(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード線を有する所定の種類および数量の部品を供給する供給部と、この部品のリード線が挿入される挿入孔を有する基板を保持する基板保持部と、この部品のリード線を保持して基板の挿入孔に挿入して実装する実装部と、この基板への部品の実装ミスを検出する実装確認部と、この部品の実装順番データおよび基板上の実装位置データを記憶する記憶部と、実装ミスした部品と同種の部品を再実装する際に、この同種部品を実装する再実装モードを判断する再実装モード判断部と、前記各部の動作を制御する制御部とを有する構成とし、実装確認部で部品の実装ミスを検出した場合に、後工程の実装作業を一時停止し、実装ミスした部品と同種の部品を即時再実装モードで再実装するか後工程の一連の実装作業を終了した後に実装ミスした部品と同種の部品を一括再実装モードで再実装するかを前記再実装モード判断部の第１回目の判定と第２回目の判定により判断し、前記判断した実装モードに従って制御部により実装ミスした部品と同種の部品を供給部で供給し、この同種部品を実装部で再実装するものであり、
第１回目の判定では、記憶部に記憶された部品の寸法を示す部品データおよび移動空間データから、実装ミスを起した部品をその周囲に実装される他の部品の実装を行った後に実装しても、実装ミスした部品または、実装部が周囲の部品に干渉しないことの確認をし、干渉すると判定された場合には、第２回目の判定において周囲の部品と実装部の上昇軌跡が干渉しないかどうかを判定し、干渉すると判定された場合には即時再実装モードを実行し、一方、第１回目の判定と第２回目の判定において周囲の部品に干渉しないと判定された場合には、一括再実装モードを実行するものとした実装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回路基板（以下、基板と呼ぶ）上に電子部品（以下、部品と呼ぶ）を実装する実装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種実装機の構成は、リード線を有する所定の種類および数量の部品を供給する供給部と、この部品のリード線が挿入される挿入孔を有する基板を保持する基板保持部と、この部品のリード線を基板の挿入孔に挿入して実装する実装部と、この部品の実装順番データおよび基板上の実装位置データを記憶する記憶部を備えた構成となっていた。
【０００３】
すなわち、供給部から供給された部品を記憶部に記憶した実装順番データに基づいて、実装する順番に基板上に電子部品を適切に実装していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の実装機においては、基板への部品の実装ミスが発生した場合、基板への部品実装を生産性を落とさず効率よく行えないという問題があった。
【０００５】
すなわち、リード線を有する部品を基板の挿入孔へ挿入する実装機では、実装部において部品のリード線を保持するチャック機構を有しており、このチャック下端と基板上面間の距離が短く、既に挿入済の部品や実装ミスして、基板上にある部品との干渉のため、自動的に実装ミスした部品と同種の部品を再実装することが難しく、再実装する前に実装機を一時停止させ作業者が実装ミスした部品を取り除き、また、作業者が手作業で再実装作業を行っており非効率的であった。
そこで、本発明は実装ミスした部品と同種の部品を再実装して効率のよい生産を行うことを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そしてこの目的を達成するために本発明は、リード線を有する所定の種類および数量の部品を供給する供給部と、この部品のリード線が挿入される挿入孔を有する基板を保持する基板保持部と、この部品のリード線を保持して基板の挿入孔に挿入して実装する実装部と、この基板への部品の実装ミスを検出する実装確認部と、この部品の実装順番データおよび基板上の実装位置データを記憶する記憶部と、実装ミスした部品と同種の部品を再実装する際に、この同種部品を実装する再実装モードを判断する再実装モード判断部と、前記各部の動作を制御する制御部とを有する構成とし、実装確認部で部品の実装ミスを検出した場合に、後工程の実装作業を一時停止し、実装ミスした部品と同種の部品を即時再実装モードで再実装するか後工程の一連の実装作業を終了した後に実装ミスした部品と同種の部品を一括再実装モードで再実装するかを前記再実装モード判断部の第１回目の判定と第２回目の判定により判断し、前記判断した実装モードに従って制御部により実装ミスした部品と同種の部品を供給部で供給し、この同種部品を実装部で再実装するものとしたものであり、第１回目の判定では、記憶部に記憶された部品の寸法を示す部品データおよび移動空間データから、実装ミスを起した部品をその周囲に実装される他の部品の実装を行った後に実装しても、実装ミスした部品または、実装部が周囲の部品に干渉しないことの確認をし、干渉すると判定された場合には、第２回目の判定において周囲の部品と実装部の上昇軌跡が干渉しないかどうかを判定し、干渉すると判定された場合には即時再実装モードを実行し、一方、第１回目の判定と第２回目の判定において周囲の部品に干渉しないと判定された場合には、一括再実装モードを実行するものである。
【０００７】
すなわち本発明においては、基板への部品の実装ミスを検出する実装確認部を新たに加えたものであって、実装確認部により、実装ミスしたことを検出し、制御部により、実装ミスした部品の再実装を行って、効率のよい生産を行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、リード線を有する所定の種類および数量の部品を供給する供給部と、この部品のリード線が挿入される挿入孔を有する基板を保持する基板保持部と、この部品のリード線を保持して基板の挿入孔に挿入して実装する実装部と、この基板への部品の実装ミスを検出する実装確認部と、この部品の実装順番データおよび基板上の実装位置データを記憶する記憶部と、実装ミスした部品と同種の部品を再実装する際に、この同種部品を実装する再実装モードを判断する再実装モード判断部と、前記各部の動作を制御する制御部とを有する構成とし、実装確認部で部品の実装ミスを検出した場合に、後工程の実装作業を一時停止し、実装ミスした部品と同種の部品を即時再実装モードで再実装するか後工程の一連の実装作業を終了した後に実装ミスした部品と同種の部品を一括再実装モードで再実装するかを前記再実装モード判断部の第１回目の判定と第２回目の判定により判断し、前記判断した実装モードに従って制御部により実装ミスした部品と同種の部品を供給部で供給し、この同種部品を実装部で再実装するものであり、第１回目の判定では、記憶部に記憶された部品の寸法を示す部品データおよび移動空間データから、実装ミスを起した部品をその周囲に実装される他の部品の実装を行った後に実装しても、実装ミスした部品または、実装部が周囲の部品に干渉しないことの確認をし、干渉すると判定された場合には、第２回目の判定において周囲の部品と実装部の上昇軌跡が干渉しないかどうかを判定し、干渉すると判定された場合には即時再実装モードを実行し、一方、第１回目の判定と第２回目の判定において周囲の部品に干渉しないと判定された場合には、一括再実装モードを実行するものとした実装機であって、実装確認部により、実装ミスしたことを検出し、制御部により、実装ミスした部品の再実装を行って、効率のよい生産を行うことができる。また、実装ミスした部品と同種の部品を再実装する際に、この同種部品を実装する再実装モードを判断する再実装モード判断部を設けることにより、即時再実装モードか、一括再実装モードどちらか行うか選択することを可能とし、実装部における部品のリード線を保持するチャック機構が干渉する場合と干渉しない場合が混在する場合において、効率的な生産を可能にしたものである。
【００２８】
以下、本発明の第一の実施形態の実装機を添付図面を用いて説明する。
【００２９】
図１に示すように、制御部２により、供給部１で部品３を矢印Ａの方向へ送り、搬送部４に一連の環状に配置された複数個の搬送体５に部品３を保持させる。部品３は紙テープ等に取り付けられた状態で供給され、供給部１は部品３を個片に分離するため、紙テープを切断する機能も持っている。
【００３０】
搬送体５は、開閉して部品３のリード線６を保持する形態となっている。搬送部４は、ベルトがプーリ７，８，９を介して張架されており、このベルトに搬送体５が等間隔に取り付けられている。搬送部４は制御部２の指令により、駆動手段１０によって通常は矢印Ｂ方向に回転し、回転カム１１，１２，１３がプーリ１５，１６、動力伝達手段１７，１８を介して駆動手段１４により一回転する毎に搬送体５が一個進む量を移動量として間欠回転する。移替手段１９は搬送体５に保持された部品３が搬送体５から移替手段１９へ移替える位置にきた時、搬送体５に保持された部品３のリード線６をつかみ、搬送体５は開放され部品３のリード線６を実装部２０に移替える。この一連の動作は回転カム１２より行われる。実装部２０は部品３のリード線６を保持し、下降して、基板２１の挿入孔２２にリード線６を挿入し、リード線６を開放し、上昇して、基板２１に部品３を実装するものである。この一連の動作は、回転カム１１により行われる。この基板２１は、基板保持部２５により保持され、Ｘ方向の駆動手段２３と、Ｙ方向の駆動手段２４によって位置決めがなされるようになっている。なお支持体２６は基板２１に設けられた挿入孔２２の下方に位置し、部品３のリード線６を受けるように上下動させられるものであり、回転カム１３によって上下動が行われるようになっている。これらの回転カム１１，１２，１３は駆動手段１４により回転動作させられるようになっている。すなわち、この駆動手段の動力は、プーリ１５，１６へと伝えられ、その後動力伝達手段１７，１８を介してそれぞれが回転駆動させられるようになっている。これが部品３を基板２１に実装する工程の一例である。このようなものにおいて実装確認部２７は、部品３のリード線６を基板２１の挿入孔２２へ挿入されたことをリード線６を基板２１に固定するときに固定する機構（不図示）の歪量等により確認し、部品３の実装状態を制御部２へ通知する。
【００３１】
記憶部２８は、部品３の実装順番、実装位置および方向、種類、供給部１での搭載場所を示すデータすなわちＮＣデータと、供給部１に搭載されている部品３の縦、横、高さ等の形状寸法を示すデータすなわち部品データと、実装部２０のチャック機構の形状、部品３を基板へ実装する際の移動軌跡を示すデータすなわちチャックデータを記憶している。このチャックデータが実装部２０の移動空間データである。
【００３２】
再実装モード判断部２９は、実装確認部２７で実装ミスしたと判断した時、即時再実装モードあるいは一括再実装モードのどちらのモードで実装ミスした部品３と同種の部品３を供給部１で供給し再実装したら良いかを第１回目の判定と第２回目の判定で判断するものである。この判断動作について図２を用いて説明する。実装確認部２７で実装ミスしたことの通知は制御部２を通じて再実装モード判断部２９に通知する。
【００３３】
第１回目の判定３３では、記憶部２８に記憶された部品３の実装順番を示したＮＣデータ、部品３の寸法などを示した部品データ、実装部２０の形状を示したチャックデータから、実装ミスを起こした部品３をその周囲に実装される他の部品３の実装を行った後に実装しても実装ミスした部品３または、実装部２０が周囲の部品３に干渉しないことの確認（隣接部品への干渉無しの判定）を二次元的、すなわち平面上で確認する。
【００３４】
第１回目の判定３３で周囲の部品３と実装部２０が干渉すると判定された場合（「Ｎｏ」と判定された場合）、周囲の部品３と実装部２０の上昇軌跡が干渉しないかどうかを第２回目の判定３５で確認する。
【００３５】
第２回目の判定３５で干渉すると判定された場合（「Ｎｏ」と判定された場合）、基板２１に実装される部品３すべてを実装した後に実装ミスした部品３を実装することができないので処理３６のごとく即時再実装モード実行で実装ミスした部品３をＮＣデータで定められた実装位置へ再実装を行う。
【００３６】
一方判定３３，３５において周囲の部品３に干渉しないと判断した場合、処理３４において一括再実装モードで実装ミスした部品３を基板２１に実装される部品３全てを実装した後でＮＣデータで定められた実装位置へ再実装を行う。
【００３７】
なお、再実装モード判断部２９について、ＮＣデータ、部品データ、チャックデータから自動的に一括再実装モード、即時再実装モードを判断、選択する場合を説明したが、予め記憶部２８に再実装を行うときの再実装モードを指定しておき再実装モードを判断することも可能である。
【００３８】
また、一つのＮＣデータに関連して各部品３毎の再実装モードデータを記憶部２８に予め記憶させて、部品毎に再実装モードを判断することも可能である。また、記憶部２８に所定の種類および数量の部品毎、すなわち一つのＮＣデータ毎に再実装モードデータを予め記憶させて再実装モードを判断することも可能である。
【００３９】
処理３６の動作を図３にて説明する。
【００４０】
処理３７で制御部２により駆動手段１０を動作させ、実装ミスを起こした部品３を搬送した搬送体５を実装ミスした部品３と同種の部品３が搭載された供給部１に移動する。
【００４１】
判定３８で搬送体５が移動完了したら、処理３９で供給部１は上記搬送体５へ上記部品３を供給する。
【００４２】
処理４０は、駆動手段１０を動作させ上記搬送体５を移替手段１９の位置に移動させ搬送体５に搭載された部品３を移替手段１９に渡す。
【００４３】
処理４１で、上記部品３を実装部２０に渡す。
【００４４】
処理４２で、上記部品３を実装ミスした基板２１の実装位置に実装する。
【００４５】
判定４３では、実装確認部２７において実装ミスと判断された場合、判定４４のようにあらかじめ再度の再実装を中止するように設定された場合、再度の再実装を中止する。また、再度の再実装を行う場合は再度処理３７から行う。判定４３で実装ＯＫの場合即時再実装モード処理を終了する。次に、処理３４の動作を図４を用いて説明する。
【００４６】
処理４５にて、実装ミスを起こした部品３の実装順番、実装位置を示すＮＣデータを実装ミス情報として記憶部２８へ記憶させる。
【００４７】
判定４６にて、基板２１において最終の部品でなければ、処理４７のようにＮＣデータで指定された次の部品３の実装を続ける。判定４６にて、基板２１において最終の部品であれば判定４８のように記憶部２８に実装ミス情報がなければ、一括再実装モードを終了する。判定４８で記憶部２８に実装ミス情報があれば、処理４９のごとく記憶部２８に記憶された順番通りに再実装を開始する。即時再実装モードと同様に、処理５０で供給部１は上記搬送体５へ記憶部２８に記憶された実装ミス情報における実装ミスした全ての部品３を一括して供給する。
【００４８】
処理５１は、駆動手段１０を動作させ上記搬送体５を移替手段１９の位置に移動させ搬送体５に搭載された部品３を移替手段１９に渡す。
【００４９】
処理５２で、上記部品３を実装部２０に渡す。
【００５０】
処理５３で、上記部品３を実装ミスした基板２１の実装位置に部品３を実装する。
【００５１】
判定５４では、実装確認部２７において実装ミスと判断された場合、判定５５のようにあらかじめ再度の再実装を中止するように設定された場合、再度の再実装を中止する。判定５５で再度の再実装を行うように設定された場合は、処理５６のように実装ミス情報を記憶部へ記憶しておく。
【００５２】
判定５４で実装ＯＫになった場合、処理５６を終えた時に、判定５７のように基板２１において再実装が必要な部品３が最終のものでなければ処理５２からの動作を再度くりかえし、再実装が必要な部品３が最終のものでなければ判定４８の動作を行う。
【００５３】
次に、本発明の第二の実施形態の実装機について、図５を用いて説明する。本実施形態は図５に示すように上述の第一の実施形態の実装機に再実装可否判断部３０を追加し、また基板６０上方の実装部６２近傍に受光部３１を配置し、受光部３１と基板６０を間に挟んで対向した位置に投光部３２を配置し、基板６０に挿入孔６１があれば、投光部３２の光を受光部３１で受光できる構造となったものを追加した構成となっている。
【００５４】
実装確認部５８で実装ミスを確認し、再実装が必要なとき、再実装モード判断部５９は、即時再実装モード、または、一括再実装モードのどちらで再実装を行うか判断する。再実装可否判断部３０は再実装動作を行う前に再実装を行うべき基板６０の挿入孔６１上に異物がないことを確認し、再実装可能か判断する。
【００５５】
再実装可否判断部３０の動作を図６を用いて説明する。
【００５６】
処理６３にて、実装ミスが発生した基板６０上の挿入孔６１を受光部３１の真下に移動させる。
【００５７】
判定６４にて、基板６０上の挿入孔６１が受光部３１の真下に移動完了したら、処理６５にて、基板６０上の挿入孔６１の画像を受光部３１で取り込み画像処理を行う。
【００５８】
判定６６では、画像処理の結果、挿入孔６１があれば再実装可能であるので、処理６７のごとく再実装処理を行う。
【００５９】
処理６８では、挿入孔６１がない場合、再実装不可能であるので、実装機を停止させる。
【００６０】
なお、受光部３１、投光部３２の代わりにカメラを用い挿入孔６１と周囲の画像の差を事前に教示させることにより、画像処理を行って挿入孔６１の検出を行うことも可能である。
【００６１】
また、受光部３１の代りに変位センサーを用い挿入孔６１の周囲および記憶部６９に記憶されたチャックデータ、再実装を行う部品の実装位置周囲の部品データ、ＮＣデータより上記挿入孔６１に部品７０のリード線７１を挿入孔６１に挿入するときの挿入孔６１の有無確認と部品７０のリード線７１を挿入するときに実装部６２が干渉する位置に異物がないことを確認することも可能である。
【００６２】
次に、本発明の第三の実施形態の実装機について、図７を用いて説明する。
【００６３】
本実施形態は図７に示すように第一の実施形態の実装機に挿入孔位置ずれ確認部７２を追加し、また、基板７３上方の実装部７４近傍に受光部７５を配置し、さらに基板７３を間に挟んで、受光部７５と対向した位置に投光部７６を配置し、基板７３に挿入孔７７があれば投光部７６の光を受光部７５で受け、投光部７６から投光される光による挿入孔７７の映像を受光部７５で認識できる構造となったものを追加した構造となっている。
【００６４】
実装確認部７８で実装ミスを確認し、再実装が必要なとき、挿入孔位置ずれ確認部７２は、再実装動作を行う前に、基板７３上の挿入孔７７の映像を受光部７５で認識し実装部７４で実装される部品７９のリード線８０が確実に挿入孔７７に挿入可能な位置を求め、実装位置データと比較し位置ずれ量の補正を行う。
【００６５】
挿入孔位置ずれ確認部７２の動作を図８を用いて説明する。
【００６６】
処理８１にて、実装ミスが発生した基板７３上の挿入孔７７を受光部７５の真下に移動させる。
【００６７】
挿入孔７７の位置ずれが無ければ、実装位置が受光部７５の真下となる。
【００６８】
判定８２にて、基板７３上の挿入孔７７が受光部７５の真下に移動完了したら、処理８３にて、基板７３上の挿入孔７７の画像を受光部７５で取り込み画像認識を行い、挿入孔７７の位置を確認すると同時に位置ずれ量を算出する。
【００６９】
判定８４では、挿入孔７７の位置が実装位置に対し、補正可能な範囲内の位置ずれであれば、処理８５のように挿入孔７７の位置ずれ量を補正する。処理８６のように再実装処理を行う。
【００７０】
処理８７では挿入孔７７の位置が、実装位置に対し補正可能な範囲外の位置ずれであれば、実装機を停止させる。
【００７１】
なお、簡単な画像処理装置で挿入孔７７の実装位置に対する位置ずれ量を求めた場合、位置ずれ量によっては隣接する挿入孔７７を誤検出する可能性があるため、挿入孔７７の位置ずれ量補正値の最大値を設定することで、誤検出を防止することが可能となる。
【００７２】
本実施形態においては、リード線８０のピッチ間距離が２．５ｍｍであり、補正値の最大値はピッチ間距離の４分の１以下の０．６ｍｍとして、位置ずれ量が０．６ｍｍ以下の場合について、位置ずれ補正を行うようにしている。
【００７３】
また、受光部７５、投光部７６の代わりにカメラを用い挿入孔７７と周囲の画像の差を事前に教示させることにより、画像処理を行って挿入孔７７の検出を行い、挿入孔７７の位置を確認することも可能である。
【００７４】
また、受光部７５の代わりに変位センサを用い挿入孔７７の周囲と挿入孔７７の高さの差により、挿入孔７７の検出を行い、挿入孔７７の位置を確認することも可能である。
【００７５】
次に、本発明の第四の実施形態の実装機について、図９を用いて説明する。
【００７６】
図９は図８に対し、判断８８、処理８９、処理９０を追加したものである。
【００７７】
判断８８では、挿入孔７７の位置ずれ量を今回再実装する基板７３のみ位置ずれ量を補正するか、今回再実装する基板７３と次回以降実装する記憶部９１に記憶された実装位置データを補正するか判断する。
【００７８】
判断８８で判断するため事前に記憶部９１に実装位置データ書き換え有無設定データを記憶し、このデータにより判断する。
【００７９】
また、同じ実装位置および同じ部品で記憶部９１に設定された基板枚数分以上実装ミスが発生したことを記憶部９１に記憶された実装位置データを補正書き換えることを判断することも可能である。
【００８０】
処理８９では、今回再実装する基板７３の挿入孔７７の位置ずれのみ補正する。
【００８１】
処理９０では、今回再実装する基板７３の挿入孔７７の位置ずれ補正と共に、次回以降実装する記憶部９１に記憶された実装位置データも補正書き換えを行う。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、リード線を有する所定の種類および数量の部品を供給する供給部と、この部品のリード線を挿入される挿入孔を有する基板を保持する基板保持部と、この部品のリード線を基板の挿入孔に挿入して実装する実装部と、この基板への部品の実装ミスを検出する実装確認部と、この部品の実装順番データおよび基板上の実装位置データを記憶する記憶部と、前記各部の動作を制御する制御部とを有する構成とし、実装確認部で部品の実装ミスを検出した場合に、制御部により実装ミスした部品と同種の部品を供給部で供給し、この同種部品を実装部で再実装するものとしたものであって、実装確認部により、実装ミスしたことを検出し、制御部により、実装ミスした部品の再実装を行って、効率のよい生産を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態の実装機のブロック図
【図２】同実装機の再実装モード判断のフローチャート
【図３】同実装機の即時再実装モードのフローチャート
【図４】同実装機の一括再実装モードのフローチャート
【図５】本発明の第二の実施形態のブロック図
【図６】同実装機の再実装可否判断のフローチャート
【図７】本発明の第三の実施形態のブロック図
【図８】同実装機の挿入孔位置ずれ確認部のフローチャート
【図９】本発明の第四の実施形態の挿入孔位置ずれ確認部のフローチャート
【符号の説明】
１  供給部
２  制御部
３  部品
４  搬送部
５  搬送体
６  リード線
７  プーリ
８  プーリ
９  プーリ
１０  駆動手段
１１  回転カム
１２  回転カム
１３  回転カム
１４  駆動手段
１５  プーリ
１６  プーリ
１７  動力伝達手段
１８  動力伝達手段
１９  移替手段
２０  実装部
２１  基板
２２  挿入孔
２３  駆動手段
２４  駆動手段
２５  基板保持部
２６  支持体
２７  実装確認部
２８  記憶部
２９  再実装モード判断部
３０  再実装可否判断部
３１  受光部
３２  投光部
５８  実装確認部
５９  再実装モード判断部
６０  基板
６１  挿入孔
６２  実装部
６９  記憶部
７０  部品
７１  リード線
７２  挿入孔位置ずれ確認部
７３  基板
７４  実装部
７５  受光部
７６  投光部
７７  挿入孔
７８  実装確認部
７９  部品
８０  リード線
９１  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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