JPWO2014174638A1 - 部品実装装置、部品実装方法 - Google Patents

Abstract

並列に配置された３本の搬送レーン２a、２b、２cそれぞれに支持される基板１０に部品実装を行う構成において、部品供給部５a、５bから基板１０へ部品を実装するヘッドユニット６a、６bの待機時間の増大を抑制可能とする。第３搬送レーン２cが、第１および第２搬送レーン２a、２bのうちのいずれかに片寄っている。そして、第１および第２ヘッドユニット６a、６bのうち、第３搬送レーン２cが片寄る第１および第２搬送レーン２a、２bのいずれかに支持される基板１０への部品実装を担当するヘッドユニット（６a/６b）が、第３搬送レーン２cに支持される基板１０へ部品を実装する。

Description

この発明は、互いに並列に配置された３本の搬送レーンのそれぞれが搬送する基板に対して部品を実装する部品実装技術に関する。

従来、複数の搬送レーンを並列に配置して、各搬送レーンが支持する基板に対して部品を実装する部品実装装置が知られている。例えば、特許文献１の部品実装装置では、４本の搬送レーンが並列に配置されており、これら搬送レーンの両側に配置された部品供給部から供給された部品が、各搬送レーンに支持される基板へ実装される。この際、部品供給部から基板への部品の移動は、実装ヘッドによって実行される。具体的には、４本の搬送レーンの両側に配置された部品供給部それぞれに対して実装ヘッドが設けられている。そして、一方の実装ヘッドは、一方側に配置された部品供給部から供給された部品を、４本のうちの一方側の２本の搬送レーンに支持された基板へ実装する。同様に、他方の実装ヘッドは、他方側に配置された部品供給部から供給された部品を、４本のうちの他方側の２本の搬送レーンに支持された基板へ実装する。

ちなみに、このようにして２本の実装ヘッドで部品実装を行う場合、４本のうちの中央に配置された２本の搬送レーンそれぞれに支持される基板は、互いに異なる実装ヘッドによる部品実装を受ける。こうして近接する２本の搬送レーンそれぞれに支持される基板に対して、異なる実装ヘッドが同時に部品実装を行うと、各実装ヘッドの間で干渉が生じるおそれがある。かかる問題に対しては、干渉が生じる可能性がある期間は、いずれかの実装ヘッドを干渉の生じえない場所にまで退避させて、基板への部品実装を待たせることで対応できる。しかしながら、実装ヘッドの待機時間はサイクルタイム増大の要因となるため、できるだけ短く抑えることが好ましい。

そこで、特許文献１では、一方の実装ヘッドが中央の搬送レーンに支持された基板に部品実装を行っている間は、他方の実装ヘッドは担当する２本の搬送レーンのうち端側に配置された搬送レーンに支持される基板に部品実装を行うといった制御が行われている。これによって、近接する搬送レーンそれぞれに支持された基板へ異なる実装ヘッドが同時に部品実装を行うことを禁止して、実装ヘッドの間における干渉の発生を防止しつつも、離れて配置される中央および端の搬送レーンの基板それぞれに対して各実装ヘッドに同時に部品実装を実行させて、干渉回避のために実装ヘッドが部品実装を待つ待機時間の発生も抑制できる。

特開２０１１−１４６５５９号公報 再表２００９−０６０７０５号公報

しかしながら、特許文献２のように３本の搬送レーンを並列に配置した装置では、特許文献１での制御を有効に用いることができない。つまり、特許文献２では、中央に配置された１本の搬送レーンの両側から、各端に配置された搬送レーンが近接する。したがって、中央の搬送レーンの基板に対する部品実装を一方の実装ヘッドに行わせる一方で、端の搬送レーンの基板に対する部品実装を他方の実装ヘッドに行わせたような場合、これらの実装ヘッドが部品実装を行う各基板は、近接する搬送レーンに支持されたものである。したがって、干渉回避のためにいずれかの実装ヘッドを待機させなければならない状況が頻発して、待機時間が増大するおそれがあった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、並列に配置された３本の搬送レーンそれぞれに支持される基板に部品実装を行う構成において、部品供給部から基板へ部品を実装するヘッドユニットの待機時間の増大を抑制可能とする技術の提供を目的とする。

本発明にかかる部品実装装置は、上記目的を達成するために、それぞれが基板を支持しつつＸ方向へ搬送するとともに互いに並列に配置された３本の搬送レーンと、３本の搬送レーンに対してＸ方向に直交するＹ方向の一方側に配置されて部品を供給する第１部品供給部と、３本の搬送レーンに対してＹ方向の一方側と逆の他方側に配置されて部品を供給する第２部品供給部と、第１部品供給部が供給する部品を基板に実装する第１ヘッドユニットと、第２部品供給部が供給する部品を基板に実装する第２ヘッドユニットとを備え、第１ヘッドユニットは、３本の搬送レーンのうち一方側の端に配置された第１搬送レーンと第１部品供給部との間を移動して、第１搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当し、第２ヘッドユニットは、３本の搬送レーンのうち他方側の端に配置された第２搬送レーンと第２部品供給部との間を移動して、第２搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当し、３本の搬送レーンのうち第１搬送レーンと第２搬送レーンとの間の第３搬送レーンは、第１および第２搬送レーンのうちのいずれかに片寄り、第１および第２ヘッドユニットのうち、第３搬送レーンが片寄る第１および第２搬送レーンのいずれかに支持される基板への部品実装を担当するヘッドユニットが、第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装することを特徴とする。

本発明にかかる部品実装方法は、上記目的を達成するために、それぞれが基板を支持しつつＸ方向へ搬送するとともに互いに並列に配置された３本の搬送レーン、３本の搬送レーンに対してＸ方向に直交するＹ方向の一方側に配置されて部品を供給する第１部品供給部、および３本の搬送レーンに対してＹ方向の一方側と逆の他方側に配置されて部品を供給する第２部品供給部を用いて、基板へ部品の実装を行う部品実装方法において、３本の搬送レーンのうち一方側の端に配置された第１搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当する第１ヘッドユニットを、第１部品供給部と第１搬送レーンの間で移動させて、第１部品供給部から供給された部品を第１搬送レーンに支持された基板へ実装する工程と、３本の搬送レーンのうち他方側の端に配置された第２搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当する第２ヘッドユニットを、第２部品供給部と第２搬送レーンの間で移動させて、第２部品供給部から供給された部品を第２搬送レーンに支持された基板へ実装する工程と、３本の搬送レーンのうち第１搬送レーンと第２搬送レーンとの間の第３搬送レーンに支持された基板へ部品を実装する工程とを備え、第３搬送レーンは、第１および第２搬送レーンのうちのいずれかに片寄り、第１および第２ヘッドユニットのうち、第３搬送レーンが片寄る第１および第２搬送レーンのいずれかに支持される基板への部品実装を担当するヘッドユニットが、第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装することを特徴とする。

このように構成された発明（部品実装装置、部品実装方法）では、３本の搬送レーンの一方側に第１部品供給部が配置され、３本の搬送レーンの他方側に第２部品供給部が配置されている。そして、第１ヘッドユニットが、３本の搬送レーンのうち一方側の端に配置された第１搬送レーンと第１部品供給部との間を移動して、第１搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当し、第２ヘッドユニットが、３本の搬送レーンのうち他方側の端に配置された第２搬送レーンと第２部品供給部との間を移動して、第２搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当する。また、第１および第２搬送レーンの間の第３搬送レーンに支持される基板への部品実装は、第１および第２ヘッドユニットのいずれかが担当する。ただし、第３搬送レーンは、第１および第２搬送レーンのそれぞれに対して隣り合う。したがって、例えば第１ヘッドユニットを第３搬送レーンの基板への部品実装の担当とすると、第１ヘッドユニットと第２ヘッドユニットの干渉を回避するために、第１ヘッドユニットによる第３搬送レーンの基板への部品実装、あるいは第２ヘッドユニットによる第２搬送レーンの基板への部品実装を待機させる必要が生じる場合がある。この際、第３搬送レーンと第２搬送レーンとが近接していると、ヘッドユニットの待機が頻発して、ヘッドユニットの待機時間が増大するおそれがあった。また、第２ヘッドユニットを第３搬送レーンの基板への部品実装の担当としても、同様にヘッドユニットの待機時間が増大するおそれがあった。

これに対して本発明では、第３搬送レーンが、第１および第２搬送レーンのうちのいずれかに片寄っている。そして、第１および第２ヘッドユニットのうち、第３搬送レーンが片寄る第１および第２搬送レーンのいずれかに支持される基板への部品実装を担当するヘッドユニットが、第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装する。具体的には、第３搬送レーンが第１搬送レーンに片寄っているとすると、第１搬送レーンに支持される基板へ部品実装を担当する第１ヘッドユニットが、第３搬送レーンに支持される基板への部品実装も担当する。この際、第３搬送レーンは、第１搬送レーンに片寄っており、換言すれば第２搬送レーンから離れている。したがって、第３搬送レーンに支持される基板へ部品実装を行う第１ヘッドユニットと、第２搬送レーンに支持される基板へ部品実装を行う第２ヘッドユニットとの間が比較的離れるため、ヘッドユニットの待機が発生する頻度を抑えることができる。また、第３搬送レーンが第２搬送レーンに片寄っているとしても、同様にヘッドユニットの待機が発生する頻度を抑えることができる。こうして本発明では、ヘッドユニットの待機時間の増大を抑制することが可能となっている。

ちなみに、第１および第２搬送レーンのうちのいずれかにのみ、第３搬送レーンが片寄るように、部品実装装置を構成しても良い。この際、第１および第２搬送レーンのうち第３搬送レーンが片寄る搬送レーンと第３搬送レーンとが相互に固定されているように、部品実装装置を構成しても良い。

あるいは、第１および第２搬送レーンのうち第１搬送レーンに片寄った位置と第２搬送レーンに片寄った位置との間で第３搬送レーンを移動自在である駆動部をさらに備えるように、部品実装装置を構成しても良い。このような構成では、第１および第２ヘッドユニットのうち、第３搬送レーンに支持される基板への部品実装に適したヘッドユニットを選択して、各搬送レーンの基板に部品実装を行えるといった利点がある。

ところで、第１および第２ヘッドユニットのうち、第３搬送レーンに支持される基板への部品実装を担当するヘッドユニットは、２本の搬送レーンの各々に支持される基板へ部品実装を行うこととなる。この部品実装は、種々の具体的態様で実行することができる。つまり、第１および第２ヘッドユニットのうち第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装するヘッドユニットは、第１および第２搬送レーンそれぞれに支持される基板のうち担当する基板への部品実装と、第３搬送レーンに支持される基板への部品実装とを、直列に実行するように、部品実装装置を構成しても良い。あるいは、第１および第２ヘッドユニットのうち第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装するヘッドユニットは、第１および第２搬送レーンそれぞれに支持される基板のうち担当する基板への部品実装と、第３搬送レーンに支持される基板への部品実装とを、並列に実行するように、部品実装装置を構成しても良い。

本発明によれば、並列に配置された３本の搬送レーンそれぞれに支持される基板に部品実装を行う構成において、部品供給部から基板へ部品を実装するヘッドユニットの待機時間の増大を抑制することができる。

本発明を適用可能な部品実装装置の部分的構成を模式的に例示する平面図である。 図１の部品実装装置を制御するための構成を模式的に例示するブロック図である。 中央の搬送レーンの位置および当該搬送レーンへ部品実装を行うヘッドユニットを決定するためのフローチャートである。 図３のフローチャートで実行される「各搬送レーンについて基板品種を決定」のサブルーチンを示すフローチャートである。 図３のフローチャートで実行される「第３搬送レーンの位置を決定」のサブルーチンを示すフローチャートである。 図３のフローチャートで実行される「実装動作を決定」のサブルーチンを示すフローチャートである。 搬送レーンの構成の変形例を模式的に示す平面図である。

図１は、本発明を適用可能である部品実装装置の概略構成を模式的に例示する平面図である。図１では、基板搬送方向であるＸ方向と、水平面内においてＸ方向に直交するＹ方向とが示されるとともに、Ｙ方向の一方側Ｙ(+)と、Ｙ方向の一方側Ｙ(+)と逆の他方側Ｙ(-)とが示されている。部品実装装置１は、３本の搬送レーン２a、２b、２cを並列に配置したトリプルレーン方式の装置であり、搬送レーン２a、２b、２cのそれぞれは、基板搬送方向Ｘの上流側（同図右側）から搬入した基板１０を所定の実装位置１１（同図での基板１０の位置）に停止させた後に、基板搬送方向Ｘの下流側（同図左側）へ搬出する。

部品実装装置１は、３本の搬送レーン２a、２b、２cのＹ方向の両側それぞれに配置された部品供給部５a、５bを備える。部品供給部５a、５bのそれぞれは、複数のテープフィーダー５１をＸ方向に配列した構成を具備する。各テープフィーダー５１は、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を収納するテープをリールに巻き回した概略構成を具備し、リールから電子部品を間欠的に搬送レーン２a、２b、２c側の端部５２へ送り出すことで、電子部品を供給する。なお、部品供給部５a、５bを構成するフィーダーの種類としては、テープ型のフィーダーに限られず、トレイに載置された状態で電子部品を供給するトレイ型のフィーダーであっても良い。

さらに、部品実装装置１は、ＸＹ方向に移動可能なヘッドユニット６a、６bを備えている。ヘッドユニット６a、６bは、Ｘ方向に配列された１０本の吸着ノズル６１を有し、各吸着ノズル６１によって部品を吸着することができる。ヘッドユニット６a（第１ヘッドユニット）は、搬送レーン２a、２b、２cのＹ方向の一方側Ｙ(+)に配置された部品供給部５a（第１部品供給部）の各テープフィーダー５１の端部５２から部品をピックアップして、基板１０に移載する。一方、ヘッドユニット６b（第２ヘッドユニット）は、搬送レーン２a、２b、２cのＹ方向の他方側Ｙ(-)に配置された部品供給部５b（第２部品供給部）の各テープフィーダー５１の端部５２から部品をピックアップして基板１０に移載する。そして、このようにヘッドユニット６a、６bをＸＹ面内で駆動するための機構が設けられている。

つまり、部品実装装置１では、Ｘ方向に延びる２本のヘッドユニット支持部７１a、７１bが並列に配置されている。ヘッドユニット支持部７１a、７１bのそれぞれは、Ｘ方向に延びるボールネジ軸７２と、同じくＸ方向に延びる不図示のレールと、ボールネジ軸７２を回転駆動するＸ軸サーボモーター７４とを有する。そして、ボールナット７３が固定されたヘッドユニット６a、６bは、前記のＸ方向に延びる不図示のレールに摺動可能に支持されるとともに、ボールナット７３がボールネジ軸７２に螺合するようにされている。したがって、ヘッドユニット支持部７１a、７１bのＸ軸サーボモーター７４を回転させることで、ヘッドユニット６a、６bをそれぞれＸ方向へ移動させることができる。

さらに、部品実装装置１は、搬送レーン２a、２b、２cを跨いでＹ方向に延びる固定レール部７５をＸ方向の両側のそれぞれに有し、ヘッドユニット支持部７１a、７１bは、これら２本の固定レール部７５にＸ方向から架け渡されている。具体的には、２本の固定レール部７５のそれぞれには、Ｙ方向に延びるガイドレール７６が取り付けられており、ヘッドユニット支持部７１a、７１bのＸ方向の両端がガイドレール７６に摺動可能に支持されている。固定レール部７５のそれぞれにはＹ方向に沿って配列された複数の永久磁石からなる固定子７７が取り付けられるとともに、ヘッドユニット支持部７１a、７１bのそれぞれには、界磁コイルからなる可動子７８が固定子７７に対向して取り付けられる。したがって、ヘッドユニット支持部７１a、７１bに取り付けられた可動子７８に電流を供給することで、ヘッドユニット支持部７１a、７１bをそれぞれガイドレール７６に沿ってＹ方向へ移動させることができる。

このような構成を具備する部品実装装置１では、Ｘ軸サーボモーター７４の回転および可動子７８への電流供給を制御することで、ヘッドユニット６a、６bのそれぞれを基板１０の上方においてＸＹ面内で移動させて、基板１０へ部品実装を行うことができる。具体的には、搬送レーン２a、２b、２cのうち一方側Ｙ(+)の端にある搬送レーン２a（第１搬送レーン）上の基板１０に対しては、ヘッドユニット６aが部品供給部５aと搬送レーン２aの上方との間を移動して部品実装を行う。搬送レーン２a、２b、２cのうち他方側Ｙ(-)の端にある搬送レーン２b（第２搬送レーン）上の基板１０に対しては、ヘッドユニット６bが部品供給部５bと搬送レーン２bの上方との間を移動して部品実装を行う。また、後に詳述するように、搬送レーン２a、２b、２cのうち中央の搬送レーン２c（第３搬送レーン）に支持される基板１０に対しては、ヘッドユニット６a、６bのいずれかが対応する部品供給部５a、５bと搬送レーン２bの上方との間を移動して部品実装を行う。

搬送レーン２aは、Ｘ方向に延びる２本のコンベア２１、２２を並列に配置して構成される。一方側Ｙ(+)に配置されたコンベア２１は、Ｙ方向において固定された固定コンベアであり、他方側Ｙ(-)に配置されたコンベア２２は、Ｙ方向に移動自在な可動コンベアである。したがって、コンベア２２をＹ方向へ移動させて、コンベア２１、２２の間隔を変更することで、搬送レーン２aの幅を基板１０の幅に応じてＹ方向に調整することができる。搬送レーン２bは、Ｘ方向に延びる２本のコンベア２３、２４を並列に配置して構成される。一方側Ｙ(+)に配置されたコンベア２３は、Ｙ方向に移動自在な可動コンベアであり、他方側Ｙ(-)に配置されたコンベア２４は、Ｙ方向において固定された固定コンベアである。したがって、コンベア２３をＹ方向へ移動させて、コンベア２３、２４の間隔を変更することで、搬送レーン２bの幅を基板１０の幅に応じてＹ方向に調整することができる。

搬送レーン２cは、Ｘ方向に延びる２本のコンベア２５、２６を並列に配置して構成される。一方側Ｙ(+)に配置されたコンベア２５および他方側Ｙ(-)に配置されたコンベア２６のいずれもがＹ方向に移動自在な可動コンベアである。したがって、コンベア２５、２６の間隔を変更することで、搬送レーン３cの幅を基板１０の幅に応じてＹ方向に調整することができる。さらに、コンベア２５、２６の両方をＹ方向の同一側へ移動させることで、搬送レーン３cをＹ方向へ移動させることもでき、その結果、搬送レーン２cを搬送レーン２aに片寄らせたり、搬送レーン２bに片寄らせたりすることができる。

ちなみに、搬送レーン２cがいずれに片寄っているかは、例えば搬送レーン２a、２b、２cのＹ方向における中心間隔で評価できる。具体的には、搬送レーン２a、２b、２cのＹ方向における中心をそれぞれレーン中心Ｃa、Ｃb、Ｃcとし、搬送レーン２aの中心Ｃaと搬送レーン２cの中心ＣcとのＹ方向における距離をレーン間隔Ｌ1とし、搬送レーン２bの中心Ｃbと搬送レーン２cの中心ＣcとのＹ方向における距離をレーン間隔Ｌ2としたとき、レーン間隔Ｌ1がレーン間隔Ｌ2より短い場合（Ｌ1＜Ｌ2）に、搬送レーン２cが搬送レーン２aに寄っていると評価し、レーン間隔Ｌ2がレーン間隔Ｌ1より短い場合（Ｌ2＜Ｌ1）に、搬送レーン２cが搬送レーン２bに寄っていると評価できる。また、搬送レーン２a、２b、２cそれぞれが支持する基板１０のＹ方向への幅が等しい場合には、搬送レーン２a、２b、２cの中心間隔に代えて、基板１０のエッジ間隔で評価しても良い。具体的には、搬送レーン２a上の基板１０と搬送レーン２c上の基板１０とのＹ方向へのエッジ間隔Ｌ3と、搬送レーン２b上の基板１０と搬送レーン２c上の基板１０とのＹ方向へのエッジ間隔Ｌ4との関係において、エッジ間隔Ｌ3がエッジ間隔Ｌ4より短い場合（Ｌ3＜Ｌ4）に、搬送レーン２cが搬送レーン２aに寄っていると評価し、エッジ間隔Ｌ4がエッジ間隔Ｌ3より短い場合（Ｌ4＜Ｌ3）に、搬送レーン２cが搬送レーン２bに寄っていると評価できる。なお、図１では、搬送レーン２cが搬送レーン２bに寄っている状況が例示されている。

図２は、図１の部品実装装置を制御するための構成を模式的に例示するブロック図である。図２では、部品実装装置１以外に、部品実装装置１を制御するためのデータを作成するデータ作成装置９が併記されている。部品実装装置１は、上述したＸ軸サーボモーター７４および可動子７８以外にＺ軸サーボモーター６５およびＲ軸サーボモーター６６といった駆動機構を、ヘッドユニット６a、６bそれぞれに対して備える。Ｚ軸サーボモーター６５は、対応するヘッドユニット６a、６bの所望の吸着ノズル６１を、部品の吸着もしくは実装を行うときの下降高さ（下降端）と、部品の搬送を行うときの上昇高さ（上昇端）との間で昇降させるものである。また、Ｒ軸サーボモーター６６は、対応するヘッドユニット６a、６bの所望の吸着ノズル６１をノズル中心軸周りに回転させるものである。

さらに、部品実装装置１は、搬送レーン２a、２b、２cを駆動するレーン駆動機構３a、３b、３cをそれぞれ備える。レーン駆動機構３aは、搬送レーン２aのコンベア２２をＹ方向へ駆動して、搬送レーン２aのＹ方向の幅を調整する。レーン駆動機構３bは、搬送レーン２bのコンベア２３をＹ方向へ駆動して、搬送レーン２bのＹ方向の幅を調整する。また、レーン駆動機構３cは、搬送レーン２cのコンベア２５、２６をＹ方向へ駆動して、搬送レーン２cのＹ方向の幅を調整したり、搬送レーン２cをＹ方向へ移動させたりする。

また、部品実装装置１は、上述してきた構成を統括的に制御する制御ユニット１００を備える。制御ユニット１００は、ＣＰＵ(Central
Processing Unit)で構成された演算処理部１１０を有するコンピューターであり、表示ユニット１２０、記憶部１３０、駆動制御部１４０および通信制御部１５０を演算処理部１１０で制御する構成を具備する。表示ユニット１２０は、液晶ディスプレイ等で構成されたユーザーインターフェースであり、部品実装装置１の状態をユーザーに示すことができる。記憶部１３０は、メモリーあるいはハードディスク等によって構成され、例えば部品実装装置１で実行する部品実装の内容を規定する実装プログラムを記憶する。駆動制御部１４０は、Ｘ軸サーボモーター７４、可動子７８、Ｚ軸サーボ−タ６５、Ｒ軸サーボ−タ６６、およびレーン駆動機構３a、３b、３cを制御することで、ヘッドユニット６a、６bをＸＹ面内で移動させたり、各吸着ノズル６１の高さや回転角度を調整したりする。通信制御部１５０は、部品実装装置１の外部の機器（例えば、データ作成装置９）との通信を制御するものである。

ちなみに、上述のとおり、部品実装装置１では２つのヘッドユニット６a、６bが設けられており、これらヘッドユニット６a、６bは、ＸＹ面内で移動しつつ基板１０に対する部品実装を並行して行うことができる。この際、演算処理部１１０は、ヘッドユニット６a、６bの移動範囲が重複する領域に、ヘッドユニット６a、６bが同時に位置することが無いように、駆動制御部１４０を制御してヘッドユニット６a、６bのＸＹ面内での移動を制限している。その結果、ヘッドユニット６a、６bの相互の干渉が防止されている。

データ作成装置９は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)で構成された演算処理部９１を有するコンピューターであり、表示ユニット９２、記憶部９３および通信制御部９４を演算処理部９１で制御する構成を具備する。表示ユニット９２は、液晶ディスプレイ等で構成されたユーザーインターフェースであり、データ作成装置９の状態をユーザーに示すことができる。記憶部９３は、メモリーあるいはハードディスク等によって構成され、例えば実装プログラムを記憶する。通信制御部９４は、データ作成装置９の外部の機器（例えば、部品実装装置１）との通信を制御するものである。

そして、データ作成装置９は、部品実装装置１に部品実装を実行させるのに先立って、両端の搬送レーン２a、２bのうちのいずれに中央の搬送レーン２cを片寄らせるかを決定するとともに、ヘッドユニット６a、６bのうちのいずれに中央の搬送レーン２cへの部品実装を実行させるかを決定する。しかも、部品実装の実行手順にとって適切となるように、これらの決定がなされる。

図３は、中央の搬送レーンの位置および当該搬送レーンへ部品実装を行うヘッドユニットを決定するためのフローチャートである。図４は、図３のフローチャートで実行される「各搬送レーンについて基板品種を決定」のサブルーチンを示すフローチャートである。図５は、図３のフローチャートで実行される「第３搬送レーンの位置を決定」のサブルーチンを示すフローチャートである。図６は、図３のフローチャートで実行される「実装動作を決定」のサブルーチンを示すフローチャートである。なお、これらのフローチャートにおいて、３本の搬送レーン２a、２b、２cを用いて並行して部品実装する３枚の基板１０のそれぞれの品種は、全て異なる３品種を前提とするが、２枚が同一品種の基板で１枚が異品種の基板の場合にも適応することができる。

図３のステップＳ１００では、データ作成装置９において、記憶部９３から演算処理部９１へ実装プログラムの読み込みが実行される。この実装プログラムは、３本の搬送レーン２a、２b、２cを用いて３品種（あるいは２品種）の基板を生産するために、基板１０へ実装する部品の種別、実装位置、実装順序等からなる手順を基板１０の品種ごとに規定するものであり、いずれの搬送レーン２a、２b、２cでいずれの品種の基板１０を生産するかについては未決定である。

そこで、ステップＳ２００において、データ作成装置９は、実装プログラムでそれぞれ品種が規定された３枚の基板１０の内、搬送レーン２a、２b、２cのそれぞれで部品実装を行う基板１０の品種を決定する（図４）。ステップＳ２０１では、搬送レーン２a、２b、２cを特定する番号「ｎ」に「１」が設定される。ちなみに、「第ｎ搬送レーン」のように番号「ｎ」を用いて搬送レーンを特定することとし、搬送レーン２a、２b、２cが第１、第２、第３搬送レーンにそれぞれ対応するものとした。

続くステップＳ２０２では、第ｎ搬送レーンが選択される。ここでは、ｎ＝１であるため、第１搬送レーン２aが選択される。そして、ステップＳ２０３では、未決定品種の予測ＣＴ(Cycle Time、すなわち、基板１０が実装位置１１に搬入されてから、部品実装を経て、実装を終えた基板１０を搬出するとともに次の基板１０が実装位置１１に搬入されるまでの時間)が記憶部９３から演算処理部９１に読み込まれる。ここでは、３品種（あるいは２品種）のいずれについても部品実装を行う搬送レーン２a、２b、２c が未決定であるため（換言すれば、３品種（あるいは２品種）のいずれもが搬送レーン２a、２b、２c に対して未決定品種であるため）、３品種（あるいは２品種）のそれぞれについて予想ＣＴが読み込まれる。この予想ＣＴは、対象品種の基板１０を生産するために要するＣＴを予想したものであり、これまでの生産実績等から予め求められて、記憶部９３に記憶されている。

ステップＳ２０４では、第ｎ搬送レーンで実装を行う基板１０の品種を、読み込んだ品種のうち予測ＣＴが最大となる品種に決定する。ここでは、ｎ＝１であるため、３枚の基板１０に関わる品種のうち予測ＣＴが最大となる品種の生産するための部品実装を第１搬送レーン２aで行うと決定される。そして、ステップＳ２０５では、ステップＳ２０４において部品実装を行う搬送レーン２a、２b、２cの決定した品種（ここでは、予測ＣＴが最大の品種）が未決定品種から外される。

ステップＳ２０６では、３本の搬送レーン２a、２b、２cの全てについて、生産する基板１０の品種が決定されたか否かが判断される。そして、生産する基板１０の品種の決定が全搬送レーン２a、２b、２cについて完了している場合（ステップＳ２０６で「ＹＥＳ」の場合）は図３のフローチャートに戻る一方、完了していない場合（ステップＳ２０６で「ＮＯ」の場合）はステップＳ２０７で番号「ｎ」を「１」だけインクリメントしてステップＳ２０２に戻る。このような図４のサブルーチンを実行することで、３枚の基板１０に関わる品種のうち、予測ＣＴが最大となる品種の基板１０を第１搬送レーン２aで生産し、予測ＣＴが２番目に長い品種の基板１０を第２搬送レーン２aで生産し、予測ＣＴが最短である品種の基板１０を第３搬送レーン２cで生産すると決定されて、図３のフローチャートに戻る。

ステップＳ３００では、第３搬送レーン２cの位置が決定される（図５）。ステップＳ３０１では、第１搬送レーン２aが生産を担当する品種の予測ＣＴと、第３搬送レーン２cが生産を担当する品種の予測ＣＴとの和Ｓ1が、演算処理部９１で算出される。また、ステップＳ３０２では、第２搬送レーン２bが生産を担当する品種の予測ＣＴと、第３搬送レーン２cが生産を担当する品種の予測ＣＴの和Ｓ2が、演算処理部９１で算出される。そして、ステップＳ３０３では、和Ｓ1が和Ｓ2より大きいか否かが判断される。ステップＳ３０３で、Ｓ1＞Ｓ2と判断される場合（ステップＳ３０３で「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ３０４に進んで、第２搬送レーン２bに寄った位置に第３搬送レーン２cを位置決めすると決定してから、図３のフローチャートに戻る。一方、ステップＳ３０３で、Ｓ1＜Ｓ2と判断される場合（ステップＳ３０３で「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ３０５に進んで、第１搬送レーン２aに寄った位置に第３搬送レーン２cを位置決めすると決定してから、図３のフローチャートに戻る。

ステップＳ４００では、実装動作が決定される（図６）。ステップＳ４０１では、第１ヘッドユニット６aによる実装対象に第１搬送レーン２aが設定される。これによって、第１搬送レーン２a上の基板１０に対しては、第１ヘッドユニット６aが部品実装を行うこととなる。ステップＳ４０２では、第３搬送レーン２cを第１搬送レーン２aに片寄って位置決めするとステップＳ３００で決定されたか否かが判断される。そして、第３搬送レーン２cが第１搬送レーン２aに片寄って位置決めされる場合（ステップＳ４０２で「ＹＥＳ」の場合）、第１ヘッドユニット６aによる実装対象に第３搬送レーン２cが設定される。これによって、第３搬送レーン２c上の基板１０に対しては、第１ヘッドユニット６aが部品実装を行うこととなる。一方、第３搬送レーン２cが第２搬送レーン２bに片寄って位置決めされる場合（ステップＳ４０２で「ＮＯ」の場合）、第２ヘッドユニット６bによる実装対象に第３搬送レーン２cが設定される。これによって、第３搬送レーン２c上の基板１０に対しては、第２ヘッドユニット６bが部品実装を行うこととなる。そして、ステップＳ４０６では、第２ヘッドユニット６bによる実装対象に第２搬送レーン２bが設定される。これによって、第２搬送レーン２b上の基板１０に対しては、第２ヘッドユニット６bが部品実装を行うこととなる。

ステップＳ４０１〜Ｓ４０５を実行することで、第１・第２ヘッドユニット６a、６bのそれぞれが部品実装を担当する搬送レーン２a、２b、２cが決定する。具体的には、第１ヘッドユニット６aは、一方側Ｙ(+)の端に配置された第１搬送レーン２aと第１部品供給部５aとの間を移動して、第１搬送レーン２aに支持された基板１０への部品実装を担当する。第２ヘッドユニット６bは、他方側Ｙ(-)の端に配置された第２搬送レーン２bと第２部品供給部５bとの間を移動して、第２搬送レーン２bに支持された基板１０への部品実装を担当する。また、第１および第２ヘッドユニット６a、６bのうち、第３搬送レーン６cが片寄る第１および第２搬送レーン２a、２bのいずれかに支持される基板１０への部品実装を担当するヘッドユニット（６a/６b）が、第３搬送レーン２cに支持される基板１０への部品実装を担当する。

続くステップＳ４０６では、第１および第２ヘッドユニット６a、６bの実装シーケンスが決定される。ちなみに、第１ヘッドユニット６aが第３搬送レーン２cに支持される基板１０への部品実装を担当する場合、第１ヘッドユニット６aは、第１および第３搬送レーン２a、２cに支持される２枚の基板１０に対して部品実装を行うこととなる。この際、一方の基板１０に対する部品実装と他方の基板１０に対する部品実装とを直列に行って、一方の基板１０に対する部品実装を完了してから他方の基板１０に対する部品実装を行うように、第１ヘッドユニット６aの実装シーケンスを決定しても良い。あるいは、一方の基板１０に対する部品実装と他方の基板１０に対する部品実装とを並列に行って、一方の基板１０への部品実装が開始してから完了するまでの期間と、他方の基板１０への部品実装が開始してから完了するまでの期間とが重複するように、第１ヘッドユニット６aの実装シーケンスを決定しても良い。また、第２ヘッドユニット６bが第３搬送レーン２cに支持される基板１０への部品実装を担当する場合も同様である。こうして実装シーケンスが決定されると、図３のフローチャートに戻る。

ステップＳ５００では、ステップＳ４０６で決定された実装シーケンスを規定する実装プログラムが作成されて、データ作成装置９から部品実装装置１へ送信される。そして、部品実装装置１は、受信した実装プログラムを記憶部１３０に記憶し、当該実装プログラムに基づいて第３搬送レーン２cの位置決めや第１および第２ヘッドユニット６a、６bの部品実装を制御する。

以上に説明したように、本実施形態では、３本の搬送レーン２a、２b、２cの一方側Ｙ(+)に第１部品供給部５aが配置され、３本の搬送レーン２a、２b、２cの他方側Ｙ(-)に第２部品供給部５bが配置されている。そして、第１ヘッドユニット６aが、一方側Ｙ(+)の端に配置された第１搬送レーン２aと第１部品供給部５aとの間を移動して、第１搬送レーン２aに支持された基板１０への部品実装を担当し、第２ヘッドユニット６bが、他方側Ｙ(-)の端に配置された第２搬送レーン２bと第２部品供給部５bとの間を移動して、第２搬送レーン２bに支持された基板１０への部品実装を担当する。また、第１および第２搬送レーン２a、２bの間の第３搬送レーン２cに支持される基板１０への部品実装は、第１および第２ヘッドユニット６a、６bのいずれかが担当する。ただし、第３搬送レーン２cは、第１および第２搬送レーン２a、２bのそれぞれに対して隣り合う。したがって、例えば第１ヘッドユニット６aを第３搬送レーン２cの基板１０への部品実装の担当とすると、第３搬送レーン２cの基板１０への部品実装のために第１ヘッドユニット６aが移動する範囲と、第２搬送レーン２bの基板１０への部品実装のために第２ヘッドユニット６bが移動する範囲とが部分的に重複し得る。そのため、第１ヘッドユニット６aと第２ヘッドユニット６bの干渉を回避するために、第１ヘッドユニット６aによる部品実装、あるいは第２ヘッドユニット６bによる部品実装を待機させる必要が生じる場合がある。特に、第３搬送レーン２cと第２搬送レーン２bとが近接していると、第１および第２ヘッドユニット６a、６bが部品実装のために移動する各範囲の重複領域が増大し、ヘッドユニット６a、６bの待機が頻発して、ヘッドユニット６a、６bの待機時間が増大するおそれがあった。また、第２ヘッドユニット６bを第３搬送レーン２cの基板１０への部品実装の担当としても、同様にヘッドユニット６a、６bの待機時間が増大するおそれがあった。

これに対して本実施形態では、第３搬送レーン２cが、第１および第２搬送レーン２a、２bのうちのいずれかに片寄っている。そして、第１および第２ヘッドユニット６a、６bのうち、第３搬送レーン２cが片寄る第１および第２搬送レーン２a、２bのいずれかに支持される基板１０への部品実装を担当するヘッドユニット（６a/６b）が、第３搬送レーン２cに支持される基板１０へ部品を実装する。具体的には、第３搬送レーン２cが第１搬送レーン２aに片寄っているとすると、第１搬送レーン２aに支持される基板１０へ部品実装を担当する第１ヘッドユニット６aが、第３搬送レーン２cに支持される基板１０への部品実装も担当する。この際、第３搬送レーン２cは、第１搬送レーン２aに片寄っており、換言すれば第２搬送レーン２bから離れている。したがって、第３搬送レーン２cに支持される基板１０へ部品実装を行う第１ヘッドユニット６aと、第２搬送レーン２bに支持される基板１０へ部品実装を行う第２ヘッドユニット６bとの間が比較的離れるため、第１および第２ヘッドユニット６a、６bが部品実装のために移動する各範囲の重複領域が減少あるいは解消し、ヘッドユニット６a、６bの待機が発生する頻度を抑えることができる。また、第３搬送レーン２cが第２搬送レーン２bに片寄っているとしても、同様にヘッドユニット６a、６bの待機が発生する頻度を抑えることができる。こうして本実施形態では、ヘッドユニット６a、６bの待機時間の増大を抑制することが可能となっている。

また、この実施形態の部品実装装置１では、第１搬送レーン２aに片寄った位置と第２搬送レーン２bに片寄った位置との間で第３搬送レーン２cを移動自在であるレーン駆動機構３cが設けられている。このような構成では、第１および第２ヘッドユニット６a、６bのうち、第３搬送レーン２cに支持される基板１０への部品実装に適したヘッドユニット（６a/６b）を選択して、各搬送レーン２a、２b、２c上の基板１０に部品実装を行えるといった利点がある。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、搬送レーン２a、２b、２cで生産する基板１０の品種を決定する手法は、上記の図４の手法に限られず適宜変更が可能である。あるいは、第３搬送レーン３cの位置決めの手法は、上記の図５の手法に限られず適宜変更が可能である。

また、上記実施形態では、第１搬送レーン２aに片寄った位置と第２搬送レーン２bに片寄った位置との両方を、第３搬送レーン２cは選択的に取り得る。しかしながら、第１および第２搬送レーン２a、２bのうちのいずれかにのみ、第３搬送レーン２cが片寄るように、部品実装装置１を構成しても良い。図７は、搬送レーンの構成の変形例を模式的に示す平面図であり、特に第３搬送レーン２cが第２搬送レーン２bに片寄った構成を例示するものである。

図７に示すように、搬送レーン２aにおいて、一方側Ｙ(+)に配置されたコンベア２１は、Ｙ方向において固定された固定コンベアであり、他方側Ｙ(-)に配置されたコンベア２２は、Ｙ方向に移動自在な可動コンベアである。具体的には、コンベア２２のＸ方向の端に取り付けられたボールナット３１と、Ｙ方向に延びてボールナット３１に螺合するボールネジ軸３２と、ボールネジ軸３２を回転駆動するサーボモーター３３とが設けられている。したがって、サーボモーター３３を回転させることで、コンベア２２をＹ方向へ移動させて、搬送レーン２aの幅をＹ方向に調整することができる。

また、搬送レーン２b において、他方側Ｙ(-)に配置されたコンベア２４は、Ｙ方向において固定されたコンベアであり、一方側Ｙ(+)に配置されたコンベア２３はＹ方向に移動自在な可動コンベアである。さらに、搬送レーン２cを構成する２本のコンベア２５、２６はいずれもＹ方向に移動自在な可動コンベアである。この際、搬送レーン２bのコンベア２３および搬送レーン２cのコンベア２６は、Ｘ方向に延びるコンベア支持部材３４に取り付けられており、相互に固定されている。こうして、コンベア支持部材３４を介して、搬送レーン２b、２cが相互に固定されている。また、コンベア支持部材３４のＸ方向の端部に取り付けられたボールナット３５と、Ｙ方向に延びてボールナット３５に螺合するボールネジ軸３６と、ボールネジ軸３６を回転駆動するサーボモーター３７とが設けられている。さらに、ボールナット３５に対して逆側においてコンベア支持部材３４のＸ方向の端部に取り付けられたサーボモーター３８と、サーボモーター３８により回転駆動されるボールネジ軸３９と、コンベア２５の端に取り付けられつつボールネジ軸３９に螺合するボールナット４０とが設けられている。

したがって、サーボモーター３７を回転させることで、コンベア支持部材３４と一緒にコンベア２３をＹ方向に移動させて、搬送レーン２bの幅をＹ方向に調整することができる。また、サーボモーター３８を回転させることで、コンベア２６に対してコンベア２５をＹ方向へ移動させて、搬送レーン２cの幅をＹ方向に調整することができる。さらに、サーボモーター３７を回転させて搬送レーン２bの幅をＹ方向に調整するとともに、コンベア支持部材３４と一緒にコンベア２６をＹ方向へ移動させ、同時にサーボモーター３８を回転させてコンベア２５をＹ方向へ移動させることで、搬送レーン２cをＹ方向へ移動させることができる。

かかる変形例では、第２ヘッドユニット６bが、第３搬送レーン２cに支持される基板１０へ部品を実装する。この際、第３搬送レーン２cは、第２搬送レーン２bに片寄っており、換言すれば第１搬送レーン２aから離れている。したがって、第３搬送レーン２cに支持される基板１０へ部品実装を行う第２ヘッドユニット６bと、第１搬送レーン２aに支持される基板１０へ部品実装を行う第１ヘッドユニット６aとの間が比較的離れるため、第１および第２ヘッドユニット６a、６bが部品実装のために移動する各範囲の重複領域が減少あるいは解消し、ヘッドユニット６a、６bの待機が発生する頻度を抑えることが可能となっている。

１…部品実装装置
１０…基板
２a…搬送レーン（第１搬送レーン）
２b…搬送レーン（第２搬送レーン）
２c…搬送レーン（第３搬送レーン）
３a…レーン駆動機構
３b…レーン駆動機構
３c…レーン駆動機構
５a…部品供給部（第１部品供給部）
５b…部品供給部（第２部品供給部）
６a…ヘッドユニット（第１ヘッドユニット）
６b…ヘッドユニット（第２ヘッドユニット）

Claims (7)

1. それぞれが基板を支持しつつＸ方向へ搬送するとともに互いに並列に配置された３本の搬送レーンと、
   前記３本の搬送レーンに対して前記Ｘ方向に直交するＹ方向の一方側に配置されて部品を供給する第１部品供給部と、
   前記３本の搬送レーンに対して前記Ｙ方向の前記一方側と逆の他方側に配置されて部品を供給する第２部品供給部と、
   前記第１部品供給部が供給する部品を基板に実装する第１ヘッドユニットと、
   前記第２部品供給部が供給する部品を基板に実装する第２ヘッドユニットと
   を備え、
   前記第１ヘッドユニットは、前記３本の搬送レーンのうち前記一方側の端に配置された第１搬送レーンと前記第１部品供給部との間を移動して、前記第１搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当し、
   前記第２ヘッドユニットは、前記３本の搬送レーンのうち前記他方側の端に配置された第２搬送レーンと前記第２部品供給部との間を移動して、前記第２搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当し、
   前記３本の搬送レーンのうち前記第１搬送レーンと前記第２搬送レーンとの間の第３搬送レーンは、前記第１および前記第２搬送レーンのうちのいずれかに片寄り、
   前記第１および前記第２ヘッドユニットのうち、前記第３搬送レーンが片寄る前記第１および前記第２搬送レーンのいずれかに支持される基板への部品実装を担当するヘッドユニットが、前記第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装することを特徴とする部品実装装置。
2. 前記第１および前記第２搬送レーンのうちのいずれかにのみ、前記第３搬送レーンが片寄る請求項１に記載の部品実装装置。
3. 前記第１および前記第２搬送レーンのうち前記第３搬送レーンが片寄る搬送レーンと前記第３搬送レーンとが相互に固定されている請求項２に記載の部品実装装置。
4. 前記第１および前記第２搬送レーンのうち前記第１搬送レーンに片寄った位置と前記第２搬送レーンに片寄った位置との間で前記第３搬送レーンを移動自在である駆動部をさらに備える請求項１に記載の部品実装装置。
5. 前記第１および前記第２ヘッドユニットのうち前記第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装するヘッドユニットは、前記第１および前記第２搬送レーンそれぞれに支持される基板のうち担当する基板への部品実装と、前記第３搬送レーンに支持される基板への部品実装とを、直列に実行する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の部品実装装置。
6. 前記第１および前記第２ヘッドユニットのうち前記第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装するヘッドユニットは、前記第１および前記第２搬送レーンそれぞれに支持される基板のうち担当する基板への部品実装と、前記第３搬送レーンに支持される基板への部品実装とを、並列に実行する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の部品実装装置。
7. それぞれが基板を支持しつつＸ方向へ搬送するとともに互いに並列に配置された３本の搬送レーン、前記３本の搬送レーンに対して前記Ｘ方向に直交するＹ方向の一方側に配置されて部品を供給する第１部品供給部、および前記３本の搬送レーンに対して前記Ｙ方向の前記一方側と逆の他方側に配置されて部品を供給する第２部品供給部を用いて、基板へ部品の実装を行う部品実装方法において、
   前記３本の搬送レーンのうち前記一方側の端に配置された第１搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当する第１ヘッドユニットを、前記第１部品供給部と前記第１搬送レーンの間で移動させて、前記第１部品供給部から供給された部品を前記第１搬送レーンに支持された基板へ実装する工程と、
   前記３本の搬送レーンのうち前記他方側の端に配置された第２搬送レーンに支持された基板への部品実装を担当する第２ヘッドユニットを、前記第２部品供給部と前記第２搬送レーンの間で移動させて、前記第２部品供給部から供給された部品を前記第２搬送レーンに支持された基板へ実装する工程と、
   前記３本の搬送レーンのうち前記第１搬送レーンと前記第２搬送レーンとの間の第３搬送レーンに支持された基板へ部品を実装する工程と
   を備え、
   前記第３搬送レーンは、前記第１および前記第２搬送レーンのうちのいずれかに片寄り、
   前記第１および前記第２ヘッドユニットのうち、前記第３搬送レーンが片寄る前記第１および前記第２搬送レーンのいずれかに支持される基板への部品実装を担当するヘッドユニットが、前記第３搬送レーンに支持される基板へ部品を実装することを特徴とする部品実装方法。

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