JP6231188B2 - 部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム及びトレーサビリティ情報管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、回路基板に部品を実装する部品実装ラインで生産する部品実装基板のトレーサビリティ情報（生産履歴情報）を管理する部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム及びトレーサビリティ情報管理方法に関する発明である。

近年、部品実装ラインで生産する部品実装基板についても、品質管理や安全管理等のために、基板毎にトレーサビリティ情報を登録して管理するようにしたものがある（特許文献１〜３参照）。従来の部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システムは、予め、基板識別情報（以下「基板ＩＤ」という）のバーコードを記録した基板ＩＤコードラベルを回路基板に貼着しておき、部品実装ラインに搬入した回路基板の基板ＩＤコードラベルから基板ＩＤをバーコードリーダやカメラで読み取って、当該基板ＩＤと関連付けて部品実装基板のトレーサビリティ情報をデータベースに登録して管理するようにしている。

特開２０１１−４９４７８号公報 特開２０１２−１６９６５６号公報 特開２０１３−２３５９０５号公報

ところで、部品実装ラインの稼働中（生産中）に、基板ＩＤコードラベルの印刷状態等によって基板ＩＤの読み取りに失敗する場合があるが、基板ＩＤの読み取りに失敗すると、生産が停止して、作業者が基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板をコンベアから取り出す等の復旧作業を行うまで生産が再開されないため、生産性が低下する。尚、基板ＩＤの読み取り失敗時に、それを無視して生産を継続することも可能であるが、この場合は、基板ＩＤの読み取りに失敗した部品実装基板のトレーサビリティ情報を基板ＩＤと関連付けて管理することができず、当該部品実装基板のトレーサビリティ情報を後から確認できない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、部品実装ラインに搬入する回路基板の基板ＩＤの読み取りに失敗した場合でも、生産を停止させずに、部品実装基板のトレーサビリティ情報を基板ＩＤと関連付けて管理することができる部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム及びトレーサビリティ情報管理方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、回路基板に部品を実装する部品実装機を配置した部品実装ラインで生産する部品実装基板のトレーサビリティ情報を管理する部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システムにおいて、前記部品実装ラインに搬入する回路基板には、基板識別情報（以下「基板ＩＤ」という）をコード化して記録した基板ＩＤコードラベルが貼着され、前記部品実装ラインに搬入された回路基板の基板ＩＤコードラベルから基板ＩＤを読み取るコード読取り手段と、仮の基板ＩＤをコード化して記録した仮基板ＩＤコードラベルを供給するコードラベルフィーダと、前記コード読取り手段が前記基板ＩＤの読み取りに失敗したときに前記コードラベルフィーダで供給された前記仮基板ＩＤコードラベルを前記基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に貼着するコードラベル貼着手段と、前記コード読取り手段が読み取った前記基板ＩＤ又は前記仮の基板ＩＤと関連付けて部品実装基板のトレーサビリティ情報をデータベースに登録して管理するトレーサビリティ情報管理手段とを備えた構成としたものである。

この構成では、コード読取り手段が基板ＩＤの読み取りに失敗したときに、コードラベルフィーダで供給された仮基板ＩＤコードラベルを基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に貼着するようにしているため、コード読取り手段が基板ＩＤの読み取りに失敗したときには、仮の基板ＩＤと関連付けて部品実装基板のトレーサビリティ情報をデータベースに登録して管理することができる。従って、作業者は、部品実装ラインから搬出された部品実装基板の中から、仮基板ＩＤコードラベルが貼着された部品実装基板を取り出して、当該部品実装基板の基板ＩＤコードラベルと仮基板ＩＤコードラベルをバーコードリーダ等のコード読取り装置で走査して当該部品実装基板の基板ＩＤと仮の基板ＩＤを読み取ってトレーサビリティ情報管理手段に送信し、データベースに登録された当該部品実装基板のトレーサビリティ情報のＩＤを仮の基板ＩＤから基板ＩＤに書き換えるようにすれば良い。これにより、コード読取り手段が部品実装ラインに搬入する回路基板の基板ＩＤの読み取りに失敗した場合でも、トレーサビリティ情報管理手段は、生産を停止させずに、部品実装基板のトレーサビリティ情報を基板ＩＤと関連付けて登録して管理することができる。部品実装ラインに搬入した回路基板の基板ＩＤコードラベルの印刷状態等によってコード読取り手段が基板ＩＤの読み取りに失敗した場合でも、作業者がバーコードリーダ等のコード読取り装置を使用して手作業で基板ＩＤコードラベルを走査すれば、基板ＩＤを読み取ることができる。また、部品実装基板のトレーサビリティ情報のＩＤを仮の基板ＩＤから本来の基板ＩＤに書き換えるようにすれば、後の工程で当該部品実装基板のトレーサビリティ情報に新たな情報を追加する場合でも、トレーサビリティ情報管理手段は、前の工程と同じ基板ＩＤで管理することができる。

この場合、コード読取り手段としては、バーコードリーダ等を用いても良いが、部品実装機に搭載されたマーク撮像用のカメラが回路基板の基板ＩＤコードラベルを撮像して画像処理により基板ＩＤを読み取り、その基板ＩＤの読み取りに失敗したときに前記コードラベル貼着手段が前記回路基板に貼着した前記仮基板ＩＤコードラベルを前記マーク撮像用のカメラが撮像して画像処理により前記仮の基板ＩＤを読み取るようにしても良い。このようにすれば、部品実装機に搭載されたマーク撮像用のカメラがコード読取り手段として兼用して、基板ＩＤと仮の基板ＩＤの両方を読み取ることができ、コード読取り専用の装置（バーコードリーダや外付けカメラ等）を設ける必要がなく、システム構成を簡単化できる。

尚、本発明は、仮基板ＩＤコードラベルから仮の基板ＩＤを読み取る構成に限定されず、基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に貼着する仮基板ＩＤコードラベルに記録されている仮の基板ＩＤを、コードラベルフィーダからトレーサビリティ情報管理手段に送信するようにしても良い。

また、本発明は、コードラベルフィーダにコードラベル貼着手段としての機能を搭載しても良いし、或は、コードラベル貼着手段として部品実装機の吸着ノズルを使用し、コードラベルフィーダで供給された仮基板ＩＤコードラベルを部品実装機の吸着ノズルで吸着して基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に貼着するようにしても良い。

また、本発明は、部品実装機のフィーダセット台に、部品を供給するフィーダと並べてコードラベルフィーダをセットするようにすると良い。このようにすれば、部品実装機のフィーダセット台の空きスロットを有効に使用してコードラベルフィーダをセットすることができる。

また、本発明は、「コードラベル」について、レーザーマーキング、ＲＦＩＤ等の態様を採用しても良い。

図１は本発明の実施例１における部品実装ラインの構成を概略的に示すブロック図である。 図２はモジュール型部品実装機の構成例を示すブロック図である。 図３は基板ＩＤコードラベルを貼着した回路基板の平面図である。 図４は基板ＩＤコードラベルと仮基板ＩＤコードラベルを貼着した回路基板の平面図である。 図５は実施例１のトレーサビリティ情報管理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図６は実施例２のトレーサビリティ情報管理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した２つの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいて部品実装ライン全体の構成を説明する。

回路基板１１の搬送経路に沿って、半田印刷機１２、印刷検査機１３、モジュール型部品実装機１４、リフロー炉１５、外観検査機１６等が配列されている。モジュール型部品実装機１４は、複数台の実装機モジュール１７を回路基板１１の搬送方向に整列配置して構成されている。

図２に示すように、各実装機モジュール１７のフィーダセット台１８には、部品を供給する複数のフィーダ１９が着脱可能にセットされている。各実装機モジュール１７は、回路基板１１を搬送するコンベア（図示せず）と、フィーダ１９で供給される部品を吸着して回路基板１１に実装する実装ヘッド（図示せず）と、この実装ヘッドをＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させるヘッド移動装置（図示せず）と、実装ヘッドの吸着ノズル（図示せず）に吸着した部品をその下方から撮像する部品撮像用のカメラ（図示せず）と、回路基板１１の基準位置マークを撮像するマーク撮像用のカメラ２１等を備えた構成となっている。

部品実装ラインに搬入する回路基板１１には、基板ＩＤ（基板識別情報）を一次元コード又は二次元コード等で記録した基板ＩＤコードラベル２２（図３、図４参照）が貼着されている。モジュール型部品実装機１４の最上流の実装機モジュール１７のマーク撮像用のカメラ２１は、回路基板１１の基板ＩＤコードラベル２２を撮像して画像処理により基板ＩＤを読み取るコード読取り手段としても使用される。

最上流の実装機モジュール１７のフィーダセット台１８には、コードラベルフィーダ２３がフィーダ１９と並べて着脱可能にセットされている。このコードラベルフィーダ２３は、仮の基板ＩＤ（仮の基板識別情報）を一次元コード又は二次元コード等で記録した仮基板ＩＤコードラベル２４（図４参照）を供給するものである。

最上流の実装機モジュール１７の実装ヘッドに保持された吸着ノズル（図示せず）は、コードラベル貼着手段としても機能し、コードラベルフィーダ２３で供給された仮基板ＩＤコードラベル２４を実装機モジュール１７の吸着ノズルで吸着して、基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板１１の所定位置に貼着する。仮基板ＩＤコードラベル２４は、基板ＩＤコードラベル２２の貼着位置から離れた位置に貼着され、作業者が仮基板ＩＤコードラベル２４と基板ＩＤコードラベル２２とを容易に見分けることができるようになっている。最上流の実装機モジュール１７のマーク撮像用のカメラ２１は、仮基板ＩＤコードラベル２４を撮像して画像処理により仮の基板ＩＤを読み取るコード読取り手段としても使用される。

部品実装ラインを構成するモジュール型部品実装機１４等の各装置の稼働状況は、部品実装ラインの生産を管理する生産管理用コンピュータ３１によって管理される。この生産管理用コンピュータ３１は、図５のトレーサビリティ情報管理プログラムを実行することで、モジュール型部品実装機１４の最上流の実装機モジュール１７のマーク撮像用のカメラ２１で読み取った基板ＩＤ又は仮の基板ＩＤと関連付けて回路基板１１（部品実装基板）のトレーサビリティ情報（例えば使用部品、生産日時、使用装置名、製品名等）をデータベース３２に登録して管理するトレーサビリティ情報管理手段として機能する。

図５のトレーサビリティ情報管理プログラムは、生産管理用コンピュータ３１によって次のように実行される。本プログラムは、その起動後にステップ１０１で、モジュール型部品実装機１４の最上流の実装機モジュール１７に回路基板１１が搬入されるまで待機する。そして、最上流の実装機モジュール１７に回路基板１１が搬入された時点で、本プログラムはステップ１０２に進み、最上流の実装機モジュール１７のマーク撮像用のカメラ２１を使用して、回路基板１１の基板ＩＤコードラベル２２を撮像して画像処理により基板ＩＤを読み取る。

この後、ステップ１０３に進み、基板ＩＤの読み取りに成功したか否かを判定し、基板ＩＤの読み取りに成功したと判定されれば、ステップ１０４に進み、読み取った基板ＩＤと関連付けて回路基板１１（部品実装基板）のトレーサビリティ情報をデータベース３２に登録して管理する。

これに対して、上記ステップ１０３で、基板ＩＤの読み取りに失敗したと判定されれば、ステップ１０５に進み、コードラベルフィーダ２３で供給された仮基板ＩＤコードラベル２４を実装機モジュール１７の吸着ノズルで吸着して、基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板１１の所定位置に貼着する。この後、本プログラムはステップ１０６に進み、最上流の実装機モジュール１７のマーク撮像用のカメラ２１を使用して、回路基板１１の仮基板ＩＤコードラベル２４を撮像して画像処理により仮の基板ＩＤを読み取る。この後、本プログラムはステップ１０７に進み、読み取った仮の基板ＩＤと関連付けて回路基板１１（部品実装基板）のトレーサビリティ情報をデータベース３２に登録する。

本プログラムは、上述したステップ１０４又は１０７で、読み取った基板ＩＤ又は仮の基板ＩＤと関連付けて回路基板１１（部品実装基板）のトレーサビリティ情報をデータベース３２に登録した後、上記ステップ１０１に戻る。これにより、本プログラムは、最上流の実装機モジュール１７に回路基板１１が搬入される毎に、基板ＩＤ又は仮の基板ＩＤを読み取ってトレーサビリティ情報をデータベース３２に登録するという処理を繰り返す。

一方、作業者は、部品実装ラインから搬出された回路基板１１（部品実装基板）の中から、仮基板ＩＤコードラベル２４が貼着された回路基板１１を取り出して、当該回路基板１１の基板ＩＤコードラベル２２と仮基板ＩＤコードラベル２４をバーコードリーダ等のコード読取り装置（図示せず）で走査して当該回路基板１１の基板ＩＤと仮の基板ＩＤを読み取って生産管理用コンピュータ３１に送信し、データベース３２に登録された当該回路基板１１のトレーサビリティ情報のＩＤを仮の基板ＩＤから基板ＩＤに書き換える。

このようにすれば、トレーサビリティ情報管理プログラムは、部品実装ラインに搬入する回路基板１１の基板ＩＤの読み取りに失敗した場合でも、生産を停止させずに、回路基板１１のトレーサビリティ情報を基板ＩＤと関連付けて登録して管理することができる。部品実装ラインに搬入した回路基板１１の基板ＩＤコードラベル２２の印刷状態等によって基板ＩＤの読み取りに失敗した場合でも、作業者がバーコードリーダ等のコード読取り装置を使用して手作業で基板ＩＤコードラベル２２を走査すれば、基板ＩＤを読み取ることができる。また、回路基板１１のトレーサビリティ情報のＩＤを仮の基板ＩＤから本来の基板ＩＤに書き換えるようにすれば、後の工程で当該回路基板１１のトレーサビリティ情報に新たな情報を追加する場合でも、前の工程と同じ基板ＩＤで管理することができ、トレーサビリティ情報の管理が容易である。

しかも、本実施例１では、最上流の実装機モジュール１７に搭載されたマーク撮像用のカメラ２１をコード読取り手段として使用して、基板ＩＤと仮の基板ＩＤの両方を読み取るようにしたので、コード読取り専用の装置（バーコードリーダや外付けカメラ等）を設ける必要がなく、システム構成を簡単化できる利点がある。但し、本発明は、コード読取り専用の装置（バーコードリーダや外付けカメラ等）を設ける構成としても良い。

また、本実施例１では、最上流の実装機モジュール１７のフィーダセット台１８に、部品を供給するフィーダ１９と並べてコードラベルフィーダ２３をセットするようにしたので、最上流の実装機モジュール１７のフィーダセット台１８の空きスロットを有効に使用してコードラベルフィーダ２３をセットすることができ、省スペース化の要求を満たすことができる。

尚、本実施例１では、コードラベルフィーダ２３で供給された仮基板ＩＤコードラベル２４を、基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板１１の所定位置に貼着するコードラベル貼着手段として実装機モジュール１７の吸着ノズルを使用するようにしたが、コードラベルフィーダ２３にコードラベル貼着手段としての機能を搭載しても良い。

次に、図６を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、上記実施例１と実質的に同じ部分については、説明を省略又は簡略化して、主として異なる部分について説明する。

上記実施例１では、基板ＩＤの読み取りに失敗した場合に、最上流の実装機モジュール１７のマーク撮像用のカメラ２１を使用して、回路基板１１に貼着された仮基板ＩＤコードラベル２４を撮像して画像処理により仮の基板ＩＤを読み取るようにしたが、本実施例２では、図６のトレーサビリティ情報管理プログラムを実行することで、基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板１１に貼着した仮基板ＩＤコードラベル２４に記録されている仮の基板ＩＤを、コードラベルフィーダ２３から生産管理用コンピュータ３１に送信するようにしている。

図６のトレーサビリティ情報管理プログラムは、上記実施例１で説明した図５のトレーサビリティ情報管理プログラムのステップ１０６とステップ１０７の処理をそれぞれステップ１０６ａとステップ１０７ａに変更しただけであり、他のステップ１０１〜１０５の処理は同じである。つまり、基板ＩＤの読み取りに失敗した場合に、コードラベルフィーダ２３で供給された仮基板ＩＤコードラベル２４を、基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板１１の所定位置に貼着した後（ステップ１０３→１０５）、ステップ１０６ａに進み、回路基板１１に貼着した仮基板ＩＤコードラベル２４に記録されている仮の基板ＩＤを、コードラベルフィーダ２３から生産管理用コンピュータ３１に送信する。この後、トレーサビリティ情報管理プログラムは、ステップ１０７ａに進み、受信した仮の基板ＩＤと関連付けて回路基板１１（部品実装基板）のトレーサビリティ情報をデータベース３２に登録する。

以上説明した実施例２においても、上記実施例１と同じ効果を得ることができる。
尚、上記実施例１，２では、モジュール型部品実装機１４の最上流の実装機モジュール１７で、基板ＩＤを読み取るようにしたが、部品実装ラインのうちのモジュール型部品実装機１４よりも上流側の装置（半田印刷機１２等）の基板搬入側に、基板ＩＤを読み取るコード読取り手段と、仮基板ＩＤコードラベルを供給するコードラベルフィーダと、仮基板ＩＤコードラベルを基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板１１に貼着するコードラベル貼着手段を配置した構成としても良い。

また、本発明は、「コードラベル」について、レーザーマーキング、ＲＦＩＤ等の態様を採用しても良い。

その他、本発明は、部品実装ラインの構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…回路基板、１２…半田印刷機、１３…印刷検査機、１４…モジュール型部品実装機、１５…リフロー炉、１６…外観検査機、１７…実装機モジュール、１８…フィーダセット台、１９…フィーダ、２１…マーク撮像用のカメラ（コード読取り手段）、２２…基板ＩＤコードラベル、２３…コードラベルフィーダ、２４…仮基板ＩＤコードラベル、３１…生産管理用コンピュータ（トレーサビリティ情報管理手段）、３２…データベース

Claims (7)

1. 回路基板に部品を実装する部品実装機を配置した部品実装ラインで生産する部品実装基板のトレーサビリティ情報を管理する部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システムにおいて、
   前記部品実装ラインに搬入する回路基板には、基板識別情報（以下「基板ＩＤ」という）をコード化して記録した基板ＩＤコードラベルが付与され、
   前記部品実装ラインに搬入された回路基板の基板ＩＤコードラベルから基板ＩＤを読み取るコード読取り手段と、
   仮の基板ＩＤをコード化して記録した仮基板ＩＤコードラベルを付与するコードラベルフィーダと、
   前記コード読取り手段が前記基板ＩＤの読み取りに失敗したときに前記コードラベルフィーダで付与を準備された前記仮基板ＩＤコードラベルを前記基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に付与するコードラベル付与手段と、
   前記コード読取り手段が読み取った前記基板ＩＤ又は前記仮の基板ＩＤと関連付けて部品実装基板のトレーサビリティ情報をデータベースに登録して管理するトレーサビリティ情報管理手段と
   を備えていることを特徴とする部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム。
2. 回路基板に部品を実装する部品実装機を配置した部品実装ラインで生産する部品実装基板のトレーサビリティ情報を管理する部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システムにおいて、
   前記部品実装ラインに搬入する回路基板には、基板識別情報（以下「基板ＩＤ」という）をコード化して記録した基板ＩＤコードラベルが貼着され、
   前記部品実装ラインに搬入された回路基板の基板ＩＤコードラベルから基板ＩＤを読み取るコード読取り手段と、
   仮の基板ＩＤをコード化して記録した仮基板ＩＤコードラベルを供給するコードラベルフィーダと、
   前記コード読取り手段が前記基板ＩＤの読み取りに失敗したときに前記コードラベルフィーダで供給された前記仮基板ＩＤコードラベルを前記基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に貼着するコードラベル貼着手段と、
   前記コード読取り手段が読み取った前記基板ＩＤ又は前記仮の基板ＩＤと関連付けて部品実装基板のトレーサビリティ情報をデータベースに登録して管理するトレーサビリティ情報管理手段と
   を備えていることを特徴とする部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム。
3. 前記部品実装機には、回路基板の基準位置マークを撮像するマーク撮像用のカメラが搭載され、
   前記コード読取り手段は、前記マーク撮像用のカメラで前記回路基板の基板ＩＤコードラベルを撮像して画像処理により前記基板ＩＤを読み取り、その基板ＩＤの読み取りに失敗したときに前記コードラベル貼着手段が前記回路基板に貼着した前記仮基板ＩＤコードラベルを前記マーク撮像用のカメラで撮像して画像処理により前記仮の基板ＩＤを読み取ることを特徴とする請求項２に記載の部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム。
4. 前記コードラベルフィーダは、前記基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に貼着する前記仮基板ＩＤコードラベルに記録されている前記仮の基板ＩＤを前記トレーサビリティ情報管理手段に送信することを特徴とする請求項２に記載の部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム。
5. 前記コードラベル貼着手段として前記部品実装機の吸着ノズルを使用し、前記コードラベルフィーダで供給された前記仮基板ＩＤコードラベルを前記部品実装機の吸着ノズルで吸着して前記基板ＩＤの読み取りに失敗した回路基板に貼着することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム。
6. 前記コードラベルフィーダは、前記部品実装機のフィーダセット台に、部品を供給するフィーダと並べてセットされることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システム。
7. 請求項２乃至６のいずれかに記載の部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理システムを使用して部品実装基板のトレーサビリティ情報を管理する部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理方法において、
   作業者は、前記部品実装ラインから搬出された部品実装基板の中から、前記仮基板ＩＤコードラベルが貼着された部品実装基板を取り出して、当該部品実装基板の基板ＩＤコードラベルと仮基板ＩＤコードラベルをコード読取り装置で走査して当該部品実装基板の基板ＩＤと仮の基板ＩＤを読み取って前記トレーサビリティ情報管理手段に送信し、前記データベースに登録された当該部品実装基板のトレーサビリティ情報のＩＤを前記仮の基板ＩＤから前記基板ＩＤに書き換えることを特徴とする部品実装ラインのトレーサビリティ情報管理方法。

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