JP2005216958A

JP2005216958A - 実装基板製造装置の作業状態確認方法および実装基板製造装置

Info

Publication number: JP2005216958A
Application number: JP2004018789A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saijo; 洋志西城; Tsuneo Goto; 常夫後藤; Koji Yamazumi; 宏二山積
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: JP4339140B2

Abstract

【課題】上基板の品種に対応した段取り替えを行う際に不良品が製造されるのを効果的に防止できるようにする。
【解決手段】基板の搬送ラインに沿って部品実装機等からなる作業機が配設された実装基板製造装置において、上記作業機に搬入される基板の品種情報を検出する品種情報検出手段１と、この品種情報検出手段１により検出された基板の品種情報に基づいて作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあるか否かを判定する判定手段１６と、この判定手段１６で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、この新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を検査する検査手段（適否判別手段１８）とを備えた実装基板製造装置およびその作業状態確認方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板の搬送ラインに沿って一台もしくは複数台の部品実装機が配設され、あるいはこの部品実装機、スクリーン印刷機、ディスペンサー等もしくは基板の検査機等からなる作業機が所定の順序で配設された実装基板製造装置の作業状態確認方法および実装基板製造装置に関するものである。

従来、基板の搬送ラインに沿って作業機が配設された実装基板製造装置において、基板の品種が変化した場合に、現在作業中の基板の搬出が終了した時点で、装置を停止して作業者が基板の品種に対応した生産プログラムを手動で選択することにより、各作業機の搬送レール幅を調整する等の段取り替えを行っていた。しかし、上記のように装置を停止した状態で作業者のプログラム選択に応じて作業機の段取り替えを行うように構成した場合には、実装基板製造装置の停止時間および待機時間が長くなるために生産効率が低下するとともに、作業者の操作ミスによる不良品が生産される可能性があるという問題がある。

このため、例えば下記特許文献１に示されるように、プリント基板への部品の組立工程において、生産に必要な各種データの切り替え、搬送レール幅を調整する等の段取り替え作業を行う実装機において、段取り替えする時期がわかる手段を用いて現在生産中の生産計画の完了を判断し、実装機自身が生産計画を参照しながら単独で切り替えを行うように構成することにより、複数の実装機を統括して制御する上位コンピュータの負荷を少なくするとともに、上位コンピュータと実装機との間における信号のやりとりを少なくして段取り替えに要する時間を短縮できるようにした自動段取り替え機能付き実装機が開発されている。
特許第２８８５４８３号公報

上記特許文献１に示されるように実装機自身が生産計画を参照しながら単独で切り替えを行うように構成した場合には、複数の実装機を統括して制御する上位コンピュータの負荷を少なくするとともに、この上位コンピュータと実装機との間における信号のやりとりを少なくすることにより、プリント基板に装着される部品の種類の変化に対応した段取り替えに要する時間を、ある程度短縮化することが可能であるという利点を有する反面、上位コンピュータに基板データを予め入力する際に入力ミスが生じたり、作業機に搬入される新たな基板の品種を指示する際に指示ミスが生じたりした場合等に、大量の不良品が製造されるという問題がある。

すなわち、上記特許文献１に開示された実装機は、プリント基板の生産開始後に、実装機自身が生産計画の完了を判断し、完了していれば実装機内の最終プリント基板を掃き出して実装器内が空になると、予め上位コンピュータから取り込まれた各種データに基づいて搬送レールの制御等の段取り替えを行うとともに、段取り替えの終了を上位コンピュータに出力して次生産計画に対応する必要なデータを上位コンピュータから取り込むように構成されている。このように各実装機を制御する上位コンピュータから取り込まれた次生産計画に基づいて段取り替えを実行するようにした構成によれば、予め上位コンピュータに入力された基板情報または生産プログラムに誤りがあったり、作業機に搬入される新たな基板の品種が誤って指示されたりした場合等に、上位コンピュータに記憶されている基板情報および生産プログラムに基づいて段取り替えおよび部品の実装作業を行う際に誤動作が生じることが避けられない。そして、基板に設定された実装位置と異なる位置に部品が実装される等の不良品が製造された場合でも、設備が停止状態となることなく不良品の製造が継続されることにより、大量の不良品が製造されるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、基板の品種に対応した段取り替えを行う際に不良品が製造されるのを効果的に防止することができる実装基板製造装置の作業状態確認方法および実装基板製造装置を提供することを目的としている。

上記の問題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板の搬送ラインに沿って部品実装機等からなる作業機が配設された実装基板製造装置の作業状態確認方法であって、上記作業機に搬入される基板の品種情報を検出する検出工程と、この検出工程で検出された基板の品種情報に基づいて作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあるか否かを判定する判定工程と、この判定工程で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、この新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を検査する検査工程とを備えたものである。

また、請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の実装基板製造装置の作業状態確認方法において、判定工程で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、作業機の段取り替えを自動的に行う段取り替え工程を経た後、作業状態の適否を検査するものである。

請求項３に係る発明は、基板の搬送ラインに沿って部品実装機等からなる作業機が配設された実装基板製造装置において、上記作業機に搬入される基板の品種情報を検出する品種情報検出手段と、この品種情報検出手段により検出された基板の品種情報に基づいて作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあるか否かを判定する判定手段と、この判定手段で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、この新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を検査する検査手段とを備えたものである。

また、請求項４に係る発明は、上記請求項３に記載の実装基板製造装置において、品種情報検出手段により検出された基板の品種情報に基づいて上記作業機に新たな品種の基板が作業機に搬入される状態にある判定された場合に、作業機の段取り替えを自動的に実行する段取り替え制御手段を備えたものである。

また、請求項５に係る発明は、上記請求項３または４に記載の実装基板製造装置において、上記検査手段が、基板の作業部位を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像情報に基づいて作業状態が適正であるか否かを判別する適否判別手段とを備え、この適否判別手段において作業状態が不適切であることが確認された場合に、作業機を停止させるように構成したものである。

また、請求項６に係る発明は、上記請求項３または４に記載の実装基板製造装置において、上記検査手段が、新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で作業者の呼出を行う呼出手段と、基板の作業部位を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段とを備えたものである。

請求項７に係る発明は、上記請求項５または６に記載の実装基板製造装置において、部品実装機からなる作業機により基板上に実装された電子部品の実装部位を、上記撮像手段により撮像するように構成したたものである。

上記請求項１，３に係る発明によれば、作業機に搬入される基板の品種情報に基づき、作業機に新たな品種の基板が搬入される状態、つまり作業機の段取り替えが行われる状態にあると判定された場合には、この段取り替えが行われて上記新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否が検査されるため、上記段取り替えの実行時に、予め入力された生産プログラムの誤りまたは基板品種の誤検出等に起因した不良品の発生を即座に検出することができ、この時点で作業機を停止させることにより、多量の不良品が製造されるという事態の発生を効果的に防止することができる。

上記請求項２，４に係る発明によれば、作業機に搬入される基板の品種情報に基づき、作業機の新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定されて作業機の段取り替えが自動的に実行された場合に、予め入力された生産プログラムの誤りまたは基板品種の誤検出等に起因した不良品の発生を即座に検出できるという利点がある。

上記請求項５に係る発明によれば、検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、作業機の新たな品種の基板が搬入される状態、つまり作業機の段取り替えが行われる状態にあると判定された場合には、この段取り替えが行われて上記新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、撮像手段により撮像された画像情報に基づき、作業状態が適正であるか否かが適否判別手段において判別されるとともに、この適否判別手段において作業状態が不適切であることが確認された場合に作業機を停止させる制御が実行されるため、上記段取り替えが行われた後に不良品が連続して製造されるという事態の発生を確実に防止することができる。

上記請求項６に係る発明によれば、検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、作業機に新たな品種の基板が搬入される状態、つまり作業機の段取り替えが行われる状態にあると判定された場合には、呼出手段による作業者の呼出が行われるとともに、撮像手段により撮像された画像情報が表示手段に表示されるため、この画像情報に基づき、作業機に搬入された基板に対して適正な作業が行われたか否かを作業者が容易かつ適正に判別し、作業が不適切であることが確認された時点で作業機を停止させることにより、簡単な構成で不良品の発生を効果的に防止することができる。

上記請求項７に係る発明によれば、基板上に実装された電子部品の実装部位を撮像手段で撮像することにより得られた画像情報に基づき、電子部品の実装状態が適正であるか否かが適否判別手段において判別されるとともに、この適否判別手段において電子部品の実装状態が不適切であることが確認された場合に作業機を停止させる制御が実行されるため、上記段取り替えが行われた後に、不適切な電子部品の実装が行われた不良品が連続して製造されるという事態の発生を効果的に防止することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る実装基板製造装置の一例を概略的に示し、この基板搬送装置には、品種情報検出手段１を備えた基板搬入機２が設置されている。この基板搬入機２の下流側には、はんだ粉末とペースト状フラックスとの混合物からなるソルダーペーストを基板３に対して塗布するスクリーン印刷機４と、部品の実装処理前にクリームはんだ等を基板３上に塗布するディスペンサー５と、ＩＣ、トランジスタまたはコンデンサ等からなる小片状の電子部品を基板３に対して実装する３台の部品実装機６と、部品実装後の後処理を行うリフロー炉７とからなる複数の作業機が基板３の搬送ラインに沿って順次配列され、かつその下流側には基板搬出機８が配設されている。

上記各作業機には、図２および図３に示すように、基板３の品種に対応した段取り替えを自動的に実行する段取り替え機構９と、パーソナルコンピュータ等からなる制御ユニット１０と、異常発生時等に作業者を呼び出すための警報器等からなる呼出手段１１と、基板３に対する作業部位を撮像する撮像手段１２とが設けられている。また、上記搬送ラインの最上流側に配設されたスクリーン印刷機４には、自設備内に基板３が連続して搬入される場合に、その搬入予定枚数を入力するとともに、自設備内に搬入される新たな品種の基板３を予約する入力機能を有する入力手段１３が設けられている。

上記段取り替え機構９は、例えば各作業機に設けられた一対の基板搬送コンベアの一方（可動コンベア）を移動させることにより、両基板搬送コンベアの間隔を変化させるモータ駆動機構等からなるアクチュエータを備えた駆動機構、あるいは基板３を係止するバックアップピン（図示せず）の設置位置を変更するアクチュエータを備えた駆動機構等からなっている。

上記スクリーン印刷機４に設けられた制御ユニット１０は、同軸ケーブルまたは光ファイバーを使用したＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等からなる情報通信手段１４を介して上記基板搬入機２と接続されるとともに、情報通信手段１４を介して下流側の作業機、つまり上記ディスペンサー５と接続されている（図２参照）。また、上記スクリーン印刷機４の下流側に配設された各作業機、つまり上記ディスペンサー５、部品実装機６およびリフロー炉７に設けられた制御ユニット１０は、情報通信手段１４を介して上流側の作業機および下流側の作業機と接続されている（図３参照）。

上記品種情報検出手段１は、基板搬入機２において基板３を収納する基板ラックが新たに装着されたことを検出する検出情報を受けた後、あるいは新たな基板ラックの装着があったことを知らせる作業者による入力の後、基板搬入機２から最初に搬送される基板３に付されたバーコード、ＱＲコードまたはデータマトリックス等からなるＩＤ情報を読み取ることにより、上記搬送ラインの最上流側に設置された作業機、つまり上記スクリーン印刷機４に搬入される基板３の品種情報を検出し、この品種情報を上記スクリーン印刷機４の制御ユニット１０に、主に有線あるいは無線の通信線からなる情報通信手段１４を介して送信するように構成されている。

上記各作業機の制御ユニット１０には、情報通信手段１４を介して送信された基板３の品種情報等を記憶する記憶手段１５と、上記基板３の品種情報に基づいて自設備に新たな品種の基板３が搬入される状態にあるか否かを判定する判定手段１６と、この判定手段１６により自設備に新たな品種の基板３が搬入される状態にあると判定された場合に、自設備の段取り替えを自動的に行うように段取り替え機構９を制御するとともに、上記新たな品種の基板３に対する作業が終了した時点で上記撮像手段１２により基板３の作業部位を撮像させ、かつ所定時期に上記情報通信手段１４を介して下流側の作業機に基板３の品種情報を送信するように制御する段取り替え制御手段１７と、上記撮像手段１２から出力された画像情報に基づいて作業状態の適否を判別する適否判別手段１８とを有している。

上記判定手段１６は、情報通信手段１４を介して送信された基板３の品種情報に基づき、次に自設備内に搬入される基板３に対して作業を実行する際に使用される生産プログラムの名称を読み出し、このプログラム名と、現在使用中の生産プログラムの名称とが異なっている場合、または始動時等において現在使用中の生産プログラムが存在しないことが確認された場合に、新たな品種の基板３が自設備に搬入される状態にあるために段取り替えを行う必要があると判定し、この判定信号を段取り替え制御手段１７に出力するようになっている。

そして、上記段取り替え制御手段１７は、自設備の段取り替えを行う必要があると上記判定手段１６で判定された場合に、基板３の幅寸法に対応させて基板搬送コンベアの設置間隔を変更するとともに、基板３の大きさに対応させて部品実装機６等に設けられたバックアップピンの設置位置を変更し、あるいはリフロー炉７における温度プロファイルを変更する等の段取り替えを実行するように構成されている。

また、上記適否判別手段１８は、自設備内に搬入された新たな品種の基板３に対する作業が終了した時点で、上記撮像手段１２から出力された基板３の撮像データを処理することにより得られた作業部位の画像情報に基づき、基板３に対する作業が適正に行われたか否かを判別し、作業状態が不適切であると判別された場合に、作業機を停止させる制御信号を出力するとともに、上記呼出手段１１を作動させる制御信号を出力されるように構成されている。

例えば、上記スクリーン印刷機４によるソルダーペーストの塗布作業の適否を判別する場合には、図４に示すように、基板３上に設定された塗布予定個所αの位置データと、実際の塗布個所α１の位置データとが一致しているか否かが上記適否判別手段１８において判別されることにより、上記ソルダーペーストの塗布作業が適正に行われたか否かが検査されるようになっている。上記塗布予定個所αの位置データは、予め入力された生産プログラムから得られるランド等の位置データ、または撮像手段１２によって得られるランド等の撮像データに基づいて特定される。

また、上記ディスペンサー５によるクリームはんだの塗布作業の適否を判別する場合には、図５に示すように、基板３上に設定された塗布予定個所βの位置データと、実際の塗布個所β１の位置データとが一致しているか否かが上記適否判別手段１８において判別されることにより、上記クリームはんだの塗布作業が適正に行われたか否かが検査される。さらに、上記部品実装機６による部品の実装作業の適否を判別する場合には、図６に示すように、基板３上に設定された実装予定個所γの位置データと、実際の実装個所γ１の位置データとが一致しているか否かが上記適否判別手段１８において判別されることにより、上記部品の実装作業が適正に行われたか否かが検査されるように構成されている。

上記搬送ラインの最上流側に配設された作業機（当実施形態ではスクリーン印刷機４）において実行される基板製造時の基本制御動作を、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、品種情報検出手段１から送信された次の基板３の品種情報を入力した後（ステップＳ１）、この基板３の品種情報を記憶手段１５に記憶させる（ステップＳ２）。次いで、上記入力手段１３を使用した搬入予定枚数の入力が行われた否かを判定し（ステップＳ３）、ＹＥＳと判定された場合には、上記搬入予定枚数を記憶手段１５に記憶させる（ステップＳ４）。

そして、記憶手段１５から上記基板３の品種情報に対応した生産プログラム名を読み出し（ステップＳ５）、この生産プログラム名と現在使用中の生産プログラム名とを比較する等により、最上流の作業機であるスクリーン印刷機４に新たな品種の基板３が搬入れる状態にあるために、段取り替えを行う必要があるか否かを判定する（ステップＳ６）。

上記ステップＳ６でＹＥＳと判定され、新たな基板３に対応した生産プログラムと、現在使用中の生産プログラムとが相違していることが確認された場合、または現在使用中の生産プログラムが存在しないことが確認された場合には、段取り替えを指示する制御信号を上記段取り替え機構９に出力して上記段取り替えを行った後（ステップＳ７）、後述する作業時の制御を実行する（ステップＳ８）。なお、上記ステップＳ６でＮＯと判定され、新たな基板３に実行される生産プログラムと、現在使用中の生産プログラムとが同一であることが確認された場合には、上記段取り替えを行わせることなくステップＳ８に移行する。

また、上記基板３の品種情報を下流側の作業機であるディスペンサー５に出力した後（ステップＳ９）、このディスペンサー５から基板３の搬入許可信号が出力されたか否かを判定し（ステップＳ１０）、ＹＥＳと判定された時点で、下流側のディスペンサー５に基板３を搬出する（ステップＳ１１）。次いで、作業者による搬入予定枚数の設定が行われているか否かを判定し（ステップＳ１２）、ＹＥＳと判定された場合には、予定枚数の基板３に対する作業が終了したか否かを判定し（ステップＳ１３）、ＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ８にリターンして同一品種の基板３に対する作業および基板３の搬出動作等を繰り返す。

上記ステップＳ１３でＹＥＳと判定されて搬入予定枚数の基板３に対する作業が終了したことが確認された場合には、次品種の予約、つまり新たな品種の基板３の搬入予約があるか否かを判定し（ステップＳ１４）、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ２に移行して新た品種の基板３に対する作業を繰り返す。上記ステップＳ１４でＮＯと判定されて新たな品種の基板３の搬入予約がないことが確認された場合には、基板製造作業が終了したか否かを判定する（ステップＳ１５）。このステップＳ１５でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ１にリターンして上記作業を繰り返し、上記ステップＳ１５でＹＥＳと判定された時点で基板製造作業を終了する。

また、上記ステップＳ１２でＮＯと判定されて搬入予定枚数の設定が行われていないことが確認された場合には、次品種の予約、つまり新たな品種の基板３の搬入予約があるか否かを判定し（ステップＳ１６）、ＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ２に移行して新た品種の基板３に対する作業を繰り返す。上記ステップＳ１６でＮＯと判定されて新たな品種の基板３の搬入予約がないことが確認された場合には、基板製造作業が終了したか否かを判定する（ステップＳ１７）。このステップＳ１７でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ８にリターンして同一品種の基板３に対する作業を繰り返し、上記ステップＳ１７でＹＥＳと判定された時点で基板製造作業を終了する。

次に、スクリーン印刷機４の下流側に配設された作業機において実行される基板製造時の基本制御動作を、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作がスタートすると、上流側の作業機から自設備に送信された次の基板３の品種情報を入力した後（ステップＳ２１）、この基板３の品種情報を記憶手段１５に記憶させる（ステップＳ２２）。次いで、記憶手段１５から上記基板３の品種情報に対応した生産プログラム名を読み出し（ステップＳ２３）、この生産プログラム名と現在使用中の生産プログラム名とを比較する等により、当該作業機の段取り替えを行う必要があるか否かを判定する（ステップＳ２４）。

上記ステップＳ２４でＹＥＳと判定され、新たな基板３に対応した生産プログラムと、現在使用中の生産プログラムとが相違していることが確認された場合等には、段取り替えを指示する制御信号を上記段取り替え機構９に出力して段取り替えを行った後（ステップＳ２５）、後述する作業時の制御を実行する（ステップＳ２６）。なお、上記ステップＳ２５でＮＯと判定され、新たな基板３に実行される生産プログラムと、現在使用中の生産プログラムとが同一であることが確認された場合には、上記段取り替えを行わせることなくステップＳ２６に移行する。

また、新たな基板３の品種情報を下流側の作業機に出力した後（ステップＳ２７）、この下流側の作業から基板３の搬入許可信号が出力されたか否かを判定し（ステップＳ２８）、ＹＥＳと判定された時点で、下流側の作業機に基板３を搬出する（ステップＳ２９）。次いで、基板製造作業が終了したか否かを判定する（ステップＳ３０）。このステップＳ３０でＮＯと判定された場合には、上記ステップＳ２１にリターンして上記作業を繰り返し、上記ステップＳ３０でＹＥＳと判定された時点で基板製造作業を終了する。

次に、上記図７のステップＳ８および図８のステップＳ２６で実行される作業時の制御動作を、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、まず基板３を作業位置に搬入した後（ステップＳ３１）、この基板３を作業位置に支持させた状態で（ステップＳ３２）、基板３に対する作業、つまりスクリーン印刷機４の場合は基板３に対するソルダーペーストを塗布作業、ディスペンサー５の場合にはクリームはんだの塗布作業、部品実装機６の場合には部品の実装作業を、リフロー炉７の場合には部品実装後の後処理作業を実行する（ステップＳ３３）。

その後、上記作業が図７のステップＳ７および図８のステップＳ２５で段取り替えが実行された直後の状態である否かを判別することにより、作業機に搬入された基板３が新品種であるか否かを判定し（ステップＳ３４）、ＹＥＳと判定された場合には、上記適否判別手段１８による検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ３５）。初回の判定時には、上記ステップＳ３５でＮＯと判定されるため、上記撮像手段１２による検査部位の撮像処理を実行した後（ステップＳ３６）、上記撮像手段１２から出力された基板３の撮像データを画像処理する（ステップＳ３７）。

上記ステップＳ３７で得られた作業部位の画像情報に基づいて作業機による作業が適正に行われたか否かを適否判別手段１８において判定し（ステップＳ３８）、ＹＥＳと判定された場合には上記ステップＳ３５にリターンし、適否判別手段１８による全ての検査部位の適否判定が終了して上記ステップＳ３５でＹＥＳと判定されるまで、上記制御動作を繰り返す。

上記作業機が部品実装機６である場合について、上記ステップＳ３５〜Ｓ３７の処理を具体的に説明すると、まず基板３上に実装された一つの部品実装部位上に撮像手段１２を移動させた状態で行われる撮像処理およびその画像処理に基づき、部品実装状態の適否を判別し、適正であれば次の部品実装部位上に撮像手段１２を移動させた状態で、上記撮像処理、その画像処理および適否判別を繰り返すという動作を、全実装部位について行うようにする。

そして、上記ステップＳ３８でＮＯと判定され、作業機による作業が適正に行われていないことが確認された場合には、作業機を停止させるとともに、上記呼出手段１１を作動させる制御信号を出力することにより作業者の呼出を行う（ステップＳ３９）。また、上記ステップＳ３４でＮＯと判定されて作業機に搬入された基板３が新品種でないことが確認された場合、または上記ステップＳ３５でＹＥＳと判定されて適否判別手段１８による検査が終了したことが確認された場合には、上記基板３の支持状態を解除した後（ステップＳ４０）、上記作業位置にある基板３を搬出して搬出待機位置等に移動させる（ステップＳ４１）。

上記のように実装基板製造装置の作業機に搬入される基板３の品種情報を検出する品種情報検出手段１と、この品種情報検出手段１により検出された基板３の品種情報に基づいて作業機に新たな品種の基板３が搬入される状態にあるか否かを判定する判定手段１６と、この判定手段１６で作業機に新たな品種の基板３が搬入される状態にあると判定された場合に、この新たな品種の基板３に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を判別する適否判別手段１７とを設け、上記品種情報検出手段１を使用した検出工程で、作業機に新たな品種の基板３が搬入される状態にあることが確認された場合に、これに対応した段取り替えが行われた後に実行された作業状態の適否を判別するように構成したため、上記段取り替えの実行時に、予め入力された生産プログラムの誤りまたは上記品種情報検出手段１による基板品種の誤検出等に起因した不良品の発生を即座に検出することができ、この時点で作業機を停止させることにより、多量の不良品が製造されるという事態の発生を効果的に防止することができる。

特に上記実施形態に示すように、検出工程で検出された基板３の品種情報に基づいて作業機の新たな品種の基板３が搬入される状態にあると判定された場合に、上記段取り替え制御手段１７により作業機の段取り替えを自動的に実行するように構成された実装基板製造装置では、作業者の手作業により段取り替えを行うように構成されたものに比べて、生産プログラムに誤りがあることと等に起因した不良品の発生に作業者が気付かないまま作業が継続される可能性が高いため、作業機の段取り替えが行われた後に検査工程で作業状態の適否を検査することによる効果が顕著に得られるという利点がある。

また、上記実施形態では、基板３の作業部位を撮像する撮像手段１２と、この撮像手段１２により撮像された画像情報に基づいて作業状態が適正であるか否かを判別する適否判別手段１８とを上記検査手段に設け、この適否判別手段１８において作業状態が不適切であると判別された場合に、作業機を自動的に停止させるように構成したため、上記生産プログラムの誤り等に起因して不良品が継続して製造されるという事態の発生を確実に防止し、より効果的に不良品の発生を抑制することができる。

なお、上記適否判別手段１７により作業状態の適否を自動的に判別するように構成された上記実施形態に代え、新たな品種の基板３に対する作業が終了した時点で作業者の呼出を行う呼出手段１１と、基板の作業部位を撮像する撮像手段１２と、この撮像手段１２により撮像された画像を表示する表示手段とを設け、この表示手段に表示された画像に基づいて作業状態の適否を作業者が判別するように構成してもよい。

すなわち、図１０に示すように、ステップＳ３４で作業機に搬入された基板３が新品種であると判定された時点で、呼出手段１１を作動させて作業者の呼出を行った後に（ステップＳ４２）、上記作業状態の検査が終了したか否かを判定し（ステップＳ４３）。ＮＯと判定された場合には、上記撮像手段１２による検査部位の撮像処理を実行した後（ステップＳ４４）、上記撮像手段１２の出力信号に基づいて得られた画像情報を表示手段に表示させる（ステップＳ４５）。

そして、上記表示手段４５に表示された画像情報に基づいて作業機による作業が適正に行われたと作業者が判断したか否かを判定する（ステップＳ４６）。具体的には、上記画像データに基づいて作業機による作業が適正に行われたと作業者が判別した場合に操作される適正信号の入力手段と、作業機による作業が不適正であると作業者が判別した場合に操作される不適正信号の入力手段とを設け、その入力信号に応じ、作業機による作業が適正に行われたと作業者が判断したか否かを判定する。

上記ステップＳ４６でＹＥＳと判定された場合には、上記ステップＳ４３にリターンし、上記ステップＳ４３で検査が終了したと判定されるまで、上記制御動作を繰り返す。また、上記ステップＳ４６でＮＯと判定され、作業機による作業が不適正である作業者が判別して不適正信号の入力手段を操作したことが確認された場合には、その時点で作業機を停止させる（ステップＳ４７）。

上記のように新たな品種の基板３に対する作業が終了した時点で作業者の呼出を行う呼出手段１１と、基板の作業部位を撮像する撮像手段１２と、この撮像手段１２により撮像された画像を表示する表示手段とを設け、この表示手段に表示された画像情報に基づいて作業状態の適否を作業者が判別するように構成した場合には、簡単な構成で作業機に搬入された基板３に対して適正な作業が行われたか否かを作業者が適正に判断することができ、作業が不適切であると判定された時点で作業機を停止させることにより、不良品の発生を未然に防止することができる。しかも、上記表示手段に表示された加増情報に基づき、不良品の発生原因を作業者が究明することができるとともに、これに対応した適切な対策を講じることができるという利点がある。

また、上記実施形態では、各作業機内に設けられた検査手段により作業機に搬入された基板３に対して適正な作業が行われたか否かを判別するように構成した例について説明したが、上記作業機の下流側に検査機を設け、この検査機内に作業後の基板３を搬入した状態で、予め設定された検査プログラムに基づいて上記作業状態の適否を自動的に判別するとともに、作業機による作業が不適正であると判別された場合に、その時点で作業機を停止させるように構成してもよい。

さらに、上記のように判定工程で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、この新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を検査するとともに、作業機に所定枚数（例えば５０枚あるいは１００枚）の基板３が搬入されたと判定された場合、または予め設定された搬入予定枚数の最後の基板３が作業機に搬入されたと判定された場合に、この基板３に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を検査するようにしてもよい。

上記実施形態では、基板３の搬送ラインに沿って複数の作業機４〜７が配設された実装基板製造装置において、搬送ラインの最上流側に設置された作業機（スクリーン印刷機４）に搬入される基板３の品種情報を検出する検出工程と、この検出工程で検出された基板３の品種情報に基づいて各作業機４〜７の段取り替えを行う必要があるか否かを作業機毎４〜７に判定する判定工程と、この判定工程で各作業機４〜７の段取り替えを行う必要があると判定された場合に、各作業機４〜７の段取り替えを行う段取り替え工程とを有する段取り替えを行うように構成したため、各作業機４〜７を統括して制御する上位コンピュータを必要とすることなく、自設備内において基板３の品種に対応した段取り替え作業を適正に実行することができる。

すなわち、上記実施形態のように搬送ラインの最上流側に設置されたスクリーン印刷機４では、品種情報検出手段１により検出された基板３の品種情報に基づいて読み出された新たな基板３に対応した生産プログラム名と、現在使用中のプログラム名とを比較する等により、上記スクリーン印刷機４の段取り替えを行うか否かを判定し、このスクリーン印刷機４の下流側に配設された作業機５〜７では、情報通信手段１４を介して上流側の作業機から送信された基板３の品種情報に基づいて読み出された新たな基板３に対応した生産プログラム名と、現在使用中のプログラム名とを比較する等により、上記スクリーン印刷機４の段取り替えを行うか否かを判定するように構成したため、上位コンピュータを必要とすることなく、新たな品種の基板３に対応した段取り替えを各作業機において適正かつ迅速に実行することができる。したがって、多品種少量生産に適した実装基板製造装置の設備費が高価になるのを防止しつつ、この実装基板製造装置により基板３に対する作業を効率よく実行できるという利点がある。

また、上記実施形態では、自設備内に基板３が存在する場合には、この基板３に対する作業が終了し、かつこの基板３を下流側の作業機に搬出した後に、上記品種情報検出手段１または上流側の作業機から送信された基板３の品種情報に基づいて次に自設備内に搬入される新たな基板３の品種情報に対応したプログラム名を読み出し、このプログラム名と現在の自設備内に存在する基板３の品種情報に対応したプログラム名とが同一であるか否かを判定し、両プログラム名が異なっている場合等に、上記段取り替え機構９を作動させて段取り替えを行うように構成したため、次に自設備内に搬入される新たな基板３に対応した作業を迅速かつ適正に実行することができる。

さらに、上記実施形態では、基板搬送装置内に新たに搬入される基板３の品種を入力手段１３により予約し得るように構成したため、各作業機において基板３に対する作業が行われている間に、作業者が上記入力手段１３を使用することにより予約入力された新たな基板３の品種情報に基づき、自設備の段取り替えを実行する必要があるか否かを迅速かつ適正に判定し、必要な場合には、作業機の段取り替えを速やかに実行することができるという利点がある。

なお、最上流側の基板搬入機２に設けられた品種情報検出手段１により基板３に付されたバーコード等からなるＩＤ情報を読み取ることにより、基板３の品種情報を検出するように構成された上記実施形態に替え、作業者が入力手段１３を操作して基板３の品種情報を入力し、あるいは基板ラックや基板３に付された段取り現品標の品種ＩＤをハンディバーコードリーダ等からなる読取手段で読み取ることにより、最上流側の作業機であるスクリーン印刷機４に搬送される基板３の品種情報を検出するように構成してもよい。例えば入力手段１３による場合は、最上流側の作業機であるスクリーン印刷機４に設けられた操作用モニター等に基板３の品種リストを表示し、入力手段１３を使用して上記品種リストから新たな基板３の品種を選択する等により、最上流側の作業機に搬送される基板３の品種情報が検出されるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、上記品種情報検出手段１により新たな基板ラックが装着されたことの検出情報あるいは作業者による情報の入力後に、最初の基板３あるいは所定個数の基板３のＩＤ情報を読み取るようにしているが、通過する全ての基板３のＩＤ情報を読み取るようにしてもよい。上記基板３のＩＤ情報に変化がある場合、下流側の作業機の段取り替えを所定のタイミングで実施する。すなわち、ＩＤ情報に変化がある基板３が上記品種情報検出手段１の設置部を通過した後、その基板３が下流側の作業機に搬入される前で、かつ前の品種のうち、最後の基板３が当該作業機から搬出された後に段取り替えが実行される。

さらに、上記段取り替え制御手段１７から出力される制御信号に応じて段取り替え機構９を作動させることにより、搬送コンベアの設置間隔を変更する等の段取り替えを自動的に実行するように構成された上記実施形態に替え、次に自設備に搬入される新たな基板３の品種に対応した段取り情報と、現時点の段取り情報とが異なる場合に、上記段取り替え制御手段１７から出力される制御信号に応じて報知ブザーまたは報知ランプ等からなる報知手段を作動させ、この報知に基づいて作業者が手動操作により段取り替え機構９を駆動し、あるいは部品供給用のテープフィーダを交換する等の段取り替えを行うように構成してもよい。

また、上記実施形態では、はんだ粉末とペースト状フラックスとの混合物からなるソルダーペーストを基板３に対して塗布するスクリーン印刷機４と、部品の実装処理前にクリームはんだ等を基板３上に塗布するディスペンサー５と、ＩＣ、トランジスタまたはコンデンサ等からなる小片状の部品を基板３に対して実装する３台の部品実装機６と、部品実装後の後処理を行うリフロー炉７とからなる複数の作業機が基板３の搬送ラインに沿って順次配列されてなる実装基板製造装置について説明したが、この実施形態に限定されることなく、基板３の搬送ラインに沿って少なくとも部品実装機６が配列されてなる実装基板製造装置について本発明を適用可能であり、例えば部品実装機６のみが配設された実装基板製造装置、またはこの部品実装機６と、上記スクリーン印刷機４、ディスペンサー５もしくはリフロー炉７の少なくとも一つとが配設された実装基板製造装置等についても本発明を適用可能である。

本発明の実装基板製造装置の実施形態を示す説明図である。最上流側の作業機に設けられた制御ユニットの具体的構成を示すブロック図である。下流側の作業機に設けられた制御ユニットの具体的構成を示すブロック図である。スクリーン印刷機による作業が行われた基板の状態を示す説明図である。ディスペンサーによる作業が行われた基板の状態を示す説明図である。部品実装機による作業が行われた基板の状態を示す説明図である。最上流側の作業機に設けられた制御ユニットにおいて実行される基本制御動作を示すフローチャートである。下流側の作業機に設けられた制御ユニットにおいて実行される基本制御動作を示すフローチャートである。作業状態を確認する制御動作の一例を示すフローチャートである。作業状態を確認する制御動作の他の例を示すフローチャートである。

符号の説明

１品種情報検出手段
３基板
４スクリーン印刷機（作業機）
５ディスペンサー（作業機）
６部品実装機（作業機）
７リフロー炉（作業機）
９段取り替え機構
１１呼出手段
１２撮像手段
１６判定手段
１７段取り替え制御手段
１８適否判別手段

Claims

基板の搬送ラインに沿って部品実装機等からなる作業機が配設された実装基板製造装置の作業状態確認方法であって、上記作業機に搬入される基板の品種情報を検出する検出工程と、この検出工程で検出された基板の品種情報に基づいて作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあるか否かを判定する判定工程と、この判定工程で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、この新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を検査する検査工程とを備えたことを特徴とする実装基板製造装置の作業状態確認方法。
判定工程で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、作業機の段取り替えを自動的に行う段取り替え工程を経た後、作業状態の適否を検査することを特徴とする請求項１に記載の実装基板製造装置の作業状態確認方法。
基板の搬送ラインに沿って部品実装機等からなる作業機が配設された実装基板製造装置において、上記作業機に搬入される基板の品種情報を検出する品種情報検出手段と、この品種情報検出手段により検出された基板の品種情報に基づいて作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあるか否かを判定する判定手段と、この判定手段で作業機に新たな品種の基板が搬入される状態にあると判定された場合に、この新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で、その作業状態の適否を検査する検査手段とを備えたことを特徴とする実装基板製造装置。
品種情報検出手段により検出された基板の品種情報に基づいて上記作業機に新たな品種の基板が作業機に搬入される状態にある判定された場合に、作業機の段取り替えを自動的に実行する段取り替え制御手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の実装基板製造装置。
上記検査手段は、基板の作業部位を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像情報に基づいて作業状態が適正であるか否かを判別する適否判別手段とを備え、この適否判別手段において作業状態が不適切であることが確認された場合に、作業機を停止させるように構成したことを特徴とする請求項３または４に記載の実装基板製造装置。
上記検査手段は、新たな品種の基板に対する作業が終了した時点で作業者の呼出を行う呼出手段と、基板の作業部位を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の実装基板製造装置。
上記作業機は、基板に部品を実装する部品実装機であり、この部品実装機により基板上に実装された電子部品の実装部位を上記撮像手段により撮像するように構成したことを特徴とする請求項５または６に記載の実装基板製造装置。