JPWO2014097389A1 - 部品実装機 - Google Patents
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Abstract
部品実装機のフィーダセット台(21)のスロット(22)S1〜S9にセットしたフィーダ(14)と同じ部品を供給する予備のフィーダを空きスロット(22)S10〜S18にセットして、生産中にいずれかのフィーダ(14)が部品切れになったときに予備のフィーダに切り替えて部品実装を継続する。フィーダセット台(21)の空きスロット(22)に複数の予備のフィーダをセットするように指示する際に、当該複数の予備のフィーダが占有するスロット数が最小となる組み合わせを選び出し、その組み合わせの中で部品の吸着位置から回路基板の実装位置までの吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるように複数の予備のフィーダをセットする空きスロット(22)を表示及び/又は音声で作業者に指示する。
Description
本発明は、フィーダをセットする空きスロットを作業者に指示する機能を備えた部品実装機に関する発明である。
従来より、特許文献1(特許第4425529号公報)に記載されているように、部品実装機の稼働率向上を目的として、部品実装機のフィーダセット台の空きスロットに、他のフィーダと同じ部品を供給する予備のフィーダをセットして、部品実装機の稼働中にいずれかのフィーダが部品切れになったときに、その部品切れのフィーダと同じ部品を供給する予備のフィーダに切り替えて部品実装を継続するようにしたものがある。
予備のフィーダは、フィーダセット台の任意の空きスロットにセットできるようになっているが、作業者が予備のフィーダを任意の空きスロットにセットすると、次のような問題が発生する。
供給する部品のサイズ(部品供給テープの幅)によってフィーダ幅が異なり、フィーダ幅が1スロットピッチ内に収まる幅狭なフィーダの他に、フィーダ幅が1スロットピッチより大きい幅広なフィーダが存在するため、フィーダ幅が異なる複数のフィーダを並べて空きスロットにセットする場合に、フィーダの配列順序によって当該複数のフィーダが占有するスロット数が異なる。
図5に示すように、左右に隣接するフィーダが占有するスロット数が各フィーダの幅によって異なる。図5は、左右に隣接するフィーダの幅がW8(8mm)、W12(12mm)、W44(44mm)の占有スロット数を示しており、左隣りのフィーダの幅がW8の場合、右隣りのフィーダの幅がW8のときは、占有スロット数が1P(1スロットピッチ)となり、右隣りのフィーダの幅がW12のときは、占有スロット数が2P(2スロットピッチ)となり、右隣りのフィーダの幅がW44のときは、占有スロット数が3P(3スロットピッチ)となる。また、左隣りのフィーダの幅がW12の場合、右隣りのフィーダの幅がW8のときは、占有スロット数が2Pとなり、右隣りのフィーダの幅がW12のときは、占有スロット数が2P(2スロットピッチ)となり、右隣りのフィーダの幅がW44のときは、占有スロット数が4Pとなる。また、左隣りのフィーダの幅がW44の場合、右隣りのフィーダの幅がW8のときは、占有スロット数が4Pとなり、右隣りのフィーダの幅がW12のときは、占有スロット数が4Pとなり、右隣りのフィーダの幅がW44のときは、占有スロット数が5Pとなる。
例えば、4本のフィーダをW8→W44→W12→W8の順序で並べてセットした場合、4本のフィーダの合計占有スロット数は、図5のフィーダ搭載表から、3P+4P+2P=9Pとなり、4本のフィーダで9スロット占有される。
一方、4本のフィーダをW8→W12→W44→W8の順序で並べてセットした場合、4本のフィーダの合計占有スロット数は、図5のフィーダ搭載表から、2P+4P+4P=10Pとなり、4本のフィーダで10スロット占有される。
従って、4本のフィーダの幅の組み合わせが同じ場合でも、4本のフィーダの配列順序によって後者の方が1スロット余分に占有されることになる。1台の部品実装機のフィーダセット台のスロット数は決まっているため、セットするフィーダ数を増やすためには、セットする複数のフィーダが占有するスロット数が最小になるようにフィーダの配列順序を決める必要があるが、従来は、作業者がフィーダの配列順序を任意に決めていたため、必ずしも占有スロット数が最小になるとは限らない。このため、作業者が任意に決めたフィーダの配列順序によっては、1台のフィーダセット台にセットできるフィーダ数が少なくなってしまうことがあり、生産効率や作業効率を向上できるようにフィーダの配列順序を最適化することが困難であった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、1台のフィーダセット台にセットできるフィーダ数を増加できるようにフィーダの配列順序を最適化できる部品実装機を提供することである。
上記課題を解決するために、本発明は、複数のフィーダを並べてセットする複数のスロットが設けられたフィーダセット台と、前記フィーダセット台のスロットにセットしたフィーダから供給される部品を吸着して回路基板に実装する吸着ノズルとを備え、前記フィーダセット台の空きスロットに、フィーダの幅が異なる複数のフィーダを並べてセットする場合に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が当該複数のフィーダの配列順序によって異なる部品実装機において、前記フィーダセット台の空きスロットにフィーダをセットするように作業者に指示する指示手段を備え、前記指示手段は、前記フィーダセット台の空きスロットに複数のフィーダをセットするように指示する場合に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるように各フィーダをセットする空きスロットを表示及び/又は音声で作業者に指示するようにしたものである。
この構成では、複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるように各フィーダをセットする空きスロットを作業者に指示するため、フィーダの配列順序を最適化することができ、1台のフィーダセット台にセットできるフィーダ数を増加できて、生産効率や作業効率を向上できる。
また、吸着ノズルに吸着した部品をその吸着位置から撮像位置へ移動させて撮像装置で撮像して該部品を画像認識してから該部品を回路基板に実装するように構成された部品実装機に本発明を適用する場合は、フィーダセット台の空きスロットに複数のフィーダをセットするように指示する際に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるフィーダ配列順序の組み合わせを選び出し、そのフィーダ配列順序の組み合わせの中で前記吸着位置から前記撮像位置までの前記吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるように各フィーダをセットする空きスロットを作業者に指示するようにすると良い。このようにすれば、吸着位置から撮像位置までの吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるため、サイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上することができる。
また、吸着ノズルを保持する装着ヘッドに、該吸着ノズルに吸着した部品を撮像する撮像装置が保持された部品実装機に本発明を適用する場合は、フィーダセット台の空きスロットに複数のフィーダをセットするように指示する際に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるフィーダ配列順序の組み合わせを選び出し、そのフィーダ配列順序の組み合わせの中で前記吸着位置から回路基板の実装位置までの前記吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるように各フィーダをセットする空きスロットを作業者に指示するようにすると良い。このようにすれば、吸着位置から実装位置までの吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるため、サイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上することができる。
また、フィーダセット台のスロットにセットした複数のフィーダのいずれかが部品切れになったときに、その部品切れのフィーダと同じ部品を供給する予備のフィーダに切り替えて部品実装を継続するように構成された部品実装機に本発明を適用する場合は、部品切れまでの時間が短い複数のフィーダと同じ部品を供給する複数の予備のフィーダを前記フィーダセット台の空きスロットにセットするように指示する際に、当該複数の予備のフィーダが占有するスロット数が最小となるように各予備のフィーダをセットする空きスロットを作業者に指示するようにすれば良い。このようにすれば、複数の予備のフィーダの配列順序を最適化することができ、1台のフィーダセット台にセットできる予備のフィーダ数を増加できて、生産効率や作業効率を向上できる。
本発明は、フィーダをセットする空きスロットの指示を表示する場合、作業者が見て確認できる場所に設置された表示装置であれば、どの様な表示装置に表示しても良く、例えば、部品実装ラインの生産を管理するホストコンピュータの表示装置、部品実装機の表示装置、作業者が携帯する携帯端末の表示画面等のいずれに表示しても良い。
また、フィーダセット台に、フィーダのセットを指示する空きスロットを表示する表示部を設けるようにしても良い。このようにすれば、フィーダをセットする空きスロットが作業者に分かりやすくなり、指示とは異なる間違ったスロットにフィーダをセットする作業ミスを防止できる。
本発明を実施するための形態をモジュール型部品実装システムに適用して具体化した一実施例を説明する。
まず、図1に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。
まず、図1に基づいてモジュール型部品実装システムの構成を説明する。
モジュール型部品実装システムのベース台11上に、回路基板の搬送方向(X方向)に隣接して複数台の実装機モジュール12(部品実装機)が取り替え可能に整列配置されている。各実装機モジュール12は、本体ベッド13上に、フィーダ14をセットするフィーダセット台21(図2、図3参照)、回路基板10を搬送するコンベア15、吸着ノズル(図示せず)に吸着した部品を撮像する撮像装置16(パーツカメラ)、1本又は複数本の吸着ノズルを保持する装着ヘッド17、回路基板10の基準位置マーク撮像用の撮像装置(マークカメラ)等を搭載して構成されている。装着ヘッド17は、XY移動機構(図示せず)によってXY方向に移動され、部品吸着動作と部品実装動作を行うようになっている。上部フレーム18の前面部には、液晶ディスプレイ、CRT等の表示装置19と、操作キー等の操作部20とが設けられている。
各実装機モジュール12は、上流側の実装機モジュール12から搬送されてくる回路基板10をコンベア15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10をクランプして位置決めすると共に、フィーダ14によって供給される部品を装着ヘッド17の吸着ノズルに吸着して、その吸着位置から撮像位置へ移動させて撮像装置16で撮像して該部品を画像認識してからコンベア15上の回路基板10に実装する。ここで、部品の画像認識は、部品の吸着姿勢や部品の有無を判定したり、部品の吸着位置のずれ量を計測して実装位置を補正するために行われる。
図2に示すように、フィーダセット台21の上面には、複数のフィーダ14を縦置き支持するための複数の断面逆T字溝形のスロット22が所定ピッチで設けられ、フィーダ14の下面側に設けられた断面逆T字形のガイドレール(図示せず)を手前側からスロット22に差し込むことで、フィーダセット台21上にフィーダ14が縦置き状態に支持されると共に、該フィーダ14に設けられたクランプ部材(図示せず)がフィーダセット台21のクランプ溝23に嵌まり込んで該フィーダ14を差し込み方向(フィーダセット台21のコネクタ24側)へ押し付けてクランプすることで、該フィーダ14をフィーダセット台21上で前後方向に位置決めすると共に、フィーダ14の先端面のコネクタ(図示せず)をフィーダセット台21のコネクタ24に差し込んで接続するようになっている。これにより、実装機モジュール12の制御装置(図示せず)と各フィーダ14の制御部(図示せず)との間がコネクタ24を介して信号線で接続され、各フィーダ14の部品供給動作が制御されると共に、各フィーダ14の部品残数が管理されて、部品切れが検出される。
更に、フィーダセット台21の各スロット22の差し込み口の近傍には、スロット番号を表示するスロット番号表示部25(表示部)と、フィーダ14をセットする空きスロット22を作業者に指示するためのセット指示ランプ26とが設けられている。尚、セット指示ランプ26に代えて、各スロット22のスロット番号表示部25の内部に照明光源を設けて、フィーダ14のセットを指示するスロット22のスロット番号表示部25を照明することで、フィーダ14をセットする空きスロット22を作業者に指示するようにしても良い。
ところで、図3は、フィーダセット台21に複数のフィーダ14をセットした状態を示し、S1〜S18はスロット番号を示す。S1〜S9のスロット22にはフィーダ14がセットされ、S10〜S18のスロット22は空きスロットとなっている。S1〜S9のスロット22にセットするフィーダ14の配列順序は、生産ジョブ(生産プログラム)で指定される。
本実施例では、フィーダセット台21のスロット22(図3のS1〜S9)にセットしたフィーダ14と同じ部品を供給する予備のフィーダを空きスロット22(図3のS10〜S18)にセットして、実装機モジュール12の稼働中にいずれかのフィーダ14が部品切れになったときに、その部品切れのフィーダ14と同じ部品を供給する予備のフィーダに切り替えて部品実装を継続するようにしている。このような予備のフィーダへの切り替えを実現するために、実装機モジュール12の制御装置(図示せず)は、フィーダセット台21のスロット22にセットしたフィーダ14の部品切れまでの時間が短いフィーダ14と同じ部品を供給する予備のフィーダをフィーダセット台21の空きスロット14にセットするように表示及び/又は音声で作業者に指示する指示手段として機能する。
前述したように、従来のものは、フィーダ幅が異なる複数の予備のフィーダを並べて空きスロット22にセットする場合でも、作業者が予備のフィーダの配列順序を任意に決めていたため、必ずしも占有スロット数が最小になるとは限らない。このため、作業者が任意に決めた予備のフィーダの配列順序によっては、1台のフィーダセット台21にセットできる予備のフィーダ数が少なくなってしまうことがあり、生産効率や作業効率を向上できるように予備のフィーダの配列順序を最適化することが困難であった。
そこで、本実施例では、実装機モジュール12の制御装置は、図4の予備フィーダ配列順序指示プログラムを実行することで、フィーダセット台21の空きスロット22に複数の予備のフィーダをセットするように指示する際に、当該複数の予備のフィーダが占有するスロット数が最小となる組み合わせを選び出し、その組み合わせの中で部品の吸着位置から回路基板10の実装位置までの吸着ノズルの移動距離(又は移動時間)が最短となるように複数の予備のフィーダをセットする空きスロット22を表示及び/又は音声で作業者に指示する指示手段として機能する。以下、図4の予備フィーダ配列順序指示プログラムの処理の流れを説明する。
図4の予備フィーダ配列順序指示プログラムは、フィーダセット台21のスロット22の中に所定数の予備のフィーダをセットする複数の空きスロット22(図3のS10〜S18)が存在する状態になっているときに自動的に又は作業者の手動操作で実行される。本プログラムが起動されると、まずステップ101で、セット済みのフィーダ14の中から、部品切れまでの時間が短い所定数(複数)のフィーダ14を選び出す。
この後、ステップ102に進み、部品切れまでの時間が短い所定数のフィーダ14と同じ部品を供給する所定数の予備のフィーダの配列順序により、所定数の予備のフィーダをセットする占有スロット数が変わるか否かを判定する。その結果、予備のフィーダの配列順序により占有スロット数が変わると判定されれば、ステップ103に進み、占有スロット数が最小となる予備のフィーダの配列順序の組み合わせを図5のフィーダ搭載表を参照して選び出す。
この後、ステップ104に進み、選び出した所定数の予備のフィーダの配列順序の組み合わせの中で、部品の吸着位置から回路基板10の実装位置までの吸着ノズルの移動距離(又は移動時間)が最短となる所定数の予備のフィーダの配列順序を選び出す。この後、ステップ106に進み、予備のフィーダをセットする空きスロット22の番号(位置)を表示及び/又は音声で作業者に指示する。ここで、表示は、作業者が見て確認できる場所に設置された表示装置であれば、どの様な表示装置に表示しても良く、例えば、モジュール型部品実装システムの生産を管理するホストコンピュータの表示装置(図示せず)、実装機モジュール12の表示装置19、作業者が携帯する携帯端末の表示画面等のいずれに表示しても良い。また、各スロット22のスロット番号表示部25のセット指示ランプ26を点灯させて予備のフィーダをセットする空きスロット22の番号を指示するようにしても良い。
一方、前述したステップ102で、所定数の予備のフィーダの配列順序により占有スロット数が変わらないと判定されれば、ステップ105に進み、部品の吸着位置から回路基板10の実装位置までの吸着ノズルの移動距離(又は移動時間)が最短となる所定数の予備のフィーダの配列順序を選び出す。この後、ステップ106に進み、予備のフィーダをセットする空きスロット22の番号(位置)を表示及び/又は音声で作業者に指示する。
以上説明した本実施例によれば、複数の予備のフィーダが占有するスロット数が最小となるように複数の予備のフィーダをセットする空きスロット22を表示及び/又は音声で作業者に指示するため、予備のフィーダの配列順序を最適化することができ、1台のフィーダセット台21にセットできる予備のフィーダ数を増加できて、生産効率や作業効率を向上することができる。
しかも、本実施例では、フィーダセット台21の空きスロット22に複数の予備のフィーダをセットするように指示する際に、当該複数の予備のフィーダが占有するスロット数が最小となる予備のフィーダの配列順序の組み合わせを選び出し、その配列順序の組み合わせの中で部品の吸着位置から撮像位置までの吸着ノズルの移動距離(又は移動時間)が最短となるように複数の予備のフィーダをセットする空きスロット22を作業者に指示するようにしたので、サイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上することができる。
尚、上記実施例では、先に使用するフィーダ14(図3のS1〜S9)の配列順序は、生産ジョブで指定し、予備のフィーダの配列順序を占有スロット数が最小となるように決定するようにしたが、先に使用するフィーダ14(図3のS1〜S9)の配列順序についても、占有スロット数が最小となるように決定するようにしても良い。この場合も、フィーダセット台21のスロットに複数のフィーダ14をセットするように指示する際に、当該複数のフィーダ14が占有するスロット数が最小となるフィーダ配列順序の組み合わせを選び出し、そのフィーダ配列順序の組み合わせの中で吸着位置から撮像位置までの吸着ノズルの移動距離(又は移動時間)が最短となるように各フィーダ14をセットする空きスロット22を作業者に指示するようにしても良い。
また、上記実施例では、吸着ノズルに吸着した部品をその吸着位置から撮像位置へ移動させて撮像装置16で撮像して該部品を画像認識してから該部品を回路基板10に実装するようにしたが、本発明は、吸着ノズルを保持する装着ヘッドに、該吸着ノズルに吸着した部品を撮像する撮像装置が保持された部品実装機に適用しても良い。この構成では、装着ヘッドに撮像装置が保持されているため、装着ヘッドを撮像位置へ移動させなくても、吸着ノズルに吸着した部品を撮像することができる。従って、上記構成の部品実装機に本発明を適用する場合は、フィーダセット台の空きスロットに複数のフィーダをセットするように指示する際に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるフィーダ配列順序の組み合わせを選び出し、そのフィーダ配列順序の組み合わせの中で部品の吸着位置から回路基板10の実装位置までの吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるように各フィーダをセットする空きスロットを作業者に指示するようにすれば良い。このようにすれば、吸着位置から実装位置までの吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるため、サイクルタイムを短くすることができ、生産性を向上することができる。
尚、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、例えば、実装機モジュール12(部品実装機)の構成を適宜変更しても良い等、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…回路基板、12…実装機モジュール(部品実装機)、14…フィーダ、16…撮像装置、17…装着ヘッド、19…表示装置、21…フィーダセット台、22…スロット、23…クランプ溝、24…コネクタ、25…スロット番号表示部(表示部)、26…セット指示ランプ
Claims (5)
- 複数のフィーダを並べてセットする複数のスロットが設けられたフィーダセット台と、前記フィーダセット台のスロットにセットしたフィーダから供給される部品を吸着して回路基板に実装する吸着ノズルとを備え、前記フィーダセット台の空きスロットに、フィーダの幅が異なる複数のフィーダを並べてセットする場合に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が当該複数のフィーダの配列順序によって異なる部品実装機において、
前記フィーダセット台の空きスロットにフィーダをセットするように作業者に指示する指示手段を備え、
前記指示手段は、前記フィーダセット台の空きスロットに複数のフィーダをセットするように指示する場合に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるように各フィーダをセットする空きスロットを表示及び/又は音声で作業者に指示することを特徴とする部品実装機。 - 前記吸着ノズルに吸着した部品をその吸着位置から撮像位置へ移動させて撮像装置で撮像して該部品を画像認識してから該部品を回路基板に実装するように構成され、
前記指示手段は、前記フィーダセット台の空きスロットに複数のフィーダをセットするように指示する場合に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるフィーダ配列順序の組み合わせを選び出し、そのフィーダ配列順序の組み合わせの中で前記吸着位置から前記撮像位置までの前記吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるように各フィーダをセットする空きスロットを作業者に指示することを特徴とする請求項1に記載の部品実装機。 - 前記吸着ノズルを保持する装着ヘッドには、該吸着ノズルに吸着した部品を撮像する撮像装置が保持され、
前記指示手段は、前記フィーダセット台の空きスロットに複数のフィーダをセットするように指示する場合に、当該複数のフィーダが占有するスロット数が最小となるフィーダ配列順序の組み合わせを選び出し、そのフィーダ配列順序の組み合わせの中で前記吸着位置から回路基板の実装位置までの前記吸着ノズルの移動距離又は移動時間が最短となるように各フィーダをセットする空きスロットを作業者に指示することを特徴とする請求項1に記載の部品実装機。 - 前記フィーダセット台のスロットにセットした複数のフィーダのいずれかが部品切れになったときに、その部品切れのフィーダと同じ部品を供給する予備のフィーダに切り替えて部品実装を継続するように構成され、
前記指示手段は、部品切れまでの時間が短い複数のフィーダと同じ部品を供給する複数の予備のフィーダを前記フィーダセット台の空きスロットにセットするように指示する場合に、当該複数の予備のフィーダが占有するスロット数が最小となるように各予備のフィーダをセットする空きスロットを作業者に指示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の部品実装機。 - 前記フィーダセット台には、フィーダのセットを指示する空きスロットを表示する表示部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の部品実装機。
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