WO2015114765A1 - 基板搬送装置およびそれを含んで構成された対基板作業システム - Google Patents

基板搬送装置およびそれを含んで構成された対基板作業システム Download PDF

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board
lifter
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隆志 城戸
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富士機械製造株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/0061Tools for holding the circuit boards during processing; handling transport of printed circuit boards
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    • H05K13/0061Tools for holding the circuit boards during processing; handling transport of printed circuit boards
    • H05K13/0069Holders for printed circuit boards

Definitions

  • the present invention relates to a substrate transfer apparatus for transferring a substrate, and also relates to a substrate-to-substrate work system configured to include the substrate transfer apparatus and perform work on a substrate.
  • An on-board working machine such as an electronic component mounting machine generally includes a substrate transfer device, and loads and unloads the substrate by the substrate transfer device, and at the substrate positioned at a predetermined position by the substrate transfer device, It is designed to perform board-to-board operations such as component mounting.
  • a system configured to include such an anti-substrate work machine, for example, when there is a substrate that does not need to be operated by the anti-substrate work machine, a function to skip the operation is required of the substrate transfer device. .
  • two lanes (upper conveyance rail and lower conveyance rail) are provided in two upper and lower stages, and these 2 A substrate transfer apparatus capable of transferring in any one of the lanes is employed.
  • another substrate can be transported in the lower lane while mounting the electronic component on the substrate in the upper lane.
  • the lanes to which the substrate is transported are switched by moving the two lanes up and down integrally.
  • the substrate transport apparatus has two lanes capable of transporting a substrate and a lifting mechanism that integrally lifts and lowers the two lanes, and thus has a relatively complicated structure and is not necessarily practical. It cannot be said that the nature is high.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a highly practical substrate transport apparatus, and a highly practical counter-substrate working system by employing the substrate transport apparatus. The task is to do.
  • a substrate transport apparatus of the present invention includes a pair of conveyor belts for transporting a substrate and a lifter that lifts the substrates placed on the pair of conveyor belts. In the state where the substrate is raised by the above, another substrate can be conveyed by the pair of conveyor belts.
  • the substrate work system of the present invention includes the substrate transport apparatus of the present invention and a substrate work apparatus that performs work on the substrate raised by the lifter of the substrate transport apparatus.
  • the substrate transport apparatus of the present invention another substrate can be transported by the pair of conveyor belts below the substrate lifted from the pair of conveyor belts by the lifter.
  • the substrate can be overtaken with respect to another substrate despite the simple structure having only one transfer lane. If the operation is performed on the substrate raised by the lifter, the other substrate can be overtaken during the operation of one substrate. Therefore, because of these advantages, the substrate transfer apparatus of the present invention is highly practical. Further, according to the substrate working system of the present invention, the advantages of the substrate transfer apparatus of the present invention can be fully enjoyed.
  • FIG. 1 It is a perspective view of the to-substrate working system of the Example comprised including the board
  • An on-board working system is a component mounting system for mounting an electronic component (hereinafter simply referred to as “component”) on a substrate.
  • component an electronic component
  • FIG. 1 it is configured to include three component mounting machines 10 and 12, each of which is a substrate working machine.
  • the two component mounting machines 10 are on the downstream side.
  • one component mounting machine 12 having a relatively wide width is disposed in close contact with each other on the two system bases 14 arranged side by side.
  • a circuit board that is a component of an electronic circuit (hereinafter may be simply referred to as “substrate”) is directed from the upstream side to the downstream side, that is, in the direction in which the substrate is transported (hereinafter referred to as “transport direction”).
  • transport direction the direction in which the substrate is transported
  • the component mounting machines 10 and 12 are transported through the component mounting machines 10 and 12, and the component mounting work (a kind of board work) is performed by the component mounting machines 10 and 12. This completes the mounting of the components on the board.
  • component mounting on each of the plurality of boards is completed sequentially.
  • This board-to-board working system is a solder printing machine that prints cream solder on the board, an inspection machine that inspects the results of work by the solder printing machine and the component mounting machines 10 and 12, and melts the solder to fix the parts to the board. Along with the reflow furnace and the like, it is arranged on the electronic circuit production line.
  • each component mounting machine 10 includes a base 16, frames 18 and 20 erected on the base 16 before and after, And the beam 22 overlaid on the frames 18 and 20, and the housing of the component mounting machine 10 is configured by them.
  • FIG. 1 shows a state in which the substrate S is fixed to the work position by the conveyor device 24.
  • a plurality of component feeders 26 each functioning as a component supply device are arranged side by side on the front side of the conveyor device 24.
  • each of the component feeders 26 is a so-called tape feeder.
  • the beam 22 supports a component mounting device 28 which is a kind of a substrate working device.
  • the component mounting device 28 includes a mounting head 30 that is a kind of work head, and an XY robot type head moving device 32 that moves the mounting head 30 back and forth and left and right.
  • the mounting head 30 includes a plurality of suction nozzles as component holders for sucking and holding components at the lower end portion, and has a nozzle lifting mechanism for lifting and lowering one of the suction nozzles.
  • a component mounting operation which is a kind of the substrate operation, is performed by the component mounting device 28 on the substrate fixed at the work position by the conveyor device 24.
  • the mounting head 30 is moved above the component feeder 26 to suck and hold the component by the suction nozzle, and then the mounting head 30 is moved above the substrate and held by the suction nozzle.
  • the mounted component is placed on the upper surface of the substrate.
  • the component mounting machine 12 arranged on the downstream side is arranged on one system base 14, and the component mounting machine 12 is sized in the transport direction as can be seen from FIG. A large base 34 and frames 36 and 38 are included. And in the component mounting machine 12, the same two conveyor apparatuses 24 arrange
  • the two conveyor devices 24 are configured to transport one substrate in cooperation with each other, and the above-described work positions are set in both of the two conveyor devices 24.
  • the component mounting apparatus 40 of the component mounting machine 12 (which is a kind of substrate work apparatus) includes the head moving device 42 in which the range of movement of the mounting head 30 in the transport direction is increased. It is possible to move the mounting head 30 larger in the transport direction than the component mounting apparatus 28. With such a configuration, the component mounting machine 12 can execute the component mounting work at any of the two work positions. Specifically, the component mounting machine 12 can perform the same component mounting operation on two stages.
  • the conveyor device 24 has a base plate 50 and both ends in a direction perpendicular to the conveying direction of the base plate 50, that is, the front end and the rear. It comprises a pair of generally plate-like support frames 52 and 54 erected at the end of the side.
  • the front support frame 52 is fixed to the base plate 50, while the rear support frame 54 moves in the front-rear direction along a pair of guide rails 56 arranged side by side on the base plate 50. It is possible.
  • the rear support frame 54 is moved back and forth according to the width in the front-rear direction of the substrate to be transported by a moving mechanism 60 including a motor 58 as a drive source.
  • the moving mechanism 60 is configured to include a ball screw mechanism, as can be seen from the drawing.
  • a pair of pulleys 62 are rotatably supported on their inner surfaces (surfaces facing each other).
  • One of the pair of pulleys 62 is disposed at the upstream end in the conveying direction of the support frame 52 (54), and the other is disposed at the downstream end.
  • a conveyor belt 64 is wound around and supported by the pair of pulleys 62.
  • the downstream side of the pair of pulleys 62 is rotated by a rotating mechanism 68 including a motor 66 as a drive source and a gear train, and the conveyor belt 64 circulates by the rotation. Yes.
  • the conveyor device 24 includes a pair of conveyor belts 64, and the pair of conveyor belts 64 circulate in a state where both ends of the substrate in the front-rear direction are placed on the pair of conveyor belts 64. Thus, the substrate is transported in the transport direction.
  • Each of the support frames 52 and 54 has a substrate placed on the pair of conveyor belts 64 between the pair of conveyor belts 64, more specifically, in the vicinity of the conveyor belt 64 supported by each.
  • the support bar 70 is supported so as to be movable up and down. Incidentally, in FIG. 4, a part of the support bar 70 supported by the support frame 54 on the rear side is omitted.
  • the support bar 70 extends along the support frame 52 (54) in the transport direction, and each of both ends extends to the outside of the support frame 52 (54) in the transport direction, and the outer surface (surface facing away from each other). It is supposed to wrap around.
  • a nut 72 is held non-rotatably at each of both ends.
  • each of the support frames 52 and 54 is provided with a pair of motors 74 at both ends of the outer surface in the transport direction, and the axis of rotation of each of the pair of motors 74 is up and down.
  • the posture is extended in the direction, and the screw rod 76 is used.
  • Each screw rod 76 is screwed with a nut 72 held at each end of the support bar 70, and a pair of nuts 72 and a pair of screw rods 76 constitute a pair of screw mechanisms 78.
  • one support bar 70 is moved up and down by the rotation of the pair of motors 74. That is, a support lifting / lowering mechanism that includes the pair of screw mechanisms 78 and a pair of motors 74 as a drive source to raise and lower the support bar 70 as the support is configured.
  • the substrate S is placed in the transport direction in a state where both ends in the front-rear direction perpendicular to the transport direction and horizontal are placed on the upper surfaces of the pair of conveyor belts 64. Be transported.
  • each of the pair of support bars 70 is located inside the pair of conveyor belts 64 and is located below the upper surface of the pair of conveyor belts 64 in the vertical direction. Therefore, the pair of support bars 70 does not hinder the conveyance of the substrate S.
  • the substrate S is supported by the pair of support bars 70 from below as shown in FIG. It is raised so as to be separated from the pair of conveyor belts 64.
  • Each of the support frames 52 and 54 is formed with a flange 80 projecting inward at the upper end portion.
  • the pair of flanges 80 function as a stopper that holds the raised substrate S above each of the pair of conveyor belts.
  • the raised substrate S is clamped and fixed at both ends by the pair of flanges 80 and the pair of support bars 70.
  • a component mounting operation by the component mounting device 28 (40) is performed on the sandwiched board.
  • a substrate fixing mechanism is configured that includes a structure in which the substrate S is sandwiched between the pair of flanges 80 and the pair of support bars 70, and fixes the substrate S at a work position where work is performed on the substrate S. -ing Then, the board S on which the component mounting operation has been performed, that is, the board S that has been raised, is rotated to the pair of conveyor belts 64 by rotating the four motors 74 and lowering the pair of support bars 70. It is lowered as both ends are placed. Due to the above structure, the conveyor device 24 includes a pair of support bars 70 and a pair of the above-described support lifting / lowering mechanisms, and a substrate placed on a pair of conveyor belts. The lifter is configured to be lifted so as to be separated from the belt and to be lowered so as to place the raised substrates on the pair of conveyor belts.
  • the support bars 70 and the conveyor belts 64 are separated in the vertical direction, and a pair of support bars There is a space below 70 and above the pair of conveyor belts 64.
  • a function of conveying a substrate S ′ shown by a two-dot chain line in the figure
  • It may be referred to as “another substrate transfer function”. Therefore, in the present on-board working system in which the present conveyor device 24 is employed, in the case where a plurality of substrates are transported continuously, the plurality of substrates can be transported by using the separate substrate transport function. The order can be changed, that is, the substrate can be overtaken.
  • the conveyor device 24 when the substrate S is raised, the component mounting operation by the component mounting device 28 (40) is performed on the substrate S, that is, the substrate-to-substrate operation for the substrate S is performed. Inside, another substrate S ′ can be transported by a pair of conveyor belts 64. Therefore, according to the present board-to-board working system employing the present conveyor device 24, the above-mentioned board can be overtaken while performing the board-to-board work.
  • Each of the component mounting machines 10 and 12 includes a control device for controlling the component mounting device 28 (40) and one or two conveyor devices 24 included in the component mounting machines 10 and 12. And various operations using the separate substrate transfer function are executed under the control of the control device. These operations are described below.
  • the above-mentioned another board is recognized as a work-defective board whose work result by the on-board working apparatus upstream of the specific component mounting apparatus 28 (40) is defective, and the board has its components.
  • the component mounting work by the mounting device 28 (40) is no longer necessary
  • the result of the work by the counter substrate working device on the downstream side of the specific component mounting device 28 (40) is defective, and again the counter substrate
  • the pass operation is an effective operation when only the work by the work device is to be executed.
  • Alternate work operation The alternate work operation is performed, for example, by the two component mounting machines 10 on a plurality of substrates that are transported in succession by the two component mounting machines 10 in order to improve the productivity of the substrate work system. This is an effective operation when it is executed for each.
  • the alternating operation operation is as follows. A) After the component mounting device 28 of the upstream component mounting machine 10 performs the operation on one of the plurality of substrates transported continuously, An upstream operation operation that skips the work by the component mounting device 28 of the downstream component mounting machine 10, and b) the work by the component mounting device 28 of the upstream component mounting machine 10 is skipped for another one board.
  • the downstream operation operation for executing the operation by the component mounting apparatus 28 of the component mounting machine 10 on the downstream side with respect to the board is alternately performed.
  • this board-to-board work system although two component mounting machines 10 are arranged in series, two component mounting machines that perform the same work are arranged in parallel. It becomes possible to ensure the same productivity as the substrate working system, that is, the substrate working system in which the two component mounting machines are arranged side by side in the direction orthogonal to the conveying direction. That is, a high-productivity system with a small system size in the front-rear direction, which is a direction orthogonal to the conveyance direction, can be constructed.
  • the component mounting machine 12 performs the same component mounting operation on each of a plurality of substrates transported in succession in order to improve the productivity of the on-board working system.
  • This is also an effective operation.
  • the alternating work operation is as follows. A) After the work is performed by the component mounting device 40 in the upstream conveyor device 24 on one of the plurality of substrates transported continuously, the downstream conveyor In the apparatus 24, the upstream side operation operation for passing the conveyor device 24 without performing the operation by the component mounting device 40, and B) the operation by the component mounting device 40 in the upstream conveyor device 24 with respect to another one substrate. After passing the conveyor device 24 without performing the above, the downstream operation operation for performing the work by the component mounting device 40 in the downstream conveyor device 24 is alternately performed.
  • the mounting apparatus 40 can perform the component mounting work, the time during which the component mounting apparatus 40 is not performing the component mounting work can be considerably reduced. As a result, a highly productive substrate-based work system can be constructed.
  • FIG. 6A shows a state where the boards are raised to the working position by the above-described lifters in both of the two conveyor devices 24, and the component mounting work is performed on both of the boards.
  • FIG. 6B shows a state where the substrate that has been completed in the upstream conveyor device 24 is passed under the substrate being worked in the downstream conveyor device 24 by the conveyor device 24. The state which carries out downstream is shown.
  • FIG. 6C shows a state in which a new substrate is carried into the empty upstream conveyor device 24 by the conveyor device 24.
  • FIG. 6D shows a state in which component mounting work is performed on both the boards as in FIG. FIG.
  • FIG. 6 (e) shows a state in which the substrate for which work has been completed in the downstream conveyor device 24 is carried out to the downstream side of the conveyor device 24.
  • FIG. 6 (f) shows a state where a new substrate is passed through an empty downstream conveyor device 24 while passing under the substrate on which the upstream conveyor device 24 is working. Is shown.
  • FIG. 6 (g) shows the same state as FIG. 6 (a). In this board-to-board work system, by repeating such a state, component mounting work is continuously performed on a plurality of boards.
  • this board-to-board working system in which the above-described state is repeated is I) While performing the work on the upstream side of the two component mounting devices 28 or the one component mounting device 40 on the one board raised by the lifter of the upstream conveyor device 24, Another substrate is carried into the downstream conveyor device 24 by the conveyor device 24, the other substrate is raised by the lifter of the downstream conveyor device, and two component mounting devices 28 are attached to the substrate.
  • a first operation for performing work by the downstream side or one component mounting device 40 II) A substrate that has been lifted by the lifter of the upstream conveyor device 24 and has been worked by the upstream component of the two component mounting devices 28 or one component mounting device 40 is transferred to the downstream conveyor device 24.
  • the lifter is configured to include a pair of front and rear support bars 70 each serving as a support.
  • the lifter that lifts and lowers the substrate has only one support.
  • a structure may be used.
  • the support lifting mechanism is configured to raise and lower the support bar 70 at both ends in the transport direction of the support bar 70 that is a support tool. You may be comprised so that the support tool may be raised / lowered.
  • the substrate transfer apparatus including the lifter is configured to be able to transfer another substrate below the raised substrate by a pair of conveyor belts in a state where the substrate is raised.
  • the specific structure is not particularly limited.
  • the conveyor device 24 is provided with a substrate fixing mechanism for fixing the raised substrate for the convenience of component mounting work.
  • the substrate transfer device is sufficient for the substrate work by the substrate work device. If it can be performed to the extent that it can be satisfied, or if the substrate transfer operation is not performed in the substrate transfer apparatus, the substrate fixing mechanism need not be provided. For example, even if the substrate transport apparatus does not perform counter-to-substrate work in the substrate transport apparatus, the above-described substrate overtaking can be performed. Therefore, the anti-substrate work system employing such a substrate transport apparatus is sufficient. Become practical.
  • the conveyor device 24 is used in the component mounting machines 10 and 12 that execute a component mounting operation as a substrate operation.
  • the employed substrate mounting machine is not limited to a component mounting machine, and is
  • the board conveying device can be sufficiently employed for, for example, a printing machine that performs a solder printing operation, an inspection machine that performs an operation for inspecting a result of a solder printing operation or a component mounting operation, and the like.

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Abstract

 基板搬送装置24を、基板を搬送するための1対のコンベアベルト64と、その1対のコンベアベルトに載置されている基板を上昇させるリフタ70,74,78とを備え、リフタによって基板Sを上昇させた状態において、その1対のコンベアベルトによって別の基板S'を搬送可能に構成する。また、対基板作業システムを、そのように構成された基板搬送装置と、その基板搬送装置のリフタによって上昇させられた基板に対して作業を行う対基板作業装置とを含むようにして構成する。1つの搬送レーンしか備えていないシンプルな構造であるにも拘わらず、他の基板に対する基板の追い越しが可能となり、実用的な基板搬送装置、対基板作業システムが実現する。

Description

基板搬送装置およびそれを含んで構成された対基板作業システム
 本発明は、基板を搬送するための基板搬送装置に関し、また、その基板搬送装置を含んで構成されて、基板に対して作業を行うための対基板作業システムに関する。
 電子部品装着機等の対基板作業機は、一般に、基板搬送装置を備えており、その基板搬送装置によって基板を搬入および搬出するとともに、その基板搬送装置によって所定の位置に位置させた基板に、部品の装着等の対基板作業を行うようにされている。そのような対基板作業機を含んで構成されたシステムでは、例えば、その対基板作業機による作業を行う必要のない基板が存在する場合にその作業をスキップさせる機能が、基板搬送装置に求められる。
 上記のことに鑑み、下記特許文献に記載の電子部品装着装置(対基板作業機の一種である)では、上下2段に2つのレーン(上部搬送レール,下部搬送レール)が設けられてそれら2つのレーンのいずれにおいても搬送可能な基板搬送装置が採用されている。そして、その電子部品装着装置では、上方のレーンにおいて電子部品の基板への装着を実行しつつ、下方のレーンにおいて別の基板を搬送可能とされている。
特開2001-135986号公報
発明の解決しようとする課題
 上記特許文献に記載されている基板搬送装置では、2つのレーンを一体的に昇降させることで、基板が搬送されるレーンの切換えが行われるようにされている。つまり、その基板搬送装置は、基板を搬送可能な2つのレーンと、それら2つのレーンを一体的に昇降させる昇降機構とを備えているため、比較的複雑な構造を有しており、必ずしも実用性が高いとは言い切れない。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い基板搬送装置を提供すること、および、その基板搬送装置を採用することで実用性の高い対基板作業システムを提供することを課題とする。
 上記課題を解決するため、本発明の基板搬送装置は、基板を搬送するための1対のコンベアベルトと、その1対のコンベアベルトに載置されている基板を上昇させるリフタとを備え、リフタによって基板を上昇させた状態において、その1対のコンベアベルトによって別の基板を搬送可能に構成される。また、本発明の対基板作業システムは、本発明の基板搬送装置と、その基板搬送装置のリフタによって上昇させられた基板に対して作業を行う対基板作業装置とを含んで構成される。
 本発明の基板搬送装置によれば、リフタによって1対のコンベアベルトから上昇させられた基板の下方において、その1対のコンベアベルトによって別の基板を搬送することができる。つまり、1つの搬送レーンしか備えていないシンプルな構造であるにも拘わらず、他の基板に対する基板の追い越しが可能となる。なお、リフタによって上昇させられている基板に対して作業を行うようにすれば、1の基板の作業中に、他の基板の追い越しが可能となる。したがって、それらの利点を有するが故、本発明の基板搬送装置は、実用性の高いものとなる。また、本発明の対基板作業システムによれば、本発明の基板搬送装置による利点を充分に享受することが可能となる。
実施例の基板搬送装置を含んで構成された実施例の対基板作業システムの斜視図である。 実施例の対基板作業システムを構成する電子部品装着機の概略構造を示す斜視図である。 実施例の対基板作業システムを構成する別の電子部品装着機の概略構造を示す斜視図である。 電子部品装着機に採用されている実施例の基板搬送装置を示す斜視図である。 実施例の基板搬送装置の動作を説明するための断面図である。 実施例の対基板作業システムで実行される特定のオペレーションにおける基板の動きを模式的に示す図である。
 以下、本発明の代表的な実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。また、本発明の別の実施形態を、変形例として、簡単に説明する。なお、本発明は、下記実施例,変形例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
[A]部品装着システムおよび部品装着機の構成
 本発明の実施例である対基板作業システムは、電子部品(以下、単に「部品」と言う場合がある)を基板に装着するための部品装着システムであり、図1に示すように、それぞれが対基板作業機である3つの部品装着機10,12を含んで構成されている。図の左奥を上流側,右手前を下流側,左手前を前方側,右奥を後方側とそれぞれ呼べば、本部品装着システムでは、上流側に、2つの部品装着機10が、下流側に、比較的幅の広い1つの部品装着機12が、並べられた2つのシステムベース14上に、互いに密接して配置されている。
 電子回路の構成要素である回路基板(以下、単に「基板」と言う場合がある)は、上流側から下流側に向かって、すなわち、基板を搬送する方向(以下、「搬送方向」と言う場合がある)に、それら部品装着機10,12内を搬送され、その搬送される基板に対して、それぞれの部品装着機10,12による部品装着作業(対基板作業の一種である)が行われて、その基板への部品の装着が完了する。複数の基板が連続して当該システム内を搬送方向に搬送されることで、それら複数の基板の各々への部品装着が、順次、完了する。なお、本対基板作業システムは、クリームはんだを基板に印刷するはんだ印刷機,はんだ印刷機や部品装着機10,12による作業の結果を検査する検査機,はんだを溶融させて部品を基板に固定するリフロー炉等とともに、電子回路製造ラインに配置される。
 上流側に配置されている2つの部品装着機10は、互いに同じ構成のものであり、図2に示すように、1つのシステムベース14の上に並んで配置されている。外装パネルを外した下流側の部品装着機10の図示を参照しつつ説明すれば、各部品装着機10は、ベース16と、前後においてベース16上に立設されたフレーム18,20と、それらフレーム18,20に上架されたビーム22とを有しており、それらによって、当該部品装着機10の躯体が構成されている。
 ベース16上に、実施例の基板搬送装置であるコンベア装置24が設置されている。構成については後述するが、コンベア装置24は、基板を上流側から搬入して下流側に搬出する機能を有するとともに、基板を、設定された作業位置において固定する機能を有している。ちなみに、図1には、基板Sがコンベア装置24によって作業位置に固定されている状態が示されている。
 コンベア装置24の前方側には、それぞれが部品供給装置として機能する複数の部品フィーダ26が並んで配置されている。ちなみに、部品フィーダ26の各々は、いわゆるテープフィーダである。一方、ビーム22には、対基板作業装置の一種である部品装着装置28が支持されている。部品装着装置28は、作業ヘッドの一種である装着ヘッド30と、装着ヘッド30を前後左右に移動させるXYロボット型のヘッド移動装置32とを含んで構成されている。装着ヘッド30は、下端部に、部品を吸着保持する部品保持具としての吸着ノズルを複数備えており、それら吸着ノズルの1つを昇降させるノズル昇降機構を有している。
 コンベア装置24によって作業位置に固定された基板に対して、部品装着装置28によって、対基板作業の一種である部品装着作業が行われる。部品装着作業では、装着ヘッド30が部品フィーダ26の上方に移動させられて吸着ノズルによる部品の吸着保持が行われ、次いで、装着ヘッド30が基板の上方に移動させられて、吸着ノズルに保持されている部品が、基板の上面に載置される。
 下流側に配置されている部品装着機12は、1つのシステムベース14上に配置され、その部品装着機12は、外装パネルを外した状態を示す図3から解るように、搬送方向において寸法の大きいベース34およびフレーム36,38を含んで構成されている。そして、部品装着機12では、部品装着機10内に配置されているものと同じ2つのコンベア装置24が、搬送方向に並んで配置されている。2つのコンベア装置24は、互いに協働して1つの基板を搬送するように構成されるとともに、2つのコンベア装置24のいずれにも上述の作業位置が設定されている。部品装着機12の部品装着装置40(対基板作業装置の一種である)は、搬送方向における装着ヘッド30の移動範囲が大きくされたヘッド移動装置42を有していることで、部品装着機10の部品装着装置28よりも搬送方向に大きく装着ヘッド30を移動させることが可能とされている。そのような構成から、部品装着機12は、2つの作業位置のいずれにおいても部品装着作業を実行可能とされている。詳しく言えば、部品装着機12は、2つのステージにおいて、互いに同じ部品装着作業を実行可能とされているのである。
[B]コンベア装置の構成および機能
 コンベア装置24は、図4に示すように、ベース板50と、ベース板50の搬送方向に直角な方向における両端部に、つまり、前方側の端部および後方側の端部に立設された概して板状の1対の支持フレーム52,54とを含んで構成されている。前方側支持フレーム52は、ベース板50に固定されている一方で、後方側支持フレーム54は、ベース板50上に並んで配設された1対のガイドレール56に沿って、前後方向に移動可能とされている。後方側支持フレーム54は、駆動源としてのモータ58を含んで構成された移動機構60によって、搬送する基板の前後方向の幅に応じて前後させられる。移動機構60は、図から解るように、ボールねじ機構を含んで構成されている。
 支持フレーム52,54の各々には、それらの内側の面(互いに対向する面)に、1対のプーリ62が、回転可能に支持されている。それら1対のプーリ62の一方は、支持フレーム52(54)の搬送方向における上流側の端部に配置され、他方は、下流側の端部に配置されている。そして、1対のプーリ62には、コンベアベルト64が巻回させられて支持されている。1対のプーリ62の下流側のものは、駆動源としてのモータ66およびギヤトレインを含んで構成される回転機構68によって、回転させられ、その回転によって、コンベアベルト64が周回するようにされている。つまり、コンベア装置24は、1対のコンベアベルト64を備えており、それら1対のコンベアベルト64に基板の前後方向における両端が載置された状態において、それら1対のコンベアベルト64が周回することで、その基板を搬送方向に搬送するように構成されているのである。
 また、支持フレーム52,54の各々には、1対のコンベアベルト64の間において、詳しく言えば、各々が支持するコンベアベルト64の近傍において、1対のコンベアベルト64に載置されている基板を下方から支持可能な支持具として、支持バー70が、昇降可能に支持されている。ちなみに、図4では、後方側の支持フレーム54に支持されている支持バー70の一部分が省略されている。支持バー70は、搬送方向に支持フレーム52(54)に沿って延び、両端の各々が、搬送方向において支持フレーム52(54)の外側に延び出すとともに、外側の面(互いに背向する面)にまで回り込むようにされている。両端の各々には、ナット72が回転不能に保持されている。一方で、支持フレーム52,54の各々には、外側の面の搬送方向の両端部に、1対のモータ74が付設されており、1対のモータ74の各々の回転軸は、軸線が上下方向に延びる姿勢とされるともに、ねじロッド76とされている。各ねじロッド76は、支持バー70の各端部に保持されたナット72と螺合しており、1対のナット72と1対のねじロッド76とによって、1対のねじ機構78が構成されているのである。以上構造から明らかなように、1対のモータ74の回転によって、1の支持バー70が昇降させられる。つまり、それら1対のねじ機構78と駆動源としての1対のモータ74とを含んで、上記支持具である支持バー70を昇降させる支持具昇降機構が構成されているのである。
 さらに説明すれば、図5(a)から解るように、基板Sは、搬送方向に直角かつ水平な前後方向における両端が1対のコンベアベルト64の上面に載置された状態で、搬送方向に搬送される。このとき、1対の支持バー70の各々は、1対のコンベアベルト64の内側に位置するとともに、上下方向において、1対のコンベアベルト64の上面より下方に位置している。そのため、1対の支持バー70は、基板Sの搬送を阻害しない。
 4つのモータ74を回転させて、1対の支持バー70を上昇させると、図5(b)に示すように、基板Sは、1対の支持バー70によって下方から支持された状態で、1対のコンベアベルト64から離間するように上昇させられる。支持フレーム52,54の各々には、上端部に、内側に向かって突出するフランジ80が形成されている。1対のフランジ80は、上昇させられた基板Sを、1対のコンベアベルトのそれぞれの上方において係止するストッパとして機能する。上昇させられた基板Sは、それの両端が、それら1対のフランジ80と1対の支持バー70とによって挟持されて固定される。その挟持された基板に対して、部品装着装置28(40)による部品装着作業が行われる。すなわち、基板Sを1対のフランジ80と1対の支持バー70とによって挟持する構造を含んで、基板Sを、それに対する作業が行われる位置である作業位置において固定する基板固定機構が構成されているのである。そして、部品装着作業が行われた基板S、つまり、上昇させられている基板Sは、4つのモータ74を回転させて1対の支持バー70を下降させることで、1対のコンベアベルト64に両端が載置されるようにして、下降させられる。以上のような構造から、コンベア装置24では、1対の支持バー70と1対の上記支持具昇降機構とを含んで、1対のコンベアベルトに載置された基板を、それら1対のコンベアベルトから離間するように上昇させるとともに、上昇させている基板をそれら1対コンベアベルトに載置させるように下降させるリフタが構成されているのである。
 本コンベア装置24では、図5(b)に示すように、基板Sが上昇させられた状態において、各支持バー70と各コンベアベルト64とが上下方向において離間しており、1対の支持バー70の下方かつ1対のコンベアベルト64の上方に、空間が存在する。この空間を利用することで、上昇させられている基板Sとは別の基板S’(図において2点鎖線で示されている)を、1対のコンベアベルト64によって搬送する機能(以下、「別基板搬送機能」と言う場合がある)を有しているのである。したがって、本コンベア装置24が採用されている本対基板作業システムでは、複数の基板が連続して搬送されるような場合において、上記別基板搬送機能を利用することで、その複数の基板の搬送順序の変更、つまり、基板の追い抜きが可能とされているのである。
 また、本コンベア装置24では、基板Sが上昇させられている場合において、その基板Sに対して部品装着装置28(40)による部品装着作業を行いつつ、つまり、基板Sに対する対基板作業の最中において、別の基板S’を1対のコンベアベルト64によって搬送可能とされている。したがって、本コンベア装置24を採用する本対基板作業システムによれば、対基板作業を行いつつ上記基板の追い抜きが可能とされているのである。
[C]対基板作業システムで実行される基板搬送に関するオペレーション
 部品装着機10,12の各々は、自身が備える部品装着装置28(40)および1つまたは2つのコンベア装置24を制御する制御装置を有し、その制御装置による制御の下、上記別基板搬送機能を利用した種々のオペレーションを実行する。以下に、それらのオペレーションについて説明する。
 i)通過オペレーション
 通過オペレーションは、1の基板に対して特定の部品装着装置28(40)による作業を行いつつ、その部品装着装置28(40)による作業を要しない別の基板を、その作業を行わずに、その部品装着装置28(40)を備えている部品装着機10(12)が備えるコンベア装置24によって搬送するオペレーションである。簡単に言えば、特定の部品装着装置28(40)による作業をスキップさせるためのオペレーションである。
 例えば、i)上記別の基板が、特定の部品装着装置28(40)の上流側の対基板作業装置による作業の結果が不良である作業不良基板であると認定されて、その基板にその部品装着装置28(40)による部品装着作業が必要でなくなった場合、ii)特定の部品装着装置28(40)の下流側の対基板作業装置による作業の結果が不良であり、再度、その対基板作業装置による作業のみを実行させたい場合等に、通過オペレーションは、有効なオペレーションとなる。上記場合において通過オペレーションを実行することで、他の基板に対する作業を多く阻害することなく、言い換えれば、対基板作業システムの生産性を大きく低下させることなく、上記場合に対処することが可能となる。
 ii)交互作業オペレーション
 交互作業オペレーションは、例えば、対基板作業システムの生産性を向上させるべく、上記2つの部品装着機10が、互いに同じ部品装着作業を、連続して搬送される複数の基板の各々に対して実行するような場合に、有効なオペレーションとなる。その場合の交互作業オペレーションは、a)連続して搬送される複数の基板のうちの1の基板に対して上流側の部品装着機10の部品装着装置28が作業を行った後、その基板に対する下流側の部品装着機10の部品装着装置28による作業をスキップさせる上流側作業オペレーションと、b)別の1の基板に対して上流側の部品装着機10の部品装着装置28による作業をスキップさせた後に、その基板に対する下流側の部品装着機10の部品装着装置28による作業を実行させる下流側作業オペレーションとが交互に行われる。そのようなオペレーションにより、本対基板作業システムでは、2つの部品装着機10が直列的に配置されているにも拘わらず、互いに同じ作業を行う2つの部品装着機が並列的に配置された対基板作業システム、すなわち、2つの部品装着機が搬送方向と直交する方向に並んで配置された対基板作業システムと同様の生産性を確保することが可能となる。つまり、搬送方向に直交する方向である前後方向におけるシステムの寸法が小さい高生産性システムが構築できるのである。
 また、交互作業オペレーションは、例えば、対基板作業システムの生産性を向上させるべく、上記部品装着機12が、互いに同じ部品装着作業を、連続して搬送される複数の基板の各々に対して実行するような場合にも、有効なオペレーションとなる。その場合の交互作業オペレーションは、A)連続して搬送される複数の基板のうちの1の基板に対して上流側のコンベア装置24において部品装着装置40による作業を行った後、下流側のコンベア装置24において部品装着装置40による作業を行わずしてそのコンベア装置24を通過させる上流側作業オペレーションと、B)別の1の基板に対して上流側のコンベア装置24において部品装着装置40による作業を行わずしてそのコンベア装置24を通過させた後、下流側のコンベア装置24において部品装着装置40による作業を行う下流側作業オペレーションとが交互に行われる。そのようなオペレーションにより、2つのコンベア装置24への一方についての基板の搬入,その基板の作業位置での固定,その基板の搬出が、2つのコンベア装置24の他方において別の基板に対して部品装着装置40が部品装着作業を実行している最中に実行できることから、部品装着装置40が部品装着作業を行っていない時間を相当に少なくすることが可能となる。その結果として、高い生産性の対基板作業システムが構築できるのである。
 ちなみに、上記2つの交互作業オペレーションにおける基板の動作は、図6のように、模式的に示すことができる。図6(a)は、2つのコンベア装置24の両方においてそれぞれ基板が上述のリフタによって作業位置に上昇させられ、それらの基板の両方に対して部品装着作業が行われている状態を示している。図6(b)は、上流側のコンベア装置24において作業が終了した基板を、下流側のコンベア装置24において作業中の基板の下を、そのコンベア装置24によって通過させつつ、そのコンベア装置24の下流側に搬出する状態を示している。図6(c)は、空となっている上流側のコンベア装置24に、そのコンベア装置24によって新たな基板が搬入される状態を示している。図6(d)は、図6(a)と同様に両方の基板に対して部品装着作業が行われている状態を示している。図6(e)は、下流側のコンベア装置24において作業が終了した基板を、そのコンベア装置24の下流側に搬出する状態を示している。図6(f)は、空となっている下流側のコンベア装置24に、新たな基板を、上流側のコンベア装置24によって作業が行われている基板の下を通過させる状態で、搬入する状態を示している。図6(g)は、図6(a)と同じ状態を示している。本対基板作業システムでは、このような状態が繰り返されることで、複数の基板に対して連続して部品装着作業が行われる。
 したがって、上述のような状態が繰り返される本対基板作業システムは、
 I)上流側のコンベア装置24の上記リフタによって上昇させられた1の基板に対して2つの部品装着装置28の上流側のもの若しくは1つの部品装着装置40による作業を行いつつ、その上流側のコンベア装置24によって、別の基板を下流側のコンベア装置24に搬入し、その別の基板を、その下流側のコンベア装置の上記リフタによって上昇させて、その基板に対して2つの部品装着装置28の下流側のもの若しくは1つの部品装着装置40による作業を行う第1オペレーションと、
 II)上流側のコンベア装置24の上記リフタによって上昇させられて2つの部品装着装置28の上流側のもの若しくは1つの部品装着装置40によって作業が行われた基板を、下流側のコンベア装置24の上記リフタによって上昇させられた別の基板に対して2つの部品装着装置28の下流側のもの若しくは1つの部品装着装置40による作業を行いつつ、その下流側のコンベア装置24によって搬出する第2オペレーションと
 を交互に実行可能に構成されているのである。
変形例
 上述のコンベア装置24では、それぞれが支持具となる前後1対の支持バー70を含んで、上記リフタが構成されているが、基板を昇降させるリフタは、1つの支持具しか備えていないような構造のものでもよい。また、上述のコンベア装置24では、上記支持具昇降機構は、支持具である支持バー70の搬送方向における両端において、支持バー70を昇降させるように構成されているが、支持具の一端において、その支持具を昇降させるように構成されていてもよい。つまり、リフタを含んで構成される基板搬送装置は、基板を上昇させた状態において、別の基板を、その上昇させられた基板の下方を1対のコンベアベルトによって搬送可能に構成されたものであればよく、具体的な構造は、特に限定されないのである。
 また、上記コンベア装置24では、部品装着作業の便宜のために、上昇させられた基板を固定する基板固定機構が設けられているが、基板搬送装置は、対基板作業装置による対基板作業が充分に満足できる程度に行えるのであれば、あるいは、当該基板搬送装置において対基板作業が実行されないのであれば、敢えて基板固定機構を設けなくてもよい。例えば、基板搬送装置が、当該基板搬送装置において対基板作業が実行されないものであっても、上述した基板の追い抜きは実行できることから、そのような基板搬送装置を採用する対基板作業システムは、充分に実用的なものとなる。
 上記コンベア装置24は、対基板作業としての部品装着作業を実行する部品装着機10,12に採用されているが、採用される対基板作業機は、部品装着機に限定されず、本発明の基板搬送装置は、例えば、はんだ印刷作業を行う印刷機、はんだ印刷作業若しくは部品装着作業の結果を検査する作業を対基板作業とする検査機等に対しても、充分に採用可能である。
 10:部品装着機〔対基板作業機〕  12:部品装着機〔対基板作業機〕  24:コンベア装置〔基板搬送装置〕  28:部品装着装置〔対基板作業装置〕  40:部品装着装置〔対基板作業装置〕  64:コンベアベルト  70:支持バー〔支持具〕〔リフタ〕  74:モータ〔支持具昇降機構〕〔リフタ〕  78:ねじ機構〔支持具昇降機構〕〔リフタ〕  80:フランジ〔ストッパ〕〔基板固定機構〕  S,S’:基板
                                                                                

Claims (7)

  1.  それぞれに基板の両端が載置され、それぞれが周回することによってその載置された基板を搬送方向に搬送する1対のコンベアベルトと、
     それら1対のコンベアベルトに載置された基板を、それら1対のコンベアベルトから離間するように上昇させるとともに、上昇させている基板をそれら1対のコンベアベルトに載置させるように下降させるリフタと
     を備え、
     そのリフタによって1の基板を上昇させた状態において、前記1対のコンベアベルトによって、別の基板を搬送可能に構成された基板搬送装置。
  2.  前記リフタによって上昇させられた基板を、その基板に対する作業が行われる位置である作業位置において固定する基板固定機構を備えた請求項1に記載の基板搬送装置。
  3.  前記リフタが、
     前記1対のコンベアベルトの間において前記搬送方向に延びるとともに、両端の少なくとも一方がそれら1対のコンベアベルトの外側に延び出し、それら1対のコンベアベルトに載置されている基板を下方から支持可能な支持具と、
     その支持具を、前記両端の少なくとも一方において昇降させる支持具昇降機構と
     を有し、
     当該基板搬送装置が、前記支持具昇降機構によって上昇させられた前記支持具の下方を、前記1対のコンベアベルトによって前記別の基板を搬送可能に構成された請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置。
  4.  当該基板搬送装置が、
     前記リフタによって上昇させられた基板を、前記1対のコンベアベルトの上方において係止するストッパを備え、
     そのストッパと前記支持具とによって基板が挟持されることで、その基板を、その基板に対する作業が行われる位置である作業位置において固定するように構成された請求項3に記載の基板搬送装置。
  5.  請求項1ないし請求項4のいずれか1つに記載の基板搬送装置と、
     その基板搬送装置の前記リフタによって上昇させられた基板に対して作業を行う対基板作業装置と
     を含んで構成された対基板作業システム。
  6.  当該対基板作業システムが、
     1の基板に対して対基板作業装置による作業を行いつつ、その対基板作業装置による作業を要しない別の基板を、その作業を行わずに前記基板搬送装置によって搬送する通過オペレーションを、実行可能に構成された請求項5に記載の対基板作業システム。
  7.  当該対基板作業システムが、
     それぞれが前記基板搬送装置として機能し、直列的に配置された2つの基板搬送装置と、
     それぞれが前記対基板作業装置として機能し、前記2つの基板搬送装置の各々の前記リフタによって上昇させられた基板に対して作業を行う1以上の対基板作業装置と
     を含んで構成され、
     前記2つの基板搬送装置の上流側のものの前記リフタによって上昇させられた1の基板に対して前記1以上の対基板作業装置による作業を行いつつ、その上流側の基板搬送装置によって、別の基板を前記2つの基板搬送装置の下流側のものに搬入し、その別の基板を、その下流側の基板搬送装置の前記リフタによって上昇させて、その基板に対して前記1以上の対基板作業装置による作業を行う第1オペレーションと、
     前記上流側の基板搬送装置の前記リフタによって上昇させられて前記1以上の対基板作業装置によって作業が行われた基板を、前記下流側の基板搬送装置の前記リフタによって上昇させられた別の基板に対して前記1以上の対基板作業装置による作業を行いつつ、その下流側の基板搬送装置によって搬出する第2オペレーションと
     を交互に実行可能に構成された請求項5または請求項6に記載の対基板作業システム。
                                                                                    
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