JPH07101791B2 - プリント配線板への電子部品実装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 目次 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実 施 例 発明の効果 概要 プリント配線板への電子部品実装方法に関し、 個人作業によるプリント配線板ユニットの組立工数を大
幅に削減することを目的とし、 （ａ）プリント配線板へ挿入作業を行うべき部品表デー
タ及び挿入位置データを予め計算機に記憶させておき、
（ｂ）部品実装すべきプリント配線板をプリント配線板
セット部にセットし、（ｃ）部材箱から作業者が挿入す
べき部品をランダムに取り出してディスプレー上に表示
された部品リストと照合して、取り出した部品と合致す
るディスプレー上の部品を選択し、（ｄ）該選択操作に
応じて計算機が挿入位置データを検索し、（ｅ）検索結
果に応じて計算機に接続された光指示機がプリント配線
板上の挿入位置を光指示し、（ｆ）作業者が光指示され
た位置に取り出した部品を挿入し、（ｇ）上記（ｃ）〜
（ｆ）のステップを部材箱中の全ての部品について繰り
返して実行するように構成する。

産業上の利用分野 本発明はプリント配線板への電子部品実装方法に関す
る。

エレクトロニクス技術の著しい進歩にともない、プリン
ト配線板上に電子部品を搭載して構成されるプリント配
線板ユニット（電子回路パッケージ）は電気製品のみな
らず、種々の分野で広く用いられ、その需要は増大の一
途を辿っている。このため、プリント配線板ユニット組
立における部品挿入作業は、IC等のリードを有する電子
部品では専用の自動挿入機を使用して、プリント配線板
のスルーホールに部品のリードを挿入する自動実装を行
っているが、例えば異形状部品及び自動挿入機のデッド
スペースによる挿入不可部品等の自動挿入不可部品や製
造数量が極小枚数のユニット組立は、人手作業で行って
いるのが実情である。このため、組立効率の良いプリン
ト配線板ユニットの組立方法が要望されている。

従来の技術 従来の個人作業によるプリント配線板への電子部品実装
方法は、例えば以下のような手順に沿って行われてい
た。先ず、部材箱から取り出した部品についている部品
出庫伝票から部品図番（物品番号）を読み取り、第７図
に示すような部品表からその部品を探し出し、該当する
部品記号を読み取る。さらに第８図に示す挿入順リスト
を参照して、図示しない実装図より挿入すべき部品記号
の位置を探し出し、電子部品をプリント配線板に挿入す
るという手順で作業が行われていた。

また、予め挿入すべき電子部品の配膳作業をしてから、
複数枚のプリント配線板ユニットを組み立てるという作
業方法を取ることもあった。この作業方法でも、先ず、
部品表、挿入順リスト、実装図等の図面を準備する。そ
して、部材箱から取り出した部品の部品図番を目視によ
り読み取り、第７図に示す部品表を検索する。そして、
第９図（Ａ）に示すように、取り出した部品袋１に部品
表に従った部品記号を付与してから、第９図（Ｂ）に示
す配膳箱３中に部品記号順に配膳をする。次いで、第９
図（Ｃ）に示すように配膳箱３を挿入順序別に積み重ね
て挿入順序別配膳をする。このような配膳が終了したな
らば、足らない部品の欠品リストを作成して、配膳作業
を終了する。配膳が終了したならば、工程１の配膳箱３
から配膳順に部品を取り出し、実装図を照合しながら部
品をプリント配線板に挿入する。以下この作業を繰り返
して、プリント配線板を組み立てる。

発明が解決しようとする課題 上述したような従来の人手作業によるプリント配線板へ
の電子部品実装方法では、部品の照合、挿入位置探し等
の工数が多く、プリント配線板ユニットの組立に非常に
時間がかかるという問題があった。また、配膳作業を行
わない実装方法では、部品の誤挿入等が起こることがあ
り、挿入作業の信頼性に問題があった。配膳作業をする
と、部品の誤挿入は防止できるが、配膳作業に非常に長
時間を要することになる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、個人作業によるプリント配線板
ユニットの組立工数を大幅に削減することのできるプリ
ント配線板への電子部品実装方法を提供することであ
る。

課題を解決するための手段 本発明は、プリント配線板へ挿入作業を行うべき部品表
データ及び挿入位置データを予め計算機に記憶させてお
き、この計算機により制御され部品の挿入位置を指示す
る光指示機を使用して、作業者が光指示された位置に部
品を次々と挿入していく電子部品実装方法である。

本発明の第１の方法によると、（ａ）プリント配線板へ
挿入作業を行うべき部品表データ及び挿入位置データを
予め計算機に記憶させておき、（ｂ）部品実装すべきプ
リント配線板をプリント配線板セット部にセットし、
（ｃ）部材箱から作業者が挿入すべき部品をランダムに
取り出してディスプレー上に表示された部品リストと照
合して、取り出した部品と合致するディスプレー上の部
品を選択する。すると、（ｄ）この選択操作に応じて計
算機が挿入位置データを検索し、（ｅ）検索結果に応じ
て計算機に接続された光指示機がプリント配線板上の挿
入位置を光指示する。そして、（ｆ）作業者が光指示さ
れた位置に取り出した部品を挿入し、（ｇ）上記（ｃ）
〜（ｆ）のステップを部材箱中の全ての部品について繰
り返して実行し、プリント配線板ユニットを組み立て
る。

本発明の第２の方法によると、上述した第１の方法と
（ａ）〜（ｆ）のステップは同一であり、以下のステッ
プが付加された電子部品の実装方法が提供される。すな
わち、本発明の第２の方法によると、（ｇ）上述した各
ステップにより取り出した部品を１枚目のプリント配線
板の光指示された全ての位置に実装した後、残りの部品
を複数の部品箱を有し計算機により回転制御されるパー
ツロケータの口の開いた部品箱中に収容する。そして、
（ｈ）上記（ｃ）〜（ｇ）のステップを部材箱中の全て
の部品について繰り返して実行して１枚目のプリント配
線板の部品実装を完了し、（ｉ）１枚目のプリント配線
板の全ての部品挿入データとパーツロケータのデータを
計算機に記憶させる。

次いで（ｊ）２枚目のプリント配線板を前記プリント配
線板セット部にセットし、（ｋ）セット終了信号又は１
枚目のプリント配線板の終了信号を計算機に入力するこ
とにより、前記パーツロケータが回転して挿入すべき最
初の部品を収容した部品箱の口が開くとともに光指示機
が該部品の挿入位置を光指示し、（ｌ）作業者が光指示
された位置に口の開いた部品箱から取り出した部品を挿
入するとともに半田付をする。

さらに、（ｍ）光指示された全ての位置への該当部品の
実装が完了したなら、実装完了信号を計算機に入力する
ことにより、パーツロケータを回転して次に挿入すべき
部品を収容した部品箱の口を開くとともに光指示機が該
部品の挿入位置を光指示し、（ｎ）作業者が光指示され
た位置に口の開いた部品箱から取り出した部品を挿入
し、（ｏ）パーツロケータ中に収容されている全ての部
品について上記ステップ（ｍ）及び（ｎ）を繰り返して
２枚目のプリント配線板の部品実装を完了する。最後
に、（ｐ）上記ステップ（ｊ）〜（ｏ）を所望枚数のプ
リント配線板について繰り返して、所望枚数のプリント
配線板ユニットを組み立てる。

作用 本発明の第１の方法によると、プリント配線板へ挿入作
業を行うべき部品表データ及び挿入位置データを予め計
算機に記憶させておき、作業者がランダムに取り出した
部品をディスプレー上で照合して選択すれば、後は取り
出した部品を挿入数量分、光指示機により指示された位
置に次々と挿入すれば良いことになる。以下、プリント
配線板ユニットの全ての部品種について同様の作業を行
って挿入が完了し、大幅な工数削減が期待できる。挿入
位置の指定は光指示機により行い、部品当たりの挿入数
量はディスプレー上に表示し、挿入に従ってカウントダ
ウンするようにする。

また、挿入部品以外にストラップ配線位置、テープマス
キング領域等を光指示機により指示させ、ディスプレー
上に前加工、前付け加工等の作業手順を表示するような
機能を持たせてもよい。

本発明の第２の方法によると、第１の方法で使用する計
算機及び光指示機に加えてパーツロケータを使用するこ
とにより、このパーツロケータがプリント配線板１枚目
を組み立てるときは残った部品を入れる一時保管用の他
として、２枚目以降のプリント配線板を組み立てるとき
には、このパーツロケータが部品供給装置として作用す
る。本発明の第２の方法の特徴は、１枚目のプリント配
線板ユニットの組立時に、１枚目のプリント配線板につ
いての全ての部品挿入データとパーツロケータのデータ
を挿入作業を実施するとともに計算機に記憶させてお
き、２枚目以降のプリント配線板ユニットの組立時に
は、挿入すべき部品種を入力することなく、光指示され
た位置に部品を挿入し挿入完了を計算機に入力するのみ
で、光指示機が次々と新しい挿入位置を指示していき、
これと連動してパーツロケータが該当部品を供給するよ
うにしたものである。本発明の第２の方法によると、無
配膳による電子部品実装作業を実現することができる。

実 施 例 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明方法で使用するシステムの実施例斜視図
であり、作業台11のプリント配線板セット部には部品実
装すべきプリント配線板13が、位置決めされて４枚セッ
トされている。15は本システムを制御するパーソナルコ
ンピュータ（以下パソコンという）であり、キーボード
17、ディスプレー19及びマウス21がパソコン15に接続さ
れている。23は部品の挿入位置を光で指示する光指示機
であり、光指示機制御盤25により制御される。27は挿入
すべき部品を収容する部材箱である。

第２図は第１図に示したシステムの構成ブロック図であ
り、パソコン15はインターフェイス33を介してホスト計
算機に接続されている。31はパソコン15のハードディス
クメモリである。

以下、上述したシステムを使用する本発明方法の一実施
例を第３図に示したフローチャートを参照して詳細に説
明する。

先ずディスプレー19に製番、ユニット図番、製作プリン
ト配線板数量（本実施例では４枚以下）等の入力メッセ
ージを表示し（ステップ101）、キーボード17により製
番、ユニット図番、製作プリント配線板装置を入力する
（ステップ102）。次いで、ホスト計算機のデータベー
スから部品図番、部品記号、挿入位置（X,Y）データをD
SLINK33を介して転送し、パソコンのハードディスク31
に記憶する（ステップ103）。

作業者は部材箱27から部品をランダムに取り出し、ディ
スプレー19に表示された部品リストと照合し、マウス21
で取り出した部品に合致するディスプレー上の部品を選
択する（ステップ104〜ステップ107）。本実施例ではこ
の選択操作を２段階で行うようにしている。すなわち、
始めにディスプレー19上に部品種一覧を表示し（ステッ
プ104）、抵抗・コンデンサ等の部品種を選択し（ステ
ップ105）、次いでディスプレー19上にその部品種を表
示し（ステップ106）、その中から該当する部品図番を
選択する（ステップ107）。この選択操作に応じて、パ
ソコン15は選択された部品図番とハードディスク31内に
記憶されている部品図番とを照合して挿入位置データを
検索する（ステップ108）。このとき同一部品の挿入位
置が複数箇所の場合には、部品記号と挿入位置データを
リンクさせ、ディスプレー19上に挿入数を表示する（ス
テップ109）。この挿入数はプリント配線板１枚当たり
の挿入数×プリント配線板の枚数となる。

次いで、挿入位置データ（X,Y）を通信回線29により光
指示機23の制御部25に転送する（ステップ110）。プリ
ント配線板の複数箇所に同一部品を挿入する場合は、そ
の個数×プリント配線板枚数のXYデータを転送する。こ
れにより光指示機23がプリント配線板13上に挿入位置デ
ータ（X,Y）を光指示する。作業者は指示された挿入位
置に従って手作業で部品の挿入作業を行い（ステップ11
1）、部品の挿入作業が終了する毎にマウス21により挿
入完了信号を入力する。これにより、ディスプレー19上
に表示されている挿入個数が挿入完了信号が入力する毎
に１つずつ減算表示される。

一部品図番の挿入がすべて終了するまで、ステップ108
〜ステップ111を繰り返し（ステップ112）、一部品図番
の挿入が全て終了するとディスプレー19は次の部品図番
選択のためのリストを表示し、ステップ104以降のステ
ップを繰り返す（ステップ113）。この場合表示された
リストにおいて、挿入済の部品図番は見てすぐわかるよ
うに色を代えて表示するようにするのが望ましい。作業
台11にセットされている４枚のプリント配線板13につい
ての部品実装が終了すると、次種類のプリント配線板を
所定位置にセットし（ステップ115）、ステップ102以降
のステップを繰り返し、部材箱27に収容されている全部
品を作業をすべき全プリント配線板に挿入実装する（ス
テップ114）。

本実施例では作業者がランダムに取り出した部品をディ
スプレー上の部品と照合して、ディスプレー上で該当部
品をマウス21又はキーボード17で選択することにより、
それぞれのプリント配線板への挿入位置が光指示機23に
より自動的に指示される。これにより従来の手作業によ
る作業方法と比較して、部品図番と部品表の照合を高速
且つ正確にすることができ、部品図番をディスプレー上
で選択するだけで実装位置が光指示機により自動的に指
示されるので、実装作業を大幅に効率化することができ
る。

次に第４図乃至第６図を参照して本発明の他の実施例に
ついて説明する。第４図は本発明方法で使用するシステ
ムの他の実施例斜視図であり、第５図はそのシステム構
成ブロック図である。本実施例のシステムが第１図及び
第２図に示したシステムと相違する主な点はパーツロケ
ータ35が設けられていることである。すなわち、パーツ
ロケータ35の制御部37がDI/DOインターフェイス39を介
してパソコン15に接続されている。また本システムには
RS232Cインターフェイス43を介して部品挿入作業終了後
欠品しているデータを出力するためのプリンタ41が接続
されている。

本システムのその他の構成部品は第１及び第２図に示し
たシステムの構成部分と実質上同一なので、同一符号を
付してその説明を省略する。パーツロケータ35には複数
の部品箱が形成されており、制御部37を介してパソコン
15により回転制御され、一度にただ１つの部品箱の口が
開くようになっており、マウス21からの信号によりパソ
コン15が制御部37に信号を送出し、パーツロケータ35を
回転させて次の部品箱を開くように制御する。

以下第６図に示したフローチャーとを参照して本実施例
の動作について説明する。

先ずプリント配線板の図番をキーボード17により入力し
（ステップ201）、プリント配線板13を作業台11のプリ
ント配線板セット部に位置合わせをしてセットする（ス
テップ202）。次いで作業者は部材箱27からランダムに
部品袋に入った部品を取り出す（ステップ203）。説明
の都合上、この部品をとする。ディスプレー19上に表
示されている部品リストから取り出した部品と合致する
部品を探し出し、マウス21でこの部品を選択する（ステ
ップ204）。この選択操作に応じてパソコン15が挿入位
置データを検索し、光指示機23が挿入位置を指示する
（ステップ205）。

作業者は光指示された位置に部品を挿入し（ステップ20
6）、残りの部品をパーツロケータ35の口の開いた部品
箱中に入れる（ステップ207）、部品の挿入完了をマ
ウス21により入力すると（ステップ208）、パソコン15
は部品の挿入データとパーツロケータ35のデータを記
憶し、パーツロケータ35が１部品分回転する（ステップ
209）。

ステップ203〜ステップ209のフローを１枚目のプリント
配線板の全ての部品について繰り返し、１枚目のプリン
ト配線板の実装作業が終了すると、プリント配線板１枚
目の終了をマウス21により入力する（ステップ210）。
この入力信号に応じて、パソコン15が１枚目のプリント
配線板の全ての部品挿入データとパーツロケータ35のデ
ータを記憶し（ステップ211）、パーツロケータ35が最
初の位置に戻り、部品の入った部品箱を開くとともに
（ステップ212）、光指示機23が部品の挿入位置を指
示する（ステップ213）。作業者は１枚目のプリント配
線板を作業台11上から排出し（ステップ214）、１枚目
のプリント配線板の実装作業を終了する。

次いで、プリント配線板の２枚目を作業台11上のプリン
ト配線板セット部にセットし（ステップ215）、セット
終了信号をマウス21により入力する。ここで、ステップ
212及びステップ213はステップ210の終了信号をトリガ
ーとするのではなく、ステップ215のセット完了信号を
トリガーとするようにプログラムをしてもよい。次い
で、作業者は部品をパーツロケータ35の部品箱から取
り出し、光指示機23により指示された位置に挿入し（ス
テップ216）、挿入完了をマウス21で入力する（ステッ
プ217）。この挿入完了信号によりパーツロケータ35が
回転して次の部品箱を開く（ステップ218）。ステップ2
16〜ステップ218を２枚目以降のプリント配線板の部品
毎に繰り返し、そのプリント配線板についての最後の部
品挿入が完了すると、挿入完了信号をマウス21により入
力する（ステップ219）。ステップ212〜ステップ219を
２枚目以降のプリント配線板毎に繰り返し、パーツロケ
ータ35に収容してある全ての部品についての部品実装を
終了する。

このように本実施例ではパーツロケータ35をパソコンと
連動して設け、パソコンがパーツロケータ35の各部品箱
にどの部品種が入っているかを記憶しているため、マウ
ス21により挿入完了を入力するだけで、光指示機23によ
る光指示とパーツロケータ35による部品供給が連動し、
作業者は簡単に挿入作業を繰り返すことができる。

発明の効果 本発明方法は以上詳述したように構成したので、個人の
手作業によるプリント配線板ユニットの組立工数を大幅
に削減できるという効果を奏する。パーツロケータを設
けた実施例においては、配膳作業の必要がないので、組
立工数の削減効果が極めて大であり、実装作業の効率化
と品質の大幅な向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法で使用するシステムの実施例斜視
図、 第２図はそのシステム構成ブロック図、 第３図は実施例のフローチャート、 第４図は本発明方法で使用するシステムの他の実施例斜
視図、 第５図はそのシステム構成ブロック図、 第６図は他の実施例のフローチャート、 第７図は部品表の一例を示す図、 第８図は挿入順リストの一例を示す図、 第９図は配膳工程を示す説明図である。 13……プリント配線板、15……パソコン、 17……キーボード、19……ディスプレー、 21……マウス、23……光指示機、 27……部材箱、 35……パーツロケータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ） プリント配線板へ挿入作業を行う
   べき部品表データ及び挿入位置データを予め計算機（1
   5）に記憶させておき、 （ｂ） 部品実装すべきプリント配線板（13）をプリン
   ト配線板セット部にセットし、 （ｃ） 部材箱（27）から作業者が挿入すべき部品をラ
   ンダムに取り出してディスプレー（19）上に表示された
   部品リストと照合して、取り出した部品を合致するディ
   スプレー上の部品を選択し、 （ｄ） 該選択操作に応じて計算機（15）が挿入位置デ
   ータを検索し、 （ｅ） 検索結果に応じて計算機（15）に接続された光
   指示機（23）がプリント配線板上の挿入位置を光指示
   し、 （ｆ） 作業者が光指示された位置に取り出した部品を
   挿入し、 （ｇ） 上記（ｃ）〜（ｆ）のステップを部材箱（27）
   中の全ての部品について繰り返し実行することを特徴と
   するプリント配線板への電子部品実装方法。
2. 【請求項２】（ａ） プリント配線板上へ挿入作業を行
   うべき部品表データ及び挿入位置データを予め計算機
   （15）に記憶させておき、 （ｂ） 部品実装すべき１枚目のプリント配線板（13）
   をプリント配線板セット部にセットし、 （ｃ） 部材箱（27）から作業者が挿入すべき部品をラ
   ンダムに取り出してディスプレー（19）上に表示された
   部品リストと照合して、取り出した部品と合致するディ
   スプレー上の部品を選択し、 （ｄ） 該選択操作に応じて計算機（15）が挿入位置デ
   ータを検索し、 （ｅ） 検索結果に応じて計算機（15）に接続された光
   指示機（23）がプリント配線板上の挿入位置を光指示
   し、 （ｆ） 作業者が光指示された位置に取り出した部品を
   挿入し、 （ｇ） 該取り出した部品を１枚目のプリント配線板
   （13）の光指示された全ての位置に実装した後、残りの
   部品を複数の部品箱を有し計算機（15）により回転制御
   されるパーツロケータ（35）の口の開いた部品箱中に収
   容し、 （ｈ） 上記（ｃ）〜（ｇ）のステップを部材箱中の全
   ての部品について繰り返して実行して１枚目のプリント
   配線板（13）の部品実装を完了し、 （ｉ） １枚目のプリント配線板（13）の全ての部品挿
   入データとパーツロケータ（35）のデータを計算機（1
   5）に記憶させ、 （ｊ） ２枚目のプリント配線板（13）を前記プリント
   配線板セット部にセットし、 （ｋ） セット終了信号又は１枚目のプリント配線板の
   終了信号を計算機（15）に入力することにより、前記パ
   ーツロケータ（35）が回転して挿入すべき最初の部品を
   収容した部品箱の口が開くとともに前記光指示機（23）
   が該部品の挿入位置を光指示し、 （ｌ） 作業者が光指示された位置に口の開いた部品箱
   から取り出した部品を挿入し、 （ｍ） 光指示された全ての位置への該当部品の実装が
   完了したなら、実装完了信号を計算機（15）に入力する
   ことにより、前記パーツロケータ（35）を回転して次に
   挿入すべき部品を収容した部品箱の口を開くとともに前
   記光指示機（23）が該部品の挿入位置を光指示し、 （ｎ） 作業者が光指示された位置に口の開いた部品箱
   から取り出した部品を挿入し、 （ｏ） パーツロケータ（35）中に収容されている全て
   の部品について上記ステップ（ｍ），（ｎ）を繰り返し
   て２枚目のプリント配線板（13）の部品実装を完了さ
   せ、 （ｐ） 上記ステップ（ｊ）〜（ｏ）を所望枚数のプリ
   ント配線板（13）について繰り返し実行することを特徴
   とするプリント配線板への電子部品実装方法。