JP6870070B2 - 部品実装ラインの管理システム - Google Patents
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Description
前記部品実装機は、
実装ヘッドの移動範囲内の所定位置に配置された機内ノズルステーションと、部品を供給するフィーダがセットされたフィーダセット部に交換可能にセットされたノズル交換ユニットと、前記実装ヘッドに交換可能に保持された吸着ノズルの自動交換動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第1のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記ノズル交換ユニットの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第2のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方と前記ノズル交換ユニットの上方との間で移動させて前記機内ノズルステーションと前記ノズル交換ユニットとの間で吸着ノズルを入れ替える第3のノズル自動交換動作を実行可能であり、生産状況に応じて前記第1乃至第3のノズル自動交換動作の中からいずれかのノズル自動交換動作を選択して実行し、
管理システムは、
前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動して前記各部品実装機のフィーダセット部との間で前記フィーダや前記ノズル交換ユニットを自動交換する自動交換装置と、
前記自動交換装置の動作を管理し、前記各部品実装機の前記制御装置と通信可能な生産管理装置と
を備え、
前記生産管理装置は、前記ノズル交換ユニットの識別情報と、前記ノズル交換ユニットに設けられたソケットの吸着ノズル収容有無情報とを関連付けて記憶し、前記各部品実装機の前記制御装置との通信により、前記各部品実装機にセットされている前記ノズル交換ユニットの識別情報を取得し、前記複数台の部品実装機のいずれかから空のノズル交換ユニットを要求する旨を取得すると、取得した識別情報と記憶した吸着ノズル収容有無情報とに基づいて、前記部品実装ライン上に前記空のノズル交換ユニットが存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、前記自動交換装置に、前記空の交換ノズルユニットが存在する部品実装機を通知し、前記自動交換装置に前記空の交換ノズルユニットをセットさせるようにしたものである。
まず、図1乃至図6に基づいて部品実装ライン10の構成を説明する。
部品実装ライン10は、回路基板11の搬送方向(X方向)に沿って複数台の部品実装機12を配列して構成され、該部品実装ライン10の基板搬入側には、回路基板11に半田を印刷する半田印刷機(図示せず)や、カセット式のフィーダ14(図4参照)とカセット式のノズル交換ユニット81(図5及び図6参照)を保管する保管庫19等が設置されている。
カセット式のフィーダ14のカセットケース32は、透明又は不透明のプラスチック板又は金属板等により形成され、その側面部(カバー)が開閉可能となっている。カセットケース32内には、部品供給テープ33が巻回されたテープリール34を着脱可能(交換可能)に装填するテープ装填部35が設けられている。テープ装填部35の中心には、テープリール34を回転可能に保持するリール保持軸36が設けられている。
各部品実装機12の制御装置20は、実装ヘッド15に生産で使用する吸着ノズルを保持させる際に、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション99とフィーダセット部24上のノズル交換ユニット81の両方に存在する場合には、前記第1のノズル自動交換動作を実行して、機内ノズルステーション99から当該吸着ノズルを取り出して実装ヘッド15に保持させる。制御装置20は、機内ノズルステーション99のステータス情報、及び生産管理用コンピュータ70と通信して取得したノズル種情報に基づいて、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション99に存在するか否かを判断する。制御装置20は、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション99に存在すると判断した場合、制御装置20は、機内ノズルステーション99から当該吸着ノズルを取り出して実装ヘッド15に保持させる。制御装置20が、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション99に存在すると判断しなかった場合に、制御装置20は、ノズル種情報と、フィーダセット部24にセットされた各ノズル交換ユニット81のステータス情報とに基づいて、当該吸着ノズルがフィーダセット部24上のノズル交換ユニット81に存在するか否かを判断する。実装ヘッド15は、機内ノズルステーション99との間で吸着ノズルを自動交換した方がフィーダセット部24上のノズル交換ユニット81との間で吸着ノズルを自動交換する場合よりも、実装ヘッド15の移動距離が短くて済み、吸着ノズルの自動交換に要する時間を短縮できる。
各部品実装機12の制御装置20は、機内ノズルステーション99に生産で使用しない吸着ノズルが存在し、且つ、ノズル交換ユニット81に空きソケットが存在する場合には、実装ヘッド15が部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第3のノズル自動交換動作を実行して機内ノズルステーション99から生産で使用しない吸着ノズルを取り出してフィーダセット部24上のノズル交換ユニット81の空きソケットに回収する。制御装置20は、自身に記憶された生産ジョブと、機内ノズルステーション99のステータス情報とに基づいて、機内ノズルステーション99に生産で使用しない吸着ノズルが存在するか否かを判断する。また、制御装置20は、フィーダセット部24にセットされた各ノズル交換ユニット81のステータス情報に基づいて、ノズル交換ユニット81に空きソケットが存在するか否かを判断する。制御装置20が、生産ジョブとノズル交換ユニット81のステータス情報に基づいて、このノズル交換ユニット81内の全ての吸着ノズルが生産で使用されなくなったと判断した場合には、生産管理用コンピュータ70は、部品実装機12の制御装置20との通信により、ノズル交換ユニット81内の全ての吸着ノズルが生産で使用されなくなったという判断と当該ノズル交換ユニット81がセットされたスロットの位置を取得し、自動交換装置26に、当該ノズル交換ユニット81がセットされている部品実装機12とスロットの位置を通知し、当該ノズル交換ユニット81をフィーダセット部24から取り出してストック部71又は保管庫19に回収するように指示する。このようにすれば、生産を停止させることなく、生産で使用しない吸着ノズルを回収することができる。
各部品実装機12の制御装置20は、生産中に実装ヘッド15に保持されている吸着ノズルが折れたり、欠けたり、部品吸着率が悪化した場合は、異常な吸着ノズルと判定する。制御装置20が、機内ノズルステーション99のステータス情報、及び生産管理用コンピュータ70と通信して取得したノズル種情報に基づいて、当該異常な吸着ノズルと同種の吸着ノズルが予備の吸着ノズルとして機内ノズルステーション99内に存在すると判断する場合は、実装ヘッド15を機内ノズルステーション99の上方へ移動させて、当該異常な吸着ノズルを機内ノズルステーション99内に回収して、実装ヘッド15に当該予備の吸着ノズルを保持させる。また、制御装置20が、機内ノズルステーション99のステータス情報と、フィーダセット部24にセットされた各ノズル交換ユニット81のステータス情報と、ノズル種情報に基づいて、当該予備の吸着ノズルが機内ノズルステーション99に存在せず、フィーダセット部24上のノズル交換ユニット81に存在すると判断する場合は、実装ヘッド15を、当該予備の吸着ノズルを収容しているノズル交換ユニット81の上方へ移動させて当該異常な吸着ノズルを予備の吸着ノズルと自動交換する。
各部品実装機12の制御装置20は、機内ノズルステーション99のステータス情報と、フィーダセット部24にセットされた各ノズル交換ユニット81のステータス情報と、生産管理用コンピュータ70と通信して取得したノズル種情報とに基づいて、機内ノズルステーション99に空きソケットが存在し、且つ、フィーダセット部24上のノズル交換ユニット81に予備の吸着ノズル(つまり実装ヘッド15に保持されている吸着ノズルと同種の吸着ノズル)が収容されていると判断する場合には、実装ヘッド15が部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第3のノズル自動交換動作を実行してフィーダセット部24上のノズル交換ユニット81から当該予備の吸着ノズルを取り出して機内ノズルステーション99の空きソケットに補給する。このようにすれば、生産中に実装ヘッド15に保持されている吸着ノズルが異常と判定されたときに、実装ヘッド15と機内ノズルステーション99との間で異常な吸着ノズルを予備の吸着ノズルと自動交換して生産を継続することができる。
各部品実装機12のキャリブレーション時には、実装ヘッド15に治具ノズルを保持させて、部品撮像用カメラで当該治具ノズルを下方から撮像して画像処理することでノズル位置を測定する。或は、実装ヘッド15に保持させた治具ノズルにキャリブレーション用部品を吸着してキャリブレーション用実装台に実装して、その実装状態を上方からマーク撮像用カメラで撮像して、その画像を処理してキャリブレーション用部品の実装位置のずれ量を部品実装機12の部品実装位置ずれ量として測定する。
テスト生産で使用する吸着ノズルの本数を削減して、テスト生産時の吸着ノズルの準備作業を簡単化するために、1台又は複数台のノズル交換ユニット81を使用して、各部品実装機12間で吸着ノズルを使い回す。
各部品実装機12の制御装置20は、フィーダセット部24に複数台のノズル交換ユニット81がセットされている場合には、実装ヘッド15が部品吸着・実装動作を行わない期間に実装ヘッド15を前記複数台のノズル交換ユニット81間で移動させて、いずれかのノズル交換ユニット81の空きソケットに他のノズル交換ユニット81の吸着ノズルを移し替える。制御装置20は、ノズル交換ユニット81のステータス情報を順次更新し、他のノズル交換ユニット81が空になったことを判断し、生産管理用コンピュータ70と通信する。生産管理用コンピュータ70は、部品実装機12の制御装置20との通信により、他のノズル交換ユニット81が空になったこと、及び他のノズル交換ユニット81の搭載されたスロットの位置を認識する。生産管理用コンピュータ70は、自動交換装置26に、他のノズル交換ユニット81の位置を通知し、当該ノズル交換ユニット81をフィーダセット部24から回収するように指示する。これにより、当該他のノズル交換ユニット81が空になれば、自動交換装置26によって当該他のノズル交換ユニット81をフィーダセット部24から回収する。このようにすれば、フィーダセット部24上のノズル交換ユニット81の台数を減らすことができ、その分、フィーダセット部24上のフィーダ14の台数を増加させることができる。
各部品実装機12の制御装置20は、生産終了後に、生産管理用コンピュータ70と通信する。生産管理用コンピュータ70は、部品実装機12の制御装置20との通信により、当該部品実装機12が、吸着ノズルが収納されていない複数台の空のノズル交換ユニット81を要求している旨を認識する。生産管理用コンピュータ70は、部品実装ライン10上に空のノズル交換ユニット81が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、その存在位置を検索する。生産管理用コンピュータ70が、空のノズル交換ユニット81が部品実装ライン10上に存在すると判断した場合、生産管理用コンピュータ70は、自動交換装置26に、空のノズル交換ユニット81が存在する位置を通知することにより、自動交換装置26に、空のノズル交換ユニット81を、当該部品実装機12のフィーダセット部にセットさせる。部品実装機12の制御装置20は、実装ヘッド15に保持されている吸着ノズルや機内ノズルステーション99内の吸着ノズルを回収する場合に、フィーダセット部24にセットされた空のノズル交換ユニット81に回収する。この際、各ノズル交換ユニット81に回収する吸着ノズルの種類(ノズル径等)が定められている場合、制御装置20は、機内ノズルステーション99のステータス情報と、ノズル交換ユニット81のステータス情報と、ノズル種情報に基づいて、前記第2又は第3のノズル自動交換動作により実装ヘッド15や機内ノズルステーション99から各吸着ノズルをその種類に応じて決められたノズル交換ユニット81に回収する。このようにすれば、ノズル交換ユニット81毎に同種の吸着ノズルを集約して回収することができ、生産終了後の後片付けや棚卸しが容易になる。
Claims (12)
- 回路基板を搬送する搬送経路に沿って部品実装機を複数台配列して、各部品実装機で、前記回路基板に部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの管理システムにおいて、
前記部品実装機は、
実装ヘッドの移動範囲内の所定位置に配置され、前記実装ヘッドに交換可能に保持させる吸着ノズルを収容した機内ノズルステーションと、
部品を供給するフィーダがセットされたフィーダセット部に交換可能にセットされ、前記実装ヘッドに交換可能に保持させる吸着ノズルを収容したノズル交換ユニットと、
前記実装ヘッドに交換可能に保持された吸着ノズルの自動交換動作を制御する制御装置と を備え、
前記制御装置は、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第1のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記ノズル交換ユニットの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第2のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方と前記ノズル交換ユニットの上方との間で移動させて前記機内ノズルステーションと前記ノズル交換ユニットとの間で吸着ノズルを入れ替える第3のノズル自動交換動作を実行可能であり、生産状況に応じて前記第1乃至第3のノズル自動交換動作の中からいずれかのノズル自動交換動作を選択して実行し、
管理システムは、
前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動して前記各部品実装機のフィーダセット部との間で前記フィーダや前記ノズル交換ユニットを自動交換する自動交換装置と、
前記自動交換装置の動作を管理し、前記各部品実装機の前記制御装置と通信可能な生産管理装置と
を備え、
前記生産管理装置は、前記ノズル交換ユニットの識別情報と、前記ノズル交換ユニットに設けられたソケットの吸着ノズル収容有無情報とを関連付けて記憶し、前記各部品実装機の前記制御装置との通信により、前記各部品実装機にセットされている前記ノズル交換ユニットの識別情報を取得し、前記複数台の部品実装機のいずれかから空のノズル交換ユニットを要求する旨を取得すると、取得した識別情報と記憶した吸着ノズル収容有無情報とに基づいて、前記部品実装ライン上に前記空のノズル交換ユニットが存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、前記自動交換装置に、前記空の交換ノズルユニットが存在する部品実装機を通知し、前記自動交換装置に前記空の交換ノズルユニットをセットさせる、部品実装ラインの管理システム。 - 前記生産管理装置は、前記各部品実装機の吸着ノズルの交換状況と生産状況を監視して前記自動交換装置を前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動させることで前記各部品実装機間で前記ノズル交換ユニットを使い回す、請求項1に記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記実装ヘッドに生産で使用する吸着ノズルを保持させる際に当該吸着ノズルが前記機内ノズルステーションと前記ノズル交換ユニットの両方に存在する場合には、前記機内ノズルステーションから当該吸着ノズルを取り出して前記実装ヘッドに保持させる、請求項1又は2に記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記機内ノズルステーションに生産で使用しない吸着ノズルが存在し、且つ、前記ノズル交換ユニットに空きソケットが存在する場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第3のノズル自動交換動作を実行して前記機内ノズルステーションから前記生産で使用しない吸着ノズルを取り出して前記ノズル交換ユニットの空きソケットに回収する、請求項1乃至3のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記機内ノズルステーションに異常と判定された吸着ノズルが存在し、且つ、前記ノズル交換ユニットに空きソケットが存在する場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第3のノズル自動交換動作を実行して前記機内ノズルステーションから前記異常と判定された吸着ノズルを取り出して前記ノズル交換ユニットの空きソケットに回収する、請求項1乃至4のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記機内ノズルステーションに空きソケットが存在し、且つ、前記ノズル交換ユニットに前記実装ヘッドに保持されている吸着ノズルと同種の吸着ノズルが予備の吸着ノズルとして収容されている場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第3のノズル自動交換動作を実行して前記ノズル交換ユニットから当該予備の吸着ノズルを取り出して前記機内ノズルステーションの空きソケットに補給する、請求項1乃至5のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 1台又は複数台の前記ノズル交換ユニットには、前記複数の部品実装機のキャリブレーションで使用する全ての種類の治具ノズルを収容し、
前記生産管理装置は、前記複数の部品実装機のキャリブレーション時に前記自動交換装置を前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動させることで前記各部品実装機間で前記ノズル交換ユニットを使い回して前記治具ノズルを使い回す、請求項1乃至6のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。 - 1台又は複数台の前記ノズル交換ユニットには、前記複数の部品実装機のテスト生産で使用する全ての種類の吸着ノズルを収容し、
前記生産管理装置は、前記複数の部品実装機のテスト生産時に前記自動交換装置を前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動させることで前記各部品実装機間で前記ノズル交換ユニットを使い回して前記吸着ノズルを使い回す、請求項1乃至7のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。 - 前記各部品実装機の制御装置は、前記フィーダセット部に前記ノズル交換ユニットが複数台セットされている場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記実装ヘッドを前記複数台のノズル交換ユニット間で移動させて、いずれかのノズル交換ユニットの空きソケットに他のノズル交換ユニットの吸着ノズルを移し替える、請求項1乃至8のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、生産終了後に前記実装ヘッドに保持されている吸着ノズルや前記機内ノズルステーション内の吸着ノズルを前記フィーダセット部にセットされた複数台のノズル交換ユニットに回収する場合に、各ノズル交換ユニットに回収する吸着ノズルの種類を決めておき、前記第2又は第3のノズル自動交換動作により前記実装ヘッドや前記機内ノズルステーションから各吸着ノズルをその種類に応じて決められたノズル交換ユニットに回収する、請求項1乃至9のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記部品実装ラインには、交換用のフィーダや交換用のノズル交換ユニットを保管する保管庫が設けられ、
前記自動交換装置は、前記生産管理装置からの指示に従って、前記保管庫から前記交換用のフィーダや前記交換用のノズル交換ユニットを受け取って、自動交換しようとする部品実装機へ移動して当該部品実装機の交換対象のフィーダや交換対象のノズル交換ユニットを前記交換用のフィーダや前記交換用のノズル交換ユニットと自動交換し、回収した交換済みのフィーダや交換済みのノズル交換ユニットを前記保管庫に移し替える、請求項1乃至10のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。 - 前記各部品実装機には、交換用のフィーダや交換用のノズル交換ユニット及び回収した交換済みのフィーダや交換済みのノズル交換ユニットを一時的に収容するストック部が設けられ、
前記生産管理装置は、前記各部品実装機の前記フィーダや前記ノズル交換ユニットの自動交換の準備のために、前記自動交換装置が前記各部品実装機のフィーダセット部との間で前記フィーダや前記ノズル交換ユニットの自動交換を行わない期間に、前記自動交換装置を前記各部品実装機へ移動させて前記ストック部に前記交換用のフィーダや前記交換用のノズル交換ユニットを収容すると共に、前記ストック部から前記交換済みのフィーダや前記交換済みのノズル交換ユニットを回収する、請求項1乃至11のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
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