JP2010232691A - Method of manufacturing mounting board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品等の部品を回路基板等に実装する部品実装装置、その実装品の製造方法、及び、典型的に部品実装装置に用いられるコンベヤ装置に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting a component such as an electronic component on a circuit board or the like, a method for manufacturing the mounted product, and a conveyor device typically used in the component mounting apparatus.
従来から、電子部品を基板上に実装する実装機は、電子部品を保持し、水平移動するヘッドを備えている。ヘッドには、例えば電子部品を真空吸着するノズルが取り付けられ、ノズルが上下に移動することで、ノズルが基板に離接して電子部品を基板上に実装する（例えば、特許文献１参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a mounting machine for mounting an electronic component on a substrate includes a head that holds the electronic component and moves horizontally. For example, a nozzle that vacuum-sucks the electronic component is attached to the head, and the nozzle moves up and down, so that the nozzle comes in contact with the substrate and mounts the electronic component on the substrate (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１の実装機は、例えば４つの電子部品の供給部Ｆ１〜Ｆ４を備えている。電子部品供給部Ｆ１及びＦ２の間で、基板が、２つの基板コンベアにより、電子部品供給部Ｆ１及びＦ２が並ぶ方向（特許文献１の図３におけるｙ方向）で移動可能になっている。また、電子部品供給部Ｆ３及びＦ４の間でも同様に、基板が、２つの基板コンベアによりそのｙ方向で移動可能になっている。なお、基板コンベア自体は、ｘ方向には動かないようになっている。
The mounting machine disclosed in
これらの４つの基板コンベアは、その図５〜図７に示されるように、実装機の中央の列において、基板Ｐ１〜Ｐ７をｘ方向にも移動させる。例えば、基板は、１つの基板コンベアから他の基板コンベアへｘ方向に移動させられる。 As shown in FIGS. 5 to 7, these four substrate conveyors move the substrates P <b> 1 to P <b> 7 in the x direction in the center row of the mounting machine. For example, a substrate is moved in the x direction from one substrate conveyor to another substrate conveyor.
特許文献１の実装機では、例えば図５（イ）に示されるように、基板Ｐ１に、供給部Ｆ１に対応する第１の実装領域で電子部品が実装された後、一旦、基板Ｐ１が中央の列に移動させられ、その中央の列で、１つの基板コンベアから他の基板コンベアにｘ方向に移動させられる。その後、基板Ｐ１は、当該他の基板コンベアの移動により、供給部Ｆ３に対応する第３の実装領域に移動させられ、この第３の実装領域で電子部品が実装される。このとき、図５（ニ）に示されるように、基板Ｐ３は、上記第１の実装領域で電子部品が実装される。このように、基板が中央の列でｘ方向に移動させられた後、各実装領域に搬入されるためにｙ方向に移動させられるので、各実装領域での基板の交換時間のロスが大きい。
In the mounting machine disclosed in
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、実装領域における基板の交換時間を短縮することができる部品実装装置、実装品の製造方法、及び、その部品実装装置に用いられるコンベヤ装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus, a method for manufacturing a mounted product, and a conveyor device used in the component mounting apparatus that can shorten the time for replacing a substrate in a mounting area. There is to do.
本発明の一形態に係る実装基板の製造方法は、
基板をロードするロード領域と、
基板をアンロードするアンロード領域と、
第１の方向に沿って配置可能な第１のコンベヤと第２のコンベヤとを含み、第１の部品が基板に実装される領域である第１の実装領域と、
前記第１の方向に沿って配置可能な第３のコンベヤと第４のコンベヤとを含み、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記第１の実装領域から離間して設けられ、第２の部品が基板に実装される領域である第２の実装領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
前記ロードコンベヤと前記第１のコンベヤと前記第２のコンベヤとをこの順番で前記第１の方向に沿って配置し、
前記第１のコンベヤ上で基板に前記第１の部品を実装し、
前記ロードコンベヤに基板を待機させ、
前記第１の部品が実装された基板を前記第２のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに待機していた基板を前記第１のコンベヤに移動させ、
前記第３のコンベヤと前記第４のコンベヤと前記アンロードコンベヤとをこの順番で前記第１の方向に沿って配置し、
前記第１のコンベヤ上で前記第１の部品を基板に実装している間に、前記第２のコンベヤに移動された基板を前記第３の領域を介して前記第３のコンベヤに移動させて待機させ、
前記第１の部品が実装された基板に前記第２の部品を前記第４のコンベヤ上で実装し、
前記第２の部品が実装された基板を前記アンロードコンベヤに移動させるとともに、前記第３のコンベヤに待機していた前記第１の部品が実装された基板を前記第４のコンベヤに移動させる。
A method for manufacturing a mounting substrate according to an aspect of the present invention includes:
A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
Arranging the load conveyor, the first conveyor and the second conveyor in this order along the first direction;
Mounting the first component on a substrate on the first conveyor;
Causing the load conveyor to wait for the substrate,
Moving the board on which the first component is mounted to the second conveyor, and moving the board waiting on the load conveyor to the first conveyor;
Arranging the third conveyor, the fourth conveyor and the unload conveyor in this order along the first direction;
While the first component is mounted on the substrate on the first conveyor, the substrate moved to the second conveyor is moved to the third conveyor through the third region. Wait,
Mounting the second component on the fourth conveyor on the substrate on which the first component is mounted;
The substrate on which the second component is mounted is moved to the unload conveyor, and the substrate on which the first component, which has been waiting on the third conveyor, is moved to the fourth conveyor.
本発明の別の形態に係る実装基板の製造方法は、
基板をロードするロード領域と、
基板をアンロードするアンロード領域と、
第１の方向に沿って配置可能な第１のコンベヤと第２のコンベヤとを含み、第１の部品が基板に実装される領域である第１の実装領域と、
前記第１の方向に沿って配置可能な第３のコンベヤと第４のコンベヤとを含み、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記第１の実装領域から離間して設けられ、第２の部品が基板に実装される領域である第２の実装領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
前記ロードコンベヤと前記第１のコンベヤとを連続して前記第１の方向に沿って配置し、
前記ロードコンベヤに配置されていた基板を前記第１のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに基板をロードし、
前記第１の実装領域に配置された前記第２のコンベヤと連続するように前記第１のコンベヤを移動させるとともに、前記第２の実装領域に配置された第３のコンベヤと連続するように前記ロードコンベヤを移動させ、
前記第１のコンベヤに配置された基板を前記第２のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに配置された基板を前記第３のコンベヤに移動させ、
前記第２のコンベヤ上で基板に前記第1の部品を実装し、前記第３のコンベヤ上で基板に前記第２の部品を実装する
実装基板の製造方法。
A manufacturing method of a mounting board according to another embodiment of the present invention,
A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
Continuously arranging the load conveyor and the first conveyor along the first direction;
Moving the substrate placed on the load conveyor to the first conveyor and loading the substrate onto the load conveyor;
The first conveyor is moved so as to be continuous with the second conveyor arranged in the first mounting area, and the third conveyor is arranged so as to be continuous with the third conveyor arranged in the second mounting area. Move the load conveyor,
Moving the substrate disposed on the first conveyor to the second conveyor and moving the substrate disposed on the load conveyor to the third conveyor;
A method for manufacturing a mounting substrate, wherein the first component is mounted on a substrate on the second conveyor, and the second component is mounted on the substrate on the third conveyor.
このような形態では、第１の領域に配置された第１及び第２のコンベヤ間で基板が搬送され、かつ、第２の領域に配置された第３及び第４のコンベヤ間で基板が搬送される。例えば、第１のコンベヤから第２のコンベヤへ基板が搬送され、例えば少なくともその第２のコンベヤが配置される領域が、第１の実装領域である場合、その第１の実装領域における基板の交換時間が短縮される。すなわち、本発明に係る部品実装装置は、特許文献１の実装機のような、中央の列のみでコンベヤ間の基板が搬送される機構とは異なり、基板の交換時間を短縮することができる。
In such a form, a board | substrate is conveyed between the 1st and 2nd conveyor arrange | positioned in a 1st area | region, and a board | substrate is conveyed between the 3rd and 4th conveyor arrange | positioned in a 2nd area | region. Is done. For example, when the substrate is transferred from the first conveyor to the second conveyor, and at least the area where the second conveyor is arranged is the first mounting area, the replacement of the board in the first mounting area is performed. Time is shortened. That is, the component mounting apparatus according to the present invention can shorten the board replacement time, unlike the mechanism in which the board between the conveyors is transported by only the central row as in the mounting machine of
本発明によれば、実装領域における基板の交換時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the substrate replacement time in the mounting area.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の一実施の形態に係る部品実装装置を示す正面図である。図２は、部品実装装置１の一部を破断した平面図である。図３は、その部品実装装置１を示す側面図である。図４は、図２に示した部品実装装置１に対応する平面図であって、部品実装装置１の各領域を説明するための図である。
FIG. 1 is a front view showing a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view in which a part of the
部品実装装置１は、図４に示すように、回路基板（以下、単に基板という。）９が流れる方向、図４ではＸ軸方向に沿って、ロード領域２１、メイン領域２２、アンロード領域２３を備えている。
As shown in FIG. 4, the
ロード領域２１には、ロードコンベヤ６５が配置され、ロードコンベヤ６５により、部品実装装置１の外部から基板９がロードされ、ロードされた基板９がメイン領域２２に渡される。メイン領域２２には、第１のコンベヤ６１、第２のコンベヤ６２、第３のコンベヤ６３及び第４のコンベヤ６４を含むコンベヤ群が配置されている。このコンベヤ群によりメイン領域２２内で基板９が移動させられ、後述するように基板９がメイン領域２２内の各位置に配置される。アンロード領域２３には、アンロードコンベヤ６６が配置されている。アンロードコンベヤ６６により、メイン領域２２から基板９が渡され、また、基板９が部品実装装置１の外部へアンロードされる。なお、図２では、第１及び第４のコンベヤ６１及び６４に基板９が載置されている状態が例示されている。
A
ロードコンベヤ６５、アンロードコンベヤ６６、第１〜第４のコンベヤ６１〜６４は、典型的にはすべて同様の構成を有していればよい。したがって、以降の説明において、特に、ロードコンベヤ６５、アンロードコンベヤ６６、第１〜第４のコンベヤ６１〜６４を区別しないで説明するときは、ロードコンベヤ６５、アンロードコンベヤ６６、第１〜第４のコンベヤ６１〜６４のうち１つのコンベヤに着目し、それを単に「コンベヤ６０」という。
The
コンベヤ６０は、例えば、基板９を下から支持して支持部（コンベヤ部）６９を有し、支持部６９をＸ軸方向に移動させることで、基板９をＸ軸方向に搬送する。支持部６９を動かすための構成は、典型的には、ベルトまたはチェーンによる駆動機構等、公知の構成であるが、他の公知の構成であってもよい。また、コンベヤは、図２及び図４に示すように、一対のサイドプレート７１及び７２を備えている。それぞれのサイドプレート７１及び７２の間に基板９が配置されるように、上記ベルトまたはチェーンの機構等を用いたコンベヤ部に一対のサイドプレート７１及び７２が設けられている。
The
また、後述するように、コンベヤ駆動ユニット（駆動機構）によりコンベヤ６０自身がＹ軸方向に移動する。
Further, as will be described later, the
なお、部品実装装置１は、工場内では、図示しない外部装置と接続される場合がある。外部装置とは、例えば他の部品実装装置、クリームはんだ印刷装置、検査装置、リフロー装置等である。複数の部品実装装置１が用意され、それら複数の部品実装装置１が互いに接続される場合もある。これは、１枚の基板９に実装される電子部品の種類の数が多い場合である。
The
部品実装装置１は、ベース部２と、ベース部２に支持されたフレーム構造体２０とを備えている。フレーム構造体２０は、ベース部２上に立設された複数の支柱４、及び、例えば２本の支柱４の間に架け渡された梁５を含む。支柱４は例えば４本設けられ、梁５は例えば２本設けられている。
The
フレーム構造体２０には、基板９に電子部品１３を実装する２つの実装ユニット７０及び８０が設けられている。２つの実装ユニット７０及び８０は、同様の構成を有している。したがって、以下、実装ユニット７０及び８０に関する説明では、特に２つの実装ユニット７０及び８０の両方に着目する記載がない限り、一方の実装ユニット７０について説明する。
The
実装ユニット７０は、電子部品１３を保持するヘッド３５と、ヘッド３５を移動させるヘッド駆動機構３０とを含む。
The mounting
ヘッド駆動機構３０は、典型的には、Ｙ軸方向に延設されＸ軸方向に移動可能な移動部材６と、移動部材６の両端部の上面に固定された被ガイド体１２と、梁５の下面にＸ軸方向に延設され、被ガイド体１２の移動をガイドするレール１１とを有する。レール１１は、２つのヘッド３５（及び２つの移動部材６）に共通のものである。しかし、１つのヘッド３５（及び２つの移動部材６）ごとにレール１１が備えられていてもよい。
The
このようなヘッド駆動機構３０の構成により、移動部材６は、上記梁５に沿ってＸ軸方向に移動可能となっている。また、これにより、移動部材６に接続されたヘッド３５がＸ軸方向に移動可能となっている。なお、移動部材６を移動させるための駆動方式としては、例えば後述するようにボールネジ、ベルト（またはチェーン）、リニアモータ、あるいはその他の駆動機構が用いられればよい。
With such a configuration of the
ヘッド３５は、典型的には、複数の吸着ノズル８、これらの吸着ノズル８を保持するノズル保持部７、ノズル保持部７を支持する支持部１８を有する。支持部１８は、移動部材６に接続されており、これにより、移動部材６の内部に設けられたボールネジの駆動によりヘッド３５はＹ軸方向に移動可能となっている。この場合も、ボールネジに限られず、ベルト（またはチェーン）、リニアモータ、あるいはその他の駆動機構が用いられればよい。
The
以上のような構成により、ヘッド３５は、Ｘ−Ｙ平面内で移動可能とされる。
With the configuration as described above, the
ノズル保持部７は、支持部１８に吊り下げられるように設けられている。ノズル保持部７は、図示しない内蔵のモータによって正逆回転自在になっている。図１に示すように、ノズル保持部７の回転主軸ａ１は、Ｚ軸方向に対して傾斜した状態で設けられている。
The
ノズル保持部７の外周寄りの部分には、例えば１２個の上記吸着ノズル８が周方向に等間隔に配置されている。吸着ノズル８のそれぞれの軸線がノズル保持部７の回転主軸ａ１に対してそれぞれ傾斜するように、吸着ノズル８がノズル保持部７に装着されている。その傾斜は、吸着ノズル８の上端がノズル保持部７の回転主軸ａ１に近づいていく向きになっている。つまり、全体として１２本の吸着ノズル８はノズル保持部７に対して末広がり状になるように配設される。
For example, twelve
吸着ノズル８はノズル保持部７に対してそれぞれ軸線方向に移動自在に支持されており、吸着ノズル８が後述する操作位置に位置されたときに図示しない押圧機構によって上方から押圧されて下降する。この押圧機構は、例えばカム機構、ボールネジ機構、ソレノイド、エア圧発生機構等、何でもよい。
The
図１において、実装ユニット８０のヘッド３５について、右端に位置した吸着ノズル８の軸線は、Ｚ軸方向を向くようになっており、その右端に位置した吸着ノズルが上記操作位置に相当する。そして操作位置に位置されかつ鉛直方向を向いた吸着ノズル８によって、電子部品１３が吸着され、あるいは離脱されるようになっている。
In FIG. 1, the axis of the
１枚の基板９に実装される電子部品１３の種類は複数ある。このように異なった電子部品１３を単一の種類の吸着ノズル８によって吸着し、実装することはできない。そこで、複数種類の吸着ノズル８が設けられ、それぞれ最適な吸着ノズルにより対応する電子部品１３を吸着し実装されるようになっている。電子部品１３としては、例えば、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ、コイル等、様々である。
There are a plurality of types of
吸着ノズル８は、例えば図示しないエアコンプレッサに接続されており、操作位置に位置された吸着ノズル８の先端部が所定のタイミングで負圧または正圧に切換えられる。これによってその先端部において電子部品１３が吸着され、または離脱される。
The
図４に示すように、メイン領域２２は、第１の実装領域を含む第１の領域３１、第２の実装領域を含む第２の領域３２、これら第１及び第２の領域３１及び３２の間に設けられたバッファ領域３３（第３の領域）を有する。第１の領域３１、第２の領域３２及びバッファ領域３３は、Ｙ軸方向に沿って並ぶように設けられている。
As shown in FIG. 4, the
図２に示すように、部品実装装置１は、メイン領域２２のＹ軸方向における両側に設けられた、部品供給装置１４が配置される配置部１６及び２６を備える。配置部１６は、第１の領域３１に隣接して配置され、配置部２６は第２の領域３２に隣接して配置されている。配置部１６には、複数の部品供給装置１４がＸ軸方向に配列され、配置部１６内の所定の部位に着脱可能にそれぞれ配置されている。配置部２６にも同様に、複数の部品供給装置１４がＸ軸方向に配列され、配置部２６内の所定の部位にそれぞれ着脱可能に配置されている。各部品供給装置１４は、典型的には、同種の多数の電子部品１３が収納されたキャリアテープを備えるテープフィーダであるが、他のタイプの部品供給装置であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
図２及び図４の例では、説明の便宜上、部品実装装置１の初期状態として、第１の領域３１に第１及び第２のコンベヤ６１及び６２が配置されるように示されており、また、第２の領域３２に第３及び第４のコンベヤ６３及び６４が配置されるように示されている。つまり、これらの図に示す初期状態では、第１〜第４のコンベヤ６１〜６４が、バッファ領域３３を挟んでマトリクス状に配置される。この初期状態において、第１のコンベヤ６１上に載置された基板９が占める領域が、主に第１の実装領域Ｍ１となる。また、この図２及び図４に示す初期状態において、第４のコンベヤ６４上に載置された基板９が占める領域が、主に第２の実装領域Ｍ２となる。
In the example of FIGS. 2 and 4, for convenience of explanation, the initial state of the
しかし、後述するように、コンベヤ群による基板９の搬送の順序によっては、図２及び図４に示す初期状態において、第１及び第２のコンベヤ６１及び６２にそれぞれ載置された基板９が占める領域の両方が、第１の実装領域Ｍ１となり得る。同様に、第３及び第４のコンベヤ６３及び６４にそれぞれ載置された基板９が占める領域の両方が、第２の実装領域Ｍ２となり得る。
However, as will be described later, depending on the order of conveyance of the
また、部品実装装置１の初期状態における各コンベヤ６０の位置は、図２及び図４に示した例に限られず、適宜変更可能である。
Further, the position of each
部品供給装置１４には、部品供給装置１４ごとに種類の異なる電子部品１３が収納される。そして、基板９上のどの位置に実装される電子部品１３かによって、吸着ノズル８及び部品供給装置１４が選択され、その電子部品１３が吸着される。
In the
配置部１６の全体で供給される電子部品１３群と、配置部２６の全体で供給される電子部品１３群は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
The group of
部品供給装置１４の一端部には部品供給口１５が設けられている。各部品供給装置１４は、その部品供給口１５が設けられた一端部が第１及び第２の実装領域Ｍ１側及びＭ２側にそれぞれ向くように、配置部１６及び２６に装着される。吸着ノズル８は、部品供給口１５を介して電子部品１３を取り出す。このように、電子部品１３が取り出されるときの吸着ノズル８、あるいはそのときの各ヘッド３５の領域（上記操作位置を含む領域）を、それぞれ部品供給領域Ｓ１及びＳ２とする。実装ユニット７０のヘッド３５について、操作位置に来た吸着ノズル８が、部品供給領域Ｓ１と、第１の実装領域Ｍ１と、これらの領域Ｓ１、Ｍ１を結ぶ領域の範囲内を移動する。同様に、実装ユニット８０のヘッド３５について、操作位置に来た吸着ノズル８が、部品供給領域Ｓ２と、第２の実装領域Ｍ２と、これらの領域Ｓ２、Ｍ２を結ぶ領域の範囲内を移動する。
A
ヘッド３５は、まず部品供給領域Ｓ１の上に移動し、ノズル保持部７に設けられている１２個の吸着ノズル８によって順次所定の電子部品１３を吸着する。そうすると、ヘッド７０が部品実装領域Ｍ１に移動し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動調整しながら基板９上の所定の位置に、吸着ノズル８によって吸着された部品を順次実装していく。ヘッド７０のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動は、上記した移動部材６及び支持部１８により行われる。この動作を繰返すことによって、基板９上に電子部品１３が実装される。
The
図２〜図４に示すように、ベース部２上には、各コンベヤ６０をＹ軸方向に移動させるための複数のリニアガイドレール２９が敷かれている。部品実装装置１は、図示しない制御部と、制御部からの制御信号に応じてこれらコンベヤ６１〜６６を移動させる図示しないコンベヤ駆動ユニットとを備えている。コンベヤ駆動ユニットは、第１〜第４のコンベヤ６１〜６４、ロードコンベヤ６５及びアンロードコンベヤ６６をそれぞれ個別に駆動する。コンベヤ駆動ユニットとして、図示しないラックアンドピニオンによる駆動ユニット、ボールネジ駆動ユニット、ベルト（またはチェーン）駆動ユニット、またはリニアモータ駆動ユニット等が用いられる。これらのコンベヤ駆動ユニットは、コンベヤ６０ごとに設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of
このようなコンベヤ駆動ユニット及びリニアガイドレール２９により、例えば、ロードコンベヤ６５及びアンロードコンベヤ６６が、ロード領域２１の全域及びアンロード領域２３の全域に渡って移動する。また、メイン領域２２では、第１及び第２のコンベヤ６１及び６２がバッファ領域３３に移動し、第３及び第４のコンベヤ６３及び６４がバッファ領域３３に移動する。
By such a conveyor drive unit and
バッファ領域３３において、第１のコンベヤ６１または第３のコンベヤ６３が配置される領域を第１のバッファ領域３３ａという。また、第２のコンベヤ６２または第４のコンベヤ６４が配置される領域を第２のバッファ領域３３ｂという。
In the
制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)等の、情報処理を実現する構成を備える。上記ＲＯＭ、またはその他の記憶デバイスには、所定のプログラムが記憶されている。所定のプログラムとは、例えば、各コンベヤ６０の動作のシーケンスに関するプログラムである。この各コンベヤ６０の動作のシーケンスに関する機能を実現する構成として、ソフトウェアではなく、ハードウェアあるいはファームウェアが用いられてもよい。例えば、ＣＰＵの代わりに、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等が用いられてもよい。
The control unit has a configuration for realizing information processing such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). A predetermined program is stored in the ROM or other storage device. The predetermined program is, for example, a program related to an operation sequence of each
制御部は、このような構成により、コンベヤ駆動ユニットによる、各コンベヤ６０を移動の開始及び停止の切り替え、及び、それらのタイミングを制御する。また、制御部は、コンベヤ６０の動作のシーケンス、コンベヤ自身の基板９の搬送及びその停止の切り替え、また、それらのタイミングを制御する。
With such a configuration, the control unit controls the start and stop of the movement of each
次に、以上のように構成された部品実装装置１の動作について説明する。そのフローの典型的な実施形態として、１．「Ｚ型フロー」、２．「並列型フロー」、３．「Ｘ型フロー」の３つを説明する。
Next, the operation of the
１．Ｚ型フローの説明
図５（Ａ）は、Ｚ型フローにおける各コンベヤ６０の動く範囲を示す図であり、図５（Ｂ）は、Ｚ型フローにおいて１枚の基板９が流れる方向を示す図である。
1. Description of Z-type Flow FIG. 5A is a diagram showing a range of movement of each
図５（Ａ）において、破線で示す矢印は、各コンベヤ６０が移動する範囲であり、破線矢印のない第１及び第４のコンベヤ６４は移動しないことを示す。この場合、第１のコンベヤ６１は第２のコンベヤ６２に基板９を渡し、第４のコンベヤ６４は第３のコンベヤ６３から基板９を受け取る。各コンベヤ６０及びその移動範囲についてマトリクスを用い、ロー番号１〜３、カラム番号Ａ〜Ｄとして説明する。図５（Ａ）において、例えば、ロードコンベヤ６５が配置されている位置は、ロー２、カラムＡであり、これを（２，Ａ）として表す。
In FIG. 5 (A), the arrow shown with a broken line is the range which each
実線矢印は、各コンベヤ６０自身がそれぞれ行う搬送の方向を示している。この例では、第２のコンベヤ６２及び第３のコンベヤ６３は、Ｙ軸方向で正負両方向で基板９を搬送する。
A solid line arrow indicates a direction of conveyance performed by each
図５（Ｂ）に示すように、基板９の流れの軌跡が文字Ｚに似ているので、本フローを便宜的にＺ型フローという。
As shown in FIG. 5B, the flow path of the
図６は、Ｚ型フローの詳細を説明するための図である。なお、図６において、各シーケンス（１）〜（１５）ごとの時間間隔は、必ずしも一定ではない。 FIG. 6 is a diagram for explaining the details of the Z-type flow. In FIG. 6, the time interval for each of the sequences (1) to (15) is not necessarily constant.
シーケンス（１）
まず、１枚目の基板９（以下、基板ａという。）が、ロードコンベヤ６５に渡されることでロード領域２１内にロードされる。このときのロードコンベヤ６５の位置は、典型的には（２，Ａ）である。これは、外部の装置と部品実装装置１との接続のしやすさのためである。シーケンス（１５）に示すようにアンロードコンベヤ６６が（２，Ｄ）に位置されることも、そのことと同様の趣旨である。しかし、ロードコンベヤ６５が外部装置から基板９を受け取る位置、及び、アンロードコンベヤ６６が基板９を外部装置に渡す位置は、（１，Ａ）、（３，Ｄ）等、他の位置であってもよい。
Sequence (1)
First, the first substrate 9 (hereinafter referred to as substrate a) is loaded into the
シーケンス（２）
ロードコンベヤ６５が基板ａを受け取ると、ロードコンベヤ６５は（１，Ａ）に移動する。ロードコンベヤ６５から第１のコンベヤ６１に基板ａが渡される。このときのロードコンベヤ６５及び第１のコンベヤ６１の距離は、基板ａの受け渡し作業に影響のない隙間程度に設計されている。他の２つのコンベヤ６０間、例えば第１及び第２のコンベヤ６１及び６２間の距離も、同様の趣旨で設計されている。
Sequence (2)
When the
シーケンス（３）
第１のコンベヤ６１が基板ａを受け取ると、第１のコンベヤ６１は自身の搬送動作を停止する。このように（１，Ｂ）に配置された第１のコンベヤ６１上に載置された基板ａの実装面の範囲が上記した第１の実装領域Ｍ１となり、例えば実装ユニット７０により電子部品１３がその基板ａに実装される。電子部品１３が実装されていることを示すため、第１の実装領域Ｍ１（及び第２の実装領域Ｍ２）にスターのマークを示した。
Sequence (3)
When the
シーケンス（４）及び（５）
電子部品１３の実装途中、２枚目の基板ｂが、ロードコンベヤ６５により基板ａと同様に移動する。基板ｂが載置されたロードコンベヤ６５が（１，Ａ）に位置したとき、基板ａの第１の実装領域Ｍ１の実装処理が途中である場合、ロードコンベヤ６５は、自身の搬送を停止し、その（１，Ａ）で基板ｂが待機する。
Sequence (4) and (5)
During the mounting of the
シーケンス（６）
基板ａの第１の実装領域Ｍ１の実装処理が終了すると、第１のコンベヤ６１から第２のコンベヤ６２へ基板ａが搬送され、ロードコンベヤ６５から第１のコンベヤ６１へ基板ｂが搬送される。
Sequence (6)
When the mounting process of the first mounting region M1 of the substrate a is completed, the substrate a is transferred from the
シーケンス（７）〜（９）
第１の実装領域Ｍ１での基板ｂへの実装処理が開始される。基板ａが載置された第２のコンベヤ６２は、第２のバッファ領域３３ｂ（２，Ｃ）へ移動し、また、第３のコンベヤ６３が第１のバッファ領域３３ａ（２，Ｂ）へ移動する。そして、第２のコンベヤ６２から第３のコンベヤ６３へ基板ａが渡され、第３のコンベヤ６３が（３，Ｂ）へ移動する。また、第１の実装領域Ｍ１での基板ｂへの実装途中、３枚目の基板ｃが同様にロード領域２１内にロードされる。
Sequence (7)-(9)
The mounting process on the substrate b in the first mounting area M1 is started. The
シーケンス（１０）
第３のコンベヤ６３から第４のコンベヤ６４へ基板ａが搬送される。第１の実装領域Ｍ１での基板ｂへの実装処理が終了すると、基板ｂ及びｃは、第２のコンベヤ６２及び第１のコンベヤ６１へそれぞれ搬送される。
Sequence (10)
The substrate a is transferred from the
シーケンス（１１）〜（１３）
第４のコンベヤ６４が基板ａを受け取ると、第４のコンベヤ６４は自身の搬送動作を停止する。このように（３，Ｃ）に配置された第４のコンベヤ６４上に載置された基板ａの実装面の範囲が上記した第２の実装領域Ｍ２となり、例えば実装ユニット８０により電子部品１３がその基板ａに実装される。また、第１のコンベヤ６１に載置された基板ｃは、第１の実装領域Ｍ１で実装処理が開始される。すなわち、シーケンス（１１）〜（１３）では、第１及び第２の実装領域Ｍ１及びＭ２の両方で、実装処理の時間帯が重なる。この両方の実装処理について、それぞれの開始及び終了のタイミングが実質的に同じに設定されていてもよい。なお、シーケンス（１２）では、４枚目の基板ｄがロード領域２１内にロードされる。
Sequence (11)-(13)
When the
シーケンス（１４）
基板ａの第２の実装領域Ｍ２の実装処理が終了すると、第４のコンベヤ６４からアンロードコンベヤ６６へ基板ａが搬送され、第３のコンベヤ６３から第４のコンベヤ６４へ基板ｂが搬送される。また、第１のコンベヤ６１から第２のコンベヤ６２へ基板ｃが搬送され、ロードコンベヤ６５から第１のコンベヤ６１へ基板ｄが搬送される。
Sequence (14)
When the mounting process of the second mounting region M2 of the substrate a is completed, the substrate a is transferred from the
シーケンス（１５）
アンロードコンベヤ６６が（３，Ｄ）から（２，Ｄ）へ移動し、基板ａは外部装置へアンロードされる。また、第２の実装領域Ｍ２及び第１の実装領域Ｍ１において、基板ｂ及び基板ｄにそれぞれ電子部品１３が実装される。なお、シーケンス（１５）では、５枚目の基板ｅがロード領域２１内にロードされる。
Sequence (15)
The unload
以上のように、Ｚ型フローでは、第１の領域３１で、第１のコンベヤ６１から第２のコンベヤ６２へ基板９が搬送され、かつ、第２の領域３２で、第３のコンベヤ６３から第４のコンベヤ６４へ基板９が搬送される。例えば、シーケンス（１３）に示すように、各実装領域Ｍ１及びＭ２の手前で基板９がそれぞれ待機する。すなわち、シーケンス（１３）において、ロードコンベヤ６５が第１のコンベヤ６１に並び、第３のコンベヤ６３が第４のコンベヤ６４に並ぶので、各実装領域Ｍ１及びＭ２での基板９の交換時間を短縮することができる。つまり、部品実装装置１は、特許文献１の実装機のような、中央の列のみでコンベヤ間の基板９が搬送される機構とは異なり、第１及び第２の実装領域Ｍ１及びＭ２において、基板９の交換時間を短縮することができる。
As described above, in the Z-type flow, the
２．並列型フローの説明
図７（Ａ）は、並列型フローにおける各コンベヤ６０の動く範囲を示す図であり、図７（Ｂ）は、並列型フローにおいて２枚の基板９が流れる方向を示す図である。
2. Description of Parallel Type Flow FIG. 7A is a diagram showing a range of movement of each
図７（Ａ）において、図５（Ａ）のＺ型フローの場合と異なる点は、第２及び第３のコンベヤ６２及び６３が、Ｙ軸方向の一方向に基板９を搬送する点である。図７（Ｂ）に示すように、並列型フローでは、１つの基板９が第１の領域３１を通り、別の１つの基板９が第２の領域３２を通る。
7A is different from the case of the Z-type flow of FIG. 5A in that the second and
図８は、並列型フローの詳細を説明するための図である。なお、図８において、各シーケンス（１）〜（１５）ごとの時間間隔は、必ずしも一定ではない。 FIG. 8 is a diagram for explaining the details of the parallel flow. In FIG. 8, the time interval for each of the sequences (1) to (15) is not necessarily constant.
シーケンス（１）
図６の場合と同様に、ロードコンベヤ６５が（２，Ａ）で基板ａを受け取ることで、１枚目の基板ａがロード領域２１内にロードされる。第３のコンベヤ６３は、第１のバッファ領域３３ａ（２，Ｂ）に移動する。
Sequence (1)
As in the case of FIG. 6, when the
シーケンス（２）
基板ａがロードコンベヤ６５から第３のコンベヤ６３へ搬送され、ロードコンベヤ６５が２枚目の基板ｂを受け取ることで、基板ｂがロード領域２１内にロードされる。
Sequence (2)
The substrate a is transferred from the
シーケンス（３）
基板ａが載置された第３のコンベヤ６３は、（３，Ｂ）へ移動し、基板ｂが載置されたロードコンベヤ６５は、（１，Ａ）へ移動する。
Sequence (3)
The
シーケンス（４）及び（５）
基板ａは第３のコンベヤ６３から第４のコンベヤ６４へ搬送され、基板ｂはロードコンベヤ６５から第１のコンベヤ６１へ搬送される。そして、第４のコンベヤ６４に載置された基板ａの実装面の範囲が第２の実装領域Ｍ２となり、実装ユニット８０により実装処理が開始される。また、第１のコンベヤ６１に載置された基板ｂの実装面の範囲が第１の実装領域Ｍ１となり、実装ユニット７０により実装処理が開始される。また、シーケンス（５）では、３枚目の基板ｃがロード領域２１内にロードされる。
Sequence (4) and (5)
The substrate a is transferred from the
シーケンス（６）及び（７）
各実装領域Ｍ１及びＭ２での実装処理の途中、シーケンス（１）及び（２）と同様に、３枚目の基板ｃ及び４枚目の基板ｄがロードされ、搬送される。シーケンス（７）では、基板ｃ及び基板ｄは、（３，Ｂ）及び（１，Ａ）でそれぞれ待機する。
Sequence (6) and (7)
During the mounting process in each of the mounting regions M1 and M2, the third substrate c and the fourth substrate d are loaded and transported in the same manner as in the sequences (1) and (2). In the sequence (7), the substrate c and the substrate d stand by at (3, B) and (1, A), respectively.
シーケンス（８）
各実装領域Ｍ１及びＭ２での実装処理が終了すると、基板ａは第４のコンベヤ６４からアンロードコンベヤ６６へ搬送され、基板ｂは第１のコンベヤ６１から第２のコンベヤ６２へ搬送される。また、シーケンス（３）及び（４）と同様に、基板ｃ及び基板ｄが、第４のコンベヤ６４及び第１のコンベヤ６１へそれぞれ搬送される。
Sequence (8)
When the mounting process in each of the mounting areas M1 and M2 is completed, the substrate a is transferred from the
シーケンス（９）
アンロードコンベヤ６６が（３，Ｄ）から（２，Ｄ）へ移動し、第３のコンベヤ６３が（３，Ｂ）から（２，Ｂ）へ移動する。また、ロードコンベヤ６５が（１，Ａ）から（２，Ａ）に移動し、第２のコンベヤ６２が（１，Ｃ）から（２，Ｃ）へ移動する。これにより、中央のロー２に４のコンベヤが並ぶ。また、各実装領域Ｍ２及びＭ１で、電子部品１３の基板ｃ及び基板ｄへの実装がそれぞれ開始される。また、５枚目の基板ｅがロード領域２１内にロードされる。
Sequence (9)
The unload
シーケンス（１０）
各実装領域Ｍ１及びＭ２での実装処理の途中、基板ａは外部装置へアンロードされ、基板ｂは第２のコンベヤ６２からアンロードコンベヤ６６へ搬送され、基板ｅはロードコンベヤ６５から第３のコンベヤ６３へ搬送され、６枚目の基板ｆがロード領域２１にロードされる。
Sequence (10)
During the mounting process in each of the mounting regions M1 and M2, the substrate a is unloaded to the external device, the substrate b is transferred from the
シーケンス（１１）
各実装領域Ｍ１及びＭ２での実装処理の途中、基板ｂはアンロードコンベヤ６６から外部装置へアンロードされる。アンロードコンベヤ６６、第２のコンベヤ６２、第３のコンベヤ６３及びロードコンベヤ６５は、中央のロー２から退避するようにそれぞれ移動する。
Sequence (11)
During the mounting process in each of the mounting areas M1 and M2, the substrate b is unloaded from the unload
シーケンス（１２）〜（１５）
シーケンス（８）〜（１１）と同様のフローである。
Sequence (12)-(15)
This is a flow similar to sequences (8) to (11).
以上のように、並列型フローでは、Ｚ型フローの場合と同様に、シーケンス（７）及び（１５）に示すように、各実装領域Ｍ１及びＭ２の手前で基板９がそれぞれ待機するので、各実装領域Ｍ１及びＭ２での基板９の交換時間を短縮することができる。
As described above, in the parallel type flow, as in the case of the Z type flow, as shown in the sequences (7) and (15), the
図８の例では、奇数枚目の基板９が第２の領域３２を通り、偶数枚目の基板９が第１の領域３１を通る例を示したが、奇数毎目の基板９が第１の領域３１を通り、偶数枚目の基板９が第２の領域３２を通ってもよい。
In the example of FIG. 8, an example is shown in which the odd-numbered
３．Ｘ型フローの説明
図９（Ａ）は、Ｘ型フローにおける各コンベヤ６０の動く範囲を示す図であり、図９（Ｂ）は、Ｘ型フローにおいて２枚の基板９が流れる方向を示す図である。
3. Description of X-type Flow FIG. 9A is a diagram showing a range of movement of each
図９（Ａ）において、図５（Ａ）のＺ型フローの場合と異なる点は、ロードコンベヤ６５及びアンロードコンベヤ６６が、（２，Ａ）及び（２，Ｄ）の位置からそれぞれ動かない点である。図９（Ｂ）に示すように、Ｘ型フローでは、１つの基板９と別の１つの基板９がクロスするようにそれぞれ移動する。
9A is different from the Z-type flow in FIG. 5A in that the
図１０は、Ｘ型フローの詳細を説明するための図である。なお、図１０において、各シーケンス（１）〜（１８）ごとの時間間隔は、必ずしも一定ではない。 FIG. 10 is a diagram for explaining the details of the X-type flow. In FIG. 10, the time interval for each of the sequences (1) to (18) is not necessarily constant.
シーケンス（１）及び（２）
１枚目の基板ａがロード領域２１内にロードされ、基板ａは、ロードコンベヤ６５から（２，Ｂ）に配置された第１のコンベヤ６１に搬送される。
Sequence (1) and (2)
The first substrate “a” is loaded into the
シーケンス（３）及び（４）
基板ａが載置された第１のコンベヤ６１が（１，Ｂ）へ移動し、（１，Ｂ）で基板ａに、実装ユニット７０により電子部品１３が実装される。２枚目の基板ｂがロードされ、ロードされた基板ｂは（２，Ｂ）へ移動した第３のコンベヤ６３へ搬送される。
Sequence (3) and (4)
The
シーケンス（５）
基板ａへの実装処理が終了し、第１及び第３のコンベヤ６１及び６３が、（２，Ｂ）、（３，Ｂ）へそれぞれ移動する。（３，Ｂ）へ移動した第３のコンベヤ６３に載置された基板ｂに、実装ユニット８０により電子部品１３が実装される。また、３枚目の基板ｃがロード領域２１内にロードされる。
Sequence (5)
The mounting process on the substrate a is completed, and the first and
シーケンス（６）
基板ｂへの実装処理の途中、第１のコンベヤ６１から、（２，Ｃ）へ移動した第４のコンベヤ６４へ基板ａが搬送され、ロードコンベヤ６５から第１のコンベヤ６１へ基板ｃが搬送される。
Sequence (6)
During the mounting process on the substrate b, the substrate a is transferred from the
シーケンス（７）
基板ａが載置された第４のコンベヤ６４が（３，Ｃ）へ移動し、基板ｂが載置された第３のコンベヤ６３が（２，Ｂ）へ移動し、基板ｃが載置された第１のコンベヤ６１が（１，Ｂ）へ移動する。（３，Ｃ）で、実装ユニット８０により基板ａに電子部品１３が実装され、（１，Ｂ）で、実装ユニット７０により基板ｃに電子部品１３が実装される。
Sequence (7)
The
シーケンス（８）及び（９）
基板ａ及び基板ｃへの実装処理の途中、基板ｂが（１，Ｃ）へ移動し、４枚目の基板ｄが（３，Ｂ）へ移動する。
Sequence (8) and (9)
During the mounting process on the substrates a and c, the substrate b moves to (1, C), and the fourth substrate d moves to (3, B).
シーケンス（１０）〜（１２）
これまで（１，Ｂ）で実装処理していた実装ユニット７０が（３，Ｂ）へ移動し、（３，Ｃ）で実装処理していた実装ユニット８０が（１，Ｃ）へ移動する。そして、基板ｂ及び基板ｄへの実装処理が行われる。基板ｂ及び基板ｄへの実装処理の途中、基板ａが外部装置へアンロードされ、基板ｃ及び５枚目の基板ｅが、（３，Ｃ）、（１，Ｂ）までそれぞれ搬送される。
Sequence (10)-(12)
The mounting
シーケンス（１３）〜（１８）
シーケンス（７）〜（１２）と同様のフローが実行される。
Sequence (13)-(18)
A flow similar to sequences (7) to (12) is executed.
以上のように、Ｘ型フローでは、Ｚ型フロー及び並列型フローの場合と同様に、シーケンス（９）、（１２）、（１５）及び（１８）に示すように、各実装領域Ｍ１及びＭ２の手前で基板９がそれぞれ待機する。これにより、各実装領域Ｍ１及びＭ２での基板９の交換時間を短縮することができる。
As described above, in the X-type flow, as in the case of the Z-type flow and the parallel-type flow, as shown in the sequences (9), (12), (15), and (18), the mounting regions M1 and M2 Each of the
また、Ｘ型フローでは、第１の領域３１での第１の実装領域Ｍ１は、（１，Ｂ）及び（１，Ｃ）の両方であり、第２の領域３２での第２の実装領域Ｍ２は、（３，Ｂ）及び（３，Ｃ）の両方である。これにより、Ｚ型及び並列型フローに比べ、スループットがさらに向上する。
In the X-type flow, the first mounting area M1 in the
ところで、従来の実装装置として、２つのヘッドが設けられ、１枚の基板９が実装処理の対象とされ、電子部品がその１枚の基板９に実装されていた。以下、この実装装置の処理を「２ヘッド１枚基板処理」という。図１１は、その「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置を示す模式図である。
By the way, as a conventional mounting apparatus, two heads are provided, one
「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置１００は、フロント側（図１１中下側）から電子部品を取り出すフロントヘッド１０１と、リア側から電子部品を取り出すリアヘッド１０２と、１列で基板９を流すコンベヤ１０５とを備える。コンベヤ１０５は、基板９が流れる方向に延びる２つのサイドプレート１０６及び１０７を有し、２つのサイドプレート１０６及び１０７内で基板９が搬送される。図１１において、右側から左側へ基板９が搬送される。
The mounting
破線で囲まれた領域１１０が、フロントヘッド１０１及びリアヘッド１０２が移動可能な領域である。この移動可能領域１１０の前端の位置が、フロント側部品取り出し位置１１１であり、移動可能領域１１０の後端の位置が、リア側部品取り出し位置１１２である。
A
このような「２ヘッド１枚基板処理」では、以下のような諸問題があった。 Such “2-head single-substrate processing” has the following problems.
[問題点１]
その１枚の基板９を実装する部品実装領域１０８に、２つのヘッド１０１及び１０２が入れないので、一方のヘッド１０１または１０２が実装処理しているとき、他方のヘッド１０２または１０１は待機する。その上、１つのヘッド１０１または１０２が、電子部品の基板９への装着にかかる時間は、部品供給装置１４（図１等参照）から取り出す時間より長いので、この時間で大きなロスが発生する。例えば、１つのヘッドを備え、１枚の基板９を実装処理の対象とする「１ヘッド１枚基板処理」の実装装置の場合、その「２ヘッド１枚基板処理」のようなロスがなく、ヘッド１つ当りの能力が高くなる。
[Problem 1]
Since the two
[問題点２]
例えばフロントヘッド１０１がフロント側部品取り出し位置１１１にあるときに、リアヘッド１０２が基板９の実装面の全域に電子部品を実装できなければならない。したがって、リアヘッド１０２が実装処理して移動する領域に、フロントヘッド１０１が位置することができない。つまり、フロント側部品取り出し位置１１１と、基板９との間に大きな距離（ソニー社製の「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置の場合、約２００ｍｍ）が必要となり、この距離により能力が低下する。
[Problem 2]
For example, when the
[問題点３]
基板９の幅に応じてコンベヤ１０５の幅を調整できるタイプの「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置においては次のような問題がある。このような実装装置では、例えば、コンベヤ１０５のリア側のサイドプレート１０７が、固定されたフロント側のサイドプレート１０６に対して離接されることで、コンベヤ１０５の幅が調整される。小型基板９の場合には、リア側のサイドプレート１０７が、フロント側のサイドプレート１０６に近づき、リア側部品取り出し位置１１２から遠ざかる。したがって、リアヘッド１０２の能力が低下する。その上、問題点１のように、２つのヘッド１０１及び１０２が交互に実装領域内に入って電子部品を基板９に実装するため、フロントヘッド１０１もリアヘッド１０２の能力と同じになる。
[Problem 3]
The “2-head single-substrate processing” mounting apparatus that can adjust the width of the
[問題点４]
「１ヘッド１枚基板処理」の実装装置（図示せず）の場合には、部品の基板９への装着が終了した後、基板９の入れ替えが始まり、それと同時に、一方のヘッドは部品の吸着を始める。例えば、１つのヘッドが、上述したように１２本の吸着ノズルを有する場合、基板９入れ替えにかかる時間から、そのヘッドが１２個の電子部品を吸着して戻ってくるまでの時間を引いた時間が基板９の入れ替えによるロスタイムとなる。ヘッドが１２個の電子部品を吸着して実装領域に戻ってくるまでの時間は、約１秒であるが、最も部品取り出し時間がかかるパターンが選択される場合、２秒程度かかる場合もある。
[Problem 4]
In the case of a mounting apparatus (not shown) for “one head and one board processing”, the replacement of the
しかし「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置１００の場合、一方のヘッド１０１または１０２が既に部品取り出し終了して、他方のヘッド１０２または１０１の実装処理が終了するまで待っていることになる。したがって、基板の入れ替え時間＝基板の入れ替えによるロスタイムとなる。昨今増えつつある２０秒程度の短いサイクルタイムの生産では、このロスタイムの差２秒は１０％もの能力ダウンということになる。
However, in the case of the mounting
[問題点５]
問題点４で述べた基板９の入れ替え時間は、基板９の入れ替え作業そのものの時間である。基板９を入れ替えるために必要な時間全体としては、基板９の位置をカメラで測定する作業、すなわち、基板９に付加されたフィデューシャルマークの認識にかかる時間が、その入れ替え作業時間に加算された時間となる。２点のフィデューシャルマークの認識にかかる時間は、一般的に０．４秒程度であり、この場合には大きな問題とはならない。しかし、近年の電子部品の要求装着精度の高まりもあって、１枚の基板９に多数のフィデューシャルマークがあるケースが増加している。これは、１枚の基板９から後々に多数の基板に切り出されるような多数枚取り基板であったり、ある高精度部品専用のマークであったりする。この場合には、例えば１０ペアのフィデューシャルマークがある場合、その認識には４秒程度かかることになり、２０秒程度の短いサイクルタイムに対しては２０％程度の能力ダウンになってしまう。
[Problem 5]
The time for replacing the
以上のような５つの問題点の対策として、デュアルコンベヤというシステム（図示せず）が提唱されている。デュアルコンベヤでは、フロント側とリア側とで２つの長いコンベヤが並列的に配置されている。しかしながら、その２つのコンベヤのそれぞれに、上流側で基板９の受け入れ部が１つ設けられ、また、下流側で基板９の排出部も１つ設けられている。このようなシステムを採用した実装装置では、この実装装置と接続される外部装置までもが、受け入れ部と排出部とでそれぞれ２つずつのインターフェースを備える必要があり、汎用性に乏しい。
As a countermeasure against the above five problems, a system (not shown) called a dual conveyor has been proposed. In the dual conveyor, two long conveyors are arranged in parallel on the front side and the rear side. However, each of the two conveyors is provided with one receiving portion for the
上記実施の形態に係る部品実装装置１は、上記５つの問題点を解決することができる。しかも、ロード領域２１及びアンロード領域２３には、Ｙ軸方向に移動するロードコンベヤ６５及びアンロードコンベヤ６６がそれぞれ設けられているので、外部装置との接続の汎用性も確保することができる。
The
以下、部品実装装置１により各問題点１〜５が解決されることを説明する。
Hereinafter, it will be described that each of the
[問題点１に対して]
ソニー社製の「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置１００の実績について分析すると、電子部品の基板９への装着時間と、部品取り出し時間との割合は５５：４５である。一方のヘッドが部品を取り出し終えても、他方のヘッドは装着動作を終わっていないので待ち時間が発生し、４５である部品取り出し時間が待ち時間を含めて５５になってしまう。つまり５５＋４５＝１００の式が５５＋５５＝１１０になり、９％の実効能力ダウンとなっている。本実施の形態に係る部品実装装置１では、この９％の実効能力ダウンがなくなる。また、同様に４％のカタログ能力ダウンがなくなる。
[For problem 1]
Analyzing the performance of Sony's “2-head 1-substrate processing” mounting
Ｚ型フロー：カタログ能力４％向上及び実効能力９％向上
並列型フロー：カタログ能力４％向上及び実効能力９％向上
Ｘ型型フロー：カタログ能力４％向上及び実効能力９％向上
[問題点２に対して]
ソニー社製の「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置１００の場合、部品実装領域１０８からフロント側部品取り出し位置１１１までの２００ｍｍのヘッドの移動が必要であった。本実施の形態に係る部品実装装置１では、それが１００ｍｍ移動になるため、往復で１００ｍｓ（１方向の移動で５０ｍｓ）の短縮となる。１回の往復で１２個の電子部品が処理されるため、１００／１２＝８ｍｓのカタログタクトの短縮となる。カタログタクトは１６０ｍｓなので１６０／（１６０−８）＝１．０６となるので、６％のカタログ能力向上となる。
Z-type flow: catalog capacity improved by 4% and effective capacity improved by 9% Parallel type flow: catalog capacity improved by 4% and effective capacity increased by 9% X-type flow: catalog capacity improved by 4% and effective capacity increased by 9%
[For problem 2]
In the case of the “two-head / one-board processing” mounting
Ｚ型フロー：カタログ能力６％向上
並列型フロー：カタログ能力６％向上
Ｘ型型フロー：カタログ能力６％向上
[問題点３に対して]
１６０ｍｍ幅の基板９を考えると、ソニー社製の「２ヘッド１枚基板処理」の実装装置１００の場合、４６０ｍｍ幅の基板９まで取り扱い可能になっているため、リア側部品取り出し位置１１２から基板９までの距離は３００ｍｍ遠くなる。このための往復時間増加は４００ｍｓなので一部品あたり４００／１２＝３３ｍｓ遅くなっている。実効タクトを２３０ｍｓとすると、本実施の形態に係る部品実装装置１では、２３０／（２３０−３３）＝１．１７すなわち１７％の実効能力向上となる。
Z-type flow: catalog capability improved by 6% Parallel type flow: catalog capability improved by 6% X-type flow: catalog capability improved by 6%
[For problem 3]
Considering the
Ｚ型フロー：実効能力１７％向上
並列型フロー：実効能力１７％向上
Ｘ型型フロー：実効能力１７％向上
[問題点４に対して]
部品実装装置１におけるＺ型フローの場合、基板９の入れ替え時間のロスは３秒から１．５秒に短縮されるとする。この場合、３０秒サイクルの平均的生産を考えると、（３０−１．５）／（３０−３）＝１．０６、すなわち６％の実効能力向上となる。
Z-type flow:
[For problem 4]
In the case of the Z-type flow in the
並列型フローの場合は、サイクルタイムが倍になるため（６０−１．５）／（（３０−３）＊２）＝１．０８すなわち８％の実効能力向上となる。「＊」は乗算を意味し、以下同様である。 In the case of a parallel flow, since the cycle time is doubled, (60-1.5) / ((30-3) * 2) = 1.08, that is, an effective capacity improvement of 8%. “*” Means multiplication, and so on.
Ｘ型フローの場合、基板９の入れ替え時間のロスがゼロになるため（３０−０）／（３０−３）＝１．１１すなわち１１％の実効能力向上となる。
In the case of the X-type flow, since the loss of the replacement time of the
Ｚ型フロー：実効能力６％向上
並列型フロー：実効能力８％向上
Ｘ型型フロー：実効能力１１％向上
[問題点５に対して]
部品実装装置１における並列型フローで効果がある。通常、フィデューシャルマーク２つの画像取り込み時間０．４秒程度であるので、（６０−０．４）／（（３０−０．４）＊２）＝１．０１、すなわち１％の実効能力向上となる。ただし、フィデューシャルマークが２０個の特殊なケースでは４秒かかるので（６０−４）／（（３０−４）＊２）＝１．０８となり８％もの実効能力向上となる。
Z-type flow: 6% improvement in effective capacity Parallel type flow: 8% improvement in effective capacity X-type flow: 11% improvement in effective capacity
[For problem 5]
There is an effect in the parallel type flow in the
Ｚ型フロー：実効能力０％向上
並列型フロー：実効能力１％（〜８％）向上
Ｘ型型フロー：実効能力０％向上
[問題点１〜５に対する解決の効果の合計]
Ｚ型フロー：カタログ能力１０％向上
並列型フロー：カタログ能力１０％向上
Ｘ型型フロー：カタログ能力１０％向上
Ｚ型フロー：実効能力３５％＊１．１０（カタログ能力の向上割合）＝３９％向上
並列型フロー：実効能力３９％＊１．１０＝４３％向上
Ｘ型型フロー：実効能力４２％＊１．１０＝４６％向上
次に、上記部品実装装置１において、コンベヤ６０の幅を調整する幅調整機構に係る実施形態について説明する。
Z-type flow: 0% improvement in effective capacity Parallel type flow: 1% (~ 8%) improvement in effective capacity X-type flow: 0% improvement in effective capacity
[Total solution effect for problems 1-5]
Z-type flow: catalog capacity improved by 10% Parallel type flow: catalog capacity improved by 10% X-type flow: catalog capacity improved by 10% Z-type flow:
図１２は、その例を示す模式図である。例えば、図２に示した状態から、基板９の幅に応じて、各コンベヤ６０の第１の領域３１側（図４参照）及びバッファ領域３３側の両サイドプレート７１及び７２がＹ軸方向に移動するように構成されている。もちろん、第１のコンベヤ６１及び第２のコンベヤ６２の代わりに、第３のコンベヤ６３及び第４のコンベヤ６４が移動してもよい。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example thereof. For example, from the state shown in FIG. 2, the
図１２で示した幅調整を実現する機構として、一般的なコンベヤの幅調整機構が用いられてももちろんかまわないが、次に説明するような機構が用いられてもよい。 As a mechanism for realizing the width adjustment shown in FIG. 12, a general conveyor width adjustment mechanism may be used, but a mechanism as described below may be used.
図１３は、本発明の一実施の形態に係る、コンベヤ装置１６０の幅調整機構を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a width adjusting mechanism of the
コンベヤ装置１６０は、基板９を支持して搬送するコンベヤ部１６９と、コンベヤ部１６９の両サイドに設けられた一対のサイドプレート１７１及び１７２と、一対のサイドプレート１７１及び１７２（サイド部材）を接続する接続棒（接続部材）１７８とを備える。一対のサイドプレート１７１及び１７２は、フロント側に配置された第１のサイドプレート１７１と、リア側に配置された第２のサイドプレート１７２とから構成される。
The
コンベヤ部１６９は、上記したようにベルトまたはチェーン駆動による、公知の構成が用いられればよい。
As described above, the
また、コンベヤ装置１６０は、第２のサイドプレート１７２及び接続棒１７８をロック及びアンロックする第１のロック機構１５６と、第１のサイドプレート１７１と、設置部としてのベース部２（図１〜図３参照）（あるいは、ベース部２に固定された図示しない部材）とをロック及びアンロックする第２のロック機構１５７とを備える。第１のロック機構１５６は、第２のサイドプレート１７２に取り付けられている。第２のロック機構１５７は、ベース部２（図１〜３参照）またはベース部２に固定された図示しない部材に取り付けられている。
In addition, the
接続棒１７８の第１のサイドプレート１７１側の一端部は、第１のサイドプレート１７１に固定されている。接続棒１７８の他端部は、第２のサイドプレート１７２に対して自由端となっており、第１のロック機構１５６がロック状態にあるとき、接続棒１７８と第２のサイドプレート１７２とが固定される。例えば、第２のサイドプレート１７２に対する接続棒１７８の移動を可能にするため、第２のサイドプレート１７２は、接続棒１７８をガイドする貫通穴、あるいはその他の機構によるガイド部を有する。
One end of the connecting
さらに、コンベヤ装置１６０は、コンベヤ駆動ユニット１４５を備える。このコンベヤ駆動ユニット１４５は、コンベヤ部１６９、一対のサイドプレート、接続棒１７８及び第１のロック機構１５６を、一体的にＹ軸方向に移動させることができる。以下、コンベヤ部１６９、一対のサイドプレート、接続棒１７８及び第１のロック機構１５６を「コンベヤユニット」という。コンベヤ駆動ユニット１４５は、例えばラック１４６及びピニオン１４７を有する。ピニオン１４７には、図示しないサーボモータが接続されている。コンベヤ駆動ユニット１４５としては、ラック１４６アンドピニオン１４７でなくてもよく、上記した様々な機構が用いられてもよい。
Further, the
第１のロック機構１５６は、接続棒１７８及び第２のサイドプレート１７２にそれぞれ係合する部材を有し、または接続棒１７８及び第２のサイドプレート１７２をそれぞれ挟持する部材を有していればよい。例えば、第１及び第２のロック機構１５６及び１５７は、電磁的な作用により、または作業者の手によりその係合が開始されたり解放されたりするタイプであってもよい。作業者による手動タイプとしては、ラチェット式、ネジ式等が挙げられるが、その他のタイプであってもよい。第２のロック機構１５７も、第１のロック機構１５６と同様のタイプが用いられればよい。
The
なお、接続棒１７８の形状は、棒状に限られない。一対のサイドプレート１７１及び１７２の形状も、プレート状に限られない。
Note that the shape of the connecting
以上のように構成されたコンベヤ装置１６０の動作を説明する。図１４及び図１５は、その動作を説明するための図である。
The operation of the
図１４（Ａ）に示すように、第２のロック機構１５７により第１のサイドプレート１７１及びベース部２がロックされ、かつ、第１のロック機構１５６により第２のサイドプレート１７２及び接続棒１７８がロックされている。この状態で、基板９がＸ軸方向に搬送される。
As shown in FIG. 14A, the
図１４（Ｂ）に示すように、第２のロック機構１５７がアンロック状態で、第１のロック機構１５６がロック状態にあるとき、コンベヤ駆動ユニット１４５の駆動により、コンベヤユニットがＹ軸方向に移動する。
As shown in FIG. 14B, when the
図１５（Ａ）に示すように、第２のロック機構１５７がロック状態で、第１のロック機構１５６がアンロック状態にあるとき、コンベヤ駆動ユニット１４５の駆動により第２のサイドプレート１７２が第１のサイドプレート１７１に近づいたり、遠ざかったりする。これにより、一対のサイドプレート間の距離である幅の調整が可能となる。また、図１５（Ｂ）に示すように、幅調整された後、第１のロック機構１５６がロック状態、第２のロック機構１５７がアンロック状態にあるとき、コンベヤ駆動ユニット１４５の駆動により、幅調整された後のコンベヤユニットがＹ軸方向に移動する。
As shown in FIG. 15A, when the
このようなコンベヤ装置１６０によれば、複雑な機構を要することなく、基板９の幅に応じて簡単に幅を調整することができる。
According to such a
また、コンベヤ駆動ユニット１４５は、コンベヤユニットを移動させる動力だけでなく、一対のサイドプレート１７１及び１７２の幅調整のための動力を発生することができる。したがって、幅調整のための別途の駆動機構は不要となり、コンベヤ装置１６０の小型化及び単純化を図ることができる。
Further, the
本発明に係る実施の形態は、以上説明した実施の形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。 Embodiments according to the present invention are not limited to the embodiments described above, and other various embodiments are conceivable.
上記実施の形態に係る部品実装装置１では、ロード領域２１からアンロード領域２３へ向かうＸ軸方向に、ロード領域２１、メイン領域２２及びアンロード領域２３が配列され、そのＸ軸方向に直交するＹ軸方向に、第１領域３１、バッファ領域３３及び第２の領域３２が配列される構成を例に挙げた。しかし、ロード領域２１、メイン領域２２及びアンロード領域２３が配列される方向と、第１、バッファ及び第２の領域３２が直交していなくてもよく、斜めであってもよい。
In the
上記Ｚ型フロー及び並列型フローにおいて、ロードコンベヤ６５は（２，Ａ）及び（１，Ａ）の間で移動し、アンロードコンベヤ６６は（３，Ｄ）及び（２，Ｄ）の間で移動する。また、Ｘ型フローでは、ロードコンベヤ６５及びアンロードコンベヤ６６は、それぞれ（２，Ａ）及び（２，Ｄ）の位置に維持される。したがって、ロードコンベヤ６５及びアンロードコンベヤ６６を駆動するコンベヤ駆動ユニットでは、例えばロード領域２１及びアンロード領域２３においてＹ軸方向の全てに、リニアガイドレール２９が設けられていなくてもよい。
In the Z flow and the parallel flow, the
上記実施の形態では、Ｚ型フロー、並列型フロー及びＸ型フローの、３種類のフローを説明した。しかし、これらのフローに限られず、様々なフローが部品実装装置１に適用され得る。
In the above embodiment, three types of flows have been described: a Z-type flow, a parallel type flow, and an X-type flow. However, the present invention is not limited to these flows, and various flows can be applied to the
上記実施の形態では、例えば図２及び図４に示すように、第１の領域３１側（フロント側）の梁５及び第２の領域３２側（リア側）の梁５の間にＹ軸方向に架け渡された移動部材６に沿って、両ヘッド３５がＹ軸方向に移動可能となっていた。すなわち、両ヘッド３５がフロント側にも移動可能であるし、リア側にも移動可能である構成を示した。しかし、このような構成に限らず、フロント側のみで一方のヘッド３５がＸ−Ｙ軸方向に移動し、リア側のみで他方のヘッド３５がＸ−Ｙ軸方向に移動する構成であってもよい。
In the above embodiment, for example, as shown in FIGS. 2 and 4, the Y-axis direction is between the
Ｍ１…第１の実装領域
Ｍ２…第２の実装領域
１…部品実装装置
２…ベース部
１３…電子部品
２１…ロード領域
２２…メイン領域
２３…アンロード領域
３１…第１の領域
３２…第２の領域
３３…バッファ領域
３３ａ…第１のバッファ領域
３３ｂ…第２のバッファ領域
４５、１４５…コンベヤ駆動ユニット
６０…コンベヤ
６１〜６４…第１〜第４のコンベヤ
６５…ロードコンベヤ
６６…アンロードコンベヤ
７０、８０…実装ユニット
７１、７２…サイドプレート
１４７…アンドピニオン
１５６…第１のロック機構
１５７…第２のロック機構
１６０…コンベヤ装置
１６９…コンベヤ部
１７１…第１のサイドプレート
１７２…第２のサイドプレート
１７８…接続棒
M1 ... 1st mounting area M2 ... 2nd mounting
Claims (2)
基板をアンロードするアンロード領域と、
第１の方向に沿って配置可能な第１のコンベヤと第２のコンベヤとを含み、第１の部品が基板に実装される領域である第１の実装領域と、
前記第１の方向に沿って配置可能な第３のコンベヤと第４のコンベヤとを含み、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記第１の実装領域から離間して設けられ、第２の部品が基板に実装される領域である第２の実装領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
前記ロードコンベヤと前記第１のコンベヤと前記第２のコンベヤとをこの順番で前記第１の方向に沿って配置し、
前記第１のコンベヤ上で基板に前記第１の部品を実装し、
前記ロードコンベヤに基板を待機させ、
前記第１の部品が実装された基板を前記第２のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに待機していた基板を前記第１のコンベヤに移動させ、
前記第３のコンベヤと前記第４のコンベヤと前記アンロードコンベヤとをこの順番で前記第１の方向に沿って配置し、
前記第１のコンベヤ上で前記第１の部品を基板に実装している間に、前記第２のコンベヤに移動された基板を前記第３の領域を介して前記第３のコンベヤに移動させて待機させ、
前記第１の部品が実装された基板に前記第２の部品を前記第４のコンベヤ上で実装し、
前記第２の部品が実装された基板を前記アンロードコンベヤに移動させるとともに、前記第３のコンベヤに待機していた前記第１の部品が実装された基板を前記第４のコンベヤに移動させる
実装基板の製造方法。 A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
Arranging the load conveyor, the first conveyor and the second conveyor in this order along the first direction;
Mounting the first component on a substrate on the first conveyor;
Causing the load conveyor to wait for the substrate,
Moving the board on which the first component is mounted to the second conveyor, and moving the board waiting on the load conveyor to the first conveyor;
Arranging the third conveyor, the fourth conveyor and the unload conveyor in this order along the first direction;
While the first component is mounted on the substrate on the first conveyor, the substrate moved to the second conveyor is moved to the third conveyor through the third region. Wait,
Mounting the second component on the fourth conveyor on the substrate on which the first component is mounted;
The substrate on which the second component is mounted is moved to the unload conveyor, and the substrate on which the first component that has been waiting on the third conveyor is moved to the fourth conveyor. A method for manufacturing a substrate.
基板をアンロードするアンロード領域と、
第１の方向に沿って配置可能な第１のコンベヤと第２のコンベヤとを含み、第１の部品が基板に実装される領域である第１の実装領域と、
前記第１の方向に沿って配置可能な第３のコンベヤと第４のコンベヤとを含み、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記第１の実装領域から離間して設けられ、第２の部品が基板に実装される領域である第２の実装領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
前記ロードコンベヤと前記第１のコンベヤとを連続して前記第１の方向に沿って配置し、
前記ロードコンベヤに配置されていた基板を前記第１のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに基板をロードし、
前記第１の実装領域に配置された前記第２のコンベヤと連続するように前記第１のコンベヤを移動させるとともに、前記第２の実装領域に配置された第３のコンベヤと連続するように前記ロードコンベヤを移動させ、
前記第１のコンベヤに配置された基板を前記第２のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに配置された基板を前記第３のコンベヤに移動させ、
前記第２のコンベヤ上で基板に前記第1の部品を実装し、前記第３のコンベヤ上で基板に前記第２の部品を実装する
実装基板の製造方法。 A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
Continuously arranging the load conveyor and the first conveyor along the first direction;
Moving the substrate placed on the load conveyor to the first conveyor and loading the substrate onto the load conveyor;
The first conveyor is moved so as to be continuous with the second conveyor arranged in the first mounting area, and the third conveyor is arranged so as to be continuous with the third conveyor arranged in the second mounting area. Move the load conveyor,
Moving the substrate disposed on the first conveyor to the second conveyor and moving the substrate disposed on the load conveyor to the third conveyor;
A method for manufacturing a mounting substrate, wherein the first component is mounted on a substrate on the second conveyor, and the second component is mounted on the substrate on the third conveyor.
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