JP3992486B2

JP3992486B2 - 電気部品装着システム

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Publication number: JP3992486B2
Application number: JP2001373983A
Authority: JP
Inventors: 清一照井
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: US6971158B2; JP2003174294A; US20030106207A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板に電気部品（電子部品を含む）を装着する部品装着装置を備える電気部品装着システムに関するものであり、特に、部品装着装置の部品装着可能領域より大きい回路基板への装着精度の向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気部品装着システムには、電気部品を保持する部品保持ヘッドとその部品保持ヘッドを移動させるヘッド移動装置とを備えた部品装着装置が複数台直列に並べられるとともに、それら複数台の部品装着装置の列に沿って基板搬送装置が配設され、電気部品が装着されるべき１枚以上の回路基板が基板搬送装置により搬送され、複数の部品装着装置に対応する位置に停止させられるとともに、その停止中の回路基板に複数の部品装着装置により並行して電気部品の装着が行われるものがある。基板搬送装置は、ベルトコンベヤ等の無限型搬送装置を含むものとされることが多い。このように構成される電気部品装着システムでは、１台の部品装着装置における部品保持ヘッドの部品装着可能領域よりも大きい回路基板に電気部品を装着する場合には、まず部品装着可能領域において回路基板の一部に電気部品を装着した後、回路基板を搬送方向下流側に小距離前進させ、回路基板の電気部品が未装着の残りの部分に電気部品が装着されていた。この種の電気部品装着システムにおいて、回路基板の複数の基板基準マークを読み取るマーク撮像装置が、複数台並べられた上記部品装着装置の最上流のものより上流側に配設される場合があり、部品装着装置への移動に先立って基板基準マークが撮像されていた。複数の基板基準マークは、位置決め誤差の正確な検出のために、回路基板の互いに離れた複数箇所、例えば搬送方向に隔たった複数箇所や対角線上に隔たった複数箇所に設けられる場合が多い。上記マーク撮像装置は、互いに離れた位置に設けられた複数の基板基準マークを回路基板を移動させることなく一挙に撮像し得る移動可能領域を有するものである。マーク撮像装置により得られた撮像データと基準データとの比較により、回路基板の位置決め誤差が算出され、この位置決め誤差データは回路基板の移動に伴って部品装着装置に順次送られ、電気部品装着時に位置決め誤差を解消すべく部品保持ヘッドの移動位置が補正されていた。
【０００３】
しかしながら、基板基準マークの撮像後における基板搬送装置の送り機構の送り精度によって装着精度が決まるため、部品装着装置が多数台並べられた電気部品装着システムでは、装着精度の維持が困難であるという問題があった。
また、回路基板をパレットに固定し、そのパレットを搬送すれば、回路基板を精度良く下流側に搬送することが容易になるが、パレットやそのパレットを下流側に精度良く搬送するパレット搬送装置等が必要となり、その上、パレットを上流側へ戻すための搬送装置も必要になり、搬送装置が複雑になる問題があった。
【０００４】
複数台の部品装着装置の各々にマーク撮像装置を設け、そのマーク撮像装置をヘッド移動装置等により移動させ、回路基板が部品装着装置に対して停止させられる毎に複数の基板基準マークを撮像させて、回路基板の部品装着装置に対する相対位置誤差を検出すれば、装着精度を向上させ得るが、マーク移動可能領域は、部品保持ヘッドの部品装着可能領域とほぼ重なる。そのため、部品保持ヘッドの部品装着可能領域よりも大きい回路基板に電気部品を装着する場合に、互いに離れた位置に設けられた複数の基板基準マークのすべてを撮像することができず、このような回路基板への部品装着に対応することができなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、部品保持ヘッドの移動可能領域より大きい回路基板に精度良く電気部品を装着し得るようにすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の電気部品装着システムが得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００６】
なお、以下の各項において、(20)項が請求項１に相当し、(1)項が請求項２に、(3) 項が請求項３に、(8)項が請求項４に、(9)項が請求項５に、(10)項が請求項６に、(17)項が請求項７に、(18)項が請求項８にそれぞれ相当する。
【０００７】
（１）電気部品を保持する部品保持ヘッドと、その部品保持ヘッドを予め設定された装着可能領域内の任意の位置へ移動させるヘッド移動装置とを備えた部品装着装置が複数台直列に並べられるとともに、それら複数台の部品装着装置の列に沿って、少なくとも前記複数台の部品装着装置の列の上流側端から下流側端まで回路基板を搬送するとともに、その搬送の途中で少なくとも１回停止させる基板搬送装置が配設され、前記複数台の部品装着装置に対応する位置に停止中の回路基板に複数台の部品装着装置により並行して電気部品の装着が行われる電気部品装着システムにおいて、
前記基板搬送装置により搬送され、停止させられた１枚以上の回路基板を固定的に保持する基板保持装置と、
その基板保持装置を前記基板搬送装置の搬送方向に平行な方向に移動させることにより、その基板保持装置に保持された前記１枚以上の回路基板の各々である、前記装着可能領域より前記搬送方向の寸法の大きい回路基板の全部分を、前記複数台の部品装着装置の各々の前記装着可能領域に対応する位置に複数回に分けて位置決め可能な保持装置移動装置と
を設けたことを特徴とする電気部品装着システム。
【０００８】
本電気部品装着システムにおいては、複数台の部品装着装置が一列に並べて配設され、それら部品装着装置の列の上流側端から下流側端まで回路基板が基板搬送装置により搬送される。基板搬送装置はその搬送の途中において、回路基板を少なくとも１回停止させ、その停止させられた回路基板を基板保持装置がその基板保持装置に対して相対移動不能に保持する。そして、その回路基板を固定的に保持した基板保持装置を、保持装置移動装置が往復移動させることにより、回路基板が基板搬送装置の搬送方向に平行な方向に搬送される。回路基板は、基板搬送装置と、基板保持装置および保持装置移動装置との両方（説明の都合上、前者を第１搬送装置、後者を第２搬送装置と称する場合がある）により、複数台の部品装着装置の並び方向に平行な方向に搬送されるのであるが、第１搬送装置と第２搬送装置とは互いに性質を異にする搬送装置であるため、両者の共同により回路基板の搬送の自由度を向上させることができる。例えば、第１搬送装置は、回路基板を部品装着装置の列の上流側端から下流側端までの間の任意の位置へ搬送して停止させ得るものであるが、回路基板の停止位置における位置決め精度は比較的低いものとする一方、第２搬送装置は回路基板を精度良く位置決めして保持し、精度良く所望の位置へ位置決めできるものとし、第２搬送装置により搬送される回路基板に対して部品装着装置により電気部品を装着させれば、電気部品の装着位置精度を高めることができる。
【０００９】
上記のようにした場合は、第１搬送装置は回路基板の位置決め精度の低いものでよいため、比較的簡易で安価なものを採用し得る。例えば、ベルトコンベヤ等、回路基板を支持して移動する搬送部材が無限軌跡を描いて周回するものを採用することができ、この種の無限型搬送装置は、搬送装置自体の長さとほぼ同じ距離回路基板を搬送することができる。それに対して、第２搬送装置は、回路基板を固定的に保持した基板保持装置を移動させるものであるため、回路基板を任意の位置へ精度良く位置決め可能なものとすることが容易なのであるが、反面、基板保持装置の配設スペースの外に移動スペースをも確保することが必要であり、基板保持装置の往復移動距離はできる限り短いことが望ましい。基板保持装置の往復移動距離を、部品装着装置の列の上流側端から下流側端まで回路基板を搬送するに足る大きさとすることも可能なのであるが、その場合には、第２搬送装置の搬送方向の長さが、第１搬送装置の長さや部品装着装置の列の長さに比較して著しく長くなってしまうのである。そこで、本発明においては、基板保持装置の往復移動距離を第１搬送装置による搬送距離より短くすることとしたのである。
【００１０】
要するに本発明は、第１搬送装置と第２搬送装置とが互いの欠点を補い合うようにしたものであり、これによって、回路基板の搬送可能距離を大きくすることと、回路基板の位置決め精度を高くすることとの両方を達成することが可能になった。
【００１１】
（２）前記基板搬送装置が前記回路基板を下方から支持して搬送するベルトコンベヤである (1)項に記載の電気部品装着システム。
（３）前記基板保持装置が、回路基板の、前記ベルトコンベヤにより下方から支持される部分から、前記搬送方向と直角な幅方向に外れた部分を上下両側から挟んで保持する保持部を備えた (2)項に記載の電気部品装着システム。
前記ベルトコンベヤは、後述のように、ベルト、ベルトガイドおよびベルト周回装置を備えて一対設けられることが望ましいが、比較的幅の広いベルトを１本備え、回路基板の搬送方向と直交する幅方向の中央部を下方から支持して搬送するものとすることも可能であり、その場合には、基板保持装置を、回路基板のベルトコンベヤの両側方へ外れた部分を挟んで保持する態様とすることが必要になる。それに対して、ベルトコンベヤがベルト等を一対備える態様のものである場合には、回路基板の各ベルトに支持される部分の外側の部分を挟んで保持するものとすることも、内側の部分を挟んで保持するものとすることも可能である。いずれにしても、基板保持装置を、回路基板の両側端部を上下両側から挟んで保持する保持部を備えたものとすれば、電気部品を装着できない領域が狭い両側端部で済み好都合である。
本項におけるように、基板保持装置を回路基板を上下両側から挟んで保持するものとすれば、回路基板の基板保持装置に対する相対移動を確実に防止し得るが、これは不可欠ではなく、例えば、回路基板を下方から支持する支持部材に、回路基板を負圧により吸着する機能を持たせることによっても回路基板の相対移動を防止することができる。
（４）前記ベルトコンベヤが、それぞれベルト、ベルトガイドおよびベルト周回装置を備えて一対設けられ、回路基板の前記搬送方向に平行な両側部の各々を支持し、互いに共同して搬送するものである (2)項に記載の電気部品装着システム。
ベルトコンベヤを本項の態様とすれば、回路基板の両側部をそれぞれ別のベルトで支持することができ、後述の支持部材の配置が可能になったり、一対のベルト間の間隔を回路基板の幅に合わせて変更したりすることが可能になる。
（５）前記基板保持装置が、前記一対のベルトコンベヤの間の位置において、回路基板の少なくとも１点を下方から支持する支持部材を含む (4)項に記載の電気部品装着システム。
回路基板が幅の広いものである場合には、幅方向の中央部が垂れ下がることを防止するために、両側部のみならず中央部も下方から支持することが望ましい。しかし、回路基板は表裏両面に電気部品が装着されることが多く、裏面に既に電気部品が装着された回路基板を下方から支持する際には、電気部品の装着された部分を避けつつ支持することが必要であり、その場合に、本項の構成が有効である。
（６）前記基板保持装置が、回路基板の、前記ベルトコンベヤにより下方から支持される部分より内側の部分を上下両側から挟んで保持する保持部を備えた (4)項または (5)項に記載の電気部品装着システム。
ベルトがごく幅の狭いものである場合には、回路基板の両側端をベルトに支持させ、その内側の部分を基板保持装置の保持部に保持させることも可能である。
（７）前記基板保持装置が、回路基板の、前記ベルトコンベヤにより下方から支持される部分から側方へ突出した両側端部を上下両側から挟んで保持する保持部を備えた (4)項または (5)項に記載の電気部品装着システム。
（８）前記基板搬送装置が前記基板保持装置と共に前記保持装置移動装置により前記搬送方向に平行な方向に移動させられる (1)項ないし (7)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
本項の構成とすれば、基板搬送装置と基板保持装置との本体を共通にすることも可能となり、基板搬送装置の構成を単純化することが容易となる。
（９）前記基板搬送装置の本体が前記部品装着装置に対して相対移動不能に設けられ、前記基板保持装置がその基板搬送装置の本体に対して前記搬送方向に平行な方向に相対移動可能に設けられた (1)項ないし (7)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
基板搬送装置（第１搬送装置）の本体を基板保持装置の本体と別体とし、基板保持装置が移動させられる際に基板搬送装置の本体が移動させられないようにすれば、基板搬送装置の本体を移動させるスペースを確保する必要がなくなる。したがって、基板搬送装置を含む電気部品装着システム全体の所要スペースを節減し得る。また、当該基板搬送装置の上流側と下流側との両方に別の基板搬送装置が設けられる場合には、それら別の基板搬送装置との間に基板搬送装置本体の移動スペースを設ける必要がないため、上流側基板搬送装置から当該基板搬送装置への回路基板の引き渡しと、当該基板搬送装置から下流側基板搬送装置への回路基板の引き渡しとを同時に行うことが可能となる効果も得られる。
（１０）前記複数台の部品装着装置がそれぞれ、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークを撮像する撮像装置を含み、かつ、当該電気部品装着システムが、それら撮像装置の撮像結果に基づいて基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得する画像処理装置を含む (1)項ないし (9)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
回路基板が基板保持装置により保持された後に撮像装置に基準マークを撮像させ、画像処理装置に基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得させれば、部品装着装置にその保持位置誤差分を補正しつつ電気部品を装着させることができる。保持位置誤差は基板保持装置が移動させられても変わらないため、基板保持装置の移動を精度良く制御すれば、基板保持装置の移動後であっても電気部品を精度良く装着することができる。
基板保持装置が回路基板を精度良く位置決めし得る位置決め装置を備えたものである場合には、撮像装置を設けなくても本発明の効果を享受することができるが、撮像装置を設ければ、基板保持装置を位置決め装置を備えないものとし、あるいは位置決め精度の低い位置決め装置を備えたものとすることができる。また、一般に、回路基板を位置決め装置により精度良く位置決めするより、撮像装置により保持位置誤差を検出して補正する方が、電気部品の回路基板への装着精度を高くすることができる。
（１１）前記撮像装置が前記部品保持ヘッドと共に前記ヘッド移動装置により移動させられる(10)項に記載の電気部品装着システム。
撮像装置を移動装置により移動させれば、１つの撮像装置により、互いに離れた位置にある複数の基準マークを撮像させることが可能となり、さらにその撮像装置の移動装置として部品保持ヘッドを移動させるヘッド移動装置を利用すれば、装置コストを低減させることが可能となる。
（１２）前記基板保持装置が、前記複数台の部品装着装置のうちで最下流のものの部品装着可能領域の下流側端と、最上流のものの部品装着可能領域の上流側端との距離より長い (1)項ないし(11)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
基板保持装置を本項におけるように長くすれば、その長い基板保持装置に、複数枚の回路基板を並べて保持させ、それら複数枚の回路基板に、複数台の部品装着装置により並行して電気部品の装着作業を行わせることが可能となる。また、長い基板保持装置に長い１枚の回路基板を保持させ、その回路基板の複数の部分に複数の部品装着装置により並行して電気部品の装着作業を行わせることも可能となる。
（１３）前記部品装着装置が３台以上並べられた (1)項ないし(12)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
本発明は、部品装着装置が２台並べられた電気部品装着システムに適用しても効果のあるものではあるが、３台あるいはそれより多くの部品装着装置が並べられた電気部品装着システムに適用すれば、一層有効なものである。
（１４）前記３台以上の部品装着装置が一定の配列ピッチで並べられた(13)項に記載の電気部品装着システム。
３台以上の部品装着装置が等ピッチで配列されることは不可欠ではないが、等ピッチで配列される方が装着作業の制御等が単純となって望ましい。
（１５）前記保持装置移動装置による前記基板保持装置の最大移動可能距離が、前記複数台の部品装着装置の互いに隣接するものの中心間距離以下である (1)項ないし(14)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
保持装置移動装置による基板保持装置の最大移動可能距離は、隣接部品装着装置の中心間距離より大きくすることも可能であるが、中心間距離より大きくすることの実益が、大きくするための装置コストの上昇と見合わないことが多い。
（１６）前記保持装置移動装置による前記基板保持装置の最大移動可能距離が、前記複数台の部品装着装置のうちの互いに隣接するものの装着可能領域の間の隙間以下である(15)項に記載の電気部品装着システム。
基板保持装置の最大移動可能距離を、隣接部品装着装置の装着可能領域の間の隙間と等しい大きさとすれば、基板保持装置に保持された回路基板のどの領域にも部品装着装置によって電気部品を装着可能となる。ただし、これは不可欠ではなく、隣接装着可能領域間の隙間より小さい距離移動可能とするのみでも、本発明の効果を享受することができる。
（１７）前記基板保持装置の前記保持装置移動装置による移動の前後に、前記撮像装置に回路基板の互いに隔たった位置に設けられた複数の基準マークの少なくとも１つずつを撮像させる撮像制御装置を含み、かつ、前記画像処理装置が、それら撮像された複数の基準マークの位置誤差に基づいて基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得する移動前後撮像結果依拠保持位置誤差取得部を備えた(10)項ないし(16)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
本項に記載の特徴によれば、移動不能な１つの撮像装置に複数の基準マークを撮像させることや、撮像装置の移動可能範囲より広い領域に互いに離間して設けられた複数の基準マークを撮像させることが可能となり、それら複数の基準マークの位置誤差に基づいて回路基板の保持位置誤差を取得することが可能となる。
（１８）前記複数台の部品装着装置の各々が、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークを撮像する撮像装置を含み、かつ、当該電気部品装着システムが、前記複数台の部品装着装置の各々に対応する複数の撮像装置の少なくとも２つによる共通の回路基板の複数の基準マークの撮像結果に基づいて、前記基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得する別装置撮像結果依拠保持位置誤差取得部を備えた画像処理装置を含む (10) 項ないし (16) 項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
本項に記載の特徴によれば、撮像装置の移動可能領域、あるいは撮像装置と基板保持装置との移動可能領域の和より大きな領域に存在する複数の基準マークの位置誤差に基づいて基板保持位置誤差を取得することが可能となる。
（１９）前記基板保持装置移動装置が、送りねじとそれに螺合されたナットとを含み、それら送りねじとナットとの一方が前記基板保持装置の本体に、他方がその基板保持装置の本体を移動可能に支持する電気部品装着システムの本体に、それぞれ軸方向に移動不能に取り付けられ、一方が回転角度を精度良く制御可能なモータにより回転させられ、他方が回転を防止されたものである (1)項ないし(18)項のいずれかに記載の電気部品装着システム。
例えば、リニアモータ等を基板保持装置移動装置として採用することも可能であるが、本項に記載の送りねじ、ナットおよび回転モータを含むものとすることが望ましい。
（２０）電気部品を保持する部品保持ヘッドと、その部品保持ヘッドを予め設定された装着可能領域内の任意の位置へ移動させる保持ヘッド移動装置とを備えた部品装着装置と、
電気部品が装着されるべき回路基板を前記部品装着装置に対応する位置へ搬入し、その位置から搬出する基板搬送装置と
を含み、前記部品装着装置に対応する位置へ搬入された回路基板を停止状態に保つ一方、前記保持ヘッド移動装置に前記部品保持ヘッドを移動させて停止中の回路基板に電気部品を装着する電気部品装着システムにおいて、
前記基板搬送装置により搬入された回路基板を固定的に保持する基板保持装置と、
その基板保持装置を前記基板搬送装置の搬送方向に平行な方向に移動させることにより、その基板保持装置に保持された前記装着可能領域より前記搬送方向の寸法の大きい回路基板の全部分を前記装着可能領域に対応する位置に複数回に分けて位置決め可能な保持装置移動装置と
を設けたことを特徴とする電気部品装着システム。
本発明は本来、部品装着装置が複数台並べて配設される形式の電気部品装着システムを改良することを目的としてなされたものではあるが、部品装着装置を１台のみ備えた電気部品装着システムに適用しても、有効なものである。
なお、基板搬送装置は主として回路基板を上流側あるいは下流側の基板搬送装置との間で回路基板を受け渡しする機能を果たすものとし、基板保持装置と保持装置移動装置とを含む第２搬送装置を回路基板の位置決めと電気部品装着のための移動との機能とを果たすものとすることも可能である。
本態様は、比較的少ない種類の電気部品を回路基板の広い領域に装着することが必要な場合に、特に有効である。
前記 (2)項ないし(11)項、(17)項、(19)項の各々に記載された特徴は本項の電気部品装着システムにおいても適用可能である。ただし、「複数台の部品装着装置」は「部品装着装置」と読み替えるものとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電気部品装着システムの一実施形態である電子部品装着システムを図面に基づいて詳細に説明する。本電子部品装着システムは、図１に示すように、装着システムの本体たるベース１０上に部品装着装置１２が複数台、回路基板たるプリント配線板１４の搬送方向に直列に一定の配列ピッチで並んで設けられることにより、電子部品装着システムが構成されている。上記配線板搬送方向をＸ軸方向と称する。これら部品装着装置１２においては、１枚ずつのプリント配線板１４が複数台の部品装着装置１２の列の上流端から下流端まで上記搬送方向に搬送されるとともに、その搬送の途中に適宜の位置で停止させられ、順次電気部品たる電子部品１６（図３参照）が仮付けされる。回路基板の搬送方向において最上流側に位置する部品装着装置１２より上流側には、別の電子部品装着システムが設けられ、その電子部品装着システムより上流側には、塗布システムの一種であり、回路基板に高粘性流体たるペースト状半田を印刷するスクリーン印刷システムが設けられ、最下流側に位置する部品装着装置１２より下流側には、リフローシステム（半田を溶融させて電子部品を回路基板に電気的に接続するシステム）が設けられている。
【００１３】
本電子部品装着システムはまた、図１に示すように、ベース１０上に配設された基板搬送装置たる配線板搬送装置１８と後述する部品供給装置３０とを備えている。配線板搬送装置１８は、Ｘ軸方向に配設された基板コンベヤとしての配線板コンベヤ２０を備え、プリント配線板１４が配線板コンベヤ２０により搬送されるとともに、ストッパ装置２２により、予め定められた作業位置としての部品装着位置に位置決めされ、基板保持装置たる配線板保持装置２４により保持される。ストッパ装置２２はストッパ部材２６と、ストッパ部材２６を昇降させるストッパ部材昇降装置２８（図８参照）とを含むものであり、複数台の部品装着装置１２の各々に対応して設けられている。ストッパ部材昇降装置２８の駆動源は、例えばエアシリンダ等の流体圧アクチュエータにより構成することができる。ストッパ部材２６は、ストッパ部材昇降装置２８により、後述するコンベヤベルトの搬送面より上方へ突出してプリント配線板１４の移動を止める作用位置と、搬送面の下方に退避させられてプリント配線板１４の通過を許容する非作用位置とに移動させられる。上記配線板コンベヤ２０および配線板保持装置２４については後に詳しく説明する。
【００１４】
配線板コンベヤ２０の水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向の一方の側に、部品供給装置３０が設けられている。部品供給装置３０は、複数台の部品装着装置１２にそれぞれ対応して複数台、配線板搬送方向に直列に並んで設けられている。部品供給装置３０は、図２に示すように、フィーダ支持台３２と、その上にＸ軸方向に並べられて配列される多数の電子部品フィーダ（以下、「フィーダ」と略称する。）３４とを有し、位置を固定して設けられている。各フィーダ３４は、それぞれ１種類ずつの電気部品たる電子部品１６を収容し、それら電子部品１６を１個ずつ順次部品供給部に送るものである。本実施形態におけるフィーダ３４は、例えば、複数の電子部品が等間隔に保持させられたテープを送ることにより電子部品を１個ずつ部品供給部に送るものである。あるいは、電子部品フィーダを、ケーシング内に収容された電子部品を空気流，傾斜，振動等あるいはそれらの組み合わせにより一列に並べて部品供給部へ１個ずつ送るものとしてもよい。
【００１５】
部品装着装置１２は、部品保持ヘッド４０がＸ軸方向およびＹ軸方向に直線移動させられてフィーダ３４の部品供給部から受け取った電子部品１６を搬送し、前記部品装着位置に保持されたプリント配線板１４に装着するものである。そのため、部品装着装置１２は、ＸＹ移動装置たるＸＹロボット４２を備えている。ＸＹロボット４２は、図２および図３に示すように、支柱４４に支持されてベース１０の上方に配設された上フレーム４６に保持されている。上フレーム４６には、水平にかつＹ軸方向に平行に一対のガイドレール４８が固定され、Ｙ軸スライド５２がガイドブロック５０において移動可能に嵌合されている。Ｙ軸スライド５２のナット５４がＹ軸方向に平行に延びる送りねじ５６に螺合され、Ｙ軸モータ（サーボモータ）５８（図８参照）によって送りねじ５６が回転させられることにより、Ｙ軸スライド５２が水平なＹ軸方向に移動させられる。ナット５４，送りねじ５６およびＹ軸モータ５８等がＹ軸スライド駆動装置を構成し、ガイドレール４８，ガイドブロック５０がＹ軸スライド５２の移動を案内する案内装置を構成しているのである。
【００１６】
Ｙ軸スライド５２には、Ｘ軸スライド６０が、水平面内においてＹ軸方向と直交し、水平面に平行なＸ軸方向に移動可能に設けられている。Ｙ軸スライド５２には、Ｘ軸方向に延びる送りねじ６２が取り付けられるとともに、Ｘ軸スライド６０がナット（図示省略）において螺合されており、送りねじ６２がＸ軸モータ（サーボモータ）６４により回転させられることにより、Ｘ軸スライド６０は、ガイドブロックおよびガイドレール６６に案内されてＸ軸方向に移動させられる。送りねじ６２，ナットおよびＸ軸モータ６４等がＸ軸スライド駆動装置を構成し、ガイドブロック（図示省略）およびガイドレール６６がＸ軸スライド６０の移動を案内する案内装置を構成しているのである。Ｙ軸スライド５２，Ｘ軸スライド６０，Ｙ軸スライド駆動装置およびＸ軸スライド駆動装置，Ｘ軸，Ｙ軸スライド６０，５２の各移動を案内する案内装置がＸＹロボット４２を構成している。Ｘ軸スライド６０には、前記部品保持ヘッド４０が設けられている。部品保持ヘッド４０は、ＸＹロボット４２により水平面内の任意の位置に移動させられる。部品保持ヘッド４０には、電子部品１６を負圧により保持する吸着ノズル６８が着脱可能に取り付けられる。
【００１７】
図１に示すように、複数台の部品装着装置１２の部品保持ヘッド４０は、それぞれ部品装着可能領域７０内の任意の位置に移動させられ、配線板コンベヤ２０により搬送されたプリント配線板１４に対して装着プログラムに従って予め定められた電子部品１６をプリント配線板１４の予め定められた被装着位置に装着する。各部品装着装置１２によって、各部品装着可能領域７０内において電子部品１６が順次装着された後、プリント配線板１４が搬送され、各部品装着可能領域７０に対応する次のプリント配線板１４に対する装着作業が開始される。本電子部品装着システムは、これらの装着作業が繰り返されることで、複数の部品装着装置１２が共同して１枚のプリント配線板１４に対する電子部品１６の装着を行うのである。
【００１８】
Ｘ軸スライド６０には、上記複数の部品保持ヘッド４０がそれぞれ昇降可能かつ回転可能に設けられるとともに、各部品保持ヘッド４０を昇降させる昇降装置８０（図８参照）および部品保持ヘッド４０を軸線まわりに回転させる回転装置８２（図８参照）が設けられている。昇降装置８０および回転装置８２は、詳細な図示は省略するが、それぞれ駆動モータを駆動源とするものを使用可能である。Ｘ軸スライド６０にはまた、図１ないし図３に示すように、プリント配線板１４に設けられた複数（本実施形態では２個）の基準マーク８４（図９参照）を撮像する基準マーク撮像装置としての基準マークカメラ８６が設けられている。基準マークカメラ８６は、ＣＣＤカメラである。基準マークカメラ８６は、部品保持ヘッド４０と共にＸＹロボット４２により移動させられ、基準マークカメラ８６の移動可能領域は、部品保持ヘッド４０の部品装着可能領域（移動可能領域）７０とほぼ重なっている。
【００１９】
部品保持ヘッド４０が部品供給装置３０から配線板保持装置２４に保持されたプリント配線板１４に電子部品１６を搬送する経路の途中で、Ｙ軸方向において部品供給装置３０と配線板搬送装置１８との間の位置には、図２に示すように、部品撮像装置としての部品カメラ９０が設けられている。部品カメラ９０は、ＣＣＤカメラであり、部品保持ヘッド４０に保持された電子部品１６を下方から撮像する。また、部品カメラ９０に対応して図示を省略する照明装置が設けられ、撮像時に被写体およびその周辺を照明する。ＣＣＤカメラに代えて、ラインスキャンカメラとすることも可能である。
【００２０】
配線板コンベヤ２０は、図５に示すように、それぞれ互いに平行に延びる一対のガイド１００，１０２を備えている。本実施形態においては、ガイド１００の本体１０４およびガイド１０２の本体１０６は、断面形状が概して矩形を成す長手形状の部材である。本体１０４，１０６は、Ｘ軸方向に平行であって水平に設けられ、ガイド１０２はＹ軸方向に移動可能な可動ガイドであり、固定ガイドたるガイド１００に接近，離間可能である。
【００２１】
ガイド１００の本体１０４およびガイド１０２の本体１０６において互いに対向する面にはそれぞれ、図６にガイド１００の本体１０４を代表的にかつ概略的に示すように、本体１０４の配線板搬送方向に隔たった両端部に被駆動プーリ１２０が回転可能に取り付けられ、それら被駆動プーリ１２０に無端のコンベヤベルト１２２が巻き掛けられている。つまり、本実施形態における配線板コンベヤ２０はベルトコンベヤなのである。コンベヤベルト１２２はさらに、複数のガイドプーリ１２４に巻き掛けられている。また、ガイド１００側のコンベヤベルト１２２は、駆動プーリ１２８に巻き掛けられている。駆動プーリ１２８は、駆動源の一種である電動モータたる搬送用モータ１３２の出力軸に固定されている。駆動プーリ１２８は、本体１０４および図示しないフレームによって両端部を回転可能に支持されたスプライン軸１３４の一端に固定されている。スプライン軸１３４の他端部には、ガイド１０２側の被駆動プーリ（図示省略）がスプライン嵌合されている。ガイド１０２側の被駆動プーリは、ガイド１０２の本体１０６に回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられている。したがって、搬送用モータ１３２が起動されれば、駆動プーリ１２８およびプーリ１２０，１２４が回転させられるとともに、スプライン軸１３４が回転させられ、上記被駆動プーリが回転させられて一対のコンベヤベルト１２２が同期して周回させられる。搬送用モータ１３２，駆動プーリ１２８，被駆動プーリ１２０，ガイドプーリ１２４等がベルト周回装置を構成しているのである。
【００２２】
また、本体１０４，１０６の互いに対向する面には、Ｘ軸方向に平行であって水平に延びる一対のベルトガイド１４０，１４２が一体的に設けられている。ベルトガイド１４０，１４２は、コンベヤベルト１２２の水平に延びる部分である直線部１４４を下方から支持するものである。プリント配線板１４は、配線板搬送方向に平行な両側端部において一対のコンベヤベルト１２２の各直線部１４４により各々下方から支持され、コンベヤベルト１２２の移動に伴ってコンベヤベルト１２２との間の摩擦によりＸ軸方向に平行な配線板搬送方向に搬送される。水平なガイド１００，ガイド１０２に支持された各コンベヤベルト１２２がプリント配線板１４を水平な姿勢で支持し、ガイド１００，ガイド１０２に沿って送るのである。なお、本体１０４，１０６のプリント配線板１４に対向する位置には、プリント配線板１４の両側面をガイドする垂直面であるガイド面１４６が形成されている。なお、本実施形態においては、本体１０４，１０６は、複数台（４台）の部品装着装置１２に共通のものとされ、コンベヤベルト１２２は、プリント配線板１４を４台の部品装着装置１２が並ぶ列の上流端よりさらに一定距離上流の位置から、下流端よりさらに一定距離下流の位置まで搬送し得る長さを有するものである。
【００２３】
ガイド１０２は、図７に示す間隔変更装置１４８によって、ガイド１００に対して接近，離間させられ、搬送されるプリント配線板１４の幅に応じてガイド１００との間隔が変更されるようになっている。配線板コンベヤ２０の幅が変更されるようになっているのである。ガイド１０２の本体１０６は、本体１０６のＸ軸方向に隔たった両端部に一体的に設けられた一対の支持部１４９を介して、ベース１０に配線板搬送方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に相対移動可能に支持されている。なお、図７には、ガイド１０２のＸ軸方向に隔たった両端部のうちの一方の端部を代表的に示す。ベース１０（本実施形態ではベース１０のＸ軸方向に隔たった両側面）には、Ｙ軸方向に平行に延びる一対の送りねじ１５０が回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられるとともに、本体１０６が、支持部１４９に固定のナット１５２においてそれぞれ螺合されており、送りねじ１５０が駆動源の一種である電動モータたる幅変更用モータ１５４（図８参照）により回転させられることによって、ガイド１０２がＹ軸方向に移動させられる。一対の送りねじ１５０は、それらの一端に固定的に設けられたスプロケット１６０およびそれらスプロケット１６０に巻き掛けられたチェーン１６２を含む回転伝達装置によって、一方の送りねじ１５０の回転が他方の送りねじ１５０に伝達されるようにされており、一対の送りねじ１５０が精度よく同期して回転させられる。ガイド１０２の移動は、各支持部１４９に固定のガイドブロック１５６とベース１０の側面に固定の一対のガイドレール１５８を含む案内装置によって案内される。間隔変更装置１４８は、上記回転伝達装置と、送りねじ１５０，ナット１５２および幅変更用モータ１５４等により構成されている。
【００２４】
配線板保持装置２４は、図４および図５に示すように、互いに平行に延びる一対の保持部材１７０，１７２を備えている。これら保持部材１７０，１７２は、断面形状が概して矩形を成す長手形状の部材であり、Ｘ軸方向に平行に配線板保持装置２４の本体たる支持台１７６に支持されている。保持部材１７０，１７２の各上部にはそれぞれ押さえ部１７７，１７８が保持部材１７０，１７２の互いに対向する面より内側（他方の保持部材１７０，１７２側）に突出して一体的に設けられている。なお、本実施形態においては、保持部材１７０，１７２は共に、複数台（４台）の部品装着装置１２に共通のものとされている。
【００２５】
支持台１７６は、ベース１０上に、配線板搬送方向（Ｘ軸方向）に相対移動可能に支持されている。ベース１０上には、図５に示すように、Ｘ軸方向に延びる送りねじ１８０が回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付けられ、また、支持台１７６には、ナット１８２が軸方向に移動不能かつ回転不能に取り付けられている。これらナット１８２と送りねじ１８２とが螺合されており、送りねじ１８０が駆動源の一種である電動モータたる支持台移動用モータ１８４（図８参照）により回転させられることにより、支持台１７６は、複数のガイドブロック１８６および一対のガイドレール１８８を含む案内装置に案内されてＸ軸方向に移動させられる。上記送りねじ１８０およびナット１８２が支持台移動用モータ１８４の回転を支持台１７６の直線運動に変換する運動変換装置を構成し、支持台１７６，送りねじ１８０，ナット１８２，支持台移動用モータ１８４，ガイドブロック１８６およびガイドレール１８８が、配線板保持装置２４を配線板コンベヤ２０の搬送距離より短い距離往復移動させる保持装置移動装置１８９を構成している。本実施形態では、保持装置移動装置１８９を構成する送りねじ１８０は、電子部品装着システムの本体たるベース１０に、ナット１８２は配線板保持装置２４の本体たる支持台１７６に、それぞれ軸方向に移動不能に取り付けられている。
【００２６】
保持部材１７２は、Ｙ軸方向に移動可能に支持台１７６上に設けられており、保持部材１７０に接近，離間可能である。保持部材１７２は、図７に示す連動装置１９０により、前記ガイド１０２の移動と連動して保持部材１７０に対して接近，離間させられ、ガイド１００，１０２の間隔の変更と共に保持部材１７０，１７２の間隔が変更されるようになっている。本実施形態においては、連動装置１９０が保持部材１７２のＸ軸方向に隔たった両側にそれぞれ設けられており、図７には一対の連動装置１９０のうちの一方を代表的に示す。連動装置１９０は、保持部材１７２の支持部１４９にＸ軸方向に相対移動可能に支持された係合部材１９２と、係合部材１９２の駆動源たる流体圧アクチュエータの一種であるエアシリンダ１９４と、保持部材１７２において、係合部材１９２の先端部に形成された係合部１９６が係合可能な被係合部たる係合凹部１９８とを備えている。係合部１９６は、先端に向かうほど直径が漸減させられてテーパ形状を成しており、係合凹部１９８は、底部に向かうにつれて直径が漸減させられた円錐状を成している。係合部材１９２は、図示の例ではエアシリンダ１９４のピストンロッドと一体に構成されている。係合部材１９２の係合部１９６は、通常は係合穴１９８には係合させられない退避位置に位置させられているが、搬送されるプリント配線板１４の幅が変更される場合には、係合穴１９８に係合させられる。配線板コンベヤ２０の幅が変更される際には、ガイド１０２（ひいてはそれに支持されているコンベヤベルト１２２）と保持部材１７２とが移動させられるのであるが、その前にエアシリンダ１９４の駆動により係合部材１９２が伸長させられて係合部１９６が係合穴１９８に係合させられる。この状態でガイド１０２がＹ軸方向に移動させられれば、その移動が保持部材１７２に伝達され、保持部材１７２がガイド１０２に同期して移動させられる。なお、係合部材１９２が退避位置にある状態では、保持部材１７０，１７２の配線板搬送方向の移動は妨げられない。また、本実施形態は、ガイド１０２と保持部材１７２とが移動装置の駆動源を共有するものであるが、ガイド１０２と保持部材１７２がそれぞれ別個の駆動源によって同期して移動させられるようにすることも可能である。
【００２７】
保持部材１７０，１７２の互いに対向する面には、図５に示すように、支持部材２００がそれぞれ昇降可能に保持されている。これら支持部材２００も、配線板保持装置２４の構成要素である。支持部材２００は板状を成し、Ｘ軸方向に長く、コンベヤベルト１２２の内側（他方の支持部材１７０，１７２側）に配設されている。支持部材２００は、ばね部材等の付勢装置（図示省略）の付勢により、コンベヤベルト１２２において搬送されるプリント配線板１４に接触させられない下降位置に位置させられるが、後述する昇降台駆動装置の上昇に連動して、プリント配線板１４をその裏面に接触して支持するとともに、コンベヤベルト１２２から持ち上げて押さえ部１７７，１７８との間に挟んで保持する。これら支持部材２００および押さえ部１７７，１７８により、プリント配線板１４の部品搬送方向と直角な幅方向に外れた両側部が両側から挟んで保持されるのである。さらに詳細には、支持部材２００および押さえ部１７７，１７８は、プリント配線板１４のコンベヤベルト１２２により支持される両側部よりやや内側の部分を支持するものである。なお、このように構成される支持部材については、特開平１１−２０４９９５号公報に記載のものを適用可能であり、本実施形態では詳細な図示および説明を省略する。
【００２８】
配線板保持装置２４はまた、図５に概略的に示すように、複数の支持部材たる支持ピン２０６を備えている。これら支持ピン２０６は、平板状の昇降台２０８に支持されている。昇降台２０８が昇降台駆動装置２１０によって昇降させられることにより、支持ピン２０６がプリント配線板１４をその裏面に接触して支持するとともに、支持部材２００がプリント配線板１４をコンベヤベルト１２２から持ち上げて押さえ部１７７，１７８との間に挟んで保持する。昇降台駆動装置２１０は、本実施形態では、流体圧アクチュエータたる流体圧シリンダの一種であるエアシリンダ２１２（図８参照）を駆動源として構成されている。これら昇降台２０８および昇降台駆動装置２１０は、複数台の部品装着装置１２が共有するものとすることができる。例えば、１つの昇降台２０８および昇降台駆動装置２１０を、２台を１組とする部品装着装置１２に共通のものとするのである。この場合、２つの昇降台２０８が同期して昇降させられるように制御される。あるいは、複数台の部品装着装置１２の各々が昇降台２０８，昇降台駆動装置２１０を有するものとしてもよい。
【００２９】
つまり、本実施形態においては、複数のプリント配線板１４が、コンベヤベルト１２２から持ち上げられ、押さえ部１７７，１７８，支持部材２００および支持ピン２０６によって上下両側から保持された状態で、支持台１７６の移動によって配線板コンベヤ２０による搬送距離より短い距離だけＸ軸方向に往復移動可能となっているのである。
【００３０】
本実施形態では、前述のようにストッパ装置２２が設けられてプリント配線板１４の移動が止められるようになっていたが、これに代えて、あるいは、これとともに、減速開始位置センサおよび配線板到着確認センサを設けてもよい。これらセンサは、プリント配線板１４の減速開始位置への到達、配線板到着確認位置への到達を検出するものである。減速開始位置センサおよび配線板到着確認センサは、発光部および受光部を有する反射型の光電センサや、透過型の光電センサ，近接スイッチ，リミットスイッチ等により構成することができる。
【００３１】
本部品装着装置は、図８に示す制御装置２４０により制御される。ただし、図８は本システムのうち本発明に関連の深い部分のみを取り出して示したものである。制御装置２４０は、コンピュータ２４１を主体とするものであり、プロセシングユニット（ＰＵ）２４２，リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２４４，ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２４６，入力ポート２４８および出力ポート２５０がバスラインによって接続されたものである。
【００３２】
入力ポート２４８には、前記基準マークカメラ８６，部品カメラ９０により撮像された画像のデータを解析する画像処理コンピュータ２６０，前記Ｙ軸モータ５８，Ｘ軸モータ６４，搬送用モータ１３２，支持台移動用モータ１８４のエンコーダ２６２，２６４，２６６，２６８を始め、種々の検出器やコンピュータが接続されている。出力ポート２５０には、それぞれ駆動回路２７０を介して、ストッパ部材昇降装置２８，Ｙ軸モータ５８，Ｘ軸モータ６４，昇降装置８０，回転装置８２，搬送用モータ１３２，幅変更用モータ１５４，支持台移動用モータ１８４，エアシリンダ１９４，２１２（の制御弁）等、各種アクチュエータが接続されている。Ｙ軸モータ５８，Ｘ軸モータ６４，搬送用モータ１３２，支持台移動用モータ１８４の回転角度は、エンコーダ２６２〜２６８によりそれぞれ検出され、その検出結果に基づいてＹ軸モータ５８，Ｘ軸モータ６４，搬送用モータ１３２，支持台移動用モータ１８４が精度良く制御される。ＲＯＭ２４４には、本電子部品装着システムの一般的作動を制御するプログラムが格納されている。また、ＲＡＭ２４６には、プリント配線板１４を各部品装着装置１２に搬送するためのプログラムや、プリント配線板１４に装着する電子部品１６の種類，装着位置，装着順序等に従って部品保持ヘッド４０を移動させるためのプログラムや、基準マークカメラ８６を移動させるためのプログラム等が格納されている。
【００３３】
以上のように構成された電子部品装着システムにおける電子部品１６のプリント配線板１４への装着を図９に基づいて説明する。なお、図９には、部品装着装置１２とプリント配線板１４との相対位置関係の理解を容易にするために、部品装着装置１２およびプリント配線板１４が概念的に図示されている。
まず、配線板コンベヤ２０のコンベヤベルト１２２によって複数枚（図示の例では４枚）のプリント配線板１４が搬送され、各部品装着装置１２のストッパ装置２２によって移動が止められる。４枚のプリント配線板１４は、２個の基準マーク８４のうち、配線板搬送方向下流側に位置する基準マーク８４が、基準マークカメラ８６の移動可能領域内に位置させられるように位置決めされる。なお、図９においては、部品保持ヘッド４０の部品装着可能領域であり、かつ、基準マークカメラ８６の移動可能領域でもある領域が、プリント配線板１４上に右上がりのハッチングで示されている。プリント配線板１４が停止させられた後、エアシリンダ２１２の駆動によって昇降台２０８が上昇させられ、支持部材２００によってプリント配線板１４がコンベヤベルト１２２から下方から持ち上げられて保持部材１７０，１７２の押さえ部１７７，１７８に接触させられ、４枚のプリント配線板１４の両側部が一斉に上下両側から挟んで固定的に保持される。それとともに、複数の支持ピン２０６も上昇させられ、それら支持ピン２０６がプリント配線板１４の支持部材２００によって支持された部分より内側の複数個所をスポット的に下方から支持する。
【００３４】
上記のようにして４枚のプリント配線板１４が配線板保持装置２４によって保持された状態を図９の最上段に示す。まず、ＸＹロボット４２によって基準マークカメラ８６が、プリント配線板１４の２個の基準マーク８４のうち、配線板搬送方向下流側に位置する基準マーク８４の正規の位置に対応する位置へ移動させられ、複数台の基準マークカメラ８６によって並行して撮像が行われる。その後、支持台移動用モータ１８４の駆動によって支持台１７６が各部品装着装置１２および各基準マークカメラ８６に対して、配線板搬送方向下流側に予め定められた小距離（Ｌ１）移動させられ、図９の中段に示すように、前述の撮像された基準マーク８４とは別の基準マーク８４が基準マークカメラ８６の移動可能領域内に位置する状態とされる。この状態で、基準マークカメラ８６が上記別の基準マーク８４の正規の位置に対応する位置へ移動させられて別の基準マーク８４を撮像する。これら撮像データは、画像処理コンピュータ２６０において画像処理されて基準マーク８４の位置がそれぞれ取得される。なお、得られた基準マーク８４の画像データは、４台の基準マークカメラ８６のそれぞれに対応付けて記憶される。そして、取得された基準マーク８４の位置とＲＡＭ２４６に記憶された基準位置とが比較され、基準マーク８４の位置ずれが画像処理コンピュータ２６０において演算され、それら位置ずれと、支持台１７６の移動距離（Ｌ１）および基準マークカメラ８６の移動距離とに基づいて、配線板保持装置２４によるプリント配線板１４のＸ軸方向およびＹ軸方向の各保持位置誤差が取得される。
【００３５】
次に、ＸＹロボット４２によって４つの部品保持ヘッド４０がそれぞれ予め定められた電子部品フィーダ３４の部品供給部上に位置決めされ、昇降装置８０の駆動によって吸着ノズル６８が下降させられて部品供給部から電子部品１６を取り出す。そして、部品撮像位置において部品カメラ９０により電子部品１６の保持姿勢が撮像された後、部品保持ヘッド４０がＸＹロボット４２によりプリント配線板１４上へ移動させられる。部品カメラ９０による電子部品１６の撮像後、プリント配線板１４上への移動中も含む適宜の時期に、撮像結果に基づいて吸着ノズル６８による電子部品１６の保持位置誤差および保持方位誤差が求められる。そして、回転装置８２により吸着ノズル６８が回転させられることにより、電気部品１６の保持方位誤差が修正されるとともに、必要に応じて電気部品１６の方位変更が行われる。方位の変更は電子部品１６を吸着時と異なる方位で装着する必要がある場合に行われる。また、これら電子部品１６の保持方位誤差の修正および保持方位の変更により生ずる電子部品１６の位置変化を考慮した電子部品１６の保持位置誤差を修正するとともに、配線板保持装置２４によるプリント配線板１４の保持位置誤差も修正すべく、吸着ノズル６８の移動量が補正され、その補正された位置において電子部品１６のプリント配線板１４への装着が行われる。これら誤差の補正や装着は４台の部品装着装置１２について並行して行われる。
【００３６】
上記のようにして、プリント配線板１４の、部品装着可能領域内にある部分に対して予定されている電子部品１６のすべてが装着された後、支持台１７６が各部品装着装置１２に対して部品搬送方向上流側に小距離（Ｌ１）戻され、図９の最下段に示すように、プリント配線板１４の電子部品１６が未装着の部分に吸着ノズル６８が移動させられて、電子部品１６が装着される。この場合にも、取得されたプリント配線板１４の保持位置誤差と電子部品１６の保持位置，方位誤差とを修正するように、吸着ノズル６８の移動量が補正される。この時、プリント配線板１４において電子部品１６が装着される範囲は、図９の最下段において格子状のハッチで示された部分である。
【００３７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態では、ＸＹロボット４２がヘッド移動装置を構成している。配線板搬送装置１８が基板搬送装置の一例であり、配線板コンベヤ２０が第１搬送装置を、配線板保持装置２４および保持装置移動装置１８９が第２搬送装置をそれぞれ構成している。また、押さえ部１７７，１７８，支持部材２００および支持ピン２０６が保持部を構成している。なお、支持ピン２０６も、支持部材２００と同様、プリント配線板１４の少なくとも１点を下方から支持する支持部材を構成している。ガイド１００，１０２が、第１搬送装置の本体を構成している。さらに、基準マークカメラ８６が基準マーク８４を撮像する撮像装置を構成し、画像処理コンピュータ２６０が、基準マーク８４の撮像結果に基づいて配線板保持装置２４によるプリント配線板１４の保持位置誤差を取得する画像処理装置を構成している。制御装置２４０において、配線板保持装置２４の移動の前後において、基準マークカメラ８６にプリント配線板１４の複数の基準マーク８４を１つずつ撮像させる部分が、撮像制御装置を構成している。また、本実施形態における画像処理装置たる画像処理コンピュータ２６０は、撮像された複数の基準マーク８４の位置誤差に基づいて配線板保持装置２４によるプリント配線板１４の保持位置誤差を取得する移動前後撮像結果依拠保持位置誤差取得部を備えていることになる。
【００３８】
本実施形態によれば、配線板保持装置２４によって位置決め保持されたプリント配線板１４が小距離Ｘ軸方向に往復直線移動することができるため、部品装着装置１２の部品装着可能領域より大きいプリント配線板１４に電子部品１６を装着する場合に、各部品装着装置１２に設けられた基準マークカメラ８６によって基準マーク８４を読み取ることができ、プリント配線板１４に精度良く電子部品１６を装着することができる。また、配線板保持装置２４によって保持されたプリント配線板１４の移動距離は短いため、移動に要する時間のロスは小さくて済み、装着作業を能率良く行うことができる。本実施形態では、配線板保持装置２４の移動距離は、複数の部品装着装置１２の互いに隣接するものの中心間距離以下とされており、より詳細には、配線板保持装置２４の最大移動可能距離が、複数の部品装着装置１２の互いに隣接するものの部品装着可能領域の間の隙間（図９の「Ｌ２」に相当する）以下（図９の「Ｌ１」に相当する）とされている。なお、配線板保持装置２４の移動距離は、上記Ｌ１とＬ２との間の任意の値とすることができる。配線板保持装置２４のみを小距離移動させる構成とすれば、プリント配線板１４の部品装着装置１２に対する位置決めを精度良く行うことが容易となる。このように部品装着装置１２の部品装着可能領域がプリント配線板１４の搬送方向の寸法より短いものであっても精度良く電子部品１６を装着できるため、部品装着装置１２をコンパクトに構成することができ、電子部品装着システム全体の省スペース化を図ることができる。
【００３９】
本実施形態の電気部品装着システムは、図９に基づいて説明した撮像および装着の順序とは逆に、最初に配線板搬送方向上流側の基準マーク８４を撮像した後、プリント配線板１４を小距離（Ｌ１）配線板搬送方向上流側に戻して、配線板搬送方向下流側の基準マーク８４を撮像し、そのままの位置で部品装着を行う態様でも作動可能である。
【００４０】
以上、１枚のプリント配線板１４が１台の部品装着装置１２の装着可能領域より大きく、かつ、互いに隣接する２台の部品装着装置１２の装着可能領域にまたがることのない大きさである場合、すなわち、１枚のプリント配線板１４の複数の基準マーク８４が、同時には１台の基準マークカメラ８６の移動可能領域に入らないが、配線板保持装置２４を移動させれば、１台の基準マークカメラ８６によりそれら複数の基準マーク８４を撮像し得る場合について説明したが、本実施形態の電気部品装着システムは、１枚のプリント配線板１４が１台の部品装着装置１２の装着可能領域より小さい場合は勿論、逆に、互いに隣接する２台の部品装着装置１２の装着可能領域にまたがる大きさである場合でも、そのプリント配線板１４の配線板保持装置２４による保持位置誤差を検出し、電気部品を装着することができる。
【００４１】
図１０に示すように、プリント配線板４００が２台の部品装着装置１２の部品装着可能領域（２台の基準マークカメラ８６の移動可能領域とほぼ同じ）にまたがる大きさである場合、互いに隣接する２台の基準マークカメラ８６によって１枚のプリント配線板４００に設けられた２個の基準マーク４０２がそれぞれ撮像され、画像処理コンピュータ２６０において画像処理されるのである。図１０には、４台の基準マークカメラ８６が図示されているが、２台の基準マークカメラ８６および部品装着装置１２の作動について代表的に説明する。なお、図１０には、部品装着装置１２の部品装着可能領域（基準マークカメラ８６の移動可能領域）が右上がりのハッチングで示されている。
【００４２】
本作動態様においては、２台の基準マークカメラ８６によって１枚のプリント配線板４００のマーク撮像が行われるため、予め２台の基準マークカメラ８６の相対位置誤差が取得されることが望ましい。まず、３つ以上の基準マークが、それらのうち少なくとも２つは１台の基準マークカメラ８６によって撮像可能であり、少なくとも１つは別の基準マークカメラ８６で撮像可能である位置に設けられ、かつ、それらの相対位置が正確に判っているテスト基板（プリント配線板で代用することも可能である）が搬送されて配線板保持装置２４に位置決め保持される。その状態で、２台の基準マークカメラ８６が各基準マーク上に移動させられて撮像する。取得された画像データに基づいて、隣接する２台のうちの一方の（例えば配線板搬送方向下流側の）基準マークカメラ８６に対する他方の（配線板搬送方向上流側の）基準マークカメラ８６のＸ軸方向およびＹ軸方向の位置誤差（２台の基準マークカメラ８６の相対位置誤差）が取得され、この位置誤差が制御装置２４０のＲＡＭ２４６に記憶される。この位置誤差は、例えば以下のようにして取得することができる。まず、１台の（例えば配線板搬送方向下流側の）基準マークカメラ８６により撮像された２つ以上の基準マークの位置ずれに基づいて、テスト基板の配線板保持装置２４による保持位置誤差を演算し、その保持位置誤差と、別の（配線板搬送方向上流側の）基準マークカメラ８６により撮像された１つ以上の基準マークの位置ずれとに基づいて、上記１台の基準マークカメラ８６の位置を基準とする別の基準マークカメラ８６の位置誤差を取得するのである。１台の基準マークカメラ８６により撮像される２つ以上の基準マークは、撮像が可能な範囲で、できる限り大きな距離離れた位置に設けられることが、テスト基板の配線板保持装置２４による保持位置誤差を正確に取得する上で望ましい。
【００４３】
実際の電子部品の装着時には、複数のプリント配線板４００が配線板コンベヤ２０により搬送され、配線板保持装置２４によって位置決め保持される。図１０に示す例においては、２枚のプリント配線板４００が、互いに隣接する２台ずつの部品装着装置１２のうち下流側のもののストッパ装置２２によりそれぞれ停止させられ、その位置で配線板保持装置２４によって保持されるのである。そして、図１０の上段に示すように、プリント配線板４００の互いに隔たって設けられた基準マーク４０２上に２台の基準マークカメラ８６がそれぞれ移動させられる。この際、配線板搬送方向上流側の部品装着装置１２における基準マークカメラ８６については、その基準マークカメラ８６の配線板搬送方向下流側の基準マークカメラ８６に対する位置誤差が修正されるように補正された位置へ移動させられる。そして、両基準マークカメラ８６によって１枚のプリント配線板４００の基準マーク４０２がそれぞれ撮像され、画像処理されて基準マーク４０２の位置がそれぞれ取得され、ＲＡＭ２４６に記憶された基準位置と比較されて基準マーク４０２の位置ずれが演算され、これら位置ずれに基づいてプリント配線板４００のＸ軸方向およびＹ軸方向の各位置誤差と方位誤差（そのプリント配線板４００の表面に対する法線まわりの回転位置誤差）とが取得される。そして、これらプリント配線板４００の位置誤差と方位誤差とに基づいて２台の部品保持ヘッド４０の移動量（移動停止位置）が補正され、プリント配線板４００の部品装着可能領域に対応する部分に電子部品１６が装着される。その際、配線板搬送方向上流側の部品装着装置１２の部品装着可能領域内にもプリント配線板４００の一部が対応しているが、この部分については、電子部品の装着が行われるようにしてもよく、行われないようにしてもよい。前者の場合には、装着プログラムの作成が面倒にはなるが、１枚のプリント配線板４００に対する装着作業の能率は向上する。
【００４４】
上記部品装着可能領域に対応する部分への装着が予定されている電子部品のすべての装着が終了すれば、配線板保持装置２４が配線板搬送方向上流側に移動させられてプリント配線板４００が設定距離戻され、プリント配線板４００の未だ電子部品の装着が行われていない部分への電子部品の装着が配線板搬送方向上流側の部品装着装置１２により行われる。この際にも、部品保持ヘッド４０の移動量がプリント配線板４００の位置誤差と方位誤差とに基づいて補正されることは、配線板搬送方向下流側の部品装着装置１２による部品装着の場合と同様である。
【００４５】
本態様で作動するために、画像処理コンピュータ２６０は、２つの基準マークカメラ８６による共通のプリント配線板４００の２つの基準マーク４０２の撮像結果に基づいて、配線板保持装置２４によるプリント配線板４００の保持位置誤差を取得する別装置撮像結果依拠保持位置誤差取得部を備えている。
【００４６】
なお、上記各作動態様においては、１回目の部品装着では、プリント配線板１４，４００の部品装着可能領域全体にわたって電子部品１６が装着され、２回目の（配線板保持装置２４移動後の）部品装着では、プリント配線板１４，４００の残りの未装着の部分に電子部品１６が装着されていたが、１回目と２回目とで、プリント配線板１４，４００全体の半分の領域がそれぞれ分担して部品装着されるように装着プログラムを作成してもよいし、あるいは、１回目と２回目とで部品装着する領域が一部重なるように装着プログラムを作成してもよい。
【００４７】
上記実施形態においては、配線板保持装置２４が、部品装着装置１２および配線板コンベヤ２０に対して相対移動させられるようにされていたが、配線板コンベヤ２０を配線板保持装置２４とともに保持装置移動装置１８９によって部品装着装置１０に対して移動可能とすることも可能である。本実施形態においては、配線板コンベヤ２０の本体であるガイド１００，１０２を、配線板保持装置２４の本体である保持部材１７０，１７２と共通にでき、配線板コンベヤ２０の構成を単純化できる。一例として図１１に示された実施形態では、配線板コンベヤ２０のベルトガイド１４０（，１４２）が、配線板保持装置２４の保持部材１７０（，１７２）に一体的に設けられている。ただし、本実施形態では、配線板コンベヤ２０が配線板保持装置２４と共に移動させられるために、隣接する他の装置との間に上記移動を許容する距離Ｌだけ間隔が設けられる必要がある。
【００４８】
以上、本発明の２つの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である電子部品装着システムを概念的に示す平面図である。
【図２】上記電子部品装着システムの側面図である。
【図３】上記電子部品装着システムの部品装着装置を示す正面図である。
【図４】上記電子部品装着システムの基板搬送装置および基板保持装置を概略的に示す正面図である。
【図５】上記基板搬送装置および基板保持装置を概略的に示す側面断面図である。
【図６】上記基板搬送装置を示す正面断面図である。
【図７】前記基板保持装置の幅変更と上記基板搬送装置の幅変更とを連動させる連動装置を概略的に示す正面断面図である。
【図８】前記電子部品装着システムを制御する制御装置であって、本発明に関連の深い部分を示すブロック図である。
【図９】上記電子部品装着システムによる基準マークの撮像および部品装着の一作動態様を説明するための図である。
【図１０】上記電子部品装着システムによる基準マークの撮像および部品装着の別の作動態様を説明するための図である。
【図１１】本発明の別の実施形態である電子部品装着システムの基板搬送装置および基板保持装置を概略的に示す正面図である。
【符号の説明】
１０：ベース１２：部品装着装置１４：プリント配線板１６：電子部品１８：配線板搬送装置２０：配線板コンベヤ２４：配線板保持装置４０：部品保持ヘッド４２：ＸＹロボット７０：部品装着可能領域（基準マークカメラ移動可能領域）８４：基準マーク８６：基準マークカメラ１００，１０２：ガイド１０４，１０６：本体１２２：コンベヤベルト１３２：搬送用モータ１７０，１７２：保持部材１７６：支持台１７７，１７８：押さえ部１８０：送りねじ１８２：ナット１８４：支持台移動用モータ２４０：制御装置２４１：コンピュータ２６０：画像処理コンピュータ４００：プリント配線板４０２：基準マーク

Claims

電気部品を保持する部品保持ヘッドと、その部品保持ヘッドを予め設定された装着可能領域内の任意の位置へ移動させる保持ヘッド移動装置とを備えた部品装着装置と、
電気部品が装着されるべき回路基板を前記部品装着装置に対応する位置へ搬入し、その位置から搬出する基板搬送装置と
を含み、前記部品装着装置に対応する位置へ搬入された回路基板を停止状態に保つ一方、前記保持ヘッド移動装置に前記部品保持ヘッドを移動させて停止中の回路基板に電気部品を装着する電気部品装着システムにおいて、
前記基板搬送装置により搬入された回路基板を固定的に保持する基板保持装置と、
その基板保持装置を前記基板搬送装置の搬送方向に平行な方向に移動させることにより、その基板保持装置に保持された前記装着可能領域より前記搬送方向の寸法の大きい回路基板の全部分を前記装着可能領域に対応する位置に複数回に分けて位置決め可能な保持装置移動装置と
を設けたことを特徴とする電気部品装着システム。
電気部品を保持する部品保持ヘッドと、その部品保持ヘッドを予め設定された装着可能領域内の任意の位置へ移動させるヘッド移動装置とを備えた部品装着装置が複数台直列に並べられるとともに、それら複数台の部品装着装置の列に沿って、少なくとも前記複数台の部品装着装置の列の上流側端から下流側端まで回路基板を搬送するとともに、その搬送の途中で少なくとも１回停止させる基板搬送装置が配設され、前記複数台の部品装着装置に対応する位置に停止中の回路基板に複数台の部品装着装置により並行して電気部品の装着が行われる電気部品装着システムにおいて、
前記基板搬送装置により搬送され、停止させられた１枚以上の回路基板を固定的に保持する基板保持装置と、
その基板保持装置を前記基板搬送装置の搬送方向に平行な方向に移動させることにより、その基板保持装置に保持された前記１枚以上の回路基板の各々である、前記装着可能領域より前記搬送方向の寸法の大きい回路基板の全部分を、前記複数台の部品装着装置の各々の前記装着可能領域に対応する位置に複数回に分けて位置決め可能な保持装置移動装置と
を設けたことを特徴とする電気部品装着システム。
前記基板搬送装置が回路基板を下方から支持して搬送するベルトコンベヤであり、かつ、前記基板保持装置が、回路基板の前記ベルトコンベヤにより下方から支持される部分から、前記搬送方向と直角な幅方向に外れた部分を上下両側から挟んで保持する保持部を備えた請求項１または２に記載の電気部品装着システム。
前記基板搬送装置が前記基板保持装置と共に前記保持装置移動装置により前記搬送方向に平行な方向に移動させられる請求項１ないし３のいずれかに記載の電気部品装着システム。
前記基板搬送装置の本体が前記部品装着装置に対して相対移動不能に設けられ、前記基板保持装置がその基板搬送装置の本体に対して前記搬送方向に平行な方向に相対移動可能に設けられた請求項１ないし３のいずれかに記載の電気部品装着システム。
前記部品装着装置が、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークを撮像する撮像装置を含み、かつ、当該電気部品装着システムが、その撮像装置の撮像結果に基づいて前記基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得する画像処理装置を含む請求項１ないし５のいずれかに記載の電気部品装着システム。
前記基板保持装置の前記保持装置移動装置による移動の前後に、前記撮像装置に回路基板の互いに隔たった位置に設けられた複数の基準マークの少なくとも１つずつを撮像させる撮像制御装置を含み、かつ、前記画像処理装置が、それら撮像された複数の基準マークの位置誤差に基づいて前記基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得する移動前後撮像結果依拠保持位置誤差取得部を備えた請求項６に記載の電気部品装着システム。
前記複数台の部品装着装置の各々が、前記基板保持装置に保持された回路基板の基準マークを撮像する撮像装置を含み、かつ、当該電気部品装着システムが、前記複数台の部品装着装置の各々に対応する複数の撮像装置の少なくとも２つによる共通の回路基板の複数の基準マークの撮像結果に基づいて、前記基板保持装置による回路基板の保持位置誤差を取得する別装置撮像結果依拠保持位置誤差取得部を備えた画像処理装置を含む請求項２に記載の電気部品装着システム。