CN113366933B

CN113366933B - 元件安装系统

Info

Publication number: CN113366933B
Application number: CN201980090401.1A
Authority: CN
Inventors: 安井义博
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2019-03-05
Filing date: 2019-03-05
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2039-03-05
Also published as: WO2020178967A1; EP3937606A1; JPWO2020178967A1; US11765877B2; EP3937606A4; EP3937606B1; JP7097503B2; CN113366933A; US20220132717A1

Abstract

元件安装系统具备元件安装机组、保管库、装载机、主机及生产管理计算机。主机基于用于生产多个种类的在安装对象物上安装有预先规定的各种元件的产品的生产计划而针对每个产品生成任务，将生成的任务中的满足预定的确定条件的任务设定为确定任务。生产管理计算机与主机共享确定任务，在进行了确定任务的处理准备之后，基于确定任务的处理准备的结果来控制装载机对元件供给装置的取出及/或安装。

Description

元件安装系统

技术领域

在本说明书中，公开一种元件安装系统。

背景技术

作为元件安装系统，如专利文献1所示，已知有如下的元件安装系统：在将元件安装机沿着基板的输送方向排列多个而构成的元件安装机组的上游侧设置保管库，装载机相对于元件安装机及保管库自动地进行供料器的取出及/或安装。在该元件安装系统中，生产管理计算机从主机取得任务后，基于该任务来控制装载机进行供料器的自动更换。任务是针对每个元件安装机规定了将何种元件种类的元件以何种顺序向基板安装等的指令，针对每个产品(安装有预先规定的各种元件的基板)而规定。

现有技术文献

专利文献1：国际公开第2018/087854号小册子

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在这样的元件安装系统中，基于关于多种类的产品针对每个产品规定了生成几张等的生产计划来生成任务，基于各任务来生产产品。生产管理计算机在从本次处理中的任务向下一次的任务切换之前，控制装载机而将各元件安装机的供料器配置变更为与下一次的任务相符的供料器配置。然而，存在生产管理计算机取得了包含于生产计划的全部任务时，任务的数量变得过多而生产管理计算机对任务的处理准备变得繁杂这一问题。

本公开鉴于这样的课题而作出，主要目的在于减轻生产管理计算机对任务的处理准备的负担。

用于解决课题的手段

本公开的元件安装系统具备：

元件安装机组，通过将元件安装机沿着安装对象物的输送方向排列多个而构成，上述元件安装机以可拆装方式安设有多个元件供给装置且将上述元件供给装置供给的元件向上述安装对象物安装；

保管库，将上述元件供给装置排列多个并对上述元件供给装置以可拆装的方式进行支撑；

装载机，沿着上述输送方向移动，相对于上述元件安装机及上述保管库自动地进行上述元件供给装置的取出及/或安装；

主机，基于用于生产多个种类的在上述安装对象物上安装有预先规定的各种元件的产品的生产计划而针对每个上述产品生成任务，并将生成的任务中的满足预定的确定条件的任务设定为确定任务；及

生产管理计算机，与上述主机共享上述确定任务，在进行了上述确定任务的处理准备之后，基于上述确定任务的处理准备的结果来控制上述装载机对上述元件供给装置的取出及/或安装。

在本公开的元件安装系统中，基于生产计划而生成的任务中的满足预定的确定条件的确定任务在主机与生产管理计算机之间被共享。生产管理计算机在进行了确定任务的处理准备之后，基于确定任务的处理准备的结果来控制装载机对元件供给装置的取出及/或安装。因此，生产管理计算机不是关于所有任务进行处理准备，而是关于确定任务进行处理准备。因此，可减轻生产管理计算机进行任务的处理准备的负担。

附图说明

图1是示出元件安装系统10的概略的立体图。

图2是示出元件安装机20的概略的立体图。

图3是示出元件安装系统10的与控制相关的结构的框图。

图4是示出生产计划等的一例的表。

图5是确定任务设定例程的流程图。

图6是确定任务取得例程的流程图。

图7是确定任务处理例程的流程图。

图8是示出变更后的生产计划等的一例的表。

具体实施方式

接着，一边参照附图一边对用于实施本公开的方式进行说明。图1是示出本实施方式的元件安装系统10的概略的立体图，图2是示出元件安装机20的概略的立体图，图3是示出元件安装系统10的与控制相关的结构的框图。另外，图1中的左右方向是X方向，前后方向是Y方向，上下方向是Z方向。

如图1所示，元件安装系统10具备：元件安装线12、装载机50、主机(以下，称作主机)80及线控制单元(以下，称作LCU)90。在元件安装线12中，元件安装机组14和供料器保管库60在X方向上排列。在元件安装机组14中，多个元件安装机20在X方向上排列。元件安装机20将从供料器30供给的元件向基板S(参照图2)安装。基板S沿着X方向而被从元件安装线12的左侧(上游侧)向右侧(下游侧)输送。供料器保管库60配置于元件安装机组14的上游侧，保管在元件安装机20中预定使用的供料器30和已使用的供料器30。装载机50能够与元件安装机20之间或与供料器保管库60之间自动更换供料器30。主机80是主要管理生产计划的计算机。生产计划是规定了何时将何种产品制作几张等的计划。在本说明书中，将安装有预先规定的各种元件的基板S称作产品。LCU90是管理产品的生产的计算机即生产管理计算机，管理元件安装线12及控制装载机50。

如图2所示，元件安装机20具备：基板输送装置21，沿着X方向输送基板S；头22，具有吸附供料器30供给的元件的吸嘴；头移动机构23，使头22在XY方向上移动；及触摸面板显示器27(参照图1)。另外，元件安装机20具备由周知的CPU、ROM、RAM等构成的安装控制装置28(参照图3)。安装控制装置28控制元件安装机20整体。安装控制装置28能够与基板输送装置21、头22、头移动机构23、触摸面板显示器27等进行信号的输入输出。另外，元件安装机20在前方具有能够安装供料器30的上下两个区域。上方的区域是供料器30能够供给元件的供给区20A，下方的区域是能够储存供料器30的储存区20B。在供给区20A和储存区20B设有侧视时形成为L字状的托板40。托板40将供料器30排列多个并对供料器30以可拆装的方式进行支撑。

如图2所示，供料器30构成为送出将元件以预定间距收纳的带的带式供料器。供料器30具备：卷绕有带的带盘32、从带盘32送出带的带进给机构33及供料器控制装置34(参照图3)。如图2所示，托板40具备以能够将供料器30插入的间隔在X方向上排列多个的插槽42。当向托板40的插槽42插入了供料器30时，供料器30的未图示的连接器与托板40的连接器45连接。由此，供料器控制装置34能够与供料器30的安装目的地的控制部(安装控制装置28、LCU90等)进行通信。供料器控制装置34通过带进给机构33将收纳于带的元件放出至预定的元件供给位置，当元件供给位置的元件被头22的吸嘴吸附时，再次利用带进给机构33将收纳于带的元件放出至预定的元件供给位置。

如图1所示，装载机50能够沿着在多个元件安装机20的前表面及供料器保管库60的前表面相对于基板的输送方向(X方向)平行地设置的X轴轨道18移动。如图2及图3所示，装载机50具备装载机移动机构51及供料器移载机构53。装载机移动机构51使装载机50沿着X轴轨道18移动。供料器移载机构53从装载机50向元件安装机20或供料器保管库60安装供料器30，从元件安装机20或供料器保管库60拆下供料器30并向装载机50收纳，或在上部移载区50A与下部移载区50B之间使供料器30移动。另外，如图3所示，装载机50具备编码器55及装载机控制装置57。编码器55检测装载机50的X方向上的移动位置。装载机控制装置57由周知的CPU、ROM、RAM等构成。装载机控制装置57输入来自编码器55的检测信号，向装载机移动机构51和供料器移载机构53输出驱动信号。

如图1所示，供料器保管库60为了收纳多个供料器30而具有与元件安装机20相同的托板40。

主机80由周知的CPU、ROM、RAM、HDD等构成，连接于LCD等显示器82、键盘、鼠标等输入设备84等。主机80与LCU90以能够双向通信的方式连接。在主机80的HDD中存储有生产计划、生产任务等。生产计划通过操作员操作输入设备84而向主机80的HDD保存。将生产计划的一例在图4中示出。图4的生产计划如“第1天生产29张产品#1、生产66张产品#2、生产45张产品#3、…生产41张产品#12，第2天生产41张产品#13、生产9张产品#14、生产9张产品#15、…、生产22张产品#27”这样设定。生产顺序是产品#1、#2、…、#27这一顺序(也就是对产品标注的编号的升序)。生产任务针对每个产品而规定，针对每个元件安装机20规定了将何种元件种类的元件以何种顺序向基板S安装等。具体而言，当基板S从元件安装机组14的最上游(图1中的最左侧)的元件安装机20通过至最下游(图1中的最右侧)的元件安装机20时，成为在基板S上安装有预先规定的各种元件的部件即产品。生产任务由主机80的CPU基于生产计划的产品而生成，并保存于HDD。生产任务为了提高元件安装线12的生产效率而被优化。具体而言，对生产任务进行设定，以使通过对向基板S安装的元件的安装顺序进行优化或者对向元件安装机20安设的供料器30的配置进行优化而使头22的移动距离或移动时间成为最短，从而元件安装线12的生产效率变得最高。这样的生产任务的优化在元件安装机20的领域中是周知的，因此其详情省略。将生产任务的一例在图4中示出。在图4中，任务#n(n是自然数)是为了生产产品#n而生成的任务。

LCU90由周知的CPU、ROM、RAM、HDD等构成，连接于LCD等显示器92、键盘、鼠标等输入设备94等。LCU90与主机80以能够双向通信的方式连接，并且与安装控制装置28、装载机控制装置57以能够双向通信的方式连接。LCU90与主机80共享后述的确定任务(生产任务的一种)，并向安装控制装置28发送确定任务。LCU90从安装控制装置28接收与元件安装机20的安装状况相关的信息，从装载机控制装置57接收与装载机50的驱动状况相关的信息。LCU90与供料器30的供料器控制装置34以能够通信的方式连接，能够取得保管于供料器保管库60的供料器30的信息和安装于各元件安装机20的供料器30的信息。

接着，对元件安装机20的安装控制装置28基于从LCU90接收到的确定任务而向基板S安装元件的动作(元件安装动作)进行说明。首先，安装控制装置28使头22的吸嘴吸附从供料器30供给的元件。具体而言，安装控制装置28控制头移动机构23而使头22的吸嘴向期望的元件的元件供给位置的正上方移动。接着，安装控制装置28使吸嘴下降并向该吸嘴供给负压。由此，在吸嘴的前端吸附期望的元件。然后，安装控制装置28使吸嘴上升，控制头移动机构23而使吸附了元件的吸嘴向基板S的预定的位置的上方移动。并且，在该预定的位置处，安装控制装置28使吸嘴下降，向该吸嘴供给大气压。由此，吸附于吸嘴的元件分离而被安装于基板S的预定的位置。关于应该向基板S安装的其他元件，也相同地向基板S上安装，当全部元件的安装完成后，将基板S向下游侧的元件安装机20送出。当基板S从元件安装机组14的最下游的元件安装机20被排出时，成为在基板S安装有预先规定的各种元件的部件即产品。

接着，对主机80实施的确定任务设定例程进行说明。图5是确定任务设定例程的流程图。该例程例如在开始工作前实施。在该例程开始前，设为与各任务对应的确定标志被复位成0。主机80的CPU当开始该例程后，首先将计数器的计数n设定为1(S110)，从主机80的HDD读出任务#n(S120)，判定任务#n是否满足预定的确定条件(S130)。预定的确定条件在此设为预定生产日是当天这一条件。也就是说，任务中的从生产开始时间点起算而1天完成的任务满足确定条件。主机80的CPU若在S130中判定为任务#n满足确定条件，则对该任务#n的确定标志设为1(S140)。将这样确定标志被设为1的任务称作确定任务。主机80的CPU在S140之后或在S130中作出否定判定后，判定计数n是否是最大值(S150)，若不是最大值则将计数n增加1(S160)，并重新返回S120。另一方面，若在S150中计数n是最大值，则主机80的CPU将表示更新了确定标志的确定标志更新信号发送给LCU90(S170)，并结束该例程。在图4中例示与上述生产计划及生产任务对应的确定标志。在图4中，例示了当天是预定生产日第1天的情况。因此，预定生产日不是第1天的任务的确定标志仍为0，但预定生产日是第1天的任务的确定标志从0被更新为1。另外，在图4中，n的最大值是27。

接着，对LCU90实施的确定任务取得例程进行说明。图6是确定任务取得例程的流程图。该例程在每个预定定时(例如每隔数分钟)实施。LCU90的CPU当开始该例程后，判定是否从主机80接收到确定标志更新信号(S210)，若未接收到则直接结束该例程。另一方面，若在S210中接收到确定标志更新信号，则LCU90的CPU将确定标志被设为1的任务(确定任务)从主机80的HDD复制到LCU90的HDD(S220)，并结束该例程。例如，在图4中，由于任务#1～#12的确定标志被设为1，所以任务#1～#12被复制到LCU90的HDD。由此，LCU90与主机80共享作为确定任务的任务#1～#12。

接着，对LCU90实施的确定任务处理例程进行说明。图7是确定任务处理例程的流程图。当操作员从LCU90的输入设备94输入了生产开始的指令时通过LCU90开始进行该例程。LCU90的CPU当开始该例程后，首先对计数器的计数k设定1(S300)，从LCU90的HDD读出第k个确定任务并开始其处理(S310)。例如，在图4中，任务#1～#12是确定任务，从其中的任务的编号小的确定任务到任务的编号大的确定任务而称作第1个确定任务、第2个确定任务、…。确定任务针对每个元件安装机20规定了将何种元件种类的元件以何种顺序向基板S安装等。因此，供料器30的配置针对每个元件安装机20而不同。在S310中，LCU90按照在第k个确定任务中规定的各元件安装机20的供料器30的配置来控制装载机50。关于第1个确定任务，以从供料器保管库60取出供料器30并向各元件安装机20安装的方式控制装载机50。另外，LCU90向各元件安装机20的安装控制装置28发送第k个确定任务。各元件安装机20对基板S执行第k个确定任务中的分配给本机的元件安装。

接着，LCU90的CPU判定k是否是最大值(S320)，若k不是最大值，则判定是否成为了下一次即第(k+1)个确定任务的处理准备时期(S330)。在图4中，k的最大值是12。处理准备时期例如被设定为在第k个确定任务的处理的最后阶段中在第(k+1)个确定任务的处理开始之前装载机50能够完成供料器30的配置的具有余裕的定时。若在S330中成为了第(k+1)个确定任务的处理准备时期，则LCU90的CPU读出第(k+1)个确定任务(S340)，按照在该确定任务中规定的各元件安装机20的供料器30的配置来生成供料器30的更换计划，并基于该更换计划来控制装载机50(S350)。

供料器30的更换计划是规定了将哪个供料器30放回供料器保管库60、将哪个供料器30从供料器保管库60取出、将哪个供料器30向哪个元件安装机20的供给区20A或储存区20B的哪个插槽42配置、将哪个供料器30向装载机50的上部移载区50A或下部移载区50B的哪个插槽42配置的计划。该更换计划基本上基于第k个确定任务和第(k+1)个确定任务而规定，但有时也考虑第(k+2)个以后的确定任务而规定。例如，是“关于在第k个确定任务中使用的供料器30中的在第(k+1)个确定任务中不使用但在第(k+2)个以后的任一确定任务中使用的供料器30，从供给区20A向储存区20B转移，关于在第(k+1)个以后的所有确定任务中都不使用的供料器30，从供给区20A向供料器保管库60放回”之类的状况。在S350中，LCU90的CPU基于供料器30的更换计划，使装载机50在上部移载区50A与下部移载区50B之间移动供料器30，或者将元件安装机20或供料器保管库60的供料器30向区域50A、50B收纳，或者将区域50A、50B的供料器30向元件安装机20或供料器保管库60安装。

另一方面，在S330中为否定判定之后或者在S350的处理之后，LCU90的CPU判定元件安装线12是否结束了第k个确定任务的处理(S360)，若未结束，则重新返回S330。另一方面，若在S360中元件安装线12结束了第k个确定任务的处理，则LCU90的CPU将k增加1(S370)，重新返回S310。另外，若在S320中k是最大值，也就是说，若第k个确定任务是最后的确定任务，则LCU90的CPU等待元件安装线12结束该最后的确定任务的处理(S380)，并结束该例程。

接着，对在主机80中确定任务发生了变更的情况进行说明。主机80的CPU在生产计划发生了变更的情况下，再次执行确定任务设定例程。生产计划的变更通过来自主机80的输入设备84的操作员的输入操作而进行。例如设为在图4的生产计划中，因某些缘由而任务#8、#9的预定生产日从第1天变更为了第2天。在该情况下，图4的生产计划被变更为图8的生产计划那样。并且，当基于变更后的生产计划来执行确定任务设定例程时，由于任务#8、#9不满足预定的确定条件，所以确定标志被复位成0。也就是说，任务#8、#9从确定任务更新为确定取消任务。其结果是，确定任务成为任务#1～#7、#10～#12。然后，当LCU90的CPU执行确定任务取得例程时，保存于LCU90的HDD的确定任务被更新为任务#1～#7、#10～#12。也就是说，在主机80与LCU90之间共享确定取消任务，任务#8、#9被从确定任务排除。并且，在LCU90的HDD中，第1～7个确定任务成为任务#1～#7，第8～10个确定任务成为任务#10～12。因此，在确定任务处理例程中，在任务#7的处理中进行任务#10的处理准备，关于作为确定取消任务的任务#8、#9不进行处理准备。另外，任务#8、#9在生成供料器30的更换计划时不考虑。

在以上说明的本实施方式中，基于生产计划而生成的任务中的满足预定的确定条件的确定任务在主机80与LCU90之间共享。LCU90在进行了确定任务的处理准备之后，基于确定任务的处理准备的结果来控制装载机50对供料器30的取出及/或安装。也就是说，LCU90不是关于所有任务进行处理准备，而是关于确定任务进行处理准备。因此，可减轻LCU90进行任务的处理准备的负担。

另外，作为确定任务的处理准备，LCU90基于确定任务来生成由装载机50进行的供料器30的更换计划。即，不是所有任务成为更换计划的生成对象，而是确定任务成为更换计划的生成对象。因此，可减轻LCU90生成更换计划的负担。

此外，若存在确定任务的中确定被取消了的确定取消任务，则主机80与LCU90共享确定取消任务，LCU90将确定取消任务从确定任务排除。因此，关于确定任务中的确定被取消了的任务，LCU90不进行处理准备。因此，可进一步被减轻LCU90进行任务的处理准备的负担。

而且，由于将确定条件设为是被预测为当天完成的任务这一条件，所以确定任务的数量被限制。因此，可减轻LCU90进行确定任务的处理准备的负担。

另外，本发明不受上述实施方式的任何限定，只要属于本发明的技术范围就能够以各种方案来实施，这是不言而喻的。

例如，在上述实施方式的图4中例示了2天(预定生产日是第1天和第2天)的生产计划，但并不特别限定于此。例如，也可以设为1周的生产计划，还可以设为10天的生产计划。

在上述实施方式中，作为确定条件而采用了预定生产日是当天(也就是说，是预测为当天完成的任务)这一条件，但不特别限定于此。例如，作为确定条件，也可以采用是预定生产日的上午、下午(也就是说，是预测为半天完成的任务)这一条件，还可以采用是2天预定生产日(也就是说，是预测为2天完成的任务)这一条件。或者，也可以通过操作员的手动操作而单独地将确定标志设定为1。

在上述实施方式中，LCU90当从主机80接收到了确定标志更新信号时，将保存于主机80的HDD的确定任务复制到LCU90的HDD，但只要能够在主机80与LCU90之间共享确定任务，则不管采用何种手法都行。例如，也可以是，在主机80更新了确定标志之后，主机80将确定任务复制(或覆盖)到LCU90的HDD。

在上述实施方式中，也可以对元件安装线12追加向元件安装前的基板S印刷焊锡的焊锡印刷机或者追加检查在元件安装后的基板S是否正确地安装了元件的检查机。另外，元件安装机组14和供料器保管库60也可以相邻，但也可以在元件安装机组14与供料器保管库60之间配置有焊锡印刷机等。

在上述实施方式中，作为元件供给装置而例示了供料器30，但不特别限定于此，例如也可以采用载置了多个元件的托盘作为元件供给装置。

本公开的元件安装系统可以如以下这样构成。

在本公开的元件安装系统中，可以是，作为上述确定任务的处理准备，上述生产管理计算机基于上述确定任务而生成由上述装载机进行的上述元件供给装置的更换计划。这样一来，不是所有任务成为更换计划的生成对象，而是确定任务成为更换计划的生成对象。因此，可减轻生产管理计算机生成更换计划的负担。

在本公开的元件安装系统中，可以是，若存在上述确定任务中的确定被取消了的确定取消任务，则上述主机与上述生产管理计算机共享上述确定取消任务，上述生产管理计算机将上述确定取消任务从上述确定任务排除。这样一来，关于确定任务中的确定被取消了的任务，不进行处理准备，因此可进一步减轻生产管理计算机进行的任务的处理准备的负担。

在本公开的元件安装系统中，可以是，上述确定条件设为是被预测为在预定期间内完成的任务这一条件。这样一来，确定任务被限定为在预定期间内完成的任务，因此确定任务的数量被限制。另外，预定期间例如可以设为从开始了生产的时间点起算而直到经过预定期间(例如数天)为止的期间。

产业上的可利用性

本发明能够利用于使用元件安装机组来向安装对象物安装元件的技术领域。

附图标记说明

10元件安装系统，12元件安装线，14元件安装机组，18X轴轨道，20元件安装机，20A供给区，20B储存区，21基板输送装置，22头，23头移动机构，27触摸面板显示器，28安装控制装置，30供料器，32带盘，33带进给机构，34供料器控制装置，40托板，42插槽，45连接器，50装载机，50A上部移载区，50B下部移载区，51装载机移动机构，53供料器移载机构，55编码器，57装载机控制装置，60供料器保管库，80主机，82显示器，84输入设备，90LCU，92显示器，94输入设备。

Claims

1.一种元件安装系统，具备：

元件安装机组，通过将元件安装机沿着安装对象物的输送方向排列多个而构成，所述元件安装机以可拆装的方式安设有多个元件供给装置且将所述元件供给装置供给的元件向所述安装对象物安装；

保管库，将所述元件供给装置排列多个并对所述元件供给装置以可拆装的方式进行支撑；

装载机，沿着所述输送方向移动，相对于所述元件安装机及所述保管库自动地进行所述元件供给装置的取出及/或安装；

主机，基于用于生产多个种类的在所述安装对象物上安装有预先规定的各种元件的产品的生产计划而针对每个所述产品生成任务，并将生成的任务中的满足预定的确定条件的任务设定为确定任务；及

生产管理计算机，与所述主机共享所述确定任务，在进行了所述确定任务的处理准备之后，基于所述确定任务的处理准备的结果来控制所述装载机对所述元件供给装置的取出及/或安装，

所述确定条件是如下的条件：是被预测为会在预定期间内完成的任务。

2.根据权利要求1所述的元件安装系统，其中，

作为所述确定任务的处理准备，所述生产管理计算机基于所述确定任务而生成由所述装载机进行的所述元件供给装置的更换计划。

3.根据权利要求1或2所述的元件安装系统，其中，

若所述确定任务中存在被取消了确定的确定取消任务，则所述主机与所述生产管理计算机共享所述确定取消任务，

所述生产管理计算机将所述确定取消任务从所述确定任务排除。