(57)【要約】【課題】  本発明はプリント配線板実装装置に関し、プリント配線板を水平方向に回転させても、何時も同じ指定位置及び適切な量の付随情報を表裏面に対応して表示する投光表示が行なえることを目的としている。【解決手段】  プリント配線板１上にＣＡＭデータに基づく部品実装情報を表示するプロジェクタ２と、前記位置決め手段の両端に設けられ、プリント配線板１と同一平面に設けられたプリント配線板を突き当てるストッパ３，４と、前記プリント配線板１を回転させる回転機構と、該回転機構の回転角を検出する回転角度検出手段１３と、前記ストッパの３，４の何れに当接したかでプリント配線板１の表裏を判定する他、全体の動作を制御する制御手段１４とから構成される。【選択図】    図２
2005085985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板をテーブルを用いた位置決め手段により所定の位置に位置決めして部品を取り付けるようにしたプリント配線板用実装装置において、
前記プリント配線板上にＣＡＭデータに基づく部品実装情報を表示するプロジェクタと、
前記位置決め手段の両端に設けられ、プリント配線板と同一平面に設けられたプリント配線板を突き当てるストッパと、
前記プリント配線板を回転させる回転機構と、
該回転機構の回転角を検出する回転角度検出手段と、
前記ストッパの何れに当接したかでプリント配線板の表裏を判定する他、全体の動作を制御する制御手段と、
前記プリント配線板上に前記回転角検出手段で検出された回転角度に応じて、部品実装情報を前記プロジェクタから投光表示させるように構成されたことを特徴とするプリント配線板実装装置。
【請求項２】
前記プリント配線板に略垂直に、プリント配線板の設置方向や表裏情報、位置決め手段の回転角等の情報を表示するディスプレイを設けることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板実装装置。
【請求項３】
前記回転角度検出手段としてエンコーダを用いる場合に、前記位置決め手段のテーブルの回転軸又はテーブルの外周部に設けることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント配線板実装装置に関し、更に詳しくは、プリント配線板の実装情報表示や配線作業、目視検査等を行なうためのプリント配線板実装装置に関する。
【０００２】
プリント基板に部品を実装したり、短絡配線を行ったり、プリント配線板の組立作業は、年々部品の小型化、実装の高密度化により、微細な作業となってきており、誤作業削減と効率化のために部品装着の自動化が推進されている。しかしながら、自動装着ヘッドで装着困難な部分や短絡配線作業等は人手によ作業となる。この場合も、各種の保持機器を用いて、部品の誤装着を防止する必要がある。
【背景技術】
【０００３】
プリント配線板の組み立てを部分的に手作業により行なう場合も、その作業をＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｍａｎｕｆｕｃｔｕｒｉｎｇの略）のデータから読み出して順々に知らせたり、プリント板上に指定位置を投光器からのビームによりスポット状や２点間を結ぶ線分として表示させたりするプリント配線板用位置指示器があり、誤作業防止として用いられている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１−１８１６００号公報（第２頁、第１図）
【特許文献２】特開平２−２９９２９６号公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の位置指示器はプリント配線板の表のみ、裏のみ、若しくは表裏に対応した表示のみであった。
【０００５】
また、プリント配線板を水平方向に任意の角度に回転させた時、自動的に付随して位置表示を行なうことができなかった。
【０００６】
また、配線の変更作業やハンダ付け両面での短絡配線及び目視検査工程時では作業を効率化するため、プリント配線板を水平方向に回転させることが多く、これに適した機器がなかった。
【０００７】
また、従来の指示器は、表示をビームで行なっていたため、一度に表示できる情報が少ないと共に、取り付け部品を１点１点順次位置表示させるのみであった。
【０００８】
また、プリント配線板完成後の目視検査においては、画面全体を一度に見渡す必要があり、これに適した機器がなかった。
【０００９】
また、プリント配線板には必ず目視の検査工程が入り、部品との照合を行なうために、紙の図面、及びプリント配線板上にシルク印刷が必要であった。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、プリント配線板を水平方向に回転させても、何時も同じ指定位置及び適切な量の付随情報を表裏面に対応して表示する投光表示が行なえ、また、プリント配線板の完成時に部品搭載情報を一度に表示し目視検査も行なえるプリント配線板実装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）請求項１記載の発明は、以下の通りである。図１，図２は本発明の原理構成図である。図１において、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、図２において、（ｃ）は平面図、（ｄ）はエンコーダの取り付け位置を示す図である。以上説明した装置は、プリント配線板をテーブルを用いた位置決め手段により所定の位置に位置決めして部品を取り付けるようにしたプリント配線板実装装置を構成している。
【００１２】
図（ａ）を見ると明らかなように、装置の前に作業者８１がイス８２に腰かけて作業するようになっている。（ａ）において、２はプリント配線板上にＣＡＭデータに基づく部品実装情報を表示するプロジェクタ、１１は該プロジェクタ２の出力光を受けるレンズである。即ち、部品実装情報をプロジェクタ２からレンズ１１を介してプリント配線板上に結像するようになっている。７は基準レール、１０はプリント配線板が搭載され、位置決めされるテーブルである。１４は全体の動作を制御する制御手段としてのパソコンである。
【００１３】
（ｃ）において、１はプリント配線板、３はプリント配線板１の端部が突き当たって位置決めされる角ストッパａ、５はプリント配線板１が取り付けられているとことを検出するセンサ、７はプリント配線板１の一辺が位置決めされる基準レール、８はプリント配線板１の一辺が位置決めされる可動レールである。１０はテーブル、４はプリント配線板１の端部が突き当たって位置決めされる角ストッパｂ、６はプリント配線板１が取り付けられていることを検出するセンサである。角ストッパ３，４と、センサ５，６と、基準レール７と、可動レール８とで請求項１に記載する位置決め手段を構成する。
【００１４】
ハッチングで示す部分１ｂはプリント配線板１の裏面である（１ａは表面）。Ａはプロジェクタ２によりプリント配線板１の表面に表示された部品の実装情報である。本発明では、プリント配線板１の全面に同時に部品の実装情報が表示される。８１は作業者である。
【００１５】
プリント配線板１の表面１ａはＸ軸とＹ軸の原点であるセンサ５の設けられた位置が取り付け基準となって位置決めされる。一方、プリント配線板１の裏面は、センサ６の取り付け位置が位置決めの基準となる（詳細後述）。
【００１６】
（ｄ）において、１７はテーブル１０の回転軸である。１３はこの回転軸に設けられた、プリント配線板１の回転角度を検出する角度エンコーダ（以下単にエンコーダと略す）である。
【００１７】
このように構成された装置では、前記プリント配線板１上に前記回転角検出手段（エンコーダ１３）で検出された回転角度に応じて、部品実装情報を前記プロジェクタ２から投光表示させる。
（２）請求項２記載の発明は、前記プリント配線板に略垂直に、プリント配線板の設置方向や表裏情報、位置決め手段の回転角等の情報を表示するディスプレイを設けることを特徴とする。
（３）請求項３記載の発明は、前記回転角度検出手段としてエンコーダを用いる場合に、前記位置決め手段のテーブルの回転軸又はテーブルの外周部に設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
（１）請求項１記載の発明によれば、プリント配線板上に部品の配置情報がプロジェクタから投影されるので、一度に表示できる情報が多く、作業ミスの低減が図れる。プリント配線板を回転させても、これに自動的に追随して実装作業表示を行なうことができるため、配線の変更作業やハンダ付け両面での短絡作業では作業の効率化が図れる。更に、プリント配線板完成後の目視検査において、画面全体の情報を一度に表示することが可能となり、これまでプリント配線板にあったシルク印刷が不要となり、コストダウンが図れる。
（２）請求項２記載の発明によれば、プリント配線板に略垂直に、プリント配線板の設置方向や表裏情報、位置決め手段の回転角等の情報を表示するディスプレイを設けることで、作業に必要な情報を作業者が認識でき、作業の効率化が図れる。
（３）請求項３記載の発明によれば、プリント配線板の回転角度を検出するエンコーダをテーブルの回転軸或いはテーブルの外周部に設けることができ、プリント配線板１の回転角度を容易に測定することができる。
【００１９】
このように、本発明によれば、プリント配線板を水平方向に回転させても、何時も同じ指定位置及び適切な量の付随情報を表裏面に対応して表示する投光表示が行なえ、また、プリント配線板の完成時に部品搭載情報を一度に表示し目視検査も行なえるプリント配線板実装装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図３は本発明の動作の一例を示すフローチャートである。装置としては、図１，図２に示した構成を用いる。先ず、パソコン１４はＣＡＭデータからプリント配線板の位置データを読み出す（Ｓ１）。次に、パソコン１４はセンサ５，６のオン状態を調べる（Ｓ２）。若し、表面を示すセンサ５がオンになっている場合、パソコン１４は角度検出用のエンコーダ１３の出力を受けてプリント配線板１の回転角度を検出する（Ｓ３）。
【００２１】
回転角度が検出されたら、今度は回転角度に基づく部品実装データの位置データの変換を行なう（Ｓ４）。次に、プロジェクタ２を用いてプリント配線板１上に部品実装情報を投影する（Ｓ５）。そして、作業者８１はこの状態でプロジェクタ２で投影されたプリント配線板１上に部品を取り付けていく。そして、部品の取り付けが終了したら、該当プリント配線板１を外すので、センサ５はオフになる（Ｓ６）。
【００２２】
次に、プリント配線板１が裏側であった場合、センサ６がオンになり、位置データを裏側に対応した値に変換する（Ｓ７：詳細後述）。パソコン１４は角度検出用のエンコーダ１３の出力を受けてプリント配線板１の回転角度を検出する（Ｓ８）。
【００２３】
回転角度が検出されたら、今度は回転角度に基づく部品実装データの位置データの変換を行なう（Ｓ９）。次に、プロジェクタ２を用いてプリント配線板１上に部品実装情報を投影する（Ｓ１０）。そして、作業者８１はこの状態でプロジェクタ２で投影されたプリント配線板１上に部品を取り付けていく。そして、部品の取り付けが終了したら、該当プリント配線板１を外すので、センサ５はオフになる（Ｓ１１）。以下、同様の処理の繰り返しである。
【００２４】
図４はプリント配線板の表と裏の判断の説明図である。図２の（ｃ）と同一のものは、同一の符号を付して示す。図中、実線で示した１はプリント配線板の表面、破線で示した１は裏面である。表面の場合には、プリント配線板１の端部が角ストッパ３に突き当たり、センサ５がプリント配線板が取り付けられていることを検出する。ここで、Ａ点を部品の実装情報部であるものとする。本発明では、角ストッパ３のある位置をＸ軸，Ｙ軸の原点にとっている。
【００２５】
原点からＡ点までのＸ座標値をＸａ、原点からＡ点までのＹ座標値をＹａとする。図の原点から角ストッパ４までの距離をＸとする。次に、図の表面を示すプリント配線板１を１８０回転した後、表と裏を反転し、プリント配線板１の端部を角ストッパ４に突き当てる。この結果、プリント配線板１は図の破線の位置にくる。センサ６はプリント配線板１が取り付けられていることを検出する。表面の時のＡ点の座標は（Ｘａ，Ｙａ）であるが、裏面の場合の原点からの座標は、図より明らかなように（Ｘ−Ｘａ，Ｙａ）となる（位置データ変換）。これで、図３のステップＳ７の位置データの変換が終了したことになる。
【００２６】
このように、発明によれば、プリント配線板上に部品の配置情報がプロジェクタから投影されるので、一度に表示できる情報が多く、作業ミスの低減が図れる。プリント配線板を回転させても、これに自動的に追随して実装作業表示を行なうことができるため、配線の変更作業やハンダ付け両面での短絡作業では作業の効率化が図れる。更に、プリント配線板完成後の目視検査において、画面全体の情報を一度に表示することが可能となり、これまでプリント配線板にあったシルク印刷が不要となり、コストダウンが図れる。
【００２７】
図５，図６は本発明の一実施の形態例を示す構成図である。図５の（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、図６において、（ｃ）は平面図、（ｄ）はエンコーダの取り付け位置を示す図である。図１，図２と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、プリント配線板１に略垂直にディスプレイを設けて、作業の効率化を図るようにしたものである。
（ａ）において、２は部品実装情報を出力するプロジェクタ、１１はプリント配線板１上にプロジェクタ２からの部品実装情報を投影するレンズ、１２はプリント配線板の設置方向や表裏情報、位置決め手段の回転角等の情報を表示するディスプレイである。３，４は角ストッパ、７は基準レール、１４は全体の動作を制御するパソコン、７１，７２は補助棒、７４，７５は蝶ネジ、７３は補助棒である。（ｂ）において、１０はプリント配線板１を搭載して所定の角度、若しくは全周回転するテーブルである。
【００２８】
（ｃ）において、１２はプリント配線板１と略垂直に設けられたディスプレイである。該ディスプレイ１２には、プリント配線板１の設置方向や、表裏情報、位置決め手段の回転角等の情報が表示される。このように構成すれば、ディスプレイ１２に前述したような種々の情報を表示させることで、作業に必要な情報を作業者８１が認識でき、作業の効率化が図れる。１４は全体の動作を制御する制御手段としてのパソコンである。
【００２９】
（ｃ）において、１はプリント配線板、３はプリント配線板１の端部が突き当たって位置決めされる角ストッパａ、５はプリント配線板１が取り付けられているとことを検出するセンサ、７はプリント配線板１の一辺が位置決めされる基準レール、８はプリント配線板１の一辺が位置決めされる可動レールである。１０はテーブル、４はプリント配線板１の端部が突き当たって位置決めされる角ストッパｂ、６はプリント配線板１が取り付けられていることを検出するセンサである。ハッチングで示す部分１ｂはプリント配線板１の裏面である。Ａはプロジェクタ２によりプリント配線板１の表面に表示された部品の実装情報である。本発明では、プリント配線板１の全面に同時に部品の実装情報が表示される。
【００３０】
７３は補助棒であり、基準レール７と補助棒７３間の両端に案内棒７１，７２が取り付けられている。可動レール８は、この案内棒７１，７２に沿ってＹ軸方向に移動できるようになっている。そして、プリント配線板１の一辺が丁度当接した状態で蝶ネジ７４，７５を締め付けて固定する。プリント配線板１の表面には、図に示すような実装時報Ａが表示される。
【００３１】
（ｄ）において、７は基準レール、１０はテーブル、１７はテーブル１０の回転軸、１３は該回転軸部分に設けられたプリント配線板１の回転角度を検出するエンコーダである。
【００３２】
このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００３３】
先ず、作業者８１が装置のそばに座る（図１の（ａ）参照）。そして、プリント配線板１の表面を位置決め手段に取り付ける。具体的には、プリント配線板１の端部を各ストッパａに突き当てて基準位置をとる。次に、可動レール８を案内棒７１，７２に沿って手前側に移動させる。そして、可動レール８がプリント配線板１の一辺に当接した状態で蝶ネジ７４，７５で締め付ける。これで、テーブル１０にプリント配線板１が固定されたことになる。
【００３４】
このようにプリント配線板１を取り付けた状態で、該プリント配線板１上にプロジェクタ２から部品実装情報を投影する。プリント配線板１の全面にわたり、部品実装情報が表示されるので、作業者８１はどのような部品がどの場所に取り付けられるかを認識することができる。一方、ディスプレイ１２上には、前述したプリント配線板１の設置方向や、表裏情報、位置決め手段の回転角等の情報が表示される。このように構成すれば、ディスプレイ１２に前述したような種々の情報を表示させることで、作業に必要な情報を作業者８１が認識でき、作業の効率化が図れる。
【００３５】
図７は本発明の一実施の形態例の動作の一例を示すフローチャートである。先ず、パソコン１４はＣＡＭデータからプリント配線板の位置データを読み出す（Ｓ１）。次に、パソコン１４はセンサ５，６のオン状態を調べる（Ｓ２）。若し、表面を示すセンサ５がオンになっている場合、パソコン１４は角度検出用のエンコーダ１３の出力を受けてプリント配線板１の回転角度を検出する（Ｓ３）。
【００３６】
回転角度が検出されたら、今度は回転角度に基づく部品実装データの位置データの変換を行なう（Ｓ４）。次に、ディスプレイ１２を用いてプリント配線板１上に部品実装する際の情報を投影する（Ｓ５）。そして、作業者８１はこの状態でプロジェクタ２で投影されたプリント配線板１上に部品を取り付けていく。そして、部品の取り付けが終了したら、該当プリント配線板１を外すので、センサ５はオフになる（Ｓ６）。
【００３７】
次に、プリント配線板１が裏側であった場合、センサ６がオンになり、位置データを裏側に対応した値に変換する（Ｓ７）。パソコン１４は角度検出用のエンコーダ１３の出力を受けてプリント配線板１の回転角度を検出する（Ｓ８）。
【００３８】
回転角度が検出されたら、今度は回転角度に基づく部品実装データの位置データの変換を行なう（Ｓ９）。次に、プロジェクタ２を用いてプリント配線板１上に部品実装する際の情報を投影する（Ｓ１０）。そして、作業者８１はこの状態でプロジェクタ２で投影されたプリント配線板１上に部品を取り付けていく。そして、部品の取り付けが終了したら、該当プリント配線板１を外すので、センサ５はオフになる（Ｓ１１）。以下、同様の処理の繰り返しである。
【００３９】
図８は本発明の他の実施の形態例を示す構成図である。図６の（ｃ）、（ｄ）と同一のものは、同一の符号を付して示す。（ａ）は平面図、（ｂ）はテーブルの回転部分の構成を示す。この実施の形態例は、プリント配線板１の回転角度を検出するエンコーダ１３をテーブル１０の周面に取り付けたものである。その他の情報は図６と同様であるので、その説明は省略する。
【００４０】
このように構成すれば、プリント配線板１の回転角度を検出するエンコーダをテーブル１０の回転軸１７或いはテーブルの外周に沿って設けることができるので、プリント配線板１の回転角度を容易に測定することができる。
【００４１】
エンコーダで回転角度が検出されると、この回転角度データは、パソコン１４に通知される。該パソコン１４は、回転角度に応じた実装部品の位置決め演算を行ない、プロジェクタ２に通知する。この結果、プリント配線板１の回転角度が変化しても、回転角度に応じて部品情報をプリント配線板１上に投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の原理構成図である。
【図３】本発明の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】プリント配線板の表と裏の判断の説明図である。
【図５】本発明の一実施の形態例を示す構成図である。
【図６】本発明の一実施の形態例を示す構成図である。
【図７】本発明の一実施の形態例の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施の形態例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１      プリント配線板
２      プロジェクタ
３，４  角ストッパ
５，６  センサ
７      基準レール
８      可動レール
１０    テーブル
１１    レンズ
１３    角度エンコーダ
８１    作業者
８２    イス
【図１】
2005085985.tif 000003
【図２】
2005085985.tif 000004
【図３】
2005085985.tif 000005
【図４】
2005085985.tif 000006
【図５】
2005085985.tif 000007
【図６】
2005085985.tif 000008
【図７】
2005085985.tif 000009
【図８】
2005085985.tif 000010