KR20130138649A - 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 부품 실장 방법 및 복수의 실장 레인이 설치된 부품 실장 장치를 제공하는 것이며, 여기서 기판 종류가 변경될 때, 부품 실장 장치는, 생산중인 실장 레인의 동작을 정지시키지 않고 조작자의 안전을 타협하지 않으면서 기종 변경 전환 작업을 수행할 수 있다. 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)이 설치된 부품 실장 장치(1)는 독립 실장 모드 및 교대 실장 모드를 선택할 수 있으며, 여기서 독립 실장 모드에서, 각 레인의 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)가 수평 방향으로 이동할 수 있는 제1 가동 한계 영역(R1A) 및 제1 가동 한계 영역(R1B)을, 교대 실장 모드에서의 제2 가동 한계 영역과 다르게 되도록 설정하며, 계속 생산중인 실장 레인의 실장 헤드가, 기종 전환 작업이 처리되고 있는 실장 레인의 영역에 진입하지 않는다.
Description
본 발명은, 기판에 전자 부품을 실장하는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법에 관한 것이다.
전자 부품을 기판에 실장하여 실장 기판을 제조하는 전자 부품 실장 시스템은, 땜납 접합용 페이스트가 인쇄되어 있는 기판에, 전자 부품을 실장하는 복수의 부품 실장 장치를 연결하여 형성된다. 최근, 전자 업계에 있어서, 생산 형태의 다양화가 진전됨에 따라, 부품 실장 분야에서도 다품종 소량 생산형의 생산 형태가 증가하고 있다. 따라서, 부품 실장 시스템에 있어서, 생산 대상이 되는 기판의 종류 변경에 따라 기종 변경 작업의 빈도가 증가한다. 부품 실장의 생산 분야에서는 생산성을 향상시키기 위하여 기종 변경 작업을 효율적으로 수행하기 위한 여러 가지 계획이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이 특허문헌에 도시되는 종래 기술에서는, 실장 작업을 수행하는 실장 모드 이외에 작업자가 기종 변경 작업을 수행하게 하는 준비 모드를 선택할 수 있게 하여, 준비 모드에서, 가동부가 장해물을 검출하거나 장치의 개폐 커버가 개방되어 있는 것을 검출한 경우에서도, 전력 공급부를 ON 상태로 유지한다. 따라서, 준비 작업이 종료된 후 실장 작업의 재개시 시점에 리셋 동작을 수행할 필요가 없다고 하는 효과가 있다.
기판을 반송하는 기판 반송 기구 및 기판에 부품을 실장하는 부품 실장 기구 양자를 포함하는 2개의 독립적인 실장 레인을 포함하는 부품 실장 장치가 알려져 있다. 이러한 구성에 대하여, 2개의 실장 레인에 의해서 2 종류의 다른 기판에, 부품 실장 작업을 동시에 수행할 수 있다. 그러나, 이러한 구성의 부품 실장 장치에 있어서 하나의 생산 로트의 종료 타이밍이 각 실장 레인마다 다르기 때문에, 기판종류의 변경에 따라 기종 변경 작업을 각 실장 레인마다 수행할 필요가 있다. 장치 가동률을 향상시키는 관점에서는, 생산중인 실장 레인의 동작을 정지시키지 않고, 생산 로트가 종료된 실장 레인에만 기종 변경 작업을 수행하는 것이 바람직하다.
그러나, 기종 변경 작업은, 부품 실장 기구에 부품을 공급하는 테이프 공급 장치 등의 부품 공급 장치의 교체, 및 부품 실장 기구에 이용되는 흡착 노즐의 교체와 같은, 조작자에 의해 수행되는 수동 작업이 수반되기 때문에, 다른 실장 레인이 생산중인 동안에 하나의 실장 레인에서 기종 변경 작업을 수행하는 것을 가능하게 하기 위하여, 종래 기술에서는, 조작자의 안전이 손상되지 않도록 양쪽 실장 레인을 정지시킬 필요가 있어, 기종 변경을 높은 빈도로 수행할 때, 생산성이 저하되게 된다. 따라서, 복수의 실장 레인을 포함하는 부품 실장 장치에 있어서, 기판의 종류 변경에 따르는 기종 변경 작업을 다른 실장 레인의 동작을 정지시키지 않고, 조작자의 안전을 손상시키지 않으면서 수행할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은, 복수의 실장 레인을 포함하는 부품 실장 장치에 있어서, 기판의 종류 변경에 따르는 기종 변경 작업을, 다른 생산중인 실장 레인의 동작을 정지시키지 않고, 조작자의 안전을 손상시키지 않으면서 수행할 수 있는 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 부품 실장 장치는, 상류측 장치로부터 전달된 기판을 기판 반송 방향으로 반송하여, 상기 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부를 각각 갖는 제1 기판 반송 기구 및 제2 기판 반송 기구와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구의 측방에 각각 설치되어, 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 제1 부품 공급부 및 제2 부품 공급부와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구에 따라서 각각 설치된 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제2 부품 공급부로부터 실장 헤드에 의해 상기 부품을 추출하여, 상기 제1 기판 반송 기구의 기판 유지부 및 상기 제2 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 실장하는 제1 부품 실장 기구 및 제2 부품 실장 기구와,
기억부에 기억된 실장 데이터에 기초하여, 상기 제1 기판 반송 기구, 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제1 부품 실장 기구로 구성되는 제1 실장 레인, 및 상기 제2 기판 반송 기구, 상기 제2 부품 공급부 및 상기 제2 부품 실장 기구로 구성되는 제2 실장 레인을 제어하는 실장 제어부를 구비하며,
상기 실장 데이터는, 부품 실장 기구 중 어느 하나가 부품 실장 기구 중 어느 하나에 대응하는 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에만 부품 실장 작업을 수행하는 제1 작업 모드에 대응하는 제1 실장 데이터와, 부품 실장 기구 중 어느 하나가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 양쪽의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 부품 실장 작업을 수행하는 제2 작업 모드에 대응하는 제2 실장 데이터를 포함하고,
상기 제1 실장 데이터 및 상기 제2 실장 데이터에서, 상기 제1 실장 레인 및 상기 제2 실장 레인에서의 상기 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 각각 나타내는 제1 가동(可動) 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역이, 각각 상기 제1 작업 모드 및 제2 작업 모드에 따라서, 상이한 영역으로서 설정된다.
본 발명의 부품 실장 방법은, 상류측 장치로부터 전달된 기판을 기판 반송 방향으로 반송하여, 상기 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부를 각각 갖는 제1 기판 반송 기구 및 제2 기판 반송 기구와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구의 측방에 각각 설치되어, 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 제1 부품 공급부 및 제2 부품 공급부와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구에 따라서 각각 설치된 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제2 부품 공급부로부터 실장 헤드에 의해 상기 부품을 추출하여, 상기 제1 기판 반송 기구의 기판 유지부 및 상기 제2 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 실장하는 제1 부품 실장 기구 및 제2 부품 실장 기구
를 구비한 부품 실장 장치에 의해, 기판에 부품을 실장하는 부품 실장 방법으로서,
부품 실장 기구 중 어느 하나가 부품 실장 기구 중 어느 하나에 대응하는 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에만 부품 실장 작업을 수행하는 제1 작업 모드에 대응하는 제1 실장 데이터와, 부품 실장 기구 중 어느 하나가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 양쪽의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 부품 실장 작업을 수행하는 제2 작업 모드에 대응하는 제2 실장 데이터를 포함하는 실장 데이터를 기억부에 기억시키는 실장 데이터 기억 단계와,
상기 실장 데이터에 기초하여, 상기 제1 기판 반송 기구, 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제1 부품 실장 기구를 구비하는 제1 실장 레인과, 상기 제2 기판 반송 기구, 상기 제2 부품 공급부 및 상기 제2 부품 실장 기구를 구비하는 제2 실장 레인을 제어하는 실장 제어 단계를 포함하며,
상기 실장 데이터 기억 단계 이전에, 상기 제1 실장 데이터 및 상기 제2 실장 데이터에, 상기 제1 실장 레인 및 상기 제2 실장 레인에서의 상기 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 각각 나타내는 제1 가동 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역을, 각각 상기 제1 작업 모드 및 상기 제2 작업 모드에 따라서, 상이한 영역으로서 설정한다.
본 발명에 따르면, 부품 실장 기구에 의해 그 부품 실장 기구에 대응하는 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에만 하나의 부품 실장 작업을 수행하는 제1 작업 모드에 대응하는 제1 실장 데이터와, 하나의 부품 실장 기구에 의해 제1 기판 반송 기구 및 제2 기판 반송 기구 양쪽의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 부품 실장 작업을 수행하는 제2 작업 모드에 대응하는 제2 실장 데이터에, 제1 실장 레인 및 제2 실장 레인에 있어서 실장 헤드가 수평 방향으로 이동하도록 허용되는 영역을 나타내는 제1 가동 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역을 제1 작업 모드 및 제2 작업 모드에 따라서 각각 상이한 영역으로서 설정함으로써, 기종 변경 작업 동안에 제1 작업 모드에서 동작되는 실장 레인의 실장 헤드가 기종 변경 작업이 수행되고 있는 실장 레인으로 이동하는 것을 금지할 수 있고, 복수의 실장 레인을 포함하는 부품 실장 장치에 있어서 기판 종류의 변경에 따른 기종 변경 작업을, 생산중인 실장 레인의 동작을 정지시키지 않고, 조작자의 안전을 손상시키지 않으면서 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치에서의 실장 헤드의 가동 한계 영역의 설명도
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치에서의 실장 헤드의 가동 한계 영역의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 방법에서의 부품 실장 작업 처리의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (d)는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치의 제어 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치에서의 실장 헤드의 가동 한계 영역의 설명도
도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 장치에서의 실장 헤드의 가동 한계 영역의 설명도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태의 부품 실장 방법에서의 부품 실장 작업 처리의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (d)는 본 발명의 실시형태의 부품 실장 방법에서의 기종 변경 작업의 안전 확보 방법의 설명도이다.
다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 우선 도 1 및 도 2를 참조하여, 부품 실장 장치(1)의 구성에 관해서 설명한다. 도 1에 있어서, 베이스(1a)의 중앙부에는, 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)가, X 방향(기판 반송 방향)에 설치되며, 각각 상류측 장치로부터 전달된 기판(4)을 X 방향 하류측으로 반송한다. 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)는 각각 기판 유지부(3)를 가지며, 상류측으로부터 반송된 기판(4)은 기판 유지부(3)에 의해서 이하에 설명하는 부품 실장 기구에 따라서 실장 작업 위치에 위치 결정되어 유지된다.
제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)의 각각의 외측에는, 기판(4)에 실장되는 부품을 공급하는 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)가 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)의 각각에는, 복수의 테이프 공급 장치(6)가 배치된 대차(carriage)(7)가 장착되어 있다. 테이프 공급 장치(6)는, 공급릴(8)로부터 부품을 수납 유지한 캐리어 테이프(9)를 인출하여 피치 이송함으로써, 이들 부품을 부품 실장 기구에 따라서 부품 추출 위치에 공급한다. 실장 대상이 되는 기판의 종류를 변경하는 경우에, 대차(7)를 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)로부터 착탈함으로써, 복수의 테이프 공급 장치(6)를 일괄해서 교환할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)에 테이프 공급 장치(6)가 배열된 대차(7)를 각각 장착하는 예를 도시하고 있지만, 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B) 중 어느 하나는, 트레이 공급 장치 등의 테이프 공급 장치(6) 이외의 부품 공급 장치가 배열되어 있는 구성을 가질 수도 있다. 즉, 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B) 중 하나 이상에는 캐리어 테이프에 유지된 부품을 공급하는 테이프 공급 장치(6)가 병렬로 장착되어 있다.
베이스(1a)의 X 방향의 일단부에는 선형 구동 기구를 포함하는 Y축 이동 테이블(10)이 Y 방향으로 수평으로 배치되어 있고, Y축 이동 테이블(10)에는 이와 유사하게 선형 구동 기구를 포함하는 제1 X축 이동 테이블(11A) 및 제2 X축 이동 테이블(11B)이, 가이드 레일(10a)을 따라서 슬라이딩가능하게 결합되어 있다. 제1 X축 이동 테이블(11A) 및 제2 X축 이동 테이블(11B)에는 각각 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)가 X 방향으로 슬라이딩가능하게 장착되어 있다. Y축 이동 테이블(10)과 제1 X축 이동 테이블(11A), 및 Y축 이동 테이블(10)과 제2 X축 이동 테이블(11B)은 각각 제1 헤드 이동 기구(12A) 및 제2 헤드 이동 기구(12B)를 형성한다.
제1 헤드 이동 기구(12A) 및 제2 헤드 이동 기구(12B)를 구동함으로써, 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)는 X 방향 및 Y 방향으로 수평 이동된다. 각각 상기 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)의 하단부에 장착된 흡착 노즐(13a)에 의해, 각각 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)의 테이프 공급 장치(6)로부터의 부품을 추출하여, 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)의 기판 유지부(3)에 각각 위치 결정되어 유지된 기판(4)에 실장한다.
즉, 제1 헤드 이동 기구(12A)와 제1 실장 헤드(13A)의 조합 및 제2 헤드 이동 기구(12B)와 제2 실장 헤드(13B)의 조합은, 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)와 대응하여 각각 설치되고, 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)로부터 부품을 추출하여, 그 부품을 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)의 각각의 기판 유지부(3)에 유지된 기판(4)에 실장하는 제1 부품 실장 기구 및 제2 부품 실장 기구를 형성한다.
제1 X축 이동 테이블(11A), 제2 X축 이동 테이블(11B)의 하면측에는, 각각 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)와 일체적으로 이동하는 기판 인식 카메라(14)가 설치되어 있다. 제1 실장 헤드(13A)와 제2 실장 헤드(13B)가 각각 제1 기판 반송 기구(2A)와 제2 기판 반송 기구(2B)의 기판(4) 상에 이동할 때, 기판 인식 카메라(14)는 기판(4)을 각각 촬상한다. 또한 제1 부품 공급부(5A)와 제1 기판 반송 기구(2A) 사이에 그리고 제2 부품 공급부(5B)와 제2 기판 반송 기구(2B) 사이에는, 각각 부품 인식 카메라(15) 및 노즐 수납부(16)가 배치되어 있다.
제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)로부터 부품을 추출한 제1 실장 헤드(13A)와 제2 실장 헤드(13B)가 부품 인식 카메라(15)의 상측을 이동할 때, 부품 인식 카메라(15)는 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)에 유지된 부품을 촬상한다. 노즐 수납부(16)에는 복수 종류의 흡착 노즐(13a)이 실장 대상인 부품의 종류에 따라서 수납되어 있고, 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)를 노즐 수납부(16)에 액세스시켜 노즐 교환 동작을 수행함으로써, 흡착 노즐(13a)을 부품의 종류에 따라서 교환할 수 있다.
기판 인식 카메라(14)의 촬상 결과에 대하여 인식 처리부(25)(도 3 참조)가 인식 처리를 수행 할 때, 기판(4)에서의 부품 실장 위치가 인식되고, 부품 인식 카메라(15)의 촬상 결과를 인식 처리함으로써, 제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)에 의해 유지된 부품의 인식 및 위치 어긋남 검출이 수행된다. 제1 부품 실장 기구 또는 제2 부품 실장 기구의 부품 실장 동작에서는, 이들 인식 결과를 고려하여 탑재 위치가 보정된다.
부품 실장 장치(1)에 있어서, 제1 기판 반송 기구(2A), 제1 부품 공급부(5A), 제1 헤드 이동 기구(12A) 및 제1 실장 헤드(13A)는, 제1 기판 반송 기구(2A)에 따라서 반송되는 기판(4)에 대하여 부품 실장 작업을 수행하는 제1 실장 레인(L1)을 형성한다. 이와 유사하게, 제2 기판 반송 기구(2B), 제2 부품 공급부(5B), 제2 헤드 이동 기구(12B) 및 제2 실장 헤드(13B)는, 제2 기판 반송 기구(2B)에 결합되는 일련의 기판 반송 레인에 따라서 반송되는 기판(4)에 대하여 부품 실장 작업을 수행하는 제2 실장 레인(L2)을 형성한다.
전술한 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)은, 도 2에 도시된 바와 같이, Y축 이동테이블(10), 제1 X축 이동 테이블(11A) 및 제2 X축 이동 테이블(11B)의 상측을 덮는 전체 커버 부재(18)에 의해서 둘러싸여 있다. 전체 커버 부재(18)의 Y 방향의 양단부에 설치된 보호 커버부(18a)는, 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)에서 테이프 공급 장치(6)가 배열된 대차(7)의 상측에 외측으로부터 연장되어 있고, 각각 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)로부터 부품 실장 기구의 가동 영역, 즉 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)의 가동 영역을 이격하고 있다. 이에 따라, 제1 부품 공급부(5A) 또는 제2 부품 공급부(5B)에 대하여 작업을 수행하는 조작자가, 동작 상태에 있는 제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)에 접촉하지 않고, 작업의 수행시에 조작자의 안전을 확보할 수 있다.
도 2의 확대도에 도시된 바와 같이, 보호 커버부(18a)의 단부에는, 테이프 공급 장치(6)의 부품 추출 위치(6a)의 상측에 대응하여, 흡착 노즐(13a)이 부품을 흡착하는데 필요한 미리 정해진 개구 사이즈의 개구부(19)가 설치된다. 부품 실장 동작에 있어서, 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)는 각각 제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)로 이동한다. 흡착 노즐(13a)을 개구부(19)를 통해 승강시킴으로써(화살표 a), 테이프 공급 장치(6)의 부품 추출 위치(6a)로부터 부품을 픽업한다.
제1 부품 공급부(5A) 및 제2 부품 공급부(5B)의 각각에서, 대차(7)에 배열된 테이프 공급 장치(6)의 선단부의 상측에 있는 개구부(19)의 개구 영역에는, 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)가 배치되어 있다. 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)는 차광형의 광학 센서이며, 제1 부품 공급부(5A) 또는 제2 부품 공급부(5B)에 대차(7)가 장착될 때 테이프 공급 장치(6)의 장착 상태에 이상이 있는지 유무, 예컨대 대차(7)에 배열된 테이프 공급 장치(6)가 공급 장치의 베이스로부터 부유된 상태에 있는지 여부를 검출하기 위해 설치된다. 이 실시형태에 있어서, 테이프 공급 장치(6)의 장착 상태를 검출할 목적 이외에, 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)는 기종 변경 작업시에 조작자의 안전을 확보하는데 이용될 수도 있다.
즉, 제1 부품 공급부(5A) 또는 제2 부품 공급부(5B)에 설치된 개구부(19)는, 대차(7)를 분리한 경우에 조작자에 의해 액세스될 수 있으므로, 조작자의 신체의 일부 또는 이물이 개구부(19)를 통해 진입한 경우에 제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)가 동작하면, 불안전 상태가 야기될 수 있다. 이러한 불안전 상태를 방지하기 위해서, 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)를 조작자의 안전을 확보하기 위한 광학 센서로서 이용하고 있다.
예컨대, 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)가 조작자의 손가락이나 작업 툴과 같은 신체의 일부 또는 이물을 검출하면, 검출 신호가 실장 제어부(20)(도 3)로 전달된다. 실장 제어부(20)의 인터록 처리부(20b)는, 상기 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)가 설치된 부품 공급부가 속하는 실장 레인과는 반대측의 실장 레인에 속하는 부품 실장 기구의 동작을 정지시킨다. 즉 이 실시형태에서는, 조작자의 안전을 확보하기 위한 광학 센서로서, 테이프 공급 장치(6)의 장착 상태의 이상 유무를 검출하기 위해서 설치된 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)를 이용한다.
다음으로 도 3를 참조하여, 제어 시스템의 구성을 설명한다. 도 3에 있어서, 실장 제어부(20)는, 기억부(21)에 기억된 여러 가지 데이터에 기초하여, 부품 실장 장치(1)를 형성하는 이하의 부품을 제어한다. 즉, 실장 제어부(20)는, 제1 기판 반송 기구(2A), 제1 부품 공급부(5A) 및 제1 부품 실장 기구[제1 헤드 이동 기구(12A) 및 제1 실장 헤드(13A)]로 구성되는 제1 실장 레인(L1) 및 제2 기판 반송 기구(2B), 제2 부품 공급부(5B) 및 제2 부품 실장 기구[제2 헤드 이동 기구(12B) 및 제2 실장 헤드(13B)]로 구성되는 제2 실장 레인(L2)을 제어한다.
실장 제어부(20)는 내부 처리 기능으로서의 안전 동작 처리부(20a) 및 인터록 처리부(20b)를 포함한다. 안전 동작 처리부(20a)는, 부품 실장 작업에서의 조작자의 안전을 확보하기 위하여 미리 정해진 동작 조건에 따라서 부품의 동작을 규정하는 처리를 수행한다. 인터록 처리부(20b)는, 미리 정해진 인터록 조건에 따라서 조작자의 안전을 손상시킬 우려가 있는 기구 부품의 동작을 금지하는 처리를 수행한다. 이들 처리에 있어서는, 이하에 설명하는 여러 가지 데이터가 참조된다.
이하, 부품 실장 장치(1)에서의 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)의 작업 형태를 나타내는 작업 모드에 관해서 설명한다. 이 실시형태에 있어서, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)의 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)가 동작하는 영역에 기초하여, 2개의 작업 모드 즉, 제1 작업 모드 및 제2 작업 모드가 설정되어 있고, 실장 대상에 따라서 적절하게 선택된다. 즉, 제1 작업 모드는, 하나의 실장 헤드와 이 실장 헤드가 동작하는 기판을 반송하는 기판 반송 기구와의 대응 관계가 고정된 작업 모드이며, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)에 있어서 각각 개별 독립적으로 부품 실장 작업이 수행된다(소위 독립 실장 모드). 바꾸어 말하면, 제1 작업 모드에서는, 하나의 부품 실장 기구에 의해서 이 부품 실장 기구에 대응한 기판 반송 기구의 기판 유지부(3)에 의해 유지된 기판(4)에만 부품 실장 작업을 수행한다.
이에 반해, 제2 작업 모드에서, 제1 실장 레인(L1) 또는 제2 실장 레인(L2)에 속하는 실장 헤드는, 그 실장 헤드가 속하는 실장 레인의 기판 반송 기구뿐만 아니라, 대향하는 실장 레인의 기판 반송 기구도 작업 대상으로 취한다. 즉, 이 작업 모드에서, 실장 헤드는 2개의 기판 반송 기구에 의해서 반송되는 기판에 대하여 교대로 부품 실장 작업을 수행한다(소위 교대 실장 모드). 바꾸어 말하면, 제2 작업 모드에서, 하나의 부품 실장 기구는, 제1 기판 반송 기구 및 제2 기판 반송 기구 양쪽의 기판 유지부(3)에 유지된 기판(4)에 대하여 부품 실장 작업을 수행한다.
이와 같이, 제1 작업 모드 및 제2 작업 모드에서는 실장 헤드의 이동 패턴이 다르기 대문에, 기억부(21)에는, 제1 작업 모드에 대응한 제1 실장 데이터(22)와 제2 작업 모드에 대응한 제2 실장 데이터(23)가 기억되어 있다. 즉, 실장 제어부(20)가 제1 실장 데이터(22)에 기초하여 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)을 제어하는 경우, 독립 실장 모드로 부품 실장 작업이 수행된다. 실장 제어부(20)가 제2 실장 데이터(23)에 기초하여 제1 실장 레인(L1)과 제2 실장 레인(L2)을 제어하는 경우, 교대 실장 모드로 부품 실장 작업을 수행한다.
이 실시형태에 있어서, 제1 실장 데이터(22) 및 제2 실장 데이터(23)에는 각각 제1 가동 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역을 특정하는 제1 가동 한계 영역 데이터(22a) 및 제2 가동 한계 영역 데이터(23a)가 포함되어 있다. 제1 가동 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역은, 실장 데이터를 형성하는 동작 프로그램에 의해 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 한계 영역이며, 즉 소프트웨어에 의해서 설정된 실장 헤드의 이동 허용 한계이다. 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)에 있어서 각각의 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 한계 영역이, 제1 작업 모드와 제2 작업 모드에 따라서 각각 다른 영역으로서 설정되어 있다.
이하, 도 4, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)를 참조하여, 제1 가동 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역에 관해서 설명한다. 우선 도 4은 제1 작업 모드에 따라서 설정되는 제1 가동 한계 영역(R1A 및 R1B)을 나타낸다. 제1 가동 한계 영역(R1A)은, 제1 실장 레인(L1)에서 제1 헤드 이동 기구(12A)에 의해 이동되는 제1 실장 헤드(13A)의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 나타내며, 제1 작업 모드에 있어서 제1 실장 헤드(13A)가 제1 기판 반송 기구(2A)의 기판 유지부(3)에 유지된 기판(4)의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정된다. 즉, 제1 가동 한계 영역(R1A)에 있어서, 외측의 한계 영역은 제1 실장 헤드(13A)가 제1 부품 공급부(5A)로부터 부품을 추출하기 위해 필요한 가동 영역으로서 규정되고, 내측의 한계 영역은 제1 기판 반송 기구(2A)에서의 기판 유지부(3)의 주연부에 미리 정해진 마진(margin)을 더한 영역으로서 규정된다.
또한, 제1 가동 한계 영역(R1B)은, 제2 실장 레인(L2)에서의 제2 헤드 이동 기구(12B)에 의해 이동되는 제2 실장 헤드(13B)의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 나타내며, 제1 작업 모드에 있어서, 제2 실장 헤드(13B)가 제2 기판 반송 기구(2B)의 기판 유지부(3)에 유지된 기판(4)의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정된다. 이와 유사하게, 제1 가동 한계 영역(R1B)에 있어서, 외측의 한계 영역은 제2 실장 헤드(13B)가 제2 부품 공급부(5B)로부터 부품을 추출하기 위해 필요한 가동 영역으로서 규정되어, 제2 기판 반송 기구(2B)에서의 기판 유지부(3)의 주연부에 미리 정해진 마진을 더한 영역이 제1 가동 한계 영역(R1B)이 된다.
다음으로, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)는, 제2 작업 모드에 따라서 설정되는 제2 가동 한계 영역(R2A, R2B)을 나타낸다. 도 5의 (a)에 도시된 제2 가동 한계 영역(R2A)은 제1 실장 레인(L1)에 있어서 제1 헤드 이동 기구(12A)에 의해서 이동되는 제1 실장 헤드(13A)의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 나타내며, 제2 작업 모드에 있어서, 제1 실장 헤드(13A)가 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)의 기판 유지부(3)에 유지된 기판(4)의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정된다. 즉, 제2 가동 한계 영역(R2A)에서, 외측의 한계 영역은 제1 실장 헤드(13A)가 제1 부품 공급부(5A)로부터 부품을 추출하기 위하여 필요한 가동 영역으로서 규정되며, 내측의 한계 영역은 제2 기판 반송 기구(2B)에서의 기판(4)의 주연부에 미리 정해진 마진을 더한 영역으로서 규정된다.
또한, 도 5의 (b)에 도시되는 제2 가동 한계 영역(R2B)은, 제2 실장 레인(L2)에서의 제2 헤드 이동 기구(12B)에 의해 이동되는 실장 헤드(13B)의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 나타내며, 제2 작업 모드에 있어서, 제2 실장 헤드(13B)가 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B)의 기판 유지부(3)에 유지된 기판(4)의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정된다. 즉, 제2 가동 한계 영역(R2B)에 있어서, 외측의 한계 영역은 제2 실장 헤드(13B)가 제2 부품 공급부(5B)로부터 부품을 추출하기 위하여 필요한 가동 영역으로서 규정되며, 내측의 한계 영역은 제1 기판 반송 기구(2A)에서의 기판(4)의 주연부에 미리 정해진 마진을 더한 영역으로서 규정된다.
이와 같이, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)에서의 각각의 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 한계 영역을, 제1 작업 모드 및 제2 작업 모드에 따라서 각각 상이한 영역으로서 설정함으로써, 이하와 같은 효과를 얻는다. 즉, 제1 작업 모드로 부품 실장 장치(1)가 동작하고 있고 하나의 실장 레인에서는 기종 변경 작업이 수행되는 경우에, 동작중인 대향하는 실장 레인의 실장 헤드가 그 기종 변경 작업이 수행되고 있는 실장 레인의 영역에 진입하면, 몇몇 이유로 조작자와 실장 헤드와의 접촉으로 인한 불안전 상태가 발생할 수도 있다. 이러한 경우에도, 본 실시형태에서는 제1 작업 모드에서의 실장 헤드의 이동 한계 영역이 설정되어 있기 때문에, 동작중인 실장 레인의 실장 헤드가 기종 변경 작업이 수행되고 있는 실장 레인의 영역에 진입하는 사태가 발생하지 않고, 조작자의 안전이 확보된다.
헤드 후퇴 위치 데이터(24)는, 제1 작업 모드에 있어서 하나의 실장 레인에서 기종 변경 작업을 수행하는 경우에, 조작자의 안전을 위하여 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)를 후퇴시키는 후퇴 위치 [P](도 8 내지 도 10의 (d)를 참조)를 규정하는 데이터이다. 이 후퇴 위치 [P]의 상세 및 기술적 의의에 관하여는, 후술되는 동작예로서 상세히 설명한다. 인식 처리부(25)는, 기판 인식 카메라(14) 및 부품 인식 카메라(15)의 촬상 결과를 인식 처리한다. 이에 따라, 실장을 위한 기판(4)의 부품 실장점이 인식되는 한편, 제1 실장 헤드(13A) 및 제2 실장 헤드(13B)에 의해 유지된 부품이 인식된다. 인식 결과는 실장 제어부(20)에 전달되어, 제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)에 의해 기판(4)에 부품이 탑재되는 경우에, 실장 제어부(20)는 이 인식 결과를 고려하여 제1 헤드 이동 기구(12A) 또는 제2 헤드 이동 기구(12B)를 제어한다.
테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)로부터의 검출 결과는, 실장 제어부(20)에 전달된다. 이 때, 제1 부품 공급부(5A) 또는 제2 부품 공급부(5B)에 테이프 공급 장치(6)가 배열되는 대차(7)가 장착되어 있는 경우에, 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)로부터의 검출 결과에 기초하여, 실장 제어부(20)는 테이프 공급 장치(6)의 장착 상태의 이상을 통지한다. 기종 변경 작업 동안에, 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)로부터의 검출 신호를 실장 제어부(20)가 수신한 경우에, 실장 제어부(20)는 미리 결정된 인터록 조건에 따라서, 인터록 처리부(20b)에 의해 조작자의 안전 확보에 필요한 동작 제어 처리를 수행한다.
그 후, 부품 실장 장치(1)를 제1 작업 모드(독립 실장 모드)로 동작시키고, 하나의 실장 레인[여기서는 제1 실장 레인(L1)]에서 기종 변경 작업을 수행하는 한편 다른 실장 레인[여기서는 제2 실장 레인(L2)]에서 생산을 계속 수행할 때의 조작자의 안전 확보 계획을, 도 6의 부품 실장 작업의 처리 흐름에 따라서, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 6에 있어서, 우선, 도 3에 도시된 제1 실장 데이터(22) 및 제2 실장 데이터(23)에 각각 포함되는 제1 가동 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역을 설정한다(ST1). 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)에 따라서 각각 제1 가동 한계 영역(R1A 및 R1B)을 설정하고, 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)에 따라서 각각 제2 가동 한계 영역(R2A 및 R2B)을 설정한다(ST1).
그 후, 전술한 제1 가동 한계 영역(R1A 및 R1B) 및 제2 가동 한계 영역(R2A 및 R2B)이 각각 설정된 제1 실장 데이터(22) 및 제2 실장 데이터(23)를 기억부(21)에 기억시킨다(실장 데이터 기억 단계)(ST2). 즉, 실장 데이터 기억 단계 이전에, 제1 실장 데이터(22) 및 제2 실장 데이터(23)에, 제1 가동 한계 영역(R1A 및 R1B) 및 제2 가동 한계 영역(R2A 및 R2B)을, 제1 작업 모드 및 제2 작업 모드에 따라서, 상이한 영역으로서 설정한다.
부품 실장 장치(1)에 의해 부품 실장 작업이 시작되면, 실장 제어부(20)는 기억부(21)에 기억된 실장 데이터에 기초하여, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)을 제어함으로써(실장 제어 단계), 상류측으로부터 반입되는 기판(4)에 부품을 실장하는 부품 실장 작업을 수행한다(ST3). 여기서, 제1 작업 모드로 부품 실장 작업을 계속하여 수행하는 경우에, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2) 중 어느 하나에, 하나의 기판 종류에 대한 생산 로트가 완료되면, 그 실장 레인에 대하여, 기종 변경 작업을 수행한다(ST4).
제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2) 중 하나에 있어서, 실장 대상이 되는 기판의 종류 변경에 따르는 기종 변경 작업을 수행하는 경우에, 작업 조작자의 안전을 확보하기 위하여, 이하에 설명하는 안전 확보 계획을 수행한다. 즉, 우선, 안전 동작 처리부(20a)의 기능에 의해, 기종 변경의 대상이 되는 실장 레인의 실장 헤드를, 미리 설정된 후퇴 위치로 후퇴시킨다(ST5). 여기서, 제1 실장 레인(L1)은 기종 변경 작업의 대상이 되고, 제1 실장 헤드(13A)를, 도 7에 도시된 후퇴 위치 [P]로 이동시켜, Y축 이동 테이블(10)의 선형 모터 기구가 갖는 브레이크 기능에 의해 위치를 고정한다(실장 헤드 후퇴 단계). 제2 실장 레인(L2)이 기종 변경 작업의 대상이 되는 경우에, 제1 실장 레인(L1)측에 유사하게 설정된 후퇴 위치 [P]로, 제2 실장 헤드(13B)를 후퇴시킨다.
제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)가 이러한 방식으로 후퇴 위치 [P]에 위치하고 있는 것을, Y축 이동 테이블(10)에 내장된 선형 인코더 기능(도면에 도시되지 않음)에 의해 검출하여, 그 검출 결과를 실장 제어부(20)에 전달한다. 즉, Y축 이동 테이블(10)에 내장된 선형 인코더 기능은, 제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)가 후퇴 위치 [P]에 정지하고 있는 것을 검출하는 위치 검출 수단으로서 기능한다. 실장 제어부(20)는 제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)가 후퇴 위치 [P]에 위치하고 있는 것을, 이 위치 검출 수단에 의해 확인한 경우에만, 반대측의 실장 레인에서의 부품 실장 작업을 개시시키도록, 인터록 조건을 설정한다.
기종 변경 작업에 있어서, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 대상이 되는 제1 실장 레인(L1)의 제1 부품 공급부(5A)로부터, 테이프 공급 장치(6)가 배열된 대차(7)를 인출하여, 다음 기판 종류에 따라서 테이프 공급 장치(6)와 교환하는 공급 장치 교환 작업이 수행된다. 이 때, 제1 부품 공급부(5A)에서는, 보호 커버부(18a)의 단부에 설치된 개구부(19) 아래에 위치하는 대차(7)가 제거되기 때문에, 개구부(19)가 개방 상태가 되어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 조작자가 손가락(26)이나 작업툴 등의 이물을 개구부(19)를 통해 부품 실장 기구를 형성하는 가동 기구의 동작 가능 영역에 진입시키는 것이 가능하게 된다. 이 상태에서, 조작자가 부주의하게 개구부(19)로부터 진입시킨 손가락(26)에 실장 헤드 등의 가동 기구가 접촉하게 되는 사고가 예측되기 때문에, 본 실시형태에서는, 이하에서 설명하는 복수의 안전 확보 계획에 의해서, 조작자의 안전을 확실하게 확보한다.
우선, 제1 실장 데이터(22)에 설정된 제1 가동 한계 영역에 의해, 제2 실장 헤드(13B)의 이동을 제한함으로써 안전 확보 효과를 달성한다. 즉, 제2 실장 레인(L2)에 있어서 생산이 계속되는 경우에도, 제2 실장 헤드(13B)는 제1의 가동 한계 영역(R1B)을 넘어 제1 실장 레인(L1) 측에는 이동하지 않도록 제어 프로그램에 이동 제한이 제공되며, 제1 실장 레인(L1)의 제1 부품 공급부(5A)에 대하여 작업을 수행하는 조작자가, 제2 실장 헤드(13B)의 동작으로 인하여 불안전 상태에 있게 되는 사태가 발생하지 않는다.
다음으로, 제1 부품 공급부(5A)에 배열된 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)의 검출 결과에 링크되는 제2 실장 헤드(13B)의 동작상의 인터록에 의해 안전 확보 효과가 달성된다. 즉, 이 실시형태에서는, 제1 부품 공급부(5A)로부터 대차(7)를 분리 제거한 경우에도, 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)의 검출 기능을 ON 상태로 유지한다. 따라서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 몇몇 이유로 조작자의 신체의 일부인 손가락(26) 또는 작업툴 등의 이물을 하측으로부터 개구부(19)를 통해 진입시키는 경우, 이들 진입물은 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)의 검출광축(17a)이 차광되기 때문에 검출된다(ST6). 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)가 이들 진입물을 검출하면, 인터록 처리부(20b)는 기종 변경 작업시에 이미 정지 상태에 있는 제1 실장 헤드(13A)의 작업뿐만 아니라, 작업중인 반대측의 제2 실장 레인(L2)의 부품 실장 기구에 의한 제2 실장 헤드(13B)의 작업을 정지시킨다(ST7). 이에 따라, 제2 실장 헤드(13B)가 제어 이상으로 인해 오동작하는 경우에도, 제2 실장 헤드(13B)는 제1 부품 공급부(5A)를 향하여 이동하지 않는다. 전술한 제어 프로그램에 대하여 설정된 가동 한계 영역의 안전 확보 계획이, 몇몇 이유로 정상적으로 기능하지 않은 경우에도, 이 인터록에 의해 조작자의 안전이 확보된다.
본 실시형태에서는, 제1 실장 레인(L1) 또는 제2 실장 레인(L2)에서, 실장 대상이 되는 기판의 종류 변경에 따라 기종 변경 작업을 수행하는 경우에, 제1 실장 헤드(13A) 또는 제2 실장 헤드(13B)를 후퇴시키는 후퇴 위치 [P]를, 이하에 설명하는 조건을 충족하는 위치에 설정한다. 즉, 후퇴 위치 [P]는, 해당(concerned) 실장 레인에 속하는 부품 실장 기구의 실장 헤드에 의해, 부품 공급부로부터 부품 실장 기구의 가동 영역을 이격하는 보호 커버부(18a)에 설치된 개구부(19)를 통해 조작자가 신체의 일부 또는 이물을 진입시키는 행위를 차단할 수 있고, 또한 해당 실장 레인과는 반대측의 실장 레인에 속하는 부품 실장 기구의 작업에 의해 조작자의 안전이 손상되지 않는 위치에 설정된다.
특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 부품 인식 카메라(15)의 상측에 제1 실장 헤드(13A)가 위치하도록, 후퇴 위치 [P]를 설정한다. 이에 따라, 개구부(19)의 상측에 제1 X축 이동 테이블(11A)이 위치하고, 개구부(19)로부터 손가락(26) 등을 진입시킨 경우에, 제1 X축 이동 테이블(11A) 및 제1 실장 헤드(13A)에 의해서 손가락(26) 등이 제1 기판 반송 기구(2A) 및 제2 기판 반송 기구(2B) 측에 진입되는 것이 방해된다.
또한, 후퇴 위치 [P]의 설정에 있어서는, 동작중인 반대측의 실장 헤드가 과도하게 구동되는 것을 가정하여, 후퇴 위치 [P]에서 대기중인 실장 헤드와 충돌하는 경우에도, 조작자의 안전이 확보되도록 고려되어 있다. 즉, 후퇴 위치 [P]는, 해당 실장 헤드가 부품 공급부에 액세스하여 부품을 픽업하기 위한 개구부(19)보다 기판 반송 기구측에 더 가깝게 해당 실장 헤드가 위치하고, 반대측의 실장 레인에 속하는 부품 실장 기구의 실장 헤드가 제어 이상으로 인해 과도하게 구동되어, 해당 실장 레인의 실장 헤드와 충돌한 경우에도, 개구부(19) 내에 진입한 손가락(26) 등의 신체의 일부 또는 이물이, 충돌로 인해 이동하는 실장 헤드와 개구부(19)의 단부 사이에 끼워지지 않도록 이동 마진을 확보할 수 있는 위치에 설정된다.
도 9 및 도 10의 (a) 내지 도 10의 (d)를 참조하여, 상기 후퇴 위치 [P]의 상세 및 이동 마진에 관해서 설명한다. 도 9는 기종 변경 작업중인 제1 실장 레인(L1)에 있어서, 후퇴 위치 [P]에서 대기중인 제1 실장 헤드(13A)에, 제어 이상으로 인해 제2 실장 레인(L2)으로부터 과도하게 구동된(화살표 b) 제2 실장 헤드(13B)가 충돌하는 것을 나타낸다. 제1 X축 이동 테이블(11A) 및 제2 X축 이동 테이블(11B)을 공통의 Y축 이동 테이블(10)에 의해 구동하는 구성에 있어서, 제1 X축 이동 테이블(11A)의 이동 플레이트(27A) 및 제2 X축 이동 테이블(11B)의 이동 플레이트(27B)에는, 간섭 센서(28)를 형성하는 근접부(28a) 및 검출부(28b)가 각각 장착되어 있다. 동작중인 제1 X축 이동 테이블(11A) 및/또는 제2 X축 이동 테이블(11B)이 서로 접근하여, 근접부(28a)와 검출부(28b)가 미리 정해진 거리 내에 있는 경우, 간섭 센서(28)로부터 간섭 신호가 출력되고, 제1 X축 이동 테이블(11A) 및/또는 제2 X축 이동 테이블(11B)이 정지된다.
그러나, 간섭 센서(28)가 정상적으로 작동하지 않는 경우에, 정지중인 제1 X축 이동 테이블(11A)에 동작중인 제2 X축 이동 테이블(11B)이 충돌하는 사태가 발생할 수 있다. 이 때문에, 이 실시형태에서는, 간섭 센서(28)의 작동 불량으로 인해 제1 X축 이동 테이블(11A)과 제2 X축 이동 테이블(11B)이 충돌하는 경우에도, 조작자의 안전을 확보할 수 있도록, 제1 X축 이동 테이블(11A)의 후퇴 위치 [P]를 적정 위치에 설정한다. 도 10의 (a)는, 기종 변경측의 실장 레인에서의 제1 실장 헤드(13A)가, 부품 인식 카메라(15)의 상측 근방에 설정된 후퇴 위치 [P]로 후퇴한 상태를 나타낸다. 여기서, 후퇴 위치 [P]는 개구폭(C1)을 갖는 개구부(19)의 단부로부터, 거리 A 만큼 이격된 위치에 설정된다.
그 후, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 실장 헤드(13B)가 제2 실장 레인(L2)측으로부터 이동하여(화살표 c), 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이, 정지 상태에 있는 대기중인 제1 실장 헤드(13A)와 충돌한다(화살표 d). 이 충돌로 인해, 정지 상태의 제1 실장 헤드(13A)는, 후퇴 위치 [P]로부터 제2 실장 헤드(13B)의 이동 방향과 동일한 방향으로 이동한다(화살표 e). 이에 따라, 제1 실장 헤드(13A)는, 후퇴 위치 [P]로부터 이동 마진 B만큼 이동한다. 이동 마진 B는, 제1 실장 헤드(13A)를 후퇴 위치 [P]에 고정하는 브레이크 기구의 제동력과 충돌시의 제2 실장 헤드(13B)의 충돌 속도 등에 기초하여 규정된다. 이 충돌로 인해, 제1 실장 헤드(13A)는 도 10의 (d)에 도시된 바와 같이, 개구부(19)의 상측 위치로 이동하여 돌출된다.
이 때, 제1 실장 헤드(13A)가 상측으로부터 개구부(19)를 덮도록 이동하고, 개구부(19) 내에 조작자의 손가락(26)이 진입하는 경우에, 제1 실장 헤드(13A)와 개구부(19)의 단부 사이에 손가락(26)이 끼워지는 사태가 발생한다. 따라서, 이러한 노동 재해로 이어지기 쉬운 불안전 상태를 방지하기 위해서, 본 실시형태에서는, 전술한 경우에 있어서도, 개구부(19)의 단부와 제1 실장 헤드(13A) 사이에 손가락(26)이 끼워지지 않기에 충분한 잔류 간극(C2)이 존재하도록, 후퇴 위치 [P]의 위치를 설정한다.
즉, 잔류 간극(C2)은, 거리 A와 개구폭(C1)의 합으로부터 이동 마진 B를 감산한 치수이며, C2 = A + C1 - B로 나타낸다. 개구폭(C1)은 고정값으로서 알려져 있고, 이동 마진 B도 충돌측의 실장헤드의 헤드 이동 속도 및 정지 상태의 실장 헤드의 브레이크 강도 등의 동작 조건에 기초하여 시행에 의해 얻어질 수 있다. 따라서, 거리 A를 적절히 설정함으로써, 조작자의 손가락(26)이 개구부(19) 내에 진입한 경우에도, 손가락(26)이 제1 실장 헤드(13A)와 보호 커버부(18a)의 단부면 사이에 끼워지는 불안전 상태가 발생하지 않도록, 충분한 폭의 잔류 간극(C2)을 확보할 수 있다.
본 실시형태에서는, 기종 변경 작업이 수행되는 실장 레인에서의 실장 헤드가 전술한 후퇴 위치 [P]에 위치하고 있는 것을 전술한 위치 검출 수단에 의해 검출할 때, 이 위치 검출이 정상적으로 수행되고 있음을 확인하여, 반대측의 실장 레인에서의 부품 실장 동작을 개시한다. 이에 따라, 실장 헤드가 정규의 후퇴 위치 [P]에 위치하지 않으면, 기종 변경 작업 및 반대측 실장 레인에서의 부품 실장 작업이 수행되지 않고, 안전 확보 계획이 확실하게 보증된다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 도시된 부품 실장 장치에서는, 제1 작업 모드로의 장치 가동 동안의 기종 변경 작업에서의 조작자의 안전을, 복수의 안전 확보 계획에 의해 확보한다. 즉, 우선, 제1 안전 확보 계획으로서, 제1 실장 레인(L1) 및 제2 실장 레인(L2)에 있어서 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을, 제어 프로그램에 의해 설정된 가동 한계 영역으로서 설정함으로써, 반대측의 실장 레인의 실장 헤드가 기종 변경측의 실장 레인에 진입하는 것을 방지한다.
다음으로, 제2 안전 확보 계획으로서, 제1 부품 공급부(5A) 또는 제2 부품 공급부(5B)에 설치된 개구부(19)로부터 조작자가 손가락(26) 등의 신체의 일부 또는 이물을 진입시킨 경우에, 이들 진입물을 테이프 공급 장치 부유 검출 센서(17)에 의해 검출하여, 이 검출 결과에 기초하여 반대측의 실장 레인의 실장 헤드의 동작을 정지시킨다. 또한, 전술한 제1 및 제2 안전 확보 계획이 몇몇 이유에 의해서 정상적으로 작동하지 않은 경우를 가정하여, 제3 안전 확보 계획으로서, 기종 변경측의 실장 헤드의 후퇴 위치 [P]를, 반대측의 실장 레인의 실장 헤드가 과도하게 구동되어, 후퇴 위치에 있는 실장 헤드와 충돌한 경우에도, 조작자의 안전을 확보할 수 있는 위치에 설정한다.
이와 같이, 2개의 실장 레인의 각각이 개별적으로 부품 실장 작업을 수행하는 독립 실장 모드로 동작하는 부품 실장 장치(1)에 있어서, 하나의 실장 레인에서 기종 변경 작업을 수행하고 반대측의 실장 레인에서 생산이 계속되는 경우에서, 전술한 바와 같이 조작자의 복수의 안전 확보 계획을 채택함으로써, 반대측의 실장 레인을 가동시키면서 기종 전환 작업을 수행하는, 종래에는 불가능한 작업 패턴이 실현된다. 즉, 복수의 실장 레인을 포함한 부품 실장 장치에 있어서, 기판 종류의 변경에 따른 기종 변경 작업을, 반대측의 실장 레인의 동작을 정지시키지 않고, 조작자의 안전을 손상시키지 않으면서 수행할 수 있다.
본 발명을 상세하게 특정 실시형태를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 여러 가지 변경 및 수정을 행할 수 있음이 명백하다.
본 출원은 2011년 1월 20일자로 출원된 일본 특허 출원(특허 출원 제2011-009648호)에 기초하며, 그 내용은 여기에 참고로 포함된다.
<산업상 이용가능성>
본 발명의 부품 실장 장치 및 부품 실장 방법은, 복수의 실장 레인을 포함한 부품 실장 장치에 있어서, 기판 종류의 변경에 따른 기종 변경 작업을, 반대측의 실장 레인의 동작을 정지시키지 않고, 조작자의 안전을 손상시키지 않으면서 수행할 수 있다고 하는 효과를 가지며, 배선 기판에 부품을 실장함으로써 실장 기판을 제조하는 분야에서 유용하다.
1 : 부품 실장 장치 2A : 제1 기판 반송 기구
2B : 제2 기판 반송 기구 3 : 기판 유지부
4 : 기판 5A : 제1 부품 공급부
5B : 제2 부품 공급부 6 : 테이프 공급 장치
7 : 대차 9 : 캐리어 테이프
10 : Y축 이동 테이블 11A : 제1 X축 이동 테이블
11B : 제2 X축 이동 테이블 12A : 제1 헤드 이동 기구
12B : 제2 헤드 이동 기구 13A : 제1 실장 헤드
13B : 제2 실장 헤드 13a : 흡착 노즐
17 : 테이프 공급 장치 부유 검출 센서
18 : 전체 커버 부재 18a : 보호 커버부
19 : 개구부 [P] : 후퇴 위치
2B : 제2 기판 반송 기구 3 : 기판 유지부
4 : 기판 5A : 제1 부품 공급부
5B : 제2 부품 공급부 6 : 테이프 공급 장치
7 : 대차 9 : 캐리어 테이프
10 : Y축 이동 테이블 11A : 제1 X축 이동 테이블
11B : 제2 X축 이동 테이블 12A : 제1 헤드 이동 기구
12B : 제2 헤드 이동 기구 13A : 제1 실장 헤드
13B : 제2 실장 헤드 13a : 흡착 노즐
17 : 테이프 공급 장치 부유 검출 센서
18 : 전체 커버 부재 18a : 보호 커버부
19 : 개구부 [P] : 후퇴 위치
Claims (4)
- 상류측 장치로부터 전달된 기판을 기판 반송 방향으로 반송하여, 상기 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부를 각각 갖는 제1 기판 반송 기구 및 제2 기판 반송 기구와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구의 측방에 각각 설치되어, 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 제1 부품 공급부 및 제2 부품 공급부와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구에 따라서 각각 설치된 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제2 부품 공급부로부터 실장 헤드에 의해 상기 부품을 추출하여, 상기 제1 기판 반송 기구의 기판 유지부 및 상기 제2 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 실장하는 제1 부품 실장 기구 및 제2 부품 실장 기구와,
기억부에 기억된 실장 데이터에 기초하여, 상기 제1 기판 반송 기구, 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제1 부품 실장 기구로 구성되는 제1 실장 레인, 및 상기 제2 기판 반송 기구, 상기 제2 부품 공급부 및 상기 제2 부품 실장 기구로 구성되는 제2 실장 레인을 제어하는 실장 제어부를 구비하며,
상기 실장 데이터는, 부품 실장 기구 중 어느 하나가 부품 실장 기구 중 어느 하나에 대응하는 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에만 부품 실장 작업을 수행하는 제1 작업 모드에 대응하는 제1 실장 데이터와, 부품 실장 기구 중 어느 하나가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 양쪽의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 부품 실장 작업을 수행하는 제2 작업 모드에 대응하는 제2 실장 데이터를 포함하고,
상기 제1 실장 데이터 및 상기 제2 실장 데이터에서, 상기 제1 실장 레인 및 상기 제2 실장 레인에서의 상기 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 각각 나타내는 제1 가동(可動) 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역이, 각각 상기 제1 작업 모드 및 제2 작업 모드에 따라서, 상이한 영역으로서 설정되는 것인 부품 실장 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제1 가동 한계 영역은, 상기 제1 작업 모드에 있어서, 상기 제1 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제1 기판 반송 기구의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서, 또한 상기 제1 작업 모드에 있어서, 상기 제2 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제2 기판 반송 기구의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정되며,
상기 제2 가동 한계 영역은, 상기 제2 작업 모드에 있어서, 상기 제1 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 중 어느 하나의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서, 또한 상기 제2 작업 모드에 있어서, 상기 제2 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 중 어느 하나의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정되는 것인 부품 실장 장치. - 상류측 장치로부터 전달된 기판을 기판 반송 방향으로 반송하여, 상기 기판을 위치 결정하여 유지하는 기판 유지부를 각각 갖는 제1 기판 반송 기구 및 제2 기판 반송 기구와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구의 측방에 각각 설치되어, 상기 기판에 실장되는 부품을 공급하는 제1 부품 공급부 및 제2 부품 공급부와,
상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구에 따라서 각각 설치된 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제2 부품 공급부로부터 실장 헤드에 의해 상기 부품을 추출하여, 상기 제1 기판 반송 기구의 기판 유지부 및 상기 제2 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 실장하는 제1 부품 실장 기구 및 제2 부품 실장 기구
를 구비한 부품 실장 장치에 의해, 기판에 부품을 실장하는 부품 실장 방법으로서,
부품 실장 기구 중 어느 하나가 부품 실장 기구 중 어느 하나에 대응하는 기판 반송 기구의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에만 부품 실장 작업을 수행하는 제1 작업 모드에 대응하는 제1 실장 데이터와, 부품 실장 기구 중 어느 하나가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 양쪽의 기판 유지부에 의해 유지된 기판에 부품 실장 작업을 수행하는 제2 작업 모드에 대응하는 제2 실장 데이터를 포함하는 실장 데이터를 기억부에 기억시키는 실장 데이터 기억 단계와,
상기 실장 데이터에 기초하여, 상기 제1 기판 반송 기구, 상기 제1 부품 공급부 및 상기 제1 부품 실장 기구를 구비하는 제1 실장 레인과, 상기 제2 기판 반송 기구, 상기 제2 부품 공급부 및 상기 제2 부품 실장 기구를 구비하는 제2 실장 레인을 제어하는 실장 제어 단계를 포함하며,
상기 실장 데이터 기억 단계 이전에, 상기 제1 실장 데이터 및 상기 제2 실장 데이터에, 상기 제1 실장 레인 및 상기 제2 실장 레인에서의 상기 실장 헤드의 수평 방향의 이동이 허용되는 영역을 각각 나타내는 제1 가동 한계 영역 및 제2 가동 한계 영역을, 각각 상기 제1 작업 모드 및 상기 제2 작업 모드에 따라서, 상이한 영역으로서 설정하는 것인 부품 실장 방법. - 제3항에 있어서, 상기 제1 가동 한계 영역은, 상기 제1 작업 모드에 있어서, 상기 제1 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제1 기판 반송 기구의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서, 또한 상기 제1 작업 모드에 있어서, 상기 제2 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제2 기판 반송 기구의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정되고,
상기 제2 가동 한계 영역은, 상기 제2 작업 모드에 있어서, 상기 제1 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 중 어느 하나의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서, 또한 상기 제2 작업 모드에 있어서, 상기 제2 부품 실장 기구의 실장 헤드가 상기 제1 기판 반송 기구 및 상기 제2 기판 반송 기구 중 어느 하나의 기판 유지부에 유지된 기판의 전체 영역을 커버하기에 충분한 가동 영역으로서 설정되는 것인 부품 실장 방법.
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