(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置して電子部品を実装する実装ステージと、前記実装ステージにそれぞれが機械的に独立して動作可能に設けられ電子部品の供給部から電子部品をピックアップして基板に移送搭載する複数の実装手段と、これらの実装手段の動作を個別に制御する単位制御手段と、これらの単位制御手段を統括して制御する全体制御手段と、前記単位制御手段のうち全体制御手段による制御対象となる単位制御手段の範囲を限定する制御限定手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項２】
基板を載置して電子部品を実装する実装ステージにおいて、機械的に独立して動作可能に設けられた複数の実装手段によって電子部品の供給部から電子部品をピックアップして基板に移送搭載する電子部品実装方法であって、前記実装手段の動作を単位制御手段によって個別に制御し、さらにこれらの単位制御手段を全体制御手段によって統括して制御することにより前記実装ステージにおける実装作業を行い、前記実装手段のいずれかにおいて異常が発生したならば、前記単位制御手段のうち全体制御手段による制御対象となる単位制御手段の範囲を制御限定手段によって一時的に限定することにより、異常が発生した当該実装手段を制御対象範囲から除外して、他の実装手段によって実装作業を実行することを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の実装工程において１枚の基板に対して実装される電子部品の数量が増加するに伴い、実装に要する時間は増大し基板１枚当りのタクトタイムが長くなる。このタクトタイムを短縮するための方策の１つとして、１台の電子部品実装装置に複数の実装ステージを設ける方法が広く用いられる。この方法は、基板をこれら複数の実装ステージを順次通過させ、各実装ステージがそれぞれ有する移載機構によって所定の電子部品を実装するものである。この方法によれば、１つの実装ステージで要する実装時間を短縮して、タクトタイムを大幅に短縮することができるという利点がある。
【０００３】
このような複数の実装手段を備えた電子部品実装装置においては、それぞれの実装手段は独立して動作可能なように機械的に独立した構成となっており、それぞれが単位制御手段によって制御され、さらにこれらの単位制御手段を１つの装置として全体制御できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電子部品実装装置のような自動装置において自動運転を起動するためには、各機構部の可動部分に原位置復帰動作を行わせ、各部の状態が所定の条件にあることを各部のセンサの検出信号によって確認した場合にのみ、自動運転が行えるようになっている。ところが、前述のように複数の実装手段を有する実装装置では全体で１つの装置を構成しているため、これらの実装手段のうちのいずれかにおいて何らかの異常が発生した場合には、他の実装手段を含めて全ての部分が起動できない事態となっていた。このため、専門技術者によって異常原因が特定されて正常状態に復帰するまで、本来機能的に異常のない範囲を含めて装置全体が長期間停止を余儀なくされ、装置稼働率の低下を招くこととなっていた。
【０００５】
そこで本発明は、装置稼働率を向上させることができる電子部品実装装置および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装装置は、基板を載置して電子部品を実装する実装ステージと、前記実装ステージにそれぞれが機械的に独立して動作可能に設けられ電子部品の供給部から電子部品をピックアップして基板に移送搭載する複数の実装手段と、これらの実装手段の動作を個別に制御する単位制御手段と、これらの単位制御手段を統括して制御する全体制御手段と、前記単位制御手段のうち全体制御手段による制御対象となる単位制御手段の範囲を限定する制御限定手段とを備えた。
【０００７】
請求項２記載の電子部品実装方法は、基板を載置して電子部品を実装する実装ステージにおいて、機械的に独立して動作可能に設けられた複数の実装手段によって電子部品の供給部から電子部品をピックアップして基板に移送搭載する電子部品実装方法であって、前記実装手段の動作を単位制御手段によって個別に制御し、さらにこれらの単位制御手段を全体制御手段によって統括して制御することにより前記実装ステージにおける実装作業を行い、前記実装手段のいずれかにおいて異常が発生したならば、前記単位制御手段のうち全体制御手段による制御対象となる単位制御手段の範囲を制御限定手段によって一時的に限定することにより、異常が発生した当該実装手段を制御対象範囲から除外して、他の実装手段によって実装作業を実行するようにした。
【０００８】
各請求項記載の発明によれば、複数の実装手段のいずれかにおいて異常が発生したならば、当該実装手段を制御する単位制御手段を全体制御範囲から除外して、他の実装手段によって実装作業を実行することにより、装置全体が停止する事態を回避して稼働率を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００１０】
まず、図１、図２、図３を参照して電子部品実装装置の全体構成を説明する。図１において、電子部品実装装置１は、３台の単位電子部品実装装置２を横一列に並設して構成されている。最上流の単位電子部品実装装置２の側面には搬入口４が設けられており、実装対象の基板３は搬入口４を介して搬送路５上に搬入される。図２に示すように各単位電子部品実装装置２の基台６上に配設された搬送路５は連結されて縦通した１つの搬送路５を構成している。搬送路５の両側には、各単位電子部品実装装置２ごとに４基の電子部品の供給部１３が左右対称に配設されている。
【００１１】
図２に示すように各単位電子部品実装装置２は、各電子部品の供給部１３に対応して、それぞれＸテーブル１７、Ｙテーブル１６より構成される４個のＸＹテーブル機構を備えており、それぞれのＸＹテーブル機構には移載ヘッド１０が装着されている。図３の断面図ではそれらのうちの２個の移載ヘッド１０を示している。これらの移載ヘッド１０はそれぞれ基板認識カメラ１５を備えている。Ｘテーブル１７のモータＭＸ、Ｙテーブル１６のモータＭＹによってＸＹテーブル機構を駆動させることにより、移載ヘッド１０は水平移動し搬送路５上の基板３を基板認識カメラ１５により認識して基板３の位置を検出する。
【００１２】
移載ヘッド１０は、ＸＹテーブル機構によって駆動されそれぞれの側の電子部品の供給部１３に配置されたテープフィーダ１４からノズル１１により電子部品をピックアップする。すなわち１つの移載ヘッド１０およびＸＹテーブル機構は、電子部品を基板３に移送搭載する実装手段を構成している。そして供給部１３と搬送路５の間に配設された部品認識カメラ１２上を通過して電子部品を認識した後、搬送路５上に位置決めされた基板３上に電子部品を実装する。すなわち、搬送路５は基板３を載置して電子部品を実装する実装ステージとなっている。
【００１３】
そして、１つの単位電子部品実装装置２はそれぞれ２つの実装ステージを有しており、１つの実装ステージは、基板搬送方向を挟んでそれぞれ２つの機械的に独立して動作可能な実装手段を備えている。すなわちこれらの実装ステージ上の基板３に対して、搬送路５をはさんで配置された２つの移載ヘッド１０によって両側から実装動作が実行される。電子部品実装装置１全体では６つの実装ステージを連結した形となっており、基板３がこれらの実装ステージを順次通過することにより、所定の実装作業が完了する。この実装動作においては、基板認識カメラ１５によって検出された基板３の位置ずれおよび部品認識カメラ１２によって検出された電子部品の位置ずれが補正される。
【００１４】
次に図４を参照して電子部品の実装装置の制御系の構成を説明する。図４において、全体制御部２０（全体制御手段）は、以下に説明する各部を統括して制御する。記憶部２１は、制御処理に使用される各種の処理プログラムや、実装データなどの各種データを記憶する。画像認識部２２は部品認識カメラ１２により電子部品の位置ずれの認識を行い、また基板認識カメラ１５により基板に設けられた認識マークの位置認識を行う。搬送制御部２３は、基板３を搬送する搬送路５の動作を制御する。
【００１５】
第１実装制御部２４、第２実装制御部２５、第３実装制御部２６、第４実装制御部２７は、それぞれ各実装ステージに設けられた実装手段、すなわちＸＹテーブル駆動部２８、移載ヘッド駆動部２９を個別に制御する。ＸＹテーブル駆動部２８はＸＹテーブル機構を構成するＸテーブル１７、Ｙテーブル１６のモータＭＸ、ＭＹをそれぞれ駆動し、移載ヘッド駆動部２９は移載ヘッド１０の昇降駆動用のＺモータ（図外）を駆動する。すなわち、第１実装制御部２４、第２実装制御部２５、第３実装制御部２６、第４実装制御部２７は、それぞれ実装手段を個別に制御する単位制御手段となっており、これらの単位制御手段は全体制御部２０によって統括して制御される。
【００１６】
制御範囲設定部３０は、全体制御部２０によって制御される制御範囲を設定する。すなわち、上述の第１実装制御部２４、第２実装制御部２５、第３実装制御部２６、第４実装制御部２７の各駆動部のうち、制御対象となる範囲を個別に設定することが可能となっている。これにより、複数の実装ステージのうち、何らかの理由によりいずれかの実装ステージを動作対象から除外する必要がある場合には、制御範囲設定部３０の設定を変更することにより、当該実装ステージに対応する実装制御部を制御範囲から除外することができるようになっている。さらに、各実装制御部のうち、ＸＹテーブル駆動部２８もしくは移載ヘッド駆動部２９のみを制御範囲から除外することもできる。すなわち、制御範囲設定部３０は、全体制御部２０による制御対象となる範囲を限定する制御限定手段となっている。
【００１７】
このような制御範囲の設定を行うことにより、移載ヘッド移動用の共通の駆動機構に基板認識カメラが装着されている場合で、移載ヘッド１０のみに動作異常が発生したような場合には、移載ヘッド駆動部２９のみを制御範囲から除外するような設定にする。これにより、移載ヘッド１０による部品搭載動作自体は行えなくても、基板認識カメラ１５の移動は可能であることから基板認識はそのまま行うことができ、活用可能な機能を極力活用して稼働率を向上させることができる。
【００１８】
この電子部品実装装置は上記のような構成より成り、次にこの電子部品実装装置の動作について説明する。ここに示す例では、一枚の基板３を６つの実装ステージを順次通過させることにより所定の実装作業を完了するようになっている。１実装ステージに２つの移載ヘッド１０が備えられており、合計１２個の移載ヘッド１０により電子部品の実装が行われる。この場合、３台の単位電子部品実装装置２は、それぞれが分担する電子部品の実装に要する時間がほぼ等しくなるように、電子部品実装プログラムが設定される。また各々の単位電子部品実装装置２の４個の移載ヘッド１０についても、これらの４個の移載ヘッド１０が分担する電子部品の実装に要する時間がほぼ等しくなるように、電子部品実装プログラムが設定される。基板３はＸ方向へ段階的に搬送され、電子部品が実装されていく。
【００１９】
このように、基板３に対して電子部品を順次実装していく過程において、各単位電子部品実装装置の実装ステージにおいて何らかの異常が発生した場合には、表示モニタにその旨の表示がなされるとともに、電子部品実装装置全体が停止する。そしてこの異常表示を承けて、装置オペレータは異常原因を取り除くための処置を行った後、装置を再起動させる。
【００２０】
この再起動に際しては、まず各実装ステージにおいて可動部の状態を自動運転開始可能な状態、すなわち原位置復帰状態にする。この操作は、操作盤を手動操作に切り換えて、原位置から外れた状態のアクチュエータなどを原位置に移動させることにより行われる。そして全ての実装ステージにおいて原位置復帰が確認された後、自動運転モードに復帰し再起動が行われる。
【００２１】
この原位置復帰動作時に、何らかの異常で特定の実装ステージにおいて原位置復帰が通常の手動操作では行えない事態が発生したならば、当該実装ステージの異常発生部分を含む制御モジュール、すなわち当該実装制御部もしくはその一部を構成する駆動部を、制御対象範囲から除外する操作を行う。この操作は、当該実装ステージの状態を確認して、正常な動作を妨げるような状態にないことを確認した後に、制御範囲設定部３０を操作して当該モジュールをバッドモジュール（機能不全状態にあるモジュールとして宣言されたモジュール）に設定することにより行われる。
【００２２】
この結果、当該バッドモジュールと全体制御部２０との信号授受が絶たれ、全体制御部２０から当該モジュールへ制御指令が送られず、また当該モジュールに属するセンサからの検出信号は制御部によって受信されない。従って、制御上ではこのモジュールは事実上存在しないことと同等になり、部分的に原位置復帰が完了していなくても、正常に原位置復帰が完了している部分のみによる自動運転が可能となる。
【００２３】
これにより、複数の実装ステージを備えた電子部品実装装置において従来発生していた、一部分の実装ステージにおける異常発生により装置全体が停止する事態を避けることができ、装置稼働率を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の実装手段のいずれかにおいて異常が発生したならば、当該実装手段の当該機能を制御範囲から除外して、他の実装手段によって実装作業を実行するようにしたので、部分的な異常により装置全体が停止する事態を回避して、装置稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の断面図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【符号の説明】
２  単位電子部品実装装置
３  基板
５  搬送路
１０  移載ヘッド
１３  供給部
１６  Ｙテーブル
１７  Ｘテーブル
２０  全体制御部
２４  第１実装制御部
２５  第２実装制御部
２６  第３実装制御部
２７  第４実装制御部
３０  制御範囲設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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