电子元件的安装方法

专利名称：电子元件的安装方法
技术领域：
本发明涉及在电路板上安装电子元件的电子元件的安装方法。
背景技术：
在电路板上安装电子元件的电子元件安装装置例如公开于专利文献1等中。并 且，在电路板上使用的电子元件根据元件的特性例如电特性而被分类，采用将不同分类 (rank)(例如，电阻值)的电子元件组合多个，并且使该组合后的电子元件的电特性稳定的 电子元件的组合方法。例如有，将3个电子元件的组合作为集合整体，使集合整体的电特性 相同的电子元件的组合方法。[专利文献1](日本)特开2007-96176号公报这时，若该组合中的一个电子元件材料用尽，则无法从元件供应单元提供该电子 元件，前述的组合方法不成立，因此产生无法进行印刷电路板的生产的问题，印刷电路板的
生产效率变差。

发明内容
因此，本发明的目的在于，生成用于提供整体上具有同一特性的电子元件的元件 供应单元群的多个组，从而在因元件用尽而无法从属于一个组的元件供应群取出时，更换 为其他不同的组，以便能够继续进行电路板的生产，从而提高电路板的生产效率。为此，第1发明是在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件的电子元 件的安装方法中，其特征在于，生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特 性的多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起生产的 印刷电路板上使用的元件数目以上，若判定为电子元件的剩余数目没有要使用的元件数目以上，则从其他组的元件供 应单元群取出电子元件。第2发明是在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件的电子元件的 安装方法中，其特征在于，生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特 性的多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起 生产的印刷电路板上使用的元件数目以上，若判定为最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元 件数目以上，则从下一组以后的元件供应单元群取出电子元件。第3发明是在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件的电子元件的 安装方法中，其特征在于，
生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特 性的多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起 生产的印刷电路板上使用的元件数目以上，若判定为最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元 件数目以上，则在多个组中，按照所决定的顺序，从下一组以后的组中的各元件供应单元的 电子元件的剩余数目有要在所述印刷电路板中使用的元件数目以上的组的元件供应单元 群取出电子元件。第4发明是在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件的电子元件的 安装方法中，其特征在于，生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特 性的多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起 生产的印刷电路板上使用的元件数目以上，若判定为最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元 件数目以上，则从下一组以后的各元件供应单元的电子元件的剩余数目有要使用的元件数 目以上的组的元件供应单元群取出电子元件，并且若判定为所述多个组中所有的组内的各 元件供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元件数目以上，则停止电子元件的安装 装置的安装运行。生成用于提供整体上具有同一特性的电子元件的元件供应单元群的多个组，从而 在因元件用尽而无法从属于一个组的元件供应群取出时，更换为其他不同的组，以便能够 继续进行电路板的生产，从而能够提高电路板的生产效率。


图1表示电子元件安装装置的平面图。图2是控制方框图。图3是表示元件配置信息的图。图4是表示安装数据编辑画面的图。图5是表示使用或者不使用送料器组交替(feeder group alternate)功能的设 定画面的图。图6是表示送料器交替对象安装数据列表编辑画面的图。图7是表示与安装顺序的决定有关的流程图的图。图8是表示送料器交替对象安装数据列表的图。图9是表示与各安装步骤的元件供应单元的配置号的决定有关的流程图的图。标号说明1电子元件安装装置3元件供应装置3A 送料器底座(feeder base)3B元件供应单元
4
5吸附嘴21控制装置23存储装置25监视器沈触摸面板开关
具体实施例方式以下，说明本发明的实施方式。首先，在图1中，在构成电路板装配安装线的电子 元件安装装置1中，设置有用于搬运作为电路板的印刷电路板P的搬运装置2、用于提供夹 持该搬运装置2而被配设在跟前侧和里侧的电子元件的元件供应装置3、通过驱动源可沿 一个方向(Y方向)移动的一对臂4A和4B、以及安装头6，其中该安装头6分别可装卸地具 备多个(例如，12条)保持部件即吸附嘴5，从而在沿所述各臂4A、4B的方向上，通过各驱 动源而可移动且可旋转。所述搬运装置2被配设在电子元件安装装置1的前后的中间部分，由从上游侧装 置承接印刷电路板P的电路板供应部2A、为了安装所述各安装头6的吸附嘴5所吸附保持 的电子元件而对从电路板供应部2A提供的印刷电路板P进行定位固定的电路板定位部2B、 承接由该电路板定位部2B安装的印刷电路板P而搬运至下游侧装置的电路板排出部2C构 成，这些电路板供应部2A、电路板定位部2B以及电路板排出部2C由能够配合印刷电路板P 的宽度(与搬运方向正交的方向的宽度)而调整间隔的一对搬运输送装置(conveyer)构 成。所述元件供应装置3由可装卸地安装到电子元件安装装置1的装置主体上的送料 器底座(feedertaseMA、在该送料器底座3A上可装卸地并行设置有多个并且将各种电子 元件分别一个个提供给其元件取出部(元件吸附位置)的元件供应单元3B群构成。在该 元件供应单元3B上搭载了收纳带，收纳带采用由运载带(carrier tape)的凹部组成的各 收纳部上以一定的间隔收容多数电子元件的覆盖带来覆盖，在间歇传送收纳带的同时从运 载带剥离覆盖带，从而电子部件被一个个提供至元件供应单元3B的元件取出位置，通过所 述安装头6的吸附嘴5从各收纳部取出。X方向上较长的前后一对的所述臂4A、4B，通过Y方向线性电机7的驱动，沿着左 右一对的向前后延伸的导杆(guide)，固定在所述各臂4A、4B上的滑块(slider)滑动而单 独向Y方向移动。所述Y方向线性电机7由沿着左右一对的基体1A、1B而固定的上下一对 的定子和在所述臂4A、4B的两端部设置的安装板的下部所固定的转子7A构成。此外，在所述臂4A、4B的内侧分别设有所述安装头6，该安装头6在所述臂4A、4B 的长度方向(X方向)上通过X方向线性电机9而沿着导杆移动，所述X方向线性电机9由 各臂4A、4B上固定的前后一对的定子和位于各定子之间而设置在所述安装头6上的转子构 成。从而，各安装头6相向地设置在各臂4A、4B的内侧，并且在所述搬运装置2的电路 板定位部2B上的印刷电路板P或元件供应单元:3B的元件取出位置上方移动。并且，在各安装头6上通过各弹簧而顶向下方的12条吸附嘴5沿着圆周以规定间 隔配设，通过位于各安装头6的3点钟和9点钟的位置的吸附嘴5，还能够从并行设置的多个元件供应单元:3B同时取出电子元件。该吸附嘴5可通过上下轴电机10而升降，并且通 过θ轴电机11使安装头6旋转于铅直轴周围，结果，各安装头6的各吸附嘴5能够向X方 向以及Y方向移动，能够环绕垂直线旋转，且能够上下活动。8是拍摄所述吸附嘴5所吸附保持的电子元件的元件识别摄像机，12是用于拍摄 印刷电路板P的位置确认用的识别标识Ml、M2的电路板识别摄像机12，搭载在各安装头6 上。13A、i;3B是收纳各种吸附嘴5的嘴储存器(stocker)，各最大可配置条数为M条。图2是用于与电子元件安装装置1的电子元件安装有关的控制的控制方框图，如 下说明。电子元件安装装置1的各要素由作为控制部件、判定部件的控制装置21统一控制， 存储装置23经由总线M连接到控制装置21。此外，控制装置21上经由接口 27连接了作 为显示操作画面等的显示装置的监视器25以及在该监视器25的显示画面上形成的作为输 入部件的触摸面板开关26。此外，所述Y方向线性电机9等经由驱动电路观、接口 27而连 接到所述控制装置21。所述存储装置23中存储了与所述各元件供应单元:3B的配置号(送料器号)对应 的各电子元件的种类(元件ID)的信息、即元件配置信息(参照图3)，该元件配置信息是与 在哪个送料器底座3A的哪个位置搭载哪个元件供应单元:3B有关的数据。进而，在所述存储装置23中对每个该元件ID存储了与电子元件的特征等有关的 元件库数据。即，该元件库数据例如按每个元件ID，由X方向以及Y方向的大小、收纳带C 的种类(压纹带(emboss tape)、纸带)等构成。29是经由接口 27连接到所述控制装置21的识别处理装置，通过所述电路板识别 摄像机8或元件识别摄像机12拍摄而获取的图像的识别处理在该识别处理装置四中进 行，处理结果被送到控制装置21。即，控制装置21对识别处理装置四输出指示以便对由电 路板识别摄像机8或元件识别摄像机12拍摄的图像进行识别处理(吸附嘴18所吸附保持 的电子元件或者被定位了的印刷电路板P的位置偏移量的计算等)，并且从识别处理装置 29获取识别处理结果。首先，作业管理者在监视器25上显示图4所示那样的安装数据编辑画面，从而使 用触摸面板开关26和其他输入部件，对每个安装顺序(安装步骤顺序)，编辑在印刷电路板 P内的X方向(由X表示)、Y方向(由Y表示)以及角度(由θ表示)信息、各元件供应 单元3Β的配置号信息(由送料器号表示)等，并将其存储到存储装置23。此外，在监视器25上显示如图5所示那样的使用或者不使用送料器组交替功能的 设定画面，利用触摸面板开关26和其他输入部件，选择使用或者不使用而进行设定，从而 将其存储到存储装置23。详细叙述该送料器组交替功能。进而，在监视器25上显示如图6所示那样的送料器交替对象安装数据列表编辑画 面，利用触摸面板开关26和其他输入部件，生成多个送料器交替对象安装数据列表，并将 其存储到存储装置23。即，例如在送料器交替对象安装数据列表1中，安装数据的安装步骤 号001是元件供应单元:3Β的配置号为“F101”，安装步骤号003是“F103”，但组“G1”中的 安装步骤号001是“F101”，安装步骤号003是“F103”，安装步骤号009是“F201”，与安装 数据相同。组“G2”中的安装步骤号001是“F104”，安装步骤号003是“F105”，安装步骤号 009是“F205”，组“G3”中的安装步骤号001是“F107”，安装步骤号003是“F108”，安装步 骤号009是“F209”，组“G4”中的安装步骤号001是“F110”，安装步骤号003是“Fill”，安装步骤号009是“F211”。这意味着在图4所示的安装数据中，在发生了安装步骤号001的配置号“F101”的 元件供应单元3B中元件用尽，或者安装步骤号003的“F103”的元件供应单元中元件用 尽，或者安装步骤号009的“F201”的元件供应单元:3B中元件用尽的情况下，若在下一组 “G2”的“F104”、“F105”、“F205”的任一个中元件供应单元;3B中都没有用完元件，则执行代 替组“G1”，从组“G2”的“F104”、“F105”、“F205”的元件供应单元取出电子元件的送料 器组交替功能。但是，在组“G2”的“F104”、“F105”、“F205”的任一个的元件供应单元中 有元件用尽的情况下，看下一组“G3”，如此地送料器组交替功能按照组号顺序。并且，电子元件作为3个的集合整体，使元件特性即电特性一致的电子元件的组 合为各组。即，从“F101”、“F103”以及“F201”的元件供应单元;3B提供的3个电子元件的组 合、与从“F104”、“F105”以及“F205”的元件供应单元提供的3个电子元件的组合、与从 “F107”、“F108”以及“F209”的元件供应单元提供的3个电子元件的组合、与从“F110”、 “Fill”以及“F211”的元件供应单元:3B提供的3个电子元件的组合，3个电子元件的各组 合作为整体具有同样的电特性，即相同特性(相同的元件特性)。下面，说明图7所示的有关安装顺序的流程图。最初，控制装置21判断在不同的 多个送料器交替对象安装数据列表中是否使用相同的送料器(元件供应单元3B)(例如，在 列表1 3中，是否至少两个以上的列表中有相同的送料器)。如判断为不使用，则不受安 装顺序的限制。此外，若判断为使用，则按照图8所示那样的送料器交替对象安装数据列表 的号码顺序进行安装。接着，说明图9所示的与各安装步骤的送料器号(元件供应单元:3B的配置号)的 决定有关的流程图。首先，在步骤SOl中，控制装置21决定在存储装置23中存储的安装数 据的安装步骤(从安装步骤号001开始顺序决定)，并且控制装置21判断送料器组交替功 能是否被设定为有效(步骤S(^)。这时，若控制装置21判断被设定为无效，则从安装数据 中取得相应的安装步骤号001的元件供应单元:3B的配置号(送料器号)(步骤SO； )，从已 决定的配置号“F101”的元件供应单元;3B (送料器)取出电子元件(步骤S04)。S卩，降低安 装头6上设置的吸附嘴5，从安装步骤号001的配置号“F101 ”的元件供应单元:3B取出电子 元件。这里，在步骤S02中若控制装置21判断被设定为有效，则判定该安装步骤号001 是否为送料器组交替对象的步骤号(步骤。这里，若判定为不是送料器组交替对象，则 如前述那样，进至步骤S03，从而如前述那样进行处理，但由于是送料器组交替对象(被这 样判定)，因此接下来控制装置21取得包含了该安装步骤号001的送料器组交替对象安装 数据列表(步骤S06)。在该取得的送料器组交替对象列表中，控制装置21判定该安装步骤号001是否为 开头(步骤S07)。这里，若判定为不是开头的安装步骤号，则接着判定是否元件用尽(步 骤S09)，此外若判定为是开头的安装步骤号，则在再次评价了取得的送料器组交替对象安 装数据列表中能够提供电子元件的送料器组(步骤S08)之后，由控制装置21判定是否为 元件用尽。这时，前述的再次评价是在图9的右部所示的流程图中，最初，控制装置21将组号 设定为“Gl” (步骤S21)，接着基于安装数据来判定该组“G1”中的各元件供应单元;3B的剩
7余数目是否有要在该印刷电路板P中使用的电子元件的数目以上(步骤S22)。S卩，控制装 置21判定组“G1”中的“F101”、“F103”以及“F201”的元件供应单元的剩余数目是否有 要在该印刷电路板P中使用的电子元件的数目以上(步骤S22)。这时，有要使用的电子元 件的数目以上时，将有效组号设定为该号(步骤S2!3)，并取得组号“G1 ”。此外，例如组“G1”中的“F201”的元件供应单元的剩余数目没有要使用的电子 元件的数目以上时，控制装置21将组号设定为"G2 (G1+1)，，(步骤S24)，接着判定该“G2” 是否大于最大组数(&1)(步骤S2Q。然后，在不大于而尚有组数的情况下，返回步骤S22。因此，控制装置21再次基于安装数据来判定该组“G2”中的各元件供应单元;3B的 剩余数目是否有要在该印刷电路板P中使用的电子元件的数目以上(步骤S22)。S卩，判定 组“G2”中的“F104”、“F105”以及“F205”的元件供应单元的剩余数目是否有要在该印 刷电路板P中使用的电子元件的数目以上(步骤S22)。这时，有要使用的电子元件的数目 以上时，将有效组号设定为该号(步骤S23)，并取得组号“G2”。但是，例如组“G2”中的“F105”的元件供应单元的剩余数目没有要使用的电子 元件的数目以上时，将组号设定为“G3” (步骤S24)，接着控制装置21判定该“G3”是否大 于最大组数(步骤S2Q。然后，在不大于而尚有组数的情况下，返回步骤S22。重复以上那样的处理，但在组“&1”中的元件供应单元IBB的剩余数目没有要使用 的电子元件的数目以上时，控制装置21将组号设定“&ι+1”(步骤S24)，接着判定该“&1+1” 是否大于最大组数(步骤S25)，由于没有剩余的组数，因此判定为材料用尽(步骤S26)。 即，意味着无法执行送料器组交替功能。然后，如上述那样，对取得的送料器组交替对象安装数据列表中的能够提供电子 元件的送料器组进行再次评价(步骤S08)，并由控制装置21基于作为其评价结果的步骤 S26的判定结果而判定是否材料用尽(步骤S09)。这时，设定有效组号而不是材料用尽的情况下，通过步骤S23取得有效组号(步骤 S10)，并从该有效组号取得与该安装步骤001有关的元件供应单元;3B的配置号(送料器 号)(步骤Sll)，并从该取得的配置号(送料器号)的元件供应单元:3B取出电子元件(步 骤 S04)。此外，判定是否为材料用尽(步骤S09)，在控制装置21判定为是材料用尽时，由于 无法执行送料器组交替功能，因此根据材料用尽而控制为停止电子元件安装装置1的电子 元件的安装运行(步骤S12)。如上所述，根据本实施方式，生成用于提供整体上具有同一特性的电子元件的元 件供应单元:3B群的多个组，若元件用尽而无法从属于一个组的元件供应单元:3B取出电子 元件，则替换成另一不同的组，从该替换后的元件供应单元3B取出电子元件以便能够继续 进行电路板P的生产，从而能够提高电路板的生产效率。另外，如下进行对印刷电路板P的电子元件的安装动作。即，若印刷电路板P从上 游侧装置承接而存在于搬运装置2的电路板供应部2A上时，则将该电路板供应部2A上的 印刷电路板P移动到电路板定位部2B而进行定位固定。然后，若印刷电路板P被定位，则 电子元件安装装置1中所设置的一个臂4A通过Y方向线性电机7的驱动而向Y方向移动， 并且通过X方向线性电机9，臂4A中所设置的安装头6向X方向移动，移动至对应的元件供 应单元3B的元件取出位置上方，并且通过上下轴电机10的驱动，降低安装头6中所设置的
8吸附嘴5，从而从元件供应单元:3B取出电子元件。然后，在取出后升高安装头6的吸附嘴5，使臂4A的安装头6通过元件识别摄像机 8上方，在该移动中统一拍摄由多个吸附嘴5所吸附保持的多个电子元件，识别处理装置四 对该拍摄到的图像进行识别处理从而掌握对于吸附嘴的位置偏移。此外，各安装头6中所设置的电路板识别摄像机12移动至印刷电路板P上方位 置，从而拍摄附在印刷电路板P上的定位标识Ml、M2，并由识别处理装置四对该拍摄到的 图像进行识别处理从而掌握印刷电路板的位置。然后，在安装数据的安装坐标中考虑印刷电路板P的定位标识的识别处理结果以 及各元件识别处理结果，从而吸附嘴5 —边校正位置偏移，一边分别将电子元件安装到印 刷电路板P上。这样，若在印刷电路板P上安装完了所有的电子元件，则将该印刷电路板从 电路板定位部2B经由电路板排出部2C交接给下游装置，在该印刷电路板P上的电子元件 的安装动作结束。如上所述那样说明了本发明的实施方式，但对于本领域技术人员而言，能够基于 上述的说明而实现各种代替例、修正或者变形，本发明在不脱离其意旨的范围内，包含所述 的各种代替例、修正或者变形。
权利要求
1.一种电子元件的安装方法，在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件， 该安装方法的特征在于，生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特性的 多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起生产的印刷 电路板上使用的元件数目以上，若判定为电子元件的剩余数目没有要使用的元件数目以上，则从其他组的元件供应单 元群取出电子元件。
2.一种电子元件的安装方法，在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件， 该安装方法的特征在于，生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特性的 多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起生产 的印刷电路板上使用的元件数目以上，若判定为最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元件数 目以上，则从下一组以后的元件供应单元群取出电子元件。
3.一种电子元件的安装方法，在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件， 该安装方法的特征在于，生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特性的 多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起生产 的印刷电路板上使用的元件数目以上，若判定为最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元件数 目以上，则在多个组中，按照所决定的顺序，从下一组以后的组中的各元件供应单元的电子 元件的剩余数目有要在所述印刷电路板中使用的元件数目以上的组的元件供应单元群取 出电子元件。
4.一种电子元件的安装方法，在电路板上实际安装从元件供应单元取出的电子元件， 该安装方法的特征在于，生成元件供应单元群的多个组，该元件供应单元群由分别提供整体上具有同一特性的 多个电子元件的多个元件供应单元组成，判定最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目是否有要在从现在起生产 的印刷电路板上使用的元件数目以上，若判定为最初的组内的各元件供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元件数 目以上，则从下一组以后的各元件供应单元的电子元件的剩余数目有要使用的元件数目以 上的组的元件供应单元群取出电子元件，并且若判定为所述多个组中所有的组内的各元件 供应单元的电子元件的剩余数目没有要使用的元件数目以上，则停止电子元件的安装装置 的安装运行。
全文摘要
本发明提供电子元件的安装方法。判定设定了组号的组“G1”中的“F101”、“F103”、“F201”的元件供应单元(3B)的元件剩余数目是否有要使用的元件数目以上，在“F201”的元件剩余数目没有要使用的元件数目以上时，将组号设定为“G2”，并判定该“G2”是否大于最大组数。然后，在尚有组数时，判定组“G2”中的元件供应单元(3B)的剩余数目是否有要使用的元件数目以上，有的情况下将有效组号设定为“G2”，并取得与“G2”的安装步骤001有关的元件供应单元(3B)的配置号，并从该单元(3B)取出电子元件。
文档编号H05K13/04GK102111988SQ20101060247
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者井本卓哉, 青木章 申请人:株式会社日立高新技术仪器