(57)【要約】  部品保管庫と複数の実装機モジュールとの間で走行可能な走行体に搭載された補給ユニットによって、部品の補給を自動的に行えるようにした部品実装システムを提供する。  そのために、部品種の異なる複数の部品供給要素を保管する部品保管庫１４と、部品保管庫と複数の実装機モジュール１２との間で走行可能な走行体１６、１１６と、走行体上に設けられ、走行体の走行方向と平行な方向に移動可能な移動台９１と、移動台に搭載され、部品供給要素を支持して部品供給要素を、複数の実装機モジュールに補給し、かつ複数の実装機モジュールより回収する補給ユニット１７とを備える。  また、複数の部品供給要素に対して走行体と移動台との構成を同じにして共通化し、補給ユニットをそれぞれ搭載する共通ベース台９６を複数設け、これら複数の共通ベース台上に、部品種の異なる部品を収容したテープフィーダ３４、部品トレイ３７およびバルクカセット１０２のうちの少なくとも２つの部品供給要素のいずれか１つを支持した補給ユニットをそれぞれ搭載した。
2014010084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装ヘッドを備えた複数の実装機モジュールを、回路基板の搬送方向に沿って配置した部品実装システムにおいて、
部品種の異なる複数の部品供給要素を保管する部品保管庫と、
該部品保管庫と前記複数の実装機モジュールとの間で走行可能な走行体と、
該走行体上に設けられ、前記走行体の走行方向と平行な方向に移動可能な移動台と、
該移動台に搭載され、前記部品供給要素を支持して該部品供給要素を、前記複数の実装機モジュールに補給し、かつ前記複数の実装機モジュールより回収する補給ユニットとを備え、
前記複数の部品供給要素に対して前記走行体と前記移動台との構成を同じにして共通化し、前記補給ユニットをそれぞれ搭載する共通ベース台を複数設け、
これら複数の共通ベース台上に、部品種の異なる部品を収容したテープフィーダ、部品トレイおよびバルクカセットのうちの少なくとも２つの前記部品供給要素のいずれか１つを支持した補給ユニットをそれぞれ搭載したことを特徴とする部品実装システム。
【請求項２】
請求項１において、前記補給ユニットは、複数の前記部品供給要素を支持する部品実装システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記複数の実装機モジュールの前面に、ガイドレールと、該ガイドレールと平行な第１噛合体をそれぞれ固定し、前記走行体には、前記ガイドレールに係合するフォロアローラと、前記第１噛合体に噛合う第２噛合体と、該第２噛合体を回転する走行用モータを設けた部品実装システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記走行体を、複数の前記実装機モジュールに沿って敷設されたガイドラインに誘導されて床面上を走行可能な無人搬送台車によって構成した部品実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の実装機モジュールに対して部品の補給を自動的に行えるようにした部品実装システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の実装機モジュールを備えた部品実装システムにおいては、多数の部品を収容したテープフィーダを保管する部品保管庫が、実装機モジュールより離れた位置に設けられ、この部品保管庫に多数のテープフィーダを保管する保管棚が設けられている。【０００３】
そして、ある実装機モジュールで部品の補給が必要になると、作業者によって部品保管庫から、必要なテープフィーダが選ばれ、当該テープフィーダはオペレータによって部品の補給が必要な実装機モジュールまで運ばれ、実装機モジュールの空きのフィーダ装着スロットに装着される。このようにして、あるテープフィーダで部品切れとなっても、部品の供給を新たに装着したテープフィーダに切替えることにより、部品の供給を継続して行えるようになり、実装作業が中断されることがないようにしている。この種の部品実装システムが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４３８８６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のような電子部品実装機においては、部品補給等の作業はオペレータによって対応する必要があり、このために、生産ラインに一人ないし数人のオペレータを常時配置しないことには、生産ラインを止めずに生産を継続することができず、省人化、自動化ができない問題があった。【０００６】
本発明は、上述した従来の問題を解消するためになされたもので、部品保管庫と複数の実装機モジュールとの間で走行可能な走行体に搭載された補給ユニットによって、部品の補給を自動的に行えるようにした部品実装システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、実装ヘッドを備えた複数の実装機モジュールを、回路基板の搬送方向に沿って配置した部品実装システムにおいて、  部品種の異なる複数の部品供給要素を保管する部品保管庫と、該部品保管庫と前記複数の実装機モジュールとの間で走行可能な走行体と、該走行体上に設けられ、前記走行体の走行方向と平行な方向に移動可能な移動台と、該移動台に搭載され、前記部品供給要素を支持して該部品供給要素を、前記複数の実装機モジュールに補給し、かつ前記複数の実装機モジュールより回収する補給ユニットとを備え、前記複数の部品供給要素に対して前記走行体と前記移動台との構成を同じにして共通化し、前記補給ユニットをそれぞれ搭載する共通ベース台を複数設け、これら複数の共通ベース台上に、部品種の異なる部品を収容したテープフィーダ、部品トレイおよびバルクカセットのうちの少なくとも２つの前記部品供給要素のいずれか１つを支持した補給ユニットをそれぞれ搭載したことである。【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記補給ユニットは、複数の前記部品供給要素を支持することである。【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記複数の実装機モジュールの前面に、ガイドレールと、該ガイドレールと平行な第１噛合体をそれぞれ固定し、前記走行体には、前記ガイドレールに係合するフォロアローラと、前記第１噛合体に噛合う第２噛合体と、該第２噛合体を回転する走行用モータを設けたことである。【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、前記走行体を、複数の前記実装機モジュールに沿って敷設されたガイドラインに誘導されて床面上を走行可能な無人搬送台車によって構成したことである。
【発明の効果】
【００１１】
上記した構成によれば、部品保管庫と複数の実装機モジュールとの間で搬送可能な走行体に搭載された補給ユニットによって、テープフィーダ、部品トレイおよびバルクカセットのうちの少なくとも２つの部品供給要素を、複数の実装機モジュールに補給し、かつ複数の実装機モジュールより回収することができるので、必要な部品を自動的かつ効率的に補給することができ、省人化および自動化が可能となる。【００１２】
しかも、テープフィーダ、部品トレイおよびバルクカセットのうちの少なくとも２つの部品供給要素を、共通ベース台上に搭載するようにしたので、少ない数の共通ベース台によって、部品供給要素の補給を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る部品実装システムの全体を示す概略平面図である。
【図２】実装機モジュールを示す概略平面図である。
【図３】補給装置を構成するフィーダ補給ユニットの一例を示す実装機モジュールの斜視図である。
【図４】補給装置を構成するトレイ補給ユニットの一例を示す実装機モジュールの斜視図である。
【図５】移動台を移動する移動装置を示す図である。
【図６】無人搬送台車を位置決めする位置決め手段を示す図である。
【図７】フィーダ補給ユニットの送り機構を示す図である。
【図８】テープフィーダあるいはトレイのバーコードを読み取るバーコードリーダを示す図である。
【図９】非接触伝送装置を示す図である。
【図１０】実装機モジュールを制御する制御装置のブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る補給装置と実装機モジュールとの関係を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る補給装置と実装機モジュールとの関係を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るもので、バルクフィーダのバルクカセットを補給する例を示す斜視図である。
【図１４】第２の実施の形態におけるカセット交換ユニットを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る部品実装システム１０を示すもので、当該部品実装システム１０は、回路基板Ｂにはんだを印刷する印刷機モジュール１１と、回路基板Ｂに電子部品（以下、単に部品と称す）を実装する複数の実装機モジュール１２からなる作業モジュール１３と、部品種の異なる多数の部品を保管する部品保管庫１４と、これら作業モジュール１３と部品保管庫１４との間で部品を補給し、かつ部品を回収する複数の補給装置１５を備えている。
【００１５】
作業モジュール１３を構成する印刷機モジュール１１と複数の実装機モジュール１２は、回路基板Ｂの搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って配設され、かかる作業モジュール１３は、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向に所定量離間されて互いに対向して２列並設されている。２列の作業モジュール１３（以下、第１作業モジュール１３Ａ、第２作業モジュール１３Ｂと称す）に沿って、各々複数の補給装置１５が走行可能に設けられている。
【００１６】
部品保管庫１４は、第１および第２作業モジュール１３Ａ、１３Ｂに対して、Ｘ軸方向に離間した位置に配設されている。部品保管庫１４には、部品種の異なる部品を収容する複数のテープフィーダ３４（図８（Ａ）参照）や、部品種の異なる部品を収容する複数の部品トレイ３７（図８（Ｂ）参照）が、図略の保管棚に整列して保管されており、オペレータによって必要な部品を収容したテープフィーダ３４や部品トレイ３７が補給装置１５に補給されるようになっている。
【００１７】
複数の実装機モジュール１２は、図２に示すように、部品実装装置２１と、部品供給装置２２と、基板保持装置２３と、基板搬送装置２４を備えている。
【００１８】
基板搬送装置２４は、回路基板ＢをＸ軸方向に搬送する２列のベルトコンベヤ２５Ａ、２５Ｂを有し、これらベルトコンベア２５Ａ、２５Ｂに沿って回路基板Ｂを搬送して基板保持装置２３上に搬入するとともに、基板保持装置２３から搬出するものである。基板保持装置２３は、基板搬送装置２４によって搬入された回路基板Ｂを下方から支持する基板支持装置と、回路基板Ｂを位置決めクランプするクランプ装置とを備えている。
【００１９】
部品実装装置２１は、基板保持装置２３の上方位置にＹ軸方向に移動可能に支持されたＹ軸スライド２７と、Ｙ軸スライド２７上にＸ軸方向に移動可能に支持されたＸ軸スライド２８と、Ｘ軸スライド２８上に取付けられた実装ヘッド３０とを備えている。実装ヘッド３０には、図示してないが、部品を吸着保持する吸着ノズルが設けられている。Ｙ軸スライド２７およびＸ軸スライド２８は、エンコーダ付サーボモータを駆動源とするＸ軸方向移動装置およびＹ軸方向移動装置によってそれぞれ移動され、実装ヘッド３０をＸＹ平面内の任意の位置へ移動できるようにしている。
【００２０】
Ｘ軸スライド２８上には、ＣＣＤカメラからなる基板撮像装置３１が設けられており、基板撮像装置３１は、基板保持装置２３上に位置決めされた回路基板Ｂに設けられた基板位置基準マークおよび基板ＩＤマークを撮像し、基板位置基準情報および基板ＩＤ情報を取得するようになっている。そして、基板撮像装置３１によって取得された基板位置基準情報に基づいて、実装ヘッド３０を回路基板Ｂに対してＸＹ方向に位置補正するとともに、基板撮像装置３１によって取得された基板ＩＤ情報に基づいて、部品の実装作業を制御するようになっている。
【００２１】
３２は、ＣＣＤカメラからなる部品撮像装置で、部品撮像装置３２は、実装ヘッド３０の吸着ノズルに吸着された部品を、部品供給装置２２から回路基板Ｂ上に移動する途中で撮像する。そして、吸着ノズルに吸着された部品の吸着状態や、吸着ノズルの中心に対する部品の芯ずれ等を検出し、芯ずれ等に基づいて実装ヘッド３０のＸＹ方向の移動量等を補正し、部品が回路基板Ｂ上の定められた座標位置に定められた姿勢で実装できるようにしている。
【００２２】
部品供給装置２２は、一例として、フィーダ型部品供給装置２２Ａと、トレイ型部品供給装置２２Ｂからなっており、フィーダ型部品供給装置２２Ａは、フィーダ支持台３３に着脱可能に装着された部品供給要素としての複数のテープフィーダ３４を備え、これら複数のテープフィーダ３４はＸ軸方向に並設されている。テープフィーダ３４には、多数の部品を間隔を有して収容したテープが巻回され、テープをテープフィーダ３４に内蔵された図略のモータにより駆動されるスプロケットによって間歇的に送り出すことにより、部品を所定の部品供給位置に順次供給できるようになっている。
【００２３】
なお、テープフィーダ３４は、フィーダ支持台３３に設けられたスロットに着脱可能に装着されるようになっており、テープフィーダ３４がフィーダ支持台３３に装着されると、図略のコネクタが接続されて、フィーダ支持台３３からテープフィーダ３４に電源が供給されるとともに、テープフィーダ３４の制御部とフィーダ支持台３３の制御部との間で必要な制御信号（部品要求信号、部品供給完了信号等）やテープフィーダ３４のＩＤ等の管理情報が送信されるようになっている。
【００２４】
一方、トレイ型部品供給装置２２Ｂは、図略のストッカを昇降可能に収納したハウジング３５を備えている。ストッカには、多数の部品を収容保持した部品供給要素としての複数の部品トレイ３７を上下方向に並設した複数のトレイ収容棚が設けられ、これらトレイ収納棚に収容された部品トレイ３７は、ストッカよりＹ軸方向に引き出されて部品供給位置に位置決めされるようになっている。
【００２５】
上記したフィーダ型部品供給装置２２Ａおよびトレイ型部品供給装置２２Ｂは、ともに周知のものであり、フィーダ型部品供給装置２２Ａとして、例えば、本件と同じ出願人の出願に係る特開２０１２−１０４６３５号公報に記載された技術を利用でき、また、トレイ型部品供給装置２２Ｂとして、例えば、本件と同じ出願人の出願に係る特開２００９−１４７１９７号公報に記載された技術を利用できる。
【００２６】
補給装置１５は、図３および図４に示すように、各作業モジュール１３Ａ、１３Ｂに沿って走行可能な走行体としての無人搬送台車１６と、無人搬送台車１６上に搭載された補給ユニット１７とを有している。補給装置１５は、実装機モジュール１２に補給すべき部品供給要素３４、３７および実装機モジュール１２より回収すべき部品供給要素３４、３７を搬送するもので、各作業モジュール１３Ａ、１３Ｂに対してそれぞれ複数設けられている。
【００２７】
各作業モジュール１３の前面側の床面上には、無人搬送台車１６がＸ軸方向に沿って走行可能に設けられ、これら無人搬送台車１６は、作業モジュール１３Ａ、１３Ｂに沿って床面に埋設されたガイドライン９０の磁気誘導作用によって、部品保管庫１４と作業モジュール１３との各間で搬送されるようになっている。
【００２８】
ガイドライン９０は、図１に示すように、第１作業モジュール１３Ａの前面に沿って敷設されたガイドライン９０Ａと、第２作業モジュール１３Ｂの前面に沿って敷設されたガイドライン９０Ｂと、これらガイドライン９０Ａ、９０Ｂの各端部を互いに接続するガイドライン９０Ｃとによって、無端状に構成されている。これにより、部品保管庫１４から出庫した補給装置１５を、第１作業モジュール１３Ａおよび第２作業モジュール１３Ｂを経由して部品保管庫１４に帰還できるようにしている。
【００２９】
複数の無人搬送台車１６上には、後述する補給ユニットを保持する移動台９１が、図略のガイド機構によってＸ軸方向にそれぞれ移動可能に案内支持されている。移動台９１は、図５に示すように、モータ９２によって駆動されるボールねじ９３と、これに螺合する送りナット９４からなる移動装置９５によってＸ軸方向に移動できるようになっている。
【００３０】
これら複数の無人搬送台車１６および移動台９１は、複数の部品供給要素に対して構成が同じになるように共通化され、複数の共通ベース台９６を構成している。そして、これら複数の共通ベース台９６上に、テープフィーダ３４あるいは部品トレイ３７を支持するフィーダ補給ユニット５１あるいはトレイ補給ユニット５２がそれぞれ搭載される。
【００３１】
また、実装機モジュール１２に対して無人搬送台車１６を正確な位置に位置決めするために、実装機モジュール１２の前面には、図６に示すように、位置決め手段を構成する一対の位置決めピン９７がＸ軸方向に離間した位置に進退可能に設けられ、無人搬送台車１６が実装機モジュール１２に対応する位置に停止されると、一対の位置決めピン９７が前進されて無人搬送台車１６の停止位置を補正する。これによって、無人搬送台車１６を実装機モジュール１２に対して正確な位置に位置決めできるようにしている。
【００３２】
この場合、無人搬送台車１６に、実装機モジュール１２の前面に当接可能なガイドローラ９８を設けてもよく、ガイドローラ９８を常に実装機モジュール１２の前面に当接させながら無人搬送台車１６を走行させることにより、実装機モジュール１２と無人搬送台車１６との隙間を一定に保持させることが可能となる。
【００３３】
無人搬送台車１６には、図示してないが、走行駆動源としてのモータが搭載されており、このモータに後述する非接触伝送装置６５によって作業モジュール１３Ａ、１３Ｂ側から電力が供給され、無人搬送台車１６が搬送制御される。この場合、無人搬送台車１６にモータ電源としてのバッテリを内蔵させ、このバッテリによって無人搬送台車１６を搬送制御するとともに、各実装機モジュール１２において部品が補給されている間に、非接触伝送装置６５によって非接触給電された電力をバッテリに蓄電するようにしてもよい。
【００３４】
補給装置１５の無人搬送台車１６上に搭載される補給ユニット１７は、図３および図４に示すように、テープフィーダ３４を保持するフィーダ補給ユニット５１と、部品トレイ３７を保持するトレイ補給ユニット５２の２種類からなっており、複数の無人搬送台車１６には、フィーダ補給ユニット５１およびトレイ補給ユニット５２のいずれか一方が搭載される。
【００３５】
フィーダ補給ユニット５１は、複数のテープフィーダ３４を収容可能で、これらテープフィーダ３４を実装機モジュール１２のフィーダ支持台３３に補給するフィーダ補給部５１Ａと、複数のテープフィーダ３４を収容可能で、実装機モジュール１２のフィーダ支持台３３よりテープフィーダ３４を回収するフィーダ回収部５１Ｂが、無人搬送台車１６の走行方向に並設されている。
【００３６】
フィーダ補給部５１Ａは、複数のテープフィーダ３４をＸ軸方向に並設して保持し、これらテープフィーダ３４をＹ軸方向に移動可能に保持している。フィーダ補給部５１Ａには、図７に示すように、各テープフィーダ３４の下面に接触する送りローラ５３を含むフィーダ送り機構が設けられ、送りローラ５３を回転駆動することにより、テープフィーダ３４をフィーダ補給部５１ＡよりＹ軸方向に送り出して実装機モジュール１２のフィーダ型部品供給装置２２Ａの空きスロットに装着できるようにしている。
【００３７】
同様に、フィーダ回収部５１Ｂにも、上記と同様なフィーダ送り機構が設けられ、このフィーダ送り機構により実装機モジュール１２のフィーダ型部品供給装置２２Ａより回収すべきテープフィーダ３４を引き出してフィーダ回収部５１Ｂに回収できるようにしている。
【００３８】
この場合、図示してないが、フィーダ型部品供給装置２２Ａのフィーダ支持台３３には、テープフィーダ３４をロック、アンロックするロック機構が設けられ、このロック機構のロック動作によって、テープフィーダ３４をフィーダ支持台３３に引き込んでロックするとともに、コネクタ接続するようになっている。逆に、ロック機構のアンロック動作によって、テープフィーダ３４をフィーダ支持台３３よりアンロックして押し出し、テープフィーダ３４とフィーダ支持台３３とのコネクタ接続を解除するようになっている。
【００３９】
フィーダ補給部５１Ａには、図８（Ａ）に示すように、フィーダ補給部５１Ａに収容されたテープフィーダ３４に付与されたバーコード５５を読み取るバーコードリーダ５６が備えられ、部品保管庫１４において必要とする部品を収納したテープフィーダ３４が間違いなく補給されたか否かが照合できるようにしている。この場合、バーコード５５に代えて、テープフィーダ３４に２ＤコードもしくはＲＦＩＤを設け、この２ＤコードもしくはＲＦＩＤをフィーダ補給部５１Ａに設けたカメラあるいはＲＦＩＤリーダによって認識するようにしてもよい。
【００４０】
一方、トレイ補給ユニット５２は、複数の部品トレイ３７を収容可能で、これら部品トレイ３７を実装機モジュール１２のハウジング３５内のストッカに補給するトレイ補給部５２Ａと、複数の部品トレイ３７を収容可能で、実装機モジュール１２のハウジング３５内のストッカより部品トレイ３７を回収するトレイ回収部５２Ｂが、無人搬送台車１６の走行方向に並設されている。
【００４１】
トレイ補給部５２Ａに収容された部品トレイ３７は、図示してないトレイ送り機構によりＹ軸方向に送り出されて実装機モジュール１２のトレイ型部品供給装置２２Ｂのストッカの所定の収納棚に補給されるようになっている。同様に、トレイ回収部５２Ｂには、図略のトレイ送り機構によって、実装機モジュール１２のトレイ型部品供給装置２２Ｂのストッカより、空になった部品トレイ３７をＹ軸方向に引き出して回収するようになっている。
【００４２】
この際、複数の部品トレイ３７を収容するトレイ補給部５２Ａを昇降可能とするか、あるいはトレイ型部品供給装置２２Ｂのストッカの昇降運動を利用することによって、トレイ補給部５２Ａの各段に収容された複数の部品トレイ３７をストッカの所定の収納棚に補給することができる。
【００４３】
トレイ補給部５２Ａには、図８（Ｂ）に示すように、トレイ補給部５２Ａに収容された部品トレイ３７に付与されたバーコード５７を読み取るバーコードリーダ５８が備えられ、部品保管庫１４において必要とする部品を収納した部品トレイ３７が間違いなく補給されたか否かが照合できるようにしている。
【００４４】
各作業モジュール１３Ａ、１３Ｂと補給装置１５との間で、給電および通信を非接触で行えるように、図９に示すように、印刷機モジュール１１および複数の実装機モジュール１２側に、Ｘ軸方向に延在した帯状の非接触伝送用ユニット６３が、補給装置１５側に、非接触伝送用ユニット６３に対峙する非接触伝送用ヘッド６４が設けられている。これら非接触伝送用ユニット６３および非接触伝送用ヘッド６４によって非接触伝送装置６５が構成され、非接触伝送装置６５によって、作業モジュール１３Ａ、１３Ｂ側から補給装置１５側に電力を供給したり、作業モジュール１３Ａ、１３Ｂ側と補給装置１５側との間で必要な通信を行えるようにしている。
【００４５】
図１０は、各実装機モジュール１２を制御する制御装置７０を示すもので、制御装置７０は、ＣＰＵ７１，ＲＯＭ７２，ＲＡＭ７３およびそれらに接続された入出力インターフェース７４を備えている。入出力インターフェース７４には、部品実装装置２１、部品供給装置２２、基板保持装置２３および基板搬送装置２４を駆動する駆動回路７５、基板撮像装置３１および部品撮像装置３２によって撮像された画像データを画像処理する画像処理装置７６、バーコードリーダ５６、５８にて読み取られた情報を照合する照合部７７等が接続されている。
【００４６】
制御装置７０のＲＯＭ７２には、テープフィーダ３４や部品トレイ３７に収容された部品のシリアルＩＤ毎に、部品の型番，寸法，収容された部品個数等のデータが保存されている。これにより、バーコードリーダ５６、５８によって部品のシリアルＩＤが取得されると、部品の型番等を認識できるようになっている。
【００４７】
制御装置７０には、作業モジュール１３Ａ、１３Ｂおよび部品保管庫１４を統合制御する管理コンピュータ８０が接続されている。管理コンピュータ８０は、第１および第２作業モジュール１３Ａ、１３Ｂを統合制御する制御部８１を備え、この制御部８１に補給装置１５を搬送制御する搬送制御部８２および補給装置１５を補給制御する補給制御部８３が接続されている。
【００４８】
次に上記した第１の実施の形態における部品補給動作について説明する。印刷機モジュール１１および実装機モジュール１２には、基板搬送装置２４によって回路基板Ｂが順次搬送され、印刷機モジュール１１においては、搬送された回路基板Ｂにはんだが印刷され、各実装機モジュール１２においては、搬送された回路基板Ｂに部品実装装置２１により予め定められたプログラムに従って部品が実装される。
【００４９】
各実装機モジュール１２において、テープフィーダ３４あるいは部品トレイ３７より部品が取り出される毎に部品の残数が管理され、あるテープフィーダ３４あるいはある部品トレイ３７において部品切れが近づくと、実装機モジュール１２の制御装置７０より管理コンピュータ８０に対し、部品の補給要求が指令される。
【００５０】
かかる部品の補給要求指令に基づいて、部品保管庫１４内のオペレータに対し、部品保管庫１４に待機している補給装置１５のフィーダ補給ユニット５１あるいはトレイ補給ユニット５２に、部品補給が必要な部品種を収容したテープフィーダ３４あるいは部品トレイ３７を補給すべき指令が発せられる。
【００５１】
例えば、ある実装機モジュール１２において、部品種Ａの部品を収容したテープフィーダ３４が部品切れとなる場合には、フィーダ補給ユニット５１のフィーダ補給部５１Ａに、部品種Ａの部品を収容したテープフィーダ３４がセットされる。
【００５２】
この際、フィーダ補給部５１Ａに所定のテープフィーダ３４がセットされると、バーコードリーダ５６によってテープフィーダ３４のバーコード５５が読み取られ、テープフィーダ３４のシリアルＩＤが部品保管庫１４に接続された管理コンピュータ８０に送信される。管理コンピュータ８０には、シリアルＩＤ毎に部品に関するデータが保存されているので、フィーダ補給部５１Ａにセットされたテープフィーダ３４が、実装機モジュール１２の制御装置７０より指令された補給部品と同じ種類のものであるか否かが照合部７７によって照合される。仮に、フィーダ補給部５１Ａにセットされた補給部品が間違ったものである場合には、部品保管庫１４内のオペレータに対し照合エラーが報知される。
【００５３】
補給すべき部品種Ａの部品を収容したテープフィーダ３４がフィーダ補給ユニット５１にセットされると、無人搬送台車１６がガイドライン９０（９０Ａ、９０Ｂ）の電磁誘導によって、部品保管庫１４より、部品補給が必要な実装機モジュール１２に向けて出庫される。
【００５４】
この際、非接触伝送装置６５を介して補給装置１５と実装機モジュール１２との間で非接触で情報が伝送され、補給装置１５が部品補給の必要な実装機モジュール１２に走行制御される。
【００５５】
補給装置１５（無人搬送台車１６）が所定の実装機モジュール１２まで走行されると、図略のセンサ等の検出信号に基づいて無人搬送台車１６が所定位置に停止される。無人搬送台車１６が停止されると、一対の位置決めピン９７が前進されて、無人搬送台車１６のＸ軸方向位置が補正され、補給装置１５が実装機モジュール１２に対して定められた正確な位置に位置決めされる。その状態で、移動台９１が移動装置９５によりＸ軸方向に移動され、補給部品を収容したテープフィーダ３４が所定のＸ軸方向位置に位置決めされる。しかる状態で、フィーダ補給部５１Ａのフィーダ送り機構の送りローラ５３が正転駆動され、テープフィーダ３４がフィーダ補給部５１Ａよりフィーダ型部品供給装置２２Ａのフィーダ支持台３３の空のスロットに向けて送り出される。
【００５６】
テープフィーダ３４が空のスロットの所定位置まで送り出されると、図略のロック装置によってテープフィーダ３４がフィーダ支持台３３に装着されるとともに、テープフィーダ３４とフィーダ支持台３３とがコネクタ接続される。
【００５７】
補給部品を収容したテープフィーダ３４がフィーダ支持台３３に装着されると、続いて、移動台９１が移動装置９５によってＸ軸方向に所定量移動される。これにより、フィーダ補給ユニット５１のフィーダ回収部５１Ｂが、部品切れとなったテープフィーダ３４に対応する位置に位置決めされる。その状態で、テープフィーダ３４が、図略のロック装置のアンロックにより、フィーダ支持台３３よりアンロックされ、次いで、フィーダ補給ユニット５１のフィーダ送り機構の送りローラ（５３）が逆転されてテープフィーダ３４がフィーダ支持台３３のスロットよりフィーダ補給ユニット５１のフィーダ回収部５１Ｂに回収される。
【００５８】
この場合、まず、部品切れを生じたテープフィーダ３４を、フィーダ補給ユニット５１のフィーダ回収部５１Ｂに回収し、しかる後、その空いたスロットに、補給すべきテープフィーダ３４を補給するようにしてもよい。
【００５９】
このように、部品切れとなった部品種Ａの部品を、部品保管庫１４より実装機モジュール１２に自動的に補給することにより、部品供給位置を、新たに装着されたテープフィーダ３４の供給位置に切替えるだけで、実装作業を中断することなく、生産を継続して行うことが可能となり、省人化および自動化が可能となる。
【００６０】
テープフィーダ３４の補給および回収を終了した補給装置１５は、第１作業モジュール１３Ａより第２作業モジュール１３Ｂを経由して、部品保管庫１４に帰還される。そして、部品保管庫１４において、無人搬送台車１６上のフィーダ補給ユニット５１のフィーダ回収部５１Ｂより空のテープフィーダ３４が取外される。
【００６１】
この場合、複数の実装機モジュール１２において、部品の補給がほぼ同時に必要になった場合には、補給ユニット１７のフィーダ補給ユニット５１のフィーダ補給部５１Ａに、複数の実装機モジュール１２で必要な部品種の部品を収容した複数のテープフィーダ３４を搭載し、無人搬送台車１６を複数の実装機モジュール１２で順次停止させながら、上記したように、テープフィーダ３４の補給および回収を行うことも可能である。
【００６２】
なお、実装機モジュール１２に、部品トレイ３７を補給する場合も、上記したテープフィーダ３４の補給動作と同様に行われる。すなわち、実装機モジュール１２の制御装置７０より管理コンピュータ８０に対し、ある部品トレイ３７に収容された部品種Ｂの部品の補給が指令されると、部品保管庫１４に待機中の無人搬送台車１６上のトレイ補給ユニット５２のトレイ補給部５２Ａに、部品種Ｂの部品を収容した部品トレイ３７がセットされ、部品補給の必要な実装機モジュール１２まで搬送される。
【００６３】
図１１は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、第１の実施の形態と異なる点は、走行体としての無人搬送台車１６を、ガイドレールに沿って走行する走行台１１６としたものである。かかる第２の実施の形態においては、走行台１１６上に移動台９１がＸ軸方向に移動可能に支持され、これら走行台１１６と移動台９１とによって共通ベース台９６を構成している。なお、第１の実施の形態で述べたと同一の構成部品については同一の参照番号を付し、説明を省略する。
【００６４】
すなわち、第２の実施の形態においては、図１１に示すように、第１および第２作業モジュール１３Ａを構成する印刷機モジュール１１および複数の実装機モジュール１２のそれぞれの前面に、断面コ字形をなす上部および下部ガイドレール４０ａ、４０ｂを、回路基板Ｂの搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って取付けている。これにより、印刷機モジュール１１および複数の実装機モジュール１２が回路基板Ｂの搬送方向に沿って一定間隔に配置されると、隣合う印刷機モジュール１１および実装機モジュール１２に取付けられた各上部ガイドレール４０ａおよび各下部ガイドレール４０ｂが僅かな隙間を有して互いに接続され、回路基板Ｂの搬送方向に連続した直線状のガイドレールが構成される。なお、各作業モジュール１３Ａ、１３Ｂと部品保管庫１４との各間にも、上記したガイドレール４０ａ、４０ｂに連続するガイドレールが床面に設置される。
【００６５】
また、ガイドレール４０ａ、４０ｂと平行に第１噛合体としてのラック４３が印刷機モジュール１１および各実装機モジュール１２の前面に取付けられている。ラック４３は部品保管庫１４内まで延在されている。
【００６６】
補給装置１５の各走行台１１６には、上部ガイドレール４０ａの側面に転動可能に係合する上部フォロアローラ４５ａと、下部ガイドレール４０ｂの底面に転動可能に係合する下部フォロアローラ４５ｂとが、それぞれ回転可能に支持されている。これら上部および下部フォロアローラ４５ａ、４５ｂは、走行台１１６の走行方向に間隔を有して複数設けられている。
【００６７】
また、各走行台１１６には、ラック４３に噛合う第２噛合体としてのピニオン４７がそれぞれ回転可能に支持されており、ピニオン４７を回転駆動するモータ４８が走行台１１６に固定されている。モータ４８には、非接触伝送装置６５によって作業モジュール１３Ａ、１３Ｂ側から電力が供給され、回転制御される。この場合、第１噛合体４３をラックに代えてチェーンとし、第２噛合体４７をピニオン４７に代えてスプロケットホイールとしてもよい。
【００６８】
これにより、ラック４３に噛合うピニオン４７がモータ４８によって回転されると、走行台１１６がガイドレール４０ａ、４０ｂに案内されて、部品保管庫１４と各作業モジュール１３との間で搬送されるようになっている。すなわち、モータ４８は、走行台１１６を走行させるための走行用モータとして機能する。
【００６９】
かかる第２の実施の形態においては、補給装置１５を走行用モータ４８の回転によって走行される走行台１１６によって、部品補給が必要な実装機モジュール１２に対応する位置まで搬送し、定められた位置に位置決めする。これにより、走行用モータ４８の停止精度によって、走行台１１６を実装機モジュール１２に対して定められた位置に位置決めでき、上記した第１の実施の形態で述べた位置決め手段（位置決めピン９７）を不要にできる。
【００７０】
図１２は、本発明の第３の実施の形態を示すもので、無人搬送台車１６を用いながら、無人搬送台車１６を、第２の実施の形態で述べた上部および下部ガイドレール４０ａ、４０ｂによってガイドするようにしたものである。これによれば、各実装機モジュール１２に位置決めされる無人搬送台車１６のＹ軸方向の位置精度を高めることができる。
【００７１】
図１３、図１４は、本発明の第４の実施の形態を示すもので、作業モジュール１３の少なくとも１つに、バルクフィーダ１００からなる部品供給装置２２Ｃを備えた実装機モジュール１２に配設されている場合の適用例を示すもので、当該実装機モジュール１２に、補給装置１５によってバルクフィーダ１００に部品供給要素としてのバルクカセットを補給できるようしたものである。
【００７２】
図１３および図１４において、実装機モジュール１２には、Ｘ軸方向に並設された複数のバルクフィーダ１００からなる部品供給装置２２Ｃが設けられている。複数のバルクフィーダ１００は、フィーダ支持台１０１にＹ軸方向に着脱可能に装着されている。バルクフィーダ１００には、多数の部品をバルク状に収容したバルクカセット１０２が着脱可能に設けられ、バルクカセット１０２に収容された部品は適宜の手段により、吸着ノズルで吸着可能な部品供給位置に供給されるようになっている。
【００７３】
バルクフィーダ１００のバルクカセット１０２を自動で補給する補給装置１５の移動台９１（共通ベース台９６）上には、支持台１０３が設置され、この支持台１０３にカセット交換ユニット１０５が設けられている。カセット交換ユニット１０５は、一対のガイドレール１０６によってＹ軸方向にスライド可能なスライダ１０７を有しており、スライダ１０７は、一対のプーリ１０８、１０９と無端ベルト１１０からなるベルト伝動機構１１１によってＹ軸方向に移動される。
【００７４】
スライダ１０７には、バルクフィーダ１００の先端部に係脱可能に係合する係合部１１２が設けられ、交換すべきバルクフィーダ１００に係合部１１２を係合させることにより、実装機モジュール１２内のバルクフィーダ１００がカセット交換ユニット１０５上に引き出される。
【００７５】
カセット交換ユニット１０５は、複数のバルクカセット１０２をＸ軸方向に並べて収納したカセット収納マガジン１１３を備えている。また、カセット交換ユニット１０５は、カセット交換ユニット１０５上に引き出されたバルクフィーダ１００とカセット収納マガジン１１３との間で、バルクカセット１０２を交換するカセット交換ハンド１１４を備えている。
【００７６】
カセット交換ハンド１１４は、バルクフィーダ１００内の回収すべきバルクカセット１０２を把持して、バルクフィーダ１００より取り出し、カセット収納マガジン１１３の空きスペースに返却する。その後、補給すべきバルクカセット１０２をカセット交換ハンド１１４で把持して、カセット収納マガジン１１３より取り出し、バルクフィーダ１００にセットする。
【００７７】
バルクカセット１０２に２ＤコードもしくはＲＦＩＤを設け、カセット交換ハンド１１４にカメラあるいはＲＦＩＤリーダを搭載することにより、部品補給が必要なバルクカセット１０２が間違いなくバルクフィーダ１００に装着されたことをチェックできる。なお、バルクカセット１０２の種類が変わった場合には、カセット交換ハンド１１４のハンド部を交換することが対応可能である。
【００７８】
この実施の形態においては、カセット収納マガジン１１３に多種類のバルクカセット１０２を収納した補給装置１５を、各実装機モジュール１２に搬送することにより、多品種少量生産時にも自動で段取り替えが可能となる。
【００７９】
上記した実施の形態によれば、部品種の異なる複数の部品供給要素３４、３７を保管する部品保管庫１４と、部品保管庫１４と複数の実装機モジュール１２との間で走行可能な走行体１６、１１６と、走行体１６、１１６上に設けられ、走行体１６、１１６の走行方向と平行な方向に移動可能な移動台９１と、移動台９１に搭載され、部品供給要素３４、３７を支持して部品供給要素３４、３７を、複数の実装機モジュール１２に補給し、かつ複数の実装機モジュール１２より回収する補給ユニット１７とを備えている。また、複数の部品供給要素３４、３７に対して走行体１６、１１６と移動台９１との構成を同じにして共通化し、補給ユニット１７をそれぞれ搭載する共通ベース台９６を複数設け、これら複数の共通ベース台９６上に、部品種の異なる部品を収容したテープフィーダ３４、部品トレイ３７およびバルクカセット１０２のうちの少なくとも２つの部品供給要素のいずれか１つを支持した補給ユニット１７をそれぞれ搭載した。
【００８０】
上記した構成により、実装機モジュール１２において部品切れを生じても、部品切れを起こした部品供給要素３４、３７、１０２を支持して走行体１６、１１６を部品保管庫１４から実装機モジュール１２まで走行することにより、必要な部品を自動で効率的に補給することができ、省人化および自動化が可能となる。
【００８１】
これによって、オペレータは部品保管庫１４内で補給ユニット１７に必要な部品供給要素３４、３７、１０２を補給するだけでよく、また、部品保管庫１４における補給装置１５への部品供給要素３４、３７、１０２の補給を自動化することで、オペレータなしで部品実装システムを連続運転することが可能となる。
【００８２】
また、テープフィーダ３４、部品トレイ３７あるいはバルクカセット１０２を、共通ベース台９６上に搭載するようにしたので、少ない数の共通ベース台９６によって、テープフィーダ３４、部品トレイ３７あるいはバルクカセット１０２の補給を可能にすることができる。
【００８３】
上記した実施の形態によれば、補給ユニット１７は、複数の部品供給要素３４、３７、１０２を支持できるので、複数の部品供給要素３４、３７、１０２を支持した補給ユニット１７を走行体１６、１１６によって搬送することにより、実装機モジュール１２において複数の部品供給要素３４、３７を補給することができる。
【００８４】
上記した実施の形態によれば、複数の実装機モジュール１２の前面に、ガイドレール４０ａ、４０ｂと、ガイドレール４０ａ、４０ｂと平行なラック（チェーン）４３をそれぞれ固定し、走行体１６、１１６には、ガイドレール４０ａ、４０ｂに係合するフォロアローラ４５ａ、４５ｂと、ラック４３に噛合うピニオン（スプロケットホイール）４７と、ピニオン４７を回転する走行用モータ４８を設けた。
【００８５】
これにより、走行用モータ４８の回転によって、ピニオン４７およびラック４３を介して共通ベース台９６を搬送することができ、しかも、走行用モータ４８の回転停止精度によって共通ベース台９６上の補給ユニット１７を実装機モジュール１２に対して正確な位置に位置決めすることができる。
【００８６】
上記した実施の形態によれば、走行体を、複数の実装機モジュール１２に沿って敷設されたガイドライン９０に誘導されて床面上を走行可能な無人搬送台車１６によって構成したので、実装機モジュール１２を大幅に改造することなく、無人搬送台車１６およびガイドライン９０を配設することによって、部品補給の自動化が可能な部品実装システムを容易に構築することができる。
【００８７】
上記した実施の形態においては、補給ユニット１７に複数の部品供給要素（テープフィーダ３４あるいは部品トレイ３７）を保持できるようにしたが、補給ユニット１７に単一の部品供給要素を保持してもよい。
【００８８】
上記した実施の形態においては、２列の作業モジュール１３Ａ、１３ＢをＸ軸方向に間隔を有して配置した例について述べたが、作業モジュールは３列以上あるいは単列とすることもできる。
【００８９】
また、無人搬送台車１６を磁気誘導するガイドライン９０を無端状とした例について述べたが、作業モジュール１３Ａ、１３Ｂの前面に直線状に設けたものであってもよい。この際、複数の補給装置１５によって複数の実装機モジュール１２に同時期に部品を補給する場合には、複数の補給装置１５を部品保管庫１４より同時に出庫し、複数の実装機モジュール１２において部品補給作業が完了した後、複数の補給装置１５を部品保管庫１４に同時に帰還することが好ましい。
【００９０】
さらに、上記した実施の形態においては、２列の作業モジュール１３Ａ、１３ＢをＸ軸方向に間隔を有して配置した例について述べたが、作業モジュールは３列以上あるいは単列とすることもできる。
【００９１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係る部品実装システムは、部品保管庫と複数の実装機モジュールとの間で走行可能な補給装置によって部品を補給するものに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００９３】
１０…部品実装システム、１２…実装機モジュール、１３…作業モジュール、１４…部品保管庫、１５…補給装置、１６、１１６…走行体（無人搬送台車、走行台）、１７…補給ユニット、３４…テープフィーダ、３７…トレイ、４０ａ、４０ｂ…ガイドレール、４３…第１噛合体、４７…第２噛合体、４８…走行用モータ、５１…フィーダ補給ユニット、５２…トレイ補給ユニット、６５…非接触伝送装置、７０…制御装置、７７…照合部、８０…管理コンピュータ、９０…ガイドライン、９１…移動台、９５…移動装置、９６…共通ベース台、１００…バルクフィーダ、１０２…バルクカセット、１０５…カセット交換ユニット。
【図１】
2014010084.tif 000003
【図２】
2014010084.tif 000004
【図３】
2014010084.tif 000005
【図４】
2014010084.tif 000006
【図５】
2014010084.tif 000007
【図６】
2014010084.tif 000008
【図７】
2014010084.tif 000009
【図８】
2014010084.tif 000010
【図９】
2014010084.tif 000011
【図１０】
2014010084.tif 000012
【図１１】
2014010084.tif 000013
【図１２】
2014010084.tif 000014
【図１３】
2014010084.tif 000015
【図１４】
2014010084.tif 000016
【国際調査報告】
2014010084.tif 000017
2014010084.tif 000018
2014010084.tif 000019
2014010084.tif 000020