JP4942497B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置に関する。詳述すれば、それぞれがプリント基板の搬送を並列に行なう２台の基板搬送装置と、前記プリント基板に装着する複数種類の電子部品を供給する少なくとも２つの部品供給ユニット群と、この部品供給ユニット群から供給される電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する少なくとも２つの装着ヘッドとを備えた電子部品装着装置に関する。

一般に、電子部品装着装置は、１台の基板搬送装置により搬入した１枚のプリント基板上に、部品供給装置から供給される電子部品を装着ヘッドに設けられた複数の吸着ノズルより装着するものであり、プリント基板１枚毎に電子部品を装着するものである。
特開２００４−３１１４６９号公報

しかし、生産性の向上の観点から、それぞれが各プリント基板の搬送を行う２台の基板搬送装置を並列に設けて、２枚のプリント基板上に電子部品を装着することが考えられる。この場合、前記各基板搬送装置の位置決め位置にて各プリント基板に装着する際に、一方のプリント基板への電子部品装着ができない事態、例えば一方のプリント基板に対応する部品供給ユニット群の部品切れが発生すると、電子部品装着装置を停止していたので、プリント基板の生産効率が悪かった。

そこで本発明は、上述せる市場の要望に鑑みて、各プリント基板の搬送を行う２台の基板搬送装置を備えた電子部品装着装置において、極力プリント基板の生産効率の向上を図ることを目的とする。

このため第１の発明は、それぞれがプリント基板の搬送を並列に行なう２台の基板搬送装置と、前記プリント基板に装着する複数種類の電子部品を供給する少なくとも２つの部品供給ユニット群と、この部品供給ユニット群から供給される電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する複数の装着ヘッドとを備え、２台の前記基板搬送装置のそれぞれに位置決めされたプリント基板上に対応する前記部品供給ユニット群から供給された電子部品を対応する前記装着ヘッドにより取出して装着し、一方の部品供給ユニット群に部品切れが生じた場合には、当該部品切れに係る部品供給ユニット群に対応する一方のプリント基板上に対応する装着ヘッドにより電子部品の装着ができないように制御すると共に、前記一方のプリント基板を搬送する一方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出しないように制御し、他方のプリント基板を搬送する他方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出して前記他方のプリント基板の前記他方の基板搬送装置による搬送可能状態及び前記他方のプリント基板に対応する前記装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御することを特徴とする。

第２の発明は、それぞれがプリント基板の搬送を並列に行なう２台の基板搬送装置と、前記プリント基板に装着する複数種類の電子部品を供給する少なくとも２つの部品供給ユニット群と、この部品供給ユニット群から供給される電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する複数の装着ヘッドとを備え、２台の前記基板搬送装置のそれぞれに位置決めされたプリント基板上に対応する前記部品供給ユニット群から供給された電子部品を対応する前記装着ヘッドにより取出して装着し、一方のプリント基板への部品装着に関連してトラブルが発生した場合には、当該トラブルに係る一方のプリント基板上に対応する装着ヘッドにより電子部品の装着ができないように制御すると共に、前記一方のプリント基板を搬送する一方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出しないように制御し、前記トラブルに係らない他方のプリント基板を搬送する他方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出して前記他方のプリント基板の前記他方の基板搬送装置による搬送可能状態及び前記他方のプリント基板に対応する前記装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御することを特徴とする。
また、第３の発明は、それぞれがプリント基板の搬送を並列に行なう２台の基板搬送装置と、前記プリント基板に装着する複数種類の電子部品を供給する少なくとも２つの部品供給ユニット群と、この部品供給ユニット群から供給される電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する複数の装着ヘッドとを備え、２台の前記基板搬送装置のそれぞれに位置決めされたプリント基板上に対応する前記部品供給ユニット群から供給された電子部品を対応する前記装着ヘッドにより取出して装着し、一方の基板搬送装置の基板幅段取り替えが生じた場合には、前記一方の基板搬送装置に対応する一方のプリント基板上に対応する装着ヘッドにより電子部品の装着ができないように制御し且つ前記一方の基板搬送装置による搬送をしないように制御すると共に、前記一方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出しないように制御し、他方のプリント基板を搬送する他方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出して前記他方のプリント基板の前記他方の基板搬送装置による搬送可能状態及び前記他方のプリント基板に対応する前記装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御することを特徴とする。

本発明は、各プリント基板の搬送を行う２台の基板搬送装置を備えた電子部品装着装置において、一方の部品供給ユニット群に部品切れが生じた場合、或いは、一方のプリント基板への部品装着に関連してトラブルが発生した場合には、部品切れ或はトラブルに係る装着ヘッドによる部品装着を停止し、部品切れ或はトラブルに係らない他の装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御するので、極力プリント基板の生産効率の向上を図ることができる。

以下図に基づき説明するが、図１は電子部品装着装置１の概略平面図で、該装着装置１の基台上には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２が複数並設されている。対向する前後の部品供給ユニット群２Ａ、２Ｂの間には、供給コンベア、位置決め部及び排出コンベアから成る２列（２台）の基板搬送装置３Ａ、３Ｂが並列に設けられている。

各供給コンベアは上流より受けたプリント基板ＰＡ、ＰＢを搬送し、検出センサ１０Ａ、１０Ｂが検出すると搬送を停止して各位置決め部まで到達させ、この各位置決め部で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板ＰＡ、ＰＢ上に電子部品を装着した後、排出コンベアに搬送し、下流側装置に排出される。

４Ａ、４Ｂは複数の吸着ノズル５が設けられた装着ヘッドで、このθ軸モータ６により回転可能な装着ヘッド４Ａ、４Ｂは支持体により支持され、この支持体はＹ軸モータ７によりＹ方向に移動可能であり、この支持体に対して装着ヘッド４Ａ、４ＢはＸ軸モータ８によりＸ方向に移動可能に構成される。従って、装着ヘッド４Ａ、４Ｂは、Ｘ軸モータ８及びＹ軸モータ７により、各プリント基板ＰＡ、ＰＢと部品供給ユニット群２Ａ、２Ｂの部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別に移動できることとなる。

そして、装着ヘッド４Ａ、４Ｂに設けられる各吸着ノズル５は、装着ヘッド４Ａ、４Ｂに対して上下軸モータ９により昇降可能であり、また鉛直軸周りに回転させる前記θ軸モータ６により装着ヘッド４Ａ、４Ｂは回転可能である。

次に、図２の制御ブロック図において、電子部品装着装置１の各要素はＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）１１が統括制御しており、制御プログラムを格納するＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）１２及び各種データを格納するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１３がバスライン１４を介して接続されている。また、ＣＰＵ１１には操作画面等を表示するモニタ１５及び該モニタ１５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１６がインターフェース１７を介して接続されている。また、前記Ｙ軸モータ７等が駆動回路１８、インターフェース１７を介してＣＰＵ１１に接続されている。

前記ＲＡＭ１３には、部品装着に係るプリント基板の種類毎に装着データが記憶されており、それぞれ装着順序毎（ステップ番号毎）に、各プリント基板内での各電子部品の装着位置である各原点ＧＡ、ＧＢからのＸ座標、Ｙ座標、角度、高さ情報や、前記基台上に配置される各部品供給ユニット２の配置番号情報（配置順序情報）等が格納されている。

また前記ＲＡＭ１３には、前記各部品供給ユニット２の部品供給ユニット配置番号に対応した各電子部品の種類の情報、即ち部品配置データが格納されており、更にはこの部品ＩＤ毎に電子部品のＸ方向、Ｙ方向のサイズ、厚さ情報及び使用吸着ノズルのノズルＩＤ等に関する部品ライブラリデータが格納されている。更には、各装着ヘッド４Ａ、４Ｂには吸着ノズル５が最大１２本取り付けることができるが、各装着ヘッド４Ａ、４Ｂへの吸着ノズル５の取り付け位置（取り付け番号）毎に吸着ノズルのノズルＩＤが格納されている。

２０はインターフェース１７を介して前記ＣＰＵ１１に接続される認識処理装置で、部品認識カメラ２１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２０にて行われ、ＣＰＵ１１に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ１１は部品認識カメラ２１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２に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置２０から受取るものである。

以上の構成により、プリント基板ＰＡ、ＰＢへ電子部品を装着する装着運転動作について説明する。先ず、作業者がモニタ１５に表示されたタッチパネルスイッチ１６を押圧操作して、２列（２台）の基板搬送装置３Ａ、３Ｂを使用して、プリント基板ＰＡ、ＰＢを互いに関係なく全く別個に（非同期）搬送し、電子部品を装着し、搬出するように制御することを選択し、タッチパネルスイッチ１６の運転開始スイッチ部を操作すると装着運転が開始される。

先ず、プリント基板ＰＡ、ＰＢが上流側装置（図示せず）より受継がれて、各基板搬送装置３Ａ、３Ｂの供給コンベア上に存在すると、この供給コンベア上のプリント基板ＰＡ、ＰＢは各位置決め部へ移動される。

このとき、基板搬送方向における基準としての位置規制装置の位置決めピン（図示せず）に当該プリント基板ＰＡ、ＰＢが係止し、検出センサ１０Ａ、１０Ｂがプリント基板ＰＡ、ＰＢを検出すると搬送を停止して、各位置決め部の所定位置まで到達させることとなる。そして、位置決め部の位置決め機構が作動して、プリント基板ＰＡ、ＰＢをそれぞれ位置決め固定する。この場合の各基板搬送装置３Ａ、３Ｂによる搬送や位置決めは、非同期に行われることとなる。

そして、各基板搬送装置３Ａ、３Ｂの位置決め部に搬送されたプリント基板ＰＡ、ＰＢ上にＲＡＭ１３に格納された各プリント基板ＰＡ、ＰＢの装着データに従い、装着ヘッド４Ａ、４Ｂの吸着ノズル５が装着すべき電子部品を当該プリント基板ＰＡ、ＰＢに対応する部品供給ユニット群２Ａ、２Ｂの所定の部品供給ユニット２から吸着して取出すこととなる。この場合、前記各基板搬送装置３Ａ、３Ｂの位置決め部の位置決め位置にて電子部品が装着されるプリント基板ＰＡ、ＰＢは種類が異なり、装着に係る動作も、非同期で行われる。

この場合、各プリント基板ＰＡ、ＰＢへの電子部品の装着に際しては、装着ヘッド４Ａ、４Ｂの電子部品の部品種に対応した吸着ノズル５が対応する電子部品を収納する部品供給ユニット２上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向はＹ軸モータ７により、Ｘ方向はＸ軸モータ８が駆動して装着ヘッド４Ａ、４Ｂが移動し、既に所定の供給ユニット２が部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にある場合には、上下軸モータ９が駆動して対応する前記吸着ノズル５が下降して電子部品を吸着して取出し、以下同様に他の吸着ノズル５も順次対応する部品供給ユニット２上方に位置するよう移動して電子部品を吸着して取出すこととなる。

その後、部品認識カメラ２１上方に吸着ノズル５が移動して、吸着ノズル５に吸着保持された各電子部品を撮像し、部品認識処理部２０で認識処理し、その結果に基づき、装着ヘッド４Ａ、４Ｂを移動させ、吸着ノズル５が装着データの装着座標に部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ、前述したように、それぞれ電子部品をプリント基板ＰＡ、ＰＢ上に装着する。

このようにして、次々に電子部品を装着して、全ての電子部品がプリント基板ＰＡ、ＰＢ上に装着されると、この装着後に、プリント基板ＰＡ、ＰＢは基板搬送装置３Ａ、３Ｂの位置決め部から排出コンベアに順次搬送され、この排出コンベアから下流側装置へプリント基板の受け渡しがなされる。

以上のように、プリント基板ＰＡ、ＰＢに対応する部品供給ユニット群２Ａ、２Ｂの所定の部品供給ユニット２から電子部品が取り出されて、プリント基板ＰＡ、ＰＢ上に、非同期状態で順次電子部品が装着されて、生産されることとなる。そして、プリント基板ＰＡ、ＰＢに対応する部品供給ユニット群２Ａ、２Ｂの所定の部品供給ユニット２において、電子部品の残数が少なくなって、部品切れになった場合の制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。

即ち、両部品供給ユニット群２Ａ、２Ｂの部品供給ユニット２に部品切れが生じていない場合には、全く運転を停止しないで継続運転制御がなされるが、継続運転中に部品供給ユニット群２Ａ又は２Ｂのうちのいずれかの部品供給ユニット２の電子部品の残数が所定数より少なくなった場合、即ち部品切れが生じた場合の動作について、説明する。この場合、各部品供給ユニット２毎に電子部品の収納数及び電子部品切れ予告をすべき残数に関する情報がＲＡＭ１３に格納されているので、順次前記部品供給ユニット２より装着ヘッド４Ａ、４Ｂの吸着ノズル５が取出してプリント基板ＰＡ、ＰＢ上に装着することにより前記収納数を減少させるように管理すると共に、減少して収納数が電子部品切れ予告をすべき残数に到達した場合に部品切れが生じたとＣＰＵ１１が判断できる。

従って、ＣＰＵ１１がプリント基板ＰＡ又はＰＢに対応する部品供給ユニット群２Ａ又は２Ｂのいずれか一方の部品供給ユニット群の部品供給ユニット２に電子部品切れが生じたと判断すると、他方の部品供給ユニット群の部品供給ユニット２に電子部品切れが生じていない場合には、当該部品切れに係る部品供給ユニット群２Ａ又は２Ｂに対応する装着ヘッド４Ａ又は４Ｂによる部品取り出し及び装着動作を停止させるように、ＣＰＵ１１は部品切れに係る部品供給ユニット群に対応する装着ヘッド４Ａ又は４Ｂの駆動源であるＸ軸モータ８、Ｙ軸モータ７、θ軸モータ６、上下軸モータ９を運転させないように制御し、また部品切れに係る部品供給ユニット群に対応するプリント基板ＰＡ又はＰＢを基板搬送装置３Ａ又は３Ｂにより搬送させないように制御すると共に、電子部品切れが生じていない他方の部品供給ユニット群に対応するプリント基板ＰＡ又はＰＢの搬送及び部品装着運転を継続（他方のプリント基板の生産を継続）するように制御する。例えば、部品切れに係る部品供給ユニット群に対応する上流側装置、即ち当該供給ユニット群に対応する基板搬送装置３Ａ又は３Ｂの上流側装置にプリント基板要求信号を送出しないように制御する。即ち、基板搬送装置３Ａ又は３Ｂに対応した基板要求信号が送出されなければ、当該基板搬送装置３Ａ又は３Ｂに基板は搬送されず、部品装着も行われない。他方の基板要求信号を送出した基板搬送装置３Ａ又は３Ｂにはプリント基板ＰＡ又はＰＢが搬送され、部品装着が継続される。

このようにして、部品供給ユニット群２Ａ又は２Ｂのいずれか一方の部品供給ユニット群の部品供給ユニット２に電子部品切れが生じても、他方の部品供給ユニット群の部品供給ユニット２に部品切れが生じていない場合には、他方のプリント基板の生産を継続するように制御する。

この状態で、他方の部品供給ユニット群の部品供給ユニット２にも部品切れが生じた場合には、プリント基板の搬送、電子部品の取り出し及び電子部品の装着運転を停止するように、ＣＰＵ１１は各駆動源を制御する。この場合、その旨を表示するように、モニタ１５やその他視覚的に報知する報知手段に表示させるよう制御したり、音声による報知手段で報知するように制御してもよい。

なお、以上の実施形態は、部品切れが生じた場合の対処であったが、例えば基板搬送装置３Ａの基板幅段取り替えを行うために、モニタ１５に表示されたタッチパネルスイッチ１６を押圧操作して、基板搬送装置３Ａの基板幅段取り替えが選択されると、選択信号を受けたＣＰＵ１１はこの段取り替え動作を開始するように制御する。即ち、ＣＰＵ１１は部品供給ユニット群２Ａに対応する装着ヘッド４Ａの部品取り出し及び装着動作の運転をしないように装着ヘッド４Ａの駆動源である前記Ｘ軸モータ８、Ｙ軸モータ７、上下軸モータ９及びθ軸モータ６を運転しないように制御すると共に、基板搬送装置３Ａによる搬送をしないように制御する。

従って、装着ヘッド４Ａの部品取り出し及び装着ができないように制御され、基板搬送装置３Ａによる搬送をしないように制御し、基板搬送装置３Ａのプリント基板ＰＡへは電子部品の装着をせずに制御するも、電子部品装着装置の運転を停止することなく、基板搬送装置３Ｂにあるプリント基板ＰＢへは電子部品の装着が継続可能となるよう制御する。

なお、以上のように、部品切れ、基板幅段取り替えの他に、基板搬送装置、装着ヘッドの故障などのトラブルが発生した場合には、ＣＰＵ１１はこのトラブルに係る一方のプリント基板上に対応する装着ヘッドにより電子部品の装着ができないように制御すると共に、前記トラブルに係らない他方のプリント基板の基板搬送装置による搬送可能状態及び前記他方のプリント基板に対応する前記装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御してもよい。

このように制御することにより、各プリント基板の搬送を行う２台の基板搬送装置を備えた電子部品装着装置において、一方のプリント基板に対応する搬送や装着に係るトラブルが発生しても、他方のプリント基板に関連したトラブルが発生しない場合には、電子部品装着装置は停止しないので、極力プリント基板の生産効率の向上を図ることができる。

なお、上述した実施の形態では、基板搬送装置３Ａ又は３Ｂの位置決め部で、１枚のプリント基板が位置決めされ、電子部品が装着されるが、基板搬送装置３Ａ又は３Ｂ内に、複数のプリント基板を位置決めして電子部品を装着するための複数の装着ステージを備えてもよい。

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。

電子部品自動装着装置の平面図である。 制御ブロック図である。 フローチャートを示す図である。

符号の説明

１ 電子部品装着装置
２ 部品供給ユニット
２Ａ、２Ｂ 部品供給ユニット群
３Ａ、３Ｂ 基板搬送装置
４Ａ、４Ｂ 装着ヘッド
５ 吸着ノズル
１１ ＣＰＵ
１３ ＲＡＭ
ＰＡ、ＰＢ プリント基板

Claims (3)

1. それぞれがプリント基板の搬送を並列に行なう２台の基板搬送装置と、前記プリント基板に装着する複数種類の電子部品を供給する少なくとも２つの部品供給ユニット群と、この部品供給ユニット群から供給される電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する複数の装着ヘッドとを備え、２台の前記基板搬送装置のそれぞれに位置決めされたプリント基板上に対応する前記部品供給ユニット群から供給された電子部品を対応する前記装着ヘッドにより取出して装着し、一方の部品供給ユニット群に部品切れが生じた場合には、当該部品切れに係る部品供給ユニット群に対応する一方のプリント基板上に対応する装着ヘッドにより電子部品の装着ができないように制御すると共に、前記一方のプリント基板を搬送する一方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出しないように制御し、他方のプリント基板を搬送する他方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出して前記他方のプリント基板の前記他方の基板搬送装置による搬送可能状態及び前記他方のプリント基板に対応する前記装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御することを特徴とする電子部品装着装置。
2. それぞれがプリント基板の搬送を並列に行なう２台の基板搬送装置と、前記プリント基板に装着する複数種類の電子部品を供給する少なくとも２つの部品供給ユニット群と、この部品供給ユニット群から供給される電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する複数の装着ヘッドとを備え、２台の前記基板搬送装置のそれぞれに位置決めされたプリント基板上に対応する前記部品供給ユニット群から供給された電子部品を対応する前記装着ヘッドにより取出して装着し、一方のプリント基板への部品装着に関連してトラブルが発生した場合には、当該トラブルに係る一方のプリント基板上に対応する装着ヘッドにより電子部品の装着ができないように制御すると共に、前記一方のプリント基板を搬送する一方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出しないように制御し、前記トラブルに係らない他方のプリント基板を搬送する他方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出して前記他方のプリント基板の前記他方の基板搬送装置による搬送可能状態及び前記他方のプリント基板に対応する前記装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御することを特徴とする電子部品装着装置。
3. それぞれがプリント基板の搬送を並列に行なう２台の基板搬送装置と、前記プリント基板に装着する複数種類の電子部品を供給する少なくとも２つの部品供給ユニット群と、この部品供給ユニット群から供給される電子部品を取出して前記プリント基板上に装着する複数の装着ヘッドとを備え、２台の前記基板搬送装置のそれぞれに位置決めされたプリント基板上に対応する前記部品供給ユニット群から供給された電子部品を対応する前記装着ヘッドにより取出して装着し、一方の基板搬送装置の基板幅段取り替えが生じた場合には、前記一方の基板搬送装置に対応する一方のプリント基板上に対応する装着ヘッドにより電子部品の装着ができないように制御し且つ前記一方の基板搬送装置による搬送をしないように制御すると共に、前記一方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出しないように制御し、他方のプリント基板を搬送する他方の基板搬送装置の上流側装置にプリント基板要求信号を送出して前記他方のプリント基板の前記他方の基板搬送装置による搬送可能状態及び前記他方のプリント基板に対応する前記装着ヘッドによる部品装着可能状態を維持するように制御することを特徴とする電子部品装着装置。

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