(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品装着装置に設けられた基板認識カメラにてプリント基板に付されたマークを撮像して、このプリント基板の位置認識をした上で、吸着ノズルが部品供給装置より取り出した電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着方法であって、
前記電子部品装着装置によって前記プリント基板へ装着すべき全ての電子部品の装着を終えた後に、このプリント基板の指定された位置上方に前記基板認識カメラが移動して設定装置にて設定された時間だけ前記プリント基板を撮像し続け、
この撮像されている動画画像をモニタに表示する
ことを特徴とする電子部品装着方法。
【請求項２】
基板認識カメラにてプリント基板に付されたマークを撮像して、このプリント基板の位置認識をした上で、吸着ノズルが部品供給装置より取り出した電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、
前記プリント基板における前記基板認識カメラが撮像する位置に関するデータを格納する記憶装置と、
前記プリント基板を前記基板認識カメラが撮像し続ける時間を設定する設定装置と、
前記プリント基板へ装着すべき全ての電子部品の装着を終えた後に前記記憶装置に格納された撮像位置に前記基板認識カメラを移動させるように制御すると共に前記設定装置により設定された時間だけ前記基板認識カメラが撮像し続けるように制御する制御装置と、
前記基板認識カメラが撮像している動画画像を表示するモニタと
を設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
全ての電子部品の装着を終えた後の前記基板認識カメラで撮像を行うか行わないかの選択手段を設けたことを特徴とする請求項２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、基板認識カメラにてプリント基板に付されたマークを撮像して、このプリント基板の位置認識をした上で、吸着ノズルが部品供給装置より取り出した電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着方法及び電子部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電子部品装着装置は、特許文献１などに開示されているが、電子部品を装着する前にプリント基板の位置や吸着ノズルに吸着保持された電子部品の位置を認識し、それらのズレ量を考慮してプリント基板上に電子部品を装着している。
【特許文献１】特開２００６−１８６０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、装着すべき位置に正確に装着されていない場合も起こり得る。このために、装着部品の全てについて正確に装着されたか否かを確認できれば便利であるが、複数の電子部品を１枚のプリント基板に装着している途中に、それぞれの電子部品を確認するのでは、確認動作の毎に部品装着後、カメラを撮像位置に移動させる必要があり、１枚のプリント基板を仕上げる時間が余計に長くなり、生産時間の短縮化を図るのに支障をきたす。
【０００４】
そこで本発明は、任意の電子部品について、生産時間への影響を回避しつつ、正確に装着されたか否かを確認できる電子部品装着方法及び電子部品装着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため第１の発明は、電子部品装着装置に設けられた基板認識カメラにてプリント基板に付されたマークを撮像して、このプリント基板の位置認識をした上で、吸着ノズルが部品供給装置より取り出した電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着方法であって、
前記電子部品装着装置によって前記プリント基板へ装着すべき全ての電子部品の装着を終えた後に、このプリント基板の指定された位置上方に前記基板認識カメラが移動して設定装置にて設定された時間だけ前記プリント基板を撮像し続け、
この撮像されている動画画像をモニタに表示する
ことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、基板認識カメラにてプリント基板に付されたマークを撮像して、このプリント基板の位置認識をした上で、吸着ノズルが部品供給装置より取り出した電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置であって、
前記プリント基板における前記基板認識カメラが撮像する位置に関するデータを格納する記憶装置と、
前記プリント基板を前記基板認識カメラが撮像し続ける時間を設定する設定装置と、
前記プリント基板へ装着すべき全ての電子部品の装着を終えた後に前記記憶装置に格納された撮像位置に前記基板認識カメラを移動させるように制御すると共に前記設定装置により設定された時間だけ前記基板認識カメラが撮像し続けるように制御する制御装置と、
前記基板認識カメラが撮像している動画画像を表示するモニタと
を設けたことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、全ての電子部品の装着を終えた後の前記基板認識カメラで撮像を行うか行わないかの選択手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、任意の電子部品について、生産時間への影響を回避しつつ、正確に装着されたか否かを確認できる電子部品装着方法及び電子部品装着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】
【００１１】
以下、添付図面を参照して説明するが、図１は電子部品装着装置の平面図であり、電子部品装着装置本体１は、機台２と、この機台２の中央部に左右方向に延在するコンベア部３と、機台２の前部（図示の下側）および後部（図示の上側）にそれぞれ配設した２組の部品装着部４、４および２組の部品供給部５、５とを備えている。そして、部品供給部５には、電子部品供給装置である複数本の部品供給ユニット６が着脱自在に組み込まれて電子部品装着装置が構成される。
【００１２】
前記コンベア部３は、中央のセットテーブル８と、左側の供給コンベア９と、右側の排出コンベア１０とを有している。プリント基板Ｐは、供給コンベア９からセットテーブル８に供給され、このセットテーブル８の上面にはプリント基板Ｐの下面を支持して水平となるように支持する複数のバックアップピン（図示せず）が抜き差し可能に設けられ、プリント基板Ｐの支持の際には不動に且つ所定の高さにセットされる。そして、電子部品の装着が完了した基板Ｐは、セットテーブル８から排出コンベア１０を介して下流側装置に排出される。
【００１３】
各部品装着部４には、ヘッドユニット１３を移動自在に搭載したＸＹステージ１２が配設されると共に、吸着ノズル１８に吸着保持された電子部品を撮像する部品認識カメラ１４及びノズルストッカ１５が配設されている。ヘッドユニット１３には、電子部品を取出し吸着及び装着するための２つの装着ヘッド１６、１６と、プリント基板Ｐの位置を認識するための１台の基板認識カメラ１７とが搭載されている。なお、通常、両部品装着部４、４のＸＹステージ１２、１２は交互運転となる。
【００１４】
前記各ＸＹステージ１２はＹ軸駆動モータ１２Ｙによりビーム１２ＡがＹ方向に移動し、Ｘ軸駆動モータ１２Ｘにより前記ヘッドユニット１３がＸ方向に移動し、結果としてヘッドユニット１３はＸＹ方向に移動することとなる。
【００１５】
各部品供給部５は、ユニットベース１９上に多数の部品供給ユニット６を、横並びに且つ着脱自在に備えている。各部品供給ユニット６には、多数の電子部品を一定の間隔で収容した収納テープＣが搭載されており、カバーテープが剥離された収納テープＣを間欠送りすることで、部品供給ユニット６の先端から部品装着部４（部品取出し位置）に電子部品が１個ずつ供給される。
【００１６】
この電子部品装着装置本体１の後述するＲＡＭ２１に格納された装着データに基づく運転は、先ずＸＹステージ１２を駆動しヘッドユニット１３を部品供給ユニット６に臨ませた後、装着ヘッド１６を下降させてその吸着ノズル１８により所望の電子部品をピックアップする。続いて装着ヘッド１６を上昇させてから、ＸＹステージ１２を駆動して吸着ノズル１８に吸着保持された電子部品を部品認識カメラ１４の直上部まで移動させ、電子部品を撮像して認識処理装置２５で認識処理して吸着姿勢及び吸着ノズル１８に対する位置ずれを認識する。
【００１７】
次に、装着ヘッド１６をセットテーブル８上のプリント基板Ｐの位置まで移動させ、基板認識カメラ１７でプリント基板Ｐに付された認識マークを撮像して前記認識処理装置２５で認識処理して基板Ｐの位置を認識した後、前記電子部品の認識処理結果及びプリント基板Ｐの認識処理結果に基づき、前記ＸＹステージ１２のＸ軸駆動モータ１２Ｘ、Ｙ軸駆動モータ１２Ｙ及び吸着ノズル１８のθ軸駆動モータ１８Ａを駆動させて補正移動させ、上下軸駆動モータ１８Ｂにて吸着ノズル１８を下降させて電子部品を基板Ｐに装着する。
【００１８】
次に、図２の電子部品装着装置本体１の制御ブロック図について説明する。２０は電子部品装着装置の電子部品の取出し及び装着に係る動作を統括制御する制御装置としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）、２１は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）と、２２はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）で、ＣＰＵ２０は前記ＲＡＭ２１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２２に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置の電子部品の取出し及び装着に係る動作についてインターフェース２３及び駆動回路２４を介してＸ軸駆動モータ１２Ｘ等の駆動源を統括制御する。
【００１９】
２５はインターフェース２３を介して前記ＣＰＵ２０に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ１４により撮像されて取込まれた画像の認識処理や前記基板認識カメラ１７により撮像されて取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置２５にて行われ、ＣＰＵ２０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２０は、部品認識カメラ１４に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）したり、基板認識カメラ１７により撮像された画像を認識処理するように、指示を認識処理装置２５に出力すると共に認識処理結果を認識処理装置２５から受取るものである。
【００２０】
即ち、前記認識処理装置２５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ＣＰＵ２０に送られ、部品認識処理及び基板認識処理結果に基づき、ＣＰＵ２０はＸ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙの駆動によりＸＹ方向に吸着ノズル１８を移動させることにより、またθ軸駆動モータ１８Ａによりθ回転させ、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、上下軸駆動モータ１８Ｂにより下降してプリント基板Ｐ上に電子部品を装着するものである。
【００２１】
尚、前記部品認識カメラ１４より撮像された画像は表示装置としてのモニタ２６に表示される。そして、前記モニタ２６には種々のタッチパネルスイッチ２７が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ２７を操作することにより、種々の設定を行うことができる。
【００２２】
なお、前記ＲＡＭ２１には、図３に示すような部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、各部品供給ユニット３の配置番号情報（Ｒで示す）や、コントロールコマンド（Ｃで示す）及びコメント等が記憶されている。コントロールコマンドとしての「Ｆ」は、１枚のプリント基板Ｐへの全ての電子部品の装着後に、この装着ステップ番号の座標位置において、基板認識カメラ１７がプリント基板Ｐを撮像することを意味し、コメントの「ＣＲＴ」はモニタ２６に基板認識カメラ１７の動画画像（スルー画像）を一定時間表示し続けることを意味する。
【００２３】
また、前記装着データは、対象プリント基板に当該電子部品装着装置で装着すべき電子部品についてのものであり、対象プリント基板に更に電子部品を装着する場合には、他の電子部品装着装置についても装着データが、例えば電子部品装着装置毎又は管理コンピュータのＲＡＭに格納される。
【００２４】
ステップ番号「０００５」のすぐ後のステップ番号「０００６」のコントロールコマンドに「Ｆ」を付したのは、撮像位置がステップ番号「０００５」の装着位置と同じであり、このステップ番号「０００５」の装着位置に装着された電子部品を含めた周囲を撮像するためであり、また続けて同じ座標を入力することによって装着データが容易に作製でき、更に入力作業の後に、撮像したい電子部品（確実に装着されたかの確認をしたい電子部品）がどれなのかの確認をしたい場合には、コマンド「Ｆ」を付したステップ番号の座標を確認することによって、確認対象の電子部品を容易に確認することができるからである。なお、ステップ番号「０００５」の前に撮像位置の座標などを入力してもよい。
【００２５】
また、前記ＲＡＭ２１には、部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニット３の配置番号に対応して各電子部品の種類（部品ＩＤ）や該供給ユニット３の配置座標等が記憶されている。更には、電子部品毎にこの電子部品の特徴である部品ライブラリデータなどが格納されている。
【００２６】
次に、以上の構成によりプリント基板Ｐ上に装着された電子部品のモニタ確認に関する設定動作について説明する。先ず、モニタ２６に表示されたタッチパネルスイッチ２７を押圧操作して、メニュー画面にて「電子部品のモニタ確認設定」を選択すると、初めに図４に示すような画面が表示される。
【００２７】
この画面において、作業者がタッチパネルスイッチ２７の「モニタ確認機能設定スイッチ部３０」を押圧操作すると、ＣＰＵ２０はこの画面に「使用するスイッチ部３１」及び「使用しないスイッチ部３２」を表示するように制御する。ここで、作業者が「使用するスイッチ部３１」を押圧操作すると、「モニタ確認機能設定スイッチ部３０」に「使用する」と表示され、その後「設定スイッチ部３３」を押圧操作すると、ＣＰＵ２０がこの設定内容をＲＡＭ２１に格納するように制御する。
【００２８】
また、作業者がタッチパネルスイッチ２７の「モニタ確認タイマースイッチ部３５」を押圧操作すると、ＣＰＵ２０はこの画面に「テンキースイッチ部３６」を表示するように制御する（図５参照）。ここで、作業者が「１」及び続けて「０」を押圧操作すると、「モニタ確認タイマースイッチ部３５」に「１．０Ｓ」と表示され、その後「設定スイッチ部３３」を押圧操作すると、ＣＰＵ２０がこの設定内容をＲＡＭ２１に格納するように制御する。この場合、「１．０Ｓ」とは、装着ヘッド１６を静止して、基板認識カメラ１７がプリント基板Ｐを撮像する動画画像をモニタ２６に１．０秒間表示し続けることを意味する。
【００２９】
以上の構成により、電子部品装着装置の電子部品装着動作について説明する。初めに、ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２１に格納された装着データ（図３参照）から吸着シーケンスデータを生成する。即ち、初めにＣＰＵ２０は、装着データからのデータの読み出し処理をし、吸着ノズル１８による吸着手順の決定処理をし、連鎖吸着（１つの装着ヘッド１６当り最高２個吸着可能）の最終の電子部品を供給する部品供給ユニット６を判定し最終吸着位置の配置座標をＲＡＭ２１に格納し、連鎖吸着を完了した後の最初に装着すべき電子部品の装着座標位置（部品吸着ズレ補正前の装着データの位置）を判定し、その座標をＲＡＭ２１に格納する。
【００３０】
そして、電子部品の吸着動作を実行する。即ち、ＲＡＭ２１にプリント基板Ｐの装着すべきＸＹ座標位置、鉛直軸線回りへの回転角度位置及び配置番号等が指定された装着データ及び吸着シーケンスデータに従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズル１８が装着すべき該電子部品を所定の部品供給ユニット６から吸着して取出す。
【００３１】
このとき、ＣＰＵ２０によりＹ軸駆動モータ１２Ｙ及びＸ軸駆動モータ１２Ｘが制御されて、各装着ヘッド１６の吸着ノズル１８が装着すべき電子部品を収納する各部品供給ユニット６の先頭の電子部品上方に位置するよう移動するが、駆動回路２４によりＹ軸駆動モータ１２Ｙを駆動させてビーム１２ＡをＹ方向に移動させ、Ｘ軸駆動モータ１２Ｘを駆動させて前記ヘッドユニット１３をＸ方向に移動させ、結果としてヘッドユニット１３はＸＹ方向に移動させることとなる。
【００３２】
そして、既に所定の各供給ユニット６は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、ＣＰＵ２０からインターフェース２３及び駆動回路２４を介して出力される信号に基づいて、上下軸駆動モータ１８Ｂにて吸着ノズル１８を下降させて電子部品を吸着して取出した後上昇し、その他の吸着ノズル１８も、前述と同様に部品供給ユニット６から電子部品の吸着取出し動作が行なわれる。
【００３３】
そして、ヘッドユニット１３をＸＹ方向に移動させて、基板認識カメラ１７でプリント基板Ｐに付された認識マークを撮像すると共に前記吸着ノズル１８に保持された電子部品を部品認識カメラ１４で撮像し、認識処理装置２５により認識処理を行ない、プリント基板Ｐへの装着動作を行う。
【００３４】
そして、ＣＰＵ２０は基板認識及び部品認識についての認識処理装置２５からの認識処理結果を加味して、セットテーブル８で位置決めされているプリント基板Ｐ上の装着座標位置に吸着ノズル１８が移動するようにＸ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙを制御し、Ｙ方向は各ビーム１２Ａが移動し、Ｘ方向は各ヘッドユニット１３が移動し、吸着ノズル１８のθ軸駆動モータ１８Ａを駆動させて補正移動させ、上下軸駆動モータ１８Ｂにて吸着ノズル１８を下降させて電子部品を基板Ｐに装着する。
【００３５】
このように順次電子部品の取出し、プリント基板Ｐへの装着が行われ、当該電子部品装着装置で装着すべき全ての電子部品の装着が完了したプリント基板Ｐは、セットテーブル８から排出コンベア１０を介して下流側装置に排出されることとなる。
【００３６】
この排出前に、最終ステップ番号のコントロールコマンド「Ｅ」をＣＰＵ２０が読むと、コントロールコマンドに「Ｆ」が付されてあるステップ番号「０００６」のプリント基板Ｐにおける位置上方に装着ヘッドを上述したように移動させると共に、この装着ステップ番号の座標位置において、基板認識カメラ１７がプリント基板Ｐを撮像するように、ＣＰＵ２０が制御する。
【００３７】
そして、前述したような「電子部品のモニタ確認設定」に従い、ＣＰＵ２０が前記Ｘ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙを制御して、基板認識カメラ１７を当該座標位置のプリント基板Ｐ上方に移動させて、そのまま静止して１秒間撮像し続け、モニタ２６に基板認識カメラ１７の動画画像をこの１秒間表示し続けるように、ＣＰＵ２０が制御する。また、電子部品装着装置が複数連結されているときには、電子部品装着装置毎に装着データが設定され、電子部品装着装置毎の全ての電子部品の装着後に基板認識カメラ１７により撮像が行われる。
【００３８】
従って、作業者は、プリント基板Ｐへの電子部品の装着を終える頃を見計らって、モニタ２６画面を見て、モニタ２６に表示された前記動画画像を確認して、映し出された電子部品の装着状態を確認することができる。従って、電子部品の実装ラインにおいて、複数の電子部品装着装置が接続されている場合に、装着状態が悪い電子部品があった場合に、前記電子部品の装着状態を確認することにより、自身の電子部品装着装置が原因であったのか、他の電子部品装着装置が原因であったのかも理解できる。従って、その原因を取り除くのに、便利である。
【００３９】
なお、コントロールコマンド「Ｆ」が付されているステップ番号が複数ある場合には、基板認識カメラ１７は各ステップ番号の座標位置に順次移動し、画像がモニタ２６に順次所定の時間で表示される。
【００４０】
そして、このモニタ２６への表示後に、当該プリント基板Ｐはセットテーブル８から排出コンベア１０を介して下流側装置に排出されることとなる。
【００４１】
なお、前述したような「電子部品のモニタ確認設定」は、１つの撮像位置の設定であったが、これに限らず、複数位置の設定が可能であり、またモニタ２６への表示時間も１秒間に設定したが、任意の時間に設定することもできる。更には、基板認識カメラ１７により撮像された動画画像をモニタ２６に表示するようにしたが、静止画像を予め設定された時間表示してもよい。また、当該電子部品装着装置で、１枚のプリント基板に対して全ての電子部品の装着を終える前に、例えば予め設定されたステップ番号の後に、複数の設定位置を順次撮像して表示してもよい。
【００４２】
更に、この電子部品装着装置として、いわゆる多機能チップマウンタを例にして説明したが、これに限らずロータリテーブル型などの高速型チップマウンタに適用してもよい。
【００４３】
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】
【００４４】
【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制御ブロック図である。
【図３】装着データを示す図である。
【図４】モニタ画面を示す図である。
【図５】モニタ画面を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１        電子部品装着装置本体
１６      装着ヘッド
１７      基板認識カメラ
２０      ＣＰＵ
２１      ＲＡＭ
２５      認識処理装置
２６      モニタ
２７      タッチパネルスイッチ
【図１】
0004908375.tif 000002
【図２】
0004908375.tif 000003
【図３】
0004908375.tif 000004
【図４】
0004908375.tif 000005
【図５】
0004908375.tif 000006