JP2006210874A

JP2006210874A - 標示および判読を自動で行う複合システム

Info

Publication number: JP2006210874A
Application number: JP2005271892A
Authority: JP
Inventors: Yueh Shiang Chien; 岳祥簡
Original assignee: All Fine Tech Co Ltd
Current assignee: All Fine Tech Co Ltd
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2006-08-10
Also published as: TWI287752B; US20060172569A1; TW200627301A; US7389927B2

Abstract

【課題】データマークを作製できる標示および判読を自動で行う複合システムを提供する。
【解決手段】コンピュータプログラム化によりプリント基板１４の搬送を制御する。作業台２０は、第１作業エリア２２および第２作業エリア２４を有する。データマーク作製手段３０は、第１作業エリア２２に相対して適切な位置に装設され、第１作業エリア２２のプリント基板１４にデータマークを作製する。少なくとも１つの反転基板装置４０は、作業台２０の下方に位置し、回転部および少なくとも１組の取付け具を有する。影像判読手段５０は、第２作業エリア２４に相対して適切な位置に設置され、第２作業エリア２４のプリント基板１４のデータマークを判読する。シリンダーを利用し、取付け具を動かし、プリント基板を１８０度回転させ、もう１つの作業面のデータ標示および判読の検証作業を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動複合機（オールインワン）に関し、特に、プリント基板（ＰＣＢ）の標示および判読を自動で行う複合システムに関する。

目下のところ、プリント基板（ＰＣＢ、printed circuit board）の生産過程において、とりわけ複雑で微小な部品や量産の必要があるプリント基板に対して表面実装部品（ＳＭＤ、surface mounted devices）がリフローを経る際、品質管理者および作業員は部品毎にそれぞれ端子の足がはんだ付けされていることを点検するが、作業を受けた部品と多端子部品とのポジショニングや、はんだ付けの均一性や、端子の足間距離があまりにも近いことで生じるはんだ付け不備などの欠陥品が生じることがある。ゆえに、各製造工程では作業員が絶え間なく監視制御を行い、肉眼で確認し、全面的な品質管理および後日の制御管理に対する追跡の目的を達成するため、プリント基板関連業者が生産前にプリント基板に２次元コード（２Ｄ Code）をプリントすることで、欠陥品が顧客側に流入したことに気付いても、プリント基板のバーコードを判読しさえすれば、欠陥品の製造当時の環境を容易に検出することができる。

民国９１年７月１５日（２００２年７月１５日）公告のレーザーによるバーコード自動プリンタの影像補正システムは、既にレーザーを使用したバーコードプリンタ６およびＣＣＤ（電荷結合素子）またはバーコードリーダー４の技術を公開しているが、図１に示すように、該創作は主に従来のプリント基板７が定位を行った後に生じる偏差量に対して搬送手段８により希望のプリント位置まで補正を行うものであり、単一基板で片面加工のみが可能で、バーコードを識別できない時はアラームにより警告を発し、マシン停止後は人為的な方式で不良のプリント基板を標示し、再度搬送させるものである（特許文献１参照）。

レーザーによるバーコードプリントはＣＣＤ（電荷結合素子）またはバーコードリーダーで判読するため、上記創作の設備はプリント基板のＺ軸高さの偏差量を改良する以外、多くの製造工程の作業環境を経た後では解決することができず、バーコードはおそらく汚れ、破損、もしくはプリント時の傷および誤差などの影響を受けることになり、最後にはバーコードマークは不鮮明もしくは判読不能な状況となる。これではバーコードをプリントする当初の意義が失われるだけでなく、レーザープリント設備の問題なのか、または、バーコードリーダーの問題あるいはその他の問題であるのかを解決することもできない。

台湾発明特許第５３６１０４号

これを鑑み、本発明は上述の問題点を解決するため、データマークを作製するマシンを設計することで、製造工程の最前線で直ちに作製されたデータマークが判読されるものであるかを確認し、該データマークおよび両作業面を加工する手段と方法とを判読する。このほか本発明の主要な目的は、判読されないプリント基板の取出または進行の回収を自動で行うことを可能にし、これにより、次の製造工程へ勝手に進むことがなくなる。

本発明のもう１つの目的は、回路配線が更に複雑なプリント基板の提供であり、例えば、両面板（Double-Sided Boards）もしくは多層板（Multi-Layer Boards）の両面（両作業面）にプリントし、判読を行う複合機を提供することである。

本発明は、標示および判読を自動で行う複合システムを提供する。コンピュータプログラム化により少なくとも１つのプリント基板の搬送を制御する複合システムとして該システムは、第１作業エリアおよび第２作業エリアを有する作業台と、第１作業エリアに相対して適切な位置に装設され、第１作業エリアのプリント基板にデータマークを作製するデータマーク作製手段と、前記作業台の下方に位置し、回転部および少なくとも１組の取付け具を有する少なくとも１つの反転基板装置と、前記第２作業エリアに相対して適切な位置に設置され、第２作業エリアのプリント基板のデータマークを判読する影像判読手段とを有する。

さらに、とりわけ本発明は、シリンダー（蒸気または液体）を利用し、少なくとも１組の取付け具を動かし、プリント基板を１８０度回転させ、もう１つの作業面のデータ標示および判読の検証作業を行う反転基板装置を提供する。

このほか、コンピュータプログラム化によりプリント基板を制御し、標示および判読を自動で行う方法として少なくとも１つのプリント基板を提供し、作業台へ搬送する方法と、作業台の第１作業エリアのプリント基板を定位し、該プリント基板にデータマークを作製する方法と、作業台の第２作業エリアのプリント基板を定位し、該プリント基板にデータマークを作製する方法と、前記第１作業エリアに位置するプリント基板を反転させる方法と、前記第２作業エリアに位置するプリント基板を反転させる方法とがある。

本発明の複合機は、通常、あらゆる製造工程の設備の最前面に置かれ、後続の表面実装設備の生産管理および品質管理部門の手助けとして追跡管理の用途に提供され、２次元コードの読取性を確認することにより、生産効率と物品管理の効果を高めることができる。

以下に図面を用いて詳細を明らかにすると共に、本発明の実施例について説明する。
本発明の図２から図４は、本発明のより好ましい一実施例による自動標示および判読システムの複合機のプリント基板がデータマークを作製し、影像判読および板が反転した状態の図である。本実施例は、標示および判読を自動で行う複合システムを提供するが、該システムはコンピュータ１２によりプログラム化し、多数のプリント基板１４を制御して搬送するもので、一般に制御プログラムはＶＢ、Ｃ＋＋、ＰＬＣ等の言語プログラムの組合せによる。システム１０の外観はさらにマシン１２２と基板を置くためのボックス１８とを備え、その主要な構成は第１作業エリア２２と第２作業エリア２４を有する作業台２０と、前記第１作業エリア２２に相対して適切な位置に装設され、本実施例においてマシン１２２のアーム１６として、または、作業台２０に相対する下方の位置で第１作業エリア２２のプリント基板１４にデータマーク３２を作製することができるデータマーク作製手段３０を備える。

少なくとも１つの反転基板装置４０は、前記作業台２０の下方に位置し、回転部４０２と少なくとも１組の取付け具４０６を有する。取付け具４０６は、回転部４０２の両側端部に設置され、プリント基板１４を挟持するに足り、物品を落下させないようにするためのビニールもしくは滑り止め部材（図示せず）等を包装する。本発明のより好ましい一実施例では２つの反転基板装置４０を設置しているが、図７でさらに一歩進んだ説明をする。モータもしくはシリンダー（蒸気または液体）およびピストン４０４によりちょうど１８０度回転するまで回転部４０２を制御するが、詳しくは作業エリア２２と作業エリア２４の反転基板の順序にてあらためて記述する。影像判読手段５０は、前記第２作業エリア２４に相対して適切な位置に設置され、第２作業エリア２４のプリント基板１４のデータマーク３２を判読する。ここでの影像判読手段５０は、ＣＣＤであり、アーム１６に固定されるか、または、作業台２０の下方に相対する位置でもよい。この作業原理は従来のものであるため、ここでは多くを説明しない。

特に説明すべきことは、本実施例のデータマーク作製手段３０がレーザーバーコード標示装置またはインクジェット式バーコードプリンタとしてなることが可能なことである。適切に作業員の操作の距離を調整しさえすれば、達成することができる。図３に示すように、各プリント基板１４がＸ−Ｙ方向に変位する平台へ搬送される時、それぞれ各位置に設置されたセンサー２０４はプリント基板１４が作業エリアに位置する場合を探知し、コンピュータ１２はベルトを起動させ、次の操作へと導く。また、対角線を通って設置された２つの孔１４２は支持部材２０２によって定位され、支持固定される。もしもこの時、Ｚ軸高さでプリント基板１４に偏差がある場合、支持部材２０２の高さまたは平台の高さを調整することが可能である。また、Ｘ−Ｙ方向へ変位する平台の変位量は伝動システムにより達成され、一般的にはモータ２０６およびリードスクリュー２０８の組合せにより達成することができる。さらに、図６は、Ｘ−Ｙ方向へ変位する平台を支持し、部品を固定するところの説明図である。本実施例の搬送手段は、図６により簡単に搬送方式を見て取ることができる。少なくとも１つのベルト１０２、軸受１０６およびモータ１０４により動かされるが、コンピュータ１２が制御の核心であることは言うまでもない。センサー２０４が第１作業エリア２２にプリント基板１４を有することを検出するとき、定位部材（図示せず）は平台から立ち上がり、プリント基板１４の継続搬送を阻み、２つの支持部材２０２は同時に立ち上がる。このようにして定位され、直ちに作業を行うプリント基板１４は、本実施例の作業台２０の制御原理である。同様に、第２作業エリア２４もまたこのように操作する。このほか、支持部材２０２は、シリンダー（蒸気または液体）２０２２および円錐状の頭部を呈するピストン２０２４により構成される。

本実施例は上記３種の効能のほか、判読不能のデータマーク３２のプリント基板１４を標示するために用いられる判読標示手段６２を有する。図５は、影像判読手段５０がデータマーク３２を判読できない場合であり、作業台２０の傍らの標示手段６０が直ちに起動し、プリント基板１４にマーク６２を標示する。次のステップは前の基板と同一原理の吸着基板装置１８２によりマーク６２を有するプリント基板１４を標示し、回収エリアで回収を行い、次の製造工程に進まないようにする。また、図８は、本実施例が作業エリア２２と作業エリア２４の間に提供される多数のクリーニングローラ２６を有し、後続の影像判読手段５０による判読が上手く行われるようにすることを示す。

しかしながら、本実施例はさらに、プリント基板１４の標示および判読を自動で行う方法を提供する。図９は、コンピュータ１２によりプログラム化し、プリント基板１４の搬送を制御することを示す。少なくとも１つの作業台２０まで搬送されるプリント基板を提供し（５０２）、プリント基板１４の搬送Ｚ値が正確かどうかを判読し（５１０）、もしも正確でなければ、Ｚ軸の高さを調整することになるが、調整方式は支持部材の調整またはＸ−Ｙ方向へ変位する平台によって調整するものであり、もしもＺ軸の高さに間違いがなければ、引き続き次のステップへと進む。

作業台２０の第１作業エリア２２のプリント基板１４を定位し、該プリント基板１４にデータマークを作製する（５０４）。次に、プリント基板を反転させ（５０４）、プリント基板（もう１つの作業面）にデータをマークする（５０８）。そして、プリント基板が反転して元の作業面に戻る（５０９）。

続いて、作業台２０の第２作業エリア２４のプリント基板１４を定位し、該プリント基板１４上のデータマークを判読し（５２０）、マークを標示するかどうかを判断する（５２２）。もしもプリント基板が反転しなければ（５２４）、再度プリント基板のデータマークを判読し（５２０）、マークを標示するかどうかをもう一度判断する（５２２）。もしも同様に読取ることができれば、再び元のプリント基板の作業面に書き込みを行う（５２６）。

そして、載荷または進行として通過し、上記両面のプリント基板となる（５３２）。
コンピュータは設置された各位置に通じており、次のステップに進行してよいかどうかをコンピュータへ回答するため、第１作業エリアおよび第２作業エリアのセンサーはプリント基板が設置された状態であることを探知する。

ここで特に強調することは、第２作業エリア２４は、第１面であれば、最初にデータマークを判読できなくとも直ちに非載荷または非進行として回収される（５３０）ことであり、つまり、もう１つの面の判読の有無にかかわらず、すべて回収されることである。このほか、提起に値することは、プリント基板の搬送順序の状況であり、プリント基板がクリーニングローラを通過する時、次に印刷しようとするプリント基板は搬送手段に取り上げられる。このような設計では、同時にプリント基板にデータをマークし、前にプリントされたデータマークを判読させることができる。

図１０は、本発明のより好ましい一実施例の反転基板ステップを示す図である。開始時には前後の順序があり、つまり、一つ一つの基板をプリントした後、再度判読する順序である。ゆえに、第１ステップから第３ステップは最初のプリント基板（コード００１）であり、データ標示Ｌに進み終えると、反転して元の作業面Ａ（Ｂはプリント基板の背面を表し、もう１つの作業面とも称す）に戻る第３ステップに入る。上述のように、クリーニングローラを通過する時は、もう１つのプリント基板は取出され（前の基板）、ここではコード００２であり、Ａ面であるが、正式に作業エリアに進入する時、Ａ面はコード００１により既に第２作業エリアに進入しているため、Ａ面のデータマークＬおよびコード００１、Ａ面のデータ／影像判読Ｒは再度同時に反転し、コード００１とコード００２のＢ面は同時にデータマークＬおよびデータ判読Ｒとなり、さらにＡ面は同時に反転して戻る。このような順序によりマークＬと判読Ｒを同時に行う。以下は同一なので、詳しく述べない。

上述の技術内容の範囲は本発明のより好ましい実施例を説明するだけのものであり、本発明が要求する技術内容の範囲を限定するものではない。もしもいかなる他者が完成した技術の実体もしくは方法が本発明の特許請求の範囲が定義するところと全く同じ、または同等の効果となる変更であるとき、本発明の特許範囲に含まれるものと見なす。

従来のレーザーによるバーコード自動プリンタの影像補正システムの斜視図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機の斜視図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機のプリント基板の作業台への搬送を示す模式図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機の標示および判読を同時に行う状態を示す模式図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機の吸着基板装置が回収し、マークを有するプリント基板を標示する状態を示す模式図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機のＸ−Ｙ方向へ移動する平台がプリント基板を支持し、固定する状態を示す模式図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機の反転基板装置を示す模式図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機のプリント基板のクリーニングを示す模式図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機の作動の簡易フローチャートを示す図である。本発明の一実施例による標示および判読を自動で行う複合機の反転基板ステップを示す図である。

符号の説明

１０標示および判読を自動で行う複合機、１２コンピュータ、１４プリント基板、１６アーム、１８ボックス、２０作業台、２２第１作業エリア、２４第２作業エリア、２６クリーニングローラ、３０データマーク作製手段、３２データマーク、４０反転基板装置、５０影像判読手段、６０標示手段、６２マーク、１０２ベルト、１０４モータ、１０６軸受、１２２マシン、１４２孔、１８２吸着基板装置、２０２支持部材、２０４センサー、２０６モータ、２０８リードスクリュー、４０２回転部、４０４ピストン、４０６取付け具、２０２２シリンダー（蒸気または液体）、２０２４ピストン

Claims

標示および判読を自動で行う複合システムにおいて、コンピュータプログラム化により少なくとも１つのプリント基板の搬送を制御可能であって、
第１作業エリアおよび第２作業エリアを有する作業台と、
第１作業エリアに相対して適切な位置に装設され、前記第１作業エリアのプリント基板にデータマークを作製するデータマーク作製手段と、
前記作業台の下方に位置し、回転部および少なくとも１組の取付け具を有する少なくとも１つの反転基板装置と、
前記第２作業エリアに相対して適切な位置に設置され、第２作業エリアのプリント基板のデータマークを判読する影像判読手段と、
を備えることを特徴とする標示および判読を自動で行う複合システム。
前記第２作業エリアには、前記第２作業エリアの傍らに位置し、データマークが判読不能のプリント基板を標示する標示手段を含むことを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
マークを有するプリント基板を標示し、回収するための真空吸着機を含むことを特徴とする請求項２記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記作業台は、Ｘ−Ｙ変位可能な平台であることを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記Ｘ−Ｙ変位可能な平台はさらに、
各作業エリア毎に設置されている少なくとも１つの支持部材と、
各作業エリア毎に設置されている定位部材と、
前記Ｘ−Ｙ変位可能な平台の変位量を制御する伝動システムとを含むことを特徴とする請求項４記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記伝動システムは、モータおよびリードスクリューを含むことを特徴とする請求項５記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記支持部材はさらに、シリンダーおよびピストンを含むことを特徴とする請求項５記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記ピストンの形状は、円錐形であることを特徴とする請求項７記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記第１作業エリアおよび前記第２作業エリアとの間には、多数のクリーニングローラを含むことを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記反転基板装置は、蒸気または液体シリンダーおよびピストンを含むことを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
少なくとも１組の前記取付け具は、１対の取付け具を含み、それぞれ前記回転部の両端部に形成されていることを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記プリント基板の設置状態を探知するセンサーを含むことを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記バーコード作製手段は、レーザーバーコード標示装置を含むことを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
前記バーコード作製手段は、インクジェット式バーコードプリンタを含むことを特徴とする請求項１記載の標示および判読を自動で行う複合システム。
プリント基板を自動標示して判読する方法において、コンピュータプログラム化により制御を行い、さらに、
少なくとも１つのプリント基板を提供し、作業台と搬送し、
前記作業台の第１作業エリアのプリント基板を定位し、前記プリント基板にデータをマークし、
前記作業台の第２作業エリアのプリント基板を定位し、前記プリント基板にデータをマークし、
前記第１作業エリアのプリント基板を反転させ、
前記第２作業エリアのプリント基板を反転させることを特徴とするプリント基板を自動標示して判読する方法。
さらに、前記データマークは、判読不能のプリント基板を標示することを特徴とする請求項１５記載のプリント基板を自動標示して判読する方法。
さらに、前記プリント基板は、前記データマークの作製を完成させ、または、影像判読の作業面で同時に再反転させ、元の作業面に書き込むことを特徴とする請求項１５記載のプリント基板を自動標示して判読する方法。
さらに、判読不能のプリント基板を標示し、真空吸着基板機を通じて回収することを特徴とする請求項１７記載のプリント基板を自動標示して判読する方法。
前記作業台は、プリント基板を定位するためのＸ−Ｙ変位の平台を含むことを特徴とする請求項１５記載のプリント基板を自動標示して判読する方法。
さらに、前記第１作業エリアおよび前記第２作業エリアのプリント基板の設置状態を探知することを特徴とする請求項１５記載のプリント基板を自動標示して判読する方法。