JP4957453B2 - 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装システムおよび電子部品実装方法に関するものである。
電子部品を基板に実装する電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を連結して構成される。電子部品実装用装置には基板を水平方向に搬送するための基板搬送機構が設けられており、実装対象の基板が基板搬送機構によって各電子部品実装用装置を上流側から下流側へ通過することにより、基板には順次電子部品が実装される。基板搬送機構としてはベルトコンベア方式のものが多用される(例えば特許文献1参照)。
特許第3671681号公報
電子部品実装システムによる作業効率を向上させるためには、実装対象となる基板を部品搭載機構による搭載作業位置へ搬入・搬出するのに要する基板搬送時間を極力短縮して無駄時間を排除する必要がある。このため電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置には、上流側から搬入される基板を搭載作業位置の直前で待機させる待機エリアとして機能する搬入コンベアおよび部品搭載作業後の基板を作業完了後速やかに搬出するための搬出コンベアが設けられている。
しかしながら、このような搬入コンベア・搬出コンベアを設ける場合、これらのコンベアの搬送方向のサイズは、対象となる基板の最大サイズに対応して設定する必要があることから、電子部品実装用装置の長さ方向の寸法が必然的に大型化することが避けらない。このため従来の電子部品実装システムにおいては、基板搬送に起因する無駄時間を排除しつつ、コンパクトな設備構成の電子部品実装システムを実現することが困難であった。
そこで本発明は、コンパクトな設備で基板搬送に起因する無駄時間を排除して生産効率を向上させることができる電子部品実装システムおよび電子部品実装方法を提供することを目的とする。
本発明の電子部品実装システムは、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、前記電子部品実装用装置は、前記基板を対象として実装基板を製造するための所定の作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板をベルトコンベアによって前記作業動作機構による作業位置に搬送する第2のコンベア駆動モータによって駆動される作業コンベアと、前記作業コンベアの上流側に隣接して配設され上流側から搬送された前記基板を前記作業コンベアに搬入する第1のコンベア駆動モータによって駆動される搬入コンベアと、前記作業コンベアの下流側に隣接して配設され前記基板を前記作業コンベアから搬出する第3のコンベア駆動モータによって駆動される搬出コンベアと、前記基板が前記所定の作業動作のための位置に停止した状態おける基板の前縁または後縁の位置を検出する基板位置決用センサを備え、前記基板位置決用センサによって、基板の実際の停止位置が予め定められた位置決め誤差範囲を超えて位置ずれしていることが検出された場合には、検出された位置ずれ量だけ前記作業コンベアを移動させるように前記第2のコンベア駆動モータを制御して基板の停止位置補正を行い、複数の前記電子部品実装用装置を連結した状態において、一の電子部品実装用装置の前記搬入コンベアとこの一の電子部品実装用装置の上流側に位置する他の電子部品実装用装置の前記搬出コンベアとによって、前記一の電子部品実装用装置の前記作業コンベアに搬入される基板を一時待機させるための基板待機エリアが形成される。
本発明の電子部品実装方法は、複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成された電子部品実装システムによって電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装方法であって、前記電子部品実装用装置は、前記基板を対象として実装基板を製造するための所定の作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板をベルトコンベアによって前記作業動作機構による作業位置に搬送する第2のコンベア駆動モータによって駆動される作業コンベアと、前記作業コンベアの上流側に隣接して配設され上流側から搬送された前記基板を前記作業コンベアに搬入する第1のコンベア駆動モータによって駆動される搬入コンベアと、前記作業コンベアの下流側に隣接して配設され前記基板を前記作業コンベアから搬出する第3のコンベア駆動モータによって駆動される搬出コンベアと、前記基板が前記所定の作業動作のための位置に停止した状態おける基板の前縁または後縁の位置を検出する基板位置決用センサを備え、前記基板位置決用センサによって、基板の実際の停止位置が予め定められた位置決め誤差範囲を超えて位置ずれしていることが検出された場合には、検出された位置ずれ量だけ前記作業コンベアを移動させるように前記第2のコンベア駆動モータを制御して基板の停止位置補正を行い、複数の前記電子部品実装用装置を連結した状態において、一の電子部品実装用装置の前記搬入コンベアとこの一の電子部品実装用装置の上流側に位置する他の電子部品実装用装置の前記搬出コンベアとによって形成される基板待機エリアに、前記一の電子部品実装用装置の前記作業コンベアに搬入される基板を一時待機させる。
本発明によれば、複数の電子部品実装用装置を連結した状態において、一の電子部品実装用装置の搬入コンベアとこの一の電子部品実装用装置の上流側に位置する他の電子部品実装用装置の搬出コンベアとによって形成される待機エリアに作業コンベアに搬入される基板を一時待機させることにより、コンパクトな設備で基板搬送に起因する無駄時間を排除して生産効率を向上させることができる。
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システムの構成説明図、図2は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の斜視図、図3は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の平面図、図4は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の基板搬送機構の構造説明図、図5は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の部分断面図、図6は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置における実装エリア、待機エリアおよびセンサ配置の説明図、図7は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置における基板の載置状態の説明図、図8は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置に使用されるセンサの機能説明図、図9は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける基板待機状態の説明図である。
まず図1を参照して、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する機能を有する電子部品実装システムの構成を説明する。図1において電子部品実装システム1は、基板供給装置M1の下流側に複数の電子部品実装装置M2、M3,M4,M5を直列に連結し、さらに下流側にリフロー装置(図示省略)を連結した構成となっている。基板供給装置M1は未実装の基板を複数枚収納し、これらの基板を1枚づつ順次下流側の装置へ供給する機能を有している。基板供給装置M1によって下流側の電子部品実装装置M2に供給された基板は、電子部品実装装置M2、M3,M4,M5の順に下流側に搬送され、この搬送過程でいずれかの電子部品実装装置によって各基板を対象とした電子部品の実装作業が実行される。
次に図2,図3を参照して、電子部品実装装置M2〜M5の構造を説明する。この電子部品実装装置は、電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装システムにおいて使用され、電子部品を部品供給部から取り出して基板に実装する機能を有している。図2、図3において、基台16上にはX方向に基板搬送機構2が配設されている。基板搬送機構2には基板下受部3が設けられており、上流側装置から供給され当該装置による搭載作業動作の対象となる基板4は、基板搬送機構2によって基板下受部3まで搬送される。搬送された基板4は基板下受部3によって下面側から下受けして支持され、この状態で以下に説明する部品搭載機構による部品搭載作業が行われ、部品搭載作業が完了した基板4は再び基板搬送機構2によって下流側へ搬送され、下流側装置へ搬出される。
基板搬送機構2の両側には部品供給部5が設けられており、部品供給部5には複数のテープフィーダ6が装着されている。基台16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8がY方向に水平に配設されている。Y軸移動テーブル8は水平方向に細長形状で設けられたビーム部材8aを主体としており、ビーム部材8aにはリニアレール9が水平方向に配設されている。リニアレール9には、矩形状の2つの結合ブラケット11が、それぞれリニアブロック10を介してY方向にスライド自在に装着されている。2つの結合ブラケット11には、Y軸移動テーブル8と同様にリニア駆動機構を備えたX軸移動テーブル12が結合されており、それぞれのX軸移動テーブル12には搭載ヘッド13がX方向に移動自在に装着されている。
搭載ヘッド13は複数(ここでは8個)の単位搭載ヘッド14を備えた多連型ヘッドであり、それぞれの単位搭載ヘッド14の下端部には、電子部品を吸着して保持する吸着ノズル14aが装着されている。吸着ノズル14aは、単位搭載ヘッド14に内蔵されたノズル昇降機構によって個別に昇降する。Y軸移動テーブル8、X軸移動テーブル12はヘッド移動機構を構成し、このヘッド移動機構を駆動することにより、搭載ヘッド13はX方向、Y方向に移動し、これにより、各単位搭載ヘッド14は部品供給部5のテープフィーダ6から電子部品を取り出して、基板搬送機構2に位置決めされ基板下受部3によって下受けされた基板4に移送搭載する。
したがって、Y軸移動テーブル8、第1のX軸移動テーブル12および搭載ヘッド13は、電子部品を保持した搭載ヘッド13をヘッド移動機構によって移動させることにより電子部品を基板4に移送搭載する部品搭載機構(すなわち電子部品実装用装置としての電子部品実装装置において、当該装置の作業動作を実行するための作業動作機構)となっている。部品供給部5と基板搬送機構2との間には部品認識装置7が配設されており、部品供給部5から電子部品を取り出した搭載ヘッド13が部品認識装置7の上方を移動する際に、部品認識装置7は搭載ヘッド13に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。
搭載ヘッド13にはX軸移動テーブル12の下面側に位置して一体的に移動する基板認識カメラ15が装着されている(図5参照)。搭載ヘッド13が移動することにより、基板認識カメラ15は基板下受部3に保持された基板4の上方に移動し、基板4を撮像して認識する。搭載ヘッド13による基板4への電子部品の搭載動作においては、部品認識装置7による電子部品の認識結果と、基板認識カメラ15による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。
次に図4を参照して、基板搬送機構2の構造を説明する。図4(a)に示すように、基板搬送機構2はいずれも内側に水平なコンベア機構を備えた2条の固定搬送レール20A、可動搬送レール20Bを、相互に平行に配設した構成となっている。固定搬送レール20A、可動搬送レール20Bには、2本の送りねじ22が貫通しており、送りねじ22が螺合したナット部材21は可動搬送レール20Bに固着されている。一方の送りねじ22は幅調整用モータ23によって回転駆動される駆動軸となっており、さらに他方の送りねじ22はこの駆動軸によってベルト24を介して回転駆動される。幅調整用モータ23を駆動することにより、2つの送りねじ22に螺合したナット部材21は可動搬送レール20BとともにY方向(基板搬送方向と直交する方向)に移動し、これにより基板搬送機構2における搬送幅を、対象となる基板4の幅に応じて調整することが可能となっている。
これらの搬送レールに設けられたコンベア機構は、基板搬送方向に関して3つに分割されており、第1のコンベア駆動モータ26によって駆動されるコンベア長L1の第1の搬送コンベア25、第2のコンベア駆動モータ28によって駆動されるコンベア長L2の実装コンベア27および第3のコンベア駆動モータ30によって駆動されるコンベア長L3の第2の搬送コンベア29の3つのベルトコンベア機構より構成される。図4(b)に示すように、第1の搬送コンベア25、実装コンベア27、第2の搬送コンベア29はいずれも搬送面を電子部品実装システム1における基板搬送レベルPLに合わせて配置されている。これらのコンベア機構は搬送方向を正逆切り換えて使用可能となっており、図4において左側(矢印a方向)から搬送された基板4は、第1の搬送コンベア25を介して実装コンベア27へ受け渡され、右側(矢印b方向)から搬送された基板4は、第2の搬送コンベア29を介して実装コンベア27へ受け渡される。
上記構成において、実装コンベア27は基板4をベルトコンベアによって作業動作機構(部品搭載機構)による電子部品の作業位置(搭載作業位置)に搬送する作業コンベアとなっている。基板搬送方向を図4における矢印a方向に設定した場合には、第1の搬送コンベア25は、作業コンベアである実装コンベア27の上流側に隣接して配設され上流側から搬送された基板4を実装コンベア27に搬入する搬入コンベアとしての機能を有している。さらに第2の搬送コンベア29は、実装コンベア27の下流側に隣接して配設され基板4を実装コンベア27から搬出する搬出コンベアとして機能する。基板搬送方向を切り換えて、図4における矢印b方向から基板を搬送する場合には、第2の搬送コンベア29が搬入コンベアとなり、第1の搬送コンベア25が搬出コンベアとなる。
次に図4(b)を参照して、各コンベア機構の構造を説明する。第1の搬送コンベア25は、コンベア長L1に応じた間隔で配列された2つのプーリ25bにコンベアベルト25aを水平に調帯し、さらにコンベアベルト25aをプーリ25c、25dを介してコンベア駆動モータ26の駆動プーリまで導設した構成となっている。この構成においてコンベア駆動モータ26を正逆駆動することにより、コンベアベルト25aは基板搬送レベルPLにおいて往復動し、これによりコンベアベルト25a上に載置された基板4は正逆方向に搬送される。上述のコンベアベルト25aの導設方式において、プーリ25dを追加配置することにより、コンベアベルト25aによる基板4の搬送側の面とコンベア駆動モータ26の駆動プーリに接触するコンベアベルト25aの接触駆動面とを一致させることができ、滑りの少ないベルトコンベア機構が実現されている。
実装コンベア27は、コンベア長L2に応じた間隔で配列された2つのプーリ27bにコンベアベルト27aを水平に調帯し、さらにコンベアベルト27aをプーリ27c、27d、27e、27fを介してコンベア駆動モータ28の駆動プーリまで導設した構成となっている。この構成においてコンベア駆動モータ28を正逆駆動することにより、コンベアベルト27aは基板搬送レベルPLにおいて往復動し、これによりコンベアベルト27a上に載置された基板4は正逆方向に搬送される。上述のコンベアベルト27aの導設方式においても同様に、プーリ配置によりコンベアベルト27aによる基板4の搬送側の面とコンベア駆動モータ28の駆動プーリに接触するコンベアベルト27aの接触駆動面とを一致させている。
第2の搬送コンベア29は、コンベア長L3に応じた間隔で配列された2つのプーリ29bにコンベアベルト29aを水平に調帯し、さらにコンベアベルト29aをプーリ29c、29dを介してコンベア駆動モータ30の駆動プーリまで導設した構成となっている。この構成においてコンベア駆動モータ30を正逆駆動することにより、コンベアベルト29aは搬送レベルにおいて往復動し、これによりコンベアベルト29a上に載置された基板4は正逆方向に搬送される。上述のコンベアベルト29aの導設方式においても同様に、プーリ配置によりコンベアベルト29aによる基板4の搬送側の面とコンベア駆動モータ30の駆動プーリに接触するコンベアベルト29aの接触駆動面とを一致させている。
次に実装コンベア27の下方に配設された基板下受部3について説明する。基板下受部
3は、部品搭載動作時に基板4を下方から支持する機能を有するものである。本実施の形態においては、実装コンベア27に複数(ここでは2枚)の基板を個別に位置決めして部品搭載動作の対象とすることができるように、個別に動作可能な複数(ここでは2つ)の第1下受部3A、第2下受部3Bが、図6に示す第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]の配置に対応して、すなわち部品搭載機構による搭載作業位置に対応して設けられている。
第1下受部3A、第2下受部3Bは同一構造であり、いずれも下受けピン33が植設された下受けブロック32を昇降駆動モータ31によって駆動される昇降機構34によって昇降させる構成となっている。昇降駆動モータ31を駆動することにより、下受け部材である下受けピン33は下受けブロック32とともに昇降機構34によって昇降する。これにより下受けピン33は搭載作業位置に搬入された基板4の下面に当接し、コンベアベルト27aから基板4を部品搭載機構の搭載ヘッド13による作業高さ位置、すなわち部品実装レベルMLまで持ち上げて保持する。
基板搬送機構2における基板下受部3による基板4の下受方法の詳細について、図5を参照して説明する。固定搬送レール20A、可動搬送レール20Bには、いずれもコンベアベルト27aを基板搬送レベルPLにて走行させるためのベルト受け部20aおよび基板下受部3によって持ち上げられた基板4の上面を部品実装レベルMLに保持するための基板押さえ部材20bが設けられている。また下受けブロック32の側端部には、基板4の下面に当接して基板押さえ部材20bとの間で基板4を挟み込むための挟み込み部材35が、バネ部材36によって上方に付勢された状態で設けられている。
実装コンベア27によって搬送された基板4が部品搭載作業位置に到達した状態で、下受けブロック32を上昇させることにより、まず挟み込み部材35が基板4の下面に当接し、基板4をコンベアベルト27aによる搬送レベルから持ち上げる。そして下受けブロック32をさらに上昇させることにより、基板4の上面が基板押さえ部材20bの下面に押し当てられて挟み込み部材35と基板押さえ部材20bによってクランプされるとともに、この状態において下受けピン33の頂部が基板4の下面に当接して基板4の全体を下方から支持する。そしてこのようにして両側端部をクランプされ、下面を下受けピン33によって下受けされた基板4に対して、各単位搭載ヘッド14の吸着ノズル14aに吸着保持された電子部品Pが搭載される。
なお上述の基板搬送機構2において実装コンベア27を駆動するコンベア駆動モータ28は、基板下受部3との干渉を防止するため実装コンベア27の直下を避けて、部品搭載機構を構成するY軸移動テーブル8の下方に配置されている。このような配置を採用することにより、実装コンベア27の下方に第1下受部3A、第2下受部3Bより成る基板下受部3を配置するためのスペースを確保することが可能となっている。すなわち本実施の形態に示す電子部品実装装置においては、搬出コンベアである第2の搬送コンベア29の上方に、ヘッド移動機構を構成し搭載ヘッド13を基板搬送方向(X方向)と直行する方向(Y方向)に移動させるY軸移動テーブル8が配置されており、実装コンベア27を駆動するコンベア駆動モータ28は、Y軸移動テーブル8の下方に配置されている。
次に図6を参照して、基板搬送機構2におけるエリア分割およびこれらの各エリアにおいて基板4の位置決めや搬送制御に用いられるセンサの種類および配置について説明する。図6において、実装コンベア27に対応する範囲は、電子部品の搭載対象となる基板が位置決めして保持される実装エリア[MA]となっており、さらに実装エリア[MA]は、小サイズの基板を複数(ここでは2枚)同時に位置決めして保持するために第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]に分割(ここでは2分割)されている。
すなわち実装コンベア27の実装エリア[MA]に1枚のみ載置可能な大型の基板4Aを対象とする場合には、図7(a)に示すように、1枚の基板4Aを実装エリア[MA]に位置決めし、第1下受部3A、第2下受部3Bによって下受け支持させる。これに対し、実装エリア[MA]に複数枚(ここでは2枚)が載置可能な小型の基板4Bを対処とする場合には、図7(b)に示すように、2枚の基板4Bを第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]のそれぞれの部品搭載位置に個別に位置決めし、それぞれ第1下受部3A、第2下受部3Bによって個別に下受け支持させる。
実装エリア[MA]の上流側(図6において左側)、下流側(図6において右側)にはそれぞれ第1の搬送コンベア25、第2の搬送コンベア29に対応して、第1待機エリア[SA1]、第2待機エリア[SA2]が設定されている。第1待機エリア[SA1]は実装エリア[MA]に搬入される基板4が搬入タイミングまでスタンバイする待機エリアであり、第2待機エリア[SA2]は実装エリア[MA]から搬出された基板4が下流側への搬送を許可されるまでスタンバイする待機エリアとしての機能を有している。基板搬送方向が逆転する場合には、第1待機エリア[SA1]、第2待機エリア[SA2]のそれぞれの機能が入れ替わる。
固定搬送レール20A、可動搬送レール20Bの上面において、第1待機エリア[SA1]、第2待機エリア[SA2]のそれぞれの両端に相当する位置には、1対の基板検出用センサS1が相対向して配設されている。また第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]のそれぞれの両端に相当する位置には、1対の基板位置決用センサS2が相対向して配設されている。さらに、第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]のそれぞれの中央部に相当する位置には、1対の基板検出用センサS1が相対向して配設されている。
基板検出用センサS1、基板位置決用センサS2の機能について図7を参照して説明する。基板検出用センサS1は、投光部S1aと受光部S1bとを組み合わせた透過型の光センサであり、図8(a)に示すように、光軸Xが検出対象の基板4によって遮光されているか否かによって、光軸Xの位置における基板4の有無を検出する。これに対し、図8(b)に示す基板位置決用センサS2は、投光部S2aから受光部S2bに対して所定幅B(数mm程度)を以て投光される光帯Wにおいて、基板4によってどの範囲が遮光さているかを検出する機能を有している。すなわち受光部S1bからの信号を位置検出部40が受信することにより、基板4の先端部の位置を光帯Wの基準位置(光帯Wの端部または中心位置など、適宜設定可能)と関連付けた計測値Δxが検出される。
第1待機エリア[SA1]、第2待機エリア[SA2]における基板検出用センサS1は、上流側から搬送されてきた基板4の減速や停止のタイミング検出用として用いられる。また第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]における基板位置決用センサS2は、第1の搬送コンベア25から受け渡された基板4を部品搭載機構による搭載作業位置に位置決めするための位置検出用として用いられる。
すなわち、第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]において、基板4が部品搭載作業のための位置に載置された状態おける基板4の前縁または後縁に相当する位置に基板位置決用センサS2を配設しておき、上流側から搬送された基板4が停止した状態において、基板位置決用センサS2によって基板4の前縁または後縁の位置を位置検出部40によって検出し、この検出結果は制御部41に送られる。このとき、実際の停止位置が予め設定された位置決め許容誤差範囲内であれば、基板4は正しく位置決めされており、この位置決めされた状態の基板4に対して部品搭載動作が実行される。
すなわち、搭載ヘッド13を基板認識カメラ15とともに基板4の上方に移動させ、基板認識カメラ15によって基板4を撮像して基板認識を行った後、搭載ヘッド13によって基板4に対して電子部品を移送搭載する。また、基板位置決用センサS2によって基板4の実際の停止位置が位置決め誤差範囲を超えて位置ずれしていることが検出された場合には、制御部41は検出された位置ずれ量だけコンベアベルト27aを移動させるようにコンベア駆動モータ28を制御して、基板4の停止位置補正を行う。
したがって、基板位置決用センサS2の検出信号に基づき基板4の位置検出を行う位置検出部40および位置検出部40の位置検出結果に基づいてコンベア駆動モータ28の動作制御を行う制御部41は、基板4を部品搭載機構による搭載作業位置に位置決めする基板位置決め手段を構成している。このように基板位置決用センサS2を利用した基板位置決め方式においては、従来装置において採用されていたメカニカルストッパによる機械式位置決め方式と比較して、基板搬送動作における基板停止時に基板の縁部がストッパ部材に当接することによる機械的な衝撃の発生が無く、したがって衝撃に起因して発生する不具合を排除することが可能となっている。
本実施の形態においては、第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]にそれぞれ2つの基板位置決用センサS2を配置する構成を採用している。これにより、小型の基板4Bを対象とする場合には第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]において個別に基板4の位置決めを行うことができるとともに、大型の基板4Aを対象とする場合には、実装エリア[MA]全体に載置された基板4Aの前縁または後縁を実装エリア[MA]の両端部に位置する基板位置決用センサS2によって検出するようにしている。すなわち、本実施の形態においては、実装コンベア27において単一の基板4Aまたは複数の基板4Bを、単一(実装エリア[MA])または複数(第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2])の搭載作業位置に個別に位置決めする基板位置決め手段を備えた構成となっている。
図4に示すように、実装コンベア27には図6に示す第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]に対応してそれぞれ第1下受部3A、第2下受部3Bが個別に設けられており、さらに上述の基板位置決め手段が個別に設けられていることから、第1分割実装エリア[MA1]、第2分割実装エリア[MA2]の2つのエリアにおいて異なる作業動作を同時並行的に実行することが可能となっている。すなわち、先行して第2分割実装エリア[MA2]に搬入された基板4Bを対象として部品搭載動作を実行している間においては、基板4Bは第1下受部3Aによってコンベアベルト27aから持ち上げられていることから、実装コンベア27は第2分割実装エリア[MA2]における基板4とは無関係に動作可能である。したがって実装コンベア27を駆動して、第1分割実装エリア[MA1]において後続の基板4を対象とする基板搬入・位置決め動作を同時に行うことが可能となっている。
図9は、本実施の形態に示す電子部品実装装置を直列に連結して、上流側装置(例えば電子部品実装装置M2)と下流側装置(例えば電子部品実装装置M3)のそれぞれの基板搬送機構2を連結した状態を示している。この状態では、上流側装置の第2の搬送コンベア29と下流側装置の第1の搬送コンベア25とが連結された状態となり、図9に示すように、上流側装置の第2待機エリア[SA2]と下流側装置の第1待機エリア[SA1]とを合体させて、より大きいサイズの基板を収容可能な待機エリア[SA]が形成される。すなわち複数の電子部品実装装置M2〜M5を連結した状態において、一の電子部品実装装置の第1の搬送コンベア25(搬入コンベア)とこの一の電子部品実装用装置の上流側に位置する他の電子部品実装用装置の第2の搬送コンベア29(搬出コンベア)とによって、一の電子部品実装用装置の実装コンベア27(作業コンベア)に搬入される基板4Aを一時待機させるための基板待機エリアが形成される。このように実装コンベア27へ
の搬入前の基板4Aを複数の電子部品実装装置を跨いで待機させる構成を採用することにより、無駄な装置スペースを排除して、設備のコンパクト化を促進することが可能となっている。
そして本実施の形態に示す電子部品実装システムによる電子部品実装方法においては、複数の電子部品実装装置M2〜M5を連結した状態において、一の電子部品実装装置の搬入コンベアとこの一の電子部品実装装置の上流側に位置する他の電子部品実装用装置の搬出コンベアとによって形成される基板待機エリアに、一の電子部品実装用装置の作業コンベアに搬入される基板を一時待機させるようにしている。これにより基板搬送に起因する無駄時間を排除して生産効率を向上させることが可能となっている。
また同一の電子部品実装システムによってサイズの異なる複数種類の基板を対象とする場合においても、長さ寸法が小さい小型の基板4Bを対象とする場合には、複数の基板4Bを対象として同時並行的に部品搭載動作を実行することが可能となっている。すなわち、サイズの異なる複数種類の基板を対象として、基板搬送動作および部品搭載動作を効率よく実行可能な汎用性に優れた設備となっており、コンパクトな設備で複数種類の基板を対象としてフレキシブルな部品実装作業を実現することが可能となっている。
なお本実施の形態に示す例では、電子部品実装用装置の例として、基板に電子部品を実装する部品搭載動作を行う電子部品実装装置を示したが、電子部品実装システムを構成する装置であれば、基板に電子部品接合用の半田を印刷する半田印刷装置や、基板の検査を行う検査装置などにも本発明に示す基板搬送機構2の構成を適用することができる。
本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装方法は、コンパクトな設備で基板搬送に起因する無駄時間を排除して生産効率を向上させることができるという効果を有し、複数の電子部品実装用装置によって電子部品を基板に実装して実装基板を製造する分野に有用である。
本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の斜視図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の基板搬送機構の構造説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置の部分断面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置における実装エリア、待機エリアおよびセンサ配置の説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置における基板の載置状態の説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品実装装置に使用されるセンサの機能説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける基板待機状態の説明図
符号の説明
1 電子部品実装システム
2 基板搬送機構
3 基板下受部
3A 第1下受部
3B 第2下受部
4,4A,4B 基板
5 部品供給部
8 Y軸移動テーブル
13 搭載ヘッド
25 第1の搬送コンベア(搬入コンベア)
27 実装コンベア
28 コンベア駆動モータ
29 第2の搬送コンベア(搬出コンベア)
32 下受けブロック
33 下受けピン
M1 基板供給装置
M2〜M5 電子部品実装装置
[MA] 実装エリア
[MA1] 第1分割実装エリア
[MA2] 第2分割実装エリア
[SA] 待機エリア
[SA1] 第1待機エリア
[SA2] 第2待機エリア

Claims (4)

  1. 複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成され電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装システムであって、
    前記電子部品実装用装置は、前記基板を対象として実装基板を製造するための所定の作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板をベルトコンベアによって前記作業動作機構による作業位置に搬送する第2のコンベア駆動モータによって駆動される作業コンベアと、前記作業コンベアの上流側に隣接して配設され上流側から搬送された前記基板を前記作業コンベアに搬入する第1のコンベア駆動モータによって駆動される搬入コンベアと、前記作業コンベアの下流側に隣接して配設され前記基板を前記作業コンベアから搬出する第3のコンベア駆動モータによって駆動される搬出コンベアと
    前記基板が前記所定の作業動作のための位置に停止した状態おける基板の前縁または後縁の位置を検出する基板位置決用センサを備え、
    前記基板位置決用センサによって、基板の実際の停止位置が予め定められた位置決め誤差範囲を超えて位置ずれしていることが検出された場合には、検出された位置ずれ量だけ前記作業コンベアを移動させるように前記第2のコンベア駆動モータを制御して基板の停止位置補正を行い、
    複数の前記電子部品実装用装置を連結した状態において、一の電子部品実装用装置の前記搬入コンベアとこの一の電子部品実装用装置の上流側に位置する他の電子部品実装用装置の前記搬出コンベアとによって、前記一の電子部品実装用装置の前記作業コンベアに搬入される基板を一時待機させるための基板待機エリアが形成されることを特徴とする電子部品実装システム。
  2. 前記作業コンベアの実装エリアは、小サイズの基板を複数同時に位置決めして保持するために複数の分割実装エリアに分割されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品実装システム。
  3. 複数の電子部品実装用装置を直列に連結して構成された電子部品実装システムによって電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装方法であって、
    前記電子部品実装用装置は、前記基板を対象として実装基板を製造するための所定の作業動作を実行する作業動作機構と、前記基板をベルトコンベアによって前記作業動作機構による作業位置に搬送する第2のコンベア駆動モータによって駆動される作業コンベアと、前記作業コンベアの上流側に隣接して配設され上流側から搬送された前記基板を前記作業コンベアに搬入する第1のコンベア駆動モータによって駆動される搬入コンベアと、前記作業コンベアの下流側に隣接して配設され前記基板を前記作業コンベアから搬出する第3のコンベア駆動モータによって駆動される搬出コンベアと
    前記基板が前記所定の作業動作のための位置に停止した状態おける基板の前縁または後縁の位置を検出する基板位置決用センサを備え、
    前記基板位置決用センサによって、基板の実際の停止位置が予め定められた位置決め誤差範囲を超えて位置ずれしていることが検出された場合には、検出された位置ずれ量だけ前記作業コンベアを移動させるように前記第2のコンベア駆動モータを制御して基板の停止位置補正を行い、
    複数の前記電子部品実装用装置を連結した状態において、一の電子部品実装用装置の前記搬入コンベアとこの一の電子部品実装用装置の上流側に位置する他の電子部品実装用装置の前記搬出コンベアとによって形成される基板待機エリアに、前記一の電子部品実装用装置の前記作業コンベアに搬入される基板を一時待機させることを特徴とする電子部品実装方法。
  4. 前記作業コンベアの実装エリアは、小サイズの基板を複数同時に位置決めして保持するために複数の分割実装エリアに分割されていることを特徴とする請求項3記載の電子部品実装方法。
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