JP2003204192A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents
電子部品実装装置および電子部品実装方法Info
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
・先出しの原則通りに維持でき、製品履歴の追跡を正し
く行うことができる電子部品実装装置および電子部品実
装方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 複数列の搬送路2A,2Bのそれぞれの
実装コンベア2c上で基板3に電子部品を実装する電子
部品実装方法において、コンベア装置C1から搬送路2
A,2Bに対し基板3を交互に供給し、実装完了後の基
板3をコンベア装置C2から下流側へ搬出する際の搬出
順序を、当該基板3が上流側からコンベア装置C1に搬
入されたときの搬入順序にしたがって決定する。これに
より、生産ロットにおける基板の搬送順序を先入れ・先
出しの原則通りに維持できる。
Description
実装する電子部品実装装置および電子部品実装方法に関
するものである。
る電子部品実装工程においては、高生産性を目的とし
て、実装ラインを構成する実装装置に、基板を上流から
下流に搬送する基板搬送手段を複数列備えたものが用い
られるようになっている。この構成により、実装装置に
おいては実装作業中の基板とともに次に実装予定の基板
を常に待機させることができる。したがって、1つの基
板への実装が完了したならば直ちに次の基板への実装作
業を開始することができ、次の基板が搬入されるまで実
装ヘッドが動作停止状態で待機する無駄時間が発生せ
ず、効率のよい実装作業を行うことができるという利点
を有している。
質管理上の要請から製品履歴を追跡する手段を有する必
要がある。例えば、後工程において不具合が発見された
場合にこの原因を追及できるよう、前工程に遡って不具
合基板を特定する必要がある。通常この製品履歴の追跡
は、実装ラインにおける基板の搬送順序に基づいて行わ
れる場合が多く、個々の生産ロットにおける基板の搬送
順序を示す追番号によって基板を特定するようにしてい
た。
複数列の基板搬送手段を備えた電子部品実装装置では、
複数列のそれぞれに設けられた実装ステージで実装作業
が可能なことから、実装ステージへの基板の搬入順序が
適切でないと、後に搬入された後続基板の方が先に搬入
された先行基板よりも先に実装作業が完了し、先に搬出
されてしまう事態が発生し得る。この結果、実装ライン
での当該生産ロットにおける基板の搬送順序が先入れ・
先出しの原則通りに維持されず、製品履歴の追跡上不都
合を生じるという問題点があった。
の搬送順序を先入れ・先出しの原則通りに維持でき、製
品履歴の追跡を正しく行うことができる電子部品実装装
置および電子部品実装方法を提供することを目的とす
る。
実装装置は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装
置であって、前記基板を搬送する複数列の基板搬送手段
と、これらの基板搬送手段による搬送経路上に設定され
電子部品が実装される基板を載置する実装ステージと、
部品供給部から電子部品をピックアップして前記実装ス
テージに載置された基板に移送搭載する実装手段と、前
記実装ステージの上流側に配置され上流側から受け取っ
た基板をいずれかの基板搬送手段に選択的に渡す搬入側
基板振り分け手段と、前記実装ステージの下流側に配置
されいずれかの基板搬送手段から選択的に受け取った基
板を下流側に渡す搬出側基板振り分け手段と、実装完了
後の基板を前記搬出側基板振り分け手段によって下流側
へ搬出する際の搬出順序を当該基板が上流側から前記搬
入側基板振り分け手段に搬入されたときの搬入順序に従
って決定する搬入・搬出制御手段とを備えた。
項1記載の電子部品実装装置であって、前記実装ステー
ジと搬入側基板振り分け手段との間の前記搬送経路上に
設けられた未実装基板待機ステージ、およびまたは前記
実装ステージと搬出側基板振り分け手段との間の前記搬
送経路上に設けられた実装済基板待機ステージを有す
る。
を搬送する複数列の基板搬送手段と、これらの基板搬送
手段による搬送経路上に設定され電子部品が実装される
基板を載置する実装ステージと、部品供給部から電子部
品をピックアップして前記実装ステージに載置された基
板に移送搭載する実装手段と、前記実装ステージの上流
側に配置され上流側から受け取った基板をいずれかの基
板搬送手段に選択的に渡す搬入側基板振り分け手段と、
前記実装ステージの下流側に配置されいずれかの基板搬
送手段から選択的に受け取った基板を下流側に渡す搬出
側基板振り分け手段とを備えた電子部品実装装置によっ
て基板に電子部品を実装する電子部品実装方法であっ
て、実装完了後の基板を前記搬出側基板振り分け手段に
よって下流側へ搬出する際の搬出順序を当該基板が上流
側から前記搬入側基板振り分け手段に搬入されたときの
搬入順序に従って決定する。
装が完了した後の基板を搬出側基板振り分け手段から下
流側へ搬出する際の搬出順序を、当該基板が上流側から
搬入側基板振り分け手段に搬入されたときの搬入順序に
従って決定することにより、生産ロットにおける基板の
搬送順序を先入れ・先出しの原則通りに維持できる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の平面図、図2(a)は本発明の一実施の
形態の電子部品実装装置の部分平面図、図2(b)は本
発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板ステージ
の配置図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装
装置の制御系の構成を示すブロック図、図4は本発明の
一実施の形態の電子部品実装装置における搬入・搬出制
御の説明図、図5,図6,図7は本発明の一実施の形態
の電子部品実装方法における基板搬送動作の工程説明図
である。
構成について説明する。図1において、電子部品実装装
置の基台1の上流側および下流側には、コンベア装置C
1,C2が配置されている。基台1の中央には、基板3
を搬送する2条の搬送路2A,2Bがコンベア装置C
1,C2と連結されてX方向に配設されている。コンベ
ア装置C1,C2は振り分けコンベア2aを備えてお
り、基台1上の搬送路2A,2Bには、それぞれ基板搬
送手段である搬入コンベア2b、実装コンベア2c、搬
出コンベア2dが直列に配置されている。
ア2aは、いずれも図示しないスライド機構によってY
方向にスライド可能となっており、コンベア装置C1の
振り分けコンベア2aがスライドすることにより、搬送
路2A,2Bいずれかの搬入コンベア2bと選択的に連
結され、コンベア装置C2の振り分けコンベア2aがス
ライドすることにより、搬送路2A,2Bいずれかの搬
出コンベア2dと選択的に連結される。
コンベア2bに搬入された基板3は、実装コンベア2c
に渡される。実装コンベア2cの所定位置には、基板3
を載置して位置決めする位置決め部が設けられており、
ここに位置決めされた基板3に対して、後述する実装手
段によって電子部品が実装される。そして実装が完了し
た基板3は搬出コンベア2dを経由してコンベア装置C
2に搬出され、さらに下流側へ渡される。
部品供給部4が配置されている。それぞれの部品供給部
4には多数のテープフィーダ5が並設されている。テー
プフィーダ5はテープに保持された電子部品を収納し、
このテープをピッチ送りすることにより電子部品を供給
する。
A,6Bが配設されており、Y軸テーブル6A,6B上
には2台のX軸テーブル7A,7Bが架設されている。
Y軸テーブル6Aを駆動することにより、X軸テーブル
7AがY方向に水平移動し、Y軸テーブル6Bを駆動す
ることにより、X軸テーブル7BがY方向に水平移動す
る。X軸テーブル7A,7Bには、それぞれ移載ヘッド
8および移載ヘッド8と一体的に移動するカメラ9が装
着されている。
軸テーブル6B、X軸テーブル7Bをそれぞれ組み合わ
せて駆動することにより移載ヘッド8は水平移動し、そ
れぞれの部品供給部4から電子部品を吸着ノズル(図示
省略)によってピックアップし、搬送路2A,2Bに位
置決めされた基板3上に実装する。Y軸テーブル6A、
X軸テーブル7A(またはY軸テーブル6B,X軸テー
ブル7B)、移載ヘッド8は、実装手段を構成する。
カメラ9は、基板3を撮像して認識する。また部品供給
部4から搬送路2A,2Bに至る移動経路には、ライン
カメラ10が配設されている。ラインカメラ10は、そ
れぞれの移載ヘッド8に保持された状態の電子部品を下
方から撮像する。移載ヘッド8によって電子部品を基板
3に搭載する際には、カメラ9による基板3の位置認識
結果およびラインカメラ10による電子部品の位置認識
結果に基づいて、搭載位置が補正される。
基板ステージ配置について説明する。図2(a)におい
て、搬入コンベア2b、実装コンベア2c、搬出コンベ
ア2dはそれぞれ基板が載置される基板ステージを構成
している。搬送路2A,2Bの実装コンベア2cによる
搬送経路上には、前述の実装手段による実装行うために
基板3を載置して位置決めする実装ステージS2A,S
2Bが設定されている。
bによる搬送経路は、コンベア装置C1から受け取った
未実装の基板3を実装ステージS2A,S2Bの上流側
で待機させる未実装基板待機ステージS1A,S1Bと
なっている。また搬送路2A,2Bの搬出コンベア2d
による搬送経路は、実装後の基板3を実装コンベア2c
から受け取りコンベア装置C2に渡すまでの間待機させ
る実装済基板待機ステージS3A,S3Bとなってい
る。
S1B、実装済基板待機ステージS3A,S3Bは、下
流側ステージにおける基板3の滞留状態に基づいて、必
要な場合にのみ待機ステージとして機能する。すなわ
ち、下流側のステージが空の状態であれば基板3は停留
することなくこれらの待機ステージを通過する。これに
対し、下流側のステージが先行基板によって塞がれた状
態にあるときには、上流側から渡された基板3を停留さ
せ、下流側からの基板要求信号を受けるまで待機状態に
おく。
について図2(b)を参照して説明する。上流側からコ
ンベア装置C1に渡された基板3は、そのまま振り分け
コンベア2aを直進して搬送路2Aの未実装基板待機ス
テージS1Aに移動する直進搬送と、振り分けコンベア
2bがスライドすることにより搬送路2Bの未実装基板
待機ステージS1Bに乗り移るレーン変更搬送とが選択
される。
1Bに移動した基板3は、この後レーン変更することな
く直進し、それぞれの搬送路側の実装ステージS2A,
S2B、実装済基板待機ステージS3A,S3Bへ移動
する。コンベア装置C2の振り分けコンベア2aがスラ
イドすることにより、実装済基板待機ステージS3A,
S3Bのいずれかから実装後の基板3がコンベア装置C
2に渡され、下流側に搬出される。
ージの上流側に配置され上流側からから受け取った基板
3を搬送路2A,2Bのいずれかの搬入コンベア2b
(基板搬送手段)に選択的に渡す搬入側基板振り分け手
段となっており、コンベア装置C2は、実装ステージの
下流側に配置され搬送路2A,2Bのいずれかの搬出コ
ンベア2d(基板搬送手段)から選択的に受け取った基
板3を下流側に渡す搬出側基板振り分け手段となってい
る。
制御系について説明する。図3において、演算部11は
CPUであり、プログラム記憶部12に記憶された各種
処理プログラムを、データ記憶部13に記憶された各種
データを用いて実行することにより、以下に説明する各
部を制御する。これにより、実装動作や基板搬送動作な
どの各種動作や処理が実行される。
グラムや、搬送動作プログラム、搬入・搬出制御プログ
ラムなどの各種動作プログラム、演算処理プログラムが
記憶されている。実装動作プログラムは、各単位実装装
置において前述の実装手段によって部品供給部4から電
子部品を取り出し、搬送路2A(または2B)の実装コ
ンベア2c上に設定された実装ステージ上の基板3に電
子部品を実装するための動作プログラムである。
装置に対して上流側から搬入された基板3を、当該基板
3に対して実装作業が行われる所定の実装ステージに送
り込むとともに、実装ステージから実装済みの基板3を
下流側に送り出すための動作プログラムである。搬入・
搬出制御プログラムは、実装完了後の基板3をコンベア
装置C2によって下流側へ搬出する際の搬出順序を、当
該基板3が上流側からコンベア装置C1に搬入されたと
きの搬入順序に従って決定する処理を行うためのプログ
ラムである。
標データなど実装動作に必要なデータを基板品種毎に記
憶する。またデータ記憶部13には、基板追跡用の記憶
領域が前述の各基板ステージおよびコンベア装置C1,
C2に対応して設けられている。電子部品実装装置が稼
働状態にあるときの各基板ステージおよびコンベア装置
C1,C2に存在する基板3の追番号をこれらの記憶領
域に書き込み、基板移動が行われるたびに書き込みを更
新することにより、電子部品実装装置内での基板3の配
置状態をリアルタイムで監視することができるようにな
っている。
1,C2の振り分けコンベア2a、搬入コンベア2b、
実装コンベア2c、搬出コンベア2dを駆動する。実装
機構駆動部15は、X軸テーブル7A,7B、Y軸テー
ブル6A,6Bや、移載ヘッド8を駆動する。すなわ
ち、演算部11は、実装動作プログラムに基づいて実装
手段を制御する実装動作制御部であるとともに、搬送動
作プログラムに基づいて基板搬送手段および基板振り分
け手段を制御する搬送動作制御部となっている。さらに
演算部11が搬入・搬出制御プログラムを実行すること
によって実現される機能は、搬入・搬出制御手段を構成
する。
を認識処理することにより、基板3の位置を認識すると
ともに、ラインカメラ10による撮像データを認識処理
することにより、移載ヘッド8に保持された電子部品の
位置を認識する。操作・入力部17は、キーボードやマ
ウスなどの入力手段であり、各種のデータ入力や操作入
力を行う。
制御について説明する。図4(a)は、上流側の搬送手
段20から渡された基板3をコンベア装置C1によって
振り分ける際の処理を示している。実装対象の基板3に
は、当該生産ロットにおける搬送順序を示す追番号Nが
付与されており、搬送手段20から新たな基板3が供給
される都度、当該基板3の追番号Nがデータ記憶部13
に書き込まれる。そしてこの追番号Nに従って当該基板
3の移動先が決定される。ここでは、新たな基板3の追
番号Nが偶数であるか、奇数であるかによって当該基板
が未実装基板待機ステージS1A,S1Bのいずれに搬
入されるかが決定される。
基板待機ステージS1Bに搬入されたならば、図4
(a)に示すように、後続の基板3のうち奇数追番号の
基板3(N)はすべて未実装基板待機ステージS1B
へ、また偶数追番号の基板3(N)はすべて未実装基板
待機ステージS1Aへ搬入される。すなわち、新たに供
給される基板3は、2つの搬送路2A,2Bに対して交
互に供給される。
1A,S1Bから実装ステージS2A,S2Bへ基板3
を移動させる際、および実装ステージS2A,S2Bか
ら実装済基板待機ステージS3A,S3Bへ基板3を移
動させる際の、先後順序の決定方法を示している。すな
わち、搬送路2A,2Bにおいて並列位置にある2つの
基板ステージに基板3が同一タイミングで存在する場合
には、以下の基準によって先行して移動する基板を決定
する。
NAと、搬送路2B側の基板3の追番号NBとの大小比
較を行い、NAがNBよりも小さいならば、基板3(N
A)を先行して移動させる。またNAがNBよりも大き
いならば、基板3(NB)を先行して移動させる。
3A,S3Bからコンベア装置C2への基板3の移動を
示している。この場合においても、実装済基板待機ステ
ージS3A,S3Bに基板3が同一タイミングで存在す
る場合には、図4(b)に示す例と同様の方法で、先行
して移動する基板が決定される。そして、コンベア装置
C2に渡された実装後の基板3は、下流側の搬送手段2
1に搬出される。
搬入・搬出制御においては、2つの搬送路2A,2Bの
並列位置にある2つの基板ステージに同一タイミングで
基板3が存在する場合には、上流側から搬入された順序
に従って、先入れ・先出しの原則が維持されるよう、基
板3の移動順序が決定される。
部品実装における基板搬送動作について説明する。なお
以下の説明では、生産ロット毎に基板3に対して供給順
に付与される追番号Nを添えて(例:3(1)、3
(2)、3(3)・・・)、基板個体を区別する。ま
た、搬送路2A,2Bについては、単に2A,2Bと表
記し、電子部品実装装置における搬入コンベア2b、実
装コンベア2c、搬出コンベア2dの符号の図示は省略
し、基板ステージの符号のみを図示している。さらに、
基板ステージ(未実装基板待機ステージ、実装ステー
ジ、実装済基板待機ステージ)については、単に「ステ
ージ」と略記して符号のみで区別している。
3(1)を受け取ったコンベア装置C1の振り分けコン
ベア2a(図1参照)が2B側に位置した状態を示して
いる。そしてここで当該基板3の追番号Nが判別され、
奇数追番号の基板3(1)は、図5(b)に示すように
2B側のステージS1Bを通過してステージSB2に移
動し、ここで基板3(1)を対象とした実装作業が行わ
れる。これ以降の基板搬入動作においては、奇数追番号
の基板3はすべて搬送路2B側に搬入される。コンベア
装置C1では、上流側から基板3(2)を受け取った振
り分けコンベア2aが2A側に位置している。
号の基板3(2)は、2A側のステージS1Aを通過し
てステージS2Aに移動し、ここで基板3(2)を対象
とした実装作業が行われる。これ以降の基板搬入動作に
おいては、偶数追番号の基板3はすべて搬送路2A側に
搬入される。コンベア装置C1では、上流側から基板3
(3)を受け取った振り分けコンベア2aが2B側に移
動する。なお基板3(1)、3(2)がステージS2
B,S2Aまで移動する際には、先行基板が存在しない
ことから、ステージS1B,S1Aにおける待機は行わ
れない。
(3)はステージS1Bに移動し、ここで待機する。ま
たコンベア装置C1では、上流側から新たな基板3
(4)を受け取った振り分けコンベア2aが2A側に位
置している。次いで図6(b)に示すように、基板3
(4)も同様にステージS1Aに移動し、ここで待機す
る。コンベア装置C1では、上流側から新たな基板3
(5)を受け取った振り分けコンベア2aが2B側に移
動する。
る。図6(c)に示すように、並列位置の2つのステー
ジS2A,S2Bにある2つの基板3のうち、先に搬入
され実装作業が先に完了した基板3(1)が、基板3
(2)に先行してステージS2Bから搬出され、空のス
テージS3Bを通過してコンベア装置C2の振り分けコ
ンベア2aに乗り移る。このとき、基板3(1)の追番
号が基板3(2)の追番号よりも小さいことが確認され
た上で、基板3(1)の移動が行われる。
が完了した基板3(2)がステージS2Aから搬出さ
れ、空のステージS3Aを通過してコンベア装置C2の
振り分けコンベア2aに乗り移る。また、基板3(3)
がステージS2Bに移動し、ここで基板3(3)を対象
とした実装作業が行われる。このとき、基板3(3)の
追番号が基板3(4)の追番号よりも小さいことが確認
された上で、基板3(3)の移動が行われる。そして基
板3(5)がステージS1Bに移動し、ここで待機す
る。コンベア装置C1では、上流側から基板3(6)を
受け取った振り分けコンベア2aが2A側に位置してい
る。
(4)はステージS2Aに移動し、ここで基板3(4)
を対象とした実装作業が開始される。また基板3(6)
はステージS1Aに移動し、ここで待機する。コンベア
装置C1では、基板3(7)を受け取った振り分けコン
ベア2aが2B側に移動する。これ以降、同様の実装作
業および基板搬送動作が反復して継続される。
電子部品実装においては、実装完了後の基板3をコンベ
ア装置C2によって下流側へ搬出する際の搬出順序を、
当該基板が上流側からコンベア装置C1に搬入されたと
きの搬入順序に従って決定するようにしている。したが
って、各生産ロットにおける基板生産順序が電子部品実
装装置内における基板搬送の錯綜によって混乱すること
がなく、常に先入れ・先出しの原則が維持される。これ
により、後工程において製品不具合が発見された場合に
は、前工程に遡って不具合基板を基板の搬送順序に基づ
いて特定することが可能となり、不具合発生時の製品履
歴の追跡を確実に行うことができる。
実装が完了した後の基板を搬出側基板振り分け手段から
下流側へ搬出する際の搬出順序を、当該基板が上流側か
ら搬入側基板振り分け手段に搬入されたときの搬入順序
に従って決定することにより、個別の生産ロットにおけ
る基板の順番を先入れ・先出しの原則通りに維持でき、
不具合発生時の製品履歴の追跡を確実に行うことができ
る。
面図
置の部分平面図 (b)本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の基板
ステージの配置図
御系の構成を示すブロック図
ける搬入・搬出制御の説明図
ける基板搬送動作の工程説明図
ける基板搬送動作の工程説明図
ける基板搬送動作の工程説明図
Claims (3)
- 【請求項1】基板に電子部品を実装する電子部品実装装
置であって、前記基板を搬送する複数列の基板搬送手段
と、これらの基板搬送手段による搬送経路上に設定され
電子部品が実装される基板を載置する実装ステージと、
部品供給部から電子部品をピックアップして前記実装ス
テージに載置された基板に移送搭載する実装手段と、前
記実装ステージの上流側に配置され上流側から受け取っ
た基板をいずれかの基板搬送手段に選択的に渡す搬入側
基板振り分け手段と、前記実装ステージの下流側に配置
されいずれかの基板搬送手段から選択的に受け取った基
板を下流側に渡す搬出側基板振り分け手段と、実装完了
後の基板を前記搬出側基板振り分け手段によって下流側
へ搬出する際の搬出順序を当該基板が上流側から前記搬
入側基板振り分け手段に搬入されたときの搬入順序に従
って決定する搬入・搬出制御手段とを備えたことを特徴
とする電子部品実装装置。 - 【請求項2】前記実装ステージと搬入側基板振り分け手
段との間の前記搬送経路上に設けられた未実装基板待機
ステージ、およびまたは前記実装ステージと搬出側基板
振り分け手段との間の前記搬送経路上に設けられた実装
済基板待機ステージを有することを特徴とする請求項1
記載の電子部品実装装置。 - 【請求項3】基板を搬送する複数列の基板搬送手段と、
これらの基板搬送手段による搬送経路上に設定され電子
部品が実装される基板を載置する実装ステージと、部品
供給部から電子部品をピックアップして前記実装ステー
ジに載置された基板に移送搭載する実装手段と、前記実
装ステージの上流側に配置され上流側から受け取った基
板をいずれかの基板搬送手段に選択的に渡す搬入側基板
振り分け手段と、前記実装ステージの下流側に配置され
いずれかの基板搬送手段から選択的に受け取った基板を
下流側に渡す搬出側基板振り分け手段とを備えた電子部
品実装装置によって基板に電子部品を実装する電子部品
実装方法であって、実装完了後の基板を前記搬出側基板
振り分け手段によって下流側へ搬出する際の搬出順序を
当該基板が上流側から前記搬入側基板振り分け手段に搬
入されたときの搬入順序に従って決定することを特徴と
する電子部品実装方法。
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Cited By (17)
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