JP5007188B2 - 電子部品装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、テープ供給リールに巻回収納された収納テープに収納された電子部品を供給する複数の部品供給ユニットより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。

この種の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が、部品供給ユニットに付されたバーコードから構成されるフィーダ情報（シリアル番号）を読み取って、収納テープが巻回収納されたテープ供給リールに付されたバーコードから構成される部品情報（電子部品のＩＤや収納数量等に係る情報）を読み取って、フィーダ情報（シリアル番号）と部品情報とを関連付けて、記憶装置に登録していた。
特開平７−９４８９６号公報

しかし、作業者がこの関連付け作業において、一方の片手にバーコードスキャナ、他方の片手にテープ供給リールを持ってバーコードの読み取り操作をすることが多いので、タッチパネルスイッチが付されたモニタ画面の操作を行うに際してはバーコードスキャナを作業台上に置いて操作し、再度バーコードスキャナを持ち直す必要がある。

そこで本発明は、スキャナを持ったままでも、部品供給ユニットの固有の情報であるフィーダ情報と電子部品の固有の情報である部品情報との関連付けが行えるようにした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、テープ供給リールに巻回収納された収納テープに収納された電子部品を供給する複数の部品供給ユニットより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記部品供給ユニットに付された前記部品供給ユニットの固有の情報であるフィーダ情報及び前記テープ供給リールに付され前記電子部品の固有の情報である部品情報を読取るスキャナと、このスキャナで読取った情報を画面に表示するモニタと、前記スキャナで読取った前記フィーダ情報と部品情報とを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納された情報を消去するための情報が記載されたラベルと、前記フィーダ情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記フィーダ情報を消去し、前記部品情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記部品情報を消去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、テープ供給リールに巻回収納された収納テープに収納された電子部品を供給する複数の部品供給ユニットより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記部品供給ユニットに付された前記部品供給ユニットの固有の情報であるフィーダ情報及び前記テープ供給リールに付された前記電子部品の固有の情報である部品情報を読取るスキャナと、このスキャナで読取った情報を画面に表示するモニタと、前記スキャナで読取った前記フィーダ情報と部品情報との関連付けを行うように制御する第１制御装置と、前記スキャナにより読取った情報を格納する記憶装置と、この記憶装置に格納された情報を消去するための情報が記載されたラベルと、前記フィーダ情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記フィーダ情報を消去し、前記部品情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記部品情報を消去するように制御する第２制御装置とを設けたことを特徴とする

本発明は、部品供給ユニットに付された部品供給ユニットの固有の情報であるフィーダ情報とテープ供給リールに付された電子部品の固有の情報である部品情報とを読み取り、スキャナを持ったままでも各情報の関連付けが行え、各情報の読取り作業の後には、スキャナを持ち直すことなくフィーダ情報或いは部品情報のキャンセル（消去）の作業を容易に行うことが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、本発明の実施の形態を説明する。図１は電子部品装着装置１の平面図で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その部品取出位置（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３が複数並設されている。対向する供給ユニット３群の間には供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。前記供給コンベア４は上流側装置より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送し、この位置決め部５で位置決め機構（図示せず）により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送され、下流側装置に搬送される。

前記部品供給ユニット３はテープ供給リール（図示せず）に巻回収納された収納テープを１ピッチずつ間欠送りすると共にカバーテープを剥離して、部品取出位置に電子部品を送り、吸着ノズル１３による取出しに供するものである。

８はＸ方向に長い一対のビームであり、Ｙ軸駆動モータ９の駆動によりネジ軸１０を回転させ、左右一対のガイド１１に沿ってプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出位置上方を個別にＹ方向に移動する。

各ビーム８にはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸駆動モータ１５によりガイドに沿って移動する装着ヘッド７が設けられ、この装着ヘッド７には複数本、例えば３本の吸着ノズル１３が設けられる。そして、前記装着ヘッド７には前記吸着ノズル１３を上下動させるための上下軸駆動モータ１６が搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸駆動モータ１７が搭載されている。従って、装着ヘッド７の吸着ノズル１３はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、鉛直軸回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。

１８は部品認識カメラで、電子部品が吸着ノズル１３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電子部品を撮像する。そして、各電子部品が吸着ノズル１３に吸着保持された状態で部品認識カメラ１８により撮像されて認識処理装置２３により認識処理される。

次に、図２の制御ブロック図について説明すると、前記電子部品装着装置１には、本装着装置１を統括制御する制御装置としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）２０と、該ＣＰＵ２０にバスラインを介して接続されるＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２１及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）２２が備えられている。そして、ＣＰＵ２０は前記ＲＡＭ２１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２２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、ＣＰＵ２０は、駆動回路２７を介して前記Ｙ軸駆動モータ９、Ｘ軸駆動モータ１５、上下軸駆動モータ１６及び前記θ軸駆動モータ１７等の駆動を制御する。

前記ＲＡＭ２１には、部品装着に係るプリント基板Ｐの種類毎に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Ｐ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格納されている。また前記ＲＡＭ２１には、各プリント基板Ｐの種類毎に前記各部品供給ユニット３の部品供給ユニット配置番号（レーン番号）に対応した各電子部品の種類（部品ＩＤ）の情報、即ち部品配置情報が格納されており、更にはこの部品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が格納されている。

２３はインターフェース２４を介して前記ＣＰＵ２０に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ１８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、ＣＰＵ２０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２０は、部品認識カメラ１８に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。

２５は部品画像や各種データ設定のための画面などを表示するモニタで、このモニタ２５には入力手段としての種々のタッチパネルスイッチ２６が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ２６を操作することにより、種々の設定を行うことができる。

３０は読取装置としてのバーコードスキャナで、前記部品供給ユニット３の所定箇所、例えば基台２の供給台への取り付け又は取り外しの際に使用する把手に付されたラベルに記載されたバーコードから構成されるフィーダ情報（シリアル番号で、各部品供給ユニット３の固有の番号）や、収納テープが巻回収納されたテープ供給リール（図示せず）に付されたラベルに記載されたバーコードから構成される部品種情報（電子部品の名称である部品ＩＤ）及び同じくテープ供給リールに付されたラベルに記載されたバーコードから構成される電子部品の収納数量情報などを読み取るものである。

そして、３１は電子部品装着装置１とＬＡＮ回線３２を介して接続されるマイクロコンピュータ等を備えたパーソナルコンピュータで、このパーソナルコンピュータは同じくＬＡＮ回線３２を介してサーバー３３に接続されている。前記パーソナルコンピュータ３１には表示装置としてのモニタ３４及びキーボード等の入力手段３５が接続されている。

前記サーバー３３には、前記フィーダ情報と部品シリアル番号（電子部品の固有の番号）との対応データテーブル（図３参照）などが格納されている。

以下、図４のフローチャートに基づき、部品登録動作について説明する。先ず、モニタ３４に表示されたメニュー画面で「部品登録」を選択し、次に「部品登録」画面で読込みパターンを選択するが、同じ場合は選択する必要はない。即ち、図５に示す画面において、タッチパネルスイッチ２６の「読込みパターン切替スイッチ部」４０を押圧操作毎にパターン１とパターン２とが入れ替わり、パターン１は電子部品数を表すバーコードを読取り、パターン２は電子部品数を表すバーコードを読取らないこととなる。

ここで、タッチパネルスイッチ２６の「読込みパターン切替スイッチ部」４０を押圧操作してパターン１を選択したものとし、次にバーコードスキャナ３０を使用して、前記部品供給ユニット３の把手に付されたラベルに記載されたバーコードから構成されるフィーダ情報（シリアル番号で、各部品供給ユニット３の固有の番号）を読取る。読取られたフィーダ情報は、パーソナルコンピュータ３１を介してサーバー３３に格納されると共にモニタ２５のフィーダシリアルＮｏ.表示部４２にシリアル番号（フィーダシリアルＮｏ.）が表示されるようＣＰＵ２０が制御する。なお、このフィーダ情報を読み取った後に、タッチパネルスイッチ２６の「入力キャンセルスイッチ部」４１を押圧操作するか、モニタ２５の前面枠に付されたラベル２５Ａに記載されたバーコードから構成される入力キャンセル情報をバーコードスキャナ３０を用いて読取ると、ＣＰＵ２０は読取ったフィーダ情報をキャンセル（サーバー３３から消去）するように制御するが、入力キャンセル情報を読取らなければキャンセルされない。

この入力キャンセル情報をバーコードスキャナ３０を用いて読取る際には、作業者はバーコードスキャナ３０を持ったままで、持ち直すことなく、キャンセル操作を容易に行うことができる。

次に、バーコードスキャナ３０を使用して、収納テープが巻回収納されたテープ供給リールに付されたラベルに記載されたバーコードから構成される部品種情報（電子部品の名称である部品ＩＤ）を読取る。読取られた部品種情報は、パーソナルコンピュータ３１を介してサーバー３３に格納されると共にモニタ２５のリールＩＤ表示部４３に部品種（リールＩＤ）が表示されるようＣＰＵ２０が制御する。なお、この部品種情報を読み取った後に、タッチパネルスイッチ２６の「入力キャンセルスイッチ部」４１を押圧操作するか、モニタ２５の前面枠に付されたラベル２５Ａに記載されたバーコードから構成される入力キャンセル情報をバーコードスキャナ３０を用いて読取ると、ＣＰＵ２０は読取った部品種情報をキャンセル（サーバー３３から消去）するように制御するが、入力キャンセル情報を読取らなければキャンセルされない。

次に、ＣＰＵ２０は読込みパターンの判定を行い、パターン１を選択した場合にはモニタ２５に登録結果を表示させるように制御するが、パターン１を選択したので、テープ供給リールに付されたラベルに記載されたバーコードから構成される電子部品の収納数量情報（電子部品の収納個数）を読取る。読取られた収納数量情報は、パーソナルコンピュータ３１を介してサーバー３３に格納されると共にモニタ２５の部品数表示部４４に収納個数（部品数）が表示されるようＣＰＵ２０が制御する。なお、この収納数量情報を読み取った後に、タッチパネルスイッチ２６の「入力キャンセルスイッチ部」４１を押圧操作するか、モニタ２５の前面枠に付されたラベル２５Ａに記載されたバーコードから構成される入力キャンセル情報をバーコードスキャナ３０を用いて読取ると、ＣＰＵ２０は読取った収納数量情報をキャンセル（サーバー３３から消去）するように制御するが、入力キャンセル情報を読取らなければキャンセルされない。

なお、テープ供給リールに電子部品の収納数量情報（電子部品の収納個数）に係るバーコードが記載されたラベルが貼られていない場合には、モニタ２５の前面枠に付されたラベル２５Ｃに記載されたバーコードから構成される部品数自動設定情報をバーコードスキャナ３０を用いて読取ると、ＣＰＵ２０はＲＡＭ２１に格納された部品種毎の収納個数情報をパーソナルコンピュータ３１を介してサーバー３３に格納させると共にモニタ２５の部品数表示部４４に表示させるように制御する。

次に、ＣＰＵ２０はＲＡＭ２１に格納された部品供給ユニット３のシリアル番号（フィーダシリアルＮｏ.）と部品種（リールＩＤ）との対応表に基いて、前述した部品登録手続きによる登録結果をモニタ２５に表示するように制御する。即ち、結果がＯＫであれば、図５の登録結果表示部４５を緑色表示、ＮＧであれば赤色表示するよう制御する。

そして、次にＣＰＵ２０はタッチパネルスイッチ２６の「終了スイッチ部」４６を押圧操作するか、モニタ２５の前面枠に付されたラベル２５Ｂに記載されたバーコードから構成される終了情報をバーコードスキャナ３０を用いて読取ると、ＣＰＵ２０はモニタ２５の部品登録画面を閉じて、メニュー画面（初期画面）に戻るように制御するが、このような操作がなされなければ、前述したように、次の部品供給ユニット３に係る部品登録を行うための読込みパターンが選択される。

この読込みパターン選択後のフィーダ情報の読取り、部品種情報の読取り、必要な場合には収納数量情報の読取りを行い、当該部品供給ユニット３に係る部品登録が終了するが、このようにしてバーコードスキャナ３０を持ったままで、次々と基台２上に並設された部品供給ユニット３に係る部品登録を行うことができる。

そして、部品登録作業を終了したい場合には、タッチパネルスイッチ２６の「終了スイッチ部」４６を押圧操作するか、モニタ２５の前面枠に付されたラベル２５Ｂに記載されたバーコードから構成される終了情報をバーコードスキャナ３０を用いて読取ると、ＣＰＵ２０はモニタ２５の部品登録画面を閉じて、メニュー画面（初期画面）に戻るように制御する。

ここで、作業者が始動スイッチ（図示せず）を押圧することにより電子部品装着装置１の自動運転を行なうことができるが、その動作について説明する。初めにプリント基板Ｐが上流装置より供給コンベア４を介して位置決め部５に搬送され、図示しない位置決め機構により位置決め固定される。

次いで、ＲＡＭ２１に格納されたプリント基板Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び各部品供給ユニット３の配置番号等が指定された装着データに従い、装着ヘッド７の吸着ノズル１３がステップ番号０００１の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向はＹ軸駆動モータ９が駆動してビーム８が移動し、Ｘ方向はＸ軸駆動モータ１５が駆動して装着ヘッド７が移動し、既に所定の部品供給ユニット３は駆動されて部品取出位置にて部品が取出し可能状態にあるため、上下軸駆動モータ１６が駆動して前記吸着ノズル１３が下降して電子部品を吸着して取出し、次に吸着ノズル１３は上昇し、ステップ番号０００２の装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に移動し、下降して取出すというように、吸着ノズル１３の本数分の電子部品を取出す。

そして、吸着ノズル１３はプリント基板Ｐ上の所定位置に電子部品を装着するように移動するが、この装着ヘッド７の移動途中において、装着ヘッド７が移動しながら部品認識カメラ１５の上方位置を通過する際に吸着ノズル１３に吸着保持された電子部品が部品認識カメラ１５により一括して撮像される（フライ認識）。そして、ＣＰＵ２０により部品認識実行命令がなされると、部品認識処理装置２３に画像を取込ませ、電子部品が当該吸着ノズル１３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認識処理装置２３により認識処理させる。そして、この電子部品の認識処理結果に基づいて補正され、ＣＰＵ２０によりＹ軸駆動モータ９、Ｘ軸駆動モータ１５及びθ軸駆動モータ１７が制御され、次々にプリント基板Ｐの所定位置に装着されることとなる。

このようにして、プリント基板Ｐ上に電子部品を次々装着し、プリント基板Ｐ上に全ての電子部品が装着し終わると、排出コンベア６を介して下流側装置に受け渡される。そして、順次プリント基板Ｐ上に同様に装着して行くと、各供給ユニット３のテープ供給リール内の電子部品の数が徐々に減少してゆく。

ここで、例えばカウンタ（図示せず）が部品供給ユニット３毎に搭載された収納テープ内の電子部品の収納個数から各電子部品の装着毎に「１」ずつ減算して、この計数内容が部品切れ予告を行う場合の各電子部品の設定残量数に達した場合や、またカウンタ（図示せず）がプリント基板の生産毎に部品供給ユニット３毎に搭載された収納テープ内の電子部品の収納個数から何枚生産できるかの総生産可能枚数から「１」ずつ減算して部品切れ予告を行う場合の設定生産可能基板枚数に達した場合や、更にタイマ（図示せず）が生産運転時間を計時して、部品供給ユニット３毎に搭載された収納テープ内の電子部品の収納個数から何時間生産運転できるかの総生産運転時間からタイマの累積時間を減算して部品切れ予告を行う場合のあとどの位の時間生産できるかの設定生産可能時間に達した場合には、当該電子部品装着装置１のＣＰＵ２０は当該部品供給ユニット３の電子部品の部品切れ予告情報をＬＡＮ回線３２を介してパーソナルコンピュータ３１に送信する。

即ち、所定の部品供給ユニット３に装填された電子部品の残量が減少して、前記設定残量数、設定生産可能基板枚数、設定生産可能時間のうち、いち早く設定残量数に達した場合には、当該電子部品装着装置１のＣＰＵ２０は部品切れ予告情報をＬＡＮ回線３２を介してパーソナルコンピュータ３１に送信すると共にモニタ２５に表示させる。

すると、部品切れ予告情報を受信したパーソナルコンピュータ３１はモニタ３４に当該部品供給ユニット３の部品切れ予告情報を表示させる。従って、これらの電子部品装着装置１の管理者（作業者）は、モニタ２５又は３４を見ることにより、やがて電子部品が無くなることが予想できるので、部品切れが生じる前に当該部品切れ予告情報に係る該当フィーダシリアル番号に係る部品供給ユニット３に搭載される該当部品ＩＤの電子部品に係るテープ供給リールを材料置き場から準備して、実際に当該部品供給ユニット３に搭載されているテープ供給リールと交換して、古い収納テープと新しい収納テープとを連結してスプライシングを行う。

この場合において、前述した部品登録が行われる。即ち、前述したように、フィーダ情報（シリアル番号）と部品情報とを関連付けて、サーバー３３に登録する。

なお、バーコードから構成される入力キャンセル情報、終了情報、部品数自動設定情報が記載されたラベル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃは、モニタ２５の前面枠に付すようにしたが、これに限らず、モニタ３４や作業台などに付してもよい。モニタ２５に表示された各タッチパネルスイッチを押圧操作しなくとも、このように付されたラベル２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃをバーコードスキャナ３０で読取ることにより、片手にバーコードスキャナ３０を持ったまま、各操作を行えることができるから、再度持ち直す必要もなく、誠に使い勝手がよい。また、前述したバーコードは、２次元バーコードでもよい。

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。

電子部品装着装置の平面図を示す。 電子部品装着装置の制御ブロック図である。 フィーダ情報と部品種情報との対応データテーブルを示す図である。 フローチャートを示す図である。 モニタの部品登録の画面を示す図である。

符号の説明

１ 電子部品装着装置
３ 部品供給ユニット
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＡＭ
２５ モニタ
２５Ａ〜２５Ｃ ラベル
３０ バーコードスキャナ
３１ パーソナルコンピュータ
３３ サーバー

Claims (2)

1. テープ供給リールに巻回収納された収納テープに収納された電子部品を供給する複数の部品供給ユニットより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記部品供給ユニットに付された前記部品供給ユニットの固有の情報であるフィーダ情報及び前記テープ供給リールに付され前記電子部品の固有の情報である部品情報を読取るスキャナと、このスキャナで読取った情報を画面に表示するモニタと、前記スキャナで読取った前記フィーダ情報と部品情報とを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納された情報を消去するための情報が記載されたラベルと、前記フィーダ情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記フィーダ情報を消去し、前記部品情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記部品情報を消去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. テープ供給リールに巻回収納された収納テープに収納された電子部品を供給する複数の部品供給ユニットより電子部品を取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、前記部品供給ユニットに付された前記部品供給ユニットの固有の情報であるフィーダ情報及び前記テープ供給リールに付された前記電子部品の固有の情報である部品情報を読取るスキャナと、このスキャナで読取った情報を画面に表示するモニタと、前記スキャナで読取った前記フィーダ情報と部品情報との関連付けを行うように制御する第１制御装置と、前記スキャナにより読取った情報を格納する記憶装置と、この記憶装置に格納された情報を消去するための情報が記載されたラベルと、前記フィーダ情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記フィーダ情報を消去し、前記部品情報を読み取った後に前記ラベルに記載された前記消去するための情報を前記スキャナが読取ると前記記憶装置に格納された前記部品情報を消去するように制御する第２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。