基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法
【課題】 製造ラインのタクトタイムの短縮を図ることができるとともに、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる基板搬送装置を提供する。
【解決手段】 電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置であって、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、一の作業機による所定作業の終了後に、該一のプリント基板をライン下流側に般出する作業用搬送部２１と、所定作業の実行中に、ライン上流側から搬入された他のプリント基板をライン下流側に搬出する送り用搬送部２２とを備えた構成としてある。好ましくは、作業用搬送部２１と送り用搬送部２２とを少なくとも一台ずつ上下に並設した多段搬送部２０を備え、該多段搬送部２０を昇降させることにより、作業用搬送部２１と送り用搬送部２２とを、ライン上流側又は下流側に配設した搬送手段と選択的に連続させる構成とする。
【解決手段】 電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置であって、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、一の作業機による所定作業の終了後に、該一のプリント基板をライン下流側に般出する作業用搬送部２１と、所定作業の実行中に、ライン上流側から搬入された他のプリント基板をライン下流側に搬出する送り用搬送部２２とを備えた構成としてある。好ましくは、作業用搬送部２１と送り用搬送部２２とを少なくとも一台ずつ上下に並設した多段搬送部２０を備え、該多段搬送部２０を昇降させることにより、作業用搬送部２１と送り用搬送部２２とを、ライン上流側又は下流側に配設した搬送手段と選択的に連続させる構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置、該プリント基板の外観をカメラで撮影して検査を行う外観検査装置、これら基板搬送装置又は外観検査装置を用いた電子機器の製造方法及び外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＩＣ、抵抗、コンデンサ等多数のチップ状電子部品を自動的にプリント基板に搭載し、その搭載した電子部品を半田付けして電子機器を製造する製造ラインがある。図１０は従来の電子機器の製造ラインの一例を示す正面図である。
【０００３】
同図において、従来の製造ライン１００は、半田印刷装置１１０，外観検査装置１２０，部品実装装置１３０，外観検査装置１４０，リフロー炉１５０，外観検査装置１６０とを備え、これら装置１１０〜１６０を、ベルトコンベア等の搬送手段１７０，１７０，１７０…を介して連結した構成となっていた。
【０００４】
このような製造ライン１００では、まず、半田印刷装置１１０が、搬入されたプリント基板上の所定位置にクリーム半田を印刷し、外観検査装置１２０が、クリーム半田の印刷状態を良否判定する。次いで、部品実装装置１３０が、前記プリント基板上に電子部品を搭載し、外観検査装置１４０が、電子部品の搭載状態を良否判定する。その後、リフロー炉１５０が、クリーム半田を加熱溶融させてプリント基板上に搭載された電子部品を固定する。最後に、外観検査装置１６０が、最終的なプリント基板の外観検査を行う。
【０００５】
ここで、外観検査装置は、プリント基板の外観をカメラで撮影し、あらかじめ取得した良品の基準モデルの画像と比較することにより良否判定を行っている。従来の外観検査装置には、カメラをＸＹ方向に移動させて撮影を行うエリアカメラ方式（例えば、特許文献１参照）、又はカメラを固定してミラーや照明といった光学系を走査させて撮影を行うラインスキャン方式（例えば、特許文献２参照）を採用したものがあった。
【特許文献１】特開平７−１４００８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ＩＴ関連機器の需要が増大し、製造ラインのタクトタイムをより一層短縮化するために、部品実装装置による実装工程の高速化が図られている。しかし、上述した従来のエリアカメラ方式の外観検査装置では、撮影した画像が高画質で検査精度が高いというメリットがありながら、カメラをＸＹ方向に移動させて、プリント基板全体をエリアごとに順番に撮影しなければならず、検査に時間を要するという問題があった。このため、従来のエリアカメラ方式の外観検査装置を採用した場合は、たとえ部品実装装置の高速化を図ったとしても、製造ライン全体のタクトタイム短縮に一定の限界があった。
【０００７】
一方、上述した従来のラインスキャン方式の外観検査装置では、光学系を走査させてプリント基板全体を連続的に撮影することができるので、短時間で検査を行うことができるが、検査画像の解像度が低いために検査精度が低いという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、製造ラインに複数台のエリアカメラ方式の外観検査装置を並設し、各外観検査装置に、同一プリント基板中の異なるエリアの検査をそれぞれ分担させることを試みた。
【０００９】
しかし、各外観検査装置は、それぞれが割り当てられたエリアを特定するために、まず、プリント基板全体を撮影しなければならず、複数台の外観検査装置に異なるエリアの撮影を分担させることは実現困難であった。また、仮に、複数台の外観検査装置に異なるエリアの撮影を分担させることができたとしても、各外観検査装置のそれぞれに、異なるエリアに対応した検査パラメータを設定しなければならず、数種のプログラミング作業及び管理等に多大な労力を要するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、製造ラインのタクトタイムの短縮を図ることができるとともに、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の基板搬送装置は、電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置であって、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、一の作業機による所定作業の終了後に、該一のプリント基板をライン下流側に般出する作業用搬送部と、前記所定作業の実行中に、ライン上流側から搬入された他のプリント基板をライン下流側に搬出する送り用搬送部とを備えた構成としてある。
【００１２】
このような構成によれば、例えば、半田印刷装置、部品実装装置又は外観検査装置等の一の作業機が、一のプリント基板に対して所定作業を実行しているときに、ライン上流側から前工程を終了した他のプリント基板が搬送されてきた場合でも、該他のプリント基板をライン下流側に搬出することができ、他の作業機による所定作業の実行が可能となる。すなわち、半田印刷、部品実装又は外観検査等といった所定作業を、複数台の同種又は同一の作業機に並行して実行させるために、搬送されてきたプリント基板を振り分けることが可能となる。
【００１３】
好ましくは、前記作業用搬送部と送り用搬送部とを少なくとも一台ずつ上下に並設した多段搬送部を備え、該多段搬送部を昇降させることにより、互いの前記作業用搬送部と送り用搬送部とを、ライン上流側又は下流側に配設した搬送手段と選択的に連続させる構成としてある。
【００１４】
このような構成によれば、作業用搬送部と送り用搬送部を上下に並設したことにより、省スペース化を図ることができ、また、これら作業用搬送部と送り用搬送部を昇降させて、プリント基板を一又は他の作業機に迅速かつ効率よく振り分けることができ、全体として構成の簡単化を図ることができる。
【００１５】
好ましくは、ライン上流側と下流側に二以上の前記多段搬送部を並設し、各多段搬送部を昇降させることにより、前記作業用搬送部と送り用搬送部、前記作業用搬送部どうし、又は前記送り用搬送部どうしを選択的に連続させる構成としてある。
【００１６】
このような構成によれば、各多段搬送部の作業用搬送部と送り用搬送部との組み合わせによって、一及び他の作業機における、複数のプリント基板の搬入、所定作業の実行及び搬出をより迅速かつ効率のよいタイミングで行わせることが可能となる。
【００１７】
好ましくは、前記多段搬送部を、ライン上流側と下流側に並設した二以上の同種又は同一の作業機にそれぞれ配設した構成としてある。
このような構成によれば、半田印刷、部品実装又は外観検査等といった同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させて実行させることが可能となり、分担させる作業機の台数を増やすことにより、作業内容の如何を問わず、各種工程における単位時間あたりの処理速度（スループット）の高速化を図ることができる。これにより、製造ラインのタクトタイムの短縮が図れる。また、同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させているので、各作業機の動作プログラムも同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００１８】
好ましくは、前記作業用搬送部と送り用搬送部とをそれぞれベルトコンベアとした構成として構成の簡単化を図る。
上記目的を達成するために、本発明の外観検査装置は、電子機器の製造ラインにおいてプリント基板の外観をカメラで撮影して検査を行う外観検査装置であって、上述した本発明の基板搬送装置を備えた構成としてある。
【００１９】
このような構成によれば、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することができ、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となる。また、各外観検査装置に、同種又は同一の検査を分担させているので、各外観検査装置の検査パラメータ，動作プログラム等も同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００２０】
好ましくは、前記カメラをＸＹ方向に移動させて前記プリント基板の撮影を行うエリアカメラ方式を採用した構成とする。このような構成によれば、上述のように、外観検査工程のスループットを高速化して製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となるとともに、エリアカメラ方式の高画質画像に基づいて高精度な検査を行うことができる。すなわち、高速かつ高精度の外観検査装置が実現する。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器の製造方法は、上述した本発明の基板搬送装置を用いた電子機器の製造方法であって、一の作業機の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の作業機が所定作業を実行する工程と、前記一の作業機の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の作業機の作業用搬送部に搬出する工程と、前記他の作業機の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の作業機が所定作業を実行する工程と、前記一の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の作業機の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の作業機の送り用搬送部に搬出する工程と、前記他の作業機の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、前記他の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の作業機の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程とを含むようにしてある。
【００２２】
このような方法によれば、半田印刷、部品実装又は外観検査等といった同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させて実行させているので、分担させる作業機の台数を増やすことにより、作業内容の如何を問わず、スループットの高速化を図ることができる。これにより、製造ラインのタクトタイムの短縮が図れる。また、同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させているので、各作業機の動作プログラムも同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器の外観検査方法は、上述した本発明の基板搬送装置を備えた外観検査装置を用いた電子機器の外観検査方法であって、一の外観検査装置の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の外観検査装置が検査を実行する工程と、前記一の外観検査装置の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の外観検査装置の作業用搬送部に搬出する工程と、前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の外観検査装置が検査を実行する工程と、前記一の外観検査装置による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の外観検査装置の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の外観検査装置の送り用搬送部に搬出する工程と、前記他の外観検査装置の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、前記他の外観検査装置による検査の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程とを含むようにしてある。
【００２４】
このような方法によれば、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することができ、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となる。また、各外観検査装置に、同種又は同一の検査を分担させているので、各外観検査装置の検査パラメータ，動作プログラム等も同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法によれば、製造ラインのタクトタイムの短縮を図ることができるとともに、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。特に、本発明の外観検査装置及び電子機器の外観検査方法によれば、外観検査工程のスループットを高速化して製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となるとともに、エリアカメラ方式の高画質画像に基づいて高精度な検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法について説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態に係る製造ラインを示す正面図である。図２は本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置を含む外観検査装置の要部斜視図である。図３は上記外観検査装置の正面図であり、図４は上記外観検査装置の側面図である。図５は上記外観検査装置を２台並設した状態を示す正面図である。
【００２８】
図１において、本実施形態の製造ライン１は、電子機器を製造するための各工程を実行する複数台の作業機を１列に並設した構成となっている。具体的には、半田印刷装置２，外観検査装置３，部品実装装置４，外観検査装置５，リフロー炉６，外観検査装置７とを備え、これら装置２〜７を、ベルトコンベア等の搬送手段８，８，８…を介して連結した構成としてある。
【００２９】
ここで、半田印刷装置２，部品実装装置４及びリフロー炉６は、図１０に示す従来のものと同様の構成となっており、これら作業機の詳細な説明は省略する。また、各外観検査装置３，５，７は、それぞれ第１及び第２外観検査装置（一及び他の作業機）３Ａ及び３Ｂ、５Ａ及び５Ｂ，７Ａ及び７Ｂからなっており、これら６台の外観検査装置３Ａ及び３Ｂ、５Ａ及び５Ｂ，７Ａ及び７Ｂは全て同一構成となっているので、第１外観検査装置３Ａのみについて詳細に説明する。
【００３０】
図２〜図４において、第１外観検査装置３Ａは、主として、架台１０と、多段搬送部（基板搬送装置）２０と、昇降手段３０と、４本のＺ軸シャフト４１，４１，４１，４１と、２本のＹ軸レール４２，４２と、１本のＸ軸レール４３と、カメラ５０とを備えた構成となっている。本実施形態では、カメラ５０をＸＹ方向に移動させてプリント基板の撮影を行うエリアカメラ方式を採用している。
【００３１】
多段搬送部２０は、架台１０の中央に配設してあり、Ｘ軸方向に延びる一対の作業用搬送部（ベルトコンベア）２１，２１と、同じくＸ軸方向に延びる一対の送り用搬送部（ベルトコンベア）２２，２２とを、それぞれ所定間隔をおいて取付板２３，２３に上下に並設した構成としてある。各取付板２３は、搬送するプリント基板の幅に応じた間隔をおいて昇降基板２４の両側に対向して配設してある。
【００３２】
各作業用搬送部２１及び各送り用搬送部２２は、後述する基板セットセンサ２１ｂの有無を除いてほぼ同一構成としてあり、主として、プリント基板を搬送するベルト２１１，２２１及びプーリ２１２，２２２を、該プリント基板の両端側を案内する基板ガイドレール２１３，２２３の内側に取り付け、前記プーリ２１２，２２２にそれぞれ接続したモータ２１４，２２４により、各ベルト２１１，２２１を別個独立に駆動させる構成となっている。なお、対向する一対の作業用搬送部２１，２１と、送り用搬送部２２，２２とは、それぞれ単一の前記モータ２１４，２２４により互いに連動するようになっている。
【００３３】
図３に示すように、作業用搬送部２１には、ライン上流側から順番に、プリント基板の搬入センサ２１ａ、前記基板セットセンサ２１ｂ、搬出センサ２１ｃが配設してある。なお、図中の２点鎖線で囲った箇所は、プリント基板の検査位置Ｐである。一方、送り用搬送部２２には、ライン上流側と下流側にそれぞれ搬入センサ２２ａ、搬出センサ２２ｃが配設してある。
【００３４】
一方、図２に示すように、架台１０上面の４箇所には、多段搬送部２０を取り囲むように円柱状の前記Ｚ軸シャフト４１，４１，４１，４１が立設してある。各Ｚ軸シャフト４１には、多段搬送部２０の四隅に固定した円筒状のスライダ４１ａ，４１ａ，４１ａ，４１ａが摺動自在に貫挿してある。また、Ｙ軸方向に対向する各一対のＺ軸シャフト４１，４１及び４１，４１には、前記Ｙ軸レール４２，４２がそれぞれ架設してある。これらＹ軸レール４２，４２には、一対のスライダ４２ａ，４２ａを介して前記Ｘ軸レール４３が摺動自在に架設してある。そして、該Ｘ軸レール４３には、スライダ４３を介して、カメラ５０が摺動自在に懸架してある。このような構成により、カメラ５０をＸＹ方向に移動させてプリント基板の撮影を行うことが可能となっている。
【００３５】
図４に示すように、架台１０の中空部には、エアシリンダ３１とリンク手段３２とからなる前記昇降手段３０が設けてある。リンク手段３２は、多段搬送部２０の昇降基板２４に連結してあり、エアシリンダ３１のピストンロッドを伸長させることにより、多段搬送部２０全体が各Ｚ軸シャフト４１に沿って上昇し、各作業用搬送部２１，２１の検査位置Ｐに位置決めされたプリント基板を、カメラ５０により撮影して検査するようになっている。また、エアシリンダ３１のピストンロッドを収縮させることにより、多段搬送部２０全体が各Ｚ軸シャフト４１に沿って下降する。
【００３６】
このように、多段搬送部２０を上昇させたときは、各送り用搬送部２２が図１に示す搬送手段（ベルトコンベア）８と同じ高さとなり、多段搬送部２０を下降させたときは、各作業用搬送部２１が図１に示す搬送手段８と同じ高さとなって、連続するプリント基板の搬送路を形成する。
【００３７】
また、図５に示すように、本実施形態では、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂ（５Ａ，５Ｂ又は７Ａ，７Ｂ）をライン上流側と下流側で２台一組に並設し、半田印刷、部品実装、リフロー半田付けの各工程を経た時点で、プリント基板を第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに振り分けて、いずれかの外観検査装置３Ａ，３Ｂにより検査を行うようにしてある。
【００３８】
そして、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの各多段搬送部２０，６０をそれぞれ昇降させることにより、互いの作業用搬送部２１，６１どうし、送り用搬送部２２，６２どうし、又は作業用搬送部２１，６１と送り用搬送部６２，２２を選択的に連続させるようにしてある。
【００３９】
このような構成により、第１外観検査装置３Ａがプリント基板を検査しているときは、次のプリント基板を第２検査装置３Ｂで検査することができ、逆に、第２外観検査装置３Ｂがプリント基板を検査しているときは、次のプリント基板を第１外観検査装置３Ａで検査することができる。
【００４０】
なお、説明の便宜上、第２外観検査装置３Ｂの多段搬送部、作業用搬送部、送り用搬送部にはそれぞれ符号６０，６１，６２を付しているが、これらが第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０、作業用搬送部２１、送り用搬送部２２と同一構成となっている。
【００４１】
次に、上述した本基板搬送装置及び外観検査装置を用いた、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
［動作制御］
まず、図３及び図６Ａ〜Ｃを参照しつつ、第１又は第２外観検査装置単体の動作制御の流れを説明する。なお、第１又は第２外観検査装置は、これら装置に内蔵された図示しない制御部により同様の動作制御をしているので、以下、第１外観検査装置の動作制御の流れのみを説明する。
【００４２】
図６Ａ〜Ｃは第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、同図Ａは最初のプリント基板の搬入から多段搬送部の上昇までの工程、同図Ｂは第１プリント基板の検査から第２プリント基板の搬出までの工程、同図Ｃは多段搬送部の下降から第１プリント基板の搬出までの工程を示す。
【００４３】
図３において、第１外観検査装置３Ａは、多段搬送部２０を下降させた初期状態で待機している（なお、図３の多段搬送部２０は上昇している）。この初期状態では、多段搬送部２０の作業用搬送部２１が、図１に示すライン上流側の搬送手段８と同じ高さとなって、連続するプリント基板の搬送路を形成する。
【００４４】
このような第１外観検査装置３Ａの初期状態において、前記制御部が、前工程の半田印刷装置２（図１参照）に、第１外観検査装置３Ａへのプリント基板の搬入が可能なことを知らせるレディ信号を出力する（図６Ａのステップ１参照）。
【００４５】
このとき、前記制御部は、作業用搬送部２１に設けた搬入センサ２１ａからの検知信号の有無を監視する（図６Ａのステップ２参照）。そして、半田印刷装置２から第１プリント基板が第１外観検査装置３Ａへと搬送されると、作業用搬送部２１の搬入センサ２１ａから前記制御部に検知信号が入力される。
【００４６】
すると、前記制御部が、レディ信号の出力を停止して、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａにプリント基板を搬送させないようにする（図６Ａのステップ３参照）。これと同時に、前記制御部は、作業用搬送部２１のモータ２１４を駆動させて、該作業用搬送部２１に第１プリント基板を搬入させる（図６Ａのステップ４参照）。
【００４７】
次いで、第１プリント基板が作業用搬送部２１の検査位置Ｐに位置したとき、基板セットセンサ２１ｂが検知信号を出力し（図６Ａのステップ５参照）、該検知信号を入力した前記制御部が、作業用搬送部２１のモータ２１４を停止させる（図６Ａのステップ６参照）。
【００４８】
次いで、前記制御部が、作業用搬送部２１の図示しない基板クランプを作動させて、第１プリント基板を検査位置Ｐに位置決め保持させる（図６Ａのステップ７参照）。その後、前記制御部が、図４に示す昇降手段３０を駆動させて多段搬送部２０を上昇させる（図６Ａのステップ８参照）。
【００４９】
これにより、作業用搬送部２１が、第１プリント基板の外観検査に適した高さに位置するとともに、送り用搬送部２２が、ライン上流側の搬送手段８（図１参照）、及び第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１と同じ高さに位置する（図５参照）。
【００５０】
次いで、前記制御部が、半田印刷装置２にレディ信号を出力して、第２プリント基板の搬入が可能なことを知らせる（図６Ｂのステップ９参照）。その一方で、カメラ５０による第１プリント基板の外観検査が実行される（図６Ｂのステップ１６参照）。
【００５１】
その後、前記制御部が、第１プリント基板の外観検査の終了を監視するとともに（図６Ｂのステップ１０参照）、送り用搬送部２２に設けた搬入センサ２２ａからの検知信号の有無を監視する（図６Ｂのステップ１１参照）。そして、半田印刷装置２から第２プリント基板が第１外観検査装置３Ａへと搬送されると、送り用搬送部２２の搬入センサ２２ａから前記制御部に検知信号が入力される。
【００５２】
すると、前記制御部が、レディ信号の出力を停止して、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａに新たなプリント基板を搬送させないようにする（図６Ｂのステップ１２参照）。これと同時に、前記制御部は、送り用搬送部２２のモータ２２４を駆動させて、該送り用搬送部２２に第２プリント基板を搬入させる（図６Ｂのステップ１３参照）。
【００５３】
送り用搬送部２２は、第２プリント基板をそのまま第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１に搬出させる（このような送り用搬送部によるプリント基板の送り出しを「パススルー」という）。第２プリント基板が送り用搬送部２２の搬出センサ２２ｃを通過したとき、該搬出センサ２２ｃが検知信号を出力し（図６Ｂのステップ１４参照）、該検知信号を入力した前記制御部が、送り用搬送部２２のモータ２２４を停止させる（図６Ｂのステップ１５参照）。なお、第２プリント基板が、第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１に搬入されると、上記と同様の動作制御により多段搬送部６０が上昇して外観検査が実行される。
【００５４】
一方、カメラ５０による第１プリント基板の外観検査が終了すると（図６Ｂのステップ１０参照）、これを検知した前記制御部が、レディ信号の出力を停止して、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａに新たなプリント基板を搬送させないようにする（図６Ｃのステップ１７参照）。
【００５５】
次いで、前記制御部が、図４に示す昇降手段３０を駆動させて多段搬送部２０を下降させる（図６Ｃのステップ１８参照）。これにより、作業用搬送部２１が、ライン上流側の搬送手段８（図１参照）、及び第２外観検査装置３Ｂの送り用搬送部６２と同じ高さに位置する（図５参照）。
【００５６】
その後、前記制御部が、作業用搬送部２１の図示しない基板クランプを作動させて、第１プリント基板の保持を解除する（図６Ｃのステップ１９参照）。そして、前記制御部は、作業用搬送部２１のモータ２１４を駆動させて、該作業用搬送部２１に第１プリント基板を搬出させる（図６Ｃのステップ２０参照）。搬出された第１プリント基板は、第２外観検査装置３Ｂの送り用搬送部６２により、次工程の部品実装装置４（図１参照）へとパススルーされる。
【００５７】
第１プリント基板が作業用搬送部２１の搬出センサ２１ｃを通過したとき、該搬出センサ２１ｃが検知信号を出力し（図６Ｃのステップ２１参照）、該検知信号を入力した前記制御部が、作業用搬送部２１のモータ２１４を停止させる（図６Ｃのステップ２２参照）。これにより、第１外観検査装置３Ａが初期状態に戻り、図６Ａのステップ１以降の動作制御が繰り返される。
［動作タイミング制御］
次に、図３及び図７Ａ，Ｂを参照しつつ、第１及び第２外観検査装置の動作タイミング制御の流れを説明する。図７Ａは第１及び第２外観検査装置の一実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。また、図７Ｂは第１及び第２外観検査装置の他の実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。
【００５８】
第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂ単体の動作制御は上述のように行っているが、これら第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂ双方の動作は、例えば、図７Ａに示すようなタイミングで制御することができる。同図において、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの各動作時間を、搬入時間Ｔｉ、上昇時間Ｔｕ、検査時間Ｔｅ、下降時間Ｔｄ、搬出時間Ｔｏ、パススルー時間Ｔｐと表す。また、外観検査を行うプリント基板の投入時間間隔を基板タクトタイムＴＴと表す。
【００５９】
同図に示す例では、ＴＴ＞（Ｔｉ＋Ｔｕ＋Ｔｅ＋Ｔｄ＋Ｔｏ）／２の条件が成立するように、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作タイミングを制御している。この場合、第１外観検査装置３Ａと第２外観検査装置３Ｂの動作タイミングは、約１／２周期の位相差をもち、第１外観検査装置３Ａが第１プリント基板を検査している間に、第２プリント基板が第２外観検査装置３Ｂにパススルーされる。また、第２外観検査装置３Ｂが第２プリント基板を検査している間に、第１外観検査装置３Ａによる第１プリント基板の検査が終了し、第２外観検査装置３Ｂに搬出された第１プリント基板が、次工程の部品実装装置４（図１参照）へとパススルーされる。
【００６０】
このように、ＴＴ＞（Ｔｉ＋Ｔｕ＋Ｔｅ＋Ｔｄ＋Ｔｏ）／２の条件を満たすように第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作タイミングを制御した場合は、プリント基板の外観検査が滞りなく実行される。
【００６１】
一方、図７Ｂに示す例では、ＴＴ≒Ｔｉ＋Ｔｕ＋Ｔｅ＋Ｔｄ＋Ｔｏの条件が成立するように、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作タイミングを制御している。この場合、第１外観検査装置３Ａが２枚のプリント基板を連続して外観検査した後、第２外観検査装置３Ｂが１枚のプリント基板を外観検査する動作タイミングとなり、図７Ａの場合と比較して、外観検査装置３の機器効率は低下するが、図１に示す製造ライン１全体のタクトタイムには影響しない。
［連携動作］
次に、図７Ａに示す動作タイミング制御による第１及び第２外観検査装置の連携動作について、図８Ａ〜Ｆを参照しつつ説明する。図８Ａ〜Ｆは第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【００６２】
図８Ａにおいて、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂは、ともに多段搬送部２０，６０を下降させた初期状態となっている。前工程の半田印刷装置２（図１参照）から搬送手段８を介して第１プリント基板Ｐ１が搬送されてくると、該第１プリント基板Ｐ１は、第１外観検査装置３Ａの作業用搬送部２１に搬入され、検査位置Ｐ（図３参照）に位置決め保持される。
【００６３】
次いで、図８Ｂに示すように、第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０が上昇し、カメラ５０による第１プリント基板Ｐ１の外観検査が実行される。図８Ｃに示すように、第１外観検査装置３Ａにおける第１プリント基板Ｐ１の外観検査中に、半田印刷装置２から第２プリント基板Ｐ２が搬送されてくると、第１外観検査装置３Ａの送り用搬送部２２が、第２プリント基板Ｐ２を第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１にパススルーする。該第２プリント基板Ｐ２は、第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１に搬入され、検査位置Ｐ（図３参照）に位置決め保持される。
【００６４】
その後、図８Ｄに示すように、第１外観検査装置３Ａにおける第１プリント基板Ｐ１の外観検査が終了し、該第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０が下降すると同時に、第２外観検査装置３Ｂの多段搬送部６０が上昇する。次いで、第１外観検査装置３Ａの作業用搬送部２１が、外観検査の終了した第１プリント基板Ｐ１を、第２外観検査装置３Ｂの送り用搬送部６２に搬出するとともに、該送り用搬送部６２が第１プリント基板Ｐ１を次工程の部品実装装置４（図１参照）にパススルーする。また、これと同時に、第２外観検査装置３Ｂにおいて、カメラ５０による第２プリント基板Ｐ２の外観検査が実行される。
【００６５】
その後、図８Ｅに示すように、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａの作業用搬送部２１に第３プリント基板Ｐ３が搬入され、該第３プリント基板Ｐ３が、作業用搬送部２１の検査位置Ｐ（図３参照）に位置決め保持される。その後、図８Ｆに示すように、第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０が上昇して、第３プリント基板Ｐ３の外観検査を実行するとともに、第２外観検査装置３Ｂの多段搬送部６０が下降して、外観検査の終了した第２プリント基板Ｐ２を部品実装装置４に搬出する。その後は、図８Ｃ以降の連携動作が繰り返される。
【００６６】
以上のように、本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法によれば、第１外観検査装置３Ａが、第１プリント基板Ｐ１に対して外観検査を実行しているときに、前工程から第２プリント基板Ｐ２が搬送されてきた場合でも、該第２プリント基板Ｐ２を第２外観検査装置３Ｂに搬出することができ、該第２外観検査装置３Ｂによる同種又は同一の外観検査の実行が可能となる。
【００６７】
すなわち、前工程から高速で搬送されてくる多数のプリント基板の外観検査を、２台の第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに分担させて並行して行うことができる。この結果、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することができ、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することができる。また、外観検査装置３Ａ，３Ｂ…３ｎの台数と比例して外観検査工程のスループットを高速化することができるので、製造ラインのタクトタイムの大幅な短縮化が実現する。
【００６８】
さらに、同種又は同一の外観検査を、同一構成の第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに分担させているので、これら第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作プログラムも同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００６９】
またさらに、本実施形態では、多段搬送部２０を構成する作業用搬送部２１と送り用搬送部２２を上下に並設したことにより、省スペース化を図ることができ、また、これら作業用搬送部２１と送り用搬送部２２を昇降させて、プリント基板を第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに迅速かつ効率よく振り分けることができ、全体として構成の簡単化を図ることができる。
【００７０】
これらに加え、本実施形態の外観検査装置では、エリアカメラ方式を採用しているので、上述のように、外観検査工程のスループットを高速化して製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することができるとともに、エリアカメラ方式の高画質画像に基づいて高精度な検査を行うことができる。すなわち、高速かつ高精度の外観検査装置が実現する。
【００７１】
次に、本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法について、図面を参照しつつ説明する。図９Ａは本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置及び外観検査装置の構成を説明するための平面視概念図である。
【００７２】
同図において、９は本実施形態の外観検査装置であり、基板搬送装置７０と第１及び第２基板検査装置９Ａ，９Ｂを備えた構成となっている。基板搬送装置７０は、送り用搬送部７１と第１及び第２作業用搬送部７２，７３を有している。
【００７３】
送り用搬送部７１は、一方向に動作する長尺ベルトコンベアであり、その両端を図示しないライン上流側及び下流側の搬送手段８，８（図１参照）と連続配置してあり、ライン上流側から搬入されたプリント基板Ｐ１〜Ｐｎをライン下流側へと搬出する。
【００７４】
第１及び第２作業用搬送部７２，７３は、それぞれ往復動作する短尺ベルトコンベアであり、一端側を送り用搬送部７１に重複させ、他端側を第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂ内に配設してある。これら第１及び第２作業用搬送部７２，７３は、送り用搬送部７１が搬送するプリント基板Ｐ１〜Ｐｎの進路を９０°変更し、該プリント基板Ｐ１〜Ｐｎを第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂ内の検査位置Ｐに位置決め保持する。検査位置Ｐに位置決め保持されたプリント基板Ｐ１〜Ｐｎは、第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂによりそれぞれ外観検査される。
【００７５】
次に、上記構成からなる本実施形態の外観検査装置の外観検査動作について、図９Ｂ〜Ｇを参照しつつ説明する。図９Ｂ〜Ｇは本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【００７６】
まず、図９Ｂに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第１プリント基板Ｐ１が搬入されると、第１作業用搬送部７２が駆動して、第１プリント基板Ｐ１を搬送し、第１外観検査装置９Ａの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第１プリント基板Ｐ１の外観検査が実行される。
【００７７】
次いで、図９Ｃに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第２プリント基板Ｐ２が搬入されると、第２作業用搬送部７３が駆動して、第２プリント基板Ｐ２を搬送し、第２外観検査装置９Ｂの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第２プリント基板Ｐ２の外観検査が実行される。
【００７８】
その後、図９Ｄに示すように、第１外観検査装置９Ａによる第１プリント基板Ｐ１の外観検査が終了し、第１作業用搬送部７２が駆動して、第１プリント基板Ｐ１を送り用搬送部７１に搬出する。該第１プリント基板Ｐ１は、送り用搬送部７１によって次工程の作業機へと搬出される。
【００７９】
次いで、図９Ｅに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第３プリント基板Ｐ３が搬入され、第１作業用搬送部７２が駆動して、第３プリント基板Ｐ３を搬送し、第１外観検査装置９Ａの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第３プリント基板Ｐ３の外観検査が実行される。
【００８０】
その後、図９Ｆに示すように、第２外観検査装置９Ｂによる第２プリント基板Ｐ２の外観検査が終了し、第２作業用搬送部７３が駆動して、第２プリント基板Ｐ２を送り用搬送部７１に搬出する。該第２プリント基板Ｐ２は、送り用搬送部７１によって次工程の作業機へと搬出される。
【００８１】
次いで、図９Ｇに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第４プリント基板Ｐ４が搬入され、第２作業用搬送部７３が駆動して、第４プリント基板Ｐ４を搬送し、第１外観検査装置９Ｂの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第４プリント基板Ｐ４の外観検査が実行される。
【００８２】
このように、送り用搬送部７１に搬入されたプリント基板Ｐ１〜Ｐｎを、第１及び第２作業用搬送部７２，７３によって、第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂに振り分けることができ、上述した第１実施形態と同様に、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することが可能となる。この結果、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することができる。
【００８３】
なお、本発明の基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法は、上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の基板搬送装置を適用する作業機は、外観検査装置に限定されるものではなく、製造ラインを構成する半田印刷装置、部品実装装置、リフロー炉等の各種作業機に適用することができる。
【００８４】
また、既に述べたが、外観検査装置等の作業機は２台に限定されるものではなく、本基板搬送装置を設けた作業機の台数を増大させれば、これに比例してその作業工程のスループットを高速化することができる。
【００８５】
さらに、上記実施形態に係る外観検査装置では、高画質画像に基づく検査精度の向上を図るためにエリアカメラ方式を採用したが、これに限定されるものではなく、ラインスキャン方式を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る製造ラインを示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置を含む外観検査装置の要部斜視図である。
【図３】上記外観検査装置の正面図である。
【図４】上記外観検査装置の側面図である。
【図５】上記外観検査装置を２台並設した状態を示す正面図である。
【図６Ａ】上記第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、最初のプリント基板の搬入から多段搬送部の上昇までの工程を示す。
【図６Ｂ】上記第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、第１プリント基板の検査から第２プリント基板の搬出までの工程を示す。
【図６Ｃ】上記第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、同図Ｃは多段搬送部の下降から第１プリント基板の搬出までの工程を示す。
【図７Ａ】上記第１及び第２外観検査装置の一実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。
【図７Ｂ】上記第１及び第２外観検査装置の他の実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。
【図８Ａ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｂ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｃ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｄ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｅ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｆ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図９Ａ】本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置及び外観検査装置の構成を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｂ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｃ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｄ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｅ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｆ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｇ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図１０】従来の電子機器の製造ラインの一例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 製造ライン
２ 半田印刷装置（作業機）
４ 部品実装装置（作業機）
６ リフロー炉（作業機）
８ 搬送手段
３，５，７ 外観検査装置
３Ａ 第１外観検査装置（一の作業機）
３Ｂ 第２外観検査装置（他の作業機）
１０ 架台
２０，６０ 多段搬送部（基板搬送装置）
２１，６１ 作業用搬送部（ベルトコンベア）
２２，６２ 送り用搬送部（ベルトコンベア）
２１１，２２１ ベルト
２１２，２２２ プーリ
２１３，２２３ 基板ガイドレール
２１４，２２４ モータ
２１ａ，２２ａ 搬入センサ
２１ｂ 基板セットセンサ
２１ｃ，２２ｃ 搬出センサ
３０ 昇降手段
３１ エアシリンダ
３２ リンク機構
４１ Ｚ軸シャフト
４２ Ｙ軸レール
４３ Ｘ軸レール
４１ａ，４２ａ，４３ａ スライダ
５０ カメラ
９ 外観検査装置（作業機）
９Ａ 第１外観検査装置（一の作業機）
９Ｂ 第２外観検査装置（他の作業機）
７０ 基板搬送装置
７１ 送り用搬送部（ベルトコンベア）
７２ 第１作業用搬送部（ベルトコンベア）
７３ 第２作業用搬送部（ベルトコンベア）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置、該プリント基板の外観をカメラで撮影して検査を行う外観検査装置、これら基板搬送装置又は外観検査装置を用いた電子機器の製造方法及び外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からＩＣ、抵抗、コンデンサ等多数のチップ状電子部品を自動的にプリント基板に搭載し、その搭載した電子部品を半田付けして電子機器を製造する製造ラインがある。図１０は従来の電子機器の製造ラインの一例を示す正面図である。
【０００３】
同図において、従来の製造ライン１００は、半田印刷装置１１０，外観検査装置１２０，部品実装装置１３０，外観検査装置１４０，リフロー炉１５０，外観検査装置１６０とを備え、これら装置１１０〜１６０を、ベルトコンベア等の搬送手段１７０，１７０，１７０…を介して連結した構成となっていた。
【０００４】
このような製造ライン１００では、まず、半田印刷装置１１０が、搬入されたプリント基板上の所定位置にクリーム半田を印刷し、外観検査装置１２０が、クリーム半田の印刷状態を良否判定する。次いで、部品実装装置１３０が、前記プリント基板上に電子部品を搭載し、外観検査装置１４０が、電子部品の搭載状態を良否判定する。その後、リフロー炉１５０が、クリーム半田を加熱溶融させてプリント基板上に搭載された電子部品を固定する。最後に、外観検査装置１６０が、最終的なプリント基板の外観検査を行う。
【０００５】
ここで、外観検査装置は、プリント基板の外観をカメラで撮影し、あらかじめ取得した良品の基準モデルの画像と比較することにより良否判定を行っている。従来の外観検査装置には、カメラをＸＹ方向に移動させて撮影を行うエリアカメラ方式（例えば、特許文献１参照）、又はカメラを固定してミラーや照明といった光学系を走査させて撮影を行うラインスキャン方式（例えば、特許文献２参照）を採用したものがあった。
【特許文献１】特開平７−１４００８７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０１５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ＩＴ関連機器の需要が増大し、製造ラインのタクトタイムをより一層短縮化するために、部品実装装置による実装工程の高速化が図られている。しかし、上述した従来のエリアカメラ方式の外観検査装置では、撮影した画像が高画質で検査精度が高いというメリットがありながら、カメラをＸＹ方向に移動させて、プリント基板全体をエリアごとに順番に撮影しなければならず、検査に時間を要するという問題があった。このため、従来のエリアカメラ方式の外観検査装置を採用した場合は、たとえ部品実装装置の高速化を図ったとしても、製造ライン全体のタクトタイム短縮に一定の限界があった。
【０００７】
一方、上述した従来のラインスキャン方式の外観検査装置では、光学系を走査させてプリント基板全体を連続的に撮影することができるので、短時間で検査を行うことができるが、検査画像の解像度が低いために検査精度が低いという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明者らは、製造ラインに複数台のエリアカメラ方式の外観検査装置を並設し、各外観検査装置に、同一プリント基板中の異なるエリアの検査をそれぞれ分担させることを試みた。
【０００９】
しかし、各外観検査装置は、それぞれが割り当てられたエリアを特定するために、まず、プリント基板全体を撮影しなければならず、複数台の外観検査装置に異なるエリアの撮影を分担させることは実現困難であった。また、仮に、複数台の外観検査装置に異なるエリアの撮影を分担させることができたとしても、各外観検査装置のそれぞれに、異なるエリアに対応した検査パラメータを設定しなければならず、数種のプログラミング作業及び管理等に多大な労力を要するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、製造ラインのタクトタイムの短縮を図ることができるとともに、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の基板搬送装置は、電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置であって、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、一の作業機による所定作業の終了後に、該一のプリント基板をライン下流側に般出する作業用搬送部と、前記所定作業の実行中に、ライン上流側から搬入された他のプリント基板をライン下流側に搬出する送り用搬送部とを備えた構成としてある。
【００１２】
このような構成によれば、例えば、半田印刷装置、部品実装装置又は外観検査装置等の一の作業機が、一のプリント基板に対して所定作業を実行しているときに、ライン上流側から前工程を終了した他のプリント基板が搬送されてきた場合でも、該他のプリント基板をライン下流側に搬出することができ、他の作業機による所定作業の実行が可能となる。すなわち、半田印刷、部品実装又は外観検査等といった所定作業を、複数台の同種又は同一の作業機に並行して実行させるために、搬送されてきたプリント基板を振り分けることが可能となる。
【００１３】
好ましくは、前記作業用搬送部と送り用搬送部とを少なくとも一台ずつ上下に並設した多段搬送部を備え、該多段搬送部を昇降させることにより、互いの前記作業用搬送部と送り用搬送部とを、ライン上流側又は下流側に配設した搬送手段と選択的に連続させる構成としてある。
【００１４】
このような構成によれば、作業用搬送部と送り用搬送部を上下に並設したことにより、省スペース化を図ることができ、また、これら作業用搬送部と送り用搬送部を昇降させて、プリント基板を一又は他の作業機に迅速かつ効率よく振り分けることができ、全体として構成の簡単化を図ることができる。
【００１５】
好ましくは、ライン上流側と下流側に二以上の前記多段搬送部を並設し、各多段搬送部を昇降させることにより、前記作業用搬送部と送り用搬送部、前記作業用搬送部どうし、又は前記送り用搬送部どうしを選択的に連続させる構成としてある。
【００１６】
このような構成によれば、各多段搬送部の作業用搬送部と送り用搬送部との組み合わせによって、一及び他の作業機における、複数のプリント基板の搬入、所定作業の実行及び搬出をより迅速かつ効率のよいタイミングで行わせることが可能となる。
【００１７】
好ましくは、前記多段搬送部を、ライン上流側と下流側に並設した二以上の同種又は同一の作業機にそれぞれ配設した構成としてある。
このような構成によれば、半田印刷、部品実装又は外観検査等といった同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させて実行させることが可能となり、分担させる作業機の台数を増やすことにより、作業内容の如何を問わず、各種工程における単位時間あたりの処理速度（スループット）の高速化を図ることができる。これにより、製造ラインのタクトタイムの短縮が図れる。また、同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させているので、各作業機の動作プログラムも同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００１８】
好ましくは、前記作業用搬送部と送り用搬送部とをそれぞれベルトコンベアとした構成として構成の簡単化を図る。
上記目的を達成するために、本発明の外観検査装置は、電子機器の製造ラインにおいてプリント基板の外観をカメラで撮影して検査を行う外観検査装置であって、上述した本発明の基板搬送装置を備えた構成としてある。
【００１９】
このような構成によれば、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することができ、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となる。また、各外観検査装置に、同種又は同一の検査を分担させているので、各外観検査装置の検査パラメータ，動作プログラム等も同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００２０】
好ましくは、前記カメラをＸＹ方向に移動させて前記プリント基板の撮影を行うエリアカメラ方式を採用した構成とする。このような構成によれば、上述のように、外観検査工程のスループットを高速化して製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となるとともに、エリアカメラ方式の高画質画像に基づいて高精度な検査を行うことができる。すなわち、高速かつ高精度の外観検査装置が実現する。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器の製造方法は、上述した本発明の基板搬送装置を用いた電子機器の製造方法であって、一の作業機の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の作業機が所定作業を実行する工程と、前記一の作業機の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の作業機の作業用搬送部に搬出する工程と、前記他の作業機の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の作業機が所定作業を実行する工程と、前記一の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の作業機の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の作業機の送り用搬送部に搬出する工程と、前記他の作業機の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、前記他の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の作業機の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程とを含むようにしてある。
【００２２】
このような方法によれば、半田印刷、部品実装又は外観検査等といった同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させて実行させているので、分担させる作業機の台数を増やすことにより、作業内容の如何を問わず、スループットの高速化を図ることができる。これにより、製造ラインのタクトタイムの短縮が図れる。また、同種又は同一作業を、複数台の同種又は同一の作業機に分担させているので、各作業機の動作プログラムも同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明の電子機器の外観検査方法は、上述した本発明の基板搬送装置を備えた外観検査装置を用いた電子機器の外観検査方法であって、一の外観検査装置の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の外観検査装置が検査を実行する工程と、前記一の外観検査装置の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の外観検査装置の作業用搬送部に搬出する工程と、前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の外観検査装置が検査を実行する工程と、前記一の外観検査装置による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の外観検査装置の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の外観検査装置の送り用搬送部に搬出する工程と、前記他の外観検査装置の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、前記他の外観検査装置による検査の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程とを含むようにしてある。
【００２４】
このような方法によれば、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することができ、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となる。また、各外観検査装置に、同種又は同一の検査を分担させているので、各外観検査装置の検査パラメータ，動作プログラム等も同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法によれば、製造ラインのタクトタイムの短縮を図ることができるとともに、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。特に、本発明の外観検査装置及び電子機器の外観検査方法によれば、外観検査工程のスループットを高速化して製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することが可能となるとともに、エリアカメラ方式の高画質画像に基づいて高精度な検査を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法について説明する。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態に係る製造ラインを示す正面図である。図２は本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置を含む外観検査装置の要部斜視図である。図３は上記外観検査装置の正面図であり、図４は上記外観検査装置の側面図である。図５は上記外観検査装置を２台並設した状態を示す正面図である。
【００２８】
図１において、本実施形態の製造ライン１は、電子機器を製造するための各工程を実行する複数台の作業機を１列に並設した構成となっている。具体的には、半田印刷装置２，外観検査装置３，部品実装装置４，外観検査装置５，リフロー炉６，外観検査装置７とを備え、これら装置２〜７を、ベルトコンベア等の搬送手段８，８，８…を介して連結した構成としてある。
【００２９】
ここで、半田印刷装置２，部品実装装置４及びリフロー炉６は、図１０に示す従来のものと同様の構成となっており、これら作業機の詳細な説明は省略する。また、各外観検査装置３，５，７は、それぞれ第１及び第２外観検査装置（一及び他の作業機）３Ａ及び３Ｂ、５Ａ及び５Ｂ，７Ａ及び７Ｂからなっており、これら６台の外観検査装置３Ａ及び３Ｂ、５Ａ及び５Ｂ，７Ａ及び７Ｂは全て同一構成となっているので、第１外観検査装置３Ａのみについて詳細に説明する。
【００３０】
図２〜図４において、第１外観検査装置３Ａは、主として、架台１０と、多段搬送部（基板搬送装置）２０と、昇降手段３０と、４本のＺ軸シャフト４１，４１，４１，４１と、２本のＹ軸レール４２，４２と、１本のＸ軸レール４３と、カメラ５０とを備えた構成となっている。本実施形態では、カメラ５０をＸＹ方向に移動させてプリント基板の撮影を行うエリアカメラ方式を採用している。
【００３１】
多段搬送部２０は、架台１０の中央に配設してあり、Ｘ軸方向に延びる一対の作業用搬送部（ベルトコンベア）２１，２１と、同じくＸ軸方向に延びる一対の送り用搬送部（ベルトコンベア）２２，２２とを、それぞれ所定間隔をおいて取付板２３，２３に上下に並設した構成としてある。各取付板２３は、搬送するプリント基板の幅に応じた間隔をおいて昇降基板２４の両側に対向して配設してある。
【００３２】
各作業用搬送部２１及び各送り用搬送部２２は、後述する基板セットセンサ２１ｂの有無を除いてほぼ同一構成としてあり、主として、プリント基板を搬送するベルト２１１，２２１及びプーリ２１２，２２２を、該プリント基板の両端側を案内する基板ガイドレール２１３，２２３の内側に取り付け、前記プーリ２１２，２２２にそれぞれ接続したモータ２１４，２２４により、各ベルト２１１，２２１を別個独立に駆動させる構成となっている。なお、対向する一対の作業用搬送部２１，２１と、送り用搬送部２２，２２とは、それぞれ単一の前記モータ２１４，２２４により互いに連動するようになっている。
【００３３】
図３に示すように、作業用搬送部２１には、ライン上流側から順番に、プリント基板の搬入センサ２１ａ、前記基板セットセンサ２１ｂ、搬出センサ２１ｃが配設してある。なお、図中の２点鎖線で囲った箇所は、プリント基板の検査位置Ｐである。一方、送り用搬送部２２には、ライン上流側と下流側にそれぞれ搬入センサ２２ａ、搬出センサ２２ｃが配設してある。
【００３４】
一方、図２に示すように、架台１０上面の４箇所には、多段搬送部２０を取り囲むように円柱状の前記Ｚ軸シャフト４１，４１，４１，４１が立設してある。各Ｚ軸シャフト４１には、多段搬送部２０の四隅に固定した円筒状のスライダ４１ａ，４１ａ，４１ａ，４１ａが摺動自在に貫挿してある。また、Ｙ軸方向に対向する各一対のＺ軸シャフト４１，４１及び４１，４１には、前記Ｙ軸レール４２，４２がそれぞれ架設してある。これらＹ軸レール４２，４２には、一対のスライダ４２ａ，４２ａを介して前記Ｘ軸レール４３が摺動自在に架設してある。そして、該Ｘ軸レール４３には、スライダ４３を介して、カメラ５０が摺動自在に懸架してある。このような構成により、カメラ５０をＸＹ方向に移動させてプリント基板の撮影を行うことが可能となっている。
【００３５】
図４に示すように、架台１０の中空部には、エアシリンダ３１とリンク手段３２とからなる前記昇降手段３０が設けてある。リンク手段３２は、多段搬送部２０の昇降基板２４に連結してあり、エアシリンダ３１のピストンロッドを伸長させることにより、多段搬送部２０全体が各Ｚ軸シャフト４１に沿って上昇し、各作業用搬送部２１，２１の検査位置Ｐに位置決めされたプリント基板を、カメラ５０により撮影して検査するようになっている。また、エアシリンダ３１のピストンロッドを収縮させることにより、多段搬送部２０全体が各Ｚ軸シャフト４１に沿って下降する。
【００３６】
このように、多段搬送部２０を上昇させたときは、各送り用搬送部２２が図１に示す搬送手段（ベルトコンベア）８と同じ高さとなり、多段搬送部２０を下降させたときは、各作業用搬送部２１が図１に示す搬送手段８と同じ高さとなって、連続するプリント基板の搬送路を形成する。
【００３７】
また、図５に示すように、本実施形態では、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂ（５Ａ，５Ｂ又は７Ａ，７Ｂ）をライン上流側と下流側で２台一組に並設し、半田印刷、部品実装、リフロー半田付けの各工程を経た時点で、プリント基板を第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに振り分けて、いずれかの外観検査装置３Ａ，３Ｂにより検査を行うようにしてある。
【００３８】
そして、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの各多段搬送部２０，６０をそれぞれ昇降させることにより、互いの作業用搬送部２１，６１どうし、送り用搬送部２２，６２どうし、又は作業用搬送部２１，６１と送り用搬送部６２，２２を選択的に連続させるようにしてある。
【００３９】
このような構成により、第１外観検査装置３Ａがプリント基板を検査しているときは、次のプリント基板を第２検査装置３Ｂで検査することができ、逆に、第２外観検査装置３Ｂがプリント基板を検査しているときは、次のプリント基板を第１外観検査装置３Ａで検査することができる。
【００４０】
なお、説明の便宜上、第２外観検査装置３Ｂの多段搬送部、作業用搬送部、送り用搬送部にはそれぞれ符号６０，６１，６２を付しているが、これらが第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０、作業用搬送部２１、送り用搬送部２２と同一構成となっている。
【００４１】
次に、上述した本基板搬送装置及び外観検査装置を用いた、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
［動作制御］
まず、図３及び図６Ａ〜Ｃを参照しつつ、第１又は第２外観検査装置単体の動作制御の流れを説明する。なお、第１又は第２外観検査装置は、これら装置に内蔵された図示しない制御部により同様の動作制御をしているので、以下、第１外観検査装置の動作制御の流れのみを説明する。
【００４２】
図６Ａ〜Ｃは第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、同図Ａは最初のプリント基板の搬入から多段搬送部の上昇までの工程、同図Ｂは第１プリント基板の検査から第２プリント基板の搬出までの工程、同図Ｃは多段搬送部の下降から第１プリント基板の搬出までの工程を示す。
【００４３】
図３において、第１外観検査装置３Ａは、多段搬送部２０を下降させた初期状態で待機している（なお、図３の多段搬送部２０は上昇している）。この初期状態では、多段搬送部２０の作業用搬送部２１が、図１に示すライン上流側の搬送手段８と同じ高さとなって、連続するプリント基板の搬送路を形成する。
【００４４】
このような第１外観検査装置３Ａの初期状態において、前記制御部が、前工程の半田印刷装置２（図１参照）に、第１外観検査装置３Ａへのプリント基板の搬入が可能なことを知らせるレディ信号を出力する（図６Ａのステップ１参照）。
【００４５】
このとき、前記制御部は、作業用搬送部２１に設けた搬入センサ２１ａからの検知信号の有無を監視する（図６Ａのステップ２参照）。そして、半田印刷装置２から第１プリント基板が第１外観検査装置３Ａへと搬送されると、作業用搬送部２１の搬入センサ２１ａから前記制御部に検知信号が入力される。
【００４６】
すると、前記制御部が、レディ信号の出力を停止して、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａにプリント基板を搬送させないようにする（図６Ａのステップ３参照）。これと同時に、前記制御部は、作業用搬送部２１のモータ２１４を駆動させて、該作業用搬送部２１に第１プリント基板を搬入させる（図６Ａのステップ４参照）。
【００４７】
次いで、第１プリント基板が作業用搬送部２１の検査位置Ｐに位置したとき、基板セットセンサ２１ｂが検知信号を出力し（図６Ａのステップ５参照）、該検知信号を入力した前記制御部が、作業用搬送部２１のモータ２１４を停止させる（図６Ａのステップ６参照）。
【００４８】
次いで、前記制御部が、作業用搬送部２１の図示しない基板クランプを作動させて、第１プリント基板を検査位置Ｐに位置決め保持させる（図６Ａのステップ７参照）。その後、前記制御部が、図４に示す昇降手段３０を駆動させて多段搬送部２０を上昇させる（図６Ａのステップ８参照）。
【００４９】
これにより、作業用搬送部２１が、第１プリント基板の外観検査に適した高さに位置するとともに、送り用搬送部２２が、ライン上流側の搬送手段８（図１参照）、及び第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１と同じ高さに位置する（図５参照）。
【００５０】
次いで、前記制御部が、半田印刷装置２にレディ信号を出力して、第２プリント基板の搬入が可能なことを知らせる（図６Ｂのステップ９参照）。その一方で、カメラ５０による第１プリント基板の外観検査が実行される（図６Ｂのステップ１６参照）。
【００５１】
その後、前記制御部が、第１プリント基板の外観検査の終了を監視するとともに（図６Ｂのステップ１０参照）、送り用搬送部２２に設けた搬入センサ２２ａからの検知信号の有無を監視する（図６Ｂのステップ１１参照）。そして、半田印刷装置２から第２プリント基板が第１外観検査装置３Ａへと搬送されると、送り用搬送部２２の搬入センサ２２ａから前記制御部に検知信号が入力される。
【００５２】
すると、前記制御部が、レディ信号の出力を停止して、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａに新たなプリント基板を搬送させないようにする（図６Ｂのステップ１２参照）。これと同時に、前記制御部は、送り用搬送部２２のモータ２２４を駆動させて、該送り用搬送部２２に第２プリント基板を搬入させる（図６Ｂのステップ１３参照）。
【００５３】
送り用搬送部２２は、第２プリント基板をそのまま第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１に搬出させる（このような送り用搬送部によるプリント基板の送り出しを「パススルー」という）。第２プリント基板が送り用搬送部２２の搬出センサ２２ｃを通過したとき、該搬出センサ２２ｃが検知信号を出力し（図６Ｂのステップ１４参照）、該検知信号を入力した前記制御部が、送り用搬送部２２のモータ２２４を停止させる（図６Ｂのステップ１５参照）。なお、第２プリント基板が、第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１に搬入されると、上記と同様の動作制御により多段搬送部６０が上昇して外観検査が実行される。
【００５４】
一方、カメラ５０による第１プリント基板の外観検査が終了すると（図６Ｂのステップ１０参照）、これを検知した前記制御部が、レディ信号の出力を停止して、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａに新たなプリント基板を搬送させないようにする（図６Ｃのステップ１７参照）。
【００５５】
次いで、前記制御部が、図４に示す昇降手段３０を駆動させて多段搬送部２０を下降させる（図６Ｃのステップ１８参照）。これにより、作業用搬送部２１が、ライン上流側の搬送手段８（図１参照）、及び第２外観検査装置３Ｂの送り用搬送部６２と同じ高さに位置する（図５参照）。
【００５６】
その後、前記制御部が、作業用搬送部２１の図示しない基板クランプを作動させて、第１プリント基板の保持を解除する（図６Ｃのステップ１９参照）。そして、前記制御部は、作業用搬送部２１のモータ２１４を駆動させて、該作業用搬送部２１に第１プリント基板を搬出させる（図６Ｃのステップ２０参照）。搬出された第１プリント基板は、第２外観検査装置３Ｂの送り用搬送部６２により、次工程の部品実装装置４（図１参照）へとパススルーされる。
【００５７】
第１プリント基板が作業用搬送部２１の搬出センサ２１ｃを通過したとき、該搬出センサ２１ｃが検知信号を出力し（図６Ｃのステップ２１参照）、該検知信号を入力した前記制御部が、作業用搬送部２１のモータ２１４を停止させる（図６Ｃのステップ２２参照）。これにより、第１外観検査装置３Ａが初期状態に戻り、図６Ａのステップ１以降の動作制御が繰り返される。
［動作タイミング制御］
次に、図３及び図７Ａ，Ｂを参照しつつ、第１及び第２外観検査装置の動作タイミング制御の流れを説明する。図７Ａは第１及び第２外観検査装置の一実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。また、図７Ｂは第１及び第２外観検査装置の他の実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。
【００５８】
第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂ単体の動作制御は上述のように行っているが、これら第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂ双方の動作は、例えば、図７Ａに示すようなタイミングで制御することができる。同図において、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの各動作時間を、搬入時間Ｔｉ、上昇時間Ｔｕ、検査時間Ｔｅ、下降時間Ｔｄ、搬出時間Ｔｏ、パススルー時間Ｔｐと表す。また、外観検査を行うプリント基板の投入時間間隔を基板タクトタイムＴＴと表す。
【００５９】
同図に示す例では、ＴＴ＞（Ｔｉ＋Ｔｕ＋Ｔｅ＋Ｔｄ＋Ｔｏ）／２の条件が成立するように、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作タイミングを制御している。この場合、第１外観検査装置３Ａと第２外観検査装置３Ｂの動作タイミングは、約１／２周期の位相差をもち、第１外観検査装置３Ａが第１プリント基板を検査している間に、第２プリント基板が第２外観検査装置３Ｂにパススルーされる。また、第２外観検査装置３Ｂが第２プリント基板を検査している間に、第１外観検査装置３Ａによる第１プリント基板の検査が終了し、第２外観検査装置３Ｂに搬出された第１プリント基板が、次工程の部品実装装置４（図１参照）へとパススルーされる。
【００６０】
このように、ＴＴ＞（Ｔｉ＋Ｔｕ＋Ｔｅ＋Ｔｄ＋Ｔｏ）／２の条件を満たすように第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作タイミングを制御した場合は、プリント基板の外観検査が滞りなく実行される。
【００６１】
一方、図７Ｂに示す例では、ＴＴ≒Ｔｉ＋Ｔｕ＋Ｔｅ＋Ｔｄ＋Ｔｏの条件が成立するように、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作タイミングを制御している。この場合、第１外観検査装置３Ａが２枚のプリント基板を連続して外観検査した後、第２外観検査装置３Ｂが１枚のプリント基板を外観検査する動作タイミングとなり、図７Ａの場合と比較して、外観検査装置３の機器効率は低下するが、図１に示す製造ライン１全体のタクトタイムには影響しない。
［連携動作］
次に、図７Ａに示す動作タイミング制御による第１及び第２外観検査装置の連携動作について、図８Ａ〜Ｆを参照しつつ説明する。図８Ａ〜Ｆは第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【００６２】
図８Ａにおいて、第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂは、ともに多段搬送部２０，６０を下降させた初期状態となっている。前工程の半田印刷装置２（図１参照）から搬送手段８を介して第１プリント基板Ｐ１が搬送されてくると、該第１プリント基板Ｐ１は、第１外観検査装置３Ａの作業用搬送部２１に搬入され、検査位置Ｐ（図３参照）に位置決め保持される。
【００６３】
次いで、図８Ｂに示すように、第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０が上昇し、カメラ５０による第１プリント基板Ｐ１の外観検査が実行される。図８Ｃに示すように、第１外観検査装置３Ａにおける第１プリント基板Ｐ１の外観検査中に、半田印刷装置２から第２プリント基板Ｐ２が搬送されてくると、第１外観検査装置３Ａの送り用搬送部２２が、第２プリント基板Ｐ２を第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１にパススルーする。該第２プリント基板Ｐ２は、第２外観検査装置３Ｂの作業用搬送部６１に搬入され、検査位置Ｐ（図３参照）に位置決め保持される。
【００６４】
その後、図８Ｄに示すように、第１外観検査装置３Ａにおける第１プリント基板Ｐ１の外観検査が終了し、該第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０が下降すると同時に、第２外観検査装置３Ｂの多段搬送部６０が上昇する。次いで、第１外観検査装置３Ａの作業用搬送部２１が、外観検査の終了した第１プリント基板Ｐ１を、第２外観検査装置３Ｂの送り用搬送部６２に搬出するとともに、該送り用搬送部６２が第１プリント基板Ｐ１を次工程の部品実装装置４（図１参照）にパススルーする。また、これと同時に、第２外観検査装置３Ｂにおいて、カメラ５０による第２プリント基板Ｐ２の外観検査が実行される。
【００６５】
その後、図８Ｅに示すように、半田印刷装置２から第１外観検査装置３Ａの作業用搬送部２１に第３プリント基板Ｐ３が搬入され、該第３プリント基板Ｐ３が、作業用搬送部２１の検査位置Ｐ（図３参照）に位置決め保持される。その後、図８Ｆに示すように、第１外観検査装置３Ａの多段搬送部２０が上昇して、第３プリント基板Ｐ３の外観検査を実行するとともに、第２外観検査装置３Ｂの多段搬送部６０が下降して、外観検査の終了した第２プリント基板Ｐ２を部品実装装置４に搬出する。その後は、図８Ｃ以降の連携動作が繰り返される。
【００６６】
以上のように、本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法によれば、第１外観検査装置３Ａが、第１プリント基板Ｐ１に対して外観検査を実行しているときに、前工程から第２プリント基板Ｐ２が搬送されてきた場合でも、該第２プリント基板Ｐ２を第２外観検査装置３Ｂに搬出することができ、該第２外観検査装置３Ｂによる同種又は同一の外観検査の実行が可能となる。
【００６７】
すなわち、前工程から高速で搬送されてくる多数のプリント基板の外観検査を、２台の第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに分担させて並行して行うことができる。この結果、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することができ、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することができる。また、外観検査装置３Ａ，３Ｂ…３ｎの台数と比例して外観検査工程のスループットを高速化することができるので、製造ラインのタクトタイムの大幅な短縮化が実現する。
【００６８】
さらに、同種又は同一の外観検査を、同一構成の第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに分担させているので、これら第１及び第２外観検査装置３Ａ，３Ｂの動作プログラムも同種又は同一となり、プログラミング作業及び管理等を容易に行うことができる。
【００６９】
またさらに、本実施形態では、多段搬送部２０を構成する作業用搬送部２１と送り用搬送部２２を上下に並設したことにより、省スペース化を図ることができ、また、これら作業用搬送部２１と送り用搬送部２２を昇降させて、プリント基板を第１又は第２外観検査装置３Ａ，３Ｂに迅速かつ効率よく振り分けることができ、全体として構成の簡単化を図ることができる。
【００７０】
これらに加え、本実施形態の外観検査装置では、エリアカメラ方式を採用しているので、上述のように、外観検査工程のスループットを高速化して製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することができるとともに、エリアカメラ方式の高画質画像に基づいて高精度な検査を行うことができる。すなわち、高速かつ高精度の外観検査装置が実現する。
【００７１】
次に、本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法について、図面を参照しつつ説明する。図９Ａは本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置及び外観検査装置の構成を説明するための平面視概念図である。
【００７２】
同図において、９は本実施形態の外観検査装置であり、基板搬送装置７０と第１及び第２基板検査装置９Ａ，９Ｂを備えた構成となっている。基板搬送装置７０は、送り用搬送部７１と第１及び第２作業用搬送部７２，７３を有している。
【００７３】
送り用搬送部７１は、一方向に動作する長尺ベルトコンベアであり、その両端を図示しないライン上流側及び下流側の搬送手段８，８（図１参照）と連続配置してあり、ライン上流側から搬入されたプリント基板Ｐ１〜Ｐｎをライン下流側へと搬出する。
【００７４】
第１及び第２作業用搬送部７２，７３は、それぞれ往復動作する短尺ベルトコンベアであり、一端側を送り用搬送部７１に重複させ、他端側を第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂ内に配設してある。これら第１及び第２作業用搬送部７２，７３は、送り用搬送部７１が搬送するプリント基板Ｐ１〜Ｐｎの進路を９０°変更し、該プリント基板Ｐ１〜Ｐｎを第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂ内の検査位置Ｐに位置決め保持する。検査位置Ｐに位置決め保持されたプリント基板Ｐ１〜Ｐｎは、第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂによりそれぞれ外観検査される。
【００７５】
次に、上記構成からなる本実施形態の外観検査装置の外観検査動作について、図９Ｂ〜Ｇを参照しつつ説明する。図９Ｂ〜Ｇは本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【００７６】
まず、図９Ｂに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第１プリント基板Ｐ１が搬入されると、第１作業用搬送部７２が駆動して、第１プリント基板Ｐ１を搬送し、第１外観検査装置９Ａの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第１プリント基板Ｐ１の外観検査が実行される。
【００７７】
次いで、図９Ｃに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第２プリント基板Ｐ２が搬入されると、第２作業用搬送部７３が駆動して、第２プリント基板Ｐ２を搬送し、第２外観検査装置９Ｂの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第２プリント基板Ｐ２の外観検査が実行される。
【００７８】
その後、図９Ｄに示すように、第１外観検査装置９Ａによる第１プリント基板Ｐ１の外観検査が終了し、第１作業用搬送部７２が駆動して、第１プリント基板Ｐ１を送り用搬送部７１に搬出する。該第１プリント基板Ｐ１は、送り用搬送部７１によって次工程の作業機へと搬出される。
【００７９】
次いで、図９Ｅに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第３プリント基板Ｐ３が搬入され、第１作業用搬送部７２が駆動して、第３プリント基板Ｐ３を搬送し、第１外観検査装置９Ａの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第３プリント基板Ｐ３の外観検査が実行される。
【００８０】
その後、図９Ｆに示すように、第２外観検査装置９Ｂによる第２プリント基板Ｐ２の外観検査が終了し、第２作業用搬送部７３が駆動して、第２プリント基板Ｐ２を送り用搬送部７１に搬出する。該第２プリント基板Ｐ２は、送り用搬送部７１によって次工程の作業機へと搬出される。
【００８１】
次いで、図９Ｇに示すように、ライン上流側から送り用搬送部７１に第４プリント基板Ｐ４が搬入され、第２作業用搬送部７３が駆動して、第４プリント基板Ｐ４を搬送し、第１外観検査装置９Ｂの検査位置Ｐに位置決め保持する。これにより、第４プリント基板Ｐ４の外観検査が実行される。
【００８２】
このように、送り用搬送部７１に搬入されたプリント基板Ｐ１〜Ｐｎを、第１及び第２作業用搬送部７２，７３によって、第１又は第２外観検査装置９Ａ，９Ｂに振り分けることができ、上述した第１実施形態と同様に、製造ラインにおける製造工程中、特に、時間を要していた外観検査工程のスループットを高速化することが可能となる。この結果、製造ラインのタクトタイムを大幅に短縮することができる。
【００８３】
なお、本発明の基板搬送装置、外観検査装置、電子機器の製造方法及び電子機器の外観検査方法は、上述した第１及び第２実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の基板搬送装置を適用する作業機は、外観検査装置に限定されるものではなく、製造ラインを構成する半田印刷装置、部品実装装置、リフロー炉等の各種作業機に適用することができる。
【００８４】
また、既に述べたが、外観検査装置等の作業機は２台に限定されるものではなく、本基板搬送装置を設けた作業機の台数を増大させれば、これに比例してその作業工程のスループットを高速化することができる。
【００８５】
さらに、上記実施形態に係る外観検査装置では、高画質画像に基づく検査精度の向上を図るためにエリアカメラ方式を採用したが、これに限定されるものではなく、ラインスキャン方式を採用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る製造ラインを示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板搬送装置を含む外観検査装置の要部斜視図である。
【図３】上記外観検査装置の正面図である。
【図４】上記外観検査装置の側面図である。
【図５】上記外観検査装置を２台並設した状態を示す正面図である。
【図６Ａ】上記第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、最初のプリント基板の搬入から多段搬送部の上昇までの工程を示す。
【図６Ｂ】上記第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、第１プリント基板の検査から第２プリント基板の搬出までの工程を示す。
【図６Ｃ】上記第１外観検査装置単体の動作の流れを示すフローチャートであり、同図Ｃは多段搬送部の下降から第１プリント基板の搬出までの工程を示す。
【図７Ａ】上記第１及び第２外観検査装置の一実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。
【図７Ｂ】上記第１及び第２外観検査装置の他の実施形態に係る動作タイミング制御の流れを説明するためのタイミングチャートである。
【図８Ａ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｂ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｃ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｄ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｅ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図８Ｆ】上記第１及び第２外観検査装置の連携動作を説明するための各多段搬送部の側面図である。
【図９Ａ】本発明の第２実施形態に係る基板搬送装置及び外観検査装置の構成を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｂ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｃ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｄ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｅ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｆ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図９Ｇ】上記基板搬送装置及び外観検査装置の外観検査動作を説明するための平面視概念図である。
【図１０】従来の電子機器の製造ラインの一例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ 製造ライン
２ 半田印刷装置（作業機）
４ 部品実装装置（作業機）
６ リフロー炉（作業機）
８ 搬送手段
３，５，７ 外観検査装置
３Ａ 第１外観検査装置（一の作業機）
３Ｂ 第２外観検査装置（他の作業機）
１０ 架台
２０，６０ 多段搬送部（基板搬送装置）
２１，６１ 作業用搬送部（ベルトコンベア）
２２，６２ 送り用搬送部（ベルトコンベア）
２１１，２２１ ベルト
２１２，２２２ プーリ
２１３，２２３ 基板ガイドレール
２１４，２２４ モータ
２１ａ，２２ａ 搬入センサ
２１ｂ 基板セットセンサ
２１ｃ，２２ｃ 搬出センサ
３０ 昇降手段
３１ エアシリンダ
３２ リンク機構
４１ Ｚ軸シャフト
４２ Ｙ軸レール
４３ Ｘ軸レール
４１ａ，４２ａ，４３ａ スライダ
５０ カメラ
９ 外観検査装置（作業機）
９Ａ 第１外観検査装置（一の作業機）
９Ｂ 第２外観検査装置（他の作業機）
７０ 基板搬送装置
７１ 送り用搬送部（ベルトコンベア）
７２ 第１作業用搬送部（ベルトコンベア）
７３ 第２作業用搬送部（ベルトコンベア）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置であって、
ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、一の作業機による所定作業の終了後に、該一のプリント基板をライン下流側に般出する作業用搬送部と、
前記所定作業の実行中に、ライン上流側から搬入された他のプリント基板をライン下流側に搬出する送り用搬送部とを備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記作業用搬送部と送り用搬送部とを少なくとも一台ずつ上下に並設した多段搬送部を備え、該多段搬送部を昇降させることにより、前記作業用搬送部と送り用搬送部とを、ライン上流側又は下流側に配設した搬送手段と選択的に連続させることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
ライン上流側と下流側に二以上の前記多段搬送部を並設し、各多段搬送部を昇降させることにより、互いの前記作業用搬送部と送り用搬送部、前記作業用搬送部どうし、又は前記送り用搬送部どうしを選択的に連続させることを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記多段搬送部を、ライン上流側と下流側に並設した二以上の同種又は同一の作業機にそれぞれ配設したことを特徴とする請求項３記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記作業用搬送部と送り用搬送部とをそれぞれベルトコンベアとしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の基板搬送装置。
【請求項６】
電子機器の製造ラインにおいてプリント基板の外観をカメラで撮影して検査を行う外観検査装置であって、請求項１〜５いずれか記載の基板搬送装置を備えたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項７】
前記カメラをＸＹ方向に移動させて前記プリント基板の撮影を行うエリアカメラ方式を採用したことを特徴とする請求項６記載の外観検査装置。
【請求項８】
請求項４又は５記載の基板搬送装置を用いた電子機器の製造方法であって、
一の作業機の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の作業機が所定作業を実行する工程と、
前記一の作業機の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の作業機の作業用搬送部に搬出する工程と、
前記他の作業機の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の作業機が所定作業を実行する工程と、
前記一の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の作業機の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の作業機の送り用搬送部に搬出する工程と、
前記他の作業機の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、
前記他の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の作業機の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と
を含むことを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項９】
請求項４又は５記載の基板搬送装置を備えた請求項６又は７記載の外観検査装置を用いた電子機器の外観検査方法であって、
一の外観検査装置の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の外観検査装置が検査を実行する工程と、
前記一の外観検査装置の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の外観検査装置の作業用搬送部に搬出する工程と、
前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の外観検査装置が検査を実行する工程と、
前記一の外観検査装置による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の外観検査装置の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の外観検査装置の送り用搬送部に搬出する工程と、
前記他の外観検査装置の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、
前記他の外観検査装置による検査の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と
を含むことを特徴とする電子機器の外観検査方法。
【請求項１】
電子機器の製造ラインにおいてプリント基板を搬送する基板搬送装置であって、
ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、一の作業機による所定作業の終了後に、該一のプリント基板をライン下流側に般出する作業用搬送部と、
前記所定作業の実行中に、ライン上流側から搬入された他のプリント基板をライン下流側に搬出する送り用搬送部とを備えたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記作業用搬送部と送り用搬送部とを少なくとも一台ずつ上下に並設した多段搬送部を備え、該多段搬送部を昇降させることにより、前記作業用搬送部と送り用搬送部とを、ライン上流側又は下流側に配設した搬送手段と選択的に連続させることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
ライン上流側と下流側に二以上の前記多段搬送部を並設し、各多段搬送部を昇降させることにより、互いの前記作業用搬送部と送り用搬送部、前記作業用搬送部どうし、又は前記送り用搬送部どうしを選択的に連続させることを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記多段搬送部を、ライン上流側と下流側に並設した二以上の同種又は同一の作業機にそれぞれ配設したことを特徴とする請求項３記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記作業用搬送部と送り用搬送部とをそれぞれベルトコンベアとしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の基板搬送装置。
【請求項６】
電子機器の製造ラインにおいてプリント基板の外観をカメラで撮影して検査を行う外観検査装置であって、請求項１〜５いずれか記載の基板搬送装置を備えたことを特徴とする外観検査装置。
【請求項７】
前記カメラをＸＹ方向に移動させて前記プリント基板の撮影を行うエリアカメラ方式を採用したことを特徴とする請求項６記載の外観検査装置。
【請求項８】
請求項４又は５記載の基板搬送装置を用いた電子機器の製造方法であって、
一の作業機の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の作業機が所定作業を実行する工程と、
前記一の作業機の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の作業機の作業用搬送部に搬出する工程と、
前記他の作業機の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の作業機が所定作業を実行する工程と、
前記一の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の作業機の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の作業機の送り用搬送部に搬出する工程と、
前記他の作業機の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、
前記他の作業機による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の作業機の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と
を含むことを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項９】
請求項４又は５記載の基板搬送装置を備えた請求項６又は７記載の外観検査装置を用いた電子機器の外観検査方法であって、
一の外観検査装置の作業用搬送部が、ライン上流側から搬入された一のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記一の外観検査装置が検査を実行する工程と、
前記一の外観検査装置の送り用搬送部が、ライン上流側から搬入された他のプリント基板を他の外観検査装置の作業用搬送部に搬出する工程と、
前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、搬入された前記他のプリント基板を位置決め保持し、前記多段搬送部が上昇した後、前記他の外観検査装置が検査を実行する工程と、
前記一の外観検査装置による所定作業の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記一の外観検査装置の作業用搬送部が、前記一のプリント基板を前記他の外観検査装置の送り用搬送部に搬出する工程と、
前記他の外観検査装置の送り用搬送部が、搬入された前記一のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と、
前記他の外観検査装置による検査の終了後、前記多段搬送部が下降し、前記他の外観検査装置の作業用搬送部が、前記他のプリント基板をライン下流側に搬出する工程と
を含むことを特徴とする電子機器の外観検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図８Ｆ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図９Ｆ】
【図９Ｇ】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図８Ｆ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図９Ｆ】
【図９Ｇ】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３３９２３８（Ｐ２００６−３３９２３８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５９３０２（Ｐ２００５−１５９３０２）
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（０００００５８５４）丸紅株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月３１日（２００５．５．３１）
【出願人】（０００００５８５４）丸紅株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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