JPH04150099A - 電子パッケージの製造装置 - Google Patents
電子パッケージの製造装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
装置に関するものである。
び周辺デバイスの低価格化、高機能化とともにユーザニ
ーズは大量生産の時代から、多様化、果ては個性化の時
代へ移行してきている。これらの市場ニーズに対応する
ために種々の製品が開発され、その生産形態も多品種小
量生産化傾向が強くなってきている。これに伴い電子パ
ッケージの製品に占めるウェイトは、価格、機能面でも
高くなってきている。電子パッケージ組立のショップを
第2図に示す。シミツブは第2図に示すように主な設備
は、電子部品倉庫、自動部品挿入機、先付部品組込指示
機、はんだ付装置、洗浄装置、エージング装置、各種試
験機から構成される。
品倉庫へ入庫した後、生産小日程計画に基づき電子パッ
ケージ組立ショップに出庫する。
ら1枚づつ搬送レールにセットされ、各部品挿入機にて
必要部品を予め作成された挿入データに基づき挿入され
る。このような自動挿入ラインは、生産する電子パッケ
ージの品種切り換えによる段取り作業が頻繁に発生する
ため、ラインの稼動率低下に大きな影響を与える。特に
、各自動部品挿入機に部品を供給するための部品段取が
大きな要因を占める。
品段取は、予め作成されたNCデータの部品段取配置情
報に従って行う。この場合、生産すべき電子パッケージ
が変わるごとに部品供給部にセットされた部品の段取配
置換えをしなければならないため生産すべき電子パッケ
ージの品種数及びそれに使用される部品種類数が増えれ
ば部品段取工数が比例して増加する。数種類の自動挿入
すべき電子パッケージを1つのグループとして部品段取
配置を決定する方法として挿入機にセットできえる全て
の組合せの中から最適解を求める方法はあるがその組合
せ数には K = T4CyLA@IIAP簡X NchB”mP
y X ”” X Ncru”fiXprt2但し 1
≦九八、)’1’B、・・・、l’L2≦N挿入機の部
品供給可能種類数:N グルーピング対象 電子パッケージ:A、B、・・・、Z 上記パッケージの 各々の部品種類数ニアL^t rLBl・・・、712
となりその処理数がぼったいとなる。
ージを1つのグループとしてとらえ、各々の電子パッケ
ージに使用される部品の使用頻度をとらえ使用頻度の高
い部品に優先順位を付け、生産順序を変えることによっ
て部品段取配置換えの最適化をする電子パッケージの生
産装置を提供することにある。
造する電子パッケージの製造装置であって、生産計画が
入力されると、電子パッケージが使用する部品種別と部
品の使用頻度とに基づいて生産する電子パッケージの生
産順序を決定する制御装置を備えたことによって達成さ
れる。
ケージが使用する部品の種別と部品毎の頻用頻度を求め
る。そして、この求めた結果により、より段取作業の少
ない生産順序を決定する。
ることができる。また、このように段取工数を低減でき
ることにより、部品配置°換えによるセットミスを低減
でき1品質を向上させることができる。
。
3図、及び第14図により、本発明の詳細な説明する。
ョップを示す図であり、電子部品倉庫、自動部品挿入機
、先付部品組込指示機、はんだ付装置、洗浄装置、エー
ジング装置及び各種試験機という設備で構成されている
。
。第3図において、31は種々の部品が挿入されるプリ
ント基板、32はプリント基板31を搭載し、そのプリ
ント基板31をX方向、Y方向への移動動作及び回転動
作を行なわせるため(7)XYθ7−−フル、33は電
子部品をプリント基板31に挿入するための挿入ヘッド
、34は部品を挿入順番に従って挿入ヘッド33に供給
する部品シーケンサ、35はプリント基板31をXYθ
テーブル32ヘセットするためのローダ、36は自動挿
入後プリント基板31を収納するためのアンローダであ
る。また、この自動部品挿入機には、前記したように部
品シーケンサ34が備えられており、この部品シーケン
サによって、部品を挿入順番に従って挿入ヘッド33ま
で送る制御、プリント基板31をローダ35によりXY
θテーブル32上にセットする制御、xYθテーブル3
2にプリント基板31をセットした後XYθテーブル3
2の移動、回転を行ない、挿入位置と挿入部品が同期化
したときに自動挿入をする制御等、自動部品挿入機全体
が制御されている。
入機にセットする段取作業について説明する。第12図
(1)及び第12図(2)はその段取作業の概要を説明
する図である。なお、この説明においては、自動部品挿
入機にセットできる最大の部品種別数を4と仮定してい
る。
KG3は、生産する電子パッケージの種別を示したもの
であり、ICI乃至IC7は、PKGl乃至PKG3を
生産するために必要な部品種別を示している。ここで、
PKGl及びPKG3を生産するために必要となる部品
をICI、IC2、IC3,及びIC4とし、PKG2
を生産するために必要となる部品をICI、IC5,I
C6、及びIC7とする。これらの条件のもとで、PK
GI、PKG2.PKG3の順に電子パッケージを生産
する場合、まず、自動部品挿入機に工C1,IC2,I
C3,及びIC4をセットし、その他のIC5,IC6
,及びIC7はセットオーバ部品とし、PKGIを生産
する。次に、PKGlの生産が終了し、PKG2の生産
に移行する場合、自動部品挿入機にセットしであるIC
2゜IC3,及びI C4(7)変わりにIC5,IC
6゜及びIC7をセットする。すなわち、部品の配置換
えを3回行ない、PKG2生産する。次に、PKG2の
生産が終了し、PKG3を生産する場合、自動部品挿入
機にセットしであるIC5,IC6゜及びIC7(7)
変わりにIC2,IC3,及びIC4をセットする。す
なわち、再び部品の配置換えを3回行ない、PKG3生
産する。以上のとおり、PKGI、PKG2.PKG3
の順で電子パッケージを生産した場合には合計6回の部
品配置換えが必要となる。
おいて、PKGI、PKG3.PKG2の順に電子パッ
ケージを生産するときの段取作業を説明する図である。
IC4をセットし、PKGIの生産を行なう1次に、P
KG3の生産に移行するが、PKG3を生産するために
必要となる部品が、PKGIと同一であるため、ここで
は部品の配置換えを行なう必要がない、そして、PKG
3の生産が終了しPKG2の生産に移行する場合、IC
2,IC3,及びIC4変わりに工C5,IC6,及び
IC7を自動部品挿入機にセットする。すなわち、部品
の配置換えを合計3回行なう。このように、1台の自動
部品挿入機で複数の種別の電子パッケージを生産する場
合、生産する順序によって部品配置換えのための段取作
業量が異なる。以下、1台の自動部品挿入機で複数の種
別の電子パッケージを生産する場合の生産順序を決定す
るため手順の概要を説明する。第13図(1)に示すと
おり、PKGI、PKG2.及びPKG3を1台の自動
部品挿入機によって生産する場合、使用部品種類が7種
類となる。また、この自動部品挿入機は、セットできる
部品種別(部品セットステーション)が4ステーシヨン
となっており、そのステーションは部品を固定的にセッ
トしておく部品セット固定部と、部品を自由にセットす
ることができる部品セット自由部とに分けられているも
のとする。このような条件のもとで、部品を自動部品挿
入機にセットする(4種類の部品をセット)場合には、
部品毎の使用頻度(PKGI、PKG2.PKG3を生
産する上での使用頻度)の高い順にセットする。第13
図(1)に示す場合においては、ICI、IC2゜IC
3,及びIC4が自動部品挿入機にセットされ、IC5
,IC6,及びIC7はセットオーバ部品となるにのよ
うにして、まず、セット部品を定める。次に、第13図
(2)に示すように、各電子パッケージ毎に、前に定め
られているセット部品の集合に対し、「交わり部品種数
」と、rセットオーバ部品種数」とを求める。そして、
各電子パッケージ毎に求められた交わり部品種数とセッ
トオーバ部品種数とに基づいて、電子パッケージの生産
順序を定める。次に、第14図により、交わり部品種数
とセットオーバ部品種数とに基づいて、電子パッケージ
の生産順序を定める方法について説明する。第14図に
おいて、生産する電子パッケージをPKGI乃至PKG
5の5種類とし、それらの電子パッケージを生産するた
めに必要な部品をICI乃至IC7の7種類としている
。ここで、前に述べたとおり、使用される頻度の高い順
に部品を自動部品挿入機にセットし、そのセットされる
部品をセット部品(ICI乃至IC4)とする。そして
、そのセット部品に対しての「交わり部品種数」及び「
セットオーバ部品種数」を各電子パッケージ毎に求める
。次に、その求めたセットオーバ部品種数の小さい順に
各電子パッケージをソートする。また、セットオーバ部
品種数が同じである場合には、そのセットオーバ部品種
数が同じである電子パッケージについて、交わり部品種
数の大きい順にソートする。この2つの条件によってソ
ートされた順序を電子パッケージの生産順序とする。す
なわち、第14図に示す条件の場合、電子パッケージの
生産順序は、PKG2.PKG5.PKG4.PKG3
.PKGlの順となる。これによって、部品の配置換え
をするための段取作業量が格段に少なくなり、生産効率
を向上させることができる。
。
る。同図においては、自動部品挿入機41と、自動部品
挿入機41及びその自動部品挿入機41が生産する電子
パッケージの情報等を管理する制御装置(例えば、パソ
コンセット)42から構成されている。
。
品のXY座標、挿入角度、挿入部品名等のCADデータ
を制御装置42(第4図)に入力する(第5図、501
)。なお、制御装置42には、予め部品形状、挿入ピッ
チ等の部品ライブラリ (第5図、502)が登録され
ている。次に、制御装置42は、そのCADデータと部
品ライブラリとに基づいて電子パッケージ毎の中間デー
タ形式で挿入データを作成する(第5図、503)。
動部品挿入機の部品シーケンサ34(第3図)に対する
部品供給配置で持たず、部品名称に対して持つデータで
あることをいう。そして、その挿入データは、生産すべ
き電子パッケージのグルーピングを行なった後に部品シ
ーケンサ34に対する部品供給配置を決定し、自動部品
挿入機を制御するデータ形式に変換される。(詳細は後
述する)。また、制御装置42は、自動部品挿入機の部
品供給配置情報を有し、部品供給位置にセット可能部品
形状と現在セットされている部品名の情報をもっている
。さらに、制御装置42は、使用頻度の高い部品を固定
的に供給できるように登録でき、かつ、部品の供給部の
制約条件が登録できる部品シーケンサ割り付はファイル
(第5図、506)に予め必要な情報が記憶されている
(詳細は後述する)。
されると、その入力された情報と中間データファイル(
第5図、504)と部品シーケンサ割り付はファイル(
第5図、506)とに基づいて、電子パッケージの生産
順序及び部品シーケンサ34(第3図)に供給するため
の部品段取配置を決定する処理を行なう (第5図、5
o7)。
第1図は、第5図、507の処理を示すフローチャート
である。まず、生産すべき電子パッケージの入力がなさ
れ、実行の要求がなされると、固定供給部品の選定、登
録がなされているか否かの判別を行なう。(第1図、1
01)。ここで、固定供給部品の選定、登録を行ない、
部品シーケンサ割り付はファイル(第5図、506)に
格納する。これを第6図により詳述する。まず、例えば
、1ケ月間の日程計画により、生産すべき電子パッケー
ジの種別をリストアツブし、部品使用頻度を求めるため
の部品使用頻度算出テーブル61により使用する回数の
多い部品を固定供給部品として登録する。なお、この処
理は制御装置42(第4図)の内部で自動的に行なうよ
うにしても良いが、生産計画を管理するコンピュータに
よって選定するようにし、その選定結果を制御装置42
に入力する構成にしても良い。次に、制御装置42は、
生産すべき電子パッケージを搬送方向に同じ幅の電子パ
ッケージ毎にグルーピングする(第1図、103)。第
7図(1)に示すように、搬送方向に対し同一幅の電子
パッケージをグルーピングし、このグルーピング毎に電
子パッケージを生産する。これは、第7図(2)に示す
ように。
ダレール幅、XYθテーブルのレール幅、及び基板収納
ラックの幅の変更が必要となるため、同一幅の電子パッ
ケージのグループ毎に生産することにより、自動部品挿
入機の幅変更における段取作業を低減させている。次に
、制御装置42は。
トする部品の選別を行なう。(第1図、104)。この
処理は、第8図に示すとおり生産すべき電子パッケージ
が使用する総使用部品種類81から予め定められている
部品固定供給部品83を抜いた集合(部品自由供給部セ
ット部品82)となる。次に、制御装置42は、自動部
品挿入機の自由供給部内にその部品自由供給部セット部
品82に全てセットできるか判別する(第1図、105
)。すなわち、(1)式 自動部品挿入機の部品自由供給部数 ≧部品自由供給部
にセットする部品種類数・・・(1)が成立する場合は
、総使用部品種類81全てが同時に部品シーケンサ34
にセットできるため、前段階で挿入を終えたときにセッ
トされている部品と比較照合を行ない最終部品段取配置
を決定する(第1図、108)(詳細は後述する)。ま
た、(1)式が成立しない場合は、自由供給部にセット
する1次選定を行ない投入順序を決定し、(第1図、1
.06)、部品の段取配置順を決める(第1図、107
)。すなわち、例えば、第9図(2)に示すように、第
1図、104のステップで選別した部品自由供給部にセ
ットする部品において使用回数の多い部品順にソーティ
ングを行ない自動部品挿入機の部品自由供給部の枠を使
用回数の多い部品の選定を行なう。なお、このとき選定
した部品の集合をXとする(第9図(1))。次に、挿
入対象電子パッケージA、B、C,D、Eと部品集合X
とのセットオーバ部品種数を求め、セットオーバ部品種
数の小さい順に投入順番の優先順位をつける。またこの
とき、セットオーバ部品種数が等位の場合は、部品集合
Xとの交わり部品種数を求め交わり部品種数の高い場合
を優先とし最終投入順番を決定する。ここで述べるセッ
トオーバ部品種数と交わり部品種数を電子パッケージA
を用いて定義を説明する。
ーバ部品種数Hdは(2)式によって表される。
数Hcは、(3)式によって表される。
る。
品種数と交わり部品種数を求める。第9図(4)のセッ
トオーバ部品種数算出テーブル91は、第9図(2)に
示される条件で、セットオーバ部品種数Hdと交わり部
品種数Heを各々求めた結果が示されている。そして、
前に述べた手順によってソーティングを行ない投入順番
を定める。これを、第9図(4)の投入順番算出テーブ
ル92に示す。これによって、投入順番がB、E。
れた投入順番に階層レベルを付与する。これは、投入順
番と使用部品の配置が、第10図(1)に示す図のよう
になるが、自動部品挿入機の部品自由供給部に収納しき
れないセットオーバ部品の部品配置を決定するものであ
る。この決定手順を説明すると、まず、前ステップで選
定された部品(部品集合X)とセットオーバ部品に分類
し、各々の階層(投入手順)において、距離数を求める
。ここで述べる距離数とは次のように定義される。セッ
トオーバ部品に対しては、各階層において、使用開始の
階層をとらえ、連続して使用される階層数を距離数Fd
と定義する。すなわち、部品pf6を例にして説明する
と、階層4から始まりその距離数Fdは2となる。また
、部品集合Xの部品に対しては、各階層において、部品
が連続して使用されない階層数を距離数Kdと定義する
。これを部品pf3を例にして説明すると、階層4での
距離数Kdは2となる。そして、部品段取配置の決定に
は、(4)式を満足することを条件として、 Kd≧Fd ・・・ (4)Fdと
Kdが最も近似した値で各階層ごと順を追って決定する
。第10図(1)に示す状態の場合この決定手順にて決
定された部品の段取配置を第10図(2)に示す、なお
、第10図(2)において、pf8は強制的に自動部品
挿入機の未使用の状態となる固定供給位置にセットされ
る。このように、部品の段取配置順が決まると1次に、
制御装置42は、前段階で挿入を終えたときに配置しで
ある部品と比較、照合し、最終部品段取配置を決める(
第1図、108)。すなわち、第11図(1)に示すよ
うに、階層1(投入手順1)でセットする必要がある部
品と自動部品挿入機にセットされている部品とを照合し
、部品の配置換えが必要な箇所を検出し、その部品配置
換えを指示する情報111を表示(プリントアウト)す
る。
うに階層2乃至5(投入手順2乃至5)の部品段取配置
の決定結果を表示(プリントアウト)する。以上の処理
によって、投入順番及び部品段取配置が決定される。
自動部品挿入機が認識できる自動挿入データベースの出
力フォーマットに変換しく第5図、508)、その変換
した情報を自動部品挿入機へ転送する。そして、自動部
品挿入機は受信した部品段取の情報に従って動作を行な
う。
中央制御装置(ホストコンピュータ等)が行なえば、生
産すべき電子パッケージの種別等をその中央制御装置に
入力することにより、長期生産計画、中期生産計画等の
様々な生産計画からより効率的な生産優先順位を定める
ことができるとともに、電子部品倉庫からの部品出庫等
の処理も容易に、また、計画的に行なうことができる。
ることができ、作業効率を高めるとともに、段取作業を
低減による品質の向上を図ることが可能となる。
ャート図、第2図は電子パッケージの製造ラインを示す
図、第3図は本発明の自動部品挿入機の構成を示す図、
第4図は本発明の製造装置の構成を示す図、第5図は本
発明を実施するための流れを示す図、第6図は第1図の
ステップ102を説明する図、第7図(1)、(2)は
第1図のステップ103を説明する図、第8図は第1図
のステップ104を説明する図、第9図(1)乃至(4
)は第1図のステップ106を説明する図第10図(1
)、(2)は第1図のステップ107を説明する図、第
11図(1)、(2)は第1図のステップ108を説明
する図、第12図(1(2)は段取作業の概要を説明す
る図、第13図(1)、(2)及び第14図は本発明の
製造順序を定める手順の概要を説明する図である。 31・・・基板、32・・・XYθテーブル、33・・
・挿入ヘッド、34・・・部品シーケンサ、35・・・
ローダ、36・・・アンローダ、41・・・自動部品挿
入機、42・・・制御装置。
Claims (4)
- 1. 複数の種別の電子パッケージを製造する電子パッ
ケージの製造装置であって、生産計画が入力されると、
電子パッケージが使用する部品種別と部品の使用頻度と
に基づいて生産する電子パッケージの生産順序を決定す
る制御装置を備えたことを特徴とする電子パッケージの
製造装置。 - 2. 制御装置と自動部品装着部とを含み、複数の種別
の電子パッケージを製造する電子パッケージの製造装置
であって、上記制御装置は、生産計画が入力されると、
電子パッケージが使用する部品種別とその部品の使用頻
度とに基づいて生産する電子パッケージの生産順序と上
記自動部品装着部にセットする部品の配置とを決定し、
上記自動部品装着部は、上記制御装置で決定された生産
順序と部品の配置とに従い電子パッケージを製造するた
めの部品装着動作を行うことを特徴とする電子パッケー
ジの製造装置。 - 3. 製造する電子パッケージが使用する部品のうち使
用頻度が多いものを1つの部品群とし、各電子パッケー
ジ毎にその部品群との類似度を求め、類似している電子
パッケージの順に生産順序を定めることを特徴とする請
求項1もしくは2記載の電子パッケージの製造装置。 - 4. 上記類似度を、上記使用頻度の多い第1の部品群
をXとし、電子パッケージが使用する第2の部品群をA
としたとき、 Hd=XUA−X Hc:X∩A によりHd、Hc(但し、Hd、Hcは含まれている部
品の個数を示す)を求め、Hd、Hcの数に基づいて定
めることを特徴とする請求項3記載の電子パッケージの
製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27455190A JP3003869B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 電子パッケージの製造装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27455190A JP3003869B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 電子パッケージの製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04150099A true JPH04150099A (ja) | 1992-05-22 |
JP3003869B2 JP3003869B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=17543301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27455190A Expired - Lifetime JP3003869B2 (ja) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | 電子パッケージの製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3003869B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH07256532A (ja) * | 1994-03-18 | 1995-10-09 | Fujitsu Ltd | 統合製造管理システム |
JP2005277121A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Hitachi High-Tech Instruments Co Ltd | 部品供給ユニットの段取り替え情報作成方法及びその段取り替え情報作成装置 |
JP2021141114A (ja) * | 2020-03-02 | 2021-09-16 | Juki株式会社 | 管理装置 |
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