JP2008060391A - 表面実装機及び表面実装システム - Google Patents

Abstract

【課題】表面実装機（マウンタ）を操作するオペレータの作業負担を軽減し、操作履歴を保存可能とすると共に、工場内のオペレータの位置を把握して、管理元から最適なオペレータへの作業指示を行えるように成された表面実装機を提供する。
【解決手段】部品２２をノズル４４で吸着して基板３２に搭載するための表面実装機１０において、オペレータ９０に携帯させた無線端末９２と通信可能な無線通信手段（通信モジュール８２）と、前記無線端末と通信を行って、当該表面実装機近傍のオペレータを自動認証し、作業権限内の作業を行っているかチェックする手段とを備える。又、各表面実装機毎に設けられた、オペレータに携帯させた無線端末と通信可能な無線通信手段と、各表面実装機の無線通信手段と通信可能な無線端末を検索して、各表面実装機近傍のオペレータを把握する手段（制御部７２）と、最適なオペレータへ作業指示を与える手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、部品をノズルで吸着して基板に搭載するための部品実装機、及び、複数の部品実装機がネットワークで管理されている実装システムに関する。特に、部品実装機を操作するオペレータの作業負担を軽減し、操作履歴を保持することが可能な表面実装機、及び、オペレータの位置把握ができ、最適なオペレータへ作業指示を与えることが可能な表面実装システムに関する。

ＩＣ、抵抗、コンデンサ等の多数の電子部品をノズルで吸着して、プリント基板や液晶基板などの各種基板に搭載する表面実装機（マウンタとも称する）が知られている。このマウンタでは、例えばテープフィーダや部品トレイを部品供給部にセットして実装を行なうが、部品切れが発生した場合には、オペレータが特許文献１に代表されるバーコードやＩＣカードを使用した部品認証で部品の架け替えを行い、特許文献２等のマウンタの記憶装置を使用した作業履歴を保存する方法が取られていた。

又、マウンタで障害が発生した場合等は、通常のオペレータとは別にメインテナンス担当者が作業を行う為、特許文献３に記載されているように、オペレータの作業権限が制限されていた。

特許第３４２１３７２号公報 特許第３３３７６０４号公報 特開２００３−２７３５７７号公報

しかしながら従来のシステムでは、作業権限が限定されたオペレータの作業に対するセュリティ対策が不十分であり、作業権限の無いオペレータも、部品交換や、マウンタの操作を行うことが可能となっていた。その対策として、オペレータがバーコード入りの個人ＩＤを携帯し、部品交換の際はバーコードによるオペレータの認証を行い、その後、部品認証などの作業を行う対策を行っていた。

しかしながら、１つの作業を行う度にオペレータ認証を行うことは、部品の架け替えが多い場合など、非常に工数が増大する問題があった。又、部品認証システム等、オペレータの作業内容も複雑化しており、オペレータのスキル差による作業遅れも問題となっている。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、人手によるオペレータ認証を不要として、マウンタを操作するオペレータの作業負担を軽減することを第一の課題とする。

本発明は、又、工場内のオペレータの位置が把握でき、管理元から最適なオペレータへ作業指示を行えるようにすることを第２の課題とする。

本発明は、部品をノズルで吸着して基板に搭載するための表面実装機において、オペレータに携帯させた無線端末と通信可能な無線通信手段と、前記無線端末と通信を行って、当該表面実装機近傍のオペレータを自動認証し、作業権限内の作業を行っているかチェックする手段と、を備えることにより、前記第１の課題を解決したものである。

更に、前記チェック結果に基づいて、各オペレータの作業履歴を管理する手段を備えることができる。

本発明は、又、部品をノズルで吸着して基板に搭載するための表面実装機が複数台、ネットワークで管理されている表面実装システムであって、各表面実装機毎に設けられた、オペレータに携帯させた無線端末と通信可能な無線通信手段と、各表面実装機の無線通信手段と通信可能な無線端末を検索して、各表面実装機近傍のオペレータを把握する手段と、最適なオペレータへ作業指示を与える手段と、を備えることにより、前記第２の課題を解決したものである。

本発明に係る表面実装機によれば、マウンタに対する作業を行うときも、人手による認証作業が不要となるので、オペレータの工数が軽減できる。又、マウンタ作業を行うオペレータの作業権限が明確になり、セキュリティが向上する。更に、マウンタの作業履歴に作業オペレータを追加でき、ＮＧ作業の回数等、作業結果を反映させることでオペレータのスキル管理を行うことができる。

又、本発明に係る部品表面実装システムによれば、オペレータの作業場所を特定でき、効率の良い作業指示をサポートできる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１に示す如く、本発明に係る表面実装機（マウンタ）１０の実施形態は、前部（図の左下側）に配設した部品供給部２０と、部品２２を搭載する基板３２を搬送するための、中央部から少し後方で左上から右下の方向に延在する基板搬送部３０と、マウンタ１０の前部に移動自在に配設した、Ｘ軸ガントリ４０Ｘ及びＹ軸ガントリ４０ＹでなるＸＹ移送部４０とを主に備えている。

前記部品供給部２０には、多数の部品２２が収納されたテープフィーダ２４が多数並設されている。

前記ＸＹ移送部４０には、部品２２を部品供給部２０で吸着して基板３２上に装着するための吸着ノズル４４を備えた吸着ヘッド部４２が、上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在に搭載されている。

この吸着ヘッド部４２には、その支持部材に取り付けられるようにして、基板３２を上方から撮影するための基板認識カメラ５０及びその照明５２が搭載されている。又、例えば部品供給部２０の脇の位置に、吸着ノズル４４に吸着された部品を下方から撮影するための部品認識カメラ６０及びその照明６２が設けられている。

又、前記吸着ヘッド部４２には、吸着ノズル４４に吸着された部品の有無や形状をチェックするためのレーザユニット４６が配設されている。

更に、前記マウンタ１０のオペレーションモニタ７０が、該マウンタ１０の上方部に配置されている。

又、前記基板認識カメラ５０、部品認識カメラ６０が撮像した画像を演算処理し、更に、本発明による制御を行うための制御部７２が、マウンタ１０の下方部に配置されている。

本発明では、オペレータ９０が、ＩＣチップやＩＣタグ等、例えば、半径１ｍ以内の狭い範囲でのみ通信が可能な媒体を組み込んだ無線端末９２を携帯し、マウンタ１０には、対応した通信モジュール８２を装備する。

これにより、オペレータ９０に近いマウンタ１０でのみ通信が可能となり、オペレータ９０の位置把握が可能となる。そのため、部品交換等の作業が行われようとしたときに、マウンタ１０を操作している作業オペレータ９０の自動認証が可能となる。又、オペレータ１０の作業権限を事前に登録することで、オペレータ認証時に作業権限の確認ができ、権限以外の作業を行おうとした時は、警告を通知することが可能となる。

これにより、マウンタセキュリティの向上に繋がると共に、オペレータの作業履歴がわかるようになり、ＮＧ作業の回数等の作業結果を反映させることで、オペレータのスキル管理をすることも可能となる。

更に、図２に示す如く、工場又はフロア上の複数（図では３台）のマウンタ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが、工場内サーバ１００とネットワーク１０２を用いてネットワーク管理されている場合、マウンタ付近のオペレータ９０Ａ、９０Ｂを検索することにより、工場内のオペレータの位置把握ができ、管理元から最適なオペレータへの作業指示を行うことが可能となる。図２において、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃは、それぞれマウンタ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの通信モジュール、９２Ａ、９２Ｂは、各オペレータ９０Ａ、９０Ｂの無線端末である。

図２の例では、マウンタ１０Ａがオペレータ９０Ａを、マウンタ１０Ｂと１０Ｃがオペレータ９０Ｂを認識していることから、それぞれのオペレータの位置把握が可能となる。又、マウンタでは網羅できないエリアがある場合には、別途受信装置を配置すればよい。

図２の状態でマウンタ１０Ｂで障害が発生した場合、サーバ１００は、オペレータ９０Ａ、９０Ｂの位置を取得し、オペレータ９０Ｂがマウンタ１０Ｂの様子を見るのが最適であると判断し、画面表示する。このオペレータを選出する工程では、マウンタに対する作業権限や選出の優先順位等、オペレータのＩＤ登録情報を考慮し、優先順位の高い数名（任意）を選出し画面へ表示する。管理者は、選出されたオペレータから適任者を選択し、作業指示を行うことで、効率の良い作業が可能となる。

事前作業の例を図３に示す。ステップＳ１で、事前にマウンタ１０にオペレータのＩＤと作業権限を登録しておく。なお、マウンタ１０がサーバ１００で一括管理されている場合は、サーバ１００への登録も可能である。

図４に、部品切れ発生時の処理手順の例を示す。

まずステップＳ１１で、オペレータ９０が部品交換のためフィーダを外そうとした時、マウンタ１０は、ステップＳ１２で、オペレータ９０のＩＤを自動照合する。

オペレータのＩＤ照合方法としては、例えば、
（１）オペレータ９０の位置を随時把握しているため、最寄りのオペレータの権限を常に参照する方法、
（２）オペレータ９０がマウンタ１０に対して作業を開始した時をトリガとし、そのオペレータの権限を参照する方法がある。

オペレータの権限照合は、事前にマウンタ１０に登録したもの、もしくは、サーバ１００へアクセスして行う。

ステップＳ１２での権限照合の結果、ステップＳ１３でオペレータ９０に権限が無いと判断された時は、ステップＳ１４に進み、マウンタ１０及び／又はサーバ１００に警告表示を行う。

一方、ステップＳ１３でオペレータ９０に権限が有ると判断された時には、ステップＳ１５で作業内容を履歴として保存する。この時、作業結果を合わせて保存することで、オペレータのスキル管理をすることが可能となる。

なお、前記実施形態では、無線端末９２としてＩＣチップを使用し、狭い範囲内での通信を行う媒体を使用しているが、それ以外にも、ＧＰＳや携帯電話など、自分の位置を自動的に把握し、その情報をマウンタやサーバに通知する機能を有する装置でも実現が可能である。

又、作業対象も部品切れに限定されず、故障発生時等、他のトラブルにも適用できる。

本発明に係る表面実装機の実施形態を示す正面図 本発明に係る表面実装システムの実施形態を示すブロック図 前記実施形態における事前作業の例を示す流れ図 同じく部品切れ発生時の処理手順の例を示す流れ図

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…マウンタ
２２…部品
３２…基板
４４…吸着ノズル
９０、９０Ａ、９０Ｂ…オペレータ
９２、９２Ａ、９２Ｂ…無線端末
８２、８２Ａ、８２Ｂ、８２Ｃ…通信モジュール
７２…制御部
１００…サーバ
１０２…ネットワーク

Claims (3)

1. 部品をノズルで吸着して基板に搭載するための表面実装機において、
   オペレータに携帯させた無線端末と通信可能な無線通信手段と、
   前記無線端末と通信を行って、当該表面実装機近傍のオペレータを自動認証し、作業権限内の作業を行っているかチェックする手段と、
   を備えたことを特徴とする表面実装機。
2. 前記チェック結果に基づいて、各オペレータの作業履歴を管理する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表面実装機。
3. 部品をノズルで吸着して基板に搭載するための表面実装機が複数台、ネットワークで管理されている表面実装システムであって、
   各表面実装機毎に設けられた、オペレータに携帯させた無線端末と通信可能な無線通信手段と、
   各表面実装機の無線通信手段と通信可能な無線端末を検索して、各表面実装機近傍のオペレータを把握する手段と、
   最適なオペレータへ作業指示を与える手段と、
   を備えたことを特徴とする表面実装システム。

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