JP2005159164A - 表面実装機の部品段取り方法および表面実装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品の集荷および装填作業等、段取り作業をより効率良く行えるようにする。
【解決手段】 リール５０とその部品数との対応関係を示すデータと、リール５０の保管場所を示すデータと、テープフィーダー５とこれにセットされるリール５０との対応関係を示すデータと、フィーダー５とそれが設置される位置との対応関係を示すデータとを予めデータ記憶手段３２に記憶し、実装時に消費される部品数をカウントして部品供給部４内のリール５０の残存部品数を求め、段取り時には、生産プログラム、前記各データおよび残存部品数に基づき、次の基板の要求部品を供給するフィーダー５を設置すべき位置、次のプリント基板の要求部品を保有するフィーダー５（リール５０）の所在およびその残存部品数をコントロールユニット３０の表示手段３５又は携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させるようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は、プリント基板等の基板上にＩＣ等の電子部品を自動的に実装する表面実装機に適用される発明であって、特に表面実装機で使用される実装部品の段取りの作業性を向上させることができる表面実装機の部品段取り方法およびこの方法を実施可能な表面実装機に関するものである。

従来から、一乃至複数の実装用ヘッドを備えた移動可能なヘッドユニットによりＩＣ等の電子部品を部品供給部から吸着して実装作業位置に位置決めされている基板上に実装するようにした表面実装機が一般に知られている（例えば特許文献１）。この種の表面実装機では、例えば各種部品を供給可能とすべく多数のフィーダーを配設した部品供給部ユニットが装備され、所定数のテープフィーダーを並列に配置した部品供給部ユニットが装備されているようになっている。
特開平５−４１３３号公報

基板の実装処理では、その品種毎に使用する部品の種類が異なるため、生産が始まるまでに事前に部品（リール）を集荷してテープフィーダーに装填しておく必要がある。このような作業は、従来、プリントアウトされた生産計画表に基づいてオペレータが必要なリール数を予測し、生産計画表とは別にプリントアウトされた部品庫リスト（すなわち部品名と保管場所とを表示したリスト）を参照しながら集荷し、さらに基板（種類）毎のフィーダー配置リストを参照して対象フィーダーを特定しながら行っている。そのため、オペレータは複数のリストを参照しながら作業を行う必要があり煩雑であった。

また、テープフィーダーが表面実装機本体から取り外された場合、部品の残数は正確には管理されておらず、リールの巻き状態などからオペレータが残数を予想して次の実装処理に使用している。そのため、実装作業中に不意に部品切れが生じる場合もあり、このような場合には、部品集荷の遅れにより生産効率を低下させる原因となる。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、表面実装機におけるプリント基板等の実装処理に際し、部品の集荷およびフィーダーの配置変更等の段取り作業をより効率良く行えるようにし、その結果、生産性を向上させることを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、多数の電子部品を保有する部品集合体を部品供給手段にセットして、部品供給領域内の予め定められた位置に設置する一方、生産する基板についてその基板に実装されるべき電子部品である要求部品とそれに対応する部品供給手段が設置される位置との関係を示すデータを含む生産プログラムを予め記憶し、上記基板に対する電子部品の実装時に、上記生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段の部品集合体から電子部品を取出すようにした表面実装機の部品段取り方法であって、前記部品集合体の在庫の保管場所を示すデータと、前記部品供給手段とそれにセットされる部品集合体との対応関係を示すデータと、前記部品供給領域内に設置される部品供給手段とその部品供給手段が設置される設置位置との対応関係を示すデータとを予め記憶する処理と、生産基板の種別の変更に伴う段取り時に、次の基板の要求部品を保有する部品集合体の前記部品供給領域内における設置すべき位置を前記生産プログラムから読出して表示するとともに、前記各データに基づき次の基板の要求部品を保有する部品集合体の所在を表示する処理と、前記の表示に基づいて次の基板の要求部品を保有する部品集合体を前記部品供給領域内に設置する処理とを行うようにしたものである（請求項１）。

この方法においては、さらに前記部品集合体とそれに保持される部品数との対応関係を示すデータを予め記憶する処理と、実装時に消費される部品数をカウントすることにより前記部品供給領域内に設置される部品集合体の残存部品数を求める処理と、次の基板の要求部品を保有する部品集合体の所在を表示するとともにその残存部品数を表示する処理とを行うようにするのが好ましい（請求項２）。

また、部品集合体の前記所在として複数の所在がある場合には、予め設定されている優先順位でその所在を表示するのが好ましい（請求項３）。

さらに、前記段取り時に、次の基板の要求部品を保有する部品集合体のうち前記部品供給領域内における設置すべき位置に既に設置されているものについては、当該部品集合体を設置すべき位置および要求部品を保有する部品集合体の所在を非表示とするのが好ましい（請求項４）。

なお、生産する基板の種類と要求部品との対応関係を示すデータと前記種類毎の生産数を示すデータとをさらに前記生産プログラムとして予め記憶しておき、生産開始前に、これらデータから前記生産プログラムに含まれる全種類の基板の生産に使用される要求部品毎の部品集合体の総数を表示するようにしてもよい（請求項５）。

一方、本発明に係る表面実装機は、多数の電子部品を保有する部品集合体を部品供給手段にセットして、部品供給領域内の予め定められた位置に設置する一方、生産する基板についてその基板に実装されるべき電子部品である要求部品とそれに対応する部品供給手段が設置される位置との関係を示すデータを含む生産プログラムを予め記憶し、上記基板に対する電子部品の実装時に、上記生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段の部品集合体から電子部品を取出すようにした表面実装機であって、前記部品集合体の在庫の保管場所を示すデータと、前記部品供給手段とそれにセットされる部品集合体との対応関係を示すデータと、前記部品供給領域内に設置される部品供給手段とその部品供給手段が設置される設置位置との対応関係を示すデータとを予め記憶する記憶手段と、上記各データを入力するための入力手段と、生産基板の種別の変更に伴う段取り時に、前記記憶手段から次の基板の要求部品を保有する部品集合体の前記部品供給領域内における設置すべき位置を読出して表示するとともに、前記記憶手段に記憶された前記各データに基づき次のプリント基板の要求部品を保有する部品集合体の所在を表示する表示手段とを備えているものである（請求項６）。

この表面実装機において、前記表示手段は、表示内容を無線で受信可能な携帯端末に設けられているのが好ましい（請求項７）。

一方、本発明の生産スケジュール確認方法は、生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段から電子部品を取出しながら基板上に実装するようにした表面実装機の生産スケジュールの確認方法であって、生産する基板の種類とその種類毎の単位基板当たりのタクトタイムに関するデータを記憶させておき、このタクトタイムに関するデータと、生産する基板の種類とその種類毎の生産数との対応関係を示すデータを含む前記生産プログラムとに基づき、前記生産プログラムに含まれる基板の生産タイムスケジュールを作成し表示するようにしたものである（請求項８）。

また、本発明の生産条件充足確認方法は、生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段から電子部品を取出しながら基板上に実装するようにした表面実装機の生産条件確認方法であって、生産する基板の種類毎の生産条件とその生産条件に応じて入力を要求する確認用情報との対応関係を示すデータを予め記憶しておき、生産基板の種別の変更に伴う段取り時に前記確認用情報を入力させ、この入力情報と前記生産条件とを照合して生産条件が満たされているか否かを判別し、その結果を表示するようにしたものである（請求項９）。

さらに、本発明の表面実装機は、生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段から電子部品を取出しながら基板上に実装するようにした表面実装機において、実装動作中に異常が生じたときにその状態を撮像可能な撮像手段およびその異常状態を音声入力可能とする入力手段のうちの少なくとも一方と、前記撮像手段により撮像された画像データまたは前記入力手段により入力された音声データを異常履歴データとして記憶する記憶手段とを備えているものである（請求項１０）。

請求項１に係る方法のように、段取り時に、次の基板の要求部品を保有する部品集合体の設置すべき位置と、次の基板の要求部品を保有する部品集合体の所在およびその残存部品数とを表示するようにすれば、オペレータは部品供給領域内に設置された部品集合体のうち不要なもの、つまり交換が必要なものを容易に特定することができ、その際、次に設置すべき部品集合体の所在（部品供給領域内に設置されている場合にはその位置、在庫についてはその保管場所）も容易に特定することができる。そのため、基板の品種切換えに伴う段取り替え作業を迅速かつ、正確に行うことができ、基板の生産性を向上させることができる。

特に、請求項２に係る方法によると、次に設置すべき部品集合体の残存部品数も併せて表示することにより、オペレータは、部品の過不足を正確に認識することができ、この際部品集合体の在庫の保管場所を併せて表示することにより、部品が不足している場合には新たな部品集合体を速やかに集荷して次の基板の生産に移行することが可能となる。そのため、段取り替えを迅速に行えることに加え、不意の部品切れ等を未然に回避することもできるようになる。

なお、部品集合体の前記所在として複数の所在がある場合、例えば上記のように部品供給手段に装着された仕掛かり途中の部品集合体とその在庫品（新品）とがあるような場合には、請求項３に係る発明のように予め設定されている優先順位でその所在を表示するようにすれば、例えば仕掛かり途中の部品集合体から優先的に使用することが可能となるため、部品集合体の部品を無駄なく有効に使用することができるようになる。

また、請求項４に係る発明のように、既に部品供給領域内における設置すべき位置に対象となる部品集合体が設定されている場合に、当該部品集合体を設置すべき位置および要求部品を保有する部品集合体の所在を非表示とすれば、部品供給手段の不要な脱着を軽減することができ、また、実質的に不要な表示によりオペレータが確認ミスを起こすといったトラブルの発生を未然に防止することが可能となる。

また、請求項５に係る方法のように、生産開始前に、前記生産プログラムに含まれる全種類の基板の生産に使用される要求部品毎の部品集合体の合計数を表示するようにすれば、オペレータは例えばその日に使用される全ての種類および数の部品集合体を事前に準備しておくことが可能となるため、段取り替え時間を短縮する上で有利となり、より一層基板の生産性を向上させることができるようになる。

一方、請求項６に係る表面実装機によると、入力手段を介して上記各種データを予め記憶手段に記憶させておけば、生産機種の変更に伴う段取り替え時には、次の基板の要求部品を保有する部品集合体の設置位置と、次の基板の要求部品を保有する部品集合体の所在が表示手段により自動的に表示される。そのため、オペレータは、この表示を見ながら段取り替え作業を行うことにより請求項１に係る段取り替え方法を良好に実施することが可能となる。

特に、請求項７に係る表面実装機のように、前記表示内容を無線で受信可能な携帯端末に前記表示手段を設けるようにすれば、オペレータは携帯端末を持ち歩いて表示内容を参照しながら部品集合体の集荷作業等を行うことが可能となるため、段取り替え作業をより効率的に行うことができるようになる。

一方、請求項８に係る生産スケジュール確認方法によれば、オペレータが容易に生産終了時刻等のタイムスケジュールを確認することが可能になる。また、生産プログラムの変更があった場合等でも、容易にタイムスケジュールの変更を確認することができるようになる。

また、請求項９に係る生産条件充足確認方法によれば、基板の種類毎に異なる生産条件が充足されているか否かを確認することが可能となる。例えば基板の種類毎に異なる治具を使用するという生産条件がある場合には、治具に確認用情報を記しておき生産開始前にオペレータがその情報を入力するようにしておけば、生産基板に適合するものか否かを容易に判別することが可能となる。そのため、非適合な治具が使用されたまま実装作業が進められるといったトラブルの発生を未然に防止することが可能となる。

また、請求項１０に係る表面実装機によると、トラブルの発生状況を画像（映像）や音声で後に詳細に確認することが可能となるため、トラブルの発生原因を究明する上で有効となる。

本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１および図２は本発明に係る表面実装機（以下、実装機と略する）の一例を概略的に示している。これらの図において、実装機本体の基台１上には、プリント基板搬送用のコンベア２が配置され、プリント基板Ｐが上記コンベア２上を搬送され、所定の実装作業位置で停止されるようになっている。

実装作業位置にはプリント基板Ｐをその下側から支持する基板受け台３が昇降可能に設けられており、この基板受け台３が下降端の待機位置から上昇端位置に変位することにより基板受け台３上に立設される支持ピンによりプリント基板Ｐをリフトアップした状態で位置決めするように構成されている。なお、基板受け台３は、プリント基板Ｐの種類に応じてサイズやピン配置が異なる専用のものが準備されており、生産基板の品種変更の際には、オペレータによって交換されるようになっている。

上記コンベア２の前後側方には、それぞれ部品供給部４が設けられている。各部品供給部４にはそれぞれ複数個の部品供給ユニットが設けられ、図示の例ではそれぞれ２個の部品供給部ユニットがＸ軸方向に並列に設けられることにより合計４個の部品供給部ユニット（部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄという）がコンベア２の前後側方に配置されている。

各部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄには、それぞれ、部品供給手段としてテープフィーダー５が配設されており、このテープフィーダー５が多数列に並んで配置されている。

各テープフィーダー５には、図４に示すように、部品集合体としての部品リール５０（以下、単にリール５０という）が回転可能に保持されている。このリール５０には、小片状の電子部品（図示せず）を所定間隔おきに収納、保持したテープ５１が巻回されており、リール５０からフィーダー先端の部品取出し部へテープ５１が導出されることにより後記実装用ヘッド１８によりテープ５１から部品が吸着されるようになっているとともに、繰り出し機構により、部品が取出されるにつれてテープ５１が繰り出されるようになっている。

各部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄは、詳しく図示していないが、それぞれ実装機本体の所定の取付け部に支持され、かつクランプ手段によってクランプされることにより実装機本体に取付けられており、クランプ手段のクランプ解除により部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄ毎に実装機本体から取外し可能となり、多数列のテープフィーダー５を含む各部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄの一括交換が可能となっている。

なお、部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄは、それぞれ個別に図３に示すような一括交換台車２０に搭載されている。この一括交換台車２０は、その上端部に、部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄの支持部２２を有するとともに、下端部にキャスター２４を有し、部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄを支持した状態で自由に移動し得るようになっている。そして、実装対象となる多種類のプリント基板Ｐに対応するように、部品供給部ユニットおよび一括交換台車が複数用意され、選択的にこれら部品供給部ユニットが実装機本体に組付けられるようになっている。

一方、前記基台１の上方には、図１および図２に示すように、部品装着用のヘッドユニット６が装備されている。このヘッドユニット６は、部品供給部４とプリント基板３が位置する実装作業位置とにわたって移動可能とされ、Ｘ軸方向（コンベア２と平行な方向）及びＹ軸方向（コンベア２と直交する方向）に移動可能となっている。

すなわち、上記基台１上には、Ｙ軸方向の固定レール７と、Ｙ軸サーボモータ９により回転駆動されるボールねじ軸８とが配設され、上記固定レール７上にヘッドユニット支持部材１１が配置され、この支持部材１１に設けられたナット部分１２が上記ボールねじ軸８に螺合している。また、上記支持部材１１には、Ｘ軸方向のガイド部材１３と、Ｘ軸サーボモータ１５により駆動されるボールねじ軸１４とが配設され、上記ガイド部材１３にヘッドユニット６が移動可能に保持され、このヘッドユニット６に設けられたナット部分（図示せず）がボールねじ軸１４に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ９の作動により上記支持部材１１がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ１５の作動によりヘッドユニット６が支持部材１１に対してＸ軸方向に移動するようになっている。

ヘッドユニット６には部品装着用の複数の実装用ヘッド１８が搭載されており、当実施形態では８本の実装用ヘッド１８がＸ軸方向に等間隔で一列に並べて搭載されている。

各実装用ヘッド１８は、それぞれヘッドユニット６のフレームに対してＺ軸方向の移動及びＲ軸（ノズル中心軸）回りの回転が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動手段および回転駆動手段により駆動されるようになっている。また、各実装用ヘッド１８には、その先端（下端）に吸着ノズル１８ａが装着されており、図外の負圧供給手段から吸着ノズル先端に負圧が供給されることにより、この負圧による吸引力で部品を吸着するようになっている。

図４は上記実装機の制御系統を示しており、この図において、実装機を含む実装ラインに対して装備されているコントロールユニット３０は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等から構成されており、その機能構成として、実装制御手段３１、データ記憶手段３２、演算処理手段３３および無線送受信手段３４等が含まれている。なお、このコントロールユニット３０には、該ユニット３０と別体で、かつユニット３０との間で無線回線を通じてデータを送受信可能な携帯端末４０も含まれており、オペレータが携帯するようになっている。

実装制御手段３１は、予め記憶された生産プログラムに従って上記Ｙ軸，Ｘ軸の各サーボモータ９，１５や実装用ヘッド１８の昇降駆動手段および回転駆動手段等を制御することにより部品供給部からの部品の吸着およびプリント基板Ｐへの部品の装着等の実装動作を統括的に制御するものである。

データ記憶手段３２は、生産プログラムや、その他の実装機の作動制御に必要な各種データを記憶するもので、例えば、その日に生産するプリント基板Ｐの種類および数等の生産計画データ、部品の種類、その種類毎のリール５０の部品保有数等の実装部品データ、プリント基板Ｐの種類毎の基板受け台ＩＤ、グループＩＤおよび実装部品（要求部品）の種類、数、実装位置等の生産情報、プリント基板Ｐの種類とその基板１枚当たりの実装時間の実録値又は推定値データとを対応づけたタクトデータ、各プリント基板毎の実装部品と各部品を供給するテープフィーダー５（リール５０）が設置されるべき位置とを対応づけた部品供給情報、プリント基板Ｐの種類と基板受け台のＩＤとを対応づけた治具情報、段取り情報および在庫部品情報等の各種データがそれぞれファイル形式で記憶される。

ここで、段取り情報データとは、部品の種類と、その種類の部品を供給するテープフィーダー５（リール５０）の部品供給部４（各部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄ）におけるセット位置との関係を示すデータであって後述するように段取り時にオペレータがバーコードラベル５ａ，５０ａをバーコードリーダー３５により読み取ることによりデータ記憶手段３２内の段取り情報データファイルに記録される。また、在庫部品情報データとは、図外の保管庫に保管される在庫リール５０の種類とその保管場所との関係を示すデータであって、例えばリール５０の入庫時にオペレータがリール５０に貼着されるバーコードラベル５０ａと保管場所に貼着されるバーコードラベルをバーコードリーダー３５により読み取ることによりデータ記憶手段３２内の在庫部品情報データファイルに記録される。

演算処理手段３３は、データ記憶部３２から生産プログラムや各種データを読出し、上記実装制御手段の作動に必要な各種演算を行うとともに、後述するタイムスケジュールを演算するようになっている。

無線送受信手段３４は、オペレータが携帯する無線送受信機能を有する前記携帯端末４０とのデータ通信を、無線回線を通じて送受信するものである。なお、携帯端末４０は例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistant）と呼ばれるものであって、液晶表示部４１、入力操作部４２、画像入力部（カメラ）および音声入力部（マイク）を備えており、前記コントロールユニット３０との間で無線回線を通じて相互にデータ交換が可能になっている。

以上のような実装機においては、以下の（１）〜（４）の方法（手順）でプリント基板Ｐの生産準備および生産を行う。図５〜図８は、その方法とコントロールユニット３０における主な処理をフローチャートで示している。以下、順に説明する。
（１）生産スケジュールの作成
図５は、生産スケジュールの作成方法をフローチャートで示している。まず、ステップＳ１で、プリント基板Ｐの生産管理部門において生産計画書、つまりその日に生産するプリント基板Ｐの種別および生産数等のスケジュールが発行されると、その内容をコントロールユニット３０内の前記データ記憶手段３２に登録する（ステップＳ２）。登録は、オペレータが入力操作手段３６を操作することによって行うが、例えば生産計画書に印されるバーコードをバーコードリーダーで読み取ることにより行う。

次いで、オペレータが入力操作手段３６を操作することにより、前記スケジュールのうち最初に生産するプリント基板Ｐの生産開始時刻を設定する（ステップＳ３）。この設定が終わると、コントロールユニット３０（演算処理手段手段３３）において具体的なタイムスケジュールの演算を行わせる。

まず、対象基板Ｐのタクトデータ、すなわち対象基板１枚当たりの実装時間の実録値又は推定値データが記憶手段３２に登録（記憶）されているか否かを判断させる（ステップＳ４，Ｓ５）。ここで、登録されていない場合には、表示手段３５にその旨を表示させ、これに対してオペレータが入力操作手段３６を操作して対象基板Ｐの実装時間の実録値又は推定値を入力すると、プリント基板Ｐの種類とタクトタイムとの対応関係を示す上記タクトデータをタクトデータファイルＦ１に記録する（ステップＳ６）。

既にタクトデータがタクトデータファイルＦ１に記録されている場合、又はオペレータの操作によりタクトデータがタクトデータファイルＦ１に記録された場合には、タクトデータファイルＦ１から対象基板Ｐのタクトデータを、データ記憶手段３２内に既に登録されている稼働率データファイルＦ２から稼働率データをそれぞれ演算処理手段手段３３に読込ませて生産稼働率時間を演算させ、さらに予備時間データファイルＦ３から段取り作業時間や休憩時間等の予備時間データを演算処理手段手段３３に読込ませて対象基板Ｐの生産終了時刻を求めさせる（ステップＳ７，Ｓ８）。

次いで、生産スケジュールに他の種別のプリント基板Ｐがあるか否かを判断し、ある場合には、対象基板Ｐの設定を次に生産する種別のプリント基板Ｐに変更した後、先に生産するプリント基板Ｐの生産終了時刻を生産開始時刻に設定してステップＳ４〜ステップＳ９の処理を繰り返し行わせる。

こうして最終的に生産スケジュールに含まれる全ての種別のプリント基板Ｐについて生産開始時刻の設定と生産終了時刻の演算を行わせて（ステップＳ９でＹＥＳ）、その内容、つまりプリント基板Ｐの種別毎の生産開始時刻と終了時間を示すタイムスケジュールを表示手段３５又は（および）携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させる。
（２）必要リール数の計算
図６は、必要リール数の計算方法を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２１で、データ記憶手段３２内に既に登録されている生産情報データファイルＦ４から上記生産スケジュールに含まれるプリント基板Ｐの生産情報データを演算処理手段手段３３に読込ませ、その日に使用される部品の種類と種類毎の合計数を演算させ、さらにその値に基づいてその日に必要なリール５０の総数を演算させる（ステップＳ２２）。

次いで、生産スケジュール内に他の種類の部品が残っているか否かを判断させて（ステップＳ２３）、上記同様の処理を繰り返させる。こうしてその日に使用する部品の種類毎の必要リール数が求められると、その内容を表示手段３５又は（および）携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させる（ステップＳ２４）。
（３）段取り作業
図７は、生産計画データに含まれる種類のプリント基板Ｐのうち最初に生産するプリント基板Ｐの段取り方法をフローチャートで示している。

この段取り作業では、まずオペレータが入力操作手段３６を操作してプリント基板Ｐの種別の設定を行うことにより、データ記憶手段３２に記憶されている生産情報データファイルＦ４から当該対象基板Ｐに対応するデータを読出させ、その内容を表示手段３５又は（および）携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させる（ステップＳ３１，Ｓ３２）。

次いで、ステップＳ３２で表示させた内容のうち当該プリント基板Ｐの生産条件に対して確認用情報をオペレータによって入力させ、その確認用情報が前記生産条件に適合するものか否かを判断させる（ステップＳ３３）。例えば表示手段３５に生産情報の１つとして基板受け台ＩＤを表示させ、オペレータに当該ＩＤに対応する基板受け台３を実装機にセットさせた後、確認用情報としてその基板受け台３に貼着されているバーコードラベルをバーコードリーダーにより読み取らせ、データ記憶手段３２に記憶されている治具情報データに基づいて基板受け台ＩＤと実際にセットされた基板受け台３とが一致するか否かを判断させる。これによって生産情報データに記録されている基板受け台３と異なる種別の基板受け台３が誤ってセットされるのを防止するようになっている。

次いで、データ記憶手段３２に記録されている段取り情報データファイルＦ５から現時点の段取りデータを、部品供給情報データファイルＦ６から対象基板Ｐに対応する部品供給情報データをそれぞれ演算処理手段手段３３に読込ませ、対象基板Ｐの生産情報データに含まれる種類の部品のうち、既に当該部品を供給するテープフィーダー５（当該部品を保有するリール５０がセットされたテープフィーダー５）が部品供給部４のセットすべき位置、つまり部品供給情報データに記録された位置にセットされているかものがあるか否かを判断させ、該当する部品がある場合には当該部品についてスキップフラグを立てる（ステップＳ３４，Ｓ３５）。

そして、スキップフラグを立てた種類以外の部品が生産情報データに含まれているか否かを判断させ、含まれている場合には、該当する部品を供給するテープフィーダー５のセット位置と同テープフィーダー５の現在の所在を表示手段３５又は（および）携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させる（ステップＳ３７）。テープフィーダー５の現在の所在表示は、該当部品を供給するテープフィーダー５が部品供給部４にセットされている場合（セットすべき位置と異なる位置にセットされている場合）には、現在のセット位置を表示させる。また、該当部品を供給するテープフィーダー５が部品供給部４から取り外されている場合には、その旨の表示を行う。さらに、データ記憶手段３２に記憶されている在庫部品情報データを読出し、該当部品を保有するリール５０の保管場所を表示手段３５等に併せて表示させる。なお、テープフィーダー５（リール５０）の所在が複数ある場合には、予めオペレータにより設定された使用順序（優先順位）に従ってその所在を表示させるようにする。

そして、表示手段３５に表示される内容に基づいて段取り作業を行うとともに、その際に段取り情報を入力してその内容を登録する操作を行い、段取り情報データとして対象基板Ｐの段取り情報データを段取り情報データファイルＦ５に更新的に記録する（ステップＳ３８，Ｓ３９）。

ここで、段取り情報の入力方法について説明すると、まず、該当部品を供給するテープフィーダー５（該当部品を保有するリール５０がセットされたテープフィーダー５）が部品供給部４にセットされていない場合には、オペレータが表示手段３５等に表示された保管場所からリール５０を集荷し、これをテープフィーダー５にセットし、さらにこのフィーダー５を表示手段３５に表示されている部品供給部４（部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄ）の所定のセット位置にセットする。この際、リール５０には、例えば図４に示すように予め部品の種類に応じて定められた機別記号をバーコード化したラベル５０ａ（バーコードラベル５０ａ）を貼着し、また、テープフィーダー５にも識別記号をバーコード化したラベル５ａ（バーコードラベル５ａ）を貼着しておく。そしてさらに、部品供給部４（部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄ）の各セット位置にも同様のバーコードラベル（不図示）を貼着しておき、オペレータにこれらラベル５ａ，５０ａをバーコードリーダー３７によって読み取らせることにより段取り情報の入力を行う。これに対して、該当部品を供給するテープフィーダー５がセットすべき位置と異なる位置にセットされている場合の段取り情報の入力は、該当するテープフィーダー５を部品供給部４（部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄ）から取外し、テープフィーダー５のバーコードラベル５０ａと新たなセット位置のバーコードラベルをバーコードリーダー３７によって読み取ることにより行う。この場合、リール５０のバーコードラベル５０ａは先の段取り時に読み取られてテープフィーダー５との対応関係が既に入力されているため、テープフィーダー５のラベル５０ａとセット位置のラベルを読込むだけで、新たな段取り情報の入力を行うことができる。

このようにして新たな段取り情報の入力および登録が完了すると、生産スケジュールの次に生産するプリント基板Ｐの段取りを行えるか否かを判断し、行えると判断した場合にはステップＳ３１に移行する。例えば連続して生産される２種類のプリント基板Ｐの段取りを同時に行うことができる場合には、ここでＹＥＳと判断する。

ステップＳ４０で、次に生産するプリント基板Ｐの段取りを行えないと判断した場合には、段取り作業が完了する。
（４）生産作業
図８は、生産作業の方法をフローチャートで示している。

生産作業では、オペレータが入力操作手段３６の操作により生産開始データを入力することによりプリント基板Ｐの生産を開始する（ステップＳ５１）。生産開始後の実装機の動作については簡単に説明すると次の通りである。

まず、プリント基板Ｐが前記実装作業位置に搬入、位置決めされる一方で、ヘッドユニット６が部品供給部４（部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄ）に移動して各実装用ヘッド１８による部品の吸着が行われる。具体的には、実装用ヘッド１８が対象となるテープフィーダー５の上方に配置された後、実装用ヘッド１８が昇降することによりテープ内の部品を吸着ノズル１８ａにより吸着した状態でテープフィーダー５から取出す。この際、可能な場合には複数の実装用ヘッド１８により同時にテープフィーダー５から部品が取出される。そして、部品の吸着が完了すると最初の部品をプリント基板Ｐ上に実装すべくヘッドユニット６が部品供給部４からプリント基板Ｐ上に移動し、各実装用ヘッド１８に吸着された部品が順次プリント基板Ｐ上に実装されることとなる。具体的には、対象となる部品を吸着した実装用ヘッド１８が実装位置の上方に配置された後、実装用ヘッド１８が昇降するとともにその最下位置で吸着ノズル１８ａへの負圧供給が遮断されることにより部品がプリント基板３上に実装されることとなる。こうして以後、ヘッドユニット６が部品供給部４と基板受け台３との間を往復しながらプリント基板３上に必要数の部品が順次実装されることとなる。

このようなプリント基板Ｐの生産が実行されている最中、実装ミス、例えば部品の吸着ミスや実装ミス等の異常が発生したか否かを常時判断させ、発生していない場合にはステップＳ５８に移行し、各テープフィーダー５の消費部品量をコントロールユニット３０内の図外のカウンタ（計数手段）によりカウントさせ、そのカウント値から各テープフィーダー５の残存部品数（リール５０の残存部品数）を演算させるとともに、各テープフィーダー５毎の残存部品数を表示手段３５又は（および）携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させる。

一方、ステップＳ５２で部品の吸着ミス等の異常が発生したと判断した場合には、その旨を表示手段３５又は（および）携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させるとともに実装機を停止させる（ステップＳ５３）。これに対してオペレータが携帯端末４０により異常場所を撮像するとともにその状況を音声入力し、携帯端末４０の入力操作部４２を操作してその内容をデータ記憶手段３２に履歴情報データファイルＦ７として登録した後、担当オペレータに連絡して所定の異常解除処理を行い、入力操作手段３６の操作により再開指令を入力することにより実装動作を再開させる（ステップＳ５４〜Ｓ５７）。

そして、全ての部品がプリント基板Ｐに実装されたか否かを判断しながら、ステップＳ５１〜ステップＳ５９の処理を繰り返し実行し、最終的に全ての部品が実装されたと判断すると（生産の終了）、当該プリント基板Ｐの生産作業を終了する。

以上のような実装機によると、段取り時には、生産基板Ｐの要求部品を供給するテープフィーダー５を設置すべき位置を表示手段３５又は（および）携帯端末４０の液晶表示部４１に表示させるとともに、生産基板Ｐの要求部品を供給するテープフィーダー５（リール５０）の所在を表示手段３５等に表示するようにしているので、オペレータは部品供給部４（部品供給部ユニット４Ａ〜４Ｄ）に設置されたテープフィーダー５のうち不要なもの、つまり交換が必要なものを容易に特定することができ、また、次に設置すべきテープフィーダー５（リール５０）の所在も容易に特定することができるため、段取り作業を迅速、かつ正確に行うことができ、プリント基板Ｐの生産性を向上させることができる。

しかも、次に設置すべきテープフィーダー５の残存部品数も併せて表示させるため、オペレータは部品の不足分を正確に認識することができ、また、リール５０の保管場所も上記の通り表示手段３５等に表示されることにより、オペレータは部品が不足している場合には新たなリール５０を速やかに集荷して次のプリント基板Ｐの生産に移行することができる。従って、段取り作業を迅速に行うことができるばかりか、リール５０の補充をオペレータに促すことができ、これにより不意の部品切れ等を未然に回避することもできるようになる。

特に、上記実施形態では、要求部品のうち既に部品供給部４のセットすべき位置にテープフィーダー５がセットされているものについては、テープフィーダー５をセットすべき位置やその所在の表示を行わないため（図７のステップＳ３４〜Ｓ３７）、オペレータがテープフィーダー５の不要な脱着作業を行うのを防止することができ、これによって段取りの作業性を向上させることもできる。

また、テープフィーダー５（リール５０）の前記所在として複数の所在を表示する場合には、上記のように優先順位を付けてその所在を表示するようにしているので、例えば、リール５０のうちテープフィーダー５にセットされているものから順に使用することをオペレータに意識付けすることができ、この場合には、仕掛かりリール５０から部品集合体の部品を無駄なく有効に使用することができるという効果もある。

また、生産開始前には、その日の生産スケジュールに含まれる全種類のプリント基板Ｐの生産に使用される部品の種別毎のリール５０の総数を求めて表示するようにしているので、オペレータはその日に使用される全ての種別のリール５０を過不足なく事前に準備しておくことが可能となる。そのため、このような事前準備をしておく場合には、オペレータが何度も部品庫に足を運ぶといった煩雑さがなくなるとともに段取り替え時間を短縮することができ、その結果、より一層基板Ｐの生産性を向上させることができるようになる。

また、上記のような携帯端末４０を設け、段取りに関する表示をその液晶表示部４１に表示させ得るようにしているので、オペレータは携帯端末４０を持ち歩いて表示内容を参照しながらリール５０等の集荷作業を行うことができるため、所在の確認ミス等を軽減して段取り替え作業をより効率的に、かつ正確に行うこともできる。

また、生産開始前には、その日の生産スケジュールに含まれるプリント基板Ｐの生産終了時刻等のタイムスケジュールを求めて表示するため、オペレータはそのタイムスケジュールに従って段取りの準備を進めることが可能となる。そのため、この点でも段取り作業を効率的に行えるようになる。

また、実装時には、異常の発生状況を画像（映像）および音声で残すことができるため、異常の発生原因を後に詳細に究明することが可能になるという利点もある。

ところで、以上説明した実施形態の実装機は、本発明に係る表面実装機（本発明に係る部品段取り方法を実施可能な表面実装機）の一の実施形態であって、その具体的な構成（および段取り方法）は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、実施形態では、バーコードリーダー３７を使ってバーコードラベル５ａ、５０ａ等を読み取ることにより段取り情報データの入力を行うようにしているが、例えば、テープフィーダー５とコントロールユニット３０との間で通信可能な場合には、テープフィーダー５およびリール５０に予め識別情報（ＩＤ）を設定しておき、コントロールユニット３０によって部品供給部４にセットされたテープフィーダー５およびリール５０を識別することによって段取り情報データを作成、記憶するように構成してもよい。

また、実施形態では、テープフィーダー５（リール５０）の所在の表示として、テープフィーダー５が部品供給部４から取り外されている場合には、その旨を表示するようにしているが、より具体的に待機させておく場所が決まっている場合にはその場所を表示させるようにしてもよい。この場合には、当該テープフィーダー５を部品供給部４から取り外す際に、オペレータがテープフィーダー５の待機場所等を携帯端末４０から入力するようにすればよい。

実施形態では、本発明を部品供給手段としてテープフィーダー５を有する実装機に適用した例について説明しているが、勿論その他のフィーダー、例えばスティックフィーダ等を有する実装機にも本発明は適用可能である。

本発明に係る表面実装機（本発明に係る部品段取り方法を実施可能な表面実装機）を示す平面略図である。 表面実装機の正面略図である。 一括交換台車の正面図である。 実装制御等の処理を行う演算制御系統を示すブロック図である。 生産スケジュールの作成方法とコントロールユニットでの処理内容を示すフローチャートである。 必要リール数の計算方法を示すフローチャートである。 段取り作業の方法とコントロールユニットでの処理内容を示すフローチャートである。 プリント基板の生産方法とコントロールユニットでの処理内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ヘッドユニット
４ 部品供給部
４Ａ〜４Ｄ 部品供給部ユニット
５ テープフィーダー
３０ コントロールユニット
３１ 実装制御手段
３２ データ記憶手段
３３ 演算処理手段
３４ 無線送受信手段
３５ 表示手段
３６ 入力操作手段
４０ 携帯端末
４１ 液晶表示部
４２ 入力操作部
５０ リール

Claims (10)

1. 多数の電子部品を保有する部品集合体を部品供給手段にセットして、部品供給領域内の予め定められた位置に設置する一方、生産する基板についてその基板に実装されるべき電子部品である要求部品とそれに対応する部品供給手段が設置される位置との関係を示すデータを含む生産プログラムを予め記憶し、上記基板に対する電子部品の実装時に、上記生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段の部品集合体から電子部品を取出すようにした表面実装機の部品段取り方法であって、
   前記部品集合体の在庫の保管場所を示すデータと、前記部品供給手段とそれにセットされる部品集合体との対応関係を示すデータと、前記部品供給領域内に設置される部品供給手段とその部品供給手段が設置される設置位置との対応関係を示すデータとを予め記憶する処理と、
   生産基板の種別の変更に伴う段取り時に、次の基板の要求部品を保有する部品集合体の前記部品供給領域内における設置すべき位置を前記生産プログラムから読出して表示するとともに、前記各データに基づき次の基板の要求部品を保有する部品集合体の所在を表示する処理と、
   前記の表示に基づいて次の基板の要求部品を保有する部品集合体を前記部品供給領域内に設置する処理と、
   を行うことを特徴とする表面実装機の部品段取り方法。
2. 請求項１に記載の表面実装機の部品段取り方法において、
   さらに前記部品集合体とそれに保持される部品数との対応関係を示すデータを予め記憶する処理と、
   実装時に消費される部品数をカウントすることにより前記部品供給領域内に設置される部品集合体の残存部品数を求める処理と、
   次の基板の要求部品を保有する部品集合体の所在を表示するとともにその残存部品数を表示する処理と、
   を行うことを特徴とする表面実装機の部品段取り方法。
3. 請求項１又は２に記載の表面実装機の部品段取り方法において、
   部品集合体の前記所在として複数の所在がある場合に、予め設定されている優先順位でその所在を表示することを特徴とする表面実装機の部品段取り方法。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の表面実装機の部品段取り方法において、
   前記段取り時に、次の基板の要求部品を保有する部品集合体のうち前記部品供給領域内における設置すべき位置に既に設置されているものについては、当該部品集合体を設置すべき位置および要求部品を保有する部品集合体の所在を非表示とすることを特徴とする表面実装機の部品段取り方法。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の表面実装機の部品段取り方法において、
   生産する基板の種類と前記要求部品との対応関係を示すデータおよび基板の前記種類毎の生産数を示すデータをさらに前記生産プログラムとして予め記憶しておき、生産開始前に、これらデータから前記生産プログラムに含まれる全種類の基板の生産に使用される要求部品毎の部品集合体の総数を表示することを特徴とする表面実装機の部品段取り方法。
6. 多数の電子部品を保有する部品集合体を部品供給手段にセットして、部品供給領域内の予め定められた位置に設置する一方、生産する基板についてその基板に実装されるべき電子部品である要求部品とそれに対応する部品供給手段が設置される位置との関係を示すデータを含む生産プログラムを予め記憶し、上記基板に対する電子部品の実装時に、上記生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段の部品集合体から電子部品を取出すようにした表面実装機であって、
   前記部品集合体の在庫の保管場所を示すデータと、前記部品供給手段とそれにセットされる部品集合体との対応関係を示すデータと、前記部品供給領域内に設置される部品供給手段とその部品供給手段が設置される設置位置との対応関係を示すデータとを予め記憶する記憶手段と、
   上記各データを入力するための入力手段と、
   生産基板の種別の変更に伴う段取り時に、前記記憶手段から次の基板の要求部品を保有する部品集合体の前記部品供給領域内における設置すべき位置を読出して表示するとともに、前記記憶手段に記憶された前記各データに基づき次のプリント基板の要求部品を保有する部品集合体の所在を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする表面実装機。
7. 請求項６に記載の表面実装機において、
   前記表示手段は、表示内容を無線で受信可能な携帯端末に設けられていることを特徴とすることを特徴とする表面実装機。
8. 生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段から電子部品を取出しながら基板上に実装するようにした表面実装機の生産スケジュールの確認方法であって、
   生産する基板の種類とその種類毎の単位基板当たりのタクトタイムに関するデータを記憶させておき、このタクトタイムに関するデータと、生産する基板の種類とその種類毎の生産数との対応関係を示すデータを含む前記生産プログラムとに基づき、前記生産プログラムに含まれる基板の生産タイムスケジュールを作成し表示することを特徴とする表面実装機の生産スケジュール確認方法。
9. 生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段から電子部品を取出しながら基板上に実装するようにした表面実装機の生産条件確認方法であって、
   生産する基板の種類毎の生産条件とその生産条件に応じて入力を要求する確認用情報との対応関係を示すデータを予め記憶しておき、生産基板の種別の変更に伴う段取り時に前記確認用情報を入力させ、この入力情報と前記生産条件とを照合して生産条件が満たされているか否かを判別し、その結果を表示することを特徴とする表面実装機の生産条件充足確認方法。
10. 生産プログラムに基づき部品供給領域内に設置された部品供給手段から電子部品を取出しながら基板上に実装するようにした表面実装機において、
    実装動作中に異常が生じたときにその状態を撮像可能な撮像手段およびその異常状態を音声入力可能とする入力手段のうちの少なくとも一方と、
    前記撮像手段により撮像された画像データまたは前記入力手段により入力された音声データを異常履歴データとして記憶する記憶手段とを備えている
    ことを特徴とする表面実装機。

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