JP4692687B2 - Mounting board manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品等の部品を回路基板等に実装する部品実装装置、その実装品の製造方法、及び、典型的に部品実装装置に用いられるコンベヤ装置に関する。 The present invention relates to a component mounting apparatus for mounting a component such as an electronic component on a circuit board or the like, a method for manufacturing the mounted product, and a conveyor device typically used in the component mounting apparatus.
従来から、電子部品を基板上に実装する実装機は、電子部品を保持し、水平移動するヘッドを備えている。ヘッドには、例えば電子部品を真空吸着するノズルが取り付けられ、ノズルが上下に移動することで、ノズルが基板に離接して電子部品を基板上に実装する(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a mounting machine for mounting an electronic component on a substrate includes a head that holds the electronic component and moves horizontally. For example, a nozzle that vacuum-sucks the electronic component is attached to the head, and the nozzle moves up and down, so that the nozzle comes in contact with the substrate and mounts the electronic component on the substrate (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の実装機は、例えば4つの電子部品の供給部F1〜F4を備えている。電子部品供給部F1及びF2の間で、基板が、2つの基板コンベアにより、電子部品供給部F1及びF2が並ぶ方向(特許文献1の図3におけるy方向)で移動可能になっている。また、電子部品供給部F3及びF4の間でも同様に、基板が、2つの基板コンベアによりそのy方向で移動可能になっている。なお、基板コンベア自体は、x方向には動かないようになっている。
The mounting machine disclosed in
これらの4つの基板コンベアは、その図5〜図7に示されるように、実装機の中央の列において、基板P1〜P7をx方向にも移動させる。例えば、基板は、1つの基板コンベアから他の基板コンベアへx方向に移動させられる。 As shown in FIGS. 5 to 7, these four substrate conveyors move the substrates P <b> 1 to P <b> 7 in the x direction in the center row of the mounting machine. For example, a substrate is moved in the x direction from one substrate conveyor to another substrate conveyor.
特許文献1の実装機では、例えば図5(イ)に示されるように、基板P1に、供給部F1に対応する第1の実装領域で電子部品が実装された後、一旦、基板P1が中央の列に移動させられ、その中央の列で、1つの基板コンベアから他の基板コンベアにx方向に移動させられる。その後、基板P1は、当該他の基板コンベアの移動により、供給部F3に対応する第3の実装領域に移動させられ、この第3の実装領域で電子部品が実装される。このとき、図5(ニ)に示されるように、基板P3は、上記第1の実装領域で電子部品が実装される。このように、基板が中央の列でx方向に移動させられた後、各実装領域に搬入されるためにy方向に移動させられるので、各実装領域での基板の交換時間のロスが大きい。
In the mounting machine disclosed in
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、実装領域における基板の交換時間を短縮することができる部品実装装置、実装品の製造方法、及び、その部品実装装置に用いられるコンベヤ装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a component mounting apparatus, a method for manufacturing a mounted product, and a conveyor device used in the component mounting apparatus that can shorten the time for replacing a substrate in a mounting area. There is to do.
本発明の一形態に係る実装基板の製造方法は、
基板をロードするロード領域と、
基板をアンロードするアンロード領域と、
第1の方向に沿って配置可能な第1のコンベヤと第2のコンベヤとを含み、第1の部品が基板に実装される領域である第1の実装領域と、
前記第1の方向に沿って配置可能な第3のコンベヤと第4のコンベヤとを含み、前記第1の方向と直交する第2の方向に前記第1の実装領域から離間して設けられ、第2の部品が基板に実装される領域である第2の実装領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
前記ロードコンベヤと前記第1のコンベヤと前記第2のコンベヤとをこの順番で前記第1の方向に沿って配置し、
前記第1のコンベヤ上で基板に前記第1の部品を実装し、
前記ロードコンベヤに基板を待機させ、
前記第1の部品が実装された基板を前記第2のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに待機していた基板を前記第1のコンベヤに移動させ、
前記第3のコンベヤと前記第4のコンベヤと前記アンロードコンベヤとをこの順番で前記第1の方向に沿って配置し、
前記第1のコンベヤ上で前記第1の部品を基板に実装している間に、前記第2のコンベヤに移動された基板を前記第3の領域を介して前記第3のコンベヤに移動させて待機させ、
前記第1の部品が実装された基板に前記第2の部品を前記第4のコンベヤ上で実装し、
前記第2の部品が実装された基板を前記アンロードコンベヤに移動させるとともに、前記第3のコンベヤに待機していた前記第1の部品が実装された基板を前記第4のコンベヤに移動させる。
A method for manufacturing a mounting substrate according to an aspect of the present invention includes:
A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
Arranging the load conveyor, the first conveyor and the second conveyor in this order along the first direction;
Mounting the first component on a substrate on the first conveyor;
Causing the load conveyor to wait for the substrate,
Moving the board on which the first component is mounted to the second conveyor, and moving the board waiting on the load conveyor to the first conveyor;
Arranging the third conveyor, the fourth conveyor and the unload conveyor in this order along the first direction;
While the first component is mounted on the substrate on the first conveyor, the substrate moved to the second conveyor is moved to the third conveyor through the third region. Wait,
Mounting the second component on the fourth conveyor on the substrate on which the first component is mounted;
The substrate on which the second component is mounted is moved to the unload conveyor, and the substrate on which the first component, which has been waiting on the third conveyor, is moved to the fourth conveyor.
本発明の別の形態に係る実装基板の製造方法は、
基板をロードするロード領域と、
基板をアンロードするアンロード領域と、
第1の方向に沿って配置可能な第1のコンベヤと第2のコンベヤとを含み、第1の部品が基板に実装される領域である第1の実装領域と、
前記第1の方向に沿って配置可能な第3のコンベヤと第4のコンベヤとを含み、前記第1の方向と直交する第2の方向に前記第1の実装領域から離間して設けられ、第2の部品が基板に実装される領域である第2の実装領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
前記ロードコンベヤと前記第1のコンベヤとを連続して前記第1の方向に沿って配置し、
前記ロードコンベヤに配置されていた基板を前記第1のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに基板をロードし、
前記第1の実装領域に配置された前記第2のコンベヤと連続するように前記第1のコンベヤを移動させるとともに、前記第2の実装領域に配置された第3のコンベヤと連続するように前記ロードコンベヤを移動させ、
前記第1のコンベヤに配置された基板を前記第2のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに配置された基板を前記第3のコンベヤに移動させ、
前記第2のコンベヤ上で基板に前記第1の部品を実装し、前記第3のコンベヤ上で基板に前記第2の部品を実装する
実装基板の製造方法。
A manufacturing method of a mounting board according to another embodiment of the present invention,
A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
Continuously arranging the load conveyor and the first conveyor along the first direction;
Moving the substrate placed on the load conveyor to the first conveyor and loading the substrate onto the load conveyor;
The first conveyor is moved so as to be continuous with the second conveyor arranged in the first mounting area, and the third conveyor is arranged so as to be continuous with the third conveyor arranged in the second mounting area. Move the load conveyor,
Moving the substrate disposed on the first conveyor to the second conveyor and moving the substrate disposed on the load conveyor to the third conveyor;
A method for manufacturing a mounting substrate, wherein the first component is mounted on a substrate on the second conveyor, and the second component is mounted on the substrate on the third conveyor.
このような形態では、第1の領域に配置された第1及び第2のコンベヤ間で基板が搬送され、かつ、第2の領域に配置された第3及び第4のコンベヤ間で基板が搬送される。例えば、第1のコンベヤから第2のコンベヤへ基板が搬送され、例えば少なくともその第2のコンベヤが配置される領域が、第1の実装領域である場合、その第1の実装領域における基板の交換時間が短縮される。すなわち、本発明に係る部品実装装置は、特許文献1の実装機のような、中央の列のみでコンベヤ間の基板が搬送される機構とは異なり、基板の交換時間を短縮することができる。
In such a form, a board | substrate is conveyed between the 1st and 2nd conveyor arrange | positioned in a 1st area | region, and a board | substrate is conveyed between the 3rd and 4th conveyor arrange | positioned in a 2nd area | region. Is done. For example, when the substrate is transferred from the first conveyor to the second conveyor, and at least the area where the second conveyor is arranged is the first mounting area, the replacement of the board in the first mounting area is performed. Time is shortened. That is, the component mounting apparatus according to the present invention can shorten the board replacement time, unlike the mechanism in which the board between the conveyors is transported by only the central row as in the mounting machine of
本発明によれば、実装領域における基板の交換時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the substrate replacement time in the mounting area.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係る部品実装装置を示す正面図である。図2は、部品実装装置1の一部を破断した平面図である。図3は、その部品実装装置1を示す側面図である。図4は、図2に示した部品実装装置1に対応する平面図であって、部品実装装置1の各領域を説明するための図である。
FIG. 1 is a front view showing a component mounting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view in which a part of the
部品実装装置1は、図4に示すように、回路基板(以下、単に基板という。)9が流れる方向、図4ではX軸方向に沿って、ロード領域21、メイン領域22、アンロード領域23を備えている。
As shown in FIG. 4, the
ロード領域21には、ロードコンベヤ65が配置され、ロードコンベヤ65により、部品実装装置1の外部から基板9がロードされ、ロードされた基板9がメイン領域22に渡される。メイン領域22には、第1のコンベヤ61、第2のコンベヤ62、第3のコンベヤ63及び第4のコンベヤ64を含むコンベヤ群が配置されている。このコンベヤ群によりメイン領域22内で基板9が移動させられ、後述するように基板9がメイン領域22内の各位置に配置される。アンロード領域23には、アンロードコンベヤ66が配置されている。アンロードコンベヤ66により、メイン領域22から基板9が渡され、また、基板9が部品実装装置1の外部へアンロードされる。なお、図2では、第1及び第4のコンベヤ61及び64に基板9が載置されている状態が例示されている。
A
ロードコンベヤ65、アンロードコンベヤ66、第1〜第4のコンベヤ61〜64は、典型的にはすべて同様の構成を有していればよい。したがって、以降の説明において、特に、ロードコンベヤ65、アンロードコンベヤ66、第1〜第4のコンベヤ61〜64を区別しないで説明するときは、ロードコンベヤ65、アンロードコンベヤ66、第1〜第4のコンベヤ61〜64のうち1つのコンベヤに着目し、それを単に「コンベヤ60」という。
The
コンベヤ60は、例えば、基板9を下から支持して支持部(コンベヤ部)69を有し、支持部69をX軸方向に移動させることで、基板9をX軸方向に搬送する。支持部69を動かすための構成は、典型的には、ベルトまたはチェーンによる駆動機構等、公知の構成であるが、他の公知の構成であってもよい。また、コンベヤは、図2及び図4に示すように、一対のサイドプレート71及び72を備えている。それぞれのサイドプレート71及び72の間に基板9が配置されるように、上記ベルトまたはチェーンの機構等を用いたコンベヤ部に一対のサイドプレート71及び72が設けられている。
The
また、後述するように、コンベヤ駆動ユニット(駆動機構)によりコンベヤ60自身がY軸方向に移動する。
Further, as will be described later, the
なお、部品実装装置1は、工場内では、図示しない外部装置と接続される場合がある。外部装置とは、例えば他の部品実装装置、クリームはんだ印刷装置、検査装置、リフロー装置等である。複数の部品実装装置1が用意され、それら複数の部品実装装置1が互いに接続される場合もある。これは、1枚の基板9に実装される電子部品の種類の数が多い場合である。
The
部品実装装置1は、ベース部2と、ベース部2に支持されたフレーム構造体20とを備えている。フレーム構造体20は、ベース部2上に立設された複数の支柱4、及び、例えば2本の支柱4の間に架け渡された梁5を含む。支柱4は例えば4本設けられ、梁5は例えば2本設けられている。
The
フレーム構造体20には、基板9に電子部品13を実装する2つの実装ユニット70及び80が設けられている。2つの実装ユニット70及び80は、同様の構成を有している。したがって、以下、実装ユニット70及び80に関する説明では、特に2つの実装ユニット70及び80の両方に着目する記載がない限り、一方の実装ユニット70について説明する。
The
実装ユニット70は、電子部品13を保持するヘッド35と、ヘッド35を移動させるヘッド駆動機構30とを含む。
The mounting
ヘッド駆動機構30は、典型的には、Y軸方向に延設されX軸方向に移動可能な移動部材6と、移動部材6の両端部の上面に固定された被ガイド体12と、梁5の下面にX軸方向に延設され、被ガイド体12の移動をガイドするレール11とを有する。レール11は、2つのヘッド35(及び2つの移動部材6)に共通のものである。しかし、1つのヘッド35(及び2つの移動部材6)ごとにレール11が備えられていてもよい。
The
このようなヘッド駆動機構30の構成により、移動部材6は、上記梁5に沿ってX軸方向に移動可能となっている。また、これにより、移動部材6に接続されたヘッド35がX軸方向に移動可能となっている。なお、移動部材6を移動させるための駆動方式としては、例えば後述するようにボールネジ、ベルト(またはチェーン)、リニアモータ、あるいはその他の駆動機構が用いられればよい。
With such a configuration of the
ヘッド35は、典型的には、複数の吸着ノズル8、これらの吸着ノズル8を保持するノズル保持部7、ノズル保持部7を支持する支持部18を有する。支持部18は、移動部材6に接続されており、これにより、移動部材6の内部に設けられたボールネジの駆動によりヘッド35はY軸方向に移動可能となっている。この場合も、ボールネジに限られず、ベルト(またはチェーン)、リニアモータ、あるいはその他の駆動機構が用いられればよい。
The
以上のような構成により、ヘッド35は、X−Y平面内で移動可能とされる。
With the configuration as described above, the
ノズル保持部7は、支持部18に吊り下げられるように設けられている。ノズル保持部7は、図示しない内蔵のモータによって正逆回転自在になっている。図1に示すように、ノズル保持部7の回転主軸a1は、Z軸方向に対して傾斜した状態で設けられている。
The
ノズル保持部7の外周寄りの部分には、例えば12個の上記吸着ノズル8が周方向に等間隔に配置されている。吸着ノズル8のそれぞれの軸線がノズル保持部7の回転主軸a1に対してそれぞれ傾斜するように、吸着ノズル8がノズル保持部7に装着されている。その傾斜は、吸着ノズル8の上端がノズル保持部7の回転主軸a1に近づいていく向きになっている。つまり、全体として12本の吸着ノズル8はノズル保持部7に対して末広がり状になるように配設される。
For example, twelve
吸着ノズル8はノズル保持部7に対してそれぞれ軸線方向に移動自在に支持されており、吸着ノズル8が後述する操作位置に位置されたときに図示しない押圧機構によって上方から押圧されて下降する。この押圧機構は、例えばカム機構、ボールネジ機構、ソレノイド、エア圧発生機構等、何でもよい。
The
図1において、実装ユニット80のヘッド35について、右端に位置した吸着ノズル8の軸線は、Z軸方向を向くようになっており、その右端に位置した吸着ノズルが上記操作位置に相当する。そして操作位置に位置されかつ鉛直方向を向いた吸着ノズル8によって、電子部品13が吸着され、あるいは離脱されるようになっている。
In FIG. 1, the axis of the
1枚の基板9に実装される電子部品13の種類は複数ある。このように異なった電子部品13を単一の種類の吸着ノズル8によって吸着し、実装することはできない。そこで、複数種類の吸着ノズル8が設けられ、それぞれ最適な吸着ノズルにより対応する電子部品13を吸着し実装されるようになっている。電子部品13としては、例えば、ICチップ、抵抗、コンデンサ、コイル等、様々である。
There are a plurality of types of
吸着ノズル8は、例えば図示しないエアコンプレッサに接続されており、操作位置に位置された吸着ノズル8の先端部が所定のタイミングで負圧または正圧に切換えられる。これによってその先端部において電子部品13が吸着され、または離脱される。
The
図4に示すように、メイン領域22は、第1の実装領域を含む第1の領域31、第2の実装領域を含む第2の領域32、これら第1及び第2の領域31及び32の間に設けられたバッファ領域33(第3の領域)を有する。第1の領域31、第2の領域32及びバッファ領域33は、Y軸方向に沿って並ぶように設けられている。
As shown in FIG. 4, the
図2に示すように、部品実装装置1は、メイン領域22のY軸方向における両側に設けられた、部品供給装置14が配置される配置部16及び26を備える。配置部16は、第1の領域31に隣接して配置され、配置部26は第2の領域32に隣接して配置されている。配置部16には、複数の部品供給装置14がX軸方向に配列され、配置部16内の所定の部位に着脱可能にそれぞれ配置されている。配置部26にも同様に、複数の部品供給装置14がX軸方向に配列され、配置部26内の所定の部位にそれぞれ着脱可能に配置されている。各部品供給装置14は、典型的には、同種の多数の電子部品13が収納されたキャリアテープを備えるテープフィーダであるが、他のタイプの部品供給装置であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
図2及び図4の例では、説明の便宜上、部品実装装置1の初期状態として、第1の領域31に第1及び第2のコンベヤ61及び62が配置されるように示されており、また、第2の領域32に第3及び第4のコンベヤ63及び64が配置されるように示されている。つまり、これらの図に示す初期状態では、第1〜第4のコンベヤ61〜64が、バッファ領域33を挟んでマトリクス状に配置される。この初期状態において、第1のコンベヤ61上に載置された基板9が占める領域が、主に第1の実装領域M1となる。また、この図2及び図4に示す初期状態において、第4のコンベヤ64上に載置された基板9が占める領域が、主に第2の実装領域M2となる。
In the example of FIGS. 2 and 4, for convenience of explanation, the initial state of the
しかし、後述するように、コンベヤ群による基板9の搬送の順序によっては、図2及び図4に示す初期状態において、第1及び第2のコンベヤ61及び62にそれぞれ載置された基板9が占める領域の両方が、第1の実装領域M1となり得る。同様に、第3及び第4のコンベヤ63及び64にそれぞれ載置された基板9が占める領域の両方が、第2の実装領域M2となり得る。
However, as will be described later, depending on the order of conveyance of the
また、部品実装装置1の初期状態における各コンベヤ60の位置は、図2及び図4に示した例に限られず、適宜変更可能である。
Further, the position of each
部品供給装置14には、部品供給装置14ごとに種類の異なる電子部品13が収納される。そして、基板9上のどの位置に実装される電子部品13かによって、吸着ノズル8及び部品供給装置14が選択され、その電子部品13が吸着される。
In the
配置部16の全体で供給される電子部品13群と、配置部26の全体で供給される電子部品13群は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
The group of
部品供給装置14の一端部には部品供給口15が設けられている。各部品供給装置14は、その部品供給口15が設けられた一端部が第1及び第2の実装領域M1側及びM2側にそれぞれ向くように、配置部16及び26に装着される。吸着ノズル8は、部品供給口15を介して電子部品13を取り出す。このように、電子部品13が取り出されるときの吸着ノズル8、あるいはそのときの各ヘッド35の領域(上記操作位置を含む領域)を、それぞれ部品供給領域S1及びS2とする。実装ユニット70のヘッド35について、操作位置に来た吸着ノズル8が、部品供給領域S1と、第1の実装領域M1と、これらの領域S1、M1を結ぶ領域の範囲内を移動する。同様に、実装ユニット80のヘッド35について、操作位置に来た吸着ノズル8が、部品供給領域S2と、第2の実装領域M2と、これらの領域S2、M2を結ぶ領域の範囲内を移動する。
A
ヘッド35は、まず部品供給領域S1の上に移動し、ノズル保持部7に設けられている12個の吸着ノズル8によって順次所定の電子部品13を吸着する。そうすると、ヘッド70が部品実装領域M1に移動し、X軸方向及びY軸方向に移動調整しながら基板9上の所定の位置に、吸着ノズル8によって吸着された部品を順次実装していく。ヘッド70のX軸方向及びY軸方向の移動は、上記した移動部材6及び支持部18により行われる。この動作を繰返すことによって、基板9上に電子部品13が実装される。
The
図2〜図4に示すように、ベース部2上には、各コンベヤ60をY軸方向に移動させるための複数のリニアガイドレール29が敷かれている。部品実装装置1は、図示しない制御部と、制御部からの制御信号に応じてこれらコンベヤ61〜66を移動させる図示しないコンベヤ駆動ユニットとを備えている。コンベヤ駆動ユニットは、第1〜第4のコンベヤ61〜64、ロードコンベヤ65及びアンロードコンベヤ66をそれぞれ個別に駆動する。コンベヤ駆動ユニットとして、図示しないラックアンドピニオンによる駆動ユニット、ボールネジ駆動ユニット、ベルト(またはチェーン)駆動ユニット、またはリニアモータ駆動ユニット等が用いられる。これらのコンベヤ駆動ユニットは、コンベヤ60ごとに設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of
このようなコンベヤ駆動ユニット及びリニアガイドレール29により、例えば、ロードコンベヤ65及びアンロードコンベヤ66が、ロード領域21の全域及びアンロード領域23の全域に渡って移動する。また、メイン領域22では、第1及び第2のコンベヤ61及び62がバッファ領域33に移動し、第3及び第4のコンベヤ63及び64がバッファ領域33に移動する。
By such a conveyor drive unit and
バッファ領域33において、第1のコンベヤ61または第3のコンベヤ63が配置される領域を第1のバッファ領域33aという。また、第2のコンベヤ62または第4のコンベヤ64が配置される領域を第2のバッファ領域33bという。
In the
制御部は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の、情報処理を実現する構成を備える。上記ROM、またはその他の記憶デバイスには、所定のプログラムが記憶されている。所定のプログラムとは、例えば、各コンベヤ60の動作のシーケンスに関するプログラムである。この各コンベヤ60の動作のシーケンスに関する機能を実現する構成として、ソフトウェアではなく、ハードウェアあるいはファームウェアが用いられてもよい。例えば、CPUの代わりに、DSP(Digital Signal Processor)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等が用いられてもよい。
The control unit has a configuration for realizing information processing such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). A predetermined program is stored in the ROM or other storage device. The predetermined program is, for example, a program related to an operation sequence of each
制御部は、このような構成により、コンベヤ駆動ユニットによる、各コンベヤ60を移動の開始及び停止の切り替え、及び、それらのタイミングを制御する。また、制御部は、コンベヤ60の動作のシーケンス、コンベヤ自身の基板9の搬送及びその停止の切り替え、また、それらのタイミングを制御する。
With such a configuration, the control unit controls the start and stop of the movement of each
次に、以上のように構成された部品実装装置1の動作について説明する。そのフローの典型的な実施形態として、1.「Z型フロー」、2.「並列型フロー」、3.「X型フロー」の3つを説明する。
Next, the operation of the
1.Z型フローの説明
図5(A)は、Z型フローにおける各コンベヤ60の動く範囲を示す図であり、図5(B)は、Z型フローにおいて1枚の基板9が流れる方向を示す図である。
1. Description of Z-type Flow FIG. 5A is a diagram showing a range of movement of each
図5(A)において、破線で示す矢印は、各コンベヤ60が移動する範囲であり、破線矢印のない第1及び第4のコンベヤ64は移動しないことを示す。この場合、第1のコンベヤ61は第2のコンベヤ62に基板9を渡し、第4のコンベヤ64は第3のコンベヤ63から基板9を受け取る。各コンベヤ60及びその移動範囲についてマトリクスを用い、ロー番号1〜3、カラム番号A〜Dとして説明する。図5(A)において、例えば、ロードコンベヤ65が配置されている位置は、ロー2、カラムAであり、これを(2,A)として表す。
In FIG. 5 (A), the arrow shown with a broken line is the range which each
実線矢印は、各コンベヤ60自身がそれぞれ行う搬送の方向を示している。この例では、第2のコンベヤ62及び第3のコンベヤ63は、Y軸方向で正負両方向で基板9を搬送する。
A solid line arrow indicates a direction of conveyance performed by each
図5(B)に示すように、基板9の流れの軌跡が文字Zに似ているので、本フローを便宜的にZ型フローという。
As shown in FIG. 5B, the flow path of the
図6は、Z型フローの詳細を説明するための図である。なお、図6において、各シーケンス(1)〜(15)ごとの時間間隔は、必ずしも一定ではない。 FIG. 6 is a diagram for explaining the details of the Z-type flow. In FIG. 6, the time interval for each of the sequences (1) to (15) is not necessarily constant.
シーケンス(1)
まず、1枚目の基板9(以下、基板aという。)が、ロードコンベヤ65に渡されることでロード領域21内にロードされる。このときのロードコンベヤ65の位置は、典型的には(2,A)である。これは、外部の装置と部品実装装置1との接続のしやすさのためである。シーケンス(15)に示すようにアンロードコンベヤ66が(2,D)に位置されることも、そのことと同様の趣旨である。しかし、ロードコンベヤ65が外部装置から基板9を受け取る位置、及び、アンロードコンベヤ66が基板9を外部装置に渡す位置は、(1,A)、(3,D)等、他の位置であってもよい。
Sequence (1)
First, the first substrate 9 (hereinafter referred to as substrate a) is loaded into the
シーケンス(2)
ロードコンベヤ65が基板aを受け取ると、ロードコンベヤ65は(1,A)に移動する。ロードコンベヤ65から第1のコンベヤ61に基板aが渡される。このときのロードコンベヤ65及び第1のコンベヤ61の距離は、基板aの受け渡し作業に影響のない隙間程度に設計されている。他の2つのコンベヤ60間、例えば第1及び第2のコンベヤ61及び62間の距離も、同様の趣旨で設計されている。
Sequence (2)
When the
シーケンス(3)
第1のコンベヤ61が基板aを受け取ると、第1のコンベヤ61は自身の搬送動作を停止する。このように(1,B)に配置された第1のコンベヤ61上に載置された基板aの実装面の範囲が上記した第1の実装領域M1となり、例えば実装ユニット70により電子部品13がその基板aに実装される。電子部品13が実装されていることを示すため、第1の実装領域M1(及び第2の実装領域M2)にスターのマークを示した。
Sequence (3)
When the
シーケンス(4)及び(5)
電子部品13の実装途中、2枚目の基板bが、ロードコンベヤ65により基板aと同様に移動する。基板bが載置されたロードコンベヤ65が(1,A)に位置したとき、基板aの第1の実装領域M1の実装処理が途中である場合、ロードコンベヤ65は、自身の搬送を停止し、その(1,A)で基板bが待機する。
Sequence (4) and (5)
During the mounting of the
シーケンス(6)
基板aの第1の実装領域M1の実装処理が終了すると、第1のコンベヤ61から第2のコンベヤ62へ基板aが搬送され、ロードコンベヤ65から第1のコンベヤ61へ基板bが搬送される。
Sequence (6)
When the mounting process of the first mounting region M1 of the substrate a is completed, the substrate a is transferred from the
シーケンス(7)〜(9)
第1の実装領域M1での基板bへの実装処理が開始される。基板aが載置された第2のコンベヤ62は、第2のバッファ領域33b(2,C)へ移動し、また、第3のコンベヤ63が第1のバッファ領域33a(2,B)へ移動する。そして、第2のコンベヤ62から第3のコンベヤ63へ基板aが渡され、第3のコンベヤ63が(3,B)へ移動する。また、第1の実装領域M1での基板bへの実装途中、3枚目の基板cが同様にロード領域21内にロードされる。
Sequence (7)-(9)
The mounting process on the substrate b in the first mounting area M1 is started. The
シーケンス(10)
第3のコンベヤ63から第4のコンベヤ64へ基板aが搬送される。第1の実装領域M1での基板bへの実装処理が終了すると、基板b及びcは、第2のコンベヤ62及び第1のコンベヤ61へそれぞれ搬送される。
Sequence (10)
The substrate a is transferred from the
シーケンス(11)〜(13)
第4のコンベヤ64が基板aを受け取ると、第4のコンベヤ64は自身の搬送動作を停止する。このように(3,C)に配置された第4のコンベヤ64上に載置された基板aの実装面の範囲が上記した第2の実装領域M2となり、例えば実装ユニット80により電子部品13がその基板aに実装される。また、第1のコンベヤ61に載置された基板cは、第1の実装領域M1で実装処理が開始される。すなわち、シーケンス(11)〜(13)では、第1及び第2の実装領域M1及びM2の両方で、実装処理の時間帯が重なる。この両方の実装処理について、それぞれの開始及び終了のタイミングが実質的に同じに設定されていてもよい。なお、シーケンス(12)では、4枚目の基板dがロード領域21内にロードされる。
Sequence (11)-(13)
When the
シーケンス(14)
基板aの第2の実装領域M2の実装処理が終了すると、第4のコンベヤ64からアンロードコンベヤ66へ基板aが搬送され、第3のコンベヤ63から第4のコンベヤ64へ基板bが搬送される。また、第1のコンベヤ61から第2のコンベヤ62へ基板cが搬送され、ロードコンベヤ65から第1のコンベヤ61へ基板dが搬送される。
Sequence (14)
When the mounting process of the second mounting region M2 of the substrate a is completed, the substrate a is transferred from the
シーケンス(15)
アンロードコンベヤ66が(3,D)から(2,D)へ移動し、基板aは外部装置へアンロードされる。また、第2の実装領域M2及び第1の実装領域M1において、基板b及び基板dにそれぞれ電子部品13が実装される。なお、シーケンス(15)では、5枚目の基板eがロード領域21内にロードされる。
Sequence (15)
The unload
以上のように、Z型フローでは、第1の領域31で、第1のコンベヤ61から第2のコンベヤ62へ基板9が搬送され、かつ、第2の領域32で、第3のコンベヤ63から第4のコンベヤ64へ基板9が搬送される。例えば、シーケンス(13)に示すように、各実装領域M1及びM2の手前で基板9がそれぞれ待機する。すなわち、シーケンス(13)において、ロードコンベヤ65が第1のコンベヤ61に並び、第3のコンベヤ63が第4のコンベヤ64に並ぶので、各実装領域M1及びM2での基板9の交換時間を短縮することができる。つまり、部品実装装置1は、特許文献1の実装機のような、中央の列のみでコンベヤ間の基板9が搬送される機構とは異なり、第1及び第2の実装領域M1及びM2において、基板9の交換時間を短縮することができる。
As described above, in the Z-type flow, the
2.並列型フローの説明
図7(A)は、並列型フローにおける各コンベヤ60の動く範囲を示す図であり、図7(B)は、並列型フローにおいて2枚の基板9が流れる方向を示す図である。
2. Description of Parallel Type Flow FIG. 7A is a diagram showing a range of movement of each
図7(A)において、図5(A)のZ型フローの場合と異なる点は、第2及び第3のコンベヤ62及び63が、Y軸方向の一方向に基板9を搬送する点である。図7(B)に示すように、並列型フローでは、1つの基板9が第1の領域31を通り、別の1つの基板9が第2の領域32を通る。
7A is different from the case of the Z-type flow of FIG. 5A in that the second and
図8は、並列型フローの詳細を説明するための図である。なお、図8において、各シーケンス(1)〜(15)ごとの時間間隔は、必ずしも一定ではない。 FIG. 8 is a diagram for explaining the details of the parallel flow. In FIG. 8, the time interval for each of the sequences (1) to (15) is not necessarily constant.
シーケンス(1)
図6の場合と同様に、ロードコンベヤ65が(2,A)で基板aを受け取ることで、1枚目の基板aがロード領域21内にロードされる。第3のコンベヤ63は、第1のバッファ領域33a(2,B)に移動する。
Sequence (1)
As in the case of FIG. 6, when the
シーケンス(2)
基板aがロードコンベヤ65から第3のコンベヤ63へ搬送され、ロードコンベヤ65が2枚目の基板bを受け取ることで、基板bがロード領域21内にロードされる。
Sequence (2)
The substrate a is transferred from the
シーケンス(3)
基板aが載置された第3のコンベヤ63は、(3,B)へ移動し、基板bが載置されたロードコンベヤ65は、(1,A)へ移動する。
Sequence (3)
The
シーケンス(4)及び(5)
基板aは第3のコンベヤ63から第4のコンベヤ64へ搬送され、基板bはロードコンベヤ65から第1のコンベヤ61へ搬送される。そして、第4のコンベヤ64に載置された基板aの実装面の範囲が第2の実装領域M2となり、実装ユニット80により実装処理が開始される。また、第1のコンベヤ61に載置された基板bの実装面の範囲が第1の実装領域M1となり、実装ユニット70により実装処理が開始される。また、シーケンス(5)では、3枚目の基板cがロード領域21内にロードされる。
Sequence (4) and (5)
The substrate a is transferred from the
シーケンス(6)及び(7)
各実装領域M1及びM2での実装処理の途中、シーケンス(1)及び(2)と同様に、3枚目の基板c及び4枚目の基板dがロードされ、搬送される。シーケンス(7)では、基板c及び基板dは、(3,B)及び(1,A)でそれぞれ待機する。
Sequence (6) and (7)
During the mounting process in each of the mounting regions M1 and M2, the third substrate c and the fourth substrate d are loaded and transported in the same manner as in the sequences (1) and (2). In the sequence (7), the substrate c and the substrate d stand by at (3, B) and (1, A), respectively.
シーケンス(8)
各実装領域M1及びM2での実装処理が終了すると、基板aは第4のコンベヤ64からアンロードコンベヤ66へ搬送され、基板bは第1のコンベヤ61から第2のコンベヤ62へ搬送される。また、シーケンス(3)及び(4)と同様に、基板c及び基板dが、第4のコンベヤ64及び第1のコンベヤ61へそれぞれ搬送される。
Sequence (8)
When the mounting process in each of the mounting areas M1 and M2 is completed, the substrate a is transferred from the
シーケンス(9)
アンロードコンベヤ66が(3,D)から(2,D)へ移動し、第3のコンベヤ63が(3,B)から(2,B)へ移動する。また、ロードコンベヤ65が(1,A)から(2,A)に移動し、第2のコンベヤ62が(1,C)から(2,C)へ移動する。これにより、中央のロー2に4のコンベヤが並ぶ。また、各実装領域M2及びM1で、電子部品13の基板c及び基板dへの実装がそれぞれ開始される。また、5枚目の基板eがロード領域21内にロードされる。
Sequence (9)
The unload
シーケンス(10)
各実装領域M1及びM2での実装処理の途中、基板aは外部装置へアンロードされ、基板bは第2のコンベヤ62からアンロードコンベヤ66へ搬送され、基板eはロードコンベヤ65から第3のコンベヤ63へ搬送され、6枚目の基板fがロード領域21にロードされる。
Sequence (10)
During the mounting process in each of the mounting regions M1 and M2, the substrate a is unloaded to the external device, the substrate b is transferred from the
シーケンス(11)
各実装領域M1及びM2での実装処理の途中、基板bはアンロードコンベヤ66から外部装置へアンロードされる。アンロードコンベヤ66、第2のコンベヤ62、第3のコンベヤ63及びロードコンベヤ65は、中央のロー2から退避するようにそれぞれ移動する。
Sequence (11)
During the mounting process in each of the mounting areas M1 and M2, the substrate b is unloaded from the unload
シーケンス(12)〜(15)
シーケンス(8)〜(11)と同様のフローである。
Sequence (12)-(15)
This is a flow similar to sequences (8) to (11).
以上のように、並列型フローでは、Z型フローの場合と同様に、シーケンス(7)及び(15)に示すように、各実装領域M1及びM2の手前で基板9がそれぞれ待機するので、各実装領域M1及びM2での基板9の交換時間を短縮することができる。
As described above, in the parallel type flow, as in the case of the Z type flow, as shown in the sequences (7) and (15), the
図8の例では、奇数枚目の基板9が第2の領域32を通り、偶数枚目の基板9が第1の領域31を通る例を示したが、奇数毎目の基板9が第1の領域31を通り、偶数枚目の基板9が第2の領域32を通ってもよい。
In the example of FIG. 8, an example is shown in which the odd-numbered
3.X型フローの説明
図9(A)は、X型フローにおける各コンベヤ60の動く範囲を示す図であり、図9(B)は、X型フローにおいて2枚の基板9が流れる方向を示す図である。
3. Description of X-type Flow FIG. 9A is a diagram showing a range of movement of each
図9(A)において、図5(A)のZ型フローの場合と異なる点は、ロードコンベヤ65及びアンロードコンベヤ66が、(2,A)及び(2,D)の位置からそれぞれ動かない点である。図9(B)に示すように、X型フローでは、1つの基板9と別の1つの基板9がクロスするようにそれぞれ移動する。
9A is different from the Z-type flow in FIG. 5A in that the
図10は、X型フローの詳細を説明するための図である。なお、図10において、各シーケンス(1)〜(18)ごとの時間間隔は、必ずしも一定ではない。 FIG. 10 is a diagram for explaining the details of the X-type flow. In FIG. 10, the time interval for each of the sequences (1) to (18) is not necessarily constant.
シーケンス(1)及び(2)
1枚目の基板aがロード領域21内にロードされ、基板aは、ロードコンベヤ65から(2,B)に配置された第1のコンベヤ61に搬送される。
Sequence (1) and (2)
The first substrate “a” is loaded into the
シーケンス(3)及び(4)
基板aが載置された第1のコンベヤ61が(1,B)へ移動し、(1,B)で基板aに、実装ユニット70により電子部品13が実装される。2枚目の基板bがロードされ、ロードされた基板bは(2,B)へ移動した第3のコンベヤ63へ搬送される。
Sequence (3) and (4)
The
シーケンス(5)
基板aへの実装処理が終了し、第1及び第3のコンベヤ61及び63が、(2,B)、(3,B)へそれぞれ移動する。(3,B)へ移動した第3のコンベヤ63に載置された基板bに、実装ユニット80により電子部品13が実装される。また、3枚目の基板cがロード領域21内にロードされる。
Sequence (5)
The mounting process on the substrate a is completed, and the first and
シーケンス(6)
基板bへの実装処理の途中、第1のコンベヤ61から、(2,C)へ移動した第4のコンベヤ64へ基板aが搬送され、ロードコンベヤ65から第1のコンベヤ61へ基板cが搬送される。
Sequence (6)
During the mounting process on the substrate b, the substrate a is transferred from the
シーケンス(7)
基板aが載置された第4のコンベヤ64が(3,C)へ移動し、基板bが載置された第3のコンベヤ63が(2,B)へ移動し、基板cが載置された第1のコンベヤ61が(1,B)へ移動する。(3,C)で、実装ユニット80により基板aに電子部品13が実装され、(1,B)で、実装ユニット70により基板cに電子部品13が実装される。
Sequence (7)
The
シーケンス(8)及び(9)
基板a及び基板cへの実装処理の途中、基板bが(1,C)へ移動し、4枚目の基板dが(3,B)へ移動する。
Sequence (8) and (9)
During the mounting process on the substrates a and c, the substrate b moves to (1, C), and the fourth substrate d moves to (3, B).
シーケンス(10)〜(12)
これまで(1,B)で実装処理していた実装ユニット70が(3,B)へ移動し、(3,C)で実装処理していた実装ユニット80が(1,C)へ移動する。そして、基板b及び基板dへの実装処理が行われる。基板b及び基板dへの実装処理の途中、基板aが外部装置へアンロードされ、基板c及び5枚目の基板eが、(3,C)、(1,B)までそれぞれ搬送される。
Sequence (10)-(12)
The mounting
シーケンス(13)〜(18)
シーケンス(7)〜(12)と同様のフローが実行される。
Sequence (13)-(18)
A flow similar to sequences (7) to (12) is executed.
以上のように、X型フローでは、Z型フロー及び並列型フローの場合と同様に、シーケンス(9)、(12)、(15)及び(18)に示すように、各実装領域M1及びM2の手前で基板9がそれぞれ待機する。これにより、各実装領域M1及びM2での基板9の交換時間を短縮することができる。
As described above, in the X-type flow, as in the case of the Z-type flow and the parallel-type flow, as shown in the sequences (9), (12), (15), and (18), the mounting regions M1 and M2 Each of the
また、X型フローでは、第1の領域31での第1の実装領域M1は、(1,B)及び(1,C)の両方であり、第2の領域32での第2の実装領域M2は、(3,B)及び(3,C)の両方である。これにより、Z型及び並列型フローに比べ、スループットがさらに向上する。
In the X-type flow, the first mounting area M1 in the
ところで、従来の実装装置として、2つのヘッドが設けられ、1枚の基板9が実装処理の対象とされ、電子部品がその1枚の基板9に実装されていた。以下、この実装装置の処理を「2ヘッド1枚基板処理」という。図11は、その「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置を示す模式図である。
By the way, as a conventional mounting apparatus, two heads are provided, one
「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置100は、フロント側(図11中下側)から電子部品を取り出すフロントヘッド101と、リア側から電子部品を取り出すリアヘッド102と、1列で基板9を流すコンベヤ105とを備える。コンベヤ105は、基板9が流れる方向に延びる2つのサイドプレート106及び107を有し、2つのサイドプレート106及び107内で基板9が搬送される。図11において、右側から左側へ基板9が搬送される。
The mounting
破線で囲まれた領域110が、フロントヘッド101及びリアヘッド102が移動可能な領域である。この移動可能領域110の前端の位置が、フロント側部品取り出し位置111であり、移動可能領域110の後端の位置が、リア側部品取り出し位置112である。
A
このような「2ヘッド1枚基板処理」では、以下のような諸問題があった。 Such “2-head single-substrate processing” has the following problems.
[問題点1]
その1枚の基板9を実装する部品実装領域108に、2つのヘッド101及び102が入れないので、一方のヘッド101または102が実装処理しているとき、他方のヘッド102または101は待機する。その上、1つのヘッド101または102が、電子部品の基板9への装着にかかる時間は、部品供給装置14(図1等参照)から取り出す時間より長いので、この時間で大きなロスが発生する。例えば、1つのヘッドを備え、1枚の基板9を実装処理の対象とする「1ヘッド1枚基板処理」の実装装置の場合、その「2ヘッド1枚基板処理」のようなロスがなく、ヘッド1つ当りの能力が高くなる。
[Problem 1]
Since the two
[問題点2]
例えばフロントヘッド101がフロント側部品取り出し位置111にあるときに、リアヘッド102が基板9の実装面の全域に電子部品を実装できなければならない。したがって、リアヘッド102が実装処理して移動する領域に、フロントヘッド101が位置することができない。つまり、フロント側部品取り出し位置111と、基板9との間に大きな距離(ソニー社製の「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置の場合、約200mm)が必要となり、この距離により能力が低下する。
[Problem 2]
For example, when the
[問題点3]
基板9の幅に応じてコンベヤ105の幅を調整できるタイプの「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置においては次のような問題がある。このような実装装置では、例えば、コンベヤ105のリア側のサイドプレート107が、固定されたフロント側のサイドプレート106に対して離接されることで、コンベヤ105の幅が調整される。小型基板9の場合には、リア側のサイドプレート107が、フロント側のサイドプレート106に近づき、リア側部品取り出し位置112から遠ざかる。したがって、リアヘッド102の能力が低下する。その上、問題点1のように、2つのヘッド101及び102が交互に実装領域内に入って電子部品を基板9に実装するため、フロントヘッド101もリアヘッド102の能力と同じになる。
[Problem 3]
The “2-head single-substrate processing” mounting apparatus that can adjust the width of the
[問題点4]
「1ヘッド1枚基板処理」の実装装置(図示せず)の場合には、部品の基板9への装着が終了した後、基板9の入れ替えが始まり、それと同時に、一方のヘッドは部品の吸着を始める。例えば、1つのヘッドが、上述したように12本の吸着ノズルを有する場合、基板9入れ替えにかかる時間から、そのヘッドが12個の電子部品を吸着して戻ってくるまでの時間を引いた時間が基板9の入れ替えによるロスタイムとなる。ヘッドが12個の電子部品を吸着して実装領域に戻ってくるまでの時間は、約1秒であるが、最も部品取り出し時間がかかるパターンが選択される場合、2秒程度かかる場合もある。
[Problem 4]
In the case of a mounting apparatus (not shown) for “one head and one board processing”, the replacement of the
しかし「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置100の場合、一方のヘッド101または102が既に部品取り出し終了して、他方のヘッド102または101の実装処理が終了するまで待っていることになる。したがって、基板の入れ替え時間=基板の入れ替えによるロスタイムとなる。昨今増えつつある20秒程度の短いサイクルタイムの生産では、このロスタイムの差2秒は10%もの能力ダウンということになる。
However, in the case of the mounting
[問題点5]
問題点4で述べた基板9の入れ替え時間は、基板9の入れ替え作業そのものの時間である。基板9を入れ替えるために必要な時間全体としては、基板9の位置をカメラで測定する作業、すなわち、基板9に付加されたフィデューシャルマークの認識にかかる時間が、その入れ替え作業時間に加算された時間となる。2点のフィデューシャルマークの認識にかかる時間は、一般的に0.4秒程度であり、この場合には大きな問題とはならない。しかし、近年の電子部品の要求装着精度の高まりもあって、1枚の基板9に多数のフィデューシャルマークがあるケースが増加している。これは、1枚の基板9から後々に多数の基板に切り出されるような多数枚取り基板であったり、ある高精度部品専用のマークであったりする。この場合には、例えば10ペアのフィデューシャルマークがある場合、その認識には4秒程度かかることになり、20秒程度の短いサイクルタイムに対しては20%程度の能力ダウンになってしまう。
[Problem 5]
The time for replacing the
以上のような5つの問題点の対策として、デュアルコンベヤというシステム(図示せず)が提唱されている。デュアルコンベヤでは、フロント側とリア側とで2つの長いコンベヤが並列的に配置されている。しかしながら、その2つのコンベヤのそれぞれに、上流側で基板9の受け入れ部が1つ設けられ、また、下流側で基板9の排出部も1つ設けられている。このようなシステムを採用した実装装置では、この実装装置と接続される外部装置までもが、受け入れ部と排出部とでそれぞれ2つずつのインターフェースを備える必要があり、汎用性に乏しい。
As a countermeasure against the five problems as described above, a system (not shown) called a dual conveyor has been proposed. In the dual conveyor, two long conveyors are arranged in parallel on the front side and the rear side. However, each of the two conveyors is provided with one receiving portion for the
上記実施の形態に係る部品実装装置1は、上記5つの問題点を解決することができる。しかも、ロード領域21及びアンロード領域23には、Y軸方向に移動するロードコンベヤ65及びアンロードコンベヤ66がそれぞれ設けられているので、外部装置との接続の汎用性も確保することができる。
The
以下、部品実装装置1により各問題点1〜5が解決されることを説明する。
Hereinafter, it will be described that each of the
[問題点1に対して]
ソニー社製の「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置100の実績について分析すると、電子部品の基板9への装着時間と、部品取り出し時間との割合は55:45である。一方のヘッドが部品を取り出し終えても、他方のヘッドは装着動作を終わっていないので待ち時間が発生し、45である部品取り出し時間が待ち時間を含めて55になってしまう。つまり55+45=100の式が55+55=110になり、9%の実効能力ダウンとなっている。本実施の形態に係る部品実装装置1では、この9%の実効能力ダウンがなくなる。また、同様に4%のカタログ能力ダウンがなくなる。
[For problem 1]
Analyzing the performance of Sony's “2-head 1-substrate processing” mounting
Z型フロー:カタログ能力4%向上及び実効能力9%向上
並列型フロー:カタログ能力4%向上及び実効能力9%向上
X型型フロー:カタログ能力4%向上及び実効能力9%向上
[問題点2に対して]
ソニー社製の「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置100の場合、部品実装領域108からフロント側部品取り出し位置111までの200mmのヘッドの移動が必要であった。本実施の形態に係る部品実装装置1では、それが100mm移動になるため、往復で100ms(1方向の移動で50ms)の短縮となる。1回の往復で12個の電子部品が処理されるため、100/12=8msのカタログタクトの短縮となる。カタログタクトは160msなので160/(160−8)=1.06となるので、6%のカタログ能力向上となる。
Z-type flow: catalog capacity improved by 4% and effective capacity improved by 9% Parallel type flow: catalog capacity improved by 4% and effective capacity increased by 9% X-type flow: catalog capacity improved by 4% and effective capacity increased by 9%
[For problem 2]
In the case of the “two-head / one-board processing” mounting
Z型フロー:カタログ能力6%向上
並列型フロー:カタログ能力6%向上
X型型フロー:カタログ能力6%向上
[問題点3に対して]
160mm幅の基板9を考えると、ソニー社製の「2ヘッド1枚基板処理」の実装装置100の場合、460mm幅の基板9まで取り扱い可能になっているため、リア側部品取り出し位置112から基板9までの距離は300mm遠くなる。このための往復時間増加は400msなので一部品あたり400/12=33ms遅くなっている。実効タクトを230msとすると、本実施の形態に係る部品実装装置1では、230/(230−33)=1.17すなわち17%の実効能力向上となる。
Z-type flow: catalog capability improved by 6% Parallel type flow: catalog capability improved by 6% X-type flow: catalog capability improved by 6%
[For problem 3]
Considering the
Z型フロー:実効能力17%向上
並列型フロー:実効能力17%向上
X型型フロー:実効能力17%向上
[問題点4に対して]
部品実装装置1におけるZ型フローの場合、基板9の入れ替え時間のロスは3秒から1.5秒に短縮されるとする。この場合、30秒サイクルの平均的生産を考えると、(30−1.5)/(30−3)=1.06、すなわち6%の実効能力向上となる。
Z-type flow:
[For problem 4]
In the case of the Z-type flow in the
並列型フローの場合は、サイクルタイムが倍になるため(60−1.5)/((30−3)*2)=1.08すなわち8%の実効能力向上となる。「*」は乗算を意味し、以下同様である。 In the case of a parallel flow, since the cycle time is doubled, (60-1.5) / ((30-3) * 2) = 1.08, that is, an effective capacity improvement of 8%. “*” Means multiplication, and so on.
X型フローの場合、基板9の入れ替え時間のロスがゼロになるため(30−0)/(30−3)=1.11すなわち11%の実効能力向上となる。
In the case of the X-type flow, since the loss of the replacement time of the
Z型フロー:実効能力6%向上
並列型フロー:実効能力8%向上
X型型フロー:実効能力11%向上
[問題点5に対して]
部品実装装置1における並列型フローで効果がある。通常、フィデューシャルマーク2つの画像取り込み時間0.4秒程度であるので、(60−0.4)/((30−0.4)*2)=1.01、すなわち1%の実効能力向上となる。ただし、フィデューシャルマークが20個の特殊なケースでは4秒かかるので(60−4)/((30−4)*2)=1.08となり8%もの実効能力向上となる。
Z-type flow: 6% improvement in effective capacity Parallel type flow: 8% improvement in effective capacity X-type flow: 11% improvement in effective capacity
[For problem 5]
There is an effect in the parallel type flow in the
Z型フロー:実効能力0%向上
並列型フロー:実効能力1%(〜8%)向上
X型型フロー:実効能力0%向上
[問題点1〜5に対する解決の効果の合計]
Z型フロー:カタログ能力10%向上
並列型フロー:カタログ能力10%向上
X型型フロー:カタログ能力10%向上
Z型フロー:実効能力35%*1.10(カタログ能力の向上割合)=39%向上
並列型フロー:実効能力39%*1.10=43%向上
X型型フロー:実効能力42%*1.10=46%向上
次に、上記部品実装装置1において、コンベヤ60の幅を調整する幅調整機構に係る実施形態について説明する。
Z-type flow: 0% improvement in effective capacity Parallel type flow: 1% (~ 8%) improvement in effective capacity X-type flow: 0% improvement in effective capacity
[Total solution effect for problems 1-5]
Z-type flow: catalog capacity improved by 10% Parallel type flow: catalog capacity improved by 10% X-type flow: catalog capacity improved by 10% Z-type flow:
図12は、その例を示す模式図である。例えば、図2に示した状態から、基板9の幅に応じて、各コンベヤ60の第1の領域31側(図4参照)及びバッファ領域33側の両サイドプレート71及び72がY軸方向に移動するように構成されている。もちろん、第1のコンベヤ61及び第2のコンベヤ62の代わりに、第3のコンベヤ63及び第4のコンベヤ64が移動してもよい。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an example thereof. For example, from the state shown in FIG. 2, the
図12で示した幅調整を実現する機構として、一般的なコンベヤの幅調整機構が用いられてももちろんかまわないが、次に説明するような機構が用いられてもよい。 As a mechanism for realizing the width adjustment shown in FIG. 12, a general conveyor width adjustment mechanism may be used, but a mechanism as described below may be used.
図13は、本発明の一実施の形態に係る、コンベヤ装置160の幅調整機構を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a width adjusting mechanism of the
コンベヤ装置160は、基板9を支持して搬送するコンベヤ部169と、コンベヤ部169の両サイドに設けられた一対のサイドプレート171及び172と、一対のサイドプレート171及び172(サイド部材)を接続する接続棒(接続部材)178とを備える。一対のサイドプレート171及び172は、フロント側に配置された第1のサイドプレート171と、リア側に配置された第2のサイドプレート172とから構成される。
The
コンベヤ部169は、上記したようにベルトまたはチェーン駆動による、公知の構成が用いられればよい。
As described above, the
また、コンベヤ装置160は、第2のサイドプレート172及び接続棒178をロック及びアンロックする第1のロック機構156と、第1のサイドプレート171と、設置部としてのベース部2(図1〜図3参照)(あるいは、ベース部2に固定された図示しない部材)とをロック及びアンロックする第2のロック機構157とを備える。第1のロック機構156は、第2のサイドプレート172に取り付けられている。第2のロック機構157は、ベース部2(図1〜3参照)またはベース部2に固定された図示しない部材に取り付けられている。
In addition, the
接続棒178の第1のサイドプレート171側の一端部は、第1のサイドプレート171に固定されている。接続棒178の他端部は、第2のサイドプレート172に対して自由端となっており、第1のロック機構156がロック状態にあるとき、接続棒178と第2のサイドプレート172とが固定される。例えば、第2のサイドプレート172に対する接続棒178の移動を可能にするため、第2のサイドプレート172は、接続棒178をガイドする貫通穴、あるいはその他の機構によるガイド部を有する。
One end of the connecting
さらに、コンベヤ装置160は、コンベヤ駆動ユニット145を備える。このコンベヤ駆動ユニット145は、コンベヤ部169、一対のサイドプレート、接続棒178及び第1のロック機構156を、一体的にY軸方向に移動させることができる。以下、コンベヤ部169、一対のサイドプレート、接続棒178及び第1のロック機構156を「コンベヤユニット」という。コンベヤ駆動ユニット145は、例えばラック146及びピニオン147を有する。ピニオン147には、図示しないサーボモータが接続されている。コンベヤ駆動ユニット145としては、ラック146アンドピニオン147でなくてもよく、上記した様々な機構が用いられてもよい。
Further, the
第1のロック機構156は、接続棒178及び第2のサイドプレート172にそれぞれ係合する部材を有し、または接続棒178及び第2のサイドプレート172をそれぞれ挟持する部材を有していればよい。例えば、第1及び第2のロック機構156及び157は、電磁的な作用により、または作業者の手によりその係合が開始されたり解放されたりするタイプであってもよい。作業者による手動タイプとしては、ラチェット式、ネジ式等が挙げられるが、その他のタイプであってもよい。第2のロック機構157も、第1のロック機構156と同様のタイプが用いられればよい。
The
なお、接続棒178の形状は、棒状に限られない。一対のサイドプレート171及び172の形状も、プレート状に限られない。
Note that the shape of the connecting
以上のように構成されたコンベヤ装置160の動作を説明する。図14及び図15は、その動作を説明するための図である。
The operation of the
図14(A)に示すように、第2のロック機構157により第1のサイドプレート171及びベース部2がロックされ、かつ、第1のロック機構156により第2のサイドプレート172及び接続棒178がロックされている。この状態で、基板9がX軸方向に搬送される。
As shown in FIG. 14A, the
図14(B)に示すように、第2のロック機構157がアンロック状態で、第1のロック機構156がロック状態にあるとき、コンベヤ駆動ユニット145の駆動により、コンベヤユニットがY軸方向に移動する。
As shown in FIG. 14B, when the
図15(A)に示すように、第2のロック機構157がロック状態で、第1のロック機構156がアンロック状態にあるとき、コンベヤ駆動ユニット145の駆動により第2のサイドプレート172が第1のサイドプレート171に近づいたり、遠ざかったりする。これにより、一対のサイドプレート間の距離である幅の調整が可能となる。また、図15(B)に示すように、幅調整された後、第1のロック機構156がロック状態、第2のロック機構157がアンロック状態にあるとき、コンベヤ駆動ユニット145の駆動により、幅調整された後のコンベヤユニットがY軸方向に移動する。
As shown in FIG. 15A, when the
このようなコンベヤ装置160によれば、複雑な機構を要することなく、基板9の幅に応じて簡単に幅を調整することができる。
According to such a
また、コンベヤ駆動ユニット145は、コンベヤユニットを移動させる動力だけでなく、一対のサイドプレート171及び172の幅調整のための動力を発生することができる。したがって、幅調整のための別途の駆動機構は不要となり、コンベヤ装置160の小型化及び単純化を図ることができる。
Further, the
本発明に係る実施の形態は、以上説明した実施の形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。 Embodiments according to the present invention are not limited to the embodiments described above, and other various embodiments are conceivable.
上記実施の形態に係る部品実装装置1では、ロード領域21からアンロード領域23へ向かうX軸方向に、ロード領域21、メイン領域22及びアンロード領域23が配列され、そのX軸方向に直交するY軸方向に、第1領域31、バッファ領域33及び第2の領域32が配列される構成を例に挙げた。しかし、ロード領域21、メイン領域22及びアンロード領域23が配列される方向と、第1、バッファ及び第2の領域32が直交していなくてもよく、斜めであってもよい。
In the
上記Z型フロー及び並列型フローにおいて、ロードコンベヤ65は(2,A)及び(1,A)の間で移動し、アンロードコンベヤ66は(3,D)及び(2,D)の間で移動する。また、X型フローでは、ロードコンベヤ65及びアンロードコンベヤ66は、それぞれ(2,A)及び(2,D)の位置に維持される。したがって、ロードコンベヤ65及びアンロードコンベヤ66を駆動するコンベヤ駆動ユニットでは、例えばロード領域21及びアンロード領域23においてY軸方向の全てに、リニアガイドレール29が設けられていなくてもよい。
In the Z flow and the parallel flow, the
上記実施の形態では、Z型フロー、並列型フロー及びX型フローの、3種類のフローを説明した。しかし、これらのフローに限られず、様々なフローが部品実装装置1に適用され得る。
In the above embodiment, three types of flows have been described: a Z-type flow, a parallel type flow, and an X-type flow. However, the present invention is not limited to these flows, and various flows can be applied to the
上記実施の形態では、例えば図2及び図4に示すように、第1の領域31側(フロント側)の梁5及び第2の領域32側(リア側)の梁5の間にY軸方向に架け渡された移動部材6に沿って、両ヘッド35がY軸方向に移動可能となっていた。すなわち、両ヘッド35がフロント側にも移動可能であるし、リア側にも移動可能である構成を示した。しかし、このような構成に限らず、フロント側のみで一方のヘッド35がX−Y軸方向に移動し、リア側のみで他方のヘッド35がX−Y軸方向に移動する構成であってもよい。
In the above embodiment, for example, as shown in FIGS. 2 and 4, the Y-axis direction is between the
M1…第1の実装領域
M2…第2の実装領域
1…部品実装装置
2…ベース部
13…電子部品
21…ロード領域
22…メイン領域
23…アンロード領域
31…第1の領域
32…第2の領域
33…バッファ領域
33a…第1のバッファ領域
33b…第2のバッファ領域
45、145…コンベヤ駆動ユニット
60…コンベヤ
61〜64…第1〜第4のコンベヤ
65…ロードコンベヤ
66…アンロードコンベヤ
70、80…実装ユニット
71、72…サイドプレート
147…アンドピニオン
156…第1のロック機構
157…第2のロック機構
160…コンベヤ装置
169…コンベヤ部
171…第1のサイドプレート
172…第2のサイドプレート
178…接続棒
M1 ... 1st mounting area M2 ... 2nd mounting
Claims (2)
基板をアンロードするアンロード領域と、
第1の方向に沿って配置可能な第1のコンベヤと第2のコンベヤとを含み、第1の部品が基板に実装される領域である第1の実装領域と、
前記第1の方向に沿って配置可能な第3のコンベヤと第4のコンベヤとを含み、前記第1の方向と直交する第2の方向に前記第1の実装領域から離間して設けられ、第2の部品が基板に実装される領域である第2の実装領域と、
前記第1の実装領域及び前記第2の実装領域の間に設けられたバッファ領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
前記ロードコンベヤと前記第1のコンベヤと前記第2のコンベヤとをこの順番で前記第1の方向に沿って配置し、
前記第1のコンベヤ上で基板に前記第1の部品を実装し、
前記ロードコンベヤに基板を待機させ、
前記第1の部品が実装された基板を前記第2のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに待機していた基板を前記第1のコンベヤに移動させ、
前記第3のコンベヤと前記第4のコンベヤと前記アンロードコンベヤとをこの順番で前記第1の方向に沿って配置し、
前記第1のコンベヤ上で前記第1の部品を基板に実装している間に、前記第2のコンベヤに移動された基板を前記バッファ領域を介して前記第3のコンベヤに移動させて待機させ、
前記第1の部品が実装された基板に前記第2の部品を前記第4のコンベヤ上で実装し、
前記第2の部品が実装された基板を前記アンロードコンベヤに移動させるとともに、前記第3のコンベヤに待機していた前記第1の部品が実装された基板を前記第4のコンベヤに移動させる
実装基板の製造方法。 A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A buffer area provided between the first mounting area and the second mounting area;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
Arranging the load conveyor, the first conveyor and the second conveyor in this order along the first direction;
Mounting the first component on a substrate on the first conveyor;
Causing the load conveyor to wait for the substrate,
Moving the board on which the first component is mounted to the second conveyor, and moving the board waiting on the load conveyor to the first conveyor;
Arranging the third conveyor, the fourth conveyor and the unload conveyor in this order along the first direction;
While the first component is mounted on the substrate on the first conveyor, the substrate moved to the second conveyor is moved to the third conveyor via the buffer area and is put on standby. ,
Mounting the second component on the fourth conveyor on the substrate on which the first component is mounted;
The substrate on which the second component is mounted is moved to the unload conveyor, and the substrate on which the first component that has been waiting on the third conveyor is moved to the fourth conveyor. A method for manufacturing a substrate.
基板をアンロードするアンロード領域と、
第1の方向に沿って配置可能な第1のコンベヤと第2のコンベヤとを含み、第1の部品が基板に実装される領域である第1の実装領域と、
前記第1の方向に沿って配置可能な第3のコンベヤと第4のコンベヤとを含み、前記第1の方向と直交する第2の方向に前記第1の実装領域から離間して設けられ、第2の部品が基板に実装される領域である第2の実装領域と、
前記第1の実装領域及び前記第2の実装領域の間に設けられたバッファ領域と、
前記ロード領域に配置されたロードコンベヤと、
前記アンロード領域に配置されたアンロードコンベヤとを備える部品実装装置による実装基板の製造方法であって、
(a)前記バッファ領域に前記第1のコンベヤを配置させるようにして、前記ロードコンベヤと前記第1のコンベヤとを連続して前記第1の方向に沿って配置し、
(b)前記ロードコンベヤに配置されていた基板を前記第1のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに基板をロードし、
(c)前記第1の実装領域に配置された前記第2のコンベヤと連続するように前記第1のコンベヤを移動させるとともに、前記第2の実装領域に配置された第3のコンベヤと連続するように前記ロードコンベヤを移動させ、
(d)前記第1のコンベヤに配置された基板を前記第2のコンベヤに移動させるとともに、前記ロードコンベヤに配置された基板を前記第3のコンベヤに移動させ、
(e)前記第2のコンベヤ上で基板に前記第1の部品を実装し、前記第3のコンベヤ上で基板に前記第2の部品を実装し、
(f)前記工程(e)の間に、前記工程(a)及び(b)をこの順番で行い、
(g)前記工程(e)の間に、
前記第1のコンベヤ、前記第2のコンベヤ及び前記アンロードコンベヤをこの順番で前記第1の方向に沿って配置するとともに、前記工程(f)によりロードされた基板が配置された前記ロードコンベヤ、前記第3のコンベヤ、及び、前記第4のコンベヤをこの順番で前記第1の方向に沿って配置し、
(h)前記工程(e)及び(g)が終了した後、
前記第2及び前記第1のコンベヤにそれぞれ配置された基板を前記アンロードコンベヤ及び前記第2のコンベヤにそれぞれ移動させるとともに、前記第3のコンベヤ及び前記ロードコンベヤにそれぞれ配置された基板を前記第4及び前記第3のコンベヤにそれぞれ移動させる
実装基板の製造方法。 A load area for loading the substrate, and
An unload area to unload the board;
A first mounting area including a first conveyor and a second conveyor that can be arranged along a first direction, wherein the first component is an area where the first component is mounted on the substrate;
Including a third conveyor and a fourth conveyor that can be arranged along the first direction, and provided apart from the first mounting area in a second direction orthogonal to the first direction; A second mounting area in which the second component is mounted on the substrate;
A buffer area provided between the first mounting area and the second mounting area;
A load conveyor disposed in the load area;
A mounting board manufacturing method by a component mounting apparatus comprising an unloading conveyor disposed in the unloading area,
(A) The load conveyor and the first conveyor are continuously arranged along the first direction so that the first conveyor is arranged in the buffer area ,
(B) moving the substrate placed on the load conveyor to the first conveyor and loading the substrate onto the load conveyor;
(C) The first conveyor is moved so as to be continuous with the second conveyor arranged in the first mounting area, and is continuous with the third conveyor arranged in the second mounting area. Move the load conveyor so that
(D) moving the substrate disposed on the first conveyor to the second conveyor and moving the substrate disposed on the load conveyor to the third conveyor;
(E) the said first component mounted on the substrate in the second conveyor, and mounting the second component on the substrate at the third conveyor,
(F) performing the steps (a) and (b) in this order during the step (e);
(G) During the step (e),
The load conveyor in which the first conveyor, the second conveyor, and the unload conveyor are arranged in this order along the first direction, and the substrate loaded in the step (f) is arranged, Arranging the third conveyor and the fourth conveyor in this order along the first direction;
(H) After the steps (e) and (g) are completed,
The substrates disposed on the second conveyor and the first conveyor are moved to the unload conveyor and the second conveyor, respectively, and the substrates disposed on the third conveyor and the load conveyor are moved to the first conveyor. 4 and a method of manufacturing a mounting board to be moved to the third conveyor, respectively .
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