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JP3562325B2 - 電子部品の実装方法 - Google Patents

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Description

【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の実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品の基板への実装においては、実装位置精度を確保するため画像認識による位置補正が行われる。この方法では、基板の認識点に形成された認識マークを撮像することにより基板の正確な位置を認識し、また移載ヘッドに保持された状態の電子部品を撮像することにより電子部品の位置ずれを認識し、これら認識結果に基づいて電子部品を保持した移載ヘッドの移動量を補正して実装位置精度を向上させるものである。駆動系を簡略化するため、一般に基板認識用のカメラを移載ヘッドと一体的に移動させる方式が用いられる。
【０００３】
ところで、基板の種類として１つの基板が複数の基板ブロックに分割されたものがあり、また同一種類の複数の基板を電子部品実装装置の基板載置ステージに同時に載置する場合がある。これらの基板ブロックや基板はそれぞれ単独で認識点を有しており、このような場合には、従来の電子部品の実装方法では、まず全ての基板についての認識点の認識マークをカメラで撮像して基板の位置認識を行った後、それぞれの基板に対して電子部品を実装する実装動作を行うこととしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法では、基板の位置認識のためにカメラが複数の基板ブロックまたは基板上を移載ヘッドとともに移動する際には撮像のみしか行われず、電子部品を供給部からピックアップして基板まで移送するという移載ヘッド本来の機能は停止した状態となっていた。そして実装動作に移行した後に再び移載ヘッドが全ての基板上をピックアップと搭載を繰り返しながら往復移動する際には、カメラによる撮像は全く行われていなかった。すなわち、基板上の特定部分について考えると、移載ヘッドは基板認識時と電子部品搭載時に少なくとも２回以上の複数回通過することとなっていた。このため、移載ヘッドの移動経路はきわめて錯綜した複雑なものとなり総移動距離が長くなる結果、この移動に相当の時間を要してタクトタイムが増大するという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、短いタクトタイムで効率よく電子部品を実装できる電子部品の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記載の電子部品の実装方法は、基板に設けられた認識点を移載ヘッドと一体的に移動する基板認識カメラによって認識し、供給部の電子部品を前記移載ヘッドによりピックアップして前記基板に移送搭載する電子部品の実装方法であって、前記移載ヘッドが次の動作に移行するために移動する経路の近傍に認識点が存在するか否かを判断し、前記認識点が存在すると判断されたならば前記移動の途中で前記認識点上に前記基板認識カメラを移動させて当該認識点の認識を行うようにした。
【０００７】
請求項２記載の電子部品の実装方法は、請求項１記載の電子部品の実装方法であって、前記電子部品の前記基板への実装に先立って、前記基板に設けられた基板位置検出用の認識点を認識するようにした。
【０００８】
請求項３記載の電子部品の実装方法は、請求項１記載の電子部品の実装方法であって、前記基板は複数の区画に分割された基板ブロックから構成され、前記電子部品の前記基板への実装に先立って、前記基板の第１の基板ブロックに設けられた基板位置検出用の認識点を認識するようにした。
【０００９】
各請求項記載の発明によれば、移載ヘッドが次の動作に移行するために移動する経路の近傍に認識点が存在するか否かを判断して、移動の途中で認識点上に基板認識カメラを移動させて認識を行うことにより、移載ヘッドの無駄な移動を省きタクトタイムを短縮することができる。
【００１０】
【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の実装装置の斜視図、図２は同電子部品の実装装置の平面図、図３は同電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図、図４は同電子部品の実装方法を示すフロー図、図５は同電子部品の実装装置の移載ヘッドの移動経路を示す図である。
【００１１】
まず図１、図２を参照して電子部品の実装装置について説明する。図１において、基台１の中央部にはＸ方向に搬送路２が配設されている。搬送路２は基板３を搬送し位置決めする。したがって搬送路２は基板の載置ステージとなっている。搬送路２の両側には、電子部品の第１の供給部４Ａおよび第２の供給部４Ｂが配置され、それぞれの供給部４Ａ，４Ｂには多数台のテープフィーダ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。
【００１２】
Ｘ軸テーブル６上には、電子部品の移載ヘッド７が装着されている。Ｘ軸テーブル６は、Ｙ軸テーブル８ＡおよびＹ軸テーブル８Ａに対向して並設されたガイド８Ｂに、両端部を支持されて架設されている。したがって、Ｘ軸テーブル６およびＹ軸テーブル８Ａを駆動することにより、移載ヘッド７は水平移動し、下端部に装着されたノズル７ａ（図３、図４参照）によりテープフィーダ５のピックアップ位置９から電子部品をピックアップし、基板３上に移載する。搬送路２と第２の供給部４Ｂの間には、電子部品を認識する第１のカメラ１０が配設されている。また移載ヘッド７には、移載ヘッド７と一体的に移動する基板認識カメラである第２のカメラ１１が装着されている。第２のカメラ１１は上方から基板３を撮像し、基板３に設けられた認識マークを認識する。
【００１３】
次に図３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３において、制御部２０はＣＰＵであり、以下に説明する各部全体を統括して制御する。画像認識部２１は第１のカメラ１０により電子部品の位置ずれの認識を行い、また第２のカメラ１１により基板の認識点に設けられた認識マークの位置認識を行う。モータ制御部２２は、移載ヘッド７の水平移動、昇降、回転動作を行うＸ軸モータ２３、Ｙ軸モータ２４、Ｚ軸モータ２５およびθ軸モータ２６の動作を制御する。なお、Ｚ軸モータ２５およびθ軸モータ２６は、図２では記載を省略している。
【００１４】
座標位置記憶部２７は基板３に実装される電子部品の実装位置座標データを記憶する。認識マーク情報記憶部２８は基板３の認識点に形成された基板位置検出用や、電子部品搭載時の位置補正用の認識マークに関する情報を記憶する。プログラム記憶部２９は、実装時の動作プログラム、すなわち移載ヘッド７による実装動作および移載ヘッドと一体的に移動する第２のカメラ１１による撮像動作を組み合せた動作プログラムを基板の各品種ごとに記憶する。この動作プログラムはオフラインで作成されたプログラムデータを入力するようにしてもよく、また制御部２０にプログラム生成機能を持たせて、座標位置記憶部２７および認識マーク情報記憶部２８のデータに基づいて動作プログラムを自動生成させるようにしてもよい。
【００１５】
この電子部品の実装装置は上記のように構成されており、以下動作について図４のフローに沿って図５を参照しながら説明する。まず図４のフローにおいて、搬送路２上に基板３が搬入され、位置決めされる（ＳＴ１）。基板３は同一種類の基板ブロック３１，３２，３３，３４，・・・により構成されており、図５に示すように各基板ブロック３１，３２，・・・には、それぞれ基板位置検出用の認識点の認識マークＡ、Ｂおよび電子部品４０搭載時の位置補正用の認識点の認識マークｍ１，ｍ２が設けられている。
【００１６】
これらの基板ブロックへ電子部品を実装するのに先立って、まず第１番目に電子部品が実装されるの第１の基板ブロック３１の認識マークＡ、Ｂを認識する（ＳＴ２）。次に移載ヘッド７を供給部４上に移動させ、実装対象の電子部品４１を収納したパーツフィーダ５より電子部品をピックアップし（ＳＴ３）、第１のカメラ１０の上方まで移動する（図５に示す矢印ａ参照）。そして、ここで第１のカメラ１０により電子部品４１を認識し（ＳＴ４）、その後移載ヘッド７を基板ブロック３１の上方まで移動させ（矢印ｂ参照）、電子部品４１を実装する。
【００１７】
そして移載ヘッド７がこの実装位置から次の動作に移行するために移動する経路の近傍に認識点、すなわち他の基板ブロックの基板位置検出用の認識点または電子部品の搭載時の位置補正用の認識点が存在するか否かの判断がなされる（ＳＴ６）。ここで、座標位置記憶部２７、認識マーク情報記憶部２８に記憶されたデータに基づき、上述の認識マークｍ１が電子部品４１の実装位置の近傍に存在すると判断された場合には、移載ヘッド７と一体的に移動する第２のカメラ１１を認識マークｍ１の上方に位置させ（矢印ｃ）、認識マークｍ１を認識する（ＳＴ７）。そして次のステップにて当該基板への実装が完了したか否かが判断され（ＳＴ８）、終了していることを確認して実装動作を終了する。
【００１８】
ここで図５に示す例では、他に実装すべき電子部品があるため、認識マーク１を認識した後再び第１の供給部４Ａに戻って（矢印ｄ）電子部品４２をピックアップし、第１のカメラ１０の上方まで移動した後（矢印ｅ）、電子部品４２の実装位置まで移動する（矢印ｆ）。そしてここで電子部品４２を実装した後に、前述のＳＴ６の判断がなされて、近傍にある認識点の認識マークｍ２上まで移動して（矢印ｇ）認識マークｍ２を認識する。その後移載ヘッド７は第１の供給部４Ａに戻る動作に移るが、その移動経路の近傍には基板ブロック３４の位置検出用の認識点の認識マークＡが存在しているため、第１の供給部４Ａに戻る途中（矢印ｈ）でこのＡ点を認識し、その後供給部４に至る（矢印ｉ）。
【００１９】
そして認識マークｍ１、ｍ２を認識することにより位置補正が可能となった電子部品４０をピックアップして第１のカメラ１０の上方まで移動した後（矢印ｊ）、実装位置まで移動して（矢印ｋ）、電子部品４０を実装する。この後、他の基板ブロック３２以降への電子部品の実装を行うが、この実装の過程でも同様に、移載ヘッド７の移動の経路の近傍に認識点が存在するか否かを常に判断する。このように、実装用の移載ヘッドと基板撮像カメラが一体的に移動する場合において、実装動作中に認識動作を組み入れることにより、移載ヘッドの無駄な移動を省き、全体として移載ヘッド７が移動する距離を最小にして、実装のタクトタイムを短縮することができる。
【００２０】
本実施の形態では、複数の基板ブロックに分割された基板の例を示しているが、本発明は本実施の形態に限定されず、電子部品実装の対象が単独の基板であってもよい。この場合には、電子部品の実装に先立って基板位置検出用の認識点をまず認識し、この後行われる電子部品実装動作の間に、近傍に存在する電子部品の位置補正用の認識点を認識する。また、本実施の形態では移載ヘッド７が電子部品を実装した後に認識点へ移動する例を示しているが、電子部品を吸着した状態で実装位置へ移動する経路近傍に認識点が存在する場合には、この状態で認識点へ移動して認識動作を行ってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、移載ヘッドが次の動作に移行するために移動する経路の近傍に認識点が存在するか否かを判断して、移動の途中で認識点上にカメラを移動させて認識を行うようにしたので、移載ヘッドの無駄な移動を省き、全体として移載ヘッドが移動する距離を最小にして、実装のタクトタイムを短縮することができる。
【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の実装装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の平面図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の制御系の構成を示すブロック図
【図４】本発明の一実施の形態の電子部品の実装方法を示すフロー図
【図５】本発明の一実施の形態の電子部品の実装装置の移載ヘッドの移動経路を示す図
【符号の説明】
２ 搬送路
３ 基板
４Ａ 第１の供給部
４Ｂ 第２の供給部
７ 移載ヘッド
１０ 第１のカメラ
１１ 第２のカメラ
ｍ１，ｍ２ 認識マーク
３１，３２，３３，３４ 基板ブロック

Claims (3)

  1. 基板に設けられた認識点を移載ヘッドと一体的に移動する基板認識カメラによって認識し、供給部の電子部品を前記移載ヘッドによりピックアップして前記基板に移送搭載する電子部品の実装方法であって、前記移載ヘッドが次の動作に移行するために移動する経路の近傍に認識点が存在するか否かを判断し、前記認識点が存在すると判断されたならば前記移動の途中で前記認識点上に前記基板認識カメラを移動させて当該認識点の認識を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
  2. 前記電子部品の前記基板への実装に先立って、前記基板に設けられた基板位置検出用の認識点を認識することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装方法。
  3. 前記基板は複数の区画に分割された基板ブロックから構成され、前記電子部品の前記基板への実装に先立って、前記基板の第１の基板ブロックに設けられた基板位置検出用の認識点を認識することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装方法。
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