JP5100700B2 - プリント基板生産ラインの管理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、プリント基板生産ラインの管理方法に関し、詳述すると、部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法に関する。
電子部品装着装置は、例えば特許文献1などに開示されている。そして、プリント基板の生産性の向上のためには、プリント基板生産ラインにおける各電子部品装着装置にとって、最適化された装着順データであるラインバランスのとれた最適化データを作成する必要がある。この場合、プリント基板生産ラインにおける各電子部品装着装置のライン構成情報を把握して、作成する。
特開平7−94896号公報
しかし、作業者が管理コンピュータを操作して、各電子部品装着装置から格納された電子部品装着装置の種類、装着ヘッドの種類や数、部品供給装置の種類、部品認識カメラの種類などを取得するのでは、間違えやすく、また作業性も悪い。
そこで本発明は、プリント基板の生産ラインにおける各電子部品装着装置に係るライン構成情報を取得することを目的とする。
このため第1の発明は、部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置は順次上流の電子部品装着装置から送られる信号を受信したら、前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を前記管理コンピュータへ送信し、
前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納する
ことを特徴とする。
第2の発明は、部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置は検出用基板を上流の電子部品装着装置から受け継いだら、前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を前記管理コンピュータへ送信し、
前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納する
ことを特徴とする。
第3の発明は、部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
前記管理コンピュータが前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に、検出用基板を上流の電子部品装着装置から受け継いだら前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を伝達するように通知し、
各電子部品装着装置は前記検出用基板を前記上流装置から受け継いだら、自身の前記ライン構成情報を管理コンピュータへ送信し、
前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納する
ことを特徴とする。
第4の発明は、部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
前記管理コンピュータが前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に、検出用基板を上流装置から受け継いだら前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を伝達するように通知し、
各電子部品装着装置は前記検出用基板を前記上流装置から受け継いだら、自身の前記ライン構成情報を管理コンピュータへ送信し、
前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納すると共に表示装置に表示する
ことを特徴とする。
本発明は、プリント基板の生産ラインにおける各電子部品装着装置に係るライン構成情報を取得することができるので、各電子部品装着装置において、生産性向上のために最適化された装着順データであるラインバランスのとれた最適化データを作成することができる。
電子部品装着装置の管理システムの概略図を示す。 電子部品装着装置の平面図を示す。 制御ブロック図である。 フローチャートを示す図である。 ライン構成情報を示す図である。
以下、図面に基づき本発明の実施形態につき説明する。図1はプリント基板の生産ラインにおける電子部品装着装置の管理システムの概略図であり、この管理システムのハード構成は、プリント基板P上に電子部品を装着する複数の電子部品装着装置1を直列に連結し、これらの電子部品装着装置1とLAN(ローカル・エリア・ネットワーク)回線32を介してマイクロコンピュータ等を備えた管理コンピュータ31とから構成される。
図2は電子部品装着装置1の平面図であり、電子部品装着装置1の装置本体2上の前部及び後部には部品供給装置3A、3B、3C、3Dが4つのブロックに分かれて複数並設されている。部品供給装置3Aはレーン番号(部品供給ユニットの配置番号)が100番台であり、部品供給装置3Bはレーン番号が200番台であり、部品供給装置3Cはレーン番号が300番台であり、部品供給装置3Dはレーン番号が400番台である。
前記各部品供給装置3A、3B、3C、3Dは、取付台であるカート台のフィーダベース上に部品供給ユニット5を多数並設したものであり、部品供給側の先端部がプリント基板Pの搬送路に臨むように前記装置本体2に連結具を介して着脱可能に配設され、カート台が正規に装置本体2に取り付けられるとカート台に搭載された部品供給ユニット5に電源が供給され、また連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。カート台が正規に装置本体2に取り付けられたことをセンサが検出すると、フィーダベースが駆動源により昇降可能に設けられる。
そして、各部品供給装置3A、3B、3C、3Dは、部品供給側の先端部が装着ヘッド6のピックアップ領域に臨むように配設されており、各部品供給ユニット5は前記カート台に回転自在に載置した供給リールに巻回した状態で順次繰り出された収納テープに所定間隔で開設した送り孔にその歯が嵌合した送りスプロケットを所定角度回転させて収納テープを電子部品の部品吸着取出位置まで送りモータ17により間欠送りするテープ送り機構と、剥離モータ18の駆動により吸着取出位置の手前でキャリアテープからカバーテープを引き剥がすためのカバーテープ剥離機構とを備え、カバーテープ剥離機構によりカバーテープを剥離してキャリアテープの収納部に装填された電子部品を順次部品吸着取出位置へ供給して先端部から後述する吸着ノズルにより取出し可能である。また、各部品供給ユニット5は、自己のシリアル番号を格納するメモリを備えている。
そして、手前側の部品供給装置3B、3Dと奥側の部品供給装置3A、3Cとの間には、基板搬送機構を構成する2つの供給コンベア、位置決め部8、8(コンベアを有する)及び排出コンベアが設けられている。前記各供給コンベアは上流より受けた各プリント基板Pを前記各位置決め部8に搬送し、この各位置決め部8で図示しない位置決め機構により位置決めされた各基板P上に電子部品が装着された後、各排出コンベアに搬送され、その後下流側装置に搬送される。
Y方向にY軸駆動モータ11によりガイドレール9に沿って移動する各ビーム10にはその長手方向、即ちX方向にX軸駆動モータ13により移動する装着ヘッド6が設けられ、この装着ヘッド6には複数本の吸着ノズルが設けられる。そして、前記装着ヘッド6には前記吸着ノズルを上下動させるための上下軸駆動モータ14が搭載され、また鉛直軸周りに回転させるためのθ軸駆動モータ15が搭載されている。したが.って、装着ヘッド6の吸着ノズルはX方向及びY方向に移動可能であり、鉛直軸回りに回転可能で、かつ上下動可能となっている。
12は部品認識カメラで、電子部品が吸着ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき、位置認識するために電子部品を撮像する。
次に、図3の制御ブロック図について説明すると、前記電子部品装着装置1には、本装着装置1を統括制御する制御装置としてのCPU(セントラル・プロセッシング・ユニット)20と、該CPU20にバスラインを介して接続されるRAM(ランダム・アクセス・メモリ)21及びROM(リ−ド・オンリー・メモリ)22が備えられている。そして、CPU20は前記RAM21に記憶されたデータに基づき、前記ROM22に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置1の部品装着動作に係る動作を統括制御する。即ち、CPU20は、インターフェース24及び駆動回路27を介して前記Y軸駆動モータ11、X軸駆動モータ13、上下軸駆動モータ14及び前記θ軸駆動モータ15等の駆動を制御すると共に各部品供給ユニット5の送りモータ17及び剥離モータ18を駆動回路16を介して制御する。
この図3では、説明の便宜上、複数あるものでも、例えば装着ヘッド6、部品供給ユニット5などは1つとして省略してある。また、図3は先頭の電子部品装着装置1のみと管理コンピュータ31を表したブロック図であるので、信号ライン4を介して先頭の電子部品装着装置1は次の電子部品装着装置1に接続されており、次以降の電子部品装着装置1の記載は省略している。
前記RAM21には、部品装着に係るプリント基板Pの種類毎に装着データが記憶されており、その装着順序毎(ステップ番号毎)に、プリント基板P内でのX方向(Xで示す)、Y方向(Yで示す)及び角度(Zで示す)情報や、各部品供給ユニット5の配置番号情報等が格納されている。
また前記RAM21には、各プリント基板Pの種類毎に前記各部品供給ユニット5の部品供給ユニット配置番号(レーン番号)に対応した各電子部品の種類(部品ID)の情報、即ち部品配置情報が格納されており、この部品配置情報は前記カート台上のどの位置にどの部品供給ユニット5を搭載するかに係るデータである。更には、この部品ID毎に電子部品の特徴等に関する部品ライブラリデータが格納されている。
23はインターフェース24を介して前記CPU20に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ12により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置23にて行われ、CPU20に処理結果が送出される。即ち、CPU20は、部品認識カメラ12に撮像された画像を認識処理(位置ずれ量の算出など)するように指示を認識処理装置23に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置23から受取るものである。
25は部品画像や各種データ設定のための画面などを表示するモニタで、このモニタ25には入力手段としての種々のタッチパネルスイッチ26が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ26を操作することにより、種々の設定を行うことができる。
そして、31はプリント基板の生産ラインにおける各電子部品装着装置1とLAN回線32を介して接続される管理コンピュータで、この管理コンピュータ31には表示装置としてのモニタ34及びキーボード等の入力手段35が接続されている。
以上の構成により、以下プリント基板の生産ラインにおける電子部品装着装置1のプリント基板生産について説明する。先ず、生産運転が行なわれると、プリント基板Pが上流装置より供給コンベアを介して位置決め部8に搬送され、位置決め機構により位置決め固定される。
次いで、RAM21に格納された装着データに従い、装着ヘッド6が移動して、電子部品の部品種に対応した吸着ノズルが装着すべき電子部品を所定の部品供給ユニット5から吸着して取出す。詳述すると、装着ヘッド6の吸着ノズルは装着順序に従って装着すべき電子部品を収納する部品供給ユニット5上方に位置するよう移動するが、Y方向はY軸駆動モータ11が駆動してビーム10が移動し、X方向はX軸駆動モータ13が駆動して装着ヘッド6が移動し、既に所定の部品供給ユニット5は送りモータ17及び剥離モータ18が駆動されて部品吸着取出位置にて部品が取出し可能状態にあるため、上下軸駆動モータ14が前記吸着ノズルを下降させて電子部品を吸着して取出し、次に装着ヘッド6は上昇する。
そして、吸着ノズルは位置決め部8にて位置決めされたプリント基板P上の所定位置に電子部品を装着するように移動するが、この装着ヘッド6の移動途中において、ラインセンサ28により吸着ノズル29に吸着保持された電子部品Dの有無及び吸着姿勢が検出されると共に、装着ヘッド6が移動しながら部品認識カメラ12の上方位置を通過する際に吸着ノズル29に吸着保持された電子部品が部品認識カメラ12により撮像される(フライ認識)。
そして、部品認識カメラ12の撮像結果に基づいて電子部品が当該吸着ノズルに対してどれだけ位置ずれして吸着保持されているかXY方向及び回転角度につき認識処理装置23により認識処理され、吸着及び装着順データの装着座標に電子部品の位置認識処理結果を加味して、CPU20によりY軸駆動モータ11、X軸駆動モータ13及びθ軸駆動モータ15が補正制御され、各装着ヘッド6の吸着ノズルが位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品がプリント基板P上の所定位置に装着される。
そして、装着データに従って、位置決めされたプリント基板Pへの全ての装着すべき電子部品の装着が完了すると、このプリント基板Pは位置決め部8から排出コンベアを介して下流側装置に排出される。
以上がプリント基板の生産運転の動作であるが、次に図4に基づいて、生産ラインの構成情報、即ち生産ラインを構成する電子部品装着装置1の特徴に係る各種情報の取得について、説明する。図4の左のフローチャートは管理コンピュータ31に係るものであり、右のフローチャートは各電子部品装着装置に係るものであり、先ず、作業者は管理コンピュータ31を操作して、生産ラインの構成情報の取得に係るモードを立ち上げる。
そして、この生産ラインの構成情報の取得に係るモードが立ち上がると、初めに、管理コンピュータ31はLAN回線32を介してネットワークに接続されている全ての電子部品装着装置1に、プリント基板Pやダミー基板などの検出用基板を上流装置から受け継いだら、ライン構成情報を伝達するように通知する。この場合、各電子部品装着装置1が検出用基板を受け継いだか否かは、各電子部品装着装置1に設けられた基板搬入検出センサ36により検出することができる。
そして、管理コンピュータ31は先頭の電子部品装着装置1からのライン構成情報の伝達を受けるまで待つが、先頭の電子部品装着装置1の基板搬入検出センサ36が検出用基板を検出すると、この先頭の電子部品装着装置1がライン構成情報を管理コンピュータ31へ送信するので、管理コンピュータ31はこの電子部品装着装置1に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報は管理コンピュータ31に内蔵されたマイクロコンピュータのRAMに追加格納されると共にモニタ34に表示される。なお、電子部品装着装置1が変更したとき、又は電子部品装着装置1の装着ヘッドなどが変更されたとき、入力手段35の操作によって、新しいライン構成情報をRAMに格納させ、また上書きしてもよい。
一方、電子部品装着装置1では、ライン構成情報を管理コンピュータ31へ送信した後、受け継いだ検出用基板を後工程へ順次搬送する。
このライン構成情報は、図5に示すように、電子部品装着装置1の種類を表す装置名(例えば、「M/C−A」、「M/C−B」)、装着ヘッド6の種類を表すヘッド名(例えば、「ヘッドa」、「ヘッドb」)、装着ヘッド6の数(例えば、「4」、「2])、部品供給装置の種類を表す装置名(例えば、「供給a」、「供給b」)、部品認識カメラ12の種類を表すカメラ名(例えば、「カメラa」、「カメラb」)、図示しない吸着ノズルをストックするノズルストッカ(図示せず)の種類(例えば、「ストッカa」、「ストッカb」)などである。なお、装置名により、電子部品装着装置が高速型か多機能型かなどが把握できるが、この装置名に代えて、高速型か多機能型かのタイプ名でもよい。
なお、装着ヘッド6のヘッド名により吸着ノズルを何本備えているかがわかり、部品供給装置の装置名により電子部品の供給する形態が特定されて電子部品の種類数や収納数などがわかり、部品認識カメラ12のカメラ名により一時停止した状態で吸着ノズルに保持された電子部品を撮像する一時停止認識又は移動しながら吸着ノズルに保持された電子部品を撮像するフライ認識かがわかり、ノズルストッカの種類により吸着ノズルの収納数がわかる。
そして、先頭の電子部品装着装置1からのライン構成情報を格納し、作業者によるライン構成情報受信の終了操作が無ければ、言い換えれば、この生産ラインの構成情報の取得に係るモードが終了しなければ、管理コンピュータ31は次の電子部品装着装置1からライン構成情報の伝達を待つ。前記検出用基板が先頭の電子部品装着装置1から2番目の電子部品装着装置1に搬送され、2番目の電子部品装着装置1が検出用基板を受け継いだことを前記基板搬入検出センサ36により検出すると、2番目の電子部品装着装置1は自身のライン構成情報を管理コンピュータ31へ送信する。そして、この2番目の電子部品装着装置1から管理コンピュータ31がライン構成情報を受信すると、2番目の電子部品装着装置1に係るライン構成情報は管理コンピュータ31に内蔵されたマイクロコンピュータのRAMに追加格納されると共にモニタ34に追加した状態で表示される。
以下同様に、この生産ラインの構成情報の取得に係るモードが終了しなければ、管理コンピュータ31は3番目以降の電子部品装着装置1から受信したライン構成情報を格納する。そして、作業者によるライン構成情報受信の終了操作があると、管理コンピュータ31は各電子部品装着装置1にライン構成情報取得の終了を通知する。
このライン構成情報受信の終了は、具体的には、作業者が管理コンピュータ31の入力手段35を用いて、ライン構成情報受信の終了のための操作によりなされることとなる。
但し、このような作業者による操作に限らず、作業者により管理コンピュータ31に予めプリント基板の生産ラインの装置台数を入力しておくことにより、管理コンピュータ31は受信したライン構成情報の数に基づいて終了を判断することができ、プリント基板の生産ラインにおける最後の電子部品装着装置1からライン構成情報を受信した際に、その電子部品装着装置1が生産ラインにおける最後の電子部品装着装置1であることを把握して、この最後の電子部品装着装置1に係るライン構成情報を受信して格納すると共にモニタ34に追加表示し、自動的に管理コンピュータ31が各電子部品装着装置1にライン構成情報取得の終了を通知するようにしてもよい。
更には、検出用基板を生産ラインに流さずに、作業者が管理コンピュータ31を操作して、管理コンピュータ31からの指示により先頭の電子部品装着装置1から順に、信号を下流の電子部品装着装置1へ送り、管理コンピュータ31が前記ライン構成情報を受信するように構成してもよい。具体的には、各電子部品装着装置1間が信号ライン(信号線)4によって接続され、各電子部品装着装置1は管理コンピュータ31へ自身のライン構成情報を送る毎にその信号ライン4を通じて信号を下流の電子部品装着装置1へ送るようにして、更にこの信号が送られて受け取った電子部品装着装置1は管理コンピュータ31へ自身のライン構成情報を送ると共に信号ライン4を通じて信号を下流の電子部品装着装置1へ送るようにしてもよい。但し、最後の電子部品装着装置1は自身のライン構成情報に自身が最後である旨の情報を付して送ることにより、管理コンピュータ31はそのライン構成情報が最後の電子部品装着装置1からのものであることを理解することができる。
以上のように、管理コンピュータ31は、プリント基板の生産ラインにおける各電子部品装着装置1に係るライン構成情報を取得することができる。各電子部品装着装置1において、生産性向上のために最適化された装着順データであるラインバランスのとれた最適化データを作成することができる。また、ライン構成情報を取得することにより、プリント基板の生産ラインで、どのような電子部品装着装置がどのような順番で並んでいるかを把握することもできる。
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
1 電子部品装着装置
5 部品供給ユニット
20 CPU
21 RAM
31 管理コンピュータ
34 モニタ
35 入力手段
36 基板搬入検出センサ

Claims (4)

  1. 部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
    前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置は順次上流の電子部品装着装置から送られる信号を受信したら、前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を前記管理コンピュータへ送信し、
    前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納する
    ことを特徴とするプリント基板生産ラインの管理方法。
  2. 部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
    前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置は検出用基板を上流の電子部品装着装置から受け継いだら、前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を前記管理コンピュータへ送信し、
    前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納する
    ことを特徴とするプリント基板生産ラインの管理方法。
  3. 部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
    前記管理コンピュータが前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に、検出用基板を上流の電子部品装着装置から受け継いだら前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を伝達するように通知し、
    各電子部品装着装置は前記検出用基板を前記上流装置から受け継いだら、自身の前記ライン構成情報を管理コンピュータへ送信し、
    前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納する
    ことを特徴とするプリント基板生産ラインの管理方法。
  4. 部品供給装置から供給された電子部品を吸着ノズルで吸着して取出してプリント基板上に装着する電子部品装着装置を複数台接続したプリント基板生産ラインと、このプリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に通信回線を介して接続された管理コンピュータとを備えて、電子部品装着装置を管理するプリント基板生産ラインの管理方法であって、
    前記管理コンピュータが前記プリント基板生産ラインを構成する各電子部品装着装置に、検出用基板を上流装置から受け継いだら前記プリント基板上に電子部品を装着する上での自身の特徴に係るライン構成情報を伝達するように通知し、
    各電子部品装着装置は前記検出用基板を前記上流装置から受け継いだら、自身の前記ライン構成情報を管理コンピュータへ送信し、
    前記管理コンピュータはこの電子部品装着装置に係るライン構成情報を受信すると、このライン構成情報を格納すると共に表示装置に表示する
    ことを特徴とするプリント基板生産ラインの管理方法。
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