JP5177185B2 - 電子部品実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、トレイフィーダが配置された部品供給部から電子部品を取り出して基板に移送搭載する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する電子部品実装装置には、電子部品を供給するパーツフィーダが配置された部品供給部が設けられており、電子部品はこの部品供給部から実装ヘッドによって取り出され基板に移送搭載される。同一実装ステージにて実装される電子部品の種類が多い場合には、部品供給部には複数種類のパーツフィーダが連結され、大型の電子部品が含まれる場合には、パーツフィーダとして電子部品を平面配列で格納したトレイから電子部品を取り出すためのトレイフィーダが配置される（例えば特許文献１参照）。

この特許文献に示す先行技術においては、基板を搬送するコンベアを挟んで対向して配置された２つの部品供給部の一方に複数のテープフィーダを並列配置し、対向する他方側に２基のトレイフィーダを並列して配置するようにしている。そしてこれらの２基のトレイフィーダに収納される部品種の組み合わせを、実装対象となる基板の実装作業に必要とされる部品種を勘案したものとすることにより、一方側のトレイフィーダにおいて部品切れが生じた場合にあっても、取り出し先を他方側に切り換えることによって、部品実装動作を継続することができ、部品切れによる装置停止の頻度を低減することができるという利点がある。

特開２０００−１２４６７１号公報

しかしながら上述の先行技術例においては、多品種少量生産方式に対応する上で必要とされる品種切り換え時の柔軟性において、以下に説明するような難点があった。すなわち、生産対象の品種が頻繁に変更される多品種少量生産方式では、品種切換え時の段取替え作業に伴う装置停止時間を極力短縮することが求められる。このためには、現品種の生産実行中に次品種に必要とされる部品種を格納したトレイと入れ替える段取替え作業を先行して実行可能であることが望ましい。ところが上述の先行技術例においては、一方側のトレイフィーダにおける部品切れ時には、他方のトレイフィーダに取り出し先を変更することが想定されているため、段取替え作業を先行して実行することができない。

そこで本発明は、品種切換え時の段取替え作業を先行して実行可能で、品種切替に伴う装置停止時間を短縮することができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装方法は、電子部品の実装対象となる基板を搬送する第１基板搬送レーンおよび第２基板搬送レーンを基板搬送方向に並列配置して成る基板搬送機構と、前記基板搬送機構の側方に設けられ、電子部品を平面配列で格納したトレイを収納するトレイ収納部からこのトレイを引き出して部品取り出し位置まで移動させる機能を有する第１トレイ供給機構および第２トレイ供給機構から成るトレイフィーダと、前記部品取り出し位置まで移動した前記トレイから電子部品を取り出して保持する実装ヘッドおよびこの実装ヘッドを移動させるヘッド移動機構より成る部品実装機構と、前記基板搬送機構、トレイフィーダ、部品実装機構を制御する制御部とを備えた電子部品実装装置を用い、前記トレイから前記実装ヘッドによって電子部品を取り出して前記基板搬送機構によって搬送された基板に実装する部品実装方法であって、前記第１基板搬送レーンによって第１基板を、前記第２基板搬送レーンによって前記第１基板とは品種が異なる第２基板をそれぞれ搬送し、前記第１トレイ供給機構によって前記第１基板に実装される第１部品を、前記第２トレイ供給機構によって前記第２基板に実装される第２部品をそれぞれ供給し、前記第１トレイ供給機構および第２トレイ供給機構のいずれかにおいて、当該トレイ供給機構からの電子部品の取り出しを以後行わない旨を意味する使用停止設定がなされたならば、前記制御部は、使用停止設定がなされたトレイ供給機構のトレイ収納部への作業者による作業アクセスを許容することにより、電子部品実装装置において部品実装作業を継続しながら、使用停止設定がなされたトレイ供給機構を対象として、次の基板品種を生産するための先行段取り替え作業を実行する。

本発明によれば、第１基板搬送レーンによって第１基板を、第２基板搬送レーンによって第２基板をそれぞれ搬送し、第１トレイ供給機構によって第１基板に実装される第１部品を、第２トレイ供給機構によって第２基板に実装される第２部品をそれぞれ供給する実装形態において、第１トレイ供給機構および第２トレイ供給機構のいずれかにおいて、当該トレイ供給機構からの電子部品の取り出しを以後行わない旨を意味する使用停止設定がなされたならば、使用停止設定がなされたトレイ供給機構への実装ヘッドのアクセスを禁止するとともに、当該トレイ供給機構のトレイ収納部への作業者による作業アクセスを許容することにより、品種切換え時の段取替え作業を先行して実行可能で、品種切替に伴う装置停止時間を短縮することができる。

本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側断面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置に用いられるトレイフィーダの構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の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装置における実装データおよび部品格納データの説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法を示す作業フロー図 本発明の一実施の形態の電子部品実装方法を示す作業フロー図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１、図２を参照して電子部品実装装置１の構造を説明する。図１において、電子部品実装装置１の基台１ａ上には、基板搬送機構２が配設されている。基板搬送機構２は、それぞれ実装対象の基板を搬送する第１基板搬送レーンＬＩおよび第２基板搬送レーンＬIIを、基板搬送方向（Ｘ方向）に並列配置した構成となっている。第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIは、それぞれ１対の第１基板搬送コンベア２Ａ、第２基板搬送コンベア２Ｂより構成され、上流側から受け渡された基板３を搬送して、以下に説明する部品搭載機構による作業位置に位置決めして保持する。第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIにはそれぞれ基板検出センサＳ１、Ｓ２が設けられており、基板検出センサＳ１、Ｓ２は搬入された基板３を検出する。

基板搬送機構２の両側方には、それぞれ第１部品供給部４Ａ、第２部品供給部４Ｂが配設されている。第１部品供給部４Ａは、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂを並設してなるトレイフィーダ５が配置されている。図２に示すように、トレイフィーダ５を構成する第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂは、実装対象となる電子部品のうち、形状が比較的大型のものを平面配列で格納したトレイを保持するパレット１６を、トレイ収納部５ｂから引き出して部品取り出し位置５ａまで移動させる機能を有している。

第２部品供給部４Ｂには、複数のテープフィーダ６が並設されている。テープフィーダ６は、小型の電子部品を保持したキャリアテープ１５をピックアップ位置６ａ（図２参照）までピッチ送りする機能を有している。テープフィーダ６は第２部品供給部４Ｂに移動自在にセットされる台車１３に装着され、キャリアテープ１５は、台車１３に保持された供給リール１４から引き出され、テープフィーダ６に供給される。

基台１ａの上面において一方側の端部には、Ｙ軸移動テーブル７がＹ方向に配設されており、Ｙ軸移動テーブル７には第１Ｘ軸移動テーブル８Ａ、第２Ｘ軸移動テーブル８ＢがＹ方向にスライド自在に装着されている。第１Ｘ軸移動テーブル８Ａ、第２Ｘ軸移動テーブル８Ｂにはそれぞれ第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９ＢがＸ方向にスライド自在に装着されている。第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂは、いずれも複数の単位搭載ヘッド１０を備えたマルチタイプヘッドであり、各単位搭載ヘッド１０の下端部には電子部品を吸着保持する吸着ノズル１０ａ（図２参照）が装着されている。

Ｙ軸移動テーブル７、第１Ｘ軸移動テーブル８Ａ、第２Ｘ軸移動テーブル８Ｂを駆動することにより、第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂはそれぞれ個別に水平移動し、第１実装ヘッド９Ａは第１部品供給部４Ａのトレイフィーダ５から、また第２実装ヘッド９Ｂは第２部品供給部４Ｂのテープフィーダ６からそれぞれ電子部品を取り出して、第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIに搬入された基板３に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル７、第１Ｘ軸移動テーブル８Ａ、第２Ｘ軸移動テーブル８Ｂは、第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂを移動させるヘッド移動機構を構成し、このヘッド移動機構と第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂは、第１部品供給部４Ａにおいてトレイフィーダ５の部品取り出し位置５ａまで移動したパレット１６から、また第２部品供給部４Ｂにおいてテープフィーダ６から、電子部品を取り出して基板３に実装する部品実装機構を構成している。

第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂには、それぞれ一体的に移動する基板認識カメラ１１が、第１Ｘ軸移動テーブル８Ａ、第２Ｘ軸移動テーブル８Ｂの下面側に位置して配設されており、第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂを基板３の上方に移動させることにより、基板認識カメラ１１によって基板３を撮像することができる。この撮像結果を認識処理することにより、基板３や部品実装点の位置が認識される。

実装ヘッド９Ａ，９Ｂがそれぞれの部品供給部から基板３に移動する経路には、部品認識カメラ１２が配設されている。電子部品を保持した実装ヘッド９Ａ，９Ｂが部品認識カメラ１２の上方を移動することにより、保持された電子部品が部品認識カメラ１２によって撮像され、これにより実装ヘッド９Ａ，９Ｂに保持された状態における電子部品の位置が認識される。これらの基板３への実装動作に際しては、基板認識カメラ１１による基板認識結果及び部品認識カメラ１２による部品認識結果を加味して、第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂの搭載位置が補正される。

次に図３を参照して、トレイフィーダ５の構造を説明する。図３（ａ）に示すように、トレイフィーダ５は、それぞれ独立して動作可能な第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂを並列配置した構成となっている。第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂは、電子部品が格納されたトレイを保持したパレット１６を部品取り出し位置５ａに位置させる機能を有する。

図３（ｂ）は、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂの構成を示している。フレーム２５にはトレイ収納部５ｂが固着されており、トレイ収納部５ｂ内には、マガジン内に積層された複数のパレット１６が段積みされている。トレイ収納部５ｂ内に収納されたパレット１６には、電子部品が多数格子状に格納されたトレイが装着される。なお、本図においては、トレイの図示を省略している。トレイ収納部５ｂの背後には開閉自在の扉２９が設けられ、マガジンに収納されたパレット１６をマガジン毎に収納・取り出しが行えるようになっている。

ここで扉２９には第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂ毎に扉開閉検知センサＳ３、Ｓ４が設けられており、扉開閉検知センサＳ３、Ｓ４は、扉２９の開閉状態を検出する。扉２９の開閉状態は、電子部品実装装置１の可動機構部の動作とインターロックされており、作業者の安全保護のため、扉２９が開放された状態では、予め設定されたアクセス許容条件が満たされていない限り、装置稼働が許容されないようになっている。

フレーム２２にはモータ２６および送りねじ２７を備えた昇降機構２０が配設されており、昇降機構２０を駆動することにより、パレット取り出し部２８が昇降する。パレット取り出し部２８はトレイ収納部５ｂに収納されたパレット１６を引き出し、上面に保持する。パレット取り出し部２８はパレット移動機構（図示省略）を備えており、パレット移動機構によりトレイ収納部５ｂ内のパレット１６をパレット取り出し部２８に引き出し、またトレイ収納部５ｂ内に押送して収納することができる。昇降機構２０を駆動してパレット取り出し部２８を上昇させることにより、パレット１６は保持したトレイとともに、第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂによる電子部品の部品取り出し位置５ａに移動する。

そして第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂは、単位搭載ヘッド１０の吸着ノズル１０ａによってパレット１６に保持されたトレイから電子部品を取り出し、基板搬送機構２に移送搭載する。トレイ収納部５ｂの上方には、実装されずに排出される電子部品を収容する排出部５ｃが配設され、さらに排出部５ｃの上方には、電子部品がピックアップされた後の空トレイが装着されたパレット１６の取り出し、および電子部品補給後のパレット１６の再投入を行う補給部５ｄが配設されている。

次に図４を参照して、制御系の構成を説明する。図４において、電子部品実装装置１は、部品実装ラインを統括して制御するホストコンピュータ１７とＬＡＮ１８を介して接続されている。ホストコンピュータ１７は、電子部品実装装置１による作業実行を制御するとともに、後述するように、各基板種毎の生産枚数を管理して、電子部品実装装置１に対して生産完了指令を送信する生産管理機能を有している。電子部品実装装置１は、制御部３０、記憶部３１、認識処理部３４、機構駆動部３５、操作・入力部３６、表示部３７、通信部３８より構成される。

制御部３０は、記憶部３１に記憶された制御プラグラムや各種データに基づき、電子部品実装装置１の作業動作に必要な動作制御や演算処理を実行する機能を有しており、内部処理機能として実装制御処理部３０ａ、モード選択処理部３０ｂ、生産枚数出力処理部３０ｃ、使用停止設定部３０ｄ、アクセス許否処理部３０ｅを備えている。実装制御処理部３０ａは、基板３に電子部品を実装するための実装動作を制御する処理を行う。モード選択処理部３０ｂは、部品実装作業における作業モードを選択するための処理を行う。本実施の形態においては、作業モードとして、以下に説明する第１モード、第２モードの２種類が予め設定されており、選択操作によってこれらを使い分けられるようになっている。

第１モードは、２つの第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIと、トレイフィーダ５における第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂとの対応関係を固定して部品実装作業を行う作業モードであり、第１基板搬送レーンＬＩに搬入された基板３に対しては、常に第１トレイ供給機構５Ａによって部品供給を行い、第２基板搬送レーンＬIIに搬入された基板３に対しては、常に第２トレイ供給機構５Ｂによって部品供給を行う。

これに対し、第２モードにおいては、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂのいずれにも同一基板品種の基板３に実装される電子部品を格納したトレイを保持させておき、第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIのいずれに搬入された基板３に対しても、同一のトレイ供給機構から取り出した部品を実装する。そして第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂのいずれか一方から電子部品を取り出して基板３に実装する部品実装過程において、一方のトレイ供給機構において部品切れが生じたならば、電子部品の取り出し先を他方のトレイ供給機構に切り換える。

生産枚数出力処理部３０ｃは、当該装置によって生産される基板３の枚数を、基板検出センサＳ１、Ｓ２の基板検出結果に基づいて演算して出力する処理を行う。すなわち、基板検出センサＳ１、Ｓ２から時系列的に送られる基板検出信号をカウントし、さらに基板検出インターバルを計時することにより、当該装置における実生産枚数を計数するとともに、基板検出インターバルに基づいて１枚当たりの所要作業時間を示す生産タクトタイムを求めることができる。そしてこのタクトタイムと残余の生産枚数とに基づき、所与の生産予定枚数を完了するのに必要な作業時間を予測することが可能となっている。

すなわち生産枚数出力処理部３０ｃは、生産予定枚数の完了時点を事前に予測した予定枚数完了予測信号、または実生産枚数が予定生産枚数に到達したことを示す予定枚数完了信号のいずれかを、必要に応じて出力することができる。換言すれば、生産枚数出力処理部３０ｃは、基板検出センサＳ１、Ｓ２の基板検出信号に基づき予定枚数完了信号を出力する生産枚数計数機能、さらに前述の予定枚数完了予測信号を出力する生産予定枚数完了予測機能を有する形態となっている。

使用停止設定部３０ｄは、トレイフィーダ５を構成する第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂにおいて、当該トレイ供給機構からの電子部品の取り出しを以後行わない旨を意味する使用停止設定処理を行う。使用停止設定処理がなされることにより、当該トレイ供給機構の昇降機構２０などの可動機構は動作が禁止された状態となるとともに、扉２９のロック状態が解除されて作業者のアクセスが可能となる。さらに、実装ヘッドによる当該トレイ供給機構へのアクセスが禁止される。

本実施の形態においては、この使用停止設定処理は、生産枚数出力処理部３０ｃによる出力に基づき、以下の方法で行われる。まず、生産枚数出力処理部３０ｃが特定のトレイ供給機構について予定枚数完了信号または予定枚数完了予測信号を出力すると、使用停止設定部３０ｄは、当該トレイ供給機構を対象として、使用停止設定処理を行う。なお、電子部品実装ラインを統括して制御するホストコンピュータ１７が、同様の生産予定枚数完了予測機能を有している場合には、ホストコンピュータ１７から受信した予定枚数完了予測信号に基づいて、使用停止設定処理を行うようにしてもよい。さらには、当該電子部品実装装置１を管理する作業者の判断によって使用停止設定処理を行うようにしてもよい。この場合には、作業者が操作・入力部３６に所定の操作入力を行うことにより、使用停止設定部３０ｄに対して使用停止設定処理を実行すべき旨の指令信号が送られる。

すなわち、本実施の形態においては使用停止設定処理は、以下の方法を選択して行われる。まず使用停止設定処理は、当該電子部品実装装置１が備えた生産予定枚数完了予測機能による予定枚数完了予測信号もしくは外部装置から受信した予定枚数完了予測信号に基づいて、または当該電子部品実装装置１が備えた生産枚数計数機能による予定枚数完了信号に基づいて行われる。さらに必要な場合には、使用停止設定処理は、制御部３０の使用停止設定部３０ｄへの作業者の操作入力に基づいて行われる。

アクセス許否処理部３０ｅは、使用停止設定がなされたトレイ供給機構について、実装ヘッドおよび作業者による当該トレイ供給機構へのアクセス許否を設定する処理を行う。すなわち、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂのいずれかにおいて使用停止設定がなされたならば、使用停止設定がなされたトレイ供給機構への実装ヘッドのアクセスを禁止するとともに、当該トレイ供給機構のトレイ収納部５ｂへの作業者による作業アクセスを許容するための制御設定処理を行う。

使用停止設定がなされたトレイ供給機構についてアクセス拒否設定を行うことの技術的意義を説明する。使用停止設定がなされることにより、当該トレイ供給機構はその時点で実行されている部品実装作業、すなわち実装ヘッドが部品取り出しのためにアクセスする対象から除外される。したがって、使用停止設定状態のトレイ供給機構については、内蔵されている可動機構の動作を禁止した上で、作業者による部品補給や段取り替えなどの作業のためのアクセスを許容しても安全上差し支えはない。そして扉２９の開閉状態を検出する扉開閉検知センサＳ３、Ｓ４と電子部品実装装置１の可動機構部の動作とのインターロックは、使用停止設定により解除され、扉２９が開放された状態においても装置稼働が許容される。

このため、本実施の形態においては、複数の基板品種を対象として、トレイフィーダ５におけるトレイの交換などの段取り替え作業を高頻度で実行することが求められる部品実装形態において、トレイフィーダ５に第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂを備え、これらについて使用停止設定処理を適切なタイミングで実行できるような構成を採用している。これにより、できるだけ早いタイミングで次の基板品種を対象とした段取り替え作業を先行して開始することが可能となっている。

記憶部３１は、部品実装作業を実行するために必要な各種の動作プログラムのほか、実装データ３２、部品格納データ３３を記憶する。実装データ３２は、図５（ａ）に示すように、実装対象の基板３における実装部位を実装順序に従って示す実装点Ｎｏ３２ａに、実装される部品の部品種３２ｂおよび実装位置を特定する実装座標３２ｃを対応させたものである。実装データ３２は、基板品種毎に作成されて、例えば、基板品種Ａ，Ｂ，Ｃ・・を順次実装対象とする場合には、品種Ａデータ３２Ａ、品種Ｂデータ３２Ｂ、品種Ｃデータ３２Ｃ・・が作成されて記憶部３１に記憶される。

部品格納データ３３は、図５（ｂ）に示すように、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂの使い分けを示すトレイフィーダ区分３３ａ、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂのそれぞれが部品供給の対象とする基板搬送レーンを特定するレーン３３ｂ、および当該基板搬送レーンに搬入されて作業対象となる基板品種を特定する基板品種３３ｃによって構成される。ここでは、前述の作業モードに対応して、第１モード３３（１）、第２モード３３（２）の２種類のデータが準備され、部品実装作業の開始に際しては、これらに基づいて第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂを対象とした部品格納が実行される。

第１モード３３（１）では、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂの部品供給の対象は、それぞれ第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIに固定されており、さらに第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIに相異なる基板品種（Ａ／Ｂ、Ｃ／Ｄ，Ｅ／Ｆ）を順次搬入して実装対象とするようにしている。

すなわち第１トレイ供給機構５Ａから取り出された部品は、全て第１基板搬送レーンＬＩに搬入された基板品種Ａ，Ｃ、Ｅの基板３（第１基板）に実装され、第１トレイ供給機構５Ａはこれらの第１基板に実装される第１部品を供給する。また第２トレイ供給機構５Ｂから取り出された部品は、全て第２基板搬送レーンＬIIに搬入された基板品種Ｂ，Ｄ、Ｆの基板３（第２基板）に実装され、第２トレイ供給機構５Ｂはこれらの第２基板に実装される第２部品を供給する。

換言すれば、第１モードでは、第１基板搬送レーンＬＩによって第１基板を、第２基板搬送レーンＬIIによって第１基板とは品種が異なる第２基板をそれぞれ搬送し、第１トレイ供給機構５Ａによって第１基板に実装される第１部品を、第２トレイ供給機構５Ｂによって第２基板に実装される第２部品をそれぞれ供給する形態となっている。

第２モード３３（２）では、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂによって部品供給の対象となる基板品種は、常に同一基板品種（Ａ／Ａ、Ｂ／Ｂ、Ｃ／Ｃ）となっている。すなわち、まず第１トレイ供給機構５Ａから取り出された部品が、第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIに搬入された基板３に実装される。そして第１トレイ供給機構５Ａにおいて部品切れが生じると、取り出し先を第２トレイ供給機構５Ｂに切り換えて、部品実装作業を継続実行する。

なお、図５（ｂ）に示す例では、第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIに相異なる基板品種を搬入して実装対象とする例を示したが、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂに同一の基板品種の部品を格納する限りにおいて、同一の基板品種を連続して搬入する形態であっても良い。また、ここでは第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIの２つの基板搬送レーンを有する電子部品実装装置１について第２作業モードを適用する例を示したが、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂを有するツインタイプのトレイフィーダ５を用いる限りにおいて、単一の基板搬送レーンを有する構成についても本発明の適用対象となる。

認識処理部３４は、基板認識カメラ１１、部品認識カメラ１２の撮像結果を認識処理することにより、基板３における部品実装位置の検出および第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂに保持された状態の電子部品の識別や位置検出を行う。実装制御処理部３０ａによる部品実装動作の制御においては、これらの位置検出結果が加味される。機構駆動部３５は、実装制御処理部３０ａに制御されて、基板搬送機構２、第１部品供給部４Ａ、第２部品供給部４ＢおよびＹ軸移動テーブル７、第１Ｘ軸移動テーブル８Ａ、第２Ｘ軸移動テーブル８Ｂ、第１実装ヘッド９Ａ、第２実装ヘッド９Ｂより成る部品実装機構を駆動する。

操作・入力部３６は、タッチパネルスイッチやキーボードなどの入力装置であり、作業者による操作コマンドや各種データの入力を行う。この操作コマンドには、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂを対象として使用停止設定を行うための入力コマンドが含まれる。表示部３７は液晶などの表示パネルであり、操作・入力部３６による入力操作時の案内画面や各種の報知画面を表示する。通信部３８は、ＬＡＮ１８を介して接続されたホストコンピュータ１７や他の電子部品実装装置などの外部装置との間で、制御信号やデータなどの授受を行う。

この電子部品実装装置１は上記のように構成されており、以下、図６、図７のフローに則して、電子部品実装装置１を用いて、部品供給部４Ａ、４Ｂから実装ヘッド９Ａ，９Ｂによって電子部品を取り出して基板搬送機構２によって搬送された基板３に実装する部品実装方法について説明する。図６，図７は、モード選択処理部３０ｂによってそれぞれ第１モード、第２モードを選択することにより実行される部品実装処理を示している。

まず図６を参照して、第１モードによる部品実装処理について説明する。最初に、第１部品供給部４Ａにおいて、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂに電子部品を格納したトレイを第１モードで配置する（ＳＴ１）。すなわち、第１トレイ供給機構５Ａには第１基板搬送レーンＬＩに搬入される基板３の基板品種に対応した部品を格納したトレイが装着されたパレット１６を、また第２トレイ供給機構５Ｂには、第２基板搬送レーンＬIIに搬入される基板３の基板品種に対応した部品を格納したトレイが装着されたパレット１６をそれぞれ収納する。

次いで第１モードで部品実装作業が実行される（ＳＴ２）。この部品実装過程において、第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIにおける生産対象の基板品種について生産予定枚数完了信号または生産予定枚数完了予測信号が出力されたならば、使用停止設定部３０ｄは当該基板搬送レーンに対応したトレイ供給機構について、使用停止設定を実行する（ＳＴ３）。

次いで、アクセス許否処理部３０ｅによって、使用停止設定がなされたトレイ供給機構への実装ヘッドのアクセスを禁止し（ＳＴ４）、さらに使用停止設定がなされたトレイ供給機構において扉２９のインターロックを解除することにより、当該トレイ供給機構への作業者による作業アクセスを許容する（ＳＴ５）。これにより、電子部品実装装置１においてまだ生産予定枚数に到達していない基板品種を対象とする部品実装作業を継続しながら、使用停止設定がなされたトレイ供給機構を対象として、次の基板品種を生産するための先行段取り替え作業を実行する（ＳＴ６）。

次に図７を参照して、第２モードによる部品実装処理について説明する。最初に、第１部品供給部４Ａにおいて、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂに電子部品を格納したトレイを第２モードで配置する（ＳＴ１１）。すなわち、第１トレイ供給機構５Ａ、第２トレイ供給機構５Ｂのいずれにも、同一基板品種に対応した部品を格納したトレイが装着されたパレット１６を収納する。次いで第２モードで部品実装作業が実行される（ＳＴ１２）。

すなわち、まず第１トレイ供給機構５Ａから取り出された部品を、第１基板搬送レーンＬＩ、第２基板搬送レーンＬIIに搬入された基板３に実装する。そして部品取り出し対象となっている第１トレイ供給機構５Ａにて部品切れが生じると（ＳＴ１３）、部品取り出し先を他の第２トレイ供給機構５Ｂに切り換えて（ＳＴ１４）、部品実装作業を継続実行する。そして、部品切れが発生した第１トレイ供給機構５Ａについて、使用停止設定を実行する（ＳＴ１５）。これ以降の使用停止設定に伴う処理は、図６に示す（ＳＴ４）〜（ＳＴ６）と同様である。

すなわち図６，図７にそれぞれ示すモード１，モード２のいずれの場合においても、次の基板品種の生産のための段取り替え作業を、実行中の部品実装作業の完了を待つことなく開始することができる。したがって、複数の基板品種を対象として品種切り換えに伴う段取り替え作業を高頻度で反復実行する必要がある場合においても、品種切替に伴う装置停止時間を短縮することができる。

本発明の電子部品実装方法及び電子部品実装装置ならびに部品実装ラインは、品種切換え時の段取替え作業を先行して実行可能で、品種切替に伴う装置停止時間を短縮することができるという効果を有し、多品種の基板を対象として部品実装作業を行う分野において有用である。

１ 電子部品実装装置
２ 基板搬送機構
２Ａ 第１基板搬送コンベア
２Ｂ 第２基板搬送コンベア
３ 基板
４Ａ 第１部品供給部
４Ｂ 第２部品供給部
５ トレイフィーダ
５Ａ 第１トレイ供給機構
５Ｂ 第２トレイ供給機構
５ａ 部品取り出し位置
５ｂ トレイ収納部
６ テープフィーダ
７ Ｙ軸移動テーブル
８Ａ 第１Ｘ軸移動テーブル
８Ｂ 第２Ｘ軸移動テーブル
９Ａ 第１実装ヘッド
９Ｂ 第２実装ヘッド
１０ 単位搭載ヘッド
１０ａ 吸着ノズル
１６ パレット
２０ 昇降機構
２９ 扉
ＬＩ 第１基板搬送レーン
ＬII 第２基板搬送レーン

Claims (2)

1. 電子部品の実装対象となる基板を搬送する第１基板搬送レーンおよび第２基板搬送レーンを基板搬送方向に並列配置して成る基板搬送機構と、
   前記基板搬送機構の側方に設けられ、電子部品を平面配列で格納したトレイを収納するトレイ収納部からこのトレイを引き出して部品取り出し位置まで移動させる機能を有する第１トレイ供給機構および第２トレイ供給機構から成るトレイフィーダと、
   前記部品取り出し位置まで移動した前記トレイから電子部品を取り出して保持する実装ヘッドおよびこの実装ヘッドを移動させるヘッド移動機構より成る部品実装機構と、
   前記基板搬送機構、トレイフィーダ、部品実装機構を制御する制御部とを備えた電子部品実装装置を用い、
   前記トレイから前記実装ヘッドによって電子部品を取り出して前記基板搬送機構によって搬送された基板に実装する部品実装方法であって、
   前記第１基板搬送レーンによって第１基板を、前記第２基板搬送レーンによって前記第１基板とは品種が異なる第２基板をそれぞれ搬送し、
   前記第１トレイ供給機構によって前記第１基板に実装される第１部品を、前記第２トレイ供給機構によって前記第２基板に実装される第２部品をそれぞれ供給し、
   前記第１トレイ供給機構および第２トレイ供給機構のいずれかにおいて、当該トレイ供給機構からの電子部品の取り出しを以後行わない旨を意味する使用停止設定がなされたならば、前記制御部は、使用停止設定がなされたトレイ供給機構のトレイ収納部への作業者による作業アクセスを許容することにより、電子部品実装装置において部品実装作業を継続しながら、使用停止設定がなされたトレイ供給機構を対象として、次の基板品種を生産するための先行段取り替え作業を実行することを特徴とする電子部品実装方法。
2. 前記使用停止設定は、前記制御部への作業者の操作入力に基づいて行われることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装方法。

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