JP5615025B2 - 基板生産装置および基板作業装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の基板投入位置を有し、これら基板投入位置より基板を異なる方向から作業位置に搬入可能で、かつ作業完了後それらの基板を投入された基板投入位置に払い出す基板生産装置および基板作業装置に関するものである。

基板搬入方向と基板搬出方向とを逆方向とし、基板が投入された位置に基板を搬出する表面実装装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載されたものは、基板搬入路と、基板搬出路と、基板搬入路から搬入された基板を部品装着位置へ位置決めする基板位置決め部とを有し、基板を基板搬入位置から基板搬入路に沿って基板位置決め部へ搬入し、部品供給装置から供給される部品を、基板位置決め部上方の平面内を移動する装着ヘッドによって基板上に実装し、部品の実装が完了した基板を基板搬出路に沿って搬出位置へ搬送する表面実装装置において、基板搬入路の基板搬入方向と前記基板搬出路の基板搬出方向とを逆方向としたものである。

特開２００１−４４６９３号公報

特許文献１に記載のものは、１組の基板搬入路および基板搬出路毎に、言い換えれば、基板を搬入、搬出するオペレータ１人に対して作業装置（表面実装装置）を１台設ける必要があるため、基板搬入路および基板搬出路を複数組設けてオペレータを複数配置した場合には、それに応じて作業装置を増加させなければならず、設備費用および設備占有面積が増大する問題がある。

本発明は、上述した従来の問題を解消するためになされたもので、１台の基板作業装置を複数の作業者で共有できる基板生産装置および基板作業装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、基板を異なる方向に投入可能な少なくとも２つの基板投入位置を有し、これら基板投入位置より搬入された基板に定められた作業を施す少なくとも１つの基板作業位置を有する基板作業装置を備えた基板生産装置であって、前記２つの基板投入位置に投入された前記基板を前記基板作業装置の１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を投入された側の前記基板投入位置に払い出す第１および第２の搬送経路を有し、前記２つの基板投入位置のうちの一方の基板投入位置に投入された前記基板を１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を前記基板投入位置のうちの他方の基板投入位置に払い出す第３の搬送経路をさらに有するとともに、前記第１および第２の搬送経路により基板搬送を行う第１の基板搬送モードと、前記第３の搬送経路により基板搬送を行う第２の基板搬送モードのいずれかを選択する搬送モード選択手段を有することである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記基板作業装置は、印刷機からなり、前記印刷機の前記各基板投入位置に対応して、装着機がそれぞれ配設されていることである。

請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記基板は、少なくとも異なる作業面を有する第１および第２基板からなり、前記基板作業装置は、前記第１基板の表面に作業を施す第1基板作業エリアと、前記第２基板の表面に作業を施す第２基板作業エリアとを有し、該第１および第２基板作業エリアが前記基板搬送方向と直交する方向に並設され、前記第１および第２基板作業エリアに対してそれぞれ前記２つの基板投入位置が設けられていることである。

請求項４に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記基板は、少なくとも異なる作業面を有する第１および第２基板からなり、前記基板作業装置は、前記第１基板の表面に作業を施す第1基板作業装置と、前記第２基板の表面に作業を施す第２基板作業装置とによって構成され、前記第１および第２基板作業装置が前記基板搬送方向に並設され、前記第１および第２基板作業装置には、前記２つの基板投入位置がそれぞれ設けられていることである。

請求項５に係る発明の特徴は、基板を異なる方向に投入可能な少なくとも２つの基板投入位置と、これら基板投入位置より搬入された基板に定められた作業を施す少なくとも１つの基板作業位置とを有する基板作業装置であって、前記２つの基板投入位置に投入された前記基板を１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を投入された側の前記基板投入位置に払い出す第１および第２の搬送経路を有し、前記２つの基板投入位置のうちの一方の基板投入位置に投入された前記基板を１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を投入された側と反対の前記基板投入位置に払い出す第３の搬送経路を有し、前記第１および第２の搬送経路により基板搬送を行う第１の基板搬送モードと、前記第３の搬送経路により基板搬送を行う第２の基板搬送モードのいずれかを選択する搬送モード選択手段を有することである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、２つの基板投入位置に投入された基板を基板作業装置に搬入し、かつ基板作業装置による基板への所定の作業が完了した後、基板を投入された側の基板投入位置に払い出す第１および第２の搬送経路を有するので、１台の基板作業装置を複数の作業者で共有することが可能となり、基板生産装置の設備費の増大を抑制することができるとともに、生産設備の占有面積を少なくすることができる。
しかも、請求項１に係る発明によれば、２つの基板投入位置のうちの一方の基板投入位置に投入された基板を１つの基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において基板に所定の作業を完了した後、基板を基板投入位置のうちの他方の基板投入位置に払い出す第３の搬送経路をさらに有するとともに、第１および第２の搬送経路により基板搬送を行う第１の基板搬送モードと、第３の搬送経路により基板搬送を行う第２の基板搬送モードのいずれかを選択する搬送モード選択手段を有するので、搬送モードの選択によって基板を２種類の生産形態によって生産することが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、基板作業装置は、印刷機からなり、印刷機の各基板投入位置に対応して、装着機がそれぞれ配設されているので、印刷機を複数の作業者によって共有することができるとともに、印刷機と装着機の各サイクルタイムが、ほぼ１：２に設定されている場合であっても、印刷機および装着機の空き時間を増大させることなく、基板生産装置の設備費を抑制することができる。

請求項３に係る発明によれば、基板は、少なくとも異なる作業面を有する第１および第２基板からなり、基板作業装置は、第１基板の表面に作業を施す第1基板作業エリアと、第２基板の表面に作業を施す第２基板作業エリアとを有し、第１および第２基板作業エリアが基板搬送方向と直交する方向に並設され、第１および第２基板作業エリアに対してそれぞれ２つの基板投入位置が設けられているので、第1および第２基板作業エリアにおいて、基板の表面および裏面、あるいは異なる２種類の基板の各表面に所定の作業を実行することができる。

請求項４に係る発明によれば、基板は、少なくとも異なる作業面を有する第１および第２基板からなり、基板作業装置は、第１基板の表面に作業を施す第1基板作業装置と、第２基板の表面に作業を施す第２基板作業装置とによって構成され、第１および第２基板作業装置が基板搬送方向に並設され、第１および第２基板作業装置には、２つの基板投入位置がそれぞれ設けられているので、上記した請求項３による効果に加えて、第１および第２基板作業装置を基板の搬送方向と直交する方向の同じ側に並べて設置することができることから、各基板作業装置のメンテナンスを行う場合に、作業者が同じ方向からアクセスすることが可能となり、各基板作業装置のメンテナンスを容易に行うことができる。

請求項５に係る発明によれば、２つの基板投入位置に投入された基板を１つの基板作業位置に搬入し、２つの基板投入位置のうちの一方の基板投入位置に投入された前記基板を１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において基板に所定の作業を完了した後、基板を投入された側の基板投入位置に払い出す第１および第２の搬送経路を有し、かつ基板作業位置において基板に所定の作業を完了した後、基板を投入された側と反対の基板投入位置に払い出す第３の搬送経路を有し、第１および第２の搬送経路により基板搬送を行う第１の基板搬送モードと、第３の搬送経路により基板搬送を行う第２の基板搬送モードのいずれかを選択する搬送モード選択手段を有するので、搬送モードの選択によって基板を２種類の作業形態によって作業することが可能となる。

本発明の第1の実施の形態を示す基板生産装置の概略図である。 基板生産装置に用いられる印刷機を示す正面図である。 印刷機に基板を搬入する基板搬送装置を示す平面図である。 印刷機によって基板を生産する手順を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態を示す基板搬送装置の平面図である。 本発明の第３の実施の形態を示す基板生産装置の概略図である。 本発明の第４の実施の形態を示す基板生産装置の概略図である。 スクリーンマスクの一例を示す平面図である。 本発明の第５の実施の形態を示す基板生産装置の概略図である。 本発明の第６の実施の形態を示す基板生産装置の概略図である。 異なる基板搬送モードによって基板を生産する形態を示す概略図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態を示す基板生産装置を示すもので、当該基板生産装置は、例えば、プリント基板１１（図２、図３参照）にクリームはんだを印刷する１台の印刷機１２と、印刷されたクリームはんだ上に電子部品を装着する２台の装着機１３、１４と、電子部品が装着されたプリント基板１１をリフロー炉によりリフローはんだ付けを行う2台のリフロー１５、１６によって構成されている。

印刷機１２は、異なる方向からプリント基板１１を投入可能な２つの基板投入位置１７、１８を備え、これら基板投入位置１７、１８の近傍に配置される複数の作業者Ｍ１、Ｍ２によって印刷機１２を共有できるようになっている。印刷機１２の両側には、作業者Ｍ１、Ｍ２の各作業者位置を取り囲むように、第１および第２の装着機１３、１４および第１および第２のリフロー１５、１６がそれぞれ配置されている。

これにより、作業者Ｍ１、Ｍ２によって共有される印刷機１２と第１の装着機１３と第１のリフロー１５とによって、プリント基板１１を生産する第１のセルＳ１が構成され、前記印刷機１２と第２の装着機１４と第２のリフロー１６とによって、プリント基板１１を生産する第２のセルＳ２が構成されており、これらセルＳ１、Ｓ２によって、プリント基板１１をセル生産できるようになっている。

すなわち、各作業者Ｍ１、Ｍ２は、生産すべきプリント基板１１を印刷機１２の第１および第２基板投入位置１７、１８に投入し、印刷作業が完了して第１および第２基板投入位置１７、１８に搬出されたプリント基板１１を、装着機１３、１４に投入する。また、装着機１３、１４による装着作業が完了したプリント基板１１を、リフロー１５、１６に投入してリフローはんだ付けを行い、リフロー１５、１６より搬出されたプリント基板１１を箱詰めする。

なお、印刷機１２および装着機１３、１４の各サイクルタイムは、一例として、ほぼ１：２に設定されており、各装着機１３、１４によってプリント基板１１に所要の電子部品が装着される間に、印刷機１２では２つのプリント基板１１に印刷作業が施されるようになっている。

図２に印刷機１２の一例としてのスクリーン印刷機を示す。スクリーン印刷機１２は、基板保持装置２１、スキージ装置２２およびスクリーン保持装置２３を備えている。基板保持装置２１は、プリント基板１１の搬入・搬出を行う基板搬送装置２４（図３参照）の経路の途中に設けられ、基板保持台２５および基板保持台昇降機構２６を備えている。基板搬送装置２４によってスクリーン印刷機１２の印刷作業位置に搬入されたプリント基板１１は基板保持台２５に保持され、基板保持台２５が基板保持台昇降機構２６により昇降されることにより、スクリーン保持装置２３に保持されたスクリーンマスク２７の下面に接近・離間されるようになっている。

スクリーン保持装置２３は、基板保持装置２１の上方に設けられている。スクリーン保持装置２３は矩形のスクリーン枠２８を有し、このスクリーン枠２８にスクリーンマスク２７が水平な姿勢で保持されている。スクリーンマスク２７には、印刷用のパターン孔が貫通され、パターン孔を通じて印刷剤としてのクリームはんだがプリント基板１１の上面に印刷される。

スキージ装置２２は、スクリーンマスク２７の上方にガイドレール２９に沿って移動可能に設けられている。スキージ装置２２は公知のもので、スキージヘッド３０と、スキージヘッド３０をスクリーンマスク２７の上面に沿って移動させるボールねじ送り機構からなるスキージヘッド移動装置３１と、スキージヘッド３０をスクリーンマスク２７に向かって昇降させるスキージヘッド昇降装置３２を有している。

スクリーン印刷機１２の基板搬送装置２４は、図３に示すように、搬送コンベア３３によって構成され、搬送コンベア３３の前後には、プリント基板１１を搬入し、かつ払い出す第１コンベア３４および第２コンベア３５からなる第１および第２基板投入位置１７、１８が設けられている。第１および第２基板投入位置１７、１８（第１および第２コンベア３４、３５）には、生産すべきプリント基板１１が作業者Ｍ１、Ｍ２によって投入され、待機される。第１基板投入位置１７、１８にプリント基板１１が投入されると、これがセンサ３７、３８によって検出され、検出信号が制御装置３９に出力される。第１および第２コンベア３４、３５上で待機するプリント基板１１は、スクリーン印刷機１２の印刷作業位置に搬入できるようになると、第１および第２コンベア３４、３５で待機された順番に従って基板搬送装置２４に搬送され、基板搬送装置２４によって印刷作業位置に搬入される。

この際、プリント基板１１は、第１基板投入位置１７から印刷作業位置に搬入された場合には、図３の矢印ａ１、ａ２で示す第１の搬送経路Ｔ１によって元の第１基板投入位置１７に払い出され、第２基板投入位置１８から印刷作業位置に搬入された場合には、図３の矢印ｂ１、ｂ２で示す第２の搬送経路Ｔ２によって元の第２基板投入位置１７に払い出されるように搬送制御される。

スクリーン印刷機１２には、３次元方向に移動可能な可動部４０を有するロボット４１が設けられている。ロボット４１の可動部４０には、プリント基板１１のマーク１１ａを読み取るカメラ４２が取付けられている。また、可動部４０には、プリント基板１１をスクリーンマスク２７の下方のスクリーン印刷機１２の印刷作業位置（中心位置）に位置決めするストッパ４３と、位置決め検出用の２つのセンサ４４、４５が取付けられている。ロボット４１は、プリント基板１１の搬入方向に応じて、可動部４０を移動させてストッパ４３の位置を制御し、プリント基板１１をスクリーン印刷機１２の印刷作業位置に位置決めできるようになっている。これによって、第１基板投入位置１７（第１コンベア３４）側もしくは第２基板投入位置１８（第２コンベア３５）側より搬入されるプリント基板１１がストッパ４３に当接されて、印刷作業位置に位置決めされる。この際、プリント基板１１が第１基板投入位置１７側より搬入されて位置決めされた場合には、これを一方のセンサ４４によって検出し、反対にプリント基板１１が第２基板投入位置１８側より搬入されて位置決めされた場合には、これを他方のセンサ４５によって検出する。

スクリーン印刷機１２の印刷作業位置に位置決めされたプリント基板１１は、基板保持装置２１（図２参照）に保持される。基板保持装置２１に保持されたプリント基板１１は、基板保持装置昇降装置２６によって昇降され、スクリーンマスク２７の下面に接触される。

次に、上記した第１の実施の形態における基板生産装置の動作を、図４に示す基板生産プログラムのフローチャートを用いながら説明する。なお、基板生産プログラムは、制御装置３９によって一定時間（ｍｓ）毎に繰り返し実行される。

以下の説明においては、スクリーン印刷機１２の印刷作業位置にプリント基板１１がない状態を基板待ち状態という。また、第１基板投入位置１７および第２基板投入位置１８に投入されるプリント基板１１は同じものであるが、説明の便宜上、第１基板投入位置１７より搬入されるプリント基板１１を基板Ａと称し、第２基板投入位置１８より搬入されるプリント基板１１を基板Ｂと称することにする。

まず最初に、作業者Ｍ１、Ｍ２は、生産すべき基板Ａ、Ｂをスクリーン印刷機１２の第１および第２基板投入位置１７、１８に投入する。基板投入位置１７、１８に基板Ａ，Ｂが投入されると、基板投入位置１７、１８に設置されたセンサ３７，３８によって検出され、この信号に基づいて、基板Ａ有信号もしくは基板Ｂ有信号が発せられ、早いほうの基板有信号を優先して処理が実行される。

図４のフローチャートにおいて、ステップ１００において、第１基板投入位置１７に基板Ａが有か否かが判別され、ステップ１００における判別結果がＮＯ（Ｎ）の場合には、ステップ１０２に進んで、第２基板投入位置１８に基板Ｂが有か否かが判別される。ステップ１００における判別結果がＹＥＳ（Ｙ）の場合には、第１基板投入位置１７に基板Ａ有が記憶され、ステップ１０２における判別結果がＹＥＳの場合には、第２基板投入位置１８に基板Ｂ有が記憶される。これによって、優先して投入すべき基板がＡであるかＢであるかが記憶保持される。

次いで、ステップ１０４において、基板待ち状態であるか否かが判別され、判別結果がＮＯの場合には、プログラムはリターンされる。ステップ１０４における判別結果がＹＥＳ、すなわち、基板待ち状態であると判別された場合には、ステップ１０５に進み、優先して投入すべき基板がＡである場合は、ステップ１０６に進み、優先して投入すべき基板がＢである場合は、ステップ１０８に進む。ステップ１０６においては、基板Ａをスクリーン印刷機１２に搬入すべく、制御装置３９からの指令に基づいて、第１基板投入位置１７側の第１コンベア３４および基板搬送装置２４の搬送コンベア３３が基板取り込み方向（図３の矢印ａ方向）に駆動される。

一方、ステップ１０８においては、基板Ｂをスクリーン印刷機１２に搬入すべく、第２基板投入位置１８側の第２コンベア３５および基板搬送装置２４の搬送コンベア３３が基板取り込み方向（図３の矢印ｂ方向）に駆動される。以下においては、第１基板投入位置１７より基板Ａをスクリーン印刷機１２に搬入する場合の動作について説明する。

第１コンベア３４および基板搬送装置２４の基板取り込み方向への駆動により、基板Ａは、スクリーン印刷機１２の印刷作業位置に向かって搬入される。この際、スクリーン印刷機１２に設けられたロボット４１の可動部４０が位置制御されることにより、基板Ａが可動部４０に取付けられたストッパ４３に当接して印刷作業位置に位置決めされ、これがセンサ４４によって検出される。なお、印刷作業位置に搬入されたプリント基板１１は、ロボット４１に取付けられたカメラ４２によってマーク１１ａが読み取られ、正規のプリント基板１１が搬入されたことが確認される。

基板Ａが印刷作業位置に位置決めされると、スクリーン印刷機１２によるスクリーン印刷作業が開始される（ステップ１１０）。すなわち、まず、基板Ａが基板保持装置２１に位置決めクランプされ、次いで、基板保持装置昇降装置２６が駆動されて基板保持装置２１が上昇される。基板保持装置昇降装置２６の上昇により、基板保持装置２１に保持された基板Ａがスクリーンマスク２７の下面に接触される。

続いて、スクリーンマスク２７の上面に図略のクリームはんだ供給装置によりクリームはんだが供給されて塗布され、スキージヘッド昇降装置３２によりスキージヘッド３０が下降される。これにより、スキージヘッド３０がスクリーンマスク２７に接触され、その状態で、スキージヘッド移動装置３１によりスキージヘッド３０がスクリーンマスク２７に沿って移動される。この際、スキージヘッド３０は、スクリーンマスク２７のパターン孔にクリームはんだを充填するために、スクリーンマスク２７に所定の荷重が付加される。このようにして、基板Ａの表面に所定のスクリーン印刷が施される。

スクリーン印刷機１２による基板Ａへの所定の印刷作業が完了すると、ステップ１１２における判別結果がＹＥＳとなり、第１基板投入位置１７が空になっていることを確認（ステップ１１４）のうえ、ステップ１１６において、制御装置３９からの指令に基づいて、第１コンベア３４および基板搬送装置２４の搬送コンベア３３が基板払い出し方向（図３の反矢印ａ方向）に駆動され、基板Ａは、スクリーン印刷機１２の印刷作業位置より第１基板投入位置１７に向かって搬出される。すなわち、スクリーン印刷機１２に搬入されて印刷作業を完了した基板Ａは、投入された第１基板投入位置１７側に払い出す第１の搬送経路Ｔ１によって搬送制御される。なお、第１基板投入位置１７に基板Ａが搬出される前に、誤って第１基板投入位置１７に次の基板Ａを投入してしまった場合には、ステップ１１４における判別結果がＮＯとなり、ステップ１１８において異常信号が送出される。

印刷作業を完了した基板Ａが第１基板投入位置１７に払い出されると、作業者Ｍ１によって基板Ａが第１基板投入位置１７より第１の装着機１３の図略の基板投入位置に投入され、当該基板Ａは、第１の装着機１３の基板搬送装置（図示せず）によって装着作業位置に搬入され、電子部品の装着作業が開始される。

一方、ステップ１０４における判別結果がＹＥＳの場合には、ステップ１０８に進んで、基板Ｂをスクリーン印刷機１２に搬入すべく第２基板投入位置１８の第２コンベア３５および基板搬送装置２４の搬送コンベア３３を基板取り込み方向（図３の矢印ｂ方向）に駆動し、以下、上記したステップ１１０〜１１６と同様なステップ１２０〜１２６の処理により、基板Ｂに対してスクリーン印刷が実行される。この場合にも、スクリーン印刷機１２に搬入されて印刷作業を完了した基板Ｂは、投入された第２基板投入位置１８側に払い出す第２の搬送経路Ｔ２によって搬送制御される。

このようにして、プリント基板１１（Ａ、Ｂ）が投入される２つの基板投入位置１７、１８を有し、これら基板投入位置１７、１８よりプリント基板１１を異なる方向からスクリーン印刷機１２の印刷作業位置に搬入し、スクリーン印刷機１２で印刷作業が完了したプリント基板１１を、投入された元の基板投入位置１７、１８に払い出すことにより、１台のスクリーン印刷機１２を複数の作業者Ｍ１、Ｍ２で共有することができるようになる。これにより、プリント基板１１を生産するための設備費用の増大を抑制することができるとともに、生産設備の占有面積を少なくすることができる。また、印刷機１２および装着機１３、１４の各サイクルタイムを、ほぼ１：２に設定することにより、印刷機１２および装着機１３、１４における待ち時間（非稼働時間）を最小限に抑えることが可能となる。

図５は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、上記した第１の実施の形態と異なる点は、第１の実施の形態においては、基板搬送装置２４の前後に、第１および第２基板投入位置１７、１８より投入されたプリント基板１１を待機させる第１および第２コンベア３４、３５を、基板搬送装置２４とは別個に設けたのに対して、第２の実施の形態においては、基板搬送装置２４（搬送コンベア３３）の両側５１、５２を、第１および第２基板投入位置１７、１８として利用することにより、第１および第２のコンベア３４、３５を廃止したことである。

すなわち、第２の実施の形態においては、第１および第２基板投入位置１７、１８よりプリント基板１１を印刷機の基板搬送装置２４に搬入する２つのコンベアとして、基板搬送装置２４の搬送コンベア３３の両側５１、５２を利用するとともに、これら搬送コンベア３３の両側５１、５２上で待機するプリント基板１１を持ち上げる基板持ち上げ装置５３、５４を、搬送コンベア３３の両側５１、５２の下方にそれぞれ設けたものである。

かかる第２の実施の形態においては、スクリーン印刷機１２で印刷作業を完了したプリント基板１１を、第１もしくは第２の搬送経路Ｔ１、Ｔ２によって、投入されたいずれか一方の基板投入位置１７もしくは１８に払い出すべく、基板搬送装置２４を一方向に駆動する場合に、他方の基板投入位置１８もしくは１７上で待機するプリント基板１１を基板持ち上げ装置５４もしくは５３によって持ち上げ、当該プリント基板１１を基板搬送装置２４が作動されてもスクリーン印刷機１２の印刷作業位置に搬入されないようにしている。

そして、クリーン印刷機１２で印刷作業を完了したプリント基板１１が搬送コンベア３３の一端側５１（５２）に払い出されると、基板持ち上げ装置５３が下降されて搬送コンベア３３の他端側５２（５１）上で待機するプリント基板１１が基板搬送装置２４の搬送コンベア３３上に載置され、その状態で、基板搬送装置２４が前記と逆方向（他方向）に駆動されることにより、プリント基板１１がスクリーン印刷機１２の印刷作業位置に搬入されて印刷作業が開始される。なお、第１の実施の形態で述べたと同一の構成部品については同一の参照番号を付し、説明を省略する。

図６は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、複数の作業者による共有を、印刷機のみならず、装着機にも適用したものである。

図６において、１２Ａは、作業者Ｍ１、Ｍ２によって共有される第１の印刷機を示し、１２Ｂは、作業者Ｍ３、Ｍ４によって共有される第２の印刷機を示す。第１および第２の印刷機１２Ａ、１２Ｂの間には、作業者Ｍ１、Ｍ３によって共有される第１の装着機１３Ａと、作業者Ｍ２、Ｍ４によって共有される第２の装着機１４Ａがそれぞれ配設されている。作業者Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を挟んで第１および第２の装着機１３Ａ、１４Ａの反対側には、第３〜第６の装着機１３Ｂ、１４Ｂ、１３Ｃ、１４Ｃがそれぞれ配設されている。

上記した第１の印刷機１２Ａと第１の装着機１３Ａと第３の装着機１３Ｂと作業者Ｍ１とによって、プリント基板１１を生産する第１のセルＳ１が構成され、同様にして、第１の印刷機１２Ａと第２の装着機１４Ａと第４の装着機１４Ｂと作業者Ｍ２とによってプリント基板１１を生産する第２のセルＳ２が構成され、第２の印刷機１２Ｂと第１の装着機１３Ａと第５の装着機１３Ｃと作業者Ｍ３とによってプリント基板１１を生産する第３のセルＳ３が構成され、第２の印刷機１２Ｂと第２の装着機１４Ａと第６の装着機１４Ｃと作業者Ｍ４とのよってプリント基板１１を生産する第４のセルＳ４が構成されている。

上記した第３の実施の形態においては、作業者Ｍ１、Ｍ２によって第１の印刷機１２Ａの２つの基板投入位置１７Ａ、１８Ａにプリント基板１１が投入され、作業者Ｍ３、Ｍ４によって第２の印刷機１２Ｂの２つの基板投入位置１７Ｂ、１８Ｂにプリント基板１１が投入される。基板投入位置１７Ａ、１８Ａ、１７Ｂ、１８Ｂに投入されたプリント基板１１は、第１の実施の形態で述べたと同様にして、第１もしくは第２の印刷機１２Ａ、１２Ｂの各印刷作業位置に搬入されて印刷作業が実行され、印刷作業を完了したプリント基板１１は、投入された元の基板投入位置１７Ａ、１８Ａ、１７Ｂ、１８Ｂに払い出される。

基板投入位置１７Ａ、１８Ａ、１７Ｂ、１８Ｂに払い出されたプリント基板１１は、装着機１３Ａ、１４Ａ〜１３Ｃ、１４Ｃの基板投入位置に投入される。例えば、第１のセルＳ１の基板投入位置１７Ａに払い出されたプリント基板１１は、作業者Ｍ１によって第１の装着機１３Ａの基板投入位置１７Ｃもしくは第３の装着機１３Ｂの図略の基板投入位置に投入されて装着作業が実行される。この場合、第１の装着機１３Ａによって装着作業を完了したプリント基板１１は、投入された元の基板投入位置（１７Ｃ）に払い出されることは勿論である。

第３の実施の形態によれば、印刷機１２Ａ、１２Ｂのみならず、装着機１３Ａ、１４Ａも複数の作業者によって共有できるようにしたので、基板生産装置の設備費をより一層抑制することができるとともに、セルの占有面積を少なくすることができる。なお、共有度を高めれば高めるほど、各セルでの作業の待ち時間が多くなることが懸念されるので、共有度は生産効率を低下させない範囲内で定めれるのが望ましい。

図７は、本発明の第４の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態と異なる点は、プリント基板１１を搬送するレーンを複数列設け、これら各レーン上に、複数の作業者Ｍ１、Ｍ２およびＭ３、Ｍ４によって共有できる第１および第２の２台の印刷機６１、６２を並設し、第１の印刷機６１によってプリント基板１１の表面にスクリーン印刷を行い、第２の印刷機６２によってプリント基板１１の裏面にスクリーン印刷を行うようにしたことである。

図７において、プリント基板１１の表面にクリームはんだを印刷する第１の印刷機６１には、第１の実施の形態で述べたと同様に、搬送コンベア３３Ａからなる第１の基板搬送装置２４Ａと、この第１の基板搬送装置２４Ａの前後に配置された第１および第２コンベア３４Ａ、３５Ａからなる基板投入位置１７Ａ、１８Ａがそれぞれ設けられている。プリント基板１１の裏面にクリームはんだを印刷する第２の印刷機６２には、第１の基板搬送装置２４Ａに平行な搬送コンベア３３Ｂからなる第２の基板搬送装置２４Ｂと、この第２の基板搬送装置２４Ｂの前後に配置された第３および第４コンベア３４Ｂ、３５Ｂからなる基板投入位置１７Ｂ、１８Ｂがそれぞれ設けられている。

かかる第４の実施の形態においては、基板投入位置１７Ａの近傍に配置された作業者Ｍ１もしくは基板投入位置１８Ａの近傍に配置された作業者Ｍ２によって、基板投入位置１７Ａ、１８Ａにプリント基板１１が投入され、基板投入位置１７Ａ、１８Ａに投入されたプリント基板１１は、第１の印刷機６１が基板待ち状態になると、第１、第２コンベア３４Ａ、３５Ａおよび基板搬送装置２４Ａによって第１の印刷機６１の印刷作業位置に搬入され、プリント基板１１の表面への印刷作業が実行される。プリント基板１１の表側への印刷作業が完了すると、プリント基板１１は第１および第２の搬送経路Ｔ１、Ｔ２によって、投入された側の基板投入位置１７Ａ、１８Ａに搬出される。搬出されたプリント基板１１は作業者Ｍ１によって、図略のバッファ置台に一時保管される。

一方、基板投入位置１７Ｂの近傍に配置された作業者Ｍ３もしくは基板投入位置１８Ｂの近傍に配置された作業者Ｍ４によって、バッファ置台に一時保管されたプリント基板１１が裏返されて、基板投入位置１７Ｂ、１８Ｂに投入され、当該プリント基板１１は、第２の印刷機６２が基板待ち状態になると、第３、第４コンベア３４Ｂ、３５Ｂおよび基板搬送装置２４Ｂによって第２の印刷機６２の印刷作業位置に搬入され、プリント基板１１の裏面への印刷作業が実行される。そして、印刷作業完了後、投入された側の基板投入位置に搬出される。

上記した第４の実施の形態においても、第１および第２の印刷機６１、６２を、各複数の作業者によって共有することができ、第１の実施の形態で述べたと同様な効果を奏することができるとともに、２台の印刷機６１、６２によって、プリント基板１１の表面および裏面への印刷作業を実行することができる。

なお、上記した第４の実施の形態においては、２台の印刷機６１、６２を基板搬送方向と直交する方向に並設した例で述べたが、第１および第２の基板搬送装置２４Ａ、２４Ｂに跨って１台の印刷機を配設し、この印刷機に複数の印刷作業位置を設けるようにしてもよい。例えば、１台の印刷機に、図８に示すような、プリント基板１１の表面にクリームはんだを印刷するパターン孔ＰＡを形成した第１のスクリーンマスク２７Ａと、プリント基板１１の裏面にクリームはんだを印刷するパターン孔ＰＡを形成した第２のスクリーンマスク２７Ｂとからなるスクリーンマスク２７を設け、これら第１あるいは第２のスクリーンマスク２７Ａ、２７Ｂに沿って移動される少なくとも１つのスキージ装置（２２）によって、プリント基板１１の表面および裏面にスクリーン印刷を行うようにしてもよい。請求項における複数の基板作業エリアは、このようないずれの形態をも包含するものである。

図９は、本発明の第５の実施の形態を示すもので、プリント基板１１を搬送するレーンを複数列設けた点については第４の実施の形態と同じであるが、２台の印刷機６１、６２を、基板搬送方向に並設するとともに、各印刷機６１、６２の印刷作業位置を基板搬送方向と直交する方向に所定量ずらして配置したことを異にしている。

図９において、プリント基板１１の表面にクリームはんだを印刷する第１の印刷機６１には、印刷作業位置に対応して搬送コンベア３３Ａからなる第１の基板搬送装置２４Ａが配置されるとともに、この第１の基板搬送装置２４Ａと平行に第２スルーコンベア６４が配置されている。第１の基板搬送装置２４Ａの一端（図９の左側）と第２スルーコンベア６４の一端（図９の左側）にそれぞれ対応して、コンベア３４Ａ、３４Ｂからなる基板投入位置１７Ａ、１７Ｂが配設されている。

一方、プリント基板１１の裏面にクリームはんだを印刷する第２の印刷機６２には、印刷作業位置に対応して搬送コンベア３３Ｂからなる第２の基板搬送装置２４Ｂが配置されるとともに、この第２の基板搬送装置２４Ｂと平行に第１スルーコンベア６３が配置されている。第２の基板搬送装置２４Ｂの一端（図９の右側）と第１スルーコンベア６３の一端（図９の右側）にそれぞれ対応して、コンベア３５Ａ、３５Ｂからなる基板投入位置１８Ａ、１８Ｂが配置されている。

なお、第１スルーコンベア６３および第２スルーコンベア６４は、単にプリント基板１１を、第１の基板搬送装置２４Ａと基板投入位置１８Ａとの間および第２の基板搬送装置２４Ｂと基板投入位置１７Ｂとの間で搬送させるだけのコンベアである。

第５の実施の形態においても第４の実施の形態で述べたと同様に、第１の印刷機６１を共有する複数の作業者Ｍ１、Ｍ２が基板投入位置１７Ａ、１８Ａの近傍に配置され、第２の印刷機６２を共有する複数の作業者Ｍ３、Ｍ４が基板投入位置１７Ｂ、１８Ｂの近傍に配置されている。そして、表面側に印刷作業が実行されるプリント基板１１が、作業者Ｍ１、Ｍ２によって、一方の基板投入位置１７Ａもしくは他方の基板投入位置１８Ａに投入される。基板投入位置１７Ａ、１８Ａに投入されたプリント基板１１は、第１の印刷機６１の印刷作業位置が基板待ちの状態になると、一方の基板投入位置１７Ａもしくは他方の基板投入位置１８Ａより、第１の基板搬送装置２４Ａを介して、もしくは他方の基板投入位置１８Ａより第１スルーコンベア６３および第１の基板搬送装置２４Ａを介して第１の印刷機６１の印刷作業位置に搬入される。

第１の印刷機６１の印刷作業位置に搬入されたプリント基板１１は、第１の印刷機６１によって表面に印刷作業が施される。プリント基板１１の表側への印刷作業が完了すると、プリント基板１１は、先に述べた実施の形態と同様に、投入された側の基板投入位置１７Ａもしくは１８Ａに搬出される。搬出されたプリント基板１１は作業者Ｍ１もしくはＭ２によって、図略のバッファ置台に一時保管される。バッファ置台に一時保管されたプリント基板１１は、作業者Ｍ３、Ｍ４によって、裏返した状態で第２の印刷機６２の一方の基板投入位置１７Ｂもしくは他方の基板投入位置１８Ｂに投入される。基板投入位置１７Ｂ、１８Ｂに投入されたプリント基板１１は、第２の印刷機６１の印刷作業位置が基板待ちの状態になると、一方の基板投入位置１７Ｂもしくは他方の基板投入位置１８Ｂより、第２スルーコンベア６４および第２の基板搬送装置２４Ｂを介して、もしくは第２の基板搬送装置２４Ｂを介して第２の印刷機６２の印刷作業位置に搬入され、プリント基板１１の裏面への印刷作業が実行される。そして、印刷作業完了後、プリント基板１１は投入された側の基板投入位置１７Ｂもしくは１８Ｂに搬出される。

上記した第５の実施の形態によれば、２台の印刷機６１、６２を基板搬送方向と直交する方向に並設する場合に比して、プリント基板１１の搬送方向に直交する方向の設置スペースを小さくすることができる利点がある。

図１０は、本発明の第６の実施の形態を示すもので、第５の実施の形態と異なる点は、２台の印刷機６１、６２を、基板搬送方向に所定の間隔を有して並設するとともに、各印刷機６１、６２の印刷作業位置を基板搬送方向に整列して配置したことであり、第５の実施の形態で述べたと同一の構成部品については、同一の参照符号を付し、説明を省略する。

図１０において、プリント基板１１の表面にクリームはんだを印刷する第１の印刷機６１に、搬送コンベア３３Ａからなる第１の基板搬送装置２４Ａと、この第１の基板搬送装置２４Ａと平行に第２スルーコンベア６４が配置され、プリント基板１１の裏面にクリームはんだを印刷する第２の印刷機６２に、搬送コンベア３３Ｂからなる第２の基板搬送装置２４Ｂと、この第２の基板搬送装置２４Ｂと平行に第１スルーコンベア６３が配置されている。この場合、第１および第２の印刷機６１、６２の各基板搬送装置２４Ａ、２４Ｂは、同一の線上に配置され、かつ第１および第２スルーコンベア６３、６４も、同一の線上に配置されている。

第１の印刷機６１と第２の印刷機６２との間には、シャトルコンベア６５が設けられ、シャトルコンベア６５は、第１および第２の印刷機６１、６２の各基板搬送装置２４Ａ、２４Ｂに整列する位置と、第１および第２スルーコンベア６３、６４に整列する位置との間で、移動可能となっている。

第６の実施の形態においては、表面側に印刷作業が実行されるプリント基板１１を、第２の印刷機６２側のスルーコンベア６３を介して第１の印刷機６１に搬入する場合、あるいは、裏面側に印刷作業が実行されるプリント基板１１を、第１の印刷機６１側のスルーコンベア６４を介して第２の印刷機６２に搬入する場合には、シャトルコンベア６５を介して行うことを除いて、第５の実施の形態で述べた構成、機能と基本的に同じである。

すなわち、第１の印刷機６１の印刷作業位置には、プリント基板１１が、一方の基板投入位置１７Ａより基板搬送装置２４Ａを介して搬入されるとともに、他方の基板投入位置１８Ａより第１スルーコンベア６３、シャトルコンベア６５および基板搬送装置２４Ａを介して搬入される。同様に、第２の印刷機６２の印刷作業位置には、プリント基板１１が、一方の基板投入位置１７Ｂより第２スルーコンベア６４、シャトルコンベア６５および基板搬送装置２４Ｂを介して搬入されるとともに、他方の基板投入位置１８Ｂより基板搬送装置２４Ｂを介して搬入される。

第６の実施の形態によれば、第１および第２の印刷機６１、６２の印刷作業位置を、プリント基板１１の搬送方向と直交する方向の同じ側に並べて設置できるので、各印刷機６１、６２のメンテナンスを行う場合に、作業者が同じ方向（図１０の下側）からアクセスすることができ、印刷機６１、６２のメンテナンスを容易に行えるようになる。

なお、第４ないし第６の実施の形態においても、図５に示したと同様に、基板投入位置としてのコンベアを別個に設けることなく、第１および第２の印刷機６１、６２の基板搬送装置２４Ａ、２４Ｂの両端部を基板投入位置として利用することができる。

上記した第４ないし第６の実施の形態においては、２台の印刷機６１、６２によってプリント基板１１の表面および裏面に印刷作業を行う例について述べたが、必ずしも同一のプリント基板１１の表面および裏面に印刷作業を行う場合に限定されるものではなく、異なる２種類のプリント基板の各表面に印刷作業を行う場合にも適用できるものである。

また、プリント基板１１の表面および裏面、あるいは異なる２種類のプリント基板の各表面への作業は、印刷作業に限定されるものではなく、プリント基板１１に電子部品を装着する装着作業にも応用できるものであり、この場合には、印刷機に代えて装着機を設けることにより実施可能である。

上記した第２の実施の形態においては、基板搬送装置２４の両側５１、５２を、基板投入位置１７、１８より基板搬送装置２４にプリント基板１１を搬送するコンベアとして用い、基板作業装置より作業を完了したプリント基板を、基板搬送装置２４の一端側に搬出する場合には、基板搬送装置２４の他端側で待機するプリント基板を搬送しないように、基板搬送装置より持ち上げる例について述べたが、基板搬送装置２４の他端側で待機するプリント基板がある場合には、作業を完了したプリント基板を基板搬送装置によって一端側に搬出する際に、他端側で待機するプリント基板を同時に基板作業装置内に搬入するようにしてもよい。

図１１は、複数の作業者によって印刷機等の基板作業装置を共有しつつ、実装ライン１００を構成する印刷機および装着機等の搬送形態を、搬送モード選択手段１０４によって選択するようにした実施の形態を示すものである。

図１１において、１０１、１０２、１０３は、実装ライン１００を構成する印刷機、装着機、リフローを示し、印刷機１０１および装着機１０２には、それぞれ２つの基板投入位置１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂが設けられている。そして、印刷機１０１および装着機１０２に設けた搬送モード選択手段１０４によって、第1の基板搬送モードと第２の基板搬送モードのいずれか一方を選択できるようにしている。そして、印刷機１０１において、第1の基板搬送モードが選択された場合には、上記した実施の形態で述べたように、第１および第２の搬送経路Ｔ１、Ｔ２により、作業を完了した基板を、投入された基板投入位置に払い出すように基板を搬送制御し、第２の基板搬送モードが選択された場合には、図１１の矢印ｃ１、ｃ２で示す第３の搬送経路Ｔ３により、印刷機１０１の一方の基板投入位置１０１ａから投入し、かつ印刷作業が完了した基板を、投入位置とは異なる他方の基板投入位置１０１ｂに払い出すように搬送制御する。

このようにすることによって、基板作業装置において、搬送モード選択手段１０４によって搬送モードを選択することにより、基板を２種類の生産形態によって生産することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

本発明に係る基板生産装置は、複数の基板投入位置を有し、これら基板投入位置より基板を異なる方向から作業位置に搬入し、作業完了後それらの基板を投入された基板投入位置に払い出すものに用いるのに適している。

１１…プリント基板、１２…印刷機、１３、１４…装着機、１７、１８…基板投入位置、２４…基板搬送装置、３４、３５…搬送経路（コンベア）、１０４…搬送モード選択手段、Ｔ１…第１の搬送経路、Ｔ２…第２の搬送経路、Ｔ３…第３の搬送経路。

Claims (5)

1. 基板を異なる方向に投入可能な少なくとも２つの基板投入位置を有し、これら基板投入位置より搬入された基板に定められた作業を施す少なくとも１つの基板作業位置を有する基板作業装置を備えた基板生産装置であって、
   前記２つの基板投入位置に投入された前記基板を前記基板作業装置の１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を投入された側の前記基板投入位置に払い出す第１および第２の搬送経路を有し、
   前記２つの基板投入位置のうちの一方の基板投入位置に投入された前記基板を１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を前記基板投入位置のうちの他方の基板投入位置に払い出す第３の搬送経路をさらに有するとともに、
   前記第１および第２の搬送経路により基板搬送を行う第１の基板搬送モードと、前記第３の搬送経路により基板搬送を行う第２の基板搬送モードのいずれかを選択する搬送モード選択手段を有することを特徴とする基板生産装置。
2. 請求項１において、前記基板作業装置は、印刷機からなり、前記印刷機の前記各基板投入位置に対応して、装着機がそれぞれ配設されていることを特徴とする基板生産装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記基板は、少なくとも異なる作業面を有する第１および第２基板からなり、前記基板作業装置は、前記第１基板の表面に作業を施す第1基板作業エリアと、前記第２基板の表面に作業を施す第２基板作業エリアとを有し、該第１および第２基板作業エリアが前記基板搬送方向と直交する方向に並設され、前記第１および第２基板作業エリアに対してそれぞれ前記２つの基板投入位置が設けられていることを特徴とする基板生産装置。
4. 請求項１または請求項２において、前記基板は、少なくとも異なる作業面を有する第１および第２基板からなり、前記基板作業装置は、前記第１基板の表面に作業を施す第1基板作業装置と、前記第２基板の表面に作業を施す第２基板作業装置とによって構成され、前記第１および第２基板作業装置が前記基板搬送方向に並設され、前記第１および第２基板作業装置には、前記２つの基板投入位置がそれぞれ設けられていることを特徴とする基板生産装置。
5. 基板を異なる方向に投入可能な少なくとも２つの基板投入位置と、これら基板投入位置より搬入された基板に定められた作業を施す少なくとも１つの基板作業位置とを有する基板作業装置であって、
   前記２つの基板投入位置に投入された前記基板を１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を投入された側の前記基板投入位置に払い出す第１および第２の搬送経路を有し、
   前記２つの基板投入位置のうちの一方の基板投入位置に投入された前記基板を１つの前記基板作業位置に搬入し、かつ該基板作業位置において前記基板に所定の作業を完了した後、前記基板を投入された側と反対の前記基板投入位置に払い出す第３の搬送経路を有し、
   前記第１および第２の搬送経路により基板搬送を行う第１の基板搬送モードと、前記第３の搬送経路により基板搬送を行う第２の基板搬送モードのいずれかを選択する搬送モード選択手段を有することを特徴とする基板作業装置。

Images