WO2022113213A1 - 信号変換基板の製造方法、及び製造装置 - Google Patents

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Abstract

複数のコネクタを接続する信号変換基板を、積層造形法で製造できる信号変換基板の製造方法、及び製造装置を提供すること。 本開示の信号変換基板の製造方法は、第1コネクタに設けられた複数の第1ピンと、第2コネクタに設けられた複数の第2ピンとの対応関係に係わるピン情報を取得するピン情報取得工程と、絶縁性材料を用いて積層造形法により絶縁層を積層して基板を造形する基板造形工程と、複数の第1ピンと複数の第2ピンの各々を接続する複数の配線を、ピン情報に基づいて積層造形法により基板の任意の絶縁層に造形する配線造形工程と、第1ピンと配線を接続する第1被装着部と、第2ピンと配線を接続する第2被装着部を、基板に設ける被装着部工程と、を含む。

Description

信号変換基板の製造方法、及び製造装置
 本開示は、積層造形法により、複数のコネクタを接続する信号変換基板を製造する技術に関する。
 従来、積層造形法を用いて回路基板を製造する製造方法が提案されている。下記特許文献1の製造方法は、回路基板の三次元造形データに基づいて回路基板の各層を形成する層形成工程と、形成された層を硬化する硬化工程とを繰り返し行うことで、回路基板を製造している。
特開2018-182050号公報
 上記した積層造形法を用いた製造方法では、電源回路の各部品と接続される電源回路用パターンや、電源回路から電力が供給される機能回路の各部品と接続される機能回路用パターンなどの配線を製造している。しかしながら、回路基板に設ける配線は、部品の他に、回路基板に接続されるコネクタの構造によっても変更される必要がある。このため、回路基板にコネクタを接続する場合に、どのように製造するのかが課題となる。
 本開示は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、複数のコネクタを接続する信号変換基板を、積層造形法で製造できる信号変換基板の製造方法、及び製造装置を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するために、本開示は、第1コネクタを装着する第1被装着部と、第2コネクタを装着する第2被装着部を有する信号変換基板を製造する方法であって、前記第1コネクタに設けられた複数の第1ピンと、前記第2コネクタに設けられた複数の第2ピンとの対応関係に係わるピン情報を取得するピン情報取得工程と、絶縁性材料を用いて積層造形法により絶縁層を積層して基板を造形する基板造形工程と、複数の前記第1ピンと複数の前記第2ピンの各々を接続する複数の配線を、前記ピン情報に基づいて積層造形法により前記基板の任意の前記絶縁層に造形する配線造形工程と、前記第1ピンと前記配線を接続する前記第1被装着部と、前記第2ピンと前記配線を接続する前記第2被装着部を、前記基板に設ける被装着部工程と、を含む信号変換基板の製造方法を開示する。
 尚、本開示の内容は、信号変換基板の製造方法としての実施に限らず、種々の形態により実施することができる。例えば、本開示の内容は、信号変換基板を製造する製造装置として実施しても有益である。
 本開示の信号変換基板の製造方法によれば、積層造形法により基板を造形する過程において、複数の第1及び第2ピンを互いに接続する複数の配線を、基板の任意の絶縁層に造形する。この複数の配線を、第1及び第2ピンの対応関係に係わるピン情報に基づいて造形する。そして、第1ピンと配線を接続する第1被装着部と、第2ピンと配線を接続する第2被装着部を基板に設ける。これにより、ピン情報を設定することで、第1コネクタと第2コネクタを接続する信号変換基板を、積層造形法により製造することができる。
受注システムの構成を示すブロック図である。 ロボットシステムを示す図である。 信号変換基板製造装置を平面視した状態を模式的に示す図である。 制御装置を示すブロック図である。 制御装置を示すブロック図である。 信号変換基板の分解斜視図である。 別例の信号変換基板における第1被装着部の取り付け部分を示す図である。 サーバによって実行する受注処理の内容を示すフローチャートである。 信号変換基板製造装置によって実行する製造処理の内容を示すフローチャートである。 I/Oマッピング情報の内容と配線を示す図である。 別例のI/Oマッピング情報の内容と配線を示す図である。
(1.受注システム)
 以下、本開示の好適な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本開示の受注システム1のブロック図を示している。図1に示すように、受注システム1は、サーバ2と、信号変換基板製造装置(以下、製造装置と略記する場合がある)3と、を備えている。受注システム1は、例えば、サーバ2において図2に示すロボットシステム4のシミュレーションを実施して、顧客PC5からロボットシステム4の受注を受け付け、受け付けたロボットシステム4の部品を部品ベンダーPC7へ発注するシステムである。
 まず、サーバ2について説明する。図1に示すように、サーバ2は、第1ネットワークI/F(インタフェースの略)11、CPU12、メモリ13、記憶装置14、第2ネットワークI/F15、ユーザI/F16を備えている。CPU12等の各装置は、通信バス10を介して互いに通信可能となっている。第1ネットワークI/F11は、例えば、LANインタフェースであり、ネットワーク9を介して顧客PC5や部品ベンダーPC7に接続されている。ネットワーク9は、例えば、インターネットである。
 サーバ2は、記憶装置14に記憶されたサーバプログラム17をCPU12で実行することで、システムを起動する。以下の説明では、CPU12が、サーバプログラム17を実行して各装置を制御することを、単に「装置が」と記載する場合がある。例えば、「サーバ2が顧客PC5から受注を受け付ける」とは、「サーバ2が、CPU12でサーバプログラム17を実行し、第1ネットワークI/F11等を制御することで、顧客PC5から受注を受け付ける」ことを意味している。サーバ2は、第1ネットワークI/F11を介してロボットシステム4の受注を顧客PC5から受け付ける。また、サーバ2は、第1ネットワークI/F11を介して部品ベンダーPC7へロボットシステム4の部品を発注する。
 メモリ13は、例えば、RAMであり、CPU12で各種プログラム等を実行する際の作業用メモリとして使用される。記憶装置14は、ROM、ハードディスク等を備えており、サーバ2の制御を行うサーバプログラム17の他に、シミュレーションプログラム18、モジュール情報19が記憶されている。
 サーバ2は、シミュレーションプログラム18をCPU12で実行することで、ロボットシステム4の動作等をシミュレーションする。図2に示すように、ロボットシステム4は、ロボット21、ロボットコントローラ22、サーボコントローラ23、搬送装置24を備えている。ロボットコントローラ22は、ロボット21(例えば、多関節ロボット)を制御して搬送装置24を搬送されるワーク27に対する作業を実行する。サーボコントローラ23は、例えば、搬送装置24の駆動源(サーボモータなど)を制御するPLCである。サーボコントローラ23は、ロボットコントローラ22の制御に基づいて、搬送装置24の搬送動作を制御する。
 サーバ2は、シミュレーションプログラム18でシミュレーションを実行する前に、ロボットシステム4で使用するロボット21やロボットコントローラ22、その周辺機器(サーボコントローラ23、搬送装置24など)の選択を、ネットワーク9を介して顧客PC5から受け付ける。サーバ2は、選択されたロボット21等のモジュールを接続してロボット21等の動作をシミュレーションする。
 このような構成のロボットシステム4では、例えば、ロボットコントローラ22とサーボコントローラ23のベンダーや規格等が異なる場合、ロボットコントローラ22とサーボコントローラ23を直接接続できない場合がある。具体的には、例えば、ロボットコントローラ22に接続される第1ワイヤハーネス29の第1コネクタ31と、サーボコントローラ23に接続される第2ワイヤハーネス33の第2コネクタ34の形が異なる場合がある。その結果、第1ワイヤハーネス29や第2ワイヤハーネス33の各信号線や電源線を分離して端子板に接続して中継する必要が生じる。端子板の接続を人が手作業で実施すると、接続ミスが発生し、作業時間も長時間必要となる。
 本実施形態のサーバ2は、ロボットシステム4のシミュレーションにおいて、例えば、第1コネクタ31の複数の第1ピン35(図6参照)と、第2コネクタ34の複数の第2ピン36(図6参照)を接続するI/Oマッピング情報37(図1参照)を生成する。サーバ2は、例えば、第1ピン35の何番ピンから出力された信号を、第2ピン36の何番ピンで入力した場合に、搬送装置24を制御するなどのシミュレーションを実行する。この際に、サーバ2は、どの第1ピン35と第2ピン36を接続したのかを示すI/Oマッピング情報37を生成する。また、後述するように、製造装置3は、I/Oマッピング情報37に基づいて、第1及び第2ピン35,36を接続する配線147の造形、第1及び第2被装着部141,142の実装等を実行する。このため、I/Oマッピング情報37には、第1及び第2ピン35,36、第1及び第2被装着部141,142に係わる情報が設定されている。
 また、図1に示すように、第2ネットワークI/F15は、例えば、LANを介して製造装置3に接続されている。サーバ2は、上記したシミュレーションで生成したI/Oマッピング情報37を、第2ネットワークI/F15を介して製造装置3へ送信する。製造装置3は、サーバ2から取得したI/Oマッピング情報37に基づいて、信号変換基板25(図2参照)を製造する。これにより、ロボットコントローラ22とサーボコントローラ23を接続する信号変換基板25を製造することができる。また、サーバ2は、シミュレーションを実施して受注を受け付けたロボットシステム4のロボット21等の部品を、部品ベンダーPC7へ発注する。これにより、顧客PC5を操作する顧客から、ロボットシステム4の各モジュールの選択、選択されたモジュールによるシミュレーション、シミュレーションして動作を確認したロボットシステム4の発注の一連の作業を、受注システム1で実行することができる。
 図1の記憶装置14のモジュール情報19は、上記したシミュレーションを実行するのに必要なロボット21等のモジュールに関する情報である。例えば、モジュール情報19には、顧客によって選択可能なロボット21等のモジュールの情報が記憶されている。サーバ2は、モジュール情報19に基づいて、選択可能なモジュールの情報を顧客PC5の画面に表示させる。また、モジュール情報19には、例えば、第1コネクタ31の第1ピン35(図6参照)の位置・サイズ・伝送する信号名・信号の種類などのインタフェースの情報が記憶されている。
 ユーザI/F16は、例えば、キーボード、マウスなどのユーザから操作入力を受け付ける入力装置を備え、入力装置に応じた信号をCPU12へ出力する。また、ユーザI/F16は、LCDなどの表示装置を備え、CPU12の制御に基づいて表示内容を変更する。
(2.製造装置3の構成)
 次に、製造装置3の構成について説明する。図3に示すように、製造装置3は、搬送装置40と、第1造形ユニット41と、第2造形ユニット43と、装着ユニット44と、第3造形ユニット45と、制御装置46(図4、図5参照)を備える。それら搬送装置40、第1造形ユニット41、第2造形ユニット43、装着ユニット44、第3造形ユニット45は、製造装置3のベース47の上に配置されている。ベース47は、平面視において概して長方形状をなしている。以下の説明では、ベース47の長手方向をX軸方向、ベース47の短手方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向の両方に直交する方向をZ軸方向と称して説明する。
 搬送装置40は、X軸スライド機構51と、Y軸スライド機構52とを備えている。そのX軸スライド機構51は、X軸スライドレール53と、X軸スライダ55とを有している。X軸スライドレール53は、X軸方向に延びるように、ベース47の上に配設されている。X軸スライダ55は、X軸スライドレール53によって、X軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、X軸スライド機構51は、電磁モータ56(図4参照)を有しており、電磁モータ56の駆動により、X軸スライダ55をX軸方向の任意の位置に移動させる。また、Y軸スライド機構52は、Y軸スライドレール58と、ステージ59とを有している。Y軸スライドレール58は、Y軸方向に延びるように、ベース47の上に配設されている。Y軸スライドレール58の一端部は、X軸スライダ55に連結されている。そのため、Y軸スライドレール58は、X軸方向に移動可能とされている。ステージ59は、Y軸スライドレール58によって、Y軸方向にスライド可能に保持されている。Y軸スライド機構52は、電磁モータ60(図4参照)を有しており、電磁モータ60の駆動により、ステージ59をY軸方向の任意の位置に移動させる。これにより、ステージ59は、X軸スライド機構51及びY軸スライド機構52の駆動により、ベース47上の任意の位置に移動する。
 ステージ59は、基台61と、保持装置62と、昇降装置64とを有している。基台61は、平板状に形成され、上面に基材70が載置される。保持装置62は、X軸方向における基台61の両側部に設けられている。保持装置62は、基台61に載置された基材70のX軸方向の両縁部を挟むことで、基台61に対して基材70を固定的に保持する。また、昇降装置64は、基台61の下方に配設されており、基台61をZ軸方向で昇降させる。
 第1造形ユニット41は、ステージ59の基台61に載置された基材70の上に配線を造形するユニットであり、第1印刷部72と、焼成部74とを有している。第1印刷部72は、インクジェットヘッド76(図3参照)を有しており、基台61に載置された基材70の上に、導電性インクを線状に吐出する。導電性インクは、例えば、主成分としてナノメートルサイズの金属(銀など)の微粒子を溶媒中に分散させたものを含み、熱により焼成されることで硬化する。導電性インクは、例えば、数百ナノメートル以下のサイズの金属ナノ粒子を含んでいる。金属ナノ粒子の表面は、例えば、分散剤によりコーティングされており、溶媒中での凝集が抑制されている。
 尚、インクジェットヘッド76は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式によって複数のノズルから導電性インクを吐出する。また、導電性インク(金属ナノ粒子を含む流体)を吐出する装置としては、複数のノズルを備えるインクジェットヘッドに限らず、例えば、1つのノズルを備えたディスペンサーでも良い。また、導電性インクに含まれる金属ナノ粒子の種類は、銀に限らず、銅、金等でも良い。また、導電性インクに含まれる金属ナノ粒子の種類数は、1種類に限らず、複数種類でも良い。
 焼成部74は、照射装置78(図4参照)を有している。照射装置78は、例えば、基材70の上に吐出された導電性インクを加熱する赤外線ヒータを備えている。導電性インクは、赤外線ヒータから熱を付与されることで焼成され、配線(例えば、図6に示す信号変換基板25の配線147)を形成する。ここでいう導電性インクの焼成とは、例えば、エネルギーを付与することによって、溶媒の気化や金属ナノ粒子の保護膜、つまり、分散剤の分解等が行われ、金属ナノ粒子が接触又は融着することで、導電率が高くなる現象である。そして、導電性インクを焼成することで、配線を形成することができる。尚、導電性インクを加熱する装置は、赤外線ヒータに限らない。例えば、製造装置3は、導電性インクを加熱する装置として、赤外線ランプ、レーザ光を導電性インクに照射するレーザ照射装置、あるいは導電性インクを吐出された基材70を炉内に入れて加熱する電気炉を備えても良い。
 また、第2造形ユニット43は、基台61に載置された基材70の上に樹脂層を造形するユニットであり、第2印刷部84と、硬化部86とを有している。第2印刷部84は、インクジェットヘッド88(図4参照)を有しており、基台61に載置された基材70の上に紫外線硬化樹脂を吐出する。紫外線硬化樹脂は、紫外線の照射により硬化する樹脂である。尚、インクジェットヘッド88が紫外線硬化樹脂を吐出する方式は、例えば、圧電素子を用いたピエゾ方式でもよく、樹脂を加熱して気泡を発生させ複数のノズルから吐出するサーマル方式でも良い。
 硬化部86は、平坦化装置90(図4参照)と、照射装置92(図4参照)とを有している。平坦化装置90は、インクジェットヘッド88によって基材70の上に吐出された紫外線硬化樹脂の上面を平坦化するものである。平坦化装置90は、例えば、紫外線硬化樹脂の表面を均しながら余剰分の樹脂を、ローラもしくはブレードによって掻き取ることで、紫外線硬化樹脂の厚みを均一にさせる。また、照射装置92は、光源として水銀ランプもしくはLEDを備えており、基材70の上に吐出された紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、基材70の上に吐出された紫外線硬化樹脂が硬化し、樹脂層(例えば、図6に示す信号変換基板25の基板143の樹脂層)を形成することができる。
 また、装着ユニット44は、基台61に載置された基材70の上に、部品を配置するユニットであり、供給部100と、装着部102とを有している。供給部100は、テーピング化された部品を1つずつ送り出すテープフィーダやトレイに載置された部品を供給するトレイ型の供給装置を複数有している。供給部100は、各供給位置において、各種の部品を供給する。この部品は、例えば、図6に示す信号変換基板25に実装する電子部品146(例えば、抵抗素子、コンデンサ、アンプなど)である。また、部品とは、後述する信号変換基板25に実装する第1被装着部141や第2被装着部142(雌型のコネクタなど)である。
 装着部102は、装着ヘッド112(図4参照)と、移動装置114(図4参照)とを有している。装着ヘッド112は、部品を吸着保持するための吸着ノズルや部品を挟んで保持するチャック機構などを有している。また、移動装置114は、供給部100の供給位置と、基台61に載置された基材70との間で、装着ヘッド112を移動させる。これにより、装着部102は、装着ヘッド112により部品を保持し、装着ヘッド112によって保持した部品を、基材70の上に配置する。
 また、第3造形ユニット45は、基台61に載置された基材70の上に、導電性ペーストを塗布するユニットである。導電性ペーストは、例えば、マイクロサイズの金属粒子(マイクロフィラなど)を、樹脂製の接着剤に含めた粘性流体である。マイクロサイズの金属マイクロ粒子は、例えば、フレーク状態の金属(銀など)である。金属マイクロ粒子は、銀に限らず、金、銅などや複数種類の金属でも良い。接着剤は、例えば、エポキシ系の樹脂を主成分として含んでいる。導電性ペーストは、加熱により硬化し、例えば、配線に接続される接続部の形成に使用される。この接続部は、例えば、図6に示す信号変換基板25に設けられた第1被装着部端子141B用の第1貫通孔144を埋める導体、電子部品146の端子と配線147を接続するためのバンプ、図7に示す第1及び第2被装着部141,142を表面実装する場合の端子部153(図7参照)などである。
 また、第3造形ユニット45は、導電性ペーストを吐出(塗布)する装置としてディスペンサー130を有する。尚、導電性ペーストを塗布する装置は、ディスペンサーに限らず、スクリーン印刷装置やグラビア印刷装置でも良い。ディスペンサー130は、基材70や樹脂層の上に導電性ペーストを吐出する。吐出された導電性ペーストは、例えば、第1造形ユニット41の焼成部74によって加熱され硬化することで上記した接続部を形成する。
 ここで、導電性ペーストは、例えば、数十マイクロメートル以下のサイズの金属マイクロ粒子を含んでいる。導電性ペーストは、加熱されることで接着剤(樹脂など)が硬化し、フレーク状の金属同士が接触した状態で硬化する。上記したように導電性インクは、例えば、加熱によって金属ナノ粒子同士が融着することで一体化した金属となり、金属ナノ粒子同士が接触しているだけの状態に比べて導電率が高くなる。一方、導電性ペーストは、接着剤の硬化によってマイクロサイズの金属マイクロ粒子を互いに接触させて硬化する。このため、導電性インクを硬化して形成した配線の抵抗(電気抵抗率)は、例えば、数~数十マイクロΩ・cmと極めて小さく、導電性ペーストを硬化した配線の抵抗(数十~数千マイクロΩ・cm)に比べて小さい。従って、導電性インクは、低抵抗の回路配線など、低い抵抗値を要求される造形物の造形に適している。
 一方で、導電性ペーストは、硬化時に接着剤を硬化させることで、他の部材との接着性を高めることができ、導電性インクに比べて他の部材との密着性に優れている。ここでいう他の部材とは、導電性ペーストを吐出等して付着させる部材であり、例えば、樹脂層、配線、電子部品の端子、後述する第1被装着部141の第1被装着部端子141Bなどである。従って、導電性ペーストは、電子部品を樹脂層に固定する接続端子など、機械的強度(引っ張り強度など)が要求される造形物の造形に適している。製造装置3では、このような導電性インクと導電性ペーストを使い分けて、特性を活かすことで、電気的性質及び機械的性質を向上した信号変換基板25を製造できる。
 次に、製造装置3の制御装置46の構成について説明する。図4及び図5に示すように、制御装置46は、コントローラ120、複数の駆動回路122、記憶装置124を備えている。複数の駆動回路122は、上記電磁モータ56,60、保持装置62、昇降装置64、インクジェットヘッド76、照射装置78、インクジェットヘッド88、平坦化装置90、照射装置92、装着ヘッド112、移動装置114に接続されている(図4参照)。さらに、駆動回路122は、第3造形ユニット45に接続されている(図4参照)。
 コントローラ120は、CPU,ROM,RAM等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路122に接続されている。記憶装置124は、RAM、ROM、ハードディスク等を備えており、製造装置3の制御を行う制御プログラム126が記憶されている。コントローラ120は、制御プログラム126をCPUで実行することで、搬送装置40、第1造形ユニット41、第2造形ユニット43、装着ユニット44、第3造形ユニット45等の動作を制御可能となっている。
(3.信号変換基板製造装置の動作)
 本実施形態の製造装置3は、上記した構成によって信号変換基板25の製造を実行する。図6は、信号変換基板25の分解斜視図を示している。図6に示すように、信号変換基板25は、第1被装着部141と、第2被装着部142と、基板143を有している。第1被装着部141は、第1コネクタ31を接続可能なコネクタ、例えば、雌型のコネクタである。第1被装着部141には、第1コネクタ31に設けられた複数(図示例では4本)の第1ピン35の各々を挿入可能なピン挿入孔141Aが設けられている。また、第1被装着部141は、基板143に接続するための第1被装着部端子141Bが複数(図示例では4本)設けられている。第1被装着部端子141Bは、例えば、第1ピン35と同数設けられており、第1ピン35と一対一で対応している。第1被装着部端子141Bの各々は、第1ピン35の各々の信号を信号変換基板25の配線147に伝送する。
 同様に、第2被装着部142は、例えば、第2コネクタ34を接続可能な雌型のコネクタである。第2被装着部142には、第2コネクタ34に設けられた複数(図示例では4本)の第2ピン36の各々を挿入可能なピン挿入孔142Aが設けられている。また、第2被装着部142は、基板143に接続するための第2被装着部端子142Bが第2ピン36と同数だけ設けられている。
 また、基板143は、第1貫通孔144、第2貫通孔145、配線147、電子部品146を有する。第1貫通孔144は、基板143を厚さ方向に貫通して形成され、第1被装着部端子141Bの各々の位置に対応して形成されている。複数の第1被装着部端子141Bの各々は、例えば、第1貫通孔144内に充填された導体を介して配線147と接続されている。この導体は、例えば、導電性樹脂ペーストを焼成したものである。同様に、第2貫通孔145は、基板143を厚さ方向に貫通して形成され、第2被装着部端子142Bの各々の位置に対応して形成されている。尚、第1及び第2被装着部端子141B,142Bを装着する挿入孔は、基板143を貫通していない有底の穴でも良い。
 配線147は、基板143の表面や各層に設けられている。配線147は、任意の第1貫通孔144(第1被装着部端子141B)、第2貫通孔145(第2被装着部端子142B)を接続する。即ち、配線147は、第1被装着部141及び第2被装着部142を介して、任意の第1ピン35と第2ピン36を接続する。
 電子部品146は、複数の配線147のうち、任意の配線147に接続される。電子部品146の種類は特に限定されない。電子部品146は、例えば、抵抗素子、コンデンサ、インダクタなどの受動素子であり、配線147を流れる信号に対してフィルタとして機能する。また、電子部品146は、例えば、オペアンプなどの能動素子であり、配線147を流れる信号を増幅する。
 例えば、コントローラ120は、制御プログラム126を実行し、サーバ2から取得したI/Oマッピング情報37に基づいて信号変換基板25の設計データを生成する。この設計データは、信号変換基板25の三次元データを複数の層にスライスしたデータである。コントローラ120は、生成した設計データに基づいて第1造形ユニット41等を制御し、紫外線硬化樹脂等を吐出、硬化等させて、積層造形法により信号変換基板25を製造する。
 具体的には、コントローラ120は、ステージ59を第1造形ユニット41に移動させ紫外線硬化樹脂によって、基板143の樹脂層を造形する。また、コントローラ120は、樹脂層の任意の層で、第2造形ユニット43を制御して、導電性インクにより配線147を造形する。また、コントローラ120は、樹脂層の任意の層で、装着ユニット44を制御して電子部品146の実装を行なう。例えば、コントローラ120は、電子部品146の端子(図示略)の位置に合せて第3造形ユニット45から導電性樹脂ペーストを配線147上に吐出する。コントローラ120は、装着ユニット44を制御して電子部品146を配置し、導電性樹脂ペーストを介して電子部品146の端子を配線147に接続する。コントローラ120は、焼成部74で導電性樹脂ペーストを焼成することで、電子部品146を配線147に固定する。
 また、コントローラ120は、基板143の造形において、第1貫通孔144や第2貫通孔145を造形する。また、コントローラ120は、配線147の造形時に、配線147の端部を第1及び第2貫通孔144,145内に露出させる。そして、コントローラ120は、例えば、基板143を最上層まで造形すると、第1及び第2貫通孔144,145内に、第3造形ユニット45から導電性樹脂ペーストを吐出させる。コントローラ120は、装着ユニット44を制御して第1被装着部141や第2被装着部142を基板143に装着する。例えば、コントローラ120は、第1被装着部141の第1被装着部端子141Bを第1貫通孔144内に挿入する。コントローラ120は、第1及び第2貫通孔144,145内の導電性樹脂ペーストを焼成部74で焼成することで、第1及び第2被装着部141,142を基板143に装着する。これにより、第1及び第2被装着部141,142の第1及び第2被装着部端子141B,142Bを、配線147を介して電気的に接続する信号変換基板25を製造できる。第1コネクタ31を信号変換基板25の第1被装着部141に装着し、第2コネクタ34を第2被装着部142に装着することで、第1及び第2ピン35,36を、配線147を介して互いに接続することができる。
 尚、図6に示す第1及び第2コネクタ31,34、第1及び第2被装着部141,142、第1及び第2貫通孔144,145の構成は、一例である。例えば、第1被装着部141の第1被装着部端子141Bを、第1貫通孔144に挿入しない構成でも良い。図7は、別例の信号変換基板25における第1被装着部141の取り付け部分を示している。図7に示すように、第1被装着部141に設けられた複数の第1被装着部端子141Bの各々を、基板143の表面に設けられた端子用配線151に表面実装しても良い。
 例えば、コントローラ120は、端子用配線151の位置に合せて導電性インクを吐出し、焼成することで端子用配線151を造形する。コントローラ120は、端子用配線151における第1被装着部端子141Bを接続する位置に合せて第3造形ユニット45から導電性樹脂ペーストを端子用配線151上に吐出する。コントローラ120は、装着ユニット44を制御して第1被装着部141を配置し、導電性樹脂ペーストを介して第1被装着部端子141Bを端子用配線151に接続する。コントローラ120は、焼成部74で導電性樹脂ペーストを焼成することで端子部153を造形し、端子部153を介して第1被装着部141を端子用配線151に固定する。このような製造方法であれば、第1及び第2被装着部141,142を表面実装した信号変換基板25を製造できる。
 また、製造装置3は、第1及び第2被装着部141,142を、部品として装着せずに、積層造形法により造形しても良い。例えば、製造装置3は、第1コネクタ31や第2コネクタ34の各々と接続可能な構造の雌型コネクタを、積層造形法により造形しても良い。また、第1及び第2被装着部141,142を、別の装置や人が信号変換基板25に半田付け等して固定しても良い。また、製造装置3は、第1被装着部141を図6に示すように第1貫通孔144に装着し、第2被装着部142を図7に示すように表面実装しても良い。
(4.サーバ2の受注処理)
 次に、サーバ2で実行する受注処理について説明する。図8は、受注処理の内容を示している。サーバ2は、例えば、電源を投入されサーバプログラム17をCPU12で実行してシステムを起動した後、Webサーバを起動して、Webページ上でロボットシステム4の受注を受け付ける。サーバ2は、Webページ上において所定の操作を受け付けると、図8に示す受注処理を開始する。ここでいう所定の操作とは、例えば、ロボットシステム4の発注を開始することを示す操作であり、顧客PC5から受け付ける。
 まず、図8のステップ(以下、単にSと記載する)S11において、サーバ2は、モジュールの選択を受け付ける。例えば、サーバ2は、発注の開始指示を顧客PC5から受け付けると、モジュール情報19に基づいて、選択可能なモジュールの情報を顧客PC5の画面に表示させる。モジュールとしては、例えば、図4に示すロボットシステム4で使用可能なロボット21、ロボットコントローラ22、その周辺機器(サーボコントローラ23、搬送装置24)などを採用できる。
 サーバ2は、表示したモジュールの中から任意のモジュールの選択を受け付けると、選択されたモジュールを接続したロボットシステム4の動作をシミュレーションする(S13)。サーバ2は、シミュレーションプログラム18を実行して、選択されたモジュールを接続したロボットシステム4の動作を、顧客PC5に表示させる(S13)。これにより、顧客PC5を操作する顧客は、ロボットシステム4の動作が所望の動作であるかどうかを、購入前に確認することができる。
 また、サーバ2は、S13のシミュレーション前や後に、選択されたモジュールを接続するコネクタの中から、第1コネクタ31と第2コネクタ34を設定する。サーバ2は、第1コネクタ31の複数の第1ピン35と、第2コネクタ34の複数の第2ピン36を接続するI/Oマッピング情報37を生成する。サーバ2は、シミュレーションにおいてどの第1ピン35と第2ピン36を接続したのかを示す情報を含むI/Oマッピング情報37を生成する。
 第1及び第2コネクタ31,34の選択基準は、特に限定されない。サーバ2は、例えば、ロボット21とその他の機器を接続するコネクタの中から、規格の違いなどで直接接続できない2つのコネクタ(ワイヤハーネスに接続されたコネクタなど)をモジュール情報19のインタフェースの情報に基づいて検出し、直接接続できない2つのコネクタを第1及び第2コネクタ31,34として設定しても良い。また、サーバ2は、直接接続できない2つのコネクタが複数組み存在する場合、各組みのコネクタを第1及び第2コネクタ31,34に設定しても良い。あるいは、サーバ2は、互いに接続される3つ以上のコネクタのI/Oマッピング情報37を生成しても良い。そして、後述する信号変換基板25の造形において、3つ以上のコネクタを、1つの基板で接続できる信号変換基板25を造形しても良い。即ち、信号変換基板25に接続するコネクタの数は、2つに限らない。また、サーバ2は、第1及び第2コネクタ31,34の選択を、顧客PC5やユーザI/F16を介してユーザから受け付けても良い。
 次に、サーバ2は、発注の指示を受け付けたか否かを判断する(S15)。サーバ2は、例えば、シミュレーションの画面において所定の操作入力を受け付けると、発注するか否かを選択する画面を表示する。顧客は、シミュレーションしたロボットシステム4の構成で納得すれば、顧客PC5を操作して発注を指示する。また、顧客は、ロボットシステム4の構成に納得しなければ構成の変更等を指示する。サーバ2は、構成の変更を受け付けると(S15:NO)、S11からの処理を再度実行し、モジュールを変更したシミュレーションを実行する。
 一方、サーバ2は、S15において、発注の指示を受け付けると(S15:YES)、S13で生成したI/Oマッピング情報37を製造装置3へ送信し、信号変換基板25の製造を製造装置3へ指示する(S17)。製造装置3は、サーバ2から製造指示を受け付けると、後述する製造処理を開始する(図9参照)。
 サーバ2は、S17を実行すると、部品の発注を実行する(S19)。サーバ2は、S15で発注を受け付けたロボットシステム4のシミュレーションで使用した部品を、部品ベンダーPC7へ発注する。ここでいう部品とは、例えば、ロボット21、ロボットコントローラ22、第1ワイヤハーネス29等のロボットシステム4を構成する装置や付属の部品である。また、部品は、ワーク27などのロボットシステム4で消耗する部品でも良い。このようにしてサーバ2は、顧客から受け付けたロボットシステム4の部品を発注しつつ、接続に必要な信号変換基板25の造形を製造装置3に指示する。ロボットシステム4の構築に必要な部品(信号変換基板25を含む)を全て揃えることが可能となる。
 尚、図8に示す受注処理のフローチャートの内容、処理の順番等は、一例であり、適宜変更可能である。例えば、サーバ2は、S19の後にS17を実行しても良い。また、部品の発注は、オペレーターの補助を受けて実行しても良い。
(5.製造装置3の製造処理)
 次に、製造装置3が実行する製造処理について説明する。図9は、製造処理の内容を示している。製造装置3のコントローラ120は、例えば、図8のS17に示す製造指示をサーバ2から取得すると、図9に示す製造処理を開始する。コントローラ120は、サーバ2から取得したI/Oマッピング情報37等に基づいて、造形する信号変換基板25の設計データ(三次元データ)を生成・変更する(S23~S27)。そして、コントローラ120は、設計データに基づいて、変更した信号変換基板25を造形する(S29)。
 詳述すると、コントローラ120は、図9のS21において、サーバ2から取得したI/Oマッピング情報37を確認する。上記したように、I/Oマッピング情報37には、第1及び第2ピン35,36、第1及び第2被装着部141,142に係わる情報が設定されている。コントローラ120は、S21において、サーバ2から取得したI/Oマッピング情報37に必要な情報が全て設定されているか確認する。コントローラ120は、情報等が不足していればアラームを報知等する。
 I/Oマッピング情報37は、本開示のピン情報の一例である。尚、ピン情報を取得する方法は、サーバ2によるシミュレーションに限らない。例えば、ユーザが製造装置3を操作して手作業で、第1及び第2ピン35,36、第1及び第2被装着部141,142に係わるピン情報を入力しても良い。
 コントローラ120は、S21を実行した後、配線147の形成に必要な情報をI/Oマッピング情報37から取得する(S23)。ここで、配線147の適切な厚さや幅は、伝送する信号の電流値、電圧値、周波数の値、信号の種類(電力やI/O信号など)によって変わる。I/Oマッピング情報37には、配線147の厚さや幅を判断する情報として信号情報が含まれている。この信号情報は、例えば、配線147を流れる信号の電流値、信号の電圧値、信号の周波数の値、及び信号の種類のうち、少なくとも1つの情報である。信号の種類とは、例えば、配線147を伝送させる信号が電力であるか、I/O信号などの信号であるかを示す情報である。コントローラ120は、S23で取得した信号情報に基づいて、設計データにおける配線147の厚さ及び幅を変更する。そして、コントローラ120は、変更した設計データに基づいて、配線147の造形を行なう(S29)。これにより、信号の電流値などの電気的な特性に応じて、配線147の厚さや幅を変更でき、各信号の電気的特性などに合った配線147を造形できる。例えば、コントローラ120は、電流値や電圧値が大きくなるほど、配線147の厚みを太くし、幅を大きくする。また、コントローラ120は、例えば、信号の周波数と、誘電損失や抵抗損失等の電気的損失を最小にする厚さや幅の値を対応付けた対応データを有している。そして、コントローラ120は、信号の周波数に基づいて、対応データから電気的損失を最小にする幅や厚みを検出して造形に使用しても良い。あるいは、コントローラ120は、I/O信号などの信号を伝送する配線147の厚さや幅に比べて、電力を伝送する配線147の厚さや幅を太くしても良い。
 次に、コントローラ120は、第1及び第2コネクタ31,34(第1及び第2被装着部141,142)の情報を取得する(S25)。ここでいう、第1及び第2コネクタ31,34(第1及び第2被装着部141,142)の情報とは、例えば、第1及び第2ピン35,36や第1及び第2被装着部端子141B,142Bの各々に係わるピンの位置やピンのサイズなどの情報である。ピンの位置とは、例えば、何番ピンであるかを示す情報やコネクタ内の物理的な位置を示す情報である。ピンのサイズとは、例えば、ピンの外径の情報である。本実施形態では、図6に示すように、第1及び第2ピン35,36の各々と、第1及び第2被装着部端子141B,142Bが一対一で対応しており、各組み合わせが上下方向に並んで配置されている。このため、X軸方向及びY軸方向において、信号変換基板25に対する第1及び第2ピン35,36の位置と、信号変換基板25に対する第1及び第2被装着部端子141B,142Bの位置が一致している。
 コントローラ120は、例えば、S25において、第1被装着部141の第1被装着部端子141B、及び第2被装着部142の第2被装着部端子142Bの各々の外径である端子サイズを、I/Oマッピング情報37から取得する。コントローラ120は、第1及び第2被装着部端子141B,142Bの端子サイズに応じた大きさで、設計データにおける第1及び第2貫通孔144,145の大きさ(内径)や深さを変更する。同様に、コントローラ120は、例えば、S25において、第1及び第2被装着部端子141B,の各々の位置を、I/Oマッピング情報37から取得する。コントローラ120は、取得した位置の情報に基づいて、設計データにおける第1及び第2貫通孔144,145の造形位置を変更する。そして、コントローラ120は、変更した設計データに基づいて、第1及び第2貫通孔144,145の造形を行なう(S29)。これにより、第1及び第2被装着部端子141B,142Bの位置やサイズに応じた第1及び第2貫通孔144,145を造形できる。
 コントローラ120は、S29の配線147の造形において、第1及び第2貫通孔144,145の各々に通じる複数の配線147を基板143の各層に造形する。また、コントローラ120は、S29において、複数の第1被装着部端子141Bを複数の第1貫通孔144の各々に挿入して第1被装着部141を基板143に装着する。また、コントローラ120は、複数の第2被装着部端子142Bを複数の第2貫通孔145の各々に挿入して第2被装着部142を基板143に装着する。これにより、第1及び第2被装着部端子141B,142Bと第1及び第2貫通孔144,145の干渉が発生することを抑制しつつ、第1及び第2被装着部141,142のそれぞれを基板143に装着できる。
 尚、コントローラ120は、図7に示す表面実装の場合には、例えば、端子部153の大きさ(幅や厚みなど)を、第1被装着部端子141Bのサイズに合わせて造形しても良い。詳述すると、コントローラ120は、S25において、第1及び第2被装着部端子141B,142Bの位置や端子サイズを取得する。例えば、コントローラ120は、S29の端子用配線151や端子部153の造形において、例えば、端子用配線151や端子部153を造形する位置を、S25で取得した位置に造形する。また、コントローラ120は、S29の端子部153の造形において、例えば、端子用配線151の端子部153の幅(基板143の上面に平行な方向の幅)を、S25で取得した端子サイズに応じた大きさで造形する。そして、コントローラ120は、S29において、第1被装着部端子141Bを端子部153に接続して第1被装着部141を基板143に装着する。同様に、コントローラ120は、第2被装着部端子142Bを、第2被装着部端子142B用の端子部(図示略)に接続して第2被装着部142を基板143に装着する。これによれば、第1及び第2被装着部端子141B,142Bの太さや外径に合った端子部153を基板143の表面に造形できる。第1及び第2被装着部端子141B,142Bと端子部153との電気的抵抗を少なくして、第1及び第2被装着部141,142のそれぞれを基板143に装着できる。
 次に、コントローラ120は、最適化処理を実行する(S27)。図10は、I/Oマッピング情報37の内容(ピン番号・信号名)と配線147の一例を図示している。尚、図10の配線の層数は、その右に示すピン番号のピンを接続する配線147の層数を示している。層数は、基板143の表面(上面)側から順番に、0層、1層、2層・・とする。また、ピンの数として8本の場合を示している。
 図10に示すように、本実施形態のI/Oマッピング情報37には、第1コネクタ31における第1ピン35の位置(例えば、ピン番号)と第2コネクタ34における第2ピン36の位置を示す情報と、第1及び第2ピン35,36の各々で伝送する信号の信号名の情報が含まれている。このピンの位置や信号名の情報は、例えば、サーバ2のモジュール情報19に含まれている。サーバ2は、各ベンダーの装置を登録する際に、装置を接続するインタフェースの情報を受け付けてモジュール情報19に登録する。サーバ2は、ピン番号、信号名、物理的な位置(ピン間の距離など)、ピンのサイズ、ピンの数などをモジュール情報19に登録する。そして、サーバ2は、図8のS13でシミュレーションを実行する際に、このインタフェースの情報を用いて、第1及び第2コネクタ31,34の接続を判断する。上記したように、本実施形態では、第1及び第2ピン35,36の各々と、第1及び第2被装着部端子141B,142Bが一対一で対応しており、各組み合わせが上下方向に並んで配置されている。このため、図10に示す第1ピン35の番号(位置)・信号名は、第1被装着部端子141Bの番号(位置)・信号名と一致する。同様に、第2ピン36の番号等は、第2被装着部端子142Bの番号等と一致する。
 そこで、コントローラ120は、S27において、I/Oマッピング情報37に基づいて、信号名が同一の第1及び第2ピン35,36(第1及び第2被装着部端子141B,142B)を互いに接続する配線147を設計データに設定する。尚、コントローラ120は、例えば、第1ピン35の番号(位置)と一致しない第1被装着部端子141Bの第1被装着部141を用いる場合、第1ピン35の番号と第1被装着部端子141Bの変換後の番号とに基づいて、設計データに設定する配線147の接続を判断する。例えば、第1ピン35の1番ピンを1番のピン挿入孔141Aに挿入し2番目の第1被装着部端子141Bから出力する第1被装着部141を用いる場合、コントローラ120は、第1ピン35の1番ピンを接続する配線147の設定において、2番目の第1被装着部端子141Bに接続する配線147を設定する。また、このような第1被装着部141の変換の情報は、例えば、製造装置3の制御プログラム126に設定しておく。これにより、コントローラ120は、I/Oマッピング情報37と制御プログラム126の情報に基づいて、設計データに設定する配線147を判断できる。
 図10に示す例では、信号名として、例えば、TxD(送信データ)、RxD(受信データ)、DTR(準備完了通知データ)、CTS(送信可能通知データ)、P1(信号1)、P2(信号2)、GNDが設定されている。コントローラ120は、例えば、ピン番号の昇順に(1番、2番、3番、・・8番)、同一信号名の第1及び第2ピン35,36を互いに接続する配線147を設定する。まず、ピン番号1番と2番のTxD、RxDは、互いに交差することなく、並行に配線147を造形することができる。このため、コントローラ120は、第1ピン35と同一の信号名(TxD、RxD)の第2ピン36を接続する配線147を、例えば、基板143の表面(0層)に造形する設定を設計データに行なう。これによれば、予めピン情報として、第1ピン35と第2ピン36に互いに対応する信号名を設定しておけば、第1及び第2ピン35,36の位置の情報と信号名の情報に基づいて、複数の第1及び第2ピン35,36を接続する配線147を適切に設定し造形することができる。
 尚、図10は、ピンを最短で結ぶ直線状に配線147を図示しているが、X方向やY方向に沿って90度に屈曲する配線147を造形しても良い。また、サーバ2は、例えば、伝送する信号の互換性等を判断して、接続可能な2つのピンがあれば、信号名が異なる場合であっても、同一の信号名のピンとして取り扱っても良い。例えば、ベンダーによって呼び方が違うだけの信号名を、同一信号名として取り扱っても良い。また、コントローラ120は、ピンの位置や信号名の情報を、ユーザから受け付けても良い。
 次に、信号名DTRは、最短距離で配線147を造形するとTxD、RxDの配線147と交差する。そこで、コントローラ120は、複数の配線147が互いに交差しないように、且つ経路が短くなるように、配線147を形成する絶縁層を設定する最適化処理を実行する。コントローラ120は、例えば、DTRを接続する配線147を1層に造形する設定を設計データに行ない、S29で造形する。これによれば、最適化処理を実行することで、配線147を造形する絶縁層をずらして配線147同士の接触(交差)を抑制しつつ、より短い配線147で第1及び第2ピン35,36を接続することができる。
 尚、配線147の経路長は、例えば、全てのピンを接続する配線147を設計データに設定した後、全ての配線147が短くなるように再度調整しても良い。同一信号名の2つのピンを最短距離且つ交差しない経路を通すように、配線147を再設定しても良い。また、コントローラ120は、交差する配線147の層をずらす場合、層数が増加しないように(基板143の厚みが増加しないように)、例えば、0層(表面)側から最も近い迂回可能な層を選択する。図10に示す例では、DTRの配線147を設定する段階では、0層から一番近い1層が空いているため、DTRの配線147を造形する層として1層を設定する。
 また、信号名CTSは、他の信号名の配線と交差しないため、0層に配設することができる。また、信号名P1,P2は、既に設定済みのTxD、RxD、DTRの配線147と交差する。このため、例えば、コントローラ120は、信号名P1の配線147を、2層目にずらす設定を設計データに実施する。あるいは、コントローラ120は、例えば、配線147の経路長よりも層数を減らす条件を優先する場合、信号名P2に示すように、0層において第1及び第2貫通孔144,145の外側を回って迂回する配線147を設定しても良い。
 また、信号名GNDは、他の信号名の配線と交差しないため、0層に配設することができる。また、コントローラ120は、例えば、上記した種類以外の最適化処理を実行しても良い。例えば、コントローラ120は、基板143の平面視における(Z軸方向から見た)平面の面積が小さくなるように調整しても良い。例えば、コントローラ120は、信号名P2のような迂回経路をやめて、信号名P2の配線147を3層目に造形して平面の面積を小さくしても良い。あるいは、コントローラ120は、同一層や上下の層で互いに隣り合う2つの配線147の間の距離を、予め設定された距離だけ確保しても良い。この予め設定された距離としては、例えば、2つの配線147の間でノイズが発生しない距離や、短絡が発生しない最小距離を設定できる。
 コントローラ120は、S27の最適化処理を実行すると、S27までに設定した設計データに基づいて、信号変換基板25の製造を実行する(S29)。これにより、第1及び第2コネクタ31,34を接続可能な信号変換基板25を積層造形法により製造できる。また、信号変換基板25の配線147の最適化も実施することができる。
 尚、図9に示すフローチャートの処理の内容や順番は一例である。例えば、コントローラ120は、S27において、ピン番号の昇順に、同一信号名の第1及び第2ピン35,36を接続する配線147を設定した。これに対し、例えば、図11に示すように、一列に並ぶピンのうち、真ん中のCTSやP1から外側に向かって順番に(4番、5番、3番、6番、2番、7番、1番)、配線147を設定しても良い。
 図11の場合、まず、ピン番号4の信号名CTSの配線147は、0層に設定される。次に、ピン番号5の信号名P1の配線147は、0層のCTSと交差するため、1層に設定される。ピン番号3の信号名DTRの配線147は、0層のCTSと交差しないため、0層に設定される。ピン番号6の信号名P2の配線147は、0層のCTS、DTRと交差するが、1層のP1と交差しないため、1層に設定される。ピン番号2のRxDの配線147は、0層のCTS、1層のP1、P2と交差するため、2層に設定される。ピン番号7のGNDの配線147は、他の配線と交差しないため、0層に設定される。最後に、ピン番号1の信号名TxDの配線147は、0層のDTR、1層のP1、P2と交差するため、2層に設定される。
 コントローラ120は、例えば、図10、図11に示すように、配線147を設定する順番を変えて、複数の配線パターンを設定し、経路長を短く、層数を少なく、平面視の面積を小さくできる配線パターンを選択しても良い。また、図10、図11に示す例では、一列に並ぶピンの位置について説明したが、2列以上の複数列に配置されたピンについても、同様に、配線147の設定を行なうことができる。
 また、コントローラ120は、S29の信号変換基板25の製造において、図6に示すように、配線147に接続される電子部品146を基板143に実装しても良い。これによれば、2つのコネクタを接続する場合に、抵抗、コンデンサなどの能動素子を信号経路に接続してフィルタ等を構成できる。あるいは、アンプなどの能動素子を接続して信号を増幅することができる。このような信号のフィルタや増幅等ができる信号変換基板25を、積層造形法を用いて製造することができる。
 また、上記したように、本実施形態の受注システム1のサーバ2は、S11でロボット21や周辺機器の選択を受け付け、選択されたモジュールを接続して動作をシミュレーションする(S13)。サーバ2は、シミュレーションにおいて、ロボットコントローラ22とサーボコントローラ23を接続するコネクタを第1コネクタ31及び第2コネクタ34として設定し、第1コネクタ31の複数の第1ピン35と、第2コネクタ34の複数の第2ピン36を接続したI/Oマッピング情報37を生成する。そして、製造装置3のコントローラ120は、図9のS21において、ピン情報としてI/Oマッピング情報37を取得する。
 これによれば、モジュールの選択を受け付けて動作のシミュレーションを実行する場合に、ロボットシステム4に含まれるロボット21等を接続するコネクタのI/Oマッピング情報37で、信号変換基板25を製造する。シミュレーションを実施したロボット21、周辺機器と併せて、接続に必要な信号変換基板25を製造して準備することができる。ロボットシステム4の発注等を一括して行なうことができる。
 因みに、上記実施例において、I/Oマッピング情報37は、ピン情報、信号情報の一例である。ロボットコントローラ22、サーボコントローラ23、搬送装置24は、周辺機器の一例である。コントローラ120は、ピン情報取得部、基板造形部、配線造形部、被装着部配置部の一例である。第1及び第2貫通孔144,145は、挿入孔の一例である。S11は、モジュール選択工程の一例である。S13は、シミュレーション工程の一例である。S21は、ピン情報取得工程の一例である。S23は、信号情報取得工程の一例である。S25は、端子サイズ取得工程の一例である。S27は、最適化工程の一例である。S29は、基板造形工程、配線造形工程、被装着部工程、電子部品実装工程の一例である。
(6.効果)
 以上、上記した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
 本実施形態の信号変換基板25の製造処理では、第1ピン35と、第2ピン36との対応関係に係わるI/Oマッピング情報37を取得する(S21)コントローラ120は、紫外線硬化樹脂(絶縁性材料の一例)を用いて積層造形法により絶縁層を積層して基板143を造形する(S29)。また、コントローラ120は、第1及び第2ピン35,36を互いに接続する複数の配線147を、I/Oマッピング情報37に基づいて積層造形により基板143の任意の絶縁層に造形する(S29)。コントローラ120は、第1ピン35と配線147を接続する第1被装着部141と、第2ピン36と配線147を接続する第2被装着部142を、基板143に設ける(S29)。
 これによれば、積層造形法により基板143を造形する過程において、複数の第1及び第2ピン35,36を互いに接続する複数の配線147を、基板143の任意の絶縁層に造形する。この複数の配線147を、I/Oマッピング情報37に基づいて造形する。そして、第1及び第2被装着部141,142を基板143に装着する。これにより、I/Oマッピング情報37を設定することで、第1コネクタ31と第2コネクタ34を接続する信号変換基板25を、積層造形法により製造することができる。
 例えば、第1及び第2ワイヤハーネス29,33を接続する際、各ハーネスのコネクタのピンアサインや構造が異なる場合、コネクタを取り外し信号線毎に端子台に繋いで中継する必要がある。ワイヤハーネスの信号線を端子台の端子に手作業で接続すると、接続ミスが発生する。あるいは、2つのワイヤハーネスを接続するために長時間を要する。これに対し、上記した製造方法を用いれば、I/Oマッピング情報37をシミュレーションで設定する、ユーザによって入力する等すれば、複数のワイヤハーネス等をコネクタのまま信号変換基板25に接続して信号を伝送することができる。メーカーや規格の異なるコネクタの接続を適切且つ迅速に行なうことができる。
 尚、制御装置46のコントローラ120は、図4に示すように、ピン情報取得部161、基板造形部162、配線造形部163、被装着部配置部164を有している。ピン情報取得部161等は、例えば、コントローラ120のCPUにおいて制御プログラム126を実行することで実現される処理モジュールである。尚、ピン情報取得部161等を、ソフトウェア処理で実現せずに、ハードウェア処理で実現しても良く、ソフトウェア処理とハードウェア処理を組み合わせて実現しても良い。
 ピン情報取得部161は、第1コネクタ31に設けられた複数の第1ピン35と、第2コネクタ34に設けられた複数の第2ピン36との対応関係に係わるピン情報(I/Oマッピング情報37)を取得する機能部である。基板造形部162は、絶縁性材料を用いて積層造形法により絶縁層を積層して基板143を造形する機能部である。配線造形部163は、複数の第1ピン35と複数の第2ピン36の各々を接続する複数の配線147を、ピン情報に基づいて積層造形法により基板143の任意の絶縁層に造形する機能部である。被装着部配置部164は、第1ピン35と配線147を接続する第1被装着部141と、第2ピン36と配線147を接続する第2被装着部142を、基板143に設ける機能部である。
(7.その他)
 尚、本開示は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。
 例えば、シミュレーションを実行する対象はロボットシステム4に限らず、基板製造装置、自動車製造装置、工作機械など、様々な機器やシステムを採用できる。この際に、シミュレーションした装置を接続するコネクタの情報に基づいて、本開示の信号変換基板の製造方法を適用しても良い。
 また、I/Oマッピング情報37は、人が手作業で製造装置3に対して入力等しても良い。
 また、製造装置3は、信号名以外の方法で配線147の接続先を判断しても良い。例えば、ピン番号と、信号の特徴を表す識別番号とを関連付けたI/Oマッピング情報37を用いても良い。この場合、同一の識別番号を接続する配線147を造形しても良い。
 また、製造装置3は、電流値、信号の電圧値、信号の周波数の値、及び信号の種類に基づいて、配線147の厚さや幅を変更しなくとも良い。
 また、製造装置3は、装着ユニット44を備えず、電子部品146を信号変換基板25に実装できない構成でも良い。
 また、上記実施例では、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化樹脂が採用されているが、熱により硬化する熱硬化樹脂等の種々の硬化性樹脂を採用することが可能である。
 また、本開示における3次元積層造形方としては、インクジェット方式の光造形法(SLA:Stereo Lithography Apparatus)に限らず、引き下げ式のSLA、熱溶解積層法(FDM:Fused Deposition Molding)などの他の方法を採用できる。
 3 製造装置、21 ロボット、22 ロボットコントローラ(周辺機器)、23 サーボコントローラ(周辺機器)、24 搬送装置(周辺機器)、25 信号変換基板、31 第1コネクタ、35 第1ピン、34 第2コネクタ、36 第2ピン、37 I/Oマッピング情報(ピン情報)、141 第1被装着部、141B 第1被装着部端子、142 第2被装着部、142B 第2被装着部端子、143 基板、144 第1貫通孔(挿入孔)、145 第2貫通孔(挿入孔)、147 配線、146 電子部品、153 端子部、161 ピン情報取得部、162 基板造形部、163 配線造形部、164 被装着部配置部。
 

Claims (9)

  1.  第1コネクタを装着する第1被装着部と、第2コネクタを装着する第2被装着部を有する信号変換基板を製造する方法であって、
     前記第1コネクタに設けられた複数の第1ピンと、前記第2コネクタに設けられた複数の第2ピンとの対応関係に係わるピン情報を取得するピン情報取得工程と、
     絶縁性材料を用いて積層造形法により絶縁層を積層して基板を造形する基板造形工程と、
     複数の前記第1ピンと複数の前記第2ピンの各々を接続する複数の配線を、前記ピン情報に基づいて積層造形法により前記基板の任意の前記絶縁層に造形する配線造形工程と、
     前記第1ピンと前記配線を接続する前記第1被装着部と、前記第2ピンと前記配線を接続する前記第2被装着部を、前記基板に設ける被装着部工程と、
     を含む信号変換基板の製造方法。
  2.  前記ピン情報は、
     前記第1コネクタにおける前記第1ピンの位置と前記第2コネクタにおける前記第2ピンの位置を示す情報と、前記第1ピン及び前記第2ピンの各々で伝送する信号名の情報を含み、
     前記配線造形工程において、
     前記ピン情報に基づいて、前記第1ピンと同一の前記信号名の前記第2ピンを接続する前記配線を造形する、請求項1に記載の信号変換基板の製造方法。
  3.  前記配線を流れる信号の電流値、信号の電圧値、信号の周波数の値、及び信号の種類のうち、少なくとも1つの情報を含む信号情報を取得する信号情報取得工程を含み、
     前記配線造形工程において、
     前記信号情報取得工程で取得した前記信号情報に基づいて、前記配線の厚さ及び幅を変更する、請求項1又は請求項2に記載の信号変換基板の製造方法。
  4.  前記第1被装着部の第1被装着部端子、及び前記第2被装着部の第2被装着部端子の各々の外径である端子サイズを取得する端子サイズ取得工程を含み、
     前記基板造形工程において、
     前記第1被装着部端子及び前記第2被装着部端子の各々を挿入する複数の挿入孔を、前記端子サイズに応じた大きさで前記基板に造形し、
     前記配線造形工程において、
     複数の前記挿入孔の各々に通じる複数の前記配線を造形し、
     前記被装着部工程において、
     前記第1被装着部端子を前記挿入孔に挿入して前記第1被装着部を前記基板に装着し、前記第2被装着部端子を前記挿入孔に挿入して前記第2被装着部を前記基板に装着する、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の信号変換基板の製造方法。
  5.  前記第1被装着部の第1被装着部端子、及び前記第2被装着部の第2被装着部端子の各々の外径である端子サイズを取得する端子サイズ取得工程を含み、
     前記配線造形工程において、
     前記第1被装着部端子及び前記第2被装着部端子の各々を表面実装する前記配線の端子部の幅を、前記端子サイズに応じた大きさで造形し、
     前記被装着部工程において、
     前記第1被装着部端子を前記端子部に接続して前記第1被装着部を前記基板に装着し、前記第2被装着部端子を前記端子部に接続して前記第2被装着部を前記基板に装着する、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の信号変換基板の製造方法。
  6.  前記配線に接続される電子部品を前記基板に実装する電子部品実装工程を含む、請求項1から請求項5の何れか1項に記載の信号変換基板の製造方法。
  7.  前記第1ピンと前記第2ピンを接続する複数の前記配線が、互いに交差しないように、且つ経路が短くなるように、前記基板における前記配線を形成する前記絶縁層を設定する最適化工程を含む、請求項1から請求項6の何れか1項に記載の信号変換基板の製造方法。
  8.  ロボットと、前記ロボットに接続される周辺機器との選択を受け付けるモジュール選択工程と、
     前記モジュール選択工程で選択された前記ロボット及び前記周辺機器を接続して前記ロボットの動作をシミュレーションし、前記ロボット及び前記周辺機器を接続するコネクタを前記第1コネクタ及び前記第2コネクタとして設定し、前記第1コネクタの複数の前記第1ピンと、前記第2コネクタの複数の前記第2ピンを接続したI/Oマッピング情報を生成するシミュレーション工程と、
     を含み、
     前記ピン情報取得工程において、
     前記ピン情報として前記I/Oマッピング情報を取得する、請求項1から請求項7の何れか1項に記載の信号変換基板の製造方法。
  9.  第1コネクタを装着する第1被装着部と、第2コネクタを装着する第2被装着部を有する信号変換基板を製造する製造装置であって、
     前記第1コネクタに設けられた複数の第1ピンと、前記第2コネクタに設けられた複数の第2ピンとの対応関係に係わるピン情報を取得するピン情報取得部と、
     絶縁性材料を用いて積層造形法により絶縁層を積層して基板を造形する基板造形部と、
     複数の前記第1ピンと複数の前記第2ピンの各々を接続する複数の配線を、前記ピン情報に基づいて積層造形法により前記基板の任意の前記絶縁層に造形する配線造形部と、
     前記第1ピンと前記配線を接続する前記第1被装着部と、前記第2ピンと前記配線を接続する前記第2被装着部を、前記基板に設ける被装着部配置部と、
     を備える製造装置。
     
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