JP7481466B2

JP7481466B2 - 部品実装システム

Info

Publication number: JP7481466B2
Application number: JP2022544901A
Authority: JP
Inventors: 雄介斎藤; 崇平野; 重典田中丸; 猛史青木; 真人山際
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2040-08-24
Also published as: JPWO2022044081A1; WO2022044081A1

Description

本明細書は、部品実装システムを開示する。

従来、部品実装機に対して、部品を収納したフィーダの補給や使用済のフィーダの回収を行うローダが知られている。例えば、特許文献１には、基板の搬送方向に沿って延びるレールを有する部品実装機が複数並べて構成された生産ラインにおいて、レールに沿って移動し、部品実装機に対してフィーダの補給等を行うローダが記載されている。

国際公開第２０１７／１４１３７７号パンフレット

しかしながら、特許文献１に記載のローダでは、ローダがレールの継ぎ目を超える際のローダの移動速度が速すぎると、ローダに衝撃が加わり、ローダを構成する電子部品が損傷する虞があった。

本開示はこのような課題を解決するためになされたものであり、ローダがレールの継ぎ目を通過する際に、ローダを構成する電子部品に加わる衝撃を小さくすることを主目的とする。

本開示の部品実装システムは、
個別レールを備える部品実装機が基板の搬送方向に沿って複数設けられ、前記個別レールが前記搬送方向に沿って連結された走行レールを備える部品実装ラインと、
前記走行レールに沿って移動して、前記部品実装機に対して部品が収納されたフィーダの補給及び回収の少なくとも一方を行うローダと、
走行時に前記走行レール上を転動する転動体と、
前記ローダを走行させる駆動モータと、
前記走行レールに対する前記ローダの位置を検出する検出装置と、
前記検出装置により検出された前記ローダの位置に基づいて、前記個別レール同士の継ぎ目を通過するときの速度が所定速度以下になるように前記駆動モータを制御する制御装置とを備えたものである。

この部品実装システムでは、検出装置により検出されたローダの位置に基づいて、個別レール同士の継ぎ目を通過するときの速度が所定速度以下になるように駆動モータを制御する。そのため、ローダが継ぎ目を通過する際にローダの移動速度を所定速度以下にしない場合と比べると、ローダを構成する電子部品に加わる衝撃を小さくすることができる。

部品実装システム１０の概略構成を示す斜視図。部品実装機２０及びローダ５０の概略構成を示す斜視図。フィーダ３０の概略構成を示す斜視図。ローダ５０の構成の概略を示す構成図。走行レール７０の説明図。部品実装システム１０の電気的な接続関係を示す説明図。フィーダ交換ルーチンの一例を示すフローチャート。部品実装ライン１１４の概略を示す斜視図。ローダ１５０の概略構成を示す側面図。

本開示の部品実装機の好適な実施形態について図面を参照しながら以下に説明する。図１は部品実装システム１０の概略構成を示す斜視図、図２は部品実装機２０及びローダ５０の概略構成を示す斜視図、図３はフィーダ３０の概略構成を示す斜視図、図４はローダ５０の構成の概略を示す構成図、図５は走行レール７０の説明図、図６は部品実装システム１０の電気的な接続関係を示す説明図である。なお、Ｘ軸方向（左右方向）、Ｙ軸方向（前後方向）、Ｚ軸方向（上下方向）は図１、図２及び図５に示した通りである（図５ではＺ軸方向は紙面に垂直方向）。

部品実装システム１０は、図１に示すように、印刷機１２と、印刷検査機１３と、部品実装ライン１４と、実装検査機（図示略）と、ローダ５０と、フィーダ保管庫６０と、管理装置８０（図６参照）とを備える。印刷機１２は、基板Ｓ上にはんだを印刷する。印刷検査機１３は、印刷機１２で印刷されたはんだの状態を検査する。部品実装ライン１４は、図１に示すように、部品実装機２０を複数、Ｘ軸方向に沿って並べることにより構成されている。基板Ｓは、最も左に配置された部品実装機２０へ搬入されたあと右方向へ搬送されていき最も右に配置された部品実装機２０から搬出される。そのため、部品実装ライン１４の左側を上流側、右側を下流側と称する。なお、本実施形態では、部品実装機２０として、前後２列で基板Ｓを搬送するタイプを例示したが、特にこのタイプに限定されない。実装検査機は、部品実装機２０で実装された部品の実装状態を検査する。ローダ５０は、複数の部品実装機２０に対して必要なフィーダ３０を補給したり部品実装機２０から使用済みのフィーダ３０を回収したりする。フィーダ保管庫６０は、部品実装機２０で使用予定のフィーダ３０や使用済みのフィーダ３０を保管する。管理装置８０は、システム全体を管理する。印刷機１２と印刷検査機１３と複数の部品実装機２０と実装検査機は、この順番で基板Ｓの搬送方向に並べて設置されて生産ラインを構成する。フィーダ保管庫６０は、部品実装システム１０の生産ライン内に組み込まれており、複数の部品実装機２０のうち基板Ｓの搬送方向の最も上流側の部品実装機２０と印刷検査機１３との間に設置されている。本実施形態では、作業者がフィーダ保管庫６０にフィーダ３０を補給したり、フィーダ保管庫６０からフィーダ３０を回収したりする。なお、部品実装システム１０は、これらの装置以外に部品が実装された基板Ｓのリフロー処理を行うリフロー装置などを備えてもよい。

部品実装機２０は、図２に示すように、基板ＳをＸ軸方向に搬送する基板搬送装置２１と、フィーダ３０が供給した部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッド２２と、ヘッド２２をＸＹ方向に移動させるヘッド移動機構２３と、吸着ノズルに吸着された部品を下方から撮像するパーツカメラ２５とを備える。また、部品実装機２０は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され装置全体を制御する実装制御装置２８（図６参照）を備える。実装制御装置２８は、パーツカメラ２５により撮像された画像を入力したり、基板搬送装置２１やヘッド２２、ヘッド移動機構２３などに駆動信号を出力したりする。また、部品実装機２０は、前方にフィーダ３０を取り付け可能な上下２つのエリアを有する。上のエリアはフィーダ３０が部品を供給可能な供給エリア２０Ａであり、下のエリアはフィーダ３０をストック可能なストックエリア２０Ｂである。供給エリア２０Ａとストックエリア２０Ｂには、側面視がＬ字状に形成され、それぞれ複数のフィーダ３０が取り付けられるフィーダ台４０が設けられている。なお、部品実装機２０がストックエリア２０Ｂを備えないものとしてもよい。

各部品実装機２０及びフィーダ保管庫６０の前面には、図１に示すように、Ｘ軸レール１８が設けられている。Ｘ軸レール１８は、Ｘ軸方向に延びるレールである。部品実装機２０のＸ軸レール１８の長さは、部品実装機２０の幅（Ｘ軸方向の長さ）と同じになっており、フィーダ保管庫６０のＸ軸レール１８の長さは、フィーダ保管庫６０の幅（Ｘ軸方向の長さ）と同じになっている。部品実装機２０及びフィーダ保管庫６０のＸ軸レール１８は、隣接する部品実装機２０のＸ軸レール１８と着脱可能に連結されている。ここでは、連結された複数のＸ軸レール１８を、走行レール７０と称する。図１に示すように、Ｘ軸レール１８同士が連結されている部分には、継ぎ目Ｐが形成されている。

フィーダ３０は、部品を所定ピッチで収容するテープを送り出すテープフィーダとして構成されている。フィーダ３０は、図３に示すように、テープリール３２と、テープ送り機構３３と、コネクタ３５と、レール部材３７と、バーコード３８とを備える。テープリール３２は、テープを巻回保持している。テープは、テープ面に設けられた複数の凹部に部品が収納されている。テープ送り機構３３は、テープリール３２からテープを引き出し、ノズルが部品を吸着可能な所定の部品供給位置までテープを送り出す。コネクタ３５は、突出する２本の位置決めピン３４の間に設けられている。レール部材３７は、フィーダ３０の下端面にてＹ方向に延びる形状の部材である。バーコード３８は、テープリール３２に収容された部品の種類（部品種）を特定可能なシリアルＩＤを情報として含むものであり、フィーダ３０の上面に設けられている。フィーダ３０をフィーダ台４０にセットする場合、フィーダ３０のレール部材３７をフィーダ台４０のスロット４２に沿って前方から後方へ差し込む。差し込み終わると、フィーダ３０の２本の位置決めピン３４がフィーダ台４０の２つの位置決め穴４４に嵌まり込むと同時に、フィーダ３０のコネクタ３５がフィーダ台４０のコネクタ４５に嵌まり込んで両コネクタ３５，４５が電気的に接続する。フィーダ３０をフィーダ台４０から外す場合には、セットする場合と逆の手順を行う。フィーダ３０は、フィーダ全体の制御を行うフィーダ制御装置３９（図６参照）を備える。フィーダ制御装置３９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、テープ送り機構３３に駆動信号を出力する。また、フィーダ制御装置３９は、コネクタ３５，４５を介して実装制御装置２８や管理装置８０などと通信可能となる。

ローダ５０は、図１に示すように、複数の部品実装機２０の前面及びフィーダ保管庫６０の前面に基板Ｓの搬送方向（Ｘ軸方向）に対して平行に設けられたＸ軸レール１８（走行レール７０）に沿って移動可能となっている。ローダ５０は、図４に示すように、ローダ移動機構５１と、フィーダ移載機構５３と、エンコーダ５７（図６参照）と、ローダ制御装置５９（図６参照）とを備える。ローダ移動機構５１は、走行レール７０に沿ってローダ５０を移動させるものであり、Ｘ軸モータ５２ａとガイドローラ５２ｂ，５２ｃとを備える。Ｘ軸モータ５２ａは、駆動用ベルトを駆動するサーボモータである。ガイドローラ５２ｂはＸ軸モータ５２ａによって駆動用ベルトを介して駆動される駆動輪であり、ガイドローラ５２ｃは従動輪である。２つのガイドローラ５２ｂ，５２ｃは、走行レール７０に沿ったローダ５０の移動をガイドする。ローダ５０は、ガイドローラ５２ｂ、５２ｃ及び走行レール７０によって、部品実装機２０に片持ちで支持されている。Ｘ軸モータ５２ａが回転すると、ガイドローラ５２ｂが走行レール７０の水平面状を転動すると共にガイドローラ５２ｃが走行レール７０の側壁を転動することによりローダ５０がＸ軸方向に移動する。フィーダ移載機構５３は、フィーダ３０を部品実装機２０やフィーダ保管庫６０に移載するものである。このフィーダ移載機構５３は、フィーダ３０をクランプするクランプ部５４と、Ｙ軸モータ５５ａの駆動によりクランプ部５４をＹ軸ガイドレール５５ｂに沿って前後方向（Ｙ方向）に移動させるＹ軸スライダ５５とを備える。フィーダ移載機構５３は、クランプ部５４及びＹ軸スライダ５５がスライド可能に取り付けられたスライドベース５６を、Ｚ軸ガイドレール５６ｂに沿って上下方向（Ｚ方向）に移動させるＺ軸モータ５６ａを備える。エンコーダ５７は、ローダ５０のＸ軸方向の移動位置を検出する。ローダ制御装置５９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されている。ローダ制御装置５９は、エンコーダ５７からの検知信号を入力し、ローダ移動機構５１（Ｘ軸モータ５２ａ）やフィーダ移載機構５３（クランプ部５４、Ｙ軸モータ５５ａ、Ｚ軸モータ５６ａ）に駆動信号を出力する。

各Ｘ軸レール１８には、図５に示すように、第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄがＸ軸方向の予め定められた位置に設けられている。本実施形態では、第１光センサ７６ａは、各Ｘ軸レール１８の左端に設けられ、第４光センサ７６ｄは、各Ｘ軸レール１８の右端に設けられている。また、第１光センサ７６ａと第２光センサ７６ｂとの間隔、第２光センサ７６ｂと第３光センサ７６ｃとの間隔及び第３光センサ７６ｃと第４光センサ７６ｄとの間隔は、等間隔（Ｌ）に設定されている。第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄは、例えば、図示しない投受光器を備え、第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄの上方を通過するガイドローラ５２ｂを検出することにより、走行レール７０に対するローダ５０のガイドローラ５２ｂの位置を検出し、検出信号をローダ制御装置５９に出力する（図６参照）。

ローダ制御装置５９は、フィーダ３０の自動交換を行う場合、まず、Ｘ軸モータ５２ａを制御して自動交換を行う部品実装機２０のスロット４２に、ローダ５０のＹ軸スライダ５５が対向することとなる位置までローダ５０を移動させる。また、ローダ制御装置５９は、部品実装機２０の供給エリア２０Ａとの間で自動交換を行う場合には、Ｚ軸モータ５６ａを制御して供給エリア２０Ａに対向する上部移載エリア５０Ａにスライドベース５６（Ｙ軸スライダ５５）を移動させる。一方、ローダ制御装置５９は、部品実装機２０のストックエリア２０Ｂとの間で自動交換を行う場合には、Ｚ軸モータ５６ａを制御してストックエリア２０Ｂに対向する下部移載エリア５０Ｂにスライドベース５６を移動させる。ローダ制御装置５９は、ローダ５０内のフィーダ３０を部品実装機２０に取り付ける場合には、クランプ部５４でフィーダ３０をクランプさせた状態で、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を部品実装機２０側（後方）へ移動させる。これにより、フィーダ３０のレール部材３７がフィーダ台４０のスロット４２に挿入される。続いて、ローダ制御装置５９は、クランプ部５４によるフィーダ３０のクランプを解除させることで、フィーダ３０を部品実装機２０のフィーダ台４０に取り付ける。また、ローダ制御装置５９は、フィーダ３０を部品実装機２０から取り外してローダ５０内に回収する場合には、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を部品実装機２０側（後方）へ移動させる。続いて、ローダ制御装置５９は、フィーダ台４０に取り付けられているフィーダ３０をクランプ部５４にクランプさせてから、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を前方へ移動させる。これにより、フィーダ３０がフィーダ台４０から取り外されて、ローダ５０内に回収される。

フィーダ保管庫６０は、複数のフィーダ３０を収容するために、部品実装機２０に設けられるフィーダ台４０と同じ構成のフィーダ台４０が設けられている。ローダ５０は、部品実装機２０のフィーダ台４０に対してフィーダ３０を着脱するのと同じ動作で、フィーダ保管庫６０のフィーダ台４０に対してフィーダ３０を着脱することができる。また、フィーダ保管庫６０の後方には、基板ＳをＸ軸方向に搬送する基板搬送装置６２が設けられている。基板搬送装置６２は、印刷検査機１３の基板搬送装置から受け取った基板Ｓを搬送して隣接する部品実装機２０の基板搬送装置２１に受け渡すことが可能となっている。

管理装置８０は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＨＤＤ、ＲＡＭなどで構成され、図６に示すように、ＬＣＤなどのディスプレイ８２と、キーボードやマウスなどの入力デバイス８４とを備える。管理装置８０は、基板Ｓの生産ジョブやフィーダ管理情報などを記憶している。生産ジョブには、各部品実装機２０においてどの部品種の部品をどういう順番で基板Ｓに実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかなどが定められている。また、生産ジョブには、各部品実装機２０において実装すべき部品種に対応する複数のフィーダ３０を供給エリア２０Ａのフィーダ台４０に装着する際に、実装処理に適したフィーダ３０の並びを示す最適配置なども定められている。フィーダ管理情報は、各部品実装機２０やフィーダ保管庫６０が保有するフィーダ３０に関する情報である。

また、管理装置８０は、実装制御装置２８と有線により通信可能に接続されると共にローダ制御装置５９と無線により通信可能に接続される他、印刷機１２や印刷検査機１３、実装検査機の各制御装置と通信可能に接続される。管理装置８０は、実装制御装置２８から部品実装機２０の実装状況に関する情報や着脱されたフィーダ３０に関する情報を受信したり、ローダ制御装置５９からローダ５０の駆動状況に関する情報を受信したりする。管理装置８０は、部品実装機２０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０やフィーダ台４０から取り外されたフィーダ３０に関する情報を実装制御装置２８から受信すると、その部品実装機２０のフィーダ管理情報を更新する。また、管理装置８０は、フィーダ保管庫６０の基板搬送装置６２に駆動信号を出力して基板搬送装置６２に基板Ｓを搬送させる。また、管理装置８０は、フィーダ保管庫６０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０のフィーダ制御装置３９とコネクタ３５，４５を介して通信可能に接続され、フィーダ３０の情報を取得可能となっている。管理装置８０は、フィーダ保管庫６０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０やフィーダ台４０から取り外されたフィーダ３０に関する情報を取得すると、フィーダ保管庫６０のフィーダ管理情報を更新する。

次に、部品実装機２０の動作について説明する。部品実装機２０の実装制御装置２８は、ヘッド２２のノズルがフィーダ３０の部品供給位置に来るようにヘッド移動機構２３を制御し、フィーダ３０が供給する部品をノズルに吸着させる。その後、実装制御装置２８は、ノズルに吸着された部品が基板Ｓの所定の実装位置に来るようにヘッド移動機構２３を制御し、ノズルによる部品の吸着を解除してその実装位置に部品を実装する。実装制御装置２８は、この実装動作を基板Ｓに実装すべき全部品について行う。また、実装制御装置２８は、生産ジョブデータに設定された枚数分の基板Ｓについて部品実装を行う。

部品実装機２０の実装制御装置２８は、フィーダ３０から部品が取り出されるごとにそのフィーダ３０の部品残数を減算し、そのフィーダ３０の部品残数が所定の閾値以下になったとき、部品切れが近づいたとみなし、管理装置８０に対して部品の補給要求を出力する。

補給要求を入力した管理装置８０は、オペレータに対し、部品補給が必要な部品種を収容したフィーダ３０をローダ５０の上部移載エリア５０Ａにセットするよう指示する画面をディスプレイ８２に表示する。オペレータは、この画面を見た後、その部品種を収容したフィーダ３０をローダ５０の上部移載エリア５０Ａにセットする。上部移載エリア５０Ａにフィーダ３０がセットされると、図示しないバーコードリーダによってフィーダ３０のバーコード３８が読み取られ、そのバーコード３８のシリアルＩＤがローダ制御装置５９から管理装置８０に送信される。管理装置８０は、シリアルＩＤごとに部品に関するデータをＨＤＤに保存しているため、ローダ５０にセットされたフィーダ３０の部品種が補給要求のあった部品種と同じか否かを判定する。管理装置８０は、両部品種が同じでなかったならばエラーを報知する。管理装置８０は、両部品種が同じだったならば、ローダ制御装置５９にフィーダ交換要求を出力する。フィーダ交換要求は、補給要求を出力した部品実装機２０においてローダ５０にフィーダ交換を行うように指示する指令である。フィーダ交換要求には、部品実装機２０のフィーダ台４０のスロット４２の位置情報、具体的には補給されるフィーダ３０を差し込むスロット４２の位置情報や部品切れになったフィーダ３０が差し込まれているスロット４２の位置情報も含まれる。

ローダ制御装置５９は、管理装置８０からフィーダ交換要求を入力すると、フィーダ交換ルーチンを開始する。ローダ制御装置５９は、管理装置８０からフィーダ交換要求を入力すると、フィーダ交換プログラムをＲＯＭ５９ｃから読み出してフィーダ交換ルーチンを実行する。図７は、フィーダ交換ルーチンの一例を示すフローチャートである。

フィーダ交換ルーチンを開始すると、ＣＰＵ５９ａは、まず、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する直前か否かを判定する（Ｓ１００）。具体的には、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０が対面している部品実装機２０のＸ軸レール１８に設けられた第２及び第３光センサ７６ｂ，７６ｃの検出信号に基づいて、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する直前か否か判定する。例えば、ローダ５０が左から右へ移動している場合、第２光センサ７６ｂがガイドローラ５２ｂを検出したあと第３光センサ７６ｃがガイドローラ５２ｂを検出した時点で、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する直前であると判定する。またローダ５０が右から左へ移動している場合、第３光センサ７６ｃがガイドローラ５２ｂを検出したあと第２光センサ７６ｂがガイドローラ５２ｂを検出した時点で、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する直前であると判定する。Ｓ１００でローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する直前でないと判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、再びＳ１００に戻る。

一方、Ｓ１００でローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する直前であると判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０の移動速度が所定速度以上か判定する（Ｓ１１０）。ローダ５０の移動速度は、例えば第２光センサ７６ｂと第３光センサ７６ｃとの間をガイドローラ５２ｂが通過するのに要した時間に基づいて算出することができる。ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０の移動速度が所定速度未満であると判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、Ｓ１３０に進む。なお、所定速度は、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する際にローダ５０に加わる振動が、ローダ５０の予め定められた振動制限値未満となるように設定されている。振動制限値は、ローダ５０を構成する電子部品が振動によって衝撃を受けたとしてもその衝撃によって損傷しない値に設定されている。

一方、Ｓ１１０でローダ５０の移動速度が所定速度以上であると判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０を減速させる（Ｓ１２０）。具体的には、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する際のローダ５０の移動速度が所定速度未満となるように、Ｘ軸モータ５２ａを制御する。

Ｓ１１０でローダ５０の移動速度が所定速度以下であると判定した後又はＳ１２０の後、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過したか否かを判定する（Ｓ１３０）。具体的には、ローダ５０が左から右に移動している場合、Ｓ１００でローダ５０と対面していた部品実装機２０の右隣の部品実装機２０のＸ軸レール１８に設けられた第１光センサ７６ａがガイドローラ５２ｂを検出した時点で、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過したと判定する。また、ローダ５０が右から左に移動している場合、Ｓ１００でローダ５０と対面していた部品実装機２０の左隣の部品実装機２０のＸ軸レール１８に設けられた第４光センサ７６ｄがガイドローラ５２ｂを検出した時点で、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過したと判定する。ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過していないと判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、再びＳ１３０に戻る。

一方、Ｓ１３０でローダ５０が継ぎ目Ｐを通過したと判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０を加速させる（Ｓ１４０）。具体的には、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０の移動速度が所定速度以上となるように、Ｘ軸モータ５２ａを制御する。

続いて、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０が対面している部品実装機２０が、補給要求を出力した部品実装機２０であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。具体的には、ＣＰＵ５９ａは、補給要求を出力した部品実装機２０とローダ５０が対面している部品実装機２０のＸ軸レール１８に設けられた第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄの検出信号に基づいてこの判定を行う。Ｓ１５０で、ローダ５０が対面している部品実装機２０が、補給要求を出力した部品実装機２０でないと判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、再びＳ１００に戻る。

一方、Ｓ１５０でローダ５０が対面している部品実装機２０が、補給要求を出力した部品実装機２０であると判定したならば、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０を停止させる（Ｓ１６０）。具体的には、ＣＰＵ５９ａは、ローダ５０のＹ軸スライダ５５がそのフィーダ３０を差し込むスロット４２に対向する位置でローダ５０が停止するように、Ｘ軸モータ５２ａを制御する。

続いて、ＣＰＵ５９ａは、フィーダ３０の自動交換を行い、本ルーチンを終了する（Ｓ１７０）。なお、フィーダ３０の自動交換については既に説明した通りである。

このように、部品切れになった部品種と同じ部品を収容した新たなフィーダ３０の補給及び部品切れとなったフィーダ３０の回収が、ローダ５０によって自動的に行われる。そのため、部品実装機２０は、部品切れのフィーダ３０の部品供給位置（ヘッド２２に備えられたノズルで部品を吸着する位置）を、新たなフィーダ３０の部品供給位置に切り替えるだけで、実装作業を中断することなく生産を継続して行うことができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の部品実装システム１０が本開示の部品実装システムに相当し、Ｘ軸レール１８が個別レールに相当し、部品実装機２０が部品実装機に相当し、部品実装ライン１４が部品実装ラインに相当し、走行レール７０が走行レールに相当し、ガイドローラ５２ｂ及びガイドローラ５２ｃが転動体に相当し、Ｘ軸モータ５２ａが駆動モータに相当し、第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄが検出装置に相当し、ローダ制御装置５９が制御装置に相当し、ガイドローラ５２ｂが駆動輪に相当する。

以上説明した部品実装システム１０では、第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄにより検出されたローダ５０のガイドローラ５２ｂの位置に基づいて、Ｘ軸レール１８同士の継ぎ目Ｐを通過するときの速度が所定速度以下になるようにＸ軸モータ５２ａを制御する。そのため、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する際にローダ５０の移動速度を所定速度以下にしない場合と比べると、ローダ５０を構成する電子部品に加わる衝撃を小さくすることができる。

また、部品実装システム１０では、ガイドローラ５２ｂが継ぎ目Ｐを通過する際にローダ５０に加わる衝撃がローダ５０の予め定められた振動制限値を超えない速度に設定される。そのため、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する際にローダ５０を構成する電子部品に加わる衝撃は振動制限値以下となり、ローダ５０を構成する電子部品に加わる衝撃を十分に小さくすることができる。

更に、部品実装システム１０では、Ｘ軸レール１８の予め定めた位置に設けられた第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄが設けられている。そのため、走行レール７０に対するローダ５０の位置を正確に検出することができる。

そして、部品実装システム１０では、ガイドローラ５２ｂは、Ｘ軸モータ５２ａによって駆動される駆動輪であり、ローダ５０は、走行レール７０とガイドローラ５２ｂ，５２ｃとによって片持ちで支持されていている。ローダ５０が部品実装機２０に片持ちで支持されていると、ローダ５０が継ぎ目Ｐを通過する際にローダ５０を構成する電子部品に加わる衝撃は大きいため、部品実装システム１０を適用する意義が高い。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、ＣＰＵ５９ａは、第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄの検出信号に基づいて走行レール７０に対するローダ５０の位置を検出していたがこれに限られない。例えば、ＣＰＵ５９ａは、エンコーダ５７からの検出信号に基づいて走行レール７０に対するローダ５０の位置を検出してもよい。

上述した実施形態では、ガイドローラ５２ｂ，５２ｃは、それぞれ１つずつ設けられていたがこれに限られない。例えば、ガイドローラ５２ｂ，５２ｃは、Ｘ軸方向に２以上ずつ設けられていてもよい。

上述した実施形態では、Ｘ軸方向に延びる１本の走行レール７０を用いたが、図８に示す上部走行レール１７０及び下部走行レール２７０を用いてもよい。部品実装機１２０は、前面に上部Ｘ軸レール１１８と下部Ｘ軸レール２１８とを備える。下部Ｘ軸レール２１８の前面にはラックギヤ２２０が設けられている。上部走行レール１７０は、各部品実装機１２０の上部Ｘ軸レール１１８が継ぎ目Ｑで連結されたものであり、下部走行レール２７０は、各部品実装機１２０の下部Ｘ軸レール２１８が継ぎ目Ｒで連結されたものである。この場合、図９に示すローダ１５０のように、ローダ１５０に設けられたピニオンギヤ１５８が、ラックギヤ２２０に噛み合わさっており、ローダ１５０のＸ軸モータ１５２ａによってピニオンギヤ１５８を回転させることにより、ローダ１５０をＸ軸方向に移動させる。ガイドローラ１５２ｃは、上部Ｘ軸レール１１８の開口部から上向きに挿入された従動輪であり、上部Ｘ軸レール１１８の側壁に転動可能に係合するように支持されている。ガイドローラ１５２ｂも従動輪であり、下部Ｘ軸レール２１８の水平面に転動可能に係合するように支持されている。上部Ｘ軸レール１１８及び下部Ｘ軸レール２１８のいずれか一方には、上述した実施形態と同様の第１～第４光センサ７６ａ～７６ｄが設けられている。

なお、本開示の部品実装システムは、以下のように構成してもよい。

本開示の部品実装システムにおいて、前記所定速度は、前記転動体が前記継ぎ目を通過する際に前記ローダに加わる衝撃が前記ローダの予め定められた振動制限値を超えない速度に設定されていてもよい。こうすれば、ローダが継ぎ目を通過する際にローダを構成する電子部品に加わる衝撃は振動制限値以下となり、ローダを構成する電子部品に加わる衝撃を十分に小さくすることができる。

本開示の部品実装システムにおいて、前記検出装置は、前記個別レールの予め定めた位置に設けられた光センサとしてもよい。こうすれば、走行レールに対するローダの位置を正確に検出することができる。

本開示の部品実装システムにおいて、前記転動体は、前記駆動モータによって駆動される駆動輪としてもよく、前記ローダは、前記走行レールと前記駆動輪とによって片持ちで支持されていてもよい。ローダが部品実装機に片持ちで支持されていると、ローダが継ぎ目を通過する際にローダを構成する電子部品に加わる衝撃は大きいため、本開示の部品実装システムを適用する意義が高い。

本発明は、部品実装システムの製造産業などに利用可能である。

１０部品実装システム、１２印刷機、１３印刷検査機、１４，１１４部品実装ライン、１８Ｘ軸レール、２０，１２０部品実装機、２０Ａ供給エリア、２０Ｂストックエリア、２１基板搬送装置、２２ヘッド、２３ヘッド移動機構、２５パーツカメラ、２８実装制御装置、３０フィーダ、３２テープリール、３３テープ送り機構、３４位置決めピン、３５コネクタ、３７レール部材、３８バーコード、３９フィーダ制御装置、４０フィーダ台、４２スロット、４４位置決め穴、４５コネクタ、５０，１５０ローダ、５０Ａ上部移載エリア、５０Ｂ下部移載エリア、５１ローダ移動機構、５２ａ，１５２ａＸ軸モータ、５２ｂ，５２ｂ，１５２ｂ，１５２ｃガイドローラ、５３フィーダ移載機構、５４クランプ部、５５Ｙ軸スライダ、５５ａＹ軸モータ、５５ｂＹ軸ガイドレール、５６スライドベース、５６ａＺ軸モータ、５６ｂＺ軸ガイドレール、５７エンコーダ、５９ローダ制御装置、５９ａＣＰＵ、５９ｂＨＤＤ、５９ｃＲＯＭ、５９ｄＲＡＭ、６０フィーダ保管庫、６２基板搬送装置、７０走行レール、７６ａ第１光センサ、７６ｂ第２光センサ、７６ｃ第３光センサ、７６ｄ第４光センサ、８０管理装置、８２ディスプレイ、８４入力デバイス、１１８上部Ｘ軸レール、１５８ピニオンギヤ、１７０上部走行レール、２１８下部Ｘ軸レール、２７０下部走行レール、２２０ラックギヤ、Ｐ，Ｑ，Ｒ継ぎ目、Ｓ基板。

Claims

個別レールを備える部品実装機が基板の搬送方向に沿って複数設けられ、前記個別レールが前記搬送方向に沿って連結された走行レールを備える部品実装ラインと、
前記走行レールに沿って移動して、前記部品実装機に対して部品が収納されたフィーダの補給及び回収の少なくとも一方を行うローダと、
走行時に前記走行レール上を転動する転動体と、
前記ローダを走行させる駆動モータと、
前記走行レールに対する前記ローダの位置を検出する検出装置と、
前記検出装置により検出された前記ローダの位置に基づいて、前記個別レール同士の継ぎ目を通過するときの速度が所定速度以下になるように前記駆動モータを制御する制御装置と、
を備え、
前記検出装置は、前記個別レールの予め定めた位置に設けられた光センサである、部品実装システム。
前記所定速度は、前記転動体が前記継ぎ目を通過する際に前記ローダに衝撃が加わっても前記ローダを構成する電子部品が損傷しない速度に設定されている、
請求項１に記載の部品実装システム。
前記転動体は、前記駆動モータによって駆動される駆動輪であり、
前記ローダは、前記走行レールと前記駆動輪とによって片持ちで支持されている、
請求項１又は２に記載の部品実装システム。