JP2006040968A - 電子部品実装方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品供給装置により供給された部品を採取して一枚の基板上に実装する第１および第２部品移載手段の負荷が均等となる電子部品実装方法および装置を提供する。
【解決手段】第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域７１と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域７２と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域７３とに区分された実装領域の目標位置に基板が位置決めされ、該基板上に部品が第１および第２部品移載手段により実装される。第１および第２部品移載手段が各分担部分に部品実装する負荷が均等となるように、基板を第１および第２部分に区分けし、この第１および第２部分の区分け線が共有領域７３内に位置するように前記目標位置が設定される。これにより、第１および第２部品移載手段の部品実装の負荷が均等化され、基板１枚あたりの実装時間を短縮することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品供給装置により供給された電子部品を採取し、この電子部品を実装領域の目標位置に位置決め支持された基板上に実装する部品移載手段を複数個備えた電子部品実装装置に関する。

近年、特許文献１に記載されているように、基台に設けられて基板の搬入・搬出を行う基板搬送装置と、該基板搬送装置上に前記基板を位置決め支持するクランプ装置と、前記基台に対しＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に支持された移動台と、該移動台に取り付けられて部品供給装置により供給された部品を採取して前記基板搬送装置上に位置決め支持された基板上に実装する部品移載装置とを備えた実装モジュールを複数台直列に並べた電子部品実装ラインが開発されている。
特開２００２−５０８９４号公報（第４−７頁、第１−４図）

上述した電子部品実装ラインにおいては、実装モジュールの小型化が図られており、実装モジュールの基板搬送方向の幅が狭くなる傾向にある。係る電子部品実装ラインおいて、実装モジュールの幅より長い基板に部品を実装する場合がある。このように１台の実装モジュールに収まりきらない基板、すなわち２台の実装モジュールに跨る基板に部品を実装するためには、隣接する実装モジュールにより１台の電子部品実装装置を編成し、両実装モジュールに跨る実装領域に基板を搬入して位置決め支持し、前段の実装モジュールの部品移載装置のみが部品を実装可能な第１領域と、後段の実装モジュールの部品移載装置のみが部品を実装可能な第２領域と、各々の部品移載装置が部品を実装可能な共有領域を前記実装領域に設け、両実装モジュールが協調して１枚の基板に部品を実装する必要がある。この場合、従来の電子部品実装装置では、基板を常に一定位置、例えば基板の中心を２台の実装モジュールの接合部に一致させてクランプしていた。そのために基板上の実装部品の分布状況によっては、一方の実装モジュールの部品移載装置でしか実装できない領域に位置する実装部品の点数が多くなり、一方の部品移載装置に部品実装の負荷が偏って実装時間が長くなり、基板１枚あたりの実装時間が増大する不具合があった。

本発明は、係る必要性を満たすためになされたもので、部品供給装置により供給された部品を採取して一枚の基板上に実装する第１および第２部品移載手段の負荷が均等となる電子部品実装方法および装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、基台に設けられて基板を実装領域に搬入出する基板搬送装置と、前記実装領域の目標位置に搬入された基板を前記基台に位置決め支持するクランプ装置と、基台上に水平面内で互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に装架され、部品供給装置により供給された部品を採取して前記目標位置に位置決め支持された前記基板上に実装する第１および第２部品移載手段とを備え、前記実装領域は前記第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分された電子部品実装装置において、前記第１および第２部品移載装置が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように前記基板を第１および第２部分に区分けし、この第１および第２部分の区分け線が前記共有領域内に位置するように前記目標位置を設定し、前記第１および第２部分に前記第１および第２移載手段に夫々部品実装させることである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、基台に設けられて基板を実装領域に搬入出する基板搬送装置と、前記実装領域の目標位置に搬入された基板を前記基台に位置決め支持するクランプ装置と、基台上に水平面内で互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に装架され、部品供給装置により供給された部品を採取して前記目標位置に位置決め支持された前記基板上に実装する第１および第２部品移載手段とを備え、前記実装領域は前記第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分された電子部品実装装置において、前記第１および第２部品移載装置が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように前記基板を第１および第２部分に仮区分けし、この第１および第２部分の仮区分け線が前記共有領域の中央部分に位置するように前記目標位置を設定し、前記第１および第２部品移載手段の部品実装時間が均等になるように、前記第１および第２部品移載手段が実装を分担する部品を前記共有領域内の部品について分担替えすることである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、前記仮区分け線を搬送方向に変位させた変位区分け線を設定し、この変位区分け線を前記共有領域の中央部分に位置させた場合に、前記第１および第２部品移載手段の部品実装時間が均等になるように、前記第１および第２部品移載手段が実装を分担する部品を前記共有領域内の部品について分担替えし、この分担替えした後に前記第１および第２部品移載手段が各分担部品を前記基板に部品実装する時間が短縮した前記変位区分け線を変更区分け線とし、この変更区分け線が前記共有領域の中央部分に位置するように前記目標位置を設定することである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至３のいずれか１項において、複数台の実装モジュールを並べて構成した電子部品実装ラインの隣接する２台の実装モジュールにより前記電子部品実装装置を編成することである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、基台に設けられて基板を実装領域に搬入出する基板搬送装置と、前記実装領域の目標位置に搬入された基板を前記基台に位置決め支持するクランプ装置と、基台上に水平面内で互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に装架され、部品供給装置により供給された部品を採取して前記目標位置に位置決め支持された前記基板上に実装する第１および第２部品移載手段とを備え、前記実装領域は前記第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分された電子部品実装装置において、前記第１および第２部品移載装置が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように前記基板を第１および第２部分に区分けする区分け手段と、この第１および第２部分の区分け線が前記共有領域内に位置するように前記目標位置を設定する手段と、前記第１および第２部分に前記第１および第２移載手段に夫々部品を実装させる手段とを備えたことである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分された実装領域の目標位置に基板が位置決めされ、該基板上に部品が第１および第２部品移載手段により実装される。第１および第２部品移載手段が各分担部分に部品実装する負荷が均等となるように、基板を第１および第２部分に区分けし、この第１および第２部分の区分け線が共有領域内に位置するように目標位置が設定される。これにより、第１および第２部品移載手段の部品実装の負荷が均等化され、各部品移載装置の実装時間が短くなり、基板１枚あたりの実装時間を短縮することができる。また、共有領域が区分け線により第１および第２部品移載手段が部品実装を分担する部分に区分されるので、第１および第２部品移載手段の部品実装時における干渉防止を容易に確実に行うことができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、第１および第２部品移載手段が各分担部分に部品実装する負荷が均等となるように、基板を第１および第２部分に仮区分けし、この第１および第２部分の仮区分け線が共有領域の中央部分に位置するように目標位置が設定される。そして、第１および第２部品移載手段の部品実装時間が均等になるように、共有領域内の部品について第１および第２部品移載手段の分担替えが行われる。これにより、基板を実装領域に位置決めする目標位置を設定した状態で、狭い共有領域内の部品について第１および第２部品移載手段の分担替えを行い、第１および第２部品移載手段の部品実装時間の均等化を迅速かつ容易に行うことができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、仮区分け線を搬送方向にシフトした変位区分け線を共有領域の中央部分に位置させ、第１および第２部品移載手段が各分担部品を基板に実装する時間が短縮する変位区分け線をみつけて変更区分け線とし、この変更区分け線が共有領域の中央部分に位置するように目標位置が設定される。これにより、第１および第２部品移載手段の部品実装時間の均等化とともに、部品実装時間の短縮を図ることができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、電子部品実装装置は隣接する２台の実装モジュールにより構成されるので、複数台の実装モジュールを並べて構成した電子部品実装ラインにおいて、隣接する２台の実装モジュールに跨る基板に部品を効率的に実装することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、第１および第２部品移載手段が部品実装を行う実装領域は、第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分されている。第１および第２部品移載手段が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように、基板が第１および第２部分に区分けされ、この第１および第２部分の区分け線が共有領域内に位置するように目標位置が設定される。この目標位置に基板が位置決め支持され、この基板上に部品が第１および第２部品移載手段により実装される。これにより、第１および第２部品移載手段の部品実装の負荷が均等化され、各部品移載装置の実装時間が短縮し、基板に部品を効率的に実装可能な電子部品実装装置を提供することができる。

以下、本発明に係る電子部品実装方法および装置の第１の実施形態について説明する。図１において、電子部品実装ライン１０は、第１乃至第４実装モジュール１１ａ〜１１ｄを直列に並べて構成されている。第１実装モジュール１１ａの上流および第４実装モジュール１１ｄの下流には、それぞれ第１実装モジュール１１ａに基板ＰＢを搬入する搬入用シフト装置１５、および第４実装モジュール１４ｄからの基板ＰＢを搬出する搬出用シフト装置１６が配置されている。

各実装モジュール１１は、図２に示すように、いわゆるシングルトラックコンベヤ方式の実装モジュールである。実装モジュール１１の基台２１上には、基板ＰＢをＸ軸方向に搬送する基板搬送装置３０が設けられている。基板搬送装置３０は、基板ＰＢを所定方向（図１および図２において右方向）に搬送するものであり、互いに対向して搬送方向に平行に延在されるガイドレール３１，３２が基台２１上に配置され、ガイドレール３１，３２は、基板ＰＢを搬送方向にそれぞれ案内する。基板搬送装置３０には、ガイドレール３１，３２の直下に互いに平行に設けられた一対のコンベヤベルトが並設されている。これらコンベヤベルトは基板ＰＢを支持して搬送方向に搬送する。なお、コンベヤベルトはステッピングモータによって駆動されるようになっている。

各実装モジュール１１には、図２に示すように、センサ６１〜６３が基板搬送装置３０のガイドレール３１，３２の内側に搬入口、中間位置および搬出口の３箇所に設けられている。基板搬入、搬出センサ６１，６３は基板ＰＢの搬入、搬出を確認するために設けられたものであり、位置決めセンサ６２は基板前端の通過を検出した後に基板ＰＢを移動距離Ｌだけ移動させて目標位置に停止させるために設けられたものである。センサ６１〜６３の検出信号は図３に示す制御装置６０に入力されるようになっている。

また、基板搬送装置３０には所定の目標位置まで搬送された基板ＰＢを押し上げ、ガイドレール３１，３２に基板ＰＢの側縁に対向して突設された当接面に押し付けてクランプ（位置決め支持）するクランプ装置３３が備えられている。クランプ装置３３は、その上面に立設されて基板ＰＢを下から押し上げて支持するバックアップピンを複数有しており、これらバックアップピンは基板ＰＢを効果的に支持する位置に配置されている。この配置は基板ＰＢの型式によって異なっている。

基板搬送装置３０の上方（図２において紙面垂直上方向）には、部品供給装置５０により供給された電子部品を採取し目標位置に位置決め支持された基板ＰＢ上に実装する部品移載装置４３が設けられている。基台２１の上方にはＹ軸方向に延在する固定レール４２が設けられ、固定レール４２にはＸ軸方向に細長い移動台４１がＹ軸方向に移動可能に装架され、移動台４１に支持ベース４５がＸ軸方向に移動可能に装架されている。移動台４１および支持ベース４５は夫々サーボモータによりボールねじを介してＸ軸およびＹ軸方向に移動される。支持ベース４５には部品実装ヘッド４６がＸ軸，Ｙ軸方向と直角なＺ軸方向に昇降可能に支持され、サーボモータによりボールねじを介して昇降される。部品実装ヘッド４６には電子部品を下端に吸着保持する円筒状の吸着ノズル４７が下方に突出して設けられている。

実装モジュール１１のＹ軸方向両側には、基板搬送装置３０を挟んで部品供給装置５０が配置されており、この部品供給装置５０は着脱可能な多数のカセット式フィーダ（部品供給カセット）５１を並設してなるものである。カセット式フィーダ５１は、本体５２と、本体５２の後部に設けた供給リール５３と、本体５２の先端に設けた部品取出部５４を備えている。供給リール５３には電子部品が所定ピッチで封入された細長いテープ（図示省略）が巻回保持され、このテープがスプロケット（図示省略）により所定ピッチで引き出され、電子部品が封入状態を解除されて部品取出部５４に順次送り込まれるようになっている。なお部品供給装置５０は、カセット式のものだけでなくトレイ上に電子部品が並べられているトレイ式のものもある。

第１乃至第４実装モジュール１１ａ〜１１ｄを直列に並べて構成した電子部品実装ライン１０は、図１に示すように隣接する実装モジュール１１の部品移載装置４３のＸ軸方向の実装範囲Ａがオーバラップしており、隣接する実装モジュール１１に跨る実装領域は、前段の実装モジュール１１の第１部品移載装置４３のみが部品を実装可能な第１領域７１と、後段の実装モジュール１１の第２部品移載装置４３のみが部品を実装可能な第２領域７２と、前段および後段の実装モジュール１１の第１および第２部品移載装置４３が部品を実装可能な共有領域７３とに区分される。１台の実装モジュール１１に収まりきらない基板ＰＢに部品を実装するときは、電子部品実装ライン１０の隣接する実装モジュール、例えば第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂにより電子部品実装装置２２が編成され、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂに跨る実装領域の目標位置に基板ＰＢが搬入され、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの各部品移載装置４３ａ，４３ｂにより電子部品が実装される。なお、基板搬送装置３０、部品移載装置４３、制御装置６０等は、第１乃至第４実装モジュール１１ａ〜１１ｄの各々に設けられたものを示す場合、基板搬送装置３０ａ〜３０ｂ、部品移載装置４３ａ〜４３ｂ、制御装置６０ａ〜６０ｂ等と表示する。

実装モジュール１１は、図３に示すように制御装置６０を備えており、各制御装置６０には、基板搬送装置３０、部品供給装置５０、クランプ装置３３、部品移載装置４３、センサ６１〜６３、入力装置６５、通信装置６６、および記憶装置６７が接続されている。入力装置６５は、作業者が操作して実装開始、実装停止などの操作を行い、また基板ＰＢの実装に必要な情報、データなどを入力するためのものである。通信装置６６は、ホストコンピュータ６８および他の実装モジュール１１の制御装置６０との間で情報を互いに通信するためのものである。記憶装置６７には、部品実装プログラム、基板ＰＢを停止させる目標位置等がホストコンピュータ６８から通信装置６６を介して送信され記憶されるとともに、基板搬送装置３０、クランプ装置３３等の制御プログラムが記憶されている。

ホストコンピュータ６８の記憶装置には、電子部品の種類と型番（以下、電子部品の種類と型番を含めて型式という。）毎にＸ,Ｙ，Ｚ軸方向の寸法（長さ、幅、高さ）および搬送速度等の電子部品に関するデータ、および基板ＰＢの型式毎にＸ,Ｙ軸，方向の寸法（長さ、幅）、実装される電子部品の型式および実装位置（座標値）などの基板ＰＢに関するデータが記憶されるとともに、部品を吸着する吸着ノズルの決定方法、部品を部品移載装置４３に吸着して基板ＰＢの実装位置に搬送するまでに要する実装時間を演算するための搬送速度などの実装条件に関するデータが電子部品の型式毎に記憶されている。各型式の部品の実装時間は、各型式に応じた搬送速度に搬送距離を乗じて求める。さらに、ホストコンピュータ６８の記憶装置には、第１乃至第４実装モジュール１１ａ〜１１ｄの部品移載装置４３ａ〜４３ｄに装備可能な吸着ノズル４７の本数、部品供給装置５０のカセット式フィーダの個数等の実装モジュール１１、部品供給装置５０等に関するデータが記憶されるとともに、隣接する実装モジュール１１に跨る実装領域の目標位置に搬入された基板ＰＢの各分担部分に、隣接する実装モジュール１１の各部品移載装置４３が部品を実装する負荷が均等となるように基板ＰＢを第１および第２部分に区分けする区分けプログラムが記憶されている。

また、各型式の基板ＰＢについて部品実装を担当する実装モジュール１１、実装を担当する実装モジュール１１の実装領域の目標位置に基板ＰＢを位置決めするために、基板前端の通過を検出する信号が制御装置６０に取込まれて実装領域の基準位置を設定する有効位置決めセンサ、および有効位置決めセンサが基板前端の通過を検出してから基板ＰＢが目標位置に位置するまでの移動距離Ｌがホストコンピュータ６８により決定される。決定された有効位置決めセンサおよび移動距離Ｌは基盤ＰＢの型式毎に図４に示す位置決めテーブルに登録されている。例えば、幅が実装モジュールの幅より短く、第１乃至第４実装モジュール１１ａ〜１１ｄに順次搬入されて位置決めされ、部品を実装される型式ＰＢ０２の基板（以下、基板ＰＢ０２という。）については、全位置決めセンサ６２ａ〜６２ｄが有効位置決めセンサとして登録されるとともに、位置決めセンサ６２ａ〜６２ｄから検出信号が送出されてから基板ＰＢ０２が目標位置に位置されるまでの移動距離Ｌa2〜Ｌd2が登録されている。他の例として、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂに跨る実装領域の目標位置に位置決めされ、各部品移載装置４３ａ，４３ｂにより部品を実装される基板ＰＢ０１については、位置決めセンサ６２ｂが有効位置決めセンサとして登録されるとともに、位置決めセンサ６２ｂから検出信号が送出されてから基板ＰＢ０１が目標位置に位置されるまでの移動距離Ｌb1が登録されている。

隣接する実装モジュール１１、例えば第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂにより電子部品実装装置２２を編成し、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂに跨る実装領域の目標位置に基板ＰＢ０１を搬入して位置決めクランプし、種々型式の電子部品を複数個、基板ＰＢ０１の各実装位置に実装する場合の作動を図５に示す区分けプログラム７０および図６の基板搬送装置３０の制御プログラム７５とともに説明する。ホストコンピュータ６８は区分けプログラム７０を実行し、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの各部品移載装置４３ａ，４３ｂが実装する部品点数が等しくなるように基板ＰＢ０１を第１および第２部分に区分けする（ステップＳ１）。この第１および第２部分の区分け線が共有領域７３の中央部分に位置するように基板ＰＢ０１を第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂに跨る実装領域に搬入して停止させる目標位置を算出して設定する（ステップＳ２）。区分け線が共有領域７３の中央部分に位置するように目標位置を設定すると、部品移載装置４３ａ，４３ｂの部品実装ヘッド４６ａ，４６ｂの共有領域での移動距離を均等化することができる。しかし、目標位置の設定は、区分け線を共有領域７３の中央部分に位置させることが必須ではなく、区分け線を共有領域７３内に位置させることが必要である。

ホストコンピュータ６８は、さらに第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂが夫々実装する電子部品の型式、該型式の部品を封入されたテープが巻かれた供給リールを装填する各部品供給装置５０ａ，５０ｂのアドレス、および各型式の部品を吸着する吸着ノズル４７等を指定するとともに、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの部品実装ヘッド４６ａ，４６ｂが各部品供給装置５０ａ．５０ｂから部品を採取し、基板ＰＢ０１の第１および第２部分の実装位置に実装する第１および第２部品移載装置用の部品実装プログラムを作成する。

区分け線が共有領域の中央部分に位置するように基板ＰＢ０１を位置決めする目標位置、各供給リールを装填する各部品供給装置５０ａ，５０ｂのアドレス、各型式の部品を吸着する吸着ノズル４７、および第１および第２部品移載装置用の部品実装プログラムは、ホストコンピュータ６８から第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの各制御装置６０ａ，６０ｂに必要に応じて送信され、各制御装置６０ａ，６０ｂの記憶装置６７ａ，６７ｂに記憶される。

電子部品実装装置２２においては、指定された吸着ノズル４７が第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの各部品実装ヘッド４６ａ，４６ｂに装着され、各型式の部品を収納した各供給リール５３が各部品供給装置５０ａ，５０ｂの指定されたアドレスに装填される。図１に仮想線で示すように基板ＰＢ０１が搬入用シフト装置１５に搬入され、実装開始スイッチが押されると、第１乃至第４実装モジュール１１ａ〜１１ｄの各制御装置６０ａ〜６０ｄは、基板搬送装置３０ａ〜３０ｄの制御プログラムを実行する。各制御装置６０ａ〜６０ｄは、実装モジュール１１ａ〜１１ｄに基板ＰＢ０１が搬送されるまで待機する（ステップＳ２１）。搬入用シフト装置１５から第１実装モジュール１１ａに基板ＰＢ０１が搬送され基板搬入センサ６１ａが作動されると、第１実装モジュール１１ａの基板搬送装置３０ａが起動される。位置決めセンサ６２ａは図４の位置決めテーブルにおいて有効位置決めセンサに指定されていないので（ステップＳ２２）、この基板搬送装置３０ａは第２実装モジュール１２の制御装置６０ａから指令が送信されるまで基板を搬送し続ける（ステップＳ３０，Ｓ２９）。

第２実装モジュール１１ｂの位置決めセンサ６２ｂは有効位置決めセンサに指定されているので（ステップＳ２２）、位置決めセンサ６２ｂが基板前端の通過を検出すると、制御装置６０ｂは第２実装モジュール１１ｂの基板搬送装置３０ｂのコンベヤベルトのステッピングモータを図４の位置決めテーブルに示された移動距離Ｌb1に相当するパルス数だけ回転させ、基板ＰＢ０１を目標位置まで搬送して停止させる（ステップＳ２４）。この間、制御装置６０ａは第１実装モジュール１１ａの基板搬送装置３０ａのコンベアベルトのステッピングモータを制御装置６０ｂから停止信号を受けるまで同期回転させる（ステップＳ３０，Ｓ３１）。クランプ装置３３ａ，３３ｂを同期して作動させ、基板ＰＢ０１を目標位置にクランプする（ステップＳ２５〜Ｓ２７，Ｓ３２）。クランプ完了後、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの部品移載装置４３ａ，４３ｂが部品供給装置５０ａ，５０ｂにより供給された電子部品を採取して基板ＰＢ０１に実装する（ステップＳ２８，Ｓ３３）。実装完了後、基板ＰＢ０１はクランプ装置３３ａ，３３ｂにより同期してアンクランプされ（ステップＳ２８，Ｓ３４）、基板搬送装置３０ａ〜３０ｄにより第３および第４実装モジュール１１ｃ、１１ｄの実装領域の目標位置に同期して搬送される（ステップＳ２９）。

次に、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの部品移載装置４３ａ，４３ｂが基板の各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように基板を第１および第２部分に仮区分けし、この第１および第２部分の仮区分け線が共有領域７３の中央部分に位置するように基板ＰＢを位置決めする目標位置を設定し、部品移載装置４３ａ，４３ｂの部品実装時間が均等になるように、第１および第２部品移載装置４３ａ，４３ｂが実装を分担する部品を共有領域７３内の部品について分担替えする第２の実施形態を図７に示す区分けプログラム７５に基づいて説明する。

ホストコンピュータ６８は区分けプログラム７５を実行し、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの各部品移載装置４３ａ，４３ｂが実装する部品点数が等しくなるように基板ＰＢ０１を第１および第２部分に仮区分けする（ステップＳ４１）。この第１および第２部分の仮区分け線が共有領域７３の中央部分に位置するように基板ＰＢ０１を第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂに跨る実装領域に搬入して停止させる目標位置を算出する（ステップＳ４２）。

基板ＰＢ０１が目標位置に位置決めクランプされたとき、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂが夫々実装を分担する電子部品の型式、該型式の部品を封入されたテープが巻かれた供給リール５３を装填する各部品供給装置５０ａ，５０ｂのアドレス、および各型式の部品を吸着する吸着ノズル４７等を設定する（ステップＳ４３）。各供給リール５３が装填される各部品供給装置５０ａ，５０ｂのアドレス、各部品実装ヘッド４６ａ，４６ｂに装着される吸着ノズル４７等が設定されたことにより、共有領域７３において部品実装ヘッド４６ａまたは４６ｂでしか実装できなくなった部品を該部品実装ヘッド４６ａまたは４６ｂを備えた部品移載装置４３ａまたは４３ｂに割当てる（ステップＳ４４）。目標位置に位置された基板ＰＢ０１に部品移載装置４３ａ，４３ｂが部品を実装する時間が均等になるように、第１および第２部品移載装置４３ａ，４３ｂが実装を分担する部品を共有領域７３内の部品について分担替えする（ステップＳ４５）。

このように区分けプログラム７５により作成された第１および第２部品移載装置４３ａ，４３ｂの部品実装分担に基づいてホストコンピュータ６８は第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの部品実装ヘッド４６ａ，４６ｂが各部品供給装置５０ａ．５０ｂから部品を採取し、基板ＰＢ０１の実装位置に実装する第１および第２部品移載装置用の部品実装プログラムを作成する。第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの各部品移載装置４３ａ，４３ｂが部品実装ヘッド４６ａ，４６ｂに装着された吸着ノズル４７により各部品供給装置５０ａ．５０ｂから部品を採取し、基板ＰＢ０１の実装位置に実装する第１および第２部品実装プログラムを作成する。基板ＰＢ０１を基板搬送装置３０ａ，３０ｂにより搬送して目標位置に位置決めし、クランプ装置３３ａ、３３ｂによりクランプし、部品移載装置４３ａ，４３ｂにより部品実装することは第１の実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。

次に、第２の実施形態に加え、仮区分け線を搬送方向に変位させた変位区分け線を設定し、この変位区分け線を共有領域７３の中央部分に位置させたときに、第１および第２部品移載装置４３ａ，４３ｂの部品実装時間が均等になるように、第１および第２部品移載装置４３ａ，４３ｂが実装を分担する部品を共有領域７３内の部品について分担替えし、この分担替えした後に第１および第２部品移載装置４３ａ，４３ｂが各分担部品を基板ＰＢ０１に実装する時間が短縮した場合、この変位区分け線を変更区分け線とし、この変更区分け線が前記共有領域の中央部分に位置するように基板ＰＢ０１を目標位置に位置決めさせる第３の実施形態を図８に示す区分けプログラム８０に基づいて説明する。

ステップＳ５１からＳ５４までは第２の実施形態のステップＳ４１からＳ４４までと同じである。ステップＳ５５において目標位置に位置された基板ＰＢ０１に部品移載装置４３ａ，４３ｂが部品を実装する時間が均等になるように、第１および第２部品移載装置４３ａ，４３ｂが実装を分担する部品を共有領域７３内の部品について分担替えし、部品移載装置４３ａ，４３ｂの部品実装時間の中の長い方を所要部品実装時間として記憶する（ステップＳ５５）。

基板ＰＢ０１において仮区分け線をＸ軸の正負方向に所定量ずつシフトして変位区分け線を順次設定し、所要部品実装時間が低下しなくなるまで各変位区分け線についてステップＳ５５と同様の処理を繰り返し実行する（ステップＳ５６）。ステップＳ５６で求めた所要部品実装時間に対応する変位区分け線を変更区分け線とし、この変更区分け線が共有領域７３の中心に位置するように基板ＰＢ０１を第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂに跨る実装領域に搬入して停止させる目標位置を算出する（ステップＳ５７）。以下の作動は前述の第２の実施形態の場合と同様である。

基板ＰＢ０１の第１および第２部分に夫々実装される部品の実装時間は、ホストコンピュータ６８の記憶装置に記憶された電子部品および基板に関するデータ並びに実装条件に基づいて、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの部品移載装置４６ａ，４６ｂが部品を基板ＰＢ０１に実装するシーケンスをホストコンピュータ６８が図９に示すようにシミュレーションすることにより演算することができる。このシミュレーションでは、第1実装モジュール１１ａにおいて複数個の吸着ノズル４７を有する部品実装ヘッド４６ａが複数個の電子部品を部品供給装置５０ａの部品取出部５４から吸着し、部品の吸着姿勢を撮像するために監視カメラ６５ａを経由して基板ＰＢ０１上に実装する軌跡が表示されている。第２実装モジュール１１ｂにおいては１個の吸着ノズル４７を有する部品実装ヘッド４６ｂが1個の電子部品を部品取出部５４から吸着し、監視カメラ６５ｂを経由して基板ＰＢ０１上に実装する軌跡が表示されている。部品実装ヘッド４６がこのような軌跡を移動して部品を基板に実装するのに必要な時間は、（１）部品の吸着時間、（２）部品を採取する部品取出部５４から監視カメラ６５までの移動時間、（３）監視カメラ６５による吸着部品の撮影時間、（４）監視カメラ６５から基板上の実装位置までの移動時間、（５）部品実装ヘッド４６が下降して部品を基板上に実装する時間、（６）実装位置から次の部品の部品取出部５４までの移動時間を積算して求めることができる。

また、各型式の部品の実装時間は、各部品型式に対応した搬送速度に基板の形式毎に基板の大きさに応じて設定された平均搬送距離を乗じて求め、この実装時間を基板の第１および第２部分に実装される部品毎に積算することにより、基板の第１および第２部分に部品を夫々実装する実装時間を簡易的に演算してもよい。

上記実施の形態では、第１および第２部品移載装置が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように基板を第１および第２部分に区分けするために、第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂの各部品移載装置４３ａ，４３ｂが実装する部品点数が等しくなるように基板を第１および第２部分に区分けしているが、基板の第１および第２部分に夫々実装される部品の実装時間を演算し、各部品の実装時間を基板の第１および第２部分毎に加算することにより、基板の第１および第２部分の実装時間を演算し、基板の第１および第２部分の実装時間が均等になるように基板を第１および第２部分に区分けしてもよい。

上記実施の形態では、電子部品実装ライン１０の第１および第２実装モジュール１１ａ，１１ｂにより電子部品実装装置２２を編成しているが、電子部品実装ライン１０の隣接するいずれの２台の実装モジュール１１により電子部品実装装置を編成してもよい。この場合は、前段の実装モジュール及びその部品移載装置が第１実装モジュール及び第１部品移載装置となり、後段の実装モジュール及びその部品移載装置が第２実装モジュール及び第２部品移載装置となる。

また、基板搬送装置、クランプ装置、部品供給装置などを装備された１個の基台上に第１および第２部品移載装置を並設して電子部品実装装置を構成してもよい。さらに、基板に部品を夫々実装する第１および第２部品移載装置の少なくとも一方を複数台にしてもよい。

本発明に係る電子部品実装装置の一実施の形態を示す正面図。 図１に示す実装モジュールの平面図。 実装モジュールの制御装置を示すブロック図。 位置決めテーブルを示す図。 第１の実施形態に係る区分けプログラムを示す図。 基板搬送装置の制御プログラムを示す図。 第２の実施形態に係る区分けプログラムを示す図。 第３の実施形態に係る区分けプログラムを示す図。 部品を吸着して基板上に実装するまでをシミュレーションした軌跡を示す図。

符号の説明

１０…電子部品実装ライン、１１…実装モジュール、１５…搬入用シフト装置、１６…搬出用シフト装置、２１…基台、２２…電子部品実装装置、３０…基板搬送装置、３３…クランプ装置、４３…部品移載装置、４６…部品実装ヘッド、４７…吸着ノズル、５０…部品供給装置、５４…部品取出部、６０…制御装置、６１〜６３…センサ、６５…監視カメラ、６７…記憶装置、６８…ホストコンピュータ、７０，７５，８０…区分けプログラム、７１…第１領域、７２…第２領域、７３…共有領域、ＰＢ…基板。

Claims (5)

1. 基台に設けられて基板を実装領域に搬入出する基板搬送装置と、前記実装領域の目標位置に搬入された基板を前記基台に位置決め支持するクランプ装置と、基台上に水平面内で互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に装架され、部品供給装置により供給された部品を採取して前記目標位置に位置決め支持された前記基板上に実装する第１および第２部品移載手段とを備え、前記実装領域は前記第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分された電子部品実装装置において、前記第１および第２部品移載装置が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように前記基板を第１および第２部分に区分けし、この第１および第２部分の区分け線が前記共有領域内に位置するように前記目標位置を設定し、前記第１および第２部分に前記第１および第２移載手段に夫々部品実装させることを特徴とする電子部品実装方法。
2. 基台に設けられて基板を実装領域に搬入出する基板搬送装置と、前記実装領域の目標位置に搬入された基板を前記基台に位置決め支持するクランプ装置と、基台上に水平面内で互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に装架され、部品供給装置により供給された部品を採取して前記目標位置に位置決め支持された前記基板上に実装する第１および第２部品移載手段とを備え、前記実装領域は前記第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分された電子部品実装装置において、前記第１および第２部品移載装置が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように前記基板を第１および第２部分に仮区分けし、この第１および第２部分の仮区分け線が前記共有領域の中央部分に位置するように前記目標位置を設定し、前記第１および第２部品移載手段の部品実装時間が均等になるように、前記第１および第２部品移載手段が実装を分担する部品を前記共有領域内の部品について分担替えすることを特徴とする電子部品実装方法。
3. 請求項２において、前記仮区分け線を搬送方向に変位させた変位区分け線を設定し、この変位区分け線を前記共有領域の中央部分に位置させた場合に、前記第１および第２部品移載手段の部品実装時間が均等になるように、前記第１および第２部品移載手段が実装を分担する部品を前記共有領域内の部品について分担替えし、この分担替えした後に前記第１および第２部品移載手段が各分担部品を前記基板に部品実装する時間が短縮した前記変位区分け線を変更区分け線とし、この変更区分け線が前記共有領域の中央部分に位置するように前記目標位置を設定することを特徴とする電子部品実装方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、複数台の実装モジュールを並べて構成した電子部品実装ラインの隣接する２台の実装モジュールにより前記電子部品実装装置を編成することを特徴とする電子部品実装方法。
5. 基台に設けられて基板を実装領域に搬入出する基板搬送装置と、前記実装領域の目標位置に搬入された基板を前記基台に位置決め支持するクランプ装置と、基台上に水平面内で互いに直交するＸ軸およびＹ軸方向に移動可能に装架され、部品供給装置により供給された部品を採取して前記目標位置に位置決め支持された前記基板上に実装する第１および第２部品移載手段とを備え、前記実装領域は前記第１部品移載手段のみが部品を実装可能な第１領域と、第２部品移載手段のみが部品を実装可能な第２領域と、第１および第２部品移載手段が部品を実装可能な共有領域とに区分された電子部品実装装置において、前記第１および第２部品移載装置が各分担部分に部品を実装する負荷が均等となるように前記基板を第１および第２部分に区分けする区分け手段と、この第１および第２部分の区分け線が前記共有領域内に位置するように前記目標位置を設定する手段と、前記第１および第２部分に前記第１および第２移載手段に夫々部品を実装させる手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。

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