WO2014129196A1

WO2014129196A1 - 電子部品実装システムおよび電子部品実装方法

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Publication number: WO2014129196A1
Application number: PCT/JP2014/000888
Authority: WO
Inventors: 東　雅之; 泰祐森; 良二河内; ▲琢▼也山崎; 尚前園; 安藤　寛
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-08-28
Also published as: CN105009702A; CN105009702B; JP5906399B2; JP2014165237A; US20160007512A1; US10863657B2

Abstract

　上流側装置から受け渡された２種類の基板４Ａ，４Ｂを基板搬送方向に搬送し位置決めして保持する基板保持部を有する第１の基板搬送機構１６Ａおよび第２の基板搬送機構１６Ｂを備えた構成の部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・を連結した部品実装ラインにおいて、部品実装ラインの先頭に配置された部品実装装置Ｍ５から発せられる基板要求信号に基づいて、第１の基板搬送機構１６Ａおよび第２の基板搬送機構１６Ｂのそれぞれに、２種類の基板４Ａ，４Ｂを混在させて振り分ける。これにより、実装作業負荷が異なる２種類の基板４Ａ，４Ｂを対象として、生産効率を向上させることができる。

Description

電子部品実装システムおよび電子部品実装方法

　本発明は、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装システムおよび電子部品実装方法に関するものである。

　電子部品を基板に実装して実装基板を製造する電子部品実装システムは、半田接合用のペーストを印刷する印刷装置や印刷後の基板を対象として部品実装作業を実行する複数の部品実装装置を連結して構成されている。このような電子部品実装システムとして、基板を搬送する基板搬送機構を複数備えた複数レーンタイプの部品実装装置を複数連結した構成のものが知られている（特許文献１参照）。このような構成とすることにより、複数レーンによって並行的に複数枚の基板搬送を行って基板搬送効率を向上させることができ、部品実装機構が基板搬送時間の間に待機するロス時間を極力短縮して、生産性を向上させることが可能となっている。

日本国特開２００８－１８１４５３号公報

　近年電子業界においては生産形態の多様化が進展し、部品実装の生産現場においても、生産対象の品種の特性に応じて多様な実装作業形態を適宜選択することが可能な、フレキシブルな電子部品実装システムが望まれるようになっている。しかしながら、上述の特許文献例に示す先行技術では、実装作業負荷が異なる２種類の基板を同時並行的に生産する場合には、以下のような不都合が発生していた。すなわち実装作業負荷の相違は部品実装装置では作業タクトタイムの長短につながることから、実装作業負荷が異なる２種類の基板をそれぞれの基板搬送機構によって搬送しながら部品実装作業を実行する過程において、基板搬送機構毎に基板１枚当たりの作業タクトタイムに差が生じる。この結果、単位作業時間当たりの基板生産枚数に差を生じてラインバランスが維持できず、生産現場全体としての生産効率を低下させる不都合が生じる。

　本発明の電子部品実装システムは、基板に電子部品を実装する部品実装作業を行う複数の部品実装部を連結した部品実装ラインを含み、実装作業負荷の異なる２種類の前記基板を対象として同時並行的に前記部品実装作業を行う電子部品実装システムであって、前記部品実装部は、上流側装置から受け渡された前記基板を基板搬送方向に搬送し前記基板を位置決めして保持する基板保持部を有する第１の基板搬送機構および第２の基板搬送機構と、部品供給手段によって供給された前記電子部品を取り出して前記基板保持部に保持された前記基板に移送搭載する前記部品実装作業を実行する部品実装手段とを有し、さらに、前記上流側装置から前記基板を受け取って前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のいずれかに振り分ける基板振り分け手段と、前記第１の基板搬送機構、前記第２の基板搬送機構および前記基板振り分け手段を制御する振り分け制御部とを備え、前記振り分け制御部は、前記部品実装ラインの先頭に配置された前記部品実装部から発せられる基板要求信号に基づいて、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれに前記２種類の基板を混在させて振り分ける。

　本発明の電子部品実装方法は、基板に電子部品を実装する部品実装作業を行う複数の部品実装部を連結した部品実装ラインを含み、実装作業負荷の異なる２種類の前記基板を対象として同時並行的に部品実装作業を行う電子部品実装システムによる電子部品実装方法であって、前記部品実装部は、上流側装置から受け渡された前記基板を基板搬送方向に搬送し前記基板を位置決めして保持する基板保持部を有する第１の基板搬送機構および第２の基板搬送機構と、部品供給手段によって供給された前記電子部品を取り出して前記基板保持部に保持された前記基板に移送搭載する前記部品実装作業を実行する部品実装手段とを有し、さらに前記電子部品実装システムは、前記上流側装置から前記基板を受け取って前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のいずれかに振り分ける基板振り分け手段と、前記第１の基板搬送機構、前記第２の基板搬送機構および前記基板振り分け手段を制御する振り分け制御部とを備え、前記部品実装ラインの先頭に配置された前記部品実装部から発せられる基板要求信号に基づいて、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれに前記２種類の基板を混在させて振り分ける。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける基板振り分けパターンの説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける部品実装装置の構成説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムによる部品実装方法における基板搬送の工程説明図本発明の一実施の形態の電子部品実装システムによる部品実装方法における基板搬送の工程説明図

　まず図１、図２（ａ）、（ｂ）を参照して、電子部品実装システムの構成および各装置の機能について説明する。この電子部品実装システム１は、電子部品が実装された実装基板を製造する機能を有するものであり、上流側（図１において左側）から、スクリーン印刷装置Ｍ１、第１振り分けコンベアＭ２、印刷検査装置Ｍ３、第２振り分けコンベアＭ４の下流に、複数の部品実装部である部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・を連結した部品実装ラインを、基板搬送方向（Ｘ方向）に直線状に接続した構成となっている。これらの各装置は、ＬＡＮシステム２を介して管理コンピュータ３に接続され、管理コンピュータ３は電子部品実装システム１の各装置による部品実装作業を統括して制御する。

　本実施の形態においては、部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・は並行に配列された第１実装レーンＬ１，第２実装レーンＬ２を有しており、これら２列の実装レーンによって２種類の基板４（図２（ａ）、（ｂ）に示す基板４Ａ，４Ｂ参照）を対象として同時並行的に部品実装作業を行うことが可能となっている。ここでは図２（ｂ）に示すように、同一の基板４の表裏をなす第１面４ａ、第２面４ｂが、２種類の基板４Ａ、４Ｂに該当する。

　一般に基板４の第１面４ａ、第２面４ｂは部品実装密度に大きな差があり、これらの実装面を個別に作業対象とする場合には、実装面ごとに実装作業負荷が異なる。すなわち本実施の形態では、実装作業負荷が異なる２種類の基板４を同時並行的に生産するようにしている。なお実装作業負荷が異なる２種類の基板４としては、同一基板の表裏面を作業対象とする場合以外にも、基板種自体が全く異なるものの製品としては対をなして使用される２種類の基板など、同数を同時並行的に生産対象とする場合であってもよい。

　基板４の第１面４ａ、第２面４ｂにはそれぞれ識別用の認識マークＭＡ、ＭＢが予め形成されており、これらの認識マークＭＡ、ＭＢを撮像して認識することにより、作業対象となっている実装面が基板４Ａ，４Ｂのいずれに該当するかを識別することができる。

　これら基板４Ａ，４Ｂは、上流側の基板供給装置（図示省略）から個別に供給され、スクリーン印刷装置Ｍ１に搬入される。ここでスクリーン印刷装置Ｍ１は基台５上に２つの第１スクリーン印刷部６Ａ、第２スクリーン印刷部６Ｂを並列に配設した構成となっており、基板４Ａ，４Ｂはそれぞれ搬送コンベア９Ａ、９Ｂを介して第１スクリーン印刷部６Ａ、第２スクリーン印刷部６Ｂに搬入される（矢印ａ，ｂ）。第１スクリーン印刷部６Ａ、第２スクリーン印刷部６Ｂにおいては、下面側から基板４が押しつけられたスクリーンマスク８上で、スキージユニット７を印刷方向（Ｙ方向）に摺動させることにより、基板４には電子部品接合用のクリーム半田の印刷が行われる。

　なお、本実施の形態においては、２つのスクリーン印刷部を有するスクリーン印刷装置を用いているが、１つのスクリーン印刷部を有する２つのスクリーン印刷装置を搬送方向に沿って並べる構成としても良い。

　印刷後に第１スクリーン印刷部６Ａ、第２スクリーン印刷部６Ｂから搬出された基板４は、第１振り分けコンベアＭ２の振り分け機構１０に受け渡され、さらに下流の印刷検査装置Ｍ３に搬出される。このとき、振り分け機構１０をＹ方向に移動させる（矢印ｃ、ｄ）ことにより、第１スクリーン印刷部６Ａ、第２スクリーン印刷部６Ｂのいずれかから選択的に基板４を受け取り、印刷検査装置Ｍ３の検査コンベア１１に受け渡すことが可能となっている。

　すなわち、図２（ａ）に示すように、第１スクリーン印刷部６Ａから搬出された基板４Ａは第１振り分けコンベアＭ２の振り分け機構１０に渡され、その後振り分け機構１０がＹ方向に移動することにより印刷検査装置Ｍ３の検査コンベア１１に受け渡される（矢印ｆ）。また第２スクリーン印刷部６Ｂから搬出された基板４Ｂも同様に、第１振り分けコンベアＭ２の振り分け機構１０に渡された後、振り分け機構１０がＹ方向に移動することにより印刷検査装置Ｍ３の検査コンベア１１に受け渡される（矢印ｇ）。印刷検査装置Ｍ３はヘッド移動機構１２によってＸＹ平面内で移動自在の検査ヘッド１３を備えており、検査コンベア１１によって搬送された基板４を検査ヘッド１３によって撮像し、撮像結果を認識処理することにより、所定の印刷検査が実行される。

　検査後の基板４は第２振り分けコンベアＭ４を介して部品実装ラインに受け渡され、部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・によって基板４に電子部品を搭載する部品実装作業が行われる。部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・は同一構成であり、基台１５の中央には、第１実装レーンＬ１、第２実装レーンＬ２を構成する第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６ＢがＸ方向に並設されている。第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂは、上流側装置である第２振り分けコンベアＭ４から受け渡された基板４Ａ、４Ｂを基板搬送方向に搬送し、それぞれに設けられた基板保持部（図示省略）に基板４Ａ、４Ｂを位置決めして保持する。

　第２振り分けコンベアＭ４から部品実装装置Ｍ５への基板４Ａ、４Ｂの受け渡しに際しては、検査コンベア１１から基板４Ａ、４Ｂを受け渡された振り分け機構１４をＹ方向に移動させる（矢印ｅ）ことにより、第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂのいずれかに選択的に搬入させる。すなわち、第２振り分けコンベアＭ４は、上流側装置から基板４Ａ，４Ｂを受け取って第１の基板搬送機構１６Ａおよび第２の基板搬送機構１６Ｂのいずれかに振り分ける基板振り分け手段となっている。

　図１，図３を参照して、部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・の機能を説明する。基台１５の上面の中央には、第２振り分けコンベアＭ４から受け渡された基板４Ａ，４Ｂを搬送して位置決め保持する第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６ＢがＸ方向に配設されている。第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂのそれぞれの外側方には、部品供給手段を構成する第１の部品供給部１７Ａ、第２の部品供給部１７Ｂが配置されており、第１の部品供給部１７Ａ、第２の部品供給部１７Ｂには、複数のテープフィーダ１８が装着された台車１９がセットされている。

　台車１９には、実装対象の電子部品を保持したキャリアテープ１９ｂを巻回収納したテープ供給リール１９ａ、が各テープフィーダ１８に対応して装着されている。テープフィーダ１８は、テープ供給リール１９ａから引き出されたキャリアテープ１９ｂをピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構による取り出し位置に電子部品を供給する。

　基台１５の上面においてＸ方向の下流側の端部には、Ｙ軸移動テーブル２０がＹ方向に配設されている。Ｙ軸移動テーブル２０には第１のＸ軸移動テーブル２１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル２１Ｂが装着されている。第１のＸ軸移動テーブル２１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル２１Ｂは、Ｙ軸移動テーブル２０の側面に配設されたガイドレール２０ａに沿ってＹ方向にスライド自在となっており、Ｙ軸移動テーブル２０に内蔵されたリニアモータ機構によってＹ方向に駆動される。

　第１のＸ軸移動テーブル２１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル２１Ｂには、それぞれＸ軸移動装着ベースを介して第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂが装着されている。第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂは、第１のＸ軸移動テーブル２１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル２１Ｂに内蔵されたリニアモータ機構によってＸ方向に駆動される。Ｙ軸移動テーブル２０、第１のＸ軸移動テーブル２１Ａ、第２のＸ軸移動テーブル２１Ｂは、第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂを移動させるためのヘッド移動機構となっている。

　第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂは、下部に複数の吸着ノズル２２ａを着脱自在に装着した構成となっており、上述のヘッド移動機構によって移動して、吸着ノズル２２ａによって電子部品を第１の部品供給部１７Ａ、第２の部品供給部１７Ｂのテープフィーダ１８から取り出して基板４に移送搭載する。第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂおよび前述のヘッド移動機構は、部品供給手段によって供給された電子部品を取り出して、第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂの基板保持部に保持された基板４に移送搭載する部品実装作業を実行する部品実装手段となっている。そしてこの部品実装手段は、第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂのそれぞれに対応して部品実装作業を実行する第１の部品実装機構２３Ａ、第２の部品実装機構２３Ｂより成る。

　第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂのそれぞれとテープフィーダ１８との間には、部品認識カメラ２４Ａ、２４Ｂが配置されている。部品認識カメラ２４Ａ、２４Ｂは、第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂの移動経路に位置して、第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂによって保持された電子部品を下方から撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂによって保持された状態の電子部品の位置ずれが検出される。

　第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂには、前述のヘッド移動機構によって第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂと一体的に移動する基板認識カメラ２５Ａ、２５Ｂが装着されている。基板認識カメラ２５Ａ、２５Ｂは第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂとともに第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂに保持された基板４の上方に移動し、基板４を撮像する。この撮像結果を認識処理することにより、基板４の位置検出とともに、基板４の基板４Ａ、４Ｂに形成された認識マークＭＡ、ＭＢが認識される。これにより、第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂに搬入された基板４が、基板４Ａ、４Ｂのいずれであるかが識別され、この識別結果に基づき、基板４Ａ、４Ｂのそれぞれに対応した部品実装作業が実行される。そして部品実装作業後の基板４は、図外の搭載検査装置、リフロー装置に順次送られ、ここで搭載状態の検査および検査済みの基板に対して電子部品の半田接合が行われる。

　次に図４を参照して、電子部品実装システム１の制御系の構成を説明する。ここでは第２振り分けコンベアＭ４から部品実装装置Ｍ５への基板受け渡しの際の振り分け処理に関連する要素のみについて説明している。図４において、管理コンピュータ３はＬＡＮシステム２を介してスクリーン印刷装置Ｍ１、第１振り分けコンベアＭ２、印刷検査装置Ｍ３，第２振り分けコンベアＭ４、部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・と接続されている。管理コンピュータ３は全体制御部３０によって上述各装置の全体作業を管理するとともに、振り分け制御部３１によって第２振り分けコンベアＭ４から部品実装装置Ｍ５に基板４を受け渡す際の基板振り分け動作を制御する。

　すなわち振り分け制御部３１は、部品実装ラインの先頭に配置された部品実装装置Ｍ５の第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂおよび第２振り分けコンベアＭ４を制御する。本実施の形態では、部品実装装置Ｍ５から発せられる基板要求信号に基づいて、第１の基板搬送機構１６Ａおよび第２の基板搬送機構１６Ｂのそれぞれに、２種類の基板４Ａ，４Ｂを混在させて振り分けるようにしている。

　部品実装装置Ｍ５の制御系について説明する。部品実装装置Ｍ５は、制御部３２、記憶部３３、基板要求処理部３４、機構駆動部３５、認識処理部３６を備えている。制御部３２は演算処理装置であり、記憶部３３に記憶された各種のプログラムやデータに基づいて以下の各部を制御する。記憶部３３に記憶される各種のプログラムやデータには、基板４Ａを生産対象とする際に用いられる第１の実装データ３３ａ、基板４Ｂを生産対象とする際に用いられる第２の実装データ３３ｂが含まれている。

　基板要求処理部３４は、当該装置において第１実装レーンＬ１、第２実装レーンＬ２のいずれか基板受け取り可能なステータスであるにもかかわらず、当該実装レーンに作業対象基板が存在しないことを示す基板要求信号を発出する処理を行う。振り分け制御部３１は、この基板要求信号に基づいて、当該実装レーンに基板４を搬入すべく基板４の振り分け処理を行う。機構駆動部３５は、制御部３２に制御されて、第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂ、第１の部品実装機構２３Ａ、第２の部品実装機構２３Ｂを駆動する。

　認識処理部３６は、部品認識カメラ２４Ａ、２４Ｂの撮像結果を認識処理することにより、第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂに保持された状態の電子部品の識別や位置検出を行う。さらに認識処理部３６は、基板認識カメラ２５Ａ、２５Ｂの撮像結果を認識処理することにより、基板４Ａ、４Ｂの位置検出とともに、認識マークＭＡ、ＭＢを認識することにより作業対象が基板４Ａ、４Ｂのいずれであるかを識別する。したがって、基板認識カメラ２５Ａ、２５Ｂおよび認識処理部３６は、２種類の基板（ここでは基板４の第１面４ａ、第２面４ｂに対応する基板４Ａ、４Ｂ）に形成された認識マークＭＡ，ＭＢを認識することにより、当該基板４の種類を識別する基板種識別部として機能する。

　そして実装制御部である制御部３２が機構駆動部３５を制御して第１の部品実装機構２３Ａ、第２の部品実装機構２３Ｂを駆動させる際には、上述の基板種識別部による識別結果に基づいて、第１の実装データ３３ａおよび第２の実装データ３３ｂを切り替えて、部品実装手段である第１の部品実装機構２３Ａ、第２の部品実装機構２３Ｂを制御する。さらに、部品実装ラインの先頭に位置する部品実装装置Ｍ５によって識別された基板種の識別結果は、部品実装ラインにおける当該基板４の搬送に伴い、ＬＡＮシステム２を介して下流側の部品実装装置Ｍ６・・・の各装置にデータシフトされ、各装置においては同様に基板種の識別結果に応じて実装データを切り替えて部品実装作業が実行される。

　ここで上述構成の部品実装装置Ｍ５，Ｍ６・・・に適用される部品実装方式について説明する。以下、図５、図６を参照して、本実施の形態における電子部品実装システムの具体的な動作例を説明する。

　ここで、部品実装装置Ｍ５は、それぞれの第１の基板搬送機構１６Ａ、第２の基板搬送機構１６Ｂに搬送された基板４（４Ａ、４Ｂ）に対して、対応した第１の搭載ヘッド２２Ａ、第２の搭載ヘッド２２Ｂによってのみ部品実装動作を行ういわゆる独立実装方式を採用している。すなわち、第１の搭載ヘッド２２Ａは第１の部品供給部１７Ａから電子部品をピックアップして第１の基板搬送機構１６Ａに位置決めされた基板４に電子部品を実装し、第２の搭載ヘッド２２Ｂは第２の部品供給部１７Ｂから部品をピックアップして第２の基板搬送機構１６Ｂに位置決めされた基板４に電子部品を実装する。部品実装装置Ｍ５よりも後工程の部品実装装置Ｍ６～Ｍ９も、部品実装装置Ｍ５と同様に独立実装方式で基板４に電子部品を実装する。

　なお、本実施の形態のように２つの基板搬送機構とそれぞれに対応した２つの搭載ヘッドを有する装置構成における実装方式としては、上述した独立実装方式と、それぞれの基板搬送機構に交互に搬入される基板に対して２つの搭載ヘッドで同時に部品を実装していく、いわゆる交互実装方式とがある。ここで、実装負荷が大きく異なる２種類の基板に対して部品を実装する場合には、本実施の形態のように独立実装方式を採用する方が、以下に示す理由で作業タクト的に効率が良い。

　交互実装方式の場合、一方の基板搬送機構に搬入された基板へ２つの搭載ヘッドが同時に部品を実装し、電子部品の実装が完了した基板を後工程に搬出する。そして、基板を後工程に搬出する間に、前工程の部品実装装置から他方の基板搬送機構に新たな基板が搬入され、搬入された新たな基板に対して２つの搭載ヘッドによって同時に電子部品を実装する。しかし、実装対象となる２種類の基板（基板４Ａ、４Ｂ）の実装負荷が大きく異なる場合には、上述したような基板の後工程への搬出と前工程からの搬入とのタイミングが大きくずれてしまい、長時間、電子部品の実装対象となる基板を持たない部品実装装置が発生する可能性がある。一方、独立実装方式の場合には、それぞれの基板搬送機構において、それぞれ対応した搭載ヘッドによって基板４Ａ又は４Ｂのいずれかを実装対象とすることになるので上述したような搬送タイミングのずれはほとんど生じない。

　しかし、独立実装方式でもそれぞれの実装レーンＬ１、Ｌ２に、実装負荷の異なる基板４Ａ、４Ｂを固定的に振り分けて搬送する（例えば実装レーンＬ１には常に基板４Ａを、実装レーンＬ２には常に基板４Ｂを振り分ける）と、実装負荷の小さい基板４が振り分けられた一方の実装レーンが先に基板生産を完了してしまい、他方の実装レーンでの基板生産が完了するまで遊んだ状態となってしまう。これに対し本実施の形態の電子部品実装システム１では、以下に説明するように、２種類の基板を混在させて交互に振り分けることにより、上述した独立実装方式における実装レーン間の作業タクトタイムの不均一を無くすことが可能となっている。

　図５は、上述構成の電子部品実装システム１による電子部品実装方法において、部品実装装置Ｍ５以降の複数の部品実装装置に対して、第２振り分けコンベアＭ４によって基板４Ａ、４Ｂを振り分ける際の実際動作例を示している。この振り分け動作は、振り分け制御部３１が部品実装装置Ｍ５の基板要求処理部３４から発せられる基板要求信号に基づいて、第２振り分けコンベアＭ４、部品実装装置Ｍ５を制御することにより実行される。

　図５は、第２振り分けコンベアＭ４によって部品実装装置Ｍ５以下、各装置の第１実装レーンＬ１、第２実装レーンＬ２に、基板４Ａ、４Ｂを混在させて交互に振り分ける状態が定常的に継続されている場合を示している。そして、それぞれの部品実装装置Ｍ５～Ｍ９においては、上述したように独立実装方式によって基板４（４Ａ、４Ｂ）に部品を実装している。この場合には、第１実装レーンＬ１、第２実装レーンＬ２のいずれにも、同数の基板４Ａおよび基板４Ｂが投入される形態であることから、第１実装レーンＬ１、第２実装レーンＬ２のそれぞれにおける平均的な作業タクトタイムは、いずれも基板４Ａ、４Ｂそれぞれの作業タクトタイムの平均値となる。したがって、第１実装レーンＬ１、第２実装レーンＬ２において作業負荷のラインバランスが保たれ、装置稼働状態を安定させることが可能となっている。

　なお、詳述はしていないが、それぞれの部品実装装置Ｍ５～Ｍ９の第１の部品供給部１７Ａ、第２の部品供給部１７Ｂともに、基板４Ａ及び基板４Ｂに実装される電子部品が配置されていることはいうまでもない。

　図６は、図５に示す基板４Ａ、４Ｂの部品実装装置Ｍ５以下の各装置への振り分けにおいて、いずれかの装置のいずれかの実装レーン（ここでは部品実装装置Ｍ８の第２実装レーンＬ２）においてトラブルが発生し、それ以降当該実装レーン（第２実装レーンＬ２）での部品実装作業が継続できない状態となった場合を示している。この場合には、振り分け制御部３１は、第２振り分けコンベアＭ４からの基板振り分け先を正常に動作している第１実装レーンＬ１に限定し、基板４Ａ、４Ｂの区別なく第１実装レーンＬ１に投入するようにしている。これにより、生産枚数は減少するものの、基板４Ａ、４Ｂを対とする基板種の生産が停止することはなく、装置トラブルの生産計画に対する影響を極力抑えることが可能となっている。

　上記説明したように、本実施の形態に示す電子部品実装システムおよび電子部品実装方法では、上流側装置から受け渡された２種類の基板４Ａ，４Ｂを基板搬送方向に搬送し位置決めして保持する基板保持部を有する第１の基板搬送機構１６Ａおよび第２の基板搬送機構１６Ｂを備えた構成の部品実装装置Ｍ５、Ｍ６・・・を連結した部品実装ラインにおいて、部品実装ラインの先頭に配置された部品実装装置Ｍ５から発せられる基板要求信号に基づいて、第１の基板搬送機構１６Ａおよび第２の基板搬送機構１６Ｂのそれぞれに、２種類の基板４Ａ，４Ｂを混在させて振り分けるようにしたものである。これにより、実装作業負荷が異なる２種類の基板４Ａ，４Ｂを対象として、生産効率を向上させることができる。

　なお、本実施の形態では振り分け制御部３１の制御機能を管理コンピュータ３に所属させた例を示したが、部品実装ラインの先頭に配置された部品実装装置Ｍ５に同様の制御機能を持たせるように構成してもよい。また、部品実装ラインにおいて隣接する部品実装装置の間に振り分けコンベアが介在するような場合には、その振り分けコンベアの直接下流に位置する部品実装装置が、部品実装装置Ｍ５と同様に先頭に配置された部品実装装置として取り扱われ、基板種の識別のための認識マークＭＡ，ＭＢの認識を行う。

　本出願は、2013年2月22日出願の日本国特許出願（特願2013-032870）に基づくものであり、それらの内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明の電子部品実装システムおよび電子部品実装方法は、実装作業負荷が異なる２種類の基板を対象として生産効率を向上させることができるという効果を有し、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装分野において有用である。

　１　電子部品実装システム
　２　ＬＡＮシステム
　３　管理コンピュータ
　４，４Ａ，４Ｂ　基板
　１６Ａ　第１の基板搬送機構
　１６Ｂ　第２の基板搬送機構
　１７Ａ　第１の部品供給部
　１７Ｂ　第２の部品供給部
　２３Ａ　第１の部品実装機構
　２３Ｂ　第２の部品実装機構
　Ｍ１　スクリーン印刷装置
　Ｍ２　第１振り分けコンベア
　Ｍ３　印刷検査装置
　Ｍ４　第２振り分けコンベア
　Ｍ５，Ｍ６　部品実装装置
　Ｌ１　第１実装レーン
　Ｌ２　第２実装レーン

Claims

　基板に電子部品を実装する部品実装作業を行う複数の部品実装部を連結した部品実装ラインを含み、実装作業負荷の異なる２種類の前記基板を対象として同時並行的に前記部品実装作業を行う電子部品実装システムであって、
　前記部品実装部は、上流側装置から受け渡された前記基板を基板搬送方向に搬送し前記基板を位置決めして保持する基板保持部を有する第１の基板搬送機構および第２の基板搬送機構と、
　部品供給手段によって供給された前記電子部品を取り出して前記基板保持部に保持された前記基板に移送搭載する前記部品実装作業を実行する部品実装手段とを有し、
　さらに、前記上流側装置から前記基板を受け取って前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のいずれかに振り分ける基板振り分け手段と、
　前記第１の基板搬送機構、前記第２の基板搬送機構および前記基板振り分け手段を制御する振り分け制御部とを備え、
　前記振り分け制御部は、前記部品実装ラインの先頭に配置された前記部品実装部から発せられる基板要求信号に基づいて、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれに前記２種類の基板を混在させて振り分けることを特徴とする電子部品実装システム。
　前記部品供給手段は、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれの外側方に配置された第１の部品供給部および第２の部品供給部であり、前記部品実装手段は、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれに対応して設けられた第１の部品実装機構および第２の部品実装機構であり、前記第１の部品実装機構は前記第１の部品供給部から前記電子部品をピックアップして前記第１の基板搬送機構に位置決めされた前記基板に前記電子部品を実装し、前記第２の部品実装機構は前記第２の部品供給部から前記電子部品をピックアップして前記第２の基板搬送機構に位置決めされた前記基板に前記電子部品を実装することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装システム。
　前記２種類の基板に形成された認識マークを認識することにより当該基板の種類を識別する基板種識別部と、
　前記２種類の基板のそれぞれを生産するための第１の実装データおよび第２の実装データを記憶する記憶部と、
　前記基板種識別部による識別結果に基づいて前記第１の実装データおよび第２の実装データを切り替えて前記部品実装手段を制御する実装制御部とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品実装システム。
　基板に電子部品を実装する部品実装作業を行う複数の部品実装部を連結した部品実装ラインを含み、実装作業負荷の異なる２種類の前記基板を対象として同時並行的に部品実装作業を行う電子部品実装システムによる電子部品実装方法であって、
　前記部品実装部は、上流側装置から受け渡された前記基板を基板搬送方向に搬送し前記基板を位置決めして保持する基板保持部を有する第１の基板搬送機構および第２の基板搬送機構と、
　部品供給手段によって供給された前記電子部品を取り出して前記基板保持部に保持された前記基板に移送搭載する前記部品実装作業を実行する部品実装手段とを有し、
　さらに前記電子部品実装システムは、前記上流側装置から前記基板を受け取って前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のいずれかに振り分ける基板振り分け手段と、
　前記第１の基板搬送機構、前記第２の基板搬送機構および前記基板振り分け手段を制御する振り分け制御部とを備え、
　前記部品実装ラインの先頭に配置された前記部品実装部から発せられる基板要求信号に基づいて、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれに前記２種類の基板を混在させて振り分けることを特徴とする電子部品実装方法。
　前記部品供給手段は、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれの外側方に配置された第１の部品供給部および第２の部品供給部であり、前記部品実装手段は、前記第１の基板搬送機構および前記第２の基板搬送機構のそれぞれに対応して設けられた第１の部品実装機構および第２の部品実装機構であり、前記第１の部品実装機構により前記第１の部品供給部から前記電子部品をピックアップして前記第１の基板搬送機構に位置決めされた前記基板に前記電子部品を実装し、前記第２の部品実装機構により前記第２の部品供給部から前記電子部品をピックアップして前記第２の基板搬送機構に位置決めされた前記基板に前記電子部品を実装することを特徴とする請求項４に記載の電子部品実装方法。
　前記２種類の基板に形成された認識マークを認識することにより当該基板の種類を識別し、
　記憶部に記憶された前記２種類の基板のそれぞれを生産するための第１の実装データおよび第２の実装データを、前記基板の識別結果に基づいて切り替えて前記部品実装手段を制御することを特徴とする請求項４または５に記載の電子部品実装方法。