JP3923134B2 - 部品装着方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、電子部品をプリント基板に装着する電子部品装着方法及び装着装置に関し、特にプリント基板の生産ライン上に複数の電子部品装着機を配設して一つのプリント基板に対して上記電子部品装着機にて電子部品の装着を分担して行うような、部品の装着方法及び装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子部品装着機には、製品の小型化のために高密度実装が要請され、かつ製品の製造コストを低減するために装着設備のコンパクト化と、高精度かつ高稼動率の実現とが要請されている。
従来、この種の電子部品装着機における部品供給装置は特公平３−２２１３２６号公報に示すような構成が一般的であった。以下、その構成について図１１を参照しながら説明する。
図１１に示すように、電子部品装着機１は、大きく分けて、部品供給部２と部品装着部３とを備える。部品供給部２は、多数の電子部品を収容した複数のパーツカセット１２が並列して設置されかつそのパーツカセット１２の並列方向に各々独自に移動可能な、第１供給テーブル１３及び第２供給テーブル１４を備え、これら供給テーブル１３，１４により所定の部品供給位置１１へ装着する部品を供給する。部品装着部３は、大きく分けて、ロータリヘッド１６と、Ｘ−Ｙテーブル１７とを備える。ロータリヘッド１６は、該ロータリヘッド１６に備わるノズルにより、上記部品供給位置１１にて電子部品２６を保持し装着位置１５まで移送する。Ｘ−Ｙテーブル１７は、プリント基板１８を載置し、プリント基板１８上の部品装着位置が上記装着位置１５に一致するように、プリント基板１８をＸ，Ｙ方向に移動する。
このような構成により、部品供給部２により部品供給位置１１に供給された部品は、ロータリヘッド１６のノズルにて吸着され、Ｘ−Ｙテーブル１７にて位置決めされたプリント基板１８上に装着される。
又、第１供給テーブル１３と第２供給テーブル１４とに同一部品を収容しておくことで、例えば第１供給テーブル１３における任意のパーツカセット１２に部品切れが生じた場合、第２供給テーブル１４を移動することで上記部品切れが生じた部品と同一部品を収容した、第２供給テーブル１４のパーツカセット１２を部品供給位置１１に配置して部品供給を行っている。したがって電子部品装着機１は、第１供給テーブル１３への部品補充が完了するまでの間も部品供給を継続できることから、効率的な生産を行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような構成を採った場合でも、第１供給テーブル１３及び第２供給テーブル１４の両方にて部品切れが発生したときには、当該電子部品実装機１の動作が停止し、これによってプリント基板１８の生産ライン全体が停止してしまうという問題がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、生産ライン全体の停止を最小限に抑えた生産性の高い部品装着方法及び部品装着装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１態様の部品装着方法は、部品を被装着体に装着する部品装着機を３台以上配設し、それぞれの上記部品装着機にて上記被装着体へそれぞれの部品を装着する部品装着方法において、
いずれかの上記部品装着機において上記被装着体への装着不可状態が発生したときには、上記装着不可状態が発生した部品装着機では上記装着不可状態に係る部品以外の部品について上記被装着体への装着を行わせ、
一方、上記装着不可状態が発生した部品装着機よりも下流側に配設された部品装着機内に上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るか否かを判断し、
上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るときには、上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機にて上記装着不可状態に係る部品の上記被装着体への装着を行い、
上記装着不可状態が発生した部品装着機よりも下流側に配設された部品装着機内に上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が無いと判断されたときには、上記装着不可状態が発生した部品装着機よりも上流側に配設された部品装着機内に上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るか否かを判断し、
上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るときには、上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機にて上記装着不可状態に係る部品の装着を行う、
ことを特徴とする。
【０００５】
本発明の第２態様の部品装着装置は、部品を被装着体に装着する複数の部品装着機と、制御装置とを備えた部品装着装置において、
上記制御装置は、
いずれかの上記部品装着機において上記被装着体への装着不可状態が発生したときには、上記装着不可状態が発生した部品装着機に対して上記装着不可状態に係る部品以外の部品について上記被装着体への装着を行わせ、
上記装着不可状態が発生した部品装着機以外の部品装着機に対して上記装着不可状態に係る部品の上記被装着体への装着を行わせる、
ことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態である部品装着方法、及び部品装着装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。又、上記部品装着方法は、上記部品装着装置にて実行されるものである。
又、本実施形態では、部品の一実施形態として電子部品２６を例に採り、被装着体の一実施形態としてプリント基板を例に採り、したがって部品装着機の一実施形態として電子部品装着機１−１，１−２，１−３を例に採るが、これらに限定されるものではなく、複数の部品を複数の装着機にて被装着体に装着していくことで製品を完成させるような部品装着装置に本実施形態の部品装着方法は適用することができる。
又、装着不可状態とは、被装着体に装着すべき部品が何らかの原因で上記被装着体に装着できなかった状態を意味し、装着不可状態の一態様としては下記の実施形態にて示すように、部品供給部２における部品切れが相当する。その他、例えば、部品供給部２や、ロータリヘッド１６に備わるノズル等の不具合によりプリント基板１８へ電子部品が装着できない場合等が相当する。本実施形態の部品装着方法は、このような装着不可状態に対して適用可能である。
【０００７】
図１には、従来の電子部品装着機１を３台、生産ライン２５上に配設し、かつそれぞれの電子部品装着機１，１，１を制御装置１１０にて動作制御するように構成した電子部品装着装置１０１を示している。尚、個々の電子部品装着機１の構成については上述した構成に同じであることからその説明は省略する。
電子部品装着装置１０１では、図内右側の上流側から図内左側の下流側へ矢印にて示すI方向に沿ってプリント基板１８が搬送され、この搬送経路に配設されるそれぞれの電子部品装着機（説明上、上記上流側から上記下流側へ１−１，１−２，１−３と付番する）によってプリント基板１８に対して電子部品２６が順次装着されていく。本実施形態では、電子部品装着機１−１，１−２，１−３には、装着する電子部品２６がそれぞれ割り振られており、したがって各電子部品装着機１−１，１−２，１−３は、互いに重複することのない各々の装着担当分の電子部品２６を有するとともに、少なくとも１種類の電子部品２６については自らよりも下流側に配設される電子部品装着機に重複して備えられている。例えば、電子部品装着機１−１に備わる電子部品２６の内、少なくとも１種類の電子部品２６については、電子部品装着機１−２又は１−３にも備えられており、電子部品装着機１−２に備わる電子部品２６の内、少なくとも１種類の電子部品２６については、電子部品装着機１−３にも備えられている。上記重複して備えるべき電子部品２６の一例としては、非常に装着頻度の高い電子部品２６が相当する。尚、本実施形態のように、電子部品装着機１−１，１−２，１−３に対して装着する電子部品２６をそれぞれ割り振る必要性は必ずしもない。又、電子部品装着機１−１，１−２，１−３のすべてに同じ電子部品２６を備えてもよい。
又、図示するように電子部品装着機１−１，１−２，１−３には、それぞれ第１供給テーブル１３及び第２供給テーブル１４を備え、第１供給テーブル１３及び第２供給テーブル１４には、従来と同様に、それぞれが異なる種類の電子部品２６を有するパーツカセット１２を設けてもよいし、両者にて同種類の電子部品２６を有するパーツカセット１２を設けてもよいし、一部の種類の電子部品２６について両者で共有するようにしてもよい。又、供給テーブルの個数は、本実施形態の２つに限定されるものではなく、例えば一つでもよい。
【０００８】
制御装置１１０には、各電子部品装着機１−１，１−２，１−３が備えている電子部品２６の種類の情報、それらの各種の電子部品毎に各電子部品がプリント基板１８上に装着される装着位置の情報、並びに部品切れが生じたときには部品切れ情報と部品切れとなった不足部品の種類の情報、及び上記不足部品がプリント基板１８上に装着される装着位置の情報が、各電子部品装着機１−１，１−２，１−３のそれぞれの制御部１１１−１，１１１−２，１１１−３から供給される。このような制御装置１１０は、検索手段１１２、回答指示手段１１３、及び追加装着指示手段１１４を備える。検索手段１１２は、上記部品切れ情報及び上記不足部品種類情報に基づき、部品切れが発生した電子部品実装機１より下流側に配設される電子部品実装機１に上記不足部品と同種類の電子部品２６を備えているか否かを検索する。回答指示手段１１３は、検索手段１１２の検索結果を部品切れを発生した電子部品実装機１へ回答する。上記検索の結果、部品切れを発生した電子部品実装機１よりも下流側に配設される電子部品実装機１が上記不足部品を有する場合には、追加装着指示手段１１４は、その不足部品を有する電子部品実装機１にプリント基板１８が搬送されてきたときに、上記不足部品を有する電子部品実装機１に対して上記不足部品に対応する部品を追加装着する指示を出す。
このように制御装置１１０の制御により、プリント基板１８が生産ライン２５上を搬送されていく間に各電子部品装着機１−１，１−２，１−３により順次電子部品２６がプリント基板１８に装着されていく。又、この装着動作中、各電子部品装着機１−１，１−２，１−３における部品供給部２の部品切れ状況が制御装置１１０にて管理されている。
【０００９】
又、本実施形態では１台の制御装置１１０にて３台の電子部品装着機１−１，１−２，１−３を制御するが、これに限定されるものではなく、例えば図３に示す電子部品装着装置１０２のように、各電子部品装着機１−１，１−２，１−３が有する制御部１１１−１，１１１−２，１１１−３を相互に接続してこれらの制御部１１１−１，１１１−２，１１１−３にて制御装置１１０と同様の制御を行わしてもよい。
【００１０】
このように構成される電子部品装着装置１０１の動作、即ち部品装着方法について図２を参照して以下に説明する。尚、電子部品実装機１の部品供給部２及び部品装着部３における動作は上述の従来の場合と変わらないことからその説明は省略する。
生産ライン２５に沿ってプリント基板１８が搬送されてきたとき、それぞれの電子部品実装機１は、ステップ（図内では「Ｓ」にて示す）１において、制御装置１１０からの上記追加装着の指示の有無を確認する。上記追加装着の指示を有している場合には、ステップ２にて上記追加指示における不足部品をプリント基板１８の上記不足部品が装着されるべき箇所に装着するリカバリー装着を行う。尚、該リカバリー装着とは、少なくとも上述の上記追加指示における不足部品をプリント基板１８の上記不足部品が装着されるべき箇所に装着することを意味する。しかしながら、実際には、上記不足部品の装着を実行している内に当該不足部品の部品切れが発生することも考えられることから、上記リカバリー装着には、図７に示すように、後述のステップ４，６，７，８の動作が含まれる。
該リカバリー装着後、ステップ３に移行して、当該電子部品実装機１に割り当てられている電子部品２６のプリント基板１８への装着が行われる。尚、ステップ１にて上記追加装着の指示が無い場合には直ちにステップ３に移行する。
又、本実施形態では、生産効率向上のため、部品切れが発生した電子部品実装機１の下流側に配設される電子部品実装機１にて上記リカバリー装着を行うようにしているので、上記ステップ１及びステップ２の動作は、最も上流側に配設される電子部品実装機１、即ち本実施形態では電子部品実装機１−１では、制御装置１１０からの情報の供給はなされるが、実際には実行されることはない。但し、被装着体の搬送方向を問わずに上記リカバリー装着を行うように制御される部品装着装置においては、もちろん、最上流側に配設される部品装着機においても上記リカバリー装着が実行されることになる。
【００１１】
ステップ３における装着動作において、部品切れの有無が常にステップ４にて検出される。尚、部品切れの検出方法としては、従来からの公知の方法を適用することができる。例えば、ロータリヘッド１６に備わるノズルに部品が保持されていないことを検出したり、予め制御部１１１に各種の電子部品２６毎の搭載個数を入力しておき制御部１１１にてその使用個数をチェックする等がある。
部品切れが発生しない場合には、ステップ５にて、当該電子部品実装機１に割り当てられた分の電子部品２６の装着が完了したか否かが判断され、完了した場合にはプリント基板１８は、下流側に配設される次の電子部品実装機１へ搬送される。一方、装着が完了していないときには、上記ステップ３へ戻り、上述の動作が繰り返えされる。
【００１２】
一方、ステップ４にて部品切れが発生した場合には、ステップ６にて、制御装置１１０は上記不足部品の種類情報に基づき、部品切れが発生した電子部品実装機１よりも下流側に配設される電子部品実装機１に上記不足部品と同じ部品が有るか否かを判断する。上記不足部品と同じ部品が有ると判断したときには、ステップ９にて制御装置１１０は上記不足部品と同じ部品を有する電子部品実装機１に対して追加装着の指示を送出する。そしてステップ１０へ移行して、当該電子部品実装機１に割り当てられている電子部品２６の内、上記不足部品以外の電子部品２６についてプリント基板１８への装着が完了したか否かが判断される。完了していない場合には、再度ステップ３へ戻り、完了した場合には、プリント基板１８を下流側に配設される次の電子部品実装機１へ搬送する。
【００１３】
一方、ステップ６にて上記不足部品と同じ部品は無いと判断したときには、部品切れを発生した電子部品実装機１において上記不足部品の補給が行われ、ステップ７にてその補給が完了したか否かが判断される。補給完了後、部品切れを発生しその部品が補給された電子部品実装機１において、ステップ８にて、補給された電子部品２６がプリント基板１８へ装着され、上述のステップ５へ移行する。
【００１４】
尚、最も下流側に配設された電子部品実装機１−３においては、これより下流側に電子部品実装機は配設されていないことより、上述のステップ６、ステップ９、ステップ１０は、実際には実行されない。
【００１５】
上述の部品装着方法によれば、電子部品実装機１における部品供給部２のパーツカセット１２の搭載数を増やすこと無く、部品切れによる生産ライン全体の停止を防止することができ、生産ラインの稼動率を高めることができる。
又、パーツカセット１２や、ロータリヘッド１６に備わる電子部品２６を保持するノズル等のトラブルにて、電子部品２６が装着不可となった場合においても、上述した部品装着方法を行うことができ、それにより、さらに生産ラインの稼動率を高めることができる。
【００１６】
又、上述の実施形態では部品切れが発生した場合、いずれかの部品装着機、例えば上述のように部品切れを発生した部品装着機の下流側に配設される部品装着機にて上記リカバリー装着を行うようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、最も下流側に配設される部品装着機に、これより上流側に配設されるすべての部品装着機に備わるすべての部品を備えておき、上記最も下流側に配設される部品装着機をリカバリー専用機としてもよい。即ち、上述の電子部品装着装置１０１の場合、電子部品装着機１−３を上記リカバリー専用機とすることができる。
このようにリカバリー専用機を設けることで、例えば電子部品装着装置１０１においては、電子部品装着装置１０１の制御を単純化できる。又、それぞれの電子部品装着機１の部品供給部２においても、供給テーブルを２分割する必要が少なく、単一の供給テーブルとすることにより、上記I方向に沿った電子部品装着機１の長さを短縮化することが可能になる。
【００１７】
又、上述の実施形態では、ステップ６にて、下流側に配設される装着機に上記不足部品と同一部品が有るか否かを判断し、無い場合にはステップ７へ移行するようにしたが、図５に示すように、ステップ６とステップ７との間にステップ１５を設けてもよい。即ち、ステップ１５では、制御装置１１０は、下流側の装着機に上記同一部品が無い場合には、上流側に配設される装着機に上記同一部品が有るか否かを判断し、有る場合にはステップ１６へ移行して、その上流側の装着機へ上記追加装着指示を送出する。そしてステップ１６から上述したステップ１０へ移行する。一方、ステップ１５にて、上流側の装着機にも上記同一部品が無いと判断されたときには、上述のステップ７へ移行する。尚、ステップ１５，１６を設けた動作を行う場合には、図６に示すように、生産ライン２５に沿って少なくとも３台の電子部品装着機１−１，１−２，１−３を設けることになり、さらに、下流側の電子部品装着機から上流側の電子部品装着機へプリント基板１８を搬送する搬送手段１４０を設ける必要がある。
【００１８】
尚、上述の実施形態では、生産ライン２５に沿って同一種類の電子部品装着機１−１，１−２，１−３を配設したが、これに限定されるものではなく、異種類の電子部品装着機を配設してももちろんよい。又、各電子部品装着機における部品供給部２においても、本実施形態のようにすべてをパーツカセット１２とすることなく、他の部品供給装置を使用してもよい。
【００１９】
又、上述の実施形態では、生産ライン２５に沿って３台の電子部品装着機１−１，１−２，１−３を配設したが、これに限定されるものではない。即ち、図８に示すように被装着体に部品を装着する部品装着機は、少なくとも２台存在すればよく、これら２台の部品装着機１３１，１３２間で相互に上述のリカバリー装着を行えばよい。尚、部品装着機１３１，１３２間における上記相互のリカバリー装着は、上述の制御装置１１０に対応する制御装置１３３にて図９に示すフローチャートに基づき実行される。尚、図９に示すフローチャートにおいて、上述の実施形態との整合性のため、装着不可状態として部品切れを例にとる。又、図９に示すフローチャートと図２に示すフローチャートとの相違点は、ステップ４０，６０，９０であり、図９に示すフローチャートにおけるステップ４０，６０，９０の各動作は、図２に示すフローチャートのステップ４，６，９の各動作にそれぞれ対応する。このようなステップ４０，６０，９０における各動作とステップ４，６，９の各動作との相違は、図９に示す動作において、部品装着機を２台のみ設けた点、及びこれら２台の部品装着機にて相互に上記リカバリー装着を行う点に起因するものであるので、ステップ４０，６０，９０における各動作はステップ４，６，９の各動作に実質的に同一である。したがって、図９のフローチャートの説明は省略する。
【００２０】
又、上述の説明では一つの生産ライン２５を設けた場合を想定しているが、本実施形態はこれに限定されるものではなく、図１０に示すように、複数の生産ライン２５−１，２５−２に備わる部品装着機間においても上記リカバリー装着動作を行うこともできる。即ち、生産ライン２５−１には、部品の搬送方向Iに沿って例えば部品装着機１５１，１５２，１５３を備えた複数の部品装着機が設けられ、又、生産ライン２５−２には、部品の搬送方向Iに沿って例えば部品装着機１６１，１６２，１６３を備えた複数の部品装着機が設けられている。又、部品装着機１５１，１５２，１５３，１６１，１６２，１６３、及び後述の部品搬送手段１７１は制御装置１８０にて動作制御される。このような構成において、例えば部品装着機１５２にて上記装着不可状態が発生し、部品装着機１５１，１５３では上記リカバリー装着を行うことができないが、部品装着機１６１，１６２，１６３のいずれかにおいて上記リカバリー装着が行えると制御装置１８０が判断したときには、部品搬送手段１７１は、制御装置１８０の制御に従い、部品装着機１５２から被装着体を受け取り上記リカバリー装着が可能な部品装着機１６１，１６２，１６３のいずれかに受け渡す。よって、部品装着機１６１，１６２，１６３のいずれかにおいてリカバリー装着が行われる。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の第１態様の部品装着方法、及び第２態様の部品装着装置によれば、部品装着機とこれを制御する制御装置とを備え、装着不可状態が発生したときには該装着不可状態に係る部品以外の部品について装着動作を行った後、上記装着不可状態に係る部品については、当該装着不可状態が発生した部品装着機以外の部品装着機にて装着を行うことから、装置全体の作業停止を最小限に抑えることができ生産性の高い部品装着方法及び装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の部品装着装置における構成を示す図である。
【図２】 図１に示す部品装着装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】 図１に示す部品装着装置の他の実施形態の構成を示す図である。
【図４】 図１に示す制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】 図１に示す部品装着装置の他の実施形態における動作を示すフローチャートである。
【図６】 図１に示す部品装着装置の別の実施形態の構成を示す図である。
【図７】 図２に示すリカバリー装着の具体的動作を示すフローチャートである。
【図８】 本発明の他の実施形態の部品装着装置における構成を示す図である。
【図９】 図８に示す部品装着装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】 本発明のさらに他の実施形態の部品装着装置における構成を示す図である。
【図１１】 従来の部品装着装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
２…部品供給部、３…部品装着部、
２５，２５−１，２５−２…生産ライン、２６…電子部品、
１０１，１０２…電子部品装着装置、１１０…制御装置、
１１１−１，１１１−２，１１１−３…制御部、
１３１，１３２…部品装着機。

Claims (1)

1. 部品を被装着体に装着する部品装着機を３台以上配設し、それぞれの上記部品装着機にて上記被装着体へそれぞれの部品を装着する部品装着方法において、
   いずれかの上記部品装着機において上記被装着体への装着不可状態が発生したときには、上記装着不可状態が発生した部品装着機では上記装着不可状態に係る部品以外の部品について上記被装着体への装着を行わせ、
   一方、上記装着不可状態が発生した部品装着機よりも下流側に配設された部品装着機内に上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るか否かを判断し、
   上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るときには、上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機にて上記装着不可状態に係る部品の上記被装着体への装着を行い、
   上記装着不可状態が発生した部品装着機よりも下流側に配設された部品装着機内に上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が無いと判断されたときには、上記装着不可状態が発生した部品装着機よりも上流側に配設された部品装着機内に上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るか否かを判断し、
   上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機が有るときには、上記装着不可状態に係る部品と同じ部品を有する部品装着機にて上記装着不可状態に係る部品の装着を行う、
   ことを特徴とする部品装着方法。

Images