JP2007103734A - 電子回路基板の生産方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 多量生産の途中に少量生産を割り込ませて行う場合、多量生産用の電子部品のうちで少量生産に使用可能な電子部品は流用し、流用可能部品では生産に足りない電子部品は、それを供給するフィーダをフィーダ支持台の空き搭載位置に搭載して不足を解消する。フィーダの搭載は多量生産中に行い、部品供給装置の段取替え時間を短縮し、生産効率を上昇させることができる。多量生産用の電子部品を供給するフィーダはフィーダ支持台に搭載したままであり、少量生産終了後、多量生産を再開する際、部品供給装置の段取替えは不要であり、ここにおいても段取替え時間を短縮し得る。
【選択図】図8
Description
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、段取替えに要する時間が短くて済む電子回路基板の生産方法の提供を課題とする。
なお、不足電子部品の種類数が空き搭載位置数より多いのであれば、現生産基板の生産に使用されている電子部品を供給するフィーダを外し、不足電子部品を供給するフィーダを搭載する。この場合、フィーダの取外しおよび搭載は、現生産基板の生産中には行うことができず、現生産基板の生産終了後に行われるが、その数は少なく、不足電子部品を供給するフィーダの多くは現生産基板の生産中に空き搭載位置に搭載されるため、生産停止時間は短く、生産効率の上昇効果が得られる。
フィーダの搭載位置の最適化が行われる場合、すなわち1枚の回路基板への電子部品の装着に要する時間(1枚当たりの装着所要時間)ができる限り短くて済むように電子部品を供給するフィーダの搭載位置が決定される場合、本発明に係る方法においては、現生産基板の生産については最適化の効果を得ることができるが、次生産基板の生産については、現生産基板の生産に使用されている電子部品が流用され、その電子部品を供給するフィーダの搭載位置が最適ではないため、最適化の効果は十分には得られない。
しかし、例えば、現生産が多量生産、次生産が少量生産である場合、次生産について最適化の効果が十分には得られないことによる生産時間の増大は短く、現生産について最適化の効果を得つつ、次生産については生産停止時間の短縮を図ることにより、全体として電子回路基板の生産効率を上昇させることができる。同種の電子回路基板を多量に生産する場合には、1枚当たりの装着所要時間をできる限り短くすることが、生産能率を向上させる上で極めて重要であるが、少量生産においては、1枚当たりの装着所要時間を短くするより、段取替えに要する時間を短縮する方が、全体としての作業能率向上のために有効である場合が多い。そこで、本発明においては、フィーダの最適配置や電子部品の装着順序(シーケンス)の最適化による1枚当たりの装着所要時間の短縮を犠牲にしてでも、段取替え時間の短縮を図ることとしたのである。特に、多量生産の途中に少量生産を割り込ませて行う場合、従来はその少量生産の前後に2回、段取替えを行うことが必要であったが、本発明に従えば、少量生産への移行時における段取替えに要する時間を短縮できる上、少量生産後、多量生産を再開するとき、部品供給装置については段取替えが全く不要であるか、あるいは不足電子部品を供給するフィーダを取り付けるために外さざるを得なかったフィーダを取り付けるのみでよく、生産停止時間が極めて短くて済み、生産効率上昇効果が得られる。
(2)現生産基板の生産中に、現生産基板の生産に使用されている電子部品のうちで次生産基板の生産に流用可能な電子部品である流用可能部品の情報を取得するとともに、その流用可能部品のみにより次生産基板の生産が可能である場合に、それら流用可能部品を供給するフィーダの搭載位置を変えることなく次生産基板を生産するためのシーケンスを決定しておき、現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に、前記決定しておいたシーケンスに従って次生産基板の生産を行う電子回路基板の生産方法。
本項に記載の生産方法においては、流用可能部品のみにより次生産基板の生産が可能である場合には、フィーダを新たに搭載しなくて済み、部品供給装置については段取替えが不要であり、段取替え時間の短縮効果および非生産時間の短縮効果が最も有効に得られる。また、フィーダの搭載位置は次生産を行うためには変えられず、現生産実行時のままであるため、次生産に使用される電子部品が供給される位置がわかり、現生産基板の生産中に次生産基板を生産するためのシーケンスを決定しておくことができ、現生産基板の生産終了後あるいは生産中断後に、速やかに次生産基板の生産を開始することができる。
(3)前記流用可能部品では次生産基板の生産に足りない電子部品が存在する場合に、前記現生産基板の生産中に、その足りない電子部品である不足電子部品を供給するフィーダを、未だいかなるフィーダも搭載されていない搭載位置である空き搭載位置に搭載しておき、前記現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に、前記空き搭載位置に搭載したフィーダと前記流用可能部品を供給するフィーダとから電子部品を供給しつつ次生産基板の生産を行う(2)項に記載の電子回路基板の生産方法。
本項に記載の生産方法においては、(1)項に記載の生産方法と同様に、現生産基板の生産中における空き搭載位置へのフィーダの搭載により、生産停止時間の短縮による生産効率の上昇効果および段取替え時間の短縮効果が得られる。
(4)前記現生産基板の生産中に、前記流用可能部品と前記不足電子部品との情報を取得して少なくとも不足電子部品の情報をオペレータに報知し、その報知に基づいてオペレータが前記不足電子部品を供給するフィーダの前記空き搭載位置への搭載を行う(1)項または(3)項に記載の電子回路基板の生産方法。
不足電子部品の情報の報知は、例えば、表示画面への情報の表示,印字媒体への印字等により行われる。この情報には、例えば、不足電子部品の種類のみが含まれてもよく、不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置を指定する情報も含まれていてもよい。いずれにしても不足電子部品の情報の報知により、オペレータに次生産基板の生産に不足する電子部品がわかり、その不足電子部品を供給するフィーダを迅速に空き搭載位置に搭載することができる。
(5)前記現生産基板の生産中に、前記流用可能部品と前記不足電子部品との情報を取得し、少なくとも不足電子部品と、前記空き搭載位置のうちその不足電子部品を供給するフィーダを搭載すべき位置である搭載指定位置との情報をオペレータに報知し、その報知に基づいてオペレータが前記不足電子部品を供給するフィーダの前記搭載指定位置への搭載を行う(1)項または(3)項に記載の電子回路基板の生産方法。
オペレータは空き搭載位置のいずれにフィーダを搭載するかを自身で決めることなく、報知された搭載指定位置に報知された種類の不足電子部品を供給するフィーダを搭載すればよく、搭載作業を迅速に行うことができる。
(6)前記現生産基板の生産中に、前記流用可能部品を供給するフィーダと前記搭載指定位置に搭載されたフィーダとから供給される電子部品により次生産基板を生産するためのシーケンスを決定しておき、前記現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に、前記決定しておいたシーケンスに従って前記次生産基板の生産を行う(5)項に記載の電子回路基板の生産方法。
現生産基板の生産のための電子部品である流用可能部品を供給するフィーダの搭載位置は、現生産基板の生産のために既に取得されており、それらフィーダの搭載位置と、不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置である搭載指定位置とにより、次生産基板の生産に要する全部の電子部品について、それら電子部品を供給するフィーダの搭載位置がわかり、現生産基板の生産中にシーケンスを決定しておくことができる。そのため、シーケンスの決定のために生産停止時間が長くなることがなく、本項に記載の生産方法は生産停止時間の短縮に有効である。
(7)前記現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に、前記空き搭載位置に搭載された前記不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置を自動で取得し、その取得した搭載位置の情報を使用して前記次生産基板の生産を行う(1)項,(3)項および(4)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
フィーダの搭載位置の自動取得は、現生産基板の生産中でもよく、生産終了後でもよく、現生産基板の生産中断後でもよい。フィーダの搭載位置は、例えば、フィーダを制御するコンピュータの通信機能を利用して取得され、あるいは電子部品装着機に設けられたフィーダ搭載位置読取装置により取得される。
電子部品を回路基板に装着するためには、いずれの搭載位置においていずれの電子部品が供給されるかがわかっていることが必要であるが、例えば、不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置が指定されず、不足電子部品の情報、例えば、種類のみがオペレータに報知される場合、オペレータが任意の空き搭載位置に不足電子部品を供給するフィーダを搭載することとなり、フィーダの搭載後でなければ、不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置が得られない。本項の発明に係る方法によれば、このような場合に不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置が自動で迅速にかつ正確に得られ、その搭載位置の情報を使用して次生産基板の生産を行うことができる。
不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置が指定される場合であっても、例えば、オペレータが指定された搭載位置とは異なる空き搭載位置にフィーダを搭載し、その位置で支障がなく、そのまま次生産基板の生産が行われる場合には、本項に記載の生産方法が有効である。
(8)前記現生産基板の生産と前記次生産基板の生産とを1台の電子部品装着機により行う(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
(9)前記現生産基板の生産と前記次生産基板の生産とを、複数台の電子部品装着機が直列に並べられた電子部品装着ラインにより行い、前記複数台の電子部品装着機のいずれに搭載されたフィーダによっても供給が不可能な電子部品を前記不足電子部品とする(1)項ないし(7)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
次生産基板の生産に必要な電子部品が複数台の電子部品装着機のいずれかにあれば、その電子部品装着機において装着することが可能であり、不足電子部品が生ずる可能性が少なく、生産効率の上昇を図り易い。
(10)前記現生産基板を生産するためのシーケンスおよび前記次生産基板を生産するためのシーケンスが前記複数台の電子部品装着機の各々に対して既に作成されており、まず、それら既に作成されているシーケンスに基づいて各電子部品装着機について、電子部品装着機の各々においては次生産基板の生産に足りない電子部品である不足電子部品が存在するか否かの判定を行い、不足電子部品が存在しない場合には、前記現生産基板の生産中に、各電子部品装着機について前記次生産基板を生産するためのシーケンスを作成する(9)項に記載の電子回路基板の生産方法。
シーケンスは、回路基板に装着する電子部品の種類,電子部品を供給するフィーダの搭載位置および装着順序等を含む。そのため、現生産基板を生産するためのシーケンスと次生産基板を生産するためのシーケンスとに基づいて、複数台の電子部品装着機の各々においては不足する電子部品を探すことができ、不足電子部品が存在せず、流用可能部品のみによって次生産基板の生産を行うことができる場合には、次生産基板の生産のために為された電子部品の割り振りおよび流用可能部品を供給するフィーダの搭載位置に基づいて次生産基板を生産するためのシーケンスを作成することができる。
また、最適化プログラムの実行によりシーケンスが作成され、種々の条件を満たしつつ、各電子部品装着機の装着時間の和が最も短くなるように作成される場合、回路基板に装着される電子部品の複数台の電子部品装着機への割り振り,電子部品を供給するフィーダの搭載位置および装着順序等が、各電子部品装着機における装着時間の和が最も短くなるように決定される。
そのため、現生産基板を生産するためのシーケンスと、次生産基板を生産するためのシーケンスとに基づいて、複数台の電子部品装着機の各々における不足電子部品を探し、不足電子部品が存在しない場合には、複数台の電子部品装着機への電子部品の割り振りは、最適化プログラムの実行により作成されたシーケンスにおける割り振りと同じになる。電子部品を供給するフィーダの搭載位置は、現生産基板を生産するためのシーケンスによって決まるため、次生産基板の生産には最適ではないが、複数台の電子部品装着機への電子部品の割り振りは最適であり、その割り振り等に基づいて次生産基板を生産するためのシーケンスが作成されることにより、最適化の効果の一部を享受することができ、最適化とは全く関係なくシーケンスが作成される場合に比較して、次生産基板の生産を能率良く行うことができる。
(11)前記各電子部品装着機において前記不足電子部品が存在する場合には、前記電子部品装着ライン全体においてもなお不足電子部品が存在するか否かの判定を行い、存在しない場合には、前記現生産基板の生産中に、電子部品装着ライン全体において流用可能な前記流用可能部品により次生産基板を生産するためのシーケンスを作成し、不足電子部品が存在する場合には、前記電子部品装着ライン全体において存在する空き搭載位置に不足電子部品を供給するフィーダを搭載すべきことをオペレータに報知する(10)項に記載の電子回路基板の生産方法。
ある電子部品装着機において不足電子部品が存在しても、その不足電子部品が電子部品装着ラインを構成する別の電子部品装着機に存在するのであれば、その別の電子部品装着機において回路基板に装着されればよい。この場合、電子部品の割り振りが、既に作成されているシーケンスとは変わることとなり、新たな割り振りに基づいてシーケンスが作成される。
また、電子部品装着ライン全体を見ても流用可能部品がなく、不足電子部品の存在が解消されない場合には、オペレータがフィーダを空き搭載位置に搭載することにより不足電子部品を補充し、次生産基板の生産が可能となる。この場合でも、フィーダの搭載は現生産基板の生産中に行うことができる上、電子部品装着ライン全体において不足する電子部品の種類は少ないことが多く、フィーダの搭載数が少なくて済み、段取替えに要する時間がより短縮される。
(12)前記複数台の電子部品装着機として、互いに同一の構造を有し、かつ、それぞれ個別の制御コンピュータを備え、それら制御コンピュータが共通の統括コンピュータにより制御される複数台の電子部品装着機を使用する(9)項ないし(11)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
複数台の電子部品装着機が互いに同一の構造を有する場合、1台の電子部品装着機においては不足する電子部品が別の電子部品装着機にあり、その電子部品装着機において回路基板に装着し得る場合が多く、流用可能部品の利用による生産停止時間の短縮効果および段取替え時間短縮効果が得られる場合が多い。
共通の統括コンピュータは、複数台の電子部品装着機の各シーケンスや装着作業の進捗状況を把握することができ、不足電子部品の有無の判定や電子部品装着ライン全体における流用可能部品の捜索等を容易に行うことができる。
(13)前記現生産基板と前記次生産基板との生産を、前記基板を搬送する搬送装置と、その搬送装置により搬送される基板に付けられている基板IDを読み取る基板ID読取装置とを備えた電子部品装着機を使用して行い、前記基板ID読取装置が前記次生産基板の基板IDを読み取るのに応じて、前記現生産基板の生産中には行い得ない前記次生産基板の生産のための段取替えを開始する(1)項ないし(12)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
基板IDに含まれる情報は、少なくとも、電子回路基板の生産が現生産基板の生産から次生産基板の生産に変わることがわかる情報、例えば、回路基板の種類であればよく、回路基板を個々に識別することが可能な情報が含まれてもよい。
現生産基板の生産中には行い得ない次生産基板の生産のための段取替えには、例えば、基板搬送装置の基板搬送幅の変更や、基板支持装置の支持ピン位置の変更,電子部品を保持する吸着ノズルの変更等が含まれ、最後の現生産基板への電子部品の装着終了後に行われる。基板IDが読み取られれば、生産すべき回路基板の種類が変わることがわかるとともに、次生産基板が供給されていることがわかり、最後の現生産基板の生産後に、次生産のための段取替えを開始するようにすることができる。
現生産基板の生産中には行い得ない次生産基板の生産のための段取り替えは、自動で行われてもよく、オペレータにより手動で行われてもよく、両方で行われてもよい。
(14)前記現生産基板と前記次生産基板との生産を、幅を搬送すべき基板の幅に合わせて調節可能な基板コンベヤを備えた電子部品装着機を使用して行い、その基板コンベヤの幅変更を前記現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に自動で行う(1)項ないし(13)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
基板搬送装置による回路基板の搬送幅はオペレータが手動で変更してもよいが、自動で行われるのであれば、段取替えにおけるオペレータの負担が少なくて済むとともに、段取替えに要する時間を短縮することができる。(14)項の支持ピンの位置の変更および(15)項の吸着ノズルの交換についても同様である。
(15)前記現生産基板と前記次生産基板との生産を、前記基板を裏側において支持する支持ピンの位置を自動で変更する支持ピン位置自動変更装置を備えた電子部品装着機を使用して行い、その支持ピン位置の変更を、前記現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に自動で行う(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
(16)前記現生産基板と前記次生産基板との生産を、前記電子部品を吸着して保持する吸着ノズルを自動で交換するノズル自動交換装置を備えた電子部品装着機を使用して行い、その吸着ノズルの交換を、前記現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に自動で行う(1)項ないし(15)項のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
吸着ノズルの自動交換は、吸着ノズルそのものを自動交換することにより行われてもよく、吸着ノズルを保持するノズル保持ヘッドの自動交換により行われてもよい。
本装着ラインにおいては種々の態様で回路基板16への電子部品の装着が行われる。ここでは、種類が同じで多数の回路基板16に連続して電子部品の装着が行われるが、その途中で多数の回路基板16への電子部品の装着が中断され、種類を異にし、少数の回路基板16への電子部品の装着が行われ、それら回路基板16への電子部品の装着終了後に、再び先の多数の回路基板16の残りの回路基板16に電子部品が装着される場合を例に取って説明する。大規模ないし多数の回路基板16への電子部品の装着による電子回路基板の生産を多量生産、多量生産される回路基板16を多量生産基板16、小規模ないし少数の回路基板16への電子部品の装着による電子回路基板の生産を少量生産、少量生産される回路基板16を少量生産基板16と称する。多量生産基板16が現生産基板であり、少量生産基板が次生産基板である。なお、ここでは、基板搬送装置34の2つのコンベヤ部40,42のうちの一方が回路基板16の搬送に使用されることとする。
複数の装着モジュール12の各々においては、図5に示す装着制御ルーチンに従って回路基板16への電子部品の装着が行われる。本ルーチンのステップ1(以後、S1と略記する。他のステップについても同じ。)においては、搬入された多量生産基板16への電子部品の装着が多量生産用のシーケンスに従って行われる。回路基板16への電子部品の装着作業は、特開2004−221518公報等に記載されており、説明を省略する。1枚の多量生産基板16への電子部品の装着が終了したならば、S2が実行され、多量生産基板16への電子部品の装着が終了したか否かの判定が行われる。この判定は、例えば、オペレータによる装着終了の入力か、あるいは生産枚数が設定枚数に達したことか、あるいは多量生産基板16が搬入されない状態が設定時間以上継続することに基づいて行われる。装着モジュール12においては、電子部品の装着が済んだ回路基板16が下流側の装着モジュール12あるいは他の作業装置へ搬出されるとともに、上流側の装着モジュール12あるいは接着剤塗布機から回路基板16が搬入されるが、回路基板16の搬入が設定時間以上なければ、多量生産が終了したと判定するのである。また、多量生産基板16の生産枚数が予め設定されており、カウンタによりカウントされる生産枚数が設定数に達したことにより多量生産が終了したと判定することができる。
装着ライン全体においては不足電子部品が存在しない場合、あるいは空き搭載位置に不足電子部品供給フィーダ60が搭載される場合でも、複数の装着モジュール12の各々に割り振られた電子部品の一部は、最適化により作成されたシーケンスにより割り振られた電子部品と同じであり、複数の装着モジュール12の各々への電子部品の割り振りの適正化による生産時間の短縮効果の一部は享受することができる。
複数台の装着モジュール12から成る電子部品装着ラインにより、複数種類の電子回路基板が生産される場合、例えば、「上流側の装着モジュール12ほど小形の電子部品が装着される」等の基本原則が共通しているために、多量生産基板と少量生産基板とのシーケンスにおいて、装着モジュール12毎に装着される電子部品の多くが共通している場合があり、この場合に本態様を採用すれば、少量生産においても最適化の効果を有効に享受することができる。
なお、装着モジュール12に空き搭載位置がなければ、他の装着モジュール12に不足電子部品があるか否かが探されてもよい。
多量生産が中断されて少量生産が行われる場合における少量生産を行うための段取替え、中断された多量生産を再開するための段取替えについても同様であり、それぞれ段取替えが終了した電子部品装着機から順に少量生産が開始され、多量生産が再開されてもよい。
また、請求可能発明は、ラインを構成しない1台の電子部品装着機において行われる現生産基板と次生産基板との生産方法に適用することができる。
Claims (4)
- 現生産基板の生産中に、現生産基板の生産に使用されている電子部品のうちで次生産基板の生産に流用可能な電子部品である流用可能部品の情報を取得するとともに、その流用可能部品では次生産基板の生産に足りない電子部品である不足電子部品を供給するフィーダを未だいかなるフィーダも搭載されていない搭載位置である空き搭載位置に搭載しておき、現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に、前記流用可能部品を供給するフィーダと前記不足電子部品を供給するフィーダとから電子部品を供給しつつ次生産基板の生産を行うことを特徴とする電子回路基板の生産方法。
- 前記現生産基板の生産中に、前記流用可能部品と前記不足電子部品との情報を取得して少なくとも不足電子部品の情報をオペレータに報知し、その報知に基づいてオペレータが前記不足電子部品を供給するフィーダの前記空き搭載位置への搭載を行うことを特徴とする請求項1に記載の電子回路基板の生産方法。
- 前記現生産基板の生産終了後あるいは現生産基板の生産中断後に、前記空き搭載位置に搭載された前記不足電子部品を供給するフィーダの搭載位置を自動で取得し、その取得した搭載位置の情報を使用して前記次生産基板の生産を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の電子回路基板の生産方法。
- 前記現生産基板と前記次生産基板との生産を、前記基板を搬送する搬送装置と、その搬送装置により搬送される基板に付けられている基板IDを読み取る基板ID読取装置とを備えた電子部品装着機を使用して行い、前記基板ID読取装置が前記次生産基板の基板IDを読み取るのに応じて、前記現生産基板の生産中には行い得ない前記次生産基板の生産のための段取替えを開始することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電子回路基板の生産方法。
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