JPH09205291A - プリント基板の手組作業支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント基板の手組作業の前段となる配膳作業
を順不同で、且つ、組込順序を容易に変更できる手組作
業支援装置を提供する。 【解決手段】プリント基板に組込する電子部品を種別毎
に収納し、内部の部品情報を示すバーコードを添付した
部品収納箱を、配膳装置に順不同にセットしている。手
組作業の前段で配膳装置を配膳位置番号順に回転し、バ
ーコードリーダ１０で読み取った部品情報を、データベ
ース２２の組込順序の部品情報と照合し、部品の組込順
序に配膳位置番号を対応した組込順序リストを作成して
テーブル２１３で管理する。手組作業に際しては、該リ
ストに従って該当の収納箱を部品取り出し口に移動する
と共に、組込指示ランプをプリント基板の部品組込位置
に移動して点灯する。制御部２１２は組込順序リストの
作成後、変更の要否を問合せして、作業者からの順序変
更を受付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板の手
組作業支援装置に関し、特に事前の配膳作業を簡単にす
る支援方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板の手組作業支援装置は、自
動機による組込ができない手組作業において、次々と組
込部品および組込位置を自動指示して作業者を支援する
ものである。手組作業支援装置では組込作業の前に、部
品種類別に収納した部品収納箱を組込順序に従って配膳
装置の収納部に載置する配膳作業が行われる。配膳装置
の収納部のアドレス（収納番号）と部品種類（部品名や
部品型式）及び組込位置は組にして予めデータベース化
されていて、手組作業支援装置の制御部がプリント基板
の製品種類に応じて部品情報リストを出力する。

【０００３】配膳作業はこのリストに従って、作業者が
組込部品を検索し、組込順序による部品収納部の指定場
所にセットする。この組込順序は、（１）部品高さ（低
いものから）、（２）基板上の位置（左上から順に）、
（３）部品干渉の回避、（４）設備の制約条件等から決
定されている。また、一枚のプリント基板の組込部品種
が多く、配膳装置の部品収納部に一度に収容できない場
合は、部品配膳作業を数回に分けて行なっている。

【０００４】図７に、従来の配膳装置とその配膳手順を
示す。配膳装置５は円板上の扇型の部品収納部５０に、
同一型式の部品４を収納した複数の部品収納箱５１をセ
ットし、必要に応じ複数段を配置している。部品４を収
納した部品収納箱５１は、図示していない部品供給ライ
ンにより供給される。作業者は部品情報リストに従っ
て、部品収納箱５１の現品とリスト中の部品名を確認
し、リストの部品収納部番号順、すなわち組込順序の通
りに収納部５０に配膳する。図示の数字は、部品収納部
の一貫番号を示し、上段は１〜１２、下段は１３〜２４
となっている。部品組込装置が稼働すると、配膳装置５
は部品情報リストに従って回動し、次の組込部品を収納
した収納箱５１が取り出し口５２に位置決めされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の配膳作業は、部
品照合や組込順序の確認を人手によっているため、支援
装置を稼働する前段作業に時間がかかっていた。しか
も、作業者が誤ってリストと異なる配膳をした場合、組
込作業中に作業者がそれと気付くまで誤りを検知できな
いため、作業者の負担が大きかった。当然、誤った配膳
によって部品供給順序が乱れると、その修正のために作
業効率が極端に低下する。さらに、作業者が誤りに気付
かずに組み込んだ場合には解体と再組み込みが必要とな
り、場合によってはリカバリー不可能で廃棄処分となる
こともある。

【０００６】また、実際の組込作業ではしばしば、部品
リードのフォーミング加工時の高さ変化、基板抑え治具
との干渉等による作業性の上から、あるいは製品仕様や
部品の突発的な変更によって、データベースの組込順序
を変更しなければならない場合がある。しかし、配膳装
置における部品の収納順序は組込順序通りにセットする
ことを前提としているため、組込順序と収納順序の双方
を変更しなければならず、順序変更を柔軟には行い難い
という問題があった。このような順序変更の要求は、多
品種少量生産でプリント基板の製品切り替えが頻繁な場
合に顕著であった。

【０００７】本発明の目的は、従来技術の問題点を克服
し、プリント基板の手組作業の前段となる配膳作業の軽
減と、作業時の組込順序の変更を容易にできる柔軟で作
業性のよい手組作業支援装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的
は、電子部品を種類別に収納した複数の収納箱を載置す
る配膳装置と、組み込み順序の収納箱を取り出し口に移
動するように前記配膳装置を制御するコントローラを備
えたプリント基板の手組作業支援装置において、前記収
納箱に内部に収納している部品種類（部品名や部品型式
等）を示す部品情報媒体を設けるとともに、各収納箱の
部品情報媒体から前記部品種類を読み取る情報読取手段
を設け、前記コントローラは、予めプリント基板の製品
種類毎に設定されている組込順序と部品種類を含む組込
部品情報を基に前記情報読取手段による部品種類を対照
し、次に組み込む部品の収納箱を前記取り出し口に位置
決めすることにより達成される。

【０００９】前記部品情報媒体はバーコードシートであ
り、前記情報読取手段はバーコードリーダであることを
特徴とする。

【００１０】前記コントローラは、前記配膳装置を一貫
番号の収納位置番号順に移動しながら各収納箱の部品種
類を読み取り、前記組込部品情報の組込順序に従って対
照し、一致する部品種類の収納位置番号を取り込んで組
込順序リストを組込作業の開始前に作成し、組込作業時
に該リストに従って前記配膳装置を制御することを特徴
とする。

【００１１】前記組込順序リストを書き込み／読出し可
能に管理する組込順序テーブルを設け、前記コントロー
ラは組込作業の前あるいは作業中に順序変更要求のある
とき、前記組込順序リストの変更を受付けることを特徴
とする。

【００１２】前記コントローラは、前記情報読取手段に
より読み取った収納位置番号と部品種類の関係を組込作
業の終了時まで記憶するとともに、組込作業の開始前や
作業中に順序変更要求のあるときは、変更された組込順
序に従って対応する前記収納位置番号を取り込んで前記
組込順序リストを再作成することを特徴とする。

【００１３】本発明の構成によれば、対象のプリント基
板に組み込む部品種別の部品収納箱がランダムにセット
された配膳装置を移動し、各収納位置番号の部品種類を
読み取って、データベースの組込情報と該当部品の収納
位置番号を組合せた組込順序リストを自動作成するの
で、配膳作業の負担が大幅に軽減でき誤った配膳による
組込ミスも防止できる。

【００１４】組込順序の変更はデータベースによる順序
を変更するのみで簡単に行なえるので、多品種少量生産
などでの頻繁な品種切り換えにも柔軟に対応できる。ま
た、組込順序の変更は、配膳装置の収納位置番号と部品
種類の記憶データを参照して、要求された順序変更に応
じて組込順序リストを自動的に再作成することにより容
易に実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００１６】図２に、プリント基板手組作業支援装置の
主要部の外観を示す。部品組み込みを行うプリント板基
板３を移動可能にセットした作業台１には、その前方に
部品収納装置５が回転可能に設けられている。図示で
は、たとえば１段当り１２種類の部品収納部を上下に有
した配膳装置５を二つ設けている。配膳装置２の部品収
納箱５１は配膳装置駆動手段８によって回動し、組込順
序に従って部品取り出し口５２に停止される。なお、配
膳装置は回転によらずコンベア状に周動するような構成
でもよい。

【００１７】さらに、作業台１には組込作業を支援する
ためのコントローラ２、操作ボタンを配置した操作パネ
ル６、プリント基板３の下部から点灯して組込位置を指
示する組込位置指示ランプ７、指示ランプ７を指示され
た組込位置に向けてＸＹ方向に移動する指示ランプ駆動
装置９などが設けられている。なお、指示ランプ７をプ
リント基板３の下部空間にマトリクス状に配置し、指示
ランプ７の点灯を切り換えるようにしてもよい。

【００１８】図３に、本実施形態による配膳装置を示
す。従来と相違する点は、収納部５０の収納箱５１の前
面に対向して、固定したバーコードリーダ１０が設けら
れていること、収納箱５１の前面に組込部品情報を示す
バーコード５３が添付されていることである。ここで
は、作業者は部品情報リストと照合することなく、部品
供給ラインから送られてきた収納箱５１を部品収納部５
０にランダムに配膳する。

【００１９】図１は、一実施形態による手組作業支援装
置のコントローラの機能ブロック図を示したものであ
る。コントローラ２はＣＰＵにより構成される組込支援
制御手段２１とデータベースの記憶手段２２から構成さ
れる。記憶手段２２には、部品組込情報をプリント基板
種別に格納した組込情報データベース２２１と、部品名
毎にサイズなどの仕様を格納した部品情報データベース
２２２を有している。

【００２０】組込支援制御手段２１は、操作パネル６や
バーコードリーダ１０からの信号取り込みや、記憶手段
２２のリード／ライトを行う入出力インターフェース部
２１１と、配膳装置５の収納番号順のバーコードリーダ
１０の読み取り内容をデータベース２２の組込順序でソ
ートして、組込順序と収納番号順の対照を含む組込部品
情報リストを作成して組込順序テーブル２１３に記憶す
る制御部２１２を有している。制御部２１２は、組込部
品情報リストに従って、組込順序に配膳装置５を取り出
し口５２に位置決めするために、操作指令部２１４を介
して配膳装置駆動手段８を制御する。また、組込部品情
報リストの組込位置（Ｘ，Ｙ）に組込位置指示ランプ７
を移動させるために、操作指令２１５を介して組込位置
指示ランプ駆動手段９を制御する。

【００２１】図４は、コントローラの制御動作を示す処
理フローである。配膳装置５には組込部品４を収納した
収納箱５１が順不同にセットされているものとする。コ
ントローラの組込支援処理は電源オンにより開始され
る。

【００２２】まず、組み込むプリント基板種別が操作パ
ネル６から指定され（ｓ１０１）、データベース２２か
ら該当する組込部品情報を読出し、組込順序に従って組
込順序テーブル２１３に記憶する（ｓ１０２）。次い
で、バーコード読み取り開始スイッチのオン信号を受け
取ると（ｓ１０３）、配膳装置５を回転して収納位置番
号の順序にバーコードを読み取り、収納位置番号と組に
してバーコードによる部品名（または部品形式）を記憶
する（ｓ１０４）。

【００２３】次に、組込順序の部品名（または部品形
式）と読み取ったバーコードの部品名（または部品形
式）を照合し（ｓ１０５）、一致する場合はバーコード
の部品名に対応する収納位置番号を、組込順序テーブル
２１３の収納位置番号領域に記憶する。すなわち、配膳
装置の部品並びを含む組込順序リストを編集する（ｓ１
０６）。もし、バーコードの部品名に一致するものがな
いときはエラーメッセージを出力する（ｓ１０７）。こ
れによって、部品配膳の誤りは組込開始前に明らかにな
る。

【００２４】バーコード情報が全て一致すると、リスト
編集終了メッセージが出力され、操作パネル６の応答部
に表示される（ｓ１０８）。このとき、組込順序テーブ
ル２１３には、配膳装置５の収納番号を含む組込順序リ
ストが完成している。

【００２５】図５に、組込順序リストの構成を示す。デ
ータベース２２から読み出したプリント基板（１）の組
込部品情報（ａ）と、バーコードから読み出したプリン
ト基板（１）の収納番号順の部品情報（ｂ）から、部品
組込順に配膳装置の収納位置番号を取り込んだプリント
基板（１）の組込部品情報（ｃ）、すなわち組込順序リ
ストが作成される。

【００２６】次に、操作パネル６の組込ボタンがオンさ
れると、組込順序リストから部品組込順の１番目の収納
番号（＝３）と組込位置（Ｘ＝１０５１，Ｙ＝７６５）
が読出され（ｓ１０９）、収納番号＝３の部品収納箱５
１が取り出し口５２に移動するように、配膳装置駆動手
段８の制御が行われる（ｓ１１０）。また、Ｘ＝１０５
１，Ｙ＝７６５の組込位置に指示ランプ７が移動するよ
うに、位置指示駆動手段９の制御が行われる（ｓ１１
１）。部品の組込が終了すると、再び組込ボタンがオン
され、これをデータ数分だけ繰り返すと、プリント基板
（１）の組込が終了する。

【００２７】上記では、部品収納箱に部品名や形式の部
品種類を示すバーコードシートを添付したが、読み取り
装置に撮像カメラなどを利用して部品の文字情報を直
接、読み取るようにしてもよい。

【００２８】

【実施例１】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
６は、本実施例によるコントローラの制御動作を示す処
理フローである。本実施例の開始からステップｓ１０８
の処理は、図４と同じであり省略して示している。

【００２９】組込順序リストの編集の終了後、組込順序
の変更要否を操作パネル６上に問合せる（ｓ２０１）。
操作パネル６から変更否のボタンがオンされると、直ち
にステップｓ１０９に移行し、図４と同様の支援処理が
開始される。

【００３０】一方、操作パネル６から変更要のボタンが
オンされ、次いで組込順序番号の変更が指定され（ｓ２
０２）、さらにその実行が指示されると（ｓ２０３）、
組込順序リスト中の該当組込順序番号のデータ内容を互
いに変更先にシフトして、組込順序リストの再編集を行
う（ｓ２０４）。

【００３１】組込作業の途中で組込順序の変更を可能と
するためには、ステップｓ１０９で当該組込順序のリス
トを読み出た後に組込順序の変更要否を問合せて、変更
要の場合に組込順序リストの組込順序を入れ替えるよう
にしてもよい。なお、作業開始前あるいは作業中のリス
ト再編集は、組込部品情報（図５（ａ））の組込順の変
更を指示することで組込部品情報を変更し、変更した組
込情報と記憶してあるバーコードデータの照合とリスト
編集（ｓ１０５〜ｓ１０８）が再処理される。もちろ
ん、組込順序リスト（図５（ｃ））を表示しながら順番
に入替えることもできる。

【００３２】本実施形態によれば、突発的な仕様変更や
部品あるいは作業の状況に応じて、データベースの組込
順序を容易に変更できる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によるプリント基板手組支援装置
によれば、配膳装置に順不同にセットされた部品を、デ
ータベースの組込順序に従って取り出せるように支援す
るので、配膳作業の手間が大幅に軽減できる且つ、配膳
ミスによる誤作業を事前に防止できる効果がある。

【００３４】本発明によれば、品種の切り換えなどにお
ける突発的な仕様変更や作業中の必要から生じる組込順
序の変更が容易となり、柔軟で使い勝手のよい支援装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるプリント基板手組作
業支援装置の機能ブロック図。

【図２】本発明を適用するプリント基板手組作業支援装
置の外観図。

【図３】本発明のプリント基板手組作業支援装置におけ
るランダムな部品配膳作業を示す説明図。

【図４】本発明の一実施形態によるプリント基板手組作
業の支援動作を示すフローチャート。

【図５】データベースの組込部品情報、バーコードから
読み出した収納番号順の部品情報及びそれらを合成して
なる組込順序リストの構成図。

【図６】本発明の他の実施例によるプリント基板手組作
業の支援動作を示すフローチャート。

【図７】従来のプリント基板手組作業支援装置における
組込順序に従った部品配膳作業を示す説明図。

【符号の説明】

１…作業台、２…コントローラ、３…プリント基板、４
…組込部品、５…配膳装置、６…操作パネル、７…組込
位置指示ランプ、８…配膳装置駆動手段、９…指示ラン
プ駆動手段、１０…バーコードリーダ、２１…組込支援
制御手段、２１１…入出力インターフェース部、２１２
…制御部、２１３…組込順序テーブル、２１４，２１５
…操作指令部、２２…データベースの記憶手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 達夫 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を種類別に収納した複数の収納
   箱を載置する配膳装置と、組み込み順序の収納箱を取り
   出し口に移動するように前記配膳装置を制御するコント
   ローラを備えたプリント基板の手組作業支援装置におい
   て、 前記収納箱に内部に収納している部品種類（部品名や部
   品型式等）を示す部品情報媒体を設けるとともに、各収
   納箱の部品情報媒体から前記部品種類を読み取る情報読
   取手段を設け、 前記コントローラは、予めプリント基板の製品種類毎に
   設定されている組込順序と部品種類を含む組込部品情報
   を基に前記情報読取手段による部品種類を対照し、次に
   組み込む部品の収納箱を前記取り出し口に位置決めする
   ことを特徴とするプリント基板の手組作業支援装置。
2. 【請求項２】 電子部品を種類別に収納した複数の収納
   箱を載置する配膳装置と、プリント基板の組込位置を点
   灯により指示する組込位置指示装置と、組み込み順序の
   収納箱を取り出し口に移動するように前記配膳装置を制
   御するとともに、当該部品の組込位置を指示するように
   前記組込位置指示装置を制御するコントローラを備えた
   プリント基板の手組作業支援装置において、 前記収納箱に内部に収納している部品種類（部品名や部
   品型式等）を示す部品情報媒体を設けるとともに、各収
   納箱の部品情報媒体から前記部品種類を読み取る情報読
   取手段を設け、 前記コントローラは、プリント基板の製品種類毎に予め
   データベース化されている組込順序に従った部品種類と
   組込位置を含む組込部品情報を基に前記情報読取手段に
   よる部品種類を対照し、次に組み込む部品の収納箱を前
   記取り出し口に位置決めすると共に当該部品を組み込む
   前記プリント基板の組込位置を照明するように、前記配
   膳装置と前記組込位置指示装置を制御することを特徴と
   するプリント基板の手組作業支援装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記部品情報媒体はバーコードシートであり、前記情報
   読取手段はバーコードリーダであることを特徴とするプ
   リント基板の手組作業支援装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２または３において、 前記コントローラは、前記配膳装置を一貫番号の収納位
   置番号順に移動しながら各収納箱の部品種類を読み取
   り、前記組込部品情報の組込順序に従って対照し、一致
   する部品種類の収納位置番号を取り込んで組込順序リス
   トを組込作業の開始前に作成し、組込作業時に該リスト
   に従って前記配膳装置を制御することを特徴とするプリ
   ント基板の手組作業支援装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記組込順序リストを書き込み／読出し可能に管理する
   組込順序テーブルを設け、前記コントローラは組込作業
   の開始前に順序変更要求のあるときは、前記組込順序リ
   ストの変更を受付けることを特徴とするプリント基板の
   手組作業支援装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５において、 前記コントローラは、前記情報読取手段により読み取っ
   た収納位置番号と部品種類の関係を組込作業の終了時ま
   で記憶するとともに、組込作業の開始前や作業中に順序
   変更要求のあるときは、変更された組込順序に従って対
   応する前記収納位置番号を取り込んで前記組込順序リス
   トを再作成することを特徴とするプリント基板の手組作
   業支援装置。