JP6244551B2

JP6244551B2 - 部品実装ライン及び部品実装方法

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Publication number: JP6244551B2
Application number: JP2014034997A
Authority: JP
Inventors: 村上　稔; 稔村上; 萬谷　正幸; 正幸萬谷; 村上　俊行; 俊行村上; 香月　隆; 隆香月; 矢澤　隆; 隆矢澤
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: US9498945B2; US20150239229A1; CN104869797A; CN104869797B; JP2015162479A

Description

本発明は、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、スクリーン印刷装置の下流側に直列に並んで設置され、スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された基板に部品実装関連作業を行う複数の部品実装用装置とを含んで成る部品実装ライン及びその部品実装方法に関するものである。

従来、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、スクリーン印刷装置の下流側に直列に並んで設置され、スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された基板に部品実装関連作業を行う複数の部品実装用装置を含んで構成される部品実装ラインが知られている。このような部品実装ラインの形態として、スクリーン印刷装置は、第１の種類の基板に対応する第１のパターンと第２の種類の基板に対応する第２のパターンを有する１つのマスクで２種類の基板についてのスクリーン印刷を選択的に行い、２種類の基板を交互に印刷するものがある。そして、スクリーン印刷装置の下流側に設置された複数の部品実装用装置は、２つの基板搬送レーンのうち、一方の基板搬送レーンに第１の種類の基板を搬入して部品を実装し、他方の基板搬送レーンに第２の種類の基板を搬入して部品を実装するものが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１４３６４０号公報

しかしながら、このような部品実装ラインでは、部品実装用装置が備える２つの基板搬送レーンのうちの一方の基板搬送レーンにおいてエラー等により一方の種類の基板の流れが停滞してしまった場合、他方の基板搬送レーンの搬送状態に異常がないにも拘らず、スクリーン印刷装置から他方の基板搬送レーンに他方の種類の基板を搬出することができず、他方の基板搬送レーンにおける他方の種類の基板の生産にまでも悪影響を及ぼし、搬送が停止していない他方の基板搬送レーンにおける生産性も低下してしまうという問題点があった。すなわち、スクリーン印刷装置は２種類の基板を交互に印刷するため、一方の基板搬送レーンにおいて一方の種類の基板の流れが停滞してしまった場合、既に印刷装置内に一方の基板搬送レーンに搬出する一方の種類の基板が搬入されている場合は、その一方の種類の基板を下流側の一方の基板搬送レーンに搬出することができない。このため、他方の基板搬送レーンの搬送状態に異常がないにも拘らず、スクリーン印刷装置から他方の基板搬送レーンに他方の種類の基板を搬出することができず、他方の基板搬送レーンにおける他方の種類の基板の生産にまでも悪影響を及ぼしていた。

そこで本発明は、一方の基板搬送レーンの基板搬送が停滞した場合であっても他方の基板搬送レーンにおける生産性の低下を防止することができる部品実装ライン及び部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装ラインは、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、前記スクリーン印刷装置の下流側に直列に並んで設置され、前記スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された基板に部品実装関連作業を行う複数の部品実装用装置とを含んで成る部品実装ラインであって、前記スクリーン印刷装置は、第１の種類の基板に対応する第１のパターンが形成された第１のパターン形成領域と第２の種類の基板に対応する第２のパターンが形成された第２のパターン形成領域が所定のパターン並設方向に並んで配置されたマスクと、基板を保持した基板保持部を前記マスクの下方で前記パターン並設方向に移動させて基板を前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させる基板保持部移動機構と、前記マスク上を移動することにより、前記第１のパターン形成領域及び前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させた基板にペーストを印刷する印刷ヘッドとを備え、前記各部品実装用装置は、前記パターン並設方向に並設された第１の基板搬送レーンと第２の基板搬送レーンを備え、前記第１のパターンが印刷された前記第１の種類の基板を前記第１の基板搬送レーンに搬入してその基板に部品実装関連作業を行い、前記第２のパターンが印刷された前記第２の種類の基板を前記第２の基板搬送レーンに搬入してその基板に部品実装関連作業を行い、前記スクリーン印刷装置は、搬入する基板の種類を、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置の基板搬入可否状況に応じて選択する。

本発明の部品実装方法は、基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、前記スクリーン印刷装置の下流側に直列に並んで設置され、前記スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された基板に部品実装関連作業を行う複数の部品実装用装置とを含んで成り、前記スクリーン印刷装置は、第１の種類の基板に対応する第１のパターンが形成された第１のパターン形成領域と第２の種類の基板に対応する第２のパターンが形成された第２のパターン形成領域が所定のパターン並設方向に並んで配置されたマスクと、基板を保持した基板保持部を前記マスクの下方で前記パターン並設方向に移動させて基板を前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させる基板保持部移動機構と、前記マスク上を移動することにより、前記第１のパターン形成領域及び前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させた基板にペーストを印刷する印刷ヘッドとを備え、前記各部品実装用装置は、前記パターン並設方向に並設された第１の基板搬送レーンと第２の基板搬送レーンを備えた部品実装ラインによる部品実装方法であって、前記各部品実装用装置が、前記第１のパターンが印刷された前記第１の種類の基板を前記第１の基板搬送レーンにより搬入してその基板に部品実装関連作業を行う第１の作業工程と、前記各部品実装用装置が、前記第２のパターンが印刷された前記第２の種類の基板を前記第２の基板搬送レーンにより搬入してその基板に部品実装関連作業を行う第２の作業工程と、前記スクリーン印刷装置が、搬入する基板の種類を、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置の基板搬入可否状況に応じて選択する選択工程とを含む。

本発明によれば、一方の基板搬送レーンの基板搬送が停滞した場合であっても他方の基板搬送レーンにおける生産性の低下を防止することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装ラインの平面図本発明の一実施の形態における部品実装ラインの一部の平面図本発明の一実施の形態における部品実装ラインを構成するスクリーン印刷装置の平面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の側面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置が備えるマスクの平面図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の部分側面図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御系統を示すブロック図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の動作説明図本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷装置の制御装置が行う判断の流れを示すフローチャート（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装ラインの動作説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装ラインの動作説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態における部品実装ラインの動作説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装ライン１を示しており、図２はその部品実装ライン１の一部（図１の領域Ｈ）を示している。部品実装ライン１は、基板２に部品３を装着して部品実装基板を製造するものであり、基板供給装置４より供給される基板２の電極２ａ上に半田等のペーストＰｓｔをスクリーン印刷するスクリーン印刷装置５と、スクリーン印刷装置５の下流側に直列に並んで設置された複数の部品実装用装置６を含んだ構成を有している。ここで部品実装用装置６とは、スクリーン印刷装置５によりペーストＰｓｔが印刷された基板２に対して部品実装関連作業を行う装置のことであり、例えば、スクリーン印刷装置５のすぐ下流側に設置されてスクリーン印刷装置５によりスクリーン印刷が施された基板２の検査を行う検査装置や、スクリーン印刷装置５のすぐ下流側或いは検査装置の下流側に設置されてスクリーン印刷装置５によりペーストＰｓｔが印刷された基板２に部品３を装着する部品実装装置等から成る。

本実施の形態では、部品実装ライン１における基板２の流れ方向は図１の左方から右方に向かう水平面内方向（オペレータＯＰから見た左右方向）であり、これをＸ軸方向とする。そして、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向（オペレータＯＰから見た前後方向）をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。なお、本実施の形態では、図１の紙面左方が基板２の流れの上流側（上流工程側）に相当し、図１の紙面右方が基板２の流れの下流側（下流工程側）に相当する。

図３及び図４において、スクリーン印刷装置５は、基台１１上に基板保持移動機構１２を備えており、基板保持移動機構１２の上方には基板２に印刷するパターン（図５に示す第１のパターンＰＴ１又は第２のパターンＰＴ２）が形成されたマスク１３が設置されている。基台１１上における基板保持移動機構１２の基板２の流れの上流側（図１の紙面左側）には上流工程側の他の装置（ここでは基板供給装置４）から搬入した基板２を基板保持移動機構１２に受け渡す基板搬入部としての搬入コンベア１４と、基板保持移動機構１２から送り出された基板２を受け取って下流工程側の部品実装用装置６に搬出する基板搬出部としての搬出コンベア１５を備えている。またスクリーン印刷装置５は、マスク１３の上方に、印刷ヘッド移動機構１６によって移動される印刷ヘッド１７と、印刷ヘッド１７と一体に設けられたペースト供給機構１８を備えており、マスク１３の下方に、カメラユニット移動機構１９によって水平面内で移動されるカメラユニット２０を備えている。

図４において、スクリーン印刷装置５の基板保持移動機構１２は、基板２を保持する基板保持部２１と、この基板保持部２１を移動させる基板保持部移動機構２２から成る。基板保持部２１はベースとなる昇降プレート３１と、昇降プレート３１から上方に延びたコンベア支持部材３２に取り付けられた一対のコンベア３３（図３も参照）と、昇降プレート３１に取り付けられた第１昇降モータ３４によって昇降プレート３１の上方を昇降される下受け部材３５と、コンベア３３の上方に設けられてクランパ駆動モータ３６によってＹ軸方向に開閉される一対のクランパ３７（図３も参照）を備える。コンベア３３は搬入コンベア１４から受け取った基板２をＸ軸方向に搬送して所定のクランプ位置に位置決めし、下受け部材３５はクランプ位置に位置決めした基板２を下方から支持する。クランパ３７は下受け部材３５に支持された基板２の側面（Ｙ軸方向に対向した側面）をＹ軸方向からクランプする。Ｙ軸方向に並んで設けられた２つのクランパ３７のうち、オペレータＯＰの側（図４の紙面右側であり、前方とする）に位置するものを前方クランパ３７Ｆと称し、オペレータＯＰとは反対の側に位置するもの（図４の紙面左側であり、後方とする）を後方クランパ３７Ｒと称する。

図４において、基板保持部移動機構２２は、基台１１上に段積み構成されたＹテーブル４１ａ、Ｘテーブル４１ｂ及びθテーブル４１ｃの相互相対移動によってベーステーブル４１ｄを水平面内で移動させるＸＹθテーブル機構４１と、昇降プレート３１を（すなわち基板保持部２１の全体を）ベーステーブル４１ｄに対して昇降させる第２昇降モータ４２を有して成る。基板保持部移動機構２２は、基板２を保持（クランパ３７でクランプ）した基板保持部２１を、ＸＹθテーブル機構４１によって水平面内で移動させ、第２昇降モータ４２によって昇降させる。

図５において、マスク１３はＸＹ平面に広がって延びた矩形平板形状を有しており、その外周は枠部材１３ｗによって支持されている。マスク１３には、第１の種類の基板２と第２の種類の基板２の２種類の基板２に対応したスクリーン印刷ができるように、第１の種類の基板２に対応する第１のパターンＰＴ１が形成された第１のパターン形成領域Ｒ１と、第２の種類の基板２（例えば上記第１の種類の基板２を裏返しにした基板２）に対応する第２のパターンＰＴ２が形成された第２のパターン形成領域Ｒ２がＹ軸方向（水平面内の所定の方向）に並んで配置されている（図６（ａ），（ｂ）も参照）。

図３において、搬入コンベア１４は、搬入コンベア移動機構１４ａによってＹ軸方向（マスク１３の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の並び方向）へ移動自在になっている。図２において、スクリーン印刷装置５の上流工程側に配置された基板供給装置４はＹ軸方向に２つ並んで設けられており、搬入コンベア１４は搬入コンベア移動機構１４ａによってＹ軸方向へ移動されることで、２つの基板供給装置４のいずれからも基板２を受け取ることができ、第１のパターン形成領域Ｒ１の下方に位置させた状態の基板保持部２１と第２のパターン形成領域Ｒ２の下方に位置させた状態の基板保持部２１のいずれにも基板２を受け渡すことができる。また、図３において、搬出コンベア１５は、搬出コンベア移動機構１５ａによってＹ軸方向へ移動自在になっており、第１のパターン形成領域Ｒ１に位置した基板保持部２１と第２のパターン形成領域Ｒ２に位置した基板保持部２１のいずれからも基板２を受け取ることができる。

図３において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側マーク２ｍが設けられており（図３には一方の基板側マーク２ｍのみが示されている）、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のそれぞれには、基板側マーク２ｍに対応して配置された２つ一組のマスク側マーク１３ｍが設けられている（図５も参照）。２つの基板側マーク２ｍを第１のパターン形成領域Ｒ１に配置された２つのマスク側マーク１３ｍと平面視において一致させた状態で、第２昇降モータ４２によって基板保持部２１を上昇させて基板保持部２１に保持された基板２をマスク１３に接触させると、基板２の電極２ａとマスク１３の第１のパターンＰＴ１とが合致した状態となる（図６（ａ））。同様に、２つの基板側マーク２ｍを第２のパターン形成領域Ｒ２に配置された２つのマスク側マーク１３ｍと平面視において一致させた状態で、第２昇降モータ４２によって基板保持部２１を上昇させて基板保持部２１に保持された基板２をマスク１３に接触させると、基板２の電極２ａとマスク１３の第２のパターンＰＴ２とが合致した状態となる（図６（ｂ））。このように本実施の形態において、基板保持移動機構１２は、基板２を保持した基板保持部２１をマスク１３の下方でパターン並設方向（Ｙ軸方向）に移動させて基板２を第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の一方に選択的に接触させるものとなっている。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態では、基板２をマスク１３の第１のパターン形成領域Ｒ１に接触させた場合の後方クランパ３７Ｒと接触するマスク１３上の領域と、基板２をマスク１３の第２のパターン形成領域Ｒ２に接触させた場合の前方クランパ３７Ｆと接触するマスク１３上の領域は、同じ第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍとなる。このため、基板２を第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のいずれに接触させた場合であっても、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍにクランパ３７（前方クランパ３７Ｆと後方クランパ３７Ｒのいずれか一方）が位置することとなる。

図３及び図４において、印刷ヘッド１７は、Ｘ軸方向に延びて設けられた移動ベース５１の下方に、Ｙ軸方向に対向配置された２つのスキージ５２を備えて成る。印刷ヘッド移動機構１６は、Ｙ軸方向に延びて移動ベース５１の左右端部を貫通螺入した２つの印刷ヘッド移動ボール螺子１６ａと、これら２つの印刷ヘッド移動ボール螺子１６ａを回転駆動する２つの印刷ヘッド移動モータ１６ｂを有して成り、２つの印刷ヘッド移動モータ１６ｂによって２つの印刷ヘッド移動ボール螺子１６ａが同期して回転されると、移動ベース５１がＹ軸方向に移動する。２つのスキージ５２はそれぞれ移動ベース５１に設けられたスキージ昇降シリンダ５３によって、移動ベース５１の下方を個別に昇降される。Ｙ軸方向に並んで設けられた２つのスキージ５２のうち、オペレータＯＰの側（図４の紙面右側）に位置するものを前方スキージ５２Ｆと称し、オペレータＯＰとは反対の側（図４の紙面左側）に位置するものを後方スキージ５２Ｒと称する。

図３及び図４において、カメラユニット２０は撮像視野を上方に向けた上方撮像カメラ２０ａと撮像視野を下方に向けた下方撮像カメラ２０ｂを有して成る。カメラユニット２０を水平面内方向に移動させるカメラユニット移動機構１９は、基台１１上をＹ軸方向に延びて設けられたＹ軸テーブル１９ａ、Ｘ軸方向に延びてＹ軸テーブル１９ａ上を移動するＸ軸テーブル１９ｂ及びＸ軸テーブル１９ｂ上を移動する移動プレート１９ｃを備える。カメラユニット２０は移動プレート１９ｃに取り付けられており、Ｙ軸テーブル１９ａに対するＸ軸テーブル１９ｂのＹ軸方向への移動及びＸ軸テーブル１９ｂに対する移動プレート１９ｃのＸ軸方向への移動によって、水平面内を移動する。

ペースト供給機構１８は内部にペーストＰｓｔを蓄えており、下方にペーストを吐出供給する。図３及び図４において、ペースト供給機構１８は移動ベース５１に取り付けられており、移動ベース５１のＹ軸方向移動によってスキージ５２とともにＹ軸方向に移動する一方、移動ベース５１上をＸ軸方向に移動する。このためペースト供給機構１８は、移動ベース５１のＹ軸方向移動とペースト供給機構１８自身のＸ軸方向移動によって水平面内を自在に移動して、マスク１３上の任意の領域にペーストＰｓｔを供給することができる。なお、ペースト供給機構１８は、ペーストＰｓｔを、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ上に、スキージ５２の延びる方向（すなわちＸ軸方向）に延びた形状に供給する。

図７において、搬入コンベア移動機構１４ａによる搬入コンベア１４のＹ軸方向への移動動作と搬入コンベア１４による基板２の搬入動作、コンベア３３による基板２のクランプ位置への移動動作、第１昇降モータ３４による下受け部材３５の昇降動作、クランパ駆動モータ３６によるクランパ３７のクランプ動作、ＸＹθテーブル機構４１による基板保持部２１の水平面内での移動動作、第２昇降モータ４２による基板保持部２１の昇降動作、搬出コンベア移動機構１５ａによる搬出コンベア１５のＹ軸方向への移動動作と搬出コンベア１５による基板２の搬出動作の各制御は、スクリーン印刷装置５が備える制御装置６０によってなされる。また、印刷ヘッド移動機構１６による印刷ヘッド１７のＹ軸方向への移動動作、スキージ昇降シリンダ５３による各スキージ５２の昇降動作、ペースト供給機構１８によるペーストＰｓｔの吐出動作、カメラユニット移動機構１９によるカメラユニット２０の水平面内での移動動作の各制御も制御装置６０によってなされる。

図７において、上方撮像カメラ２０ａは、制御装置６０に制御されて、マスク１３の第１のパターン形成領域Ｒ１内に設けられたマスク側マーク１３ｍの撮像と、マスク１３の第２のパターン形成領域Ｒ２内に設けられたマスク側マーク１３ｍの撮像を行う。下方撮像カメラ２０ｂは、制御装置６０に制御されて、基板保持部２１に保持された基板２の基板側マーク２ｍの撮像を行う。上方撮像カメラ２０ａの撮像によって得られた画像データと下方撮像カメラ２０ｂの撮像によって得られた画像データはともに制御装置６０に入力され、制御装置６０の画像処理部６０ａにおいて画像処理される。そして、得られたマスク側マーク１３ｍの画像と基板側マーク２ｍの画像(撮像結果)に基づいて、制御装置６０が、各マスク側マーク１３ｍの位置と各基板側マーク２ｍの位置の算出を行う。

図３において、基台１１の前面側（オペレータＯＰの側）にはオペレータＯＰによって操作されるディスプレイ装置付きの操作パネル６１が設けられている。この操作パネル６１は制御装置６０に繋がっており（図７）、オペレータＯＰは操作パネル６１を通じてスクリーン印刷装置５に関する操作入力を行うことができ、スクリーン印刷装置５に関する各種情報を取得することができる。

次に、図８〜図１１を参照して、スクリーン印刷装置５によるスクリーン印刷作業の実行手順を説明する。制御装置６０は、２つの基板供給装置４のいずれかから基板２が送り出されるときには、搬入コンベア移動機構１４ａを作動させて、基板２を送り出そうとしている基板供給装置４と対向する位置に搬入コンベア１４を移動させる。そして、基板供給装置４から送り出された基板２を搬入コンベア１４によって受け取るとともに、ＸＹθテーブル機構４１を作動させて、基板保持部２１を第１のパターン形成領域Ｒ１の下方の位置（第１の位置とする）又は第２のパターン形成領域Ｒ２の下方の位置（第２の位置とする）に位置させる。ここで、基板保持部２１を第１の位置及び第２の位置のいずれに位置させるかは搬入コンベア１４が受け取った基板２の種類（電極２ａの配置）によって定まり、基板２の電極２ａの配置が第１のパターンＰＴ１に対応するものである場合には基板保持部２１を第１の位置に位置させ、基板２の電極２ａの配置が第２のパターンＰＴ２に対応するものである場合には基板保持部２１を第２の位置に位置させる。

制御装置６０は、基板保持部２１を第１の位置又は第２の位置に位置させたら、基板供給装置４から基板２を受け取った搬入コンベア１４を第１の位置と対向する位置或いは第２の位置と対向する位置に移動させる。ここで制御装置６０は、基板保持部２１を第１の位置に位置させているときには搬入コンベア１４を第１の位置と対向する位置に位置させ、基板保持部２１を第２の位置に位置させているときには搬入コンベア１４を第２の位置と対向する位置に位置させる。

制御装置６０は、搬入コンベア１４を第１の位置と対向する位置或いは第２の位置と対向する位置に位置させたら、搬入コンベア１４と基板保持部２１のコンベア３３を連動作動させて基板２を基板保持部２１内に搬入し、その基板２をクランプ位置に位置決めする。そして、第１昇降モータ３４を作動させて下受け部材３５を上昇させ、基板２を下方から支持して基板２がコンベア３３から持ち上げられた状態としたら（図８（ａ）中に示す矢印Ａ１）、クランパ駆動モータ３６を作動させて、クランパ３７で基板２をクランプして保持する（図８（ａ）中に示す矢印Ｂ１）。

制御装置６０は、上記のようにして基板保持部２１によって基板２を保持したら、カメラユニット移動機構１９によりカメラユニット２０を移動させ、上方撮像カメラ２０ａによってマスク側マーク１３ｍを撮像する。このマスク側マーク１３ｍの撮像は、これから基板２を接触させるのが第１のパターン形成領域Ｒ１であるときには第１のパターン形成領域Ｒ１内のマスク側マーク１３ｍについて行い、これから基板２をさせるのが第２のパターン形成領域Ｒ２であるときには第２のパターン形成領域Ｒ２内のマスク側マーク１３ｍについて行う。制御装置６０は、マスク側マーク１３ｍの撮像を行ったら、次いで、下方撮像カメラ２０ｂによって基板側マーク２ｍを撮像する。

制御装置６０は、マスク側マーク１３ｍの撮像と基板側マーク２ｍの撮像を行ったら、基板保持移動機構１２を作動させて、前述の要領により、基板２をマスク１３に接触させる（図８（ｂ）中に示す矢印Ｃ１）。これにより、基板２の電極２ａとマスク１３のパターン（第１のパターンＰＴ１又は第２のパターンＰＴ２）とが合致した状態となる（図８（ｂ））。

制御装置６０は、基板２をマスク１３に接触させたら、図示しないペースト量確認装置によって、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ（すなわち前方クランパ３７Ｆ又は後方クランパ３７Ｒと接触したマスク１３上）に十分な量のペーストＰｓｔがあるかどうかの確認検査を行う。そして、十分な量のペーストＰｓｔがないと判断した場合には、ペースト供給機構１８によって上記領域ＲｍにペーストＰｓｔを供給する。

制御装置６０は、上記ペースト量の確認（ペースト供給機構１８によるペーストＰｓｔの供給を行った場合にはその後に行ったペースト量の確認）の結果、第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍに十分な量のペーストＰｓｔがあると判断したら、スキージ５２を用いたペーストＰｓｔのスキージングを実行する。スキージングでは、制御装置６０は、移動ベース５１をＹ軸方向へ移動させて、印刷ヘッド１７を第１のパターン形成領域Ｒ１上又は第２のパターン形成領域Ｒ２上で往復移動（摺動）させる。このスキージングによってペーストＰｓｔはマスク１３上で掻き寄せられ、マスク１３のパターン内に充填されて基板２にペーストＰｓｔが印刷される。

上記スキージングにおいて、基板２に対して第１のパターンＰＴ１による印刷を施す場合には、先ず、後方スキージ５２Ｒを第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍの上方で下降させて、その下端を上記領域Ｒｍ上（後方クランパ３７Ｒと接触したマスク１３上）に当接させる。そして、その当接位置（マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の位置）を移動開始位置として後方スキージ５２Ｒを前方へ移動させる（図９（ａ）中に示す矢印Ｄ１）。後方スキージ５２Ｒがマスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１を摺動して前方クランパ３７Ｆの上方に達したら、後方スキージ５２Ｒを上昇させ、今度は前方スキージ５２Ｆを下降させて前方クランパ３７Ｆ上に当接させる。そして、その当接位置から前方スキージ５２Ｆを後方へ移動させ（図９（ｂ）中に示す矢印Ｄ２）、前方スキージ５２Ｆがマスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１を摺動して後方クランパ３７Ｒ上の移動開始位置に戻ったら、前方スキージ５２Ｆを上昇させて待機状態にする。

一方、基板２に対して第２のパターンＰＴ２による印刷を施す場合には、先ず、前方スキージ５２Ｆを第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍの上方で下降させて、その下端を上記領域Ｒｍ上（前方クランパ３７Ｆと接触したマスク１３上）に当接させる。そして、その当接位置を移動開始位置として前方スキージ５２Ｆを後方へ移動させる（図１０（ａ）中に示す矢印Ｄ３）。前方スキージ５２Ｆがマスク１３上の第２のパターン形成領域Ｒ２を摺動して後方クランパ３７Ｒの上方に達したら、前方スキージ５２Ｆを上昇させ、今度は後方スキージ５２Ｒを下降させて後方クランパ３７Ｒ上に当接させる。そして、その当接位置から後方スキージ５２Ｒを前方へ移動させ（図１０（ｂ）中に示す矢印Ｄ４）、後方スキージ５２Ｒがマスク１３上の第２のパターン形成領域Ｒ２を摺動して前方クランパ３７Ｆ上の移動開始位置に戻ったら、後方スキージ５２Ｒを上昇させて待機状態にする。

このように、本実施の形態におけるスクリーン印刷装置５において、印刷ヘッド１７は、マスク１３上を移動することにより、第１のパターン形成領域Ｒ１及び第２のパターン形成領域Ｒ２の一方に選択的に接触させた基板２にペーストＰｓｔを印刷するようになっている。そしてこのとき、印刷ヘッド１７は、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の位置を移動開始位置とし、第１のパターン形成領域Ｒ１に接触された基板２に対して第１のパターンＰＴ１を印刷する場合には上記移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１をＹ軸方向に往復移動して移動開始位置に戻り、第２のパターン形成領域Ｒ２に接触された基板２に対して第２のパターンＰＴ２を印刷する場合には上記移動開始位置から第２のパターン形成領域Ｒ２上をＹ軸方向に往復移動して移動開始位置に戻るように作動する。

制御装置６０は、スキージ５２を往復移動させてマスク１３のパターン内にペーストＰｓｔを充填させて基板２にペーストＰｓｔを印刷したら、第２昇降モータ４２を作動させて昇降プレート３１を下降させ（図１１（ａ）中に示す矢印Ｃ２）、基板２をマスク１３から離間させて、版離れを行う（図１１（ａ））。これにより基板２の１枚当たりのスクリーン印刷作業は終了する。

制御装置６０は、基板２の１枚当たりのスクリーン印刷が終了したら、クランパ３７を開いたうえで（図１１（ｂ）中に示す矢印Ｂ２）、下受け部材３５を下降させて（図１１（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、基板２をコンベア３３上に載置する（図１１（ｂ））。そして、コンベア３３と搬出コンベア１５を連動作動させて、スクリーン印刷装置５から数えて下流側に１台目の部品実装用装置６に基板２を搬出する。制御装置６０は基板２を搬出したら、まだスクリーン印刷を施していない基板２があるかどうかを判断する。その結果、まだスクリーン印刷を施していない基板２があったときには搬入コンベア１４による基板２の搬入を行い、スクリーン印刷を施す基板２がなかったときには一連の作業を終了する。

上記スクリーン印刷作業において、印刷ヘッド１７は、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内の移動開始位置から第１のパターン形成領域Ｒ１上又は第２のパターン形成領域Ｒ２上を往復移動して基板２にペーストＰｓｔを印刷するようになっている。このため、例えば、第１の種類の基板２に第１のパターンＰＴ１を印刷した後、続いて第１の種類の基板２に第１のパターンＰＴ１を印刷する場合は勿論、第１の種類の基板２に第１のパターンＰＴ１を印刷した後、続いて第２の種類の基板２に第２のパターンＰＴ２を印刷する場合においても、往復移動の開始位置である移動開始位置にはペーストＰｓｔが存在することとなり、マスク１３上のペーストＰｓｔを無駄なく使用することができる。また、これにより廃棄されて無駄となるペーストＰｓｔの量を減らすことができる。更に、マスク１３上のペーストＰｓｔは、印刷後、マスク１３上の第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２の間の領域Ｒｍ内に戻されるため、異なる種類の基板２がランダムな順序で搬入されたとしても（すなわち第１のパターン形成領域Ｒ１と第２のパターン形成領域Ｒ２のいずれに基板２が搬入されたとしても）、即時に印刷動作を開始することができる。

図１及び図２において、各部品実装用装置６は、スクリーン印刷装置５のマスク１３のパターン並設方向（Ｙ軸方向）に並んだ２つの基板搬送レーン７２（第１の基板搬送レーン７２ａ及び第２の基板搬送レーン７２ｂ）と、第１の種類の基板２及び第２の種類の基板２それぞれに対する部品実装関連作業の内容に応じた作業装置６ａを備えている。

部品実装用装置６は、スクリーン印刷装置５から受け取った基板２を第１の基板搬送レーン７２ａ又は第２の基板搬送レーン７２ｂによって搬送して位置決めし、作業装置６ａによって所定の部品実装関連作業を実行する。例えば、作業の内容がスクリーン印刷装置５によってペーストＰｓｔの印刷が施された基板２の検査作業であれば、作業装置６ａは検査ヘッドになり、作業内容が部品供給部から部品３をピックアップして基板２に装着する部品実装作業であれば、作業装置６ａは実装ヘッドになる。各部品実装用装置６は、作業装置６ａによる所定の部品実装関連作業が終了したら、基板搬送レーン７２を作動させて、基板２を下流工程側に搬出する。

このように、スクリーン印刷装置５の下流側に設置された各部品実装用装置６は、スクリーン印刷装置５におけるマスク１３のパターン（第１のパターンＰＴ１及び第２のパターンＰＴ２）の並設方向（Ｙ軸方向）に並設された第１の基板搬送レーン７２ａと第２の基板搬送レーン７２ｂを備え、第１のパターンＰＴ１が印刷された第１の種類の基板２を第１の基板搬送レーン７２ａにより搬入してその基板２に部品実装関連作業（第１の作業工程）を行い、第２のパターンＰＴ２が印刷された第２の種類の基板２を第２の基板搬送レーン７２ｂにより搬入してその基板２に部品実装関連作業（第２の作業工程）を行うようになっている。

一方、スクリーン印刷装置５は、搬入する基板２の種類を、スクリーン印刷装置５から数えて下流側に２台目の部品実装用装置６（以下、２台目の部品実装用装置６と称する）の基板搬入可否状況に応じて選択する。より具体的には、２台目の部品実装用装置６が備える２つの基板搬送レーン７２のうち基板２を要求した側の基板搬送レーン７２に搬入される基板２の種類をスクリーン印刷装置５に搬入する基板２の種類とする（選択工程）。各部品実装用装置６は、自身が備える２つの基板搬送レーン７２（第１の基板搬送レーン７２ａ及び第２の基板搬送レーン７２ｂ）に基板２がない場合は、すぐ上流側の部品実装用装置６に（スクリーン印刷装置５から数えて１台目の部品実装用装置６（以下、１台目の部品実装用装置６と称する）はスクリーン印刷装置５に）基板２を搬出することを要求する信号（基板要求信号）を出力する。そして、その基板用要求信号を受けた部品実装用装置６（或いはスクリーン印刷装置５）は、基板２を搬出できる状態にあれば、その基板２を１台目の（すなわち基板要求信号を出力した）部品実装用装置６に搬出する。

本実施の形態では、２台目の部品実装用装置６は、１台目の部品実装用装置６にだけでなく、スクリーン印刷装置５にも基板要求信号を出力する。そして、スクリーン印刷装置５は、２台目の部品実装用装置６が出力した基板要求信号に基づいて、基板供給装置４から搬入する基板の種類を決定するようにしている。

図１２は、スクリーン印刷装置５が搬入する基板２の種類を選択する際の制御装置６０が行う判断の流れを示すフローチャートである。制御装置６０は、先ず、搬入コンベア１４により基板２の受け入れが可能であるか、すなわち搬入コンベア１４及び基板保持部２１内に基板２がないかどうかを判断する（ステップＳＴ１）。そして、基板２の受け入れが可能でない（搬入コンベア１４又は基板保持部２１に基板２がある）場合には基板２の受け入れが可能になる間で待機する。基板の受け入れが可能になったら、制御装置６０は、２台目の部品実装用装置６が１台目の部品実装用装置６に出力した基板要求信号が第１の種類の基板２（これをＡ基板とする）を要求する基板要求信号（Ａ基板要求信号と称する）と、第２の種類の基板２（これをＢ基板とする）を要求する基板要求信号（Ｂ基板要求信号と称する）の両方の基板要求信号を受信しているかどうかを判断する（ステップＳＴ２）。その結果、Ａ基板要求信号とＢ基板要求信号の両方の基板要求信号を受信していた場合には、制御装置６０は、２台目の部品実装用装置６が前回Ａ基板を搬入したかどうかを判断する（ステップＳＴ３）。そして、２台目の部品実装用装置６が前回Ａ基板を搬入していた場合にはＢ基板を搬入し（ステップＳＴ４）、２台目の部品実装用装置６が前回Ｂ基板を搬入していた場合にはＡ基板を搬入する（ステップＳＴ５）。

一方、制御装置６０は、前述のステップＳＴ２において、２台目の部品実装用装置６からＡ基板の基板要求信号とＢ基板の基板要求信号の両方の基板要求信号を受信していなかった場合には、Ａ基板の基板要求信号を受信しているかどうかを判断する（ステップＳＴ６）。その結果、Ａ基板の基板要求信号を受信していた場合にはＡ基板を搬入し（ステップＳＴ５）、そうでなかった場合には、Ｂ基板の基板要求信号を受信しているかどうかを判断する（ステップＳＴ７）。その結果、Ｂ基板の基板要求信号を受信していた場合にはＢ基板を搬入し（ステップＳＴ４）、そうでなかった場合には、ステップＳＴ１に戻る。

上述した制御装置６０の制御を踏まえ、図１３〜図１５を用いて部品実装ライン１の動作を説明する。図１３〜図１５では、Ａ基板を符号「Ａ」で表し、Ｂ基板を符号「Ｂ」で表す。また、図１３〜図１５において、実線で示す矢印は基板２が辿ってきた経路を示し、破線で示す矢印は基板要求信号を示している。

部品実装ライン１が生産を開始すると、各部品実装用装置６は、そのすぐ上流側の部品実装用装置６に（１台目の部品実装用装置６は、スクリーン印刷装置５に）Ａ基板２の基板要求信号とＢ基板の基板要求信号を出力する。２台目の部品実装用装置６は、１台目の部品実装用装置６にだけでなく、スクリーン印刷装置５にも基板要求信号を出力する。スクリーン印刷装置５は、２台目の部品実装用装置６がスクリーン印刷装置５に出力したＡ基板の基板要求信号に基づいて、基板供給装置４よりＡ基板を搬入コンベア１４によって受け取る（生産開始時にはＡ基板を優先して搬入するとした場合）。そして、基板保持部２１内に搬入して、スクリーン印刷を実行する（図１３（ａ））。スクリーン印刷装置５は、スクリーン印刷が終了したＡ基板を搬出コンベア１５に移送して待機させるともに、２台目の部品実装用装置６が出力したＢ基板の基板要求信号に基づいて、基板供給装置４よりＢ基板を受け取る。そして、その受け取ったＢ基板を基板保持部２１内に搬入し、スクリーン印刷を実行する（図１３（ｂ））。

次に、スクリーン印刷装置５は、搬出コンベア１５上のＡ基板２を１台目の部品実装用装置６が出力した基板要求信号に基づいて第１の基板搬送レーン７２ａに搬出するとともに、スクリーン印刷を終えたＢ基板を搬出コンベア１５に移送して待機させ、２台目の部品実装用装置６が出力したＡ基板の基板要求信号に基づいてＡ基板を搬入する。そして、スクリーン印刷装置５からＡ基板を受け取った１台目の部品実装用装置６は、そのＡ基板に対して部品実装関連作業（第１の作業工程）を実行する（図１３（ｃ））。

その後、スクリーン印刷装置５は、搬出コンベア１５上のＢ基板を１台目の部品実装用装置６が出力したＢ基板の基板要求信号に基づいて第２の基板搬送レーン７２ｂに搬出するとともに、２台目の部品実装用装置６が出力したＢ基板の基板要求信号に基づいてＢ基板を搬入する。この間、スクリーン印刷装置５の１台目の部品実装用装置６は、部品実装関連作業を終えたＡ基板を２台目の部品実装用装置６からの基板要求信号に基づいて搬出し、スクリーン印刷装置５から受け取ったＢ基板に対して部品実装関連作業（第２の作業工程）を実行する。２台目の部品実装用装置６は、受け取ったＡ基板に対して部品実装関連作業（第１の作業工程）を実行する（図１４（ａ））。

このように、部品実装ライン１では、生産が進行していくと、２台目の部品実装用装置６からスクリーン印刷装置５にＡ基板の基板要求信号とＢ基板の基板要求信号が交互に出力され、スクリーン印刷装置５は、Ａ基板とＢ基板を交互に搬入してスクリーン印刷を交互に行う一方、１台目の部品実装用装置６にＡ基板とＢ基板を交互に搬出する（図１４（ｂ）→図１４（ｃ）→図１４（ｂ）→図１４（ｃ）→図１４（ｂ）→・・・）。

ここで、上記部品実装ライン１の生産の進行中、エラー等によって、２台目の部品実装用装置６より下流側の各部品実装用装置６におけるＡ基板の流れが停滞した状態となった場合を想定する（図１５（ａ））。この場合、スクリーン印刷装置５は、スクリーン印刷を終えたＡ基板を１台目の部品実装用装置６に送り出した後は（図１５（ｂ））、２台目の部品実装用装置６が出力するＢ基板の基板要求信号に基づいてＢ基板を搬入し、スクリーン印刷を行って搬出する動作を繰り返し実行することになる（図１５（ｃ）→図１５（ｄ）→図１５（ｃ）→図１５（ｄ）→図１５（ｃ）→・・・）。これは、スクリーン印刷装置５が、搬入する基板２の種類を、２台目の部品実装用装置６の基板搬入可否状況（２台目の部品実装用装置６が１台目の部品実装用装置６にだけでなく、スクリーン印刷装置５にも出力する基板要求信号）に応じて選択しているからである。このため、部品実装用装置６の側におけるＡ基板の流れが停止した場合、スクリーン印刷装置５は、Ａ基板を搬入せず、Ｂ基板を搬入する。その結果、部品実装ライン１は、Ｂ基板についての生産が停止してしまうことがない。

仮に、従来のように、スクリーン印刷装置５がＡ基板とＢ基板を交互に搬入する構成であるとすると、前述の図１５（ｂ）において、スクリーン印刷装置５にＡ基板が搬入されることになる。そうすると、スクリーン印刷装置５は内部にあるＡ基板をすぐ下流側の部品実装用装置６に送り出した後は、新たに搬入したＡ基板の搬出し場所がなくなるので、Ｂ基板についての生産も停止してしまう。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装ライン１（部品実装方法）では、スクリーン印刷装置５が、搬入する基板２の種類を、２台目の部品実装用装置６の基板搬入可否状況に応じて選択する（より具体的には、２台目の部品実装用装置６が１台目の部品実装用装置６に搬出を要求した基板の種類と同じ種類の基板２を搬入する）ようになっており、部品実装用装置６の側における一方の種類の基板の流れが停止した場合であっても、スクリーン印刷装置５内にその種類の基板２が滞留してこれを部品実装用装置６の側への搬出できなくなるという事態は生じない。このため、他方の基板搬送レーン７２の搬送状態に異常がないにも拘らず、スクリーン印刷装置５から他方の基板搬送レーン７２に基板２を搬出することができず、他方の基板搬送レーン７２における基板２の生産にまでも悪影響を及ぼすということがないので、搬送が停滞していない他方の基板搬送レーン７２における生産性が低下する事態を防止することができる。

一方の基板搬送レーンの基板搬送が停滞した場合であっても他方の基板搬送レーンにおける生産性の低下を防止することができる部品実装ライン及び部品実装方法を提供する。

１部品実装ライン
２基板
５スクリーン印刷装置
６部品実装用装置
１３マスク
１７印刷ヘッド
２１基板保持部
２２基板保持部移動機構
７２ａ第１の基板搬送レーン
７２ｂ第２の基板搬送レーン
ＰＴ１第１のパターン
ＰＴ２第２のパターン
Ｒ１第１のパターン形成領域
Ｒ２第２のパターン形成領域
Ｐｓｔペースト

Claims

基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、前記スクリーン印刷装置の下流側に直列に並んで設置され、前記スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された基板に部品実装関連作業を行う複数の部品実装用装置とを含んで成る部品実装ラインであって、
前記スクリーン印刷装置は、第１の種類の基板に対応する第１のパターンが形成された第１のパターン形成領域と第２の種類の基板に対応する第２のパターンが形成された第２のパターン形成領域が所定のパターン並設方向に並んで配置されたマスクと、基板を保持した基板保持部を前記マスクの下方で前記パターン並設方向に移動させて基板を前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させる基板保持部移動機構と、前記マスク上を移動することにより、前記第１のパターン形成領域及び前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させた基板にペーストを印刷する印刷ヘッドとを備え、
前記各部品実装用装置は、前記パターン並設方向に並設された第１の基板搬送レーンと第２の基板搬送レーンを備え、前記第１のパターンが印刷された前記第１の種類の基板を前記第１の基板搬送レーンに搬入してその基板に部品実装関連作業を行い、前記第２のパターンが印刷された前記第２の種類の基板を前記第２の基板搬送レーンに搬入してその基板に部品実装関連作業を行い、
前記スクリーン印刷装置は、搬入する基板の種類を、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置の基板搬入可否状況に応じて選択することを特徴とする部品実装ライン。
前記スクリーン印刷装置は、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置が備える２つの基板搬送レーンのうち基板を要求した側の基板搬送レーンに搬入される基板の種類を前記スクリーン印刷装置に搬入する基板の種類とすることを特徴とする請求項１に記載の部品実装ライン。
前記スクリーン印刷装置は、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置が前記第１の基板搬送レーンと前記第２の基板搬送レーンの両方に基板を搬入できる場合、その部品実装用装置が前回搬入した基板と異なる種類の基板を、搬入する基板として選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装ライン。
基板にペーストを印刷するスクリーン印刷装置と、前記スクリーン印刷装置の下流側に直列に並んで設置され、前記スクリーン印刷装置によってペーストが印刷された基板に部品実装関連作業を行う複数の部品実装用装置とを含んで成り、前記スクリーン印刷装置は、第１の種類の基板に対応する第１のパターンが形成された第１のパターン形成領域と第２の種類の基板に対応する第２のパターンが形成された第２のパターン形成領域が所定のパターン並設方向に並んで配置されたマスクと、基板を保持した基板保持部を前記マスクの下方で前記パターン並設方向に移動させて基板を前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させる基板保持部移動機構と、前記マスク上を移動することにより、前記第１のパターン形成領域及び前記第２のパターン形成領域の一方に選択的に接触させた基板にペーストを印刷する印刷ヘッドとを備え、前記各部品実装用装置は、前記パターン並設方向に並設された第１の基板搬送レーンと第２の基板搬送レーンを備えた部品実装ラインによる部品実装方法であって、
前記各部品実装用装置が、前記第１のパターンが印刷された前記第１の種類の基板を前記第１の基板搬送レーンにより搬入してその基板に部品実装関連作業を行う第１の作業工程と、
前記各部品実装用装置が、前記第２のパターンが印刷された前記第２の種類の基板を前記第２の基板搬送レーンにより搬入してその基板に部品実装関連作業を行う第２の作業工程と、
前記スクリーン印刷装置が、搬入する基板の種類を、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置の基板搬入可否状況に応じて選択する選択工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
前記選択工程において、前記スクリーン印刷装置が搬入する基板の種類を、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置が備える２つの基板搬送レーンのうち基板を要求した側の基板搬送レーンに搬入される基板の種類とすることを特徴とする請求項４に記載の部品実装方法。
前記選択工程において、前記スクリーン印刷装置は、前記スクリーン印刷装置から数えて下流側に２台目の部品実装用装置が前記第１の基板搬送レーンと前記第２の基板搬送レーンの両方に基板を搬入できる場合、その部品実装用装置が前回搬入した基板と異なる種類の基板を、搬入する基板として選択することを特徴とする請求項４又は５に記載の部品実装方法。