JP4134662B2 - 電子部品実装ラインおよび電子部品実装ラインにおける基板搬送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置が複数直列に配置された電子部品実装ラインおよびこの電子部品実装ラインにおいて基板を搬送する基板搬送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子部品が実装された実装基板を製造する電子部品実装工程においては、高生産性を目的として複数の電子部品実装装置(以下、単に「実装装置」と略記)を多数連結して電子部品の実装ラインを構成することが行われる。近年、この実装ラインに用いられる実装装置として実装ステージに基板を搬入し搬出する実装用の基板搬送機構とは別個に、バイパス用の基板搬送機構を備えたものが用いられるようになっている。上流側の実装装置と下流側の実装装置との間には、基板振り分け機構が設けられており、上流側のバイパス用搬送機構または実装用搬送機構のいずれかから受け取った基板を下流側のバイパス用搬送機構または実装用搬送機構のいずれかに選択的に受け渡す基板振り分け動作を行う。
【0003】
この構成により、各実装装置ごとのタクトタイムのバランスがとれていないような場合や、いずれかの実装装置において実装作業が停止したような場合にあっても、基板を上流側から下流の任意の実装装置へ搬送することができる。したがって、特定の実装装置の状態に関係なく、各実装装置への未実装基板の搬入、また実装済み基板の搬出を行うことができ、実装ライン全体の稼働率を向上させることができるという利点を有している。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−246793号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のバイパス用搬送機構を備えた従来の電子部品実装ラインにおいては、基板振り分け機構の振り分け動作を合理的に制御する制御方法が確立されていなかった。このため、基板振り分け機構毎に制御データの設定変更を行ったり、隣接する実装装置の制御機能によって基板振り分け機構の動作制御を行う方法が用いられていた。ところが、基板振り分け機構毎に制御データの設定変更を行う方式では、複数の基板振り分け機構を対象とした個別の作業を必要とすることから作業効率が悪く、また実装装置によって制御を行う方式では、汎用性のある振り分け動作制御が困難であった。
【0006】
そこで本発明は、汎用性のある振り分け動作制御が可能な電子部品実装ラインおよび電子部品実装ラインにおける基板搬送方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装ラインは、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置が複数直列に配置された電子部品実装ラインであって、前記電子部品実装装置のそれぞれに対応して基板搬送方向に配設された基板搬送部と、少なくとも相隣る2つの電子部品実装装置の間に配置され振り分け動作パターンに従って上流側の電子部品実装装置または基板搬送部から受け取った基板を下流側の電子部品実装装置または基板搬送部のいずれかに受け渡す基板振り分け手段と、前記振り分け動作パターンを複数記憶する動作パターン記憶手段と、振り分け動作パターンを前記基板振り分け手段に対して指令する管理コンピュータとを備え、前記動作パターン記憶手段は前記管理コンピュータに接続された全体データ記憶部であり、前記振り分け動作パターンは、個別の電子部品実装装置において実装データに基づいて特定される実装作業パターンの組み合わせに応じて選択される。
【0008】
請求項2記載の電子部品実装ラインにおける基板搬送方法は、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置が複数直列に配置され、前記電子部品実装装置のそれぞれに対応して基板搬送方向に配設された基板搬送部と、少なくとも相隣る2つの電子部品実装装置の間に配置され振り分け動作パターンに従って上流側の電子部品実装装置または基板搬送部から受け取った基板を下流側の電子部品実装装置または基板搬送部のいずれかに受け渡す基板振り分け手段と、前記振り分け動作パターンを前記基板振り分け手段に対して指令する管理コンピュータとを備えた電子部品実装ラインにおいて基板を上流側から下流側へ搬送する基板搬送方法であって、前記管理コンピュータに接続された全体データ記憶部に記憶された複数の前記振り分け動作パターンから、個別の電子部品実装装置において実装データに基づいて特定される実装作業パターンの組み合わせに応じて選択された振り分け動作パターンを、前記管理コンピュータによって前記基板振り分け手段に対して指令する。
【0009】
本発明によれば、記憶された複数の振り分け動作パターンから、個別の電子部品実装装置における実装作業の形態を示す実装作業パターンの組み合わせに応じて選択された振り分け動作パターンを、振り分けパターン制御手段によって基板振り分け手段に対して指令して所望の振り分け動作を実行することにより、汎用性のある振り分け動作制御が可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインの構成図、図2は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインにおける基板振り分け動作の説明図、図4は本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインの制御系の構成を示すブロック図、図5(a)は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における実装作業パターンデータの説明図、図5(b)は本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における振り分け動作パターンデータの説明図、図6は本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインにおける振り分け動作パターンの説明図である。
【0011】
まず図1を参照して、電子部品実装ラインおよび電子部品実装ラインを構成する電子部品実装装置について説明する。図1において、電子部品実装ラインは、直列に配置された3台の電子部品実装装置M1,M2,M3、電子部品実装装置M1,M2,M3の上方に配設されたバイパスコンベアBC1,BC2,BC3、およびこれらの電子部品実装装置やパスコンベアの前後に配置された4台のリフタコンベア装置L1,L2,L3,L4によって構成されている。バイパスコンベアBC1,BC2,BC3は、それぞれ電子部品実装装置M1,M2,M3に対応して基板搬送方向に配設された基板搬送部となっている。
【0012】
リフタコンベア装置L1,L2,L3,L4は、それぞれ上下方向に可動なリフタコンベアLC1,LC2,LC3を備えている。リフタコンベアLC1,LC2,LC3,LC4が下降位置にあるときには、電子部品実装装置M1,M2,M3の実装コンベアC1,C2,C3と連結され、またリフタコンベアLC1,LC2,LC3,LC4が上昇位置にあるときには、バイパスコンベアBC1,BC2,BC3と連結される。
【0013】
次に図2を参照して、電子部品実装装置M1(M2,M3も同一構成)の構成を説明する。図2において、基台1の中央には実装コンベアC1が配設されている。実装コンベアC1は基板2を搬送し実装ステージに位置決めする。実装コンベアC1の両側には、複数のパーツフィーダ4を備えた部品供給部3が配置されている。パーツフィーダ4は、基板2に実装される電子部品を以下に説明する移載ヘッドによるピックアップ位置に供給する。
【0014】
基台1の両側には、2つのY軸テーブル5が配設されており、Y軸テーブル5にはX軸テーブル6が架設されている。さらにX軸テーブル6には移載ヘッド7が装着されており、移載ヘッド7はパーツフィーダ4のピックアップ位置から電子部品をピックアップし、実装ステージに位置決めされた基板2に移送搭載する。実装コンベアC1と部品供給部3の間には部品認識カメラ8が配置されており、部品認識カメラ8は、移載ヘッド7が部品供給部3から基板2へ移動する途中で、移載ヘッド7に保持された電子部品を認識する。
【0015】
次に図3を参照して、リフタコンベア装置L1,L2,L3,L4による基板振り分け動作について説明する。この基板振り分け動作は、後述する基板振り分け動作パターンに従って行われる。ここでは、電子部品実装装置M1,M2の間に配置されたリフタコンベア装置L2の例について説明するが、他のリフタコンベア装置についても同様である。
【0016】
図3(a)に示すように、上流側の電子部品実装装置M1の実装コンベアC1からリフタコンベア装置L2に渡された基板は、実線矢印aに示すように、リフタコンベアLC2上を経て電子部品実装装置M2の実装コンベアC2に渡されるか、または破線矢印bに示すように、リフタコンベアLC2が上昇して連結されたバイパスコンベアBC2に渡されるかのいずれかに振り分けられる。
【0017】
また図3(b)に示すように、上流側のバイパスコンベアBC1からリフタコンベア装置L2に渡された基板は、実線矢印cに示すように、上昇位置のリフタコンベアLC2上を経てバイパスコンベアBC2に渡されるか、または破線矢印dに示すように、リフタコンベアLC2が下降して連結された実装コンベアC2に渡されるかのいずれかに振り分けられる。
【0018】
すなわち、リフタコンベア装置L1,L2,L3,L4は、少なくとも相隣る2つの電子部品実装装置の間に配置され、振り分け動作パターンに従って上流側の電子部品実装装置または基板搬送部から受け取った基板を下流側の電子部品実装装置または基板搬送部のいずれかに受け渡す基板振り分け手段となっている。
【0019】
次に図4を参照して、電子部品実装ラインの制御系の構成を説明する。ここでは、リフタコンベア装置L1,電子部品実装装置M1についてのみ示しているが、他装置においても同様である。図4に示すように、電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置、リフタコンベア装置は、オンライン回線9で管理コンピュータ10に接続されており、管理コンピュータ10は全体データ記憶部11に接続されている。全体データ記憶部11には、実装作業パターンデータ11a、振り分け動作パターンデータ11bなどの各種のデータが記憶されている。
【0020】
電子部品実装装置M1は通信部12を介してオンライン回線9に接続されており、通信部12は管理コンピュータ10および他装置との間でデータや信号の授受を行う。通信部12を介して受け取ったデータは、実装制御部14に送られ、また必要に応じて記憶部13に記憶される。実装制御部14は、X軸テーブル6,Y軸テーブル5および移載ヘッド7などの実装機構16を制御するとともに、実装コンベアC1などの搬送機構15を制御する。
【0021】
リフタコンベア装置L1は、通信部17を介してオンライン回線9に接続されており、通信部17は管理コンピュータ10および他装置との間でデータや信号の授受を行う。通信部17を介して受け取ったデータは、振り分け制御部18に送られ、振り分け制御部18はリフタコンベアLC1やコンベア昇降機構などの振り分け機構を制御する。振り分け制御部18が振り分け機構を制御する際には、後述するように、管理コンピュータ10から指定された振り分け動作パターンに従った動作制御が行われる。
【0022】
次に図5を参照して、実装作業パターンデータ11aおよび振り分け動作パターンデータ11bについて説明する。実装作業パターンデータ11aは、電子部品実装ラインを構成する各電子部品実装装置において実行される電子部品実装作業の内容をパターンとして示すものであり、個別の電子部品実装装置における実装作業の形態を示すデータである。
【0023】
複数台の電子部品実装装置を連結した構成の実装ラインでは、各電子部品実装装置での実装作業内容は必ずしも同一ではなく、最良のラインバランスを実現するために、各電子部品実装装置には実装対象基板に応じて個別に異なる内容の実装作業が割り当てられる場合が多い。
【0024】
このため、当該電子部品実装ラインで生産される基板品種毎に、各電子部品実装装置で実行される作業内容を特定する複数の実装作業パターンが準備される。そしてある基板品種の生産において、各電子部品実装装置に対してこの実装作業パターンが指定されることにより、それぞれの電子部品実装装置での実装作業が特定される。
【0025】
例えば、図5(a)に示すように、実装作業パターンAが指定されることにより、この実装作業において基板に実装される電子部品a1,a2・・・an、各電子部品a1,a2・・・anの基板上での実装位置Pa1、Pa2・・・Panが、管理コンピュータ10から実装作業実行用データとして当該電子部品実装装置の記憶部13に伝達される。
【0026】
このとき、実装作業パターンの電子部品実装装置への割付の態様は種々であり、1つの実装作業パターンが特定の電子部品実装装置に対してのみ割り付けられる場合や、複数の電子部品実装装置に対して同一の実装作業パターンが割り付けられる場合など、様々な割付の態様が存在する。すなわち、電子部品実装ラインに対しての生産指示に際しては、各電子部品実装装置ごとの実装作業パターンの組み合わせの形で指示が行われる。
【0027】
そしてこの指示に際しては、管理コンピュータ10から各電子部品実装装置に対して実装作業パターンデータが転送されるとともに、この実装作業データの組み合わせに対応した振り分け動作パターンが、各リフタコンベア装置に対して指令される。従って、管理コンピュータ10は、実装作業パターンの実装ラインにおける組み合わせに応じて選択された振り分け動作パターンを、基板振り分け手段に対して指定する振り分けパターン制御手段となっている。
【0028】
なお、各リフタコンベア装置へ振り分け動作パターンを指令する経路として、隣接する電子部品実装装置の実装制御部14に一旦振り分け動作パターンを管理コンピュータ10から転送し、実装制御部14からリフタコンベア装置の振り分け制御部18にオンライン回線9を経由して、または直結された信号線を介してデータ転送するようにしてもよい。
【0029】
次に振り分け動作パターン11bについて説明する。前述のように、各リフタコンベア装置は、上流側装置から受け取った基板を下流側の装置に対して受け渡す際の基板振り分け機能を有しているが、上述のように実装作業パターンの割付の態様が異なることに起因して、各リフタコンベアが行う基板振り分け動作は一様ではなく、1つのリフタコンベアについてみれば、前後の電子部品実装装置の実装作業パターンによって求められる振り分け動作が異なる。
【0030】
例えば、図5(b)に示すように、電子部品実装装置M1,M2,M3における実装作業パターンの組み合わせが、A,A,Bである場合と、A,B,Bである場合とでは、各リフタコンベア装置L1,L2,L3,L4が実行すべき振り分け動作パターンは異なったものとなる。このため、本実施の形態に示す電子部品実装ラインにおいては、電子部品実装装置M1,M2,M3における実装作業パターンの組み合わせに応じて、振り分け動作パターンについての制御データを予め複数種類作成し、作成された複数種類の振り分け動作パターンを全体データ記憶部11に記憶させるようにしている。従って全体データ記憶部11は、振り分け動作パターンを複数記憶する動作パターン記憶手段となっている。
【0031】
次に、図5(b)に示す実装作業パターンの組み合わせに対応する振り分け動作パターンについて、図6を参照して説明する。図6(a)は、実装作業パターンの組み合わせが、A,A,Bである場合の各リフタコンベア装置L1,L2,L3,L4が行うべき振り分け動作パターン[1]、[2]、[3]、[4]を示している。まずパターン[1]について説明する。この場合には、リフタコンベア装置L1は最上流に位置していることから、常に上流側の装置から同一条件で、すなわちリフタコンベアLC1の下降位置で基板を受け取る。
【0032】
そして受け取った基板を下流側に渡す際には、実装作業パターンAに示す作業が電子部品実装装置M1,M2のいずれで行われるかによって、振り分け先が異なる。すなわち、M1が実装実行ステージとして指定される場合には実装コンベアC1に渡され、M2が実装実行ステージとして指定される場合にはバイパスコンベアBC1に渡される。換言すれば、パターン[1]は、同一の受け取り元から受け取った基板を、異なる振り分け先に選択的に渡す動作パターンである。
【0033】
パターン[2]の場合には、リフタコンベア装置L2は上流側から基板を2つの異なる位置、すなわち実装コンベアC1またはバイパスコンベアBC1から受け取る。そして下流側に振り分ける際には、基板の状態に応じて実装コンベアC2またはバイパスコンベアBC2に振り分ける。パターン[2]は、異なる受け取り元から選択的に受け取った基板を、異なる振り分け先に選択的に渡す動作パターンである。
【0034】
またパターン[3]の場合には、リフタコンベア装置L3は上流側から基板を実装コンベアC2またはバイパスコンベアBC2から受け取る。そして下流側に振り分ける際には、実装作業パターンBを実行する電子部品実装装置M3には全ての基板が搬入されることから、必ず実装コンベアC3に渡される。パターン[3]は、異なる受け取り元から選択的に受け取った基板を、同一の渡し先に渡す動作パターンである。またパターン[4]は、実装コンベア3から受け取った基板をそのまま下流側装置に渡す動作を行い、同一の受け取り元から受け取った基板を、同一の渡し先に渡す動作パターンとなっている。
【0035】
図6(b)は、実装作業パターンの組み合わせが、A,B,Bである場合の各リフタコンベア装置L1,L2,L3,L4が行うべき振り分け動作パターンを示している。リフタコンベア装置L1が行う動作パターンは、上流装置から受け取った基板を実装コンベアC1に渡す動作のみを行うパターンであり、前述のパターン[4]と同様に、同一の受け取り元から受け取った基板を、同一の渡し先に渡す動作パターンである。
【0036】
リフタコンベア装置L2が行う動作パターンは、実装コンベアC1から受け取った基板を実装コンベアC2またはバイパスコンベアBC2に振り分ける振り分け動作のパターンであり、前述のパターン[1]と同様に同一の受け取り元から受け取った基板を、異なる振り分け先に選択的に渡す動作パターンである。そして、リフタコンベア装置L3,L4が行う動作パターンは、それぞれ前述のパターン[2]、パターン[3]と同様の振り分け動作を行うパターンである。
【0037】
すなわち、本実施の形態に示す電子部品実装ラインにおいて基板を上流側から下流側へ搬送する基板搬送方法では、全体データ記憶部11に記憶された複数の振り分け動作パターンから、実装作業パターンの実装ラインにおける組み合わせに応じて選択された振り分け動作パターンを、振り分けパターン制御手段としての管理コンピュータ10によって、各リフタコンベア装置の振り分け制御部に対して指令するようにしている。
【0038】
これにより、リフタコンベア装置の振り分け動作を合理的に制御することが可能となり、リフタコンベア装置毎に制御データの設定変更を個別に行うことによる作業効率の低下がなく、また隣接する実装装置によって振り分け動作を全て制御することによる汎用性の低下を防止することができ、汎用性のある振り分け動作制御が可能となる。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、記憶された複数の振り分け動作パターンから、個別の電子部品実装装置における実装作業の形態を示す実装作業パターンの組み合わせに応じて選択された振り分け動作パターンを、振り分けパターン制御手段によって基板振り分け手段に対して指令して所望の振り分け動作を実行するようにしたので、汎用性のある振り分け動作制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインの構成図
【図2】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図
【図3】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインにおける基板振り分け動作の説明図
【図4】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインの制御系の構成を示すブロック図
【図5】(a)本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における実装作業パターンデータの説明図
(b)本発明の一実施の形態の電子部品実装方法における振り分け動作パターンデータの説明図
【図6】本発明の一実施の形態の電子部品実装ラインにおける振り分け動作パターンの説明図
【符号の説明】
2 基板
M1,M2,M3 電子部品実装装置
L1,L2,L3,L4 リフタコンベア装置
BC1,BC2,BC3 バイパスコンベア
C1,C2,C3 実装コンベア
10 管理コンピュータ
11 全体データ記憶部
11a 実装作業パターンデータ
11b 振り分け動作パターンデータ
14 実装制御部
18 振り分け制御部
Claims (2)
- 基板に電子部品を実装する電子部品実装装置が複数直列に配置された電子部品実装ラインであって、前記電子部品実装装置のそれぞれに対応して基板搬送方向に配設された基板搬送部と、少なくとも相隣る2つの電子部品実装装置の間に配置され振り分け動作パターンに従って上流側の電子部品実装装置または基板搬送部から受け取った基板を下流側の電子部品実装装置または基板搬送部のいずれかに受け渡す基板振り分け手段と、前記振り分け動作パターンを複数記憶する動作パターン記憶手段と、振り分け動作パターンを前記基板振り分け手段に対して指令する管理コンピュータとを備え、
前記動作パターン記憶手段は前記管理コンピュータに接続された全体データ記憶部であり、
前記振り分け動作パターンは、個別の電子部品実装装置において実装データに基づいて特定される実装作業パターンの組み合わせに応じて選択されることを特徴とする電子部品実装ライン。 - 基板に電子部品を実装する電子部品実装装置が複数直列に配置され、前記電子部品実装装置のそれぞれに対応して基板搬送方向に配設された基板搬送部と、少なくとも相隣る2つの電子部品実装装置の間に配置され振り分け動作パターンに従って上流側の電子部品実装装置または基板搬送部から受け取った基板を下流側の電子部品実装装置または基板搬送部のいずれかに受け渡す基板振り分け手段と、前記振り分け動作パターンを前記基板振り分け手段に対して指令する管理コンピュータとを備えた電子部品実装ラインにおいて基板を上流側から下流側へ搬送する基板搬送方法であって、
前記管理コンピュータに接続された全体データ記憶部に記憶された複数の前記振り分け動作パターンから、個別の電子部品実装装置において実装データに基づいて特定される実装作業パターンの組み合わせに応じて選択された振り分け動作パターンを、前記管理コンピュータによって前記基板振り分け手段に対して指令することを特徴とする電子部品実装ラインにおける基板搬送方法。
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