电子元件安装方向确认系统及电子元件安装方向确认方法与流程

本说明书公开了与在生产开始前对按照生产程序(生产任务)向电路基板安装的电子元件的安装方向进行确认的电子元件安装方向确认系统及电子元件安装方向确认方法相关的技术。

背景技术：

如专利文献1(日本特开2010-73958号公报)所记载的那样，向电路基板安装电子元件的电子元件安装机以由生产程序指定的顺序拾取从多个供料器供给的多种电子元件并向电路基板的指定位置进行安装。此时，向电路基板安装的电子元件不仅是安装方向相同的电子元件，还混有安装方向不同的电子元件，因此电子元件的安装方向也由生产程序指定。

另外，由于电路基板的制造误差等，有可能由生产程序指定的电子元件的安装位置偏离生产中使用的实际的电路基板的焊盘图案的位置。因此，存在如下的系统：在生产开始前利用电子元件安装机的相机拍摄电路基板的包含焊盘图案(焊垫图案)的安装区域，将该安装区域的图像显示于电子元件安装机的显示装置，并且将按照生产程序进行安装的电子元件的安装图像与安装区域的图像重叠地进行显示，从而作业者能够目视确认有无电子元件的安装位置的偏差。在这样的系统中，搭载有在作业者判断为电子元件的安装位置偏离了电路基板的焊盘图案的位置的情况下，作业者对键盘、鼠标等输入装置进行操作来编辑(修正)生产程序，以使该电子元件的安装位置与该焊盘图案的位置一致的功能。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2010-73958号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

除了电阻等部分元件以外，电子元件具有方向性，若弄错安装方向，则会生产出不合格品。电子元件很多是引脚、凸点等端子的排列关于元件主体部的中心线对称的电子元件。对于这样的对称的端子排列的电子元件，仅通过观察其安装图像的图像，无法判断安装方向是正确的还是反转了180°。在正方形电子元件的情况下，仅通过观察其安装图像的图像，无法判断安装方向是正确的还是旋转了90°、180°、270°。

另外，生成生产程序的作业者有可能弄错电子元件的安装方向地生成生产程序，因此也有可能使用电子元件的安装方向错误的生产程序而生产出不合格品。

作为其对策，有时在生产开始前进行测试生产，试验性地向电路基板安装全部电子元件来生产测试产品，作业者目视确认测试产品的全部电子元件的安装方向。但是，目视确认测试产品的全部电子元件的安装方向的作业耗费大量的工夫和时间，成为生产率下降的主要原因。

解决课题的手段

为了解决上述课题，电子元件安装方向确认系统，是在生产开始前确认按照生产程序向电路基板安装的电子元件的安装方向的电子元件安装方向确认系统，上述电子元件安装方向确认系统具备：拍摄上述电路基板中的包含安装上述电子元件的焊盘图案的安装区域的相机、显示由上述相机拍摄到的上述安装区域的图像的显示装置、将按照上述生产程序进行安装的电子元件的安装图像与上述安装区域的图像重叠地显示于上述显示装置的电子元件安装图像绘制部、及编辑功能部，作业者观察与上述安装区域的图像重叠地显示于上述显示装置的上述电子元件的安装图像，在由上述生产程序指定的上述电子元件的安装方向与上述安装区域的焊盘图案的方向不一致的情况下，编辑功能部以使该电子元件的安装方向与该焊盘图案的方向一致的方式编辑上述生产程序，在上述电路基板的安装区域形成有示出上述焊盘图案的方向的焊盘图案方向显示部，上述电子元件安装图像绘制部使与上述安装区域的图像重叠地显示于上述显示装置的上述电子元件的安装图像附带有示出该电子元件的安装方向的元件安装方向显示部而进行显示。

根据该结构，在将电路基板的安装区域的图像和电子元件的安装图像重叠地显示于显示装置时，附带有示出安装区域的焊盘图案的方向的焊盘图案方向显示部和示出电子元件的安装方向的元件安装方向显示部地进行显示，因此能够通过作业者目视确认显示于显示装置的焊盘图案方向显示部和元件安装方向显示部，而容易地目视确认由生产程序指定的电子元件的安装方向是正确的还是反转了180°(在正方形电子元件的情况下，旋转了90°、180°或270°)。通过该目视确认，在作业者判断为电子元件的安装方向与安装区域的焊盘图案的方向不一致的情况下，作业者能够对编辑功能部进行操作来编辑生产程序，以使该电子元件的安装方向与该焊盘图案的方向一致。因此，在生产开始前不再需要进行用于确认电子元件的安装方向的测试生产，能够提高生产率。

附图说明

图1是表示本发明一实施例的电子元件安装机的主要部分的结构的侧视图。

图2是表示电子元件安装机的控制系统的结构的框图。

图3是表示电子元件安装位置、安装方向编辑画面的一例的图。

图4是表示电子元件安装位置、安装方向编辑程序的处理流程的流程图。

具体实施方式

以下，对一实施例进行说明。

首先，基于图1对搭载有电子元件安装方向确认系统的电子元件安装机的结构进行说明。

在电子元件安装机的基台11上设有输送电路基板12的输送机13(以下，将该输送机13的输送电路基板12的方向设为x方向，将其直角方向设为y方向)。将对构成该输送机13的两个输送轨道13a、13b和输送带14a、14b进行支撑的支撑部件15a、15b中的一侧的支撑部件15a固定于恒定位置，通过进给丝杠机构(未图示)等而沿着导轨16调整其相反侧的支撑部件15b的y方向位置，由此能够对应于电路基板12的宽度来调整输送机13的宽度(输送轨道13a、13b的间隔)。

另外，在基台11上的输送机13的侧方设有供料器安设台22，在该供料器安设台22上以能够沿y方向进行拆装的方式安设有多个供料器23。在各供料器23上安设有卷绕有等间距地收容多个电子元件的元件供给带的带盘20，且以从该带盘20拉出的元件供给带的前头的电子元件位于元件吸附位置(通过吸嘴26吸附电子元件的位置)的方式进行安设。

在该电子元件安装机中设有使安装头24沿水平方向(xy方向)及上下方向(z方向)移动的头移动装置25(参照图2)。在安装头24上，朝向下方地保持有吸附由供料器23输送至元件吸附位置的电子元件的一个或多个吸嘴26。另外，在电子元件安装机中设有：标记拍摄用的相机36，通过头移动装置25(移动装置)而与安装头24一体地移动，并从电路基板12的上方拍摄电路基板12的基准标记；及元件拍摄用的相机35，从吸附于吸嘴26的电子元件的下方对其进行拍摄(参照图2)。

如图2所示，电子元件安装机的控制装置31连接有键盘、鼠标、触控面板等输入装置32、存储后述的图4的电子元件安装位置、安装方向编辑程序、图像数据等的硬盘、ram、rom等存储装置33及液晶显示器、crt等显示装置34等。

该电子元件安装机的控制装置31由一台或多台计算机(一个或多个cpu)构成，按照登记有向电路基板12安装的各电子元件的安装位置(x，y)、安装方向、安装顺序等生产任务数据的生产程序来控制电子元件安装机的各功能的动作，并且还作为通过对由标记拍摄用的相机36和元件拍摄用的相机35拍摄的图像进行处理来识别各个识别对象的图像处理装置发挥作用。具体而言，电子元件安装机的控制装置31控制如下的动作：利用标记拍摄用的相机36从上方拍摄由输送机13搬入到预定的作业位置并被夹紧的电路基板12的作为识别对象的基准标记，对其拍摄图像进行处理来识别基准标记，以该基准标记的位置为基准来计测电路基板12的各元件安装位置(安装各电子元件的焊盘图案的位置)，并且使安装头24以元件吸附位置→元件拍摄位置→元件安装位置的路径进行移动，利用安装头24的吸嘴26吸附从供料器23供给的电子元件并利用元件拍摄用的相机35拍摄该电子元件，对其拍摄图像进行处理来计测该电子元件的吸附位置(x，y)和角度θ，校正该电子元件的吸附位置(x，y)和角度θ的偏差并将该电子元件向电路基板12的焊盘图案安装。

然而，由于电路基板12的制造误差等，由生产程序指定的电子元件的安装位置有可能偏离生产中使用的实际的电路基板12的焊盘图案(焊垫图案)的位置。另外，也有可能生成生产程序的作业者弄错电子元件的安装方向地生成生产程序。

因此，在本实施例中，电子元件安装机的控制装置31作为将按照生产程序进行安装的电子元件c的安装图像(参照图3)与电路基板12的安装区域的图像重叠地显示在显示装置34上的电子元件安装图像绘制部发挥作用。此外，电子元件安装机的控制装置31按照后述的图4的电子元件安装位置、安装方向编辑程序在生产开始前利用标记拍摄用的相机36拍摄电路基板12的包含焊盘p的图案的安装区域，如图3所示地将拍摄到的安装区域的焊盘p的图案的图像显示于显示装置34，并且将按照生产程序进行安装的电子元件c的安装图像与安装区域的焊盘p的图案的图像重叠地显示，从而使作业者能够在显示装置34的画面上目视确认有无电子元件c的安装位置的偏差(电子元件c的端子t与焊盘p之间的位置偏差)和电子元件c的安装方向是否正确。

但是，电子元件c很多是引脚、凸点等端子t的排列关于元件主体部的中心线对称的结构。对于这样的对称的端子排列的电子元件c，仅通过观察其安装图像的图像，也无法判断安装方向是正确的还是反转了180°(在正方形电子元件的情况下，旋转了90°、180°或270°)。

因此，在本实施例中，在电路基板12的安装区域形成有表示焊盘p的图案的方向的焊盘图案方向显示部41，在利用标记拍摄用的相机36拍摄的电路基板12的安装区域的图像中，与焊盘p的图案一起拍摄出焊盘图案方向显示部41。此外，如图3所示，电子元件安装机的控制装置31使与电路基板12的安装区域的图像重叠地显示于显示装置34的电子元件c的安装图像附带有表示该电子元件c的安装方向的元件安装方向显示部42而进行显示。

在此，焊盘图案方向显示部41将对电子元件c的多个端子t进行钎焊的多个焊盘p中的确定焊盘p的图案的方向的焊盘p以区别于其他焊盘p的文字、记号、标记、颜色中的任一个进行显示。在图3的显示例中，作为确定焊盘p的图案的方向的焊盘p，使用对位于电子元件c的右端上侧的第一个端子t(1号管脚)进行钎焊的第一个焊盘p，在该第一个焊盘p附近，作为焊盘图案方向显示部41印有端子编号“1”。另外，作为电子元件c的多个端子t中的确定该电子元件c的安装方向的端子t，使用位于电子元件c的右端上侧的第一个端子t(1号管脚)，在第一个端子t附近，作为元件安装方向显示部42而显示端子编号“1”。图3的显示例示出了电子元件c的安装方向反转了180°的状态。

电子元件c的安装图像和确定电子元件c的安装方向的端子t是哪个端子的信息是基于存储有与在生产中使用的电子元件c相关的信息的零件数据而得到的。零件数据可以存储于控制装置31，也可以存储于电子元件安装机的外部的、能够与控制装置31进行通信的计算机。

在该情况下，附带有焊盘图案方向显示部41、附带有元件安装方向显示部42的焊盘p、端子t也可以是除了第一个焊盘以外的焊盘p、除了第一个端子以外的端子t，例如可以是最后一个焊盘p、最后一个端子t，或者，可以是左端上侧的焊盘p、左端上侧的端子t、或左端下侧的焊盘p、左端下侧的端子t、或右端下侧的焊盘p、右端下侧的端子t。总之，只要对能够确定焊盘p的图案的方向和电子元件c的安装方向的焊盘p、端子t附带有焊盘图案方向显示部41、元件安装方向显示部42即可。另外，焊盘图案方向显示部41、元件安装方向显示部42的显示方式也不限于示出端子编号的数字，也可以以除了数字以外的文字(例如，“上”、“下”、“左”、“右”等)示出，或者以记号或标记示出，或者通过使特定的焊盘p的颜色和特定的端子t的颜色不同于其他端子而根据颜色对特定的焊盘p和特定的端子t进行目视确认。

电子元件安装机的控制装置31在生产开始前执行图4的电子元件安装位置、安装方向编辑程序，从而作为在由生产程序指定的电子元件c的安装位置及/或安装方向偏离在生产中使用的实际的电路基板12的焊盘p的图案的位置或与焊盘p的图案的方向不同的情况下，作业者修正电子元件c的安装位置及/或安装方向而编辑生产程序的编辑功能部发挥作用。以下，对图4中的电子元件安装位置、安装方向编辑程序的处理内容进行说明。

图4中的电子元件安装位置、安装方向编辑程序在生产开始前由作业者对输入装置32进行操作而进行了开始电子元件安装位置、安装方向编辑的操作时由电子元件安装机的控制装置31执行。电子元件安装机的控制装置31当启动本程序时，首先在步骤101中将生产中使用的电子元件c的一览显示于显示装置34。然后，进入步骤102，待机至在所显示的电子元件c的列表中选择了作业者要确认的电子元件c。

然后，在选择了作业者确认的电子元件c的时刻，进入步骤103，待机至作业者对输入装置32进行了操作而进行开始拍摄的操作。并且，在作业者进行了开始拍摄的操作的时刻，进入步骤104，利用标记拍摄用的相机36拍摄在生产中使用的电路基板12中的、安装所选择的电子元件c的安装区域。

然后，进入步骤105，将拍摄到的电路基板12的安装区域的图像显示于显示装置34。该安装区域的图像中，与焊盘p的图案一起拍摄出焊盘图案方向显示部41。并且，在下一步骤106中，在显示装置34上与电路基板12的安装区域的图像重叠地显示所选择的电子元件c的安装图像。此时，如图3所示，与电路基板12的安装区域的图像重叠地显示于显示装置34的电子元件c的安装图像附带有示出该电子元件c的安装方向的元件安装方向显示部42而进行显示。由此，作业者通过对显示于显示装置34的焊盘图案方向显示部41与元件安装方向显示部42的位置进行目视确认来判断两者的位置是否一致，由此能够容易地目视确认由生产程序指定的电子元件c的安装方向是正确的还是反转了180°(在正方形电子元件的情况下，旋转了90°、180°或270°)。另外，通过与电路基板12的安装区域的图像重叠地显示电子元件c的安装图像，而作业者能够在显示装置34的画面上容易地目视确认有无电子元件c的安装位置的偏差(电子元件c的端子t与焊盘p之间的位置偏差)。

然后，进入步骤107，通过显示或声音等向作业者询问“修正”还是“不修正”所选择的电子元件c的安装位置及/或安装方向。其结果是，在作业者对输入装置32进行操作而选择了“修正”的情况下，进入步骤108，待机至作业者对输入装置32进行操作而完成了修正电子元件c的安装位置及/或安装方向的操作。然后，在修正电子元件c的安装位置及/或安装方向的操作完成的时刻，进入步骤109，使用作业者修正后的电子元件c的安装位置及/或安装方向的数据来编辑(修正)生产程序的该电子元件c的安装位置及/或安装方向的数据，并进入下一步骤110。

另一方面，在上述步骤107中，在作业者选择了“不修正”电子元件c的安装位置及/或安装方向的情况下，跳过步骤108及109的处理而进入步骤110。由此，对于作业者选择了“不修正”的电子元件c，不对生产程序的与该电子元件c的安装位置及安装方向相关的数据进行编辑(修正)而进入步骤110。

在该步骤110中，通过显示或声音等向作业者询问“继续”还是“终止”生产程序的编辑。其结果是，在作业者对输入装置32进行操作而选择了“继续”的情况下，再次执行上述步骤101以后的处理，对作业者接下来选择的电子元件c继续进行生产程序的编辑。另一方面，在上述步骤110中作业者选择了“终止”生产程序的编辑的情况下，终止本程序。

根据以上说明的本实施例，在将电路基板12的安装区域的图像和电子元件c的安装图像重叠地显示于显示装置34时，附带有示出安装区域的焊盘p的图案的方向的焊盘图案方向显示部41和示出电子元件c的安装方向的元件安装方向显示部42而进行显示，因此通过作业者目视确认显示于显示装置34的焊盘图案方向显示部41和元件安装方向显示部42，而能够容易地目视确认由生产程序指定的电子元件c的安装方向是正确的还是反转了180°(在正方形电子元件的情况下，旋转了90°、180°或270°)。在通过该目视确认而作业者判断为电子元件c的安装方向与安装区域的焊盘p的图案的方向不一致的情况下，作业者能够对生产程序进行编辑以使该电子元件c的安装方向与该焊盘p的图案的方向一致。因此，生产开始前不再需要进行用于确认电子元件c的安装方向的测试生产，能够提高生产率。

而且，在本实施例中，还具有作业者观察显示于显示装置34的安装区域的焊盘p的图案与电子元件c的安装图像之间的位置偏差(电子元件c的端子t与焊盘p之间的位置偏差)而以使该电子元件c的安装位置与该焊盘p的图案的位置一致的方式编辑生产程序的功能，因此也能够与电子元件c的安装方向的编辑一并来编辑电子元件c的安装位置。

另外，在本实施例中，对于将电子元件安装方向确认系统搭载于电子元件安装机的例子进行了说明，但是，例如也可以在生成图像处理用的电子元件的形状数据的电子元件形状数据生成系统中搭载作为电子元件安装方向确认系统的功能，利用电子元件形状数据生成系统的相机拍摄电路基板12的安装区域的图像，作业者可以使用电子元件形状数据生成系统来编辑生产程序。或者，也可以在对排列多台电子元件安装机而成的电子元件安装线的生产进行管理的生产管理用计算机中搭载作为电子元件安装方向确认系统的功能，作业者可以使用生产管理用计算机来编辑电子元件安装线的各电子元件安装机执行的生产程序。此时，电路基板12的安装区域的图像通过各电子元件安装机的标记拍摄用的相机36拍摄即可。

或者，也可以构成生产程序编辑专用的系统，而在该系统中搭载作为电子元件安装方向确认系统的功能。

其他，本发明也可以变更电子元件安装机的结构或变更图4的电子元件安装位置、安装方向编辑程序的处理顺序或处理内容等，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更来实施，这是不言而喻的。

附图标记的说明

12…电路基板、13…输送机、24…安装头、25…头移动装置、26…吸嘴、31…电子元件安装机的控制装置(电子元件安装图像绘制部，编辑功能部)、32…输入装置、34…显示装置、36…标记拍摄用的相机、41…焊盘图案方向显示部、42…元件安装方向显示部、c…电子元件、p…焊盘、t…端子。