特許 7174121 ユニット交換用台車および実装システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-17

(54)【発明の名称】ユニット交換用台車および実装システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20221109BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021136506

(22)【出願日】2021-08-24

(62)【分割の表示】P 2021080392の分割

【原出願日】2016-01-28

(65)【公開番号】P2021182644

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2021-08-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大池 博史

(72)【発明者】

【氏名】小谷 一也

【審査官】太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】特開平０３－１５３０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１５０７０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－１２５８３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品供給用のユニットから供給される部品を基板に実装する実装装置に用いられるユニット交換用台車であって、
前記部品供給用のユニットを前記実装装置で使用可能に搭載する搭載部と、
前記搭載部を支持するとともに、自動走行可能に構成される車体部と、
を備え、
前記搭載部は、前記車体部から分離可能に設けられ、
前記車体部は、前記搭載部を支持した状態で前記実装装置内に進入し、前記実装装置により送信される前記車体部の退出が可能である旨の情報に基づいて、前記実装装置に前記搭載部を残したまま前記実装装置から退出するユニット交換用台車。

【請求項2】

請求項１に記載のユニット交換用台車であって、
前記実装装置は、前記部品供給用のユニットから供給される部品を吸着し、吸着した前記部品を前記基板に実装するヘッドを備えており、
前記車体部は、前記ヘッドが前記搭載部に搭載された前記部品供給用のユニットから部品を吸着可能な位置まで前記実装装置内に進入する
ユニット交換用台車。

【請求項3】

部品供給用のユニットから供給される部品を基板に実装する実装装置に用いられるユニット交換用台車であって、
前記部品供給用のユニットを前記実装装置で使用可能に搭載する搭載部と、
前記搭載部を支持するとともに、自動走行可能に構成される車体部と、
前記搭載部と前記車体部とを相対移動不能とするロックと該ロックの解除とが可能なロック機構と、
を備え、
前記搭載部は、前記車体部から分離可能に設けられ、
前記車体部は、前記搭載部を支持していない状態で前記実装装置にセットされた前記搭載部の下方に進入し、その後前記搭載部を支持して前記ロック機構により前記搭載部をロックし、前記搭載部と一体となって前記実装装置から退出するユニット交換用台車。

【請求項4】

部品供給用のユニットから供給される部品を基板に実装する実装装置と、
前記実装装置に用いられるユニット交換用台車と、
を備えた実装システムであって、
前記ユニット交換用台車は、
前記部品供給用のユニットを前記実装装置で使用可能に搭載する搭載部と、
前記搭載部を支持するとともに、自動走行可能に構成される車体部と、
を備え、
前記実装装置は、前記車体部が前記搭載部を支持した状態で、進入可能な受け入れスペースを備え、前記ユニット交換用台車がセットされると前記車体部の退出が可能である旨の情報を送信し、
前記車体部は、前記実装装置により送信される前記情報に基づいて前記実装装置から退出する
実装システム。

【請求項5】

請求項４に記載の実装システムであって、
前記実装装置は、前記部品供給用のユニットから供給される部品を吸着し、吸着した前記部品を前記基板に実装するヘッドと、
前記ヘッドを水平方向に移動させるＸＹロボットと、
を備え、
前記受け入れスペースは、前記ＸＹロボットの下方に設けられている
実装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、実装装置にセットされるユニット交換用台車に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、部品供給用のユニットから供給される部品を基板に実装する実装装置に対して、部品供給用のユニットを交換するためのユニット交換用台車が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ユニット交換用台車が複数の部品供給用のユニットを搭載可能に構成されており、作業者がユニット交換用台車を台車ごと入れ替えることにより、複数の部品供給用のユニットを一括して交換するものとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－２３０５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したユニット交換用台車では、基板の生産種が切り替わる際に、ユニットの交換を効率よく行って段取り替え時間を短縮することができる。段取り替え時間の短縮は、実装装置の生産効率を向上させるために重要な課題として考えられており、更なる改善が求められている。

【0005】

本発明のユニット交換用台車は、ユニットの交換をより効率よく行うことを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のユニット交換用台車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の第１のユニット交換用台車は、
部品供給用のユニットから供給される部品を基板に実装する実装装置にセットされるユニット交換用台車であって、
前記部品供給用のユニットと、部品供給用以外で実装に用いられる生産用のユニットとを前記実装装置で使用可能に搭載する搭載部と、
前記搭載部が設けられる車体部と、
を備えることを要旨とする。

【0008】

本発明の第１のユニット交換用台車は、部品供給用のユニットと、部品供給用以外で実装に用いられる生産用のユニットとを実装装置で使用可能に搭載する。このため、ユニット交換用台車を台車ごと交換すると、部品供給用のユニットだけでなく、生産用のユニットも交換することができるから、ユニットの交換を効率よく行うことができる。したがって、段取り替え時間をより短縮化して、生産効率を向上させることができる。

【0009】

本発明の第１のユニット交換用台車において、前記車体部は、走行経路に沿って自動走行可能に構成されるものとしてもよい。こうすれば、段取り替えに必要な部品供給用のユニットと生産用のユニットとを搭載したユニット交換用台車を、段取り替えが行われる実装装置まで自動で走行させてユニットの交換を自動で行うことができる。したがって、作業者がユニット交換用台車を入れ替える必要がないから、ユニットの交換を一層効率よく行うことができる。特に、複数台の実装装置で同時期にユニットの交換が必要となる場合には、交換時間の短縮効果が大きなものとなる。

【0010】

本発明の第２のユニット交換用台車は、
部品供給用のユニットから供給される部品を基板に実装する実装装置にセットされるユニット交換用台車であって、
前記部品供給用のユニットを前記実装装置で使用可能に搭載する搭載部と、
前記搭載部が設けられ、走行経路に沿って自動走行可能に構成される車体部と、
を備えることを要旨とする。

【0011】

本発明の第２のユニット交換用台車は、部品供給用のユニットを実装装置で使用可能に搭載する搭載部が設けられ、走行経路に沿って自動走行可能に構成される車体部を備える。このため、段取り替えに必要な部品供給用のユニットを搭載したユニット交換用台車を、段取り替えが行われる実装装置まで自動で走行させてユニットの交換を自動で行うことができる。したがって、作業者がユニット交換用台車を入れ替える必要がないから、ユニットの交換を効率よく行うことができる。特に、複数台の実装装置で同時期にユニットの交換が必要となる場合には、交換時間の短縮効果が大きなものとなる。

【0012】

作動源に繋がる装置側接続部が設けられた実装装置にセットされる本発明の第１のユニット交換用台車または第２のユニット交換用台車において、前記実装装置にセットされると、前記装置側接続部に接続される台車側接続部を備え、前記装置側接続部と前記台車側接続部との接続を介して、前記作動源からの動力が前記搭載部に搭載されている各ユニットに供給されるものとしてもよい。こうすれば、ユニット交換用台車を入れ替える際に、作業者が装置側接続部と台車側接続部とを接続する必要がないから、ユニットの交換をさらに効率よく行うことができる。

【0013】

搭載部を支持可能な支持部が設けられた実装装置にセットされる本発明の第１のユニット交換用台車または第２のユニット交換用台車において、前記搭載部は、前記車体部との間に前記実装装置の支持部が進入可能な隙間をもって前記車体部から分離可能に設けられ、前記搭載部と前記車体部とを相対移動不能とするロックと、該ロックの解除とが可能なロック機構を備えるものとしてもよい。こうすれば、ユニット交換用台車が実装装置にセットされると、搭載部と車体部との隙間に進入した支持部により搭載部を支持可能となり、ロック機構による搭載部と車体部とのロックを解除すれば、実装装置の支持部に支持させた搭載部を実装装置に残したまま車体部だけを実装装置から退出させることが可能となる。このため、複数台の実装装置で、ユニット交換用台車の車体部を共用することができるから、ユニット交換用台車の車体部を実装装置の数と同じ数だけ用意することなくユニットの交換を効率よく行うことが可能となる。これにより、ユニット交換用台車の導入費用を抑えることができる。特にユニット交換用台車の車体部を自動走行可能に構成する場合には、導入費用を抑える効果が大きいものとなる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実装システム１０の全体構成の概略を示す構成図。

【図2】実装装置２０とユニット交換用台車４０の斜視図。

【図3】実装装置２０とユニット交換用台車４０の上面図。

【図4】実装装置２０とユニット交換用台車４０の上面図。

【図5】実装装置２０とユニット交換用台車４０の側面図。

【図6】実装システム１０の制御に関する構成図。

【図7】ユニット交換処理の一例を示すフローチャート。

【図8】変形例のユニット交換用台車１４０の構成図。

【図9】ユニット交換用台車１４０が実装装置１２０にセットされる様子の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

【0016】

図１は、実装システム１０の全体構成の概略を示す構成図であり、図２は、実装装置２０とユニット交換用台車４０の斜視図である。また、図３，図４は、実装装置２０とユニット交換用台車４０の上面図であり、図５は、実装装置２０とユニット交換用台車４０の側面図であり、図６は、実装システム１０の制御に関する構成図である。なお、図２の左右方向がＸ方向であり、前後方向がＹ方向であり、上下方向がＺ方向である。

【0017】

実装システム１０は、図１に示すように、回路基板（以下、基板という）に電子部品（以下、部品という）を実装する複数台の実装装置２０と、各実装装置２０で使用される各種ユニットを保管する保管庫７０と、実装システム１０の全体を管理する管理装置８０（図６参照）とを備える。この実装システム１０は、基板搬送方向（Ｘ軸方向）に複数台の実装装置２０が並んだ部品実装ラインを３列有するものとなっている。また、実装システム１０は、保管庫７０に保管されている各種ユニットと、実装装置２０にセットされている各種ユニットとを交換するための複数台のユニット交換用台車４０を備える。

【0018】

本実施例のユニット交換用台車４０は、自動走行可能な無人走行車として構成されている。また、実装システム１０は、保管庫７０から出て各部品実装ラインの前方を通って各実装装置２０に到達可能になると共に各実装装置２０から保管庫７０に戻るための走行ラインＬが設定されている。実装システム１０では、走行ラインＬに沿って磁気テープが敷設されている。ユニット交換用台車４０は、磁気テープの磁気をセンサで検出して走行方向を調整しながら自動走行する磁気誘導方式により目的位置まで誘導される。なお、ユニット交換用台車４０は、光学誘導方式などの他の誘導方式によって誘導されてもよいし、走行ラインＬの座標位置を予め記憶しておき走行距離などを自動計測して現在位置や走行方向を調整しながら自動走行するものとしてもよい。ユニット交換用台車４０は、図２に示すように、各種ユニット（５２，５３，５４，５５など）を搭載した状態で、実装装置２０の前方に形成された台車受入スペース２０ａ内に進入可能となっている。なお、図３は、ユニット交換用台車４０が台車受入スペース２０ａ内に進入している途中の図であり、図４は、ユニット交換用台車４０が台車受入スペース２０ａ内に進入した図である。

【0019】

実装装置２０は、図５に示すように、底面に図示しないレベリングボルトが取り付けられた基台２１と、基台２１に支持された筐体２２とにより構成されている。実装装置２０は、図３～図５に示すように、基板を搬送する基板搬送装置２４と、吸着ノズル２６により吸着した部品を基板に実装するヘッド２５と、ヘッド２５をＸＹ方向へ移動させるＸＹロボット３０と、実装機全体を制御する実装制御装置２８（図６参照）とを備える。

【0020】

基板搬送装置２４は、図３の左から右（Ｘ軸方向）に基板を搬送する基板搬送路が図３の前後（Ｙ軸方向）に２つ設けられたデュアルレーン方式の搬送装置として構成されている。ヘッド２５は、図５に示すように、複数の吸着ノズル２６が着脱可能に取り付けられており、形状やサイズが異なる複数種類の吸着ノズル２６のうち実装対象の部品の種類（形状やサイズ）に応じたものに交換される。また、ヘッド２５には、基板に付された基板位置決め基準マークを撮像するためのマークカメラ２７が設けられている。ＸＹロボット３０は、図３～図５に示すように、筐体２２の上段部に前後方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた左右一対のＹ軸ガイドレール３１と、Ｙ軸ガイドレール３１に沿って移動が可能なＹ軸スライダ３２と、Ｙ軸スライダ３２の側面に左右方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられたＸ軸ガイドレール３３と、Ｘ軸ガイドレール３３に沿って移動が可能なＸ軸スライダ３４とを備える。Ｘ軸スライダ３４にはヘッド２５が取り付けられており、実装制御装置２８は、ＸＹロボット３０を駆動制御することにより、ＸＹ平面上の任意の位置にヘッド２５を移動可能である。

【0021】

また、実装装置２０は、台車受入スペース２０ａの後方側（スペースの奥側，進入端）の壁面にコネクタ３９が設けられている。このコネクタ３９は、ユニット交換用台車４０に搭載される各種ユニットの作動源であるエア源３７（図６参照）や電力源３８（図６参照）に繋げられると共に実装制御装置２８に繋げられている。また、実装装置２０は、図３に示すように、台車受入スペース２０ａの後方側下部の左右方向（Ｘ軸方向）の中央にユニット交換用台車４０の進入をガイドするためのガイド部材３５が設けられている。実装装置２０は、台車受入スペース２０ａの後方側下部の左右方向の端にユニット交換用台車４０が停止する際の衝突力を低減させるための緩衝部材３６が設けられている。ガイド部材３５は、上面視で略長方形状の平板状の部材であり、台車受入スペース２０ａの前方側の二箇所の角を切り落として前方側の板幅が狭くなるよう形成されている。また、緩衝部材３６は、上面視で略直角三角形状の部材であり、斜辺となる部分が台車受入スペース２０ａの内側を向くよう配置されている。

【0022】

ユニット交換用台車４０は、図２に示すように、走行用の車輪４２が取り付けられた車体部４１と、車体部４１上に固定され各種ユニットを搭載する搭載部５１とにより構成されている。なお、説明の便宜上、図３の上面図では、車体部４１を実線で示すと共に搭載部５１および各種ユニットを点線で示す。なお、実装装置２０の前方側（台車受入スペース２０ａ）に向き合う側をユニット交換用台車４０の前方側とする。

【0023】

車体部４１は、図６に示すように、車輪４２を回転駆動させる走行モータ４５と、走行モータ４５に電力を供給するためのバッテリ４６と、走行ラインＬに沿って目的地まで自動走行するよう走行制御する台車制御装置４７と、図示しないステアリング装置などを備える。台車制御装置４７は、無線により管理装置８０と通信可能に接続される。また、車体部４１は、図３に示すように、上面視で略直角三角形状に形成されて、車体前方に突出するように設けられた２つのローラ取付部４３を備える。このローラ取付部４３の互いに対向する側面には、ガイドローラ４４が２つずつ取り付けられている。ガイドローラ４４は、実装装置２０のガイド部材３５の左右（Ｘ軸方向）の側面に接することにより回転する。また、各ローラ取付部４３は、斜辺となる部分が実装装置２０の緩衝部材３６の斜辺となる部分と当接可能となっている。ユニット交換用台車４０（車体部４１）は、実装装置２０のガイド部材３５とガイドローラ４４とによりガイドされ、台車受入スペース２０ａの進入端（所定位置）まで進入して自動停止する。なお、ユニット交換用台車４０が進入端を超えると、ローラ取付部４３の斜辺部分と緩衝部材３６の斜辺部分とが当接することで、ユニット交換用台車４０と実装装置２０との衝突を緩和する。

【0024】

搭載部５１は、図４に示すように、部品が収容されたテープを送り出して実装装置２０に部品を供給する複数のテープフィーダユニット５２と、複数の吸着ノズル２６を複数のストック孔５３ａにストックするノズルストックユニット５３と、実装装置２０の吸着ノズル２６に吸着されている部品の吸着姿勢を下方から撮像するパーツカメラユニット５４とを搭載している。また、搭載部５１は、吸着ノズル２６による吸着不良が生じているなどの不良部品を回収するパーツダストボックス５５と、テープフィーダユニット５２から送り出されて部品を供給した後に図示しない切断機構により切断された廃テープを回収するテープダストボックス５６とを搭載している。

【0025】

また、搭載部５１は、車体前方側に、実装装置２０のコネクタ３９に接続されるコネクタ５９が設けられている。このコネクタ５９は、テープフィーダユニット５２やパーツカメラユニット５４と電気配線を介して繋げられると共にノズルストックユニット５３にエア配管を介して繋げられている。コネクタ５９は、ユニット交換用台車４０が実装装置２０にセットされる際に、実装装置２０のコネクタ３９と自動接続される。即ち、コネクタ３９，５９は、いわゆるオートコネクタ（オートカプラ）として構成されている。

【0026】

テープフィーダユニット５２は、図６に示すように、部品を所定ピッチで収容するテープを所定量ずつ送り出す送りモータ５２ｂと、送りモータ５２ｂの駆動を制御したり収容されている部品の種類や数などの情報を管理したりするフィーダ制御部５２ａとを備える。テープフィーダユニット５２は、左右方向（Ｘ軸方向）に複数整列した状態で搭載部５１に搭載されており、実装装置２０にユニット交換用台車４０がセットされた状態で、ヘッド２５の吸着ノズル２６が吸着可能な位置に部品を供給可能となっている。送りモータ５２ｂは、コネクタ３９，５９の接続を介して電力源３８からの電力の供給を受けて駆動可能となる。フィーダ制御部５２ａは、コネクタ３９，５９の接続を介して実装制御装置２８と通信可能となる。フィーダ制御部５２ａは、部品の種類や数などの部品情報を実装制御装置２８に送信する。また、フィーダ制御部５２ａは、実装制御装置２８から送信される部品の供給指示を受信すると、送りモータ５２ｂの駆動を制御して部品を供給する。

【0027】

ノズルストックユニット５３は、複数のストック孔５３ａに対する吸着ノズル２６の出し入れを可能とする開状態と吸着ノズル２６の出し入れを不能とする閉状態とを切り替える図示しないシャッタを、開閉シリンダ５３ｂの駆動により作動させるよう構成される。開閉シリンダ５３ｂは、コネクタ３９，５９の接続を介してエア源３７からのエアの供給を受けて駆動可能となる。ノズルストックユニット５３は、実装装置２０にユニット交換用台車４０がセットされた状態で、ヘッド２５が吸着ノズル２６を交換可能な位置に搭載される。

【0028】

パーツカメラユニット５４は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子とレンズなどにより構成された撮像部５４ａと、撮像部５４ａの撮像タイミングで撮像対象の部品に向かって発光するＬＥＤなどの発光部５４ｂとを備える。撮像部５４ａと発光部５４ｂとは、コネクタ３９，５９の接続を介して電力源３８からの電力の供給を受けて作動可能となる。また、撮像部５４ａは、コネクタ３９，５９の接続を介して実装制御装置２８と通信可能となる。撮像部５４ａは、実装制御装置２８から送信される部品の撮像指示を受信すると、部品の画像を撮像し、撮像した画像を実装制御装置２８に送信する。ここで、部品の種類（形状やサイズ）によって、画像処理の対象となる特徴部分が異なることがある。このため、部品の種類によって、異なる特性の撮像部５４ａが必要になったり、異なる発光態様の発光部５４ｂが必要になったりすることがある。即ち、パーツカメラユニット５４は、部品の種類によって入れ替えが必要となる場合がある。

【0029】

パーツダストボックス５５とテープダストボックス５６とは、搭載部５１に着脱可能に搭載されている。これらのパーツダストボックス５５とテープダストボックス５６とをまとめてダストユニットともいう。また、ユニット交換用台車４０が廃テープを収容するためのテープ収容ボックスを搭載部５１の下部に設け、テープダストボックス５６に代えて、テープ収容ボックスに廃テープを導くテープダクトを搭載するものとしてもよい。

【0030】

実装制御装置２８は、図６に示すように、ＣＰＵ２８ａとＲＯＭ２８ｂとＨＤＤ２８ｃとＲＡＭ２８ｄなどで構成されている。この実装制御装置２８は、基板搬送装置２４とヘッド２５とＸＹロボット３０に駆動信号を出力したり、マークカメラ２７に撮像指示を出力したりする。また、実装制御装置２８は、マークカメラ２７から撮像画像を入力したりする。また、実装制御装置２８は、実装装置２０にユニット交換用台車４０がセットされた状態で、コネクタ３９，５９の接続を介して、テープフィーダユニット５２とノズルストックユニット５３とに駆動信号を出力したり、パーツカメラユニット５４に撮像指示を出力したりする。また、実装制御装置２８は、コネクタ３９，５９の接続を介して、テープフィーダユニット５２から部品情報を入力したり、パーツカメラユニット５４からカメラ情報や撮像画像を入力したりする。実装制御装置２８は、各テープフィーダユニット５２から部品情報を入力すると、各テープフィーダユニット５２の位置と、各テープフィーダユニット５２が収容している部品の種類や数などとを対応付けた情報をＨＤＤ２８ｃに記憶する。実装制御装置２８は、パーツカメラユニット５４から撮像画像を入力すると、撮像画像を処理して部品の吸着ずれ量を算出し、吸着ずれ量に基づいて補正した実装位置に部品を実装するよう実装処理を行う。また、実装制御装置２８は、管理装置８０と有線により通信可能に接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行っている。

【0031】

管理装置８０は、図６に示すように、例えば、ＣＰＵ８０ａとＲＯＭ８０ｂとＨＤＤ８０ｃとＲＡＭ８０ｄなどを備える汎用のコンピュータであり、ＬＣＤなどのディスプレイ８２と、キーボードやマウスなどの入力デバイス８４とを備える。管理装置８０は、基板の生産計画やユニット交換用台車４０の経路情報などをＨＤＤ８０ｃに記憶している。基板の生産計画は、各実装装置２０においてどの部品をどの順番で基板へ実装するか、また、そのように部品を実装した基板を何枚作製するかなどを定めた計画をいう。また、生産計画は、各基板に実装する部品を供給するためのテープフィーダユニット５２の種類に関するフィーダ情報や、吸着ノズル２６で吸着した部品の吸着状態を判定するための画像を撮像するパーツカメラユニット５４の種類に関するカメラ情報、部品を基板に実装するためにノズルストックユニット５３に収容すべき吸着ノズル２６の種類や数に関するノズル情報なども含まれている。また、経路情報は、走行ラインＬに沿って保管庫７０から各実装装置２０への経路を示す情報である。

【0032】

次に、こうして構成された実装システム１０において、ユニット交換用台車４０を用いて各種ユニットを交換する際の動作を説明する。図７は、ユニット交換処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、生産状況に基づいて次の基板種の生産準備が必要となったタイミングで管理装置８０のＣＰＵ８０ａにより実行される。

【0033】

ユニット交換処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８０ａは、まず、次の基板種の生産に必要となる次生産の部品種を生産計画から取得し（Ｓ１００）、次生産の部品種の部品を収容しているテープフィーダユニット５２に関する情報を取得すると共に（Ｓ１１０）、次生産に必要な他のユニットの情報を取得する（Ｓ１２０）。ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１２０では、次生産の部品種の部品の吸着に必要な吸着ノズル２６の種類やその必要数を含むノズルストックユニット５３に関する情報と、次生産の部品種の部品の撮像に必要なパーツカメラユニット５４に関する情報などを取得する。そして、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１１０，Ｓ１２０で取得した各種ユニットの情報に基づいて、保管庫７０で待機しているユニット交換用台車４０に次生産で必要な各種ユニットをセットするよう作業者に対して作業指示を行う（Ｓ１３０）。この作業指示は、例えばディスプレイ８２に表示され、作業者は作業指示を見ながら必要な各種ユニットをユニット交換用台車４０の搭載部５１にセットし、セット作業が終わると、入力デバイス８４を操作して、セット作業が完了した旨とユニット交換用台車４０の識別情報とを管理装置８０に入力する。また、作業者は、セットが完了したユニット交換用台車４０を、自動走行を開始する開始位置に配置する。

【0034】

管理装置８０のＣＰＵ８０ａは、Ｓ１３０で作業指示を行うと、ユニット交換タイミングになるのを待つ（Ｓ１４０）。ユニット交換タイミングは、作業者によるセット作業が完了し、且つ、実装装置２０で現在の基板種の生産が完了して現在セットされているユニット交換用台車４０を退出させる準備が整った旨の通知を実装装置２０から受信したタイミングなどとすることができる。ＣＰＵ８０ａは、ユニット交換タイミングになったと判定すると、実装装置２０に現在セットされているユニット交換用台車４０を実装装置２０の台車受入スペース２０ａから退出させて保管庫７０まで自動走行させる（Ｓ１５０）。また、ＣＰＵ８０ａは、次生産用の各種ユニットを搭載したユニット交換用台車４０を保管庫７０（走行開始位置）から交換対象の実装装置２０まで自動走行させて実装装置２０の台車受入スペース２０ａ内に進入させる（Ｓ１６０）。これにより、ユニット交換用台車４０を自動で走行させて台車ごと交換することができるから、各種ユニットを一括して自動交換することができる。このため、基板種の切り替わり時の段取り替え作業を効率よく行うことができる。また、生産状況に応じて段取り替え情報を確認しながら、保管庫７０で待機しているユニット交換用台車４０に次生産で必要な各種ユニットを予め搭載することにより、段取り替え作業をさらに効率よく行うことができる。なお、ＣＰＵ８０ａは、次生産用の各種ユニットのセットが完了したユニット交換用台車４０を、Ｓ１４０で現在の基板種の生産が完了すると判定する前に、予め交換対象の実装装置２０まで自動走行させて交換対象の実装装置２０の近くで待機させるものとしてもよい。そして、Ｓ１５０で台車受入スペース２０ａからユニット交換用台車４０が退出すると、次生産用の各種ユニットを搭載したユニット交換用台車４０を台車受入スペース２０ａに直ちに進入させるものとしてもよい。こうすれば、段取り替え時間をより短縮することができる。

【0035】

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のユニット交換用台車４０がユニット交換用台車に相当し、実装装置２０が実装装置に相当し、テープフィーダユニット５２が部品供給用のユニットに相当し、ノズルストックユニット５３とパーツカメラユニット５４とダストユニット（パーツダストボックス５５やテープダストボックス５６）が生産用のユニットに相当し、搭載部５１が搭載部に相当し、車体部４１が車体部に相当する。また、エア源３７や電力源３８が動力源に相当し、コネクタ３９が装置側接続部に相当し、コネクタ５９が台車側接続部に相当する。

【0036】

以上説明したユニット交換用台車４０は、部品供給用のテープフィーダユニット５２と、部品供給用以外で実装に用いられるノズルストックユニット５３とパーツカメラユニット５４とダストユニットとを実装装置２０で使用可能に搭載する。このため、ユニット交換用台車４０を台車ごと交換すると、テープフィーダユニット５２だけでなくノズルストックユニット５３とパーツカメラユニット５４とダストユニットとを交換することができるから、各種ユニットの交換を効率よく行うことができる。したがって、段取り替え時間をより短縮化して、生産効率を向上させることができる。

【0037】

また、ユニット交換用台車４０は、車体部４１が走行ラインに沿って自動走行可能に構成されるから、次生産に必要な各種ユニットを搭載したユニット交換用台車４０を、段取り替えが行われる実装装置４０まで自動で走行させて各種ユニットの交換を自動で行うことができる。したがって、作業者がユニット交換用台車４０を入れ替える必要がないから、各種ユニットの交換を一層効率よく行うことができる。

【0038】

また、ユニット交換用台車４０は、エア源３７や電力源３８に繋がるコネクタ３９が設けられた実装装置２０にセットされるものであり、コネクタ３９に接続されるコネクタ５９を備える。そして、コネクタ３９，５９の接続を介してエア源３７からのエアをノズルストックユニット５３に供給したり、電力源３８からの電力をテープフィーダユニット５２やパーツカメラユニット５４に供給したりする。このため、ユニット交換用台車４０を入れ替える際に、作業者がコネクタ３９，５９の接続を行う必要がないから、各種ユニットの交換をさらに効率よく行うことができる。

【0039】

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明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。

【0040】

例えば、上述した実施形態では、ユニット交換用台車４０の搭載部５１が、部品供給用のテープフィーダユニット５２以外に、部品供給以外で生産に用いられる複数のユニットを搭載したが、これに限られるものではない。例えば、搭載部５１が、ノズルストックユニット５３とパーツカメラユニット５４とダストユニット（パーツダストボックス５５やテープダストボックス５６）とのうち、いずれか１以上のユニットを搭載してもよいし、これら以外に生産に用いられるユニットを搭載してもよい。あるいは、部品供給用のテープフィーダユニット５２以外に、部品供給以外で生産に用いられるユニットを搭載しないものとしてもよい。

【0041】

上述した実施形態では、車体部４１が自動走行可能に構成されるものとしたが、作業車の手押しにより走行するものとしてもよい。このようにしても、ユニット交換用台車４０を台車ごと交換することにより各種ユニットを一括して効率よく交換することができる。

【0042】

上述した実施形態では、ユニット交換用台車４０が、部品供給用のユニットとしてテープフィーダユニットを搭載したが、これに限られず、部品を収容した平板状のトレイから部品を供給するトレイフィーダユニットを搭載してもよい。また、ユニット交換用台車４０が、テープフィーダユニットとトレイフィーダユニットとを搭載してもよい。

【0043】

上述した実施形態では、ユニット交換用台車４０がガイド部材３５によりガイドされながら台車受入スペース２０ａ内に進入することで、左右方向の位置決めを行うものとしたが、これに限られるものではない。例えば、実装装置２０（台車受入スペース２０ａ）に前方から撮像可能な基準マークを設け、その基準マークを撮像可能なカメラユニットをユニット交換用台車４０に設けるものとする。そして、ユニット交換用台車４０がカメラユニットで撮像した画像から基準マークの位置を求め、基準マークの位置に対する自車の位置ずれを修正しながら、台車受入スペース２０ａ内に進入するものなどとしてもよい。

【0044】

上述した実施形態では、搭載部５１が台車部４１に固定されたユニット交換用台車４０を例示したが、これに限られず、搭載部と台車部とが分離可能なものなどとしてもよい。図８は、変形例のユニット交換用台車１４０の構成図であり、図９は、ユニット交換用台車１４０が実装装置１２０にセットされる様子の説明図である。なお、図８（ａ）がユニット交換用台車１４０を後方から見た内部の構成図であり、図８（ｂ）が側方から見た内部の構成図である。

【0045】

変形例のユニット交換用台車１４０の車体部１４１は、図８（ａ）に示すように、後方から見て上面の左右の縁で搭載部１５１を支持しており、上面の中央には搭載部１５１との間に隙間１４０ａがあるために搭載部１５１を支持しないものとなっている。また、車体部１４１は、バッテリ４６からの電力により作動してロッド１４８ａを昇降させる電動アクチュエータ１４８（ロック機構）を備える。この電動アクチュエータ１４８は、ロッド１４８ａを上昇させると、ロッド１４８ａの先端が車体部１４１の上面から突出し、ロッド１４８ａを下降させると、ロッド１４８ａの先端が車体部１４１内に引き込まれる。一方、搭載部１５１は、車体部１４１と対向する下面に、車体部１４１の上面に接することにより回転する複数のローラ１５８を備え、また、車体部１４１のロッド１４８ａの先端が嵌まり込む大きさの凹部１５１ａが形成されている。このため、電動アクチュエータ１４８のロッド１４８ａが上昇してロッド１４８ａの先端が凹部１５１ａに嵌まり込んでいる状態では、車体部１４１と搭載部１５１との水平方向の相対移動が不能にロックされる。また、電動アクチュエータ１４８のロッド１４８ａが下降してロッド１４８ａの先端が凹部１５１ａから抜け出ている状態では、車体部１４１と搭載部１５１とのロックが解除される。電動アクチュエータ１４８のロッド１４８ａが下降してロックが解除された状態では、搭載部１５１は複数のローラ１５８により車体部１４１と接するから、車体部１４１に対して相対移動が可能となる。また、変形例の実装装置１２０は、図９に示すように、搭載部１５１を支持可能な支持部１２９を備える。上述したユニット交換用台車１４０の隙間１４０ａは、支持部１２９が入る大きさに形成されている（図８（ａ）参照）。

【0046】

ユニット交換用台車１４０の台車制御装置４７は、走行中は、ロッド１４８ａの先端が凹部１５１ａに嵌まり込むよう電動アクチュエータ１４８を制御する。これにより、車体部１４１と搭載部１５１とを一体的に自動走行して、実装装置１２０に搭載部１５１をセットすることができる（図９（ａ））。なお、ユニット交換用台車１４０が実装装置１２０内に進入する際に、実装装置１２０の支持部１２９がユニット交換用台車１４０の隙間１４０ａに入り込むことになる。ユニット交換用台車１４０がセットされると、台車制御装置４７は、ロッド１４８ａの先端が凹部１５１ａから抜け出るよう電動アクチュエータ１４８を制御する（図９（ｂ））。なお、変形例の実装装置１２０は、ユニット交換用台車１４０がセットされると車体部１４１の退出が可能である旨の情報を管理装置８０に送信し、その情報を受信した管理装置８０が台車制御装置４７に退出指示を送信し、退出指示を受けた台車制御装置４７が電動アクチュエータ１４８を制御するものとしてもよい。これにより、車体部１４１と搭載部１５１とのロックが解除されて相対移動が可能となる。また、電動アクチュエータ１４８のロッド１４８ａが下降して車体部１４１が僅かに下方に下がると、車体部１４１による支持に代えて、実装装置１２０の支持部１２９により搭載部１５１が支持される。このため、ユニット交換用台車１４０は、搭載部１５１を残したまま、車体部１４１だけを退出させることが可能となる（図９（ｃ））。なお、支持部１２９が搭載部１５１を確実に支持できるよう支持部１２９に搭載部１５１と係合する機構などを設けてもよい。また、図９（ｃ）の状態で、再度車体部１４１が進入して、ロッド１４８ａの先端が凹部１５１ａに嵌まり込むよう電動アクチュエータ１４８を制御すると、車体部１４１と搭載部１５１とが再度ロックされて相対移動不能となる。このため、車体部１４１と搭載部１５１とは一体となって退出することができる。

【0047】

このように、変形例では、実装装置１２０に搭載部１５１を残したまま車体部１４１だけを退出させることが可能となる。このため、複数台の実装装置１２０で車体部１４１を共用することができるから、車体部１４１を実装装置１２０の数と同じ数だけ用意することなく各種ユニットの交換を効率よく行うことが可能となる。

【0048】

変形例のユニット交換用台車１４０では、電動アクチュエータ１４８を車体部１４１に備えるものとしたが、これに限られず、搭載部１５１に備えるものとしてもよい。また、変形例の機構により車体部１４１と搭載部１５１とのロックおよびロックの解除を行うものに限られず、走行中は車体部１４１と搭載部１５１とをロックし、ユニット交換用台車１４０が実装装置内に進入すると車体部１４１と搭載部１５１とのロックの解除と再ロックとが可能であれば、如何なる機構としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、実装装置にセットされるユニット交換用台車の製造産業に利用可能である。

【符号の説明】

【0050】

１０ 実装システム、２０，１２０ 実装装置、２０ａ 台車受入スペース、２１ 基台、２２ 筐体、２４ 基板搬送装置、２５ ヘッド、２６ 吸着ノズル、２７ マークカメラ、２８ 実装制御装置、２８ａ ＣＰＵ、２８ｂ ＲＯＭ、２８ｃ ＨＤＤ、２８ｄ ＲＡＭ、３０ ＸＹロボット、３１ Ｙ軸ガイドレール、３２ Ｙ軸スライダ、３３ Ｘ軸ガイドレール、３４ Ｘ軸スライダ、３５ ガイド部材、３６ 緩衝部材、３７ エア源、３８ 電力源、３９ コネクタ、４０，１４０ ユニット交換用台車、４１，１４１ 車体部、４２ 車輪、４３ ローラ取付部、４４ ガイドローラ、４５ 走行モータ、４６ バッテリ、４７ 台車制御装置、５１，１５１ 搭載部、５２ テープフィーダユニット、５２ａ フィーダ制御部、５２ｂ 送りモータ、５３ ノズルストックユニット、５３ａ ストック孔、５３ｂ 開閉シリンダ、５４ パーツカメラユニット、５４ａ 撮像部、５４ｂ 発光部、５５ パーツダストボックス、５６ テープダストボックス、５９ コネクタ、７０ 保管庫、８０ 管理装置、８０ａ ＣＰＵ、８０ｂ ＲＯＭ、８０ｃ ＨＤＤ、８０ｄ ＲＡＭ、８２ ディスプレイ、８４ 入力デバイス、１２９ 支持部、１４０ａ 隙間、１４８ 電動アクチュエータ、１４８ａ ロッド、１５１ａ 凹部、１５８ ローラ、Ｌ 走行ライン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】