JPWO2017208456A1

JPWO2017208456A1 - 制御基板、制御基板製造装置および制御基板の製造方法

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Publication number: JPWO2017208456A1
Application number: JP2018520332A
Authority: JP
Inventors: 建太櫻井; 宏昭鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2036-06-03
Also published as: JP6537721B2; WO2017208456A1

Abstract

制御基板の製造工程以降での故障原因が制御基板の製造工程に起因するものであるのか否かの判断材料を提供することができる空気調和機の制御基板を得ること。空気調和機に設けられる制御基板（５０）において、制御基板（５０）は、空気調和機を制御する制御回路（５２）と、空気調和機を構成する機器を駆動する駆動回路（５４）と、制御回路（５２）で実行される処理を記述した制御プログラムを格納する不揮発性メモリ（５３）と、を備える。不揮発性メモリ（５３）は、制御基板（５０）の製造工程での製造履歴情報を記憶する。

Description

本発明は、空気調和機の制御を行う空気調和機の制御基板、空気調和機を構成する制御基板の製造を行う制御基板製造装置および制御基板の製造方法に関する。

下記の特許文献１には、制御基板の製造工程においては、制御基板の電気特性および導通の検査と、制御基板上の素子の動作チェックを行う検査と、を１つの検査治具で行う技術が開示されている。

また、下記の特許文献２には、検査治具で制御基板の検査を行う場合に、制御基板のＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）に格納されているテストプログラムを読み出し、このテストプログラムにしたがって行ったテスト結果をＥＥＰＲＯＭに格納する技術が開示されている。

特開平９−３０４４６６号公報特開平６−２５８４０１号公報

ところで、空気調和機では、製造された制御基板は、室内機および室外機に取り付けられ、検査の結果、異常がなければ市場に出荷される。制御基板の製造工程以降または市場で発生する故障原因には、制御基板の製造工程に起因する場合が考えられる。しかし、上記の従来技術では、制御基板のテスト結果しかＥＥＰＲＯＭに格納されない。このため、故障原因が制御基板の製造工程に起因するものであるのか否かの判断を行うことができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、制御基板の製造工程以降での故障原因が制御基板の製造工程に起因するものであるのか否かの判断材料を提供することができる空気調和機の制御基板を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る制御基板は、空気調和機に設けられる制御基板において、空気調和機を制御する制御回路と、空気調和機を構成する機器を駆動する駆動回路と、制御回路で実行される処理を記述した制御プログラムを格納する不揮発性メモリと、を備える。不揮発性メモリは、制御基板の製造工程での製造履歴情報を記憶する。

本発明によれば、制御基板の製造工程以降での故障原因が制御基板の製造工程に起因するものであるのか否かの判断材料を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態による制御基板の製造ラインの一例を示す配置図本発明の実施の形態による制御基板製造装置の構成の一例を模式的に示す機能構成図本発明の実施の形態による制御基板製造装置の構成の一例を模式的に示す斜視図本発明の実施の形態による製造履歴情報の一例を模式的に示す図本発明の実施の形態による制御基板の一例を模式的に示す上面図本発明の実施の形態による製造方法の手順の一例を示すフローチャート本発明の実施の形態による制御基板製造装置の機能を実現するコンピュータ装置のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図

以下に、本発明の実施の形態に係る制御基板、制御基板製造装置および制御基板の製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施の形態による制御基板の製造ラインの一例を示す配置図である。制御基板の製造ラインは、回路基板を上流から下流に向かって搬送しながら部品を配置して制御基板を製造するライン１１ａ，１１ｂを備える。ラインの設置数は、任意であり、図１の例では、２つのライン１１ａ，１１ｂが設けられている。

ライン１１ａ，１１ｂは、ライン１１ａ，１１ｂ上を流れる回路基板に部品を自動で挿入する自動挿入部１２と、ライン１１ａ，１１ｂ上を流れる回路基板に部品を手動で挿入する手動挿入部１３と、自動挿入部１２および手動挿入部１３で挿入された部品と回路基板との間、または部品と部品との間をはんだ付けするはんだ槽１４と、を備える。はんだ槽１４で、部品と回路基板との間、または部品と部品との間がはんだ付けされたものが制御基板となる。

また、ライン１１ａ，１１ｂは、はんだ槽１４を通過した制御基板を検査し、製造履歴情報を書き込む制御基板製造装置１５を備える。制御基板製造装置１５の設置個数は、１つのライン１１ａ，１１ｂでの制御基板の製造速度に基づいて定められる。具体的には、自動挿入部１２、手動挿入部１３およびはんだ槽１４で製造される制御基板の単位時間当たりの個数が、制御基板製造装置１５で検査される制御基板の単位時間当たりの個数と等しくなるように設けられる。図１の例では、１つのラインに２つの制御基板製造装置１５が配置される場合が示されている。

図２は、本発明の実施の形態による制御基板製造装置の構成の一例を模式的に示す機能構成図であり、図３は、本発明の実施の形態による制御基板製造装置の構成の一例を模式的に示す斜視図である。制御基板製造装置１５は、載置された制御基板５０の試験を実施する治具であるフィクスチャ２０と、フィクスチャ２０に対して電源を供給する電源部３０と、を備える。

フィクスチャ２０は、制御基板５０上の導電パターンと接触することによって、各種信号を取り出すピン２１と、ピン２１を保持するピンボード２２と、ピン２１を介して制御基板５０の検査を行う制御部２３と、を備える。制御部２３は、制御基板５０上のハードウェアを動作させたり、信号を取り出したりして、制御基板５０の検査を行う。制御基板５０の検査は、部品が正しく実装されているかを検査する実装検査と、全ての回路に導通があるかを検査する導通検査と、回路が正しく出力されるかを検査する出力検査と、を含む。

制御部２３は、検査プログラムにしたがって、制御基板５０の検査を実行し、制御基板５０が正常であるか否かを判定する検査部２３１と、検査部２３１による検査の結果、正常である場合に制御基板５０の不揮発性メモリに検査結果を含む製造履歴情報を書き込む製造履歴書込部２３２と、を備える。

ピン２１は、制御基板５０の導電パターンに対応して設けられる。つまり、ピン２１の配置は、制御基板５０の種類によって異なり、検査方法も制御基板５０の種類によって異なる。このため、フィクスチャ２０は、制御基板５０の種類ごとに用意される。

図３に示される例では、フィクスチャ２０には、２つのピンボード２２ａ，２２ｂが設けられている。このような構成によって、１台の制御基板製造装置１５で、２つの制御基板５０を同時に検査することができる。ここでは、制御基板５０を載置する一方のピンボード２２ａをＡ面とし、他方のピンボード２２ｂをＢ面とする。Ａ面とＢ面とに対して、制御部２３が設けられてもよいし、１台の制御部２３がＡ面とＢ面とを制御するものであってもよい。なお、図３ではフィクスチャ２０に２つのピンボード２２ａ，２２ｂが設けられる例が示されているが、３つ以上のピンボード２２が設けられる構成であってもよい。

製造履歴情報は、制御基板５０の製造時の情報と、検査結果と、を含む情報である。図４は、本発明の実施の形態による製造履歴情報の一例を模式的に示す図である。製造履歴情報３００は、制御基板製造装置１５を特定する情報３１０と、検査日時を特定する情報３２０と、検査結果を示す情報３３０と、を含む。制御基板製造装置１５を特定する情報３１０は、使用した電源部３０を特定する情報３１１と、使用したフィクスチャ２０を特定する情報３１２と、を含む。また、フィクスチャ２０が複数のピンボード２２を含む場合には、制御基板製造装置１５を識別する情報３１０は、使用したピンボード２２を特定する情報３１３をさらに含む。

図３と図４に示される例では、制御基板５０の製造ラインには、複数のライン１１ａ，１１ｂが設けられ、各ライン１１ａ，１１ｂには、２つの制御基板製造装置１５が設けられ、各制御基板製造装置１５には、２つのピンボードが設けられている。このため、電源部３０を特定する情報３１１、フィクスチャ２０を特定する情報３１２およびピンボード２２を特定する情報３１３の組み合わせによって、どのライン１１ａ，１１ｂで製造された制御基板５０であるかを特定することができる。

図４の製造履歴情報３００では、電源部３０を特定する５ビットの情報３１１と、フィクスチャ２０を特定する３ビットの情報３１２と、ピンボード２２を特定する１ビットの情報３１３と、５ビットの検査日を特定する情報３２１と、２ビットの検査時間を特定する情報３２２と、４ビットの検査月を特定する情報３２３と、１ビットの検査結果を示す情報３３０と、を含む。また、３ビットの拡張用の予備のビット３４０を有する。

製造履歴書込部２３２は、制御基板製造装置１５が有する電源部３０を識別する識別情報と、フィクスチャ２０を識別する識別情報と、検査部２３１が検査を実施するピンボード２２を識別する識別情報と、を予め取得している。また、製造履歴書込部２３２は、制御基板５０の検査が終了すると、これらの情報と検査結果と検査を行った日時とを含む製造履歴情報３００を生成する。そして、製造履歴書込部２３２は、検査を行った制御基板５０の不揮発性メモリの予め定められたアドレスに、製造履歴情報を書き込む。

図５は、本発明の実施の形態による制御基板の一例を模式的に示す上面図である。制御基板５０は、回路基板５１上に、制御基板５０全体および制御基板５０に接続される機器の制御を行う制御回路５２と、制御プログラムと製造履歴情報とを記憶する不揮発性メモリ５３と、制御基板５０に接続される機器を駆動する駆動回路５４と、を備える。制御回路５２は、不揮発性メモリ５３に記憶された制御プログラムに基づいて、制御を行う。制御プログラムには、室外機の場合には、検出回路で温度、電流または電圧を検出し、圧縮機、室外ファンまたは膨張弁を制御する処理手順が記述される。

不揮発性メモリ５３は、電源が供給されないときでもデータを保持することが可能な記憶媒体であり、ＥＥＰＲＯＭによって構成される。不揮発性メモリ５３は、制御プログラムを格納する制御プログラム記憶領域と、製造履歴情報を格納する製造履歴情報記憶領域と、を有する。製造履歴情報記憶領域は、不揮発性メモリ５３中の予め定められたアドレスに設けられる。これによって、予め定められたアドレスの情報を読み出すだけで、製造履歴情報を取得することができる。

つぎに、制御基板製造装置１５における制御基板５０の製造方法について説明する。図６は、本発明の実施の形態による製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。まず、検査を行う制御基板５０の種類に対応したフィクスチャ２０が制御基板製造装置１５に取り付けられる。ついで、ライン１１ａ，１１ｂ上を流れる、組み立てが完了した制御基板５０がフィクスチャ２０のピンボード２２上に載置される。

その後、制御部２３の検査部２３１による制御基板５０の検査が実施される。ここでは、最初に、検査部２３１は、ステップＳ３１で回路基板５１上に部品が正しく実装されているかの検査を行う。部品が正しく実装されていない場合、すなわちステップＳ３１でＮｏの場合には、ステップＳ３４で、作業者によって、部品が正しく実装されるように制御基板５０の修理が行われる。ステップＳ３４の後、再びステップＳ３１へと戻る。

部品が正しく実装されている場合、すなわちステップＳ３１でＹｅｓの場合には、検査部２３１は、ステップＳ３２で全ての回路に導通があるかの検査を行う。回路に導通がないものがある場合、すなわちステップＳ３２でＮｏの場合には、ステップＳ３４で、作業者によって、全ての回路に導通があるように制御基板５０の修理が行われる。ステップＳ３４の後、再びステップＳ３１へと戻る。

すべての回路に導通がある場合、すなわちステップＳ３２でＹｅｓの場合には、検査部２３１は、ステップＳ３３で回路が正しく信号を出力しているかの検査を行う。回路が正しく信号を出力していない場合、すなわちステップＳ３３でＮｏの場合には、ステップＳ３４で、作業者によって、回路が正しく信号を出力するように制御基板５０の修理が行われる。ステップＳ３４の後、再びステップＳ３１へと戻る。

一方、回路が正しく信号を出力している場合、すなわちステップＳ３３でＹｅｓの場合には、検査の結果、制御基板５０が良品であるので、ステップＳ３５で、製造履歴書込部２３２は、検査日時を取得し、電源部３０を特定する情報、フィクスチャ２０を特定する情報、ピンボード２２を特定する情報および検査結果を含む製造履歴情報を、制御基板５０の不揮発性メモリ５３に書き込む。以上によって、検査が終了する。

なお、ステップＳ３１の部品の実装確認、ステップＳ３２のすべての回路の導通確認およびステップＳ３３の回路の出力確認のそれぞれについて、検査プログラムが設けられており、検査プログラムにしたがって、ピン２１に信号が供給される。

空気調和機の制御基板５０が製造された後、室内機と室外機とが製造される。このとき、室内機には、図６で製造された室内機用の制御基板５０が取り付けられ、室外機には、図６で製造された室外機用の制御基板５０が取り付けられる。室内機と室外機の製造工程、あるいは市場で問題が発生した場合に、制御基板５０に記憶された製造履歴情報３００がパーソナルコンピュータまたは専用ツールによって読み出される。そして、製造履歴情報３００に基づいて、故障原因が制御基板５０の製造に起因するものであるか否かが判定される。

たとえば、故障が発生した空気調和機の制御基板５０の製造履歴情報３００を取得した結果、多くの製造履歴情報３００に、同じ電源部３０の識別情報が含まれている場合には、制御基板製造装置１５の電源部３０に原因がある可能性が高いと判断することができる。また、多くの製造履歴情報３００に、共通する情報がない場合には、故障原因が制御基板５０の製造工程に起因するものではないと判断することができる。

上述した実施の形態による制御基板製造装置１５で実行される処理手順を格納したプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置を含むコンピュータ装置で実行することによって、実施の形態による制御基板製造装置１５で実行される処理を実現することができる。

図７は、本発明の実施の形態による制御基板製造装置の機能を実現するコンピュータ装置のハードウェア構成の一例を模式的に示すブロック図である。コンピュータ装置８００は、表示装置８０１、入力装置８０２、ＣＰＵ８０３、不揮発性メモリ８０４、揮発性メモリ８０５、表示用メモリ８０６、通信インタフェース８０７を有し、これらが内部バス８０８を介して接続される。

表示装置８０１は、液晶表示装置または有機ＥＬ（ElectroLuminescence）表示装置によって構成される。入力装置８０２は、キーボード、マウスによって構成される。ＣＰＵ８０３は、演算を行う。不揮発性メモリ８０４は、ＲＯＭによって構成される。揮発性メモリ８０５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成される。表示用メモリ８０６は、表示装置８０１に表示する表示画面を記憶する。通信インタフェース８０７は、外部機器との間で通信を行うインタフェースである。

そして、上記の制御基板製造装置１５で実行される処理の処理手順が記述され、不揮発性メモリ８０４に格納されたプログラムが揮発性メモリ８０５にロードされ、ＣＰＵ８０３によって実行される。このプログラムは、ハードディスク、ＣＤ（Compact Disk）、ＲＯＭ、ＭＯ（Magneto-Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile DiskまたはDigital Video Disk）などのコンピュータ装置で読取可能な記録媒体に記録される。あるいは、このプログラムは、インターネットなどのネットワーク（通信回線）を介して配布される。この場合には、通信インタフェース８０７を介して接続された情報処理端末からプログラムが不揮発性メモリ８０４上に格納される。

本実施の形態では、空気調和機の制御基板５０の不揮発性メモリ５３に、制御基板５０の製造時の製造履歴情報３００を記憶させた。これによって、制御基板５０の製造工程よりも下流の工程であるいは市場で空気調和機に故障が発生した際に、故障原因が制御基板５０の製造工程に起因するものであるのか否かの判断材料を提供することができるという効果を有する。

また、制御基板製造装置１５は、制御基板５０の部品の実装確認、回路の導通確認および回路の出力確認のすべてが正常である場合に、検査日時と、検査結果と、検査を行った制御基板製造装置１５を特定する情報と、を含む製造履歴情報３００を不揮発性メモリ５３に書き込むようにした。これによって、制御基板５０の製造工程よりも下流の工程であるいは市場で空気調和機に故障が発生した際に、制御基板５０の製造履歴情報３００を用いて、故障原因が制御基板５０の製造工程に起因するものであるのか否かを推定することができるという効果を有する。

さらに、制御基板製造装置１５は、製造履歴情報３００を、制御基板５０の予め定められたアドレスに書き込むようにした。これによって、制御基板５０ごとに参照するアドレスが異なるという事態の発生を避け、全ての制御基板５０の製造履歴情報３００へのアクセスを容易にすることができるという効果を有する。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１１ａ，１１ｂライン、１２自動挿入部、１３手動挿入部、１４はんだ槽、１５制御基板製造装置、２０フィクスチャ、２１ピン、２２，２２ａ，２２ｂピンボード、２３制御部、３０電源部、５０制御基板、５１回路基板、５２制御回路、５３不揮発性メモリ、５４駆動回路、２３１検査部、２３２製造履歴書込部。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る制御基板は、空気調和機に設けられる制御基板において、空気調和機を制御する制御回路と、空気調和機を構成する機器を駆動する駆動回路と、制御回路で実行される処理を記述した制御プログラムを格納する不揮発性メモリと、を備える。不揮発性メモリは、当該制御基板の製造工程での製造履歴情報を記憶する。製造履歴情報は、検査日時と、制御基板製造装置で使用した電源部を特定する情報と、制御基板製造装置で使用したフィクスチャを特定する情報と、制御基板製造装置で使用したピンボードを特定する情報と、検査結果と、を含む。

Claims

空気調和機に設けられる制御基板において、
前記空気調和機を制御する制御回路と、
前記空気調和機を構成する機器を駆動する駆動回路と、
前記制御回路で実行される処理を記述した制御プログラムを格納する不揮発性メモリと、
を備え、
前記不揮発性メモリは、当該制御基板の製造工程での製造履歴情報を記憶することを特徴とする制御基板。
前記製造履歴情報は、前記不揮発性メモリ中の予め定められたアドレスに記憶されることを特徴とする請求項１に記載の制御基板。
前記製造履歴情報は、検査日時と、制御基板製造装置で使用した電源部を特定する情報と、前記制御基板製造装置で使用したフィクスチャを特定する情報と、前記制御基板製造装置で使用したピンボードを特定する情報と、検査結果と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の制御基板。
前記不揮発性メモリは、ＥＥＰＲＯＭであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の制御基板。
制御基板の検査を行う制御基板製造装置において、
前記制御基板の導電パターンに対応して設けられるピン、前記ピンを保持するピンボード、および前記ピンに信号を供給して前記制御基板の検査を行う制御部を備えるフィクスチャと、
前記制御部に電力を供給する電源部と、
を備え、
前記制御部は、前記制御基板の検査で使用した前記フィクスチャと前記電源部とを特定する情報、前記制御基板の検査結果、および検査日時を含む製造履歴情報を、前記制御基板の不揮発性メモリに書き込むことを特徴とする制御基板製造装置。
前記制御部は、前記不揮発性メモリ中の予め定められたアドレスに前記製造履歴情報を書き込むことを特徴とする請求項５に記載の制御基板製造装置。
前記フィクスチャは、複数のピンボードを有し、
前記制御部は、前記製造履歴情報に前記検査で使用した前記ピンボードを特定する情報を含めて、前記製造履歴情報を前記不揮発性メモリに書き込むことを特徴とする請求項５または６に記載の制御基板製造装置。
制御基板の導電パターンに対応して設けられるピン、前記ピンを保持するピンボード、および前記ピンに信号を供給して前記制御基板の検査を行う制御部を備えるフィクスチャと、前記制御部に電力を供給する電源部と、を備える制御基板製造装置での制御基板の製造方法において、
前記ピンに信号を供給して、前記フィクスチャ上に載置した前記制御基板を検査する工程と、
検査に使用した前記フィクスチャと前記電源部とを特定する情報、検査日時、および前記制御基板の検査結果を含む製造履歴情報を、前記制御基板の不揮発性メモリに書き込む工程と、
を含むことを特徴とする制御基板の製造方法。