JP2002246793A - 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】 電子部品実装ラインの効率を向上させること
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】 基板に電子部品を実装する実装部２を複
数直列に配置して構成された電子部品実装ラインにおい
て、実装ステージに基板を搬入・搬出する上部コンベア
３と、上部コンベア３の下方に配設され実装ステージを
バイパスして基板を搬送可能な下部コンベア４を設け、
上流側の実装部の上部コンベア３または下部コンベア４
から受け取った基板を、下流側の実装部の上部コンベア
３または下部コンベア４のいずれかに受け渡す基板受け
渡しユニット７を各実装部の間に配置する。これにより
１つの実装部の実装ステージにおける部品実装工程中に
上流側の実装部から受け取った基板を実装ステージをバ
イパスして下流側に搬送することができ、基板の種類に
応じた多様な実装形態を選択することができる。

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】基板に電子部品を実装する電子部品実装
設備においては、一般に生産能力を高めるため複数の実
装機を直列に配置して電子部品実装ラインを構成するこ
とが行われる。このような実装ラインにおいては、上流
側から下流側へ搬送される１枚の基板に対して各実装機
によって順次電子部品を実装する流れ作業方式が用いら
れる場合が多い。この方式によれば、多数の電子部品を
複数の実装機によって分担して実装を行うため、実装タ
クトタイムが短縮されるという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記流れ作業方式にお
いては、各実装機に割り当てられた電子部品の実装所要
時間が各実装機についてほぼ均等であり、実装ライン全
体としてラインバランスが取れていることが前提とな
る。この場合には、各実装機は無駄時間を生じることな
く連続的に稼働し、効率のよい実装動作が実現される。

【０００４】しかしながら、１つの実装基板に実装され
る電子部品の種類は様々であるため、これらの電子部品
を複数の実装機に割り当てる場合に、良好なラインバラ
ンスを実現することは必ずしも容易ではない。このた
め、結果としていずれかの実装機において無駄時間を発
生させてしまう場合があり、実装ライン全体としての効
率を低下させるという問題点があった。

【０００５】そこで本発明は、電子部品実装ラインの効
率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、基板に電子部品を実装する実装部を複数直
列に配置して構成された電子部品実装装置であって、前
記各実装部に配設され基板への電子部品の実装が行われ
る実装ステージに基板を搬入・搬出する第１の基板搬送
手段と、前記各実装部に前記第１の基板搬送手段から垂
直方向に隔てて配設され前記実装ステージをバイパスし
て基板を搬送可能な第２の基板搬送手段と、少なくとも
相隣る２つの実装部の中間に配置され上流側の実装部の
第１の基板搬送手段または第２の基板搬送手段から受け
取った基板を下流側の実装部の第１の基板搬送手段また
は第２の基板搬送手段のいずれかに受け渡す基板振り分
け手段とを備えた。

【０００７】請求項２記載の電子部品実装方法は、基板
に電子部品を実装する実装部を複数直列に配置して構成
された電子部品実装装置において、前記基板を上流側か
ら下流側へ順次搬送しながら基板へ電子部品を実装する
電子部品実装方法であって、前記各実装部に配設され基
板への電子部品の実装が行われる実装ステージに第１の
基板搬送手段によって基板を搬入する基板搬入工程と、
この実装ステージにおいて前記基板に電子部品を実装す
る部品実装工程と、前記実装ステージにおける実装が完
了した基板を前記第１の搬送手段によって実装ステージ
から搬出する基板搬出工程と、１つの実装部の実装ステ
ージにおける部品実装工程中に当該実装部の上流側の実
装部から受け取った基板を、各実装部に前記第１の基板
搬送手段から垂直方向に隔てて配設された第２の搬送手
段によって前記実装ステージをバイパスして下流側に搬
送する基板バイパス工程と、上流側の実装部の第１の基
板搬送手段または第２の基板搬送手段から受け取った基
板を下流側の実装部の第１の基板搬送手段または第２の
基板搬送手段のいずれかに受け渡す部品振り分け工程と
を含む。

【０００８】本発明によれば、実装部の実装ステージに
基板を搬入・搬出する第１の基板搬送手段と、この第１
の基板搬送手段から垂直方向に隔てて配設され実装ステ
ージをバイパスして基板を搬送可能な第２の基板搬送手
段を設け、上流側の実装部の第１の搬送手段または第２
の搬送手段から受け取った基板を、下流側の実装部の第
１の基板搬送手段または第２の基板搬送手段のいずれか
に受け渡す基板振り分け手段を備えることにより、１つ
の実装部の実装ステージにおける部品実装工程中に上流
側の実装部から受け取った基板を実装ステージをバイパ
スして下流側に搬送することができ、基板の種類に応じ
た多様な実装形態を選択することができる。

【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（ａ）は本発明の一実施の形態
の電子部品実装装置の正面図、図１（ｂ）は本発明の一
実施の形態の電子部品実装装置の部分断面図、図２
（ａ）は本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインの
構成図、図２（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施の形態の
電子部品実装ラインにおける基板振り分け動作の説明
図、図３，図４，図５，図６，図７，図８は本発明の一
実施の形態の電子部品実装ラインにおける基板搬送動作
の説明図である。

【００１０】まず図１を参照して、電子部品実装装置の
構成を説明する。図１（ａ）において、電子部品実装装
置１は実装部２の両側に基板受け渡しユニット７を接続
して構成されている。実装部２は、電子部品が実装され
る基板６を搬送する搬送コンベアを上下２段（上部コン
ベア３および下部コンベア４）に備えている。上部コン
ベア３の中央部分は、上方に配設された移載ヘッド５に
よって基板６へ電子部品が実装される実装ステージとな
っている。

【００１１】図１（ｂ）は、この実装ステージにおける
断面（Ａ−Ａ断面）を示しており、上部コンベア３の両
側方は、電子部品を供給する供給部９となっている。供
給部９にはテープフィーダ１０が多数配設されており、
移載ヘッド５はテープフィーダ１０から電子部品を取り
出して、上部コンベア３の実装ステージに位置決めされ
た基板６に電子部品を実装する。

【００１２】基板受け渡しユニット７は、基板６を搬送
し昇降可能な昇降コンベア８を備えている。電子部品実
装前の基板６は、上流側の基板受け渡しユニット７の昇
降コンベア８から実装部２の上部コンベア３に乗り移る
ことにより、搬入される（矢印ａ参照）。電子部品が実
装された後の基板６は、上部コンベア３から下流側の基
板受け渡しユニット７の昇降コンベア８に乗り移ること
により搬出される（矢印ｃ）。したがって上部コンベア
３は、実装ステージに基板６を搬入・搬出する第１の基
板搬送手段ともなっている。

【００１３】下部コンベア４は、上部コンベア３の状態
に拘わらず常に基板６を上流側から下流側へ搬送できる
ようになっている。そして、上流側の基板受け渡しユニ
ット７の昇降コンベア８が下降位置にある状態で、基板
６が昇降コンベア８から下部コンベア４に乗り移る（矢
印ｃ参照）。下流側へ搬送された基板６は、下流側の基
板受け渡しユニット７の昇降コンベア８が下降位置にあ
る状態で、昇降コンベア８上に乗り移る（矢印ｄ参
照）。したがって下部コンベア４は、第１の基板搬送手
段から垂直方向に隔てて配設され、実装ステージをバイ
パスして基板６を搬送可能な第２の基板搬送手段となっ
ている。

【００１４】図２（ａ）は、前述の電子部品実装装置１
を３台直列に配置して構成された複合型の電子部品実装
装置（電子部品実装ライン）の構成を示している。すな
わち、この電子部品実装ラインは、電子部品実装装置
（以下、単に「装置」と略記）１Ａ，１Ｂ，１Ｃを直列
に配置して構成されている。そして装置１Ａの上流側の
基板受け渡しユニット（以下、単に「ユニット」と略
記）７Ａの上流側には未実装基板を供給する搬入コンベ
ア１１が、また装置１Ｃの下流側のユニット７Ｄの下流
側には実装済み基板を搬出する搬出コンベア１２が、そ
れぞれ接続されている。

【００１５】装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの各実装部２Ａ，２
Ｂ，２Ｃは、ユニット７Ｂ，７Ｃを介して接続されてお
り、搬入コンベア１１から供給された基板６は、ユニッ
ト７Ａから、実装部２Ａ、ユニット７Ｂ、実装部２Ｂ、
ユニット７Ｃ、実装部２Ｃ、ユニット７Ｄへ順次受け渡
され、搬出コンベア１２によって下流側へ搬出される。

【００１６】この搬送動作において、図２（ｂ）に示す
ように、上流側の実装部２Ａの上部コンベア３からユニ
ット７Ｂへ渡された基板は、下流側の実装部２Ｂへ渡さ
れる際には、上部コンベア３または下部コンベア４のい
ずれかへ選択的に受け渡される。また図２（ｃ）に示す
ように、上流側の実装部２Ａの下部コンベア４からユニ
ット７Ｂへ渡された基板は、下流側の実装部２Ｂへ渡さ
れる際には、同様に上部コンベア３または下部コンベア
４のいずれかへ選択的に受け渡される。すなわち、ユニ
ット７Ｂ（７Ｃ）は、それぞれ上流側の実装部の上部コ
ンベア３または下部コンベア４から受け取った基板６
を、下流側の実装部の上部コンベア３または下部コンベ
ア４のいずれかに選択的に受け渡す基板振り分け動作を
行うことができる。

【００１７】したがって、ユニット７Ｂ，７Ｃは、各実
装部の少なくとも中間に配置され上流側の実装部の第１
の基板搬送手段または第２の基板搬送手段から受け取っ
た基板を下流側の実装部の第１の基板搬送手段または第
２の基板搬送手段のいずれかに受け渡す基板振り分け手
段となっている。

【００１８】この電子部品実装装置は上記のように構成
されており、以下電子部品実装装置による基板搬送動作
について、図３〜図８を参照して説明する。図３〜図８
は、同一種類の基板６を上流側の搬入コンベア１１から
順次供給して電子部品実装を行う際の、一連の基板搬送
動作を示すものである。ここでは、基板６に対して、供
給順に６ａ，６ｂ，６ｃ・・と付番して、基板個体を区
別している。

【００１９】図３（ａ）において、まず最初の基板６ａ
が搬入コンベア１１に載置され、次いで図３（ｂ）に示
すようにユニット７Ａの昇降コンベア８（上昇状態）に
乗り移る。このとき搬入コンベア１１には次の基板６ｂ
が載置される。そして基板６ａは、実装部２Ａの上部コ
ンベア３に乗り移り、図３（ｃ）に示すように基板６ａ
に対して電子部品の実装が行われる。なお図３〜図８で
は、ハッチングを付した基板６は、実装中または実装済
の基板を示している。

【００２０】このとき、ユニット７Ａでは基板６ｂを乗
せた昇降コンベア８が下降し、搬入コンベア１１には新
たに基板６ｃが載置される。そして図３（ｄ）では、基
板６ｂが実装部２Ａの下部コンベア４に乗り移る。次い
で図４（ａ）に示すように、実装部２Ａにて基板６ａへ
の実装が行われている間に、基板６ｂは実装部２Ａの下
部コンベア４によって下流側に搬送され、図４（ｂ）に
示すようにユニット７Ｂの昇降コンベア８（下降状態）
に乗り移る。このとき、搬入コンベア１１には新たに基
板６ｄが載置される。

【００２１】次いで図４（ｃ），（ｄ）に示すように、
基板６ｂは実装部２Ｂの上部コンベア３に乗り移り、こ
こで基板６ｂに対して電子部品の実装が行われる。その
後図４（ｅ）に示すように、実装部２Ａ，２Ｂにてそれ
ぞれ基板６ａ，６ｂへ実装が行われている間に、基板６
ｃが実装部２Ａの下部コンベア４によって下流側に搬送
される。そして図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、ユニット７Ｂの昇降コンベア８（下降状態）、実装
部２Ｂの下部コンベア４を経て、ユニット７Ｃの昇降コ
ンベア８（下降状態）に乗り移る。この間、搬入コンベ
ア１１には基板６ｅが載置される。

【００２２】そして図５（ｄ），（ｅ）に示すように、
基板６ｃは実装部２Ｃの上部コンベア３に乗り移り、こ
こで基板６ｃに対して実装が行われる。これにより、全
ての実装部２Ａ，２Ｂ，２Ｃでは、それぞれ基板６ａ，
６ｂ，６ｃへの実装が行われ、全ての実装ステージが稼
動中の完全稼働状態なる。

【００２３】実装部２Ａにおける基板６ａの実装が完了
すると、図６（ａ）に示すように、基板６ａはユニット
７Ｂの昇降コンベア８（上昇状態）に乗り移る。次いで
実装部２Ａの実装ステージが空くと、図６（ｂ）に示す
ように実装部２Ａの上部コンベア３にユニット７Ａから
基板６ｄが乗り移り、基板６ｄの実装が開始される。そ
して基板６ｅがユニット７Ａに移動すると、搬入コンベ
ア１１には基板６ｆが載置される。

【００２４】この後図６（ｃ），（ｄ）に示すように、
基板６ａは実装部２Ｂの下部コンベア４を経てユニット
７Ｃの昇降コンベア８（下降状態）まで到達し、また基
板６ｅは実装部２Ａの下部コンベア４によって下流側に
搬送される。そして図６（ｅ）、図７（ａ）に示すよう
に、基板６ａは実装部２Ｃの下部コンベア４を経てユニ
ット７Ｄの昇降コンベア８（下降状態）に乗り移る。ま
たユニット７Ｂでは基板６ｅを受け取った昇降コンベア
８が上昇する。このとき基板６ｆはユニット７Ａから実
装部２Ａの下部コンベア４に乗り移り、下流側に搬送さ
れる。そして搬入コンベア１１には基板６ｇが載置され
ている。

【００２５】次いで図７（ｂ），（ｃ）に示すように、
基板６ａはユニット７Ｄの昇降コンベア８（上昇状態）
から搬出コンベア１２に乗り移り、下流側の装置外へ搬
出される。ユニット７Ｂまで到達して待機状態にある基
板６ｅは、基板６ｂが実装完了して実装部２Ｂから搬出
されたならば、昇降コンベア８（上昇状態）から実装部
２Ｂの上部コンベア３に乗り移り、ここで基板６ｅに実
装が行われる。

【００２６】そして実装後の基板６ｂは、図７（ｄ），
（ｅ）に示すように、実装部２Ａ，２Ｂで基板６ｄ，６
ｅに対して実装が行われている間に、ユニット７Ｃを経
て実装部２Ｃの下部コンベア４に乗り移り、さらに下流
側に搬送されてユニット７Ｄの昇降コンベア８（下降状
態）に乗り移る。このとき、基板６ｆは、ユニット７Ｂ
を経て実装部２Ｂの下部コンベア４に乗り移り、さらに
下流側へ搬送される。

【００２７】この後図８（ａ），（ｂ）に示すように、
基板６ｂはユニット７Ｄを経て搬出コンベア１２に搬出
される。また実装部２Ａにて実装が完了した基板６ｄ
は、ユニット７Ｂの昇降コンベア８（上昇状態）に乗り
移り、実装部２Ｂの下部コンベア４を経てさらに下流側
へ搬送される。

【００２８】そして図８（ｃ），（ｄ）に示すように、
実装後の基板６ｃが実装部２Ｃからユニット７Ｄの昇降
コンベア８に乗り移ると、ユニット７ｃにて待機中の基
板６ｆが実装部２Ｃに搬入される。基板６ｃは、この後
ユニット７Ｄから搬送コンベア１２に乗り移り装置外へ
搬出される。このとき、基板６ｈはユニット７Ａに移動
しており、搬入コンベア１１上には新たな基板６ｉが載
置される。そしてこれ以降、上記説明と同様の基板搬送
動作が反復される。

【００２９】この基板搬送動作によって行われる電子部
品実装は、以下に示す各工程を組み合わせた形態となっ
ている。すなわち、この電子部品実装では、各実装部に
配設され基板への実装が行われる実装ステージに上部コ
ンベア３によって基板を搬入し（基板搬入工程）、この
実装ステージにおいて基板に電子部品を実装する（部品
実装工程）。そして実装ステージにおける実装が完了し
たならば基板を上部コンベア３によって実装ステージか
ら搬出する（基板搬出工程）。

【００３０】このとき、実装後の基板を下流に搬送して
装置外に搬出する際、または新たな基板を下流側の実装
ステージに搬入する際に、下流側の実装部が実装中であ
るならば、この実装部の実装ステージにおける部品実装
工程中に、当該実装部の上流側の実装部から受け取った
基板を、各実装部に上部コンベア３から垂直方向に隔て
て配設された下部コンベア４によって実装ステージをバ
イパスして基板を下流側に搬送する（基板バイパス工
程）。

【００３１】そして、実装後の基板を搬出するための下
流側への搬送、および新たな基板を下流側の実装部の実
装ステージに搬入するための搬送において、２つの実装
部の間で基板を受け渡しする際には、各ユニット７は上
流側の実装部の上部コンベア３または下部コンベア４か
ら受け取った基板を下流側の実装部の上部コンベア３ま
たは下部コンベア４のいずれかに受け渡す（部品振り分
け工程）。

【００３２】これにより、１つの実装部の実装ステージ
における部品実装工程中に上流側の実装部から受け取っ
た基板を実装ステージをバイパスして下流側に搬送する
ことができるとともに、実装中の実装ステージを飛び越
して下流側の実装ステージに未実装の新たな基板を搬入
することができる。したがって、複数の実装部のいずれ
かが実装完了した時点で、他の実装部の状態に関係なく
直ちに実装後の基板を当該実装部から搬出することがで
きるとともに、次の基板を当該実装部に搬入することが
可能となる。

【００３３】このような構成を採用することにより、複
数の実装部を直列配置した実装ラインにおいて、１つの
基板に対して複数の実装ステージで順次電子部品を実装
する流れ作業形態と、１つの基板への実装作業を１つの
実装ステージで完結させる個別実装形態とを、基板の種
類に応じて選択することができる。

【００３４】すなわち、１つの基板への実装作業を良好
なラインバランスを維持しながら複数実装ステージに振
り分けることが可能な場合には、複数実装ステージでの
分業による流れ作業形態を選択し、反対にラインバラン
スを維持することが困難な場合には個別実装形態を選択
する。これにより、基板の種類に応じた多様な実装形態
を選択することができ、各実装ステージでの無駄時間の
発生を極力排除して、全体的な稼働効率を向上させるこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、実装部の実装ステージ
に基板を搬入・搬出する第１の基板搬送手段と、この第
１の基板搬送手段から垂直方向に隔てて配設され実装ス
テージをバイパスして基板を搬送可能な第２の基板搬送
手段を設け、上流側の実装部の第１の搬送手段または第
２の搬送手段から受け取った基板を、下流側の実装部の
第１の基板搬送手段または第２の基板搬送手段のいずれ
かに受け渡す基板振り分け手段を備えたので、１つの実
装部の実装ステージにおける部品実装工程中に上流側の
実装部から受け取った基板を実装ステージをバイパスし
て下流側に搬送することができ、基板の種類に応じた多
様な実装形態を選択することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装
置の正面図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の部分
断面図

【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装ラ
インの構成図 （ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインによ
る基板振り分け動作の説明図 （ｃ）本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインによ
る基板振り分け動作の説明図

【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインに
おける基板搬送動作の説明図

【図４】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインに
おける基板搬送動作の説明図

【図５】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインに
おける基板搬送動作の説明図

【図６】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインに
おける基板搬送動作の説明図

【図７】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインに
おける基板搬送動作の説明図

【図８】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインに
おける基板搬送動作の説明図

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ （電子部品実装）装置 ２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 実装部 ３ 上部コンベア ４ 下部コンベア ６ 基板 ７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ （基板受け渡し）ユニッ
ト ８ 昇降コンベア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板に電子部品を実装する実装部を複数直
   列に配置して構成された電子部品実装装置であって、前
   記各実装部に配設され基板への電子部品の実装が行われ
   る実装ステージに基板を搬入・搬出する第１の基板搬送
   手段と、前記各実装部に前記第１の基板搬送手段から垂
   直方向に隔てて配設され前記実装ステージをバイパスし
   て基板を搬送可能な第２の基板搬送手段と、少なくとも
   相隣る２つの実装部の中間に配置され上流側の実装部の
   第１の基板搬送手段または第２の基板搬送手段から受け
   取った基板を下流側の実装部の第１の基板搬送手段また
   は第２の基板搬送手段のいずれかに受け渡す基板振り分
   け手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
2. 【請求項２】基板に電子部品を実装する実装部を複数直
   列に配置して構成された電子部品実装装置において、前
   記基板を上流側から下流側へ順次搬送しながら基板へ電
   子部品を実装する電子部品実装方法であって、前記各実
   装部に配設され基板への電子部品の実装が行われる実装
   ステージに第１の基板搬送手段によって基板を搬入する
   基板搬入工程と、この実装ステージにおいて前記基板に
   電子部品を実装する部品実装工程と、前記実装ステージ
   における実装が完了した基板を前記第１の搬送手段によ
   って実装ステージから搬出する基板搬出工程と、１つの
   実装部の実装ステージにおける部品実装工程中に当該実
   装部の上流側の実装部から受け取った基板を、各実装部
   に前記第１の基板搬送手段から垂直方向に隔てて配設さ
   れた第２の搬送手段によって前記実装ステージをバイパ
   スして下流側に搬送する基板バイパス工程と、上流側の
   実装部の第１の基板搬送手段または第２の基板搬送手段
   から受け取った基板を下流側の実装部の第１の基板搬送
   手段または第２の基板搬送手段のいずれかに受け渡す部
   品振り分け工程とを含むことを特徴とする電子部品実装
   方法。