(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して位置決めする基板の保持部と、保持部に位置決めされた基板に電子部品を移送搭載する移載ヘッドと、前記保持部の上流側まで基板を搬送する基板供給部と、この基板供給部上の基板をチャックする第１のチャック手段と、この第１のチャック手段を移動させて第１のチャック手段にチャックされた基板を前記保持部まで移動させる第１の移動手段と、前記保持部の下流側に設けられ実装後の基板を排出する基板排出部と、前記保持部上の基板をチャックする第２のチャック手段と、この第２のチャック手段を移動させて第２のチャック手段にチャックされた基板を前記基板排出部まで移動させる第２の移動手段とを備えた電子部品実装装置による電子部品実装方法であって、基板供給部によって搬送されてきた基板を第１のチャック手段によりチャックし、第１のチャック手段を第１の移動手段により下流側の基板の保持部の実装装置まで移動させて保持部に渡す工程と、第１のチャック手段を上流側の基板供給部まで移動させ、次実装の基板をチャックするとともに、保持部の基板に電子部品を実装する工程と、次実装の基板をチャックした前記第１のチャック手段を保持部において電子部品を実装中の基板と最小間隔だけ隔てられた位置まで移動させてそこで待機させる工程と、保持部において基板への実装作業が完了したならば、第２のチャック手段により実装後の基板をチャックして第２の移動手段により下流側の基板排出部へ移動させるとともに、第１のチャック手段を下流側へ移動させて次実装の基板を基板の保持部に渡す工程と、を含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品実装装置には前工程から順次送給される基板を実装装置内の実装ステージに供給する基板供給部および実装完了後の基板を排出する基板排出部が設けられており、これらの基板供給部および基板排出部はそれぞれ基板搬送機構を備えている。従来これらの搬送機構として一般にベルトコンベアが多用されている。以下、従来の電子部品実装装置における基板の搬送について説明する。図７は従来の電子部品実装装置の搬送機構の動作説明図である。
【０００３】
図７（ａ）において、実装コンベア２上の基板３に実装ヘッドＨＤにより電子部品が実装されている。このとき、供給コンベア１上では、次実装予定の基板３が待機している。実装コンベア２上での基板３に対する実装が完了すると、図７（ｂ）に示すように実装コンベア２が駆動されて基板３は下流側に搬送され、排出コンベア１１上に乗り移り排出される。そして図７（ｃ）に示すようにセンサＳによって基板３の乗り移りが検出されると供給コンベア１が駆動され、待機中の基板３が実装コンベア２への乗り移りを開始し、次いで図７（ｄ）に示すように基板３は実装コンベア２上の実装位置まで移動する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子部品実装分野においては、生産性向上の要請から実装工程の各過程は高速化が図られ、電子部品の実装タクトタイムは従来と比較して大幅に短縮されている。しかしながら、上述のベルトコンベアを用いた搬送機構には、搬送時間の短縮を図る上で下記に述べるような困難があった。まず、実装後の電子部品の位置ずれや倒れを防ぐため、搬送動作発停時の基板への過大な衝撃を避ける必要があることから、コンベア速度そのものの高速化には限度がある。
【０００５】
また、上述のように、実装後の基板３が排出コンベア１１に乗り移るまで待機中の基板３の搬送を開始しないため、先行・後続の基板相互の間には不可避的に間隔Ｄが発生し、特に小型基板の場合には基板長に対し過大な間隔Ｄとなってしまう。すなわち、実装待ちの基板を必ずしも最も効率の良い待機位置で待機させることができず、不必要に長い間隔で基板が搬入されるため、ロス時間の発生が不可避であった。このように、従来の電子部品実装装置においては、ベルトコンベアによる搬送機構に起因して実装工程全体のタクトタイム短縮が困難であるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、タクトタイムを短縮することができる電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装方法は、基板を保持して位置決めする基板の保持部と、保持部に位置決めされた基板に電子部品を移送搭載する移載ヘッドと、前記保持部の上流側まで基板を搬送する基板供給部と、この基板供給部上の基板をチャックする第１のチャック手段と、この第１のチャック手段を移動させて第１のチャック手段にチャックされた基板を前記保持部まで移動させる第１の移動手段と、前記保持部の下流側に設けられ実装後の基板を排出する基板排出部と、前記保持部上の基板をチャックする第２のチャック手段と、この第２のチャック手段を移動させて第２のチャック手段にチャックされた基板を前記基板排出部まで移動させる第２の移動手段とを備えた電子部品実装装置による電子部品実装方法であって、基板供給部によって搬送されてきた基板を第１のチャック手段によりチャックし、第１のチャック手段を第１の移動手段により下流側の基板の保持部の実装装置まで移動させて保持部に渡す工程と、第１のチャック手段を上流側の基板供給部まで移動させ、次実装の基板をチャックするとともに、保持部の基板に電子部品を実装する工程と、次実装の基板をチャックした前記第１のチャック手段を保持部において電子部品を実装中の基板と最小間隔だけ隔てられた位置まで移動させてそこで待機させる工程と、保持部において基板への実装作業が完了したならば、第２のチャック手段により実装後の基板をチャックして第２の移動手段により下流側の基板排出部へ移動させるとともに、第１のチャック手段を下流側へ移動させて次実装の基板を基板の保持部に渡す工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１のチャック手段にチャックされた基板を基板供給部から保持部まで移動させる第１の移動手段と、第２のチャック手段にチャックされた実装後の基板を基板排出部まで移動させる第２の移動手段を備えることにより、基板の供給と排出をそれぞれ独立して行わせることができ搬送ロス時間を減少させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図、図２（ａ）は同電子部品実装装置の供給チャックユニットの正面図、図２（ｂ）は同電子部品実装装置の排出チャックユニットの正面図、図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）、図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ），（ｂ）は同電子部品実装装置の側面図である。
【００１０】
まず図１を参照して電子部品実装装置の構造を説明する。図１において、電子部品実装装置は供給コンベア１を備えており、供給コンベア１は電子部品が実装される基板３を上流側から搬送する。供給コンベア１の下流側には移動テーブル４が配設されている。移動テーブル４はＸモータ５ａを備えたＸ軸テーブル５上に、Ｙモータ６ａを備えたＹ軸テーブル６を載置して構成されており、Ｙ軸テーブル６上にはベースプレート７が固着されている。
【００１１】
ベースプレート７にはスライドシャフト８によって昇降自在に支持されたガイドレール９ａが配設されており、ガイドレール９ａにスライド自在に装着されたスライダ９ｂには基板の保持部であるホルダ１０が固着されている。ホルダ１０は供給コンベア１上を搬送された基板３を後述の第１のチャック手段を介して受け取り保持する。基板３を保持したホルダ１０は図示しない昇降手段によって下降し、ガイドレール９ａに沿って水平方向（図１においてＹ方向）に移動する。これにより、ホルダ１０上の基板３は電子部品実装位置に保持され、この基板３に対して移載ヘッド１２によって電子部品Ｐが実装される。実装後の基板３は、後述の第２のチャック手段によって下流側の搬出コンベア１１上に載置され、搬出コンベア１１によって下流側に搬送される。
【００１２】
供給コンベア１の側方に沿って、第１の移動手段であるＸ軸テーブル１３が配設されている。Ｘ軸テーブル１３には、第１のチャック手段である供給チャックユニット１４が装着され、供給チャックユニット１４は供給コンベア１およびホルダ１０を含む範囲を移動範囲としてＸ軸方向に移動する。
【００１３】
図２（ａ）に示すように、供給チャックユニット１４には、Ｘ方向に開閉自在なチャックアーム１５Ａ（上流側），１５Ｂ（下流側）が設けられており、チャックアーム１５Ａは基板３を下方から支持する支持爪１６を、チャックアーム１５Ｂは基板３を上下方向から挟むクランプ爪１７をそれぞれ備えている。チャックアーム１５Ａ、１５Ｂはともに図示しない上下動手段により上下動可能となっており、供給コンベア１上に載置された基板３を供給チャックユニット１４全体を上下動させることなくチャックできるようになっている。また、チャックアーム１５Ａ、１５Ｂの間隔は調整自在となっており、サイズの異なる基板３をチャック可能となっている。
【００１４】
搬出コンベア１１の側方に沿って、第２のチャック手段である搬出チャックユニット２０が配設されている。図２（ｂ）に示すように、搬出チャックユニット２０はＸ方向に開閉自在な２つのチャックアーム２１を備えており、チャックアーム２１には基板３を下方から支持する支持爪２２が設けられている。チャックアーム２１の間隔も調整自在となっており、同様にサイズの異なる基板３をチャックすることができる。
【００１５】
搬出チャックユニット２０はＺ軸テーブル２３に装着されて昇降し、Ｚ軸テーブル２３はＸ軸テーブル２４によってＸ方向に移動する。Ｘ軸テーブル２４、Ｚ軸テーブル２３およびチャックアーム２１の動作を組み合わせることにより、搬出チャックユニット２０は、実装完了後の基板３をホルダ１０から受け取って搬出コンベア１１上に移動させることができる。したがって、Ｚ軸テーブル２３およびＸ軸テーブル２４は第２の移動手段となっている。
【００１６】
この電子部品実装装置は上記のような構成となっており、以下動作について説明する。まず図３（ａ）において、供給コンベア１によって搬送された基板３は、供給チャックユニット１４によってチャックされている。このとき、ホルダ１０は上昇して基板搬送ラインＰＬと同一高さにある。次に図３（ｂ）に示すように、Ｘ軸テーブル１３を駆動して供給チャックユニット１４をホルダ１０の実装位置まで下流側に移動させ、次いでクランプ爪１７を開放した後、チャックアーム１５Ａ，１５Ｂを開方向（矢印ａ，ｂ参照）に移動させる。これにより基板３はチャック状態から開放されホルダ１０に渡される。
【００１７】
この後、図４（ａ）に示すように、ホルダ１０を下降させＹ軸テーブル６（図１）を駆動することにより、基板３はホルダ１０に保持された状態で実装位置まで移動する。そしてここで移載ヘッド１２（図１参照）によって電子部品Ｐが基板３上に実装される。この実装作業と並行して、図４（ｂ）に示すように供給チャックユニット１４を供給コンベア１まで移動させる。供給コンベア１上には既に次実装予定の基板３が到着しており、このとき支持爪１６を上昇させてクランプ爪１７を開放した状態で供給チャックユニット１４を上流側へ移動させることにより、基板３は供給チャックユニット１４によってチャックされる。そしてこれと並行して搬出チャックユニット２０は電子部品Ｐが実装された実装後の基板３をチャックすべく、実装位置上の待機位置まで移動する。
【００１８】
支持爪１６を下降させた状態でチャックアーム１５Ａ、１５Ｂを閉じることにより、供給チャックユニット１４が次実装の基板３をチャックしたならば、図５（ａ）に示すように供給チャックユニット１４はホルダ１０上に移動し、実装中の基板３と最小間隔Ｄだけ隔てられた位置にて待機する。そして、実装位置における基板３への実装作業が完了したならばホルダ１０を上昇させ、図５（ｂ）に示すように搬出チャックユニット２０を下降させて実装後の基板３をチャックする。
【００１９】
この後、図６（ａ）に示すようにＺ軸テーブル２３を駆動して搬出チャックユニット２０を上昇させ、次いで図６（ｂ）に示すようにＸ軸テーブル２４を駆動して搬送チャックユニット２０を下流側の搬出コンベア１１上に移動させ、基板３を搬出コンベア１１上に載置する。
【００２０】
この動作と並行して、供給チャックユニット１４を下流側へ移動させ、既にチャックしている次実装の基板３をホルダ１０の実装位置まで移動させた後、チャックアーム１５Ａ、１５Ｂによるチャック状態を開放して基板３をホルダ１０に渡す。これにより新たな基板３が実装位置に供給され、これ以降上述と同様の動作が繰り返される。このとき、供給チャックユニット１４は上述のように最小間隔Ｄだけ移動すればよいため、基板３の搬送ロス時間を最小限に抑えることができる。
【００２１】
以上説明したように、基板３の搬送において、基板３を供給する供給チャックユニット１４および搬出チャックユニット２０を個別に設け、それぞれに独立した移動手段を備えることにより、実装動作中にもそれぞれのチャックユニットは個別に動作して次動作に移行することができ、次実装予定の基板を実装位置の近傍で待機させることができる。したがって、従来の搬送コンベアによるホルダへの基板の供給・排出方法では不可避であった待機時間による時間のロスを最小にして、効率のよい実装動作を行うことができる。
【００２２】
なお、本実施の形態では、基板供給部および基板排出部としてともにコンベアを用いる例を示しているが本発明はこれに限定されるものではなく、供給チャックユニット、搬出チャックユニットによるチャック位置まで基板を搬入、または搬出できるような搬送手段であればよい。またチャック手段として、本実施の形態では爪による機械的なチャックを用いる例を示しているが、真空吸引などによって基板を吸引チャックする方法を用いてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、第１のチャック手段にチャックされた基板を保持部まで移動させる第１の移動手段と、第２のチャック手段にチャックされた実装後の基板を排出部まで移動させる第２の移動手段を備えることにより、基板の供給と排出をそれぞれ独立して行わせることができ搬送ロス時間を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の斜視図
【図２】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の供給チャックユニットの正面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の排出チャックユニットの正面図
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
【図４】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
【図５】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
【図６】（ａ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
（ｂ）本発明の一実施の形態の電子部品実装装置の側面図
【図７】（ａ）従来の電子部品実装装置の搬送機構の動作説明図
（ｂ）従来の電子部品実装装置の搬送機構の動作説明図
（ｃ）従来の電子部品実装装置の搬送機構の動作説明図
（ｄ）従来の電子部品実装装置の搬送機構の動作説明図
【符号の説明】
１  供給コンベア
３  基板
４  移動テーブル
１０  ホルダ
１１  排出コンベア
１２  移載ヘッド
１３  Ｘ軸テーブル
１４  供給チャックユニット
１５Ａ、１５Ｂ  チャックアーム
２０  排出チャックユニット
２１  チャックアーム
２３  Ｚ軸テーブル
２４  Ｘ軸テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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