JP2002526850A - 連続的な機械処理部を制御するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ２．１． 連続的な機械処理（１１，１２）用の通常の方法による中央制御ステーション（１）は、先行の機械処理が終了メッセージ（６，８）を中央制御ステーション（１）に伝送した場合に限って、開始命令（５，７）を個別制御ユニット（２，３）に伝送する。その結果、中央制御ステーション（１）に他のタスクがオーバーロードされると、個別処理ステップ（１１，１２）間に時間遅延（１３）が生じる。２．２． 本発明の方法によると、中央制御ステーション（１）は、第２の機械処理（１２）用のプリバレーション命令（２３，２４）を第２の制御ユニット（３）に第１の機械処理（１１）の進行中に開始条件と共に実際に伝送する。第２の制御ユニット（３）が第１の制御ユニット（２）から伝送された完了信号（３４）を開始条件の充足として受信した場合に限って、第２の機械処理（１２）は開始される。２．３． オートマチックコンポーネント取付機器でのシーケンスコントローラ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、種々の機械処理用の少なくとも１つの第１及び第２の制御ユニット
が、相互に中央制御ステーションに接続されている、連続的な機械処理を制御す
るための方法に関する。

【０００２】 そのような連続的な機械処理は、例えば、構成要素（例えば、ＳＭＤコンポー
ネント、ＳＭＤ=Surface Mounted Device、又は、Ball Grid Arays=ＢＧＡ）を
基板（例えば、プリント回路板又はセラミック基板）上に自動的に取り付けるの
に使用される。この際、個別構成要素は、マガジン又は供給装置から取り付けヘ
ッドを用いて取り出され、それから、基板上の所定の位置に位置付けられる。

【０００３】 この処理サイクルの間、多数の（コンポーネント毎に、ほぼ２０〜３０）連続
的な機械処理が実行され、それらのうちの幾つかは、先行して行なわれた機械処
理が成功裡に終了した場合に限って実行される必要がある。つまり、そのような
処理サイクルは、基板上にボンディングポイントを取り付けるような、取り付け
処理の際に必要とされる他の自動処理機械で実行される。このような、挿入され
る機械処理シーケンスをモニタするために、制御ユニットは、個別機械処理を制
御及びモニタし、個別機械処理は、中央制御ステーションに接続されており、中
央制御ステーションは、処理サイクル全体をモニタする。個別制御ユニットは、
その関連の機械処理の終了を中央制御ステーションに伝送し、中央制御ステーシ
ョンは、それから、開始命令を後続の機械処理用の制御ユニットに伝送する。し
かし、中央制御ステーションは、並列に実行され、且つ、付加的なタスク（例え
ば、自動コンポーネント取り付け機械のオペレータと通信する）を処理する複数
の機械処理を制御するので、第１の制御ユニットからの終了信号の受信と、開始
命令の、第２の制御ユニットへの伝送との間に時間的な遅延がある。連続的な機
械処理が多数ある場合には、相当な時間ロスがあり、従って、取り付けられたコ
ンポーネントは僅かである。付加的に、制御ユニットと中央制御ステーションと
の間の通信には時間が掛かり、従って、取り付けられるコンポーネントの個数が
低減される。

【０００４】 この時間を低減するための１手段では、異なったタスクに対して異なった中央
制御ステーションが設けられ、例えば、制御タスク用に１つの中央制御ステーシ
ョンと、オペレータと機械との間の通信用、及び、データ処理タスク用の付加的
な中央制御ステーションとが設けられる。しかし、中央制御ステーション間の通
信には、不所望な時間量が掛かる。

【０００５】 従って、本発明が基づく課題は、連続的な機械処理を実行するのに必要な時間
を最小化する方法を提供することである。

【０００６】 本発明によると、この課題は、請求項１記載の要件を有する、冒頭に記載した
形式の方法を用いることにより解決される。

【０００７】 このように構成した結果、連続的な機械処理用の制御ユニットには、開始条件
として先行の機械処理の状態への依存性について通知される。制御ユニットは、
これら開始条件の充足状態について、中央制御ステーションを介さずに、各々他
の制御ユニットに通知する。中央制御ステーションは、開始条件が充足される前
に、そのタスクを各制御ユニットに、十分早く分配し（サイクルは妨害されてい
ないものとする）、そのタスクが各制御ユニットに分配されているようになる。
この遅延は、個別制御ユニット間での伝送によってだけ決定され、従って、僅か
である。

【０００８】 種々のタスク（制御及び操作）を、中央制御ステーション（及び、従って、コ
ンピュータ）に集中することにより（本発明により、何ら時間ロスなしに可能で
ある）、ハードウエア用のコストもソフトウェア用のコストも節約することがで
きる。つまり、中央制御ステーションは一台しか使用されず、そのために、標準
的なオペレーティングシステムを１つしか使わなくて済むからである。

【０００９】 請求項２記載の有利な実施例では、複数の開始条件が伝送される。こうするこ
とによって、機械処理が開始される前に、早機に（効率的であることも考慮され
る）実行される複数の機械処理の結果を待機することができる。

【００１０】 請求項３によると、中央制御ステーションにより、有利には、機械処理用のサ
イクルプランを記憶し、中央制御ステーションにより、制御ユニットからの検知
信号に基づいて正確な経過を記憶する。こうすることによって、中央制御ステー
ションにより、処理サイクルでエラーが生じた場合にエラー処理プロシージャを
開始することができる。

【００１１】 請求項４により、中央制御ステーション及び制御ユニットが相互通信バスによ
って相互に接続されていると、特に簡単な構造にすることができる。相互通信バ
スは、その相互通信バスのトラックに接続された周辺ユニット（制御ユニット）
全てが、そのバス上で通信することができ、周辺ユニットにとって重要な信号及
び命令を全て評価することができる。つまり、信号及び命令を複数回数時間伝送
する必要はなく、一回伝送しさえすればよい。

【００１２】 以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。

【００１３】 その際、 図１は、制御ユニット及び中央制御ステーションの本発明の接続のダイアグラム
、 図２は、本発明の方法の時間シーケンス略図、 図３ａは、操作ユニットを用いない従来技術の制御サイクルの略図、 図３ｂは、操作ユニットを用いる従来技術の制御サイクルの略図、 図４は、従来技術の制御での時間シーケンスの略図、 図５は、本発明の方法の構造ダイアグラム である。

【００１４】 図３ａは、複数の連続的な機械処理の制御用の通常のサイクルを示し、図４は
、関連の時間シーケンスを示す。中央制御ステーション１は、第１の制御ユニッ
ト２及び第２の制御ユニット３に接続されており、第１の制御ユニット２及び第
２の制御ユニット３は、各々ローカルな機械処理に関わっている。ここでは、コ
ンポーネントを取り付け処理する連続的な機械処理の実施例として、ヘッドを所
定位置の方に動かして取り付けること、吸い込みピペットを下げたり、吸い込み
ピペットを上げたりすること、取り付けヘッドを回転すること、コンポーネント
をカメラによって記録すること、基板上の規定位置に接近すること、吸い込みピ
ペットを下げること、バキュームをターンオフすること、吸い込みパイプを上げ
ることがある。これらの実施例は、単に例示したものにすぎない。コンポーネン
ト等をボンディングポイントに取り付けたりするような、何らかの他の機械処理
（当業者はよく知っている）も、同様に本発明の方法によって相互に組み合わせ
ることができる。本発明の方法は、当業者には公知の他の自動化方法にも適して
いる。

【００１５】 通常のように、処理は、以下のようにして行われる（図３ａ，図４）： 中央制御ステーション１は、第１の機械処理１１の開始命令５を第１の制御ユニ
ット２に伝送し、第１の機械ユニット２は、第１の機械処理１１を処理し、第１
の制御ユニット２は、第１の機械処理１１が終了した場合に、終了メッセージ６
を中央制御ステーション１に伝送する。終了メッセージ６が受信されると、中央
制御ステーション１は、第２の機械処理１２用の開始命令７を第２の制御ユニッ
ト３に伝送し、第２の制御ユニット３は、第２の機械処理１２を処理し、処理が
終了すると、メッセージ８を中央制御ステーション１に伝送する。この方法は、
処理サイクル全体が完了する迄所望のように継続することができる。中央制御ス
テーションを介して通信することにより、第１の機械処理の終了と第２の機械処
理の開始との間に不所望な時間遅延１３が生じる。制御ユニット２，３と中央制
御ステーション１との間の信号の遅延時間により、別の不所望な時間ロスが生じ
る。

【００１６】 図３ｂに示されているように、中央制御ステーション１は、付加的に、他の周
辺ユニット、例えば、操作ユニット４と通信することが屡々あり、この操作ユニ
ット４は、オペレータが処理サイクル中に干渉するのに使うことができ、又は、
オペレータに処理データを表示するのに使用することができる。操作処理用の開
始命令９及び終了メッセージ１０は、制御ユニット２，３の制御を妨害する。中
央制御ステーション１が最初に操作処理を行う必要がある場合、第１の実施例と
比較して更に不所望な時間遅延１３が、第１の機械処理１１の終了と、第２の機
械処理１２の開始との間に生じる。

【００１７】 本発明の方法は、図１及び図２及び図５の構造ダイアグラムに図示されている
。ここでは、中央制御ステーション１及び制御ユニット２，３は、相互通信バス
２０を用いて相互に接続されている。

【００１８】 中央制御ステーション１は、プリバレーション命令３０を第１制御ユニット２
に処理サイクルの開始時に伝送する。それから、第１機械処理１１が実行される
。第１の機械処理１１の開始は、中央制御ステーション１に開始信号３２を使用
して伝送される。第１の機械処理１１が行われている間、中央制御ステーション
１は、プリバレーション命令２３，３３を第２の制御ユニット３に伝送する。受
信されたプリバレーション命令２４により、第２の機械処理１２は即座に実行さ
れず、開始条件が含まれる。第１の機械処理１１が終了すると、第１の制御ユニ
ット２は、完了信号３４を直接第２の制御ユニット３に伝送し、つまり、第２の
制御ユニット３の開始条件が充足される。第２の制御ユニット３は、それから第
２の機械処理１２を開始する。

【００１９】 この方法は、複数の機械処理に拡大することができる。複数の開始条件を第２
の制御ユニット３に伝送することもできる。第２の機械処理１２の開始の前に、
適切な完了信号３４が、図２及び図５に示されていない他の制御ユニットによっ
て受信される必要がある。

【００２０】 中央制御ステーション１は、各機械処理の開始及び終了が制御ユニット２，３
によって中央制御ステーション１に伝送される処理サイクルをモニタする。中央
制御ステーション１は、処理サイクルを、記憶されたサイクルプランと比較し、
エラー（例えば、終了メッセージが所定の時間周期で伝送されなかったり、完了
信号が伝送されなかったりといった）が発生すると即座にエラー処理プロシージ
ャを開始する。実施例では、エラー処理プロシージャでは、コンポーネントが吸
い込みピペットによって拒否され、新規のコンポーネントが採用される。

【００２１】 本発明の方法は、両制御タスクと通信タスクを実行するのに中央制御ステーシ
ョン１を１つしか使用せず、同様に、個別機械処理間に何ら時間ロスは生じない
。付加的に、標準的なオペレーティングシステムを１つしか、この１つの中央制
御ステーション１用に使用されず、制御及び通信タスクのために特定のコンピュ
ータを設ける個別コンピュータ手段とは異なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 制御ユニット及び中央制御ステーションの本発明の接続のダイアグラム

【図２】 本発明の方法の時間シーケンス略図

【図３】 操作ユニットを用いない場合、操作ユニットを用いる場合の従来技術の制御サ
イクルの略図

【図４】 従来技術の制御での時間シーケンスの略図

【図５】 本発明の方法の構造ダイアグラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーティン プリューファー ドイツ連邦共和国 ミュンヘン アイデン バッハシュトラーセ 111 Ｆターム(参考） 3C100 AA68 DD19 EE07 5E313 AA01 AA11 AA21 EE02 EE22 5H220 AA04 BB03 CC08 CC09 CX09 HH01 JJ12 JJ26 JJ31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特に、構成要素を基板上に取り付けるための自動処理機械で
   の連続的な機械処理（１１，１２）を制御するための方法であって、第１の機械
   処理（１１）用の少なくとも１つの第１の制御ユニット（２）と、第２の機械処
   理（１２）用の第２の制御ユニット（３）とが、相互に他方の制御ユニットに接
   続されていて、且つ、中央制御ステーション（１）に接続されている方法におい
   て、 中央制御ステーション（１）により、第１の機械処理（１１）用の開始命令（２
   １）を第１制御ユニット（２）に伝送し、 前記第１の制御ユニット（２）により、前記第１の機械処理（１１）を開始し、
   開始信号（３２）を前記中央制御ステーション（１）に伝送し、 前記中央制御ステーション（１）により、前記第１の機械処理（１１）の持続期
   間中、プリバレーション命令（２３，２４，３３）を伝送し、それと同時に、第
   ２の機械処理（１２）用の少なくとも１つの開始条件を第２の制御ユニット（３
   ）に伝送し、 前記第１の制御ユニット（２）により、前記第１の機械処理（１１）が終了した
   後、完了信号（３４）を、前記開始条件の充足として前記第２の制御ユニット（
   ３）に伝送し、 前記第２の制御ユニット（３）により、前記第２の機械処理（１２）を前記完了
   信号（３４）の受信後開始する ことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 中央制御ステーション（１）により、第２の機械処理（１２
   ）用の複数の開始条件を第２の制御ユニット（３）にプリバレーション命令（２
   ３，２４，３３）と共に伝送し、 前記第２の制御ユニット（３）により、前記開始条件が他の制御ユニット（例え
   ば、２）と通信することによって充足されたことをチェックし、 前記第２の制御ユニット（３）により、全ての開始条件が充足された場合に第２
   の機械処理（１２）を開始する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 中央制御ステーション（１）により、機械処理（１１，１２
   ）用のサイクルプランを記憶し、 前記中央制御ステーション（１）により、完了信号（３４）をモニタし、現在実
   行中の前記機械処理（１１，１２）を記録するために制御ユニット（２，３）を
   相互に交換し、 前記中央制御ステーション（１）により、前記記憶されたサイクルプランと前記
   現在実行中の前記機械処理（１１，１２）との間に矛盾がある場合、エラー処理
   プロシージャを開始する請求項１又は２記載の連続的な機械処理（１１，１２）
   を制御するための方法。
4. 【請求項４】 制御ユニット（２，３）及び中央制御ステーション（３）を
   、相互通信バス（２０）によって相互に接続する請求項１から３迄の何れか１記
   載の連続的な機械処理（１１，１２）を制御するための方法。