JP4671425B2 - 生産ラインの自動段取替えシステム - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を実装した電子部品実装基板を生産するための複数の工程を順番に実行する複数の装置を、前記回路基板の搬送経路に沿って配置した生産ラインの自動段取替えシステムに関する発明である。

電子部品を実装した電子部品実装基板を生産ラインにおいては、半田ペースト印刷装置、接着剤塗布装置、電子部品実装装置、リフロー装置、検査装置等を生産ラインの搬送経路に沿って配置し、その搬送経路の上流側から回路基板を搬送して、上記各装置を順番に通過することで、電子部品実装基板を生産するようにしている。この生産ラインでは、様々な仕様の電子部品実装基板を生産可能であり、生産ラインの稼働中に生産する基板種が切り替わる毎に各装置の生産プログラムを切り替えたり搬送系を基板サイズに合わせて調整する“段取替え”を行うようにしている。

この段取替えの従来技術としては、例えば特許文献１（特開２０００−３１６９４号公報）に記載されているように、生産ラインの各装置を制御するホストコンピュータで基板種や生産枚数を管理して、各装置毎に同一の基板種の生産が終了した時点で、ホストコンピュータから段取替え信号を出力して、次に生産する基板種の生産プログラムをプログラム記憶部から読み出すようにしたものがある。

しかし、この構成では、ホストコンピュータが生産ラインの全ての装置の生産進行状況を各装置毎にリアルタイムで把握する必要があり、生産ラインの装置の数が多くなると、ホストコンピュータの処理負荷が過大になるおそれがある。

また、特許文献２（特開２０００−１２４６７６号公報）、特許文献３（特開２００４−９５９７８号公報）に記載されているように、基板ＩＤ（基板種情報）を記録したバーコード等を回路基板に設けると共に、生産ラインの最上流の装置に基板ＩＤを読み取るＩＤ読取装置を設け、このＩＤ読取装置で読み取った基板ＩＤの情報を下流側の各装置に送信するようにしたものがある。
特開２０００−３１６９４号公報（第１頁〜第４頁等） 特開２０００−１２４６７６号公報（第１頁等） 特開２００４−９５９７８号公報（第１頁等）

上記特許文献２，３の構成では、生産ラインの各装置は、上流側の装置から送信されてくる基板ＩＤの情報に基づいて各装置が独自に段取替えタイミングを判断できるため、ホストコンピュータの処理負荷を軽減できる利点があるが、ＩＤ読取装置が必要となるため、コスト高になるという欠点がある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、従ってその目的は、安価な手段で生産ラインの各装置が独自に段取替えタイミングを判断して自動的に段取替えを実行することができる生産ラインの自動段取替えシステムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電子部品を実装した電子部品実装基板を生産するための複数の工程を順番に実行する複数の装置を、当該基板の搬送経路に沿って配置した生産ラインの自動段取替えシステムにおいて、生産ラインを管理するホストコンピュータは、生産ラインの稼働開始時に生産ラインの最上流に位置する装置に対して生産する基板種の生産枚数情報を送信し、生産ラインを構成する複数の装置間において、順次、上流側の装置からその下流側の装置に対して前記上流側の装置が同一基板種の生産を終了した時点で当該同一基板種の生産枚数の情報を送信し、前記下流側の装置は、前記上流側の装置から受信した前記同一基板種の生産枚数情報に基づいて段取替えのタイミングを判断して段取替えを実行することを第１の特徴とし、更に、生産ラインのいずれかの装置間で回路基板の抜き取り又は追加があった場合にその下流側の装置に対して抜き取り又は追加の枚数の情報を送信し、当該下流側の装置は、前記上流側の装置から受信した前記同一基板種の生産枚数情報を前記抜き取り又は追加の枚数分だけ増減させて段取替えのタイミングを判断することを第２の特徴とするものである。

このようにすれば、生産ラインの稼働開始時に、生産ラインを管理するホストコンピュータから生産ラインの最上流の装置に対して生産する基板種の生産枚数情報を送信すれば、その最上流の装置が同一基板種の生産を終了した時点でその下流側の装置に当該同一基板種の生産枚数情報を自動的に送信し、当該下流側の装置が同一基板種の生産を終了した時点で更にその下流側の装置に対して当該同一基板種の生産枚数情報を自動的に送信するという処理を順次実行することで、生産ラインを構成する全ての装置に当該同一基板種の生産枚数情報を各装置の段取替えタイミングに間に合うように送信することができる。これにより、生産ラインの各装置にＩＤ読取装置が無くても、生産ラインの各装置が独自に段取替えタイミングを判断して自動的に段取替えを実行することができ、低コスト化の要求を満たすことができる。

しかも、本発明では、上流側の装置は、その下流側の装置に対して同一基板種の生産枚数情報を当該同一の基板種の生産終了時に送信するようにしているため、上流側の装置が同一の基板種の生産を終了した時点でその下流側の装置に当該同一基板種の生産枚数情報を自動的に送信し、当該下流側の装置が当該同一の基板種の生産終了時に更にその下流側の装置に対して当該同一基板種の生産枚数情報を自動的に送信するという処理を順次実行することで、生産ラインを構成する全ての装置に当該同一基板種の生産枚数情報を各装置の段取替えタイミングに合わせて送信することができる。これにより、生産ラインの各装置は、極めて簡単に段取替えタイミングを判断して自動的に段取替えを実行することができる。

更に、本発明では、生産ラインのいずれかの装置間で回路基板の抜き取り又は追加があった場合にその下流側の装置に対して抜き取り又は追加の枚数の情報を送信し、当該下流側の装置は、上流側の装置から受信した同一基板種の生産枚数情報を前記抜き取り又は追加の枚数分だけ増減させて段取替えのタイミングを判断するようにしているため、生産ラインのいずれかの装置間で不良発生等による回路基板の抜き取り又は追加があった場合でも、その下流側の装置の段取替えのタイミングを正確に判断して段取替えを実行することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を具体化した一実施例を図１を用いて説明する。
電子部品を実装した電子部品実装基板の生産ラインは、例えば、半田ペースト印刷装置１１、接着剤塗布装置１２、第１の電子部品実装装置１３、第２の電子部品実装装置１４等を生産ラインの搬送経路に沿って配置すると共に、第１の電子部品実装装置１３と第２の電子部品実装装置１４との間にバッファ１５を配置した構成となっている。この生産ラインは、ホストコンピュータ１６によって管理される。

生産ラインの稼働開始前又は稼働開始時の初期設定処理によって、ホストコンピュータ１６から各装置１１〜１４毎に段取替えの順序（生産する基板種の順序）が指示される。また、各装置１１〜１４には、生産する基板種に対応する生産プログラムが記憶されているが、段取替えに必要な生産プログラムが装置自身に記憶されていない場合は、必要な生産プログラムをホストコンピュータ１６から読み込むようにしている。

生産ラインを構成する各装置１１〜１４間において、順次、上流側の装置からその下流側の装置に対して前記上流側の装置が作業した同一基板種の生産枚数の情報を当該同一の基板種の生産終了時に送信し、前記下流側の装置は、前記上流側の装置から受信した同一基板種の生産枚数情報に基づいて段取替えのタイミングを判断して段取替えを実行する。各装置１１〜１４は、段取替え時に生産プログラムを切り替えたり搬送系を基板サイズに合わせて自動的に調整する。尚、この搬送系を基板サイズに合わせて調整する作業は、オペレータが操作して行うようにしても良い。

また、生産ラインのいずれかの装置間で回路基板の抜き取り又は追加があった場合に、オペレータが抜き取り又は追加の枚数の情報をホストコンピュータ１６に入力することで、ホストコンピュータ１６から回路基板の抜き取り又は追加が発生した位置の下流側の装置に対して抜き取り又は追加の枚数の情報を送信し、当該下流側の装置は、上流側の装置から受信した同一基板種の生産枚数情報を前記抜き取り又は追加の枚数分だけ増減させて書き替え、この書き替え後の同一基板種の生産枚数情報に基づいて段取替えのタイミングを判断して段取替えを実行する。前記抜き取り又は追加の枚数に応じて書き替えられた同一基板種の生産枚数情報は、順次、下流側の装置に送信される。尚、回路基板の抜き取り又は追加を検出する検出装置を搭載した生産ラインでは、この検出装置で回路基板の抜き取り又は追加を検出した時点で、この検出装置から下流側の装置に抜き取り又は追加の枚数の情報を自動的に送信するようにしても良い。

以上説明した生産ラインの自動段取替えを以下に具体的に説明する。
ホストコンピュータ１６は、生産ラインの稼働開始前又は稼働開始時の初期設定処理によって、各装置１１〜１４毎に段取替えの順序を指示する信号を送信する。これにより、生産ラインの稼働開始前又は稼働開始時に、各装置１１〜１４は、最初に生産する基板種に合わせて段取替えを実行する。そして、ホストコンピュータ１６は、生産ラインの稼働開始時に生産ラインの最上流に位置する半田ペースト印刷装置１１に対して最初に生産する基板種の生産枚数情報を送信する。

この後、半田ペースト印刷装置１１は、順次、搬入される回路基板に半田ペーストを印刷して、その回路基板を下流側の接着剤塗布装置１２へ搬送する。この際、半田ペースト印刷装置１１は、半田ペーストを印刷した回路基板の枚数をカウントして、印刷枚数がホストコンピュータ１６から受信した生産枚数情報に達した時点で、同一の基板種の印刷終了と判断して、下流側の接着剤塗布装置１２に対して同一基板種の生産枚数の情報を送信すると共に、次に生産する基板種に合わせて段取替えを実行する。

この半田ペースト印刷装置１１から搬送されてくる回路基板に接着剤を塗布する接着剤塗布装置１２も、接着剤を塗布した回路基板の枚数をカウントして、塗布枚数が上流側の半田ペースト印刷装置１１から受信した生産枚数情報に達した時点で、同一の基板種の塗布終了と判断して、下流側の第１の電子部品実装装置１３に対して同一基板種の生産枚数の情報を送信すると共に、次に生産する基板種に合わせて段取替えを実行する。

この接着剤塗布装置１２から搬送されてくる回路基板に電子部品を実装する第１の電子部品実装装置１３も、同様に、電子部品を実装した回路基板の枚数をカウントして、実装枚数が上流側の接着剤塗布装置１２から受信した生産枚数情報に達した時点で、同一の基板種の実装終了と判断して、下流側の第２の電子部品実装装置１４に対して同一基板種の生産枚数の情報を送信すると共に、次に生産する基板種に合わせて段取替えを実行する。

この第１の電子部品実装装置１３から搬送されてくる回路基板に他の電子部品を実装する第２の電子部品実装装置１４も、同様に、電子部品を実装した回路基板の枚数をカウントして、実装枚数が上流側の第１の電子部品実装装置１３から受信した生産枚数情報に達した時点で、同一の基板種の実装終了と判断して、下流側のリフロー装置（図示せず）に対して同一基板種の生産枚数の情報を送信すると共に、次に生産する基板種に合わせて段取替えを実行する。

また、生産ラインのいずれかの装置間で回路基板の抜き取り又は追加があった場合に、オペレータが抜き取り又は追加の枚数の情報をホストコンピュータ１６に入力することで、ホストコンピュータ１６から回路基板の抜き取り又は追加が発生した位置の下流側の装置に対して抜き取り又は追加の枚数の情報を送信する。そして、ホストコンピュータ１６から抜き取り又は追加の枚数の情報を受信した下流側の装置は、上流側の装置から受信した同一基板種の生産枚数情報を前記抜き取り又は追加の枚数分だけ増減させて書き替え、この書き替え後の同一基板種の生産枚数情報に基づいて段取替えのタイミングを判断して段取替えを実行すると共に、この書き替えた同一基板種の生産枚数情報を、順次、下流側の装置に送信する。

以上説明した本実施例では、生産ラインの各装置１１〜１４にＩＤ読取装置が無くても、生産ラインの各装置１１〜１４が独自に段取替えタイミングを判断して自動的に段取替えを実行することができ、低コスト化の要求を満たすことができる。

しかも、本実施例では、生産ラインのいずれかの装置間で回路基板の抜き取り又は追加があった場合にその下流側の装置に対して抜き取り又は追加の枚数の情報を送信するようにしたので、生産ラインのいずれかの装置間で不良発生等による回路基板の抜き取り又は追加があった場合でも、その下流側の装置の段取替えのタイミングを正確に判断して段取替えを実行することができる。

尚、本実施例では、生産ラインの稼働開始前又は稼働開始時の初期設定処理によって、ホストコンピュータ１６から各装置１１〜１４毎に段取替えの順序を指示する信号を送信するようにしたが、生産ラインの一部の装置又は全ての装置に対してオペレータが個別に段取替えの順序を指示する操作を行うようにしても良い。

或は、ホストコンピュータ１６から最上流の半田ペースト印刷装置１１に同一基板種の生産枚数情報と段取替え順序の情報を送信し、順次、この同一基板種の生産枚数情報と段取替え順序の情報を下流側の装置１２〜１４に送信するようにしても良い。この場合は、予め、各装置１１〜１４毎に段取替えの順序を指示しておく必要はない。

また、本実施例では、ホストコンピュータ１６から装置側に送信されてくる回路基板の抜き取り又は追加の枚数の情報に基づいて装置側で書き替えた同一基板種の生産枚数情報を、順次、下流側の装置に送信するようにしたが、回路基板の抜き取り又は追加が発生した位置よりも下流側に存在する全ての装置に対してホストコンピュータ１６から個別に抜き取り又は追加の枚数の情報を送信し、各装置毎に同一基板種の生産枚数を抜き取り又は追加の枚数分だけ増減させる演算を行わせるようにしても良い。

その他、本発明は、生産ラインを構成する装置の種類や数を適宜変更しても良い等、種々変更して実施できることは言うまでもない。

本発明の一実施例を示す生産ラインの構成を概念的に示す図である。

符号の説明

１１…半田ペースト印刷装置、１２…接着剤塗布装置、１３…第１の電子部品実装装置、１４…第２の電子部品実装装置、１５…バッファ、１６…ホストコンピュータ

Claims (1)

1. 電子部品を実装した電子部品実装基板を生産するための複数の工程を順番に実行する複数の装置を、当該基板の搬送経路に沿って配置した生産ラインの自動段取替えシステムにおいて、
   前記生産ラインを管理するホストコンピュータは、生産ラインの稼働開始時に生産ラインの最上流に位置する装置に対して生産する基板種の生産枚数情報を送信し、
   前記生産ラインを構成する複数の装置間において、順次、上流側の装置からその下流側の装置に対して前記上流側の装置が同一基板種の生産を終了した時点で当該同一基板種の生産枚数の情報を送信し、
   前記下流側の装置は、前記上流側の装置から受信した前記同一基板種の生産枚数情報に基づいて段取替えのタイミングを判断して段取替えを実行し、
   前記生産ラインのいずれかの装置間で回路基板の抜き取り又は追加があった場合にその下流側の装置に対して抜き取り又は追加の枚数の情報を送信し、当該下流側の装置は、前記上流側の装置から受信した前記同一基板種の生産枚数情報を前記抜き取り又は追加の枚数分だけ増減させて段取替えのタイミングを判断することを特徴とする生産ラインの自動段取替えシステム。

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