JP2005216971A

JP2005216971A - 実装基板製造装置および部品実装機

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Publication number: JP2005216971A
Application number: JP2004019042A
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: JP4354286B2

Abstract

【課題】基板の品種に対応した段取り替えを適正時期に行うことにより、生産効率の低下や不良品の発生を効果的にできるようにする。
【解決手段】基板の搬送ラインに沿ってスクリーン印刷機、ディスペンサーまたは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手段１と、作業機に連続して搬入された同一品種の基板搬入枚数を計測する計測手段１８と、上記検出手段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か否かを判定するとともに、この判定結果および上記計測手段の計測結果に基づいて生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定する判定手段１６と、この判定手段１６により生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合に、作業者の呼出を行う呼出手段１１とを設けた。
【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および部品実装機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、現在作業中の基板が搬出された時点で、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って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、搬送ラインからの基板の脱落もしくは抜き取りが発生したり、作業者が基板を搬送ラインに挿入して基板を追加したりする等により、上記上位コンピュータが把握している基板の搬送予定枚数と、各作業機に実際に搬送された基板搬入枚数とが異なることとなった場合に、誤った段取り替えが行われて不良品が発生するという問題があった。

なお、作業機に搬入される基板の品種情報を読取手段等により読み取り、この品種情報に基づいて上記段取り替えを行うか否かを個別に判別し、上記不良品の発生を防止するように構成することも考えられるが、この構成によると、例えば同一品種の基板を連続して搬送する際に異なる品種の基板が混入された場合等に、この基板が作業機に到達した時点で段取り替えを行って作業を行った後、前の作業状態に復帰させるための段取り替えを再び行う必要があり、段取り替え作業が頻繁に繰り返されることにより生産効率が低下す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適正時期に行うことにより、生産効率の低下や不良品の発生を効果的に防止できる実装基板製造装置および部品実装機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一台もしくは複数台の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手段と、この検出手段により検出される基板の品種情報に基づいて作業機に連続して搬入された同一品種の基板搬入枚数を計測する計測手段と、記憶手段に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段で計測された実際の基板搬入枚数とを比較して生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定する判定手段と、この判定手段により生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合に、作業者の呼出を行う呼出手段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において、検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、作業機に連続して搬入された同一品種の基板情報と一致すると判定された場合に、記憶手段に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段で計測された実際の基板搬入枚数とを比較し、この実際の基板搬入枚数が上記搬入予定枚数を超えると判定されたときに、生産計画通りに作業が進行していないと判定して作業者の呼出を行うように構成したものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項１に記載の実装基板製造装置において、検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、新たな品種の基板が作業機に搬入される状態にあると判定された場合に、予め指定された搬入予定枚数と、計測手段により計測された実際の基板搬入枚数とを比較し、上記実際の基板搬入枚数と搬入予定枚数とが一致していないときに生産計画通りに作業が進行していないと判定して作業者の呼出を行うように構成したものである。

また、請求項４に係る発明は、上記請求項１乃至３の何れか１項に記載の実装基板製造装置において、検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、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、上記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。

請求項５に係る発明は、基板の搬送ラインに沿って搬送される基板に対して部品の実装を行う部品実装機であって、この部品実装機内に搬入される基板の品種情報を検出する検出手段と、この検出手段により検出される基板の品種情報に基づいて作業機に連続して搬入された同一品種の基板搬入枚数を計測する計測手段と、記憶手段に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段で計測された実際の基板搬入枚数とを比較して生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定する判定手段と、この判定手段により生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合に、作業者の呼出を行う呼出手段とを備えたものである。

上記請求項１および５に係る発明によれば、例えば同一品種の基板が作業機に連続して搬入されるとともに、上記基板の搬入予定枚数が指定されている状態で、上記基板の脱落あるいは抜き取りが発生した場合、または同一品種の基板中に異なる品種の基板が混入された場合等には、検出手段により新たな品種の基板が作業機に搬入される状態にあることが検出された時点で、記憶手段に記憶された搬入予定枚数と、計測手段により計測された実際の基板搬入枚数とが相違することになるため、この状態を判別することにより、生産効率の低下や不良品の発生等を効果的に防止することができる。

例えば請求項２に係る発明では、検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、作業機に同一品種の基板が連続して搬入されている状態にあると検出された状態で、計測手段で計測された実際の基板搬入枚数が、記憶手段に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数を超えていると判定されたときに、生産計画通りに作業が進行していないと判定して作業者の呼出を行うことにより、生産過剰等の発生を効果的に防止できるとともに、段取り替えが頻繁に行われることによって生産効率が低下したり、誤った段取り替えが行われることによって不良品の発生が発生したりするという事態の発生を効果的に防止できる樋利点がある。

また、請求項３に係る発明では、検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、新たな品種の基板が作業機に搬入される状態にあることが検出された時点で、実際の基板搬入枚数と予め指定された搬入予定枚数とが一致せず、生産計画通りに作業が進行していない可能性があると判定された場合に、呼出手段が作動状態となって作業者の呼出が行われるため、そのまま作業を継続すべきか、段取り替えを行うべきか否かの判断を作業者が行うことにより、不良品の発生を防止することができるとともに、生産不足または生産過剰等の発生を効果的に防止できるという利点がある。

特に、請求項４に係る発明のように、上記検出手段により検出された基板の品種情報に基づいて段取り替え機構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した場合には、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、生産計画通りに作業が進行していないこと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、新たな品種の基板が作業機に搬入される状態にあるか否かの判定結果および上記計測手段の計測結果に基づいて生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定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。

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、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、必要に応じて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を予約し、かつ作業者の操作に応じて作業機の段取り替えを指示する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）。

上記基板搬入機２に設けられた検出手段１は、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情報を撮像することにより、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。また、下流側の作業機を有する各作業機には、基板３のＩＤ情報を撮像することにより、その品種情報を検出する撮像手段からなる検出手段１を有し、この検出手段１により検出された基板３の品種情報が上記情報通信手段１４を介して下流側の作業機に送信されるようになっている。

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等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等に、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、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、上記検出手段１により検出された基板３の品種情報に基づき、自設備内に連続して搬入された同一品種の基板搬入枚数を計測する計測手段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。

また、上記判定手段１６は、自設備内に新たな品種が搬入される状態にあるか否かの判定結果と、上記計測手段１８により計測された同一品種の基板搬入枚数とに基づいて生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定し、生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合に、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、異常が発生したことを作業者に報知するように構成されている。

具体的には、上記検出手段１により検出されるとともに通信手段１４を介して自設備に送信された基板３の品種情報に基づき、同一品種の基板３が連続して自設備内に搬入された後に、新たな品種の基板３が自設備内に搬入される状態にあると判定された時点で、上記計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数と、入力手段１３の操作に応じて予め指定された基板３の搬入予定枚数とを比較し、上記実際の基板搬入枚数と基板３の搬入予定枚数とが一致していないことが確認された場合には、基板３の脱落あるいは抜き取りが発生し、または同一品種の基板中に異なる品種の基板３が混入される等の異常が発生したと考えられるため、上記呼出手段１１を作動させて作業者を呼び出す制御が実行されるようになっている。

また、検出手段１により検出された基板３の品種情報に基づき、作業機に連続して搬入された同一品種の基板情報と一致すると判定された場合に、記憶手段１５に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段１８で計測された実際の基板搬入枚数とを比較し、この実際の基板搬入枚数が上記搬入予定枚数を超えると判定されたときに、つまり同一品種の基板３が作業機に連続して搬入されるとともに、上記基板３の搬入予定枚数が指定されている状態で、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新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態にあると判定される前に、計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数が予め指定された搬入予定枚数と一致した状態となった場合には、上記基板３の搬送中に同一品種の基板３が追加され、あるいは上記品種検出手段１による基板品種の検出ミス等が発生したと考えられるため、上記呼出手段１１を作動させて作業者を呼び出す制御が実行されるようになっている。

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、または上記呼出手段１１の作動に応じて呼び出された作業者が入力手段１３を使用して段取り替えを指示する入力操作を行った場合に、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。

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４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、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た後（ステップＳ５）、後述する段取り替え制御を実行するとともに（ステップＳ６）、基板３に対する作業、つまりスクリーン印刷機の場合には、ソルダーペーストを基板３に塗布する作業を実行する（ステップＳ７）。また、自設備に設けられた検出手段１により検出された基板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Ｓ８）、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Ｓ９）、ＹＥＳと判定された時点で、上記ディスペンサー５に基板３を搬出する（ステップＳ１０）。

次いで、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Ｓ１１）、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Ｓ１１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３の製造作業が終了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２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Ｓ１２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５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、上流側の作業機に設けられた検出手段１の検出信号に応じ、次に自設備内に搬入される基板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た後（ステップＳ２３）、後述する段取り替え制御を実行するとともに（ステップＳ２４）、基板３に対する作業（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、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Ｓ２５）。

また、自設備に設けられた検出手段１により検出された基板３の品種情報を下流側の作業機に出力した後（ステップＳ２６）、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Ｓ２７）、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Ｓ２８）。次いで、基板３の製造作業が終了したか否かを判定する（ステップＳ２９）。このステップＳ２９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Ｓ２９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４のステップＳ６および図５のステップＳ２４で実行される段取り替え制御時の制御動作を、図６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、まず上記ステップＳ５またはＳ２３で読み出された生産プログラム名、つまり、自設備に搬入される状態にある基板３の品種に対応して生産プログラムの名称と、現在使用中の生産プログラム名とを比較する等により、自設備に新たな品種の基板３が搬入れる状態となって段取り替えを行う必要が生じたか否かを判定する（ステップＳ３１）。

上記ステップＳ３１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おり、作業機の段取り替えを行う必要があることが確認された場合には、上記入力手段１３により予め指定された搬入予定枚数と、上記計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数とが一致しているか否かを判定し（ステップＳ３２）、これによって生産計画通りに作業が進行しているか否かを判別する。

上記ステップＳ３２でＮＯと判定され、上記ステップＳ３１で段取り替えの必要が生じたと判定されたにも拘わらず、搬入予定枚数と実際の基板搬入枚数とが相違していること、つまり実際の基板搬入枚数が搬入予定枚数に達していないと判定された場合には、生産計画通りに作業が進行していないと判断して呼出手段１１を作動させるとともに（ステップＳ３３）、作業者による段取り替えの指示があったか否かを判定し（ステップＳ３４）、ＮＯと判定された場合には、作業者による適切な処理が施されるまで作業機を停止状態とする（ステップＳ３５）。

また、上記ステップＳ３４でＹＥＳと判定されて作業者が段取り替えすべき状態にあると判断して段取り替えの実行を指示したことが確認された場合、または上記ステップＳ３２でＹＥＳと判定されて搬入予定枚数と実際の基板搬入枚数とが一致していること、つまり搬入予定枚数の作業が終了した後に新たな品種の基板３が自設備に搬入される状態となり、生産計画通りに作業が進行していることが確認された場合には、上記段取り替えを指示する制御信号を段取り替え機構９に出力して段取り替えを実行した後（ステップＳ３６）、リターンする。

また、上記ステップＳ３１でＮＯと判定されて段取り替えを行うべき状態にないことが確認された場合には、上記計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数が、上記入力手段１３により予め指定された搬入予定枚数よりも少ないか否かを判定する（ステップＳ３７）。このステップＳ３７でＮＯと判定され、上記ステップＳ３１で段取り替えを行うべき状態にないと判定されたにも拘わらず、実際の基板搬入枚数が搬入予定枚数よりも少なくないこと、つまり搬入予定枚数と実際の基板搬入枚数とが一致し、あるいは実際の基板搬入枚数が搬入予定枚数よりも多い状態にあると判定された場合には、生産計画通りに作業が進行していないと判断して呼出手段１１を作動させるとともに（ステップＳ３８）、作業者による段取り替えの指示があったか否かを判定し（ステップＳ３９）、ＮＯと判定された場合には、作業者による適切な処理が施されるまで作業機を停止状態とする（ステップＳ４０）。

一方、上記ステップＳ３９でＹＥＳと判定されて作業者が段取り替えすべき状態にあると判断して段取り替えの実行を指示したことが確認された場合、あるいは上記ステップＳ３７でＹＥＳと判定されることにより、実際の基板搬入枚数が搬入予定枚数に達していないために段取り替えを行うべき状態になく、生産計画通りに作業が進行していることが確認された場合には、そのままリターンして作業を継続する。

上記のよう作業機に搬入される基板３の品種情報を検出する検出手段１と、この検出手段１により検出される基板３の品種情報に基づいて作業機に連続して搬入された同一品種の基板搬入枚数を計測する計測手段１８と、記憶手段１５に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段１８で計測された実際の基板搬入枚数とを比較して生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定する判定手段１６と、この判定手段１６により生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合に、作業者の呼出を行う呼出手段１１とを設けたため、基板３の品種に対応した段取り替えを適正時期に行うことにより、生産効率の低下や不良品の発生を効果的に防止できるという利点がある。

すなわち、同一品種の基板３が作業機に連続して搬入されるとともに、上記基板３の搬入予定枚数が指定されている状態で、上記基板３の脱落あるいは抜き取りが発生した場合、または同一品種の基板中に異なる品種の基板３が混入された場合等には、新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態にあると判定された時点で、予め指定された搬入予定枚数と、上記計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数とが相違することになるため、この状態を判別することにより、生産計画通りに作業が進行している否かを適正に判定することができる。そして、新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態となった時点で、実際の基板搬入枚数と予め指定された搬入予定枚数とが一致せず、生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合には、呼出手段１１が作動状態となって作業者の呼出が行われるため、そのまま作業を継続すべきか、段取り替えを行うべきか否かの判断を作業者が行うことにより、不良品の発生を防止することができるとともに、段取り替えを適正時期に実行できるという利点がある。

例えば、上記のように同一品種からなる複数の基板中に異なる品種の基板３が混入されることにより、新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態にある判定された場合に、この判定結果に応じて作業機の段取り替えを行うと、上記異なる品種の基板３に対する作業を行った後、元の基板３に対応した段取り替えを再度行って通常の作業状態に復帰させる必要があり、頻繁に段取り替えが行われて生産効率が低下することになるため、この場合には、上記異なる品種の基板３に対応した段取り替えを行うことなく、その基板３に対する作業のみを中止させることにより、不良品の発生を防止しつつ、生産効率の低下を抑制することができる。これに対して、上記基板３の脱落あるいは抜き取り等に起因して新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態にある判定された場合には、この時点で段取り替えを実行することにより正常に作業を継続し、あるいは必要数の基板３を追加することにより生産不足の発生を防止することができる。

また、同一品種の基板３が作業機に連続して搬入されるとともに、上記基板３の搬入予定枚数が指定されている状態で、上記基板３の搬送中に同一品種の基板３が追加され、上記搬入予定枚数の入力ミスまたは品種検出手段１による品種情報の検出ミスが発生した場合等には、新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態となったと判定される前に、予め指定された基板３の搬入予定枚数と、上記計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数とが一致した状態となることがあるため、この状態を判別することにより、生産計画通りに作業が進行しているか否かを適正に判別することができる。そして、上記基板３の追加等に起因して生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合には、呼出手段１１が作動状態となって作業者の呼出が行われるため、そのまま作業を継続すべきか、段取り替えを行うべきか否かの判断を作業者が行うことにより、誤った段取り替えが行われることに起因して不良品が発生したり、生産過剰になったりするのを効果的に防止できるという利点がある。

例えば、上記のように同一品種の基板中に同一品種の基板３が追加されることにより、新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態となったと判定される前に、予め指定された基板３の搬入予定枚数と、上記計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数とが一致した状態となった判定された場合に、この判定結果に応じて作業機の段取り替えを行うと、不良品が製造されることになるため、この場合には、上記追加された基板３を取り除くことにより、適正枚数の基板３に対する作業を実行することができ、あるいは同一品種の基板３に対する作業が終了するまで作業機の段取り替えを禁止することにより、不良品の発生することができる。一方、基板３の搬入予定枚数を正規の値よりも少ない値に指定する入力ミス等が発生することにより、新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態となったと判定される前に、基板３の搬入予定枚数と実際の基板搬入枚数とが一致した状態となった判定された場合には、新たな品種の基板３が搬入されるまで、作業機の段取り替えを禁止することにより、効率よく作業を継続することができる。

特に、上記実施形態に示すように、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場合には、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。

また、上記実施形態に示すように、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段取り替え機構９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した場合には、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、生産計画通りに作業が進行していないこと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、新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態にあるか否かの判定結果および上記計測手段１８の計測結果に基づいて生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定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。

さらに、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の段取り替えを行う必要があるか否かを作業機毎に判定する判定工程と、この判定工程で各作業機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、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。

なお、最上流側の基板搬入機２に設けられた検出手段１により基板３に付されたバーコード等からなるＩＤ情報を撮像することにより、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。

さらに、上記実施形態では、検出手段１により検出された基板３の品種情報に基づき、作業機に同一品種の基板３が連続して搬入された後に新たな品種の基板３が作業機に搬入される状態にあると判定された時点で、予め指定された搬入予定枚数と、計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数とを比較することにより、生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定する制御と、上記作業機に同一品種の基板３が連続して搬入されている状態で計測手段１８により計測された実際の基板搬入枚数が予め指定された搬入予定枚数と比較することにより、生産計画通りに作業が進行していいるか否かを判定する制御との両方を実行するように構成した例について説明したが、上記両判定制御の何れか一方のみを実行するようにしてもよい。

また、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。

さらに、上記実施形態では、自設備の上流側に設けられた検出手段１により検出された基板情報に基づき、自設備内に新たな基板３が搬入される状態にあるか否か等を判定するように構成した例について説明したが、幅寸法が一定に設定された搬送コンベアにより各種の基板３を搬送するように構成された実装基板製造装置において、自設備に設けられた検出手段、例えば部品実装機６のヘッドユニットに設けられた撮像手段からなる検出手段により自設備内に連続して搬入された同一品種の基板３の搬入枚数を計測するとともに、自設備内に新たな品種の基板３が搬入されたか否かを判定するようにしてもよい。この構成によれば、自設備内に新たな品種の基板３が搬入された時点では、この基板３に対応した段取り替えを行うことができず、この基板３の搬出後に段取り替えを行う必要があるため、少なくとも一枚の基板３についての生産不良が発生することが避けられない。したがって、上記のように自設備の上流側に設けられた検出手段１、あるいは自設備とその上流側に配設された作業機とを連結する搬送コンベア上に位置する基板３の情報を検出する検出手段により検出された基板情報に基づき、自設備内に新たな基板３が搬入される状態にあるか否かを判定するように構成することが望ましい。

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。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。段取り替え制御の制御動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１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
１３入力手段
１５記憶手段
１６判定手段
１７段取り替え制御手段
１８計測手段

Claims

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等からなる作業機が配設された実装基板製造装置であって、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手段と、この検出手段により検出される基板の品種情報に基づいて作業機に連続して搬入された同一品種の基板搬入枚数を計測する計測手段と、記憶手段に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段で計測された実際の基板搬入枚数とを比較して生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定する判定手段と、この判定手段により生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合に、作業者の呼出を行う呼出手段とを備えたことを特徴とする実装基板製造装置。
検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、作業機に連続して搬入された同一品種の基板情報と一致すると判定された場合に、記憶手段に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段で計測された実際の基板搬入枚数とを比較し、この実際の基板搬入枚数が上記搬入予定枚数を超えると判定されたときに、生産計画通りに作業が進行していないと判定して作業者の呼出を行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載の実装基板製造装置。
検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、新たな品種の基板が作業機に搬入される状態にあると判定された場合に、予め指定された搬入予定枚数と、計測手段により計測された実際の基板搬入枚数とを比較し、上記実際の基板搬入枚数と搬入予定枚数とが一致していないときに生産計画通りに作業が進行していないと判定して作業者の呼出を行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載の実装基板製造装置。
検出手段により検出された基板の品種情報に基づき、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、上記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１乃至３の何れか１項に記載の実装基板製造装置。
基板の搬送ラインに沿って搬送される基板に対して部品の実装を行う部品実装機であって、この部品実装機内に搬入される基板の品種情報を検出する検出手段と、この検出手段により検出される基板の品種情報に基づいて作業機に連続して搬入された同一品種の基板搬入枚数を計測する計測手段と、記憶手段に記憶された上記同一品種の搬入予定枚数と計測手段で計測された実際の基板搬入枚数とを比較して生産計画通りに作業が進行しているか否かを判定する判定手段と、この判定手段により生産計画通りに作業が進行していないと判定された場合に、作業者の呼出を行う呼出手段とを備えたことを特徴とする部品実装機。