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1. WO2020012573 - ジョブ処理方法および部品実装システム

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明 細 書

発明の名称 ジョブ処理方法および部品実装システム

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008  

図面の簡単な説明

0009  

発明を実施するための形態

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043  

産業上の利用可能性

0044  

符号の説明

0045  

請求の範囲

1   2   3   4   5  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

明 細 書

発明の名称 : ジョブ処理方法および部品実装システム

技術分野

[0001]
 本明細書は、ジョブ処理方法および部品実装システムを開示する。

背景技術

[0002]
 従来、部品を供給するカセット式の部品供給ユニットが交換可能に装着される部品実装機と、部品供給ユニットを自動交換するユニット交換装置とを備える部品実装システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このシステムでは、実装処理に必要な複数の部品供給ユニットのうち、一部が部品実装機にセットされると共に残りが部品実装機にセットされない状態で実装処理を開始する。そして、1の基板の実装処理中に、部品の供給が終了した部品供給ユニットが発生する度に、その部品供給ユニットをユニット交換装置によって残りの1の部品供給ユニットと自動交換して実装処理を行う。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : WO2017/085782A1

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 しかしながら、上述した部品実装システムでは、部品の供給が終了した部品供給ユニットが発生する度に部品供給ユニットの自動交換を行うことから、ユニット交換装置がその都度、交換位置まで移動して自動交換を行う必要がある。このため、例えば複数の部品実装機のそれぞれで、部品の供給が終了した部品供給ユニットが発生するような場合に、ユニット交換装置の移動距離や移動回数が増えて移動ロスが生じて、自動交換に時間が掛かるものとなる。そうなると、部品供給ユニットの交換待ちが生じやすくなって、システム全体の生産効率の低下に繋がってしまう。
[0005]
 本開示は、部品供給ユニットをより効率よく自動交換することで、生産効率の低下を抑制することを主目的とする。

課題を解決するための手段

[0006]
 本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
[0007]
 本開示のジョブ処理方法は、複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムにおけるジョブ処理方法であって、(a)前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも3つのグループに割り当てるステップと、(b)前記3つのグループのうち少なくとも2つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも1つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するステップと、(c)実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定するステップと、(d)前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された1つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御するステップと、を含むことを要旨とする。
[0008]
 本開示のジョブ処理方法は、採取可能エリアの最大配置数を超えた部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、部品供給ユニットを割り当てた3つのグループのうち少なくとも2つのグループを採取可能エリアに初期配置すると共に少なくとも1つのグループを採取不能エリアに初期配置する。そして、採取可能エリアに配置された所定のグループの部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、別のグループの部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、所定のグループの部品供給ユニットと採取不能エリアに配置された1つのグループの部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替える。これにより、グループ単位で部品供給ユニットをまとめて入れ替えながら実装処理を行うことができるから、部品供給ユニットを効率よく自動交換することができる。したがって、採取可能エリアの最大配置数を超えた部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、生産効率の低下を抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0009]
[図1] 部品実装システム10の構成の概略を示す構成図。
[図2] 部品実装機20の構成の概略を示す構成図。
[図3] フィーダ30の構成の概略を示す構成図。
[図4] ローダ50の構成の概略を示す構成図。
[図5] 部品実装システム10の制御に関する構成図。
[図6] ジョブ処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
[図7] フィーダ数超過時のジョブ処理の一例を示すフローチャート。
[図8] フィーダリストの一例を示す説明図。
[図9] 実装順情報の一例を示す説明図。
[図10] 実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
[図11] グループGnの実装処理の一例を示すフローチャート。
[図12] グループ単位のフィーダ入替処理の一例を示すフローチャート。
[図13] グループ単位でフィーダ30を入れ替える様子の説明図。
[図14] フィーダリスト更新処理の一例を示すフローチャート。
[図15] 更新後のフィーダリストの一例を示す説明図。

発明を実施するための形態

[0010]
 次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態の部品実装システム10の構成の概略を示す構成図であり、図2は部品実装機20の構成の概略を示す構成図であり、図3はフィーダ30の構成の概略を示す構成図である。また、図4はローダ50の構成の概略を示す構成図であり、図5は部品実装システム10の制御に関する構成図である。なお、図1の左右方向がX方向であり、前後方向がY方向であり、上下方向がZ方向である。
[0011]
 部品実装システム10は、図1に示すように、印刷機12と、印刷検査機14と、複数の部品実装機20と、実装検査機(図示略)と、ローダ50と、フィーダ保管庫60と、管理装置80(図5参照)とを備える。印刷機12は、基板S上にはんだを印刷する。印刷検査機14は、印刷機12で印刷されたはんだの状態を検査する。部品実装機20は、基板Sの搬送方向(X方向)に沿って複数並べて設置され、フィーダ30から供給された部品を基板Sに実装する。実装検査機は、部品実装機20で実装された部品の実装状態を検査する。ローダ50は、複数の部品実装機20に対して必要なフィーダ30を補給したり部品実装機20から使用済みのフィーダ30を回収したりする。フィーダ保管庫60は、部品実装機20で使用予定のフィーダ30や使用済みのフィーダ30を保管する。管理装置80は、システム全体を管理する。印刷機12と印刷検査機14と複数の部品実装機20と実装検査機は、この順番で基板Sの搬送方向に並べて設置されて生産ラインを構成する。フィーダ保管庫60は、部品実装システム10の生産ライン内に組み込まれており、基板Sの搬送方向の最も上流側の部品実装機20と印刷検査機14との間に設置されている。本実施形態では、作業者がフィーダ保管庫60にフィーダ30を補給したり、フィーダ保管庫60からフィーダ30を回収したりする。
[0012]
 部品実装機20は、図2に示すように、基板SをX方向に搬送する基板搬送装置21と、部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッド22と、ヘッド22をXY方向に移動させるヘッド移動機構23と、吸着ノズルに吸着された部品を下方から撮像するパーツカメラ25とを備える。また、部品実装機20は、周知のCPUやROM、RAMなどで構成され装置全体を制御する実装制御装置28(図5参照)を備える。実装制御装置28は、パーツカメラ25により撮像された画像を入力したり、基板搬送装置21やヘッド22、ヘッド移動機構23などに駆動信号を出力したりする。また、部品実装機20は、前方にフィーダ30を取り付け可能な上下2つのエリアを有する。上のエリアはフィーダ30から吸着ノズルによる部品の吸着(採取)が可能な供給エリア20Aであり、下のエリアは吸着ノズルによる部品の吸着が不能でフィーダ30をストック可能なストックエリア20Bである。供給エリア20Aとストックエリア20Bには、側面視がL字状に形成され、複数のフィーダ30が取り付けられるフィーダ台40が設けられている。
[0013]
 フィーダ30は、図3に示すように、テープが巻回されたテープリール32と、テープリール32からテープを送り出すテープ送り機構33と、2本の位置決めピン34を有するコネクタ35と、下端に設けられたレール部材37と、フィーダ制御装置39(図5参照)とを備える。なお、フィーダ台40は、図2に示すように、フィーダ30のレール部材37が挿入可能な間隔でX方向に複数配列されたスロット42と、2つの位置決め穴44と、2つの位置決め穴44の間に設けられたコネクタ45とを備える。フィーダ台40のスロット42にフィーダ30のレール部材37が挿入されて、フィーダ30の2本の位置決めピン34が2つの位置決め穴44に挿入されると、コネクタ35とコネクタ45が接続される。フィーダ制御装置39は、周知のCPUやROM、RAMなどで構成され、テープ送り機構33に駆動信号を出力する。また、フィーダ制御装置39は、コネクタ35,45の接続を介してフィーダ30の取付先の制御部(実装制御装置28や管理装置80など)と通信可能となる。本実施形態では、供給エリア20Aのフィーダ台40に、40本のフィーダ30がセット可能となるように40個のスロット42が設けられ、準備エリア20Bのフィーダ台40に少なくとも20本のフィーダ30をセット可能となるように少なくとも20個のスロット42が設けられている。なお、準備エリア20Bのフィーダ台40は、少なくとも20本のフィーダ30がセット可能であればよく、供給エリア20Aのフィーダ台40と同じ構成としてもよい。
[0014]
 ローダ50は、図1に示すように、複数の部品実装機20の前面およびフィーダ保管庫60の前面に基板の搬送方向(X方向)に対して平行に設けられたX軸レール18に沿って移動可能となっている。なお、図2では、X軸レール18の図示を省略した。ローダ50は、図4,図5に示すように、ローダ移動機構51と、フィーダ移載機構53と、エンコーダ57と、ローダ制御装置59とを備える。ローダ移動機構51は、X軸レール18に沿ってローダ50を移動させるものであり、駆動用ベルトを駆動するサーボモータなどのX軸モータ52aと、X軸レール18に沿ったローダ50の移動をガイドするガイドローラ52bとを備える。フィーダ移載機構53は、フィーダ30を部品実装機20やフィーダ保管庫60に移載するものであり、フィーダ30をクランプするクランプ部54と、Y軸モータ55aの駆動によりクランプ部54をY軸ガイドレール55bに沿って前後方向(Y方向)に移動させるY軸スライダ55とを備える。フィーダ移載機構53は、2つのY軸スライダ55を備え、複数のクランプ部54により複数のフィーダ30を同時に移載可能となっている。また、フィーダ移載機構53は、クランプ部54およびY軸スライダ55がスライド可能に取り付けられたスライドベース56を、Z軸ガイドレール56bに沿って上下方向(Z方向)に移動させるZ軸モータ56aを備える。エンコーダ57は、ローダ50のX方向の移動位置を検出する。ローダ制御装置59は、周知のCPUやROM、RAMなどで構成されている。ローダ制御装置59は、エンコーダ57からの検知信号を入力し、ローダ移動機構51(X軸モータ52a)やフィーダ移載機構53(クランプ部54、Y軸モータ55a、Z軸モータ56a)に駆動信号を出力する。
[0015]
 ローダ制御装置59は、フィーダ30の自動交換を行う場合、まず、X軸モータ52aを制御して、自動交換を行う部品実装機20のスロット42までローダ50を移動させる。また、ローダ制御装置59は、供給エリア20Aとの間で自動交換を行う場合には上部移載エリア50Aにスライドベース56(Y軸スライダ55)を移動させ、ストックエリア20Bとの間で自動交換を行う場合には下部移載エリア50Bにスライドベース56を移動させる。ローダ制御装置59は、クランプ部54でフィーダ30をクランプした状態でY軸スライダ55を部品実装機20側(後方)へ移動させてフィーダ30(レール部材37)をスロット42に挿入し、クランプを解除してフィーダ30をフィーダ台40に取り付ける。また、ローダ制御装置59は、Y軸スライダ55を部品実装機20側へ移動させてフィーダ台40に取り付けられているフィーダ30をクランプ部54でクランプしてから、Y軸スライダ55を前方へ移動させることで、フィーダ30をフィーダ台40から取り外してローダ50内に回収する。
[0016]
 フィーダ保管庫60は、部品実装機20のフィーダ台40と同じ構成のフィーダ台が設けられており、ローダ50によりフィーダ30の着脱が可能である。また、フィーダ保管庫60には、基板SをX方向に搬送する基板搬送装置62が設けられており、印刷検査機14から基板Sを受け取って隣接する部品実装機20に受け渡すことができる。
[0017]
 管理装置80は、図5に示すように、周知のCPU80aやROM80b、HDD80c、RAM80dなどで構成され、LCDなどのディスプレイ82と、キーボードやマウスなどの入力デバイス84とを備える。管理装置80は、基板Sのジョブやフィーダリストなどを記憶している。ジョブには、各部品実装機20においてどの部品種の部品をどういう実装順で基板Sに実装するか、また、そのように実装した基板Sを何枚作製するかなどが定められている。フィーダリストは、各部品実装機20やフィーダ保管庫60が保有するフィーダ30に関する情報であり、詳細は後述する。また、管理装置80は、有線または無線により、実装制御装置28やローダ制御装置59、印刷機12や印刷検査機14の各制御装置などと通信可能に接続される。管理装置80は、実装制御装置28から部品実装機20の実装状況に関する情報や着脱されたフィーダ30に関する情報を受信したり、ローダ制御装置59からローダ50の駆動状況に関する情報を受信したりする。管理装置80は、部品実装機20のフィーダ台40に取り付けられたフィーダ30やフィーダ台40から取り外されたフィーダ30に関する情報を実装制御装置28から受信すると、その部品実装機20のフィーダリストを更新する。また、管理装置80は、フィーダ保管庫60の基板搬送装置62に駆動信号を出力して基板搬送装置62に基板Sを搬送させる。また、管理装置80は、フィーダ保管庫60のフィーダ台に取り付けられたフィーダ30のフィーダ制御装置39とコネクタ35,45を介して通信可能に接続され、フィーダ台に着脱されたフィーダ30に関する情報を取得すると、フィーダ保管庫60のフィーダリストを更新する。
[0018]
 こうして構成された部品実装システム10におけるジョブを処理する際の動作を説明する。図6はジョブ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、管理装置80のCPU80aにより実行される。このルーチンでは、CPU80aは、今回のジョブで部品実装機20で使用されるフィーダ30の数と供給エリア20Aの最大配置数(例えば値40)とを比較し(S100)、フィーダ30の数が最大配置数以下であるか否かを判定する(S105)。CPU80aは、フィーダ30の数が最大配置数以下であると判定すると通常ジョブ処理を実行し(S110)、フィーダ30の数が最大配置数を超えると判定するとフィーダ数超過時のジョブ処理を実行して(S115)、ジョブ処理ルーチンを終了する。なお、CPU80aは、各部品実装機20についてS105の判定を行い、部品実装機20毎にS110またはS115のいずれを行うかを決定する。通常ジョブ処理は、ジョブに基づいて実装処理を行わせる周知の内容であり、本開示の要旨をなさないため説明は省略する。以下、フィーダ数超過時のジョブ処理を説明する。
[0019]
 図7のフィーダ数超過時のジョブ処理では、CPU80aは、まず、部品実装機20で使用されるフィーダ30を、供給エリア20Aの最大配置数を2分割した数(例えば20)で3つのグループG1~G3に割り当てる(S200)。説明の便宜上、1つの部品実装機20におけるフィーダ数超過時のジョブ処理を説明し、その部品実装機20で使用されるフィーダ30は60個とする。このため、グループG1~G3に各20個のフィーダが割り当てられる。続いて、CPU80aは、グループG1,G2のフィーダ30を供給エリア20Aに初期配置すると共にグループG3のフィーダ30をストックエリア20Bに初期配置するようにローダ制御装置59に指示を出力する(S205)。ローダ制御装置59は、指示に基づいてローダ50を制御してグループG1~G3の各フィーダ30の初期配置を行う。そして、CPU80aは、供給エリア20Aに初期配置されたグループG1を先頭に、グループG1,G2,G3の順で部品の実装順を設定する(S210)。なお、CPU80aは、グループGn(nは値1,2,3のいずれか)内での実装順を最適化することができる。例えば、CPU80aは、吸着ノズルが部品を採取する際の採取位置や採取位置から実装位置までの移動距離、部品種毎の実装数などを考慮してグループGn内での最適な実装順を設定する。また、CPU80aは、供給エリア20Aに初期配置されたフィーダ30についてはフィーダリストのスロット番号に実在スロット番号を対応付け(S215)、ストックエリア20Bに初期配置されたフィーダ30についてはフィーダリストのスロット番号に仮想スロット番号を対応付ける(S220)。
[0020]
 図8はフィーダリストの一例を示す説明図であり、図9は実装順情報の一例を示す説明図である。図8のフィーダリストには、各フィーダ30が配置されるスロット番号(位置情報)やフィーダID(識別情報)、部品種、対応情報(CD**)などが含まれる。実在スロット番号は、フィーダ台40に実際に存在する「01」~「40」までのスロット42の番号である。また、仮想スロット番号は、フィーダ台40に実際に存在しない仮想の番号であり、例えば実在スロット番号に続く「41」~「60」までの番号である。対応情報は、フィーダリストと実装順情報とを対応付ける情報であり、実装順から部品を供給するフィーダ30のスロット番号を特定するのに用いられる。初期配置の状態では、対応情報の番号はスロット番号に一致している。なお、各実装制御装置28においても、同様に自機のフィーダリストを作成するものとすればよい。図9の実装順情報では、部品の実装順と、部品種、基板S上の実装位置や配置角度、対応情報、グループ情報などが含まれる。例えば、図9では実装順が「001」の部品種A1*の対応情報は「CD01」であり、図8では対応情報「CD01」はスロット番号「01」に対応付けられているから、その部品種A1*の部品は、スロット番号「01」のフィーダ30から供給されることがわかる。また、図9ではグループG1,G2,G3の順に実装順が定められ、各グループ内ではフィーダ30の配置順に拘わらず最適な実装順が定められるものとなっている。
[0021]
 CPU80aは、こうして作成した実装順情報を含むジョブを部品実装機20に送信して実装処理を開始させる(S225)。なお、フィーダリストをジョブに含めて部品実装機20に送信してもよい。そして、CPU80aは、部品実装機20から実装終了通知を受信するのを待つ(S230)。この実装終了通知の詳細は後述する。CPU80aは、実装終了通知を受信したと判定すると、全ての基板Sの実装処理が完了したか否かを判定し(S235)、完了していないと判定すると、フィーダ30をグループ単位で入れ替えるグループ単位のフィーダ入替処理を実行して(S240)、S230に戻る。このフィーダ入替処理の詳細を説明する前に、部品実装機20の実装処理を説明する。
[0022]
 図10は実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、実装制御装置28により実行される。このルーチンでは、実装制御装置28は、まず、ジョブの実装順情報と、フィーダリストとを取得し(S300)、基板搬送装置21を制御して基板Sを搬入する(S305)。次に、実装制御装置28は、部品供給が行われるグループGnをグループGn1に設定し(S310)、図11に示すグループGn(ここではグループG1)の実装処理を実行する(S315)。
[0023]
 図11のグループGnの実装処理では、実装制御装置28は、実装順に基づいてグループGnの実装対象の部品を選定し(S400)、選定した部品の対応情報からフィーダリストを参照してフィーダ30のスロット番号を特定する(S405)。例えば、グループG1の実装順「001」の部品であれば、上述したように、対応情報「CD1」からフィーダリストを参照してスロット番号「01」を特定する。次に、実装制御装置28は、特定したスロット番号のフィーダ30から供給された部品を吸着ノズルで吸着するようにヘッド22を制御し(S410)、ヘッド22をパーツカメラ25上へ移動させてパーツカメラ25により吸着部品を撮像させる(S415)。続いて、実装制御装置28は、撮像された画像の画像処理を行い(S420)、部品の吸着が適正に行われず実装できないなどのエラーが生じていないかを判定する(S425)。実装制御装置28は、エラーが生じていないと判定すると、ジョブの実装位置や配置角度に基づいて部品を基板Sに実装し(S430)、エラーが生じていると判定すると、リカバリ対象設定処理を行う(S435)。リカバリ対象設定処理では、部品の吸着が適正に行われなかった部品を廃棄したり、リカバリの実装処理の対象に設定したりするなどの処理が行われる。そして、実装制御装置28は、グループGnの部品の実装処理が終了したか否かを判定し(S440)、終了していないと判定すると、S400に戻り処理を行い、終了したと判定するとグループGnの実装処理を終了する。
[0024]
 こうしてグループGnの実装処理を実行すると、実装制御装置28は、リカバリ対象部品があるか否かを判定し(S320)、リカバリ対象部品があると判定すると、その対象部品を新たに吸着して基板Sに実装するリカバリの実装処理を行う(S325)。リカバリの実装処理を行うと、実装制御装置28は、全ての対象部品についてリカバリの実装処理が終了したか否かを判定し(S330)、終了していないと判定するとS325に戻り処理を行う。実装制御装置28は、S320でリカバリ対象部品がないと判定したり、S330でリカバリの実装処理が終了したと判定したりすると、グループGnの実装処理がリカバリの実装処理を含めて全て終了したとして、グループGnの指定を含む実装終了通知を管理装置80に送信する(S335)。この通知を受信した管理装置80のCPU80aは、図7のS230で実装終了通知を受信したと判定する。
[0025]
 そして、実装制御装置28は、現在のグループGnがグループG1であるか(S340)、グループG2であるか(S345)、を判定する。実装制御装置28は、グループG1であると判定すると、グループGnをグループGn2に設定し(S350)、S315に戻ってグループGn(ここではグループG2)の実装処理を実行する。また、実装制御装置28は、グループG2であると判定すると、グループGnをグループGn3に設定し(S355)、S315に戻ってグループGn(ここではグループG3)の実装処理を実行する。このように、実装制御装置28は、グループ単位で実装処理を実行し、グループ単位の実装処理が終了する度に管理装置80に実装終了通知を送信するのである。また、実装制御装置28は、現在のグループGnがグループG1,G2でなくグループG3であると判定すると、現在の基板Sの実装処理が終了したとして、基板搬送装置21を制御して基板Sを搬出する(S360)。そして、実装制御装置28は、全ての基板Sの実装処理が終了したか否かを判定し(S365)、終了していないと判定するとS305に戻って処理を行い、終了したと判定すると実装処理ルーチンを終了する。
[0026]
 次に、図7のS240で実行されるグループ単位のフィーダ入替処理を説明する。図12はグループ単位のフィーダ入替処理の一例を示すフローチャートであり、図13はグループ単位でフィーダ30を入れ替える様子の説明図である。なお、図13ではいずれかのグループGnが部品を供給中(実装処理で使用中)である場合を示す。図12の処理では、管理装置80のCPU80aは、S235で受信した実装終了通知のグループGnがグループG1であるか(S500)、グループG2であるか(S505)、を判定する。CPU80aは、実装終了通知のグループGnがグループG1であると判定すると、グループG1とグループG3のフィーダ30を入れ替えるようにローダ制御装置59に指示を出力して(S510)、フィーダ入替処理を終了する。これにより、実装処理が終了したグループG1と、ストックエリア20Bに配置されているグループG3の各フィーダ30の入れ替えが、グループG2を使用した実装処理中に行われる(図13A参照)。また、CPU80aは、実装終了通知のグループGnがグループG2であると判定すると、グループG2とグループG1のフィーダ30を入れ替えるようにローダ制御装置59に指示を出力して(S515)、フィーダ入替処理を終了する。これにより、実装処理が終了したグループG2と、ストックエリア20Bに配置されているグループG1の各フィーダ30の入れ替えが、グループG3を使用した実装処理中に行われる(図13B参照)。また、CPU80aは、実装終了通知のグループGnがグループG1,G2でないと判定すると、グループG3であるから、グループG3とグループG2とのフィーダ30を入れ替えるようにローダ制御装置59に指示を出力して(S520)、フィーダ入替処理を終了する。これにより、グループG3を使用した実装処理が終了して次の基板Sに対してグループG1を使用した実装処理中に、実装処理が終了したグループG3と、ストックエリア20Bに配置されているグループG2の各フィーダ30の入れ替えが行われる(図13C参照)。このように、本実施形態では、実装処理をグループ単位で行いながら、実装処理で使用されていないフィーダ30をグループ単位で順次入れ替えるのである。
[0027]
 このようなフィーダ30の入れ替えに伴って、フィーダリストも更新される。図14はフィーダリスト更新処理の一例を示す説明図である。この処理は、実装制御装置28により実行されるが、管理装置80により実行されてもよい。フィーダリスト更新処理では、実装制御装置28は、まず、フィーダ30が取り外されたか否かを判定する(S600)。実装制御装置28は、フィーダ30が取り外されたと判定すると、取り外されたスロット番号に対応する部品種,フィーダID,対応情報を図示しないRAMの所定領域などに仮保存しておくと共にフィーダリストから削除する(S605)。なお、実装制御装置28は、フィーダ30が取り外されていないと判定すると、S605をスキップする。
[0028]
 次に、実装制御装置28は、フィーダ30が取り付けられたか否かを判定し(S610)、取り付けられたと判定すると、コネクタ35,45の接続を介して、取り付けられたフィーダ30の部品種,フィーダIDを取得する(S615)。続いて、実装制御装置28は、RAMの所定領域などに仮保存した情報から、S615で取得したフィーダIDが一致する対応情報を取得して(S620)、今回のフィーダ30の取り付け先が供給エリア20Aであるか否かを判定する(S625)。実装制御装置28は、取り付け先が供給エリア20Aであると判定すると、取り付けられた供給エリア20Aの実在スロット番号に対応付けて部品種,ID,対応情報をフィーダリストに登録して(S630)、S600に戻る。このため、ストックエリア20Bから取り外されたフィーダ30が供給エリア20Aに取り付けられると、仮想スロット番号から実在スロット番号に対応付けが変更されることになる。一方、実装制御装置28は、取り付け先がストックエリア20Bであると判定すると、取り付けられたストックエリア20Bのスロット番号ではなく仮想スロット番号に対応付けて部品種,ID,対応情報をフィーダリストに登録して(S635)、S600に戻る。このため、供給エリア20Aから取り外されたフィーダ30がストックエリア20Bに取り付けられると、実在スロット番号から仮想スロット番号に対応付けが変更されることになる。
[0029]
 図15は更新後のフィーダリストの一例を示す説明図である。図15は図13Aに示す入れ替えが行われた場合のフィーダリストを示し、グループG1の各フィーダ30が仮想スロットに対応付けられている。図8や図15のフィーダリストでは、フィーダ30のスロット番号が変わっても、部品種に対応付けられた対応情報が変化することはない。このため、実装制御装置28は、フィーダ30がどのように入れ替えられても、対応情報を用いることで実装順からフィーダ30のスロット番号を適切に特定することができる。
[0030]
 ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のフィーダ30が部品供給ユニットに相当し、部品実装機20が部品実装機に相当し、ローダ50がユニット交換装置に相当し、供給エリア20Aが採取可能エリアに相当し、ストックエリア20Bが採取不能エリアに相当し、部品実装システム10が部品実装システムに相当する。図7のフィーダ数超過時のジョブ処理のS200がステップ(a)に相当し、同処理のS205がステップ(b)に相当し、同処理のS210がステップ(c)に相当し、同処理のS240がステップ(d)に相当する。同処理のS215,S220がステップ(e)に相当し、図14のフィーダリスト更新処理のS630,S635がステップ(f)に相当する。図10の実装処理ルーチンのS325がステップ(g)に相当する。また、図7のS200を実行する管理装置80が割当部に相当し、同処理のS205を実行する管理装置80とローダ制御装置59が初期配置制御部に相当し、同処理のS210を実行する管理装置80が実装順設定部に相当し、同処理のS240を実行する管理装置80とローダ制御装置59が入替制御部に相当する。
[0031]
 以上説明した部品実装システム10におけるジョブ処理方法は、供給エリア20Aの最大配置数を超えたフィーダ30が使用されるジョブにおいて、グループG1,G2を供給エリア20Aに初期配置すると共にグループG3をストックエリア20Bに初期配置する。そして、供給エリア20Aの一方のグループを使用した実装処理を終了すると、供給エリア20Aの他方のグループを使用して実装処理が行われている間に、一方のグループとストックエリア20Bのグループのフィーダ30をグループ単位で入れ替える。したがって、供給エリア20Aの最大配置数を超えたフィーダ30が使用されるジョブに対し、グループ単位でフィーダ30をまとめて入れ替えながら実装処理を行うことができるから、フィーダ30を効率よく自動交換して生産効率の低下を抑制することができる。このため、フィーダ台40のスロット数を増加させるなどの設備的な拡張を行うことなく、最大配置数を超えるフィーダ30を用いるジョブに適切に対応することができる。
[0032]
 また、供給エリア20Aに配置されるフィーダ30については実在スロット番号を設定し、ストックエリア20Bに配置されるフィーダ30については仮想スロット番号を設定する。このため、フィーダ30のスロット番号の設定が要求されるシステムにおいても、簡易な処理で適切に対応することができる。また、リカバリの実装処理を含めてグループ単位の実装処理の終了を判定するから、リカバリの実装処理を行うためにフィーダ30の再度の入れ替えを行う必要がなく、生産効率の低下を抑制することができる。また、供給エリア20Aの最大配置数を2分割した数のフィーダ30を1つのグループGnに割り当てるから、各グループGnに割り当てるフィーダ30の数をできるだけ多くして、グループ単位でフィーダ30を入れ替える効果を大きくすることができる。
[0033]
 なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
[0034]
 例えば、上述した実施形態では、供給エリア20Aの最大配置数を2分割した数のフィーダ30をグループGnに割り当てるものとしたが、これに限られず、複数のフィーダ30をグループGnに割り当てるものであればよい。また、各グループGnに割り当てる数は全て同じ数である必要はなく、入れ替えが可能な範囲で異なる数としてもよい。
[0035]
 上述した実施形態では、グループGnが3つあるものを例示したが、少なくとも3つあればよく、4以上の複数であってもよい。また、供給エリア20Aに初期配置されるグループGnは少なくとも2つであればよく、3以上であってもよい。ストックエリア20Bに初期配置されるグループGnは少なくとも1つであればよく、2以上であってもよい。
[0036]
 上述した実施形態では、リカバリの実装処理を含めてグループ単位の実装処理の終了を判定したが、これに限られず、リカバリの実装処理を含めずに実装処理の終了を判定してもよい。
[0037]
 上述した実施形態では、供給エリア20Aの最大配置数を超えたフィーダ30をストックエリア20Bに配置したが、これに限られず、フィーダ保管庫60に配置してもよい。
[0038]
 上述した実施形態では、実装順リストとフィーダリストとに対応情報を含むものとしたが、これに限られず、実装順リストにスロット番号が含まれるものとし、フィーダ30の入れ替えに伴って実装順リストのスロット番号を直接変更するものとすることで、対応情報を含めないものとしてもよい。あるいは、指定された部品を実装する際に、該当する部品種を収容しているフィーダ30を供給エリア20Aから検索して部品を供給させることで、実装順リストやフィーダリストにスロット番号や対応情報を含めないものとしてもよい。なお、スロット番号を含めないものとする場合には、ストックエリア20Bに配置されるフィーダ30に仮想スロット番号を設定しなくてもよい。
[0039]
 ここで、本開示のジョブ処理方法および部品実装システムは、以下のように構成してもよい。本開示のジョブ処理方法において、(e)前記部品供給ユニットの位置情報として、前記採取可能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在する実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在しない仮想位置情報を設定するステップと、(f)前記ステップ(d)における前記部品供給ユニットの入れ替えに伴って、前記採取可能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記仮想位置情報を設定するステップと、を含むものとしてもよい。こうすれば、部品供給ユニットの位置情報の設定が必要となる場合でも簡易な処理で適切に対応することができる。
[0040]
 本開示のジョブ処理方法において、(g)採取した部品の良否判定を行って不良と判定した場合に前記部品実装機にリカバリの実装処理を行わせるステップを含み、前記ステップ(d)では、前記所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了の判定を、前記リカバリの実装処理の終了を含めて行うものとしてもよい。こうすれば、部品供給ユニットを入れ替える前に、リカバリの実装処理を確実に終了させておくことができる。このため、リカバリの実装処理を行うために、部品供給ユニットの再度の入れ替えを行う必要がないから、生産効率の低下を抑制することができる。
[0041]
 本開示のジョブ処理方法において、前記ステップ(a)では、前記グループに割り当てる前記部品供給ユニットの数を前記採取可能エリアの最大配置数を2分割した数とするものとしてもよい。こうすれば、1つのグループに割り当てる部品供給ユニットの数をできるだけ多くするから、グループ単位で部品供給ユニットを入れ替える効果をより大きなものとすることができる。
[0042]
 本開示の部品実装システムは、複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムであって、前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも3つのグループに割り当てる割当部と、前記3つのグループのうち少なくとも2つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも1つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するように前記ユニット交換装置を制御する初期配置制御部と、実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定する実装順設定部と、前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された1つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御する入替制御部と、を備えることを要旨とする。
[0043]
 本開示の部品実装システムは、上述したジョブ処理方法と同様に、グループ単位で部品供給ユニットをまとめて入れ替えながら実装処理を行うことができるから、部品供給ユニットをより効率よく自動交換することができる。したがって、採取可能エリアの最大配置数を超えた部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、生産効率の低下を抑制することができる。なお、この部品実装システムにおいて、上述したジョブ処理方法の各ステップを実現するような機能を追加してもよい。

産業上の利用可能性

[0044]
本発明は、部品実装システムの製造産業などに利用可能である。

符号の説明

[0045]
 10 部品実装システム、12 印刷機、14 印刷検査機、18 X軸レール、20 部品実装機、20A 供給エリア、20B ストックエリア、21 基板搬送装置、22 ヘッド、23 ヘッド移動機構、25 パーツカメラ、28 実装制御装置、30 フィーダ、32 テープリール、33 テープ送り機構、34 位置決めピン、35 コネクタ、37 レール部材、39 フィーダ制御装置、40 フィーダ台、42 スロット、44 位置決め穴、45 コネクタ、50 ローダ、50A 上部移載エリア、50B 下部移載エリア、51 ローダ移動機構、52a X軸モータ、52b ガイドローラ、53 フィーダ移載機構、54 クランプ部、55 Y軸スライダ、55a Y軸モータ、55b Y軸ガイドレール、56 スライドベース、56a Z軸モータ、56b Z軸ガイドレール、57 エンコーダ、59 ローダ制御装置、60 フィーダ保管庫、62 基板搬送装置、80 管理装置、80a CPU、80b ROM、80c HDD、80d RAM、82 ディスプレイ、84 入力デバイス、S 基板。

請求の範囲

[請求項1]
 複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムにおけるジョブ処理方法であって、
 (a)前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも3つのグループに割り当てるステップと、
 (b)前記3つのグループのうち少なくとも2つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも1つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するステップと、
 (c)実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定するステップと、
 (d)前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された1つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御するステップと、
 を含むジョブ処理方法。
[請求項2]
 請求項1に記載のジョブ処理方法であって、
 (e)前記部品供給ユニットの位置情報として、前記採取可能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在する実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在しない仮想位置情報を設定するステップと、
 (f)前記ステップ(d)における前記部品供給ユニットの入れ替えに伴って、前記採取可能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記仮想位置情報を設定するステップと、
 を含むジョブ処理方法。
[請求項3]
 請求項1または2に記載のジョブ処理方法であって、
 (g)採取した部品の良否判定を行って不良と判定した場合に前記部品実装機にリカバリの実装処理を行わせるステップを含み、
 前記ステップ(d)では、前記所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了の判定を、前記リカバリの実装処理の終了を含めて行う
 ジョブ処理方法。
[請求項4]
 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のジョブ処理方法であって、
 前記ステップ(a)では、前記グループに割り当てる前記部品供給ユニットの数を前記採取可能エリアの最大配置数を2分割した数とする
 ジョブ処理方法。
[請求項5]
 複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムであって、
 前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも3つのグループに割り当てる割当部と、
 前記3つのグループのうち少なくとも2つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも1つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するように前記ユニット交換装置を制御する初期配置制御部と、
 実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定する実装順設定部と、
 前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された1つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御する入替制御部と、
 を備える部品実装システム。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]