JP2007088023A - 実装システム、実装方法、実装プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】製品の品質の低下を防ぐことができる実装システム、実装方法、実装プログラムおよび記憶媒体を提供する。
【解決手段】実装システム１は、生産品種を切り替える際、印刷済みの基板が実装機１３，１４やリフロー炉１５の前で待機することがないよう、印刷機１２、実装機１３，１４およびリフロー炉１５の段替え時間および処理時間を加味して、品種を切り替える基板を基板供給機１１から印刷機１２に搬入する時間を所定時間だけ遅らせる。これにより、印刷機に搬入された基板は、印刷機１２からリフロー炉１５に到達するまでの間、各工程の前で待機する必要がなく、印刷工程からリフロー工程に至るまでの時間が短くなるので、製品の品質の低下を防ぐことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板に電子部品を実装する実装システムに関し、特に、基板にはんだや接着剤を印刷し、この印刷が行われた基板に電子部品を実装し、この電子部品が実装された基板を焼成することにより、電子部品を搭載したプリント基板を搭載する実装システムに関するものである。

一般に、電子部品を搭載したプリント基板を製造する工程は、基板を搬入する搬入処理を行う工程（以下、「搬入工程」と呼ぶ。）、搬入された基板の配線パターン上にペースト状のはんだを印刷する印刷処理を行う工程（以下、「印刷工程」と呼ぶ。）、印刷されたはんだ上に電子部品を実装する実装処理を行う工程（以下、「実装工程」と呼ぶ。）、電子部品が実装された基板を加熱してはんだを溶かし、はんだ付けするリフロー処理を行う工程（以下、「リフロー工程」と呼ぶ。）、はんだ付けされた基板を格納する格納処理を行う工程（以下、「格納工程」と呼ぶ。）から構成される。それぞれの工程は、基板供給機、印刷機、実装機、リフロー炉、基板格納機で構成され、コンベアなどで連続したラインとして接続されている。このような実装ラインでは、生産効率の向上のため、基板に付与されたＩＤを読み取ったり、電子データの授受により各装置が自動的に生産品種の判定を行い、自動的に生産品種の切り替えを行う実装システムが開発されている（例えば、特許文献１参照。）。

従来の実装システムの構成を図１２に示す。この図１２に示す実装システム２は、実装ラインにプリント基板を供給する基板供給機１１と、この基板供給機１１により搬入された基板上の所定の位置にはんだを印刷する印刷機１２と、この印刷機１２によりはんだが印刷された基板に電子部品を実装する実装機１３，１４と、この実装機１３，１４により電子部品が実装された基板を加熱するリフロー炉１５と、このリフロー炉１５によりはんだが接合された基板を格納する基板格納機１６とから構成されている。

実装システム２において、基板供給機１１から供給される基板は、印刷機１２，実装機１３，１４およびリフロー炉１５の順番で各処理が施される。各装置は、基板に対する処理が終了次第、この基板を次工程の装置に順次搬出する。リフロー炉１５から搬出された基板は、基板格納機１６に格納され、製品として出荷される。

このような実装システム２において基板の生産品種を切り替える場合、例えば、コンベアのレール幅の調整、マスクの交換、はんだの交換、リールの交換、炉内温度の変更、プログラムの変更などの段取りを替える調整動作（以下、「段替え」と呼ぶ）は、上流側、すなわち基板供給機１１側から順次行われる。例えば、図１２に示す実装システム２において、基板Ａから基板Ｂに生産を切り替える場合、基板供給機１１では、最後の基板Ａをラインに搬入した時刻ｔ₁から段替えが行われ、印刷機１２では、最後の基板Ａの印刷が終了した時刻_t２から段替えが行われる。このような段替えの終了後、各装置は、搬送されてきた基板の処理を順次行う。

特開２００４−６５５７号公報

しかしながら、実装システムの各装置は、生産する基板の種類や装置の特性に応じて段替えに要する時間（以下、「段替え時間」と呼ぶ。）が異なるため、前工程の装置よりも後工程の装置の方が段替え時間が長い場合、前工程の装置で処理が行われた基板は、次工程の装置の前で待機することがある。中でもリフロー炉は、段替えにより炉内温度を下げなければならない場合に段替え時間が大きくなるという特性を有するため、リフロー炉に搬入される基板は、リフロー炉の直前で長時間待機しなければならない場合がある。例えば、図１２において、実装機１４での基板Ｂの処理が終了した時刻ｔ₄のとき、リフロー炉１５ではまだ段替えが終了していないので、基板Ｂは、リフロー炉１５の段替えが終了する時刻ｔ₅まで、実装機１４中またはリフロー炉１５直前のライン上で待機することとなる。印刷工程が終了した基板には、はんだが印刷され、電子部品が実装された状態である。このため、実装機やリフロー炉の前で長時間放置されると、はんだの乾燥、フラックスの気化、埃の付着などが生じ、結果として、製品の品質が低下する恐れがある。したがって、はんだの印刷後は、実装工程およびリフロー工程が速やかに行われることが望ましい。

そこで、本願発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、製品の品質の低下を防ぐことができる実装システム、実装方法、実装プログラムおよび記憶媒体を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明にかかる実装システムは、基板に対してはんだを印刷する印刷機と、この印刷機により印刷が行われた基板に対して電子部品を実装する実装機と、この実装機により電子部品が実装された基板を加熱してはんだを溶かすことによりはんだ付けするリフロー炉と、印刷機が印刷を開始する時間を制御する制御装置とを少なくとも備えた実装システムであって、制御装置は、印刷機による印刷処理および実装機による実装処理に要する時間と、印刷機、実装機およびリフロー炉の基板の生産品種の切り替えに伴う段取り替えに要する時間とに基づいて、上記印刷処理の開始時刻を設定することを特徴とする。

上記実装システムにおいて、制御装置は、リフロー炉の段替えが終了した後に基板がリフロー炉に到達するよう上記開始時刻を設定するようにしてもよい。また、上記実装システムにおいて、制御装置は、段替え前最後の基板が、印刷機で印刷処理され、実装機に搬送され、実装機での実装処理がなされ、リフロー炉へ搬出され、リフロー炉での加熱処理が終了後、リフロー炉での段替えを開始するとともに、リフロー炉での段替えが終了する終了予定時刻から所定時間先行する時刻以降のタイミングで、印刷機における段替え後最初の基板を印刷するように、印刷処理の開始時刻を設定するとともに、この印刷処理の開始後所定時間内にリフロー炉に基板が到達するように、実装機での処理の開始時刻を設定するようにしてもよい。

上記実装システムにおいて、制御装置は、印刷機、実装機およびリフロー炉の各装置における各処理または段替えの終了時刻を、各装置における各処理または段替えの開始時刻に、各装置における各処理または段替えに要する時間を加算した時刻とし、各装置における各処理または段替えの開始時刻を、自装置が前回処理した基板の処理または段替えの終了時刻、自装置の前工程の装置が現在処理中の基板の処理または段替えの終了時刻、および、自装置の後工程の装置が前回処理した基板の処理または段替えの開始時刻のうち最も遅い時刻とするようにしてもよい。

上記実装システムにおいて、制御装置は、印刷機、実装機およびリフロー炉の各装置のうちリフロー炉の直ぐ上流側の第１の装置の段替え開始時刻を、リフロー炉での段替えが終了する終了予定時刻から、第１の装置の処理時間および段替え予定時間とを差し引いた時刻、第１の装置における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻、および、それらの時刻の間の時刻のうちの何れかに設定し、第１の装置の直ぐ上流側の第２の装置の段替え開示時刻を、設定された第１の装置の段替え開始時刻に第１の装置の段替え予定時間を加えた第１の装置の段替えが終了する終了予定時刻から第２の装置の処理時間および段替え予定時間とを差し引いた時刻、第２の装置における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻、および、それらの時刻の間の時刻のうちの何れかに設定し、印刷機における段替え開始時刻を、印刷機より直ぐ下流側の装置での段替えが終了する終了予定時刻から、印刷機の処理時間および段替え予定時間とを差し引いた時刻、印刷機における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻、および、それらの時刻の間の時刻のうちの何れかに設定するようにしてもよい。

また、本発明にかかる実装方法は、印刷機により基板に対してはんだを印刷する印刷ステップと、この印刷ステップによって印刷が行われた基板に対して実装機により電子部品を実装する実装ステップと、この実装ステップによって電子部品が実装された基板を加熱してはんだを溶かすことによりはんだ付けするリフローステップと、印刷機が印刷を開始する時間を制御する制御ステップとを有する実装方法であって、制御ステップは、印刷機による印刷処理および実装機による実装処理に要する時間と、印刷機、実装機およびリフロー炉の基板の生産品種の切り替えに伴う段取り替えに要する時間とに基づいて、上記印刷処理の開始時刻を設定することを特徴とする。

また、本発明にかかる実装プログラムは、コンピュータに、印刷機により基板に対してはんだを印刷する印刷ステップと、この印刷ステップによって印刷が行われた基板に対して実装機により電子部品を実装する実装ステップと、この実装ステップによって電子部品が実装された基板を加熱してはんだを溶かしはんだ付けするリフローステップと、印刷機が印刷を開始する時間を制御する制御ステップとを実行させる実装プログラムであって、制御ステップは、印刷機による印刷処理および実装機による実装処理に要する時間と、印刷機、実装機およびリフロー炉の基板の生産品種の切り替えに伴う段取り替えに要する時間とに基づいて、上記印刷処理の開始時刻を設定することを特徴とする。

また、本発明にかかる記録媒体は、上記実装プログラムを記録したことを特徴とする。本実装システム、実装方法、実装プログラムおよび記憶媒体において、印刷機とはいわゆる印刷機あるいはおよびディスペンサのことであり、基板に対してはんだを印刷するとはいわゆる印刷あるいはおよび塗布することである。

本発明によれば、印刷処理、実装処理およびリフロー処理に要する時間と、印刷機、実装機、リフロー炉の基板の品種の切り替えに伴う調整動作に要する時間とに基づいて、印刷処理の開始時刻を設定することにより、印刷処理からリフロー処理に至るまでの時間が短くすることができる。

また、本発明によれば、リフロー炉の段替えの終了予定時刻から所定時間先行する時刻以降のタイミングで、印刷機における段替え後最初の基板を印刷するように、印刷処理の開始時刻を設定するので、印刷開始からはんだの品質が許容限より悪化しない時間以内にはリフロー炉での段替えを終了させることができ、所定時間内にリフロー炉に基板が到達するように、実装機での処理の開始時刻を設定するので、印刷開始からはんだの品質が許容限より悪化しない時間以内におけるリフロー炉での段替え後の最初の基板の処理を開始可能となる。これにより、製品の品質の低下を防ぐことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる実装システムを示す構成図である。なお、本実施の形態において、背景技術の欄で説明した従来の実装システムと同等の構成要素については、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。

実装システム１は、ラインにプリント基板を供給する基板供給機１１と、この基板供給機１１により搬入された基板上の所定の位置にはんだを印刷する印刷機１２と、この印刷機１２によりはんだが印刷された基板に電子部品を実装する実装機１３と、この実装機１３により電子部品が実装された基板にさらに電子部品を実装する実装機１４と、実装機１３，１４により電子部品が実装された基板を加熱するリフロー炉１５と、このリフロー炉１５によりはんだが接合された基板を格納する基板格納機１６と、基板供給機１１，印刷機１２，実装機１３，１４、リフロー炉１５および基板格納機１６の動作を制御する制御装置２０とから構成される。ここで、基板供給機１１、印刷機１２、実装機１３，１４、リフロー炉１５、基板格納機１６および制御装置２０は、公知の通信回線３０を介して接続されている。

印刷機１２は、図２に示すように、通信部１２ａと、基板検出部１２ｂと、搬送部１２ｃと、段替え処理部１２ｄと、生産処理部１２ｅとを有する。通信部１２ａは、通信回線を介して、実装システム１の各構成要素と各種情報の送受信を行う。基板検出部１２ｂは、基板認識カメラやセンサを介して印刷機１２に搬送された基板の検出や認識を行う。搬送部１２ｃは、制御装置２０の指示に基づいてコンベアの動作を制御することにより、基板の搬入、固定、搬出等を行う。段替え処理部１２ｄは、基板検出部１２ｂによる基板の認識結果や制御装置２０の指示に基づいて、段替え処理を行う。生産処理部１２ｅは、基板検出部１２ｂ、搬送部１２ｃおよび搬送部１２ｃによる処理結果に基づいて、印刷機１２内部の所定の位置に固定された基板への印刷処理を行う。

制御装置２０は、通信部２１と、生産実績テーブル作成部２２と、段替え時間テーブル作成部２３と、ＣＴ(Cycle Time)テーブル作成部２４と、時間遷移表作成部２５と、生産指示部２６と、記憶部２７とから構成される。このような制御装置２０は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）等の記憶装置と、キーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、タッチパネル等の外部から情報の入力を検出する入力装置と、インターネット、ＬＡＮ(Local Area Network)、ＷＡＮ(Wide Area Network)等の公知の通信回線を介して各種情報の送受信を行うＩ/Ｆ装置と、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)またはＦＥＤ(Field Emission Display)等の表示装置を備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記のハードウェア資源がプログラムによって制御され、上述した通信部２１、生産実績テーブル作成部２２、段替え時間テーブル作成部２３、ＣＴテーブル作成部２４、時間遷移表作成部２５、生産指示部２６および記憶部２７が実現される。なお、上記プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録された状態で提供されるようにしてもよい。

通信部２１は、基板供給機１１、印刷機１２、実装機１３，１４、リフロー炉１５および基板格納機１６との間で、例えば、生産の開始時刻および終了時刻、処理時間、処理中の基板の種類、段替え開始時刻および終了時刻、段替えに要した時間、段替えの内容などの各種情報の送受信を行う。

生産実績テーブル作成部２２は、基板供給機１１、印刷機１２、実装機１３，１４、リフロー炉１５および基板格納機１６から受信した情報に基づいて、印刷機１２、実装機１３，１４およびリフロー炉１５における作業時間、段替え時間などの過去の履歴を記録したテーブルを予め作成し、これを生産実績テーブル２７ａとして記憶部２７に記憶させる。この生産実績テーブル２７ａは、例えば、図３（ａ）に示すように、各基板の段替えに要した時間と生産日時とを対応付けて装置毎に記憶したテーブルから構成される。また、図４（ａ）に示すように、各基板の処理に要した平均時間と生産日時とを対応付けて装置毎に記憶したテーブルから構成される。このような生産実績テーブル２７ａは、各装置で行われた処理に関する情報を受信するとその内容を更新するようにしてもよい。

段替え時間テーブル作成部２３は、生産実績テーブル２７ａに記憶された段替え時間に対して統計処理を行い、印刷機１２、実装機１３，１４およびリフロー炉１５における平均の段替え時間を記録したテーブルを予め作成し、これを段替え時間テーブル２７ｂとして記憶部２７ｂに記憶させる。この段替え時間テーブル２７ｂは、例えば、図３（ｂ）に示すように、装置毎に、１の基板から他の基板へ品種を変更するときの段替え時間と各基板とをマトリクス状に対応付けて装置毎に記録したテーブルから構成される。ここで、図３（ｂ）に示す符号ａは、品種Ｂの基板から品種Ａの基板に段替えを行ったときの段替え時間を意味する。このような段替え時間テーブル２７ｂは、生産実績テーブル２７ａの内容が更新される度に作成するようにしてもよい。また、週や日単位など任意の時間間隔で作成するようにしてもよい。

なお、上記統計処理としては、所定期間のデータに対して単純平均をとるようにしてもよい。また、所定期間のデータに対して、最近のデータを重くとるようにした重み付け平均をとるようにしてもよい。また、最新のデータのみを用いるようにしてもよい。

ＣＴテーブル作成部２４は、生産実績テーブル２７ａに対して統計処理を行い、印刷機１２、実装機１３，１４およびリフロー炉１５における処理時間を記録したテーブルを予め作成し、これをＣＴテーブル２７ｃとして記憶部２７ａに記憶させる。このＣＴテーブル２７ｃとは、例えば、図４（ｂ）に示すように、基板の品種と処理時間とを対応付けて装置毎に記録したテーブルから構成される。このようなＣＴテーブル２７ｃは、生産実績テーブル２７ａの内容が更新される度に作成するようにしてもよい。また、週や日単位など任意の時間間隔で作成するようにしてもよい。なお、上記統計処理としては、段替え時間テーブル作成部２３と同等の統計処理を行う。

生産時間遷移表作成部２５は、基板供給機１１、印刷機１２、実装機１３，１４、リフロー炉１５および基板格納機１６の動作状況、段替え時間テーブル２７ｂおよびＣＴテーブル２７ｃに基づいて、実装システム１の各工程における各基板の処理の流れを記録したテーブルを作成し、これを生産時間遷移表２７ｄとして記憶部２７に記憶させる。この生産時間遷移表２７ｄとは、例えば、図１０，１１に示すように、実装システム１の各装置における各基板の生産開始時間および生産終了時間、並びに、各装置における段替え開始時間および段替え終了時間と各装置とを対応付けてを記録したテーブルから構成される。

生産指示部２６は、生産時間遷移表２７ｄに基づいて、基板供給機１１に生産動作の指示を出す。なお、生産指示部２６は、印刷機１２、実装機１３，１４、リフロー炉１５および基板格納機１６にも生産動作の指示を出すようにしてもよい。

記憶部２７は、上述した生産実績テーブル２７ａ、段替え時間テーブル２７ｂ、ＣＴテーブル２７ｃおよび時間遷移表２７ｄを少なくとも記憶する。

次に、本実施の形態にかかる実装システム１の動作の概要について図５を参照して説明する。この図５に示す実装システム１において、基板供給機１１から供給される基板は、印刷機１２，実装機１３，１４およびリフロー炉１５の順番で各処理が施される。各装置は、基板に対する処理が終了次第、この基板を次工程の装置に順次搬出する。リフロー炉１５から搬出された基板は、基板格納機１６に格納され、製品として出荷される。

このような実装システム１の段替えは、基板供給機１１側から順次行われるが、段替えの終了後、基板供給機１１は、品種を切り替える基板を基板供給機１１から印刷機１２に搬入する時間を、印刷機１２の段替えが終了した時刻から印刷機１２、実装機１３，１４およびリフロー炉１５の段替え時間および処理時間を加味した生産遅延時間だけ遅らせる。この生産遅延時間の経過後、基板供給機１１から供給される基板は、印刷機１２、実装機１３，１４およびリフロー炉１５に順次搬入され、それぞれにおいて印刷処理、実装処理およびリフロー処理が行われ、最終的に基板格納機１６に格納される。

例えば、図５に示すように、従来では印刷機１２の段替えが終了する時刻ｔ₃に基板を基板供給機１１から印刷機１２に搬入していたが、本実施の形態では時刻ｔ₃から生産遅延時間だけ遅らせた時刻ｔ₄’に基板を搬入する。これにより、時刻ｔ₄’に印刷機に搬入された基板は、印刷機１２からリフロー炉１５に到達するまでの間、各工程の前で待機しなくて済む。上記生産遅延時間は、生産時間遷移表２７ｄに基づいて決定される。

次に、図６を参照して、印刷機１２における基板搬入処理について説明する。図６は、印刷機１２における基板搬入処理を示すフローチャートである。

まず、実装システム１における印刷機１２の基板検出部１２ｂは、前工程である基板供給機１１の出口に基板があるか否か確認する（ステップＳ６０１）。

基板供給機１１の出口に基板がない場合（ステップＳ６０１：ＮＯ）、印刷機１２は、基板の搬入を行わない。基板供給機１１の出口に基板がないということは、基板供給機１１の基板の在庫切れやプリント基板の製造終了を意味する。したがって、印刷機１２は、基板の搬入を行わない。

基板供給機１１の出口に基板がある場合（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、印刷機１２の段替え処理部１２ｄは、基板検出部１２ｂの基板の検出結果や制御装置２０の指示に基づいて、段替えが必要であるか否か確認する（ステップＳ６０２）。基板検出部１２ｂにより、搬入予定の基板と前回印刷処理を行った基板との種類が異なることが検出されると、段替え処理部１２ｄは、段替えが必要であると判断する。また、制御装置２０の指示により、段替えを行う旨の指示を受信すると、段替え処理部１２ｄは、段替えが必要であると判断する。

段替えが不要である場合（ステップＳ６０２：ＮＯ）、印刷機１２の搬送部１２ｃは、基板供給機１１の出口にある基板を印刷機１２内部に搬入する（ステップＳ６０８）。この場合、印刷機１２の生産処理部１２ｅは、基板を搬入し印刷機１２内部の所定の位置に固定した後、その基板に対して印刷処理を行う。

一方、段替えが必要である場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、印刷機１２の基板検出部１２ｂは、印刷機１２内部に基板が存在するか否かを確認する（ステップＳ６０３）。印刷機１２内部に基板が存在する場合、段替えを行うことができない。このため、基板検出部１２ｂは、印刷機１２内部に基板が存在するか否かを確認する。

印刷機１２内部に基板が存在する場合（ステップＳ６０３：ＮＯ）、印刷機１２は、その基板が次工程の装置に搬出されるまで待機する。

一方、印刷機１２内部に基板が存在しない場合（ステップＳ６０３：ＹＥＳ）、印刷機１２の段替え処理部１２ｄは、自動段替え処理を行う（ステップＳ６０４）。ここで、自動段替え処理とは、例えば、基板の搬送を行うコンベアのレールの幅の調整、印刷機１２において行った印刷処理の履歴データ等のバックアップ、次に搬入される基板に対して印刷処理を行うためのプログラムのロード、基板支持ピンの配置の調整など、次に搬入される基板に対して印刷処理を行うために印刷機１２自身で行う準備動作を意味する。

また、段替え処理部１２ｄは、手動段替え処理を行う旨の指示をオペレータに出す（ステップＳ６０５）。ここで、手動段替え処理とは、例えば、基板に印刷するはんだや接着剤の取り替え、電子部品を供給するリールやトレイの交換や配置換え、マスクの取り替えなど、次に搬入される基板に対して印刷処理を行うためにオペレータが行う準備動作を意味する。なお、手動段替え処理を行う旨の指示は、表示装置に表示したり、警報音を鳴動させたり、シグナルタワーを点灯したりすることにより行われる。

段替えが終了し、次に搬入される基板の製造が可能となると、印刷機１２の生産処理部１２ｅは、生産を開始してよいか否かを確認する確認要求を制御装置２０に送信する（ステップＳ６０６）。生産を開始してよい旨の生産開始許可を制御装置２０から受信しない場合（ステップＳ６０７：ＮＯ）、印刷機１２の生産処理部１２ｅは、生産を開始せず生産開始許可を受信するまで待機する。なお、上記生産開始許可の生成動作については後述する。

一方、制御装置２０から生産開始許可を受信すると（ステップＳ６０７：ＹＥＳ）、印刷機１２の搬送部１２ｃは、基板供給機１１の出口にある基板を、印刷機１２内部に搬入する（ステップＳ６０８）。基板を搬入し印刷機１２内部の所定の位置に固定した後、印刷機１２の生産処理部１２ｅは、その基板に対して印刷処理を行う。この印刷処理が行われた基板は、実装機１３、実装機１４、リフロー炉１５において順次各処理が行われる。

次に、図７を参照して、制御装置２０による生産開始許可の作成動作について説明する。まず、制御装置２０の生産指示部２６は、印刷機１２から確認要求を受信すると（ステップＳ７０１：ＹＥＳ）、通信部２１を介して現在の実装ライン内に存在する基板およびこの基板の種類に関する情報（以下、「基板情報」と呼ぶ。）を取得する（ステップＳ７０２）。この基板情報は、通信回線３０を介して各装置から取得する。

基板情報を取得すると、生産指示部２６は、記憶部２７を確認し、生産時間遷移表２７ｄが作成済みであるか否かを確認する（ステップＳ７０３）。

生産時間遷移表２７ｄが作成済みでない場合（ステップＳ７０３：ＮＯ）、生産指示部２６は、生産時間遷移表作成部２５に生産時間遷移表２７ｄを作成させる（ステップＳ７０７）。この生産時間遷移表２７ｄの作成動作については後述する。

生産時間遷移表２７ｄが作成済みの場合（ステップＳ７０３：ＹＥＳ）、生産指示部２６は、その生産時間遷移表２７ｄに基づいて生産遅延時間Ｔ１を算出する。この生産遅延時間Ｔ１とは、現時点から基板の品種の変更によるリフロー炉１５の段替えが終了するまでの時間と、その変更した基板が印刷機１２からリフロー炉１５に到達するまでの時間を引いた時間との差を意味する。

生産遅延時間Ｔ１が０より大きい場合、すなわち生産遅延時間Ｔ１がまだ０にならない場合（ステップＳ７０５：ＮＯ）、生産指示部２６は、生産開始許可フラグを立てない（ステップＳ７０８）。
一方、生産遅延時間Ｔ１が０より大きくない場合、すなわち生産遅延時間Ｔ１が０となった場合（ステップＳ７０５：ＹＥＳ）、生産指示部２６は、生産開始許可フラグを立てる（ステップＳ７０６）。これにより、印刷機１２に生産開始許可が送信され、印刷機１２内部に基板が搬入される。

次に、図８を参照して、生産時間遷移表２７ｄの作成動作について説明する。まず、生産時間遷移表作成部２５は、生産指示部２６から生産時間遷移表２７ｄの作成を要求する指示を受け取ると（ステップＳ８０１：ＹＥＳ）、生産指示部２６が既に取得した基板情報に基づいて、実装ライン内に存在する最も処理が行われた最古の基板、すなわちリフロー炉１５により処理中または処理待機中の基板Ｐ_OLDを特定する（ステップＳ８０２）。

基板Ｐ_OLDを特定すると、生産時間遷移表作成部２５は、この基板Ｐ_OLDから実装ラインに新たに搬入する品種の異なる基板Ｐ_NEWまでの生産時間遷移表２７ｄを作成する（ステップＳ８０３）。この基板Ｐ_OLDから基板Ｐ_NEWまでの生産時間遷移表２７ｄの作成方法について、図９を参照して説明する。

まず、生産時間遷移表作成部２５は、各装置における処理時間および段替え時間を各基板の処理順に加算し、図１０に示すような第１の生産時間遷移表を作成する（ステップＳ９０１）。最初に作成される第１の生産時間遷移表は、各装置における処理時間および段替え時間を単純に加算したものである。なお、図１０において、第１号機は印刷機を意味する。また、第５号機はリフロー炉を意味する。第２〜４号機は、実装機などはんだが印刷された基板に対して処理を行う装置を意味する。

例えば、図１０において、基板Ｃ−１は、印刷機などの第１号機の装置に３００秒のときに搬入され、３５０秒のときに第１号機の処理が終了する。次いで、３７０秒のときに第２号機に搬入され、４３０秒のときに第２号機の処理が終了する。次いで、４３０秒のときに第３号機に搬入され、４７０秒のときに第３号機の処理が終了する。次いで、４８０秒のときに第４号機に搬入され、５１０秒のときに第４号機の処理が終了する。最後に、リフロー炉に相当する第５号機に１２８０秒のときに搬入され、１３００秒のときに第５号機の処理が終了する。ここで、基板Ｃ−１は、第４号機の装置の処理が５１０秒のときに終了するが、リフロー炉である第５号機の段替えが終了するのが１２８０秒である。したがって、基板Ｃ−１は、７７０秒だけ第５号機の前で待機しなければならない。このような状態を防ぐため、以下に示す演算を行う。

上述したような第１の生産時間遷移表を作成すると、生産時間遷移表作成部２５は、その第１の生産時間遷移表に基づいて演算を行う（ステップＳ９０２）。この演算は、次の２つのルールにしたがってって行われる。

１つ目のルールは、「終了時刻は、開始時刻とサイクルタイムとの和」というものである。具体的には、基板の場合、生産終了時刻は、生産開始時刻とサイクルタイムとの和で表される。また、各装置における段替え終了時刻は、段替え開始時刻と段替え時間の和で表される。例えば、図１１において、基板Ｃ−１の第１号機の処理の場合、生産開始時刻が３００秒、第１号機による基板Ｃの処理時間が５０秒であるので、生産終了時刻は３５０秒となる。また、第５号機による基板Ｂから基板Ｃへの段替え終了時刻は、段替え開始時刻が４８０秒、段替え時間が８００秒であるので、段替え終了時刻は１２８０秒となる。

２つ目のルールは、「開始時刻は、（自装置の前回処理した基板の処理終了時刻）、（前工程の装置の現在処理中の基板の処理終了時刻）、（後工程の装置の前回処理した基板の処理開始時刻）を比較して最も大きい値をとる（なお時刻の値は、印刷機などの１号機の生産開始時刻を０とし、それ以降の経過時間を示している）」というものである。例えば、図１１において、第３号機の装置の基板Ｃ−３は、第３号機の前に処理した基板Ｃ−２の処理終了時刻が５３０秒、前工程の装置である第２号機の現在処理中の基板Ｃ−３の処理終了時刻が５５０秒、後工程の装置である第４号機の前に処理した基板Ｃ−２の処理開始時刻が５３０秒であるので、その処理の開始時刻は、値が最も大きい５５０秒となる。

なお、リフロー炉の直前の設備（図１０では第４号機）だけは、段替え後１枚目の生産開始以外は、（後工程の装置の前に処理した基板の処理開始時刻）を比較しない。このとき、「終了時刻は、開始時刻とサイクルタイムとの和」というルールにしたがって上記演算を行う。

上述した演算を行うことにより、生産時間遷移表作成部２５は、図１０に示すような第２の生産時間遷移表を作成する（ステップＳ９０３）。

第２の生産時間遷移表を作成すると、この第２の生産時間遷移表と第１の生産時間遷移表とを比較し、同一であるか否かを判断する（ステップＳ９０４）。

第１の生産時間遷移表と第２の生産時間遷移表とが同一ではない場合（ステップＳ９０４：ＮＯ）、生産時間遷移表作成部２５は、第２の生産時間遷移表を第１の生産時間遷移表に置き換え（ステップＳ９０５）、ステップＳ９０２の処理に戻り、上記演算を行う。

一方、第１の生産時間遷移表と第２の生産時間遷移表とが同一である場合（ステップＳ９０４：ＹＥＳ）、生産時間遷移表作成部２５は、その生産時間遷移表を記憶部２７に生産時間遷移表２７ｄとして記憶させる。

上述したような演算を行うことにより、図１１に示す生産時間遷移表から図１０に示す生産時間遷移表が作成される。この図１０に示す生産時間遷移表は、予め生産遅延時間が設定されている。例えば、基板Ｃ−１で両者を比較すると、図１１の場合、生産遅延時間を考慮していないので、第４号機の生産終了時刻が５１０秒、第５号機の生産開始時刻が１２８０秒となっており、リフロー炉である第５号機の前で７７０秒も待機することになる。一方、図１０の場合、生産遅延時間を考慮しているので、第４号機の生産終了時刻が１２２０秒、第５号機の生産開始時刻が１２８０秒となっており、リフロー炉である第５号機の前で６０秒しか待機しない。

このように、本実施の形態によれば、実装ラインの各工程における処理時間と、実装ラインの各装置における段替え時間とに基づいて印刷機に基板を搬入して印刷処理を行う時間を開始する時間を生産遅延時間だけ遅らせることにより、印刷工程からリフロー工程に至るまでの時間が短くすることができる。このため、生産品種を切り替える際、印刷済みの基板が実装機やリフロー炉の前で待機する時間を短くできるので、製品品質の低下を防ぐことができる。

なお、上述した制御装置２０の各機能は、印刷機１２やリフロー炉１５が有するようにしてもよい。また、記憶部２７は、通信回線３０に直接接続された独立したデータベースとするようにしてもよい。

また、印刷機１２としては、マスク等を用いて所定の位置および形状にはんだや接着剤を印刷する印刷機のみならず、ディスペンサーであってもよい。また、マスクを用いる印刷機とディスペンサーの両方を備えるものであってもよい。

また、本実施の形態では、基板供給機１１、印刷機１２、実装機１３，１４、リフロー炉１５および基板格納機１６で実装ラインを構成するようにしたが、実装ラインの構成は上述したものに限定されず、製造する基板の品種等にしたがってって適宜自由に設定することができる。

制御装置２０は、段替え前最後の基板が、印刷機１２で印刷処理され、実装機１３に搬送され、実装機１３での実装処理がなされ、実装機１４に搬送され、実装機１４での実装処理がなされ、さらにリフロー炉１５へ搬出され、リフロー炉１５での加熱処理が終了後、リフロー炉１５での段替えを開始する。さらに制御装置２０は、リフロー炉１５での予定の段替え時間から段替えが終了する終了予定時刻を求め、この終了予定時刻から所定時間（印刷されたはんだが放置されてると時間の経過とともに品質低下を起こし、品質が許容限界値より低下するとリフロー炉での処理に悪影響するようになる。この品質の許容限界値に至るまでの時間）だけ先行する時刻以降のタイミングで、印刷機１２における段替え後最初の基板を印刷するように、印刷処理の開始時刻を設定する。すなわち、印刷開始後はんだの品質が許容限界値まで低下する前にはリフロー炉１５での段替えが終了していることとなる。そして、制御装置２０は、印刷機１２における段替え後最初の基板への印刷処理の開始後、所定時間内にリフロー炉１５に基板が到達するように、実装機１３、１４での処理の開始時刻を設定する。このため、リフロー炉１５に基板が到達するタイミングがリフロー炉１５での段替え終了時刻より早くなる場合でも遅くなる場合でも、リフロー炉１５での処理を開始するタイミングは、印刷機１２における段替え後最初の基板への印刷処理の開始後、所定時間内とすることができる。これにより、製品の品質の低下を防ぐことができる。

さらに、制御装置２０は、印刷機１２、実装機１３、１４およびリフロー炉１５の各装置のうちリフロー炉１５の直ぐ上流側の第１の装置となる実装機１４の段替え開始時刻を、リフロー炉１５での段替えが終了する終了予定時刻から、実装機１４の装置の処理時間および段替え予定時間とを差し引いた時刻か、実装機１４における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻か、あるいはその間の時刻に設定し、実装機１４の直ぐ上流側の第２の装置となる実装機１３の段替え開示時刻を、設定された実装機１４の段替え開始時刻に実装機１４の段替え予定時間を加えた実装機１４の段替えが終了する終了予定時刻から実装機１３の処理時間および段替え予定時間とを差し引いた時刻か、実装機１３における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻か、あるいはその間の時刻に設定する。以下同様に、印刷機１２における段替え開始時刻を、印刷機１２より直ぐ下流側の装置となる実装機１３での段替えが終了する終了予定時刻から、印刷機１２の処理時間および段替え予定時間とを差し引いた時刻か、印刷機１２における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻か、あるいはその間の時刻に設定するようにしている。これにより、印刷機１２での段替え後の最初の基板は、印刷機１２で印刷処理され、段替えが終わった実装機１３に搬送され、実装機１３での実装処理がなされ、段替えが終わった実装機１４に搬送され、実装機１４での実装処理がなされ、さらに段替えが終わったリフロー炉１５への搬出が可能となる。

本発明にかかる実装システムの構成を示す図である。 印刷機１２の構成を示すブロック図である。 （ａ）生産実績テーブル、（ｂ）段替えテーブルを模式的に示す図である。 （ａ）生産実績テーブル、（ｂ）ＣＴテーブルを模式的に示す図である。 本発明にかかる実装システムの動作の概要を説明する図である。 印刷機における基板搬入処理を示すフローチャートである。 生産開始許可動作を示すフローチャートである。 生産時間遷移表作成部の全体の動作を示すフローチャートである。 生産時間遷移表の作成動作を示すフローチャートである。 遅延を考慮した生産時間遷移表を示す図である。 遅延を考慮しない生産時間遷移表を示す図である。 従来の実装システムの構成を示す図である。

符号の説明

１，２…実装システム、１１…基板供給機、１２…印刷機、１２ａ…通信部、１２ｂ…基板検出部、１２ｃ…搬送部、１２ｄ…段替え処理部、１２ｅ…生産処理部、１３，１４…実装機、１５…リフロー炉、１６…基板格納機、２０…制御装置、２１…通信部、２２…生産実績テーブル作成部、２３…段替え時間テーブル作成部、２４…ＣＴテーブル作成部、２５…生産時間遷移表作成部、２６…生産指示部、２７…記憶部、２７ａ…生産実績テーブル、２７ｂ…段替え時間テーブル、２７ｃ…ＣＴテーブル、２７ｄ…生産時間遷移表、３０…通信回線。

Claims (7)

1. 基板に対してはんだを印刷する印刷機と、
   この印刷機により印刷が行われた基板に対して電子部品を実装する実装機と、
   この実装機により電子部品が実装された基板を加熱して前記はんだを溶かすことによりはんだ付けをするリフロー炉と、
   前記印刷機が印刷を開始する時間を制御する制御装置と
   を少なくとも備えた実装システムであって、
   前記制御装置は、前記印刷機による印刷処理および前記実装機による実装処理に要する時間と、前記印刷機、前記実装機および前記リフロー炉の前記基板の生産品種の切り替えに伴う段替えに要する時間とに基づいて、前記印刷処理の開始時刻を設定する
   ことを特徴とする実装システム。
2. 前記制御装置は、段替え前最後の基板が、前記印刷機で印刷処理され、前記実装機に搬送され、前記実装機での実装処理がなされ、前記リフロー炉へ搬出され、前記リフロー炉での加熱処理が終了後、リフロー炉での段替えを開始するとともに、リフロー炉での段替えが終了する終了予定時刻から所定時間先行する時刻以降のタイミングで、印刷機における段替え後最初の基板を印刷するように、前記印刷処理の開始時刻を設定するとともに、この印刷処理の開始後前記所定時間内にリフロー炉に基板が到達するように、前記実装機での処理の開始時刻を設定する
   ことを特徴とする請求項１記載の実装システム。
3. 前記制御装置は、
   前記印刷機、前記実装機および前記リフロー炉の各装置における各処理または段替えの終了時刻を、前記各装置における前記各処理または前記段替えの開始時刻に、前記各装置における前記各処理または前記段替えに要する時間を加算した時刻とし、
   前記各装置における各処理または段替えの開始時刻を、自装置が前回処理した基板の処理または段替えの終了時刻、自装置の前工程の装置が現在処理中の基板の処理または段替えの終了時刻、および、自装置の後工程の装置が前回処理した基板の処理または段替えの開始時刻のうち最も遅い時刻とする
   ことを特徴とする請求項１または２記載の実装システム。
4. 前記制御装置は、前記印刷機、前記実装機および前記リフロー炉の各装置の内前記リフロー炉の直ぐ上流側の第１の装置の段替え開始時刻を、前記リフロー炉での段替えが終了する終了予定時刻から、前記第１の装置の処理時間および段替え予定時間とを差し引いた時刻、前記第１の装置における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻、および、それらの時刻の間の時刻のうちの何れかに設定し、
   前記第１の装置の直ぐ上流側の第２の装置の段替え開示時刻を、設定された前記第１の装置の段替え開始時刻に前記第１の装置の段替え予定時間を加えた前記第１の装置の段替えが終了する終了予定時刻から前記第２の装置の処理時間及び段替え予定時間とを差し引いた時刻、第２の装置における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻、および、それらの時刻の間の時刻のうちの何れかに設定し、
   前記印刷機における段替え開始時刻を、前記印刷機より直ぐ下流側の装置での段替えが終了する終了予定時刻から、前記印刷機の処理時間及び段替え予定時間とを差し引いた時刻、前記印刷機における段替え前最後の基板への処理の終了予定時刻、および、それらの時刻の間の時刻のうちの何れかに設定する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の実装システム。
5. 印刷機により基板に対してはんだを印刷する印刷ステップと、
   この印刷ステップによって印刷が行われた基板に対して実装機により電子部品を実装する実装ステップと、
   この実装ステップによって電子部品が実装された基板を加熱して前記はんだを溶かすことによりはんだ付けするリフローステップと、
   前記印刷機が印刷を開始する時間を制御する制御ステップと
   を有する実装方法であって、
   前記制御ステップは、前記印刷機による印刷処理および前記実装機による実装処理に要する時間と、前記印刷機、前記実装機および前記リフロー炉の前記基板の生産品種の切り替えに伴う段替えに要する時間とに基づいて、前記印刷処理の開始時刻を設定する
   ことを特徴とする実装方法。
6. コンピュータに、
   印刷機により基板に対してはんだを印刷する印刷ステップと、
   この印刷ステップによって印刷が行われた基板に対して実装機により電子部品を実装する実装ステップと、
   この実装ステップによって電子部品が実装された基板を加熱して前記はんだを溶かすことによりはんだ付けするリフローステップと、
   前記印刷機が印刷を開始する時間を制御する制御ステップと
   を実行させる実装プログラムであって、
   前記制御ステップは、前記印刷機による印刷処理および前記実装機による実装処理に要する時間と、前記印刷機、前記実装機および前記リフロー炉の前記基板の生産品種の切り替えに伴う段替えに要する時間とに基づいて、前記印刷処理の開始時刻を設定する
   ことを特徴とする実装プログラム。
7. 請求項６に記載の実装プログラムを記録した記録媒体。
   

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