JP6553709B2 - 部品実装ライン、および部品実装ラインの段取り方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装機が複数台直列に配置された部品実装ライン、および部品実装ラインで生産する基板の種類を変更するときの段取り方法に関する。

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。さらに、部品実装機を複数台直列に配置して、部品実装ラインを構成する場合も多い。部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。大きさや形状の異なるさまざまな部品を実装するために、部品移載装置では、複数種類の装着ノズルが実装ヘッドに交換して取り付けられ用いられる。特許文献１には、部品実装機の２つの実装ヘッドが装着ノズルを自動で融通し合う技術が開示されている。

特許文献１の電子部品実装装置は、デュアルレーンデュアルヘッドタイプの部品実装機であり、第１および第２ヘッドにそれぞれ装着されるノズルを交換させる第１および第２ノズル交換機（ノズルステーション）を有している。そして、電子部品を実装する基板の種類の切り替え時に、第１および第２ノズル交換機が備えるノズルを、第１および第２ヘッドを用いて入れ替えることを特徴としている。これによれば、それぞれのノズル交換機に配置するノズルを自動的に調整できるため、基板の生産効率を向上できる、とされている。

特開２０１３−２５４７８１号公報

ところで、特許文献１において、第１および第２ヘッドが複数のノズルを融通し合える点は好ましいが、ノズルの必要数量が増加してくると対応できなくなる。詳述すると、近年では、部品の種類の多様化に加えて、生産効率を向上するために多種類のノズルが開発されている。このため、第１および第２ノズル交換機（ノズルステーション）の収容数を超えるノズルを使い分けする必要性が増加している。この場合、生産する基板の種類を変更する際に、使用しなくなったノズルを搬出し、新しいノズルを搬入して補給する段取り作業が必要になる。特許文献１の技術は、この段取り作業を考慮していない。

特許文献１に例示される両側にノズルステーションを備える構成で、作業者は、両側のノズルステーションに装着ノズルを補給する段取り作業を行う。このため、作業者は、部品実装機の両側を行き来することになり、段取り作業の作業性が低下する。さらに、部品実装ラインの構成で、作業者は部品実装ラインの両側を何度も行き来することになるため、作業性の低下は著しい。また、ノズルの搬出および搬入の際に、作業者は、部品実装機の側方から部品供給装置の上部に乗り出してノズルステーションまで腕を伸ばす必要があるため、作業自体が困難で煩わしい。なお、部品実装機では、装着ノズル以外にも交換して使用する部材があり、以降では交換部材と総称する。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、生産する基板の種類を変更するときに、装着ノズルなどの交換部材を搬出および搬入する段取り作業の手間を軽減して作業性を向上した部品実装ライン、および部品実装ラインの段取り方法を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する本発明の部品実装ラインは、基板を装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、前記基板搬送装置の両側にそれぞれ配置されて部品を順次供給する第１部品供給装置および第２部品供給装置と、着脱可能に保持した交換部材を用いて前記第１部品供給装置および前記第２部品供給装置から前記部品を採取して位置決めされた前記基板に装着する部品移載装置と、前記基板搬送装置および前記第１部品供給装置の間に配置され交換して使用する交換部材を着脱可能に保持する第１ステージと、前記基板搬送装置および前記第２部品供給装置の間に配置され交換して使用する交換部材を着脱可能に保持する第２ステージと、を備える部品実装機が複数台直列に配置された部品実装ラインであって、前記部品実装ラインで生産する前記基板の種類を変更する段取り作業において、前記部品実装機の部品移載装置を用いて、前記第２ステージに保持されていて使用されなくなった前記交換部材を、作業者が前記第１部品供給装置側から搬出するために前記第１ステージへ移送させ、かつ、前記作業者が前記第１部品供給装置側から前記第１ステージに搬入した前記交換部材を、前記段取り作業後に使用する前記第２ステージへ移送させる制御装置を備える。

本発明の部品実装ラインによれば、生産する基板の種類を変更するときに、部品移載装置を用いて、第２ステージに保持されていて使用されなくなった交換部材を第１ステージへ移送させる。かつ、部品移載装置を用いて、第１ステージに搬入された交換部材を第２ステージへ移送させる。このため、作業者は、交換部材を搬出および搬入する段取り作業を第１ステージのみで行うことができる。換言すると、作業者は、部品実装機の片側から段取り作業を行えばよく、反対側に行く必要がない。したがって、部品実装機が複数台直列に配置された部品実装ラインにおいて、作業者は、部品実装ラインの片側だけを移動すればよく、両側を何度も行き来する必要がなくなって段取り作業の手間が軽減され、作業性が向上する。

第１実施形態の部品実装ラインの構成を説明する平面図である。 第１部品実装機の構成を例示して説明する平面図である。 生産する基板の種類を変更するときの第１の段取り作業の手順を例示して説明する図である。 第１の段取り作業を開始する時点での第１および第２ステージの状態を示した図である。 第１の段取り作業の第２工程が終了した時点での第１および第２ステージの状態を示した図である。 第１の段取り作業の第４工程が終了した時点での第１および第２ステージの状態を示した図である。 生産する基板の種類を変更するときの第２の段取り作業の手順を例示して説明する図である。 第２の段取り作業の第１２工程が終了した時点での第１および第２ステージの状態を示した図である。 第２の段取り作業の第１５工程が終了した時点での第１および第２ステージの状態を示した図である。 第２の段取り作業の第１６工程が終了した時点での第１および第２ステージの状態を示した図である。 第２実施形態の部品実装ラインの構成を説明する平面図である。

（１．第１実施形態の部品実装ライン１の構成）
本発明の第１実施形態の部品実装ライン１の構成について、図１および図２を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の部品実装ライン１の構成を説明する平面図である。部品実装ライン１の上流側（図１の左側）に、はんだ印刷機９３が配置されている。はんだ印刷機９３で印刷工程が施された基板Ｋは、基板搬送装置９１により部品実装ライン１に搬入される。部品実装ライン１の下流側（図１の右側）には、基板検査機９４およびリフロー機９５が配置されている。部品実装ライン１で実装工程が施された基板Ｋは、基板搬送装置９２により基板検査機９４に搬入される。図１において、紙面の左側から右側に向かう方向が、基板Ｋを搬送するＸ軸方向である。

部品実装ライン１は、比較的小形の部品を実装する第１および第２部品実装機２、３、ならびに、比較的大形の部品を実装する第３部品実装機４が、記載した順序で直列に配置されて構成されている。基板Ｋは、３台の部品実装機２〜４を通して直線的に搬送され、所定の複数種類の部品が実装されるようになっている。図２は、第１部品実装機２の構成を例示して説明する平面図である。

第１部品実装機２は、基板搬送装置２１、第１部品供給装置２２、第２部品供給装置２３、部品移載装置２５、第１ステージ２６、第２ステージ２７、および制御装置２８などが本体機台２９に配設されて構成されている。基板搬送装置２１は、一対のガイドレール２１１、コンベアベルト、およびバックアップ装置などにより構成されている。一対のガイドレール２１１は、搬送方向（Ｘ軸方向）に延在して平行配置され、搬送経路を構成している。コンベアベルトは、無端環状で搬送経路に沿って張設されている。コンベアベルトは、基板Ｋを載置して輪転し、基板Ｋを搬送する。バックアップ装置は、コンベアベルトの下方に配置されており、搬送経路の略中央の装着実施位置に基板Ｋを位置決めする。図１および図２には、装着実施位置に位置決めされた基板Ｋが示されている。

第１部品供給装置２２は、基板搬送装置２１の一方の側（図１および図２の下側）に配置されている。第１部品供給装置２２は、可動パレット台２２１、および複数のフィーダ装置２２２からなる。可動パレット台２２１は、本体機台２９の上面に取り外し可能に配置されている。可動パレット台２２１は、キャスタ９９を有する台車９８を用いて、本体機台２９から遠ざかるように引き出すことができる。

可動パレット台２２１は、その上面に複数の溝状のスロットが形成されている。各スロットには、それぞれフィーダ装置２２２の底部が着脱可能に挿入されている。各フィーダ装置２２２は、所定ピッチで部品が収納された細長いテープが巻回された図略の供給リールを有している。この供給リールからテープが所定ピッチで引き出され、部品が順次供給される。第１部品供給装置２２は、本体機台２９から取り外し可能となっている。

第２部品供給装置２３は、基板搬送装置２１の他方の側（図１の上側）に配置されている。第２部品供給装置２３は、固定パレット台２３１、および複数のフィーダ装置２３２からなる。固定パレット台２３１は、本体機台２９の上面に固定されている。可動パレット台２２１と同様に、固定パレット台２３１も、その上面に複数のスロットが形成されて、複数のフィーダ装置２３２が着脱可能に挿入されている。第２部品供給装置２３は、本体機台２９から取り外せない。

部品移載装置２５は、デュアルヘッドタイプの装置であり、一対のＸ軸方向レール、第１および第２ビーム２５１、２５２、第１および第２実装ヘッド２５３、２５４などで構成されている。図略の一対のＸ軸方向レールは、基板搬送装置２１の上方に配置され、Ｘ軸方向に延在している。第１ビーム２５１は、一対のＸ軸方向レールの第２部品実装機３に近い側に架け渡されて、Ｘ軸方向に移動可能となっている。第２ビーム２５２は、一対のＸ軸方向レールのはんだ印刷機９３に近い側に架け渡されて、Ｘ軸方向に移動可能となっている。第１実装ヘッド２５３は、第１ビーム２５１に保持されて、Ｙ軸方向に移動可能となっている。第２実装ヘッド２５４は、第２ビーム２５２に保持されて、Ｙ軸方向に移動可能となっている。第１および第２実装ヘッド２５３、２５４は、ヘッド駆動機構により、互いに干渉しないように移動制御される。第１および第２実装ヘッド２５３、２５４は、それぞれ下側に吸着ノズル５１を着脱可能に保持している。

吸着ノズル５１は、負圧を利用して部品を吸着採取し、正圧を利用して部品を装着する。吸着ノズル５１は、部品の大きさや形状に応じて複数種類が用意されている。吸着ノズル５１は、交換して使用する本発明の交換部材に相当する。部品移載装置２５は、第１実装ヘッド２５３の吸着ノズル５１を用いて、第１および第２部品供給装置２２、２３の第２部品実装機３に近いフィーダ装置２２２、２３２から部品を採取して基板Ｋに装着する。また、部品移載装置２５は、第２実装ヘッド２５４の吸着ノズル５１を用いて、第１および第２部品供給装置２２、２３のはんだ印刷機９３に近いフィーダ装置２２２、２３２から部品を採取して基板Ｋに装着する。

第１ステージ２６は、基板搬送装置２１と第１部品供給装置２２との間の本体機台２９の上面に配置されている。第１ステージ２６には、ノズルステーション６１が交換可能に載置される。第２ステージ２７は、基板搬送装置２１と第２部品供給装置２３との間の本体機台２９の上面に配置されている。第２ステージ２７にも、ノズルステーション６１が交換可能に載置される。第２ステージ２７に載置されるノズルステーション６１は、第１ステージ２６に載置されるノズルステーション６１と同一形状であり、これに限定されず、互いに異なる形状であってもよい。

ノズルステーション６１は、略箱形状の部材であり、上面に合計５箇所のノズル保持部６２を有している。ノズルステーション６１は、各ノズル保持部６２にそれぞれ吸着ノズル５１を着脱可能に保持する。例えば、図２の第１部品実装機２の第１ステージ２６のノズルステーション６１は、４箇所のノズル保持部６２にそれぞれ吸着ノズル５１を保持し、１箇所のノズル保持部６２を空けた状態にしている。なお、ノズル保持部６２は、５箇所に限定されず、実際には５箇所を越える場合が多い。

第１ステージ２６のノズルステーション６１には、第１実装ヘッド２５３用の吸着ノズル５１が保持される。第２ステージ２７のノズルステーション６１には、第２実装ヘッド２５４用の第２部品供給装置２３用の吸着ノズル５１が保持される。ただし、この制約は、段取り作業の間は適用されない。すなわち、本実施形態において、第１ステージ２６のノズルステーション６１には、一時的に第２実装ヘッド２５４用の吸着ノズル５１が保持される。

部品移載装置２５は、基板Ｋを生産している途中で吸着ノズル５１を自動交換する機能を有している。吸着ノズル５１を自動交換する場合、部品移載装置２５は、第１ステージ２６または第２ステージ２７に載置されたノズルステーション６１の上方に第１または第２実装ヘッド２５３、２５４を移動する。次に、部品移載装置２５は、所定の交換手順にしたがって使用しなくなった吸着ノズル５１を空いたノズル保持部６２に載置し、使用する吸着ノズル５１を第１または第２実装ヘッド２５３、２５４に保持する。

作業者は、第１ステージ２６にアクセスするとき、台車９８を引き出して、第１部品供給装置２２を本体機台２９からから取り外すことができる。したがって、作業者は、第１ステージ２６に接近でき、ノズルステーション６１を搬出したり搬入したりする段取り作業は容易である。なお、作業者は、ノズルステーション６１の全体を搬出および搬入するのでなく、特定の吸着ノズル５１のみを搬出および搬入することもできる。

一方、作業者は、第２ステージ２７にアクセスするとき、固定式の第２部品供給装置２３を本体機台２９から取り外せない。このため、作業者は、第２ステージ２７に接近できず、側方から第２部品供給装置２３の上部に乗り出して第２ステージ２７まで腕を伸ばす必要がある。したがって、ノズルステーション６１や吸着ノズル５１の搬出作業および搬入作業は困難であり、かつ煩わしい。特に、背の低い作業者では、搬出作業および搬入作業ができなくなるケースも生じ得る。

制御装置２８は、本体機台２９に組み込まれており、その配設位置は特に限定されない。制御装置２８は、生産する基板Ｋの種類に応じた実装ジョブデータを内蔵してソフトウェアで動作する。この実装ジョブデータの中に、第１および第２実装ヘッド２５３、２５４の吸着ノズル５１を交換する指令が含まれている。制御装置２８は、上位のホストコンピュータ、および下位の各装置２１、２２、２３、２５の制御部と連携して、実装工程の動作を制御する。また、制御装置２８は、実装工程を終了した基板Ｋの数量、および第１、第２部品供給装置２２、２３の部品使用数をカウントし、部品切れ発生時などにはホストコンピュータとの情報交換やオペレータへの連絡を行う。制御装置２８は、オペレータに情報を表示するための表示部や、オペレータによる入力設定を行うための入力部を備えている。

第２部品実装機３は、第１部品実装機２と同様の構成で同様の機能を有している。すなわち、第２部品実装機３は、基板搬送装置３１、第１部品供給装置３２、第２部品供給装置３３、部品移載装置３５、第１ステージ３６、第２ステージ３７、および制御装置３８などが本体機台３９に配設されて構成されている。

第１部品供給装置３２は、基板搬送装置３１の一方の側（図１の下側）に配置され、本体機台３９から取り外し可能とされている。したがって、作業者は、第１ステージ３６および第１ステージ３６上のノズルステーション６１にアクセスするとき、第１部品供給装置３２を本体機台３９からから取り外して、段取り作業を容易に行える。一方、第２部品供給装置３３は、基板搬送装置３１の他方の側（図１の上側）に配置され、本体機台３９の上面に固定されている。このため、作業者は、第２ステージ３７および第２ステージ３７上のノズルステーション６１にアクセスすることが困難であり、かつ煩わしい。

第３部品実装機４は、基板搬送装置４１、第１部品供給装置４２、第２部品供給装置４３、部品移載装置４５、第１ステージ４６、第２ステージ４７、および制御装置４８などが本体機台４９に配設されて構成されている。第３部品実装機４において、第２部品供給装置４３の構成が第１および第２部品実装機２、３と異なり、他の部位４１、４２、４５〜４８の構成は第１および第２部品実装機２、３と同様である。第１部品供給装置４２は、基板搬送装置４１の一方の側（図１の下側）に配置され、本体機台４９から取り外し可能とされている。したがって、作業者は、第１ステージ４６および第１ステージ４６上のノズルステーション６１にアクセスするとき、第１部品供給装置４２を本体機台４９からから取り外して、段取り作業を容易に行える。

第３部品実装機４の第２部品供給装置４３は、基板搬送装置４１の他方の側（図１の上側）に配置されている。第２部品供給装置４３は、固定パレット台４３１、複数のフィーダ装置４３２、およびトレイ装置４３３からなる。固定パレット台４３１は、本体機台４９の上面に固定されている。固定パレット台４３１の基板検査機９４に近い側に複数のスロットが形成され、各スロットにフィーダ装置４３２が着脱可能に挿入されている。固定パレット台４３１の第２部品実装機３に近い側に、トレイ装置４３３が配設されている。トレイ装置４３３は、入れ替え可能なトレイ４３４に大形部品を載置して供給する。トレイ装置４３３は、フィーダ装置４３２よりもＹ軸方向に大きく形成されている。

第３部品実装機の第２ステージ４７に載置されるノズルステーション６１は、細径の吸着ノズル５１に加えて、太径の大形用吸着ノズルを着脱可能に保持する。大形用吸着ノズルは、トレイ装置４３３から大形部品を吸着採取する。これに限定されず、ノズルステーション６１は、大形部品を挟んで採取する挟持ノズルを着脱可能に保持してもよい。

作業者は、第３部品実装機４の第２ステージ４７にアクセスするとき、固定式の第２部品供給装置４３を取り外せない。このため、作業者は、第２ステージ４７に接近できず、側方から第２部品供給装置４３の上部に乗り出して第２ステージ４７まで腕を伸ばす必要がある。したがって、ノズルステーション６１や吸着ノズル５１の第２ステージ４７への搬出作業および搬入作業は、トレイ装置４３３が大形である分だけ第１および第２部品実装機２、３よりもさらに一層困難になっている。

（２．第１実施形態の部品実装ライン１の段取り作業）
次に、第１実施形態の部品実装ライン１で生産する基板の種類を変更するときの段取り作業について、図３〜図１０を参考にして説明する。段取り作業の手順は、第１、第２、および第３部品実装機２、３、４で同様であるので、以降では第１部品実装機２を例にして説明する。段取り作業は、作業者による作業と、制御装置２８が部品移載装置２５を用いて行う動作との組合せにより進められる。図３は、生産する基板の種類を変更するときの第１の段取り作業の手順を例示して説明する図である。説明を簡明化するために、図４〜図６では、第１部品実装機２の第１ステージ２６、第２ステージ２７、吸着ノズル５１、およびノズルステーション６１のみを示す。

第１の段取り作業において、生産する基板Ｋの種類を第１基板種Ｋ１から第２基板種Ｋ２に変更する。第１基板種Ｋ１を生産するとき、部品移載装置２５の第１および第２実装ヘッド２５３、２５４は、それぞれＡ形吸着ノズル５１Ａのみで装着動作を行い、Ａ形吸着ノズル５１Ａを交換する必要がない。このため、交換用の吸着ノズル５１は準備されていない。図４は、第１の段取り作業を開始する時点での第１および第２ステージ２６、２７の状態を示した図である。図示されるように、第１基板種Ｋ１の生産が終了して第１の段取り作業を開始する時点で、第１ステージ２６に載置された第１ノズルステーション６１１、および第２ステージ２７に載置された第２ノズルステーション６１２は、吸着ノズル５１を保持していない。

ここで、第２基板種Ｋ２の実装ジョブデータには、生産に使用する吸着ノズル５１が指定されている。具体的に、第１実装ヘッド２５３用にＡ形、Ｂ形、およびＣ形吸着ノズル５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃが指定され、第２実装ヘッド２５４用にＡ形、Ｄ形、およびＥ形吸着ノズル５１Ａ、５１Ｄ、５１Ｅが指定されているものとする。すると、図３の第１工程Ｓ１で、制御装置２８は、第１ステージ２６に第１実装ヘッド２５３用のＢ形およびＣ形吸着ノズル５１Ｂ、５１Ｃを補給し、第２ステージ２７に第２実装ヘッド２５４用のＤ形およびＥ形吸着ノズル５１Ｄ、５１Ｅを補給するように案内表示する。

案内表示を見た作業者は、第２工程Ｓ２で、第２実装ヘッド２５４用のＤ形およびＥ形吸着ノズル５１Ｄ、５１Ｅを保持した第３ノズルステーション６１３を準備する。さらに、作業者は、本体機台２９から第１部品供給装置２２を取り外して、第１ステージ２６から第１ノズルステーション６１１を搬出し、代わりに第３ノズルステーション６１３を搬入して載置する。図５は、第１の段取り作業の第２工程Ｓ２が終了した時点での第１および第２ステージ２６、２７の状態を示した図である。

次の第３工程Ｓ３で、制御装置２８は、第３ノズルステーション６１３のＤ形およびＥ形吸着ノズル５１Ｄ、５１Ｅを第２ステージ２６の第２ノズルステーション６１２に移送する指令を部品移載装置２５に発する。部品移載装置２５は、一方の実装ヘッド（以下の説明では第１実装ヘッド２５３とする）を用いて、段取り作業の一部を行う。すなわち、部品移載装置２５は、まず、第１実装ヘッド２５３に保持しているＡ形吸着ノズル５１Ａを第３ノズルステーション６１３の空いた部品保持部６２に載置する（図５に破線示）。部品移載装置２５は、次に、指令にしたがって第１実装ヘッド２５３を移動させ、Ｄ形およびＥ形吸着ノズル５１Ｄ、５１Ｅを移送する（図５の破線矢印Ｍ１、Ｍ２参照）。その後、部品移載装置２５は、第１実装ヘッド２５３にＡ形吸着ノズル５１Ａを再度保持する。

次の第４工程Ｓ４で、作業者は、第１部品供給装置２２用のＢ形およびＣ形吸着ノズル５１Ｂ、５１Ｃを保持した第４ノズルステーション６１４を準備する。さらに、作業者は、第１ステージ２６から空になった第３ノズルステーション６１３を搬出し、代わりに第４ノズルステーション６１４を搬入して載置する。図６は、第１の段取り作業の第４工程Ｓ４が終了した時点での第１および第２ステージ２６、２７の状態を示した図である。この時点で、Ａ形〜Ｅ形吸着ノズル５１Ａ〜５１Ｅの段取りが終了する。

次の第５工程Ｓ５で、作業者は、第１部品供給装置２２を本体機台２９に取り付ける。これにより、第２基板種Ｋ２の生産を開始できる状態になる。

引き続き、第２基板種Ｋ２の生産が終了して、生産する基板の種類を第３基板種に変更するときの第２の段取り作業について説明する。図７は、生産する基板の種類を変更するときの第２の段取り作業の手順を例示して説明する図である。説明を簡明化するために、図８〜図１０では、第１部品実装機２の第１ステージ２６、第２ステージ２７、吸着ノズル５１、およびノズルステーション６１のみを示す。

第３基板種Ｋ３の実装ジョブデータには、生産に使用する吸着ノズル５１が指定されている。具体的に、第１実装ヘッド２５３用にＡ形、Ｂ形、およびＦ形吸着ノズル５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｆが指定され、第２実装ヘッド２５４用にＡ形、Ｄ形、およびＧ形吸着ノズル５１Ａ、５１Ｄ、５１Ｇが指定されているものとする。すると、第１ステージ２６では、Ｃ形吸着ノズル５１Ｃが使用されなくなり、かつ、Ｆ形吸着ノズル５１Ｆの補給が必要になる。一方、第２ステージ２７では、Ｅ形吸着ノズル５１Ｅが使用されなくなり、かつＧ形吸着ノズル５１Ｇの補給が必要になる。

第２基板種Ｋ２の生産が終了して第２の段取り作業を開始する時点で、第１および第２ステージ２６、２７の状態は、図６から変化していない。このため、図７の第１１工程Ｓ１１で、制御装置２８は、第１ステージ２６で使用されなくなったＣ形吸着ノズル５１Ｃ、および第２ステージ２７で使用されなくなったＥ形吸着ノズル５１Ｅを案内表示する。さらに、制御装置２８は、第１ステージ２６に補給するＦ形吸着ノズル、および第２ステージ２７に補給するＧ形吸着ノズル５１Ｇを案内表示する。

次の第１２工程Ｓ１２で、制御装置２８は、第２ステージ２７の第２ノズルステーション６１２からＥ形吸着ノズル５１Ｅを第１ステージ２６の第４ノズルステーション６１４に移送する指令を部品移載装置２５に発する。部品移載装置２５は、一方の実装ヘッド（以下の説明では第２実装ヘッド２５４）を用いて、段取り作業の一部を行う。すなわち、部品移載装置２５は、まず、第２実装ヘッド２５４に保持しているＡ形吸着ノズル５１Ａを第２ノズルステーション６１２の空いた部品保持部６２に載置する（図８に破線示）。部品移載装置２５は、次に、指令にしたがって第２実装ヘッド２５４を移動させ、Ｅ形吸着ノズル５１Ｅを移送する（図８の破線矢印Ｍ３参照）。図８は、第２の段取り作業の第１２工程Ｓ１２が終了した時点での第１および第２ステージ２６、２７の状態を示した図である。

案内表示を見た作業者は、第１３工程Ｓ１３で、補給するＦ形およびＧ形吸着ノズル５１Ｆ、５１Ｇを準備する。次の第１４工程Ｓ１４で、作業者は、本体機台２９から第１部品供給装置２２を取り外して、第１ステージ２６の第４ノズルステーション６１４からＣ形およびＥ形吸着ノズル５１Ｃ、５１Ｅを搬出する（図８の破線矢印Ｍ４、Ｍ５参照）。次の第１５工程Ｓ１５で、作業者は、Ｆ形およびＧ形吸着ノズル５１Ｆ、５１Ｇを搬入して第４ノズルステーション６１４に保持させる（図９の破線矢印Ｍ６、Ｍ７参照）。図９は、第２の段取り作業の第１５工程Ｓ１５が終了した時点での第１および第２ステージ２６、２７の状態を示した図である。

次の第１６工程Ｓ１６で、制御装置２８は、第４ノズルステーション６１４のＧ形吸着ノズル５１Ｇを第２ステージ２６の第２ノズルステーション６１２に移送する指令を部品移載装置２５に発する。部品移載装置２５は、指令にしたがって第２実装ヘッド２５４を移動させ、Ｇ形吸着ノズル５１Ｇを移送する（図１０の破線矢印Ｍ８参照）。その後、部品移載装置２５は、第２実装ヘッド２５４にＡ形吸着ノズル５１Ａを再度保持する。図１０は、第２の段取り作業の第１６工程Ｓ１６が終了した時点での第１および第２ステージ２６、２７の状態を示した図である。この時点で、Ａ形〜Ｃ形、Ｆ形、およびＧ形吸着ノズル５１Ａ〜５１Ｃ、５１Ｆ、５１Ｇの段取りが終了する。

次の第１７工程Ｓ１７で、作業者は、第１部品供給装置２２を本体機台２９に取り付ける。これにより、第３基板種Ｋ３の生産を開始できる状態になる。以降、生産する基板種の変更に際してノズルステーション６１や吸着ノズル５１の搬出および搬入を行う場合、作業者は、第１ステージ２６のみで段取り作業を行い、第２ステージ２７にはアクセスしない。そして、部品移載装置２５を用いて、第１ステージ２６と第２ステージ２７との間で吸着ノズル５１を移送することにより、第２ステージ２７のノズルステーション６１を段取りする。

作業者が第１ステージ２６、３６、４６のみで段取り作業を行う点は、第２および第３部品実装機３、４でも同様である。したがって、段取り作業時に作業者が移動する動線は、図１の白抜き矢印Ｗ１に示されるように、部品実装ライン１の片側だけで済む。

これに対し、従来技術では、第１部品供給装置２２、３２、４２の側から第１ステージ２６、３６、４６への搬入出作業を行い、第２部品供給装置２３、３３、４３の側から第２ステージ２７、３７、４７への搬入出作業を行っていた。したがって、第２部品供給装置２３、３３、４３の側で、作業者は、側方から第２部品供給装置２３、３３、４３の上部に乗り出して第２ステージ２７、３７、４７まで腕を伸ばす必要があり、搬入出作業に困難を伴っていた。さらに、作業者は、部品実装ライン１の両側を何度も行き来することになるため、作業性が著しく低下していた。

なお、交換して使用する交換部材として、吸着ノズル５１および挟持ノズルを説明したが、これに限定されない。すなわち、第１および第２ステージ２６、２７、３６、３７、４６、４７に着脱可能に保持される交換部材として、ノズル用ツール、キャリブレーション治具、およびバックアップピンなどがある。

ノズル用ツールは、実装ヘッド２５２に着脱可能に保持され、複数の吸着ノズルをもつ部材である。キャリブレーション治具は、実装ヘッド２５２に着脱可能に保持され、ヘッド駆動機構の位置制御の較正に用いられる部材である。バックアップピンは、基板搬送装置２１、３１、４１に設けられたバックアップ装置のバックアッププレートに載置されて基板Ｋを背面から押圧する部材である。これらの交換部材の搬入作業および搬出作業は、吸着ノズル５１と同様に、第１ステージ２６のみで行うことができる。

（３．第１実施形態の部品実装ライン１の態様および効果）
第１実施形態の部品実装ライン１は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置２１、３１、４１と、基板搬送装置２１、３１、４１の両側にそれぞれ配置されて部品を順次供給する第１および第２部品供給装置２２、２３、３２、３３、４２、４３と、第１および第２部品供給装置２２、２３、３２、３３、４２、４３から部品を採取して位置決めされた基板に装着する部品移載装置２５、３５、４５と、基板搬送装置２１、３１、４１および第１部品供給装置２２、３２、４２の間に配置され交換して使用する交換部材（吸着ノズル５１）を着脱可能に保持する第１ステージ２６、３６、４６と、基板搬送装置２１、３１、４１および第２部品供給装置２３、３３、４３の間に配置され交換して使用する交換部材（吸着ノズル５１）を着脱可能に保持する第２ステージ２７、３７、４７と、を備える部品実装機２、３、４が複数台直列に配置された部品実装ライン１であって、部品実装機２の部品移載装置２５を用いて、第２ステージ２７に保持されていて使用されなくなった交換部材（Ｅ形吸着ノズル５１Ｅ）を第１ステージ２６へ移送させ、かつ、第１ステージ２６に搬入された交換部材（Ｄ形、Ｅ形、Ｇ形吸着ノズル５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｇ）を第２ステージ２７へ移送させる制御装置２８、３８、４８を備える。

第１実施形態の部品実装ライン１によれば、生産する基板Ｋの種類を変更するときに、部品移載装置２５、３５、４５を用いて、第２ステージ２７、３７、４７に保持されていて使用されなくなった交換部材を第１ステージ２６、３６、４６へ移送させる。かつ、部品移載装置２５、３５、４５を用いて、第１ステージ２６、３６、４６に搬入された交換部材を第２ステージ２７、３７、４７へ移送させる。このため、作業者は、交換部材（吸着ノズル５１）を搬出および搬入する段取り作業を第１ステージ２６、３６、４６のみで行うことができる。換言すると、作業者は、部品実装機２、３、４の片側から段取り作業を行えばよく、反対側に行く必要がない。したがって、部品実装機２、３、４が複数台直列に配置された部品実装ライン１において、作業者は、部品実装ライン１の片側だけを移動すればよく、両側を何度も行き来する必要がなくなって段取り作業の手間が軽減され、作業性が向上する。

さらに、部品実装機２、３、４の第１ステージ２６、３６、４６は、交換部材（吸着ノズル５１）の搬入作業および搬出作業が容易であり、部品実装機２、３、４の第２ステージ２７、３７、４７は、交換部材（吸着ノズル５１）の搬入作業および搬出作業が困難である。具体的には、第１部品供給装置２２、３２、４２は、本体機台２８、８８、４８から取り外し可能とされて、第１ステージ２６、３６、４６への接近を容易にしており、第２部品供給装置２３、３３、４３は、本体機台２８、３８、４８に固定されて、第２ステージへ２７、３７、４７の接近を困難にしている。加えて、第３部品実装機４の第２部品供給装置４３は、第１部品供給装置４２よりも大きく形成されて、第２ステージ４７への接近を困難にしている。

このように、部品実装ライン１の構成が両側で非対称であることに起因して、両側の段取り作業の難易度が異なるときに、作業者は、部品実装ライン１の段取り作業の作業性が良好な片側だけを移動すればよい。したがって、段取り作業の手間が大幅に軽減され、作業性が顕著に向上する。

さらに、交換部材は、実装ヘッド２５２に着脱可能に保持され部品を吸着して採取する吸着ノズル５１、実装ヘッド２５２に着脱可能に保持され部品を挟んで採取する挟持ノズル、実装ヘッド２５２に着脱可能に保持され複数の吸着ノズルをもつノズル用ツール、実装ヘッド２５２に着脱可能に保持されヘッド駆動機構の位置制御の較正に用いられるキャリブレーション治具、および、基板搬送装置２１、３１、４１に設けられたバックアップ装置のバックアッププレートに載置されて基板Ｋを背面から押圧するバックアップピン、の少なくとも一部材を含んでいる。

これによれば、吸着ノズル５１だけでなく、各種交換部材の搬入作業および搬出作業を第１ステージ２６、３６、４６のみで行うことができる。したがって、生産する基板の種類を変更するときだけに限定されず、様々な場面で各種段取り作業の手間が軽減され、作業性が向上する。

さらに、複数の吸着ノズル５１を着脱可能に保持するノズルステーション６１が第１部品供給装置２２、３２、４２側から第１ステージ２６、３６、４６に搬入および搬出される。

これによれば、複数の吸着ノズル５１を個別に搬出および搬入する代わりに、１個のノズルステーション６１を搬出および搬入すればよい。したがって、段取り作業の作業性がさらに一層顕著に向上する。

また、第１実施形態の部品実装ライン１は、部品実装ラインの段取り方法として実施することもできる。すなわち、実施形態の部品実装ラインの段取り方法は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置２１、３１、４１と、基板搬送装置２１、３１、４１の両側にそれぞれ配置されて部品を順次供給する第１および第２部品供給装置２２、２３、３２、３３、４２、４３と、第１および第２部品供給装置２２、２３、３２、３３、４２、４３から部品を採取して位置決めされた基板に装着する部品移載装置２５、３５、４５と、基板搬送装置２１、３１、４１および第１部品供給装置２２、３２、４２の間に配置され交換して使用する交換部材（吸着ノズル５１）を着脱可能に保持する第１ステージ２６、３６、４６と、基板搬送装置２１、３１、４１および第２部品供給装置２３、３３、４３の間に配置され交換して使用する交換部材（吸着ノズル５１）を着脱可能に保持する第２ステージ２７、３７、４７と、を備える部品実装機２、３、４が複数台直列に配置された部品実装ライン１の段取り方法であって、部品実装機２の部品移載装置２５により、第２ステージ２７に保持されていて使用されなくなった交換部材（Ｅ形吸着ノズル５１Ｅ）を第１ステージ２６へ移送して搬出する搬出工程と、部品実装機２の部品移載装置２５により、第１ステージ２６に搬入された交換部材（Ｄ形、Ｅ形、Ｇ形吸着ノズル５１Ｄ、５１Ｅ、５１Ｇ）を第２ステージ２７へ移送する搬入工程と、を有する。

実施形態の部品実装ラインの段取り方法の効果は、前述した第１実施形態の部品実装ライン１の効果と同じである。

（４．第２実施形態の部品実装ライン１Ａの構成）
次に、第２実施形態の部品実装ライン１Ａの構成について、図１１を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図１１は、第２実施形態の部品実装ライン１Ａの構成を説明する平面図である。第１実施形態と同様、部品実装ライン１Ａの上流側に、はんだ印刷機９３および基板搬送装置９１が配置され、下流側に基板搬送装置９２、基板検査機９４、およびリフロー機９５が配置されている。

部品実装ライン１Ａは、互いに同一構造の第１〜第３部品実装機２Ａ、３Ａ、４Ａが、記載した順序で直列に配置されて構成されている。第１部品実装機２Ａは、基板搬送装置２１、第１部品供給装置２２Ａ、第２部品供給装置２３Ａ、部品移載装置２５、第１ステージ２６、第２ステージ２７、および制御装置２８などが本体機台２９に配設されて構成されている。第１部品実装機２Ａは、制御装置２８を除き、基板搬送装置２１を中央にして概ね対称に構成されている。すなわち、第１部品供給装置２２Ａおよび第２部品供給装置２３Ａは、共に台車９８を用いて本体機台２９から取り外し可能とされている。同様に、第２および第３部品実装機３Ａ、４Ａも、基板搬送装置３１、４１を中央にして概ね対称に構成されている。第２および第３部品実装機３Ａ、４Ａに関しては、同様の符号を付すのみで詳細な説明は省略する。

第２実施形態の部品実装ライン１Ａは、ラインを通して両側が概ね対称に構成されている。しかしながら、部品実装ライン１Ａは、その片側に配置された通路９６との位置関係に起因して、両側で段取り作業の難易度が異なる。詳述すると、各部品実装機２Ａ、３Ａ、４Ａの第１部品供給装置２２Ａ、３２Ａ、４２Ａの近傍に、常時作業者が通行する通路９６が配置されている。通路９６は、交換用のノズルステーション６１や吸着ノズル５１を保管する保管庫に通じている。このため、作業者は、保管庫から通路９６を通り第１部品供給装置２２Ａ、３２Ａ、４２Ａおよび第１ステージ２６、３６、４６まで容易に接近できる。一方、第２部品供給装置２３Ａ、３３Ａ、４３Ａおよび第２ステージ２７、３７、４７へ接近するために、作業者は、通路９６からはんだ印刷機９３や基板検査機９４およびリフロー機９５を迂回して反対側に行く必要があり、不便になっている。

したがって、生産する基板の種類を変更するときの段取り作業において、第１ステージ２６、３６、４６のみでノズルステーション６１や吸着ノズル５１の搬出作業および搬入作業を行うと容易である。段取り作業の具体的な手順は、第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。

（５．第２実施形態の部品実装ライン１Ａの態様および効果）
第２実施形態の部品実装ライン１Ａにおいて、部品実装ライン１Ａの構成または通路９６との位置関係に起因して、第１部品供給装置２２Ａ、３２Ａ、４２Ａおよび第１ステージ２６、３６、４６への接近が容易であり、第２部品供給装置２３Ａ、３３Ａ、４３Ａおよび第２ステージ２７、３７、４７への接近が困難である。

これによれば、通路９６との位置関係に起因して、部品実装ライン１Ａの両側で段取り作業の難易度が異なるときに、作業者は、部品実装ライン１Ａの段取り作業の作業性が良好な片側だけを移動すればよい。さらに、反対側で、第２部品供給装置２３Ａ、３３Ａ、４３Ａを本体機台２９、３９、４９から取り外さなくてすむ。したがって、段取り作業の手間が大幅に軽減され、作業性が顕著に向上する。

（６．実施形態の応用および変形）
なお、第１実施形態の第１の段取り作業において、第１ステージ２６で第１ノズルステーション６１１を搬出し、第３ノズルステーション６１３を搬入出し、第４ノズルステーション６１４を搬入している。また、第２の段取り作業において、第１ステージ２６でＣ形およびＥ形吸着ノズル５１Ｃ、５１Ｅ搬出し、Ｆ形およびＧ形吸着ノズル５１Ｆ、５１Ｇを搬入している。これに限定されず、ノズルステーション６１および吸着ノズル５１のどちらを搬入出するかは、段取り作業の対象となる吸着ノズル５１の本数などを考慮して適宜決定できる。また、第２の段取り作業でＣ形およびＥ形吸着ノズル５１Ｃ、５１Ｅを搬出しているが、第２および第４ノズルステーション６１２、６１４の部品保持部６２に余裕があるので、搬出せずに残しておいてもよい。

さらになお、第１実施形態において、部品実装ライン１の構成が非対称であることに起因して部品実装ライン１の両側で段取り作業の難易度が異なる。また、第２実施形態において、通路９６との位置関係に起因して部品実装ライン１Ａの両側で段取り作業の難易度が異なる。しかしながら、これら以外の要因も、段取り作業の難易度に影響し得る。例えば、他の生産設備の配置や、交換用のノズルステーション６１や吸着ノズル５１を保管する保管庫の位置なども、段取り作業の難易度に影響する。さらに、部品実装ラインの両側に配置された部品供給装置がすべて固定式の構成であっても、本発明を実施して、段取り作業の作業性を向上できる。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１、１Ａ：部品実装ライン
２、２Ａ：第１部品実装機
２１：基板搬送装置 ２２、２２Ａ：第１部品供給装置
２３、２３Ａ：第２部品供給装置 ２５：部品移載装置
２６：第１ステージ ２７：第２ステージ ２８：制御装置
３、３Ａ：第２部品実装機
３１：基板搬送装置 ３２、３２Ａ：第１部品供給装置
３３、３３Ａ：第２部品供給装置 ３５：部品移載装置
３６：第１ステージ ３７：第２ステージ ３８：制御装置
４、４Ａ：第３部品実装機
４１：基板搬送装置 ４２、４２Ａ第１部品供給装置
４３、４３Ａ：第２部品供給装置 ４５：部品移載装置
４６：第１ステージ ４７：第２ステージ ４８：制御装置
５１：吸着ノズル（交換部材）
５１Ａ〜５１Ｇ：Ａ形〜Ｇ形吸着ノズル（交換部材）
６１：ノズルステーション
６１１〜６１４：第１〜第４ノズルステーション

Claims (6)

1. 基板を装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、前記基板搬送装置の両側にそれぞれ配置されて部品を順次供給する第１部品供給装置および第２部品供給装置と、着脱可能に保持した交換部材を用いて前記第１部品供給装置および前記第２部品供給装置から前記部品を採取して位置決めされた前記基板に装着する部品移載装置と、前記基板搬送装置および前記第１部品供給装置の間に配置され交換して使用する交換部材を着脱可能に保持する第１ステージと、前記基板搬送装置および前記第２部品供給装置の間に配置され交換して使用する交換部材を着脱可能に保持する第２ステージと、を備える部品実装機が複数台直列に配置された部品実装ラインであって、
   前記部品実装ラインで生産する前記基板の種類を変更する段取り作業において、
   前記部品実装機の部品移載装置を用いて、前記第２ステージに保持されていて使用されなくなった前記交換部材を、作業者が前記第１部品供給装置側から搬出するために前記第１ステージへ移送させ、かつ、前記作業者が前記第１部品供給装置側から前記第１ステージに搬入した前記交換部材を、前記段取り作業後に使用する前記第２ステージへ移送させる制御装置を備える部品実装ライン。
2. 前記部品実装機の前記第１部品供給装置と前記第２部品供給装置の構造上の差異に起因して、前記第１ステージは、前記第２ステージに比べて、前記作業者による前記交換部材の搬入作業および搬出作業が容易であり、
   前記第１部品供給装置は、本体機台から取り外し可能とされる一方、前記第２部品供給装置は、前記本体機台に固定されており、
   前記作業者が前記第１部品供給装置を前記本体機台から取り外して前記第１部品供給装置側からアクセスする前記第１ステージは、前記作業者が前記第２部品供給装置側または側方から前記第２部品供給装置の上部に乗り出してアクセスする前記第２ステージに比べて、前記作業者の接近が容易である、請求項１に記載の部品実装ライン。
3. 前記部品実装機の前記第１部品供給装置と前記第２部品供給装置の構造上の差異に起因して、前記第１ステージは、前記第２ステージに比べて、前記作業者による前記交換部材の搬入作業および搬出作業が容易であり、
   前記第２部品供給装置が前記第１部品供給装置よりも大きくまたは背が高く形成されていることに起因して、
   前記作業者が前記第１部品供給装置側からアクセスする前記第１ステージは、前記作業者が前記第２部品供給装置側からアクセスする前記第２ステージに比べて、前記作業者の接近が容易である、請求項１に記載の部品実装ライン。
4. 前記交換部材は、
   実装ヘッドに着脱可能に保持され、前記部品を吸着して採取する吸着ノズル、
   前記実装ヘッドに着脱可能に保持され、前記部品を挟んで採取する挟持ノズル、および、
   前記実装ヘッドに着脱可能に保持され、複数の前記吸着ノズルをもつノズル用ツール、の少なくとも一部材を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の部品実装ライン。
5. 複数の前記吸着ノズルを着脱可能に保持するノズルステーションが前記第１部品供給装置側から前記第１ステージに搬入される搬入作業、および前記第１ステージの前記ノズルステーションが前記第１部品供給装置側から搬出される搬出作業が、前記作業者によって行われる請求項４に記載の部品実装ライン。
6. 基板を装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、前記基板搬送装置の両側にそれぞれ配置されて部品を順次供給する第１部品供給装置および第２部品供給装置と、着脱可能に保持した交換部材を用いて前記第１部品供給装置および前記第２部品供給装置から前記部品を採取して位置決めされた前記基板に装着する部品移載装置と、前記基板搬送装置および前記第１部品供給装置の間に配置され交換して使用する交換部材を着脱可能に保持する第１ステージと、前記基板搬送装置および前記第２部品供給装置の間に配置され交換して使用する交換部材を着脱可能に保持する第２ステージと、を備える部品実装機が複数台直列に配置された部品実装ラインで生産する前記基板の種類を変更するときの段取り方法であって、
   前記部品実装機の部品移載装置により、前記第２ステージに保持されていて使用されなくなった前記交換部材を前記第１ステージへ移送し、さらに、作業者が前記第１部品供給装置側から前記交換部材を搬出する搬出工程と、
   前記作業者が前記第１部品供給装置側から前記交換部材を前記第１ステージに搬入し、さらに、前記部品実装機の部品移載装置により、前記交換部材を前記段取り作業後に使用する前記第２ステージへ移送する搬入工程と、を有する部品実装ラインの段取り方法。

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