JP3872560B2 - 部品ピック状況監視装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造工程のライン上で稼動している部品実装装置の稼動状態を監視する部品ピック状況監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板に多数の電子部品を搭載してなる基板ユニットを作成する基板ユニット製造ラインがある。この基板ユニット製造ラインには、一般には基板を供給する基板供給装置、その供給された基板上の所定位置にペースト状の半田等を添付又は塗布するディスペンサ、その半田等が添付又は塗布された基板にチップ状の電子部品を搭載する部品実装装置、その実装（搭載）された電子部品を基板上に固定するリフロー炉、搭載された電子部品が固定されて完成した基板ユニットを収納する基板収納装置等から構成される。
【０００３】
各装置は自装置内に案内レールとコンベアベルトを備えて、前段装置から搬入される基板を処理して後段の装置へと搬出する。中でも部品実装装置は、自装置内に自動搬入される基板上に、ＩＣ、抵抗、コンデンサ等多数のチップ状電子部品を作業ヘッドによって自動的に搭載する。
【０００４】
このような基板ユニット製造ラインの中では、各装置が能率よく作業を進行させないと前後の装置の障害となり、ライン全体の効率を著しく低下させる。そのような事態となることを防止するために、ライン監視システムにおいて、特に複雑な動作を行う部品実装装置の監視においては、作業ヘッドによる部品のピック状況（部品を部品カセットや部品トレー等の部品供給装置から１個毎に取り上げる動作の進行状態）を監視して、例えば部品供給装置から作業ヘッドに供給される部品が品切れになったとき直ちに新たな部品の供給を継続できるようにしている。
【０００５】
上記部品のピック状況は、一般に、グラフによって表示される。グラフの表示座標は横軸に部品供給装置のステージ（部品供給装置が配置される前方又は後方の配置台）を示す記号及びその配置番号とが順次表示され、それらの部品供給装置に対応する部品残量が縦軸に示される。グラフは一般に棒グラフで示されることが多い。また、表示画面全体としては、上記のグラフ表示の他に、部品名やピックエラーの発生率などを示す数値情報も表示されることが多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなライン監視システムにおいて、時々刻々と変化する部品のピック状況を表示するグラフの場合、上記のように部品供給装置（通常は部品カセット）の配置番号を単に横軸に示して残量をグラフ表示するだけでも、通常の稼動状態であれば、何番カセットの部品がどういった状況であるかを判断するためには支障はないといえる。しかし、ライン監視の結果エラー発生率の高い部品カセットが発見されたような場合、ライン監視室から現場に赴いて部品実装装置を観察しようとしたときに、通常一つの配置台には５０乃至１００個の部品カセットが配設されるから、問題とする部品カセットが部品実装装置の前側の配置台に配置されているものか或は後側の配置台にあるものか、また前後が判ったとして、更にその右側であるか又は左側であるかを直ちには知ることができない。この場合、例えば、記憶しているライン監視システムの表示画面の横軸に表示されていた配置番号と配置台に付与されている番号を付け合わせて調べ、目的とする部品カセットを探さなければならない。このように、目的の部品カセットを探し出すのは配置番号が判っているだけでは実際には簡単なことではない。ましてや、例えば部品切れが発生した場合などのように稼動率の低下に直接結び付くような緊急事態の場合には、部品カセットの配置番号のみの表示では上述のように即座にはその配置位置を判別することができず、緊急の対応に遅れが生じて、ライン全体の稼動効率を著しく低下させるという問題が発生した。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、部品のピック状況と部品カセットの位置との関係を表示画面を種々切り換えて判断する手数を掛けることなく一目で判るように表示することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、部品実装装置と通信回線を用いて表示画面上に部品実装装置の稼動状況をリアルタイムに表示する部品ピック状況監視装置に適用される。
【０００９】
図１は、本発明の原理ブロック図である。同図に示すように、本発明の部品ピック状況監視装置において、表示手段１は、部品実装装置に配設された複数の部品供給装置の配置平面図を模式的に表示する。情報取込手段２は、上記複数の部品供給装置から供給される部品の実装状態を示す情報を取り込む。重ね表示手段３は、情報取込手段２により取り込まれた部品実装状況の情報に基づいて各部品のピック状況を上記表示画面上の該部品が供給された上記部品供給装置の配置平面図上に重ね合わせて表示する。
【００１０】
これにより、部品のピック状況と部品カセットの位置との関係を表示画面に一目で判るように表示することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図２は、一実施の形態における部品ピック状況監視装置を用いたライン監視システムの構成を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、このライン監視システムは、例えばデスクトップ型のコンピュータからなる部品ピック状況監視装置５と部品実装装置６とを通信回線７により接続して構成される。尚、同図には部品実装装置６を１台のみ示しているが、複数台の部品実装装置６を接続してもよい。
【００１２】
上記の部品実装装置６は、回りを下保護カバー６ａ−１に囲まれ上方を上保護カバー６ａ−２に覆われた基台６ｂの内部及び上部に各種の装置が配設されている。基台６ｂの内部には、特には図示しないが各部を制御する制御回路や、搬入されてくる基板を下から支持する支持プレート装置等を備えている。
【００１３】
基台６ｂ上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール６ｃ−１及び６ｃ−２が基板の搬送方向（Ｘ軸方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設されている。これらの基板案内レール６ｃ−１及び６ｃ−２の下部に接して図では定かに見えないがループ状の複数のコンベアベルトが走行可能に配設される。コンベアベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール６ｃ−１又は６ｃ−２の下から基板搬送路に覗かせて、ベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板の裏面両側を下から支持しながら基板を搬送する。
【００１４】
これら基板案内レール６ｃ−１及び６ｃ−２上方の作業空間を、作業ヘッド６ｄが、Ｘ軸方向とこれに直角なＹ軸方向とに夫々配設されている支持レール系に滑動自在に係合して、前後左右及び上下に移動自在に移動すべく配設されている。上記の基板案内レール６ｃ−１及び６ｃ−２の外側、つまり基台６ｂの前部と後部に、夫々複数の部品カセット（以下、単にカセットという）を装着するためのカセット装着台６ｅ−１及び６ｅ−２が配設されている。同図に示すカセット装着台６ｅ−１及び６ｅ−２の例では夫々４７個のカセット（８ｍｍ幅テープ用のカセットの場合）を装着可能である。
【００１５】
図３は、上記基台６ｂ上に直接配置される諸装置を示す平面図であり、これらの上方に配置されている図２で説明示した上保護カバー６ａ−２、支持レール系及び作業ヘッド６ｄ等は取り除いて示している。図２に示した作業ヘッド６ｄは、図３（図２も参照）に示すカセット装着台６ｅ−１及び６ｅ−２上に装着される前後合わせて９４個のカセット（図３には図示を省略している）の中の所定のカセットから部品を吸着して基板８上の所定の位置に搭載する。この作業ヘッド６ｄにより繰り返し行われる部品の吸着から基板８へ搭載するまでの処理動作の状態は、通信回線７を介して逐一部品ピック状況監視装置５に通知される。
【００１６】
図４は、上記部品ピック状況監視装置５の構成を示すブロック図である。同図に示すように、部品ピック状況監視装置５は、ＣＰＵ１０と、このＣＰＵ１０にバス１１を介して接続されたＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＨＤＤ１４、ＦＤＤ１５、ディスプレイ１６、プリンタ１７、キーボード１８、及びＩ／Ｆ（インタフェース）１９から構成される。
【００１７】
ＲＯＭ１２は、この部品ピック状況監視装置５の制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０は、その制御プログラムにより上記各部の動作を制御する。ＲＡＭ１３は、カセット装着台６ｅ−１及び６ｅ−２に装着されたカセット番号（カセット装着台６ｅ−１又は６ｅ−２に装着された位置を示す番号）とそのカセットに収納されている部品名称、及びこれら部品名称毎の各種データを記憶する。また、ＣＰＵ１０が作業実行処理に行う演算の中間データ等を一時的に記憶する。
【００１８】
ＨＤＤ１４は、ＣＰＵ１０の制御により上記各種データをＲＡＭ１３に転送し或はＲＡＭ１３から転送されて保存する。ＦＤＤ１５は、ＣＰＵ１０の制御により上記の各種データを保管する。あるいはそれらのデータをＲＡＭ１３又はＨＤＤ１４に出力する。
【００１９】
ディスプレイ１６は、ＣＲＴ表示装置（ＬＣＤ表示装置等でもよい）により構成され、キー入力された指示を表示し、監視中の部品実装装置６の稼動状態をグラフ等で表示し、さらには、本発明になる部品のピック状況（作業ヘッド６ｄがカセット装着台６ｅ−１又は６ｅ−２上のカセットから部品を吸着する作業の状態）を表示する。
【００２０】
プリンタ１７は、例えばＲＡＭ１３やＨＤＤ１４あるいはＦＤＤ１５に記憶されているデータ等を印字出力するためのものである。キーボード１８は、数字、文字、及び各種の指令を入力するための複数の操作キーを備えている。ＣＰＵ１０は、上記操作キーから入力される指示に基づいて、Ｉ／Ｆ１９と通信回線９を介して部品実装装置６から入力され各種の状態データ（ラインモニタ・データ）をＲＡＭ１３に記録し、分析し、その分析結果を所定の表示様式に従ってディスプレイ１６に表示する。
【００２１】
図５は、上記ＲＡＭ１３に記録（記憶）される状態データの例であり、部品ピック状況を示すデータが記録されるテーブルを示す図表である。同図に示すように、テーブル２０のステージ欄２１にはカセット装着台６ｅ−１又は６ｅ−２が記号「Ｆ」又は「Ｒ」で記録される。基台６ｂの前部に在るカセット装着台６ｅ−１は記号「Ｆ」で示され、基台６ｂの後部に在るカセット装着台６ｅ−２は記号「Ｒ」（図には例示していない）で示される。
【００２２】
カセット番号欄２２には、カセット番号が記録される。同図に示す例では番号「１２」が抜けている。これはカセットが装着されていないか或は番号「１１」に装着されているカセットが番号「１２」の装着領域まで占領する大型（幅広）のカセットであるかの、いずれかである。
【００２３】
部品名称欄２３には、左欄のカセット番号欄２２の番号位置に装着されているカセットに収納されている部品の名称が記録される。同図に示す例では、上から「Ａ１００５１０」、「Ｂ３５５０１」、「Ｃ３２４７６」・・・と示されている。これらは部品カタログ等に記載されている部品名称である。
【００２４】
ピック数欄２４には、ピック（吸着）した部品数（ピック数）が記録される。同図に示す例では、上から「２０」、「３０」、「４０」・・・と示されている。エラー数欄２５には、部品をピックしようとしたにも拘らず正しくピック出来なかった或はピック仕損じた数（エラー数）が記録される。同図に示す例では、上から「１０」、「１０」、「１１」・・・と示されている。エラー率欄２６には、上記ピック仕損じた割合が演算されて、その演算結果が記録される。この演算結果は式「｛エラー数／（ピック数＋エラー数）｝×１００」によって求められる。
【００２５】
最後の残数欄２７には、カセットに収納されている部品の残数が記録されている。同図に示す例では、上から「４８０」、「４５」、「１２０」・・・と示されている。上記のピック数欄２４、エラー数欄２５、エラー率欄２６及び残数欄２７の数値は、時々刻々と更新される。
【００２６】
図６は、上述の状態データのテーブル２０のデータに基づいて表示されるディスプレイ１６の表示画面の例を示している。同図に示すディスプレイ１６の表示画面３０は、表示枠３１内の上部と下部にカセットの配置を表示している。図６の表示枠３１を図３の基台６ｂとみなして、表示枠３１の上部の表示は図３の基台６ｂの後部（図では上部）のカセット装着台６ｅ−２に対応し、表示枠３１の下部の表示は図３の基台６ｂの前部（図では下部）のカセット装着台６ｅ−１に対応している。このように基台６ｂの前後と表示枠３１の上下を対応させてカセット配置を表示することにより、あたかもカセット装着台上に実際に配置されているカセットの状態を示すように表示することができる。図６に示す例では、前部（下部）のカセット装着台６ｅ−１には１番から４７番までのカセットが装着され、後部（上部）のカセット装着台６ｅ−２には４８番から９４番までのカセットが装着されている。
【００２７】
各カセットの表示は（同図の丸Ａ内の拡大図も参照）、例えば初期設定では未使用カセット３２を水色（図ではクロスハッチングで示している）、使用中カセット３３のピック処理済み部品数を示す棒グラフ３４を紺色（図ではハッチングで示している）、その残数を示す棒グラフ３５を黄色（図では梨地で示している）、ピックのエラー率を示す折れ線グラフ３６を赤色（図では太い実線で示している）で表示するようにする。勿論この初期設定されている色はユーザ側で任意の色に変更することができる。
【００２８】
図７は、ディスプレイ１６に、上記のような表示を行うＣＰＵ１０による処理の動作を示すフローチャートである。尚、この処理では、ＲＡＭ１３に、部品を正しくピックした回数を計数するためのプレース数領域、ピック仕損じた回数を計数するためのエラー数領域、カセットの部品テープに収容されている部品の残数を計数するための残数領域、及び算出したエラー率を更新しながら記録するエラー率領域が、各カセットに夫々対応して設けられる。処理開始において、残数領域にはカセットの部品テープに収容されている部品数が設定され、他の各領域は、「０」が初期設定される。
【００２９】
図７に示すフローチャートにおいて、先ず、部品実装装置６から出力される部品ピック情報を入力する（ステップＳ１）。次に、この部品ピック情報を分析して、いまピック処理された部品が正常にピックされたか否かを判別する（ステップＳ２）。そして、正常にピックされていれば（Ｓ２がＹ）、当該カセットに対応するプレース数領域の内容を「１」インクリメントする（ステップＳ４）。これにより、当該カセットの正常にピックされた部品数がこれに対応するプレース数領域に計数される。
【００３０】
また、上記ステップＳ２の判別で、ピックが正常でなければ（Ｓ２がＮ）、当該カセットに対応するエラー数領域の内容を「１」インクリメントする（ステップＳ５）。これにより、当該カセットのピック仕損じた部品数がこれに対応するエラー数領域に計数される。
【００３１】
上記ステップＳ４又はステップＳ５の処理に続いて、当該カセットに対応する残数領域の内容を「１」デクリメントする（ステップＳ６）。これにより、当該カセットの部品残数が逐次更新される。尚、ピックエラーの発生した部品はそのまま使用済み部品テープと共に廃棄される。
【００３２】
続いて、上記プレース数領域の内容（正常にピックした部品数）とエラー数領域の内容（ピック仕損じた部品数）とによりエラー率を算出し、その算出したエラー率をエラー率領域に格納する（ステップＳ７）。この処理で、前述の式「｛エラー数／（ピック数＋エラー数）｝×１００」による演算が行われる。
【００３３】
そして、上記のプレース数領域の内容、残数領域の内容、及びエラー率領域の内容に基づいて、図６に示したように、実際の配置に即して表示されているカセットの配置表示の上に重ねて、ピック処理済み部品数を示す棒グラフ、残数を示す棒グラフ、及びエラー率を示す折れ線グラフを表示する（ステップＳ８）。上記のステップＳ１〜Ｓ８を繰り返すことにより、図６に示す各グラフがカセット毎にリアルタイムで順次更新されて表示される。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、部品カセットの配置を実際の配置に即して具体的に示す表示画面の上にピック状況を示すグラフを重ね合わせてリアルタイムで表示するので、どの位置の部品カセットの部品がどのような状態にあるかを一目見て把握でき、したがって、ライン監視作業を経験の浅い者に任せても充分に実効を上げることが可能となる。また、ピック状況を示すグラフを部品残数を示す棒グラフで表示するので、配置位置毎の部品カセットの残数を一目見て把握でき、したがって、やがて部品切れが発生する部品カセットへの部品収納テープの交換準備を早期に進めることができ、これにより、ラインの高稼動率を維持することが可能となる。また、ピック状況を示すグラフをエラー率を示す折れ線グラフで表示するので、配置位置毎の部品カセットのエラー率を一目見て把握でき、したがって、現場に赴いて実地に監視する場合に直ちに目的の部品カセットを認識でき、これにより、ライン保守の作業の能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】一実施の形態における部品ピック状況監視装置を用いたライン監視システムの構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】部品ピック状況監視装置の基台上に直接配置される諸装置を上保護カバー、支持レール系、作業ヘッド等を取り除いて示す平面図である。
【図４】部品ピック状況監視装置の構成を示すブロック図である。
【図５】ＲＡＭに記録（記憶）されるピック状況を示す状態データのテーブルである。
【図６】状態データのテーブルのデータに基づいて表示されるディスプレイの表示画面の例を示す図である。
【図７】ディスプレイに表示を行う処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 表示手段
２ 情報取込手段
３ 重ね表示手段
５ 部品ピック状況監視装置
６ 部品実装装置
６ａ−１ 下保護カバー
６ａ−２ 上保護カバー
６ｂ 基台
６ｃ−１、６ｃ−２ 基板案内レール
６ｄ 作業ヘッド
６ｅ−１、６ｅ−２ カセット（部品カセット）装着台
７ 通信回線
１０ ＣＰＵ
１１ バス
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ＨＤＤ
１５ ＦＤＤ
１６ ディスプレイ
１７ プリンタ
１８ キーボード
１９ Ｉ／Ｆ（インタフェース）
２０ テーブル
２１ ステージ欄
２２ カセット番号欄
２３ 部品名称欄
２４ ピック数欄
２５ エラー数欄
２６ エラー率欄
２７ 残数欄
３０ 表示画面
３１ 表示枠
３２ 未使用カセット
３３ 使用中カセット
３４ ピック処理済み部品数を示す棒グラフ
３５ 部品残数を示す棒グラフ
３６ ピックのエラー率を示す折れ線グラフ

Claims (1)

1. 部品実装装置と通信回線を用いて表示画面上に部品実装装置の稼動状況をリアルタイムに表示する部品ピック状況監視装置において、
   部品実装装置に配設された複数の部品供給装置の配置平面図を模式的に表示する表示手段と、
   前記複数の部品供給装置から供給される部品の実装状態を示す情報を取り込む情報取込手段と、
   該情報取込手段により取り込まれた部品実装状況の情報に基づいて各部品のピック処理済み部品数及びその残数を含むピック状況のグラフ、並びに各部品のピックのエラー率を示す折れ線グラフを前記表示画面上の該部品が供給された前記部品供給装置の配置平面図上に重ね合わせて表示する重ね表示手段と、
   を備えたことを特徴とする部品ピック状況監視装置。

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