JP2007013103A - Method of positioning production facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生産設備配置決定方法に関し、特に、基板に電子部品を実装する部品実装装置を生産設備とする生産設備配置決定方法に関する。 The present invention relates to a production facility arrangement determination method, and more particularly to a production facility arrangement determination method using a component mounting apparatus for mounting electronic components on a substrate as a production facility.
従来、部品実装装置による基板上への部品実装における実装順序の最適化方法が、種々提案されている。このような、実装順序の最適化方法の中には、1枚の基板あたりの生産時間(タクトタイム)を小さくするように、実装順序の最適化を行なうものがある(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、タクトタイムを優先させて、部品の実装順序を決定したとしても、オペレータの位置から遠い部品に関しては、監視の目が届きにくく、管理がしづらい。そのため、部品切れ等が発生した場合には、部品交換に手間取ってしまい、結局、タクトタイムを優先させて実装順序の最適化を行なったとしても、その効果がなかなか得られにくいという問題がある。 However, even if the mounting order of components is determined with priority on the tact time, it is difficult to monitor the components far from the operator's position, and it is difficult to manage them. For this reason, in the case where a component breakage or the like occurs, it takes time to replace the component, and there is a problem that the effect is hardly obtained even if the mounting order is optimized by giving priority to the tact time.
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、オペレータに部品交換等の負担をなるべくかけることのないように、部品実装装置における部品配置位置を決定することができる生産設備配置決定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a production facility capable of determining the component placement position in the component mounting apparatus so as not to place a burden such as component replacement on the operator as much as possible. An object is to provide an arrangement determination method.
上記目的を達成するために、本発明に係る生産設備配置決定方法は、基板に部品が実装された部品実装基板を生産する生産設備の配置を決定する生産設備配置決定装置による生産設備配置決定方法であって、生産設備配置決定装置が、オペレータが配置される位置に依存して、前記オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面を決定する決定ステップを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a production facility arrangement determining method according to the present invention is a production facility arrangement determining method by a production facility arrangement determining apparatus that determines the arrangement of a production facility that produces a component mounting board with components mounted on the board. The production facility arrangement determining apparatus includes a determining step of determining a surface on which the operator mainly operates on the production facility depending on a position where the operator is arranged.
この構成によると、オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面がオペレータの側に向くように生産設備の配置を決定することができる。このため、オペレータの生産設備に対する作業効率を向上させることができ、特に、主となる操作を部品交換とした場合には、オペレータに部品交換等の負担をなるべくかけることのないように、部品実装装置への部品配置位置を決定することができる。 According to this configuration, it is possible to determine the arrangement of the production equipment so that the surface on which the operator mainly operates the production equipment faces the operator. For this reason, it is possible to improve the working efficiency of the operator's production facilities, and in particular, when the main operation is part replacement, component mounting is performed so that the operator is not burdened with part replacement as much as possible. It is possible to determine the component placement position on the apparatus.
例えば、前記生産設備は、複数の部品供給部を備え、基板に部品を実装する部品実装装置であり、前記決定ステップでは、前記オペレータが配置される位置に依存して、部品が収納された部品カセットの、前記部品供給部における配置位置を決定することを特徴とする。 For example, the production facility is a component mounting apparatus that includes a plurality of component supply units and mounts a component on a board. In the determining step, the component is stored depending on the position where the operator is arranged. The arrangement position of the cassette in the component supply unit is determined.
この構成によると、オペレータの作業効率が向上するように部品カセットの配置位置を決定することができる。このため、オペレータによる部品交換作業を迅速に行なうことができ、オペレータによる部品交換作業の効率が向上する。 According to this configuration, it is possible to determine the placement position of the component cassette so as to improve the operator's work efficiency. For this reason, the part replacement work by the operator can be quickly performed, and the efficiency of the part replacement work by the operator is improved.
好ましくは、前記決定ステップでは、オペレータが配置される側の部品供給部に相対的に実装点数の多い部品の部品カセットが配置されるように部品カセットの配置位置を決定することを特徴とする。 Preferably, in the determination step, the arrangement position of the component cassette is determined so that a component cassette of a component having a relatively large number of mounting points is arranged in the component supply unit on the side where the operator is arranged.
さらに好ましくは、前記部品実装装置は、1枚の基板に対して、複数の装着ヘッドが交互に部品を実装する装置であって、当該部品実装装置には前記複数の装着ヘッドに対応して複数の部品供給部がそれぞれ設けられており、前記決定ステップは、前記生産設備配置決定装置が、前記複数の装着ヘッドの各々に備えられた部品を吸着する吸着ノズルの本数を取得する吸着ノズル本数取得ステップと、前記生産設備配置決定装置が、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、実装対象の部品の部品カセットを前記複数の部品供給部のいずれかに割り付ける割り付けステップと、前記生産設備配置決定装置が、前記複数の部品供給部間で部品カセットを交換し、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、かつオペレータが配置される側の部品供給部に相対的に実装点数の多い部品の部品カセットが配置されるように部品カセットの配置位置を決定する配置位置決定ステップとを含むことを特徴とする。 More preferably, the component mounting apparatus is an apparatus in which a plurality of mounting heads alternately mount components on a single board, and the component mounting apparatus includes a plurality of components corresponding to the plurality of mounting heads. Each of the component supply units is provided, and in the determination step, the production facility arrangement determination device acquires the number of suction nozzles for acquiring the number of suction nozzles for suctioning the components provided in each of the plurality of mounting heads. And the production equipment arrangement determining device is configured to place the component cassette of the component to be mounted on the plurality of component supply units so that a ratio of the number of the suction nozzles and a ratio of the number of components mounted on the substrate are equal. And the production facility arrangement determination device exchanges a component cassette between the plurality of component supply units, and the ratio of the number of suction nozzles to the substrate The placement position of the component cassette is determined so that the ratio of the number of mounting points of the components becomes equal, and the component cassette of the component having a relatively large number of mounting points is placed in the component supply unit on the side where the operator is placed. And an arrangement position determining step.
この構成によると、複数の装着ヘッドが協調しながら1枚の基板に部品を実装する部品実装装置において、複数の装着ヘッドのタスク数を均等にした上で、実装点数の多い部品の部品カセットをオペレータの存在する側に配置することができる。一般に、実装点数の多い部品は部品切れが起こる頻度が高い。このため、このような部品の部品カセットをオペレータの側に配置することにより、オペレータによる部品交換作業を迅速に行なうことができ、オペレータによる部品交換作業の効率が向上する。 According to this configuration, in a component mounting apparatus that mounts components on a single substrate while a plurality of mounting heads cooperate, the number of tasks of the plurality of mounting heads is equalized, and a component cassette with a large number of mounting points is mounted. It can be arranged on the side where the operator exists. In general, a component having a large number of mounting points is frequently broken. For this reason, by arranging the component cassette of such components on the operator side, the component replacement operation by the operator can be quickly performed, and the efficiency of the component replacement operation by the operator is improved.
また、前記決定ステップでは、オペレータが配置される側の部品供給部の部品カセット数が相対的に多くなるように部品カセットの配置位置を決定するようにしてもよい。 In the determination step, the arrangement position of the component cassettes may be determined so that the number of component cassettes in the component supply unit on the side where the operator is arranged is relatively large.
好ましくは、前記部品実装装置は、1枚の基板に対して、複数の装着ヘッドが交互に部品を実装する装置であって、当該部品実装装置には前記複数の装着ヘッドに対応して複数の部品供給部がそれぞれ設けられており、前記決定ステップは、前記生産設備配置決定装置が、前記複数の装着ヘッドの各々に備えられた部品を吸着する吸着ノズルの本数を取得する吸着ノズル本数取得ステップと、前記生産設備配置決定装置が、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、実装対象の部品の部品カセットを前記複数の部品供給部のいずれかに割り付ける割り付けステップと、前記生産設備配置決定装置が、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、かつオペレータが配置される側の部品供給部の部品カセット数が相対的に多くなるように部品カセットの配置位置を決定する配置位置決定ステップとを含むことを特徴とする。 Preferably, the component mounting apparatus is an apparatus in which a plurality of mounting heads alternately mount components on a single substrate, and the component mounting apparatus includes a plurality of mounting heads corresponding to the plurality of mounting heads. Each of the component supply units is provided, and the determining step includes the step of acquiring the number of suction nozzles by which the production facility arrangement determining device acquires the number of suction nozzles that suck the components provided in each of the plurality of mounting heads. And the production equipment arrangement determining device sets the component cassette of the component to be mounted in the plurality of component supply units so that the ratio of the number of suction nozzles and the ratio of the number of components mounted on the substrate are equal. The allocation step for allocating to any of the above and the production equipment arrangement determining apparatus is configured so that a ratio of the number of the suction nozzles and a ratio of the number of components mounted on the substrate are equal. Motor, characterized in that and a position determination step of determining a placement position of the component cassette so that the number of the component cassette component supply section of the side to be placed relatively increases.
このように部品カセットの配置位置を決定することにより、オペレータがより多くの種類の部品カセットの交換作業を一度に行なうことができるようになる。 By determining the arrangement positions of the component cassettes in this way, the operator can exchange more types of component cassettes at a time.
また、前記生産設備は、一方の側面のみに部品供給部が設けられ、基板に部品を実装する部品実装装置であり、前記決定ステップでは、当該部品実装装置の部品供給部が設けられた面を、前記オペレータが前記部品実装装置に対して主として操作を行なう面と決定することを特徴とする。 The production facility is a component mounting apparatus in which a component supply unit is provided only on one side surface and mounts a component on a board. In the determining step, a surface on which the component supply unit of the component mounting apparatus is provided The operator determines that the surface mainly operates the component mounting apparatus.
この構成によると、一方の面にしか部品供給部が設けられていない部品実装装置において、部品供給部がオペレータの側を向くように部品実装装置を配置することができる。このため、オペレータは、部品実装装置の裏側に行くことなく、部品交換作業を行なうことができる。よって、オペレータによる部品交換作業を迅速に行なうことができ、オペレータによる部品交換作業の効率が向上する。 According to this configuration, in the component mounting apparatus in which the component supply unit is provided only on one surface, the component mounting apparatus can be arranged so that the component supply unit faces the operator. For this reason, the operator can perform the component replacement work without going to the back side of the component mounting apparatus. Therefore, the part replacement work by the operator can be performed quickly, and the efficiency of the part replacement work by the operator is improved.
好ましくは、前記決定ステップでは、さらに、複数の生産設備の配置をオペレータが中心に位置するUの字形状に決定し、前記Uの字形状の内側の面を前記オペレータが各生産設備に対して主として操作を行なう面と決定することを特徴とする。 Preferably, in the determining step, the arrangement of the plurality of production facilities is further determined to be a U shape centered by an operator, and the operator has an inner surface of the U shape for each production facility. It is characterized in that it is mainly determined as a surface to be operated.
生産ラインをUの字形状にしているため、オペレータをその中心に配置させるようにすれば、各実装設備までの移動距離が少なくて済む。また、生産ラインをUの字形状にすることにより、各生産設備の操作部が存在する面をオペレータの側に向けることができる。このため、オペレータは、各生産設備の操作部のディスプレイを見たり、操作部を操作したりすることにより、Uの字形状に並べられたすべての生産装置を同時に監視することができる。よって、オペレータによる各生産設備の監視負担が軽減される。 Since the production line has a U shape, if the operator is arranged at the center, the moving distance to each mounting facility can be reduced. In addition, by making the production line U-shaped, the surface on which the operation unit of each production facility exists can be directed to the operator side. For this reason, the operator can monitor all the production apparatuses arranged in the U shape simultaneously by looking at the display of the operation unit of each production facility or operating the operation unit. Therefore, the burden of monitoring each production facility by the operator is reduced.
なお、本発明は、このような特徴的なステップを備える生産設備配置決定方法として実現することができるだけでなく、生産設備配置決定方法に含まれる特徴的なステップを手段とする生産設備配置決定装置として実現したり、生産設備配置決定方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。 The present invention can be realized not only as a production facility arrangement determination method including such characteristic steps, but also as a production facility arrangement determination apparatus using the characteristic steps included in the production facility arrangement determination method. Or a program that causes a computer to execute the characteristic steps included in the production facility arrangement determination method. Needless to say, such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) or a communication network such as the Internet.
本発明によると、オペレータに部品交換等の負担をなるべくかけることのないように、部品実装装置への部品配置位置を決定することができる生産設備配置決定方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the production equipment arrangement | positioning determination method which can determine the component arrangement position to a component mounting apparatus can be provided so that the burden of parts replacement | exchange etc. may be imposed on an operator as much as possible.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る電子部品実装システムについて説明する。 Hereinafter, an electronic component mounting system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、電子部品実装システムの構成を示す外観図であり、図2は、図1に示した部品実装システムを上方から見下ろした際の模式図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an external view showing a configuration of an electronic component mounting system, and FIG. 2 is a schematic view when the component mounting system shown in FIG. 1 is looked down from above.
電子部品実装システム10は、上流側の生産設備から下流側の生産設備に基板を搬送し、基板の両面に電子部品が実装された電子部品実装基板を生産するシステムであり、上流側より、ストッカ100と、はんだ印刷装置112と、コンベア114と、接着剤塗布装置116と、部品実装装置120と、部品実装装置140と、コンベア150と、リフロー炉152と、コンベア154と、基板反転装置156と、はんだ印刷装置158と、コンベア160と、接着剤塗布装置162と、部品実装装置170と、部品実装装置180と、コンベア182と、リフロー炉190と、ストッカ192とを備えている。
The electronic
ストッカ100および192は、基板をストックする装置であり、ストッカ100が生産ラインの最上流に位置し、ストッカ192が生産ラインの最下流に位置する。すなわち、ストッカ100には、部品が未実装の基板がストックされ、ストッカ192には、部品が実装済みの完成品の基板がストックされる。
The
はんだ印刷装置112および158は、基板の表面にはんだを印刷する装置である。はんだ印刷装置112および158の前面には、当該はんだ印刷装置を操作するための操作部113および159がそれぞれ設けられている。
The
コンベア114、150、154、160および182は、基板を搬送する装置である。接着剤塗布装置116および162は、基板上に接着剤を塗布する装置である。
The
リフロー炉152および190は、部品が実装された基板20を熱することにより、はんだ等を溶かした後、部品を基板上に固定させる装置である。リフロー炉152および190の前面には、当該リフロー炉を操作するためのリフロー炉を操作するための操作部153および191がそれぞれ設けられている。
The
電子部品実装システム10では、図示のように、生産設備が「U」の字形状に配置されることにより、構成されている。電子部品実装システム10の中心(Uの字の内部)にオペレータ200が配置される。以下の説明では、Uの字の内部、すなわちオペレータ200が配置される側を「電子部品実装システム10の内側」とよび、Uの字の外部を「電子部品実装システム10の外側」と呼ぶこととにする。
The electronic
生産設備をUの字形状に配置することにより、必然的に、各生産設備の操作部は電子部品実装システム10の内側を向くことになる。すなわち、はんだ印刷装置112を操作するための操作部113、接着剤塗布装置116を操作するための操作部117、部品実装装置120を操作するための操作部127a、部品実装装置140を操作するための操作部141aおよびリフロー炉152を操作するための操作部153は、電子部品実装システム10の内側を向くことになる。また、はんだ印刷装置158を操作するための操作部159、接着剤塗布装置162を操作するための操作部163、部品実装装置170を操作するための操作部171a、部品実装装置180を操作するための操作部181aおよびリフロー炉190を操作するための操作部191も、電子部品実装システム10の内側を向くことになる。このため、オペレータは、電子部品実装システム10の外側まで移動することなく、各生産設備を操作することができる。なお、部品実装装置120、140、170および180の各々には、各装置の前面および背面の両面に操作部が設けられている。これは、部品実装装置の両面から部品を供給可能であるため、オペレータ200が部品実装装置に部品を供給する際に、どの位置に部品を供給したらいいのかが分かるようにするために、各面に操作部が設けられているのである。すなわち、オペレータ200は操作部に含まれるディスプレイを見ることにより、どの位置に部品を供給すればよいのかがすぐに分かる。
By arranging the production equipment in a U-shape, the operation unit of each production equipment inevitably faces the inside of the electronic
このようなUの字形状の配置は、オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面を決定することにより決定される生産設備の配置の一例である。なお、「オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面」としては、例えば、上述のような操作部を含む面のほかに、部品カセットの交換やメンテナンス等の操作を行なう部品供給部を含む面等がある。ここで言う「主として」とは、比較的操作を行なう頻度が高いという意味である。 Such a U-shaped arrangement is an example of the arrangement of the production equipment determined by determining the surface on which the operator mainly operates the production equipment. The “surface on which the operator mainly operates the production equipment” includes, for example, a component supply unit that performs operations such as replacement of component cassettes and maintenance in addition to the above-described surface including the operation unit. There are aspects. Here, “mainly” means that the operation frequency is relatively high.
ストッカ100に収納されている基板20は、はんだ印刷装置112からリフロー炉152までの生産設備により基板20の表面に電子部品が実装された後、コンベア154で基板反転装置156まで搬送される。基板反転装置156は、基板20の表裏を反転させる。その後、はんだ印刷装置158からリフロー炉190までの生産設備により基板20の裏面に電子部品が実装された後、電子部品実装基板がストッカ192に収納される。
The
なお、部品実装装置120、140、170および180は、生産設備配置決定装置300に接続されている。
The
生産設備配置決定装置300は、オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面を決定する処理を行うコンピュータであり、具体的には、生産設備の配置の他に、部品カセットの配置や部品の実装順序の決定等も行う。すなわち、後の実施の形態で説明するように、生産設備配置決定装置300は、基板20への部品の実装順序の決定および各部品実装装置への部品の供給位置の決定等の処理を行なう。なお、生産設備配置決定装置300は、「実装順序の決定」および「部品の供給位置の決定」のかわりに、「実装順序の最適化」および「部品の供給位置の最適化」を行うものであってもよい。または、生産設備配置決定装置300は、部品の実装時間が短くなるように実装順序や部品の配置位置の決定または最適化を行ってもよい。さらに、生産設備配置決定装置300の備える機能が各生産設備(例えば、部品実装装置)に備わっていてもよい。
The production facility
ここで、生産設備配置決定装置300による生産設備の配置処理について説明する。図3は、生産設備配置決定装置300が実行する生産設備の配置処理のフローチャートである。生産設備配置決定装置300は、生産設備に対するオペレータの相対的な位置を検出する(S1)。次に、生産設備配置決定装置300は、生産設備に対するオペレータの相対的な位置に基づいて、オペレータが主として操作を行なう面を決定することにより、生産設備の配置を決定する(S2)。
Here, the production facility placement processing by the production facility
まず、オペレータの位置検出処理(S1)について説明する。例えば、オペレータが、各生産設備に設けられている操作部から、生産設備のどちら側にいるかを入力し、その情報を生産設備配置決定装置300に送信するようにしてもよい。また、オペレータが所持する携帯端末から、生産設備のどちら側にいるかを入力し、その情報を生産設備配置決定装置300に送信するようにしてもよいし、携帯端末の位置を自動的にGPS(Global Positioning System)等を利用して取得することにより生産設備のどちら側にいるかを検出し、検出結果を生産設備配置決定装置300に送信するようにしてもよい。さらに、生産設備配置決定装置300は、生産設備の前面に設けられた操作部からのオペレータの入力回数と、背面に設けられた操作部からのオペレータの入力回数とをカウントして比較することにより、操作回数が多い側にオペレータが存在すると判断してもよい。さらにまた、生産設備が部品実装装置の場合には、前面の部品供給部における部品カセットの交換回数と、背面の部品供給部における部品カセットの交換回数とをカウントして比較することにより、部品カセットの交換回数が多い側にオペレータが存在すると判断してもよい。
First, the operator position detection process (S1) will be described. For example, an operator may input which side of the production facility is from an operation unit provided in each production facility, and transmit the information to the production facility
次に、生産設備配置決定処理(S2)について説明する。例えば、操作部が片側にしかない生産設備の場合には、操作部を含む面がオペレータが位置する側に向くような配置になるように、生産設備配置決定装置300がアナウンスを行ったり、生産設備配置決定装置300の画面に表示をしたりしてもよい。また、生産設備が部品供給部を前面および背面に有する部品実装装置の場合には、オペレータがいる側の部品供給部で部品カセットの交換が多く発生するように部品カセットの配置を決定してもよい。このような部品カセットの配置決定処理については、実施の形態2および3で後述する。さらに、生産設備が部品供給部を片側にしか有さない部品実装装置の場合には、部品供給部を含む面がオペレータが位置する側に向くような配置になるように、生産設備配置決定装置300がアナウンスを行ったり、生産設備配置決定装置300の画面に表示をしたりしてもよい。このような部品実装装置の配置処理の詳細については、実施の形態4で後述する。
Next, the production facility arrangement determination process (S2) will be described. For example, in the case of a production facility that has only one side of the operation unit, the production facility
なお、電子部品実装システム10の内側および外側の両側に操作部が設けられている生産設備(例えば、部品実装機)については、オペレータが主に操作する操作部が存在する側が、オペレータが位置する側すなわち電子部品実装システム10の内側に向くような生産設備の配置にしてもよい。
In addition, for a production facility (for example, a component mounting machine) in which operation units are provided on both the inner side and the outer side of the electronic
以上説明したように、本実施の形態によると、生産ラインをUの字形状にしているため、オペレータをその中心に配置させるようにすれば、各実装設備までの移動距離が少なくて済む。また、生産ラインをUの字形状にすることにより、基板の表面に部品を実装する生産ラインの生産設備の前面と、基板の裏面に部品を実装する生産ラインの生産設備の前面とが電子部品実装システムの内側を向くこととなる。このため、オペレータは、各生産設備の操作部のディスプレイを見たり、操作部を操作したりすることにより、2つのラインを同時に監視することができる。よって、オペレータによる各生産設備の監視負担が軽減される。 As described above, according to the present embodiment, since the production line has a U shape, if the operator is arranged at the center, the moving distance to each mounting facility can be reduced. In addition, by making the production line U-shaped, the front of the production equipment on the production line that mounts components on the surface of the board and the front of the production equipment on the production line that mounts parts on the back of the board are electronic components. It will face the inside of the mounting system. For this reason, the operator can monitor two lines simultaneously by looking at the display of the operation unit of each production facility or operating the operation unit. Therefore, the burden of monitoring each production facility by the operator is reduced.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る電子部品実装システムについて説明する。実施の形態2に係る電子部品実装システムは、図1および図2に示した電子部品実装システム10と同様の構成を有する。ただし、部品実装装置120、140、170および180の構成が以下に説明するように構成となっている。
(Embodiment 2)
Next, an electronic component mounting system according to
図4は、部品実装装置120の構成を示す外観図である。
部品実装装置120は、お互いが協調して(または、交互動作にて)部品実装を行なう2つのサブ設備(前サブ設備120aおよび後サブ設備120b)を備える。前サブ設備120aは、部品テープを収納する部品カセット123の配列からなる2つの部品供給部124aおよび125aと、それら部品カセット123から電子部品を吸着し基板20に装着することができる複数の吸着ノズル(以下、単に「ノズル」ともいう。)を有するマルチ装着ヘッド121と、マルチ装着ヘッド121が取り付けられるビーム122と、マルチ装着ヘッド121に吸着された部品の吸着状態を2次元又は3次元的に検査するための部品認識カメラ126等を備える。後サブ設備120bも前サブ設備120aと同様の構成を有する。なお、後サブ設備120bには、トレイ部品を供給するトレイ供給部128が備えられているが、トレイ供給部128などはサブ設備によっては備えない場合もある。
FIG. 4 is an external view showing the configuration of the
The
ここで、「部品テープ」とは、同一部品種の複数の部品がテープ(キャリアテープ)上に並べられたものであり、リール(供給リール)等に巻かれた状態で供給される。主に、チップ部品と呼ばれる比較的小さいサイズの部品を部品実装装置に供給するのに使用される。 Here, the “component tape” is a plurality of components of the same component type arranged on a tape (carrier tape), and is supplied in a state of being wound around a reel (supply reel) or the like. It is mainly used to supply a relatively small size component called a chip component to a component mounting apparatus.
この部品実装装置120は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装装置と多機能装着機と呼ばれる部品実装装置それぞれの機能を併せもつ実装装置である。高速装着機とは、主として□10mm以下の電子部品を1点あたり0.1秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする設備であり、多機能装着機とは、□10mm以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、QFP(Quad Flat Package)・BGA(Ball Grid Array)等のIC部品を装着する設備である。
Specifically, the
すなわち、この部品実装装置120は、ほぼ全ての種類の電子部品(装着対象となる部品として、0.4mm×0.2mmのチップ抵抗から200mmのコネクタまで)を装着できるように設計されており、この部品実装装置120を必要台数だけ並べることで、実装ラインを構成することができる。
That is, the
なお、部品実装装置140、170および180の構成は、部品実装装置120の構成と同様であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
Since the configuration of
図5は、部品実装装置120内部の主要な構成を示す平面図である。
部品実装装置120は、その内部に基板20の搬送方向(X軸方向)に並んで配置されるサブ設備を備え、さらに部品実装装置120の前後方向(Y軸方向)にもサブ設備を備えており、合計4つのサブ設備130a、132a、130b、132bを備えている。なお、図4に示した部品実装装置120は、2つのサブ設備を備えることとしているが、図5に示す部品実装装置120は、説明の便宜上、図4に示す部品実装装置120を基板20の搬送方向に2台連結した場合の内部構成を示しているものとし、以下の説明を行う。
FIG. 5 is a plan view showing a main configuration inside the
The
X軸方向に並んで配置されるサブ設備(130aと132a、130bと132b)は相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。さらに、サブ設備(130aと132b、132bと130b)も相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。一方、前後方向(Y軸方向)に向かい合って配置されるサブ設備(130aと130b、132aと132b)は、お互いが協調し一つの基板に対して実装作業を行う。以下、サブ設備130aおよび130bをまとめて「左サブ設備120c」と呼び、サブ設備132aおよび132bをまとめて「右サブ設備120d」と呼ぶこととする。すなわち、左サブ設備120cおよび右サブ設備120dの各々のサブ設備では、2つのマルチ装着ヘッド121が協調しながら1つの基板20に対して部品の実装作業を行なうこととなる。
The sub-equipment (130a and 132a, 130b and 132b) arranged side by side in the X-axis direction is independent from each other, and different mounting operations can be performed at the same time. Further, the sub-equipment (130a and 132b, 132b and 130b) is also independent of each other, and different mounting operations can be performed at the same time. On the other hand, the sub-equipment (130a and 130b, 132a and 132b) arranged facing each other in the front-rear direction (Y-axis direction) cooperates with each other to perform a mounting operation on one board. Hereinafter, the
各サブ設備130a、132a、130b、132bは、それぞれのサブ設備130a、132a、130b、132bに対しビーム122と、マルチ装着ヘッド121と、部品供給部124a、125a、124b、125bとが備えられている。また、部品実装装置120には前後のサブ設備間に基板20搬送用のレール129が一対備えられている。
Each sub-equipment 130a, 132a, 130b, 132b includes a
レール129は、固定レール129aと稼動レール129bとからなり、固定レール129aの位置は予め固定されているものの、稼動レール129bは、搬送される基板20のY軸方向の長さに応じてY軸方向に移動可能な構成になっている。
The
なお、部品認識カメラ126およびトレイ供給部128などは本願発明の主眼ではないため、同図においてその記載を省略している。
Note that the
ビーム122は、X軸方向に延びた剛体であって、Y軸方向(基板20の搬送方向と垂直方向)に設けられた軌道(図示せず)上をX軸方向と平行を保ったままで移動することができるものである。また、ビーム122は、当該ビーム122に取り付けられたマルチ装着ヘッド121をビーム122に沿って、すなわちX軸方向に移動させることができるものであり、自己のY軸方向の移動と、これに伴ってY軸方向に移動するマルチ装着ヘッド121のX軸方向の移動とでマルチ装着ヘッド121をXY平面内で自在に移動させることができる。また、これらを駆動させるためのモータ(図示せず)など複数のモータがビーム122に備えられており、ビーム122を介してこれらモータなどに電力が供給されている。
The
図6は、マルチ装着ヘッド121と部品カセット123との位置関係を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the positional relationship between the
このマルチ装着ヘッド121は、複数個の吸着ノズル121a〜121bを搭載することが可能であり、理想的には最大吸着ノズル数分の電子部品を部品カセット123それぞれから同時に(1回の上下動作で)吸着することができる。
The
マルチ装着ヘッド121は、ビーム122に沿って移動することができ、この移動はモータ(図示せず)により駆動されている。また、電子部品を吸着保持する際や、保持している電子部品を基板20に装着する際の上下動もモータにより駆動されている。
The
図7および図8は、部品実装装置120による部品実装について説明するための図である。なお、図7および図8では、左サブ設備120cのみについて図示しているが、右サブ設備120dについても同様の動作を行なうことにより、部品実装を行う。このため、図7および図8では図示を省略する。
7 and 8 are diagrams for explaining component mounting by the
図7に示されるように、サブ設備130bのマルチ装着ヘッド121は、部品供給部124bからの部品の「吸着」、吸着した部品の部品認識カメラ126による「認識」および認識された部品の基板20への「装着」という3つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板20上に実装していく。
As shown in FIG. 7, the
なお、サブ設備130aのマルチ装着ヘッド121も同様に、「吸着」、「認識」および「装着」という3つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板20上に実装していく。
Similarly, the
なお、2つのマルチ装着ヘッド121が同時に部品の「装着」を行う場合において、マルチ装着ヘッド121同士の衝突を防ぐために、2つのマルチ装着ヘッド121は、協調動作を行ないながら部品を基板20上に実装していく。具体的には、図8(a)に示されるように、サブ設備130bのマルチ装着ヘッド121が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備130aのマルチ装着ヘッド121は「吸着」動作および「認識」動作を行なう。逆に、図8(b)に示されるように、サブ設備130aのマルチ装着ヘッド121が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備130bのマルチ装着ヘッド121は「吸着」動作および「認識」動作を行なう。このように、「装着」動作を2つのマルチ装着ヘッド121が交互に行なうことにより、マルチ装着ヘッド121同士の衝突を防ぐことができる。なお、理想的には、一方のマルチ装着ヘッド121による「装着」動作を行なっている間に、他方のマルチ装着ヘッド121による「吸着」動作および「認識」動作が終了していれば、一方のマルチ装着ヘッド121による「装着」動作が完了した時点で、滞りなく他方のマルチ装着ヘッド121による「装着」動作に移ることができ、生産効率を向上させることができる。
When the two
図9は、本発明の実施の形態における生産設備配置決定装置300、すなわち、図1に示された生産設備配置決定装置300の一構成例を示すブロック図である。この生産設備配置決定装置300は、部品実装装置ごとに、基板20への部品の実装順序の決定および各部品実装装置への部品の供給位置の決定等の処理を行なうコンピュータであり、演算制御部301、表示部302、入力部303、メモリ部304、決定プログラム格納部305、通信I/F(インターフェース)部306およびデータベース部307等から構成される。以下に説明するように、生産設備配置決定装置300は、オペレータが配置される面に属する部品供給部に対するオペレータの操作(部品カセットの交換回数)が多くなるように、部品カセットの配置を決定する。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of the production facility
この生産設備配置決定装置300は、本発明に係る決定プログラムをパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータシステムが実行することによって実現され、部品実装装置120と接続されていない状態で、スタンドアローンのシミュレータ(部品実装順序の決定ツール)としても機能する。なお、この生産設備配置決定装置が部品実装装置の内部に備わっていても構わない。
This production facility
演算制御部301は、CPU(Central Processing Unit)や数値プロセッサ等であり
、オペレータからの指示等に従って、決定プログラム格納部305からメモリ部304に必要なプログラムをロードして実行し、その実行結果に従って、各構成要素302〜307を制御する。
The
表示部302はCRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等であり、入力部303はキーボードやマウス等であり、これらは、演算制御部301による制御の下で、生産設備配置決定装置300とオペレータとが対話する等のために用いられる。
The
通信I/F部306は、LAN(Local Area Network)アダプタ等であり、生産設備配置決定装置300と部品実装装置120等との通信等に用いられる。メモリ部304は、演算制御部301による作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)等である。
The communication I /
データベース部307は、この生産設備配置決定装置300による上述の決定処理に用いられる入力データ(実装点データ307a、部品ライブラリ307b、実装装置情報307c、実装点数情報307d等)や決定処理によって生成された実装点データや部品配置データ等を記憶するハードディスク等である。
The
図10〜図13は、それぞれ、実装点データ307a、部品ライブラリ307b、実装装置情報307cおよび実装点数情報307dの一例を示す図である。
10 to 13 are diagrams illustrating examples of the mounting
実装点データ307aは、実装の対象となる全ての部品の実装点を示す情報の集まりである。図10に示されるように、1つの実装点piは、部品種ci、X座標xi、Y座標yi、制御データφiからなる。ここで、「部品種」は、図11に示される部品ライブラリ307bにおける部品名に相当し、「X座標」および「Y座標」は、実装点の座標(基板上の特定位置を示す座標)であり、「制御データ」は、その部品の実装に関する制約情報(使用可能な吸着ノズルのタイプ、マルチ装着ヘッド121の最高移動速度等)である。なお、最終的に求めるべきNC(Numeric Control)データとは、ラインタクトが最小となるような実装点の並びである。
The mounting
部品ライブラリ307bは、部品実装装置120等が扱うことができる全ての部品種それぞれについての固有の情報を集めたライブラリであり、図11に示されるように、部品種ごとの部品サイズ、タクト(一定条件下における部品種に固有のタクト)、その他の制約情報(使用可能な吸着ノズルのタイプ、部品認識カメラ126による認識方式、マルチ装着ヘッド121の最高速度レベル等)からなる。なお、本図には、参考として、各部品種の部品の外観も併せて示されている。
The
実装装置情報307cは、生産ラインを構成する全てのサブ設備ごとの装置構成や上述の制約等を示す情報であり、図12に示されるように、マルチ装着ヘッド121のタイプ、すなわちマルチ装着ヘッド121に備えられている吸着ノズルの本数等に関するヘッド情報、マルチ装着ヘッド121に装着され得る吸着ノズルのタイプ等に関するノズル情報、部品カセット123の最大数等に関するカセット情報、トレイ供給部128が収納しているトレイの段数等に関するトレイ情報等からなる。
The mounting
実装点数情報307dは、左サブ設備120cおよび右サブ設備120dの各々について設けられており、図13に示されるように、基板20上に実装される実装点の部品種と、その員数(実装点数)とが対応付けられている情報である。例えば、図13は、左サブ設備120cについての実装点数情報307dを示しているものとした場合、左サブ設備120cで実装される部品種は、A、B、C、D、EおよびFの6種類であり、それぞれの実装点数は、50、50、20、30、20および30であることが示されている。
The mounting
図9に示す決定プログラム格納部305は、生産設備配置決定装置300の機能を実現する各種決定プログラムを記憶しているハードディスク等である。決定プログラムは、部品の実装順序や部品実装装置への部品の供給位置を決定するプログラムであり、機能的に(演算制御部301によって実行された場合に機能する処理部として)、実装順序決定部305aおよび部品配置決定部305b等から構成される。
The determination
実装順序決定部305aは、データベース部307に記憶された各種データに基づいて、基板20への部品の実装時間が最小となるような部品の実装順序を求める。
The mounting
部品配置決定部305bは、部品カセット123の部品供給部124a、125a、124b、125bへの配置位置を決定する。部品配置決定部305bの実行する処理については、後述する。
The component
次に、以上のように構成された生産設備配置決定装置300の動作について説明する。図14は、生産設備配置決定装置300が実行する部品実装順序の決定処理および部品供給部への部品配置決定処理を示すフローチャートである。
Next, operation | movement of the production equipment arrangement | positioning
以下の説明では、左サブ設備120cについての決定処理について説明するが、右サブ設備120dについても同様の決定処理が行なわれる。また、その他の部品実装装置についても同様の処理が行なわれる。まず、部品配置決定部305bは、サブ設備130aおよびサブ設備130bにそれぞれ備えられているマルチ装着ヘッド121の吸着ノズル121aの本数を確認する(S11)。次に、部品配置決定部305bは、S11の処理で確認された2つのマルチ装着ヘッド121の吸着ノズル121aの本数の比に基づいて、実装点数情報307dに記載されている部品種の部品カセットを部品供給部124aおよび124bに部品を割り当てる(S12)。このように、吸着ノズル121aの本数の比に基づいて、2つの部品供給部に部品を割り当てることにより、2つのマルチ装着ヘッド121が協調動作を行ない、1つの基板20に部品を装着していく際に、サブ設備130aとサブ設備130bとでタスク数を等しくすることができるからである。ここで、「タスク」とは、マルチ装着ヘッド121による部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰返しにおける1回分の一連動作を指すものとする。
In the following description, the determination process for the left sub-equipment 120c will be described, but the same determination process is performed for the
例えば、サブ設備130aおよび130bのマルチ装着ヘッド121の吸着ノズル121aの本数がそれぞれ4および8であるものとし、実装点数情報307dに記載されている員数の合計が120点であるとする。この場合には、部品種の員数の合計が4:8になるように、部品種が部品供給部124aおよび124bに割り当てられる。すなわち、部品供給部124aには、40点の部品が割り当てられ、部品供給部124bには80点の部品が割り当てられる。このため、サブ設備130aのタスク数は40/4=10タスクとなり、サブ設備130bのタスク数は80/8=10タスクとなる。よって、両者のタスク数は等しくなる。
For example, it is assumed that the number of
次に、部品配置決定部305bは、S12の処理で割り当てられた部品の配置位置を部品供給部124aと部品供給部124bとの間で入れ替え、なるべく、電子部品実装システム10の内側、すなわち部品供給部124aに実装点数(員数)の大きい部品が配置されるようにする(S13)。
Next, the component
最後に、部品配置決定部305bにより決定された部品の配置位置に基づいて、実装順序決定部305aが部品の実装順序を決定する(S14)。なお、部品の実装順序の決定方法については、これまで、様々な方法が提案されているため、ここでは、その詳細な説明は繰り返さない。
Finally, based on the component arrangement position determined by the component
次に、具体例を示しながら、部品配置決定部305bによる部品の配置位置決定処理(図14のS11〜S13)についてより詳細に説明する。図15は、部品の配置位置決定処理を説明するための図である。ここでは、サブ設備130aおよび130bのマルチ装着ヘッド121の吸着ノズル121aの本数は等しいものとする。また、実装点数情報307dは、図13に示したものであるとする。
Next, the component placement position determination processing (S11 to S13 in FIG. 14) by the component
サブ設備130aおよび130bのマルチ装着ヘッド121の吸着ノズル121aの本数比が等しいため(図14のS11)、部品配置決定部305bは、図15(a)に示すように、部品供給部124aに部品C、D、EおよびFを配置し、部品供給部124bに部品AおよびBを配置するように部品の配置位置を決定する(図14のS12)。すなわち、部品供給部124aおよび部品供給部124bに配置される部品の実装点数は、それぞれ100点となり等しくなる。ここでは、部品供給部124aが電子部品実装システム10の内側に存在し、オペレータ200も部品供給部124aに近い位置にいるものとする。
Since the number ratio of the
次に、部品配置決定部305bは、電子部品実装システム10の内側、すなわち、部品供給部124aに実装点数の多い部品がなるべく配置されるように、部品の配置位置の入れ替えを行なう(図14のS13)。図15(b)は、図15(a)に示した部品の配置位置を入れ替えた結果を示した図である。この図では、部品供給部124aに配置される部品と部品供給部124bに配置される部品とが全て入れ替えられており、実装点数が最大の部品AおよびBが部品供給部124aに配置されることになる。
Next, the component
図16および図17を参照して、他の具体例について説明する。ここでも、上述の具体例と同様、サブ設備130aおよび130bのマルチ装着ヘッド121の吸着ノズル121aの本数は等しいものとする。
Another specific example will be described with reference to FIGS. 16 and 17. Here, similarly to the above-described specific example, the number of
図16は、実装点数情報307dの一例を示す図である。図示するように、左サブ設備120cで実装される部品種は、AからHまでの8種類であり、例えば、部品Aの実装点数は20点であり、合計の実装点数は240点であることが示されている。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the mounting
図17(a)に示すように、部品配置決定部305bは、部品供給部124aに部品C、D、EおよびFを配置し、部品供給部124bに部品A、B、GおよびHを配置するように、部品の配置位置を決定したものとする(図14のS12)。すなわち、部品供給部124aおよび部品供給部124bに配置される部品の実装点数は、それぞれ120点となり等しくなる。
As shown in FIG. 17A, the component
次に、部品配置決定部305bは、電子部品実装システム10の内側、すなわち、部品供給部124aに実装点数の多い部品がなるべく配置されるように、部品の配置位置の入れ替えを行なう(図14のS13)。図17(b)は、図17(a)に示した部品の配置位置を入れ替えた結果を示した図である。この図では、部品供給部124aに配置される部品EおよびFと部品供給部124bに配置される部品Aとが入れ替えられている。これにより、実装点数が20の部品Aが電子部品実装システム10の内側に配置され、実装点数が10の部品EおよびFが電子部品実装システム10の外側に配置されることになる。このように、部品供給部124aおよび部品供給部124bに配置された部品のうち一部のみが配置変更されることとなる。
Next, the component
なお、部品Aの代わりに部品Aと同じ実装点数を有する部品Gを内側に配置するようにしてもよい。また、部品Aよりも多くの実装点数を有する部品Bや部品H(実装点数40)を内側に配置しないのは、これらを内側に配置すると、部品供給部124aに配置される部品の実装点数の合計値と部品供給部124bに配置される部品の合計値との比が図14のS11の処理で求められた吸着ノズル121aの本数の比と異なってしまい、サブ設備130aとサブ設備130bとでタスク数を等しくすることができなくなってしまうからである。サブ設備130aとサブ設備130bとでタスク数が異なると、一方のサブ設備のみで基板20に部品を装着していることとなり、他方のサブ設備は休止状態となる。このため、作業効率が悪くなり、好ましくない。
Instead of component A, component G having the same number of mounting points as component A may be arranged inside. Also, the components B and H (mounting points 40) having a larger number of mounting points than the component A are not arranged on the inner side. If these components are arranged on the inner side, the number of mounting points of the components arranged in the
以上説明したように、本実施の形態によると、各部品実装装置において、協調しながら1枚の基板に部品を実装する2つのサブ設備のタスク数を均等にした上で、実装点数の多い部品の部品カセットを電子部品実装システムの内側にある部品供給部になるべく配置するようにしている。実装点数の多い部品は部品切れが起こる頻度が高い。このため、このような部品の部品カセットを電子部品実装システムの内側に配置することにより、オペレータによる部品交換作業を迅速に行なうことができ、オペレータによる部品交換作業の効率が向上する。 As described above, according to this embodiment, in each component mounting apparatus, the number of tasks of two sub-equipment for mounting components on a single board in a coordinated manner is equalized, and components with a large number of mounting points are provided. These component cassettes are arranged as much as possible in the component supply unit inside the electronic component mounting system. Parts with a large number of mounting points are frequently broken. For this reason, by arranging the component cassette of such components inside the electronic component mounting system, the component replacement operation by the operator can be quickly performed, and the efficiency of the component replacement operation by the operator is improved.
さらに、基板の表面に部品を実装した後、すぐに基板の裏面に部品を実装するように電子部品実装システムが構成されている。このため、表面のみに部品を実装した基板を一時的に保管しておくためのストッカが不要となり、このようなストッカに保管される中間在庫をなくすことができる。 Further, an electronic component mounting system is configured such that a component is mounted on the back surface of the substrate immediately after the component is mounted on the surface of the substrate. For this reason, there is no need for a stocker for temporarily storing a board with components mounted only on the surface, and intermediate stock stored in such a stocker can be eliminated.
なお、本実施の形態では、部品実装装置120のサブ設備130a(部品供給部124a)がオペレータの側に向くものとして説明を行ったが、必ずしもこのような配置に限られるものではなく、サブ設備130b(部品供給部124b)がオペレータの側に向くような配置であってもよい。
In the present embodiment, the sub-equipment 130a (
例えば、基板20の中心位置とマルチ装着ヘッド121の定常停止位置との位置関係から、部品実装装置120の配置を決定するようにしてもよい。上述したように稼動レール129bは、搬送される基板20のY軸方向の長さに応じてY軸方向に移動可能な構成になっている。このため、図18に示すように、比較的サイズの小さな基板20を搬送させる場合には、稼動レール129bは、サブ設備130aの側に近づく。このため、基板20の中心位置とサブ設備130aのマルチ装着ヘッド121の定常停止位置とのY軸方向の距離をFとし、基板20の中心位置とサブ設備130bのマルチ装着ヘッド121の定常停止位置とのY軸方向の距離をRとした場合には、「F<R」なる関係が成り立つ。すなわち、基板20は、サブ設備130bよりもサブ設備130aの方に近い位置に存在することになる。よって、基板20への部品実装中に、マルチ装着ヘッド121が誤って基板20上に部品を落とした場合のメンテナンス作業や、基板20を支持するサポートピンの交換等のメンテナンス作業は、サブ設備130aの側から行ったほうが、オペレータの作業効率が向上する。よって、固定レール129aが存在する側にオペレータが配置されるように部品実装装置120の配置を決定するようにしてもよい。
For example, the arrangement of the
なお、図19に示すように、比較的サイズの大きな基板20を搬送させる場合には、「F>R」なる関係が成り立つため、この場合には、上述のメンテナンス作業の効率を向上させるため、稼動レール129bが存在する側にオペレータが配置されるように部品実装装置120の配置を決定するようにしてもよい。
As shown in FIG. 19, when a relatively
なお、このような部品実装装置の配置決定処理は、複数のマルチ装着ヘッドが協調動作をしながら基板上に部品を実装していく部品実装装置のみに適用されるものではなく、単一のマルチ装着ヘッドが基板上に部品を実装していく種類の部品実装装置に適用してもよいし、部品供給部が片側にしかない部品実装装置に適用してもよい。 Such a component mounting device arrangement determination process is not applied only to a component mounting device in which components are mounted on a substrate while a plurality of multi mounting heads perform cooperative operation. The present invention may be applied to a component mounting apparatus in which a mounting head mounts components on a substrate, or may be applied to a component mounting apparatus in which a component supply unit is only on one side.
さらに、本実施の形態における生産設備配置決定装置300は、サブ設備130aとサブ設備130bとでタスク数が均等になるように、部品カセットの配置を決定したが、必ずしも両サブ設備でタスク数を均等にする必要はなく、オペレータが存在する側の部品供給部に優先的に部品カセットを配置するようにしてもよい。この場合、オペレータの存在する側の部品供給部に配置可能最大数の部品カセットを配置し、当該部品供給部に配置することができなかった部品カセットのみを反対側の部品供給部に配置するようにしてもよい。
Furthermore, the production facility
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3に係る部品実装システムについて説明する。実施の形態3に係る電子部品実装システムは、図1および図2に示した電子部品実装システム10において、部品実装装置120、140、170および180の少なくとも1つの部品実装装置が図20に示す部品実装装置500に置き換えられたものである。
(Embodiment 3)
Next, a component mounting system according to
部品実装装置500は、部品実装装置120等と異なり、2つのマルチ装着ヘッドが協調動作をしながら1枚の基板20に部品を装着するのではなく、1つのマルチ装着ヘッドが1枚の基板20に部品を装着していく。これに伴い、生産設備配置決定装置300の実行する処理も異なる。なお、部品実装装置500の前面が電子部品実装システムの内側を向くように配置するものとする。
The
図20は、実施の形態3に係る部品実装装置500を前方斜めから見た外観図である。同図において、部品実装装置500は一部を切り欠いて内部が示されている。
FIG. 20 is an external view of the
部品実装装置500は、実装ラインに組み込むことができ、上流から受け取った基板に電子部品を装着し、下流に電子部品装着済みの実装基板である回路基板を送り出す装置であり、電子部品を吸着、搬送し基板に電子部品を装着するマルチ装着ヘッド510と、マルチ装着ヘッド510を水平面方向に移動させるXYロボット513と、マルチ装着ヘッド510に部品を供給する部品供給部515とを備えている。また、部品実装装置500の前面には部品実装装置500を操作するための操作部516が設けられている。また、部品実装装置500の背面にも図示しない操作部が設けられている。
The
この部品実装装置500は、具体的には、微少部品からコネクタまでの多様な電子部品を基板に装着することができる実装装置であり、□10mm以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、QFP(Quad Flat Package)・BGA(Ball Grid Array)等のIC部品を装着することができる実装装置である。
Specifically, this
図21は、部品実装装置500の主要な内部構成を示す平面図である。
部品実装装置500は、さらに、各種形状の部品種に対応するためにマルチ装着ヘッド510に交換自在に取り付けられる交換用ノズルが置かれるノズルステーション519と、2枚の基板20aおよび20bを搬送するための軌道を構成するレール521と、搬送された基板20aおよび20bが載置され電子部品が装着される装着テーブル(図示せず)と、吸着保持した電子部品が不良の場合、当該部品を回収する部品回収装置523とを備えている。
FIG. 21 is a plan view showing the main internal configuration of the
The
また、部品供給部515は、部品実装装置500の前後に設けられており、テープ状に収納された電子部品を供給する部品供給部515a、515bおよび515cと、部品の大きさに合わせて間仕切りをつけたプレートに収納される電子部品を供給する部品供給部515dとを有している。
Also, the
図22は、生産設備配置決定装置300が実行する、部品実装装置500に対する部品実装順序の決定処理および部品供給部への部品配置決定処理を示すフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart showing the component mounting order determination processing for the
まず、部品配置決定部305bは、実装点数情報307dを参照し、実装点数の多いもの順に部品を並べ替える(S21)。次に、部品配置決定部305bは、なるべく、部品実装装置500の前面の部品供給部515aおよび515bに部品が配置されるように、部品の配置位置を決定する(S22)。その際、実装点数が多い部品ほど部品供給部515aおよび515bに配置するように配置位置を決定する。なお、部品供給部515aおよび515bに配置できなかった部品については部品実装装置500の背面の部品供給部515cに部品の配置位置を決定する。
First, the component
最後に、部品配置決定部305bにより決定された部品の配置位置に基づいて、実装順序決定部305aが部品の実装順序を決定する(S14)。なお、部品の実装順序の決定方法については、これまで、様々な方法が提案されているため、ここでは、その詳細な説明は繰り返さない。
Finally, based on the component arrangement position determined by the component
次に、具体例を示しながら、部品配置決定部305bによる部品の配置位置決定処理(図22のS21、S22)について説明する。まず、図23(a)に示されるような実装点数情報307dが予め与えられているものとする。実装点数情報307dには、部品実装装置500による部品の実装点数情報が示されており、部品実装装置500により、1枚の基板20には、部品Aから部品Hまでの8種類の部品が実装されることが示されている。また、例えば、部品Aについては、1枚の基板あたりの実装点数は20点であることが示されている。
Next, component placement position determination processing (S21 and S22 in FIG. 22) by the component
部品配置決定部305bは、図23(a)に示されるような実装点数情報307dが与えられた場合、実装点数の多いもの順に部品を並べ替え、図23(b)に示されるような実装点数情報307dを作成する(図22のS21)。次に、部品配置決定部305bは、図24に示されるように、図23(b)に示した実装点数情報307dに基づいて、実装点数の多い順に部品供給部515aおよび515bに部品を配置していき、部品供給部515aおよび515bに配置できなかった部品、すなわち部品Fを部品供給部515cに配置するように、部品の配置位置を決定する(図22のS22)。
When the mounting
以上説明したように、本実施の形態によると、各部品実装装置において、部品カセットを電子部品実装システムの内側にある部品供給部になるべく多く配置するようにしている。このため、オペレータは、電子部品実装システムの外側にあまり行くことなく、部品交換作業を行なうことができる。よって、オペレータによる部品交換作業を迅速に行なうことができ、オペレータによる部品交換作業の効率が向上する。 As described above, according to the present embodiment, in each component mounting apparatus, as many component cassettes as possible are arranged in the component supply unit inside the electronic component mounting system. For this reason, the operator can perform component replacement work without going too far outside the electronic component mounting system. Therefore, the part replacement work by the operator can be performed quickly, and the efficiency of the part replacement work by the operator is improved.
また、実装点数の多い部品の部品カセットほど、電子部品実装システムの内側の部品供給部に配置するようにしている。実装点数の多い部品は部品切れが起こる頻度が高い。このため、このような部品の部品カセットを電子部品実装システムの内側に配置することにより、オペレータによる部品交換作業を迅速に行なうことができ、オペレータによる部品交換作業の効率が向上する。 In addition, a component cassette having a larger number of mounting points is arranged in a component supply unit inside the electronic component mounting system. Parts with a large number of mounting points are frequently broken. For this reason, by arranging the component cassette of such components inside the electronic component mounting system, the component replacement operation by the operator can be quickly performed, and the efficiency of the component replacement operation by the operator is improved.
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4に係る部品実装システムについて説明する。実施の形態4に係る電子部品実装システムは、図1および図2に示した電子部品実装システム10において、部品実装装置120、140、170および180の少なくとも1つの部品実装装置が図25に示す部品実装装置400に置き換えられたものである。
(Embodiment 4)
Next, a component mounting system according to
部品実装装置400には、部品実装装置400を操作するための操作部401aおよび401bと、部品実装装置400に部品を供給するための部品供給部402とが設けられている。操作部401aが設けられている面が部品実装装置400の前面であり、操作部401bが設けられている面が部品実装装置400の背面である。部品供給部402は、部品実装装置400の背面に設けられており、部品実装装置400の背面が電子部品実装システム30の内側を向くような向きに部品実装装置400は配置されている。
The
次に、図26を参照して、部品実装装置400についてより詳細に説明する。図26は、部品実装装置400を前方斜めから見た外観図である。
Next, the
部品実装装置400は、電子機器を構成するプリント基板上に複数種類の部品を高速に装着する実装装置であり、部品を吸着、搬送、装着するロータリーヘッド403と、多種類の部品をロータリーヘッド403に供給する部品供給部402と、載置したプリント基板を水平面方向に移動させるXYテーブル404とを備えている。
The
図27は、部品供給部とロータリーヘッドとの位置関係を示す概略図である。
ロータリーヘッド403は、図27の上部に示すように、部品をプリント基板上に装着する装着手段としての装着ヘッド406を18個備えている。またこの装着ヘッド406は、高さ方向には移動することなく回転する回転基台405に高さ方向に移動自在に取り付けられ、部品を真空吸着により保持することのできる吸着ノズル(図示せず)を6本備えている。
FIG. 27 is a schematic diagram showing the positional relationship between the component supply unit and the rotary head.
As shown in the upper part of FIG. 27, the
部品供給部402は、図27の下部に示すように、同一部品を順次装着ヘッド406に提供しうる部品カセット123を横一列に並べて備えている。そして、部品供給部402は、部品供給部402をロータリーヘッド403に対して図27中のZ軸方向に移動位置決めすることにより装着すべき部品を選択しうる機能を有している。
As shown in the lower part of FIG. 27, the
図28は、ロータリーヘッド、基板および部品供給部の位置関係を模式的に示した図である。 FIG. 28 is a diagram schematically showing the positional relationship among the rotary head, the substrate, and the component supply unit.
同図に示すように、ロータリーヘッド403の回転軸は移動せず、この回転軸の周りをその周囲に設けられた装着ヘッド406が間欠回転することにより各位置に対応した作業を行う。簡単に説明すると、部品カセット123がそれぞれ備える吸着開口部409の上部(位置B)に位置した装着ヘッド406が前記吸着開口部409を通して部品を吸着し、これと対向する位置Eに装着ヘッド406が位置したときに基板20に吸着した部品を装着する。
As shown in the figure, the rotary shaft of the
なお、部品の装着対象である基板20は水平面方向に移動自在なXYテーブル(図示せず)上に載置されており、部品を装着すべき位置は基板20を移動させることにより決定される。
The
以上説明したように、本実施の形態によると、一方の面にしか部品供給部が設けられていない部品実装装置において、部品供給部が電子部品実装システムの内側を向くように当該部品実装装置を配置している。このため、オペレータは、電子部品実装システムの外側に行くことなく、部品交換作業を行なうことができる。よって、オペレータによる部品交換作業を迅速に行なうことができ、オペレータによる部品交換作業の効率が向上する。 As described above, according to the present embodiment, in the component mounting apparatus in which the component supply unit is provided only on one surface, the component mounting apparatus is arranged so that the component supply unit faces the inside of the electronic component mounting system. It is arranged. For this reason, the operator can perform component replacement work without going outside the electronic component mounting system. Therefore, the part replacement work by the operator can be performed quickly, and the efficiency of the part replacement work by the operator is improved.
以上、本発明の実施の形態に係る電子部品実装システムについて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。 The electronic component mounting system according to the embodiments of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to these embodiments.
例えば、実施の形態2において、実装点数の多い部品の部品カセットを電子部品実装システムの内側に位置する部品実装装置の部品供給部に配置するように部品カセットの配置位置を決定したが、電子部品実装システムの内側の部品供給部ほど部品カセットの数が多くなるように部品カセットの配置位置を決定してもよい。 For example, in the second embodiment, the arrangement position of the component cassette is determined so that the component cassette of the component having a large number of mounting points is arranged in the component supply unit of the component mounting apparatus located inside the electronic component mounting system. You may determine the arrangement position of a component cassette so that the number of component cassettes may become so large that the component supply part inside a mounting system.
例えば、部品配置の決定処理(図14のS12)で、図15(a)に示すような部品配置が求められた場合には、部品配置決定部305bは、部品の入れ替え処理(図14のS13)を行なうことなく、図15(a)に示した部品配置を最適な部品配置として決定する。また、部品配置の決定処理(図14のS12)で、図17(a)に示すような部品配置が求められた場合には、部品配置決定部305bは、部品の入れ替え処理(図14のS13)を行い、例えば、図29に示すような部品配置を最適な部品配置として決定する。このような決定を行なうことにより、オペレータがより多くの種類の部品カセットの交換作業を一度に行なうことができるようになる。
For example, in the part placement determination process (S12 in FIG. 14), when the part placement as shown in FIG. 15A is obtained, the part
また、電子部品実装システムは必ずしもUの字形状をしている必要はなく、直線上に各生産設備が並ぶような構成であってもよい。例えば、オペレータ各人は、2ラインの生産設備を担当するものとし、担当する2ラインの間にオペレータが配置されるものとすると、担当する2ラインにおいて主として操作する面がオペレータのいる側に向くように各生産設備が配置される。 Moreover, the electronic component mounting system does not necessarily have a U-shape, and may be configured such that production facilities are arranged on a straight line. For example, assuming that each operator is in charge of two lines of production equipment, and the operator is arranged between the two lines in charge, the surface to be operated mainly in the two lines in charge is directed to the operator side. Each production facility is arranged as follows.
また、実施の形態4ではいわゆるロータリー機と呼ばれる部品実装装置を例に取り説明を行なったが、この方式の部品実装装置に限られるものではなく、一方の側にしか部品供給部を有しない部品実装装置であれば、他の方式の部品実装装置であってもよい。 In the fourth embodiment, a component mounting apparatus called a so-called rotary machine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this type of component mounting apparatus, and a component having a component supply unit only on one side. As long as it is a mounting device, it may be a component mounting device of another type.
本発明は、基板の両面に部品を実装する電子部品実装システム等に適用できる。 The present invention can be applied to an electronic component mounting system for mounting components on both sides of a substrate.
10,30 電子部品実装システム
20,20a,20b 基板
100,192 ストッカ
112,158 はんだ印刷装置
113,117,127a,127b,141a,141b,153,159,516
操作部
114,154,150,160,182 コンベア
116,162 接着剤塗布装置
120,140,170,180,400,500 部品実装装置
163,171a,181a,401a,401b 操作部
120a 前サブ設備
120b 後サブ設備
120c 左サブ設備
120d 右サブ設備
121,510 マルチ装着ヘッド
121a,121b 吸着ノズル
122 ビーム
123 部品カセット
124a,124b,402,515,515a,515b,515c,515d 部品供給部
126 部品認識カメラ
128 トレイ供給部
129,521 レール
129a 固定レール
129b 稼動レール
130a,130b,132a,132b サブ設備
152,190 リフロー炉
156 基板反転装置
191 操作部
200 オペレータ
300 生産設備配置決定装置
301 演算制御部
302 表示部
303 入力部
304 メモリ部
305 決定プログラム格納部
305a 実装順序決定部
305b 部品配置決定部
306 通信I/F部
307 データベース部
307a 実装点データ
307b 部品ライブラリ
307c 実装装置情報
307d 実装点数情報
403 ロータリーヘッド
404 XYテーブル
405 回転基台
406 順次装着ヘッド
406 装着ヘッド
409 吸着開口部
513 XYロボット
519 ノズルステーション
523 部品回収装置
10, 30 Electronic
Operation unit 114,154,150,160,182 Conveyor 116,162 Adhesive application device 120,140,170,180,400,500 Component mounting device 163,171a, 181a, 401a, 401b
Claims (15)
生産設備配置決定装置が、オペレータが配置される位置に依存して、前記オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面を決定する決定ステップを含む
ことを特徴とする生産設備配置決定方法。 A production facility layout determination method by a production facility layout determination device that determines the layout of a production facility that produces a component mounting board with components mounted on a board,
The production facility arrangement determining method includes a determining step of determining a surface on which the operator mainly operates the production facility depending on a position where the operator is arranged.
前記決定ステップでは、検出された前記オペレータの位置に依存して、前記オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の生産設備配置決定方法。 Further, the production facility arrangement determination device includes a step of detecting an arrangement position of the operator,
2. The production facility arrangement determination method according to claim 1, wherein in the determination step, a surface on which the operator mainly operates the production facility is determined depending on the detected position of the operator.
前記決定ステップでは、他の部品供給部と比較して、前記オペレータが配置される側に存在する部品供給部で部品カセットの交換が多く発生するように前記部品カセットの配置を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の生産設備配置決定方法。 The production facility includes a plurality of component supply units, and is a component mounting apparatus that mounts components on a board,
In the determining step, the arrangement of the component cassettes is determined so that the replacement of the component cassettes frequently occurs in the component supply unit existing on the side where the operator is arranged as compared with other component supply units. The production facility arrangement determination method according to claim 1.
前記決定ステップでは、前記生産設備を操作する前記操作部を含む面を、前記オペレータが前記生産設備に対して主として操作を行なう面と決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の生産設備配置決定方法。 The production facility includes an operation unit on one side for an operator to operate the production facility,
2. The production facility arrangement according to claim 1, wherein in the determination step, a surface including the operation unit that operates the production facility is determined as a surface on which the operator mainly operates the production facility. Decision method.
前記決定ステップでは、前記オペレータが配置される位置に依存して、部品が収納された部品カセットの、前記部品供給部における配置位置を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の生産設備配置決定方法。 The production facility includes a plurality of component supply units, and is a component mounting apparatus that mounts components on a board,
2. The production facility arrangement according to claim 1, wherein, in the determining step, an arrangement position in the component supply unit of a component cassette storing a component is determined depending on a position where the operator is arranged. Decision method.
ことを特徴とする請求項5に記載の生産設備配置決定方法。 6. The determination position of the component cassette is determined in the determining step so that a component cassette of a component having a relatively large number of mounting points is disposed in the component supply unit on the side where the operator is disposed. The production facility arrangement determination method described.
前記決定ステップは、
前記生産設備配置決定装置が、前記複数の装着ヘッドの各々に備えられた部品を吸着する吸着ノズルの本数を取得する吸着ノズル本数取得ステップと、
前記生産設備配置決定装置が、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、実装対象の部品の部品カセットを前記複数の部品供給部のいずれかに割り付ける割り付けステップと、
前記生産設備配置決定装置が、前記複数の部品供給部間で部品カセットを交換し、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、かつオペレータが配置される側の部品供給部に相対的に実装点数の多い部品の部品カセットが配置されるように部品カセットの配置位置を決定する配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項6に記載の生産設備配置決定方法。 The component mounting apparatus is an apparatus in which a plurality of mounting heads alternately mount components on a single substrate, and the component mounting apparatus includes a plurality of component supply units corresponding to the plurality of mounting heads. Are provided,
The determining step includes
The production facility arrangement determining device acquires the number of suction nozzles for sucking the parts provided in each of the plurality of mounting heads;
The production facility arrangement determining device is configured to place a component cassette of a component to be mounted on one of the plurality of component supply units so that a ratio of the number of suction nozzles and a ratio of the number of component mounting points on the substrate are equal. An assignment step to assign to
The production facility arrangement determination device exchanges a component cassette between the plurality of component supply units, and an operator makes a ratio of the number of suction nozzles equal to a ratio of the number of component mounting points on the substrate. The arrangement position determination step of determining the arrangement position of a component cassette so that the component cassette of a component with a relatively large number of mounting points may be arrange | positioned in the component supply part by the side of arrangement | positioning. The production facility arrangement determination method described.
ことを特徴とする請求項5に記載の生産設備配置決定方法。 6. The production facility arrangement determination according to claim 5, wherein, in the determination step, the arrangement position of the component cassette is determined so that the number of component cassettes of the component supply unit on the side where the operator is arranged is relatively large. Method.
前記決定ステップは、
前記生産設備配置決定装置が、前記複数の装着ヘッドの各々に備えられた部品を吸着する吸着ノズルの本数を取得する吸着ノズル本数取得ステップと、
前記生産設備配置決定装置が、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、実装対象の部品の部品カセットを前記複数の部品供給部のいずれかに割り付ける割り付けステップと、
前記生産設備配置決定装置が、前記吸着ノズルの本数の比と前記基板への部品の実装点数の比とが等しくなるように、かつオペレータが配置される側の部品供給部の部品カセット数が相対的に多くなるように部品カセットの配置位置を決定する配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項8に記載の生産設備配置決定方法。 The component mounting apparatus is an apparatus in which a plurality of mounting heads alternately mount components on a single substrate, and the component mounting apparatus includes a plurality of component supply units corresponding to the plurality of mounting heads. Are provided,
The determining step includes
The production facility arrangement determining device acquires the number of suction nozzles for sucking the parts provided in each of the plurality of mounting heads;
The production facility arrangement determining device is configured to place a component cassette of a component to be mounted on one of the plurality of component supply units so that a ratio of the number of suction nozzles and a ratio of the number of component mounting points on the substrate are equal. An assignment step to assign to
The production facility arrangement determining device is configured such that the ratio of the number of suction nozzles and the ratio of the number of parts mounted on the substrate are equal, and the number of component cassettes of the component supply unit on the side where the operator is arranged is relatively The production facility arrangement determination method according to claim 8, further comprising: an arrangement position determination step of determining an arrangement position of the parts cassette so as to increase the number of parts.
前記決定ステップでは、当該部品実装装置の部品供給部が設けられた面を、前記オペレータが前記部品実装装置に対して主として操作を行なう面と決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の生産設備配置決定方法。 The production facility is a component mounting apparatus in which a component supply unit is provided only on one side surface, and a component is mounted on a substrate.
2. The production according to claim 1, wherein in the determining step, the surface on which the component supply unit of the component mounting apparatus is provided is determined as a surface on which the operator mainly operates the component mounting apparatus. Equipment layout determination method
ことを特徴とする請求項1に記載の生産設備配置決定方法。 In the determining step, the arrangement of the plurality of production facilities is further determined to be a U shape centered by the operator, and the operator mainly operates the inner surface of the U shape with respect to each production facility. The production facility arrangement determining method according to claim 1, wherein the method is determined as a surface to be performed.
オペレータが配置される位置に依存して、前記オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面を決定する決定手段を備える
ことを特徴とする生産設備配置決定装置。 A production facility layout determination device that determines the layout of a production facility that produces a component mounting board with components mounted on a board,
A production facility arrangement determining apparatus, comprising: a determining unit that determines a surface on which the operator mainly operates the production facility depending on a position where the operator is arranged.
前記決定手段は、前記オペレータが配置される位置に依存して、部品が収納された部品カセットの、前記部品供給部の配置位置を決定する
ことを特徴とする請求項12に記載の生産設備配置決定装置。 The production facility includes a plurality of component supply units, and is a component mounting apparatus that mounts components on a board,
The production facility arrangement according to claim 12, wherein the determining means determines an arrangement position of the component supply unit of a component cassette in which components are stored depending on a position where the operator is arranged. Decision device.
オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面が、前記オペレータが配置される側を向くように各生産設備が配置されている
ことを特徴とする電子部品実装システム。 An electronic component mounting system comprising a plurality of production facilities,
An electronic component mounting system, wherein each production facility is arranged such that a surface on which an operator mainly operates the production facility faces a side where the operator is arranged.
オペレータが配置される位置に依存して、前記オペレータが生産設備に対して主として操作を行なう面を決定する決定ステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。 A program for determining the arrangement of production equipment for producing a component mounting board in which components are mounted on a board,
A program for causing a computer to execute a determination step of determining a surface on which an operator mainly operates a production facility depending on a position where the operator is arranged.
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- 2006-04-26 JP JP2006122037A patent/JP2007013103A/en active Pending
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