JP7220237B2

JP7220237B2 - 管理装置、実装装置、実装システム及び管理方法

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Publication number: JP7220237B2
Application number: JP2020569230A
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Inventors: 幸宏山下
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Description

本明細書では、管理装置、実装装置、実装システム及び管理方法を開示する。

従来、実装システムとしては、生産ラインにフィーダ保管庫を配置し、実装装置とフィーダ保管庫との間で移動しフィーダを交換する交換ロボット（移動型作業装置）を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この実装システムでは、フィーダの交換タイミングにおいて、移動型作業装置によりフィーダを交換する。

国際公開第２０１７／３３２６８号パンフレット

ところで、実装システムにおいては、例えば、複数種の基板の生産スケジュールを実行するに際して、フィーダの交換を行う段取り替え処理を行うことがある。また、実装装置では、実装処理中に部品切れのフィーダを交換することがある。このように、フィーダを交換するのには複数種の処理があるが、特許文献１においては、その点については特に考慮されておらず、より効率のよいフィーダの交換を実現することが望まれていた。

本開示は、フィーダの交換をより効率的に実行させることができる管理装置、実装装置、実装システム及び管理方法を提供することを主目的とする。

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。

本開示の管理装置は、
部品を実装対象物に実装処理する実装部と、前記実装部が前記部品を採取可能な実装用装着部及び前記実装部が前記部品を採取できないバッファ用装着部を有する装着部に前記部品を保持するフィーダを装着する供給部と、前記フィーダから前記部品を前記実装部に採取させる実装制御部と、を備えた実装装置を含む実装システムに用いられる管理装置であって、
前記実装用装着部において所定期間内に部品切れにより交換する前記フィーダの交換数を取得し、取得した前記交換数に基づいて前記バッファ用装着部における前記フィーダの交換に用いられる交換用装着部数を設定すると共に、前記交換用装着部数を除く残数に基づく段取替用装着部数の前記バッファ用装着部を前記フィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いさせる管理制御部、
を備えたものである。

この実装装置では、実装用装着部とバッファ用装着部を有し、バッファ用装着部にフィーダを事前配置しておくことができる。また、この管理装置では、このバッファ用装着部の利用について、所定期間内に部品切れにより交換するフィーダの交換数を取得し、取得した交換数に基づいてバッファ用装着部におけるフィーダの交換に用いられる交換用装着部数を設定する。また、この管理装置では、交換用装着部数を除く残数に基づく段取替用装着部数のバッファ用装着部をフィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いさせる。この管理装置では、より適切な交換用装着部数を確保することができ、更に、より適切に段取り替え処理に残りのバッファ用装着部を利用することができる。このため、この管理装置では、フィーダの交換をより効率的に実行させることができる。ここで「実装対象物」としては、例えば、基板や３次元形状の基材などが挙げられる。

実装システム１０の一例を示す概略説明図。実装装置１５及びローダ１８の構成の概略を示す説明図。記憶部６３に記憶された装着部利用情報６５の一例を示す説明図。装着部管理設定処理ルーチンの一例を示すフローチャート。実装用装着部に関する装着部利用情報の一例を示す説明図。バッファ用装着部に関する装着部利用情報の一例を示す説明図。

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示である実装システム１０の一例を示す概略説明図である。図２は、実装装置１５及び移動型作業装置であるローダ１８の構成の概略を示す説明図である。図３は、ホストＰＣ１９の記憶部６３に記憶された装着部利用情報６５の一例を示す説明図である。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１、２に示した通りとする。

実装システム１０は、例えば、実装対象物としての基板Ｓに部品を実装処理する実装装置１５が基板Ｓの搬送方向に配列された生産ラインとして構成されている。ここでは、実装対象物を基板Ｓとして説明するが、部品を実装するものであれば特に限定されず、３次元形状の基材としてもよい。この実装システム１０は、図１に示すように、印刷装置１１と、印刷検査装置１２と、フィーダ保管部１３と、保管部ＰＣ１４と、実装装置１５と、自動搬送車１６と、ローダ１８と、ホストＰＣ１９などを含んで構成されている。印刷装置１１は、基板Ｓにはんだペーストなどを印刷する装置である。印刷検査装置１２は、印刷されたはんだの状態を検査する装置である。フィーダ保管部１３は、実装装置１５で用いられるフィーダ１７を保管する保管場所である。フィーダ保管部１３は、印刷検査装置１２と実装装置１５との間の搬送装置の下部に設けられている。

実装装置１５は、部品を採取して基板Ｓへ実装させる装置である。実装装置１５は、実装制御部２０と、記憶部２３と、基板処理部２６と、供給部２７と、実装部３０と、通信部３５とを備える。実装制御部２０は、図２に示すように、ＣＰＵ２１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。この実装制御部２０は、基板処理部２６や供給部２７、実装部３０へ制御信号を出力し、部品を実装部３０に採取させる一方、基板処理部２６や供給部２７、実装部３０からの信号を入力する。記憶部２３には、実装条件情報２４や配置状態情報２５などが記憶されている。実装条件情報２４は、生産ジョブであり、部品の情報や部品を基板Ｓへ実装する配置順、配置位置、部品を採取するフィーダ１７の装着位置などの情報が含まれている。この実装条件情報２４は、実装効率が高い採取順及び配置順などをホストＰＣ１９が作成し、ホストＰＣ１９から送信されて記憶部２３に記憶される。配置状態情報２５は、現在の実装装置１５の供給部２７に装着されているフィーダ１７の種別及び使用状態（部品種別及び部品残数など）を含む情報である。配置状態情報２５は、フィーダ１７の装着、装着解除が行われると、現状の内容に適宜更新される。通信部３５は、保管部ＰＣ１４やホストＰＣ１９などの外部機器と情報のやりとりを行うインタフェースである。

基板処理部２６は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行うユニットである。基板処理部２６は、図２の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。基板Ｓはこのコンベアベルトにより搬送される。基板処理部２６は、このコンベアベルトを２対備えており、同時に２つの基板Ｓを搬送固定することができる。

供給部２７は、実装部３０へ部品を供給するユニットである。この供給部２７は、部品を保持した保持部材としてのテープを巻き付けたリールを含むフィーダ１７を１以上の装着部に装着している。供給部２７は、図２に示すように、前方にフィーダ１７を装着可能な上下２つの装着部を有する。上段は実装部３０が部品を採取可能な実装用装着部２８であり、下段は実装部３０が部品を採取できないバッファ用装着部２９である。なお、ここでは、実装用装着部２８及びバッファ用装着部２９を装着部と総称する。この装着部は、所定数（例えば４や１２など）ごとにまとめられたモジュール単位で管理されているものとしてもよい。実装用装着部２８は、実装ヘッド３２によって部品が採取されるフィーダ１７が装着される。バッファ用装着部２９は、次に使用されるフィーダ１７や、使用後のフィーダ１７を一時的に保管するときに用いられる。このバッファ用装着部２９には、部品切れで交換する補給用のフィーダ１７や次の生産に使用する段取り替え用のフィーダ１７などが事前に配膳される。この供給部２７は、所定間隔でＸ方向に複数配列されフィーダ１７のレール部材が挿入されるスロット３８と、フィーダ１７の先端に設けられたコネクタが挿入される接続部３９とが配設されている。フィーダ１７は、図示しないコントローラを備えている。このコントローラは、フィーダ１７に含まれるテープのＩＤや部品種別、部品残数などの情報を記憶している。フィーダ１７が接続部３９に接続されると、このコントローラはフィーダ１７の情報を実装制御部２０へ送信する。

実装部３０は、部品を供給部２７から採取し、基板処理部２６に固定された基板Ｓへ配置するユニットである。実装部３０は、ヘッド移動部３１と、実装ヘッド３２と、ノズル３３とを備えている。ヘッド移動部３１は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向へ移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備えている。実装ヘッド３２は、１以上の部品を採取してヘッド移動部３１によりＸＹ方向へ移動するものである。この実装ヘッド３２は、スライダに取り外し可能に装着されている。実装ヘッド３２の下面には、１以上のノズル３３が取り外し可能に装着されている。ノズル３３は、負圧を利用して部品を採取するものである。なお、部品を採取する採取部材は、ノズル３３のほか部品を機械的に保持するメカニカルチャックなどとしてもよい。

保管部ＰＣ１４は、フィーダ１７の管理を行う装置であり、ローダ１８が実行する実行データなどを記憶し、ローダ１８を管理する。保管部ＰＣ１４は、制御部と、記憶部と、通信部と、表示部４８と、入力装置４９とを備えている。制御部は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。記憶部には、ローダ１８を制御する情報として、実装条件情報や、配置状態情報、装着部利用情報などが記憶されている。表示部４８は、各種情報を表示する液晶画面である。入力装置４９は、作業者が各種指令を入力するキーボード及びマウス等を含む。

自動搬送車１６は、フィーダ１７や、実装システム１０で用いられる部材などを図示しない保管庫とフィーダ保管部１３との間で自動搬送するものである。

ローダ１８は、移動型作業装置であり、実装システム１０の正面の移動領域内（図１の点線参照）で移動し、実装装置１５のフィーダ１７を自動で回収及び補給する装置である。このローダ１８は、移動制御部５０と、記憶部５３と、収容部５４と、交換部５５と、移動部５６と、通信部５７とを備えている。移動制御部５０は、ＣＰＵ５１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。この移動制御部５０は、フィーダ１７を供給部２７から回収し又はフィーダ１７を供給部２７へ補給し、フィーダ１７を移動させるよう装置全体を制御する。記憶部５３は、例えばＨＤＤなど、処理プログラムなど各種データを記憶するものであり、配置状態情報、装着部利用情報などが記憶される。収容部５４は、フィーダ１７を収容する収容空間を有する。この収容部５４は、例えば、４つのフィーダ１７を収容可能に構成されている。交換部５５は、フィーダ１７を出し入れすると共に上下段に移動させる機構である（図２参照）。交換部５５は、フィーダ１７をクランプするクランプ部と、クランプ部をＹ軸方向（前後方向）に移動させるＹ軸スライダと、クランプ部をＺ軸方向（上下方向）に移動させるＺ軸スライダとを有している。交換部５５は、実装用装着部２８でのフィーダ１７の装着及び装着解除と、バッファ用装着部２９でのフィーダ１７の装着及び装着解除を実行する。移動部５６は、実装装置１５の正面に配設されたＸ軸レール１８ａに沿ってローダ１８をＸ軸方向（左右方向）へ移動させる機構である。通信部５７は、保管部ＰＣ１４や実装装置１５などの外部機器と情報のやりとりを行うインタフェースである。このローダ１８は、現在位置や実行した作業内容を保管部ＰＣ１４へ出力する。

ホストＰＣ１９（図１参照）は、実装システム１０の各装置の情報を作成したり管理するサーバとして構成されている。ホストＰＣ１９は、装置全体の制御を司る管理制御部６０と、各種情報を記憶する記憶部６３と、実装システム１０や自動搬送車１６、ローダ１８などの外部装置と双方向通信を行う通信部６７とを備えている。記憶部６３には、生産計画情報６４や装着部利用情報６５などが記憶されている。生産計画情報６４には、生産ラインとしての実装システム１０が製造する基板Ｓの全体の情報が含まれている。この生産計画情報６４には、実行する生産ジョブの順番やその生産ジョブ（実装条件情報）の内容などが含まれている。装着部利用情報６５は、図３に示すように、装着部の各モジュールに対して設定されている使用条件などの設定情報を含む。装着部利用情報６５には、例えば、モジュール番号、モジュールごとに設定された所定期間、時間経過とその間に確保される交換用装着部数と段取替用装着部数、装着部の対応情報などが含まれる。所定期間は、部品切れが生じるフィーダ１７の単位時間あたりの数を計上するための時間間隔である。この所定期間は、例えば、フィーダ保管部１３からの距離や、ローダ１８によるフィーダ１７の交換に要する時間など、ローダ１８の移動を含む作業時間に基づいて設定されている。所定期間は、供給部２７のモジュールごとにフィーダ保管部１３からの移動距離などが異なるため、そのモジュールごとに適切な時間が設定されている。交換用装着部数は、所定期間内に部品切れにより発生するフィーダ１７の交換数に基づいて定められ、この部品切れ交換で確保されるバッファ用装着部２９の装着部数である。段取替用装着部数は、各モジュールの全体の装着部数から交換用装着部数を差し引いて定められ、各生産の開始前に行われるフィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いられるバッファ用装着部２９の装着部数である。対応情報は、例えば、一連の生産ジョブで各モジュールのどの装着部にどのフィーダ１７が装着されるかを定義した情報である。この対応情報に基づいて、ローダ１８は、実装用装着部２８の定められた位置に定められたフィーダ１７を装着することができる。この装着部利用情報６５は、ホストＰＣ１９が作成し、ホストＰＣ１９から送信されて保管部ＰＣ１４の記憶部に記憶される。ホストＰＣ１９は、部品の実装処理に用いられる装着部利用情報６５や実装条件情報を作成、管理するほか、実装システム１０の情報を取得、管理する。

次に、こうして構成された本実施形態の実装システム１０の動作、特に、ホストＰＣ１９が装着部利用情報６５を設定する処理について説明する。図４は、ホストＰＣ１９の管理制御部６０が有するＣＰＵ６１により実行される装着部管理設定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、ホストＰＣ１９の記憶部６３に記憶され、作業者による開始指示により実行される。図５は、実装用装着部２８に関する装着部利用情報の一例を示す説明図である。図６は、バッファ用装着部に関する装着部利用情報の一例を示す説明図である。図５は、所定期間の経過とそのときの実装用装着部２８に装着されているフィーダ１７との関係を表している。また、図５には、所定期間が１０分と定められ、装着部数が１０個である実装用装着部２８のモジュール１（図３参照）の例を示した。図５、６では、部品切れが生じて交換に用いられるフィーダ１７（装着部）を網掛けで示し、フィーダ１７が有する部品種別を「Ｐ０１」などで表し、確保された交換用装着部の数を「確保数」で表した。以下では、図５，６を用いて、ＣＰＵ６１の処理を具体的に説明する。

このルーチンを開始すると、ＣＰＵ６１は、生産計画情報６４を記憶部６３から読み出して取得し（Ｓ１００）、条件を設定する装着部のモジュールを選択する（Ｓ１１０）。ＣＰＵ６１は、例えば、生産計画情報６４に含まれる実装条件情報に規定された順番にモジュールの選択を行うことができる。次に、ＣＰＵ６１は、各所定期間における部品切れにより生じるフィーダ１７の交換時期及びその交換数を取得する（Ｓ１２０）。ＣＰＵ６１は、実装用装着部２８に装着されるフィーダ１７が有する部品数と、その部品の単位時間あたりの使用数とを生産計画情報６４に含まれる各実装条件情報などから取得し、フィーダ１７の部品切れ時期を計算によって取得する。ＣＰＵ６１は、この部品切れ時期を各装着部に装着される各々のフィーダ１７（実装用装着部２８）に対して行う。また、ＣＰＵ６１は、所定期間ごとに交換数を集計する。例えば、図５に示すように、００：２０～００：３０の所定期間では、装着部番号＃１の１つが交換時期になるので、その所定期間の交換数が１に集計される。同様に、００：４０～００：５０の所定期間では、装着部番号＃３、＃９、＃１０の３つが交換時期になるので、その所定期間の交換数が３に集計される。ＣＰＵ６１は、このような処理を行い、最初から最後までの所定期間におけるフィーダ１７の交換数を取得する。

次にＣＰＵ６１は、取得した交換数のうち最大値を取得し（Ｓ１３０）、その最大値を初期の交換用装着部数に設定する（Ｓ１４０）。例えば、図５において、全体における交換数の最大値が「３」であるから、この「３」を交換用装着部数に設定する。交換用装着部数は、部品切れの交換用に確保されるバッファ用装着部２９の装着部数であるので、ローダ１８は、この確保されたバッファ用装着部２９を用いてフィーダ１７の交換を実行することができる。次に、ＣＰＵ６１は、その最大交換数を示す所定期間の経過後における次の最大交換数が現在の最大交換数より減少するか否かを判定し（Ｓ１５０）、最大交換数が減少するときには、次の最大交換数の値を以降の所定期間での交換用装着部数に設定する（Ｓ１６０）。Ｓ１６０のあと、ＣＰＵ６１は、Ｓ１４０以降の処理を繰り返し実行する。即ち、ＣＰＵ６１は、今回の最大交換数を経過したあとの次の最大交換数が今回より減少するときには、その減少した最大交換数をそれ以降の交換用装着部数に再設定する。実装装置１５では、例えば、バッファ用装着部２９に空きの装着部がある場合は、段取り替え用など他の補給用のフィーダ１７が事前配膳されることがあり、空きの装着部がほぼ存在しないことがある。このように、一旦、バッファ用装着部２９に何らかのフィーダ１７が装着されてしまうと、部品切れの交換用に空きのバッファ用装着部２９を設けることが困難になる。この実装システム１０では、まず最大交換数の装着部の空きを確保するのである。また、その後の所定期間において、最大交換数が減少する場合は、多くのバッファ用装着部２９の空きを確保するのは無駄になるので、ＣＰＵ６１は、それ以降において次の最大交換数を交換用装着部数に設定する。図５において、ＣＰＵ６１は、００：４０～００：５０の所定期間までは３つの装着部を交換用に確保するが、それ以降の最大交換数は０３：２０～０３：３０の所定期間の「２」に減少するので、２つの装着部を交換用に確保する。更にそれ以降の最大交換数は０３：３０～０３：４０の所定期間の「１」に減少するので１つの装着部を交換用に確保するのである。

一方、Ｓ１５０で最大交換数がそれ以降に減少しないときには、ＣＰＵ６１は、現在の最大交換数を最後まで確保するものとして、交換用装着部数及び段取替用装着部数を装着部利用情報６５に記憶する（Ｓ１７０）。ＣＰＵ６１は、空きの装着部が生じないように、モジュールの全装着部数から交換用装着部数を差し引いた値を段取替用装着部数に設定する。なお、段取替用装着部数は、この設定方法に限られず、所定の装着部数のマージン（１や２など）を設けて設定されるものとしてもよい。続いて、ＣＰＵ６１は、全てのモジュールに対して交換用装着部数及び段取替用装着部数を設定したか否かを判定し（Ｓ１８０）、全てのモジュールが設定済みでないときには、Ｓ１１０以降の処理を繰り返し実行する。即ち、ＣＰＵ６１は、次のモジュールを選択し、所定期間内での最大交換数を交換用装着部数（確保数）に設定する。このように、ＣＰＵ６１は、供給部２７のモジュールごとに交換用装着部数を設定するのである。

一方、Ｓ１８０で全てのモジュールが設定済みであるときには、ＣＰＵ６１は、バッファ用装着部２９に装着するフィーダ１７の設定処理を実行する（Ｓ１９０～Ｓ２１０）。具体的には、ＣＰＵ６１は、実装条件情報及び段取替用装着部数に基づいて、段取り替え処理の事前配膳処理においてバッファ用装着部２９に装着する段取替用のフィーダ１７を設定する（Ｓ１９０）。例えば、図５に示すように、生産１と生産２において、部品Ｐ０２から部品Ｐ１１や、部品Ｐ０４から部品Ｐ１２など、フィーダ１７を入れ替える段取り替え処理を行う必要がある。この処理において、バッファ用装着部２９に段取替用のフィーダ１７が事前配膳されていれば、ローダ１８は、極めて少ない移動距離でフィーダ１７の入れ換えを実行することができ、生産時間を短縮することができる。ここでは、ＣＰＵ６１は、図６に示すように、交換用装着部数を除いた段取替用装着部数のバッファ用装着部２９に対して、Ｐ１１～Ｐ１５の部品を有する段取替用のフィーダ１７を事前配膳するよう設定する。また、ＣＰＵ６１は、更に空き装着部があるので、生産３で用いるＰ１６～Ｐ１７の部品を有する段取替用のフィーダ１７をバッファ用装着部２９に事前配膳するよう設定する。なお、このとき、ＣＰＵ６１は、生産３の段取替用のフィーダ１７を設定することに加えて又はこれに代えて、生産２における近隣の他のモジュールにおいて、装着部に空きがなく事前配膳できない段取替用のフィーダ１７があるときには、それをこのモジュールのバッファ用装着部２９に事前配膳するよう設定してもよい。こうすれば、ローダ１８は、段取り替え処理において。フィーダ保管部１３との移動よりも短い移動距離でフィーダ１７を入れ替えることができる。

次に、ＣＰＵ６１は、交換用装着部数に基づいてバッファ用装着部２９に事前装着する部品切れ交換用のフィーダ１７を設定し（Ｓ２００）、Ｓ１９０，Ｓ２００で設定したフィーダ１７の情報を装着部利用情報６５に記憶させ（Ｓ２１０）、このルーチンを終了する。Ｓ２００では、図５に示すように、００：２０～００：３０の所定期間に装着部番号＃１のフィーダ１７に部品切れが生じることから、ＣＰＵ６１は、図６に示すように、それよりも早い所定期間に部品切れ交換用のフィーダ１７を装着部番号＃１８に装着させるよう設定する。同様に、ＣＰＵ６１は、００：４０～００：５０の所定期間に装着部番号＃３、＃９及び＃１０のフィーダ１７に部品切れが生じることから、それよりも早い所定期間に部品切れ交換用のフィーダ１７を装着部番号＃１８～＃２０に装着させるよう設定する。このように、部品切れ交換用のフィーダ１７が事前にバッファ用装着部２９に装着されるため、ローダ１８は、より短い移動距離でフィーダ１７を交換することができ、生産時間をより短縮することができる。Ｓ２１０では、ＣＰＵ６１は、図５、６に示した各装着部の設定内容を装着部利用情報６５の対応情報に記憶させる。なお、図６では、段取替用装着部を装着部番号＃１１～＃１７とし、交換用装着部を装着部番号＃１８～＃２０としたが、その位置は任意に定めることができる。また、交換用装着部にすぐフィーダ１７を装着しないものとしているが、各生産開始時に部品切れ交換用のフィーダ１７を交換用装着部に装着してもよい。

次に、装着部利用情報６５を用いたローダ１８の作業及び実装条件情報２４を用いた実装装置１５の実装処理について説明する。保管部ＰＣ１４は、ホストＰＣ１９で作成された装着部利用情報６５を取得すると、その作業内容をローダ１８へ指令する。ローダ１８は、保管部ＰＣ１４からの指令に従ってフィーダ１７の移動や交換などの作業を実行する。例えば、ローダ１８は、生産１の開始時に、実装用装着部２８のモジュール１の装着部番号＃１～＃１０へ該当するフィーダ１７を装着させ、更にモジュール２以降の装着部に該当するフィーダ１７を装着させる。ローダ１８は、より上流側の実装装置１５から順にフィーダ１７を実装用装着部２８へ装着させる。実装用装着部２８の全てにフィーダ１７を装着すると、ローダ１８は、バッファ用装着部２９のモジュール１の装着部番号＃１１～＃２０へ該当するフィーダ１７を装着させ、更にモジュール２以降の装着部に該当するフィーダ１７を装着させる。実装装置１５は、フィーダ１７が実装用装着部２８へ装着され、実装処理可能になると、実装条件情報２４に基づいて部品をフィーダ１７から採取し、基板Ｓへ配置する実装処理を実行する。このとき、実装装置１５は、ホストＰＣ１９から装着部利用情報６５を取得し、交換用装着部数のバッファ用装着部２９を部品切れフィーダの交換用に確保するものとしてもよい。例えば、実装装置１５の実装制御部２０は、確保された交換用装着部へ予定と異なるフィーダ１７が装着された場合、警告を表示、音声出力するなど作業者に報知してもよい。また、実装制御部２０は、段取替用装着部数のバッファ用装着部２９をフィーダ１７の段取り替え処理の事前配膳処理に用いる。その後、ローダ１８は、フィーダ１７の部品切れが生じる前に、部品切れ交換用のフィーダ１７を交換用装着部へ装着させる。この実装装置１５では、あらかじめ交換用装着部がバッファ用装着部２９に確保されているから、部品切れの補給用フィーダ１７をバッファ用装着部２９に事前装着することができる。そして、実装装置１５では、フィーダ１７に部品切れが生じると、保管部ＰＣ１４へ信号を出力する。これを受けた保管部ＰＣ１４は、ローダ１８へ、部品切れのフィーダ１７とバッファ用装着部２９に装着された補給用のフィーダ１７とを交換するよう指令する。これを受けたローダ１８がフィーダ１７の交換処理を実行する。このように、実装システム１０では、実装処理や部品切れのフィーダ１７の交換などを円滑に実行することができる。

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。本実施形態の実装装置１５が実装装置に相当し、ホストＰＣ１９が管理装置に相当し、ローダ１８が移動型作業装置に相当する。また、管理制御部６０が管理制御部に相当し、供給部２７が供給部に相当し、実装用装着部２８及びバッファ用装着部２９が装着部に相当し、実装部３０が実装部に相当し、実装制御部２０が実装制御部に相当する。また、基板Ｓが実装対象物に相当する。なお、本実施形態では、管理制御部６０の動作を説明することにより本開示の管理方法の一例も明らかにしている。

以上説明した実装システム１０では、部品を基板Ｓに実装処理する実装部３０と、実装部３０が部品を採取可能な実装用装着部２８及び実装部３０が部品を採取できないバッファ用装着部２９を有する装着部に部品を保持するフィーダ１７を装着する供給部２７と、フィーダ１７から部品を実装部３０に採取させる実装制御部２０と、を備えた実装装置１５を含む。ホストＰＣ１９は、実装システム１０に用いられる管理装置であり、管理制御部６０を備える。この実装装置１５では、実装用装着部２８とバッファ用装着部２９とを有し、バッファ用装着部２９にフィーダ１７を事前配置しておくことができる。また、このホストＰＣ１９では、このバッファ用装着部２９の利用について、所定期間内に部品切れにより交換するフィーダ１７の交換数を取得し、取得した交換数に基づいてバッファ用装着部２９におけるフィーダの交換に用いられる交換用装着部数を設定する。また、このホストＰＣ１９では、交換用装着部数を除く残数に基づく段取替用装着部数のバッファ用装着部２９をフィーダ１７の段取り替え処理の事前配膳処理に用いさせる。このホストＰＣ１９では、より適切な交換用装着部数を確保することができ、更に、より適切に段取り替え処理に残りのバッファ用装着部を利用することができる。このため、このホストＰＣ１９では、フィーダ１７の交換をより効率的に実行させることができる。

また、管理制御部６０は、基板Ｓの生産計画において所定期間内ごとの交換数のうち最大交換数を交換用装着部数に設定するため、所定期間内に同時に発生する部品切れに対応できるだけの最小限のバッファ用装着部を確保することができる。また、ホストＰＣ１９は、より確実に部品切れのフィーダ１７を効率よく交換させることができる。更に、管理制御部６０は、基板Ｓの生産計画において所定期間内におけるフィーダ１７の最大交換数を交換用装着部数に設定したのち、この最大交換数の所定期間経過後に最大交換数が減少するときには、次の最大交換数を交換用装着部数に再設定する。このホストＰＣ１９では、交換用装着部数を順次、所定期間中の最大交換数に更新するため、必要な数の交換用装着部数を設定することができ、無駄なくバッファ用装着部２９を利用することができる。更にまた、供給部２７は、複数のモジュールを含んで構成されており、管理制御部６０は、モジュールごとに交換用装着部数を設定するため、モジュールごとにフィーダ１７の交換をより効率的に実行させることができる。そして、この所定期間は、各々がフィーダ１７の交換や移動に要する時間が異なるモジュールごとに設定されているため、ホストＰＣ１９は、交換用装着部数を適切に設定し、フィーダの交換をより効率的に実行させることができる。

また、管理制御部６０は、モジュールに空きのバッファ用装着部２９があるときには、他のモジュールのフィーダ１７の段取り替え処理の事前配膳処理に用いるため、できるだけ事前配膳処理にバッファ用装着部を利用することができる、フィーダ１７の交換を更に効率的に実行させることができる。更に、実装システム１０は、フィーダ１７を供給部２７から回収し又はフィーダ１７を供給部２７へ補給しフィーダ１７を移動させる移動制御部５０を備えたローダ１８を含み、所定期間は、ローダ１８の移動を含む作業時間に基づいて設定されている。移動型作業装置であるローダ１８は、フィーダ１７の受取位置（フィーダ保管部１３）とバッファ用装着部２９との間の移動時間やフィーダ１７の交換時間などが様々あることから、ホストＰＣ１９では、このような作業時間を考慮することによって、フィーダ１７の交換をより効率的に実行させることができる。更にまた、供給部２７は、複数のモジュールを含んで構成されており、所定期間は、ローダ１８の移動時間が異なるモジュールごとに設定されているため、更に適切なフィーダ１７の交換を実行させることができる。

また、実装装置１５では、ホストＰＣ１９で設定された交換用装着部数のバッファ用装着部２９を確保するから、フィーダ１７の交換をより効率的に実行することができる。また、実装システム１０は、上述したホストＰＣ１９と、上述した実装装置１５と、を備えるため、フィーダ１７の交換をより効率的に実行することができる。

なお、本開示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。

例えば、上述した実施形態では、所定期間内ごとの交換数のうち最大交換数を交換用装着部数に設定するものとしたが、特にこれに限定されず、最大値以下の交換数を交換用装着部数に設定するものとしてもよいし、最大交換数以上の値を交換用装着部数に設定するものとしてもよい。例えば、交換用装着部数は、最大交換数にマージンを含めた値としてもよいし、最大交換数からマージンを差し引いた値としてもよい。なお、交換用装着部数は、最大交換数であることが最も効率がよく好ましい。

上述した実施形態では、最大交換数の所定期間を経過したのち最大交換数が減少するときには、次の最大交換数を交換用装着部数に再設定するものとしたが、これを省略してもよい。このホストＰＣ１９においても部品切れ交換用の装着部を確保することはできる。

上述した実施形態では、供給部２７は、複数のモジュールを含み、交換用装着部数がモジュールごとに定められているものとしたが、特にこれに限定されず、モジュールごとに定められていないものとしてもよい。また、所定期間がモジュールごとに定められているものとしたが、特にこれに限定されず、モジュールごとに定められていないものとしてもよい。これらの設定値のいずれか１以上は、装着部のモジュール単位ではなく任意の単位で設定されてもよいし、モジュール間で共通値として設定されてもよい。更に、供給部２７は複数のモジュールを含むものとしたが、特にこれに限定されず。供給部２７はモジュールを含まないものとしてもよい。このホストＰＣ１９においても、交換用装着部を確保することができるため、フィーダの交換をより効率的に実行させることはできる。

上述した実施形態では、供給部２７のモジュールに空きのバッファ用装着部２９があるときには、他のモジュールのフィーダ１７の段取り替え処理の事前配膳処理に用いるものとしたが、特にこれに限定されず、他のモジュールの事前配膳処理には用いないものとしてもよい。このホストＰＣ１９においても、自分のモジュールに交換用装着部を確保することができるため、フィーダの交換をより効率的に実行させることはできる。

上述した実施形態では、実装装置１５は、装着部利用情報６５を用い、交換用装着部数のバッファ用装着部２９を確保するものとしたが、特にこれに限定されず、実装装置１５では、装着部の管理を行わないものとしてもよい。この場合においても、ローダ１８が所定のバッファ用装着部２９に段取替用のフィーダ１７を装着できない運用とすれば、部品切れ交換用の装着部をバッファ用装着部２９に確保することができる。

上述した実施形態では、ホストＰＣ１９は、交換用装着部数を設定すると共に段取替用装着部数を設定するものとしたが、特にこれに限定されず、段取替用装着部数を特に設定しないものとしてもよい。即ち、交換用装着部数のみ設定するものとし、残りの装着部をどのように使用するか設定しないものとしてもよい。あるいは、上述した実施形態では、交換用装着部数を設定するものとしたが、段取替用装着部数を設定することによって、相対的に交換用装着部数が決まるものとしてもよい。部品切れ交換用の装着部が確保できるものとすれば、どの装着部数を設定してもよい。

上述した実施形態では、装着部利用情報６５をホストＰＣ１９で作成するものとしたが、実装システム１０に利用される装置であれば特にこれに限定されず、保管部ＰＣ１４で作成してもよいし、実装装置１５やローダ１８で作成してもよい。同様に、装着部利用情報６５を作成する制御部は、保管部ＰＣ１４や実装装置１５、ローダ１８などが備えるものとしてもよい。

上述した実施形態では、本開示を実装システム１０及びホストＰＣ１９の形態に適用して説明したが、本開示を管理方法としてもよいし、この管理方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラムとしてもよい。

ここで、本開示の管理装置、実装装置、実装システム及び管理方法は、以下のように構成してもよい。例えば、本開示の管理装置において、前記管理制御部は、前記実装対象物の生産計画において前記所定期間内ごとの前記交換数のうち最大値以下の交換数を前記交換用装着部数に設定するものとしてもよい。この管理装置では、所定期間内に同時に発生する部品切れに対応できるだけの最小限のバッファ用装着部を確保することができる。この管理装置において、所定期間内に交換が生じるフィーダの交換数のうち最大交換数を交換用装着部数に設定することが好ましい。この管理装置では、より確実に部品切れのフィーダを効率よく交換することができる。

本開示の管理装置において、前記管理制御部は、前記実装対象物の生産計画において前記所定期間内における前記フィーダの最大交換数を前記交換用装着部数に設定したのち、該最大交換数の所定期間経過後に前記最大交換数が減少するときには、次の最大交換数を前記交換用装着部数に再設定するものとしてもよい。この管理装置では、交換用装着部数を順次、所定期間中の最大交換数に更新するため、必要な数の交換用装着部数を設定することができ、無駄なくバッファ用装着部を利用することができる。

本開示の管理装置において、前記供給部は、複数のモジュールを含んで構成されており、前記管理制御部は、前記モジュールごとに前記交換用装着部数を設定するものとしてもよい。この管理装置では、モジュールごとにフィーダの交換をより効率的に実行させることができる。このモジュールごとに交換用装着部数を設定する管理装置において、前記所定期間は、前記モジュールごとに設定されているものとしてもよい。モジュールは、各々がフィーダの交換や移動に要する時間が異なることがあるため、この管理装置では、所定期間をモジュールごとに設定することによって交換用装着部数を適切に設定し、フィーダの交換をより効率的に実行させることができる。

本開示の管理装置において、前記供給部は、複数のモジュールを含んで構成されており、前記管理制御部は、前記モジュールに空きのバッファ用装着部があるときには、他の前記モジュールの前記フィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いるものとしてもよい。この管理装置では、できるだけ事前配膳処理にバッファ用装着部を利用することができるため、フィーダの交換を更に効率的に実行させることができる。

本開示の管理装置において、前記実装システムは、前記フィーダを前記供給部から回収し又は前記フィーダを前記供給部へ補給し前記フィーダを移動させる移動制御部を備えた移動型作業装置を含み、前記所定期間は、前記移動型作業装置の移動を含む作業時間に基づいて設定されているものとしてもよい。移動型作業装置は、フィーダの受取位置とバッファ用装着部との間の移動時間やフィーダの交換時間などが様々あることから、この管理装置では、このような作業時間を考慮することによって、フィーダの交換をより効率的に実行させることができる。このとき、供給部は、複数のモジュールを含んで構成されており、所定期間は、モジュールごとに設定されていることが好ましい。モジュールごとに、移動型作業装置の移動時間が異なるため、この管理装置では、更に適切なフィーダの交換を実行させることができる。

本開示の実装装置は、
上述したいずれかの管理装置を含む実装システムに用いられる実装装置であって、
部品を実装対象物に実装処理する実装部と、
前記実装部が前記部品を採取可能な実装用装着部及び前記実装部が前記部品を採取できないバッファ用装着部を有する装着部に前記部品を保持するフィーダを装着する供給部と、
前記フィーダから前記部品を前記実装部に採取させる実装制御部と、を備え、
前記実装制御部は、前記管理装置が設定した前記交換用装着部数を取得し、前記交換用装着部数の前記バッファ用装着部を部品切れフィーダの交換用に確保すると共に、前記段取替用装着部数の前記バッファ用装着部を前記フィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いるものとしてもよい。
この実装装置では、上述した管理装置で設定された交換用装着部数のバッファ用装着部を確保するから、フィーダの交換をより効率的に実行することができる。

本開示の実装システムは、上述したいずれかに記載の管理装置と、上述した実装装置と、を備えたものである。この実装システムは、上述した管理装置や実装装置を備えるため、フィーダの交換をより効率的に実行することができる。

本開示の管理方法は、
部品を実装対象物に実装処理する実装部と、前記実装部が前記部品を採取可能な実装用装着部及び前記実装部が前記部品を採取できないバッファ用装着部を有する装着部に前記部品を保持するフィーダを装着する供給部と、前記フィーダから前記部品を前記実装部に採取させる実装制御部と、を備えた実装装置を含む実装システムに用いられる管理方法であって、
（ａ）前記実装用装着部において所定期間内に部品切れにより交換する前記フィーダの交換数を取得し、取得した前記交換数に基づいて前記バッファ用装着部における前記フィーダの交換に用いられる交換用装着部数を設定するステップと、
（ｂ）前記交換用装着部数を除く残数に基づく段取替用装着部数の前記バッファ用装着部を前記フィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いるステップと、
を含むものである。

この管理方法では、上述した管理装置と同様に、より適切な交換用装着部数を確保することができ、更に、段取り替え処理に残りのバッファ用装着部をより適切に利用することができるため、フィーダの交換をより効率的に実行させることができる。なお、この管理方法において、上述した管理装置の種々の態様を採用してもよいし、また上述した管理装置の各機能を実現するようなステップを追加してもよい。

本開示は、部品を採取し実装する装置の技術分野に利用可能である。

１０実装システム、１１印刷装置、１２印刷検査装置、１３フィーダ保管部、１４保管部ＰＣ、１５実装装置、１６自動搬送車、１７フィーダ、１８ローダ、１８ａＸ軸レール、１９ホストＰＣ、２０実装制御部、２１ＣＰＵ、２３記憶部、２４実装条件情報、２５配置状態情報、２６基板処理部、２７供給部、２８実装用装着部、２９バッファ用装着部、３０実装部、３１ヘッド移動部、３２実装ヘッド、３３ノズル、３５通信部、３８スロット、３９接続部、４８表示部、４９入力装置、５０移動制御部、５１ＣＰＵ、５３記憶部、５４収容部、５５交換部、５６移動部、５７通信部、６０管理制御部、６１ＣＰＵ、６３記憶部、６４生産計画情報、６５装着部利用情報、６７通信部、Ｓ基板。

Claims

部品を実装対象物に実装処理する実装部と、前記実装部が前記部品を採取可能な実装用装着部及び前記実装部が前記部品を採取できないバッファ用装着部を有する装着部に前記部品を保持するフィーダを装着する供給部と、前記フィーダから前記部品を前記実装部に採取させる実装制御部と、を備えた実装装置を含む実装システムに用いられる管理装置であって、
前記実装用装着部において所定期間内に部品切れにより交換する前記フィーダの交換数を取得し、取得した前記交換数に基づいて前記バッファ用装着部における前記フィーダの交換に用いられる、部品切れするフィーダの数に対応する装着部の数である交換用装着部数を設定すると共に、前記交換用装着部数を除く残数に基づく、段取り替えに必要なフィーダの数に対応する装着部の数である段取替用装着部数の前記バッファ用装着部を前記フィーダの段取り替え処理の、次以降の生産に必要となるフィーダを空き装着部へ事前に配置する処理である事前配膳処理に用いさせる管理制御部、
を備えた管理装置。
前記管理制御部は、前記実装対象物の生産計画において前記所定期間内ごとの前記交換数のうち最大値以下の交換数を前記交換用装着部数に設定する、請求項１に記載の管理装置。
前記管理制御部は、前記実装対象物の生産計画において前記所定期間内における前記フィーダの最大交換数を前記交換用装着部数に設定したのち、該最大交換数の所定期間経過後に前記最大交換数が減少するときには、次の最大交換数を前記交換用装着部数に再設定する、請求項１又は２に記載の管理装置。
前記供給部は、グループ化された複数の装着部であるモジュールを複数含んで構成されており、
前記管理制御部は、前記モジュールごとに前記交換用装着部数を設定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の管理装置。
前記所定期間は、前記モジュールごとに設定されている、請求項４に記載の管理装置。
前記供給部は、グループ化された複数の装着部であるモジュールを複数含んで構成されており、
前記管理制御部は、前記モジュールに空きのバッファ用装着部があるときには、他の前記モジュールの前記フィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いる、請求項１～５のいずれか１項に記載の管理装置。
前記実装システムは、前記フィーダを前記供給部から回収し又は前記フィーダを前記供給部へ補給し前記フィーダを移動させる移動制御部を備えた移動型作業装置を含み、
前記所定期間は、前記移動型作業装置の移動を含む作業時間に基づいて設定されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の管理装置。
請求項１～７のいずれか１項に記載の管理装置を含む実装システムに用いられる実装装置であって、
部品を実装対象物に実装処理する実装部と、
前記実装部が前記部品を採取可能な実装用装着部及び前記実装部が前記部品を採取できないバッファ用装着部を有する装着部に前記部品を保持するフィーダを装着する供給部と、
前記フィーダから前記部品を前記実装部に採取させる実装制御部と、を備え、
前記実装制御部は、前記管理装置が設定した前記交換用装着部数を取得し、前記交換用装着部数の前記バッファ用装着部を部品切れフィーダの交換用に確保すると共に、前記段取替用装着部数の前記バッファ用装着部を前記フィーダの段取り替え処理の事前配膳処理に用いる、実装装置。
請求項１～７のいずれか１項に記載の管理装置と、
請求項８に記載の実装装置と、
を備えた実装システム。
部品を実装対象物に実装処理する実装部と、前記実装部が前記部品を採取可能な実装用装着部及び前記実装部が前記部品を採取できないバッファ用装着部を有する装着部に前記部品を保持するフィーダを装着する供給部と、前記フィーダから前記部品を前記実装部に採取させる実装制御部と、を備えた実装装置を含む実装システムに用いられる管理方法であって、
（ａ）前記実装用装着部において所定期間内に部品切れにより交換する前記フィーダの交換数を取得し、取得した前記交換数に基づいて前記バッファ用装着部における前記フィーダの交換に用いられる、部品切れするフィーダの数に対応する装着部の数である交換用装着部数を設定するステップと、
（ｂ）前記交換用装着部数を除く残数に基づく、段取り替えに必要なフィーダの数に対応する装着部の数である段取替用装着部数の前記バッファ用装着部を前記フィーダの段取り替え処理の、次以降の生産に必要となるフィーダを空き装着部へ事前に配置する処理である事前配膳処理に用いるステップと、
を含む管理方法。