JP5073043B2 - 電気回路板組立システム - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に電気部品（電子部品を含む）を装着することにより電気回路板を組み立てる電気回路板組立システムに関するものである。

回路基板に電気部品を装着することにより電気回路板を組み立てる作業に関連した電気回路板組立関連作業を行う電気回路板組立関連装置を複数台並べ、電気回路板組立ラインが構成されることが多い。この場合、各電気回路板組立関連装置には互いに独立した制御装置が設けられるのが普通であり、従来は、作業者によって各装置が別々に操作されていた。例えば、電気回路板組立ラインの起動時には、各装置の起動スイッチを作業者がそれぞれＯＮにしていた。ラインの運転を停止する場合も同様であり、その他の操作も装置毎に別々に行う必要があって、作業者の作業能率が悪く、また、電気回路板組立ラインの管理が煩雑となることを避け得なかった。

本発明は、以上の事情を背景とし、電気回路板組立システムの電気回路板組立ラインにおける作業者の作業能率向上およびライン管理の容易化を課題としてなされたものである。

本発明によって、(a)それぞれ操作装置および制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着する部品装着作業を行う複数台の電気部品装着機を含む電気回路板組立ラインと、(b)その電気回路板組立ラインの生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとが格納されるホストコンピュータと、(c)前記複数の制御装置相互と前記ホストコンピュータとを接続するネットワークとを含む電気回路板組立システムであって、前記複数台の電気部品装着機が前記ホストコンピュータから前記ネットワークを介して供給される前記生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとに基づいて制御されるとともに、それら複数台の電気部品装着機の各々の操作装置である複数の操作装置のうちの任意の１つである第１操作装置の作業者による操作によりその第１操作装置を備えた電気部品装着機をマスタ装着機に指定可能であり、その指定されたマスタ装着機以外の電気部品装着機であるスレーブ装着機の情報が、そのスレーブ装着機から前記ネットワークを介して前記マスタ装着機に送られることにより、マスタ装着機においてスレーブ装着機の情報が取得可能であり、かつ、一旦マスタ装着機の指定を行った後に、前記複数の操作装置のうちの前記第１操作装置とは別の第２操作装置の作業者による操作によりその第２操作装置を備えた電気部品装着機を新たなマスタ装着機に指定し、前記一旦マスタ装着機に指定した電気部品装着機をスレーブ装着機に変更することが可能であることを特徴とする電気回路板組立システムが得られる。
本発明によってまた、前記(a)電気回路板組立ラインと、(b)ホストコンピュータと、(c)ネットワークとを含む電気回路板組立システムであって、前記複数台の電気部品装着機が前記ホストコンピュータから前記ネットワークを介して供給される前記生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとに基づいて制御されるとともに、それら複数台の電気部品装着機の各々の操作装置である複数の操作装置のうちの任意の１つである第１操作装置の作業者による操作によりその第１操作装置を備えた電気部品装着機をマスタ装着機に指定可能であり、その指定されたマスタ装着機において、他の電気部品装着機であるスレーブ装着機についての情報の取得、およびその取得されたスレーブ装着機についての情報に基づくスレーブ装着機の制御が前記ネットワークを介して可能であり、かつ、一旦マスタ装着機の指定を行った後に、前記複数の操作装置のうちの前記第１操作装置とは別の第２操作装置の作業者による操作によりその第２操作装置を備えた電気部品装着機を新たなマスタ装着機に指定し、前記一旦マスタ装着機に指定した電気部品装着機をスレーブ装着機に変更することが可能であることを特徴とする電気回路板組立システムが得られる。
本発明によってさらに、前記(a)電気回路板組立ラインと、(b)ホストコンピュータと、(c)ネットワークとを含む電気回路板組立システムであって、前記複数台の電気部品装着機が前記ホストコンピュータから前記ネットワークを介して供給される前記生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとに基づいて制御されるとともに、それら複数台の電気部品装着機の各々の操作装置である複数の操作装置のうちの任意の１つである第１操作装置の作業者による操作によりその第１操作装置を備えた電気部品装着機をマスタ装着機に指定可能であり、その指定されたマスタ装着機の第１操作装置の作業者の操作により、他の電気部品装着機であるスレーブ装着機の制御が前記ネットワークを介して可能であり、かつ、一旦マスタ装着機の指定を行った後に、前記複数の操作装置のうちの前記第１操作装置とは別の第２操作装置の作業者による操作によりその第２操作装置を備えた電気部品装着機を新たなマスタ装着機に指定し、前記一旦マスタ装着機に指定した電気部品装着機をスレーブ装着機に変更することが可能であることを特徴とする電気回路板組立システムが得られる。

本発明によって、電気回路板組立ラインにおける作業者の作業能率向上およびライン管理の容易化の効果が得られる。
また、本発明に係る電気回路板組立システムの１つによれば、マスタ装着機においてスレーブ装着機の情報が取得可能であり、別の電気回路板組立システムによれば、マスタ装着機においてスレーブ装着機についての情報の取得およびその取得された情報に基づくスレーブ装着機の制御が可能であり、さらに別の電気回路板組立システムによれば、マスタ装着機の操作装置の作業者の操作によりスレーブ装着機の制御が可能である。

発明の態様

本明細書に記載の発明によって、さらに、下記各態様の電気回路板組立ライン，電気回路板製造方法および電気回路板組立ライン制御用プログラム等が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本明細書に記載の発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。

（１）それぞれ独立した制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着することにより電気回路板を組み立てる作業に関連した電気回路板組立関連作業を行う電気回路板組立関連装置を複数台、通信装置により接続し、かつ、前記複数台の装置のうち１台をマスタ装置、残りをスレーブ装置とし、(a)マスタ装置の操作によりスレーブ装置を制御することと、(b)マスタ装置からスレーブ装置へ組み立てるべき電気回路板に関する情報を供給することと、(c)スレーブ装置からそのスレーブ装置の状況を前記マスタ装置へ供給し、マスタ装置においてスレーブ装置の状況を把握することとの少なくとも１つを可能としたことを特徴とする電気回路板組立ライン。
複数台の電気回路板組立関連装置を通信装置により接続し、かつ、複数台のうちの１台をマスタ装置、残りをスレーブ装置とし、マスタ装置の操作によりスレーブ装置を制御することができるようにすれば、作業者はいちいちスレーブ装置の位置まで移動する必要がなくなる。また、マスタ装置からスレーブ装置へ組み立てるべき電気回路板に関する情報を供給可能とすれば、複数の装置の各々にいちいち上記情報を入力する必要がなくなる。さらに、スレーブ装置からそのスレーブ装置の状況をマスタ装置へ供給し、マスタ装置においてスレーブ装置の状況を把握できれば、電気回路板組立ライン全体の制御が容易になる。また、作業者はマスタ装置の位置に居ながらスレーブ装置の状況を知ることができ、ラインの監視が容易となる。上記(a)，(b)，(c)の少なくとも１つを可能とすれば、それだけ電気回路板組立ラインの使い勝手が向上し、(a)，(b)，(c)のすべてを可能とすれば、電気回路板組立ライン全体の操作，制御情報の入力，監視等を作業者がマスタ装置から離れることなく行うことが可能となり、電気回路板組立ラインの使い勝手が特に向上する。また、マスタ装置を、スレーブ装置の監視や制御を自動で行う機能を有するものとすれば、複数の電気回路板組立関連装置を関連させて制御することが容易となり、電気回路板組立ラインの生産能率を高めることができる。
（２）前記マスタ装置と前記スレーブ装置とを交替させ得る(1)項に記載の電気回路板組立ライン。
マスタ装置とスレーブ装置とを交替させることができれば、マスタ装置が故障等で使用できなくなった場合に、スレーブ装置をマスタ装置として機能させ、電気回路板組立関連作業を支障なく継続することができる。あるいは、何らかの都合で、作業者が特定の電気回路板組立関連装置の近傍に留まる必要がある場合に、その特定の電気回路板組立関連装置をマスタ装置とすることにより、支障なくライン全体を管理することができる。あるいは、組み立てるべき電気回路板の種類によっては、特定の電気回路板組立関連装置を作動させる必要がない場合があり、その装置がたまたまマスタ装置であった場合に、別の電気回路板組立関連装置をマスタ装置とする方がよい場合もある。
（３）前記複数台の電気回路板組立関連装置の各々が、いずれもそれぞれ前記マスタ装置および前記スレーブ装置として作動する機能を有する (2)項に記載の電気回路板組立ライン。
非常に自由度に富んだ電気回路板組立ラインが得られる。
（４）前記複数台の電気回路板組立関連装置の各々がすべて互いに同じ機能を有する(1)項ないし (3)項のいずれかに記載の電気回路板組立ライン。
複数台の電気回路板組立関連装置の各々がすべて互いに同じ機能を有するものであれば、それら装置のうちのいずれの１台がマスタ装置として作動し、残りがスレーブ装置として作動するようにもすることができ、電気回路板組立ラインの使用の自由度が増す。また、マスタ装置とスレーブ装置との交替も容易となる。（５）前記複数台の電気回路板組立関連装置の各々がすべて電気部品装着機である (1)項ないし (4)項のいずれかに記載の電気回路板組立ライン。
（６）前記スレーブ装置からそのスレーブ装置の状況データが前記マスタ装置に供給可能であり、マスタ装置がその状況データに基づいて当該電気回路板組立ラインを制御可能である(1)項ないし (5)項のいずれかに記載の電気回路板組立ライン。
例えば、スレーブ装置において電気部品の装着ミスが発生し、不良回路基板となった場合に、マスタ装置が、そのスレーブ装置より下流側の装置がその不良回路基板に対して作業を行うことを禁止することと、そのスレーブ装置より上流側の装置に作業を行うべき回路基板の数を１増加させることとの少なくとも一方を行うようにすることができる。また、スレーブ装置の１つにおいて、１種類の電気部品の供給が不能になった場合に、それ以外の装置の中にその電気部品を装着可能なものがあれば、マスタ装置が、その装置にその電気部品を余分に装着させるようにすることも可能である。
（７）前記回路基板に関する情報である基板情報が前記マスタ装置から前記スレーブ装置へ、あるいは前記スレーブ装置間で送信可能な(1)項ないし (5)項のいずれかに記載の電気回路板組立ライン。
基板情報はマスタ装置からすべてのスレーブ装置へ直接供給されるようにしても、マスタ装置から一スレーブ装置へ、そのスレーブ装置から別のスレーブ装置へというように、順送りに供給されるようにしてもよい。
（８）それぞれ独立した制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着することにより電気回路板を組み立てる作業に関連した電気回路板組立関連作業を行う電気回路板組立関連装置を複数台並べて構成された電気回路板製造ラインにより電気回路板を製造する方法であって、
前記複数台の電気回路板組立関連装置のうちの１台をマスタ装置、残りをスレーブ装置とし、(a)マスタ装置の操作によりスレーブ装置を制御することと、(b)マスタ装置からスレーブ装置へ組み立てるべき電気回路板に関する情報を供給することと、(c)スレーブ装置からそのスレーブ装置の状況を前記マスタ装置へ供給し、マスタ装置においてスレーブ装置の状況を把握することとの少なくとも１つを行って電気回路板を製造することを特徴とする電気回路板製造方法。
(2)項ないし (7)項のいずれかに記載の特徴は本項の電気回路板製造方法にも適用可能である。
（９）それぞれ独立した制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着することにより電気回路板を組み立てる作業に関連した電気回路板組立関連作業を行う電気回路板組立関連装置を複数台並べて構成された電気回路板組立ラインを制御するためにコンピュータにより実行可能なプログラムであって、
前記複数台の電気回路板組立関連装置の１台をマスタ装置として機能させるためのマスタ用プログラムと、
前記１台の電気回路板組立関連装置とは別の１台を、(a)マスタ装置の操作によりその別の１台を制御することと、(b)マスタ装置からその別の１台へ、組み立てるべき電気回路板に関する情報を供給することと、(c)その別の１台の状況を前記マスタ装置へ供給し、マスタ装置においてその別の１台の状況を把握することとの少なくとも１つを行うことが可能なスレーブ装置として機能させるためのスレーブ用プログラムと
を含むことを特徴とする電気回路板組立ライン制御用プログラム。
(2)項ないし (7)項のいずれかに記載の特徴は本項の電気回路板組立ライン制御用プログラムにも適用可能である。
（１０） (9)項に記載の電気回路板組立ライン制御用プログラムがコンピュータにより読み取り可能に記録された記録媒体。
（１１）(a)それぞれ操作装置および制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着する部品装着作業を前記制御装置の制御により行う複数台の電気部品装着機を含む電気回路板組立ラインと、(b)その電気回路板組立ラインの生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとが格納されるホストコンピュータと、(c)前記複数の制御装置相互と前記ホストコンピュータとを接続するネットワークとを含む電気回路組立システムであって、前記複数台の電気部品装着機が前記ホストコンピュータから前記ネットワークを介して供給される前記生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとに基づいて制御されるとともに、それら複数台の電気部品装着機の各々の操作装置の作業者による操作により任意の電気部品装着機を指定可能であり、その指定された電気部品装着機の制御装置により、他の電気部品装着機の制御およびそれら他の電気部品装着機の情報の取得が可能であることを特徴とする電気回路板組立システム。
（１２）前記他の電気部品装着機の制御が、他の電気部品装着機の起動および停止を含む(11)項に記載の電気回路板組立システム。
（１３）前記他の電気部品装着機の情報が、それら他の電気部品装着機において現在何枚目の回路基板に装着作業が行われており、また、その作業の途中であるか完了しているかの作業進行情報を含む(11)項または(12)項に記載の電気回路板組立システム。
（１４）前記ネットワークが、前記電気部品装着ラインの前記複数の制御装置のうちの１つと前記ホストコンピュータとを接続するとともに、前記複数の制御装置相互を接続するものである(11)項ないし(13)項のいずれかに記載の電気回路板組立システム。

本発明の一実施形態である電気回路板組立システムの電気回路板組立ラインを構成する電気部品装着機を概略的に示す平面図である。 上記電気回路板組立ラインの制御装置のうち、本発明に関連の深い部分を示すブロック図である。 上記制御装置のＲＯＭに記憶されたマスタ装置設定プログラムを表すフローチャートである。 上記制御装置のＲＡＭの構成を概念的に示す図である。 上記制御装置のＲＯＭに記憶された電気回路板組立ライン制御用プログラムを表すフローチャートである。

発明の実施の形態

以下、本発明の一実施形態である電気回路板組立システムを図面に基づいて説明する。
本電気回路板組立システムの電気回路板組立ラインは、回路基板（本実施形態では、後述するプリント配線板である）の搬送方向に並ぶ複数台の電気部品装着機１０により構成されている。それら複数台の電気部品装着機１０のうちの１台を代表的に図１に示す。電気部品装着機１０においては、１枚ずつの回路基板が上記搬送方向に搬送されるとともに、上記各電気部品装着機１０において順次電気部品が装着されることにより電気回路板としてのプリント回路板が製造される。図示は省略するが、回路基板の搬送方向において最上流側に位置する電気部品装着機１０より上流側には、上流側装置であって、塗布システムの一種であり、回路基板にペースト状半田を印刷するスクリーン印刷システムが設けられ、最下流側に位置する電気部品装着機１０より下流側には、下流側装置たるリフローシステム（半田を溶融させて電気部品を回路基板に電気的に接続するシステム）が設けられている。

電気部品装着機１０の基台１２上には、図１に示すように、基板コンベヤ１４、２つずつの電気部品供給装置１６，１８および電気部品搬送装着装置２０，２２が設けられている。基板コンベヤ１４は、２つのメインコンベヤ２４，２６と、１つずつの搬入コンベヤ２８および搬出コンベヤ３０とを備えている。メインコンベヤ２４，２６はそれぞれ、プリント配線板３２を位置決め支持する基板位置決め支持装置を備えており、回路基板たるプリント配線板３２の搬送方向（以下、基板搬送方向と称する。基板搬送方向は図１において左右方向であり、基板搬送方向をＸ軸方向とする）と水平面内において直角な方向（Ｙ軸方向とする）に並んで配設されている。搬入コンベヤ２８は、基板搬送方向において、メインコンベヤ２４，２６の上流側に設けられており、図示しない搬入コンベヤシフト装置により、メインコンベヤ２４につらなる第１シフト位置と、メインコンベヤ２６につらなる第２シフト位置とにシフトさせられる。搬入コンベヤ２８は、最上流の電気部品装着機１０の場合、スクリーン印刷システムからスクリーン印刷後のプリント配線板３２を受け取り、あるいは、それ以外の電気部品装着機１０の場合、上流側に位置する別の電気部品装着機１０から電気部品が一部に装着されたプリント配線板３２を受け取り、メインコンベヤ２４あるいは２６に搬入する。

搬出コンベヤ３０は、プリント配線板３２の搬送方向において、メインコンベヤ２４，２６の下流側に設けられており、図示しない搬出コンベヤシフト装置により、メインコンベヤ２４につらなる第１シフト位置と、メインコンベヤ２６につらなる第２シフト位置とにシフトさせられる。搬出コンベヤ３０は、メインコンベヤ２４あるいは２６から、電気部品が一部装着されたプリント配線板３２を受け取って下流側に位置する別の電気部品装着機１０に搬出するか、あるいは、最下流の電気部品装着機１０の場合、電気部品の装着が完了した電気回路板としてのプリント回路板を受け取り、リフローシステムへ搬出する。

電気部品供給装置１６，１８はそれぞれ、フィーダ支持台４０上に着脱可能に固定された複数の電気部品供給フィーダ４２（以下、フィーダ４２と略称する）を備えている。フィーダ４２により供給される電気部品は、キャリヤテープにより保持されており、それら電気部品およびキャリヤテープを含む部品保持テープは、フィーダ４２に設けられたテープ送り装置により送られ、電気部品が１個ずつ部品供給部へ送られる。複数のフィーダ４２は、各部品供給部がＸ軸方向に平行な一直線上に並ぶ状態でフィーダ支持台４０に固定されている。

電気部品搬送装着装置２０，２２はそれぞれ、装着ヘッド５０，５２と、それぞれＸ軸スライド５４，５６およびＹ軸スライド５８，６０を備えて装着ヘッド５０，５２を水平面内の任意の位置へ移動させるＸＹロボット６２，６４とを有している。これら装着ヘッド５０，５２は同様に構成され、ＸＹロボット６２，６４は同様に構成されており、装着ヘッド５０およびＸＹロボット６２を代表的に説明する。

Ｙ軸スライド５８は基台１２上にＹ軸方向に移動可能に設けられ、Ｘ軸スライド５４はＹ軸スライド５８上にＸ軸方向に移動可能に設けられている。Ｙ軸スライド５８は、サーボモータを駆動源とし、サーボモータの回転を直線運動に変換してＹ軸スライド５８に伝達する運動変換装置を含むＹ軸スライド移動装置によりＹ軸方向に移動させられる。Ｘ軸スライド５４も同様に、サーボモータを駆動源とし、運動変換装置を含むＸ軸スライド移動装置によりＸ軸方向に移動させられる。

装着ヘッド５０は、Ｘ軸スライド５４に垂直軸線まわりに回転可能に取り付けられた回転体６８を有している。回転体６８は、サーボモータを駆動源とする回転駆動装置により、正逆両方向に任意の角度回転させられる。上記各サーボモータは、電動モータの一種である電動回転モータであって、回転角度および回転速度の精度の良い制御が可能なモータであり、サーボモータに代えてステップモータを用いてもよい。

回転体６８には、複数個の電気部品保持具を保持するホルダ７２が等角度間隔に設けられている。これらホルダ７２はそれぞれ、回転体６８に、回転体６８の回転軸線に平行な方向（Ｚ軸方向と称する）に移動可能かつ自身の軸線まわりに回転可能に嵌合されており、回転体６８の回転時にそれらホルダ７２が回転体６８の回転軸線を中心として旋回させられる。ホルダ７２（保持具）のＺ軸方向に移動させられることにより、電気部品供給フィーダ４２から電気部品を取り出し、あるいは、プリント配線板３２に電気部品を装着する。

このように構成される電気部品装着機１０を制御する制御装置１００は、図２に示すように、ＰＵ（プロセッシングユニット）１１２，ＲＯＭ（リードオンリメモリ）１１４，ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１１６，制御用インタフェース１２０およびそれらを接続するバス１２４を有するコンピュータ１２６を主体とするものである。制御用インタフェース１２０には、作業者により操作される起動・停止スイッチ１２８，マスタ装置設定開始キー１２９，図示を省略するキャラクタキー等を含むキーボードと、作業者にデータの入力状況やプリント回路板組立作業の状況等を報知するディスプレイとを有する操作装置１３０や、前記各サーボモータ、および装着ヘッド５０，５２による電気部品の保持姿勢を撮像する撮像装置等とそれらの駆動回路群とを含む作動装置１３６等が接続されている。なお、制御装置１００が上記駆動回路群を含んでいると考えることもできる。ＲＯＭ１１４には、電気部品装着機１０の一般的作動を制御するプログラムが格納されている。また、ＲＡＭ１１６には、電気部品の種類，装着位置，装着順序等に従って装着ヘッド５０，５２を移動させ、プリント配線板３２に複数の電気部品を装着し、電気回路を製造するためのプログラム，データ等が格納されている。

このように構成される電気部品装着機１０が複数台、一方向（本実施形態の場合基板搬送方向であるＸ軸方向）に並んで設けられている。各電気部品装着機１０の制御装置１００はまた、ＰＵ１１２，ＲＯＭ１１４，ＲＡＭ１１６等とバス１２４によって接続された通信用インタフェース１４０を備え、通信装置１４４に接続されている。各電気部品装着機１０は、制御装置１００，操作装置１３０，作動装置１３６をそれぞれ独立して備えるものである。また、各電気部品装着機１０は、それぞれ上記通信装置１４４を備え、それら通信装置１４４が互いにネットワーク１５０によって接続され、互いに情報のやりとりを行うことができる。本実施形態においては、複数台の電気部品装着機１０のうちの１台がマスタ装置、残りがスレーブ装置として作動する。これら電気部品装着機１０の通信装置１４４は、ネットワーク１５０によりホストコンピュータ１５２にも接続されている。ホストコンピュータ１５２には、プリント回路板の種類およびその種類毎の製造量等の生産計画と、多種類のプリント回路板の各々の装着プログラムとが格納されており、ホストコンピュータ１５２からマスタ装置に、必要に応じて生産計画の情報と装着プログラムとが送られる。

上記電気部品装着機１０の各々は、すべて互いに同じ機能を有するものであり、各々がすべてマスタ装置およびスレーブ装置として作動し得る機能を有する。すべての電気部品装着機１０の各々のＲＯＭ１１４には、すべての電気部品装着機１０のうちいずれをマスタ装置とするかを設定するための図３のフローチャートで表されるプログラムが格納されており、前記マスタ装置設定開始キー１２９の操作に応じて実行が開始される。各電気部品装着機１０には、便宜上装置符号が付けられており、最上流側のマスタ装置をＡ、下流側へ向かうにつれてアルファベット順にＢ，Ｃ，Ｄ・・・と符号が付されている。

図３のフローチャートで示すように、まず、マスタ装置設定プログラムのステップ１０１（以下、「Ｓ１０１」と称する。他のステップについても同じ。）において、マスタ装置の設定操作がなされたか否かが判定される。マスタ装置の設定操作とは、作業者によってマスタ装置設定開始キー１２９が１回押圧操作されることを指す。Ｓ１０１がＹＥＳと判定されれば、Ｓ１０２においてフラグがＯＮにされる。本実施形態においては、マスタ装置設定開始キー１２９の１回目の押圧操作で、マスタ装置の設定が開始され、２回目の押圧操作で、マスタ装置の設定が確定する。Ｓ１０１の判定がＮＯであれば、Ｓ１０２がスキップされてＳ１０３が実行される。Ｓ１０３では、マスタ装置の設定が終了したか否かが判定され、判定がＹＥＳであればＳ１０４においてフラグがＯＦＦにされるのであるが、初回はマスタ装置の設定が終了していないため、判定がＮＯとなり、Ｓ１０５が実行される。Ｓ１０５においては、フラグがＯＮであるか否かが判定され、ＹＥＳと判定されれば、Ｓ１０６において、マスタ指定データが作成されたか否かが判定される。

本実施形態において、マスタ指定データとは、作業者によるキーボードの操作により、すべての電気部品装着機１０Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・のいずれか１台がマスタ装置に指定されたデータのことである。ここでは、便宜上、基板搬送方向において最上流側に位置する電気部品装着機１０Ａがマスタ装置に指定されるものとする。そして、Ｓ１０７において、作業者により作成された指定データに従って、電気部品装着機１０Ａがマスタ装置として設定される。Ｓ１０５の判定がＮＯであれば、Ｓ１０６以降がスキップされ、Ｓ１０６の判定がＮＯであれば、Ｓ１０７がスキップされる。以上のプログラムが繰り返し実行されるのであるが、Ｓ１０７においてマスタ装置設定後に、再びＳ１０３でマスタ設定が終了したか否かが判定される。この状態でマスタ装置設定開始キー１２９が押されれば判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０４においてフラグがＯＦＦにされ、マスタ装置の設定が終了する。フラグがＯＮの状態で、作業者によりマスタ装置設定開始キー１２９が押された時点で、指定されたマスタ装置が確定されるのであり、それ以前は、マスタ指定データをクリアすればデータを変更することができるため、誤操作による設定間違いを回避することができる。なお、マスタ指定データ作成後、作業者が確定キーを押すことにより、マスタ指定データが確定されるようにすることも可能である。

制御装置１００のＲＡＭ１１６には、図４に示すように、ホストコンピュータ１５２からの情報を記憶する部分であるホスト情報メモリとして、電気回路板情報メモリ１６０および製造量メモリ１６２等が設けられている。電気回路板情報メモリ１６０は、製造すべきプリント回路板の種類に関する情報が記憶される部分である。製造量メモリ１６２は、プリント回路板を何枚製造するかの情報がプリント回路板の種類と関連付けて記憶される部分である。ＲＡＭ１１６にはまた、その電気部品装着機１０がマスタ装置として作動する場合に、スレーブ装置としての他の電気部品装着機１０から送信される情報であるスレーブ情報を記憶する部分として、作業進行情報メモリ１７０，製品状態情報メモリ１７２および装置状況情報メモリ１７４等が設けられている。作業進行情報メモリ１７０は、各スレーブ装置において、現在何枚目のプリント配線板３２に装着作業が行われており、また、その作業の途中であるか完了しているかの情報が、各スレーブ装置の装置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・に対応付けて記憶される部分である。製品状態情報メモリ１７２は、各スレーブ装置において、保持された電気部品に不良品があったか否かや、プリント配線板３２への電気部品の装着ミスが発生したか否か等の情報が、各スレーブ装置の装置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・に対応付けて記憶される部分である。装置状況情報メモリ１７４は、各スレーブ装置において、保持具の不良品が存在するか否かや、搭載されるフィーダのうち電気部品供給不能となったもの、あるいは供給不能になりそうなものがあるか否か等の装置の状況を、各スレーブ装置の装置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・に対応付けて記憶する部分である。なお、上記作業進行情報メモリ１７０，製品状態情報メモリ１７２および装置状況情報メモリ１７４等には、マスタ装置自身の作業進行状態，製品状態，装置状況等も記憶され、その点では、マスタ装置は自身に管理されてスレーブ装置としても機能する。

制御装置１００のＲＯＭ１１４には、前記マスタ装置設定プログラムと共に、前記電気回路板組立ラインを制御するための電気回路板組立ライン制御用プログラムが記憶されている。電気回路板組立ライン制御用プログラムは、図５にフローチャートで示すように、複数台の電気部品装着機１０の１台をマスタ装置として機能させるためのマスタ用プログラム（図５における左側のフロー）と、他の電気部品装着機１０をスレーブ装置として機能させるためのスレーブ用プログラム（図５における右側のフロー）とを備えるものである。

以下、電気回路板組立ライン制御用プログラムのフローチャートに基づいて、マスタ装置として機能する電気部品装着機１０の作動と、スレーブ装置として機能する電気部品装着機１０の作動とをそれぞれ説明する。前述のように、電気部品装着機１０Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・はいずれもマスタ装置となり得るのであるが、ここにおいては電気部品装着機１０Ａがマスタ装置、他の電気部品装着機１０Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・がスレーブ装置に設定されているものとし、以下、マスタ装置たる電気部品装着機１０Ａの作動について図５の左側のフローに基づいて説明する。まず、電気回路板組立ライン制御用プログラムのステップ１（以下、「Ｓ１」と称する。他のステップについても同じ。）において、その電気部品装着機１０Ａがマスタ装置であるか否かが判定される。本実施形態においては、電気部品装着機１０Ａはマスタ装置であるため、判定がＹＥＳとなり、Ｓ２が実行される。Ｓ２においては、作業者によって起動・停止スイッチ１２８等の操作部材が操作され、何らかの操作指令が入力されたか否かの判定がなされ、その判定がＹＥＳであれば、Ｓ３においてその入力された操作指令がマスタ装置からスレーブ装置に送信される。そして、Ｓ４において、マスタ装置１０Ａ自身により操作指令が実行される。例えば、操作された操作部材が起動・停止スイッチ１２８であった場合には、起動・停止指令がスレーブ装置１０Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・に送信されるとともにマスタ装置１０Ａが起動あるいは停止させられる。Ｓ２の判定がＮＯであれば、Ｓ３，Ｓ４をスキップしてＳ５が実行される。

Ｓ５においては、スレーブ装置から作業進行情報（今回は起動スイッチがＯＮされたとの情報）等の情報が送信されたか否かが判定され、ＹＥＳであれば、Ｓ６においてその情報がマスタ装置のＲＡＭ１１６の作業進行情報メモリ１７０に記憶される。なお、マスタ装置としての自身の作業進行情報等も、スレーブ装置からの情報の処理と同様、ＲＡＭ１１６の作業進行情報メモリ１７０に記憶される。Ｓ５の判定がＮＯであれば、Ｓ６をスキップしてＳ７が実行される。マスタ装置として選択された電気部品装着機１０Ａには、これから組み立てられる電気回路板の情報やその製造量の情報がホストコンピュータ１５２から送信され、電気部品装着機１０ＡのＲＡＭ１１６の電気回路板情報メモリ１６０と製造量メモリ１６２とにそれぞれ記憶されるのであるが、Ｓ７では、それらホストコンピュータ１５２からの情報がマスタ装置に送信されたか否かが判定され、判定がＹＥＳであれば、Ｓ８において、ホストコンピュータ１５２からのそれら情報がマスタ装置を経由して各スレーブ装置に送信される。そして、Ｓ９においてマスタ装置のＲＡＭ１１６の電気回路板情報メモリ１６０および製造量メモリ１６２に記憶される。Ｓ７の判定がＮＯであれば、Ｓ８およびＳ９をスキップし、次の処理が実行される。

次に、スレーブ装置として選択された電気部品装着機１０（例えば、電気部品装着機１０Ｂ）の作動について、図５の右側のフローに基づいて説明する。Ｓ１の判定において、マスタ装置ではないと判定されれば、スレーブ装置であることになり、Ｓ２０において、作業者による操作指令がマスタ装置から送信されたか（マスタ装置の操作部材が押圧操作されたか）否かが判定される。Ｓ２０の判定がＹＥＳであれば、Ｓ２１において上記操作指令に対応して各スレーブ装置自体の操作部材が操作されたのと同じ処理が行われる。例えば、操作指令が起動・停止指令であれば、スレーブ装置たる電気部品装着機１０Ｂが起動され、あるいは停止させられるのである。Ｓ２０の判定がＮＯであれば、Ｓ２１がスキップされる。

Ｓ２２において、マスタ装置に送信すべきスレーブ情報（上記記載に対応すれば、起動スイッチをＯＮしたとの情報）の存在の有無が判定され、ＹＥＳであればＳ２３において上記スレーブ情報がマスタ装置に送信される。スレーブ情報がなければ、Ｓ２３をスキップしてＳ２４が実行される。Ｓ２４では、ホストコンピュータ１５２からの電気回路板情報や製造量等の情報がマスタ装置経由で送信されたか否かが判定され、それら情報が送信されて判定がＹＥＳであれば、Ｓ２５において上記情報がスレーブ装置のＲＡＭ１１６の電気回路板情報メモリ１６０および製造量メモリ１６２に記憶される。Ｓ２４の判定がＮＯであれば、Ｓ２５をスキップして次の処理が実行される。

前述のホストコンピュータ１５２からの電気回路板情報および製造量情報に基づいて、マスタ装置およびスレーブ装置において、電気部品搬送装着装置２０，２２の装着ヘッド５０，５２によって電気部品供給装置１６，１８から取り出した電気部品がプリント配線板３２に順次装着され、１台の電気部品装着機１０における電気部品の装着が完了すれば、搬送方向下流側の次の装置に送られる。作業中には、現在何枚目のプリント配線板３２に対して作業をしているのか、また、装着作業の途中であるのか終了したのか、電気部品の不良品や装着不良が発生したか、保持具に不良があるか等の状況データが、各スレーブ装置の装置番号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・に対応付けて、各スレーブ装置からマスタ装置に送信される。マスタ装置は、それら状況データに基づいて、マスタ装置および複数台のスレーブ装置を含む電気回路板組立ラインを制御可能である。

Ｓ１０において、スレーブ装置から前述の状況データが送信されたか否かが判定され、判定がＹＥＳであれば、送信された状況データが前記スレーブ情報メモリ（作業進行情報メモリ１７０，製品状態情報メモリ１７２および装置状況情報メモリ１７４）に記憶される。スレーブ装置からの状況データに基づいて、Ｓ１２においてマスタ装置からスレーブ装置に制御指令を送る必要があるか否かが判定される。マスタ装置から制御指令を送る必要がある場合としては、例えば、１台のスレーブ装置において、電気部品の装着ミスが発生し、その装着作業の途中のプリント配線板３２が不良品となった場合がある。このような場合には、Ｓ１２の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１３においてマスタ装置から各スレーブ装置に制御指令が送信される。この場合の制御指令とは、装着ミスが発生したスレーブ装置より下流側の装置に、その不良となったプリント配線板３２に対して装着作業を行うことを禁止する指令と、装着ミスが発生したスレーブ装置より上流側の装置に、装着作業を行うべきプリント配線板３２の数を１増加させる指令とである。したがって、装着ミスの発生したプリント配線板３２には、ミス発生以降は装着作業が行われずに排除される。そして、予定のプリント配線板３２の数より１増加したプリント配線板３２を搬送して装着作業を行うことにより、最終的に予定通りの枚数のプリント回路板が完成することになる。Ｓ１３の実行の後、Ｓ１４において電気回路板組立に関連するその他の処理が実行される。Ｓ１０の判定がＮＯであれば、Ｓ１１以降がスキップされ、Ｓ１２の判定がＮＯであれば、Ｓ１３がスキップされてそれぞれＳ１４が実行される。

一方、スレーブ装置においては、図５の右側のフローに示されるように、Ｓ２６において、スレーブ装置からマスタ装置に送信する必要のある状況データがあるか否かが判定される。判定がＹＥＳであれば、Ｓ２７において、スレーブ装置からマスタ装置へ状況データが送信される。そして、Ｓ２８において、マスタ装置から制御指令が送信されたか否かが判定される。マスタ装置から制御指令が出されて判定がＹＥＳとなれば、Ｓ２９でスレーブ装置においてその制御指令が実行され、Ｓ３０においてその制御指令が実行されたことがマスタ装置に送信される。Ｓ３０の実行後、Ｓ３１においてその他の処理が実行される。なお、Ｓ２６の判定がＮＯであれば、Ｓ２７以降がスキップされ、Ｓ２８の判定がＮＯであれば、Ｓ２９，３０がスキップされてそれぞれＳ３１が実行される。マスタ装置およびスレーブ装置は、以上のステップを繰り返しつつ、プリント回路板を製造する。

制御指令が必要となる状況としては、前述の例以外にも、例えば、１台のスレーブ装置において１種類の電気部品の供給が不能になった場合がある。１台のスレーブ装置に同種類の電気部品を収容する複数台の電気部品供給フィーダ４２が搭載されていれば、１台のフィーダ４２において部品供給不能となれば、同種類の電気部品を収容するフィーダ４２から電気部品を供給させるように、スレーブ装置の制御装置１００によって制御が行われるのであるが、マスタ装置から制御指令が必要となるのは、１台のスレーブ装置内に同じ種類の電気部品を供給するフィーダ４２が存在しないか、あるいは、同じ種類の電気部品を供給する複数台のフィーダ４２から全ての電気部品が供給されてしまった場合である。１台のスレーブ装置において１種類の電気部品の供給が不能になったことが、状況データとしてマスタ装置に送信される。マスタ装置は、その状況データに基づいて、他のスレーブ装置に同じ種類の電気部品を供給可能な装置があれば、そのスレーブ装置に、供給不能となったスレーブ装置に代わって電気部品を供給するように制御指令を送信することができる。

つまり、マスタ装置は、ホストコンピュータ１５２からの生産計画どおりにスレーブ装置において作業が行われているか否か等の状況を把握し、不具合が発生すれば、それを解消するための制御指令を各スレーブ装置に送って、電気回路板組立ラインを一括して管理するものである。それに対して、スレーブ装置は、搬送されてきたプリント配線板３２に指令通りに電気部品を装着し、その指令を実行したことや、スレーブ装置における作業状況をマスタ装置に送信する。各電気部品装着機１０の通信装置１４４は、自分に関係のある情報のみを制御装置１００に取り込むことができ、その他関係のない情報はシャットアウトすることができる。例えば、ホストコンピュータ１５２は全ての電気部品装着機１０の通信装置１４４に接続されているのであるが、マスタ装置として機能する電気部品装着機１０の通信装置１４４のみがホストコンピュータ１５２からの情報を制御装置１００に取り込むこととし、スレーブ装置として機能する残りの電気部品装着機１０の通信装置１４４は、マスタ装置を経由してのみ上記情報を受け取る。そして、各スレーブ装置からの情報はすべてマスタ装置に送信され、マスタ装置が、各スレーブ装置の状況を一括して管理することができる。したがって、作業者は、マスタ装置のみを操作すればよく、電気部品装着機１０の各々を全て操作するのと比較して、作業者の作業能率が向上し、電気回路板組立ライン全体の管理が容易となる。しかも、マスタ装置は、スレーブ装置の監視および制御を自動で行うものであり、電気回路板組立ラインの生産能率が向上する。

以上、電気部品装着機１０Ａがマスタ装置である場合について説明したが、これは一例であり、いずれの電気部品装着機１０Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・もマスタ装置としてもスレーブ装置としても作動し得るように、それぞれマスタ用プログラムとスレーブ用プログラムとを備えるものであり、生産計画等の事情に応じて、電気部品装着機１０Ａ以外の電気部品装着機１０Ｂ，Ｃ，Ｄ・・・をマスタ装置として機能させることもできる。例えば、マスタ装置として作動していた電気部品装着機１０Ａが故障した場合、スレーブ装置として作動していた電気部品装着機１０Ｂと交替させ、故障した電気部品装着機１０Ａを電気回路板組立ラインから外して作業を支障なく継続することができる。

また、本実施形態においては、電気回路板組立ラインを構成する複数台の電気部品装着機１０がそれぞれ電気回路板組立関連装置であり、本実施形態は、複数台の電気回路板組立関連装置がすべて電気部品装着機である実施形態である。しかし、前記上流側装置としてのスクリーン印刷システムと、下流側装置としてのリフローシステムとの少なくとも一方を、複数台の電気部品装着機１０と共にネットワーク１５０により接続し、本発明の一実施形態としての電気回路板組立ラインを構成することも可能であり、それら以外の電気回路板組立関連装置を含む電気回路板組立ラインを構成することも可能である。

また、上記実施形態においては、制御装置１００のＲＯＭ１１４が、マスタ装置設定プログラムや、マスタ用プログラムおよびスレーブ用プログラムを含み、コンピュータ１２６により実行可能なプログラムである電気回路板組立ライン制御用プログラムが読み取り可能に記録された記録媒体を構成しているが、フロッピディスク等取り外し可能な記録媒体に電気回路板組立ライン制御用プログラムを記録し、制御装置１００にそれらの読取装置を設けることも可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。

１０：電気部品装着機 １００：制御装置 １１２：ＰＵ １１４：ＲＯＭ １１６：ＲＡＭ １２０：制御用インタフェース １２６：コンピュータ １３０：操作装置 １３６：作動装置 １４０：通信用インタフェース １４４：通信装置

Claims (8)

1. (a)それぞれ操作装置および制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着する部品装着作業を行う複数台の電気部品装着機を含む電気回路板組立ラインと、(b)その電気回路板組立ラインの生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとが格納されるホストコンピュータと、(c)前記複数の制御装置相互と前記ホストコンピュータとを接続するネットワークとを含む電気回路板組立システムであって、前記複数台の電気部品装着機が前記ホストコンピュータから前記ネットワークを介して供給される前記生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとに基づいて制御されるとともに、それら複数台の電気部品装着機の各々の操作装置である複数の操作装置のうちの任意の１つである第１操作装置の作業者による操作によりその第１操作装置を備えた電気部品装着機をマスタ装着機に指定可能であり、その指定されたマスタ装着機以外の電気部品装着機であるスレーブ装着機の情報が、そのスレーブ装着機から前記ネットワークを介して前記マスタ装着機に送られることにより、マスタ装着機においてスレーブ装着機の情報が取得可能であり、かつ、一旦マスタ装着機の指定を行った後に、前記複数の操作装置のうちの前記第１操作装置とは別の第２操作装置の作業者による操作によりその第２操作装置を備えた電気部品装着機を新たなマスタ装着機に指定し、前記一旦マスタ装着機に指定した電気部品装着機をスレーブ装着機に変更することが可能であることを特徴とする電気回路板組立システム。
2. 前記スレーブ装着機の情報が、そのスレーブ装着機からマスタ装着機へ前記ネットワークを介して能動的に送られることにより、マスタ装着機において取得可能である請求項１に記載の電気回路板組立システム。
3. 前記スレーブ装着機についての情報が、そのスレーブ装着機において現在何枚目の回路基板に装着作業が行われているかの情報と、その装着作業の途中であるか完了しているかの情報とを含む作業進行情報を含む請求項１または２に記載の電気回路板組立システム。
4. (a)それぞれ操作装置および制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着する部品装着作業を行う複数台の電気部品装着機を含む電気回路板組立ラインと、(b)その電気回路板組立ラインの生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとが格納されるホストコンピュータと、(c)前記複数の制御装置相互と前記ホストコンピュータとを接続するネットワークとを含む電気回路板組立システムであって、前記複数台の電気部品装着機が前記ホストコンピュータから前記ネットワークを介して供給される前記生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとに基づいて制御されるとともに、それら複数台の電気部品装着機の各々の操作装置である複数の操作装置のうちの任意の１つである第１操作装置の作業者による操作によりその第１操作装置を備えた電気部品装着機をマスタ装着機に指定可能であり、その指定されたマスタ装着機において、他の電気部品装着機であるスレーブ装着機についての情報の取得、およびその取得されたスレーブ装着機についての情報に基づくスレーブ装着機の制御が前記ネットワークを介して可能であり、かつ、一旦マスタ装着機の指定を行った後に、前記複数の操作装置のうちの前記第１操作装置とは別の第２操作装置の作業者による操作によりその第２操作装置を備えた電気部品装着機を新たなマスタ装着機に指定し、前記一旦マスタ装着機に指定した電気部品装着機をスレーブ装着機に変更することが可能であることを特徴とする電気回路板組立システム。
5. 前記マスタ装着機が前記スレーブ装着機の１つとしても機能するものであり、当該電気回路板組立システムが複数台のスレーブ装着機を含み、それらスレーブ装着機についての前記マスタ装着機による前記情報の取得と、その取得した情報に基づく前記マスタ装着機による前記スレーブ装着機の制御とが、
   前記複数台のスレーブ装着機のいずれかにおいて電気部品の装着ミスにより不良の電気回路板が発生した場合に、その旨の情報の取得と、その情報に基づく、不良の電気回路板が発生したスレーブ装着機より下流のスレーブ装着機による電気部品の装着を禁止する装着禁止制御と、
   前記複数台のスレーブ装着機のいずれかにおいて電気部品の装着ミスにより不良の電気回路板が発生した場合に、その旨の情報の取得と、その情報に基づく、そのスレーブ装着機より上流側のスレーブ装着機に装着作業を行うべき回路基板の数を１増加させる装着作業基板数増加制御と、
   前記複数台のスレーブ装着機のいずれかにおいて１種類の電気部品の供給が不可能になった場合に、その旨の情報の取得と、その情報に基づく、前記供給不可能となった電気部品を供給可能な他のスレーブ装着機に、その供給可能な電気部品の供給および装着を、前記１種類の電気部品の供給が不可能になったスレーブ装着機の代わりに行わせる代替装着制御と
   の少なくとも一つを含む請求項４に記載の電気回路板組立システム。
6. (a)それぞれ操作装置および制御装置を備え、回路基板に電気部品を装着する部品装着作業を行う複数台の電気部品装着機を含む電気回路板組立ラインと、(b)その電気回路板組立ラインの生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとが格納されるホストコンピュータと、(c)前記複数の制御装置相互と前記ホストコンピュータとを接続するネットワークとを含む電気回路板組立システムであって、前記複数台の電気部品装着機が前記ホストコンピュータから前記ネットワークを介して供給される前記生産計画の情報と複数種類の回路基板の各々の装着プログラムとに基づいて制御されるとともに、それら複数台の電気部品装着機の各々の操作装置である複数の操作装置のうちの任意の１つである第１操作装置の作業者による操作によりその第１操作装置を備えた電気部品装着機をマスタ装着機に指定可能であり、その指定されたマスタ装着機の第１操作装置の作業者の操作により、他の電気部品装着機であるスレーブ装着機の制御が前記ネットワークを介して可能であり、かつ、一旦マスタ装着機の指定を行った後に、前記複数の操作装置のうちの前記第１操作装置とは別の第２操作装置の作業者による操作によりその第２操作装置を備えた電気部品装着機を新たなマスタ装着機に指定し、前記一旦マスタ装着機に指定した電気部品装着機をスレーブ装着機に変更することが可能であることを特徴とする電気回路板組立システム。
7. 前記スレーブ装着機の制御が、そのスレーブ装着機の起動および停止を含む請求項６に記載の電気回路板組立システム。
8. 前記マスタ装着機の第１操作装置の操作に応じた前記スレーブ装着機の制御の実行の情報が、そのスレーブ装着機から前記ネットワークを経て前記マスタ装着機に送られ、その情報がマスタ装着機において取得可能である請求項６または７に記載の電気回路板組立システム。

Images