JP6095274B2 - 電子部品実装ラインの管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板上への電子部品の装着に関連する作業を行う作業ヘッドを有する複数の作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理装置に関する。

この種の電子部品実装ラインの管理装置は、例えば特許文献１などに開示されている。一般に、各作業装置毎に基板上へ電子部品が装着され、作業者は作業装置毎に部品の種類、サイズ、特徴等のデータである部品ライブラリデータの追加、削除等のライブラリ操作、新たな部品の登録操作、或いは生産機種の変更操作等を行う。

特開平１１−３４７８５９号公報

しかし、各作業装置毎に作業者が行う操作は上述したように多種に渡り、また、電子部品実装ラインには複数の作業者がついている。したがって、作業者が過去に行った操作を確認するために、過去の操作のデータを記憶しておくことが考えられるが、操作の時間、操作対象の作業装置等を限定して過去の操作を確認することは大変煩わしかった。

そこで、電子部品実装ラインでの作業者による作業装置に対する過去の操作の確認を容易にできるようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、基板上への電子部品の装着に関連する作業を行う作業ヘッドを有する複数の作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理装置において、作業装置から送られて来た作業装置に対する操作のデータを操作が行われた時刻毎に、操作が行われた作業装置番号及び操作の内容と共に格納して蓄積する記憶装置と、作が行われた期間と、異なる操作の内容を示す複数の操作項目のうち表示する表示項目とを設定する設定装置と、この設定装置により設定された期間に前記表示項目について前記作業装置で操作された操作内容を操作が行われた時刻と共に表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。

また第２の発明は、請求項１に記載の電子部品実装ラインの管理装置において、前記表示装置は、複数の前記作業装置毎に、前記設定装置により設定された期間に前記表示項目について前記作業装置で操作された操作内容を操作時刻及び操作が行われた作業装置の番号と共に表示することを特徴とする。

更に第３の発明は、請求項１又は２に記載の電子部品実装ラインの管理装置前記記憶装置は、作業装置から送られて来た作業装置に対する操作のデータを時刻毎に、操作が行われた作業装置の番号、操作の内容及び操作した作業者のコードと共に格納し、前記設定装置は、更に、選択された作業者を設定し、前記表示装置は、前記設定装置により設定された期間に前記表示項目について前記作業装置で操作された操作内容を操作時刻、操作対象の作業装置の番号及び操作した作業者のコードと共に表示することを特徴とする。

本発明は、電子部品実装ラインでの作業者による作業装置に対する過去の操作の確認を容易にできるようにすることができる。

電子部品実装ラインの管理システムの概略説明図を示す。 電子部品装着装置の平面図である。 電子部品装着装置の制御ブロック図である。 時刻毎の操作データの図である。 装置名と装置Ｎｏとの変換表の図である。 操作項名に対応した操作Ｎｏとの対応表の図である。 作業履歴モニタリングの画面の図である。 表示項目部の表示の図である。 作業者の表示部の図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき説明する。

図１はプリント基板等の基板上に電子部品を装着する電子部品実装ライン１００の管理装置の概略説明図であり、この電子部品実装ラインは前記基板上に半田クリームを塗布するスクリーン印刷機や、基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置や、基板上に電子部品を装着する電子部品装着装置１、２、３、４・・・などの作業装置を備えているが、これらの装置に限らず、電子部品実装ラインに電子部品の実装に係る他の装置も含んでもよい。

そして、前記電子部品装着装置１、２、３、４・・・は相互に通信回線５を介して送受信が可能で有ると共に、それぞれ前記通信回線５を介して管理パソコン７にも接続されてこの管理パソコン７との間で送受信が可能である。管理パソコン７は、表示装置であるモニタ８、キーボード等の入力装置９及び入力装置９で入力されたデータを設定する図示しないＣＰＵ等の制御装置を備えている。なお、モニタ８にタッチスイッチを設け、モニタが入力装置を兼ねるようにしてもよい。

次に、図２に基づいて、他の電子部品装着装置２、３、４と同様な構造の電子部品装着装置１を例として説明する。先ず、電子部品装着装置１には、基板６を搬送する搬送装置１２と、この搬送装置１２を挟んで手前側と奥側に配設される電子部品を供給するための部品供給装置１３と、駆動源により一方向（Ｙ方向）に移動可能な一対のビーム１４Ａ、１４Ｂと、それぞれ複数（例えば、１２本）の保持手段である吸着ノズル１５を着脱可能に備えて前記各ビーム1４Ａ、１４Ｂに沿った方向に各駆動源により移動可能で且つ回転可能な作業ヘッドとしての装着ヘッド１６とが設けられている。

前記搬送装置１２は電子部品装着装置１の前後の中間部に配設され、上流側装置から基板６を受け継ぐ基板供給部１２Ａと、前記各装着ヘッド１６の吸着ノズル１５に吸着保持された電子部品を装着するために基板供給部１２Ａから供給された基板６を位置決め固定する基板位置決め部１２Ｂと、この基板位置決め部１２Ｂで電子部品が装着された基板６を受け継いで下流側装置に搬送する基板排出部１２Ｃとから構成され、これら基板供給部１２Ａ、基板位置決め部１２Ｂ及び基板排出部１２Ｃは基板６の幅（搬送方向と直交する方向の幅）に合わせて間隔が調整できる一対の搬送コンベアから構成される。

前記部品供給装置１３は、キャスタ付きのカートのフィーダベース１３Ａ上に部品供給ユニット１３Ｂを多数並設したものであり、部品供給側の先端部が基板６の搬送路に臨むように装着装置本体に連結具（図示せず）を介して着脱可能に配設され、この連結具を解除して把手を引くと下面に設けられたキャスタにより移動できる構成である。

この部品供給ユニット１３Ｂには多数の電子部品をキャリアテープの凹部から成る各収納部に一定の間隔で収容したカバーテープで覆う収納テープが搭載されており、収納テープを間欠送りすると共にキャリアテープからカバーテープを剥離することで、部品供給ユニット１３Ｂの部品取出位置に電子部品が１個ずつ供給され、各収納部から前記装着ヘッド１６の吸着ノズル１５により取出される。

Ｘ方向に長い前後一対の前記ビーム１４Ａ、１４Ｂは、Ｙ方向リニアモータ１７の駆動により左右一対の前後に延びたガイドに沿って前記各ビーム１４Ａ、１４Ｂに固定されたスライダが摺動して個別にＹ方向に移動する。前記Ｙ方向リニアモータ１７は左右一対の基体１１Ａ、１１Ｂに沿って固定された左右一対の固定子と、前記ビーム１４Ａ、１４Ｂの両端部に設けられた取付板の下部に固定された可動子１７Ａとから構成される。

また、前記ビーム１４Ａ、１４Ｂにはその長手方向（Ｘ方向）にＸ方向リニアモータ１９によりガイドに沿って移動する前記装着ヘッド１６が夫々内側に設けられており、前記Ｘ方向リニアモータ１９は各ビーム１４Ａ、１４Ｂに固定された前後一対の固定子と、各固定子の間に位置して前記装着ヘッド１６に設けられた可動子とから構成される。

従って、各装着ヘッド１６は向き合うように各ビーム１４Ａ、１４Ｂの内側に設けられ、前記搬送装置１２の基板位置決め部１２Ｂ上の基板６や部品供給ユニット１３Ｂの部品取出し位置上方を移動する。

そして、各装着ヘッド１６には各バネにより下方へ付勢されている１２本の吸着ノズル１５が円周に沿って所定間隔を存して配設されており、各装着ヘッド１６の３時と９時の位置に位置する吸着ノズル５により並設された複数の部品供給ユニット３Ｂから電子部品を同時に取出しすることも可能である。この吸着ノズル１５は上下軸モータ２０により昇降可能であり、またθ軸モータ２１により装着ヘッド１６を鉛直軸周りに回転させることにより、結果として各装着ヘッド１６の各吸着ノズル１５はＸ方向及びＹ方向に移動可能であり、垂直線回りに回転可能で、且つ上下動可能となっている。

１８は前記吸着ノズル１５に吸着保持された電子部品を撮像する部品認識カメラで、２２は基板６に付された基板認識マークを撮像するための基板認識カメラで各装着ヘッド１６に搭載されている。

２３は種々の吸着ノズル１５を収納するノズルストッカであり、前記搬送装置１２の奥側位置に２個、手前側位置に２個設置可能であり、吸着ノズル１５の形状・サイズが異なるために、異なる種類のものが準備される。

図３は電子部品装着装置１の電子部品装着に係る制御のための制御ブロック図で、電子部品装着装置２、３、４についても同様な制御ブロック図であり、以下説明する。電子部品装着装置１の各要素は制御手段、判定手段としてのマイクロコンピュータなどから構成される制御装置３１が統括制御しており、記憶装置３３がバスライン３４を介して制御装置３１に接続されている。また、制御装置３１には操作画面等を表示する表示装置としてのモニタ３５及び該モニタ３５の表示画面に形成された入力手段としてのタッチパネルスイッチ３６がインターフェース３７を介して接続されている。また、前記Ｙ方向リニアモータ１９等が駆動回路３８、インターフェース３７を介して前記制御装置３１に接続されている。

前記記憶装置３３には、生産する基板６の機種毎に電子部品装着装置１を動かすためのパターンプログラムデータが格納され、各パターンプログラムデータは、基板６のＸ方向・Ｙ方向のサイズ、厚み、基板認識の有無・各基板認識マークＭ１、Ｍ２の位置などから構成される基板情報データ、その装着順序毎（ステップ番号毎）に、基板６内でのＸ座標、Ｙ座標、角度情報、部品供給ユニット１３Ｂの配置番号等から構成される装着データ、各部品供給ユニット１３Ｂのフィーダベース１３Ａ上における配置番号に対応した各電子部品の種類の情報である部品配置データ、どの装着ヘッド１６のどの位置にどの種類の吸着ノズル１５が装着されているかを示すノズル配置データなどから構成される。

また、前記記憶装置３３には、この電子部品の種類を表す部品ＩＤ毎に部品の種類、電子部品のサイズ、特徴等に関する部品ライブラリデータが格納されている。即ち、この部品ライブラリデータは、例えば部品ＩＤ毎にＸ方向及びＹ方向のサイズ、収納テープＣの種類（エンボステープ、紙テープ）等から構成される。

３９はインターフェース３７を介して前記制御装置３１に接続される認識処理装置で、前記基板認識カメラ２２や部品認識カメラ１８により撮像して取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置３９にて行われ、制御装置３１に処理結果が送出される。即ち、制御装置３１は基板認識カメラ２２や部品認識カメラ１８により撮像された画像を認識処理（吸着ノズル１６に吸着保持された電子部品或いは位置決めされた基板６の位置ずれ量の算出など）するように指示を認識処理装置３９に出力すると共に、認識処理結果を認識処理装置３９から受取るものである。

次に、本発明の電子部品実装ラインに設けられている電子部品装着装置での基板への電子部品の装着動作について説明する。

初めに、本管理措置における先頭の電子部品装着装置１は、その上流側作業装置（図示せず）から所定のロットにおける１枚目の基板６を受け取り、基板位置決め部１２Ｂにてこの基板６を位置決め固定する。この基板６の位置決めがされると、電子部品装着装置１に設けられた一方のビーム４ＡがＹ方向リニアモータ１７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１９によりビーム１４Ａに設けられた装着ヘッド１６がＸ方向に移動し、対応する部品供給ユニット１３Ｂの部品取出し位置上方まで移動して上下軸モータ２０の駆動により装着ヘッド１６に設けられた吸着ノズル１５を下降させて部品供給ユニット１３Ｂから電子部品を取出す。

そして、取出した後は装着ヘッド１６の吸着ノズル１５を上昇させて、部品認識カメラ１８上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズル１５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３９が認識処理して吸着ノズル１５に対する位置ズレを把握する。

また、各装着ヘッド１６に設けられた基板認識カメラ２２が基板６上方位置まで移動して、基板６に付されたこの基板６全体の位置認識をするための基板認識マークＭ１、Ｍ１及び各割基板部６Ａの位置認識をするための各割基板部６Ａ毎の基板認識マークＭ２、Ｍ２を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置３９が認識処理して基板６の位置が把握され記憶装置３３に格納される。

そして、装着データの装着座標に基板６の位置決めマークＭ１、Ｍ１と各基板認識マークＭ２、Ｍ２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１５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品を基板６上に装着する。このようにして、基板６上に全ての電子部品の装着をしたら、この基板６を基板位置決め部１２Ｂから基板排出部１２Ｃを介して電子部品装着装置２に受け渡して、この基板６上への電子部品の装着動作は終了する。

以下電子部品装着装置１と同様に、電子部品装着装置１からこの１枚目の基板６を受け継いだ電子部品装着装置２は、この基板６を位置決め固定し、装着ヘッド１６を移動させて吸着ノズル１５が部品供給ユニット１３Ｂから順次電子部品を取出す。

そして、取出し後に前記装着ヘッド１６を移動させて、部品認識カメラ１８上方を通過させ、この移動中に複数の吸着ノズル１５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３９が認識処理して吸着ノズル１５に対する位置ズレを把握する。

また、各装着ヘッド１６に設けられた基板認識カメラ２２が基板６上方位置まで移動して、この基板６全体の位置認識をするための基板認識マークＭ１、Ｍ１位置認識をするための各割基板部６Ａ毎の基板認識マークＭ２、Ｍ２を撮像し、この撮像された画像を認識処理装置３９が認識処理して基板６の位置及び各割基板部６Ａの位置が把握され記憶装置３３に格納される。

そして、装着データの装着座標に基板６の位置決めマークＭ１、Ｍ１と各基板認識マークＭ２、Ｍ２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１５が位置ずれを補正しつつ、それぞれ電子部品を基板６上に装着する。このようにして、基板６上に全ての電子部品の装着をしたら、この基板６を電子部品装着装置３に受け渡して、この基板６上への電子部品の装着動作は終了する。

以下、電子部品装着装置１、２と同様に、電子部品装着装置３、４においても、またＮ台目の電子部品装着装置においても、上述の動作が行われることとなる。

また、上述したように、各電子部品装着装置１、２、３及び４により基板に電子部品が装着されているとき、作業者が電子部品装着装置１に対して例えば基板の搬送装置１２の幅の変更等の装置操作等を行った場合には、操作した時刻、操作した装置の番号、操作項目、作業者の番号、操作に関係したデータ（作業情報Ａ、Ｂ、Ｃ・・・）が操作した時刻毎に電子部品装着装置１、２、３或いは４から管理パソコン７へ送られる。そして、管理パソコン７は図示しない記憶装置を備え、この記憶装置は電子部品実装装置１、２、３或いは４から送られて来た上述したデータ（作業情報Ａ、Ｂ、Ｃ・・・）を時刻毎に格納して蓄積する。

図４は管理パソコン７の記憶装置に格納されている操作された時刻毎の操作データであり、図中の装置Ｎｏは、記憶装置に格納されている図５に示した装置名と装置Ｎｏとの変換表に基づいた番号であり、項目Ｎｏは、図６に示した操作項名に対応した操作Ｎｏとの対応表に基づいた番号である。また、作業者Ｎｏは、作業毎に付けられた固有のコード等であり、更に、データ１、データ２、データ３・・・は項目Ｎｏによってデータの内容及び数が異なり、操作時刻が８：００であり、項目Ｎｏが「１００１」であり「装置操作での変更」の場合には、データ１は画面の番号、データ２は設定項目の番号、データ３は設定内容の番号である。また、操作時刻が８：１５であり、項目Ｎｏが「２００３」の「生産機種操作（変更）基板高さ」の場合には、データ１は生産機種名、データ２は設定の値である。更に、操作時刻が８：４５であり、項目Ｎｏが「３００２」の「部品ライブラリ操作（削除）」の場合には、データ１は部品ライブラリ名である。

そして、上述したように基板が生産されているとき、或いは、基板の生産が停止しているとき、例えば、電子部品実装ラインの管理者が各電子部品装着装置での操作の状況を確認するために管理パソコン７のキーボードまたはマウス等の入力装置９を操作すると、モニタ８に図７に示した作業履歴モニタリングの画面が表示される。

以下、図７に示した画面に基づいて、作業履歴モニタリングの表示画面について説明する。

図７の表示画面４０において、管理者が、入力装置９を操作して期間設定部４１の「開始日時」及び「終了日時」、即ち検索対象の期間を入力すると、制御装置により入力された期間が設定される。次に、表示項目部４２を見ながら入力装置９を操作して表示する項目を選択すると、選択された項目が制御装置により設定される。なお、図７の表示項目部４２では、「装置操作」、「生産機種操作」、「部品ライブラリ操作」及び「部品登録操作」の全ての項目の左丸が黒く表示され、全ての項目が選択されていることを示している。

また、図８に示した表示項目部４２の表示は、「装置操作」及び「部品ライブラリ操作」の項目の左の丸が白く表示され、これらの２つの項目が選択されていなく、「生産機種操作」及び「部品登録操作」の全ての項目の左丸が黒く表示され、これらの２つの項目が選択され、検索対象になっていることを示している。

表示項目部４２の下には、作業者選択部４３が設けられ、左部のスクロール部４４を指定すると、図９に示したように、予め登録されており、選択可能な作業者名である作業者Ａ、作業者Ｂ及び作業者Ｃが表示されると共に、「選択なし」が表示され、管理者は作業者或いは選択なしを選択することが可能である。図７の作業者選択部４３の表示は、管理者が「選択なし」を選択した状態を示し、操作を行った全ての作業者が検索対象になっていることを示していて、制御装置は全ての作業者が検索対象になっていることを設定する。

上述したように、表示対象期間、表示項目及び対象の作業者が設定された後、管理者が検索ボタン４５を指定すると、管理パソコン７は、格納されている操作データから設定されている表示対象期間、表示項目及び対象の作業者に基づいて表示対象データを検索し、検索データ表示部４６に表示する。この検索データ表示部４６は、表示できる装置の表示部４７、４７、操作時刻表示部４８、各装置毎の操作内容表示部４９、４９及び下部のスクロールバー部５０を備え、検索データ表示部４６には、部品実装ラインの電子部品装着装置の装置名毎に設定された検索期間中の操作が操作時刻毎に表示される。図９に示した検索データ表示部４６は、装置Ａと、装置Ｂとについて、設定された２０１２年２月２７日の８時から同日の１１時までに操作された操作履歴を表示した例であり、操作された時間毎に実施された操作内容が表示される。

したがって、管理者は、検索する期間、表示項目及び作業者を設定することで、モニタ８に表示された画面により、装置Ａと、装置Ｂとについての設定した期間内の操作内容を容易に確認することができる。

なお、検索データ表示部４６に同時に表示される装置は上述したように２つであり、下部のスクロールバー部５０の左右の矢印部５１、５１を選択することにより、装置Ａ及び装置Ｂ以外の所定の電部部品装着装置の操作データを表示させることができる。

また、検索データ表示部４６の操作内容表示部４９を指定すると、表示画面４０の下部の操作詳細表示部５２に、操作日時、装置名、作業者の例えばコード及び実施内容と共に、操作の詳細な内容が表示される。例えば図７に示したように、装置Ａについて、１１時の「部品ライブラリ操作（削除）」を選択して指定すると、「部品名ＡＡＡＡＡＡＡＡＡを削除しました。」と表示される。この結果、管理者は、所定の装置で所定の時刻に行われた操作の内容を操作詳細表示部５２の表示により容易に確認することができる。

また、検索対象の作業者を作業者選択部４３にて予め指定すると、指定された作業者が制御装置により設定され、その後、検索ボタン４５を押すことにより、設定された作業者による部品実装ラインでの各電子部品装着装置における操作を自動的に検索し、検索データ表示部４６に表示させることもできる。

以上のように本発明の実施態様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、２、３、４ 電子部品装着装置
５ 通信回線
６ 基板
７ 管理パソコン
８ モニタ（表示装置）
９ 入力装置
３１ 制御装置
３３ 記憶装置
４０ モニタの表示画面
４６ 検索データ表示部

Claims (3)

1. 基板上への電子部品の装着に関連する作業を行う作業ヘッドを有する複数の作業装置を備えた電子部品実装ラインの管理装置において、
   作業装置から送られて来た作業装置に対する操作のデータを操作が行われた時刻毎に、操作が行われた作業装置番号及び操作の内容と共に格納して蓄積する記憶装置と、
   操作が行われた期間と、異なる操作の内容を示す複数の操作項目のうち表示する表示項目とを設定する設定装置と、
   この設定装置により設定された期間に前記表示項目について前記作業装置で操作された操作内容を操作が行われた時刻と共に表示する表示装置と
   を備えたことを特徴とする電子部品実装ラインの管理装置。
2. 前記表示装置は、複数の前記作業装置毎に、前記設定装置により設定された期間に前記表示項目について前記作業装置で操作された操作内容を操作時刻及び操作が行われた作業装置の番号と共に表示することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装ラインの管理装置。
3. 前記記憶装置は、作業装置から送られて来た作業装置に対する操作のデータを時刻毎に、操作が行われた作業装置の番号、操作の内容及び操作した作業者のコードと共に格納し、
   前記設定装置は、更に、選択された作業者を設定し、
   前記表示装置は、前記設定装置により設定された期間に前記表示項目について前記作業装置で操作された操作内容を操作時刻、操作対象の作業装置の番号及び操作した作業者のコードと共に表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品実装ラインの管理装置。

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