部品実装方法
【課題】スクリーン印刷機における段取り替え作業に伴う時間のロスが生じないようにした部品実装方法を提供することを目的とする。
【解決手段】スクリーン印刷機５が備える２つの印刷機構１０のうちの一方について段取り作業を行ってその印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させ、その一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構１０において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う。
【解決手段】スクリーン印刷機５が備える２つの印刷機構１０のうちの一方について段取り作業を行ってその印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させ、その一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構１０において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対してスクリーン印刷を施すスクリーン印刷機及びスクリーン印刷機によりスクリーン印刷が施された基板に部品を装着する部品装着機を含んで構成される部品実装システムを用いた部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部品実装システムは、上流側から搬入した基板に対してスクリーン印刷作業を実行して下流側に搬出する印刷機構を有したスクリーン印刷機及びスクリーン印刷機の下流側に配置され、スクリーン印刷機によりスクリーン印刷が施された基板を受け取ってその基板に部品を装着する部品装着機のほか、検査機やリフロー炉等の他の部品実装用装置を含んで構成されている。
【０００３】
このような部品実装システムでは、複数の種類の基板の生産を行うことができ、基板の種類（機種）の切り替えをするときは、スクリーン印刷機についてはマスクやスキージ、制御データの変更等の諸作業から成る段取りの切り替え作業（段取り替え作業）を行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２５６８４号公報
【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、このようなスクリーン印刷機について機種切り替えのための段取り替え作業を行う場合には、マスクの交換作業が必要不可欠であることからスクリーン印刷機の稼働を一時的に中断せざるを得ず、したがってその下流側の部品装着機における作業も行うことができないことから時間のロスが生じ、基板の生産効率が低下してしまうという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、スクリーン印刷機における段取り替え作業に伴う時間のロスが生じないようにした部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の部品実装方法は、基板に対してスクリーン印刷を行う２つの印刷機構を備えたスクリーン印刷機と、スクリーン印刷が施された基板に部品を装着する部品装着機とを含んで構成される部品実装システムを用い、スクリーン印刷機により基板にスクリーン印刷を施した後、その基板に対して部品装着機による部品装着を施して部品実装を行う部品実装方法であって、スクリーン印刷機が備える２つの印刷機構のうちの一方について段取り作業を行う工程と、段取り作業を行った前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させる工程と、前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う工程と、前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を行わせる工程及び前記他方の印刷機構において段取り替え作業を行う工程が終了した後、前記他方の印刷機構に機種切り替え後の基板についてのスクリーン印刷作業を実行させる工程とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、部品実装システムが備えるスクリーン印刷機は２つの印刷機構を有し、これら２つの印刷機構のうちの一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構において機種切り替えのための段取り替え作業を行うようになっているので、段取り替え作業のためにスクリーン印刷機の稼働を停止させることがない。このため段取り替え作業に伴う時間のロスがなく、基板の生産効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態における部品実装システムの平面図
【図２】本発明の一実施の形態における部品実装システムが備えるスクリーン印刷機の側面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の正面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図６】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクホルダ及びマスクの平面図
【図７】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の流れを示すフローチャート
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１１】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１２】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１４】本発明の一実施の形態における部品実装システムが備える基板振り分けコンベアの側面図
【図１５】本発明の一実施の形態における部品実装システムが備える部品装着機の平面図
【図１６】本発明の一実施の形態における部品装着機の側面図
【図１７】本発明の一実施の形態における部品装着機の制御系統を示すブロック図
【図１８】本発明の一実施の形態における部品装着機が実行する部品実装工程の流れを示すフローチャート
【図１９】本発明の一実施の形態における部品装着機が備えるスクリーン印刷機の作業手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において、本実施の形態における部品実装システム１は、基板２の表面の電極３上に部品（電子部品）４の実装を行う諸作業に関連する部品実装用作業を実行する複数台の部品実装用装置が連結されて成る。基板２は部品実装用装置が連結される水平面内方向に流れ、この方向を各部品実装用装置のＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸とする。更に、Ｙ軸方向を各部品実装用装置の前後方向、Ｘ軸方向を横（左右）方向とし、前後方向のうち、各部品実装用装置に対してオペレータＯＰ（図１）が作業を行う側（図１の紙面下方）を各部品実装用装置の前方、その反対側（図１の紙面上方）を後方とする。
【００１１】
図１において、部品実装システム１を構成する複数台の部品実装用装置の中には、少なくともスクリーン印刷機５とその下流側（基板２の流れの下流側）に配置された基板振り分け装置６及び部品装着機７が含まれている。これらスクリーン印刷機５、基板振り分け装置６及び部品装着機７はそれぞれ信号伝送線ＳＣによってホストコンピュータＨＣと繋がっている。
【００１２】
図２においてスクリーン印刷機５は、上流側から投入された基板２を搬入して位置決めし、基板２の表面の電極３上に半田ペーストや導電性ペースト等のペーストＰｓｔ（図４参照）を転写するスクリーン印刷を行って下流側に搬出する動作を連続実行する印刷機構１０（図３）を２つＹ軸方向に並べた状態で備えている（図１も参照）。
【００１３】
図４及び図５において、各印刷機構１０は、このスクリーン印刷機５の基台１１上に設けられた基板保持移動ユニット１２のほか、基板保持移動ユニット１２の上方に設けられた金属製の薄板材料から成るプレート状のマスク１３、前後一対のスキージ１４及びカメラユニット１５を備えている。
【００１４】
図４及び図５において、基板保持移動ユニット１２は、水平移動部２１、昇降部２２、コンベア部２３、基板支持部２４及び基板クランプ部２５から成る。
【００１５】
図４及び図５において、水平移動部２１は、Ｙテーブル駆動モータＭｙの作動によって基台１１に対してＹ軸方向に移動するＹテーブル２１ａ、Ｘテーブル駆動モータＭｘの作動によってＹテーブル２１ａに対してＸ軸方向に移動するＸテーブル２１ｂ、Ｘテーブル２１ｂに対してＺ軸回りに回転するθテーブル２１ｃ、θテーブル２１ｃの上面に固定されたベーステーブル２１ｄ及びベーステーブル２１ｄの上面から上方に延びて設けられた複数の昇降テーブルガイド２１ｅから成る。
【００１６】
図４及び図５において、昇降部２２は、水平移動部２１の複数の昇降テーブルガイド２１ｅにガイドされてベーステーブル２１ｄに対して昇降する昇降テーブル２２ａ及び昇降テーブル２２ａの上面から上方に延びて設けられた複数の下受けユニット昇降ガイド２２ｂから成る。
【００１７】
図４及び図５において、コンベア部２３は下受けユニット昇降ガイド２２ｂの上端に取り付けられて昇降テーブル２２ａとともにベーステーブル２１ｄに対して昇降する前後一対のベルトコンベア支持部材２３ａと、各ベルトコンベア支持部材２３ａに支持された前後一対のベルトコンベア２３ｂから成っており、これら前後のベルトコンベア２３ｂが同期して作動することにより、基板２のＸ軸方向への搬送がなされる。
【００１８】
図４及び図５において、基板支持部２４は、コンベア部２３の下方において、下受けユニット昇降ガイド２２ｂにガイドされて昇降する下受けユニット支持テーブル２４ａ及び下受けユニット支持テーブル２４ａの上面に設けられた下受けユニット２４ｂから成り、下受けユニット２４ｂの上面には複数の下受けピン２４ｃが上方に延びて設けられている。基板支持部２４は、下受けユニット２４ｂが下受けユニット支持テーブル２４ａとともに昇降テーブル２２ａに対して昇降し、複数の下受けピン２４ｃを前後のベルトコンベア２３ｂによって両端が支持された基板２の下面に当接させることによって基板２を下方から支持する。
【００１９】
図４及び図５において、基板クランプ部２５は、コンベア部２３が備える前後のベルトコンベア支持部材２３ａそれぞれの上部にＹ軸方向に移動自在に設けられた前後一対のクランプ部材２５ａ（図３も参照）から成り、前後のベルトコンベア２３ｂによって両端部が支持され、下受けユニット２４ｂによって下面が支持された基板２のＹ軸方向の両側部（両端面）を基板２の外方から挟んでクランプする。
【００２０】
図３及び図４において、基板保持移動ユニット１２を構成するコンベア部２３の上流側には前後一対のベルトコンベア２６ａから成る基板搬入コンベア２６が設けられており、コンベア部２３の下流側には前後一対のベルトコンベア２７ａから成る基板搬出コンベア２７が設けられている。基板搬入コンベア２６は、スクリーン印刷機５の外部（上流側）から投入された基板２を搬入して基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３に受け渡し、基板搬出コンベア２７は、基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３から受け渡された基板２をスクリーン印刷機５の外部に搬出する。このように、基板搬入コンベア２６、基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３及び基板搬出コンベア２７は基板２の搬送を行う基板搬送路２８（図３）として機能する。
【００２１】
図３及び図４において、基台１１上には基板搬入コンベア２６及び基板搬出コンベア２７をそれぞれＹ軸方向に跨ぐ一対の門型フレーム３１が設けられており、これら一対の門型フレーム３１によってマスクホルダ３２が支持されている。
【００２２】
図３及び図６において、マスクホルダ３２は、門型フレーム３１に両端が取り付けられて基板保持移動ユニット１２の上方をＸ軸方向に延びて配置された前後一対のガイド部材３３と、一対のガイド部材３３上をＹ軸方向に延びて設けられた左右一対のマスク支持レール３４とから成る。マスク１３はマスクホルダ３２が備える左右一対のマスク支持レール３４によって左右両端が支持されて基板保持移動ユニット１２の上方に水平姿勢に保持される（図４及び図５参照）。
【００２３】
図３及び図６において、マスク１３は平面視において矩形の枠状部材から成るマスク枠１３ｗによって四辺が支持されており、マスク枠１３ｗによって囲まれた矩形の領域には、基板２上の複数の電極３に対応した多数のパターン孔１３ａが設けられている。すなわちマスク１３は、基板２の電極３の配置に応じて形成された多数のパターン孔１３ａを有したものとなっている。
【００２４】
図３において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側位置決め用マークｍｋが設けられている。一方、図６において、マスク１３には、基板側位置決め用マークｍｋに対応して配置された２つ一組のマスク側位置決め用マークＭＫが設けられている。これら基板側位置決め用マークｍｋとマスク側位置決め用マークＭＫが上下に合致する状態で基板２をマスク１３に接触させると、基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａは上下に合致した状態となる。
【００２５】
図３及び図４において、一対の門型フレーム３１には、Ｘ軸方向に延びたＸ軸ステージ３５の両端部がＹ軸方向にスライド自在に支持されている。Ｘ軸ステージ３５上にはカメラ支持ステージ３６がＸ軸方向に移動自在に設けられており、カメラ支持ステージ３６には前述のカメラユニット１５が取り付けられている。カメラユニット１５は、撮像視野を下方に向けた第１カメラ１５ａと撮像視野を上方に向けた第２カメラ１５ｂを備えている（図５）。
【００２６】
図３及び図４において、一対の門型フレーム３１にはＸ軸方向に延びたスキージベース３７の両端が支持されており、スキージベース３７は門型フレーム３１に沿ってＹ軸方向に往復移動自在となっている。
【００２７】
図４及び図５において、スキージベース３７の上面中央部のＹ軸方向に対向する位置には２つのスキージ昇降シリンダ３８が設けられている。これら２つのスキージ昇降シリンダ３８からはそのピストンロッドから成るスキージ昇降軸３８ａがスキージベース３７を上下方向に貫通して下方に延びている。
【００２８】
図４及び図５において、各スキージ昇降シリンダ３８が備えるスキージ昇降軸３８ａの下端にはＸ軸方向に延びたスキージホルダ３９が取り付けられており、各スキージホルダ３９には前述のスキージ１４が保持されている。各スキージ１４は、スキージホルダ３９に沿ってＸ軸方向に延びた「へら」状の部材から成る。
【００２９】
各スキージ昇降シリンダ３８によりスキージ昇降軸３８ａが下方に突没されると、スキージ昇降軸３８ａの下端にスキージホルダ３９を介して取り付けられたスキージ１４がスキージベース３７に対して昇降する。ここで、マスク１３とスキージベース３７の上下方向の間隔は変化しないので、スキージ１４はマスク１３に対して昇降することになる。
【００３０】
基板２の搬送を行う基板搬送路２８としての基板搬入コンベア２６、基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３及び基板搬出コンベア２７の各動作は、基台１１内に設けられた制御装置４０（図７）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路作動機構４１（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３１】
基板保持移動ユニット１２の水平移動部２１の作動（Ｙテーブル２１ａのＹ軸方向への移動、Ｙテーブル２１ａに対するＸテーブル２１ｂのＸ軸方向への移動及びＸテーブル２１ｂに対するθテーブル２１ｃの（すなわちベーステーブル２１ｄの）Ｚ軸回りの回転）は、制御装置４０が前述のＹテーブル駆動モータＭｙやＸテーブル駆動モータＭｘを含むアクチュエータ等から成る水平面内方向移動機構４２（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３２】
基板保持移動ユニット１２の昇降部２２の作動（ベーステーブル２１ｄに対する昇降テーブル２２ａの昇降）動作は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成る上下方向移動機構４３（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３３】
基板保持移動ユニット１２の下受けユニット２４ｂの昇降動作、すなわち昇降テーブル２２ａに対する下受けユニット支持テーブル２４ａの昇降動作は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成る下受けユニット昇降機構４４（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３４】
基板保持移動ユニット１２の基板クランプ部２５の作動（前後のクランプ部材２５ａの開閉作動）による基板２のクランプ及びその解除動作は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成るクランプ部作動機構４５（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３５】
カメラユニット１５の水平面内での移動動作（一対の門型フレーム３１に対するＸ軸ステージ３５のＹ軸方向への移動動作及びＸ軸ステージ３５に対するカメラ支持ステージ３６のＸ軸方向への移動動作）は、制御装置４０が図示しないアクチュエータから成るカメラユニット移動機構４６（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３６】
前後のスキージ１４をＹ軸方向に往復移動させるスキージベース３７の作動制御は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成るスキージベース移動機構４７（図７）の制御を行うことによってなされる。また、各スキージ１４のスキージベース３７に対する昇降動作は、制御装置４０がスキージベース３７の上部に取り付けられた２つのスキージ昇降シリンダ３８の作動制御を行うことによってなされる。
【００３７】
カメラユニット１５を構成する第１カメラ１５ａは、制御装置４０に制御されて、基板保持移動ユニット１２の基板支持部２４及び基板クランプ部２５から成る基板保持部によって保持された基板２の基板側位置決め用マークｍｋの撮像を行い、第２カメラ１５ｂは、制御装置４０に制御されて、マスク１３に設けられたマスク側位置決め用マークＭＫの撮像を行う。第１カメラ１５ａの撮像によって得られた画像データと第２カメラ１５ｂの撮像によって得られた画像データはともに制御装置４０に入力される（図７）。
【００３８】
図７に示すように、制御装置４０には入出力装置５１が設けられており、オペレータＯＰは、この入出力装置５１から所定の操作を行うことにより、スクリーン印刷機５によるスクリーン印刷動作、例えば、２つの印刷機構１０のうちの一方を選択してスクリーン印刷作業を行わせる操作や、実行中のスクリーン印刷作業を停止させる操作等を行うことができるようになっている。なお、制御装置４０は、図１及び図２に示すように、信号伝送線ＳＣを介してホストコンピュータＨＣと繋がっている。
【００３９】
次に、図８のフローチャート及び図９〜図１３の説明図を加えてスクリーン印刷機５が備える印刷機構１０によるスクリーン印刷作業の実行手順を説明する。
【００４０】
スクリーン印刷機５の制御装置４０は、印刷機構１０によりスクリーン印刷作業を行う場合、先ず、その印刷機構１０が備える基板搬入コンベア２６とコンベア部２３を連動作動させ、スクリーン印刷機５の上流側に設置された他の装置から送られてきた基板２を印刷機構１０内に搬入したうえで、基板２をコンベア部２３上の所定の作業位置に静止させる（図９（ａ）。図８に示すステップＳＴ１の基板搬入工程）。
【００４１】
制御装置４０は、ステップＳＴ１の基板搬入工程が終了したら、前後のクランプ部材２５ａを閉作動させて、コンベア部２３上の基板２をＹ軸方向からクランプする（図９（ｂ）。図中に示す矢印Ａ１）。そして、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対する下降位置に位置させたまま、下受けユニット２４ｂを上昇させる（図９（ｃ）中に示す矢印Ｂ１）。
【００４２】
制御装置４０は、下受けユニット２４ｂを上昇させることによって、下受けユニット２４ｂの下受けピン２４ｃを基板２の中央部の下面に下方から当接させて基板２を上方に押し上げ、基板２の両端部を前後のベルトコンベア２３ｂから上方に離間させ、かつ、基板２の両端部（両側面）を前後のクランプ部材２５ａに対して摺動させながら基板２を上方に移動させる。そして、基板２の上面の高さがクランプ部材２５ａの上面と同じ高さとなったところで下受けユニット２４ｂの上昇を停止させる。これにより基板２は基板保持部（基板支持部２４及び基板クランプ部２５）によって保持された状態となる（図９（ｃ）。図８に示すステップＳＴ２の基板保持工程）。
【００４３】
制御装置４０は、ステップＳＴ２の基板保持工程が終了したら、カメラユニット移動機構４６の作動制御を行い、Ｘ軸ステージ３５をＹ軸方向に移動させるとともに、カメラ支持ステージ３６をＸ軸方向に移動させることによって、第１カメラ１５ａを基板２に設けられた基板側位置決め用マークｍｋの直上に位置させる。そして、第１カメラ１５ａに基板側位置決め用マークｍｋの撮像を行わせてその画像データを取得し、基板２の位置を検出する（図１０（ａ）。図８に示すステップＳＴ３の基板位置検出工程）。また制御装置４０は、第２カメラ１５ｂをマスク１３に設けられたマスク側位置決め用マークＭＫの直下に位置させ、第２カメラ１５ｂにマスク側位置決め用マークＭＫの撮像を行わせることによってその画像データを取得し、マスク１３の位置を検出する（図１０（ｂ）。図８に示すステップＳＴ４のマスク位置検出工程）。
【００４４】
制御装置４０は、ステップＳＴ４のマスク位置検出工程が終了したら、基板保持移動ユニット１２が備える水平移動部２１の作動制御を行って基板保持部（基板支持部２４及び基板クランプ部２５）により保持した基板２を水平面内方向に移動させ、基板側位置決め用マークｍｋとマスク側位置決め用マークＭＫが上下に対向するようにして、マスク１３に対する基板２の水平面内方向の位置決めを行う（図８に示すステップＳＴ５の位置決め工程）。
【００４５】
制御装置４０は、ステップＳＴ５の位置決め工程が終了したら、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して上昇させることにより（図１０（ｃ）中に示す矢印Ｃ１）、基板２の上面（被印刷面）をマスク１３の下面に接触させる（図１０（ｃ）。図８に示すステップＳＴ６の接触工程）。これにより基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａは上下に合致し、基板２はスキージ１４によるペーストＰｓｔの転写作業が行われる位置に位置した状態となる。
【００４６】
制御装置４０は、ステップＳＴ６で基板２をマスク１３に接触させたら、スクリーン印刷機５の動作を一時中断したうえで、このスクリーン印刷機５が備える前述の入出力装置５１を介した画像表示等により、オペレータＯＰにペーストＰｓｔの供給を促す。オペレータＯＰは、現在マスク１３上に残っているペーストＰｓｔを目視し、そのペーストＰｓｔの量に基づいてペーストＰｓｔの供給（補充）を行うべきかどうかの判断を行う。そして、ペーストＰｓｔの供給を行うべきと判断したときには、別途用意したペースト供給シリンジ５２（図１１（ａ））により、マスク１３上へのペーストＰｓｔの供給を行い（図１１（ａ））、ペーストＰｓｔの供給が終わったら、入出力装置５１から動作再開操作を行う。オペレータＯＰは、ペーストＰｓｔの供給が不要と判断した場合においても、入出力装置５１から動作再開操作を行う。
【００４７】
制御装置４０はステップＳＴ６の後、入出力装置５１から動作再開操作信号が出力されたか否かに基づいて、オペレータＯＰによって動作再開操作がなされたことの検知待ちに入る（図８に示すステップＳＴ７の動作再開操作検知待ち工程）。そして、制御装置４０は、オペレータＯＰによって動作再開操作がなされたことを検知したときにはスクリーン印刷機５の動作中断を解除し、２つのスキージ１４のうちの一方のスキージ１４を下降させて、そのスキージ１４の下端を基板２に接触されているマスク１３に上方から当接させる（図１１（ｂ）。図７示すステップＳＴ８のスキージ当接工程）。
【００４８】
なお、このときマスク１３に当接させるスキージ１４は、スキージベース３７が前方のクランプ部材２５ａの上方に位置しているときには（図１１（ａ））、前方のスキージ１４（図１１（ａ），（ｂ）における紙面左側のスキージ１４）であり、スキージベース３７が後方のクランプ部材２５ａの上方に位置しているときには、後方のスキージ１４（図１１（ａ），（ｂ）における紙面右側のスキージ１４）である。
【００４９】
制御装置４０は、スキージ１４をマスク１３の上面に当接させたら、そのスキージ１４がペースト掻き寄せ方向に移動するようにスキージベース３７を移動させる。ここで、マスク１３に当接させたスキージ１４が前方のスキージ１４であればスキージベース３７は後方に移動され（図１２（ａ）中に示す矢印Ｄ１）、マスク１３に当接させたスキージ１４が後方のスキージ１４であればスキージベース３７は前方に移動される（図１２（ｂ）中に示す矢印Ｄ２）。
【００５０】
これによりスキージ１４はマスク１３に対して相対移動（摺動）し、マスク１３上のペーストＰｓｔはスキージ１４のペースト掻き寄せ面で掻き寄せられてマスク１３のパターン孔１３ａ内に押し込まれるので、基板２の電極３上にペーストＰｓｔが転写された状態となる（図８に示すステップＳＴ９のペースト転写工程）。
【００５１】
制御装置４０は、メインルーチンのステップＳＴ９のペースト転写工程が終了したら、スキージ１４を上昇させて、スキージ１４をマスク１３から離間させる（図８に示すステップＳＴ１０のスキージ離間工程）。
【００５２】
制御装置４０は、ステップＳＴ１０のスキージ離間工程が終了したら、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して下降させ（図１３（ａ）中に示す矢印Ｃ２）、マスク１３から基板２を離間させる（図１３（ａ））。これにより版離れが行われる（図８に示すステップＳＴ１１の版離れ工程）。
【００５３】
制御装置４０は、ステップＳＴ１１の版離れ工程が終了したら、クランプ部材２５ａを作動させて基板２のクランプを解除したうえで（図１３（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、下受けユニット２４ｂを昇降テーブル２２ａに対して下降させる（図１３（ｃ）中に示す矢印Ｂ２）。これにより基板２はコンベア部２３上に降ろされて基板保持部（基板支持部２４及び基板クランプ部２５）による基板２の保持が解除される（図１３（ｃ）。図８に示すステップＳＴ１２の基板保持解除工程）。
【００５４】
制御装置４０は、ステップＳＴ１２の基板保持解除工程が終了したら、基板保持移動ユニット１２が備える水平移動部２１を作動させ、基板搬出コンベア２７に対するコンベア部２３の位置調整を行ったうえで、コンベア部２３と基板搬出コンベア２７を連動作動させ、コンベア部２３上の基板２を基板搬出コンベア２７に受け渡してそのまま基板２をスクリーン印刷機５の外部に搬出する（図８に示すステップＳＴ１３の基板搬出工程）。
【００５５】
制御装置４０は、ステップＳＴ１３の基板搬出工程が終了したら、他にスクリーン印刷を施す基板２があるかどうかの判断を行う（図８に示すステップＳＴ１４の基板有無判断工程）。その結果、他にスクリーン印刷を施す基板２があった場合にはステップＳＴ１に戻って新たな基板２の搬入を行い、他にスクリーン印刷を施す基板２がなかった場合には一連のスクリーン印刷作業を終了する。
【００５６】
スクリーン印刷機５から搬出された基板２は、スクリーン印刷機５の下流側に位置する基板振り分け装置６に受け渡される。
【００５７】
図１４において、基板振り分け装置６は、スクリーン印刷機５の下流側に設置された基台６１と、基台６１上をＹ軸方向に移動自在に設けられたコンベア装置６２から成る。コンベア装置６２には一対のベルトコンベア６３が設けられている。
【００５８】
基台６１に対するコンベア装置６２のＹ軸方向への移動動作は、基台６１内に設けられた制御装置６４（図１４）が図示しないコンベア装置移動機構６５（図１４）の作動制御を行うことによってなされる。また、ベルトコンベア６３による基板２の搬送動作は、制御装置６４が図示しないアクチュエータ等から成るコンベア作動機構６６（図１４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００５９】
スクリーン印刷機５の制御装置４０は、２つの印刷機構１０の一方からスクリーン印刷作業を終えた基板２を搬出するときは、その情報を信号伝送線ＳＣ経由でホストコンピュータＨＣに送信し、ホストコンピュータＨＣは、その基板２の搬出情報を基板振り分け装置６の制御装置６４に送信する。ホストコンピュータＨＣから基板２の搬出情報を受け取った基板振り分け装置６の制御装置６４は、コンベア装置移動機構６５の作動制御を行ってコンベア装置６２をＹ軸方向に移動させるとともに、コンベア作動機構６６の作動制御を行ってベルトコンベア６３を作動させることにより、スクリーン印刷機５から搬出された基板２を受け取り、その受け取った基板２を下流側に設置された部品装着機７に受け渡す。
【００６０】
図１５及び図１６において、部品装着機７は、基台７１上に基板２の搬送及び位置決めを行う基板搬送路７２、部品４を供給する部品供給手段としての複数のテープフィーダ７３、ロボット機構７４により水平面内方向に移動され、基板搬送路７２により位置決めされた基板２にテープフィーダ７３よりピックアップした部品４の装着を行う２つの装着ヘッド７５を備えている。
【００６１】
図１５において、基板搬送路７２は、基台７１の中央部に設けられて基板２を所定の作業位置（図１５に示す位置）に位置決めする位置決めコンベア７２ａのほか、上流側及び下流側に隣接する他の部品装着機７との間で基板２の受け渡し用に用いる搬入コンベア７２ｂと搬出コンベア７２ｃを備えている。
【００６２】
図１５及び図１６において、ロボット機構７４は、Ｘ軸方向に対向する基台７１の両端部の一端側において、基板搬送路７２を跨ぐようにＹ軸方向に延びて設けられたビーム状のＹ軸テーブル７４ａ、Ｙ軸テーブル７４ａに一端が支持されてＸ軸方向に延び、Ｙ軸テーブル７４ａに沿って移動自在に設けられた２つのビーム状のＸ軸テーブル７４ｂ及び各Ｘ軸テーブル７４ｂ上をＸ軸方向に移動自在に設けられた２つのプレート状の移動ステージ７４ｃから成り、２つの移動ステージ７４ｃのそれぞれには、下方に延びた複数の吸着ノズル７５Ｎ（図１６）が昇降及び上下軸（Ｚ軸）回り回転自在に設けられた前述の装着ヘッド７５がひとつずつ取り付けられている。
【００６３】
図１５及び図１６において、ロボット機構７４が備える２つの移動ステージ７４ｃのそれぞれには、撮像視野を下方に向けた基板カメラ７６が設けられており、基板搬送路７２を挟んでＹ軸方向に対向する基台７１上の両領域のそれぞれには、撮像視野を上方に向けた部品カメラ７７が設けられている。
【００６４】
図１５及び図１６において、複数のテープフィーダ７３は基板搬送路７２を挟んでＹ軸方向に対向する基台７１の両端部のそれぞれにＸ軸方向に並んで設けられており、それぞれ基台７１の中央部側（基板搬送路７２側）の端部に設けられた部品供給口７３ａに部品４を連続的に供給する。
【００６５】
基板搬送路７２（搬入コンベア７２ｂ、位置決めコンベア７２ａ及び搬出コンベア７２ｃ）による基板２の搬送及び位置決め動作は、基台７１内に設けられた制御装置８０（図１７）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路駆動部８１（図１７）の作動制御を行うことによってなされ、各テープフィーダ７３による部品供給口７３ａへの部品４の供給動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成るテープフィーダ駆動部８２（図１７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００６６】
ロボット機構７４による各装着ヘッド７５の水平面内での移動動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成るロボット機構駆動部８３（図１７）の作動制御（Ｙ軸テーブル７４ａに対する各Ｘ軸テーブル７４ｂのＹ軸方向への移動制御及び各Ｘ軸テーブル７４ｂに対する各移動ステージ７４ｃのＸ軸方向への移動制御）を行うことによってなされ、各吸着ノズル７５Ｎの装着ヘッド７５に対する昇降及び上下軸回りの回転動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成るノズル駆動部８４（図１７）の作動制御を行うことによってなされる。また、各吸着ノズル７５Ｎによる部品４の吸着及び離脱動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成る真空圧供給部８５（図１７）の作動制御を行って吸着ノズル７５Ｎ内に真空圧を供給し、或いは真空圧の供給を解除することによってなされる。
【００６７】
基板カメラ７６及び部品カメラ７７による撮像動作は、制御装置８０によって制御される（図１７）。基板カメラ７６及び部品カメラ７７の撮像動作によって得られた画像データは制御装置８０に取り込まれて画像認識される。なお、制御装置８０は、図１６及び図１７に示すように、信号伝送線ＳＣを介してホストコンピュータＨＣと繋がっている。
【００６８】
部品装着機７が実行する部品実装工程では、制御装置８０は先ず、基板搬送路７２を構成する搬入コンベア７２ｂ及び位置決めコンベア７２ａの作動制御を行って、基板振り分け装置６を介してスクリーン印刷機５から供給される基板２を搬入し、所定の作業位置に位置決めする（図１８に示すステップＳＴ２１の基板搬入及び位置決め工程）。
【００６９】
制御装置８０は、上記ステップＳＴ２１の基板搬入及び位置決め工程を行ったら、ロボット機構駆動部８３の作動制御を行って基板２の上方に基板カメラ７６を（装着ヘッド７５を）移動させ、基板２に設けられた基板マーク（図示せず）の撮像をおこなう。そして、得られた基板マークの画像を画像認識し、基板２の正規の作業位置からの位置ずれを求める（図１８に示すステップＳＴ２２の基板位置ずれ検出工程）。
【００７０】
制御装置８０は、ステップＳＴ２２で基板２の位置ずれを求めたら、ロボット機構駆動部８３の作動制御を行って装着ヘッド７５をテープフィーダ７３の上方に移動させ、テープフィーダ７３の部品供給口７３ａに供給された部品４を吸着ノズル７５Ｎによって真空吸着によりピックアップする（図１８に示すステップＳＴ２３のピックアップ工程）。そして、ピックアップした部品４が部品カメラ７７の上方を通過するように装着ヘッド７５を移動させ、部品カメラ７７による部品４の撮像を行って画像認識し、部品４の異常（変形や欠損など）の有無の検査を行うとともに、部品４の吸着ノズル７５Ｎに対する位置ずれ（吸着ずれ）を求める（図１８に示すステップＳＴ２４の画像認識工程）。
【００７１】
制御装置８０はステップＳＴ２４で部品４の画像認識を行ったら、装着ヘッド７５を基板２の上方に移動させ、吸着ノズル７５Ｎによりピックアップした部品４が基板２上の目標装着位置である電極３（この電極３上にはスクリーン印刷機５によってペーストＰｓｔが印刷されている）に接触させるとともに、吸着ノズル７５Ｎへの真空圧の供給を解除して部品４を基板２に装着する（図１８に示すステップＳＴ２５の部品装着工程）。このとき制御装置８０は、基板２の位置決め時に求めた基板２の位置ずれと、部品４の画像認識時に求めた部品４の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する吸着ノズル７５Ｎの位置補正（回転補正を含む）を行う。
【００７２】
制御装置８０は、ステップＳＴ２５の部品装着工程を行ったら、現在位置決めしている基板２に対して装着すべき全ての部品４を装着したか否かの判断を行う（図１８に示すステップＳＴ２６の装着終了判断工程）。そして、その結果、現在位置決めしている基板２に対して装着すべき全ての部品４を装着していなかった場合にはステップＳＴ２３に戻って部品４のピックアップを行い、現在位置決めしている基板２に対して装着すべき全ての部品４を装着していた場合には、位置決めコンベア７２ａと搬出コンベア７２ｃを連動作動させて、現在位置決めしている基板２の部品装着機７の下流側の他の部品実装用装置（例えば、検査機やリフロー炉等）への搬出を行う（図１８に示すステップＳＴ２７の基板搬出工程）。
【００７３】
制御装置８０は、ステップＳＴ２７の基板搬出工程が終了したら、まだ部品実装を行う基板２があるかどうかの判断を行い（図１８に示すステップＳＴ２８の基板有無判断工程）、その結果、まだ部品実装を行う基板２がある場合にはステップＳＴ２１に戻って新たな基板２の搬入及び位置決めを行い、もう部品実装を行う基板２がなかった場合には、部品実装工程を終了する。
【００７４】
このような構成の部品実装システム１により基板の生産を行うときは、オペレータＯＰは、スクリーン印刷機５が備える２つの印刷機構１０のうちの一方において、これから生産しようとする基板２の種類（機種）に対応した段取り作業（初期段取り）を行う（図１９に示すステップＳＴ３１の初期段取り作業実行工程）。
【００７５】
オペレータＯＰは、ステップＳＴ３１の初期段取り作業実行工程が終了したら、制御装置４０に繋がる前述の入出力装置５１からスクリーン印刷機５に対して所定の操作を行い、現在段取り作業がなされている印刷機構１０により、段取りに対応した機種の全基板２についてスクリーン印刷作業を実行させる（図１９に示すステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）。
【００７６】
この印刷作業実行工程では、オペレータＯＰは、スクリーン印刷機５の上流側に設置された図示しない基板供給装置より、初期段取り工程を実行した側の印刷機構１０に基板２が連続的に供給されるように基板供給装置の設定を行う。これによりスクリーン印刷機５は、基板供給装置より供給される基板２を印刷機構１０（ステップＳＴ２１で段取りがなされた印刷機構１０）により搬入し、基板２にスクリーン印刷を施して下流側の基板振り分け装置６に搬出する。そして、その搬出した基板２は基板振り分け装置６を介して部品装着機７が備える２つの基板搬送路７２の一方に投入され、部品装着機７は投入された基板２を位置決めして装着ヘッド７５により部品４の実装を行って下流側に搬出する。
【００７７】
オペレータＯＰは、上記ステップＳＴ３２におけるスクリーン印刷作業実行工程と並行し、現在スクリーン印刷機５にスクリーン印刷作業を行わせている機種とは異なる機種（異機種）についてスクリーン印刷を実行する予定があるかどうか、すなわち機種変更する予定があるかどうかの判断を行う（図１９に示すステップＳＴ３３の機種変更判断工程）。そして、その結果、機種変更の予定があるときには他方の（現在スクリーン印刷を行っている側とは反対の側の）印刷機構１０において段取り（スクリーン印刷機５としては段取り替え）を行う（図１９に示すステップＳＴ３４の段取り替え作業工程）。
【００７８】
ステップＳＴ３３では、機種変更する予定があるかどうかの判断を、オペレータＯＰが自身の記憶に基づいて行うのではなく、スクリーン印刷機５の制御装置４０或いはスクリーン印刷機５に基板２を供給する前述の図示しない基板供給装置の制御装置が、予め記憶した機種変更の予定のデータ（生産データ）に基づいて機種変更の予定の有無の情報を出力装置（スクリーン印刷機５では前述の入出力装置５１）に出力し、オペレータＯＰはその出力装置に出力された情報に基づいて機種変更する予定があるかどうかの判断を行うようにしてもよい。
【００７９】
或いは、スクリーン印刷機５の制御装置４０又は基板供給装置の制御装置が機種変更の予定のデータを予め記憶しておくのではなく、基板供給装置が、スクリーン印刷機５に供給しようとしている基板２に設けられたバーコード等の情報タグからその基板２の情報データを読み取り、そのデータに基づいて、その基板２の機種が現在スクリーン印刷を行っている機種と同一でないことが分かったときには、その異なる機種の基板２をスクリーン印刷機５に投入せずに所定の基板待機所に待機させたうえで、異なる機種の基板２が将来投入される予定である旨を、その機種名とともに出力装置（図示せず）に表示するようにしてもよい。
【００８０】
オペレータＯＰは、ステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程が終了したら、ステップＳＴ３３と同様、異機種についてスクリーン印刷を実行する予定があるか否かの判断を行う（図１９に示すステップＳＴ３５の機種変更判断工程）。この判断ステップＳＴ３５の判断は、ステップＳＴ３４において他方の印刷機構１０において段取り替えを行ったときには、その段取り替えが終了してから行う。
【００８１】
オペレータＯＰはステップＳＴ３５で異機種についてスクリーン印刷を実行する予定がある場合には、入出力装置５１からスクリーン印刷作業を実行する印刷機構１０の切り替えを、それまでスクリーン印刷を行っていた側の印刷機構１０から、これからスクリーン印刷を行おうとする側の（段取り替えを行った側の）印刷機構１０に変更する印刷機構切り替え操作を行ったうえで（図１９に示すステップＳＴ３６の印刷機構切り替え工程）、入出力装置５１から所定の操作を行って、段取り替えを行った側の印刷機構１０の段取りに対応した機種の全基板２についてスクリーン印刷作業を実行させる（ステップＳＴ３６を経過した後のステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）。
【００８２】
一方、オペレータＯＰは、ステップＳＴ３５で異機種についてスクリーン印刷を実行する予定がない場合は、入出力装置５１から所定の操作を行って、スクリーン印刷機５によるスクリーン印刷作業を終了させる。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態における部品実装方法は、基板２に対してスクリーン印刷を行う２つの印刷機構１０を備えたスクリーン印刷機５と、スクリーン印刷が施された基板２に部品４を装着する部品装着機７とを含んで構成される部品実装システム１を用い、スクリーン印刷機５により基板２にスクリーン印刷を施した後、その基板２に対して部品装着機７による部品装着を施して部品実装を行う部品実装方法であり、スクリーン印刷機５が備える２つの印刷機構１０のうちの一方の印刷機構１０について段取り作業を行う工程（ステップＳＴ３１の初期段取り作業実行工程）と、段取り作業を行った一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させる工程（ステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）と、一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構１０において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う工程（ステップＳＴ３４の段取り替え作業工程）と、一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を行わせる工程及び他方の印刷機構１０において段取り替え作業を行う工程が終了した後、他方の印刷機構１０に機種切り替え後の基板２についてのスクリーン印刷作業を実行させる工程（ステップＳＴ３６を経過した後のステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）を含むものとなっている。
【００８４】
このように本実施の形態における部品実装方法では、部品実装システムが備えるスクリーン印刷機５は２つの印刷機構１０を有し、これら２つの印刷機構１０のうちの一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を行わせている間、他方の印刷機構１０において機種切り替えのための段取り替え作業を行うようになっているので、段取り替え作業のためにスクリーン印刷機５の稼働を停止させることがない。このため段取り替え作業に伴う時間のロスがなく、基板の生産効率の低下を防止することができる。
【００８５】
これまで本発明の実施の形態について説明していたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、スクリーン印刷機は上流側から搬入した基板に対してスクリーン印刷作業を実行して下流側に搬出する２つの印刷機構を有していればよく、印刷機構の構成は上述したものに限定されない。
【００８６】
また、上述の実施の形態では、部品装着機７は基板搬送路７２及び装着ヘッド７５はそれぞれ２つずつ有する構成であったが、これは一例であり、基板搬送路７２及び装着ヘッド７５は少なくともひとつずつ有していればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
スクリーン印刷機における段取り替え作業に伴う時間のロスが生じないようにした部品実装方法を提供する。
【符号の説明】
【００８８】
１ 部品実装システム
２ 基板
４ 部品
５ スクリーン印刷機
７ 部品装着機
１０ 印刷機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対してスクリーン印刷を施すスクリーン印刷機及びスクリーン印刷機によりスクリーン印刷が施された基板に部品を装着する部品装着機を含んで構成される部品実装システムを用いた部品実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
部品実装システムは、上流側から搬入した基板に対してスクリーン印刷作業を実行して下流側に搬出する印刷機構を有したスクリーン印刷機及びスクリーン印刷機の下流側に配置され、スクリーン印刷機によりスクリーン印刷が施された基板を受け取ってその基板に部品を装着する部品装着機のほか、検査機やリフロー炉等の他の部品実装用装置を含んで構成されている。
【０００３】
このような部品実装システムでは、複数の種類の基板の生産を行うことができ、基板の種類（機種）の切り替えをするときは、スクリーン印刷機についてはマスクやスキージ、制御データの変更等の諸作業から成る段取りの切り替え作業（段取り替え作業）を行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２５６８４号公報
【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、このようなスクリーン印刷機について機種切り替えのための段取り替え作業を行う場合には、マスクの交換作業が必要不可欠であることからスクリーン印刷機の稼働を一時的に中断せざるを得ず、したがってその下流側の部品装着機における作業も行うことができないことから時間のロスが生じ、基板の生産効率が低下してしまうという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、スクリーン印刷機における段取り替え作業に伴う時間のロスが生じないようにした部品実装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の部品実装方法は、基板に対してスクリーン印刷を行う２つの印刷機構を備えたスクリーン印刷機と、スクリーン印刷が施された基板に部品を装着する部品装着機とを含んで構成される部品実装システムを用い、スクリーン印刷機により基板にスクリーン印刷を施した後、その基板に対して部品装着機による部品装着を施して部品実装を行う部品実装方法であって、スクリーン印刷機が備える２つの印刷機構のうちの一方について段取り作業を行う工程と、段取り作業を行った前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させる工程と、前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う工程と、前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を行わせる工程及び前記他方の印刷機構において段取り替え作業を行う工程が終了した後、前記他方の印刷機構に機種切り替え後の基板についてのスクリーン印刷作業を実行させる工程とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、部品実装システムが備えるスクリーン印刷機は２つの印刷機構を有し、これら２つの印刷機構のうちの一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構において機種切り替えのための段取り替え作業を行うようになっているので、段取り替え作業のためにスクリーン印刷機の稼働を停止させることがない。このため段取り替え作業に伴う時間のロスがなく、基板の生産効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態における部品実装システムの平面図
【図２】本発明の一実施の形態における部品実装システムが備えるスクリーン印刷機の側面図
【図３】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の平面図
【図４】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の正面図
【図５】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の側面図
【図６】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備えるマスクホルダ及びマスクの平面図
【図７】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機の制御系統を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の流れを示すフローチャート
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１１】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１２】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１３】（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態におけるスクリーン印刷機が備える印刷機構が実行するスクリーン印刷工程の実行手順を説明する図
【図１４】本発明の一実施の形態における部品実装システムが備える基板振り分けコンベアの側面図
【図１５】本発明の一実施の形態における部品実装システムが備える部品装着機の平面図
【図１６】本発明の一実施の形態における部品装着機の側面図
【図１７】本発明の一実施の形態における部品装着機の制御系統を示すブロック図
【図１８】本発明の一実施の形態における部品装着機が実行する部品実装工程の流れを示すフローチャート
【図１９】本発明の一実施の形態における部品装着機が備えるスクリーン印刷機の作業手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において、本実施の形態における部品実装システム１は、基板２の表面の電極３上に部品（電子部品）４の実装を行う諸作業に関連する部品実装用作業を実行する複数台の部品実装用装置が連結されて成る。基板２は部品実装用装置が連結される水平面内方向に流れ、この方向を各部品実装用装置のＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸とする。更に、Ｙ軸方向を各部品実装用装置の前後方向、Ｘ軸方向を横（左右）方向とし、前後方向のうち、各部品実装用装置に対してオペレータＯＰ（図１）が作業を行う側（図１の紙面下方）を各部品実装用装置の前方、その反対側（図１の紙面上方）を後方とする。
【００１１】
図１において、部品実装システム１を構成する複数台の部品実装用装置の中には、少なくともスクリーン印刷機５とその下流側（基板２の流れの下流側）に配置された基板振り分け装置６及び部品装着機７が含まれている。これらスクリーン印刷機５、基板振り分け装置６及び部品装着機７はそれぞれ信号伝送線ＳＣによってホストコンピュータＨＣと繋がっている。
【００１２】
図２においてスクリーン印刷機５は、上流側から投入された基板２を搬入して位置決めし、基板２の表面の電極３上に半田ペーストや導電性ペースト等のペーストＰｓｔ（図４参照）を転写するスクリーン印刷を行って下流側に搬出する動作を連続実行する印刷機構１０（図３）を２つＹ軸方向に並べた状態で備えている（図１も参照）。
【００１３】
図４及び図５において、各印刷機構１０は、このスクリーン印刷機５の基台１１上に設けられた基板保持移動ユニット１２のほか、基板保持移動ユニット１２の上方に設けられた金属製の薄板材料から成るプレート状のマスク１３、前後一対のスキージ１４及びカメラユニット１５を備えている。
【００１４】
図４及び図５において、基板保持移動ユニット１２は、水平移動部２１、昇降部２２、コンベア部２３、基板支持部２４及び基板クランプ部２５から成る。
【００１５】
図４及び図５において、水平移動部２１は、Ｙテーブル駆動モータＭｙの作動によって基台１１に対してＹ軸方向に移動するＹテーブル２１ａ、Ｘテーブル駆動モータＭｘの作動によってＹテーブル２１ａに対してＸ軸方向に移動するＸテーブル２１ｂ、Ｘテーブル２１ｂに対してＺ軸回りに回転するθテーブル２１ｃ、θテーブル２１ｃの上面に固定されたベーステーブル２１ｄ及びベーステーブル２１ｄの上面から上方に延びて設けられた複数の昇降テーブルガイド２１ｅから成る。
【００１６】
図４及び図５において、昇降部２２は、水平移動部２１の複数の昇降テーブルガイド２１ｅにガイドされてベーステーブル２１ｄに対して昇降する昇降テーブル２２ａ及び昇降テーブル２２ａの上面から上方に延びて設けられた複数の下受けユニット昇降ガイド２２ｂから成る。
【００１７】
図４及び図５において、コンベア部２３は下受けユニット昇降ガイド２２ｂの上端に取り付けられて昇降テーブル２２ａとともにベーステーブル２１ｄに対して昇降する前後一対のベルトコンベア支持部材２３ａと、各ベルトコンベア支持部材２３ａに支持された前後一対のベルトコンベア２３ｂから成っており、これら前後のベルトコンベア２３ｂが同期して作動することにより、基板２のＸ軸方向への搬送がなされる。
【００１８】
図４及び図５において、基板支持部２４は、コンベア部２３の下方において、下受けユニット昇降ガイド２２ｂにガイドされて昇降する下受けユニット支持テーブル２４ａ及び下受けユニット支持テーブル２４ａの上面に設けられた下受けユニット２４ｂから成り、下受けユニット２４ｂの上面には複数の下受けピン２４ｃが上方に延びて設けられている。基板支持部２４は、下受けユニット２４ｂが下受けユニット支持テーブル２４ａとともに昇降テーブル２２ａに対して昇降し、複数の下受けピン２４ｃを前後のベルトコンベア２３ｂによって両端が支持された基板２の下面に当接させることによって基板２を下方から支持する。
【００１９】
図４及び図５において、基板クランプ部２５は、コンベア部２３が備える前後のベルトコンベア支持部材２３ａそれぞれの上部にＹ軸方向に移動自在に設けられた前後一対のクランプ部材２５ａ（図３も参照）から成り、前後のベルトコンベア２３ｂによって両端部が支持され、下受けユニット２４ｂによって下面が支持された基板２のＹ軸方向の両側部（両端面）を基板２の外方から挟んでクランプする。
【００２０】
図３及び図４において、基板保持移動ユニット１２を構成するコンベア部２３の上流側には前後一対のベルトコンベア２６ａから成る基板搬入コンベア２６が設けられており、コンベア部２３の下流側には前後一対のベルトコンベア２７ａから成る基板搬出コンベア２７が設けられている。基板搬入コンベア２６は、スクリーン印刷機５の外部（上流側）から投入された基板２を搬入して基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３に受け渡し、基板搬出コンベア２７は、基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３から受け渡された基板２をスクリーン印刷機５の外部に搬出する。このように、基板搬入コンベア２６、基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３及び基板搬出コンベア２７は基板２の搬送を行う基板搬送路２８（図３）として機能する。
【００２１】
図３及び図４において、基台１１上には基板搬入コンベア２６及び基板搬出コンベア２７をそれぞれＹ軸方向に跨ぐ一対の門型フレーム３１が設けられており、これら一対の門型フレーム３１によってマスクホルダ３２が支持されている。
【００２２】
図３及び図６において、マスクホルダ３２は、門型フレーム３１に両端が取り付けられて基板保持移動ユニット１２の上方をＸ軸方向に延びて配置された前後一対のガイド部材３３と、一対のガイド部材３３上をＹ軸方向に延びて設けられた左右一対のマスク支持レール３４とから成る。マスク１３はマスクホルダ３２が備える左右一対のマスク支持レール３４によって左右両端が支持されて基板保持移動ユニット１２の上方に水平姿勢に保持される（図４及び図５参照）。
【００２３】
図３及び図６において、マスク１３は平面視において矩形の枠状部材から成るマスク枠１３ｗによって四辺が支持されており、マスク枠１３ｗによって囲まれた矩形の領域には、基板２上の複数の電極３に対応した多数のパターン孔１３ａが設けられている。すなわちマスク１３は、基板２の電極３の配置に応じて形成された多数のパターン孔１３ａを有したものとなっている。
【００２４】
図３において、基板２の対角位置には２つ一組の基板側位置決め用マークｍｋが設けられている。一方、図６において、マスク１３には、基板側位置決め用マークｍｋに対応して配置された２つ一組のマスク側位置決め用マークＭＫが設けられている。これら基板側位置決め用マークｍｋとマスク側位置決め用マークＭＫが上下に合致する状態で基板２をマスク１３に接触させると、基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａは上下に合致した状態となる。
【００２５】
図３及び図４において、一対の門型フレーム３１には、Ｘ軸方向に延びたＸ軸ステージ３５の両端部がＹ軸方向にスライド自在に支持されている。Ｘ軸ステージ３５上にはカメラ支持ステージ３６がＸ軸方向に移動自在に設けられており、カメラ支持ステージ３６には前述のカメラユニット１５が取り付けられている。カメラユニット１５は、撮像視野を下方に向けた第１カメラ１５ａと撮像視野を上方に向けた第２カメラ１５ｂを備えている（図５）。
【００２６】
図３及び図４において、一対の門型フレーム３１にはＸ軸方向に延びたスキージベース３７の両端が支持されており、スキージベース３７は門型フレーム３１に沿ってＹ軸方向に往復移動自在となっている。
【００２７】
図４及び図５において、スキージベース３７の上面中央部のＹ軸方向に対向する位置には２つのスキージ昇降シリンダ３８が設けられている。これら２つのスキージ昇降シリンダ３８からはそのピストンロッドから成るスキージ昇降軸３８ａがスキージベース３７を上下方向に貫通して下方に延びている。
【００２８】
図４及び図５において、各スキージ昇降シリンダ３８が備えるスキージ昇降軸３８ａの下端にはＸ軸方向に延びたスキージホルダ３９が取り付けられており、各スキージホルダ３９には前述のスキージ１４が保持されている。各スキージ１４は、スキージホルダ３９に沿ってＸ軸方向に延びた「へら」状の部材から成る。
【００２９】
各スキージ昇降シリンダ３８によりスキージ昇降軸３８ａが下方に突没されると、スキージ昇降軸３８ａの下端にスキージホルダ３９を介して取り付けられたスキージ１４がスキージベース３７に対して昇降する。ここで、マスク１３とスキージベース３７の上下方向の間隔は変化しないので、スキージ１４はマスク１３に対して昇降することになる。
【００３０】
基板２の搬送を行う基板搬送路２８としての基板搬入コンベア２６、基板保持移動ユニット１２のコンベア部２３及び基板搬出コンベア２７の各動作は、基台１１内に設けられた制御装置４０（図７）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路作動機構４１（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３１】
基板保持移動ユニット１２の水平移動部２１の作動（Ｙテーブル２１ａのＹ軸方向への移動、Ｙテーブル２１ａに対するＸテーブル２１ｂのＸ軸方向への移動及びＸテーブル２１ｂに対するθテーブル２１ｃの（すなわちベーステーブル２１ｄの）Ｚ軸回りの回転）は、制御装置４０が前述のＹテーブル駆動モータＭｙやＸテーブル駆動モータＭｘを含むアクチュエータ等から成る水平面内方向移動機構４２（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３２】
基板保持移動ユニット１２の昇降部２２の作動（ベーステーブル２１ｄに対する昇降テーブル２２ａの昇降）動作は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成る上下方向移動機構４３（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３３】
基板保持移動ユニット１２の下受けユニット２４ｂの昇降動作、すなわち昇降テーブル２２ａに対する下受けユニット支持テーブル２４ａの昇降動作は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成る下受けユニット昇降機構４４（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３４】
基板保持移動ユニット１２の基板クランプ部２５の作動（前後のクランプ部材２５ａの開閉作動）による基板２のクランプ及びその解除動作は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成るクランプ部作動機構４５（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３５】
カメラユニット１５の水平面内での移動動作（一対の門型フレーム３１に対するＸ軸ステージ３５のＹ軸方向への移動動作及びＸ軸ステージ３５に対するカメラ支持ステージ３６のＸ軸方向への移動動作）は、制御装置４０が図示しないアクチュエータから成るカメラユニット移動機構４６（図７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００３６】
前後のスキージ１４をＹ軸方向に往復移動させるスキージベース３７の作動制御は、制御装置４０が図示しないアクチュエータ等から成るスキージベース移動機構４７（図７）の制御を行うことによってなされる。また、各スキージ１４のスキージベース３７に対する昇降動作は、制御装置４０がスキージベース３７の上部に取り付けられた２つのスキージ昇降シリンダ３８の作動制御を行うことによってなされる。
【００３７】
カメラユニット１５を構成する第１カメラ１５ａは、制御装置４０に制御されて、基板保持移動ユニット１２の基板支持部２４及び基板クランプ部２５から成る基板保持部によって保持された基板２の基板側位置決め用マークｍｋの撮像を行い、第２カメラ１５ｂは、制御装置４０に制御されて、マスク１３に設けられたマスク側位置決め用マークＭＫの撮像を行う。第１カメラ１５ａの撮像によって得られた画像データと第２カメラ１５ｂの撮像によって得られた画像データはともに制御装置４０に入力される（図７）。
【００３８】
図７に示すように、制御装置４０には入出力装置５１が設けられており、オペレータＯＰは、この入出力装置５１から所定の操作を行うことにより、スクリーン印刷機５によるスクリーン印刷動作、例えば、２つの印刷機構１０のうちの一方を選択してスクリーン印刷作業を行わせる操作や、実行中のスクリーン印刷作業を停止させる操作等を行うことができるようになっている。なお、制御装置４０は、図１及び図２に示すように、信号伝送線ＳＣを介してホストコンピュータＨＣと繋がっている。
【００３９】
次に、図８のフローチャート及び図９〜図１３の説明図を加えてスクリーン印刷機５が備える印刷機構１０によるスクリーン印刷作業の実行手順を説明する。
【００４０】
スクリーン印刷機５の制御装置４０は、印刷機構１０によりスクリーン印刷作業を行う場合、先ず、その印刷機構１０が備える基板搬入コンベア２６とコンベア部２３を連動作動させ、スクリーン印刷機５の上流側に設置された他の装置から送られてきた基板２を印刷機構１０内に搬入したうえで、基板２をコンベア部２３上の所定の作業位置に静止させる（図９（ａ）。図８に示すステップＳＴ１の基板搬入工程）。
【００４１】
制御装置４０は、ステップＳＴ１の基板搬入工程が終了したら、前後のクランプ部材２５ａを閉作動させて、コンベア部２３上の基板２をＹ軸方向からクランプする（図９（ｂ）。図中に示す矢印Ａ１）。そして、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対する下降位置に位置させたまま、下受けユニット２４ｂを上昇させる（図９（ｃ）中に示す矢印Ｂ１）。
【００４２】
制御装置４０は、下受けユニット２４ｂを上昇させることによって、下受けユニット２４ｂの下受けピン２４ｃを基板２の中央部の下面に下方から当接させて基板２を上方に押し上げ、基板２の両端部を前後のベルトコンベア２３ｂから上方に離間させ、かつ、基板２の両端部（両側面）を前後のクランプ部材２５ａに対して摺動させながら基板２を上方に移動させる。そして、基板２の上面の高さがクランプ部材２５ａの上面と同じ高さとなったところで下受けユニット２４ｂの上昇を停止させる。これにより基板２は基板保持部（基板支持部２４及び基板クランプ部２５）によって保持された状態となる（図９（ｃ）。図８に示すステップＳＴ２の基板保持工程）。
【００４３】
制御装置４０は、ステップＳＴ２の基板保持工程が終了したら、カメラユニット移動機構４６の作動制御を行い、Ｘ軸ステージ３５をＹ軸方向に移動させるとともに、カメラ支持ステージ３６をＸ軸方向に移動させることによって、第１カメラ１５ａを基板２に設けられた基板側位置決め用マークｍｋの直上に位置させる。そして、第１カメラ１５ａに基板側位置決め用マークｍｋの撮像を行わせてその画像データを取得し、基板２の位置を検出する（図１０（ａ）。図８に示すステップＳＴ３の基板位置検出工程）。また制御装置４０は、第２カメラ１５ｂをマスク１３に設けられたマスク側位置決め用マークＭＫの直下に位置させ、第２カメラ１５ｂにマスク側位置決め用マークＭＫの撮像を行わせることによってその画像データを取得し、マスク１３の位置を検出する（図１０（ｂ）。図８に示すステップＳＴ４のマスク位置検出工程）。
【００４４】
制御装置４０は、ステップＳＴ４のマスク位置検出工程が終了したら、基板保持移動ユニット１２が備える水平移動部２１の作動制御を行って基板保持部（基板支持部２４及び基板クランプ部２５）により保持した基板２を水平面内方向に移動させ、基板側位置決め用マークｍｋとマスク側位置決め用マークＭＫが上下に対向するようにして、マスク１３に対する基板２の水平面内方向の位置決めを行う（図８に示すステップＳＴ５の位置決め工程）。
【００４５】
制御装置４０は、ステップＳＴ５の位置決め工程が終了したら、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して上昇させることにより（図１０（ｃ）中に示す矢印Ｃ１）、基板２の上面（被印刷面）をマスク１３の下面に接触させる（図１０（ｃ）。図８に示すステップＳＴ６の接触工程）。これにより基板２の電極３とマスク１３のパターン孔１３ａは上下に合致し、基板２はスキージ１４によるペーストＰｓｔの転写作業が行われる位置に位置した状態となる。
【００４６】
制御装置４０は、ステップＳＴ６で基板２をマスク１３に接触させたら、スクリーン印刷機５の動作を一時中断したうえで、このスクリーン印刷機５が備える前述の入出力装置５１を介した画像表示等により、オペレータＯＰにペーストＰｓｔの供給を促す。オペレータＯＰは、現在マスク１３上に残っているペーストＰｓｔを目視し、そのペーストＰｓｔの量に基づいてペーストＰｓｔの供給（補充）を行うべきかどうかの判断を行う。そして、ペーストＰｓｔの供給を行うべきと判断したときには、別途用意したペースト供給シリンジ５２（図１１（ａ））により、マスク１３上へのペーストＰｓｔの供給を行い（図１１（ａ））、ペーストＰｓｔの供給が終わったら、入出力装置５１から動作再開操作を行う。オペレータＯＰは、ペーストＰｓｔの供給が不要と判断した場合においても、入出力装置５１から動作再開操作を行う。
【００４７】
制御装置４０はステップＳＴ６の後、入出力装置５１から動作再開操作信号が出力されたか否かに基づいて、オペレータＯＰによって動作再開操作がなされたことの検知待ちに入る（図８に示すステップＳＴ７の動作再開操作検知待ち工程）。そして、制御装置４０は、オペレータＯＰによって動作再開操作がなされたことを検知したときにはスクリーン印刷機５の動作中断を解除し、２つのスキージ１４のうちの一方のスキージ１４を下降させて、そのスキージ１４の下端を基板２に接触されているマスク１３に上方から当接させる（図１１（ｂ）。図７示すステップＳＴ８のスキージ当接工程）。
【００４８】
なお、このときマスク１３に当接させるスキージ１４は、スキージベース３７が前方のクランプ部材２５ａの上方に位置しているときには（図１１（ａ））、前方のスキージ１４（図１１（ａ），（ｂ）における紙面左側のスキージ１４）であり、スキージベース３７が後方のクランプ部材２５ａの上方に位置しているときには、後方のスキージ１４（図１１（ａ），（ｂ）における紙面右側のスキージ１４）である。
【００４９】
制御装置４０は、スキージ１４をマスク１３の上面に当接させたら、そのスキージ１４がペースト掻き寄せ方向に移動するようにスキージベース３７を移動させる。ここで、マスク１３に当接させたスキージ１４が前方のスキージ１４であればスキージベース３７は後方に移動され（図１２（ａ）中に示す矢印Ｄ１）、マスク１３に当接させたスキージ１４が後方のスキージ１４であればスキージベース３７は前方に移動される（図１２（ｂ）中に示す矢印Ｄ２）。
【００５０】
これによりスキージ１４はマスク１３に対して相対移動（摺動）し、マスク１３上のペーストＰｓｔはスキージ１４のペースト掻き寄せ面で掻き寄せられてマスク１３のパターン孔１３ａ内に押し込まれるので、基板２の電極３上にペーストＰｓｔが転写された状態となる（図８に示すステップＳＴ９のペースト転写工程）。
【００５１】
制御装置４０は、メインルーチンのステップＳＴ９のペースト転写工程が終了したら、スキージ１４を上昇させて、スキージ１４をマスク１３から離間させる（図８に示すステップＳＴ１０のスキージ離間工程）。
【００５２】
制御装置４０は、ステップＳＴ１０のスキージ離間工程が終了したら、昇降テーブル２２ａをベーステーブル２１ｄに対して下降させ（図１３（ａ）中に示す矢印Ｃ２）、マスク１３から基板２を離間させる（図１３（ａ））。これにより版離れが行われる（図８に示すステップＳＴ１１の版離れ工程）。
【００５３】
制御装置４０は、ステップＳＴ１１の版離れ工程が終了したら、クランプ部材２５ａを作動させて基板２のクランプを解除したうえで（図１３（ｂ）中に示す矢印Ａ２）、下受けユニット２４ｂを昇降テーブル２２ａに対して下降させる（図１３（ｃ）中に示す矢印Ｂ２）。これにより基板２はコンベア部２３上に降ろされて基板保持部（基板支持部２４及び基板クランプ部２５）による基板２の保持が解除される（図１３（ｃ）。図８に示すステップＳＴ１２の基板保持解除工程）。
【００５４】
制御装置４０は、ステップＳＴ１２の基板保持解除工程が終了したら、基板保持移動ユニット１２が備える水平移動部２１を作動させ、基板搬出コンベア２７に対するコンベア部２３の位置調整を行ったうえで、コンベア部２３と基板搬出コンベア２７を連動作動させ、コンベア部２３上の基板２を基板搬出コンベア２７に受け渡してそのまま基板２をスクリーン印刷機５の外部に搬出する（図８に示すステップＳＴ１３の基板搬出工程）。
【００５５】
制御装置４０は、ステップＳＴ１３の基板搬出工程が終了したら、他にスクリーン印刷を施す基板２があるかどうかの判断を行う（図８に示すステップＳＴ１４の基板有無判断工程）。その結果、他にスクリーン印刷を施す基板２があった場合にはステップＳＴ１に戻って新たな基板２の搬入を行い、他にスクリーン印刷を施す基板２がなかった場合には一連のスクリーン印刷作業を終了する。
【００５６】
スクリーン印刷機５から搬出された基板２は、スクリーン印刷機５の下流側に位置する基板振り分け装置６に受け渡される。
【００５７】
図１４において、基板振り分け装置６は、スクリーン印刷機５の下流側に設置された基台６１と、基台６１上をＹ軸方向に移動自在に設けられたコンベア装置６２から成る。コンベア装置６２には一対のベルトコンベア６３が設けられている。
【００５８】
基台６１に対するコンベア装置６２のＹ軸方向への移動動作は、基台６１内に設けられた制御装置６４（図１４）が図示しないコンベア装置移動機構６５（図１４）の作動制御を行うことによってなされる。また、ベルトコンベア６３による基板２の搬送動作は、制御装置６４が図示しないアクチュエータ等から成るコンベア作動機構６６（図１４）の作動制御を行うことによってなされる。
【００５９】
スクリーン印刷機５の制御装置４０は、２つの印刷機構１０の一方からスクリーン印刷作業を終えた基板２を搬出するときは、その情報を信号伝送線ＳＣ経由でホストコンピュータＨＣに送信し、ホストコンピュータＨＣは、その基板２の搬出情報を基板振り分け装置６の制御装置６４に送信する。ホストコンピュータＨＣから基板２の搬出情報を受け取った基板振り分け装置６の制御装置６４は、コンベア装置移動機構６５の作動制御を行ってコンベア装置６２をＹ軸方向に移動させるとともに、コンベア作動機構６６の作動制御を行ってベルトコンベア６３を作動させることにより、スクリーン印刷機５から搬出された基板２を受け取り、その受け取った基板２を下流側に設置された部品装着機７に受け渡す。
【００６０】
図１５及び図１６において、部品装着機７は、基台７１上に基板２の搬送及び位置決めを行う基板搬送路７２、部品４を供給する部品供給手段としての複数のテープフィーダ７３、ロボット機構７４により水平面内方向に移動され、基板搬送路７２により位置決めされた基板２にテープフィーダ７３よりピックアップした部品４の装着を行う２つの装着ヘッド７５を備えている。
【００６１】
図１５において、基板搬送路７２は、基台７１の中央部に設けられて基板２を所定の作業位置（図１５に示す位置）に位置決めする位置決めコンベア７２ａのほか、上流側及び下流側に隣接する他の部品装着機７との間で基板２の受け渡し用に用いる搬入コンベア７２ｂと搬出コンベア７２ｃを備えている。
【００６２】
図１５及び図１６において、ロボット機構７４は、Ｘ軸方向に対向する基台７１の両端部の一端側において、基板搬送路７２を跨ぐようにＹ軸方向に延びて設けられたビーム状のＹ軸テーブル７４ａ、Ｙ軸テーブル７４ａに一端が支持されてＸ軸方向に延び、Ｙ軸テーブル７４ａに沿って移動自在に設けられた２つのビーム状のＸ軸テーブル７４ｂ及び各Ｘ軸テーブル７４ｂ上をＸ軸方向に移動自在に設けられた２つのプレート状の移動ステージ７４ｃから成り、２つの移動ステージ７４ｃのそれぞれには、下方に延びた複数の吸着ノズル７５Ｎ（図１６）が昇降及び上下軸（Ｚ軸）回り回転自在に設けられた前述の装着ヘッド７５がひとつずつ取り付けられている。
【００６３】
図１５及び図１６において、ロボット機構７４が備える２つの移動ステージ７４ｃのそれぞれには、撮像視野を下方に向けた基板カメラ７６が設けられており、基板搬送路７２を挟んでＹ軸方向に対向する基台７１上の両領域のそれぞれには、撮像視野を上方に向けた部品カメラ７７が設けられている。
【００６４】
図１５及び図１６において、複数のテープフィーダ７３は基板搬送路７２を挟んでＹ軸方向に対向する基台７１の両端部のそれぞれにＸ軸方向に並んで設けられており、それぞれ基台７１の中央部側（基板搬送路７２側）の端部に設けられた部品供給口７３ａに部品４を連続的に供給する。
【００６５】
基板搬送路７２（搬入コンベア７２ｂ、位置決めコンベア７２ａ及び搬出コンベア７２ｃ）による基板２の搬送及び位置決め動作は、基台７１内に設けられた制御装置８０（図１７）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路駆動部８１（図１７）の作動制御を行うことによってなされ、各テープフィーダ７３による部品供給口７３ａへの部品４の供給動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成るテープフィーダ駆動部８２（図１７）の作動制御を行うことによってなされる。
【００６６】
ロボット機構７４による各装着ヘッド７５の水平面内での移動動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成るロボット機構駆動部８３（図１７）の作動制御（Ｙ軸テーブル７４ａに対する各Ｘ軸テーブル７４ｂのＹ軸方向への移動制御及び各Ｘ軸テーブル７４ｂに対する各移動ステージ７４ｃのＸ軸方向への移動制御）を行うことによってなされ、各吸着ノズル７５Ｎの装着ヘッド７５に対する昇降及び上下軸回りの回転動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成るノズル駆動部８４（図１７）の作動制御を行うことによってなされる。また、各吸着ノズル７５Ｎによる部品４の吸着及び離脱動作は、制御装置８０が図示しないアクチュエータ等から成る真空圧供給部８５（図１７）の作動制御を行って吸着ノズル７５Ｎ内に真空圧を供給し、或いは真空圧の供給を解除することによってなされる。
【００６７】
基板カメラ７６及び部品カメラ７７による撮像動作は、制御装置８０によって制御される（図１７）。基板カメラ７６及び部品カメラ７７の撮像動作によって得られた画像データは制御装置８０に取り込まれて画像認識される。なお、制御装置８０は、図１６及び図１７に示すように、信号伝送線ＳＣを介してホストコンピュータＨＣと繋がっている。
【００６８】
部品装着機７が実行する部品実装工程では、制御装置８０は先ず、基板搬送路７２を構成する搬入コンベア７２ｂ及び位置決めコンベア７２ａの作動制御を行って、基板振り分け装置６を介してスクリーン印刷機５から供給される基板２を搬入し、所定の作業位置に位置決めする（図１８に示すステップＳＴ２１の基板搬入及び位置決め工程）。
【００６９】
制御装置８０は、上記ステップＳＴ２１の基板搬入及び位置決め工程を行ったら、ロボット機構駆動部８３の作動制御を行って基板２の上方に基板カメラ７６を（装着ヘッド７５を）移動させ、基板２に設けられた基板マーク（図示せず）の撮像をおこなう。そして、得られた基板マークの画像を画像認識し、基板２の正規の作業位置からの位置ずれを求める（図１８に示すステップＳＴ２２の基板位置ずれ検出工程）。
【００７０】
制御装置８０は、ステップＳＴ２２で基板２の位置ずれを求めたら、ロボット機構駆動部８３の作動制御を行って装着ヘッド７５をテープフィーダ７３の上方に移動させ、テープフィーダ７３の部品供給口７３ａに供給された部品４を吸着ノズル７５Ｎによって真空吸着によりピックアップする（図１８に示すステップＳＴ２３のピックアップ工程）。そして、ピックアップした部品４が部品カメラ７７の上方を通過するように装着ヘッド７５を移動させ、部品カメラ７７による部品４の撮像を行って画像認識し、部品４の異常（変形や欠損など）の有無の検査を行うとともに、部品４の吸着ノズル７５Ｎに対する位置ずれ（吸着ずれ）を求める（図１８に示すステップＳＴ２４の画像認識工程）。
【００７１】
制御装置８０はステップＳＴ２４で部品４の画像認識を行ったら、装着ヘッド７５を基板２の上方に移動させ、吸着ノズル７５Ｎによりピックアップした部品４が基板２上の目標装着位置である電極３（この電極３上にはスクリーン印刷機５によってペーストＰｓｔが印刷されている）に接触させるとともに、吸着ノズル７５Ｎへの真空圧の供給を解除して部品４を基板２に装着する（図１８に示すステップＳＴ２５の部品装着工程）。このとき制御装置８０は、基板２の位置決め時に求めた基板２の位置ずれと、部品４の画像認識時に求めた部品４の吸着ずれが修正されるように、基板２に対する吸着ノズル７５Ｎの位置補正（回転補正を含む）を行う。
【００７２】
制御装置８０は、ステップＳＴ２５の部品装着工程を行ったら、現在位置決めしている基板２に対して装着すべき全ての部品４を装着したか否かの判断を行う（図１８に示すステップＳＴ２６の装着終了判断工程）。そして、その結果、現在位置決めしている基板２に対して装着すべき全ての部品４を装着していなかった場合にはステップＳＴ２３に戻って部品４のピックアップを行い、現在位置決めしている基板２に対して装着すべき全ての部品４を装着していた場合には、位置決めコンベア７２ａと搬出コンベア７２ｃを連動作動させて、現在位置決めしている基板２の部品装着機７の下流側の他の部品実装用装置（例えば、検査機やリフロー炉等）への搬出を行う（図１８に示すステップＳＴ２７の基板搬出工程）。
【００７３】
制御装置８０は、ステップＳＴ２７の基板搬出工程が終了したら、まだ部品実装を行う基板２があるかどうかの判断を行い（図１８に示すステップＳＴ２８の基板有無判断工程）、その結果、まだ部品実装を行う基板２がある場合にはステップＳＴ２１に戻って新たな基板２の搬入及び位置決めを行い、もう部品実装を行う基板２がなかった場合には、部品実装工程を終了する。
【００７４】
このような構成の部品実装システム１により基板の生産を行うときは、オペレータＯＰは、スクリーン印刷機５が備える２つの印刷機構１０のうちの一方において、これから生産しようとする基板２の種類（機種）に対応した段取り作業（初期段取り）を行う（図１９に示すステップＳＴ３１の初期段取り作業実行工程）。
【００７５】
オペレータＯＰは、ステップＳＴ３１の初期段取り作業実行工程が終了したら、制御装置４０に繋がる前述の入出力装置５１からスクリーン印刷機５に対して所定の操作を行い、現在段取り作業がなされている印刷機構１０により、段取りに対応した機種の全基板２についてスクリーン印刷作業を実行させる（図１９に示すステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）。
【００７６】
この印刷作業実行工程では、オペレータＯＰは、スクリーン印刷機５の上流側に設置された図示しない基板供給装置より、初期段取り工程を実行した側の印刷機構１０に基板２が連続的に供給されるように基板供給装置の設定を行う。これによりスクリーン印刷機５は、基板供給装置より供給される基板２を印刷機構１０（ステップＳＴ２１で段取りがなされた印刷機構１０）により搬入し、基板２にスクリーン印刷を施して下流側の基板振り分け装置６に搬出する。そして、その搬出した基板２は基板振り分け装置６を介して部品装着機７が備える２つの基板搬送路７２の一方に投入され、部品装着機７は投入された基板２を位置決めして装着ヘッド７５により部品４の実装を行って下流側に搬出する。
【００７７】
オペレータＯＰは、上記ステップＳＴ３２におけるスクリーン印刷作業実行工程と並行し、現在スクリーン印刷機５にスクリーン印刷作業を行わせている機種とは異なる機種（異機種）についてスクリーン印刷を実行する予定があるかどうか、すなわち機種変更する予定があるかどうかの判断を行う（図１９に示すステップＳＴ３３の機種変更判断工程）。そして、その結果、機種変更の予定があるときには他方の（現在スクリーン印刷を行っている側とは反対の側の）印刷機構１０において段取り（スクリーン印刷機５としては段取り替え）を行う（図１９に示すステップＳＴ３４の段取り替え作業工程）。
【００７８】
ステップＳＴ３３では、機種変更する予定があるかどうかの判断を、オペレータＯＰが自身の記憶に基づいて行うのではなく、スクリーン印刷機５の制御装置４０或いはスクリーン印刷機５に基板２を供給する前述の図示しない基板供給装置の制御装置が、予め記憶した機種変更の予定のデータ（生産データ）に基づいて機種変更の予定の有無の情報を出力装置（スクリーン印刷機５では前述の入出力装置５１）に出力し、オペレータＯＰはその出力装置に出力された情報に基づいて機種変更する予定があるかどうかの判断を行うようにしてもよい。
【００７９】
或いは、スクリーン印刷機５の制御装置４０又は基板供給装置の制御装置が機種変更の予定のデータを予め記憶しておくのではなく、基板供給装置が、スクリーン印刷機５に供給しようとしている基板２に設けられたバーコード等の情報タグからその基板２の情報データを読み取り、そのデータに基づいて、その基板２の機種が現在スクリーン印刷を行っている機種と同一でないことが分かったときには、その異なる機種の基板２をスクリーン印刷機５に投入せずに所定の基板待機所に待機させたうえで、異なる機種の基板２が将来投入される予定である旨を、その機種名とともに出力装置（図示せず）に表示するようにしてもよい。
【００８０】
オペレータＯＰは、ステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程が終了したら、ステップＳＴ３３と同様、異機種についてスクリーン印刷を実行する予定があるか否かの判断を行う（図１９に示すステップＳＴ３５の機種変更判断工程）。この判断ステップＳＴ３５の判断は、ステップＳＴ３４において他方の印刷機構１０において段取り替えを行ったときには、その段取り替えが終了してから行う。
【００８１】
オペレータＯＰはステップＳＴ３５で異機種についてスクリーン印刷を実行する予定がある場合には、入出力装置５１からスクリーン印刷作業を実行する印刷機構１０の切り替えを、それまでスクリーン印刷を行っていた側の印刷機構１０から、これからスクリーン印刷を行おうとする側の（段取り替えを行った側の）印刷機構１０に変更する印刷機構切り替え操作を行ったうえで（図１９に示すステップＳＴ３６の印刷機構切り替え工程）、入出力装置５１から所定の操作を行って、段取り替えを行った側の印刷機構１０の段取りに対応した機種の全基板２についてスクリーン印刷作業を実行させる（ステップＳＴ３６を経過した後のステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）。
【００８２】
一方、オペレータＯＰは、ステップＳＴ３５で異機種についてスクリーン印刷を実行する予定がない場合は、入出力装置５１から所定の操作を行って、スクリーン印刷機５によるスクリーン印刷作業を終了させる。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態における部品実装方法は、基板２に対してスクリーン印刷を行う２つの印刷機構１０を備えたスクリーン印刷機５と、スクリーン印刷が施された基板２に部品４を装着する部品装着機７とを含んで構成される部品実装システム１を用い、スクリーン印刷機５により基板２にスクリーン印刷を施した後、その基板２に対して部品装着機７による部品装着を施して部品実装を行う部品実装方法であり、スクリーン印刷機５が備える２つの印刷機構１０のうちの一方の印刷機構１０について段取り作業を行う工程（ステップＳＴ３１の初期段取り作業実行工程）と、段取り作業を行った一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させる工程（ステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）と、一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構１０において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う工程（ステップＳＴ３４の段取り替え作業工程）と、一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を行わせる工程及び他方の印刷機構１０において段取り替え作業を行う工程が終了した後、他方の印刷機構１０に機種切り替え後の基板２についてのスクリーン印刷作業を実行させる工程（ステップＳＴ３６を経過した後のステップＳＴ３２のスクリーン印刷作業実行工程）を含むものとなっている。
【００８４】
このように本実施の形態における部品実装方法では、部品実装システムが備えるスクリーン印刷機５は２つの印刷機構１０を有し、これら２つの印刷機構１０のうちの一方の印刷機構１０にスクリーン印刷作業を行わせている間、他方の印刷機構１０において機種切り替えのための段取り替え作業を行うようになっているので、段取り替え作業のためにスクリーン印刷機５の稼働を停止させることがない。このため段取り替え作業に伴う時間のロスがなく、基板の生産効率の低下を防止することができる。
【００８５】
これまで本発明の実施の形態について説明していたが、本発明は上述の実施の形態に示したものに限定されない。例えば、スクリーン印刷機は上流側から搬入した基板に対してスクリーン印刷作業を実行して下流側に搬出する２つの印刷機構を有していればよく、印刷機構の構成は上述したものに限定されない。
【００８６】
また、上述の実施の形態では、部品装着機７は基板搬送路７２及び装着ヘッド７５はそれぞれ２つずつ有する構成であったが、これは一例であり、基板搬送路７２及び装着ヘッド７５は少なくともひとつずつ有していればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
スクリーン印刷機における段取り替え作業に伴う時間のロスが生じないようにした部品実装方法を提供する。
【符号の説明】
【００８８】
１ 部品実装システム
２ 基板
４ 部品
５ スクリーン印刷機
７ 部品装着機
１０ 印刷機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してスクリーン印刷を行う２つの印刷機構を備えたスクリーン印刷機と、スクリーン印刷が施された基板に部品を装着する部品装着機とを含んで構成される部品実装システムを用い、スクリーン印刷機により基板にスクリーン印刷を施した後、その基板に対して部品装着機による部品装着を施して部品実装を行う部品実装方法であって、
スクリーン印刷機が備える２つの印刷機構のうちの一方について段取り作業を行う工程と、
段取り作業を行った前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させる工程と、
前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う工程と、
前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を行わせる工程及び前記他方の印刷機構において段取り替え作業を行う工程が終了した後、前記他方の印刷機構に機種切り替え後の基板についてのスクリーン印刷作業を実行させる工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
【請求項１】
基板に対してスクリーン印刷を行う２つの印刷機構を備えたスクリーン印刷機と、スクリーン印刷が施された基板に部品を装着する部品装着機とを含んで構成される部品実装システムを用い、スクリーン印刷機により基板にスクリーン印刷を施した後、その基板に対して部品装着機による部品装着を施して部品実装を行う部品実装方法であって、
スクリーン印刷機が備える２つの印刷機構のうちの一方について段取り作業を行う工程と、
段取り作業を行った前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させる工程と、
前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を実行させている間、他方の印刷機構において、機種切り替えのための段取り替え作業を行う工程と、
前記一方の印刷機構にスクリーン印刷作業を行わせる工程及び前記他方の印刷機構において段取り替え作業を行う工程が終了した後、前記他方の印刷機構に機種切り替え後の基板についてのスクリーン印刷作業を実行させる工程とを含むことを特徴とする部品実装方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−７４４３１（Ｐ２０１２−７４４３１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１６４５１（Ｐ２０１０−２１６４５１）
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２８日（２０１０．９．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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