JP2006210647A

JP2006210647A - 実装部品補給指示装置、及び実装部品補給指示方法

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Publication number: JP2006210647A
Application number: JP2005020803A
Authority: JP
Inventors: Hiroteru Kato; 宏輝加藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-01-28
Also published as: JP4385956B2

Abstract

【課題】実装部品補給指示装置において、予め定められた時点においてのみ補給指示を出し、かつ補給指示ごとの作業負荷をより平準化する。
【解決手段】実装部品補給指示方法は、リールに巻き付けられたテープに収容され、リールよりテープを繰り出すことにより実装機に供給される実装部品の補給を指示する方法である。補給指示は所定の時間間隔で行なわれ、次回の補給指示時点までの期間に実施すべき補給作業を指示するものである。更に、次々回の補給指示時点より前に部品切れが生じて補給が必須な実装部品のリールを特定する工程Ｓ１２と、次々回の補給指示時点より前に部品切れは生じないが補給可能な状態にある実装部品のリールである前倒し補給可能リールを特定する工程Ｓ１６とを備え、補給必須リールと併せて、前倒し補給可能リールの補給を指示する。
【選択図】図８

Description

本発明は、電子ユニット等の基板に部品を実装する部品実装ラインにおいて、実装される部品を実装機に補給する指示を行なう補給指示装置及び補給指示方法に関し、特に、リールに巻き付けられたテープに収容され、リールよりテープを繰り出すことにより実装機に供給される実装部品の指示に関する。

電子ユニットは、通常、内部に基板を有しており、基板上には多数の電子部品が実装されている。このような電子部品（以下、実装部品と記す）は、図１０に示すような、部品実装ラインに設けられた実装機１０により、ライン上を流れる基板２に実装される。このような部品実装工程において、実装部品は、例えば２ｍｍ×１ｍｍといった微小な寸法の部品が多い。

この微小な実装部品は、図１１に示すような、テープ２４に収容され、このテープ２４を巻き付けたリール２０の形態で実装機に供給される。実装部品は、テープ２４に設けられた凹みに収容されており、このテープ２４をリール２０に巻き付けた初期状態、いわゆる荷姿で、実装部品メーカーより納入される。

基板２への部品実装を行う際には、このリール２０からテープ２４を繰り出し、実装機１０がテープ２４から実装部品を取り出すこととなり、以下に詳細を説明する。納入されたリール２０は、部品実装ラインにおいて、図１０に示すように、カセット状のパーツフィーダ１８に装着される。リール２０を収容したパーツフィーダ１８は、実装機１０にあるスロット１６に装填され、パーツフィーダ１８によりリール２０からテープ２４が繰り出される。繰り出されたテープ２４上の実装部品は、この上方に位置させた実装ヘッド１００により吸着され、実装ヘッド１００は、搬送コンベア４上を流れる基板２に、実装部品を装着する。

基板１枚あたりに装着される、同一種類の実装部品の点数は、部品種類ごとに異なる。基板１枚あたり、１個しか消費しない実装部品があれば、５個消費するような実装部品もある。また、実装部品の種類によって、１つのリールあたりに収容される実装部品の数も異なる。

このため、基板１枚あたり消費点数の多い、即ち消費速度の大きい実装部品の場合、その部品に対応する複数のリールを並列してスロット１６に装填しておく。そして、順次リールからテープ２４が繰り出されて使用される（以下、複列使用と記す）。一方、消費数の少ない、すなわち消費速度の小さい実装部品の場合、その部品に対応する一つのリールが、スロット１６に装填されて使用される（以下、単列使用と記す）。リールを複列使用する場合、その列数（以下、複列数と記す）は、基板１枚あたりの実装部品消費数や、１リールあたりに収容される実装部品数、リールを補給する間隔、ラインに基板１枚が仕掛かる間隔（以下、ラインサイクルタイムと記す）等により算出される。

しかし、上述のように、リールの単列使用や複列使用、複列で使用する場合の複列数、を設定しても、リールに巻かれたテープ２４が全て空になる、すなわち実装部品に部品切れが生じるタイミングは、実装部品の種類に応じて異なり、ランダムなものとなった。

従来から、実装部品に部品切れが生じた場合に、その都度ラインを停止させ、部品切れを起こして空となったリールを交換し、再びラインを稼動させるという手法や、１つのロット即ち同一の製品を連続して生産する間、実装部品に部品切れが生じない分のリールを、ロット生産開始前に予め実装機１０に装填しておくという手法、がとられていた。

しかし、前者においては、実装部品に部品切れが生じる度に、ラインを停止させることとなり、ライン稼動率が低下し、ひいては、製品の製造コストが高くなるという問題が生じた。一方、後者においては、ロットの生産規模に応じた大量のリールを実装機に装填する必要が生じるため、実装機には、これに対応したスロット数が必要となるため、実装機に多大な設備投資が必要となった。

そこで、従来例では、図１２に示すように、実装部品の消費速度から、部品切れが生じる時点Ｔ_Qを推定し、この時点Ｔ_Qから所定の時間Ｒ遡って、時点Ｔ_Sにおいて、実装部品の補給指示を出していた。具体的には、実装ヘッド１００に設けられたセンサ（図示せず）により、各実装部品の消費数をカウントすることで、実装部品の残数を確認し、部品切れが生じる時点Ｔ_Qを推定することができた。部品切れが推定される時点Ｔ_Qから所定の時間Ｒ前に実装部品の補給を指示することで、実装部品に部品切れが発生するのを極力抑制していた。

しかし、従来例においても、実装部品の補給が指示される時点Ｔ_Sは、各実装部品に部品切れが生じる時点Ｔ_Qから所定の時間Ｒ遡った時点となるため、実装部品の種類に応じて異なり、ランダムなままである。各実装部品についての補給指示時点が統一されていないため、補給作業を行う作業者は、実装部品ごとに、その都度設備の警報に呼びつけられ、補給指示を受けることとなった。このため、作業者の負荷が高くなり、結果として労務費に無駄が生じることとなった。

また、従来例において、補給指示時点Ｔ_Sにおいて指示される補給作業は、特定の実装部品に対応しているため、その作業負荷は、その実装部品に対応するリールの列数に応じたものとなる。よって、各補給指示における補給作業の負荷は、大きく異なることが多い。また更に、他の実装部品の補給作業と重なることで、作業負荷がきわめて高くなり、場合によっては、部品切れが生じる時点に補給作業の完了が間に合わず、ラインを停止させてしまうこともあった。

そこで本発明は、予め定められた時点においてのみ補給指示を出し、かつ補給指示ごとの作業負荷をより平準化することが可能な、実装部品補給指示装置および実装部品補給指示方法を提供する。

本発明に係る実装部品補給指示装置は、リールに巻き付けられたテープに収容され、リールよりテープを繰り出すことにより実装機に供給される実装部品の補給を指示する装置であって、補給指示は所定の時間間隔で行なわれ、次回の補給指示時点までの期間に実施すべき補給作業を指示するものであり、更に、次々回の補給指示時点より前に部品切れが生じて補給が必須な実装部品のリールを特定する補給必須リール特定部と、次々回の補給指示時点より前に部品切れは生じないが補給可能な状態にある実装部品のリールを特定する前倒し補給可能リール特定部と、を備え、補給必須リールと併せて、前倒し補給可能リールの補給を指示する。

ここで、リールは、その初期状態において、更にテープを巻き付け可能な余裕量をもってテープが巻き付けられており、前倒し補給可能リールは、リールにあるテープ残量が、前記余裕量に相当する量以下となったものであることが好ましい。テープ残量が余裕量以下となったリールに、別の初期状態のリールのテープを巻き足すことで、初期状態のリール一本分の補給を実施する。

更に、補給必須リールの補給に要する時間に基づいて、前倒し補給可能リールの補給作業に充てることが可能な余裕作業量を算出する余裕作業量算出部と、算出された余裕作業量の範囲内で、前倒し補給可能リールの中から、今回の補給作業において補給を実施する前倒し補給実施リールを選択する、前倒し補給実施リール選択部とを備えることが好ましい。

ここで、前倒し補給実施リール選択部は、前倒し補給可能リールの中から、より早い時点で部品切れが生じる実装部品のリールの順に、前倒し補給実施リールを選択するようにしても良い。

また、前倒し補給実施リール選択部は、予め定められている、空リールの交換による補給に要するリール交換所要量と、リールのテープ巻き足しによる補給に要するリール巻き足し所要量とに基づいて、前倒し補給可能リールの中から、補給に要する合計所要量が余裕作業量に最も近くなるように前倒し補給実施リールの組合せを選択するようにしても良い。

また、本発明に係る実装部品補給指示方法は、リールに巻き付けられたテープに収容され、リールよりテープを繰り出すことにより実装機に供給される実装部品の補給を指示する方法であって、補給指示は所定の時間間隔で行なわれ、次回の補給指示時点までの期間に実施すべき補給作業を指示するものであり、更に、次々回の補給指示時点より前に部品切れが生じて補給が必須な実装部品のリールを特定する補給必須リール特定工程と、次々回の補給指示時点より前に部品切れは生じないが補給可能な状態にある実装部品のリールを特定する前倒し補給可能リール特定工程と、を備え、補給必須リールと併せて、前倒し補給可能リールの補給を指示する。

本発明によれば、予め定められた時点においてのみ補給指示を出し、かつ補給指示ごとの作業負荷をより平準化することができる。

以下、本発明に係る実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。例として、電子ユニットの基板に部品実装を行なう実装機への実装部品補給の指示手法について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。部品が、テープに収容され、このテープを巻き付けたリールよりテープを繰り出すことで供給されるものであれば、本発明を適用することができる。

まず、本実施形態の実装部品指示装置が適用される実装ライン１について説明する。図１に、本実施形態の実装部品指示装置が適用される実装ライン１の概略構成を示す。実装ライン１は、部品が実装される基板２を搬送する搬送コンベア４と、これに隣接して設けられた基板投入機６、ハンダ印刷機８、部品実装機１０、リフロー炉１２、及び基板回収機１４等から構成されている。部品が実装される基板２は、基板投入機６により搬送コンベア４上に投入され、搬送コンベア４によりハンダ印刷機８に送られる。ハンダ印刷機８において、基板２の表面には、実装部品と基板を接合する熱硬化性のクリーム・ハンダが印刷される。ハンダが印刷された基板２は、更に、複数の実装機１０に搬送される。

一方、実装部品は、これを収容したテープを巻き付けたリールの形態で、実装機１０に供給される。納入されたリールを、作業者がパーツフィーダ１８に装着し、これを、各実装機１０に設けられた複数のスロット１６に装填する。図２に、実装機１０のスロット１６周辺の部分拡大図を示す。各部品実装機１０には、複数のスロット１６が設けられており、このスロット１６に、リール２０が装着されたパーツフィーダ１８が装填される。パーツフィーダ１８は、カセット状を呈し、その内部にリール２０が装着され、リール２０からテープを繰り出す機構が内蔵されている。リール２０には、実装部品を収容したテープが巻き付けられている。テープは、リール２０が装着されたパーツフィーダ１８をスロット１６に装填した後、パーツフィーダ１８により繰り出される。テープには、所定の間隔で凹みが設けられ、その凹みには、それぞれ実装部品が収容されている。繰り出されたテープ上の実装部品を、この上方に位置させた実装ヘッド１００が、空気圧により吸着し、テープより取り出す。

そして、実装機１０において、実装ヘッド１００が、搬送コンベア４上の基板２に、実装部品を装着する。部品が実装された基板２は、リフロー炉１２に搬送され、ここで、ハンダが溶解されて実装部品が基板２に電気的に接合される。実装部品が接合された基板２は、基板回収機１４において、搬送コンベア４から回収される。

基板２に装着される実装部品は、複数種類が有り、また実装部品の種類に応じて、基板１枚あたりに装着する部品数が異なる。このため、基板１枚あたり消費数の多い実装部品の場合、同一の実装部品に関し複数のリールを予めセットする、いわゆる複列使用となる。例えば、図２に示すように、同一の実装部品を収容する複数のリール２０ａが、並列してスロット１６に装填され、リール２０ａのうちいずれか一本からテープが繰り出されて実装部品が供給される。一方、消費数の少ない実装部品の場合、同一の実装部品に関し一本のリールをセットする、いわゆる単列使用となる。例えば、リール２０ｃ，２０ｄ，２０ｅは、それぞれスロット１６に装填されて、それぞれのリールに対応する実装部品を供給する。

以上のように、実装部品は、これを収容したテープを巻き付けたリールの単列使用若しくは複列使用の形態で、実装機１０にある実装ヘッド１００に補給される。実装ヘッド１００がテープから実装部品を取り出し、基板２に装着するにつれて、テープが繰り出され、リール内のテープ残量が減少することとなる。テープ残量が少なくなったとき、テープを切らさないためには、別のリール若しくはテープを実装機１０に補給する必要がある。

リールの補給方法には、２通りの方法がある。すなわちテープを出し尽くして空となったリールを交換する方法と、残量僅かなリールに、新たに別のリールにあるテープを継いで巻き足す方法である。空リールの交換による補給は、空リールに対応するパーツフィーダ１８をスロット１６から外し、空リールから、初期状態、即ち実装部品メーカーの納入荷姿のリールに交換することで実現される。なお、リール内のテープが空となった時点で、実装ヘッド１００は、隣接するスロット１６にある同一の実装部品種類（同一部品番号の実装部品、以下、同一部品種と記す）のリールから、実装部品を取り出す。一方、テープを継いで巻き足すことによる補給は、図３に示すように、生産使用中である残量少ないリールのテープ２６を巻き解き、その終端２７に、同一部品種の初期状態リール２１のテープ先端２９を接続する。巻き解かれ継ぎ足された生産使用中のテープ２６を、初期状態のリール２１に巻き足し、これをパーツフィーダ１８に装着することで、リールの補給が実現される。以上のようなリール補給方法により、実装部品が、実装機１０の実装ヘッド１００に供給される。

ここで、テープを継いで巻き足すことによる補給は、補給対象である生産使用中のリールが、ある所定の条件となった場合に可能となり、図を用いて以下に説明する。図４は、テープが巻き付けられたリールの側断面図であり、（ａ）はリールの初期状態を示し、（ｂ）は、リールの残量が、初期状態のリール一本分が巻き足し可能となった状態を示す。図５には、テープの継ぎ足し作業時における、生産使用中のテープ２６の長さを示す。

実装部品をテープに収容したリールは、実装部品メーカーから所定の荷姿で納入される。この納入されたリール２１は、図４（ａ）に示すように、荷姿つまり初期状態において、更にテープが巻き付け可能な余裕量をもってテープが巻き付けられている。初期状態のリール２１に巻き付けられているテープの量を１００％とすると、このリール２１には更に、リールの鍔２３からはみ出さないで、α％のテープを巻き付けることができる。この初期状態１００％から更に巻き付け可能なα％のテープ量を、余裕量と規定する。

そして、リール２１よりテープが実装ヘッド１００に対して繰り出され、テープ残量が減少し、図４（ｂ）に示すように、テープ残量が、前述の余裕量に相当するα％以下となる。この状態において、同一部品種の別のリールから、納入荷姿のリール２１にある一本分（初期状態であり１００％）のテープを巻き足しても、テープがリールの鍔２３からはみ出さないため、パーツフィーダ１８に装着することができる。したがって、テープ残量が、前述の余裕量以下となった場合に、初期状態のリール２１にある一本分のテープを継いで巻き足すことで補給することが可能となる。

なお、巻き足し作業を行う際において、生産使用中のテープ２６には、図５に寸法Ｂで示すようなテープ残量が必要となる。これは、巻き足し作業中においても、生産使用中のテープ２６が繰り出され、短くなるためであり、巻き足し作業が可能な所定のテープ長さＢ、即ちテープ残量を必要とする。このテープ長さＢに相当するテープ残量を、ここではβ％と規定する。

以上から、テープの巻き足しによる実装部品の補給を行なうためには、生産使用中のリール２２にあるテープ残量が、α％以下となったときに可能となり、且つβ％以上のテープ残量を有している必要がある。生産使用中のリール２２にあるテープ残量が、α〜β％の範囲にあるときに、巻き足しによる補給が可能となる。

以上に説明したような実装ライン１においては、様々な種類の実装部品が装着され、また、基板１枚あたりの各実装部品の消費数が異なれば、初期状態のリール２１一本あたりに収容される実装部品数も異なる。実装部品に部品切れが生じる所定時間前に補給指示が出されるため、作業者は、予測性のないランダムなタイミングで補給指示を受けることとなる。また、その補給指示内容も、補給対象となる実装部品種類に応じて作業負荷が異なるため、リール補給作業以外にも他の作業を有する作業者にとっては負担が大きい。本発明に係る実装部品補給指示装置３０は、このような課題に着目して開発されたものであり、これを適用した部品補給システム３２及び実装ライン１においては、所定の時点においてのみ補給指示を出し、かつ補給指示ごとの作業負荷をより平準化することができる。以下に、その詳細を説明する。

本実施形態の実装部品補給指示装置３０が適用される部品補給システム３２について説明する。図６に、本実施形態の実装部品補給指示装置３０が適用される部品補給システム３２の構成を示す。部品補給システム３２は、生産準備装置３４と、実装機制御装置３８、実装機情報管理装置３６、及び実装部品補給指示装置３０を備えている。これら装置は、それぞれ通信制御部４２，５２，６２，７２を有しており、ネットワーク４０を介して各種情報が送受信可能に接続されている。各装置について以下に説明する

生産準備装置３４は、演算部４１と、通信制御部４２と、入力部４３と、出力部４４と、内部記憶装置４５とを備え、これらは内部バスで接続されている。演算部４１は更に、各実装部品のリールについて単列使用か複列使用かを判定するリール単列/複列判定部４６と、複列にする場合その列数を算出するリール複列数算出部４７と、を有している。

入力部４３からは、基板１枚あたりの実装部品の種類、及びその消費部品数と、１リールあたりの収容部品数と、基板１枚がラインに仕掛かる時間間隔であるラインサイクルタイム理論値と、補給指示を行なう時間間隔である補給時間間隔と、各補給指示時点の間に実施される補給作業に充てる時間（以下、補給作業時間と記す）が入力される。なお、補給時間間隔は任意の値を設定することができる。

そして、演算部４１にあるリール単列/複列判定部４６において、各実装部品のリール２０について、単列使用か複列使用かを判定する。１リールあたりの収容部品数と、基板１枚あたりの消費部品数と、ラインサイクルタイム理論値と、リールが継ぎ足し補給可能な状態にあるテープ残量の上限値α％と、この下限値β％から、当該リールにおいて巻き足し可能な状態が続く時間（以下、巻き足し可能状態継続時間と記す）を、算出する。（巻き足し可能状態継続時間）＝（１リールあたり収容部品数）／（基板１枚あたり消費部品数）×（ラインサイクルタイム理論値）×（α−β）％の式で算出される。そして、この巻き足し可能状態継続時間が、予め定めた補給時間間隔の２倍と比較され、これを下回る場合は、その実装部品は、リールの複列使用が必要と判定される。そうでない場合は、単列使用となる。

これは、図７に示すように、巻き足し可能状態継続時間Ｋが補給時間間隔Ｌの２倍以上の場合、リールの巻き足し補給が不可能となるテープ残量がβ％となる時点Ｔ_Bが、次回の補給指示時点Ｔ_n+1より後であり且つ次々回の補給指示時点Ｔ_n+2より前であれば、巻き足し補給が可能となる時点Ｔ_Aが、必ず今回補給指示時点Ｔ_nより前の時点となるためである。Ｔ_nからＴ_n+1の間に実施される補給作業時間Ｍにおいて、必ずそのリールは巻き足し可能状態となる。

そして、リールの複列使用が判定された場合は、演算部４１にあるリール複列数算出部４７において、更にそのリールの列数（以下、複列数と記す）を算出する。複列数は、基板１枚あたり消費部品数と、１リールあたりの収容部品数と、ラインサイクルタイム理論値と、補給時間間隔Ｌから、（複列数）＝（（基板１枚あたり消費部品数）／（１リールあたり収容部品数）×（補給時間間隔Ｌ）×２）＋１の式で算出される。なお、この式において、小数点以下は繰上げで複列数は算出される。

これは、図７で説明した巻き足し可能状態継続時間と同様に、複列数を設定された実装部品のリールが実装部品を供給可能な時間をＫとすると、この時間が補給時間間隔Ｌの２倍以上の場合、時点Ｔ_Aで空リールの交換を行なえば、実装部品に部品切れが生じる時点Ｔ_Bが、必ず次回の補給指示時点Ｔ_n+1より後となるためである。今回補給指示時点Ｔ_nから次回補給指示時点Ｔ_n+1の間にある補給作業時間Ｍにおいて、実装部品切れの発生を確実に防止できる。なお、時点Ｔ_Aにおける空リール交換の際に、生産使用中で交換ができないリールがあることから、上記の複列数算出式の末尾に、リール一本分が加算されている。

以上のようにして、生産準備装置３４は、実装ライン１においてロット生産が開始される前に、実装部品の種類に応じて、実装部品のリールに複列使用が必要か否かを判定し、複列使用が必要な場合は、その複列数を算出する。これらの情報は、通信制御部４２を介して、実装機制御装置３８、実装機情報管理装置３６、及び実装部品補給指示装置３０に送出することができる。生産準備装置３４の出力部４４に表示された情報を、その他の装置の入力部４３から入力しても良い。

なお、本実施形態の生産準備装置３４は、所定のプログラムに従って、一般的なコンピュータに上述の処理手順を実行させる構成としても良い。

実装機制御装置３８は、演算部５１と、通信制御部５２と、表示部５３とを備え、これらは内部バスで接続されている。演算部５１は更に、実装ヘッド１００の動作を制御する実装ヘッド制御部５６と、実装部品の消費数を検出する実装部品使用数検出部５８と、を有している。

演算部５１にある実装ヘッド制御部５６は、実装部品のリールから繰り出されたテープより、実装部品を吸着して取り出し、ライン上を流れる基板２に部品を実装する。このとき、実装ヘッド１００に設けられた部品吸着確認センサ（図示せず）が、部品の吸着を確認すると共に、演算部５１にある実装部品使用数検出部５８が、実装部品ごとに部品消費数をカウントする。この実装部品ごとの消費数情報は、演算部５１から通信制御部５２を介して、実装機情報管理装置３６に送出される。

実装機情報管理装置３６は、演算部６１と、通信制御部６２と、入力部６３と、出力部６４と、内部記憶装置６５とを備え、これらは内部バスで接続されている。演算部６１は更に、各実装部品について部品残数を管理する実装部品残数管理部６６と、各実装部品の部品残数から、部品切れが生じるまでの残時間を算出する実装部品残時間算出部６７と、各実装機１０の各スロット１６における実装部品の種類や複列設定を管理するスロット情報管理部６８を有している。

まず、実装機制御装置３８から、通信制御部６２を介して実装機情報管理装置３６の演算部６１に、各実装部品の消費数が入力される。そして、演算部６１にある実装部品残数管理部６６において、各実装機１０の各スロット１６に装填されたリールにおける実装部品の残数が管理される。更に、演算部６１にある実装部品残時間算出部６７において、各リールの実装部品の残数から、実装部品の種類ごとに、部品切れが生じるまでの残時間を算出する。残時間は、各リールの実装部品の残数と、この部品の基板１枚あたり消費部品数と、ラインサイクルタイム理論値と、から算出される。

以上のようにして、実装機情報管理装置３６は、各実装機１０の各スロット１６に装填されたリールについて実装部品の残数、残時間を管理している。なお、演算部６１は実装部品残数管理部６６を有することなく、実装機制御装置３８から報告される各実装部品の消費数から、直接に各実装部品の残時間を算出する構成としても良い。演算部６１で管理・算出された各実装部品の残数若しくは残時間の情報は、通信制御部６２を介して、実装部品補給指示装置３０に送出される。また、本実施形態の実装機情報管理装置３６は、所定のプログラムに従って、一般的なコンピュータに上述の処理を実行させる構成としても良い。

実装部品補給指示装置３０は、演算部７１と、通信制御部７２と、入力部７３と、出力部７４と、内部記憶装置７５とを備え、これらは内部バスで接続されている。演算部７１は更に、補給必須リール特定部７６と、前倒し補給可能リール特定部７７と、余裕作業量算出部７８と、前倒し補給実施リール選択部７９と、余裕作業判定部８０を有しており、図６、図８及び図９を用いて以下に説明する。図８に、今回の補給作業を実施するリールを決定するフローチャート図を示し、図９に、各補給指示時点と、その間に実施される補給作業の作業時間のタイミングチャート図を示す。

入力部７３からは、図９に示すような、補給指示を行なう時間間隔であり所定の補給時間間隔Ｌと、各補給指示時点Ｔ_n-1，Ｔ_n，Ｔ_n+1，・・・，Ｔ_n+mの間に実施される所定の補給作業時間Ｍとが入力される。一方、実装機情報管理装置３６からは、通信制御部７２を介して、各実装部品の残数若しくは残時間が入力される。なお、入力部７３から入力される補給時間間隔Ｌと補給作業時間Ｍは、通信制御部７２を介して、生産準備装置３４より入力されても良い。また、補給時間間隔Ｌに替えて、各補給指示時点Ｔ_n-1，Ｔ_n，Ｔ_n+1，・・・，Ｔ_n+mを、入力部７３若しくは通信制御部７２を介して入力されても良い。

そして、図８に示すステップＳ１０において、図７の演算部７１にある補給必須リール特定部は、このまま補給を行なわないと、次々回の補給指示時点Ｔ_n+2より前に部品切れが生じるリール（以下、補給必須リールと記す）を特定する。なお、「次々回の補給指示時点より前に部品切れが生じる実装部品」とは、図９に示すように、今回の補給指示時点Ｔ_nにおいて補給指示がなされ、次回の補給指示時点Ｔ_n+1までに補給作業が完了しないと、部品切れが生じてしまう実装部品を意味する。以上のように、各実装機１０において、実装部品の種類ごとに、補給が必須な実装部品の補給必須リールは特定される。

そして、ステップＳ１２において、演算部７１にある余裕作業量算出部７８は、補給必須リールの補給に要する作業量と、所定の補給作業時間Ｍに基づいて、補給必須リール以外のリール、の補給に充てることが可能な作業量を算出する。ここで、作業量とは、空リールの交換や、テープの巻き足し補給にかかる作業時間で規定しても良いし、作業本数で規定しても良い。

そしてステップＳ１４において、演算部７１にある余裕作業判定部８０は、リールがその作業時間内で交換作業可能な余裕作業量があるかどうかを判定する。すなわち、余裕作業量から、補給必須リール以外に、空リール交換、又はテープ巻き足し補給が可能かどうかを判定する。余裕作業量から、補給必須リール以外に補給作業を行う余裕が無ければ、ステップＳ２０に進む。この場合、今回の補給指示時点Ｔ_nにおいて指示されるリールは、補給必須リールのみとなる。補給必須リール以外に補給作業を行う余裕があれば、ステップＳ１６に進む。

そしてステップＳ１６において、演算部７１にある前倒し補給可能リール特定部７７が、このまま補給を行なわなくとも次々回の補給指示時点Ｔ_n+2より前に部品切れは生じないが、現時点で補給可能な状態にある実装部品のリール（以下、前倒し補給可能リールと記す）を特定する。なお、「前倒し」とは、今回の補給作業時間Ｍにおいて補給作業を実施しなくとも実装部品に部品切れは生じないが、前もって補給作業を繰り上げて実施することを意味する。例えば、リールが複列使用されている実装部品において、補給指示時点Ｔ_n+2までに部品切れは生じないが、複列のリールのうち既に空となったリールが存在する場合に、このリールを今回の補給作業時間Ｍにおいてリール交換することをいう。また、時点Ｔ_n+2までに、部品切れは生じないが、既に巻き足し可能となった単列使用のリールが存在する場合に、このリールを今回の補給作業時間Ｍにおいて巻き足し補給する。以上のように、各実装機１０においてスロット１６ごとに、補給が必須ではないが補給可能な状態にある実装部品のリールである前倒し補給可能リールは特定される。

そしてステップＳ１８において、演算部７１にある前倒し補給実施リール選択部７９が、算出された余裕補給作業量の範囲内で、前倒し補給可能リールの中から、今回の補給指示時点Ｔ_nにおいて補給を実施するリール（以下、前倒し補給実施リールと記す）を選択する。

ここで、前倒し補給実施リールの選択方法は、より早い時点で部品切れを生じる実装部品、に対応するリール順に選択される。前倒し補給可能リールをリストアップし、そのリールに対応する実装部品が部品切れを生じる時刻順に並べ替え、余裕作業量の範囲内で、リストの上位から選択される。

なお、前倒し補給実施リールの選択方法は、これに限定されるものではない。例えば、空リールの交換による補給に要する作業量（以下、リール交換所要作業量と記す）と、テープの巻き足し補給、すなわち生産使用中のリールにあるテープ２６を巻き解き、このテープ２６を新たな初期状態のリール２１に巻き足す補給に要する作業量（以下、リール巻き足し所要作業量）と、を予め規定しておき、前倒し補給可能リールの中から、補給に要する合計所要作業量が、ステップＳ１２で算出された余裕作業量の範囲内であり且つ余裕作業量に最も近づくように、前倒し補給実施リールの組合せを選択することも好適である。

前倒し補給実施リールが選択された後、ステップＳ２０に進み、演算部７１にある今回補給対象リール指示部８１が、今回補給指示時点Ｔ_nにおいて、ステップＳ１０で特定された補給必須リールと併せて、ステップＳ１８で選択された前倒し補給指示実施リールの補給を指示する。出力部７４において、補給リストが印刷され、作業者に補給作業内容が通知される。作業者がリストを回収し、初期状態のリールの収集を開始するまでの時間を、図９に時間Ｎで示す。リストを受け取った作業者は、図９にＰで示す時間において、補給対象の初期状態リール２１を収集する。リールを収集した作業者は、補給作業に取り掛かり、図９にＭで示す補給作業時間において、実装部品リールの補給を実施する。

一方、補給リストと同様の内容が、通信制御部７２を介して、各実装機１０にある実装機制御装置３８の表示部５３に表示される。表示部５３は、実装機１０のスロット１６ごとに設けられたパイロットランプ等であり、補給対象のスロット１６にあるランプを点灯させ、作業者の補給作業を補助する。なお、本実施形態の実装部品補給指示装置３０は、所定のプログラムに従って、一般的なコンピュータに上述の処理を実行させる構成としても良い。

なお、本実施形態の実装部品補給指示装置３０においては、前倒し補給可能リールの中から前倒し補給実施リールを選択する構成としたが、これに限定されるものではなく、前倒し補給実施リールは必ずしも選択する必要はない。補給指示時点において、補給必須リールと併せて、前倒し補給可能リールを全て指示しておく（リストアップしておく）構成としても良い。これにより、所定の作業時間の範囲内で、作業者が可能な限り、前倒し補給可能リールを補給することができる。これにより、作業者の熟練度に応じて、前倒し補給可能リールを補給することが可能となる。また、補給必須リールが補給されるスロット１６に近接したスロットにある前倒し補給可能リールを優先的に補給することも可能となる。

以上に説明した動作を、実装部品補給指示装置３０は、補給時間間隔Ｌごとに実施する。各補給指示時点Ｔ_n-1，Ｔ_n，Ｔ_n+1，・・・，Ｔ_n+mにおいて、補給作業量に余裕があれば、補給必須リールだけでなく、補給可能な状態にあるリールについても補給を行なうため、補給作業の前倒しを図ることができ、作業者の補給作業負荷を平準化することができる。また、補給指示は、予め定められた補給時間間隔Ｌごとの補給指示時点において出されるため、作業者は、所定の時点においてのみ補給指示を受けることとなり、その予測性の高さから作業負荷を低減することができる。

本実施形態の実装部品補給指示装置が適用される実装ラインの構成を示す概略図である。図１の部分拡大図であり、実装機のスロット周辺を示す図である。テープを継いで巻き足す補給方法を示す図である。テープが巻き付けられたリールの側断面図であり、（ａ）はリールの初期状態を示し、（ｂ）は、リールの残量テープが、初期状態のリール一本分が巻き足し可能となった状態を示す。テープの継ぎ足し作業時における、生産使用中のテープ長さを示す図である。である。本実施形態の実装部品補給指示装置が適用される部品補給システムの構成を示す図である。実装部品の補給時間間隔と、巻き足し可能状態継続時間の関係を示す図である。本実施形態の実装部品補給指示装置において、補給作業を実施するリールを決定するフローチャート図である。補給指示時点と、その間に実施される補給作業の作業時間を示す図である。部品実装ラインに設けられた実装機の構成を示す図である。実装部品を収容したテープがリールに巻き付けられた状態を示す図である。従来例における、部品切れが生じる時点と、補給指示を出す時点と、補給作業時間の関係を示す図である。

符号の説明

１実装ライン、２基板、４搬送コンベア、１０実装機、１６スロット、１８パーツフィーダ、２０リール、２１初期状態のリール、２６生産使用中のテープ、３０実装部品補給指示装置、３２部品補給システム、３４生産準備装置、３６実装機情報管理装置、３８実装機制御装置、４０ネットワーク、７６補給必須リール特定部、７７前倒し補給可能リール特定部、７８余裕作業量算出部。

Claims

リールに巻き付けられたテープに収容され、リールよりテープを繰り出すことにより実装機に供給される実装部品の補給を指示する装置であって、
補給指示は所定の時間間隔で行なわれ、次回の補給指示時点までの期間に実施すべき補給作業を指示するものであり、
更に、
次々回の補給指示時点より前に部品切れが生じて補給が必須な実装部品のリールを特定する補給必須リール特定部と、
次々回の補給指示時点より前に部品切れは生じないが補給可能な状態にある実装部品のリールを特定する前倒し補給可能リール特定部と、
を備え、
補給必須リールと併せて、前倒し補給可能リールの補給を指示する、実装部品補給指示装置。
請求項１に記載の実装部品補給指示装置において、
リールは、その初期状態において、更にテープを巻き付け可能な余裕量をもってテープが巻き付けられており、
前倒し補給可能リールは、リールにあるテープ残量が、前記余裕量に相当する量以下となったものである、
実装部品補給指示装置。
請求項１又は２に記載の実装部品補給指示装置において、
補給必須リールの補給に要する作業量に基づいて、前倒し補給可能リールの補給作業に充てることが可能な余裕作業量を算出する余裕作業量算出部と、
算出された余裕作業量の範囲内で、前倒し補給可能リールの中から、今回の補給作業において補給を実施する前倒し補給実施リールを選択する、前倒し補給実施リール選択部と、
を更に備える、実装部品補給指示装置。
請求項３に記載の実装部品補給指示装置において、
前倒し補給実施リール選択部は、前倒し補給可能リールの中から、より早い時点で部品切れが生じる実装部品のリールの順に、前倒し補給実施リールを選択する、
実装部品補給指示装置。
請求項３に記載の実装部品補給指示装置において、
前倒し補給実施リール選択部は、
予め定められている、空リールの交換による補給に要するリール交換所要作業量と、リールのテープ巻き足しによる補給に要するリール巻き足し所要作業量と、に基づいて、
前倒し補給可能リールの中から、補給に要する合計所要作業量が余裕作業量に最も近くなるように前倒し補給実施リールの組合せを選択する、実装部品補給指示装置。
リールに巻き付けられたテープに収容され、リールよりテープを繰り出すことにより実装機に供給される実装部品の補給を指示する方法であって、
補給指示は所定の時間間隔で行なわれ、次回の補給指示時点までの期間に実施すべき補給作業を指示するものであり、
更に、
次々回の補給指示時点より前に部品切れが生じて補給が必須な実装部品のリールを特定する補給必須リール特定工程と、
次々回の補給指示時点より前に部品切れは生じないが補給可能な状態にある実装部品のリールを特定する前倒し補給可能リール特定工程と、
を備え、
補給必須リールと併せて、前倒し補給可能リールの補給を指示する実装部品補給指示方法。
請求項６に記載の実装部品補給指示方法において、
リールは、その初期状態において、更にテープを巻き付け可能な余裕量をもってテープが巻き付けられており、
前倒し補給可能リールは、リールにあるテープ残量が、前記余裕量に相当する量以下となったものである、
実装部品補給指示方法。