JPWO2014061072A1

JPWO2014061072A1 - テープフィーダ部品照合システム

Info

Publication number: JPWO2014061072A1
Application number: JP2014541823A
Authority: JP
Inventors: 道彦田島
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: JP6060171B2; EP2908613A4; WO2014061072A1; EP2908613B1; EP2908613A1

Abstract

生産管理用コンピュータ１１には、部品実装機１３で使用する部品の種別、仕様、製品ランク及び当該製品ランクと組み合わせ可能な製品ランクのデータを含む部品データを当該部品の識別情報（部品ＩＤ）と関連付けて登録したデータベースが設けられている。テープフィーダ１７を部品実装機１３にセットする前に、作業者がリーダ１６でテープリール１８の部品ＩＤコード１９を読み取ると、生産管理用コンピュータ１１は、リーダ１６で読み取った部品ＩＤに対応する部品データをデータベースから読み込んで当該部品の製品ランクが回路基板に実装する他の部品の製品ランクと組み合わせ可能であるか否かを判定し、組み合わせ不可と判定すれば、それを表示装置１５に表示して作業者に通知する。

Description

本発明は、部品実装機にテープフィーダをセットする前に当該テープフィーダとこれにセットする部品のテープリールとの組み合わせが正しいか否かを判定するテープフィーダ部品照合システムに関する発明である。

回路基板に部品を実装する部品実装機への部品の供給は、テープフィーダを用いて行う場合が多いが、このテープフィーダに、部品供給テープが巻回されたテープリールをセットする作業は、作業者が手作業で行うようになっているため、作業者が間違った部品のテープリールをテープフィーダにセットしてしまう可能性がある。このため、生産開始前（部品実装機の稼働前）にテープフィーダに正しい部品のテープリールがセットされているか否かを確認する必要がある。

そこで、特許文献１（特開平１１−１６３５９１号公報）に記載されているように、テープリールに、部品識別情報を記録したバーコードラベルを貼り付け、作業者がバーコードリーダを用いて部品識別情報を読み取って、テープフィーダに正しい部品のテープリールがセットされているか否かを判定するようにしたものがある。

特開平１１−１６３５９１号公報

ところで、回路基板に実装する様々な電子部品の中には、製造ばらつきによる特性ばらつきを無視できないものがある。例えば、ＬＥＤ素子（発光素子）は、製造元が同じでも、製造ばらつきにより明るさにばらつきがあり、勿論、製造元が異なれば、同一規格品でも明るさが多少違ってくる。このため、１枚の回路基板に複数のＬＥＤ素子を並べて実装するような場合は、各ＬＥＤ素子の明るさを揃えて、各ＬＥＤ素子の明るさのばらつきを目立ちにくくする必要がある。

そこで、ＬＥＤ素子毎に、製造ばらつきによる明るさのずれ度合を示す明るさランクが付けられ、１枚の回路基板に複数のＬＥＤ素子を実装する場合に、予め使用可能な明るさランクの組み合わせを生産プログラム（生産ジョブ）で指定しておき、生産準備の際に、作業者がバーコードリーダを用いてテープリールの部品識別情報を読み取ると共に、該テープリールをテープフィーダにセットして、該テープフィーダを部品実装機にセットしたときに、テープフィーダと部品実装機との間で通信して、該テープフィーダにセットしたテープリールのＬＥＤ素子の明るさランクが生産プログラムで指定された使用可能な明るさランクであるか否かを判定するようにしている。

しかし、この方法では、作業者がテープフィーダを部品実装機にセットするまで、部品実装機に供給するＬＥＤ素子の明るさランクが不明である。このため、テープフィーダを部品実装機にセットして使用不可の明るさランクと判明した場合は、部品実装機から当該テープフィーダを取り外して、テープリールを取り替えるという手間のかかる作業を行う必要があり、その分、生産準備の時間が長くなって部品実装機の稼働率が低下するという欠点があった。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、生産準備の時間を短縮化して部品実装機の稼働率を向上できるテープフィーダ部品照合システム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、部品実装機にテープフィーダをセットする前に当該テープフィーダとこれにセットする部品のテープリールとの組み合わせが正しいか否かを判定するテープフィーダ部品照合システムであって、前記テープリールに設けられた部品識別情報記録部と、部品の種別、仕様、製品ランク及び当該製品ランクと組み合わせ可能な製品ランクのデータを含む部品データを当該部品の識別情報と関連付けて登録したデータベースと、前記部品識別情報記録部から前記部品の識別情報を読み取る識別情報読取り手段と、前記識別情報読取り手段から送信される前記部品の識別情報を受信する生産管理用コンピュータとを備え、前記生産管理用コンピュータは、作業者が前記部品実装機に前記テープフィーダをセットする前に前記識別情報読取り手段で読み取った前記部品の識別情報に対応する部品データを前記データベースから読み込んで当該部品の製品ランクが前記回路基板に実装する他の部品の製品ランクと組み合わせ可能か不可かを判定する組み合わせ判定を行い、組み合わせ不可と判定した場合にはそれを作業者に通知することを特徴とするものである。ここで、「製品ランク」は、製造ばらつきによる特性ずれの程度を示す指標であり、例えば、ＬＥＤ素子（発光素子）の場合は、製造ばらつきによる明るさのずれ度合を示す明るさランクである。

この構成では、作業者が部品実装機にテープフィーダをセットする前に、当該テープフィーダにセットするテープリールの部品の製品ランクが回路基板に実装する他の部品の製品ランクと組み合わせ不可と判定した場合にはそれを作業者に通知するようにしているため、部品実装機にテープフィーダをセットする前に、組み合わせ不可の部品のテープリールを取り替えることができ、生産準備の作業を能率良く行うことができる。これにより、生産準備の時間を短縮化して部品実装機の稼働率を向上できる。

ここで、製品ランクの組み合わせ不可の作業者への通知は、例えば、音声によって行うようにしても良いし、或は、識別情報読取り手段の設置場所の近くに配置された表示装置、又は、作業者が携帯する携帯端末に当該通知を表示するようにしても良い。当該通知を表示する際に、音声や警告音等を併用すれば、より確実に作業者に知らせることができる。

本発明は、製造ばらつきによる特性ばらつきを無視できない部品（要は製品ランクが付された部品）を部品実装機に供給する場合に広く適用して実施でき、例えば、回路基板に実装する部品のうち、ＬＥＤ素子同士の製品ランク（明るさランク）の組み合わせの可否を判定するようにしても良い。或は、回路基板に実装する部品のうち、ＬＥＤ素子の製品ランク（明るさランク）と当該ＬＥＤ素子に接続される抵抗素子の製品ランクとの組み合わせの可否を判定するようにしても良い。ＬＥＤ素子に接続する抵抗素子の抵抗値によって当該ＬＥＤ素子の明るさが変わるため、ＬＥＤ素子の明るさのばらつきを抵抗素子の抵抗値によって調整することができる。

本発明は、回路基板に実装する部品のうち、組み合わせ判定の対象となる全ての部品について組み合わせ判定を行って当該全ての部品が組み合わせ可能と判定された時点で、当該部品のテープリールをセットしたテープフィーダを部品実装機にセットするように作業者に指示するようにすると良い。このようにすれば、生産準備の途中で、在庫部品等の関係で組み合わせを変更する必要が生じた場合でも、容易に対応できる。

また、本発明は、テープフィーダに、当該テープフィーダの識別情報が記録又は記憶されたフィーダ識別情報記録部を設け、作業者が部品実装機にテープフィーダをセットする
前に、識別情報読取り手段で読み取った部品の識別情報とテープフィーダの識別情報に基づいて当該テープフィーダから供給する部品の製品ランクが生産プログラムで指定された製品ランクであるか否かを判定し、指定された製品ランクではないと判定した場合にはそれを作業者に通知するようにしても良い。このようにすれば、作業者が部品実装機にテープフィーダをセットする前に、生産プログラムで指定された製品ランクの照合も行うことができる。

図１は本発明の一実施例のテープフィーダ部品照合システムの構成を概略的に示す図である。図２は生産準備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一実施例を説明する。
まず、図１を用いてシステム全体の構成を概略的に説明する。

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１１（サーバ）とＩＤ入力用パソコン１２と部品実装機１３等がネットワークで接続されている。部品実装ラインには、１台又は複数台の部品実装機１３の他に、印刷装置、フラックス塗布装置、検査装置、リフロー炉等が配列されている。

生産管理用コンピュータ１１の記憶装置には、部品実装機１３で使用する部品の種別、仕様、製品ランク及び当該製品ランクと組み合わせ可能な製品ランクのデータを含む部品データを当該部品の識別情報（以下「部品ＩＤ」という）と関連付けて登録したデータベースが保存されている。ここで、「製品ランク」は、同一品種・同一仕様の部品における、製造ばらつきによる特性ずれの程度を示す指標であり、例えば、ＬＥＤ素子では、ＬＥＤ素子毎に製造ばらつきによる明るさのずれ度合を示す「明るさランク」が付されている。

ＩＤ入力用パソコン１２には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置１４と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置１５と、バーコード、二次元コード等のコード情報を光学的に走査して読み取るバーコードリーダ等のリーダ１６（識別情報読取り手段）が設けられている。

一方、部品実装機１３には、複数のテープフィーダ１７が着脱可能にセットされ、各テープフィーダ１７から供給される部品を吸着ノズルに吸着して回路基板に実装する。各テープフィーダ１７には、部品供給テープを巻回したテープリール１８が着脱可能にセットされる。テープリール１８には、部品供給テープ内の部品の識別情報（部品ＩＤ）を記録したバーコード、二次元コード等の部品ＩＤコード１９（部品識別情報記録部）が設けられ、テープフィーダ１７には、該テープフィーダ１７の識別情報（以下「フィーダＩＤ」という）を記録したバーコード、二次元コード等のフィーダＩＤコード２０（フィーダ識別情報記録部）が設けられている。部品ＩＤコード１９とフィーダＩＤコード２０は、それぞれ、リーダ１６によって読み取られ、読み取った部品ＩＤとフィーダＩＤがＩＤ入力用パソコン１２から生産管理用コンピュータ１１に送信される。

生産準備の手順は、まず、作業者が在庫のテープリール１８の中から、使用する部品のテープリール１８を選択してテープフィーダ１７にセットする。この際、テープリール１８をテープフィーダ１７にセットする前に、作業者がリーダ１６を使用して当該テープリ
ール１８の部品ＩＤコード１９を走査して、読み取った部品ＩＤをＩＤ入力用パソコン１２から生産管理用コンピュータ１１に送信した後、当該テープリール１８をテープフィーダ１７にセットする。尚、テープリール１８をテープフィーダ１７にセットした後に、該テープリール１８の部品ＩＤコード１９を読み取るようにしても良い。

テープリール１８の部品ＩＤコード１９をリーダ１６で読み取る作業と相前後して、リーダ１６でテープフィーダ１７のフィーダＩＤコード２０を走査して、読み取ったフィーダＩＤをＩＤ入力用パソコン１２から生産管理用コンピュータ１１に送信する。生産管理用コンピュータ１１は、リーダ１６で読み取った部品ＩＤに対応する部品データをデータベースから読み込んで当該部品の製品ランクが回路基板に実装する他の部品の製品ランクと組み合わせ可能か不可かを判定する組み合わせ判定を行うと共に、リーダ１６で読み取ったフィーダＩＤに基づいて当該テープフィーダ１７から供給する部品の製品ランクが生産プログラムで指定された製品ランクであるか否かを判定する。これにより、作業者が部品実装機１３にテープフィーダ１７をセットする前に、生産プログラムで指定された製品ランクの照合も行うことができる。

この際、組み合わせ判定を行う部品がＬＥＤ素子の場合は、ＬＥＤ素子同士の明るさランクの組み合わせの可否を判定する。或は、回路基板に実装する部品のうち、ＬＥＤ素子の明るさランクと当該ＬＥＤ素子に接続される抵抗素子の製品ランクとの組み合わせの可否を判定するようにしても良い。ＬＥＤ素子に接続する抵抗素子の抵抗値によって当該ＬＥＤ素子の明るさが変わるため、ＬＥＤ素子の明るさのばらつきを抵抗素子の抵抗値によって調整することができる。

組み合わせ判定の結果、組み合わせ不可と判定した場合には、それをＩＤ入力用パソコン１２の表示装置１５に表示して作業者に通知する。尚、組み合わせ不可の作業者への通知は、作業者が携帯する携帯端末に当該通知を表示するようにしても良いし、音声によって通知するようにしても良い。当該通知を表示する際に、音声や警告音等を併用すれば、より確実に作業者に知らせることができる。

回路基板に実装する部品のうち、組み合わせ判定の対象となる全ての部品について組み合わせ判定を行って当該全ての部品が組み合わせ可能と判定された時点で、当該部品のテープリール１８をセットしたテープフィーダ１７を部品実装機１３にセットするように作業者に指示する。この指示は、ＩＤ入力用パソコン１２の表示装置１５や携帯端末に表示したり、音声によって作業者に知らせるようにしても良い。

以上説明した本実施例の生産準備は、生産管理用コンピュータ１１によって図２の生産準備プログラムに従って実行される。図２の生産準備プログラムは、ＬＥＤ素子同士の明るさランクの組み合わせの可否を判定する場合の処理の例であり、以下、その処理の流れを説明する。

まず、ステップ１０１で、作業者がリーダ１６を使用してテープリール１８の部品ＩＤコード１９とテープフィーダ１７のフィーダＩＤコード２０を走査して部品ＩＤとフィーダＩＤを読み取ったか否かを判定し、まだ読み取っていなければ、部品ＩＤとフィーダＩＤを読み取るまで待機する。

その後、部品ＩＤとフィーダＩＤを読み取った時点で、ステップ１０２に進み、読み取った部品ＩＤに対応するＬＥＤ素子の明るさランクの組み合わせをデータベースから読み込み、次のステップ１０３で、当該部品ＩＤのＬＥＤ素子の明るさランクが回路基板に実装する他のＬＥＤ素子の明るさランクと組み合わせ可能か不可かを判定する組み合わせ判定を行う。その結果、組み合わせ不可と判定されれば、ステップ１０７に進み、ＩＤ入力
用パソコン１２の表示装置１５等に「使用不可」と表示して作業者に通知して、ステップ１０１に戻る。「使用不可」の通知があった場合は、作業者は、テープリール１８を別のテープリール１８に取り替えて、上述した処理を再度実行する。

一方、上記ステップ１０３で、組み合わせ可能と判定されれば、ステップ１０４に進み、リーダ１６で読み取ったフィーダＩＤに基づいて当該テープフィーダ１７から供給するＬＥＤ素子の明るさランクが生産プログラムで指定された明るさランクであるか否かを判定する。その結果、生産プログラムで指定された明るさランクではないと判定されれば、ステップ１０７に進み、ＩＤ入力用パソコン１２の表示装置１５等に「使用不可」と表示して作業者に通知して、ステップ１０１に戻る。「使用不可」の通知があった場合は、作業者は、テープリール１８を別のテープリール１８に取り替えて、上述した処理を再度実行する。

上記ステップ１０４で、テープフィーダ１７から供給するＬＥＤ素子の明るさランクが生産プログラムで指定された明るさランクであると判定されれば、ステップ１０５に進み、組み合わせ判定の対象となる全てのＬＥＤ素子の組み合わせ判定が完了したか否かを判定し、まだ完了していないと判定されれば、ステップ１０１に戻り、上述した処理を繰り返す。

その後、上記ステップ１０５で、全てのＬＥＤ素子の組み合わせ判定が完了したと判定されれば、ステップ１０６に進み、当該ＬＥＤ素子のテープリール１８をセットしたテープフィーダ１７を部品実装機１３にセットするように作業者に指示する。この指示は、ＩＤ入力用パソコン１２の表示装置１５等に表示したり、音声によって作業者に知らせるようにすれば良い。

以上説明した本実施例によれば、作業者が部品実装機１３にテープフィーダ１７をセットする前に、当該テープフィーダ１７にセットするテープリール１８の部品（ＬＥＤ素子）の製品ランク（明るさランク）が回路基板に実装する他の部品（ＬＥＤ素子）の製品ランク（明るさランク）と組み合わせ不可と判定した場合にはそれを作業者に通知するようにしているため、部品実装機１３にテープフィーダ１７をセットする前に、組み合わせ不可の部品（ＬＥＤ素子）のテープリール１８を取り替えることができ、生産準備の作業を能率良く行うことができる。これにより、生産準備の時間を短縮化して部品実装機１３の稼働率を向上できる。

しかも、回路基板に実装する部品（ＬＥＤ素子）のうち、組み合わせ判定の対象となる全ての部品（ＬＥＤ素子）について組み合わせ判定を行って当該全ての部品（ＬＥＤ素子）が組み合わせ可能と判定された時点で、当該部品（ＬＥＤ素子）のテープリール１８をセットしたテープフィーダ１７を部品実装機１３にセットするように作業者に指示するようにしたので、生産準備の途中で、在庫部品等の関係で組み合わせを変更する必要が生じた場合でも、容易に対応できる。

尚、本実施例では、部品ＩＤやフィーダＩＤをバーコード、二次元コード等で記録したが、電子タグ（ＲＦタグ、無線タグ、ＩＣタグ、電波タグ等とも呼ばれる）に部品ＩＤやフィーダＩＤを記憶して、作業者がリーダで電子タグから部品ＩＤやフィーダＩＤを読み取るようにしても良い。

その他、本発明は、ＬＥＤ素子の明るさランクに限らず、製造ばらつきによる特性ばらつきを無視できない部品（要は製品ランクが付された部品）を部品実装機１３に供給する場合に広く適用して実施できる等、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…生産管理用コンピュータ、１２…ＩＤ入力用パソコン、１３…部品実装機、１４…入力装置、１５…表示装置、１６…リーダ（識別情報読取り手段）、１７…テープフィーダ、１８…テープリール、１９…部品ＩＤコード（部品識別情報記録部）、２０…フィーダＩＤコード（フィーダ識別情報記録部）

Claims

部品実装機に複数のテープフィーダをセットし、各テープフィーダから供給される部品を吸着ノズルに吸着して回路基板に実装する部品実装ラインにおいて、前記部品実装機に前記テープフィーダをセットする前に当該テープフィーダとこれにセットする部品のテープリールとの組み合わせが正しいか否かを判定するテープフィーダ部品照合システムであって、
前記テープリールに設けられ、供給する部品の識別情報が記録又は記憶された部品識別情報記録部と、
前記部品の種別、仕様、製品ランク及び当該製品ランクと組み合わせ可能な製品ランクのデータを含む部品データを当該部品の識別情報と関連付けて登録したデータベースと、
前記部品識別情報記録部から前記部品の識別情報を読み取る識別情報読取り手段と、
前記識別情報読取り手段から送信される前記部品の識別情報を受信する生産管理用コンピュータとを備え、
前記生産管理用コンピュータは、作業者が前記部品実装機に前記テープフィーダをセットする前に前記識別情報読取り手段で読み取った前記部品の識別情報に対応する部品データを前記データベースから読み込んで当該部品の製品ランクが前記回路基板に実装する他の部品の製品ランクと組み合わせ可能か不可かを判定する組み合わせ判定を行い、組み合わせ不可と判定した場合にはそれを作業者に通知することを特徴とするテープフィーダ部品照合システム。
前記製品ランクの組み合わせ不可を作業者に通知する場合は、前記識別情報読取り手段の設置場所の近くに配置された表示装置、又は、作業者が携帯する携帯端末に当該通知を表示することを特徴とする請求項１に記載のテープフィーダ部品照合システム。
前記生産管理用コンピュータは、前記回路基板に実装する部品のうち、ＬＥＤ素子同士の製品ランクの組み合わせの可否を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のテープフィーダ部品照合システム。
前記生産管理用コンピュータは、前記回路基板に実装する部品のうち、ＬＥＤ素子の製品ランクと当該ＬＥＤ素子に接続される抵抗素子の製品ランクとの組み合わせの可否を判定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のテープフィーダ部品照合システム。
前記生産管理用コンピュータは、前記回路基板に実装する部品のうち、前記組み合わせ判定の対象となる全ての部品について前記組み合わせ判定を行って当該全ての部品が組み合わせ可能と判定された時点で、当該部品のテープリールをセットした前記テープフィーダを前記部品実装機にセットするように作業者に指示することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のテープフィーダ部品照合システム。
前記テープフィーダには、当該テープフィーダの識別情報が記録又は記憶されたフィーダ識別情報記録部が設けられ、
前記生産管理用コンピュータは、作業者が前記部品実装機に前記テープフィーダをセットする前に前記識別情報読取り手段で読み取った前記部品の識別情報と前記テープフィーダの識別情報に基づいて当該テープフィーダから供給する部品の製品ランクが生産プログラムで指定された製品ランクであるか否かを判定し、指定された製品ランクではないと判定した場合にはそれを作業者に通知することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のテープフィーダ部品照合システム。