JP2011249709A - 基板組立実装ライン及び基板組立実装方法並びに前記ラインを構成する電子部品実装装置及び電子部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、待機時間を低減し稼働率の高い基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法並びに稼働率の高い電子部品実装装置または電子部品実装方法を提供することである。
【解決手段】本発明は、生産するプリント基板の種類を示す生産機種と前記生産機種の生産に必要な段取りデータを具備する生産機種データとに基づいて前記プリント基板に電子部品を実装する際に、一連の生産機種を登録した予約リストと前記一連の生産機種に対する生産機種データとを有する管理データを作成または予め用意し、前記管理データに基づいて前記実装を行なうことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、プリント基板への電子部品を実装する基板組立実装ライン及び基板組立実装方法並びに前記ラインを構成する電子部品実装装置及び電子部品実装方法に係り、特に、稼働率の高い基板組立実装ライン及び基板組立実装方法並びに前記ラインを構成する電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関する。

この種の基板組立実装ラインを構成する電子部品実装装置は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示するように、一般に所定枚数のプリント基板の生産運転が終了すると、その後、作業管理者は次に生産するプリント基板に合わせて手動で機種切替えを実施している。

特開２００７−９６１７６

しかしながら、特許文献１に開示する方法では、電子部品実装装置を複数台連結し基板組立実装ラインを構成する場合には、先頭の電子部品実装装置が最終プリント基板を排出し、最終の電子部品実装装置の生産が完了するまでの時間、既に生産が終了した電子部品実装装置は生産もせず待機する必要がある。その待機時間分、基板組立実装ライン及び基板組立実装ラインを構成する電子部品実装装置の稼働率が低下する。この稼働率の低下は、昨今の多品種、少量生産の増加に伴い機種切替も頻繁になり、重要な課題になってきている。

本発明の目的は、上記の状況を鑑みてなされたもので、第１に、待機時間を低減し稼働率の高い基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法を提供することである。
また、第２に、前記基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法に基づいて稼働率の高い電子部品実装装置または電子部品実装方法を提供することである。

本発明は、第１または第２の目的を達成するために、生産するプリント基板の種類を示す生産機種と前記生産機種の生産に必要な段取りデータを具備する生産機種データとに基づいて前記プリント基板に電子部品を実装する際に、一連の生産機種を登録した予約リストと前記一連の生産機種に対する生産機種データとを有する管理データを作成または予め用意し、前記管理データに基づいて前記実装を行なうことを第１の特徴とする。

また、本発明は、第１または第２の目的を達成するために、第１の特徴に加え、前記予約リストに登録された前記生産機種の実装を終了する際に、前記予約リストに基づいて次に実装する次生産機種の有無を判断し、前記段取りデータに基づいて前記次生産機種の段取りを実施することを第２の特徴とする。
さらに、本発明は、第１または第２の目的を達成するために、第２の特徴を加え、前記段取りデータは、前記次生産機種と前記生産機種との段取りデータを比較し、変更すべき段取りデータで構成された比較段取りデータであることを第３の特徴とする。

また、本発明は、第１または第２の目的を達成するために、第２の特徴に加え、前記終了は前記生産機種に対応して設定された生産基板枚数によって判断されることを第４の特徴とする。
さらに、本発明は、第１または第２の目的を達成するために、第１の特徴を加え、前記予約リストの生産機種の生産順序を変更することを第５の特徴とする。

また、本発明は、第１または第２の目的を達成するために、第２の特徴に加え、前記段取りを終了させることができなかった場合に、その旨を報知することを第６の特徴とする。
さらに、本発明は、第１または第２の目的を達成するために、一度作成した前記管理データを変更または前記一度作成した前記管理データに新たな管理データを追加することを第７の特徴とする。
また、本発明は、第１または第２の目的を達成するために、第１の特徴を加え、前記管理データを管理する管理サーバを有することを第８の特徴とする

本発明によれば、待機時間を低減し稼働率の高い基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法を提供できる。
また、本発明によれば、前記基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法に基づいて稼働率の高い電子部品実装装置または電子部品実装方法を提供できる。

本発明の実施形態である基板組立実装ラインを示す図である。 データ作成装置における処理フローを示す図である。 図２の処理フローに基づいて作成された生産機種の予約リストの一例を示す図である。 段取りデータの一例として電子部品実装装置の使用ノズルの場合を示した図である。 予約リストによる生産機種の自動変更を含む電子部品実装装置の処理フローを示す図である。 予約リスト含む操作画面の一例を示す図である。 予約リストにおける生産機種の順序を変える機種順序切替えのフローを示す図である。

図１は本発明の実施形態である基板組立実装ライン１００を示す図である。基板組立実装ラインは、装置間をプリント基板を搬送する搬送手段で直列に接続された４台の電子部品実装装置３０Ａ〜３０Ｄと、ラインを構成する各電子部品実装装置が処理する生産機種の予約リストと生産機種の段取りデータなどの生産機種データと有する管理データを管理する情報管理サーバ２０と、前記管理データを作成(編成)するデータ作成装置１０を有する。生産機種とは一般的に電子部品を実装するプリント基板の種類を示す。

データ作成装置１０は、作業管理者から指示やデータを入力する入力部１１と、前記入力された指示やデータに基づいて生産機種の予約リストや段取りデータを作成し、情報管理サーバとのする情報の送受信する制御部１２と、生産機種の予約リストや段取りデータを表示する表示部１３とを有する。

図２はデータ作成装置１０における予約リスト登録するときの処理フローを示す図である。図３は図２の処理フローに基づいて作成された生産機種の予約リストの一例を示す図である。
まず、図３に示す表示部１３の画面に予約リストの１Ａの欄に対応して、最初に生産する生産機種名と生産基板枚数を１ＢのＮＯ.１の行に入力する(Ｓ１，Ｓ２)。生産機種名の付け方は自由であるが機種内容が解る付け方が望ましい。

次に、作業管理者は手元にある生産機種の作業指示書に基づいて、使用ノズル、基板(プリント基板を搬送するコンベア)幅、バックアップピン配置等の全段取りデータを作成する(Ｓ３)。図４は全段取りデータの一例として１Ｃ欄に示す電子部品実装装置３０Ａの使用ノズルの場合を示した図である。電子部品実装装置３０Ａは、１Ｄ、１Ｅに示すように吸着ノズルを１２個を有する装着ヘッドを２台有している。各装着ヘッドの各吸着ノズル位置に装着すべき吸着ノズルを、例えば入力部１１から入力する。

次に、比較段取りデータを作成する。比較段取りデータとは、全段取りデータがその生産に必要な全ての段取りデータを揃えるのに対し、一つ前の生産機種の段取りデータと比較して、変更すべき段取りデータを抽出し、その変更データを段取りデータとするものである。例えば、図４に示す吸着ノズルの段取りデータのうち＊印の吸着ノズルが変更なったことを示す。このような情報を有することによって、変更になった吸着ノズルのみを交換すればよい。この結果、段取り時間の短縮を図ることができる。
ステップ３(Ｓ３)、ステップ４(Ｓ４)の全段取りデータ及び比較段取りデータの作成を、すべての電子部品実装装置３０Ａ〜３０Ｄに対して行う(Ｓ５)。

次に、入力すべき次の生産機種があるかを判断する(Ｓ６)。あればステップ１からステップ５の処理を行う。なければステップ７に行く。
予約リストは何もない状態から作成する新規予約リストの場合と、既に作られている予約リストを変更したり付け加えたりする更新予約リストの場合とがある。そこで、ステップ７では、現在作成中の予約リストが新規予約リストなのか、更新予約リストなのかを判定し、その判定結果に基づき予約リスト、全段取りデータ及び比較段取りデータの作成または更新を行なう(Ｓ８、Ｓ９)。そして、新規または更新の予約リストと全段取りデータ、比較段取りデータとを情報管理サーバへ転送する(Ｓ１０)。

なお、Ｎｏ．１の生産機種の場合は、比較段取りデータは全段取りデータと同じになる。
また、全段取りデータも情報管理サーバへ転送する理由は、後述するように生産機種の順序を電子部品実装装置３０Ａで変えるときに、新たに比較段取りデータを作成するために全段取りデータが必要となるからである。
情報管理サーバ２０は前述の予約リストと全、比較段取りデータとを受け、受けたデータを蓄積し、各電子部品実装装置３０Ａ〜３０Ｄに予約リストを送付する。

次に、電子部品実装装置３０Ａ〜３０Ｄの構成及び処理フローを説明する。各電子部品実装装置の構成及び処理内容は基本的には同じであるので、代表して電子部品実装装置３０Ａで示す。但し、説明が煩雑になるので添え字Ａは付さない。電子部品実装装置は図1に示すように処理本体３１の他、作業管理者が操作、指示等をする操作部３２と、予約リストや指示内容を表示する操作表示部３３と、これらを管理する操作管理部３４とを有する。

図５は予約リストによる生産機種の自動変更を含む電子部品実装装置の処理フローを示す図である。まず、受信した予約リスト含む操作画面を操作表示部３３に表示する(Ｓ２０)。図６はその操作画面の一例である。操作画面のうち予約リストの１Ａ、１Ｂは図３と同じであるが、その他に、電子部品実装装置３０Ａに操作画面のみに設けられた生産機種の順序を切り替えるためスクロールキー１Ｆ、機種順序切替キー１Ｇがある。また、図６に示す斜線は現在作業中の生産機種Ｎｏ．２を示す。

ステップ２０の後、次に実施する生産機種を選択する(Ｓ２１）。この選択は、基本的には次の生産機種、即ちＮｏ．３が選択される。次に、Ｎｏ．３の生産機種の比較段取りデータを情報管理サーバ２０から受取り、操作管理部３４内のメモリに格納する(Ｓ２２)。その後、比較段取りデータに基づき、段取りを実施する(Ｓ２３）。本実施例では、使用ノズルの交換、コンベア幅の変更及びバックアップピンの植替えを、例えば自動で行なう。勿論、手動で行なってもよい。

次に、段取りが無事終了したかを判断する(Ｓ２４)。無事終了したら、予約リストに設定された生産基板枚数まで電子部品の実装処理を行なう(Ｓ２５，Ｓ２６)。無事終了できないときは、段取り不足内容を操作表示部３４に表示して作業管理者に報知する(Ｓ２９)。作業管理者はその内容をみて段取り不足を解消できれば、解消後実装開始を指示し、ステップ２５に行く(Ｓ３０)。解消できなければ、他の電子部品実装装置のその旨を連絡し(Ｓ３１)、電子部品実装装置による処理を停止する(Ｓ３２)。

ステップ２６で設定基板枚数の処理が終了したら、現在の生産機種のプリント基板が当該電子部品実装装置３０Ｂから搬出されるまで、新たなプリント基板の搬入を禁止する(Ｓ２７)。次に、処理すべき次の生産機種があるかを判断する(Ｓ２８)。なければ、電子部品実装装置による処理を停止する。あれば、ステップ２１に行き次の生産機種のための処理に入る。

即ち、予め送付されていた予約リストに基づいて、次の生産機種が自動的に選定(変更)される（Ｓ２１）。その後、メモリに格納された比較段取りデータに基づき段取りを実施する（Ｓ２３）。
以上説明した実施形態では、情報管理サーバ２０を介して情報のやり取りを実施したが、直接データ作成装置１０と各電子部品実装装置の間で情報のやり取りを直接実施してもよい。

以上説明したように本実施形態は、電子部品実装装置を複数台連結し基板組立実装ラインを構成する上流の電子部品実装装置の生産が終了した場合、下流の電子部品実装装置の生産が完了するまで待機せず、直ちに段取りが実施され次の生産機種の生産に取り掛かることができる。

その結果、本実施形態によれば、待機時間を低減でき、稼働率の高い基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法を提供できる。
また、本実施形態によれば、前記基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法を構成する電子部品実装装置または電子部品実装方法においても稼働率を高くできる。

次に、予約リストにおける生産機種の順序を変える機種順序切替えのフローを図７を用いて説明する。一連の生産機種の生産において、現場で時には生産順序を切替える必要が出てくる。その場合を、電子部品実装装置３０Ａのみの操作画面に設けられた機種順序切替キーとスクロールキー１Ｆを用い生産順序を切替える。電子部品実装装置３０Ａのみに設ける理由は、２箇所から違った生産順序を切替え情報が発生することを避けるためである。

図７において、まず、機種順序切替キーをタッチし、切替え要求を出す(Ｓ４０)。次に、生産機種順序切替処理を行う(Ｓ４１)。例えば、現在処理中のＮｏ．２の次の生産機種として、Ｎｏ．４に入れ替える場合を考える。まず、スクロールキー１Ｆを操作し、Ｎｏ．欄の＊印をＮｏ．４の位置に移動し、機種順序切替キーを選択する。その後、再びスクロールキー１Ｆを操作し、Ｎｏ．欄の＊印をＮｏ．３の位置に移動し、再び機種順序切替キーを選択する。この結果、Ｎｏ．３とＮｏ．４の生産機種が入れ替わる。

次に、ラインの他の電子部品実装装置３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄに機種順序切替要求を情報管理サーバ２０を介して伝達する(Ｓ４２)。その後、生産機種の順序切替えにより、比較段取りデータを変更する必要がある生産機種を選定する(Ｓ４３)。前記例では、比較すべき全段取りデータが変わる切替え前のＮｏ．３、Ｎｏ４及びＮｏ．５が該当する。次に、それらに生産機種に対して比較段取りデータを変更する(Ｓ４４)。比較段取りデータの変更が終了(Ｓ４５)したら、一連作業は終了する。しかし、新たな生産機種順序切替要求がないかを常に見る必要があるので、ステップ４０に戻り、電子部品実装処理が終了するまで繰り返す(Ｓ４６)。

また、ラインの他の電子部品実装装置３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄは電子部品実装装置３０Ａからの順序切替要求を情報管理サーバ２０介して受け取ると、図７に示す処理のうち、ステップ４１及び４２を除いた処理を行う。
また、上記実施形態では、比較段取りデータの変更を各電子部品実装装置で実施したが、データ作成装置１０が電子部品実装装置３０Ａからの順序切替要求を受け取り実施してもよい。

上記生産切替えの実施形態によれば、例え、生産途中において、一連の生産機種の生産順序を切替えても、各電子部品実装装置及び基板組立実装ラインを止めることなく生産をできるので、稼働率の高い基板組立実装ラインまたは基板組立実装方法を提供できる。
また、本発明によれば、稼働率の高い電子部品実装装置または電子部品実装方法を提供できる。

１０：データ作成装置 １１：データ作成装置の入力部
１２：データ作成装置の制御部 １３：データ作成装置の表示部
２０：情報管理サーバ ３０Ａ〜３０Ｄ：電子部品実装装置
３１：電子部品実装装置の処理本体 ３２：電子部品実装装置の操作部
３３：電子部品実装装置の操作表示部 ３４：電子部品実装装置の操作管理部。

Claims (20)

1. 生産機種のプリント基板を複数の電子部品実装装置間を搬送させ、前記生産機種と前記生産機種の生産に必要な段取りデータを具備する生産機種データとに基づいて前記プリント基板に電子部品を実装する基板組立実装ラインにおいて、
   一連の生産機種を登録した予約リストと前記一連の生産機種に対する生産機種データとを有する管理データを作成するデータ作成手段を有し、前記電子部品実装装置は前記管理データに基づいて前記実装を行なうことを特徴とする基板組立実装ライン。
2. 前記管理データを管理する管理サーバを有することを特徴とする請求項１に記載の基板組立実装ライン。
3. 前記予約リストに登録された前記生産機種の実装を終了する際に、前記予約リストに基づいて次に実装する次生産機種の有無を判断し、前記段取りデータに基づいて前記次生産機種の段取りを実施する段取り手段を有することを特徴とする請求項１に記載の基板組立実装ライン。
4. 前記段取り手段は、前記次生産機種と前記生産機種の各々の前記段取りデータを比較し、変更すべき段取りデータで構成された比較段取りデータで実施することを特徴とする請求項３に記載の基板組立実装ライン。
5. 前記電子部品実装装置は前記予約リストの生産機種の生産順序を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項１に記載の基板組立実装ライン。
6. 前記データ作成手段は、一度作成した前記管理データを変更または一度作成した前記管理データに新たな管理データを追加する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の基板組立実装ライン。
7. 生産機種のプリント基板を複数の電子部品実装装置間を搬送させ、前記生産機種と前記生産機種の生産に必要な段取りデータを具備する生産機種データとに基づいて前記プリント基板に電子部品を実装する基板組立実装方法において、
   一連の生産機種を登録した予約リストと前記一連の生産機種に対する生産機種データとを有する管理データを作成し、前記電子部品実装装置は前記管理データに基づいて前記実装を行なうことを特徴とする基板組立実装方法。
8. 前記予約リストに登録された前記生産機種の実装を終了する際に、前記予約リストに基づいて次に実装する次生産機種の有無を判断し、前記生産機種データに基づいて前記次生産機種の段取りをすることを特徴とする請求項７に記載の基板組立実装方法。
9. 前記段取りデータは、前記次生産機種と前記生産機種との段取りデータを比較し、変更すべき段取りデータで構成された比較段取りデータであることを特徴とする請求項８に記載の基板組立実装方法。
10. 前記終了は前記生産機種に対応して設定された生産基板枚数によって判断されることを特徴する請求項８に記載の基板組立実装方法。
11. 前記段取りを終了させることができなかった場合に、その旨を報知することを特徴とする請求項８に記載の基板組立実装方法。
12. 一度作成した前記管理データを変更または前記一度作成した前記管理データに新たな管理データを追加することを特徴とする請求項７に記載の基板組立実装方法。
13. 生産するプリント基板の種類を示す生産機種と前記生産機種の生産に必要な段取りデータを具備する生産機種データとに基づいて前記プリント基板に電子部品を実装する電子部品実装装置において、
    一連の生産機種を登録した予約リストと前記一連の生産機種に対する生産機種データとを有する予め用意された管理データに基づいて前記実装を行なうことを特徴とする電子部品実装装置。
14. 前記予約リストに登録された前記生産機種の実装を終了する際に、前記予約リストに基づいて次に実装する次生産機種の有無を判断し、前記生産機種データに基づいて前記次生産機種の段取りを実施する段取り手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の電子部品実装装置。
15. 前記段取り手段は、前記次生産機種と前記生産機種の各々の段取りデータを比較し、変更すべき段取りデータで構成された比較段取りデータで実施することを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装装置。
16. 生産するプリント基板の種類を示す生産機種と前記生産機種の生産に必要な段取りデータを具備する生産機種データとに基づいて前記プリント基板に電子部品を実装する電子部品実装方法において、
    一連の生産機種を登録した予約リストと前記一連の生産機種に対する生産機種データとを有する予め用意された管理データに基づいて前記実装を行なうことを特徴とする電子部品実装方法。
17. 前記予約リストに登録された前記生産機種の実装を終了する際に、前記予約リストに基づいて次に実装する次生産機種の有無を判断し、前記生産機種データに基づいて前記次生産機種の段取りをすることを特徴とする請求項１６に記載の電子部品実装方法。
18. 前記終了は前記生産機種に対応して設定された生産基板枚数によって判断されることを特徴する請求項１７に記載の電子部品実装方法。
19. 前記段取りを終了させることができなかった場合に、その旨を報知することを特徴とする請求項１７に記載の電子部品実装方法。
20. 前記予約リストの生産機種の生産順序を変更することを特徴とする請求項１６に記載の電子部品実装装置。

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