JP2008251586A

JP2008251586A - 部品実装装置および部品実装システム

Info

Publication number: JP2008251586A
Application number: JP2007087417A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Mimura; 好裕味村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-03-29
Also published as: JP4780016B2

Abstract

【課題】部品実装の作動タイミングを優先するレーンを選択可能にすることで適切なワーク管理を実現する部品実装装置および部品実装システムを提供する。
【解決手段】部品実装装置１には２系統のレーンＬ１、Ｌ２が設けられ、各レーンＬ１、Ｌ２における部品実装の作動タイミングを、第１レーンＬ１における部品実装を優先する第１制御パターン、第２レーンＬ２における部品実装を優先する第２制御パターン、何れのレーンＬ１、Ｌ２を優先することなく先に部品実装が可能になったレーンから順に部品実装を開始する第３制御パターンの何れかに選択可能にした。
【選択図】図１

Description

本発明は部品実装装置および部品実装システムに関するものである。

半導体チップ等の部品を基板に表面実装する部品実装装置として、複数のレーンにそれぞれ搬入された基板に対して部品の実装を可能にしたものが知られている（特許文献１参照）。この部品実装装置では複数の基板を同時に搬入することができるため、単数のレーンしか備えていない場合であれば基板の入れ換えに必要な時間をなくすことができ、効率的な部品実装を実現することが可能になっている。
特開２００５−７２４４４号公報

この部品実装装置では、複数のレーンで同時に部品実装を行うことができないため、基板の搬入順序に従ってレーン間の部品実装の作動タイミングを調整し、基板が同時に搬入された場合には予め優先レーンに設定されたレーンから先に部品実装を開始するように動作タイミングが制御されている。この部品実装装置は、各レーンに部品実装前の基板を分配して搬入する装置と、部品実装後の基板を各レーンから収集して搬出する装置と連結して使用されることが多いため、これらの装置と部品実装装置における基板の流れの整合性がとれていないと、各レーンにおける基板の搬入順序、部品実装順序、搬出順序の間に不整合が生じ、適切なワーク管理が実施できないという問題がある。

そこで本発明は、部品実装の作動タイミングを優先するレーンを選択可能にすることで適切なワーク管理を実現する部品実装装置および部品実装システムを提供することを目的とする。

請求項１記載の部品実装装置は、各基板に部品実装を行う複数のレーンと、各レーンにおける部品実装の作動タイミングを調整する作動タイミング調整部と、部品実装の作動タイミングを優先するレーンを予め選択する優先レーン選択部を備えた。

請求項２記載の部品実装システムは、各基板に部品実装を行う複数のレーンと、基板を所定の順序で各レーンに分配する基板分配装置と、各レーンにおける部品実装の作動タイミングを調整する作動タイミング調整部と、基板の分配順序に従って部品実装の作動タイミングを優先するレーンを予め選択する優先レーン選択部と、分配順序と同じ順序で各レーンから基板を収集する基板収集装置を備えた。

本発明によれば、部品実装の作動タイミングを優先するレーンを任意に設定可能することで、基板の搬入順序、部品実装順序、搬出順序をレーン間で整合させることが可能になり、適切なワーク管理が実現できる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本実施の形態の部品実装システムの装置構成を示した図であり、図２は本実施の形態の部品実装装置の制御構成を示したブロック図であり、図３は本発明の実施の形態の部品実装装置に備えられた優先レーン選択画面を示した図であり、図４乃至図７は本実施の形態の部品実装システムにおけ
る基板の搬送順序の一例を示した図である。

最初に本発明の実施の形態の部品実装システムについて説明する。図１において部品実装システムは、複数のレーンを備えた部品実装装置１と、複数の実装前基板を収納するマガジン２と、マガジン２に収納された実装前基板を所定の順序で分配して部品実装装置１の各レーンに搬入する基板分配装置３と、部品実装装置１において部品の実装が行われた基板を各レーンに分配した順序と同じ順序で搬出する基板収集装置４と、基板収集装置４によって搬出された実装済基板を収納するマガジン５で構成されている。

マガジン２は部品実装システムの最上流に配置され、下流側に配置された部品実装装置１で部品が実装される基板を上下方向に揃えた状態で複数個収納している。マガジン２は上下方向に移動して任意の基板を基板分配装置３に設けられた搬入レール１１と同じ高さに揃えることができ、収納された複数の基板を降順で搬入レール１１に移送することが可能になっている。

搬入レール１１は基板搬送方向（矢印Ａ）と直交する方向（矢印Ｂ）に移動可能であり、マガジン２から移送されてきた基板１０を部品実装装置１に設けられた複数のレーンに分配することが可能になっている。本実施の形態の部品実装システムには２系統のレーンＬ１、Ｌ２が設けられており、搬入レール１１は各レーンＬ１、Ｌ２に設けられた搬送レール１２、１３と選択的に接続可能になっている。部品実装装置１の基板分配装置３側は基板１０を一時待機させるための緩衝領域１４となっており、レーンＬ１、Ｌ２に分配された基板１０は一旦緩衝領域１４に搬入され、部品実装が可能となるタイミングを待機することになる。

部品実装装置１は、２系統の独立した実装ヘッド２０、２１を備えたデュアルヘッド型実装装置である。部品実装装置１には各レーンＬ１、Ｌ２に対応して２箇所ずつ計４箇所の実装エリアが設けられており、各レーンＬ１、Ｌ２に分配された基板１０が各実装エリアに搬入される。実装ヘッド２０、２１は、それぞれ直交ロボット２２、２３により２つのレーンＬ１、Ｌ２に跨って移動可能であり、第１実装ヘッド２０が上流側の実装エリアに搬入された２個の基板１０に対して部品実装を担い、第２実装ヘッド２１が下流側の実装エリアに搬入された２個の基板１０に対して部品実装を担う。

部品供給部２４には複数の部品２５が平面的に規則配置されている。部品供給部２４は２つの実装ヘッド２０、２１に対して１つしか設けられていないため、部品供給部２４は基板搬送方向において移動自在に構成され（矢印Ｃ）、上流側の第１の位置に移動したときに第１実装ヘッド２０に部品２５を供給し、下流側の第２の位置に移動したときに第２実装ヘッド２１に部品２５を供給する。なお、部品２５はシートの上面に貼着された状態で配置されており、実装ヘッド２０、２１によるピックアップの際には部品２５の裏面側からエジェクタ２６のニードル（不図示）で突き上げて部品２５のシートからの剥離を促進する。エジェクタ２６は、シートに貼着された部品の剥離を促進する剥離促進手段となっている。

カメラ２７は部品供給部２４に配置された部品２５の位置を確認するための撮像を行う撮像手段であり、撮像した画像により確認された部品２５の位置に基づいてピックアップ時の実装ヘッド２０、２１およびエジェクタ２６の位置決めが行われる。

搬出レール１５は基板搬送方向（矢印Ａ）と直交する方向（矢印Ｄ）に移動可能であり、２つのレーンＬ１、Ｌ２から搬出されてきた基板１０を収集することが可能になっている。部品実装装置１の基板収集装置４側は基板１０を一時待機させるための緩衝領域１６となっており、基板１０は緩衝領域１６にて搬出可能となるタイミングを待機することに
なる。

マガジン５は部品実装システムの最下流に配置され、上流側に配置された部品実装装置１で部品が実装された基板１０を上下方向に揃えた状態で複数個収納する。マガジン５は上下方向に移動して任意のラック５ａを基板収集装置４に設けられた搬出レール１５と同じ高さに揃えることができ、搬出レール１５上の基板１０をラック５ａに降順で移送することが可能になっている。

次に部品実装装置１の制御構成について説明する。図２において、制御部４０は、第１搬送レール１２、第２搬送レール１３、第１実装ヘッド２０、第２実装ヘッド２１、部品供給部２４、エジェクタ２６、カメラ２７の動作制御を行い、部品実装装置１における実装動作制御を行う。この実装動作制御において、制御部４０は部品実装装置１の各レーンＬ１、Ｌ２における部品実装の作動タイミングを調整する作動タイミング調整部としても機能する。制御部４０の制御パターンは予め３つのパターンが設定されており、優先レーン選択部４１によって任意の制御パターンを選択することが可能になっている。優先レーン選択部４１はタッチパネル式の画面を有しており、図３に示すように画面には「第１レーン」、「第２レーン」、「生産性優先」の３つのメニューが表示されている。

「第１レーン」を選択すると、第１レーンＬ１における部品実装を優先する第１制御パターンによって実装動作制御が行われる。第１制御パターンでは、２つのレーンＬ１、Ｌ２のそれぞれに基板１０が搬入されている場合、最初に第１レーンＬ１の基板１０に部品実装を行い、その後に第２レーンＬ２の基板１０に部品実装を行うように各レーンＬ１、Ｌ２における部品実装の作動タイミングを調整する。

一方、「第２レーン」を選択すると、第２レーンＬ２における部品実装を優先する第２制御パターンによって実装動作制御が行われる。第２制御パターンでは、２つのレーンＬ１、Ｌ２のそれぞれに基板１０が搬入されている場合、最初に第２レーンＬ２の基板１０に部品実装を行い、その後に第１レーンＬ１の基板１０に部品実装を行うように各レーンＬ１、Ｌ２における部品実装の作動タイミングを調整する。

「第１レーン」および「第２レーン」の何れも選択されない場合は、デフォルトで設定されている「生産性優先」が自動的に選択される。この場合、部品実装装置１では第３制御パターンによって実装動作制御が行われ、何れのレーンＬ１、Ｌ２を優先することなく先に部品実装が可能になったレーンから順に部品実装を開始する。

次に部品実装システムにおける基板の流れについて説明する。図４乃至図７において、マガジン２に収納された実装前の基板は最上段から降順に基板分配装置３に移送される。基板分配装置３は、第１レーンＬ１、第２レーンＬ２の順に基板を分配する。なお、図４乃至図７では分配された順序に従って基板にアルファベット記号を付している。図４では、基板Ａと基板Ｂはそれぞれ第１レーンＬ１と第２レーンＬ２の緩衝領域１４に分配され、部品実装装置１に搬入されるタイミングを待機している状態にあり、基板Ｃはマガジン２から基板分配装置３に移送された状態にある。

図５において、部品実装装置１において部品実装態勢が整うと、緩衝領域１４で待機していた基板Ａと基板Ｂがそれぞれ部品実装装置１に搬入され、最初に第１実装ヘッド２０によって部品実装が行われる。その後、基板Ａと基板Ｂは下流に搬送され、基板Ｃと基板Ｄが同様に緩衝領域１４を経て部品実装装置１に搬入され、第１実装ヘッド２０によって部品実装が行われる。基板Ｅと基板Ｆはそれぞれ第１レーンＬ１と第２レーンＬ２の緩衝領域１４で次に部品実装装置１に搬入されるタイミングを待機している状態にあり、基板Ｇは基板分配装置３に移送された状態にある。部品実装装置１は、基板分配装置３の分配
順序に従って「第１レーン」を優先レーンとして設定している。そのため、第１の実装ヘッド２０は第１レーンＬ１にある基板Ａから先に部品実装を行い、その後に第２レーンにある基板Ｂに部品実装を行う。その後も同様にレーンＬ１にある基板Ｃから先に部品実装を行い、その後に第２レーンにある基板Ｄに部品実装を行う。

図６において、部品実装後の基板Ａ、基板Ｂが緩衝領域１６を経て基板収集装置４に収集される。基板収集装置４は部品実装を終えた順に基板を収集する。基板Ａは基板Ｂより先に部品実装が行われ、基板Ｂより先に部品実装を終えるので、基板収集装置４は基板Ａ、基板Ｂの順序で収集することになり、結果として基板分配装置３が部品実装前の基板を分配する順序と同じ順序、すなわち第１レーンＬ１、第２レーンＬ２の順に部品実装後の基板を収集することになる。基板Ｃ、基板Ｄについても同様に基板Ｃが先に部品実装を終えるので、図７に示すように基板Ｃ、基板Ｄの順序で基板収集装置４に収集される。

図７において、マガジン５は最上段のラック５ａから降順に部品実装後の基板を収納するようになっており、基板収集装置４に収集された順序で最上段から降順に部品実装後の基板が収納される。従って、マガジン５における部品実装後の基板の収納状態はマガジン２における部品実装前の基板の収納状態と同じになる。なお、マガジン２に収納された実装前の基板が最下段から昇順に基板分配装置３に移送される場合には、マガジン５においても最下段のラック５ａから昇順に部品実装後の基板を収納する。

このように、部品実装装置１と連結して部品実装システムを構成する基板分配装置３が第１レーンＬ１、第２レーンＬ２の順序で基板を分配する第１レーン優先となっている場合には、部品実装装置１においても同様に第１レーン優先の制御パターンを選択することで、マガジン内の基板の収納順序が実装前後において変更することなく同じ状態に維持される。すなわち、複数のレーンを備えた部品実装装置において部品実装の動作タイミングを優先するレーンを任意に設定できるようにすることで、各レーンに部品実装前の基板を分配する順序と部品実装後の基板を収集する順序を整合させることが可能になる。これにより、従来はマガジン内の基板の収納順序が実装前後において変更してしまうことがあったので、マガジン単位でのロット管理しか行えなかったワーク管理を個々の基板単位で行うことが可能になり、基板のトレーサビリティを含む適切なワーク管理を実現することができる。

なお、基板分配装置３が第１レーンＬ１ではなく第２レーンＬ２優先となっている場合には、部品実装装置１において第２レーン優先の制御パターンを選択すれば対応できるので、本実施の形態の部品実装装置１は既存の基板分配装置３における優先レーン設定に対応させることで部品実装システムを構成することが可能になっている。

本発明によれば、部品実装の作動タイミングを優先するレーンを任意に設定可能することで、基板の搬入順序、部品実装順序、搬出順序をレーン間で整合させることが可能になるという利点を有し、適切なワーク管理が要求される実装分野において有用である。

本実施の形態の部品実装システムの装置構成を示した図本実施の形態の部品実装装置の制御構成を示したブロック図本発明の実施の形態の部品実装装置に備えられた優先レーン選択画面を示した図本実施の形態の部品実装システムにおける基板の搬送順序の一例を示した図本実施の形態の部品実装システムにおける基板の搬送順序の一例を示した図本実施の形態の部品実装システムにおける基板の搬送順序の一例を示した図本実施の形態の部品実装システムにおける基板の搬送順序の一例を示した図

符号の説明

１部品実装装置
３基板分配装置
４基板収集装置
４０制御部
４１優先レーン選択部
Ｌ１第１レーン
Ｌ２第２レーン

Claims

各基板に部品実装を行う複数のレーンと、各レーンにおける部品実装の作動タイミングを調整する作動タイミング調整部と、部品実装の作動タイミングを優先するレーンを予め選択する優先レーン選択部を備えた部品実装装置。
各基板に部品実装を行う複数のレーンと、基板を所定の順序で各レーンに分配する基板分配装置と、各レーンにおける部品実装の作動タイミングを調整する作動タイミング調整部と、基板の分配順序に従って部品実装の作動タイミングを優先するレーンを予め選択する優先レーン選択部と、分配順序と同じ順序で各レーンから基板を収集する基板収集装置を備えた部品実装システム。