JP2015162480A

JP2015162480A - 部品実装方法および部品実装システム

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Publication number: JP2015162480A
Application number: JP2014034998A
Authority: JP
Inventors: 東　雅之; Masayuki Azuma; 雅之東
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2015-09-07
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Abstract

【課題】部品実装動作における背高部品の干渉防止を簡便・汎用的な方法で行うことができる部品実装方法および部品実装システムを提供する。【解決手段】基板６に実装される複数種の部品を、基板６に既に実装された背低部品との干渉を部品保持具の昇降動作によって回避することが可能な背低部品Ｐ１と、基板６に既に実装された背低部品Ｐ１とは干渉しないものの基板６に既に実装された背高部品との干渉を部品保持具の昇降動作で回避できない背高部品Ｐ２とに分類しておき、背高部品Ｐ２を実装する背高部品実装工程において、第１方向と直交する第２方向から基板６に対して実装ヘッドを進入させ、次いで保持した背高部品を実装した後に当該基板６から実装ヘッドを退出作させる往復実装動作を実装順に反復し、この実装順を背高部品Ｐ２の第２方向の実装座標が大きい順に設定する。これにより、背高部品Ｐ２相互の干渉を回避することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装方法および部品実装システムに関するものである。

基板に電子部品が実装された実装基板の製造過程では、多種類の電子部品が同一の基板に実装される。これらの電子部品は実装ヘッドに装着された部品保持具によって保持された状態で基板の実装点まで移送され、ここで部品保持具を基板に対して下降させることにより基板の実装位置に電子部品を搭載する。実装対象となる電子部品のサイズや形状は部品種によって異なり、これらの部品種にはコネクタ部品など、通常のチップ型部品と比較して高さサイズが大きい、いわゆる背高部品が存在する。このような背高部品は、部品実装動作において既に基板に実装された既実装部品との高さ方向の干渉が生じる可能性があることから、従来より背高部品を対象として既実装部品との干渉を防止するための各種の対策が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許第３３７８１３４号公報

しかしながら、上述の特許文献例を含め、従来技術における背高部品の干渉防止策には、複雑な処理を要して実際上の適用が困難であるという難点があった。すなわち先行技術では、既実装部品の最も高い部品高さに基づいて部品保持具の昇降ストロークを変更することや、最も高い部品が実装された位置を回避するように部品保持具の水平移動経路を設定することなど、対象基板毎に個別の処理を必要としていた。このため、背高部品の干渉防止を簡便・汎用的な方法で行うことができる方策が望まれていた。

そこで本発明は、部品実装動作における背高部品の干渉防止を簡便・汎用的な方法で行うことができる部品実装方法および部品実装システムを提供することを目的とする。

本発明の部品実装方法は、基板搬送方向である第１方向に搬送された基板に対して部品保持具が装着された実装ヘッドに昇降動作を含む部品実装動作を行わせて、前記部品保持具に保持された部品を前記基板に実装する部品実装方法であって、背低部品を前記基板に実装する背低部品実装工程と、背高部品を前記背低部品が実装された基板に実装する背高部品実装工程とを含み、前記背低部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能な部品であり、前記背高部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能であるが、前記基板に既に実装された背高部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避できない部品であり、前記背高部品実装工程において、前記第１方向と直交する第２方向から前記基板に対して部品保持具を進入させ、次いで保持した背高部品を実装した後に当該基板から部品保持具を退出させる往復実装動作を実装順に反復し、前記実装順は、前記背高部品の前記第２方向の実装座標が大きい順に設定される。

本発明の部品実装システムは、基板搬送方向である第１方向に搬送された基板に対して部品保持具が装着された実装ヘッドに昇降動作を含む部品実装動作を行わせて、前記部品保持具に保持された部品を前記基板に実装する部品実装システムであって、背低部品を前記基板に実装する背低部品用実装装置と、背高部品を前記背低部品が実装された前記基板に実装する背高部品用実装装置とを備え、前記背低部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能な部品であり、前記背高部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能であるが、前記基板に既に実装された背高部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避できない部品であり、前記背高部品用実装装置は、前記第１方向と直交する第２方向から前記基板に対して部品保持具を進入させ、次いで保持した背高部品を実装した後に当該基板から部品保持具を退出させる往復実装動作を実装順に反復し、前記実装順は、前記背高部品の前記第２方向の実装座標が大きい順に設定される。

本発明によれば、部品実装動作における背高部品の干渉防止を簡便・汎用的な方法で行うことができる。

本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける部品実装装置の構成を示す平面図本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける背低部品の実装動作の説明図本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける背高部品の実装動作の説明図本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の部品実装方法における背高部品の干渉回避処理の説明図本発明の一実施の形態の部品実装方法における背高部品の干渉回避処理の説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、基板に電子部品をはんだ接合により実装して実装基板を生産する機能を有しており、スクリーン印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４、Ｍ５、実装状態検査装置Ｍ６、リフロー装置Ｍ７を含む複数の部品実装用装置を連結するとともに、これらを通信ネットワーク２によって接続してその全体を管理コンピュータ３によって管理する構成となっている。

スクリーン印刷装置Ｍ１は、基板に形成された部品接合用の電極にクリーム半田などペースト状の半田をスクリーン印刷する。印刷検査装置Ｍ２は、基板に印刷された半田の印刷状態の良否判断や、電極に対する半田の印刷位置ずれの検出を含む印刷検査を行う。部品実装装置Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５は、スクリーン印刷装置Ｍ１によって半田が印刷された基板に電子部品を順次搭載する。実装状態検査装置Ｍ６は、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５によって搭載された電子部品の実装状態を画像認識を用いた外観検査によって検査する。リフロー装置Ｍ７は、電子部品搭載後の基板を所定の温度プロファイルに従って加熱することにより、半田を溶融させて電子部品を基板に半田接合する。

図２を参照して、上述構成の部品実装システム１において基板に部品を搭載する機能を有する部品実装装置Ｍ３〜Ｍ５の構成を説明する。なお部品実装装置Ｍ３、Ｍ４は同一構成であるため、部品実装装置Ｍ４については説明を省略している。部品実装装置Ｍ３において、基台４上には基板搬送機構５が基板搬送方向であるＸ方向（第１方向）に配設されている。基板搬送機構５は実装作業対象の基板６を搬送し、以下に説明する部品実装機構による実装作業位置に位置決めして保持する。

基板搬送機構５の両側には部品供給部７Ａ、７Ｂが配置されており、部品供給部７Ａ、７Ｂには複数のテープフィーダ８が並設されている。テープフィーダ８はチップ型部品など比較的小型の電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りすることにより、これらの電子部品を部品実装機構による部品取り出し位置に供給する。基台４のＸ方向の一端部にはリニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル９がＹ方向に水平に配設されている。Ｙ軸移動テーブル９には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル１０Ａ、１０ＢがＹ方向の移動自在に結合されている。

Ｘ軸移動テーブル１０Ａ、１０Ｂにはそれぞれ実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂが装着されており、実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂの下端部には部品を吸着して保持する部品保持具である吸着ノズル１１ａ（図３，図４参照）が装着されている。吸着ノズル１１ａは、実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂに内蔵されたノズル昇降機構によって昇降する。Ｙ軸移動テーブル９、Ｘ軸移動テーブル１０Ａ，１０Ｂを駆動することにより実装ヘッド１１Ａ，１１ＢはＸ方向、Ｙ方向に移動し、これにより実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂはそれぞれ部品供給部７Ａ、７Ｂのテープフィーダ８から部品を取り出して、基板搬送機構５に位置決めされた基板６に移送搭載する。

Ｙ軸移動テーブル９、Ｘ軸移動テーブル１０Ａ、実装ヘッド１１Ａの組み合わせおよびＹ軸移動テーブル９、Ｘ軸移動テーブル１０Ｂ、実装ヘッド１１Ｂの組み合わせは、それぞれ部品供給部７Ａ、７Ｂから取り出した部品を基板６に移送搭載する部品実装機構１２Ａ，１２Ｂを構成する。この部品実装においては、吸着ノズル１１ａが装着された実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂに昇降動作を含む部品実装動作を行わせて、吸着ノズル１１ａに保持された部品を基板６に実装する。

部品供給部７Ａ、７Ｂと基板搬送機構５との間には部品認識カメラ１３が配設されており、部品供給部７Ａ、７Ｂから電子部品を取り出した実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂが部品認識カメラ１３の上方を移動する際に、部品認識カメラ１３は実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂに保持された状態の電子部品を撮像する。実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂには、一体に移動する基板認識カメラ１４がＸ軸移動テーブル１０Ａ，１０Ｂの下方に位置して取り付けられている。基板認識カメラ１４は実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂとともに基板６の上方に移動して、基板６に設けられた認識マークを撮像する。電子部品を基板６に実装する際には、基板認識カメラ１４および部品認識カメラ１３の撮像結果を、認識処理部（図示省略）によって認識した結果に基づいて、部品搭載時の位置補正が行われる。

次に部品実装装置Ｍ５の構成について説明する。部品実装装置Ｍ５は、基板搬送機構５、部品実装機構１２Ａ、１２Ｂについては部品実装装置Ｍ３、Ｍ４と同様の構成を有しており、部品供給部７Ａ、７Ｂの構成のみが部品実装装置Ｍ３、Ｍ４と異なる。すなわち、部品実装装置Ｍ５の部品供給部７Ａ、７Ｂには、大型部品を供給するためのトレイフィーダ１８が配置されており、トレイフィーダ１８はコネクタ部品などのサイズの大きい部品が規則配列で収納された部品トレイ１８ａを、部品実装機構１２Ａ、１２Ｂに対して供給する。

実装ヘッド１１Ａ（第１の実装ヘッド）は、部品供給部７Ａに配置されたトレイフィーダ１８から部品を取り出して基板搬送機構５に保持された基板６に実装し、実装ヘッド１１Ｂ（第２の実装ヘッド）は、部品供給部７Ｂに配置されたトレイフィーダ１８から部品を取り出して基板搬送機構５に保持された基板６に実装する。

上記構成の部品実装装置Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５を備えた部品実装システム１においては、部品実装装置Ｍ３、Ｍ４は、チップ部品など比較的小型で高さサイズが小さい、いわゆる背低部品を実装対象とする背低部品用実装装置であり、部品実装装置Ｍ５はコネクタ部品など高さサイズが大きい、いわゆる背高部品を主な実装対象とする背高部品用実装装置となっている。そしてこれら部品実装装置Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５では、上流側からＸ方向に搬送された基板６に対して部品実装動作が順次実行される。

すなわち部品実装装置Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５を含む部品実装システム１は、基板搬送方向であるＸ方向（第１方向）に搬送された基板６に対して、部品保持具である吸着ノズル１１ａが装着された実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂに昇降動作を含む部品実装動作を行わせて、吸着ノズル１１ａに保持された部品を基板６に実装する構成となっている。なお、ここでは部品保持具として真空吸着により部品を保持する実装ヘッド１１Ａを用いる例を示しているが、部品保持具の保持形式としては真空吸着には限定されず、クランプ爪などの把持部材によって部品を保持するメカニカル方式の部品保持具を用いてもよい。

本実施の形態に示す部品実装方法においては、高さサイズが種々異なり混在して実装動作を実行すると高さ方向の干渉を生じる虞れがある複数種類の部品を、便宜的に背高部品、背低部品の２種類に大別するようにしている。そして背低部品を先に実装した後に背高部品の実装を行うように部品実装シーケンスを設定し、さらに背高部品については実装移動径路を予め適切に設定することにより、既実装部品との高さ方向の干渉の発生を防止するようにしている。

すなわち、背低部品とは、基板に既に実装された背低部品との干渉を部品保持具（吸着ノズル１１ａ）の昇降動作で回避可能な部品である。したがって背低部品のみを実装対象とする部品実装装置Ｍ３、Ｍ４では、高さ方向の干渉に起因する制約なく、自由に実装移動経路を設定することができる。

これに対し、背高部品とは、基板に既に実装された背低部品との干渉を部品保持具の昇降動作で回避可能であるが、基板に既に実装された背高部品との干渉を部品保持具の昇降動作で回避できない部品である。したがって背高部品を実装対象とする部品実装装置Ｍ５では、部品実装動作における高さ方向の干渉を回避するために、適切に実装移動経路を設定することが求められる。

以下、図３，図４を参照して、背低部品、背高部品の具体的な定義およびこれら部品を対象とする実装動作の形態について説明する。まず図３を参照して、背低部品について説明する。図３（ａ）に示すように、部品実装装置Ｍ３，Ｍ４においては、基板搬送機構５に位置決め保持された基板６に対して、実装ヘッド１１Ａ、１１Ｂによって背低部品Ｐ１が実装される。ここでは、基板６に既実装部品として背低部品Ｐ１が実装された状態を示している。

図３（ｂ）は、背低部品Ｐ１の高さ寸法Ｈ１の定義を示している。なお図３（ｂ）において、Ｌは部品保持具（吸着ノズル１１ａ）の基板６の上面に対する昇降ストロークを示しており、Ｌ１、Ｌ２は背低部品、背高部品の定義に参照される第１の部品高さ、第２の部品高さを示している。ここでは、Ｌ１はＬ／２よりも小さく、Ｌ２はＬ／２よりも大きい寸法値に設定され、さらにＬ１＋Ｌ２＝Ｌの関係を満たすように設定されている。

本実施の形態においては、基板６に実装される部品のうち、上述のように設定される第１の部品高さＬｌを上限とする高さ寸法Ｈ１を有する部品を、背低部品Ｐ１と定義している。このようにして定義されて第１の部品高さＬｌより低い背低部品Ｐ１は、高さ寸法Ｈ１が昇降ストロークＬの半分の１／２Ｌよりも小さいことから、基板６における既実装の背低部品Ｐ１上を実装ヘッド１１Ａに保持された移動中の背低部品Ｐ１が通過する場合においてこれらの部品の干渉が発生することがない。

すなわち、本実施の形態においては、基板６に既に実装された背低部品Ｐ１との干渉を部品保持具（吸着ノズル１１ａ）の昇降動作で回避可能な部品が、背低部品Ｐ１として規定されている。そして部品実装装置Ｍ３，Ｍ４においてはこのような背低部品Ｐ１のみを実装対象とすることにより、既実装の背低部品Ｐ１との高さ方向の干渉を考慮することなく、自由に実装シーケンス、実装移動経路を設定することができる。

次に図４を参照して、背高部品について説明する。図４（ａ）に示すように、部品実装装置Ｍ５においては、基板搬送機構５に位置決め保持され、上流側の部品実装装置Ｍ３，Ｍ４において既に背低部品Ｐ１が実装された状態の基板６に対して、実装ヘッド１１Ａ、１１Ｂによって背高部品Ｐ２が実装される。この実装過程において以下に定義する背高部品Ｐ２が実装されて既実装部品として基板６上に存在する状態では、背高部品相互の高さ方向の干渉が発生する可能性がある。

図４（ｂ）は、背高部品Ｐ２の高さ寸法Ｈ２の定義を示している。ここでは、図３（ｂ）において説明した昇降ストロークＬ、第１の部品高さＬ１，第２の部品高さＬ２，背低部品Ｐ１の高さ寸法Ｈ１に加えて、背高部品Ｐ２の高さ寸法Ｈ２が新たに定義されている。ここでは、高さ寸法Ｈ２が第１の部品高さＬ１よりも大きく、且つ第２の部品高さＬ２よりも小さい部品が、背高部品Ｐ２として規定されている。すなわち、本実施の形態においては、基板６に既に実装された背低部品Ｐ１との干渉を部品保持具の昇降動作で回避可能であるが、基板６に既に実装された背高部品Ｐ２との干渉を部品保持具の昇降動作で回避できない部品が、背高部品Ｐ２として定義されている。

このように高さ寸法Ｈ２が定義された背高部品Ｐ２は、既実装部品として存在する背低部品Ｐ１とは干渉しないものの、高さ寸法Ｈ２が第１の部品高さＬ１よりも高いことから、既実装部品に背高部品Ｐ２が含まれている場合には、背高部品Ｐ２を保持した実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂの実装移動経路によっては、背高部品Ｐ２相互の高さ方向の干渉が発生する。このため、背高部品Ｐ２を実装対象とする部品実装装置Ｍ５における部品実装作業においては、後述するように、背高部品Ｐ２を保持した実装ヘッド１１Ａ，１１Ｂの実装移動経路を適正に設定することにより干渉の発生を回避するようにしている。

次に図５を参照して、制御系の構成を説明する。図５において部品実装装置Ｍ３〜部品実装装置Ｍ５の制御系は、通信部３０、制御部３１、記憶部３２、機構駆動部３３を含んで構成されている。通信部３０は、管理コンピュータ３および装置相互間での信号の授受を行う。制御部３１は処理演算装置であり、記憶部３２に記憶された各種の処理プログラムやデータに基づき、以下の各部を制御する。

記憶部３２に記憶されるデータには、実装データ３２ａ、部品データ３２ｂ等が含まれている。実装データ３２ａは、基板６における実装点の位置座標及びその実装順序、実装対象となる部品を示すデータである。部品データ３２ｂは、実装対象となる部品のサイズ等に関するデータである。

機構駆動部３３は制御部３１に制御されて、基板搬送機構５、部品供給部７Ａ、部品供給部７Ｂ、部品実装機構１２Ａ、部品実装機構１２Ｂを駆動する。これにより部品実装装置Ｍ３〜部品実装装置Ｍ５における部品実装作業などの各種の作業処理が実行される。

そして、制御部３１は実装データ３２ａ、部品データ３２ｂに基づいて、背高部品Ｐ２の実装動作において背高部品Ｐ２相互の干渉を回避するように部品実装機構１２Ａ、１２Ｂによる実装動作を制御する。なお、干渉回避を考慮しない通常の実装動作では、実装経路は移動量がＸ＆Ｙ方向で最短距離となるように斜め方向に設定されるが、干渉回避を考慮した実装動作時には、実装経路はＹ方向往復移動となるように設定される（図６，図７参照）。

次に本実施の形態の部品実装方法について説明する。まず実装対象の基板６を部品実装システム１に搬入し、基板６を各装置に沿って基板搬送方向に順次搬送し、基板６に対して部品実装動作を実行する。この部品実装動作では、まず背低部品用実装装置である部品実装装置Ｍ３、Ｍ４にて、背低部品Ｐ１が実装される（背低部品実装工程）。次いで背低部品Ｐ１が実装された基板６はさらに下流側へ搬送され、背高部品用実装装置である部品実装装置Ｍ５にて、背高部品Ｐ２が実装される（背高部品実装工程）。

この背高部品実装工程では、複数の背高部品Ｐ２が順次実装されるが、この際に発生する基板６に実装された背高部品Ｐ２と部品保持具１１ａに保持された背高部品Ｐ２との干渉を回避するために、干渉回避実装動作が実行される。この干渉回避実装動作は、制御部３１が記憶部３２に記憶された実装データ３２ａ、部品データ３２ｂを参照することにより実行される。背高部品Ｐ２の実装動作において背高部品Ｐ２相互の干渉を回避するように部品実装機構１２Ａ、部品実装機構１２Ｂの基板６への進入動作を制御する。

ここで図６，図７を参照して、背高部品Ｐ２の実装動作を説明する。図６では、基板６に設定された実装点ＭＰ１〜実装点ＭＰ５の５つの実装点に背高部品Ｐ２を実装ヘッド１１Ａのみによって実装する際の実装動作を示している。図６（ａ）に示すように、実装点ＭＰ１〜実装点ＭＰ５の実装位置座標は、それぞれ（ｘ１、ｙ１）〜（ｘ５、ｙ５）である。これらの座標値は、第２方向のｙ座標については、ｙ１＞ｙ２＞ｙ３＝ｙ４＞ｙ５となっており、第１方向のｘ座標については、ｘ３＞ｘ５＞ｘ２＞ｘ４＞ｘ１の関係がある。

このような実装点配置を対象として背高部品Ｐ２を実装する場合には、図６（ｂ）に示すような実装順で背高部品Ｐ２を順次実装する。すなわちこれらの実装点のうち、Ｙ方向（第２方向）の実装座標が最も大きい実装点ＭＰ１を対象として、背高部品Ｐ２を保持した実装ヘッド１１ＡをＹ方向から基板６上に進出させ（矢印（１））、保持した背高部品Ｐ２を実装点ＭＰ１に実装した後に、基板６から実装ヘッド１１ＡをＹ方向に退出させる往復実装動作が実行される。

次いで２番目にＹ方向の実装座標が大きい実装点ＭＰ２を対象として、同様の往復実装動作が実行され（矢印（２））、この後同様にＹ方向の実装座標が大きい順に、同様に実装点ＭＰ３〜実装点ＭＰ５を順次対象として、往復実装動作が実行される（矢印（３）〜矢印（５））。ここに示す例では、実装点ＭＰ３、ＭＰ４についてはｙ３＝ｙ４の関係にありＹ方向の実装座標が等しい。このような場合には、Ｘ方向の実装座標がより大きい実装点ＭＰ３を先行して実装するようにしている。

すなわち図６に示す部品実装例は、背高部品Ｐ２を対象とする背高部品実装工程において、背高部品用実装装置である部品実装装置Ｍ５によって、第１方向と直交する第２方向から基板６に対して部品保持具である実装ヘッド１１Ａを進入させ、次いで保持した背高部品Ｐ２を実装した後に当該基板６から実装ヘッド１１Ａを退出させる往復実装動作を実装順に反復するようにしている。そしてこの実装順は、背高部品Ｐ２の第２方向の実装座標が大きい順に設定される。

図７は、共通の基板６を対象として第１の実装ヘッドである実装ヘッド１１Ａ、第２の実装ヘッドである実装ヘッド１１Ｂの２つによって両側から背高部品Ｐ２を実装する際の実装動作を示している。この場合には、図７（ａ）に示すように、基板６はＸ方向に沿って設定された領域分割線ＤＬによって第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２に分割される。第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２は、それぞれ実装ヘッド１１Ａ、１１Ｂによって部品実装が行われる領域である。実装ヘッド１１Ａ、１１Ｂを、それぞれ部品実装機構１２Ａに固有のＸＡ−ＹＡ直交座標系、部品実装機構１２Ｂに固有のＸＢ−ＹＢ直交座標系に従って駆動することにより、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２を対象とした部品実装作業を個別に実行できるようになっている。

第１の領域Ｒ１には、実装点ＭＰａ１〜実装点ＭＰａ３の３つの実装点が、第２の領域Ｒ２には実装点ＭＰｂ１、実装点ＭＰｂ２の２つの実装点がそれぞれ設定されている。実装点ＭＰａ１〜実装点ＭＰａ３の実装位置座標は、それぞれ（ｘａ１、ｙａ１）〜（ｘａ３、ｙａ３）である。これらの座標値は、第２方向のｙ座標については、ｙａ１＝ｙａ２＞ｙａ３となっており、第１方向のｘ座標については、ｘａ１＞ｘａ３＞ｘａ２の関係がある。また実装点ＭＰｂ１、実装点ＭＰｂ２の実装位置座標は、それぞれ（ｘｂ１、ｙｂ１）、（ｘｂ２、ｙｂ２）である。これらの座標値は、第２方向のｙ座標については、ｙｂ１＞ｙｂ２となっており、第１方向のｘ座標については、ｘｂ１＞ｘｂ２の関係がある。

このような実装点配置を対象として背高部品Ｐ２を実装する場合には、図７（ｂ）に示すように、第１の領域Ｒ１、第２の領域Ｒ２の双方を対象として、実装ヘッド１１Ａ、１１Ｂによって並行して実装作業が実行される。この場合においても、図６に示す例と同様に、Ｙ方向（第２方向）の実装座標が大きい順に往復実装動作が実行される。まず第１の領域Ｒ１では、実装点ＭＰａ１、ＭＰａ２についてはｙａ１＝ｙａ２の関係にありＹ方向の実装座標が等しい。このような場合には、Ｘ方向の実装座標がより大きい実装点ＭＰａ１を先行して実装する。

すなわちまず実装点ＭＰａ１を対象として、背高部品Ｐ２を保持した部品実装機構１２ＡをＹ方向から基板６上に進出させ（矢印（１ａ））、保持した背高部品Ｐ２を実装点ＭＰａ１に実装した後に、基板６から実装ヘッド１１ＡをＹ方向に退出させる往復実装動作が実行される。次いで実装点ＭＰａ２を対象として、同様の往復実装動作が実行され（矢印（２ａ））、この後同様にＹ方向の実装座標が大きい順に、実装点ＭＰａ３を対象として、往復実装動作が実行される（矢印（３ａ））。

次に第２の領域Ｒ２では、まずＹ方向（第２方向）の実装座標が最も大きい実装点ＭＰｂ１を対象として、背高部品Ｐ２を保持した実装ヘッド１１ＢをＹ方向から基板６上に進出させ（矢印（１ｂ））、保持した背高部品Ｐ２を実装点ＭＰｂ１に実装した後に、基板６から実装ヘッド１１ＢをＹ方向に退出させる往復実装動作が実行される。次いで実装点ＭＰｂ２を対象として、同様の往復実装動作が実行される（矢印（２ｂ））。

すなわち図７に示す部品実装例は、背高部品Ｐ２を対象とする背高部品実装工程において、背高部品用実装装置である部品実装装置Ｍ５によって、共通の基板６に対して実装ヘッド１１Ａ（第１の実装ヘッド）および実装ヘッド１１Ｂ（第２の実装ヘッド）で当該基板６のＹ方向（第２方向）の両側から往復実装動作を行わせるようにしている。そしてこの往復実装動作に際し、基板６をＸ方向（第１方向）に沿って設定された領域分割線ＤＬによって第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２に分割し、実装ヘッド１１Ａおよび実装ヘッド１１Ｂは、それぞれ第１の領域Ｒ１および第２の領域Ｒ２を対象として、前述の往復実装動作を実装順に反復するようにしている。そしてこの実装順は、図７に示す例と同様に、背高部品Ｐ２の第２方向の実装座標が大きい順に設定されている。

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装方法および部品実装システムでは、基板６における既実装部品との干渉を実装ヘッドに装着された吸着ノズル１１ａ（部品保持具）の昇降動作によって回避することが可能な背低部品Ｐ１と、既実装の背低部品とは干渉しないものの相互に干渉する可能性がある背高部品Ｐ２とに分類しておき、背高部品Ｐ２を実装する背高部品実装工程において、第１方向と直交する第２方向から基板６に対して実装ヘッドを進入させ、次いで保持した部品を実装した後に当該基板６から実装ヘッドを退出作させる往復実装動作を実装順に反復し、この実装順を背高部品Ｐ２の第２方向の実装座標が大きい順に設定するようにしている。

これにより、既実装部品の最も高い部品高さに基づいて部品保持具の昇降ストロークを変更することや、最も高い部品が実装された位置を回避するように部品保持具の水平移動経路を設定することなど、対象基板毎に個別の処理を必要とすることなく、部品実装動作における背高部品の干渉防止を簡便・汎用的な方法で行うことができる。

本発明の部品実装方法および部品実装システムは、部品実装動作における背高部品の干渉防止を簡便・汎用的な方法で行うことができるという効果を有し、コネクタ部品などの背高部品を含む複数種類の電子部品を基板に実装する部品実装分野において有用である。

１部品実装システム
６基板
７Ａ、７Ｂ部品供給部
１１Ａ，１１Ｂ実装ヘッド
１１ａ吸着ノズル
Ｐ１背低部品
Ｐ２背高部品
ＤＬ領域分割線
Ｒ１第１の領域
Ｒ２第２の領域

Claims

基板搬送方向である第１方向に搬送された基板に対して部品保持具が装着された実装ヘッドに昇降動作を含む部品実装動作を行わせて、前記部品保持具に保持された部品を前記基板に実装する部品実装方法であって、
背低部品を前記基板に実装する背低部品実装工程と、
背高部品を前記背低部品が実装された基板に実装する背高部品実装工程とを含み、
前記背低部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能な部品であり、
前記背高部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能であるが、前記基板に既に実装された背高部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避できない部品であり、
前記背高部品実装工程において、前記第１方向と直交する第２方向から前記基板に対して部品保持具を進入させ、次いで保持した背高部品を実装した後に当該基板から部品保持具を退出させる往復実装動作を実装順に反復し、
前記実装順は、前記背高部品の前記第２方向の実装座標が大きい順に設定されることを特徴とする部品実装方法。
前記背高部品実装工程において、共通の基板に対して第１の実装ヘッドおよび第２の実装ヘッドによって当該基板の前記第２方向の両側から前記往復実装動作を行わせるに際し、
前記基板を第１方向に沿って設定された領域分割線によって第１の領域および第２の領域に分割し、
前記第１の実装ヘッドおよび第２の実装ヘッドは、それぞれ前記第１の領域および第２の領域を対象とすることを特徴とする請求項１記載の部品実装方法。
基板搬送方向である第１方向に搬送された基板に対して部品保持具が装着された実装ヘッドに昇降動作を含む部品実装動作を行わせて、前記部品保持具に保持された部品を前記基板に実装する部品実装システムであって、
背低部品を前記基板に実装する背低部品用実装装置と、
背高部品を前記背低部品が実装された前記基板に実装する背高部品用実装装置とを備え、
前記背低部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能な部品であり、
前記背高部品は、前記基板に既に実装された背低部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避可能であるが、前記基板に既に実装された背高部品との干渉を前記部品保持具の昇降動作で回避できない部品であり、
前記背高部品用実装装置は、前記第１方向と直交する第２方向から前記基板に対して部品保持具を進入させ、次いで保持した背高部品を実装した後に当該基板から部品保持具を退出させる往復実装動作を実装順に反復し、
前記実装順は、前記背高部品の前記第２方向の実装座標が大きい順に設定されることを特徴とする部品実装システム。
前記背高部品用実装装置は、共通の基板に対して当該基板の前記第２方向の両側から前記往復実装動作を行う第１の実装ヘッドおよび第２の実装ヘッドを備え、
前記往復実装動作に際し前記基板を第１方向に沿って設定された領域分割線によって第１の領域および第２の領域に分割し、
前記第１の実装ヘッドおよび第２の実装ヘッドは、それぞれ前記第１の領域および第２の領域を対象とすることを特徴とする請求項３記載の部品実装システム。