特許第6670585号(P6670585)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6670585
(24)【登録日】2020年3月4日
(45)【発行日】2020年3月25日
(54)【発明の名称】管理装置
(51)【国際特許分類】
   H05K 13/00 20060101AFI20200316BHJP
   G05B 19/418 20060101ALI20200316BHJP
【FI】
   H05K13/00 Z
   G05B19/418 Z
【請求項の数】3
【全頁数】14
(21)【出願番号】特願2015-214995(P2015-214995)
(22)【出願日】2015年10月30日
(65)【公開番号】特開2017-85052(P2017-85052A)
(43)【公開日】2017年5月18日
【審査請求日】2018年10月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003399
【氏名又は名称】JUKI株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】井桝 孝彦
【審査官】 中田 誠二郎
(56)【参考文献】
【文献】 特許第5186055(JP,B2)
【文献】 特開2002−335099(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H05K 13/00−13/08
G05B 19/418
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に電子部品を実装する複数の電子部品実装装置を管理する管理装置であって、
少なくとも1つの電子部品実装装置を管理可能な主管理ソフトと、
前記主管理ソフトの管理対象ではない電子部品実装装置の少なくとも1つが管理可能である少なくとも1つの副管理ソフトと、を有し、
前記主管理ソフトは、生産する基板の情報に基づいて、各電子部品実装装置で実装する電子部品を決定し、
前記主管理ソフトは、前記副管理ソフトまたは自機に、当該管理対象の電子部品実装装置で基板に搭載する電子部品の情報を送り、
前記副管理ソフトは、前記主管理ソフトから管理対象の電子部品実装装置で基板に実装する電子部品の情報を取得し、取得した情報に基づいて生産プログラムを作成し、作成した生産プログラムで電子部品を実装した場合の結果を演算で解析し、解析結果から予め設定された項目の情報を抽出して前記主管理ソフトに送り、
前記主管理ソフトは、管理対象の電子部品実装装置で基板に実装する電子部品の情報を取得し、取得した情報に基づいて生産プログラムを作成し、作成した生産プログラムで電子部品を実装した場合の結果を演算で解析し、解析結果から予め設定された項目の情報を抽出し、
前記主管理ソフトは、前記副管理ソフトから送られる当該電子部品を実装する生産プログラムで電子部品を実装した場合の結果を演算で解析し、解析結果の計算結果から抽出された項目の情報、及び自機で、当該電子部品を実装する生産プログラムで電子部品を実装した場合の結果を演算で解析し、解析結果の計算結果から抽出した項目の情報を取得し、
前記主管理ソフトは、取得した項目の情報と生産する基板の情報とに基づいて、生産プログラムが確定かを判定し、生産プログラムが確定ではない場合、各電子部品実装装置で実装する電子部品の割り当てを変更し、前記副管理ソフトまたは自機に、当該管理対象の電子部品実装装置で基板に搭載する電子部品の情報を送ることを特徴とする管理装置。
【請求項2】
前記項目の情報は、フィーダの数、生産に係る時間の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の管理装置。
【請求項3】
前記副管理ソフトは、前記管理対象の電子部品実装装置の生産を監視し、前記管理対象の電子部品実装装置から抽出した情報を前記主管理ソフトに送信し、
前記主管理ソフトは、前記管理対象の電子部品実装装置の生産を監視し、前記管理対象の電子部品実装装置から抽出した情報と前記副管理ソフトから取得した情報とを管理することを特徴とする請求項1または2に記載の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子部品をノズルで保持して移動させ、基板上に実装する電子部品実装装置を管理する管理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
基板上に電子部品を搭載する電子部品実装装置は、ノズルを備えるヘッドを有し、当該ノズルで電子部品を保持して基板上に搭載する。電子部品実装装置は、ヘッドのノズルを基板の表面に直交する方向に移動させることで、電子部品供給装置にある部品を吸着し、その後、ヘッドを基板の表面に平行な方向に相対的に移動させ、吸着している部品の搭載位置に到着したらヘッドのノズルを基板の表面に直交する方向に移動させ基板に近づけることで吸着した電子部品を基板上に実装する(特許文献1)。
【0003】
このような電子部品実装装置では、生産プログラム等を用いて、基板に搭載する電子部品の順序を設定し、設定した順序に基づいて電子部品を基板に搭載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−124169号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、基板を製造する実装システムは、複数の電子部品実装装置で生産ラインを形成し、それぞれの電子部品実装装置で別々の位置の電子部品の実装を行うことで、1つの基板を製造している。実装システムは、基板に実装する電子部品を生産ラインのどの電子部品実装装置で実装するかを決定する管理装置を備えるものがある。
【0006】
管理装置は、管理を行うソフトウェア(管理ソフト)で電子部品実装装置を管理する。管理ソフトが電子部品実装装置を管理するためには、電子部品実装装置の使用に対応するための各種情報を保持する必要がある。このため、管理ソフトの管理対象の電子部品実装装置が多くなると、情報の更新が増えてしまう。また、多種の電子部品実装装置に対応できる管理ソフトを開発するためには多くの情報を整理する必要があるため、作業に手間がかかる。
【0007】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、管理ソフトの開発またはメンテナンスをより簡単にすることができ、各電子部品実装装置を安定して稼働させることができる管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基板に電子部品を実装する複数の電子部品実装装置を管理する管理装置であって、少なくとも1つの電子部品実装装置を管理可能な主管理ソフトと、前記主管理ソフトの管理対象ではない電子部品実装装置の少なくとも1つが管理可能である少なくとも1つの副管理ソフトと、を有し、前記副管理ソフトは、前記主管理ソフトから管理対象の電子部品実装装置で基板に実装する電子部品の情報を取得し、取得した情報に基づいて生産プログラムを作成し、作成した生産プログラムの計算結果から予め設定された項目の情報を抽出して前記主管理ソフトに送り、前記主管理ソフトは、生産する基板の情報に基づいて、各電子部品実装装置で実装する電子部品を決定し、基板に搭載する電子部品の情報を、電子部品を実装する電子部品実装装置を管理対象とする前記副管理ソフトまたは前記主管理ソフトに送り、前記副管理ソフト及び前記主管理ソフトから送られている当該電子部品を実装する生産プログラムの計算結果から抽出された項目の情報を取得し、取得した項目の情報と生産する基板の情報とに基づいて、各電子部品実装装置で実装する電子部品を調整することを特徴とする。
【0009】
また、前記項目の情報は、フィーダの数、生産に係る時間の少なくとも1つを含むことが好ましい。
【0010】
また、前記副管理ソフトは、前記管理対象の電子部品実装装置の生産を監視し、前記管理対象の電子部品実装装置から抽出した情報を前記主管理ソフトに送信し、前記主管理ソフトは、前記管理対象の電子部品実装装置の生産を監視し、前記管理対象の電子部品実装装置から抽出した情報と前記副管理ソフトから取得した情報とを管理することが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、管理ソフトの開発またはメンテナンスをより簡単にすることができ、各電子部品実装装置を安定して稼働させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1図1は、実装システムの概略構成を示す模式図である。
図2図2は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。
図3図3は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。
図4図4は、管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
図5図5は、管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【0014】
図1は、実装システムの概略構成を示す模式図である。実装システム2は、各種管理を行う管理装置4と、電子部品を基板に実装する複数の電子部品実装装置10、本実施形態では5台の電子部品実装装置10a,10b,10c,10d,10eと、を有する。電子部品実装装置10a,10b,10c,10d,10eの区別が必要ない場合は、電子部品実装装置10とする。管理装置4は、電子部品実装装置10と有線または無線で接続されており、電子部品実装装置10の基板の生産動作を管理する。
【0015】
図1に示す管理装置4は、いわゆるパーソナルコンピュータ等のオペレータが各種情報処理を実行する演算処理装置であり、制御部82と、記憶部84と、表示部86と、操作部88と、通信部89と、を有する。
【0016】
制御部82は、例えば、CPU(Central Processing Unit:中央演算装置)であり、操作部88に入力された操作に基づいて、各部の動作を制御する。また、制御部82は、通信部89を介して電子部品実装装置10に各種情報、例えば加工した情報、記憶部84に記憶されている情報を供給する。また、制御部82は、電子部品実装装置10に供給する生産プログラムを管理、調整し、電子部品実装装置10での電子部品の実装動作を制御する。制御部82は、電子部品実装装置10を管理する第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cと、を含む。第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cと、は、記憶部に記憶されたプログラムを実行することで実現することができるソフトウェアである。
【0017】
第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cとは、管理対象の電子部品実装装置10の生産プログラムの作成、最適化、運転状態の監視、管理を行う。第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cとは、設定されている情報や機能が異なり、管理可能な電子部品実装装置がそれぞれ異なる。第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cとは、電子部品実装装置10を管理するという同じ目的で作成されたが、異なる時期に作成されたソフトウェア、または異なる作成者に作成されたソフトウェアまたは異なる電子部品実装装置を対象として作成されたソフトウェアである。
【0018】
本実施形態の第1管理ソフト82aは、電子部品実装装置10a、電子部品実装装置10b、電子部品実装装置10cが管理可能で、電子部品実装装置10d、電子部品実装装置10eが管理対象外のソフトウェアである。第2管理ソフト82bは、電子部品実装装置10c、電子部品実装装置10d、が管理可能で、電子部品実装装置10a、電子部品実装装置10b、電子部品実装装置10eが管理対象外のソフトウェアである。第3管理ソフト82cは、電子部品実装装置10d、電子部品実装装置10e、が管理可能で、電子部品実装装置10a、電子部品実装装置10b、電子部品実装装置10cが管理対象外のソフトウェアである。
【0019】
制御部82は、それぞれの電子部品実装装置に対して、当該電子部品実装装置を管理可能な管理ソフトが管理を行う管理ソフトとして設定されている。本実施形態の第1管理ソフト82aは、電子部品実装装置10a、電子部品実装装置10b、電子部品実装装置10cが管理対象に設定されている。第2管理ソフト82bは、電子部品実装装置10dが管理対象に設定されている。第3管理ソフト82cは、電子部品実装装置10eが管理対象に設定されている。なお、各電子部品実装装置10と第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cとは、通信部89を介して通信を行うが、図1では、対応関係をわかりやすく示すため、対応している電子部品実装装置10と第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cとを線で接続する。
【0020】
制御部82は、第1管理ソフト82aがマスター側のソフト(主管理ソフト)に設定され、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cがスレイブ側のソフト(副管理ソフト)に設定されている。第1管理ソフト82aは、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cに各種情報を送り、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cから各種情報を受け取る。ここで、第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cとの間で送受信されるデータは、予め設定された項目のデータであり、汎用な形式で作成されたデータである。
【0021】
第1管理ソフト82aから第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cに送るデータとしては、それぞれの電子部品実装装置で実装する電子部品のデータである。データとしては、基板と実装する電子部品と実装する位置との関係を示すデータとしてもよいし、当該電子部品実装装置10に搬入される基板の電子部品の搭載状態を示すデータ(設計図)と当該電子部品実装装置10から搬出される基板の電子部品の搭載状態を示すデータ(設計図)とを含むデータとしてもよい。
【0022】
また、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cから第1管理ソフト82aに送るデータは、生産プログラムを実行した結果から所定の項目を抽出したデータである。項目としては、フィーダの数、生産に係る時間の少なくとも1つが例示される。
【0023】
第1管理ソフト82aは、管理対象の電子部品実装装置を管理し、かつ、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cを介して、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cのそれぞれが管理している電子部品実装装置10を管理することで、実装システム2の全ての電子部品実装装置10を管理することができ、複数の電子部品実装装置10で基板を製造する製造ラインを管理することができる。第1ソフト82a、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cは、それぞれの管理対象の電子部品実装装置を管理し、それぞれの電子部品実装装置での生産の最適化も行う。第1管理ソフト82aは、複数の電子部品実装装置10で基板を製造する製造ラインを管理することで、基板の生産を最適化する。
【0024】
記憶部84は、メモリ等の一次記憶装置(主記憶装置)や、ストレージ等の二次記憶装置(補助記憶装置)であり、RAM(Random Access Memory)若しくはROM(Read Only Memory)若しくは半導体記憶デバイス又はこれらを組み合わせたものである。記憶部84は、管理装置4の動作を制御するためのコンピュータプログラムや、各種情報を記憶している。なお、一次記憶装置は、記憶部84だけでなく、制御部82にも備えられていてもよい。記憶部84は、生産基板データ84aと、レイアウトデータ84bと、を有する。生産基板データ84aは、基板に搭載する電子部品の位置と種類とのデータを生産する基板毎に記憶している。つまり生産基板データ84aは、基板のどの位置にどの電子部品を実装するかを示す基板の設計図のデータを生産する基板毎に記憶している。レイアウトデータ84bは、電子部品実装装置10の各種設計データを記憶している。具体的には、レイアウトデータ84bは、電子部品実装装置10の部品供給ユニットの位置、部品供給ユニットを構成する電子部品実装装置10の構成や配置、部品供給ユニットと基板搬送部との距離、部品供給ユニットと他の部品供給ユニットの位置、ヘッドのノズルの数、使用可能なノズルの種類、基板搬送部が搬送する基板の形状、基板の実装時の保持位置等を記憶している。レイアウトデータ84bは、これ以外にも電子部品の保持順序、搭載順序を設定するために必要な電子部品実装装置10の各種条件を記憶している。
【0025】
表示部86は、電子部品実装装置10の各部の動作状態、設定画面、記憶部84に記憶されている情報を表示させる表示装置である。表示部86は、制御部82の制御に基づいて、画像を表示させる。
【0026】
操作部88は、オペレータ(ユーザ)が操作を入力する入力装置であり、入力された操作を操作信号として制御部82に送る。操作部88としては、コントローラ、操作パネル、スイッチ、レバー、キーボード、マウス等、種々の入力デバイスを用いることができる。また、表示部86と操作部88とは、両者を一体化させたタッチパネルとしてもよい。
【0027】
通信部89は、電子部品実装装置10と情報の送受信を行う通信機器である。ここで、通信部89は、電子部品実装装置10と有線の通信回線で接続されている。なお、通信部89は、他の通信装置と通信可能としてもよい。これにより、種々の通信装置から情報を取得することができる。
【0028】
管理装置4は、以上のような構成であり、記憶部84に記憶された生産基板データ84aとレイアウトデータ84bに基づいて、制御部82の第1管理ソフト82aと、第2管理ソフト82bと、第3管理ソフト82cで演算処理を行うことで、各電子部品実装装置10で生産基板データ84aの基板を生産する場合の各電子部品実装装置10の実装動作を制御する生産プログラムを作成する。具体的には、各電子部品実装装置10が、生産基板データ84aの基板に実装する電子部品のうち、どの電子部品を実装するかを決定し、決定した電子部品の実装の情報に基づいて、各電子部品実装装置10に対応する生産プログラムを作成し、作成した生産プログラムを各電子部品実装装置10に提供する。管理装置4は、生産プログラムを各電子部品実装装置10に提供することで、各電子部品実装装置10の基板生産時の電子部品の吸着順序及び搭載順序を設定することができる。
【0029】
図2は、電子部品実装装置の概略構成を示す模式図である。次に、図2を用いて、電子部品実装装置10について説明する。図2に示す電子部品実装装置10は、基板8の上に電子部品を搭載する装置である。電子部品実装装置10は、筐体11と、基板搬送部12f、12rと、部品供給ユニット14f、14rと、ヘッド15と、XY移動機構16と、VCSユニット17f、17rと、ノズル交換機18f、18rと、部品貯留部19f、19rと、制御部20と、操作部40と、表示部42と、を有する。XY移動機構16は、X軸駆動部22と、Y軸駆動部24と、を備える。図2の電子部品実装装置10は、制御部20と、操作部40と、表示部42と、を筐体11の外部に配置したが、筐体11に内蔵していてもよい。
【0030】
ここで、本実施形態の電子部品実装装置10は、図2に示すように、基板搬送部12f、12rと、部品供給ユニット14f、14rと、VCSユニット17f、17rと、ノズル交換機18f、18rと、部品貯留部19f、19rと、を備える。このように、電子部品実装装置10は、一部の構成を2つずつ備える。電子部品実装装置10は、基板搬送部12fと、部品供給ユニット14fと、VCSユニット17fと、ノズル交換機18fと、部品貯留部19fと、が電子部品実装装置10のフロント側に配置される1つのレーン(モジュール)となる。電子部品実装装置10は、基板搬送部12rと、部品供給ユニット14rと、VCSユニット17rと、ノズル交換機18rと、部品貯留部19rと、が電子部品実装装置10のリア側に配置される1つのレーン(モジュール)となる。
【0031】
また、以下では、2つの基板搬送部12f、12rを特に区別しない場合、基板搬送部12とし、2つの部品供給ユニット14f、14rを特に区別しない場合、部品供給ユニット14とし、2つのVCSユニット17f、17rを特に区別しない場合、VCSユニット17とし、2つのノズル交換機18f、18rを特に区別しない場合、ノズル交換機18とし、2つの部品貯留部19f、19rを特に区別しない場合、部品貯留部19とする。
【0032】
基板8は、電子部品を搭載する部材であればよく、その構成は特に限定されない。本実施形態の基板8は、板状部材であり、表面に配線パターンが設けられている。基板8に設けられた配線パターンの表面には、リフローによって板状部材の配線パターンと電子部品とを接合する接合部材であるはんだが付着している。図2の電子部品実装装置10では、基板8a、8b、8c、8d、8e、8fの6枚の基板が基板搬送部12f、12rで搬送されている。
【0033】
筐体11は、電子部品実装装置10を構成する各部を収納する箱である。筐体11は、電子部品実装装置10の各部が内蔵されている。筐体11は、フロント側に、フロント側の部品供給ユニット14fと操作部40と表示部42とが配置され、リア側に、リア側の部品供給ユニット14rが配置されている。筐体11は、2つの側面(部品供給ユニット14f、14rが配置されていない対向する側面)にそれぞれ基板8を装置内に搬入し、排出する2つの開口が形成されている。
【0034】
基板搬送部12は、基板8を図中X軸方向に搬送する搬送機構である。基板搬送部12fは、基板8a、8b、8cを搬送している。基板搬送部12rは、基板8d、8e、8fを搬送している。ヘッド15は、所定位置で、電子部品を基板8の表面に搭載する。基板搬送部12fは、基板8bが配置されている位置がヘッド15で電子部品が実装される所定位置となる。基板搬送部12rは、基板8eが配置されている位置がヘッド15で電子部品が実装される所定位置となる。基板搬送部12は、前記所定位置まで搬送した基板8上に電子部品が搭載されたら、基板8を、次の工程を行う装置に搬送する。なお、基板搬送部12の搬送機構としては、種々の構成を用いることができる。また、本実施形態では、基板搬送部12f、12rの2つを設け、それぞれで基板を搬送させる構成としたが、基板搬送部の数は特に限定されず、1つでも3つ以上でもよい。また、基板搬送部12f、12rで1つの基板を搬送するようにしてもよい。
【0035】
電子部品実装装置10は、フロント側に部品供給ユニット14fが配置され、リア側に部品供給ユニット14rが配置されている。フロント側の部品供給ユニット14fは、それぞれ基板8上に搭載する電子部品を多数保持し、ヘッド15に供給可能、つまり、ヘッド15で保持(吸着または把持)可能な状態で保持位置に供給する電子部品供給装置を備える。リア側の部品供給ユニット14rは、それぞれ基板8上に搭載する電子部品を多数保持し、ヘッド15に供給可能、つまり、ヘッド15で保持(吸着または把持)可能な状態で保持位置に供給する電子部品供給装置を備える。本実施形態の部品供給ユニット14f、14rは、同様の構成であり、複数の電子部品供給装置100を備える。電子部品供給装置100は、ヘッド15が電子部品を保持する保持位置に電子部品を供給する。以下、部品供給ユニット14の構成として説明する。
【0036】
部品供給ユニット14は、複数の電子部品供給装置(以下、単に「部品供給装置」ともいう。)100を有する。複数の部品供給装置100は、支持台(バンク)に保持される。また、支持台は、部品供給装置100の他の装置(例えば、計測装置やカメラ等)を搭載することができる。
【0037】
また、部品供給ユニット14は、複数の電子部品供給装置100を備えている。電子部品供給装置100は、チップ型の電子部品、挿入型電子部品を保持領域(吸着位置、把持位置、保持位置)に供給する。各部品供給装置100が保持位置に供給した電子部品は、ヘッド15により基板8に実装される。複数の部品供給装置100は、それぞれ異なる品種の電子部品を供給しても、別々の電子部品を供給してもよい。電子部品供給装置100は、テープフィーダ、スティックフィーダ、バルクフィーダ、ボウルフィーダを用いることができる。なお、チップ型電子部品(搭載型電子部品)としては、SOP、QFP等が例示される。チップ型電子部品は、基板8の表面に置かれることで、基板8に実装される。挿入型の電子部品としては、リード線を有する各種電子部品、例えば抵抗、コンデンサ等が例示される。
【0038】
ヘッド15は、部品供給ユニット14に保持された電子部品(電子部品供給装置100に保持された搭載型電子部品)をノズルで保持(吸着または把持)し、保持した電子部品を基板搬送部12によって所定位置に移動された基板8上に実装する機構である。ヘッド15は、ノズルを複数、例えば6本備える。また、ヘッド15は、ノズルの先端部を交換可能であり、吸着、保持する電子部品に応じて、使用するノズルの先端部を交換することができる。本実施形態のヘッド15は、部品供給ユニット14f及び部品供給ユニット14rに保持された電子部品をノズルで保持して、基板搬送部12f、12rで搬送される基板8b、8eに実装する。つまり、ヘッド15は、フロント側の部品供給ユニット14f及びリア側の部品供給ユニット14rの電子部品の少なくとも一方を保持し、基板8b、8eに実装させる。ヘッド15は、部品供給ユニット14f、14rの電子部品を近い側の基板8b、8eに実装するだけでなく、フロント側の部品供給ユニット14fの電子部品を保持し、リア側のモジュールにある基板8eに実装させることも、リア側の部品供給ユニット14rの電子部品を保持し、フロント側のモジュールにある基板8bに実装させることもできる。
【0039】
XY移動機構16は、ヘッド15を図2中X軸方向及びY軸方向、つまり、基板8の表面と平行な面上で移動させる移動機構でありX軸駆動部22とY軸駆動部24とを有する。X軸駆動部22は、ヘッド15と連結しており、ヘッド15をX軸方向に移動させる。Y軸駆動部24は、X軸駆動部22を介してヘッド15と連結しており、X軸駆動部22をY軸方向に移動させることで、ヘッド15をY軸方向に移動させる。XY移動機構16は、ヘッド15をXY軸方向に移動させることで、ヘッド15を基板8b、8eと対面する位置、または、部品供給ユニット14f、14rと対面する位置に移動させることができる。また、XY移動機構16は、ヘッド15を移動させることで、ヘッド15と基板8との相対位置を調整する。これにより、ヘッド15が保持した電子部品を基板8の表面の任意の位置に移動させることができ、電子部品を基板8の表面の任意の位置に搭載することが可能となる。つまり、XY移動機構16は、ヘッド15を水平面(XY平面)上で移動させて、部品供給ユニット14f、14rの電子部品供給装置100にある電子部品を基板8の所定位置(搭載位置、実装位置)に移送する移送手段となる。なお、X軸駆動部22としては、ヘッド15を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。Y軸駆動部24としては、X軸駆動部22を所定の方向に移動させる種々の機構を用いることができる。対象物を所定の方向に移動させる機構としては、例えば、リニアモータ、ラックアンドピニオン、ボールねじを用いた搬送機構、ベルトを利用した搬送機構等を用いることができる。
【0040】
VCSユニット17と、ノズル交換機18と、部品貯留部19とは、XY平面において、対応するヘッド15の可動領域と重なる位置で、かつ、Z方向における位置がヘッド15よりも鉛直方向下側となる位置に配置されている。本実施形態では、VCSユニット17fと、ノズル交換機18fと、部品貯留部19fとは、基板搬送部12fと部品供給ユニット14fとの間に、隣接して配置される。VCSユニット17rと、ノズル交換機18rと、部品貯留部19rとは、基板搬送部12rと部品供給ユニット14rとの間に、隣接して配置される。VCSユニット(部品状態検出部、状態検出部)17は、画像認識装置であり、ヘッド15のノズルで吸着された電子部品の形状や、ノズルによる電子部品の保持状態を認識する。ノズル交換機18は、複数種類のノズルを備え、対応するヘッド15が保持する(装着される)ノズルを交換する機構である。部品貯留部19は、ヘッド15がノズルで保持し、基板8に実装しない電子部品を貯留する箱である。
【0041】
制御部20は、電子部品実装装置10の各部を制御する。制御部20は、各種制御部の集合体である。操作部40は、作業者が操作を入力する入力デバイスであり、キーボード、マウスやタッチパネルなどを有する。操作部40は検出した各種入力を制御部20に送る。表示部42は、作業者に各種情報を表示する画面であり、タッチパネルやビジョンモニタなどを有する。表示部42は、制御部20から入力される画像信号に基づいて各種画像をタッチパネルやビジョンモニタに表示させる。
【0042】
次に、電子部品実装装置10の各部の動作について説明する。なお、下記で説明する電子部品実装装置10の各部の動作は、いずれも制御部20に基づいて各部の動作を制御することで実行することができる。
【0043】
図3は、電子部品実装装置の動作の一例を示すフローチャートである。図3を用いて、電子部品実装装置10の全体の処理動作の概略を説明する。なお、図3に示す処理は制御部20が各部を制御することで実行される。電子部品実装装置10は、ステップS52として、生産プログラムを読み込む。生産プログラムは、専用の生産プログラム作成装置で作成されたり、入力された各種データに基づいて制御部20によって作成されたりする。
【0044】
電子部品実装装置10は、ステップS52で生産プログラムを読み込んだら、ステップS54として、装置の状態を検出する。具体的には、部品供給ユニット14f、14rの構成、充填されている電子部品80の種類、準備されているノズルの種類等を検出する。電子部品実装装置10は、ステップS54で装置の状態を検出し、準備が完了したら、ステップS56として、基板8を搬入する。電子部品実装装置10は、ステップS56で基板を搬入し、電子部品を実装する位置に基板を配置したら、ステップS58として電子部品を基板に実装する。電子部品実装装置10は、ステップS58で電子部品の実装が完了したら、ステップS60として基板を搬出する。電子部品実装装置10は、ステップS60で基板を搬出したら、ステップS62として生産終了かを判定する。電子部品実装装置10は、ステップS62で生産終了ではない(No)と判定した場合、ステップS56に進み、ステップS56からステップS60の処理を実行する。つまり、生産プログラムに基づいて、基板に電子部品を実装する処理を実行する。電子部品実装装置10は、ステップS62で生産終了である(Yes)と判定した場合、本処理を終了する。
【0045】
電子部品実装装置10は、以上のようにして、生産プログラムを読み込み、各種設定を行った後、基板に電子部品を実装することで、電子部品が実装された基板を製造することができる。
【0046】
実装システム2は、ライン状に配置された複数の電子部品実装装置が、それぞれ割り当てられた電子部品を基板に実装する。これにより、複数の電子部品実装装置を通過した基板は、複数の電子部品が実装された基板となる。
【0047】
次に、図4及び図5を用いて、実装システム2で実行する制御動作、具体的には管理装置4で生産プログラムを作成する処理手順について説明する。図4及び図5は、管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。まず、図4に示す処理を説明する。図4は、マスター側のソフト(主管理ソフト)となる第1管理ソフト82aが実行する処理である。第1管理ソフト82aは、第2管理ソフト82b、第3管理ソフト82cと情報の送受信を行いつつ、処理を実行することで、生産する基板の各電子部品をどの電子部品実装装置で搭載するかを設定し生産ラインとしての最適化処理を行う。
【0048】
第1管理ソフト82aは、電子部品実装装置10の情報を取得する(ステップS132)。つまり、生産ラインを構成する電子部品実装装置10の情報を取得する。電子部品実装装置10の情報は、記憶部に記憶されているデータを取得しても、管理対象の管理ソフトを介して各電子部品実装装置10から取得してもよい。電子部品実装装置10の情報は、予め設定されている形式(フォーマット)で設定されている項目(例えば、ノズルの数、フィーダの数、実装可能な電子部品の種類の情報)のデータが供給される。
【0049】
次に、第1管理ソフト82aは、生産する基板の情報、つまり、基板、基板に実装する電子部品、電子部品を実装する位置の情報を取得する(ステップS134)。第1管理ソフト82aは、ステップS132の処理とステップS134の処理を並行して処理しても、逆の順序で処理してもよい。
【0050】
次に、第1管理ソフト82aは、電子部品実装装置の情報と生産する基板の情報に基づいて、それぞれの電子部品実装装置で実装する電子部品を決定する(ステップS136)。つまり、各電子部品実装装置で実装する電子部品を決定する。
【0051】
第1管理ソフト82aは、それぞれの電子部品実装装置に対応した送信用データを作成する(ステップS138)。つまり、第1管理ソフト82aは、電子部品実装装置と当該電子部品実装装置が実装する割り当てとした電子部品とを対応付けて、実装する電子部品のデータを送信用データとして作成する。第1管理ソフト82aは、作成した基板に搭載する電子部品の情報である送信用データを、電子部品を実装する電子部品実装装置を管理対象とする第2管理ソフト82b、第3管理ソフト82cに送る。また、第1管理ソフト82aは、自ソフトで管理する電子部品実装装置に関する送信用データは自ソフトに送る。
【0052】
ここで、図5に示す処理を説明する。図5は、スレイブ側のソフト(副管理ソフト)となる第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cが実行する処理である。以下では、第2管理ソフト82bが実行する処理として説明する。なお、第1管理ソフト82aも、管理対象の電子部品実装装置に対する処理として図5に示す処理を実行する。
【0053】
第2管理ソフト82bは、対応する電子部品実装装置10(10d)で搭載する部品の情報を取得する(ステップS152)。つまり第1管理ソフト82aから送信される管理対象の電子部品実装装置で基板に実装する電子部品の情報を取得する。
【0054】
第2管理ソフト82bは、搭載する電子部品の情報を取得したら、管理対象の電子部品実装装置で電子部品を実装する生産プログラムを作成する(ステップS154)。第2管理ソフト82bは、作成した生産プログラムで解析した結果から必要なデータを抽出し(ステップS156)、抽出したデータを第1管理ソフト82aに送信する(ステップS158)。つまり、第2管理ソフト82bは、生産プログラムを作成したら、作成した生産プログラムで電子部品を実装した場合の結果をシミュレーション等の演算で解析し、解析結果から必要な情報、例えば、1つの基板の実装に係る時間を抽出し、抽出した結果を第1管理ソフト82aに送る。
【0055】
管理装置4は、第1管理ソフト(主管理ソフト)82aと、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82c(副管理ソフト)のそれぞれで、管理対象の電子部品実装装置の生産プログラムを作成し、作成した生産プログラムの解析結果から予め設定された項目のデータを第1管理ソフト(主管理ソフト)82aに送ることで、第1管理ソフト(主管理ソフト)82aの図4に示す次の処理を実行することができる。
【0056】
図4に戻り、図4の処理を説明する。第1管理ソフト82aは、図5に示す処理で、それぞれの管理ソフトから送信されたデータを、それぞれの電子部品実装装置からの結果の情報として受信する(ステップS142)。つまり、各管理ソフトから送られている当該電子部品を実装する生産プログラムの計算結果から抽出された項目の情報を取得する。
【0057】
第1管理ソフト82aは、取得した情報を解析して、生産プログラム確定かを判定する(ステップS144)。第1管理ソフト82aは、生産プログラムが確定ではない(ステップS144でNo)と判定した場合、ステップS136に戻る。第1管理ソフト82aは、取得した項目の情報と生産する基板の情報とに基づいて、各電子部品実装装置で実装する電子部品を調整し、電子部品実装装置で実装する電子部品の割り当てを変更する。
【0058】
第1管理ソフト82aは、生産プログラムが確定である(ステップS144でYes)と判定した場合、確定結果に基づいて、それぞれの電子部品実装装置で実装する部品の情報を各管理ソフトに送信する(ステップS146)。各管理ソフトは、実装する電子部品の情報に基づいて、管理対象の電子部品実装装置で実行する生産プログラムを作成し、電子部品実装装置に送る。これにより各電子部品実装装置で、対象の電子部品を実装することができる。また、第1管理ソフト82aは、ステップS134からステップS144の処理を繰り返し、各電子部品実装装置で実装する電子部品を調整し、電子部品実装装置で実装する電子部品の割り当てを変更することを繰り返すことで、実装システム2で基板を生産する生産プログラムの最適化を行う。
【0059】
管理装置4は、複数の管理ソフトを主管理ソフトと副管理ソフトに分け、管理ソフトで送受信する情報を予め決定し、主管理ソフトで全体を管理しつつ、主管理ソフトと副管理ソフトとでそれぞれの電子部品実装装置を管理する。これにより、1つの管理ソフトが全ての種類の電子部品実装装置に対応していない状態でも、生産ラインの電子部品実装装置を連動して管理することができる。例えば、最新の管理ソフトでは、管理対象から外れた電子部品実装装置がある生産ラインであっても、既存の管理ソフトを副管理ソフトとして用いることで、生産ライン全体を連動して管理することができる。これにより、各管理ソフトで対応する電子部品実装装置の種類を少なくすることができ、管理ソフトの管理、メンテナンス、開発を簡単にすることができる。また、既存の電子部品実装装置を管理可能な管理ソフトを用いつつ、新しい管理ソフトも導入できるため、生産ラインを安定して稼動させることができる。つまり、管理ソフトを変更したことに起因して、既存の電子部品実装装置で不具合が発生することを抑制することができる。
【0060】
また、管理装置4は、副管理ソフトで管理対象の電子部品実装装置の製造動作を監視し、管理対象の電子部品実装装置から抽出した情報を主管理ソフトに送信することが好ましい。また、管理装置4は、主管理ソフトでも管理対象の電子部品実装装置の生産を監視し、管理対象の電子部品実装装置から抽出した情報と副管理ソフトから取得した情報と一体で管理することが好ましい。具体的には、主管理ソフトで副管理ソフトから取得した警告情報や生産結果の情報を表示することが好ましい。このように、生産の監視業務も主管理ソフトで副管理ソフトを管理することで、主管理ソフトが管理することができない電子部品実装装置の製造動作も管理することができる。
【0061】
本実施形態の実装システム2は、1台の管理装置4が5台の電子部品実装装置10を管理する形態としたが、これに限定されない。管理装置4を複数台の装置に分離してもよい。具体的には、第1管理ソフト82a、第2管理ソフト82b及び第3管理ソフト82cを別々の装置で実行させ、各装置を通信で接続してもよい。また、本実施形態では、管理装置4を電子部品実装装置10と別の装置としたが、管理装置4は、電子部品実装装置10のいずれかに内蔵されていてもよい。つまり、電子部品実装装置10の各部で管理装置4の機能を実現してもよい。
【符号の説明】
【0062】
2 実装システム、4 管理装置、8 基板、10 電子部品実装装置、11 筐体、12、12f、12r 基板搬送部、14、14f、14r 部品供給ユニット、15 ヘッド、16 XY移動機構、17、17f、17r VCSユニット、18、18f、18r ノズル交換機、19、19f、19r 部品貯留部、20 制御部、22 X軸駆動部、24 Y軸駆動部、40 操作部、42 表示部、80 電子部品、82 制御部、84 記憶部、86 表示部、88 操作部、100 電子部品供給装置
図1
図2
図3
図4
図5