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JP6492292B2 - 部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法 - Google Patents

部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法 Download PDF

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Description

本発明は、複数の部品実装用設備が連結された部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法に関するものである。
部品実装ラインを構成する部品実装装置などの部品実装用設備の動作制御用のプログラムは、一般に設備稼働開始以降においても、不具合修正や動作改善の目的等のために内容を変更するバージョンアップが頻繁に実行されている。バージョンアップ中は、部品実装用設備での基板の生産を中断する必要がある。そこで、生産中の部品実装用設備のバージョンアップによる時間損失を短くするための方策が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の部品実装用設備(電子部品実装用装置)では、プログラムを記憶する記憶領域を複数備えた記憶部を有し、一の記憶領域に記憶されるプログラムを実行して基板の生産を実行している間に他の記憶領域にバージョンアップ用のプログラムを書き込み、領域を切り替えてバージョンアップを実行することによって時間損失を短くしている。
特開2008―205075号公報
しかしながら、特許文献1を含む従来技術では、部品実装用設備単体としてバージョンアップによる時間損失を短くすることは提案されているが、複数の部品実装用設備が連結された部品実装ライン全体としてバージョンアップによる時間損失を短くする方策については言及されていない。そこで、部品実装ライン全体としてプログラムのバージョンアップによる生産時間の損失を短くするという課題があった。
そこで本発明は、部品実装ライン全体としてプログラムのバージョンアップによる生産時間の損失を短くすることができる部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法を提供することを目的とする。
本発明の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法は、複数の部品実装用設備が連結された部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法であって、前記複数の部品実装用設備のうちの先頭から開始して下流側に向かって順番に部品実装用設備のプログラムのバージョンアップを実行し、前記先頭の部品実装用設備は、バージョンアップの実行の指示があった時点で生産中の基板への実装を完了させて、隣接する下流側の前記部品実装用設備への前記基板の搬出が完了した後に、前記バージョンアップを実行する。
本発明によれば、部品実装ライン全体としてプログラムのバージョンアップによる生産時間の損失を短くすることができる。
本発明の一実施の形態の部品実装ラインの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の部品実装ラインの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装ラインの先頭の部品実装装置におけるプログラムのバージョンアップ方法のフロー図 本発明の一実施の形態の部品実装ラインの先頭から2台目以降の部品実装装置におけるプログラムのバージョンアップ方法のフロー図 (a)(b)(c)(d)本発明の一実施の形態の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法の説明図
以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装ライン、部品実装装置(部品実装用設備)の仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図2では、水平面内で互いに直交する2軸方向として、基板搬送方向のX方向(図2における左右方向)、基板搬送方向に直交するY方向(図2における上下方向)が示される。
まず図1を参照して部品実装ライン1について説明する。図1において部品実装ライン1は、基板搬送方向の上流側から下流側に向かって、部品実装装置M1、部品実装装置M2、部品実装装置M3を連結して通信ネットワーク2によって接続し、全体が管理コンピュータ3によって制御される構成となっている。部品実装ライン1は、基板に部品を実装して実装基板を生産する機能を有する。
なお、部品実装ライン1の構成は、図1に示す例に限定されることはない。例えば、4台以上の部品実装装置M1〜M3を連結しても、2台の部品実装装置M1〜M3で構成してもよい。また、部品実装ライン1を構成する部品実装用設備は、部品実装装置M1〜M3に限定されることもない。例えば、部品実装用設備は、基板にクリームはんだを印刷する印刷装置や、基板に印刷されたはんだの状態を検査する印刷検査装置、基板に実装された部品の状態を検査する実装検査装置であってもよい。また、下流側に基板を供給する基板供給装置を含んでいてもよい。このように、部品実装ライン1は、複数の部品実装用設備が連結されている。
次に図2を参照して、部品実装装置M1〜M3の構成を説明する。部品実装装置M1〜M3は同様の構成であり、ここでは部品実装装置M1について説明する。部品実装装置M1は、部品供給部から供給された部品を基板に実装する部品実装作業を実行する機能を有する。基台4の中央には、基板搬送機構5がX方向に配設されている。基板搬送機構5は、隣接する上流側の部品実装用設備に基板要求信号を送信することによって上流側から搬送された基板6を、実装作業位置に搬入して位置決め保持する。また、基板搬送機構5は、隣接する下流側の部品実装用設備からの基板要求信号を受信すると、部品実装作業が完了した基板6を下流側に搬出する。
基板搬送機構5の両側方には、部品供給部7が配置されている。それぞれの部品供給部7には、複数のテープフィーダ8が並列に装着されている。テープフィーダ8は、部品を収納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部7の外側から基板搬送機構5に向かう方向(テープ送り方向)にピッチ送りすることにより、以下に説明する部品実装機構の実装ヘッドによる部品取り出し位置に部品を供給する。
基台4上面においてX方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたY軸ビーム9がY方向に沿って配設されている。Y軸ビーム9には、同様にリニア駆動機構を備えた2基のX軸ビーム10が、Y方向に移動自在に結合されている。X軸ビーム10はX方向に沿って配設されている。2基のX軸ビーム10には、それぞれ実装ヘッド11がX方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド11は、部品を吸着して保持して昇降可能な複数の吸着ユニット11aを備える。吸着ユニット11aのそれぞれの下端部には、部品を吸着保持する吸着ノズルが装着されている。
図2において、Y軸ビーム9、X軸ビーム10を駆動することにより、実装ヘッド11はX方向、Y方向に移動する。これにより2つの実装ヘッド11は、それぞれ対応した部品供給部7に配置されたテープフィーダ8の部品取り出し位置から部品を吸着ノズルによって吸着して取り出して、基板搬送機構5に位置決めされた基板6の実装点に実装する。Y軸ビーム9、X軸ビーム10および実装ヘッド11は、部品を保持した実装ヘッド11を移動させることにより、部品を基板6に実装する部品実装機構12を構成する。
部品供給部7と基板搬送機構5との間には、部品認識カメラ13が配設されている。部品供給部7から部品を取り出した実装ヘッド11が部品認識カメラ13の上方を移動する際に、部品認識カメラ13は実装ヘッド11に保持された状態の部品を撮像して部品の保持姿勢を認識する。実装ヘッド11が取り付けられたプレート10aには基板認識カメラ14が取り付けられている。基板認識カメラ14は、実装ヘッド11と一体的に移動する。
実装ヘッド11が移動することにより、基板認識カメラ14は基板搬送機構5に位置決めされた基板6の上方に移動し、基板6に設けられた基板マーク(図示せず)を撮像して基板6の位置を認識する。また、基板認識カメラ14はテープフィーダ8の部品の吸着位置の上方に移動し、部品取り出し位置付近のキャリアテープの状態を認識する。実装ヘッド11による基板6への部品実装動作においては、部品認識カメラ13による部品の認識結果と、基板認識カメラ14による基板位置の認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。
次に、図3を参照して、部品実装ライン1の制御系の構成を説明する。部品実装装置M1〜M3は同様の構成であり、ここでは部品実装装置M1について説明する。部品実装装置M1が備える実装制御部21は、CPU機能を備える演算処理装置であり、内部処理機能として更新制御部21aを備えている。実装記憶部22は記憶装置であり、処理プログラムの他、更新プログラム22aなどを記憶する。表示部23は液晶パネルなどの表示装置であり、各種データ、情報などを表示する。通信部24は通信インターフェースであり、通信ネットワーク2を介して管理コンピュータ3、他の部品実装装置M2,M3との間で信号、データの授受を行う。
実装制御部21は、実装記憶部22に記憶された処理プログラムを実行することにより、基板搬送機構5、部品供給部7、部品実装機構12、部品認識カメラ13、基板認識カメラ14、表示部23の各部を制御して、部品供給部7から供給された部品を基板搬送機構5によって保持された基板6に実装する部品実装作業を実行する。
図3において、更新制御部21aは、実装記憶部22および部品実装装置M1の各部が備える制御装置(図示省略)が有する記憶部に記憶された処理プログラムや動作パラメータを、最新版にバージョンアップするプログラムの更新処理を実行させる。具体的には、更新制御部21aは、管理コンピュータ3からの更新指示を受信した時、または、隣接する上流側の部品実装用設備(部品実装装置M1〜M3など)が更新処理を開始した旨の開始報告を受信した時に、プログラムの更新処理を開始する。
また、更新制御部21aは、更新処理の開始直後に、隣接する上流側の部品実装用設備への基板要求信号を停止する。これによって、上流側から部品実装の対象となる基板6が新たに搬入されることが防止される。また、更新制御部21aは、更新処理を開始した時点で生産中の基板6への部品の実装を完了させて、部品実装装置M1内の全ての基板6を下流側の部品実装用設備に搬出させる。また、更新制御部21aは、管理コンピュータ3にバージョンアップ用の更新プログラム22aの送信を要求し、管理コンピュータ3から送信された更新プログラム22aを実装記憶部22に記憶させる。
また、更新制御部21aは、全ての基板6が下流側に搬出されると、隣接する下流側の部品実装用設備に更新処理を開始したことを示す開始報告を送信する。また、更新制御部21aは、更新プログラム22aを実行させ、更新プログラム22aの実行が完了すると、再起動が必要な各部を再起動(電源オフ後に電源オン)させる。また、更新制御部21aは、再起動が完了すると、隣接する上流側の部品実装用設備への基板要求信号を再開し、基板6の生産を再開させる。
図3において、管理コンピュータ3は、管理制御部31、管理記憶部32、入力部33、表示部34、通信部35を備えている。管理制御部31はCPUなどの演算装置であり、更新管理部31aなどの内部処理部を有している。管理記憶部32は記憶装置であり、部品実装ライン1を統括制御するための部品実装データの他、更新プログラム32aなどを記憶する。
更新プログラム32aは、部品実装ライン1が備える部品実装用設備の処理プログラムや動作パラメータを、最新版にバージョンアップするためのプログラムであり、部品実装用設備の種類に対応して記憶されている。更新管理部31aは、部品実装ライン1が備える複数の部品実装用設備のプログラムのバージョンアップを管理制御する。具体的には、更新管理部31aは、部品実装ライン1の先頭(最上流側)の部品実装用設備にプログラムのバージョンアップの実行を指示する更新指示を送信する。また、更新管理部31aは、各部品実装用設備(部品実装装置M1〜M3)からの要求に応じて、その部品実装用設備に対応する更新プログラム32aを要求元に送信する。
図3において、入力部33は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時に用いられる。表示部34は液晶パネルなどの表示装置であり、各種データの他、報知情報などを表示する。通信部35は通信インターフェースであり、通信ネットワーク2を介して部品実装装置M1〜M3との間で信号、データの授受を行う。
次いで図4、図5のフローに則して、図6を参照しながら、部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法(プログラムの更新処理)について説明する。図4は、部品実装ライン1が備える複数の部品実装用設備のうち、先頭(最上流)の部品実装用設備である部品実装装置M1におけるプログラムの更新処理のフローを示している。図5は、部品実装ライン1が備える複数の部品実装用設備のうち、先頭から2台目以降の部品実装用設備である部品実装装置M2,M3におけるプログラムの更新処理のフローを示している。
ここでは、部品実装ライン1が備える3台の部品実装装置M1〜M3において、プログラムのバージョンアップが実行される例を説明する。また、更新処理を開始する直前の部品実装ライン1では、図6(a)に示すように、部品実装装置M1は基板6(3)に、部品実装装置M2は基板6(2)に、部品実装装置M3は基板6(1)に対する部品実装作業を実行しているとする。
まず、図4を参照して部品実装装置M1におけるプログラムの更新処理について説明する。先頭の部品実装用設備である部品実装装置M1は、管理コンピュータ3より更新指示を受信する(ST1:更新指示受信工程)。これにより、プログラムの更新処理が開始される。次いで部品実装装置M1の更新制御部21aは、隣接する上流側の部品実装用設備(図示省略する基板供給装置、印刷検査装置など)への基板要求信号を停止させる(ST2:基板要求信号停止工程)。
部品実装装置M1では実装基板の生産が継続され(ST3:基板生産工程)、更新制御部21aは、部品実装装置M1の基板搬送機構5から全ての基板6が下流側に搬出されたか否かを判断する(ST4:搬出完了判断工程)。すなわち、部品実装装置M1は、バージョンアップの実行の指示(更新指示)があった時点で生産中の基板6(3)が搬出されるまで(ST4においてNo)、基板6(3)への部品の実装を継続する(ST3)。
図6(b)に示すように、部品実装装置M1での部品実装作業が完了し、基板6(3)が下流側の部品実装装置M2に搬出されると(ST4においてYes)、更新制御部21aは、部品実装装置M2に向けてバージョンアップを開始したことを示す開始報告を送信させる(ST5:開始報告送信工程)。次いで更新制御部21aは、管理コンピュータ3より更新プログラム22aをダウンロードして、更新プログラム22aを実行させる(ST6:更新プログラム実行工程)。これにより、実装記憶部22の処理プログラムなどが最新版に更新される。なお、更新プログラム22aのダウンロードは、実装基板の生産(ST3)と並行して実行してもよい。
次いで更新制御部21aは、再起動が必要な各部の再起動を完了させた後、隣接する上流側の部品実装用設備への基板要求信号を再開させる(ST7:基板要求信号再開工程)。次いで更新制御部21aは、部品実装装置M1における実装基板の生産を再開させる(ST8:基板生産再開工程)。これにより、部品実装装置M1におけるプログラムのバージョンアップが完了し、図6(c)に示すように、上流側より搬送された基板6(4)への部品実装作業が開始される。
上記説明したように、部品実装装置M1(先頭の部品実装用設備)は、バージョンアップの実行の指示(更新指示)があった時点(ST1)で生産中の基板6(3)への実装(ST3)を完了させる。そして、部品実装装置M2(隣接する下流側の部品実装用設備)への基板6(3)の搬出が完了した後に(ST4においてYes)、バージョンアップを実行する(ST5〜ST8)。
次に、図5を参照して、先頭の部品実装用設備(部品実装装置M1)より下流側の部品実装用設備(部品実装装置M2,M3)におけるプログラムの更新処理について説明する。部品実装装置M2および部品実装装置M3におけるプログラムの更新処理は同様であり、ここでは部品実装装置M2について説明する。部品実装装置M2におけるプログラムの更新処理は、更新処理を開始するトリガーとなる信号が、部品実装装置M1から送信される開始報告であることが、管理コンピュータ3から送信される更新指示がトリガーとなる部品実装装置M1とは異なる。以下、部品実装装置M1におけるプログラムの更新処理と同じ工程には同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
部品実装装置M2が更新処理を開始する直前の部品実装ライン1では、図6(b)に示すように、部品実装装置M1はプログラムの更新処理を実行し、部品実装装置M2は基板6(3)に、部品実装装置M3は基板6(2)に対する部品実装作業を実行しているとする。
図5において、基板6(3)に部品実装作業中の部品実装装置M2は、隣接する上流側の部品実装用設備である部品実装装置M1から送信される開始報告を受信する(ST11:開始報告受信工程)。これにより、プログラムの更新処理が開始される。次いで部品実装装置M2の更新制御部21aは、基板要求信号停止工程(ST2)において、部品実装装置M1(隣接する上流側の部品実装用設備)への基板要求信号を停止させる。
すなわち、部品実装装置M2(先頭の部品実装用設備より下流側の部品実装用設備の各々)は、部品実装装置M1(隣接する上流側の部品実装用設備)より開始報告を受信した時点(ST11)で、部品実装装置M1(隣接する上流側の部品実装用設備)への基板要求信号を停止する(ST2)。
次いで、開始報告を受信した時点で生産中の基板6(3)の基板生産工程(ST3)が、部品実装装置M3に基板6(3)が搬出されるまで実行される。搬出完了判断工程(ST4)において搬出が完了したと判断されると(Yes)、更新制御部21aは、開始報告送信工程(ST5)を実行して、隣接する下流側の部品実装用設備である部品実装装置M3に開始報告を送信させる。次いで更新制御部21aは、更新プログラム実行工程(ST6)を実行して、管理コンピュータ3より更新プログラム22aをダウンロードして実行させる。
次いで更新制御部21aは、必要な再起動を実行した後、基板要求信号再開工程(ST7)を実行して、部品実装装置M1への基板要求信号を再開させる。次いで更新制御部21aは、基板生産再開工程(ST8)を実行して、部品実装装置M2における実装基板の生産を再開させる。これにより、部品実装装置M2におけるプログラムのバージョンアップが完了し、図6(d)に示すように、プログラムがバージョンアップされた部品実装装置M1において部品が実装された基板6(4)が搬送されて、プログラムがバージョンアップされた部品実装装置M2によって基板6(4)への部品実装作業が開始される。
上記説明したように、部品実装装置M2(先頭の部品実装用設備より下流側の部品実装用設備の各々)は、部品実装装置M1(隣接する上流側の部品実装用設備)よりバージョンアップを開始したことを示す開始報告を受信した時点(ST11)で生産中の基板6(3)の実装(ST3)を完了させる。そして、部品実装装置M3(隣接する下流側の部品実装用設備)への基板6(3)の搬出と開始報告の送信(ST5)を完了した後に、バージョンアップを実行する(ST6〜ST8)。
図6(d)に示すように、部品実装装置M3は、開始報告受信工程(ST11)において部品実装装置M2から送信される開始報告を受信すると、更新処理を開始する。
次に、プログラムの更新処理が実行されている部品実装ライン1全体の状況について説明する。図6(b)、図6(c)、図6(d)では、プログラムの更新処理が実行されている部品実装装置M1〜M3を2点鎖線で囲っている。また、プログラムがバージョンアップされた部品実装装置M1〜M3によって部品実装作業が実行された基板6(基板6(4)、基板6(5))に斜線でハッチングを掛けている。
図6(b)、図6(c)、図6(d)に示すように、部品実装ライン1では、複数の部品実装用設備(部品実装装置M1〜M3)のうちの先頭(部品実装装置M1)から開始して下流側に向かって順番に部品実装用設備のプログラムのバージョンアップが実行される。これにより、各基板6への部品実装が処理プログラムのバージョンが異なる部品実装装置M1〜M3によって実行されることが防止できる。具体例で説明すると、基板6(1)、基板6(2)、基板6(3)は、古いバージョンの処理プログラムで部品実装作業が実行され、基板6(4)、基板6(5)は、更新された新しいバージョンの処理プログラムで部品実装作業が実行されている。
また、プログラムの更新処理が実行されている部品実装装置M1〜M3以外の部品実装装置M1〜M3では、基板6への部品実装作業が継続されている。例えば、図6(b)において、バージョンアップを実行中の部品実装用設備(部品実装装置M1)以外の複数の部品実装用設備(部品実装装置M2,M3)は、基板6の生産を継続している。これによって、部品実装装置M1〜M3がプログラムの更新処理のために実装基板の生産を停止してしまう時間を短縮できて、部品実装ライン1全体として生産時間の損失を短くすることができる。
上記説明したように、本実施の形態の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法は、複数の部品実装用設備(部品実装装置M1〜M3)のうちの先頭(部品実装装置M1)から開始して下流側に向かって順番に部品実装用設備のプログラムのバージョンアップを実行している。
その際、先頭の部品実装用設備(部品実装装置M1)は、バージョンアップの実行の指示があった時点(ST1)で生産中の基板6への実装を完了させて、隣接する下流側の部品実装用設備(部品実装装置M2)への基板6の搬出が完了した後に(ST4においてYes)、バージョンアップを実行している(ST5〜ST8)。これによって、バージンアップを実行している部品実装用設備の他の部品実装用設備では実装基板の生産を継続することができるため、部品実装ライン1全体としてプログラムのバージョンアップによる生産時間の損失を短くすることができる。
なお、上記では、部品実装用設備として基板6を載置する箇所が1箇所設定された基板搬送機構5を1組備える部品実装装置M1〜M3を例に説明したが、本実施の形態の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法の適用は、このような部品実装装置M1〜M3に限定されることはない。例えば、部品実装ライン1において連結される部品実装用設備は、基板搬送機構5をY方向に2組並列に備える部品実装装置であっても、基板搬送機構5に複数の基板6を載置する箇所が設定された部品実装装置であってもよい。その場合、搬出完了判断工程(ST4)において、部品実装装置が備える全ての基板搬送機構5から全ての基板6が搬出されたか否かが判断される。
本発明の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法は、部品実装ライン全体としてプログラムのバージョンアップによる生産時間の損失を短くすることができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。
1 部品実装ライン
6 基板
M1、M2、M3 部品実装装置(部品実装用設備)

Claims (4)

  1. 複数の部品実装用設備が連結された部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法であって、
    前記複数の部品実装用設備のうちの先頭から開始して下流側に向かって順番に部品実装用設備のプログラムのバージョンアップを実行し、
    前記先頭の部品実装用設備は、バージョンアップの実行の指示があった時点で生産中の基板への実装を完了させて、隣接する下流側の前記部品実装用設備への前記基板の搬出が完了した後に、前記バージョンアップを実行する、部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法。
  2. 前記先頭の部品実装用設備より下流側の部品実装用設備の各々は、隣接する上流側の前記部品実装用設備より前記バージョンアップを開始したことを示す開始報告を受信した時点で生産中の基板の実装を完了させて、隣接する下流側の前記部品実装用設備への前記基板の搬出と前記開始報告の送信を完了した後に、前記バージョンアップを実行する、請求項1に記載の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法。
  3. 前記先頭の部品実装用設備より下流側の部品実装用設備の各々は、前記隣接する上流側の部品実装用設備より前記開始報告を受信した時点で、前記隣接する上流側の部品実装用設備への基板要求信号を停止する、請求項2に記載の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法。
  4. 前記バージョンアップを実行中の前記部品実装用設備以外の前記複数の部品実装用設備は、前記基板の生産を継続する、請求項1から3のいずれかに記載の部品実装ラインにおけるプログラムのバージョンアップ方法。
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