KR20130094783A - 전자 부품 실장 방법 - Google Patents

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KR20130094783A
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뎃페이 가와구치
다카히로 노다
다쿠야 야마자키
도루 치쿠마
요시유키 핫토리
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파나소닉 주식회사
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Abstract

본 발명은, 품종의 전환시에 셋업 변경 작업을 선행하여 실행할 수 있고, 품종 전환과 연관되는 장치 정지 시간을 감소시킬 수 있는 부품 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
2개의 트레이 공급 기구의 양쪽이 동일 품종의 기판에 실장되는 전자 부품을 저장한 트레이를 유지하여, 이들 트레이 공급 기구 중 어느 하나로부터 전자 부품을 추출하여 기판에 실장하는 부품 실장 구성에 있어서, 한쪽의 트레이 공급 기구에 있어서 부품의 부족이 발생하면, 한쪽의 트레이 공급 기구를 다른 쪽의 트레이 공급 기구로 전환하여 전자 부품을 추출하고, 2개의 트레이 공급 기구 중 하나에 있어서, 트레이 공급 기구로부터의 전자 부품의 추출을 더 이상 수행하지 않음을 나타내는 사용 정지 설정이 가능하게 되면, 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에의 실장 헤드의 액세스를 금지하고, 트레이 공급 기구의 트레이 수납부에의 작업자의 작업 액세스를 허용한다.

Description

전자 부품 실장 방법{ELECTRONIC COMPONENT MOUNTING METHOD}
본 발명은, 트레이 피더(tray feeder)를 포함하는 부품 공급부로부터 전자 부품을 추출하여 기판에 이송 탑재하는 전자 부품 실장 방법에 관한 것이다.
전자 부품을 기판에 실장하는 전자 부품 실장 장치는, 전자 부품을 공급하는 부품 공급기가 배치된 부품 공급부를 포함하며, 전자 부품은 이 부품 공급부로부터 실장 헤드에 의해 추출되어, 기판에 이송 탑재된다. 동일 실장 스테이지에서 실장되는 전자 부품의 종류가 많은 경우에, 부품 공급부에는 복수 종류의 부품 공급기가 연결된다. 대형의 전자 부품이 포함되는 경우에는, 부품 공급기로서 전자 부품을 평면 배열로 각각 저장한 트레이로부터 전자 부품을 추출하기 위한 트레이 피더가 배치된다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
이 특허문헌에 개시되는 선행 기술에 있어서는, 2개의 부품 공급부가 기판을 반송하는 컨베이어를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치된다. 부품 공급부 중 한쪽에는, 복수의 테이프 피더가 병렬로 배치된다. 부품 공급부 중 다른 쪽에는, 2개의 트레이 피더가 병렬로 배치된다. 이들 2개의 트레이 피더에 수납되는 부품 종류의 조합을, 실장 대상이 되는 기판의 실장 작업에 요구되는 부품 종류를 고려하여 수행한다. 그 결과, 한쪽의 트레이 피더에 있어서 부품이 품절되는 경우에도, 부품을 추출하기 위한 타겟 트레이 피더를 다른 트레이 피더로 전환하여, 부품 실장 동작을 계속할 수 있어, 부품의 부족으로 인한 장치 정지의 빈도를 감소시킬 수 있다고 하는 이점이 있다.
특허문헌1 : 일본국 특허 공개 제2000-124671호
그러나, 전술한 선행 기술에 있어서는, 다품종 소량 생산 시스템에 대응하는 데에 있어서 필요하게 되는, 부품의 품종을 다른 품종으로 전환하기 위한 유연성에 있어서, 이하에 설명하는 바와 같은 단점을 갖는다. 즉, 생산 대상의 품종이 빈번히 변경되는 다품종 소량 생산 시스템에서는, 품종 전환시에 셋업 변경 작업과 연관되는 장치 정지 시간을 가능한한 많이 감소시키도록 요구된다. 이를 달성하기 위하여, 현재의 품종의 생산을 실행하고 있는 동안에 다음 품종에 필요한 부품종을 저장한 트레이와 현재의 트레이를 교체하는 셋업 변경 작업을 선행하여 실행할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 전술한 선행 기술에 있어서는, 한쪽의 트레이 피더에 있어서 부품이 품절되는 경우에, 한쪽의 트레이 피더를 다른 쪽의 트레이 피더로 변경하여 부품을 추출하도록 상정되어 있다. 그 결과, 셋업 변경 작업을 선행하여 실행할 수 없다.
본 발명의 목적은, 품종 전환을 위한 셋업 변경 작업을 선행하여 실행할 수 있고, 품종 전환과 연관되는 장치 정지 시간을 감소시킬 수 있는 부품 실장 방법을 제공하는 것이다.
전자 부품의 실장 대상이 되는 기판을 반송하는 기판 반송 기구와, 상기 기판 반송 기구의 측방에 배치되어 상기 전자 부품을 공급하는 부품 공급부와, 상기 부품 공급부에 배치되어 상기 전자 부품을 평면 배열로 저장한 트레이를 수납하는 트레이 수납부로부터 트레이를 인출하여, 그 트레이를 부품 추출 위치까지 이동시키는 기능을 각각 갖는, 병렬로 배치된 제1 트레이 공급 기구 및 제2 트레이 공급 기구를 구비하는 트레이 피더와, 상기 부품 추출 위치까지 이동한 상기 트레이로부터 상기 전자 부품을 추출하여 유지하는 실장 헤드, 및 상기 실장 헤드를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구비하는 부품 실장 기구와, 상기 기판 반송 기구, 상기 부품 공급부, 및 상기 부품 실장 기구를 제어하는 제어부를 포함한 전자 부품 실장 장치를 이용함으로써, 상기 부품 공급부로부터 상기 실장 헤드에 의해 전자 부품을 추출하여 상기 기판 반송 기구에 의해 반송된 기판에 실장하는 전자 부품 실장 방법으로서, 상기 제1 트레이 공급 기구와 상기 제2 트레이 공급 기구의 양쪽으로 하여금, 상기 기판에 실장되는 전자 부품을 저장한 트레이를 유지하게 하는 단계와, 상기 제1 트레이 공급 기구와 상기 제2 트레이 공급 기구 중 하나로부터 전자 부품을 추출하여, 그 전자 부품을 기판에 실장하는 부품 실장 처리 동안에, 한쪽의 트레이 공급 기구에 있어서 부품의 부족이 발생하면, 전자 부품을 추출하기 위한 타겟을 한쪽의 트레이 공급 기구로부터 다른 쪽의 트레이 공급 기구로 전환하는 단계와, 상기 제1 트레이 공급 기구 및 상기 제2 트레이 공급 기구 중 하나에 있어서, 트레이 공급 기구로부터의 전자 부품의 추출을 더 이상 수행하지 않음을 나타내는 사용 정지 설정이 가능하게 되면, 상기 제어부로 하여금, 상기 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에의 상기 실장 헤드의 액세스를 금지하게 하고, 트레이 공급 기구의 트레이 수납부에의 작업자의 작업 액세스를 허용하게 하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 2개의 트레이 공급 기구의 양쪽이 동일 품종의 기판에 실장되는 전자 부품을 저장한 트레이를 유지하여, 이들 트레이 공급 기구 중 어느 하나로부터 전자 부품을 추출하여 기판에 실장하는 부품 실장 구성에 있어서, 한쪽의 트레이 공급 기구에 있어서 부품의 부족이 발생하면, 한쪽의 트레이 공급 기구를 다른 쪽의 트레이 공급 기구로 전환하여 전자 부품을 추출하고, 2개의 트레이 공급 기구 중 하나에 있어서, 트레이 공급 기구로부터의 전자 부품의 추출을 더 이상 수행하지 않음을 나타내는 사용 정지 설정이 가능하게 되면, 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에의 실장 헤드의 액세스를 금지하고, 트레이 공급 기구의 트레이 수납부에의 작업자의 작업 액세스를 허용한다. 그 결과, 품종 전환시의 셋업 변경 작업을 선행하여 실행할 수 있고, 그 품종 전환과 연관되는 장치 정지 시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 전자 부품 실장 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 전자 부품 실장 장치의 측단면도이다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는 본 발명의 실시형태에 따른 전자 부품 실장 장치에 이용되는 트레이 피더의 구성 설명도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 전자 부품 실장 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 본 발명의 실시형태에 따른 전자 부품 실장 장치에서의 실장 데이터 및 부품 저장 데이터의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 전자 부품 실장 방법을 도시하는 작업 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 전자 부품 실장 방법을 도시하는 작업 흐름도이다.
다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 우선 도 1, 도 2을 참조하여 전자 부품 실장 장치(1)의 구조를 설명한다. 도 1을 참조하면, 전자 부품 실장 장치(1)의 베이스(1a) 상에는, 기판 반송 기구(2)가 배치된다. 기판 반송 기구(2)는, 각각 실장 대상의 기판을 반송하는 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)을, 기판 반송 방향(X 방향)에 병렬 배치하도록 구성된다. 제1 기판반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)은, 각각 한쌍의 제1 기판 반송 컨베이어(2A) 및 한쌍의 제2 기판 반송 컨베이어(2B)에 의해 구성된다. 제1 기판반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)의 각각은, 상류측으로부터 전달된 기판(3)을 반송하여, 이하에 설명하는 부품 실장 기구에 의해 작업이 수행되는 작업 위치에 기판(3)을 위치 결정하여 유지한다. 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)에는 각각 기판 검출 센서(S1, S2)가 설치되고, 각 기판 검출 센서(S1, S2)는 반입된 기판(3)을 검출한다.
기판 반송 기구(2)의 양측에는, 제1 부품 공급부(4A)와 제2 부품 공급부(4B)가 배치되어 있다. 제1 부품 공급부(4A)에는, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)를 병렬로 배치하는 트레이 피더(5)가 배치되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 트레이 피더(5)를 구성하는 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)는, 실장 대상이 되는 전자 부품 중 비교적 큰 사이즈의 전자 부품을 평면 배열로 저장한 트레이를 유지하는 펠릿(16)을, 각 트레이 수납부(5b)로부터 인출하여, 그 펠릿(16)을 각 부품 추출 위치(5a)까지 이동시키는 기능을 갖고 있다.
제2 부품 공급부(4B)에는, 복수의 테이프 피더(6)가 병렬로 배치되어 있다. 각 테이프 피더(6)는 소형의 전자 부품을 유지한 캐리어 테이프(15)를 추출 위치(6a)(도 2 참조)까지 피치 전송하는 기능을 가진다. 각 테이프 피더(6)는 제2 부품 공급부(4B)에 이동가능하게 세트되는 캐리지(13)에 장착되며, 캐리어 테이프(15)는, 캐리지(13)에 의해 유지된 공급릴(14)로부터 인출되어, 테이프 피더(6)에 공급된다.
베이스(1a)의 상면의 일 단부에는, Y축 이동 테이블(7)이 Y 방향으로 배치되어 있고, Y축 이동 테이블(7)에는 제1 X축 이동 테이블(8A)과 제2 X축 이동 테이블(8B)이 Y 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 제1 X축 이동 테이블(8A)과 제2 X축 이동 테이블(8B)에는, 각각 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)가 X 방향으로 슬라이딩 가능하게 장착되어 있다. 각 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)는, 복수의 단위 탑재 헤드(10)를 가지는 멀티 타입 헤드이다. 각 단위 탑재 헤드(10)의 하단부에는, 전자 부품을 흡착 유지하는 흡착 노즐(10a)(도 2 참조)가 장착되어 있다.
Y축 이동 테이블(7), 제1 X축 이동 테이블(8A), 및 제2 X축 이동 테이블(8B)을 구동함으로써, 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)는 개별로 수평 이동하여, 제1 실장 헤드(9A)는 제1 부품 공급부(4A)의 트레이 피더(5)로부터 전자 부품을 추출 및 유지하고, 제2 실장 헤드(9B)는 제2 부품 공급부(4B)의 테이프 피더(6)로부터 전자 부품을 추출 및 유지하여, 제1 기판 반송 레인(LI)과 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입된 기판(3)에 그 전자 부품을 이송 탑재한다. Y축 이동 테이블(7), 제1 X축 이동 테이블(8A), 제2 X축 이동 테이블(8B)은, 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구성한다. 이 헤드 이동 기구, 제1 실장 헤드(9A), 및 제2 실장 헤드(9B)는, 제1 부품 공급부(4A)에서 트레이 피더(5)의 부품 추출 위치(5a)까지 이동한 펠릿(16)으로부터, 그리고 제2 부품 공급부(4B)에서 테이프 피더(6)로부터, 전자 부품을 추출하여 그 전자 부품을 기판(3)에 실장하는 부품 실장 기구를 구성한다.
제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)에는, 각각 일체적으로 이동하는 기판 인식 카메라(11)가, 각 제1 X축 이동 테이블(8A)과 제2 X축 이동 테이블(8B)의 하면측에 위치되도록 장착되어 있다. 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)를, 기판(3)의 상측에 이동시킴으로써, 각각의 기판 인식 카메라(11)에 의해 기판(3)을 촬상할 수 있다. 이 촬상 결과를 인식 처리함으로써, 기판(3) 및 부품 실장점의 위치가 인식된다.
각 실장 헤드(9A, 9B)가 이것의 대응 부품 공급부로부터 기판(3)으로 이동하는 경로에는, 부품 인식 카메라(12)가 배치된다. 전자 부품을 유지한 각 실장 헤드(9A, 9B)가 부품 인식 카메라(12)의 상측을 이동함으로써, 유지된 전자 부품이 부품 인식 카메라(12)에 의해서 촬상되어, 각 실장 헤드(9A, 9B)에 의해 유지되는 전자 부품의 위치가 인식된다. 각 기판(3)에의 전자 부품의 실장 동작에 있어서, 기판 인식 카메라(11)에 의한 기판 인식 결과 및 부품 인식 카메라(12)에 의한 부품 인식 결과를 고려하여, 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)의 탑재 위치가 보정된다.
다음으로, 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)를 참조하여, 트레이 피더(5)의 구조를 설명한다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 트레이 피더(5)는, 독립적으로 동작가능한 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)를 서로 병렬로 배치하도록 구성되어 있다. 각 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)는, 전자 부품이 저장된 트레이를 유지하는 각 펠릿(16)을 부품 추출 위치(5a)에 위치시키는 기능을 갖는다.
도 3의 (b)는, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)의 구성을 도시한다. 프레임(25)에는 트레이 수납부(5b)가 고착되어 있고, 각 트레이 수납부(5b) 내에는, 매거진 내에 적층된 복수의 펠릿(16)이 적층되어 있다. 트레이 수납부(5b) 내에 수납된 각 펠릿(16)에는, 다수의 전자 부품이 격자 패턴으로 저장된 트레이가 장착된다. 도면에 있어서, 트레이는 도시되어 있지 않다. 트레이 수납부(5b)의 후방에는 개폐가능한 도어(29)가 배치되고, 매거진에 수납된 펠릿(16)을 매거진 마다 수납 및 추출할 수 있다.
이 예에서, 각각 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에 대하여 도어 개폐 검지 센서(S3, S4)가 배치되고, 이 도어 개폐 검지 센서(S3, S4)는, 도어(29)의 개폐 상태를 검출한다. 도어(29)의 개폐 상태는, 전자 부품 실장 장치(1)의 가동(movable) 기구부의 동작 상태와 인터록되어 있다. 작업자의 안전 보호를 위해, 도어(29)가 개방된 상태에서는, 미리 정해진 액세스 허용 조건이 충족되지 않는 한, 장치 가동이 허용되지 않는다.
프레임(22)에는 모터(26) 및 이송 나사(27)를 각각 가지는 승강 기구(20)가 배치되어 있고, 각 승강 기구(20)를 구동하여, 펠릿 추출부(28)를 승강시킨다. 각 펠릿 추출부(28)는 트레이 수납부(5b)에 수납된 펠릿(16)을 인출하고, 그 상면에 펠릿(16)을 유지한다. 펠릿 추출부(28)는 펠릿 이동 기구(도시 생략)을 구비하며, 펠릿 이동 기구(도시 생략)에 의해 트레이 수납부(5b) 내의 펠릿(16)을 펠릿 추출부(28)로 인출하거나, 또는 트레이 수납부(5b)에 펠릿(16)을 압송하여 수납할 수 있다. 각 승강 기구(20)를 구동하여 펠릿 추출부(28)를 상승시킴으로써, 펠릿(16)은 유지 트레이와 함께, 각 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)에 의한 전자 부품의 부품 추출 위치(5a)로 이동한다.
각 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B)는, 각 단위 탑재 헤드(10)의 흡착 노즐(10a)에 의해 펠릿(16)에 유지된 트레이로부터 전자 부품을 추출하고, 그 추출된 전자 부품을 기판 반송 기구(2)에 이송 및 탑재한다. 각 트레이 수납부(5b)의 상측에는, 실장되지 않고서 배출되는 전자 부품을 저장하는 각 배출부(5c)가 배치되고, 각 배출부(5c)의 상측에는, 전자 부품이 픽업된 이후에 빈 트레이가 장착된 펠릿(16)을 추출하거나 또는 전자 부품이 보급된 이후에 펠릿(16)을 재공급하는 각 보급부(5d)가 배치되어 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 제어 시스템의 구성을 설명한다. 도 1을 참조하면, 전자 부품 실장 장치(1)는, 부품 실장 라인을 통괄하여 제어하는 호스트 컴퓨터(17)와 LAN(18)를 통해 접속되어 있다. 호스트 컴퓨터(17)는, 전자 부품 실장 장치(1)에 의한 작업 실행을 제어하고, 후술하는 바와 같이, 각 기판 종류 마다의 생산 매수를 관리하여, 전자 부품 실장 장치(1)에 생산 완료 커맨드를 송신하는 생산 관리 기능을 갖는다. 전자 부품 실장 장치(1)는, 제어부(30), 기억부(31), 인식 처리부(34), 기구 구동부(35), 조작/입력부(36), 표시부(37), 및 통신부(38)를 포함한다.
제어부(30)는, 기억부(31)에 기억된 제어 프로그램 또는 각종 데이터에 기초하여, 전자 부품 실장 장치(1)의 동작에 필요한 동작 제어 또는 연산 처리를 실행하는 기능을 가지며, 내부 처리 기능으로서, 실장 제어 처리부(30a), 모드 선택 처리부(30b), 생산 매수 출력 처리부(30c), 사용 정지 설정부(30d),및 액세스 허용/거절 처리부(30e)를 포함한다. 실장 제어 처리부(30a)는, 기판(3)에 전자 부품을 실장하기 위한 실장 동작을 제어한다. 모드 선택 처리부(30b)는 부품 실장 작업에 있어서의 작업 모드를 선택한다. 이 실시형태에서, 작업 모드로서, 이하에 설명되는 제1 모드와 제2 모드의 2개의 종류가 미리 정해져 있고, 선택 조작에 따라서 이들 모드를 선택적으로 이용한다.
제1 모드는, 2개의 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)과, 트레이 피더(5)에 있어서의 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B) 사이의 대응 관계를 고정하여 부품 실장 작업을 수행하는 작업 모드이다. 제1 기판 반송 레인(LI)에 반입된 기판(3)에는, 항상 제1 트레이 공급 기구(5A)에 의해서 부품을 공급하며, 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입된 기판(3)에는, 항상 제2 트레이 공급 기구(5B)에 의해서 부품을 공급한다.
이와 반대로, 제2 모드에 있어서는, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)의 양쪽은 동일 기판 품종의 기판(3)에 실장되는 전자 부품을 저장한 트레이를 유지하여, 각 제1 기판 반송 레인(LI)과 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입된 기판(3)에, 동일한 트레이 공급 기구로부터 추출된 부품을 실장한다. 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B) 중 어느 하나로부터 전자 부품을 추출하여, 기판(3)에 실장하는 부품 실장 처리에서, 한쪽의 트레이 공급 기구에 있어서 부품의 부족이 발생하면, 전자 부품을 추출하기 위한 타겟 트레이 공급 기구를, 다른 쪽의 트레이 공급 기구로 전환한다.
생산 매수 출력 처리부(30c)는 상기 장치에 의해서 생산되는 기판(3)의 매수를, 기판 검출 센서(S1, S2)의 기판 검출 결과에 기초하여, 연산하여 출력한다. 즉, 생산 매수 출력 처리부(30c)는 기판 검출 센서(S1 및 S2)로부터 시계열적으로 송신되는 기판 검출 신호를 카운트하고, 기판 검출 간격을 계시(計時)함으로써, 상기 장치에서의 실제 기판 생산 매수를 계수하고, 기판 검출 간격에 기초하여 하나의 기판 당 요구되는 작업 시간을 나타내는 생산 택트(takt) 시간을 구한다. 그 후, 생산 매수 출력 처리부(30c)는, 이 택트 시간 및 잔여 기판 생산 매수에 기초하여, 주어진 기판 생산 예정 매수를 완료하는데 필요한 작업 시간을 예측할 수 있다.
즉, 생산 매수 출력 처리부(30c)는, 기판 생산 예정 매수의 완료 시점을 사전에 예측한 예정 매수 완료 예측 신호, 및 실제 기판 생산 매수가 기판 생산 예정 매수에 도달하였음을 나타내는 예정 매수 완료 신호 중 어느 하나를, 필요에 따라서 출력할 수 있다. 다시 말해서, 생산 매수 출력 처리부(30c)는, 기판 검출 센서(S1, S2)에 기초하여 예정 매수 완료 신호를 출력하는 생산 매수 계수 기능, 및 전술한 예정 매수 완료 예측 신호를 출력하는 생산 예정 매수 완료 예측 기능을 갖는다.
사용 정지 설정부(30d)는, 트레이 피더(5)를 구성하는 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에서, 이들 트레이 공급 기구로부터의 전자 부품의 추출을 더 이상 수행하지 않음을 나타내는 사용 정지 설정 처리를 수행한다. 사용 정지 설정 처리를 실행함에 따라, 트레이 공급 기구의 승강 기구(20) 등의 가동 기구는, 동작이 금지되고, 도어(29)의 록 상태가 해제되어 작업자의 액세스가 가능해진다. 또한, 실장 헤드에 의한 트레이 공급 기구에의 액세스가 금지된다.
이 실시형태에 있어서, 사용 정지 설정 처리는, 생산 매수 출력 처리부(30c)로부터의 출력에 기초하여, 이하의 방법을 통해 수행된다. 우선, 생산 매수 출력 처리부(30c)가 특정한 트레이 공급 기구에 대한 예정 매수 완료 신호 또는 예정 매수 완료 예측 신호를 출력하면, 사용 정지 설정부(30d)는, 그 트레이 공급 기구에 대하여 사용 정지 설정 처리를 수행한다. 전자 부품 실장 라인을 통괄하여 제어하는 호스트 컴퓨터(17)가, 동일한 생산 예정 매수 완료 예측 기능을 가지고 있으면, 사용 정지 설정부(30d)는, 호스트 컴퓨터(17)로부터 수신된 예정 매수 완료 예측 신호에 기초하여, 사용 정지 설정 처리를 수행할 수도 있다. 또한, 사용 정지 설정부(30d)는, 전자 부품 실장 장치(1)를 관리하는 작업자의 판단에 따라서 사용 정지 설정 처리를 수행할 수도 있다. 이 경우에, 작업자는 조작/입력부(36)에 주어진 조작 입력을 실행하여, 사용 정지 설정부(30d)에, 사용 정지 설정 처리를 실행해야 함을 나타내는 커맨드 신호를 송신한다.
즉, 이 실시형태에 있어서, 사용 정지 설정 처리는, 이하의 방법을 선택함으로써 수행된다. 우선, 사용 정지 설정 처리는, 상기 전자 부품 실장 장치(1)에 제공된 생산 예정 매수 완료 예측 기능에 의해 발행된 예정 매수 완료 예측 신호, 또는 외부 장치로부터 수신된 예정 매수 완료 예측 신호에 기초하여 수행되거나, 또는 상기 전자 부품 실장 장치(1)에 제공된 생산 매수 계수 기능에 의해 발행된 예정 매수 완료 신호에 기초하여 수행된다. 또한, 때에 따라서는, 사용 정지 설정 처리는, 제어부(30)의 사용 정지 설정부(30d)에의 작업자의 조작 입력에 기초하여 수행된다.
액세스 허용/거절 처리부(30e)는 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에 관해서, 실장 헤드 및 작업자에 의한 트레이 공급 기구에의 액세스가 허용되는지 여부를 설정한다. 즉, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B) 중 어느 하나에 대하여 사용 정지 설정이 수행되어 있으면, 액세스 허용/거절 처리부(30e)는 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에의 실장 헤드의 액세스를 금지하고, 상기 트레이 공급 기구의 트레이 수납부(5b)에의 작업자의 작업 액세스를 허용하기 위한 제어 설정 처리를 수행한다.
사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에 관해서 액세스 거절 설정을 수행하는 것의 기술적 의의를 설명한다. 사용 정지 설정을 실행함으로써, 상기 트레이 공급 기구는 그 시점에서 실행되어 있는 부품 실장 작업의 타겟, 즉 실장 헤드가 부품을 추출하기 위해 액세스하는 타겟으로부터 제외된다. 따라서, 사용 정지 설정 상태에 있는 트레이 공급 기구에 있어서, 내장되어 있는 가동 기구의 동작을 금지하고, 작업자에 의한 부품 보급 또는 셋업 변경 등의 작업을 위한 액세스는 어떤 안전상 지장없이 허용될 수도 있다. 도어(29)의 개폐 상태를 검출하는 도어 개폐 검지 센서(S3, S4)와 전자 부품 실장 장치(1)의 가동 기구부와의 인터록은, 사용 정지 설정에 의해 해제되고, 도어(29)가 개방된 상태에 있더라도 장치 가동이 허용된다.
이 때문에, 이 실시형태에 있어서는, 트레이 피더(5)에 있어서의 트레이의 교환 등의 셋업 변경 작업을 자주 실행하도록 요구되는 부품 실장 구성에 있어서, 트레이 피더(5)에 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)를 구비하여, 이들 기구의 사용 정지 설정 처리를 적절한 타이밍에서 실행할 수 있다. 이에 의해 가능한 한 빠른 타이밍에서 다음 기판 품종에 대한 셋업 변경 작업을 선행하여 개시할 수 있다.
기억부(31)는 실장 데이터(32) 및 부품 저장 데이터(33)뿐만 아니라 부품 실장 작업을 실행하기 위해 필요한 각종 동작 프로그램을 저장한다. 실장 데이터(32) 및 부품 저장 데이터(33)를 기억한다. 실장 데이터(32)는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 실장 대상의 기판(3)의 각 실장 영역을 실장 순서에 따라서 나타내는 실장점 No.(32a)를, 실장되는 부품의 부품 품종(32b)과 실장 위치를 특정하는 실장 좌표(32c)와 연관시킨다. 실장 데이터(32)는 기판 품종 마다 작성되어, 예컨대, 기판 품종(A, B, C, …)이 순차 실장 대상으로 되는 경우에, 품종 A 데이터(32A), 품종 B 데이터(32B), 품종 C 데이터(32C), …가 작성되어, 기억부(31)에 기억된다.
부품 저장 데이터(33)는, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 선택적으로 사용되는 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)를 나타내는 트레이 피더 섹션(33a), 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)의 각각에서 부품 공급을 위한 기판 반송 레인을 특정하는 레인(33b), 및 적절한 기판 반송 레인에 반입되어 작업 대상이 되는 기판 품종을 특정하는 기판 품종(33c)을 포함한다. 이 예에서, 전술한 작업 모드에 대응하여, 제1 모드[33(1)] 및 제2 모드[33(2)]를 포함하는 2 가지 종류의 데이터가 준비된다. 부품 실장 작업이 개시되는 경우, 이들 모드에 기초하여 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에 대한 부품 저장이 실행된다.
제1 모드[33(1)]에서는, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)의 부품 공급 타겟은, 각각 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)에 고정되어 있고, 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)에 상이한 기판 품종(A/B, C/D, E/F)을 순차 반입하여 실장 대상으로 한다.
즉, 제1 트레이 공급 기구(5A)로부터 추출된 부품은, 전부 제1 기판 반송 레인(LI)에 반입된 기판 품종(A, C, E)의 기판(3)(제1 기판)에 실장되어, 제1 트레이 공급 기구(5A)는 제1 기판에 실장되는 제1 부품을 공급한다. 또한, 제2 트레이 공급 기구(5B)로부터 추출된 부품은, 전부 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입된 기판 품종(B, D, F)의 기판(3)(제2 기판)에 실장되어, 제2 트레이 공급 기구(5B)는 제2 기판에 실장되는 제2 부품을 공급한다.
다시 말해서, 제1 모드에서, 제1 기판은 제1 기판 반송 레인(LI)에 의해 반송되고, 이 제1 기판과는 품종이 다른 제2 기판은 제2 기판 반송 레인(LII)에 의해 반송된다. 제1 기판에 실장되는 제1 부품을 제1 트레이 공급 기구(5A)에 의해 공급하고, 제2 기판에 실장되는 제2 부품을 제2 트레이 공급 기구(5B)에 의해 공급한다.
제2 모드[33(2)]에서, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에 의해 부품 공급의 대상이 되는 기판 품종은, 항상 동일 기판 품종(A/A, B/B, C/C)으로 되어 있다. 즉, 우선, 제1 트레이 공급 기구(5A)로부터 추출된 부품은, 제1 기판 반송 레인(LI)과 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입된 기판(3)에 실장된다. 그 후, 제1 트레이 공급 기구(5A)에서 부품의 부족이 발생하면, 그 부품을 추출하기 위한 타겟 트레이 공급 기구를 제2 트레이 공급 기구(5B)로 전환하여, 부품 실장 작업을 계속 실행한다.
도 5의 (b)에 도시되는 예에서는, 제1 기판 반송 레인(LI), 제2 기판 반송 레인(LII)에 상이한 기판 품종을 반입하여 실장 대상으로 한다. 대안적으로, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에 동일한 기판 품종의 부품을 저장하는 한, 동일한 기판 품종을 연속하여 반입할 수도 있다. 또한, 이 예에서, 제1 기판 반송 레인(LI)과 제2 기판 반송 레인(LII)인 2개의 기판 반송 레인을 갖는 전자 부품 실장 장치(1)에 제2 작업 모드를 적용한다. 그러나, 본 발명은 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)를 가지는 트윈 타입의 트레이 피더(5)를 이용하는 한, 단일의 기판 반송 레인을 가지는 구성에도 적용될 수 있다.
인식 처리부(34)는, 기판 인식 카메라(11) 및 부품 인식 카메라(12)의 촬상 결과를 인식하여, 기판(3)에 있어서의 부품 실장 위치를 검출하고, 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)에 의해 유지된 전자 부품을 식별하여 그것의 위치를 검출한다. 실장 제어 처리부(30a)에 의해 수행되는 부품 실장 동작의 제어에는, 이들 위치 검출 결과가 고려된다. 기구 구동부(35)는, 실장 제어 처리부(30a)에 의해 제어되어, 기판 반송 기구(2), 제1 부품 공급부(4A), 제2 부품 공급부(4B) 및 Y축 이동 테이블(7), 제1 X축 이동 테이블(8A), 제2 X축 이동 테이블(8B), 제1 실장 헤드(9A), 및 제2 실장 헤드(9B)를 포함하는 부품 실장 기구를 구동한다.
조작/입력부(36)는, 터치 패널 스위치 또는 키보드 등의 입력 장치이며, 작업자에 의한 조작 커맨드 및 각종 데이터의 입력을 수행한다. 이 조작 커맨드는, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에 대한 사용 정지 설정을 수행하기 위한 입력 커맨드를 포함한다. 표시부(37)는 액정 등의 표시 패널이며, 조작/입력부(36)에 의해 입력 조작이 수행되는 경우의 안내 화면 및 각종의 통지 화면을 표시한다. 통신부(38)는 LAN(18)을 통해 접속된 호스트 컴퓨터(17) 또는 또 다른 전자 부품 실장 장치 등의 외부 장치와의 사이에서, 제어 신호 및 데이터를 통신한다.
이 전자 부품 실장 장치(1)는 전술한 바와 같이 구성된다. 이하, 도 6 및 도 7의 흐름도에 따라서, 전자 부품 실장 장치(1)를 이용함으로써, 부품 공급부(4A 및 4B)로부터 실장 헤드(9A, 9B)에 의해서 전자 부품을 추출하여, 그 전자 부품을 기판 반송 기구(2)에 의해 반송된 기판(3)에 실장하는 부품 실장 방법에 관해서 설명한다. 도 6 및 도 7은 모드 선택 처리부(30b)에 의해 제1 모드 또는 제2 모드를 선택함으로써 실행되는 부품 실장 처리를 도시한다.
우선, 도 6을 참조하여, 제1 모드에 의한 부품 실장 처리에 관해서 설명한다. 최초에, 제1 부품 공급부(4A)에서, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에 전자 부품을 저장한 트레이를 제1 모드로 배치한다(ST1). 즉, 제1 트레이 공급 기구(5A)에는, 제1 기판 반송 레인(LI)에 반입되는 기판(3)의 기판 품종에 대응한 부품을 저장하는 트레이가 각각에 장착된 펠릿(16)을 수납한다. 제2 트레이 공급 기구(5B)에는, 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입되는 기판(3)의 기판 품종에 대응한 부품을 저장하는 트레이가 각각에 장착된 펠릿(16)을 수납한다.
이어서, 제1 모드로 부품 실장 작업을 실행한다(ST2). 이 부품 실장 처리에서, 제1 기판 반송 레인(LI) 또는 제2 기판 반송 레인(LII)에서의 생산 대상의 기판 품종에 관해서 생산 예정 매수 완료 신호 또는 생산 예정 매수 완료 예측 신호가 출력되면, 사용 정지 설정부(30d)는 적절한 기판 반송 레인에 대응한 트레이 공급 기구에 대하여, 사용 정지 설정을 실행한다(ST3).
그 후, 액세스 허용/거절 처리부(30e)에 의해, 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에의 실장 헤드의 액세스를 금지하고(ST4), 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에 있어서 도어(29)의 인터록을 해제함으로써, 적절한 트레이 공급 기구에의 작업자의 작업 액세스를 허용한다(ST5). 결과적으로, 아직 생산 예정 매수에 도달하지 않은 기판 품종에 대한 부품 실장 작업을 계속하면서, 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에 대하여, 다음 기판 품종을 생산하기 위한 선행 셋업 변경 작업을 실행한다(ST6).
이후에, 도 7를 참조하여 제2 모드에 의한 부품 실장 처리에 관해서 설명한다. 최초에, 제1 부품 공급부(4A)에서, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)에 전자 부품을 저장한 트레이를 제2 모드로 배치한다(ST11). 즉, 제1 트레이 공급 기구(5A)와 제2 트레이 공급 기구(5B)의 양쪽에, 동일 기판 품종에 대응한 부품을 저장하는 트레이가 각각에 장착된 펠릿(16)을 수납한다. 그 후, 제2 모드로 부품 실장 작업을 실행한다(ST12).
즉, 제1 트레이 공급 기구(5A)로부터 추출된 부품을, 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입된 기판(3)에 실장한다. 그 후, 부품 추출 대상으로 되어 있는 제1 트레이 공급 기구(5A)에서 부품의 부족이 발생하면(ST13), 부품을 추출하기 위한 타겟 트레이 공급 기구를 다른 제2 트레이 공급 기구(5B)로 전환하여(ST14), 부품 실장 작업을 계속 실행한다. 그 후, 부품의 부족이 발생한 제1 트레이 공급 기구(5A)에 대하여, 사용 정지 설정을 실행한다(ST15). 이후의 사용 정지 설정과 연관되는 처리는, 도 6에 도시되는 (ST4)∼(ST6)에서의 처리와 동일하다.
즉, 도 7에 도시되는 모드 1 및 모드 2의 양쪽에 있어서, 다음 기판 품종을 생산하기 위한 셋업 변경 작업을, 실행중인 부품 실장 작업의 완료를 대기하지 않고 개시할 수 있다. 따라서, 복수의 기판 품종에 대한 품종 전환과 연관되는 셋업 변경 작업을 자주 반복 실행할 필요가 있는 경우에도, 품종 전환과 연관되는 장치 정지 시간을 감소시킬 수 있다.
본 발명을 특정한 실시형태를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 여러 가지 변경 및 수정을 행할 수 있다는 것은 당업자에 있어서 명백하게 된다.
본 발명은 2010년 8월 3일자로 출원된 일본 특허 출원 제2010-174120호에 기초하며, 그 내용은 여기에 참조로서 통합된다.
산업상의 이용가능성
본 발명에 따른 전자 부품 실장 방법은, 품종이 전환되는 경우의 셋업 변경 작업을 선행하여 실행할 수 있고, 품종 전환과 연관되는 장치 정지 시간을 감소시킬 수 있다고 하는 이점을 가지며, 다품종의 기판에 부품 실장 작업을 수행하는 분야에서 유용하다.
1 : 부품 실장 장치 2 : 기판 반송 기구
2A : 제1 기판 반송 컨베이어 2B :제2 기판 반송 컨베이어
3 : 기판 4A : 제1 부품 공급부
4B : 제2 부품 공급부 5 : 트레이 피더
5A : 제1 트레이 공급 기구 5B : 제2 트레이 공급 기구
5a : 부품 추출 위치 5b : 트레이 수납부
6 : 테이프 피더 7 : Y축 이동 테이블
8A : 제1 X축 이동 테이블 8B : 제2 X축 이동 테이블
9A : 제1 실장 헤드 9B : 제2 실장 헤드
10 : 단위 탑재 헤드 10a : 흡착 노즐
16 : 펠릿 20 :승강 기구
29 : 도어 LI : 제1 기판 반송 레인
LⅡ : 제2 기판 반송 레인

Claims (4)

  1. 전자 부품의 실장 대상이 되는 기판을 반송하는 기판 반송 기구와,
    상기 기판 반송 기구의 측방에 배치되어 상기 전자 부품을 공급하는 부품 공급부와,
    상기 부품 공급부에 배치되어 상기 전자 부품을 평면 배열로 저장한 트레이를 수납하는 트레이 수납부로부터 트레이를 인출하여, 그 트레이를 부품 추출 위치까지 이동시키는 기능을 각각 갖는, 병렬로 배치된 제1 트레이 공급 기구 및 제2 트레이 공급 기구를 구비하는 트레이 피더(tray feeder)와,
    상기 부품 추출 위치까지 이동한 상기 트레이로부터 상기 전자 부품을 추출하여 유지하는 실장 헤드, 및 상기 실장 헤드를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구비하는 부품 실장 기구와,
    상기 기판 반송 기구, 상기 부품 공급부, 및 상기 부품 실장 기구를 제어하는 제어부
    를 구비한 전자 부품 실장 장치를 이용함으로써, 상기 부품 공급부로부터 상기 실장 헤드에 의해 전자 부품을 추출하여 상기 기판 반송 기구에 의해 반송된 기판에 실장하는 전자 부품 실장 방법으로서,
    상기 제1 트레이 공급 기구와 상기 제2 트레이 공급 기구의 양쪽으로 하여금, 상기 기판에 실장되는 전자 부품을 저장한 트레이를 유지하게 하는 단계와,
    상기 제1 트레이 공급 기구와 상기 제2 트레이 공급 기구 중 하나로부터 전자 부품을 추출하여, 그 전자 부품을 기판에 실장하는 부품 실장 처리 동안에, 한쪽의 트레이 공급 기구에 있어서 부품의 부족이 발생하면, 전자 부품을 추출하기 위한 타겟을 한쪽의 트레이 공급 기구로부터 다른 쪽의 트레이 공급 기구로 전환하는 단계와,
    상기 제1 트레이 공급 기구 및 상기 제2 트레이 공급 기구 중 하나에 있어서, 트레이 공급 기구로부터의 전자 부품의 추출을 더 이상 수행하지 않음을 나타내는 사용 정지 설정이 가능하게 되면, 상기 제어부로 하여금, 상기 사용 정지 설정으로 세트되어 있었던 트레이 공급 기구에의 상기 실장 헤드의 액세스를 금지하게 하고, 트레이 공급 기구의 트레이 수납부에의 작업자의 작업 액세스를 허용하게 하는 단계를 포함하는 전자 부품 실장 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사용 정지 설정은, 상기 전자 부품 실장 장치에 제공된 생산 예정 매수 완료 예측 기능에 의해 발행된 예정 매수 완료 예측 신호, 또는 외부 장치로부터 수신된 예정 매수 완료 예측 신호에 기초하여 가능하게 되는 것인 전자 부품 실장 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 사용 정지 설정은, 상기 전자 부품 실장 장치에 제공된 생산 매수 계수 기능에 의해 발행된 예정 매수 완료 신호에 기초하여 가능하게 되는 것인 전자 부품 실장 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 사용 정지 설정은, 상기 제어부에의 작업자의 조작 입력에 기초하여 가능하게 되는 것인 전자 부품 실장 방법.
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