JP6300808B2 - 対基板作業システム、およびフィーダ移し替え方法 - Google Patents

Description

本発明は、配列された複数の作業機を備えた対基板作業システム、および、そのシステムを用いたフィーダ移し替え方法に関するものである。

対基板作業システムは、配列された複数の作業機を備えている。複数の作業機では、上流側に配置された作業機から下流側に配置された作業機に渡って、回路基板が搬送され、その回路基板に対する電子部品の装着作業が、順次、行われる。このように、各作業機において、電子部品の装着作業が行われる際には、各作業機での装着作業に要する時間は同じであることが好ましい。これは、１台の作業機での装着作業に要する時間が、他の作業機での装着作業に要する時間より長い場合には、その１台の作業機において、回路基板が滞り、回路基板の製造時間が長くなるためである。このため、作業時間の長い作業機での装着作業を、作業時間の短い作業機で行わせるべく、作業時間の長い作業機から作業時間の短い作業機への電子部品を収容するフィーダ、例えば、テープフィーダ等の移し替えが行われる。下記特許文献には、そのような対基板作業システムの一例が記載されている。

特開２００３−１７４２９９号公報

上記特許文献に記載の対基板作業システムによれば、作業機間でのフィーダの移し替えにより、各作業機での作業時間を同じにすることが可能となる。ただし、作業機間でのフィーダの移し替えは、オペレータによって手作業で行われている。このため、人為的なミス等により、間違ったフィーダを移し替える虞がある。また、作業機間でのフィーダの移し替えは、非常に手間のかかる作業である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、オペレータの手を煩わすことなく、確実にフィーダの作業機間の移し替えを行うことが可能な対基板作業システム等の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の対基板作業システムは、配列された複数の作業機を備え、回路基板がそれら複数の作業機の上流側に配置された前記作業機から下流側に配置された前記作業機にわたって搬送されつつ、その回路基板に対してそれら複数の作業機の各々による作業が順次実行されることで、その回路基板に対する作業を実行する対基板作業システムであって、前記複数の作業機の各々が、回路基板を搬送する搬送装置と、回路基板に対して電子部品の装着作業を行う装着ヘッドと、その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、電子部品を供給する１以上のフィーダが着脱可能に搭載されるフィーダ搭載部を有し、前記１以上のフィーダの前記電子部品の供給位置において前記電子部品を供給する部品供給装置とを有し、前記対基板作業システムが、前記複数の作業機のうちの所定の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部と、前記複数の作業機のうちの前記所定の作業機の隣の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部との間で、前記フィーダを移し替える移し替え装置を備え、前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との間に渡るフィーダ収容部であって、前記所定の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外、かつ、前記隣の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外に配設されている前記フィーダを収容するための第１の収容部を有し、前記移し替え装置が前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間、若しくは、前記隣の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間で前記フィーダを移し替えることを特徴とする

また、請求項２に記載の対基板作業システムでは、請求項１に記載の対基板作業システムにおいて、前記移し替え装置が、前記フィーダを収容するための第２の収容部を有し、前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記第２の収容部との間、若しくは、前記隣の作業機のフィーダ搭載部と前記第２の収容部との間で前記フィーダを移し替え、前記第２の収容部が、前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との下方に配設されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の対基板作業システムは、配列された複数の作業機を備え、回路基板がそれら複数の作業機の上流側に配置された前記作業機から下流側に配置された前記作業機にわたって搬送されつつ、その回路基板に対してそれら複数の作業機の各々による作業が順次実行されることで、その回路基板に対する作業を実行する対基板作業システムにおいて、前記複数の作業機の各々が、回路基板を搬送する搬送装置と、回路基板に対して電子部品の装着作業を行う装着ヘッドと、その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、電子部品を供給する１以上のフィーダが着脱可能に搭載されるフィーダ搭載部を有し、前記１以上のフィーダの前記電子部品の供給位置において前記電子部品を供給する部品供給装置とを有し、前記対基板作業システムが、前記複数の作業機のうちの所定の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部と、前記複数の作業機のうちの前記所定の作業機の隣の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部との間で、前記フィーダを移し替える移し替え装置を備え、前記部品供給装置が、電子部品を吸着保持するための１以上の吸着ノズルを収容し、前記フィーダ搭載部に着脱可能に搭載されるノズル収容ユニットを有し、前記フィーダ搭載部に搭載された前記ノズル収容ユニットの供給位置において吸着ノズルを供給し、前記移し替え装置が、前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との間で前記ノズル収容ユニットを移し替えることを特徴とする。

また、請求項３に記載の対基板作業システムでは、請求項１または請求項２に記載の対基板作業システムにおいて、前記フィーダ搭載部が、前記フィーダの底面を下方から支持する底面支持部を有し、前記底面支持部の長さが、前記フィーダの底面の長さより短いことを特徴とする。

また、請求項５に記載のフィーダ移し替え方法は、配列された複数の作業機を備え、回路基板がそれら複数の作業機の上流側に配置された前記作業機から下流側に配置された前記作業機にわたって搬送されつつ、その回路基板に対してそれら複数の作業機の各々による作業が順次実行されることで、その回路基板に対する作業を実行する対基板作業システムにおいて、前記複数の作業機の各々が、回路基板を搬送する搬送装置と、回路基板に対して電子部品の装着作業を行う装着ヘッドと、その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、電子部品を供給する１以上のフィーダが着脱可能に搭載されるフィーダ搭載部を有し、前記１以上のフィーダの前記電子部品の供給位置において前記電子部品を供給する部品供給装置とを有し、前記複数の作業機のうちの所定の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部と、前記複数の作業機のうちの前記所定の作業機の隣の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部との間で、移し替え装置によって、前記フィーダを移し替え、前記移し替え装置が、前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との間に渡るフィーダ収容部であって、前記所定の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外、かつ、前記隣の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外に配設されている前記フィーダを収容するための第１の収容部を有し、前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間、若しくは、前記隣の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間で、前記移し替え装置によって、前記フィーダを移し替えることを特徴とする。

請求項１に記載の対基板作業システム、請求項５に記載のフィーダ移し替え方法では、複数の作業機のうちの所定の作業機（以下、第１作業機と記載する場合がある）と、その所定の作業機の隣の作業機（以下、第２作業機と記載する場合がある）との間で、フィーダが自動で移し替えられる。これにより、オペレータの手を煩わすことなく、確実にフィーダの作業機間の移し替えを行うことが可能となる。

また、請求項１に記載の対基板作業システム、請求項５に記載のフィーダ移し替え方法では、フィーダを収容するための第１の収容部が設けられており、その第１の収容部は、第１作業機のフィーダ搭載部と第２作業機のフィーダ搭載部との間であって、第１作業機の装着ヘッドの移動範囲外、かつ、第２作業機の装着ヘッドの移動範囲外に配設されている。また、第１の収容部と作業機との間においても、フィーダが自動で移し替えられる。つまり、第１作業機の装着ヘッドの移動範囲外、かつ、第２作業機の装着ヘッドの移動範囲外であるデッドスペースが、フィーダの収容スペースとして活用されている。これにより、作業機の空きスペースを有効活用し、多くのフィーダを収容することが可能となる。

また、請求項２に記載の対基板作業システムでは、フィーダを収容するための第２の収容部が設けられており、その第２の収容部は、第１作業機のフィーダ搭載部と第２作業機のフィーダ搭載部との下方に配設されている。また、第２の収容部と作業機との間においても、フィーダが自動で移し替えられる。第１作業機のフィーダ搭載部と第２作業機のフィーダ搭載部との下方には、通常、大きな空きスペースが有り、その大きな空きスペースを有効活用し、多くのフィーダを収容することが可能となる。

また、請求項４に記載の対基板作業システムでは、１以上の吸着ノズルを収容するノズル収容ユニットが、第１作業機と第２作業機との間で、自動で移し替えられる。これにより、２台の作業機の各々に、ノズル収容ユニットを装備する必要が無くなり、コストの削減を図ることが可能となる。

また、請求項３に記載の対基板作業システムでは、フィーダを搭載するフィーダ搭載部に、底面支持部が設けられており、その底面支持部によって、フィーダの底面が支持される。また、底面支持部の長さは、フィーダの底面の長さより短くされている。これにより、フィーダをフィーダ搭載部から取り外す際に、フィーダの移動量を少なくすることが可能となり、フィーダのフィーダ搭載部からの取り外しをスムーズに行うことが可能となる。

本発明の実施例である対基板作業システムを示す斜視図である。 本発明の実施例である対基板作業システムを示す平面図である。 テープフィーダを示す斜視図である。 テープフィーダ保持台からテープフィーダ収容ケースに移し替えられる際のテープフィーダを示す図である。 カセット式ノズル収容ユニットを示す斜視図である。 対基板作業システムの備える制御装置を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜対基板作業システムの構成＞
図１および図２に、対基板作業システム１０を示す。図に示すシステム１０は、回路基板に電子部品を実装するためのシステムである。対基板作業システム１０は、２台の電子部品装着機（以下、「装着機」と略す場合がある）１２，１４と、フィーダ入替装置１６とから構成されている。２台の装着機１２，１４は、隣接した状態で配設されている。なお、以下の説明では、装着機１２，１４の並ぶ方向をＸ軸方向と称し、Ｘ軸方向に直角な水平方向をＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向に直角な鉛直方向をＺ軸方向と称する。

２台の装着機１２，１４は、互いに略同じ構成である。各装着機１２，１４は、搬送装置２０と、装着ヘッド２２と、装着ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２４と、供給装置２６とを備えている。

搬送装置２０は、２つのコンベア装置３０，３２を備えている。それら２つのコンベア装置３０，３２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにベース３４上に配設されている。２つのコンベア装置３０，３２の各々は、電磁モータ（図６参照）３６によって各コンベア装置３０，３２に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、各コンベア装置３０，３２は、基板保持装置（図６参照）３８を有しており、回路基板を、所定の位置において固定的に保持する。

装着ヘッド２２は、回路基板に対して電子部品を装着するものである。詳しくは、装着ヘッド２２は、下端面に設けられた吸着ノズル６０を有している。吸着ノズル６０は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図６参照）６２に通じている。吸着ノズル６０は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、装着ヘッド２２は、吸着ノズル６０を昇降させるノズル昇降装置（図６参照）６４を有している。そのノズル昇降装置６４によって、装着ヘッド２２は、保持する電子部品の上下方向の位置を変更する。なお、吸着ノズル６０は、装着ヘッド２２に着脱可能とされており、サイズの異なる吸着ノズルに変更することが可能である。

移動装置２４は、装着ヘッド２２をベース３４上の任意の位置に移動させる装置である。詳しくは、移動装置２４は、Ｘ軸方向スライド機構７０とＹ軸方向スライド機構７２とによって構成されている。Ｙ軸方向スライド機構７２は、１対のＹ軸方向ガイドレール７４を有しており、それら１対のＹ軸方向ガイドレール７４は、Ｙ軸方向に延びるように配設されている。一方、Ｘ軸方向スライド機構７０は、Ｘ軸方向ガイドレール７６を有しており、そのＸ軸方向ガイドレール７６は、Ｘ軸方向に延びるようにして、１対のＹ軸方向ガイドレール７４に保持されている。Ｙ軸方向スライド機構７２は、電磁モータ（図６参照）７８を有しており、その電磁モータ７８の駆動によって、Ｘ軸方向ガイドレール７６がＹ軸方向の任意の位置に移動する。Ｘ軸方向ガイドレール７６は、自身の軸線に沿って移動可能にスライダ８０を保持している。Ｘ軸方向スライド機構７０は、電磁モータ（図６参照）８２を有しており、その電磁モータ８２の駆動によって、スライダ８０がＸ軸方向の任意の位置に移動する。そのスライダ８０には、装着ヘッド２２が装着されている。このような構造により、装着ヘッド２２は、移動装置２４によってベース３４上の任意の位置に移動する。なお、スライダ８０は、Ｙ軸方向ガイドレール７４およびＸ軸方向ガイドレール７６の配設されている範囲にのみ移動可能であるため、移動装置２４は、ベース３４上の全ての位置に任意に移動できるわけではなく、ベース３４上の所定の範囲内で任意に移動可能である。また、装着ヘッド２２は、スライダ８０にワンタッチで着脱可能である。これにより、ディスペンサヘッド等の種類の異なる作業ヘッドに変更することが可能である。

供給装置２６は、ベース３４の前方側の端部に配設されており、複数のテープフィーダ９０を有している。各テープフィーダ９０は、図３に示すように、リール９２と送出装置９４と剥離装置９６とを有しており、上面の端部において、電子部品を供給する。詳しくは、リール９２には、テープ化部品９８が巻回されており、リール９２からテープ化部品９８が、テープガイド１００上に引き出されている。テープ化部品９８は、電子部品がテーピング化されたものであり、所定ピッチで送り穴（図示省略）が形成されている。その送り穴には、送出装置９４のスプロケット１０２が噛合している。そして、スプロケット１０２は、電磁モータ１０４により回転する。このような構造により、テープ化部品９８は、供給位置に向かって送り出される。

また、剥離装置９６は、フィルム剥離機構１０６とギア機構１０８とを有している。フィルム剥離機構１０６は、テープ化部品９８からトップフィルム１１０を剥離するための機構であり、テープフィーダ９０の上面端部に形成された開口１１２の手前に配設されている。ギア機構１０８は、テープ化部品９８から剥離されたトップフィルム１１０を、フィルム回収部１１４内に引っ張り込む機構である。このような構造により、テープ化部品９８からトップフィルム１１０が剥離されることで、テープ化部品９８に収容されている電子部品が、開口１１２において露出し、その露出した電子部品が、装着ヘッド２２の吸着ノズル６０によって吸着保持される。つまり、開口１１２が、テープフィーダ９０の電子部品供給位置となっている。なお、開口１１２のテープ化部品９８の送り出し方向の側面には、下方に向かうように、テープ案内通路１１６が形成されている。このテープ案内通路１１６を通って、テープ化部品９８から電子部品が取り出された廃棄テープ１１８が排出される。

また、テープフィーダ９０は、図１および図２に示すように、ベース３４の前方側の端部に固定的に設けられたテープフィーダ保持台１２０に着脱可能とされている。テープフィーダ保持台１２０は、図４に示すように、ベース３４に対して垂直方向に立設された立設面部１２２と、立設面部１２２の下端から突出する突出部１２４とから構成されている。立設面部１２２には、コネクタ接続部１２６が設けられている。一方、テープフィーダ９０の側面には、コネクタ１２８が設けられている。そして、テープフィーダ９０のコネクタ１２８が、立設面部１２２のコネクタ接続部１２６に接続されることで、テープフィーダ９０の底面が、突出部１２４によって支持される。これにより、テープフィーダ９０が、テープフィーダ保持台１２０に装着される。なお、テープフィーダ保持台１２０は、移動装置２４による装着ヘッド２２の移動範囲内に配設されている。これにより、テープフィーダ保持台１２０に装着されたテープフィーダ９０から電子部品を、装着ヘッド２２によって保持することが可能となる。

また、テープフィーダ保持台１２０には、テープフィーダ９０だけでなく、カセット式ノズル収容ユニット１３０も着脱可能に装着される。カセット式ノズル収容ユニット１３０は、ノズル径等の異なる複数の種類の吸着ノズル６０を収容するものであり、図５に示すように、ノズルステーション１３２と周回装置１３４とを有している。ノズルステーション１３２は、円盤上をなし、外周部に等ピッチで複数の収容部（図示省略）が形成されている。収容部は、吸着ノズル６０を収容するとともに、収容した吸着ノズル６０をクランプした状態と、クランプを解除した状態とで切換可能な構造とされている。

その円盤上のノズルステーション１３２は、それの軸心が水平方向に延びるように、装填部１３６に配設されており、軸心回りに回転可能とされている。装填部１３６の上端部には、カセット式ノズル収容ユニット１３０の上端面に開口する開口部１３８が形成されており、その開口部１３８からノズルステーション１３２の外周部が露出する。また、周回装置１３４は、ギア機構１４０と電磁モータ１４２とを有しており、電磁モータ１４２の駆動力が、ギア機構１４０を介して、ノズルステーション１３２に伝達される。これにより、ノズルステーション１３２が軸心回りに周回し、収容部に収容されている吸着ノズル６０が任意の位置に移動する。つまり、収容部に収容されている吸着ノズル６０を、開口部１３８から露出する位置に移動させることで、吸着ノズル６０を供給することが可能となる。また、吸着ノズル６０が収容されていない収容部を、開口部１３８から露出する位置に移動させることで、収容部に吸着ノズル６０を収容することが可能となる。なお、カセット式ノズル収容ユニット１３０にも、テープフィーダ９０に設けられているコネクタ１２８と同じコネクタ（図示省略）が設けられており、カセット式ノズル収容ユニット１３０のコネクタが、テープフィーダ保持台１２０のコネクタ接続部１２６に接続されることで、カセット式ノズル収容ユニット１３０がテープフィーダ保持台１２０に装着される。

また、フィーダ入替装置１６は、図１および図２に示すように、２台の装着機１２，１４の供給装置２６の前方に配設されており、テープフィーダ保持台１２０に装着されているテープフィーダ９０等の交換を行う。詳しくは、フィーダ入替装置１６は、テープフィーダ収容台１５０とテープフィーダ収容ケース１５２と入替ロボット１５４とを有している。

テープフィーダ収容台１５０は、テープフィーダ保持台１２０と同じ構造をしており、テープフィーダ９０および、カセット式ノズル収容ユニット１３０をテープフィーダ収容台１５０に装着することが可能である。ただし、テープフィーダ収容台１５０は、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０と装着機１４のテープフィーダ保持台１２０との間に配設されており、各装着機１２，１４の移動装置２４による装着ヘッド２２の移動範囲外に配設されている。このため、各装着機１２，１４の装着ヘッド２２は、テープフィーダ収容台１５０に装着されたテープフィーダ９０から電子部品を吸着保持することができない。

また、テープフィーダ収容ケース１５２は、テープフィーダ保持台１２０および、テープフィーダ収容台１５０の下方に配設されている。テープフィーダ収容ケース１５２は、テープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０を収容可能な複数のスロット（図示省略）に区画されており、各スロットに、テープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０が収容される。

なお、各スロットには、コードリーダ（図６参照）１５６が設けられており、コードリーダ１５６によって、テープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０の個別の情報が読み取られる。詳しくは、テープフィーダ９０および、カセット式ノズル収容ユニット１３０には、バーコード，２次元コード等のコードラベル（図示省略）が貼着されている。コードラベルには、貼着されているテープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０の識別情報が記録されており、コードリーダによってコードラベルが識別されることで、テープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０の個別の情報が読み取れられる。これにより、テープフィーダ収容ケース１５２の各スロットに収容されているテープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０の各種情報を取得することが可能となる。なお、コードリーダ１５６は、スロットではなく、クランプ機構１６４等に設けてもよい。

また、入替ロボット１５４は、昇降装置１６０と水平移動装置１６２とクランプ機構１６４とを有している。昇降装置１６０は、１対のＺ軸方向ガイドレール１６６を有しており、それら１対のＺ軸方向ガイドレール１６６は、Ｚ軸方向に延びるように、テープフィーダ保持台１２０、テープフィーダ収容台１５０、テープフィーダ収容ケース１５２の前方に配設されている。また、水平移動装置１６２は、Ｘ軸方向ガイドレール１６８を有しており、そのＸ軸方向ガイドレール１６８は、Ｘ軸方向に延びるようにして、１対のＺ軸方向ガイドレール１６６に保持されている。そして、そのＸ軸方向ガイドレール１６８は、Ｚ軸方向モータ（図６参照）１７０の駆動によって、Ｚ軸方向の任意の位置に移動する。また、Ｘ軸方向ガイドレール１６８は、自身の軸線に沿って移動可能にクランプ機構１６４を保持している。そのクランプ機構１６４は、Ｘ軸方向モータ（図６参照）１７２の駆動によって、Ｘ軸方向の任意の位置に移動する。さらに、クランプ機構１６４は、Ｙ軸方向に伸縮可能とされており、伸縮モータ（図６参照）１７４の駆動によって、Ｙ軸方向に伸縮する。また、クランプ機構１６４の先端部には、テープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０をクランプするクランプ部（図示省略）が設けられている。このような構造により、入替ロボット１５４は、後に詳しく説明するように、テープフィーダ保持台１２０とテープフィーダ収容台１５０とテープフィーダ収容ケース１５２との各々との間で、テープフィーダ９０若しくは、カセット式ノズル収容ユニット１３０を入れ替えることが可能となっている。

また、対基板作業システム１０は、図６に示すように、制御装置１８０を備えている。制御装置１８０は、コントローラ１８２と、複数の駆動回路１８４とを備えている。複数の駆動回路１８４は、上記電磁モータ３６，７８，８２，１０４，１４２、基板保持装置３８、正負圧供給装置６２、ノズル昇降装置６４、Ｚ軸方向モータ１７０、Ｘ軸方向モータ１７２、伸縮モータ１７４に接続されている。コントローラ１８２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１８４に接続されている。これにより、搬送装置２０、移動装置２４等の作動が、コントローラ１８２によって制御される。また、コントローラ１８２は、フィーダ入替装置１６のコードリーダ１５６にも接続されている。これにより、コントローラ１８２は、テープフィーダ収容ケース１５２の各スロットに収容されたテープフィーダ９０等の各種情報を取得する。

＜対基板作業システムによる装着作業＞
対基板作業システム１０では、上述した構成によって、回路基板に対する電子部品の装着作業が行われる。具体的には、コントローラ１８２の指令により、回路基板が、装着機１２の搬送装置２０によって搬入され、作業位置まで搬送される。そして、その位置において、回路基板が、基板保持装置３８によって固定的に保持される。また、テープフィーダ保持台１２０に装着されているテープフィーダ９０は、コントローラ１８２の指令により、テープ化部品を送り出し、電子部品を供給位置において供給する。そして、装着ヘッド２２が、コントローラ１８２の指令により、電子部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６０によって電子部品を吸着保持する。続いて、装着ヘッド２２は、コントローラ１８２の指令により、回路基板の上方に移動し、保持している電子部品を回路基板上に装着する。装着機１２での装着作業が終了すると、コントローラ１８２の指令により、回路基板が、装着機１２から搬出され、装着機１４に搬入される。装着機１４でも、装着機１２と同様の装着作業が行われ、装着機１４での装着作業が終了すると、コントローラ１８２の指令により、回路基板が、装着機１４から搬出される。これにより、電子部品が装着された回路基板が製造される。

また、装着作業時等に、電子部品の寸法等に応じて、装着ヘッド２２に装着される吸着ノズル６０が交換される。具体的には、テープフィーダ保持台１２０に装着されているカセット式ノズル収容ユニット１３０は、コントローラ１８２の指令により、ノズルステーション１３２を周回させ、吸着ノズル６０が収容されていない収容部を、開口部１３８に露出させる。一方、装着ヘッド２２は、コントローラ１８２の指令により、カセット式ノズル収容ユニット１３０の開口部１３８の上方に移動する。そして、装着ヘッド２２は、自身に装着されている吸着ノズル６０を下降させ、ノズルステーション１３２の収容部に収容する。次に、カセット式ノズル収容ユニット１３０は、コントローラ１８２の指令により、ノズルステーション１３２を周回させ、吸着ノズル６０が収容されている収容部を、開口部１３８に露出させる。そして、装着ヘッド２２は、コントローラ１８２の指令により、吸着ノズル６０の装着部（図示省略）を下降させ、その装着部に、吸着ノズル６０を装着する。これにより、装着ヘッド２２に装着されている吸着ノズル６０が交換される。

＜対基板作業システムでのテープフィーダ等の入替＞
上述したように、装着機１２，１４は、テープフィーダ９０によって供給された電子部品を、装着ヘッド２２の吸着ノズル６０によって吸着保持し、その吸着保持された電子部品を回路基板上に装着するように構成されている。このように構成された装着機１２，１４では、電子部品の不足等に対応するべく、テープフィーダ保持台１２０に装着されたテープフィーダ９０を、新たなテープフィーダ９０に交換することが可能とされている。

従来の装着機では、テープフィーダ９０の交換作業はオペレータによって行われており、手間のかかる作業であった。このようなことに鑑みて、対基板作業システム１０では、テープフィーダ９０の交換作業を自動で行うことが可能となっている。以下に、対基板作業システム１０での自動でのテープフィーダ９０の交換作業について詳しく説明する。

テープフィーダ９０に収容されている電子部品の数が、所定数以下となると、そのテープフィーダ（以下、「使用済みフィーダ９０ａ」と記載する場合がある）が、テープフィーダ保持台１２０から入替ロボット１５４によって取り外される。詳しくは、コントローラ１８２の指令により、昇降装置１６０および水平移動装置１６２のＺ軸方向モータ１７０および、Ｘ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４が使用済みフィーダ９０ａの前に移動する。そして、コントローラ１８２の指令により、伸縮モータ１７４が駆動し、クランプ機構１６４が、伸長することで、使用済みフィーダ９０ａに接近し、使用済みフィーダ９０ａをクランプする。使用済みフィーダ９０ａをクランプすると、コントローラ１８２の指令により、伸縮モータ１７４が駆動し、クランプ機構１６４は収縮する。これにより、使用済みフィーダ９０ａは、図４に示すように、矢印１９０の方向に引き出され、テープフィーダ保持台１２０から取り外される。

次に、コントローラ１８２の指令により、昇降装置１６０のＺ軸方向モータ１７０が駆動し、クランプ機構１６４が矢印１９２の方向（下方向）に移動する。これにより、クランプ機構１６４にクランプされた使用済みフィーダ９０ａは、テープフィーダ保持台１２０とテープフィーダ収容ケース１５２との間に移動する。そして、コントローラ１８２の指令により、水平移動装置１６２のＸ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４は、Ｘ軸方向に移動する。この際、クランプ機構１６４によってクランプされた使用済みフィーダ９０ａが、テープフィーダ収容ケース１５２のテープフィーダ９０等が収容されていない空のスロットの上方に移動するように、Ｘ軸方向モータ１７２の駆動が制御される。そして、コントローラ１８２の指令により、昇降装置１６０のＺ軸方向モータ１７０が駆動し、クランプ機構１６４が矢印１９４の方向（下方向）に移動する。これにより、クランプ機構１６４にクランプされた使用済みフィーダ９０ａは、テープフィーダ収容ケース１５２の空のスロットに収容される。なお、使用済みフィーダ９０ａがスロットに収容されると、クランプ機構１６４は、コントローラ１８２の指令により、使用済みフィーダ９０ａのクランプを解除し、収縮する。また、装着予定フィーダ９０ｂが収容されたスロットでは、コードリーダ１５６によって使用済みフィーダ９０ａのコードラベルが識別されることで、使用済みフィーダ９０ａの個別の情報が読み取れられる。

続いて、使用済みフィーダ９０ａの代わりにテープフィーダ保持台１２０に装着予定のテープフィーダ（以下、「装着予定フィーダ９０ｂ」と記載する場合がある）が、テープフィーダ収容ケース１５２に収容されている場合には、コントローラ１８２の指令により、水平移動装置１６２のＸ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４が、装着予定フィーダ９０ｂの前方に移動する。そして、伸縮モータ１７４が、コントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が伸長することで、装着予定フィーダ９０ｂに接近し、装着予定フィーダ９０ｂをクランプする。

次に、コントローラ１８２の指令により、昇降装置１６０のＺ軸方向モータ１７０が駆動し、クランプ機構１６４が上方向に移動する。これにより、クランプ機構１６４にクランプされた装着予定フィーダ９０ｂは、テープフィーダ保持台１２０の前方に移動する。そして、コントローラ１８２の指令により、水平移動装置１６２のＸ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４は、Ｘ軸方向に移動する。この際、クランプ機構１６４によってクランプされた装着予定フィーダ９０ｂが、使用済みフィーダ９０ａが装着されていたテープフィーダ保持台１２０の前方に移動するように、Ｘ軸方向モータ１７２の駆動が制御される。

続いて、伸縮モータ１７４が、コントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が伸長することで、テープフィーダ保持台１２０に接近し、装着予定フィーダ９０ｂがテープフィーダ保持台１２０に装着される。そして、装着予定フィーダ９０ｂがテープフィーダ保持台１２０に装着されると、クランプ機構１６４は、コントローラ１８２の指令により、装着予定フィーダ９０ｂのクランプを解除し、収縮する。以上の一連の入替ロボット１５４の作動により、使用済みフィーダ９０ａと装着予定フィーダ９０ｂとの入替を自動で行うことが可能となる。

また、対基板作業システム１０では、図４に示すように、突出部１２４の長さがテープフィーダ９０の底面の長さの半分以下となっている。このため、テープフィーダ９０をテープフィーダ保持台１２０から取り外す際に、テープフィーダ９０の前後方向、つまり、Ｙ軸方向への移動量を少なくすることが可能となる。これにより、テープフィーダ９０のテープフィーダ保持台１２０からの取り外しをスムーズに行うことが可能となるとともに、Ｙ軸方向の装置占有スペースを小さくすることが可能となる。

また、装着予定フィーダ９０ｂが、テープフィーダ収容台１５０に収容されている場合には、使用済みフィーダ９０ａをテープフィーダ収容ケース１５２に収容した後に、コントローラ１８２の指令により、昇降装置１６０および水平移動装置１６２のＺ軸方向モータ１７０およびＸ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４が、装着予定フィーダ９０ｂの前方に移動する。そして、伸縮モータ１７４が、コントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が伸長することで、装着予定フィーダ９０ｂに接近し、装着予定フィーダ９０ｂをクランプする。装着予定フィーダ９０ｂがクランプされた後の手法は、上記説明の手法と同じであるため、説明を省略する。

このように、対基板作業システム１０では、テープフィーダ収容ケース１５２だけでなく、テープフィーダ収容台１５０にも装着予定フィーダ９０ｂを収容することが可能となっている。テープフィーダ収容台１５０の配設スペースは、装着機１２および装着機１４の移動装置２４による装着ヘッド２２の移動範囲外に位置しており、デッドスペースとなっている。つまり、対基板作業システム１０では、デッドスペースがテープフィーダ９０等の収容スペースとして活用されており、多くのテープフィーダ９０を収容することが可能となっている。

また、対基板作業システム１０では、使用済みフィーダ９０ａと装着予定フィーダ９０ｂとの入替だけでなく、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０に装着されているテープフィーダ（以下、「移動フィーダ９０ｃ」と記載する場合がある）を、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に自動で移し替えることが可能である。具体的には、コントローラ１８２の指令により、昇降装置１６０および水平移動装置１６２のＺ軸方向モータ１７０およびＸ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４が装着機１２のテープフィーダ保持台１２０に装着されている移動フィーダ９０ｃの前に移動する。そして、伸縮モータ１７４が、コントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が伸長することで、移動フィーダ９０ｃに接近し、移動フィーダ９０ｃをクランプする。移動フィーダ９０ｃをクランプすると、伸縮モータ１７４は、コントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４は収縮する。これにより、移動フィーダ９０ｃは、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０から取り外される。

次に、コントローラ１８２の指令により、水平移動装置１６２のＸ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４は、Ｘ軸方向に移動する。この際、クランプ機構１６４によってクランプされた移動フィーダ９０ｃが、装着機１４のテープフィーダ９０等が装着されていないテープフィーダ保持台１２０の前方に移動するように、Ｘ軸方向モータ１７２の駆動が制御される。そして、伸縮モータ１７４が、コントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が伸長することで、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に接近し、移動フィーダ９０ｃが装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に装着される。移動フィーダ９０ｃが装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に装着されると、クランプ機構１６４は、コントローラ１８２の指令により、移動フィーダ９０ｃのクランプを解除し、収縮する。

また、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に移動フィーダ９０ｃを装着するためのスペースが無い場合には、移動フィーダ９０ｃを装着するためのスペースを装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に確保した後に、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０から、移動フィーダ９０ｃが、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に移し替えられる。具体的には、コントローラ１８２の指令により、昇降装置１６０および水平移動装置１６２のＺ軸方向モータ１７０および、Ｘ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４が装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に装着されているテープフィーダ９０の前に移動する。なお、このテープフィーダ９０は、装着機１４で用いられない電子部品を収容するテープフィーダ（以下、「不要テープフィーダ９０ｄ」と記載する場合がある）である。

クランプ機構１６４が不要テープフィーダ９０ｄの前に移動すると、伸縮モータ１７４がコントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が伸長することで、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に接近し、不要テープフィーダ９０ｄをクランプする。不要テープフィーダ９０ｄをクランプすると、伸縮モータ１７４がコントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が収縮する。これにより、不要テープフィーダ９０ｄは、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０から取り外される。

次に、コントローラ１８２の指令により、水平移動装置１６２のＸ軸方向モータ１７２が駆動し、クランプ機構１６４は、Ｘ軸方向に移動する。この際、クランプ機構１６４によってクランプされた不要テープフィーダ９０ｄが、テープフィーダ９０等が装着されていないテープフィーダ収容台１５０の前方に移動するように、Ｘ軸方向モータ１７２の駆動が制御される。そして、伸縮モータ１７４がコントローラ１８２の指令により、駆動し、クランプ機構１６４が伸長することで、テープフィーダ収容台１５０に接近し、不要テープフィーダ９０ｄがテープフィーダ収容台１５０に装着される。なお、テープフィーダ収容台１５０に複数の空きスロットが有る場合には、複数の空きスロットのうちの装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に近い空きスロットに、不要テープフィーダ９０ｄが収容される。これにより、不要テープフィーダ９０ｄの移動時間を少なくすることが可能となる。

不要テープフィーダ９０ｄがテープフィーダ収容台１５０に装着されると、クランプ機構１６４は、コントローラ１８２の指令により、不要テープフィーダ９０ｄのクランプを解除し、収縮する。これにより、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に移動フィーダ９０ｃを装着するためのスペースが確保される。このスペースに、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０に装着されている移動フィーダ９０ｃを移し変えるための手法は、上述した手法と同じであるため、説明を省略する。このように、対基板作業システム１０では、装着機１２と装着機１４との一方のテープフィーダ保持台１２０に装着されているテープフィーダ９０を、他方のテープフィーダ保持台１２０に自動で移し替えることが可能となっている。これにより、各装着機１２，１４での作業時間の最適化を図ることが可能となる。

具体的には、例えば、生産プログラムのシュミレーション結果が装着機１２，１４の何れにおいても、１１秒であった場合に、実際に生産を行ったら、装着機１２での１枚の回路基板に対する作業時間が１２秒間となり、装着機１４での１枚の回路基板に対する作業時間が１０秒間となる場合がある。このような場合には、対基板作業システム１０での１枚の回路基板の製造に有する時間は、１２秒となる。この際、装着機１２での装着作業の一部を、装着機１４で行うことで、装着機１２での１枚の回路基板に対する作業時間を１１秒間とし、装着機１４での１枚の回路基板に対する作業時間を１１秒間とすることが可能となる。つまり、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０に装着されている移動フィーダ９０ｃを、装着機１４のテープフィーダ保持台１２０に自動で移し替えることで、その移動フィーダ９０ｃに収容されている電子部品の装着作業を、装着機１２の代わりに装着機１４が行うことが可能となる。これにより、装着機１２での１枚の回路基板に対する作業時間を１１秒間とし、装着機１４での１枚の回路基板に対する作業時間を１１秒間とすることが可能となり、対基板作業システム１０での１枚の回路基板の製造に有する時間は、１１秒となる。このように、対基板作業システム１０では、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０と装着機１４のテープフィーダ保持台１２０との間でテープフィーダ９０の移し替えを行うことで、各装着機１２，１４での作業時間の最適化を図ることが可能となり、対基板作業システム１０での１枚の回路基板の製造に有する時間を短縮することが可能となる。なお、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０と装着機１４のテープフィーダ保持台１２０との間でのテープフィーダ９０の移し替えは、回路基板の生産中においても、行うことが可能である。回路基板の生産中に、テープフィーダ９０の移し替えを行うことで、生産を中断することなく、作業時間の最適化を図ることが可能となり、非常に有効である。

また、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０と装着機１４のテープフィーダ保持台１２０との間でテープフィーダ９０の移し替えを行うことで、１つのテープフィーダ９０を２台の装着機１２，１４で共有することが可能となる。これにより、２台の装着機１２，１４のテープフィーダ保持台１２０の各々に、同じ電子部品が収容されたテープフィーダ９０を装着する必要が無くなり、コストの削減を図ることが可能となる。さらに言えば、製造する回路基板の種類が変更される際に、テープフィーダ９０の交換、所謂、段取り替えが行われるが、装着機１２，１４のテープフィーダ保持台１２０に装着されているテープフィーダ９０を、段取り替え時の交換対象のテープフィーダとして利用することが可能となる。

また、対基板作業システム１０では、テープフィーダ９０の移し替えだけでなく、装着機１２のテープフィーダ保持台１２０と装着機１４のテープフィーダ保持台１２０との間でカセット式ノズル収容ユニット１３０の移し替えを行うことも可能である。これにより、１つのカセット式ノズル収容ユニット１３０を２台の装着機１２，１４で共有することが可能となり、コストの削減を図ることが可能となる。なお、カセット式ノズル収容ユニット１３０の移し替えは、テープフィーダ９０の移し替えと同じ手法により行うことが可能であるため、説明は省略する。

ちなみに、上記実施例において、対基板作業システム１０は、対基板作業システムの一例である。装着機１２，１４は、作業機の一例である。フィーダ入替装置１６は、移し替え装置の一例である。搬送装置２０は、搬送装置の一例である。装着ヘッド２２は、装着ヘッドの一例である。移動装置２４は、移動装置の一例である。供給装置２６は、供給装置の一例である。吸着ノズル６０は、吸着ノズルの一例である。テープフィーダ９０は、フィーダの一例である。テープフィーダ保持台１２０は、装着台の一例である。突出部１２４は、底面支持部の一例である。カセット式ノズル収容ユニット１３０は、ノズル収容ユニットの一例である。テープフィーダ収容台１５０は、第１の収容部の一例である。テープフィーダ収容ケース１５２は、第２の収容部の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、２台の装着機１２，１４のテープフィーダ保持台１２０との間でテープフィーダ９０等の移し替えが、フィーダ入替装置１６によって行われているが、フィーダ入替装置１６が、取り付けられている装着機の隣の装着機に移し替えることが可能な構成とされている場合には、３台以上の装着機のテープフィーダ保持台１２０とテープフィーダ収容台１５０とテープフィーダ収容ケース１５２との間でテープフィーダ９０等の入替を行うことが可能である。

また、上記実施例では、フィーダ入替装置１６によって入れ替えられるフィーダとして、テープフィーダ９０が採用されているが、バルクフィーダ等の他の種類のフィーダを採用することが可能である。

１０：対基板作業システム １２：装着機（作業機） １４：装着機（作業機） １６：フィーダ入替装置（移し替え装置） ２０：搬送装置 ２２：装着ヘッド ２４：移動装置 ２６：供給装置 ６０：吸着ノズル ９０：テープフィーダ（フィーダ） １２０：テープフィーダ保持台（フィーダ搭載部） １２４：突出部（底面支持部） １３０：カセット式ノズル収容ユニット １５０：テープフィーダ収容台（第１の収容部） １５２：テープフィーダ収容ケース（第２の収容部）

Claims (5)

1. 配列された複数の作業機を備え、回路基板がそれら複数の作業機の上流側に配置された前記作業機から下流側に配置された前記作業機にわたって搬送されつつ、その回路基板に対してそれら複数の作業機の各々による作業が順次実行されることで、その回路基板に対する作業を実行する対基板作業システムにおいて、
   前記複数の作業機の各々が、
   回路基板を搬送する搬送装置と、
   回路基板に対して電子部品の装着作業を行う装着ヘッドと、
   その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、
   電子部品を供給する１以上のフィーダが着脱可能に搭載されるフィーダ搭載部を有し、前記１以上のフィーダの前記電子部品の供給位置において前記電子部品を供給する部品供給装置と
   を有し、
   前記対基板作業システムが、
   前記複数の作業機のうちの所定の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部と、前記複数の作業機のうちの前記所定の作業機の隣の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部との間で、前記フィーダを移し替える移し替え装置を備え、
   前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との間に渡るフィーダ収容部であって、前記所定の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外、かつ、前記隣の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外に配設されている前記フィーダを収容するための第１の収容部を有し、
   前記移し替え装置が
   前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間、若しくは、前記隣の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間で前記フィーダを移し替えることを特徴とする対基板作業システム。
2. 前記移し替え装置が、
   前記フィーダを収容するための第２の収容部を有し、前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記第２の収容部との間、若しくは、前記隣の作業機のフィーダ搭載部と前記第２の収容部との間で前記フィーダを移し替え、
   前記第２の収容部が、
   前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との下方に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の対基板作業システム。
3. 前記フィーダ搭載部が、
   前記フィーダの底面を下方から支持する底面支持部を有し、
   前記底面支持部の長さが、
   前記フィーダの底面の長さより短いことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の対基板作業システム。
4. 配列された複数の作業機を備え、回路基板がそれら複数の作業機の上流側に配置された前記作業機から下流側に配置された前記作業機にわたって搬送されつつ、その回路基板に対してそれら複数の作業機の各々による作業が順次実行されることで、その回路基板に対する作業を実行する対基板作業システムにおいて、
   前記複数の作業機の各々が、
   回路基板を搬送する搬送装置と、
   回路基板に対して電子部品の装着作業を行う装着ヘッドと、
   その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、
   電子部品を供給する１以上のフィーダが着脱可能に搭載されるフィーダ搭載部を有し、前記１以上のフィーダの前記電子部品の供給位置において前記電子部品を供給する部品供給装置と
   を有し、
   前記対基板作業システムが、
   前記複数の作業機のうちの所定の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部と、前記複数の作業機のうちの前記所定の作業機の隣の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部との間で、前記フィーダを移し替える移し替え装置を備え、
   前記部品供給装置が、
   電子部品を吸着保持するための１以上の吸着ノズルを収容し、前記フィーダ搭載部に着脱可能に搭載されるノズル収容ユニットを有し、
   前記フィーダ搭載部に搭載された前記ノズル収容ユニットの供給位置において吸着ノズルを供給し、
   前記移し替え装置が、
   前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との間で前記ノズル収容ユニットを移し替えることを特徴とする対基板作業システム。
5. 配列された複数の作業機を備え、回路基板がそれら複数の作業機の上流側に配置された前記作業機から下流側に配置された前記作業機にわたって搬送されつつ、その回路基板に対してそれら複数の作業機の各々による作業が順次実行されることで、その回路基板に対する作業を実行する対基板作業システムにおいて、
   前記複数の作業機の各々が、
   回路基板を搬送する搬送装置と、
   回路基板に対して電子部品の装着作業を行う装着ヘッドと、
   その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、
   電子部品を供給する１以上のフィーダが着脱可能に搭載されるフィーダ搭載部を有し、前記１以上のフィーダの前記電子部品の供給位置において前記電子部品を供給する部品供給装置と
   を有し、
   前記複数の作業機のうちの所定の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部と、前記複数の作業機のうちの前記所定の作業機の隣の作業機の前記部品供給装置の前記フィーダ搭載部との間で、移し替え装置によって、前記フィーダを移し替え、
   前記移し替え装置が、
   前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記隣の作業機のフィーダ搭載部との間に渡るフィーダ収容部であって、前記所定の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外、かつ、前記隣の作業機の前記移動装置による前記装着ヘッドの移動範囲外に配設されている前記フィーダを収容するための第１の収容部を有し、
   前記所定の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間、若しくは、前記隣の作業機のフィーダ搭載部と前記第１の収容部との間で、前記移し替え装置によって、前記フィーダを移し替えるフィーダ移し替え方法。
   

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