特許 7304506 部品実装システムおよび部品実装装置ならびに実装基板の製造方法

(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】2023-06-29

(45)【発行日】2023-07-07

(54)【発明の名称】部品実装システムおよび部品実装装置ならびに実装基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20230630BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019026597

(22)【出願日】2019-02-18

(65)【公開番号】P2020136433

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-12-07

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】馬渡 道明

【審査官】板澤 敏明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０１２５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０８７４４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－０１０５９４（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】

少なくともトレイの上に等間隔で配置された複数の第１の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第１のトレイデータと、前記トレイの上に等間隔で配置された複数の第２の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第２のトレイデータと、を合成して、前記トレイの上に配置された前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置を示す第３のトレイデータを作成するトレイデータ作成手段と、
前記トレイデータ作成手段によって作成された前記第３のトレイデータが示す前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置に基づいて、前記トレイから前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品を取り出して基板に実装する実装手段と、を備え、
前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品は、少なくとも外縁の形状が同一の部品であり、
前記第２のトレイデータは、前記第１のトレイデータを前記トレイの中心を回転中心として１８０度回転させた際の前記第１の部品の位置を示す、部品実装システム。

【請求項2】

少なくともトレイの上に等間隔で配置された複数の第１の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第１のトレイデータと、前記トレイの上に等間隔で配置された複数の第２の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第２のトレイデータと、を合成して作成された、前記トレイの上に配置された前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置を示す第３のトレイデータが示す前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置に基づいて、前記トレイから前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品を取り出して基板に実装し、
前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品は、少なくとも外縁の形状が同一の部品であり、
前記第２のトレイデータは、前記第１のトレイデータを前記トレイの中心を回転中心として１８０度回転させた際の前記複数の第１の部品の位置を示す、部品実装装置。

【請求項3】

トレイの上に等間隔で配置された複数の第１の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第１のトレイデータを作成する第１のトレイデータ作成工程と、
前記トレイの上に等間隔で配置された複数の第２の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第２のトレイデータを作成する第２のトレイデータ作成工程と、
少なくとも前記第１のトレイデータと前記第２のトレイデータとを合成して、前記トレイの上に配置された前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置を示す第３のトレイデータを作成する第３のトレイデータ作成工程と、
前記第３のトレイデータが示す前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置に基づいて、前記トレイから前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品を取り出して基板に実装する実装工程と、を含み、
前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品は、少なくとも外縁の形状が同一の部品であり、
前記第２のトレイデータは、前記第１のトレイデータを前記トレイの中心を回転中心として１８０度回転させた際の前記複数の第１の部品の位置を示す、実装基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トレイに配置された部品を基板に実装する部品実装システムおよび部品実装装置ならびに実装基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板に部品を実装した実装基板を製造する部品実装装置では、サイズの大きな大型部品やコネクタなど複雑な形状をした異形部品は、トレイに配置した状態で供給される（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の部品実装装置は、異形部品を収納する凹状の格納部が方向を揃えて等間隔に形成されたトレイの格納部に異形部品を格納して部品実装装置に異形部品を供給している。トレイに配置する異形部品の向きを揃えることで、部品実装装置における実装作業を単純化することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８―２１１０６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、トレイに向きを揃えて等間隔に部品を配置しているため、単純な矩形でない異形部品の場合は部品間の隙間が大きくなってトレイに配置可能な部品数が少なくなり、トレイの交換作業が増加して実装基板の生産効率が低下するという問題点があった。

【0005】

そこで本発明は、複雑な形状の部品を実装した実装基板を効率良く生産することができる部品実装システムおよび部品実装装置ならびに実装基板の製造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】

【0006】

本発明の部品実装システムは、少なくともトレイの上に等間隔で配置された複数の第１の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第１のトレイデータと、前記トレイの上に等間隔で配置された複数の第２の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第２のトレイデータと、を合成して、前記トレイの上に配置された前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置を示す第３のトレイデータを作成するトレイデータ作成手段と、前記トレイデータ作成手段によって作成された前記第３のトレイデータが示す前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置に基づいて、前記トレイから前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品を取り出して基板に実装する実装手段と、を備え、前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品は、少なくとも外縁の形状が同一の部品であり、前記第２のトレイデータは、前記第１のトレイデータを前記トレイの中心を回転中心として１８０度回転させた際の前記第１の部品の位置を示す。

【0007】

本発明の部品実装装置は、少なくともトレイの上に等間隔で配置された複数の第１の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第１のトレイデータと、前記トレイの上に等間隔で配置された複数の第２の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第２のトレイデータと、を合成して作成された、前記トレイの上に配置された前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置を示す第３のトレイデータが示す前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置に基づいて、前記トレイから前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品を取り出して基板に実装し、前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品は、少なくとも外縁の形状が同一の部品であり、前記第２のトレイデータは、前記第１のトレイデータを前記トレイの中心を回転中心として１８０度回転させた際の前記複数の第１の部品の位置を示す。

【0008】

本発明の実装基板の製造方法は、トレイの上に等間隔で配置された複数の第１の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第１のトレイデータを作成する第１のトレイデータ作成工程と、前記トレイの上に等間隔で配置された複数の第２の部品の位置を前記トレイの中心を原点とする座標で示す第２のトレイデータを作成する第２のトレイデータ作成工程と、少なくとも前記第１のトレイデータと前記第２のトレイデータとを合成して、前記トレイの上に配置された前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置を示す第３のトレイデータを作成する第３のトレイデータ作成工程と、前記第３のトレイデータが示す前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品の位置に基づいて、前記トレイから前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品を取り出して基板に実装する実装工程と、を含み、前記複数の第１の部品と前記複数の第２の部品は、少なくとも外縁の形状が同一の部品であり、前記第２のトレイデータは、前記第１のトレイデータを前記トレイの中心を回転中心として１８０度回転させた際の前記複数の第１の部品の位置を示す。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複雑な形状の部品を実装した実装基板を効率良く生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図

【図2】本発明の一実施の形態の部品実装装置の構成説明図

【図3】本発明の一実施の形態の部品実装装置の構成を示すブロック図

【図4】本発明の一実施の形態の部品実装装置に部品を供給するトレイの一例の説明図

【図5】本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用される第１のトレイデータの導出の説明図

【図6】本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用される第１のトレイデータの一例の説明図

【図7】本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用される第２のトレイデータの導出の説明図

【図8】本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用される第２のトレイデータの一例の説明図

【図9】本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用される第３のトレイデータの一例の説明図

【図10】本発明の一実施の形態の部品実装装置に部品を供給する他のトレイの一例の説明図

【図11】本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用される他のトレイの第３のトレイデータの一例の説明図

【図12】本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法のフロー図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装装置、トレイの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図２、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図２における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図２における上下方向）が示される。

【0012】

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、基板に部品を実装して実装基板を製造する機能を有している。部品実装システム１は、複数の部品実装装置Ｍ１，Ｍ２を連結して構成されている。部品実装装置Ｍ１，Ｍ２は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。管理コンピュータ３は、部品実装システム１による実装基板の製造を統合管理する他、部品実装装置Ｍ１，Ｍ２で使用される各種パラメータなどを作成する。なお、部品実装システム１が備える部品実装装置Ｍ１，Ｍ２は２台に限定されることなく、１台でも、３台以上であってもよい。

【0013】

次に図２を参照して、部品実装装置Ｍ１の構成を説明する。部品実装装置Ｍ１，Ｍ２の構成を説明する。部品実装装置Ｍ１、部品実装装置Ｍ２は同様の構成であり、ここでは部品実装装置Ｍ１について説明する。部品実装装置Ｍ１において、基台４の中央には、基板搬送機構５がＸ方向に設置されている。基板搬送機構５は、上流側から搬入された基板６をＸ方向へ搬送し、以下に説明する実装ヘッドによる実装作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送機構５は、部品搭載作業が完了した基板６を下流側に搬出する。基板搬送機構５の両側方には、それぞれ部品供給部７が設置されている。

【0014】

両方の部品供給部７には、複数のテープフィーダ８がＸ方向に並列に装着されている。テープフィーダ８は、部品を格納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部７の外側から基板搬送機構５に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、実装ヘッドが部品をピックアップする部品取出し位置に部品を供給する。また、一方の部品供給部７には、大型部品やコネクタなどの異形部品などの部品Ｄを整列して保持するトレイ９を部品取出し位置に供給するトレイフィーダ１０が装着されている。トレイ９には、部品Ｄの形状に合わせて形成された凹状の格納部９ａ（図４参照）が所定の間隔で形成されており、各格納部９ａの中に部品Ｄが載置されている。

【0015】

図２において、基台４の上面におけるＸ方向の両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル１１が配置されている。Ｙ軸テーブル１１には、同様にリニア機構を備えたビーム１２がＹ方向に移動自在に結合されている。ビーム１２には、実装ヘッド１３がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１３は、部品Ｄを保持して昇降し、鉛直軸（Ｚ軸）回りに回転可能な複数の吸着ユニット（図示省略）を備える。吸着ユニットのそれぞれの下端部には、部品Ｄを吸着して保持する吸着ノズル（図示省略）が装着されている。

【0016】

Ｙ軸テーブル１１およびビーム１２は、実装ヘッド１３を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させる実装ヘッド移動機構を構成する。実装ヘッド移動機構および実装ヘッド１３は、部品供給部７から部品Ｄを取り出して基板６の実装位置に実装する部品実装作業を実行する部品実装機構１４を構成する。部品実装作業において実装ヘッド１３は、部品供給部７の上方に移動し、各吸着ノズルで所定の部品Ｄをそれぞれピックアップし、基板６の上方に移動し、各吸着ノズルが保持する部品Ｄを所定の方向に回転させ、それぞれの実装位置に実装する一連のターンを繰り返す。

【0017】

図２において、ビーム１２には、ビーム１２の下面側に位置して実装ヘッド１３とともに一体的に移動するヘッドカメラ１５が装着されている。実装ヘッド１３が移動することにより、ヘッドカメラ１５は基板搬送機構５の実装作業位置に位置決めされた基板６の上方に移動して、基板６に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像して基板６の位置を認識する。

【0018】

部品供給部７と基板搬送機構５との間には、部品認識カメラ１６が設置されている。部品認識カメラ１６は、部品供給部７から部品Ｄを取り出した実装ヘッド１３が部品認識カメラ１６の上方に位置した際に、吸着ノズルに保持された部品Ｄを下方から撮像する。実装ヘッド１３による部品Ｄの基板６への部品実装作業では、ヘッドカメラ１５による基板６の認識結果と部品認識カメラ１６による部品Ｄの認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。

【0019】

図２において、部品実装装置Ｍ１の前面で作業者が作業する位置には、作業者が操作するタッチパネル１７が設置されている。タッチパネル１７は、その表示部に各種情報を表示し、また表示部に表示される操作ボタンなどを使って作業者がデータ入力や部品実装装置Ｍ１の操作を行う。

【0020】

次に図３を参照して、部品実装装置Ｍ１，Ｍ２の構成を説明する。部品実装装置Ｍ１、部品実装装置Ｍ２は同様の構成であり、ここでは部品実装装置Ｍ１について説明する。部品実装装置Ｍ１が備える制御装置２０には、基板搬送機構５、部品供給部７、部品実装機構１４、ヘッドカメラ１５、部品認識カメラ１６、タッチパネル１７が接続されている。制御装置２０は、実装データ記憶部２１、トレイデータ作成部２２、実装制御部２３を備えている。実装データ記憶部２１は記憶装置であり、生産データ２１ａ、第１のトレイデータ２１ｂ、第２のトレイデータ２１ｃ、第３のトレイデータ２１ｄなどを記憶している。

【0021】

生産データ２１ａには、実装基板の生産機種名、基板６に装着される部品Ｄの部品名（種類）、部品供給部７における部品Ｄの供給位置（テープフィーダ８、トレイフィーダ１０の装着位置など）、部品Ｄのサイズ、実装位置（ＸＹ座標）、実装方向、実装順序などが含まれている。トレイデータ作成部２２は、トレイ９に格納される部品Ｄの位置、部品方向などの情報を含むトレイデータを作成する。

【0022】

ここで、図４～図９を参照しながら、トレイデータ作成部２２によるトレイ９Ａのトレイデータの作成について説明する。図４において、トレイ９Ａには、Ｌ字型をした異形部品である複数の部品Ｄ１～Ｄ１８を格納する複数の格納部９ａが規則的に形成されている。複数の格納部９ａは、格納される複数の部品Ｄ１～Ｄ１８を交互に１８０°回転させて格納するように形成されている。すなわち、奇数番目の部品Ｄ１，Ｄ３，・・・，Ｄ１７（以下、単に「奇数番部品」と称する。）と偶数番目の部品Ｄ２，Ｄ４，・・・，Ｄ１８（以下、単に「偶数番部品」と称する。）は、格納部９ａに格納された状態での部品方向が１８０°回転している。

【0023】

これにより、トレイ９Ａに複数の部品Ｄ１～Ｄ１８を効率的に格納することができる。なお、奇数番部品と偶数番部品は、同じ部品Ｄであっても、外縁の形状が同一の異なる部品Ｄであってもよい。すなわち、奇数番部品（複数の第１の部品）と偶数番部品（複数の第２の部品）は、少なくとも外縁の形状が同一の部品Ｄである。吸着ノズルが部品Ｄ１～Ｄ１８を保持する際の目標となる部品保持位置Ｐ１～Ｐ１８は、全ての部品Ｄ１～Ｄ１８で上面の同じ位置となるように設定されている。

【0024】

図５は、トレイ９Ａの上に等間隔で配置された複数の奇数番部品（第１の部品）の位置関係を示している。複数の奇数番部品は、Ｘ方向にΔＸ、Ｙ方向にΔＹの間隔で碁盤の目状に配置されている。便宜上、図５での格納部９ａの記載は省略されている。図６は、トレイデータ作成部２２によって作成された、複数の奇数番部品の位置を示す第１のトレイデータ２１ｂを示している。第１のトレイデータ２１ｂには、部品番号３０毎に、部品保持位置座標３１、部品方向３２が記憶されている。部品保持位置座標３１は、トレイ９Ａの中心Ｃ（０，０）を原点とする奇数番部品の部品保持位置のＸＹ座標（Ｘ座標３１ｘ，Ｙ座標３１ｙ）である。奇数番部品の部品方向３２は、全て０°である。

【0025】

図５において、部品Ｄ１の部品保持位置Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）は、トレイ９Ａの中心Ｃ（０，０）からＸ方向にＸ０、Ｙ方向にＹ０だけオフセットしている。すなわち、部品Ｄ１の保持位置座標は（Ｘ０，Ｙ０）である。部品Ｄ３の部品保持位置Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３）は部品保持位置Ｐ１からＸ方向にΔＸだけシフトしており、部品Ｄ３の保持位置座標は（Ｘ０＋ΔＸ，Ｙ０）である。部品Ｄ５の部品保持位置Ｐ５（Ｘ５，Ｙ５）は部品保持位置Ｐ１からＸ方向に２ΔＸだけシフトしており、部品Ｄ５の保持位置座標は（Ｘ０＋２ΔＸ，Ｙ０）である。部品Ｄ７の部品保持位置Ｐ７（Ｘ７，Ｙ７）は部品保持位置Ｐ１からＹ方向に－ΔＹだけシフトしており、部品Ｄ３の保持位置座標は（Ｘ０，Ｙ０－ΔＹ）である。

【0026】

部品Ｄ１３の部品保持位置Ｐ１３（Ｘ１３，Ｙ１３）は部品保持位置Ｐ１からＹ方向に－２ΔＹだけシフトしており、部品Ｄ１３の保持位置座標は（Ｘ０，Ｙ０－２ΔＹ）である。このように、トレイデータ作成部２２は、トレイ９Ａの中心Ｃ（０，０）からの部品保持位置Ｐ１のオフセット（Ｘ０，Ｙ０）、碁盤の目状に配置されている複数の奇数番部品のＸ方向の間隔ΔＸ、Ｙ方向の間隔ΔＹに基づいて、複数の奇数番部品の位置を示す第１のトレイデータ２１ｂを作成する。トレイデータ作成部２２は、作成した第１のトレイデータ２１ｂを実装データ記憶部２１に記憶させる。なお、第１のトレイデータ２１ｂは、作業者が作成してもよい。

【0027】

図７は、トレイ９Ａの上に等間隔で配置された複数の偶数番部品（第２の部品）の位置関係を示している。複数の偶数番部品は、複数の奇数番部品と同様にＸ方向にΔＸ、Ｙ方向にΔＹの間隔で碁盤の目状に配置されている。便宜上、図７での格納部９ａの記載は省略されている。図８は、トレイデータ作成部２２によって作成された複数の偶数番部品の位置を示す第２のトレイデータ２１ｃを示している。第２のトレイデータ２１ｃには、部品番号３３毎に、部品保持位置座標３４（Ｘ座標３４ｘ，Ｙ座標３４ｙ）、部品方向３５が記憶されている。偶数番部品の部品方向３５は、全て１８０°である。

【0028】

図７において、部品Ｄ２の部品保持位置Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）は、奇数番部品である部品Ｄ１７の部品保持部位置（Ｘ１７，Ｙ１７）をトレイ９Ａの中心Ｃ（０，０）を回転中心として１８０°回転させた位置にある。すなわち、部品Ｄ２の保持位置座標は（－Ｘ１７，－Ｙ１７）である。同様に、部品Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１０，Ｄ１２，Ｄ１４，Ｄ１６，Ｄ１８の部品保持位置Ｐ４，Ｐ６，Ｐ８，Ｐ１０，Ｐ１２，Ｐ１４，Ｐ１６，Ｐ１８は、奇数番部品の部品保持位置Ｐ１５，Ｐ１３，Ｐ１１，Ｐ９，Ｐ７，Ｐ５，Ｐ３，Ｐ１をトレイ９Ａの中心Ｃ（０，０）を回転中心としてそれぞれ１８０°回転させた位置にある。

【0029】

図８において、トレイデータ作成部２２は、第１のトレイデータ２１ｂに含まれる奇数番部品の部品保持位置ＰのＸＹ座標を、トレイ９Ａの中心Ｃ（０，０）を回転中心として１８０°回転させて偶数番部品の部品保持位置ＰのＸＹ座標を決定する。すなわち、トレイデータ作成部２２は、第１のトレイデータ２１ｂを１８０度（１８０°）回転させて第２のトレイデータ２１ｃを作成する。トレイデータ作成部２２は、作成した第２のトレイデータ２１ｃを実装データ記憶部２１に記憶させる。

【0030】

図９は、トレイデータ作成部２２によって作成されたトレイ９Ａ上に配置された全ての部品Ｄ１～Ｄ１８の位置を示す第３のトレイデータ２１ｄを示している。第３のトレイデータ２１ｄには、部品番号３６毎に、部品保持位置座標３７（Ｘ座標３７ｘ，Ｙ座標３７ｙ）、部品方向３８が記憶されている。トレイデータ作成部２２は、図６に示す第１のトレイデータ２１ｂと図８に示す第２のトレイデータ２１ｃを一つのデータにまとめて、部品番号３６順にソートしている。図９では、第１のトレイデータ２１ｂの部品保持位置座標は、単純に（Ｘ１，Ｙ１）のように部品番号３６を使って表示している。

【0031】

このように、トレイデータ作成部２２は、第１のトレイデータ２１ｂと第２のトレイデータ２１ｃとを合成して、トレイ９Ａの上に配置された複数の奇数番部品（第１の部品）と複数の偶数番部品（第２の部品）の位置を示す第３のトレイデータ２１ｄを作成するトレイデータ作成手段である。トレイデータ作成部２２は、作成した第３のトレイデータ２１ｄを実装データ記憶部２１に記憶させる。

【0032】

図３において、実装制御部２３は、生産データ２１ａと第３のトレイデータ２１ｄに基づいて部品実装機構１４を制御して、吸着ノズルによってトレイ９Ａの格納部９ａに格納された部品Ｄ１～Ｄ１８を順番に保持して取り出して、取り出した部品Ｄ１～Ｄ１８を基板６の実装位置に実装させる部品実装作業を実行させる。より具体的には、実装制御部２３は、第３のトレイデータ２１ｄの部品保持位置座標３７に基づいてトレイ９Ａから部品Ｄ１～Ｄ１８を取り出し、取り出した部品Ｄ１～Ｄ１８の部品方向３８に基づいて吸着ノズルを回転させて、所定の方向で基板６に実装させる。

【0033】

このように、実装制御部２３と部品実装機構１４は、トレイデータ作成部２２（トレイデータ作成手段）によって作成された第３のトレイデータ２１ｄが示す複数の奇数番部品（第１の部品）と複数の偶数番部品（第２の部品）の位置（部品保持位置座標３７）に基づいて、トレイ９Ａから複数の奇数番部品と複数の偶数番部品のうちの少なくとも１つの部品Ｄ１～Ｄ１８を取り出して基板６に実装する実装手段である。そして、部品実装装置Ｍ１，Ｍ２は、第３のトレイデータ２１ｄが示す複数の第１の部品と複数の第２の部品の位置に基づいて、トレイ９Ａから複数の第１の部品と複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品Ｄ１～Ｄ１８を取り出して基板６に実装する。

【0034】

次に、図１０、図１１を参照しながら、トレイデータ作成部２２による他のトレイ９Ｂ（以下、単に「トレイ９Ｂ」と称する。）のトレイデータの作成について説明する。便宜上、図１０での格納部９ａの記載は省略されている。図１０において、トレイ９Ｂには、プラス（＋）型をした異形部品である複数の部品Ｄ２１～Ｄ３２が規則的に配置されている。トレイ９Ｂにおいて、２行目の部品Ｄ２４～Ｄ２６は、１行目の部品Ｄ２１～Ｄ２３からＸ方向に部品の間隔（ΔＸ１）の半分のＸ方向シフト量（ΔＸ２）、Ｙ方向に部品の間隔（ΔＹ１）の半分のＹ方向シフト量（ΔＹ２）だけシフトした位置となるように配置されている。

【0035】

すなわち、偶数行目の部品Ｄ２４～Ｄ２６と部品Ｄ３０～Ｄ３２（以下、単に「偶数行部品」と称する。）は、奇数行目の部品Ｄ２１～Ｄ２３と部品Ｄ２７～Ｄ２９（以下、単に「奇数行部品」と称する。）の間にそれぞれはめ込まれるように互い違いに配置されている。これにより、トレイ９Ｂに複数の部品Ｄ２１～Ｄ３２（奇数行部品、偶数行部品）を効率的に格納することができる。複数の部品Ｄ２１～Ｄ３２の部品方向は、全て同じ方向でトレイ９Ｂに格納されている。

【0036】

トレイデータ作成部２２は、奇数行部品を複数の第１の部品として第１のトレイデータ２１ｂを作成する（図示省略）。また、トレイデータ作成部２２は、偶数行部品を複数の第２の部品として第２のトレイデータ２１ｃを作成する（図示省略）。第２のトレイデータ２１ｃにおいて、部品Ｄ２４の部品保持位置Ｐ２４は、第１のトレイデータ２１ｂに記憶されている部品Ｄ２１の部品保持位置Ｐ２１（Ｘ２１，Ｙ２１）からＸ方向にＸ方向シフト量（ΔＸ２）、Ｙ方向にＹ方向シフト量（－ΔＹ２）だけシフトした位置にある。すなわち、部品保持位置Ｐ２４は（Ｘ２１＋ΔＸ２，Ｙ２１－ΔＹ２）である。

【0037】

同様に、偶数行部品の部品保持位置Ｐ２５～Ｐ２６，Ｐ３０～Ｐ３２は、奇数行部品の部品保持位置Ｐ２２～Ｐ２３，Ｐ２７～Ｐ２９からそれぞれＸ方向にＸ方向シフト量（ΔＸ２）、Ｙ方向にＹ方向シフト量（－ΔＹ２）だけシフトした位置にある。そこで、トレイデータ作成部２２は、トレイ９Ｂでは第１のトレイデータ２１ｂをシフト（Ｘ方向にΔＸ２、Ｙ方向に－ΔＹ２）させて第２のトレイデータ２１ｃを作成する。

【0038】

図１１は、トレイデータ作成部２２によって作成されたトレイ９Ｂ上に配置された全ての部品Ｄ２１～Ｄ３２（奇数行部品、偶数行部品）の位置を示す第３のトレイデータ２１ｄを示している。トレイデータ作成部２２は、第１のトレイデータ２１ｂと第２のトレイデータ２１ｃを合成して、第３のトレイデータ２１ｄを作成する。第３のトレイデータ２１ｄには、部品番号４０毎に、部品保持位置座標４１（Ｘ座標４１ｘ，Ｙ座標４１ｙ）、部品方向４２が記憶されている。部品Ｄ２１～Ｄ３２の部品方向４２は、全て０°である。

【0039】

上記のように、本実施の形態では、トレイ９Ａ，９Ｂ上に配置された部品Ｄ１～Ｄ１８，Ｄ２１～Ｄ３２を、等間隔の関係にある複数の第１の部品（奇数番部品、奇数行部品）と等間隔の関係にある複数の第２の部品（偶数番部品、偶数行部品）にグループ分けしている。

【0040】

そして、トレイデータ作成部２２（トレイデータ作成手段）は、それぞれのグループでの部品の位置を示す第１のトレイデータ２１ｂと第２のトレイデータ２１ｃを合成して、トレイ９Ａ，９Ｂ上に配置された複数の部品Ｄ１～Ｄ１８，Ｄ２１～Ｄ３２の位置を示す第３のトレイデータ２１ｄを作成している。これによって、複雑な形状の部品Ｄ１～Ｄ１８，Ｄ２１～Ｄ３２を実装した実装基板を効率良く生産することができる。

【0041】

なお上記では、部品実装装置Ｍ１，Ｍ２がトレイデータ作成手段（トレイデータ作成部２２）は備える形態を説明したが、トレイデータ作成手段は管理コンピュータ３が備える形態であってもよい。その場合、管理コンピュータ３のトレイデータ作成手段が第３のトレイデータ２１ｄを作成し、部品実装装置Ｍ１，Ｍ２の実装データ記憶部２１には、管理コンピュータ３から送信された第３のトレイデータ２１ｄが記憶される。

【0042】

次に図１２のフローに沿って、図４～図１１を参照しながら、部品実装システム１による実装基板の製造方法について説明する。以下では、管理コンピュータ３がトレイデータ作成手段を備え、部品実装装置Ｍ１がトレイ９Ａの上に配置された部品Ｄ１～Ｄ１８を基板６に実装する形態で説明する。

【0043】

まず、トレイデータ作成手段は、トレイ９Ａの上に等間隔で配置された複数の奇数番部品（第１の部品）の位置（部品保持位置座標３１）を示す第１のトレイデータ２１ｂを作成する（ＳＴ１：第１のトレイデータ作成工程）（図５、図６参照）。次いでトレイデータ作成手段は、トレイ９Ａの上に等間隔で配置された複数の偶数番部品（第２の部品）の位置（部品保持位置座標３４）を示す第２のトレイデータ２１ｃを作成する（ＳＴ２：第２のトレイデータ作成工程）（図７、図８参照）。

【0044】

トレイデータ作成手段は、第２のトレイデータ作成工程（ＳＴ２）において、第１のトレイデータ２１ｂを回転させて（図７の矢印ａ）第２のトレイデータ２１ｃを作成する。なお、トレイ９Ｂの場合、トレイデータ作成手段は、第２のトレイデータ作成工程（ＳＴ２）において、第１のトレイデータ２１ｂをシフトさせて第２のトレイデータ２１ｃを作成する（図１０参照）。

【0045】

図１２において、次いでトレイデータ作成手段は、少なくとも第１のトレイデータ２１ｂと第２のトレイデータ２１ｃとを合成して、トレイ９Ａの上に配置された複数の奇数番部品（第１の部品）と複数の偶数番部品（第２の部品）の位置（部品保持位置座標３７）を示す第３のトレイデータ２１ｄを作成する（ＳＴ３：第３のトレイデータ作成工程）（図９参照）。次いで管理コンピュータ３は、部品実装装置Ｍ１に第３のトレイデータ２１ｄを転送する（ＳＴ４：トレイデータ転送工程）。転送された第３のトレイデータ２１ｄは、実装データ記憶部２１に記憶される。

【0046】

次いで部品実装装置Ｍ１において実装手段（実装制御部２３、部品実装機構１４）は、第３のトレイデータ２１ｄが示す複数の奇数番部品（第１の部品）と複数の偶数番部品（第２の部品）の位置（部品保持位置座標３７）に基づいて、トレイ９Ａから複数の奇数番部品（第１の部品）と複数の偶数番部品（第２の部品）のうちの少なくとも１つの部品Ｄ１～Ｄ１８を取り出して基板６に実装する（ＳＴ５：実装工程）。実装手段は、予定された全ての部品の実装が終了するまで（ＳＴ６においてＹｅｓ）、実装工程（ＳＴ５）を繰り返す（ＳＴ６においてＮｏ）。これによって、複雑な形状の部品Ｄ１～Ｄ１８を実装した実装基板を効率良く生産することができる。

【0047】

上記説明したように、本実施の形態の部品実装システム１は、少なくともトレイ９Ａの上に配置された複数の第１の部品（奇数番部品）の位置を示す第１のトレイデータ２１ｂと、トレイ９Ａの上に配置された複数の第２の部品（偶数番部品）の位置を示す第２のトレイデータ２１ｃと、を合成して、複数の第１の部品と複数の第２の部品の位置を示す第３のトレイデータ２１ｄを作成するトレイデータ作成手段（トレイデータ作成部２２）と、第３のトレイデータ２１ｄが示す複数の第１の部品と複数の第２の部品の位置（部品保持位置座標３７）に基づいて、トレイ９Ａから複数の第１の部品と複数の第２の部品のうちの少なくとも１つの部品Ｄ１～Ｄ１８を取り出して基板６に実装する実装手段（実装制御部２３、部品実装機構１４）と、を備えている。

【0048】

これによって、複雑な形状の部品Ｄ１～Ｄ１８を実装した実装基板を効率良く生産することができる。なお上記では、２種類の第１の部品（奇数番部品、奇数行部品）と第２の部品（偶数番部品、偶数行部品）を等間隔で配置したトレイ９Ａ、９Ｂを用いて説明したが、本発明は、３種類以上の部品Ｄを等間隔で配置したトレイ９上にも適応可能である。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明の部品実装システムおよび部品実装装置ならびに実装基板の製造方法は、複雑な形状の部品を実装した実装基板を効率良く生産することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

【符号の説明】

【0050】

１ 部品実装システム
６ 基板
９，９Ａ，９Ｂ トレイ
１４ 部品実装機構（実装手段）
Ｄ１，Ｄ３，Ｄ５，Ｄ７，Ｄ９，Ｄ１１，Ｄ１３，Ｄ１５，Ｄ１７，Ｄ２１～Ｄ２３，Ｄ２７～Ｄ２９ 第１の部品
Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１０，Ｄ１２，Ｄ１４，Ｄ１６，Ｄ１８，Ｄ２４～Ｄ２６，Ｄ３０～Ｄ３２ 第２の部品
Ｍ１，Ｍ２ 部品実装装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】