基板生産方法および電子部品実装装置
【課題】部品切れ等によって優先レーンでの生産が継続できなくなった場合は、他の生産可能なレーンに生産を切替え、その後、優先レーンでの生産が可能となった場合に、優先レーンに生産復帰する基板生産方法および装置を提供する。
【解決手段】複数の基板搬送レーン１７、１８のうち先に基板１６が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定し、優先レーン上の基板に電子部品を実装し、優先レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合には、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を実装するように生産するレーンを切替え、その後、優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった段階で、優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させるようにした。
【解決手段】複数の基板搬送レーン１７、１８のうち先に基板１６が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定し、優先レーン上の基板に電子部品を実装し、優先レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合には、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を実装するように生産するレーンを切替え、その後、優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった段階で、優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板搬送レーンに基板を流し、優先レーンの基板に対して電子部品を装着するようにした基板生産方法および電子部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品履歴の追跡を正しく行うことができるように、生産ロットにおける基板の搬送順序を先入れ・先出しの原則通りに維持できるようにした電子部品実装装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたものは、実装対象の基板に、生産ロットにおける搬送順序を示す追番号Ｎを付与し、追番号Ｎが偶数であるか、奇数であるかによって、２列の待機ステージの何れかに搬入するようにしている。すなわち、基板を２つの搬送路に交互に供給し、未実装基板を待機する待機ステージより実装ステージへ、および実装ステージより実装済基板を待機する待機ステージへ基板を移動させる際に、２つの搬送路上の基板の追番号の大小比較を行い、小さい追番号の基板を先行して移動させるように基板の移動順序を決定するようにしている。これによって、上流側から搬入された順序に従って、先入れ、先出しの原則が維持される。この結果、特許文献１に記載のものによれば、不具合発生時の製品履歴の追跡を容易に行うことができる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０４１９２号公報（段落００３０〜００３５、図４）
【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、特許文献１に記載のものにおいては、カセットフィーダの部品切れ等により、一方の搬送路上の基板に電子部品を実装できなくなった場合の対応については、全く記載されておらず、一方の搬送路上の基板に部品切れ等の事態が発生した場合には、他方の搬送路における生産が可能であっても、運転を停止せざるを得ず、スループットが低下する問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の不具合を解消するためになされたもので、部品切れ等によって優先レーンでの生産が継続できなくなった場合は、他の生産可能なレーンに生産を切替え、その後、優先レーンでの生産が可能となった場合に、優先レーンに生産復帰する基板生産方法および電子部品実装装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る発明の特徴は、基板を搬送する複数の基板搬送レーンを有し、該複数の基板搬送レーン上を搬送される基板に電子部品を順次実装する電子部品実装装置における基板生産方法であって、実装される電子部品が異なる異種の基板を、前記複数の基板搬送レーンの各々に投入し、前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定し、該優先レーン上の基板に電子部品を実装し、優先レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合には、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を実装するように生産するレーンを切替え、その後、前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった段階で、前記優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させるようにした基板生産方法である。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、実装される電子部品が異なる異種の基板を各々搬送する複数の基板搬送レーンと、部品供給装置から電子部品をピックアップして前記基板搬送レーン上の基板に装着する装着手段と、前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定する優先レーン設定手段と、該優先レーン上の基板に電子部品を装着するように前記装着手段を制御するとともに、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合は、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を装着するように生産するレーンを切替えるレーン切替え手段と、前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった場合には前記優先レーン上の基板に電子部品を装着するように生産復帰させる生産復帰手段とを備えた電子部品実装装置である。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した請求項１、２に係る発明によれば、実装される電子部品が異なる異種の基板を、複数の基板搬送レーンの各々に投入するようになっているので、異種の基板は、複数の基板搬送レーンに投入した順序で、払い出しされるようになり、これによって、同一レーンより基板が連続して払い出されることによって発生するスループットのバランスのくずれを小さくできるようになり、バランスの取れたスループットを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態を示す電子部品実装装置の概略平面図である。
【図２】電子部品実装装置の制御系を示す概略図である。
【図３】２列の基板搬送レーンに同種の基板を投入した場合における基板生産方法を示す図である。
【図４】２列の基板搬送レーンに異種の基板を投入した場合における基板生産方法を示す図である。
【図５】２列の基板搬送レーンに異種の基板を投入した場合における別の基板生産方法を示す図である。
【図６】複数の生産モジュールを備えた生産ラインにおける基板生産方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、電子部品実装装置１０の全体構成を概略的に示すもので、当該電子部品実装装置１０は、主として、部品供給装置１１、基板保持装置１３、部品移載装置１４、基板搬送装置１５によって構成されている。なお、以下の説明においては、図１の左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸とする。
【００１２】
基板搬送装置１５は、基板１６を図１の左右方向（Ｘ軸方向）に搬送するもので、基板搬送装置１５は、Ｘ軸方向に沿って配設された２列の基板搬送レーン１７、１８と、これら基板搬送レーン１７、１８に沿って基板１６を搬送する図略のベルトコンベアを備えている。２列の基板搬送レーン１７、１８は、基台２０の中央部に配設された一対の実装ステージ１７ａ、１８ａを備えている。
【００１３】
各基板搬送レーン１７、１８に搬入された基板１６は、図略のベルトコンベアによって実装ステージ１７ａ、１８ａに搬入され、これら実装ステージ１７ａ、１８ａに搬送された基板１６は、基板保持装置１３に設けられた図略のクランプ装置によって位置決めクランプされ、その状態で、基板１６上に電子部品が装着される。基板１６に電子部品が装着されると、基板１６は図略のベルトコンベアによって実装ステージ１７ａ、１８ａより払い出される。
【００１４】
なお、実装ステージ１７ａ、１８ａには、これら実装ステージ１７ａ、１８ａに搬送された基板１６を検出する基板検出センサＳ１、Ｓ２がそれぞれ設置されている。基板検出センサＳ１、Ｓ２の信号は、後述する制御装置に送出され、この制御装置によって、基板搬送レーン１７、１８上に実装ステージ１７ａ、１８ａに搬送する基板１６が存在し、実装ステージ１７ａ、１８ａに基板１６が存在せず空きの状態である場合に、基板搬送装置１５に基板１６の搬送が指令されるようになっている。
【００１５】
部品移載装置１４は、図１の上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能なＹ軸スライド２１と、このＹ軸スライド２１に図１の左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持されたＸ軸スライド２２を備えている。Ｙ軸スライド２１は、図略のボールねじ機構を介してＹ軸サーボモータによりＹ軸方向に移動されるようになっており、また、Ｘ軸スライド２２は、図略のボールねじ機構を介してＸ軸方向に移動されるようになっている。Ｘ軸スライド２２には、電子部品を吸着保持する吸着ノズルを備えた装着ヘッド２３が取付けられている。装着ヘッド２３は、吸着ノズルに吸着保持した電子部品を基板１６に装着するものである。
【００１６】
また、基台２０上には、装着ヘッド２３に保持された電子部品の保持状態を撮像するＣＣＤカメラ２４が取付けられ、ＣＣＤカメラ２４で撮像したデータに基づいて、電子部品の有無の確認および吸着保持の良否を判別できるようにしている。
【００１７】
部品供給装置１１は、複数のカセット式フィーダ２５からなり、これらカセット式フィーダ２５は、基板搬送レーン１７、１８の外側に、交換可能にＸ軸方向に並設されている。各カセット式フィーダ２５のテープには、それぞれ電子部品が一定のピッチ間隔に収納保持され、テープをモータ等によりピッチ送りすることにより、電子部品を所定位置に供給するようになっている。
【００１８】
図２において、３０は、電子部品実装装置１０を制御する制御装置を示し、当該制御装置３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、各種の制御データおよび制御プログラム等を記憶するメモリと、入出力装置からなっており、制御装置３０によって、基板１６の搬送や、基板１６への電子部品の実装が制御されるようになっている。制御装置３０は、優先レーン設定手段３１、生産レーン切替え手段３２および生産レーン復帰手段３３を備えている。
【００１９】
優先レーン設定手段３１は、複数の基板搬送レーン１７、１８のうち、実装ステージ１７ａ、１８ａに先に基板１６が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定するものであり、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板１６に対して電子部品の実装作業が実行される。
【００２０】
生産レーン切替え手段３２は、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板１６の実装作業が、部品切れ等の理由によって継続できなくなった場合に、もう一方の基板搬送レーン（非優先レーン）上に電子部品の実装作業が行える基板１６が存在していることを条件に、電子部品の実装作業を非優先レーンに切替えるものである。これによって、優先レーンでの生産が継続できなくなった間においても、実装作業を中断することなく継続して行えるようにしている。
【００２１】
生産レーン復帰手段３３は、例えば、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５がセット（補給）され、優先レーンでの生産が可能となった場合に、非優先レーン上の基板１６の実装作業を中断して、再び優先レーン上の基板１６の実装作業に復帰させるものである。これによって、基板１６を投入された順番に払い出すことができるようになる。
【００２２】
制御装置３０には、基板１６を搬送する基板搬送装置１５と、装着ヘッド２３を取付けたＸ軸、Ｙ軸スライド２２、２１を駆動するスライド駆動装置３５と、カセット式フィーダ２５の部品切れを検出する部品切れ検出装置３６と、基板検出センサＳ１、Ｓ２がそれぞれ接続されている。なお、部品切れ検出装置３６は、装着ヘッド２３の吸着ノズルに電子部品が吸着されなくなったことを検出するＣＣＤカメラ２４によって構成することができる。あるいはまた、カセット式フィーダ２５に収納保持された電子部品の残量を管理することによって、部品切れを検出することもできる。
【００２３】
次に、図３を参照しながら、基板１６の実装制御について説明する。なお、以下の説明においては、２列の基板搬送レーン１７、１８に同種の基板１６を投入し、１つの装着ヘッド２３によって各基板搬送レーン１７、１８上の基板１６に電子部品を順次実装する実施例について述べる。
【００２４】
２列の基板搬送レーン１７、１８に基板１６がない状態で、図３（Ａ）に示すように、２列の基板搬送レーン１７、１８の何れか一方、例えば、第１の基板搬送レーン１７に、電子部品を実装すべき基板１６（図３（Ａ）２点鎖線）が搬入される。
【００２５】
第１の基板搬送レーン１７に基板１６が搬入され、かつ実装ステージ１７ａにおいて基板の空き状態が基板検出センサＳ１の信号に基づいて検出されると、第１の基板搬送レーン１７に搬入された基板１６は、図３（Ａ）の実線で示すように、図略のベルトコンベアによって実装ステージ１７ａに搬入され、図略のクランプ装置によって位置決めクランプされる。そして、制御装置３０の優先レーン設定手段３１によって、実装ステージ１７ａに先に基板１６が搬送された基板搬送レーン１７が、優先レーンと設定される。
【００２６】
実装ステージ１７ａに基板１６が搬送されると、ＸＹ軸スライド駆動装置３５が作動され、装着ヘッド２３の吸着ノズルによってカセット式フィーダ２５より電子部品が吸着保持されて、図３（Ｂ）に示すように、優先レーンに設定された基板搬送レーン１７の実装ステージ１７ａ上の基板１６に対して電子部品の実装作業が実行される。なお、２列の基板搬送レーン１７、１８の実装ステージ１７ａ、１８ａに同時に基板１６が搬入された場合には、予め定められた特定の基板搬送レーン（例えば、第１の基板搬送レーン１７）が優先レーンと定められる。
【００２７】
ところで、実装ステージ１７ａにおいて、電子部品を実装している最中に、図３（Ｃ）に示すように、あるカセット式フィーダ２５に部品切れが発生すると、これが部品切れ検出装置３６によって検出され、制御装置３０に対して部品切れ信号が送出される。これにより、優先レーンでの生産継続が不可能な状態になったことが認識され、実装ステージ１７ａにおける基板１６への電子部品の実装作業が中断される。なお、図３（Ｃ）において、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５、および実装作業を中断した基板１６をそれぞれ網かけして示している。
【００２８】
部品切れにより、優先レーンでの生産継続が不可能な状態になったことが検出されると、優先レーンではないもう一方の基板搬送レーン１８（以下、これを非優先レーンという）の実装ステージ１８ａに、生産可能な基板１６が存在するか否かを確認される。図３（Ｃ）に示すように、非優先レーンの実装ステージ１８ａに、生産可能な基板１６が存在する場合には、制御装置３０の生産レーン切替え手段３２によって、生産レーンの切替えが指令され、装着ヘッド２３によって電子部品を実装するレーンを基板搬送レーン１８側に切替えて生産を開始する。
【００２９】
すなわち、スライド駆動装置３５を制御して、装着ヘッド２３を、非優先レーンの実装ステージ１８ａとカセット式フィーダ２５との間で作動させ、図３（Ｄ）に示すように、非優先レーンの実装ステージ１８ａに位置決めクランプされている基板１６に対して電子部品を実装する。この場合、ある電子部品に部品切れが発生しているため、当該電子部品を除いた実装作業となり、非優先レーンで実装作業が完了されることはない。この間に、作業者によって部品切れを生じたカセット式フィーダ２５の交換作業が行われる。
【００３０】
非優先レーンにおける基板１６への電子部品の実装作業中に、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５の交換が完了し、図３（Ｅ）に示すように、優先レーンにおける生産を継続できる条件が整うと、制御装置３０の生産レーン復帰手段３３によって、生産レーンの復帰が指令され、この指令に基づいて、非優先レーンにおける実装作業を中断し、再び優先レーン（基板搬送レーン１７）における生産を再開する。
【００３１】
このようにして、優先レーンにおける基板１６への電子部品の所定の実装作業が完了すると、図３（Ｆ）に示すように、所定の実装作業が完了した基板１６が図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１７ａから搬出されるとともに、実装作業を中断していた非優先レーンにおける基板１６への実装作業が再開される。その後、非優先レーンにおける基板１６への電子部品の所定の実装作業が完了すると、当該基板１６が図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１８ａから搬出される。
【００３２】
この結果、基板１６は、基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、払い出しできるようになり、これによって、例えば、基板に不具合が発生した場合においても、簡易のトレーサビリティ管理、すなわち、製品履歴の追跡を容易に行えるようになる。
【００３３】
しかも、上記した実施の形態によれば、優先レーン上の基板１６に電子部品が供給できなくなった場合においても、生産を停止させることなく継続できるので、基板１６を生産する稼働率を向上することができるとともに、基本的に基板搬送レーン１７、１８に投入された順序で基板１６を払い出すことができるため、スループットのバランスのくずれを小さくでき、スループットの低下を抑えることができる。
【００３４】
上記した実装制御においては、２列の基板搬送レーン１７、１８に同種の基板１６を投入する例で説明したが、２列の基板搬送レーン１７、１８に異種の基板１６、すなわち、実装すべき電子部品を異にする基板１６を投入することもでき、この実施例を図４に基づいて説明する。なお、以下においては、第１の基板搬送レーン１７に投入される基板を、１６Ａと表わし、第２の基板搬送レーン１８に投入される基板を、１６Ｂと表わすことにする。
【００３５】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、図３（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて述べたと同様に、優先レーン（第１の基板搬送レーン１７）において、電子部品を実装している最中に、あるカセット式フィーダ２５に部品切れが発生して、優先レーンでの生産継続が不可能な状態になった場合には、非優先レーン（第２の基板搬送レーン１８）の実装ステージ１８ａに、生産可能な基板１６が存在することを条件にして、実装作業が優先レーンから非優先レーンに切替えられる。
【００３６】
ところが、優先レーンと非優先レーンを異種の基板１６Ａ、１６Ｂが流れているため、部品切れを生じた電子部品の種類によっては、非優先レーンにおける基板１６Ｂの実装作業には使用しない場合がある。その結果、非優先レーンにおける基板１６Ｂの実装作業時間によっては、部品切れの電子部品が補給される前に、非優先レーンにおける基板１６Ｂへの電子部品の実装作業が完了してしまうことが発生する。
【００３７】
従って、この実施例のように、優先レーンにおける生産を再開できる条件が整う前に、非優先レーンにおける基板１６Ｂへの電子部品の実装作業が完了した場合には、図４（Ｅ）に示すように、非優先レーン上の実装済基板１６Ｂを、図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１８ａから搬出するように制御する。
【００３８】
そして、図４（Ｆ）に示すように、部品切れしたカセット式フィーダ２５が補給され、優先レーンにおける生産を継続できる条件が整うと、制御装置３０の生産レーン復帰手段３３によって、生産レーンの復帰が指令され、この指令に基づいて、優先レーンにおける生産が再開される。そして、優先レーンにおける基板１６Ａの所定の実装作業が完了すると、当該基板１６Ａは実装ステージ１７ａから搬出される。
【００３９】
このように、第１および第２の基板搬送レーン１７、１８に異種の基板１６Ａ、１６Ｂを投入する場合においては、カセット式フィーダ２５の交換に要する時間と、非優先レーン上の基板１６Ｂの実装時間との関係で、稀に、基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で基板１６を払い出しすることができなくなる恐れが発生するが、基本的には、基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、基板１６の払い出しが行われることになる。これにより、スループットのバランスのくずれを小さくでき、スループットの低下を抑えることができる。
【００４０】
図５は、図４で述べた実施例の変形例を示すもので、異種の基板１６Ａ、１６Ｂを生産する場合においても、非優先レーンの基板を先に払い出すことがないようにして、必ず基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、基板１６の払い出しが行われるようにしたものである。
【００４１】
すなわち、図４で述べた実施例と同様に、電子部品を実装すべき基板１６が、第１および第２の基板搬送レーン１７、１８の何れか一方の実装ステージ（例えば、第１の基板搬送レーン１７の実装ステージ１７ａ）に搬入される（図５（Ａ）参照）と、優先レーン設定手段３１によって第１の基板搬送レーン１７が優先レーンに設定される。
【００４２】
実装ステージ１７ａに基板１６Ａが搬送されると、図５（Ｂ）に示すように、実装ステージ１７ａ上の基板１６Ａに電子部品が実装される。そして、電子部品を実装している最中に、図５（Ｃ）に示すように、あるカセット式フィーダ２５に部品切れが発生すると、部品切れ検出装置３６の検出信号に基づいて、実装ステージ１７ａにおける基板１６Ａへの電子部品の実装作業が中断されるとともに、生産レーン切替え手段３２によって、生産レーンの切替えが指令される。これによって、図５（Ｄ）に示すように、非優先レーンの実装ステージ１８ａに位置決めクランプされている基板１６Ｂに対して電子部品が実装される。
【００４３】
この場合、優先レーンと非優先レーンを異種の基板１６Ａ、１６Ｂが流れているため、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５が補給される前に、非優先レーンにおける基板１６Ｂへの電子部品の実装作業がすべて完了してしまうことが発生する。しかしながら、予め優先レーンにおける基板１６Ａを必ず先に払い出すように設定しておくことにより、非優先レーンにおいて電子部品の実装作業が完了した基板１６Ｂは、払い出されることなく、その状態で待機する。このときの基板１６Ｂを図５（Ｆ）に斜線入りで示している。
【００４４】
しかる状態で、カセット式フィーダ２５が補給され、優先レーンにおける生産を継続できる条件が整うと、図５（Ｆ）に示すように、再び優先レーンにおける生産を開始するように復帰される。このようにして、優先レーンにおける基板１６Ａへの電子部品の実装作業が完了すると、図５（Ｇ）に示すように、優先レーン上の基板１６Ａが図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１７ａから搬出される。
【００４５】
そして、優先レーン上の基板１６Ａの払い出しが完了した後に、非優先レーンの実装ステージ１８ａに基板１６Ｂが存在している場合には、非優先レーンであった第２の基板搬送レーン１８が、今度は優先レーンに切替えられる。このとき、優先レーン（第２の基板搬送レーン１８）上に払い出すべき実装済の基板１６Ｂが存在しているため、当該基板１６Ｂが、図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１８ａから搬出される。
【００４６】
これによって、異種の基板１６Ａ、１６Ｂは、２列の基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、払い出しされるようになり、これによって、いかなる状況下においても、同一レーンより基板が連続して払い出されることによって発生するスループットのバランスのくずれを防止できるようになり、バランスの取れた理想通りのスループットを実現できる。同時に、不具合発生時の製品履歴の追跡も行えるようになる。
【００４７】
図６は、２列の基板搬送レーン１７、１８上に、それぞれ複数の実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄを配設し、各実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおいて、異種の基板１６Ａ、１６Ｂを順次生産する例を示したものであり、これをもとに上記した実施の形態の生産方法を適用した場合の効果を詳しく説明する。
【００４８】
このようなライン構成においては、各基板搬送レーン１７、１８における複数の実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおける生産時間は必ずしも一致しない。ここで、基板を第１および第２の基板搬送レーン１７、１８に交互に投入して、順番に生産するものとすると、その生産ラインにおけるスループットは、第１および第２の基板搬送レーン１７、１８の生産時間を足したものとなる。そして、生産ラインのスループットは、生産ライン内で最も時間がかかる実装ステージによって決まるため、予め、２つのレーン１７、１８の生産時間を足したものがほぼ等しくなるように、各実装ステージにおける生産時間のバランスをとっている。このために、各実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおける生産時間を、例えば、図６に示すように割り振ることにより、生産ラインのスループットは第３の実装ステージによって決定される３５秒となる。
【００４９】
ところで、例えば、第１の基板搬送レーン１７の２番目の実装ステージ４１ｂにおいて、部品切れ等により生産継続が不可能になった場合、図３から図５の例で述べたように、生産レーンが第２の基板搬送レーン１８の側に切替えられ、２番目の実装ステージ４２ｂによって引き続き生産が継続されるようになる。
【００５０】
この場合、部品切れした部品が補給されても、第２の基板搬送レーン１８の２番目の実装ステージ４２ｂにおける基板の生産を、所定の実装作業が完了するまで継続すると、２番目の実装ステージから３番目の実装ステージに、連続して同じレーンから基板が流れることになる。このような現象は、特に、レーンを切替えた実装ステージにおける生産時間が短く、基板を短時間で後工程に払い出してしまう場合等により顕著に起こり得る。このために、３番目の実装ステージでの生産時間が変化（増加）することになり、ラインのスループットが一瞬悪化する結果を招く。すなわち、通常３番目の実装ステージにおいては、３５秒で２つの基板が生産されていたものが、片側だけのレーン生産では、２つの基板を生産するのに５０秒（２５秒×２）を要することになる。
【００５１】
しかしながら、本実施の形態で述べたように、優先レーン（第１の基板搬送レーン１７）上の基板１６Ａに電子部品が供給できるようになった場合に、非優先レーン（第２の基板搬送レーン１８）から優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させることにより、同じレーンの基板が連続して流れる可能性が減少できるようになる。これによって、１ライン当たりのスループット変化が最小限に抑えられ、ラインのスループット向上が期待できる。
【００５２】
なお、図６に示した例は実施の形態の生産方法を適用した場合の効果を説明するための一例であり、２列の基板搬送レーン１７、１８において同種の基板を生産する場合など、図６において各実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおける生産時間が同じである場合であっても、スループットのバランスのくずれを小さくでき、スループットの低下を抑えることができる。この点を説明すると、通常のバランスが取れた状態では、一方の基板搬送レーンでの生産中にもう一方の基板搬送レーンの基板の搬入出を行うことができるため、基板搬送による生産のロスタイムは見かけ上ゼロとなるが、基板の搬入出の順序が変わると、その上流や下流の実装ステージにおいては一方の基板搬送レーンでの生産中にもう一方の基板搬送レーンの基板の搬入出を行うことができなくなり、そのような場合には基板の搬送時間がロスタイムとなってしまう。しかし、上記した実施の形態のごとく基本的に基板搬送レーン１７、１８に投入された順序で基板１６を払い出すことができれば、通常のバランスが取れた状態を大きく崩すことがないため基板搬送による生産のロスタイムが生じにくくなるのである。
【００５３】
上記した実施の形態においては、２列の基板搬送レーン１７、１８を設けた電子部品実装装置１０について述べたが、基板搬送レーンは必ずしも２列に限定されるものではなく、基板搬送レーンを３列以上設けたものにも本発明は適用できるものである。
【００５４】
また、上記した実施の形態においては、先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定したが、先に投入された基板を優先基板に設定し、この優先基板を先に払い出すように制御し、優先基板を払い出した後に、他のレーンの基板を払い出すようにすることもできる。この場合も、表現こそ違え、優先レーンを設定することと実質的に同じであることは明らかであり、従って、優先レーンを設定することと同意語と解釈されるべきものであり、その範疇に包含されることは勿論である。
【００５５】
また、上記した実施の形態においては、基板１６に装着すべき電子部品の部品切れが生じたときに、生産するレーンを切替えるようにしたが、生産するレーンの切替えは、部品切れが生じた場合だけでなく、何らかの理由によって優先レーンでの生産の続行が困難になった場合、例えば、カセット式フィーダ２５が故障した場合、画像処理にエラーが発生した場合、あるいは作為的に生産を一時的にストップする場合等の理由によって、基板の生産が継続できなくなった場合に適用できるものである。
【００５６】
なお、作為的に生産を一時的にストップする場合とは、例えば、部品供給装置１１に空スロットが存在する場合に、カセット式フィーダ２５の部品がなくなりそうになることを、残量管理によって検出して事前に警告を発し、この警告に基づいて作業者により、予め予備のカセット式フィーダを空スロットにセットすることによって生ずる。すなわち、カセット式フィーダ２５の部品がなくなった場合、電子部品の取り出しを予備のカセット式フィーダから行うことにより、生産レーンを切替えなくても、部品切れによる生産の中断をなくすることが可能となるが、正規の部品取り出し位置において実装作業の効率が最適化されているため、予備のカセット式フィーダ２５を、電子部品が無くなって取外された正規の部品取り出し位置にセットし直すことがあるためである。このように、優先レーン上の基板の生産が停止する時間がわずかな場合には、スループットのバランスのくずれがほとんどなく効果が大きくなる。
【００５７】
さらに、上記した実施の形態においては、２列の基板搬送レーン１７、１８の実装ステージにそれぞれ基板１６を検出する基板検出センサＳ１、Ｓ２を設けた例について述べたが、これら基板検出センサを廃止し、基板搬送装置１５を制御する制御装置３０によって、各レーン上における基板１６の位置を記憶させることも可能である。
【００５８】
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はこのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【００５９】
１０…電子部品実装装置、１１…部品供給装置、１３…基板保持装置、１４…部品移載装置、１５…基板搬送装置、１６（１６Ａ、１６Ｂ）…基板、１７、１８…基板搬送レーン、１７ａ、１８ａ…実装ステージ、２１…Ｙ軸スライド、２２…Ｘ軸スライド、２３…装着ヘッド、２４…ＣＣＤカメラ、２５…カセット式フィーダ、３０…制御装置、３１…優先レーン設定手段、３２…生産レーン切替え手段、３３…生産レーン復帰手段、３５…スライド駆動装置、３６…部品切れ検出装置、Ｓ１、Ｓ２…基板検出センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の基板搬送レーンに基板を流し、優先レーンの基板に対して電子部品を装着するようにした基板生産方法および電子部品実装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製品履歴の追跡を正しく行うことができるように、生産ロットにおける基板の搬送順序を先入れ・先出しの原則通りに維持できるようにした電子部品実装装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたものは、実装対象の基板に、生産ロットにおける搬送順序を示す追番号Ｎを付与し、追番号Ｎが偶数であるか、奇数であるかによって、２列の待機ステージの何れかに搬入するようにしている。すなわち、基板を２つの搬送路に交互に供給し、未実装基板を待機する待機ステージより実装ステージへ、および実装ステージより実装済基板を待機する待機ステージへ基板を移動させる際に、２つの搬送路上の基板の追番号の大小比較を行い、小さい追番号の基板を先行して移動させるように基板の移動順序を決定するようにしている。これによって、上流側から搬入された順序に従って、先入れ、先出しの原則が維持される。この結果、特許文献１に記載のものによれば、不具合発生時の製品履歴の追跡を容易に行うことができる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０４１９２号公報（段落００３０〜００３５、図４）
【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、特許文献１に記載のものにおいては、カセットフィーダの部品切れ等により、一方の搬送路上の基板に電子部品を実装できなくなった場合の対応については、全く記載されておらず、一方の搬送路上の基板に部品切れ等の事態が発生した場合には、他方の搬送路における生産が可能であっても、運転を停止せざるを得ず、スループットが低下する問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した従来の不具合を解消するためになされたもので、部品切れ等によって優先レーンでの生産が継続できなくなった場合は、他の生産可能なレーンに生産を切替え、その後、優先レーンでの生産が可能となった場合に、優先レーンに生産復帰する基板生産方法および電子部品実装装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る発明の特徴は、基板を搬送する複数の基板搬送レーンを有し、該複数の基板搬送レーン上を搬送される基板に電子部品を順次実装する電子部品実装装置における基板生産方法であって、実装される電子部品が異なる異種の基板を、前記複数の基板搬送レーンの各々に投入し、前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定し、該優先レーン上の基板に電子部品を実装し、優先レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合には、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を実装するように生産するレーンを切替え、その後、前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった段階で、前記優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させるようにした基板生産方法である。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、実装される電子部品が異なる異種の基板を各々搬送する複数の基板搬送レーンと、部品供給装置から電子部品をピックアップして前記基板搬送レーン上の基板に装着する装着手段と、前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定する優先レーン設定手段と、該優先レーン上の基板に電子部品を装着するように前記装着手段を制御するとともに、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合は、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を装着するように生産するレーンを切替えるレーン切替え手段と、前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった場合には前記優先レーン上の基板に電子部品を装着するように生産復帰させる生産復帰手段とを備えた電子部品実装装置である。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した請求項１、２に係る発明によれば、実装される電子部品が異なる異種の基板を、複数の基板搬送レーンの各々に投入するようになっているので、異種の基板は、複数の基板搬送レーンに投入した順序で、払い出しされるようになり、これによって、同一レーンより基板が連続して払い出されることによって発生するスループットのバランスのくずれを小さくできるようになり、バランスの取れたスループットを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態を示す電子部品実装装置の概略平面図である。
【図２】電子部品実装装置の制御系を示す概略図である。
【図３】２列の基板搬送レーンに同種の基板を投入した場合における基板生産方法を示す図である。
【図４】２列の基板搬送レーンに異種の基板を投入した場合における基板生産方法を示す図である。
【図５】２列の基板搬送レーンに異種の基板を投入した場合における別の基板生産方法を示す図である。
【図６】複数の生産モジュールを備えた生産ラインにおける基板生産方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、電子部品実装装置１０の全体構成を概略的に示すもので、当該電子部品実装装置１０は、主として、部品供給装置１１、基板保持装置１３、部品移載装置１４、基板搬送装置１５によって構成されている。なお、以下の説明においては、図１の左右方向をＸ軸、上下方向をＹ軸とする。
【００１２】
基板搬送装置１５は、基板１６を図１の左右方向（Ｘ軸方向）に搬送するもので、基板搬送装置１５は、Ｘ軸方向に沿って配設された２列の基板搬送レーン１７、１８と、これら基板搬送レーン１７、１８に沿って基板１６を搬送する図略のベルトコンベアを備えている。２列の基板搬送レーン１７、１８は、基台２０の中央部に配設された一対の実装ステージ１７ａ、１８ａを備えている。
【００１３】
各基板搬送レーン１７、１８に搬入された基板１６は、図略のベルトコンベアによって実装ステージ１７ａ、１８ａに搬入され、これら実装ステージ１７ａ、１８ａに搬送された基板１６は、基板保持装置１３に設けられた図略のクランプ装置によって位置決めクランプされ、その状態で、基板１６上に電子部品が装着される。基板１６に電子部品が装着されると、基板１６は図略のベルトコンベアによって実装ステージ１７ａ、１８ａより払い出される。
【００１４】
なお、実装ステージ１７ａ、１８ａには、これら実装ステージ１７ａ、１８ａに搬送された基板１６を検出する基板検出センサＳ１、Ｓ２がそれぞれ設置されている。基板検出センサＳ１、Ｓ２の信号は、後述する制御装置に送出され、この制御装置によって、基板搬送レーン１７、１８上に実装ステージ１７ａ、１８ａに搬送する基板１６が存在し、実装ステージ１７ａ、１８ａに基板１６が存在せず空きの状態である場合に、基板搬送装置１５に基板１６の搬送が指令されるようになっている。
【００１５】
部品移載装置１４は、図１の上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能なＹ軸スライド２１と、このＹ軸スライド２１に図１の左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持されたＸ軸スライド２２を備えている。Ｙ軸スライド２１は、図略のボールねじ機構を介してＹ軸サーボモータによりＹ軸方向に移動されるようになっており、また、Ｘ軸スライド２２は、図略のボールねじ機構を介してＸ軸方向に移動されるようになっている。Ｘ軸スライド２２には、電子部品を吸着保持する吸着ノズルを備えた装着ヘッド２３が取付けられている。装着ヘッド２３は、吸着ノズルに吸着保持した電子部品を基板１６に装着するものである。
【００１６】
また、基台２０上には、装着ヘッド２３に保持された電子部品の保持状態を撮像するＣＣＤカメラ２４が取付けられ、ＣＣＤカメラ２４で撮像したデータに基づいて、電子部品の有無の確認および吸着保持の良否を判別できるようにしている。
【００１７】
部品供給装置１１は、複数のカセット式フィーダ２５からなり、これらカセット式フィーダ２５は、基板搬送レーン１７、１８の外側に、交換可能にＸ軸方向に並設されている。各カセット式フィーダ２５のテープには、それぞれ電子部品が一定のピッチ間隔に収納保持され、テープをモータ等によりピッチ送りすることにより、電子部品を所定位置に供給するようになっている。
【００１８】
図２において、３０は、電子部品実装装置１０を制御する制御装置を示し、当該制御装置３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、各種の制御データおよび制御プログラム等を記憶するメモリと、入出力装置からなっており、制御装置３０によって、基板１６の搬送や、基板１６への電子部品の実装が制御されるようになっている。制御装置３０は、優先レーン設定手段３１、生産レーン切替え手段３２および生産レーン復帰手段３３を備えている。
【００１９】
優先レーン設定手段３１は、複数の基板搬送レーン１７、１８のうち、実装ステージ１７ａ、１８ａに先に基板１６が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定するものであり、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板１６に対して電子部品の実装作業が実行される。
【００２０】
生産レーン切替え手段３２は、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板１６の実装作業が、部品切れ等の理由によって継続できなくなった場合に、もう一方の基板搬送レーン（非優先レーン）上に電子部品の実装作業が行える基板１６が存在していることを条件に、電子部品の実装作業を非優先レーンに切替えるものである。これによって、優先レーンでの生産が継続できなくなった間においても、実装作業を中断することなく継続して行えるようにしている。
【００２１】
生産レーン復帰手段３３は、例えば、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５がセット（補給）され、優先レーンでの生産が可能となった場合に、非優先レーン上の基板１６の実装作業を中断して、再び優先レーン上の基板１６の実装作業に復帰させるものである。これによって、基板１６を投入された順番に払い出すことができるようになる。
【００２２】
制御装置３０には、基板１６を搬送する基板搬送装置１５と、装着ヘッド２３を取付けたＸ軸、Ｙ軸スライド２２、２１を駆動するスライド駆動装置３５と、カセット式フィーダ２５の部品切れを検出する部品切れ検出装置３６と、基板検出センサＳ１、Ｓ２がそれぞれ接続されている。なお、部品切れ検出装置３６は、装着ヘッド２３の吸着ノズルに電子部品が吸着されなくなったことを検出するＣＣＤカメラ２４によって構成することができる。あるいはまた、カセット式フィーダ２５に収納保持された電子部品の残量を管理することによって、部品切れを検出することもできる。
【００２３】
次に、図３を参照しながら、基板１６の実装制御について説明する。なお、以下の説明においては、２列の基板搬送レーン１７、１８に同種の基板１６を投入し、１つの装着ヘッド２３によって各基板搬送レーン１７、１８上の基板１６に電子部品を順次実装する実施例について述べる。
【００２４】
２列の基板搬送レーン１７、１８に基板１６がない状態で、図３（Ａ）に示すように、２列の基板搬送レーン１７、１８の何れか一方、例えば、第１の基板搬送レーン１７に、電子部品を実装すべき基板１６（図３（Ａ）２点鎖線）が搬入される。
【００２５】
第１の基板搬送レーン１７に基板１６が搬入され、かつ実装ステージ１７ａにおいて基板の空き状態が基板検出センサＳ１の信号に基づいて検出されると、第１の基板搬送レーン１７に搬入された基板１６は、図３（Ａ）の実線で示すように、図略のベルトコンベアによって実装ステージ１７ａに搬入され、図略のクランプ装置によって位置決めクランプされる。そして、制御装置３０の優先レーン設定手段３１によって、実装ステージ１７ａに先に基板１６が搬送された基板搬送レーン１７が、優先レーンと設定される。
【００２６】
実装ステージ１７ａに基板１６が搬送されると、ＸＹ軸スライド駆動装置３５が作動され、装着ヘッド２３の吸着ノズルによってカセット式フィーダ２５より電子部品が吸着保持されて、図３（Ｂ）に示すように、優先レーンに設定された基板搬送レーン１７の実装ステージ１７ａ上の基板１６に対して電子部品の実装作業が実行される。なお、２列の基板搬送レーン１７、１８の実装ステージ１７ａ、１８ａに同時に基板１６が搬入された場合には、予め定められた特定の基板搬送レーン（例えば、第１の基板搬送レーン１７）が優先レーンと定められる。
【００２７】
ところで、実装ステージ１７ａにおいて、電子部品を実装している最中に、図３（Ｃ）に示すように、あるカセット式フィーダ２５に部品切れが発生すると、これが部品切れ検出装置３６によって検出され、制御装置３０に対して部品切れ信号が送出される。これにより、優先レーンでの生産継続が不可能な状態になったことが認識され、実装ステージ１７ａにおける基板１６への電子部品の実装作業が中断される。なお、図３（Ｃ）において、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５、および実装作業を中断した基板１６をそれぞれ網かけして示している。
【００２８】
部品切れにより、優先レーンでの生産継続が不可能な状態になったことが検出されると、優先レーンではないもう一方の基板搬送レーン１８（以下、これを非優先レーンという）の実装ステージ１８ａに、生産可能な基板１６が存在するか否かを確認される。図３（Ｃ）に示すように、非優先レーンの実装ステージ１８ａに、生産可能な基板１６が存在する場合には、制御装置３０の生産レーン切替え手段３２によって、生産レーンの切替えが指令され、装着ヘッド２３によって電子部品を実装するレーンを基板搬送レーン１８側に切替えて生産を開始する。
【００２９】
すなわち、スライド駆動装置３５を制御して、装着ヘッド２３を、非優先レーンの実装ステージ１８ａとカセット式フィーダ２５との間で作動させ、図３（Ｄ）に示すように、非優先レーンの実装ステージ１８ａに位置決めクランプされている基板１６に対して電子部品を実装する。この場合、ある電子部品に部品切れが発生しているため、当該電子部品を除いた実装作業となり、非優先レーンで実装作業が完了されることはない。この間に、作業者によって部品切れを生じたカセット式フィーダ２５の交換作業が行われる。
【００３０】
非優先レーンにおける基板１６への電子部品の実装作業中に、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５の交換が完了し、図３（Ｅ）に示すように、優先レーンにおける生産を継続できる条件が整うと、制御装置３０の生産レーン復帰手段３３によって、生産レーンの復帰が指令され、この指令に基づいて、非優先レーンにおける実装作業を中断し、再び優先レーン（基板搬送レーン１７）における生産を再開する。
【００３１】
このようにして、優先レーンにおける基板１６への電子部品の所定の実装作業が完了すると、図３（Ｆ）に示すように、所定の実装作業が完了した基板１６が図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１７ａから搬出されるとともに、実装作業を中断していた非優先レーンにおける基板１６への実装作業が再開される。その後、非優先レーンにおける基板１６への電子部品の所定の実装作業が完了すると、当該基板１６が図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１８ａから搬出される。
【００３２】
この結果、基板１６は、基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、払い出しできるようになり、これによって、例えば、基板に不具合が発生した場合においても、簡易のトレーサビリティ管理、すなわち、製品履歴の追跡を容易に行えるようになる。
【００３３】
しかも、上記した実施の形態によれば、優先レーン上の基板１６に電子部品が供給できなくなった場合においても、生産を停止させることなく継続できるので、基板１６を生産する稼働率を向上することができるとともに、基本的に基板搬送レーン１７、１８に投入された順序で基板１６を払い出すことができるため、スループットのバランスのくずれを小さくでき、スループットの低下を抑えることができる。
【００３４】
上記した実装制御においては、２列の基板搬送レーン１７、１８に同種の基板１６を投入する例で説明したが、２列の基板搬送レーン１７、１８に異種の基板１６、すなわち、実装すべき電子部品を異にする基板１６を投入することもでき、この実施例を図４に基づいて説明する。なお、以下においては、第１の基板搬送レーン１７に投入される基板を、１６Ａと表わし、第２の基板搬送レーン１８に投入される基板を、１６Ｂと表わすことにする。
【００３５】
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、図３（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて述べたと同様に、優先レーン（第１の基板搬送レーン１７）において、電子部品を実装している最中に、あるカセット式フィーダ２５に部品切れが発生して、優先レーンでの生産継続が不可能な状態になった場合には、非優先レーン（第２の基板搬送レーン１８）の実装ステージ１８ａに、生産可能な基板１６が存在することを条件にして、実装作業が優先レーンから非優先レーンに切替えられる。
【００３６】
ところが、優先レーンと非優先レーンを異種の基板１６Ａ、１６Ｂが流れているため、部品切れを生じた電子部品の種類によっては、非優先レーンにおける基板１６Ｂの実装作業には使用しない場合がある。その結果、非優先レーンにおける基板１６Ｂの実装作業時間によっては、部品切れの電子部品が補給される前に、非優先レーンにおける基板１６Ｂへの電子部品の実装作業が完了してしまうことが発生する。
【００３７】
従って、この実施例のように、優先レーンにおける生産を再開できる条件が整う前に、非優先レーンにおける基板１６Ｂへの電子部品の実装作業が完了した場合には、図４（Ｅ）に示すように、非優先レーン上の実装済基板１６Ｂを、図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１８ａから搬出するように制御する。
【００３８】
そして、図４（Ｆ）に示すように、部品切れしたカセット式フィーダ２５が補給され、優先レーンにおける生産を継続できる条件が整うと、制御装置３０の生産レーン復帰手段３３によって、生産レーンの復帰が指令され、この指令に基づいて、優先レーンにおける生産が再開される。そして、優先レーンにおける基板１６Ａの所定の実装作業が完了すると、当該基板１６Ａは実装ステージ１７ａから搬出される。
【００３９】
このように、第１および第２の基板搬送レーン１７、１８に異種の基板１６Ａ、１６Ｂを投入する場合においては、カセット式フィーダ２５の交換に要する時間と、非優先レーン上の基板１６Ｂの実装時間との関係で、稀に、基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で基板１６を払い出しすることができなくなる恐れが発生するが、基本的には、基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、基板１６の払い出しが行われることになる。これにより、スループットのバランスのくずれを小さくでき、スループットの低下を抑えることができる。
【００４０】
図５は、図４で述べた実施例の変形例を示すもので、異種の基板１６Ａ、１６Ｂを生産する場合においても、非優先レーンの基板を先に払い出すことがないようにして、必ず基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、基板１６の払い出しが行われるようにしたものである。
【００４１】
すなわち、図４で述べた実施例と同様に、電子部品を実装すべき基板１６が、第１および第２の基板搬送レーン１７、１８の何れか一方の実装ステージ（例えば、第１の基板搬送レーン１７の実装ステージ１７ａ）に搬入される（図５（Ａ）参照）と、優先レーン設定手段３１によって第１の基板搬送レーン１７が優先レーンに設定される。
【００４２】
実装ステージ１７ａに基板１６Ａが搬送されると、図５（Ｂ）に示すように、実装ステージ１７ａ上の基板１６Ａに電子部品が実装される。そして、電子部品を実装している最中に、図５（Ｃ）に示すように、あるカセット式フィーダ２５に部品切れが発生すると、部品切れ検出装置３６の検出信号に基づいて、実装ステージ１７ａにおける基板１６Ａへの電子部品の実装作業が中断されるとともに、生産レーン切替え手段３２によって、生産レーンの切替えが指令される。これによって、図５（Ｄ）に示すように、非優先レーンの実装ステージ１８ａに位置決めクランプされている基板１６Ｂに対して電子部品が実装される。
【００４３】
この場合、優先レーンと非優先レーンを異種の基板１６Ａ、１６Ｂが流れているため、部品切れを生じたカセット式フィーダ２５が補給される前に、非優先レーンにおける基板１６Ｂへの電子部品の実装作業がすべて完了してしまうことが発生する。しかしながら、予め優先レーンにおける基板１６Ａを必ず先に払い出すように設定しておくことにより、非優先レーンにおいて電子部品の実装作業が完了した基板１６Ｂは、払い出されることなく、その状態で待機する。このときの基板１６Ｂを図５（Ｆ）に斜線入りで示している。
【００４４】
しかる状態で、カセット式フィーダ２５が補給され、優先レーンにおける生産を継続できる条件が整うと、図５（Ｆ）に示すように、再び優先レーンにおける生産を開始するように復帰される。このようにして、優先レーンにおける基板１６Ａへの電子部品の実装作業が完了すると、図５（Ｇ）に示すように、優先レーン上の基板１６Ａが図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１７ａから搬出される。
【００４５】
そして、優先レーン上の基板１６Ａの払い出しが完了した後に、非優先レーンの実装ステージ１８ａに基板１６Ｂが存在している場合には、非優先レーンであった第２の基板搬送レーン１８が、今度は優先レーンに切替えられる。このとき、優先レーン（第２の基板搬送レーン１８）上に払い出すべき実装済の基板１６Ｂが存在しているため、当該基板１６Ｂが、図略のベルトコンベアによって、実装ステージ１８ａから搬出される。
【００４６】
これによって、異種の基板１６Ａ、１６Ｂは、２列の基板搬送レーン１７、１８に投入した順序で、払い出しされるようになり、これによって、いかなる状況下においても、同一レーンより基板が連続して払い出されることによって発生するスループットのバランスのくずれを防止できるようになり、バランスの取れた理想通りのスループットを実現できる。同時に、不具合発生時の製品履歴の追跡も行えるようになる。
【００４７】
図６は、２列の基板搬送レーン１７、１８上に、それぞれ複数の実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄを配設し、各実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおいて、異種の基板１６Ａ、１６Ｂを順次生産する例を示したものであり、これをもとに上記した実施の形態の生産方法を適用した場合の効果を詳しく説明する。
【００４８】
このようなライン構成においては、各基板搬送レーン１７、１８における複数の実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおける生産時間は必ずしも一致しない。ここで、基板を第１および第２の基板搬送レーン１７、１８に交互に投入して、順番に生産するものとすると、その生産ラインにおけるスループットは、第１および第２の基板搬送レーン１７、１８の生産時間を足したものとなる。そして、生産ラインのスループットは、生産ライン内で最も時間がかかる実装ステージによって決まるため、予め、２つのレーン１７、１８の生産時間を足したものがほぼ等しくなるように、各実装ステージにおける生産時間のバランスをとっている。このために、各実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおける生産時間を、例えば、図６に示すように割り振ることにより、生産ラインのスループットは第３の実装ステージによって決定される３５秒となる。
【００４９】
ところで、例えば、第１の基板搬送レーン１７の２番目の実装ステージ４１ｂにおいて、部品切れ等により生産継続が不可能になった場合、図３から図５の例で述べたように、生産レーンが第２の基板搬送レーン１８の側に切替えられ、２番目の実装ステージ４２ｂによって引き続き生産が継続されるようになる。
【００５０】
この場合、部品切れした部品が補給されても、第２の基板搬送レーン１８の２番目の実装ステージ４２ｂにおける基板の生産を、所定の実装作業が完了するまで継続すると、２番目の実装ステージから３番目の実装ステージに、連続して同じレーンから基板が流れることになる。このような現象は、特に、レーンを切替えた実装ステージにおける生産時間が短く、基板を短時間で後工程に払い出してしまう場合等により顕著に起こり得る。このために、３番目の実装ステージでの生産時間が変化（増加）することになり、ラインのスループットが一瞬悪化する結果を招く。すなわち、通常３番目の実装ステージにおいては、３５秒で２つの基板が生産されていたものが、片側だけのレーン生産では、２つの基板を生産するのに５０秒（２５秒×２）を要することになる。
【００５１】
しかしながら、本実施の形態で述べたように、優先レーン（第１の基板搬送レーン１７）上の基板１６Ａに電子部品が供給できるようになった場合に、非優先レーン（第２の基板搬送レーン１８）から優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させることにより、同じレーンの基板が連続して流れる可能性が減少できるようになる。これによって、１ライン当たりのスループット変化が最小限に抑えられ、ラインのスループット向上が期待できる。
【００５２】
なお、図６に示した例は実施の形態の生産方法を適用した場合の効果を説明するための一例であり、２列の基板搬送レーン１７、１８において同種の基板を生産する場合など、図６において各実装ステージ４１ａ、４２ａ〜４１ｄ、４２ｄにおける生産時間が同じである場合であっても、スループットのバランスのくずれを小さくでき、スループットの低下を抑えることができる。この点を説明すると、通常のバランスが取れた状態では、一方の基板搬送レーンでの生産中にもう一方の基板搬送レーンの基板の搬入出を行うことができるため、基板搬送による生産のロスタイムは見かけ上ゼロとなるが、基板の搬入出の順序が変わると、その上流や下流の実装ステージにおいては一方の基板搬送レーンでの生産中にもう一方の基板搬送レーンの基板の搬入出を行うことができなくなり、そのような場合には基板の搬送時間がロスタイムとなってしまう。しかし、上記した実施の形態のごとく基本的に基板搬送レーン１７、１８に投入された順序で基板１６を払い出すことができれば、通常のバランスが取れた状態を大きく崩すことがないため基板搬送による生産のロスタイムが生じにくくなるのである。
【００５３】
上記した実施の形態においては、２列の基板搬送レーン１７、１８を設けた電子部品実装装置１０について述べたが、基板搬送レーンは必ずしも２列に限定されるものではなく、基板搬送レーンを３列以上設けたものにも本発明は適用できるものである。
【００５４】
また、上記した実施の形態においては、先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定したが、先に投入された基板を優先基板に設定し、この優先基板を先に払い出すように制御し、優先基板を払い出した後に、他のレーンの基板を払い出すようにすることもできる。この場合も、表現こそ違え、優先レーンを設定することと実質的に同じであることは明らかであり、従って、優先レーンを設定することと同意語と解釈されるべきものであり、その範疇に包含されることは勿論である。
【００５５】
また、上記した実施の形態においては、基板１６に装着すべき電子部品の部品切れが生じたときに、生産するレーンを切替えるようにしたが、生産するレーンの切替えは、部品切れが生じた場合だけでなく、何らかの理由によって優先レーンでの生産の続行が困難になった場合、例えば、カセット式フィーダ２５が故障した場合、画像処理にエラーが発生した場合、あるいは作為的に生産を一時的にストップする場合等の理由によって、基板の生産が継続できなくなった場合に適用できるものである。
【００５６】
なお、作為的に生産を一時的にストップする場合とは、例えば、部品供給装置１１に空スロットが存在する場合に、カセット式フィーダ２５の部品がなくなりそうになることを、残量管理によって検出して事前に警告を発し、この警告に基づいて作業者により、予め予備のカセット式フィーダを空スロットにセットすることによって生ずる。すなわち、カセット式フィーダ２５の部品がなくなった場合、電子部品の取り出しを予備のカセット式フィーダから行うことにより、生産レーンを切替えなくても、部品切れによる生産の中断をなくすることが可能となるが、正規の部品取り出し位置において実装作業の効率が最適化されているため、予備のカセット式フィーダ２５を、電子部品が無くなって取外された正規の部品取り出し位置にセットし直すことがあるためである。このように、優先レーン上の基板の生産が停止する時間がわずかな場合には、スループットのバランスのくずれがほとんどなく効果が大きくなる。
【００５７】
さらに、上記した実施の形態においては、２列の基板搬送レーン１７、１８の実装ステージにそれぞれ基板１６を検出する基板検出センサＳ１、Ｓ２を設けた例について述べたが、これら基板検出センサを廃止し、基板搬送装置１５を制御する制御装置３０によって、各レーン上における基板１６の位置を記憶させることも可能である。
【００５８】
斯様に、上記した実施の形態で述べた具体的構成は、本発明の一例を示したものにすぎず、本発明はこのような具体的構成に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の態様を採り得るものである。
【符号の説明】
【００５９】
１０…電子部品実装装置、１１…部品供給装置、１３…基板保持装置、１４…部品移載装置、１５…基板搬送装置、１６（１６Ａ、１６Ｂ）…基板、１７、１８…基板搬送レーン、１７ａ、１８ａ…実装ステージ、２１…Ｙ軸スライド、２２…Ｘ軸スライド、２３…装着ヘッド、２４…ＣＣＤカメラ、２５…カセット式フィーダ、３０…制御装置、３１…優先レーン設定手段、３２…生産レーン切替え手段、３３…生産レーン復帰手段、３５…スライド駆動装置、３６…部品切れ検出装置、Ｓ１、Ｓ２…基板検出センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搬送する複数の基板搬送レーンを有し、該複数の基板搬送レーン上を搬送される基板に電子部品を順次実装する電子部品実装装置における基板生産方法であって、
実装される電子部品が異なる異種の基板を、前記複数の基板搬送レーンの各々に投入し、
前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定し、
該優先レーン上の基板に電子部品を実装し、
優先レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合には、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を実装するように生産するレーンを切替え、
その後、前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった段階で、前記優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させるようにした、
ことを特徴とする基板生産方法。
【請求項２】
実装される電子部品が異なる異種の基板を各々搬送する複数の基板搬送レーンと、
部品供給装置から電子部品をピックアップして前記基板搬送レーン上の基板に装着する装着手段と、
前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定する優先レーン設定手段と、
該優先レーン上の基板に電子部品を装着するように前記装着手段を制御するとともに、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合は、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を装着するように生産するレーンを切替えるレーン切替え手段と、
前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった場合には前記優先レーン上の基板に電子部品を装着するように生産復帰させる生産復帰手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【請求項１】
基板を搬送する複数の基板搬送レーンを有し、該複数の基板搬送レーン上を搬送される基板に電子部品を順次実装する電子部品実装装置における基板生産方法であって、
実装される電子部品が異なる異種の基板を、前記複数の基板搬送レーンの各々に投入し、
前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定し、
該優先レーン上の基板に電子部品を実装し、
優先レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合には、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を実装するように生産するレーンを切替え、
その後、前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった段階で、前記優先レーン上の基板に電子部品を実装するように生産復帰させるようにした、
ことを特徴とする基板生産方法。
【請求項２】
実装される電子部品が異なる異種の基板を各々搬送する複数の基板搬送レーンと、
部品供給装置から電子部品をピックアップして前記基板搬送レーン上の基板に装着する装着手段と、
前記複数の基板搬送レーンのうち先に基板が投入された基板搬送レーンを優先レーンに設定する優先レーン設定手段と、
該優先レーン上の基板に電子部品を装着するように前記装着手段を制御するとともに、優先レーンに設定された基板搬送レーン上の基板の生産が継続できなくなった場合は、他の生産可能な基板搬送レーン上の基板に電子部品を装着するように生産するレーンを切替えるレーン切替え手段と、
前記優先レーン上の基板の生産が継続できるようになった場合には前記優先レーン上の基板に電子部品を装着するように生産復帰させる生産復帰手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１１４４６７（Ｐ２０１２−１１４４６７Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３４０７（Ｐ２０１２−５３４０７）
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【分割の表示】特願２００７−３４６８７（Ｐ２００７−３４６８７）の分割
【原出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月９日（２０１２．３．９）
【分割の表示】特願２００７−３４６８７（Ｐ２００７−３４６８７）の分割
【原出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【出願人】（０００２３７２７１）富士機械製造株式会社 (775)
【Ｆターム（参考）】
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