JP4942439B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。
この電子部品の装着装置は、例えば特許文献1などで知られている。そして、装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの任意のプリント基板の位置を把握したい場合がある。この場合、作業者が常に監視している場合には、位置を把握したいプリント基板がどの位置にあるか把握できる。
特開2004−47818号公報
しかし、作業者が絶えず監視できずに、他の作業に移ることが発生すると、位置を把握したいプリント基板がどこにあるかを見失うことが起こる。
そこで本発明は、装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの位置を把握したいプリント基板がどの位置にあるかを確実に把握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、電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置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。
第2の発明は、電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置を前記表示装置に表示するように制御する第1制御装置と、前記指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて所定位置に到達した場合にはその下流方向へ移動させないように前記搬送装置を制御する第2制御装置を設けたことを特徴とする。
第3の発明は、電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、前記搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの電子部品を装着しないようにスキップするプリント基板であって位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により電子部品装着装置の運転中に指定されたプリント基板が既に指定済みではなく、電子部品を装着しないようにスキップ設定がされていないプリント基板であれば指定すると共に、前記指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置を前記表示装置に表示するように制御する制御装置と設けたことを特徴とする。
第4の発明は、電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの電子部品を装着しないようにスキップ設定されたプリント基板であって位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により電子部品装着装置の運転中でないときに指定されたプリント基板が既に指定済みでなく且つ前記スキップ設定が済んでいなければ指定すると共に、前記指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置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、装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの位置を把握したいプリント基板がどの位置にあるかを確実に把握できる電子部品装着装置を提供することができる。
以下、図面に基づき、電子部品装着装置の実施形態を説明する。図1は電子部品装着装置1の平面図で、電子部品装着装置1の機台(装置本体)2上には部品供給装置としての電子部品を部品取出位置(部品吸着位置)に1個ずつ供給する公知の部品供給ユニット3群が4つのブロックに、即ち左右の左ステージ及び右ステージに分けられ、更に各ステージ毎に前後のSIDE−A及びSIDE−Bに分けられ、この結果4つのブロックに分けられて配設されている。
そして、該装着装置1の中間部には供給コンベア4が設けられ、プリント基板CBの搬送方向が左右方向となるように設けられている。前記供給コンベア4には上流側装置より受けたプリント基板CBを2つの位置決め部において夫々位置決めする位置決め機構が設けられ、該基板CB上に電子部品が装着された後、下流側装置に搬送される。なお、該装着装置1内には最大数5枚のプリント基板CBが存在し得、左から2番目及び4番目(右から2番目)の位置には前記位置決め機構が備えられ、位置決め可能に構成される。
8はX方向に長い一対のビームであり、各リニアモータ9の駆動により左右一対のガイドに沿って前記各ビーム8に固定されたスライダが摺動して位置決め部機構により固定されたプリント基板CBや部品供給ユニット3の部品送り出し位置(部品吸着位置)上方を個別にY方向に移動する。前記リニアモータ9は、基台2に固定された左右一対の固定子と、前記ビーム8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とから構成される。
各ビーム8にはその長手方向、即ちX方向にリニアモータ14によりガイドに沿って移動する装着ヘッド体7が夫々設けられている。前記リニアモータ14は、ビーム8に固定された前後一対の固定子と、前記装着ヘッド体7に設けられた可動子とから構成される。各装着ヘッド体7は夫々バネにより上方へ付勢されている12本の吸着ノズルを有する装着ヘッド16とを備えている。
前記装着ヘッド16はパルスモータ21によりθ方向に回転可能であり、前記吸着ノズル(図示せず)は、それぞれ所定間隔を存して装着ヘッド16に円周上に12本配設されてパルスモータ22により上下動可能に設けられている。
17は部品認識カメラで、前記各装着ヘッド16に対応してそれぞれ1個ずつ計4個設けられ、電子部品が吸着ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき、位置認識するために複数の前記吸着ノズルに吸着保持された全ての電子部品を一括して撮像するが、それぞれ同時に複数個の電子部品を撮像可能である。また、部品認識カメラ17は撮像することにより、吸着ノズルに電子部品Dが吸着保持しているか否かも確認でき、立ち状態で吸着している場合には排出箱26内に落下させ回収している。
次に図2の本電子部品装着装置1の制御ブロック図に基づいて、以下説明する。30は本装着装置1を統括制御する制御部としてのCPU(装着制御部)で、該CPU(セントラル・プロセッシング・ユニット)30にはバスラインを介して、RAM(ランダム・アクセス・メモリ)32及びROM(リ−ド・オンリー・メモリ)33が接続されている。そして、CPU30は前記RAM32に記憶されたデータに基づき、前記ROM33に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置1の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、CPU30は、インターフェース34及び駆動回路35を介して前記リニアモータ19、14、パルスモータ21及び22などの駆動を制御している。
前記RAM32には、部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎(ステップ番号毎)に、プリント基板内でのX方向(Xで示す)、Y方向(Yで示す)及び角度(Zで示す)情報や、各部品供給ユニット3の配置番号情報等が記憶されている。また前記RAM32には、部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニット3の配置番号に対応して各電子部品の種類(部品ID)や該供給ユニット3の配置座標等が記憶されている。
31はインターフェース34を介して前記CPU30に接続される認識処理装置で、部品認識カメラ17により撮像して取込まれた画像の認識処理がこの認識処理装置31にて行われる。
尚、前記部品認識カメラ17により撮像された画像は表示装置としてのCRTなどのモニタ36に表示される。そして、前記モニタ36には種々のタッチパネルスイッチ37が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ37を操作することにより、教示指定のための設定を含む種々の設定を行うことができる。
前記タッチパネルスイッチ37はガラス基板の表面全体に透明導電膜がコーティングされ、四辺に電極が印刷されている。そのため、タッチパネルスイッチ37の表面に極微小電流を流し、作業者がタッチすると四辺の電極に電流変化を起こし、電極と接続した回路基板によりタッチした座標値が計算される。従って、その座標値がある作業を行わせるスイッチ部として予め後述するRAM32に記憶された座標値群の中の座標値と一致すれば、当該作業が行なわれることとなる。
ここで、前記モニタ36に表示されたタッチパネルスイッチ37を押圧操作して、図3に基づいて、装置内を流れる複数の前記プリント基板CBのうちの位置を把握したいプリント基板CBを指定する操作について説明する。
先ず、電子部品装着装置1内にはプリント基板CBが通常5枚存在しており、プリント基板CB上への全ての電子部品の装着を終えると順次下流方向に移動させ、最下流位置にあるプリント基板CBを下流側装置に排出すると共に上流側装置からプリント基板CBを本電子部品装着装置1に導入するという動作が行われる。
そして、図3に示すような画面、即ち本電子部品装着装置1を模式的にグラフィックされて表された画面において、作業者は装置1内を流れる複数の前記プリント基板CBのうちの位置を把握したい左から2番目のプリント基板CBに対応するタッチパネルスイッチ37のスイッチ部40を押圧操作して指定すると、当該スイッチ部40が白色から灰色に変色する。その後、当該指定されたプリント基板CBが本電子部品装着装置1の最下流位置に到達すると本電子部品装着装置1を停止させるように制御するかしないかを指定するタッチパネルスイッチ37の「する」スイッチ部41又は「しない」スイッチ部42を押圧操作すると、CPU30はそのように搬送装置である供給コンベア4を制御するが、ここでは「する」スイッチ部41が操作されたものとして、以下説明する。なお、このように、設定されたデータは、RAM32に格納される。
次に、電子部品の装着動作について説明する。先ず、プリント基板CBを上流側装置より供給コンベア4を介して第1位置決め部(左方の)に搬入し、位置決め機構により位置決め動作を開始する。
次に、CPU30は、RAM32に格納された装着データに従い、電子部品の部品種に対応した装着ヘッド16の吸着ノズルが装着すべき該電子部品を所定の部品供給ユニット3から吸着して取出す。このとき、CPU30によりリニアモータ9及び14が制御されて、各装着ヘッド体7の装着ヘッド16の吸着ノズルが装着すべき電子部品を収納する各部品供給ユニット3の先頭の電子部品上方に位置するよう移動するが、Y方向はリニアモータ9が駆動して一対のガイドに沿って各ビーム8が移動し、X方向はリニアモータ14が駆動してガイドに沿って各装着ヘッド体7が移動する。
この場合、左ステージ1の前後のSIDE−A及びSIDE−Bの部品供給ユニット3から、左の装着ヘッド16の吸着ノズルが電子部品を取出すが、パルスモータ21により装着ヘッド16がθ方向に回転し、パルスモータ22により前記吸着ノズルは下降し、当該部品供給ユニット3から確実に電子部品Dを吸着した後、上昇する。
そして、装着ヘッド16は、部品認識カメラ17の上方へ移動して、装着ヘッド16が前記認識カメラ17上を通過するタイミングになったものと判断したときには、部品認識カメラ17がビーム8移動中に装着ヘッド16の全吸着部品の同時撮像及びその画像取込を実行し、認識処理装置31により部品認識処理をする。
そして、部品認識処理の結果が、例えば電子部品の立ち状態や不良電子部品を吸着保持しているとかの認識異常の場合には、装着ヘッド16及び吸着ノズルを排出箱26上方に移動させて認識異常に係る電子部品Dを落下させて部品廃棄処理をする。
そして、CPU90は、この異常として検出された電子部品の廃棄処理後に、正常な検出や正常な認識であると判断された電子部品は、真空吸着を維持し、吸着ノズルを下降させて、次々と前記第1位置決め部にあるプリント基板CBへ電子部品Dを装着する。
そして、当該プリント基板CBに全ての電子部品を装着すると、第1位置決め部にあるプリント基板CBを第2位置決め部(右方の)との間に搬送させ、新たに最左位置から第1位置決め部に搬送されたプリント基板CB上に前述の如く装着する。そして、当該プリント基板CBに全ての電子部品を装着すると、各プリント基板CBをそれぞれ下流方向へ搬送することとなるため、最左位置の待機位置にある他方のプリント基板CBが前記第1位置決め部に搬送され、該第1位置決め部と第2位置決め部との間にあったプリント基板CBは第2位置決め部に搬送される。
従って、第1位置決め部にあるプリント基板CBには左ステージの前後のSIDE−A及びSIDE−Bの部品供給ユニット3から、左の装着ヘッド16の吸着ノズルが電子部品を取出し、第1位置決め部にあるプリント基板CBに電子部品を装着し、また第2位置決め部にあるプリント基板CBには右ステージの前後のSIDE−A及びSIDE−Bの部品供給ユニット3から、右の装着ヘッド16の吸着ノズルが電子部品を取出し、第2位置決め部にあるプリント基板CBに電子部品を装着する。
以上のように、プリント基板CB上に電子部品が装着されることとなるが、次にプリント基板CBの搬送制御について、図4に基づき説明する。前記モニタ36に表示されたタッチパネルスイッチ37の運転開始スイッチ部が押圧操作されるか、前記第1又は第2位置決め部にあるプリント基板CBへの全ての電子部品が装着されると、CPU30は搬送装置である供給コンベア4の駆動モータに搬送開始指令を送出し、プリント基板CBの搬送が開始される。
そして、プリント基板CBの搬送が開始され、第1又は第2位置決め部に到達したプリント基板CB上に電子部品を装着した後、CPU30は本電子部品装着装置1を停止させるように制御する指定基板停止モードか否かを判定し、停止モードでなければ基板搬送がなされて、基板情報メモリであるRAM32の所定エリアの格納内容を右隣にシフトさせる(図5参照)。即ち、基板搬送動作毎に、例えばCPU30が供給コンベア4の駆動モータに搬送開始指令を送出する度に或いは駆動モータが所定回転数分回転(エンコーダにより検知)する度に、CPU30が基板情報メモリであるRAM32の所定エリアの格納内容を右隣にシフトさせる。
また、図3に示すような画面にて、位置を把握したい、例えば部品装着時にエラーが発生したプリント基板CBに対応するタッチパネルスイッチ37のスイッチ部40を押圧操作して指定し、しかも指定基板停止モードを選択する「する」スイッチ部41を押圧操作して指定基板停止モードが設定されている場合には、電子部品装着装置1の最下流位置(排出位置)に到達したプリント基板CBがスイッチ部40を押圧操作して指定されたプリント基板CBでなければ、RAM32の所定エリアの格納内容を右隣に順次シフトさせる。なお、位置を把握したいプリント基板CBが指定された場合には、RAM32の所定エリアの格納内容に基づいて、このプリント基板CBの搬送毎に順次、CPU30は該スイッチ部40を白色に且つその下流側(右隣)のスイッチ部40を灰色に変色させるので、そのプリント基板CBがどこにあるかを作業者は把握できる。
即ち、プリント基板CBの搬送毎にRAM32の所定エリアの格納内容を右隣に順次シフトさせ、この格納内容に基づいて、CPU30は当該スイッチ部40を白色に且つその下流側のスイッチ部40を灰色に変色させ、実際のプリント基板CBの下流方向への移動に伴って指定されて変色したスイッチ部40も右隣に移動するかのように制御するので、位置を把握したいプリント基板CBがどこにあるかを作業者は把握できるものである。
そして、このように順次電子部品が装着されて、電子部品装着装置1の最下流位置(排出位置)に到達したプリント基板CBがスイッチ部40を押圧操作して指定されたプリント基板CBであれば、第1又は第2位置決め部に到達したプリント基板CB上に電子部品を装着しても、この排出位置にあるプリント基板CBを下流側装置には排出されないように、CPU30により供給コンベア4の駆動モータは制御される。
次に、図6に基づいて、位置を把握したいプリント基板を指定することに関連して、当該プリント基板へ電子部品の装着をしないスキップ設定も行う動作について、説明する。先ず、位置を把握したい、例えば不良基板を図3に示すような画面において第1位置決め部にあるプリント基板CBに対応するタッチパネルスイッチ37のスイッチ部40を押圧操作して指定する。すると、CPU30は電子部品装着装置1が運転中か否かを判定し、運転中であれば、次に既に指定済みか否かが判定され、白色から灰色に変色した指定済みであれば、この指定を取り消すように(白色に戻す)制御すると共に第1又は第2位置決め部において当該プリント基板へ電子部品の装着をしないスキップ設定を取り消して終了する。
また、運転中であって、既に指定済みか否かが判定された場合に、指定済みでなければ、既にスキップが設定されているかが判定され、設定されていれば終了し、設定されていなければプリント基板CBを指定するように(灰色に変色)制御して終了する。
更に、位置を把握したいプリント基板が指定されて、CPU30により電子部品装着装置1が運転中でないと判定された場合には、次に既に指定済みか否かが判定され、指定済みであれば、指定されたプリント基板CB上に電子部品を装着しないスキップ設定をするように制御する。前述の既に指定済みか否かが判定され、指定済みでなければ、既にスキップが設定されているかが判定され、設定されていればこの指定を取り消すように制御すると共に第1又は第2位置決め部において当該プリント基板へ電子部品の装着をしないスキップ設定を取り消して終了する。更に、前述の既に指定済みか否かが判定され、指定済みでなければ、既にスキップが設定されているかが判定され、設定されていなければプリント基板CBを指定するように制御して終了する。
そして、以上のようにスキップ設定がされると、当該プリント基板CBには電子部品を装着しないように制御するが、位置を把握したいプリント基板が指定された場合には、図4に基づいて前述したように、基板搬送が制御される。なお、スキップ設定されるときは、プリント基板の指定は解除されない。
即ち、前記モニタ36に表示されたタッチパネルスイッチ37の運転開始スイッチ部が押圧操作されるか、前記第1又は第2位置決め部にあるプリント基板CBへの全ての電子部品が装着されると、CPU30は搬送装置である供給コンベア4の駆動モータに搬送開始指令を送出し、プリント基板CBの搬送が開始される。
そして、プリント基板CBの搬送が開始され、第1又は第2位置決め部に到達したプリント基板CB上に電子部品を装着した後、CPU30は本電子部品装着装置1を停止させるように制御する指定基板停止モードか否かを判定し、停止モードでなければ基板搬送がなされて、基板情報メモリであるRAM32の所定エリアの格納内容を右隣にシフトさせる。
また、図6のフローチャートで説明した位置を把握したいプリント基板CBに対応するスイッチ部40が指定され、しかも指定基板停止モードを選択する「する」スイッチ部41を押圧操作して指定基板停止モードが設定されている場合には、電子部品装着装置1の最下流位置(排出位置)に到達したプリント基板CBが指定されたプリント基板CBでなければ、RAM32の所定エリアの格納内容を右隣に順次シフトさせ、この格納内容に基づいて、このプリント基板CBの搬送毎に順次、CPU30は該スイッチ部40を白色に且つその下流側(右隣)のスイッチ部40を灰色に変色させるので、そのプリント基板CBがどこにあるかを作業者は把握できる。
そして、このように順次電子部品が装着されて、指定基板停止モードが設定されているときに、電子部品装着装置1の最下流位置(排出位置)に到達したプリント基板CBが指定されたプリント基板CBであれば、第1又は第2位置決め部に到達したプリント基板CB上に電子部品を装着しても、この排出位置にあるプリント基板CBを下流側装置には排出されないように、CPU30により供給コンベア4の駆動モータは制御される。
なお、基板搬送動作毎に、例えばCPU30が供給コンベア4の駆動モータに搬送開始指令を送出する度に或いは駆動モータが所定回転数分回転(エンコーダにより検知)する度に、CPU30が基板情報メモリであるRAM32の所定エリアの格納内容を右隣にシフトさせるようにして、これに対応して指定したプリント基板の位置を画面に表示したが、これに限らず、実際の電子部品装着装置1において各位置に基板検出装置を設けて、プリント基板CBを検出したときにその位置を画面表示するように制御してもよい。
以上本発明の実施形態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代替例、修正又は変形を包含するものである。
電子部品装着装置の平面図である。 制御ブロック図である。 モニタに表示された設定画面を示す図である。 プリント基板の搬送の制御フローチャートを示す図である。 基板情報メモリの内容を示す図である。 位置を把握したいプリント基板の指定及びスキップ設定に係るフローチャートを示す図である。
符号の説明
1 部品装着装置
3 部品供給ユニット
4 供給コンベア
16 装着ヘッド
30 CPU
32 RAM
36 モニタ
37 タッチパネルスイッチ

Claims (4)

  1. 電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置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電子部品装着装置。
  2. 電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置を前記表示装置に表示するように制御する第1制御装置と、前記指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて所定位置に到達した場合にはその下流方向へ移動させないように前記搬送装置を制御する第2制御装置を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  3. 電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、前記搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの電子部品を装着しないようにスキップするプリント基板であって位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により電子部品装着装置の運転中に指定されたプリント基板が既に指定済みではなく、電子部品を装着しないようにスキップ設定がされていないプリント基板であれば指定すると共に、前記指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置を前記表示装置に表示するように制御する制御装置と設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
  4. 電子部品を部品供給ユニットより装着ヘッドに設けられた吸着ノズルにより吸着して取出し、搬送装置により搬送されて位置決め位置に固定されたプリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の位置を表示する表示装置と、搬送装置内を流れる複数の前記プリント基板のうちの電子部品を装着しないようにスキップ設定されたプリント基板であって位置を把握したいプリント基板を作業者による操作により指定する指定装置と、この指定装置により電子部品装着装置の運転中でないときに指定されたプリント基板が既に指定済みでなく且つ前記スキップ設定が済んでいなければ指定すると共に、前記指定装置により指定されたプリント基板が前記搬送装置により搬送されて移動された位置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電子部品装着装置。
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