(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体的に移動する複数の部品保持手段を備えた移載手段によって部品供給部から電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装方法であって、前記基板の実装エリアを複数に分割した区分実装エリアを設定しておき、前記移載手段が部品供給部と基板との間を往復移動することにより複数の電子部品を基板に実装する１実装ターンにおいて、予め決定された実装シーケンスによって指示される１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定する際には、部品供給部におけるピックアップ動作に関する条件に基づいて設定されるピックアップ優先度が同一ならば、前記基板における前記１つの電子部品の区分実装エリアと前記他の電子部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、同一実装ターンにおいて前記１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定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、電子部品を基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品を基板に実装する実装装置には、電子部品を収納するテープフィーダなどのパーツフィーダが多数並設された部品供給部が設けられており、これらのパーツフィーダから吸着ノズルを備えた移載ヘッドなどの移載手段によって電子部品をピックアップして基板上に移送搭載する実装動作が繰り返し行われる。この実装動作の効率向上を図るため、移載ヘッドとして複数個の電子部品を保持可能なマルチタイプの移載ヘッドが用いられる場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の実装動作の効率向上には、移載ヘッドが部品供給部と基板との間を往復する動作回数を減少させるとともに、往復移動距離の総計を最小にすることが求められる。このため、マルチタイプの移載ヘッドによって同時に複数個の電子部品をピックアップし、１往復動作で出来るだけ多数の電子部品を最短の移動経路で実装できるよう、実装動作のシーケンスを設定する必要がある。
【０００４】
しかしながら、従来よりマルチタイプの移載ヘッドを用いる場合の実装動作シーケンスの最適化手法は確立されていなかった。このため実装動作における移載ヘッドの無駄な移動が排除できず、実装効率の向上が阻害されるという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、実装効率を向上させることができる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方法は、一体的に移動する複数の部品保持手段を備えた移載手段によって部品供給部から電子部品をピックアップし基板に実装する電子部品実装方法であって、前記基板の実装エリアを複数に分割した区分実装エリアを設定しておき、前記移載手段が部品供給部と基板との間を往復移動することにより複数の電子部品を基板に実装する１実装ターンにおいて、予め決定された実装シーケンスによって指示される１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定する際には、部品供給部におけるピックアップ動作に関する条件に基づいて設定されるピックアップ優先度が同一ならば、前記基板における前記１つの電子部品の区分実装エリアと前記他の電子部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、同一実装ターンにおいて前記１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定するようにした。
【０００７】
本発明によれば、１実装ターンにおいて予め決定された実装シーケンスによって指示される１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定する際に、基板における１つの電子部品の区分実装エリアと他の電子部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定することにより、基板上での移載ヘッドの無駄な移動を排除することができる。
【０００８】
【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平面図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の移載ヘッドの構成を示す図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の実装対象基板の区分実装エリアを示す図、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、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のデータテーブルを示す図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における実装シーケンス決定処理のフロー図である。
【０００９】
まず図１を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において基台１の中央にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し電子部品の実装位置に位置決めする。搬送路２の両側方には、部品供給部４が配置されており、それぞれの部品供給部４には多数のテープフィーダ５が並設されている。テープフィーダ５はテープに保持された電子部品を収納し、このテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給する。
【００１０】
基台１上面の両端部上にはＹ軸テーブル６Ａ，６Ｂが配設されており、Ｙ軸テーブル６Ａ，６Ｂ上には２台のＸ軸テーブル７Ａ，７Ｂが架設されている。Ｙ軸テーブル６Ａを駆動することにより、Ｘ軸テーブル７ＡがＹ方向に水平移動し、Ｙ軸テーブル６Ｂを駆動することにより、Ｘ軸テーブル７ＢがＹ方向に水平移動する。Ｘ軸テーブル７Ａ，７Ｂには、それぞれ移載ヘッド８および移載ヘッド８と一体的に移動するカメラ９が装着されている。
【００１１】
Ｙ軸テーブル６Ａ，Ｘ軸テーブル７Ａ，Ｙ軸テーブル６Ｂ，Ｘ軸テーブル７Ｂをそれぞれ組み合わせて駆動することにより移載ヘッド８は水平移動し、それぞれの部品供給部４から電子部品を吸着ノズル１０（図２参照）によってピックアップし、搬送路２に位置決めされた基板３上に実装する。基板３上に移動したカメラ９は、基板３を撮像して認識する。また基板３上の部品供給部４から搬送路２に至る経路には、カメラ１１が配設されている。カメラ１１は、それぞれの移載ヘッド８に保持された状態の電子部品を下方から撮像する。
【００１２】
次に図２を参照して移載ヘッド８について説明する。図２に示すように、移載ヘッドはマルチタイプであり、部品保持手段としての単位移載ヘッド８ａを８個備えた構成となっている。これらの単位移載ヘッド８ａはそれぞれ下端部に電子部品を吸着して保持する吸着ノズル１０を備え、個別に昇降動作が可能となっている。
【００１３】
図２（ｂ）に示すように、これらの単位移載ヘッドのフィーダ配列方向の配列ピッチｐは、部品供給部４におけるテープフィーダ５の配列ピッチｐに対応して設定されている。従って移載ヘッド８が部品供給部４に１回アクセスする１実装ターンにおいて、複数の単位移載ヘッド８ａによって複数のテープフィーダ５から同一吸着動作で複数の電子部品を同時にピックアップできるようになっている。
【００１４】
ここで図３を参照して、電子部品の実装対象となる基板３について説明する。図３（ａ）に示すように、基板３には電子部品が実装される実装エリアを複数のエリア（ここではＡ１〜Ａ３，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３の９エリア）に分割した区分実装エリア３ａが設定されている。この区分は実装エリア内での距離的な遠近の度合いを表すものであるため、大きなサイズの基板では多数のエリアに、小さなサイズの基板では少数のエリアに分割される。
【００１５】
このような区分実装エリア３ａを設定することにより、基板３に実装される電子部品も同様に、図３（ｂ）に示すように、これらの電子部品Ｐが属する区分実装エリア３ａ毎に区分される。これにより、基板３上の実装エリア内における電子部品相互の距離的な近接度合いの判定を、各部品の実装座標に基づいた距離演算を実行することなく、予め求められた区分実装エリア相互の遠近関係のみに基づいて簡便に行えるという利点がある。本実施の形態では、後述するように同一実装ターンで同時にピックアップすべき電子部品の組み合わせを決定する際の優先度の判断に、この区分実装エリアに基づく距離的な近接度合いを用いている。
【００１６】
次に図４を参照して電子部品実装装置の制御系の構成を説明する。図４において、ＣＰＵ２０は全体制御部であり、プログラム記憶部２１に記憶された各種プログラムに従って以下に説明する各部によって行われる動作・処理を制御する。プログラム記憶部２１は各種の動作や処理のプログラムを記憶する。データ記憶部２２は、基板３の実装座標データや電子部品種類データなどの実装データ、部品供給部４における部品配置を示すフィーダ配置データなどの各種データを記憶する。
【００１７】
図５（ａ）のデータテーブルに示すように、実装データによって実装対象の基板３に実装される全ての電子部品の部品名、実装座標が示されるとともに、各電子部品が基板３上においてどの区分実装エリア３ａ（図３参照）に属するかが示される。また実装データの作成に際しては、後述する指定部品・随伴部品の区分が決定される。
【００１８】
実装シーケンス記憶部２３は、移載ヘッド８による電子部品のピックアップ、基板３への移送搭載などの実装動作順序を規定する実装シーケンスデータを記憶する。この実装シーケンスデータにおいては、図５（ｂ）に示すように、電子部品は指定部品と随伴部品とに分類されている。指定部品（Ｐ（１，１）、Ｐ（２，１）、・・・Ｐ（ｎ、１））は、前述のように実装データによって予め各実装ターンＮＯ．に対応して実装対象として指定される電子部品である。すなわち、実装データに示される電子部品のうち、指定部品は必ず対応した実装ターンＮＯ．の実装動作において実装される。
【００１９】
これに対し、随伴部品は実装ターンとの対応関係が予め規定されておらず、任意の実装ターンにおいて実装することが許容される部品である。すなわち、各実装ターンにおいては、１つの指定部品が示されると、この指定部品と随伴して移送搭載される電子部品が個々の実装ターン毎に決定される。この随伴部品は先行する実装ターンでの実装動作の実行途中にリアルタイムで実行される演算によって決定される。
【００２０】
シーケンス演算部２４は、各実装ターンごとの随伴部品の選定処理および当該実装ターンにおける動作順序の設定処理を行う。これらの処理結果は、実装シーケンス記憶部２３に記憶される。随伴部品の選定処理は、データ記憶部２２に記憶された実装データに基づき、後述する随伴部品選定の優先度に従って行われる。
【００２１】
機構駆動部２５は、移載ヘッド８を移動させるＹ軸テーブル６Ａ，６Ｂ、Ｘ軸テーブル７Ａ，７Ｂや、搬送路２の搬送機構などの各機構を駆動する。これら各機構を機構駆動部２５によって実装シーケンスに従って駆動することにより、所定の電子部品実装動作が実行される。
【００２２】
ここで、随伴部品選定の優先度について説明する。本実施の形態に示す電子部品実装装置では、移載ヘッド８は１実装ターンにおいて最大８個の電子部品を基板に実装することができる。前述のように、各実装ターンでは１つの指定部品が予め決定されているのみであり、他の随伴部品（最大７個）については任意に選定することができる。
【００２３】
この随伴部品の選定は、実装動作効率の最適化を目的として設定された優先度に従って行われる。すなわち当該実装ターンにおける移載ヘッド８の動作時間（移載ヘッド８が部品供給部４において各単位移載ヘッド８ａによって電子部品をピックアップして保持し、基板３上に移送して各実装点にこれらの電子部品を順次搭載するのに要する時間）が最短となるような、指定部品と随伴部品との組み合わせを選定する。
【００２４】
この優先度として、ここではピックアップ優先度と移送搭載優先度が設定されている。ピックアップ優先度は、移載ヘッド８が部品供給部４において電子部品をピックアップする動作に関する条件に基づいて設定される優先度であり、同時吸着性と、吸着移動距離とによって規定される。すなわち、フィーダ配置データを検索することにより、移載ヘッド８によって指定部品と同時吸着可能な電子部品が存在する場合にはこの電子部品が最も優先度が高く、次いで指定部品の吸着動作後に移載ヘッド８がわずかに移動するだけで吸着可能な電子部品が存在する場合には、この電子部品が第２順位の優先度を有する部品となる。以下同様に、吸着のために移載ヘッド８が必要とする移動距離が大きくなるに従って、優先度の順位が低下する。
【００２５】
次に移送搭載優先度について説明する。移送搭載優先度は、複数の電子部品を保持した移載ヘッド８が、基板３上でこれらの電子部品を順次搭載する動作において、移載ヘッド８の動作距離をできるだけ少なくすることを目的として設定される優先度である。ここでは基板３における指定部品の区分実装エリア３ａと、選定される随伴部品の属する区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて、移送搭載優先度が設定されている。
【００２６】
この距離的近接度合いは、各区分実装エリア毎に予め順位付けされており、例えば対象となる区分実装エリアの中心点と他の区分実装エリアの中心点との距離の大小に基づいて順位付けされる。図３（ａ）に示す例では、区分実装エリア（Ａ１）についての距離的近接度合いは、Ｂ１−Ａ２−Ｂ２−Ｃ１−Ａ３・・・の順に小さくなる。このような区分実装エリアを設定することにより、前述のように距離的近接度合いの判定を簡便に行うことができる。
【００２７】
そして上記２種類の優先度の間にも優先順位が設定されており、ピックアップ優先度は常に移送搭載優先度よりも優先順位が高い。すなわち、移送搭載優先度は、部品供給部４と比較して移動範囲が限定された基板３上の実装エリア内での距離的なばらつきを対象とするのに対し、ピックアップ優先度は移載ヘッド８の必要移動距離に大きく影響する同時吸着性や吸着移動距離を対象としたものだからである。従って、随伴部品の選定にはまずピックアップ優先度に従って選定を行い、ピックアップ優先度が同一であれば移送搭載優先度が判断される。
【００２８】
この電子部品実装装置は上記のように構成されており、以下電子部品実装動作の過程で行われる実装シーケンス決定処理について、図６のフロー図を参照して説明する。ここでは、１つの実装ターンを終えて移載ヘッド８が部品供給部４に到達するまでにリアルタイムで行われる処理、すなわち図５（ｂ）に示す実装ターンＮＯ．ｎの実行中に、次回実装ターンＮＯ．ｎ＋１において随伴部品として選定される電子部品を選定する処理を示している。
【００２９】
図６において、まず実装データから当該実装ターンＮＯ．ｎ＋１における指定部品を読み込む（ＳＴ１）。次いで、ピックアップ優先度の判定を行う（ＳＴ２）。すなわちこの指定部品と同時ピックアップ可能な電子部品、移載ヘッド８が移動することにより吸着可能な電子部品の有無を判定する。そして前述のようにこのピックアップ優先度に従って随伴部品を選定し、ここで随伴部品が全て決定されたならば（ＳＴ３）、決定された随伴部品を実装シーケンスデータ（図５（ｂ）参照）に書き込む。
【００３０】
そしてピックアップ優先度が同一な複数の電子部品が存在し、（ＳＴ３）において全ての随伴部品の決定ができなかった場合には、移送搭載優先度の判定を行う（ＳＴ４）。すなわち、基板３における指定部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、当該実装ターンにおける随伴部品を決定する。決定された随伴部品は同様に実装シーケンスデータに書き込まれる（ＳＴ５）。そして指定部品と随伴部品とを含めて、当該実装ターンにおける実装シーケンス、すなわち基板３上での移送搭載順序を決定する（ＳＴ６）。
【００３１】
すなわち上記電子部品の実装方法においては、基板３の実装エリアを複数に分割した区分実装エリア３ａを設定しておき、移載ヘッド８が部品供給部４と基板３との間を往復移動することにより複数の電子部品を基板３に実装する１実装ターンにおいて、予め決定された実装シーケンスによって指示される指定部品と共に実装対象となる随伴部品を決定する際には、部品供給部４におけるピックアップ動作に関する条件に基づいて設定されるピックアップ優先度が同一ならば、基板３における指定部品の属する区分実装エリアと随伴部品が属する区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、同一実装ターンにおいて指定部品と共に実装対象となる随伴部品を決定するものである。
【００３２】
これにより、移載ヘッド８が基板３上に到達して各単位移載ヘッド８ａの保持された電子部品を基板３の実装エリアに順次搭載する際には、距離的な近接度合いが高い区分実装エリアに属する電子部品が優先的に選択されることから、移載ヘッド８の基板３上での移動距離を短くすることができ、移載ヘッド８の無駄な移動を排して、効率のよい実装動作を実現することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、１実装ターンにおいて予め決定された実装シーケンスによって指示される１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定する際に、基板における１つの電子部品の区分実装エリアと他の電子部品の区分実装エリアとの距離的近接度合いに基づいて設定される移送搭載優先度に従って、１つの電子部品と共に実装対象となる他の電子部品を決定するようにしたので、基板上での移載ヘッドの無駄な移動を排除することができる。
【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平面図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の移載ヘッドの構成を示す図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の実装対象基板の区分実装エリアを示す図
【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
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置のデータテーブルを示す図
【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における実装シーケンス決定処理のフロー図
【符号の説明】
３  基板
３ａ  区分実装エリア
４  部品供給部
５  テープフィーダ
８  移載ヘッド
８ａ  単位移載ヘッド
２３  実装シーケンス記憶部
２４  シーケンス演算部
【図１】
0003767390.tif 000002
【図２】
0003767390.tif 000003
【図３】
0003767390.tif 000004
【図４】
0003767390.tif 000005
【図５】
0003767390.tif 000006
【図６】
0003767390.tif 000007