(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの部品実装装置の内部において回路基板に電子部品を実装する前工程ステージと後工程ステージを有し、
前記前工程ステージで実装を実行する第１の装着ヘッドの位置を第１のロボットで駆動し、
前記後工程ステージで実装を実行する第２の装着ヘッドの位置を第２のロボットで駆動し、
前記第１のロボットの原点と前記第２のロボットの原点が異なる部品実装装置を運転するに際し、
前記前工程ステージと前記後工程ステージのそれぞれのステージに搭載された回路基板における実装座標データの基準点である回路基板基準点が同位置になるように、前記第１のロボットの原点から前記前工程ステージの回路基板基準点へのオフセットと、前記第２のロボットの原点から前記後工程ステージの回路基板基準点へのオフセットとを設定して実装する
部品実装方法。
【請求項２】
前記第２のロボットは、前記第１のロボットとは点対称の位置関係にあり、
前記第２のロボットの原点から前記後工程ステージの回路基板基準点へのオフセットは、前記第１のロボットの原点から前記前工程ステージの回路基板基準点へのオフセットに、回路基板の大きさより算出した回路基板オフセットを加算することによって、前記前工程ステージおよび前記後工程ステージのそれぞれに搭載された回路基板における回路基板基準点を同じ位置に設定する
請求項１に記載の部品実装方法。
【請求項３】
１つの部品実装装置の内部において回路基板に電子部品を実装する前工程ステージと後工程ステージを有し、
前記前工程ステージで実装を実行する第１の装着ヘッドの位置を第１のロボットで駆動し、
前記後工程ステージで実装を実行する第２の装着ヘッドの位置を第２のロボットで駆動し、
前記第１のロボットの原点と前記第２のロボットの原点が異なる部品実装装置であって、
前記前工程ステージと前記後工程ステージのそれぞれのステージに搭載された回路基板における実装座標データの基準点である回路基板基準点が同位置になるように、前記第１のロボットの原点から前記前工程ステージの回路基板基準点へのオフセットと、前記第２のロボットの原点から前記後工程ステージの回路基板基準点へのオフセットとを設定して各ステージでの実装運転を実行する運転制御部を設けた
部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を回路基板に自動的に実装する電子部品実装装置とその部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品実装装置を図１０に示す。
この部品実装装置３０は、回路基板３１を設備内に搬入するローダ３９と、テーピングされた電子部品を供給するリール３４と、トレイ３８に電子部品を収容して所要の電子部品を供給位置に配置するトレイフィーダを備えた部品供給部４０と、前記部品供給リール３４または部品供給部４０から吸着ノズル３３によって電子部品を吸着して所定の実装位置に位置決めされた回路基板３１に電子部品を装着する装着ヘッド３２をＸＹ平面上で自在移動させるＸＹロボット３７と、実装が終了した回路基板３１を設備外に搬出するアンローダ４１とを備えて構成されている。
【０００３】
装着ヘッド３２はＸＹロボット３７によって自在移動して部品供給リール３４または部品供給部４０から所要の電子部品を吸着ノズル３３に吸着し、所定位置に位置決めされた回路基板３１に電子部品を装着する。前記吸着ノズル３３に吸着された電子部品は、部品認識カメラ３６により吸着姿勢が認識され、姿勢補正がなされることによって正確に所定の実装位置に装着される。
【０００４】
このような電子部品実装装置において、従来はステージを１つ有し、図９に示すように実装装置の原点Ｇｋ１から回路基板の第１の装着点Ｇｍ１までの距離をプログラムオフセットＬ１として設定し、Ｇｍ１を基準として実装座標データ（部品を回路基板上のどこに実装するか）を登録している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これまでの技術では、上記のようにステージが１つであり、図９の構成のもと、１枚の回路基板の実装座標データ登録を行い部品実装を行っており、複数のステージを有する電子部品実装装置を構成した場合には、各ステージごとに１枚の回路基板の実装座標データ登録を行うことが必要である。
【０００６】
本発明は、１つの実装装置内に複数のステージを有する場合であっても、単一の実装座標データの登録だけで済む部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の部品実装方法は、１つの部品実装装置の内部において回路基板に電子部品を実装する前工程ステージと後工程ステージを有し、前記前工程ステージで実装を実行する第１の装着ヘッドの位置を第１のロボットで駆動し、前記後工程ステージで実装を実行する第２の装着ヘッドの位置を第２のロボットで駆動し、前記第１のロボットの原点と前記第２のロボットの原点が異なる部品実装装置を運転するに際し、前記前工程ステージと前記後工程ステージのそれぞれのステージに搭載された回路基板における実装座標データの基準点である回路基板基準点が同位置になるように、前記第１のロボットの原点から前記前工程ステージの回路基板基準点へのオフセットと、前記第２のロボットの原点から前記後工程ステージの回路基板基準点へのオフセットとを設定して実装することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２記載の部品実装方法は、請求項１において、前記第２のロボットは、前記第１のロボットとは点対称の位置関係にあり、前記第２のロボットの原点から前記後工程ステージの回路基板基準点へのオフセットは、前記第１のロボットの原点から前記前工程ステージの回路基板基準点へのオフセットに、回路基板の大きさより算出した回路基板オフセットを加算することによって、前記前工程ステージおよび前記後工程ステージのそれぞれに搭載された回路基板における回路基板基準点を同じ位置に設定することを特徴とする。
【００１０】
これにより、１つの実装装置内に複数のステージを有する場合に、実装座標データの作成を各ステージで共通な方法で登録することができ、また１つの実装座標データを各ステージで分割して活用することができ、１つの実装座標データを各ステージで使用することも可能である。
本発明の請求項３記載の部品実装装置は、１つの部品実装装置の内部において回路基板に電子部品を実装する前工程ステージと後工程ステージを有し、前記前工程ステージで実装を実行する第１の装着ヘッドの位置を第１のロボットで駆動し、前記後工程ステージで実装を実行する第２の装着ヘッドの位置を第２のロボットで駆動し、前記第１のロボットの原点と前記第２のロボットの原点が異なる部品実装装置であって、前記前工程ステージと前記後工程ステージのそれぞれのステージに搭載された回路基板における実装座標データの基準点である回路基板基準点が同位置になるように、前記第１のロボットの原点から前記前工程ステージの回路基板基準点へのオフセットと、前記第２のロボットの原点から前記後工程ステージの回路基板基準点へのオフセットとを設定して各ステージでの実装運転を実行する運転制御部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の部品実装方法を図１〜図８に示す具体的な実施の形態に基づいて説明する。
図２は本発明の部品実装方法を実行する電子部品実装装置を示す。
この部品実装装置５０は１つの実装装置内に複数のステージを有しており、図２は実装を受ける回路基板を部品実装装置５０に搬入搬出する際の平面図を示しており、図３は実装運転中の平面図を示している。
【００１２】
図２に示す搬入搬出位置において、外部から部品実装装置５０に搬入された回路基板５１ｂは第１のステージとしての前工程ステージ５２にセットされる。
仮想線Ａで示す搬送経路の両側には、テーピングされた電子部品を内蔵した部品供給リール５４ａ，５４ｂが配設されている。さらに、部品供給リール５４ａの側にはトレイ５６に電子部品を収容して所要の電子部品を供給位置に配置するトレイフィーダを備えた部品供給部５５が設けられている。
【００１３】
さらに、各ステージでの実装運転を実行する運転制御部の構成を詳細に説明する。
搬入されて前工程ステージ５２にセットされた回路基板５１ｂへ実装に際しては、図３に示すように前工程ステージ５２を部品供給リール５４ｂの側に移動し、装着ヘッド５７ｂが部品供給リール５４ｂから取り出して供給される電子部品を、回路基板５１ｂの目的の位置に実装する。
【００１４】
前工程ステージ５２での実装が完了した回路基板５１ｂは、前工程ステージ５２が図２に示す搬入搬出位置に復帰し、第２のステージとしての後工程ステージ５３にセットされていた回路基板５１ａを搬送経路の下手側に搬出した後に、前記回路基板５１ｂを前工程ステージ５２から後工程ステージ５３に搬入してセットする。なお、この際には搬送経路の上手側から前工程ステージ５２に後続の回路基板５１ｃ（図３参照）が搬入されて前工程ステージ５２にセットされる。
【００１５】
後工程ステージ５３にセットされた回路基板５１ｂへの実装は、図３に示す状態において、装着ヘッド５７ａが部品供給リール５４ａから取り出して供給される電子部品を、回路基板５１ｂの目的の位置に実装する。この際には、前工程ステージ５２にセットされた回路基板５１ｃに対して装着ヘッド５７ｂが部品供給リール５４ｂから取り出した電子部品を実装している。
【００１６】
後工程ステージ５３での実装が完了した回路基板５１ｂは部品実装装置５０から搬出され、前工程ステージ５２が図２に示す搬入搬出位置に復帰して前工程ステージ５２にセットされていた回路基板５１ｃを後工程ステージ５３に搬入してセットする。この繰り返しで  搬入搬出  −  実装  −  搬入搬出  を繰り返して回路基板への実装が繰り返されている。
【００１７】
なお、図２において装着ヘッド５７ａ，５７ｂを前記搬送経路の上方位置で移動させるＸ−Ｙロボット５８は、Ｘ軸方向駆動レール５８Ａ，５８Ｂと、Ｘ軸方向駆動レール５８Ａ，５８Ｂの間に掛け渡されて前記装着ヘッド５７ａをＹ軸方向に駆動する第１のＹ軸方向駆動レール５８Ｃと、Ｘ軸方向駆動レール５８Ａ，５８Ｂの間に掛け渡されて前記装着ヘッド５７ｂをＹ軸方向に駆動する第２のＹ軸方向駆動レール５８Ｄとで構成されている。
【００１８】
装着ヘッド５７ａは、部品供給リール５４ａから所要の電子部品を吸着ノズルで吸着し、後工程ステージ５３にセットされた回路基板に装着する。装着ヘッド５７ａの吸着ノズルに吸着された電子部品は、部品認識カメラ５９ａ，６０ａの何れかによって吸着姿勢が認識されて姿勢補正され、正確に所定実装位置に装着される。図２におけるＯｒｇ１は装着ヘッド５７ａの原点で、後工程ステージ５３の原点である。
【００１９】
装着ヘッド５７ｂは、部品供給リール５４ｂから所要の電子部品を吸着ノズルで吸着し、前工程ステージ５２にセットされた回路基板に装着する。装着ヘッド５７ｂの吸着ノズルに吸着された電子部品は、部品認識カメラ５９ｂ，６０ｂの何れかによって吸着姿勢が認識されて姿勢補正され、正確に所定実装位置に装着される。図２におけるＯｒｇ２は装着ヘッド５７ｂの原点で、前工程ステージ５２の原点である。
【００２０】
ここで、図１を用いて、電子部品の実装を行う場合を詳述する。また、以後の説明では、前工程ステージ５２での実装を前工程、後工程ステージ５３での実装を後工程として説明する。
図１には、前工程ステージ５２と後工程ステージ５３とに同一形状の回路基板がセットされている。
【００２１】
前工程ステージ５２のマシン原点をＧｋ３、後工程ステージ５３のマシン原点をＧｋ４とし、それぞれの回路基板基準点をＧｎ３，Ｇｎ４、それぞれの回路基板原点をＧｍ３，Ｇｍ４とする。ここで、図１のＧｋ３は図２のＯｒｇ２に対応し、図１のＧｋ４は図２のＯｒｇ１に対応している。
前工程の場合は、マシン原点Ｇｋ３から回路基板基準点Ｇｎ３までの位置関係をマシンオフセットｍ３として予め登録しておく。後工程の場合は、マシン原点Ｇｋ４から回路基板基準点Ｇｎ４′までの位置関係をマシンオフセットｍ４として予め登録しておく。これは設備固有の数値である。
【００２２】
前工程の場合、回路基板基準点はマシンオフセットの終端である回路基板の左隅Ｇｎ３として設定している。
しかし、前工程の装着ヘッド５７ｂを位置制御しているロボットと後工程の装着ヘッド５７ａを位置制御しているロボットとは、機構的に点対称の位置関係にあるため、後工程の場合は、前工程と同様に回路基板基準点をマシンオフセットの終端に設定すると、Ｇｎ４′となる。しかし、Ｇｎ４′を後工程の回路基板基準点とした場合、図５に示す例のように前工程で回路基板上の１ａという点に部品を実装し、後工程で同じ回路基板上の１ａという点に部品を実装しようとすると、回路基板は後工程でも同じ座標系であり、後工程のＸＹロボットの座標系だけが図５の様に１８０°回転してしまうため、位置１ａ′に実装してしまう。
【００２３】
このような事を防ぐために、図１に示す回路基板の大きさＸ４，Ｙ４より回路基板オフセット１４を算出し、後工程のマシンオフセットに加算することによって、回路基板基準点を前工程と同じ左隅に設定することができ、同じ位置を設定することができる。例えば、ＧＫ４の座標を（０，０）とし、Ｇｎ４′の座標を（４ａ，４ｂ）とすると、Ｇｎ４の座標を（４ａ−Ｘ４，４ｂ−Ｙ４）と算出する。
【００２４】
また、実装座標データを登録するための原点として、回路基板原点Ｇｍ３，Ｇｍ４を設定する。ここで、上記で設定した回路基板原点Ｇｎ３，Ｇｎ４から回路基板原点Ｇｍ３，Ｇｍ４までの距離をプログラムオフセットＬ３，Ｌ４を設定する。同一形状の回路基板が前工程、後工程で実装するためプログラムオフセットは共通でありＬ３＝Ｌ４である。このプログラムオフセットを設定することによって前工程、後工程と実装座標データの基準点が同じであるため、実装するステージが異なることを意識することなく実装座標データの作成を行うことが可能である。
【００２５】
例えば、図６のような場合を考える。
回路基板基準点Ｇｎ６をもち回路基板原点Ｇｍ６までの距離をプログラムオフセットｍ６として登録した回路基板があるとする。その回路基板上の位置６ａ，６ｂに電子部品を実装する場合、回路基板原点Ｇｍ６を基準として実装座標データ作成する。この実装座標データを、本発明で用いる部品実装装置で実装する場合は、図７と図８の様に実装することが可能である。
【００２６】
まず図７は、上記のように作成した実装座標データのうち、位置６ａを前工程で実装し、位置６ｂを後工程で実装する場合である。このような場合であっても、どちらの工程に回路基板があったとしても、回路基板上の同位置に回路基板基準点Ｇｎ６と、共通なプログラムオフセットｍ６を登録しているため、実装座標データの基準である回路基板原点も同位置にあり、図７のように実装座標データを工程ごとに分割して実装を行うことが可能である。また、これを用いることによって、さらに実装点が増加したとしても同様に実装が可能である。
【００２７】
図８は作成した実装座標データを前後両方の工程で実装する場合である。この場合も図７の場合と同様に、回路基板原点が回路基板の同位置にあるためこれを基準として、図８のように前後工程で１つの実装座標データを実装することが可能である。
また、この例の場合の工程数は２つであるが、さらに増加した場合であっても同様な方法で回路基板基準点、プログラムオフセット、回路基板原点を設定すれば同様に実装することが可能である。
【００２８】
また、ＣＡＤデータなど予め用意された実装パターン毎の情報を実装座標データとして直接的に利用し、各工程で使用することも可能である。また、本例において回路基板基準点は、各工程回路基板の左隅に設定したが、回路基板上の同位置に各工程で設定すれば任意の位置でよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明の部品実装方法によれば、１つの部品実装装置内において、回路基板に電子部品を実装するステージが複数ある設備の場合、それぞれのステージで回路基板上の同位置に回路基板基準点を設定、もしくは回路基板の大きさから位置を算出、設定し、各ステージの回路基板基準点から、各ステージで共通なプログラムオフセットを使用するようにしたため、複数のステージで１つの共通な実装座標データを使用し、効率的な部品実装が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の部品実装方法を実行する部品実装装置での前工程と後工程の回路基板基準点とプログラムオフセットを用いての実装運転例の説明図
【図２】同実施の形態の部品実装装置の搬入搬出時の平面図
【図３】同実施の形態の部品実装装置の実装時の平面図
【図４】同実施の形態のプログラムオフセットの説明図
【図５】同実施の形態の後工程での実装座標データの処理の説明図
【図６】同実施の形態の回路基板の実装位置の例を示す平面図
【図７】同実施の形態の実装座標データの分割例の説明図
【図８】同実施の形態の実装座標データの反復例の説明図
【図９】従来技術の回路基板原点の作成例の説明図
【図１０】従来の部品実装装置の一部切り欠き斜視図
【符号の説明】
Ａ    搬送経路
５０      部品実装装置
５１ａ，５１ｂ    回路基板
５２    前工程ステージ
５３    後工程ステージ
５４ａ，５４ｂ    部品供給リール
５５    部品供給部
５７ａ，５７ｂ    装着ヘッド
Ｏｒｇ１    装着ヘッド５７ａの原点
Ｏｒｇ２    装着ヘッド５７ｂの原点
Ｇｋ３    前工程ステージ５２のマシン原点を
Ｇｋ４    後工程ステージ５３のマシン原点を
Ｇｎ３，Ｇｎ４回路基板基準点
Ｇｍ３，Ｇｍ４    回路基板原点
Ｌ３，Ｌ４    プログラムオフセット
Ｇｎ６    回路基板基準点
Ｇｍ６    回路基板原点
ｍ４    マシンオフセット
ｍ６    プログラムオフセット
【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】
0004017305.tif 000010
【図１０】
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