JP7615311B2

JP7615311B2 - 実装システム

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Publication number: JP7615311B2
Application number: JP2023515994A
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Inventors: 良宗横井; 毅近藤
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Filing date: 2021-04-23
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Description

本明細書では、実装システムを開示する。

従来、例えば、基板などの印刷対象に対してスクリーンマスクを用いて粘性流体の印刷処理を行う印刷装置において、印刷位置の後方に次に使用するスクリーンマスクを待機するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、印刷装置としては、印刷装置の前面にマスク交換ユニットを備えたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、印刷装置と実装装置とを備えた実装システムにおいて、実装装置の前面に実装装置で用いる部材を交換する移動作業装置を備えたものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１８－３９１７３号公報国際公開２０１８／１４２５４７号国際公開２０１９／０１６９２４号

しかしながら、上述した印刷装置では、スクリーンマスクを後方で待機させる場合は、交換する部材の供給が印刷装置は後方から、実装装置では前方からとなり、スペース効率も作業効率もよくなかった。このように、実装システムでは、部材を交換するに際して、作業効率やスペース効率をより高めることが課題であった。

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、実装システムに用いられる部材を交換する際に、作業効率及びスペース効率をより高めることができる実装システムを提供することを主目的とする。

本明細書で開示する実装システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の実装システムは、
処理対象物に対してスクリーンマスクを用いて粘性流体の印刷処理を行う印刷部を備えた印刷装置と、
前記印刷装置に配設され該印刷装置で使用される印刷関連部材を前記印刷装置との間で自動交換する交換ユニットと、
部品を前記処理対象物に実装する実装部を備えた１以上の実装装置と、
前記実装装置の周囲で移動し前記実装装置で用いられる実装関連部材を前記実装装置との間で自動着脱する移動作業装置と、を備え、
前記印刷装置と前記実装装置とは前面が同じ側になるよう配設され、前記交換ユニットと前記移動作業装置とは同じ側に配設されているものである。

この実装システムでは、印刷装置の交換ユニットと、実装装置の移動作業装置とが同じ側に配設されるため、部材の交換を行うに際して作業効率や、作業するスペース効率などをより高めることができる。

実装システム１０及び印刷装置１１の一例を示す概略説明図。収容ラック８０の概略説明図。ラック移動部４３の一例を示す説明図。印刷装置１１、交換ユニット４０及び収容ラック８０の一例を示す説明図。実装装置１５及びローダ１８の一例を示す説明図。収容ラック８０を受け入れ、収納位置と交換位置との間で移動する説明図。実装システム１０の平面図。別の収容ラック８０Ｂの一例を示す説明図。

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示の実装システム１０及び印刷装置１１の一例を示す概略説明図である。図２は、収容ラック８０の概略説明図である。図３は、ラック移動部４３の一例を示す説明図である。図４は、印刷装置１１、交換ユニット４０及び収容ラック８０の一例を示す説明図である。図５は、実装装置１５及びローダ１８の一例を示す説明図である。図６は、収容ラック８０を受入部４２が受け入れ、収納位置と交換位置との間で移動する説明図である。図７は、実装システム１０の平面図であり、図７Ａが収容位置に収容ラック８０が位置する図、図７Ｂが交換位置に収容ラック８０が位置する図である。この実装システム１０は、印刷装置１１と、印刷検査装置１２と、保管装置１３と、実装装置１５と、自動搬送車１６と、管理コンピュータ（ＰＣ）１７と、ローダ１８と、図示しない実装検査装置と、図示しないリフロー装置とを備えている。実装システム１０は、例えば、印刷装置１１の下流側に処理対象物としての基板Ｓに部品Ｐを実装処理する実装装置１５が基板Ｓの搬送方向に配列された生産ラインとして構成されている。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１、３～６に示した通りとする。

印刷検査装置１２は、印刷装置１１により基板Ｓに印刷されたはんだペーストなどの粘性流体の状態を検査する装置である。実装検査装置は、基板Ｓに実装された部品Ｐの状態などを検査する装置である。リフロー装置は、はんだが印刷され部品Ｐが実装された基板をリフローする装置である。管理ＰＣ１７は、実装システム１０の各装置の情報を管理する装置である。この管理ＰＣ１７は、実装処理を行う生産ラインの各装置の進捗状況などを管理する。

印刷装置１１は、図１～４に示すように、スキージ２５を用いてスクリーンマスクＭ上のはんだをスクリーンマスクＭに形成されたパターン孔に押し込むことによりそのパターン孔を介して下方の処理対象物としての基板Ｓに、粘性流体としてのはんだを塗布（印刷）する装置である。ここで「処理対象物」としては、例えば、部品Ｐを実装する基板Ｓや立体物である基材などが挙げられる。「粘性流体」としては、はんだペーストや導電性ペースト、接着剤などが挙げられる。ここでは、基板Ｓとはんだペーストとを一例として以下説明する。スクリーンマスクＭは、枠２９の内側に固定されている。枠２９は、数種の大きさのスクリーンマスクＭを固定可能であり、収容ラック８０の棚部８１に収容される大きさを有する（図１参照）。印刷装置１１は、図４に示すように、印刷制御部２０と、印刷部２２と、マスク作業部２６と、基板処理部３０と、清掃部３３と、流体供給部３５と、検出部３７と、操作パネル３８と、交換ユニット４０とを備えている。また、印刷装置１１には、メンテナンス時など、作業者Ｗが装置内部へアクセスする際に開放、閉鎖される作業扉１１ａがその前面側に設けられている。

印刷制御部２０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、印刷装置１１の全体を制御する。印刷制御部２０は、印刷部２２、マスク作業部２６、基板処理部３０、清掃部３３、流体供給部３５、操作パネル３８、交換ユニット４０のほか、外部装置としての管理ＰＣ１７へ信号を出力する。また、印刷制御部２０は、印刷部２２、マスク作業部２６、基板処理部３０、清掃部３３、流体供給部３５、検出部３７、操作パネル３８、交換ユニット４０のほか、外部装置としての管理ＰＣ１７から信号を入力する。この印刷制御部２０は、印刷処理する基板Ｓの情報や、基板Ｓへ印刷処理を行う印刷処理プログラム、交換部２７による枠２９の交換処理を実行する部材交換処理プログラムなどが記憶されている記憶部を有している。

印刷部２２は、印刷装置１１の上段に配設されており、スクリーンマスクＭを用いて粘性流体を基板Ｓ上に印刷処理するユニットである。印刷部２２は、図１、４に示すように、印刷ヘッド２３と、印刷移動部２４と、図示しないスキージ昇降部と、スキージ２５とを備えている。印刷移動部２４は、印刷ヘッド２３を所定の印刷方向（ここでは前後方向）に移動するものであり、前後方向に形成されたガイドとガイドに沿って移動するスライダとスライダを駆動するモータとを備えている。スキージ２５は、印刷ヘッド２３の下面側に配設され、スキージ昇降部により昇降される。印刷部２２は、前後方向にそれぞれ用いられる２つのスキージ２５を有している。マスク作業部２６は、図４に示すように、上下方向において印刷部２２と基板処理部３０との間に配設されており、スクリーンマスクＭを固定保持するユニットである。マスク作業部２６は、交換部２７と、マスク固定部２８とを備えている。交換部２７は、印刷ヘッド２３に設けられた搬送ロッドであり、図示しないエアシリンダによりスクリーンマスクＭに当接する位置に降下され、回動することによって、枠２９に当接する当接部が前後方向へも移動する（図４点線参照）。印刷ヘッド２３と、交換部２７とは、収容ラック８０の所定の高さの棚部８１と印刷部２２との間で枠２９に係合して枠２９を移動させるものである。マスク固定部２８は、スクリーンマスクＭを位置決めして水平な姿勢で支持固定する。スクリーンマスクＭは、交換部２７に押されマスク作業部２６のガイドに沿って前後に移動され、マスク固定部２８により固定される。基板処理部３０は、マスク作業部２６の下方に配設され、基板Ｓを搬入し、搬入した基板Ｓを位置決めして支持し、スクリーンマスクＭに接触，離間させるユニットである。基板処理部３０は、基板Ｓを左右方向に搬送する基板搬送部３１と、基板Ｓを下方から支持する支持部材３２と、基板処理部３０の全体や支持部材３２を昇降させる基板昇降部とを備える。清掃部３３は、上下方向においてマスク作業部２６と基板処理部３０との間に配設されており、スクリーンマスクＭの裏面を清掃する清掃処理を行うユニットである。清掃部３３は、清掃部材３４を有しており、この清掃部材３４が当接してスクリーンマスクＭを清掃する。流体供給部３５は、カートリッジ３６に収容されたはんだをスクリーンマスクＭ上に供給するユニットである。流体供給部３５は、印刷ヘッド２３の前方に配設されている。流体供給部３５は、カートリッジ３６に圧力を加えてカートリッジ３６からはんだを吐出させる。清掃部材３４やカートリッジ３６は消耗品であり必要に応じて交換される。検出部３７は、印刷装置１１の前方内部に収容ラック８０が存在するか否かを検出するセンサである。操作パネル３８は、作業者Ｗからの入力を受け付けると共に作業者Ｗへ情報を提示するユニットである。この操作パネル３８は、印刷装置１１の前面に配設されており、ディスプレイである表示部と、タッチパネル式及びボタンを有する操作部とを備えている。

収容ラック８０は、印刷部２２で行われる印刷処理に関する印刷関連部材としてのスクリーンマスクＭを支持可能な枠２９を収容する収容体である。収容ラック８０は、図１、２に示すように、ラック本体８０ａと、ハンドル８３と、キャスター部８４と、支持固定部材８５とを有している。ラック本体８０ａは、複数の棚部８１と、１つの開口部８２とを有している。棚部８１は、スクリーンマスクＭを支持した枠２９を上下方向に載置可能となるように、上下方向に所定間隔に並んで配設されている。開口部８２は、印刷部２２など外部と連通しており、枠２９は、この開口部８２を介して搬入搬出される。この収容ラック８０は、枠２９を収容するのみであり、枠２９を移動させる駆動部や枠２９を昇降する駆動部など、動力源を備えていない。この収容ラック８０では、より構成を簡略化することができる。棚部８１は、各種の印刷関連部材の枠サイズに対応したサイズを有している。即ち、棚部８１は、最大の枠２９を収容可能なサイズに形成されている。この収容ラック８０は、各種の印刷関連部材の枠サイズに対応した棚部８１をそれぞれ有するものとしてもよいし、ひとつの収容ラック８０の有するサイズが全て同じである複数の棚部８１を有するものとしてもよい。後者の場合、外形が同一サイズの複数の収容ラック８０を用意し、各々の収容ラック８０の棚部８１が、各種の印刷関連部材の枠サイズのいずれかに対応するものとしてもよい。この場合、収容ラック８０の種別が増加するが、対応する印刷関連部材の枠サイズが異なっていても、収容ラック８０の外形サイズが同じであるので、各収容ラック８０は受入部４２を共用することができる。ハンドル８３は、ラック本体８０ａの上部に固定されている。ハンドル８３は、作業者Ｗがつかむ棒状体と棒状体を固定する支持部材とによって構成されている。キャスター部８４は、ラック本体８０ａの下部に配設されている。このキャスター部８４は、中央に空間を有する構造体と、構造体の下面側に配設された車輪を有するキャスターとにより構成されている。作業者Ｗは、このハンドル８３を持って収容ラック８０を移動させることもできる。なお、印刷関連部材としては、スクリーンマスクＭのほか、例えば、スキージ２５、支持部材３２、清掃部材３４、カートリッジ３６などが挙げられる。

支持固定部材８５は、ラック本体８０ａの前方下面側の左右端部に固定された板状の部材である。この支持固定部材８５は、交換ユニット４０へ接続する際に使用される部材である。支持固定部材８５は、図２に示すように、ブロック部８６と、受け部８７と、係止穴８８と、挿入穴８９とを有している。ブロック部８６は、交換ユニット４０が備えているフック部４７を接続する部材であり、２つのブロックの間にフック部４７が挿入される空間を有している。受け部８７は、交換ユニット４０が備えている昇降部材４４に配設されたカムフォロア４４ａを受け止める部分であり、円弧状の切り欠き部分を有している。係止穴８８は、交換ユニット４０の昇降部材４４に配設された固定部５０のクランプレバー５２が挿入される貫通孔である。挿入穴８９は、交換ユニット４０の昇降部材４４に配設された固定部５０の挿入ピン５３が挿入される貫通孔である。

交換ユニット４０は、処理対象物に対してスクリーンマスクＭを用いて粘性流体の印刷処理を行う印刷部２２を備えた印刷装置１１に用いられ、印刷装置１１で使用される印刷関連部材を印刷装置１１との間で自動交換するユニットである。交換ユニット４０は、枠２９に固定されたスクリーンマスクＭなどの印刷関連部材を収容した収容ラック８０を受け入れ、収容ラック８０を昇降移動する装置として構成されている。交換ユニット４０は、左側ユニット４１と右側ユニット５１とを有している。左側ユニット４１は、印刷装置１１の筐体の前方左側に配設されている。右側ユニット５１は、印刷装置１１筐体の前方右側に配設されている。この左側ユニット４１及び右側ユニット５１は、図４に示すように、枠２９の移動方向に沿う長さＡが収容ラック８０の長さＢよりも短く形成されている。この交換ユニット４０は、左側ユニット４１と右側ユニット５１との中央に収容ラック８０が昇降する昇降空間４９を有する。この交換ユニット４０は、収容ラック８０が収容位置にあるときには、この交換ユニット４０の本体前面と同じ面かこの本体前面より内側に収容ラック８０を収容し、収容ラック８０が交換位置にあるときには、この交換ユニット４０の本体前面より突き出た位置に収容ラック８０を支持する。なお、右側ユニット５１は、左側ユニット４１と向き合う以外、左側ユニット４１と同様の構成を有するものとして、その詳細な説明を省略する。なお、右側ユニット５１は、受入部、ラック移動部、昇降部材、カムフォロア、昇降駆動部、前後移動部、フック部、前後駆動部及び固定部などを備える。

左側ユニット４１は、受入部４２と、ラック移動部４３と、固定部５０とを備えている。受入部４２は、印刷装置１１で使用される印刷関連部材を支持可能な枠２９を収容する複数の棚部８１を有する収容ラック８０を受け入れ、この収容ラック８０を下面側から支持して昇降するものである。ラック移動部４３は、印刷関連部材を交換する交換位置と、この交換位置よりも下方の上昇可能位置と、収容ラック８０が印刷装置１１の筐体内部に入り込む収容位置との間で収容ラック８０を昇降、前後動させるものである。ラック移動部４３は、図３に示すように、昇降部材４４と、昇降駆動部４５と、フック部４７と、前後駆動部４８とを備えている。昇降部材４４は、左側ユニット４１の右側ユニット５１に対向する面に設けられた板状部材である。この昇降部材４４は、昇降駆動部４５によって左側ユニット４１の筐体内側の面に沿って上下動する。昇降部材４４には、その前後の端部にカムフォロア４４ａが配設されている。カムフォロア４４ａは、収容ラック８０に配設された支持固定部材８５を下方から支持し、昇降部材４４の上下動に伴い、収容ラック８０を上下動する。昇降駆動部４５は、例えば、昇降軸を有するボールネジと駆動モータを有し昇降部材４４を上下動するものとしてもよいし、リニアモーターにより昇降部材４４を上下動するものとしてもよい。また、このラック移動部４３は、収容ラック８０が上昇可能位置に移動し昇降可能状態になると収容ラック８０の水平方向への移動及び／又は落下を規制する固定部５０を有している。固定部５０は、収容ラック８０がラック移動部４３によって昇降される際に、収容ラック８０の意図しない移動や落下を防止する安全機構である。固定部５０には、支持固定部材８５に形成された係止穴８８に挿入されるクランプレバー５２を有するクランプ部や、支持固定部材８５に形成された挿入穴８９に挿入される挿入ピン５３を有するストッパ部などが含まれている。フック部４７は、昇降可能に前後駆動部４８の軸に配設され、収容ラック８０に設けられたブロック部８６に対して上昇して、このブロック部８６に係合する部材である。前後駆動部４８は、フック部４７を収容位置と上昇可能位置との間で移動させるものである。前後駆動部４８は、ボールネジと駆動モータとを有し、フック部４７を前後動するものとしてもよいし、リニアモーターによりフック部４７を前後動するものとしてもよい。

交換ユニット４０は、交換制御部５９を有している。交換制御部５９は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、交換ユニット４０の全体を制御する。交換制御部５９は、昇降駆動部４５や前後駆動部４８のほか、印刷制御部２０へ信号を出力する。また、交換制御部５９は、印刷制御部２０から信号を入力する。この交換制御部５９は、収容ラック８０が受入部４２に受け入れられた信号を取得するとフック部４７を上昇させて、このフック部４７をブロック部８６に係合させる処理を行う。また、交換制御部５９は、印刷関連部材を交換する際に収容ラック８０を収容位置から上昇可能位置を介して交換位置までラック移動部４３により上昇させる処理を行う。また、交換制御部５９は、印刷関連部材の交換が終了すると、収容ラック８０を交換位置から上昇可能位置を介して収容位置までラック移動部４３により移動させる。

実装装置１５は、部品Ｐを採取して処理対象物としての基板Ｓへ実装させる装置である。この実装装置１５は、図５に示すように、実装制御部６０と、基板処理部６１と、部品供給部６３と、実装部６４とを備えている。また、実装装置１５には、メンテナンス時など、作業者Ｗが装置内部へアクセスする際に開放、閉鎖される作業扉がその前面側に設けられている。基板処理部６１は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うと共に、基板Ｓを支持部材６２により下方から支持する処理を行う。支持部材６２は、台座であるバックアッププレートと、基板Ｓに応じて任意の位置に配置されるバックアップピンなどによって構成される。このバックアップピンは、実装部６４によってバックアッププレートの所定位置に配置されるものとしてもよい。実装制御部６０は、ＣＰＵ６０ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。実装制御部６０は、部品Ｐの情報や部品Ｐを基板Ｓへ実装する配置順、配置位置、部品Ｐを採取するフィーダＦの装着位置などの情報が含まれる実装条件情報（生産ジョブ）などが記憶された記憶部を有している。実装制御部６０は、基板処理部６１や部品供給部６３、実装部６４、操作パネル６８へ制御信号を出力する一方、基板処理部６１や部品供給部６３、実装部６４、操作パネル６８からの信号を入力する。部品供給部６３は、実装部６４へ部品Ｐを供給するユニットである。この部品供給部６３は、部品Ｐを保持した保持部材としてのテープを巻き付けたリールを含むフィーダＦを１以上の装着部に装着している。この部品供給部６３は、実装処理に用いるフィーダＦを装着する実装用装着部６３ａと、予備のフィーダＦを装着するバッファ用装着部６３ｂとを上下段に備える。ここでは、実装用装着部６３ａやバッファ用装着部６３ｂを装着部と総称する。フィーダＦは、図示しないコントローラを備えている。このコントローラは、フィーダＦに含まれるテープのＩＤや部品Ｐの種別、残数などの情報を記憶している。フィーダＦが装着部に装着されると、このコントローラはフィーダＦの情報を実装制御部６０へ送信する。また、部品供給部６３には部品Ｐを複数配列して載置する保持部材としてのトレイを有するトレイユニットを備えていてもよい。

実装部６４は、部品Ｐを部品供給部６３から採取し、基板処理部６１に固定された基板Ｓへ配置するユニットである。実装部６４は、ヘッド移動部６５と、実装ヘッド６６と、ノズル６７とを備えている。ヘッド移動部６５は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド６６は、１以上の部品Ｐを採取してヘッド移動部６５によりＸＹ方向へ移動するものである。この実装ヘッド６６は、スライダに取り外し可能に装着されている。実装ヘッド６６の下面には、１以上のノズル６７が取り外し可能に装着されている。ノズル６７は、負圧を利用して部品Ｐを採取するものである。なお、部品Ｐを採取する採取部材は、ノズル６７のほか部品Ｐを機械的に保持するメカニカルチャックなどとしてもよい。操作パネル６８は、作業者Ｗからの入力を受け付けると共に作業者Ｗへ情報を提示するユニットである。この操作パネル６８は、実装装置１５の前面に配設されており、ディスプレイである表示部と、タッチパネル式及びボタンを有する操作部とを備えている。

保管装置１３は、図１に示すように、実装装置１５で用いられる実装関連部材としてのフィーダＦを一時的に保管する保管場所である。保管装置１３は、基板Ｓを搬送する搬送装置と情報を管理するホストＰＣ１３ａとを有し、印刷検査装置１２と実装装置１５との間に設けられている。保管装置１３には、部品供給部６３と同様の装着部を有している。フィーダＦがこの装着部に接続されると、フィーダＦのコントローラは、保管装置１３に接続されたホストＰＣ１３ａへフィーダＦの情報を出力する。なお、保管装置１３では、自動搬送車１６によりフィーダＦが運ばれるほか、作業者ＷによりフィーダＦが運ばれてもよい。自動搬送車１６は、実装システム１０で用いられる部材、例えば、交換ユニット４０が用いる印刷関連部材の搬送や、ローダ１８が用いる実装関連部材の搬送を行う。この自動搬送車１６は、例えば、印刷関連部材や実装関連部材などを図示しない倉庫と保管装置１３との間で自動搬送する。この自動搬送車１６は、予め定められた走路を移動するＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）としてもよいし、周囲を検知して自由なルートで目的地まで移動するＡＭＲ（Autonomous Mobile Robot）としてもよい。なお、自動搬送車１６は、収容ラック８０を移動する際には、例えば、キャスター部８４の中央の空間へ入り込んだ状態で、上面に配設された図示しない積載部をリフトさせて、収容ラック８０を移動するものとしてもよい（後述図６Ａ参照）。

ローダ１８は、移動型作業装置として構成されており、実装装置１５の正面側の実装装置１５の周囲に存在する移動領域内で移動し、フィーダＦなど実装装置１５に用いられる実装関連部材を自動着脱し、回収及び補給する装置である。このローダ１８は、図５に示すように、移動制御部７０と、記憶部７２と、収容部７３と、交換部７４と、移動部７５と、通信部７８とを備えている。移動制御部７０は、ＣＰＵ７１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。この移動制御部７０は、フィーダＦを部品供給部６３から回収し又はフィーダＦを部品供給部６３へ補給し、フィーダＦを保管装置１３との間で移動させるよう装置全体を制御する。記憶部７２は、例えばＨＤＤなど、処理プログラムなど各種データを記憶する記憶媒体を有する。収容部７３は、１以上のフィーダＦを収容する収容空間を有する。この収容部７３は、例えば、４つのフィーダＦを収容可能に構成されている。交換部７４は、フィーダＦを収容部７３から出し入れすると共に上下段に移動させる機構である。交換部７４は、フィーダＦをクランプするクランプ部と、クランプ部をＹ軸方向（前後方向）に移動させるＹ軸スライダと、クランプ部をＺ軸方向（上下方向）に移動させるＺ軸スライダとを有している。交換部７４は、実装用装着部６３ａでのフィーダＦの装着及び装着解除と、バッファ用装着部６３ｂでのフィーダＦの装着及び装着解除と、保管装置１３の装着部でのフィーダＦの装着及び装着解除を実行する。移動部７５は、実装装置１５の正面に配設されたＸ軸レール１９に沿ってローダ１８をＸ軸方向（左右方向）へ移動させる機構である。通信部７８は、保管装置１３が有するホストＰＣ１３ａや実装装置１５などの外部機器と情報のやりとりを行うインタフェースである。このローダ１８は、現在位置や実行した作業内容をホストＰＣ１３ａへ出力する。このローダ１８は、実装関連部材として、フィーダＦを自動着脱可能であるが、そのほか、支持部材６２や、実装ヘッド６６、ノズル６７など、実装処理に関連する部材を回収、補給するよう構成してもよい。

この実装システム１０では、印刷装置１１と実装装置１５とは前面が同じ側になるよう配設され、交換ユニット４０と移動作業装置としてのローダ１８とは同じ側に配設されている。また、実装システム１０では、印刷装置１１の作業扉１１ａと、実装装置１５の作業扉と、印刷装置１１の操作パネル３８と、実装装置１５の操作パネル６８と、が同じ前面側に配設されている。特に、実装システム１０では、交換ユニット４０及びローダ１８は、印刷装置１１及び実装装置１５の前面側に配設されている。この実装システム１０において、保管装置１３は、印刷装置１１と実装装置１５との間に、交換作業位置が交換ユニット４０及びローダ１８と同じ側になるよう配設されている。また、この実装システム１０では、図１に示すように、自動搬送車１６は、交換ユニット４０及びローダ１８が配設された側に走行路１４を有する。ローダ１８は、保管装置１３と実装装置１５との間で実装関連部材としてのフィーダＦを交換する。

次に、まず、こうして構成された印刷装置１１の印刷処理について説明する。印刷処理を実行する際に、自動搬送車１６は、交換ユニット４０に収容ラック８０を搬送し（図６の１段目）、装着する作業を行う（図６の２段目）。作業者Ｗは、自動搬送車１６によって交換ユニット４０が収容ラック８０を受け入れたのち、印刷処理の実行を操作パネル３８から入力する。印刷処理を実行する印刷処理ルーチンは、印刷制御部２０の記憶部に記憶され、印刷制御部２０が作業者Ｗから印刷処理の実行指令が入力されたあと、実行される。印刷処理ルーチンを開始すると、印刷制御部２０のＣＰＵ２１は、まず、基板Ｓを基板処理部３０により搬送、固定させて上昇させることでスクリーンマスクＭに基板Ｓを当接させる処理を行う。このとき、ＣＰＵ２１は、マスク作業部２６によりスクリーンマスクＭの位置を調整し、パターン孔と基板Ｓとの位置合わせを行う。次に、ＣＰＵ２１は、カートリッジ３６をスクリーンマスクＭ上に移動させ、これにはんだを吐出させる。次に、ＣＰＵは、印刷ヘッド２３を移動させると共にスキージ２５を下降させてスキージ２５をスクリーンマスクＭの上面に当接させると共に前後方向に移動させてはんだを基板Ｓ上に印刷する。このように、印刷制御部２０は、基板搬送固定処理、はんだ供給処理、及びスキージ移動処理を含む印刷処理を行って、基板Ｓに印刷を行う。また、ＣＰＵ２１は、スクリーンマスクＭの使用が終了すると、次のスクリーンマスクＭと交換する処理を実行する。まず、ＣＰＵ２１は、収容ラック８０を印刷装置１１の筐体内部から引き出し（図６の３段目）、収容ラック８０を交換位置まで上昇させる（図６の４段目）。そして、ＣＰＵ２１は、交換部２７を用いてスクリーンマスクＭを交換させ、交換が終了すると、収容ラック８０をラック移動部４３によって収容位置へ移動させる。ＣＰＵ２１は、製造計画にある全ての種別の基板Ｓの生産処理が完了するまで、スクリーンマスクＭを取り替えながら印刷処理を繰り返し行う。

次に、実装装置１５が部品Ｐを基板Ｓへ実装する処理について説明する。実装制御部６０のＣＰＵ６０ａは、実装処理を開始すると、まず、基板Ｓを搬入、固定するよう基板処理部６１を制御する。次に、ＣＰＵ６０ａは、実装条件情報を読み出し、この実装条件情報に基づいて、部品供給部６３に装着されたフィーダＦから部品Ｐを実装ヘッド６６に採取させ、基板Ｓに配置する処理を行う。基板Ｓに部品Ｐを配置し終わると、ＣＰＵ６０ａは、基板Ｓを基板処理部６１に排出させ、上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ６０ａは、この実装処理中に、各フィーダＦの部品消費数を管理し、部品残数が所定の警告値以下になると、その情報をホストＰＣ１３ａへ送信する。ホストＰＣ１３ａは、この指示リストに基づいて、ローダ１８に交換作業を実行させる。ローダ１８は、Ｘ軸レール１９に沿って保管装置１３と実装装置１５との間を移動し、作業対象の実装装置１５でフィーダＦの交換処理を実行する。

印刷装置１１は、図７Ａに示すように、収容ラック８０が収容位置に収容されているときには、収容ラック８０が交換ユニット４０の前面よりも内側に収容されているため、自動搬送車１６が走行する走行路１４を広くすることができる。また、印刷装置１１は、図７Ｂに示すように、スクリーンマスクＭを交換する一時的な期間のみ、収容ラック８０を交換位置へ移動するため、走行路１４の領域が制限される期間をより短くすることができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の印刷部２２が印刷部に相当し、交換ユニット４０が交換ユニットに相当し、実装装置１５が実装装置に相当し、ローダ１８が移動作業装置に相当し、自動搬送車１６が自動搬送車に相当し、走行路１４が走行路に相当する。また、受入部４２が受入部に相当し、ラック移動部４３がラック移動部に相当し、左側ユニット４１が左側ユニットに相当し、右側ユニット５１が右側ユニットに相当し、昇降空間４９が昇降空間に相当し、保管装置１３が保管装置に相当する。

以上説明した本実施形態の実装システム１０では、処理対象物である基板Ｓに対してスクリーンマスクＭを用いて粘性流体の印刷処理を行う印刷部２２を備えた印刷装置１１と、印刷装置１１に配設されこの印刷装置１１で使用される印刷関連部材を印刷装置１１との間で自動交換する交換ユニット４０と、部品Ｐを処理対象物である基板Ｓに実装する実装部６４を備えた１以上の実装装置１５と、実装装置１５の周囲で移動し実装装置１５で用いられる実装関連部材を実装装置１５との間で自動着脱する移動作業装置としてのローダ１８を、を備えている。この実装システム１０は、印刷装置１１と実装装置１５とは前面が同じ側になるよう配設され、交換ユニット１８と移動作業装置とは同じ側に配設されている。この実装システム１０では、印刷装置１１の交換ユニット４０と、実装装置１５のローダ１８とが同じ側に配設されるため、部材の交換を行うに際して作業効率や、作業するスペース効率などをより高めることができる。また、実装システム１０では、印刷装置１１、保管装置１３及び実装装置１５が同じ側を前面側とし、その前面側に、ローダ１８や保管装置１３の装着部、交換ユニット４０、印刷装置１１の作業扉１１ａ、実装装置１５の作業扉、印刷装置１１の操作パネル３８、実装装置１５の操作パネル６８などが配設されているため、作業者Ｗや自動搬送車１６などが装置の裏面側に移動することをより抑制することが可能であり、作業者Ｗや自動搬送車１６の作業効率をより高めることができる。

また、実装システム１０は、交換ユニットが用いる印刷関連部材の搬送及びローダ１８が用いる実装関連部材の搬送を行う自動搬送車１６、を備え、自動搬送車１６は、交換ユニット及び前記移動作業装置が配設された側に走行路１４を有する。この実装システム１０では、交換する部材を自動搬送車１６で搬送するため、作業者Ｗの作業量をより低減することができる。また、自動搬送車１６が交換ユニット４０やローダ１８へ移動する際に、これらと同じ側を走行するため、自動搬送車１６の移動効率や、移動スペースの効率、交換作業の効率などをより高めることができる。

更に、交換ユニット４０は、印刷関連部材を収容した収容ラック８０を受け入れる受入部４２と、収容ラック８０を印刷装置１１の筐体内部へ引き入れる収容位置と収容ラック８０を筐体から突出させる交換位置との間で収容ラック８０を移動させるラック移動部４３と、を備える。この実装システム１０において、交換ユニット４０は、印刷関連部材を収容した収容ラック８０ごと移動させることから、収容ラック８０の内部に動力源が不要であり、収容ラック８０自体をコンパクトにすることができる。また、この交換ユニット４０は、収容ラック８０での交換を行わないときなどには、収容ラック８０を印刷装置１１の筐体内部に引き込んだ状態とすることから、印刷装置１１の筐体自体もよりコンパクト化を図ることができる。そして、印刷装置１１をコンパクト化することができるため、部材を交換する作業スペースなどの効率もより高めることができる。また、交換ユニット４０は、前後方向の長さＡが収容ラックの前後方向の長さＢよりも短く形成されている。この実装システム１０では、交換ユニット４０が収容ラック８０を利用するとき以外において、装置サイズをよりコンパクト化することができ、ひいては部材を交換する作業スペースや作業効率などをより高めることができる。

更に、交換ユニット４０は、収容ラック８０が収容位置にあるときには、この交換ユニット４０の本体前面と同じ面か、この本体前面より内側に収容ラック８０を収容し、収容ラック８０が交換位置にあるときには、この交換ユニット４０の本体前面より突き出た位置に収容ラック８０を支持する。この実装システム１０では、収容ラック８０が収容位置にあるときは、特に装置サイズをよりコンパクト化することができ、ひいては部材を交換する作業スペースや作業効率などもより高めることができる。また、交換ユニット４０は、印刷装置１１の筐体の左側に配設された左側ユニット４１と筐体の右側に配設された右側ユニット５１とにより構成され、左側ユニット４１と右側ユニット５１との間に収容ラック８０が昇降する昇降空間４９を有する。この実装システムでは、交換ユニット４０において、左側ユニット４１と右側ユニット５１との間に形成された昇降空間４９に収容ラック８０を挿入して収容ラック８０を交換することができるため、印刷関連部材の交換がより容易である。また、収容ラック８０は、印刷関連部材を移動させる動力を備えていない。この実装システム１０では、収容ラック８０のコンパクト化をより図ることができ、ひいては印刷関連部材や実装関連部材を交換する作業スペースの効率をより高めることができる。更に、実装システム１０は、印刷装置１１と実装装置１５との間に実装関連部材を保管する保管装置１３を備え、ローダ１８は、保管装置１３と実装装置１５との間で実装関連部材を交換し、保管装置１３は、フィーダＦの交換作業位置が交換ユニット４０及びローダ１８と同じ側になるよう配設されている。この実装システム１０では、印刷関連部材や実装関連部材を交換する際に、これらの装置と同じ側で作業することができるため、部材の交換を行うに際して作業効率や、作業するスペース効率などをより高めることができる。

なお、本開示の実装システム１０は、上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、実装システム１０は、自動搬送車１６を備え、印刷関連部材や実装関連部材を自動搬送するものとしたが、特にこれに限定されず、作業者Ｗが印刷関連部材や実装関連部材を搬送するものとしてもよい。この実装システム１０においても、交換ユニット４０とローダ１８とが同じ側に配設されているので、作業者Ｗの作業効率や、作業者Ｗの作業スペースの効率をより高めることができ、好ましい。

上述した実施形態では、印刷装置１１は、受入部４２とラック移動部４３とを備え、収容ラック８０を収容位置と交換位置との間で移動するものとしたが特にこれに限定されず、収容ラック８０を移動しないものとしてもよい。この実装システム１０においても、交換ユニット４０とローダ１８とが同じ側に配設されているので、部材の交換の作業効率や、作業スペースの効率をより高めることはできる。なお、収容ラック８０を本体側へ収容する構成の方が、スペース効率がよく、好ましい。また、上述した実施形態では、交換ユニット４０は、その長さＡが収容ラック８０の長さＢよりも短く形成されているものとしたが、特にこれに限定されず、長さＡが長さＢよりも短くなくてもよい。この実装システム１０においても、交換ユニット４０とローダ１８とが同じ側に配設されているので、部材の交換の作業効率や、作業スペースの効率をより高めることはできる。なお、交換ユニット４０の長さＡは、より短い方が、スペース効率がよく、好ましい。また、上述した実施形態では、交換ユニット４０は、収容ラック８０が収容位置にあると、収容ラック８０の前面が交換ユニット４０の前面と同じかそれ以内に収容ラック８０を収容するものとしたが、特にこれに限られない。例えば、交換ユニット４０は、収容ラック８０の前面が交換ユニット４０の本体前面よりも突き出た位置に収容ラック８０を支持するものとしてもよい。この実装システム１０においても、交換ユニット４０とローダ１８とが同じ側に配設されているので、部材の交換作業効率や、部材の交換作業スペースの効率をより高めることはできる。なお、収容ラック８０の前面は、交換ユニット４０の前面よりも突き出ていない方が、作業スペースの効率がよく、好ましい。

上述した実施形態では、交換ユニット４０は、左側ユニット４１と右側ユニット５１とを備え、印刷装置１１の筐体の左右にそれぞれ交換ユニット４０の本体が配設されているものとしたが特にこれに限定されず、収容ラック８０を収容する空間があれば、交換ユニット４０を一体的な構造としてもよい。また、交換ユニット４０は、印刷装置１１の前面側に配設されるものとしたが、ローダ１８と同じ側に配設されるものとすれば、特にこれに限定されず、後面側に配設されてもよい。なお、交換ユニット４０とローダ１８とは、印刷装置１１や実装装置１５の前面側に配設されることが、作業を行うスペースを統一することができるため、より好ましい。

上述した実施形態では、受入部は、収容ラック８０の左右端部を下面側から支持して収容ラック８０を受け入れるものとしたが、収容ラック８０を受け入れ可能であれば、特にこれに限定されず、例えば、収容ラック８０の下面全体を支持するものとしてもよいし、収容ラック８０の側面や上面から収容ラック８０を支持して受け入れるものとしてもよい。また、上述した実施形態では、交換ユニット４０は、収容ラック８０を上方に持ち上げることによって、収容ラック８０を受け入れるものとしたが、収容ラック８０の受け入れができれば、特にこれに限定されない。

上述した実施形態では、交換部２７は、印刷ヘッド２３に配設された当接部を有するロッド構造としたが、特にこれに限定されず、印刷ヘッド２３以外に配設された独立した機構としてもよい。また、上述した実施形態では、交換部２７は枠２９に係合するロッド機構としたが、例えば、印刷関連部材を含む枠２９を載置させ移動するコンベア機構としてもよい。

上述した実施形態では、収容ラック８０は、枠２９を載置する棚部８１を備えたものとしたが、複数の枠２９を収容可能であれば、特にこれに限定されない。図８は、別の収容ラック８０Ｂの一例を示す説明図である。この収容ラック８０Ｂは、枠２９の端部が挿入されてこれを支持する棚部８１Ｂを左右に備えている。この収容ラック８０Ｂでは、棚部８１をより簡素化することができる。また、上述した実施形態では、収容ラック８０は、キャスター部８４を備えたものとしたが、特にこれに限定されず、キャスター部８４を省略してもよいし、キャスター部８４を取り外し可能に構成してもよい。また、収容ラック８０は、ハンドル８３を備えるものとしたが、これを省略してもよい。

上述した実施形態では、収容ラック８０は、枠２９を移動する駆動部を有さないものとして説明したが、特にこれに限定されず、収容ラック８０は、枠２９移動する駆動部を有するものとしてもよい。この実装システム１０においても、交換ユニット４０とローダ１８とが同じ側に配設されているので、部材の交換作業効率や、部材の交換作業スペースの効率をより高めることはできる。

上述した実施形態では、交換ユニット４０が交換する印刷関連部材をスクリーンマスクＭとして説明したが、印刷装置１１において交換を要するものであればこれに限定されず、スクリーンマスクＭのほか、スキージ２５や、処理対象物としての基板Ｓを支持する支持部材３２、スクリーンマスクＭの清掃に用いられる清掃部材３４、粘性流体を収容するカートリッジ３６などのうち１以上としてもよい。また、粘性流体をはんだペーストとしたが、導電性ペーストや接着剤などとしてもよい。また、上述した実施形態では、ローダ１８が交換する実装関連部材をフィーダＦとして説明したが、実装装置１５において交換を要するものであれば、特にこれに限定されず、フィーダＦのほか、基板Ｓを支持する支持部材６２や、実装ヘッド６６、ノズル６７などのうち１以上としてもよい。また、処理対象物を基板Ｓとしたが、粘性流体を印刷するものや部品Ｐを実装処理するものとすれば、特にこれに限定されず、立体物などとしてもよい。

本開示は、部品を実装処理する装置の技術分野に利用可能である。

１０実装システム、１１印刷装置、１１ａ作業扉、１２印刷検査装置、１３保管装置、１３ａホストＰＣ、１４走行路、１５実装装置、１６自動搬送車、１７管理ＰＣ、１８ローダ、１９Ｘ軸レール、２０印刷制御部、２１ＣＰＵ、２２印刷部、２３印刷ヘッド、２４印刷移動部、２５スキージ、２６マスク作業部、２７交換部、２８マスク固定部、２９枠、３０基板処理部、３１基板搬送部、３２支持部材、３３清掃部、３４清掃部材、３５流体供給部、３６カートリッジ、３７検出部、３８操作パネル、４０交換ユニット、４１左側ユニット、４２受入部、４３ラック移動部、４４昇降部材、４４ａカムフォロア、４５昇降駆動部、４７フック部、４８前後駆動部、４９昇降空間、５０固定部、５１右側ユニット、５２クランプレバー、５３挿入ピン、５９交換制御部、６０実装制御部、６０ａＣＰＵ、６１基板処理部、６２支持部材、６３部品供給部、６３ａ実装用装着部、６３ｂバッファ用装着部、６４実装部、６５ヘッド移動部、６６実装ヘッド、６７ノズル、６８操作パネル、７０移動制御部、７１ＣＰＵ、７２記憶部、７３収容部、７４交換部、７５移動部、７８通信部、８０，８０Ｂ収容ラック、８０ａラック本体、８１，８１Ｂ棚部、８２開口部、８３ハンドル、８４キャスター部、８５支持固定部材、８６ブロック部、８７受け部、８８係止穴、８９挿入穴、Ａ，Ｂ長さ、Ｍスクリーンマスク、Ｓ基板、Ｐ部品、Ｗ作業者。

Claims

処理対象物に対してスクリーンマスクを用いて粘性流体の印刷処理を行う印刷部を備えた印刷装置と、
前記印刷装置に配設され該印刷装置で使用される印刷関連部材を前記印刷装置との間で自動交換する交換ユニットと、
部品を前記処理対象物に実装する実装部を備えた１以上の実装装置と、
前記実装装置の周囲で移動し前記実装装置で用いられる実装関連部材を前記実装装置との間で自動着脱する移動作業装置と、を備え、
前記印刷装置と前記実装装置とは前面が同じ側になるよう配設され、前記交換ユニットと前記移動作業装置とは同じ側に配設されており、
前記交換ユニットは、前記印刷関連部材を収容した収容ラックを受け入れる受入部と、前記収容ラックを前記印刷装置の筐体内部へ引き入れる収容位置と前記収容ラックを前記筐体から突出させる交換位置との間で前記収容ラックを移動させるラック移動部と、を備える、
実装システム。
請求項１に記載の実装システムであって、
前記交換ユニットが用いる前記印刷関連部材の搬送及び／又は前記移動作業装置が用いる前記実装関連部材の搬送を行う自動搬送車、を備え、
前記自動搬送車は、前記交換ユニット及び前記移動作業装置が配設された側に走行路を有する、
実装システム。
前記交換ユニットは、前後方向の長さが前記収容ラックの前後方向の長さよりも短く形成されている、請求項１又は２に記載の実装システム。
前記交換ユニットは、前記収容ラックが前記収容位置にあるときには該交換ユニットの本体前面と同じ面か該本体前面より内側に前記収容ラックを収容し、前記収容ラックが前記交換位置にあるときには該交換ユニットの本体前面より突き出た位置に前記収容ラックを支持する、請求項１～３のいずれか１項に記載の実装システム。
前記交換ユニットは、前記印刷装置の筐体の左側に配設された左側ユニットと前記筐体の右側に配設された右側ユニットとにより構成され、前記左側ユニットと前記右側ユニットとの間に前記収容ラックが昇降する昇降空間を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載の実装システム。
前記収容ラックは、前記印刷関連部材を移動させる動力を備えていない、請求項１～５のいずれか１項に記載の実装システム。
請求項１～６のいずれか１項に記載の実装システムであって、
前記印刷装置と前記実装装置との間に前記実装関連部材を保管する保管装置、を備え、
前記移動作業装置は、前記保管装置と前記実装装置との間で前記実装関連部材を交換し、
前記保管装置は、交換作業位置が前記交換ユニット及び前記移動作業装置と同じ側になるよう配設されている、実装システム。