JP4813444B2 - 部品供給方法、表面実装機、フィーダ及び台車 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板等の基板上に電子部品を実装する表面実装機に関するものである。

部品供給部に、テープを担体としてチップ部品を供給する複数のテープフィーダを搭載し、部品実装用のヘッドによりテープフィーダ（フィーダと略す）から部品を吸着してプリント基板等の基板上に実装する表面実装機が一般に知られている。この種の表面実装機（実装機と略す）では、フィーダによるテープ送り等にミスが生じ、ヘッドによる部品吸着にミスが生じることがある。このような部品の吸着ミスが頻繁に生じたのでは、基板の安定的産性が阻害されることとなる。そこで、最近では、フィーダ毎に部品の吸着率を監視し、吸着レベルが一定レベルまで低下したフィーダを特定してモニタ等に表示することによって、点検等の処置をオペレータに促すようにした実装機が提案されている。
特開２００６−１００３３２号公報

ところで、フィーダは、例えば同一機種のフィーダであっても部品の供給精度等の性能に個体差があり、また、当初個体差がない場合でも、経時的に個体差が出てくる場合がある。ところが、このような個体差がある場合であっても、通常、同一機種のフィーダであれば、特段区別されることなく使用されているのが現状であり、フィーダの使用に際して個体差が考慮されることは無かった。従って、ここに改善の余地が残されている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フィーダの固体差を考慮して部品の供給を行うことによって、実装精度の高い部品実装基板をより安定的に生産することを目的としている。

上記の事情に鑑み、本発明に係る部品供給方法は、部品供給部にフィーダが搭載され、当該フィーダにより供給される部品を、部品実装用のヘッドにより取り出して基板上に実装するように構成された表面実装機における前記部品の供給方法であって、過去の部品供給実績に関する所定の情報に基づいて前記フィーダの能力指標となるランクを定める一方、基板の生産に要求される要求ランクを定め、この要求ランクに適合するフィーダを前記部品供給部に搭載して部品の供給を行うようにしたものである（請求項１）。

この方法に従えば、同一機種のフィーダであっても、例えばヘッドによる吸着位置の精度が要求される部品の供給には信頼性や安定性の高い高ランクのフィーダを優先的に用い、逆に吸着位置の精度の緩い部品の供給には低ランクのフィーダを用いるという具合に、基板の生産条件に応じたフィーダの使い分けができる。つまり、同一機種のフィーダについて、各々の特性を生かすことができるので、同一機種のフィーダを一律に同一装置として使用する従来の方法と比べると、部品の実装精度を高めて基板を安定的に生産する上で有効となる。また、部品の吸着位置精度に拘わらず、部品の在庫状況等の理由から極力仕損じを無くしたいような場合には、ランクの高いフィーダを用いて部品吸着精度を高める等、使用者側の利便性も向上する。

一方、本発明に係る表面実装機は、被実装部品を供給するフィーダと、当該フィーダにより供給される部品を取出して基板上に実装するヘッドを有する実装機本体とを備えた表面実装機において、前記フィーダに記録手段が設けられ、この記録手段に、前記フィーダの能力指標であって過去の部品供給実績に関する所定の実績データに基づいて定められるランクを特定可能な情報が記録される一方、前記実装機本体側に、フィーダの前記記録手段に記録される情報から当該フィーダのランクを特定する特定手段と、この特定手段により特定される前記フィーダのランクが、基板の生産条件に基づき所定の設定手段により設定される当該基板の要求ランクに適合するかを判別する判別手段と、特定されたランクが要求ランクに適合しない場合に、その結果を報知する報知手段と、が設けられているものである（請求項２）。

この装置では、実装機本体又は当該本体とは別に設けられる所定の設定手段により、基板の生産に要求されるランク（要求ランク）が設定される。そして、フィーダが搭載されると、記録手段に記録されている情報に基づき、当該フィーダのランクが特定手段により特定され、さらに当該ランクが要求ランクに適合するかが判別手段により判別された後、不適合の場合には、その結果が報知手段により報知される。従って、同一機種のフィーダが複数存在する場合でも、そのフィーダのうち基板の生産に適したフィーダ（要求ランクに適合するフィーダ）を優先的に搭載して基板の生産を行うことができるようになる。

この装置においては、フィーダの前記記録手段に、前記情報として当該フィーダを識別可能な識別情報が記録されたものであり、フィーダの過去の部品供給実績に関する所定の実績データを格納するデータベースがさらに設けられ、前記特定手段は、前記記録手段に記録された識別情報に基づき前記データベース内の当該フィーダの実績データを参照し、当該実績データに基づいて前記ランクを特定するように構成されているものであるのが好適である（請求項３）。

この構成によれば、実績データをフィーダ外部に一括して管理、更新することができるので、フィーダ側の記録負担を軽減することができるとともに、ランク特定の基礎となる実績データの更新漏れ等を防止することが可能となる。

なお、上記装置において、複数のフィーダを支持して当該フィーダを前記実装機本体に対して一括して脱着する台車を含むものでは、前記特定手段、判別手段及び報知手段が前記台車に設けられているものであってもよい（請求項４）。

この構成によれば、実装機本体から離れた場所でフィーダを準備する場合でも、当該準備段階に、オペレータがフィーダの使用可否判断を行うことが可能となる。従って、フィーダの準備作業（段取り作業）の作業性が向上する。

なお、上記の装置においては、フィーダの前記記録手段に対して前記ランクを特定可能な情報を書き込み可能な書き込み手段を備えているものであってもよい（請求項５）。

この装置によれば、フィーダを搭載した状態で、当該フィーダの記録手段に対して前記情報を新規に書き込み、若しく記録手段に記録されている前記情報を更新することが可能となる。

一方、本発明に係るフィーダは、上記のような表面実装機に搭載されるフィーダであって、前記ランクを特定可能な情報を記録した記録手段、又は当該情報を書き込み可能な記録手段を備えているものである（請求項６）。

また、本発明に係る台車は、上記のような表面実装機に適用される台車であって、前記フィーダの取付部を有し、当該取付部に取付けられるフィーダのランクを特定する前記特定手段と、この特定手段により特定される前記フィーダのランクが前記要求ランクに適合するかを判別する前記判別手段と、前記フィーダのランクが要求ランクに適合しない場合に、その結果を報知する前記報知手段をさらに備えているものである（請求項７）。

これらのフィーダ及び台車は、上記の表面実装機に有用なものとなる。

本発明によれば、同一機種のフィーダであってもその個体差（特性の違い）を考慮して合理的に部品供給を行うことができる。従って、同一機種のフィーダであれば個体差を考慮することなく一律に同一装置として使用する従来方法に比べると、実装精度の高い部品実装基板をより安定的に生産することが可能となる。

本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１，図２は本発明の一実施形態による表面実装機を概略的に示しており、図１は平面図で、図２は正面図でそれぞれ表面実装機（実装機と略す）を概略的に示している。

これらの図に示すように、実装機本体１０の基台上には、プリント基板搬送用のコンベア１２が配置され、プリント基板Ｐ（以下、単に基板Ｐという）が搬送されて所定の作業位置で停止されようになっている。

コンベア１２の前後（図１では上下）両側にはそれぞれフィーダ設置領域１３（部品供給部に相当する）が設けられており、これらフィーダ設置領域１３には、上記コンベア１２と平行にフィーダ取付用プレート１４が設けられている。そして、これらのフィーダ取付用プレート１４に、実装部品供給用の多数のテープフィーダ１５が並列に、かつ各々位置決めされた状態で着脱可能に取付けられている。

各テープフィーダ１５には、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔毎に収納保持したテープ３１（図３に示す）が巻回されたリール３０が着脱可能に装着されており、このリール３０からフィーダ先端の部品取出部３３に前記テープ３１を間欠的に繰り出すことにより、後述するヘッドユニット１８により部品をピックアップさせるように構成されている。なお、テープフィーダ１５にはクランプ（図示せず）が設けられ、このクランプを締結したり、クランプの締結を解除したりすることにより、テープフィーダ１５がフィーダ取付用プレート１４に対して着脱し得るようになっている。

上記基台の上方には部品実装用のヘッドユニット１８が設けられている。このヘッドユニット１８は、フィーダ設置領域１３のテープフィーダ１５から部品を吸着して基板Ｐ上に実装し得るように、一定の領域内でコンベア２に沿った方向（Ｘ軸方向）およびこれと直交する方向（Ｙ軸方向）にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、前記基台には、ヘッドユニット１８の支持部材２０がＹ軸方向の固定レール１１に沿って移動可能に配置され、この支持部材２０上にヘッドユニット１８がＸ軸方向のガイド部材に沿って移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ２２により駆動されるボールねじ２３に支持部材２０が螺合装着されることにより、支持部材２０のＹ軸方向の移動が行われる一方、Ｘ軸サーボモータ２４により駆動されるボールねじ２５にヘッドユニット１８が螺合装着されることにより、ヘッドユニット１８のＸ軸方向の移動が行われるように構成されている。

前記ヘッドユニット１８には複数の部品吸着用のヘッド１９が搭載されており、当実施形態では８本のヘッド１９がＸ軸方向に並んだ状態で搭載されている。各ヘッド１９は、それぞれヘッドユニット１８に対して昇降（Ｚ軸方向の移動）およびノズル軸心（Ｒ軸）回りの回転が可能とされ、Ｚ軸サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段およびＲ軸サーボモータを駆動源とする回転駆動手段によりそれぞれ駆動されるようになっている。また、各ヘッド１９には、その先端（下端）に部品吸着用のノズル１９ａが装着されており、このノズル１９ａの先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着するようになっている。

ヘッドユニット１８には、さらに基板Ｐのフィデューシャルマークを画像認識するための撮像ユニット２７が設けられている。撮像ユニット２７は、ＣＣＤカメラおよび照明装置等から構成されており、上記作業位置への基板Ｐの搬入後、ヘッドユニット１８が基板Ｐの上方に配置されることにより前記マークを撮像するように構成されている。

一方、前記基台上には、ヘッドユニット１８による部品の吸着状態を画像認識するための撮像ユニット２８が設けられている。撮像ユニット２８は、ヘッドユニット１８側の撮像ユニット２７と同様にＣＣＤカメラおよび照明装置等から構成されており、部品吸着後、前記ヘッドユニット１８が撮像ユニット２８上方に配置されることにより、各ノズル１９ａよる吸着部品をその下側から撮像するように構成されている。

図３は、上記テープフィーダ１５の構成を模式的に示している。

テープフィーダ１５は、送り機構によってリール３０に巻回されたテープ３１を導出しながら部品取出部３３に間欠送りするとともに、この間欠送りに同期して、前記テープ３１に貼着されているカバーテープ３２を引き取り機構により剥離するように構成されている。送り機構は、送りモータ３４によってテープ３１に係合するスプロケット３５を駆動することにより、一定ピッチでテープ３１を部品取出部３３に繰り出すように構成されている。他方、引き取り機構は、引き取りモータ３６により一対のギア３８を駆動し、部品取出部３３の直前で剥離されてこれらギア３８の間に案内されているカバーテープ３２を、当該ギア３８の回転に伴い引き取るように構成されている。

以上の構成により、上記の実装機では次のようにして部品の実装が行われる。まず、ヘッドユニット１８がフィーダ設置領域１３に移動して各ヘッド１９による部品の吸着が行われる。具体的には、ヘッド１９がテープフィーダ１５の上方に移動した後、ヘッド１９の昇降動作に伴いテープ３１内の部品をノズル１９ａにより吸着して取出す。部品の吸着が完了すると、ヘッドユニット１８が基板Ｐ上へ移動する。この移動途中、ヘッドユニット１８が撮像ユニット２８上を通過することにより各ヘッド１９の吸着部品がそれぞれ撮像され、その画像に基づいて各ヘッド１９による実装位置の補正が行われる。そして、ヘッドユニット１８が基板Ｐ上へ到達すると、各ヘッド１９の昇降に伴い吸着部品が基板Ｐ上に実装されることとなる。

次に、この実装機の制御系統の概要について図４，図５を用いて説明する。

なお、以下の説明では、説明の便宜上、フィーダ取付用プレート１４に装着されるテープフィーダ１５は全て同一機種のフィーダであるものとして説明を進めることにする。

これらの図に示すように、テープフィーダ１５には、マイコン４０と、実装機本体１０との間でデータを送受信等するフィーダ側外部通信インターフェイス（Ｉ／Ｆと略す）４２と、フィーダ側内部通信Ｉ／Ｆ４４と、小型液晶表示パネル等からなる表示器４６等が備えられている。マイコン４０は、テープフィーダ１５の駆動を統括的に制御するもので、各種情報を記憶する記憶手段４０ａ（本発明に係る記録手段に相当する）、実装機本体１０との間の通信を制御する通信制御手段４０ｂ等の機能を含んでいる。記憶手段４０ａには、テープフィーダ１５を識別するためのＩＤ情報（本発明に係る識別情報に相当する）及び部品情報等が記憶されている。部品情報は、当該テープフィーダ１５により供給する部品の種類等の情報であって、例えばテープフィーダ１５に前記リール３１が装着される際にオペレータによって書き込まれる。

前記表示器４６は、前記記憶手段４０ａに記憶されている情報等、種々の情報を表示するもので、後述するランク等の情報も表示可能となっている。

一方、実装機本体１０には、テープフィーダ１５との間でデータを送受信する基板側外部通信Ｉ／Ｆ５２と、このＩ／Ｆ５２から入力されるデータに基づいてそのデータの識別及び判定を行う制御基板５０と、実装機１における実装動作を統括的に制御するコントローラ６０と、コントローラ６０からの制御信号に基づき、適宜情報を表示する液表表示パネル等からなるモニタ６４（本発明に係る報知手段に相当する）と、キーボードやバーコードリーダ等の入力装置６６と、外部記憶装置６８等と、が備えられている。

外部記憶装置６８は、実装対象となる基板Ｐ、実装部品に関する情報および各テープフィーダ１５の情報（フィーダ情報という）等、各種データベースが格納されている。フィーダ情報には、図６に示すように、各テープフィーダ１５の「ＩＤ」情報及び「タイプ」情報の他に、テープフィーダ１５各々の履歴情報（本発明に係る実績データに相当する）が含まれており、具体的には「出荷日（製造年月日）」、「累積送り回数」、「送り位置精度」、「吸着エラー」、「ハードエラー、「吸着位置補正」及び「故障、交換等の履歴」等の情報が含まれている。「累積送り回数」は、部品供給のためにテープ３１の送り出し動作を行った回数の累積値である。「送り位置精度」は、テープ３１を送り出した時の部品ポケットの位置のＸ、Ｙ方向それぞれのばらつき量である。「吸着エラー」は、前記ヘッド１９による部品の吸着ミスが発生した回数の累積値であって部品の種類毎に記憶されている。「ハードエラー」は、送りモータ３４等が反応しないためにテープ送りが行われなかった回数の累積値である。「吸着位置補正」は、部品吸着の際に定常的に必要となるヘッド１９の補正量であって「送り位置精度」に対応している。「故障、交換等の履歴」は送りモータ３４等、テープフィーダ１５の構成部品の故障、交換等の履歴情報である。「送り位置精度」や「吸着位置補正」は、初期値として出荷時の値が記憶されているが、後述する更新処理により更新される。また、「累積送り回数」や「吸着エラー」は、基板Ｐの生産中を通じて常時更新される。

なお、上記「タイプ」情報は、そのテープフィーダ１５の機種を特定するものであって送り可能なテープ３１の幅寸法に対応している（図９〜図１１参照）。

前記フィーダ側外部通信Ｉ／Ｆ４２と基板側外部通信Ｉ／Ｆ５２とはコネクタであって、テープフィーダ１５の下面とフィーダ取付用プレート１４の上面（各フィーダ取付位置上面）とにそれぞれ設けられ、互いに着脱可能となっている。そして、テープフィーダ１５をフィーダ取付用プレート１４に取付けることによってＩ／Ｆ４２，５２が接続され、実装機本体１０とテープフィーダ１５との間で情報の送受信がされるようになっている。

制御基板５０は、各基板側外部通信Ｉ／Ｆ５２から送信される情報（記憶手段４０ａに格納された情報）に基づいて各テープフィーダ１５の配置位置や各テープフィーダ１５の供給部品等を判別及び記憶するとともに、コントローラ６０側からテープフィーダ１５側に送信される情報を中継するものであって、マイコン５４及び本体内部側外部通信Ｉ／Ｆ５６等を備えている。マイコン５４は、各種情報を記憶する記憶手段５４ａと、各種情報を判別する判別手段５４ｂ（本発明に係る判別手段及び特定手段に相当する）と、通信制御を行う通信制御手段５４ｃとを備えている。

制御基板５０は、テープフィーダ１５から送信されている情報を受信し、この受信された情報を記憶手段５４ａに格納する。この際、その情報を送信した各基板側外部通信Ｉ／Ｆを判別手段５４ｂにより判定することにより、各々のテープフィーダ１５の取付位置を認識し、この取付位置も記憶手段に格納する。

なお、記憶手段５４ａには、実装対象となる基板Ｐの種類に応じて予め定められた部品の種類、部位の配置位置及び各々の部品を供給するテープフィーダ１５のランクを示すデータマップが記憶されており、判別手段５４ｂは、このデータマップと、記憶手段５４ａに記憶されているテープフィーダ１５の情報および後記ランク特定手段により特定される各テープフィーダ１５のランクとを照合することにより、適切なテープフィーダ１５が配置されているか否かを判定するようになっている。

コントローラ６０は、実装機における実装動作を統括的に制御するものである。コントローラ６０には、外部通信Ｉ／Ｆ６２が備えられ、このＩ／Ｆ６２と本体内部側外部通信Ｉ／Ｆ５６とを介して各制御基板５０とコントローラ６０との間で情報が送受信されるようになっている。また、この外部通信Ｉ／Ｆ６２を介して前記モニタ６４、入力装置６６及び外部記憶装置６８がコントローラ６０に接続されている。

コントローラ６０は、さらにその機能構成として、各制御基板５０（記憶手段５４ａ）に記憶されている前記データマップを作成するデータマップ作成手段６１ａと、各々のテープフィーダ１５のランクを特定するランク特定手段６１ｂと、を含んでいる。

データマップ作成手段６１ａ（設定手段）は、外部記憶装置６８に格納されている情報に基づき、実装対象となる基板Ｐに応じた部品の配置位置及び各々の部品の供給に適したテープフィーダ１５のランク（要求ランクという）を決定して上記データマップを作成するもので、作成されたデータマップのデータは、各制御基板５０に送信されて記憶手段５４ａに格納される。

ここで、対象基板Ｐのフィーダ設置領域１３における部品の配置位置は、部品の実装位置や数に基づき部品の実装効率がより高くなるように、データマップ作成手段６１ａにより、所定の最適化手法に基づいて決定される。

一方、要求ランクは、要求ランクテーブルに従って決定される。要求ランクテーブルは、ランク毎に、使用可能な部品の種類やサイズ、狭隣接位置に実装される部品に使用可能である等の条件を定めたものであり、データマップ作成手段６１ａは、部品毎にその供給に適したテープフィーダ１５のランク（要求ランク）を、生産対象となる基板Ｐの実装部品等の生産条件に基づき前記要求ランクテーブルに従って決定する。図７は、要求ランクテーブルの一例を示している。この例では、「Ａ」〜「Ｃ」の３つのランクが設けられ、ランク毎に使用可能な部品のサイズ（部品供給時を基準としたＸ、Ｙ各方向の長さ寸法）が定められている。従って、例えばＸ、Ｙ各方向の長さ寸法が共に０．５ｍｍの部品を実装する場合には、データマップ作成手段６１ａは、テープフィーダ１５の要求ランクを「Ｂ」と決定する。

なお、要求ランクテーブルには、同図に示すように停止指定情報が含まれている。この停止指定情報は、後述する使用可否判定処理において、上記データマップに定められている要求ランクと異なるランクのテープフィーダ１５が取付けられている場合の対処方法を定めたものである。具体的な内容は、使用可否判定処理の説明中で併せて説明する。

ランク特定手段６１ｂは、現在、フィーダ取付用プレート１４に取付けられている各テープフィーダ１５のランクを、外部記憶装置６８に格納されている各テープフィーダ１５の前記フィーダ情報とランク特定テーブルとに基づいて特定するものである。

次に、基板Ｐの生産開始前の準備作業と、当該生産準備における前記コントローラ６０による制御について説明する。

上記の実装機では、生産準備として、生産対象となる基板Ｐのための生産プログラムが前記データベースから読み出され、呼び出された生産プログラムに基づいて実装機１の上記コンベア１２の幅等が自動設定される。この段階では、各制御基板５０には生産対象となる基板Ｐに対応した上記データマップが記憶されている。

そして、いわゆる段取り作業として、生産対象となる基板Ｐに必要な部品を供給するテープフィーダ１５がオペレータにより準備され、テープフィーダ１５が基板Ｐに対応した部位の配置位置でフィーダ取付用プレート１４に取付けられる。この際、オペレータは、入力装置６６の操作により上記データマップをモニタ６４に表示させることができ、このデータマップを参照しながらテープフィーダ１５の取付けを行う。

テープフィーダ１５が取付けられると、Ｉ／Ｆ４２，５２を通じて各テープフィーダ１５から実装機本体１０にＩＤ情報と共に部品情報が送信されて各制御基板５０の記憶手段５４ａに記憶される。そして、この準備が完了すると、コントローラ６０（ランク特定手段６１ｂ）によってフィーダ取付用プレート１４に取付けられた各テープフィーダ１５のランク特定処理が実行され、その後、各制御基板５０（判別手段５４ｂ）において各テープフィーダ１５の使用可否判定処理が実行される。

［ ランク特定処理 ］
図８は、ランク特定処理を示すフローチャートである。

この処理では、まずコントローラ６０（ランク特定手段６１ｂ）は外部記憶装置６８に格納されたデータベースからにランク特定テーブルを取得する共に、ＩＤ情報に基づいて最初のテープフィーダ１５のフィーダ情報を取得する。図９〜図１１は、ランク特定テーブルの一例であり、「送り位置精度」、「吸着率」、「ハードエラー」をそれぞれランク特定要素とするランク特定テーブルを示している。

フィーダ情報を取得すると、ランク特定手段６１ｂは、当該テープフィーダ１５に関して「送り位置精度」によるランク特定の要否を判断する（ステップＳ５）。この判断は、ランク特定テーブル（送り位置精度；図９）に含まれるランク特定の要否情報に基づいて行われる。具体的には、フィーダ情報に含まれる「タイプ」に基づき、例えば当該テープフィーダ１５のタイプが「８ｍｍ」であればランク特定が必要と判断し、「３２ｍｍ」以上であればランク特定不要と判断する。

ランク特定が必要と判断した場合には、ランク特定手段６１ｂは、フィーダ情報に含まれる「送り位置精度」の情報を参照し、上記テーブル（送り位置精度；図９）に基づき当該テープフィーダ１５のランクを特定すると共に、特定したランクを記録する（ステップＳ７，Ｓ９）。例えば、当該テープフィーダ１５のタイプが「８ｍｍ」であって、フィーダ情報のＸ、Ｙ方向の「送り位置精度」が共に０．１ｍｍ未満であった場合にはランクＡとし、共に０．２ｍｍであった場合にはランクＢとし、０．５ｍｍ以上であった場合にはランクＣとする。

次に、ランク特定手段６１ｂは、「吸着率」によるランク特定の要否を判断する（ステップＳ１１）。そして、ランク特定が必要と判断した場合には、ランク特定手段６１ｂは、フィーダ情報に含まれる「吸着エラー情報」及び「累積送り回数」の情報に基づき当該テープフィーダ１５の吸着率を演算し、上記テーブル（吸着率；図１０）に基づき当該テープフィーダ１５のランクを特定すると共に、特定したランクを記録する（ステップＳ１３，Ｓ１５）。例えば、当該テープフィーダ１５のタイプが「８ｍｍ」であって、吸着率が９９．９％以上であった場合にはランクＡとし、９９．０％未満であった場合にはランクＣとし、それ以外の場合にはランクＢとする。

さらにランク特定手段６１ｂは、「ハードエラー」によるランク特定の要否を判断する（ステップＳ１７）。そして、ランク特定が必要と判断した場合には、ランク特定手段６１ｂは、フィーダ情報に含まれる「ハードエラー情報」を参照し、上記テーブル（ハードエラー；図１１）に基づき当該テープフィーダ１５のランクを特定すると共に、特定したランクを記録する（ステップＳ１９，Ｓ２１）。例えば、当該テープフィーダ１５のタイプが「８ｍｍ」であって、ハードエラー回数が０回の場合にはランクＡとし、５回以上の場合にはランクＣとし、それ以外の場合にはランクＢとする。

なお、ステップＳ５，Ｓ１１及びＳ１７の判断でランク特定を行わないと判断した場合には、ランク特定手段６１ｂは、それぞれのランク特定処理をスキップする。

次に、ランク特定手段６１ｂは、ステップＳ９，Ｓ１５及びＳ２１で記録した各ランクを読み出し、記録されたランクのうち最もレベルの低いランクを当該テープフィーダ１５のランクとして特定し（ステップＳ２３）、当該テープフィーダ１５のＩＤ情報と特定ランクを対応づけたランク情報として前記制御基板５０に送信し、記憶手段５４ａに記憶する（ステップＳ２５）。

そして、フィーダ取付用プレート１４に取付けられた全てのテープフィーダ１５についてランクの特定が終了したかを判断し（ステップＳ２７）、終了していない場合には、ステップＳ３にリターンして次のテープフィーダ１５のランク特定処理に移行する。一方、全てのテープフィーダ１５のランク特定が終了していると判断した場合には、ランク特定手段６１ｂは、ランク特定処理を終了する。

なお、特定されたランクは、各テープフィーダ１５の記憶手段４０ａに記憶させることができる。具体的には、入力装置６６により所定の書き込みモードを選択すると、制御基板５０に記憶されているランク情報がそれぞれ対応するテープフィーダ１５に送信され、これにより記憶手段４０ａにランク情報が書き込まれる。この場合には、当該ランク情報が前記表示器４６に表示され、これによりオペレータが各テープフィーダ１５のランクを視認できるようになっている。

ランク特定処理が終了し、全てのテープフィーダ１５のランク情報が記憶手段５４ａに記憶されると、判別手段５４ｂにより各テープフィーダ１５の使用可否判定の処理が実行される。

［ 使用可否判定処理 ］
図１２は、使用可否判定処理の一例を示すフローチャートである。この処理が開始されると、判別手段５４ｂは、記憶手段５４ａに記憶されている最初のテープフィーダ１５のランク情報と前記データマップの要求ランクとを照合し（ステップＳ３１，Ｓ３３）、テープフィーダ１５のランクが要求ランクに適合しているか、つまりテープフィーダ１５のランクが要求ランクと同ランク、又はそれより高いランクかを判断してその結果をコントローラ６０に送信する（ステップＳ３５）。ここで、要求ランクに適合すると判断した場合には、前記コントローラ６０は、当該テープフィーダ１５の使用許可設定を行い（ステップＳ３７）、ステップＳ５０の処理に移行する。

これに対して、判別手段５４ｂが要求ランクを満足していないと判断した場合には、コントローラ６０は、停止指定情報を読み込み（ステップＳ３９）、所定の処理を実行する。当実施形態では、図７に示すように、停止指定情報として要求ランクが「Ａ」の場合には運転停止設定が、要求ランクが「Ｂ」の場合には警告設定がそれぞれ成されており、コントローラ６０は、当該テープフィーダ１５の要求ランクを判別し、運転停止設定がされているか否かを判断する（ステップＳ４１）。運転停止設定がされていると判断した場合、つまり当該テープフィーダ１５の要求ランクが「Ａ」の場合には、実装機の運転を停止してその旨を上記モニタ６４に表示する（ステップＳ４３，Ｓ４５）。例えば、図１３に示すように、要求ランクを満たすテープフィーダ１５に交換する旨のメッセージを前記モニタ６４に表示する。この場合には、オペレータが対象となるテープフィーダ１５を要求ランクに適合するものに交換した上で、当該使用可否判定処理を再実行するまで実装機本体１０が停止状態となる。

一方、運転停止設定がされていない場合（つまり警告設定がされている場合）には、コントローラ６０は、当該フィーダ１５を使用するか否かの判断要求メッセージを前記モニタ６４に表示し、オペレータによる作業実行入力を待つ（ステップＳ４７，Ｓ４９）。そして、オペレータが入力装置６６の操作に基づき作業実行入力を行うと、前記コントローラ６０は、当該テープフィーダ１５の使用許可設定を行う（ステップＳ３７）。なお、要求ランク「Ａ」の場合の停止指定情報が運転停止設定とされ、要求ランク「Ｂ」の場合の停止指定情報が警告設定とされているのは、例えば要求ランクＢに対してランクＣのテープフィーダ１５が取付けられていても部品吸着精度等への影響は少ないと考えられるが、要求ランクＡに対してランクＣのテープフィーダ１５が取付けられた場合には、部品吸着精度が損なわれる可能性が格段に高くなりリスクが大きいためである。また、図７に示すように要求ランクＣについて停止指定情報が設定されていないのは、要求ランクが「Ｃ」である場合に、間違ってランクＡやＢのテープフィーダ１５が装着されても部品吸着精度が損なわれることがないためである。

そして、フィーダ取付用プレート１４に取付けられた全てのテープフィーダ１５について要求ランクとの照合が終了したかを判断し（ステップＳ５０）、終了していない場合には、ステップＳ３１にリターンして次のテープフィーダ１５について要求ランクとの照合を行う。一方、全てのテープフィーダ１５について要求ランクとの照合が終了したと判断した場合には、判別手段５４ｂは、使用可否判定処理を終了する。

こうして使用可否判定処理が終了すると、コントローラ６０は、基板Ｐの所定の実装プログラムに従って、基板Ｐの実装作業を開始することとなる。

以上のように、この実装機では、各テープフィーダ１５の実績データ（「送り位置精度」、「吸着エラー」、「ハードエラー」等）に基づき各テープフィーダ１５の能力指標であるランクを予め定めておく一方で、実装部品の種類（サイズ）、部品の実装位置（搭載点）等、基板Ｐの生産条件に応じて当該基板Ｐの生産に適したテープフィーダ１５のランク（要求ランク）を決定し、この要求ランクに適合するテープフィーダ１５をフィーダ取付用プレート１４に取付けて実装動作を行わせるように構成されている。従って、同一機種のテープフィーダ１５の個体差を考慮することなく一律に同一装置として使用する従来装置と比べると、実装精度の高い部品実装基板をより安定的に、かつ効率良く生産することが可能になるという利点がある。すなわち、この実装機では、例えば吸着位置の精度が要求される小型部品等を供給する場合には、テープの送り精度の高い高ランクのテープフィーダ１５が優先定に使用され、逆に吸着位置の精度の緩い部品の供給には低ランクのテープフィーダ１５が使用されるという具合に、同一機種のフィーダ１５が基板の生産条件に基づいて合理的に使い分けられることとなる。つまり、同一機種のテープフィーダ１５であっても各々の特性（図８参照）を有効に生かすことができ、その結果、ヘッド１９による部品吸着ミス等のトラブルの発生を効果的に軽減できるようになる。従って、実装精度の高い部品実装基板をより安定的に生産することができるようになる。

特に、上記の実装機では、生産準備後、各テープフィーダ１５のランク情報とデータマップとを照合し、要求ランクを満たしていないテープフィーダ１５がある場合には、一旦実装機を停止させてその旨をモニタ６４に表示するので、要求ランクを満たしていないテープフィーダ１５がそのまま使用されることを有効に防止することができる。

なお、各テープフィーダ１５は、その使用期間に応じて構成部品に劣化が生じ、送り位置精度にも微妙な変動が生じると考えられる。そのため、ランク特定の基礎となる「送り位置精度」も一定期間毎に見直すことが設定ランクの信頼性を高める上で必要となる。この点に鑑み、上記実装機では、オペレータによる入力装置６６の操作に基づき、コントローラ６０が「送り位置精度」の更新処理を実行するように構成されている。

図１４は、「送り位置精度」の更新処理を示すフローチャートである。

この処理は、更新処理の対象となるテープフィーダ１５をフィーダ取付用プレート１４に取付けた状態で実施する。この処理がスタートすると、コントローラ６０はテープフィーダ１５に対して送り開始命令を送信し、１ピッチ分だけテープ３１の送り出し行わせる（ステップＳ５１）。そして、テープ３１の送り出しが完了すると（ステップＳ５３でＹＥＳ）、コントローラ６０はヘッドユニット１８を駆動させて当該テープフィーダ１５の上方に前記撮像ユニット２７を配置し、部品取出部３３を撮像させる。これによりテープ３１の送り位置（部品ポケットの位置）を画像認識するとともに当該位置データを記録する（ステップＳ５５，Ｓ５７）。そして、スプロケット３５の一周分だけステップＳ５１〜Ｓ５７の処理を繰り返し（ステップＳ５９でＮＯ）、一周分の位置データを取得すると、当該データに基づき部品ポケットの位置のＸ、Ｙ方向のばらつき量を求め、その値を当該テープフィーダ１５の「送り位置精度」として更新的に記憶する（ステップＳ６１）。

この実装機では、このように「送り位置精度」を更新できるように構成されているので、ランク特定手段６１ｂにより特定される各テープフィーダ１５のランクの信頼性を高めることができる。

ところで、以上説明した実装機（部品供給方法）は、本発明に係る表面実装機（部品供給方法）の好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成（方法）は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、実施形態では、実装機本体１０は、テープフィーダ１５を全て基台上に設けられたフィーダ取付用プレート１４に取付けられるように構成されているが、図１５に示すように、フィーダ設置領域１３のうち一部が一括交換台車１６により構成されるもの、つまりテープフィーダ１５を支持して当該フィーダ１５を一括して実装機本体１０に対して脱着できる一括交換台車１６を含むものであってもよい。この構成の場合には、同図に示すように、一括交換台車１６に上記制御基板５０を搭載するとともに小型液晶表示パネル等の表示器（図示省略）を設けることにより、実装機本体１０から一括交換台車１６を離した状態でも、一括交換台車１６に組付けられる各テープフィーダ１５の情報（ランク情報）とデータマップとの照合（使用可否判定処理）を行うことができ、またその結果を表示できるように構成するのが好ましい。この場合、データマップやランク情報は、有線又は無線により実装機本体１０から取得するようにすればよい。この構成によれば、実装機本体１０に一括交換台車１６を組み込むことなく、実装機本体１０から離れた場所で上記照合を行うことができるので、テープフィーダ１５の準備（段取り）作業を行う上での利便性が向上する。また、コントローラ６０のランク特定手段６１ｂの機能構成を一括交換台車１６に設け、一括交換台車１６側でランク情報を取得するように構成してもよい。

また、実施形態では、実装機本体１０内に設けられた外部記憶装置６８にフィーダ情報を格納しておき、各テープフィーダ１５からコントローラ６０に送信されるＩＤ情報を手掛かりに外部記憶装置６８から該当するフィーダ情報を読み込んで各テープフィーダ１５のランクを特定する構成となっているが、勿論、各テープフィーダ１５の記憶手段４０ａにフィーダ情報を記憶させておき、各テープフィーダ１５からコントローラ６０にそれぞれフィーダ情報を送信させてランクを特定するように構成してもよい。この場合には、実装機本体１０側で取得したフィーダ情報（「累積送り回数」、「送り精度」、「吸着エラー」、「ハードエラー」及び「吸着位置補正」等の情報）をコントローラ６０から各制御基板５０を通じて各テープフィーダ１５の記憶手段４０ａに書き込むようにすればよい。
要するに、テープフィーダ１５には、当該テープフィーダ１５のランクが特定可能となるような情報が記憶されていればよい。なお、実施形態のようにテープフィーダ１５にＩＤ情報だけをもたせておく場合には、ＩＤ情報を記録したバーコード等の記録媒体をテープフィーダ１５に設け、実装機本体１０側で当該記録媒体を読み取らせるように構成してもよい。さらに、実施形態のように外部記憶装置６８にフィーダ情報を格納する場合、当該外部記憶装置６８は、必ずしも実装機本体１０に固有の記憶装置として設けられている必要はなく、例えば複数の実装機に共通の記憶装置として設けられているものであってもよい。

また、上記実施形態では、各テープフィーダ１５のランクは、「送り位置精度」、「吸着率」、「ハードエラー」の各特定要素に基づき特定されるようになっているが、勿論、これ以外の特定要素に基づいてランクを特定するように構成してもよい。例えば、上記の何れかの要素の代わりに、あるいは上記各要素に加えて、テープ３１の１ピッチ分の「送り速度」を特定要素として用いるようにしてもよい。なお、「送り速度」を特定要素として用いる場合には、図１４に示す更新処理において１ピッチの送り時間を計測することにより、「送り位置精度」の更新処理と併せて当該「送り速度」の更新処理を行うことが可能である。

また、この実施形態では、実装機本体１０にデータマップ作成手段６１ａが設けられているが、データマップ作成手段６１ａは、実装機本体１０とは別に設けられるものであってもよい。例えば実装機本体１０とは別に、基板Ｐの生産に関する各種情報等を保持する集中管理装置（メインコンピュータ）等が設けられている場合には、当該集中管理装置にデータマップ作成手段６１ａが設けられる構成であってもよい。この場合、データマップは有線又は無線により当該集中管理装置から実装機本体１０に送信されるように構成すればよい。

また、上記実施形態では、フィーダとしてテープフィーダ１５を用いる場合を例に本発明の適用について説明したが、勿論、本発明は、テープを担体とすることなく部品を個別に供給するスティックフィーダやバルクフィーダ等のフィーダを用いる場合にも適用可能である。

本発明に係る表面実装機（本発明に係る部品供給方法を実施可能な表面実装機）の全体を概略的に示した平面図である。 表面実装機を概略的に示した正面図である。 表面実装機に取付けられるテープフィーダの全体を模式的に示した側面図である。 表面実装機の制御のための電気系統を主に示す説明図である。 表面実装機の制御のための系統を機能的に示すブロック図である。 フィーダ情報の一例を示す図である。 要求ランクテーブルの一例を示す図である。 ランク特定処理の一例を示すフローチャートである。 ランク特定テーブル（送り位置精度）の一例を示す図である。 ランク特定テーブル（吸着率）の一例を示す図である。 ランク特定テーブル（ハードエラー）の一例を示す図である。 使用可否判定の処理を示すフローチャートである。 要求ランクを満たしていないテープフィーダが取付けられている場合のモニタ表示の一例を示す図である。 フィーダ情報（送り位置精度）の更新処理の一例を示すフローチャートである。 表面実装機の変形例を示す図（図４に対応する図）である。

符号の説明

１０ 実装機本体
１３ フィーダ設置領域
１４ フィーダ取付用プレート
１５ テープフィーダ
４０ａ 記憶手段
５０ 制御基板
５４ａ 記憶手段
５４ｂ 判別手段
６０ コントローラ
６１ａ データマップ作成手段
６１ｂ ランク特定手段
６４ モニタ
Ｐ プリント基板

Claims (7)

1. 部品供給部にフィーダが搭載され、当該フィーダにより供給される部品を、部品実装用のヘッドにより取り出して基板上に実装するように構成された表面実装機における前記部品の供給方法であって、
   過去の部品供給実績に関する所定の情報に基づいて前記フィーダの能力指標となるランクを定める一方、基板の生産に要求される要求ランクを定め、この要求ランクに適合するフィーダを前記部品供給部に搭載して部品の供給を行うことを特徴とする部品供給方法。
2. 被実装部品を供給するフィーダと、当該フィーダにより供給される部品を取出して基板上に実装するヘッドを有する実装機本体とを備えた表面実装機において、
   前記フィーダに記録手段が設けられ、この記録手段に、前記フィーダの能力指標であって過去の部品供給実績に関する所定の実績データに基づいて定められるランクを特定可能な情報が記録される一方、
   前記実装機本体側に、フィーダの前記記録手段に記録される情報から当該フィーダのランクを特定する特定手段と、
   この特定手段により特定される前記フィーダのランクが、基板の生産条件に基づき所定の設定手段により設定される当該基板の要求ランクに適合するかを判別する判別手段と、
   特定されたランクが要求ランクに適合しない場合に、その結果を報知する報知手段と、が設けられていることを特徴とする表面実装機。
3. 請求項２に記載の表面実装機において、
   フィーダの前記記録手段に、前記情報として当該フィーダを識別可能な識別情報が記録されたものであり、フィーダの過去の部品供給実績に関する所定の実績データを格納するデータベースがさらに設けられ、前記特定手段は、前記記録手段に記録された識別情報に基づき前記データベース内の当該フィーダの実績データを参照し、当該実績データに基づいて前記ランクを特定するように構成されていることを特徴とする表面実装機。
4. 請求項２又は３に記載の表面実装機において、
   複数のフィーダを支持して当該フィーダを前記実装機本体に対して一括して脱着する台車を含むものであり、前記特定手段、判別手段及び報知手段が前記台車に設けられていることを特徴とする表面実装機。
5. 請求項２乃至４の何れか一項に記載の表面実装機において、
   フィーダの前記記録手段に対して前記ランクを特定可能な情報を書き込み可能な書き込み手段を備えていることを特徴とする表面実装機。
6. 請求項２乃至５の何れか一項に記載の表面実装機に搭載されるフィーダであって、
   前記ランクを特定可能な情報を記録した記録手段、又は当該情報を書き込み可能な記録手段を備えていることを特徴とするフィーダ。
7. 請求項４に記載の表面実装機に適用される台車であって、
   前記フィーダの取付部を有し、当該取付部に取付けられるフィーダのランクを特定する前記特定手段と、この特定手段により特定される前記フィーダのランクが前記要求ランクに適合するかを判別する前記判別手段と、前記フィーダのランクが要求ランクに適合しない場合に、その結果を報知する前記報知手段をさらに備えていることを特徴とする台車。

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