KR20120104984A

KR20120104984A - 부품 실장 장치 및 부품 실장 장치에서의 기판 반송 방법

Info

Publication number: KR20120104984A
Application number: KR1020127014023A
Authority: KR
Inventors: 다케유키 가와세; 요시유키 기타가와; 슈조 야기
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-09-24
Also published as: US20120285012A1; CN102640583A; CN102640583B; JP5206655B2; DE112010004630T5; US8510937B2; WO2011067919A1; JP2011119315A

Abstract

본 발명의 과제는 복수의 기판 반송 레인을 구비한 구성에 있어서, 기판 반입 순서를 합리적으로 제어하여 생산성을 향상시킬 수 있는 부품 실장 장치, 및 부품 실장 장치에서의 기판 반송 방법을 제공하는 것이다.
컨베이어(10A, 10B, 10C, 10D)를 병렬하여 이루어지는 컨베이어열의 측방에 부품 공급부(20A, 20B)가 배치되고, 상류측 장치로부터 전달된 기판(13)을 분류하는 기판 분류부(M3B)를 구비한 구성에 있어서, 부품 공급부(20A, 20B)로부터 먼 쪽의 컨베이어(10A, 10D)로부터 기판 요구 신호(R)가 출력되어 있는 경우에, 새로운 기판(13)의 이송 동작을 시작하기 전에, 부품 공급부(20B)에 가까운 쪽의 컨베이어(10D)에 대해서 기판 요구 신호(R)가 출력되었다면, 컨베이어(10D)에 그 새로운 기판(13)을 반입시킨다. 이것에 의해, 부품 실장 효율상 유리한 쪽의 컨베이어에 우선하여 기판을 반입할 수 있다.

Description

부품 실장 장치 및 부품 실장 장치에서의 기판 반송 방법{COMPONENT MOUNTING APPARATUS AND SUBSTRATE CONVEYANCE METHOD IN COMPONENT MOUNTING APPARATUS}

본 발명은 기판에 부품을 실장하는 부품 실장 장치, 및 이 부품 실장 장치에서 기판을 반송하는 기판 반송 방법에 관한 것이다.

부품을 기판에 실장하여 실장 기판을 제조하는 부품 실장 장치에는, 기판을 상류측으로부터 하류측으로 반송하기 위한 기판 반송 기구가 설치되어 있고, 기판 반송 기구에 의해 반송되어서 기판 유지부에 위치 결정되어 유지된 기판을 대상으로 하여, 부품 공급부로부터 꺼낸 부품을 이송 탑재하는 부품 실장 작업이 실행된다. 이 부품 실장 작업의 효율을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 기판 반송 기구에 복수의 기판 반송 레인을 갖는 구성의 부품 실장 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 특허문헌 예에서는, 한 쌍의 컨베이어 벨트를 평행하게 병설한 구성의 반송 장치(기판 반송 레인)를 2열 구비한 예가 개시되어 있다. 이러한 구성을 채용함으로써, 한쪽의 기판 반송 레인에서의 기판 반송 동작과 다른쪽의 기판 반송 레인에서의 부품 실장 동작을 병행하여 행할 수 있다. 이것에 의해, 기판 반송 시에도 부품 실장 작업의 중단이 발생하지 않고, 생산성을 향상시킬 수 있다고 하는 이점이 있다.

일본 특허 공개 제2004-31613호 공보

그런데, 전술한 바와 같이 복수의 기판 반송 레인을 구비한 부품 실장 장치에서는, 상류측 장치로부터 전달되는 기판을 어느 기판 반송 레인에 반입할지를 동적으로 제어하는 기판 분류 제어가 필요하게 된다. 종래의 부품 실장 장치에서는, 기판 반송 레인마다 출력되는 기판 요구 신호, 즉 그 기판 반송 레인에서 새로운 기판을 받아들일 수 있게 된 것을 나타내는 신호가 출력된 순으로, 기판을 반입하는 방식이 일반적이었다. 그러나 전술한 종래 방법에서는, 이하와 같은 문제점을 피할수 없다.

즉, 복수의 기판 반송 레인을 구비한 부품 실장 장치에서는, 실장 헤드가 부품 공급부와, 각 기판 반송 레인에 설치된 기판 유지부 사이를 왕복 이동하는 거리는, 기판 반송 레인과 부품 공급부의 위치 관계에 따라 상이하다. 이 때문에, 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 레인에 위치하는 기판을 대상으로 하는 경우와, 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 레인에 위치하는 기판을 대상으로 하는 경우에서는, 부품 실장 작업 효율에 있어서 현저한 차이가 생기고, 기판 반송 레인이 부품 공급부로부터 가까울수록 양호한 부품 실장 작업 효율이 실현된다.

그런데 종래 방법에서는, 단순히 기판 요구 신호의 선후(先後)에 기초하여 기판을 반입하는 기판 반송 레인을 결정하였기 때문에, 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 레인이 새로운 기판을 받아들일 수 있는 상태가 된 경우라도, 그 타이밍보다 이전에, 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 레인에 대해서 기판 요구 신호가 이미 출력되어 있는 경우에는, 기판은 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 레인에 반입된다. 즉, 부품 실장 작업 효율의 관점에서 보면 원래 바람직한 기판 반입 순서가 반드시 실현되는 것은 아니며, 이것이 생산성의 향상을 방해하는 하나의 요인이 되었다.

그래서 본 발명은, 복수의 기판 반송 레인을 구비한 구성에서, 기판 반입 순서를 합리적으로 제어하여 생산성을 향상시킬 수 있는 부품 실장 장치, 및 부품 실장 장치에서의 기판 반송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 부품 실장 장치는, 기판을 반송하고 이 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부가 설치된 기판 반송 컨베이어를 복수개 병렬하여 이루어지는 컨베이어열과, 상기 컨베이어열의 측방에 배치되어 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상류측 장치로부터 전달된 기판을 복수의 상기 기판 반송 컨베이어에 분류하는 기판 분류부와, 상기 기판 분류부 및 기판 반송 컨베이어를 제어함으로써, 상기 전달된 기판을 어느 하나의 기판 반송 컨베이어의 기판 유지부에 반입하는 기판 반송 동작을 실행시키는 기판 반송 제어부와, 상기 부품 공급부로부터 부품을 실장 헤드에 의해 꺼내서 상기 기판 유지부에 위치 결정되어 유지된 기판에 실장하는 부품 실장 기구와, 상기 기판 반송 컨베이어에서의 기판의 유무 검출 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어가 새로운 기판을 받아들일 수 있는 상태인지의 여부를 판정하고, 이 판정 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어에의 새로운 기판의 반입을 요구하는 기판 요구 신호를 출력하는 신호 출력부를 구비하고, 상기 기판 반송 제어부는, 복수의 기판 반송 컨베이어 중 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 상기 기판 요구 신호가 출력되어 있는 경우에, 새로운 기판을 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 방송 컨베이어에 상기 기판 분류부로부터 반입하기 위한 이송 동작을 시작하기 전에, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 기판 요구 신호가 출력되었다면, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 그 새로운 기판을 반입시킨다.

본 발명의 부품 실장 장치에서의 기판 반송 방법은, 기판을 반송하고 이 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부가 설치된 기판 반송 컨베이어를 복수개 병렬하여 이루어지는 컨베이어열과, 상기 컨베이어열의 측방에 배치되어 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상류측 장치로부터 전달된 기판을 복수의 상기 기판 반송 컨베이어에 분류하는 기판 분류부와, 상기 기판 분류부 및 기판 반송 컨베이어를 제어함으로써, 상기 전달된 기판을 어느 하나의 기판 반송 컨베이어의 기판 유지부에 반입하는 기판 반송 동작을 실행시키는 기판 반송 제어부와, 상기 부품 공급부로부터 부품을 실장 헤드에 의해 꺼내서 상기 기판 유지부에 위치 결정되어 유지된 기판에 실장하는 부품 실장 기구와, 상기 기판 반송 컨베이어에서의 기판의 유무 검출 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어가 새로운 기판을 받아들일 수 있는 상태인지의 여부를 판정하고, 이 판정 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어에의 새로운 기판의 반입을 요구하는 기판 요구 신호를 출력하는 신호 출력부를 구비한 부품 실장 장치에서, 상기 기판을 상기 기판 유지부에 반입하는 기판 반송 방법으로서, 복수의 기판 반송 컨베이어 중 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 상기 기판 요구 신호가 출력되어 있는 경우에, 새로운 기판을 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 상기 기판 분류부로부터 반입하기 위한 이송 동작을 시작하기 전에, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 기판 요구 신호가 출력되었다면, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 그 새로운 기판을 반입시킨다.

본 발명에 의하면, 기판 반송 컨베이어를 복수개 병렬하여 이루어지는 컨베이어열과, 컨베이어열의 측방에 배치되어 기판에 실장되는 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상류측 장치로부터 전달된 기판을 복수의 기판 반송 컨베이어에 분류하는 기판 분류부를 구비한 구성에 있어서, 복수의 기판 반송 컨베이어 중 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 방송 컨베이어에 대해서 기판 요구 신호가 출력되어 있는 경우에, 새로운 기판을 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 기판 분류부로부터 반입하기 위한 이송 동작을 시작하기 전에, 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 기판 요구 신호가 출력되었다면, 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 그 새로운 기판을 반입시킴으로써, 부품 실장 효율상 유리한 쪽의 기판 반송 컨베이어에 우선하여 기판을 반입할 수 있고, 기판 반입 순서를 합리적으로 제어하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 장치의 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 장치의 제어계의 구성을 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 장치에서의 기판 반입 순서를 나타내는 타임차트.
도 5는 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 장치에서의 기판 반입 순서를 나타내는 타임차트.
도 6의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 장치에서의 기판 반송 동작의 동작 설명도.
도 7의 (a), (b)는 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 장치에서의 기판 반송 동작의 동작 설명도.

다음에 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 먼저 도 1을 참조하여, 부품 실장 시스템(1)의 구성을 설명한다. 도 1에서, 부품 실장 시스템(1)은 복수의 부품 실장용 장치인 기판 공급 장치(M1), 스크린 인쇄 장치(M2), 부품 실장 장치(M3), 외관 검사 장치(M4), 리플로우 장치(M5), 기판 회수 장치(M6)를 X 방향(기판 반송 방향)으로 직렬로 연결하여 구성되어 있다. 여기서 부품 실장 장치(M3)는, 복수의 기판 반송 컨베이어를 갖는 부품 실장 기구부(M3A)의 상류측에, 스크린 인쇄 장치(M2)로부터 보내진 기판을 각 기판 반송 컨베이어에 분류하는 기능을 갖는 기판 분류부(M3B)를 수반시킨 형태로 되어 있다. 각 장치는 LAN(2)을 통해 서로 접속되고, 각 장치의 작업 동작은 LAN(2)에 접속된 호스트 컴퓨터(3)에 의해 통괄적으로 제어된다.

각 장치의 기능을 설명한다. 기판 공급 장치(M1)는 매거진 등의 용기에 수납된 부품 실장 대상 기판을 꺼내어, 스크린 인쇄 장치(M2)에 공급한다. 스크린 인쇄 장치(M2)는 기판에 형성된 부품 접속용 전극에 접합 재료인 크림 땜납 등의 페이스트를 인쇄한다. 스크린 인쇄 장치(M2)에 의해 페이스트의 인쇄가 종료된 후의 기판은 기판 분류부(M3B)에 의해 분류된 후, 부품 실장 기구부(M3A)의 복수의 기판 반송 컨베이어 중 특정 기판 반송 컨베이어에 반입되고, 여기서 반입된 기판을 대상으로 하여 부품 공급부로부터 꺼내진 전자 부품을 정해진 위치에 실장하는 부품 실장 작업이 행해진다.

외관 검사 장치(M4)는 부품 실장 작업 후의 기판을 카메라에 의해 촬상함으로써, 실장 후의 전자 부품의 유무나 위치 어긋남 등, 실장 상태의 양부 판별을 목적으로 한 검사를 행한다. 검사의 결과가 양호하다고 판정된 기판은 리플로우 장치(M5)에 반입되고, 여기서 기판을 가열함으로써, 크림 땜납을 용융 고화시켜, 전자 부품을 기판의 전극에 땜납 접합한다. 땜납 접합을 마치고 부품 실장 작업이 완료된 기판은 기판 회수 장치(M6)에 의해 회수된다.

다음에, 부품 실장 장치(M3)의 구성 및 기능을 도 2를 참조하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 부품 실장 장치(M3)는 본체부로서의 부품 실장 기구부(M3A)의 상류측에, 기판을 분류하는 기능을 갖춘 기판 분류부(M3B)를 조합하여 구성된다. 먼저 부품 실장 기구부(M3A)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2에서, 베이스(9)의 상면에는, 제1 기판 반송 컨베이어(10A), 제2 기판 반송 컨베이어(10B)[이하, 「제1 컨베이어(10A)」, 「제2 컨베이어(10B)」로 약기함]를 포함하는 전측(前側) 컨베이어열(11A), 및 제3 기판 반송 컨베이어(10C), 제4 기판 반송 컨베이어(10D)[이하, 「제3 컨베이어(10C)」, 「제4 컨베이어(10D)」로 약기함]를 포함하는 후측(後側) 컨베이열(11B)이 장치 중심선(CL)을 사이에 두고 X 방향으로 배열되어 있다. 즉 부품 실장 장치(M3)는 기판(13)을 반송하는 기판 반송 컨베이어를 복수개 병렬하여 이루어지는 전측 컨베이어열(11A), 후측 컨베이어열(11B)을 구비한다.

제1 컨베이어(10A), 제2 컨베이어(10B), 제3 컨베이어(10C), 제4 컨베이어(10D)는 모두 고정 레일(10a)과 가동 레일(10b)을 조합하여 구성되어 있고, 각각의 고정 레일(10a)과 가동 레일(10b)에 구비된 컨베이어 벨트를 밸트 구동 기구(18A, 18B)에 의해 구동시킴으로써, 기판 분류부(M3B)로부터 공급된 기판(13)을 X 방향으로 반송한다.

제1 컨베이어(10A), 제2 컨베이어(10B), 제3 컨베이어(10C), 제4 컨베이어(10D)는 각각 부품 실장 기구부(M3A)에서 실장 작업 대상 기판(13)을 반송하는 제1 반송 레인(L1), 제2 반송 레인(L2), 제3 반송 레인(L3), 제4 반송 레인(L4)을 구성한다. 제1 반송 레인(L1), 제2 반송 레인(L2), 제3 반송 레인(L3), 제4 반송 레인(L4)의 X 방향의 대략 중간 위치에는, 기판 유지부(12)가 설치되어 있고, 기판 유지부(12)는 각각의 기판 반송 컨베이어에 의해 반송된 기판(13)을 위치 결정하여 유지한다.

각각의 기판 유지부(12)에는, 기판 검출 센서(S1, S2, S, S4)가 설치되어 있고, 이들 기판 검출 센서는 제1 컨베이어(10A)?제4 컨베이어(10D)의 각 기판 유지부(12)에서의 기판(13)의 유무를 검출한다. 그리고 이 기판 검출 결과에 기초하여, 후술하는 바와 같이, 그 기판 반송 컨베이어가 새로운 기판(13)을 받아들일 수 있는 상태인지의 여부가 판정된다.

제1 컨베이어(10A), 제2 컨베이어(10B), 제3 컨베이어(10C), 제4 컨베이어(10D)에서, 내측에 위치하는 가동 레일(10b)은 Y 방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 레일 폭 조정 기구(17A, 17B)를 구동시킴으로써, 가동 레일(10b)이 Y 방향으로 이동하고, 이것에 의해, 고정 레일(10a)과 가동 레일(10b)의 간격에 의해 정해지는 반송 폭(W)을, 대상으로 하는 기판(13)에 따라 조정할 수 있다.

전측 컨베이어열(11A), 후측 컨베이어열(11B) 각각의 측방에는, 전측 부품 공급부(20A), 후측 부품 공급부(20B)가 배치되어 있고, 전측 부품 공급부(20A), 후측 부품 공급부(20B)에는 기판(13)에 실장되는 부품을 수납한 복수의 파트 피더(21)가 병설되어 있다. 또한, 도 2에서는, 지면의 아래쪽이 실장 장치에서의 전측이며 위쪽이 후측에 상당한다. 베이스(9)의 상면측에는, 전측 헤드 이동 기구(22A), 후측 헤드 이동 기구(22B)에 의해 각각 구동되는 전측 실장 헤드(23A), 후측 실장 헤드(23B)가 배치되어 있다.

전측 실장 헤드(23A)는 전측 부품 공급부(20A)로부터 부품을 꺼내어, 제1 컨베이어(10A) 또는 제2 컨베이어(10B)의 기판 유지부(12)에 유지된 기판(13)에 실장한다(화살표 c, d). 마찬가지로, 후측 실장 헤드(23B)는, 후측 부품 공급부(20B)로부터 부품을 꺼내어, 제4 컨베이어(10D) 또는 제3 컨베이어(10C)의 기판 유지부(12)에 유지된 기판(13)에 실장한다(화살표 e, f). 즉, 전측 헤드 이동 기구(22A)와 전측 실장 헤드(23A), 후측 헤드 이동 기구(22B)와 후측 실장 헤드(23B)는 각각 전측 부품 공급부(20A), 후측 부품 공급부(20B)로부터 부품을 실장 헤드에 의해 꺼내서, 기판 유지부(12)에 위치 결정되어 유지된 기판(13)에 실장하는 부품 실장 기구를 구성한다.

이들 부품 실장 기구에 의한 부품 실장 작업에 있어서, 제1 컨베이어(10A)는 제2 컨베이어(10B)보다 전측 부품 공급부(20A)에 근접해 있고, 또한 제4 컨베이어(10D)는 제3 컨베이어(10C)보다 후측 부품 공급부(20B)에 근접해 있기 때문에, 화살표 c, e로 나타내는 헤드 이동 경로는 화살표 d, f로 나타내는 헤드 이동 경로보다 짧다. 따라서, 전측 컨베이어열(11A)을 대상으로 하는 부품 실장 작업에서는, 제1 컨베이어(10A)에 위치하는 기판(13)을 대상으로 하는 편이 제2 컨베이어(10B)에 위치하는 기판(13)을 대상으로 하는 것보다, 보다 높은 부품 실장 작업 효율을 실현할 수 있다. 마찬가지로, 후측 컨베이어열(11B)을 대상으로 하는 부품 실장 작업에서는, 제4 컨베이어(10D)에 위치하는 기판(13)을 대상으로 하는 편이 제3 컨베이어(10C)에 위치하는 기판(13)을 대상으로 하는 것보다, 보다 높은 부품 실장 작업 효율을 실현할 수 있다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 전측 컨베이어열(11A)에서는 제1 컨베이어(10A)를, 또한 후측 컨베이어열(11B)에서는 제4 컨베이어(10D)를 기판 반입에 있어서의 우선 레인으로서 설정하도록 하고 있다.

다음에 기판 분류부(M3B)의 구성을 설명한다. 베이스(5) 상에는, 한 쌍의 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)가 반송 방향을 X 방향으로 하여 병설되어 있다. 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)는 모두 고정 레일(6a)과 가동 레일(6b)을 조합하여 구성되어 있고, 각각의 고정 레일(6a)과 가동 레일(6b)에 구비된 컨베이어 벨트를 밸트 구동 기구(8A, 8B)에 의해 구동시킴으로써, 상류측(도면 좌측)으로부터 공급된 기판을 X 방향으로 반송한다(화살표 a).

제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)에서 내측에 위치하는 가동 레일(6b)은 Y 방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 레일 폭 조정 기구(7)를 구동시킴으로써, 가동 레일(6b)이 Y 방향으로 이동하고, 이것에 의해, 고정 레일(6a)과 가동 레일(6b)의 간격에 의해 정해지는 반송 폭(W)을, 대상으로 하는 기판(13)에 따라 조정할 수 있다. 또한, 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)는 베이스(5) 상에서 구동 기구(도시 생략)에 의해 Y 방향(화살표 b)으로 일체적으로 이동할 수 있게 되어 있고, 이것에 의해 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)를 부품 실장 기구부(M3A)에 설치된 2개의 컨베이어열(11A, 11B) 중 어느 하나와 연결시킬 수 있다. 즉, 기판 분류부(M3B)는 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)의 Y 방향으로의 이동과, 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)에 의한 기판 반송 동작을 조합함으로써, 상류측 장치인 스크린 인쇄 장치(M2)로부터 전달된 기판(13)을 부품 실장 기구부(M3A)의 복수의 기판 반송 컨베이어에 분류하는 기판 분류부이다.

다음에 도 3을 참조하여, 제어계의 구성을 설명한다. 도 3에서, 제어 장치(30)는 부품 실장 장치(M3)를 구성하는 이하의 각 부를 제어한다. 또한 제어 장치(30)는 내부 제어 기능으로서 신호 출력부(31), 기판 반송 제어부(32)를 구비하고 있고, 이들의 기능에 의해, 부품 실장 시스템(1)의 가동 시에 부품 실장 장치(M3)의 기판 반송 동작이 제어된다. 기판 반송 제어부(32)가 기판 분류부(M3B) 및 제1 컨베이어(10A), 제2 컨베이어(10B), 제3 컨베이어(10C), 제4 컨베이어(10D)를 제어함으로써, 상류측의 스크린 인쇄 장치(M2)로부터 전달된 기판(13)을, 어느 하나의 기판 반송 컨베이어의 기판 유지부(12)에 반입하는 기판 반송 동작이 실행된다.

이 기판 반송 동작에 있어서, 신호 출력부(31)는 제1 컨베이어(10A), 제2 컨베이어(10B), 제3 컨베이어(10C), 제4 컨베이어(10D)에 각각 설치된 기판 검출 센서(S1, S2, S, S4)에 의한 기판(13)의 유무 검출 결과에 기초하여, 그 기판 반송 컨베이어가 새로운 기판(13)을 받아들일 수 있는 상태인지의 여부를 판정하고, 이 판정 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어에의 새로운 기판(13)의 반입을 요구하는 기판 요구 신호를 출력한다. 또한, 여기서는 기판 검출 센서(S1, S2, S, S4)를 기판 유지부(12)에 설치하여, 기판 유지부(12)에서의 기판(13)의 유무를 검출하도록 하고 있지만, 제1 컨베이어(10A)?제4 컨베이어(10D)의 하류 단부에 동일한 기판 검출 센서를 설치하여, 기판 반송 컨베이어로부터 기판(13)이 완전히 하류측에 배출된 것을 검출하도록 하여도 좋다.

제어 장치(30)가 전측 헤드 이동 기구(22A), 전측 실장 헤드(23A), 전측 부품 공급부(20A), 후측 헤드 이동 기구(22B), 후측 실장 헤드(23B), 후측 부품 공급부(20B)를 제어함으로써, 제1 컨베이어(10A), 제2 컨베이어(10B), 제3 컨베이어(10C), 제4 컨베이어(10D)에 반입된 기판(13)을 대상으로 하는 부품 실장 동작이 실행된다. 인식 장치(33)는 기판 유지부(12)에 반입된 기판(13)이나 전측 실장 헤드(23A), 후측 실장 헤드(23B)에 의해 꺼내진 부품을 촬상한 화상을 인식 처리한다. 표시부(34)는 액정 패널 등의 표시 장치이며, 호스트 컴퓨터(3)의 가동 상황에 대한 정해진 항목에 관한 화상을 표시한다. 기억부(35)는 호스트 컴퓨터(3)에 의한 기판 반송 동작이나 부품 실장 동작을 실행하기 위한 필요한 데이터를 기억한다. 통신부(36)는 타 장치나 호스트 컴퓨터(3) 사이에서 LAN(2)을 통해 신호를 교환한다.

다음에, 도 4?도 7의 (b)를 참조하여, 부품 실장 장치(M3)에 의한 기판 반송 동작 및 기판 분류 동작을 설명한다. 도 4, 도 5는 제1 반송 레인(L1)?제4 반송 레인(L4)에서의 기판 요구 신호(R)의 ON/OFF 상태와, 기판 반송 동작(2중선 화살표로 표시함), 부품 실장 작업(해칭된 직사각형으로 표시함)의 시계열적인 관련을 나타내고 있고, 도 6의 (a), (b), 도 7의 (a), (b)는 도 4, 도 5에 도시하는 특정 타이밍의 각 반송 레인에서의 기판(13)의 반송 상태를 나타내고 있다.

우선, 도 4, 도 6의 (a), (b)는 새롭게 부품 실장 시스템(1)의 가동을 시작하는 경우 등, 부품 실장 기구부(M3A)에 전혀 기판(13)이 반입되지 않은 상태에서, 새롭게 기판 반송 동작이 시작되는 경우를 나타내고 있다. 즉, 이 경우에는 도 4에 나타내는 타이밍 ta에서는, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 기판 검출 센서(S1, S2, S, S4)는 모두 기판(13)을 검출하지 않기 때문에, 제1 반송 레인(L1)?제4 반송 레인(L4) 모두에 대해서 기판 요구 신호(R)가 ON 상태로 되어 있다.

이 때, 기판 분류부(M3B)에서는, 상류측으로부터 기판(13)이 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)에 각각 전달되어 있고, 이들 기판(13)은 미리 설정된 반입 우선순에 따라 부품 실장 기구부(M3A)에 반입된다. 즉, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 기판 분류부(M3B)에 유지된 기판(13)은 제2 기판 분류 컨베이어(6B)로부터 제4 반송 레인(L4)에 반입되고(화살표 g), 이어서 제1 기판 분류 컨베이어(6A)로부터 제1 반송 레인(L1)에 반입된다(화살표 h). 도 6의 (b)는 도 4에 도시하는 타이밍 tb에서의 상태를 나타내고 있고, 이 상태에서는, 기판(13)이 반입됨으로써 제4 반송 레인(L4), 제1 반송 레인(L1)에 대해서는, 각각 타이밍 t1, t2에서 기판 요구 신호(R)가 OFF가 된다. 또한 기판(13)이 아직 반입되지 않은 제3 반송 레인(L3), 제2 반송 레인(L2)에 대해서는, 기판 요구 신호(R)는 ON 상태 그대로이기 때문에, 다음에 상류측으로부터 기판 분류부(M3B)에 전달된 새로운 기판(13)은 제3 반송 레인(L3), 제2 반송 레인(L2)에 반입된다.

즉, 도 4, 도 6의 (a), (b)에 도시하는 예에서는, 기판 반송 제어부(32)는 복수의 기판 반송 컨베이어[제1 컨베이어(10A)?제4 컨베이어(10D)]에 대해서 기판 요구 신호(R)가 출력되어 있는 경우에는, 이들 기판 반송 컨베이어 중, 전측 부품 공급부(20A), 후측 부품 공급부(20B)에 가장 근접한 기판 반송 컨베이어[이 예에서는 제1 컨베이어(10A), 제4 컨베이어(10D)]에, 기판 분류부(M3B)로부터 새로운 기판(13)을 반입시키도록, 기판 분류부(M3B) 및 각 기판 반송 컨베이어를 제어한다. 이것에 의해, 부품 공급부에 근접하여 부품 실장 작업 효율상 유리한 쪽의 기판 반송 컨베이어에 우선하여 기판(13)을 반입할 수 있고, 기판 반입 순서를 합리적으로 제어하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

다음에, 도 5, 도 7의 (a), (b)를 참조하여, 부품 실장 시스템(1)에서 부품 실장 장치(M3)의 가동이 이미 시작된 경우에서의 기판 반송 동작에 대해서 설명한다. 여기서는, 부품 실장 기구부(M3A)에서 제4 반송 레인(L4), 제1 반송 레인(L1)에 반입되어 기판 유지부(12)에 유지된 기판(13)을 대상으로 하여, 각각 후측 실장 헤드(23B), 전측 실장 헤드(23A)에 의한 실장 작업(화살표 i, j)이 실행된 상태에서, 새롭게 기판 반송 동작이 시작되는 경우를 도시하고 있다. 이 경우에는, 도 5에 나타내는 타이밍 tc에서는, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 기판 검출 센서(S1, S4)는 기판(13)을 검출하고, 기판 검출 센서(S3, S2)는 기판(13)을 검출하지 않기 때문에, 기판 요구 신호(R)는 제1 반송 레인(L1), 제4 반송 레인(L4)에 대해서는 OFF 상태가 되고, 제2 반송 레인(L2), 제3 반송 레인(L3)에 대해서는 ON 상태가 된다.

이 때, 기판 분류부(M3B)에는, 상류측으로부터 기판(13)이 제1 기판 분류 컨베이어(6A), 제2 기판 분류 컨베이어(6B)에 각각 전달되고, 이들 기판(13)은 제1 반송 레인(L1), 제4 반송 레인(L4)에서의 실장 작업의 진행 정도에 따라, 부품 실장 기구부(M3A)에 전달될 때의 반입처가 선택된다. 이 반입처의 선정에 있어서도, 부품 공급부에 의해 근접하여 부품 실장 작업 효율상 유리한 쪽의 기판 반송 컨베이어가 우선적으로 선택된다.

여기서는, 제4 반송 레인(L4)에 있어서 이미 반입된 기판(13)을 대상으로 하는 부품 실장 작업이 완료되고, 제2 기판 분류 컨베이어(6B)로부터 부품 실장 기구부(M3A)로 기판(13)을 이송하는 작업이 시작되기 전의 타이밍 t3에서, 기판 요구 신호(R)가 ON 상태가 되는 예를 나타내고 있다. 이 경우에는, 제3 반송 레인(L3)에 대해서 기판 요구 신호(R)가 이미 출력되어 있음에도 불구하고, 도 7의 (b)[도 5에 나타내는 타이밍 td에 대응하고 있음]에 도시하는 바와 같이, 새로운 기판(13)은 제2 기판 분류 컨베이어(6B)로부터 제4 반송 레인(L4)에 반입되고(화살표 k), 이 기판(13)을 대상으로 하여 후측 실장 헤드(23B)에 의한 부품 실장 작업(화살표 m)이 실행된다.

이것에 대하여, 제1 반송 레인(L1)에서는 이미 반입된 기판(13)을 대상으로 하는 실장 작업이 계속해서 계속중이기 때문에, 제1 반송 레인(L1)에 우선적으로 기판(13)을 반입할 수 없고, 이 경우에는, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 기판 요구 신호(R)가 이미 출력되어 있는 제2 반송 레인(L2)에 새로운 기판(13)이 제1 기판 분류 컨베이어(6A)로부터 반입되고(화살표 l), 이 기판(13)을 대상으로 하여 전측 실장 헤드(23A)에 의한 부품 실장 작업(화살표 n)이 실행된다.

즉, 도 5, 도 7의 (a), (b)에 도시하는 예에서는, 기판 반송 제어부(32)는 복수의 기판 반송 컨베이어[제1 컨베이어(10A)?제4 컨베이어(10D)] 중 후측 부품 공급부(20B)로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어[여기서는 제3 컨베이어(10C)]에 대해서 기판 요구 신호(R)가 출력되어 있는 경우에, 새로운 기판(13)을 기판 분류부(M3B)로부터 제3 컨베이어(10C)에 반입하기 위한 이송 동작을 시작하기 전에, 후측 부품 공급부(20B)에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어[여기서는 제4 컨베이어(10D)]에 대해서 기판 요구 신호(R)가 출력되었다면, 제4 컨베이어(10D)에 그 새로운 기판(13)을 반입시키도록, 기판 분류부(M3B) 및 각 기판 반송 컨베이어를 제어한다. 이 경우에서도, 부품 공급부에 근접하여 부품 실장 효율상 유리한 쪽의 기판 반송 컨베이어에 우선하여 기판(13)을 반입할 수 있고, 기판 반입 순서를 합리적으로 제어하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명을 상세하게 특정 실시양태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 게 분명하다.

본 출원은 2009년 12월 1일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 2009-273067)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

본 발명의 부품 실장 장치 및 부품 실장 장치에서의 기판 반송 방법은, 부품 실장 효율상 유리한 쪽의 기판 반송 컨베이어에 우선하여 기판을 반입할 수 있고, 기판 반입 순서를 합리적으로 제어하여 생산성을 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 가지며, 배선 기판에 전자 부품을 실장하여 실장 기판을 제조하는 분야에서 유용하다.

1: 부품 실장 시스템 10A: 제1 컨베이어
10B: 제2 컨베이어 10C: 제3 컨베이어
10D: 제4 컨베이어 11A: 전측 컨베이어열
11B: 후측 컨베이어열 12: 기판 유지부
13: 기판 20A: 전측 부품 공급부
20B: 후측 부품 공급부 21: 파트 피더
22A: 전측 헤드 이동 기구 22B: 후측 헤드 이동 기구
23A: 전측 실장 헤드 23B: 후측 실장 헤드
M3A: 부품 실장 기구부 M3B: 기판 분류부
L1: 제1 반송 레인 L2: 제2 반송 레인
L3: 제3 반송 레인 L4: 제4 반송 레인
S1, S2, S3, S4: 기판 검출 센서

Claims

기판을 반송하고 이 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부가 설치된 기판 반송 컨베이어를 복수개 병렬하여 이루어지는 컨베이어열과,
상기 컨베이어열의 측방에 배치되어 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 부품 공급부와,
상류측 장치로부터 전달된 기판을 복수의 상기 기판 반송 컨베이어에 분류하는 기판 분류부와,
상기 기판 분류부 및 기판 반송 컨베이어를 제어함으로써, 상기 전달된 기판을 어느 하나의 기판 반송 컨베이어의 기판 유지부에 반입하는 기판 반송 동작을 실행시키는 기판 반송 제어부와,
상기 부품 공급부로부터 부품을 실장 헤드에 의해 꺼내서 상기 기판 유지부에 위치 결정되어 유지된 기판에 실장하는 부품 실장 기구와,
상기 기판 반송 컨베이어에서의 기판의 유무 검출 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어가 새로운 기판을 받아들일 수 있는 상태인지의 여부를 판정하고, 이 판정 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어에의 새로운 기판의 반입을 요구하는 기판 요구 신호를 출력하는 신호 출력부
를 구비하며,
상기 기판 반송 제어부는, 복수의 기판 반송 컨베이어 중 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 상기 기판 요구 신호가 출력되어 있는 경우에, 새로운 기판을 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 상기 기판 분류부로부터 반입하기 위한 이송 동작을 시작하기 전에, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 기판 요구 신호가 출력되었다면, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 그 새로운 기판을 반입시키는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치.
기판을 반송하고 이 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부가 설치된 기판 반송 컨베이어를 복수개 병렬하여 이루어지는 컨베이어열과, 상기 컨베이어열의 측방에 배치되어 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상류측 장치로부터 전달된 기판을 복수의 상기 기판 반송 컨베이어에 분류하는 기판 분류부와, 상기 기판 분류부 및 기판 반송 컨베이어를 제어함으로써, 상기 전달된 기판을 어느 하나의 기판 반송 컨베이어의 기판 유지부에 반입하는 기판 반송 동작을 실행시키는 기판 반송 제어부와, 상기 부품 공급부로부터 부품을 실장 헤드에 의해 꺼내서 상기 기판 유지부에 위치 결정되어 유지된 기판에 실장하는 부품 실장 기구와, 상기 기판 반송 컨베이어에서의 기판의 유무 검출 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어가 새로운 기판을 받아들일 수 있는 상태인지의 여부를 판정하고, 이 판정 결과에 기초하여 그 기판 반송 컨베이어에의 새로운 기판의 반입을 요구하는 기판 요구 신호를 출력하는 신호 출력부를 구비한 부품 실장 장치에서, 상기 기판을 상기 기판 유지부에 반입하는 기판 반송 방법으로서,
복수의 기판 반송 컨베이어 중 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 상기 기판 요구 신호가 출력되어 있는 경우에, 새로운 기판을 상기 부품 공급부로부터 먼 쪽의 기판 반송 컨베이어에 상기 기판 분류부로부터 반입하기 위한 이송 동작을 시작하기 전에, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 대해서 기판 요구 신호가 출력되었다면, 상기 부품 공급부에 가까운 쪽의 기판 반송 컨베이어에 그 새로운 기판을 반입시키는 것을 특징으로 하는 부품 실장 장치에서의 기판 반송 방법.