JP6300814B2 - 対基板作業システム - Google Patents

Description

本発明は、電気回路を構成する回路基板を組み立てる作業を行う対基板作業システムに関する。

下記特許文献には、(a)ディスプレイと制御装置とを備えて回路基板に対して作業を行う複数の対基板作業機と (b)それら複数の対基板作業機を相互に接続するネットワークとを含んで構成され、回路基板を組み立てる作業を行う対基板作業システムが記載されている。その対基板作業システムは、従来から、種々の改良がなされている。例えば、下記特許文献１に記載のシステムは、複数の対基板作業機である複数の電気部品装着機のうちの任意のもののディスプレイにおいて、そのディスプレイを備えている電気部品装着機以外のものの情報、例えば、作業の進行状況を表す情報，生産された回路基板の状態に関する情報，電気部品装着機の構成要素に関する情報などを取得することが可能とされている。また、特許文献２に記載のシステムは、製造ライン内に設けられた検査装置における検査画像を、中央管理装置のディスプレイに表示可能とされている。
特開２０１３−４８３０４号公報 特開２００６−２１０７２９号公報

回路基板を組み立てる作業を行う上記のような対基板作業システムは、未だ改良の余地を残しており、何らかの改良を加えることで、その回路基板を組み立てる作業を行うシステムの実用性が向上するものと思われる。本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、回路基板を組み立てる作業を行う対基板作業システムであって、実用性の高いシステム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、本発明の対基板作業システムは、複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々が、自身が備えるディスプレイとは別のディスプレイにその時点において表示されている画面を、自身が備えるディスプレイに表示可能とされるとともに、自身が備えるディスプレイに別のディスプレイの画面が表示されており、その自身が備えるディスプレイに対して画面を変更するためのタッチ操作が行なわれた場合に、その自身が備えるディスプレイに表示されている別のディスプレイの画面を変更可能とされたことを特徴とする。

本発明の対基板作業システムは、ある対基板作業において、複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々が備えるディスプレイ以外のディスプレイ、例えば、自身とは別の部品装着作業を行うものや別の対基板作業機のディスプレイ，複数の対基板作業機を管理するホストコンピュータのディスプレイ，ネットワークに接続された携帯端末のディスプレイなどの画面を表示することが可能である。つまり、本発明の対基板作業システムによれば、ディスプレイを有する他の装置について、そのディスプレイに表示され得る様々な情報を、複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々において取得することが可能である。また、他のディスプレイに画面表示できない失陥が生じた場合であっても、その失陥が生じたディスプレイに表示されるべき画面を見ることが可能であり、その失陥の要因や復旧に係る案内を、複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々において取得することが可能である。そのような利点を有することで、本発明の対基板作業システムは、実用性の高いもののとなる。

本発明の実施形態としての対基板作業システムが用いられる複数の電気回路製造ラインを示す図である。 図１に示す電気回路製造ラインの概略を示すブロック図である。 図２に示す装着モジュールが備えるディスプレイに表示される画面の一例を示す図であり、（ｂ）は、装着モジュールが、自身が備えるディスプレイとは別のディスプレイの画面を表示した一例である。 図２に示す装着モジュールが、図３（ｂ）とは異なる方法で、自身とは別のディスプレイの画面を自身が備えるディスプレイに表示した画面を示す図である。 図２に示す装着モジュールが、自身とは別の装着モジュールが備えるディスプレイが画面表示できない場合に、その画面表示できないディスプレイの画面を表示した画面を示す図である。 図２示す装着モジュールの制御装置の機能を示すブロック図である。

以下、本発明の一実施形態である対基板作業システムの一例を、図を参照しつつ説明する。なお、本発明は、下記実施形態の他、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。

本発明の一実施形態である対基板作業システム１０は、例えば、図１に示すような、回路基板を組み立てる複数の電気回路製造ライン２０が配置される工場内において用いられる。例えば、それら複数の製造ライン２０のうちの１つのものは、上流側から順に、基板投入機２２，はんだ印刷機２４，印刷作業結果検査機２６，第１搬送路切換器２８，部品装着機３０，第２搬送路切換器３２，装着作業結果検査機３４，リフロー炉３６，最終検査機３８が、並んで配置されたものとなっている。そして、回路基板が、それらの機器を順次通過して、電気回路の製造が行われる。なお、それらの機器の各々が、回路基板に対して作業を行う対基板作業機である。ちなみに、部品装着機３０は、１つのベース４０と、そのベース４０上に並んで配置された６つの装着モジュール４２と、それら６つの装着モジュール４２を統括して制御するモジュール統括コントローラ４４とから構成されている。そして、部品装着機３０は、はんだ印刷された基板が、６つの装着モジュール４２を順次通過する間に、各装着モジュール４２によって部品を装着する作業が行われるようになっている。したがって、それら６つの装着モジュール４２の各々が、対基板作業機であると考えることもできる。また、電気回路製造ライン２０は、上記の各機器２２，２４，２６，３０，３４，３６，３８を統括して制御するラインコントローラ５０を備えている。

上述の対基板作業である上記の各機器２２，２４，２６，３４，３６，３８、および、部品装着機３０を構成する６つの装着モジュール４２は、ネットワーク５２で相互に接続されとともに、そのネットワーク５２には、ラインコントローラ５０も接続されている。

先にも述べたように、工場内には、複数の電気回路製造ライン２０（以下、単に「製造ライン２０」と呼ぶ場合がある。）が配置されており、それら複数の製造ライン２０の各々も同様にラインコントローラ５０を備え、それら複数の製造ライン２０の各々が備えるラインコントローラ５０は、ネットワーク５２で相互に接続されている。また、そのネットワーク５２には、ホストコンピュータ６０も接続されている。なお、ホストコンピュータ６０は、複数の製造ライン２０の各々の種々の情報、例えば、各製造ライン２０の生産する回路基板の種類および製造量等の生産計画や、それら多種類の回路基板の各々を組み立てるためのプログラム等が格納されており、ホストコンピュータ６０から、それらに関する情報がネットワーク５２を介して、各製造ライン２０のラインコントローラ５０あるいは各製造ライン２０を構成する各機器に送られるようになっている。

図２に、上記の製造ライン２０の構成の概略を、ブロック図で示す。部品装着機３０を構成する６つの装着モジュール４２の各々は、自身の作動を制御する制御装置７０を備えている。その制御装置７０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）７２，ＲＯＭ（リードオンメモリ）７４，ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）７６，制御用インターフェース７８を有するコンピュータを主体とするものである。また、６つの装着モジュール４２の各々は、図示を省略する部品装着ヘッド，基板コンベヤ装置，部品供給フィーダ，カメラなどの種々の作動装置８０を備えており、それら作動装置８０は、上記制御用インターフェース７８と接続されている。なお、ＲＯＭ７４には、装着モジュール４２の一般的作動を制御するためのプログラムやデータが格納され、ＲＡＭ７６には、上述したホストコンピュータ６０から取得した回路基板を組み立てるためのプログラムや、後に詳しく説明する各種のデータが格納される。

また、６つの装着モジュール４２の各々は、ディスプレイ９０を備えている。そのディスプレイ９０は、上記の制御用インターフェース７８に接続されており、ディスプレイ９０に表示される画面が制御される。なお、そのディスプレイ９０は、タッチパネル式のものとなっており、自身が備わる装着モジュール４２に関する操作や表示画面の切り換え等を、画面に触れることで行うことが可能となっている。ＲＯＭ７４には、画面に表示する各種の画像データが格納され、ＲＡＭ７６には、自身が備わる装着モジュール４２に関する情報、例えば、取り付けられている部品装着ヘッドや部品供給フィーダの情報、その部品供給フィーダにより供給される部品の情報、その部品の残りの数、カメラにより撮像された画像データ等、各種のデータが格納されている。制御用インターフェース７８は、表示すべき画面に必要な画像データをＲＯＭ７４から取得してディスプレイ９０に出力するとともに、その表示すべき画面に必要なデータをＲＡＭ７６から取得してディスプレイ９０に出力するようになっている。

さらに、６つの装着モジュール４２の各々は、通信回路１００を備えており、その通信回路１００が、上記の制御装置７０が備える通信用インターフェース１０２によって制御される。そして、それら６つの装着モジュール４２の各々の通信回路１００が、ネットワーク５２によって接続され、それら６つの装着モジュール４２の間での情報のやりとりが可能となっている。

なお、部品装着機３０以外の各機器２４，２６，３４，３６，３８、およびモジュール統括コントローラ４４，ラインコントローラ５０，ホストコンピュータ６０も、ディスプレイ１１０を備えており、それらの各々が備えた制御装置１１２によって、ディスプレイ１１０に表示される画面が制御される。また、各機器２４，２６，３４，３６，３８、およびモジュール統括コントローラ４４，ラインコントローラ５０，ホストコンピュータ６０は、通信回路１１４を備えており、ネットワーク５２に接続されている。つまり、６つの装着モジュール４２，各機器２４，２６，３４，３６，３８、およびモジュール統括コントローラ４４，ラインコントローラ５０の間での情報のやりとりも可能となっている。

本実施形態の対基板作業システム１０は、ディスプレイを備えた対基板作業機の各々が、自身が備えるディスプレイとは別のディスプレイの画面を、自身が備えるディスプレイに表示させることが可能とされている。

まず、６つの装着モジュール４２の各々は、同一の製造ライン２０内の自身とは別の装着モジュールが備えるディスプレイ９０にその時点において表示されている画面を、自身が備えるディスプレイ９０に表示可能とされている。具体的には、例えば、装着モジュール４２ａ（Ｍｏｄｕｌｅ１）は、装着モジュール４２ｂ（Ｍｏｄｕｌｅ２），ｃ（Ｍｏｄｕｌｅ３），ｄ（Ｍｏｄｕｌｅ４），ｅ（Ｍｏｄｕｌｅ５），ｆ（Ｍｏｄｕｌｅ６）の各々が備えるディスプレイ９０ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆに表示されている画面を、自身が備えるディスプレイ９０ａに表示可能とされているのである。図３（ａ）に示した画面が、装着モジュール４２ａのディスプレイ９０ａに表示されている状態において、画面上のディスプレイ切換ボタン１２０から、切り換えることが可能である。例えば、図３（ｂ）に、装着モジュール４２ｆのディスプレイ９０ｆに表示されている画面を、ディスプレイ９０ａに表示した画面を示す。それら図３（ａ）および図３（ｂ）は、ともに部品補給案内画面である。

装着モジュール４２は、別ディスプレイの画面を表示する際、その別ディスプレイに表示されている画面を表示するために必要なデータのうち、自身に格納されているデータと同じものを除いたもののみを、ネットワーク５２を介して取得するようになっている。具体的には、図３（ａ）と図３（ｂ）とを比較して解るように、画像データは同一のものであり、ＲＯＭ７４に格納されているものである。つまり、図３（ａ）に示す画面から図３（ｂ）に示す画面に切り換える場合、装着モジュール４２ａは、装着モジュール４２ｆから、ディスプレイ９０ｆの表示画面が部品補給案内であることを表すデータ，部品補給を案内する必要があるフィーダの数を表す数値、および、それらフィーダの各々のスロット番号を表す数値１３０，フィーダ種を表す文字列１３２，デバイス種を表す文字列１３４，フィーダ送りピッチを表す数値１３６，発生しているエラーコードを表す数値１３８を取得する。そして、装着モジュール４２ａは、その取得したデータと、ＲＯＭ７４に格納されている画像データとに基づいて、ディスプレイ９０ｆの表示画面が、自身が備えるディスプレイ９０ａに表示されるようになっているのである。つまり、本対基板作業システム１０によれば、他のディスプレイの画面を表示するために通信により取得するデータが、必要最小限とされているため、通信に要する時間、ひいては、他のディスプレイの画面を表示するまでの時間を短くすることが可能である。

なお、本実施形態の対基板作業システム１０は、ディスプレイ９０に表示される画面を、別のディスプレイの画面に切り換えるように構成されていたが、図４に示すように、自身が備えるディスプレイ９０の画面の一部に、ディスプレイ９０ｆの画面を表示するようにしてもよい。

また、６つの装着モジュール４２の各々は、自身が備えるディスプレイ９０に表示させている別ディスプレイの画面を変更する操作を行うことも可能とされている。詳しく言えば、６つの装着モジュール４２の各々は、自身が備えるディスプレイ９０に対して、そのディスプレイ９０に表示されている別ディスプレイの画面をその画面とは別の階層の画面に遷移する操作入力があった場合に、その別ディスプレイに表示されている画面を変更させる。それとともに、自身が備えるディスプレイ９０の画面に、その別ディスプレイの変更後の画面を表示させるべく、その別ディスプレイを備えるものから必要なデータを取得するのである。

具体的には、例えば、装着モジュール４２ａのディスプレイ９０ａに、図３（ｂ）に示す装着モジュール４２ｆのディスプレイ９０ｆの画面が表示されている状態において、その画面に操作入力があった場合について説明する。図３（ｂ）に示した画面内に表示されている２つのフィーダ画像１５０，１５２のいずれかを選択すると、その選択したフィーダの詳細な情報が表示されるようになっている。そして、ディスプレイ９０ａに対して、それに表示された別ディスプレイ９０ｆの画面内のフィーダ画像１５０，１５２のいずれかが作業者によってタッチされた場合には、まず、装着モジュール４２ａは、装着モジュール４２ｆに、それのディスプレイ９０ｆに表示されている画面をそのタッチされたフィーダ画像１５０，１５２のいずれかの詳細情報を表す画面に遷移させる指令を出力する。それとともに、装着モジュール４２ａは、自身のディスプレイ９０ａにそのディスプレイ９０ｆの遷移後の画面を表示させるために必要なデータを、その装着モジュール４２ｆから取得し、そのディスプレイ９０ｆの遷移後の画面を自身のディスプレイ９０ａに表示するのである。

さらに、６つの装着モジュール４２の各々は、自身とは別の装着モジュールにおいてそれのディスプレイに画面表示できない失陥が生じた場合に、そのディスプレイに表示されるべき画像を、自身が備えるディスプレイ９０に表示することが可能とされている。

例えば、ある装着モジュール４２において、ディスプレイ９０に関わるファームウェアのアップデートを行った場合に、そのアップデートの失敗によるソフトエラーによって、ディスプレイ９０に画面表示できなくなる虞がある。また、例えば、ハードエラーによって、ディスプレイに画面表示できなくなる場合もある。そのようなエラーが生じた場合であっても、本対基板作業システム１０によれば、そのエラーによって表示できなくなったディスプレイを失陥から復旧させる際に、その画面表示できないディスプレイが表示するべき画面を、別のディスプレイに表示させることができるため、例えば、その失陥に関する情報を取得して、早期に復旧することが可能となる。

上記の具体的な例として、装着モジュール４２ａにおいてディスプレイ９０に画面表示できない失陥が生じた場合ついて説明する。そのような失陥が生じた場合、失陥が生じたディスプレイ９０ａとは別のディスプレイ、例えば、隣の装着モジュール４２ｂのディスプレイ９０ｂに、その失陥したディスプレイ９０ａに表示されるべき画面を表示するために、装着モジュール４２ｂが作業者によって操作される。詳しく言えば、装着モジュール４２ｂは、作業者によって、自身が備えるディスプレイ９０ｂに、ディスプレイ９０ａの画面に切り換える操作が行われる。そして、装着モジュール４２ｂのディスプレイ９０ｂには、例えば、図５に示すような、ディスプレイ９０ａの画面が表示される。この図５に示した場合には、装着モジュール４２ａのディスプレイ９０ａに画面表示できない失陥がヒューズ切れによるハードエラーであることが判明し、その失陥に早急に対処することができる。

なお、装着モジュール４２ｂは、図５に示したディスプレイ９０ａの画面を、自身のディスプレイ９０ｂに表示する際、エラー番号（Seek Number）１６０およびサブコード１６２のみを、装着モジュール４２ａから取得する。そして、装着モジュール４２ｂは、それらエラー番号１６０およびサブコード１６２に基づいて、ＲＯＭ７４に格納された画像を、ディスプレイ９０ｂに表示するようなっている。

６つの装着モジュール４２の各々は、自身とは別の装着モジュール４２が備えるディスプレイ９０の画面だけでなく、他の対基板作業機である各機器２４，２６，３４，３６，３８およびモジュール統括コントローラ４４，ラインコントローラ５０が備えるディスプレイ１１０の画面をも表示させることが可能とされている。また、対基板作業機である各機器２４，２６，３４，３６，３８、および、モジュール統括コントローラ４４，ラインコントローラ５０の各々は、自身とは別の機器やコントローラが備えるディスプレイの画面を表示させることが可能とされている。つまり、製造ライン２０を構成する機器のいずれのディスプレイにおいても、自身とは別のディスプレイの画面を表示させることができるのである。さらには、複数の製造ライン２０を構成する機器のいずれのディスプレイにおいても、他の製造ラインを構成する機器のディスプレイの画面を表示させることも可能である。

したがって、本対基板作業システム１０によれば、製造ライン２０の何処にいても、製造ライン２０を構成する機器の情報を取得することが可能である。そのため、作業者が、移動することなく、離れた位置にある機器の情報を取得することができるため、作業効率を向上させることが可能である。

先にも述べたように、ネットワーク５２には、ホストコンピュータ６０が接続されている。また、作業者等が携帯するスマートフォンあるいはタブレット型などの携帯端末１８０が、無線通信によって、ネットワーク５２に接続されている。上述したように、ホストコンピュータ６０は、ディスプレイ１１０を備えている。また、携帯端末１８０も同様に、ディスプレイ１８２を備えている。そして、ホストコンピュータ６０は、自身が備えるディスプレイ１１０に、対基板作業機である上記の各機器２４，２６，３４，３６，３８が備えるディスプレイ１１０、および、６つの装着モジュール４２が備えるディスプレイ９０の各々に表示される画面を、表示させることが可能とされるとともに、携帯端末１８０も、自身が備えるディスプレイ１８２に、それら他のディスプレイに表示される画面を表示させることが可能とされている。

したがって、本対基板作業システム１０によれば、製造ライン２０に限らず、工場内の何処にいても、製造ライン２０を構成する機器の情報を取得することが可能であり、作業者が、移動することなく、離れた位置にある機器の情報を取得することができるため、作業効率を向上させることが可能である。

なお、ホストコンピュータ６０は、制御装置１１２が有するＲＯＭに画像データが記憶されており、上述した装着モジュール４２と同様に、のディスプレイを表示するために必要なデータのみを取得するようになっている。一方、携帯端末１８０は、自身が備えるディスプレイ１８２に他のディスプレイの画面を表示する場合には、他のディスプレイに表示されている画面を、一つの画像として取得し、ディスプレイ１８２に表示するようになっている。

本実施形態の対基板作業システム１０は、上述したように、別のディスプレイの画面を表示可能に構成される。その構成について、図６を参照しつつ機能的側面から説明する。図６は、装着モジュール４２の制御装置７０の機能を中心として説明するための機能ブロック図である。この図６に示すように、装着モジュール４２の制御装置７０は、ディスプレイ９０の表示画面を制御する表示画面制御部２００を有している。その表示画面制御部２００は、画面表示に必要なデータをＲＯＭ７４およびＲＡＭ７６から取得し、ディスプレイ９０に出力するものである。また、その表示画面制御部２００は、別のディスプレイの画面を表示することが可能とされている。そして、制御装置７０は、その別のディスプレイの画面を表示するために必要なデータを要求・取得する別ディスプレイ画面データ取得部２０２を有している。

また、制御装置７０は、別のディスプレイを備える機器から、現時点においてディスプレイ９０に表示されている画面を生成するためのデータを要求された場合に、それに必要なデータのみを出力する表示画面データ出力部２０４を有している。その表示画面データ出力部２０４は、別のディスプレイを備える機器の種類に基づいて、その機器が備える制御装置内のＲＯＭに格納されているデータを除いたデータを抽出し、出力するものである。

さらに、制御装置７０は、ディスプレイ９０に対して、そのディスプレイ９０が表示している別のディスプレイの画面を変更する操作入力があった場合に、ディスプレイ９０だけでなく、その別のディスプレイに表示されている画面をも変更させる別画面変更部２０６を有している。その別画面変更部２０６は、その別のディスプレイを備える機器に対して、その機器のディスプレイに表示されている画面を変更させるとともに、その変更後の画面をディスプレイ９０に表示するために、その別のディスプレイを備える機器に必要なデータを要求するものである。

１０：対基板作業システム ２０：電気回路製造ライン ２２：基板投入機 ２４：はんだ印刷機〔対基板作業機〕 ２６：印刷作業結果検査機〔対基板作業機〕 ２８：第１搬送路切換器 ３０：部品装着機〔対基板作業機〕 ３２：第２搬送路切換器 ３４：装着作業結果検査機〔対基板作業機〕 ３６：リフロー炉〔対基板作業機〕 ３８：最終検査機〔対基板作業機〕 ４２ａ〜４２ｆ：装着モジュール〔対基板作業機〕 ４４：モジュール統括コントローラ ５０：ラインコントローラ ５２：ネットワーク ６０：ホストコンピュータ〔外部端末〕 ７０：制御装置 ７２：ＰＵ（プロセッシングユニット） ７４：ＲＯＭ（リードオンメモリ） ７６：ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ） ９０：ディスプレイ １１０：ディスプレイ １１２：制御装置 １３０：スロット番号を表す数値 １３２：フィーダ種を表す文字列 １３４：デバイス種を表す文字列 １３６：フィーダ送りピッチを表す数値 １３８：発生しているエラーコードを表す数値 １５０，１５２：フィーダ画像 １６０：エラー番号 １６２：サブコード １８０：携帯端末 １８２：ディスプレイ ２００：表示画面制御部 ２０２別ディスプレイ画面取得部 ２０４：表示画面データ出力部 ２０６：別画面変更部

Claims (5)

1. (a)それぞれが、タッチパネル式のディスプレイと制御装置とを備え、電気回路を構成する回路基板に対して作業を行う複数の対基板作業機と、(b)前記複数の対基板作業機の各々を相互に接続するネットワークとを含んで構成される対基板作業システムであって、
   前記複数の対基板作業機が、回路基板に対して部品を装着する作業を行うものを複数含み、
   それら複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々が、
   自身が備えるディスプレイとは別のディスプレイにその時点において表示されている画面を、自身が備えるディスプレイに表示可能とされるとともに、
   自身が備えるディスプレイに別のディスプレイの画面が表示されており、その自身が備えるディスプレイに対して画面を変更するためのタッチ操作が行なわれた場合に、その自身が備えるディスプレイに表示されている別のディスプレイの画面を変更可能とされた対基板作業システム。
2. 前記複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々が、
   前記別のディスプレイに表示される画面である部品補給案内画面を、自身が備えるディスプレイに表示するように構成された請求項１に記載の対基板作業システム。
3. 前記複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々が、
   前記別のディスプレイに画面表示できない失陥が生じた場合に、その別のディスプレイに表示されるべき画面を、自身が備えるディスプレイに表示するように構成された請求項１または請求項２に記載の対基板作業システム。
4. 前記複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うものの各々が、
   前記別のディスプレイに画面表示できない失陥が生じた場合に、自身とは別のディスプレイに表示されるべき画面として、ハードエラー情報、ソフトエラー情報、エラー番号情報の少なくとも１つを含む画面を、自身が備えるディスプレイに表示するように構成された請求項３に記載の対基板作業システム。
5. 当該対基板作業システムが、さらに、
   前記ネットワークに無線通信で接続され、前記複数の対基板作業機のうちの部品装着作業を行うもののうちのいずれかが備えるディスプレイに表示される画面を、自身が備えるディスプレイに表示可能な外部端末を含んで構成された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の対基板作業システム。

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