JP2000031694A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 品種切り替えを効率よく行え、生産性を向上
させる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】 基板を複数の実装ステージを順次通過さ
せて所定の実装作業を完了させる電子部品実装方法にお
いて、各実装ステージでの１つの品種の基板の生産が終
了したならば、当該品種についての生産終了信号および
当該実装ステージでの品種切り替え信号を発するととも
に、プログラム記憶部から次回生産予定の他の品種の実
装動作のシーケンスプログラムを読み出し、前記品種切
り替えが完了したならば前記当該実装ステージにて前記
他の品種の基板の実装動作を開始するようにした。これ
ににより、品種切り替えを効率よく行って、生産性を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に電子部品を
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。

【０００２】

【従来の技術】電子部品の実装工程において１枚の基板
に対して実装される電子部品の数量が増加するに伴い、
実装に要する時間は増大し基板１枚当りのタクトタイム
が長くなる。このタクトタイムを短縮するための方策の
１つとして、１台の電子部品実装装置に複数の実装ステ
ージを設ける方法が広く用いられる。この方法は、基板
をこれら複数の実装ステージを順次通過させ、各実装ス
テージにおいては限られた所定量の電子部品のみを実装
するものである。この方法によれば、１つの実装ステー
ジで要する実装時間を短縮して、タクトタイムを大幅に
短縮することができるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、１台の電子
部品実装装置の生産対象となる基板の品種は単一ではな
く、一般に多品種の基板が対象とされる。そして、基板
の品種が変わる度に品種切り替え作業、具体的には基板
を搬送する搬送系を新しい基板の寸法に合せる作業や、
実装動作のシーケンスプログラムの入れ替えなど、数十
秒から数分の時間を要する作業が行われる。

【０００４】ところが、前述のように複数の実装ステー
ジを有する実装装置で品種切り替えを行う場合には、実
装中の品種の最終の基板が、最終の実装ステージを通過
し終えた後に品種切り替え作業を行うこととしていた。
すなわち、最終の実装ステージに先行する他の実装ステ
ージは、最終の基板が通過した後は単に休止しているの
みで何ら作業が行われていなかった。このため、品種切
り替えの度に多くの実装ステージでロス時間が発生し、
生産性の向上が阻害されるという問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、品種切り替えを効率よく
行え、生産性を向上させる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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電子部品
実装装置は、基板を載置して電子部品を実装する複数の
実装ステージを備え、基板をこれらの実装ステージを順
次通過させて所定の実装作業を完了させる電子部品の実
装装置であって、前記各実装ステージに設けられ電子部
品の供給部から電子部品をピックアップして基板に移送
搭載する実装手段と、各実装ステージについての複数の
実装動作のシーケンスプログラムを記憶する実装プログ
ラム記憶部と、各実装ステージでの実装動作を制御する
制御部とを備え、この制御部は各実装ステージでの１つ
の品種の基板の生産が終了したならば、当該品種につい
ての生産終了信号を発するとともに、プログラム記憶部
から次回生産予定の品種の実装動作のシーケンスプログ
ラムを読み出すようにした。

【０００７】請求項２記載の電子部品実装方法は、基板
を複数の実装ステージを順次通過させて所定の実装作業
を完了させる電子部品の実装方法であって、前記各実装
ステージにて電子部品の供給部から電子部品をピックア
ップして基板に移送搭載して実装し、各実装ステージで
の１つの品種の基板の生産が終了したならば、当該品種
についての生産終了信号を発するとともに、プログラム
記憶部から次回生産予定の他の品種の実装動作のシーケ
ンスプログラムを読み出し、前記品種切り替えが完了し
たならば前記当該実装ステージにて前記他の品種の基板
への実装動作を開始するようにした。

【０００８】各請求項記載の発明によれば、各実装ステ
ージでの１つの品種の基板の生産が終了したならば、当
該品種についての生産終了信号を発するとともに、次回
生産予定の他の品種の実装動作のシーケンスプログラム
を読み出すことにより、品種切り替えを効率よく行うこ
とができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子
部品実装装置の外観を示す斜視図、図２は同単位電子部
品実装装置の斜視図、図３は同単位電子部品実装装置の
側面図、図４は同単位電子部品実装装置の平面図、図５
は同電子部品実装装置の制御系の構成を示すブロック
図、図６は同電子部品実装装置の動作を示すフローチャ
ート、図７は同電子部品実装装置の品種切り替え例を示
す説明図、図８は同電子部品実装装置の全体平面図であ
る。

【００１０】まず、図１を参照して電子部品実装装置の
全体構成を説明する。図１において、電子部品実装装置
１は、３台の単位電子部品実装装置２を横一列に並設し
て構成されている。単位電子部品実装装置２はカバーケ
ース３で覆われている。また各単位電子部品実装装置２
には警報灯４がそれぞれ２個づつ立設されている。また
最上流の単位電子部品実装装置２の左側（上流側）には
基板導入部５が設けられている。基板導入部５には基板
８を単位電子部品実装装置２へ送り込むためのコンベヤ
６が内蔵されている。また基板導入部５上などの適所に
はモニタテレビ７が設けられている。モニタテレビ７
は、各単位電子部品実装装置２により電子部品を実装中
の基板８などを映出する。

【００１１】図２はカバーケース３を除去した単位電子
部品実装装置２を示している。また図３は同側面図、図
４は同平面図を示している。図２〜図４において、１０
は基台であり、その上面中央には基板８の搬送路１１が
設けられている。上記コンベヤ６（図１）は、この搬送
路１１に基板８を送り込む。単位電子部品実装装置２
は、平面視してＸ方向およびＹ方向に対称な偶数個（本
例では４個）のＸＹテーブル機構を備えている。４個の
ＸＹテーブル機構は同一構造であって、互いに直交する
Ｘ方向の送りねじ１２とＹ方向の送りねじ１３が備えら
れている。１４は送りねじ１３と平行なＹ方向のガイド
レールである。なお搬送路１１による基板８の搬送方向
をＸ方向、これに直交する方向をＹ方向とする。

【００１２】Ｘ方向の送りねじ１２の端部はナット（図
示せず）を介してＹ方向の送りねじ１３に連結されてい
る。またＸ方向の送りねじ１２にはナット１６（図３）
が螺合しており、ナット１６にはヘッド部３０が装着さ
れている。したがってヘッド部３０は、ＸＹテーブル機
構と同じ偶数個備えられている。ヘッド部３０は電子部
品を真空吸着するノズル３１を複数本有している。した
がってモータ１８が駆動すると送りねじ１２は回転し、
ヘッド部３０は送りねじ１２に沿ってＸ方向へ水平移動
する。またモータ１９が駆動すると送りねじ１２は送り
ねじ１３に沿ってＹ方向へ水平移動し、これによりヘッ
ド部３０は同方向へ移動する。すなわち送りねじ１２，
１３やモータ１８，１９などは、ヘッド部３０をＸ方向
やＹ方向へ水平移動させるためのＸＹテーブル機構を構
成している。

【００１３】基台１０の両側部には電子部品の供給部２
０が設けられている。供給部２０にはパーツフィーダと
してテープフィーダ２１が多数個並設されている。パー
ツフィーダとしては、テープフィーダ２１以外にも、チ
ューブフィーダやバルクフィーダなどが用いられる。電
子部品供給部２０と搬送路１１の間には認識ユニット２
２が設けられている。ヘッド部３０はＸＹテーブル機構
によりＸ方向やＹ方向へ移動しながらテープフィーダ２
１に備えられた電子部品をノズル３１の下端部に真空吸
着してピックアップし、認識ユニット２２の上方へ移動
する。

【００１４】そこで認識ユニット２２により電子部品の
位置を光学的に検出した後、ヘッド部３０は基板８の上
方へ移動し、電子部品を基板８に搭載する。すなわち、
ヘッド部３０は電子部品を基板３に移送搭載する実装手
段となっている。また搬送路１１は基板８を載置して電
子部品を実装する実装ステージとなっており、１つの単
位電子部品実装装置２にはそれぞれ２つのヘッド部３０
を備えた２つの実装ステージＡ，Ｂが設けられている。

【００１５】図４において、相隣り合う電子部品供給部
２０の間には空間Ｔが確保されており、オペレータはこ
の空間Ｔに入って内部の保守管理を行うようにしてい
る。図２において、２３は搬送路１１の幅寄せ機構を駆
動するためのモータである。基板８の品種変更により基
板８の幅寸法が変わるときは、モータ２３を駆動して一
方の搬送路１１をＹ方向へ移動させ、搬送路１１の間隔
を調整する。

【００１６】図３において、基台１０にはキャスター２
４と接地体２５が設けられている。接地体２５を上昇さ
せてキャスター２４のみを床面に接地させることによ
り、単位電子部品実装装置２は床面上を移動し、これに
より単位電子部品実装装置２のレイアウトを変更する。
また接地体２５を床面に接地させると、単位電子部品実
装装置２は床面に固定される。

【００１７】次に図５を参照して制御系の構成について
説明する。図５において、制御部４０はＣＰＵであり、
単位電子部品実装装置の動作を制御する。実装プログラ
ム記憶部４１は、各実装ステージについての複数の実装
動作、すなわち複数種類の品種の基板についての実装動
作のシーケンスプログラムを記憶する。第１モータ制御
部４２１、第２モータ制御部４２２は実装ステージＡに
備えられたヘッド部３０を、第３モータ制御部４２３お
よび第４モータ制御部４２４は、実装ステージＢに備え
られたヘッド部３０をそれぞれ駆動するＸ軸モータ１
８、Ｙ軸モータ１９、図示しないＺ軸モータ，θ軸モー
タおよび搬送路１１の幅調整用モータ２３を制御する。
このように、制御部４０は単一の制御手段で、複数の実
装ステージの動作を制御するようになっている。

【００１８】この電子部品実装装置は上記のような構成
より成り、次にこの電子部品実装装置を用いた電子部品
の実装方法について説明する。まず、生産対象の基板の
品種が判ると、実装される電子部品の種類および数量に
応じて、電子部品実装装置を構成する単位電子部品実装
装置２の必要台数および各単位電子部品実装装置に割り
振られる電子部品が決定される。図１および図８に示す
例では、３台の単位電子部品実装装置２が横一列に並設
され、これらの単位電子部品実装装置の実装ステージで
は、全て同一の電子部品Ｐが実装される例を示してい
る。なお、図８は理解しやすいように簡略に作図してお
り、この状態で、３台の単位電子部品実装装置２の搬送
路１１は直線上に連続する。

【００１９】図８において、１台の単位電子部品実装装
置２は２つの実装ステージと４個のヘッド部３０を備え
ており、したがって図８に示す例では一枚の基板８を６
つの実装ステージを順次通過させることにより所定の実
装作業を完了するようになっている。１実装ステージに
２つのヘッド部３０が備えられており，合計１２個のヘ
ッド部３０により電子部品の実装が行われる。この場
合、３台の単位電子部品実装装置２は、それぞれが分担
する電子部品の実装に要する時間がほぼ等しくなるよう
に、電子部品実装プログラムが設定される。また各々の
単位電子部品実装装置２の４個のヘッド部３０について
も、これらの４個のヘッド部３０が分担する電子部品の
実装に要する時間がほぼ等しくなるように、電子部品実
装プログラムが設定される。基板８はＸ方向へ段階的に
搬送され、電子部品Ｐが実装されていく。図８におい
て、黒く塗りつぶした電子部品Ｐは、各々のヘッド部３
０が分担して実装する電子部品Ｐを示している。

【００２０】このように、基板８に対して電子部品を順
次実装していく過程において、各単位電子部品実装装置
では、図６のフローに示すような判断が各実装ステージ
について行われている。まず図６において、１つの電子
部品を基板に実装する個別の実装動作を行う都度（ＳＴ
１）、その実装動作を以て当該基板への電子部品の実装
が終了したか否かが判断され（ＳＴ２）、終了していな
ければそのまま実装動作を反復して行う。ここで、終了
していれば当該基板と同一品種の基板は全て生産終了し
たかいなかについて判断を行う（ＳＴ３）。

【００２１】そして全基板の生産終了と判断されたなら
ば、その他の生産予定の有無、すなわち当該実装ステー
ジでの全生産予定が終了したか否かを判断する（ＳＴ
４）。ここで、その他の生産予定が有りと判断されたな
らば、当該品種の基板についての生産終了信号および当
該実装ステージ（ここでは実装ステージＡ）での品種切
り替え信号を発する（ＳＴ５）とともに、実装プログラ
ム記憶部４１から次回生産予定の品種の基板の実装動作
のシーケンスプログラムを制御部４０により読み出す。

【００２２】この品種切り替え信号を受けて、オペレー
タは図７に示すように実装ステージＡの搬送路の幅調整
など必要な品種切り替え作業を行う（ＳＴ６）。このと
き、前述のように次回生産予定の品種に対応したシーケ
ンスプログラムは既に読み出されており、品種切り替え
はオペレータにより機械的に行われる幅調整などの単純
な作業のみでよいため、品種切り替えに要する時間を短
縮することができる。

【００２３】そして、図７に示す実装ステージＢにおい
ても基板８の生産予定が終了したならば、前述と同様の
手順にて品種切り替えが行われる。更に、下流側に位置
する他の単位電子部品実装装置２に対しても同様に生産
終了信号が伝達され、実装ステージＢにおいて品種切り
替え信号が出される。以降、このようなステップを繰り
返すことにより、１つの品種について生産完了後直ちに
品種切り替え作業を行い、新しい品種の基板の生産を開
始することができる。したがって品種切り替えに伴う実
装装置の停止時間を最小にすることができ、これにより
全体の稼働率を改善して生産性を向上させることができ
る。なお、ここでは品種切り替え信号を発しているが、
生産終了信号が品種切り替え信号の役割を兼ねるように
してもよい。

【００２４】本発明は上記実施の形態に限定されないの
であって、例えば上記実施の形態に示す単位電子部品実
装装置２には２つの実装ステージが設けられ、この単位
電子部品実装装置２を複数台連結する例を示している
が、１つのステージのみを備えた単位電子部品実装装置
を多数台連結する場合においても、さらに多数の実装ス
テージを備えた単一の電子部品実装装置についても本発
明を適用することができる。要は複数の実装ステージが
連続して配置され、同一の基板をこれらの実装ステージ
を順次通過させて実装を行う形態であればよく、これら
の実装ステージがどのように単一装置としてまとめられ
ているかは任意である。

【００２５】また、各実装ステージの動作を制御する制
御部をどのように構成するか、すなわち、１つの独立し
た制御部がどの範囲の実装ステージを制御対象範囲とす
るかも自由である。要は、各実装ステージ間で生産終了
信号の授受が可能で、当該実装ステージでの実装動作の
シーケンスプログラムが読み出せる様な構成であればよ
い。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、各実装ステージでの１
つの品種の基板の生産が終了したならば、当該品種につ
いての生産終了信号および当該実装ステージでの品種切
り替え信号を発するとともに、次回生産予定の他の品種
の実装動作のシーケンスプログラムを読み出すようにし
たので、品種切り替えに伴う電子部品実装装置の停止時
間を最小にすることができ、全体の稼働効率を改善して
生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の外
観を示す斜視図

【図２】本発明の一実施の形態の単位電子部品実装装置
の斜視図

【図３】本発明の一実施の形態の単位電子部品実装装置
の側面図

【図４】本発明の一実施の形態の単位電子部品実装装置
の平面図

【図５】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６】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の動
作を示すフローチャート

【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の品
種切り替え例を示す説明図

【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の全
体平面図

【符号の説明】

２ 単位電子部品実装装置 ８ 基板 １１ 搬送路 ２０ 供給部 ３０ ヘッド部 ４０ 制御部 ４１ 実装プログラム記憶部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を載置して電子部品を実装する複数の
   実装ステージを備え、基板をこれらの実装ステージを順
   次通過させて所定の実装作業を完了させる電子部品の実
   装装置であって、前記各実装ステージに設けられ電子部
   品の供給部から電子部品をピックアップして基板に移送
   搭載する実装手段と、各実装ステージについての複数の
   実装動作のシーケンスプログラムを記憶する実装プログ
   ラム記憶部と、各実装ステージでの実装動作を制御する
   制御部とを備え、この制御部は各実装ステージでの１つ
   の品種の基板の生産が終了したならば、当該品種につい
   ての生産終了信号を発するとともに、プログラム記憶部
   から次回生産予定の品種の実装動作のシーケンスプログ
   ラムを読み出すことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】基板を複数の実装ステージを順次通過させ
   て所定の実装作業を完了させる電子部品の実装方法であ
   って、前記各実装ステージにて電子部品の供給部から電
   子部品をピックアップして基板に移送搭載して実装し、
   各実装ステージでの１つの品種の基板の生産が終了した
   ならば、当該品種についての生産終了信号を発するとと
   もに、プログラム記憶部から次回生産予定の他の品種の
   実装動作のシーケンスプログラムを読み出し、前記品種
   切り替えが完了したならば前記当該実装ステージにて前
   記他の品種の基板への実装動作を開始することを特徴と
   する電子部品実装方法。