(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
割基板の複数の割基板部上に、各部品供給ユニットから取出した電子部品を装着する電子部品装着装置において、各部品供給ユニット毎に収納する電子部品の残量を管理する管理装置と、この管理装置の管理に基いて前記割基板上に電子部品の装着を開始する前に前記割基板の割基板部上に装着する所定種類の電子部品の部品切れが当該割基板の割基板部への装着途中で発生するか否かを判断する判断手段と、この判断手段が前記割基板部への装着途中で前記所定種類の電子部品の部品切れが発生すると判断した場合には、前記電子部品の残数と１枚の割基板の生産に必要な電子部品の個数とから生産可能な割基板部の枚数を算出し、算出した枚数の前記割基板部上には電子部品を装着すると共に部品切れが発生する前記割基板部上には電子部品を装着しないように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
前記割基板の複数の割基板部上には、各部品供給ユニットから取出した電子部品を繰り返しパターンで装着することを特徴とする請求項１に記載の電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、割基板の複数の割基板部上に、各部品供給ユニットから取出した電子部品を装着する電子部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電子部品装着装置にあっては、例えば特許文献１などに開示されており、割基板の複数の割基板部上に電子部品を装着するに際して、当該割基板の割基板部への装着途中で電子部品の部品切れが発生した場合には、一般的には発生した時点で装着運転を停止するが、部品切れが発生した割基板部にも部品切れしていない電子部品を既に装着している事態が発生することとなる。
【０００３】
この場合、部品切れが発生した時点で装着運転を停止すると、当該割基板はいずれの割基板も全部品が装着されない未完成品となることがあったり、部品切れ部品のみ装着されていない割基板が発生したりすることもあった。
【特許文献１】特開２００３−１７９００号公報
【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、いずれの場合にも、未完成の割基板部は廃棄したりすることとなって、割基板を生産する上で問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、割基板上に電子部品の装着を開始する前に、割基板の割基板部上に装着する所定種類の電子部品の部品切れが装着途中で発生するか否かを判断することによって、電子部品を無駄にすることなく、割基板を生産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】
【０００７】
このため第１の発明は、割基板の複数の割基板部上に、各部品供給ユニットから取出した電子部品を装着する電子部品装着装置において、各部品供給ユニット毎に収納する電子部品の残量を管理する管理装置と、この管理装置の管理に基いて前記割基板上に電子部品の装着を開始する前に前記割基板の割基板部上に装着する所定種類の電子部品の部品切れが当該割基板の割基板部への装着途中で発生するか否かを判断する判断手段と、この判断手段が前記割基板部への装着途中で前記所定種類の電子部品の部品切れが発生すると判断した場合には、前記所定種類の電子部品の残数と１枚の割基板の生産に必要な電子部品の個数とから生産可能な割基板部の枚数を算出し、算出した枚数の前記割基板部上には電子部品を装着すると共に部品切れが発生する前記割基板部上には電子部品を装着しないように制御する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また第２の発明は、第１の発明において、前記割基板の複数の割基板部上には、各部品供給ユニットから取出した電子部品を繰り返しパターンで装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、割基板上に電子部品の装着を開始する前に、割基板の割基板部上に装着する所定種類の電子部品の部品切れが装着途中で発生するか否かを判断し、所定種類の電子部品の部品切れが発生すると判断した場合には、前記所定種類の電子部品の残数と１枚の割基板の生産に必要な電子部品の個数とから生産可能な割基板部の枚数を算出し、算出した枚数の前記割基板部上には電子部品を装着すると共に部品切れが発生する前記割基板部上には電子部品を装着しないように制御することによって、電子部品を無駄にすることなく、割基板を生産できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。図１及び図２に於いて、１はＹ軸モータ２の駆動によりＹ方向に移動するＹテーブルであり、３はＸ軸モータ４の駆動によりＹテーブル１上でＸ方向に移動することにより結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであり、チップ状電子部品５（以下、「電子部品」あるいは「部品」という。）が装着されるプリント基板６が図示しない位置決め固定手段に固定されて載置される。この電子部品装着装置には、前記ＸＹテーブル３の上流位置に供給コンベアが、下流位置に排出コンベアが配設される。
【００１１】
７は供給台であり、電子部品５を供給する部品供給ユニット８が多数台配設されている。９は供給台駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることにより、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定されたナット１１を介して、供給台７がリニアガイド１２に案内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動するロータリテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には吸着ノズル１４を複数本有する装着ヘッド１５が間欠ピッチに合わせて等間隔に配設されている。
【００１２】
吸着ノズル１４が部品供給ユニット８より部品５を吸着し取出す装着ヘッド１５のロータリテーブル１３の間欠回転の停止による停止位置（図１中上方の黒丸の付された位置）が吸着ステーションＩであり、該吸着ステーションＩにて装着ヘッド１５が下降することにより吸着ノズル１４が部品５を吸着する。
【００１３】
ＩＩは部品５を吸着した装着ヘッド１５がロータリテーブル１３の間欠回転により停止する認識ステーションであり、部品認識カメラ１６により部品５の画像が撮像され吸着ノズル１４に対する部品５の位置ずれが認識される。
【００１４】
ＩＩＩは吸着ノズル１４が吸着保持している部品５をプリント基板６に装着するために装着ヘッド１５が停止する装着ステーション（図１中下方の黒丸の付された位置）であり、装着ヘッド１５の下降によりＸＹテーブル３の移動により所定の位置に停止したプリント基板６に部品５は装着される。
【００１５】
１８は装着ヘッド１５に設けられた吸着ノズル１４のパルスモータから成るθ軸モータ４０を駆動するためのロータリテーブル１３内に格納された駆動回路４１からの電流を伝達するための動力線、真空バルブに電流を伝達するための動力線及び他の電流駆動負荷に電流を伝達して流す電線等をも含むケーブルであり、各装着ヘッド１５に接続されている。１９は吸着ノズル１４より電子部品５を吸着するため図示しない真空源に連通する真空チューブである。そして、装着ヘッド１５はヘッドブロック２１を介してリニアガイド２２に取り付けられ、ロータリテーブル１３に対して上下動可能になされている。
【００１６】
前記部品供給ユニット８は、電子部品供給用の収納テープ（図示せず）を巻回したテープリール３４と、該テープリール３４から収納テープを繰り出すテープ送出装置３０と、収納テープのキャリアテープからカバーテープを巻き取る巻き取りリール３１とから構成される。そして、前記収納テープは、等間隔ピッチで形成された部品収納凹部内に電子部品を収納すると共に側部に多数のスプロケット孔が形成されたキャリアテープと、カバーテープとから構成される。
【００１７】
そして、３２はテープ送出装置３０の駆動レバー３３を上下動させるために上下動するテープ送り駆動レバーであり、前記ロータリテーブル１３と同期して駆動して該テープ送り駆動レバー３２を上下動させ前記テープリール３４内に巻回された収納テープを間欠送りし、該カバーテープが剥離されたキャリアテープの部品収納凹部内に収納された電子部品５を前記吸着ノズル１４の吸着位置に供給させ、下降してくる吸着ノズル１４に吸着され取出される構成であり、以下詳述する。
【００１８】
尚、カバーテープを巻き取る巻き取りリール３１もテープ送出装置３０と同様に、図示しないがテープ送り駆動レバー３２により前記ロータリテーブル１３と同期して駆動される構成である。
【００１９】
次に図３に基づき制御ブロック図について説明するが、便宜上装着ヘッド１５毎に設けられるθ軸モータ４０は、１個のみ図示して以下説明する。４２は本装着装置１の電子部品装着に係る動作を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）、４３は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、４４はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）である。そして、ＣＰＵ４２は前記ＲＡＭ４３に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ４４に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置の部品装着動作に係る動作についてインターフェース４５を介して各駆動源を統括制御する。
【００２０】
即ち、ＣＰＵ４２は、駆動回路４６を介して前記Ｘ軸モータ４の駆動を、駆動回路４７を介して前記Ｙ軸モータ２の駆動を、また駆動回路４１を介して前記θ軸モータ４０の駆動を、更に駆動回路４８を介して前記供給台駆動モータ９の駆動を制御している。
【００２１】
前記ＲＡＭ４３には、図４に示すように、電子部品の装着順序毎にプリント基板６内でのＸ方向、Ｙ方向の装着位置と装着方向（角度）やＦｄｒ．Ｎｏ（各部品供給ユニット８の配置番号）情報等から構成される装着データ及び各パターンオフセットデータが記憶され、また図５に示すような部品配置データ、即ち部品供給ユニット８の配置番号（供給台７における位置に対応した）毎の部品ＩＤ（電子部品の種類）も記憶されている。
【００２２】
尚、前記プリント基板６は繰り返しパターンで電子部品が装着される割基板であり、前記パターンオフセットデータは前記装着データによる装着パターンを割基板のどの位置にどの方向に形成するかを表すものである。
【００２３】
４９はインターフェース４５を介して前記ＣＰＵ４２に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ１６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４９にて行われ、ＣＰＵ４２に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ４２は、部品認識カメラ１６に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置４９に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置４９から受取るものである。
【００２４】
即ち、前記認識処理装置４９の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ４２に送られ、ＣＰＵ４２はＸＹテーブル３をＹ軸モータ２の駆動によりＹ方向に、Ｘ軸モータ４の駆動によりＸ方向に移動させることにより、またθ軸モータ４０により吸着ノズル１４をθ回転させることにより、Ｘ、Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなされるものである。
【００２５】
尚、前記部品認識カメラ１６により撮像された画像は表示装置としてのモニター５２に表示される。そして、前記モニタ５２には種々のタッチパネルスイッチ５１が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ５１を操作することにより、教示指定のための設定を含む種々の設定などを行うことができる。
【００２６】
そして、前記部品供給ユニット８の所定箇所、例えば供給台７への取り付け又は取り外しの際に使用する把手に付されたラベルに記載されたバーコードから構成されるフィーダ情報（シリアル番号で、各部品供給ユニット５の固有の番号）や、収納テープが巻回収納されたテープリール３４に付されたラベルに記載されたバーコードから構成される部品情報（電子部品の名称である部品ＩＤ及び電子部品の収納数量）が例えばバーコードスキャナで読み取られて、ＲＡＭ４３に格納される。また、前記各部品供給ユニット８における電子部品の送り動作毎に各カウンタ５０が前記収納数量から「１」ずつ減算し、常時各部品供給ユニット８毎の電子部品の残数が管理される。
【００２７】
なお、前記カウンタ５０は各部品供給ユニット８毎に設けられるが、便宜上1つのみ図示している。また、電子部品の収納数量は、モニター５２に表示されたタッチパネルスイッチ５１を押圧操作して入力して、ＲＡＭ４３に格納してもよい。
【００２８】
以上の構成により、特に図７に示すフローチャートに基づき説明する。先ず、モニター５２に表示されたタッチパネルスイッチ５１の運転開始スイッチ部を作業者が押圧操作すると、ＣＰＵ４２は電子部品の装着運転を開始させるよう制御する。
【００２９】
そして、上流側装置より供給コンベアに移載されている３個の基板部を有する割基板であるプリント基板６がＸＹテーブル３上に搬入され、プリント基板６が位置決め手段により位置決め固定される。この後、ＣＰＵ４２は電子部品の残数の判定をする。即ち、装着データに基いて前記プリント基板６上に装着する電子部品を収納する各部品供給ユニット８毎に、収納された電子部品の残数が１枚のプリント基板６、即ち全ての割基板部の生産に必要な電子部品の個数より少ないか否かがＣＰＵ４２により判定される。
【００３０】
このとき、収納された電子部品の残数が１プリント基板の生産に必要な電子部品の個数より少なくないと、即ち全ての割基板部の生産に必要な個数があると判定すると、装着データに基いてプリント基板６の全ての割基板部の生産を開始する。この場合、当該割基板であるプリント基板６の装着データに基いて、順次プリント基板６上に電子部品５が装着される。
【００３１】
具体的な装着動作を説明すると、前記ロータリテーブル１３と同期して駆動してテープ送り駆動レバー３２が下降して、テープ送出装置３０の駆動レバー３３を下降させ、前記テープリール３４内に巻回された収納テープを間欠送りし、キャリアテープの収納凹部内に収納された電子部品５を吸着ノズル１４の吸着位置に供給させると共にカバーテープを剥離して下降してくる吸着ノズル１４により吸着して取出し、カバーテープも巻き取りリール３１に巻き取られる。
【００３２】
そして、装着ヘッド１５がロータリテーブル１３のインデックス機構を介する間欠回転により吸着ステ−ションＩに停止した際に、供給台駆動モータ９の駆動により供給台７が移動され、供給すべき電子部品５を収納する部品供給ユニット８は吸着ステ−ションＩの装着ヘッド１５の吸着ノズル１４の吸着位置に停止されて該ノズル１４の下降により電子部品５が取り出される。
【００３３】
次に、ロータリテーブル１３が間欠回転を行い、電子部品５を保持した装着ヘッド１５は次のステ−ションに移動して停止し、さらに回転して行き認識ステ−ションＩＩに移動する。この認識ステ−ションＩＩで部品認識カメラ１６により吸着ノズル１４に吸着された電子部品５の撮像が行われ、その画像が認識処理装置４９により認識処理され、部品５の吸着ノズル１４に対する位置ずれが認識される。
【００３４】
次に、認識が終了したならば、ＣＰＵ４２は該認識結果により補正すべき量を装着データの装着角度データに加えた角度量を算出する。この角度となるようなθ軸モータ４０の回転と並行してロータリテーブル１３は間欠回転を行って装着ステ−ションＩＩＩに達し、角度位置決めが終了した電子部品５をＸＹテーブル３の移動により装着データの示す座標位置に位置決めされたプリント基板６に装着する。
【００３５】
このようにして、順次プリント基板６上に電子部品が装着されて、プリント基板６の割基板部の生産が終了すると、ＸＹテーブル３上のプリント基板６を排出コンベアを介して下流の装置へ搬出し、前述したように、次のプリント基板６を供給コンベアから搬入し、電子部品の装着動作に移行する。
【００３６】
このとき、各部品供給ユニット８における電子部品の送り動作毎に各カウンタ５０が各部品供給ユニット８の収納数量から「１」ずつ減算し、常時各部品供給ユニット８毎の電子部品の残数が管理されるので、ＣＰＵ４２が収納された各各部品供給ユニット８の電子部品の残数が１プリント基板６の全ての割基板部の生産に必要な電子部品の個数より少ないと判定すると、以下のように処理される。
【００３７】
初めに、ＣＰＵ４２は部品使い切りモードに移行するように制御し、上流装置からのプリント基板６の搬入を停止する。そして、電子部品の残数と１枚の割基板部の生産に必要な電子部品の個数とから生産可能な割基板部の枚数をＣＰＵ４２が算出する。ここで、図４に示すような装着データに従って、図６のように、３枚の割基板部上に順シーケンスで装着を繰り返す繰り返しパターンで電子部品を装着する場合（ステップ番号７のコントロールコマンドに「Ｐ」と入力）において、例えば特殊な特定部品であるＦｄｒ．Ｎｏが「１０２」の電子部品の残数が３個より少なくなって２個となった場合には、生産可能な割基板部の枚数が２枚であると、ＣＰＵ４２が算出する。
【００３８】
そして、ＣＰＵ４２は生産する割基板部を図６の左部と真ん中のものと決定し、装着データでの生産しない割基板部（図６の右部の割基板部）に対応するステップ番号３のスキップ記号の欄に「Ｓ」を付加し（図４の右下部参照）、図６の右部の割基板部には電子部品を装着せずに、「Ｓ」が付加されていない図６の左部と真ん中の割基板部のみの生産を開始する。
【００３９】
この場合、各パターンオフセットデータに基いて電子部品をプリント基板６に装着するステップを展開し、また展開したステップにおいて装着をスキップする割基板部のステップにはスキップ記号の欄に「Ｓ」が付される。
【００４０】
そして、電子部品の装着動作は上述した通りであり、装着データに基いて順次プリント基板６の２枚の割基板部（図６の左部と真ん中の割基板部）上に電子部品５が装着される。このプリント基板６における図６の左部と真ん中の割基板部の生産が終了すると、ＣＰＵ４２はＲＡＭ４３に格納された装着データにおける電子部品５の前記スキップ記号の欄の「Ｓ」をクリアし、実装済みの割基板部の割基板情報（どの割基板部に電子部品を装着して、どの割基板部に電子部品を装着していないかの情報）を下流の装置に送受信回路（図示せず）及び送受信線を介して送信する。
【００４１】
従って、この割基板情報を受信した下流の装置は、この割基板情報に基いて、その内容に合わせてプリント基板６の生産処理をする。即ち、例えば下流装置が電子部品装着装置であれば、図６の左部と真ん中の割基板部上には電子部品５を装着し、図６の右部の割基板部上には装着しないように、処理する。
【００４２】
そして、ＸＹテーブル３上のプリント基板６を排出コンベアを介して下流の装置へ排出し、ＣＰＵ４２は運転を停止するように制御する。
【００４３】
また、図８のように、３枚の割基板部上に逆シーケンスで装着を繰り返す繰り返しパターンで電子部品を装着する場合（ステップ番号７のコントロールコマンドに「Ｑ」と入力）において、電子部品の残数と１枚の割基板部の生産に必要な個数とから生産可能な割基板部の枚数をＣＰＵ４２が算出し、例えば特殊な特定部品であるＦｄｒ．Ｎｏが「１０２」の電子部品の残数が３個より少なくなって１個となった場合には、生産可能な割基板部の枚数が１枚であると、ＣＰＵ４２が算出すると、ＣＰＵ４２は生産する割基板部を図９の左部のもののみと決定し、装着データでの生産しない割基板部（図９の真ん中及び右部の割基板部）のステップ番号２及び３のスキップ記号の欄に「Ｓ」を付加し（図８参照）、「Ｓ」が付加されていない割基板部（図９の左部の割基板部）のみの生産を開始することとなる。
【００４４】
この場合、各パターンオフセットデータに基いて電子部品をプリント基板６に装着するステップを展開し、また展開したステップにおいて装着をスキップする割基板部のステップにはスキップ記号の欄に「Ｓ」が付される。
【００４５】
なお、以上の実施形態においては、割基板の複数の割基板部上に繰り返しパターンで電子部品を装着する順シーケンスや、逆シーケンスに適用して説明したが、これらに限らず、順シーケンスと逆シーケンスの混合、即ち電子部品の種類毎に異なるシーケンスの場合にも、本発明は適用できる。
【００４６】
即ち、図１０に示すような順シーケンスと逆シーケンスとを混合して装着を繰り返す装着データを展開した装着データ（各ステップ番号毎に、割基板部番号が付されている。）に基いて、図１１に示すように装着を繰り返す繰り返しパターンを示す図に基いて、以下説明する。
【００４７】
図１１のように、３枚の割基板部上に順シーケンスと逆シーケンスとが混合した形で装着を繰り返す繰り返しパターンで電子部品を装着する場合において、電子部品の残数と１枚の割基板部の生産に必要な個数とから生産可能な割基板部の枚数をＣＰＵ４２が算出し、例えば特殊な特定部品であるＦｄｒ．Ｎｏが「１０４」の電子部品の残数が３個より少なくなって２個となった場合には、生産可能な割基板部の枚数が２枚であると、ＣＰＵ４２が算出すると、ＣＰＵ４２は生産する割基板部を図１１の左部及び真ん中のもの（割基板部番号「１」及び「２」）と決定し、装着データでの生産しない割基板部（図１１の右部の割基板部の割基板部番号「３」）のステップ番号７乃至１２のスキップ記号の欄に「Ｓ」を付加し、「Ｓ」が付加されていない割基板部（図１１の左部及び真ん中の割基板部）のみの生産を開始することとなる。
【００４８】
なお、図４に示すような順シーケンスで装着を繰り返す繰り返しパターンで電子部品を装着する場合や、図８に示すような逆シーケンスで装着を繰り返す繰り返しパターンで電子部品を装着する場合においても、図１０で示したような装着データを展開した装着データ（各ステップ番号毎に、割基板部番号が付されている。）に基づいて電子部品を割基板部上に電子部品を装着するものである。
【００４９】
また、特殊な電子部品の残数のみを管理して、前述のように制御したり、これに限らず全ての種類の電子部品の残数を管理して、そのような制御をしてもよい。
【００５０】
以上のように、本発明によれば、割基板上に電子部品の装着を開始する前に、割基板の割基板部上に装着する所定種類の電子部品の部品切れが装着途中で発生するか否かを判断することによって、電子部品を無駄にすることなく、割基板を生産できる。
【００５１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の一部破断せる側面図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】装着データを示す図である。
【図５】部品配置データを示す図である。
【図６】順シーケンスで装着を繰り返す繰り返しパターンを示す図である。
【図７】フローチャートを示す図である。
【図８】逆シーケンスで装着を繰り返す装着データを示す図である。
【図９】逆シーケンスで装着を繰り返す繰り返しパターンを示す図である。
【図１０】順シーケンス及び逆シーケンスが混合した形で装着を繰り返す装着データを示す図である。
【図１１】順シーケンス及び逆シーケンスが混合した形で装着を繰り返す繰り返しパターンを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
６        プリント基板
４２      ＣＰＵ
４３      ＲＡＭ
【図１】
0004887234.tif 000002
【図２】
0004887234.tif 000003
【図３】
0004887234.tif 000004
【図４】
0004887234.tif 000005
【図５】
0004887234.tif 000006
【図６】
0004887234.tif 000007
【図７】
0004887234.tif 000008
【図８】
0004887234.tif 000009
【図９】
0004887234.tif 000010
【図１０】
0004887234.tif 000011
【図１１】
0004887234.tif 000012