CN109417868A - 元件安装系统及管理装置 - Google Patents

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Abstract

元件安装系统(10)具备：多个元件安装机(20)，沿基板的搬运方向排列；供料器保管库(60)，在多层中的各层分别保管多个能够相对于元件安装机(20)装拆的供料器(30)；第一供料器移动机器人(50)，能够在供料器保管库(60)的多层中的最下层(特定层)与各元件安装机(20)之间交换供料器(30)；及第二供料器移动机器人(70)，能够在供料器保管库(60)的多层中的最下层(特定层)与该层以外的层(非特定层)之间交换供料器(30)。

Description

元件安装系统及管理装置
技术领域
本发明涉及元件安装系统及管理装置。
背景技术
迄今为止，已知有沿安装生产线配置有安装元件的多台元件安装机及保管带式供料器、元件托盘等元件供给单元的保管库的元件安装系统。例如，在专利文献1中公开有如下元件安装系统：所述元件安装系统具备：元件保管库(单元保管库)；多个安装机模块(元件安装机)；及补给单元(单元移动装置)，搭载于能够在元件保管库与多个安装机模块之间移动的移动台，用于将元件供给单元向安装机模块补给且从安装机模块回收元件供给单元，所述元件安装系统能够自动地进行元件的补给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利文献1：WO2014/010084A1
发明内容
发明所要解决的课题
然而，为了应对需要频繁地更换元件供给单元的多品种少量生产，谋求能够在单元保管库保管多个元件供给单元，并且能够高效地补给(更换)元件供给单元。
本发明的主要目的在于提供多品种少量生产所优选的生产率较高的元件安装系统或其管理装置。
本发明为了实现上述主要目的而采取了以下的手段。
本发明的元件安装系统沿安装对象物的搬运方向并列设置有多个元件安装机，该元件安装机具有能够装拆元件供给单元的装配部，并向该安装对象物安装从所述元件供给单元供给的元件，所述元件安装系统的主旨在于，具备：单元保管库，设于与所述多个元件安装机相同的排，并在多层中具有能够装拆所述元件供给单元的装配部；第一单元移动装置，在所述单元保管库的多层中的特定层的装配部与各元件安装机的装配部之间交换所述元件供给单元；及第二单元移动装置，在所述单元保管库的所述特定层的装配部与不同于该特定层的非特定层的装配部之间交换所述元件供给单元。
在本发明的元件安装系统中具备单元保管库，该单元保管库设于与多个元件安装机相同的排，并在多层中具有能够装拆元件供给单元的装配部。由此，单元保管库能够在多层中保管多个元件供给单元。另外，元件安装系统具备第一单元移动装置及第二单元移动装置，通过第一单元移动装置在单元保管库的多层中的特定层的装配部与各元件安装机的装配部之间交换元件供给单元，通过第二单元移动装置在单元保管库的特定层的装配部与不同于特定层的非特定层的装配部之间交换元件供给单元。由此，能够经由单元保管库的特定层向各元件安装机的装配部供给在该单元保管库的非特定层中保管的元件供给单元。因此，能够在能够保管多个元件供给单元的单元保管库与多个元件安装机之间自动地补给、回收元件供给单元，能够提供多品种少量生产所优选的生产率较高的元件安装系统。
在这样的本发明的元件安装系统中，也可以是，所述第二单元移动装置进行控制，使得在所述单元保管库中保管的元件供给单元中的下一生产所需的元件供给单元被装配于所述特定层的装配部，所述第一单元移动装置进行控制，使得在进行下一生产时，装配于所述特定层的下一生产所需的元件供给单元和装配于需要该元件供给单元的元件安装机的装配部的使用完的元件供给单元交换。如此一来，能够高效地进行换产作业。
另外，在本发明的元件安装系统中，也可以是，所述第二单元移动装置进行控制，使得在预料到装配于所述多个元件安装机的各装配部的元件供给单元中的任一元件供给单元产生元件用尽的情况下，所述单元保管库中保管的元件供给单元中的能够供给与预料到元件用尽的元件供给单元相同种类的元件的元件供给单元被装配于所述特定层的装配部，所述第一单元移动装置进行控制，使得在产生元件用尽的时机下，装配于所述特定层的装配部的能够供给所述相同种类的元件的元件供给单元和装配于所述多个元件安装机中的任一元件安装机的装配部的所述预料到元件用尽的元件供给单元交换。如此一来，能够高效地更换预料到元件用尽的元件供给单元。
进而，在本发明的元件安装系统中，也可以是，所述第二单元移动装置进行控制，使得在预定的时机下所述单元保管库中保管的元件供给单元中的使用完的元件供给单元被装配于所述特定层的装配部。如此一来，能够由作业者或者自动回收补给装置(AGV)对单元保管库的特定层一并进行使用完的元件供给单元的回收和新的元件供给单元的补给。
另外，在本发明的元件安装系统中，也可以是，所述元件安装系统具备管理装置，该管理装置从对应的元件安装机取得与装配于所述多个元件安装机的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息，并且，从所述单元保管库取得与装配于所述单元保管库的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息。如此一来，能够通过管理装置一并进行所有元件供给单元的管理。
在该情况下，在本发明的元件安装系统中，也可以是，所述管理装置基于所述单元相关信息向所述第一单元移动装置和所述第二单元移动装置发送控制指令，使得所述元件供给单元在所述单元保管库的所述特定层与所述非特定层之间被交换并且在该单元保管库的所述特定层与所述多个元件安装机之间被交换。如此一来，能够通过管理装置高效地管理元件供给单元相对于多个元件安装机的补给、回收。
本发明的管理装置管理元件安装系统，该元件安装系统具备：多个元件安装机，具有能够装拆元件供给单元的装配部，并向安装对象物安装从所述元件供给单元供给的元件，所述多个元件安装机沿该安装对象物的搬运方向并列设置；单元保管库，设于与所述多个元件安装机相同的排，并在多层中具有能够装拆所述元件供给单元的装配部；第一单元移动装置，在所述单元保管库的多层中的特定层的装配部与各元件安装机的装配部之间交换所述元件供给单元；及第二单元移动装置，在所述单元保管库的所述特定层的装配部与不同于该特定层的非特定层的装配部之间交换所述元件供给单元，所述管理装置的主旨在于，从对应的元件安装机取得与装配于所述多个元件安装机的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息，并且，从所述单元保管库取得与装配于所述单元保管库的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息，基于所述单元相关信息，向所述第一单元移动装置和所述第二单元移动装置发送控制指令，使得所述元件供给单元在所述单元保管库的所述特定层与所述非特定层之间被交换并且在该单元保管库的所述特定层与所述多个元件安装机之间被交换。
本发明的管理装置构成为管理上述本发明的元件安装系统中的系统整体，分别从单元保管库及多个元件安装机取得单元相关信息并向第一单元移动装置和第二单元移动装置发送控制指令。因此，能够通过管理装置高效地管理元件供给单元相对于多个元件安装机的补给、回收。
附图说明
图1是表示元件安装系统10的结构的概略的结构图。
图2是表示元件安装机20的结构的概略的结构图。
图3是表示供料器30的结构的概略的结构图。
图4是表示第一供料器移动机器人50的结构的概略的结构图。
图5是表示供料器保管库60的结构的概略的结构图。
图6是表示第二供料器移动机器人70的结构的概略的结构图。
图7是与元件安装系统10的控制相关的结构图。
图8是表示保管区域信息更新处理的一例的流程图。
图9是表示供给区域信息更新处理的一例的流程图。
图10是表示保管区域信息及供给区域信息的一例的说明图。
图11是表示换产时供料器交换处理的一例的流程图。
图12是表示元件用尽时供料器交换处理的一例的流程图。
图13是表示供料器回收补给时处理的一例的流程图。
图14是表示变形例的元件安装系统10B的结构的概略的结构图。
具体实施方式
图1是表示元件安装系统10的结构的概略的结构图，图2是表示元件安装机20的结构的概略的结构图，图3是表示供料器30的结构的概略的结构图。另外，图4是表示第一供料器移动机器人50的结构的概略的结构图，图5是表示供料器保管库60的结构的概略的结构图，图6是表示第二供料器移动机器人70的结构的概略的结构图，图7是与元件安装系统10的控制相关的结构图。此外，图1的左右方向为X方向，前后方向为Y方向，上下方向为Z方向。
如图1所示，元件安装系统10具备向基板上印刷焊料的印刷机12、检查印刷的焊料的状态的印刷检查机14、将从供料器30供给的元件向基板S安装的多个元件安装机20、检查元件的安装状态的安装检查机(图示省略)、能够在多层中各自保管多个供料器30的供料器保管库60、管理系统整体的管理装置80等。元件安装系统10中的印刷机12、印刷检查机14及多个元件安装机20依次沿基板S的搬运方向(X方向)并列设置。另外，供料器保管库60组装于元件安装系统10的生产线内，且设置在多个元件安装机20中的、基板的搬运方向的最靠上游侧的元件安装机20与印刷检查机14之间。即，供料器保管库60设置在比最靠上游侧的元件安装机20靠上游处。在本实施方式中，作业者向供料器保管库60补给供料器30、或者从供料器保管库60回收供料器30。也将供料器30相对于供料器保管库60的补给、回收称作供料器30的搬入搬出。
另外，元件安装系统10具备：第一供料器移动机器人50，使供料器30在多个元件安装机20与供料器保管库60的最下层(特定层)之间移动；及第二供料器移动机器人70，使供料器30在供料器保管库60内移动。第一供料器移动机器人50形成为能够沿与基板的搬运方向(X方向)平行地设于多个元件安装机20的前表面及供料器保管库60的前表面的X轴导轨18移动。第二供料器移动机器人70配置于第一供料器移动机器人50的上游侧，同样地形成为能够沿X轴导轨18移动。此外，在图2、图5中，省略了X轴导轨18的图示。
如图2所示，元件安装机20具备：基板搬运装置21，沿X方向搬运基板S；头22，具有吸附供料器30所供给的元件的吸嘴；头移动机构23，使头22沿XY方向移动；及安装控制装置28(参照图7)，控制装置整体。安装控制装置28由公知的CPU、ROM、RAM等构成，向基板搬运装置21、头22、头移动机构23等输出驱动信号。
供料器30构成为通过送出以预定间距收容元件的带而供给元件的带式供料器。如图3所示，供料器30具备：带盘32，卷绕有带；带输送机构33，从带盘32抽出并送出带；连接器35，具有向安装方向突出的两根定位销34；导轨部件37，设于下端；及供料器控制装置39(参照图7)，进行供料器整体的控制。供料器控制装置39由公知的CPU、ROM、RAM等构成，向带输送机构33输出驱动信号。另外，供料器控制装置39能够经由连接器35而与供料器30的安装对象的控制部(安装控制装置28、管理装置80等)通信。
如图2所示，元件安装机20在前方具有能够供供料器30安装并能够从供料器30供给元件的元件供给区域。在元件供给区域设有沿X方向排列有多个且供料器30以沿X方向并列的方式安装的供料器台40。供料器台40是侧面观察为L字状的台，具备：槽42，能够供供料器30的导轨部件37插入；两个定位孔44，能够供供料器30的两根定位销34插入；及连接器45，设于两个定位孔44之间，供连接器35连接。
如图4所示，第一供料器移动机器人50具备：机器人移动机构51，使第一供料器移动机器人50沿X轴导轨18移动；供料器移载机构53，将供料器30向元件安装机20、供料器保管库60移载；及机器人控制装置59(图7参照)，控制机器人整体。机器人移动机构51具备驱动用于使第一供料器移动机器人50移动的驱动用带的伺服马达等X轴马达52a及引导第一供料器移动机器人50沿X轴导轨18的移动的导向辊52b等。供料器移载机构53具备Y轴滑动件55，该Y轴滑动件55用于搭载夹持供料器30的夹持部54及使夹持部54沿Y轴导轨55b移动的Y轴马达55a。此外，第一供料器移动机器人50还具备检测X方向上的移动位置的编码器57(参照图7)、监视左右的故障物(作业者)的有无的红外线传感器等左右监视传感器(未图示)等。
供料器移载机构53的Y轴滑动件55通过Y轴马达55a的驱动而在元件安装机20的供给区域20A(参照图2)和与其相对的移载区域50A之间移动。机器人控制装置59在驱动X轴马达52a而使第一供料器移动机器人50移动至与元件安装机20相对的位置后，通过Y轴马达55a的驱动而使由夹持部54夹持有供料器30的Y轴滑动件55从移载区域50A向供给区域20A移动，使供料器30的导轨部件37插入于供料器台40的槽42，通过解除夹持部54的夹持而将供料器30向供给区域20A的供料器台40安装。另外，机器人控制装置59通过夹持部54夹持安装于供给区域20A的供料器台40的供料器30，通过Y轴马达55a的驱动而使Y轴滑动件55从供给区域20A向移载区域50A移动，从而从供给区域20A的供料器台40拆除(向移载区域50A导入)供料器30。
如图5所示，供料器保管库60具有能够安装供料器30的沿上下方向(Z方向)排列的四层保管区域60A～60D。各保管区域60A～60D各自能够收容多个供料器30，设有与设于元件安装机20的供给区域20A的供料器台40相同结构的供料器台40。另外，保管区域60A～60D中的、最下层的保管区域60A的供料器台40设于与供给区域20A的供料器台40相同的高度(Z方向位置)处。因此，第一供料器移动机器人50的机器人控制装置59通过Y轴马达55a的驱动使由夹持部54夹持有供料器30的Y轴滑动件55从移载区域50A向保管区域60A移动，使供料器30的导轨部件37插入于供料器台40的槽42，通过解除夹持部54的夹持而能够将供料器30向保管区域60A的供料器台40安装。另外，机器人控制装置59通过夹持部54夹持安装于保管区域60A的供料器台40的供料器30，通过Y轴马达55a的驱动使Y轴滑动件55从保管区域60A向移载区域50A移动，从而能够从保管区域60A的供料器台40取下(向移载区域50A导入)供料器30。即，第一供料器移动机器人50能够以与相对于元件安装机20的供给区域20A的供料器台40装拆供料器30相同的动作，相对于供料器保管库60的保管区域60A的供料器台40装拆供料器30。此外，供料器保管库60能够收容具有使用预定的供料器30、或收容不存在剩余元件的使用完的供料器30。
如图6所示，第二供料器移动机器人70具备：机器人移动机构71，使第二供料器移动机器人70沿X轴导轨18移动；供料器移载机构73，将供料器30向供料器保管库60移载；及机器人控制装置79(参照图7)，控制机器人整体。机器人移动机构71具备驱动用于使第二供料器移动机器人70移动的驱动用带的伺服马达等X轴马达72a及引导第二供料器移动机器人70沿X轴导轨18的移动的导向辊72b等。供料器移载机构73具备：Y轴滑动件75，用于搭载夹持供料器30的夹持部74及使夹持部74沿Y轴导轨75b移动的Y轴马达75a；及Z轴马达76a，使Y轴滑动件75沿Z轴导轨76b移动。此外，第二供料器移动机器人70还具备检测X方向上的移动位置的编码器77(参照图7)、监视左右的故障物(作业者)的有无的红外线传感器等左右监视传感器(未图示)等。
供料器移载机构73的Y轴滑动件75通过Z轴马达76a的驱动而在移载区域70A～70D间移动，通过Y轴马达75a的驱动而在各移载区域70A～70D和与其相对的保管区域60A～60D之间移动。机器人控制装置79能够通过Z轴马达76a的驱动而使夹持部74向移载区域70A～70D中的任意位置移动。另外，机器人控制装置79与机器人控制装置59相同，能够通过Y轴马达75a的驱动而将在移载区域70A～70D的任意位置由夹持部74夹持的供料器30向相对的保管区域60A～60D的供料器台40安装，能够夹持安装于保管区域60A～60D的任意保管区域60A～60D的供料器台40的供料器30而将其从供料器台40拆除。
这样，第一供料器移动机器人50能够仅相对于供料器保管库60的最下层的保管区域60A安装或者拆除供料器30，并且能够相对于全部元件安装机20的供给区域20A安装或者拆除供料器30。另一方面，由于第二供料器移动机器人70配置于比第一供料器移动机器人50靠生产线的上游侧处，因此无法相对于元件安装机20的供给区域20A安装或者拆除供料器30，但是能够相对于供料器保管库60的全部保管区域60A～60D安装或者拆除供料器30。
另外，在供料器保管库60的后方具备沿X方向搬运基板S的基板搬运装置62。该基板搬运装置62的前后方向及上下方向上的位置形成为与印刷检查机14的未图示的基板搬运装置及相邻的元件安装机20的基板搬运装置21相同的位置。因此，基板搬运装置62能够搬运从印刷检查机14的基板搬运装置接收的基板S并与相邻的元件安装机20的基板搬运装置21交接。
如图7所示，管理装置80由公知的CPU80a、ROM80b、HDD80c、RAM80d等构成，具备LCD等显示器82、键盘、鼠标等输入设备84。管理装置80存储基板S的生产程序等。基板S的生产程序是确定向何种基板S安装何种元件、或者制作多少片这样安装而成的基板S等的程序。管理装置80除了通过有线与安装控制装置28连接为能够通信、并且通过无线与机器人控制装置59、79连接为能够通信以外，还与印刷机12、印刷检查机14、安装检查机的各控制装置连接为能够通信。管理装置80从安装控制装置28接收与元件安装机20的安装状况相关的信息、或者从机器人控制装置59接收与第一供料器移动机器人50的驱动状况相关的信息、或者从机器人控制装置79接收与第二供料器移动机器人70的驱动状况相关的信息。另外，本实施方式的管理装置80也进行供料器保管库60的管理。管理装置80经由连接器35、45与安装于保管区域60A～60D的供料器台40的供料器30的供料器控制装置39连接为能够通信。另外，管理装置80向设置于供料器保管库60的后方的基板搬运装置62输出驱动信号而使基板S向基板搬运装置62搬运。另外，管理装置80被输入来自监视供料器保管库60的近前的预定区域内的作业者的存在的红外线传感器等保管库前监视传感器(未图示)的检测信号。
接下来，说明这样构成的元件安装系统10的动作、尤其是管理装置80的动作。图8是表示保管区域信息更新处理的一例的流程图，图9是表示供给区域信息更新处理的一例的流程图。此外，保管区域信息由在供料器保管库60中保管的供料器30的安装位置和与供料器30相关的供料器信息构成，存储于HDD80c。另外，供给区域信息由设置于元件安装机20的供料器30的安装位置和上述供料器信息构成，存储于HDD80c。
在图8的保管区域信息更新处理中，首先，管理装置80的CPU80a判定在供料器保管库60的任意保管区域60A～60D的任意供料器台40是否新安装有供料器30(S100)。CPU80a在判定为新安装有供料器30时，基于安装的连接器45的位置，取得安装位置的位置信息(S105)，并且从安装的供料器30的供料器控制装置39取得供料器30的ID信息、收容的元件种类、元件余量等供料器信息(S110)。然后，CPU80a通过将供料器信息与位置信息建立关联并登录于HDD83而更新保管区域信息(S115)，进入接下来的S120的处理。另外，CPU80a在S100中判定为并未新安装供料器30时，跳过S105～S115的处理，进入接下来的S120的处理。
接下来，管理装置80的CPU80a判定是否从供料器保管库60的任意保管区域60A～60D的任意供料器台40拆除了供料器30(S120)，当判定为并未拆除供料器30时，结束保管区域信息更新处理。另一方面，CPU80a在判定为拆除了供料器30时，通过基于拆除的连接器45的位置取得拆除位置的位置信息(S125)并且删除与位置信息建立了关联的供料器信息而更新保管区域信息(S130)，结束保管区域信息更新处理。
在图9的供给区域信息更新处理中，首先，管理装置80的CPU80a判定在元件安装系统10的任意元件安装机20的任意供料器台40是否新安装有供料器30(S150)。CPU80a在判定为新安装有供料器30时，基于安装的连接器45的位置取得安装位置的位置信息(S155)，并且从安装的供料器30的供料器控制装置39取得供料器30的ID信息、收容的元件种类、元件余量等供料器信息(S160)。然后，CPU80a通过将供料器信息与位置信息建立关联并登录于HDD83而更新供给区域信息(S165)，进入接下来的S170的处理。另外，CPU80a在S150中判定为并未新安装供料器30时，跳过S155～S165的处理，进入接下来的S170的处理。
接下来，管理装置80的CPU80a判定是否从元件安装系统10的任意元件安装机20的任意供料器台40拆除了供料器30(S170)，当判定为并未拆除供料器30时，结束供给区域信息更新处理。另一方面，CPU80a在判定为拆除了供料器30时，通过基于拆除的连接器45的位置取得拆除位置的位置信息(S175)并且删除与位置信息建立了关联的供料器信息而更新供给区域信息(S180)，结束供给区域信息更新处理。
图10是表示保管区域信息及供给区域信息的一例的说明图。在保管区域信息中，以与供料器30相对于供料器保管库60的安装位置的位置信息建立关联的方式存储有供料器30的ID信息、元件种类的信息、元件余量的信息等。在保管区域信息的位置信息中，包含表示被保管在供料器保管库60的哪个保管区域60A～60D的位置和表示被安装于保管区域内的哪个供料器台40的槽的槽。位置是将多层保管区域60A～60D中的最下层的保管区域60A设为顶头位置“01”而依次确定的。槽是将同一保管区域内的供料器台40的多个槽42中的基准槽(例如左端的槽42)设为顶头位置“001”而依次确定的。另外，在供给区域信息中，以与供料器30相对于元件安装机20的安装位置的位置信息建立关联的方式存储有供料器30的ID信息、元件种类的信息、元件余量的信息等。在供给区域信息的位置信息中包含表示被安装于元件安装系统10的哪个元件安装机20的位置和表示被安装于元件安装机内的哪个供料器台40的槽的槽。位置是将生产线的最靠上游侧的元件安装机20设为顶头位置“01”而依次确定的。槽是将元件安装机20内的供料器台40的多个槽42中的基准槽(例如左端的槽42)设为顶头位置“001”而依次确定的。
在图10的例子中，在保管区域信息中，表示在位置为“01”且槽为“001”、“002”的位置、即供料器保管库60的最下层的保管区域60A的左端的顶头槽、从左起第二位的槽处安装有元件种类为“A-001”且元件余量为“满”(作业者在补给后未使用)的供料器30。另外，在保管区域信息中，表示在位置为“01”且槽为“003”的位置、即供料器保管库60的最下层的保管区域60A的从左起第三位的槽处安装有元件种类为“A-001”且元件余量为“空”(在元件安装机20中已经使用完)的供料器30。进而，在保管区域信息中，表示在位置为“02”且槽为“001”、“002”的位置、即从供料器保管库60的下端起第二层的保管区域60B的左端的顶头槽、从左起第二位的槽处安装有元件种类为“B-005”且元件余量为“满”的供料器30。
另外，在供给区域信息中，表示在位置为“01”且槽为“001”、“002”的位置、即构成生产线的多个元件安装机20中的最靠上游侧的元件安装机20的左端的顶头槽、从左起第二位的槽处安装有元件种类为“C-001”且元件余量为“满”的供料器30。另外，表示在位置为“02”且槽为“001”、“002”的位置、即构成生产线的多个元件安装机20中的从上游起第二位的元件安装机20的左端的顶头槽、从左起第二位的槽处安装有元件种类为“D-001”且元件余量为“满”的供料器30。
此外，保管区域信息、供给区域信息并不局限于存储元件余量是“满”还是“空”的信息，也可以设为存储实际的元件的残存数量的值的信息等。另外，管理装置80也可以基于作业者的要求使显示器82能够视觉识别地显示保管区域信息、供给区域信息。各元件安装机20的安装控制装置28也可以存储各元件安装机20对应的供给区域信息。
图11是表示换产时供料器交换处理的一例的流程图。该处理通过管理装置80的CPU80a以预定时间为单位(例如以数秒为单位)重复地执行。当执行换产时供料器交换处理时，首先，管理装置80的CPU80a基于生产程序(生产计划)设定换产预料时刻(步骤S200)，判定直到换产预料时刻的到来为止是否是预定时间以内(例如数分以内)(步骤S205)。在此，预定时间被确定为后述步骤S220的处理所需的时间。CPU80a在判定为直到换产预料时刻的到来为止是预定时间以上时，进入步骤S225的处理。另一方面，CPU80a在判定为直到换产预料时刻的到来为止是预定时间以内时，从保管区域信息检索收容了下一生产所需的元件的供料器30(步骤S210)，基于命中的供料器(对象供料器)的位置信息，判定是否存在在供料器保管库60的最下层(特定层)的保管区域60A以外的保管区域60B～60D中保管的对象供料器(步骤S215)。CPU80a在判定为在保管区域60A以外的保管区域60B～60D中保管的对象供料器不存在时，进入步骤S225的处理。另一方面，CPU80a在判定为存在在保管区域60A以外的保管区域60B～60D中保管的对象供料器时，向第二供料器移动机器人70发送控制指令，以便将该对象供料器向最下层的保管区域60A移动(步骤S220)，进入步骤S225的处理。此外，CPU80a在第一供料器移动机器人50位于干扰到第二供料器移动机器人70的移动的位置时，向第一供料器移动机器人50发送控制指令，以使第一供料器移动机器人50向退避位置(线的下游侧)移动。
接下来，CPU80a判定换产时机是否到来(步骤S225)。CPU80a在判定为换产时机未到来时，暂时结束换产时供料器交换处理。另一方面，CPU80a在判定为换产时机已经到来时，向第一供料器移动机器人50发送控制指令，以使其执行将收容了下一生产不需要的元件的供料器30(使用完的供料器)从元件安装机20的供料器台40拆除并向供料器保管库60的保管区域60A的空的供料器台40安装、并且将安装于保管区域60A的供料器台40的对象供料器向元件安装机20的应安装的供料器台40安装的换产(步骤S230)，结束换产时供料器交换处理。此外，CPU80a在第二供料器移动机器人70位于干扰到第一供料器移动机器人50的移动的位置时，向第二供料器移动机器人70发送控制指令，以使第二供料器移动机器人70向退避位置移动。
图12是表示元件用尽时供料器交换处理的一例的流程图。该处理通过管理装置80的CPU80a以预定时间为单位(例如以数秒为单位)重复地执行。当执行元件用尽时供料器交换处理时，首先，管理装置80的CPU80a基于生产程序(生产计划)设定安装于元件安装机20的供料器台40的各供料器30的元件用尽预料时刻(步骤S250)，判定直到元件用尽预料时刻的到来为止是否存在预定时间以内(例如数分以内)的供料器(步骤S255)。在此，预定时间是后述的步骤S270的处理所需的时间。CPU80a在判定为直到元件用尽预料时刻的到来为止不存在预定时间以内的供料器30时，进入步骤S275的处理。另一方面，CPU80a在判定为直到元件用尽预料时刻的到来为止存在预定时间以内的供料器30时，从保管区域信息检索收容了与该供料器30所收容的元件相同种类的元件的供料器30(步骤S260)，基于命中的供料器30(对象供料器)的位置信息，判定是否存在在供料器保管库60的最下层(特定层)的保管区域60A以外的保管区域60B～60D中保管的对象供料器(步骤S265)。CPU80a在判定为在保管区域60A以外的保管区域60B～60D中保管的对象供料器不存在时，进入步骤S275的处理。另一方面，CPU80a在判定为存在在保管区域60A以外的保管区域60B～60D中保管的对象供料器时，向第二供料器移动机器人70发送控制指令，以便将该对象供料器向最下层的保管区域60A移动(步骤S270)，进入步骤S275的处理。此外，CPU80a在第一供料器移动机器人50位于干扰到第二供料器移动机器人70的移动的位置时，向第一供料器移动机器人50发送控制指令，以使第一供料器移动机器人50向退避位置(线的下游侧)移动。
接下来，CPU80a判定元件用尽时机是否到来(步骤S275)。CPU80a在判定为元件用尽时机未到来时，暂时结束元件用尽时供料器交换处理。另一方面，CPU80a在判定为元件用尽时机已经到来时，向第一供料器移动机器人50发送用于将产生有元件用尽的供料器30(使用完的供料器)从元件安装机20的供料器台40拆除并向供料器保管库60的保管区域60A的空的供料器台40安装、并且将安装于保管区域60A的供料器台40的对象供料器向元件安装机20的应安装的供料器台40安装的控制指令(步骤S280)，结束元件用尽时供料器交换处理。此外，CPU80a在第二供料器移动机器人70位于干扰到第一供料器移动机器人50的移动的位置时，向第二供料器移动机器人70发送控制指令，以使第二供料器移动机器人70向退避位置移动。
图13是表示供料器回收补给时处理的一例的流程图。该处理通过管理装置80的CPU80a以预定时间为单位(例如以数秒为单位)重复地执行。当执行供料器回收补给时处理时，首先，管理装置80的CPU80a基于生产程序(生产计划)设定供料器回收补给时刻(步骤S300)，判定直到供料器回收补给时刻的到来为止是否是预定时间以内(例如数分以内)(步骤S305)。在此，预定时间是后述的步骤S310、S320的处理所需的时间。CPU80a在判定为直到供料器回收补给时刻的到来为止不是预定时间以内时，进入步骤S335的处理。另一方面，CPU80a在判定为直到供料器回收补给时刻的到来为止是预定时间以内时，从保管区域信息检索未使用的供料器和使用完的供料器(步骤S310)。然后，CPU80a判定是否存在安装于供料器保管库60的最下层(特定层)的保管区域60A的未使用的供料器(步骤S315)。CPU80a在判定为不存在安装于保管区域60A的未使用的供料器时，进入步骤S325的处理。另一方面，CPU80a在判定为存在安装于保管区域60A的未使用的供料器时，向第一供料器移动机器人50发送用于拆除该未使用的供料器并将其向最下层以外的第二～四层的保管区域60B～60D的任意保管区域60B～60D的空的供料器台40安装的控制指令(步骤S320)，进入步骤S325的处理。接下来，CPU80a判定是否存在安装于最下层的保管区域60A以外的保管区域60B～60D的使用完的供料器(步骤S325)。CPU80a在判定为不存在安装于保管区域60B～60D的使用完的供料器时，进入步骤S335的处理。另一方面，CPU80a在判定为存在安装于保管区域60B～60D的使用完的供料器时，向第二供料器移动机器人70发送用于将该使用完的供料器从供料器台40拆除并向最下层的保管区域60A的空的供料器台40安装的控制指令(步骤S330)，进入步骤S335的处理。
接下来，CPU80a判定供料器回收补给时刻是否到来(步骤S335)，当判定为供料器回收补给时刻已经到来时，向作业者指示供料器30相对于供料器保管库60(保管区域60A)的回收、补给(步骤S340)，结束供料器回收补给时处理。
在此，明确本实施方式的构成要素与本发明的构成要素的对应关系。本实施方式的供料器30相当于“元件供给单元”，供料器台40相当于“装配部”，元件安装机20相当于“元件安装机”，元件安装系统10相当于“元件安装系统”，供料器保管库60相当于“单元保管库”，第一供料器移动机器人50相当于“第一单元移动装置”，第二供料器移动机器人70相当于“第二单元移动装置”。另外，保管区域信息和供给区域信息相当于“单元相关信息”，管理装置80相当于“管理装置”。
以上说明的元件安装系统10具备：多个元件安装机20，沿基板的搬运方向排列；供料器保管库60，在多层的各层分别保管多个能够相对于元件安装机20装拆的供料器30；第一供料器移动机器人50，能够在供料器保管库60的多层中的最下层(特定层)与各元件安装机20之间交换供料器30；及第二供料器移动机器人70，能够在供料器保管库60的多层中的最下层(特定层)与该层以外的层(非特定层)之间交换供料器30。由此，作业者仅预先相对于供料器保管库60集中补给供料器30，就能够自动地补给元件安装系统10的各元件安装机20所需的供料器30。另外，由于能够自动地从各元件安装机20向供料器保管库60回收不需要的(使用完的)供料器30，因此作业者能够从供料器保管库60集中回收供料器30。而且，由于供料器保管库60构成为能够在各层中分别保管多个供料器30，因此能够预先保管多个未使用的供料器、使用完的供料器，能够减少供料器30相对于供料器保管库60的补给、回收的次数，能够减少作业者的负担。其结果是，能够提供多品种少量生产所优选的生产率较高的元件安装系统。
另外，元件安装系统10在相同的高度位置具备在供料器保管库60的最下层(特定层)与元件安装机20中共用的供料器台40，第一供料器移动机器人50能够使用相同的供料器移载机构53在供料器保管库60和元件安装机20中高效地进行供料器30的装拆。
另外，在元件安装系统10中，供料器保管库60设置于比最靠上游侧的元件安装机20靠上游处，第二供料器移动机器人70配置于比第一供料器移动机器人50靠上游处。由此，能够抑制第二供料器移动机器人70干扰到第一供料器移动机器人50的移动。
此外，本发明并不局限于上述任意实施方式，不言而喻地，只要从属于本发明的技术范围，就能够以各种方式进行实施。
例如，在上述实施方式中，将供料器保管库60设置于比最靠上游侧的元件安装机20靠上游处，但是并不局限于此，也可以将供料器保管库60设置于比在多个元件安装机20的排列方向上最靠下游侧的元件安装机20靠下游处。在该情况下，将第二供料器移动机器人70配置于比第一供料器移动机器人50靠下游处即可。另外，供料器保管库60在元件安装系统10内仅设置了一个，但是也可以设置多个。在该情况下，也可以设置多个第一供料器移动机器人50。
在上述实施方式中，作业者相对于供料器保管库60搬入搬出供料器30，但是并不局限于此，也可以使用能够从元件安装机20的生产线外自动地搬运供料器30的自动搬运装置来相对于供料器保管库60搬入搬出供料器30。图14是表示变形例的元件安装系统10B的结构的概略的结构图。作为自动搬运装置，如图14所示，能够使用AGV(地上行驶式的无人搬运车)100。在该情况下，在图13的供料器回收补给时处理的步骤S335中判定为供料器回收补给时刻已经到来时，AGV100能够相对于供料器保管库60的最下层的保管区域60A搬入搬出供料器30。
在上述实施方式中，作业者既可以相对于供料器保管库60逐个搬入搬出供料器30，也可以集中搬入搬出多个供料器30。例如，构成为能够在供料器保管库60的保管区域60A设置能够一并装拆多个供料器30的存放库。并且，作业者向存放库安装多个新的供料器30并向保管区域60A补给、或者当在保管区域60A的存放库安装有多个使用完的供料器30时回收该存放库。在该情况下，作业者也可以使用能够搭载存放库的台车来进行补给、回收。另外，也可以构成为在供料器保管库60的保管区域60A设置搭载有这样的存放库的台车，作业者更换每辆台车(包括台车上的存放库内的供料器30)。
在上述实施方式中，将本发明应用于元件安装系统的方式而进行了说明，但是也可以将本发明应用于管理装置。
工业实用性
本发明能够应用于元件安装系统、管理装置的制造工业等。
附图标记说明
10、10B元件安装生产线、12印刷机、14印刷检查机、18X轴导轨、20元件安装机、20A供给区域、21基板搬运装置、22头、23头移动机构、28安装控制装置、30供料器、32带盘、33带输送机构、34定位销、35连接器、37导轨部件、39供料器控制装置、40供料器台、42槽、44定位孔、45连接器、50第一供料器移动机器人、51机器人移动机构、52a X轴马达、52b导向辊、53供料器移载机构、54夹持部、55Y轴滑动件、55a Y轴马达、55b Y轴导轨、57编码器、59机器人控制装置、60供料器保管库、60A～60D保管区域、62基板搬运装置、70第二供料器移动机器人、71机器人移动机构、72a X轴马达、72b导向辊、73供料器移载机构、74夹持部、75Y轴滑动件、75a Y轴马达、75b Y轴导轨、76a Z轴马达、76b Z轴导轨、77编码器、79机器人控制装置、80管理装置、80a CPU、80b ROM、80c HDD、80dRAM、82显示器、84输入设备、100AGV、S基板。

Claims (7)

1.一种元件安装系统，沿安装对象物的搬运方向并列设置有多个元件安装机，所述元件安装机具有能够装拆元件供给单元的装配部，并向所述安装对象物安装从所述元件供给单元供给的元件，
所述元件安装系统的特征在于，具备：
单元保管库，设于与所述多个元件安装机相同的排，并在多层中具有能够装拆所述元件供给单元的装配部；
第一单元移动装置，在所述单元保管库的多层中的特定层的装配部与各元件安装机的装配部之间交换所述元件供给单元；及
第二单元移动装置，在所述单元保管库的所述特定层的装配部与不同于该特定层的非特定层的装配部之间交换所述元件供给单元。
2.根据权利要求1所述的元件安装系统，其特征在于，
所述第二单元移动装置进行控制，使得所述单元保管库中保管的元件供给单元中的下一生产所需的元件供给单元被装配于所述特定层的装配部，
所述第一单元移动装置进行控制，使得在进行下一生产时，装配于所述特定层的下一生产所需的元件供给单元和装配于需要该元件供给单元的元件安装机的装配部的使用完的元件供给单元交换。
3.根据权利要求1或2所述的元件安装系统，其特征在于，
所述第二单元移动装置进行控制，使得在预料到装配于所述多个元件安装机的各装配部的元件供给单元中的任一元件供给单元产生元件用尽的情况下，所述单元保管库中保管的元件供给单元中的能够供给与预料到元件用尽的元件供给单元相同种类的元件的元件供给单元被装配于所述特定层的装配部，
所述第一单元移动装置进行控制，使得在产生元件用尽的时机下，装配于所述特定层的装配部的能够供给所述相同种类的元件的元件供给单元和装配于所述多个元件安装机中的任一元件安装机的装配部的所述预料到元件用尽的元件供给单元交换。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的元件安装系统，其特征在于，
所述第二单元移动装置进行控制，使得在预定的时机下所述单元保管库中保管的元件供给单元中的使用完的元件供给单元被装配于所述特定层的装配部。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的元件安装系统，其特征在于，
具备管理装置，从对应的元件安装机取得与装配于所述多个元件安装机的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息，并且从所述单元保管库取得与装配于所述单元保管库的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息。
6.根据权利要求5所述的元件安装系统，其特征在于，
所述管理装置基于所述单元相关信息向所述第一单元移动装置和所述第二单元移动装置发送控制指令，使得所述元件供给单元在所述单元保管库的所述特定层与所述非特定层之间被交换并且在该单元保管库的所述特定层与所述多个元件安装机之间被交换。
7.一种管理装置，管理元件安装系统，
所述元件安装系统具备：
多个元件安装机，沿安装对象物的搬运方向并列设置，所述元件安装机具有能够装拆元件供给单元的装配部并向所述安装对象物安装从所述元件供给单元供给的元件；
单元保管库，设于与所述多个元件安装机相同的排，并在多层中具有能够装拆所述元件供给单元的装配部；
第一单元移动装置，在所述单元保管库的多层中的特定层的装配部与各元件安装机的装配部之间交换所述元件供给单元；及
第二单元移动装置，在所述单元保管库的所述特定层的装配部与不同于该特定层的非特定层的装配部之间交换所述元件供给单元，
所述管理装置的特征在于，
所述管理装置从对应的元件安装机取得与装配于所述多个元件安装机的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息，并且从所述单元保管库取得与装配于所述单元保管库的各装配部的元件供给单元的装配位置相关的装配位置信息、与该元件供给单元能够供给的元件的种类相关的元件种类信息及与残存于该元件供给单元的元件的数量相关的残存数量信息，并将所取得的各信息相互建立关联而存储为单元相关信息，
基于所述单元相关信息，向所述第一单元移动装置和所述第二单元移动装置发送控制指令，使得所述元件供给单元在所述单元保管库的所述特定层与所述非特定层之间被交换并且在该单元保管库的所述特定层与所述多个元件安装机之间被交换。
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