JP6693788B2 - 生産処理の最適化装置および電子部品装着機 - Google Patents
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Description
前記最適化装置は、前記装着処理の実行に伴って部品切れが発生して前記電子部品の補給を要する頻度を部品種別ごとに示す補給頻度情報、前記装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報、および前記電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報の少なくとも一つに基づいて、複数の前記供給位置のうち異なる2以上の前記供給位置で同一の部品種別の前記電子部品を供給するか否かを判定する判定部と、前記判定部による判定結果に基づいて、複数の前記供給位置で供給する前記電子部品の部品種別をそれぞれ設定する種別設定部と、を備える。
前記種別設定部は、複数の前記供給位置のうち第一供給位置を含む異なる2以上の前記供給位置に同一の部品種別を設定することにより、前記第一供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給されたときに、前記第一供給位置で供給される前記電子部品を用いた第一リカバリ処理の実行を可能とし、前記第一リカバリ処理により前記装着ミスが回復しない場合に、前記第一供給位置と同一の部品種別を設定された他の供給位置で供給される前記電子部品を用いた第二リカバリ処理の実行を可能とする。
前記装着制御部は、前記装着処理のうち前記リカバリ処理を除いた通常処理において、前記第一供給位置を含む異なる2以上の前記供給位置でそれぞれ供給される同一の部品種別の前記電子部品が前記回路基板に移載されるように、前記通常処理における移載動作を制御する。前記リカバリ制御部は、前記第一供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給されたときに、前記第一供給位置で供給される前記電子部品を用いた第一リカバリ処理を実行し、前記第一リカバリ処理により前記装着ミスが回復しない場合に、前記第一供給位置と同一の部品種別を設定された他の供給位置供給位置で供給される前記電子部品を用いた第二リカバリ処理を実行する。
複数の前記供給位置のうち前記第二装着機に設けられた第二供給位置および前記第三装着機に設けられた第三供給位置は、それぞれで供給される前記電子部品の部品種別を同一に設定される。前記第三装着機の前記リカバリ制御部は、前記第三供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給されたときに、前記第三供給位置で供給される前記電子部品を用いた第一リカバリ処理を実行する。前記第二装着機の前記リカバリ制御部は、前記第一リカバリ処理により前記装着ミスが回復しない場合に、前記第二供給位置で供給される前記電子部品を用いた第二リカバリ処理を実行する。
請求項11に係る電子部品装着機は、基板製品の生産ラインを構成する。前記生産ラインは、前記電子部品装着機である第二装着機、第三装着機、および第四装着機を含む複数の前記電子部品装着機により構成され、複数の供給位置で供給される種々の電子部品を回路基板に移載する装着処理を実行する。前記電子部品装着機は、前記装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行するリカバリ制御部を備える。
複数の前記供給位置のうち前記第二装着機に設けられた第二供給位置、前記第三装着機に設けられた第三供給位置、および前記第四装着機に設けられた第四供給位置は、それぞれで供給される前記電子部品の部品種別を同一に設定される。前記第四供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給され、且つ前記第四装着機の前記リカバリ制御部が前記第四供給位置を用いた第一リカバリ処理の実行を中止した場合に、前記第二装着機および前記第三装着機の各前記リカバリ制御部は、前記装着処理に要するサイクルタイム、前記リカバリ処理の実行に伴う前記サイクルタイムの延長時間、および前記生産ラインにおける複数の前記電子部品装着機の位置関係の少なくとも一つに基づいて第二リカバリ処理の実行回数の分担割合を設定され、当該分担割合に応じて前記第二リカバリ処理をそれぞれ実行する。
(生産ライン1の構成)
生産ライン1は、図1に示すように、複数の電子部品装着機10が回路基板Bdの搬送方向(X方向)に並設されて構成される。生産ライン1には、例えばスクリーン印刷機や装着検査機、リフロー炉などが含まれ得る。複数の電子部品装着機10は、ネットワークを介して管理装置70と通信可能に接続されている。
電子部品装着機10は、図2に示すように、基板搬送装置20と、部品供給装置30と、部品移載装置40と、部品カメラ51と、基板カメラ52と、ノズルステーション55と、制御装置60とを備える。以下の説明において、電子部品装着機10の水平幅方向(図2の左右方向)をX軸方向とし、電子部品装着機10の水平奥行き方向(図2の上下方向に)をY軸方向とし、X軸およびY軸に垂直な鉛直方向(図2の前後方向)をZ軸方向とする。
制御装置60は、主として、CPUや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置60は、電子部品の装着処理を制御する。電子部品装着機10による装着処理の詳細については後述する。制御装置60は、図3に示すように、装着制御部61、記憶装置62、ミス検出部63、およびリカバリ制御部64を備える。
装着処理の最適化装置80は、複数の電子部品装着機10に送出される制御プログラムや生産処理の段取り替えにてオペレータの指標となる部品種別割り当てデータを対象として最適化処理を実行する。最適化装置80は、上記の制御プログラムや部品種別割り当てデータを、装着処理に要するサイクルタイム短縮の観点から、またリカバリ処理の実行性向上の観点から最適化する。これにより、サイクルタイムを短縮しつつ、回復に復旧作業を必要とする装着ミスに対してリカバリ処理を可能として、結果として生産効率の向上が図られている。
電子部品装着機10による電子部品の装着処理について、図5および図6を参照して説明する。ここでは、上記の装着処理は、生産ライン1を構成する複数の電子部品装着機10の一である第一装着機M1により実行されるものとする。第一装着機M1は、装着処理の実行前において、図5に示すように、最適化された部品種別割り当てデータに基づいて段取り替えがなされている。部品種別割り当てデータには、第一装着機M1の複数のスロット31に対して、セットするフィーダ33の種別と、当該フィーダ33により供給される部品種別が設定されている。
第二実施形態の生産処理の最適化装置および電子部品装着機は、主として、第一実施形態の種別設定部82による部品種別の割り当て方法、およびリカバリ処理の方法が相違する。その他の共通する構成については、第一実施形態と実質的に同一であるため、詳細な説明を省略する。
電子部品装着機10による電子部品の装着処理について、図6〜図9を参照して説明する。ここで、上記の装着処理は、生産ライン1を構成する複数の電子部品装着機10である第二装着機M2および第三装着機M3により実行されるものとする。第二装着機M2は、第三装着機M3とは別々の電子部品装着機10であり、第三装着機M3よりも生産ライン1の上流側に配置されている。
第一実施形態および第二実施形態において、最適化装置80は、生産設備(生産ライン1)による基板製品の生産処理を最適化する。生産設備(生産ライン1)は、生産処理において複数の供給位置Psで供給される種々の電子部品を回路基板Bdに移載する装着処理の実行中に電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行する。
最適化装置80は、装着処理の実行に伴って部品切れが発生して電子部品の補給を要する頻度を部品種別ごとに示す補給頻度情報Is、装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報Ie、および電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報Icの少なくとも一つに基づいて、複数の供給位置Psのうち異なる2以上の供給位置Psで同一の部品種別の電子部品を供給するか否かを判定する判定部81と、判定部81による判定結果に基づいて、複数の供給位置Psで供給する電子部品の部品種別をそれぞれ設定する種別設定部82と、を備える。
種別設定部82は、複数の供給位置Psのうち第一供給位置Ps1を含む異なる2以上の供給位置Psに同一の部品種別を設定することにより、第一供給位置Ps1で装着ミスに係る電子部品が供給され、且つ第一供給位置Ps1で供給される電子部品を用いたリカバリ処理の実行が中止された場合に、第一供給位置Ps1と同一の部品種別を設定された他の供給位置Psで供給される電子部品を用いたリカバリ処理の実行を可能とする。
装着制御部61は、装着処理のうちリカバリ処理を除いた通常処理において、第一供給位置Ps1を含む異なる2以上の供給位置Psでそれぞれ供給される同一の部品種別の電子部品が回路基板Bdに移載されるように、通常処理における移載動作を制御する。リカバリ制御部64は、第一供給位置Ps1で装着ミスに係る電子部品が供給され、且つ第一供給位置Ps1で供給される電子部品を用いたリカバリ処理の実行を中止した場合に、第一供給位置Ps1と同一の部品種別を設定された他の供給位置Psで供給される電子部品を用いたリカバリ処理を実行する。
複数の供給位置Psのうち第二装着機M2に設けられた第二供給位置Ps2および第三装着機M3に設けられた第三供給位置Ps3は、それぞれで供給される電子部品の部品種別を同一に設定される。第二装着機M2のリカバリ制御部64は、第三供給位置Ps3で装着ミスに係る電子部品が供給され、且つ第三装着機M3のリカバリ制御部64が第三供給位置Ps3で供給される電子部品を用いたリカバリ処理の実行を中止した場合に、第二供給位置Ps2で供給される電子部品を用いたリカバリ処理を実行する。
(供給位置の設定について)
第一実施形態において、最適化装置80の種別設定部82は、第一装着機M1に設けられた異なる2箇所の第一供給位置Ps1および第七供給位置Ps7に同一の部品種別TA1を設定した。また、第二実施形態において、最適化装置80の種別設定部82は、第二装着機M2に設けられた第二供給位置Ps2および第三装着機M3に設けられた第三供給位置Ps3に同一の部品種別TA1を設定した。
第一、第二実施形態において、動作設定部83は、同一の部品種別を設定された異なる2以上の供給位置Psでそれぞれ供給される電子部品が通常処理において回路基板Bdに移載されるように移載動作を設定する構成とした。これに対して、動作設定部83は、例えば、同一の部品種別を設定された異なる2以上の供給位置Psのうち一部を予備として、即ち一部を第二のリカバリ処理の実行により初めて電子部品を供給するリカバリ処理専用として、移載動作を設定してもよい。
10:電子部品装着機
20:基板搬送装置
30:部品供給装置
31:スロット、 32:リール保持部、 33:フィーダ
40:部品移載装置
41:ヘッド駆動装置、 42:移動台、 43:装着ヘッド
51:部品カメラ、 52:基板カメラ、 55:ノズルステーション
60:制御装置
61:装着制御部、 62:記憶装置
63:ミス検出部、 64:リカバリ制御部
70:管理装置
71:管理制御部、 72:記憶装置
80:最適化装置
81:判定部、 82:種別設定部、 83:動作設定部
M1:第一装着機、 M2:第二装着機、 M3:第三装着機、 M4:第四装着機
Bd:回路基板
Ps:(複数の)供給位置、 Ps1:第一供給位置、 Ps2:第二供給位置
Ps3:第三供給位置、 Ps4:第四供給位置、 Ps7:第七供給位置
TA1〜TA3,TB1〜TB3,TC1〜TC3:部品種別
Is:補給頻度情報、 Ie:装着ミス情報、 Ic:移載難度情報
Claims (11)
- 生産設備による基板製品の生産処理を最適化する最適化装置であって、
前記生産設備は、前記生産処理において複数の供給位置で供給される種々の電子部品を回路基板に移載する装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行し、
前記最適化装置は、
前記装着処理の実行に伴って部品切れが発生して前記電子部品の補給を要する頻度を部品種別ごとに示す補給頻度情報、前記装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報、および前記電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報の少なくとも一つに基づいて、複数の前記供給位置のうち異なる2以上の前記供給位置で同一の部品種別の前記電子部品を供給するか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に基づいて、複数の前記供給位置で供給する前記電子部品の部品種別をそれぞれ設定する種別設定部と、を備え、
前記種別設定部は、
複数の前記供給位置のうち第一供給位置を含む異なる2以上の前記供給位置に同一の部品種別を設定することにより、
前記第一供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給されたときに、前記第一供給位置で供給される前記電子部品を用いた第一リカバリ処理の実行を可能とし、
前記第一リカバリ処理により前記装着ミスが回復しない場合に、前記第一供給位置と同一の部品種別を設定された他の供給位置で供給される前記電子部品を用いた第二リカバリ処理の実行を可能とする、
生産処理の最適化装置。 - 前記種別設定部は、前記第二リカバリ処理により前記装着ミスが回復した場合に、前記第一供給位置に係る復旧作業がなされるまで、前記第一リカバリ処理を実行することなく前記第二リカバリ処理に移行することを可能とする、請求項1に記載の生産処理の最適化装置。
- 前記生産設備は、前記装着処理を実行する電子部品装着機である第一装着機を含む一または複数の前記電子部品装着機により構成され、
前記種別設定部は、前記判定部により複数の前記供給位置のうち異なる2以上の前記供給位置で同一の部品種別の前記電子部品を供給するものと判定された場合に、複数の前記供給位置のうち前記第一装着機に設けられた異なる2以上の前記供給位置のそれぞれに同一の部品種別を設定する、請求項1または2に記載の生産処理の最適化装置。 - 前記生産設備は、前記装着処理を実行する電子部品装着機である第二装着機および第三装着機を含む複数の前記電子部品装着機により構成され、
前記種別設定部は、前記判定部により複数の前記供給位置のうち異なる2以上の前記供給位置で同一の部品種別の前記電子部品を供給するものと判定された場合に、複数の前記供給位置のうち前記第二装着機に設けられた第二供給位置および前記第三装着機に設けられた第三供給位置を含む異なる2以上の前記供給位置のそれぞれに同一の部品種別を設定する、請求項1−3の何れか一項に記載の生産処理の最適化装置。 - 前記最適化装置は、前記装着処理のうち前記リカバリ処理を除いた通常処理において複数の前記供給位置のうち異なる2以上の前記供給位置でそれぞれ供給される同一の部品種別の前記電子部品が前記回路基板に移載されるように、前記通常処理における移載動作を設定する動作設定部をさらに備える、請求項1−4の何れか一項に記載の生産処理の最適化装置。
- 前記移載難度情報は、前記電子部品の寸法および形状、並びに前記装着処理において前記電子部品の保持に用いられる保持部材と前記電子部品との間に発生する摩擦力を示す値のうち少なくとも一つを前記電子部品の移載難度として設定されている、請求項1−5の何れか一項に記載の生産処理の最適化装置。
- 複数の供給位置で供給される種々の電子部品を回路基板に移載する装着処理を実行する装着制御部と、
前記装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行するリカバリ制御部と、
を備える電子部品装着機であって、
前記電子部品装着機に設けられた複数の前記供給位置のうち第一供給位置を含む異なる2以上の前記供給位置は、それぞれで供給される前記電子部品の部品種別を同一に設定され、
前記装着制御部は、前記装着処理のうち前記リカバリ処理を除いた通常処理において、前記第一供給位置を含む異なる2以上の前記供給位置でそれぞれ供給される同一の部品種別の前記電子部品が前記回路基板に移載されるように、前記通常処理における移載動作を制御し、
前記リカバリ制御部は、
前記第一供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給されたときに、前記第一供給位置で供給される前記電子部品を用いた第一リカバリ処理を実行し、
前記第一リカバリ処理により前記装着ミスが回復しない場合に、前記第一供給位置と同一の部品種別を設定された他の供給位置供給位置で供給される前記電子部品を用いた第二リカバリ処理を実行する、
電子部品装着機。 - 前記リカバリ制御部は、前記第二リカバリ処理により前記装着ミスが回復した場合に、前記第一供給位置に係る復旧作業がなされるまで、前記第一リカバリ処理を実行することなく前記第二リカバリ処理に移行する、請求項7に記載の電子部品装着機。
- 基板製品の生産ラインを構成する電子部品装着機であって、
前記生産ラインは、前記電子部品装着機である第二装着機および第三装着機を含む複数の前記電子部品装着機により構成され、複数の供給位置で供給される種々の電子部品を回路基板に移載する装着処理を実行し、
前記電子部品装着機は、前記装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行するリカバリ制御部を備え、
複数の前記供給位置のうち前記第二装着機に設けられた第二供給位置および前記第三装着機に設けられた第三供給位置は、それぞれで供給される前記電子部品の部品種別を同一に設定され、
前記第三装着機の前記リカバリ制御部は、前記第三供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給されたときに、前記第三供給位置で供給される前記電子部品を用いた第一リカバリ処理を実行し、
前記第二装着機の前記リカバリ制御部は、前記第一リカバリ処理により前記装着ミスが回復しない場合に、前記第二供給位置で供給される前記電子部品を用いた第二リカバリ処理を実行する、
電子部品装着機。 - 前記第二装着機は、前記第三装着機よりも前記生産ラインの上流側に配置され、
前記第二装着機の前記リカバリ制御部は、前記第二リカバリ処理により前記装着ミスが回復した場合に、前記第三供給位置に係る復旧作業がなされるまで、前記第三装着機に搬送される前の前記回路基板に対して、前記第二リカバリ処理を予め実行する、
請求項9に記載の電子部品装着機。 - 基板製品の生産ラインを構成する電子部品装着機であって、
前記生産ラインは、前記電子部品装着機である第二装着機、第三装着機、および第四装着機を含む複数の前記電子部品装着機により構成され、複数の供給位置で供給される種々の電子部品を回路基板に移載する装着処理を実行し、
前記電子部品装着機は、前記装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行するリカバリ制御部を備え、
複数の前記供給位置のうち前記第二装着機に設けられた第二供給位置、前記第三装着機に設けられた第三供給位置、および前記第四装着機に設けられた第四供給位置は、それぞれで供給される前記電子部品の部品種別を同一に設定され、
前記第四供給位置で前記装着ミスに係る前記電子部品が供給され、且つ前記第四装着機の前記リカバリ制御部が前記第四供給位置を用いた第一リカバリ処理の実行を中止した場合に、前記第二装着機および前記第三装着機の各前記リカバリ制御部は、前記装着処理に要するサイクルタイム、前記リカバリ処理の実行に伴う前記サイクルタイムの延長時間、および前記生産ラインにおける複数の前記電子部品装着機の位置関係の少なくとも一つに基づいて第二リカバリ処理の実行回数の分担割合を設定され、当該分担割合に応じて前記第二リカバリ処理をそれぞれ実行する、
電子部品装着機。
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