元件安装线的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够使用分别具有平行的两个基板搬运装置且以直列式配置有多台的模块类型的元件安装装置来实现生产效率的最优化的元件安装线。在分别具有平行的两个基板搬运装置且以直列式配置有多台的模块类型的元件安装装置中，一对基板搬运装置将互不相同的两种基板向各元件安装装置的元件安装位置定位并搬入搬出，上述元件安装线具备：合计周期时间运算部，对于每个元件安装装置来计算将元件安装于两种基板中的一方的基板的一侧周期时间和将元件安装于两种基板中的另一方的基板的另一侧周期时间并设为合计周期时间；及元件均等分配部，对于每个元件安装装置来分配安装于一对基板的元件以使合计周期时间均等化。
【专利说明】元件安装线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种以直列式配置有多台具备平行地延伸的两个基板搬运部的元件安装装置且在多台元件安装装置的一部分具备安装速度不同的安装头的元件安装线。
【背景技术】
[0002]一直以来，作为生产安装多个元件的基板的设备，通常存在焊料印刷机、元件安装装置、回流炉、检查装置等并由基板搬运装置将它们连接而构筑基板生产线。而且，将模块化了的多台元件安装装置以直列式进行配置而构成元件安装线的情况也比较多。另外，在安装元件的元件安装装置中，具备互相平行地设置的两个基板搬运部，能够在两个基板搬运装置将两个相同种类或不同种类的基板同时地定位于安装位置，并依次安装元件，在向已定位于一方的搬运部的基板进行安装的安装过程中向另一方的搬运部搬运基板，从而使生产效率提高。但是，在向搬入于两个基板搬运部的基板进行安装的安装元件数量显著不同的情况下，直到向一方的基板的安装结束为止，向另一方的基板搬入才会结束，因而无法提闻生广效率。
[0003]在专利文献I中，记载有如下结构:由并列设有多台的模块类型的元件安装装置构成，在各模块的元件安装装置设有分别搬运基板的第一搬运部和与第一搬运部平行地设置的第二搬运部。而且，记载有如下内容:连接各模块的元件安装装置的第一搬运部而构成第一搬运路径，连接各模块的元件安装装置的第二搬运部而构成第二搬运路径。而且，记载有如下内容:双输送机生产线具有:基板搬入部，设于生产线的最前头并将基板向两搬运路径搬入；中间基板搬入部，设于第二搬运路径的途中并将基板向第二搬运路径搬入；及搬运路径变更部，与中间基板搬入部的上游侧邻接地设置并将第二搬运路径的基板向第一搬运路径变更并搬运，在双输送机生产线中，根据第一基板的安装元件数量与第二基板的安装元件数量的比率，对中间基板搬入部及上述搬运路径变更部的位置进行变更。而且，在两个搬运路径中使用于元件安装的每个搬运路径的工作时间的总计时间(工作量)均等化，而使生产效率提高。
[0004]专利文献1:日本特开2009-124031号公报
【发明内容】
[0005]如上述专利文献I那样，对于使用了两个搬运路径的多种基板的生产，通过在两个搬运路径中使用于元件安装的每个搬运路径的工作时间的总计时间(工作量)均等化，而能够实现生广效率的提闻。
[0006]但是，能够向基板安装的元件对于每个元件安装装置而被限定，当考虑这样的装置的条件时，难以将安装元件(工作量)准确且均等地向各元件安装装置分配。其结果是，由特定的元件安装装置引起的元件安装时间变长。
[0007]例如，在将电子元件安装于基板的安装头中存在具有多个吸嘴且安装元件的速度较快的高速头、仅具有一个吸嘴且安装速度较慢的通用头。通过较多地使用进行安装的速度较快的高速头能实现安装时间的缩短，但能够使用速度较快的高速头进行安装的元件根据尺寸而被限定，因此在将多种元件安装于基板的情况下，在仅单纯地更换为速度较快的高速头时，无法使用速度较快的高速头进行安装的元件较多地集中于速度较慢的剩余的通用头，具备该通用头的元件安装装置的工作时间显著地变长，该时间成为元件安装线的周期时间。
[0008]在这样的情况下，其他元件安装装置必须进行等待，直到该较长周期时间的元件安装装置的作业结束为止，因此该较长周期时间成为以直列式设置于生产线上的多台各元件安装装置的各个元件安装装置的周期时间(元件安装生产线的周期时间)。因此，存在如下问题:若不设为实现这样的需要较长的工作时间的一部分元件安装装置的周期时间的缩短的元件安装线，则生产效率不会提高。
[0009]本发明鉴于这样的现有的问题点而作出，提供一种能够使用分别具有平行的两个基板搬运部且以直列式配置有多台的模块类型的元件安装装置来实现生产效率的最优化的元件安装线。
[0010]为了解决上述的课题，技术方案I的发明的结构上的特征在于，元件安装线以直列式配置有多台元件安装装置，上述元件安装装置具备:基板搬运装置，平行地设有一对、且将基板向元件安装位置搬入或自元件安装位置搬出；元件供给装置，以能够装卸的方式设置多个元件收容装置，上述元件收容装置收容多个元件；及元件移载装置，具有从上述元件供给装置的上述元件收容装置拾取上述元件并安装于定位后的上述基板的安装头及驱动上述安装头的头驱动机构，一对上述基板搬运装置能够将互不相同的两种基板定位于各个上述元件安装装置的元件安装位置并向上述元件安装位置搬入或自上述元件安装位置搬出，上述元件安装线具备:合计周期时间运算部，对于每个元件安装装置来分别计算将元件安装于上述两种基板中的一方的基板上的一方侧周期时间和将元件安装于上述两种基板中的另一方的基板上的另一方侧周期时间，并设为合计周期时间；及元件均等分配部，对于每个上述元件安装装置来分别分配安装于上述一对基板的元件，以使元件安装装置之间的上述合计周期时间均等化。
[0011]技术方案2的发明的结构上的特征在于，在技术方案I的基础上，上述多台元件安装装置各自的各个元件移载装置能够选择性地安装多种安装头，上述多种安装头包括能够安装的元件种类多而安装效率低的通用头及能够安装的元件种类少而安装效率高的高速头，上述元件安装线还具备安装头种类更换部，上述安装头种类更换部对上述安装头的种类进行更换，以使上述多台元件安装装置的各个元件安装装置中的上述合计周期时间缩短。
[0012]技术方案3的发明的结构上的特征在于，在技术方案2的基础上，上述安装头种类更换部将各个上述元件安装装置的元件移载装置的安装头的种类全部暂时更换为上述通用头，接着，从上述基板搬运装置的上游侧的元件安装装置开始按顺序将安装头的种类从上述通用头向上述高速头更换，以使上述合计周期时间中的最大值减小。
[0013]技术方案4的发明的结构上的特征在于，在技术方案3的基础上，上述合计周期时间运算部计算:由更换为高速头的各个元件安装装置将元件安装于上述两种基板的各个高速头侧合计周期时间和由未更换为上述高速头而仍为通用头的各个元件安装装置将元件安装于上述两种基板的各个通用头侧合计周期时间，上述安装头种类更换部将在上述合计周期时间运算部中算出的上述高速头侧合计周期时间和上述通用头侧合计周期时间进行比较，在上述通用头侧合计周期时间的最大值即将超过上述高速头侧合计周期时间的最大值之前，停止向上述高速头更换。
[0014]技术方案5的发明的结构上的特征在于，在技术方案I?4中任一项的基础上，各个上述元件安装装置的元件供给装置中的多个元件收容装置的元件种类的排列顺序能够对应上述两种基板的各个组合而分别进行变更，上述元件安装线还具有元件种类排列决定部，上述元件种类排列决定部对应上述两种基板的各个组合来分别决定上述元件种类的排列顺序。
[0015]发明效果
[0016]根据技术方案I的发明，对于向元件安装位置定位并搬运的两种基板，对于每个元件安装装置来合计将元件安装于一方的基板的一侧周期时间和将元件安装于另一方的基板的另一侧周期时间，从而算出在一台元件安装装置中使元件安装于两种基板所需的合计周期时间。而且，通过将对于每个元件安装装置进行分配的元件(例如元件种类、元件数量)均等地进行分配而使合计周期时间均等化。例如，在一侧周期时间较长时缩短另一侧周期时间，从而能够实现合计后的周期时间的均等化，与如以往那样仅以一个搬运部来实现所需的周期时间的均等化相比能够容易地实现周期时间的均等化。通过这样的合计周期时间的均等化，消除有碍生产线的生产线周期时间缩短的一部分元件安装装置中的突出的合计周期时间，从而能够使元件安装线整体的生产效率提高。
[0017]根据技术方案2的发明，各元件安装装置的各元件移载装置能够选择性地安装:能够安装的元件种类多且安装效率低的通用头和能够安装的元件种类少且安装效率高的高速头，因此通过安装头种类更换部将通用头更换为高速头，而实现各元件安装装置的合计周期时间的缩短，从而能够使元件安装线整体的生产效率提高。另外，对于每个基板进行安装的元件的种类、数量不同，因此能够最高效地进行生产的安装头结构对于每个基板而不同。因此，在排列有能够选择安装头的元件安装装置的生产线中，当对于搬运至各搬运装置的基板分别选择安装头时，即使一方能够高效地进行分配，另一方也变得效率低下。根据本技术方案的发明，选择缩短两个基板的合计周期时间的安装头，因此能够选择作为整体最佳的安装头。
[0018]根据技术方案3的发明，元件安装线的生产效率被在将两种基板作为一组而连续地生产多个基板的情况下使其他元件安装装置产生等待时间的元件安装装置、即合计周期时间成为最大值的元件安装装置所限制。另一方面，能够使用高速头进行安装的小型的元件存在若不比大型的元件先安装于基板则无法安装的情况。因此，为了使该合计周期时间的最大值减小，从上游侧的元件安装装置开始按顺序从通用头更换为高速头，从而能够使兀件安装线的生广效率提闻。
[0019]根据技术方案4的发明，通过将安装速度较慢的通用头尽可能地更换为安装速度较快的高速头而使生产效率提高。但是，当无法使用高速头进行安装的元件多数地集中于速度较慢的剩余的通用头时，通用头中的合计周期时间的值变大，元件安装线的生产效率变差。
[0020]因此，安装头种类更换部将更换后的高速头的合计周期时间的最大值和未更换而剩下的通用头的合计周期时间的最大值进行比较，检测通用头中的合计周期时间的值变大的情况作为无法使用高速头进行安装的元件多数地集中于通用头的情况。
[0021]而且，从通用头更换为高速头直到通用头的合计周期时间的最大值即将超过高速头的合计周期时间的最大值之前的状态为止，从而实现由更换为高速头引起的安装效率的提高，并且防止由无法使用高速头进行安装的元件多数地集中于通用头而引起的生产效率的降低，从而能够有效地缩短元件安装线的合计周期时间。
[0022]根据技术方案5的发明，通过元件种类排列决定部，例如，对应两种基板的各组合，汇总所安装的元件种类的元件收容装置的位置，或越是使用较多的元件种类就越配置于基于元件识别用相机的元件摄像位置的附近，从而能够缩短将在元件收容装置被吸附的元件安装于基板为止的移动距离，并进一步缩短元件安装线的合计周期时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示本实施方式的具备多个模块的电子元件安装装置的元件安装线的概略的俯视图。
[0024]图2是表不闻速头的立体图。
[0025]图3是表示中速头的立体图。
[0026]图4是表示通用头的立体图。
[0027]图5是表示各种安装头所能够吸附的元件的种类的图。
[0028]图6是表示控制装置的结构的框图。
[0029]图7是表示第一实施方式中的安装头的最优化的步骤的流程图。
[0030]图8是表示将安装头全部暂时更换为通用头并对应各模块的电子元件安装装置算出合计周期时间的值的图表。
[0031]图9是表示对应各模块的电子元件安装装置算出直到模块7为止更换为高速头时的合计周期时间的值的图表。
[0032]图10是表示对应各模块的电子元件安装装置算出直到模块8为止更换为高速头时的合计周期时间的值的图表。
[0033]图11是表示第二实施方式中的安装头的最优化的步骤的流程图。
[0034]图12是表示对应各模块的电子元件安装装置算出将模块8、9、10更换为中速头时的合计周期时间的值的图表。
[0035]图13是表示对应各模块的电子元件安装装置算出将模块8、9、10、11更换为中速头时的合计周期时间的值的图表。
【具体实施方式】
[0036](实施例1)
[0037]以下，基于附图，对本发明的将多个模块的电子元件安装装置以直列式排列而成的元件安装线的第一实施方式进行说明。
[0038]元件安装线2具有作为元件安装装置的电子元件安装装置4，并以直列式配置有多台(总计十二台)。
[0039]如图1所示，电子元件安装装置4具备:基板搬运装置8，将基板6向搬入位置搬入并定位于预定的元件安装位置A ;元件供给装置10 ;具有安装头14的元件移载装置16及标记识别用相机18，设于被支撑成能够向基板6的搬运方向即X方向及与X方向水平地正交的Y方向移动的移动台12 ;元件识别用相机20，固定于基板搬运装置8与元件供给装置10之间；及控制装置22，对基于元件移载装置16的安装进行控制。
[0040]基板搬运装置8是由第一搬运部8a和第二搬运部Sb构成的所谓的双输送机类型，各输送机分别具备:输送带(省略图示)，沿着在X方向上延伸的导轨24并列设置，将基板6搬入至定位后的位置且平行地设置；支撑架(省略图示)，分别对搬入后的基板6进行支撑；升降装置(省略图示)，使所支撑的基板6上升至进行安装的位置(预定的元件安装位置A);及夹紧装置(省略图示)，在进行安装的位置(元件安装位置A)处夹紧基板6。
[0041]元件供给装置10是将多个盒式供料器(元件收纳装置)26并列设于上述基板搬运装置8的侧部(在图1中为近前侧)而构成的装置。盒式供料器26具备均省略图示的、以能够脱离的方式安装于槽的壳体部、设于壳体部的后部的供给带盘及设于壳体部的前端的元件取出部。在供给带盘卷绕保持以预定间隔密封有作为元件的电子元件(省略图示)的细长的料带(省略图示)，该料带由带齿卷盘(省略图示)以预定间隔拉出，电子元件被解除密封状态而向元件取出部依次送入。在盒式供料器26贴附有代码(识别符号)，该代码与电子元件的ID、元件编号、密封数量、元件重量等的对应数据被预先记录为从在控制装置22管理生产线整体的主机28传输的安装程序数据。
[0042]在基板搬运装置8的上方设置X方向移动梁30，该X方向移动梁30在Y方向上延伸，并且被设成能够沿着上述基板搬运装置8而沿着在X方向上延伸的X方向轨道(省略图示)移动。如图1所示，在X方向移动梁30设有移动台12，该移动台12能够经由滑动件(省略图示)而沿设于X方向移动梁30的侧面的Y方向轨道(省略图示)进行移动。在该移动台12以能够与移动台12 —起移动的方式保持有具备安装头14的元件移载装置16和标记识别用相机18。X方向移动梁30经由均省略图示的滚珠丝杠机构而由伺服电动机驱动，移动台12经由省略图示的Y方向移动用滚珠丝杠机构而由省略图示的伺服电动机驱动。这些伺服电动机的驱动由控制装置22控制。
[0043]标记识别用相机18的光轴平行于与X方向及Y方向垂直的Z方向。由标记识别用相机18拍摄到的摄像图像向具备省略图示的A/D转换器的省略图示的图像识别装置输入。图像识别装置读入所拍摄的图像，而读取来自附在基板6的表面的参照标记(省略图示)的信息。并且，由控制装置22所具备的的运算装置(省略图示)计算参照标记的位置偏差。接着，在标记识别用相机18移动时，校正该位置偏差并进行移动。
[0044]元件移载装置16具备:上述移动台12、由移动台12支撑成能够在与X方向及Y方向垂直的Z方向上升降的作为头驱动机构的安装头升降装置29 (参照图4)、支撑于安装头升降装置29的安装头14。安装头14能够选择性地安装于安装头升降装置29，由省略图示的安装头拆装机或操作员进行更换。所更换的安装头14有高速头32、中速头34、通用头36这三种。此外，安装头14并不限定于三种，在高速头和通用头这两种的情况下或在四种以上的情况下也能够实施本发明。
[0045]高速头(H12)32是能够安装的元件种类少且安装效率高的安装头。如图2所示，高速头32将支架保持体40以能够升降且能够旋转的方式保持于头主体38的下侧。支架保持体40向下具有多个例如十二个嘴支架42，各嘴支架42分别将吸嘴44保持成能够向下进行装卸。在头主体38的背面侧设置卡定部38a,卡定部38a以能够装卸的方式与设于移动台12的安装头升降装置29卡定。高速头32的嘴支架42及吸嘴44为小型，并且互相邻接的吸嘴44之间的距离也被限制，因此能够安装的元件限定为贴片电阻、贴片电容等小型元件46。另一方面，通过一个安装周期，最多能够安装十二个小型元件46，安装效率高。
[0046]通用头(HOl) 36是能够安装的元件种类多且安装效率低的安装头14。如图4所示，通用头36将唯一一个嘴支架50以能够升降且能够旋转的方式保持于头主体48的下侧，嘴支架50将吸嘴52保持成能够向下进行装卸。在头主体48的背面侧设置卡定部48a，卡定部48a以能够装卸的方式与设于移动台12的安装头升降装置29卡定。通用头36的嘴支架50及吸嘴52为大型，因此能够安装大型元件54、特殊形状的元件，通用性优良，另一方面，对于每个元件都需要一个安装周期，安装效率低。
[0047]中速头(H04)34是具有高速头32与通用头36的中间的特性的安装头14。如图3所示，中速头34在头主体56的下侧具有能够升降且能够旋转的支架保持体58,在支架保持体58向下设有四个嘴支架60。在头主体56的背面侧设置卡定部56a,卡定部56a以能够装卸的方式与设于移动台12的安装头升降装置29卡定。各嘴支架60以通用头36的大型的嘴支架50与高速头32的小型的嘴支架42的中间的中型的大小形成，各嘴支架60将中型的吸嘴62保持成能够向下进行装卸。吸嘴62为中型，并且互相邻接的吸嘴60之间的距离也比高速头32长，因此虽然无法吸附太大型的元件，但能够吸附无法由高速头32吸附的中型的元件。无法吸附太小型的元件。通过一个安装周期，最多能够安装四个元件，安装效率处于高速头32与通用头36的中间。
[0048]各安装头32、34、36在头主体38、48、56的内部具有均省略图示的嘴驱动部及空气压力控制部。嘴驱动部是进行吸嘴44、52、62的升降及转动的部位，将伺服电动机作为驱动源。空气压力控制部是进行吸附元件时的负压的产生及控制的部位，由气泵、阀类等构成。
[0049]图5是将三种各安装头32、34、36所能够安装的元件的概略的大小进行整理表示的图。图中的横轴表示元件的大小L，纵轴表示安装头的种类。如图所示，高速头32仅能够安装最小的大小为LI至L3的小型元件46。另外，关于中速头34，能够安装的元件的最小的大小L2比高速头32的最小的大小LI大，能够安装的元件的最大的大小L4比高速头32的最大的大小L3大(L1<L2<L3<L4)，而且，关于通用头36，能够安装的元件的最小的大小LI比中速头34的L2小，能够安装的元件的最大的大小L5比中速头34的最大的大小L4大(L4〈L5)。
[0050]如图6所示，控制装置22具备:存储程序、数据等的存储部64 ;基于程序、各种数据来进行运算的运算部66 ;及基于算出的数据对安装头14、基板搬运装置8、标记识别用相机18、元件识别用相机20等的动作进行控制的控制部68。
[0051]运算部66具有合计周期时间运算部70、元件均等分配部72、安装头种类更换部74及元件种类排列决定部76。元件均等分配部72在各元件安装装置4之间以所安装的电子元件LI?L5的元件种类及元件数量变得均等的方式进行决定，并将其决定结果存储于存储部64。
[0052]合计周期时间运算部70对于每个元件安装装置4来合计在第一搬运部8a的预定位置进行安装的一张基板6的安装时间(一侧周期时间)和在第二搬运部Sb的预定位置进行安装的一张基板6的安装时间(另一侧周期时间)，并将合计后的周期时间设为合计周期时间而存储于存储部64。第一搬运部8a的周期时间及第二搬运部Sb的周期时间根据安装头14从元件供给装置10到经由了元件识别用相机20的基板6上的安装位置的移动时间、所安装的各元件的安装所需的安装时间、所安装的元件之间的移动时间等来进行运算。
[0053]安装头种类更换部74例如向上述安装头拆装机发出指令使得将设于各元件安装装置4的通用头36更换为高速头32，并且基于将由合计周期时间运算部算出的通用头侧合计周期时间与高速头侧合计周期时间进行比较后的结果来判断可否进行上述更换。元件种类排列决定部76基于所包含的元件种类的使用状况来决定元件收纳装置(盒式供料器)26的位置以使生广效率提闻。
[0054]元件种类排列决定部76对应向第一搬运部8a、第二搬运部Sb搬运的两种基板6的各组合，例如汇总所安装的相同元件种类的盒式供料器26在元件供给装置10中的位置。另外，将使用较多的元件种类的盒式供料器26配置于基于元件识别用相机20的元件摄像位置的附近。这样一来，缩短所安装的电子元件LI?L5的移动距离，实现合计周期时间的缩短化。另外，控制装置22经由网络78而连接于主机28。
[0055]以下，对于使用如上述那样构成的电子元件安装装置4来更换安装头14使其最优化的步骤，基于图7的流程图等进行说明。
[0056]首先，控制装置22使安装头14的最优化开始(步骤100，以下简记为“S100”)。
[0057]将分成模块的所有电子元件安装装置4的安装头14全部暂时更换为通用头36 (SlOl)。由此，设为将安装效率低但能够安装所有元件的安装头14安装于各电子元件安装装置4的状态。
[0058]接着，例如在分别将L1、L2、L3、L4及L5安装于由主基板和副基板构成一组的多组基板并在十二个模块的电子元件安装装置4生产多组基板的情况下，控制装置22通过元件均等分配部72将进行安装的电子元件LI?L5的种类和数量进行分配使得对于每个电子元件安装装置4变得均等(S102)。例如将电子元件LI从模块I的电子元件安装装置4向模块12的电子元件安装装置4尽可能均等地依次进行分配，从电子元件LI不够而无法进行分配时开始继续分配电子元件L2。同样地，将电子元件L3至电子元件L5从模块I的电子元件安装装置4到模块12的电子元件安装装置4尽可能均等地进行分配。在这种情况下，不同的电子元件安装装置4中的在第一搬运部8a安装的元件彼此或在第二搬运部Sb安装的元件彼此也可以不均等，而对于每个组合了第一搬运部8a和第二搬运部Sb的电子元件安装装置4将进行安装的电子元件的种类和数量均等地进行分配。在这种情况下，例如在第一搬运部8a的周期时间较长时，缩短第二搬运部Sb的周期时间，从而能够实现在下一工序求算的合计后的周期时间中的均等化，与如以往那样仅以一个搬运部来实现周期时间的均等化相比能够容易地实现周期时间的均等化。如此，通过对于每个具备第一搬运部8a及第二搬运部Sb的电子元件安装装置4将进行安装的电子元件的种类和数量均等地进行分配，从而实现:上述合计周期时间在各电子元件安装装置4之间变得均等，防止由于合计周期时间较长的一部分电子元件安装装置4而使元件安装线整体的周期时间变长，缩短所有电子元件安装装置4的周期时间。
[0059]接着，控制装置22通过运算部66，对于每个电子元件安装装置4开始计算在步骤102分配的向一张基板安装元件所需的安装时间即第一搬运部8a中的周期时间和第二搬运部8b中的周期时间(S103)。
[0060]接着，如图8所示，控制装置22通过合计周期时间运算部70，对于每个电子元件安装装置4合计第一搬运部8a的周期时间和第二搬运部Sb的周期时间(S104)。
[0061]接着，控制装置22将在合计后的周期时间中数值最大的值(最大值)设为所有电子元件安装装置4的周期时间(元件安装线2的周期时间)(S105)。在连续地生产多个基板6的情况下，同一元件安装线2上具有的其他电子元件安装装置4即使各自的安装作业结束也要等待直到合计后的周期时间为最大值的电子元件安装装置4对基板6的安装作业结束为止，因此作为其结果，合计周期时间的最大值成为元件安装线2的周期时间。例如，如图8所示，第四个模块的电子元件安装装置4的合计周期时间(38.73秒)成为元件安装线2的周期时间。
[0062]接着，控制装置22判断是否缩短了元件安装线2的周期时间的最大值(S106)。并且，在判断为缩短了元件安装线2的周期时间的最大值的情况下，向步骤107转移。此外，在首次的情况下，通过使所安装的元件种类及元件数量均等化而使元件安装线2的周期时间缩短，因此向步骤107转移。
[0063]在元件安装线2的周期时间缩短的情况下，控制装置22将此时的头结构及元件种类的分配作为最佳值进行保存并存储于存储部64，作为对安装头进行了改善(S107)。
[0064]在步骤106中，在判定为元件安装线2的周期时间未缩短的情况下及在步骤107中保存了最佳值的情况下，向步骤108转移。
[0065]在首次的情况下，由于未计算进行比较的高速头32的周期时间，因此向步骤109转移。
[0066]接着，在步骤108中，控制装置22判定高速头32的周期时间的最大值是否比通用头36的周期时间的最大值大(S108)。例如，在图9中，通过将更换为高速头32的模块I的电子元件安装装置4中的合计周期时间的最大值21.60秒和具备通用头36的模块9的电子元件安装装置4的合计周期时间的最大值17.64秒进行比较，判定为高速头32的合计周期时间的最大值比通用头36的合计周期时间的最大值大。接着，向步骤109转移。
[0067]在步骤109中，控制装置22从元件安装线2的最前头(从上游侧)开始依次判定是否存在能够将通用头36更换为高速头32的电子元件安装装置4的模块(S109)。根据预定安装的元件能否由所更换的高速头32安装，来判定可否进行从通用头36向高速头32的更换。例如，在所安装的元件为L4、L5的情况下，无法由高速头32吸附，因此判定为无法更换为高速头32。
[0068]在步骤109中，在判定为存在能够更换为高速头32的电子元件安装装置4的模块的情况下，向步骤110转移。
[0069]接着，控制装置22通过安装头种类更换部74，将判定为能够更换的电子元件安装装置4的通用头36从模块I的电子元件安装装置4依次(从上游侧)更换为高速头32 (SllO)。
[0070]接着，在从通用头36更换为高速头32的安装头14的新的组合中，控制装置22通过元件均等分配部72，将进行安装的电子元件的种类(LI?L5)和各数量进行分配使得对于每个电子元件安装装置4变得均等，从而实施最优化(S102)。而且，控制装置22通过合计周期时间运算部70，算出重新均等地分配的电子元件LI?L5中的各模块的电子元件安装装置4的合计周期时间(S103)。以下，同样地重复流程的步骤(S102?S110)。
[0071]接着，对于如图10所示直到模块8为止更换为高速头32的情况进行考虑(S103?S105)。
[0072]而且，合计周期时间的最大值23.47秒比上一次的合计周期时间的最大值21.60秒大，控制装置22判定为元件安装线2的周期时间未缩短(S106)。
[0073]接着，控制装置22经由步骤107判定为高速头32的合计周期时间(18.14秒)比通用头36的合计周期时间(23.47)小(S108)。
[0074]如此，在判定为通用头36的合计周期时间的最大值比高速头32的合计周期时间的最大值大的情况下，处于如下状态:若不是通用头36就无法安装的大型的元件集中于未更换而剩下的通用头36，具备通用头的电子元件安装装置4的工作时间显著地变长。因此，向步骤111转移，不更新在步骤107中已保存的图9所示的最佳值，并结束处理(Slll)。
[0075]此外，在步骤108中判定为高速头32的合计周期时间比通用头36的合计周期时间大的情况下、在步骤109中判定为不存在能够更换为高速头的电子元件安装装置4的模块的情况下，预定安装的元件为无法由所更换的高速头32进行安装的大型的元件(例如L4、L5)或特殊形状的元件，因此向步骤111转移，不更新基于在步骤107保存的最佳值的头结构及元件种类的分配并结束处理(Slll)。
[0076](实施例2)
[0077]接着，以下，对于将本发明的多个模块的电子元件安装装置以直列式排列而成的元件安装线的第二实施方式进行说明。对于所使用的装置的结构，与第一实施方式相同，因此省略说明。
[0078]本实施方式能够连续于第一实施方式的流程步骤而进行，并作为步骤111的后续工序而实施。另外，本实施方式中的中速头34相对于通用头36而相当于技术方案3及技术方案4中的高速头。
[0079]控制装置22判定在具备在第一实施方式中未更换而剩下的通用头36的电子元件安装装置4的模块中是否存在能够更换为中速头34的电子元件安装装置4(S201)。
[0080]在存在具有能够更换为中速头34的通用头36的模块的电子元件安装装置4的情况下，控制装置22从上游侧开始从通用头36更换为中速头34 (S202)。在本实施方式中，从模块8的电子元件安装装置4依次进行更换。模块10的电子元件安装装置2从通用头36更换为中速头34。通用头36从移动台12的省略图示的被卡定部被拆卸，中速头34通过使设于中速头34的头主体56的背面的卡定部56a卡合于移动台12的省略图示的被卡定部而被卡定。该作业可以由未图示的安装头拆装机进行，也可以通过由操作员进行的手工作业而进行。通过该操作，在元件安装线2，安装有高速头的模块I至模块7的电子元件安装装置4、安装有中速头的模块8的电子元件安装装置4及安装有通用头的模块9至模块12的电子元件安装装置4从上游侧依次排列于元件安装线2。
[0081]并且，接着，与第一实施方式同样地，将电子元件LI?L5的种类和数量进行分配使得对应模块I至模块12的每个电子元件安装装置4变得均等(S203)。由此，安装作业量在各电子元件安装装置4之间变得均等。在这种情况下，在本实施方式中，设有高速头32的模块I?模块7的各电子元件安装装置4进行安装的电子元件也进入分配，从而实现减少向设有高速头32的电子元件安装装置4分配的电子元件的数量并缩短周期时间。
[0082]接着，控制装置22对于每个电子元件安装装置4开始计算一侧周期时间(第一搬运部8a的周期时间)和另一侧周期时间(第二搬运部Sb的周期时间)(S204)。[0083]接着，控制装置22对于每个电子元件安装装置4合计第一搬运部的周期时间和第二搬运部的周期时间(S205)。
[0084]接着，控制装置22将在合计后的周期时间中数值最大的值(最大值)设为所有电子元件安装装置4的周期时间(元件安装线2的周期时间)(S206)。
[0085]接着，控制装置22判断是否缩短了元件安装线2的周期时间的最大值(S207)。在判定为缩短了元件安装线2的周期时间的最大值的情况下，向步骤208转移。
[0086]在元件安装线2的周期时间缩短的情况下，控制装置22将此时的头结构及元件种类的分配作为最佳值进行保存并存储于存储部64，作为对安装头进行了改善(S208)。
[0087]在步骤207中，在判定为元件安装线2的周期时间未缩短的情况下及在步骤208中保存了最佳值的情况下，向步骤209转移。
[0088]接着，控制装置22判定中速头34的周期时间的最大值是否比通用头36的周期时间的最大值大(S209)。
[0089]在判定为中速头34的周期时间的最大值比通用头36的周期时间的最大值大的情况下，控制装置22向步骤201转移，并重复同样的流程步骤(S201?S209)。
[0090]并且，将模块8至模块10的电子元件安装装置4从通用头36向中速头34依次进行更换(S202)。
[0091]接着，控制装置22将进行安装的电子元件LI?L5的种类和数量进行分配使得对于每个电子元件安装装置4变得均等(S203)。由此，安装作业量在各电子元件安装装置4之间变得均等。
[0092]接着，控制装置22对于每个电子元件安装装置4开始计算第一搬运部8a的周期时间和第二搬运部8b的周期时间(S204)。
[0093]接着，控制装置22对于每个电子元件安装装置4合计第一搬运部的周期时间和第二搬运部的周期时间(S205)。
[0094]接着，控制装置22将在合计后的周期时间中数值最大的值(最大值)设为所有的电子元件安装装置4的周期时间(元件安装线2的周期时间)(S206)。例如，如图12所示，合计周期时间的最大值求算为19.21秒。
[0095]接着，控制装置22判断是否缩短了元件安装线2的周期时间的最大值(S206)。与将模块10更换为中速头34之前的合计周期时间的最大值(省略图示)进行比较，而判断为缩短了元件安装线2的周期时间的最大值，并向步骤208转移。
[0096]在元件安装线2的周期时间缩短的情况下，控制装置22将此时的头结构及元件种类的分配作为最佳值进行保存并存储，作为对安装头进行了改善(S208)。
[0097]接着，控制装置22判定中速头34的周期时间的最大值是否比通用头36的周期时间的最大值大(S209)。
[0098]例如，如图12所示，控制装置22判定为中速头34的周期时间的最大值(18.07秒)比通用头36的周期时间的最大值(14.71秒)大，向步骤201转移。
[0099]控制装置22判定从上游侧(最前头)开始是否存在能够变更的通用头36的模块的电子元件安装装置4(S201)。在本实施方式中，判定为存在能够变更的通用头36的模块的电子元件安装装置4并向步骤202转移。
[0100]接着，将能够变更的模块的电子元件安装装置4的通用头36更换为中速头34(S202)。
[0101]接着，向步骤203转移，同样地，将电子元件LI?L5的种类和数量进行分配使得对应模块I至模块12的电子元件安装装置4变得均等(S203)。
[0102]同样地，使周期时间的计算开始(S204)，并算出各模块的电子元件安装装置4的合计周期时间(S205)。并且，将合计周期时间的最大值设为元件安装线2的周期时间(S206)。在这种情况下，如图13所示，模块12中的周期时间29.33秒成为元件安装线2的周期时间。
[0103]并且，向步骤207转移，控制装置22判断是否缩短了元件安装线2的周期时间。在这种情况下，如图12所示，元件安装线2的周期时间比将模块11更换为中速头34之前的元件安装线2的周期时间19.21秒大，控制装置22判定为周期时间未缩短并向步骤209转移。
[0104]在步骤209中，控制装置22判定中速头34的周期时间的最大值是否比通用头36的周期时间的最大值大。在这种情况下，判定为中速头34的周期时间的最大值(16.29秒)比通用头36的周期时间的最大值(29.33秒)小。在这种情况下，也处于如下状态:若不是通用头36就无法安装的大型的元件集中于未更换而剩下的通用头36，具备通用头36的电子元件安装装置4的工作时间显著地变长。因此，向步骤210转移，不更新基于在步骤208保存的最佳值(图12所示的值)的头结构及元件种类的分配并结束处理。
[0105]根据将如上述那样构成的将多个模块以直列式排列而成的电子元件安装装置4，对于向元件安装位置A定位并搬运的两种基板6，对于每个元件安装装置4来合计将元件LI?L5安装于一方的基板6的第一搬运部8a的周期时间和将元件LI?L5安装于另一方的基板6的第二搬运部Sb的周期时间，从而算出在一台电子元件安装装置4中使元件LI?L5安装于两种基板6所需的合计周期时间。而且，将对于每个电子元件安装装置4进行分配的电子元件LI?L5的元件种类及元件数量均等地进行分配，从而使合计周期时间均等化。在这种情况下，例如，在第一搬运部8a的周期时间较长时缩短第二搬运部Sb的周期时间，从而能够实现合计后的周期时间的均等化，与如以往那样仅以一个搬运部来实现周期时间的均等化相比能够容易地实现周期时间的均等化。通过这样的合计周期时间的均等化，消除对元件安装线2的周期时间的缩短造成障碍的一部分电子元件安装装置4的突出的合计周期时间，从而能够使元件安装线整体的生产效率提高。
[0106]另外，各电子元件安装装置4的各元件移载装置16能够选择性地安装能够安装的元件种类多且安装效率低的通用头36和能够安装的元件种类少且安装效率高的高速头32 (或中速头34)，因此通过安装头种类更换部74将通用头36更换为高速头32，从而能够缩短各电子元件安装装置4的合计周期时间。另外，对于每个基板6进行安装的元件的种类、数量不同，因此能够最高效地进行生产的安装头结构对于每个基板6而不同。因此，在排列有能够选择安装头的元件安装装置的生产线中，当对于搬运至各搬运装置的基板6分别选择安装头时，即使一方能够高效地进行分配，另一方也变得效率低下。根据本实施方式的技术方案，选择缩短两个基板6的合计周期时间的安装头(高速头32或中速头34)，因此能够选择作为整体最佳的安装头。
[0107]另外，元件安装线2的生产效率被在将两种基板6作为一组而连续地生产多个基板6的情况下使其他电子元件安装装置4产生等待时间的电子元件安装装置4、即合计周期时间成为最大值的电子元件安装装置4所限制。另一方面，能够使用高速头32进行安装的小型的元件L1、L2、L3存在若不比大型的元件L4、L5先安装于基板则无法安装的情况(或能够使用中速头34的小型的元件L3、L4存在若不比更大型的元件L5先安装于基板则无法安装的情况)。因此，为了使该合计周期时间的最大值减小，从上游侧的电子元件安装装置4开始按顺序从通用头36更换为高速头32 (或中速头34)，从而能够使元件安装线2的生产效率提高。
[0108]另外，通过将安装速度较慢的通用头36尽可能地更换为安装速度较快的高速头32 (或中速头34)而使生产效率提高。但是，当无法使用高速头32 (或中速头34)进行安装的大型的元件L4、L5 (在中速头34中为大型的元件L5)、特殊形状的元件多数地集中于速度较慢的剩余的通用头36时，通用头36中的合计周期时间的值变大，元件安装线2的生产
效率变差。
[0109]因此，安装头种类更换部74将更换后的高速头32 (或中速头34)的合计周期时间的最大值和未更换而剩下的通用头36的合计周期时间的最大值进行比较，检测通用头36中的合计周期时间的值变大的情况作为无法使用高速头32 (或中速头34)进行安装的元件多数地集中于通用头36的情况。
[0110]而且，从通用头36更换为高速头32 (或中速头34)直到通用头36的合计周期时间的最大值即将超过高速头32 (或中速头34)的合计周期时间的最大值之前的状态为止，从而实现由更换为高速头32 (或中速头34)引起的安装效率的提高，并且防止由无法使用高速头32 (或中速头34)进行安装的元件多数地集中于通用头36而引起的生产效率的降低，从而能够有效地缩短元件安装线2的合计周期时间。
[0111]另外，通过元件种类排列决定部76，例如，对应两种基板6的各组合，汇总所安装的元件种类的元件收容装置(盒式供料器)26的位置，或越是使用较多的元件种类就越配置于元件摄像位置的附近，从而能够进一步缩短元件安装线2的合计周期时间。
[0112]此外，在上述实施方式中，在各电子元件安装装置4中，安装头14设为一个，但并不限定于此，例如，若用于相同基板的安装，则安装头也可以为两个。
[0113]另外，将两种基板的组合设为主基板与副基板的组合，但并不限定于此，例如可以为在正面进行安装的基板和基板种类相同且在背面进行安装的基板的组合，也可以为其他并不特别相关的两种基板种类的组合。
[0114]另外，基于高速头、中速头及通用头这三种安装头，但并不限定于此，例如也可以基于超高速头、高速头、中速头、通用头等四种或更多种类的安装头。
[0115]另外，将用于安装的电子元件设为LI至L5的五种元件，但并不限定于此，例如可以为六种以上，也可以为四种以下。
[0116]另外，通用头能够用于小型的电子元件LI至大型的电子元件L5的所有的吸附，但并不限定于此，例如，也可以无法吸附最小型的LI而能够用于L2至L5的吸附。在这种情况下，也可以以如下状态开始:将吸附小型的电子元件LI的高速头配置于上游侧的几个模块的电子元件安装装置，对于除此之外的所有模块的电子元件安装装置，暂时更换为通用头。
[0117]如此，上述的实施方式中说明的具体的结构只不过示出了本发明的一例，本发明并不限定于这样的具体的结构，能够在不脱离本发明的主旨的范围内采取各种方式。
[0118]工业实用性[0119]本发明的元件安装线适于使用分别具有平行的两个基板搬运部且以直列式配置有多台的模块类型的元件安装装置的元件安装线。
[0120]附图标记说明
[0121]2…元件安装线、4…电子元件安装装置、6…基板、8…基板搬运装置、10...元件供给装置、14...安装头、16...元件移载装置、22...控制装置、32...高速头、34...中速头、36...通用头、70...合计周期时间运算部、72…元件均等分配部、74...安装头种类更换部、76...元件种类排列决定部、A…元件安装位置。
【权利要求】
1.一种元件安装线，以直列式配置有多台元件安装装置，所述元件安装装置具备:基板搬运装置，平行地设有一对、且将基板向元件安装位置搬入或自元件安装位置搬出；元件供给装置，以能够装卸的方式设置多个元件收容装置，所述元件收容装置收容多个元件；及元件移载装置，具有从所述元件供给装置的所述元件收容装置拾取所述元件并安装于定位后的所述基板的安装头及驱动所述安装头的头驱动机构， 所述元件安装线的特征在于， 一对所述基板搬运装置能够将互不相同的两种基板定位于各个所述元件安装装置的元件安装位置并向所述元件安装位置搬入或自所述元件安装位置搬出， 所述元件安装线具备: 合计周期时间运算部，对于每个元件安装装置来分别计算将元件安装于所述两种基板中的一方的基板上的一方侧周期时间和将元件安装于所述两种基板中的另一方的基板上的另一方侧周期时间，并设为合计周期时间 '及 元件均等分配部，对于每个所述元件安装装置来分别分配安装于所述一对基板的元件，以使元件安装装置之间的所述合计周期时间均等化。
2.根据权利要求1所述的元件安装线，其特征在于， 所述多台元件安装装置各自的各个元件移载装置能够选择性地安装多种安装头，所述多种安装头包括能够安装的元件种类多而安装效率低的通用头及能够安装的元件种类少而安装效率高的高速头， 所述元件安装线还具备安装头种类更换部，所述安装头种类更换部对所述安装头的种类进行更换，以使所述多台元件安装装置的各个元件安装装置中的所述合计周期时间缩短。
3.根据权利要求2所述的元件安装线，其特征在于， 所述安装头种类更换部将各个所述元件安装装置的元件移载装置的安装头的种类全部暂时更换为所述通用头，接着，从所述基板搬运装置的上游侧的元件安装装置开始按顺序将安装头的种类从所述通用头向所述高速头更换，以使所述合计周期时间中的最大值减小。
4.根据权利要求3所述的元件安装线，其特征在于， 所述合计周期时间运算部计算:由更换为高速头的各个元件安装装置将元件安装于所述两种基板的各个高速头侧合计周期时间和由未更换为所述高速头而仍为通用头的各个元件安装装置将元件安装于所述两种基板的各个通用头侧合计周期时间， 所述安装头种类更换部将在所述合计周期时间运算部中算出的所述高速头侧合计周期时间和所述通用头侧合计周期时间进行比较，在所述通用头侧合计周期时间的最大值即将超过所述高速头侧合计周期时间的最大值之前，停止向所述高速头更换。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的元件安装线，其特征在于， 各个所述元件安装装置的元件供给装置中的多个元件收容装置的元件种类的排列顺序能够对应所述两种基板的各个组合而分别进行变更， 所述元件安装线还具有元件种类排列决定部，所述元件种类排列决定部对应所述两种基板的各个组合来分别决定所述元件种类的排列顺序。
【文档编号】H05K13/00GK103947310SQ201280056780
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年11月5日 优先权日:2011年11月24日
【发明者】安井义博 申请人:富士机械制造株式会社