JP2009071063A - ヘッドユニットおよび該ヘッドユニットを用いた実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で電子部品の実装作業と基板の検査作業とを効率よく行う。
【解決手段】基台２０と、基台２０上に設けられ、基台２０上に搬入された基板Ｐに実装するための電子部品Ｅを、順次供給する部品供給部２２と、部品供給部２２の上方および基板Ｐの上方を水平方向に移動可能に設けられた１または複数のヘッドユニットとを有する。とくに、ヘッドユニットの少なくとも１つが、部品供給部２２から供給された電子部品Ｅを吸着し、電子部品Ｅを前記基板Ｐ上に搬送する吸着ヘッド５と、基板Ｐの検査を行う検査装置６とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板上に電子部品を実装するためのヘッドユニットおよび該ヘッドユニットを用いた実装機に関する。

従来、ペースト状のはんだが塗布された基板上の所定の位置に、集積回路、抵抗器、コンデンサなどの電子部品を配置する実装機が知られている。この実装機には、回路基板生産ラインの上流から搬送帯によって搬送されてきた基板が、実装機内に順次搬入され、実装処理が終了した基板は、実装機内から順次搬出されていく。

実装機は、主に、基板が搬入される基台と、基台上に設けられ、基板上に実装する電子部品を順次供給する部品供給部と、基台の上方を水平方向に移動可能に設けられ、部品供給部から電子部品を吸い上げ、電子部品を基板の所定の位置に搬送するヘッドユニットとから構成されている。

特許文献１には、効率よく、かつ精度よく部品をプリント基板上に実装するための表面実装機が開示されている。
特開２００６−５１４２号公報

ところで、表面実装機を含む基板生産ラインでは、通常、実装機の上流側や下流側に、電子部品実装前や実装後の基板の検査を行うための検査装置が、実装機とは別個に設けられている。しかし、このように実装機とは別個に検査装置が設けられると、ライン全体の大型化および設備費の増大を招くとともに、実装機と検査装置との間の基板の移動等に時間を要し、効率が良くない。

その対策として、実装機に、実装用のヘッドユニットとは別に、検査用のヘッドユニットを設けることが考えられる。しかしながら、この場合には、実装用のヘッドユニットと検査用のヘッドユニットとに対して別個に駆動手段が必要となる。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で電子部品の実装作業と基板の検査作業とを効率よく行うことができるヘッドユニットおよび該ヘッドユニットを用いた実装機を提供することを目的としている。

本発明のヘッドユニットは、基板上に電子部品を実装するための実装機に設けられるヘッドユニットであって、前記電子部品を吸着し、前記電子部品を前記基板上に搬送する吸着ヘッドと、前記基板の検査を行う検査装置とを有することを特徴とする。この発明によれば、ヘッドユニットに、吸着ヘッドと検査装置とが一体に設けられているので、簡単な構造で電子部品の実装作業と基板の検査作業とを１台のヘッドユニットで効率よく行うことができる。

本発明の実装機は、基台と、該基台上に設けられ、前記基台上に搬入された基板に実装するための電子部品を、順次供給する部品供給部と、前記部品供給部の上方および前記基板の上方を水平方向に移動可能に設けられた１または複数のヘッドユニットとを有し、前記ヘッドユニットの少なくとも１つが、前記部品供給部から供給された前記電子部品を吸着し、前記電子部品を前記基板上に搬送する吸着ヘッドと、前記基板の検査を行う検査装置とを有することを特徴とする。この発明によれば、吸着ヘッドと検査装置とが一体に設けられたヘッドユニットが用いられているので、簡単な構造で電子部品の実装作業と基板の検査作業とを効率よく行うことができる。

また、前記ヘッドユニットが、複数設けられ、その複数のヘッドユニットが、前記基板の搬送方向の上流側に設けられた、吸着ヘッドを有する実装専用ヘッドユニットと、前記基板の搬送方向の下流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットとを含み、前記検査装置が電子部品を実装した後の検査を行うことが好ましい。この発明によれば、実装専用ヘッドユニットを用いて、予め電子部品の実装のみを行ったうえで、さらに、実装および検査用ヘッドユニット用いて、電子部品の実装および電子部品実装後の検査を行うので、実装および検査用ヘッドユニットのみを複数用いる場合より製造効率がよい。また、生産ラインの上流に、電子部品実装前の基板の検査を行うための検査装置を別途設ける必要がない。

また、前記ヘッドユニットが、複数設けられ、その複数のヘッドユニットが、前記基板の搬送方向の上流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットと、前記基板の搬送方向の下流側に設けられた、吸着ヘッドを有する実装専用ヘッドユニットとを含み、前記検査装置が電子部品を実装する前の検査を行うことが好ましい。この発明によれば、実装および検査用ヘッドユニットを用いて、電子部品実装前の基板の検査および電子部品の実装を行ったうえで、さらに、実装専用ヘッドユニットを用いて、電子部品の実装のみを行うので、実装および検査用ヘッドユニットのみを複数用いる場合より製造効率がよい。また、生産ラインの下流に、電子部品実装後の基板の検査を行う検査装置を別途設ける必要がない。

また、前記ヘッドユニットが、複数設けられ、その複数のヘッドユニットが、前記基板の搬送方向の上流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットと、前記実装および検査用ヘッドユニットより下流側に設けられ、吸着ヘッドを有する実装専用ヘッドユニットと、前記実装専用ヘッドユニットより下流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットとを含み、前記上流側に設けられた、前記実装および検査用ヘッドユニットの前記検査装置が、電子部品を実装する前の検査を行い、前記下流側に設けられた、前記実装および検査用ヘッドユニットの前記検査装置が、電子部品を実装した後の検査を行うことが好ましい。この発明によれば、従来、実装専用ヘッドユニットだけで賄われていた実装処理の一部を、２つの実装および検査用ヘッドユニットに分担させることができるので、製造ラインの流れをより速くすることができ、製造効率をさらに向上させることができる。また、生産ラインの上流に電子部品実装前の基板の検査を行うための検査装置と、生産ラインの下流に電子部品実装後の基板の検査を行うための検査装置とを設ける必要がない。

また、前記実装専用ヘッドユニットと、前記実装および検査用ヘッドユニットとの処理時間がほぼ等しくなるように設定されていることが好ましい。この発明によれば、基板表面の検査時間と基板に電子部品を実装する実装時間とをほぼ等しくすることで、タクトタイムのずれが生じることがない。

また、前記実装専用ヘッドユニットは、複数の吸着ヘッドを有し、前記実装および検査用ヘッドユニットは、前記実装専用ヘッドユニットの吸着ヘッドの数の半数の吸着ヘッドと、検査装置とを有することが好ましい。この発明によれば、基板表面の検査時間と基板に電子部品を実装する実装時間とのバランスを取りやすくなる。

本発明によれば、簡単な構造で電子部品の実装作業と基板の検査作業とを効率よく行うことができる。

本発明の実装機は、基台と、その基台上に設けられ、基台上に搬入された基板に実装するための電子部品を、順次供給する部品供給部と、部品供給部の上方および基板の上方を水平方向に移動可能に設けられた１または複数のヘッドユニットとを有する。とくに、ヘッドユニットの少なくとも１つが、部品供給部から供給された電子部品を吸着し、電子部品を基板上に搬送する吸着ヘッドと、基板の検査を行う検査装置とを有する。すなわち、本発明は、電子部品を実装する際に、電子部品の実装のほかに、実装機上で基板表面の検査までをも滞りなく行うため、ヘッドユニットに電子部品搬送用の吸着ヘッドと検査装置とを一体に設けたものである。

以下で、本発明のヘッドユニットおよび該ヘッドユニットを用いた実装機について図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、回路基板の生産ラインを説明するための模式図である。図１に示されるように、基板Ｐは、搬送帯１０５の長手方向に沿って搬送される。まず、基板Ｐは、はんだ印刷機１０１に搬入され、ペースト状のはんだが、基板表面の所定の位置に塗布される。つぎに、検査機１０２による基板Ｐの表面の検査を経て、基板Ｐは、実装機１００に搬入される。実装機１００では、各種電子部品Ｅを基板Ｐ上に実装するとともに、実装後に電子部品Ｅが所定の位置に配置されているか否かを検査する。そして、実装および検査が終了すると、基板Ｐは実装機１００からリフロー炉１０３へと搬出される。

生産ライン上の各装置、すなわち、はんだ印刷機１０１、検査機１０２、実装機１００、リフロー炉１０３は、それぞれ個別の制御部を有し、これらの制御部によって各装置の駆動状態が制御されている。さらに、回路基板の生産ライン上には、各装置１００〜１０３に接続された中央管理装置１０４が設けられている。中央管理装置１０４は、基板Ｐや電子部品Ｅの各種情報を集中的に管理し、これにより、基板Ｐや電子部品Ｅの各種情報が各装置１００〜１０３に共有される。

以下で、実装機１００について詳しく説明する。

図２は、本実施の形態の実装機１００を説明するための平面図、図３は、その側面図である。本実施の形態の実装機１００は、図２および図３に示されるように、基台２０と、基台２０上に搬入された基板Ｐを基台２０の一方の側から他方の側へ搬送する基板コンベア（基板搬送手段）２１と、基板Ｐ上に実装する電子部品Ｅを順次供給する部品供給部２２と、部品供給部２２から電子部品Ｅを吸着し、吸着した電子部品Ｅを基板Ｐ上の所定の位置まで搬送して配置する３つのヘッドユニットと、ヘッドユニットを基台２０の上方で水平方向に移動可能に設置するための移動手段と、実装機１００を操作するための操作手段２６と、ヘッドユニットによって吸着された状態の電子部品Ｅを撮像する電子部品認識手段２７とを有する。

基台２０は、上述の基板コンベア２１と、部品供給部２２と、移動手段と、操作手段２６とを載置するためのものである。基台２０の大きさとしては、ヘッドユニットの数に相当するだけの基板Ｐ（ここでは、３枚の基板Ｐ）を一列に並べた状態で、基台２０上に載置できる程度の大きさが必要である。

基板コンベア２１は、基台２０上を横切るように設けられている。基板コンベア２１は、平面視で平行な状態に設けられた一対のベルトを有する。このベルトは、それぞれ環状を呈しており、一対のベルトが共に循環することにより、ベルト上に載置された基板Ｐが基板コンベア２１の長手方向へ移動する。基板コンベア２１は、基板Ｐを、実装機１００上へ搬入および実装機１００から搬出するために、すなわち、基台２０上に搬入された基板Ｐを生産ラインの下流方向に移動させるために、間歇的に駆動する。基板Ｐに対して実装および検査処理が行われている間は、基板コンベア２１は停止している。

したがって、基台２０上に搬入された３枚の基板Ｐのうち、２枚の基板Ｐについて実装または検査処理が終了したとしても、残る一枚の基板Ｐの実装または検査処理が終了しない限り、基板コンベア２１を駆動することができない。とくに、本実施の形態では、このような、タクトタイムのずれを発生させないようにするため、実装処理を一部のヘッドユニットに集中させずに、複数のヘッドユニットに適度の割合で実装処理を分担させるとともに、実装処理および検査処理の２処理を行うヘッドユニットについては、基板表面の検査時間を考慮して実装処理の分担割合を調整することにより各ヘッドユニットのタクトタイムのバランスを取っている。

以下では、基板コンベア２１による基板Ｐの搬送方向（図２における、紙面左右方向）をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向であって、水平な方向（図２における、紙面上下方向）をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向によって形成された水平面に対して垂直な方向（図２における、紙面に対して垂直な方向）をＺ方向として説明する。

部品供給部２２には、多数のテープフィーダ２２ａが配設されている。各テープフィーダ２２ａは、テープフィーダ本体とテープとを有する。テープフィーダ本体は、テープを巻きつけたリールを保持するリール保持部と、テープを送出する繰り出し手段とを含む。テープには、その長手方向に沿って複数の凹状の空間が一列に形成され、それぞれの空間内に電子部品Ｅが収容されている。テープはリールに巻きつけられた状態で、テープフィーダ本体に組み付けられ、基台２０上に取り付けられている。そして、部品供給部２２は、吸着ポイント（ヘッドユニットに電子部品Ｅを渡す位置）を基板コンベア２１の方向へ向けて、すなわち、テープの長手方向が、基板Ｐの搬送方向に対して直交するような状態で、基台２０上に取り付けられている。電子部品Ｅは、各テープが、テープフィーダ２２ａの繰り出し手段によって長手方向に送出されることにより、順次、吸着ポイントへ供給される。

ヘッドユニットは、実装・検査用ヘッドユニット（実装および検査用ヘッドユニット）Ａと、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２とに分けられる。図２および図３に示されるように、実装・検査用ヘッドユニットＡは、基板Ｐの搬送方向の下流側（図２の紙面左方向、図３の紙面左方向）に設けられ、４台の吸着ヘッド５および検査装置６が搭載されている。また、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２は、基板Ｐの搬送方向の上流側（図２の紙面右方向、図３の紙面右方向）に２台設けられ、それぞれ吸着ヘッド５が８台ずつ搭載されている。

図４は、実装・検査用ヘッドユニットＡをＹ軸方向移動手段に取り付けた状態を説明するための図である。図５は、実装機１００に設けられた実装・検査用ヘッドユニットＡを説明するための平面図である。図６は、実装・検査用ヘッドユニットＡの正面図である。図４に示されるように、実装・検査用ヘッドユニットＡは、後述のＹ軸方向移動手段２３の長手方向に沿って移動可能に取り付けられている。

実装・検査用ヘッドユニットＡは、図５および図６に示されるように、実装・検査用ヘッドユニットＡを移動手段に係合させるための支持用プレート３と、基板Ｐの表面に設けられたフィデューシャルマーク位置を検出するためのフィデューシャルカメラ４と、電子部品Ｅを基板Ｐ上へ搬送するために、電子部品Ｅをヘッドユニットに吸着する４つの吸着ヘッド５と、基板Ｐの表面に実装された電子部品Ｅの実装状態を検査するための検査装置６とを有する。

支持用プレート３は、図５に示されるように、支持用プレート３全体をＹ軸方向移動手段２３のボールナット２３ｂに固定し、かつ、吸着ヘッド５、フィデューシャルカメラ４、検査装置６を一体にするためのプレート本体３ｂと、プレート本体３ｂをＹ軸方向移動手段２３のガイドレール２３ｅに係合させるための係合部３ａとを含む。

各吸着ヘッド５の具体的構造は、本実施の形態において、とくに限定されない。たとえば、図６に示されるような、吸着ノズル５４と、吸着ノズル５４をＺ方向に上げ下げするための、ボールねじ軸５２ａ、ボールナット５２ｂ、昇降用モータ５２ｃを含む上下方向駆動装置５２と、ボールナット５２ｂに取り付けられ、かつ、吸着ノズル５４を保持する昇降部材５１と、吸着ノズル５４を回転させる回転駆動装置５３と、吸着ノズル５４内に負圧を生じさせるための負圧供給管５５とを有する吸着ヘッドを用いることができる。そして、複数の吸着ヘッド５は、各吸着ノズル５４がＸ方向に１列に並ぶように配置されている。

検査装置６は、図６に示されるように、カメラ本体６１ａおよびレンズ部６１ｂを含むカメラ６１と、照明装置６２と、固定治具６３ａおよび調整治具６３ｂを含むカメラ固定部材６３とを有する。固定治具６３ａは、カメラ６１および照明装置６２を支持用プレート３に固定するためのものであり、治具本体６３ａ１と、カメラ本体挟持部６３ａ２と、レンズ挟持部６３ａ３とを含む。調整治具６３ｂの位置調整ボルト６３ｂ１、６３ｂ２を締め付けることによって、固定治具６３ａに対するカメラ６１の姿勢が微調整される。

検査装置６は、基板Ｐ全体を、いくつかの領域に分けてカメラ６１により撮像し、基板Ｐ上に実装された電子部品Ｅの実装状態の異常の有無を検査する。

検査装置６が、一回の撮像で撮像できる領域は、基板Ｐの全体の面積に対して１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましい。検査装置が一回の撮像で撮像できる領域が、基板Ｐの全体の面積に対して１％未満であると、実装専用ヘッドユニットＢの実装時間と比べて基板Ｐの表面全体を撮像する作業に時間がかかり過ぎる傾向がある。また、検査装置６が、一回の撮像で撮像できる領域は、基板Ｐの全体の面積に対して１０％以下であることが好ましい。検査装置６が、一回の撮像で撮像できる領域が、基板Ｐの全体の面積に対して１０％を超えると、ヘッドユニットが大型になってしまう傾向がある。

検査装置６の解像度は、１２００ｄｐｉ以上であることが好ましく、２４００ｄｐｉ以上であることがより好ましい。解像度が１２００ｄｐｉ未満であると、基板Ｐの表面の検査が困難になる。

図７は、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２の正面図である。実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２は、図７および図２に示されるように、支持用プレート３と、フィデューシャルカメラ４と、８つの吸着ヘッド５とを有する。支持用プレート３およびフィデューシャルカメラ４は、実装・検査用ヘッドユニットＡの支持用プレート３およびフィデューシャルカメラ４と同様であるので、ここでの説明を省略する。

実装・検査用ヘッドユニットＡと実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２との違いは、検査装置６の有無にある。また、吸着ヘッド５の数に着眼すると、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２の吸着ヘッド５の数が実装・検査用ヘッドユニットＡの数の２倍、すなわち、実装・検査用ヘッドユニットＡの吸着ヘッド５の数が、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２の吸着ヘッド５の数の半数だけ設けられている。吸着ヘッド５の割合をこのように設定することにより、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２の処理時間と、実装・検査用ヘッドユニットＡの処理時間とのバランスを取るのが容易になる。

移動手段は、ヘッドユニットＡ、Ｂ１、Ｂ２を、間接的に、それぞれＸ方向へ移動させるためのＸ軸方向移動手段２４と、ヘッドユニットＡ、Ｂ１、Ｂ２をそれぞれＹ方向へ移動させるためのＹ軸方向移動手段２３とから構成されている。本実施の形態では、図２に示されるように、２組のＸ軸方向移動手段２４と、３組のＹ軸方向移動手段２３とが基台２０上に設置されている。

Ｘ軸方向移動手段２４およびＹ軸方向移動手段２３は、平面視で互いに直交するように、基台２０上に設けられている。Ｘ軸方向移動手段２４は、基台２０上に、基板Ｐの搬送方向に平行かつ水平な状態で設置されている。また、Ｙ軸方向移動手段２３は、Ｘ軸方向移動手段２４の上方（Ｚ方向）に位置し、ほぼ水平な状態で設置されている。

Ｙ軸方向移動手段２３は、Ｙ方向に平行に設けられたボールねじ軸２３ａと、ボールねじ軸２３ａに螺合したボールナット２３ｂと、ボールねじ軸２３ａを回転させるためのモータ２３ｃと、ボールねじ軸２３ａの一方の端に設けられたねじ受け２３ｄと、ボールねじ軸２３ａと平行に設けられたガイドレール２３ｅと、これら２３ａ〜２３ｅをＸ方向に移動可能に基台２０の上面に支持する支持手段２３ｆとを有する。

このＹ軸方向移動手段２３のガイドレール２３ｅには、前述のヘッドユニットＡ、Ｂ１またはＢ２が移動可能に支持されている。ボールナット２３ｂはヘッドユニットＡ、Ｂ１、Ｂ２に固定されている。そして、Ｙ軸方向移動手段２３のモータ２３ｃが駆動すると、ボールねじ軸２３ａが、ボールねじ軸２３ａの軸方向を回転の中心として回転し、この回転に伴って、ボールねじ軸２３ａに螺合されたボールナット２３ｂが、ボールねじ軸２３ａの長手方向に沿って移動する。したがって、ボールナット２３ｂが固定されているヘッドユニットＡ、Ｂ１またはＢ２も、ボールねじ軸２３ａの長手方向（すなわち図２のＹ方向）に沿って移動する。

Ｘ軸方向移動手段２４は、Ｘ方向に平行に設けられたボールねじ軸２４ａと、ボールねじ軸２４ａに螺合したボールナット２４ｂと、ボールナット２４ｂを回転させるためのモータ２４ｃと、ボールねじ軸２４ａの両端に設けられたねじ受け２３ｄと、ボールねじ軸２４ａと平行に設けられたガイドレール２４ｅとを有する。

このＸ軸方向移動手段２４のガイドレール２４ｅには、支持手段２３ｆが、ガイドレール２４ｅの長手方向に沿って移動可能に支持されている。そして、支持手段２３ｆには、モータ２４ｃと、これにより回転駆動されるボールナット２４ｂが組み付けられている。とくに、ボールナット２４ｂは、支持手段２３ｆに対して回転可能、かつ、支持手段２３ｆと一体にＸ方向に移動可能に、支持手段２３ｆに対して組み付けられている。そして、Ｘ軸方向移動手段２４のモータ２４ｃが駆動すると、ボールナット２４ｂがボールねじ軸２４ａの軸方向を回転の中心として回転し、この回転に伴って、ボールナット２４ｂと共に支持手段２３ｆが、ボールねじ軸２４ａの長手方向に沿って（すなわち、Ｘ方向）移動する。したがって、Ｙ軸方向移動手段２３およびＹ軸方向移動手段２３に取り付けられたヘッドユニットもＸ方向に移動する。

操作手段２６としては、とくに限定されるものではなく、たとえば、表示装置、操作入力装置などを備えたものを用いることができる。

電子部品認識手段２７は、図２および図４に示されるように、Ｙ方向移動手段２３のＸ方向移動とともにＸ方向に移動可能なように、支持手段２４ｆ上に載置されている。具体的には、電子部品認識手段２７は、ＣＣＤエリアセンサなどを含むカメラを有する。そして、電子部品認識手段２７は、ヘッドユニットに吸着された電子部品Ｅを下方から撮像し、吸着ヘッド５の吸着ノズル５４に対する電子部品Ｅの位置ずれを検出する。そして、検出したずれに相当する補正量を算出し、基板Ｐへ電子部品Ｅを載置する段階で電子部品Ｅの位置を補正する。

この構成により、本実施の形態の実装機１００の動作について以下で説明する。以下では、基板Ｐの搬送方向の上流側に設けられた実装専用ヘッドユニットをＢ１、実装専用ヘッドユニットＢ１の下流に設けられた実装専用ヘッドユニットをＢ２として説明する。

まず、基板Ｐ１が実装機１００の基板コンベア２１上へ搬入される。そして、基板Ｐ１が最上流側の所定の位置まで移動すると、基板コンベア２１が停止する。

つぎに、基板Ｐ１上に基板搬送方向の上流部に設けられた実装専用ヘッドユニットＢ１によって、電子部品Ｅの実装処理が開始される。

実装専用へッドユニットＢ１による電子部品Ｅの実装処理が終了すると、基板コンベア２１が駆動し、基板Ｐ１を下流へと搬送する。また、このとき実装機１００には、搬送帯１０５から、基板Ｐ２が搬入される。基板Ｐ１および基板Ｐ２が所定の位置まで移動すると、基板コンベア２１が停止する。

つぎに、基板Ｐ２上に基板搬送方向の上流部に設けられた実装専用ヘッドユニットＢ１によって、電子部品Ｅの実装処理が開始されるとともに、基板Ｐ１上に基板搬送方向の下流側（中間部）に設けられた実装専用ヘッドユニットＢ２によって、電子部品Ｅの実装処理が開始される。

実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２による基板Ｐ１または基板Ｐ２への、電子部品Ｅの実装処理が終了すると、基板コンベア２１が駆動し、基板Ｐ１および基板Ｐ２を下流へと搬送する。また、このとき実装機１００には、搬送帯１０５から、基板Ｐ３が搬入される。基板Ｐ１、基板Ｐ２および基板Ｐ３が所定の位置まで移動すると、基板コンベア２１が停止する。

つぎに、基板Ｐ３上に基板搬送方向の上流部に設けられた実装専用ヘッドユニットＢ１によって、電子部品Ｅの実装処理が開始されるとともに、基板Ｐ２上に基板搬送方向の下流側（中間部）に設けられた実装専用ヘッドユニットＢ２によって、電子部品Ｅの実装処理が開始される。同時に、基板Ｐ１に対しては、基板搬送方向の最下流部に設けられた実装・検査用ヘッドユニットＡの吸着ヘッド５によって、まず、電子部品Ｅの実装処理が行われ、その後、ヘッドユニットＡの検査装置６によって、基板Ｐ１の表面の検査処理が行われる。

ここで、本実施の形態の実装機１００は、実装・検査用ヘッドユニットＡによる基板Ｐ１への処理時間と、実装専用ヘッドユニットＢ２による基板Ｐ２への処理時間と、実装専用ヘッドユニットＢ１による基板Ｐ３への処理時間とが、ほぼ等しくなるように設定されている。たとえば、電子部品Ｅの種類に応じた実装時間や、部品供給部２２の吸着ポイントから基板Ｐ上の各位置までのヘッドユニットの移動時間などの情報を総合的に管理することによって、上流部、中間部、下流部における処理時間がほぼ等しくなるように、実装処理の一部を実装・検査用ヘッドユニットＡに分担させて、適宜調整する。

こうして、基板Ｐ１に対する多数の電子部品Ｅの実装処理が実装専用ヘッドユニットＢ１、実装専用ヘッドユニットＢ２、実装・検査用ヘッドユニットＡで分担して行われる。

基板Ｐ１、基板Ｐ２、基板Ｐ３への処理がほぼ同時に終了すると、基板コンベア２１が駆動し、基板Ｐ１は、実装機１００上から搬出され、基板Ｐ２が、基板搬送方向の最下流部に移動し、基板Ｐ３が基台２０の中間部に移動する。さらに、実装機１００には、搬送帯１０５から基板Ｐ４（図示しない）が搬入される。

表１は、基板搬送方向の最上流部に設けられた実装専用ヘッドユニットＢ１による作業時間と、実装専用ヘッドユニットＢ１より基板搬送方向の下流側（中間部）に設けられた実装専用ヘッドユニットＢ２による作業時間と、基板搬送方向の最下流部に設けられた実装・検査用ヘッドユニットＡによる作業時間とを具体的な例をあげて説明するための表である。

たとえば、中間部および上流部の２つのヘッドユニットＢ１、Ｂ２で実装を分担して行うと、それぞれ１８０秒間要する場合、その実装処理のうち、４０秒分ずつの実装処理を、基板検査に６０秒を要する実装・検査用ヘッドユニットＡに分担させる。このように実装処理の一部を実装・検査用ヘッドユニットＡに割り当てると、表１に示されるように、３箇所のヘッドユニットの処理時間がそれぞれ１４０秒になり、等しくなる。さらに、基板コンベア２１の駆動が停止している時間について考えると、基板コンベア２１が停止している時間が、１８０秒間であったところが、１４０秒間にまで、約２２％も短縮することができる。したがって、製造ライン全体の流れを速くすることが可能になり、製造効率の向上を図ることができる。また、従来、実装機１００の下流側に別個で設けられていた検査装置を省略することができるので、生産ライン全体を縮小することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、基板Ｐの搬送方向の最下流部のみに、吸着ヘッドと検査装置を具備した実装・検査用ヘッドユニットＡを設け、基板Ｐの搬送方向の上流側には、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２が設けられた形態について説明した。実施の形態２の実装機は、実装・検査用ヘッドユニットＡを基板Ｐの搬送方向の最上流部にのみ設け、中間部および下流部には、実装専用ヘッドユニットＢを設けた形態である。

この場合、実装・検査用ヘッドユニットＡは、電子部品Ｅを実装する前、すなわち、前工程で基板Ｐ上に印刷されたはんだペーストの印刷状態を検査した後に、実装処理を行う。

また、実施の形態２における、各ヘッドユニットの処理時間の例を表２に示す。たとえば、中間部および下流部の２つのユニットＢ１、Ｂ２で実装を分担して行うとそれぞれ１８０秒間要する場合、その実装処理のうち、４０秒分ずつの実装処理を、基板検査に６０秒を要する実装・検査用ヘッドユニットＡに分担させる。このように実装処理の一部を実装・検査用ヘッドユニットＡに割り当てると、表２に示されるように、３箇所のヘッドユニットの処理時間がそれぞれ１４０秒になり、等しくなる。さらに、基板コンベア２１の駆動が停止している時間について考えると、基板コンベア２１が停止している時間が、１８０秒間であったところが、１４０秒間にまで、約２２％も短縮することができる。したがって、製造ライン全体の流れを速くすることが可能になり、製造効率の向上を図ることができる。また、従来、実装機の上流側に別個で設けられていた検査装置を省略することができるので、生産ライン全体を縮小することができる。

（実施の形態３）
実施の形態１では、基板Ｐの搬送方向の最下流部のみに、吸着ヘッドと検査装置を具備した実装・検査用ヘッドユニットＡを設け、基板Ｐの搬送方向の上流側には、実装専用ヘッドユニットＢ１、Ｂ２が設けられた形態について説明した。実施の形態３の実装機は、実装・検査用ヘッドユニットＡを基板Ｐの搬送方向の最上流部および最下流部に設け、中間部には、実装専用ヘッドユニットＢを設けた形態である。

この場合、まず、実装・検査用ヘッドユニットＡは、電子部品Ｅを実装する前、すなわち、前工程で基板Ｐ上に印刷されたはんだペーストの印刷状態を検査した後に、実装処理を行う。そして、中間部に設けられた実装専用ヘッドユニットＢによる電子部品Ｅの実装処理を経て、下流部に設けられた実装・検査用ヘッドユニットＡによって、電子部品Ｅを実装処理を行った後に、基板Ｐ上の電子部品Ｅの実装状態を検査する。

また、実施の形態３における、各ヘッドユニットの処理時間の例を表３に示す。たとえば、中間部の実装専用ヘッドユニットＢのみで実装を行うと３６０秒間要する場合、その実装処理のうち、２００秒分の実装処理を、基板検査に６０秒を要する２つの実装・検査用ヘッドユニットＡに均等に分担させる。このように実装処理の一部を２つの実装・検査用ヘッドユニットＡに割り当てると、表３に示されるように、３箇所のヘッドユニットの処理時間がそれぞれ１６０秒になり、等しくなる。さらに、基板コンベア２１の駆動が停止している時間について考えると、基板コンベア２１が停止している時間が、３６０秒間であったところが、１６０秒間にまで約５６％も短縮することができる。したがって、製造ライン全体の流れを速くすることができ、製造効率を向上させることができる。また、従来、実装機の上流側および下流側に別個で設けられていた２つの検査装置を省略することができるので、実施の形態１および実施の形態２よりも、生産ライン全体を縮小することができる。

以上の実施の形態によれば、吸着ヘッド５と、検査装置６とが一体に設けられた実装・検査用ヘッドユニットＡを用いて、基板Ｐ上に電子部品Ｅを実装し、かつ、基板Ｐの表面の検査までをも行うので、電子部品の実装作業と基板の検査作業とを効率よく行うことができる。また、実装機１００のみで基板Ｐの検査までをも行うので、製造ラインに、別途検査装置を設ける必要がなく、製造ライン全体を縮小できる。

なお、上記実施の形態では、ヘッドユニットに、基板検査用のカメラのほかに、フィデューシャルカメラが設けられている形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基板検査用のカメラにフィデューシャルカメラの機能を付加してもよい。

また、上記実施の形態では、各ヘッドユニットの処理時間について、具体的な数値をあげて説明したが、本発明は、これに限定されない。各ヘッドユニットの処理時間は適宜変更することができる。各ヘッドユニットの処理時間がほぼ等しく設定されていればよい。

また、上記実施の形態では、３組のＹ軸方向移動手段２３と、それぞれのＹ軸方向移動手段に１つずつヘッドユニットが設けられた実装機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｙ軸方向移動手段を４組以上設け、それぞれのＹ軸方向移動手段に１つずつヘッドユニットを設けてもよい。

また、上記実施の形態では、各処理に要する時間が完全に等しい場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、製造効率が低下しない範囲で各処理に要する時間を設定してもよい。

また、上記実施の形態では、実装機１００に、複数のヘッドユニットが設けられた形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、実装機１００に、実装・検査用ヘッドユニットＡを１台のみ設けた形態であってもよい。このように、実装・検査用ヘッドユニットＡを実装機に１台のみ設けた場合であっても、検査装置を実装機の上流側および下流側に別個に設ける必要がないので、生産ライン全体を縮小することができ、電子部品の実装作業と基板の検査作業とを効率よく行うことができる。

回路基板の生産ラインを説明するための模式図である。 実装機を説明するための平面図である。 実装機を説明するための側面図である。 実装・検査用ヘッドユニットをＹ軸方向移動手段に取り付けた状態を説明するためのIII−III断面図である。 実装機に設けられた実装・検査用ヘッドユニットを説明するための平面図である。 本実施の形態の実装機に設けられる実装・検査用ヘッドユニットの正面図である。 実装専用ヘッドユニットの正面図である。

符号の説明

２０ 基台
２２ 部品供給部
５ 吸着ヘッド
６ 検査装置
６１ カメラ
１００ 実装機
Ａ 実装・検査用ヘッドユニット（実装および検査用ヘッドユニット）
Ｂ１、Ｂ２ 実装専用ヘッドユニット
Ｐ 基板
Ｅ 電子部品

Claims (7)

1. 基板上に電子部品を実装するための実装機に設けられるヘッドユニットであって、
   前記電子部品を吸着し、前記電子部品を前記基板上に搬送する吸着ヘッドと、
   前記基板の検査を行う検査装置とを有することを特徴とするヘッドユニット。
2. 基台と、
   該基台上に設けられ、前記基台上に搬入された基板に実装するための電子部品を、順次供給する部品供給部と、
   前記部品供給部の上方および前記基板の上方を水平方向に移動可能に設けられた１または複数のヘッドユニットとを有し、
   前記ヘッドユニットの少なくとも１つが、前記部品供給部から供給された前記電子部品を吸着し、前記電子部品を前記基板上に搬送する吸着ヘッドと、前記基板の検査を行う検査装置とを有することを特徴とする実装機。
3. 前記ヘッドユニットが、複数設けられ、その複数のヘッドユニットが、前記基板の搬送方向の上流側に設けられた、吸着ヘッドを有する実装専用ヘッドユニットと、
   前記基板の搬送方向の下流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットとを含み、
   前記検査装置が電子部品を実装した後の検査を行う請求項２記載の実装機。
4. 前記ヘッドユニットが、複数設けられ、その複数のヘッドユニットが、前記基板の搬送方向の上流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットと、
   前記基板の搬送方向の下流側に設けられた、吸着ヘッドを有する実装専用ヘッドユニットとを含み、
   前記検査装置が電子部品を実装する前の検査を行う請求項２記載の実装機。
5. 前記ヘッドユニットが、複数設けられ、その複数のヘッドユニットが、前記基板の搬送方向の上流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットと、
   前記実装および検査用ヘッドユニットより下流側に設けられ、吸着ヘッドを有する実装専用ヘッドユニットと、
   前記実装専用ヘッドユニットより下流側に設けられ、前記吸着ヘッドおよび前記検査装置を有する実装および検査用ヘッドユニットとを含み、
   前記上流側に設けられた、前記実装および検査用ヘッドユニットの前記検査装置が、電子部品を実装する前の検査を行い、
   前記下流側に設けられた、前記実装および検査用ヘッドユニットの前記検査装置が、電子部品を実装した後の検査を行う請求項２記載の実装機。
6. 前記実装専用ヘッドユニットと、前記実装および検査用ヘッドユニットとの処理時間がほぼ等しくなるように設定されている請求項３、４または５記載の実装機。
7. 前記実装専用ヘッドユニットは、複数の吸着ヘッドを有し、
   前記実装および検査用ヘッドユニットは、前記実装専用ヘッドユニットの吸着ヘッドの数の半数の吸着ヘッドと、検査装置とを有する請求項２〜６記載の実装機。

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