JP6870070B2 - 部品実装ラインの管理システム - Google Patents
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Description
本明細書は、実装ヘッドに保持させる吸着ノズルを自動交換する機能を搭載した部品実装ラインの管理システムに関する技術を開示したものである。
一般に、部品実装機においては、特許文献１（特許第４５６７８０１号公報）に記載されているように、部品実装機内に設置したノズルステーション（ノズルチェンジャ）に交換用の吸着ノズルを配列して、実装ヘッドに保持した吸着ノズルを、ノズルステーション上の吸着ノズルと自動交換するようにしたものがある。
また、特許文献２（国際公開ＷＯ２０１４／１８８５２０号公報）に記載された部品実装機は、部品実装機内のノズルステーションを廃止して、周回型（回転型）のノズルステーションを収納したカセット式のノズル交換ユニットを使用し、このノズル交換ユニットを部品実装機のフィーダセット部に着脱可能にセットして、部品実装機の実装ヘッドをノズル交換ユニットの上方へ移動させて吸着ノズルを自動交換するようにしている。
近年の部品実装機は、部品実装速度の高速化等のために、実装ヘッドに保持させる吸着ノズルの本数が増加する傾向があり、それに伴って、必要とされる交換用の吸着ノズルの本数も増加する傾向がある。
従来は、特許文献１，２のように、部品実装機内のノズルステーション又はフィーダセット部にセットするノズル交換ユニットのどちらか一方のみを使用して吸着ノズルの交換を行うようにしていたため、交換用の吸着ノズルの本数を増加するには、部品実装機内のノズルステーションを大型化したり、フィーダセット部にセットするノズル交換ユニットを大型化したりセット台数を増加させる必要がある。
しかし、部品実装機内には空きスペースが少ないため、部品実装機内のノズルステーションを大型化することは困難である。
また、フィーダセット部にセットするノズル交換ユニットを大型化したりセット台数を増加させると、その分、フィーダセット部にセットするフィーダの台数を減らす必要があり、生産で必要とされる台数のフィーダをフィーダセット部にセットできなくなってしまう可能性がある。要するに、フィーダセット部は、本来、生産で必要とされる台数のフィーダをセットするものであり、フィーダセット部上にフィーダのセット領域を確保する必要があるため、フィーダのセット領域を狭めてノズル交換ユニットのセット領域を大型化することは困難である。
上記課題を解決するために、回路基板を搬送する搬送経路に沿って部品実装機を複数台配列して、各部品実装機で、前記回路基板に部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの管理システムにおいて、
前記部品実装機は、
実装ヘッドの移動範囲内の所定位置に配置された機内ノズルステーションと、部品を供給するフィーダがセットされたフィーダセット部に交換可能にセットされたノズル交換ユニットと、前記実装ヘッドに交換可能に保持された吸着ノズルの自動交換動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第１のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記ノズル交換ユニットの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第２のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方と前記ノズル交換ユニットの上方との間で移動させて前記機内ノズルステーションと前記ノズル交換ユニットとの間で吸着ノズルを入れ替える第３のノズル自動交換動作を実行可能であり、生産状況に応じて前記第１乃至第３のノズル自動交換動作の中からいずれかのノズル自動交換動作を選択して実行し、
管理システムは、
前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動して前記各部品実装機のフィーダセット部との間で前記フィーダや前記ノズル交換ユニットを自動交換する自動交換装置と、
前記自動交換装置の動作を管理し、前記各部品実装機の前記制御装置と通信可能な生産管理装置と
を備え、
前記生産管理装置は、前記ノズル交換ユニットの識別情報と、前記ノズル交換ユニットに設けられたソケットの吸着ノズル収容有無情報とを関連付けて記憶し、前記各部品実装機の前記制御装置との通信により、前記各部品実装機にセットされている前記ノズル交換ユニットの識別情報を取得し、前記複数台の部品実装機のいずれかから空のノズル交換ユニットを要求する旨を取得すると、取得した識別情報と記憶した吸着ノズル収容有無情報とに基づいて、前記部品実装ライン上に前記空のノズル交換ユニットが存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、前記自動交換装置に、前記空の交換ノズルユニットが存在する部品実装機を通知し、前記自動交換装置に前記空の交換ノズルユニットをセットさせるようにしたものである。
前記部品実装機は、
実装ヘッドの移動範囲内の所定位置に配置された機内ノズルステーションと、部品を供給するフィーダがセットされたフィーダセット部に交換可能にセットされたノズル交換ユニットと、前記実装ヘッドに交換可能に保持された吸着ノズルの自動交換動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第１のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記ノズル交換ユニットの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第２のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方と前記ノズル交換ユニットの上方との間で移動させて前記機内ノズルステーションと前記ノズル交換ユニットとの間で吸着ノズルを入れ替える第３のノズル自動交換動作を実行可能であり、生産状況に応じて前記第１乃至第３のノズル自動交換動作の中からいずれかのノズル自動交換動作を選択して実行し、
管理システムは、
前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動して前記各部品実装機のフィーダセット部との間で前記フィーダや前記ノズル交換ユニットを自動交換する自動交換装置と、
前記自動交換装置の動作を管理し、前記各部品実装機の前記制御装置と通信可能な生産管理装置と
を備え、
前記生産管理装置は、前記ノズル交換ユニットの識別情報と、前記ノズル交換ユニットに設けられたソケットの吸着ノズル収容有無情報とを関連付けて記憶し、前記各部品実装機の前記制御装置との通信により、前記各部品実装機にセットされている前記ノズル交換ユニットの識別情報を取得し、前記複数台の部品実装機のいずれかから空のノズル交換ユニットを要求する旨を取得すると、取得した識別情報と記憶した吸着ノズル収容有無情報とに基づいて、前記部品実装ライン上に前記空のノズル交換ユニットが存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、前記自動交換装置に、前記空の交換ノズルユニットが存在する部品実装機を通知し、前記自動交換装置に前記空の交換ノズルユニットをセットさせるようにしたものである。
この構成によれば、実装ヘッドは、第１のノズル自動交換動作と第２のノズル自動交換動作によって機内ノズルステーションとフィーダセット部上のノズル交換ユニットのどちらでも吸着ノズルを自動交換できるため、交換用の吸着ノズルを機内ノズルステーションとフィーダセット部上のノズル交換ユニットに分けて収容できる。これにより、機内ノズルステーションの大型化や、ノズル交換ユニットの大型化、セット台数増加を回避でき、省スペース化の要求を満たしながら交換用の吸着ノズルの本数増加に対応できる。しかも、第３のノズル自動交換動作によって機内ノズルステーションとノズル交換ユニットとの間で吸着ノズルを入れ替えることができるため、ノズル交換ユニットから機内ノズルステーションに交換用の吸着ノズルを補給したり、機内ノズルステーションから交換済みの吸着ノズルをノズル交換ユニットに回収することも可能となる。
このような構成の部品実装機を複数台配列して部品実装ラインを構成する場合は、複数台の部品実装機の配列に沿って移動して各部品実装機のフィーダセット部との間でフィーダやノズル交換ユニットを自動交換する自動交換装置と、この自動交換装置の動作を管理し、前記各部品実装機の前記制御装置と通信可能な生産管理装置とを備え、前記生産管理装置は、前記ノズル交換ユニットの識別情報と、前記ノズル交換ユニットに設けられたソケットの吸着ノズル収容有無情報とを関連付けて記憶し、前記各部品実装機の前記制御装置との通信により、前記各部品実装機にセットされている前記ノズル交換ユニットの識別情報を取得し、前記複数台の部品実装機のいずれかから空のノズル交換ユニットを要求する旨を取得すると、取得した識別情報と記憶した吸着ノズル収容有無情報とに基づいて、前記部品実装ライン上に前記空のノズル交換ユニットが存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、前記自動交換装置に、前記空の交換ノズルユニットが存在する部品実装機を通知し、前記自動交換装置に前記空の交換ノズルユニットをセットさせるようにすれば良い。このようにすれば、部品実装ラインの各部品実装機の吸着ノズルの交換動作を自動化できる。
以下、一実施例を説明する。
まず、図１乃至図６に基づいて部品実装ライン１０の構成を説明する。
部品実装ライン１０は、回路基板１１の搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数台の部品実装機１２を配列して構成され、該部品実装ライン１０の基板搬入側には、回路基板１１に半田を印刷する半田印刷機（図示せず）や、カセット式のフィーダ１４（図４参照）とカセット式のノズル交換ユニット８１（図５及び図６参照）を保管する保管庫１９等が設置されている。
まず、図１乃至図６に基づいて部品実装ライン１０の構成を説明する。
部品実装ライン１０は、回路基板１１の搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数台の部品実装機１２を配列して構成され、該部品実装ライン１０の基板搬入側には、回路基板１１に半田を印刷する半田印刷機（図示せず）や、カセット式のフィーダ１４（図４参照）とカセット式のノズル交換ユニット８１（図５及び図６参照）を保管する保管庫１９等が設置されている。
図２に示すように、各部品実装機１２には、回路基板１１を搬送する２本のコンベア１３と、カセット式のフィーダ１４から供給される部品を吸着して回路基板１１に実装する吸着ノズル（図示せず）を交換可能に保持する実装ヘッド１５と、この実装ヘッド１５をＸＹ方向（左右前後方向）に移動させるヘッド移動装置１６と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置２３等が設けられている。
部品実装ライン１０の各部品実装機１２は、上流側の部品実装機１２から搬送されてくる回路基板１１をコンベア１３によって所定位置まで搬送してクランプ機構（図示せず）で該回路基板１１をクランプして、カセット式のフィーダ１４から供給される部品を、実装ヘッド１５の吸着ノズルで吸着して、その吸着位置から撮像位置へ移動させて、該部品をその下面側から部品撮像用カメラ（図示せず）で撮像して該部品の吸着位置ずれ量等を判定した後、その吸着位置ずれ量を補正して該部品をコンベア１３上の回路基板１１に実装して部品実装基板を生産する。
次に、図４を用いてカセット式のフィーダ１４の構成を説明する。
カセット式のフィーダ１４のカセットケース３２は、透明又は不透明のプラスチック板又は金属板等により形成され、その側面部（カバー）が開閉可能となっている。カセットケース３２内には、部品供給テープ３３が巻回されたテープリール３４を着脱可能（交換可能）に装填するテープ装填部３５が設けられている。テープ装填部３５の中心には、テープリール３４を回転可能に保持するリール保持軸３６が設けられている。
カセット式のフィーダ１４のカセットケース３２は、透明又は不透明のプラスチック板又は金属板等により形成され、その側面部（カバー）が開閉可能となっている。カセットケース３２内には、部品供給テープ３３が巻回されたテープリール３４を着脱可能（交換可能）に装填するテープ装填部３５が設けられている。テープ装填部３５の中心には、テープリール３４を回転可能に保持するリール保持軸３６が設けられている。
カセットケース３２内には、テープリール３４から引き出した部品供給テープ３３を部品吸着位置へ送るテープ送り機構３８と、部品吸着位置の手前で部品供給テープ３３からトップフィルム４０（カバーテープとも呼ばれる）を剥離して該部品供給テープ３３内の部品を露出させるトップフィルム剥離機構３９とが設けられている。
テープ送り機構３８は、部品吸着位置の下方付近に設けられたスプロケット４２と、このスプロケット４２を回転駆動するモータ４３等から構成され、部品供給テープ３３の片方の側縁に所定ピッチで形成されたテープ送り穴にスプロケット４２の歯を噛み合わせて該スプロケット４２を回転させることで、部品供給テープ３３を部品吸着位置へピッチ送りするようになっている。
トップフィルム剥離機構３９は、部品吸着位置の手前で部品供給テープ３３を押さえて該部品供給テープ３３の上面からトップフィルム４０を剥離するためのテープ押え４５と、該テープ押え４５で剥離したトップフィルム４０をテープ送り方向とは逆方向に引っ張ってカセットケース３２の上部のトップフィルム回収部４６内へ送り込むトップフィルム送りギア機構４７と、該トップフィルム送りギア機構４７を駆動するモータ４８等から構成されている。
カセットケース３２のうちのテープ送り方向側の端縁部には、部品吸着位置を通過して部品が取り出された廃棄テープ３３ａ（本実施例１ではトップフィルム４０が剥離されたキャリアテープのみ）を下方に案内して排出する廃棄テープ排出通路５０が下方に延びるように設けられ、該廃棄テープ排出通路５０の出口５０ａがカセットケース３２のテープ送り方向側の端面の中央より下側の位置に設けられている。
カセットケース３２内には、テープ送り機構３８のモータ４３やトップフィルム剥離機構３９のモータ４８を制御する制御装置５２が設けられている。その他、図示はしないが、カセットケース３２には、部品実装機１２側の通信・電源用のコネクタと接続される通信・電源用のコネクタが設けられている。
次に、図５及び図６を用いてカセット式のノズル交換ユニット８１の構成を説明する。このカセット式のノズル交換ユニット８１は、各部品実装機１２のフィーダセット部２４の空きスロットに１台又は複数台セットされる。
カセット式のノズル交換ユニット８１のカセットケース８３は、カセット式のフィーダ１４と同様に、透明又は不透明のプラスチック板又は金属板等により形成され、その側面部（カバー）が開閉可能となっている。カセットケース８３内には、円盤状の回転型ノズルステーション８４（周回型ノズルステーション）を交換可能に装填する円形凹部形状のノズルステーション装填部８５が設けられ、該ノズルステーション装填部８５の中心に駆動軸８６（図６参照）がカセットケース８３の幅方向内側に向けて設けられ、該駆動軸８６に、回転型ノズルステーション８４の中心部が回転伝達可能且つ着脱可能に連結されるようになっている。回転型ノズルステーション８４の外周部には、部品実装機１２の実装ヘッド１５の吸着ノズルと交換するための複数の吸着ノズル８７を所定ピッチで放射状に配列して着脱可能に保持するように構成されている。
一方、カセットケース８３内には、回転型ノズルステーション８４を回転させる回転駆動装置８８が設けられている。この回転駆動装置８８は、駆動源となるモータ８９と、このモータ８９の回転を駆動軸８６に伝達するギア機構９０とから構成されている。
カセットケース８３の上端面のうちの回転型ノズルステーション８４の最上端（回転型ノズルステーション８４の中心の真上方向）に対応する位置には、ノズル交換口９１が形成され、該ノズル交換口９１を通して回転型ノズルステーション８４と部品実装機１２の実装ヘッド１５との間で吸着ノズル８７の交換を行うようになっている。カセットケース８３には、ノズル交換口９１を開閉するシャッタ機構９２が設けられている。シャッタ機構９２は、ノズル交換口９１に沿ってスライド移動するシャッタ板９３と、駆動源となるモータ９４と、このモータ９４の回転を直線運動に変換する送りギア９５と、この送りギア９５とシャッタ板９３との間を連結するリンク部材９６とから構成されている。
部品実装機１２のフィーダセット部２４にセットしたカセット式のノズル交換ユニット８１内の吸着ノズル８７を部品実装機１２の実装ヘッド１５に保持させる場合は、該実装ヘッド１５を吸着ノズル交換ユニット８１のノズル交換口９１の上方へ移動させると共に、シャッタ機構９２のシャッタ板９３を開放動作させてノズル交換口９１を開放する。そして、ノズル交換ユニット８１内の回転型ノズルステーション８４を適宜回転させて、今回の交換対象となる吸着ノズル８７をノズル交換口９１に位置させた後、該実装ヘッド１５のノズルホルダ（図示せず）を下降させて該ノズル交換口９１を通して該実装ヘッド１５のノズルホルダに該吸着ノズル８７を保持させてから、該実装ヘッド１５のノズルホルダを上昇させて該吸着ノズル８７を回転型ノズルステーション８４から取り出す。
尚、実装ヘッド１５のノズルホルダに保持した吸着ノズルをノズル交換ユニット８１内の回転型ノズルステーション８４の空きソケットに戻す場合は、回転型ノズルステーション８４を適宜回転させて、回転型ノズルステーション８４の空きソケットをノズル交換口９１に位置させると共に、該実装ヘッド１５のノズルホルダを下降させて、該実装ヘッド１５のノズルホルダに保持した吸着ノズルを回転型ノズルステーション８４の空きソケットに戻すようにすれば良い。
カセットケース８３内には、回転駆動装置８８のモータ８９とシャッタ機構９２のモータ９４を制御する制御装置９７が設けられている。その他、図示はしないが、カセットケース８３には、部品実装機１２側の通信・電源用のコネクタと接続される通信・電源用のコネクタが設けられている。
使用する全ての吸着ノズル８７には、各吸着ノズル８７の識別情報（以下「ノズルＩＤ」と表記する）を記録又は記憶したノズル識別情報記録部（図示せず）が設けられている。このノズル識別情報記録部としては、例えばノズルＩＤをバーコード、二次元コード等で記録したコードラベルを用いても良いし、ノズルＩＤのデータを記憶した電子タグ（ＲＦタグ、ＩＣタグ、電波タグ、無線タグとも呼ばれる）を用いても良い。
これに対し、カセットケース８３内には、回転型ノズルステーション８４に収容された各吸着ノズル８７のノズル識別情報記録部からノズルＩＤを読み取るリーダ９８（識別情報読取部）が設けられている。このリーダ９８で読み取ったノズルＩＤを制御装置９７のメモリに記憶しておき、ノズルＩＤの記憶データと回転型ノズルステーション８４の回転角度とに基づいてノズル交換口９１に位置するソケットに収容された吸着ノズル８７のノズルＩＤを判別して、そのノズルＩＤを部品実装機１２の制御装置２０へ送信するようにしている。これにより、部品実装機１２の制御装置２０は、吸着ノズル８７の自動交換時にノズル交換口９１を通して交換する吸着ノズル８７が生産ジョブの指定通りの吸着ノズルであるか否かを確認するようにしている。
或は、部品実装機１２の実装ヘッド１５とノズル交換ユニット８１との間で吸着ノズル８７の自動交換を行う前に、部品実装機１２の実装ヘッド１５と一体的に移動するマーク撮像用カメラ（図示せず）でノズル交換口９１に位置するソケットに収容された吸着ノズル８７のノズル識別情報記録部を撮像して、その画像を部品実装機１２の制御装置２０で処理することでノズルＩＤを読み取るようにしても良い。
また、本実施例では、図３に示すように、各部品実装機１２内の実装ヘッド１５の移動範囲内の所定位置には、該実装ヘッド１５に交換可能に保持させる吸着ノズルを収容した機内ノズルステーション９９（ノズルチェンジャ）が設置されている。この機内ノズルステーション９９は、公知のどのような構成のノズルステーションを用いても良い。部品実装機１２の実装ヘッド１５と機内ノズルステーション９９との間で吸着ノズルを自動交換する前に、部品実装機１２のマーク撮像用カメラ（図示せず）で機内ノズルステーション９９の吸着ノズルのノズル識別情報記録部を撮像して、その画像を部品実装機１２の制御装置２０で処理することでノズルＩＤを読み取るようにしている。或は、機内ノズルステーション９９の各吸着ノズルを収容する各ソケットに、各吸着ノズルのノズル識別情報記録部からノズルＩＤを読み取るリーダ（識別情報読取部）を設けて、このリーダで読み取ったノズルＩＤを部品実装機１２の制御装置２０へ送信するようにしても良い。このため、部品実装機１２の制御装置２０は、実装ヘッド１５にどの吸着ノズル８７が取り付けられているのかを認識できる。また、マーク撮像用カメラによる撮像やリーダによる読み取りによっても、ノズルＩＤの判別ができなかった場合、制御装置２０は、そのソケットは吸着ノズル８７が収容されていない空きソケットであると判断する。制御装置２０は、各ソケットの吸着ノズル収容有無情報、及びソケットが吸着ノズル８７を収容している場合はソケット位置とそのソケットに収容された吸着ノズル８７のノズルＩＤとを関連付けた情報とを含む情報である機内ノズルステーション９９のステータス情報を認識し、記憶する。
図１に示すように、部品実装ライン１０の前面側には、各部品実装機１２のフィーダセット部２４へのカセット式のフィーダ１４のセット及び取り外しを行う自動交換装置２６が設置されている。この自動交換装置２６は、各部品実装機１２のフィーダセット部２４へのノズル交換ユニット８１のセット及び取り外しも行う。
各部品実装機１２のフィーダセット部２４の下方に、当該フィーダセット部２４にセットする交換用の複数のフィーダ１４や交換用のノズル交換ユニット８１を一時的に収納するストック部７１が設けられている。自動交換装置２６は、各部品実装機１２のフィーダセット部２４から交換対象のフィーダ１４や交換対象のノズル交換ユニット８１を取り出してストック部７１に回収すると共に、ストック部７１から生産ジョブ（生産プログラム）で指定されたフィーダ１４やノズル交換ユニット８１を取り出して各部品実装機１２のフィーダセット部２４にセットする。この際、部品実装機１２のストック部７１に交換用のフィーダ１４や交換用のノズル交換ユニット８１が収納されていない場合は、後述するように、自動交換装置２６は、保管庫１９から交換用のフィーダ１４や交換用のノズル交換ユニット８１を受け取って当該部品実装機１２へ移動して当該部品実装機１２のフィーダセット部２４との間でフィーダ１４やノズル交換ユニット８１を自動交換する。
部品実装ライン１０の前面側には、部品実装機１２の配列に沿って自動交換装置２６を左右方向（Ｘ方向）に移動させるガイドレール７４が部品実装ライン１０全体にＸ方向に延びるように設けられ、自動交換装置２６が部品実装ライン１０の最上流の保管庫１９と最下流の部品実装機１２との間を移動するようになっている。自動交換装置２６は、保管庫１９から生産ジョブで指定されたフィーダ１４やノズル交換ユニット８１を取り出して、指定された部品実装機１２のストック部７１へ搬送したり、ストック部７１に回収した交換済み（使用済み）のフィーダ１４や交換済みのノズル交換ユニット８１を該ストック部７１から取り出して保管庫１９内に移し替える。
図３に示すように、部品実装ライン１０の各部品実装機１２の制御装置２０と自動交換装置２６の制御装置２７は、部品実装ライン１０全体を管理する生産管理用コンピュータ７０（生産管理装置）と有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮ等のネットワーク２８を介して相互に通信可能に接続され、該生産管理用コンピュータ７０によって部品実装ライン１０の各部品実装機１２の動作と自動交換装置２６の動作が管理される。自動交換装置２６は、生産管理用コンピュータ７０からの指示に従って、保管庫１９から交換用のフィーダ１４や前記交換用のノズル交換ユニット８１を受け取って、自動交換しようとする部品実装機１２へ移動して当該部品実装機１２の交換対象のフィーダ１４や交換対象のノズル交換ユニット８１を前記交換用のフィーダ１４や前記交換用のノズル交換ユニット８１と自動交換し、回収した交換済みのフィーダ１４や交換済みのノズル交換ユニット８１を保管庫１９に移し替える。
また、生産管理用コンピュータ７０は、各部品実装機１２のフィーダ１４やノズル交換ユニット８１の自動交換の準備のために、自動交換装置２６が各部品実装機１２のフィーダセット部２４との間でフィーダ１４やノズル交換ユニット８１の自動交換を行わない期間に、自動交換装置２６を各部品実装機１２へ移動させてストック部７１に交換用のフィーダ１４や交換用のノズル交換ユニット８１を収容すると共に、ストック部７１から交換済みのフィーダ１４や交換済みのノズル交換ユニット８１を回収する。
更に、本実施例の部品実装ライン１０は、作業者が作業する作業場所と保管庫１９との間を自動走行するユニット運搬装置７６（図１参照）を備え、前記作業場所で作業者がユニット運搬装置７６に交換用のフィーダ１４や交換用のノズル交換ユニット８１を積載してユニット運搬装置７６が保管庫１９まで運搬し、ユニット運搬装置７６が交換用のフィーダ１４や交換用のノズル交換ユニット８１を保管庫１９に積み替えると共に、保管庫１９に回収されている交換済みのフィーダ１４や交換済みのノズル交換ユニット８１をユニット運搬装置７６に載せて前記作業場所に戻る。尚、ユニット運搬装置７６には、保管庫１９との間でフィーダ１４やノズル交換ユニット８１を載せ替えるユニット載替え機構（図示せず）が搭載されている。生産管理用コンピュータ７０は、無線ＬＡＮ等でユニット運搬装置７６と通信して、該ユニット運搬装置７６の動作も管理する。
ノズル交換ユニット８１には、ノズル交換ユニット８１の識別情報を記憶したノズル交換ユニット識別情報記憶部（図示せず）が設けられている。
生産管理用コンピュータ７０は、複数のノズル交換ユニット８１の各々の識別情報と、ノズル交換ユニット８１のステータス情報とを、関連付けて記憶している。ノズル交換ユニット８１のステータス情報とは、ノズル交換ユニット８１に設けられた各ソケットの吸着ノズル収容有無情報、及びソケットが吸着ノズル８７を収容している場合はソケット位置とそのソケットに収容された吸着ノズル８７のノズルＩＤとを関連付けた情報を含む情報である。また、生産管理用コンピュータ７０は、各ノズルＩＤと、その吸着ノズル８７の種類とを関連付けた情報であるノズル種情報を記憶している。
保管庫１９には、制御装置と、通信用のコネクタが設けられている。ノズル交換ユニット８１が、保管庫１９に設けられたスロットにセットされ、カセットケース８３に設けられた通信用のコネクタと、保管庫１９側の通信用のコネクタが接続されると、ノズル交換ユニット８１の制御装置９７と保管庫１９の制御装置とが通信することにより、保管庫１９の制御装置は、ノズル交換ユニット識別情報記憶部に記憶された識別情報を取得する。また、保管庫１９の制御装置は、ノズル交換ユニット８１の制御装置９７との通信により、どのノズル交換ユニット８１がどのスロットにセットされているかを認識できる。保管庫１９の制御装置は、生産管理用コンピュータ７０と、ネットワーク２８を介して相互に通信可能に接続されていても良い。
ノズル交換ユニット８１が、部品実装機１２のフィーダセット部２４のスロットにセットされ、カセットケース８３に設けられた通信用のコネクタと、部品実装機１２側の通信用のコネクタが接続されると、ノズル交換ユニット８１の制御装置９７と部品実装機１２の制御装置２０とが通信することにより、部品実装機１２の制御装置２０は、ノズル交換ユニット識別情報記憶部に記憶された識別情報を取得する。部品実装機１２の制御装置２０は、ノズル交換ユニット８１の制御装置９７との通信により、どのノズル交換ユニット８１がどのスロットにセットされているかを認識できる。
また、ノズル交換ユニット８１が、フィーダセット部２４のスロットにセットされると、リーダ９８やマーク撮像用カメラが、回転型ノズルステーション８４に収容された各吸着ノズル８７のノズル識別情報記録部を読み取ったり撮像したりすることにより、各吸着ノズル８７のノズルＩＤが判別される。これにより、ノズル交換ユニット８１の制御装置９７又は部品実装機１２の制御装置２０は、ノズル交換ユニット８１の各ソケットにどの吸着ノズル８７が収容されているかを認識できる。リーダ９８やマーク撮像用カメラによる読み取りや撮像によっても、ノズルＩＤの判別ができなかった場合、ノズル交換ユニット８１の制御装置９７又は部品実装機１２の制御装置２０は、そのソケットは吸着ノズル８７が収容されていない空きソケットであると判断する。ノズル交換ユニット８１の制御装置９７及び部品実装機１２の制御装置２０は、直接的に、又は制御装置９７と２０との通信を介して、ノズル交換ユニット８１のステータス情報を認識し、記憶する。
各部品実装機１２の制御装置２０は、実装ヘッド１５を機内ノズルステーション９９の上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第１のノズル自動交換動作と、実装ヘッド１５をフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第２のノズル自動交換動作と、実装ヘッド１５を前記機内ノズルステーション９９の上方とノズル交換ユニット８１の上方との間で移動させて機内ノズルステーション９９とノズル交換ユニット８１との間で吸着ノズルを入れ替える第３のノズル自動交換動作を実行可能であり、後述するように、生産状況に応じて第１乃至第３のノズル自動交換動作の中からいずれかのノズル自動交換動作を選択して実行する。尚、本実施例において、吸着ノズルの自動交換とは、別の場所にある２本の吸着ノズルを交換する場合の他に、一箇所にある１本の吸着ノズルを別の箇所に移す場合も含まれる。
ノズル自動交換動作により、ノズル交換ユニット８１が収容する吸着ノズル８７に変更があった場合、部品実装機１２の制御装置２０は、収容する吸着ノズル８７に変更があったノズル交換ユニット８１のステータス情報を新たなステータス情報に更新する。部品実装機１２の制御装置２０は、新たなステータス情報を、対応するノズル交換ユニット８１の制御装置９７に送信する。尚、部品実装機１２の制御装置２０は、ノズル自動交換動作により、機内ノズルステーション９９が収容する吸着ノズル８７に変更があった場合も、機内ノズルステーション９９のステータス情報を新たなステータス情報に更新する。
生産管理用コンピュータ７０は、各部品実装機１２の吸着ノズルの交換状況と生産状況を監視して、部品実装機１２でノズル自動交換動作が行われた場合には、収容する吸着ノズル８７に変更があったノズル交換ユニット８１の識別情報と、そのノズル交換ユニット８１の新たなステータス情報を、部品実装機１２から取得する。生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６を複数台の部品実装機１２の配列に沿って移動させることで、生産中に各部品実装機１２間でノズル交換ユニット８１（生産で使用する吸着ノズル）を使い回すことも可能となっている。
次に、上述した第１乃至第３のノズル自動交換動作を使用して吸着ノズルを自動交換する運用例を説明する。
（１）機内ノズルステーション９９の優先使用
各部品実装機１２の制御装置２０は、実装ヘッド１５に生産で使用する吸着ノズルを保持させる際に、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９とフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の両方に存在する場合には、前記第１のノズル自動交換動作を実行して、機内ノズルステーション９９から当該吸着ノズルを取り出して実装ヘッド１５に保持させる。制御装置２０は、機内ノズルステーション９９のステータス情報、及び生産管理用コンピュータ７０と通信して取得したノズル種情報に基づいて、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在するか否かを判断する。制御装置２０は、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在すると判断した場合、制御装置２０は、機内ノズルステーション９９から当該吸着ノズルを取り出して実装ヘッド１５に保持させる。制御装置２０が、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在すると判断しなかった場合に、制御装置２０は、ノズル種情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報とに基づいて、当該吸着ノズルがフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に存在するか否かを判断する。実装ヘッド１５は、機内ノズルステーション９９との間で吸着ノズルを自動交換した方がフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１との間で吸着ノズルを自動交換する場合よりも、実装ヘッド１５の移動距離が短くて済み、吸着ノズルの自動交換に要する時間を短縮できる。
各部品実装機１２の制御装置２０は、実装ヘッド１５に生産で使用する吸着ノズルを保持させる際に、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９とフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の両方に存在する場合には、前記第１のノズル自動交換動作を実行して、機内ノズルステーション９９から当該吸着ノズルを取り出して実装ヘッド１５に保持させる。制御装置２０は、機内ノズルステーション９９のステータス情報、及び生産管理用コンピュータ７０と通信して取得したノズル種情報に基づいて、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在するか否かを判断する。制御装置２０は、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在すると判断した場合、制御装置２０は、機内ノズルステーション９９から当該吸着ノズルを取り出して実装ヘッド１５に保持させる。制御装置２０が、当該吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在すると判断しなかった場合に、制御装置２０は、ノズル種情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報とに基づいて、当該吸着ノズルがフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に存在するか否かを判断する。実装ヘッド１５は、機内ノズルステーション９９との間で吸着ノズルを自動交換した方がフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１との間で吸着ノズルを自動交換する場合よりも、実装ヘッド１５の移動距離が短くて済み、吸着ノズルの自動交換に要する時間を短縮できる。
（２）生産で使用しない吸着ノズルの回収
各部品実装機１２の制御装置２０は、機内ノズルステーション９９に生産で使用しない吸着ノズルが存在し、且つ、ノズル交換ユニット８１に空きソケットが存在する場合には、実装ヘッド１５が部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行して機内ノズルステーション９９から生産で使用しない吸着ノズルを取り出してフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の空きソケットに回収する。制御装置２０は、自身に記憶された生産ジョブと、機内ノズルステーション９９のステータス情報とに基づいて、機内ノズルステーション９９に生産で使用しない吸着ノズルが存在するか否かを判断する。また、制御装置２０は、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報に基づいて、ノズル交換ユニット８１に空きソケットが存在するか否かを判断する。制御装置２０が、生産ジョブとノズル交換ユニット８１のステータス情報に基づいて、このノズル交換ユニット８１内の全ての吸着ノズルが生産で使用されなくなったと判断した場合には、生産管理用コンピュータ７０は、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、ノズル交換ユニット８１内の全ての吸着ノズルが生産で使用されなくなったという判断と当該ノズル交換ユニット８１がセットされたスロットの位置を取得し、自動交換装置２６に、当該ノズル交換ユニット８１がセットされている部品実装機１２とスロットの位置を通知し、当該ノズル交換ユニット８１をフィーダセット部２４から取り出してストック部７１又は保管庫１９に回収するように指示する。このようにすれば、生産を停止させることなく、生産で使用しない吸着ノズルを回収することができる。
各部品実装機１２の制御装置２０は、機内ノズルステーション９９に生産で使用しない吸着ノズルが存在し、且つ、ノズル交換ユニット８１に空きソケットが存在する場合には、実装ヘッド１５が部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行して機内ノズルステーション９９から生産で使用しない吸着ノズルを取り出してフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の空きソケットに回収する。制御装置２０は、自身に記憶された生産ジョブと、機内ノズルステーション９９のステータス情報とに基づいて、機内ノズルステーション９９に生産で使用しない吸着ノズルが存在するか否かを判断する。また、制御装置２０は、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報に基づいて、ノズル交換ユニット８１に空きソケットが存在するか否かを判断する。制御装置２０が、生産ジョブとノズル交換ユニット８１のステータス情報に基づいて、このノズル交換ユニット８１内の全ての吸着ノズルが生産で使用されなくなったと判断した場合には、生産管理用コンピュータ７０は、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、ノズル交換ユニット８１内の全ての吸着ノズルが生産で使用されなくなったという判断と当該ノズル交換ユニット８１がセットされたスロットの位置を取得し、自動交換装置２６に、当該ノズル交換ユニット８１がセットされている部品実装機１２とスロットの位置を通知し、当該ノズル交換ユニット８１をフィーダセット部２４から取り出してストック部７１又は保管庫１９に回収するように指示する。このようにすれば、生産を停止させることなく、生産で使用しない吸着ノズルを回収することができる。
（３）異常と判定された吸着ノズルの回収
各部品実装機１２の制御装置２０は、生産中に実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルが折れたり、欠けたり、部品吸着率が悪化した場合は、異常な吸着ノズルと判定する。制御装置２０が、機内ノズルステーション９９のステータス情報、及び生産管理用コンピュータ７０と通信して取得したノズル種情報に基づいて、当該異常な吸着ノズルと同種の吸着ノズルが予備の吸着ノズルとして機内ノズルステーション９９内に存在すると判断する場合は、実装ヘッド１５を機内ノズルステーション９９の上方へ移動させて、当該異常な吸着ノズルを機内ノズルステーション９９内に回収して、実装ヘッド１５に当該予備の吸着ノズルを保持させる。また、制御装置２０が、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報と、ノズル種情報に基づいて、当該予備の吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在せず、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に存在すると判断する場合は、実装ヘッド１５を、当該予備の吸着ノズルを収容しているノズル交換ユニット８１の上方へ移動させて当該異常な吸着ノズルを予備の吸着ノズルと自動交換する。
各部品実装機１２の制御装置２０は、生産中に実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルが折れたり、欠けたり、部品吸着率が悪化した場合は、異常な吸着ノズルと判定する。制御装置２０が、機内ノズルステーション９９のステータス情報、及び生産管理用コンピュータ７０と通信して取得したノズル種情報に基づいて、当該異常な吸着ノズルと同種の吸着ノズルが予備の吸着ノズルとして機内ノズルステーション９９内に存在すると判断する場合は、実装ヘッド１５を機内ノズルステーション９９の上方へ移動させて、当該異常な吸着ノズルを機内ノズルステーション９９内に回収して、実装ヘッド１５に当該予備の吸着ノズルを保持させる。また、制御装置２０が、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報と、ノズル種情報に基づいて、当該予備の吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在せず、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に存在すると判断する場合は、実装ヘッド１５を、当該予備の吸着ノズルを収容しているノズル交換ユニット８１の上方へ移動させて当該異常な吸着ノズルを予備の吸着ノズルと自動交換する。
更に、各部品実装機１２の制御装置２０は、異常な吸着ノズル８７を機内ノズルステーション９９のソケットに収容する際、異常な吸着ノズル８７のノズルＩＤと、当該異常な吸着ノズル８７が収容されたソケットの位置と、当該吸着ノズルが異常である旨とを関連付けて、機内ノズルステーション９９のステータス情報として記憶する。制御装置２０は、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報とに基づいて、機内ノズルステーション９９に異常な吸着ノズルが存在し、且つ、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に空きソケットが存在すると判断する場合には、実装ヘッド１５が部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行して機内ノズルステーション９９から異常な吸着ノズルを取り出してノズル交換ユニット８１の空きソケットに回収する。このようにすれば、生産を停止させることなく、異常な吸着ノズルをノズル交換ユニット８１に回収することができる。
尚、部品実装機１２の制御装置２０が、機内ノズルステーション９９から生産で使用しない吸着ノズルや異常な吸着ノズルを回収する場合に、生産管理用コンピュータ７０が、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、部品実装機１２が空のノズル交換ユニット８１を要求する旨を取得しても良い。この場合、生産管理用コンピュータ７０は、部品実装ライン１０上の保管庫１９や部品実装機１２に存在する複数のノズル交換ユニット８１の各々の識別情報と、ノズル交換ユニット８１のステータス情報とを関連付けた情報に基づいて、部品実装ライン１０上に空のノズル交換ユニット８１が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、その存在位置を検索する。生産管理用コンピュータ７０が、部品実装ライン１０上に空のノズル交換ユニット８１が存在すると判断した場合、生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、空の交換ノズルユニット８１が存在する部品実装機１２又は保管庫１９と、そのスロット位置を通知することにより、事前に自動交換装置２６に空のノズル交換ユニット８１をフィーダセット部２４にセットさせ、機内ノズルステーション９９から生産で使用しない吸着ノズルや異常な吸着ノズルを取り出してノズル交換ユニット８１に回収するようにしても良い。
（４）予備の吸着ノズルの補給
各部品実装機１２の制御装置２０は、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報と、生産管理用コンピュータ７０と通信して取得したノズル種情報とに基づいて、機内ノズルステーション９９に空きソケットが存在し、且つ、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に予備の吸着ノズル（つまり実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルと同種の吸着ノズル）が収容されていると判断する場合には、実装ヘッド１５が部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行してフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１から当該予備の吸着ノズルを取り出して機内ノズルステーション９９の空きソケットに補給する。このようにすれば、生産中に実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルが異常と判定されたときに、実装ヘッド１５と機内ノズルステーション９９との間で異常な吸着ノズルを予備の吸着ノズルと自動交換して生産を継続することができる。
各部品実装機１２の制御装置２０は、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報と、生産管理用コンピュータ７０と通信して取得したノズル種情報とに基づいて、機内ノズルステーション９９に空きソケットが存在し、且つ、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に予備の吸着ノズル（つまり実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルと同種の吸着ノズル）が収容されていると判断する場合には、実装ヘッド１５が部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行してフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１から当該予備の吸着ノズルを取り出して機内ノズルステーション９９の空きソケットに補給する。このようにすれば、生産中に実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルが異常と判定されたときに、実装ヘッド１５と機内ノズルステーション９９との間で異常な吸着ノズルを予備の吸着ノズルと自動交換して生産を継続することができる。
尚、部品実装機１２の制御装置２０が、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報と、ノズル種情報に基づいて、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に予備の吸着ノズルが存在しないと判断する場合には、生産管理用コンピュータ７０は、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、当該予備の吸着ノズルのノズルＩＤを取得する。そして生産管理用コンピュータ７０は、当該ノズルＩＤと、部品実装ライン１０上に存在するノズル交換ユニット８１のステータス情報とに基づいて、当該予備の吸着ノズルを収容した別のノズル交換ユニット８１が部品実装ライン１０上に存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、その存在位置を検索する。生産管理用コンピュータ７０が、当該予備の吸着ノズルを収容したノズル交換ユニット８１が部品実装ライン１０上に存在すると判断した場合、生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、当該予備の吸着ノズルを収容した交換ノズルユニット８１が存在する部品実装機１２又は保管庫１９と、そのスロット位置を通知することにより、自動交換装置２６に、当該予備の吸着ノズルを収容した交換ノズルユニット８１を、フィーダセット部２４にセットさせ、当該別のノズル交換ユニット８１から機内ノズルステーション９９に補給するようにしても良い。
また、部品実装機１２の制御装置２０が、吸着ノズルの異常が発生したと判断した時に、制御装置２０が、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、フィーダセット部２４にセットされた各ノズル交換ユニット８１のステータス情報とに基づいて、予備の吸着ノズルが機内ノズルステーション９９に存在せず、ノズル交換ユニット８１のみに存在すると判断した場合は、制御装置２０は、実装ヘッド１５をノズル交換ユニット８１の上方へ移動させて、実装ヘッド１５とノズル交換ユニット８１との間で異常な吸着ノズルを予備の吸着ノズルと自動交換するようにしても良い。
（５）治具ノズルの使い回し
各部品実装機１２のキャリブレーション時には、実装ヘッド１５に治具ノズルを保持させて、部品撮像用カメラで当該治具ノズルを下方から撮像して画像処理することでノズル位置を測定する。或は、実装ヘッド１５に保持させた治具ノズルにキャリブレーション用部品を吸着してキャリブレーション用実装台に実装して、その実装状態を上方からマーク撮像用カメラで撮像して、その画像を処理してキャリブレーション用部品の実装位置のずれ量を部品実装機１２の部品実装位置ずれ量として測定する。
各部品実装機１２のキャリブレーション時には、実装ヘッド１５に治具ノズルを保持させて、部品撮像用カメラで当該治具ノズルを下方から撮像して画像処理することでノズル位置を測定する。或は、実装ヘッド１５に保持させた治具ノズルにキャリブレーション用部品を吸着してキャリブレーション用実装台に実装して、その実装状態を上方からマーク撮像用カメラで撮像して、その画像を処理してキャリブレーション用部品の実装位置のずれ量を部品実装機１２の部品実装位置ずれ量として測定する。
近年、実装ヘッド１５に保持させる吸着ノズルの本数が増加する傾向があるため、キャリブレーション時に使用する治具ノズルの本数も増加する傾向がある。一般に、治具ノズルは高価であるため、使用する治具ノズルの本数が増加すれば、コストアップの要因になると共に、部品実装ライン１０の全ての部品実装機１２に治具ノズルを準備するのは手間がかかる。
そこで、本実施例では、使用する治具ノズルの種類が各部品実装機１２間で部分的に共通することに着目して、１台又は複数台のノズル交換ユニット８１を使用して、各部品実装機１２間で治具ノズルを使い回すことで、使用する治具ノズルの本数を削減して、治具ノズルの準備作業を簡単化する。
具体的には、事前に、１台又は複数台のノズル交換ユニット８１に、部品実装ライン１０を構成する複数の部品実装機１２のキャリブレーションで使用する全ての種類の治具ノズルを収容しておく。生産管理用コンピュータ７０は、前記複数の部品実装機１２のキャリブレーション時に、自動交換装置２６を複数台の部品実装機１２の配列に沿って移動させて、部品実装ライン１０の上流側から順番に１台の部品実装機１２のフィーダセット部２４にノズル交換ユニット８１をセットする。ノズル交換ユニット８１をセットされた部品実装機の制御装置２０は、当該ノズル交換ユニット８１内の治具ノズルを実装ヘッド１５に保持させて当該１台の部品実装機１２のキャリブレーションを実行する。制御装置２０は、キャリブレーションを終了すると、実装ヘッド１５に保持させた治具ノズルを、ノズル交換ユニット８１内に回収させる。１台の部品実装機１２のキャリブレーションを終了する毎に、治具ノズルをノズル交換ユニット８１内に回収して次の部品実装機１２のキャリブレーションに移行するという動作を繰り返すことで、各部品実装機１２間でノズル交換ユニット８１を使い回して治具ノズルを使い回して、複数の部品実装機１２のキャリブレーションを１台ずつ順番に実行する。具体的には、キャリブレーションを終了した部品実装機１２と生産管理用コンピュータ７０とが通信することにより、生産管理用コンピュータ７０は、当該部品実装機１２のキャリブレーションが終了したこと、及び治具ノズルを収容したノズル交換ユニット８１の搭載されたスロットの位置を認識する。そして生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、治具ノズルを収容したノズル交換ユニット８１の位置を通知し、当該ノズル交換ユニット８１を次にキャリブレーションを実施すべき部品実装機１２にセットするように指示する。このようにすれば、１台又は複数台のノズル交換ユニット８１を使用して、各部品実装機１２間で治具ノズルを使い回すことができるため、使用する治具ノズルの本数を削減して、治具ノズルの準備作業を簡単化することができる。
尚、治具ノズルの使い回しは、テスト生産時に行っても良い。また、全ての種類の治具ノズルを使い回す場合に限定されず、一部の種類の治具ノズルのみを使い回すようにしても良い。或は、部品実装ライン１０を構成する複数台の部品実装機１２のうちの一部の部品実装機１２のみで治具ノズルを使い回すようにしても良い。
（６）テスト生産時の吸着ノズルの使い回し
テスト生産で使用する吸着ノズルの本数を削減して、テスト生産時の吸着ノズルの準備作業を簡単化するために、１台又は複数台のノズル交換ユニット８１を使用して、各部品実装機１２間で吸着ノズルを使い回す。
テスト生産で使用する吸着ノズルの本数を削減して、テスト生産時の吸着ノズルの準備作業を簡単化するために、１台又は複数台のノズル交換ユニット８１を使用して、各部品実装機１２間で吸着ノズルを使い回す。
具体的には、事前に、１台又は複数台のノズル交換ユニット８１に、部品実装ライン１０を構成する複数の部品実装機１２のテスト生産で使用する全ての種類の吸着ノズルを収容しておく。生産管理用コンピュータ７０は、前記複数の部品実装機１２のテスト生産時に、自動交換装置２６を複数台の部品実装機１２の配列に沿って移動させて、部品実装ライン１０の上流側から順番に１台の部品実装機１２のフィーダセット部２４にノズル交換ユニット８１をセットして当該ノズル交換ユニット８１内の吸着ノズルを実装ヘッド１５に保持させて当該１台の部品実装機１２で回路基板１１に部品を実装するテスト生産を行う。部品実装機１２の制御装置２０は、その部品実装機１２でのテスト生産を終了すると、実装ヘッド１５に保持させた治具ノズルを、ノズル交換ユニット８１内に回収させる。１台の部品実装機１２のテスト生産を終了する毎に、吸着ノズルをノズル交換ユニット８１内に回収して次の部品実装機１２のテスト生産に移行するという動作を繰り返すことで、各部品実装機１２間でノズル交換ユニット８１を使い回して吸着ノズルを使い回して、複数の部品実装機１２のテスト生産を１台ずつ順番に実行する。具体的には、テスト生産を終了した部品実装機１２と生産管理用コンピュータ７０とが通信することにより、生産管理用コンピュータ７０は、当該部品実装機１２のテスト生産が終了したこと、及びノズル交換ユニット８１の搭載されたスロットの位置を認識する。そして生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、ノズル交換ユニット８１の位置を通知し、当該ノズル交換ユニット８１を次にテスト生産を実施すべき部品実装機１２にセットするように指示する。このようにすれば、テスト生産時に１台又は複数台のノズル交換ユニット８１を使用して、各部品実装機１２間で吸着ノズルを使い回すことができるため、テスト生産時に使用する吸着ノズルの本数を削減して、テスト生産時の吸着ノズルの準備作業を簡単化することができる。
尚、吸着ノズルの使い回しは、通常の生産時に行っても良い。また、全ての種類の吸着ノズルを使い回す場合に限定されず、一部の種類の吸着ノズルのみを使い回すようにしても良い。或は、部品実装ライン１０を構成する複数台の部品実装機１２のうちの一部の部品実装機１２のみで吸着ノズルを使い回すようにしても良い。
（７）ノズル交換ユニット８１の集約
各部品実装機１２の制御装置２０は、フィーダセット部２４に複数台のノズル交換ユニット８１がセットされている場合には、実装ヘッド１５が部品吸着・実装動作を行わない期間に実装ヘッド１５を前記複数台のノズル交換ユニット８１間で移動させて、いずれかのノズル交換ユニット８１の空きソケットに他のノズル交換ユニット８１の吸着ノズルを移し替える。制御装置２０は、ノズル交換ユニット８１のステータス情報を順次更新し、他のノズル交換ユニット８１が空になったことを判断し、生産管理用コンピュータ７０と通信する。生産管理用コンピュータ７０は、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、他のノズル交換ユニット８１が空になったこと、及び他のノズル交換ユニット８１の搭載されたスロットの位置を認識する。生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、他のノズル交換ユニット８１の位置を通知し、当該ノズル交換ユニット８１をフィーダセット部２４から回収するように指示する。これにより、当該他のノズル交換ユニット８１が空になれば、自動交換装置２６によって当該他のノズル交換ユニット８１をフィーダセット部２４から回収する。このようにすれば、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の台数を減らすことができ、その分、フィーダセット部２４上のフィーダ１４の台数を増加させることができる。
各部品実装機１２の制御装置２０は、フィーダセット部２４に複数台のノズル交換ユニット８１がセットされている場合には、実装ヘッド１５が部品吸着・実装動作を行わない期間に実装ヘッド１５を前記複数台のノズル交換ユニット８１間で移動させて、いずれかのノズル交換ユニット８１の空きソケットに他のノズル交換ユニット８１の吸着ノズルを移し替える。制御装置２０は、ノズル交換ユニット８１のステータス情報を順次更新し、他のノズル交換ユニット８１が空になったことを判断し、生産管理用コンピュータ７０と通信する。生産管理用コンピュータ７０は、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、他のノズル交換ユニット８１が空になったこと、及び他のノズル交換ユニット８１の搭載されたスロットの位置を認識する。生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、他のノズル交換ユニット８１の位置を通知し、当該ノズル交換ユニット８１をフィーダセット部２４から回収するように指示する。これにより、当該他のノズル交換ユニット８１が空になれば、自動交換装置２６によって当該他のノズル交換ユニット８１をフィーダセット部２４から回収する。このようにすれば、フィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の台数を減らすことができ、その分、フィーダセット部２４上のフィーダ１４の台数を増加させることができる。
（８）生産終了後の吸着ノズルの回収
各部品実装機１２の制御装置２０は、生産終了後に、生産管理用コンピュータ７０と通信する。生産管理用コンピュータ７０は、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、当該部品実装機１２が、吸着ノズルが収納されていない複数台の空のノズル交換ユニット８１を要求している旨を認識する。生産管理用コンピュータ７０は、部品実装ライン１０上に空のノズル交換ユニット８１が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、その存在位置を検索する。生産管理用コンピュータ７０が、空のノズル交換ユニット８１が部品実装ライン１０上に存在すると判断した場合、生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、空のノズル交換ユニット８１が存在する位置を通知することにより、自動交換装置２６に、空のノズル交換ユニット８１を、当該部品実装機１２のフィーダセット部にセットさせる。部品実装機１２の制御装置２０は、実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルや機内ノズルステーション９９内の吸着ノズルを回収する場合に、フィーダセット部２４にセットされた空のノズル交換ユニット８１に回収する。この際、各ノズル交換ユニット８１に回収する吸着ノズルの種類（ノズル径等）が定められている場合、制御装置２０は、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、ノズル交換ユニット８１のステータス情報と、ノズル種情報に基づいて、前記第２又は第３のノズル自動交換動作により実装ヘッド１５や機内ノズルステーション９９から各吸着ノズルをその種類に応じて決められたノズル交換ユニット８１に回収する。このようにすれば、ノズル交換ユニット８１毎に同種の吸着ノズルを集約して回収することができ、生産終了後の後片付けや棚卸しが容易になる。
各部品実装機１２の制御装置２０は、生産終了後に、生産管理用コンピュータ７０と通信する。生産管理用コンピュータ７０は、部品実装機１２の制御装置２０との通信により、当該部品実装機１２が、吸着ノズルが収納されていない複数台の空のノズル交換ユニット８１を要求している旨を認識する。生産管理用コンピュータ７０は、部品実装ライン１０上に空のノズル交換ユニット８１が存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、その存在位置を検索する。生産管理用コンピュータ７０が、空のノズル交換ユニット８１が部品実装ライン１０上に存在すると判断した場合、生産管理用コンピュータ７０は、自動交換装置２６に、空のノズル交換ユニット８１が存在する位置を通知することにより、自動交換装置２６に、空のノズル交換ユニット８１を、当該部品実装機１２のフィーダセット部にセットさせる。部品実装機１２の制御装置２０は、実装ヘッド１５に保持されている吸着ノズルや機内ノズルステーション９９内の吸着ノズルを回収する場合に、フィーダセット部２４にセットされた空のノズル交換ユニット８１に回収する。この際、各ノズル交換ユニット８１に回収する吸着ノズルの種類（ノズル径等）が定められている場合、制御装置２０は、機内ノズルステーション９９のステータス情報と、ノズル交換ユニット８１のステータス情報と、ノズル種情報に基づいて、前記第２又は第３のノズル自動交換動作により実装ヘッド１５や機内ノズルステーション９９から各吸着ノズルをその種類に応じて決められたノズル交換ユニット８１に回収する。このようにすれば、ノズル交換ユニット８１毎に同種の吸着ノズルを集約して回収することができ、生産終了後の後片付けや棚卸しが容易になる。
以上説明した本実施例によれば、各部品実装機１２の制御装置２０は、実装ヘッド１５を機内ノズルステーション９９の上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第１のノズル自動交換動作と、実装ヘッド１５をフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１の上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第２のノズル自動交換動作を実行可能であるため、交換用の吸着ノズルを機内ノズルステーション９９とフィーダセット部２４上のノズル交換ユニット８１に分けて収容できる。これにより、機内ノズルステーション９９の大型化や、ノズル交換ユニット８１の大型化、セット台数増加を回避でき、省スペース化の要求を満たしながら交換用の吸着ノズルの本数増加に対応できる。
しかも、実装ヘッド１５を機内ノズルステーション９９の上方とノズル交換ユニット８１の上方との間で移動させて機内ノズルステーション９９とノズル交換ユニット８１との間で吸着ノズルを入れ替える第３のノズル自動交換動作を実行可能であるため、この第３のノズル自動交換動作によって機内ノズルステーション９９とノズル交換ユニット８１との間で吸着ノズルを入れ替えることができ、ノズル交換ユニット８１から機内ノズルステーション９９に交換用の吸着ノズルを補給したり、機内ノズルステーション９９から交換済みの吸着ノズルや異常な吸着ノズルをノズル交換ユニット８１に回収することも可能となる。
更に、本実施例では、部品実装ライン１０を構成する複数台の部品実装機の配列に沿って自動交換装置２６を移動させて各部品実装機１２のフィーダセット部２４と自動交換装置２６との間でフィーダ１４やノズル交換ユニット８１を自動交換するようにしたので、部品実装ライン１０の各部品実装機１２の吸着ノズルの交換動作を自動化でき、省力化できる。
尚、本発明は、上記実施例に限定されず、部品実装ライン１０の構成を変更したり、自動交換装置２６やユニット運搬装置７６の構成を変更したり、フィーダ１４や吸着ノズル交換ユニット８１の構成を変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
１０…部品実装ライン、１１…回路基板、１２…部品実装機、１４…カセット式のフィーダ、１５…実装ヘッド、１６…ヘッド移動装置、１９…保管庫、２０…部品実装機の制御装置、２４…フィーダセット部、２６…自動交換装置、７０…生産管理用コンピュータ（生産管理装置）、７１…ストック部、７６…ユニット運搬装置、８１…カセット式の吸着ノズル交換ユニット、８７…吸着ノズル、９９…機内ノズルステーション
Claims (12)
- 回路基板を搬送する搬送経路に沿って部品実装機を複数台配列して、各部品実装機で、前記回路基板に部品を実装して部品実装基板を生産する部品実装ラインの管理システムにおいて、
前記部品実装機は、
実装ヘッドの移動範囲内の所定位置に配置され、前記実装ヘッドに交換可能に保持させる吸着ノズルを収容した機内ノズルステーションと、
部品を供給するフィーダがセットされたフィーダセット部に交換可能にセットされ、前記実装ヘッドに交換可能に保持させる吸着ノズルを収容したノズル交換ユニットと、
前記実装ヘッドに交換可能に保持された吸着ノズルの自動交換動作を制御する制御装置と を備え、
前記制御装置は、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第１のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記ノズル交換ユニットの上方へ移動させて両者間で吸着ノズルを自動交換する第２のノズル自動交換動作と、前記実装ヘッドを前記機内ノズルステーションの上方と前記ノズル交換ユニットの上方との間で移動させて前記機内ノズルステーションと前記ノズル交換ユニットとの間で吸着ノズルを入れ替える第３のノズル自動交換動作を実行可能であり、生産状況に応じて前記第１乃至第３のノズル自動交換動作の中からいずれかのノズル自動交換動作を選択して実行し、
管理システムは、
前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動して前記各部品実装機のフィーダセット部との間で前記フィーダや前記ノズル交換ユニットを自動交換する自動交換装置と、
前記自動交換装置の動作を管理し、前記各部品実装機の前記制御装置と通信可能な生産管理装置と
を備え、
前記生産管理装置は、前記ノズル交換ユニットの識別情報と、前記ノズル交換ユニットに設けられたソケットの吸着ノズル収容有無情報とを関連付けて記憶し、前記各部品実装機の前記制御装置との通信により、前記各部品実装機にセットされている前記ノズル交換ユニットの識別情報を取得し、前記複数台の部品実装機のいずれかから空のノズル交換ユニットを要求する旨を取得すると、取得した識別情報と記憶した吸着ノズル収容有無情報とに基づいて、前記部品実装ライン上に前記空のノズル交換ユニットが存在するか否かを判断し、存在すると判断した場合には、前記自動交換装置に、前記空の交換ノズルユニットが存在する部品実装機を通知し、前記自動交換装置に前記空の交換ノズルユニットをセットさせる、部品実装ラインの管理システム。 - 前記生産管理装置は、前記各部品実装機の吸着ノズルの交換状況と生産状況を監視して前記自動交換装置を前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動させることで前記各部品実装機間で前記ノズル交換ユニットを使い回す、請求項１に記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記実装ヘッドに生産で使用する吸着ノズルを保持させる際に当該吸着ノズルが前記機内ノズルステーションと前記ノズル交換ユニットの両方に存在する場合には、前記機内ノズルステーションから当該吸着ノズルを取り出して前記実装ヘッドに保持させる、請求項１又は２に記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記機内ノズルステーションに生産で使用しない吸着ノズルが存在し、且つ、前記ノズル交換ユニットに空きソケットが存在する場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行して前記機内ノズルステーションから前記生産で使用しない吸着ノズルを取り出して前記ノズル交換ユニットの空きソケットに回収する、請求項１乃至３のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記機内ノズルステーションに異常と判定された吸着ノズルが存在し、且つ、前記ノズル交換ユニットに空きソケットが存在する場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行して前記機内ノズルステーションから前記異常と判定された吸着ノズルを取り出して前記ノズル交換ユニットの空きソケットに回収する、請求項１乃至４のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、前記機内ノズルステーションに空きソケットが存在し、且つ、前記ノズル交換ユニットに前記実装ヘッドに保持されている吸着ノズルと同種の吸着ノズルが予備の吸着ノズルとして収容されている場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記第３のノズル自動交換動作を実行して前記ノズル交換ユニットから当該予備の吸着ノズルを取り出して前記機内ノズルステーションの空きソケットに補給する、請求項１乃至５のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- １台又は複数台の前記ノズル交換ユニットには、前記複数の部品実装機のキャリブレーションで使用する全ての種類の治具ノズルを収容し、
前記生産管理装置は、前記複数の部品実装機のキャリブレーション時に前記自動交換装置を前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動させることで前記各部品実装機間で前記ノズル交換ユニットを使い回して前記治具ノズルを使い回す、請求項１乃至６のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。 - １台又は複数台の前記ノズル交換ユニットには、前記複数の部品実装機のテスト生産で使用する全ての種類の吸着ノズルを収容し、
前記生産管理装置は、前記複数の部品実装機のテスト生産時に前記自動交換装置を前記複数台の部品実装機の配列に沿って移動させることで前記各部品実装機間で前記ノズル交換ユニットを使い回して前記吸着ノズルを使い回す、請求項１乃至７のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。 - 前記各部品実装機の制御装置は、前記フィーダセット部に前記ノズル交換ユニットが複数台セットされている場合には、前記実装ヘッドが部品吸着・実装動作を行わない期間に前記実装ヘッドを前記複数台のノズル交換ユニット間で移動させて、いずれかのノズル交換ユニットの空きソケットに他のノズル交換ユニットの吸着ノズルを移し替える、請求項１乃至８のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記各部品実装機の制御装置は、生産終了後に前記実装ヘッドに保持されている吸着ノズルや前記機内ノズルステーション内の吸着ノズルを前記フィーダセット部にセットされた複数台のノズル交換ユニットに回収する場合に、各ノズル交換ユニットに回収する吸着ノズルの種類を決めておき、前記第２又は第３のノズル自動交換動作により前記実装ヘッドや前記機内ノズルステーションから各吸着ノズルをその種類に応じて決められたノズル交換ユニットに回収する、請求項１乃至９のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
- 前記部品実装ラインには、交換用のフィーダや交換用のノズル交換ユニットを保管する保管庫が設けられ、
前記自動交換装置は、前記生産管理装置からの指示に従って、前記保管庫から前記交換用のフィーダや前記交換用のノズル交換ユニットを受け取って、自動交換しようとする部品実装機へ移動して当該部品実装機の交換対象のフィーダや交換対象のノズル交換ユニットを前記交換用のフィーダや前記交換用のノズル交換ユニットと自動交換し、回収した交換済みのフィーダや交換済みのノズル交換ユニットを前記保管庫に移し替える、請求項１乃至１０のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。 - 前記各部品実装機には、交換用のフィーダや交換用のノズル交換ユニット及び回収した交換済みのフィーダや交換済みのノズル交換ユニットを一時的に収容するストック部が設けられ、
前記生産管理装置は、前記各部品実装機の前記フィーダや前記ノズル交換ユニットの自動交換の準備のために、前記自動交換装置が前記各部品実装機のフィーダセット部との間で前記フィーダや前記ノズル交換ユニットの自動交換を行わない期間に、前記自動交換装置を前記各部品実装機へ移動させて前記ストック部に前記交換用のフィーダや前記交換用のノズル交換ユニットを収容すると共に、前記ストック部から前記交換済みのフィーダや前記交換済みのノズル交換ユニットを回収する、請求項１乃至１１のいずれかに記載の部品実装ラインの管理システム。
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