(57)【要約】【課題】生産物が変更されるとそれに伴う生産工程の変更が大変であった。【解決手段】連結自在に形成された複数個の生産ユニット１１〜２１と、これらの生産ユニット１１〜２１間を連結可能に設けられた搬送レール２２と、この搬送レール２２上を移動するとともに移載物を前記生産ユニット１１〜２１へ出し入れする移載ユニット２３と、この移載ユニット２３を複数個の生産ユニット１１〜２１の何れへでも自在に移動制御させる制御部３０とを有するものである。これにより、所期の目的を達成することができる。【選択図】図１
2008233980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結自在に形成された複数個の生産ユニットと、これらの生産ユニット間を連結可能に設けられた搬送レールと、この搬送レール上を移動するとともに移載物を前記生産ユニットへ出し入れする移載ユニットと、この移載ユニットを前記複数個の生産ユニットの何れへでも自在に移動制御させる制御部とを有する生産設備。
【請求項２】
第１の生産ユニットに装着された第１の搬送レールと第２の生産ユニットに装着された第２の搬送レールとは、連結板を介してＸ／Ｙ／Ｚの３方向に固定された請求項１に記載の生産設備。
【請求項３】
第１の搬送レールと第２の搬送レールとの連結は、２本のネジの締め付けにより連結される請求項２に記載の生産設備。
【請求項４】
生産ユニットには、検査ユニットを含む請求項１に記載の生産設備。
【請求項５】
検査ユニットを構成する検査治具は、前記検査ユニットから引き出し可能とした請求項４に記載の生産設備。
【請求項６】
検査ユニットは、外観検査ユニットと特性検査ユニットで構成された請求項５に記載の生産設備。
【請求項７】
移載ユニットは、移載物の反転を可能とした請求項１に記載の生産設備。
【請求項８】
移載ユニットは、この移載ユニットに設けられたタイヤで搬送レール上に設けられたシャフト上を移動自在とした請求項１に記載の生産設備。
【請求項９】
移載ユニットには搬送用の歯車を設け、この歯車が搬送レールに設けられたラックの歯に嵌合するとともに、前記歯車を駆動することにより前記移載ユニットを走行させる請求項１に記載の生産設備。
【請求項１０】
移載ユニットは、生産ユニットの予め定められた位置で固定される請求項１に記載の生産設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等を生産する生産設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の生産設備について説明する。従来の生産設備は、夫々電子部品特有の生産ラインを構成し、この生産ラインを流すことにより、電子部品を生産していた。
【０００３】
生産ラインにおける生産工程は、例えば図１４に示すように、複数の基板が連結されたシート基板の投入工程１と、この投入工程１の後で、前記シート基板に電子部品を装着する部品装着工程２と、この部品装着工程２の後で、前記シート基板に前記電子部品を半田付けするリフロー工程３と、このリフロー工程３の後で、前記半田付けされたシート基板の特性を検査する特性検査工程４と、この特性検査工程４の後で、前記シート基板を個片に分割する分割工程５と、この分割工程５の後で、前記分割された個片を梱包する梱包工程６とから成り、夫々専用の生産設備で構成されていた。
【０００４】
以上のように構成された生産設備は、生産する電子部品専用のベルトコンベアで構成されており、生産する電子部品が変わる度に生産する電子部品に応じた新しい生産設備を用意するものであった。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−１５０１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながらこのような従来の生産設備では、生産する電子部品が変わる度に生産設備も変えなければならず、この生産設備の変更には多くの時間が必要であった。また、生産規模に応じた縮小や拡大への対応も困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、このような問題を解決したもので、生産物に応じてフレキシブルに対応可能な生産設備を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明の生産設備は、連結自在に形成された複数個の生産ユニットと、これらの生産ユニット間を連結可能に設けられた搬送レールと、この搬送レール上を移動するとともに移載物を前記生産ユニットへ出し入れする移載ユニットと、この移載ユニットを前記複数個の生産ユニットの何れへでも自在に移動制御させる制御部とを有するものである。これにより、所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、連結自在に形成された複数個の生産ユニットと、これらの生産ユニット間を連結可能に設けられた搬送レールと、この搬送レール上を移動するとともに移載物を前記生産ユニットへ出し入れする移載ユニットと、この移載ユニットを前記複数個の生産ユニットの何れへでも自在に移動制御させる制御部とを有するものであり、生産ユニットは連結自在であるので、自由に組み替えることができ、フレキシブルな生産設備を実現することができる。従って、生産物の変更が生じても容易に対応することができる。
【００１０】
また、生産ユニットの連結は、移載ユニットが走行する搬送レールを兼用して連結されるので、連結専用の連結手段を必要としない。更に、この搬送レール上を自在に移動するとともに出し入れ可能な移載ユニットが走行するので、生産物を各生産ユニットへ搬送するとともに出し入れもすることができる。従って、人手をかけずに生産することができ、省力化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における生産設備１０の斜視図である。この生産設備１０は、電子部品３３の投入・収納部１０ａと特性検査部１０ｂと外観検査部１０ｃとから構成されている。図１において、１１〜２１は、生産ユニットであり、これらの生産ユニット１１〜１２は、取り付け、取り外し自在な搬送レール２２で連結されている。そして、この搬送レール２２上を移載ユニット２３が自在に移動する。この移載ユニット２３の移動制御は制御部３０で制御している。
【００１３】
生産ユニット１１〜２１の内、１１〜１６は、特性検査ユニットであり、１７は、部品の投入・収納ユニットである。また、１８〜２１は外観検査ユニットである。投入・収納ユニット１７内には、移載ユニット２３を制御する制御部３０が装着されており、占有床面積を小さくしている。なお、この制御部３０も他の生産ユニット１１〜２１と同じ大きさの筐体に収納することもできる。
【００１４】
これらの、生産ユニット１１〜２１の筐体は全て同一の床占有面積を有した標準化されたものであり、増設や取り外し設計を容易に行うことができる。従って、図２に示すように、特性検査ユニット１１に隣接して新たな特性検査ユニット２５を追加し、この特性検査ユニット２５で追加された第１の特性を検査することもできるし、特性検査ユニット１１と１２との間に新たな特性検査ユニット２６を挿入し、この特性検査ユニット２６で追加された第２の特性を検査することもできる。
【００１５】
また、特性検査ユニット１５と投入・収納ユニット１７との間に挿入されていた特性検査ユニット１６を取り外すこともできる。この場合、夫々のユニットの大きさは標準化されているので、生産工程の設計は容易に行うことができる。
【００１６】
また、各特性検査ユニットに設けられた検査治具は引き出してメンテナンスをすることができる。図２において、特性検査ユニット１４は、この特性検査ユニット１４に設けられた検査治具１４ａを引き出して、検査治具１４ａのメンテナンスをしている様子を示している。
【００１７】
これらの生産ユニット１１〜２６の上方には、電源ライン２７とエアー（空気）管２８が配置してある。従って、生産ユニット１１〜２６が増減しても、これ等の生産ユニット１１〜２６には容易に電源とエアーを供給することができる。
【００１８】
図３は、搬送レール２２上を移動走行するとともに電子部品３３の出し入れをする移載ユニット２３と搬送レール２２の斜視図である。図３において、移載ユニット２３は、搬送レール２２上を移動走行する本体部２３ａと、この本体部２３ａの上方に設けられた出し入れ制御部２３ｂと、この出し入れ制御部２３ｂに装着された把持部２３ｃとで構成されている。
【００１９】
本体部２３ａは、制御部３０からの指示に従って、搬送レール２２上の移動制御と、出し入れ制御部２３ｂの上下方向と回転方向の制御と、把持部２３ｃの把持制御を行うものである。制御部３０からの指示（通信）は、有線を用いて行っている。これは、図４に示すように、例えば、生産ユニット１１〜２１間と通信するケーブル３１が設けられており、この通信ケーブル３１は湾曲しながらスムースに移載ユニット２３に追従する。
【００２０】
このケーブル３１は、図５に示すキャタビラ３２内に収納されている。このキャタビラ３２の作用により、整然と尾湾曲して折れ曲がり、ケーブル３１が混乱しないように長さ調整を行っている。
【００２１】
このように有線で行っているので、他の機器への妨害を少なくすることができる。また、低価格の通信を実現することができる。なお、この通信は有線に限ることはなく、電波を用いて無線で行っても良い。
【００２２】
また、出し入れ制御部２３ｂ（図３参照）の上下方向の移動と回転動作は、そのまま把持部２３ｃに伝達される。把持部２３ｃは「Ｙ」字型をしており、表面と裏面に夫々４個の吸着部２３ｄを有している。この把持部２３ｃは、本体部２３ａからの指示により、この吸着部２３ｄで電子部品３３を吸着したり、開放したりしている。この吸着と開放にはエアーを用いている。即ち、吸着部２３ｄを真空にすることにより、電子部品３３を把持部２３ｃに吸着させている。また、吸着部２３ｄを開放することにより、電子部品３３を把持部２３ｃから開放している。
【００２３】
このように、移載ユニット２３は把持部２３ｃで電子部品３３を把持して、上下方向の移動と１８０度回転を行うことができる。また、電子部品３３を把持したまま生産ユニット１１〜２１間の移動を行うこともできる。
【００２４】
図６は、移載ユニット２３と搬送レール２２の断面図である。移載ユニット２３を構成する本体部２３ａは断面「コ」の字型をしており、搬送レール２２を包むように取り付けられる。「コ」の字型の上辺と下辺にはゴム製のタイヤ２３ｅが装着されている。このタイヤ２３ｅには「Ｖ」溝が形成されており、搬送レール２２に設けられたシャフト２２ｍを挟み、このシャフト２２ｍ上を回転しながら移動する。
【００２５】
このタイヤ２３ｅは、上辺に２個、下辺に２個と合計４個装着されており、本体部２３ａを安定して移動させることができる。即ち、図３において、上下方向、左右方向、前後方向を規定して、安定走行を実現している。また、シャフト２２ｍ、タイヤ２３ｅは、金属材料を使用して磨耗を少なくしている。なお、タイヤ２３ｅを弾性材で形成して、滑らかな走行により電子部品３３への振動を吸収するようにしても良い。
【００２６】
また、搬送レール２２の前面には、樹脂で形成されたラック２２ｎが装着されており、このラック２２ｎは弾性体２２ｐで搬送レール２２の前面方向に付勢されている。本実施の形態では弾性体２２ｐとしてエアーホースを用いているが、これはバネであっても良い。
【００２７】
ラック２２ｎに形成された歯と嵌合するように、本体部２３ａには歯車２３ｆが設けられている。この歯車２３ｆはモータに連結しており、移載ユニット２３を移動走行させる。図７は、ラック２２ｎと歯車２３ｆを上方から見た平面図である。歯車２３ｆに対して、ラック２２ｎに形成された歯が嵌合している。このラック２２ｎは、弾性体２２ｐで歯車２３ｆ方向に押圧されることになり、歯車２３ｆとラック２２ｎは確りと嵌合する。そして、移載ユニット２３は搬送レール２２上を走行する。また、弾性体２２ｐで柔らかに押圧しているので、樹脂で形成されたラック２２ｎにかけるストレスは少なくなる。
【００２８】
移載ユニット２３は、指定された生産ユニット１１〜２１へ到着すると、図８に示すように、凸形状の位置決め棒２３ｈを生産ユニット１１〜２１に形成された位置決め孔３５に嵌合させる。そして、移載ユニット２３と生産ユニット１１〜２１の関係を精密に固定する。従って、生産ユニット１１〜２１への電子部品３３の出し入れを正確に行うことができる。
【００２９】
また、位置決め棒２３ｈは、下方に向かって狭まったテーパを有しているとともに、位置決め孔３５は上方に向かって広がったテーパを有している。従って、位置決めは、例え移載ユニット２３が多少ずれた所で停止したとしても、位置決めしながら容易に挿入される。また、挿入後は位置決め棒２３ｈと位置決め孔３５が確りと嵌合して精密な位置決めをすることになる。
【００３０】
図９は、搬送レール２２の連結を示す斜視図であり、第１のレール２２ａと第２のレール２２ｂとは、連結板２２ｃで連結される。
【００３１】
第１のレール２２ａの一方の端と、この第１のレール２２ａの一方の端に連結される第２のレール２２ｂの他方の端には、夫々連結補助板２２ｄが２本のビス２２ｅで確りと固定されて一体化されている。
【００３２】
この連結補助板２２ｄの上面には、先端が円錐形をした２本の突起２２ｆと、この２本の突起２２ｆの間に一個のネジ孔２２ｇが設けられている。連結板２２ｃ側には、これ等の突起２２ｆに対応した位置に４個の孔２２ｈが形成されており、この孔２２ｈの間に２個の孔２２ｊが形成されている。そして、この孔２２ｊを介して２個のビス２２ｋで連結補助板２２ｄへ締め付けることにより、第１のレール２２ａと第２のレール２２ｂとは連結されて固定される。
【００３３】
この２本のビス２２ｋで締め付けることにより、まず第１のレール２２ａと第２のレール２２ｂの上下方向が固定される。次に、突起２２ｆと孔２２ｈが嵌合することにより、左右方向と前後方向が固定される。即ち、２本のビス２２ｋを締めることにより、Ｘ／Ｙ／Ｚの３方向から第１のレール２２ａと第２のレール２２ｂとは確りと連結されるとともに固定されることになる。
【００３４】
このように生産ユニット１１〜２１の連結と分離は単に２本のビス２２ｋで行われるので、生産ユニット２１の連結・分離操作は極めて容易である。また、突起２２ｆは上方に向かって円錐形に形成されているので、この円錐に沿って孔２２ｈへ挿入されることにより、第１のレール２２ａと第２のレール２２ｂの連結は容易に位置合わせをしながら連結することができる。
【００３５】
この搬送レール２２は、生産ユニット１１〜２１の何れにも装着されており、生産ユニット１１〜２１の増減はこの搬送レール２２を連結板２２ｃを用いて連結或いは開放することにより行われる。
【００３６】
図１０は、投入・収納ユニット１７の斜視図である。投入・収納ユニット１７の前面には、搬送レール２２が装着されており、この搬送レール２２上を移載ユニット２３が自在に移動する。投入・収納ユニット１７の上面には電子部品３３の供給ラック１７ａと、電子部品３３ａの収納ラック１７ｂが載置されている。
【００３７】
供給ラック１７ａ内に収納されている電子部品３３は移載ユニット２３の把持部２３ｃで把持され、当該電子部品３３を必要とする生産ユニット１１〜２１へ搬送する。また、生産ユニット１１〜２１で夫々の処置がなされた電子部品３３ａは、移載ユニット２３の把持部２３ｃで把持されて、この供給ユニット１７の収納ラック１７ｂへ収納される。従って、生産管理者は、この収納ラック１７ｂへ処置をする電子部品３３を挿入すると、自動的に生産ユニット１１〜２１で処置された電子部品３３ａが収納ラック１７ｂへ収納される。生産管理者は通常、この投入・収納ユニット１７を管理することで、電子部品３３の生産を管理することができる。
【００３８】
図１１は、特性検査ユニット１４の斜視図であり、この特性検査ユニット１４を特性検査ユニットの代表として説明する。特性検査ユニット１４の前面には、搬送レール２２が装着されており、この搬送レール２２上を移載ユニット２３が自在に移動する。特性検査ユニット１４の上面には電子部品３３の検査治具１４ａが引き出し自在に設けられており、この検査治具１４ａには電子部品３３に当接する接触部１４ｂが設けられている。
【００３９】
この接触部１４ｂからは検査機器１４ｃ、１４ｄに接続されており、電子部品３３の検査の結果はケーブル３１（図４参照）を介して制御部３０へ伝送されるとともに、表示部１４ｅに表示される。電子部品３３を検査した結果、電子部品３３が良品の場合、表示部１４ｅは緑色の点灯をする。これに対して、検査した電子部品３３が不良品の場合は、赤色の点灯をして監視員を呼ぶ。また、黄色の点滅は材料の不足を前もって知らせるものである。従って、監視員は前もって材料を供給することができ、生産効率が低下することはない。
【００４０】
この特性検査ユニット１４は、自己の特性検査ユニット１４内における電子部品３３の検査結果を管理する管理部１４ｆを有しており、電子部品３３の良否、或いは検査の終了や移載ユニット２３の呼び出しはケーブル３１を介して制御部３０へ通知する。制御部３０では、これら夫々が必要とする特性検査ユニットに対応して移載ユニット２３へ指示を出す。
【００４１】
ここでは、特性検査ユニット１４を例に説明したが他の特性検査ユニット１１〜１３、１５〜１６も略同様の構成である。
【００４２】
また、移載ユニット２３は、把持部２３ｃを反転させることができるので、検査の完了した電子部品３３を把持して上昇し、次に搬送した未検査の電子部品３３を反転させて特性検査ユニット１１〜１６に装着することができる。即ち、投入・収納の度に、投入・収納ユニット１７へ移動する必要はない。このことにより、高価な検査設備を効率よく使用することができ、低価格でしかも生産効率を向上させることができる。
【００４３】
図１２は、外観検査ユニット２１の斜視図である。外観検査ユニット２１の前面には、搬送レール２２が装着されており、この搬送レール２２上を移載ユニット２３が自在に移動する。外観検査ユニット２１の上面には電子部品３３を載置して外観検査をするテーブル２１ａが設けられており、このテーブル２１ａ上に電子部品３３が載置される。このテーブル２１ａ上に載置された電子部品３３は、Ｘ−Ｙ方向に移動制御され、上方に設けられた監視カメラにより外観検査が行われる。
【００４４】
ここでは、外観検査ユニット２１を例に説明したが他の外観検査ユニット１８、１９、２０も略同様の構成である。
【００４５】
本実施の形態では、主に電子部品３３の電気的な特性検査と外観検査を中心に説明したが、この他にも同様の大きさで形成された部品装着ユニット、リフローユニット、個片分割ユニット、梱包ユニット３９等を設ければ電子部品３３ａを生産することができる。
【００４６】
図１３は、梱包ユニット３９で行う梱包の様子を示す斜視図である。シート状に形成された電子部品３３ａを吸引器で吸引してエンボステープ４０に収納している。このエンボステープ４０は、エンボスリール４０ａに巻き取られる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の生産設備は、フレキシブルな生産工程を容易に実現することができるので、セル生産用の生産設備として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における生産設備の斜視図
【図２】同、生産設備の変更途中を示す斜視図
【図３】同、生産設備に用いる搬送レールと移載ユニットの斜視図
【図４】同、要部正面図
【図５】同、信号線路の正面図
【図６】同、移載ユニットと搬送レールの断面図
【図７】同、上方から見た平面図
【図８】同、移載ユニットの固定手段の断面図
【図９】同、搬送レールの接続を示す斜視図
【図１０】同、投入・収納ユニットの斜視図
【図１１】同、特性検査ユニットの斜視図
【図１２】同、外観検査ユニットの斜視図
【図１３】同、梱包工程の斜視図
【図１４】従来の生産設備を用いた生産方法のフローチャート
【符号の説明】
【００４９】
１０  生産設備
１１  特性検査ユニット
１２  特性検査ユニット
１３  特性検査ユニット
１４  特性検査ユニット
１５  特性検査ユニット
１６  特性検査ユニット
１７  投入・収納ユニット
１８  外観検査ユニット
１９  外観検査ユニット
２０  外観検査ユニット
２１  外観検査ユニット
２２  搬送レール
２３  移載ユニット
３０  制御部
【図１】
2008233980.tif 000003
【図２】
2008233980.tif 000004
【図３】
2008233980.tif 000005
【図４】
2008233980.tif 000006
【図５】
2008233980.tif 000007
【図６】
2008233980.tif 000008
【図７】
2008233980.tif 000009
【図８】
2008233980.tif 000010
【図９】
2008233980.tif 000011
【図１０】
2008233980.tif 000012
【図１１】
2008233980.tif 000013
【図１２】
2008233980.tif 000014
【図１３】
2008233980.tif 000015
【図１４】
2008233980.tif 000016