JP2001313492A - 部品実装システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの基板に対する実装作業後に直ちに次の
基板に対する実装作業を行ない、その実装作業中に実装
済みの基板の搬出及び別の基板の搬入を行なうことがで
きるようにして、タイムロスをなくし、もしくは減少さ
せる。 【解決手段】 実装装置に２組の基板搬送用コンベア
３，３′を並行する状態に配置する。また、実装装置の
上流側及び下流側に中継コンベア装置３０，３１を配置
し、これらの中継コンベア装置３０，３１に、上記２組
の基板搬送用コンベア３，３′のうちの一方に対応する
位置と他方に対応する位置とにわたって横方向に移動可
能な中継コンベア３２と、これを駆動するサーボモータ
３７等からなる駆動手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、実装装置の上流側
及び下流側に中継コンベア装置を配置した部品実装シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、部品吸着用のノズル部材を有
する実装用ヘッドを装備して、この実装用ヘッドにより
被実装用のプリント基板に対して部品の実装を行うよう
にした実装機は一般に知られている。また、最近では、
実装作業の高速性、機敏性及び品種切替えに対する適応
性等を高めるため、複数台の実装機（モジュールマウン
ター）を基板搬送方向に直列に配置し、プリント基板に
対する多数種の部品の実装を分散して行い、つまりプリ
ント基板に各実装機で数種類ずつの部品を順次実装して
いくようにしたモジュールタイプの実装装置も開発され
ている。

【０００３】そして、上記実装機（もしくは複数台の実
装機からなる実装機群）と、その上流側に配設されるロ
ーダ、クリームはんだ印刷機、ディスペンサ等と、下流
側に配設されるリフロー炉、アンローダ等により実装ラ
インが構成されている。

【０００４】上記実装機には所定方向に延びる基板搬送
用のコンベアが設けられ、上流側の機器から送られた基
板が上記コンベアで所定の実装作業位置まで搬送された
後、位置決め装置でこの位置に保持された状態で部品の
実装が行われ、部品実装後は再びコンベアで搬送されて
下流側の機器へ送られるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の実
装システムによると、プリント基板を上流側から実装機
に搬入して所定の実装作業位置まで搬送するのに要する
時間、及び実装後の基板をコンベアで下流側へ搬出する
のに要する時間が、実装作業の前後においてロスタイム
となり、これが作業能率の向上の妨げとなっていた。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑み、１つの基
板に対する実装作業後に直ちに次の基板に対する実装作
業を行ない、その実装作業中に実装済みの基板の搬出及
び別の基板の搬入を行なうことができるようにして、上
記タイムロスをなくし、もしくは減少することができる
部品実装システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、被実装用の基
板に対して部品の実装を行う実装装置を備え、上流側機
器から実装装置へ上記基板を搬入し、部品実装後に上記
基板を実装装置から下流側機器へ搬出するようにした実
装装置において、上記実装装置に２組の基板搬送用コン
ベアを並行する状態に配置するとともに、この実装装置
の上流側及び下流側に中継コンベア装置を配置し、この
中継コンベア装置に、上記実装装置の各基板搬送用コン
ベアと同方向に延び、かつ、上記２組の基板搬送用コン
ベアのうちの一方に対応する位置と他方に対応する位置
とにわたって横方向に移動可能な中継コンベアと、この
中継コンベアを横方向に往復移動させる駆動手段とを設
けたものである。

【０００８】この構成によると、上流側の中継コンベア
装置の中継コンベアが実装装置の一方の基板搬送用コン
ベアに対応するようにセットされた状態で上記一方の基
板搬送用コンベア上の中継コンベアを経た基板が搬入さ
れた後、この基板に対する実装が行われる一方、中継コ
ンベアが他方の基板搬送用コンベアに対応する位置に移
動して、次の基板が上記他方の基板搬送用コンベア上に
搬入される。

【０００９】また、一方の基板搬送用コンベア上の基板
に対する実装が終了すれば、直ちに他方の基板搬送用コ
ンベア上の基板に対する実装作業に移るとともに、実装
済みの基板が一方の基板搬送用コンベアから下流側の中
継コンベア装置の中継コンベアを経てその下流に搬出さ
れた後、中継コンベアが他方の基板搬送用コンベアに対
応する位置へ移動する。

【００１０】こうして、基板に対する実装作業中に実装
済みの基板の搬出及び次の基板の搬入が行われて、実装
作業中断時間がなくなり、もしくは減少することとな
る。

【００１１】この発明において、実装装置には、部品供
給部と両基板搬送用コンベア上の実装作業エリアとにわ
たって移動可能な部品実装用のヘッドユニットを設ける
ようにすれば、単一のヘッドユニットによりながら、能
率良く実装作業が行われる。

【００１２】また、基板搬送方向に直列に配置した複数
の単位実装機により構成したモジュールタイプの実装装
置に適用する場合は、各単位実装機にそれぞれ２組の基
板搬送用コンベアを並行する状態に配置するとともに、
これら複数の単位実装機のうち最上流の単位実装機の上
流側と最下流の単位実装機の下流側とに中継コンベアを
配置すればよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図によって説
明する。

【００１４】図１は部品実装装置とその上流側及び下流
側に配置される機器とを含めた部品実装システム全体の
概略構成を示しており、この図に示す部品実装システム
は、複数台の実装機（モジュールマウンタ）１を基板搬
送方向に直列に配置した実装機群からなるモジュール型
の部品実装装置と、上流側機器２６及び下流側機器２８
と、上流側及び下流側の中継コンベア設置台（中継コン
ベア装置）３０，３１とを含んでおり、具体的には次の
ような構造となっている。

【００１５】上記実装機１は、図２及び図４に示すよう
に、プリント基板Ｐの搬入、搬出を可能とするように基
台２上に配置された基板搬送用コンベアを備え、特に本
発明では、第１の基板搬送用コンベア３及び第２の基板
搬送用コンベア３′の２組が互いに並行して所定の基板
搬送方向に延びるように配置されている。基板搬送用コ
ンベア３，３′は、それぞれ一対ずつのベルトコンベア
３ａ，３ｂ及び３′ａ，３′ｂからなり、プリント基板
Ｐの両側辺部を支持して搬送し得るようになっている。

【００１６】上記各基板搬送用コンベア３，３′に対し
てそれぞれ、搬送用モータ４とこのモータ４の回転を一
対のベルトコンベアの各駆動プーリ（図示せず）に伝え
る駆動軸４ａとからなる搬送用駆動機構が設けられ、各
搬送用駆動機構により各基板搬送用コンベア３，３′が
個別に駆動されるようになっている。なお、上流側から
搬入したプリント基板Ｐを所定の実装作業位置で停止さ
せて実装作業を行い得るように、図外の出没可能なスト
ッパー及びプッシュアップピン等からなる位置決め装置
が、各基板搬送用コンベア３，３′に対してそれぞれ配
設されている。

【００１７】さらに単位実装機１は、図２及び図３に示
すように、プリント基板Ｐに実装される電子部品を供給
する部品供給部５と、部品吸着用のノズル部材２０を有
するヘッドユニット６と、このヘッドユニット６及びノ
ズル部材２０を駆動する後記サーボモータ等の駆動手段
とを備えている。

【００１８】上記部品供給部５は、上記２組の基板搬送
用コンベア３，３′が配置されている部分を挟んでその
両側に配設されている。この部品供給部５には電子部品
を供出可能とするフィーダーが設けられ、例えば多数列
のテープフィーダー５ａが配設されている。

【００１９】また、上記ヘッドユニット６は、基台２の
上方に配置され、部品供給部５から部品をピックアップ
して上記実装作業位置にあるプリント基板Ｐに装着し得
るように、Ｘ軸方向（コンベア３，３′による搬送方
向）及びＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する方向）に
移動することができるようになっている。

【００２０】すなわち、上記基台２上には、Ｙ軸方向に
延びる一対の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９によ
り回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固
定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され
て、この支持部材１１に設けられたナット部分（図示せ
ず）が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記
支持部材１１には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材１３
と、Ｘ軸サーボモータ１５により回転駆動されるボール
ねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッド
ユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット
６に設けられたナット部分（図示せず）が上記ボールね
じ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９
の作動によりボールねじ軸８が回転して上記支持部材１
１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１
５の作動によりボールねじ軸１４が回転して、ヘッドユ
ニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するよ
うになっている。

【００２１】上記ヘッドユニット６には、一乃至複数の
ノズル部材２０が昇降及び回転可能に設けられるととも
に、ノズル部材２０を昇降させるＺ軸サーボモータ２１
及びノズル部材２０を回転させるＲ軸サーボモータ２２
が装備されている。なお、ノズル部材２０の昇降駆動は
エアシリンダにより行われるようにしてもよい。

【００２２】また、上記基台２上にはＣＣＤカメラ及び
照明等からなる部品認識用の撮像装置２５が装備されて
おり、図示の例では、基板搬送用コンベア３，３′のＹ
軸方向両側においてそれぞれ部品供給部５がＸ軸方向両
側に分散され、その間に撮像装置２５が配設されてい
る。

【００２３】このようなコンベア３、ヘッドユニット
６、サーボモータ９，１５，２１，２２等の駆動手段、
撮像装置２５等が図１に示す各単位実装機１のハウジン
グ内に設けられ、コンベア３，３′の両端がハウジング
の側壁から外方に臨み、各単位実装機１のコンベア３，
３′が直列に連なるように複数台（図１に示す例では４
台）の単位実装機１が配列されている。

【００２４】また、図１において、上流側機器２６は上
記モジュール型部品実装装置とは別のタイプの実装機、
あるいは実装の前工程の処理を行うディスペンサ等の機
器であり、下流側機器２８は上記モジュール型部品実装
装置とは別のタイプの実装機、あるいは実装の後工程の
処理を行うリフロー炉等である。この上流側機器２６及
び下流側機器２８にはそれぞれ一組の基板搬送用コンベ
ア２７，２９が設けられている。

【００２５】上記実装機群と上流側機器２６との間及び
上記実装機群と下流側機器２８との間にはそれぞれ、中
継コンベア設置台（中継コンベア装置）３０，３１が設
けられている。各中継コンベア設置台３０，３１には、
上流側機器２６と実装機群との間や実装機群と下流側機
器２８との間でプリント基板Ｐの受け渡しを行うための
中継コンベア３２が設けられている。この中継コンベア
３２は、各単位実装機１に設けられているコンベア３，
３′のうちの１組と同様に、一対のベルトコンベア３２
ａ，３２ｂを有し、搬送用モータ３３及び駆動軸３３ａ
からなる搬送用駆動機構によってベルトコンベア３２
ａ，３２ｂが駆動されることにより、プリント基板Ｐの
両側辺部を支持して搬送するようになっている。

【００２６】本発明では特に上記中継コンベア３２が、
実装機１の第１のコンベア３に対応する位置と第２のコ
ンベア３′に対応する位置とにわたって横方向（Ｙ方
向）に移動可能とされ、サーボモータ等からなる横移動
用駆動機構により中継コンベア３２の横方向移動が行わ
れるようになっている。

【００２７】このような中継コンベア３２を横移動させ
るための機構を、図４を参照して具体的に説明する。な
お、この図は中継コンベア設置台３０とこれに続く実装
機の平面図であるが、中継コンベア設置台３０について
は中継コンベア３２及びこれを横移動させる機構を明確
に表すために上部カバーを取り外した状態で示し、また
実装機については２組のコンベア３，３′を明確に表す
ために上部カバー及びヘッドユニットを取り外した状態
で示している。また、この図では中継コンベア３２を横
移動させるための機構を上流側の中継コンベア設置台３
０について示しているが、下流側の中継コンベア設置台
３１にも同様の機構が設けられている。

【００２８】中継コンベア設置台３０の基台３４上に
は、両側部がガイド３５に支持されて横方向に移動可能
となった可動台板３６が配置されるとともに、サーボモ
ータ３７に連結されたボールねじ軸３８が可動台板３６
の下方にガイド３５と平行に配置され、可動台板３６の
下面に設けられたナット部３９が上記ボールねじ軸３８
に螺合している。

【００２９】この可動台板３６上に、一対のベルトコン
ベア３２ａ，３２ｂからなる中継コンベア３２及び上記
搬送用駆動機構が保持されている。そして、上記サーボ
モータ３７でボールねじ軸３８が回転駆動されることに
より、図４に実線で示すように中継コンベア３２が実装
機１の第１のコンベア３に対応する第１位置と、図４に
二点鎖線で示すように中継コンベア３２が実装機１の第
２のコンベア３に対応する第２位置とにわたり、中継コ
ンベア３２等を保持する可動台板３６が移動するように
なっている。

【００３０】上記搬送用モータ３３及びサーボモータ３
７は、後述するコントローラ５０（図１参照）により制
御されるようになっている。

【００３１】なお、上記の中継コンベア３２を横移動さ
せる機構に加え、プリント基板の幅に応じて一対のベル
トコンベア３２ａ，３２ｂの間隔を変更可能とするコン
ベア間隔調整機構も中継コンベア設置台３０，３１に設
けられており、また単位実装機１においても２組のコン
ベア３，３′対してそれぞれコンベア間隔調整機構が設
けられている。このコンベア間隔調整機構は従来から知
られているため図示は省略するが、一対のベルトコンベ
アのうちの一方を他方に対して接離する方向（Ｙ軸方
向）に移動可能に支持するガイドと、この方向にベルト
コンベアを移動させるボールねじ軸及びサーボモータ等
からなる駆動機構とを備える。そして、単位実装機１で
はこのようなガイド及び駆動機構が基台２上に２組配設
され、中継コンベア設置台３０，３１ではこのようなガ
イド及び駆動機構が例えば可動台板３６上に配設されて
いる。

【００３２】なお、当実施形態の実装用システムにおい
ては、図１に示すように、中継コンベア設置台３０にコ
ントローラ５０が設けられ、このコントローラ５０が、
内部配線を介して上記搬送用モータ３３及びサーボモー
タ３７等に電気的に接続されるとともに、ワイヤーハー
ネス５１を介して上記実装機群の各単位実装機１及び下
流側の中継コンベア設置台３１にも電気的に接続されて
いる。

【００３３】さらにコントローラ５０が設けられている
中継コンベア設置台３０には、実装機用ビジョンモニタ
ー５４及び実装機操作用モニター５５が装備され、各モ
ニター５４，５５も中継コンベア設置台３０の内部配線
を介してコントローラ５０に接続されている。

【００３４】そして、上記コントローラ５０により、各
単位実装機１に設けられたサーボモータやその他各種の
駆動手段、及び中継コンベア設置台３０，３１に設けら
れたモータ等が統括的に制御されるようになっている。

【００３５】以上のような当実施形態の部品実装システ
ムの作用を、次に説明する。

【００３６】上流側機器２６からはプリント基板Ｐが１
枚ずつ所定時間間隔で中継コンベア台車３０の中継コン
ベア３２上へ送られ、さらに中継コンベア３２からその
下流の単位実装機１へプリント基板Ｐが送られて実装が
行われる。

【００３７】この場合に、例えば中継コンベア３２が先
ず図４に実線で示す第１位置にある状態でこの中継コン
ベア３２から単位実装機１の第１の基板搬送用コンベア
３へプリント基板Ｐが送り込まれ、このプリント基板Ｐ
が所定の実装作業位置に達した後、このプリント基板Ｐ
に対する実装作業が開始されるが、その一方で、次のプ
リント基板Ｐが中継コンベア３２上に送り込まれてか
ら、サーボモータの駆動により中継コンベアが二点鎖線
で示す第２位置へ移動し、この中継コンベア３２から単
位実装機１の第２の基板搬送用コンベア３′へプリント
基板Ｐが送り込まれ、このコンベア３′上の所定の実装
作業位置まで搬送される。このような搬送作業は第１の
基板搬送用コンベア３上の基板に対する実装作業中に行
われ、第２の基板搬送用コンベア３′上の所定の実装作
業位置でプリント基板Ｐが待機する。

【００３８】そして、単位実装機１のヘッドユニット６
が第１の基板搬送用コンベア３上のプリント基板Ｐに対
する実装を終了すると、そのプリント基板Ｐが下流側に
搬出される一方、ヘッドユニット６が直ちに第２の基板
搬送用コンベア３′上のプリント基板Ｐに対する実装作
業に移る。

【００３９】さらに、第２の基板搬送用コンベア３′上
のプリント基板Ｐに対する実装中に、中継コンベア３２
が第１位置に戻って次のプリント基板Ｐを第１の基板搬
送用コンベア３上に送り込み、ヘッドユニット６が第２
の基板搬送用コンベア３′上のプリント基板Ｐに対する
実装を終了すると、そのプリント基板Ｐが下流側に搬出
される一方、ヘッドユニット６が直ちに第１の基板搬送
用コンベア３上のプリント基板Ｐに対する実装作業に移
る。

【００４０】このようにして、一方の基板搬送用コンベ
ア上のプリント基板Ｐの実装中に他方のコンベア上にプ
リント基板Ｐが搬入されるという作業が繰り返され、こ
れによってプリント基板の搬入、搬出のための実装作業
中断時間（ロスタイム）がなくなり、もしくは大幅に減
少する。

【００４１】モジュール型部品実装装置の最上流の単位
実装機に続く他の単位実装機においても、それぞれ２組
の基板搬送用コンベアが設けられていることにより、一
方の基板搬送用コンベアに搬入されたプリント基板せが
このコンベア上で実装されている間に、上流の単位実装
機で実装を終えた次のプリント基板が他方の基板搬送用
コンベアに搬入されるという作業が繰り返される。

【００４２】また、モジュール型部品実装装置の最下流
の単位実装機１と下流側機器２８との間では、単位実装
機１の一方（例えば第１）の基板搬送用コンベア３上の
プリント基板に対する実装が終了すれば、ヘッドユニッ
ト６が他方（例えば第２）の基板搬送用コンベア３′上
のプリント基板Ｐに対する実装作業に移る一方、実装済
みのプリント基板Ｐが一方の基板搬送用コンベア３から
これに対応する位置にセットされた下流側中継コンベア
台車３１の中継コンベア３２に送り出されて、さらに下
流側機器へ送られた後、中継コンベア３２が他方の基板
搬送用コンベア３′に対応する位置に移動するという動
作が繰り返される。

【００４３】こうして、モジュール型部品実装装置全体
として能率良く作業が行われることとなる。

【００４４】なお、本発明の装置の具体的構造は上記実
施形態に限定されず、種々変更可能である。

【００４５】例えば、図示の例では４台の単位実装機１
でモジュールタイプの実装装置を構成しているが、単位
実装機の台数は要求に応じ適宜変更して差し支えなく、
また、必ずしもモジュール化したものに限らず、１台の
実装機と上流側機器及び下流側機器との間に中継コンベ
アを組み込むようにしたものであってもよい。

【００４６】また、上記実施形態では単位実装機１に、
部品供給部と２組の基板搬送用コンベア３，３′上の各
実装作業エリアとにわたって移動可能な単一のヘッドユ
ニットを設けているが、各基板搬送用コンベア３，３′
に対応させて、個別に移動可能な２つのヘッドユニット
を設けるようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明は、上記実装装置に
２組の基板搬送用コンベアを並行する状態に配置すると
ともに、この実装装置の上流側及び下流側に配置した中
継コンベア装置に、上記２組の基板搬送用コンベアのう
ちの一方に対応する位置と他方に対応する位置とにわた
って横方向に移動可能な中継コンベアとこれを駆動する
駆動手段とを設けているため、一方の基板搬送用コンベ
ア上の基板に対する実装作業中に他方の基板搬送用コン
ベアを利用して実装済みの基板の搬出及び次の基板の搬
入を行うことができ、基板搬入、搬出時の実装作業中断
によるタイムロスをなくし、もしくは大幅に減少するこ
とができ、作業能率を高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部品実装システムの一実施形態を示す
概略図である。

【図２】実装機の一例を示す概略平面図である。

【図３】実装機におけるヘッドユニット配置部分の概略
正面図である。

【図４】中継コンベア設置台と実装機及び上流側機器の
一部とを示す概略平面図である。

【符号の説明】

１ 単位実装機 ３,３′ 基板搬送用コンベア ４ 搬送用モータ ５ 部品供給部 ６ ヘッドユニット ３０，３１ 中継コンベア設置台 ３２ 中継コンベア ３３ 搬送用モータ ３７ 中継コンベア横移動用のサーボモータ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F044 AA13 CE02 5E313 AA02 AA11 AA15 DD01 DD02 DD05 DD07 DD12 DD50 EE02 EE24 EE25 EE35 FG01 FG02 FG06 FG10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被実装用の基板に対して部品の実装を行
   う実装装置を備え、上流側機器から実装装置へ上記基板
   を搬入し、部品実装後に上記基板を実装装置から下流側
   機器へ搬出するようにした実装システムにおいて、上記
   実装装置に２組の基板搬送用コンベアを並行する状態に
   配置するとともに、この実装装置の上流側及び下流側に
   中継コンベア装置を配置し、この中継コンベア装置に、
   上記実装装置の各基板搬送用コンベアと同方向に延び、
   かつ、上記２組の基板搬送用コンベアのうちの一方に対
   応する位置と他方に対応する位置とにわたって横方向に
   移動可能な中継コンベアと、この中継コンベアを横方向
   に往復移動させる駆動手段とを設けたことを特徴とする
   部品実装システム。
2. 【請求項２】 実装装置には、部品供給部と両基板搬送
   用コンベア上の実装作業エリアとにわたって移動可能な
   部品実装用のヘッドユニットを設けたことを特徴とする
   請求項１記載の部品実装システム。
3. 【請求項３】 上記実装装置を、基板搬送方向に直列に
   配置した複数の単位実装機により構成し、各単位実装機
   にそれぞれ２組の基板搬送用コンベアを並行する状態に
   配置するとともに、これら複数の単位実装機のうち最上
   流の単位実装機の上流側と最下流の単位実装機の下流側
   とに中継コンベアを配置したことを特徴とする請求項１
   又は２記載の部品実装システム。