JPH08279692A

JPH08279692A - 製品組立システム

Info

Publication number: JPH08279692A
Application number: JP7108239A
Authority: JP
Inventors: Shoji Kikuchi; 庄二菊地; Hidesato Tamagaki; 秀悟玉垣
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1995-04-06
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】多品種少量傾向が著しいプリント基板生産に
おいて、複合的な工程パターンに対応し、工程をランダ
ムに容易に組み合わせることができるようにする。【構成】各組立工程を実行する設備群３（クリーム半
田印刷機、マウンター、リフロー炉、…等）を、搬送シ
ステム（ＡＧＶ等）１１に並列に接続し、製品（プリン
ト基板）は、搬送システム１１によって設備群３間を搬
送される。搬送システム１１は搬送コントローラ１０に
よって制御される。製品は搬送容器１に収容され、搬送
容器１には自動認識のためのデータキャリア２が取り付
けられている。各設備群３はこの搬送容器１を受け取る
仕掛けを標準化するために搬入出口を限定するスイッチ
バック方式または同等の方式を備える。各設備群３を分
散制御するセルコントローラ４、全体を制御するためラ
インコントローラ７を設け、ＬＡＮ回線５を介してサー
バ６に接続する。搬送システム１１に隣接して、組立途
中の製品を一時保管しておく同期化設備８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製品組立システムに関
し、特にプリント基板組立ラインにおける製品組立シス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプリント基板の組立工程は複数の
工程から成り、各工程を実行する独立した設備（処理装
置）から構成され、各設備間はコンベア等の搬送手段ま
たは人手によって連絡されていた。

【０００３】プリント基板の組立は、例えば、部品面に
クリーム半田を塗布する工程（クリーム半田印刷機）、
半田が塗布された基板上に各種部品をマウントする工程
（マウンター）、半田を再溶融して半田付けするリフロ
ー工程（リフロー炉）、その他様々な工程を経て行わ
れ、各工程を処理する処理装置（クリーム半田印刷機、
マウンター、リフロー炉等）は一般にコンベアを介して
直列に接続されている。図５は、従来のシステムを示す
図で、各工程を処理する処理装置（クリーム半田印刷
機、マウンター、リフロー炉等）である自動機４１に対
して、搬送機４２によってプリント基板が運ばれ、ロー
ダ４３によって自動機４１へ搬入される。処理を終えた
プリント製品はアンローダ４４によって搬送機４５へ移
され次の工程へ送られる。

【０００４】製品（プリント基板）は搬送容器に収容さ
れて搬送されるが、製品を収めた搬送容器の認識も作業
者の意識の中で成されているのみであり、各工程間の制
御も人間系で運用管理されていた。また、各設備群も、
その設備の中に投入された搬送容器に対して、作業者が
意識した内容に基づき、生産に必要な情報、データを個
別に設定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のプリント基板の
組立工程では、各設備（処理装置）の制御仕様も異な
り、搬送容器の出し入れの仕掛けも整合が取れておら
ず、設備間の連携を取るのが困難となっている。そのた
め、設備間の搬送容器の搬送も人手に頼ることが多かっ
た。特に、多品種少量生産の場合、製品ごとに処理工程
の組合せが異なる場合があり、その場合、不要な工程を
飛ばして搬送するときは人手に頼らざるを得なかった。
あるいは各設備の配置を組み直さなければならなかっ
た。

【０００６】また製品を収めた搬送容器に対し、効果的
な認識方法を確立できずに、作業者の意識のレベルで製
品の認識を必要とし、人間系の運用負担が大きくなって
いた。そのため、工程間の制御の自動化が極めて困難と
なっており、現場作業者の運用管理負担が増える傾向に
あった。また各設備は各々異なる仕様、インターフェー
スで生産に必要な情報、データを設定する必要があるた
め、搬送容器が自動的に認識されていない状況では、現
場作業者の運用負担もさらに増加してしまうこととなっ
ていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明においては、図１に示すように、各々の処理
装置（設備群３）を搬送システム１１に並列に接続し、
搬送システム１１を介して各処理装置間３の製品の搬送
を行うとともに、搬送手段を予め決められた手順で制御
する搬送制御手段１０を設けるようにした。

【０００８】また各製品は、図１に示すように、搬送容
器１に収容されて搬送され、搬送容器１には、製品の属
性を示すデータ２が付され、各処理装置３においてはデ
ータ２を読み取る読取手段１３を備え、搬送制御手段１
０は読み取ったデータに基づいて搬送システム１１を制
御する。これにより、搬送容器１を次々と設備群３間を
搬送される。

【０００９】さらに、図３に示すように、各製品は、ロ
ーダアンローダ１２等によって同じ側から出し入れする
スイッチバック方式の搬入出形態を採用することも可能
である。

【００１０】

【作用】各工程を実行する設備（処理装置）は搬送シス
テムに対して並列に接続されるので、従来のように直列
に接続された場合に比べ、工程のランダムな組合せが容
易になり、多品種少量生産に対応できる。

【００１１】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の全体構成図、図２は図１
の設備群３の詳細を示すブロック図である。

【００１２】本実施例の組立システムは各工程を実現す
る複数の設備群３を備えている。これらの設備群は例え
ばクリーム半田印刷機、マウンター、リフロー炉、等々
である。各設備群３は、搬送システム１１に並列に接続
され、搬送システム１１によって各設備群３間の製品
（プリント基板）の搬送が行われる。搬送システム１１
は例えばＡＧＶ（無人搬送車）であるが、公知の他の搬
送システムを利用してもよい。搬送システム１１は搬送
コントローラ１０により制御され、搬送コントローラ１
０は後述するラインコントローラ７に接続されている。

【００１３】製品は搬送容器（マガジン）１に複数収容
されて搬送される。搬送容器１の特定位置には、諸デー
タを読み書きできる装置（名刺大で厚さ５mm程度）であ
るデータキャリア２が取り付けられている。データとし
ては、製品ＩＤ、工程順序、オーダー情報、製品の数
量、基板のサイズ等が入力されるがが、特にそれらに限
定されない。これらのデータは各設備群３に設けられた
リードライトヘッド１３によって読み書きされる。デー
タキャリア２は、データを読み書きできるものであれ
ば、電磁誘導式、赤外線式、超音波式、その他どんな方
式のものでもよい。

【００１４】設備群３は各工程を処理する処理装置（ク
リーム半田印刷機、マウンター、リフロー炉、…等）で
ある自動機１８を含み、セルコントローラ４によって制
御される。セルコントローラ４及び後述するコントロー
ラ７，９，１０、サーバ６はコンピュータ等によって構
成される制御装置である。

【００１５】セルコントローラ４はＬＡＮ回線５に接続
され、セルフコントローラ４からのデータはサーバ６へ
送られる。またＬＡＮ回線５にはラインコントローラ７
が接続され、サーバ６へ伝達されたデータはラインコン
トローラ７によっては常に監視されている。

【００１６】搬送システム１１に隣接して同期化設備８
が設けられている。同期化設備８は、組立途中の製品を
一時保管しておく収納場所（棚など）であって、次工程
に送られるまでに時間調整が必要なとき等に使用され
る。同期化設備８は各設備群３と同様にリードライトヘ
ッドを備え、同期コントローラ９によって制御され、一
方同期コントローラ９はラインコントローラ７に接続さ
れている。

【００１７】図２は設備群３の構成例を示すブロック図
であり、搬送システム１１から渡された搬送容器１は設
備群３の搬入出口となるローダ／アンローダ１２に移載
される。ローダ／アンローダ１２は、搬送容器１を搬入
するローダと、搬送容器を搬出するアンローダとを上下
に重ねたもので、下段がローダ、上段がアンローダにな
っている。

【００１８】搬送容器１の搬入時に、リードライトヘッ
ド１３を通してデータキャリア２の内部に記憶された情
報がＩＤコントローラ１４に読み取られ、セルコントロ
ーラ４に伝達される。セルコントローラ４はその情報を
解析し、シーケンサ１５に搬送容器１の引き込みと製品
の取り出しを指示する。シーケンサ１５はセルコントロ
ーラ４の指示に従い、ローダ／アンローダ１２を制御す
る。同時にセルコントローラ４は幅寄せコントローラ１
６へ指示を出し、幅寄せコントローラ１６は製品のサイ
ズに合わせて自動機１８内の製品搬送コンベアを駆動
し、調整する。またセルコントローラ４はＬＡＮ回線５
を通してサーバ６から生産に必要なデータ類（取付けら
れる部品に関する情報、その実装位置等）を取り出し、
自動機コントローラ１７へダウンロードする。全ての関
連設備の準備ができるとセルコントローラ４は自動機コ
ントローラ１７へ指示を出し、自動機コントローラ１７
は自動機１８を制御し生産を遂行する。

【００１９】図３は、搬送容器３の搬入出口の平面図で
あり、図に示すように、ローラ／アンローダ１２を介し
て１つの側から搬入され、同じ側から搬出されるスイッ
チバック方式になっている。これにより、搬送システム
１１に迅速にアクセスできるようになっている。

【００２０】次に製品の搬送動作について図４のフロー
チャートを用いて説明する。１つの設備群３で所定の処
理が完了すると（ステップ３０１）、搬送容器１に付帯
しているデータキャリア２から次工程情報が読み込まれ
セルコントローラ４へ伝えられる。セルコントローラ
は、ＬＡＮ回線５を通してサーバ６に搬送要求を伝達す
る（ステップ３０２）。また各セルコントローラ４は対
応する設備群３内に搬送容器１が在荷しているかどうか
を監視し、その状態変化をサーバ６へ伝達する。

【００２１】サーバ６へ伝達されたこれらの情報をライ
ンコントローラ７は常に監視し、ライン内の全搬送要求
に対する実行を決定する。ラインコントローラ７は次設
備群への搬送が可能かどうか判定し（ステップ３０
３）、可能であれば次設備群への搬送を決定し（ステッ
プ３０４）、もし搬送容器１が搬送要求を出した相手先
の設備群に別の搬送容器の在荷が有り、投入が不可能な
場合、ラインコントローラ７は搬送要求を一旦、保留と
し、搬送容器１を、同期化設備８へ収容する決定を下す
（ステップ３０５）。ラインコントローラ７は決定した
内容に従い、搬送コントローラ１０に設備群３からの搬
送容器１の引取り及び搬送要求を行った相手先の設備群
３または同期化設備８までの搬送、引き渡しを指示す
る。

【００２２】指示を受けた搬送コントローラ１０は、搬
送システム１１を制御し、指示の通りに搬送容器１を搬
送する。搬送容器１が同期化設備８に収容された場合
は、ラインコントローラ７は当初の搬送要求が可能にな
ったかどうか判断し（ステップ３０６）、可能になった
ら同期コントローラ９に対し搬送容器１の取り出しを指
示する。これによって同期コントローラ９は同期化設備
８を制御し、特定の搬送容器１を取り出し、搬送システ
ム１１へ受け渡すこととなる。搬送システム１１はそれ
を次設備群３へ搬送する（ステップ３０４）。

【００２３】なお同期化設備８は、上述のように製品を
一時退避させる場合のみならず、その他の時間の調整の
ためにも使用する。例えば、クリーム半田を塗付後所定
時間以内に次の工程へ移行しなければならないときの時
間管理、ある製品を他の製品より先に特急で処理したい
場合、等々である。そのため、退避のときに限らず、製
品を一旦必ず同期化設備８に搬入し、そこから他の設備
群３へ搬送するようにしてもよい。またスタート時に
は、未加工のプリント基板の入った搬送容器１をを同期
化設備８に搬入して、そこからスタートしてもよく、そ
うすれば、以後搬送システム１１によって搬送容器１が
データキャリア２のデータに従って決められた設備群３
へ送られて自動的に組み立てが行われる。

【００２４】以上のようにすれば、各設備群３は搬送シ
ステム１１に対して並列に接続されるので、従来のよう
に直列に接続された場合に比べ、工程のランダムな組合
せが容易になる。また、スイッチバック式または同等の
方式を採用することにより、搬送容器１に対する搬入出
口を１ケ所に限定できて搬送システム１１へアクセスが
容易かつ迅速になる。またセルコントローラ４、搬送コ
ントローラ１０、搬送システム１１、同期コントローラ
９、同期化設備８、そしてこれらを通信で結合するサー
バ６、ＬＡＮ回線５、さらに全体の制御を行うラインコ
ントローラ７を備えることによって、包括的な自動化さ
れた工程制御を実現することができる。また搬送容器１
に対してデータキャリア２を付加することによって搬送
容器１の自動認識が可能となる。したがって、現場作業
者の運用負担を大幅に削減することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各工程を実行する設備（処理装置）は搬送システムに対
して並列に接続されるので、従来のように直列に接続さ
れた場合に比べ、組立工程をランダムに容易に組合せる
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成図

【図２】図１に示した設備群の構成例を示すブロック図

【図３】実施例のスイッチバック方式による搬入出形態
を示す平面図

【図４】製品の搬送動作を説明するフローチャート

【図５】従来例を示す平面図

【符号の説明】

１搬送容器２データキャリア３設備群４セルコントローラ５ＬＡＮ回線６サーバ７ラインコントローラ８同期化設備９同期コントローラ１０搬送コントローラ１１搬送システム１２ローダ／アンローダ１３リードライトヘッド１４ＩＤコントローラ１５シーケンサ１６幅寄せコントローラ１７自動機コントローラ１８自動機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の工程からなる製品組立システムに
おいて、各工程ごとにその工程を実現する処理装置を備
え、各々の処理装置を搬送システムに並列に接続し、前
記搬送システムを介して各処理装置間の製品の搬送を行
うとともに、前記搬送システムを所定の手順で制御する
搬送制御手段を設けたことを特徴とする製品組立システ
ム。
【請求項２】前記製品は、搬送容器に収容されて搬送
され、前記搬送容器には、製品の属性を示すデータが付
され、各処理装置においては前記データを読み取る読取
手段を備え、前記搬送制御手段は前記読み取ったデータ
に基づいて搬送容器の搬送を制御する請求項１に記載の
システム。
【請求項３】前記処理装置において、前記製品の搬入
口および搬出口を共に前記搬送システム側に配置した請
求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】製品を収納した搬送容器の搬入出口を一
方の側に配置した設備群と、該設備群を制御するセルコ
ントローラと、各設備群の搬入出口に同様にアクセスで
きる搬送システムと、該搬送システムを制御する搬送コ
ントローラと、搬送容器間の競合を回避するための同期
化設備と、該同期化設備を制御する同期コントローラ
と、前記セルコントローラの動作状態を監視するライン
コントローラと、前記全てのコントローラ間の通信を実
現するサーバ及びＬＡＮ回線と、前記搬送容器を認識す
るためのデータキャリアとを備えることを特徴とする製
品組立システム。