JP5370204B2 - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に部品を実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。

部品を基板に実装して実装基板を製造する部品実装装置には、基板を上流側から下流側へ搬送するための基板搬送機構が設けられており、基板搬送機構によって搬送され基板保持部に位置決め保持された基板を対象として、部品供給部から取り出した部品を移送搭載する部品実装作業が実行される。この部品実装作業の効率を向上させることを目的として、基板搬送機構に２つの独立した基板搬送レーンを有し、それぞれの基板搬送レーンに対応した部品供給部および実装ヘッドを備えた構成の部品実装装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

この特許文献例においては、基板の搬送を並列に行う２台の基板搬送装置（基板搬送レーン）の両側に、それぞれ個別に動作可能な装着ヘッドおよび部品供給ユニットを配置した例が示されている。この構成においては、いずれかの部品供給ユニットにおいて部品切れが生じた場合など装置停止を余儀なくされる事態が発生しても、部品切れが生じた部品供給ユニット側の作業動作を停止するのみでよく、装置全体の稼働を停止する必要がない。したがって、一方側において装置停止が発生しても他方側によって作業動作を継続することにより生産効率の低下を極力抑えることができるという利点がある。

特開２００８−１８６９９２号公報

しかしながら、上述の先行技術では、基板搬送動作や部品実装動作の過程で種々の要因によって不可避的に生じるタイムロスについては考慮されておらず、更なる生産性向上の要請に十分には対応できない。このため、このようなタイムロスを極力削減することを目的として、４列の基板搬送レーンと２つの実装ヘッドとを備え、１つの実装ヘッドが２つの基板搬送レーンを対象として部品実装動作を行う構成の部品実装装置が提案されている。これにより、各実装ヘッドが１つの基板搬送レーンを対象として部品実装動作を行っているときに他の基板搬送レーンで新たな基板を搬入することができ、搬送待機時間を低減することができる。

ところが、このように４列の基板搬送レーンと２つの実装ヘッドとを備えた構成において、一方側の実装ヘッドに対応した部品供給部や基板搬送機構において部品切れや段取り替えなど、実装ヘッドが所定の作業動作を実行できないような状況になった場合には、実装ヘッド自体は正常に動作可能であるにも拘わらず、その状況が解消するまで間その実装ヘッドは全く稼働しないため、装置全体としての生産効率が低下する。このような実装ヘッドのアイドル状態に対応するため、２つの実装ヘッドのいずれもが４列の基板搬送レーンの全てを作業対象とするように動作形態を設定することが考えられる。しかしながら、このような実装ヘッドの動作形態を採用すると、各実装ヘッドは状況によっては遠隔の基板搬送レーンまで移動する必要があることから、移動ストロークが長くなって動作効率が低下し、必ずしも所期の生産効率の向上効果が得られるとは限らない。

そこで本発明は、４基の基板搬送コンベアと２つの実装ヘッドとを備えた構成の部品実装装置において、一方側の実装ヘッドに対応した部品供給部や基板搬送機構において作業動作を実行できない状況になった場合に、装置全体としての生産効率の低下を抑制することができる部品実装装置および部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、基板を搬送しこの基板を位置決めして保持する基板保持部が設けられた２基の基板搬送コンベアを並列して成るコンベア列を、装置中心線を挟んで２列配置して構成された基板搬送機構と、前記基板搬送コンベアのそれぞれに設けられ、当該基板搬送コンベアの基板保持部における基板の有無を検出する基板検出手段と、前記２列のコンベア列毎にそれぞれの側方に配設され前記基板に実装される部品を供給する２つの部品供給部と、前記２つの部品供給部毎に設けられそれぞれの部品供給部から部品を取り出す２つの実装ヘッドと、前記２つの実装ヘッドをそれぞれの部品供給部と前記基板保持部との間で個別に移動させるヘッド移動機構と、前記実装ヘッドおよびヘッド移動機構を制御することにより、前記基板保持部に保持された基板へ部品を移送搭載する部品実装動作を実行させる制御処理部とを備え、前記制御処理部は、一方側の前記部品供給部またはコンベア列において前記実装ヘッドによる部品実装動作の実行を妨げる事態が発生した場合には、前記基板検出部によって他方側のコンベア列において実装対象となっている基板を検出することにより、他方側のコンベア列で実装対象となっている基板が搬入された基板搬送コンベアが他方側の２つの基板搬送コンベアのうち、前記装置中心線に近接した内側の基板搬送コンベアであるか、あるいは装置中心線から遠隔の外側の基板搬送コンベアであるかを判断し、前記内側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドに他方側の実装ヘッドと協働して前記部品実装動作を実行させ、前記外側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドを待機させる。

本発明の部品実装方法は、基板を搬送しこの基板を位置決めして保持する基板保持部が設けられた２基の基板搬送コンベアを並列して成るコンベア列を、装置中心線を挟んで２列配置して構成された基板搬送機構と、前記基板搬送コンベアのそれぞれに設けられ、当該基板搬送コンベアの基板保持部における基板の有無を検出する基板検出手段と、前記２列のコンベア列毎にそれぞれの側方に配設され前記基板に実装される部品を供給する２つの部品供給部と、前記２つの部品供給部毎に設けられそれぞれの部品供給部から部品を取り出す２つの実装ヘッドと、前記２つの実装ヘッドをそれぞれの部品供給部と前記基板保持部との間で個別に移動させるヘッド移動機構と、前記実装ヘッドおよびヘッド移動機構を制御することにより、前記基板保持部に保持された基板へ部品を移送搭載する部品実装動作を実行させる制御処理部とを備えた部品実装装置によって前記基板に部品を実装する部品実装方法であって、一方側の前記部品供給部またはコンベア列において前記実装ヘッドによる部品実装動作の実行を妨げる事態が発生した場合には、前記基板検出部によって他方側のコンベア列において実装対象となっている基板を検出することにより、他方側のコンベア列で実装対象となっている基板が搬入された基板搬送コンベアが他方側の２つの基板搬送コンベアのうち、前記装置中心線に近接した内側の基板搬送コンベアであるか、あるいは装置中心線から遠隔の外側の基板搬送コンベアであるかを判断し、前記内側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドに他方側の実装ヘッドと協働して前記部品実装動作を実行させ、前記外側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドを待機させる。

本発明によれば、４基の基板搬送コンベアと２つの実装ヘッドとを備えた構成の部品実装装置において、一方側の部品供給部または基板搬送機構において実装ヘッドによる部品実装動作の実行を妨げる事態が発生した場合には、他方側の２つの基板搬送コンベアのうち、装置中心線に近接した内側の基板搬送コンベアを対象として他方側の実装ヘッドが部品実装動作を実行しているならば、当該一方側の実装ヘッドに他方側の実装ヘッドと協働して部品実装動作を実行させ、他方側の２つの基板搬送コンベアのうち、装置中心線から遠隔の外側の基板搬送コンベアを対象として他方側の実装ヘッドが部品実装動作を実行しているならば、当該一方側の実装ヘッドを待機させることにより、装置全体としての生産効率の低下を抑制することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の基板搬送機構の構成を示す平面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における実装ヘッドの構造および機能の説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における自動作業分担処理のフロー図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における自動作業分担処理の説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２，図３をを参照して、部品実装装置１の構成および機能を説明する。部品実装装置１は、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する部品実装ラインに用いられるものであり、上流側においてスクリーン印刷により半田が供給された基板に対して部品を実装する機能を有する。

図１において、部品実装装置１は、本体部としての部品実装機構部２の上流側に、基板を振り分ける機能を備えた基板振り分け部３を組み合わせて構成される。基板振り分け部３の基台３ａ上には、１対の搬送レールより成る第１基板振り分けコンベア４Ａ、第２基板振り分けコンベア４Ｂが搬送方向をＸ方向にして並設されている。基板振り分け部３には上流側装置から印刷済みの基板が搬入され（矢印ａ）、第１基板振り分けコンベア４Ａ、第２基板振り分けコンベア４Ｂによって部品実装機構部２に渡される。

部品実装機構部２の構成を説明する。基台２ａの上面には、第１基板搬送コンベア５Ａ、第２基板搬送コンベア５Ｂ（以下、「第１コンベア５Ａ」、「第２コンベア５Ｂ」と略記する。）より成る第１コンベア列６Ａ、および第３基板搬送コンベア５Ｃ、第４基板搬送コンベア５Ｄ（以下、「第３コンベア５Ｃ」、「第４コンベア５Ｄ」と略記する。）より成る第２コンベア列６Ｂが、装置中心線ＣＬを挟んでＸ方向に配列されている。すなわち部品実装装置１は、基板７を搬送する基板搬送コンベアを複数並列して成る第１コンベア列６Ａ、第２コンベア列６Ｂを備えており、装置中心線ＣＬを挟んで２列配置された第１コンベア列６Ａ、第２コンベア列６Ｂは基板搬送機構８を構成する。

第１コンベア５Ａ、第２コンベア５Ｂ、第３コンベア５Ｃ、第４コンベア５Ｄは、いずれも１対の搬送レールを組み合わせて構成されており、それぞれの搬送レールに備えられたコンベアベルトによって、基板振り分け部３より供給された基板７をＸ方向に搬送する。基板７には、位置認識のための認識マーク７ａ、７ｂが形成されており、後述するように、認識マーク７ａ、７ｂは基板７の位置検出のために基板認識カメラ１８によって撮像される。

第１コンベア５Ａ、第２コンベア５Ｂ、第３コンベア５Ｃ、第４コンベア５Ｄは、それぞれ部品実装機構部２において実装作業対象の基板７を搬送する第１搬送レーンＬ１、第２搬送レーンＬ２、第３搬送レーンＬ３、第４搬送レーンＬ４を構成し、これらの搬送レーンには、基板振り分け部３の基台３ａ上に配設された第１基板振り分けコンベア４Ａ、第２基板振り分けコンベア４Ｂから基板７が搬入される。

すなわち図２に示すように、第１基板振り分けコンベア４Ａ、第２基板振り分けコンベア４Ｂは、基台３ａ上において駆動機構（図示省略）によってＹ方向（矢印ｂ）に一体的に移動可能となっており、これにより第１基板振り分けコンベア４Ａ、第２基板振り分けコンベア４Ｂを部品実装機構部２に設けられた２つのコンベア列６Ａ，６Ｂのいずれかと連結させることができる。すなわち基板振り分け部３は、第１基板振り分けコンベア４Ａ、第２基板振り分けコンベア４ＢのＹ方向への移動と、第１基板振り分けコンベア４Ａ、第２基板振り分けコンベア４Ｂによる基板搬送動作とを組み合わせることにより、上流側装置から受け渡された基板７を部品実装機構部２の複数の搬送レーンに振り分ける。

図２において、第１搬送レーンＬ１、第２搬送レーンＬ２、第３搬送レーンＬ３、第４搬送レーンＬ４のＸ方向の略中間位置には、基板保持部９が設けられており、基板保持部９はそれぞれの基板搬送コンベアによって搬送された基板７を位置決めして保持する。それぞれの基板保持部９には、基板検出用の第１検出センサＳ１、第２検出センサＳ２、第３検出センサＳ３、第４検出センサＳ４が設けられており、これらの検出センサは第１コンベア５Ａ〜第４コンベア５Ｄの各基板保持部９における基板７の有無を検出する。

第１コンベア列６Ａ、第２コンベア列６Ｂのそれぞれの側方には、第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂがコンベア列毎に配置されており、第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂには基板７に実装される部品を収納した複数のパーツフィーダ１１が並設されている。パーツフィーダ１１は、以下に説明する実装ヘッドによる部品取出し位置に基板７に実装される部品Ｐ（図３参照）を供給する。

基台２ａにおいてＸ方向の下流側の端部には、Ｙ軸テーブル機構１２がＹ方向に配設されている。Ｙ軸テーブル機構１２からは第１Ｘ軸テーブル機構１３Ａ、第２Ｘ軸テーブル機構１３ＢがＸ方向に延出して設けられており、第１Ｘ軸テーブル機構１３Ａ、第２Ｘ軸テーブル機構１３ＢはＹ軸テーブル機構１２に内蔵されたリニアモータ駆動機構によって、それぞれ個別にＹ方向に水平移動する。第１Ｘ軸テーブル機構１３Ａ、第２Ｘ軸テーブル機構１３Ｂには、それぞれ複数の単位実装ヘッド１６を備えた第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂが装着されている。

図３（ａ）に示すように、単位実装ヘッド１６は下端部に部品Ｐを吸着保持する吸着ノズル１６ａを備えており、複数の単位実装ヘッド１６が移動プレート１５ａを介して第１Ｘ軸テーブル機構１３Ａに装着されている。移動プレート１５ａはガイドレール１３ａ、スライダ１３ｂより成るスライド機構によってＸ軸テーブル機構１３Ａに対してＸ方向に移動自在となっており、移動プレート１５ａに固着された可動子１３ｄが固定子１３ｃに対して相対移動することにより、第１実装ヘッド１５ＡはＸ方向に水平移動する。また移動プレート１５ａの下端部には、第１Ｘ軸テーブル機構１３Ａの下面側に位置して、基板認識カメラ１８が撮像面を下向きにして装着されている。なお図３（ａ）においては、２つのコンベア列のうち第１コンベア列６Ａ側のみを図示しているが、装置中心線ＣＬに関して対称の第２コンベア列６Ｂ側についても同様構成である。

第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂは、それぞれ第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂに対応して設けられており、第１実装ヘッド１５Ａは、第１部品供給部１０Ａから各単位実装ヘッド１６によって部品を取り出し、図３（ｂ）（イ）に示すように、第１搬送レーンＬ１または第２搬送レーンＬ２の基板保持部９に保持された基板７に実装する（矢印ｄ）。同様に、第２実装ヘッド１５Ｂは、第２部品供給部１０Ｂから部品を取り出し、第３搬送レーンＬ３、第４搬送レーンＬ４の基板保持部９に保持された基板７に実装する。

すなわち、Ｙ軸テーブル機構１２およびＸ軸テーブル機構１３Ａ、Ｙ軸テーブル機構１２およびＸ軸テーブル機構１３Ｂは、第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂをそれぞれの対応する部品供給部と各搬送レーンの基板保持部９との間で個別に移動させる第１ヘッド移動機構１４Ａ、第２ヘッド移動機構１４Ｂを構成する。さらに、第１ヘッド移動機構１４Ａおよび第１実装ヘッド１５Ａ、第２ヘッド移動機構１４Ｂおよび第２実装ヘッド１５Ｂは、それぞれ第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂから部品を取り出して、基板保持部９に位置決め保持された基板７に実装する部品実装機構を構成する。

これらの部品実装機構による部品実装作業において、第１コンベア５Ａは第２コンベア５Ｂよりも第１部品供給部１０Ａに近接しており、また第４コンベア５Ｄは第３コンベア５Ｃよりも第２部品供給部１０Ｂに近接していることから、部品実装作業における第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂの移動経路は対象とする搬送レーンによって異なったものとなる。したがって、第１コンベア列６Ａを対象とする部品実装作業においては、第１搬送レーンＬ１に位置する基板７を対象とする方が第２搬送レーンＬ２に位置する基板７を対象とするよりも、より高い部品実装作業効率を実現することができる。同様に、第２コンベア列６Ｂを対象とする部品実装作業においては、第４搬送レーンＬ４に位置する基板７を対象とする方が第３搬送レーンＬ３に位置する基板７を対象とするよりも、より高い部品実装作業効率を実現することができる。

第１部品供給部１０Ａと第１コンベア５Ａ、第２部品供給部１０Ｂと第４コンベア５Ｄとの間には、それぞれ部品認識カメラ１７が配設されている。第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂから部品を取り出した第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂが、各搬送レーンの基板保持部９に保持された基板７へ移動する際に、第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂが部品認識カメラ１７の上方を移動することにより、部品認識カメラ１７は第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂに保持された部品を撮像する。この撮像によって取得された画像を認識処理部２４（図４参照）によって認識処理することにより、第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂに保持された状態の部品Ｐの部品種の異同や位置ずれ状態が検出される。

また第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂを各搬送レーンの基板保持部９によって保持された基板７の上方に移動させることにより、図３（ｂ）（ロ）に示すように、基板７に形成された認識マーク７ａ、７ｂを基板認識カメラ１８によって撮像する（矢印ｅ）。すなわちこれら２つの基板認識カメラ１８は、それぞれ第１ヘッド移動機構１４Ａ、第２ヘッド移動機構１４Ｂにより第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂとそれぞれ一体的に移動し、基板保持部９に保持された基板７の認識マーク７ａ、７ｂを撮像する。この撮像によって取得された画像を認識処理部２４によって認識処理することにより、基板保持部９に保持された状態における基板７の位置が検出される。第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂによる基板７への部品搭載動作においては、部品Ｐの位置ずれ検出結果と基板７の位置検出結果とに基づいて、第１ヘッド移動機構１４Ａ、第２ヘッド移動機構１４Ｂによる位置決め動作を補正する。

次に図４を参照して、制御系の構成を説明する。図４において、制御処理部２０はＣＰＵ機能であり、動作モード記憶部２１やデータ記憶部２２に記憶された制御プログラムや作業データに基づき、以下の各部を制御する。機構駆動部２３は、制御処理部２０によって制御されて、基板搬送機構８、基板振り分け部３、第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂ、第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂ、第１ヘッド移動機構１４Ａ、第２ヘッド移動機構１４Ｂを駆動し、それぞれの作業動作を実行させる。認識処理部２４は、基板認識カメラ１８、部品認識カメラ１７によって撮像された画像を認識処理する。これにより、基板７に形成された認識マーク７ａ、認識マーク７ｂが認識され、第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂに保持された部品Ｐの位置が検出される。

基板検出部２５は、第１検出センサＳ１〜第４検出センサＳ４の検出信号に基づき、第１搬送レーンＬ１〜第４搬送レーンＬ４の基板保持部９における基板７の有無を検出する。第１検出センサＳ１〜第４検出センサＳ４および基板検出部２５は、基板搬送コンベアのそれぞれに設けられ、当該基板搬送コンベアの基板保持部における基板の有無を検出する基板検出手段となっている。操作・入力部２６はタッチパネルやキーボードなどの入力装置であり、操作指令やデータ入力などの入力操作を行う。表示部２７は表示パネルであり、操作・入力部２６による操作入力時の案内画面や各種の報知画面を表示する。動作モード記憶部２１には、自動作業分担実行モード２１ａなどの各種の動作モードが記憶されている。

ここで動作モードとは、部品実装装置１による基板７への部品実装作業を連続して実行するに際して、予め規定された作業動作パターンにしたがって各部を動作させるための必要な制御プログラムである。ここでは、第１コンベア列６Ａ、第２コンベア列６Ｂのいずれか一方において、対応する実装ヘッドが正常な状態にあるにも拘わらず、部品切れや基板搬送トラブルなど他の原因によって部品実装動作を実行できない状況が発生した場合に、この実装ヘッドに他方側のコンベア列における部品実装作業を分担して実行させるか否かを、予め設定された条件に基づいて自動的に判断して実行させる動作モードの例を示している。

データ記憶部２２は、基板情報２２ａ、部品実装情報２２ｂなど、基板７を対象として実行される部品実装作業に必要なデータを基板７の品種毎に記憶する。基板情報２２ａは、基板７についての作業データ、すなわち基板の品種やサイズなどに関する情報である。部品実装情報２２ｂは、基板７に実装される部品の品種や、基板７における各部品の実装位置座標に関する情報である。

次に、図５、図６を参照して、部品実装作業において自動作業分担実行モード２１ａを実行することによって実現される自動作業分担処理について説明する。この部品実装作業においては、制御処理部２０が基板情報２２ａ、部品実装情報２２ｂに基づいて第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂおよび第１ヘッド移動機構１４Ａ、第２ヘッド移動機構１４Ｂを制御することにより、各搬送レーンの基板保持部９に保持された基板７へ部品を移送搭載する部品実装動作を実行させる。

図５において、部品実装作業が開始される（ＳＴ１）と、実装対象となる基板搬入が行われる。ここでは、図６（ａ）に示すように、基板７Ａ、基板７Ｂがそれぞれ第１コンベア５Ａ、第４コンベア５Ｄによって第１搬送レーンＬ１、第４搬送レーンＬ４に搬入（矢印ｆ、ｇ）され、基板保持部９に保持された例を示している。

次いで、両側のコンベア列（第１コンベア列６Ａ、第２コンベア列６Ｂ）にて、それぞれの第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂによって、第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂから部品を取り出して基板７Ａ、基板７Ｂに移送搭載する部品実装動作（矢印ｈ，ｉ）が実行される（ＳＴ２）。そして部品実装が完了した後の基板７Ａ、基板７Ｂは、図６（ｂ）に示すように、第１コンベア５Ａ、第４コンベア５Ｄによって下流側に搬出される（矢印ｊ、ｋ）。

このような部品実装動作を反復実行する過程においては、第１実装ヘッド１５Ａ、第２実装ヘッド１５Ｂや第１ヘッド移動機構１４Ａ、第２ヘッド移動機構１４Ｂの動作状態は正常であるにも拘わらず、部品実装動作の実行が妨げられる事態が、様々な原因によって発生する。例えば、第１コンベア列６Ａ、第２コンベア列６Ｂにおいて何らかのマシントラブルが生じた場合には、正常な基板搬送ができず実装作業を継続して実行することができない。図６（ｂ）は、第２コンベア列６Ｂにおいて搬送機構にマシントラブルが生じ、第３コンベア５Ｃ、第４コンベア５Ｄのいずれによっても上流側からの第３搬送レーンＬ３、第４搬送レーンＬ４への新たな基板７Ｄの搬入ができなくなった状態を示している。

このため、第２コンベア列６Ｂにおいては第２実装ヘッド１５Ｂによる部品実装動作が実行できず、第２実装ヘッド１５Ｂは作業動作を行わずに停止したまま待機するアイドル状態となる。なお、このような事態は、第１部品供給部１０Ａ、第２部品供給部１０Ｂにおいて、実装シーケンス上で先行後続関係を有する特定の部品が部品切れとなったような場合にも生じる。すなわちこの場合には、その部品のみならず他の部品についても実装を継続できず、実装ヘッドの稼働が停止する。

これに対し、図６（ｂ）に示す第１コンベア列６Ａにおいては、基板７Ａの搬出後に新たな基板７Ｃが第２コンベア５Ｂによって第２搬送レーンＬ２に正常に搬入され（矢印ｌ）、基板保持部９に保持された基板７Ｃを対象として、第１実装ヘッド１５Ａによる部品実装動作が開始される（矢印ｍ）。すなわち、図６（ｂ）に示す状態は、第２コンベア列６Ｂ（一方側のコンベア列）において、実装ヘッドによる部品実装動作の実行を妨げる事態が発生（ＳＴ３）した状態を示している。

このような場合、自動作業分担実行モード２１ａにおいては、他方側のコンベア列で実装対象となっている基板７が搬入された基板搬送コンベアの位置によって、異なる動作形態を選択するようにしている。すなわち、基板検出部２５（図４）によって他方側のコンベア列において実装対象となっている基板７を検出することにより、他方側のコンベア列で実装対象となっている基板７が搬入された基板搬送コンベアは内側であるか、あるいは外側であるかを判断する（ＳＴ４）。図６（ｂ）に示す例においては、他方側のコンベア列である第１コンベア列６Ａにおいて、第２コンベア５Ｂによって第２搬送レーンＬ２に搬入された基板７Ｃが実装対象となっていることから、装置中心線ＣＬに近接した内側であると判断される。

この場合には、第２実装ヘッド１５Ｂ（一方側の実装ヘッド）に、第１実装ヘッド１５Ａ（他方側の実装ヘッド）と協働して、第２コンベア５Ｂによって第２搬送レーンＬ２に搬入された基板７Ｃを対象として、部品実装動作を実行させる（ＳＴ５）。これにより、図６（ｃ）に示すように、第２実装ヘッド１５Ｂは第１コンベア列６Ａの第２コンベア５Ｂまで移動して部品実装動作を実行する（矢印ｎ）。すなわち、第１コンベア５Ａ、第２コンベア５Ｂ（他方側の２つの基板搬送コンベア）のうち、装置中心線ＣＬに近接した第２コンベア５Ｂ（内側の基板搬送コンベア）によって第２搬送レーンＬ２に搬入され、第２コンベア５Ｂの基板保持部９に保持された基板７Ｃを対象として、第１実装ヘッド１５Ａ（他方側の実装ヘッド）が部品実装動作を実行しているならば、第２実装ヘッド１５Ｂに第１実装ヘッド１５Ａと協働して部品実装動作を実行させる。

これに対し、（ＳＴ４）において外側であると判断された場合には、すなわち図６（ｄ）に示すように、新たな基板７Ｅが装置中心線ＣＬから遠隔の第１コンベア５Ａ（外側の基板搬送コンベア）によって第１搬送レーンＬ１に搬入され、第１コンベア５Ａの基板保持部９に保持された基板７Ｅを対象として第１実装ヘッド１５Ａ（他方側の実装ヘッド）が部品実装動作を実行しているならば、第２実装ヘッド１５Ｂ（一方側の実装ヘッド）をそのまま待機させる（ＳＴ６）。

このように上述の自動作業分担実行モード２１ａを採用することにより、一方側のコンベア列において実装ヘッドの部品実装動作の実行が妨げられる事態が発生した場合に、従来装置において余儀なくされていた生産効率の低下を極力抑制することができる。すなわち他方側のコンベア列において、装置中心線ＣＬに近接した内側の基板搬送コンベアによって搬入された基板７を実装対象とする場合には、当該コンベア列に対応する実装ヘッドが部品供給部から基板７へ移動する移動距離が長いことから部品実装作業効率は低く、作業タクトタイムは遅延する傾向にある。

また一方側のコンベア列に対応する実装ヘッドが、対応する部品供給部から他方側のコンベア列まで移動する移動距離を考えると、他方側のコンベア列において内側の基板搬送コンベアによって搬入された基板７まで移動する距離は、外側の基板搬送コンベアを対象とする場合と比較して短く、この場合の部品実装作業効率は高い。したがってアイドル状態にある一方側のコンベア列の実装ヘッドが、他方側のコンベア列における部品実装動作を協働して実行することによる生産効率の低下を抑制する効果は大きい。

これに対し、他方側のコンベア列において、装置中心線ＣＬから遠隔の外側の基板搬送コンベアによって搬入された基板７を実装対象とする場合には、当該コンベア列に対応する実装ヘッドが対応する部品供給部から基板７へ移動する移動距離が短いことから部品実装作業効率は高く、他の実装ヘッドによる作業分担の必要度は低い。また一方側のコンベア列に対応する実装ヘッドが部品供給部から他方側のコンベア列に移動する移動距離を考えると、他方側のコンベア列において外側の基板搬送コンベアによって搬入された基板７まで移動する距離は、内側の基板搬送コンベアを対象とする場合と比較して長く、部品実装作業効率は低い。したがってアイドル状態にある一方側のコンベア列の実装ヘッドに、他方側のコンベア列における部品実装動作を分担させても上述の効果はそれほど大きくなく、動作形態を複雑にするのみでかえって動作効率を低下させることとなる。このため、このような場合には一方側のコンベア列の実装ヘッドをそのまま待機させる方が、装置全体の生産効率の観点からは望ましい。

このように、４基の基板搬送コンベアと２つの実装ヘッドとを備えた構成の部品実装装置において、上述の自動作業分担実行モードを適用することにより、一方側のコンベア列において実装ヘッドによる部品実装動作の実行を妨げる事態が発生した場合にあっても、アイドル状態にある当該実装ヘッドの作業能力を有効に活用して、装置全体としての生産効率の低下を抑制することができる。

本発明の部品実装装置および部品実装方法は、４基の基板搬送コンベアと２つの実装ヘッドとを備えた構成の部品実装装置において、一方側の実装ヘッドに対応した部品供給部や基板搬送機構において作業動作を実行できない状況になった場合に、装置全体としての生産効率の低下を抑制することができるという効果を有し、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する分野において有用である。

１ 部品実装装置
２ 部品実装機構部
３ 基板振り分け部
５Ａ 第１コンベア
５Ｂ 第２コンベア
５Ｃ 第３コンベア
５Ｄ 第４コンベア
６Ａ 第１コンベア列
６Ｂ 第２コンベア列
７ 基板
７ａ、７ｂ 認識マーク
８ 基板搬送機構
９ 基板保持部
１０Ａ 第１部品供給部
１０Ｂ 第２部品供給部
１４Ａ 第１ヘッド移動機構
１４Ｂ 第２ヘッド移動機構
１５Ａ 第１実装ヘッド
１５Ｂ 第２実装ヘッド
１８ 基板認識カメラ
Ｌ１ 第１搬送レーン
Ｌ２ 第２搬送レーン
Ｌ３ 第３搬送レーン
Ｌ４ 第４搬送レーン

Claims (2)

1. 基板を搬送しこの基板を位置決めして保持する基板保持部が設けられた２基の基板搬送コンベアを並列して成るコンベア列を、装置中心線を挟んで２列配置して構成された基板搬送機構と、前記基板搬送コンベアのそれぞれに設けられ、当該基板搬送コンベアの基板保持部における基板の有無を検出する基板検出手段と、前記２列のコンベア列毎にそれぞれの側方に配設され前記基板に実装される部品を供給する２つの部品供給部と、前記２つの部品供給部毎に設けられそれぞれの部品供給部から部品を取り出す２つの実装ヘッドと、前記２つの実装ヘッドをそれぞれの部品供給部と前記基板保持部との間で個別に移動させるヘッド移動機構と、前記実装ヘッドおよびヘッド移動機構を制御することにより、前記基板保持部に保持された基板へ部品を移送搭載する部品実装動作を実行させる制御処理部とを備え、
   前記制御処理部は、一方側の前記部品供給部またはコンベア列において前記実装ヘッドによる部品実装動作の実行を妨げる事態が発生した場合には、前記基板検出部によって他方側のコンベア列において実装対象となっている基板を検出することにより、他方側のコンベア列で実装対象となっている基板が搬入された基板搬送コンベアが他方側の２つの基板搬送コンベアのうち、前記装置中心線に近接した内側の基板搬送コンベアであるか、あるいは装置中心線から遠隔の外側の基板搬送コンベアであるかを判断し、
   前記内側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドに他方側の実装ヘッドと協働して前記部品実装動作を実行させ、
   前記外側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドを待機させることを特徴とする部品実装装置。
2. 基板を搬送しこの基板を位置決めして保持する基板保持部が設けられた２基の基板搬送コンベアを並列して成るコンベア列を、装置中心線を挟んで２列配置して構成された基板搬送機構と、前記基板搬送コンベアのそれぞれに設けられ、当該基板搬送コンベアの基板保持部における基板の有無を検出する基板検出手段と、前記２列のコンベア列毎にそれぞれの側方に配設され前記基板に実装される部品を供給する２つの部品供給部と、前記２つの部品供給部毎に設けられそれぞれの部品供給部から部品を取り出す２つの実装ヘッドと、前記２つの実装ヘッドをそれぞれの部品供給部と前記基板保持部との間で個別に移動させるヘッド移動機構と、前記実装ヘッドおよびヘッド移動機構を制御することにより、前記基板保持部に保持された基板へ部品を移送搭載する部品実装動作を実行させる制御処理部とを備えた部品実装装置によって前記基板に部品を実装する部品実装方法であって、
   一方側の前記部品供給部またはコンベア列において前記実装ヘッドによる部品実装動作の実行を妨げる事態が発生した場合には、
   前記基板検出部によって他方側のコンベア列において実装対象となっている基板を検出することにより、他方側のコンベア列で実装対象となっている基板が搬入された基板搬送コンベアが他方側の２つの基板搬送コンベアのうち、前記装置中心線に近接した内側の基板搬送コンベアであるか、あるいは装置中心線から遠隔の外側の基板搬送コンベアであるかを判断し、
   前記内側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドに他方側の実装ヘッドと協働して前記部品実装動作を実行させ、
   前記外側の基板搬送コンベアであると判断されたならば、当該一方側の実装ヘッドを待機させることを特徴とする部品実装方法。

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