JP2020113586A - Component mounting system and manufacturing method of mounting board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に部品を装着する部品実装システムおよび実装基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a component mounting system for mounting components on a substrate and a method for manufacturing a mounted substrate.
部品実装装置は、装着ヘッド移動機構によって水平方向に高速で移動する装着ヘッドが、部品供給装置より部品を取り出して基板に装着する装着動作を繰り返し実行して、基板に複数の部品を装着した実装基板を製造する。部品実装装置では、装着動作を反復実行する過程で発生する装着ヘッド移動機構の熱変形などの装置変動に起因して、基板に装着した部品の装着位置の位置ずれが発生する(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の部品実装システムでは、全ての部品の装着が完了した基板を部品実装装置の下流に配置した検査装置に搬送し、検査装置が部品の装着位置を計測し、計測結果に基づいて補正量が算出される。そして、次の基板に部品を装着する際に、この補正量に基づいて補正された実装位置に部品実装装置が部品を装着することで、部品の装着精度を確保している。
In the component mounting apparatus, the mounting head that moves at a high speed in the horizontal direction by the mounting head moving mechanism repeatedly performs the mounting operation of picking up the component from the component supply device and mounting it on the board, and mounting the plurality of components on the board. Produce a substrate. In the component mounting apparatus, displacement of the mounting position of the component mounted on the substrate occurs due to device fluctuation such as thermal deformation of the mounting head moving mechanism that occurs in the process of repeatedly performing the mounting operation (for example, Patent Document 1). 1). In the component mounting system described in
ところで、部品装着後に個々に切り離される複数の個別基板から構成される基板などでは、合計で1万個を超える大量の部品が装着される場合がある。そのような基板では装着作業に要する時間が長くなり、装着作業中に装置の状態が変動して装着位置の位置ずれ量が変動することがある。しかしながら、特許文献1に記載を含む従来技術では、全部品を装着した後に計測した全部品の装着位置に基づいて補正量を算出しているため、算出された補正量が現在の部品実装装置の状態を反映していない可能性があり、部品の装着精度が確保できないという問題点があった。
By the way, in the case of a board or the like composed of a plurality of individual boards which are individually separated after the parts are mounted, a large number of parts in total exceeding 10,000 may be mounted. With such a board, the time required for the mounting work becomes long, and the state of the apparatus may change during the mounting work, and the amount of displacement of the mounting position may change. However, in the conventional technique including the one described in
そこで本発明は、装置変動の影響による部品の装着位置のずれを精度良く補正することができる部品実装システムおよび実装基板の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a component mounting system and a method of manufacturing a mounting substrate, which can accurately correct a displacement of a mounting position of a component due to the influence of a device variation.
本発明の部品実装システムは、装着ヘッドによって基板に複数の部品を装着する部品実装装置と、前記装着ヘッドによって装着された部品の装着位置を検査手段によって計測する検査装置と、前記検査装置による計測結果に基づいて装着位置の補正量を算出する補正量算出装置と、を有する部品実装システムであって、前記部品実装装置は、前記装着ヘッドによって前記複数の部品のうちの一部の部品が前記基板に装着されたら、前記基板を前記検査装置に搬送する搬送手段を備え、前記検査装置は、前記検査手段によって前記搬送された前記基板に装着された前記一部の部品の装着位置が計測されたら、前記基板を前記部品実装装置に逆搬送する逆搬送手段を備え、前記部品実装装置は、前記補正量算出装置によって算出された補正量に基づいて、前記複数の部品のうちの未装着の未装着部品の装着位置を補正する装着位置補正手段を備え、前記装着ヘッドは、前記補正された装着位置に前記未装着部品を装着する。 The component mounting system of the present invention includes a component mounting device that mounts a plurality of components on a substrate by a mounting head, an inspection device that measures the mounting position of the component mounted by the mounting head by an inspection unit, and a measurement by the inspection device. A component mounting system including a correction amount calculation device that calculates a correction amount of a mounting position based on a result, wherein the component mounting device is configured such that a part of the plurality of components by the mounting head is When mounted on the board, the board is provided with a carrying means for carrying the board to the inspecting apparatus, and the inspecting apparatus measures a mounting position of the part of the parts mounted on the board transported by the inspecting means. Then, the component mounting apparatus includes a reverse transport unit that transports the substrate to the component mounting apparatus in a reverse direction, and the component mounting apparatus, based on the correction amount calculated by the correction amount calculation device, determines whether the component is not mounted yet. The mounting head corrects the mounting position of the unmounted component, and the mounting head mounts the unmounted component at the corrected mounting position.
本発明の実装基板の製造方法は、装着ヘッドによって基板に複数の部品を装着する部品実装装置と、前記装着ヘッドによって装着された部品の装着位置を検査手段によって計測する検査装置と、を有する部品実装システムによって、前記基板に前記部品を装着する実装基板の製造方法であって、前記装着ヘッドによって、前記複数の部品のうちの一部の部品を前記基板に装着する第1の装着工程と、前記基板を前記部品実装装置から前記検査装置に搬送する搬送工程と、前記検査手段によって、前記基板に装着された前記一部の部品の装着位置を計測する検査工程と、前記基板を前記検査装置から前記部品実装装置に逆搬送する逆搬送工程と、前記検査工程における計測結果に基づいて、装着位置の補正量を算出する補正量算出工程と、前記算出された補正量に基づいて、前記複数の部品のうちの未装着の未装着部品の装着位置を補正する装着位置補正工程と、前記装着ヘッドによって、前記補正された装着位置に前記未装着部品を装着する第2の装着工程と、を含む。 A mounting board manufacturing method of the present invention includes a component mounting apparatus that mounts a plurality of components on a board by a mounting head, and an inspection apparatus that measures the mounting position of the component mounted by the mounting head by an inspection unit. A mounting board manufacturing method for mounting the component on the board by a mounting system, comprising: a first mounting step of mounting a part of the plurality of components on the board by the mounting head; A carrying step of carrying the board from the component mounting apparatus to the inspecting apparatus, an inspecting step of measuring a mounting position of the part of the parts mounted on the board by the inspecting unit, and the board inspecting apparatus. From the component mounting device to the component mounting device, a correction amount calculation process of calculating a correction amount of the mounting position based on the measurement result in the inspection process, and a plurality of the plurality of correction units based on the calculated correction amount. A mounting position correction step of correcting a mounting position of an unmounted component that has not been mounted, and a second mounting step of mounting the unmounted component at the corrected mounting position by the mounting head. Including.
本発明によれば、装置変動の影響による部品の装着位置ずれを精度良く補正することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately correct a mounting position deviation of a component due to the influence of device fluctuation.
以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装装置、検査装置の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図2、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する2軸方向として、基板搬送方向のX方向(図2における左右方向)、基板搬送方向に直交するY方向(図2における上下方向)が示される。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The configurations, shapes, and the like described below are examples for description, and can be changed as appropriate according to the specifications of the component mounting system, the component mounting apparatus, and the inspection apparatus. In the following, corresponding elements are designated by the same reference numerals in all the drawings, and redundant description will be omitted. In FIG. 2 and a part to be described later, as the biaxial directions orthogonal to each other in the horizontal plane, the X direction of the substrate transfer direction (left and right direction in FIG. 2) and the Y direction orthogonal to the substrate transfer direction (up and down direction in FIG. 2). Is shown.
まず図1を参照して、部品実装システム1の構成を説明する。部品実装システム1は、基板に部品を実装して実装基板を製造する機能を有するものであり、部品実装装置M1および検査装置M2を備えている。これらの装置は通信ネットワーク2を介して管理コンピュータ3に接続されている。なお、部品実装システム1が備える部品実装装置M1は1台に限定されることはなく、2台以上でも良い。
First, the configuration of the
部品実装装置M1は、装着ヘッドによって上流側から搬入された基板の装着位置に部品供給部から取り出した部品を装着する部品装着作業を行う。検査装置M2は、検査カメラによって部品実装装置M1から搬送された基板に装着された部品Dの装着状態を検査し、装着位置を計測する。管理コンピュータ3は、ライン管理機能と併せて、検査装置M2によって取得された計測結果に基づいて、装着位置精度を改善するために部品実装装置M1にフィードバックすべき補正量を算出する機能を有している。
The component mounting apparatus M1 performs a component mounting operation of mounting the component taken out from the component supply unit at the mounting position of the board carried in from the upstream side by the mounting head. The inspection device M2 inspects the mounting state of the component D mounted on the board conveyed from the component mounting device M1 by the inspection camera, and measures the mounting position. The
次に図2を参照して、部品実装装置M1の構成を説明する。図2において、基台4の中央には、基板搬送機構5がX方向に設置されている。基板搬送機構5は、上流側から搬入された基板6をX方向へ搬送し、以下に説明する装着ヘッドによる装着作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送機構5は、部品装着作業が終了した基板6を下流側の検査装置M2に搬送する(図5(a)の矢印a)。また、基板搬送機構5は、検査装置M2から逆搬送された基板6を装着作業位置に搬送する(図5(c)の矢印b)。
Next, the configuration of the component mounting apparatus M1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the
基板搬送機構5の両側方には、部品供給部7がそれぞれ設置されている。部品供給部7には、複数のテープフィーダ8がX方向に並列に装着されている。テープフィーダ8は、部品を格納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部7の外側から基板搬送機構5に向かう方向(テープ送り方向)にピッチ送りすることにより、装着ヘッドが部品をピックアップする部品取出し位置に部品を供給する。
The
図2において、基台4の上面におけるX方向の両端部には、リニア駆動機構を備えたY軸テーブル9が配置されている。2基のY軸テーブル9の間には、同様にリニア機構を備えた2基のビーム10がY方向に移動自在に結合されている。2基のビーム10には、それぞれ装着ヘッド11がX方向に移動自在に装着されている。装着ヘッド11は、下端に装着された吸着ノズルによって部品を保持して昇降可能な複数の吸着ユニット(図示省略)を備えている。
In FIG. 2, Y-axis tables 9 having a linear drive mechanism are arranged at both ends in the X direction on the upper surface of the
Y軸テーブル9およびビーム10は、装着ヘッド11を水平方向(X方向、Y方向)に移動させる装着ヘッド移動機構12を構成する。装着ヘッド移動機構12および装着ヘッド11は、部品供給部7に装着されているテープフィーダ8の部品取出し位置から部品をピックアップし、基板搬送機構5に保持された基板6の装着位置に装着する部品装着作業を実行する。部品装着作業において装着ヘッド11は、部品供給部7の上方に移動し、各吸着ノズルで所定の部品をそれぞれピックアップし、基板6の上方に移動し、各吸着ノズルが保持する部品をそれぞれの実装位置に実装する一連のターンを繰り返す。
The Y-axis table 9 and the
図2において、ビーム10には、ビーム10の下面側に位置して装着ヘッド11とともに一体的に移動するヘッドカメラ13が装着されている。装着ヘッド11が移動することにより、ヘッドカメラ13は基板搬送機構5の装着作業位置に位置決めされた基板6の上方に移動して、基板6に設けられた基板マーク(図示せず)を撮像して基板6の位置を認識する。
In FIG. 2, a
部品供給部7と基板搬送機構5との間には、部品認識カメラ14が設置されている。部品認識カメラ14は、部品供給部7から部品を取り出した装着ヘッド11が部品認識カメラ14の上方に位置した際に、吸着ノズルに保持された部品を下方から撮像する。装着ヘッド11による部品の基板6への部品装着作業では、ヘッドカメラ13による基板6の認識結果と部品認識カメラ14による部品の認識結果と後述する補正量とを加味して装着位置の補正が行われる。このように、部品実装装置M1は、装着ヘッド11によって基板6に複数の部品を装着する。
A
次に図4、図5を参照して、検査装置M2の構成を説明する。図5(a)において、検査装置M2の基台30aの中央には、基板搬送機構31がX方向に設置されている。基板搬送機構31は、上流側の部品実装装置M1から搬送された基板6をX方向へ搬送し(矢印a)、検査カメラ32による検査作業位置に位置決めして保持する(図5(b))。また、基板搬送機構31は、装着検査作業が完了した基板6を下流側に搬出する。図5(c)において、基板搬送機構31は、装着検査作業が完了した基板6を上流側の部品実装装置M1に搬送(逆搬送)する(矢印b)。
Next, the configuration of the inspection device M2 will be described with reference to FIGS. In FIG. 5A, a
図4において、検査装置M2は、検査カメラ32を水平方向(X方向、Y方向)に移動させる検査カメラ移動機構33を備えている。検査カメラ32は、基板搬送機構31に保持された基板6に装着された部品Dを撮像して装着状態を検査する(図5(b)参照)。このように、検査装置M2は、装着ヘッド11によって装着された部品の装着位置を検査カメラ32(検査手段)によって計測する。
In FIG. 4, the inspection device M2 includes an inspection
次に図3(a)、図3(b)を参照し、部品実装装置M1によって部品が装着される基板6の例について説明する。図3(a)は部品Dが装着される前の基板6を、図3(b)は部品Dが装着された後の基板6を示している。図3(a)において、基板6には、部品Dの端子と接合される電極6bを含む回路パターン(図示省略)が形成された複数の個別基板6a(ここでは12個)が形成されている。図3(b)に示すように、回路パターンには、電極6bと部品Dの端子が接合されるように部品Dが実装される。全ての部品Dが実装された基板6は部品実装装置M1から搬出されて、個別基板6aに切り離される。このように、基板6は複数の個別基板6aを含んで構成された多面取り基板である。
Next, with reference to FIG. 3A and FIG. 3B, an example of the
次に図4を参照して、部品実装システム1の制御系の構成について説明する。管理コンピュータ3、部品実装装置M1および検査装置M2は、通信ネットワーク2を介して接続されている。部品実装装置M1は、実装制御装置20、基板搬送機構5、部品供給部7、装着ヘッド11、装着ヘッド移動機構12、ヘッドカメラ13、部品認識カメラ14を備えている。実装制御装置20は、実装記憶部21、実装搬送制御部22、装着制御部23、実装通信部24を備えている。実装通信部24は、通信ネットワーク2を介して検査装置M2、管理コンピュータ3との間でデータの送受信を行う。
Next, the configuration of the control system of the
実装記憶部21は記憶装置であり、生産データ21a、装着不良データ21b、補正量データ21cなどが記憶されている。生産データ21aには、実装基板の生産機種名、基板6に装着される部品Dの部品名(種類)、部品Dのサイズ、装着位置(XY座標)、装着順序などの他、装着検査のタイミング情報などが含まれている。装着検査のタイミング情報には、基板1枚あたりの補正回数(装着検査の回数)、装着検査間の連続装着数などが含まれている。
The mounting
図4において、検査装置M2は、検査制御装置30、基板搬送機構31、検査カメラ32、検査カメラ移動機構33を備えている。検査制御装置30は、検査記憶部34、検査搬送制御部35、検査制御部36、検査通信部37を備えている。検査通信部37は、通信ネットワーク2を介して部品実装装置M1、管理コンピュータ3との間でデータの送受信を行う。
In FIG. 4, the inspection device M2 includes an inspection control device 30, a
検査記憶部34は記憶装置であり、検査データ34a、検査基準データ34bなどが記憶されている。検査データ34aは、実装基板の生産機種名、基板6に装着される部品Dの装着位置(XY座標)、部品Dのサイズなどの他、装着検査間に基板6に装着される部品Dを特定する情報などが含まれている。検査基準データ34bには、基板6に装着された部品Dの装着状態の良否を判定するための基準であり、許容位置ずれ量、許容姿勢などの情報が含まれている。
The
図4において、管理コンピュータ3は、管理処理装置40を備えている。管理処理装置40は、管理記憶部41、補正量算出部42、入力部43、表示部44、管理通信部45を備えている。管理記憶部41は記憶装置であり、計測データ41aなどが記憶されている。入力部43は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部44は液晶パネルなどの表示装置であり、管理記憶部41が記憶する各種データを表示する他、入力部43による操作のための操作画面、データ入力画面などを表示画面に表示する。管理通信部45は、通信ネットワーク2を介して部品実装装置M1、検査装置M2との間でデータの送受信を行う。
In FIG. 4, the
図4において、実装搬送制御部22は、基板搬送機構5を制御して、上流側から搬入された基板6を装着作業位置に位置決めして保持させる。また、実装搬送制御部22は、生産データ21aに含まれる装着検査のタイミング情報に基づいて基板搬送機構5を制御して、所定数(次の装着検査までの連続装着数)の部品Dが装着された基板6を検査装置M2に搬送させる。このように、基板搬送機構5と実装搬送制御部22は、装着ヘッド11によって複数の部品Dのうちの一部(所定数)の部品Dが基板6に装着されたら、基板6を検査装置M2に搬送する搬送手段である。また、実装搬送制御部22は、基板搬送機構5を制御して、検査装置M2から逆搬送された基板6を装着作業位置に位置決めして保持させる。
In FIG. 4, the mounting
検査搬送制御部35は、基板搬送機構31を制御して、部品実装装置M1から搬送された基板6を検査作業位置に位置決めして保持させる。また、検査搬送制御部35は、基板搬送機構31を制御して、全ての部品Dが装着されて装着検査作業が完了した基板6を下流側に搬出させる。また、検査搬送制御部35は、基板搬送機構31を制御して、一部の部品Dが装着されて装着検査作業が完了した基板6(全ての部品Dが装着されていない基板6)を部品実装装置M1に逆搬送させる。このように、基板搬送機構31と検査搬送制御部35は、検査カメラ32(検査手段)によって部品実装装置M1から搬送された基板6に装着された一部の部品Dの装着位置が計測されたら、基板6を部品実装装置M1に逆搬送する逆搬送手段である。
The inspection
図4において検査制御部36は、検査データ34aに含まれる前の装着検査後に基板6に装着された部品Dの実装位置、検査基準データ34bに基づいて検査カメラ32、検査カメラ移動機構33を制御して、基板6に装着された部品Dの装着位置(以下「検査装着位置」と称する。)を計測し、装着状態を検査する装着検査を実行する。すなわち、検査カメラ32、検査カメラ移動機構33、および検査制御部36は、装着ヘッド11によって基板6に装着された部品Dの装着位置を計測する検査手段である。
4, the
検査制御部36は、予定の装着位置に対する検査装着位置(以下「装着位置ずれ量」と称する。)を算出して、管理コンピュータ3に送信する。管理コンピュータ3は、送信された装着位置ずれ量を計測データ41aとして管理記憶部41に記憶させる。また、検査制御部36は、装着状態が不良の部品Dを検出すると、その部品Dが装着された個別基板6aを特定する情報、装着位置などを関連付けて、部品実装装置M1に送信する。部品実装装置M1は、送信された装着不良の部品Dの情報を装着不良データ21bとして実装記憶部21に記憶させる。
The
図4において、補正量算出部42は、計測データ41aに含まれる前の装着検査後に装着された部品Dの装着位置ずれ量を統計処理して、基板6に部品Dを装着する際の装着位置の補正量を算出する。統計処理としては、例えば、装着状態が不良であったり装着位置ずれ量が所定値よりも大きかったりする異常なデータを除いた装着位置ずれ量の平均などが使用される。
In FIG. 4, the correction
すなわち、補正量算出部42は、検査装置M2による計測結果(計測データ41a)に基づいて装着位置の補正量を算出する補正量算出装置である。補正量算出部42は、算出された補正量を部品実装装置M1に送信する。部品実装装置M1は、送信された補正量を補正量データ21cとして実装記憶部21に記憶させる。また、補正量データ21cに古いデータが記憶されている場合は、新たに算出した補正量に更新される。
That is, the correction
図4において、装着制御部23は、内部処理部として装着位置補正部23aを備えている。装着制御部23は、生産データ21aに含まれる装着位置、装着順序に基づいて、部品供給部7、装着ヘッド11、装着ヘッド移動機構12を制御して、基板6に部品Dを装着する部品装着作業を実行させる。装着位置補正部23aは、部品装着作業の際に、ヘッドカメラ13による基板6の位置の認識結果、部品認識カメラ14による吸着ノズルに保持された部品Dの認識結果、補正量データ21cに含まれる補正量に基づいて、基板6に部品Dを装着する際の装着位置を補正する。
In FIG. 4, the mounting
すなわち、装着位置補正部23aは、補正量算出装置(補正量算出部42)によって算出された補正量(補正量データ21c)に基づいて、複数の部品Dのうちの未装着の未装着部品の装着位置を補正する装着位置補正手段である。そして、装着ヘッド11は、補正された装着位置に未装着部品を装着する。また、装着制御部23は、装着不良データ21bに含まれる装着不良の個別基板6aの情報に基づいて、装着不良が検出された個別基板6aには部品Dを装着しない。すなわち、検査装置M2(検査手段)による計測結果(装着不良データ21b)に装着不良の部品Dがある場合、装着ヘッド11は、装着不良の部品Dがある個別基板6aには未装着部品を装着しない。
That is, the mounting
なお、図4に示す部品実装システム1では、補正量算出装置(補正算出部42)は管理コンピュータ3が備えていたが、この形態に限定されることはない。例えば、補正量算出装置は部品実装装置M1に含まれていてもよい。その場合、検査装置M2で算出された装着位置ずれ量(計測データ41a)は部品実装装置M1に送信されて部品実装装置M1に記憶される。また、補正量算出装置は検査装置M2に含まれていてもよい。その場合、装着位置ずれ量(計測データ41a)は検査装置M2に記憶される。
In the
次に図6のフローに沿って図5を参照しながら、部品実装システム1によって基板6に部品Dを装着する実装基板の製造方法について説明する。ここでは、装着検査のタイミングとして補正回数(3回)、装着検査間の連続装着数(3876個、3852個、3840個)が生産データ21aに記憶されているとする。また、補正量の初期値が補正量データ21cに記憶されているとする。
Next, a method of manufacturing a mounting board in which the component D is mounted on the
図6において、まず、部品実装装置M1において、実装搬送制御部22は基板搬送機構5を制御して、上流側から搬入された基板6を装着作業位置に搬送させて保持させる(ST1:基板搬入工程)。次いで装着位置補正部23aは、ヘッドカメラ13による基板6の位置の認識結果、部品認識カメラ14による吸着ノズルに保持された部品Dの認識結果、補正量データ21cに含まれる補正量に基づいて装着位置を補正する(ST2:装着位置補正工程)。次いで装着制御部23は、装着ヘッド11、装着ヘッド移動機構12を制御して、基板6の補正された装着位置に部品Dを装着させる(ST3:部品装着工程)。
In FIG. 6, first, in the component mounting apparatus M1, the mounting/
次いで装着制御部23は、設定された連続装着数の部品D(所定数の部品D)を装着したか否かを判断する(ST4)。所定数の部品Dを装着していない場合は(ST4においてNo)、装着位置補正工程(ST2)に戻って次の部品Dが装着される(ST3)。すなわち、所定数の部品Dが装着されるまで、装着ターン(ST2、ST3)が繰り返し実行される。所定数の部品D(ここでは、3876個)を装着した場合は(ST4においてYes)、実装搬送制御部22は基板搬送機構5を制御して基板6を部品実装装置M1から検査装置M2に搬送させ、検査搬送制御部35は基板搬送機構31を制御して基板6を検査作業位置に保持させる(ST5:搬送工程)(図5(a)の矢印a)。
Next, the mounting
図6において、次いで検査装置M2において、検査制御部36は検査カメラ32と検査カメラ移動機構33(検査手段)を制御して、基板6に装着される複数の部品D(11568個)のうちの一部の部品D(3876個)の装着位置を計測し、装着位置ずれ量を算出する(ST6:検査工程)(図5(b))。すなわち、検査工程(ST6)では、検査手段によって、基板6に装着された一部の部品Dの装着位置を計測し、装着位置ずれ量が算出される。算出された装着位置ずれ量は管理コンピュータ3に送信され、計測データ41aとして管理記憶部41に記憶される。
In FIG. 6, next, in the inspection device M2, the
また、検査工程(ST6)において部品Dの装着状態も検査される。そして、装着不良が検出された場合は、装着不良の部品D、装着不良の個別基板6aの情報が部品実装装置M1に送信されて、装着不良データ21bとして実装記憶部21に記憶される。このように、1回目の検査工程(ST6)までに実行された部品装着工程(ST3)は、装着ヘッド11によって、複数の部品Dのうちの一部の部品D(3876個)を基板6に装着する第1の装着工程である。
Further, the mounting state of the component D is also inspected in the inspection step (ST6). When a mounting failure is detected, information on the mounting failure component D and the mounting failure
図6において、次いで管理コンピュータ3において、補正量算出部42は、検査工程(ST6)における計測結果(計測データ41a)に基づいて、装着位置の補正量を算出する(ST7:補正量算出工程)。算出された補正量は部品実装装置M1に送信されて、補正量データ21cとして実装記憶部21に記憶される(または、算出された補正量に更新される)。次いで装着制御部23は、全ての部品Dを基板6に装着したか否かを判断する(ST8)。
In FIG. 6, then, in the
未装着の部品Dがある場合(ST8においてNo)、検査搬送制御部35は基板搬送機構31を制御して基板6を検査装置M2から部品実装装置M1に逆搬送させ、実装搬送制御部22は基板搬送機構5を制御して基板6を装着作業位置に保持させる(ST9:逆搬送工程)(図5(c)の矢印b)。なお、逆搬送工程(ST9)は補正量算出工程(ST7)の前、または補正量算出工程(ST7)と同時に実行するようにしてもよい。これによって、実装基板の製造時間を短縮することができる。
When there is an unmounted component D (No in ST8), the inspection
図6において、基板6が装着作業位置に保持されると、次いで装着位置補正工程(ST2)に戻って未装着部品が装着される(ST3)。すなわち、装着位置補正工程(ST2)において、算出された補正量(補正量データ21c)に基づいて、複数の部品(11568個)のうちの未装着の未装着部品(ここでは、3852個)の装着位置が補正され、部品装着工程(ST3)において基板6に装着される。これによって、装置変動の影響による部品Dの装着位置ずれを精度良く補正することができる。1回目の検査工程(ST6)の後、設定された未装着部品(3852個)が装着されると、基板6が検査装置M2に搬送されて(基板搬送工程(ST5))、2回目の検査工程(ST6)が実行される。
In FIG. 6, when the
すなわち、1回目の検査工程(ST6)後、2回目の検査工程(ST6)までに実行された部品装着工程(ST3)は、装着ヘッド11によって、補正された装着位置に未装着部品(3852個)を装着する第2の装着工程である。なお、第2の装着工程では、1回目の検査工程(ST6)おける計測結果(装着不良データ21b)に装着不良の部品Dがある場合、装着ヘッド11は装着不良の部品Dがある個別基板6aには未装着部品を装着しない。これによって、装着不良の個別基板6aに装着して無駄に廃棄される部品Dを削減することができ、また、装着時間を短縮することができる。
That is, after the first inspection process (ST6), the component mounting process (ST3) executed up to the second inspection process (ST6) is performed by the mounting
図6において、2回目の検査工程(ST6)が終了すると、2回目の補正値算出工程(ST7)が実行され、補正量(補正量データ21c)が更新される。さらに未装着の部品Dがある場合(ST8においてNo)、基板6は部品実装装置M1に逆搬送される(逆搬送工程(ST9))。次いで装着位置補正工程(ST2)に戻って残りの全ての未装着部品(ここでは、3840個)が装着される(3回目の部品装着工程(ST3))。次いで3回目の検査工程(ST6)、3回目の補正値算出工程(ST7)が実行される。この例では、設定された補正回数(検査工程の回数)は3回であり、基板6に全ての部品Dが装着されたので(ST8においてYes)、検査搬送制御部35は基板搬送機構31を制御して基板6を検査装置M2の下流側に搬出させる(ST10:基板搬出工程)。
In FIG. 6, when the second inspection process (ST6) is completed, the second correction value calculation process (ST7) is executed, and the correction amount (
次いで予定の実装基板の生産が終了していない場合は(ST11においてNo)、基板搬入工程(ST1)に戻って次の基板6に対する部品装着作業が実行される。次の基板6における1回目の装着位置補正工程(ST2)では、前の基板6における3回目の補正値算出工程(ST7)で算出された補正量(補正量データ21c)が使用される。予定数の実装基板が生産されると(ST11においてYes)、実装基板の製造が終了する。
Next, when the production of the planned mounting board is not completed (No in ST11), the process returns to the board loading step (ST1), and the component mounting operation for the
上記説明したように、本実施の形態の部品実装システム1は、部品実装装置M1と、検査装置M2と、検査装置M2による計測結果(計測データ41a)に基づいて装着位置の補正量を算出する補正量算出装置(補正量算出部42)と、を有する。部品実装装置M1は、装着ヘッド11によって複数の部品Dのうちの一部の部品Dが基板6に装着されたら、基板6を検査装置M2に搬送する搬送手段(基板搬送機構5、実装搬送制御部22)を備えている。
As described above, the
検査装置M2は、検査手段(検査カメラ32、検査カメラ移動機構33、検査制御部36)によって搬送された基板6に装着された一部の部品Dの装着位置が計測されたら、基板6を部品実装装置M1に逆搬送する逆搬送手段(基板搬送機構31、検査搬送制御部35)を備えている。そして、部品実装装置M1は、補正量算出装置によって算出された補正量(補正量データ21c)に基づいて、複数の部品Dのうちの未装着の未装着部品の装着位置を補正する装着位置補正手段(装着位置補正部23a)を備えており、装着ヘッド11は、補正された装着位置に未装着部品を装着する。これによって、装置変動の影響による部品Dの装着位置ずれを精度良く補正することができる。
When the mounting position of a part of the component D mounted on the
本発明の部品実装システムおよび実装基板の製造方法は、装置変動の影響による部品の装着位置ずれを精度良く補正することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The component mounting system and the mounting board manufacturing method of the present invention have the effect of being able to accurately correct the mounting position deviation of a component due to the influence of device variations, and are useful in the field of mounting a component on a board.
1 部品実装システム
5 基板搬送機構(搬送手段)
6 基板
6a 個別基板
11 装着ヘッド
31 基板搬送機構(逆搬送手段)
32 検査カメラ(検査手段)
D 部品
M1 部品実装装置
M2 検査装置
1
6
32 Inspection camera (inspection means)
D component M1 component mounting device M2 inspection device
Claims (6)
前記部品実装装置は、
前記装着ヘッドによって前記複数の部品のうちの一部の部品が前記基板に装着されたら、前記基板を前記検査装置に搬送する搬送手段を備え、
前記検査装置は、
前記検査手段によって前記搬送された前記基板に装着された前記一部の部品の装着位置が計測されたら、前記基板を前記部品実装装置に逆搬送する逆搬送手段を備え、
前記部品実装装置は、
前記補正量算出装置によって算出された補正量に基づいて、前記複数の部品のうちの未装着の未装着部品の装着位置を補正する装着位置補正手段を備え、
前記装着ヘッドは、前記補正された装着位置に前記未装着部品を装着する、部品実装システム。 A component mounting device that mounts a plurality of components on a substrate by a mounting head, an inspection device that measures the mounting position of the component mounted by the mounting head by an inspection means, and a correction of the mounting position based on the measurement result by the inspection device. A component mounting system having a correction amount calculation device for calculating the amount,
The component mounting device,
When a part of the plurality of parts is mounted on the board by the mounting head, a transfer means is provided for transferring the board to the inspection device,
The inspection device,
When the mounting position of the part of the component mounted on the substrate that has been transported by the inspection unit is measured, a reverse transport unit that transports the substrate to the component mounting apparatus in reverse is provided,
The component mounting device,
Based on the correction amount calculated by the correction amount calculation device, a mounting position correction means for correcting the mounting position of the unmounted component of the plurality of components,
The mounting head mounts the unmounted component at the corrected mounting position.
前記検査手段による計測結果に装着不良の部品がある場合、前記装着ヘッドは、前記装着不良の部品がある前記個別基板には前記未装着部品を装着しない、請求項1に記載の部品実装システム。 The substrate is configured to include a plurality of individual substrates,
The component mounting system according to claim 1, wherein when the measurement result of the inspection unit includes a component having a poor mounting, the mounting head does not mount the unmounted component on the individual board having the defective component.
前記装着ヘッドによって、前記複数の部品のうちの一部の部品を前記基板に装着する第1の装着工程と、
前記基板を前記部品実装装置から前記検査装置に搬送する搬送工程と、
前記検査手段によって、前記基板に装着された前記一部の部品の装着位置を計測する検査工程と、
前記基板を前記検査装置から前記部品実装装置に逆搬送する逆搬送工程と、
前記検査工程における計測結果に基づいて、装着位置の補正量を算出する補正量算出工程と、
前記算出された補正量に基づいて、前記複数の部品のうちの未装着の未装着部品の装着位置を補正する装着位置補正工程と、
前記装着ヘッドによって、前記補正された装着位置に前記未装着部品を装着する第2の装着工程と、を含む、実装基板の製造方法。 A component mounting system that mounts a plurality of components on the substrate by the mounting head, and an inspection device that measures the mounting position of the component mounted by the mounting head by the inspection means, and the components are mounted on the substrate by the component mounting system. A method of manufacturing a mounting board to be mounted, comprising:
A first mounting step of mounting a part of the plurality of components on the substrate by the mounting head;
A carrying step of carrying the board from the component mounting apparatus to the inspection apparatus,
An inspection step of measuring the mounting position of the part of the components mounted on the board by the inspection means;
A reverse transport step of transporting the substrate from the inspection device to the component mounting device in a reverse direction,
A correction amount calculation step of calculating a correction amount of the mounting position based on the measurement result in the inspection step,
A mounting position correction step of correcting the mounting position of an unmounted component not yet mounted among the plurality of components based on the calculated correction amount;
A second mounting step of mounting the unmounted component at the corrected mounting position by the mounting head.
前記検査工程おける計測結果に装着不良の部品がある場合、前記第2の装着工程において、前記装着ヘッドは前記装着不良の部品がある前記個別基板には前記未装着部品を装着しない、請求項5に記載の実装基板の製造方法。 The substrate is configured to include a plurality of individual substrates,
6. When the measurement result in the inspection step includes a defective mounting component, the mounting head does not mount the unmounted component on the individual substrate including the defective mounting component in the second mounting step. A method for manufacturing a mounting board as described in.
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