JP2003204193A - 電子部品実装装置および電子部品実装方法 - Google Patents

電子部品実装装置および電子部品実装方法

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JP2003204193A JP2002001074A JP2002001074A JP2003204193A JP 2003204193 A JP2003204193 A JP 2003204193A JP 2002001074 A JP2002001074 A JP 2002001074A JP 2002001074 A JP2002001074 A JP 2002001074A JP 2003204193 A JP2003204193 A JP 2003204193A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各単位実装装置への基板の配分を均一にし
て、稼働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】 単位実装装置1A,1B,1Cを複数台
連結して構成された電子部品実装ラインにおいて、実装
が行われる実装ステージおよび待機ステージにおける基
板存否検出結果に基づき、基板要求信号出力部26によ
り基板配分制御部21に対して基板要求信号を送信する
際に、実装ステージが空の場合の基板要求と待機ステー
ジが空の場合の基板要求との間に優先度の差異を設け、
実装ステージへの基板供給を優先させる。これより、特
定の単位実装装置へ不必要に基板が集中して供給される
不合理を排除し、各単位実装装置への基板の配分状態を
適正に制御することができる。

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】電子部品が実装された実装基板を製造す
る電子部品実装工程においては、高生産性を目的として
複数の単位実装装置を多数連結して電子部品の実装ライ
ンを構成することが行われる。近年、この実装ラインに
用いられる単位実装装置として実装ステージに基板を搬
入し搬出する実装用の基板搬送機構とは別個に、バイパ
ス用の基板搬送機構を備えたものが用いられるようにな
っている。
【0003】この構成により、各単位実装装置ごとのタ
クトタイムのバランスがとれていないような場合や、い
ずれかの単位実装装置において実装作業が停止したよう
な場合にあっても、基板を上流側から下流へ搬送するこ
とができる。したがって、特定の単位実装装置の状態に
関係なく、各単位実装装置への未実装基板の搬入、また
実装済み基板の搬出を行うことができ、実装ライン全体
の稼働率を向上させることができるという利点を有して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
バイパス搬送機構を備えた従来の電子部品実装装置に
は、実装ラインを構成する各単位実装装置への基板の配
分において、以下のような不都合があった。各単位実装
装置においては、基板に電子部品が実装される実装ステ
ージや、未実装基板を待機させてストックするための待
機ステージにおける基板存否検出結果に基づいて、基板
搬送動作が制御される。
【0005】すなわち、1つの単位実装装置で実装ステ
ージもしくは待機ステージが空状態となると、上流側に
対して基板要求信号が送出される。そしてこの基板要求
信号により、上流側から新たな基板が空状態の実装ステ
ージもしくは待機ステージに搬入される。このとき、新
たな基板は他の単位実装装置の状態とは無関係にバイパ
ス搬送機構を介して搬送され、実装ステージとともに待
機ステージが満杯になるまで特定の単位実装装置に基板
が集中して供給される。
【0006】このため、各単位実装装置の基板ストック
量が大きい場合には、特定の単位実装装置に基板が集中
して配分され、実装ラインを構成する単位実装装置にお
いて基板の配分が著しく不均一になる事態が発生し得
る。そしてこのような基板配分の不均一は、実装ライン
全体の稼働率を低下させる結果となる。このように、従
来の電子部品実装装置には、各単位実装装置への基板の
配分が均一に行われないことに起因して、稼働率が低下
するという問題点があった。
【0007】そこで本発明は、各単位実装装置への基板
の配分を均一にして、稼働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。
【0008】
【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、基板を搬送する基板搬送手段と、この基板
搬送手段による搬送経路上に設定され電子部品が実装さ
れる基板を載置する実装ステージと、この実装ステージ
の上流側に設けられ未実装基板をストックする待機ステ
ージと、部品供給部から電子部品をピックアップして前
記実装ステージに載置された基板に移送搭載する実装手
段と、前記実装ステージにおける基板存否の検出結果お
よび待機ステージにおける基板存否の検出結果に基づい
て各検出結果ごとに異なる優先度の基板要求信号を出力
する基板要求信号出力部とを備えた単位実装装置を複数
台連結して構成される電子部品実装装置であって、各単
位実装装置ごとに前記基板搬送手段とは別個に設けられ
基板を上流側から下流側へ搬送するバイパス搬送手段
と、前記単位実装装置間に配置され上流側の単位実装装
置の基板搬送手段またはバイパス搬送手段のいずれかか
ら受け取った基板を下流側の単位実装装置の基板搬送手
段またはバイパス搬送手段のいずれかに選択的に渡す基
板振り分け手段と、各単位実装装置から出力された前記
基板要求信号を受信し、前記優先度に基づいて前記バイ
パス搬送手段および基板振り分け手段を制御することに
より、各単位実装装置への基板の配分状態を制御する基
板配分制御手段とを備えた。
【0009】請求項2記載の電子部品実装方法は、基板
を搬送する基板搬送手段と、この基板搬送手段による搬
送経路上に設定され電子部品が実装される基板を載置す
る実装ステージと、この実装ステージの上流側に設けら
れ未実装基板をストックする待機ステージと、部品供給
部から電子部品をピックアップして前記実装ステージに
載置された基板に移送搭載する実装手段と、前記実装ス
テージにおける基板存否の検出結果および待機ステージ
における基板存否の検出結果に基づいて各検出結果ごと
に異なる優先度の基板要求信号を出力する基板要求信号
出力部とを備えた単位実装装置を複数台連結して構成さ
れ、各単位実装装置ごとに前記基板搬送手段とは別個に
設けられ基板を上流側から下流側へ搬送するバイパス搬
送手段と、前記単位実装装置間に配置され上流側の単位
実装装置の基板搬送手段またはバイパス搬送手段のいず
れかから受け取った基板を下流側の単位実装装置の基板
搬送手段またはバイパス搬送手段のいずれかに選択的に
渡す基板振り分け手段とを備えた電子部品実装装置によ
る電子部品実装方法であって、各単位実装装置から出力
された前記基板要求信号を基板配分制御手段によって受
信し、前記優先度に基づいて前記バイパス搬送手段およ
び基板振り分け手段を前記基板配分制御手段によって制
御することにより、各単位実装装置への基板の配分状態
を制御する。
【0010】本発明によれば、各単位実装装置における
基板存否の検出結果に基づいて各検出結果ごとに異なる
優先度の基板要求信号を出力し、この基板要求信号の優
先度に基づいてバイパス搬送手段および基板振り分け手
段を基板配分制御手段によって制御することにより、各
単位実装装置への基板の配分状態を適正に制御すること
ができる。
【0011】
【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
の単位実装装置の正面図、図1(b)は本発明の一実施
の形態の単位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は本発
明の一実施の形態の電子部品実装ラインの制御系の構成
を示すブロック図、図4,図5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。
【0012】まず図1を参照して、単位実装装置の構成
を説明する。図1(a)において、単位実装装置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に
よる搬送経路上には、電子部品が実装される基板6を載
置し位置決めする実装ステージ3aが設定されており、
実装ステージ3aの上方には移載ヘッド5が配設されて
いる。
【0013】図1(b)は、実装ステージ3a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部品供給部9となってい
る。部品供給部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3a
に位置決めされた基板6に電子部品を移送搭載する。移
載ヘッド5は、実装ステージ3aに載置された基板6に
電子部品を移送搭載する実装手段となっている。
【0014】実装ステージ3aの上流側には、実装ステ
ージ3aに搬入される基板を待機させてストックする待
機ステージ3bが設けられている。実装ステージ3aお
よび待機ステージ3bには、それぞれ第1の基板検出セ
ンサS1、第2の基板検出センサS2が設けられてお
り、実装ステージ3aおよび待機ステージ3bにおける
基板6の存否が常に検出できるようになっている。これ
らの検出結果は、後述する基板要求信号出力部に送ら
れ、これらの検出結果に基づいて上流側に対して基板要
求信号が出力されるようになっている。
【0015】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3aに基板6を搬入・搬出する基板
搬送手段となっている。
【0016】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、昇降コンベア上に乗り移る(矢印d参照)。
したがって下部コンベア4は、基板搬送手段とは別個に
設けられ基板6を上流側から下流側へ搬送するバイパス
搬送手段となっている。
【0017】図2(a)は、前述の単位実装装置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、単位実装装置(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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】したがってユニット7B,7Cは、上流側
の単位実装装置の基板搬送手段またはバイパス搬送手段
のいずれかから受け取った基板を下流側の単位実装装置
の基板搬送手段またはバイパス搬送手段のいずれかに選
択的に渡す基板振り分け手段となっている。
【0021】次に図3を参照して、電子部品実装ライン
の制御系の構成を説明する。図3において、全体制御部
20は電子部品実装ライン全体の実装動作制御を行う。
基板配分制御部21は、各装置1A,1B,1Cの実装
ステージ3a、待機ステージ3bへの基板6の配分を制
御する。バイパス搬送駆動部22は、基板配分制御部2
1によって制御され、各装置1A,1B,1Cの下部コ
ンベア4および基板受け渡しユニット7A,7B,7
C,7Dを駆動する。
【0022】各装置1A,1B,1Cは個別に制御部2
3を備えており、制御部23はコンベア駆動部24、実
装機構駆動部25、基板要求信号出力部26を制御す
る。コンベア駆動部24は、上部コンベア3を駆動す
る。実装機構駆動部25は、移載ヘッド5や部品供給部
9などの実装機構を駆動する。基板要求信号出力部26
は、第1の基板検出センサS1,第2の基板検出センサ
S2によって検出された実装ステージ3a、待機ステー
ジ3bにおける基板存否の検出結果に基づいて、基板要
求信号を出力する。出力された基板要求信号は、制御部
23を介して基板配分制御部(基板配分制御手段)21
に送信される。
【0023】ここで基板要求信号には、2つの異なる優
先度が設定されている。優先度1の基板要求信号は、各
単位実装装置において実装ステージ3aに基板6が存在
しないときに出力される信号である。すなわち、実装ス
テージ3aが空の場合には、次の基板6が当該実装ステ
ージ3aに供給されるまでの間は実装動作が中断するロ
スタイムとなることから、実装ステージ3aからの基板
要求には高い優先度が付されている。
【0024】これに対し、優先度2の基板要求信号は、
各単位実装装置において待機ステージ3bに基板6が存
在しないときに出力される信号である。すなわち待機ス
テージ3bが空の場合にあっても、当該待機ステージ3
bの下流の実装ステージ3aで実装作業が行われている
限りは、当面基板供給が行われなくても実装動作の中断
を生じることはなく、基板要求の優先度は上述の場合よ
りも低い。
【0025】したがって、同一タイミングで優先度の異
なる基板要求信号が出力された場合には、より優先度が
高い優先度1の基板要求信号にまず対応して基板6を供
給する。これにより、電子部品実装ラインにおいて1つ
の装置では基板6を待機ステージ3bにストックしなが
ら他の装置の実装ステージ3aが基板待ち状態となって
ロスタイムを発生するという不合理を解消し、常に実装
ステージ3aを優先して基板6を配分することができ
る。
【0026】すなわち、基板配分制御手段は、各単位実
装装置の基板要求信号出力部26から出力された基板要
求信号を受信し、この基板要求信号の優先度に基づいて
バイパス搬送手段および基板振り分け手段を制御するこ
とにより、各単位実装装置への基板の配分状態を制御す
るようになっている。なお、同一優先度の基板要求信号
が同一タイミングで出力された場合には、予め選択され
た供給順、すなわち上流側のステージから優先して供給
するか、もしくは下流側のステージから優先して供給す
るかの選択にしたがって基板を供給する。本実施の形態
の動作例(図4,図5参照)では、同一優先度の基板要
求信号については、上流側のステージから順に基板を供
給する例を示している。
【0027】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4、図5を参照して説明する。図4、図5
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。
【0028】図4(a)において、各装置1A,1B,
1Cの実装ステージ3a、待機ステージ3bはすべて空
であり、この状態では各装置1A,1B,1Cからそれ
ぞれ当該装置の実装ステージ3aへの基板6の供給を要
求する優先度1の基板要求信号が、また待機ステージ3
bへの基板6の供給を要求する優先後2の基板要求信号
が基板配分制御部21に対して出力される。そしてこれ
らの基板要求信号に基づいて、以下のような基板搬送動
作が行われる。
【0029】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4(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。ここで
基板6aの供給先については、優先度1の基板要求信号
が出された実装ステージ3aのうちの最上流のステー
ジ、すなわち装置1Aの実装ステージ3aが供給先とし
て指定され、基板6aは実装部2Aの上部コンベア3に
乗り移って実装ステージ3aに搬入される。そしてここ
で位置決めされた基板6aに対して、実装作業が行われ
る。
【0030】この後図4(c)に示すように、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。ここ
で、基板6bの供給先は、優先度1の基板要求信号が出
された実装ステージ3aのうちの上流側から2番目のス
テージ、すなわち装置1Bの実装ステージ3aが供給先
として指定される。そして図4(d)に示すように、基
板6bは装置1Aの下部コンベア4に乗り移り、下流側
に搬送される。
【0031】そして図5(a)に示すように、基板6b
はユニット7Bに到達し、次いでユニット7Bから図5
(b)に示すように実装部2Bの実装ステージ3aに搬
入され、ここで基板6bに対する実装作業が行われる。
ユニット7Aでは基板6c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6dが載置され
る。
【0032】基板6cの供給先は、優先度1の基板要求
信号が出された実装ステージ3aのうちの上流側から3
番目のステージ、すなわち装置1Cの実装ステージ3a
が供給先として指定される。そして図5(c)に示すよ
うに、基板6cは装置1Aの下部コンベア4に乗り移
り、さらにユニット7B、装置1Bを介して、下流側に
搬送される。そして基板6cはユニット7Cに到達し、
次いで実装部2Cの実装ステージ3aに搬入され、ここ
で基板6cに対する実装作業が行われる。これにより、
優先度1の基板要求信号に対応する基板搬送動作が完了
する。
【0033】この後、優先度2の基板要求信号に対応す
る基板搬送動作が開始される。まず優先度2の基板要求
信号が出された待機ステージ3bのうちの最上流のステ
ージ、すなわち装置1Aの待機ステージ3bが供給先と
して指定される。そして図5(d)に示すように、ユニ
ット7Aから基板6dが実装部2Aの上部コンベア3に
乗り移り、基板3aの実装作業が完了するまで、待機ス
テージ3bでストックされる。
【0034】この後同様の基板供給が実行され、装置1
B,1Cの待機ステージ3bにも順次基板6が供給され
る。そして各装置1A,1B,1Cの実装ステージ3a
において実装作業が完了したならば、待機ステージ3b
の基板が実装ステージ3aに移動する。この基板供給動
作において、いずれかの実装ステージ3a、待機ステー
ジ3bが空状態となったならば、当該装置の基板要求信
号出力部26から基板要求信号が出力される。そして、
基板配分制御部21は、これらの基板要求信号の優先度
に基づいて、基板供給先のステージを特定する。
【0035】これにより、各単位実装装置の待機ステー
ジの基板ストック量が大きい場合においても、特定の単
位実装装置に基板6が不必要に集中して供給される事態
が発生せず、常に実装作業の実行順に基づいた優先度に
基づいて基板6が均一に配分される。したがって各単位
実装装置への基板の配分を均一にしてロスタイムの発生
を排除し、装置稼働率を向上させることができる。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、各単位実装装置におけ
る基板存否の検出結果に基づいて各検出結果ごとに異な
る優先度の基板要求信号を出力し、この基板要求信号の
優先度に基づいてバイパス搬送手段および基板振り分け
手段を基板配分制御手段によって制御するようにしたの
で、各単位実装装置への基板の配分状態を適正に制御す
ることができ、装置稼働率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の一実施の形態の単位実装装置の
正面図 (b)本発明の一実施の形態の単位実装装置の部分断面
【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お
け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お
け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の
制御系の構成を示すブロック図
【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
【符号の説明】
1,1A,1B,1C (単位実装)装置 2,2A,2B,2C 実装部 3 上部コンベア 3a 実装ステージ 3b 待機ステージ 4 下部コンベア 5 移載ヘッド 6 基板 7,7A,7B,7C,7D (基板受け渡し)ユニッ
ト 21 基板配分制御部 22 バイパス搬送駆動部 26 基板要求信号出力部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板を搬送する基板搬送手段と、この基板
    搬送手段による搬送経路上に設定され電子部品が実装さ
    れる基板を載置する実装ステージと、この実装ステージ
    の上流側に設けられ未実装基板をストックする待機ステ
    ージと、部品供給部から電子部品をピックアップして前
    記実装ステージに載置された基板に移送搭載する実装手
    段と、前記実装ステージにおける基板存否の検出結果お
    よび待機ステージにおける基板存否の検出結果に基づい
    て各検出結果ごとに異なる優先度の基板要求信号を出力
    する基板要求信号出力部とを備えた単位実装装置を複数
    台連結して構成される電子部品実装装置であって、各単
    位実装装置ごとに前記基板搬送手段とは別個に設けられ
    基板を上流側から下流側へ搬送するバイパス搬送手段
    と、前記単位実装装置間に配置され上流側の単位実装装
    置の基板搬送手段またはバイパス搬送手段のいずれかか
    ら受け取った基板を下流側の単位実装装置の基板搬送手
    段またはバイパス搬送手段のいずれかに選択的に渡す基
    板振り分け手段と、各単位実装装置から出力された前記
    基板要求信号を受信し、前記優先度に基づいて前記バイ
    パス搬送手段および基板振り分け手段を制御することに
    より、各単位実装装置への基板の配分状態を制御する基
    板配分制御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】基板を搬送する基板搬送手段と、この基板
    搬送手段による搬送経路上に設定され電子部品が実装さ
    れる基板を載置する実装ステージと、この実装ステージ
    の上流側に設けられ未実装基板をストックする待機ステ
    ージと、部品供給部から電子部品をピックアップして前
    記実装ステージに載置された基板に移送搭載する実装手
    段と、前記実装ステージにおける基板存否の検出結果お
    よび待機ステージにおける基板存否の検出結果に基づい
    て各検出結果ごとに異なる優先度の基板要求信号を出力
    する基板要求信号出力部とを備えた単位実装装置を複数
    台連結して構成され、各単位実装装置ごとに前記基板搬
    送手段とは別個に設けられ基板を上流側から下流側へ搬
    送するバイパス搬送手段と、前記単位実装装置間に配置
    され上流側の単位実装装置の基板搬送手段またはバイパ
    ス搬送手段のいずれかから受け取った基板を下流側の単
    位実装装置の基板搬送手段またはバイパス搬送手段のい
    ずれかに選択的に渡す基板振り分け手段とを備えた電子
    部品実装装置による電子部品実装方法であって、各単位
    実装装置から出力された前記基板要求信号を基板配分制
    御手段によって受信し、前記優先度に基づいて前記バイ
    パス搬送手段および基板振り分け手段を前記基板配分制
    御手段によって制御することにより、各単位実装装置へ
    の基板の配分状態を制御することを特徴とする電子部品
    実装方法。
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