JP2014086517A - 電子部品実装システム - Google Patents

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Abstract

【課題】電子部品実装ラインの稼動を停止させることなくローカルデータベースに記憶された電子部品の使用状況に関する情報を統合データベースへ移行する。
【解決手段】バーコードリーダ24によって読み取った対象が部品IDである場合、部品情報読取り処理部14は当該部品IDが統合データベース4に移行済みであるか否かの確認を行う。そして、統合データベース4に記憶されていない場合、部品情報読取り処理部14はローカルデータベース13を参照し、部品IDと共に当該部品IDが付された供給リール21に収納された電子部品Pの使用状況に関する情報を読み取って統合データベース4に登録する。
【選択図】図2

Description

本発明は、複数の実装ラインシステムの間で通信可能な統合システムを備えた電子部品実装システムに関するものである。
基板に電子部品を搭載して実装基板を生産する電子部品実装分野においては、基板の電極に半田等のペーストを供給するペースト供給装置、電極に対するペーストの付着状態を検査する外観検査装置、電子部品供給体としての供給リールに巻回されたキャリアテープをピッチ送りし、当該キャリアテープに収納された電子部品を搭載ヘッドによって取り出して基板の電極上に電子部品を搭載する電子部品搭載装置、電子部品搭載後の基板を加熱するリフロー装置等、複数の電子部品実装用装置から成る電子部品実装ラインが一般に用いられている。
電子部品実装ラインは一つの生産工場内で複数配備されることが多々あり、これら複数の電子部品実装ラインをLANケーブル等の通信手段を介してCPUから成る管理システムと接続し、互いに通信可能とする形態のものが知られている。そして、複数の電子部品実装ライン及びこれらが接続される管理システムは、一つの実装ラインシステム(設備ベンダー)として構築される。
前述の実装ラインシステムを用いて実装作業を行うに際しては、電子部品の使用状況や残数等を把握するため、電子部品供給体(ここでは供給リール)毎に識別情報を付与し、管理システムを用いて管理する方法が知られている。電子部品の残数管理を例にして説明すると、管理システムが有するデータベースには各供給リールに収納された電子部品の種類や数等の部品情報が識別情報に対応して予め記憶されており、実装作業においてキャリアテープを1回ピッチ送りしたときに、データベース中に記憶されている電子部品の数を1つ減算する処理を管理システムが逐次更新することによって電子部品の残数管理がなされる。
特開平11−117420号公報
生産規模の拡大等により生産工場に新たな実装ラインシステムを導入し、複数の実装ラインシステム間で電子部品の残数等の部品情報の共有化を図るためには、各実装ラインシステムのデータベースを統合する必要がある。しかしながら、当該データベースの統合作業は膨大な時間がかかるとともに電子部品実装ラインの稼動を停止する必要があるため事実上困難なものであった。そのため、共通の電子部品を収納した供給リールを使用する場合であっても、一方の実装ラインシステムで使用するものとして用意された供給リールを他方の実装ラインシステムに持ち込んで使用するといった運用(供給リールの相互使用)を行うことが困難となり、本来不必要な供給リールの発注を行って無駄なコストが発生するといった問題が生じていた。このように、複数の実装ラインシステム間で部品情報が共有できないことによって、材料コストの増加及び無駄な在庫の発生を招来するのみならず、各実装ラインシステムにおける実装基板の生産効率の向上が妨げられていた。
そこで本発明は、電子部品実装ラインの稼動を停止させることなく、各実装ラインシステム間における電子部品の使用状況に関する情報の共有化を容易に行うことができる電子部品実装システムを提供することを目的とする。
本発明の電子部品実装システムは、複数の実装ラインシステムと、前記複数の実装ラインシステムとの間で通信可能な統合システムを備えた電子部品実装システムであって、前記複数の実装ラインシステムは、複数の電子部品を収納した電子部品収納体から電子部品を取り出して基板に搭載する電子部品実装装置を備えた電子部品実装ラインと、前記電子部品実装装置と接続されて電子部品の使用状況に関する情報を前記電子部品収納体単位で記憶するローカルデータベースを備えた実装ライン管理手段と、前記実装ライン管理手段に通信可能に接続されて前記電子部品収納体に付された識別情報を読み取る識別情報読取り手段を備え、前記実装ライン管理手段は、前記識別情報読取り手段が読み取った前記識別情報が前記統合システムの統合データベースに記憶されていない場合に、その前記識別情報とともに当該識別情報が付された電子部品収納体に収納された電子部品の使用状況に関する情報を前記ローカルデータベースから読み取って前記統合データベースに記憶させる部品情報読取り手段を備えた。
本発明によれば、電子部品収納体に収納された電子部品の使用状況に関する情報について、実装ラインシステムの稼動を停止させることなくローカルデータベースから統合データベースへの移行を行うことができる。
本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの全体構成図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムの制御系を示す説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける動作説明図 本発明の一実施の形態の電子部品実装システムにおける動作説明図
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1において、電子部品実装システム1は基板(不図示)に電子部品P(図2参照)が実装された実装基板を製造する機能を有するものであり、通信手段としての通信ネットワーク2を介してCPUから成る統合システム3と複数(ここでは2つ)の実装ラインシステム10A,10Bとを通信可能に接続して構成される。統合システム3は、各実装ラインシステム10A,10Bにおいて実行される各種の部品実装作業に関する情報を統合して管理する(詳細は後述する)。
図1において、実装ラインシステム10A,10Bは通信ネットワーク11を介してCPUから成る管理システム12と複数の電子部品実装ライン20(ここでは3ライン)とを通信可能に接続して構成される。電子部品実装ライン20は、半田ペーストが供給された基板に電子部品Pを実装するための各種の部品実装作業を行う複数の部品実装用装置から成り、上流側(図1において左側)から、基板供給装置M1、スクリーン印刷装置M2、電子部品実装装置M3、M4、リフロー装置M5、及び基板回収装置M6を直線状に基板搬送方向(X方向)に連結して構成されている。
基板供給装置M1は電子部品実装ライン20の先頭に配置され、これから電子部品Pが搭載される基板をスクリーン印刷装置M2に供給する。スクリーン印刷装置M2は、基板の上面に形成された電極にスクリーン印刷によって半田ペーストを印刷する。電子部品実装装置M3、M4は、スクリーン印刷後の基板をスクリーン印刷装置M2から受け取り、複数の電子部品Pを収納した供給リール21(図2参照)から電子部品Pを取り出して基板に搭載する。基板回収装置M6は、リフロー装置(不図示)から搬出された基板を回収する。
なお、本実施の形態における電子部品実装ライン20では電子部品実装装置を2台備えているが、その数は任意であって少なくとも1台を含んでいればよく、部品実装用装置の構成や配置も本実施の形態に限定されるものではない。
次に、電子部品実装装置M3、M4にて用いられる供給リール21について説明する。図2において、供給リール21は基板に実装される電子部品Pを複数収納した電子部品収納体であって、リール本体部21aに複数の電子部品Pが直列に収納されたキャリアテープ22を巻回して構成される。供給リール21は、キャリアテープ22をピッチ送りする機能を有するテープフィーダ(不図示)にセットされた状態で電子部品実装装置M3、M4の所定箇所に配置される。なお、電子部品実装装置M3、M4には複数の供給リール21がテープフィーダを介して配置される。
リール本体部21aの表面には、供給リール21を個別に識別するための部品ID(識別情報)を記録した記録媒体としてのバーコード23が貼着されている。また、各実装ラインシステム10A,10Bは管理システム12と無線又は有線で接続されたバーコードリーダ24を備えている。このバーコードリーダ24は、供給リール21に付されたバーコード23を読み取る機能を有しており、読み取ったバーコード23に関する情報(以下、「バーコード情報」と称する)を管理システム12へ送信する。管理システム12は、バーコードリーダ24から送信されたバーコード情報に含まれる部品IDを確認して後述する供給リール21の管理や、電子部品実装装置M3、M4における供給リール21の装着箇所や選択に誤りがないかをチェックする。すなわち、バーコードリーダ24は管理システム12に通信可能に接続されて電子部品収納体に付された識別情報を読み取る識別情報読取り手段となっている。
電子部品実装装置M3、M4は、テープフィーダにセットされたキャリアテープ22をピッチ送りして電子部品Pを部品取出口に位置させ、当該部品取出口にて電子部品Pを電子部品実装装置M3、M4に備えられた搭載ヘッド(不図示)によって取り出して基板に搭載する部品実装作業を実行する。また電子部品実装装置M3、M4は、部品実装作業における稼動情報(稼働率、各種ミスの発生情報、基板の生産枚数等)、部品使用情報(電子部品の使用数や残数等)、トレース情報(当該基板が組み込まれた完成品から基板に実装された電子部品を追跡するため情報)を通信ネットワーク11を介して管理システム12に送信する機能を有している。なお、本明細書では電子部品実装装置M3、M4から発信されるこれらの情報を「装置発信情報」と称する。
次に、図2を参照して電子部品実装システム1の統合システム3について説明する。統合システム3は統合データベース4を備えている。この統合データベース4は各実装ラインシステム10A,10Bからアクセス可能であり、後述する部品情報読取り処理部14や部品情報更新処理部15によって情報の参照や登録・更新が可能となっている。この統合データベース4は各実装ラインシステム10A、10Bのローカルデータベース13、13に分散して記憶されていた情報を一箇所に記憶するために準備されたものであり、複数の実装ラインシステム10A、10Bを有する電子部品実装システム1で取り扱う情報を一元管理するものである。
次に、図2を参照して電子部品実装システム1の管理システム12について説明する。管理システム12は電子部品実装装置M3、M4から発信される装置発信情報に含まれる各種情報を電子部品実装ライン20毎に収集・管理するものであって、ローカルデータベース13、部品情報読取り処理部14及び部品情報更新処理部15を備えている。この管理システム12は、電子部品実装装置M3、M4から送信される装置発信情報に基づいてローカルデータベース13に記憶されている情報を逐次更新または記憶することよって、電子部品実装装置M3、M4における部品実装作業に関する情報を管理する。
ローカルデータベース13は、稼動情報、トレース情報、部品情報を記憶している。部品情報は供給リール21単位でローカルデータベース13に記憶されている。ここで部品情報とは、供給リール21の部品IDと共に、当該部品IDが記録された供給リール21に収納されている電子部品Pの種類を示す「部品種」、供給リール21に収納された電子部品Pの残数を示す「数量」、供給リール21が使用可能であるか、現在使用中であるか、使用不可であるか、又は使用済みであるかを示す「状態」、供給リール21が配置される電子部品実装装置M3、M4を特定する情報及び電子部品実装装置M3、M4内での供給リール21の配置箇所を示す「所在」等、供給リール21及びその供給リール21に収納される電子部品Pの使用状況に関する情報を含む。すなわち、管理システム12は、電子部品実装装置M3、M4と接続されて電子部品の使用状況に関する情報を電子部品収納体単位で記憶するローカルデータベース13を備えた実装ライン管理手段となっている。なお、部品情報としては少なくとも部品IDと電子部品Pの残数を示す数量を含むものであればよい。
部品情報読取り処理部14は、後述する部品情報読取り処理を実行するものであり、バーコードリーダ24から送信されたバーコード情報に含まれる部品IDと一致する部品情報について統合データベース4への移行状態を確認し、移行済みでなければローカルデータベース13に記憶されている該当部品IDの部品情報を統合データベース4に記憶する処理を実行するものである。具体的には、部品情報読取り処理部14は、バーコードリーダ24によって読み取った供給リール21の部品IDが統合データベース4に記憶されていないと判断した場合に、その部品IDとともに当該部品IDが付された供給リール21に収納される電子部品Pの部品情報をローカルデータベース13から読み取って統合システム3の統合データベース4に記憶する。
部品情報更新処理部15は、電子部品実装装置M3、M4からの装置発信情報に含まれる部品使用情報に基づいて統合データベース4やローカルデータベース13に記憶されている部品情報を更新する処理(部品情報更新処理)を実行するものである。具体的には、部品使用情報に含まれる部品IDと一致する部品IDの部品情報について統合データベース4への移行状態を確認し、移行済みであれば統合データベース4に記憶されている該当部品IDの部品情報を更新し、移行済みでなければローカルデータベース13に記憶されている部品情報を更新する。
本実施の形態における電子部品実装システム1は以上のような構成からなり、次に、複数の実装ラインシステム10A,10Bのローカルデータベース13に記憶されている部品情報を統合システム3の統合データベース4へ移行する方法について説明する。実装ラインシステム10A,10Bでは、電子部品実装装置M3、M4での作業開始前における供給リール21のセットアップ作業時、生産する実装基板の品種変更に伴う供給リール21の入れ替え作業時、あるいは実装作業中(装置稼動中)での電子部品Pの消費に伴う供給リール21の交換等の作業が日常的に行われる。
作業者によるこれらの作業を支援するために、実装ラインシステム10A,10Bには作業対象の供給リール21のバーコード23をバーコードリーダ24で読み取らせることにより、作業者に電子部品実装装置M3、M4における供給リール21の装着箇所を指示する機能や誤った作業を行っていないか等のチェックを行う支援機能が備えられている。本発明は日常的な作業に付随して行われる供給リール21のバーコード読み取りをトリガーにローカルデータベース13に記憶されている部品情報を統合データベース4へ移行する処理を行うことを特徴とするものである。
以下、図3を参照して部品情報読み取り処理部14による部品情報読み取り処理動作について説明する。まず、管理システム12はバーコードリーダ24によるバーコードの読み取りが行われるまで待機する(ST1のバーコード読み取り待機工程)。そして、作業員がバーコードリーダ24で供給リール21に貼着したバーコード23を読み取ると、バーコードリーダ24からバーコード情報が管理システム12へ送信される。そして、バーコード情報に部品IDが含まれるか否かの確認が部品情報読取り処理部14によってなされ(ST2の部品ID確認工程)、部品IDが含まれていないと判断した場合には作業員に対してエラーが発生した旨の報知を行う(ST3のエラー報知工程)。
次に、部品IDが含まれていると判断した場合には、部品情報読取り処理部14は当該部品IDが統合データベース4に移行済みであるか否かの確認を行う(ST4の移行状態確認工程)。つまり、部品情報読取り処理部14は統合データベース4を参照することによって読み取った部品IDが統合データベース4に記憶されているか否かを判断する。そして、統合データベース4に記憶されていない場合、部品情報読取り処理部14はローカルデータベース13を参照し、当該部品IDが付された部品情報を読み取る(ST5のローカルデータベース参照工程)。
そして、部品情報読取り処理部14は読み取った部品情報に移行元の実装ラインシステム(「移行ベンダー」)に関する情報を付加して統合システム3の統合データベース4に登録する(ST6の統合データベース登録工程)。これにより、読み取った供給リール21に関する部品情報が統合データベース4に移行される。このように、部品情報読取り処理部14は、識別情報読取り手段が読み取った識別情報が統合システム3の統合データベース4に記憶されていない場合に、その識別情報とともに当該識別情報が付された電子部品収納体に収納された電子部品の使用状況に関する情報をローカルデータベース13から読み取って統合データベース4に記憶させる部品情報読取り手段となっている。
次に、部品情報読取り処理部14はローカルデータベース13に記憶された移行対象の部品IDに対してその旨を示す情報(移行フラグ(図2参照))を付与する(ST7の移行済み表示付与工程)。
一方、(ST4)において、バーコードリーダ24によって読み取った部品IDが統合データベース4に記憶されている(既に移行済みである)場合、管理システム12は統合データベース4を参照して当該統合データベース4に記憶された部品ID及び当該部品IDに対応する電子部品Pの使用状況に関する情報を読み取る(ST8の統合データベース参照工程)。なお、バーコードリーダ24によって読み取った部品IDが既に統合データベース4に記憶されている場合としては、いずれかの実装ラインシステムにて(ST6)の統合データベース登録工程、すなわち統合データベース4へのデータ移行が既に完了している場合が挙げられる。
また、(ST4)において、読み取った部品IDが統合データベース4のみならずローカルデータベース13にも記憶されていない場合には、管理システム12は作業員に対してその旨の報知を行う(ST9の報知工程)。そして、読み取った部品IDが誤って記憶されていないものであった場合、作業員によって部品ID及び当該部品IDが付された供給リール21に収納された電子部品Pの部品情報をローカルデータベース13及び統合データベース4に登録する新規登録作業を行う。
以上説明した部品情報読み取り処理動作を実行することにより、既存の管理システム12に部品情報読取り処理部14を付加するだけの簡易な構成で各実装ラインシステム10A,10Bのローカルデータベース13、13に記憶されている部品情報を統合データベース4へ移行することができる。これにより、各実装ラインシステム10A,10Bで使用される供給リール21及び当該供給リール21に収納される電子部品Pの使用状況に関する情報を、統合システム3上で共有化することができる。
また、この方法によれば作業者が日常的な作業を行うだけでデータ移行が行われるので、複数の実装ラインシステム10A,10Bの稼動を停止させる必要がなく、また実装基板の生産効率を低下させることなく電子部品Pの使用状況に関する情報の共有化を図ることができる。しかも、実装ラインシステム10A,10Bで使用する必要な供給リール21に関する情報を統合データベース4に移行するので、使用機会のなくなった古い供給リール21や電子部品が空になった供給リール21についての情報を移行することによる人的・設備的コストを削減できるといった効果も期待できる。
次に、図4を参照して部品情報の更新処理動作(部品情報更新処理動作)について説明する。部品情報更新処理部15は、電子部品実装装置M3、M4から送られてくる装置発信情報に含まれる部品使用情報に基づいて統合データベース4やローカルデータベース13に記憶されている部品情報を更新する処理を実行するものである。具体的には、部品使用情報に含まれている部品IDと一致する部品IDが付与された部品情報について統合データベース4への移行状態を確認し、移行済みであれば統合データベース4に記憶されている該当部品IDの部品情報を更新し、移行済みでなければローカルデータベース13の当該部品IDの部品情報を更新する。
まず、管理システム12は電子部品実装装置M3、M4から発信される装置発信情報を受信する(ST10の装置発信情報受信工程)。次に、部品情報更新処理部15は管理システム12によって受信した装置発信情報に含まれる部品使用情報を抽出し、部品使用情報に含まれる部品IDを確認する(ST11の部品ID確認工程)。そして、確認した部品IDが統合データベース4に移行済みであるか否か(統合データベース4に記憶されている否か)を確認する(ST12の移行状態確認工程)。
そして、(ST12)にて移行がされていないと判断した場合、部品情報更新処理部15はローカルデータベース13に記憶されている当該部品IDの部品情報を装置発信情報に基づいて更新する(ST13のローカルデータベース更新処理工程)。すなわち、部品情報更新処理部15はローカルデータベース13に記憶されている更新対象の電子部品Pの数量(残数)から、供給リール21から取り出された電子部品Pの使用数を減ずる処理を実行することによって、ローカルデータベース13に記憶されている更新対象の電子部品Pの数量を更新する。
一方、(ST12)にて移行がされていると判断した場合、部品情報更新処理部15は装置発信情報に基づいて統合データベース4に記憶されている当該部品IDの部品情報を更新する(ST14の統合データベース更新工程)。なお、このときローカルデータベース13に記憶されている当該部品IDの部品情報を併せて更新してもよい。このように、部品情報更新処理部15は、電子部品実装装置M3、M4から送られてくる部品使用情報に基づいて統合データベース4に記憶された部品情報を更新する部品情報更新手段となっている。
このように本実施の形態の電子部品実装システム1によれば、複数の実装ラインシステム10A,10B間での供給リール21及びその供給リール21に収納された電子部品Pの使用状況(例えば前述した電子部品Pの残数)に関する情報を統合システム3上で容易に共有化することができる。したがって、供給リール21に収納される電子部品Pの残数を正確に把握した状態で、複数の実装ラインシステム10A,10B間で共通に使用可能な電子部品を収納した供給リール21を相互に使用することができる。
また、各実装ラインシステム10A,10Bの稼動を停止させることなく部品情報の移行を行うことができるので、実装基板の生産効率を損なうことがない。また、日常的な作業に付随する形で徐々に部品情報の移行を行うことができるので、移行のための人的負担が新たに発生することがない。さらに、統合データベース4には実装ラインシステム10A,10Bにて使用される供給リール21に関する情報のみが記憶・更新されるので、部品実装作業で使用機会のなくなった古い供給リール21や部品切れとなった供給リール21等の不要な部品情報を移行しないので統合データベース4の記憶領域のスリム化を図ることができる。
その他、本実施の形態では供給リール21を電子部品収納体として説明したが、上面が開口した箱状の容器(トレイ)に複数の電子部品を収納したトレイフィーダ(不図示)を電子部品収納体として用いてもよい。かかる場合、トレイの所望箇所に部品IDを記録したバーコードを貼着し、上記説明した工程を経ることによって、複数の実装ラインシステム間におけるトレイフィーダに収納された電子部品の使用状況に関する情報の共有化を統合システム3上で実現することができる。
本発明の電子部品実装システムによれば、複数の実装ラインシステム間における電子部品の使用状況に関する情報を簡易な構成で容易に共有化することができ、基板に電子部品を実装して実装基板を製造する電子部品実装分野において有用である。
1 電子部品実装システム
2 通信ネットワーク
3 統合システム
4 統合データベース
10A、10B 実装ラインシステム
12 管理システム
13 ローカルデータベース
14 部品情報読取り処理部
15 部品情報更新処理部
20 電子部品実装ライン
21 供給リール
24 バーコードリーダ
M3,M4 電子部品実装装置
P 電子部品

Claims (3)

  1. 複数の実装ラインシステムと、前記複数の実装ラインシステムとの間で通信可能な統合システムを備えた電子部品実装システムであって、
    前記複数の実装ラインシステムは、複数の電子部品を収納した電子部品収納体から電子部品を取り出して基板に搭載する電子部品実装装置を備えた電子部品実装ラインと、前記電子部品実装装置と接続されて電子部品の使用状況に関する情報を前記電子部品収納体単位で記憶するローカルデータベースを備えた実装ライン管理手段と、前記実装ライン管理手段に通信可能に接続されて前記電子部品収納体に付された識別情報を読み取る識別情報読取り手段を備え、
    前記実装ライン管理手段は、
    前記識別情報読み取り手段が読み取った前記識別情報が前記統合システムの統合データベースに記憶されていない場合に、その前記識別情報とともに当該識別情報が付された電子部品収納体に収納された電子部品の使用状況に関する情報を前記ローカルデータベースから読み取って前記統合データベースに記憶させる部品情報読取り手段を備えたことを特徴とする電子部品実装システム。
  2. さらに、前記実装ライン管理手段は、前記電子部品実装装置から送られてくる部品使用情報に基づいて前記統合データベースに記憶された部品情報を更新する部品情報更新手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装システム。
  3. 前記部品情報読取り手段は、電子部品の使用状況に関する情報を前記統合データベースに記憶させる際に、前記ローカルデータベースに対して当該電子部品の使用状況に関する情報を前記統合データベースに記憶させた旨の情報を付与することを特徴とする請求項1または2に記載の電子部品実装システム。
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