JP4743133B2 - 電子部品実装用装置および電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を基板に実装する電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置ならびにこの電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法に関するものである。

電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置の動作制御用のプログラムソフトは一般に、装置稼動開始以降においてもデバッグや改善の目的で頻繁に内容が変更され、バージョンアップが行われる場合が多い。このため、電子部品実装用装置には、バージョンアップに対応するための管理機能を備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献に示す例においては、上位・下位の関係にある各種のプログラムソフトのバージョンの対応関係の正誤を自動的に判定してバージョンの不適合に起因する動作不良を防止するようにしている。
特開平１１−２２４９９９号公報

ところでこのようなプログラムソフトのバージョンアップに際しては、新たなプログラムをインストールして旧バージョンのものと置き替えるための数十分単位の処理時間が必要となる。このため、新たなプログラムのインストール処理中は、装置は稼動を停止して待機することを余儀なくされる。そして電子部品実装ラインを構成する装置数が多い場合には、各装置毎にプログラム更新のための操作を順次反復して行う必要があるため、バージョンアップのためのライン停止に起因する時間損失は多大なものとなり、従来よりこのような時間損失を解消して生産性を向上させるための方策が求められていた。

そこで本発明は、制御プログラムのバージョンアップのためのライン停止に起因する時間損失を解消して生産性を向上させることができる電子部品実装用装置および電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法を提供することを目的とする。

本発明の電子部品実装用装置は、電子部品を基板に実装する電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置であって、当該電子部品実装用装置に電子部品実装用の本来機能を実行させるための制御プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた記憶部と、前記記憶部へ前記制御プログラムを書き込む書込処理および書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理において前記書込処理または読出処理の対象となる前記記憶領域を切り替える領域切替部と、一の前記記憶領域を対象として前記読出処理を実行して前記電子部品実装用装置に本来機能を実行させている間に他の記憶領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を実行する実行処理部と、上位制御装置との間でデータの授受を行う通信部とを備え、前記領域切替部は前記上位制御装置より前記通信部を介して送信される制御プログラムの更新指令に基づいて前記対象となる記憶領域を切り替え、前記通信部は前記制御プログラムの更新結果を前記上位制御装置に送信する。

本発明の電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法は、電子部品を基板に実装する電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置であって、当該電子部品実装用装置に電子部品実装用の本来機能を実行させるための制御プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた記憶部と、前記記憶部へ前記制御プログラムを書き込む書込処理および書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理において前記書込処理または読出処理の対象となる前記記憶領域を切り替える領域切替部と、上位制御装置とのデータの授受を行う通信部とを備えた電子部品実装用装置において、前記制御プログラムを更新する電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法であって、一の前記記憶領域を対象として前記読出処理を実行して前記電子部品実装用装置に本来機能を実行させている間に他の記憶領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を実行し、前記領域切換部は前記上位制御装置より前記通信部を介して送信される制御プログラムの更新指令に基づいて前記対象となる記憶領域を切り替え、前記通信部は前記制御プログラムの更新結果を前記上位制御装置に送信する。

本発明によれば、制御プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた記憶部と、この記憶部へ前記制御プログラムを書き込む書込処理および書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理において書込処理または読出処理の対象となる前記記憶領域を切り替える領域切替部とを備えることにより、一の記憶領域を対象として読出処理を実行して電子部品実装用装置に本来機能を実行させている間に他の記憶領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を実行することが可能となり、制御プログラムのバージョンアップのためのライン停止に起因する時間損失を解消して生産性を向上させることができる。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図、図２は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品搭載装置の平面図、図３は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図、図４は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける制御プログラムのバージョン情報およびバージョン変更指令の説明図、図５は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける制御プログラムのバージョンアップ処理のフロー図、図６は本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける制御プログラムのバージョンダウン処理のフロー図である。

まず図１を参照して電子部品実装システム１の構成を説明する。電子部品実装システム１は、複数の電子部品実装用装置である電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を直列に配置して構成されており、各電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３はＬＡＮシステム２を介して接続されたホストコンピュータ３によって制御される。上流側装置より供給される基板は電子部品搭載装置Ｍ１、Ｍ２，Ｍ３を順次搬送され、各電子部品搭載装置にてこれらの装置の本来機能である部品搭載作業が、これらの基板を対象として実行される。

次に図２を参照して、電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の構造を説明する。なお電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は同一構造であり、図２では電子部品搭載装置Ｍ１のみ図示している。図２において基台４上にはＸ方向（基板搬送方向）に搬送路５が配設されている。搬送路５は実装対象の基板６を搬送し、部品実装ステージに位置決めする。搬送路５の両側には部品供給部７が配置されており、部品供給部７には複数のテープフィーダ８が並設されている。

基台４のＸ方向の両端部にはＹ軸テーブル９がＹ方向に配設されており、Ｙ軸テーブル９にはＸ軸テーブル１０がＸ方向に架設されている。Ｘ軸テーブル１０には搭載ヘッド１１および搭載ヘッド１１と一体的に移動する基板認識カメラ１２が装着されており、Ｙ軸テーブル９、Ｘ軸テーブル１０を駆動することにより、搭載ヘッド１１、基板認識カメラ１２はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより、搭載ヘッド１１は部品供給部７から電子部品を取り出して搬送路５の部品実装ステージに位置決めされた基板６に移送搭載する。また基板認識カメラ１２は基板６上に移動して基板６を撮像し位置を認識する。

搬送路５と部品供給部７との間には、部品認識カメラ１３およびノズルストッカ１４が配置されている。搬送路５から電子部品を取り出した搭載ヘッド１１が部品認識カメラ１３の上方を移動することにより、部品認識カメラ１３は搭載ヘッド１１に保持された電子部品を撮像し、これにより電子部品の位置が認識される。ノズルストッカ１４は搭載ヘッド１１に装着される吸着ノズルを複数種類保持する。搭載ヘッド１１がノズルストッカ１４にアクセスしてノズル交換動作を行うことにより、搭載ヘッド１１には電子部品の種類
に応じた吸着ノズルが装着される。

次に図３を参照して、電子部品実装システム１の制御系の構成を説明する。ホストコンピュータ３は、記憶部３１、制御処理部３２および通信部３３を備えている。記憶部３１は電子部品実装システム１の全体動作を制御するのに必要な各種のデータやプログラムを記憶する。記憶部３１に記憶されるプログラムには、電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に本来機能を実行させるための制御プログラムが含まれる。制御処理部３２は、記憶部３１に記憶されたプログラムやデータに基づいて、通信部３３およびＬＡＮシステム２を介して電子部品実装システム１の各電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３へ制御指令を送信する。この制御指令には、電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３において既存の制御プログラムを新たなバージョンに変更するバージョンアップ指令（図４（ｃ）参照）が含まれる。

電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３は、制御機能として機構駆動部２０、操作入力部２１、表示部２２、記憶部２３、制御部２４および通信部２５を備えている。なお図３においては、電子部品搭載装置Ｍ２，Ｍ３については通信部２５のみ図示してその他の要素の図示は省略している。機構駆動部２０は、搬送路５の基板搬送機構や部品供給部７、搭載ヘッド１１によって電子部品を移送搭載するための部品搭載機構を駆動する。操作入力部２１はキーボードやタッチパネルなどの入力装置であり、操作コマンドや制御データの入力を行う。表示部２２は液晶パネルなどの表示装置であり、操作入力時の案内画面の表示などの各種の表示を行う。

記憶部２３は当該電子部品搭載装置の動作や各種の処理に用いられる制御プログラムやデータを記憶する機能を有しており、システム領域Ａ２３ａ、システム領域Ｂ２３ｂ、バージョン記憶部２３ｃを備えている。システム領域Ａ２３ａ、システム領域Ｂ２３ｂは、各種の制御プログラムを記憶するための記憶領域のうち、当該電子部品搭載装置の本来機能である部品搭載作業を実行させるための制御プログラムを記憶する記憶領域である。すなわち本実施の形態に示す電子部品搭載装置においては、電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の本来機能を実行させるための制御プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた形態となっている。

バージョン記憶部２３ｃは、各電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３における各種の制御プログラムのバージョンに関する情報、すなわち図４（ａ）に示すような各制御プログラムごとの現行バージョン種別を示すバージョン情報および図４（ｂ）に示すように各制御プログラムごとのバージョン変更の履歴情報を記憶する。

図４（ａ）に示すように、各種の制御プログラム（本体システム、ＨＭＩ（ヒューマンマシンインターフェイス）、認識、搬送、ヘッド、供給など）のうち、本体システム、ＨＭＩおよび認識など、当該装置の本来機能に関する制御プログラムについては、それぞれＡ，Ｂ２種類のバージョンが記憶されている。そして図４（ｂ）に示すように、バージョン変更の履歴情報では、その時点までに行われたバージョン変更の日付けおよび変更後のバージョン種別が記憶されている。ここでは、システム領域Ｂ２３ｂに記憶される制御プログラム（本体システム）のバージョン履歴が示されている。

制御部２４は、ホストコンピュータ３からの制御指令に従い、記憶部２３に記憶された制御プログラムに基づいて当該装置内の各部の動作や処理を制御する機能を有しており、実行処理部２４ａ、領域切替部２４ｂを備えている。実行処理部２４ａは、記憶部２３の複数の記憶領域（システム領域Ａ２３ａ、システム領域Ｂ２３ｂ）を対象として、制御プログラムを書き込む書込処理、書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理、読み出した制御プログラムにより当該電子部品搭載装置の各部を制御する機能を有している。このとき記憶部２３には複数の記憶領域が独立して設けられていることから、実行処理部２
４ａはこれらの記憶領域を対象とした処理を同時並行的に実行することができるようになっている。すなわち実行処理部２４ａは、一の記憶領域を対象として読出処理を実行して電子部品実装用装置に本来機能を実行させている間に、他の記憶領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を実行する。

領域切替部２４ｂは、上述の実行処理部２４ａによる書込処理、読出処理において、対象となるシステム領域を切り替える処理を、ホストコンピュータ３からの制御プログラム更新指令（バージョン変更指令）に基づいて行う。図４（ｃ）は、このバージョン変更指令の例を示している。すなわち領域切替部２４ｂは、記憶部２３へ制御プログラムを書き込む書込処理および書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理において、書込処理または読出処理の対象となる記憶領域を切り替える。

通信部２５は、ＬＡＮシステム２を介してホストコンピュータ３の通信部３３と接続されており、当該装置の制御に必要な信号の授受を上位制御装置であるホストコンピュータ３との間で行うことができるようになっている。前述の記憶領域の切替において、領域切替部２４ｂは上位制御装置であるホストコンピュータ３より通信部２５を介して送信される制御プログラムの更新指令に基づいて、対象となる記憶領域を切り替える処理を行う。そして更新処理が実行された後には、通信部２５は制御プログラムの更新結果をホストコンピュータ３に送信する。

次に図５を参照して、電子部品実装システム１における制御プログラムの更新処理について説明する。この更新処理は、制御プログラムのデバッグや機能改善などを目的とするバージョンアップが実行された場合に、電子部品実装システム１を構成する各電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３において当該装置の記憶部２３に新たな制御プロフラムをインストールするものである。

まず、ホストコンピュータ３からプログラム更新指令が更新処理の対象となる電子部品搭載装置に対して送信され（ＳＴ１）、これ以降の処理は各装置にて自動的に実行される。プログラム更新指令は、図４（ｃ）に示すようなバージョン変更指示の形で行われ、現行バージョン種別と変更後バージョン種別を指示することにより行われる。プログラム更新指令を受けた電子部品搭載装置では、当該更新指令の対象となる制御プログラムのバージョンの一致を確認する（ＳＴ２）。すなわち、バージョン記憶部２３ｃに記憶されているバージョン情報（図４（ａ）参照）を参照して、既インストールの制御プログラムの現行バージョンを確認する。

ここで現行バージョンが、指示された変更後バージョンと一致している場合には、バージョン変更処理を実行する必要がないと判断して、そのまま生産を継続する（ＳＴ３）。そして（ＳＴ２）にてバージョンが一致していない場合には、記憶部２３の２つの記憶領域のうち、待機中のシステム領域、すなわち当該時点において制御プログラムの読み込み対象となっていないシステム領域に、更新される新たなバージョンの制御プログラムをインストールする（ＳＴ４）。新たなバージョンの制御プログラムは、プログラム更新指令とともにホストコンピュータ３から各装置に送信され、通信部２５を介して受信される。

このバージョンアップのためのプログラム変更処理が実行される間には、当該電子部品搭載装置の表示部２２には「インストール中」が表示される（ＳＴ５）。これにより、プログラム変更処理実行中に不注意によりマシンオペレータが電源をオフするなど不適切なマシン操作を行うことが防止される。インストールが終了するとバージョン記憶部２３ｃのバージョン履歴を更新する（ＳＴ６）。次いで当該装置への新たな基板搬入が停止され（ＳＴ７）、既に搬入済みの基板を対象として部品搭載動作などの生産作業が継続実行される。そして搬入済みの基板への部品搭載作業が完了するＥＯＰ（エンド・オブ・プログ
ラム）で当該基板が搬出された後、設備停止する（ＳＴ８）。

この後、当該装置内に未搬出の基板が残留していないことが装置の基板検出機能によって確認された後、読込処理の対象となる記憶領域の切り替えが領域切替部２４ｂによって実行される（ＳＴ９）。ここでは更新された新たなバージョンの制御プログラムがインストールされたシステム領域が、新たに読込処理の対象となるシステム領域として設定され、実行処理部２４ａはこの新たなシステム領域を対象として読込処理を実行する。

この後、制御プログラムの更新が正常に行われて、読込処理の対象となるシステム領域が切り替えられた旨がホストコンピュータ３に通知され（ＳＴ１０）、設備再起動（ＳＴ１１）の後、当該装置による生産が再開される（ＳＴ１２）。制御プログラムの切替に際し、このようなプロセスに従うことにより、各基板にどのバージョンの制御プログラムが適用されたかを各基板ごとに生産履歴として記録することができ、生産管理におけるトレーサビリティの確保が担保される。

すなわち上述の電子部品実装用装置における制御プログラムの更新処理においては、一のシステム領域を対象として制御プログラムの読出処理を実行して電子部品実装用装置としての電子部品搭載装置Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に本来機能を実行させている間に、他のシステム領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を同時並行的に実行するようにしている。そして当該装置の通信部２５は、制御プログラムの更新結果を上位制御装置であるホストコンピュータ３に送信するようにしている。

なお図５に示す処理フローにおいては、新たなバージョンに更新された後の設備再起動時に、新たなバージョンの制御プログラムがインストールされたシステム領域が、新たに読出対象のシステム領域として自動的に設定される例を示しているが、旧バージョンの制御プログラムがインストールされたシステム領域が、引き続き読出対象のシステム領域として自動的に設定されるようにしてもよい。この場合には、上述の更新処理を実行した後の任意のタイミングにて、ホストコンピュータ３からの指令により読出対象となるシステム領域の切替が実行される。

次に図６を参照して、電子部品実装システム１における制御プログラムの切替処理について説明する。この切替処理は、上述の更新処理が実行されて新バージョンに更新された後に、新バージョンの制御プログラムに不具合が発見された場合など、旧バージョンに復帰するバージョンダウンを実行する必要がある場合の処理を示している。

まず、ホストコンピュータ３からプログラム切替指令が更新処理の対象となる電子部品搭載装置に対して送信される（ＳＴ２１）。そしてプログラム切替指令を受けた電子部品搭載装置では、当該切替指令の対象となる制御プログラムのバージョンの一致を確認する（ＳＴ２２）。すなわち、当該時点において実行処理部２４ａの読出処理の対象となっているシステム領域にインストールされている制御プログラムのバージョンを、バージョン記憶部２３ｃに記憶されているバージョン情報（図４（ａ）参照）を参照して確認する。

ここで確認されたバージョンが、バージョンダウンの対象として指示された旧バージョンと一致している場合には、切替処理を実行する必要がないと判断して、そのまま生産を継続する（ＳＴ２３）。そして（ＳＴ２２）にてバージョンが一致していない場合には、当該装置への新たな基板搬入が停止され（ＳＴ２４）、既に搬入済みの基板を対象として部品搭載動作などの生産作業が継続実行される。そして搬入済みの基板への部品搭載作業が完了するＥＯＰ（エンド・オブ・プログラム）で当該基板が搬出された後、設備停止する（ＳＴ２５）。

この後、領域切り替えが領域切替部２４ｂによって実行される（ＳＴ２６）。すなわち更新される前の旧バージョンの制御プログラムがインストールされたシステム領域が、再度読出処理の対象となるシステム領域として設定され、実行処理部２４ａはこのシステム領域から制御プラグラムを読み出す。この後、制御プログラムの切替が行われてシステム領域が切り替えられた旨がホストコンピュータ３に通知され（ＳＴ２７）、設備再起動（ＳＴ２８）の後、当該装置による生産が再開される（ＳＴ２９）。ここでは、（ＳＴ２８）における設備再起動は自動で行うようにしてもよく、また表示部２２に表示された再起動を促すメッセージに応じて、マシンオペレータが手動で行うようにしてもよい。

上記説明したように、本発明においては、電子部品実装システムを構成する各電子部品実装用装置に、制御プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた記憶部と、この記憶部へ前記制御プログラムを書き込む書込処理および書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理において書込処理または読出処理の対象となる前記記憶領域を切り替える領域切替部とを備えるようにしている。これにより、一の記憶領域を対象として読出処理を実行して電子部品実装用装置に本来機能を実行させている間に、他の記憶領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を同時並行的に実行することが可能となる。

したがって、バージョンアップのための新たな制御プログラムのインストール処理中においても設備稼働を停止する必要が無く、特に本実施の形態に示すように複数の装置を連結して構成された電子部品実装システムにおいて、制御プログラムのバージョンアップのためのライン停止に起因する時間損失を解消して、生産性を向上させることができる。

なお本実施の形態においては、電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置として、基板に電子部品を移送搭載する部品搭載作業を本来機能とする電子部品搭載装置の例を示したが、本発明の適用はこれに限定されず、スクリーン印刷装置、印刷後の検査を行う印刷検査装置、部品搭載後の検査を行う外観検査装置などに対しても本発明を適用することができる。スクリーン印刷装置の場合には、スクリーン印刷作業が本来機能であり、印刷検査装置、外観検査装置では基板を対象とした撮像および認識が本来機能となる。

本発明の電子部品実装用装置および電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法は、制御プログラムのバージョンアップのためのライン停止に起因する時間損失を解消して生産性を向上させることができるという効果を有し、電子部品を基板に実装する電子部品実装分野において有用である。

本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムを構成する電子部品搭載装置の平面図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける制御プログラムのバージョン情報およびバージョン変更指令の説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおけるバージョンアップ処理のフロー図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける制御プログラムのバージョンダウン処理のフロー図

符号の説明

１ 電子部品実装システム
３ ホストコンピュータ（上位制御装置）
２３ａ システム領域Ａ（記憶領域）
２３ｂ システム領域Ｂ（記憶領域）
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ 電子部品搭載装置

Claims (2)

1. 電子部品を基板に実装する電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置であって、
   当該電子部品実装用装置に電子部品実装用の本来機能を実行させるための制御プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた記憶部と、前記記憶部へ前記制御プログラムを書き込む書込処理および書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理において前記書込処理または読出処理の対象となる前記記憶領域を切り替える領域切替部と、一の前記記憶領域を対象として前記読出処理を実行して前記電子部品実装用装置に本来機能を実行させている間に他の記憶領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を実行する実行処理部と、上位制御装置との間でデータの授受を行う通信部とを備え、
   前記領域切替部は前記上位制御装置より前記通信部を介して送信される制御プログラムの更新指令に基づいて前記対象となる記憶領域を切り替え、前記通信部は前記制御プログラムの更新結果を前記上位制御装置に送信することを特徴とする電子部品実装用装置。
2. 電子部品を基板に実装する電子部品実装システムを構成する電子部品実装用装置であって、当該電子部品実装用装置に電子部品実装用の本来機能を実行させるための制御プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた記憶部と、前記記憶部へ前記制御プログラムを書き込む書込処理および書き込まれた制御プログラムを読み出す読出処理において前記書込処理または読出処理の対象となる前記記憶領域を切り替える領域切替部と、上位制御装置とのデータの授受を行う通信部とを備えた電子部品実装用装置において、前記制御プログラムを更新する電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法であって、
   一の前記記憶領域を対象として前記読出処理を実行して前記電子部品実装用装置に本来機能を実行させている間に他の記憶領域を対象として新たな制御プログラムの書込処理を実行し、前記領域切換部は前記上位制御装置より前記通信部を介して送信される制御プログラムの更新指令に基づいて前記対象となる記憶領域を切り替え、前記通信部は前記制御プログラムの更新結果を前記上位制御装置に送信することを特徴とする電子部品実装用装置における制御プログラムの更新方法。

Images