JP4417704B2 - Component mounting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、部品実装時に基板の背後からバックアップピンで支持を行う部品実装装置に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus that supports a back-up pin from the back of a board during component mounting.
従来の電子部品実装装置は、基板を一つの搬送ベルトにより搬送するベルト搬送機構の経路上にある電子部品の実装作業領域において、基板の下方となる位置で昇降動作を行うバックアッププレートと、このバックアッププレートに支持されるバックアップピンとを備えている(例えば、特許文献1参照)。
電子部品の実装作業領域では、ベルト上の基板が、その両端部で挟持されて保持が行われるため、基板の撓みによりその中間部分が沈みを生じるおそれがあり、バックアップピンはこれを防止するために設けられている。
即ち、バックアッププレートの平面上には無数のバックアップピン差し込み穴が設けられており、任意の位置にバックアップピンを配置することが可能となっている。そして、電子部品の実装作業領域において、バックアッププレートを上方に移動させて、保持された基板の背面側から複数のバックアップピンの先端部を当接させることで、基板の沈み及び撓みの発生を防止している。
In the electronic component mounting work area, the substrate on the belt is held and held at both ends, so the intermediate portion may sink due to the bending of the substrate, and the backup pin prevents this Is provided.
That is, innumerable backup pin insertion holes are provided on the plane of the backup plate, and the backup pins can be arranged at arbitrary positions. In the electronic component mounting work area, the back-up plate is moved upward, and the tips of the plurality of back-up pins are brought into contact with the back side of the held board, thereby preventing the board from sinking and bending. is doing.
上記従来の電子部品実装装置にあっては、片面実装後、裏面の電子部品の実装を行う場合には、既に実装が行われた面について電子部品により凹凸を生じている。そして、実装された電子部品にバックアップピンの先端部が当接すると、電子部品が破壊されたり、基板が撓み或いは傾いたりすることから、先に実装が行われる面の実装部品の大きさや位置を予め確認した上で、当該実装位置を避けてバックアップピンの配置作業が行われる。
しかしながら、バックアップピンの設置作業は手作業であり、上述のように、基板の実装された電子部品の位置を確認しながらバックアップピンの設置作業を行うことは、作業者の大きな負担となっていた。
特に、基板に対して複数の実装作業領域で順番に電子部品の実装を行う電子部品実装装置にあっては、各実装作業領域ごとにバックアップピンの配置作業が必要となり、作業者の負担が飛躍的に増大するという問題があった。
本発明は、バックアップピンの配置作業の負担軽減を図ることをその目的とする。
In the above-described conventional electronic component mounting apparatus, when mounting the electronic component on the back surface after mounting on one side, the surface on which the mounting has already been performed has unevenness due to the electronic component. When the tip of the backup pin comes into contact with the mounted electronic component, the electronic component is destroyed or the board is bent or tilted. After confirming in advance, backup pin placement work is performed avoiding the mounting position.
However, the installation work of the backup pin is a manual work, and as described above, it is a heavy burden on the operator to perform the installation work of the backup pin while checking the position of the electronic component mounted on the board. .
In particular, in an electronic component mounting apparatus that sequentially mounts electronic components on a substrate in a plurality of mounting work areas, it is necessary to place a backup pin in each mounting work area, which increases the burden on the operator. There was a problem that it increased.
It is an object of the present invention to reduce the burden of backup pin placement work.
請求項1記載の発明は、両面実装を行う長方形の基板を搬送する経路の途中に部品の実装作業領域を有し、当該実装作業領域で基板の背後に当接すると共にその当接位置の調節が可能であるバックアップピンで支持する部品実装装置であって、基板の先行して実装が行われる片面上での部品の実装位置を示す位置データを記憶するデータ記憶手段と、位置データの示す実装位置を前記基板の短辺又は長辺に沿った方向の反転軸により線対称となる位置に反転させた反転実装位置を示す反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、反転位置データに基づいて前記バックアップピンの適切な配置を画面表示又は視覚的に認識可能な方法で照射することで指示する指示手段と、前記バックアップピンの使用本数を入力する用量入力手段と、前記入力された使用本数に応じて前記位置データに基づく前記バックアップピンを配置する範囲を複数領域に区画する区画手段とを備え、前記データ反転処理手段は、前記区画された領域ごとに前記バックアップピンの配置を決定して前記反転位置データを生成し、前記指示手段は、前記反転位置データに基づいて前記区画された領域ごとに前記バックアップピンの配置を指示する、という構成を採っている。 The invention according to claim 1 has a component mounting work area in the middle of a path for transporting a rectangular board for double-sided mounting, and abuts against the back of the board in the mounting work area and adjusts the contact position. A component mounting apparatus supported by a backup pin that is possible, and a data storage means for storing position data indicating a mounting position of the component on one side where the substrate is mounted in advance, and a mounting position indicated by the position data Data reversing processing means for generating reversal position data indicating a reversal mounting position where the reversal is reversed to a position that is line-symmetrical by a reversal axis in a direction along the short side or long side of the substrate, and based on the reversal position data and instruction means for instructing by irradiating the proper placement of the backup pins screen display or visually recognizable manner, and the dose input means for inputting the use number of the backup pins, before Partitioning means for partitioning a range in which the backup pin based on the position data is arranged into a plurality of regions according to the number of used inputs, and the data reversal processing unit includes a backup pin for each partitioned region. The inversion position data is generated by determining the arrangement, and the instructing means instructs the arrangement of the backup pin for each of the partitioned areas based on the inversion position data .
両面実装を行う場合において、バックアップピンは、おもて面(先に実装が行われる面)に部品が実装された基板が裏面の実装のために反転された場合に、おもて面の部品を回避する必要がある。
上記データ反転処理手段は、データ記憶手段に記憶された表面の部品実装位置を示す位置データに対してバックアップピンの配置を決定してから基板の短辺又は長辺に沿った方向の反転軸で反転して反転位置データを生成するか、位置データの示す部品位置を反転してから反転した部品位置を避けるバックアップピンの配置を示す反転位置データを生成する。
When performing double-sided mounting, the backup pin is a front surface component when the board with the component mounted on the front surface (the surface on which mounting is performed first) is reversed for mounting on the back surface. Need to avoid.
The data inversion processing means determines the arrangement of the backup pins with respect to the position data indicating the component mounting position on the surface stored in the data storage means, and then uses the inversion axis in the direction along the short side or the long side of the board. Inverted position data is generated by inversion, or inverted position data indicating the arrangement of backup pins that avoids the inverted part position after inversion of the component position indicated by the position data is generated.
なお、このとき、反転軸は、基板のおもて面実装が行われた後にもう裏面(あとに実装が行われる面)の実装を行うために反転させる場合おける反転軸と方向を一致させる。また、部品実装装置が基板を反転させる手段を有している場合には、その反転手段の反転軸と同じ方向の反転軸によりデータの変換を行う。
また、作業者が手作業により基板反転を行う場合には、作業者が通常、基板反転作業を行う場合の反転軸を採用するか、作業者がいずれの方向の反転軸中心に基板を反転させたかを入力し、その入力情報に基づいて反転軸を認識する処理を行っても良い。
At this time, the direction of the reversal axis coincides with the direction of the reversal axis in the case of reversing in order to mount the back surface (surface to be mounted later) after the front surface mounting of the substrate is performed. Further, when the component mounting apparatus has means for inverting the board, data conversion is performed using the inverting axis in the same direction as the inverting axis of the inverting means.
In addition, when the operator manually reverses the substrate, the operator usually adopts the reversal axis when performing the substrate reversal operation, or the worker reverses the substrate about the reversal axis in any direction. The process of recognizing the reverse axis may be performed based on the input information.
指示手段は、反転位置データに基づいてバックアップピンの適切な配置を作業者に認識可能な方法で指示する。
例えば、その指示の方法については、画面表示手段を設け、上記各配置を画面表示しても良いし、上記各配置又は範囲を特定する位置座標を表示しても良い。また、或いは、バックアップピンを配置する領域を視覚的に認識可能な方法で照射しても良い。
The instructing unit instructs an appropriate arrangement of the backup pins based on the reversal position data in a manner that can be recognized by the operator.
For example, with respect to the instruction method, screen display means may be provided to display each of the above-mentioned arrangements on the screen, or position coordinates specifying each of the above-mentioned arrangements or ranges may be displayed. Or you may irradiate by the method which can recognize the area | region which arrange | positions a backup pin visually.
さらに、請求項1記載の発明は、複数のバックアップピンを使用する場合に、予め使用本数を用量入力手段によって入力すると、基板に対するバックアップピンを配置する範囲が複数の領域に分割される。区画手段は、バックアップピンの本数に応じた区画パターンに従って基板の板面範囲を分割する。このとき、区画パターンは予め記憶され、対応する区画パターンを選択する構成としても良い。なお、区画数はバックアップピンの本数よりも多くても良い。
そして、各バックアップピンに対応する区画ごとに、バックアップピンの配置が決定され、当該バックアップピンの配置すべき位置の指示が行われる。
Further, in the first aspect of the present invention, when a plurality of backup pins are used, if the number to be used is input in advance by the dose input means, the range in which the backup pins for the substrate are arranged is divided into a plurality of regions. The partition means divides the plate surface range of the substrate in accordance with a partition pattern corresponding to the number of backup pins. At this time, the partition pattern may be stored in advance and a corresponding partition pattern may be selected. The number of sections may be larger than the number of backup pins.
Then, for each section corresponding to each backup pin, the arrangement of the backup pin is determined, and the position where the backup pin is to be arranged is instructed.
請求項1記載の発明は、先行して実装が行われる片面の部品の位置データから、基板を反転した状態におけるバックアップピンの適切な配置を求め、これに従いバックアップピンの配置指示が行われることから、作業者は、バックアップピンを指示手段の指示に基づいて配置すれば良く、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピンの配置を判断したり、片面実装済みの基板を実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピンの配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, an appropriate arrangement of the backup pins in a state in which the board is inverted is obtained from the position data of the single-sided component to be mounted in advance, and the arrangement of the backup pins is instructed accordingly. Therefore, the operator can arrange the backup pin based on the instruction from the instruction means, and the operator can determine the arrangement of the backup pin in anticipation of the inverted arrangement of the components, or actually install the board mounted on one side The burden on the operator of determining the placement of the backup pin while reversing and confirming the part position is eliminated, and the work burden can be effectively reduced.
さらに、請求項1記載の発明では、複数のバックアップピンを使用する場合であっても、その使用本数に応じて配置領域が区画され、当該区画ごとにバックアップピンの適切な配置を行うことができるため、バックアップピンを分散させてバランス良く配置させることが可能となる。 Furthermore, in the first aspect of the present invention, even when a plurality of backup pins are used, the arrangement area is divided according to the number of the backup pins used, and the backup pins can be appropriately arranged for each division. For this reason, it is possible to disperse the backup pins and arrange them in a balanced manner.
(第一の実施形態たる電子部品実装装置の全体構成)
以下、本発明の実施の形態を図1から図8に基づいて説明する。図1は、本発明の第一の実施形態たる電子部品実装装置10の概略的な斜視図である。
電子部品実装装置10は、基板Kに実装される電子部品を供給する複数の電子部品フィーダー11と(図1では一つのみ図示)、各電子部品フィーダー11を並べて保持するフィーダーバンク12と、電子部品を実装すべき基板Kの実装作業を行う実装作業領域としての実装作業部50と、着脱自在の吸着ノズル21を保持して電子部品の保持を行うヘッド20と、ヘッド20を所定範囲内の任意の位置に駆動搬送する搬送手段としてのX−Yガントリ30と、ヘッド20に搭載された撮像手段としてのカメラ13と、上記各部の動作制御を行なう動作制御手段100(図6参照)とを備えている。
なお、以下の説明において、水平面に沿って互いに直交する一の方向をX軸方向とし、他の方向をY軸方向とし、垂直上下方向をZ軸方向と称することとする。
(Whole structure of the electronic component mounting apparatus according to the first embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view of an electronic
The electronic
In the following description, one direction orthogonal to each other along the horizontal plane is referred to as an X-axis direction, the other direction is referred to as a Y-axis direction, and a vertical vertical direction is referred to as a Z-axis direction.
(ヘッド)
上記ヘッド20は、その先端部で空気吸引により電子部品Tを保持する吸着ノズル21と、この吸着ノズル21をZ軸方向に駆動する駆動手段の駆動源であるZ軸モータ22と、吸着ノズル21を介して保持された電子部品をZ軸方向を中心として回転駆動させる回転手段の駆動源であるノズル回転モータ23(図6参照)とが設けられている。
ヘッド20のノズル保持部に装着された吸着ノズル21は、開閉制御が行われる吸気バルブ24を介して図示しない負圧源と接続されており、必要に応じて吸気バルブ24が開かれることによりその先端部が吸引状態とされて、電子部品の吸着保持を行うことを可能とされている。
(head)
The
The
(カメラ)
図2はカメラ13の斜視図である。このカメラ13は、ヘッド20の下方の吸着ノズル21の吸着位置周辺を撮像するCCD撮像素子13aと、光軸をZ軸方向に平行に配置した光学系13bと、撮像範囲の照明用のLED光源13c、LED光源13cからの照射光を撮像範囲側に反射するミラー13dとを備えている。
上記カメラ13は、ヘッド20に保持され、X−Yガントリ30の駆動により、前述したフィーダーバンク12に設置された各電子部品フィーダー11や実装作業部50に配置された基板Kの上側を向いている実装面の任意の位置に位置決めすることが可能となっている。
そして、カメラ13は、主として、各電子部品フィーダー11や基板Kの撮像を行い、これらと吸着ノズル21の相対的な位置関係を求めるための画像データの取得に活用される。また、このカメラ13は、バックアップピン54(後述)の設置作業時に、その設置位置設定の際にも活用されるが、これについては、詳細は後述する。
(camera)
FIG. 2 is a perspective view of the
The
The
(X−Yガントリ)
X−Yガントリ30は、X軸方向にヘッド20の移動を案内するX軸ガイドレール31と、このX軸ガイドレール31と共にヘッド20をY軸方向に案内する二本のY軸ガイドレール32と、X軸方向へのヘッド20の駆動手段であるガントリX軸モータ33と、X軸ガイドレール31を介してヘッド20をY軸方向に駆動するY軸モータ34とを備えている。そして、ヘッド20を二本のY軸ガイドレール32の間となる領域のほぼ全体に搬送することを可能としている。前記したフィーダーバンク11の電子部品の受け渡し部,実装作業部50はいずれもX−Yガントリ30によるヘッド20の搬送可能領域内に配置されている。
(XY gantry)
The
(実装作業部)
図3は実装作業部50の周辺構成を示す斜視図、図4は実装作業部50を基板搬送方向下流側から見た正面図である。
実装作業部50は、図3に示すように、装置外部から搬入される基板Kの搬送装置60の搬送経路の途中に配置されている。
かかる搬送装置60は、その搬送経路に沿って左右両側に配設される搬送レール61と、ベルトコンベア62とを備えている。かかる搬送レール61は、装置の内部においてX軸方向に沿って装置全幅に渡って設けられている。そして、装置の一端部から基板Kの搬入が行われると、ベルトコンベア62の駆動により搬送レール61に沿って、実装作業部50に搬送される。また、或いは、基板Kは実装作業部50から、所定の電子部品が実装済みの状態で装置外部に搬出される。
(Mounting section)
FIG. 3 is a perspective view showing a peripheral configuration of the
As shown in FIG. 3, the
The
実装作業部50は、図3及び図4に示すように、搬送される基板Kの下方において、昇降可能に支持されたX−Y面と平行なバックアッププレート51と、昇降用モータ52(図6参照)によりバックアッププレート51の昇降動作を付与する昇降機構53と、バックアッププレート51の上面の任意の位置に設置とその除去が可能なバックアップピン54と、実装作業部50において搬送レール61上の基板Kを保持するクランプ機構(図6参照)とを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the mounting
上記バックアップピン54は、全体が棒状であって、その下端部がマグネットとなっており、バックアッププレート51の上面の任意の位置において、Z軸方向に沿って起立した状態で吸着させることが可能となっている。
一方、バックアッププレート51は昇降機構53により昇降動作が付与されることから、その上昇時には、クランプ機構に保持された基板Kの下側となる面に当接し、基板Kに生じる撓みを解消することが可能である。なお、バックアップピン54は、複数本がバックアッププレート51上面に配設される。
また、バックアッププレート51は、図5に示すように、その上面に平面位置座標を示すマス目Mの表示が設けられている。これは、後述するバックアップピン54の配置の際に、その配置指示をマス目Mの示す座標系に応じて行う際に利用される。
The
On the other hand, since the back-up
Further, as shown in FIG. 5, the
(電子部品実装装置の制御系)
図6は電子部品実装装置10の制御系を示すブロック図である。図6に基づいて電子部品実装装置10の制御系について説明する。
電子部品実装装置10の動作制御手段100は、各種データの演算処理及び動作制御を行うCPU101と、制御、判断等各種処理用の各種プログラムが記憶、格納されたROM102と、各種処理におけるワークメモリとして使用されるRAM103とで概略構成されている。
(Control system for electronic component mounting equipment)
FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the electronic
The operation control means 100 of the electronic
そして、動作制御手段100には、システムバス及び駆動回路等を介してX−Yガントリ30のX軸モータ33、Y軸モータ32、ヘッド20に搭載された吸着ノズル21の昇降を行うZ軸モータ22、吸着ノズル21の回転を行うノズル回転モータ23、吸着ノズル21を負圧回路に接続可能とする吸気バルブ24、ヘッド20に設けられたカメラ13、基板Kの搬送を行うベルトコンベア62、基板クランプ機構25、カメラの撮像画像その他の各種情報が表示出力される表示装置104、各種の設定情報を入力したり、各部の動作を指示入力する入力手段としての入力パネル105が接続されている。
The operation control means 100 includes a Z-axis motor that moves up and down the
(電子部品実装装置のバックアップピン設置動作)
図7は、図6に示した制御系の動作制御手段100によるバックアップピン54の設置作業を行うための処理及び制御を示すフローチャートである。これに基づいて、動作制御手段100の機能説明を行う。
基板Kの両面に電子部品の実装を行う場合、バックアップピン54はバックアッププレート51の上面上において、基板Kの裏面(両面実装基板における後に実装が行われる面)の実装の際に、既に実装されているおもて面(先に実装が行われる面)の電子部品を回避する配置としなければならない。このため、バックアップピン54の配置を行う前に、予め適切なバックアップピン54の配置を決定するための基準となる位置データの生成が行われる。
(Electronic component mounting equipment backup pin installation operation)
FIG. 7 is a flowchart showing processing and control for performing the installation work of the
When electronic components are mounted on both surfaces of the substrate K, the backup pins 54 are already mounted on the upper surface of the
かかる位置データの生成のために、上記動作制御手段100のCPU101は、ROM102に格納されたプログラムに従って、以下の処理を実行する。
予めおもて面に電子部品が実装されたサンプル用の基板Kが表面を上方に向けた状態で実装作業部50においてクランプ機構25に保持されると、カメラ13が規定のマーク取込位置となるようにX−Yガントリ30の駆動により位置決めされる。かかる状態で基板Kの基準位置マークの撮像が行われると、CPU101は、周知の画像処理を行い、撮像範囲内でマーク位置を特定すると共に、X−Yガントリ30の位置決めのための座標系に対する基板Kの位置が認識される。
In order to generate such position data, the
When the sample substrate K on which the electronic component is previously mounted on the front surface is held by the
前述した入力パネル105は、ヘッド20の移動操作入力を行う操作キーを備えており、これにより、作業者は、ヘッド20を介してカメラ13を任意の位置に位置決めすることが可能となっている。また、操作キーの入力に際して、CPU101では、X軸モータ33及びY軸モータ34の駆動量に応じてカメラの現在位置座標を検出することが可能となっている。
そして、CPU101は、クランプ機構25により基板Kの保持が行われると、入力パネル105からの、カメラ13をサンプル基板Kに対する電子部品の存在しない位置に位置決めするための入力操作待ちとなる(ティーチング:ステップS1)。このとき、CPU101は、カメラ13による撮像画像を表示装置104に表示出力させる動作制御を行う。
これに対して、作業者は、画像を観察しながら、位置入力手段として機能する入力パネル105の操作キーによって操作入力を行い、基板Kのおもて面における電子部品を回避した位置にカメラ13を位置決めする。この位置が基板Kの反転後におけるバックアップピン54の当接位置となる。そして、入力パネル105から位置決定の入力があると、そのときのカメラ13の位置座標を位置データとしてCPU101は、データ記憶手段としてのRAM103に記憶する。また、バックアップピン54を複数本使用する場合には、上記位置座標を複数取得し、それらを位置データとしてRAM103に記憶する。
The
Then, when the substrate K is held by the
On the other hand, the operator inputs an operation with the operation key of the
位置データが取得されると、CPU101は、入力パネル105からの、基板Kの反転動作を行う場合の反転軸の方向の入力待ちとなる(データ入力:ステップS2)。
即ち、図8(A)に示すように、基板Kは長方形状であって、実装作業部50において、その長辺の方向と搬送方向(X軸方向)と平行となるように保持される。そして、基板Kが裏面の実装の際に、その短辺の方向(Y軸方向)を反転軸としておもて面から裏面に反転される場合には、基板K上のポイントPは、X軸方向に沿って位置変動を生じることとなる。
また、図8(B)に示すように、基板Kが裏面の実装の際に、その長辺の方向(X軸方向)を反転軸としておもて面から裏面に反転される場合には、基板K上のポイントPは、Y軸方向に沿って位置変動を生じることとなる。
When the position data is acquired, the
That is, as shown in FIG. 8A, the substrate K has a rectangular shape and is held in the mounting
Further, as shown in FIG. 8B, when the substrate K is mounted on the back surface, when the direction of the long side (X-axis direction) is reversed from the front surface to the back surface as the reversal axis, The point P on the substrate K causes a position variation along the Y-axis direction.
このように、基板Kは二種類の反転が行われ得ることから、いずれの反転が行われるかの入力待ちが行われる。
そして、入力パネル105から反転軸の方向がX軸、Y軸方向のいずれか入力されると、CPU101は、RAM103の位置データに含まれる各位置座標を各軸方向に反転変換すると共にこれを反転位置データとしてRAM103に記憶する(座標変換:ステップS3)。
即ち、CPU101は、反転位置データの生成プログラムを実行することで、データ反転処理手段として機能する。
As described above, since the substrate K can be subjected to two types of inversion, the input waiting for which inversion is performed is performed.
When the direction of the reversal axis is input from the
That is, the
次に、反転位置データに基づいてバックアップピン54の適切な配置が作業者に対して指示される。即ち、CPU101の制御により、クランプ機構25から基板Kが保持状態から解除される。そして、基板Kが実装作業部50から除かれると、CPU101の処理により、反転位置データに含まれるバックアップピン54の位置座標がバックアッププレート51の上面に表示されたマス目M(図5参照)の位置座標系の対応する位置座標に変換され、表示装置104により、位置座標の表示が行われる。
作業者は、これにより、表示装置104を観察しながら指示されたマス目Mの座標位置にバックアップピン54を配置する(バックアップピン設置:ステップS4)。
Next, an appropriate arrangement of the backup pins 54 is instructed to the operator based on the reverse position data. That is, the substrate K is released from the holding state from the
Thus, the operator places the
次に、CPU101は、バックアップピンの位置確認プログラムを実行することで、カメラ13を、反転位置データに含まれるバックアップピン54の位置座標に位置決めするようにX−Yガントリ30を駆動させると共に、表示装置104にカメラ13による撮像画像を表示させる動作制御を行う。これにより、作業者は、表示装置104の撮像画像を観察することで、設置したバックアップピン54の位置ズレや誤認設置がないかを確認することができる(ティーチング:ステップS5)。
Next, the
(電子部品実装装置の実装動作)
動作制御手段100のCPU101は、基板Kに対する電子部品の実装時に、ROM102に格納された実装プログラムに従って以下の動作制御を行う。
予め、上記入力パネル105から、基板のサイズ、実装される電子部品の種類、基板Kにおける当該各電子部品の実装位置、当該各電子部品を供給する電子部品フィーダー11のフィーダーバンク12上の位置が入力設定され、これらの情報がRAM103に格納される。そして、入力パネル105から、実装の開始が入力されると、CPU101は、動作プログラムに従って、ベルトコンベア62を駆動して基板Kを実装作業50に搬送すると共にクランプ機構25により基板Kの保持を行う。
(Mounting operation of electronic component mounting equipment)
The
From the
基板Kの保持後には、実装作業部50におけるプレート昇降用モータ52が駆動され、バックアッププレート51が上昇し、定位置で停止する。このとき、バックアップピン54の先端部が基板Kの背面に当接して、撓みを生じている場合にはこれを押し返して矯正する。
そして、基板Kに対してX−Yガントリ30を駆動させてカメラ13を規定の撮像位置に位置決めすると共に、基板Kに付された基準位置マークの撮像を行う。この基準位置マークの位置認識は周知の画像処理によって行われる。
そして、基準位置マークの撮像位置から電子部品実装装置10の位置座標系における基板Kとの相対的な位置関係を認識し、これに基づいて、各電子部品フィーダー11と基板Kとの間でヘッド20を往復移動させ、且つ、吸気バルブ24を制御して部品の受け取りと受け渡しを実行し、電子部品の実装を行う。
After holding the substrate K, the plate raising / lowering
Then, the
And the relative positional relationship with the board | substrate K in the position coordinate system of the electronic
また、基板Kのおもて面の電子部品の実装が終わると、バックアッププレート51は下降し、クランプ機構25は基板Kの保持状態を解除する。これにより、作業者は基板Kを反転させる。これにより、裏面が上側を向いた状態となる。
さらに、クランプ機構25により、基板Kが保持され、再び、バックアッププレート51が上昇する。このとき、バックアップピン54は、前述した反転位置データに基づく配置が成されていることから、基板Kのおもて面の電子部品を回避した状態で基板Kに当接し、撓みを矯正する。
その後は、おもて面と同様に電子部品の実装が行われる。
When the mounting of the electronic components on the front surface of the substrate K is finished, the
Further, the substrate K is held by the
Thereafter, electronic components are mounted in the same manner as the front surface.
(電子部品実装装置の効果)
以上のように、電子部品実装装置10では、実装作業部50においてサンプル用の基板Kに対して、カメラ13による撮像画像を表示装置104から観察して、実際の電子部品の位置を視覚的に認識してバックアップピン54の配置を決定することができ、バックアップピン54の配置について正確に設定することが可能となる。
さらに、上記手法に基づいて生成された位置データはCPU101の処理により反転されて、なお且つその反転位置データに基づく座標表示により、適正にバックアップピン54の配置が誘導されることから、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピン54の配置を判断したり、片面実装済みの基板Kを実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピン54の配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。
また、動作制御手段100では、バックアップピン54の配置後において、カメラ13をバックアップピン54の適正位置に移動させて撮像画像表示を行う制御を行うことから、バックアップピン54の配置のズレや誤認設置を効果的に抑制することが可能となる。
(Effect of electronic component mounting equipment)
As described above, in the electronic
Further, the position data generated based on the above method is reversed by the processing of the
In addition, since the
(その他)
なお、上記電子部品実装装置10では、カメラ13の撮像に基づいて、バックアップピン54の適正配置の設定入力を行っていたが、実装作業部50に保持された基板Kの上面へのスポット光の照射を行う照射手段がヘッド20に搭載されている場合には、これを利用しても良い。
即ち、前述したバックアップピン設置動作のティーチング(ステップS1)において、入力パネル105からの照射手段をサンプル基板Kに対する電子部品の存在しない位置に位置決めするための入力操作待ちが行われる。作業者は、スポット光が電子部品の存在しないバックアップピン54の適正な配置となるように、操作キーを操作してヘッド20の位置決めを行うことで位置データが生成される。
また、バックアップピン設置(ステップS4)において、上記位置データから求められた反転位置データに基づいて照射手段が位置決めされると共に照射を行い、スポット光位置にバックアップピン54を配置することで適正な配置が実現する。
このように、カメラ13に替えて照射手段を使用しても、同様の効果を得ることが可能である。
(Other)
In the electronic
That is, in the teaching of the backup pin installation operation described above (step S1), an input operation waiting for positioning the irradiation means from the
Further, in the backup pin installation (step S4), the irradiation unit is positioned and irradiated based on the inverted position data obtained from the position data, and the
Thus, the same effect can be obtained even if the irradiation means is used instead of the
また、上記電子部品実装装置10では、カメラ13の位置決め操作を操作キーにより入力したが、数値入力キーを用いて座標入力を行っても良い。
また、上記電子部品実装装置10には、基板をおもて面から裏面に反転させる反転機構を設けても良い。その場合、反転機構がいつも一定のX軸方向又はY軸方向に沿って基板を反転させるように構成することにより、基板Kの反転軸方向を入力する操作を省略することが可能となる。
In the electronic
The electronic
(第二の実施形態)
図9に第二の実施形態たる電子部品実装システム1Aのブロック図を示す。この電子部品実装システム1Aは、個別に動作制御手段100を有しない点を除きその他の点では前述した電子部品実装装置10と同じ構成からなる電子部品実装装置10Aを複数備え、さらに、これらを統合制御する制御装置110Aを備えている。
上記各電子部品実装装置10Aは、基板Kの搬送経路が一列に接続された状態で配置され、各電子部品実装装置10Aに順番に基板Kが搬送可能に構成されている。
そして、基板Kの各面ごとに実装されるべき全ての電子部品が各電子部品実装装置10Aで分担して割り当てられており、当該各電子部品実装装置10Aを一巡することで、基板の一面に対する電子部品の実装が完了する。つまり、一枚の基板に対しておもて面について各電子部品実装装置10Aを一巡し、しかる後に裏面について一巡して両面の実装が完了するようになっている。このように各電子部品実装装置10Aで実装を分担することで、実装作業の高効率化が図られている。
(Second embodiment)
FIG. 9 shows a block diagram of an electronic
Each of the electronic
Then, all electronic components to be mounted on each surface of the substrate K are allocated and allocated by each electronic
各電子部品実装装置10Aについては動作制御手段100以外については電子部品実装装置10と同じであることから、同一部分については同符号を付して重複する説明は省略する。
電子部品実装システム1Aの制御装置110Aは、各種データの演算処理及び全ての電子部品実装装置10Aの動作制御を行うCPUと、制御、判断等各種処理用の各種プログラムが記憶、格納されたROMと、各種処理におけるワークメモリとして使用されるRAMと、外部からのデータの入出力が可能である不揮発性メモリ等から概略構成される処理装置111Aと、処理装置111Aに対して所定の情報入力を行う入力装置112Aと、処理装置111Aにより所定の情報の表示が行われる表示装置113Aとを備えている。
電子部品実装システム1Aでは、裏面実装に際しては、おもて面について全ての電子部品実装装置10Aにより実装される全ての電子部品を回避する配置とする必要がある。そして、処理装置111Aの不揮発性メモリはデータ記憶手段として機能し、おもて面に実装される全ての電子部品の位置及び当該電子部品のサイズ等の情報が含まれる位置データを予め保有している。
かかる前提において、電子部品実装システム1Aのバックアップピン設置動作について図10に基づいて以下に説明する。
Since each electronic
The
In the electronic
Based on this assumption, the backup pin installation operation of the electronic
図10は、電子部品実装システム1Aの制御装置110Aによる電子部品実装装置10Aにおけるバックアップピン54の設置作業を行うための処理及び制御を示すフローチャートである。これに基づいて、制御装置110Aの機能説明を行う。
まず、制御装置110AのCPUは、入力装置112Aからの使用するバックアップピンの設置本数と基板の反転を行う際の反転軸方向の入力待ちを行う(バックアップピン設置本数入力:ステップS11)。即ち、このとき、入力装置112Aは用量入力手段として機能する。
FIG. 10 is a flowchart showing processing and control for performing the installation work of the
First, the CPU of the
そして、入力を受けると、CPUは事前に設定された基板Kの大きさのデータを参照し、認識する(基板データ読み込み:ステップS12)。
さらに、CPUは、予め定義されている基板分割パターンデータを参照して、バックアップピンの本数に対応する基板分割パターンを特定する。図11(A)はバックアップピンの設置本数5本の場合の基板分割パターンであり、図11(B)はバックアップピンの設置本数6本の場合の基板分割パターンである。このように、ROMには予めバックアップピンの設置本数に応じたいくつもの分割パターンが用意されている。そして、このとき、CPUは区画手段として機能する。
さらに、区画された各領域のバックアップピン54の設置が行われる領域ごとに、バックアップピンの設置位置の位置座標データを算出する。かかる算出方法としては、区画された領域は四角形となることからその各頂点位置から対角線の交差位置座標を求め、これをバックアップピン54の設置位置候補として記憶する。
When receiving the input, the CPU refers to and recognizes the data of the size of the substrate K set in advance (substrate data reading: step S12).
Further, the CPU specifies a substrate division pattern corresponding to the number of backup pins with reference to the predefined substrate division pattern data. FIG. 11A shows a board dividing pattern when the number of backup pins is five, and FIG. 11B shows a board dividing pattern when the number of backup pins is six. As described above, a number of division patterns corresponding to the number of backup pins installed are prepared in advance in the ROM. At this time, the CPU functions as partitioning means.
Further, the position coordinate data of the backup pin installation position is calculated for each area where the
さらに、CPUは、不揮発性メモリ等に格納されている位置データの読み込みを行い、各電子部品の位置及び大きさに関する位置データを取得する(データ読み込み:ステップS14)。このとき、前述した各バックアップピン54の設置位置候補に近接する所定範囲内のデータのみを読み込んでも良い。
そして、位置データの示す電子部品位置及び大きさから、バックアップピン54の設置候補と重複するかを判定する。重複しなければ設置位置候補がそのまま設置位置として採用され、重複する場合には、重複を生じないで且つ候補となる位置から所定範囲内となる近隣位置を設置位置として採用する(バックアップピン設置位置決定:ステップS15)。
Further, the CPU reads position data stored in the nonvolatile memory or the like, and acquires position data regarding the position and size of each electronic component (data reading: step S14). At this time, only the data within a predetermined range close to the above-described installation position candidates for each
Then, based on the position and size of the electronic component indicated by the position data, it is determined whether it overlaps with the
次に、入力装置112Aから入力された反転軸方向に基づいて、CPUは、採用された各バックアップピン54の配置を示す位置座標を反転変換すると共にこれを反転位置データとしてRAMに記憶する(座標変換:ステップS16)。
即ち、CPUは、データ反転処理手段として機能する。
Next, based on the reversal axis direction input from the
That is, the CPU functions as data inversion processing means.
次に、反転位置データに基づいてバックアップピン54の適切な配置が作業者に対して指示される。即ち、CPUの制御により、反転位置データに含まれるバックアップピン54の位置座標がバックアッププレート51の上面に表示されたマス目M(図5参照)の位置座標系の対応する位置座標に変換され、表示装置113Aにより、位置座標の表示が行われる。
作業者は、これにより、表示装置113Aを観察しながら指示されたマス目Mの座標位置にバックアップピン54を配置する(バックアップピン設置:ステップS17)。
Next, an appropriate arrangement of the backup pins 54 is instructed to the operator based on the reverse position data. That is, under the control of the CPU, the position coordinates of the
Thus, the operator arranges the
次に、CPUは、バックアップピンの位置確認プログラムを実行することで、カメラ13を、反転位置データに含まれるバックアップピン54の位置座標に位置決めするようにX−Yガントリ30を駆動させると共に、表示装置113Aにカメラ13による撮像画像を表示させる動作制御を行う。これにより、作業者は、表示装置113Aの撮像画像を観察することで、設置したバックアップピン54の位置ズレや誤認設置がないかを確認することができる(ティーチング:ステップS18)。
Next, the CPU executes the backup pin position confirmation program to drive the
なお、反転位置データは各電子部品実装装置10Aごとに共用され、一基の電子部品実装装置10Aについてバックアップピン54の設置が行われた後には、残る他の電子部品実装装置10Aについては、上述したステップS17及びS18の動作制御及び処理が繰り返されて、各電子部品実装装置10Aごとのバックアップピンの設置が行われる。
The reversal position data is shared by each electronic
以上のように、電子部品実装システム1Aでは、基板のおもて面全体に実装される電子部品の位置及び大きさを示す位置データが予め設定されることから、これを活用してバックアップピン54の配置を算出し、算出結果に基づいてバックアップピン54の配置指示が行われるため、作業者自らが部品の反転した配置を予想してバックアップピン54の配置を判断したり、片面実装済みの基板Kを実際に反転配置して部品位置の確認を行いながらバックアップピン54の配置を判断したりするという作業者の負担が解消され、より効果的に作業負担の軽減を図ることが可能となる。
また、制御装置110Aでは、バックアップピン54の配置後において、カメラ13をバックアップピン54の適正位置に移動させて撮像画像表示を行う制御を行うことから、バックアップピン54の配置のズレや誤認設置を効果的に抑制することが可能となる。
As described above, in the electronic
In addition, since the
なお、上記電子部品実装装置10Aにあっても、電子部品実装装置10の場合と同様に、実装作業部50に保持された基板Kの上面へのスポット光の照射を行う照射手段がヘッド20に搭載されている場合には、これを利用しても良い。
また、制御装置110Aの入力装置112Aから、カメラ13の位置決め操作を数値入力キーを用いて座標入力により行っても良い。
Even in the electronic
Further, the positioning operation of the
1A 電子部品実装システム
10,10A 電子部品実装装置
13 カメラ(撮像手段)
30 X−Yガントリ(搬送手段)
50 実装作業部(実装作業領域)
54 バックアップピン
101 CPU(データ反転処理手段、制御手段)
103 RAM(データ記憶手段)
104 表示装置(表示手段、指示手段)
105 入力パネル(位置入力手段)
111A 処理装置(データ反転処理手段)
112A 入力装置(用量入力手段)
K 基板
1A Electronic
30 XY gantry (conveying means)
50 Mounting work section (Mounting work area)
54
103 RAM (data storage means)
104 Display device (display means, instruction means)
105 Input panel (position input means)
111A processing device (data reversal processing means)
112A input device (dose input means)
K substrate
Claims (1)
前記基板の先行して実装が行われる片面上での前記部品の実装位置を示す位置データを記憶するデータ記憶手段と、
前記位置データの示す実装位置を前記基板の短辺又は長辺に沿った方向の反転軸により線対称となる位置に反転させた反転実装位置を示す反転位置データを生成するデータ反転処理手段と、
前記反転位置データに基づいて前記バックアップピンの適切な配置を画面表示又は視覚的に認識可能な方法で照射することで指示する指示手段と、
前記バックアップピンの使用本数を入力する用量入力手段と、
前記入力された使用本数に応じて前記位置データに基づく前記バックアップピンを配置する範囲を複数領域に区画する区画手段と、を備え、
前記データ反転処理手段は、前記区画された領域ごとに前記バックアップピンの配置を決定して前記反転位置データを生成し、
前記指示手段は、前記反転位置データに基づいて前記区画された領域ごとに前記バックアップピンの配置を指示することを特徴とする部品実装装置。 Supporting with a backup pin that has a component mounting work area in the middle of the path for transporting the rectangular board for double-sided mounting, and that contacts the back of the board in the mounting work area and can adjust the contact position A component mounting apparatus that
Data storage means for storing position data indicating a mounting position of the component on one side where the board is mounted in advance;
Data inversion processing means for generating inversion position data indicating an inversion mounting position obtained by inverting the mounting position indicated by the position data to a position that is line-symmetrical by an inversion axis in a direction along the short side or the long side of the substrate;
Instructing means for instructing the appropriate arrangement of the backup pin based on the inverted position data by irradiating on a screen display or a visually recognizable method,
Dose input means for inputting the number of used backup pins,
Partitioning means for partitioning a range in which the backup pin based on the position data is arranged into a plurality of regions according to the input number used,
The data inversion processing means determines the arrangement of the backup pin for each of the partitioned areas and generates the inversion position data.
The component mounting apparatus , wherein the instructing unit instructs the placement of the backup pin for each of the partitioned areas based on the reversal position data .
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