JPH11289189A - 部品装着方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品切れ停止時間を短縮し、効率良く交換作
業を行え、生産性を向上できる部品装着方法及び装置を
提供する。 【解決手段】 部品供給位置と部品交換位置との間で移
動可能な複数の部品供給部と、部品切れ時に部品供給部
を部品交換位置に移動する手段と、部品切れを検出して
部品切れ時の制御を行う手段とを備えた部品装着装置に
おいて、部品切れ発生時、部品切れした部品供給部の供
給予定の残り部品を全てスキップさせ、部品切れ通知を
行い、部品切れした部品供給部を部品交換位置へ移動さ
せるとともに、他の部品供給部から部品供給を行い、部
品交換位置で部品の補給後その部品供給部を部品供給位
置に移動させ、部品切れでスキップし未装着となってい
た部品のリカバリー装着を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多品種の部品を基
板上に装着する部品装着方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子部品装着装置は、多品種の電
子部品を効率よく回路基板に装着することが要求されて
いる。その中で部品切れによる設備の停止、その部品の
補給、及び交換完了設定等の作業のために生産性が低下
することが大きな課題となっている。

【０００３】特に、部品供給装置が１００連程度と豊富
に備えている高速装着機と言われる装着装置と違って、
カセット部品供給部やトレイ部品供給部を用いて異型部
品や大型部品を装着することを目的としている多機能装
着装置においては、機構上部品供給装置の搭載数が例え
ば２０連程度に限られるため、特に部品切れに伴う生産
性低下が重要な課題となっている。

【０００４】以下、図１〜図３を参照しながら、多品種
の部品を装着する部品装着装置（以下、多機能装着機と
いう）について説明する。

【０００５】多機能装着機の構成を示す図１において、
１は回路基板１１を搬入・搬出する搬送部、２はカセッ
ト部品供給部、３はトレイ部品供給部である。４はＸＹ
ロボットで、ヘッド部５及び基板認識カメラ７を任意の
位置に位置決めする。ヘッド部５は、吸着ノズル６にて
カセット部品供給部２又はトレイ部品供給部３から電子
部品Ｐを吸着し、基板１１上に装着する。その際、基板
認識カメラ７による回路基板１１の位置の計測結果に応
じてヘッド部５を回路基板の装着位置に位置決めする。
８は吸着ノズル６による電子部品の吸着姿勢を撮像計測
する部品認識カメラ、９は吸着ノズル６及び治具ノズル
を備えたノズルステーション、１０はカセット部品供給
部２を矢印Ａ方向に部品供給位置（Ｂ）と部品交換位置
（Ｃ）との間で移動させる部品交換位置移動手段であ
る。

【０００６】トレイ部品供給部３を示す図２において、
１３は電子部品を配列したトレイ１５を段積み状態で保
持してなるトレイマガジン１４を上下に移動するリフタ
ー部であり、トレイ部品の部品交換位置移動手段を構成
している。また、リフター部１３にて供給位置に位置決
めされた所定のトレイ１５はトレイマガジン１４から矢
印Ｄ方向に前後に引き出される。

【０００７】このように多機能装着機は、多品種の部品
をテーピング部品、トレイ収納部品又はスティック収納
部品（図示せず）等の各々適した部品供給部から供給
し、基板１１上に装着するように構成されている。

【０００８】具体例として、テーピング部品は１．０×
０．５mm角の微小角チップ部品から４４mm角の大型異型
部品まで供給可能であり、これにはコンデンサ、トラン
ジスタ部品、あるいはＣＳＰ（Chip Scale Package）部
品等が含まれる。また、トレイ収納部品は、高さ２５m
m、幅１５０mm程度までの大型部品を供給可能であり、
大型ＱＦＰ、ＳＯＰ部品や、ＢＧＡ（Bell Grid Alley
）部品、異型部品、高価なカスタムＩＣ等が含まれ
る。

【０００９】次に、以上の多機能装着機のカセット部品
供給部２における部品切れ時の動作について説明する。

【００１０】まず、多機能装着機の部品供給方式とし
て、従来から４パターンのモード（接続モード、交換モ
ード、優先交換モード、準備モード）があり、各々の動
作の特徴について説明する。

【００１１】図４に示すように、２つのカセット部品供
給部２として供給ブロックＬと供給ブロックＲを備えて
いる。ここで、１つの目の供給ブロックＬが、Ｚ１から
Ｚ２０の２０個のカセット部品を搭載し、２つの目の供
給ブロックＲが、Ｚ２１からＺ４０の２０個のカセット
部品を搭載し、合計４０個のカセット部品を搭載してい
るとする。

【００１２】接続モードは、Ｚ１からＺ４０までの２つ
の供給ブロックＬ、Ｒを両方とも使用し、多種類の部品
供給が可能なモードであり、特に多品種少量生産を行う
場合に有効な供給方式である。

【００１３】この場合の動作フローを図６を参照して説
明する。１つのカセット部品、例えばＺ１に部品が無く
なれば、部品切れ通知して供給ブロックＬが部品交換位
置へ移動するとともに装着機が停止する。そして、部品
交換位置で部品が補給され、補給完了後スイッチが押さ
れると、供給ブロックＬが部品供給位置へ移動して部品
切れ部品の供給が開始され、装着が再開される。

【００１４】交換モードは、２つの供給ブロックＬとＲ
に同一部品を搭載しておき、片方の供給ブロックが部品
切れになると、もう片側の供給ブロックで自動的に生産
を継続する供給方式である。例えば、Ｚ１からＺ２０ま
でと、Ｚ２１からＺ４０までを同一のテーピング部品で
供給し、Ｚ１とＺ２１が同じテーピング部品の供給を行
うことで、Ｚ１が部品切れの場合、Ｚ２１で生産し、Ｚ
１をその間に補充することが可能であり、この間に部品
を補充していけば、Ｚ１からＺ２０と、Ｚ２１からＺ４
０の供給部を部品切れ毎に交互に生産でき、装着機の停
止を無くすことができる。この場合、供給できる部品種
類が少なくなる。

【００１５】優先交換モードは、上記交換モードと同様
に部品をセットするが、優先して使用する供給ブロック
を指定しておく供給方式である。例えばＺ１からＺ２０
を優先だとすれば、Ｚ１が部品切れで生産がＺ２１に移
行した場合、Ｚ２１で生産するが、Ｚ１の部品切れ補充
後、補充完了でＺ２１からＺ１に再び供給を移すモード
である。

【００１６】準備モードは、片方の供給ブロック、例え
ばＺ１からＺ２０のみで生産を行い、他方の供給ブロッ
ク、Ｚ２１からＺ４０はこの生産中に次の生産を行うテ
ーピング部品の準備を行うもので、段取り替えの多い場
合に有効なモードである。

【００１７】以上、テーピング部品の場合を説明した
が、トレイ収納部品を供給するトレイ部品供給部３につ
いても２箇所備えてあり、同様な４モードの部品供給部
の選択が可能である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構成において、準備モード、交換モード、優先交換モ
ードの３モードでは、部品切れ時や段取り替え時に有利
であるが、上述したように片方分の供給ブロックの部品
種類しか供給、装着できないという問題点を有してい
る。

【００１９】それに対して接続モードでは、多品種の部
品供給に有利であるが、部品切れ時に装置が停止し、生
産ロスが発生するという問題点を有している。

【００２０】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、生産
中は接続モードのように多品種の部品供給ができ、しか
も部品切れ時には装置を停止することなく部品装着を継
続できる部品装着方法及び装置を提供することを目的と
している。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の部品装着方法
は、部品供給位置と部品交換位置との間で移動可能でか
つそれぞれ異なった多数種類の部品が配置された複数の
部品供給部から所望の部品を供給して基板に装着する第
１工程と、第１工程中に何れかの部品供給部で部品切れ
が発生した時にその部品供給部を部品交換位置に移動し
て部品の補充を行う第２工程と、部品切れの発生した部
品供給部からの部品供給による部品装着をスキップして
他の部品供給部から部品を供給して基板に装着する第３
工程と、部品交換位置での部品補充完了後その部品供給
部を部品供給位置へ移動させて第１工程に復帰する第４
工程とを備えたものである。

【００２２】第４工程では、第３工程で部品供給してい
る部品供給部からの部品供給が終了してからスキップし
た部品供給部からの部品供給によるリカバリー装着を行
う方法、または第３工程で部品供給している部品供給部
と部品供給位置に復帰してきた部品供給部の内予め優先
指定された部品供給部から供給される部品の装着を優先
して行う方法、又は第３工程で部品供給している部品供
給部からの部品供給による装着と、部品供給位置に復帰
してきた部品供給部からの部品供給によるリカバリー装
着とを任意に選択して行う方法がある。

【００２３】また、本発明の部品装着装置は、部品供給
位置と部品交換位置との間で移動可能な複数の部品供給
部と、部品を吸着する吸着ノズルを備えたヘッド部と、
ヘッド部を任意の位置に位置決めする手段と、部品切れ
時に部品供給部を部品交換位置に移動する手段と、部品
切れを検出して部品切れ時の制御を行う制御手段とを備
えた部品装着装置において、部品切れ発生時、部品切れ
した部品供給部の供給予定の残り部品を全てスキップさ
せ、部品切れ通知を行い、部品切れした部品供給部を部
品交換位置へ移動させるとともに、他の部品供給部から
部品供給を行い、部品交換位置で部品の補給後その部品
供給部を部品供給位置に移動させ、部品切れでスキップ
し未装着となっていた部品のリカバリー装着を行うよう
にしたものである。

【００２４】これにより、生産中は複数の部品供給部に
種類の異なる部品を配置することにより多品種の部品供
給ができ、しかも部品切れ時にも設備を停止することな
く継続生産できて生産ロスなしで部品交換を行うことが
でき、またその部品交換は部品供給部を部品交換位置に
移動させて行うので生産中にも簡単に効率良く交換する
ことができ、また部品切れでスキップした部品は部品交
換後にリカバリー装着することにより円滑に正規の生産
に復帰でき、部品切れで装置を停止することを極力抑え
て生産性を向上できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の部品装着装置の一
実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。な
お、本実施形態における部品装着装置のメカニカルな構
成については、図１〜図４で説明した従来例と全く同一
であるため、その説明を援用してここでの詳しい説明は
省略する。

【００２６】図１は本実施形態の多機能装着機の全体構
成を示す斜視図、図２はトレイ部品供給部３の斜視図、
図３はトレイ部品供給部の一部とヘッド部５にて基板１
１上に部品Ｐを装着する状態を示す斜視図である。

【００２７】電子部品Ｐの装着時には、図１〜図３に示
すように、回路基板１１が搬送部１により装着位置に搬
入されて位置決め固定される。次にＸＹロボット４がヘ
ッド部５を回路基板１１上に移動し、基板認識カメラ７
が基板１１を認識し、装着すべき位置を計測する。次
に、ＸＹロボット４がヘッド部５を部品供給部２又は３
上に移動し、吸着ノズル６にて電子部品Ｐを吸着する。
次に、ヘッド部５が移動して吸着した電子部品Ｐが部品
認識カメラ８上に位置すると、ヘッド部５は、吸着ノズ
ル６を下降させて吸着した電子部品Ｐを部品認識カメラ
８のフォーカス面に位置させる。電子部品Ｐが部品認識
カメラ８で撮像され、この情報を元に位置補正後、電子
部品Ｐが基板１１上に装着される。

【００２８】次に、上記多機能装着機におけるカセット
部品供給部２から供給される部品の装着手順について、
主に図４、図５を参照して説明する。

【００２９】供給される部品は、図４に示すように、２
つのカセット部品供給部２である供給ブロックＬと供給
ブロックＲのＺ１からＺ４０までに必要な部品が配置さ
れている。そして、例えばＺ１から順番に装着を開始す
るものとする。まず、部品を吸着し、続いて部品残数を
チェックする。残数があれば、問題なくそのまま部品認
識を行った後基板１１上に装着する。以上の動作を繰り
返して順次部品を基板に装着する。この間に、例えばＺ
１０で部品切れが発生したら、Ｚ１１からＺ２０までの
部品の装着は行わずにスキップして、部品切れ通知を行
い、部品ブロックＬを部品交換位置移動手段１０にて部
品交換位置へ移動させる。それと同時に、部品供給する
供給ブロックを他の部品ブロックＲへ移動し、部品ブロ
ックＲの部品Ｚ２１からＺ４０の部品供給を開始する。
また、この間に部品ブロックＬに部品を必要分補給した
後、補給完了スイッチを押す。すると、部品交換位置移
動手段１０にて供給ブロックＬは部品供給に戻る。そし
て、供給ブロックＲの部品供給が終わった後、それに続
いて部品切れでスキップした供給ブロックＬのＺ１１か
らＺ２０の部品供給を行い、リカバリー生産を行う。そ
の際、もし新たな部品切れが発生した場合は、上記動作
を繰り返し行う。リカバリー動作の解除は、キー入力に
より解除することが可能である。

【００３０】上記説明では、供給ブロックＬが復帰した
後、供給ブロックＬに部品補給している間に部品供給し
ていた供給ブロックＲからの部品供給が終了してから、
供給ブロックＬからの部品供給によるリカバリー装着を
行う例を示したが、供給ブロックＬが復帰した後、供給
ブロックＬと供給ブロックＲの内予め優先指定された供
給ブロックＬ又はＲから供給される部品の装着を優先し
て行うようにしても良く、また供給ブロックＬからの部
品供給によるリカバリー装着と供給ブロックＲからの部
品供給による装着を装着能率を最適化する適当なアルゴ
リズムに基づいて任意に選択して行うようにしても良
い。

【００３１】また、以上の説明ではカセット部品供給部
２から供給される部品の装着手順についてのみ説明した
が、トレイ部品供給部３からの部品供給する場合も同様
であり、両者を併用して部品装着する場合も同様であ
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明の部品装着方法及び装置によれ
ば、以上の説明から明らかなように、生産中は複数の部
品供給部に異なった部品を配置して多品種の部品装着が
でき、かつ部品切れ発生時には、部品切れした部品供給
部の供給予定の残り部品を全てスキップさせ、部品切れ
通知を行い、部品切れした部品供給部を部品交換位置ヘ
移動させるとともに、他の部品供給部に部品供給を移し
て部品装着を継続し、部品交換位置で部品の補給後、そ
の部品供給部を生産位置に移動させ、部品切れでスキッ
プし未装着となっていた部品のリカバリー装着を行うよ
うにしたので、生産を継続しながら部品交換を行うこと
ができ、部品切れで装置を停止することを極力抑えて生
産性を向上できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における部品装着装置の全
体概略斜視図である。

【図２】同実施形態におけるトレイ部品供給部の斜視図
である。

【図３】同実施形態におけるトレイ部品供給部とヘッド
部の詳細斜視図である。

【図４】同実施形態における複数の部品供給部の部品配
置状態の説明図である。

【図５】同実施形態における装着動作のフローチャート
である。

【図６】従来例における装着動作のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２ カセット部品供給部 ３ トレイ部品供給部 ４ ＸＹロボット ５ ヘッド部 ６ 吸着ノズル １０ 部品交換位置移動手段 １３ リフター部（部品交換位置移動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 義彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 部品供給位置と部品交換位置との間で移
   動可能でかつそれぞれ異なった多数種類の部品が配置さ
   れた複数の部品供給部から所望の部品を供給して基板に
   装着する第１工程と、第１工程中に何れかの部品供給部
   で部品切れが発生した時にその部品供給部を部品交換位
   置に移動して部品の補充を行う第２工程と、部品切れの
   発生した部品供給部からの部品供給による部品装着をス
   キップして他の部品供給部から部品を供給して基板に装
   着する第３工程と、部品交換位置での部品補充完了後そ
   の部品供給部を部品供給位置へ移動させて第１工程に復
   帰する第４工程とを備えたことを特徴とする部品装着方
   法。
2. 【請求項２】 第４工程では、第３工程で部品供給して
   いる部品供給部からの部品供給が終了してからスキップ
   した部品供給部からの部品供給によるリカバリー装着を
   行うことを特徴とする請求項１記載の部品装着方法。
3. 【請求項３】 第４工程では、第３工程で部品供給して
   いる部品供給部と部品供給位置に復帰してきた部品供給
   部の内予め優先指定された部品供給部から供給される部
   品の装着を優先して行うことを特徴とする請求項１記載
   の部品装着方法。
4. 【請求項４】 第４工程では、第３工程で部品供給して
   いる部品供給部からの部品供給による装着と、部品供給
   位置に復帰してきた部品供給部からの部品供給によるリ
   カバリー装着とを任意に選択して行うことを特徴とする
   請求項１記載の部品装着方法。
5. 【請求項５】 部品供給位置と部品交換位置との間で移
   動可能な複数の部品供給部と、部品を吸着する吸着ノズ
   ルを備えたヘッド部と、ヘッド部を任意の位置に位置決
   めする手段と、部品切れ時に部品供給部を部品交換位置
   に移動する手段と、部品切れを検出して部品切れ時の制
   御を行う制御手段とを備えた部品装着装置において、部
   品切れ発生時、部品切れした部品供給部の供給予定の残
   り部品を全てスキップさせ、部品切れ通知を行い、部品
   切れした部品供給部を部品交換位置へ移動させるととも
   に、他の部品供給部から部品供給を行い、部品交換位置
   で部品の補給後その部品供給部を部品供給位置に移動さ
   せ、部品切れでスキップし未装着となっていた部品のリ
   カバリー装着を行うようにしたことを特徴とする部品装
   着装置。