JP5212395B2

JP5212395B2 - 部品実装用装置および部品実装用装置における基板支持機構の動作状態の判定方法

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Publication number: JP5212395B2
Application number: JP2010027226A
Authority: JP
Inventors: 利彦永冶; 忠士遠藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2030-02-10
Also published as: JP2011165912A

Description

本発明は、部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装ラインに用いられる部品実装用装置およびこの部品実装用装置において基板を下受けする基板支持機構の動作状態の判定方法に関するものである。

部品実装ラインを構成する部品搭載装置などの部品実装用装置には、上流側から下流側へ基板を搬送するための基板搬送機構が設けられており、各装置の基板搬送機構には作業対象となる基板を位置決めする位置決め機構と、位置決めされた基板を下面側から下受けして支持する基板支持機構が設けられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術においては、並列に配列された２組の基板搬送コンベアにおいて、それぞれ内側のガイドレールを搬送幅方向に可動に構成することにより、幅寸法が小さい小型の基板と幅寸法が大きい大型の基板のいずれをも搬送できるようにしている。そしてこれらの基板搬送コンベアの下方には昇降台が配設されており、搬入された基板は上昇状態の昇降台によって下方から持ち上げられて支持される。

特開２００１−１６３４２８号公報

ところで部品実装ラインにおいて作業対象となる基板の実装形態、サイズ、剛性などの特性は一様ではなく、用いられる部品実装用装置はこれら多様な種類の基板を対象とすることが可能な汎用性を有することが求められている。このため、基板を下面側から支持する基板支持機構の構成として、部品未実装の基板のみならず、前工程において既に片面に部品が実装された基板を既実装面側から支持することができるよう、基板支持ピンが立設されたピン支持方式の基板支持機構が用いられる場合がある。そして基板搬送機構の構成として先行技術例に示すように、搬送幅が可変な２列の基板搬送コンベアを備えた場合における基板支持機構として、それぞれの基板搬送コンベアにおいて独立して実装関連の作業が実行可能となるよう、各コンベア毎に独立した昇降駆動機構を備えた動作自由度の高い装置構成が用いられるようになっている。

しかしながら、このような動作自由度が高く構成が複雑化した基板支持機構を不具合なく連続稼働させるためには、昇降駆動機構を構成する各要素が安定して動作することが不可欠となる。例えば、当該用途の昇降駆動源としては一般に低コストで簡便な構造のエアシリンダが多用されるが、エアシリンダの動作は構成部品の汚損や経時劣化など、さらには配管系の詰まり状態などによって動作状態が不安定となる特性があり、常に一様な昇降動作特性が確保されるとは限らない。このため、昇降時にがたつきを生じ基板に衝撃的に当接してダメージを与えるなどの不具合が生じる。

さらに重大な不具合は、各コンベア毎に独立した昇降駆動機構を備えた構成において大きな搬送幅の基板を対象とする場合に生じる。すなわちこの場合には、２つの基板支持機構によって１つの基板を支持する必要があるが、それぞれの駆動機構の動作の同期状態が良好でない場合には、それぞれが異なる高さで上昇するため支持された基板が大きく傾いた状態となり、正常な基板下受けが不可能となる。そしてこのような事態を防止しようとすれば、装置停止して内部の基板支持機構を分解点検した上で、動作確認を行うなど煩雑な保守作業を高頻度で実行することを余儀なくされていた。このように、部品実装ラインに用いられる従来の部品実装用装置には、基板支持機構において基板を下受けするための昇降動作状態の良否を確認するために手間と時間を要するという課題があった。

そこで本発明は、基板支持機構において基板を下受けするための動作状態の良否を簡便な方法で判定することができる部品実装用装置および部品実装用装置における基板支持機構の動作状態の判定方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装用装置は、部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装ラインにおいて用いられ所定の作業動作を実行する部品実装用装置であって、前記作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板を第１方向に搬送して前記作業動作機構による作業位置に位置決めする基板搬送機構と、前記作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記作業動作機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して水平方向に相対移動可能に設けられ前記基板の上面の高さを計測可能な高さ計測手段と、前記基板支持機構および高さ計測手段を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記基板支持機構の動作状態において前記高さ計測手段によって前記基板支持ピンの上端部の高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果に基づき、前記基板支持機構の動作状態の良否を判定する。

本発明の部品実装用装置における基板支持機構の動作状態の判定方法は、部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装ラインにおいて所定の作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板を第１方向に搬送して前記作業動作機構による作業位置に位置決めする基板搬送機構と、前記作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記作業動作機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して水平方向に相対移動可能に設けられ前記基板の上面の高さを計測可能な高さ計測手段と、前記基板支持機構および高さ計測手段を制御する制御部とを備えた部品実装用装置において前記下受け基部の昇降動作状態を判定する基板支持機構の動作状態の判定方法であって、前記制御部は、前記基板支持機構の動作状態において前記高さ計測手段によって前記複数の基板支持ピンの上端部の高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果に基づき、前記基板支持機構の動作状態の良否を判定する。

本発明によれば、複数の基板支持ピンを基板の裏面に当接させることにより基板を作業高さ位置に保持する基板支持機構において、当該装置に既設の高さ計測手段によって基板支持ピンの上端部の高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果に基づき、基板支持機構の動作状態の良否を判定することにより、基板支持機構において基板を下受けする動作状態の良否を簡便な方法で判定することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分断面図本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の部品実装装置の動作説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置における基板支持機構の動作状態の判定方法の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置における基板支持機構の動作状態の判定方法の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置における基板支持機構の動作状態の判定に用いられる基板支持機構の上昇パターンの説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して、部品実装装置１の構造を説明する。部品実装装置１は、半導体部品などの電子部品を基板に搭載する機能を有するものであり、部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装ラインにおいて用いられ所定の作業動作を実行する部品実装用装置である。

図１において、基台１ａ上にはＸ方向（第１方向）に基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は、上流側装置から供給され当該装置による部品実装作業の対象となる基板３をＸ方向に搬送して、以下に説明する部品実装機構による部品実装作業位置に位置決めする。本実施の形態では、基板搬送機構２は搬送幅Ｂが可変な１対の基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂ、を装置中心線ＣＬに対して対称に、且つ平行に配置した構成となっている。

すなわち基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂはいずれも１対をなす固定ガイドレール２１、可動ガイドレール２２を有しており、このうち固定ガイドレール２１は位置が固定であって、可動ガイドレール２２はレール幅寄せ機構（図示省略）によってＸ方向と直交するＹ方向（第２方向）に可動（図１矢印ａ、図２矢印ｂ参照）に設けられている。上述の基板搬送機構２の構成においては、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂは、それぞれの可動ガイドレール２２を装置内側に位置させて隣接させた配列となっている。

基板搬送機構２をこのような構成とすることにより、後述するように、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂのそれぞれの可動ガイドレール２２を同一方向側に移動させることにより、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂのいずれかの搬送幅を、図１に示す通常状態の搬送幅Ｂよりも大幅に拡大することができる。これにより、図１に示すように、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂの通常の搬送幅に対応する基板３よりも幅寸法が大きい基板１０３（図４参照）を部品実装装置１による実装対象とすることが可能となっている。

図２に示すように、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂのそれぞれの部品実装作業位置において、基板３の下方には基板支持機構１２Ａ，１２Ｂが配設されている。基板支持機構１２Ａ，１２Ｂはいずれも、エアシリンダを用いた昇降駆動部１３によって昇降する下受け基部１２ａに、複数の基板支持ピン１４を２枚の板状のピン支持部材１５によって保持して立設した構成となっている。昇降駆動部１３にはエア切換部１６を介してエア供給源１７から駆動用エアが供給され、エア切換部１６を制御装置３０（図３）によって制御することにより、基板支持機構１２Ａ，１２Ｂにおける基板支持ピン１４の昇降動作が制御される。

昇降駆動部１３を駆動して下受け基部１２ａを基板３に対して下方から上昇させて、複数の基板支持ピン１４を基板３の裏面に当接させることにより、基板３は基板支持ピン１４とともに上昇し、基板３の上面が基板搬送機構２に設けられた押さえ部材２３の下面に当接した位置で停止する。これにより、基板３は以下に説明する部品実装機構による作業高さ位置に保持される。

図１において、基板搬送機構２の両側には、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂに対応して、部品供給部４Ａ，４Ｂが設けられており、部品供給部４Ａ，４Ｂには複数のテープフィーダ５が装着されている。基台１ａのＸ方向の一端部にはリニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル７がＹ方向に水平に配設されている。Ｙ軸移動テーブル７には同様にリニア駆動機構を備えた２つのＸ軸移動テーブル８Ａ，８Ｂが結合されており、Ｘ軸移動テーブル８Ａ，８Ｂにはそれぞれ実装ヘッド９Ａ，９ＢがＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド９Ａ，９Ｂはいずれも複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル９ａが装着されている。

Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８Ａ，８Ｂはヘッド移動機構を構成し、このヘッド移動機構を駆動することにより、実装ヘッド９Ａ，９ＢはＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより実装ヘッド９Ａ，９Ｂは、それぞれ対応した部品供給部４Ａ，４Ｂのテープフィーダ５から部品を吸着ノズル９ａによって取り出して、基板搬送機構２の基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂに位置決めされ、基板支持機構１２Ａ，１２Ｂによって下受けされた基板３に移送搭載する。したがって、Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８Ａ，８Ｂおよび実装ヘッド９Ａ，９Ｂは、部品を保持した実装ヘッド９Ａ，９Ｂをヘッド移動機構によって移動させることにより、部品を基板３に移送搭載する部品実装機構を構成する。そしてこの部品実装機構は、部品実装ラインにおける所定の作業動作を実行する作業動作機構となっている。

部品供給部４Ａ，４Ｂと対応する基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂとの間には部品認識装置６が配設されており、部品供給部４Ａ，４Ｂから部品を取り出した実装ヘッド９Ａ，９Ｂが部品認識装置６の上方を移動する際に、部品認識装置６は実装ヘッド９Ａ，９Ｂに保持された状態の部品を撮像して認識する。実装ヘッド９Ａ，９ＢにはＸ軸移動テーブル８Ａ，８Ｂの下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド９Ａ，９Ｂと一体的に移動する基板認識カメラ１１Ａ，１１Ｂが装着されている。実装ヘッド９Ａ，９Ｂが移動することにより、基板認識カメラ１１Ａ，１１Ｂは基板支持機構１２Ａ，１２Ｂに保持された基板３の上方に移動し、基板３を撮像して認識する。実装ヘッド９Ａ，９Ｂによる基板３への部品実装動作においては、部品認識装置６による部品の認識結果と、基板認識カメラ１１Ａ，１１Ｂによる基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

Ｘ軸移動テーブル８Ａ，８Ｂには、実装ヘッド９Ａ，９Ｂと一体的に移動し基板３の上面の高さを計測可能な高さ計測手段としての高さセンサ１０Ａ，１０Ｂが装着されている。高さセンサ１０Ａ，１０Ｂは、レーザ変位計など計測軸方向の変位を非接触で検出可能な計測器であり、それぞれ基板支持機構１２Ａ，１２Ｂによって保持された状態の基板３に対して高さセンサ１０Ａ，１０Ｂを水平方向に相対移動させながら、基板３の上面の高さを高さセンサ１０Ａ，１０Ｂによって計測することにより（矢印ｃ参照）、基板３の上面の３次元形状、すなわち反り変形状態を計測することができる。すなわち、上述構成において、基板支持機構１２Ａ、高さセンサ１０Ａは基板搬送コンベア２Ａに対応して、また基板支持機構１２Ｂおよび高さセンサ１０Ｂは基板搬送コンベア２Ｂに対応して設けられている。すなわちこれらの基板支持機構および高さ計測手段は、１対の基板搬送コンベア毎に設けられた形態となっている。

次に、図３を参照して制御系の構成を説明する。図３において制御装置３０（制御部）は、Ｙ軸移動テーブル７、Ｘ軸移動テーブル８Ａ，８Ｂより成るヘッド移動機構、実装ヘッド９Ａ，９Ｂ、部品供給部４Ａ，４Ｂ、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂおよび基板支持機構１２Ａ，１２Ｂの動作を制御する。これにより、基板３の搬送および位置決め、基板３に対する部品実装作業が実行される。この部品実装作業において、制御装置３０が基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂを制御して、それぞれの可動ガイドレール２２をＹ方向へ移動させることにより、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂにおける搬送幅Ｂが変更される。

また制御装置３０が上述のヘッド移動機構および高さセンサ１０Ａ，１０Ｂを制御することにより、基板支持機構１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ支持された基板３の上面の反り計測が実行される。そして計測結果は制御装置３０に伝達され、制御装置３０はこの計測結果に基づいて、部品実装動作における実装高さを必要に応じて変更する。さらに制御装置３０は、基板支持機構１２Ａ，１２Ｂの動作状態において、高さセンサ１０Ａ、高さセンサ１０Ｂによって、それぞれ基板支持機構１２Ａ，１２Ｂに装着された基板支持ピン１４の上端部１４ａの高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果に基づき、基板支持機構１２Ａ，１２Ｂの動作状態の良否を判定する動作状態判定処理を行う。判定結果は、表示パネルなどに設けられた報知部３３によって報知される。

記憶部３１は、実装データなど部品実装動作に必要な諸データとともに、上述の動作状態の良否判定に用いられる判定基準データであって、Δｈしきい値３２ａ、上昇パターン３２ｂより成る動作状態判定データ３２を記憶する。Δｈしきい値３２ａは、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂを同期して動作させる際の、それぞれの基板支持ピン１４の高さ位置の差Δｈが動作不具合を生じない許容範囲内であるか否かを判定する基準となるしきい値データである。また上昇パターン３２ｂは、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの正常な動作状態における基板支持ピン１４の上昇パターン、すなわち動作開始タイミングからの経過時間と高さ位置との正しい関係を示す基準データである。

図４は、部品実装装置１において図１に示す通常サイズの基板３よりも幅寸法が大幅に大きい基板１０３を実装対象とする場合の基板下受け状態を示している。すなわちこの場合には、図４（ａ）に示すように、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂのそれぞれの可動ガイドレール２２を、対象となる基板１０３の幅に合わせて、一方側（ここでは基板搬送コンベア２Ａ側）に移動させる。これにより、他方側の基板搬送コンベア２Ｂの搬送幅が拡大し、幅寸法が大きい基板１０３を基板搬送機構２によって搬送することができる。そして基板１０３が部品実装作業位置に位置決めされたならば、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの基板支持ピン１４を基板１０３の裏面に当接させて、基板１０３を作業高さ位置に保持する。

この基板下受けに際しては、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂにおいてそれぞれ昇降駆動部１３を駆動して、基板支持ピン１４を下受け基部１２ａとともに上昇させる。このとき、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂはそれぞれ個別に設けられた昇降駆動部１３によって上昇することから、図４（ｂ）に示すように、基板支持機構１２Ａにおける上昇動作（矢印ｄ）と、基板支持機構１２Ｂにおける上昇動作（矢印ｅ）とが完全に同期せず、それぞれの基板支持ピン１４の上端部の高さ位置に差Δｈが生じる場合がある。

このような高さ位置の差Δｈが生じた状態で基板支持ピン１４が上昇すると、基板１０３が水平面に対して傾いた状態となる。そしてこのときの傾斜角θの度合いによっては、基板１０３は正常に下受けされずに実装不具合を生じたり、また上昇動作の途中で基板１０３の端部が装置部材に引掛りながら上昇してがたつく現象が発生し、基板に衝撃が作用して破損などの重大な不具合を招く虞もある。このような基板下受機構の動作不良は、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの動作状態が不安定となることによって生じる。特に、昇降駆動部１３として機構が簡便で低コストのエアシリンダを用いた場合には、構成部品の摺動面の汚損や経時劣化、さらには配管系の目詰まりなど種々の要因によって動作状態が変化し、常に安定した動作特性を確保することが困難である。

上述のような不具合を防止するためには、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの動作状態を常に監視して、動作異常の兆候を極力早期に発見して適切な保守作業を行う必要がある。しかしながら、このような動作異常を検知するためには、従来は装置の稼働を停止して内部を点検した上で、新たに動作確認を行う必要があった。この点検・確認作業は手間と時間を要する煩雑な作業であり、このような保守作業を高頻度で実行すると生産性の低下を招くこととなる。

このような基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの動作状態を監視するため、本実施の形態においては、図５に示すように、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの動作の同期状態の良否を、部品実装装置１が既に備えている高さセンサ１０Ａ、１０Ｂによって基板支持機構１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの基板支持ピン１４の高さを時系列的に計測する動作状態判定処理によって検出する。この動作状態判定処理は、予め設定された装置稼働開始時などの監視タイミングにおいて、または所定の監視インターバル毎に実行される。

動作状態判定処理では、図５に示すように、基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂのそれぞれの可動ガイドレール２２を、図４（ａ）に示す位置に移動させた後、高さセンサ１０Ａ、１０Ｂをそれぞれ基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの上方に移動させる。そして高さセンサ１０Ａ、１０Ｂの計測位置をそれぞれの基板支持ピン１４の上端部１４ａに位置合わせした状態で、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂのそれぞれの昇降駆動部１３を同期して駆動し、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ上昇動作（矢印ｆ、ｇ）を行わせる。

この上昇過程において、高さセンサ１０Ａ、高さセンサ１０Ｂによってそれぞれ基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの基板支持ピン１４の上端部１４ａの高さ位置を計測して、それぞれ第１ピン高さ計測結果ｈ１、第２ピン高さ計測結果ｈ２として求める。そして制御装置３０は、同一タイミングで計測された第１ピン高さ計測結果ｈ１、第２ピン高さ計測結果ｈ２の差Δｈ（＝ｈ１−ｈ２）を求めてΔｈしきい値３２ａと比較し、差ΔｈがΔｈしきい値３２ａ以下であれば動作状態は良好であると判定し、差ΔｈがΔｈしきい値３２ａを超えている場合には、動作状態は不良であると判定してその旨報知部３３によって報知する。

なお高さセンサ１０Ａ、１０Ｂによる上端部１４ａの高さ計測は、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂによる上昇過程の間連続的に行ってもよく、または予め設定されたタイムインターバル毎に離散的に行ってもよい。いずれの場合においても、差ΔｈがΔｈしきい値３２ａを超えたならば、その時点で動作状態不良と判定される。Δｈしきい値３２ａは、実装対象となる基板３の特性に応じて、経験値に基づき個別に設定される。

すなわち上記例においては、制御装置３０は、１対の基板支持機構１２Ａ、１２Ｂを同期して動作させた状態において、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂのいずれか一方側の基板支持機構の基板支持ピン１４を、対応する高さ計測手段によって計測して得られた第１ピン高さ計測結果ｈ１と、他方側の基板支持機構の基板支持ピン１４を、対応する高さ計測手段によって計測して得られた第２ピン高さ計測結果ｈ２とを比較して高さ位置の差Δｈを求め、差Δｈを予め定められたΔｈしきい値３２ａと比較することにより、基板支持機構１２Ａ、１２Ｂの動作状態の良否を判定するようにしている。

なお上記実施の形態では、基板搬送機構２として１対の基板搬送コンベア２Ａ、２Ｂを備え、それぞれが対応する基板支持機構および高さ計測手段を備えた構成の部品実装装置１において、２つの基板支持機構１２Ａ、１２Ｂを同期して動作させる際の動作状態を対象とする例を示したが、単独に動作する基板支持機構の動作状態を対象とする場合にも本発明を適用することができる。この場合の動作状態の判定例について、図６、図７を参照して説明する。

図６に示す部品実装装置１Ａは、固定ガイドレール２１、可動ガイドレール２２を有する単一の基板搬送コンベアよりなる基板搬送機構２および単一の基板支持機構１２を備え、基板支持機構１２に下受け支持された基板に対して部品を実装する単一の実装ヘッド９および基板上面の高さを計測する単一の高さセンサ１０を備えた構成となっている。このような基板支持機構１２を対象とした動作状態判定処理では、昇降駆動部１３を駆動して基板支持ピン１４を上昇させる過程において、同様に高さセンサ１０によって上端部１４ａの高さ位置を計測する。そしてこのピン高さ計測結果を予め記憶された上昇パターン３２ｂと比較することにより、基板支持機構１２の動作状態の良否を判定する。

すなわち、基板支持機構１２の正常な動作状態における基板支持ピン１４の上昇パターンが基準上昇パターン（図７において破線で示す。）として予め記憶されており、制御装置３０は上端部１４ａの高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果、すなわち実測上昇パターンを基準上昇パターンと比較することにより、基板支持機構１２の動作状態の良否を判定する。図７に示す例では、基板支持ピン１４の上昇過程において予め設定されたタイミングｔ１，ｔ２，ｔ３における基準上昇パターンと実測上昇パターンとの高さ差を示すｄ１，ｄ２，ｄ３が、予め定められた許容値を超えている場合には、動作状態が不良であると判定する。この場合における許容値も、実装対象となる基板の特性に応じて、経験値に基づき個別に設定される。

すなわちここに示す例においても、制御装置３０によって、基板支持機構１２の動作状態において高さセンサ１０によって基板支持ピン１４の上端部１４ａの高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果に基づき、基板支持機構１２の動作状態の良否を判定する。前述構成の部品実装装置１、部品実装装置１Ａを対象とした基板支持機構１２の動作状態の良否判定をこのような方法で行うことにより、これら装置に既に備えられている高さ計測手段を有効に活用して、従来は手間と時間を有する煩雑な作業を必要としていた動作状態の確認を自動的に行うことができる。したがって、保守点検作業の時間を短縮して生産性を向上させることができるとともに、動作状態の不良に起因する製品不具合を減少させて、品質の確保や製品歩留まりの向上が可能となる。

なお上記実施の形態においては、部品実装ラインにおいて使用される部品実装用装置として、基板に部品を搭載する部品実装装置の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばスクリーン印刷装置や検査装置など、部品実装ラインにおいて使用される装置であって、基板を下面側から基板支持ピンによって下受けして支持する形態の基板支持機構および基板の上面の高さを計測する高さ計測手段を備えたものであれば、本発明の適用対象となる。

本発明の部品実装用装置および部品実装用装置における基板支持機構の動作状態の判定方法は、基板支持機構において基板を下受けするための動作状態の良否を簡便な方法で判定することができるという効果を有し、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する分野に有用である。

１部品実装装置
２基板搬送機構
２Ａ、２Ｂ基板搬送コンベア
３、１０３基板
４Ａ，４Ｂ部品供給部
７Ｙ軸移動テーブル
８、８Ａ、８ＢＸ軸移動テーブル
９、９Ａ，９Ｂ実装ヘッド
１０、１０Ａ、１０Ｂ高さセンサ
１２、１２Ａ、１２Ｂ基板支持機構
１３昇降駆動部
１４基板支持ピン
１４ａ上端部
２１固定ガイドレール
２２可動ガイドレール
ｈ１第１ピン高さ計測結果
ｈ２第２ピン高さ計測結果
Δｈ差

Claims

部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装ラインにおいて用いられ所定の作業動作を実行する部品実装用装置であって、
前記作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板を第１方向に搬送して前記作業動作機構による作業位置に位置決めする基板搬送機構と、
前記作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記作業動作機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、
前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して水平方向に相対移動可能に設けられ前記基板の上面の高さを計測可能な高さ計測手段と、前記基板支持機構および高さ計測手段を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記基板支持機構の動作状態において前記高さ計測手段によって前記基板支持ピンの上端部の高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果に基づき、前記基板支持機構の動作状態の良否を判定することを特徴とする部品実装用装置。
前記基板搬送機構は、一方が前記第１方向と直交する第２方向に可動に設けられた１対のガイドレールを有し搬送幅が可変な１対の基板搬送コンベアを、それぞれの前記可動のガイドレールを装置内側に位置させて平行に相隣させた配列で備え、
前記基板支持機構および高さ計測手段は、それぞれ前記１対の基板搬送コンベア毎に設けられ、
前記制御部は、前記１対の基板支持機構を同期して動作させた状態において、一方側の基板支持機構の基板支持ピンを対応する高さ計測手段によって計測して得られた第１ピン高さ計測結果と、他方側の基板支持機構の基板支持ピンを対応する高さ計測手段によって計測して得られた第２ピン高さ計測結果とを比較して前記高さ位置の差を求め、前記差を予め定められたしきい値と比較することにより、前記２つの基板支持機構の動作状態の良否を判定することを特徴とする請求項１記載の部品実装用装置。
部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装ラインにおいて所定の作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板を第１方向に搬送して前記作業動作機構による作業位置に位置決めする基板搬送機構と、前記作業位置において前記基板の下方に配設され、複数の基板支持ピンが立設された下受け基部を前記作業位置に搬入された基板に対して下方から上昇させて、前記複数の基板支持ピンを前記基板の裏面に当接させることにより、前記基板を前記作業動作機構による作業高さ位置に保持する基板支持機構と、前記基板支持機構によって保持された状態の前記基板に対して水平方向に相対移動可能に設けられ前記基板の上面の高さを計測可能な高さ計測手段と、前記基板支持機構および高さ計測手段を制御する制御部とを備えた部品実装用装置において前記下受け基部の昇降動作状態を判定する基板支持機構の動作状態の判定方法であって、
前記制御部は、前記基板支持機構の動作状態において前記高さ計測手段によって前記複数の基板支持ピンの上端部の高さ位置を時系列的に計測したピン高さ計測結果に基づき、前記基板支持機構の動作状態の良否を判定することを特徴とする部品実装用装置における基板支持機構の動作状態の判定方法。
前記基板搬送機構は、一方が前記第１方向と直交する第２方向に可動に設けられた１対のガイドレールを有し搬送幅が可変な１対の基板搬送コンベアを、それぞれの前記可動のガイドレールを装置内側に位置させて平行に相隣させた配列で備え、
前記基板支持機構および高さ計測手段は、それぞれ前記１対の基板搬送コンベア毎に設けられ、
前記制御部は、前記１対の基板支持機構を同期して動作させた状態において、一方側の基板支持機構の基板支持ピンを対応する高さ計測手段によって計測して得られた第１ピン高さ計測結果と、他方側の基板支持機構の基板支持ピンを対応する高さ計測手段によって計測して得られた第２ピン高さ計測結果とを比較して前記高さ位置の差を求め、前記差を予め定められたしきい値と比較することにより、前記２つの基板支持機構の動作状態の良否を判定することを特徴とする請求項３記載の部品実装用装置における基板支持機構の動作状態の判定方法。