KR20130119902A - 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 - Google Patents

부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 Download PDF

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KR20130119902A
KR20130119902A KR1020137000456A KR20137000456A KR20130119902A KR 20130119902 A KR20130119902 A KR 20130119902A KR 1020137000456 A KR1020137000456 A KR 1020137000456A KR 20137000456 A KR20137000456 A KR 20137000456A KR 20130119902 A KR20130119902 A KR 20130119902A
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미치아키 마와타리
히로시 오타
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파나소닉 주식회사
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Abstract

본 발명은, 트레이 피더에 의한 부품 공급을 포함하는 부품 실장에 있어서, 장치의 가동 중의 프로세스 변경에서 안전성을 확보할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 부품 실장 장치에서는, 트레이 수용부(5b)로부터 팔레트(16)를 트레이 인출 유닛(28)에 의해 인출하는 기능과, 트레이 수용부(5b)의 상단부의 높이 부근에 설정된 부품 픽업 위치(5a)까지 팔레트를 이동시키는 기능을 각각 가지며 평행하게 배치된 트레이 공급 기구(5A 및 5B)를 구비하는 트레이 피더에 있어서, 트레이 인출 유닛(28)이 부품 픽업 위치(5a)에 위치해 있고, 트레이 피더(5)의 내부를 실장 헤드(10)가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 상태에서만, 도어 록킹 기구(29a)에 의한 도어(29)의 록킹 상태가 해제된다. 그 결과, 헤드 이동 공간에 작업자가 그 손을 넣을 수 있는 불안전한 행위가 완전히 방지된다.

Description

부품 실장 장치 및 부품 실장 방법{COMPONENT-MOUNTING DEVICE, AND COMPONENT-MOUNTING METHOD}
본 발명은 전자 부품을 기판에 실장하는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법에 관한 것이다.
전자 부품을 기판에 실장하는 부품 실장 장치에는, 전자 부품을 공급하기 위한 부품 공급 유닛이 갖춰져 있고, 부품 공급 유닛에는 실장되는 부품의 종류에 따라 테이프 피더 또는 트레이 피더 등의 부품 공급 장치가 배치된다. 이러한 부품 공급 장치에서는, 수납 부품이 소비되어 동난 경우, 또는 한 종류의 생산품에서 다른 종류의 생산품으로 전환하기 위해 수납 부품의 종류가 변경되는 경우, 부품의 재보급을 위한 작업 또는 부품의 교환을 위한 작업이 작업자에 의해 수행된다. 테이프 피더의 경우에는, 부품을 유지하는 캐리어 테이프가 감겨져 수납되어 있는 테이프 릴을 다른 테이프 릴로 교환하고, 트레이 피더의 경우에는, 부품이 평면 수납되어 있는 트레이를 다른 트레이로 교환한다.
최근에는, 부품 실장 라인에서의 생산성 향상의 요청에 의하여, 전술한 부품 재보급 또는 부품 교환을, 생산을 정지시키는 일 없이 장치의 가동(稼動)을 계속하면서 수행하는 부품 공급 장치가 사용되고 있다. 예를 들어, 테이프 피더는, 장착된 테이프 릴의 캐리어 테이프와, 새롭게 교환될 테이프 릴의 캐리어 테이프를 잇는 테이프 스플라인 시스템을 채용한다. 또한, 트레이 피더는, 트레이를 그 안에 수용하는 매거진을 장치의 가동 중에 다른 매거진으로 교환할 수 있는 부품 공급 장치를 채용한다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 특허문헌에 개시된 종래 기술에서, 매거진은, 미리 상하방향으로 이동되는 2개의 팔레트 유닛의 각각에 착탈 가능하게 장착되어 있고, 교환될 매거진이 장착되어 있는 팔레트 유닛을, 상승 단부 또는 하강 단부에 설정된 작업 위치로 이동하여 매거진을 다른 것으로 교환한다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성05-56425호 공보
최근에는, 전자제품 제조업자를 포함하는 제조업의 생산 현장에서, 작업자가 조작을 행할 때의 안전성을 종래 기술보다도 많이 감안한 생산 설비가 요구되고 있다. 예를 들어, 미숙련 작업자가 장치를 조작하는 상황을 상정하여, 작업자에 의한 액세스가 예상되지 않는 부위에, 장치를 조작한 미숙련 작업자가 그 손을 잘못 넣을 수 있게 된 경우라도, 작업자의 안전이 확보되는 설비가 요구되고 있다. 그러나, 트레이 피더에 의한 부품 공급을 포함하는 부품 실장에 있어서, 전술한 안전 조치는 항상 완벽한 것은 아니며, 장치의 가동 중에 트레이 교환 등의 프로세스 변경을 수행할 때의 안전성이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은, 트레이 피더에 의한 부품 공급을 포함하는 부품 실장에 있어서, 장치의 가동 중의 프로세스 변경에서 안전성을 확보할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 부품 공급 유닛으로부터 픽업된 전자 부품을 기판에 실장하는 부품 실장 장치로서, 부품 공급 유닛에 배치되며 전자 부품을 평면 배열한 트레이를 수납하는 트레이 수용부로부터 트레이 인출 유닛에 의해 트레이를 인출하는 기능과, 트레이 수용부의 상단부의 높이 부근에 설정된 부품 픽업 위치까지 트레이를 이동시키는 기능을 갖는 트레이 피더; 부품 픽업 위치로 이동된 트레이로부터 전자 부품을 픽업하고 유지하는 실장 헤드와, 이 실장 헤드를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구비하는 부품 실장 기구; 트레이 피더에 있어서 트레이 수용부에 배치된 작업 액세스 도어의 개폐를 록킹하는 도어 록킹 기구; 및 부품 공급 유닛, 부품 실장 기구 및 도어 록킹 기구를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 트레이 인출 유닛이 부품 픽업 위치에 위치해 있고, 트레이 피더의 내부를 실장 헤드가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 상태에서만, 도어 록킹 기구에 의한 도어의 록킹 상태를 해제하는 것인 부품 실장 장치를 제공한다.
본 발명은, 부품 공급 유닛으로부터 픽업된 전자 부품을 부품 실장 장치에 의해 기판에 실장하는 부품 실장 방법으로서, 상기 부품 실장 장치는, 평행하게 배치된 복수 개의 트레이 공급 기구를 구비하고, 각 트레이 공급 기구가, 부품 공급 유닛에 배치되며 전자 부품을 평면 배열한 트레이를 수납하는 트레이 수용부로부터 트레이 인출 유닛에 의해 트레이를 인출하는 기능과, 트레이 수용부의 상단부의 높이 부근에 설정된 부품 픽업 위치까지 트레이를 이동시키는 기능을 갖는 것인 트레이 피더; 부품 실장 기구로서, 부품 픽업 위치로 이동된 트레이로부터 전자 부품을 픽업하고 유지하는 실장 헤드와, 이 실장 헤드를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구비하는 부품 실장 기구; 복수 개의 트레이 공급 기구의 각각에 있어서 트레이 수용부에 배치된 작업 액세스 도어의 개폐를 록킹하는 도어 록킹 기구; 및 부품 공급 유닛, 부품 실장 기구 및 도어 록킹 기구를 제어하며, 트레이 인출 유닛이 부품 픽업 위치에 위치해 있고, 트레이 피더의 내부를 실장 헤드가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 상태에서만, 도어 록킹 기구에 의한 도어의 록킹 상태를 해제하는 기능을 갖는 컨트롤러를 포함하는 것이고, 상기 부품 실장 방법은, 트레이 공급 기구 중 어느 하나에 있어서 도어의 록킹 상태를 해제하여 도어를 개방한 상태로 트레이 수용부에 대하여 행해지는 트레이 교환 작업과, 다른 트레이 공급 기구에 있어서 트레이 수용부로부터 트레이를 트레이 인출 유닛에 의해 인출하여 실장 헤드에 의한 부품의 픽업을 위한 부품 픽업 위치까지 이동시키는 트레이 공급 작업을 동시에 병행하는 것인 부품 실장 방법을 제공한다.
트레이 수용부로부터 트레이를 트레이 인출 유닛에 의해 인출하는 기능과, 트레이 수용부의 상단부의 높이 부근에 설정된 부품 픽업 위치까지 트레이를 이동시키는 기능을 각각 가지며 평행하게 배치된 트레이 공급 기구를 구비하는 트레이 피더에 있어서, 트레이 인출 유닛이 부품 픽업 위치에 위치해 있고, 트레이 피더의 내부를 실장 헤드가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 상태에서만, 도어 록킹 기구에 의한 도어의 록킹 상태가 해제된다. 그 결과, 트레이 피더에 의한 부품 공급을 포함하는 부품 실장에 있어서, 장치 가동 중의 프로세스 변경에서 안전성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장 장치의 측단면도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장 장치에 사용되는 트레이 피더의 구성의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장 장치의 제어 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장 장치의 부분 평면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 부품 실장 장치에서의 트레이 피더의 측단면도이다.
이어서, 도면을 참조로 하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 부품 공급 유닛으로부터 픽업된 전자 부품을 기판에 실장하는 부품 실장 장치(1)의 구조를 설명한다. 도 1을 참조해 보면, 부품 실장 장치(1)의 베이스(1a) 상에 기판 반송 기구(2)가 배치되어 있다. 기판 반송 기구(2)는, 각각 실장 대상 기판을 반송하는 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)이 기판 반송 방향(X-방향)에 평행하게 배치되도록 구성되어 있다. 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)은, 각각 한 쌍의 제1 기판 반송 컨베이어(2A) 및 한 쌍의 제2 기판 반송 컨베이어(2B)에 의해 구성되어 있다. 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII) 각각은, 상류측으로부터 전달된 기판(3)을 반송하고, 이 기판(3)을 후술하는 부품 실장 기구에 의해 작업이 수행되는 작업 위치에 위치 결정하며 유지한다. 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)에는 기판 검출 센서(S1 및 S2)가 각각 갖춰져 있고, 각 기판 검출 센서(S1 및 S2)는 반입된 기판(3)을 검출한다.
기판 반송 기구(2)의 양측에는, 제1 부품 공급 유닛(4A)과 제2 부품 공급 유닛(4B)이 배치되어 있다. 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)가 평행하게 배치되어 있는 트레이 피더(5)가, 제1 부품 공급 유닛(4A)에 마련되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 트레이 피더(5)를 구성하는 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)는, 실장 대상 전자 부품 중에서 비교적 대형의 전자 부품을 평면 수납하는 트레이를 유지하는 팔레트(16)를 각 트레이 수용부(5b)로부터 인출하는 기능과, 트레이 수용부(5b)의 상단부의 높이 부근에 설정된 각 부품 픽업 위치(5a)까지 팔레트(16)를 이동시키는 기능을 갖고 있다.
복수의 테이프 피더(6)가 제2 부품 공급 유닛(4B)에 평행하게 배치되어 있다. 각 테이프 피더(6)는 소형의 전자 부품을 유지하는 캐리어 테이프(15)를 픽업 위치(6a)(도 2 참조)까지 피치 이송하는 기능을 갖고 있다. 각 테이프 피더(6)는 제2 부품 공급 유닛(4B)에 이동 가능하게 세팅된 운반대(13)에 장착되고, 캐리어 테이프(15)는 운반대(13)에 의해 유지된 공급 릴(14)로부터 취출되어 테이프 피더(6)에 공급된다.
베이스(1a)의 상면의 일단부에는 Y축 이동 테이블(7)이 Y 방향으로 배치되어 있고, 제1 X축 이동 테이블(8A)과 제2 X축 이동 테이블(8B)이 Y 방향으로 슬라이드 가능하도록 Y축 이동 테이블(7)에 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 슬라이드 가능하도록 장착되어 있다. 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B) 각각은 복수의 단위 실장 헤드(10)를 구비한 멀티 타입 헤드이다. 전자 부품을 흡착하고 유지하는 흡착 노즐(10a)(도 2 참조)이 각 단위 실장 헤드(10)의 하단부에 장착되어 있다.
Y축 이동 테이블(7), 제1 X축 이동 테이블(8A) 및 제2 X축 이동 테이블(8B)의 구동을 통해, 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)는 개별적으로 수평 이동하고, 제1 실장 헤드(9A)는 제1 부품 공급 유닛(4A)의 트레이 피더(5)로부터 전자 부품을 픽업 및 유지하며, 제2 실장 헤드(9B)는 제2 부품 공급 유닛(4B)의 트레이 피더(6)로부터 전자 부품을 픽업 및 유지하여, 제1 기판 반송 레인(LI) 및 제2 기판 반송 레인(LII)에 반입된 기판(3) 상에 전자 부품을 이동하고 실장한다. Y축 이동 테이블(7), 제1 X축 이동 테이블(8A) 및 제2 X축 이동 테이블(8B)은, 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구성한다. 이 헤드 이동 기구와, 제1 실장 헤드(9A), 그리고 제2 실장 헤드(9B)는, 제1 부품 공급 유닛(4A)에 있어서 트레이 피더(5)의 부품 픽업 위치(5a)까지 이동된 팔레트로부터 전자 부품을 픽업하고, 제2 부품 공급 유닛(4B)에 있어서 테이프 피더(6)로터 전자 부품을 픽업하여, 이 전자 부품을 기판(3)에 실장하는 부품 실장 기구를 구성한다.
제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B) 각각과 일체적으로 이동되는 기판 인식 카메라(11)가, 제1 X축 이동 테이블(8A) 및 제2 X축 이동 테이블(8B) 각각의 하면측에 위치하도록 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B) 각각에 갖춰져 있다. 제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)는, 기판(3)을 각 기판 인식 카메라(11)에 의해 촬상할 수 있도록 각 기판(3)의 상방으로 이동된다. 촬상 결과를 인식 처리함으로써, 기판(3) 및 부품 실장 지점의 위치가 인식된다.
제1 실장 헤드(9A)와 제2 실장 헤드(9B)가 각각의 부품 공급 유닛으로부터 기판(3)으로 이동하는 경로에는, 부품 인식 카메라(12)가 배치되어 있다. 전자 부품을 유지한 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B) 각각이 부품 인식 카메라(12)의 상방을 이동함으로써, 유지된 전자 부품이 부품 인식 카메라(12)에 의해 촬상되고, 그 결과 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B) 각각에 의해 유지된 전자 부품의 위치가 인식된다. 각 기판(3)에 전자 부품을 실장하는 동작에 있어서는, 기판 인식 카메라(11)에 의한 기판 인식 결과와 부품 인식 카메라(12)에 의한 부품 인식 결과를 고려함으로써, 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B)의 실장 위치가 보정된다.
이어서, 도 3의 (a) 및 (b)를 참조로 하여, 트레이 피더(5)의 구조를 설명한다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 각각 독립적으로 동작 가능한 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)가 서로 평행하게 배치되도록, 트레이 피더(5)가 구성되어 있다. 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B) 각각은, 전자 부품이 수납되어 있는 트레이를 유지하는 각 팔레트(16)를 부품 픽업 위치(5a)에 위치시키는 기능을 갖는다.
도 3의 (b)는 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)의 구성을 보여준다. 트레이 수용부(5b)는 프레임(25)에 고정되어 있고, 매거진 내에 적층된 복수의 팔레트(16)가 각 트레이 수용부(5b) 내에 쌓여져 있다. 다수의 전자 부품이 망상 패턴으로 수납되어 있는 트레이는, 트레이 수용부(5b) 내에 수용된 각 팔레트(16)에 장입된다. 도면에서, 트레이는 도시 생략되어 있다. 트레이 수용부(5b)의 뒤에는 작업 액세스용의 개폐 가능한 도어(29)가 배치되어 있고, 매거진 내에 수용된 팔레트(16)는 매거진마다 수용 및 인출된다. 이 예에서, 도어(29)의 개폐 동작은, 트레이 수용부(5b)에 배치된 도어 록킹 기구(29a)에 의해 제거 가능하게 록킹된다. 도어 록킹 기구(29a)의 록킹 상태가 해제되어 있는 상태에서만 각 도어(29)를 개방할 수 있다.
또한, 도어(29)에는, 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B) 각각에 대하여 도어 개폐 검출 센서(S3 및 S4)가 배치되어 있고, 도어 개폐 검출 센서(S3 및 S4)는 도어(29)의 개폐 상태를 검출한다. 도어(29)의 개폐 상태는 부품 실장 장치(1)의 가동(可動) 기구부의 동작 상태와 연동된다. 작업자의 안전 보호를 위해, 도어(29)가 개방되어 있는 상태에서는, 미리 정해놓은 액세스 허용 조건이 충족되지 않는다면, 장치 가동은 용납되지 않는다.
모터(26) 및 이송 나사(27)를 각각 구비하는 승강 기구(20)가 프레임(22)에 배치되어 있고, 각 승강 기구(20)는 트레이 인출 유닛(28)을 승강시키도록 구동된다. 각 트레이 인출 유닛(28)은 하우징 수용부(5b)에 수용된 팔레트(16)를 인출하고, 그 상면에 팔레트(16)를 유지한다. 트레이 인출 유닛(28)에는 팔레트 이동 기구(도시 생략)가 갖춰져 있고, 이 팔레트 이동 기구에 의해, 트레이 수용부(5b) 내의 팔레트(16)를 트레이 인출 유닛(28)으로 인출하거나, 또는 팔레트(16)를 트레이 수용부(5b)로 압송하여 그 안에 수용할 수 있다. 각 승강 기구(20)를 구동하여 트레이 인출 유닛(28)을 상승시킴으로써, 팔레트(16)는 유지된 트레이와 함께, 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B) 각각에 의해 픽업이 이루어지는 전자 부품의 부품 픽업 위치(5a)로 이동된다.
제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B) 각각은, 각 단위 실장 헤드(10)의 흡착 노즐(10)에 의해, 팔레트(16)에 유지된 트레이로부터 전자 부품을 픽업하고, 이 픽업된 전자 부품을 기판 반송 기구(2) 상으로 이동하여 실장한다. 실장되지 않고 배출되는 전자 부품을 수납하는 각 배출 유닛(5c)이, 각 트레이 수용부(5b)의 상방에 배치되어 있고, 전자 부품이 픽업된 이후에 빈 트레이가 장착되어 있는 팔레트(16)를 인출하거나, 또는 전자 부품이 재보급된 이후에 팔레트(16)를 재보급하기 위한 각 재보급 유닛(5d)이, 각 배출 유닛(5c)의 상방에 배치되어 있다.
이어서, 도 4를 참조로 하여 제어 시스템의 구성을 설명한다. 부품 실장 장치(1)는 컨트롤러(30), 기억부(31), 인식 처리부(32), 기구 구동부(33), 조작/입력부(34) 및 표시부(35)를 포함한다. 컨트롤러(30)는, 기억부(31)에 기억된 제어 프로그램 또는 여러 데이터에 기초하여 부품 실장 장치(1)의 작동에 필요한 동작 제어 또는 연산 처리를 실행하는 기능을 갖고 있고, 내부 처리 기능으로서 실장 제어 처리부(30a) 및 액세스 허가/불허 처리부(30b)를 구비한다, 실장 제어 처리부(30a)는 전자 부품을 기판(3)에 실장하는 실장 작업을 제어하는 처리를 행한다.
액세스 허가/불허 처리부(30b)는 실장 헤드 및 작업자의 트레이 공급 기구에 대한 액세스 허가 또는 불허를 설정한다. 즉, 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)에 있어서, 도어 개폐 검출 센서(S3 및 S4)가 도어(29)의 개방 상태를 검출하면, 실장 헤드의 트레이 공급 기구에의 액세스가 금지된다. 또한, 작업자가 트레이 공급 기구에 액세스하기 위해서는, 도어(29)를 개방하는 것이 필요하다. 그러나, 본 실시형태에서는, 작업자의 안전을 확보하기 위하여, 도어 록킹 기구(29a)는 소정의 상태가 충족되는 경우에만 도어(29)의 록킹 상태를 해제하도록, 제어하의 연동이 설정된다.
기억부(31)는, 부품 실장 작업을 실행하는 데 필요한 여러 작동 프로그램 뿐만 아니라 실장 데이터(31a) 및 부품 수납 데이터(31b)를 그 안에 기억한다. 실장 데이터(31a)는, 실장 대상 기판(3)에서의 실장 영역을 실장 순서에 따라 나타내는 실장 지점에, 실장되는 부품의 종류 및 실장 위치를 특정하는 실장 좌표를 연관시킨 데이터이다. 부품 수납 데이터(31b)는 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B) 각각의 트레이 수용부(5b)에서의 트레이 수납 상태를 나타내는 데이터이며, 이 데이터는 각 트레이 수용부(5b)에 수용된 트레이에 있어서 부품의 종류 및 수납 위치를 특정한다.
인식 처리부(32)는 기판 인식 카메라(11) 및 부품 인식 카메라(12)의 촬상 결과를 인식하여, 기판(3)에서의 부품 실장 위치를 검출하고, 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B)에 유지되어 있는 전자 부품을 식별하며, 전자 부품의 위치를 검출한다. 실장 제어 처리부(30a)에 의한 부품 실장 동작의 제어에 있어서, 부품 실장시의 부품의 위치는 상기 위치 검출 결과를 고려하여 보정된다. 기구 구동부(33)는 실장 제어 처리부(30a)에 의해 제어되어, 기판 반송 기구(2)와, 제1 부품 공급 유닛(4A)과, 제2 부품 공급 유닛(4B)과, 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 기구, 그리고 도어 록킹 기구(29a)를 구동한다. 컨트롤러(30)에 의한 기구 구동부(33)의 제어에 있어서는, 액세스 허가/불허 처리부(30b)의 제어 처리에 의해, 트레이 인출 유닛(28)이 상단부 부근의 부품 픽업 위치(5a)에 있고, 트레이 인출 유닛(28)이 트레이 피더(5)의 내부를, 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B)가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 상태에서만, 도어 록킹 기구(29a)에 의한 도어(29)의 록킹 상태가 해제된다.
조작/입력부(34)는 터치 패널 스위치 또는 키보드 등의 입력 장치이며, 작업자에 의해 조작 커맨드나 각종 데이터를 입력하도록 되어 있다. 조작 명령은 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)의 사용 정지를 설정하기 위한 입력 커맨드를 포함한다. 표시부(35)는 액정 등의 표시 패널이며, 조작/입력부(34)를 통한 입력 조작 중에 안내 화면 또는 여러 공지 화면을 표시한다.
부품 실장 장치(1)는 전술한 바와 같이 구성된다. 이하에서는, 도 5, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조로 하여, 부품 실장 장치(1)를 이용해, 제1 실장 헤드(9A) 및 제2 실장 헤드(9B)에 의해 제1 부품 공급 유닛(4A) 및 제2 부품 공급 유닛(4B)으로부터 전자 부품을 픽업하고, 기판 반송 기구(2)에 의해 반송된 기판(3)에 실장하는 부품 실장 방법을 설명한다.
부품 실장 작업의 시작시에는, 우선 제1 부품 공급 유닛(4A)에 있어서, 실장 대상 기판(3)의 실장 작업에 대응하는 종류의 전자 부품이 수납되어 있는 트레이를, 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)에 배치한다. 이어서, 부품 실장 작업이 시작되고, 전자 부품은 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)에서 인출된 팔레트(16) 상의 트레이로부터 제1 실장 헤드(9A)에 의해 픽업된 후, 기판(3) 상으로 이동되어 실장된다.
부품 실장 작업을 계속 실행하는 과정에서는, 임의의 트레이 공급 기구에서 부품이 동난 경우의 부품 재보급, 또는 후속 기판 종류를 생산하기 위한 선행 프로세스 변경을 위하여, 작업자가 트레이 공급 기구에 액세스할 필요가 있다. 이러한 경우에, 지금까지는 작업자의 안전을 확보하기 위해, 트레이 피더(5)에 대한 제1 실장 헤드(9A)의 액세스를 금지하고, 동작이 정지된 상태에서 트레이 교환 등의 작업을 실행한다. 이 때문에, 트레이 피더(5)가 복수의 제1 트레이 공급 기구(5A) 및 제2 트레이 공급 기구(5B)를 구비하는 경우, 이들 트레이 공급 기구는 모두 동작을 정지하여야 한다.
이에 반해, 본 실시형태에 따른 부품 실장 장치(1)에서는, 액세스 대상 트레이 공급 기구만이 동작을 정지하고, 나머지 트레이 공급 기구는 그대로 제1 실장 헤드(9A)에 의한 부품 픽업의 대상으로 된다. 즉, 예를 들어, 제2 트레이 공급 기구(5B)에서 트레이 교환 작업이 요구되는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 트레이 공급 기구(5A)에서는 도어(29)가 폐쇄되어 있는 채, 제1 실장 헤드(9A)에 의한 부품 픽업이 계속되고, 제2 트레이 공급 기구(5B)에서는 도어(29)가 개방되어 있다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 트레이 인출 유닛(28)을 트레이 수용부(5b)의 상단부 부근의 부품 픽업 위치(5a)에 위치시킴으로써, 도어(29)의 개방이 가능해진다. 즉, 트레이 인출 유닛(28)이 부품 픽업 위치(5a)에 있고, 트레이 피더(5)의 내부를, 제1 실장 헤드(9A)가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 것으로 상정된다. 이러한 구성에 의해, 작업자가 그 손을 하우징 수용부(5b)의 내부에 넣더라도, 손이 헤드 이동 공간에 들어가서 손이 제1 실장 헤드(9A)에 간섭하게 되는 위험을 초래하는 사태는 발생하지 않는다.
이러한 상황에서, 트레이 인출 유닛(28)이 트레이 수용부(5b)로부터 팔레트(16)를 인출하도록 제1 트레이 공급 기구(5A)가 트레이 피더(5)의 내부에서 승강하므로, 액세스 허가/불허 처리부(30b)는 도어(29)의 개방을 항상 금지하도록 도어 록킹 기구(29a)를 록킹한다. 따라서, 작업자는 트레이 수용부(5b)의 내부에 작업 액세스할 수 없고, 제1 실장 헤드(9A)가 동작하고 있는 헤드 이동 공간에 작업자가 그 손을 넣을 수 있는 불안전한 행위가 완전히 방지된다.
즉, 본 실시형태에 따른 부품 실장 방법에서는, 복수의 트레이 공급 기구를 구비하는 트레이 피더(5)가, 트레이 공급 기구 중 어느 하나에 있어서 도어(29)의 록킹 상태를 해제하여 도어(29)를 개방한 상태로 트레이 수용부(5b)에 대하여 행해지는 트레이 교환 작업과, 다른 트레이 공급 기구에 있어서 트레이 수용부(5b)로부터 팔레트(16)를 트레이 인출 유닛(28)에 의해 인출하여 제1 실장 헤드(9A)에 의한 부품의 픽업을 위한 부품 픽업 위치(5a)까지 이동시키는 트레이 공급 작업을 동시에 병행한다.
그 결과, 트레이 피더에 의한 부품 공급을 포함하는 부품 실장에 있어서, 현재 실행되고 있는 부품 실장 작업의 완료를 기다리지 않고, 후속 기판 종류를 생산하기 위한 프로세스 변경을 시작할 수 있다. 따라서, 복수 종류의 기판에 대한 부품 종류 변경과 연관된 프로세스 변경을 매우 빈번하게 반복적으로 실행할 필요가 있는 경우라도, 부품 종류 변경과 연관된 장치 정지 시간을 가능한 한 많이 배제하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 장치의 가동 중에 프로세스 변경을 행할 때의 안전성을 확보할 수 있다.
특정 실시형태를 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하였지만, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명에 다양한 변경이나 수정을 실시할 수 있다는 것을 당업자라면 명백히 알 것이다.
본 발명은 2010년 7월 9일자로 출원된 일본 특허 출원 제2010-156883호에 기초한 것으로, 이 특허 출원의 내용은 본원에 참조로 인용되어 있다.
산업상 이용가능성
본 발명에 따른 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법은, 테이프 피더에 의한 부품 공급을 포함하는 부품 실장에 있어서, 장치의 가동 중에 프로세스 변경을 행할 때, 안전성을 확보할 수 있다는 이점을 갖고, 여러 종류의 기판에 대해 부품 실장 작업을 행하는 분야에서 유용하다.
1 : 부품 실장 장치 2 : 기판 반송 기구
3 : 기판 4A : 제1 부품 공급 유닛
4B : 제2 부품 공급 유닛 5 : 트레이 피더
5A : 제1 트레이 공급 기구 5B : 제2 트레이 공급 기구
5a : 부품 픽업 위치 5b : 트레이 수용부
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 실장 헤드 16 : 팔레트
20 : 승강 기구 28 : 트레이 인출 유닛
29 : 도어 29a : 도어 록킹 기구

Claims (2)

  1. 부품 공급 유닛으로부터 픽업된 전자 부품을 기판에 실장하는 부품 실장 장치로서,
    부품 공급 유닛에 배치되며 전자 부품을 평면 배열한 트레이를 수납하는 트레이 수용부로부터 트레이 인출 유닛에 의해 트레이를 인출하는 기능과, 트레이 수용부의 상단부의 높이 부근에 설정된 부품 픽업 위치까지 트레이를 이동시키는 기능을 갖는 트레이 피더;
    부품 픽업 위치로 이동된 트레이로부터 전자 부품을 픽업하고 유지하는 실장 헤드와, 이 실장 헤드를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구비하는 부품 실장 기구;
    트레이 피더에 있어서 트레이 수용부에 배치된 작업 액세스 도어의 개폐를 록킹하는 도어 록킹 기구; 및
    부품 공급 유닛, 부품 실장 기구 및 도어 록킹 기구를 제어하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 트레이 인출 유닛이 부품 픽업 위치에 위치해 있고, 트레이 피더의 내부를 실장 헤드가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 상태에서만, 도어 록킹 기구에 의한 도어의 록킹 상태를 해제하는 것인 부품 실장 장치.
  2. 부품 공급 유닛으로부터 픽업된 전자 부품을 부품 실장 장치에 의해 기판에 실장하는 부품 실장 방법으로서, 상기 부품 실장 장치는,
    평행하게 배치된 복수 개의 트레이 공급 기구를 구비하고, 각 트레이 공급 기구가, 부품 공급 유닛에 배치되며 전자 부품을 평면 배열한 트레이를 수납하는 트레이 수용부로부터 트레이 인출 유닛에 의해 트레이를 인출하는 기능과, 트레이 수용부의 상단부의 높이 부근에 설정된 부품 픽업 위치까지 트레이를 이동시키는 기능을 갖는 것인 트레이 피더;
    부품 픽업 위치로 이동된 트레이로부터 전자 부품을 픽업하고 유지하는 실장 헤드와, 이 실장 헤드를 이동시키는 헤드 이동 기구를 구비하는 부품 실장 기구;
    복수 개의 트레이 공급 기구의 각각에 있어서 트레이 수용부에 배치된 작업 액세스 도어의 개폐를 록킹하는 도어 록킹 기구; 및
    부품 공급 유닛, 부품 실장 기구 및 도어 록킹 기구를 제어하며, 트레이 인출 유닛이 부품 픽업 위치에 위치해 있고, 트레이 피더의 내부를 실장 헤드가 이동되는 헤드 이동 공간으로부터 차단하는 상태에서만, 도어 록킹 기구에 의한 도어의 록킹 상태를 해제하는 기능을 갖는 컨트롤러를 포함하는 것이고,
    상기 부품 실장 방법은,
    트레이 공급 기구 중 어느 하나에 있어서 도어의 록킹 상태를 해제하여 도어를 개방한 상태로 트레이 수용부에 대하여 행해지는 트레이 교환 작업과, 다른 트레이 공급 기구에 있어서 트레이 수용부로부터 트레이를 트레이 인출 유닛에 의해 인출하여 실장 헤드에 의한 부품의 픽업을 위한 부품 픽업 위치까지 이동시키는 트레이 공급 작업을 동시에 병행하는 것인 부품 실장 방법.
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