部件安装系统及其控制装置和部件安装方法

文档序号:8049410阅读:253来源:国知局

专利名称::部件安装系统及其控制装置和部件安装方法
技术领域
:本发明涉及用于将部件安装到沿安装生产线输送的基板上的部件安装系统,及其控制装置和部件安装方法。
背景技术
:在专利文献1中,公开了可高效地进行品种切换且可提高生产性的电子部件安装装置以及电子部件安装方法(参照“摘要”的“课题”)。具体而言,在使基板依次通过多个安装工作台而完成预定的安装作业的电子部件安装方法中,如果各安装工作台上的一个品种的基板的生产结束,则发出该品种的生产结束信号以及该安装工作台上的品种切换信号。另外,在专利文献1中,从程序存储部读取下次预定生产的其他品种的安装动作的时序程序,如果上述品种切换结束,则用该安装工作台来开始上述其他品种的基板的安装动作(参照“摘要”的“解决手段”)。作为专利文献1涉及的发明的前提,成为一个电子部件安装装置的生产对象的基板的品种不单一。即,电子部件安装装置通常以多种基板为安装对象。因此,在每次基板的品种变化时进行品种切换作业、具体为使输送基板的输送系统与新基板的尺寸相对应的作业和安装动作的时序程序的切换等作业(参照段落序号“0003”)。此外,电子部件安装装置通过将三个单位电子部件安装装置并排设置成横向一列而构成(参照段落序号“0010”以及图1)。在专利文献2中,公开了将位置偏移量的检测结果反馈来修正电子部件的位置偏移,并且在短时间内进行安装装置等的更换的部件安装系统(参照“摘要”的“课题”以及段落序号“0015”)。该部件安装系统由用于将电子部件安装到显示面板上的两个面板安装机和用于测量显示面板的电子部件的位置偏移量的偏移检测装置等构成。部件安装系统根据由偏移检测装置测定出的位置偏移量来修正两个面板安装机的部件的安装位置(参照段落序号“0018”和图1)。即,在部件安装系统中,偏移检测装置的位置偏移量的检测结果被反映到多个面板安装机的安装中(参照段落序号“0075”以及图11)。此外,在专利文献2中,采用了对多个面板安装机发送相同的主表(mastertable),面板安装机获得了用于提取各自所需的数据的构成。因此,即使生产线构成、面板安装机的机种、显示脉冲下的部件的布局或面板安装机的NC数据的内容变化,生产线控制器也可以不考虑这些而仅仅发送主表(参照段落序号“0076”和图12)。此外,面板安装机由ACF粘贴装置、临时压接装置和实际压接装置构成(参照段落序号“0020”和图2)。专利文献1特开2000-31694号公报;专利文献2特开2008-218672号公报。但是,在通常进行品种切换(与“机种切换”同义)的情况下,为了避免量产废品,而进行确认与相关的部件和基板相对应的NC数据是否准确的初品检测(与“安装检测”同义)。该初品检测是确认例如电子部件(以下简称为“部件”)在基板上的安装位置或部件的导通等。初品检查的作业是,在机种切换(以下称为“准备工序变换”)刚结束后,将例如仅一个基板通过手工作业分别向单位电子部件安装装置(或者ACF粘贴装置、临时压接装置和实际压接装置等)输送,并停止最终工序中的基板的抽出(例如向收纳箱的送出)而进行。而且,在初品检测的结束前,因上述手工作业所导致的操作失误而有可能使生产继续,因此有时会量产出多个废品。另外,即使利用专利文献2的部件安装系统的偏移检测装置来反馈位置偏移量,也需要在刚进行准备工序变换之后,检测安装在基板上的部件的安装状态,排除例如部件在导通不良的状态下安装到基板上等的废品。此外,在专利文献1的电子部件安装装置中,也需要排除废品,在刚进行准备工序变换后确认上述安装状态。而且,在专利文献1(参照图8)和专利文献2(参照图2)所示的部件安装系统(包括电子部件安装装置)中,在安装状态不良的情况下也继续生产,因此多个(六个以上)产品变为废品并被量产出。
发明内容本发明的目的是提供在要求确认部件向基板的安装状态的准备工序变换时等,能够仅输送控制单个或多个测试基板的部件安装系统及其控制装置和部件安装方法。本发明涉及的部件安装系统将部件安装到沿安装生产线输送的基板上,其特征在于,具备安装检测装置,其用于检测在上述安装生产线上安装在基板上的部件的安装状态;和控制装置,其用于进行上述安装生产线上的基板的输送控制,且仅输送位于上述安装生产线上的安装前的单个或多个测试基板,并使后继的基板待机或根据上述安装检测装置的检测结果来解除该待机。这里,虽然安装检测装置的检测结果有良好或不好,但是,马上进行待机解除的是良好的情况。另外,在本发明涉及的部件安装系统中,在例如连续输送多个测试基板之后,可使后继的基板待机。此外,在该部件安装系统中,在检测出先前的测试基板的安装状态之后,可以继续输送后面的测试基板。在该情况下,测试基板的测试次数可任意变更。此外,在上述部件安装系统中,在上述控制装置根据上述安装检测装置的检测结果而将向上述测试基板的安装状态判断为良好的情况下,可根据实际的生产数据来仅输送上述后继的新测试基板以再次判断上述新测试基板的安装状态(反复测试处理)。这里,实际的生产数据是基于例如生产件数或批量次数(进行机种切换的次数)等生产实情的数据。在实际的生产数据中,存在通过例如旗标的开闭来选择反复测试处理的手段等。进而,在本发明涉及的控制装置中,管理在将部件向基板安装的安装生产线上的基板的输送控制和安装处理,其特征在于,仅输送位于上述安装生产线上的安装前的单个或多个测试基板,并且使其后继基板待机,且在对安装在上述测试基板的部件的安装状态进行检测而得到的检测结果判断为良好的情况下,解除对上述后继基板的待机。另外,本发明涉及的部件安装方法,将部件安装到沿安装生产线输送的基板上,其特征在于,仅输送位于上述安装生产线上的安装前的单个或多个测试基板,并且使其后继基板待机,且检测在上述安装生产线上安装在上述测试基板上的部件的安装状态,并且在对安装在上述测试基板安装上的部件的安装状态进行检测而得到的检测结果判断为良好的情况下,解除对上述后继基板的待机。在本发明涉及的部件安装系统及其控制装置和部件安装方法中,仅输送位于上述安装生产线上的安装前的单个或多个测试基板,并且使其后继基板待机,且检测在上述安装生产线上安装在上述测试基板上的部件的安装状态,并且在安装在上述测试基板上的部件的安装状态判断为良好的情况下,解除对上述后继基板的待机,因此在要求确认安装在基板上的部件的安装状态的准备工序变换等中能可靠地仅输送单个或多个测试基板,且可确认能否利用准备工序变换等作业的NC数据而现实地生产合格品。S卩,在本发明涉及的部件安装系统及其控制装置和部件安装方法中,在检测安装完的测试基板的安装状态之前使后继的基板待机,因此如果不是检测安装在多个测试基板上的部件的安装状态之后,则不开始对后继的基板的安装处理。因此,根据本发明涉及的部件安装系统及其控制装置和部件安装方法,在没有将向测试基板安装的状态判断为良好之前,停止对后继基板的安装处理,因此可防止废品的量产。另外,在本发明涉及的部件安装系统及其控制装置和部件安装方法中,在控制装置根据安装检测装置的检测结果而将对测试基板的安装状态判断为良好的情况下,根据实际的生产数据进行反复测试处理,因此可仅输送新的测试基板并再次判断向该新测试基板安装的状态,并且能以期望的数量来确认部件向基板安装的状态。此外,根据本发明涉及的部件安装系统及其控制装置和部件安装方法中,不是例如反馈位置数据的方式(特开2008-218672号所涉及的分明的方式),而是仅仅安装检测测试基板并在确认其为合格品后进行量产的方式,因此可将浪费控制在最小限度。图1是本发明涉及的一个实施例的安装生产线的概要侧视图。图2是图1所示的安装生产线的部件安装系统的概念图。图3是图2所示的部件安装系统的主计算机以及安装装置的方框图。图4是图2所示的部件安装系统的准备工序变换模式的流程图。图5是图4所示的NC数据重写模式的子程序图。附图标记说明10…安装生产线,26···安装检测装置,28…主计算机(控制装置),30…CPU(判断构件和控制构件),S…部件安装系统,W…基板具体实施例方式下面,对用于实施本发明的实施方式说明其具体化的一个实施例。实施例1下面,根据图1至图5来说明作为本发明的一个实施例的部件安装系统及其控制装置和部件安装方法。这里,本发明涉及的部件安装系统既可适用于将LSI封装等的电子部件向印刷基板安装的系统,又可适用于将弹簧等机械部件向面板安装的汽车制造系统等。即,对于本发明涉及的部件的概念,除了晶体管等电子部件之外,还包括螺栓等机械部件等。(安装生产线的概略构成)如图1所示,安装生产线10是,具备成为所谓单轨传送带(singletrackconveyer)的传送台11,且向在该传送台11的输送路径上输送的基板W安装电子部件(省略图示)的生产线。在安装生产线10上,如图1的双点划线所示,从上游向下游串联排列配置有位置传感器12、软钎焊浆料印刷装置14、相机(camera)16、搬入用轴装置18、第一至第四安装模块20A20D、搬出用轴装置22、加热冷却装置(以下简称为“回流装置”)24以及安装检测装置26。位置传感器(也称为“始发位置传感器”)12是用于检测基板W(参照图1中的虚线)是否位于安装生产线10的上游侧的始发位置(图1中虚线表示的位置)的光反射型等的传感器。此外,在位置传感器12的上游侧,配置有收纳多个基板W的基板架装置(省略图示),从该基板架装置(也称为装载器)向下游侧的位置传感器12—个个地送出基板I相机16是用于拍摄基板W以软钎焊浆料印刷装置14印刷后而处于软钎焊浆料的印刷状态的拍摄构件。搬入用轴装置18将基板W向第一安装模块20A送入,搬出用轴装置22将来自第四安装模块20D的基板W送出。此外,为了实现安装作业的效率化,第一至第四安装模块20A20D将限定的预定量的部件在基板W的预定范围内分别安装。回流(reflow)装置24将以第一至第四安装模块20A20D安装的部件焊接安装到基板W上。安装检测装置26由导电传感器和位置传感器等构成,用于检测是否对安装至基板W的部件进行导电。安装检测装置26的位置传感器(也称为“终点传感器”)可以是与始发位置传感器12相同的机构。在安装检测装置26的下游侧配置有基板架装置(省略图示),该基板架装置(也称为卸载器)收纳从上游侧输送来的终点位置的基板W(由实线表不)O此外,安装生产线10的构成可进行如本实施例那样包括装载器或卸载器等适当的变更,例如,也可采用没有搬入用轴装置18或搬出用轴装置22等的构成。另外,在本发明中,安装检测装置26可检测对软钎焊湿润性、软钎焊脱落的确认或处理能力(每单位时间的生产循环时间的均勻性)的确认等。(与部件安装系统相关的概略构成)如图2所示,在部件安装系统S中,作为控制装置的主计算机28分别与位置传感器12、软钎焊浆料印刷装置14、相机16、搬入用轴装置18、第一至第四安装模块20A20D、搬出用轴装置22、回流装置24以及安装检测装置26相连接。而且,上述各装置1226和主计算机28成为发送、接收控制信号或各种数据的构成,主计算机28管理着各装置1226。此外,主计算机28分别与未图示的装载器、卸载器相连接。(与主计算机的控制系统相关的构成)如图3所示,主计算机28具备CPU30,在该CPU30分别连接有操作部32、显示部34、存储器36和接口38。作为判断构件和控制构件的CPU30管理着部件安装系统S的全部动作,在例如操作配置于操作部32上的操作键(省略图示)的情况下,进行基于该操作(准备工序变换的输入操作等)的处理。显示部34显示出由操作部32输入的信息等。作为存储构件的非易失存储器36具有存储有用于控制各种处理的程序的存储区域和各种数据的读写用的存储区域,在其存储区域存储有位置数据等。即,存储器36存储有在部件安装系统S(参照图2)中用于控制各种处理的程序(NC数据等),根据该程序来控制部件安装系统S。这里,在NC数据中,也一并记录有实际生产旗标的开闭。接口38分别与安装模块20A20D的后述接口相连接,进行双向的发送和接收。(与安装模块的控制系统相关的构成)如图3所示,安装模块20A具备CPU40,在该CPU40分别连接有基板输送装置42、部件供给装置44、夹紧装置46、部件移载装置48、送入传感器50、定位传感器52、送出传感器54、监视相机56、接口(与通信装置同义)58、操作部(与输入装置同义)60、显示部62和存储器(与存储装置同义)64。安装模块20的构成与特开2006-40968号公报等公开的构成相同,因此省略了更多的详细描述。此外,虽然省略图示,但图3中虚线表示的安装模块20B20D也成为与安装模块20A相同的构成。另外,在本实施例中,也可以在安装模块20A20D中设置警告构件例如输出警告声的蜂鸣器等。(本实施例的作用)以下,根据图4所示的流程图,来说明与准备工序变换模式相关的流程。这里,部件安装系统S中的准备工序变换模式的处理通过主计算机28的CPU30(参照图3)来执行,由图4所示的流程图表示。该准备工序变换是,在切换图1所示的安装生产线10运行中安装的基板种类时,从切换各装置的NC数据(与安装程序同义)开始。即,准备工序变换模式的处理是,在由图3所示的主计算机28的操作部32进行准备工序变换时,通过CPU30读取从存储器36中选定的NC数据来执行。向读取的NC数据经例如图3所示的接口38和58以及CPU40而存储到存储器64中。而且,各安装模块20A20D根据存储于存储器64中的NC数据来进行各安装处理。此外,还与软钎焊浆料印刷装置14、搬入用轴装置18、搬出用轴装置22、回流装置24以及安装检测装置26等进行同样的数据通信。首先,如图4所示,在准备工序变换模式中,CPU30在步骤SlOO中根据NC数据来仅输送位于安装线10的始发位置(图1中以虚线表示基板W的位置)上的单个基板W。艮口,将位于以图1中的虚线表示的始发位置上的安装前的单个基板(以下也简称为“先发基板”或“测试基板”)W从安装生产线10的上游分别向下游侧的软钎焊浆料印刷装置14、相机16、搬入用轴装置18、第一至第四安装模块20A20D、搬出用轴装置22以及回流装置24输送。而且,将部件安装到经安装工序处理的基板W上。在步骤102中,CPU30使后继的基板组处于待机模式。这里,待机模式是指使后继的单个基板(以下也简称为“后发基板”)W在始发位置强制地临时停止的状态。S卩,步骤102是,由CPU30在步骤100中只输送先发基板W之后,随即将后发基板W输送到始发位置,同时成为待机模式。另外,在待机模式中,CPU30使先发基板W依次通过软钎焊浆料印刷装置14安装检测装置26之后,成为使软钎焊浆料印刷装置14安装检测装置26依次强制地临时停止的状态。即,CPU30不向上述各装置1426输出起动信号。在步骤104中,CPU30判断先发基板W的安装是否结束。由安装检测装置26的终点位置传感器检测到出先发基板W经软钎焊浆料印刷装置14回流装置24到达安装检测装置26,CPU30根据该检测信号来判断该安装是否结束。如果是步骤104为否定的情况,即先发基板W的安装没有结束的情况下,则等待终点位置传感器的检测信号向CPU30输入。在步骤104为肯定的情况即先发基板W的安装结束了的情况下,在步骤106中,CPU30判断是否已输入安装检测良好的信号。这里,安装检测良好信号是指,以安装检测装置26的导电传感器等来检测部件是否良好地安装到先发基板W上,且在良好的情况下从安装检测装置26输出的检测信号。另外,在安装不良的情况下,预先设定从安装检测装置26输出安装检测不良信号。因此,CPU30根据所输入的安装检测良好信号或安装检测不良信号来判断步骤106。在步骤106为肯定的情况即输入了安装检测良好信号的情况下,在步骤108中,CPU30判断NC数据中的实际生产旗标(与实际的生产数据同义)是否为开。这里,实际生产旗标是指基于例如生产数量或批量次数(进行机种切换的次数)等生产实际的旗标。而且,在生产实际为预定量以上的情况下旗标为开,在含有新的预定量以下的情况下旗标为关。在步骤108为肯定的情况即实际生产旗标为开的情况下,CPU30经步骤110解除待机模式,经步骤112向安装生产线10依次安装处理(即像平常那样生产)后继的基板W。此外,在步骤110中,CPU30将上述安装检测良好信号分别向软钎焊浆料印刷装置14安装检测装置26的各装置输出。而且,在使安装生产线10的工作停止或再次成为准备工序变换模式等的情况下,本流程结束。在步骤108为否定的情况即实际生产旗标为关的情况下,在步骤114中,CPU30判断是否是设定数量。即,CPU30将反复测试处理次数(与“测试次数”同义)的变量(设定安装检测的确认次数的“测试基板”的数值)增加增量“1”,并判断该变量是否为预定次数(例如,预定的数值“5”)。在步骤114为肯定的情况即成为变量的设定数量的情况下,在步骤116中,CPU30使实际生产旗标为开。而且,在步骤116的处理结束的情况下,进入到步骤110中,CPU30进行其后的处理。在步骤106为否定的情况即输入了安装检测不良信号的情况下,在步骤118中,进行NC数据重写模式的处理。该NC数据重写模式是图5所示的子程序的处理。而且,在步骤118的子程序的处理结束后,CPU30在步骤120中解除待机模式,并且返回到步骤100中,继续进行上述各处理。(NC数据重写模式)用图5的子程序来说明图4所示的步骤118的NC数据重写模式。这里,NC数据重写模式是指,在该安装生产线10中,在新的或现有的NC数据中向CPU30输入修正数据的情况下进行的处理。此外,在新的NC数据中,包括在其他安装生产线中使实际生产旗标为开的数据适用于该安装生产线10的所谓导入的情况。如图5所示,在步骤130中,CPU30判断实际生产旗标是否为开。在判断为步骤130为肯定的情况即实际生产旗标为开的现有或新的NC数据(包括引入的NC数据)的情况下,在步骤132中,CPU30使实际生产旗标为关。其次,在步骤134中,CPU30判断是否输入了修正数据。在步骤134为否定的情况即没有输入修正数据的情况下,等待向CPU30输入修正数据。此外,所输入的修正数据可以是CPU30的运算部根据例如图2所示的安装检测装置26的导电传感器的检测数据来进行运算的修正数据,或者也可以是用户用手工作业输入的修正数据。接着,在步骤136中,CPU30根据输入的修正数据来重写NC数据。而且,本流程结束。另一方面,在步骤130判断为否定的情况即实际生产旗标为关的新NC数据的情况下,进入到步骤134中,CPU30继续进行上述步骤134和步骤136的各处理。在本实施例中,主计算机28仅输送位于安装生产线10的始发位置的单个先发基板W,并且使随后的后发基板W组待机,且检测在安装生产线10上安装在先发基板W上的部件的安装状态,并在判断为向先发基板W安装的状态良好的情况下解除向后发基板W组的待机,因此在进行要求确认部件向基板W安装的状态的准备工序变换时等能可靠地仅输送单个的先发基板W,并且能够以准备工序变换作业中的新的NC数据来确认能否现实地生产合格品(所谓整合性)。S卩,在本实施例中,在安装完的先发基板的安装检测结束之前使后继的基板W在向软钎焊浆料印刷装置14投入之前的始发位置上待机,因此如果不是在检测出安装在先发基板W上的部件的安装状态之后,则不会开始向后发基板W的安装处理。因此,根据本实施例,在没有判断为安装在先发基板W上的部件的安装状态良好之前,停止向后发基板W的安装处理,因此可防止废品的量产。另外,在本实施例中,主计算机28的CPU30根据安装检测装置26的检测结果而将安装在单个先发基板上的部件的安装状态判断为良好的情况下,根据实际的生产数据来进行反复测试处理,因此可仅输送位于始发位置上的新单个基板W而再次判断向新单个基板安装的状态,并且能以期望的数量来确认部件向基板W安装的状态。此外,根据本实施例,不是例如反馈位置数据的方式(特开2008-218672号涉及的发明的方式),而是仅安装检测单个先发基板并在确认其为合格品后进行量产的方式,因此可将浪费控制在最小限度。此外,上述程序的处理的流程(参照图4和图5)是一个实例,在不脱离本发明的主旨的范围内可进行适当的变更。例如,可构成为在软钎焊浆料印刷装置14、第一至第四安装模块20A20D以及回流装置24各地点分别进行安装检测,将安装良好检查信号向后继的装置依次输出。另外,本发明可通过向例如各传送带装置(其含义包含基板输送装置42等)输出继续生产的驱动信号而使后继装置起动。进而,本发明可根据生产实际的差值来阶段性地改变步骤114的设定数量(参照图4),且可在连续输送例如多个(两个以上)的“测试基板”之后,使后继的基板待机。进而,本发明在检测出先前的“测试基板”的安装状态之后,可继续输送后续的“测试基板”。在该情况下,测试基板的“测试次数”可任意改变。例如,虽然在本实施例中解除待机模式(图4所示的步骤110)之后在步骤112中“依次安装处理后继的基板”,但是,也可在步骤110和步骤112之间增加“设定数量?”的处理并随后返回到步骤100中。此外,本发明可制作程序来进行不仅在准备工序变换时也在通常的开始运转时或刚修理故障之后的测试处理。权利要求1.一种部件安装系统,将部件安装到沿安装生产线输送的基板上,其特征在于,该部件安装系统具备安装检测装置,用于检测在上述安装生产线上安装到基板上的部件的安装状态;和控制装置,用于进行上述安装生产线上的基板的输送控制,且仅输送位于上述安装生产线上的安装前的单个或多个测试基板,并使后继的基板待机或根据上述安装检测装置的检测结果来解除其待机。2.根据权利要求1所述的部件安装系统,其特征在于,在上述控制装置根据上述安装检测装置的检测结果而将安装在上述测试基板上的部件的安装状态判断为良好的情况下,根据实际的生产数据,仅输送位于在始发位置上的上述后继的新测试基板,并再次判断安装在上述新测试基板上的部件的安装状态。3.—种控制装置,管理在用于将部件安装到基板上的安装生产线上的基板的输送控制和安装处理,其特征在于,仅输送位于上述安装生产线上的安装前的单个或多个测试基板,且使其后继基板待机,并且在对安装在上述测试基板上的部件的安装状态进行检测而得到的检测结果判断为良好的情况下,解除上述后继基板的待机。4.一种部件安装方法,将部件安装到沿安装生产线输送的基板上,其特征在于,仅输送位于上述安装生产线上的安装前的单个或多个测试基板,且使其后继基板待机,并且检测在上述安装生产线上安装到上述测试基板上的部件的安装状态,并在将安装在上述测试基板上的部件的安装状态判断为良好的情况下,解除上述后继基板的待机。全文摘要本发明在进行要求确认部件向基板安装的状态的准备工序变换时等可仅输送控制测试基板。在输送测试基板后(步骤100),使后发基板为待机模式(102)。根据测试基板安装后(104)的安装检测装置的检测结果而将向测试基板安装的状态判断为良好的情况下(106),经步骤108基于实际生产旗标的打开来解除待机模式(110),将后继基板依次进行安装处理(112)。另一方面,在实际生产旗标为关闭的情况下(108),为了进行反复测试处理(114)而解除待机模式(120),仅输送位于始发位置上的新的单个基板并再次判断该新单个基板的安装状态。即,如果没有在确认部件向测试基板安装的状态之后,则不开始进行向后发基板的安装处理,因此可防止废品的量产。文档编号H05K13/04GK102438435SQ20111026078公开日2012年5月2日申请日期2011年9月2日优先权日2010年9月2日发明者大桥辉之申请人:富士机械制造株式会社
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