特許第5787504号(P5787504)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許5787504部品実装システムおよび部品実装システムにおける部品検査方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5787504
(24)【登録日】2015年8月7日
(45)【発行日】2015年9月30日
(54)【発明の名称】部品実装システムおよび部品実装システムにおける部品検査方法
(51)【国際特許分類】
   H05K 13/08 20060101AFI20150910BHJP
【FI】
   H05K13/08 D
【請求項の数】4
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2010-232414(P2010-232414)
(22)【出願日】2010年10月15日
(65)【公開番号】特開2012-89552(P2012-89552A)
(43)【公開日】2012年5月10日
【審査請求日】2013年10月3日
(73)【特許権者】
【識別番号】000237271
【氏名又は名称】富士機械製造株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100089082
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 脩
(72)【発明者】
【氏名】倉科 隆
【審査官】 遠藤 邦喜
(56)【参考文献】
【文献】 特開2007−335524(JP,A)
【文献】 特開2000−183516(JP,A)
【文献】 特開2008−175831(JP,A)
【文献】 特開2008−186879(JP,A)
【文献】 特開2009−130134(JP,A)
【文献】 特開2009−026973(JP,A)
【文献】 特開2007−248145(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 13/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を基板搬送方向に搬送する基板搬送装置と、部品実装ヘッドが前記基板搬送方向および前記基板搬送方向と直角な2方向に移動し前記基板搬送装置に隣接して配置された部品供給装置から部品を採取し、前記基板搬送装置により部品実装位置に搬送された前記基板上に装着する部品実装装置を前記基板搬送方向に複数台直列に配置して構成された部品実装ラインと、撮像装置を備えた検査ヘッドが前記2方向に移動し前段の前記部品実装装置から前記基板搬送装置により検査位置に搬送された前記基板上に装着された前記部品の装着状態を前記撮像装置の撮像画面に設定された検査エリア内で検査する検査装置と、を備えた部品実装システムにおいて、
前記検査装置に備えられ、前記部品の装着状態を表示する表示部と、
前記検査装置に備えられ、前記表示部上で検査が必要な前記部品の少なくとも装着位置を囲むように前記検査エリアが座標入力される入力部と、
複数台の前記部品実装装置の各々において前記基板上に装着される複数の前記部品の種類と該複数の部品の各々の前記基板上の装着位置とを示す実装データと、複数台の前記部品実装装置および前記検査装置の配列順序を示す配列データと、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された前記検査エリアのエリア位置データとに基づいて、前記検査エリア内に前記装着位置が存在する前記部品を前記検査装置が検査する対象部品として設定するとともに、一の前記部品実装装置によって装着され、該一の部品実装装置より後段で且つ前記検査装置より前段に配置された前記部品実装装置により装着された被覆部品によって覆われる被被覆部品が存在するか否かを判断し、前記被被覆部品が存在する場合は当該被被覆部品を前記対象部品から除く検査対象設定手段と、を備えたことを特徴とする部品実装システム。
【請求項2】
請求項1において、前記実装データ、前記配列データおよび前記部品の少なくとも寸法を示す部品データに基づいて、前記検査位置に搬送された前記基板上に装着された前記部品の輪郭を作成する輪郭作成手段を備え、
前記検査対象設定手段は、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された前記検査エリア内に、前記輪郭作成手段によって作成された前記部品の輪郭が内在する部品を前記検査装置が検査する対象部品として設定することを特徴とする部品実装システム。
【請求項3】
請求項1又は2において、
前記検査対象設定手段は、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された複数の前記検査エリアのうち一部の前記検査エリアが部分的に重複して同一の前記部品が前記対象部品として設定されたとき、一の前記検査エリアにおける前記同一の部品を前記対象部品として設定し、他の前記検査エリアにおける前記同一の部品を前記対象部品から除くことを特徴とする部品実装システム。
【請求項4】
基板を基板搬送方向に搬送する基板搬送装置と、部品実装ヘッドが前記基板搬送方向および前記基板搬送方向と直角な2方向に移動し前記基板搬送装置に隣接して配置された部品供給装置から部品を採取し、前記基板搬送装置により部品実装位置に搬送された前記基板上に装着する部品実装装置を前記基板搬送方向に複数台直列に配置して構成された部品実装ラインと、撮像装置を備えた検査ヘッドが前記2方向に移動し前段の前記部品実装装置から前記基板搬送装置により検査位置に搬送された前記基板上に装着された前記部品の装着状態を前記撮像装置の撮像画面に設定された検査エリア内で検査する検査装置と、を備えた部品実装システムにおいて、
前記部品の装着状態を前記検査装置に備えられる表示部に表示し、
前記表示部上で検査が必要な前記部品の少なくとも装着位置を囲むように前記検査エリアを前記検査装置に備えられる入力部から座標入力し、
複数台の前記部品実装装置の各々において前記基板上に装着される複数の前記部品の種類と該複数の部品の各々の前記基板上の装着位置とを示す実装データと、複数台の前記部品実装装置および前記検査装置の配列順序を示す配列データと、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された前記検査エリアのエリア位置データとに基づいて、前記検査エリア内に前記装着位置が存在する前記部品を前記検査装置が検査する対象部品として設定するとともに、一の前記部品実装装置によって装着され、該一の部品実装装置より後段で且つ前記検査装置より前段に配置された前記部品実装装置により装着された被覆部品によって覆われる被被覆部品が存在するか否かを判断し、前記被被覆部品が存在する場合は当該被被覆部品を前記対象部品から除くことを特徴とする部品実装システムにおける部品検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板搬送装置と部品実装ラインと検査装置とを備えた部品実装システムおよび該部品実装システムにおける部品検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、基板に部品を装着する部品実装装置(実装機)と、部品が実装された基板の実装状態を検査する検査装置(検査機)と、実装データ(生産用データ)に基づいて部品実装装置を制御する実装制御装置(実装機制御手段)と、検査データに基づいて検査装置を制御する検査制御装置(検査機制御手段)と、実装制御装置および検査制御装置と通信可能な主制御装置(ホストコンピュータ)とを備えた部品実装システム(実装ライン)が開示されている。この部品実装システムでは、主制御装置にて実装データの中から検査装置に必要なデータが取得され、取得されたデータを基に検査データが自動的に作成されるようになっている。
【0003】
また、特許文献2には、基板(回路基板)の検査装置用の自動ティーチング方法が開示されている。この方法では、作業者の操作により検査装置の編集画面に表示された実装データのリストから検査データ(ティーチング用データファイル)に変換する項目(例えば、X,Y座標、部品名等)が領域指定されることにより、検査装置にて指定項目が変換されて検査データが自動的に作成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−339260号公報(段落番号0007,0012,0054、図2
【特許文献2】特表2005−524088号公報(段落番号0018,0020,0022,0023、図2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の発明では、主制御装置にて実装データの中から検査装置に必要なデータが取得されるため、基板に実装される全部品の検査データが自動的に作成されることになる。よって、検査データの作成に長時間を要し、さらに検査不要な部品まで検査が行われることになるため検査そのものも長時間を要することになる。一方、特許文献2に記載の発明では、作業者が編集画面に表示された実装データのリストから検査データに変換する項目の領域指定を行っているため、検査装置にて検査が必要な部品のみの検査データが自動的に作成されることになる。よって、全部品を検査する場合と比較して検査時間を短縮させることができる。しかし、編集画面には実装データのリストのみが表示され、作業者は項目のみを見て指定している。このため、検査不要な部品を除く部品の項目のみを指定することは困難であり、検査データを作成するまでに長時間を要することになる。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板に実装された部品の実装状態を検査する検査データの作成および検査が短時間で可能な部品実装システムおよび部品実装システムにおける部品検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決するために、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、基板を基板搬送方向に搬送する基板搬送装置と、部品実装ヘッドが前記基板搬送方向および前記基板搬送方向と直角な2方向に移動し前記基板搬送装置に隣接して配置された部品供給装置から部品を採取し、前記基板搬送装置により部品実装位置に搬送された前記基板上に装着する部品実装装置を前記基板搬送方向に複数台直列に配置して構成された部品実装ラインと、撮像装置を備えた検査ヘッドが前記2方向に移動し前段の前記部品実装装置から前記基板搬送装置により検査位置に搬送された前記基板上に装着された前記部品の装着状態を前記撮像装置の撮像画面に設定された検査エリア内で検査する検査装置と、を備えた部品実装システムにおいて、前記検査装置に備えられ、前記部品の装着状態を表示する表示部と、前記検査装置に備えられ、前記表示部上で検査が必要な前記部品の少なくとも装着位置を囲むように前記検査エリアが座標入力される入力部と、複数台の前記部品実装装置の各々において前記基板上に装着される複数の前記部品の種類と該複数の部品の各々の前記基板上の装着位置とを示す実装データと、複数台の前記部品実装装置および前記検査装置の配列順序を示す配列データと、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された前記検査エリアのエリア位置データとに基づいて、前記検査エリア内に前記装着位置が存在する前記部品を前記検査装置が検査する対象部品として設定するとともに、一の前記部品実装装置によって装着され、該一の部品実装装置より後段で且つ前記検査装置より前段に配置された前記部品実装装置により装着された被覆部品によって覆われる被被覆部品が存在するか否かを判断し、前記被被覆部品が存在する場合は当該被被覆部品を前記対象部品から除く検査対象設定手段と、を備えることである。
【0008】
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記実装データ、前記配列データおよび前記部品の少なくとも寸法を示す部品データに基づいて、前記検査位置に搬送された前記基板上に装着された前記部品の輪郭を作成する輪郭作成手段を備え、前記検査対象設定手段は、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された前記検査エリア内に、前記輪郭作成手段によって作成された前記部品の輪郭が内在する部品を前記検査装置が検査する対象部品として設定することである。
【0010】
請求項に係る発明の構成上の特徴は、請求項1又は2において、前記検査対象設定手段は、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された複数の前記検査エリアのうち一部の前記検査エリアが部分的に重複して同一の前記部品が前記対象部品として設定されたとき、一の前記検査エリアにおける前記同一の部品を前記対象部品として設定し、他の前記検査エリアにおける前記同一の部品を前記対象部品から除くことである。
【0011】
請求項に係る発明の構成上の特徴は、基板を基板搬送方向に搬送する基板搬送装置と、部品実装ヘッドが前記基板搬送方向および前記基板搬送方向と直角な2方向に移動し前記基板搬送装置に隣接して配置された部品供給装置から部品を採取し、前記基板搬送装置により部品実装位置に搬送された前記基板上に装着する部品実装装置を前記基板搬送方向に複数台直列に配置して構成された部品実装ラインと、撮像装置を備えた検査ヘッドが前記2方向に移動し前段の前記部品実装装置から前記基板搬送装置により検査位置に搬送された前記基板上に装着された前記部品の装着状態を前記撮像装置の撮像画面に設定された検査エリア内で検査する検査装置と、を備えた部品実装システムにおいて、前記部品の装着状態を前記検査装置に備えられる表示部に表示し、前記表示部上で検査が必要な前記部品の少なくとも装着位置を囲むように前記検査エリアを前記検査装置に備えられる入力部から座標入力し、複数台の前記部品実装装置の各々において前記基板上に装着される複数の前記部品の種類と該複数の部品の各々の前記基板上の装着位置とを示す実装データと、複数台の前記部品実装装置および前記検査装置の配列順序を示す配列データと、前記検査位置に搬送された前記基板上に指定された前記検査エリアのエリア位置データとに基づいて、前記検査エリア内に前記装着位置が存在する前記部品を前記検査装置が検査する対象部品として設定するとともに、一の前記部品実装装置によって装着され、該一の部品実装装置より後段で且つ前記検査装置より前段に配置された前記部品実装装置により装着された被覆部品によって覆われる被被覆部品が存在するか否かを判断し、前記被被覆部品が存在する場合は当該被被覆部品を前記対象部品から除くことである。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に係る発明によれば、検査対象設定手段は、基板上に指定された検査エリア内に装着位置が存在する部品を検査の対象部品として設定するので、作業者が撮像画面上で検査が必要な部品の装着位置を囲むように検査エリアを適宜に指定することのみにより検査データが自動的に作成されることになる。よって、基板に実装された部品の実装状態を検査する検査データの作成および検査に掛かる時間を従来と比べ大幅に短縮させることができる。そして、検査対象設定手段は、被覆部品によって覆われる被被覆部品を検査の対象部品から除くので、検査において撮像装置による被被覆部品の認識不可による検査エラーの発生を防止することができる。
【0013】
請求項2に係る発明によれば、検査対象設定手段は、検査エリア内に部品の輪郭が内在する部品を検査の対象部品として設定するので、部品の輪郭の一部が検査エリアに含まれていても該部品は検査の対象部品から除かれることになる。よって、作業者による検査エリアの指定は撮像画面上で部品の輪郭を囲むように指定すればよいので容易となり、基板に実装された部品の実装状態を検査する検査データの作成時間をさらに短縮させることができる。
【0015】
請求項に係る発明によれば、検査対象設定手段は、複数の検査エリアのうち一部の検査エリアが部分的に重複して同一の部品が検査の対象部品として設定されたとき、一の検査エリアにおける同一の部品のみを検査の対象部品として設定するので、同一部品の二重検査を防止でき検査時間をさらに短縮させることができる。
【0016】
請求項に係る発明によれば、基板上に指定された検査エリア内に装着位置が存在する部品を検査の対象部品として設定するので、作業者は撮像画面上で検査が必要な部品の装着位置を囲むように検査エリアを適宜に指定することにより検査データを自動的に作成させることができる。よって、基板に実装された部品の実装状態を検査する検査データの作成および検査に掛かる時間を従来と比べ大幅に短縮させることができる。そして、被覆部品によって覆われる被被覆部品を検査の対象部品から除くので、検査において撮像による被被覆部品の認識不可による検査エラーの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】
【0017】
図1】本発明に係る部品実装システムの一実施の形態を示す概略平面図である。
図2図1の部品実装システムの検査装置を示す概略平面図である。
図3図1の部品実装システムの主制御装置の主要部を示すブロック構成図である。
図4図1の部品実装システムの検査制御装置の主要部を示すブロック構成図である。
図5図1の部品実装システムにおいて通信されるデータ構成を示す図である。
図6図1の部品実装システムにおける部品検査方法を説明するためのフローチャートである。
図7図4の検査制御装置の入出力装置の表示部における表示例を示す図である。
図8図1の部品実装システムに配置可能な部品実装・検査装置を示す概略平面図である。
図9図8の部品実装・検査装置において使用されるデータ構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る部品実装システムの一実施の形態について説明する。図1に示すように、この部品実装システムは、例えば、基板に部品を装着する第1部品実装装置M1、第2部品実装装置M2、基板に装着した部品の実装状態を検査する検査装置MI、第3部品実装装置M3が、この順で上流側(図1において左側)から下流側(図1において右側)に向かってライン状に配置され、各装置M1,M2,MI,M3間には、基板を搬送する基板搬送装置1が配置されている。
【0019】
そして、各部品実装装置M1,M2,M3、検査装置MIおよび基板搬送装置1の作動を制御する第1、第2、第3実装制御装置M11,M21,M31、検査制御装置MI1および搬送制御装置11は、情報伝達バスとなる通信ケーブル2を介して主制御装置3と接続されている。なお、部品実装システム全体としては、図示していないが基板を搬入する基板搬入装置(ローダ)およびクリームはんだを基板に印刷するはんだ塗布装置が、第1部品実装装置M1よりも上流側に配置され、基板に装着された部品をはんだ付けするリフロー装置および基板を搬出する基板搬出装置(アンローダ)が、第3部品実装装置M3よりも下流側に配置されている。
【0020】
以下の説明において、各装置M1,M2,MI,M3が並ぶ方向、すなわち基板の搬送方向をX軸方向と称し、水平面内においてX軸方向に直角な方向をY軸方向と称し、X軸方向とY軸方向とに直角な方向をZ軸方向と称する。なお、図1では、説明の便宜上、第1部品実装装置M1、第2部品実装装置M2、検査装置MIおよび第3部品実装装置M3で構成される部品実装システムを示すが、第1部品実装装置M1よりも上流側および第3部品実装装置M3よりも下流側に部品実装装置や検査装置が配置された部品実装システムであっても本発明を適用できる。
【0021】
各部品実装装置M1,M2,M3は同一構成であり、基板搬送装置1に隣接して配置された部品供給装置M12と、ヘッド移送機構M13によりX軸方向およびY軸方向の2方向に移動可能な部品実装ヘッドM14とを備えた一般的な装置である。基板搬送装置1は、例えば2列の搬送装置を備えたダブルコンベアタイプの一般的な装置である。部品供給装置M12は、複数のフィーダを備えたカセットタイプの一般的な装置である。ヘッド移送機構M13は、後述する検査装置MIのヘッド移送機構MI6と同様なXロボット装置とYロボット装置とを備えている。部品実装ヘッドM14には、部品供給装置M12から部品を採取して吸着保持するZ軸方向に移動可能な部品吸着ノズルM15と、基板位置を認識するため基板を撮像するCCDを備えた基板認識用カメラM16とが取付けられている。各部品実装装置M1,M2,M3は、基板搬送装置1により部品実装位置に搬送された基板上に部品供給装置M12から採取した部品を装着する。
【0022】
図2に示すように、検査装置MIは、検査装置本体MI2と、検査装置本体MI2に配設され基板Bを固定する基板固定装置MI3と、基板Bの部品装着面を撮像可能なCCDカメラを撮像デバイスとする撮像装置MI4が取付けられた検査ヘッドMI5と、検査ヘッドMI5を基板固定装置MI3の上方空間で基板に平行なXY平面に沿って移動させるヘッド移送機構MI6とから構成されている。基板固定装置MI3は、基板搬送装置1によって搬送されてきた基板Bを、検査作業位置で位置決め固定する装置である。
【0023】
ヘッド移送機構MI6は、Xロボット装置MI6XとYロボット装置MI6Yとを備えている。Xロボット装置MI6Xは、検査装置本体MI2に設けられ、XスライダMI7XとXスライダ移動装置MI8Xとから構成されている。Xスライダ移動装置MI8Xは、XスライダNI7XをサーボモータMI9X,MI9Yの駆動によりボールねじ機構MI10Xを介してX軸方向に移動させる。Yロボット装置MI6Yは、XスライダNI7Xに設けられ、YスライダMI7YとYスライダ移動装置MI8Yとから構成されている。Yスライダ移動装置MI8Yは、YスライダMI7YをサーボモータMI9Yの駆動により図略のボールねじ機構を介してY軸方向に移動させる。検査ヘッドMI5は、YスライダMI7Yに設けられて移動され、撮像装置MI4は、基板Bの部品装着面の所定のエリア内の撮像が可能となっている。
【0024】
図3に示すように、主制御装置3は、CPU31、ROM32、RAM33、入出力インターフェース34およびそれらを接続するバス35を有するコンピュータ30を主体とするものである。入出力インターフェース34には、検査制御装置MI1に対して検査データ等を送信し、また検査制御装置MI1から検査結果等を受信する検査制御用送受信手段36、実装制御装置M11,M21,M31に対して実装データ等を送信し、また実装制御装置M11,M21,M31から実装結果等を受信する実装制御用送受信手段37、および搬送制御装置11に対して搬送データ等を送信し、また搬送制御装置11から搬送結果等を受信する搬送制御用送受信手段38等が接続されている。
【0025】
ROM32には、部品実装システム全体を制御するシステムプログラム、基板の生産を管理する生産プログラム等が記憶されている。RAM33には、例えば図5に示すように、基板に装着する部品の部品種と装着位置座標と実装装置名等が対応付けられた実装データD1、部品実装システムの各装置M1,M2,MI,M3の配列を示す配列データD2、例えば矩形状の検査エリアの4つの頂点の任意の位置座標等を示すエリア位置データD3、部品の部品種と寸法等が対応付けられた部品データD4等が記憶されている。
【0026】
図4に示すように、検査制御装置MI1は、CPU11、ROM12、RAM13、入出力インターフェース14およびそれらを接続するバス15を有するコンピュータ10を主体とするものである。入出力インターフェース14には、基板固定装置MI3およびヘッド移送機構MI6がそれぞれの駆動手段16A,16Bを介して接続され、撮像装置MI4が撮像制御手段17を介して接続されている。さらに、入出力インターフェース14には、タッチキー等の入力部および液晶パネル等の表示部を備えた入出力装置18が接続され、主制御装置3と通信するための送受信制御手段19が接続されている。ROM12には、例えば図5に示すように、検査を実行するための基本的な検査プログラムPI、検査対象を設定するための検査対象設定プログラムPP(本発明の「検査対象設定手段」に相当する)、部品の輪郭を作成するための輪郭作成プログラムPE(本発明の「輪郭作成手段」に相当する)、検査エリアを指定するためのエリア指定プログラムPA等が記憶されている。
【0027】
なお、実装制御装置M11,M21,M31もCPU、ROM、RAM、入出力インターフェースおよびそれらを接続するバスを有するコンピュータを主体とするものであり、ROMには、例えば図5に示すように、実装を実行するための基本的な実装プログラム等が記憶されている。
【0028】
上述の構成の検査制御装置MI1の動作を図5に示すデータ構成、図6に示すフローチャートおよび図7に示す入出力装置18の表示部の表示例を参照して説明する。検査制御装置MI1は、図7に示すように、主制御装置6から生産対象の基板Bの種類(基板種)を読込んで基板Bの部品装着面を入出力装置18の表示部に表示する(図6ステップ1)。そして、図5の配列データD2に基づいて検査装置MIよりも前に配置された部品実装装置M1,M2を特定する。
【0029】
検査制御装置MI1は、特定した部品実装装置M1,M2の各々において基板Bの部品装着面上に装着される複数の部品の種類(部品種)P1,P2,P3,P4,P5,P6・・・、装着位置座標X1Y1,X2Y2,X3Y3,X4Y4,X5Y5,X6Y6・・・および寸法x1y1,x2y2,x3y3,x4y4,x5y5,x6y6・・・を図5の実装データD1および部品データD4から取込む(図6ステップ2)。すなわち、実装装置名がM3に対応する部品種P7・・・を除く部品種の各データを取込む。
【0030】
なお、上記装着位置座標X1Y1,X2Y2,X3Y3,X4Y4,X5Y5,X6Y6・・・は基板座標系におけるXY座標を表し、上記寸法x1y1,x2y2,x3y3,x4y4,x5y5,x6y6・・・は、各部品種P1,P2,P3,P4,P5,P6・・・のX軸方向の寸法およびY軸方向の寸法を表す。よって、部品実装装置M1,M2および検査装置MIにおいては基板座標系は各装置M1,M2,MIの機械座標系に変換されることになるが、以下では便宜上基板座標系のままで説明する。
【0031】
検査制御装置MI1は、取込んだ部品種P1,P2,P3,P4,P5,P6・・・に対応した寸法x1y1,x2y2,x3y3,x4y4,x5y5,x6y6・・・に基づいて各部品種P1,P2,P3,P4,P5,P6・・・の輪郭を作成し、作成した各部品種P1,P2,P3,P4,P5,P6・・・の輪郭の中心を入出力装置18の表示部に表示されている基板Bの部品装着面上における装着位置X1Y1,X2Y2,X3Y3,X4Y4,X5Y5,X6Y6・・・に一致させて各部品種P1,P2,P3,P4,P5,P6・・・の輪郭を表示する(図6ステップ3)。図7には、6つの部品種P1,P2,P3,P4,P5,P6の輪郭の中心を装着位置X1Y1,X2Y2,X3Y3,X4Y4,X5Y5,X6Y6に一致させて部品種P1,P2,P3,P4,P5,P6の輪郭を表示した場合を示す。
【0032】
ここで、作業者は、入出力装置18の表示部の表示を見て検査が必要な部品種を選択し、選択した部品種の輪郭を包含する矩形状の検査エリアの4つの頂点の位置座標XmYm,XmYn,XnYm,XnYnを表すXm,Ym,Xn,Ynの各値を入出力装置18の入力部から入力する。例えば、部品種P1,P2を選択する場合は、図7に示すように、部品種P1,P2の輪郭を包含する矩形状の検査エリアAdの4つの頂点の位置座標を表すXm=X01,Ym=Y01,Xn=X02,Yn=Y02の各値を入出力装置18の入力部から入力する。
【0033】
検査制御装置MI1は、作業者による入出力装置18の入力部の操作により、Xm=X01,Ym=Y01,Xn=X02,Yn=Y02の各値が入力されて検査エリアAdが指定されたら、エリア頂点位置座標XmYm,XmYn,XnYm,XnYnを図5のエリア位置データD3から取込む。そして、矩形状の検査エリアAdを設定し、図7に示すように、設定した矩形状の検査エリアAdを入出力装置18の表示部に表示されている基板Bの部品装着面上に表示する(図6ステップ4)。
【0034】
検査制御装置MI1は、全ての検査エリアが指定されたか否かを確認し(図6ステップ5)、作業者による入出力装置18の入力部の操作により、Xm=X03,Ym=Y03,Xn=X04,Yn=Y04の各値が入力されて次検査エリアAeが指定されたら、上記処理により次検査エリアAeを設定し、図7に示すように、設定した矩形状の検査エリアAeを入出力装置18の表示部に表示されている基板Bの部品装着面上に表示する(図6ステップ4)。さらに、Xm=X05,Ym=Y05,Xn=X06,Yn=Y06の各値が入力されたら上記処理により次々検査エリアAfを設定して表示する(図6ステップ5,4)。以降、作業者による入出力装置18の入力部の操作により複数の検査エリアが指定された場合は上述の処理を行って複数の検査エリアを設定するが、図7には、3つの検査エリアAd,Ae,Afが設定された場合を示す。
【0035】
検査制御装置MI1は、全ての検査エリアの指定が完了したら(図6ステップ5)、最初に設定した検査エリアAd内に部品種の輪郭が内在する部品種P1,P2を検査装置MIが検査する対象部品として設定する(図6ステップ6)。ここで、検査対象設定プログラムPPには、部品種の輪郭の全部が検査エリア内に内在している場合に該部品種を検査装置MIが検査する対象部品として設定し、部品種の輪郭の一部のみが検査エリア内に内在している場合は該部品種を検査装置MIが検査する対象部品から除くことがプログラミングされているので、部品種P6は輪郭の一部が検査エリアAd内に内在しているのみであるため検査の対象部品から除かれる。
【0036】
また、検査対象設定プログラムPPには、部品種の輪郭の全部が検査エリア内に内在している場合に該部品種を検査装置MIが検査する対象部品として設定することをプログラミングせず、部品種の装着位置が検査エリア内に存在している場合に該部品種を検査装置MIが検査する対象部品として設定することをプログラミングするようにしてもよい。その場合、図6ステップ3における部品種の輪郭の作成処理が不要となるので、検査時間の短縮化を図ることができる。
【0037】
検査制御装置MI1は、次検査エリアが存在するか否か判断し(図6ステップ7)、本例では次検査エリアAeが存在するのでステップ6に戻って該検査エリアAe内に部品種の輪郭が内在する部品種P3,P4を検査装置MIが検査する対象部品として設定する(図6ステップ6)。さらに、次々検査エリアが存在するか否か判断し(図6ステップ7)、本例では次々検査エリアAfが存在するのでステップ6に戻って該検査エリアAf内に部品種の輪郭が内在する部品種P5,P1を検査装置MIが検査する対象部品として設定する(図6ステップ6)。
【0038】
検査制御装置MI1は、全ての検査エリアAd,Ae,Afにおいて検査装置MIが検査する対象部品として部品種P1,P2,P3,P4,P5,P1を設定したら、一の部品実装装置によって装着され、該一の部品実装装置より後段で且つ検査装置より前段に配置された部品実装装置により装着された被覆部品によって覆われる被被覆部品が存在するか否か判断する(図6ステップ8)。本例では、第1部品実装装置M1によって装着され、第1部品実装装置M1より後段で且つ検査装置MIより前段に配置された第2部品実装装置M2により装着された被覆部品P4によって覆われる被被覆部品P3が存在するので、該被被覆部品P3を検査装置MIが検査する対象部品から除く(図6ステップ9)。
【0039】
この処理を行う理由は、先に装着された被被覆部品が後に装着される被覆部品と高さ方向で重なる場合は撮像装置MI4により認識できず、被被覆部品の検査結果がエラーとなってしまうので、これを防止するために被被覆部品を検査装置MIが検査する対象部品から除くのである。よって、先に装着された部品と後に装着される部品とが高さ方向で重なる場合であっても、先に装着された部品の上に後に装着される部品が載るような場合は、両部品共に検査装置MIが検査する対象部品として設定する。
【0040】
検査制御装置MI1は、上記被被覆部品P3以外の被被覆部品が存在しないので、指定された複数の検査エリアのうち一部の検査エリアが部分的に重複して同一の部品が検査装置MIが検査する対象部品として設定されているか否か判断する(図6ステップ10)。本例では、指定された複数の検査エリアAd,Ae,Afのうち検査エリアAdと検査エリアAfとが部分的に重複して同一の部品種P2が検査装置MIが検査する対象部品として設定されているので、検査エリアAdにおける部品種P2を対象部品として設定し、検査エリアAfにおける部品種P2を対象部品から除く(図6ステップ11)。
【0041】
この処理を行う理由は、同一の部品種の輪郭が異なる2以上の検査エリア内に包含された場合は同一の部品種が検査装置MIが検査する対象部品として重複して設定されることになるが、該部品種については一度検査を行えば以降の検査は必要ないため、一の検査エリアにおける該部品種を対象部品として設定し、他の検査エリアにおける該部品種を対象部品から除くことで検査時間の短縮化を図ることができる。よって、該部品種については一度検査を行えばよいので、先に指定した検査エリアにおける該部品種を対象部品として設定せず、後に設定した検査エリアにおける該部品種を対象部品として設定するようにしてもよい。
【0042】
検査制御装置MI1は、設定した検査の対象部品として部品種P1,P2,P4,P5に対してのみ所定の検査を行う(図6ステップ12)。このとき、検査エリアAd,Ae,Afは任意の大きさで指定されているため、検査エリアAd,Ae,Afが撮像装置MI4の撮像エリアよりも大きいときは、撮像装置MI4をXY方向に撮像エリアの辺の長さ分ずつシフトして検査エリアAd,Ae,Af内を撮像するようにする。そして、全ての部品種P1,P2,P4,P5に対する検査が終了したら(図6ステップ13)、全ての検査処理を終了する。
【0043】
以上のように、本実施形態の部品実装システムによれば、作業者が検査が必要な部品種P1,P2,P4,P5を含む検査エリアAd,Ae,Afを指定することのみにより検査データが自動的に作成されることになるので、基板Bに実装された部品種P1,P2,P4,P5の実装状態を検査する検査データの作成および検査に掛かる時間を従来と比べ大幅に短縮させることができる。特に、検査エリアAd,Ae,Af内に部品の輪郭が内在する部品種P1,P2,P4,P5を検査の対象部品として設定し、部品種P6の輪郭の一部が検査エリアAdに含まれていても該部品種P6は検査の対象部品から除かれることになるので、作業者による検査エリアAdの指定は容易となり、基板Bに実装された部品種P1,P2,P4,P5の実装状態を検査する検査データの作成時間をさらに短縮させることができる。
【0044】
次に、本発明に係る部品実装システムの別の実施の形態について説明する。この部品実装システムは、部品の実装機能および検査機能を兼ね備えた部品実装・検査装置MMIが、図1に示す部品実装システムに組込まれて構成されている。図8は、部品実装・検査装置MMIのみを示す概略平面図であり、図1および図2に示す第1部品実装装置M1および検査装置MIと同一構成部分は同一番号を付して詳細な説明を省略する。この部品実装・検査装置MMIは、実装・検査制御装置MMI1と、部品供給装置M12と、部品吸着ノズルM15および基板認識用カメラM16が取付けられた部品実装ヘッドM14と、撮像装置MI4が取付けられた検査ヘッドMI5とから構成されている。
【0045】
部品実装ヘッドM14および検査ヘッドMI5は、ヘッド移送機構MMI2によりX軸方向およびY軸方向の2方向に夫々移動可能に構成されている。すなわち、ヘッド移送機構MMI2は、部品実装ヘッドM14のX軸方向移動専用のXロボット装置MMI3Xと、検査ヘッドMI5のX軸方向移動専用のXロボット装置MMI4Xと、Xロボット装置MMI3XおよびXロボット装置MMI4XのY軸方向移動兼用のYロボット装置MMI5Yとを備えている。これにより、部品実装ヘッドM14が移動して部品装着を実行している間は検査ヘッドMI5は退避し、検査ヘッドMI5が移動して部品検査を実行している間は部品実装ヘッドM14は退避することができる。
【0046】
このような構成の部品実装・検査装置MMIにおいて部品の実装および検査を実行する場合を説明する。この場合の主制御装置3のRAM33に記憶されている部品実装・検査装置MMI用の実装・検査データD5は、図9に示すように、部品種と装着位置座標と検査タイミング等が対応付けられている。部品種と装着位置座標とにより部品実装を実行し、検査タイミングで部品検査を実行する。実装・検査制御装置MMI1の検査動作は、検査制御装置MI1の動作と基本的に同一であり同様の効果を奏するが、実装・検査データD5から検査タイミングを取込む毎に検査を実行する点で異なる。すなわち、検査タイミングは、該タイミングよりも前段階で基板に装着された部品種を検査するタイミングである。図9に示す検査タイミングI1,I2,I3は、図7に示す検査エリアAd,Ae,Af内で夫々検査を実行するタイミングを表す。
【0047】
実装・検査制御装置MMI1は、先ず、部品種P1,P2,P6を実装完了後、検査タイミングI1を取込むと検査エリアAd内に輪郭が内在していない部品種P6を検査対象から除いて部品種P1,P2を検査する。次に、部品種P3を実装完了後、検査タイミングI2を取込むと検査エリアAe内にて部品種P3を検査し、部品種P4を実装完了後、検査タイミングI2を取込むと検査エリアAe内にて部品種P4を検査する。このように、実装・検査制御装置MMI1によれば検査制御装置MI1では検査対象から除外されていた部品種P3を検査することが可能となる。なお、部品種P3の検査が不要である場合は部品種P3の後の検査タイミングI2をプログラミングしないことにより部品種P3を検査対象から除くことができる。最後に、部品種P5を実装完了後、検査タイミングI3を取込むと検査エリアAf内にて検査エリアAdと重複している部品種P2を検査対象から除いて部品種P5を検査し、全ての検査処理を終了する。
【0048】
なお、上述の実施形態では、検査エリアの4つの頂点の位置座標XmYm,XmYn,XnYm,XnYnを表すXm,Ym,Xn,Ynの各値を入力して検査エリアを指定するようにしたが、主制御装置3側で矩形状の検査エリアの辺の長さを予め記憶しておき、検査制御装置MI1側で作業者による入出力装置18の入力部の操作により検査エリアの例えば中心位置座標もしくは1つの頂点座標を入力し、主制御装置3から検査エリアの辺の長さを取込んで検査エリアを設定するように構成してもよい。
【符号の説明】
【0049】
M1,M2,M3…第1、第2、第3部品実装装置、M11,M21,M31・・・第1、第2、第3実装制御装置、MI・・・検査装置、MI1・・・検査制御装置、MI4・・・撮像装置、MI5・・・検査ヘッド、PI…検査プログラム、PP・・・検査対象設定プログラム(検査対象設定手段)、PE・・・輪郭作成プログラム(輪郭作成手段)、PA・・・エリア設定プログラム、D1・・・実装データ、D2・・・配列データ、D3・・・エリア位置データ、D4・・・部品データ、Ad,Ae,Af・・・検査エリア、3・・・主制御装置、B・・・基板。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9