JP4865175B2 - 部品組立装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上流側より受け継いだプリント基板に所定の作業を施して組立てた後、下流側に該プリント基板を受け渡す部品組立装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような部品組立装置は、該組立に係る一連の作業において異常が発生した場合に異常が発生した旨を表示する表示装置を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記異常発生時に、その原因追求のためにセンサ等の入出力を確認する際の手順として、異常表示画面をリセットして入出力チェック画面まで移行して、関連する入出力を探してチェックしていた。このため、異常解析の原因追求のために複数の操作をして、例えば異常表示画面をリセットして生産画面、装置メンテナンス画面、装置診断画面などを経て、異常解析画面を表示させる必要があり、作業者にとって煩雑であった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の点を鑑みて、異常発生の原因が、簡単な操作により、的確にチェックできるようにした部品組立装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、上流側より受け継いだ基板を搬送し、位置決め部にて前記基板に所定の作業を施して組立てた後、前記基板を搬送し、下流側に該基板を受け渡す部品組立装置において、前記基板の搬送に関連する異常が発生した場合に異常が発生した旨を表示すると共に異常を解析するための異常解析スイッチを表示するエラー画面を表示する表示装置と、前記搬送に係り前記位置決め部に設けられ位置決め位置における前記基板を検出する複数のセンサと、該異常解析スイッチの操作により前記エラー画面の替わりに前記複数のセンサの検出状態を表示する異常解析画面を前記表示装置に表示するように制御する制御装置とから成ることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図に基づき、本発明の実施の形態を以下説明するが、部品組立装置としてプリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置や、半田ペーストを塗布するスクリーン印刷機や、電子部品を装着する電子部品装着装置等があるが、ここでは電子部品装着装置を例として以下説明する。
【０００９】
図１は部品組立装置としての電子部品装着装置１の平面図で、該装置１の基台２上には種々の電子部品を夫々その部品取出し部（部品吸着位置）に１個ずつ供給する部品供給ユニット３が複数並設されている。
【００１０】
対向する前記部品供給ユニット３群の間には、前記基台２上に供給コンベア４、位置決め部５及び排出コンベア６が設けられている。供給コンベア４は上流側装置より受けたプリント基板Ｐを前記位置決め部５に搬送し、位置決め部５で図示しない位置決め機構により位置決めされた該基板Ｐ上に電子部品が装着された後、排出コンベア６に搬送され、次いで下流側装置に受け渡すものである。
【００１１】
そして、前記位置決め部５の固定シュート５Ａと固定部材５Ｂとの間に設けられた両ガイド５Ｃに沿って、可動シュート５Ｄを駆動モータ（図示せず）によりプリント基板Ｐのサイズに合わせてＹ方向に移動可能とする。
【００１２】
そして、前記位置決め部５の前記固定シュート５Ａや可動シュート５Ｄには、図２に示すように図３に示した駆動回路５Ｅを介して駆動モータ５Ｆにより回動する駆動ローラ９や複数のローラ１０に張架された搬送ベルト１１が設けられ、前記プリント基板Ｐを搬送可能である。
【００１３】
尚、前記供給コンベア４の固定シュート４Ａと固定部材４Ｂとの間に設けられたガイド４Ｃに沿って、可動シュート４Ｄを駆動モータ（図示せず）によりプリント基板Ｐのサイズに合わせてＹ方向に移動可能とする。
【００１４】
そして、前記供給コンベア４の前記固定シュート４Ａや可動シュート４Ｄには、図２に示すように図３に示した駆動回路４Ｅを介して駆動モータ４Ｆにより回動する駆動ローラ１５や複数のローラ１６に張架された搬送ベルト１７が設けられ、前記プリント基板Ｐを搬送可能である。
【００１５】
尚、前記排出コンベア６の固定シュート６Ａと固定部材６Ｂとの間に設けられたガイド６Ｃに沿って、可動シュート６Ｄを駆動モータ（図示せず）によりプリント基板Ｐのサイズに合わせてＹ方向に移動可能とする。
【００１６】
そして、前記排出コンベア６の前記固定シュート６Ａや可動シュート６Ｄには、図２に示すように図３に示した駆動回路６Ｅを介して駆動モータ６Ｆにより回動する駆動ローラ２１や複数のローラ２２に張架された搬送ベルト２３が設けられ、前記プリント基板Ｐを搬送可能である。
【００１７】
３０Ａ、３０ＢはＸ方向に長い一対のビームであり、Ｙ軸モータ５０の駆動によりネジ軸を回転させ、左右一対のガイド３１に沿って前記位置決め部５に固定されたプリント基板Ｐや部品供給ユニット３の部品取出し部（部品吸着位置）上方を個別にＹ方向に移動する。
【００１８】
各ビーム３０Ａ、３０Ｂにはその長手方向、即ちＸ方向にＸ軸モータ４９によりガイドに沿って移動する装着ヘッド３２Ａ、３２Ｂが夫々設けられている。各装着ヘッド３２Ａ又は３２Ｂには各４本の吸着ノズル３３を上下動させるための上下軸モータ５２が夫々搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸モータ５１が夫々搭載されている。したがって、２個の装着ヘッド３２Ａ、３２Ｂの各吸着ノズル３３はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
【００１９】
３４は部品位置認識用の部品認識カメラで、前記各装着ヘッド３２Ａ、３２Ｂに対応して２個設けられ、電子部品が吸着ノズル３３に対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を撮像する。
【００２０】
３５、３５は種々の吸着ノズル１３を収納するノズルストッカで、吸着ノズル１３の交換のため収納している。
【００２１】
そして、装着ヘッド３２Ａ、３２Ｂのためのケーブルやエアチューブを並列状態にして、それぞれ接着剤で固定し概ね平板状にしてフラットケーブル３６、３６を形成し、その一端部を前記各モータなどに接続し、他端部を制御回路基板（図示せず）やエア供給源（図示せず）に接続する。
【００２２】
次に図３において、４０は本装着装置１を統括制御する制御部としてのＣＰＵ（装着制御部）で、該ＣＰＵ４０にはバスラインを介して、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）４２及びＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）４３が接続されている。そして、ＣＰＵ４０は前記ＲＡＭ４２に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ４３に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置１の部品装着動作に係る動作を統括制御する。
【００２３】
即ち、ＣＰＵ４０は、インターフェース４４及び駆動回路４Ｅ、５Ｅ、６Ｅを介して前記駆動モータ４Ｆ、５Ｆ、６Ｆの駆動を、またインターフェース４４及び駆動回路４５、４６、４７、４８を介して前記Ｘ軸モータ４９、Ｙ軸モータ５０、θ軸モータ５１、上下軸モータ５２の駆動を制御している。
【００２４】
前記ＲＡＭ４２には、部品装着に係る装着データが記憶されており、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、プリント基板内でのＸ方向（Ｘで示す）、Ｙ方向（Ｙで示す）及び角度（Ｚで示す）情報や、ＦＤＲで示す各部品供給ユニット３の配置番号情報等が記憶されている。また前記ＲＡＭ４２には、部品配置データが記憶されており、これは前記各部品供給ユニット３の配置番号に対応して各電子部品の種類（部品ＩＤ）が記憶されている。更に前記ＲＡＭ４２には、各電子部品の特徴等を表す部品ライブラリデータが記憶されている。
【００２５】
５３はインターフェース４４を介して前記ＣＰＵ４０に接続される認識処理部で、前記部品認識カメラ３４により撮像して取込まれた画像の認識処理が前記部品ライブラリデータに基づき該認識処理部５３にて行われ、ＣＰＵ４０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ４０は、認識カメラ３４に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理部５３に出力すると共に、認識処理結果を認識処理部５３から受取るものである。
【００２６】
５４はタッチパネルで、図示しない取付け具を介してＣＲＴ５５の画面上に取付けられている。また該タッチパネル５４はガラス基板の表面全体に透明導電膜がコーティングされ、四辺に電極が印刷されている。そのため、タッチパネル５４の表面に極微小電流を流し、作業者がタッチすると四辺の電極に電流変化を起こし、電極と接続した回路基板によりタッチした座標値が計算される。従って、その座標値がある作業を行わせるスイッチ部として予めＲＡＭ４２に記憶された座標値群の中の座標値と一致すれば、当該作業が行なわれることとなる。
本実施形態ではＣＲＴ５５に表示された画面の二重枠で囲まれた部分が上記スイッチ部となるように画面毎に記憶されている。
【００２７】
次に図４において、プリント基板Ｐの搬送に係る各センサについて説明する。Ｌ１は供給コンベア４の入口におけるプリント基板Ｐを検出するセンサ、Ｌ２は供給コンベア４の出口におけるプリント基板Ｐを検出するセンサであり、駆動モータ４Ｆの駆動により駆動ローラ１５、複数のローラ１６を回転させて搬送ベルト１７によりプリント基板Ｐを搬送するが、上流側装置から供給されたプリント基板ＰをセンサＬ１が検出すると、駆動回路４Ｅにより駆動モータ４Ｆの回転速度の可変を開始し、前記基板ＰをセンサＬ２が検出すると前記駆動モータ４Ｆを停止させ、供給コンベア４の出口に待機させる。
【００２８】
Ｐ１は位置決め部５の入口におけるプリント基板Ｐを検出するセンサ、Ｐ２は待機位置のプリント基板Ｐを検出するセンサ、Ｐ３は中間位置のプリント基板Ｐを検出するセンサ、Ｐ４は位置決め部５の出口、即ち位置決め位置におけるプリント基板Ｐを検出するセンサであり、駆動モータ５Ｆの駆動により駆動ローラ９、複数のローラ１０を回転させて搬送ベルト１１によりプリント基板Ｐを搬送するが、供給コンベア４から供給されたプリント基板ＰをセンサＰ１が検出すると、当該プリント基板Ｐが所定寸法以下の小さなものであれば駆動回路５Ｅにより駆動モータ５Ｆの回転速度を減速すると共にストッパ１２を上昇させて供給コンベア４からのプリント基板Ｐの受継ぎを阻止し、前記小さな基板ＰをセンサＰ２が検出すると前記駆動モータ５Ｆを停止させて待機位置に待機させ、前記基板ＰをセンサＰ３が検出すると前記駆動モータ５Ｆの回転速度の可変を開始し、前記基板ＰをセンサＰ４が検出すると前記駆動モータ５Ｆを停止させ、位置決め位置に待機させる。
【００２９】
Ｒ１は排出コンベア６の入口におけるプリント基板Ｐを検出するセンサ、Ｒ２は排出コンベア６の出口におけるプリント基板Ｐを検出するセンサであり、駆動モータ６Ｆの駆動により駆動ローラ２１、複数のローラ２２を回転させて搬送ベルト２３によりプリント基板Ｐを搬送するが、位置決め部５から供給されたプリント基板ＰをセンサＲ１が検出すると、駆動回路６Ｅにより駆動モータ６Ｆの回転速度の可変を開始し、前記基板ＰをセンサＲ２が検出すると前記駆動モータ６Ｆを停止させ、排出コンベア６の出口に待機させる。
【００３０】
ここで以上の構成により、以下動作について説明する。先ず、図示しない上流側装置よりプリント基板Ｐが供給コンベア４に供給され、駆動モータ４Ｆの駆動により駆動ローラ１５、複数のローラ１６を回転させて搬送ベルト１７によりプリント基板Ｐを搬送するが、上流側装置から供給されたプリント基板ＰをセンサＬ１が検出すると、駆動回路４Ｅにより駆動モータ４Ｆの回転速度の上昇を開始し、前記基板ＰをセンサＬ２が検出すると前記駆動モータ４Ｆを停止させ、供給コンベア４の出口（待機位置）に待機させる。
【００３１】
そして、位置決め部５にプリント基板Ｐが無ければ、供給コンベア４及び位置決め部５の搬送用の各駆動モータ４Ｆ、５Ｆを駆動させて駆動ローラ９及び１５を回動させて複数のローラ１０及び１６を介して搬送ベルト１１及び１７の回動によりプリント基板Ｐを位置決め部５が受け継ぐ。このとき、供給コンベア４から供給されたプリント基板ＰをセンサＰ１が検出すると、当該プリント基板Ｐが所定寸法以上の大きなものであればストッパ１２を上昇させて供給コンベア４からのプリント基板Ｐの受継ぎを阻止し、次いで前記大きな基板ＰをセンサＰ２が検出してもＣＰＵ４０は何も制御せず、前記大きな基板ＰをセンサＰ３が検出すると前記駆動モータ５Ｆの回転速度の上昇を開始し、前記基板ＰをセンサＰ４が検出すると前記駆動モータ５Ｆを停止させ、位置決め位置に待機させる。
【００３２】
次いで、この位置決め位置において、該基板位置決め部５は位置決め機構（図示せず）によりこのプリント基板Ｐを位置決め固定する。この位置決め後、当該プリント基板Ｐ上にＲＡＭ４２に格納された装着データに従い、電子部品の部品種に対応した吸着ノズル３３が装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット３から吸着して取出すこととなる。
【００３３】
そして、装着ヘッド３２Ａの吸着ノズル３３は装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に位置するよう移動するが、Ｙ方向はＹ軸モータ５０が駆動して一対のガイド３１に沿ってビーム３０Ａが移動し、Ｘ方向はＸ軸モータ４９が駆動して装着ヘッド３２Ａが移動し、既に所定の供給ユニット３は駆動されて部品吸着位置にて部品が取出し可能状態にあるため、上下軸モータ５２が駆動して前記吸着ノズル３３が下降して電子部品を吸着し取出し、次に装着ヘッド３２Ａは上昇すると共に吸着ノズル３３が次に装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に移動し、同じく前記ノズル３３が下降して電子部品を吸着し取出す。
【００３４】
このとき、装着ヘッド３２Ｂの吸着ノズル３３も装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に移動し、前記ノズル３３が下降して電子部品を吸着し取出し、次に装着ヘッド３２Ｂは上昇すると共に吸着ノズル３３が次に装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット３上方に移動し、同じく前記ノズル３３が下降して電子部品を吸着し取出す。
【００３５】
そして、装着ヘッド３２Ａの各吸着ノズル３３が各部品認識カメラ３４上方に位置するよう、前述の如くＹ軸モータ５０及びＸ軸モータ４９により移動し、前記各ノズル３３に吸着されている各電子部品は撮像され、また装着ヘッド３２Ｂの各吸着ノズル３３も他方の部品認識カメラ３４上方に位置するよう移動し、前記各ノズル３３に吸着されている各電子部品は撮像され、各電子部品が当該ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかＸＹ方向及び回転角度につき、認識処理部５３により認識結果が算出される。
【００３６】
そして、装着エリアを占有する処理をしたビーム３０Ａ及び装着ヘッド３２Ａを移動させて、吸着ノズル３３がプリント基板Ｐ上に前記部品認識結果を加味して位置ずれを補正しつつ各電子部品を装着し、シーケンスデータを歩進して次ステップを切出して、次のステップデータがあるので、装着エリアを開放し、次々に各電子部品を装着することとなる。
【００３７】
以上のように、順次装着データに従い、プリント基板Ｐに装着して行くが、全ての部品装着終了後にプリント基板Ｐは位置決め部５から排出コンベア６に搬送され受け継がれる。即ち、位置決め部５及び排出コンベア６の駆動モータ５Ｆ及び６Ｆを駆動させて、部品装着終了後のプリント基板Ｐを排出コンベア６に受け渡す。
【００３８】
前記排出コンベア６では、駆動モータ６Ｆの駆動により駆動ローラ２１、複数のローラ２２を回転させて搬送ベルト２３によりプリント基板Ｐを搬送するが、位置決め部５から供給されたプリント基板ＰをセンサＲ１が検出すると、駆動回路６Ｅにより駆動モータ６Ｆの回転速度の上昇を開始し、前記基板ＰをセンサＲ２が検出すると前記駆動モータ６Ｆを停止させ、排出コンベア６の出口に待機させる。更に、下流側装置の受け入れ準備が完了したならば、駆動モータ６Ｆを駆動させて、この下流側装置に当該プリント基板Ｐを搬送する。
【００３９】
以上のように、プリント基板Ｐが搬送され、電子部品が装着されるが、ここでプリント基板Ｐの搬送に関連する異常が発生した場合について以下説明する。即ち、異常が発生すると、ＣＰＵ４０はＣＲＴ５５に図５に示すようなエラー画面（異常表示画面）を表示する。この画面上に「Ｐコンベア基板検出異常」及び「Ｐコンベア上に不適切な基板が存在します」なるものが表示される。このＰコンベアは、位置決め部５を意味し、作業者はこの位置決め部５に不適切なプリント基板Ｐが存在することが理解できる。
【００４０】
従って、タッチパネル５４はＣＲＴ５５のエラー画面（異常表示画面）上に「ＲＥＳＥＴ」スイッチ部、「異常解析」スイッチ部、「閉じる」スイッチ部を表示しているので、作業者が「異常解析」スイッチ部にタッチすると、ＣＰＵ４０は図６に示すようなＣＲＴ５５にエラー画面から直接異常解析画面（入出力チェック画面）を表示させることとなる。
【００４１】
従って、この異常解析画面に、基板搬送に係る各センサの状態が表示される。「基板検出Ｐ１（センサＰ１の意）」及び「基板検出Ｐ４（センサＰ４の意）」が状態「１（存在を検出中の意）」で、他のセンサは状態「０（不存在を検出中の意）」を表示している。このため、作業者はプリント基板ＰがセンサＰ４上に存在してもセンサＰ１上に存在すべきでないにもかかわらず、存在することを理解して、基板搬送に係る異常の原因がわかり、その異常に係る原因を解消することができるものである。
【００４２】
尚、本実施形態が基板搬送に係る異常についてのみ説明したが、これに限らず電子部品の装着動作に係る異常等が発生しても、同様に異常画面がＣＲＴに表示され、異常解析画面を表示させることにより、異常原因を除去できるものである。
【００４３】
また、部品装着装置に限らず、接着剤塗布装置、スクリーン印刷機などの部品組立装置にも適用できるものである。
【００４４】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、エラー画面に表示されている異常解析スイッチの操作により前記複数のセンサの検出状態を表示する異常解析画面を前記表示装置に表示するので、基板の搬送に関連する異常の発生の原因が、簡単な操作により、的確にチェックできるようにした部品組立装置を提供することができる。従って、迅速に原因を除去できて、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】制御ブロック図である。
【図４】電子部品装着装置の基板搬送部の概略側面図である。
【図５】ＣＲＴのエラー表示画面である。
【図６】ＣＲＴの異常解析画面である。
【符号の説明】
１ 電子部品装着装置
４ 供給コンベア
５ 位置決め部
６ 排出コンベア
４０ ＣＰＵ
５４ タッチパネル
５５ ＣＲＴ

Claims (1)

1. 上流側より受け継いだ基板を搬送し、位置決め部にて前記基板に所定の作業を施して組立てた後、前記基板を搬送し、下流側に該基板を受け渡す部品組立装置において、前記基板の搬送に関連する異常が発生した場合に異常が発生した旨を表示すると共に異常を解析するための異常解析スイッチを表示するエラー画面を表示する表示装置と、前記搬送に係り前記位置決め部に設けられ位置決め位置における前記基板を検出する複数のセンサと、該異常解析スイッチの操作により前記エラー画面の替わりに前記複数のセンサの検出状態を表示する異常解析画面を前記表示装置に表示するように制御する制御装置とから成ることを特徴とする部品組立装置。

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