JP5500900B2 - 電気回路組立方法 - Google Patents

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Description

本発明は、回路基板に電気部品を装着して電気回路を組み立てる方法に関するものである。
近年、1枚の回路基板に多数の同一電気部品を装着する技術が要求されるようになった。1枚の回路基板に多数の発光ダイオード(以下、LEDと略称する)を装着して、テレビ,コンピュータ等のディスプレイや車両のインパネ表示器のバックライトや、車両のバックライト,フロントライト,一般照明器具等の光源を製造する技術がその一例である。
LEDはエネルギ効率が高く、寿命が長く、安価である等多くの利点を有しているが、現在の生産技術では輝度が精度良く一定であるLEDを製造することが困難である。バックライト等は、発光面全体の輝度が均一であることが要求されるのに対し、LEDは製造工程の環境(温度,湿度)変化等の影響を敏感に受け、特性、特に定格電流に対する輝度が変化し易いのである。そのため、LEDを複数段階の輝度クラスに分け、1枚の回路基板の各々、あるいは1枚の回路基板の複数領域の各々には、同一輝度クラスのLEDを装着し、それらに対する供給電流を抵抗器により制御することによって、発光面全体の輝度を均一にすることが考えられている。
それに対して、下記特許文献1には、多面取り基板の子基板の各々に複数の同一電気部品たる抵抗器を装着することが記載されており、また、特許文献2には、1枚の回路基板に対する電気部品の装着を複数台の電気部品装着機によって行うことが記載されている。
特開平10−229296号公報 特開2003−283199号公報
しかし、従来の技術は、1枚の回路基板、あるいはその少なくとも1領域に、多数の同一電気部品を装着するのに適したものではなかった。
本発明は、以上の点に鑑み、上記の要求を良好に満たし得る技術を得ることを課題として為されたものである。
そして、本発明によれば、回路基板を保持する基板保持装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、その電気部品供給装置から部品保持具により電気部品を取り出して前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、装着プログラムを実行して前記装着装置を制御する制御装置とを含む電気部品装着機を使用して、複数の装着領域の各々に分布する複数の電気部品の装着位置によりそれぞれが構成される複数の装着位置群がそれぞれに設定された複数の回路基板の各々に、それら複数の回路基板の各々の前記複数の装着領域の各々にいかなる電気特性段階の複数の電気部品を装着するかを定めた計画に従って、複数の電気部品を装着し、複数の電気回路を組み立てる方法であって、前記部品供給装置として、電気特性が互いに同一の電気部品を複数収容し、順次供給する部品供給具を含むものを使用し、かつ、(a)少なくとも、前記回路基板上の複数の装着位置のデータと、それら装着位置に装着すべき電気部品の外形を規定するデータとを含む装着用データと、(b)前記複数の回路基板の各々の前記複数の装着位置群の各々と、その各々に装着すべき電気部品の前記電気特性値段階を規定するデータとを、前記計画に従って対応付ける対応データとに基づいて、前記制御装置に前記装着プログラムを実行させることにより、前記複数の電気回路を組
み立てることを特徴とする電気回路組立方法が得られる。
本発明に係る電気回路組立方法は、1台の電気部品装着機により実施することも、電気部品装着機を複数台並べた装着ラインに属する少なくとも2台の電気部品装着機により実施することも可能であり、後者の場合に、複数群の電気部品であって、各群内の電気部品の電気特性が互いに同一であり、かつ、個数が予め定められた複数であるものの少なくとも1群を、1枚の回路基板の複数の装着領域の少なくとも1つにそれぞれ装着させることにより、前記少なくとも2台の電気部品装着機に前記複数群の電気部品を前記1枚の回路基板に装着させることも可能である。
本発明によれば、1枚の回路基板、あるいはその少なくとも1領域に、同一電気部品を複数装着し、それら複数の電気部品の作用のバラツキが少ない電気回路を組み立てるのに適した電気回路組立方法が得られる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、少なくとも、請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」を含むが、本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むこともある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。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、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載,従来技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
(1)回路基板を保持する基板保持装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、その電気部品供給装置から部品保持具により電気部品を取り出して前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、制御装置とを含む電気部品装着機を使用して回路基板に電気部品を装着し、電気回路を組み立てる方法であって、
前記回路基板の複数の装着位置の少なくとも一部である複数の装着位置により構成される装着位置群に、互いに同一の電気部品を、前記装着装置に装着させることを特徴とする電気回路組立方法。
装着位置群は、1枚の回路基板に1群のみ設定してもよく、複数群設定してもよい。
電気部品装着機の制御装置は、装着プログラムを実行して電気部品装着機の作動を制御する作動制御部を含むが、その他に、電気部品の装着に関連するデータを記憶するデータベース、上記装着プログラムの実行時に使用される後述の装着データや対応データを作成するデータ作成部、装着データや対応データを編集するデータ編集部、撮像装置によって取得された画像データを処理する画像処理部の少なくとも1つを含むものとすることも可能である。制御装置は、単一のコンピュータを含むものとすることも、互いに接続された複数のコンピュータを含むものとすることもできる。
上記「電気部品が同一」には、「型式が同一の電気部品」や「型式のみならず電気特性も同一の電気部品」が含まれ、「電気特性が同一」には、「電気特性値の公称値が同一の電気部品」や「電気特性値の公称値のみならず複数段階に分けられた誤差段階も同一の電気部品」あるいは「複数段階に分けられた電気特性値段階が同一の電気部品」が含まれる。
本項に関する上記説明は(2)項ないし(18)項に係る電気回路組立方法にも当てはまり、後述の(4)項ないし(18)項のいずれかに記載の特徴は、本項の電気回路組立方法にも適用可能である。
(2)回路基板を保持する基板保持装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、その電気部品供給装置から部品保持具により電気部品を取り出して前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、制御装置とを含む電気部品装着機を使用して回路基板に電気部品を装着し、電気回路を組み立てる方法であって、
前記電気部品装着機を複数台並べた装着ラインに属する少なくとも2台の電気部品装着機の各々に、複数群の電気部品であって、各群内の電気部品が互いに同一であり、かつ、個数が予め定められた複数であるものの少なくとも1群を、1枚の回路基板にそれぞれ装着させることにより、前記少なくとも2台の電気部品装着機に前記複数群の電気部品を前記1枚の回路基板に装着させることを特徴とする電気回路組立方法。
本項の方法によれば、1枚の回路基板に、装着ラインに属する複数の電気部品装着機のうちの少なくとも2台を使用して、1群内では互いに同一の電気部品を複数群装着することができ、1台のみの電気部品装着機を使用する場合に比較してサイクルタイムを短縮することができる。
後述の(4)項ないし(18)項のいずれかに記載の特徴は、本項の電気回路組立方法にも適用可能である。
(3)回路基板を保持する基板保持装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、その電気部品供給装置から部品保持具により電気部品を取り出して前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、制御装置とを含む電気部品装着機を使用して回路基板に電気部品を装着し、電気回路を組み立てる方法であって、
前記電気部品装着機を複数台並べた装着ラインに属する少なくとも2台の各々に、複数群の電気部品であって、各群内の電気部品が互いに同一であり、かつ、個数が予め定められた複数であるものの少なくとも1群を、1枚の回路基板の予め設定した装着領域にその1群の電気部品の分布が均一な状態でそれぞれ装着させ、前記少なくとも2台の電気部品装着機により前記複数群の電気部品を前記1枚の回路基板に装着させることを特徴とする電気回路組立方法。
例えば、少なくとも2台の電気部品装着機のうちの1台に、1群または複数群の同一の電気部品を1枚の回路基板の一装着領域に装着させ、別の1台に、別の1群または複数群の電気部品を、別の装着領域に装着させることができる。一装着領域に複数群の電気部品を装着させる場合には、後記(17)項に記載の態様で装着させることが望ましい。
以下(4)項ないし(18)項のいずれかに記載の特徴は、本項の電気回路組立方法にも適用可能である。
(4)回路基板を保持する基板保持装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、その電気部品供給装置から部品保持具により電気部品を取り出して前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、装着プログラムを実行して前記装着装置を制御する制御装置とを含む電気部品装着機を使用して、複数の回路基板の各々に複数の電気部品を装着し、複数の電気回路を組み立てる方法であって、
前記部品供給装置として、電気特性値段階を規定するデータが互いに同一の電気部品を複数収容し、順次供給する部品供給具を含むものを使用し、かつ、前記制御装置に、(a)少なくとも、前記回路基板上の複数の装着位置のデータと、それら装着位置に装着すべき電気部品の外形を規定するデータとを含む装着用データと、(b)前記複数の回路基板の各々について、それら回路基板の前記複数の装着位置の少なくとも一部である複数の装着位置により構成される装着位置群と、その装着位置群に装着すべき電気部品の互いに同一の電気特性値段階を規定するデータとを対応付ける対応データとに基づいて、前記装着プログラムを実行させることにより、前記複数の電気回路を組み立てることを特徴とする電気回路組立方法。
(5)前記装着位置群を構成する前記複数の装着位置が予め定められた装着領域に均一に分布しており、前記電気特性値段階を規定するデータが互いに同一の複数の電気部品を前記装着領域に均一に装着する(4)項に記載の電気回路組立方法。
(6)前記複数の回路基板の各々に、前記装着領域をそれぞれ複数設定し、それら複数の装着領域の各々においては前記電気特性値段階を規定するデータが互いに異なることを許容せず、装着領域間においては前記電気特性値段階を規定するデータが互いに異なることを許容する(5)項に記載の電気回路組立方法。
(7)前記電気特性値段階を規定するデータが、複数段階に分けられた電気特性値クラスである(4)項ないし(6)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
(8)前記部品供給装置として、前記部品供給具を複数と、それら複数の部品供給具を着脱可能に搭載可能な複数の搭載位置を備えた供給具保持装置とを含むものを使用し、かつ、前記電気部品装着機において、前記装着位置群への電気部品の装着開始に先立って、前記制御装置に、現在電気部品を供給中の部品供給具における部品残数が、前記装着位置群すべてへの電気部品の装着に必要な所要部品数以上であるか否かを判定させ、所要部品数より少ない場合には、前記電気特性値段階を規定するデータが同一の電気部品を供給可能な別の部品供給具が前記供給具保持装置に搭載されているか否かを判定させ、搭載されていれば、前記装着装置に、現在電気部品を供給中の部品供給具のすべての電気部品を装着させるとともに、不足分の電気部品を前記別の部品供給具から供給させて、前記装着位置群すべてへの電気部品の装着を行わせる(4)項ないし(7)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
装着位置群すべてへの装着には不足の電気部品が残ったままで部品供給具が電気部品装着機から外されてしまうことを良好に回避することができる。
(9)前記電気部品装着機を複数台並べた装着ラインに属する少なくとも2台の電気部品装着機の各々に、複数群の電気部品であって、各群内の電気部品の電気特性値段階を規定するデータが互いに同一であり、かつ、個数が予め定められた複数であるものの少なくとも1群を、1枚の回路基板の複数の装着領域の少なくとも1つにそれぞれ装着させることにより、前記少なくとも2台の電気部品装着機に前記複数群の電気部品を前記1枚の回路基板に装着させる(4)項ないし(8)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
(10)前記部品供給装置として、前記部品供給具を複数と、それら複数の部品供給具を着脱可能に搭載可能な複数の搭載位置を備えた供給具保持装置とを含むものを使用し、前記供給具保持装置の1つ以上の搭載位置に、予め定めた電気部品を供給する部品供給具を搭載するとともに、そのことを前提として作成した前記装着用データおよび前記対応データに基づいて、前記装着プログラムを前記制御装置に実行させる(4)項ないし(9)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
電気部品装着機の搭載位置に搭載する電気部品を予め定めておく点に特徴を有し、例えば、回路基板の一面に既に第1電気部品が装着されており、反対側の面に、その第1電気部品によって必然的に決まる第2電気部品を装着する必要がある場合に適している。搭載位置も予め定めておくことが望ましい。
(11)前記電気部品装着機において、前記装着位置群への電気部品の装着開始に先立って、前記制御装置に、現在電気部品を供給中の部品供給具における部品残数が、前記装着位置群すべてへの電気部品の装着に必要な所要部品数以上であるか否かを自動で判定させ、所要部品数より少ない場合に、現在供給中の電気部品と電気特性値段階を規定するデータが同一の電気部品であって、搭載が予定されていながら未だ搭載されていないものがあるか否かを自動で判定させ、ある場合にはその電気特性値段階を規定するデータが同一の電気部品を前記電気部品装着機に搭載すべきことを作業者に自動で案内させる(4)項ないし(10)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
搭載が予定されている電気部品を制御装置に予め登録しておけば、作業者による電気部品装着機に対する電気部品の搭載が適時に行われない場合に搭載案内が行われ、搭載が促される。
(12)前記案内に応じて前記電気特性値段階を規定するデータが同一の電気部品が前記電気部品装着機に搭載されたならば、前記装着装置に、それまで供給中であった部品供給具における前記部品残数分の電気部品と、新たに搭載された部品供給具の、前記部品残数では不足する分の電気部品とを、前記前記装着位置群に装着させる(11)項に記載の電気回路組立方法。
装着位置群すべてに装着するには不足の電気部品が残ったままで部品供給具が電気部品装着機から外されてしまうことを良好に回避することができる。
(13)前記部品供給装置として、前記部品供給具を複数と、それら複数の部品供給具を着脱可能に搭載可能な複数の搭載位置を備えた供給具保持装置とを含むものを使用し、任意の電気部品を収容させた部品供給具を前記供給具保持装置の1つ以上の搭載位置に搭載し、その部品供給具により供給される電気部品を前記制御装置に自動で検出させるとともに、その検出結果に基づいて前記前記装着用データおよび前記対応データを自動で作成させ、実行させる(4)項ないし(9)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
電気部品装着装置に任意の電気部品を搭載することができ、電気回路組立作業の自由度を向上させることができる。
(14)前記電気部品装着機において、前記装着位置群への電気部品の装着開始に先立って、前記制御装置に、現在電気部品を供給中の部品供給具における部品残数が、前記装着位置群すべてへの電気部品の装着に必要な所要部品数以上であるか否かを判定させ、所要部品数より少ない場合に、現在電気部品を供給中の部品供給具以外の部品供給具であって現在供給中の電気部品と電気特性値段階を規定するデータが同一の電気部品を供給可能なものがあるか否かを判定させ、ない場合には現在供給中の電気部品と電気特性値段階を規定するデータが同一の電気部品を供給可能な新たな部品供給具を搭載すべきことを作業者に案内させる(1)項,(4)項ないし(13)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
(15)予め設定した装着領域に、互いに同一の電気部品のみを均一な状態で装着する(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
(16)予め設定した装着領域に、少なくとも、互いに同一の電気部品の群である第1部品群と、互いに同一であるが前記第1部品群に属する電気部品とは異なる電気部品の群である第2部品群とを、第1部品群についても第2部品群についてもそれぞれ均一な状態で装着する(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
例えば、2群の電気部品を、行方向と列方向との少なくとも一方に関して交互に配列した状態で装着することが、本項の一例である。
(17)前記装着位置群への前記装着装置による前記同一の電気部品の装着が終了する毎に、前記制御装置に、前記装着位置群と、それらに装着された前記同一の電気部品とを対応付けた情報を含む生産履歴情報を記憶させる(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の電気回路組立方法。
各装着位置群に装着された同一電気部品の情報を自動で制御装置に記憶させ得る。
(18)回路基板を保持する基板保持装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、その電気部品供給装置から部品保持具により電気部品を取り出して前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、制御装置とを含む電気部品装着機を使用して、回路基板の予め定められた装着領域に互いに同一の電気部品を複数装着し、電気回路を組み立てる方法であって、
前記制御装置に、(a)装着装置が前記部品供給装置の部品供給位置において電気部品を受け取って回路基板上の装着位置へ装着する作動を制御する装着プログラムと、(b)複数の装着位置と装着領域名(あるいは装着位置群名)とを対応付けるデータと、装着領域名(あるいは装着位置群名)とそこに装着すべき前記互いに同一の電気部品とを対応付けるデータとを含む装着データと、(d)前記電気特性値段階を規定するデータが互いに同一の電気部品の前記部品供給位置を特定するデータとに基づいて前記装着装置を制御させることにより、前記電気回路を組み立てることを特徴とする電気回路組立方法。
上記部品供給位置は、前記部品供給具の供給具保持装置への搭載位置と言い換えることもできる。また、部品供給位置を特定するデータは、作業者の入力操作により制御装置に記憶させられても、前記(13)項に記載のように、制御装置により自動で検出されてもよい。
前記(4)項に記載の電気回路組立方法は、本項の電気回路組立方法の一例と考えることも可能であり、その場合には、装着位置と装着領域名とを対応付けるデータは、組み立てるべき回路基板のすべてに共通に作成され、装着領域名とそこに装着すべき電気部品とを対応付けるデータは、個々の回路基板に対してそれぞれ作成され、いずれも制御装置に記憶させられる。
請求可能発明の一実施形態である電気回路組立方法を実施するための電気回路組立システムの外観を示す正面図である。 上記電気回路組立システムの構成要素である装着モジュールの構成を一部のカバーを除去して示す斜視図である。 上記装着モジュールにおける装着装置を取り出して示す斜視図である。 上記装着装置の構成要素である装着ヘッドの2例を示す斜視図である。 上記装着ヘッドの1例の内部構造を示す斜視図である。 上記装着モジュールにおける制御系の一部を示すブロック図である。 電気回路組立方法により組み立てられる電気回路の一例であるバックライトの表面を示す図である。 上記バックライトの裏面を示す図である。 上記電気回路組立方法のフローを示すフローチャートである。 上記フローの一部において作成される装着用データの一部を示す図である。 上記装着用データの別の一部を示す図である。 上記フローの別の一部において作成されるテーブルの一例を示す図である。 上記フローの別の一部を実施するために、モジュールコントローラに格納される装着プログラムの一部を示すフローチャートである。 前記電気回路組立システムとは別の電気回路組立システムの外観図である。 別の実施形態におけるフローを示すフローチャートである。 上記別の実施形態における装着プログラムの一部を示すフローチャートである。
以下、請求可能発明の実施形態を、上記各図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施形態の他、上記〔発明の態様〕の項に記載し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を施した態様で実施することができる。
図1に、電気回路組立方法の実施に使用される電気回路組立システム(以下組立システムと略称する)を示す。この組立システムは、上流側から1列に配列された基板ID読取ユニット1,プリンタ2,はんだ印刷機3,基板ID読取ユニット4,装着ライン5およびリフロー炉6を含む。基板ID読取ユニット1,4は、回路基板に付与された基板識別子(基板IDと略称する)を読み取るものであり、例えば、バーコードリーダにより構成できる。プリンタ2はコンピュータを主体とするコントローラを備え、バーコードを印刷し得るものである。はんだ印刷機3はコンピュータを主体とするコントローラを備え、回路基板に電気部品を仮止めする機能を果たすクリーム状はんだを印刷するものであり、例えば、スクリーン印刷機により構成できる。装着ライン5は、複数の装着モジュール10の2台ずつが、それぞれ共通で一体のベース12上に、互いに隣接して横並びに配列されて固定されたものが、さらに複数横並びに配列されることにより構成されている。複数の装着モジュール10の各々は、電気回路部品装着機と称することもでき、回路基板への電気部品の装着を分担し、並行して行う。リフロー炉6は、上記クリーム状はんだを加熱して溶融させ、電気部品を回路基板の印刷回路にはんだ付けするものである。以上の基板ID読取ユニット1,4,プリンタ2,はんだ印刷機3,装着モジュール10およびリフロー炉6を組立システムの構成装置と総称することとする。
装着モジュール10については、例えば、特開2004−104075公報に詳細に記載されており、本請求可能発明に関係する部分以外の部分については簡単に説明する。
各装着モジュール10はそれぞれ、図2に示すように、本体フレームとしてのモジュール本体18,基板搬送装置20,基板保持装置22,部品供給装置24,装着装置26,基準マーク撮像装置28(図3参照),部品撮像装置30および電気制御装置32を備えている。
モジュール本体18は、図2に示すように、前後方向に長いベッド36と、そのベッド36の前端部および後端部からそれぞれ立ち上がった2本ずつの前コラム38および後コラム40と、それら4本のコラム38,40に支持されたクラウン42とを備えている。クラウン42は、強度部材であるビーム44とそのビーム44の上方を覆うカバー46とを備えている。
基板搬送装置20は、図2に示すように、2つの基板コンベヤ54,56を備え、ベッド36の、装着モジュール10の前後方向の中央部に設けられ、回路基板57を複数の装着モジュール10が並ぶ方向と平行な方向であって、水平な方向に搬送する。基板保持装置22は2つの基板コンベヤ54,56の各々について設けられ、それぞれ回路基板57を下方から支持する支持部材および回路基板57の搬送方向に平行な両側縁部をそれぞれクランプするクランプ部材を備え、回路基板57をその電気部品が装着される装着面が水平となる姿勢で保持する。基板搬送装置20による回路基板57の搬送方向をX軸方向、基板保持装置22に保持された回路基板57の装着面に平行な平面である、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向とする。
部品供給装置24は、ベッド36の基板搬送装置20に対してY軸方向の一方の側であって、装着モジュール10の前面側に設けられている。部品供給装置24は、例えば、部品供給具としての部品フィーダの一種であるテープフィーダ(以後、フィーダと略称する)58により電気部品を供給するものとされ、複数のフィーダ58と、それらフィーダ58が取り付けられるフィーダ保持装置(図示省略)とを含む。フィーダ保持装置は、複数のフィーダ搭載部を備え、それらフィーダ搭載部にフィーダ58が着脱可能に搭載されるものであり、複数のフィーダ搭載部の位置をフィーダ搭載位置と称することとする。複数のフィーダ58はそれぞれ、多数の電気部品がテープにより保持されたテープ化部品を、電気部品の保持ピッチずつ送る送り装置59(図6参照)を備えたものであり、それぞれ同一の電気部品を保持した複数のフィーダ58が、各々の部品供給部がX軸方向に沿って並ぶ状態でフィーダ保持装置に取り付けられる。部品供給装置24は、部品供給具の一種であるトレイによって電気部品を供給する装置としてもよい。
装着装置26は、図2および図3に示すように、装着ヘッド60(60a,60b)と、その装着ヘッド60を移動させるヘッド移動装置62とを備えている。ヘッド移動装置62は、図3に示すように、X軸方向移動装置64およびY軸方向移動装置66を備えている。Y軸方向移動装置66は、モジュール本体18を構成するクラウン42に、部品供給装置24の部品供給部と基板保持装置22とに跨って設けられたリニアモータ70を備え、可動部材としてのY軸スライド72をY軸方向の任意の位置へ移動させる。X軸方向移動装置64はY軸スライド72上に設けられ、Y軸スライド72に対してX軸方向に移動させられるとともに、互いにX軸方向に相対移動させられる第1,第2X軸スライド74,76と、それらスライド74,76をそれぞれ、X軸方向に移動させるX軸スライド移動装置78(図3には第1X軸スライド74を移動させる移動装置のみが図示されている)とを備えている。2つのX軸スライド移動装置はそれぞれ、例えば、駆動源たる電動回転モータの一種であるサーボモータと、ボールねじおよびナットを含む送りねじ機構とを含むものとされ、X軸スライド74,76をX軸方向の任意の位置へ移動させる。
装着ヘッド60は、第2X軸スライド76に着脱自在に搭載され、ヘッド移動装置62により、部品供給装置24の部品供給部と基板保持装置22とに跨る移動領域である装着作業領域内の任意の位置へ移動させられる。装着ヘッド60は、部品保持具の一種である吸着ノズル86(86a,86b)によって電気部品を保持するものとされており、吸着ノズル86を保持し、保持具保持部を構成するノズルホルダの数を異にする複数種類の装着ヘッド60が用意され、電気部品が装着される回路基板57の種類に応じて選択的に第2X軸スライド76に取り付けられる。
例えば、図4(a)に示す装着ヘッド60aはノズルホルダ88aを1つ備え、吸着ノズ
ル86aが1つ保持され、図4(b)に示す装着ヘッド60bはノズルホルダ88bを複数
、例えば3個以上(図示の例では12個)備え、吸着ノズル86bが最大12個保持され得る。吸着ノズル86は吸着管90および背景形成板92を備え、吸着管90の部品吸着面の直径と、平面視の形状が円形を成す背景形成板92の直径との少なくとも一方を異にする複数種類の吸着ノズル86があり、吸着する電気部品の種類に応じて使い分けられる。吸着ノズル86aは吸着ノズル86bより部品吸着面および背景形成板92aの各直径が大きく、大形の電気部品の装着に使用される。
装着ヘッド60aにおいてノズルホルダ88aは、図示は省略するが、ヘッド本体に軸線方向であって鉛直方向に移動可能かつ自身の軸線まわりに回転可能に設けられ、ヘッド本体に設けられた移動装置である昇降装置および回転装置により昇降および回転させられる。装着ヘッド60bは、図5に示すように、ヘッド本体96に鉛直な回転軸線のまわりに回転可能に設けられた回転体100と、回転体100を正逆両方向に任意の角度回転させる回転体回転装置102とを備えた回転型ヘッドである。回転体100には、その回転軸線を中心とする一円周上に適宜の間隔、図示の装着ヘッド60bでは等角度を隔てた12の位置にそれぞれ、ノズルホルダ88bが回転体100の回転軸線に平行な方向に相対移動可能かつ自身の軸線まわりに回転可能に設けられ、それぞれ回転体100からの突出端部(装着ヘッド60が第二X軸スライド76に取り付けられた状態では下端部)において吸着ノズル86bを着脱可能に保持する。
12個のノズルホルダ88bは、回転体100の回転により、回転体100の回転軸線のまわりに旋回させられ、12個の停止位置の1つである部品吸着装着位置へ順次移動させられ、ヘッド本体96の部品吸着装着位置に対応する位置に設けられた移動装置である昇降装置104によって昇降させられる。ノズルホルダ88bはさらに、ヘッド本体96に設けられたホルダ回転装置106により、自身の軸線まわりに回転させられる。なお、前記基準マーク撮像装置28は、図3に示すように、第二X軸スライド76に搭載され、ヘッド移動装置62により装着ヘッド60と共に移動させられる。
各装着モジュール10は、前記電気制御装置32の一部として、図6に示すように、基板搬送装置20,基板保持装置22,装着装置26,基準マーク撮像装置28および部品撮像装置30を制御するモジュールコントローラ108を備えており、一方、各フィーダ58は前述の送り装置59を制御するフィーダコントローラ110を備えている。これらモジュールコントローラ108とフィーダコントローラ110とは、いずれもコンピュータを主体とし、前記フィーダ保持装置の複数のフィーダ保持部に設けられた通信部112と、各フィーダ58に設けられた通信部114との間の通信によって情報の授受を行うのであるが、両通信部112,114は、フィーダ58が各フィーダ保持部に搭載されると互いに通信可能な状態となる。
本実施形態においては、上記構成の組立システムによって、図7に示す多面取り基板120に、電気部品の一種である発光ダイオード(以下、LEDと略称する)122が多数装着され、パーソナルコンピュータ用ディスプレイのバックライトが組立られる。多面取り基板120は、横長の子基板124がM個、フレーム部126により接続されて成り、各子基板124の表面には互いに輝度クラスが同じであるN個のLED122が一列に装着される。すなわち、多面取り基板120全体としては、M行N列のLED122が行方向にも列方向にもそれぞれ一定のピッチで装着されるのであるが、1行内のLED122の輝度クラスは同一であることが要求される。多面取り基板120は、後に、フレーム部126が切除されることにより、M本のLEDバーに分割されるのであるが、LED122の輝度クラスは、LEDバー間においては互いに異なってもよいが、1本のLEDバー内においては同一であることが要求されるのである。
本実施形態においては、各子基板124が予め設定された装着領域であり、1枚の回路基板である多面取り基板に、M個の装着領域が設定されていることになる。
なお、LED122は、定格電流が供給された場合の輝度が、製造時の環境条件(例えば温度および湿度)等によって変わってしまうことを避け得ない。そのため、製造後、複数段階(例えば、100段階)の輝度クラスに分類され、輝度クラスが同じであるLED122が1本のキャリヤテープに収容されてテープ化部品とされ、それぞれ1個のリール140(図2参照)に巻かれて市場に供給される。そのため、各リール140には、そのリール140に巻装されているテープ化部品のLED122の型式を表す情報と輝度クラスの情報とを含む情報を表すバーコードが付与されることが多い。
各子基板124の裏面には、図8に示すように、情報記録部の一種であるバーコード付与部128が設けられ、ここに各子基板124についての情報を表すバーコードが印刷により付与される。この情報は、少なくとも、各子基板124に装着されるLED122の輝度クラスの情報を含むものとされる。本実施形態においては、輝度クラスが電気特性値クラスなのである。
上記のように、多面取り基板120に装着される電気部品はすべてLEDで、部品種が同一であり、型式も同一のものであるが、輝度クラスが複数段階に異なる。バックライトは輝度が全面にわたって均一であることが必要であるため、子基板124毎に同じ輝度クラスのLED122を装着し、それらに供給される電流を抵抗器により制御することによって、バックライト全体のLED122の輝度を同一にすることが行われるのであるが、バックライトのメーカは、通常、手持ちの輝度クラスのLED122によってバックライトを生産することが必要である。そして、手持ちのLED122は輝度クラスが複数種類に異なっていることが多い。したがって、ここでは、手持ちのLED122の個数は、生産予定枚数のバックライトに必要なLED122の個数より多いが、輝度クラスは複数種類に異なっており、輝度クラスが同一であるもの同士がまとめて保管され、各輝度クラス毎の個数は既知であるものとする。
前述のように、多面取り基板120にLED122を装着する段階では、多面取り基板120が多面取りではない通常の基板であり、その基板にM行N列のLED122が装着されると考えてよいが、1行内ではLED122の輝度クラスが同一であることが必要である。そして、この装着作業を、複数の装着モジュール10に行わせるのであるため、サイクルタイムをできる限り短くし、スループットをできる限り大きくする観点から、複数の装着モジュール10にできる限り均等な数の行を割り当て、かつ、M行が装着モジュール10の台数で割り切れない場合には、1台の装着モジュール10に他の装着モジュール10より少ない数の行を割り当てることが望ましい。
また、輝度クラスが同一であるLED122が多数ある場合には、それらをできる限り同じ装着モジュール10に装着させることが、後述する輝度クラスの切替え回数を少なくする上で望ましく、また、輝度クラスが同一であるLED122を複数の装着モジュール10に跨って搭載する場合には、互いに隣接する装着モジュール10に搭載することが望ましく、上流側の装着モジュール10から下流側の装着モジュールへ順に搭載することが特に望ましい。
さらに、1台の装着モジュール10において一時期にLED122を供給するのは1つのフィーダ58であるため、常に1つのフィーダ58が搭載されていればよいのであるが、複数のフィーダ58を搭載し、1つのフィーダ58のLED122の残数である部品残数が1列の装着に必要な個数より少なくなれば、別のフィーダ58からLED122の供給が行われるようにすることが、作業者によるフィーダ58の搭載作業の実行頻度を小さくする上で望ましい。
しかも、装着モジュール10による装着作業の能率を高くする上で、複数のフィーダ58は、装着ヘッド60によるLED122の搬送距離が可及的に短くて済む搭載位置に搭載されることが望ましく、かつ、装着ヘッド60としては、複数(例えば12)の吸着ノズル86bを保持した装着ヘッド60bを使用することが望ましい。
なお、本明細書においては、LED122を含むテープ化部品が巻装されたリール140をフィーダ58に取り付けることを「装着」と称し、フィーダ58を部品供給装置24のフィーダ保持装置に取り付けることを「搭載」と称することとするが、リール140およびフィーダ58の説明を省略して「LED122をフィーダ保持装置,部品供給装置23あるいは装着モジュール10に搭載する」とも表現することとする。
以上のことと、LED122の在庫状況とを考慮して、予めバックライトの生産計画が立てられ、その生産計画に従って、組立システムによるバックライトの組立てが行われる。どの多面取り基板120のどの子基板124にどの輝度クラスのLED124を装着するかという計画が予め作成され、その計画通りに装着作業が行われるのである。
このバックライトの組立方法、すなわち生産方法は、子基板124の表面にLED122が装着され、それらLED122の輝度クラスに対応した抵抗値の抵抗器が裏面に装着される場合に特に有効である。この場合には、子基板124の一方の面に先に抵抗器を装着し、その後、反対側の面にLED122を装着(この抵抗器の装着とLED122の装着とは同じ組立システムに多面取り基板を2回通して行ってもよく、1つの組立システムで抵抗器を装着し、別の組立システムでLED122を装着してもよい)しないと、リフロー炉において、比較的重いLED122が落下してしまう恐れがある。そのため、LED122の装着時には、既に各子基板124に抵抗器が装着されており、その抵抗器の抵抗値に合った輝度クラスのLED122を装着することが望ましく、理由は異なるものの、LED122の装着作業の開始時には既に各子基板124に装着されるべきLED122の輝度クラスが決まっている点において、いかなる輝度クラスのLED122の在庫があるかに基づいて生産計画を作成し、その生産計画に従って、子基板124の裏面に、輝度クラスを含む子基板124の情報を記録した後に装着を行う場合と同じであるからである。
上記のように、どの多面取り基板120のどの子基板124にどの輝度クラスのLED124を装着するかが予め決まっている場合のバックライト組立方法(段取替え作業と装着作業)の一例を図9ないし図13に示す。
図9は、上記組立てのための段取替え作業を主体とするフローを示し、破線で表されたステップは作業者の手によって、あるいは作業者の指令に応じて組立システムにより実行されるステップであり、実線で表されたステップは組立システムにより自動で実行されるステップである。
まず、パーソナルコンピュータ7を使用して、S1の事前準備1が行われる。この事前準備1においては、多面取り基板120にM行N列のLED122を装着するための図10ないし図12に示すテーブルが作成されるとともに、生産に使用されるLED122の登録が行われる。
各モジュールコントローラ108には、電気部品を部品供給装置24から受け取って基板保持装置22に保持されている回路基板に装着するために装着モジュール10を制御する、すべての電気回路の組立てに共通の汎用装着プログラムが格納されており、一般的には、この汎用装着プログラムが後述の装着用データと組み合わせて使用されることによって、個別の具体的な電気回路の組立てを制御するための個別装着プログラムとして機能することになるのであるが、本実施形態においては、上記汎用装着プログラムに、多面取り基板120にLED122を装着するためのバックライト組立用ルーチンが追加されたものである基本バックライト組立制御プログラムと、装着用データおよび対応データとが組み合わされて、バックライト組立制御プログラムとして機能させられるのであり、そのための装着用データおよび対応データが作成されるのである。上記バックライト組立用ルーチンはユーザによって作成されるようにすることも可能であるが、本実施形態においてはメーカにより予め作成され、制御装置に格納されている。
上記装着用データの一例を図10,図11に示すが、図10のシーケンステーブルにおいて、装着領域名の一種としての子基板番号と、装着位置(X、Y座標)と、搭載位置ないし部品供給位置を表すスロット番号が対応付けられ、装着順(シーケンス番号順)に並べられている。したがって、装着領域名としての子基板番号と、各子基板124の複数の装着位置により構成されている装着位置群とが対応付けられていることになる。また、図11のデバイステーブルにおいて、スロット番号と部品名としてのLEDが対応付けられている。部品名は、実際には型式番号で表され、この型式番号に基づいて、ホストコンピュータ8に格納されているデータベースから、電気部品の外形を規定するデータとして、LED122の形状寸法のデータが読み出され、LED122の部品撮像装置30による撮像および吸着ノズル86による保持位置誤差の取得に使用される。したがって、デバイステーブルにおける部品名のデータはLED122の外形を規定するデータに相当する。
また、上記LED122の登録は、具体的には、使用が予定されている複数のリール140の各リール識別コードと、各リール140に収容されているLED122の輝度クラスの情報との対応と、リール140に収容されているLED122の数である初期部品数とを、先に使用されるものから順に登録することによって行われる。
次に、S2の事前準備2において、図12に示すように、各多面取り基板120の基板識別コード(基板ID)毎に、子基板124の番号nとその子基板124に装着が予定されているLED122の輝度クラスとの対応表である子基板・輝度クラス対応テーブルが作成される。したがって、子基板番号を介して、図10の装着用データ(シーケンステーブル)と輝度クラスとが対応付けられていることとなる。上記子基板・輝度クラス対応テーブルは、後述のリカバリにより余分に消費される可能性のあるLED122の個数も考慮に入れて作成される。この子基板・輝度クラス対応テーブルは、前述の対応データの一例であり、前述の基本バックライト組立制御プログラムと組み合わされて使用される。
なお、図12には、1枚の多面取り基板120の途中でLED122の輝度クラスが1回切り替えられる場合を示しているが、すべて同一の輝度クラスのLED122が装着される場合は勿論、2回以上切り替えられる場合もあり得る。
その後、S3において、上記装着用データと子基板・輝度クラス対応テーブルとがホストコンピュータ8に伝送され、さらに、必要に応じて、ホストコンピュータ8から組立システムの各構成装置に伝送される。
続いて、S4において、基板IDを付与された(例えば、基板IDを表すコードラベルが貼られた)多面取り基板120が組立システムに投入され、最初に基板ID読取ユニット1において基板IDが読み取られる。続いてプリンタ2において、読み取られた基板IDと、前述の子基板・輝度クラス対応テーブルとに基づいて、各子基板124のバーコード付与部128に輝度クラスの情報を含む子基板情報を表すバーコードが印刷により付与される(S5)。この際における基板ID読取ユニット1からの基板IDの伝送は、基板ID読取ユニット1からプリンタ2のコントローラへ直接行われるようにすることも可能であるが、本実施形態においてはホストコンピュータ8を介して行われるようになっている。他の構成装置間の情報の伝送についても同様である。
印刷後の多面取り基板120は、はんだ印刷機3へ搬送されてクリーム状はんだが印刷された後、基板ID読取ユニット4に搬送され、再び基板IDの読取りが行われる(S6)。装着ライン5において、基板ID読取ユニット1において取得された基板IDを利用することも可能であるが、多面取り基板120は、基板ID読取ユニット1における基板IDの読取り後に、基板ID読取ユニット1,プリンタ2,はんだ印刷機3等から取り出されることがあり得るため、もう一度基板IDの読取りが行われるのである。そして、読み取られた基板IDと、前述の基本バックライト組立制御プログラムと、装着用データと、子基板・輝度クラス対応テーブルとに基づいて、装着モジュール10の各々に搭載されるべきLED122の輝度クラスが、ホストコンピュータ8のディスプレイに表示され、出庫案内(あるいは搭載案内)が行われる(S6)とともに、各装着モジュール10のディスプレイにも表示される。
作業者はこの表示に基づいて、案内(あるいは指定)された輝度クラスのLED122が収納された各リール140を各フィーダ58に装着する(S7)。その際、作業者は、リール140とフィーダ58とにそれぞれ付与されているバーコードをバーコードリーダに読み取らせる。このバーコードリーダは、パーソナルコンピュータ7またはホストコンピュータ8、あるいはさらに別のコンピュータに接続されており、これらコンピュータにより、リール140に収容されているLED122の輝度クラスと、フィーダ58のフィーダIDとを対応付けた輝度クラス・フィーダ対応テーブルが作成され、各モジュールコントローラ108に伝送される。
そして、リール140が装着された各フィーダ58が、前記装着モジュール10のディスプレイの表示(搭載案内)に従って、各装着モジュール10に搭載される(S8)。各モジュール10のモジュールコントローラ108は、前述の通信部112,114による通信によって、各フィーダ58のフィーダIDを取得することができるため、どの搭載位置にどのフィーダ58が搭載されたかを特定することができる。したがって、モジュールコントローラ108は、その特定したフィーダ58のフィーダIDと、先に供給されている輝度クラス・フィーダ対応テーブルと、子基板・輝度クラス対応テーブルとに基づいて、予定通りのLED122を供給するフィーダ58が装着モジュール10に搭載されたか否かの誤搭載判定を行うことができる。また、モジュールコントローラ108は通信部112,114による通信によってフィーダコントローラ110にフィーダ58に収容されているLED122の初期部品数を教示し、フィーダコントローラ110は、その初期部品数を初期の部品残数として記憶する。
上記のように、モジュールコントローラ108が、どの搭載位置においてどの輝度クラスのLED122が供給されるかを特定することができるため、作業者は任意の搭載位置にフィーダ58を搭載することができる。また、輝度クラスが同じであるLED122を供給するフィーダが複数ある場合には、それら複数のフィーダを複数の搭載位置にそれぞれ搭載することができるのであるが、本実施形態においては、前述の装着作業能率向上の観点からフィーダ58の搭載領域が予め定められており、また、1ロットのバックライトの組立作業の開始時に、最初にLED122を取り出すべきフィーダ58の決定を容易にするために、最初にフィーダ58を搭載すべき搭載位置が予め定められており、各装着モジュール10において最初にLED122の供給を行うフィーダ58は、予め定められた搭載位置に搭載され、同一のLED122を供給する他のフィーダ58がその搭載位置に隣接する位置に順次搭載される。
以上で段取替えが終了し、S9において、装着ライン5による多数のLED122の多面取り基板120への装着作業が行われる。この装着作業時には、前述のように、基本バックライト組立制御プログラムが使用されるのであるが、そのうち、部品供給に関連する部分(主として、バックライト組立用ルーチン)のみを取り出して、図13にフローチャートで示す。
バックライト組立作業中は、各子基板124へのLED122の装着開始に先立って、現在LED122を供給中であるフィーダ58のLED122の部品残数によって、1枚
の子基板124全体への装着が可能であるか否かの判定が行われ(S11)、可能であれば装着が行われるとともに、その子基板124の番号と輝度クラスとを対応付けたデータ(例えば、基本バックライト組立制御プログラム名−基板ID−輝度クラス−子基板124の番号)が生産履歴情報の一つとして記憶される(S12)。また、1個のLED122が装着される毎に、フィーダコントローラ110に記憶されている部品残数が1ずつ減少させられる。
なお、本実施形態においては、装着ヘッド60bの複数の吸着ノズル86bのいずれかによるLED122の装着ミスが発生した場合には、装着動作を再度行うリカバリが行われるようになっており、1回リカバリが行われれば1個のLED122が余分に消費されるため、リカバリの実施時にも部品残数が1減少させられる。
また、上記子基板124全体へのLED122の装着が可能であるか否かの判定は、原理的には、子基板124へのLED122の装着個数であるNと、上記部品残数との比較によって行い得るが、本実施形態においては、上記のようにリカバリが行われるようになっているため、実際には、部品残数が、装着個数Nと、リカバリ実施の可能性を考慮して決定された余裕個数との和以上であれば、子基板124全体への装着が可能であると判定される。
S11の判定結果がNOであれば、同じ装着モジュール10に、現在供給中のLED122と輝度クラスが同一であるLED122を供給可能な他のフィーダ58が搭載されているか否かが判定され(S13)、搭載されていれば、まず、現在供給中のフィーダ58に残っているすべてのLED122が装着され(S17)、続いて、不足分のLED122が新たなフィーダ58から取り出され(この際、図10のシーケンステーブルにおけるスロット番号が変更される)、装着されるとともに、子基板124の番号と輝度クラスとを対応つけた生産履歴が記憶される(S18)。それにより、現在供給中のフィーダ58に、子基板122全体に対する装着を行うには不足のLED122が残ったままでフィーダ58が取り外され、LED122が無駄になることが回避される。
なお、本実施形態においては、S14ないしS16において部品切れの予告が行われるのであるが、この点については後に説明する。
S13の判定結果がNOであった場合には、S19において、生産計画において搭載が予定されていながら未だ搭載されていないLED122であって、現在装着中のLED122と輝度クラスが同じであるものが工場内にあるか否かの判定が、S1の事前準備1において行われた使用が予定されているLED122の登録に基づいておこなわれる。この判定の結果がYESの場合には、その輝度クラスが同一であるLED122の搭載案内が行われ(S20)、搭載が待たれ(S21)、搭載されれば、S22,S23において、前記S17,S18におけると同様に、残りのLED122と不足のLED122との搭載が行われるとともに、生産履歴の記憶が行われる。上記S19の判定結果がYESとなる場合には、本来は、S14ないしS16の部品切れ予告に応じて作業者により搭載が行われるはずであるが、何らかの理由で搭載されなかった場合に、S13の判定結果がNO、S19の判定結果がYESとなる。部品切れ予告(S15)は、その装着モジュール10に搭載されているすべてのフィーダ58に収容されている、輝度クラスが同じであるLED122の総数pが、予め設定されている設定数P以上であるか否かの判定(S14)に基づいて行われ、あるいは予告が解除される(S16)。S14の判定結果が一旦NOになって部品切れ予告が行われても、それに応じてフィーダ58の追加が行われれば、S14の判定結果が再びYESとなり、部品切れ予告が解除されるのである。
S19の判定結果がNOの場合には、生産計画において搭載が予定されている輝度クラスが同じLED122はすべて搭載されたことになるので、S24において、次に使用が予定されているLED122を搭載すべきこと、すなわちLED122の輝度クラスの切替えを行うべきことが案内され、搭載が待たれる(S25)。この搭載は、原則として、予め定められている搭載位置に行われ、上記案内にはその搭載位置の案内も行われる。搭載後、子基板124に対する切替え後のLED122の装着が行われるとともに、生産履歴が記憶される(S26)。
以上S18,S23またはS26の実行後、S27において、その装着モジュール10によって行われるべき装着のすべてが終了したか否かが判定され、判定結果がNOであれば実行はS11に戻るが、YESであれば、S28において、S18,S23,S26で記憶された、子基板124の番号と輝度クラスとを対応つけたデータが、他のデータ(例えば、装着ミスを起こした吸着ノズル86bとフィーダ58との識別コード等)と共に、生産履歴情報としてホストコンピュータ8へ供給される。
その後、S29において、予定の生産が完了したか否かが判定され、完了していなければ、S30において、多面取り基板120の搬入、搬出等、次の装着作業への移行が行われ、プログラムの実行がS11へ戻る。予定の生産が完了していれば、S31において終了処理が行われ、プログラムの実行が終了する。
上記のように、本実施形態においては、1枚の子基板124には輝度クラスが同一のLED122のみが装着されるのであるが、輝度クラスが互いに同一である第1群のLED122と、輝度クラスが互いに同一ではあるが第1群のLED122とは輝度クラスが異なる第2群のLED122とを、1個ずつ交互に装着しても、子基板124全体の輝度は均一と言い得る状態となる。したがって、この状態に装着する方法も本発明の一実施態様となる。
また、上記実施形態においては、1台の装着モジュール10に搭載されているすべてのフィーダ58の部品残数(輝度クラスが同一のLED122の残数)の合計が設定数より少なくなった場合に部品切れ予告が行われるようにされており、実際に部品切れが発生して装着モジュール10の作動が停止することが、良好に回避される利点があるのであるが、この部品切れ予告に加えて、あるいはこの部品切れ予告の代わりに、1つのフィーダ58においてLED122の供給が終了する毎に、供給終了が報知され、作業者が空になったフィーダ58を迅速に新たなフィーダ58と交換し得るようにすることも可能である。
逆に、1台の装着モジュール10には常に1つのフィーダ58のみが搭載され、そのフィーダ58のLED122によっては子基板124全体への装着が不可能になる毎に、フィーダ58の交換が行われるようにすることも可能である。
また、前記実施形態においては、1つのフィーダ58に残っているLED122のみでは1枚の子基板124全体への装着が不可能な場合に、同じ輝度クラスのLED122を供給可能な他のフィーダ58があるか否かが、1台の装着モジュール10内においてのみ判定されるようにされていたが、別の装着モジュール10内についても、同じ輝度クラスのLED122を供給可能な他のフィーダ58があるか否かが判定され、あれば上記1台の装着モジュール10のフィーダ58に残っているLED122が装着され、不足分は上記別の装着モジュール10において装着されるようにすることも可能である。
前記実施形態においては、基板IDが多面取り基板120全体について1つ付与されていたが、例えば、子基板124に分割された後にも生産履歴が必要な場合等には、子基板124の各々に基板IDが付与されるようにすることが望ましい。
また、前記実施形態においては、子基板124毎にLED122の輝度クラスが同一となるようにされていたが、多面取り基板120全体、あるいは多面取りではない通常の回路基板全体に装着されるLED122の輝度クラスが同一であることが要求される場合にも、本発明は適用可能である。1枚の子基板124を、通常の回路基板1枚に置き換えればよいのである。その際においても、複数台の装着モジュール10に同一の電気部品がそれぞれ搭載され、それら複数台の装着モジュール10の共同により、多面取り基板120全体あるいは通常の回路基板全体に対する同一の電気部品の装着が行われるようにすることが可能である。
さらに、1枚の多面取り基板120に対する装着作業が複数台の装着モジュール10の共同により行われるされていたが、これも不可欠ではない。1台の電気部品装着機による1枚の多面取り基板120または通常の回路基板1枚へのLED122の装着作業も、本発明の電気回路組立方法により実施し得るのである。
前記実施形態においては、予めバックライトの生産計画が立てられ、その生産計画に従って、組立システムによるバックライトの組立てが行われるのであるが、作業者が、任意のLED122を収容しているリール140をフィーダ58に装着し、そのフィーダ58を任意の装着モジュール10に搭載して、実際に搭載されたLED122に応じてバックライトの組立てが行われるようにすることも可能である。以下、その場合の実施形態の一例を、図14ないし図16に基づいて説明する。
図14に本実施形態の電気回路組立方法の実施に使用される組立システムを示す。この組立システムは、図1に示した組立システムと、プリンタ2が最下流に配置される点において異なっている。
図15にバックライト組立方法(段取替え作業および装着作業)のフローを示す。S41の事前準備は前記実施形態におけるS1の事前準備1と同じであり、S42の装着用データの伝送は前記S3と同じであるが、前記S2の事前準備2は行われない。
S43において、作業者は任意のLED122が収納されたリール140を任意のフィーダ58に装着する。その際、作業者が、リール140とフィーダ58とにそれぞれ付与されているバーコードをバーコードリーダに読み取らせ、パーソナルコンピュータ7,ホストコンピュータ8あるいはさらに別のコンピュータにおいて輝度クラス・フィーダ対応テーブルが作成され、各モジュールコントローラ108に供給されることは前記実施形態と同様である。
続いて、作業者が上記フィーダ58を任意の装着モジュール10に搭載し(S44)、それに応じて、モジュールコントローラ108が、どの輝度クラスのLED122がどの搭載位置に搭載されたかを検出する(S45)。そして、この検出結果に基づいて、自動で、前記図10および図11に示したのと同様な装着用データの作成(厳密には、図10のシーケンステーブルにおけるスロット番号のデータの追加、ならびに図11のデバイステーブルにおける部品名の追加)と、図12に示したのと同様の対応テーブルの作成とが行われる。
なお、本実施形態においても、作業者は、先に段落〔0025〕ないし段落〔0027〕ならびに他の段落において説明したLED122の装着に特有の事項を考慮して、リール140のフィーダ58への装着、ならびにフィーダ58の装着モジュール10への搭載を行うことが望ましい。本実施形態には、予め明確な生産計画が作成され、それに従ってフィーダ58の搭載が行われることは不可欠ではなく、状況の変化に応じて臨機応変にバックライトの生産を行うことができる点に利点があるのである。
すべての装着モジュールに対する所定のフィーダ58の搭載後、作業者が、基板IDが付与された基板多面取り基板120を基板ID読取ユニット1に投入し(S46)、S47において、基板IDの読取りと、その読み取られた基板IDに基づくはんだ印刷機3によるクリーム状はんだの印刷とが行われ、基板ID読取ユニット4により再び基板IDの読取りが行われ、その読み取られた基板IDと、基本バックライト組立制御プログラムと、S45において作成された装着用データおよび対応テーブルとに基づいて、LED122の装着が行われる(S48)。
上記LED122の装着時に、各モジュールコントローラ108において実行される基本バックライト組立制御プログラムのうち、部品供給に関連する部分のみを取り出して、図16にフローチャートで示す。本フローチャートのうち、S51およびS52は前記実施形態におけるS11およびS12と同じである。
S53において、その装着モジュール10に、LED122を供給中のフィーダ58であってLED58の残数が1枚の子基板124への装着を行うには不十分となったもの以外のフィーダ58があるか否かが判定され、あると判定された場合には、S54において、そのフィーダ58により供給されるLED122の輝度クラスが、それまで供給されていたLED122の輝度クラスと同一であるか否かが判定される。本実施形態においては、作業者が任意のLED122を任意の時期に、空いている搭載位置に搭載することが予定されているため、装着モジュール10に複数のフィーダ58が搭載されていても、そのフィーダ58から供給されるLED122の輝度クラスが、それまで供給されていたLED122の輝度クラスと同一であるとは限らないのである。
S54の判定の結果がYESの場合には、S55ないしS59において、前記S14ないし18におけると同様に、部品切れ予告と、2つのフィーダ58から供給される輝度クラス同一のLED122の装着および生産履歴の記憶とが行われる。
それに対し、S54の判定結果がNOの場合には、S60において、それまでとは輝度クラスが異なるLED122の装着および生産履歴の記憶が行われる。この際、図12に示したのと同様の対応テーブルにおける輝度クラスのデータの変更が行われる。
また、前記S53の判定結果がNOの場合、すなわち、それまでLED122を供給していたフィーダ58とは異なるフィーダ58であって、LED122を供給可能なものが装着モジュール10にない場合には、S61において、LED122を補給すべきこと、すなわち、新たなフィーダ58を搭載すべき旨の案内が行われる。それに応じて補給が行われれば(S62)、補給されたLED122がそれまでと輝度クラスが同じものであるか否かの判定が行われ(S63)、同じものであれば、S64,S65において、S58,S59と同様の装着および記憶が行われ、同じものでなければ、S60において、新たなフィーダ56から供給されるLED122による1枚の子基板124に対する装着および記憶が行われる。
その後のS66ないしS70の実行は、前記実施形態におけるS27ないしS31の実行と同じである。
以上のようにして複数の装着モジュール10による装着が行われ、1枚の多面取り基板120に対する装着が終了すれば、図15のフローにおけるS49において、輝度クラスを含む子基板情報の印刷がプリンタ2によって行われる。この印刷は、S52,S59,S60,S65において記憶された、各子基板124とそれらに装着されたLED122の輝度クラスとの組合わせのデータを含む生産履歴情報に基づいて行われる。
本実施形態は、主として、作業者が任意のLED122を装着モジュール10に搭載可能であること、装着用データおよび対応テーブルの作成が自動で行われること、および輝度クラスの情報含む子基板情報の各子基板124に対する印刷が電気回路組立システムの最下流部において行われることにおいて、前記実施形態と異なっており、その結果、フローに多少の違いが生じる。しかし、多くの点で前記実施形態と共通しており、前記実施形態に関して前述した変更は本実施形態においても可能である。
1:基板ID読取ユニット 2:プリンタ 3:はんだ印刷機 4:基板ID読取ユニット 5:装着ライン 6:リフロー炉 7:パーソナルコンピュータ 8:ホストコンピュータ 10:装着モジュール 18:モジュール本体 20:基板搬送装置 22:基板保持装置 24:部品供給装置 26:装着装置 32:電気制御装置 57:回路基板 58:テープフィーダ(フィーダ) 59:送り装置 60a,b:装着ヘッド 62:ヘッド移動装置 86:吸着ノズル 108:モジュールコントローラ 110:フィーダコントローラ 112,114:通信部 120:多面取り基板 122:LED 124:子基板 126:フレーム部 128:バーコード付与部 140:リール

Claims (6)

  1. 回路基板を保持する基板保持装置と、電気部品を供給する部品供給装置と、その電気部品供給装置から部品保持具により電気部品を取り出して前記基板保持装置に保持された回路基板に装着する装着装置と、装着プログラムを実行して前記装着装置を制御する制御装置とを含む電気部品装着機を使用して、複数の装着領域の各々に分布する複数の電気部品の装着位置によりそれぞれが構成される複数の装着位置群がそれぞれに設定された複数の回路基板の各々に、それら複数の回路基板の各々の前記複数の装着領域の各々にいかなる電気特性段階の複数の電気部品を装着するかを定めた計画に従って、複数の電気部品を装着し、複数の電気回路を組み立てる方法であって、
    前記部品供給装置として、複数段階の電気特性値段階毎に分けられた電気部品をそれぞれ複数収容し、順次供給する部品供給具を含むものを使用し、
    (a)少なくとも、前記回路基板上の複数の装着位置のデータと、それら装着位置に装着すべき電気部品の外形を規定するデータとを含む装着用データと、(b)前記複数の回路基板の各々の前記複数の装着位置群の各々と、その各々に装着すべき電気部品の前記電気特性値段階を規定するデータとを、前記計画に従って対応付ける対応データとに基づいて、前記制御装置に前記装着プログラムを実行させることにより、前記複数の電気回路を組み立てることを特徴とする電気回路組立方法。
  2. 前記複数の回路基板の各々の前記複数の装着位置群の各々を構成する前記複数の装着位置が1つの装着領域に均一に分布しており、その1つの装着領域に前記電気特性値段階を規定するデータが互いに同一の複数の電気部品を均一に装着する請求項1に記載の電気回路組立方法。
  3. 前記複数の回路基板の各々複数の装着領域の各々においては前記電気特性値段階を規定するデータが互いに異なることを許容せず、装着領域間においては前記電気特性値段階を規定するデータが互いに異なることを許容する請求項2に記載の電気回路組立方法。
  4. 前記電気特性値段階を規定するデータが、複数段階に分けられた電気特性値クラスのデータである請求項1ないし3のいずれかに記載の電気回路組立方法。
  5. 前記部品供給装置として、前記部品供給具を複数と、それら複数の部品供給具を着脱可能に搭載可能な複数の搭載位置を備えた供給具保持装置とを含むものを使用し、かつ、前記電気部品装着機において、前記装着位置群への電気部品の装着開始に先立って、前記制御装置に、現在電気部品を供給中の部品供給具における部品残数が、前記装着位置群すべてへの電気部品の装着に必要な所要部品数以上であるか否かを判定させ、所要部品数より少ない場合には、前記電気特性値段階を規定するデータが同一の電気部品を供給可能な別の部品供給具が前記供給具保持装置に搭載されているか否かを判定させ、搭載されていれば、前記装着装置群の一部に、現在電気部品を供給中の部品供給具のすべての電気部品を装着させるとともに、不足分の電気部品を前記別の部品供給具から供給させて、前記装着位置群の残りへの電気部品の装着を行わせる請求項1ないし4のいずれかに記載の電気回路組立方法。
  6. 前記電気部品装着機を複数台並べた装着ラインに属する少なくとも2台の電気部品装着機の各々に、複数群の電気部品であって、各群内の電気部品の前記電気特性値段階を規定するデータが互いに同一であり、かつ、個数が予め定められた複数であるものの少なくとも1群を、1枚の回路基板の複数の装着領域の少なくとも1つにそれぞれ装着させることにより、前記少なくとも2台の電気部品装着機に前記複数群の電気部品を前記1枚の回路基板に装着させる請求項1ないし5のいずれかに記載の電気回路組立方法。
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