專利名稱：電子部件裝配裝置的維護(hù)管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在電子部件裝配裝置上的維護(hù)管理裝置、或連接在電子部件裝配裝置外部的分體形成的維護(hù)管理裝置。
背景技術(shù)：
以往的電子部件裝配裝置包括具有照相機(jī)的部件裝配裝置，該照相機(jī)用于拍攝電子部件的端子、和形成于基板上面的連接電子部件的端子的電路圖形；外觀檢查裝置，具有拍攝裝配于基板上的電子部件的照相機(jī)；和處理各照相機(jī)的拍攝數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
并且，上述數(shù)據(jù)處理裝置根據(jù)基于基板的拍攝數(shù)據(jù)而求出的基板的基準(zhǔn)位置中的圖形的位置坐標(biāo)、基于電子部件的拍攝數(shù)據(jù)而求出的電子部件的基準(zhǔn)位置中的端子的位置坐標(biāo)、和基于電子部件裝配基板的拍攝數(shù)據(jù)而求出的基板的基準(zhǔn)位置中的電子部件的位置坐標(biāo)，來求出相對(duì)圖形的端子裝配位置的偏移量，判定偏移量是否超過允許范圍，并顯示該判定結(jié)果。
日本專利特開平5-226900號(hào)公報(bào)但是，上述以往示例只有在電子部件的裝配位置的偏移量超過了允許值的狀態(tài)下才能發(fā)現(xiàn)異常，不能預(yù)測(cè)異常的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，可以預(yù)測(cè)電子部件的裝配位置的異常。
本發(fā)明之一提供一種把電子部件裝配到基板上的預(yù)先確定的目標(biāo)位置上的電子部件裝配裝置的維護(hù)管理裝置，具有如下結(jié)構(gòu)，具有處理單元，根據(jù)基于電子部件裝配后的基板的拍攝圖像數(shù)據(jù)或基于掃描形成的三維數(shù)據(jù)，確定裝配了所述電子部件的裝配位置；精度計(jì)算單元，根據(jù)所述電子部件的裝配位置求出成為裝配作業(yè)的位置精度指標(biāo)的精度信息；和顯示所述精度信息的顯示單元。
本發(fā)明之一中的處理單元，根據(jù)通過對(duì)電子部件裝配后的基板拍攝得到的圖像數(shù)據(jù)或通過測(cè)距傳感器等的掃描得到的三維數(shù)據(jù)，求出并確定基板上的電子部件的裝配位置。
另外，精度計(jì)算單元計(jì)算出電子部件的裝配位置與目標(biāo)位置的差或反映該差的任意指數(shù)等，并作為精度信息顯示在顯示單元上。
本發(fā)明之二具有和本發(fā)明之一相同的結(jié)構(gòu)，并且精度計(jì)算單元采用根據(jù)多次裝配的裝配位置算出工序能力指數(shù)，并把其作為精度信息的構(gòu)成。
在上述構(gòu)成中，在電子部件裝配裝置進(jìn)行多次裝配作業(yè)，獲取多次的圖像數(shù)據(jù)或三維數(shù)據(jù)，處理單元根據(jù)多次的數(shù)據(jù)算出各個(gè)電子部件的裝配位置。并且，精度計(jì)算單元求出各裝配位置與分別對(duì)應(yīng)的目標(biāo)位置的差，根據(jù)這些差算出工序能力指數(shù)。
此處，所謂“工序能力指數(shù)”是指成為部件裝配作業(yè)中的指標(biāo)的數(shù)值，該指標(biāo)表示保持某種程度的精度的能力。
并且，利用顯示單元來顯示所算出的工序能力指數(shù)。
本發(fā)明之三具有和本發(fā)明之一或之二相同的結(jié)構(gòu)，并且采用如下結(jié)構(gòu)，具有區(qū)域判定單元，判定裝配的目標(biāo)位置屬于把電子部件裝配裝置的裝配作業(yè)區(qū)域劃分為多個(gè)的各區(qū)域中的哪一個(gè)，精度計(jì)算單元算出每個(gè)區(qū)域的精度信息。
在上述構(gòu)成中，電子部件的裝配區(qū)域被預(yù)先劃分為多個(gè)區(qū)域，根據(jù)裝配的目標(biāo)位置屬于哪個(gè)區(qū)域，算出每個(gè)區(qū)域的精度信息數(shù)。
本發(fā)明之四具有和本發(fā)明之一或之二相同的結(jié)構(gòu)，并且顯示單元采用如下結(jié)構(gòu)，精度計(jì)算單元算出進(jìn)行了裝配的每種電子部件的精度信息。
在上述構(gòu)成中，根據(jù)進(jìn)行了哪個(gè)電子部件的裝配，算出每種電子部件的精度信息。
本發(fā)明之五具有和本發(fā)明之一或之二相同的結(jié)構(gòu)，并且采用如下的結(jié)構(gòu)，具有存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有多個(gè)確定中心位置的確定方法，該中心位置是基于所述處理單元的圖像數(shù)據(jù)或三維數(shù)據(jù)的所述電子部件的裝配基準(zhǔn)；和從所述多個(gè)確定方法中進(jìn)行選擇的選擇單元，所述處理單元根據(jù)所選擇的確定方法確定裝配位置。
電子部件根據(jù)其不同的形態(tài)，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)或三維數(shù)據(jù)確定成為其裝配基準(zhǔn)的中心位置的確定方法不同。即，這是因?yàn)楦鶕?jù)其外形中有無邊緣部分和連接端子等的特征形狀部分及特征部分的數(shù)量和配置等，成為其基準(zhǔn)的中心位置的確定方法不同。
因此，通過預(yù)先存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)各種形態(tài)的中心位置的確定方法，并在裝配前進(jìn)行選擇，可以采用所選擇的確定方法來確定裝配位置。
本發(fā)明之一由于根據(jù)圖像數(shù)據(jù)或三維數(shù)據(jù)來求出電子部件的裝配位置，顯示由相對(duì)目標(biāo)位置的裝配位置的相對(duì)關(guān)系構(gòu)成的精度信息，所以，在根據(jù)表示該精度信息的數(shù)值的大小，確定為發(fā)生了雖然是在容許范圍內(nèi)，但接近異常狀態(tài)的情況下，可早期識(shí)別出這種情況，可預(yù)測(cè)異常的發(fā)生。
本發(fā)明之二，由于作為精度信息而求出并顯示也反映加工精度履歷的工序能力指數(shù)，所以能夠根據(jù)該工序能力指數(shù)的推移確認(rèn)多次裝配作業(yè)中的誤差趨勢(shì)，能夠容易預(yù)測(cè)異常的發(fā)生。
本發(fā)明之三，由于對(duì)裝配目標(biāo)位置所屬的每個(gè)區(qū)域求出精度信息，所以能夠確認(rèn)每個(gè)區(qū)域中的裝配精度趨勢(shì)，能夠預(yù)測(cè)以區(qū)域?yàn)閱挝坏难b配異常的發(fā)生。
本發(fā)明之四，由于對(duì)進(jìn)行了裝配的每個(gè)電子部件求出精度信息，所以能夠確認(rèn)每種電子部件的裝配精度趨勢(shì)，能夠根據(jù)將要裝配的電子部件的種類預(yù)測(cè)裝配異常的發(fā)生。
本發(fā)明之五，由于可以選擇裝配位置的確定方法，采用所選擇的確定方法求出裝配位置，所以能夠?qū)Ω喾N類的電子部件預(yù)測(cè)其裝配異常的發(fā)生。


圖1是具有本發(fā)明的實(shí)施方式的維護(hù)管理裝置的電子部件裝配裝置的立體圖。
圖2是表示電子部件裝配裝置的控制系統(tǒng)的方框圖。
圖3是裝配動(dòng)作設(shè)定畫面的顯示例。
圖4是檢查設(shè)定畫面的顯示例。
圖5(A)是表示從上方拍攝在兩端部具有一對(duì)對(duì)稱的連接端子的電子部件的拍攝圖像例，圖5(B)是表示從上方拍攝在兩端部具有一對(duì)不對(duì)稱的連接端子的電子部件的拍攝圖像例。
圖6(A)是表示從上方拍攝從封裝體的四邊朝向四方分別延伸設(shè)置連接端子的電子部件的拍攝圖像例，圖6(B)是其局部放大圖。
圖7是表示從上方拍攝在封裝體的平面像上四邊沒有顯示連接端子的電子部件的拍攝圖像例。
圖8是表示電子部件裝配裝置的裝配動(dòng)作和裝配后的檢查處理的流程圖。
圖中10-維護(hù)管理裝置；11-CPU(處理單元、精度計(jì)算單元)；15-操作面板(選擇單元)；17-存儲(chǔ)裝置(存儲(chǔ)單元)；18-顯示監(jiān)視器(顯示單元)；100-電子部件裝配裝置。
具體實(shí)施例方式
(實(shí)施方式的整體構(gòu)成)結(jié)合圖1～圖8，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是具有本實(shí)施方式的維護(hù)管理裝置10的電子部件裝配裝置100的立體圖。
如圖1所示，電子部件裝配裝置100具有供給將要裝配的電子部件的多個(gè)電子部件供料器101；并列保持多個(gè)電子部件供料器101的供料器保持架102；向一定方向輸送基板的基板輸送單元103；裝配作業(yè)部104，其被設(shè)置在該基板輸送單元103的基板輸送路徑途中，用于進(jìn)行向基板裝配電子部件的作業(yè)；作為部件保持單元的保持頭106，保持有可自由裝卸的吸嘴105，并利用該吸嘴105進(jìn)行電子部件T的保持；作為頭移動(dòng)單元的X-Y支架107，把保持頭106輸送到規(guī)定范圍內(nèi)的任意位置；安裝在保持頭106上的作為拍攝單元的CCD照相機(jī)108；作為照明單元的照明燈113，與該CCD照相機(jī)108并列設(shè)置，用于照射拍攝范圍；姿態(tài)檢測(cè)單元114，用于檢測(cè)被吸附在吸嘴105上的電子部件的方向；維護(hù)管理裝置10，進(jìn)行上述各部分的動(dòng)作控制，并且進(jìn)行裝配作業(yè)的維護(hù)管理。
另外，在以下說明中，把沿著水平面的相互正交的一個(gè)方向稱為X軸方向，把另一個(gè)方向稱為Y軸方向，把垂直上下方向稱為Z軸方向。
基板輸送單元103具有未圖示的輸送帶，利用該輸送帶沿著X軸方向輸送基板。
如上所述，在基板輸送單元103的基板輸送路徑的途中，設(shè)置有把電子部件裝配到基板上的裝配作業(yè)部104?；遢斔蛦卧?03把基板輸送到裝配作業(yè)部104停下來，同時(shí)利用未圖示的保持機(jī)構(gòu)進(jìn)行基板的保持。即，基板是在由保持機(jī)構(gòu)保持的狀態(tài)下穩(wěn)定地進(jìn)行電子部件的裝配作業(yè)。
保持頭106設(shè)有吸嘴105，在其前端部借助空氣吸引來保持電子部件T；作為驅(qū)動(dòng)源的Z軸馬達(dá)111(參照?qǐng)D2)，在Z軸方向驅(qū)動(dòng)該吸嘴105；作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)112(參照?qǐng)D2)，驅(qū)動(dòng)通過吸嘴105保持的電子部件并使其以Z軸方向?yàn)橹行男D(zhuǎn)。
并且，各吸嘴105連接負(fù)壓產(chǎn)生源，通過在該吸嘴105的前端部進(jìn)行吸氣吸引，進(jìn)行電子部件T的吸附和保持。
即，根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行裝配作業(yè)時(shí)，在吸嘴105的前端部吸附電子部件，使吸嘴105在規(guī)定位置朝向基板下降，并且使吸嘴105旋轉(zhuǎn)，由此，一面進(jìn)行電子部件的方向調(diào)整一面進(jìn)行裝配作業(yè)。
X-Y支架107具有在X軸方向引導(dǎo)保持頭106的移動(dòng)的X軸引導(dǎo)導(dǎo)軌107a；在Y軸方向和該X軸引導(dǎo)導(dǎo)軌107a一起引導(dǎo)保持頭106的兩個(gè)Y軸引導(dǎo)導(dǎo)軌107b；作為驅(qū)動(dòng)源的支架X軸馬達(dá)109，使保持頭106沿著X軸方向移動(dòng)；作為驅(qū)動(dòng)源的Y軸馬達(dá)110，通過X軸引導(dǎo)導(dǎo)軌107a使保持頭106在Y軸方向移動(dòng)。并且，可以在兩個(gè)Y軸引導(dǎo)導(dǎo)軌107b之間的大致整個(gè)區(qū)域輸送保持頭106。所述供料器保持架102、裝配作業(yè)部104均配置在X-Y支架107中的保持頭106的可輸送區(qū)域內(nèi)。
供料器保持架102具有多個(gè)沿著X-Y平面的平坦部，在該平坦部沿著X軸方向羅列配置多個(gè)電子部件供料器101。
并且，供料器保持架102具有抵接各電子部件供料器101的前端部的沿著X-Z平面的抵接部，該抵接部沿著電子部件供料器101的羅列方向設(shè)有多個(gè)定位孔(省略圖示)，用于插入設(shè)在電子部件供料器101前端部的卡合突起。
另外，在各電子部件供料器101具有利用彈力進(jìn)行夾持的閂鎖機(jī)構(gòu)，通過使供料器保持架102的平坦部的外側(cè)端部嚙合在閂鎖機(jī)構(gòu)上，保持所述卡合突起被插入定位孔的狀態(tài)，可以將該電子部件供料器101以所期望的狀態(tài)固定在供料器保持架102上。
電子部件供料器101在其后端部側(cè)保持有卷帶盤，用于卷繞以均勻間隔封入無數(shù)個(gè)電子部件的帶，并且在其前端部附近形成有向保持頭106轉(zhuǎn)交電子部件的轉(zhuǎn)交部。在被安裝在供料器保持架102的狀態(tài)下，把帶輸送到電子部件轉(zhuǎn)交部，把電子部件供給被定位于該轉(zhuǎn)交部的保持頭106。
CCD照相機(jī)108由保持頭106保持成朝向下方的狀態(tài)，從上方拍攝進(jìn)行了電子部件裝配的基板。把通過拍攝而形成的圖像數(shù)據(jù)輸出給維護(hù)管理裝置10。
照明燈113由保持頭106保持成朝向可以照明CCD照相機(jī)108的拍攝區(qū)域的狀態(tài)。該照明燈113的照明強(qiáng)度可以由維護(hù)管理裝置10控制。
姿態(tài)檢測(cè)單元14是從所保持的電子部件的寬度方向(沿著X-Y平面的任一方向)拍攝該電子部件的攝像元件。由吸嘴105保持的電子部件的方向根據(jù)以吸嘴105為中心的角度確定。并且，在拍攝由吸嘴105保持的電子部件時(shí)的拍攝圖像的輪廓寬度，根據(jù)以吸嘴105為中心的角度而變動(dòng)。因此，如果已知電子部件的寬度，通過拍攝所保持的電子部件并進(jìn)行拍攝處理來求出該輪廓寬度，可以求出電子部件的方向。
(維護(hù)管理裝置)圖2是表示電子部件裝配裝置100的控制系統(tǒng)的方框圖。如圖2所示，維護(hù)管理裝置10主要進(jìn)行X-Y支架107的X軸馬達(dá)109、Y軸馬達(dá)110、在保持頭106進(jìn)行吸嘴105的升降的Z軸馬達(dá)111、進(jìn)行吸嘴105的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)112、CCD照相機(jī)108、照明燈113的動(dòng)作控制。并且，具有按照規(guī)定的控制程序執(zhí)行各種處理和控制的CPU11；存儲(chǔ)有用于執(zhí)行各種處理及控制的程序和各種處理及控制所需要的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)ROM12；通過存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)成為各種處理的作業(yè)區(qū)域的RAM13；實(shí)現(xiàn)CPU11和各種設(shè)備的連接的IF(接口)14；進(jìn)行各種設(shè)定和操作指示的輸入的操作面板15；由EEPROM等構(gòu)成的非易失性存儲(chǔ)裝置17；顯示各種設(shè)定的內(nèi)容和后述的檢查結(jié)果等的顯示監(jiān)視器18。上述的各個(gè)馬達(dá)109～112通過未圖示的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器連接IF14。
上述CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，進(jìn)行接受裝配動(dòng)作和裝配后的確認(rèn)所需要的各種參數(shù)的設(shè)定輸入的處理。
即，CPU11進(jìn)行使顯示監(jiān)視器18顯示圖3所示裝配動(dòng)作設(shè)定畫面的動(dòng)作控制，并且從操作面板15輸入用于確定裝配電子部件的部件ID、X軸方向的裝配位置坐標(biāo)、Y軸方向的裝配位置坐標(biāo)、表示裝配在基板上時(shí)的電子部件的方向的裝配角度、有無執(zhí)行后述的裝配后檢查等。并且，進(jìn)行控制，將它們作為各個(gè)電子部件的一系列裝配數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)裝置17。
另外，在進(jìn)行該電子部件的裝配動(dòng)作時(shí)，CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，進(jìn)行X軸和Y軸馬達(dá)109、110的動(dòng)作控制，以使后述的電子部件的中心點(diǎn)位置(后述)與所設(shè)定的X、Y軸的位置坐標(biāo)一致，并且進(jìn)行旋轉(zhuǎn)馬達(dá)112的動(dòng)作控制，以使基于姿態(tài)檢測(cè)單元114的檢測(cè)的電子部件的角度成為所設(shè)定的裝配角度。
并且，CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，從操作面板15進(jìn)行用于執(zhí)行上述裝配后檢查的設(shè)定輸入，然后進(jìn)行使顯示監(jiān)視器18顯示圖4所示檢查設(shè)定畫面的動(dòng)作控制，進(jìn)行從操作面板15接受X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差的允許值及裝配角度的誤差允許值的輸入的處理。
通過這種處理所設(shè)定的X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差的允許值及裝配角度的誤差允許值，被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中，用于在進(jìn)行裝配后檢查中的裝配不良判定時(shí)進(jìn)行參照。
另外，CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，在上述檢查設(shè)定畫面(圖4)的顯示狀態(tài)下選擇照明調(diào)整時(shí)，在顯示監(jiān)視器18顯示未圖示的數(shù)值輸入畫面，并且進(jìn)行從操作面板15接受用于確定裝配后檢查時(shí)的照明燈113的照明強(qiáng)度的數(shù)值輸入的處理。通過這種處理所設(shè)定輸入的照明強(qiáng)度的數(shù)值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中，進(jìn)行使照明燈113以在裝配后檢查中拍攝基板時(shí)所設(shè)定的照明強(qiáng)度照射的動(dòng)作控制。
另外，CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，在上述檢查設(shè)定畫面的顯示狀態(tài)下選擇“檢查”時(shí)，使顯示監(jiān)視器18顯示用于選擇電子部件的中心位置的確定方法的未圖示的選擇畫面，并且進(jìn)行從作為操作單元的操作面板15接受電子部件的中心位置的確定方法的處理。
即，電子部件需要確定成為裝配定位基準(zhǔn)的中心位置。通過確定該中心位置，該中心位置被定位成與裝配目標(biāo)位置一致，進(jìn)行電子部件的裝配。在裝配后根據(jù)拍攝圖像求出電子部件的中心位置和裝配目標(biāo)位置的偏移量，進(jìn)行裝配后檢查。
電子部件的中心位置可以任意選擇，但是需要能夠根據(jù)該拍攝數(shù)據(jù)確定是電子部件的哪個(gè)位置，需要根據(jù)電子部件的外形預(yù)先確定合適的確定方法。
并且，在作為存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)裝置17中存儲(chǔ)有多種中心位置的確定方法，需要根據(jù)進(jìn)行裝配的電子部件的種類從中適當(dāng)選擇合適的確定方法。
下面，結(jié)合圖5說明各種電子部件的中心位置的確定方法。
圖5(A)是表示從兩端部具有一對(duì)對(duì)稱的連接端子的電子部件P1的上方觀看的CCD照相機(jī)108的拍攝圖像例。關(guān)于這種電子部件P1，對(duì)其拍攝圖像數(shù)據(jù)，利用二值化處理等抽取兩個(gè)連接端子部分，對(duì)各連接端子分別利用公知方法求出重心位置G1、G2，把兩個(gè)重心位置G1、G2的中點(diǎn)確定為中心位置。
并且，關(guān)于裝配角度，可以根據(jù)兩個(gè)重心G1、G2的連線的傾斜求出。
圖5(B)是表示從兩端部具有不對(duì)稱的一對(duì)連接端子的電子部件P2的上方觀看的CCD照相機(jī)108的拍攝圖像例。關(guān)于這種電子部件P2，對(duì)其拍攝圖像數(shù)據(jù)，利用二值化處理等抽取電子部件的整體平面形狀，求出包圍平面形狀的四邊H1～H4，并且連接相互相對(duì)的各邊的中點(diǎn)，把它們的交點(diǎn)確定為中心位置。
并且，關(guān)于裝配角度，可以根據(jù)兩個(gè)邊H2、H4(或H1、H3)的中點(diǎn)連線的傾斜求出。
圖6(A)是表示從上方拍攝的從QFP(四邊形扁平封裝Quad FlatPackage)那樣的封裝體的四邊朝向四方分別延伸設(shè)置連接端子的電子部件P3的CCD照相機(jī)108的拍攝圖像例。關(guān)于這種電子部件P3，對(duì)其拍攝圖像數(shù)據(jù)，利用二值化處理等抽取各連接端子部分。并且，如圖6(B)所示，求出連接端子的前端部分的兩個(gè)角，算出兩個(gè)角的中點(diǎn)C1的坐標(biāo)。另外，求出所有連接端子的前端部的中點(diǎn)C1，對(duì)四邊中的每個(gè)相同邊，將中點(diǎn)C1的坐標(biāo)平均，求出各個(gè)邊的平均中點(diǎn)C2～C5，在相互相對(duì)的各個(gè)邊連接平均中點(diǎn)(C2和C4、C3和C5)，把它們的交點(diǎn)確定為中心位置。
并且，關(guān)于裝配角度，可以根據(jù)兩個(gè)中點(diǎn)C2、C4(或C3、C5)的連線的傾斜求出。
圖7是表示從上方拍攝在BGA(Ball Grid Array)、QFN(四邊形扁平無引腳封裝Quad Flat Non-leaded package)那樣的封裝體的平面像上四邊沒有顯示連接端子的電子部件P4的CCD照相機(jī)108的拍攝圖像例。關(guān)于這種電子部件P4，對(duì)其拍攝圖像數(shù)據(jù)，利用二值化處理等抽取封裝體，并且求出封裝體的各角位置，對(duì)鄰接的各角算出其中間點(diǎn)C6～C9的坐標(biāo)。另外，連接相互相對(duì)的中間點(diǎn)(C6和C8、C7和C9)，把它們的交點(diǎn)確定為中心位置。
并且，關(guān)于裝配角度，可以根據(jù)兩個(gè)中間點(diǎn)C6、C8(或C7、C9)的連線的傾斜求出。
如上所述，各種電子部件的中心位置的確定方法被預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中，所以能夠?qū)Χ喾N電子部件進(jìn)行確定中心位置。另外，關(guān)于中心位置的確定方法不限于上述各方法，也可以采用能夠根據(jù)電子部件的特征形狀部分確定一點(diǎn)的所有確定方法。
另外，上述CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，在相對(duì)基板的裝配結(jié)束后，根據(jù)上述各種設(shè)定進(jìn)行裝配后檢查的動(dòng)作控制。
即，CPU11對(duì)預(yù)先實(shí)施了進(jìn)行裝配后檢查的設(shè)定的電子部件，在裝配后把CCD照相機(jī)108輸送到其裝配目標(biāo)位置，進(jìn)行一面以所設(shè)定的照明強(qiáng)度使照明燈113亮燈一面拍攝的動(dòng)作控制。
另外，CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序進(jìn)行以下處理，即，根據(jù)該拍攝圖像數(shù)據(jù)，按照所選擇的確定方法確定電子部件的中心位置，并且算出X軸方向、Y軸方向、裝配角度與目標(biāo)裝配位置的誤差量。
另外，CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，進(jìn)行X軸方向、Y軸方向、裝配角度的算出誤差量和預(yù)先設(shè)定的X軸方向、Y軸方向、裝配角度的允許誤差的比較，在任一項(xiàng)超過允許誤差時(shí)，進(jìn)行通過顯示監(jiān)視器18顯示產(chǎn)生裝配不良的動(dòng)作控制。
并且，上述CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，與有無產(chǎn)生裝配不良無關(guān)，把X軸方向、Y軸方向及裝配角度的誤差作為第一精度信息逐一存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中。在進(jìn)行該存儲(chǔ)時(shí)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中的過去的精度信息不會(huì)被覆蓋刪除，形成可以確認(rèn)該精度隨時(shí)間變化的狀態(tài)。
另外，CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的程序，根據(jù)通過多次裝配作業(yè)積累的裝配精度信息，對(duì)X軸方向的裝配位置、Y軸方向的裝配位置和裝配角度，分別進(jìn)行計(jì)算作為第二精度信息的工序能力指數(shù)的處理。
工序能力指數(shù)Cp、Cpk分別可以根據(jù)下述算式(1)、(2)求出。
Cp＝(USL-LSL)/6σ……(1)Cpk＝(1-K)Cp ……(2)算式(1)、(2)中的符號(hào)USL表示誤差的允許值的上限值，符號(hào)LSL表示誤差的允許值的下限值，這些是參照在上述的裝配作業(yè)之前，從操作面板15預(yù)先輸入設(shè)定的值。即，USL-LSL正好為所設(shè)定的允許誤差的二倍。另外，算式(1)、(2)中的符號(hào)σ表示裝配精度的標(biāo)準(zhǔn)偏差，可以根據(jù)算式(3)求出，符號(hào)K表示偏差度，可以根據(jù)算式(4)求出。并且，算式(3)、(4)中的符號(hào)x表示多次裝配作業(yè)中的裝配誤差的平均值，xi表示各個(gè)裝配作業(yè)中的裝配誤差。
σ=1nΣi=1n(xi-x)2...(3)]]>
K=|USL-LSL2-x|USL-LSL2...(4)]]>在ROM12存儲(chǔ)有上述算式(1)～(4)，CPU11通過進(jìn)行基于這些算式的處理，進(jìn)行工序能力指數(shù)Cpk的計(jì)算，進(jìn)行使顯示面板15顯示工序能力指數(shù)的動(dòng)作控制。在計(jì)算該工序能力指數(shù)時(shí)，由于需要多次裝配作業(yè)中的裝配精度的平均值，所以至少進(jìn)行7次以上的裝配后才能求出。
(電子部件裝配裝置的動(dòng)作說明)圖8是表示電子部件裝配裝置10的動(dòng)作的流程圖。根據(jù)該流程圖，進(jìn)行電子部件裝配裝置10的動(dòng)作說明。
首先，作為裝配的前期階段進(jìn)行以下處理，對(duì)部件ID、X軸方向的裝配位置坐標(biāo)、Y軸方向的裝配位置坐標(biāo)、裝配在基板上時(shí)的電子部件的裝配角度、有無執(zhí)行裝配后的檢查等(參照?qǐng)D3)以及成為裝配后檢查的對(duì)象的電子部件，從操作面板15輸入照明強(qiáng)度、X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差的允許值和裝配角度的誤差允許值、電子部件的中心位置的確定方法等(參照?qǐng)D4)，把它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中(步驟S1)。
然后，開始電子部件的裝配動(dòng)作。作為初始動(dòng)作，進(jìn)行基板的輸送、基板的邊界標(biāo)記的檢查、基板原點(diǎn)的計(jì)算等(步驟S2)。
并且，按照步驟S1的設(shè)定，進(jìn)行電子部件的裝配作業(yè)(步驟S3)。即，保持頭106被輸送到供給成為裝配對(duì)象的電子部件的電子部件供料器101的電子部件轉(zhuǎn)交位置，通過使吸嘴105下降，進(jìn)行接受電子部件。另外，在吸嘴105上升的同時(shí)，保持頭106按照所設(shè)定的X軸和Y軸方向的位置坐標(biāo)移動(dòng)并被定位，吸嘴105被驅(qū)動(dòng)著一面旋轉(zhuǎn)一面下降，電子部件被裝配到基板的規(guī)定裝配位置上，并且使基于姿態(tài)檢測(cè)單元114的檢測(cè)的電子部件的裝配角度成為所設(shè)定的裝配角度。
然后，根據(jù)存儲(chǔ)裝置17的設(shè)定裝配數(shù)據(jù)，確認(rèn)有無應(yīng)該裝配的電子部件(步驟S4)，在還剩余有應(yīng)該裝配的電子部件時(shí)，返回步驟S3進(jìn)行該電子部件的裝配，在所有電子部件的裝配結(jié)束后，轉(zhuǎn)入步驟S5的裝配后檢查的處理。
首先，在步驟S5，通過保持頭106的移動(dòng)，CCD照相機(jī)108被定位在被設(shè)定進(jìn)行裝配后檢查的電子部件的裝配位置坐標(biāo)上(步驟S5)。并且，在進(jìn)行拍攝時(shí)(步驟S6)，根據(jù)拍攝數(shù)據(jù)，按照預(yù)先設(shè)定的確定方法求出電子部件的中心位置(作為確定裝配位置的處理單元的處理)。另外，根據(jù)所求出的電子部件的中心位置和裝配角度和設(shè)定的裝配位置及裝配角度，算出X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差和裝配角度誤差(步驟S7，作為精度計(jì)算單元的處理)。并且，關(guān)于此時(shí)算出的X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差和裝配角度誤差，作為裝配角度數(shù)據(jù)的履歷被逐一存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置17中。
然后，根據(jù)存儲(chǔ)裝置17的設(shè)定裝配數(shù)據(jù)，確認(rèn)有無應(yīng)該進(jìn)行裝配后檢查的電子部件(步驟S8)，在還剩余有應(yīng)該進(jìn)行裝配后檢查的電子部件時(shí)，返回步驟S5進(jìn)行該電子部件的裝配后檢查，在所有電子部件的裝配后檢查結(jié)束后，轉(zhuǎn)入步驟S9的處理。
在步驟S9，對(duì)各電子部件，進(jìn)行在步驟S7的處理中算出的X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差及裝配角度誤差、與預(yù)先設(shè)定在存儲(chǔ)裝置17中的X軸方向和Y軸方向的裝配位置允許誤差及裝配角度允許誤差的比較。在各位置或角度的任一項(xiàng)超過允許誤差時(shí)，確定電子部件，并且在顯示監(jiān)視器18顯示裝配不良(步驟S10)。
另外，在顯示裝配不良后，不轉(zhuǎn)入進(jìn)行后續(xù)裝配的基板的裝配作業(yè)，而中斷處理并結(jié)束(步驟S11)。
另一方面，在步驟S9的處理中，在X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差及裝配角度誤差均在允許誤差范圍內(nèi)時(shí)，參照存儲(chǔ)裝置17中的過去的X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差及裝配角度誤差，重新算出各個(gè)平均值x。同樣，對(duì)各個(gè)值，算出標(biāo)準(zhǔn)偏差σ和偏差(3σ)(步驟S12)。
另外，根據(jù)上述平均值x和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，算出有關(guān)X軸方向和Y軸方向的裝配位置及裝配角度的各工序能力指數(shù)Cp、Cpk(步驟S13)，利用顯示監(jiān)視器18顯示所算出的各工序能力指數(shù)Cp、Cpk及X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差和裝配角度誤差(步驟S14)。
并且，轉(zhuǎn)入步驟S15的處理，在還剩余有進(jìn)行裝配的后續(xù)基板時(shí)，返回步驟S2的處理進(jìn)行相對(duì)新基板的裝配。并且，在沒有進(jìn)行裝配的基板時(shí)，結(jié)束處理。
(電子部件裝配裝置的效果)如上所述，電子部件裝配裝置100的維護(hù)管理裝置10根據(jù)CCD照相機(jī)108拍攝的圖像數(shù)據(jù)，求出電子部件的裝配位置即中心位置，算出裝配位置相對(duì)成為預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)裝配位置的誤差量。在該算出誤差量在允許值范圍內(nèi)時(shí)，利用顯示監(jiān)視器顯示算出誤差量。即，根據(jù)表示該誤差的數(shù)值的大小，在產(chǎn)生雖然處于允許范圍內(nèi)但接近異常狀態(tài)的情況下，可以確認(rèn)到該情況，可以預(yù)測(cè)異常的發(fā)生。
另外，維護(hù)管理裝置10由于作為第二精度信息而求出也反映過去的誤差量的工序能力指數(shù)Cp、Cpk，并顯示該信息，所以能夠確認(rèn)多次裝配作業(yè)中的誤差趨勢(shì)，能夠容易預(yù)測(cè)異常的發(fā)生。
(其他)在上述實(shí)施方式中，表示了維護(hù)管理裝置10作為電子部件裝配裝置100的一部分被裝配的示例，但是，維護(hù)管理裝置10也可以是與電子部件裝配裝置100分體的一個(gè)獨(dú)立裝置，并通過與電子部件裝配裝置100進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接來獲取CCD照相機(jī)108的拍攝數(shù)據(jù)。
并且，在這種情況下，維護(hù)管理裝置10也可以同時(shí)連接多個(gè)電子部件裝配裝置100，對(duì)每個(gè)電子部件裝配裝置100算出第一和第二裝配精度信息，并進(jìn)行顯示及管理。
另外，也可以使用脫線式輸入裝置，對(duì)維護(hù)管理裝置10進(jìn)行裝配動(dòng)作和裝配后確認(rèn)需要的各種參數(shù)的設(shè)定輸入。在這種情況下，也可以把利用與維護(hù)管理裝置10不同的其他脫線式輸入裝置輸入的各種參數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，從該存儲(chǔ)介質(zhì)把各種參數(shù)數(shù)據(jù)輸入維護(hù)管理裝置10。
并且，在上述實(shí)施方式中，維護(hù)管理裝置10對(duì)電子部件裝配裝置100進(jìn)行的指定的所有電子部件的裝配，沒有區(qū)別地算出并顯示裝配誤差的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、工序能力指數(shù)。但是，也可以把電子部件裝配裝置100中相對(duì)基板的整個(gè)裝配區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域，對(duì)每個(gè)區(qū)域進(jìn)行求出并顯示裝配誤差的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、工序能力指數(shù)的各數(shù)值的處理。
即，把電子部件裝配裝置100中相對(duì)基板的整個(gè)裝配區(qū)域劃分為多個(gè)區(qū)域，把表示各區(qū)域的范圍的X-Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)在ROM12中。然后，CPU11按照規(guī)定的程序，判斷進(jìn)行裝配的電子部件裝配裝置的裝配位置屬于哪個(gè)區(qū)域(作為區(qū)域判定單元的處理)，根據(jù)該區(qū)域的過去數(shù)據(jù)和新的拍攝數(shù)據(jù)，進(jìn)行重新算出裝配誤差的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、工序能力指數(shù)的處理。并且，進(jìn)行顯示算出結(jié)果的控制，同時(shí)把算出的裝配誤差的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、工序能力指數(shù)分類記錄在各個(gè)區(qū)域中。
這樣，通過對(duì)裝配目標(biāo)位置所屬的每個(gè)區(qū)域求出各種精度信息，可以確認(rèn)在各個(gè)區(qū)域中的裝配精度的趨勢(shì)，能夠以區(qū)域單位預(yù)測(cè)裝配異常的發(fā)生。
同樣，也可以構(gòu)成為不僅對(duì)每個(gè)區(qū)域，也對(duì)裝配的每種電子部件，算出并顯示記錄裝配誤差的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、工序能力指數(shù)。這樣，對(duì)進(jìn)行裝配的每種電子部件求出各種精度信息，所以能夠確認(rèn)每種電子部件的裝配精度的趨勢(shì)，能夠根據(jù)將要進(jìn)行裝配的電子部件的種類預(yù)測(cè)裝配異常的發(fā)生。
并且，在上述實(shí)施方式中，在對(duì)基板的標(biāo)志確認(rèn)和進(jìn)行基板裝配時(shí)使用的CCD照相機(jī)，在進(jìn)行裝配后檢查時(shí)也被使用，但是，也可以對(duì)裝配后檢查使用專用的分辨率更高的照相機(jī)。并且，不限于CCD照相機(jī)，也可以使用檢測(cè)從保持頭106到基板或電子部件的高度的測(cè)距式三維傳感器，使用表示通過該傳感器的多次掃描形成的凹凸?fàn)顟B(tài)的三維數(shù)據(jù)，求出裝配后檢查中的裝配誤差。
并且，在CPU11按照存儲(chǔ)在ROM12中的處理程序進(jìn)行多次裝配時(shí)，也可以進(jìn)行如下控制，把X軸方向和Y軸方向的裝配位置誤差及裝配角度誤差或它們的平均值或它們的工序能力指數(shù)變化表示為線圖或曲線圖，使作為顯示單元的顯示監(jiān)視器18進(jìn)行顯示。
這樣，可以在視覺上容易確認(rèn)上述各精度信息的變化趨勢(shì)，能夠更加可靠地容易預(yù)測(cè)異常的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種維護(hù)管理裝置，是一種把電子部件裝配到基板上的預(yù)先確定的目標(biāo)位置上的電子部件裝配裝置的維護(hù)管理裝置，其特征在于，具有處理單元，根據(jù)基于電子部件裝配后的基板的拍攝圖像數(shù)據(jù)或基于掃描形成的三維數(shù)據(jù)，確定裝配了所述電子部件的裝配位置；精度計(jì)算單元，根據(jù)所述電子部件的裝配位置求出成為裝配作業(yè)的位置精度指標(biāo)的精度信息；和顯示所述精度信息的顯示單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維護(hù)管理裝置，其特征在于，所述精度計(jì)算單元根據(jù)多次裝配的裝配位置，計(jì)算出工序能力指數(shù)，并把其作為所述精度信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的維護(hù)管理裝置，其特征在于，具有區(qū)域判定單元，判定所述裝配的目標(biāo)位置是屬于把所述電子部件裝配裝置的裝配作業(yè)區(qū)域劃分為多個(gè)的各區(qū)域中的哪一個(gè)，所述精度計(jì)算單元計(jì)算出所述每個(gè)區(qū)域的所述精度信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的維護(hù)管理裝置，其特征在于，所述精度計(jì)算單元計(jì)算出進(jìn)行了裝配的每種電子部件的所述精度信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的維護(hù)管理裝置，其特征在于，具有存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有多個(gè)確定中心位置的確定方法，該中心位置是基于所述處理單元的圖像數(shù)據(jù)或三維數(shù)據(jù)的所述電子部件的裝配基準(zhǔn)；和從所述多個(gè)確定方法中進(jìn)行選擇的選擇單元，所述處理單元根據(jù)所選擇的確定方法確定裝配位置。
全文摘要
一種電子部件裝配裝置的維護(hù)管理裝置，是一種把電子部件裝配到基板上的預(yù)先確定的目標(biāo)位置上的電子部件裝配裝置(100)的維護(hù)管理裝置(10)。維護(hù)管理裝置(10)具有處理單元(11)，根據(jù)基于電子部件裝配后的基板的拍攝圖像數(shù)據(jù)或基于掃描形成的三維數(shù)據(jù)，確定裝配了電子部件的裝配位置。并且具有精度計(jì)算單元(11)，根據(jù)電子部件的裝配位置求出成為裝配作業(yè)的位置精度指標(biāo)的精度信息；顯示由精度計(jì)算單元(11)求出的精度信息的顯示單元(18)。由此，可以容易地預(yù)測(cè)裝配精度的降低。
文檔編號(hào)H05K13/04GK1708218SQ200510076938
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
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