(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業編成・システム制御を行うコンピュータを用いてプリント回路板の組立を行うプリント回路板の組立方法であって、
作業編成処理時に、部品挿入作業工程毎に挿入すべき複数種類の部品の部品番号単位に挿入順番を付与して部品編成データを作成し、  
該部品編成データを基に指示装置が部品番号単位に挿入位置を指示し、
該指示に従って所定数の同一部品番号の部品の挿入が終了したら挿入終了情報を該コンピュータに入力し、
該入力に応じて指示装置は次の挿入順番の部品番号の部品の挿入位置を指示し、
同一部品番号の複数の部品を挿入する場合には、
部品番号毎に挿入工数を格納した部品挿入工数テーブルを基に同時挿入個数を自動計算して該指示装置に挿入位置を指示するようにし、
さらに挿入終了情報を入力により、該コンピュータは自動収集した部品挿入所要時間から、１部品の挿入工数を自動算出し、前記部品挿入工数テーブルの自動更新を行うこと、を特徴とするプリント回路板の組立方法。
【請求項２】
請求項１記載のプリント回路板の組立方法において、さらに、
作業工程毎に作成した前記部品編成データに対し、作業者の能力に合わせて部品挿入作業工程間で挿入部品の移動変更を行って作業工程毎の部品編成データを修正し、該修正された部品編成データを基に前記指示装置が部品番号単位に挿入位置を指示するようにしたことを特徴とするプリント回路板の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プリント回路板の組立における部品挿入作業編成、部品配膳、部品挿入の各工程の作業効率化に関する。
【０００２】
近年、ＩＣ、抵抗、コンデンサ等をチップ化した所謂表面実装部品のプリント回路板への実装は自動化が進んで来ているものの、自動化に到らない部品は手挿入による実装が行われている。
【０００３】
この手挿入による実装は、予め段取者による作業編成工程と部品配膳工程を行い、作業者による部品挿入工程を経て作業が行われるが、この手挿入による実装についても、常により効率的に実行できるよう要望されている。
【０００４】
【従来の技術】
従来技術における手挿入による部品実装について、図９〜図１２を用いて説明する。
【０００５】
図９はプリント回路板の組立システムの概要鳥瞰図で、図１０は図９のプリント回路板の組立システムのブロック図で、図１１は従来例における部品実装データを説明する図で、図１２は従来例における簡易作業編成表の作成過程例を説明する図である。
【０００６】
先ず、図９，図１０により、組立システムについて説明する。
本プリント回路板の組立システムは、部品挿入作業を行う側としては、プリント回路板１４1 〜１４n を搭載してエンドレスにリターンするコンベア６と、コンベア６の各作業位置に設けられ、部品挿入位置を指示する指示装置５1 〜５n と、コンベア６と指示装置５1 〜５n とを取りつけたテーブル４とからなり、それぞれの部品挿入位置には部品箱１７1 〜１７n が対応して送られて来る。
【０００７】
また、単独の作業者ａ1 のみの場合には、テーブル４上に小ロット分のプリント回路板１４1 〜１４n を１列に並べ、部品箱１５より部品を取り出し、部品挿入を行うことになる。
【０００８】
また、部品挿入作業工程を編成する側としては、ＣＡＤ，ＣＡＭにおける図番別部品一覧、部品別実装位置の部品実装データから自動挿入部品、後付け部品、欠品部品のデータを用いて手挿入部品データ４２を作成し、また、各作業者ａ1 〜ａn について共通の手挿入部品実装データを保持するとともに、各作業者ａ1 〜ａn の操作入力に従って手挿入部品実装データを更新し、各指示装置５1 〜５n の指示を制御を行うコンピュータ１と、挿入部品データや作業人員数を入力するデータ入力機能と入力データを表示する表示機能を有する入力装置２と、コンピュータ１で編成した編成データ４２や編成表４４を印刷する出力装置３とからなっている。
【０００９】
さらに、プリント回路板の組立システムは詳しくは図１０に示すような構成になっている。
即ち、１1 はＣＰＵ、１2 はメモリ（ＭＥＭ）、２はディスプレイ（ＤＩＳＰ）、２2 はキーボード（ＫＢＤ）、３は例えばプリンタ（ＰＲＮ）によるなるデータ出力装置、７はＣＡＤ，ＣＡＭファイルを有するディスク装置（ＤＳＫ）、８はデータ通信プロセッサ（ＤＬＰ）、９はコンピュータ１の共通バス、１０はＬＡＮ等の通信回線、５1 〜５n はディスプレイ装置（ＤＩＳＰ）又は光指示装置よりなる部品挿入位置の指示装置、１１1 〜１１n はデータ通信プロセッサ（ＤＬＰ）、１２1 〜１２n は挿入終了信号を入力するスイッチ、１３1 〜１３n はバーコードリーダである。
【００１０】
次に図１１，図１２によりプリント回路板への手挿入部品の挿入方法について説明する。
手挿入による部品実装は、上述したように予め段取者による作業編成工程と部品配膳工程、そして、各作業者による部品挿入工程とで作業が行われる。
【００１１】
まず、作業編成工程では、図１１に示すようにＣＡＤ、ＣＡＭで作成した部品実装データ４１から、自動挿入部品、後付け部品、欠品部品等のデータを差し引いて図１２（１）に示すように手挿入部品データ４２を抽出し、手挿入部品データ４２より部品の高さ別に手挿入部品の総個数を求め、中間ファイル４３を作成する。そして、入力装置２により作業編成人数を入力し、各作業者に手挿入部品の総個数を部品型格単位で平準化して割り振り、図１２の（３）に示すような各作業者に割り振った手挿入部品の種別および個数を含む簡易作業編成表４４を作成する。なお、図示しないが、各作業者には別途個別の簡易部品編成表を作成する。
【００１２】
部品配膳工程では、作業編成工程で作成した簡易作業編成表４４に基づいて、部品の型格単位で各作業者の部品箱１７1〜１７nへの配膳を行う。ここで型格とは、その部品の種類を識別するために部品の種類毎にユニークに付与される部品番号のことである。  部品挿入工程では、段取者は部品挿入を行うプリント回路板１４1〜１４nの図番を入力装置２よりコンピュータ１に入力する。すると、コンピュータ１は入力された図番から部品実装データを抽出し、作業編成人数分の指示装置５1〜５nに全実装部品を表示し、作業者ａ1〜ａnからの挿入部品の部品型格の入力を待つ。
【００１３】
作業者ａ1 〜ａn はそれぞれ部品箱１７1 〜１７n より入力した型格の部品を部品型格単位で選び、選んだ部品のバーコードで表示された型格データを、作業台に取付けられているバーコードリーダ１３1 〜１３n を用いて読み取り、スイッチ１２1 〜１２n を押し、コンピュータ１に入力する。
【００１４】
コンピュータ１は部品型格データの入力により、指示装置５1 〜５n に当該部品の挿入位置を、また、ダイオード等極性のある部品は挿入方向も同時に表示する。
【００１５】
作業者ａ1 〜ａn はそれぞれ指示装置５1 〜５n の指示に従って、１枚目のプリント回路板１４1 に指示された当該部品を挿入する。２枚目のプリント回路板１４2 からも、同一位置に同一型格部品を挿入し、最後のプリント回路板１４n への部品挿入を終了した時点で、コンピュータ１に部品挿入終了を示す部品挿入情報をスイッチ１２1 〜１２n で入力する。
【００１６】
コンピュータ１は部品挿入終了情報の入力により、当該部品の挿入位置を挿入済に更新する。更に、同一型格部品について次の部品記号（実装位置）があるか否かを調べ、まだ、未挿入位置があれば、新たな挿入位置を指示する。これを部品箱の全型格の部品について実行する。
【００１７】
このようにして、部品挿入が終了して挿入部品がなくなければ、プリント回路板の全位置挿入済か否かを調べ、全位置について挿入済であれば、挿入作業は終了する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術においては、部品挿入工程における作業者は挿入すべき部品が変わる毎にコンピュータ１に対して、部品型格を入力するようになっているため、部品型格入力に手間どった場合には、部品の挿入作業がコンベア６のスピードについて行けなくなり、挿入洩れ等挿入作業に支障を来すという問題があった。
【００１９】
また、第２として、指示装置５には、１型格部品に対する挿入指示しかされないため、同一型格部品で挿入工程が小さく、かつ、１枚のプリント回路板１４に数個使用されている部品に対しても部品１個ずつの挿入作業となり、挿入作業の効率を低下させる原因になっていた。
【００２０】
また、第３に、段取者は簡易作業編成表４４に打ち出された部品の大きさ，高さ，リードの本数等部品形状や、部品型格の種類から挿入作業の難易度を把握した上で、各作業者の能力に応じて、コンベア６のスピードを調整する等部品挿入作業工程を決定しているが、作業者間での微調整が不可能なため、タクトバランスに悪影響を及ぼしていた。
【００２１】
第４として、作業者が或る型格部品についてすべて挿入を終了していないのに誤って挿入終了の情報を入力した場合や、挿入ミス等により、挿入作業をやり直す場合は、コンピュータ１に修正処理の機能がないため、指示装置５において挿入指示がない状態での挿入作業となるため、挿入作業の品質を低下させる原因となっていた。
【００２２】
また、第５として、半田ディップ後に実装する、所謂後付け部品に対する編成処理、指示装置５での挿入指示については全てマニュアル作業となっているため、作業編成図面の作成に多くの工数を要していた。
【００２３】
本発明は、係る問題を解決するもので、部品型格が替わる毎コンピュータへの入力や、同一型格複数部品の単一挿入による効率低下や、誤挿入終了指示後の挿入指示なし等による実装品質低下を防止させるプリント回路板の組立方法を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の指示挿入に対する挿入部品の自動指示方法を説明する図である。図中、５は指示装置、２１は編成データ、１７は部品箱である。
【００２５】
本発明は、作業編成・システム制御を行うコンピュータ１を用いてプリント回路板の組立を行うプリント回路板の組立方法であって、作業編成処理時に、部品挿入作業工程毎に挿入すべき複数種類の部品の部品番号単位に挿入順番を付与して部品編成データ21を作成し、該部品編成データ21を基に指示装置５が部品番号単位に挿入位置を指示し、該指示に従って所定数の同一種類の部品の挿入が終了したら挿入終了情報を該コンピュータ１に入力し、該入力に応じて指示装置５は次の挿入順番の部品番号の部品の挿入位置を指示するようにしたものである。
【００２６】
そして、さらに同一部品番号の複数の部品を挿入する場合には、部品番号毎に挿入工数を格納した部品挿入テーブル３０を基に同時挿入個数を自動計算して該指示装置５に挿入位置を指示するようにした。
【００２７】
そしてまた、部品挿入が終了し、前記コンピュータ１に挿入終了情報を入力すると、該コンピュータは自動収集した部品挿入所要時間から、１部品の挿入工数を自動算出し、前記部品挿入工数テーブル３０の自動更新を行うこようにした。
【００２８】
そしてさらにまた作業工程毎に作成した前記部品編成データに対し、作業者の能力に合わせて部品挿入作業工程間で挿入部品の移動変更を行って作業工程毎の部品編成データ２１を修正し、該修正された部品編成データ２１を基に前記指示装置５が型格単位に挿入位置を指示するようにした。
【００３１】
【作用】
本発明では、予め作業編成処理時に部品挿入作業工程毎に、部品の種類単位に部品挿入順番を付与して作成した部品編成データ２１を用い、指示装置５が指示する挿入部品の挿入位置に従って部品を挿入し、１種類の部品につき所定数の部品挿入が終了したとき、コンピュータ１に挿入終了情報を入力すると、次の挿入順番の種類の部品の挿入位置が指示されるので、作業者が挿入部品の種類示すコードをコンピュータに入力する必要がない。
【００３３】
そして、さらにコンピュータ１に部品型格単位の部品挿入工数テーブル３０の挿入工程を自動計算する機能を設けたので、部品挿入が終了し、コンピュータ１に挿入終了情報が入力されると、コンピュータ１は挿入開始時間から挿入終了時間までの部品挿入所要時間から、１部品の挿入工数を自動算出し、部品挿入工数テーブル３０を自動更新することができる。
【００３４】
そしてさらに、作業編成処理で作成した作業工程別の部品編成データ２１に対し、各作業者ａ1 〜ａn の能力に合わせて、部品挿入作業工程間で挿入部品の移動変更を行って作業工程別の編成データ２４を作成するので、各作業者ａ1 〜ａn はそれぞれ指示装置５1 〜５n の指示に従って各作業者ａ1 〜ａn の能力に応じた速さで部品挿入を行うことができる。
【００３７】
【実施例】
図１は本発明の指示挿入に対する挿入部品の自動指示方法を説明する図で、図２は本発明の指示挿入に対する同時挿入可能部品の自動指示方法を説明する図で、図３は本発明の作業工程間の挿入部品移動による再編成機能を説明する図で、図４は本発明の挿入済部品の取消による再挿入指示方法を説明する図である。
【００３８】
また、図５は本発明の後付け部品の実装作業例を説明する図で、図６は図５の後付け部品工程における挿入作業完了済の部品編成データ例を示す図で、図７は図５の後付け作業工程における編成処理後の部品編成データ例を示す図で、図８は図５の後付け作業工程における指示装置の指示例を示す図である。
【００３９】
まず、図１を用いて、指示装置に対する挿入部品の自動指示方法を説明する。作業編成処理時に作業工程別の部品編成データ２１に対して、同一型格部品を連続して挿入する条件で部品高さの低い順で、Ｘ座標の小さい順、Ｙ座標の大きい順に挿入順番を付与して出力する。
【００４０】
作業工程別に挿入順番を付与した部品編成データ２１を基にして、各指示装置５1 〜５n の挿入開始に従い、指示装置５1 〜５n に対する全体実装図の表示を行うと同時に、作業工程内で挿入順番の若い部品から順番に自動指示する。
【００４１】
例えば、作業者ａ1 は指示された部品を作業者別に配膳された部品箱１７1 より取り出し、指示装置５1 の指示に従って挿入し、挿入が終了したら、コンピュータ１に挿入終了情報をスイッチ１２1 で入力し、配膳された部品箱１７1 が空になるまでこの作業を繰り返す。
【００４２】
次に、図２を用いて指示装置に対する同時挿入可能部品の自動指示方法を説明する。
図１と同様の作業工程別に挿入順番を付与した部品編成データ２１を基にして、２個以上の挿入部品を持つ型格部品については、部品挿入工数テーブル３０とマッチングして、その挿入工数により同時に何個挿入するのかの指示を決定して指示装置５1 〜５n への自動指示を行う。
【００４３】
同一型格部品は指示装置に同時に表示され、その中で今回挿入する部品には色別を強調表示する。また、指示装置での部品表示は、部品箱１７内の部品の番号順に型格単位で表示されるので、指示装置の表示部品と、部品箱１７内の部品との対応が容易になる。
【００４４】
このようにして、例えば、作業者ａ1 は指示された部品を配膳された部品箱１７1 より取り出し、指示装置５1 の指示に従い、１枚のプリント回路板１４1 〜１４n に所定数個の部品を挿入し、挿入が終了したら、コンピュータ１に挿入終了情報をスイッチ１２1 を用いて入力する。
【００４５】
すると、コンピュータ１は部品挿入開始から終了までの部品挿入所要時間を部品挿入したプリント回路板１４の枚数と１枚当たりのプリント回路板に挿入する部品の個数の積で割り、１部品の挿入工数を自動算出し、挿入工数テーブル３０の自動更新を行う。
【００４６】
次に、図３を用いて作業工程間の挿入部品移動による再編成機能を説明する。作業編成処理で作成した作業工程別の部品編成データ２１に対し、各作業者ａ1 〜ａn の能力に合わせた微調整が必要な場合に作業工程の変更前画面２２から部品型格単位で、例えば、作業工程の変更後画面２３に示すように、作業工程間で挿入部品の移動等の作業工程の変更を行い、変更された作業工程別の部品編成データ２４から簡易部品編成表２５の自動出力と指示装置５に対する挿入指示を行う。このとき、移動先での挿入部品に対する挿入順序は図１の場合と同じ方法で決定する。
【００４７】
次に、図４を用いて挿入済部品の取消による再挿入指示方法を説明する。
部品編成データ２１に示すように挿入終了情報が入力されて実装済となり、例えば、作業者ａ3 の作業を例にとると、指示装置５3 上で挿入済の色別表示される部品（図４上では太線枠で表示した部品）に対し、マウスにより取消指示をコンピュータ１に入力し、その指示座標から指示部品を求め、修正された作業工程編成データ２１’を基に、挿入実績が未の中のもので挿入順序が小さい順に指示装置５3 ’に示すように挿入指示を行う。
【００４８】
次に、図５〜図８を用いて後付け部品に対する自動編成方法を説明する。
前作業としての手挿入作業が完了し、全手挿入部品の挿入実績が済となった部品編成データ２１から工程番号：２の後付け部品を抽出し、後付け部品の型格単位の挿入工数を格納した後付け部品挿入工数テーブル４０とマッチングすることで後付け部品の型格単位の部品挿入工数を抽出する。
【００４９】
型格単位の部品挿入工数と部品の数量から全体の作業工数を求め、コンピュータ１に入力装置２より入力される作業人員により、作業工程数を決定し、部品型格をばらさないで作業工数の大きい部品から順に、挿入工数が一番小さい工程に配置して行くことで、各作業工程の挿入工数が均一となるように編成し、図７に示すように、後付け部品編成データ２６の部品記号単位に作業工程番号を設定し、また、作業工程内での部品挿入順序は図１の場合と同様にして決定して、部品編成データ２１の部品記号単位に設定する。
【００５０】
作業工程内と部品挿入順序が設定された後付け部品編成データ２６を基に後付け部品に対する部品編成表２５を出力するとともに、例えば、作業者ａ2 の場合であれば、図８に示すように、指示装置５2 へコネクタＣＮ１，ＣＮ２の取付け位置の指示を行う。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の技術を用いることにより、下記のような改善を期待できる。
【００５２】
第１に作業者は作業工程別に挿入部品の型格が替わる毎にコンピュータへ入力していた部品型格を入力する必要がなくなり、作業効率が改善できる。
第２に複数ある同一部品に対して同時実装作業が可能となり、作業効率が改善できる。
【００５３】
第３に作業者が交代しても、作業者間での作業負荷量の微調整が可能となり、タクトバランスをとることが可能となる。
第４に未実装部品に対して実装済と後処理しても、取消指示が可能となり、記憶による実装でなく、正しい作業ができ、部品実装品質の低下を防止できる。
【００５４】
第５に後付け部品の実装用作業編成表の作成が容易になり、実装用作業編成表の作成工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の指示挿入に対する挿入部品の自動指示方法を説明する図である。
【図２】本発明の指示挿入に対する同時挿入可能部品の自動指示方法を説明する図である。
【図３】本発明の作業工程間の挿入部品移動による再編成機能を説明する図である。
【図４】本発明の挿入済部品の取消による再挿入指示方法を説明する図である。
【図５】本発明の後付け部品の実装作業例を説明する図である。
【図６】図５における挿入作業完了済の部品編成データ例を示す図である。
【図７】図５における編成処理後の部品編成データ例を示す図である。
【図８】図５における指示装置の指示例を示す図である。
【図９】プリント回路板の組立システムの概要鳥瞰図である。
【図１０】図９のプリント回路板の組立システムのブロック図である。
【図１１】従来例における部品実装データ例を説明する図である。
【図１２】従来例における簡易作業編成表の作成過程例を説明する図である。
【符号の説明】
１    コンピュータ
１1   ＣＰＵ
１2   メモリ（ＭＥＭ）
２    データ入力装置
２1   ディスプレイ装置（ＤＩＳＰ）
２2   キーボード（ＫＢＤ）
３    データ出力装置，プリンタ装置（ＰＲＮ）
４    テーブル
５，５1 〜５n   指示装置，ディスプレイ装置
６    コンベア
７    ディスク装置
７1   ＣＡＤ
７2   ＣＡＭ
８，１１1 〜１１n     データ通信プロセッサ（ＤＬＰ）
９    共通バス
１０    通信回線
１２    スイッチ
１３1 〜１３n   バーコードリーダ
１４1 〜１４n   プリント回路板
１５，１７1 〜１７n   部品箱
２１    部品編成データ
２２    変更前画面
２３    変更後画面
２４    変更後部品編成データ
２５1 ，２５2 ，２５3     部品編成表
２６    後付け部品編成データ
２７1 ，２７2     後付け部品編成表
３０    部品挿入工数テーブル
４０    後付け部品挿入工数テーブル
４１    部品実装データ
４２    手挿入部品データ
４３    中間ファイル
４４    簡易作業編成表
ａ1 〜ａn     作業者
【図１】
0003550711.tif 000002
【図２】
0003550711.tif 000003
【図３】
0003550711.tif 000004
【図４】
0003550711.tif 000005
【図５】
0003550711.tif 000006
【図６】
0003550711.tif 000007
【図７】
0003550711.tif 000008
【図８】
0003550711.tif 000009
【図９】
0003550711.tif 000010
【図１０】
0003550711.tif 000011
【図１１】
0003550711.tif 000012
【図１２】
0003550711.tif 000013