CN107889373B - 部件安装生产线控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种部件安装生产线控制系统。部件安装生产线控制系统控制部件安装生产线。部件安装生产线控制系统具备获取部、第一检测部、第二检测部以及控制部。获取部获取换产调整数据。第一检测部设置在比回流焊装置靠上游的位置，并检测基板。第二检测部设置在比回流焊装置靠下游的位置，并检测基板。在获取部获取了换产调整数据后，控制部根据换产调整数据、第一检测部和第二检测部的检测结果来变更回流焊条件。

Description

部件安装生产线控制系统

技术领域

本发明涉及对制造安装基板的部件安装生产线进行控制的部件安装生产线控制系统。

背景技术

制造安装基板的部件安装生产线由印刷装置、部件安装用装置、回流焊装置等多个装置构成。通过印刷装置将焊料印刷于基板。通过部件装配装置等部件安装用装置，向印刷有焊料的基板装配部件。通过回流焊装置，使部件装配后的基板一边被搬运一边被加热而使焊料熔融固化，从而将部件钎焊接合于设置于基板的配线电路。在回流焊装置中，需要按照加热曲线等回流焊条件来进行回流焊作业，该加热曲线根据通过部件安装用装置装配部件的基板的种类而预先规定。因此，作为将多个种类的基板作为生产对象的部件安装生产线，已知具有能够应对多个种类的回流焊条件的回流焊装置的结构(例如参照专利文献1)。

在专利文献1所示的在先技术中示出了如下结构：具备根据基板的种类而具有不同的加热曲线的多个回流焊装置，将从上游侧搬运来的基板向具有与基板匹配的加热曲线的回流焊装置供给。根据这种结构，不产生与基板的种类的变更相伴的用于切换回流焊条件的换产调整时间，能够抑制因部件安装生产线的停止导致的运转率的降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3984466号公报

发明内容

部件安装生产线控制系统控制部件安装生产线。

部件安装生产线具有部件安装用装置、回流焊装置。

部件安装用装置向涂敷有焊料的基板装配部件。

回流焊装置对基板进行加热而使焊料熔融固化。

部件安装生产线控制系统具备获取部、第一检测部、第二检测部、以及控制部。

获取部获取换产调整数据。

第一检测部设置在比回流焊装置靠上游的位置，并检测基板。

第二检测部设置在比回流焊装置靠下游的位置，并检测基板。

在获取部获取了换产调整数据后，控制部根据换产调整数据、第一检测部和第二检测部的检测结果来变更回流焊条件。

附图说明

图1是本实施方式的部件安装系统的结构说明图。

图2是示出本实施方式的部件安装生产线控制系统的结构的框图。

图3是示出本实施方式的部件安装生产线控制系统的回流焊条件变更处理的流程图。

具体实施方式

在专利文献1所示的在先技术中，由于采用具备多个回流焊装置的结构，因此回流焊装置的结构、控制变得复杂。因此，在将结构简单且低成本的设备作为目标方面，没有实用的应对案。并且，在以往技术中无法监视回流焊装置的内部的生产状态，难以在适当的时刻执行与基板的种类的切换相伴的作业。运转状态下的回流焊装置的内部因加热而处于高温，难以配置基板检测用的传感器，因此无法准确地检测回流焊装置的内部的基板的流动状态。因此，难以在准确的时刻迅速地执行回流焊条件的变更等与基板的种类的切换相伴的作业，其结果是，产生部件安装生产线的停止时间而使运转率降低，导致生产效率的降低。

接下来，参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先参照图1，对部件安装系统1的结构进行说明。部件安装系统1具有通过钎焊接合将电子部件安装于基板从而制造安装基板的功能。部件安装系统1具有：部件安装生产线1a，其通过将以下说明的多个部件安装用装置连结而成；以及生产线综合控制装置4，其借助通信网络2a与上述多个部件安装用装置连接而对该部件安装生产线1a进行综合控制。

在部件安装系统1中也可以还配置有其他部件安装生产线(省略图示)。其他部件安装生产线的各装置与其他生产线综合控制装置连接。而且，多个生产线综合控制装置借助通信网络2与上位控制装置3连接，上位控制装置3具有对上述多个生产线综合控制装置进行综合控制的功能。

接下来，对本实施方式的部件安装生产线1a的结构进行说明。部件安装生产线1a通过将分别作为部件安装用装置的基板供给装置M1、基板移交装置M2、印刷装置M3、印刷检查装置M4、第一部件搭载装置M5、第二部件搭载装置M6、搭载状态检查装置M7、回流焊装置M8以及基板回收装置M9串联连接而构成。即部件安装生产线1a包括：多个部件安装用装置，其向基板装配部件；以及回流焊装置M8，其一边搬运借助焊料而安装有部件的基板一边对基板进行加热而使焊料熔融固化。

部件安装生产线1a的部件安装用装置分别具有搬运基板的基板搬运机构，它们串联连结而形成基板搬运路。在部件安装生产线1a中，通过印刷装置M3、印刷检查装置M4、第一部件搭载装置M5、第二部件搭载装置M6、搭载状态检查装置M7以及回流焊装置M8对基板进行用于安装部件的部件安装用作业，该基板由基板供给装置M1供给，由基板移交装置M2移交，并沿基板搬运路搬运。

即，由基板供给装置M1供给的基板13经由基板移交装置M2而被搬入到焊料印刷装置M3，在此，进行向基板丝网印刷部件接合用的焊料的焊料印刷操作。进行了焊料印刷后的基板被移交至印刷检查装置M4，在此进行印刷于基板上的焊料的印刷检查作业。进行了印刷检查后的基板被依次移交至第一部件搭载装置M5、第二部件搭载装置M6，在此执行向进行了焊料印刷后的基板搭载部件的部件搭载作业。进行了部件搭载后的基板被搬入至搭载状态检查装置M7，在此进行搭载于基板上的部件的搭载状态检查作业。

然后，搭载状态检查结束后的基板被搬入至回流焊装置M8。在回流焊装置M8中，按照基板的回流焊条件所规定的加热曲线对基板进行加热，从而部件接合用的焊料熔解固化。由此，部件被钎焊接合于基板而形成在基板上安装有构件的安装基板，并将安装基板回收至基板回收装置M9。

在部件安装生产线1a中，由位于回流焊装置M8的上游的基板供给装置M1～搭载状态检查装置M7执行的作业工序对于回流焊装置M8而言属于上游工序。在本实施方式中，在比回流焊装置M8靠上游的位置设置有检测基板的第一检测部S1、另外在比回流焊装置M8靠下游的位置设置有检测基板的第二检测部S2。

第一检测部S1、第二检测部S2具有检测有无从上游工序搬运来的基板、并且读取粘贴于基板的条形码等的识别标识的功能。作为第一检测部S1、第二检测部S2，能够使用专用的条形码读取器、具备图像识别功能的拍摄相机等各种构件。通过像这样在回流焊装置M8的上游侧以及下游侧分别配设第一检测部S1、第二检测部S2，监视基板相对于回流焊装置M8的出入，能够确认回流焊装置M8内部有无基板。

在部件安装生产线1a中，回流焊条件不同的多个种类的基板成为生产对象。因此，在生产过程中，每当基板的种类切换时，需要执行回流焊条件的变更等换产调整作业(准备作业)。在与回流焊条件的变更相伴的该换产调整作业中，需要在回流焊装置M8内不存在基板的空状态下进行作业。然而，回流焊装置M8在运转状态下内部被加热且处于闭塞的状态，因此难以从外部确认基板的有无。另外，回流焊装置M8内部被加热至高温，因此无法配置基板检测用的传感器，难以实现基板检测的自动化。

因此，在以往的部件安装生产线中，难以准确地判断执行与回流焊条件的变更相伴的换产调整作业的时刻，其结果是，换产调整作业的所需时间迟延而使部件安装生产线1a的运转率降低。鉴于这种回流焊装置M8的装置特性所特有的课题，在本实施方式所示的部件安装生产线1a中，通过管理基板相对于回流焊装置M8的出入，来推测回流焊装置M8的内部的基板的搬运状态，根据该结果来决定应当执行与回流焊条件的变更相伴的换产调整作业的适当的时刻。以下，参照图2对为了实现这种功能而部件安装系统1具备的部件安装生产线控制系统的结构进行说明。

在图2中，生产线综合控制装置4具有生产线控制部10、存储部11、以及通信部14。生产线控制部10具有将部件安装生产线1a的各装置作为控制对象的作为部件安装生产线控制系统中的控制部的功能。在生产线控制部10中具有回流焊条件变更处理部10a，回流焊条件变更处理部10a具有进行回流焊装置M8中的回流焊条件的变更处理的功能。

存储部11存储由生产线综合控制装置4进行的部件安装生产线1a的各装置的控制所需的数据。这些数据包括用于执行与作为生产对象的基板的品种的切换相伴的换产调整的换产调整数据12、以及在生产安装基板时参照的生产数据13等。即，获取部14a获取换产调整数据12，生产线控制部10(控制部)根据所获取的换产调整数据12来变更回流焊装置M8的回流焊条件。

生产数据13包括基板片数信息13a、即表示作为生产对象的安装基板的各批次的基板片数的信息。对于特定批次的基板，由上游侧的第一检测部S1检测基板片数，并由下游侧的第二检测部S2检测基板片数，从而确认在该时刻特定批次的基板不存在于回流焊装置M8内部。本实施方式的回流焊装置M8的回流焊条件的变更像这样在通过第一检测部S1、第二检测部S2确认回流焊装置M8内部有无基板后进行。

或者，也可以通过下游侧的第二检测部S2检测到基板片数信息13a所表示的基板片数，来确认基板不存在于回流焊装置M8内部。或者，也可以通过上游侧的第一检测部S1检测到基板片数信息13a所表示的基板片数，且下游侧的第二检测部S2检测到基板片数信息13a所表示的基板片数，来确认基板不存在于回流焊装置M8内部。

通信部14是通信接口，具有获取部14a、输出部14b。获取部14a借助通信网络2a分别从构成部件安装生产线1a的部件安装用装置获取信息。并且，获取部14a借助通信网络2从上位控制装置3获取信息。这些所获取的信息包括换产调整数据12和生产数据13，所获取的上述数据存储于存储部11。输出部14b将上述各装置作为对象而输出来自生产线控制部10的信息。

部件安装用装置(在此为基板供给装置M1～搭载状态检查装置M7)具有装置控制部20、存储部21、基板检测部22、作业部23、以及通信部24。装置控制部20是将该装置的各部作为控制对象的控制装置，根据来自生产线综合控制装置4的生产线控制部10的信息进行控制，从而控制部件安装用装置的作业部23。作业部23是执行与各装置的种类相应的各个作业的作业功能部。在控制该作业部23时，有时参照存储于存储部21的作业执行数据。

基板检测部22是条形码读取器等基板识别装置，具有在各装置中读取从上游侧搬入的基板上带有的条形码等识别标识从而识别该基板的种类的功能。通信部24是通信接口，具有获取部24a、输出部24b。获取部24a借助通信网络2a从生产线综合控制装置4获取信息。并且，获取部24a借助通信网络2从上位控制装置3获取信息。

输出部24b将上述装置作为对象而从装置控制部20向生产线综合控制装置4输出信息。在此，输出的信息包括由基板检测部22识别的基板的种类的识别结果。由此，生产线综合控制装置4确认生产对象的基板的种类已切换。然后，判断是否需要与该基板的种类的切换相伴地变更回流焊条件，在需要的情况下，对回流焊装置M8指示变更回流焊条件。

回流焊装置M8具有回流焊控制部30、存储部31、回流焊炉33、以及通信部34。回流焊控制部30是将回流焊装置M8的各部作为控制对象的控制装置，根据来自生产线综合控制装置4的生产线控制部10的信息进行控制，从而控制回流焊炉33。此时，参照从生产线综合控制装置4传递并存储于存储部31的回流焊条件32。回流焊条件32包括回流焊温度32a和基板搬运宽度32b，由此，回流焊炉33中的回流焊输送机的宽度、各加热区的温度设定为与基板的种类相应的条件。

通信部34是通信接口，具有获取部34a、输出部34b。获取部34a借助通信网络2a从生产线综合控制装置4获取信息，并且借助通信网络2a从上位控制装置3获取信息。这些信息包括关于与作为生产对象的基板的种类的切换中执行的换产调整相伴的回流焊条件的变更的信息。输出部34b将上述装置作为对象而输出来自回流焊控制部30的信息。

在比回流焊装置M8靠上游的位置配设有第一检测部S1，另外在比回流焊装置M8靠下游的位置配设有第二检测部S2。在变更回流焊装置M8中的回流焊条件32时，生产线综合控制装置4的获取部14a获取变更回流焊装置M8的回流焊条件32的换产调整数据12。然后，通过回流焊条件变更处理部10a的功能，根据第一检测部S1、第二检测部S2的检测结果来变更回流焊条件32。即，生产线控制部10在第一检测部S1和第二检测部S2检测到回流焊装置M8内不存在基板后，变更回流焊条件32。

接下来，对基板的检测方法的具体例进行说明。通过由第一检测部S1检测基板片数，且由第二检测部S2检测基板片数，从而可知在该时刻特定批次的基板不存在于回流焊装置M8内部。即，在第一检测部S1检测到的基板片数与第二检测部S2检测到的基板片数相等的情况下，可知特定批次的基板不存在于回流焊装置M8内部。

或者，在生产线综合控制装置4的存储部11中存储有生产基板的包括基板片数信息13a在内的生产数据13。在第二检测部S2检测到的基板片数与基板片数信息13a所表示的基板片数相等的情况下，可知在该时刻特定批次的基板不存在于回流焊装置M8内部。或者，在第一检测部S1和第二检测部S2检测到的基板片数与基板片数信息13a所表示的基板片数相等的情况下，可知在该时刻特定批次的基板不存在于回流焊装置M8内部。

存在在比第一检测部S1靠上游的某一处基板缺失、基板从部件安装生产线1a除去的情况。这样，在考虑到基板片数减少的情况时，优选根据第一检测部S1和第二检测部S2的检测结果，来确认在回流焊装置M8内部不存在基板的情况。

而且，在像这样确认了在回流焊装置M8内不存在基板后执行回流焊条件32的变更。即，在通过本实施方式的生产线控制部10进行回流焊条件32的变更时，根据第一检测部S1和第二检测部S2检测到的基板的片数一致，来变更回流焊条件32。或者，根据第二检测部S2检测到的基板的片数与存储于存储部11的基板片数信息13a一致，来变更回流焊条件32。或者，根据第一检测部S1和第二检测部S2检测到的基板的片数与存储于存储部11的基板片数信息13a一致，来变更回流焊条件32。需要说明的是，在部件安装用装置(在此为基板供给装置M1～搭载状态检查装置M7)中进行了基板的抽出、再投入的情况下，存储部11与该情况下的基板片数相应地更新并存储基板片数信息13a。

接下来，参照图3的流程图，对本实施方式的部件安装生产线控制系统的回流焊条件变更处理进行说明。首先，在部件安装生产线1a的运转状态下，通过生产线控制部10确认生产线综合控制装置4的获取部14a是否获取到换产调整数据12(ST1)。在部件安装生产线1a中通过作为回流焊装置M8的上游工序的部件安装用装置(在此为基板供给装置M1～搭载状态检查装置M7)的基板检测部22读取基板的条形码等识别信息，生产线综合控制装置4获取该识别结果，由此进行换产调整数据12的获取。

接着，判断是否执行回流焊条件的变更(ST2)。即，在判断为在该时间点回流焊装置M8中设定的回流焊条件32与新获取的换产调整数据相对应而无需变更的情况下，维持当前的回流焊条件32(ST4)。相对于此，在该时间点回流焊装置M8中设定的回流焊条件32与新获取的换产调整数据不对应的情况下，判断为需要变更并开始用于回流焊条件的变更的处理。

在此，首先，确认在回流焊装置M8的内部是否存在基板(ST3)。如上所述，通过由生产线控制部10判断第一检测部S1与第二检测部S2检测到的基板的片数是否一致，来确认该基板的有无。

或者，由生产线控制部10判断第二检测部S2检测到的基板的片数是否与存储于存储部11的基板片数信息13a一致。或者，由生产线控制部10判断第一检测部S1和第二检测部S2检测到的基板的片数是否与存储于存储部11的基板片数信息13a一致。

而且，在确认在回流焊装置M8的内部不存在基板之前维持第一检测部S1和第二检测部S2的检测结果的监视，若在(ST3)中确认了在回流焊装置M8的内部不存在基板，则通过生产线控制部10指示变更回流焊条件(ST5)。由此，通过回流焊条件变更处理部10a的功能，执行变更在回流焊装置M8中应用的回流焊条件32的处理，在由回流焊炉33进行的回流焊作业中根据新变更后的回流焊条件32进行回流焊作业。

如上述说明那样，本实施方式所示的部件安装生产线控制系统具有控制部件安装生产线1a的功能。部件安装生产线1a具有多个部件安装用装置和回流焊装置M8。基板供给装置M1～搭载状态检查装置M7等部件安装用装置向涂敷有焊料的基板装配部件。回流焊装置M8一边搬运基板一边对基板进行加热而使焊料熔融固化。

部件安装生产线控制系统具备获取部14a、生产线控制部10、第一检测部S1、以及第二检测部S2。获取部14a获取换产调整数据。生产线控制部10根据所获取的换产调整数据来变更回流焊条件。第一检测部S1设置在比回流焊装置M8靠上游的位置，并检测基板。第二检测部S2设置在比回流焊装置M8靠下游的位置，并检测基板。

在获取部14a获取了变更回流焊条件的换产调整数据后，根据第一检测部S1和第二检测部S2的检测结果确认在回流焊装置M8内不存在基板，之后变更回流焊条件。

由此，在将回流焊条件不同的多个种类的基板作为生产对象的情况下，能够判断在回流焊装置M8的内部不存在基板而能够执行用于回流焊条件的变更的作业的时刻。即，能够通过简单的结构在准确的时刻执行与回流焊条件的变更等基板的种类的切换相伴的作业。其结果是，能够防止部件安装生产线1a的运转率的降低从而提高生产效率。

根据本发明，能够通过简单的结构在准确的时刻执行与回流焊条件的变更等基板的种类的切换相伴的作业，能够防止部件安装生产线的运转率的降低从而提高生产效率。

本发明的部件安装生产线控制系统具有如下效果：能够通过简单的结构在准确的时刻执行与回流焊条件的变更等基板的种类的切换相伴的作业，能够防止部件安装生产线的运转率的降低从而确保生产效率。因此，在通过钎焊接合向基板安装部件从而制造基板的部件安装领域是有用的。

Claims (5)

1.一种部件安装生产线控制系统，其对部件安装生产线进行控制，

所述部件安装生产线具备：

部件安装用装置，其向涂敷有焊料的基板装配部件；以及

回流焊装置，其对所述基板进行加热而使焊料熔融固化，

其中，

所述部件安装生产线控制系统具备：

获取部，其获取换产调整数据；

第一检测部，其设置在比所述回流焊装置靠上游的位置，且检测所述基板的片数；

第二检测部，其设置在比所述回流焊装置靠下游的位置，且检测所述基板的片数；以及

控制部，其在所述获取部获取所述换产调整数据后，根据所述第一检测部和所述第二检测部的检测结果来确认所述回流焊装置中是否存在所述基板，并在确认到所述回流焊装置中不存在所述基板后变更回流焊条件。

2.根据权利要求1所述的部件安装生产线控制系统，其中，

在所述第一检测部检测到的所述基板的片数与所述第二检测部检测到的所述基板的片数相等的情况下，所述控制部变更所述回流焊条件。

3.根据权利要求1所述的部件安装生产线控制系统，其中，

所述部件安装生产线控制系统还具备存储所述基板的片数的存储部，

在所述第一检测部和所述第二检测部检测到的所述基板的片数与所述存储部所存储的所述基板的片数一致的情况下，所述控制部变更所述回流焊条件。

4.根据权利要求1所述的部件安装生产线控制系统，其中，

所述回流焊条件包括回流焊温度或者搬运基板宽度。

5.一种部件安装生产线控制系统，其对部件安装生产线进行控制，

所述部件安装生产线具备：

部件安装用装置，其向涂敷有焊料的基板装配部件；以及

回流焊装置，其对所述基板进行加热而使焊料熔融固化，

其中，

所述部件安装生产线控制系统具备：

获取部，其获取换产调整数据；

存储部，其存储所述基板的片数；

第二检测部，其设置在比所述回流焊装置靠下游的位置，且检测所述基板的片数；以及

控制部，其在所述获取部获取所述换产调整数据后，确认所述第二检测部检测到的所述基板的片数与所述存储部所存储的所述基板的片数是否一致，并在确认到所述第二检测部检测到的所述基板的片数与所述存储部所存储的所述基板的片数一致的情况下，确认为所述回流焊装置中不存在所述基板，变更回流焊条件。

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