WO2020021620A1 - 作業支援装置および対基板作業機 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a work supporting device and a board working machine.
- Patent Document 1 discloses a component mounting machine as a board-to-board working machine.
- the component mounting machine mounts components at a number of mounting positions designated on the board by the control program.
- the present specification relates to a work support apparatus capable of generating work data that more efficiently designates a plurality of work positions arranged in advance on a board, and a work support apparatus capable of developing the work data and executing a predetermined work. It is an object to provide a substrate working machine.
- a work support device comprising: a rule detection unit for detecting; and a data generation unit for generating work data for designating the plurality of work positions using the reference position of the substrate and the arrangement rule detected by the rule detection unit.
- the present specification develops a moving head provided movably in the horizontal direction in the machine, and expands work data designating a plurality of work positions pre-arranged on the substrate according to a reference position of the substrate and a predetermined arrangement rule.
- a work position recognition unit that recognizes the plurality of work positions; and a work control unit that sequentially moves the moving head to each of the recognized plurality of work positions to perform the predetermined work.
- Such a work support device even if a large number of work positions are arranged in advance on the substrate, if these work positions have a predetermined arrangement rule, a plurality of work positions are arranged using the reference position and the arrangement rule. Work data that specifies the work position of the user can be generated. This makes it possible to reduce the file size of the work data as compared with a control program that individually specifies all work positions. Therefore, the time required for various processes including the browsing process and the communication process for the work data can be reduced. As a result, it is possible to improve the production efficiency.
- the work data in which the file size is reduced in comparison with the control program for individually specifying all the work positions is developed, and the predetermined work is performed at a plurality of work positions.
- the time required for various processes including the browsing process and the communication process for the work data can be reduced.
- an apparatus configuration for handling a large file size is not required, and an increase in equipment cost can be suppressed.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a production system including a work support device and a component mounting machine according to an embodiment.
- FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a component mounting machine in the production line in FIG. 1.
- FIG. 9 is a plan view showing a state where components are mounted at a plurality of mounting positions arranged in a matrix on the substrate.
- FIG. 11 is a plan view showing a state where components are mounted at a plurality of mounting positions arranged on the board according to a plurality of arrangement rules.
- FIG. 5 is a plan view showing a state where components including a plurality of component types are mounted at a plurality of mounting positions arranged on a substrate. It is a figure showing various data including work data. It is a flow chart which shows work support processing. It is a flowchart which shows a rule acquisition process.
- the work support device is applied to, for example, a board working machine included in the board product production system 1.
- the work support device supports the mounting process performed by the component mounting machine 3 as a substrate work machine.
- the production system 1 includes one or more production lines L, and a host computer 60 that manages the production lines L in an integrated manner.
- the production line L is configured by installing a plurality of board working machines in the transport direction of the board 80 (see FIG. 2). Each of the plurality of board working machines is communicably connected to the host computer 60.
- the production line L includes a printing machine 2 as a plurality of board working machines, a plurality of component mounting machines 3, a reflow furnace 4, and an inspection machine 5.
- the printing machine 2 prints paste-like solder on the component mounting position on the board 80 carried in.
- Each of the plurality of component mounting machines 3 mounts components on the board 80 transported from the upstream side of the production line L. The configuration of the component mounting machine 3 will be described later.
- the reflow furnace 4 heats the substrate 80 transported from the upstream side of the production line L, melts the solder on the substrate 80, and performs soldering.
- the inspection machine 5 inspects whether the appearance or function of the substrate product produced by the production line L is normal.
- the configuration of the production line L can be added or changed as appropriate according to, for example, the type of board product to be produced. Specifically, in the production line L, a buffer device or a substrate supply device, a substrate reversing device, various inspection devices, a shield mounting device, an adhesive coating device, a chip replacement device that temporarily holds the substrate 80 to be transported are provided. A working machine for a substrate such as an ultraviolet irradiation device can be appropriately installed.
- the component mounting machine 3 executes a mounting process of mounting components on the board 80.
- the component mounting machine 3 includes a substrate transport device 10, a component supply device 20, a component transfer device 30, a component camera 41, a substrate camera 42, and a control device 50.
- the first horizontal direction and the left-right direction of the component mounting machine 3 are defined as the X direction
- the second horizontal direction intersecting the X direction and the front-rear direction of the component mounting machine 3 are defined as the Y direction.
- the vertical direction (the front-back direction in FIG. 2) orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as the Z direction.
- the substrate transfer device 10 includes a belt conveyor, a positioning device, and the like.
- the substrate transport device 10 sequentially transports the substrates 80 in the transport direction and positions the substrate 80 at a predetermined position in the machine. After the component mounting process by the component mounting machine 3 is completed, the substrate transfer device 10 unloads the substrate 80 out of the component mounting machine 3.
- the component supply device 20 supplies components mounted on the board 80.
- the component supply device 20 includes a plurality of slots 21 arranged side by side in the X direction, and a feeder 22 set in each of the plurality of slots 21.
- the feeder 22 feeds and moves a carrier tape containing a large number of components. As a result, the feeder 22 supplies a component at a supply position provided on the distal end side of the feeder 22 so as to be able to collect the component.
- the component transfer device 30 transfers the component supplied by the component supply device 20 to a predetermined mounting position on the substrate 80 carried into the device by the substrate transfer device 10.
- the head driving device 31 of the component transfer device 30 moves the moving table 32 in the horizontal direction (X direction and Y direction) by a linear motion mechanism.
- the mounting head 33 is exchangeably fixed to the movable table 32 by a clamp member (not shown).
- the mounting head 33 supports a plurality of suction nozzles 34 rotatably and vertically. The suction nozzle 34 suctions the component supplied by the feeder 22 by the supplied negative pressure air.
- the component camera 41 and the board camera 42 are digital imaging devices having an imaging device such as a CMOS.
- the component camera 41 and the board camera 42 perform imaging based on the control signal, and transmit image data acquired by the imaging.
- the component camera 41 is fixed to the base so that the optical axis faces upward in the Z direction.
- the component camera 41 is configured to be able to image a component held by the suction nozzle 34 of the mounting head 33 from below.
- the board camera 42 is fixed to the moving table 32 so that the optical axis faces downward in the Z direction, and moves together with the mounting head 33 as the moving table 32 moves.
- the board camera 42 is configured to be able to image the board 80 from above.
- the control device 50 mainly includes a CPU, various memories, and a control circuit.
- the control device 50 controls a mounting process for mounting components on the board 80.
- a pick-and-place cycle hereinafter, referred to as a “PP cycle” for collecting the components supplied by the component supply device 20 and mounting the components at the mounting positions on the substrate 80 is performed a plurality of times. Includes repetitive processing.
- the control device 50 controls the operation of the component transfer device 30 based on information output from various sensors, a result of image processing, a control program for specifying a mounting position on the substrate 80, and the like. Thereby, the positions and angles of the plurality of suction nozzles 34 supported by the mounting head 33 are controlled.
- the control device 50 is configured to be able to control the mounting process based on work data and the like generated by a work support device 70 described below, in addition to the control program. The detailed configuration of the control device 50 of the component mounting machine 3 will be described later.
- the host computer 60 monitors the operation state of the production line L and controls a work machine for a board such as the component mounting machine 3.
- the host computer 60 functions as a work support device 70 for the board working machine with the constituent devices and the installed software.
- the work support device 70 supports the mounting process by the component mounting machine 3 by generating work data that specifies a plurality of mounting positions more efficiently.
- the control program used for the mounting process by the component mounting machine 3 specifies the mounting position on the substrate 80, the mounting angle, the type of the component to be mounted, and the like. Therefore, the file size of the control program increases in accordance with the number of mounting positions on the board 80. Further, the component mounting machine 3 may execute a mounting process for mounting components on a large-sized board at high density. In such a case, when the file size of the control program increases with an increase in the mounting position, there is a concern that the time required for various processes on the control program may increase.
- the various processes for the control program include, for example, a browsing process for confirming the contents of the control program, an optimization process for optimizing a mounting order, a communication process for sending from the host computer 60 to the component mounting machine 3, and the like. included.
- a browsing process for confirming the contents of the control program an optimization process for optimizing a mounting order
- the component mounting machine 3 needs a device configuration such as a storage device corresponding to the file size. For this reason, there is a concern that equipment costs will increase due to execution of mounting processing involving a large amount of mounting.
- the work support device 70 of the present embodiment adopts a configuration that can reduce the file size by generating work data that more efficiently designates a plurality of mounting positions arranged in advance on the board 80. I do.
- the work support device 70 includes a storage unit 71, an acquisition unit 72, a data generation unit 73, and a work order setting unit 74.
- the storage unit 71 is configured by an optical drive device such as a hard disk device or a flash memory.
- the storage unit 71 stores various data such as a control program used for controlling the board working machine.
- the storage unit 71 stores a work condition Cd, work data M1, and order data M2, which will be described later.
- the acquisition unit 72 acquires reference positions and arrangement rules of a plurality of mounting positions arranged in advance on the substrate 80.
- the plurality of mounting positions are, for example, arrangement positions of components determined by the design of the board product.
- the ⁇ reference position '' of a plurality of mounting positions is a position relative to the origin in the coordinate system of the board positioned in the machine, and is a position serving as a reference for the mounting process defined on the board regardless of the positioning error of the board. is there.
- first components 91 of the same component type may be arranged in a matrix on a rectangular first substrate 81.
- the mounting positions of the plurality of first components 91 are specified by a predetermined reference position (X1, Y1) and an arrangement rule indicating the intervals (Px1, Py1) and the quantities (Nx1, Ny1) in the XY directions. .
- first components 91 of the same component type may be arranged on a circular second substrate 82 so as to fit in a circular region.
- the mounting positions of the plurality of first components 91 are the same as the plurality of different reference positions ((X1, Y1), (X2, Y2), etc. And the intervals (Nx1, Ny1) in the XY directions.
- the quantities in the XY directions ((Nx1, Ny1), (Nx2, Ny2),...) are designated by different arrangement rules.
- the first component 91 and the second component 92 having different component types may be arranged in a matrix on the third substrate 83 having a rectangular shape in the mutually overlapping region.
- the mounting positions of the plurality of first components 91 and the mounting positions of the plurality of second components 92 are designated by different reference positions and arrangement rules, or only by different reference positions and by the same arrangement rule.
- the following first mode and second mode can be applied to the rule obtaining process in which the obtaining unit 72 obtains the above-described reference position and array rule.
- the obtaining unit 72 obtains reference positions and arrangement rules of a plurality of mounting positions based on input information F1 input by an operator.
- the specification information can be used as the input information F1. it can. Therefore, it is possible to more accurately specify a plurality of mounting positions.
- the acquisition unit 72 executes a search process for searching for an array rule at a plurality of work positions, and acquires an array rule based on the result of the search process.
- the search process by the acquisition unit 72 is executed for the designed product information F2 in which the mounting positions, mounting angles, and component types of all components to be mounted in the mounting process are specified. Details of the second aspect of the rule acquisition processing will be described later.
- a plurality of mountings are performed for a plurality of regions (R11, R12,.
- the acquisition unit 72 acquires the arrangement rules for each of the plurality of regions (R11, R12,).
- the acquisition unit 72 determines whether a plurality of regions (R21, R22,%) .. Are obtained for each of the regions (R21, R22,).
- the data generation unit 73 generates work data M1 that specifies a plurality of mounting positions using the reference position and the arrangement rule acquired by the acquisition unit 72 (see FIG. 4).
- the data generation unit 73 generates the work data M1 using the reference position and the plurality of arrangement rules determined for each of the plurality of regions (R11, R12,). I do.
- the work data M1 specifies a plurality of mounting positions in the coordinate system of the board 80 by one or more reference positions and arrangement rules. In other words, the work data M1 does not define the order in which components are mounted at a plurality of mounting positions.
- the work order setting unit 74 determines a mounting order (corresponding to “work order”) in which the component mounting machine 3 mounts at a plurality of mounting positions specified by the work data M1 based on a preset work condition Cd.
- the “work condition Cd” includes at least one of the moving direction of the mounting head 33, the moving direction in which the mounting head 33 has priority, and the number of mountings in the same moving direction of the mounting head 33 (corresponding to the “number of operations”). Is included.
- the moving direction of the mounting head 33 is set, for example, as "+" in the X direction and "-" in the Y direction, as shown in FIG.
- the mounting position that is the most “ ⁇ ” side in the X direction and the most “+” side in the Y direction among the plurality of mounting positions is the start position Ps, is the most “+” side in the X direction, and is the Y direction. Is the end position Pe.
- the movement direction in which the mounting head 33 is prioritized is set in the X direction “+” (shown by a thick frame in FIG. 4)
- the mounting order is set along the first trajectory T1 in FIG.
- the reciprocating mounting order is set in the X direction along the second trajectory T2 in FIG.
- the maximum number of components that can be collected in one PP cycle in the mounting process corresponds to the number of suction nozzles 34 supported by the mounting head 33. Therefore, in consideration of the maximum number that can be collected with respect to the number of mountings in the moving direction of the mounting head 33, for example, setting the number of mountings in the X direction in one PP cycle may allow more efficient mounting processing to be performed.
- the number of mountings in the moving direction of the mounting head 33 can be set as the work condition Cd as described above.
- the number of times of mounting in the X direction in one PP cycle is limited to N times, and The mounting order is set so as to follow the three trajectories T3.
- the work order setting unit 74 generates order data M2 indicating the set mounting order.
- the order data M2 may employ various modes as long as it indicates the order in which components are to be mounted at a plurality of mounting positions specified by the work data M1.
- the order data M2 may indicate, for example, the mounting order determined by the work condition Cd by items such as a start position, an end position, a traveling direction, and a turnback position.
- the order data M2 may simply indicate the mounting order by the same setting items as the work condition Cd.
- the work order setting unit 74 performs a replacement process on the mounting order set based on the work condition Cd and the work data M1 based on at least one of the moving distance of the mounting head 33 and the required time for a predetermined work.
- the mounting order set based on the work condition Cd depends on the mechanical configuration (for example, the setting position of the feeder 22 with respect to the slot 21 and the type of the suction nozzle 34 used) in the mounting process and various conditions for preventing interference.
- the order is not always optimal.
- the work order setting unit 74 replaces the mounting order set based on the work condition Cd based on various conditions. Specifically, the work order setting unit 74 executes the replacement process so that the moving distance of the mounting head 33 in the mounting process is shorter or the time required for the mounting process is shorter. Thus, the work sequence setting unit 74 substantially optimizes the mounting process. In this embodiment, the work order setting unit 74 edits the order data M2 based on the result of the replacement process.
- the component placement machine 3 of the present embodiment employs a configuration in which the work data generated as described above is developed and a placement process can be executed.
- the control device 50 of the component mounting machine 3 includes a mounting position recognition unit 51 and a mounting control unit 52, as shown in FIG.
- the mounting position recognition unit 51 expands the work data M1 and recognizes a plurality of mounting positions. Specifically, when the origin of the board 80 in the coordinate system is detected after the board 80 is positioned in the machine, the position where the component is to be mounted on the board 80 in the mounting process is recognized.
- the mounting control unit 52 performs the mounting process by sequentially moving the mounting head 33 to each of the plurality of mounting positions recognized by the mounting position recognition unit 51.
- the mounting control unit 52 sets the order of mounting components at a plurality of mounting positions based on the order data M2 generated by the work order setting unit 74. Then, the mounting control unit 52 executes the mounting process by appropriately repeating the PP cycle.
- Work Support Process by Work Support Device 70 A work support process by the work support device 70 having the above configuration will be described with reference to FIGS.
- the work support device 70 supports the mounting process by the component mounting machine 3 which is a board working machine.
- the types and mounting positions of the components mounted on the board 80 by the mounting process are set in advance according to the design of the board product.
- the acquisition unit 72 first executes a rule acquisition process for a plurality of mounting positions as shown in FIG. 5 (S11).
- the acquisition unit 72 acquires the reference position and the arrangement rule of the plurality of mounting positions based on the input information F1 input by the worker.
- the obtaining unit 72 executes a search process of the array rule, and obtains the array rule based on the result of the search process.
- the acquiring unit 72 first extracts the mounting position of the same component type from the product information F2 (S21). Next, the acquisition unit 72 executes a search process of the arrangement rule for the plurality of mounting positions extracted in S21 (S22). In the present embodiment, in the search process (S22), the acquisition unit 72 searches for an array rule based on the intervals and the numbers of the plurality of mounting positions in each of the X direction and the Y direction (S221).
- the acquiring unit 72 calculates, for example, each interval between the mounting positions adjacent in the X direction. When the difference between the respective intervals is equal to or smaller than a preset allowable value, the acquiring unit 72 assumes that a plurality of mounting positions are arranged at regular intervals. Further, the acquisition unit 72 counts the number of mounting positions that are adjacent in the X direction at regular intervals. The acquisition unit 72 similarly calculates the interval in the Y direction and counts the quantity.
- the acquisition unit 72 searches for angle rules of components at a plurality of mounting positions arranged at regular intervals (S222). More specifically, the acquisition unit 72 calculates, for example, an angle difference between components mounted at mounting positions adjacent in the X direction. When the angle difference is equal to or less than a preset allowable value, the acquisition unit 72 performs mounting while regularly changing the component angle at each of the plurality of mounting positions.
- the acquisition unit 72 executes the search process (S22) of searching for the arrangement rule of a plurality of mounting positions as described above, and acquires the arrangement rule based on the result of the search process (S23). At this time, the acquisition unit 72 acquires the angle rules of the components at a plurality of mounting positions based on the result of the angle rule search process (S222).
- the angle rule search process (S222) an angle rule in which components are mounted while being rotated by a specified angle (for example, 90 degrees) may be detected.
- a specified angle for example, 90 degrees
- the acquisition unit 72 associates the arrangement rule acquired in S23 and the reference position, which is one of a plurality of mounting positions according to the arrangement rule, with the area of the substrate 80 (S24).
- the acquisition unit 72 associates a reference position and an arrangement rule for each of a plurality of regions on the substrate 80.
- the acquisition unit 72 repeats S21-S24 when the arrangement rule search process (S22) has not been executed for all the component types in the product information F2 (S25: No).
- the acquisition unit 72 ends the rule acquisition processing when the arrangement rule search processing (S22) has been executed for all component types (S25: Yes).
- the reference position and the arrangement rule can be automatically acquired based on the product information F2.
- the input work of the operator can be omitted, and the work load can be reduced.
- an efficient arrangement rule can be acquired corresponding to the mounting positions arranged in a matrix.
- the data generation unit 73 generates work data M1 that specifies a plurality of mounting positions using the reference position and the arrangement rule acquired by the rule acquisition process (S11) (S12). . Subsequently, the work order setting unit 74 sets the mounting order based on the work data M1 generated in S12 and the work conditions Cd set in advance, and generates the order data M2 (S13). Further, the work order setting unit 74 executes a process of changing the mounting order (S14).
- the work order setting unit 74 determines whether to change the mounting order based on, for example, the moving distance of the mounting head 33 and the time required for a predetermined operation, for example, by setting by an operator. Then, the work order setting unit 74 edits the order data M2 based on the result of the replacement process (S15).
- the work support device 70 generates the work data M1 and the sequence data M2 by the various processes described above, and ends the work support process.
- the mounting position and the component type are specified in the work data M1, for example, similarly to the conventional control program.
- the work data M1 and the sequence data M2 are sent from the host computer 60 to the target component mounting machine 3. Thereafter, the work data M1 and the sequence data M2 are developed by the mounting position recognition unit 51 and used by the mounting control unit 52 for moving the mounting head 33.
- the work support device 70 in the embodiment is applied to the component mounting machine 3 that performs a predetermined work at a plurality of work positions arranged in advance on the substrate 80.
- the work support device 70 includes an acquisition unit 72 that acquires reference positions and arrangement rules of a plurality of work positions, and work data M1 that specifies a plurality of work positions using the reference positions and arrangement rules acquired by the acquisition unit 72. And a data generation unit 73 that generates the data.
- the work positions even if there are a large number of pre-arranged work positions on the substrate 80, if the work positions have a predetermined arrangement rule, the plurality of work positions are determined using the reference position and the arrangement rule. Can be generated.
- the file size of the work data M1 can be reduced as compared with a control program that individually specifies all work positions. Therefore, the time required for various processes including the browsing process and the communication process for the work data M1 can be reduced. As a result, it is possible to improve the production efficiency.
- the component mounting machine 3 includes a mounting head 33 movably provided in the machine in a horizontal direction, a plurality of mounting positions pre-arranged on the substrate 80 according to a reference position of the substrate 80 and a predetermined arrangement rule.
- the work data M1 whose file size is reduced as compared with the control program for individually specifying all the work positions can be developed, and a predetermined work can be performed at a plurality of work positions.
- the time required for various processes including the browsing process and the communication process for the work data M1 can be reduced.
- an apparatus configuration for handling a large file size is not required, and an increase in equipment cost can be suppressed.
- the reference positions of the plurality of mounting positions are arbitrarily set when acquiring the arrangement rule from the product information F2, in addition to based on the input information F1 input by the operator. It was assumed.
- the acquiring unit 72 arbitrarily sets the reference position as described above, the reference position is set to, for example, the mounting position at the start or end of the arrangement rule among a plurality of mounting positions arranged in a matrix.
- the reference position may be another mounting position excluding the start and end of the arrangement rule, or may be a position other than the mounting position.
- the acquiring unit 72 may set the corner of the substrate 80 or the origin of the coordinate system of the substrate 80 as the reference position.
- the work support device 70 is configured to be incorporated in the host computer 60.
- the work support device 70 can adopt various aspects other than constituting one function of the host computer 60.
- the work support device 70 may be a dedicated external device communicably connected to the production line L or the host computer 60.
- the work support device 70 may be configured to be connected to the board working machine via the Internet. Either configuration has the same effect as the embodiment.
- the work support device 70 is configured to support the component mounting process by the component mounting machine 3 for the component mounting machine 3 which is a substrate working machine.
- the work support device 70 may support processing other than the mounting processing by the component mounting machine 3.
- the component mounting machine 3 captures an image of the board on which the component is mounted by the board camera 42, and determines whether the status of the mounted component is normal based on the image data obtained by the imaging. Sometimes.
- the substrate camera 42 may have a camera field of view smaller than the imaging range of the substrate due to circumstances such as obtaining a required resolution.
- the component mounting machine 3 sequentially moves the board camera 42 to each of the plurality of imaging positions by moving the movable table 32.
- a control program that uses an imaging position as a work position is used.
- the plurality of imaging positions may be arranged on the substrate in advance according to a predetermined arrangement rule.
- the work support device 70 acquires the reference positions and the arrangement rules of the plurality of imaging positions and generates work data based on these. Thereby, an effect similar to that of the embodiment can be obtained. Further, the work support device 70 may be applied to a substrate work machine other than the component mounting machine 3 (such as various inspection devices, an adhesive application device, and a chip replacement device).
- a substrate work machine other than the component mounting machine 3 such as various inspection devices, an adhesive application device, and a chip replacement device.
- the above-described work apparatus for a substrate moves a moving head in a horizontal direction in the apparatus, and performs a predetermined operation (imaging for inspection, adhesive, etc.) at a plurality of operation positions arranged in advance on a substrate according to a predetermined arrangement rule. Coating, chip collection and placement).
- the work support device 70 acquires the reference positions and the arrangement rules of the plurality of work positions and generates work data based on these.
- the work machine for a board includes a work position recognition unit that expands work data and recognizes a plurality of work positions, and a work that performs a predetermined work by sequentially moving a moving head to each of the recognized plurality of work positions. A control unit. Thereby, an effect similar to that of the embodiment can be obtained.
- the work support device 70 sends the work data M1 and the sequence data M2 to the component mounting machine 3. Then, the component mounting machine 3 expands the input work data M1 to recognize a plurality of mounting positions, and recognizes a mounting order based on the sequence data M2. On the other hand, the work support device 70 may send the developed data obtained by developing the work data and the sequence data to the board working machine.
- the fill size of the work data M1 stored in the work support device 70 can be reduced.
- the time required for various processes including a browsing process and a communication process for work data in the work support device 70 can be reduced.
- the present invention can be applied to a board working machine having no work position recognizing unit.
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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Abstract
作業支援装置は、基板上に予め配列された複数の作業位置に所定の作業を行う対基板作業機に適用される。作業支援装置は、複数の作業位置の基準位置および配列規則を取得する取得部と、取得部により取得された基準位置および配列規則を用いて複数の作業位置を指定する作業データを生成するデータ生成部と、を備える。
Description
本発明は、作業支援装置および対基板作業機に関するものである。
作業支援装置は、基板製品の生産に用いられる対基板作業機に適用される。対基板作業機は、基板上に予め配列された複数の作業位置に所定の作業を行う。特許文献1には、対基板作業機としての部品装着機が開示されている。部品装着機は、制御プログラムにより基板上に指定された多数の装着位置に部品をそれぞれ装着する。
ところで、対基板作業機が各種の作業に用いる制御プログラムは、基板上の作業位置の数量に応じてファイルサイズが大きくなる。そのため、大量の作業位置を指定する制御プログラムに対する閲覧処理や通信処理を含む各種処理の所要時間が長くなり、生産効率に影響するおそれがある。
本明細書は、基板上に予め配列された複数の作業位置をより効率的に指定する作業データを生成可能な作業支援装置、および上記の作業データを展開して所定の作業を実行可能な対基板作業機を提供することを目的とする。
本明細書は、基板上に予め配列された複数の作業位置に所定の作業を行う対基板作業機に適用され、前記複数の作業位置の位置関係に基づいて前記複数の作業位置の配列規則を検出する規則検出部と、前記基板の基準位置および前記規則検出部により検出された前記配列規則を用いて前記複数の作業位置を指定する作業データを生成するデータ生成部と、を備える作業支援装置を開示する。
本明細書は、機内において水平方向に移動可能に設けられた移動ヘッドと、基板の基準位置および所定の配列規則により基板上に予め配列された複数の作業位置を指定した作業データを展開して前記複数の作業位置を認識する作業位置認識部と、認識された前記複数の作業位置のそれぞれに前記移動ヘッドを順次移動させて前記所定の作業を行う作業制御部と、を備える対基板作業機を開示する。
このような作業支援装置の構成によると、基板上に予め配列された複数の作業位置が大量であっても、これらが所定の配列規則を有するのであれば、基準位置および配列規則を用いて複数の作業位置を指定する作業データを生成することができる。これにより、全ての作業位置を個々に指定する制御プログラムと比較して、作業データのファイルサイズを軽減することができる。よって、作業データに対する閲覧処理や通信処理を含む各種処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産効率の向上を図ることができる。
このような対基板作業機の構成によると、全ての作業位置を個々に指定する制御プログラムと比較してファイルサイズを軽減した作業データを展開して、複数の作業位置において所定の作業を行うことができる。これにより、作業データに対する閲覧処理や通信処理を含む各種処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産効率の向上を図ることができる。また、大きなファイルサイズに対応するための装置構成が不要となり、設備コストの増加を抑制できる。
1.生産システム1の概要
作業支援装置は、例えば基板製品の生産システム1を構成する対基板作業機に適用される。本実施形態において、作業支援装置が対基板作業機としての部品装着機3による装着処理を支援の対象とする態様を例示する。上記の生産システム1は、図1に示すように、1以上の生産ラインL、および生産ラインLを統括して管理するホストコンピュータ60により構成される。
作業支援装置は、例えば基板製品の生産システム1を構成する対基板作業機に適用される。本実施形態において、作業支援装置が対基板作業機としての部品装着機3による装着処理を支援の対象とする態様を例示する。上記の生産システム1は、図1に示すように、1以上の生産ラインL、および生産ラインLを統括して管理するホストコンピュータ60により構成される。
2.生産ラインLの構成
生産ラインLは、複数の対基板作業機を基板80(図2を参照)の搬送方向に複数設置して構成される。複数の対基板作業機のそれぞれは、ホストコンピュータ60に通信可能に接続される。生産ラインLは、複数の対基板作業機としての印刷機2、複数の部品装着機3、リフロー炉4、および検査機5を備える。
生産ラインLは、複数の対基板作業機を基板80(図2を参照)の搬送方向に複数設置して構成される。複数の対基板作業機のそれぞれは、ホストコンピュータ60に通信可能に接続される。生産ラインLは、複数の対基板作業機としての印刷機2、複数の部品装着機3、リフロー炉4、および検査機5を備える。
印刷機2は、搬入された基板80における部品の装着位置にペースト状のはんだを印刷する。複数の部品装着機3のそれぞれは、生産ラインLの上流側から搬送された基板80に部品を装着する。部品装着機3の構成については後述する。リフロー炉4は、生産ラインLの上流側から搬送された基板80を加熱して、基板80上のはんだを溶融させてはんだ付けを行う。検査機5は、生産ラインLにより生産された基板製品の外観または機能が正常であるか否かを検査する。
なお、生産ラインLは、例えば生産する基板製品の種別などに応じて、その構成を適宜追加、変更され得る。具体的には、生産ラインLには、搬送される基板80を一時的に保持するバッファ装置や基板供給装置、基板反転装置、各種検査装置、シールド装着装置、接着剤塗布装置、チップ載せ換え装置、紫外線照射装置などの対基板作業機が適宜設置され得る。
3.部品装着機3の構成
部品装着機3は、基板80に部品を装着する装着処理を実行する。部品装着機3は、図2に示すように、基板搬送装置10、部品供給装置20、部品移載装置30、部品カメラ41、基板カメラ42、および制御装置50を備える。以下の説明において、水平方向の第一方向であって部品装着機3の左右方向をX方向とし、X方向に交差する水平方向の第二方向であって部品装着機3の前後方向をY方向とし、X方向およびY方向に直交する鉛直方向(図2の前後方向)をZ方向とする。
部品装着機3は、基板80に部品を装着する装着処理を実行する。部品装着機3は、図2に示すように、基板搬送装置10、部品供給装置20、部品移載装置30、部品カメラ41、基板カメラ42、および制御装置50を備える。以下の説明において、水平方向の第一方向であって部品装着機3の左右方向をX方向とし、X方向に交差する水平方向の第二方向であって部品装着機3の前後方向をY方向とし、X方向およびY方向に直交する鉛直方向(図2の前後方向)をZ方向とする。
基板搬送装置10は、ベルトコンベアおよび位置決め装置などにより構成される。基板搬送装置10は、基板80を搬送方向へと順次搬送するとともに、基板80を機内の所定位置に位置決めする。基板搬送装置10は、部品装着機3による部品の装着処理が終了した後に、基板80を部品装着機3の機外に搬出する。
部品供給装置20は、基板80に装着される部品を供給する。部品供給装置20は、X方向に並んで配置された複数のスロット21と、複数のスロット21にそれぞれセットされるフィーダ22とを備える。フィーダ22は、多数の部品が収納されたキャリアテープを送り移動させる。これによりフィーダ22は、フィーダ22の先端側に設けられた供給位置において部品を採取可能に供給する。
部品移載装置30は、部品供給装置20により供給された部品を、基板搬送装置10により機内に搬入された基板80上の所定の装着位置まで移載する。部品移載装置30のヘッド駆動装置31は、直動機構により移動台32を水平方向(X方向およびY方向)に移動させる。移動台32には、図示しないクランプ部材により装着ヘッド33が交換可能に固定される。装着ヘッド33は、回転可能に且つ昇降可能に複数の吸着ノズル34を支持する。吸着ノズル34は、供給される負圧エアにより、フィーダ22により供給される部品を吸着する。
部品カメラ41、および基板カメラ42は、CMOSなどの撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ41、および基板カメラ42は、制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを送出する。部品カメラ41は、光軸がZ方向の上向きとなるように基台に固定される。部品カメラ41は、装着ヘッド33の吸着ノズル34に保持された部品を下方から撮像可能に構成される。基板カメラ42は、光軸がZ方向の下向きとなるように移動台32に固定され、移動台32の移動に伴って装着ヘッド33と一体的に移動する。基板カメラ42は、基板80を上方から撮像可能に構成される。
制御装置50は、主として、CPUや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置50は、基板80に部品を装着する装着処理を制御する。上記の装着処理には、部品供給装置20により供給された部品を採取して基板80における装着位置に部品を装着するピックアンドプレースサイクル(以下、「PPサイクル」と称する)を複数回に亘って繰り返す処理が含まれる。
制御装置50は、装着処理において、各種センサから出力される情報や画像処理の結果、基板80上の装着位置を指定する制御プログラムなどに基づき、部品移載装置30の動作を制御する。これにより、装着ヘッド33に支持された複数の吸着ノズル34の位置および角度が制御される。制御装置50は、上記の制御プログラムの他に、後述すする作業支援装置70により生成された作業データなどに基づいて、装着処理を制御可能に構成される。部品装着機3の制御装置50の詳細構成については後述する。
4.ホストコンピュータ60の概要および作業支援装置70の構成
ホストコンピュータ60は、生産ラインLの動作状況を監視し、部品装着機3などの対基板作業機の制御を行う。ホストコンピュータ60は、構成機器およびインストールされたソフトウェアにより対基板作業機の作業支援装置70として機能する。本実施形態において、作業支援装置70は、複数の装着位置をより効率的に指定する作業データを生成することにより、部品装着機3による装着処理を支援する。
ホストコンピュータ60は、生産ラインLの動作状況を監視し、部品装着機3などの対基板作業機の制御を行う。ホストコンピュータ60は、構成機器およびインストールされたソフトウェアにより対基板作業機の作業支援装置70として機能する。本実施形態において、作業支援装置70は、複数の装着位置をより効率的に指定する作業データを生成することにより、部品装着機3による装着処理を支援する。
ここで、部品装着機3が装着処理に用いる制御プログラムは、基板80上の装着位置、装着角度、および装着する部品種などを指定する。そのため、制御プログラムは、基板80上の装着位置の数量に応じてファイルサイズが大きくなる。また、部品装着機3は、大型基板に高密度に部品を装着する装着処理を実行することがある。このような場合に、装着位置の増加に伴って制御プログラムのファイルサイズが大きくなると、制御プログラムに対する各種処理の所要時間が長くなることが懸念される。
上記の制御プログラムに対する各種処理には、例えば制御プログラムの内容を確認するための閲覧処理、装着順序などを最適化する最適化処理、ホストコンピュータ60から部品装着機3へと送出する通信処理などが含まれる。また、制御プログラムのファイルサイズが大きくなると、部品装着機3においてファイルサイズに対応する記憶装置などの装置構成が必要となる。そのため、大量の装着を伴う装着処理を実行するために、設備コストが増加することが懸念される。
そこで、本実施形態の作業支援装置70は、基板80上に予め配列された複数の装着位置をより効率的に指定する作業データを生成することにより、ファイルサイズの軽減を可能とする構成を採用する。具体的には、作業支援装置70は、図1に示すように、記憶部71と、取得部72と、データ生成部73と、作業順序設定部74とを備える。
記憶部71は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶部71には、対基板作業機の制御に用いられる制御プログラムなどの各種データが記憶される。また、記憶部71には、後述する作業条件Cd、作業データM1、および順序データM2が記憶される。
取得部72は、基板80上に予め配列された複数の装着位置の基準位置および配列規則を取得する。ここで、複数の装着位置は、例えば基板製品の設計により定められる部品の配置位置である。複数の装着位置の「基準位置」は、機内に位置決めされた基板の座標系における原点に対する相対位置であり、基板の位置決め誤差によらず基板に対して定義される装着処理の基準となる位置である。
また、装着処理では、基板製品に要求される機能等により、例えばLED素子などの同一種の部品を基板80上に大量に装着することがある。このような場合に、複数の装着位置は、一定の配列規則を有することがある。具体的には、図3Aに示すように、矩形状の第一基板81に、同一の部品種である第一部品91をマトリックス状に配列することがある。このとき、複数の第一部品91の装着位置は、所定の基準位置(X1,Y1)と、XY方向の間隔(Px1,Py1)および数量(Nx1,Ny1)を示す配列規則とによって指定される。
また、図3Bに示すように、円形状の第二基板82に、同一の部品種である第一部品91を円形状の領域に収まるように配列することがある。このとき、複数の第一部品91の装着位置は、互いに異なる複数の基準位置((X1,Y1),(X2,Y2),・・)と、XY方向の間隔(Nx1,Ny1)が同一で、且つXY方向の数量((Nx1,Ny1),(Nx2,Ny2),・・)が異なる複数の配列規則とによって指定される。
また、図3Cに示すように、矩形状の第三基板83に、部品種が異なる第一部品91および第二部品92を、互いに重複する領域においてマトリックス状にそれぞれ配列することがある。このとき、複数の第一部品91の装着位置および複数の第二部品92の装着位置は、互いに異なる基準位置および配列規則、または基準位置のみが異なり且つ同一の配列規則によって指定される。
取得部72が上記のような基準位置および配列規則を取得する規則取得処理には、以下の第一態様および第二態様を適用し得る。規則取得処理の第一態様において、取得部72は、複数の装着位置の基準位置および配列規則を作業者が入力した入力情報F1により取得する。このような第一態様の構成によると、例えば基板製品の設計者等が基準位置と配列規則をもって複数の装着位置を指定している場合に、その指定情報を上記の入力情報F1とすることができる。よって、複数の装着位置をより正確に指定することが可能となる。
また、規則取得処理の第二態様において、取得部72は、複数の作業位置の配列規則を検索する検索処理を実行し、検索処理の結果に基づいて配列規則を取得する。取得部72による検索処理は、装着処理において装着すべき全ての部品の装着位置、装着角度、および部品種が指定された設計的な製品情報F2に対して実行される。規則取得処理の第二態様の詳細については後述する。
ここで、上記のような規則取得処理において、例えば図3Bに示すように、同一の部品種について第二基板82上で互いに重複しない複数の領域(R11,R12,・・)ごとに複数の装着位置の配列規則が相違する場合に、取得部72は、複数の領域(R11,R12,・・)ごとに配列規則を取得する。一方で、例えば図3Cに示すように、異なる部品種については、取得部72は、第三基板83上で互いの領域(R21,R22,・・)が重複するか否かに関わらず、複数の領域(R21,R22,・・)ごとに配列規則を取得する。
データ生成部73は、取得部72により取得された基準位置および配列規則を用いて複数の装着位置を指定する作業データM1を生成する(図4を参照)。データ生成部73は、取得部72が複数の配列規則を取得した場合に、複数の領域(R11,R12,・・)ごとに定められる基準位置および複数の配列規則を用いて作業データM1を生成する。上記の作業データM1は、1以上の基準位置および配列規則により、基板80の座標系における複数の装着位置を指定する。換言すると、作業データM1は、複数の装着位置にどのような順序で部品を装着するかについては定めない。
作業順序設定部74は、予め設定された作業条件Cdに基づいて、作業データM1により指定される複数の装着位置に部品装着機3が装着を行う装着順序(「作業順序」に相当する)を設定する。上記の「作業条件Cd」には、装着ヘッド33の移動方向、装着ヘッド33が優先する移動方向、および装着ヘッド33の同一の移動方向における装着回数(「作業回数」に相当する)の少なくとも一方が含まれる。上記の装着ヘッド33の移動方向は、図4に示すように、例えばX方向「+」、Y方向「-」のように設定される。
これにより、複数の装着位置のうちX方向の最も「-」側であり且つY方向の最も「+」側の装着位置が開始位置Psとなり、X方向の最も「+」側であり且つY方向の最も「-」側の装着位置が終了位置Peとなる。そして、装着ヘッド33が優先する移動方向がX方向「+」(図4の太枠で示す)に設定されると、図4の第一軌跡T1に沿うように装着順序が設定される。また、装着ヘッド33の移動方向がX方向「±」に設定されると、図4の第二軌跡T2に沿うように、X方向に関しては往復する装着順序が設定される。
ところで、装着処理における1回のPPサイクルで部品を採取可能な最大数は、装着ヘッド33に支持される吸着ノズル34の数に相当する。そのため、装着ヘッド33の移動方向における装着数に対する採取可能な最大数を考慮すると、例えば1回のPPサイクルにおけるX方向の装着回数を設定した方が効率的な装着処理を実行できることがある。
そこで、作業条件Cdには、上記のように装着ヘッド33の移動方向における装着回数を設定され得る。これにより、例えばX方向にN回の装着を意味する「XN」が装着条件として設定されると、1回のPPサイクルにおけるX方向の装着回数についてはN回が限度とされ、図4の第三軌跡T3に沿うように装着順序が設定される。
本実施形態において、作業順序設定部74は、設定した装着順序を示す順序データM2を生成する。順序データM2は、作業データM1により指定される複数の装着位置に対して部品をどのような順序で装着するのかを示すものであれば種々の態様を採用し得る。順序データM2は、例えば作業条件Cdにより定まる装着順序について、開始位置、終了位置、進行方向、折り返し位置などの項目により示してもよい。また、順序データM2は、単に作業条件Cdと同様の設定項目により装着順序を示してもよい。
さらに、作業順序設定部74は、作業条件Cdおよび作業データM1に基づいて設定した装着順序について、装着ヘッド33の移動距離および所定の作業の所要時間の少なくとも一方に基づいて入れ換え処理を行う。ここで、作業条件Cdに基づいて設定された装着順序は、装着処理における機械構成(例えば、スロット21に対するフィーダ22のセット位置、使用される吸着ノズル34の種類)や干渉防止の諸条件によっては、最適な順序であるとは限らない。
そこで、作業順序設定部74は、作業条件Cdに基づいて設定された装着順序を諸条件に基づいて入れ換える。具体的には、作業順序設定部74は、装着処理における装着ヘッド33の移動距離がより短くなるように、または装着処理の所要時間がより短縮されるように入れ換え処理を実行する。これにより、作業順序設定部74は、装着処理の実質的な最適化を図っている。なお、作業順序設定部74は、本実施形態において、入れ換え処理の結果に基づいて順序データM2を編集する。
5.部品装着機3の制御装置50の詳細構成
本実施形態の部品装着機3は、上記のように生成された作業データを展開して装着処理を実行可能とする構成を採用する。具体的には、部品装着機3の制御装置50は、図2に示すように、装着位置認識部51と、装着制御部52とを備える。装着位置認識部51は、作業データM1を展開して複数の装着位置を認識する。具体的には、機内に基板80が位置決めされた後に当該基板80の座標系における原点が検出されると、装着処理において基板80に対して部品を装着する予定の位置が認識される。
本実施形態の部品装着機3は、上記のように生成された作業データを展開して装着処理を実行可能とする構成を採用する。具体的には、部品装着機3の制御装置50は、図2に示すように、装着位置認識部51と、装着制御部52とを備える。装着位置認識部51は、作業データM1を展開して複数の装着位置を認識する。具体的には、機内に基板80が位置決めされた後に当該基板80の座標系における原点が検出されると、装着処理において基板80に対して部品を装着する予定の位置が認識される。
装着制御部52は、装着位置認識部51により認識された複数の装着位置のそれぞれに装着ヘッド33を順次移動させて装着処理を行う。本実施形態において、装着制御部52は、作業順序設定部74により生成された順序データM2に基づいて、複数の装着位置に対して部品を装着する順序を設定する。そして、装着制御部52は、PPサイクルを適宜繰り返すことにより装着処理を実行する。
6.作業支援装置70による作業支援処理
上記のような構成からなる作業支援装置70による作業支援処理について、図4-図6を参照して説明する。ここで、作業支援装置70は、対基板作業機である部品装着機3による装着処理を対象として支援する。また、上記の装着処理により基板80に装着される部品の種類および装着位置は、基板製品の設計により予め設定された状態にある。
上記のような構成からなる作業支援装置70による作業支援処理について、図4-図6を参照して説明する。ここで、作業支援装置70は、対基板作業機である部品装着機3による装着処理を対象として支援する。また、上記の装着処理により基板80に装着される部品の種類および装着位置は、基板製品の設計により予め設定された状態にある。
作業支援処理において、取得部72は、図5に示すように、先ず複数の装着位置に関する規則取得処理を実行する(S11)。ここで、取得部72は、作業者による基準位置および配列規則の入力を受け付けた場合には、作業者が入力した入力情報F1により複数の装着位置の基準位置および配列規則を取得する。一方で、入力情報F1の入力がない場合には、取得部72は、配列規則の検索処理を実行し、検索処理の結果に基づいて配列規則を取得する。
詳細には、取得部72は、図6に示すように、先ず製品情報F2から同一の部品種の装着位置を抽出する(S21)。次に、取得部72は、S21にて抽出された複数の装着位置に対して配列規則の検索処理を実行する(S22)。本実施形態において、取得部72は、検索処理(S22)において、X方向およびY方向のそれぞれについて複数の装着位置の間隔および数量に基づいて配列規則を検索する(S221)。
詳細には、取得部72は、例えばX方向に隣り合う装着位置のそれぞれの間隔を算出する。そして、取得部72は、それぞれの間隔の差分が予め設定された許容値以下である場合に、複数の装着位置が一定の間隔で配列されているものとする。また、取得部72は、一定の間隔でX方向に隣り合う装着位置の数量をカウントする。取得部72は、Y方向についても同様に間隔を算出するとともに数量をカウントする。
次に、取得部72は、検索処理(S22)において、一定の間隔で配列された複数の装着位置における部品の角度規則を検索する(S222)。詳細には、取得部72は、例えばX方向に隣り合う装着位置に装着される部品の角度差を算出する。そして、取得部72は、それぞれの角度差が予め設定された許容値以下である場合に、複数の装着位置のそれぞれに部品の角度を規則的に変化させながら装着が行われるものとする。
取得部72は、上記のように複数の装着位置の配列規則を検索する検索処理(S22)を実行し、検索処理の結果に基づいて配列規則を取得する(S23)。このとき、取得部72は、角度規則の検索処理(S222)の結果に基づいて、複数の装着位置における部品の角度規則を取得する。なお、角度規則の検索処理(S222)では、部品を規定角度(例えば、90度)ずつローテーションさせながら装着するような角度規則が検出され得る。また、全ての装着角度が同一の場合には、ローテーションさせずに装着するような角度規則が検出され得る。
続いて、取得部72は、S23にて取得した配列規則と、その配列規則に係る複数の装着位置の一つである基準位置とを、基板80の領域に関連付ける(S24)。なお、S22およびS23により複数の配列規則が検出された場合に、取得部72は、基板80における複数の領域ごとに、基準位置および配列規則を関連付ける。取得部72は、製品情報F2における全ての部品種について、配列規則の検索処理(S22)が実行されていない場合には(S25:No)、S21-S24を繰り返す。
取得部72は、全ての部品種について配列規則の検索処理(S22)が実行された場合には(S25:Yes)、規則取得処理を終了する。上記のような規則取得処理(第二態様)によると、製品情報F2に基づいて、基準位置および配列規則を自動で取得することができる。これにより、作業者の入力作業を省略でき、作業負荷を軽減できる。また、上記のような検索処理(S22)によると、マトリックス状に配列された装着位置に対応して効率的な配列規則を取得できる。
次に、データ生成部73は、図5に示すように、規則取得処理(S11)により取得された基準位置および配列規則を用いて複数の装着位置を指定する作業データM1を生成する(S12)。続いて、作業順序設定部74は、S12にて生成された作業データM1、および予め設定された作業条件Cdに基づいて装着順序を設定し、順序データM2を生成する(S13)。さらに、作業順序設定部74は、装着順序の入れ換え処理を実行する(S14)。
装着順序の入れ換え処理において、作業順序設定部74は、装着ヘッド33の移動距離および所定の作業の所要時間の何れに基づいて装着順序を入れ換えるかについては、例えば作業者の設定により定める。そして、作業順序設定部74は、入れ換え処理の結果に基づいて順序データM2を編集する(S15)。作業支援装置70は、上記のような各種処理により作業データM1および順序データM2を生成し、作業支援処理を終了する。
なお、入力情報F1や製品情報F2により指定される複数の装着位置のうち配列規則を有しないものは、例えば作業データM1において従来の制御プログラムと同様にその装着位置および部品種が指定される。作業データM1および順序データM2は、ホストコンピュータ60から対象の部品装着機3に送出される。その後に、作業データM1および順序データM2は、装着位置認識部51により展開されるとともに、装着制御部52により装着ヘッド33の移動に用いられる。
7.実施形態の構成による効果
実施形態における作業支援装置70は、基板80上に予め配列された複数の作業位置に所定の作業を行う部品装着機3に適用される。作業支援装置70は、複数の作業位置の基準位置および配列規則を取得する取得部72と、取得部72により取得された基準位置および配列規則を用いて複数の作業位置を指定する作業データM1を生成するデータ生成部73と、を備える。
実施形態における作業支援装置70は、基板80上に予め配列された複数の作業位置に所定の作業を行う部品装着機3に適用される。作業支援装置70は、複数の作業位置の基準位置および配列規則を取得する取得部72と、取得部72により取得された基準位置および配列規則を用いて複数の作業位置を指定する作業データM1を生成するデータ生成部73と、を備える。
このような構成によると、基板80上に予め配列された複数の作業位置が大量であっても、これらが所定の配列規則を有するのであれば、基準位置および配列規則を用いて複数の作業位置を指定する作業データM1を生成することができる。これにより、全ての作業位置を個々に指定する制御プログラムと比較して、作業データM1のファイルサイズを軽減することができる。よって、作業データM1に対する閲覧処理や通信処理を含む各種処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産効率の向上を図ることができる。
また、実施形態における部品装着機3は、機内において水平方向に移動可能に設けられた装着ヘッド33と、基板80の基準位置および所定の配列規則により基板80上に予め配列された複数の装着位置を指定した作業データM1を展開して複数の作業位置を認識する装着位置認識部51と、認識された複数の作業位置のそれぞれに装着ヘッド33を順次移動させて所定の作業を行う装着制御部52と、を備える。
このような構成によると、全ての作業位置を個々に指定する制御プログラムと比較してファイルサイズを軽減した作業データM1を展開して、複数の作業位置において所定の作業を行うことができる。これにより、作業データM1に対する閲覧処理や通信処理を含む各種処理の所要時間を短縮できる。結果として、生産効率の向上を図ることができる。また、大きなファイルサイズに対応するための装置構成が不要となり、設備コストの増加を抑制できる。
8.実施形態の変形態様
8-1.取得部72による規則取得処理について
実施形態において、複数の装着位置の基準位置は、作業者による入力された入力情報F1に基づく他に、製品情報F2から配列規則を取得する際に任意に設定されるものとした。上記のように取得部72が基準位置を任意に設定する場合には、例えばマトリックス状に配列される複数の装着位置のうち配列規則の始端または終端の装着位置に設定される。
8-1.取得部72による規則取得処理について
実施形態において、複数の装着位置の基準位置は、作業者による入力された入力情報F1に基づく他に、製品情報F2から配列規則を取得する際に任意に設定されるものとした。上記のように取得部72が基準位置を任意に設定する場合には、例えばマトリックス状に配列される複数の装着位置のうち配列規則の始端または終端の装着位置に設定される。
これは、配列規則の始端または終端を装着順序における最初の装着位置と一致させることにより、基準位置から最初の装着位置までの距離がなくなり、作業データM1における複数の装着位置の指定がより簡易にすることができることに起因する。なお、基準位置は、上記の他に、配列規則の始端および終端を除いた他の装着位置であってもよいし、装着位置以外の位置であってもよい。例えば、取得部72は、基板80の角部や基板80の座標系の原点を基準位置に設定してもよい。
8-2.作業支援装置の構成
実施形態において、作業支援装置70は、ホストコンピュータ60に組み込まれた構成とした。これに対して、作業支援装置70は、ホストコンピュータ60の一機能を構成する他に種々の態様を採用し得る。例えば、作業支援装置70は、生産ラインLやホストコンピュータ60と通信可能に接続された専用の外部装置であってもよい。このとき、作業支援装置70は、インターネットを介して対基板作業機と接続される構成であってもよい。何れの構成においても実施形態と同様の効果を奏する。
実施形態において、作業支援装置70は、ホストコンピュータ60に組み込まれた構成とした。これに対して、作業支援装置70は、ホストコンピュータ60の一機能を構成する他に種々の態様を採用し得る。例えば、作業支援装置70は、生産ラインLやホストコンピュータ60と通信可能に接続された専用の外部装置であってもよい。このとき、作業支援装置70は、インターネットを介して対基板作業機と接続される構成であってもよい。何れの構成においても実施形態と同様の効果を奏する。
8-3.その他
実施形態において、作業支援装置70は、対基板作業機である部品装着機3を対象として、部品装着機3による部品の装着処理を支援する構成とした。これに対して、作業支援装置70は、部品装着機3による装着処理以外の処理を支援してもよい。ここで、部品装着機3は、部品が装着された状態の基板を基板カメラ42により撮像し、その撮像により取得した画像データに基づいて、装着された部品の状態が正常か否かを判定することがある。
実施形態において、作業支援装置70は、対基板作業機である部品装着機3を対象として、部品装着機3による部品の装着処理を支援する構成とした。これに対して、作業支援装置70は、部品装着機3による装着処理以外の処理を支援してもよい。ここで、部品装着機3は、部品が装着された状態の基板を基板カメラ42により撮像し、その撮像により取得した画像データに基づいて、装着された部品の状態が正常か否かを判定することがある。
なお、上記の基板カメラ42は、必要な解像度に得るなどの事情によりカメラ視野が基板の撮像範囲よりも小さいことがある。このような場合に、部品装着機3は、移動台32を移動させることにより複数の撮像位置のそれぞれに基板カメラ42を順次移動させる。このような撮像処理には、撮像位置を作業位置とする制御プログラムが用いられる。また、複数の撮像位置は、基板上に予め所定の配列規則をもって配列されることがある。
上記のような場合に、作業支援装置70は、複数の撮像位置の基準位置および配列規則を取得するとともに、これらに基づいて作業データを生成する。これにより、実施形態と同様の効果を奏する。さらに、作業支援装置70は、部品装着機3以外の対基板作業機(各種検査装置、接着剤塗布装置、チップ載せ換え装置など)を対象としてもよい。例えば、上記の対基板作業機は、移動ヘッドを機内において水平方向に移動させて、基板上に予め所定の配列規則をもって配列された複数の作業位置において所定の作業(検査用の撮像、接着剤塗布、チップの採取および載置など)を行うことがある。
上記のような場合に、作業支援装置70は、複数の作業位置の基準位置および配列規則を取得するとともに、これらに基づいて作業データを生成する。また、対基板作業機は、作業データを展開して複数の作業位置を認識する作業位置認識部と、認識された複数の作業位置のそれぞれに移動ヘッドを順次移動させて所定の作業を行う作業制御部と、を備える。これにより、実施形態と同様の効果を奏する。
また、実施形態において、作業支援装置70は、部品装着機3に対して作業データM1および順序データM2を送出するものとした。そして、部品装着機3は、入力した作業データM1を展開して複数の装着位置を認識するとともに、順序データM2に基づいて装着順序を認識する構成とした。これに対して、作業支援装置70は、作業データおよび順序データを展開した展開データを、対基板作業機に送出してもよい。
このような構成によると、作業支援装置70において記憶する作業データM1のフィルサイズを軽減することができる。また、作業支援装置70における作業データに対する閲覧処理や通信処理を含む各種処理の所要時間を短縮できる。さらに、作業位置認識部を有しない対基板作業機に対応することができる。
1:生産システム、 2:印刷機、 3:部品装着機(対基板作業機)、 4:リフロー炉、 5:検査機、 30:部品移載装置、 33:装着ヘッド(移動ヘッド)、 50:制御装置、 51:装着位置認識部(作業位置認識部)、 52:装着制御部(作業制御部)、 70:作業支援装置、 71:記憶部、 72:取得部、 73:データ生成部、 74:作業順序設定部、 F1:入力情報、 F2:製品情報、 Cd:作業条件、 M1:作業データ、 M2:順序データ、 80:基板、 81:第一基板、 82:第二基板、 83:第三基板、 91:第一部品、 92:第二部品
Claims (13)
- 基板上に予め配列された複数の作業位置に所定の作業を行う対基板作業機に適用され、
前記複数の作業位置の基準位置および配列規則を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記基準位置および前記配列規則を用いて前記複数の作業位置を指定する作業データを生成するデータ生成部と、
を備える作業支援装置。 - 前記取得部は、複数の作業位置の前記基準位置および前記配列規則を作業者が入力した入力情報により取得する、請求項1に記載の作業支援装置。
- 前記取得部は、前記複数の作業位置の前記配列規則を検索する検索処理を実行し、前記検索処理の結果に基づいて前記配列規則を取得する、請求項1または2に記載の作業支援装置。
- 前記取得部は、前記検索処理において互いに直交する水平方向の第一方向および第二方向のそれぞれについて前記複数の作業位置の間隔および数量に基づいて前記配列規則を検索する、請求項3に記載の作業支援装置。
- 前記基準位置は、前記複数の作業位置の何れかである、請求項1-4の何れか一項に記載の作業支援装置。
- 前記取得部は、前記基板上で互いに重複しない複数の領域ごとに前記複数の作業位置の前記配列規則が相違する場合に、前記複数の領域ごとに前記配列規則を取得し、
前記データ生成部は、前記取得部が複数の前記配列規則を取得した場合に、前記複数の領域ごとに定められる前記基準位置および複数の前記配列規則を用いて前記作業データを生成する、請求項1-5の何れか一項に記載の作業支援装置。 - 前記対基板作業機は、前記複数の作業位置としての複数の装着位置に部品を装着する部品装着機である、請求項1-6の何れか一項に記載の作業支援装置。
- 前記取得部は、前記部品装着機により前記複数の装着位置のそれぞれに前記部品の角度を規則的に変化させながら装着を行う場合に、前記複数の装着位置における前記部品の角度規則を取得する、請求項7に記載の作業支援装置。
- 前記作業支援装置は、予め設定された作業条件に基づいて、前記作業データにより指定される前記複数の作業位置に前記対基板作業機が前記作業を行う作業順序を設定する作業順序設定部をさらに備える、請求項1-8の何れか一項に記載の作業支援装置。
- 前記対基板作業機は、前記複数の作業位置のそれぞれに移動ヘッドを移動させることにより前記所定の作業を行い、
前記作業条件には、前記移動ヘッドが優先する移動方向、および前記移動ヘッドの同一の移動方向における作業回数の少なくとも一方が含まれる、請求項9に記載の作業支援装置。 - 前記対基板作業機は、前記複数の作業位置のそれぞれに移動ヘッドを移動させることにより前記所定の作業を行い、
前記作業順序設定部は、前記作業条件および前記作業データに基づいて設定した前記作業順序について、前記移動ヘッドの移動距離および前記所定の作業の所要時間の少なくとも一方に基づいて入れ換え処理を行う、請求項9または10に記載の作業支援装置。 - 前記対基板作業機は、
機内において水平方向に移動可能に設けられた移動ヘッドと、
前記作業データを展開して前記複数の作業位置を認識する作業位置認識部と、
認識された前記複数の作業位置のそれぞれに前記移動ヘッドを順次移動させて前記所定の作業を行う作業制御部と、
を備える、請求項1-11の何れか一項に記載の作業支援装置。 - 機内において水平方向に移動可能に設けられた移動ヘッドと、
基板の基準位置および所定の配列規則により基板上に予め配列された複数の作業位置を指定した作業データを展開して前記複数の作業位置を認識する作業位置認識部と、
認識された前記複数の作業位置のそれぞれに前記移動ヘッドを順次移動させて前記所定の作業を行う作業制御部と、
を備える対基板作業機。
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