JP5503923B2 - 基板組立実装ラインの管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品をその上に装着してプリント基板を組み立てる基板組立実装ラインの管理方法に関する。具体的には、部品供給装置より電子部品を吸着ノズルにより取り出して、プリント基板上にこの電子部品を装着するようにした電子部品装着装置などを備えた基板組立実装ラインの管理方法に関する。

この種の電子部品装着装置は、例えば特許文献１などに開示されているが、基板組立実装ラインを構成する電子部品装着装置などの作業装置毎に、それぞれ下流の作業装置へのプリント基板の払い出しがされた後に装着運転を停止させるための操作を行っていた。

特開２００５−１５９２０９公報

しかし、基板組立実装ライン中に複数台の電子部品装着装置がある場合に、電子部品装着装置毎にそれぞれ下流の作業装置へのプリント基板の払い出しを行っていたのでは、作業管理者は払い出しがされた後に装着運転を停止させるための操作を行うために各作業装置を回る必要があり、作業管理者にとって甚だ面倒であった。

そこで本発明は、基板組立実装ライン中に複数台の作業装置があっても、どの作業装置においても他の作業装置のプリント基板の払い出しを行えるようにして、作業管理者の作業の軽減を図ることを目的とする。

このため第１の発明は、電子部品をその上に装着してプリント基板を組み立てる基板組立実装ラインの管理方法において、
前記基板組立実装ラインを構成するいずれかの作業装置から他の作業装置にプリント基板の払い出しを指示するためのライン払い出しコマンドを送信し、
このライン払い出しコマンドを受信した作業装置はライン払い出しフラグを格納し、このライン払い出しコマンドを受信した作業装置が作業装置群の先頭である場合には装置払い出しフラグを格納し、下流に位置する作業装置へ生産している機種の最終のプリント基板を払い出すと共にライン払い出し実行コマンドを送信して、装着運転を停止し、
前記ライン払い出し実行コマンドを受信した下流に位置する前記作業装置は装置払い出しフラグをONして格納し、前記ライン払い出しフラグを格納していると共に前記装置払い出しフラグを格納している場合には、自作業装置がライン内の最終作業装置でなければ下流に位置する作業装置へ前記最終のプリント基板を払い出すと共にライン払い出し実行コマンドを送信し、
この送信後に、前記ライン払い出しフラグ及び前記装置払い出しフラグを消去する
ことを特徴とする。

基板組立実装ラインの概略図である。 発信側の電子部品装着装置に係るフローチャートを示す図である。 受信側の電子部品装着装置に係るフローチャートを示す図である。 各電子部品装着装置における最終のプリント基板の払い出しに係るフローチャートを示す図である。 ライン払い出し実行コマンドを受信した場合のフローチャートを示す図である。 ローカルの選択時の画面を示す図である。 ライン選択時の画面を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１のプリント基板の生産ラインの管理システムにおいて、この生産ラインは工場における基板を組み立てる基板組立実装ラインで、この基板組立実装ラインを構成する作業装置は、プリント基板上にペーストハンダを塗布するスクリーン印刷装置、プリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置、部品供給ユニットから装着ヘッドに備えられた吸着ノズルにより取出されて保持された電子部品をプリント基板上に装着する電子部品装着装置などから構成されるが、説明の便宜上、基板組立実装ラインにおけるプリント基板の払い出し制御が管理可能な装置群を構成する作業装置として電子部品装着装置１を４台のみ図示して、以下説明する。しかし、この電子部品装着装置１のみに限らず、他のスクリーン印刷装置、接着剤塗布装置にも適用でき、基板組立実装ラインを構成する全ての作業装置にも適用できる。

部品供給ユニットは取付台であるカート台のフィーダベース上に着脱可能に多数並設され、カート台は装置本体に着脱可能に配設される。各部品供給ユニットは、部品供給側の先端部が装着ヘッドのピックアップ領域に臨むように配設されており、各部品供給ユニットは前記カート台に回転自在に載置した供給リールに巻回した状態で順次繰り出された収納テープに所定間隔で開設した送り孔にその歯が嵌合した送りスプロケットを所定角度回転させて収納テープを電子部品の部品吸着取出位置まで送りモータにより間欠送りするテープ送り機構と、剥離モータの駆動により部品吸着取出位置の手前でキャリアテープからカバーテープを引き剥がすためのカバーテープ剥離機構とを備え、カバーテープ剥離機構によりカバーテープを剥離してキャリアテープに所定間隔毎に形成された収納部に装填された電子部品を順次部品吸着取出位置へ供給して先端部から保持手段としての吸着ノズルにより取出し可能である。

そして、各電子部品装着装置１には、プリント基板Ｐ上に電子部品を装着する部品装着動作に係る動作等を統括制御する制御用マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と略す。）２と、このマイコン２にはＬＡＮ回線６を介してモニタなどの表示装置３及び、例えば前記モニタに表示されたタッチパネルスイッチから構成された入力装置４が接続されている。また、前記各マイコン２には通信インターフェース５がそれぞれ接続されており、このマイコン２同士は通信インターフェース５及びＬＡＮ回線６を介して送受信が可能である。

前記マイコン２は制御手段としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）、プログラムを格納するＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）、記憶手段としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）を備え、ＣＰＵが前記ＲＡＭに記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、部品装着に係る動作の制御を行う。

前記ＲＡＭには、装着順序毎にプリント基板Ｐへの電子部品の装着座標を示す装着データや、電子部品の特徴である部品ライブラリデータが格納されている。また、前記ＲＡＭには、基板組立実装ラインにおけるプリント基板の払い出し制御を管理可能な装置群の構成が、それらの基板組立実装ラインにおける配列順に格納されている。

そして、基板組立実装ラインを構成する電子部品装着装置１において、プリント基板への電子部品の装着運転が開始すると、初めにプリント基板が上流側装置（図示せず）より受継がれて搬送装置の基板供給部上に存在すると、この基板供給部上のプリント基板を基板位置決め部へ移動させて位置決めして固定する。そして、プリント基板の位置決めがされると、電子部品装着装置１に設けられたビームがＹ方向リニアモータの駆動によりＹ方向に移動すると共にＸ方向リニアモータによりビームに設けられた装着ヘッドがＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニットの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータの駆動により装着ヘッドに設けられた吸着ノズルを下降させて部品供給ユニットから電子部品を取出す。

そして、取出した後は装着ヘッドの吸着ノズルを上昇させて、ビームの装着ヘッドを部品認識カメラ上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズルに吸着保持された複数の電子部品を一括して撮像して、この撮像された画像を認識処理装置が認識処理して吸着ノズルに対する位置ズレを把握する。

また、各装着ヘッドには基板認識カメラが設けられ、プリント基板上方位置まで移動した基板認識カメラが位置決めされているプリント基板に付された位置決めマークを撮像し、この撮像された画像を認識処理装置が認識処理してプリント基板の位置を把握する。

そして、装着データの装着座標にプリント基板の位置決めマークの認識処理結果及び各部品認識処理結果を加味して、吸着ノズルが位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品をプリント基板上に装着する。このようにして、プリント基板上に全ての電子部品の装着をしたら、このプリント基板を基板位置決め部から基板排出部を介して下流装置に受け渡すように、このプリント基板上への電子部品の装着動作は終了する。

次に、プリント基板の払い出し動作について説明する。先ず、図２の送信側の電子部品装着装置１に係るフローチャートにおいて、作業管理者は基板組立実装ラインを構成する各装置におけるプリント基板の払い出し及び装着運転を停止させるために、その管理が可能な装置群（管理不可の装置も有る。）が４台ある場合において、このうちのいずれかの、例えば作業管理者自身の近くの、基板組立実装ラインの左（上流側）から３台目の電子部品装着装置１の入力装置４のライン払い出し停止スイッチ部４Ｃを操作する（ステップＳ１）。

即ち、左から３台目の電子部品装着装置１の表示装置３に表示された画面において生産運転開始スイッチ部４Ｓの押圧操作により「生産運転」が選択されていて、ローカルスイッチ部４Ａが押圧されて「ローカル」が選択されている状態からラインスイッチ部４Ｂが押圧操作されると、画面は図６から図７に変わり、この状態でライン払い出し停止スイッチ部４Ｃを押圧操作する（ステップＳ１）。

なお、ローカルスイッチ部４Ａは電子部品装着装置１に単独で所定作業を行わせることを選択するためのもので、ラインスイッチ部４Ｂは基板組立実装ラインにおける管理可能な装置群の全てに所定作業を行わせることを選択するためのものである。

すると、この左から３台目の電子部品装着装置１のマイコン２は自装置からプリント基板を下流装置へ払い出すためのライン払い出しフラグをＯＮ（オン）して、自己のＲＡＭに格納する（ステップＳ２）。

この後、この左から３台目の電子部品装着装置１のマイコン２は、自装置が基板組立実装ラインにおける管理可能な装置群（管理不可の装置も有る。）の先頭の装置であるか否かを判断する（ステップＳ３）。そして、先頭の装置であれば、装置払い出しフラグをＯＮ（オン）して格納し下流へ自電子部品装着装置１内のプリント基板を下流装置へ払い出すと共に、前工程から、即ち先頭の装置の隣りの上流装置からプリント基板を取り込まないように制御するが（ステップＳ４）、自装置は左から３台目であって先頭の装置ではないので、装置払い出しフラグがＯＮ（オン）であったならＯＦＦ（オフ、消去の意。）とし、ＯＦＦ（オフ）であったならそのままとする（ステップＳ５）。

そして、自装置が先頭の装置であっても、なくとも、この左から３台目の電子部品装着装置１のマイコン２は、基板組立実装ラインにおける管理可能な全ての装置にプリント基板の払い出しを指示するためのライン払い出しコマンドを送信して（ステップＳ６）、終了する。

次に、図３の受信側の電子部品装着装置１に係るフローチャートにおいて、左から３台目の電子部品装着装置１から管理可能な各装置がライン払い出しコマンドを受信すると（ステップＳ１１）、ライン払い出しフラグをＯＮ（オン）して、自己のＲＡＭに格納する（ステップＳ１２）。

この後、ライン払い出しコマンドを受信した電子部品装着装置１のマイコン２は、自装置が基板組立実装ラインにおける管理可能な装置群（管理不可の装置も有る。）のうちの先頭の装置であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、先頭の装置であれば、装置払い出しフラグをＯＮ（オン）すると共に自装置から現在生産している機種の最終のプリント基板を下流装置へ払い出して、前工程、即ち先頭である自装置の隣りの上流装置からプリント基板を取り込まないように（基板要求信号を出さない。）制御するが（ステップＳ１４）、自装置が先頭の装置でなければ、装置払い出しフラグがＯＮ（オン）であったならＯＦＦ（オフ）とし、ＯＦＦ（オフ）であったならそのままとして（ステップＳ１５）、終了する。

次に、図４の管理可能な装置群のうちの各電子部品装着装置１における現在生産している機種の最終のプリント基板の払い出しに係るフローチャートにおいて、先ず各電子部品装着装置１のマイコン２は自己のＲＡＭにライン払い出しフラグのＯＮ状態が格納されているか否かを判断する（ステップＳ３１）。

ライン払い出しフラグのＯＮ状態が格納されていないと判断すると、終了するが、ライン払い出しフラグのＯＮ状態が格納されていると判断すると、次に装置払い出しフラグのＯＮ状態が格納されているか否かが判断される（ステップＳ３２）。

この場合、先頭の電子部品装着装置１以外の電子部品装着装置１は装置払い出しフラグがＯＦＦ状態であって終了するが、先頭の電子部品装着装置１は装置払い出しフラグがＯＮ状態であって先頭から２番目の電子部品装着装置１へ現在生産している機種の最終のプリント基板を払い出し、次に自装置が基板組立実装ラインにおける管理可能な装置群のうちの最終の装置であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。

そして、最終の装置であればライン払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にすると共に装置払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にして（ステップＳ３５）、装着運転を停止して（ステップＳ３６）、終了するが、自装置が最終の装置ではないので、次に先頭の電子部品装着装置１は先頭から２番目の後工程装置である電子部品装着装置１にライン払い出し実行コマンドを送信する（ステップＳ３４）。従って、図５に示すように、このライン払い出し実行コマンドを受信した後工程である先頭から２番目の電子部品装着装置１は装置払い出しフラグをＯＮして自己のＲＡＭに格納すると共に、前工程からは現在生産している機種の最終のプリント基板以外のプリント基板を取り込まないように制御する。

そして、先頭の電子部品装着装置１が後工程装置である先頭から２番目の電子部品装着装置１にライン払い出し実行コマンドを送信した後は（ステップＳ３４）、ライン払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にすると共に装置払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にして（ステップＳ３５）、この先頭の電子部品装着装置１は装着運転を停止（装着停止、以下同じ。）して（ステップＳ３６）、終了する。

そして、このようにして装置払い出しフラグがＯＮ状態となった先頭から２番目の電子部品装着装置１は、図４に示すように、ライン払い出しフラグがＯＮ状態で（ステップＳ３１）、装置払い出しフラグもＯＮ状態であって先頭から３番目の電子部品装着装置１へ現在生産している機種の最終のプリント基板を払い出し（ステップＳ３２）、自装置が最終の装置でないので（ステップＳ３３）、先頭から３番目の後工程装置である電子部品装着装置１にライン払い出し実行コマンドを送信する（ステップＳ３４）。従って、図５に示すように、このライン払い出し実行コマンドを受信した後工程である先頭から３番目の電子部品装着装置１は装置払い出しフラグをＯＮして自己のＲＡＭに格納すると共に、前工程からは現在生産している機種の最終のプリント基板以外のプリント基板を取り込まないように制御する。

そして、先頭から２番目の電子部品装着装置１が後工程装置である先頭から３番目の電子部品装着装置１にライン払い出し実行コマンドを送信した後（ステップＳ３４）、ライン払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にすると共に装置払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にして（ステップＳ３５）、先頭から２番目の電子部品装着装置１は装着運転を停止して（ステップＳ３６）、終了する。

そして、このようにして装置払い出しフラグがＯＮ状態となった先頭から３番目の電子部品装着装置１は、図４に示すように、ライン払い出しフラグがＯＮ状態で（ステップＳ３１）、装置払い出しフラグもＯＮ状態あって先頭から４番目の電子部品装着装置１へ現在生産している機種の最終のプリント基板を払い出し（ステップＳ３２）、自装置が最終の装置でないので（ステップＳ３３）、後工程装置である先頭から４番目の電子部品装着装置１にライン払い出し実行コマンドを送信する（ステップＳ３４）。従って、図５に示すように、このライン払い出し実行コマンドを受信した後工程の先頭から４番目の電子部品装着装置１は装置払い出しフラグをＯＮして自己のＲＡＭに格納すると共に、前工程からは現在生産している機種の最終のプリント基板以外のプリント基板を取り込まないように制御する。

そして、後工程装置である先頭から４番目の電子部品装着装置１にライン払い出し実行コマンドを送信した後（ステップＳ３４）、ライン払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にすると共に装置払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にして（ステップＳ３５）、先頭から３番目の電子部品装着装置１は装着運転を停止して（ステップＳ３６）、終了する。

そして、このようにして装置払い出しフラグがＯＮ状態となった先頭から４番目の電子部品装着装置１は、図４に示すように、ライン払い出しフラグがＯＮ状態で（ステップＳ３１）、装置払い出しフラグもＯＮ状態あって先頭から５番目の下流側装置へ現在生産している機種の最終のプリント基板を払い出し（ステップＳ３２）、自装置が最終の装置であるので（ステップＳ３３）、ライン払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にすると共に装置払い出しフラグをＯＦＦ（オフ）にして（ステップＳ３５）、先頭から４番目の電子部品装着装置１は装着運転を停止して（ステップＳ３６）、終了する。

以上本発明の実施形態について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

１ 電子部品装着装置
２ マイクロコンピュータ
４ 入力装置４

Claims (1)

1. 電子部品をその上に装着してプリント基板を組み立てる基板組立実装ラインの管理方法において、
   前記基板組立実装ラインを構成するいずれかの作業装置から他の作業装置にプリント基板の払い出しを指示するためのライン払い出しコマンドを送信し、
   このライン払い出しコマンドを受信した作業装置はライン払い出しフラグを格納し、このライン払い出しコマンドを受信した作業装置が作業装置群の先頭である場合には装置払い出しフラグを格納し、下流に位置する作業装置へ生産している機種の最終のプリント基板を払い出すと共にライン払い出し実行コマンドを送信して、装着運転を停止し、
   前記ライン払い出し実行コマンドを受信した下流に位置する前記作業装置は装置払い出しフラグをONして格納し、前記ライン払い出しフラグを格納していると共に前記装置払い出しフラグを格納している場合には、自作業装置がライン内の最終作業装置でなければ下流に位置する作業装置へ前記最終のプリント基板を払い出すと共にライン払い出し実行コマンドを送信し、
   この送信後に、前記ライン払い出しフラグ及び前記装置払い出しフラグを消去する
   ことを特徴とする基板組立実装ラインの管理方法。

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