JP2017059615A - 基板生産システム及びプリント基板の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廉価な構成で再起動時の基板搬出機能を実現すること。【解決手段】搬送コンベア３０のコンベア幅ＣＷを調整するコンベア幅可変機構と、コンベア幅可変機構に駆動力を与える幅調整モータ３５と制御装置２００が運転途中で停止した後再起動を開始してから原点復帰動作が開始される前に、コンベア幅可変機構の稼動を規制する規制手段とを備える。再起動時に幅調整モータ３５の作動を規制し、表面実装機１２内のプリント基板Ｗを検出している場合に強制的に当該プリント基板Ｗを搬出させた後、コンベア幅可変機構の稼動を再開する。【選択図】図４

Description

本発明は、基板生産システム及びプリント基板の処理装置に関する。

一般に複数の処理装置を用いてプリント基板を加工する基板生産システムにおいては、特許文献１〜３に示されているように、プリント基板の搬送ラインに沿って複数の処理装置が並設されている。プリント基板は、搬送ラインを構成する搬送コンベアによって搬送され、上流側から順に処理装置によって処理される。

最近では、搬送されるプリント基板の種類を多様化するため、コンベア幅を調整するコンベア幅可変機構が搬送コンベアに設けられている。同コンベア幅可変機構は、固定ラインと固定ラインに対し、プリント基板の幅方向（プリント基板の搬送方向と直交する方向）に移動可能な可動ラインと、可動ラインを駆動するモータとを有している。

何れかの処理装置でトラブルが発生したり、或いは搬送コンベア上で不具合が生じたりした場合、基板生産システムは、一旦停止し、不具合を解消した後、再起動に移行する。再起動時には、各アクチュエータ（モータ、エアシリンダ等）の原点復帰を行って初期設定を実行する必要がある。再起動のときに処理装置内にプリント基板が残っていると、原点復帰が行うことができないので、従来は、再起動を実行する前に、処理装置内のプリント基板の存否を確認し、プリント基板が残っている場合には、手作業で除去する等の作業を行っていた。

かかる作業を容易にするため、特許文献１は、移動機構を用いて搬送ユニットの搬送方向の成分を含む方向を走査方向として検出器を走査させ、この検出器により検出された情報に基づき、制御装置が搬送ユニットにおける基板の有無を判定する技術を開示している。

また、特許文献２には、基板搬送に関連する原因による故障発生後に復旧して運転を再開するときに、基板搬送路上の基板を位置に自動的に修正できるようにすることができる表面実装機が開示されている。具体的には、基板位置検出手段によって検出された基板位置が正規の位置からずれている場合に、基板搬送装置のモータを駆動して、プリント基板を正規の位置に移動させるように制御している。

さらに、特許文献３には、オペレータが手を触れることなくプリント基板の再位置決めを正確に行なうことのできる部品搭載装置が開示されている。同装置は、電子部品の搭載処理中にシステム障害が生じて上記昇降装置及び上記ストッパが駆動前の状態に戻ると、一旦、上記プリント基板の位置を位置決め用のストッパの位置からずらし、該ずらした位置から再搬送ベルトを用いて所定の位置へ搬送して位置決めする構成になっている。

特開２０１３−２０６９１２号公報 特開２００８−１９２８２４号公報 特開２００５−２８６２１９号公報

トラブル発生後再起動時にスムーズに通常運転に復帰するためには、可及的速やかに処理装置からプリント基板を搬出することが好ましい。また、プリント基板の搬出に際しては、サーボモータのエンコーダとして、廉価なインクリメンタルタイプのものを採用した生産ラインにおいても、低コストで実現できることが好ましい。

しかしながら、特許文献１の構成では、基板搬出機能がないため、抜本的にスムーズな復帰作業を実現することはできなかった。

また、特許文献２の構成では、機構上、優れた性能を発揮できるものの、より低廉な解決を望む要請に応えることは困難であった。

さらに、特許文献３の構成では、プリント基板を一旦、所定の位置に仮置きして位置決め作業を行う必要があるため、複雑な機構を用いて複雑な処理を実行する必要があった。

加えて、コンベア幅可変機構によってコンベア幅を調整する搬送コンベアが採用されている場合には、コンベア幅可変機構が再起動して原点復帰する際、プリント基板を過度に挟み込んだり、或いは、コンベア幅を拡げすぎてプリント基板を落としたりする恐れがある。そのような不具合を解決するため、コンベア幅可変機構にアブソリュートタイプのエンコーダを設けて、現状の停止位置から制御を開始することも考えられるが、アブソリュートタイプのエンコーダは、高価であり、しかも定期的にバッテリ交換を必要とする等、コストが高くなるという問題を解決することができない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、廉価な構成で再起動時の基板搬出機能を実現することのできる基板生産システム及びプリント基板の処理装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、予め設定された基板搬送ラインに沿ってプリント基板を処理する処理装置が設けられている基板生産システムにおいて、前記基板搬送ラインに沿ってプリント基板を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアのコンベア幅を調整するコンベア幅可変機構と、前記搬送コンベアの駆動源であるコンベアモータ及び前記コンベア幅可変機構の駆動源である幅調整モータを含み、前記処理装置に設けられたアクチュエータと、前記処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始してから前記アクチュエータの原点復帰動作が開始される前に、前記コンベア幅可変機構の稼動を規制する規制手段と、前記処理装置内に残存するプリント基板の有無を出力する出力手段と、前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力している場合に、前記コンベアモータを強制的に駆動して当該プリント基板を前記規制手段による規制下で搬出させるように前記コンベアモータを制御する強制搬出制御部と、前記強制搬出制御部による当該プリント基板の強制搬出後に各アクチュエータが原点復帰動作を実行するように各アクチュエータを制御する原点復帰制御部とを備えていることを特徴とする基板生産システムである。

また、本発明の別の態様は、予め設定された基板搬送ラインに沿って配置されるプリント基板の処理装置において、前記基板搬送ラインに沿ってプリント基板を搬送する搬送コンベアと、前記搬送コンベアのコンベア幅を調整するコンベア幅可変機構と、前記搬送コンベアの駆動源であるコンベアモータ及び前記コンベア幅可変機構の駆動源である幅調整モータを含み、前記処理装置に設けられたアクチュエータと、前記処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始してから前記アクチュエータの原点復帰動作が開始される前に、前記コンベア幅可変機構の稼動を規制する規制手段と、前記処理装置内に残存するプリント基板の有無を出力する出力手段と、前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力している場合に、前記コンベアモータを強制的に駆動して当該プリント基板を前記規制手段による規制下で搬出させるように前記コンベアモータを制御する強制搬出制御部と、前記強制搬出制御部による当該プリント基板の強制搬出後に各アクチュエータが原点復帰動作を実行するように各アクチュエータを制御する原点復帰制御部とを備えていることを特徴とするプリント基板の処理装置である。

本発明に係る基板生産システム又はプリント基板の処理装置では、トラブル発生後再起動時において、処理装置にプリント基板が残留している場合には、コンベア幅可変機構の稼動が規制され、コンベア幅可変機構は、プリント基板を保持したまま停止することになる。これによって、コンベア幅可変機構にいわゆるフェールセーフ機能（障害発生時に常に安全側に制御する機能）を持たせ、再起動時におけるプリント基板や、コンベア幅可変機構を含む搬送コンベアの保全を図ることができる。その後、当該プリント基板の有無が出力手段によって出力されることにより、強制搬出制御部による制御によって、当該プリント基板が処理装置外に搬出される。その後、コンベア幅可変機構が原点復帰制御部の制御によって、再稼働されるので、搬送コンベアの初期化を安全に実行し、通常運転に移行することができる。しかも、コンベア幅可変機構の構成としては、所定条件下で再稼働を一時停止し、プリント基板の搬出後に再稼働されるだけであるから、コンベア幅可変機構の駆動源となる幅調整モータの制御を廉価なインクリメンタルタイプのエンコーダで実現することが可能となる。そのため、ハードウェアが低廉であるばかりでなく、アブソリュートタイプのものでは必要なバッテリも不要となり、メンテナンスコストの低減を図ることも可能となる。

好ましい態様において、前記出力手段は、前記処理装置に接続されている操作パネルを含む。換言すれば、前記処理装置は、前記出力手段として機能する操作パネルを含む。この態様では、再起動時に作業者が操作パネルを操作してプリント基板の有無を入力し、その入力データを出力手段の出力として利用することができる。

好ましい態様において、前記出力手段は、前記処理装置に付設された基板センサを含む。この態様では、基板センサによって自動的に処理装置内に残留しているプリント基板を検出することができる。

好ましい態様において、前記原点復帰制御部は、当該処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始した場合において、前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力しているときには、前記強制搬出制御部の制御に先立って、前記コンベアモータ及び前記幅調整モータを除く前記アクチュエータが原点復帰を実行するように当該アクチュエータを制御する。この態様では、プリント基板の搬出機能に影響しない他の機構の初期化を先に進めることにより、コンベア幅可変機構の再起動を一時的に制限してフェールセーフ機能を奏するに当たり、制約される機能を漸減し、プリント基板の搬送時にそれら他の機構を用いて種々の処理を実行することが可能になる。

好ましい態様において、前記処理装置に含まれ、前記アクチュエータに駆動されることによって当該処理装置内に搬入されたプリント基板を撮像する撮像手段と、当該処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始した場合において、前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力しているときには、前記強制搬出制御部の制御に先立って前記搬送コンベアを撮像して当該コンベア幅を取得するコンベア幅取得手段と、前記コンベア幅が当該プリント基板を搬出するのに適切か否かを判定し、前記コンベア幅が当該プリント基板を搬出するのに適切と判断したときは、前記強制搬出制御部による制御を実行する一方、不適切と判断したときは、前記強制搬出制御部の制御に先立ってコンベア幅を微調整するように前記幅調整モータを制御するオフセット制御部とをさらに備えている。この態様では、コンベア幅可変機構の初期化前にプリント基板を強制的に搬出するに当たり、搬出動作に先立ってコンベア幅の適否を確認し、修正することができるので、より安全な搬送動作を実現することができる。

好ましい態様において、前記コンベア幅可変機構は、給電停止時に制動するブレーキ機構を含み、前記規制手段は、給電時に所定の条件下で前記ブレーキ機構の制動を解除する。この態様では、トラブルが発生してシステムが停止した際に、コンベア幅可変機構がトラブル発生時のコンベア幅を維持したまま制動されるので、再起動時において、より安全かつ確実にシステム停止前のコンベア幅で残留しているプリント基板を搬出することができる。

以上説明したように、本発明によれば、廉価な構成で再起動時の基板搬出機能を実現することができる、という顕著な効果を奏する。

本発明のさらなる特徴、目的、構成、並びに作用効果は、添付図面と併せて読むべき以下の詳細な説明から容易に理解できるであろう。

本発明の実施の一形態に係る基板生産システムの概略図である。 図１の基板生産システムに採用されている処理装置としての表面実装機の要部の平面略図である。 同表面実装機の要部を示すブロック図である。 トラブル処理を終了してから全軸原点復帰をするまでの処理を示す第１の実施例に係るフローチャートである。 トラブル処理を終了してから全軸原点復帰をするまでの処理を示す第２の実施例に係るフローチャートである。 図５のコンベア幅調整処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 トラブル処理を終了してから全軸原点復帰をするまでの処理を示す第３の実施例に係るフローチャートである。 トラブル処理を終了してから全軸原点復帰をするまでの処理を示す第４の実施例に係るフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１を参照して、本発明の実施の一形態に係る基板生産システム１０は、互いに並行に設定された第１レーン及び第２レーンを構成し、これら第１レーン及び第２レーンの上流側から下流側にプリント基板Ｗを搬送して、順次、必要な加工を施すように構成されている。以下の説明では、プリント基板Ｗの搬送方向（図１において、長手方向の右側から左側）を基板搬送方向とし、この基板搬送方向に沿う水平方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する水平方向をＹ軸方向とする。

基板生産システム１０は、基板Ｗにスクリーン印刷を施すスクリーン印刷ステーションと、スクリーン印刷が施された基板Ｗに電子部品を実装する部品実装ステーションと、電子部品が実装された基板Ｗにリフロー処理を施すリフローステーションと、リフロー処理後の基板Ｗを撮像して検査する検査ステーションとを備えている。スクリーン印刷ステーションには、例えば、１台のスクリーン印刷装置１１が直列に配置されている。部品実装ステーションには、例えば、２セットの表面実装機１２が直列に配置されている。リフローステーションには、１台のリフロー装置１４が配置されている。さらに、検査ステーションには、画像検査を実施する１台の検査装置１６が配置されている。また、スクリーン印刷装置１１の上流側と、各ステーションの間と、検査装置１６の下流側には、基板搬送装置２１が設置されている。

スクリーン印刷装置１１、表面実装機１２、リフロー装置１４、並びに検査装置１６は、何れも本発明の「処理装置」の一例であり、以下の説明では、これらの装置を処理装置とも総称する。

各処理装置は、それぞれが制御装置を有する自律型の装置であって、それらの動作が各自の制御装置により個別に制御されるようになっている。一方、前記基板生産システム１０は、ローカルエリアネットワークシステムを介して各装置の制御装置に接続されるホストコンピュータが設けられている。このホストコンピュータは、生産対象となるプリント基板Ｗに対応する生産プログラム等に基づき、各装置の動作を統括的に制御するとともに、プリント基板Ｗの生産開始に先立ち、当該プリント基板の搬送方式や実装モードを決定する。

次に、処理装置の一例として、表面実装機１２の詳細について説明する。

図２を参照して、表面実装機１２は、前記基板生産システム１０の各レーンの一部を構成する搬送コンベア３０と、両搬送コンベア３０を挟んで対向配置された部品実装装置４０とを備えている。また、これら搬送コンベア３０、部品実装装置４０を制御するため、表面実装機１２は、制御装置２００を備えている。

各搬送コンベア３０は、互いに平行にＸ軸方向に延び、かつＹ軸方向に並一対のベルトコンベア３１、３２を備えている。各ベルトコンベア３１、３２は、コンベアモータ３３（図３参照）によって、駆動される。コンベアモータ３３は、例えば、ステッピングモータで具体化される。コンベアモータ３３は、搬送コンベア３０に駆動力を与える「コンベアモータ」の一例である。

さらに、各搬送コンベア３０は、一方のベルトコンベア３１をＹ方向に駆動する図略のコンベア幅可変機構を備えている。該コンベア幅可変機構の構成は、公知であるため省略するが、Ｗ軸モータ３５（図３参照）によって駆動される動力伝達機構を介して、一方のベルトコンベア３１が幅方向に移動し、搬送されるプリント基板Ｗの幅を調整可能に構成されている。本実施形態において、Ｗ軸モータ３５は、サーボモータである。Ｗ軸モータ３５は、Ｗ軸エンコーダ３６を有する。Ｗ軸エンコーダ３６は、インクリメンタルタイプのロータリエンコーダである。Ｗ軸モータ３５は、コンベア幅可変機構に駆動力を与える「幅調整モータ」の一例である。

各搬送コンベア３０の略中央部分には、それぞれ基板停止位置Ｐｎが設定されている。各搬送コンベア３０によってＸ軸方向上流側から搬送されたプリント基板Ｗは、基板停止位置Ｐｎに搬入されて一時停止し、電子部品の実装作業に供される。電子部品の実装作業後は、そのプリント基板ＷがＸ軸方向下流側に搬出される。

搬送コンベア３０上にある（すなわち、処理装置内にある）プリント基板Ｗを検出するため、例えば、基板搬送方向に所定間隔を隔てて３つのセンサＳＮ１、ＳＮ２、ＳＮ３が配設されている。

次に、部品実装装置４０は、それぞれが、部品供給部１２１と、実装ヘッド１２２と、撮像ユニット１２３と、マーキング装置１２４（図３参照）とを有している。

各部品供給部１２１は、それぞれ両搬送コンベア３０の外側に配置されている。

部品供給部１２１には、複数のテープフィーダが配備されている。これらテープフィーダは、いずれもＸ軸方向に配列され、Ｙ軸方向に沿って並んでいる。各テープフィーダは、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小型の電子部品を所定間隔で保持したテープが巻回されるリールと、このリールからテープを引出しながら電子部品をひとつずつテープフィーダ先端の部品供給位置に送り出す部品送り機構等とを備えている。

各実装ヘッド１２２は、それぞれ対応する部品供給部１２１のテープフィーダから部品を取り出してプリント基板Ｗ上に実装するものであり、前記基板停止位置Ｐｎの上方に配備されている。

前記実装ヘッド１２２は、それぞれ図外の装置によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に設けられているとともに、上下方向に移動可能な複数の吸着ノズル１５を備えている。各吸着ノズル１５は、下方電子部品を吸着する吸着口を向けて上下に延びており、所定間隔を隔てて並設されている。各実装ヘッド１２２は、テープフィーダの上方から当該吸着ノズル１５を上下に駆動することにより、前記部品供給位置に供給された電子部品をテープフィーダからピックアップする一方、前記基板停止位置Ｐｎに供されたプリント基板Ｗの上方に移動し、各吸着ノズル１５を上下に駆動することにより、当該電子部品をプリント基板Ｗ上に実装するように構成されている。

前記撮像ユニット１２３は、実装ヘッド１２２に付設され、搬送コンベア３０上にあるプリント基板Ｗを上方から撮像する機能を有する。撮像ユニット１２３は、本発明の撮像手段の一例である。

前記マーキング装置１２４は、プリント基板Ｗ上にインク等で印をつける公知の装置である。マーキング装置１２４は、バーコードを生成して印刷するバーコード印刷装置であってもよい。

次に、図３を参照しつつ、表面実装機１２の制御装置２００について説明する。なお、図３に示す機能構成は、制御装置２００の機能構成のうち、主に実装モードを決定するための構成を機能的に示している。

図３を参照して、制御装置２００は、マイクロプロセッサ等で構成されるユニットであり、そのＣＰＵが主制御部２０１を構成している。

主制御部２０１には、搬送コンベア３０の各センサＳＮ１〜ＳＮ３、搬送コンベア３０のコンベアモータ３３、Ｗ軸モータ３５、Ｗ軸エンコーダ３６が接続されている。センサＳＮ１〜ＳＮ３の出力に基づき、制御装置２００は、搬送コンベア３０上におけるプリント基板Ｗの有無や位置を検出することが可能となっている。また、制御装置２００は、公知の方法でコンベアモータ３３を制御し、Ｗ軸エンコーダ３６の出力に基づいてＷ軸モータ３５の動作を制御することができるようになっている。

また、主制御部２０１には、上述した撮像ユニット１２３の他、表面実装機１２の各センサ類、モータ類が、接続されており、制御装置２００は、当該表面実装機１２のセンサ類の出力及び撮像ユニット１２３によって取得された画像データに基づいて、表面実装機１２の動作を制御できるように構成されている。以下の説明では、表面実装機１２に設けられている、コンベアモータ３３やＷ軸モータ３５を含む各種モータ、エアシリンダ等をアクチュエータ５０とも総称する。

さらに、主制御部２０１には、外部機器として操作パネル２０２と、通信モジュールで構成された通信部２０３と、メモリ装置で具体化される記憶部２０４と、が接続されている。

操作パネル２０２は、入力部と表示部とを一つのディバスとして構成されたものである。操作パネル２０２の入力部は、いわゆるキーボードやマウスなどのポインティングディバスで構成される。なお、操作パネル２０２の入力部は、操作パネル２０２の表示部によって表示されたＧＵＩであってもよい。また、操作パネル２０２の表示部のディスプレイに併設された操作キーを含んでいてもよい。

通信部２０３は、ローカルエリアネットワークを実現する所定のプロトコルに基づいて、制御装置２００とホストコンピュータ又は、基板生産システム１０に設けられた他の装置の制御装置との通信制御を行うものである。

次に、記憶部２０４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等のメモリディバイスを含み、主制御部２０１によって実行させる各種プログラム２０５と、これらプログラムの実行に必要なデータ２０６とが保存されている。プログラムとしては、搬送コンベア３０の制御を司る搬送プログラム、搬送コンベア３０のコンベア幅可変機構の制御を司る幅調整プログラム、搬送コンベア３０の運転動作の制御を司るプログラム、撮像ユニット１２３を制御する撮像プログラム、撮像ユニット１２３が撮像した画像をデジタル処理するための画像処理プログラム、製造対象となっているプリント基板Ｗに関する情報や当該プリント基板Ｗの製造履歴情報等、トランザクションを処理するプログラム、及びマーキング装置１２４を制御するプログラム等が含まれる。

また、データとしては、製造対象となるプリント基板の品番ごとに、外寸、設定されるべきコンベア幅ＣＷの寸法、センサＳＮ１〜ＳＮ３の検出タイミングに基づく位置を特定するためのパラメータ、各種モータを制御するためのパラメータ等、制御に必要なマスターデータや、製造年月日、プリント基板Ｗの製造番号等のトランザクションデータが含まれる。これらプログラム２０５及びデータ２０６により、主制御部２０１は、一般的な表面実装機としての運転機能を奏することができる他、以下のようなモジュールを機能的に構成している。

まず、主制御部２０１は、搬送制御部２１０を有している。搬送制御部２１０は、搬送コンベア３０の制御を司る搬送プログラムで具体化されており、この搬送プログラム等によって、搬送制御部２１０は、基板センサＳＮ１〜ＳＮ３等の出力に基づき、コンベアモータ３３を駆動して、搬送コンベア３０上のプリント基板Ｗの搬送動作を制御するように構成されている。

次に、主制御部２０１は、基板判定部２１１を有している。基板判定部２１１は、各基板センサＳＮ１〜ＳＮ３の出力に基づき、搬送コンベア３０上におけるプリント基板Ｗの有無と位置とを判定する機能を有する。

次に、主制御部２０１は、幅調整制御部２１２を有している。幅調整制御部２１２は、搬送コンベア３０のコンベア幅可変機構の制御を司る幅調整プログラムで具体化されており、この幅調整プログラムによって、幅調整制御部２１２は、Ｗ軸エンコーダ３６の出力に基づき、Ｗ軸モータ３５の動作を制御するように構成されている。

次に、主制御部２０１は、オフセット制御部２１３を有している。オフセット制御部２１３は、幅調整プログラムに含まれるサブモジュールで具体化されており、このサブモジュールによって、オフセット制御部２１３は、図６に示すコンベア幅調整処理において判定される条件下で、Ｗ軸モータ３５を僅かに駆動して、コンベア幅ＣＷ、すなわち画像制御部２１７の制御によって、撮像された画像からベルトコンベア３１、３２間の間隔の微調整動作の制御を実行するように構成されている。

次に、主制御部２０１は、強制搬出制御部２１４を有している。強制搬出制御部２１４は、コンベアモータ３３の運転動作の制御を司るプログラムに含まれるサブモジュールで具体化されており、このサブモジュールによって、強制搬出制御部２１４は、所定の条件下で、搬送コンベア３０に残留しているプリント基板Ｗを強制的に搬出する動作を制御するように構成されている。

次に、主制御部２０１は、原点復帰制御部２１５を有している。原点復帰制御部２１５は、上記幅調整プログラムに含まれるサブモジュールで具体化されており、このサブモジュールによって、原点復帰制御部２１５は、所定条件下でコンベア幅可変機構の再稼働を開始する動作を制御するように構成されている。

次に、主制御部２０１は、撮像制御部２１６を有している。撮像制御部２１６は、撮像ユニット１２３を制御する撮像プログラムで具体化されており、この撮像プログラムによって、撮像制御部２１６は、撮像ユニット１２３の撮像動作を制御するように構成されている。

次に、主制御部２０１は、画像制御部２１７を有している。画像制御部２１７は、撮像ユニット１２３が撮像した画像をデジタル処理するための画像処理プログラムで具体化されており、このプログラムによって、画像制御部２１７は、画像データからプリント基板Ｗのバーコードに含まれる情報の読み取りや、コンベア幅ＣＷの画像認識等の動作を制御するように構成されている。

なお、制御装置２００は、撮像制御部２１６や画像制御部２１７を構成するプログラムを実行することにより、後述するように、当該表面実装機１２が運転途中で停止した後再起動を開始した場合において、基板センサＳＮ１〜ＳＮ３が表面実装機１２内のプリント基板Ｗを検出しているときには、搬送コンベア３０のベルトコンベア３１、３２を撮像して当該コンベア幅ＣＷを取得するコンベア幅取得手段としても機能する。

次に、主制御部２０１は、トレース情報処理部２１８を有している。トレース情報処理部２１８は、製造対象となっているプリント基板Ｗに関する情報や当該プリント基板Ｗの製造履歴情報等、トランザクションを処理するプログラム、及びマーキング装置１２４を制御するプログラム等によって具体化されており、これらのプログラムによって、制御装置２００は、当該プリント基板Ｗの履歴情報を取得するとともに、必要に応じてマーキング装置１２４を駆動し、当該プリント基板Ｗに印（又はバーコード）を付ける動作を制御することができるように構成されている。また、このトレース情報処理部２１８により、制御装置２００は、マーキング処理を施したプリント基板Ｗの履歴情報を記憶部２０４の不揮発性メモリに記憶したり、或いは、通信部２０３を用いてホストコンピュータに送信したりすることも可能となる。トレース情報処理部２１８は、トレース情報を処理する機能を有する。ここでいうトレース情報とは、当該プリント基板Ｗを一意に認識するための識別情報や、この識別情報に基づいて当該プリント基板Ｗが製造時に搬送コンベア３０上で一時停止していたことを示す履歴情報の総称である。

上述した構成により、トラブル発生時に制御装置２００を再起動した際に、表面実装機１２内にプリント基板Ｗが残留している場合には、このプリント基板Ｗを強制的に搬出することが可能になる。

次に、主制御部２０１は、再開処理制御部２１９を有している。再開処理制御部２１９は、表面実装機１２（すなわち、処理装置）が一つのプリント基板Ｗに対してなすべき処理を実行するプログラムによって具体化されており、このプログラムを実行することにより、制御装置２００は、再開処理、すなわちトラブル等によって中断したプリント基板Ｗに対する処理を再開し、当該プリント基板Ｗに対する処理を完結する動作を制御することができるように構成されている。

次に、プリント基板Ｗを強制的に搬出するために採用し得るいくつかの態様（実施例）について説明する。以下の説明では、表面実装機１２が電子部品の実装作業に際して実行されるメインルーチンの中で実行されるサブルーチンとして、各実施例を説明する。メインルーチンにおいて、実行されるトランザクションデータは、逐次、記憶部２０４の不揮発性メモリに更新されており、トラブルによって表面実装機１２が停止した場合であっても、停止直前の変数やデータは、再稼働可能な状態で保存されている。

まず、第１の実施例に係るフローチャートである図４を参照して、トラブル発生時に、制御装置２００が停止した後、まずは、再起動が実行される（ステップＳ１１）。なおここでいう「再起動」は、電源を投入してプログラムや変数を初期化する動作をいうが、原点復帰や、原点復帰を前提とする設定処理等、表面実装機１２に採用されているを実際に駆動する処理は、ステップＳ１１で実行される再起動では実行されない。以下の第２〜第４の実施例でも同様である。

この再起動動作が実行された後、幅調整制御部２１２は、Ｗ軸モータ３５の駆動を強制停止し、コンベア幅を現状のまま保持する（ステップＳ１２）。この幅調整制御部２１２の動作は、処理装置としての表面実装機１２が運転途中で停止した後、再起動を開始してから表面実装機１２の各アクチュエータ５０の原点復帰動作が開始される前に、幅調整モータとしてのＷ軸モータ３５の稼動を規制する規制手段として機能する。

ステップＳ１２の再起動の後、主制御部２０１は、基板センサＳＮ１〜ＳＮ３の検出結果に基づき、プリント基板Ｗの有無を判定する（ステップＳ１３）。仮にプリント基板Ｗが検出されている場合、すなわち、搬送コンベア３０上にプリント基板Ｗが残留している場合（ステップＳ１３において、ＹＥＳの場合）、強制搬出制御部２１４の制御により、コンベアモータ３３が強制的に稼動され、当該プリント基板Ｗが搬出される（ステップＳ１４）。このステップＳ１４においては、ステップＳ１２の規制下により、コンベア幅が停止前の寸法のまま維持された状態で当該プリント基板Ｗが搬出される。そのため、不用意な原点復帰による弊害を可及的に阻止することができる。

ステップＳ１４は、搬送コンベア３０上にプリント基板Ｗが残留していない場合（ステップＳ１３において、ＮＯの場合）は、バイパスされる。

その後、主制御部２０１は、記憶部２０４に記憶されているプログラムに基づいて、全軸の原点復帰動作を実行し（ステップＳ１５）、初期化を完了して、通常運転のメインルーチン（図示せず）に復帰する。

第１の実施例では、トラブル発生後再起動時において、表面実装機１２にプリント基板Ｗが残留している場合には、コンベア幅可変機構の駆動源であるＷ軸モータ３５の稼動が規制され、コンベア幅可変機構は、再起動前にプリント基板Ｗを保持したまま停止することになる。これによって、コンベア幅可変機構にいわゆるフェールセーフ機能を持たせ、再起動時におけるプリント基板Ｗや、コンベア幅可変機構を含む搬送コンベア３０の各ベルトコンベア３１、３２の保全を図ることができる。その後、当該プリント基板Ｗの有無が制御装置２００に入力されることにより、制御装置２００は、強制搬出制御部２１４による制御を実行し、当該プリント基板Ｗを表面実装機１２から外に搬出する。その後、コンベア幅可変機構が原点復帰制御部２１５の制御によって、再稼働されるので、搬送コンベア３０の各ベルトコンベア３１、３２の初期化を安全に実行し、通常運転に移行することができる。

次に、第２の実施例について、図５を参照しながら説明する。

図５に示す第２の実施例では、ベルトコンベア３１、３２上にプリント基板Ｗが検出された場合（ステップＳ１３において、ＹＥＳの場合）、コンベア幅調整処理サブルーチンが実行される（ステップＳ２０）。

図６に示すように、同サブルーチンにおいて、原点復帰制御部２１５は、まず、Ｗ軸モータ３５以外のアクチュエータ５０の原点復帰を先に実行する（ステップＳ２１）。次いで、制御装置２００は、再起動された実装ヘッド１２２を稼動し、撮像ユニット１２３でプリント基板Ｗを挟持しているベルトコンベア３１、３２を撮像する（ステップＳ２２）。次いで、制御装置２００は、現状のコンベア幅ＣＷを算出し、記憶部２０４に記憶されているデータに基づいて、そのままベルトコンベア３１、３２を稼動することが可能か否かを判定する（ステップＳ２３）。

仮にコンベア幅ＣＷが搬送可能な寸法であった場合（ステップＳ２３において、ＹＥＳの場合）、処理を終了して元のサブルーチンに復帰し、基板搬出ステップ（ステップＳ１４）に移行する。一方、コンベア幅ＣＷが搬送に不適な寸法であった場合（ステップＳ２３において、ＮＯの場合）、制御装置２００は、オフセット動作を実行する（ステップＳ２４）。このオフセット動作では、オフセット制御部２１３の制御に基づいて、Ｗ軸モータ３５を僅かに駆動し、コンベア幅ＣＷを微調整する処理である。一般的なＷ軸モータにおいては、ステップＳ１１の再起動によってバックラッシュ等の影響を受け、コンベア幅調整機構が微動することがあるが、そのような微動による位置ずれをもコンベア幅調整処理サブルーチンによって矯正することが可能となる。

ステップＳ２４の処理を実行した後、制御装置２００が実行する処理は、図５のフローチャートに復帰し、ステップＳ１４、Ｓ１５が順次、実行される。

図５、図６に示した第２の実施例では、コンベア幅可変機構の初期化前にプリント基板Ｗを強制的に搬出するに当たり、搬出動作に先立ってコンベア幅ＣＷの適否を確認し、修正することができるので、より安全な搬送動作を実現することができる。

また、第２の実施例において、表面実装機１２に付設された基板センサＳＮ１〜ＳＮ３で搬送コンベア３０の上に残留しているプリント基板Ｗを検出しているので、表面実装機１２内に残留しているプリント基板Ｗを自動的に検出することができる。

また、第２の実施例において、制御装置２００は、コンベアモータ３３やＷ軸モータ３５以外のアクチュエータ５０を制御するプログラム（図３の記憶部２０４に示したプログラム２０５の一部）を含み、制御装置２００は、当該制御装置２００が運転途中で停止した後再起動した場合において、基板センサＳＮ１〜ＳＮ３、又は操作パネル２０２が表面実装機１２内のプリント基板Ｗを検出しているときには、強制搬出制御部２１４の制御に先立ってプログラムを初期化する。このため第２の実施例では、プリント基板Ｗの搬出機能に影響しない他の機構の初期化を先に進めることにより、コンベア幅可変機構の再起動を一時的に制限してフェールセーフ機能を奏するに当たり、制約される機能を漸減し、プリント基板Ｗの搬送時にそれら他の機構を用いて種々の処理を実行することが可能になる。

次に、第３の実施例について、図７を参照しながら説明する。

図７に示す第３の実施例では、図５の実施例に再処理を追加したものである。

具体的には、ステップＳ１３の基板有無判定において、プリント基板Ｗがあると判定された場合には、図５に示す第２の実施例と同様に、コンベア幅調整処理（ステップＳ２０）を実行した後、まず、トレース情報処理が付与される（ステップＳ３１）。このトレース情報処理では、トレース情報処理部２１８の制御により、マーキング装置１２４がプリント基板Ｗに印を付ける処理を含む。印は、円形や三角形などの記号であってもよく、文字であってもよい。この印により、当該プリント基板Ｗが、一時停止した搬送コンベア３０上に残存していたことを目視することが可能となる。また、トレース情報処理部２１８は、当該プリント基板Ｗの履歴情報に、一時停止した搬送コンベア３０上に残存していたことを示す情報を付加する。この情報は、例えばＢｏｏｌｅａｎ型（ＹＥＳ／ＮＯ）の値であってもよく、或いは、日付型の値であってもよい。付加された履歴情報は、記憶部２０４に保存され、適切なタイミングでホストコンピュータに送信される。

次いで、この処理の後、図７に示す第３の実施例では、プリント基板Ｗの再セット処理が実行される（ステップＳ３２）。この再セット処理は、基板センサＳＮ１〜ＳＮ３の検出に基づいて、途中で処理が中断していたプリント基板Ｗを処理に要する位置（表面実装機１２の場合には、基板停止位置Ｐｎ）に戻して、所定の処理（実装処理）を再開可能な位置に調整する処理である。

再セット処理を実行した後、制御装置２００は、再開処理制御部２１９の制御により、再開処理を実行する（ステップＳ３３）。この再開処理により、表面実装機１２は、トラブル等によって中断したプリント基板Ｗに対する処理を再開し、当該プリント基板Ｗに対する処理を完結する。具体的には、実装ヘッド１２２を駆動して、部品供給部から電子部品を吸着し、プリント基板Ｗに実装する作業を行って、当該プリント基板Ｗに必要な全ての電子部品を実装する。これにより、処理が中断していたプリント基板Ｗの処理が完了し、後工程に流されるので、トラブル発生時においても、プリント基板Ｗの歩留まりを高く維持することができる。一方、再開処理に先立って、当該プリント基板Ｗのトレース情報処理を実行しているので、トレーサビリティを高めることができる。よって、後続する工程においては、当該プリント基板Ｗを通常処理によって加工されたプリント基板Ｗから識別し、より厳格な検査を行ったり、或いは、製品グレードを変更したりする等、製品の態様に応じて種々の対策を講じることが可能となる。

再開処理が完了した後、当該プリント基板Ｗは、ステップＳ１４によって搬送コンベア３０から搬出される。このタイミングにおいても、ステップＳ１２の規制下により、コンベア幅が停止前の寸法のまま維持された状態で当該プリント基板Ｗが搬出される。次いで、制御装置２００は、再開処理制御部２１９の制御に基づき、搬送コンベア３０に残存しているプリント基板Ｗが全て搬出されているか否かを判定する（ステップＳ３４）。仮に全てのプリント基板Ｗが搬出されている場合、すなわち搬送コンベア３０上に残留しているプリント基板Ｗがない場合、制御装置２００は、全軸原点復帰（ステップＳ１５）を実行し、メインルーチンに復帰する。

一方、搬送コンベア３０に残留しているプリント基板Ｗがある場合、制御装置２００は、再開処理制御部２１９の制御により、当該基板をマーキング可能な位置まで搬送し、ステップＳ３１に移行して、同ステップ以下の上述した処理を繰り返す。

これにより、図７に示す第３の実施例では、トレーサビリティを確保しつつ、未処理のプリント基板Ｗに対しても処理を完結して歩留まりを高めることが可能となる。

次に、第４の実施例について、図８を参照しながら説明する。

図８に示す第４の実施例では、ハード構成として、規制手段としての図略のブレーキ機構を採用した例である。ブレーキ機構は、給電停止時に制動し、給電時に制御装置２００の制御によって制動を解除するように構成されている。

この第４実施形態においては、トラブル発生時に、制御装置２００が停止すると、この時点でブレーキ機構も停止する。この結果、図８のステップＳ４０において破線で仮想的に示したように、コンベア幅可変機構は、Ｗ軸モータ３５のブレーキ機構によって、ロックされ停止時のコンベア幅ＣＷを維持した状態になる。

次いで、第１実施例と同様に、ステップＳ１１〜Ｓ１４が実行される。プリント基板Ｗの搬出（ステップＳ１４）が終了した後、又はステップＳ１３の判定において、搬送コンベア３０上にプリント基板Ｗが残留していない場合（ステップＳ１３において、ＮＯの場合）、制御装置２００は、前記ブレーキ機構を制御してブレーキを解除し（ステップＳ４１）、その後、全てのアクチュエータ５０の原点復帰動作が実行される（ステップＳ１５）。

第４実施例では、トラブルが発生してシステムが停止した際に、ブレーキ機構がトラブル発生時のコンベア幅ＣＷを維持したまま制動され、このブレーキ機構による規制下で当該プリント基板Ｗが搬出される結果、再起動時において、不用意な原点復帰による弊害を確実に阻止し、より安全かつ確実にシステム停止前のコンベア幅ＣＷで残留しているプリント基板Ｗを搬出することができる。そのため、電源投入時において、動力伝達機構のバックラッシュ等に起因する微動をも抑制し、精緻なモータ制御を実現することができる。

以上説明したように、本実施形態では、トラブル発生後再起動時において、表面実装機１２にプリント基板Ｗが残留している場合には、コンベア幅可変機構の駆動源であるＷ軸モータ３５の稼動が規制され、コンベア幅可変機構は、再起動前にプリント基板Ｗを保持したまま停止することになる。これによって、コンベア幅可変機構にいわゆるフェールセーフ機能を持たせ、再起動時におけるプリント基板Ｗや、コンベア幅可変機構を含む搬送コンベア３０の各ベルトコンベア３１、３２の保全を図ることができる。その後、当該プリント基板Ｗの有無が制御装置２００に入力されることにより、制御装置２００は、上述した規制手段（Ｗ軸モータの強制停止又はブレーキ機構）による規制下で強制搬出制御部２１４による制御を実行し、当該プリント基板Ｗを表面実装機１２から外に搬出する。その後、コンベア幅可変機構が原点復帰制御部２１５の制御によって、再稼働されるので、搬送コンベア３０の各ベルトコンベア３１、３２の初期化を安全に実行し、通常運転に移行することができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。

例えば、出力手段は、前記制御装置２００に接続されている操作パネル２０２を含んでいてもよい。この態様では、再起動時に作業者が操作パネル２０２を操作してプリント基板Ｗの有無を入力することができる。具体的には、例えば、センサＳＮ１〜ＳＮ３が何らかの理由で正常に機能していない場合、センサ不良を操作パネル２０２に表示し、プリント基板Ｗの有無を操作パネル２０２の入力部から入力できるように構成してもよい。

また、Ｗ軸モータ３５としては、ブレーキ機構を有するものを採用することが好ましいが、ブレーキ機構のないサーボモータであってもよい。

また、コンベアモータ３３として、例えば、インクリメンタルタイプのロータリエンコーダを有するサーボモータを採用してもよい。

また、上述した実施形態では、処理装置として表面実装機１２を例に挙げたが、処理装置としては、検査ステーションに設置されている検査装置１６においても、同様に適用することが可能となる。また、図７の実施例を除けば、印刷ステーションに設置されているスクリーン印刷装置１１や、リフローステーションに用いられているリフロー装置１４についても適用可能である。

１０ 基板生産システム
１１ スクリーン印刷装置（処理装置の一例）
１２ 表面実装機（処理装置の一例）
１４ リフロー装置
１５ 吸着ノズル
１６ 検査装置（処理装置の一例）
３０ 搬送コンベア
３３ コンベアモータ
３５ Ｗ軸モータ（幅調整モータの一例）
３６ Ｗ軸エンコーダ
４０ 部品実装装置
５０ アクチュエータ
１２１ 部品供給部
１２２ 実装ヘッド
１２３ 撮像ユニット（撮像手段の一例）
１２４ マーキング装置
２００ 制御装置
２０１ 主制御部
２０２ 操作パネル
２０３ 通信部
２０４ 記憶部
２０５ プログラム
２０６ データ
２１０ 搬送制御部
２１１ 基板判定部
２１２ 幅調整制御部
２１３ オフセット制御部
２１４ 強制搬出制御部
２１５ 原点復帰制御部
２１６ 撮像制御部
２１７ 画像制御部
２１８ トレース情報処理部
２１９ 再開処理制御部
ＣＷ コンベア幅
Ｐｎ 基板停止位置
ＳＮ１-ＳＮ３ 基板センサ
Ｗ プリント基板

Claims (7)

1. 予め設定された基板搬送ラインに沿ってプリント基板を処理する処理装置が設けられている基板生産システムにおいて、
   前記基板搬送ラインに沿ってプリント基板を搬送する搬送コンベアと、
   前記搬送コンベアのコンベア幅を調整するコンベア幅可変機構と、
   前記搬送コンベアの駆動源であるコンベアモータ及び前記コンベア幅可変機構の駆動源である幅調整モータを含み、前記処理装置に設けられたアクチュエータと、
   前記処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始してから前記アクチュエータの原点復帰動作が開始される前に、前記コンベア幅可変機構の稼動を規制する規制手段と、
   前記処理装置内に残存するプリント基板の有無を出力する出力手段と、
   前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力している場合に、前記コンベアモータを強制的に駆動して当該プリント基板を前記規制手段による規制下で搬出させるように前記コンベアモータを制御する強制搬出制御部と、
   前記強制搬出制御部による当該プリント基板の強制搬出後に各アクチュエータが原点復帰動作を実行するように各アクチュエータを制御する原点復帰制御部と
   を備えていることを特徴とする基板生産システム。
2. 請求項１に記載の基板生産システムにおいて、
   前記出力手段は、前記処理装置に接続されている操作パネルを含む
   ことを特徴とする基板生産システム。
3. 請求項１に記載の基板生産システムにおいて、
   前記出力手段は、前記処理装置に付設された基板センサを含む
   ことを特徴とする基板生産システム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の基板生産システムにおいて、
   前記原点復帰制御部は、当該処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始した場合において、前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力しているときには、前記強制搬出制御部の制御に先立って、前記コンベアモータ及び前記幅調整モータを除く前記アクチュエータが原点復帰を実行するように当該アクチュエータを制御する
   ことを特徴とする基板生産システム。
5. 請求項４に記載の基板生産システムにおいて、
   前記処理装置に含まれ、前記アクチュエータに駆動されることによって当該処理装置内に搬入されたプリント基板を撮像する撮像手段と、
   当該処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始した場合において、前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力しているときには、前記強制搬出制御部の制御に先立って前記搬送コンベアを撮像して当該コンベア幅を取得するコンベア幅取得手段と、
   前記コンベア幅が当該プリント基板を搬出するのに適切か否かを判定し、前記コンベア幅が当該プリント基板を搬出するのに適切と判断したときは、前記強制搬出制御部による制御を実行する一方、不適切と判断したときは、前記強制搬出制御部の制御に先立ってコンベア幅を微調整するように前記幅調整モータを制御するオフセット制御部と
   をさらに備えていることを特徴とする基板生産システム。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の基板生産システムにおいて、
   前記コンベア幅可変機構は、給電停止時に制動するブレーキ機構を含み、
   前記規制手段は、給電時に所定の条件下で前記ブレーキ機構の制動を解除する
   ことを特徴とする基板生産システム。
7. 予め設定された基板搬送ラインに沿って配置されるプリント基板の処理装置において、
   前記基板搬送ラインに沿ってプリント基板を搬送する搬送コンベアと、
   前記搬送コンベアのコンベア幅を調整するコンベア幅可変機構と、
   前記搬送コンベアの駆動源であるコンベアモータ及び前記コンベア幅可変機構の駆動源である幅調整モータを含み、前記処理装置に設けられたアクチュエータと、
   前記処理装置が運転途中で停止した後再起動を開始してから前記アクチュエータの原点復帰動作が開始される前に、前記コンベア幅可変機構の稼動を規制する規制手段と、
   前記処理装置内に残存するプリント基板の有無を出力する出力手段と、
   前記出力手段が前記処理装置内にプリント基板があることを出力している場合に、前記コンベアモータを強制的に駆動して当該プリント基板を前記規制手段による規制下で搬出させるように前記コンベアモータを制御する強制搬出制御部と、
   前記強制搬出制御部による当該プリント基板の強制搬出後に各アクチュエータが原点復帰動作を実行するように各アクチュエータを制御する原点復帰制御部と
   を備えていることを特徴とするプリント基板の処理装置。