JP2004006557A - 電子部品搭載装置、電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム、該システムによって生産されるプリント配線板、電子部品生産方法および該方法をコンピュータに実行させるプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】多品種変量生産において搭載装置間のタクトバランスと生産性の向上が図れること。
【解決手段】電子部品を搭載する能力を有した異形マウンター１０５を複数台連結し、それぞれプリント配線板の基板搬送動作と、生産動作を切り替える制御機能を有する。基板搬送動作制御時には、基板搬送動作とは分離してトレイなどを用いた電子部品の交換作業、吸着位置などの編集作業や、ＮＣの入れ替え作業などの生産準備に必要な段取り作業、設備メンテナンスの作業などがおこなえる。異形マウンター１０５を複数台連結したので、部品搭載能力の片寄りを防ぎ、部品振り分け、部品搭載装置間のタクトバランスを精度良く予測可能となり、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業などを実施できるようになる。
【選択図】 図２
【解決手段】電子部品を搭載する能力を有した異形マウンター１０５を複数台連結し、それぞれプリント配線板の基板搬送動作と、生産動作を切り替える制御機能を有する。基板搬送動作制御時には、基板搬送動作とは分離してトレイなどを用いた電子部品の交換作業、吸着位置などの編集作業や、ＮＣの入れ替え作業などの生産準備に必要な段取り作業、設備メンテナンスの作業などがおこなえる。異形マウンター１０５を複数台連結したので、部品搭載能力の片寄りを防ぎ、部品振り分け、部品搭載装置間のタクトバランスを精度良く予測可能となり、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業などを実施できるようになる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント配線板に部品を搭載し、プリント配線板を生産する装置に係り、特に、多品種変量生産をおこなう際に搭載装置間のタクトバランスと全体の生産性向上を図ることができる電子部品搭載装置および該装置を備えた電子部品生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板を製造する工程は、プリント配線板の接続パターン上へクリームはんだを印刷する工程（印刷工程）、印刷されたクリームはんだ上に部品の電極部を搭載する工程（マウント工程）、部品が搭載されたプリント配線板を一括加熱しはんだ接合する工程（リフロー工程）の３工程である。
【０００３】
各々の工程は、クリームはんだ印刷装置、部品搭載装置、リフロー装置で構成され、コンベアなどで、連続したラインとして接続されている。部品搭載装置の構成としては、高速チップマウンター、異形マウンターの組み合わせが代表的なものである。高速チップマウンターは、抵抗、コンデンサーなどの角チップ部品を０．１ｓ／ヶで搭載可能なものがあり、更なる高速化の追求も検討され続けている。異形マウンターは、角チップ部品をはじめ、半導体部品、コネクタなどの様々な電極を有した部品を高精度に搭載が可能で、高速チップマウンターと比較すると搭載速度は遅いが、部品搭載可能品種が多いことが特徴と言える。
【０００４】
携帯電話機などに代表されるように、１ラインで１品種を大量に生産する場合においては、部品搭載装置が最適となるよう組み合わせ配備される。大量生産においては、１枚のプリント配線板を如何に少ない時間で生産できるかが重要となる。印刷工程、マウント工程、リフロー工程、各々のタクト短縮と、タクトバランスの改善を検討して大きな生産能力を発揮させることが必要となる。このような検討を経て、部品搭載装置を動作させるＮＣ（数値制御）プログラムも完成するため、１品種に対し高速チップマウンター、異形マウンターの条件を最適化させ管理する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大量生産とは別に、多品種変量生産と呼ばれる、生産品種の切り替えが多く発生する少量生産、試作などの生産を効率的におこなうことについても、例えば、プリント配線板生産において望まれている。多品種変量生産においては、生産準備をおこなう段取り時間の占める割合が増え、生産に要する時間との比率は逆転し、これまでの大量生産ライン構成では、その能力を十分に発揮出来ない状況に陥ってしまう。
【０００６】
このため、部品搭載装置メーカなどからは、能力の異なる搭載装置をバランス良く稼働させるための部品振り分け、そのシミュレーションソフトなどが開発され提供されている。しかし、現実的には従来同様の生産した結果を基に再度、部品振り分けを見直ししてタクトバランスを取り直さなければならず、ＮＣ再作成作業が発生してしまう。
【０００７】
また、部品搭載装置数は、プリント配線板の部品品種数に基づき必要となる部品ステーション数が求められ、部品搭載装置の保有ステーション数から割り出されることとなる。１品種生産の場合は前述したように、前後工程とのタクトバランスも含め、その品種に特化した設定が可能である。しかし、多品種を扱うような場合には、装置数を限定し保有ステーション数が限定されると、ステーション数不足時には、ライン上を２回流す必要が生じる。一方、ステーション数に余裕があり過ぎると、前後工程とのタクトのアンバランスが発生してしまう。
【０００８】
このため、多品種変量生産を意識し、印刷工程、マウント工程、リフロー工程を各々分割し対応する方法も試みられているが、各工程でのタクトバランスを補完する工夫が無い為、問題の解決にはいたらず、完了時間が読めない、工程の仕掛かりが増加する、余分な装置、人手がかかるなどの弊害を発生させることとなる。部品装着装置の必要数に合わせライン組み替えなどの提案もなされているが、大量生産向きの考え方で、多品種変量生産には向かないことは容易に想像できる。
【０００９】
また、部品搭載装置の段取り作業改善として、生産時の動作モード切り替えによる稼働中部品交換、装置停止時の部品ステーションの一括交換など、様々な工夫が提案されている。しかし、全ての生産準備に関わる段取り作業が生産中、又は、生産ライン外で実施可能とならないために、装置の生産を停止する作業が存在することになる。同様に、装置のメンテナンス作業も生産を停止した状態で実施しなければならず、計画的にメンテナンス専用の時間を、日、週、月、年単位で確保し、生産を停止することが通常である。
【００１０】
また、生産品種の切り替えの為には、生産終了に合わせ、印刷工程、マウント工程、リフロー工程の段取り替えが完了する必要があり、各装置に人を割り当て段取り作業時間の低減をおこなうか、人手をかけずに順次おこなうしかない。段取り替えの為に人の確保、時間の浪費が発生することになる。
【００１１】
短納期で必要数量の生産を要求される、多品種変量生産においては、生産枚数減少による、装置稼働時間の減少、生産品目の変更による段取り換えの多発、いわゆる段取り時間の増加、ラインバランスの悪化が発生し、現状の大量生産をベースとした部品搭載装置構成では効率的な生産が望めない状況である。
【００１２】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、多品種変量生産において搭載装置間のタクトバランスと生産性の向上が図れる部品搭載装置および該装置を備えた電子部品生産システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る電子部品搭載装置は、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を形成する電子部品搭載装置において、チップ部品、半導体部品、コネクタなどの電子部品を搭載する能力を有した搭載装置を複数台連結し、前記各搭載装置が、それぞれプリント配線板の基板搬送動作と、生産動作を切り替える制御機能を有したことを特徴とする。
【００１４】
この請求項１の発明によれば、搭載装置を複数台連結して部品搭載能力の片寄りを防ぎ、部品振り分け、部品搭載装置間のタクトバランスを精度良く予測可能であるとともに、基板搬送動作と生産動作を切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業などを実施して効果を得ることができるようになる。
【００１５】
また、請求項２の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、基板搬送動作とは分離した制御であるトレイ、カセットなどを用いた電子部品の交換作業、電子部品の形状認識、搭載方向、吸着位置などを編集する作業や、ＮＣの入れ替え作業などの生産準備に必要な段取り作業、設備メンテナンスの作業などが可能なことを特徴とする。
【００１６】
この請求項２の発明によれば、基板搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業の低減を図れるようになる。
【００１７】
また、請求項３の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項２に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、搬送レールで搬送されている前記プリント配線板の上部位置を、前記電子部品を保持しているヘッドを通過させないよう制御することを特徴とする。
【００１８】
この請求項３の発明によれば、基板搬送動作中に部品を保持するヘッドが搬送基板上を通過させないので、部品の落下、搭載済み部品などとの干渉が無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、請求項４の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記各搭載装置が保有する電子部品の供給部数を基に、生産予定のプリント配線板毎に必要な設備台数を求め、段取りと稼働の組み合わせ時間が最小となる投入順を指示する生産指示手段を有することを特徴とする。
【００２０】
この請求項４の発明によれば、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができる。
【００２１】
また、請求項５の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項４に記載の発明において、前記生産指示手段は、各搭載装置の前後工程の生産時間内で、該各搭載装置の生産時間が収まるように設備台数を振り分け設定することを特徴とする。
【００２２】
この請求項５の発明によれば、搭載装置の前後工程とのタクトバランスを取り部品搭載装置の使用台数を振り分けるので、生産設備全体の稼働効率の向上を図ることができる。
【００２３】
また、請求項６の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項４または５に記載の発明において、前記各搭載装置の前後工程を繋ぐ手段として、一時的に前記プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたことを特徴とする。
【００２４】
この請求項６の発明によれば、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。
【００２５】
また、請求項７の発明に係る電子部品搭載装置は、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段と、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常状態と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独状態とを切り替え可能な制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
この請求項７の発明によれば、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるようになる。
【００２７】
また、請求項８の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項７に記載の発明において、前記制御手段は、前記供給手段の供給媒体の交換や、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替え、などの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行することを特徴とする。
【００２８】
この請求項８の発明によれば、プリント配線板を搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業の低減を図れるようになる。
【００２９】
また、請求項９の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項７または８に記載の発明において、前記制御手段は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記実装手段のヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制制御することを特徴とする。
【００３０】
この請求項９の発明によれば、部品を保持するヘッドの通過軌跡とプリント配線板の搬送軌跡が重ならないよう制御するので、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に落下したり、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に搭載された部品などに干渉することが無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上を図ることができる。
【００３１】
また、請求項１０の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させることを特徴とする。
【００３２】
この請求項１０の発明によれば、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００３３】
また、請求項１１の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させることを特徴とする。
【００３４】
この請求項１１の発明によれば、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００３５】
また、請求項１２の発明に係る電子部品搭載装置は、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送レールに沿って搬送制御する搬送手段とを備え、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の一方側に配置されたことを特徴とする。
【００３６】
この請求項１２の発明によれば、部品供給、実装、認識などの手段の動作をプリント配線板の搬送手段の一方側でおこなえ、この際にプリント配線板上をヘッドが通過することがないため、生産動作を妨げることなく段取り作業に関する動作を並行して実施できるため、生産中に段取り作業を全て完了できるようになる。
【００３７】
また、請求項１３の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２に記載の発明において、前記実装手段は、前前記ヘッドに前記電子部品を吸着などで保持するノズルを備え、前記電子部品の形状に対応したノズルを選択するための交換ステージを備えたことを特徴とする。
【００３８】
この請求項１３の発明によれば、ノズルの交換時においてもプリント配線板上をヘッドが通過することがなく、段取り作業などの効率化が図れるようになる。
【００３９】
また、請求項１４の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２または１３に記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置されたことを特徴とする。
【００４０】
この請求項１４の発明によれば、搬送手段を挟んだ２つの領域にそれぞれ供給手段、前記実装手段および前記認識手段を配置することができ、これら２つの領域の手段の動作を切り替えることにより１台の装置内で生産と段取りを並行させながら生産効率の向上を図ることができるようになる。
【００４１】
また、請求項１５の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レール上における前記プリント配線板の実装時の停止位置を中心として点対称に配置されたことを特徴とする。
【００４２】
この請求項１５の発明によれば、搬送レールを中心として供給手段、前記実装手段および前記認識手段を、それぞれ同一構成を用いて配置するだけでよく、向きの違いに合わせた特別な装置を製造する必要がなく、部品の共通化および低コスト化を図ることができる。
【００４３】
また、請求項１６の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を前記認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御とを並行して実行する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００４４】
この請求項１６の発明によれば、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるようになる。
【００４５】
また、請求項１７の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項７〜１６のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段は、テープ体に収容された電子部品を供給するテープフィーダーと、スティック内に収容された電子部品を供給するスティックフィーダーと、トレイ内に収容された電子部品を供給するトレイフィーダーとが選択的に組み合わせて前記供給箇所に配置されることを特徴とする。
【００４６】
この請求項１７の発明によれば、各種形態の部品を供給できるため、多品種変量生産の効率化を図れるようになる。
【００４７】
また、請求項１８の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項７〜１７のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成を有し、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御手段を備えたことを特徴とする。
【００４８】
この請求項１８の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるようになる。
【００４９】
また、請求項１９の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１８に記載の発明において、前記統括制御手段は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行することを特徴とする。
【００５０】
この請求項１９の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるようになる。
【００５１】
また、請求項２０の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１９に記載の発明において、前記統括制御手段は、単一の前記電子部品搭載装置内において２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置された前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段の一対に対して、該一対の一方の領域に配置されたいずれかの手段が段取りを実行する際には、前記一対の他方の領域に配置された各手段により前記プリント配線板の生産を継続させることを特徴とする。
【００５２】
この請求項２０の発明によれば、一方および他方の領域に配置された供給手段、前記実装手段および前記認識手段はプリント配線板の搬送時に段取りを行ってもヘッドがプリント配線板上を通過しない構成であり、一方の領域側で生産をおこなう際に他方の領域側で段取りを円滑に実行でき、生産しながら段取りを実行でき、多品種変量生産時における生産性を向上できるようになる。
【００５３】
また、請求項２１の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項２０に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示手段を備えたことを特徴とする。
【００５４】
この請求項２１の発明によれば、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができる。
【００５５】
また、請求項２２の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の発明において、前記連結された複数台の電子部品搭載装置における前記搬送手段の前端および後端には、連結された前後工程の装置との間で前記プリント配線板を受け取り／あるいは受け渡し、一時的に該プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたことを特徴とする。
【００５６】
この請求項２２の発明によれば、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。
【００５７】
また、請求項２３の発明に係るプリント配線板は、請求項１８〜２２に記載の電子部品生産システムによって生産されることを特徴とする。
【００５８】
この請求項２３の発明によれば、多品種変量生産のプリント配線板を生産効率良く短時間で得ることができ短納期が図れるようになる。また、品種切り替えなどによる段取り実行時においてもプリント配線上をヘッドが通過しないため、ヘッドからの電子部品落下やヘッドが保持する電子部品がプリント配線板上に干渉することがなく、製造品質を向上させたプリント配線板を得ることができるようになる。
【００５９】
また、請求項２４の発明に係る電子部品生産方法は、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動によりプリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段とを備えた電子部品搭載装置を用いて前記プリント配線板を生産する電子部品生産方法において、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常生産工程と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独工程とを含み、前記通常生産工程あるいは前記搬送単独工程のいずれかに切り替え可能なことを特徴とする。
【００６０】
この請求項２４の発明によれば、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることができるため、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるようになる。
【００６１】
また、請求項２５の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２４に記載の発明において、前記搬送単独工程は、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取り作業時に実行されることを特徴とする。
【００６２】
この請求項２５の発明によれば、多品種変量生産時に頻繁におこなわれる供給媒体の交換や、電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを効率的におこなうことができ、この段取り時においてもプリント配線板の搬送を並行しておこなえ、生産を継続させることができる。
【００６３】
また、請求項２６の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２４または２５に記載の発明において、前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記ヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制する規制工程を含むことを特徴とする。
【００６４】
この請求項２６の発明によれば、電子部品を保持したヘッドと生産中のプリント基板の移動時の軌跡が重ならないため、電子部品の落下や干渉が発生せず、製造するプリント配線板の品質を向上できるようになる。
【００６５】
また、請求項２７の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させることを特徴とする。
【００６６】
この請求項２７の発明によれば、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００６７】
また、請求項２８の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させることを特徴とする。
【００６８】
この請求項２８の発明によれば、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００６９】
また、請求項２９の発明に係る電子部品生産方法は、電子部品を供給する供給手段と、前記電子部品をプリント配線板に実装する実装手段と、該実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記実装手段のヘッドに対し着脱自在なノズルの交換ステージの各手段の動作と、前記プリント配線板を搬送する搬送手段の動作とを独立して制御可能な電子部品搭載装置を用いて前記電子部品を生産する電子部品生産方法であって、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行した際に、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行させる段取り工程を含むことを特徴とする。
【００７０】
この請求項２９の発明によれば、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるようになる。
【００７１】
また、請求項３０の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２４〜２９のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成時には、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御工程を含むことを特徴とする。
【００７２】
この請求項３０の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるようになる。
【００７３】
また、請求項３１の発明に係る電子部品生産方法は、請求項３０に記載の発明において、前記統括制御工程は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行することを特徴とする。
【００７４】
この請求項３１の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるようになる。
【００７５】
また、請求項３２の発明に係る電子部品生産方法は、請求項３０または３１に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示工程を含むことを特徴とする。
【００７６】
この請求項３２の発明によれば、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができる。
【００７７】
また、請求項３３の発明に係るプログラムは、前記請求項２４〜３１のいずれか一つに記載された方法をコンピュータに実行させることができる。
【００７８】
また、請求項３４の発明に係るプログラムは、請求項３２に記載された方法により得られた生産指示のデータをＮＣプログラムの一部として用いるようコンピュータに実行させることができる。
【００７９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電子部品搭載装置および該装置を備えた電子部品生産システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００８０】
図１は、ライン構成の基本である大量生産ラインにおける部品搭載装置の代表的な装置構成例を示す図である。本発明の装置構成例の前提となるため、まずこの構成例を説明する。
【００８１】
大量生産ラインは、プリント配線板を供給するローダリフター１０１、プリント配線板上にクリームはんだを印刷する印刷機１０３、主に角チップ部品と呼ばれる電子部品を高速で搭載可能な高速チップマウンター１０４、様々な形状およびその形状にあわせて供給形態を有する電子部品を搭載することが可能な異形マウンター１０５、プリント配線板に供給されたクリームはんだと電子部品を一括で加熱、冷却、はんだ接合し、プリント配線板とするリフロー装置１０６、プリント配線板を収納するアンローダリフター１０７の各装置が組み合わせて配備される。各々の装置間は、中間コンベア１０２で連結され一本のラインとして構成されている。
【００８２】
後述する異形マウンター１０５（図５参照）の部品供給部５１３，５１４は、テープフィーダー４０１（図４参照）、スティックフィーダー６０１（図６参照）、トレイフィーダー７０１（図７参照）と部品荷姿への対応が幅広い。そして、高速チップマウンター１０４（図３参照）での実装可能部品供給荷姿が限られることより、プリント配線板の形成にあたっては、異形マウンター１０５との連結が必要となる。
【００８３】
図２は、本発明による多品種変量生産ラインの装置構成例を示す図である。この構成は、図１記載の大量生産ラインの構成例に比して部品搭載装置について異形マウンター１０５を複数台（本実施の形態では、３台）連結した構成である。
【００８４】
図３は大量生産ラインで使用される高速チップマウンター１０４を示す図である。図３（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はロータリヘッドである。ロータリヘッド３１０には、複数の吸装着ヘッド３０９が、円周上に均等に配置され、各々に部品サイズに合わせた複数の高速用ノズル３１１が配置されている。これにより、高速で安定性の高い、部品の吸装着を可能としている。
【００８５】
部品のサイズによっては、ロータリヘッド３１０の回転速度をさげることが必要となるが、部品供給部３０８にセットされるテープフィーダー４０１（図４参照）を、部品のサイズ順とすることでロータリヘッド３１０の回転速度が高速から低速まで順次移行可能となり、部品搭載に必要となるタクトは実際に生産しなくとも、ほぼ狂いなく算出することが可能である。
【００８６】
図４はテープフィーダー４０１を示す図である。図４（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はセットされるテープ部品４１６、（ｃ）はこのテープフィーダー４０１で供給される電子部品の部品荷姿を示す図である。テープ部品４１６は、トップテープ４１７，キャリアテープ４１８，部品収納部４１９からなる。部品収納部４１９に収納される電子部品としては、角チップ４２０，タンタル４２１，ＳＯＰ４２２がある。
【００８７】
図５は異形マウンター１０５を示す斜視図である。この異形マウンター１０５は、様々な部品に対応可能であり、テープフィーダー４０１、スティックフィーダー６０１（図６参照）、トレイフィーダー７０１（図７参照）が装置の前面および背面側に配置できる構造となっている。
【００８８】
図６は、スティックフィーダー６０１を示す図である。図６（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は部分拡大図、（ｃ）はこのスティックフィーダー６０１で供給される電子部品の部品荷姿を示す図である。スティック部６２４には電子部品６２６を収納したスティック６２５が装着されるようになっている。収納される電子部品６２６としては、ＳＯＰ６２７，ＰＬＣＣ６２８がある。
【００８９】
図７は、トレイフィーダー７０１を示す図である。図７（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はこのトレイフィーダー７０１で供給される電子部品の部品荷姿を示す図である。電子部品を収納するトレイ７２９上には部品収納部７３０が形成され、このトレイ７２９はトレイ受けプレート７３１を介しトレイ収納マガジン７３２に積層収納され、トレイフィーダー７０１内に装着される。装着後、装着ヘッド部７０９の異形用吸着ノズル７１２によって電子部品が吸着保持される。収納される電子部品としては、ＱＦＰ７３３，ＢＧＡ７３４，コネクタ７３５がある。
【００９０】
この為、この異形マウンター１０５は、部品を吸装着する異形用ノズル５１２が取り付けられている吸装着ヘッド５０９（図５参照）が装置の前方と背面側に移動するワン・バイ・ワン方式となる。この方式では、吸装着ヘッド５０９の移動距離が大きく、生産タクトの増加を抑えることが課題となっている。
【００９１】
この実施形態では、図示しない制御手段は、吸装着ヘッド５０９に取り付けられた、複数の異形用ノズル５１２で連続吸着を実施したり、テープフィーダー４０１から部品を吸着する動作中に、トレイフィーダー７０１のトレイ７２９が移動し、部品を供給位置に待機させるなど、吸装着ヘッド５０９の移動制御と、部品の供給制御を並行させる制御をおこない生産タクトの低減を図る。
【００９２】
このような動作は、装置内部で自動演算され、最適な組み合わせとなるよう処理されるので、ユーザ側としては、特に考慮する必要はない。一般的に、部品の組み合わせにより、生産タクトがどのような結果となるかは、事前に検討しても合わせこむことがほぼ不可能であり、高速チップマウンター１０４とのタクトバランスをとるためには、仮に妥当と思われる部品の振り分けを実施した後、実際に搭載装置を動作させ、結果を収集し、再度部品の振り分けを実施という、一連の作業を繰り返しながら、両装置間の生産タクトバランスをとることになる。
【００９３】
異形マウンター１０５は、高速チップマウンター１０４との構造上の違いによって生産タクトアンバランスな構造であるが、この実施形態では、図２に示したように、同様の機能を有した異形マウンター１０５を連結させ複数台使用する構成とした。図示しない統括制御手段は、複数台の異形マウンター１０５の全体を統括して上記の吸装着ヘッド５０９の移動制御と、部品の供給制御を並行させる制御をおこない、部品供給部５１３，５１４の各々均等に占有させる。これにより、装置動作が同様にできるので、生産タクトのバランスも均等にでき、安易に生産タクトのバランスをとることが可能となる。これにより、異形マウンター１０５の特質である部品対応能力の高さを維持しつつ生産タクトバランスをとることができ、生産効率の向上が図れる。
【００９４】
前述したように、高速チップマウンター１０４の実装可能部品供給荷姿が限られることにより、プリント配線板の形成にあたっては、異形マウンター１０５との連結が必要となる。さらに、高速チップマウンター１０４と異形マウンター１０５との部品荷姿対応可否の違いから、部品振り分けに制限が発生する事は、前述した通りである。
【００９５】
図８は、設備別対応可否および、搭載タクト／段取り時間例を示す図表である。供給荷姿別の各々の装置に対するセット可能なフィーダー、部品１点当りの搭載平均タクト、品種切り替え時に要する平均段取り時間を表している。部品種個々で違いは発生するが、本実施の形態の説明上、平均値として取り扱うこととした（現実と大きくかけ離れる値でないことと判断する）。
【００９６】
図９は、多品種変量生産品種例を示す図表である。通常の量産ライン（図１参照）をイメージした、高速チップマウンター１０４、異形マウンター１０５の構成で、生産タクトバランスを考慮した部品供給部占有状況と、多品種変量生産ライン（図２参照）での異形マウンター１０５の連結、すなわち異形マウンター１０５のみでの対応を想定した場合の、部品供給部必要数を表している。
【００９７】
以下に説明する、多品種変量生産ラインは、図２の如く異形マウンター１０５の連結を３台とし、各１台に対して、テープフィーダー４０１、スティックフィーダー６０１が合わせて５０部品種分、トレイフィーダー７０１には、トレイ７２９を４０枚セットした構成として説明する。このセット可能数は、異形マウンター１０５の仕様としては十分余裕を見て設定してある。
【００９８】
図１０は大量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。図に示すように、大量生産ライン（図１参照）の場合、品種Ｄでは高速チップマウンター１０４が５０秒タクトに対して、異形マウンター１０５が１５０秒タクトとなる。ラインの生産タクトは、この結果１５０秒となる。このような現象は、スティックフィーダー６０１、トレイフィーダー７０１などの高速チップマウンター１０４で、対応不可能な荷姿が増加する程、装置間のタクトバランスが崩れることを意味し、効率的な生産ができない状態となる。
【００９９】
したがって、同一機能を保有した異形マウンター１０５を複数台連結することで、部品振り分けを容易にしタクトバランス（上述した部品供給制御と吸装着ヘッド５０９のタクトバランス）を採る制御に加え、段取り時間も考慮して最適化を図る。この最適化された動作制御は、図示しない制御手段が実行する。
【０１００】
図９には各生産品種別に、荷姿別の部品種数と、その部品点数を部品内訳として、大量生産ライン（図１参照、高速チップマウンター１０４と異形マウンター１０５）の構成を元にして異形マウンター１０５の連結の構成がどのように変わるかが示されている。高速チップマウンター１０４の供給荷姿は、テープの数値が加算された形となる。
【０１０１】
異形マウンター１０５の連結による多品種変量生産ラインでは、異形マウンター１０５の設備台数は、部品種数を元に、異形マウンター１０５の各保有供給部数から必要となる台数を算出する。
【０１０２】
図１１〜図１５は多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。各図には異形マウンター１０５の必要な台数を設備台数として表している。大量生産ラインの場合は、高速チップマウンター１０４と、異形マウンター１０５が各一台となるため、設備台数は２台としている。荷姿別の搭載する部品点数（図９：部品点数）に対し平均搭載タクト（図８）を積算し、算出された必要台数にて除算したものが、図１１〜図１５における、供給荷姿別の異形マウンター（秒／枚）値となり、この合計が異形マウンター１０５一台当りの生産タクトとなる。これに生産枚数を積算したものが生産時間であり、段取り時間を合わせたものが、トータル時間となる。
【０１０３】
品種Ａ〜Ｄを大量生産ラインで実施した場合、図１０に示すように、トータル時間は３９０分となる。図１６は、大量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１０４】
この実施形態で説明した異形マウンター１０５の連結で同様に実施した場合は、図１１に示すように、トータル時間は３８７分となり、図１０に示した大量生産ラインとほぼ同様の時間で生産が可能なことが示されている。図１７は、多品種変量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。生産時間が増加する品種が見られるが、必要となる設備台数が減少することで、段取り時間が低減できるため、トータルでは、ほぼ差が見られないことがこの図から読み取れる。このように、多品種変量生産では、いかに段取り時間を低減することが重要であるかを示すものであり、以下により具体的に説明する。
【０１０５】
同様の品種構成で、生産に必要な台数以外の装置では、生産と並行して次品種の段取りを実行する場合を説明する。図１８は、各装置の段取りと生産状況の例を示す図である。図１９は、この結果を元に同様に演算した結果の生産機能を説明する図表である。図示のように、トータルの時間が３５２分と低減されることが読み取れる。図２０は、段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１０６】
生産に使用されてない装置で、事前の段取り作業をおこなうことで、トータルの時間を低減させることが可能であるが、品種Ｂの生産時間が１５分と短いため、段取り時間の２０分に対し、全ての次品種の段取りが完了しない状態が生じている。生産に対し、段取りを効率的に組み合わせることで、さらにトータル時間を短縮できるようになる。
【０１０７】
図２１は、各装置の段取りと生産状況の他の組み合わせ例である。その結果を元に同様に演算した結果が図１２である。図１２においては、設備台数（多い、少ない）を順次組み合わせて、生産中に次生産の為の段取りが可能な組み合わせを検討したものであり、トータルの時間が３３２分と低減されることがわかる。図２２は、段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１０８】
この場合、トータル生産時間としては、図１０に示した大量生産ラインと比較し、５８分もの低減が見られるが、生産時間が長くなる品種が見受けられる。このような品種に対しては、装置台数に余裕があれば、生産にまわす方がトータル時間を短縮できるようになる。
【０１０９】
図１３では、品種Ｄの生産タクトを短縮する為に２台使用とし、再度、生産と段取りの組み合わせを見直したものである。トータルの時間が３０１分と低減されることが読み取れる。図２３は段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１１０】
以上の説明は、生産実績のある品種を元に段取り時間を想定し、検討したものである。図１４は、編集作業を含む大量生産ラインの稼働例を示す図表である（図２４はこの構成例のタイムチャートである）。試作生産で多く発生する電子部品の形状認識、搭載方向、吸着位置などを編集する作業を６０分／機種とした。この編集作業が加わることでトータル所要時間が６３０分となり、生産時間より段取り／編集作業による装置停止状態の占める割合が大幅に増えることが読み取れる。
【０１１１】
図１５は、編集作業を含む多品種変量生産ラインの稼働例を示す図表である。実施の形態として、編集作業時間が６０分を設備使用台数分に振り分ける形で算出した場合を示す（図２５はこの構成例のタイムチャートである）。生産中の段取り５７分／生産中の編集３０分が実施可能となり、トータル生産時間は５１９分となり１１１分の低減効果となる。４機種での例においては３０％以上の生産性を上げることが可能であり、少量生産／試作生産などの多品種変量が増すほど効果的なライン構成といえる。
【０１１２】
以上の説明のように、生産時間と段取り時間を組み合わせ、複数の品種にまたがりシミュレーションすることで、多大に生産効率を向上することが可能であるが、これを実現する為には、異形マウンター１０５の機能として、通常保有している生産動作制御以外に、ラインとしての基板の搬送動作を保有することが必要であり、基板搬送動作時は、段取り作業全般が可能な制御を追加する必要がある。
【０１１３】
図２６は、異形マウンター１０５におけるプリント配線板の搬送制御切り替え機能を説明する概要図である。図示のような、制御の切り替え機能を付加し、通常動作（通常の生産動作機能）２６０１との切り替えによりプリント配線板搬送部でのプリント配線板搬送単独制御２６０２を単独で動作させる。基板搬送動作を有効にした状態で、吸装着ヘッド５０９による主な動作となる、ノズルチェンジ機能（ノズルチェンジ部）２６０４での異形用ノズル５１２の交換動作、部品供給部５１３，５１４での部品供給動作、カメラなどの部品認識部５３８による部品認識動作などの段取り作業と分離制御する。
【０１１４】
図２７は、段取り作業の作業例を示すフローチャートである。段取り作業は、部品セット（ステップＳ２７０１）、ノズルセット（ステップＳ２７０２）、バックアップピンセット（ステップＳ２７０３）、ＮＣロード（ステップＳ２７０４）、部品認識（ステップＳ２７０５）、部品吸着位置補正（ステップＳ２７０６）、部品搭載角度（ステップＳ２７０７）などの制御がある。
【０１１５】
このような段取り作業に関する制御を、プリント配線板の搬送動作と分離させることにより、生産中に段取りを併用することが可能となり、多品種変量生産によって発生する段取りロスを最小限にした、理想的な装置が得られるようになる。
【０１１６】
図２８は、異形マウンター１０５におけるプリント配線板の搬送動作中の装着ヘッド動作を示す図である。図２６、図２７を用いて説明した、通常の生産動作機能との切り替えによりプリント配線板搬送制御を単独で動作させ、段取り（切り替え・編集など）を併用可能とした場合、図２８に示すように、基板搬送動作中に段取りを実施した際、搬送中のプリント配線板２８３６と電子部品を保持しているヘッド（図５に記載の吸装着ヘッド５０９）の軌道とが重なることが予測できる。
【０１１７】
段取り作業の具体例としては、異形マウンター１０５の部品認識部５３８による、部品認識、部品吸着位置２８３７を補正する作業がある。この段取り作業は、プリント配線板２８３６の搬送制御と並行しておこなわれる場合が多い。この部品認識、部品吸着位置２８３７を補正する作業は、部品サイズに合わせた異形用ノズルの選定、部品収納部４１９（図４参照）の部品中央位置および部品の上面高さを異形用ノズル５１２と正しく合わせ込み、安定して吸着できるように部品吸着位置２８３７のＸ、Ｙ、Ｚ（縦、横、高さ方向）のデータを合わせ込む作業などがある。
【０１１８】
仮に吸着位置不完全となり、図２８の点線矢印に示すように、その後の部品認識部５３８への動作が実施された場合、吸装着ヘッド５０９は、部品を保持しきれず落下させることがある。その結果、部品落下により組立中のプリント配線板２８３６を不良にする危険性が高い。したがって、プリント配線板２８３６と吸装着ヘッド５０９に取り付けられた異形用ノズル５１２に吸着された電子部品の動作軌道とが重なることを防ぐ必要がある。
【０１１９】
プリント配線板２８３６は、搬送時に基板搬送レール２８３９上を位置ａ→ｂ→ｃの順で随時通過する。装置構造上、基板搬送レール２８３９は、プリント配線板２８３６より、非常に長いものとなる。生産タクトを少しでも縮める為に、プリント配線板２８３６は、通常時に位置ａもしくは位置ｃ又は、その両側で待機をして基板搬送時間を損失させないための制御をおこなっている。生産を実施する場合のプリント配線板２８３６の停止位置は、装置全体の動作エリアからバランスの良い位置、すなわち基板搬送レール２８３９のほぼ中央となる位置ｂである場合が多い。待機位置である位置ａ，ｃにプリント配線板２８３６が存在している事は、装置としては認識しており、この待機位置であれば通常は、軌道上の干渉は考えにくい。
【０１２０】
もし仮に干渉するようであれば、搬送制御では、待機位置を持たない設定とし、前工程の装置からプリント配線板２８３６の移動の信号を受けて、吸装着ヘッド５０９を基板搬送レール２８３９に干渉しない位置で待機させる、もしくは、吸装着ヘッド５０９が基板搬送レール２８３９上を通過している位置にあれば、プリント配線板２８３６を搬送させなければ良く、生産中の基板上への部品落下などの事故を防ぐことが可能となる。
【０１２１】
図２９は、搬送中のプリント配線板２８３６の位置と吸装着ヘッド５０９動作の軌道との重なりを防ぐ制御のフローチャートである。吸装着ヘッド５０９がＹ軸方向（基板搬送レール２８３９上を吸装着ヘッド５０９が通過する方向）に移動を開始する時（ステップＳ２９０１）、プリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過しているか否かを検出する（ステップＳ２９０２）。プリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過していなかった場合は（ステップＳ２９０２：Ｎｏ）、プリント配線板２８３６の搬送動作を一時停止させ（ステップＳ２９０３）、吸装着ヘッド５０９がＹ軸移動完了した後（ステップＳ２９０４）、プリント配線板２８３６の搬送動作を有効にし動作を再開させ（ステップＳ２９０５）、次の作業を動作制御する（ステップＳ２９０６）。
【０１２２】
すでにプリント配線板２８３６が搬送動作を開始しており、基板搬送レール２８３９上にプリント配線板２８３６が位置している場合は（ステップＳ２９０２：Ｙｅｓ）、搬送を優先させるため吸装着ヘッド５０９のＹ軸移動を一時停止させ（ステップＳ２９０７）、一枚のプリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過搬送完了後（ステップＳ２９０８）、吸装着ヘッド５０９のＹ軸移動を有効にし動作を再開させ（ステップＳ２９０９）、次の作業を動作制御する（ステップＳ２９０６）。
【０１２３】
また、多品種変量生産では、月、週、日と投入される品種、数量がめまぐるしく変動することが予測される。このような変動に臨機応変に対応するには、システム化が重要であり、一構成例として多品種変量生産に適合するシステム構成を説明する。
【０１２４】
まず図３０は生産品種の最小装置使用台数割り出しのフローチャートである。生産予定から装置ステーション数を基に、部品品種数（ステップＳ３００１）と、装置台数（供給部）を照合して（ステップＳ３００２）、最小装置の使用台数を割り出す（ステップＳ３００３）。
【０１２５】
図３１は、生産順の組み合わせを求めるフローチャートである。生産時間内に次生産品種の段取りが可能な生産順を組み合わせる。具体的には、
当生産品種の生産時間 ＞ 次生産品種の段取り時間（ステップＳ３１０１）、当生産品種の生産時間 − 次生産品種の段取り時間 ≧ ０ （ステップＳ３１０２）。
に基づき組み合わせを得る（ステップＳ３１０３）。
【０１２６】
図３２は、装置使用台数の最適化のフローチャートである。当生産品種の最小装置使用台数を割り出し（ステップＳ３２０１：ステップＳ３００１〜Ｓ３００３相当）、
当生産品種の生産時間 ＞ 当生産品種の段取り時間（ステップＳ３２０２）、生産時間 − （装置使用台数 × 段取り時間） ≧ ０（ステップＳ３２０３）、
により装置使用台数を最適化（最適台数）する（ステップＳ３２０４）。
【０１２７】
図３３は、電子部品生産システムにおける生産指示作成までの全体処理を示すフローチャートである。電子部品生産システムは、生産指示システム３３０１，ＮＣ作成システム３３１０，段取り作成システム３３２０で構成される。生産指示システム３３０１は、生産機種の最小装置使用台数を割り出し（ステップＳ３３０２）、生産順を組み合わせ（ステップＳ３３０３）、装置使用台数を最適化し（ステップＳ３３０４）、図３４に示す生産指示リスト３４０１を出力する（ステップＳ３３０５）。
【０１２８】
ステップＳ３３０２は図３０に記載のステップＳ３００１〜Ｓ３００３の内容に相当し、ステップＳ３３０３は図３１に記載のステップＳ３１０１〜Ｓ３１０３の内容に相当し、ステップＳ３３０４は図３２に記載のステップＳ３２０１〜Ｓ３２０４の内容に相当する。
【０１２９】
ステップＳ３３０５で出力された生産指示リストは、ＮＣ作成システム３３１０に入力され、装置間で部品振り分けされ（ステップＳ３３１１）、ＮＣプログラムが作成され、出力される（ステップＳ３３１２）。
【０１３０】
ステップＳ３３１２で出力されたＮＣプログラムは、段取り作成システム３３２０に入力され、装置毎の段取りが指示され（ステップＳ３３２１）、図３５に示す段取り指示リスト３５０１を出力する（ステップＳ３３２２）。この段取り指示リスト３５０１には、決定された装置用ＮＣプログラムの部品セット位置などの作業指示が記載され、品種に応じて出力される。
【０１３１】
上記電子部品生産システムによれば、決定された装置使用台数に応じて、装置用のＮＣプログラムを作成し、装置間の部品振り分けとタクトバランスのとれた最適化を図ることが可能となる。そして、これら生産指示システム３３０１，ＮＣ作成システム３３１０，段取り作成システム３３２０を組み合わせ生産指示に即応した装置の使い方をすることにより、多品種変量生産ライン構成を効率的に稼働させることが可能となる。
【０１３２】
以上の構成では、図２に記載した多品種変量生産ラインにおける、異形マウンター１０５を最適化して、複数の品種を組み合わせた場合のトータル時間を短くする点について説明した。しかしながら、異形マウンター１０５を連結し効率を向上したとしても、その前後には、印刷機１０３，リフロー装置１０６が配置されており、生産ライン全体として考えた場合は、これらのタクトも考慮する必要がある。
【０１３３】
図１３を用いて説明したように、異形マウンター１０５の台数を増やすことで、トータル時間を減少させることができたが、ラインとしての生産タクトは、印刷機１０３，リフロー装置１０６も含めて最もタクトがかかる工程がネック工程となる。このネック工程以上に異形マウンター１０５のタクトを上げたとしても現実的に効果が上がらないこととなる。通常は、印刷機１０３，リフロー装置１０６は一括処理であるため、多数の部品種を順次搭載する事となるマウンター工程がネック工程となるが、このような場合を想定しシステム化する事も重要である。
【０１３４】
上記構成では、印刷機１０３の段取りを終え、異形マウンター１０５の切り替えをおこない、リフロー装置１０６の段取りが終わらないと、品種の切り替え、すなわち生産のスタートが切れないこととなる。この場合、品種切り替えのトータル時間を減少させるには、各装置に作業者を配置して一斉に段取り変更をおこなう必要があるが、このような方法では多品種変量生産の効率的な運用はおこなえない。
【０１３５】
図３６は、電子部品生産システム全体のタクト向上を図るための構成例を示す図である。図示のように、印刷機１０３の後工程、および異形マウンター１０５の後工程に中間バッファコンベア３６０１を設ける。中間コンベア１０２は、プリント配線板２８３６を各装置に搬送する為のものであり、プリント配線板２８３６を一枚もしくは数枚待機させるものである。中間バッファコンベア３６０１は、ローダリフター１０１，アンローダリフター１０７同様に、ラック３６０２を備えプリント配線板２８３６を多段に収納可能な構造となっている。簡単には、ローダリフター１０１，アンローダリフター１０７を内向きに合わせたような構造である。
【０１３６】
中間バッファコンベア３６０１は、ラック３６０２の収容数を増やすことで、必要な時間だけ基板を待機することが可能となる。また、ラック３６０２の移動を設定する機能を付加することで、全収容数にプリント配線板２８３６が収納されなくとも次工程にプリント配線板２８３６を送り出すことが可能となる。
【０１３７】
この中間バッファコンベア３６０１で蓄えられる時間を活用し、印刷機１０３の段取りが完了次第、生産をスタートさせ、異形マウンター１０５の品種切り替え完了と同時に中間バッファコンベア３６０１から異形マウンター１０５へのプリント配線板２８３６の送り出しを開始させ、リフロー装置１０６の段取りが完了した時点で、異形マウンター１０５の後工程の中間バッファコンベア３６０１から、リフロー装置１０６への送り出しをスタートさせる制御とする。
【０１３８】
そして、印刷機１０３の生産が完了次第、段取り変更をスタートさせることで、多品種変量生産バッファラインとして、印刷機１０３，異形マウンター１０５，リフロー装置１０６間で、段取りと生産の品種間重ね合わせが可能となる。これにより、作業者一名でライン全体のトータル時間を短縮することが可能となる。
【０１３９】
（生産時における段取り作業の並行制御について）
図２８を用いて示した構成は、プリント配線板２８３６の搬送動作制御時には、基板搬送レール２８３９上を搬送されているプリント配線板２８３６の上部位置を、電子部品を保持している吸装着ヘッド５０９を通過させないよう制御した。この構成によれば、段取り作業でプリント配線板２８３６搬送動作中に部品を保持する吸装着ヘッド５０９がプリント配線板２８３６上を通過することがないため、部品の落下、搭載済み部品などとの干渉の防止、はんだ付け不良の発生の防止がおこなえ、生産性の向上を図ることができる。
【０１４０】
しかし、上記構成とした場合、吸装着ヘッド５０９がＹ軸方向（基板搬送レール２８３９上を装着ヘッドが通過する方向）に移動する際に、プリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過している場合には、図２９に示す制御処理に基づき吸装着ヘッド５０９を一時停止させるため、段取り作業が一時停止（中断）することになる。更に、段取り作業が一時中断するため、段取りをおこなう作業者はこの一時中断の期間中は継続して装置付近に拘束され、結果的に段取り作業全体に係る対応時間が長引き、作業の効率が低下することになる。
【０１４１】
さらに、吸装着ヘッド５０９が既にＹ軸方向に移動をしていた場合には、プリント配線板２８３６の搬送動作を一時停止させることになるため、生産タクトに影響を及ぼし生産が一時停止する。以上の点から、段取りと生産を並行しておこなうためには、吸装着ヘッド５０９および搬送を一時停止させることなく、段取りと生産動作をおこなえることが要求される。
【０１４２】
図３７は、図５に示した異形マウンター１０５の平面図である。この異形マウンター１０５は、プリント配線板２８３６の搬送方向に沿った基板搬送レール２８３９，第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４を備えた構成である。
【０１４３】
このような構成においては、基板搬送レール２８３９を挟んで装置の前面側に第１の部品供給部５１３が配置され、装置の背面側に第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４が配置されており、吸装着ヘッド５０９の動作軌道が基板搬送レール２８３９に重なる。この構成によると段取り時に前述した不具合が発生する。
【０１４４】
（異形マウンターの他の構成例１−片面配備装置）
次に、生産と段取り作業を並行して動作制御可能な構成について説明する。図３８は、他の構成の異形マウンター１０５ａを示す平面図である。図示の異形マウンター１０５ａは、プリント配線板２８３６を搬送する基板搬送レール２８３９に対し、装置の片面（前面）側に第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４からなる前面配備装置（片面配備装置）３８０１を配置した構成である。
【０１４５】
上記配置によれば、吸装着ヘッド５０９の主な動作となる、ノズルチェンジ部２６０４での異形用ノズル５１２の交換動作、第１，第２の部品供給部５１３，５１４における部品供給（吸着）動作を基板搬送レール２８３９の一方（前方）側でおこなうことができる。加えて、段取り作業時に吸装着ヘッド５０９を部品認識部５３８へ移動させる等の動作軌道についても基板搬送レール２８３９の一方（前方）側となる。
【０１４６】
これにより、プリント配線板２８３６の搬送軌跡に対し、段取り作業時の吸装着ヘッド５０９の動作軌跡が重ならない。したがって、基板搬送レール２８３９上をプリント配線板２８３６を移動させる生産時に段取り作業を並行して動作制御できるようになる。このような構成によれば、図２６に示した通常動作と、段取り時の動作（プリント配線板搬送単独制御）を切り替える制御をおこなうだけで、生産中の段取り作業が可能となる。この際、図２９に示した動作軌道の重なりを防止するための制御を不要にできる。これにより、生産、および段取り作業のいずれも一時停止（中断）することなく、生産性を維持しつつ段取り作業の効率化を図れるようになる。
【０１４７】
（異形マウンターの他の構成例２−両面配備装置）
図３９は、さらに他の構成の異形マウンター１０５ｂを示す平面図である。図示の異形マウンター１０５ｂは、プリント配線板２８３６を搬送する基板搬送レール２８３９を基準に、装置の前面側に第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４からなる前面配備装置３８０１と、装置の背面側に同様の各部からなる背面配備装置３９０１を配置させて両面配備装置を形成した構成である。図示の例は、基板搬送レール２８３９上におけるプリント配線板２８３６の実装時の停止位置を中心として、前面配備装置３８０１と、背面配備装置３９０１を点対称に配置させたものである。
【０１４８】
図３８に示した異形マウンター１０５ａによると、部品をセットする第１，第２の部品供給部５１３，５１４が装置前面側にのみ配置される構成であるため、部品セット数が限られる。図３８に示す第１，第２の部品供給部５１３，５１４では、一般的にカセットフィーダー（８ｍｍ換算）５０種と、トレイ２０種程度となるため、生産可能な機種が限られ多品種の生産に支障が生じる場合がある。
【０１４９】
これに対し、図３９に示す両面配備装置（前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１）を備えた構成によれば、これら一対の前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１にそれぞれ生産と段取り作業を割り当てて独立して動作制御することができるようになる。そして、図２６に示した通常動作と、段取り時の動作（プリント配線板搬送単独制御）を切り替える制御をおこなうだけで、生産中の段取り作業が可能となることは言うまでもない。
【０１５０】
図４０は、両面配備装置を用いた生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。図示のように、▲１▼前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも生産に用いる動作制御、▲２▼前面配備装置３８０１が段取り作業、背面配備装置３９０１が生産する動作制御、▲３▼前面配備装置３８０１が生産し、背面配備装置３９０１が段取り作業する動作制御、▲４▼前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも段取りする動作制御、の４通りの組み合わせが可能となる。
【０１５１】
上記構成によれば１台の異形マウンター１０５ｂで、２台の異形マウンター１０５相当の機能を有することになる。これにより、部品供給部の数を増加させることができ、多品種生産に対応できるようになるとともに、この１台の異形マウンター１０５ｂを用いて生産と段取りの並行動作が可能となる。この際、図２９に示した動作軌道の重なりを防止するための制御を不要にできるため、生産、および段取り作業のいずれも一時停止（中断）することなく、生産性および段取り作業のいずれもより効率化を図ることができるようになる。
【０１５２】
図３８，図３９を用いて説明した各異形マウンター１０５ａ，１０５ｂは、図２に示すように、複数台（例えば３台）連結した構成とすることにより、生産性および段取り作業の効率化を図ることができる。特に、図３９に示す両面配備装置（前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１）を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結させた構成とすれば、第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４の配置個数を増大できるとともに、各それぞれ生産と段取りを並行して動作制御できるため、複数台の各異形マウンター１０５ｂは段取り作業の有無にかかわらず、いずれも同様の生産動作（生産タクト）を得ることができるようになる。これにより、複数台の異形マウンター１０５ｂ間における生産タクトのバランスを容易に取ることができるようになる。
【０１５３】
図４１は、両面配備装置を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結した場合における生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。図示の例は、異形マウンター１０５ｂを３台連結した構成であり、▲１▼３台とも前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも生産に用いる動作制御、▲２▼１台の前面配備装置３８０１のみ段取り、他の前面配備装置３８０１と背面配備装置３９０１全てを生産に用いる動作制御、…、▲７▼３台とも前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも段取りする動作制御、の７通りの組み合わせが可能となる。このように、両面配備装置を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結させることにより、生産と段取りの組み合わせの自由度をさらに向上できるようになる。すなわち、生産性を向上させつつ、現在の生産品種の生産実行中に次の品種の生産に必要な段取りをおこなう自由度を向上できるようになる。
【０１５４】
図４２は、上記構成の異形マウンターの設置スペースを説明するための図である。図４２（ａ）は、図３８に示した前面配備装置３８０１を備えた異形マウンター１０５ａの設置スペースであり、この異形マウンター１０５ａの設置に必要な幅Ｗと奥行Ｄをそれぞれ１として記載した。図４２（ｂ）は、図３９に示した両面配備装置（前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１）を備えた異形マウンター１０５ｂの設置スペースであり、前面配備装置３８０１を備えた異形マウンター１０５ａに対し、必要な幅Ｗは１．２５倍，奥行Ｄは１．５倍となる。
【０１５５】
上記構成によれば、前面配備装置３８０１を備えた異形マウンター１０５ａの設置スペース（面積）を１．００としたとき、両面配備装置３８０１，３９０１を備えた異形マウンター１０５ｂの設置スペース（面積）は１．８７５となる。異形マウンター１０５ｂは、片面配備装置３８０１が２つ分である両面配備装置３８０１，３９０１を備えた構成であっても、設置スペースを省スペース化できるようになる。
【０１５６】
図４３は、両面配備装置を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結させた場合の設置スペースを示す図である。基板搬送レール２８３９の中心を基準に、前面配備装置３８０１と、背面配備装置３９０１を点対称に配置させた構成の場合、向きが異なっても前面配備装置３８０１と、背面配備装置３９０１を構成している第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４（図３９参照）は、それぞれ同一のものを１対用意するだけで構成でき、向きの違いに対応させた各部を用意する必要がない。
【０１５７】
ただし、異形マウンター１０５ｂが有する第２の部品供給部５１４がそれぞれ幅Ｗの方向に突出する形状となる。このため、図４２（ｂ）に示すように、異形マウンター１０５ｂが１台のみである場合には、この第２の部品供給部５１４の突出に起因して装置まわりの余白（空間）部分が多くなり、設置必要枠４２０１に占める余白が大きくなり、設置スペースの縮小が図り難い。
【０１５８】
図４３に示すように複数台連結させる配置構成時においては、図４２に示す各異形マウンター１０５ｂを単純に幅Ｗの方向に連結させる。この連結構成時には、向き合った一対の異形マウンター１０５ｂがそれぞれ備える第２の部品供給部５１４が互いに干渉せず、基板搬送レール２８３９を中心として前面側と背面側に交差配置されることになる。この交差する第２の部品供給部５１４部分の幅Ｗ１，Ｗ２の分だけ全体の幅Ｗを削減でき、設置必要枠４３０１を効率的に縮小させることができるようになる。
【０１５９】
図示の３台設置時における設置スペースは、図４２（ｂ）に示した両面配備装置３８０１，３９０１を備えた１台の異形マウンター１０５ｂと対比すると、奥行きＤは同様の１．５，幅Ｗは３．２５となる（対比基準は、図４２（ａ）の異形マウンター１０５ａの幅Ｗおよび奥行きＤをそれぞれ１とした）。これにより、図４３に示す設置必要枠４３０１の設置面積は４．８７５となり、装置まわりの余白部分を減少させて効率的な配置が可能となる。なお、同様の機能を図４２（ａ）の異形マウンター１０５ａを用いて形成する場合、６台の連結が必要となり、設置面積は６．０００となるため、面積差１．１２５の設置面積の削減が可能で、省スペースを図ることができるようになる。
【０１６０】
以上説明した異形マウンター１０５（１０５ａ，１０５ｂ）を含む電子部品生産システムが生産するプリント配線板２８３６は、低コスト、短納期が可能となり、プリント配線板２８３６単体であっても、およびこのプリント配線板２８３６が組み込まれた装置（商品）についても市場での競争力を有する。
【０１６１】
なお、本実施の形態で説明した電子部品生産システム各部での制御は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フロッピー（Ｒ）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、上記記録媒体を介して、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を形成する電子部品搭載装置において、チップ部品、半導体部品、コネクタなどの電子部品を搭載する能力を有した搭載装置を複数台連結し、前記各搭載装置が、それぞれプリント配線板の基板搬送動作と、生産動作を切り替える制御機能を有するため、搭載装置を複数台連結して部品搭載能力の片寄りを防ぎ、部品振り分け、部品搭載装置間のタクトバランスを精度良く予測可能であるとともに、基板搬送動作と生産動作を切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業などを実施できるという効果を奏する。
【０１６３】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、基板搬送動作とは分離した制御であるトレイ、カセットなどを用いた電子部品の交換作業、電子部品の形状認識、搭載方向、吸着位置などを編集する作業や、ＮＣの入れ替え作業などの生産準備に必要な段取り作業、設備メンテナンスの作業などを可能としたので、基板搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業を低減できるという効果を奏する。
【０１６４】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、搬送レールで搬送されている前記プリント配線板の上部位置を、前記電子部品を保持しているヘッドを通過させないよう制御するので、部品の落下、搭載済み部品などとの干渉が無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１６５】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記各搭載装置が保有する電子部品の供給部数を基に、生産予定のプリント配線板毎に必要な設備台数を求め、段取りと稼働の組み合わせ時間が最小となる投入順を指示する生産指示手段を有するので、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働が図れるという効果を奏する。
【０１６６】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明において、前記生産指示手段は、各搭載装置の前後工程の生産時間内で、該各搭載装置の生産時間が収まるように設備台数を振り分け設定することとしたので、搭載装置の前後工程とのタクトバランスを取り部品搭載装置の使用台数を振り分けることができ、生産設備全体の稼働効率の向上が図れるという効果を奏する。
【０１６７】
また、請求項６に記載の発明によれば、請求項４または５に記載の発明において、前記各搭載装置の前後工程を繋ぐ手段として、一時的に前記プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたので、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上が図れるという効果を奏する。
【０１６８】
また、請求項７に記載の発明によれば、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段と、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常状態と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独状態とを切り替え可能な制御手段とを備えたので、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるという効果を奏する。
【０１６９】
また、請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明において、前記制御手段は、前記供給手段の供給媒体の交換や、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替え、などの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行するため、プリント配線板を搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業の低減を図れるという効果を奏する。
【０１７０】
また、請求項９に記載の発明によれば、請求項７または８に記載の発明において、前記制御手段は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記実装手段のヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制制御するため、部品を保持するヘッドの通過軌跡とプリント配線板の搬送軌跡が重ならないよう制御するので、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に落下したり、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に搭載済み部品などに干渉することが無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１７１】
また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させるため、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１７２】
また、請求項１１に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させるため、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１７３】
また、請求項１２に記載の発明によれば、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送レールに沿って搬送制御する搬送手段とを備え、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の一方側に配置したので、部品供給、実装、認識などの手段の動作をプリント配線板の搬送手段の一方側でおこなえ、この際にプリント配線板上をヘッドが通過することがないため、生産動作を妨げることなく段取り作業に関する動作を並行して実施できるため、生産中に段取り作業を全て完了できるという効果を奏する。
【０１７４】
また、請求項１３に記載の発明によれば、請求項１２に記載の発明において、前記実装手段は、前前記ヘッドに前記電子部品を吸着などで保持するノズルを備え、前記電子部品の形状に対応したノズルを選択するための交換ステージを備えたので、ノズルの交換時においてもプリント配線板上をヘッドが通過することがなく、段取り作業などの効率化が図れるという効果を奏する。
【０１７５】
また、請求項１４に記載の発明によれば、請求項１２または１３に記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置したので、搬送手段を挟んだ２つの領域にそれぞれ供給手段、前記実装手段および前記認識手段を配置することができ、これら２つの領域の手段の動作を切り替えることにより１台の装置内で生産と段取りを並行させながら生産効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１７６】
また、請求項１５に記載の発明によれば、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レール上における前記プリント配線板の実装時の停止位置を中心として点対称に配置したので、搬送レールを中心として供給手段、前記実装手段および前記認識手段を、それぞれ同一構成を用いて配置するだけでよく、向きの違いに合わせた特別な装置を製造する必要がなく、部品の共通化および低コスト化が図れるという効果を奏する。
【０１７７】
また、請求項１６に記載の発明によれば、請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を前記認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御とを並行して実行する制御手段を備えたので、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１７８】
また、請求項１７に記載の発明によれば、請求項７〜１６のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段は、テープ体に収容された電子部品を供給するテープフィーダーと、スティック内に収容された電子部品を供給するスティックフィーダーと、トレイ内に収容された電子部品を供給するトレイフィーダーとが選択的に組み合わせて前記供給箇所に配置させて、各種形態の部品を供給できるため、多品種変量生産の効率化を図れるという効果を奏する。
【０１７９】
また、請求項１８に記載の発明によれば、請求項７〜１７のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成を有し、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御手段を備えたので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１８０】
また、請求項１９に記載の発明によれば、請求項１８に記載の発明において、前記統括制御手段は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行するので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるという効果を奏する。
【０１８１】
また、請求項２０に記載の発明によれば、請求項１９に記載の発明において、前記統括制御手段は、単一の前記電子部品搭載装置内において２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置された前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段の一対に対して、該一対の一方の領域に配置されたいずれかの手段が段取りを実行する際には、前記一対の他方の領域に配置された各手段により前記プリント配線板の生産を継続させるので、一方および他方の領域に配置された供給手段、前記実装手段および前記認識手段はプリント配線板の搬送時に段取りを行ってもヘッドがプリント配線板上を通過しない構成であり、一方の領域側で生産をおこなう際に他方の領域側で段取りを円滑に実行でき、生産しながら段取りを実行でき、多品種変量生産時における生産性を向上できるという効果を奏する。
【０１８２】
また、請求項２１に記載の発明によれば、請求項２０に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示手段を備えたので、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができるという効果を奏する。
【０１８３】
また、請求項２２に記載の発明によれば、請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の発明において、前記連結された複数台の電子部品搭載装置における前記搬送手段の前端および後端には、連結された前後工程の装置との間で前記プリント配線板を受け取り／あるいは受け渡し、一時的に該プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたので、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上が図れるという効果を奏する。
【０１８４】
また、請求項２３に記載の発明によれば、請求項１８〜２２に記載の電子部品生産システムによって生産されるので、多品種変量生産のプリント配線板を生産効率良く短時間で得ることができ短納期を図れるようになる。また、品種切り替えなどによる段取り実行時においてもプリント配線上をヘッドが通過しないため、ヘッドからの電子部品落下やヘッドが保持する電子部品がプリント配線板上に干渉することがなく、製造品質を向上させたプリント配線板が得られるという効果を奏する。
【０１８５】
また、請求項２４に記載の発明によれば、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動によりプリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段とを備えた電子部品搭載装置に用いられ前記プリント配線板を生産する電子部品生産方法において、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常生産工程と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独工程とを含み、前記通常生産工程あるいは前記搬送単独工程のいずれかに切り替え可能としたので、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることができるため、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるという効果を奏する。
【０１８６】
また、請求項２５に記載の発明によれば、請求項２４に記載の発明において、前記搬送単独工程は、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取り作業時に実行されるので、多品種変量生産時に頻繁におこなわれる供給媒体の交換や、電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを効率的におこなうことができ、この段取り時においてもプリント配線板の搬送を並行しておこなえ、生産を継続させることができるという効果を奏する。
【０１８７】
また、請求項２６に記載の発明によれば、請求項２４または２５に記載の発明において、前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記ヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制する規制工程を含むので、電子部品を保持したヘッドと生産中のプリント基板の移動時の軌跡が重ならないため、電子部品の落下や干渉が発生せず、製造するプリント配線板の品質を向上できるという効果を奏する。
【０１８８】
また、請求項２７に記載の発明によれば、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させるので、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１８９】
また、請求項２８に記載の発明によれば、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させるので、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１９０】
また、請求項２９に記載の発明によれば、電子部品を供給する供給手段と、前記電子部品をプリント配線板に実装する実装手段と、該実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記実装手段のヘッドに対し着脱自在なノズルの交換ステージの各手段の動作と、前記プリント配線板を搬送する搬送手段の動作とを独立して制御可能な電子部品搭載装置を用いて前記電子部品を生産する電子部品生産方法であって、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行した際に、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行させる段取り工程を含むため、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１９１】
また、請求項３０に記載の発明によれば、請求項２４〜２９のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成時には、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御工程を含むので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１９２】
また、請求項３１に記載の発明によれば、請求項３０に記載の発明において、前記統括制御工程は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行するので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるという効果を奏する。
【０１９３】
また、請求項３２に記載の発明によれば、請求項３０または３１に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示工程を含むので、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働が図れるという効果を奏する。
【０１９４】
また、請求項３３の発明に係るプログラムは、前記請求項２４〜３１のいずれか一つに記載された方法をコンピュータに実行させることによって、請求項２４〜３１のいずれか一つの動作をコンピュータによって実現することが可能なプログラムが得られるという効果を奏する。
【０１９５】
また、請求項３４の発明に係るプログラムは、請求項３２に記載された方法により得られた生産指示のデータをＮＣプログラムの一部として用いるようコンピュータに実行させることによって、請求項３２の動作をコンピュータによって実現することが可能なプログラムが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の本実施の形態を説明するための大量生産ラインの構成を示す図である。
【図２】この発明の本実施の形態に係る生産ラインである多品種変量生産ラインの構成を示す図である。
【図３】生産ラインに設けられる部品搭載装置（高速チップマウンター）を示す図である。
【図４】部品搭載装置の供給部（テープフィーダー）を示す図である。
【図５】この発明の生産ラインに設けられる部品搭載装置（異形マウンター）を示す図である。
【図６】部品搭載装置の供給部（スティックフィーダー）を示す図である。
【図７】部品搭載装置の供給部（トレイフィーダー）を示す図である。
【図８】生産ラインにおける設備別対応可否および、搭載タクト／段取り時間例を示す図表である。
【図９】多品種変量生産品種例を示す図表である。
【図１０】大量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１１】多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１２】多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１３】多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１４】大量生産ラインにおける編集作業を含む生産機能を説明する図表である。
【図１５】多品種変量生産ラインにおける編集作業を含む生産機能を説明する図表である。
【図１６】大量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【図１７】多品種変量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【図１８】各装置の段取りと生産状況の例を示す図である。
【図１９】多品種変量生産ラインにおける段取りを考慮した生産機能を説明する図表である。
【図２０】多品種変量生産ラインにおける段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【図２１】各装置の段取りと生産状況の他の組み合わせ例である。
【図２２】多品種変量生産ラインの段取りと生産の状況のタイムチャート（組み合わせ例）である。
【図２３】多品種変量生産ラインの段取りと生産の状況のタイムチャート（最適化例）である。
【図２４】大量生産ラインにおける編集作業を含む生産の状況のタイムチャートである。
【図２５】多品種変量生産ラインにおける編集作業を含む生産の状況のタイムチャート（最適化例）である。
【図２６】異形マウンターにおけるプリント配線板の搬送制御切り替え機能を説明する概要図である。
【図２７】段取り作業の作業例を示すフローチャートである。
【図２８】異形マウンターにおけるプリント配線板の搬送動作中の吸装着ヘッドの動作を示す図である。
【図２９】異形マウンターにおける搬送中のプリント配線板の位置と吸吸装着ヘッドの動作の軌道との重なりを防ぐ制御のフローチャートである。
【図３０】生産品種の最小装置使用台数割り出しのフローチャートである。
【図３１】生産順の組み合わせを求めるフローチャートである。
【図３２】装置使用台数の最適化のフローチャートである。
【図３３】電子部品生産システムにおける生産指示作成までの全体処理を示すフローチャートである。
【図３４】生産指示リストを示す図である。
【図３５】段取り指示リストを示す図である。
【図３６】電子部品生産システム全体のタクト向上を図るための構成例を示す図である。
【図３７】図５に示した異形マウンターの平面図である。
【図３８】他の構成の異形マウンターを示す平面図である。
【図３９】さらに他の構成の異形マウンターを示す平面図である。
【図４０】両面配備装置を用いた生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。
【図４１】両面配備装置を備えた異形マウンターを複数台連結した場合における生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。
【図４２】上記構成の異形マウンターの設置スペースを説明するための図である。
【図４３】両面配備装置を備えた異形マウンターを複数台連結させた場合の設置スペースを示す図である。
【符号の説明】
１０１ ローダリフター
１０２ 中間コンベア
１０３ 印刷機
１０４ 高速チップマウンター
１０５，１０５ａ，１０５ｂ 異形マウンター
１０６ リフロー装置
１０７ アンローダリフター
３０８ 部品供給部
３０９ 吸装着ヘッド
３１０ ロータリヘッド
３１１ 高速用ノズル
４０１ テープフィーダー
４１６ テープ部品
４１７ トップテープ
４１８ キャリアテープ
４１９ 部品収納部
４２０ 角チップ
４２１ タンタル
４２２ ＳＯＰ
５０９ 吸装着ヘッド
５１２ 異形用ノズル
５１３，５１４ 部品供給部
５３８ 部品認識部
６０１ スティックフィーダー
６２４ スティック部
６２５ スティック
６２６ 電子部品
６２７ ＳＯＰ
６２８ ＰＬＣＣ
７０１ トレイフィーダー
７０９ 装着ヘッド部
７１２ 異形用吸着ノズル
７２９ トレイ
７３０ 部品収納部
７３１ トレイ受けプレート
７３２ トレイ収納マガジン
７３３ ＱＦＰ
７３４ ＢＧＡ
７３５ コネクタ
２６０１ 通常動作（通常の生産動作機能）
２６０２ プリント配線板搬送単独制御
２６０４ ノズルチェンジ機能
２８３６ プリント配線板
２８３７ 部品認識、部品吸着位置
２８３９ 基板搬送レール
３３０１ 生産指示システム
３３１０ ＮＣ作成システム
３３２０ 段取り作成システム
３４０１ 生産指示リスト
３５０１ 段取り指示リスト
３６０１ 中間バッファコンベア
３８０１ 前面配備装置
３９０１ 背面配備装置
４２０１，４３０１ 必要設置枠
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリント配線板に部品を搭載し、プリント配線板を生産する装置に係り、特に、多品種変量生産をおこなう際に搭載装置間のタクトバランスと全体の生産性向上を図ることができる電子部品搭載装置および該装置を備えた電子部品生産システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板を製造する工程は、プリント配線板の接続パターン上へクリームはんだを印刷する工程（印刷工程）、印刷されたクリームはんだ上に部品の電極部を搭載する工程（マウント工程）、部品が搭載されたプリント配線板を一括加熱しはんだ接合する工程（リフロー工程）の３工程である。
【０００３】
各々の工程は、クリームはんだ印刷装置、部品搭載装置、リフロー装置で構成され、コンベアなどで、連続したラインとして接続されている。部品搭載装置の構成としては、高速チップマウンター、異形マウンターの組み合わせが代表的なものである。高速チップマウンターは、抵抗、コンデンサーなどの角チップ部品を０．１ｓ／ヶで搭載可能なものがあり、更なる高速化の追求も検討され続けている。異形マウンターは、角チップ部品をはじめ、半導体部品、コネクタなどの様々な電極を有した部品を高精度に搭載が可能で、高速チップマウンターと比較すると搭載速度は遅いが、部品搭載可能品種が多いことが特徴と言える。
【０００４】
携帯電話機などに代表されるように、１ラインで１品種を大量に生産する場合においては、部品搭載装置が最適となるよう組み合わせ配備される。大量生産においては、１枚のプリント配線板を如何に少ない時間で生産できるかが重要となる。印刷工程、マウント工程、リフロー工程、各々のタクト短縮と、タクトバランスの改善を検討して大きな生産能力を発揮させることが必要となる。このような検討を経て、部品搭載装置を動作させるＮＣ（数値制御）プログラムも完成するため、１品種に対し高速チップマウンター、異形マウンターの条件を最適化させ管理する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大量生産とは別に、多品種変量生産と呼ばれる、生産品種の切り替えが多く発生する少量生産、試作などの生産を効率的におこなうことについても、例えば、プリント配線板生産において望まれている。多品種変量生産においては、生産準備をおこなう段取り時間の占める割合が増え、生産に要する時間との比率は逆転し、これまでの大量生産ライン構成では、その能力を十分に発揮出来ない状況に陥ってしまう。
【０００６】
このため、部品搭載装置メーカなどからは、能力の異なる搭載装置をバランス良く稼働させるための部品振り分け、そのシミュレーションソフトなどが開発され提供されている。しかし、現実的には従来同様の生産した結果を基に再度、部品振り分けを見直ししてタクトバランスを取り直さなければならず、ＮＣ再作成作業が発生してしまう。
【０００７】
また、部品搭載装置数は、プリント配線板の部品品種数に基づき必要となる部品ステーション数が求められ、部品搭載装置の保有ステーション数から割り出されることとなる。１品種生産の場合は前述したように、前後工程とのタクトバランスも含め、その品種に特化した設定が可能である。しかし、多品種を扱うような場合には、装置数を限定し保有ステーション数が限定されると、ステーション数不足時には、ライン上を２回流す必要が生じる。一方、ステーション数に余裕があり過ぎると、前後工程とのタクトのアンバランスが発生してしまう。
【０００８】
このため、多品種変量生産を意識し、印刷工程、マウント工程、リフロー工程を各々分割し対応する方法も試みられているが、各工程でのタクトバランスを補完する工夫が無い為、問題の解決にはいたらず、完了時間が読めない、工程の仕掛かりが増加する、余分な装置、人手がかかるなどの弊害を発生させることとなる。部品装着装置の必要数に合わせライン組み替えなどの提案もなされているが、大量生産向きの考え方で、多品種変量生産には向かないことは容易に想像できる。
【０００９】
また、部品搭載装置の段取り作業改善として、生産時の動作モード切り替えによる稼働中部品交換、装置停止時の部品ステーションの一括交換など、様々な工夫が提案されている。しかし、全ての生産準備に関わる段取り作業が生産中、又は、生産ライン外で実施可能とならないために、装置の生産を停止する作業が存在することになる。同様に、装置のメンテナンス作業も生産を停止した状態で実施しなければならず、計画的にメンテナンス専用の時間を、日、週、月、年単位で確保し、生産を停止することが通常である。
【００１０】
また、生産品種の切り替えの為には、生産終了に合わせ、印刷工程、マウント工程、リフロー工程の段取り替えが完了する必要があり、各装置に人を割り当て段取り作業時間の低減をおこなうか、人手をかけずに順次おこなうしかない。段取り替えの為に人の確保、時間の浪費が発生することになる。
【００１１】
短納期で必要数量の生産を要求される、多品種変量生産においては、生産枚数減少による、装置稼働時間の減少、生産品目の変更による段取り換えの多発、いわゆる段取り時間の増加、ラインバランスの悪化が発生し、現状の大量生産をベースとした部品搭載装置構成では効率的な生産が望めない状況である。
【００１２】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、多品種変量生産において搭載装置間のタクトバランスと生産性の向上が図れる部品搭載装置および該装置を備えた電子部品生産システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る電子部品搭載装置は、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を形成する電子部品搭載装置において、チップ部品、半導体部品、コネクタなどの電子部品を搭載する能力を有した搭載装置を複数台連結し、前記各搭載装置が、それぞれプリント配線板の基板搬送動作と、生産動作を切り替える制御機能を有したことを特徴とする。
【００１４】
この請求項１の発明によれば、搭載装置を複数台連結して部品搭載能力の片寄りを防ぎ、部品振り分け、部品搭載装置間のタクトバランスを精度良く予測可能であるとともに、基板搬送動作と生産動作を切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業などを実施して効果を得ることができるようになる。
【００１５】
また、請求項２の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、基板搬送動作とは分離した制御であるトレイ、カセットなどを用いた電子部品の交換作業、電子部品の形状認識、搭載方向、吸着位置などを編集する作業や、ＮＣの入れ替え作業などの生産準備に必要な段取り作業、設備メンテナンスの作業などが可能なことを特徴とする。
【００１６】
この請求項２の発明によれば、基板搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業の低減を図れるようになる。
【００１７】
また、請求項３の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項２に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、搬送レールで搬送されている前記プリント配線板の上部位置を、前記電子部品を保持しているヘッドを通過させないよう制御することを特徴とする。
【００１８】
この請求項３の発明によれば、基板搬送動作中に部品を保持するヘッドが搬送基板上を通過させないので、部品の落下、搭載済み部品などとの干渉が無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、請求項４の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記各搭載装置が保有する電子部品の供給部数を基に、生産予定のプリント配線板毎に必要な設備台数を求め、段取りと稼働の組み合わせ時間が最小となる投入順を指示する生産指示手段を有することを特徴とする。
【００２０】
この請求項４の発明によれば、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができる。
【００２１】
また、請求項５の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項４に記載の発明において、前記生産指示手段は、各搭載装置の前後工程の生産時間内で、該各搭載装置の生産時間が収まるように設備台数を振り分け設定することを特徴とする。
【００２２】
この請求項５の発明によれば、搭載装置の前後工程とのタクトバランスを取り部品搭載装置の使用台数を振り分けるので、生産設備全体の稼働効率の向上を図ることができる。
【００２３】
また、請求項６の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項４または５に記載の発明において、前記各搭載装置の前後工程を繋ぐ手段として、一時的に前記プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたことを特徴とする。
【００２４】
この請求項６の発明によれば、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。
【００２５】
また、請求項７の発明に係る電子部品搭載装置は、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段と、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常状態と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独状態とを切り替え可能な制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
この請求項７の発明によれば、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるようになる。
【００２７】
また、請求項８の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項７に記載の発明において、前記制御手段は、前記供給手段の供給媒体の交換や、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替え、などの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行することを特徴とする。
【００２８】
この請求項８の発明によれば、プリント配線板を搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業の低減を図れるようになる。
【００２９】
また、請求項９の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項７または８に記載の発明において、前記制御手段は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記実装手段のヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制制御することを特徴とする。
【００３０】
この請求項９の発明によれば、部品を保持するヘッドの通過軌跡とプリント配線板の搬送軌跡が重ならないよう制御するので、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に落下したり、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に搭載された部品などに干渉することが無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上を図ることができる。
【００３１】
また、請求項１０の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させることを特徴とする。
【００３２】
この請求項１０の発明によれば、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００３３】
また、請求項１１の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させることを特徴とする。
【００３４】
この請求項１１の発明によれば、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００３５】
また、請求項１２の発明に係る電子部品搭載装置は、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送レールに沿って搬送制御する搬送手段とを備え、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の一方側に配置されたことを特徴とする。
【００３６】
この請求項１２の発明によれば、部品供給、実装、認識などの手段の動作をプリント配線板の搬送手段の一方側でおこなえ、この際にプリント配線板上をヘッドが通過することがないため、生産動作を妨げることなく段取り作業に関する動作を並行して実施できるため、生産中に段取り作業を全て完了できるようになる。
【００３７】
また、請求項１３の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２に記載の発明において、前記実装手段は、前前記ヘッドに前記電子部品を吸着などで保持するノズルを備え、前記電子部品の形状に対応したノズルを選択するための交換ステージを備えたことを特徴とする。
【００３８】
この請求項１３の発明によれば、ノズルの交換時においてもプリント配線板上をヘッドが通過することがなく、段取り作業などの効率化が図れるようになる。
【００３９】
また、請求項１４の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２または１３に記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置されたことを特徴とする。
【００４０】
この請求項１４の発明によれば、搬送手段を挟んだ２つの領域にそれぞれ供給手段、前記実装手段および前記認識手段を配置することができ、これら２つの領域の手段の動作を切り替えることにより１台の装置内で生産と段取りを並行させながら生産効率の向上を図ることができるようになる。
【００４１】
また、請求項１５の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レール上における前記プリント配線板の実装時の停止位置を中心として点対称に配置されたことを特徴とする。
【００４２】
この請求項１５の発明によれば、搬送レールを中心として供給手段、前記実装手段および前記認識手段を、それぞれ同一構成を用いて配置するだけでよく、向きの違いに合わせた特別な装置を製造する必要がなく、部品の共通化および低コスト化を図ることができる。
【００４３】
また、請求項１６の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を前記認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御とを並行して実行する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００４４】
この請求項１６の発明によれば、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるようになる。
【００４５】
また、請求項１７の発明に係る電子部品搭載装置は、請求項７〜１６のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段は、テープ体に収容された電子部品を供給するテープフィーダーと、スティック内に収容された電子部品を供給するスティックフィーダーと、トレイ内に収容された電子部品を供給するトレイフィーダーとが選択的に組み合わせて前記供給箇所に配置されることを特徴とする。
【００４６】
この請求項１７の発明によれば、各種形態の部品を供給できるため、多品種変量生産の効率化を図れるようになる。
【００４７】
また、請求項１８の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項７〜１７のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成を有し、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御手段を備えたことを特徴とする。
【００４８】
この請求項１８の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるようになる。
【００４９】
また、請求項１９の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１８に記載の発明において、前記統括制御手段は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行することを特徴とする。
【００５０】
この請求項１９の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるようになる。
【００５１】
また、請求項２０の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１９に記載の発明において、前記統括制御手段は、単一の前記電子部品搭載装置内において２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置された前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段の一対に対して、該一対の一方の領域に配置されたいずれかの手段が段取りを実行する際には、前記一対の他方の領域に配置された各手段により前記プリント配線板の生産を継続させることを特徴とする。
【００５２】
この請求項２０の発明によれば、一方および他方の領域に配置された供給手段、前記実装手段および前記認識手段はプリント配線板の搬送時に段取りを行ってもヘッドがプリント配線板上を通過しない構成であり、一方の領域側で生産をおこなう際に他方の領域側で段取りを円滑に実行でき、生産しながら段取りを実行でき、多品種変量生産時における生産性を向上できるようになる。
【００５３】
また、請求項２１の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項２０に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示手段を備えたことを特徴とする。
【００５４】
この請求項２１の発明によれば、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができる。
【００５５】
また、請求項２２の発明に係る電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システムは、請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の発明において、前記連結された複数台の電子部品搭載装置における前記搬送手段の前端および後端には、連結された前後工程の装置との間で前記プリント配線板を受け取り／あるいは受け渡し、一時的に該プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたことを特徴とする。
【００５６】
この請求項２２の発明によれば、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。
【００５７】
また、請求項２３の発明に係るプリント配線板は、請求項１８〜２２に記載の電子部品生産システムによって生産されることを特徴とする。
【００５８】
この請求項２３の発明によれば、多品種変量生産のプリント配線板を生産効率良く短時間で得ることができ短納期が図れるようになる。また、品種切り替えなどによる段取り実行時においてもプリント配線上をヘッドが通過しないため、ヘッドからの電子部品落下やヘッドが保持する電子部品がプリント配線板上に干渉することがなく、製造品質を向上させたプリント配線板を得ることができるようになる。
【００５９】
また、請求項２４の発明に係る電子部品生産方法は、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動によりプリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段とを備えた電子部品搭載装置を用いて前記プリント配線板を生産する電子部品生産方法において、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常生産工程と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独工程とを含み、前記通常生産工程あるいは前記搬送単独工程のいずれかに切り替え可能なことを特徴とする。
【００６０】
この請求項２４の発明によれば、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることができるため、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるようになる。
【００６１】
また、請求項２５の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２４に記載の発明において、前記搬送単独工程は、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取り作業時に実行されることを特徴とする。
【００６２】
この請求項２５の発明によれば、多品種変量生産時に頻繁におこなわれる供給媒体の交換や、電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを効率的におこなうことができ、この段取り時においてもプリント配線板の搬送を並行しておこなえ、生産を継続させることができる。
【００６３】
また、請求項２６の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２４または２５に記載の発明において、前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記ヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制する規制工程を含むことを特徴とする。
【００６４】
この請求項２６の発明によれば、電子部品を保持したヘッドと生産中のプリント基板の移動時の軌跡が重ならないため、電子部品の落下や干渉が発生せず、製造するプリント配線板の品質を向上できるようになる。
【００６５】
また、請求項２７の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させることを特徴とする。
【００６６】
この請求項２７の発明によれば、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００６７】
また、請求項２８の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させることを特徴とする。
【００６８】
この請求項２８の発明によれば、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるようになる。
【００６９】
また、請求項２９の発明に係る電子部品生産方法は、電子部品を供給する供給手段と、前記電子部品をプリント配線板に実装する実装手段と、該実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記実装手段のヘッドに対し着脱自在なノズルの交換ステージの各手段の動作と、前記プリント配線板を搬送する搬送手段の動作とを独立して制御可能な電子部品搭載装置を用いて前記電子部品を生産する電子部品生産方法であって、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行した際に、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行させる段取り工程を含むことを特徴とする。
【００７０】
この請求項２９の発明によれば、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるようになる。
【００７１】
また、請求項３０の発明に係る電子部品生産方法は、請求項２４〜２９のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成時には、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御工程を含むことを特徴とする。
【００７２】
この請求項３０の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるようになる。
【００７３】
また、請求項３１の発明に係る電子部品生産方法は、請求項３０に記載の発明において、前記統括制御工程は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行することを特徴とする。
【００７４】
この請求項３１の発明によれば、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるようになる。
【００７５】
また、請求項３２の発明に係る電子部品生産方法は、請求項３０または３１に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示工程を含むことを特徴とする。
【００７６】
この請求項３２の発明によれば、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができる。
【００７７】
また、請求項３３の発明に係るプログラムは、前記請求項２４〜３１のいずれか一つに記載された方法をコンピュータに実行させることができる。
【００７８】
また、請求項３４の発明に係るプログラムは、請求項３２に記載された方法により得られた生産指示のデータをＮＣプログラムの一部として用いるようコンピュータに実行させることができる。
【００７９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電子部品搭載装置および該装置を備えた電子部品生産システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００８０】
図１は、ライン構成の基本である大量生産ラインにおける部品搭載装置の代表的な装置構成例を示す図である。本発明の装置構成例の前提となるため、まずこの構成例を説明する。
【００８１】
大量生産ラインは、プリント配線板を供給するローダリフター１０１、プリント配線板上にクリームはんだを印刷する印刷機１０３、主に角チップ部品と呼ばれる電子部品を高速で搭載可能な高速チップマウンター１０４、様々な形状およびその形状にあわせて供給形態を有する電子部品を搭載することが可能な異形マウンター１０５、プリント配線板に供給されたクリームはんだと電子部品を一括で加熱、冷却、はんだ接合し、プリント配線板とするリフロー装置１０６、プリント配線板を収納するアンローダリフター１０７の各装置が組み合わせて配備される。各々の装置間は、中間コンベア１０２で連結され一本のラインとして構成されている。
【００８２】
後述する異形マウンター１０５（図５参照）の部品供給部５１３，５１４は、テープフィーダー４０１（図４参照）、スティックフィーダー６０１（図６参照）、トレイフィーダー７０１（図７参照）と部品荷姿への対応が幅広い。そして、高速チップマウンター１０４（図３参照）での実装可能部品供給荷姿が限られることより、プリント配線板の形成にあたっては、異形マウンター１０５との連結が必要となる。
【００８３】
図２は、本発明による多品種変量生産ラインの装置構成例を示す図である。この構成は、図１記載の大量生産ラインの構成例に比して部品搭載装置について異形マウンター１０５を複数台（本実施の形態では、３台）連結した構成である。
【００８４】
図３は大量生産ラインで使用される高速チップマウンター１０４を示す図である。図３（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はロータリヘッドである。ロータリヘッド３１０には、複数の吸装着ヘッド３０９が、円周上に均等に配置され、各々に部品サイズに合わせた複数の高速用ノズル３１１が配置されている。これにより、高速で安定性の高い、部品の吸装着を可能としている。
【００８５】
部品のサイズによっては、ロータリヘッド３１０の回転速度をさげることが必要となるが、部品供給部３０８にセットされるテープフィーダー４０１（図４参照）を、部品のサイズ順とすることでロータリヘッド３１０の回転速度が高速から低速まで順次移行可能となり、部品搭載に必要となるタクトは実際に生産しなくとも、ほぼ狂いなく算出することが可能である。
【００８６】
図４はテープフィーダー４０１を示す図である。図４（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はセットされるテープ部品４１６、（ｃ）はこのテープフィーダー４０１で供給される電子部品の部品荷姿を示す図である。テープ部品４１６は、トップテープ４１７，キャリアテープ４１８，部品収納部４１９からなる。部品収納部４１９に収納される電子部品としては、角チップ４２０，タンタル４２１，ＳＯＰ４２２がある。
【００８７】
図５は異形マウンター１０５を示す斜視図である。この異形マウンター１０５は、様々な部品に対応可能であり、テープフィーダー４０１、スティックフィーダー６０１（図６参照）、トレイフィーダー７０１（図７参照）が装置の前面および背面側に配置できる構造となっている。
【００８８】
図６は、スティックフィーダー６０１を示す図である。図６（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は部分拡大図、（ｃ）はこのスティックフィーダー６０１で供給される電子部品の部品荷姿を示す図である。スティック部６２４には電子部品６２６を収納したスティック６２５が装着されるようになっている。収納される電子部品６２６としては、ＳＯＰ６２７，ＰＬＣＣ６２８がある。
【００８９】
図７は、トレイフィーダー７０１を示す図である。図７（ａ）は全体斜視図、（ｂ）はこのトレイフィーダー７０１で供給される電子部品の部品荷姿を示す図である。電子部品を収納するトレイ７２９上には部品収納部７３０が形成され、このトレイ７２９はトレイ受けプレート７３１を介しトレイ収納マガジン７３２に積層収納され、トレイフィーダー７０１内に装着される。装着後、装着ヘッド部７０９の異形用吸着ノズル７１２によって電子部品が吸着保持される。収納される電子部品としては、ＱＦＰ７３３，ＢＧＡ７３４，コネクタ７３５がある。
【００９０】
この為、この異形マウンター１０５は、部品を吸装着する異形用ノズル５１２が取り付けられている吸装着ヘッド５０９（図５参照）が装置の前方と背面側に移動するワン・バイ・ワン方式となる。この方式では、吸装着ヘッド５０９の移動距離が大きく、生産タクトの増加を抑えることが課題となっている。
【００９１】
この実施形態では、図示しない制御手段は、吸装着ヘッド５０９に取り付けられた、複数の異形用ノズル５１２で連続吸着を実施したり、テープフィーダー４０１から部品を吸着する動作中に、トレイフィーダー７０１のトレイ７２９が移動し、部品を供給位置に待機させるなど、吸装着ヘッド５０９の移動制御と、部品の供給制御を並行させる制御をおこない生産タクトの低減を図る。
【００９２】
このような動作は、装置内部で自動演算され、最適な組み合わせとなるよう処理されるので、ユーザ側としては、特に考慮する必要はない。一般的に、部品の組み合わせにより、生産タクトがどのような結果となるかは、事前に検討しても合わせこむことがほぼ不可能であり、高速チップマウンター１０４とのタクトバランスをとるためには、仮に妥当と思われる部品の振り分けを実施した後、実際に搭載装置を動作させ、結果を収集し、再度部品の振り分けを実施という、一連の作業を繰り返しながら、両装置間の生産タクトバランスをとることになる。
【００９３】
異形マウンター１０５は、高速チップマウンター１０４との構造上の違いによって生産タクトアンバランスな構造であるが、この実施形態では、図２に示したように、同様の機能を有した異形マウンター１０５を連結させ複数台使用する構成とした。図示しない統括制御手段は、複数台の異形マウンター１０５の全体を統括して上記の吸装着ヘッド５０９の移動制御と、部品の供給制御を並行させる制御をおこない、部品供給部５１３，５１４の各々均等に占有させる。これにより、装置動作が同様にできるので、生産タクトのバランスも均等にでき、安易に生産タクトのバランスをとることが可能となる。これにより、異形マウンター１０５の特質である部品対応能力の高さを維持しつつ生産タクトバランスをとることができ、生産効率の向上が図れる。
【００９４】
前述したように、高速チップマウンター１０４の実装可能部品供給荷姿が限られることにより、プリント配線板の形成にあたっては、異形マウンター１０５との連結が必要となる。さらに、高速チップマウンター１０４と異形マウンター１０５との部品荷姿対応可否の違いから、部品振り分けに制限が発生する事は、前述した通りである。
【００９５】
図８は、設備別対応可否および、搭載タクト／段取り時間例を示す図表である。供給荷姿別の各々の装置に対するセット可能なフィーダー、部品１点当りの搭載平均タクト、品種切り替え時に要する平均段取り時間を表している。部品種個々で違いは発生するが、本実施の形態の説明上、平均値として取り扱うこととした（現実と大きくかけ離れる値でないことと判断する）。
【００９６】
図９は、多品種変量生産品種例を示す図表である。通常の量産ライン（図１参照）をイメージした、高速チップマウンター１０４、異形マウンター１０５の構成で、生産タクトバランスを考慮した部品供給部占有状況と、多品種変量生産ライン（図２参照）での異形マウンター１０５の連結、すなわち異形マウンター１０５のみでの対応を想定した場合の、部品供給部必要数を表している。
【００９７】
以下に説明する、多品種変量生産ラインは、図２の如く異形マウンター１０５の連結を３台とし、各１台に対して、テープフィーダー４０１、スティックフィーダー６０１が合わせて５０部品種分、トレイフィーダー７０１には、トレイ７２９を４０枚セットした構成として説明する。このセット可能数は、異形マウンター１０５の仕様としては十分余裕を見て設定してある。
【００９８】
図１０は大量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。図に示すように、大量生産ライン（図１参照）の場合、品種Ｄでは高速チップマウンター１０４が５０秒タクトに対して、異形マウンター１０５が１５０秒タクトとなる。ラインの生産タクトは、この結果１５０秒となる。このような現象は、スティックフィーダー６０１、トレイフィーダー７０１などの高速チップマウンター１０４で、対応不可能な荷姿が増加する程、装置間のタクトバランスが崩れることを意味し、効率的な生産ができない状態となる。
【００９９】
したがって、同一機能を保有した異形マウンター１０５を複数台連結することで、部品振り分けを容易にしタクトバランス（上述した部品供給制御と吸装着ヘッド５０９のタクトバランス）を採る制御に加え、段取り時間も考慮して最適化を図る。この最適化された動作制御は、図示しない制御手段が実行する。
【０１００】
図９には各生産品種別に、荷姿別の部品種数と、その部品点数を部品内訳として、大量生産ライン（図１参照、高速チップマウンター１０４と異形マウンター１０５）の構成を元にして異形マウンター１０５の連結の構成がどのように変わるかが示されている。高速チップマウンター１０４の供給荷姿は、テープの数値が加算された形となる。
【０１０１】
異形マウンター１０５の連結による多品種変量生産ラインでは、異形マウンター１０５の設備台数は、部品種数を元に、異形マウンター１０５の各保有供給部数から必要となる台数を算出する。
【０１０２】
図１１〜図１５は多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。各図には異形マウンター１０５の必要な台数を設備台数として表している。大量生産ラインの場合は、高速チップマウンター１０４と、異形マウンター１０５が各一台となるため、設備台数は２台としている。荷姿別の搭載する部品点数（図９：部品点数）に対し平均搭載タクト（図８）を積算し、算出された必要台数にて除算したものが、図１１〜図１５における、供給荷姿別の異形マウンター（秒／枚）値となり、この合計が異形マウンター１０５一台当りの生産タクトとなる。これに生産枚数を積算したものが生産時間であり、段取り時間を合わせたものが、トータル時間となる。
【０１０３】
品種Ａ〜Ｄを大量生産ラインで実施した場合、図１０に示すように、トータル時間は３９０分となる。図１６は、大量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１０４】
この実施形態で説明した異形マウンター１０５の連結で同様に実施した場合は、図１１に示すように、トータル時間は３８７分となり、図１０に示した大量生産ラインとほぼ同様の時間で生産が可能なことが示されている。図１７は、多品種変量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。生産時間が増加する品種が見られるが、必要となる設備台数が減少することで、段取り時間が低減できるため、トータルでは、ほぼ差が見られないことがこの図から読み取れる。このように、多品種変量生産では、いかに段取り時間を低減することが重要であるかを示すものであり、以下により具体的に説明する。
【０１０５】
同様の品種構成で、生産に必要な台数以外の装置では、生産と並行して次品種の段取りを実行する場合を説明する。図１８は、各装置の段取りと生産状況の例を示す図である。図１９は、この結果を元に同様に演算した結果の生産機能を説明する図表である。図示のように、トータルの時間が３５２分と低減されることが読み取れる。図２０は、段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１０６】
生産に使用されてない装置で、事前の段取り作業をおこなうことで、トータルの時間を低減させることが可能であるが、品種Ｂの生産時間が１５分と短いため、段取り時間の２０分に対し、全ての次品種の段取りが完了しない状態が生じている。生産に対し、段取りを効率的に組み合わせることで、さらにトータル時間を短縮できるようになる。
【０１０７】
図２１は、各装置の段取りと生産状況の他の組み合わせ例である。その結果を元に同様に演算した結果が図１２である。図１２においては、設備台数（多い、少ない）を順次組み合わせて、生産中に次生産の為の段取りが可能な組み合わせを検討したものであり、トータルの時間が３３２分と低減されることがわかる。図２２は、段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１０８】
この場合、トータル生産時間としては、図１０に示した大量生産ラインと比較し、５８分もの低減が見られるが、生産時間が長くなる品種が見受けられる。このような品種に対しては、装置台数に余裕があれば、生産にまわす方がトータル時間を短縮できるようになる。
【０１０９】
図１３では、品種Ｄの生産タクトを短縮する為に２台使用とし、再度、生産と段取りの組み合わせを見直したものである。トータルの時間が３０１分と低減されることが読み取れる。図２３は段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【０１１０】
以上の説明は、生産実績のある品種を元に段取り時間を想定し、検討したものである。図１４は、編集作業を含む大量生産ラインの稼働例を示す図表である（図２４はこの構成例のタイムチャートである）。試作生産で多く発生する電子部品の形状認識、搭載方向、吸着位置などを編集する作業を６０分／機種とした。この編集作業が加わることでトータル所要時間が６３０分となり、生産時間より段取り／編集作業による装置停止状態の占める割合が大幅に増えることが読み取れる。
【０１１１】
図１５は、編集作業を含む多品種変量生産ラインの稼働例を示す図表である。実施の形態として、編集作業時間が６０分を設備使用台数分に振り分ける形で算出した場合を示す（図２５はこの構成例のタイムチャートである）。生産中の段取り５７分／生産中の編集３０分が実施可能となり、トータル生産時間は５１９分となり１１１分の低減効果となる。４機種での例においては３０％以上の生産性を上げることが可能であり、少量生産／試作生産などの多品種変量が増すほど効果的なライン構成といえる。
【０１１２】
以上の説明のように、生産時間と段取り時間を組み合わせ、複数の品種にまたがりシミュレーションすることで、多大に生産効率を向上することが可能であるが、これを実現する為には、異形マウンター１０５の機能として、通常保有している生産動作制御以外に、ラインとしての基板の搬送動作を保有することが必要であり、基板搬送動作時は、段取り作業全般が可能な制御を追加する必要がある。
【０１１３】
図２６は、異形マウンター１０５におけるプリント配線板の搬送制御切り替え機能を説明する概要図である。図示のような、制御の切り替え機能を付加し、通常動作（通常の生産動作機能）２６０１との切り替えによりプリント配線板搬送部でのプリント配線板搬送単独制御２６０２を単独で動作させる。基板搬送動作を有効にした状態で、吸装着ヘッド５０９による主な動作となる、ノズルチェンジ機能（ノズルチェンジ部）２６０４での異形用ノズル５１２の交換動作、部品供給部５１３，５１４での部品供給動作、カメラなどの部品認識部５３８による部品認識動作などの段取り作業と分離制御する。
【０１１４】
図２７は、段取り作業の作業例を示すフローチャートである。段取り作業は、部品セット（ステップＳ２７０１）、ノズルセット（ステップＳ２７０２）、バックアップピンセット（ステップＳ２７０３）、ＮＣロード（ステップＳ２７０４）、部品認識（ステップＳ２７０５）、部品吸着位置補正（ステップＳ２７０６）、部品搭載角度（ステップＳ２７０７）などの制御がある。
【０１１５】
このような段取り作業に関する制御を、プリント配線板の搬送動作と分離させることにより、生産中に段取りを併用することが可能となり、多品種変量生産によって発生する段取りロスを最小限にした、理想的な装置が得られるようになる。
【０１１６】
図２８は、異形マウンター１０５におけるプリント配線板の搬送動作中の装着ヘッド動作を示す図である。図２６、図２７を用いて説明した、通常の生産動作機能との切り替えによりプリント配線板搬送制御を単独で動作させ、段取り（切り替え・編集など）を併用可能とした場合、図２８に示すように、基板搬送動作中に段取りを実施した際、搬送中のプリント配線板２８３６と電子部品を保持しているヘッド（図５に記載の吸装着ヘッド５０９）の軌道とが重なることが予測できる。
【０１１７】
段取り作業の具体例としては、異形マウンター１０５の部品認識部５３８による、部品認識、部品吸着位置２８３７を補正する作業がある。この段取り作業は、プリント配線板２８３６の搬送制御と並行しておこなわれる場合が多い。この部品認識、部品吸着位置２８３７を補正する作業は、部品サイズに合わせた異形用ノズルの選定、部品収納部４１９（図４参照）の部品中央位置および部品の上面高さを異形用ノズル５１２と正しく合わせ込み、安定して吸着できるように部品吸着位置２８３７のＸ、Ｙ、Ｚ（縦、横、高さ方向）のデータを合わせ込む作業などがある。
【０１１８】
仮に吸着位置不完全となり、図２８の点線矢印に示すように、その後の部品認識部５３８への動作が実施された場合、吸装着ヘッド５０９は、部品を保持しきれず落下させることがある。その結果、部品落下により組立中のプリント配線板２８３６を不良にする危険性が高い。したがって、プリント配線板２８３６と吸装着ヘッド５０９に取り付けられた異形用ノズル５１２に吸着された電子部品の動作軌道とが重なることを防ぐ必要がある。
【０１１９】
プリント配線板２８３６は、搬送時に基板搬送レール２８３９上を位置ａ→ｂ→ｃの順で随時通過する。装置構造上、基板搬送レール２８３９は、プリント配線板２８３６より、非常に長いものとなる。生産タクトを少しでも縮める為に、プリント配線板２８３６は、通常時に位置ａもしくは位置ｃ又は、その両側で待機をして基板搬送時間を損失させないための制御をおこなっている。生産を実施する場合のプリント配線板２８３６の停止位置は、装置全体の動作エリアからバランスの良い位置、すなわち基板搬送レール２８３９のほぼ中央となる位置ｂである場合が多い。待機位置である位置ａ，ｃにプリント配線板２８３６が存在している事は、装置としては認識しており、この待機位置であれば通常は、軌道上の干渉は考えにくい。
【０１２０】
もし仮に干渉するようであれば、搬送制御では、待機位置を持たない設定とし、前工程の装置からプリント配線板２８３６の移動の信号を受けて、吸装着ヘッド５０９を基板搬送レール２８３９に干渉しない位置で待機させる、もしくは、吸装着ヘッド５０９が基板搬送レール２８３９上を通過している位置にあれば、プリント配線板２８３６を搬送させなければ良く、生産中の基板上への部品落下などの事故を防ぐことが可能となる。
【０１２１】
図２９は、搬送中のプリント配線板２８３６の位置と吸装着ヘッド５０９動作の軌道との重なりを防ぐ制御のフローチャートである。吸装着ヘッド５０９がＹ軸方向（基板搬送レール２８３９上を吸装着ヘッド５０９が通過する方向）に移動を開始する時（ステップＳ２９０１）、プリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過しているか否かを検出する（ステップＳ２９０２）。プリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過していなかった場合は（ステップＳ２９０２：Ｎｏ）、プリント配線板２８３６の搬送動作を一時停止させ（ステップＳ２９０３）、吸装着ヘッド５０９がＹ軸移動完了した後（ステップＳ２９０４）、プリント配線板２８３６の搬送動作を有効にし動作を再開させ（ステップＳ２９０５）、次の作業を動作制御する（ステップＳ２９０６）。
【０１２２】
すでにプリント配線板２８３６が搬送動作を開始しており、基板搬送レール２８３９上にプリント配線板２８３６が位置している場合は（ステップＳ２９０２：Ｙｅｓ）、搬送を優先させるため吸装着ヘッド５０９のＹ軸移動を一時停止させ（ステップＳ２９０７）、一枚のプリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過搬送完了後（ステップＳ２９０８）、吸装着ヘッド５０９のＹ軸移動を有効にし動作を再開させ（ステップＳ２９０９）、次の作業を動作制御する（ステップＳ２９０６）。
【０１２３】
また、多品種変量生産では、月、週、日と投入される品種、数量がめまぐるしく変動することが予測される。このような変動に臨機応変に対応するには、システム化が重要であり、一構成例として多品種変量生産に適合するシステム構成を説明する。
【０１２４】
まず図３０は生産品種の最小装置使用台数割り出しのフローチャートである。生産予定から装置ステーション数を基に、部品品種数（ステップＳ３００１）と、装置台数（供給部）を照合して（ステップＳ３００２）、最小装置の使用台数を割り出す（ステップＳ３００３）。
【０１２５】
図３１は、生産順の組み合わせを求めるフローチャートである。生産時間内に次生産品種の段取りが可能な生産順を組み合わせる。具体的には、
当生産品種の生産時間 ＞ 次生産品種の段取り時間（ステップＳ３１０１）、当生産品種の生産時間 − 次生産品種の段取り時間 ≧ ０ （ステップＳ３１０２）。
に基づき組み合わせを得る（ステップＳ３１０３）。
【０１２６】
図３２は、装置使用台数の最適化のフローチャートである。当生産品種の最小装置使用台数を割り出し（ステップＳ３２０１：ステップＳ３００１〜Ｓ３００３相当）、
当生産品種の生産時間 ＞ 当生産品種の段取り時間（ステップＳ３２０２）、生産時間 − （装置使用台数 × 段取り時間） ≧ ０（ステップＳ３２０３）、
により装置使用台数を最適化（最適台数）する（ステップＳ３２０４）。
【０１２７】
図３３は、電子部品生産システムにおける生産指示作成までの全体処理を示すフローチャートである。電子部品生産システムは、生産指示システム３３０１，ＮＣ作成システム３３１０，段取り作成システム３３２０で構成される。生産指示システム３３０１は、生産機種の最小装置使用台数を割り出し（ステップＳ３３０２）、生産順を組み合わせ（ステップＳ３３０３）、装置使用台数を最適化し（ステップＳ３３０４）、図３４に示す生産指示リスト３４０１を出力する（ステップＳ３３０５）。
【０１２８】
ステップＳ３３０２は図３０に記載のステップＳ３００１〜Ｓ３００３の内容に相当し、ステップＳ３３０３は図３１に記載のステップＳ３１０１〜Ｓ３１０３の内容に相当し、ステップＳ３３０４は図３２に記載のステップＳ３２０１〜Ｓ３２０４の内容に相当する。
【０１２９】
ステップＳ３３０５で出力された生産指示リストは、ＮＣ作成システム３３１０に入力され、装置間で部品振り分けされ（ステップＳ３３１１）、ＮＣプログラムが作成され、出力される（ステップＳ３３１２）。
【０１３０】
ステップＳ３３１２で出力されたＮＣプログラムは、段取り作成システム３３２０に入力され、装置毎の段取りが指示され（ステップＳ３３２１）、図３５に示す段取り指示リスト３５０１を出力する（ステップＳ３３２２）。この段取り指示リスト３５０１には、決定された装置用ＮＣプログラムの部品セット位置などの作業指示が記載され、品種に応じて出力される。
【０１３１】
上記電子部品生産システムによれば、決定された装置使用台数に応じて、装置用のＮＣプログラムを作成し、装置間の部品振り分けとタクトバランスのとれた最適化を図ることが可能となる。そして、これら生産指示システム３３０１，ＮＣ作成システム３３１０，段取り作成システム３３２０を組み合わせ生産指示に即応した装置の使い方をすることにより、多品種変量生産ライン構成を効率的に稼働させることが可能となる。
【０１３２】
以上の構成では、図２に記載した多品種変量生産ラインにおける、異形マウンター１０５を最適化して、複数の品種を組み合わせた場合のトータル時間を短くする点について説明した。しかしながら、異形マウンター１０５を連結し効率を向上したとしても、その前後には、印刷機１０３，リフロー装置１０６が配置されており、生産ライン全体として考えた場合は、これらのタクトも考慮する必要がある。
【０１３３】
図１３を用いて説明したように、異形マウンター１０５の台数を増やすことで、トータル時間を減少させることができたが、ラインとしての生産タクトは、印刷機１０３，リフロー装置１０６も含めて最もタクトがかかる工程がネック工程となる。このネック工程以上に異形マウンター１０５のタクトを上げたとしても現実的に効果が上がらないこととなる。通常は、印刷機１０３，リフロー装置１０６は一括処理であるため、多数の部品種を順次搭載する事となるマウンター工程がネック工程となるが、このような場合を想定しシステム化する事も重要である。
【０１３４】
上記構成では、印刷機１０３の段取りを終え、異形マウンター１０５の切り替えをおこない、リフロー装置１０６の段取りが終わらないと、品種の切り替え、すなわち生産のスタートが切れないこととなる。この場合、品種切り替えのトータル時間を減少させるには、各装置に作業者を配置して一斉に段取り変更をおこなう必要があるが、このような方法では多品種変量生産の効率的な運用はおこなえない。
【０１３５】
図３６は、電子部品生産システム全体のタクト向上を図るための構成例を示す図である。図示のように、印刷機１０３の後工程、および異形マウンター１０５の後工程に中間バッファコンベア３６０１を設ける。中間コンベア１０２は、プリント配線板２８３６を各装置に搬送する為のものであり、プリント配線板２８３６を一枚もしくは数枚待機させるものである。中間バッファコンベア３６０１は、ローダリフター１０１，アンローダリフター１０７同様に、ラック３６０２を備えプリント配線板２８３６を多段に収納可能な構造となっている。簡単には、ローダリフター１０１，アンローダリフター１０７を内向きに合わせたような構造である。
【０１３６】
中間バッファコンベア３６０１は、ラック３６０２の収容数を増やすことで、必要な時間だけ基板を待機することが可能となる。また、ラック３６０２の移動を設定する機能を付加することで、全収容数にプリント配線板２８３６が収納されなくとも次工程にプリント配線板２８３６を送り出すことが可能となる。
【０１３７】
この中間バッファコンベア３６０１で蓄えられる時間を活用し、印刷機１０３の段取りが完了次第、生産をスタートさせ、異形マウンター１０５の品種切り替え完了と同時に中間バッファコンベア３６０１から異形マウンター１０５へのプリント配線板２８３６の送り出しを開始させ、リフロー装置１０６の段取りが完了した時点で、異形マウンター１０５の後工程の中間バッファコンベア３６０１から、リフロー装置１０６への送り出しをスタートさせる制御とする。
【０１３８】
そして、印刷機１０３の生産が完了次第、段取り変更をスタートさせることで、多品種変量生産バッファラインとして、印刷機１０３，異形マウンター１０５，リフロー装置１０６間で、段取りと生産の品種間重ね合わせが可能となる。これにより、作業者一名でライン全体のトータル時間を短縮することが可能となる。
【０１３９】
（生産時における段取り作業の並行制御について）
図２８を用いて示した構成は、プリント配線板２８３６の搬送動作制御時には、基板搬送レール２８３９上を搬送されているプリント配線板２８３６の上部位置を、電子部品を保持している吸装着ヘッド５０９を通過させないよう制御した。この構成によれば、段取り作業でプリント配線板２８３６搬送動作中に部品を保持する吸装着ヘッド５０９がプリント配線板２８３６上を通過することがないため、部品の落下、搭載済み部品などとの干渉の防止、はんだ付け不良の発生の防止がおこなえ、生産性の向上を図ることができる。
【０１４０】
しかし、上記構成とした場合、吸装着ヘッド５０９がＹ軸方向（基板搬送レール２８３９上を装着ヘッドが通過する方向）に移動する際に、プリント配線板２８３６が基板搬送レール２８３９上を通過している場合には、図２９に示す制御処理に基づき吸装着ヘッド５０９を一時停止させるため、段取り作業が一時停止（中断）することになる。更に、段取り作業が一時中断するため、段取りをおこなう作業者はこの一時中断の期間中は継続して装置付近に拘束され、結果的に段取り作業全体に係る対応時間が長引き、作業の効率が低下することになる。
【０１４１】
さらに、吸装着ヘッド５０９が既にＹ軸方向に移動をしていた場合には、プリント配線板２８３６の搬送動作を一時停止させることになるため、生産タクトに影響を及ぼし生産が一時停止する。以上の点から、段取りと生産を並行しておこなうためには、吸装着ヘッド５０９および搬送を一時停止させることなく、段取りと生産動作をおこなえることが要求される。
【０１４２】
図３７は、図５に示した異形マウンター１０５の平面図である。この異形マウンター１０５は、プリント配線板２８３６の搬送方向に沿った基板搬送レール２８３９，第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４を備えた構成である。
【０１４３】
このような構成においては、基板搬送レール２８３９を挟んで装置の前面側に第１の部品供給部５１３が配置され、装置の背面側に第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４が配置されており、吸装着ヘッド５０９の動作軌道が基板搬送レール２８３９に重なる。この構成によると段取り時に前述した不具合が発生する。
【０１４４】
（異形マウンターの他の構成例１−片面配備装置）
次に、生産と段取り作業を並行して動作制御可能な構成について説明する。図３８は、他の構成の異形マウンター１０５ａを示す平面図である。図示の異形マウンター１０５ａは、プリント配線板２８３６を搬送する基板搬送レール２８３９に対し、装置の片面（前面）側に第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４からなる前面配備装置（片面配備装置）３８０１を配置した構成である。
【０１４５】
上記配置によれば、吸装着ヘッド５０９の主な動作となる、ノズルチェンジ部２６０４での異形用ノズル５１２の交換動作、第１，第２の部品供給部５１３，５１４における部品供給（吸着）動作を基板搬送レール２８３９の一方（前方）側でおこなうことができる。加えて、段取り作業時に吸装着ヘッド５０９を部品認識部５３８へ移動させる等の動作軌道についても基板搬送レール２８３９の一方（前方）側となる。
【０１４６】
これにより、プリント配線板２８３６の搬送軌跡に対し、段取り作業時の吸装着ヘッド５０９の動作軌跡が重ならない。したがって、基板搬送レール２８３９上をプリント配線板２８３６を移動させる生産時に段取り作業を並行して動作制御できるようになる。このような構成によれば、図２６に示した通常動作と、段取り時の動作（プリント配線板搬送単独制御）を切り替える制御をおこなうだけで、生産中の段取り作業が可能となる。この際、図２９に示した動作軌道の重なりを防止するための制御を不要にできる。これにより、生産、および段取り作業のいずれも一時停止（中断）することなく、生産性を維持しつつ段取り作業の効率化を図れるようになる。
【０１４７】
（異形マウンターの他の構成例２−両面配備装置）
図３９は、さらに他の構成の異形マウンター１０５ｂを示す平面図である。図示の異形マウンター１０５ｂは、プリント配線板２８３６を搬送する基板搬送レール２８３９を基準に、装置の前面側に第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４からなる前面配備装置３８０１と、装置の背面側に同様の各部からなる背面配備装置３９０１を配置させて両面配備装置を形成した構成である。図示の例は、基板搬送レール２８３９上におけるプリント配線板２８３６の実装時の停止位置を中心として、前面配備装置３８０１と、背面配備装置３９０１を点対称に配置させたものである。
【０１４８】
図３８に示した異形マウンター１０５ａによると、部品をセットする第１，第２の部品供給部５１３，５１４が装置前面側にのみ配置される構成であるため、部品セット数が限られる。図３８に示す第１，第２の部品供給部５１３，５１４では、一般的にカセットフィーダー（８ｍｍ換算）５０種と、トレイ２０種程度となるため、生産可能な機種が限られ多品種の生産に支障が生じる場合がある。
【０１４９】
これに対し、図３９に示す両面配備装置（前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１）を備えた構成によれば、これら一対の前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１にそれぞれ生産と段取り作業を割り当てて独立して動作制御することができるようになる。そして、図２６に示した通常動作と、段取り時の動作（プリント配線板搬送単独制御）を切り替える制御をおこなうだけで、生産中の段取り作業が可能となることは言うまでもない。
【０１５０】
図４０は、両面配備装置を用いた生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。図示のように、▲１▼前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも生産に用いる動作制御、▲２▼前面配備装置３８０１が段取り作業、背面配備装置３９０１が生産する動作制御、▲３▼前面配備装置３８０１が生産し、背面配備装置３９０１が段取り作業する動作制御、▲４▼前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも段取りする動作制御、の４通りの組み合わせが可能となる。
【０１５１】
上記構成によれば１台の異形マウンター１０５ｂで、２台の異形マウンター１０５相当の機能を有することになる。これにより、部品供給部の数を増加させることができ、多品種生産に対応できるようになるとともに、この１台の異形マウンター１０５ｂを用いて生産と段取りの並行動作が可能となる。この際、図２９に示した動作軌道の重なりを防止するための制御を不要にできるため、生産、および段取り作業のいずれも一時停止（中断）することなく、生産性および段取り作業のいずれもより効率化を図ることができるようになる。
【０１５２】
図３８，図３９を用いて説明した各異形マウンター１０５ａ，１０５ｂは、図２に示すように、複数台（例えば３台）連結した構成とすることにより、生産性および段取り作業の効率化を図ることができる。特に、図３９に示す両面配備装置（前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１）を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結させた構成とすれば、第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４の配置個数を増大できるとともに、各それぞれ生産と段取りを並行して動作制御できるため、複数台の各異形マウンター１０５ｂは段取り作業の有無にかかわらず、いずれも同様の生産動作（生産タクト）を得ることができるようになる。これにより、複数台の異形マウンター１０５ｂ間における生産タクトのバランスを容易に取ることができるようになる。
【０１５３】
図４１は、両面配備装置を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結した場合における生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。図示の例は、異形マウンター１０５ｂを３台連結した構成であり、▲１▼３台とも前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも生産に用いる動作制御、▲２▼１台の前面配備装置３８０１のみ段取り、他の前面配備装置３８０１と背面配備装置３９０１全てを生産に用いる動作制御、…、▲７▼３台とも前面配備装置３８０１，背面配備装置３９０１のいずれも段取りする動作制御、の７通りの組み合わせが可能となる。このように、両面配備装置を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結させることにより、生産と段取りの組み合わせの自由度をさらに向上できるようになる。すなわち、生産性を向上させつつ、現在の生産品種の生産実行中に次の品種の生産に必要な段取りをおこなう自由度を向上できるようになる。
【０１５４】
図４２は、上記構成の異形マウンターの設置スペースを説明するための図である。図４２（ａ）は、図３８に示した前面配備装置３８０１を備えた異形マウンター１０５ａの設置スペースであり、この異形マウンター１０５ａの設置に必要な幅Ｗと奥行Ｄをそれぞれ１として記載した。図４２（ｂ）は、図３９に示した両面配備装置（前面配備装置３８０１および背面配備装置３９０１）を備えた異形マウンター１０５ｂの設置スペースであり、前面配備装置３８０１を備えた異形マウンター１０５ａに対し、必要な幅Ｗは１．２５倍，奥行Ｄは１．５倍となる。
【０１５５】
上記構成によれば、前面配備装置３８０１を備えた異形マウンター１０５ａの設置スペース（面積）を１．００としたとき、両面配備装置３８０１，３９０１を備えた異形マウンター１０５ｂの設置スペース（面積）は１．８７５となる。異形マウンター１０５ｂは、片面配備装置３８０１が２つ分である両面配備装置３８０１，３９０１を備えた構成であっても、設置スペースを省スペース化できるようになる。
【０１５６】
図４３は、両面配備装置を備えた異形マウンター１０５ｂを複数台連結させた場合の設置スペースを示す図である。基板搬送レール２８３９の中心を基準に、前面配備装置３８０１と、背面配備装置３９０１を点対称に配置させた構成の場合、向きが異なっても前面配備装置３８０１と、背面配備装置３９０１を構成している第１の部品供給部５１３，第２の部品供給部５１４，部品認識部５３８，ノズルチェンジ部２６０４（図３９参照）は、それぞれ同一のものを１対用意するだけで構成でき、向きの違いに対応させた各部を用意する必要がない。
【０１５７】
ただし、異形マウンター１０５ｂが有する第２の部品供給部５１４がそれぞれ幅Ｗの方向に突出する形状となる。このため、図４２（ｂ）に示すように、異形マウンター１０５ｂが１台のみである場合には、この第２の部品供給部５１４の突出に起因して装置まわりの余白（空間）部分が多くなり、設置必要枠４２０１に占める余白が大きくなり、設置スペースの縮小が図り難い。
【０１５８】
図４３に示すように複数台連結させる配置構成時においては、図４２に示す各異形マウンター１０５ｂを単純に幅Ｗの方向に連結させる。この連結構成時には、向き合った一対の異形マウンター１０５ｂがそれぞれ備える第２の部品供給部５１４が互いに干渉せず、基板搬送レール２８３９を中心として前面側と背面側に交差配置されることになる。この交差する第２の部品供給部５１４部分の幅Ｗ１，Ｗ２の分だけ全体の幅Ｗを削減でき、設置必要枠４３０１を効率的に縮小させることができるようになる。
【０１５９】
図示の３台設置時における設置スペースは、図４２（ｂ）に示した両面配備装置３８０１，３９０１を備えた１台の異形マウンター１０５ｂと対比すると、奥行きＤは同様の１．５，幅Ｗは３．２５となる（対比基準は、図４２（ａ）の異形マウンター１０５ａの幅Ｗおよび奥行きＤをそれぞれ１とした）。これにより、図４３に示す設置必要枠４３０１の設置面積は４．８７５となり、装置まわりの余白部分を減少させて効率的な配置が可能となる。なお、同様の機能を図４２（ａ）の異形マウンター１０５ａを用いて形成する場合、６台の連結が必要となり、設置面積は６．０００となるため、面積差１．１２５の設置面積の削減が可能で、省スペースを図ることができるようになる。
【０１６０】
以上説明した異形マウンター１０５（１０５ａ，１０５ｂ）を含む電子部品生産システムが生産するプリント配線板２８３６は、低コスト、短納期が可能となり、プリント配線板２８３６単体であっても、およびこのプリント配線板２８３６が組み込まれた装置（商品）についても市場での競争力を有する。
【０１６１】
なお、本実施の形態で説明した電子部品生産システム各部での制御は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フロッピー（Ｒ）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、上記記録媒体を介して、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を形成する電子部品搭載装置において、チップ部品、半導体部品、コネクタなどの電子部品を搭載する能力を有した搭載装置を複数台連結し、前記各搭載装置が、それぞれプリント配線板の基板搬送動作と、生産動作を切り替える制御機能を有するため、搭載装置を複数台連結して部品搭載能力の片寄りを防ぎ、部品振り分け、部品搭載装置間のタクトバランスを精度良く予測可能であるとともに、基板搬送動作と生産動作を切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業などを実施できるという効果を奏する。
【０１６３】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、基板搬送動作とは分離した制御であるトレイ、カセットなどを用いた電子部品の交換作業、電子部品の形状認識、搭載方向、吸着位置などを編集する作業や、ＮＣの入れ替え作業などの生産準備に必要な段取り作業、設備メンテナンスの作業などを可能としたので、基板搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業を低減できるという効果を奏する。
【０１６４】
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明において、前記各搭載装置は、基板搬送動作制御時には、搬送レールで搬送されている前記プリント配線板の上部位置を、前記電子部品を保持しているヘッドを通過させないよう制御するので、部品の落下、搭載済み部品などとの干渉が無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１６５】
また、請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記各搭載装置が保有する電子部品の供給部数を基に、生産予定のプリント配線板毎に必要な設備台数を求め、段取りと稼働の組み合わせ時間が最小となる投入順を指示する生産指示手段を有するので、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働が図れるという効果を奏する。
【０１６６】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明において、前記生産指示手段は、各搭載装置の前後工程の生産時間内で、該各搭載装置の生産時間が収まるように設備台数を振り分け設定することとしたので、搭載装置の前後工程とのタクトバランスを取り部品搭載装置の使用台数を振り分けることができ、生産設備全体の稼働効率の向上が図れるという効果を奏する。
【０１６７】
また、請求項６に記載の発明によれば、請求項４または５に記載の発明において、前記各搭載装置の前後工程を繋ぐ手段として、一時的に前記プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたので、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上が図れるという効果を奏する。
【０１６８】
また、請求項７に記載の発明によれば、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段と、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常状態と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独状態とを切り替え可能な制御手段とを備えたので、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることにより、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるという効果を奏する。
【０１６９】
また、請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明において、前記制御手段は、前記供給手段の供給媒体の交換や、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替え、などの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行するため、プリント配線板を搬送動作制御中の装置において、段取り作業などに関連する動作を全て有効にできるため、生産中に段取り作業などを全て完了させることができるようになり、タクトタイムの向上を図ることができる。また、部品の振り分け見直しが発生せず、ＮＣの再作成を不要にできるようになる。特に、多品種変量生産に必要な搭載装置を、次生産品種の事前段取り作業やメンテナンス作業に使用して段取り作業の低減を図れるという効果を奏する。
【０１７０】
また、請求項９に記載の発明によれば、請求項７または８に記載の発明において、前記制御手段は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記実装手段のヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制制御するため、部品を保持するヘッドの通過軌跡とプリント配線板の搬送軌跡が重ならないよう制御するので、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に落下したり、ヘッドが保持している部品がプリント配線板に搭載済み部品などに干渉することが無く、はんだ付け不良の発生を防止できるとともに生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１７１】
また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させるため、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１７２】
また、請求項１１に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明において、前記制御手段は、前記規制制御実行時に、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させるため、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１７３】
また、請求項１２に記載の発明によれば、プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送レールに沿って搬送制御する搬送手段とを備え、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の一方側に配置したので、部品供給、実装、認識などの手段の動作をプリント配線板の搬送手段の一方側でおこなえ、この際にプリント配線板上をヘッドが通過することがないため、生産動作を妨げることなく段取り作業に関する動作を並行して実施できるため、生産中に段取り作業を全て完了できるという効果を奏する。
【０１７４】
また、請求項１３に記載の発明によれば、請求項１２に記載の発明において、前記実装手段は、前前記ヘッドに前記電子部品を吸着などで保持するノズルを備え、前記電子部品の形状に対応したノズルを選択するための交換ステージを備えたので、ノズルの交換時においてもプリント配線板上をヘッドが通過することがなく、段取り作業などの効率化が図れるという効果を奏する。
【０１７５】
また、請求項１４に記載の発明によれば、請求項１２または１３に記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置したので、搬送手段を挟んだ２つの領域にそれぞれ供給手段、前記実装手段および前記認識手段を配置することができ、これら２つの領域の手段の動作を切り替えることにより１台の装置内で生産と段取りを並行させながら生産効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【０１７６】
また、請求項１５に記載の発明によれば、請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レール上における前記プリント配線板の実装時の停止位置を中心として点対称に配置したので、搬送レールを中心として供給手段、前記実装手段および前記認識手段を、それぞれ同一構成を用いて配置するだけでよく、向きの違いに合わせた特別な装置を製造する必要がなく、部品の共通化および低コスト化が図れるという効果を奏する。
【０１７７】
また、請求項１６に記載の発明によれば、請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を前記認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、前記搬送手段の搬送制御とを並行して実行する制御手段を備えたので、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１７８】
また、請求項１７に記載の発明によれば、請求項７〜１６のいずれか一つに記載の発明において、前記供給手段は、テープ体に収容された電子部品を供給するテープフィーダーと、スティック内に収容された電子部品を供給するスティックフィーダーと、トレイ内に収容された電子部品を供給するトレイフィーダーとが選択的に組み合わせて前記供給箇所に配置させて、各種形態の部品を供給できるため、多品種変量生産の効率化を図れるという効果を奏する。
【０１７９】
また、請求項１８に記載の発明によれば、請求項７〜１７のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成を有し、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御手段を備えたので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１８０】
また、請求項１９に記載の発明によれば、請求項１８に記載の発明において、前記統括制御手段は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行するので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるという効果を奏する。
【０１８１】
また、請求項２０に記載の発明によれば、請求項１９に記載の発明において、前記統括制御手段は、単一の前記電子部品搭載装置内において２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置された前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段の一対に対して、該一対の一方の領域に配置されたいずれかの手段が段取りを実行する際には、前記一対の他方の領域に配置された各手段により前記プリント配線板の生産を継続させるので、一方および他方の領域に配置された供給手段、前記実装手段および前記認識手段はプリント配線板の搬送時に段取りを行ってもヘッドがプリント配線板上を通過しない構成であり、一方の領域側で生産をおこなう際に他方の領域側で段取りを円滑に実行でき、生産しながら段取りを実行でき、多品種変量生産時における生産性を向上できるという効果を奏する。
【０１８２】
また、請求項２１に記載の発明によれば、請求項２０に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示手段を備えたので、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働を図ることができるという効果を奏する。
【０１８３】
また、請求項２２に記載の発明によれば、請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の発明において、前記連結された複数台の電子部品搭載装置における前記搬送手段の前端および後端には、連結された前後工程の装置との間で前記プリント配線板を受け取り／あるいは受け渡し、一時的に該プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたので、ライン全体として装置稼働時間と段取り時間を並行させることが可能となり、生産効率の向上が図れるという効果を奏する。
【０１８４】
また、請求項２３に記載の発明によれば、請求項１８〜２２に記載の電子部品生産システムによって生産されるので、多品種変量生産のプリント配線板を生産効率良く短時間で得ることができ短納期を図れるようになる。また、品種切り替えなどによる段取り実行時においてもプリント配線上をヘッドが通過しないため、ヘッドからの電子部品落下やヘッドが保持する電子部品がプリント配線板上に干渉することがなく、製造品質を向上させたプリント配線板が得られるという効果を奏する。
【０１８５】
また、請求項２４に記載の発明によれば、それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動によりプリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段とを備えた電子部品搭載装置に用いられ前記プリント配線板を生産する電子部品生産方法において、前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常生産工程と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独工程とを含み、前記通常生産工程あるいは前記搬送単独工程のいずれかに切り替え可能としたので、生産動作とプリント配線板の搬送動作とを切り替えることができるため、特に、多品種変量生産において生産と並行して段取り作業や保守作業などを実施できるという効果を奏する。
【０１８６】
また、請求項２５に記載の発明によれば、請求項２４に記載の発明において、前記搬送単独工程は、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取り作業時に実行されるので、多品種変量生産時に頻繁におこなわれる供給媒体の交換や、電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを効率的におこなうことができ、この段取り時においてもプリント配線板の搬送を並行しておこなえ、生産を継続させることができるという効果を奏する。
【０１８７】
また、請求項２６に記載の発明によれば、請求項２４または２５に記載の発明において、前記プリント配線板の搬送の軌跡と前記ヘッドの通過軌跡とが重ならないよう規制する規制工程を含むので、電子部品を保持したヘッドと生産中のプリント基板の移動時の軌跡が重ならないため、電子部品の落下や干渉が発生せず、製造するプリント配線板の品質を向上できるという効果を奏する。
【０１８８】
また、請求項２７に記載の発明によれば、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させるので、プリント配線板の搬送をおこなう際には、ヘッドを停止させることにより、プリント配線板上のヘッドの通過を規制し、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１８９】
また、請求項２８に記載の発明によれば、請求項２６に記載の発明において、前記規制工程は、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させるので、前記プリント配線板が停止している場合に限り前記実装手段のヘッドの移動を実行させることができ、部品落下や干渉などを防止できるという効果を奏する。
【０１９０】
また、請求項２９に記載の発明によれば、電子部品を供給する供給手段と、前記電子部品をプリント配線板に実装する実装手段と、該実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記実装手段のヘッドに対し着脱自在なノズルの交換ステージの各手段の動作と、前記プリント配線板を搬送する搬送手段の動作とを独立して制御可能な電子部品搭載装置を用いて前記電子部品を生産する電子部品生産方法であって、前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行した際に、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行させる段取り工程を含むため、プリント配線板の搬送と段取りを並行させることができるようになり、段取り作業時においても継続した生産が可能となり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１９１】
また、請求項３０に記載の発明によれば、請求項２４〜２９のいずれか一つに記載の発明において、前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成時には、前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御工程を含むので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、ヘッドの移動にかかるタクト時間を短時間でおこなえるようになり、生産性の向上が図れるという効果を奏する。
【０１９２】
また、請求項３１に記載の発明によれば、請求項３０に記載の発明において、前記統括制御工程は、連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行するので、電子部品搭載装置を複数台連結させた際に、各装置を統括制御することにより、例えば、ある装置に段取りをおこなわせた際に他の装置で生産をおこなわせることができ、必要な段取りを実行させながら生産性を向上できるようになり、多品種変量生産の生産効率を向上できるという効果を奏する。
【０１９３】
また、請求項３２に記載の発明によれば、請求項３０または３１に記載の発明において、前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示工程を含むので、生産予定品目に合わせ必要設備台数、占有時間最小の組み合わせを明確に得ることができるようになり、生産設備の効率的な稼働が図れるという効果を奏する。
【０１９４】
また、請求項３３の発明に係るプログラムは、前記請求項２４〜３１のいずれか一つに記載された方法をコンピュータに実行させることによって、請求項２４〜３１のいずれか一つの動作をコンピュータによって実現することが可能なプログラムが得られるという効果を奏する。
【０１９５】
また、請求項３４の発明に係るプログラムは、請求項３２に記載された方法により得られた生産指示のデータをＮＣプログラムの一部として用いるようコンピュータに実行させることによって、請求項３２の動作をコンピュータによって実現することが可能なプログラムが得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の本実施の形態を説明するための大量生産ラインの構成を示す図である。
【図２】この発明の本実施の形態に係る生産ラインである多品種変量生産ラインの構成を示す図である。
【図３】生産ラインに設けられる部品搭載装置（高速チップマウンター）を示す図である。
【図４】部品搭載装置の供給部（テープフィーダー）を示す図である。
【図５】この発明の生産ラインに設けられる部品搭載装置（異形マウンター）を示す図である。
【図６】部品搭載装置の供給部（スティックフィーダー）を示す図である。
【図７】部品搭載装置の供給部（トレイフィーダー）を示す図である。
【図８】生産ラインにおける設備別対応可否および、搭載タクト／段取り時間例を示す図表である。
【図９】多品種変量生産品種例を示す図表である。
【図１０】大量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１１】多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１２】多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１３】多品種変量生産ラインにおける生産機能を説明する図表である。
【図１４】大量生産ラインにおける編集作業を含む生産機能を説明する図表である。
【図１５】多品種変量生産ラインにおける編集作業を含む生産機能を説明する図表である。
【図１６】大量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【図１７】多品種変量生産ラインの稼働例を示す段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【図１８】各装置の段取りと生産状況の例を示す図である。
【図１９】多品種変量生産ラインにおける段取りを考慮した生産機能を説明する図表である。
【図２０】多品種変量生産ラインにおける段取りと生産の状況のタイムチャートである。
【図２１】各装置の段取りと生産状況の他の組み合わせ例である。
【図２２】多品種変量生産ラインの段取りと生産の状況のタイムチャート（組み合わせ例）である。
【図２３】多品種変量生産ラインの段取りと生産の状況のタイムチャート（最適化例）である。
【図２４】大量生産ラインにおける編集作業を含む生産の状況のタイムチャートである。
【図２５】多品種変量生産ラインにおける編集作業を含む生産の状況のタイムチャート（最適化例）である。
【図２６】異形マウンターにおけるプリント配線板の搬送制御切り替え機能を説明する概要図である。
【図２７】段取り作業の作業例を示すフローチャートである。
【図２８】異形マウンターにおけるプリント配線板の搬送動作中の吸装着ヘッドの動作を示す図である。
【図２９】異形マウンターにおける搬送中のプリント配線板の位置と吸吸装着ヘッドの動作の軌道との重なりを防ぐ制御のフローチャートである。
【図３０】生産品種の最小装置使用台数割り出しのフローチャートである。
【図３１】生産順の組み合わせを求めるフローチャートである。
【図３２】装置使用台数の最適化のフローチャートである。
【図３３】電子部品生産システムにおける生産指示作成までの全体処理を示すフローチャートである。
【図３４】生産指示リストを示す図である。
【図３５】段取り指示リストを示す図である。
【図３６】電子部品生産システム全体のタクト向上を図るための構成例を示す図である。
【図３７】図５に示した異形マウンターの平面図である。
【図３８】他の構成の異形マウンターを示す平面図である。
【図３９】さらに他の構成の異形マウンターを示す平面図である。
【図４０】両面配備装置を用いた生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。
【図４１】両面配備装置を備えた異形マウンターを複数台連結した場合における生産と段取り作業の組み合わせ活用例を示す図表である。
【図４２】上記構成の異形マウンターの設置スペースを説明するための図である。
【図４３】両面配備装置を備えた異形マウンターを複数台連結させた場合の設置スペースを示す図である。
【符号の説明】
１０１ ローダリフター
１０２ 中間コンベア
１０３ 印刷機
１０４ 高速チップマウンター
１０５，１０５ａ，１０５ｂ 異形マウンター
１０６ リフロー装置
１０７ アンローダリフター
３０８ 部品供給部
３０９ 吸装着ヘッド
３１０ ロータリヘッド
３１１ 高速用ノズル
４０１ テープフィーダー
４１６ テープ部品
４１７ トップテープ
４１８ キャリアテープ
４１９ 部品収納部
４２０ 角チップ
４２１ タンタル
４２２ ＳＯＰ
５０９ 吸装着ヘッド
５１２ 異形用ノズル
５１３，５１４ 部品供給部
５３８ 部品認識部
６０１ スティックフィーダー
６２４ スティック部
６２５ スティック
６２６ 電子部品
６２７ ＳＯＰ
６２８ ＰＬＣＣ
７０１ トレイフィーダー
７０９ 装着ヘッド部
７１２ 異形用吸着ノズル
７２９ トレイ
７３０ 部品収納部
７３１ トレイ受けプレート
７３２ トレイ収納マガジン
７３３ ＱＦＰ
７３４ ＢＧＡ
７３５ コネクタ
２６０１ 通常動作（通常の生産動作機能）
２６０２ プリント配線板搬送単独制御
２６０４ ノズルチェンジ機能
２８３６ プリント配線板
２８３７ 部品認識、部品吸着位置
２８３９ 基板搬送レール
３３０１ 生産指示システム
３３１０ ＮＣ作成システム
３３２０ 段取り作成システム
３４０１ 生産指示リスト
３５０１ 段取り指示リスト
３６０１ 中間バッファコンベア
３８０１ 前面配備装置
３９０１ 背面配備装置
４２０１，４３０１ 必要設置枠
Claims (34)
- プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を形成する電子部品搭載装置において、
チップ部品、半導体部品、コネクタなどの電子部品を搭載する能力を有した搭載装置を複数台連結し、
前記各搭載装置が、それぞれプリント配線板の基板搬送動作と、生産動作を切り替える制御機能を有したことを特徴とする電子部品搭載装置。 - 前記各搭載装置は、
基板搬送動作制御時には、基板搬送動作とは分離した制御であるトレイ、カセットなどを用いた電子部品の交換作業、電子部品の形状認識、搭載方向、吸着位置などを編集する作業や、ＮＣの入れ替え作業などの生産準備に必要な段取り作業、設備メンテナンスの作業などが可能なことを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載装置。 - 前記各搭載装置は、
基板搬送動作制御時には、搬送レールで搬送されている前記プリント配線板の上部位置を、前記電子部品を保持しているヘッドを通過させないよう制御することを特徴とする請求項２に電子部品搭載装置。 - 前記各搭載装置が保有する電子部品の供給部数を基に、生産予定のプリント配線板毎に必要な設備台数を求め、段取りと稼働の組み合わせ時間が最小となる投入順を指示する生産指示手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。
- 前記生産指示手段は、
各搭載装置の前後工程の生産時間内で、該各搭載装置の生産時間が収まるように設備台数を振り分け設定することを特徴とする請求項４に記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。 - 前記各搭載装置の前後工程を繋ぐ手段として、一時的に前記プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたことを特徴とする請求項４または５に記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。
- プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、
それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、
前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、
前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段と、
前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常状態と、前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独状態とを切り替え可能な制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子部品搭載装置。 - 前記制御手段は、
前記供給手段の供給媒体の交換や、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正や、制御プログラムの入れ替え、などの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、
前記搬送手段の搬送制御を並行して実行することを特徴とする請求項７に記載の電子部品搭載装置。 - 前記制御手段は、
前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送の軌跡上に前記実装手段のヘッドの通過軌跡が重なる場合には、該通過軌跡が重ならないよう規制制御することを特徴とする請求項７または８に記載の電子部品搭載装置。 - 前記制御手段は、
前記規制制御実行時に、前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させることを特徴とする請求項９に記載の電子部品搭載装置。 - 前記制御手段は、
前記規制制御実行時に、前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させることを特徴とする請求項９に記載の電子部品搭載装置。 - プリント配線板に電子部品を搭載しプリント配線板を生産する電子部品搭載装置において、
それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、
前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動により前記プリント配線板に実装させる実装手段と、
前記実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、
前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送レールに沿って搬送制御する搬送手段とを備え、
前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の一方側に配置されたことを特徴とする電子部品搭載装置。 - 前記実装手段は、前前記ヘッドに前記電子部品を吸着などで保持するノズルを備え、前記電子部品の形状に対応したノズルを選択するための交換ステージを備えたことを特徴とする請求項１２に記載の電子部品搭載装置。
- 前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レールがのびる方向を中心として２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項１２または１３に記載の電子部品搭載装置。
- 前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段は、前記搬送手段の搬送レール上における前記プリント配線板の実装時の停止位置を中心として点対称に配置されたことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の電子部品搭載装置。
- 前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を前記認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行する段取り制御と、
前記搬送手段の搬送制御とを並行して実行する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の電子部品搭載装置。 - 前記供給手段は、
テープ体に収容された電子部品を供給するテープフィーダーと、スティック内に収容された電子部品を供給するスティックフィーダーと、トレイ内に収容された電子部品を供給するトレイフィーダーとが選択的に組み合わせて前記供給箇所に配置されることを特徴とする請求項７〜１６のいずれか一つに記載の電子部品搭載装置。 - 前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成を有し、
前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項７〜１７のいずれか一つに記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。 - 前記統括制御手段は、
連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行することを特徴とする請求項１８に記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。 - 前記統括制御手段は、
単一の前記電子部品搭載装置内において２つに分割される領域の双方にそれぞれ配置された前記供給手段、前記実装手段および前記認識手段の一対に対して、
該一対の一方の領域に配置されたいずれかの手段が段取りを実行する際には、前記一対の他方の領域に配置された各手段により前記プリント配線板の生産を継続させることを特徴とする請求項１９に記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。 - 前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示手段を備えたことを特徴とする請求項２０に記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。
- 前記連結された複数台の電子部品搭載装置における前記搬送手段の前端および後端には、連結された前後工程の装置との間で前記プリント配線板を受け取り／あるいは受け渡し、一時的に該プリント配線板を複数枚保有するバッファ機能を有するバッファコンベアを設けたことを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか一つに記載の電子部品搭載装置を備えた電子部品生産システム。
- 前記請求項１８〜２２に記載の電子部品生産システムによって生産されることを特徴とするプリント配線板。
- それぞれ異なる部品荷姿の供給体を装着して供給されるチップ部品、半導体部品、コネクタなどの各種電子部品を、複数の供給箇所から供給可能な供給手段と、前記複数の供給箇所から供給される前記各種電子部品をヘッドの移動によりプリント配線板に実装させる実装手段と、前記プリント配線板を前記電子部品の実装処理のために搬送制御する搬送手段とを備えた電子部品搭載装置を用いて前記プリント配線板を生産する電子部品生産方法において、
前記各手段の動作を統括して前記プリント配線板を生産する通常生産工程と、
前記搬送手段のみを他の手段の制御から分離させ単独で動作させる搬送単独工程とを含み、前記通常生産工程あるいは前記搬送単独工程のいずれかに切り替え可能なことを特徴とする電子部品生産方法。 - 前記搬送単独工程は、
前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品を認識手段の配置箇所まで移動させておこなう形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取り作業時に実行されることを特徴とする請求項２４に記載の電子部品生産方法。 - 前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送時には、該搬送されている前記プリント配線板の上部位置を、前記実装手段のヘッドが通過しないよう規制する規制工程を含むことを特徴とする請求項２４または２５に記載の電子部品生産方法。
- 前記規制工程は、
前記搬送手段による前記プリント配線板の搬送を実行させ、前記実装手段のヘッドを一時停止させることを特徴とする請求項２６に記載の電子部品生産方法。 - 前記規制工程は、
前記プリント配線板が停止している場合には前記実装手段のヘッドの移動を実行させることを特徴とする請求項２６に記載の電子部品生産方法。 - 電子部品を供給する供給手段と、前記電子部品をプリント配線板に実装する実装手段と、該実装手段が保持する電子部品の形状認識、保持精度などを認識するための認識手段と、前記実装手段のヘッドに対し着脱自在なノズルの交換ステージの各手段の動作と、前記プリント配線板を搬送する搬送手段の動作とを独立して制御可能な電子部品搭載装置を用いて前記電子部品を生産する電子部品生産方法であって、
前記供給手段の供給媒体の交換、前記実装手段が保持する電子部品の形状認識，搭載方向，吸着位置の補正、制御プログラムの入れ替えなどの生産準備に必要な段取りを実行した際に、前記搬送手段の搬送制御を並行して実行させる段取り工程を含むことを特徴とする電子部品生産方法。 - 前記電子部品搭載装置を複数台連結させた構成時には、
前記連結された各電子部品搭載装置の全体に対し、前記供給手段による前記電子部品の供給制御と、前記実装手段のヘッドの移動制御のタクトバランスをとった統括制御を実行する統括制御工程を含むことを特徴とする請求項２４〜２９のいずれか一つに記載の電子部品生産方法。 - 前記統括制御工程は、
連結された前記複数台の電子部品搭載装置において前記段取りの実行対象となり得る前記供給手段，前記実装手段，前記認識手段のうち選択された手段に基づき、前記搬送手段を含む非実行対象の手段を選択し、前記プリント配線板の生産を継続させながら前記段取りを実行することを特徴とする請求項３０に記載の電子部品生産方法。 - 前記複数台の電子部品搭載装置の前後に配置される他の工程の生産時間内で、前記電子部品搭載装置の生産時間が収まるように最小の装置使用台数を求め、使用する複数の電子部品搭載装置の生産順を組み合わせた最適化の実行結果を生産指示として出力する生産指示工程を含むことを特徴とする請求項３０または３１に記載の電子部品生産方法。
- 前記請求項２４〜３１のいずれか一つに記載された方法をコンピュータに実行させるプログラム。
- 前記請求項３２に記載された方法により得られた生産指示のデータをＮＣプログラムの一部として用いるようコンピュータに実行させるプログラム。
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