(57)【要約】【課題】ロットの異なる基板が一つのトレイに混入する事態を防止してロットの切り替わりを容易に示すことができる電子部品実装システム等を提供する。【解決手段】電子部品実装システムは、基板に電子部品を実装する電子部品実装装置と、電子部品実装済みの基板をトレイに収納するトレイ処理装置を備える。トレイ処理装置は、電子部品実装装置から電子部品実装済みの基板を受け取ってトレイに収納する基板収納部と、空のトレイを基板収納部へ供給する空トレイ供給部と、電子部品実装済みの基板を収納したトレイを基板収納部から回収するトレイ回収部を有する。基板を回収する過程において、トレイに収納された基板がロットの最後の基板である場合、当該基板を収納したトレイを基板収納部からトレイ回収部に回収し、空のトレイを空トレイ供給部から基板収納部に供給する。さらに、基板収納部に供給された空のトレイをトレイ回収部に回収する。【選択図】図５
2015201501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板供給部から供給された基板に電子部品を実装する電子部品実装装置と、前記電子部品実装装置によって電子部品が実装された基板をトレイに収納するトレイ処理装置を備えた電子部品実装システムであって、
前記トレイ処理装置は、
前記電子部品実装装置から電子部品実装済みの基板を受け取って前記トレイに収納する基板収納部と、
基板が収納されていない空のトレイを前記基板収納部へ供給する空トレイ供給部と、
電子部品実装済みの基板を収納したトレイを前記基板収納部から回収するトレイ回収部を有し、
前記基板収納部においてトレイに収納された基板がロットの最後の基板である場合は、当該基板を収納したトレイを前記基板収納部から前記トレイ回収部に回収し、空のトレイを前記空トレイ供給部から前記基板収納部に供給し、さらに、前記基板収納部に供給された前記空のトレイを前記トレイ回収部に回収することを特徴とする電子部品実装システム。
【請求項２】
基板供給部から供給された基板に電子部品を実装する電子部品実装装置と、前記電子部品実装装置によって電子部品が実装された基板をトレイに収納するトレイ処理装置を備えた電子部品実装システムを用いたトレイ回収方法であって、
前記トレイ処理装置は、
前記電子部品実装装置から電子部品実装済みの基板を受け取って前記トレイに収納する基板収納部と、
基板が収納されていない空のトレイを前記基板収納部へ供給する空トレイ供給部と、
電子部品実装済みの基板を収納したトレイを前記基板収納部から回収するトレイ回収部を有し、
前記基板収納部においてトレイに収納された基板がロットの最後の基板であるかを判定する基板判定工程と、
前記基板判定工程においてロットの最後の基板であると判定された場合は、当該基板を収納したトレイを前記基板収納部から前記トレイ回収部に回収するトレイ回収工程と、
空のトレイを前記空トレイ供給部から前記基板収納部に供給する空トレイ供給工程と、
前記基板収納部に供給された前記空のトレイを前記トレイ回収部に回収する空トレイ回収工程を含むことを特徴とするトレイ回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に電子部品を実装する電子部品実装システム及び電子部品実装済みの基板を収納したトレイを回収するトレイ回収方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モバイル端末を含む小型の電子機器に用いられる表示パネルなどの基板は、トレイに収納されて保管や搬送が行われる。そして、電子部品実装装置によって電子部品が実装された基板をトレイに収納するための装置として、トレイ処理装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１に示す例では、電子部品実装装置（表示パネル組立作業装置２）
によって電子部品が実装された基板は、トレイ処理装置（アンローダ装置４）によって空のトレイに順次収納される。このようなトレイ処理装置では、基板が満杯になったら満杯のトレイと空のトレイとを交換し、空のトレイに基板を収納する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４５０６３号公報
【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、上述の先行技術例では、基板をロット単位で生産を行うロット生産において次のような問題があった。すなわち、トレイは基板が満杯になったタイミングでトレイ処理装置から回収されるため、あるロットに属する最後の基板を収納してもなおトレイに収納スペースがある限り、次のロットに属する基板もそのトレイに続けて収納されることとなる。そのため、ロットの異なる基板が一つのトレイに混入する事態が発生し、ロットとロットの切り替わりが不明確になるという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、ロットの異なる基板が一つのトレイに混入する事態を防止してロットの切り替わりを容易に示すことができる電子部品実装システム及びトレイ回収方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子部品実装システムは、基板供給部から供給された基板に電子部品を実装する電子部品実装装置と、前記電子部品実装装置によって電子部品が実装された基板をトレイに収納するトレイ処理装置を備えた電子部品実装システムであって、前記トレイ処理装置は、前記電子部品実装装置から電子部品実装済みの基板を受け取って前記トレイに収納する基板収納部と、基板が収納されていない空のトレイを前記基板収納部へ供給する空トレイ供給部と、電子部品実装済みの基板を収納したトレイを前記基板収納部から回収するトレイ回収部を有し、前記基板収納部においてトレイに収納された基板がロットの最後の基板である場合は、当該基板を収納したトレイを前記基板収納部から前記トレイ回収部に回収し、空のトレイを前記空トレイ供給部から前記基板収納部に供給し、さらに、前記基板収納部に供給された前記空のトレイを前記トレイ回収部に回収する。
【０００８】
本発明のトレイ回収方法は、基板供給部から供給された基板に電子部品を実装する電子部品実装装置と、前記電子部品実装装置によって電子部品が実装された基板をトレイに収納するトレイ処理装置を備えた電子部品実装システムを用いたトレイ回収方法であって、前記トレイ処理装置は、前記電子部品実装装置から電子部品実装済みの基板を受け取って前記トレイに収納する基板収納部と、基板が収納されていない空のトレイを前記基板収納部へ供給する空トレイ供給部と、電子部品実装済みの基板を収納したトレイを前記基板収納部から回収するトレイ回収部を有し、前記基板収納部においてトレイに収納された基板がロットの最後の基板であるかを判定する基板判定工程と、前記基板判定工程においてロットの最後の基板であると判定された場合は、当該基板を収納したトレイを前記基板収納部から前記トレイ回収部に回収するトレイ回収工程と、空のトレイを前記空トレイ供給部から前記基板収納部に供給する空トレイ供給工程と、前記基板収納部に供給された前記空のトレイを前記トレイ回収部に回収する空トレイ回収工程を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ロットの切り替わりを容易に示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムの平面図
【図２】本発明の一実施の形態における電子部品実装システムが備える第１のトレイ処理装置の正面図
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態におけるトレイ供給動作の説明図
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態におけるトレイ回収動作の説明図
【図５】本発明の一実施の形態におけるトレイ回収方法のフローチャート
【図６】本発明の一実施の形態におけるトレイ回収の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず図１を参照して、本発明の一実施の形態における電子部品実装システムの全体構成について説明する。電子部品実装システム１は表示パネルなどの基板２に電子部品を実装する機能を有しており、電子部品実装装置３の上流側と下流側にそれぞれ第１のトレイ処理装置４、第２のトレイ処理装置５を連結した構成となっている。これらの装置は基板搬送方向（Ｘ方向）に直列に配置されている。このような電子部品実装システム１においては、基板２をロット単位で生産するロット生産が一つの生産形態として採用される。
【００１２】
第１のトレイ処理装置４は、トレイ６に格子配列で収納された基板２を順次取り出して電子部品実装装置３に供給する基板供給部として機能する。電子部品実装装置３は、基板供給部から供給された基板２に電子部品を実装する。第２のトレイ処理装置５は、電子部品実装装置３によって電子部品が実装された基板２をトレイ６に収納して回収する基板回収部として機能する。
【００１３】
次に、電子部品実装装置３の構造について説明する。基台７には、上流側から順に接着テープ貼付け部８、電子部品搭載部９、電子部品圧着部１０が設けられている。接着テープ貼付け部８は、基板２に部品接合用の接着テープを貼付ける。電子部品搭載部９は、接着テープ貼付け後の基板２に電子部品を搭載する。電子部品圧着部１０は、搭載された電子部品を基板２に対して熱と荷重によって圧着する。基板２は、接着テープ貼付け部８、電子部品搭載部９、電子部品圧着部１０に対してそれぞれＹ方向（Ｘ方向と水平面内において直交する方向）に進退自在な基板保持ステージ１１，１２，１３に保持された状態で、各部における所定の作業位置に位置決めされる。
【００１４】
基台７の両側には、それぞれ供給ステージ１４と回収ステージ１５が設けられている。供給ステージ１４には、第１のトレイ処理装置４から供給された基板２が載置される。回収ステージ１５には、電子部品圧着部１０での作業を終えた電子部品実装済みの基板２が載置される。回収ステージ１５に載置された基板２は、第２のトレイ処理装置５によって回収される。
【００１５】
供給ステージ１４、基板保持ステージ１１，１２，１３、回収ステージ１５の前方領域（紙面下側）には、Ｘ方向に伸びたＸ軸移動機構１６が配設されている。Ｘ軸移動機構１６には複数の搬送アーム１７がＸ方向に移動自在に装着されている。Ｘ軸移動機構１６を駆動することにより、複数の搬送アーム１７はＸ方向に移動する。これにより、各ステージに載置された基板２を各搬送アーム１７によって取り出して下流側に搬送することができる。Ｘ軸移動機構１６及び複数の搬送アーム１７は基板２を搬送する基板搬送機構を構成する。
【００１６】
基台７の前方側には、操作部としてのタッチパネル１８が設けられている。タッチパネル１８は、システム稼働中に作業者が参照する各種の案内画面を表示する表示機能と、作業者が案内画面にしたがって後述する制御部４０への入力を行う入力機能を備えている。
【００１７】
次に図２を参照して、第１のトレイ処理装置４、第２のトレイ処理装置５の構造について説明する。なお、両装置は構造が同一であるため、ここでは第１のトレイ処理装置４について説明する。筐体２０の内部にはトレイ供給側リフター２１、トレイ回収側リフター２２がＹ方向に直列に配設されている。各リフターは昇降することができ（矢印ａ）、その上面にはトレイ６が積み重ねられた状態で載置される。トレイ６には基板収納部６ａが格子配列で設けられており（図１）、一つの基板収納部６ａに１枚の基板２が収納される。
【００１８】
トレイ供給側リフター２１とトレイ回収側リフター２２の間には、トレイ載置テーブル２３がＹ方向に移動自在に設けられている（矢印ｂ）。トレイ載置テーブル２３には、後述する第１のトレイ取り出し機構２４によってトレイ供給側リフター２１から取り出されたトレイ６が載置される。トレイ載置テーブル２３は、トレイ供給側リフター２１の上方からトレイ回収側リフター２２の上方にかけて水平方向に移動することができる。
【００１９】
トレイ供給側リフター２１とトレイ回収側リフター２２の上方の位置には、それぞれ第１のトレイ取り出し機構２４、第２のトレイ取り出し機構２５が配設されている。第１のトレイ取り出し機構２４、第２のトレイ取り出し機構２５は、それぞれ吸着パッド２８を有する第１の取り出しヘッド２６、第２の取り出しヘッド２７を備えている。第１の取り出しヘッド２６と第２の取り出しヘッド２７は、昇降手段としてのシリンダ２９に備えられたロッド２９ａと結合している。シリンダ２９を駆動してロッド２９ａが上下に突没することによって、第１の取り出しヘッド２６と第２の取り出しヘッド２７は個別に昇降する（矢印ｃ）。
【００２０】
第１の取り出しヘッド２６は、トレイ供給側リフター２１に積み重ねられたトレイ６を吸着パッド２８によって真空吸着して取り出し、トレイ載置テーブル２３に載置する。また、第２の取り出しヘッド２７は、トレイ載置テーブル２３に載置されたトレイ６を吸着パッド２８によって真空吸着して取り出し、トレイ回収側リフター２２に移載する。
【００２１】
第１のトレイ取り出し機構２４と第２のトレイ取り出し機構２５の中間位置には、移載ヘッド移動機構３０がＸ方向に伸びた状態で配設されている（図１も併せて参照）。移載ヘッド移動機構３０の一端部は供給ステージ１４（第２のトレイ処理装置５においては回収ステージ１５）の上方まで延出している。移載ヘッド移動機構３０には移載ヘッド３１がＸ方向に移動自在に装着されており、移載ヘッド移動機構３０を駆動することによって第１の移載ヘッド３１はＸ方向に移動する。
【００２２】
第１のトレイ処理装置４（第２のトレイ処理装置５）の構造は以上のとおりであるが、両装置はトレイ供給側リフター２１に積み重ねられるトレイ６の内容が相違する。すなわち、第１のトレイ処理装置４のトレイ供給側リフター２１には、電子部品未実装の基板２を収納したトレイ６が積み重ねられる。その一方で、第２のトレイ処理装置５のトレイ供給側リフター２１には、基板２が収納されていない空のトレイ６が積み重ねられる。
【００２３】
前述の相違により、第１のトレイ処理装置４と第２のトレイ処理装置５との間では動作上において次のような差異がある。すなわち、第１のトレイ処理装置４においては、移載ヘッド３１はトレイ載置テーブル２３に載置されたトレイ６から基板２を取り出して供給ステージ１４に移載する。そして、トレイ回収側リフター２２は基板２が取り出されて空になったトレイ６を回収する。
【００２４】
また、第２のトレイ処理装置５においては、移載ヘッド３１は回収ステージ１５から電子部品実装済みの基板２を取り出して、トレイ載置テーブル２３に載置されたトレイ６に収納する。そして、トレイ回収側リフター２２は電子部品実装済みの基板２を収納したトレイ６を回収する。
【００２５】
上記構成において、第２のトレイ処理装置５に備えられたトレイ載置テーブル２３、移載ヘッド移動機構３０及び移載ヘッド３１は、電子部品実装装置３から電子部品実装済みの基板２を受け取ってトレイ６に収納する基板収納部となっている。また、同装置に備えられたトレイ供給側リフター２１及び第１のトレイ取り出し機構２４は、基板２が収納されていない空のトレイ６を基板収納部へ供給する空トレイ供給部となっている。さらに、同装置に備えられたトレイ回収側リフター２２及び第２のトレイ取り出し機構２５は、電子部品実装済みの基板２を収納したトレイ６を基板収納部から回収するトレイ回収部となっている。
【００２６】
電子部品実装装置３は基台７の内部に制御部４０を備えている。制御部４０は電子部品実装装置３の制御のみならず第１のトレイ処理装置４と第２のトレイ処理装置５の制御も行う。制御部４０は電子部品実装装置３の各ステージ（供給ステージ１４、基板保持ステージ１１，１２，１３、回収ステージ１５）における基板２の有無を検出する機能を有しており、これにより電子部品実装装置３内における基板２の搬送状況を監視する。
【００２７】
制御部４０は、回収ステージ１５にある基板２が最後の基板か否かを判断することができる。例えば、第１のトレイ処理装置４から電子部品実装装置３への基板２の供給が停止しており、回収ステージ１５より上流にある供給ステージ１４、基板保持ステージ１１，１２，１３に基板２が無い場合、回収ステージ１５にある基板２は最後の基板として判断される。最後の基板か否かの判断方法はこれ以外の方法でも判別することができる。例えば、第１のトレイ処理装置４からの基板供給が停止する直前に電子部品実装装置３に供給された基板２を最後の基板として制御部４０に判断させる方法や、基板２の枚数をカウントすることで最後か否かを制御部４０に判断させる方法等がある。
【００２８】
制御部４０は、上述の「最後の基板」がロットエンド、すなわちロットの最後の基板２であるかを判定する機能も備えている。「最後の基板」は第１のトレイ処理装置４からの基板供給が停止することで生じる。基板供給が停止する要因は次のとおりである。
（１）作業者が意図的に第１のトレイ処理装置４からの基板２の供給を停止させた場合（シングル停止）
（２）１ロット分の枚数の供給が完了した場合（ロットエンド）
（３）全ロット分の枚数の供給が完了した場合（生産終了）
（４）基板２の品切れや第１のトレイ処理装置４のトラブルが発生した場合（エラー停止）
なお、上記は一例であり、基板供給が停止する要因は他にも存在し得る。
【００２９】
制御部４０は、作業者からの入力、トラブルや品切れの発生状況、第１のトレイ処理装置４による基板２の供給枚数などにより「最後の基板」が発生した要因を判断することができる。これを、具体的な例で説明する。
【００３０】
第１のトレイ処理装置４において、移載ヘッド３１による基板２の取り出しエラーが複数回に亘って連続して検出されたとする。この場合、制御部４０は供給する基板２が無い「品切れ」が発生したと判断し、シグナルタワーなどの報知手段によって作業者にその旨を報知する。報知を受けた作業者はタッチパネル１８に表示された情報や装置の状況を目視確認して、品切れの発生原因が上記のいずれの要因かを判断する。そして、作業者はタッチパネル１８に表示されるボタン類を通じて自らの判断結果を反映した所定の入力を行う。例えば、作業者が停止した要因が１ロット分の枚数の供給が完了したためと判断したらロットエンドである旨の入力を行う。そして、制御部４０はこの入力内容に基づいて最後の基板がロットエンドであると判断する。
【００３１】
次に図３及び図４を参照して、第１のトレイ処理装置４、第２のトレイ処理装置５における動作について説明する。以下に説明する動作は、制御部４０が各機構を制御することによってなされる。
【００３２】
はじめに図３を参照して、トレイ載置テーブル２３にトレイ６を供給するトレイ供給動作について説明する。まず図３（ａ）に示すように、トレイ供給側リフター２１は所定の高さまで上昇することによって（矢印ｄ）、最上段のトレイ６Ａを第１の取り出しヘッド２６によるトレイ取り出し位置に位置合わせする。次いで図３（ｂ）に示すように、第１の取り出しヘッド２６は昇降することによってトレイ６Ａを取り出す（矢印ｅ）。
【００３３】
次いで図３（ｃ）に示すように、トレイ載置テーブル２３はトレイ６Ａを保持した第１の取り出しヘッド２６の下方まで移動する（矢印ｆ）。次いで図３（ｄ）に示すように、第１の取り出しヘッド２６は下降することによって（矢印ｇ）、トレイ載置テーブル２３にトレイ６Ａを載置する。
【００３４】
次に図４を参照して、トレイ回収部（トレイ回収側リフター２２）にトレイ６を回収するトレイ回収動作について説明する。まず図４（ａ），（ｂ）に示すように、トレイ載置テーブル２３は上面にトレイ６Ａが載置された状態のままトレイ回収側リフター２２の上方まで移動する（矢印ｈ）。次いで図４（ｃ）に示すように、第２の取り出しヘッド２７は昇降することによって（矢印ｉ）、トレイ載置テーブル２３からトレイ６Ａを取り出す。その後、トレイ載置テーブル２３はトレイ回収側リフター２２の上方から退避する（矢印ｊ）。
【００３５】
次いで図４（ｄ）に示すように、第１の取り出しヘッド２６は下降することによって（矢印ｋ）、トレイ回収側リフター２２に積み重ねられたトレイ６のうち最上段のトレイ６の上にトレイ６Ａを載置する。トレイ回収側リフター２２に回収済みのトレイ６が載置されていない場合は、トレイ回収側リフター２２にトレイ６を直接載置する。
【００３６】
次に図５のフローチャートを参照して、電子部品実装システム１を用いた第２のトレイ処理装置５におけるトレイ回収方法について説明する。まず、制御部４０は回収すべき基板２の有無を判断する（ＳＴ１：回収基板有無判断工程）。ここでの判断は、回収ステージ１５に電子部品実装済みの基板２が載置されているか否かに基づいて行う。ここで、回収すべき基板２がある場合、移載ヘッド３１によって基板２を回収する（ＳＴ２：基板回収工程）。すなわち、移載ヘッド３１は回収ステージ１５に載置された基板２を取り出し、トレイ載置テーブル２３に予め載置されたトレイ６に収納する。
【００３７】
次いで、制御部４０は前工程（ＳＴ２）で回収した基板２が電子部品実装装置３に供給された最後の基板２であるか判断する（ＳＴ３：基板判断工程）。（ＳＴ３）において回収した基板２が最後ではない場合、すなわち電子部品実装装置３の各部において実装作業中の基板２が存在する場合、制御部４０はトレイ載置テーブル２３上のトレイ６が基板２で満杯になっているか判断する（ＳＴ４：トレイ満杯判断工程）。トレイ６が満杯でない場合は（ＳＴ１）に戻る。
【００３８】
その一方でトレイ６が満杯である場合、トレイ交換を１回だけ実行する（ＳＴ５：トレイ交換工程）。すなわち、図４に示す回収動作を実行することによって、満杯となったトレイ６をトレイ載置テーブル２３から取り出してトレイ回収側リフター２２に移載する。次いで、図３に示すトレイ供給動作を実行することによって、トレイ載置テーブル２３に空のトレイ６を供給する。このように、トレイ交換とは、トレイ回収動作とトレイ供給動作を含めた一連の行為をさす。
【００３９】
（ＳＴ３）において回収した基板２が最後である場合、制御部４０はロットエンドであるか判定する。すなわち、制御部４０は基板収納部においてトレイ６に収納された基板２がロットの最後の基板２であるかを判定する（ＳＴ６：基板判定工程）。
【００４０】
制御部４０がロットエンドではないと判定した場合は、ここでトレイ回収処理を終了する。制御部４０がロットエンドであると判定した場合は、トレイ交換を２回連続して実行する（ＳＴ７：トレイ連続交換工程）。すなわち、トレイ回収動作を実行することによって、トレイ載置テーブル２３からトレイ６を取り出してトレイ回収側リフター２２に移載する（１回目のトレイ交換）。このとき、回収されるトレイ６には一のロットの基板２のみが収納されており、これにより異なるロットの基板２がトレイ６に混入する事態が防止される。次いで、トレイ供給動作を実行することによって、トレイ載置テーブル２３に空のトレイ６を供給する。さらに、トレイ回収動作を実行することによって、当該空のトレイ６をトレイ回収側リフター２２に移載する（２回目のトレイ交換）。以上の工程を経て、トレイ回収処理を終了する。
【００４１】
このように、トレイ連続交換工程（ＳＴ７）は、基板判定工程（ＳＴ６）においてロットの最後の基板２であると判定された場合は、当該基板２を収納したトレイ６を基板収納部からトレイ回収部に回収するトレイ回収工程と（ＳＴ７−１）、空のトレイ６を空トレイ供給部から基板収納部に供給する空トレイ供給工程と（ＳＴ７−２）、基板収納部に供給された空のトレイ６をトレイ回収部に回収する空トレイ回収工程（ＳＴ７−３）、を含む。
【００４２】
このように、トレイ交換を２回連続して行うことによって次のような効果が得られる。すなわち図６に示すように、次のロットの基板２の生産に移行したとき、一のロットの基板２Ａが収納されたトレイ６と次のロットの基板２Ｂが収納されたトレイ６との間には、空のトレイ６が介在することになる。これにより、作業者に対してロットの切り替わりを容易に示すことができる。また前述のとおり、トレイ６に異なるロットの基板２が混入する事態を防止することもできる。
【００４３】
本発明はこれまで説明した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、トレイ６を連続して交換する回数は２回以上でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、ロットの切り替わりを容易に示すことができ、電子部品実装分野において有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電子部品実装システム
２，２Ａ，２Ｂ  基板
３  電子部品実装装置
５  第２のトレイ処理装置
６，６Ａ  トレイ
２１  トレイ供給側リフター
２２  トレイ回収側リフター
２３  トレイ載置テーブル
２４  第１のトレイ取り出し機構
２５  第２のトレイ取り出し機構
３０  移載ヘッド移動機構
３１  移載ヘッド
【図１】
2015201501.tif 000003
【図２】
2015201501.tif 000004
【図３】
2015201501.tif 000005
【図４】
2015201501.tif 000006
【図５】
2015201501.tif 000007
【図６】
2015201501.tif 000008