装置と、この他の記憶装置に格納された生産を終えた最近の複数枚のプリント基板の生産時間及びこれらの最近の複数枚のプリント基板の生産時間と前記最速の生産時間との差を前記表示装置に表示するように制御する制御装置とを設けたことを特徴とする請求項2に記載の電子部品装着装置。
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