(57)【要約】【課題】生産する基板の機種毎の装着データの作成を容易すること。【解決手段】電子部品実装ラインの管理装置は、複数の電子部品ごと寸法、種類、その電子部品の装着優先度のデータが入った部品ライブラリデータを格納する記憶装置３３と、この記憶装置に格納されている前記部品ライブラリデータに基づいて電子部品の装着順を設定する制御装置３１を備えている。【選択図】図３
2013214573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上へ電子部品を装着する作業ヘッドを有する複数の電子部品装着装置を備えた電子部品実装ラインの管理装置において、装着する複数の電子部品毎に寸法、種類及びその電子部品の装着優先度のデータが入っている部品ライブラリデータを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納されている前記部品ライブラリデータに基づいて電子部品の装着順を設定する制御装置を備えたことを特徴とする電子部品実装ラインの管理装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記部品ライブラリデータの前記装着優先度が高い電子部品から順番に、前記電子部品を上流に配置された電子部品装着装置から下流に配置された電子部品装着装置に振り分けることを特徴とする電子部品実装ラインの管理装置。
【請求項３】
基板上へ電子部品を装着する作業ヘッドを有する電子部品装着装置において、装着する複数の電子部品毎に寸法、種類及びその電子部品の装着優先度のデータが入っている部品ライブラリデータを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納されている前記部品ライブラリデータに基づいて電子部品の装着順を設定する制御装置を備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上への電子部品の装着に関連する作業を行う作業ヘッドを有する電子部品装着装置及び複数の電子部品装着装置を備えた電子部品実装ラインの管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。一般に、基板上へ複数の電子部品を装着するとき、先ず図１１に示したような、装着する電子部品毎装着座標であるＸＹ座標、装着する際の電子部品の回転角度及び部品名から成る装着データに基づいて、例えば電子部品を部品供給装置から吸着して取出して基板に装着する吸装着順を最適化するソフトを利用して、吸装着順データを作成する。図１２は作成された吸装着順データの例であり、吸装着順であるシーケンスＮｏ毎に、ヘッドＮｏと部品名が設定されている。
【０００３】
そして、装着順序を指定するときには、図１３に示したように吸装データの部品名の行に複数のブロックを表すブロック番号（数字の１、２）を入れることで、ブロックごとで吸装着順を制御することが可能になる。
【０００４】
従って、図１３に示した装着順序のブロックによる指定例では、装着データの１行目に「１」が、更に４行目に「２」が入力されており、２〜３行目の電子部品はブロック１となり、4行目の電子部品はブロック２となる。したがって、ブロック１の電子部品を基板に装着した後に、ブロック２の電子部品が装着され、ブロックを越えた順序で電子部品が装着されることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３４７８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、吸装着データにブロック番号を入れ、吸装着順を制御する場合には、装着データ毎、即ち、生産する基板の機種単位でブロックを指定する必要があり、生産する基板の機種が変わり、新しい生産基板の装着データを作成する度にブロックを入力する必要があり、生産する基板の機種毎の装着データの作成が煩わしかった。
【０００７】
そこで、生産する基板の機種毎の装着データの作成が容易にできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため第１の発明は、基板上へ電子部品を装着する作業ヘッドを有する複数の電子部品装着装置を備えた電子部品実装ラインの管理装置において、装着する複数の電子部品毎に寸法、種類及びその電子部品の装着優先度のデータが入っている部品ライブラリデータを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納されている前記部品ライブラリデータに基づいて電子部品の装着順を設定する制御装置を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また第２の発明は、請求項１に記載の電子部品実装ラインの管理装置において、前記制御装置は、前記部品ライブラリデータの前記装着優先度が高い電子部品から順番に、前記電子部品を上流に配置された電子部品装着装置から下流に配置された電子部品装着装置に振り分けることを特徴とする。
【００１０】
更に第３の発明は、基板上へ電子部品を装着する作業ヘッドを有する電子部品装着装置において、装着する複数の電子部品毎に寸法、種類及びその電子部品の装着優先度のデータが入っている部品ライブラリデータを格納する記憶装置と、この記憶装置に格納されている前記部品ライブラリデータに基づいて電子部品の装着順を設定する制御装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、生産する基板の機種毎の装着データの作成を容易することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】電子部品実装ラインの管理装置の概略説明図図である。
【図２】電子部品装着装置の平面図である。
【図３】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図４】部品ライブラリデータの図である。
【図５】最適化の説明図である。
【図６】各電子部品装着装置での吸装着順（解）を得るときのフローチャートの図である。
【図７】優先順位リストの図である。
【図８】電子部品装着装置毎の振り分け処理が終わった振り分けリストの図である。
【図９】吸装着順のデータの生成のフローチャートの図である。
【図１０】部品配置リストの図である。
【図１１】電子部品の装着データのリストの図である。
【図１２】作成された吸装着順データの図である。
【図１３】吸装データの図である。
【図１４】電子部品の装着データのリストの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき説明する。
【００１４】
図１はプリント基板等の基板上に電子部品を装着する電子部品実装ライン１００の管理装置の概略説明図であり、この電子部品実装ラインは前記基板上に半田クリームを塗布するスクリーン印刷機や、基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置や、基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置１、２、３、４・・・などの作業装置を備えているが、これらの装置に限らず、電子部品実装ラインに電子部品の実装に係る他の装置も含んでもよい。
【００１５】
そして、前記電子部品装着装置１、２、３、４・・・は相互に通信回線５を介して送受信が可能で有ると共に、それぞれ前記通信回線５を介して管理パソコン７にも接続されてこの管理パソコン７との間で送受信が可能である。なお、管理パソコン７は、マイクロコンピュータなどから構成される図示しない制御装置、ＨＤＤ（ハードドライブディスク）等の図示しない記憶装置、表示装置であるモニタ８及びキーボード等の指定装置である入力装置９を備えている。なお、モニタ８にタッチスイッチを設け、モニタが入力装置を兼ねるようにしてもよい。
【００１６】
次に、図２に基づいて、  電子部品装着装置１を例として説明する。先ず、電子部品装着装置１には、基板６を搬送する搬送装置１２と、この搬送装置１２を挟んで手前側と奥側に配設される電子部品を供給するための部品供給装置１３と、駆動源により一方向（Ｙ方向）に移動可能な一対のビーム１４Ａ、１４Ｂと、それぞれ複数（例えば、１２本）の保持手段である吸着ノズル１５を着脱可能に備えて前記各ビーム1４Ａ、１４Ｂに沿った方向に各駆動源により移動可能で且つ回転可能な作業ヘッドとしての装着ヘッド１６とが設けられている。
【００１７】
前記搬送装置１２は電子部品装着装置１の前後の中間部に配設され、上流側装置から基板６を受け継ぐ基板供給部１２Ａと、前記各装着ヘッド１６の吸着ノズル１５に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部１２Ａから供給された基板６を位置決め固定する基板位置決め部１２Ｂと、この基板位置決め部１２Ｂで電子部品が装着された基板６を受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部１２Ｃとから構成され、これら基板供給部１２Ａ、基板位置決め部１２Ｂ及び基板排出部１２Ｃは基板６の幅（搬送方向と直交する方向の幅）に合わせて間隔が調整できる一対の搬送コンベアから構成される。
【００１８】
前記部品供給装置１３は、キャスタ付きのカートのフィーダベース１３Ａ上に部品供給ユニット１３Ｂを多数並設したものであり、部品供給側の先端部が基板６の搬送路に臨むように装着装置本体に連結具（図示せず）を介して着脱可能に配設され、この連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。
【００１９】
この部品供給ユニット１３Ｂには多数の電子部品をキャリアテープの凹部から成る各収納部に一定の間隔で収容したカバーテープで覆う収納テープが搭載されており、収納テープを間欠送りすると共にキャリアテープからカバーテープを剥離することで、部品供給ユニット１３Ｂの部品取出位置に電子部品が１個ずつ供給され、各収納部から前記装着ヘッド１６の吸着ノズル１５により取出される。
【００２０】
Ｘ方向に長い前後一対の前記ビーム１４Ａ、１４Ｂは、Ｙ方向リニアモータ１７の駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビーム１４Ａ、１４Ｂに固定されたスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。前記Ｙ方向リニアモータ１７は左右一対の基体１１Ａ、１１Ｂに沿って固定された左右一対の固定子と、前記ビーム１４Ａ、１４Ｂの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子１７Ａとから構成される。
【００２１】
また、前記ビーム１４Ａ、１４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にＸ方向リニアモータ１９によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド１６が夫々内側に設けられており、前記Ｘ方向リニアモータ１９は各ビーム１４Ａ、１４Ｂに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド１６に設けられた可動子とから構成される。
【００２２】
従って、各装着ヘッド１６は向き合うように各ビーム１４Ａ、１４Ｂの内側に設けられ、前記搬送装置１２の基板位置決め部１２Ｂ上の基板６や部品供給ユニット１３Ｂの部品取出し位置上方を移動する。
【００２３】
そして、各装着ヘッド１６には各バネにより下方へ付勢されている１２本の吸着ノズル１５が円周に沿って所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド１６の３時と９時の位置に位置する吸着ノズル５により並設された複数の部品供給ユニット３Ｂから電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズル１５は上下軸モータ２０により昇降可能であり、またθ軸モータ２１により装着ヘッド１６を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド１６の各吸着ノズル１５はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。
【００２４】
１８は前記吸着ノズル１５に吸着保持された電子部品を撮像する部品認識カメラで、２２は基板６に付された基板認識マークを撮像するための基板認識カメラで各装着ヘッド１６に搭載されている。
【００２５】
２３は種々の吸着ノズル１５を収納するノズルストッカであり、前記搬送装置１２の奥側位置に２個、手前側位置に２個設置可能であり、吸着ノズル１５の形状・サイズが異なるために、異なる種類のものが準備される。
【００２６】
図３は電子部品装着装置１の電子部品装着に係る制御のための制御ブロック図であり、以下説明する。電子部品装着装置１の各要素は制御手段、マイクロコンピュータなどから構成される制御装置３１が統括制御しており、記憶装置３３がバスライン３４を介して制御装置３１に接続されている。また、制御装置３１には操作画面等を表示する表示装置としてのモニタ３５及び該モニタ３５の表示画面に形成された入力手段としてのタッチパネルスイッチ３６がインターフェース３７を介して接続されている。また、前記Ｙ方向リニアモータ１９等が駆動回路３８、インターフェース３７を介して前記制御装置３１に接続されている。
【００２７】
前記記憶装置３３には、生産する基板６の機種毎に電子部品装着装置１を動かすためのパターンプログラムデータが格納され、各パターンプログラムデータは、基板６のＸ方向・Ｙ方向のサイズ、厚み、基板認識の有無・各基板認識マークＭ１、Ｍ２の位置などから構成される基板情報データ、装着する部品毎に、基板６内でのＸ座標、Ｙ座標、角度情報等から構成される装着データ、各部品供給ユニット１３Ｂのフィーダベース１３Ａ上における配置番号に対応した各電子部品の種類の情報である部品配置データ（後述するリール配置データ）、どの装着ヘッド１６のどの位置にどの種類の吸着ノズル１５が装着されているかを示すノズル配置データなどから構成される。
【００２８】
また、前記記憶装置３３には、この電子部品の種類を表す部品ＩＤ毎に部品の種類、電子部品のサイズ、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。即ち、この部品ライブラリデータは、図４に示したように、例えば部品名である部品ＩＤ毎にＸ方向、Ｙ方向及び高さ（厚さ）方向のサイズ、部品の種類、使用するノズルの種類、電子部品が水平方向に移動するときの予め設定されている速度からの減速率及び装着優先度等から構成される。なお、装着優先度、数字により設定され、「０」は優先度の指定が無いことであり、「１」から数字が大きくなるほど電子部品実装ラインの下流の電子部品装着装置で装着を行うことを示している。
【００２９】
３９はインターフェース３７を介して前記制御装置３１に接続される認識処理装置で、前記基板認識カメラ２２や部品認識カメラ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３９にて行われ、制御装置３１に処理結果が送出される。即ち、制御装置３１は基板認識カメラ２２や部品認識カメラ１８により撮像された画像を認識処理（吸着ノズル１６に吸着保持された電子部品或いは位置決めされた基板６の位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置３９に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置３９から受取るものである。
【００３０】
以下、図５〜図１１に基づいて、管理パソコン７での電子部品の装着順を最適化ソフトにより決定する方法について説明する。なお、電子部品の基板への装着順が決定されると、装着順と同様に電子部品の装着順も決定されるので、以下、吸装着順という。
【００３１】
最適化ソフトは、装着データ及び部品ライブラリデータを用いて基板への装着時間が短くなる吸装着順データを出力するためのソフトであり、図５は装着データ及び部品ライブラリデータを入力として、最適化ソフトにより吸装着順データを出力することを示した最適化の説明図であり、図６は、最適化ソフトにより電子部品実装ラインの各電子部品装着装置での吸装着順（解）を得るときのフローチャートであり、フローチャートに従い、吸装着順の最適化について説明する。
【００３２】
最適化が開始されると（ステップ１）、優先順位リストが作成される（ステップ２）。即ち、管理パソコン７の制御装置は、記憶装置に格納されている基板に装着する各電子部品の部品ライブラリデータに中の装着優先度のデータに基づいて、装着優先度の数字が「１」から大きくなる順に並べ吸装着順位のデータである優先順位リストを作成する。図７は、作成された優先順位リストであり、装着部品について装着優先度が「１」の部品から順に次に並べられる。
【００３３】
優先順位リストが作成された後、管理パソコン７は、装着する電子部品を電子部品実装ラインの各電子部品装着装置に振り分ける処理を実行する（ステップ３）。この振り分け処理では、優先順位リストで優先度が高い電子部品から順に上流側の電子部品装着装置１から順に振り分けられる。図８は、電子部品装着装置毎の振り分け処理が終わった振り分けリストであり、装着優先度が高く「１」の電子部品が電子部品装着装置１に振り分けられ、以下、各電子部品が各電子部品装着装置に振り分けられる。
【００３４】
次に、管理パソコン７は、各電子部品装着装置内の吸装着順（解）のデータ（リスト）を生成する（ステップ４）。この吸装着順のデータの生成について、図９のフローチャート等に基づいて説明する。
【００３５】
例えば電子部品装着装置１内の吸装着順（解）の生成が開始されるとき、先ず、作業者は、装着する電子部品の中で、フィーダベース１３Ａ、１３Ｂ上での電子部品（部品供給ユニット）の配置位置を予め指定する電子部品（以下、配置指定電子部品という。）について、配置位置を決定する。即ち、作業者は、図１０に示した電子部品装着装置１についての部品配置リストをモニタ８に表示させ、入力装置９を操作して配置指定電子部品の部品名を指定配置位置であるスロットＮｏの部品欄に入力する。図１０の部品配置リストでは、電子部品装着装置１の手前側のフィーダベース１３Ａの部品配置位置であるスロットＮｏ１１７の位置に部品名ＣＯＭＰ００を入力することにより、この電子部品の指定配置位置が管理パソコン８に登録される。同様に、電子部品装着装置１の奥側のフィーダベース１３Ａの部品配置位置であるスロットＮｏ２１７の位置に部品名ＣＯＭＰ０１を入力することにより、この電子部品の指定配置位置が管理パソコン８に登録される。図１１はこのように登録された電子部品の装着データのリストであり、装置指定の欄に電子部品装着装置の番号と、スロットＮｏが入力される。なお、装置指定の欄が空欄の電子部品は指定配置位置が登録されていないことを表し、フィーダベース１３Ａの何れの位置にも配置可能である。
【００３６】
このように、配置指定部品の登録が終わり、作業者がモニタ８の図示しない解生成のスタートボタンを操作すると、解生成が開始される（ステップ５）。そして、装着ヘッド１６において吸着ノズルは配置されていることを確認し（ステップ６）する。次に、配置指定（固定）電子部品の優先配置が装着優先度よりが評価が高く設定されているので、先ず、指定配置電子部品が収納されたテープを巻装したリールのフィーダベース上での配置位置を決定する（ステップ７）。このとき、次に、吸装着順を決定する（ステップ８）。即ち、部品ライブラリデータの装着優先度のデータに基づいて装着優先度が高い電子部品、即ち、装着優先度が小さい電子部品から順に吸装着順が設定される。次に、設定された吸装着順を、各装着ヘッド毎に電子部品を吸着してから装着するまでの１回の吸装着順である１つのサイクル毎に振り分け、サイクル順が設定される（ステップ９）。そして、振り分けられた吸装着順のデータが管理パソコン８の記憶装置に格納され、電子部品装着装置１についての解生成処理は終了する（ステップ１０）。即ち、電子部品装着装置１での電子部品の装着順（吸着順）を各電子部品のライブラリデータの中に入っている装着優先度に基づいて容易に設定することができる。また、その他の電子部品装着装置２、３、４等においても同様に、電子部品の装着順（吸着順）が設定される。
【００３７】
次に、本発明の電子部品実装ラインに設けられている電子部品装着装置での基板への電子部品の装着動作について説明する。
【００３８】
初めに、本管理措置における先頭の電子部品装着装置１は、その上流側作業装置（図示せず）から所定のロットにおける１枚目の基板６を受け取り、基板位置決め部１２Ｂにてこの基板６を位置決め固定する。この基板６の位置決めがされると、電子部品装着装置１に設けられた一方のビーム４ＡがＹ方向リニアモータ１７の駆動によりＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータ１９によりビーム１４Ａに設けられた装着ヘッド１６がＸ方向に移動し、上述したように予め設定され、管理パソコン８から送られてきて、記憶装置３１に格納された吸装着順のデータに基づいて対応する部品供給ユニット１３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータ２０の駆動により装着ヘッド１６に設けられた吸着ノズル１５を下降させて部品供給ユニット１３Ｂから電子部品を取出す。
【００３９】
そして、取出した後は装着ヘッド１６の吸着ノズル１５を上昇させて、部品認識カメラ１８上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズル１５に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置３９が認識処理して吸着ノズル１５に対する位置ズレを把握する。
【００４０】
また、各装着ヘッド１６に設けられた基板認識カメラ２２が基板６上方位置まで移動して、基板６に付されたこの基板６全体の位置認識をするための基板認識マークＭ１、Ｍ１及び各割基板部６Ａの位置認識をするための各割基板部６Ａ毎の基板認識マークＭ２、Ｍ２を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置３９が認識処理して基板６の位置が把握され記憶装置３３に格納される。
【００４１】
そして、装着データの装着座標に基板６の位置決めマークＭ１、Ｍ１と各基板認識マークＭ２、Ｍ２の認識処理結果及び各部品認識処理結果を加味して、吸着ノズル１５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品を吸装着順のデータに基づいて基板６上に装着する。このようにして、基板６上に全ての電子部品の装着をしたら、この基板６を基板位置決め部１２Ｂから基板排出部１２Ｃを介して電子部品装着装置２に受け渡して、この基板６上への電子部品の装着動作は終了する。
【００４２】
以下電子部品装着装置１と同様に、電子部品装着装置１からこの１枚目の基板６を受け継いだ電子部品装着装置２は、この基板６を位置決め固定し、装着ヘッド１６を移動させて吸着ノズル１５が部品供給ユニット１３Ｂから順次電子部品を取出す。
【００４３】
そして、取出し後に前記装着ヘッド１６を移動させて、部品認識カメラ１８上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズル１５に吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置３９が認識処理して吸着ノズル１５に対する位置ズレを把握する。
【００４４】
また、各装着ヘッド１６に設けられた基板認識カメラ２２が基板６上方位置まで移動して、この基板６全体の位置認識をするための基板認識マークＭ１、Ｍ１位置認識をするための各割基板部６Ａ毎の基板認識マークＭ２、Ｍ２を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置３９が認識処理して基板６の位置及び各割基板部６Ａの位置が把握され記憶装置３３に格納される。
【００４５】
そして、装着データの装着座標に基板６の位置決めマークＭ１、Ｍ１と各基板認識マークＭ２、Ｍ２の認識処理結果及び各部品認識処理結果を加味して、吸着ノズル１５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品を基板６上に装着する。このようにして、基板６上に全ての電子部品の装着をしたら、この基板６を電子部品装着装置３に受け渡して、この基板６上への電子部品の装着動作は終了する。
【００４６】
以下、電子部品装着装置１、２と同様に、電子部品装着装置３、４においても、またＮ台目の電子部品装着装置においても、上述した実施例と同様の動作が行われることとなる。
【００４７】
また、生産する基板の機種が変わり、装着順を設定するときも上述した方法と同様に装着する電子部品毎の部品ライブラリデータの装着優先度に基づいて電子部品の装着順のデータを容易に作成することができる。
【００４８】
なお、上述した実施形態では、電子部品実装ラインの管理パソコンで部品ライブラリデータの装着優先度に基づいて装着順を決定したが、電子部品装着装置において、記憶装置３３には、装着優先度のデータを有した部品ライブラリデータが格納され、制御装置３１が装着順の最適化を行うときに、部品ライブラリデータの装着優先度に基づいて電子部品の装着順のデータを作成し、作成された装着順に基づいて電子部品を基板に装着するようにしてもよい。
【００４９】
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。
【符号の説明】
【００５０】
１、２、３、４    電子部品装着装置
５            通信回線
６            基板
７            管理パソコン
８            モニタ（表示装置）
９            入力装置
３１          制御装置
３３          記憶装置
１００        電子部品実装ライン
【図１】
2013214573.tif 000003
【図２】
2013214573.tif 000004
【図３】
2013214573.tif 000005
【図４】
2013214573.tif 000006
【図５】
2013214573.tif 000007
【図６】
2013214573.tif 000008
【図７】
2013214573.tif 000009
【図８】
2013214573.tif 000010
【図９】
2013214573.tif 000011
【図１０】
2013214573.tif 000012
【図１１】
2013214573.tif 000013
【図１２】
2013214573.tif 000014
【図１３】
2013214573.tif 000015
【図１４】
2013214573.tif 000016