JP2007311546A - 部品実装方法および部品実装装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の使用制約等の要求に対応しつつ合理的に、かつ効率よく基板を生産する。
【解決手段】実装プログラムに従って実装用ヘッド２０を駆動制御することにより、部品供給部４から部品を取り出して基板Ｐ上に実装する部品実装方法において、一の品種の被実装部品に対して互いに代替えが可能な複数部品に関する情報を予め実装プログラムに組み込んでおき、これら複数部品のうち何れかの部品を前記部品供給部に配置して部品の実装作業を進めるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品をプリント基板等の基板上に実装する部品実装装置における部品実装方法、および部品実装装置に関するものである。

従来から、部品吸着用のヘッドを有する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、この部品を所定の作業位置に位置決めされているプリント基板上に搬送して搭載（実装）するようにした部品実装装置が一般に知られている（特許文献１）。

この種の部品実装装置では、通常、被実装基板の品種に応じて部品の実装位置と被実装部品の品種との関係等のデータを組み込んだ実装プログラムが準備されており、この実装プログラムに従って前記ヘッドが駆動制御されることによって基板の品種に応じた部品の実装処理が実施されるようになっている。そして、実装動作の開始に際しては、部品供給部に適切な部品、つまり実装プログラムに含まれる部品が配置されているか否かがチェックされ、例えば異なる部品が配置されているような場合には、実装動作が強制的に停止され（プロテクト処理）、これにより対象外の部品が基板に実装されることがないように制御されるようになっている。
特開２０００−４０８９９号公報

ところで、この種の部品実装機では、通常、一の実装プログラム中に含まれる被実装部品に対してはその機能（規格）に基づいて共通の品番が設定されており、共通機能（規格）をもつ同一品種の部品について例えば部品メーカー毎に部品を区別することは行われていなかった。

ところが、種々の事情により、近年、製品基板の納品先から、例えば同一品種の部品について特定メーカーのものを使用することが求められるケースが増えており、これに対応することが求められている。この場合、例えばユーザが指定するメーカーが一社であれば、そのメーカーの部品に品番を設定し、当該品番に基づき実装プログラムを作成することで対応することができる。しかし、指定メーカーが複数ある場合、つまり複数メーカーの部品の使用が許容される場合には問題がある。つまり、従来は、上記のように一つの実装プログラム中に含まれる同一品種の部品については共通の品番しか設定できないため、指定メーカーが複数ある場合には、同一品種の部品に対してメーカー毎に異なる品番を設定した上で、各品番に対応した実装プログラムを個別に作成しておき、部品の在庫数等に応じてオペレータが適宜実装プログラムを切替えながら実装作業を進めるしかない。そのため、指定メーカーが複数ある場合には、その数に対応する複数の実装プログラムを作成することが必要となり、その結果、いたずらに実装プログラムの数が増加し、プログラムメンテナンス等の管理負担が増大するという問題がある。

従って、ユーザ（製品基板の納品先）による使用部品の制約等に対応する一方で、実装プログラム数の増大に伴う管理負担を軽減できるようにすることが求められる。

なお、同一品種の部品に対してユーザから複数メーカーの指定があった場合には、基本的には何れのメーカーの部品の使用も可能である。しかしその場合、任意のメーカーの部品を無作為に使用したのでは部品の在庫数等との関係で部品補充等の時期が異なり、基板Ｐの生産性への影響が変わってくる。従って、この点に配慮することも求められる。

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、ユーザによる部品の使用制約等の要求に対応しつつ合理的に、かつ効率よく基板の生産を進めることを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の部品実装方法は、被実装基板における部品の実装位置と被実装部品の品種との関係を少なくとも含む実装プログラムに従って部品実装用のヘッドを駆動制御することにより、部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する部品実装装置の部品実装方法であって、実装プログラムにおける被実装部品の情報として、一の品種に対して互いに代替えが可能な複数部品に関する情報を予め組み込んでおき、これら複数部品のうち何れかの部品を前記部品供給部に配置して部品の実装作業を行うようにしたものである（請求項１）。

このような部品実装方法によると、例えば、代替え可能な複数部品を有する品種が一つ、あるいは複数ある場合に、該当品種毎に、代替え可能な複数部品として例えば互いにメーカーが異なる複数部品に関する情報を実装プログラムに含めておけば、共通の実装プログラムを用いながら、複数メーカーの部品を任意に使用して基板の生産を進めることが可能となる。

なお、この部品実装方法においては、代替えが可能な前記複数部品の各在庫数と被実装基板一枚当たりの前記被実装部品の使用数とに基づいて前記複数部品のうち耐用基板数の最も多い部品を選定し、当該選定部品を前記部品供給部に配置して部品の実装作業を行うようにするのが好適である（請求項２）。

このように耐用基板数の最も多い部品、つまり現在の在庫数で最も多くの基板を生産できる部品を選定して実装作業を進めるようにすれば、使用部品の切替え等の機会を軽減して効率的に部品の実装作業を進めることが可能となる。

また、被実装基板の生産数と被実装基板一枚当たりの前記被実装部品の使用数とに基づき被実装部品の生産使用数を求め、代替えが可能な前記複数部品のうちその在庫数が前記生産使用数よりも多い部品を選定するようにしてもよい（請求項３）。

これによれば、少なくも対象基板の生産中に使用部品を切換えることなく継続的に実装作業を進めることが可能となる。

一方、本発明に係る部品実装装置は、被実装基板における部品の実装位置と被実装部品の品種との関係を少なくとも含む実装プログラムを記憶するプログラム記憶手段と、部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する実装動作を実行させるべく前記実装プログラムに従って部品実装用のヘッドを制御する制御手段とを備えた部品実装装置において、前記実装プログラムにおける被実装部品の情報として、一の品種に対して互いに代替えが可能な複数部品に関する情報が前記プログラムに組み込まれるものであって、前記制御手段は、前記実装プログラムに含まれる前記複数部品のうち何れかの部品が前記部品供給部に配置されることにより前記実装動作を実行するものである（請求項４）。

この部品実装装置によると、代替えが可能な前記複数部品のうち何れかの部品が部品供給部に配置されることにより、制御手段よる実装動作が実行されることとなる。

この装置においては、被実装用の部品の在庫数を含む部品の在庫情報を記憶する在庫情報記憶手段と、被実装基板一枚当たりの被実装部品の使用数を記憶する使用部品数記憶手段と、前記各記憶手段に記憶される情報に基づいて前記複数部品のうちから実際に実装する部品を選定する選定手段と、この選定された部品を前記部品供給部に配置させるべく報知する報知手段と、を備えているのが好適である（請求項５）。具体的には、選定手段は、前記複数部品のうち耐用基板数の最も多い部品を選定する（請求項６）。

この装置によると、代替えが可能な前記複数部品のうち耐用基板数の最も多い部品が自動的に選定されて報知される。そのため、この報知内容に従ってオペレータが段取り作業を行うことにより、耐用基板数の最も多い部品を部品供給部に配置することが可能となる。

また、被実装基板の生産数を含む生産計画情報を記憶する生産計画情報記憶手段をさらに備え、前記選定手段は、前記生産数に被実装基板一枚当たりの被実装部品の使用数を乗じて被実装部品の生産使用数を求め、この生産使用数よりも前記在庫数の多い部品を選定するものであってもよい（請求項７）。

この装置によると、代替えが可能な前記複数部品のうち、対象基板の生産中に使用部品を切換えることなく実装作業を進めることができる部品が選定されて報知される。そのため、オペレータは、実装作業を効率的に進める上で最も有利な部品を部品供給部に配置することが可能となる。

なお、上記のような部品実装装置においては、前記実装プログラムを修正することにより前記代替えが可能な部品の追加、又は削除を可能とするプログラム修正手段を備えているのが好適である（請求項８）。

この装置によると、代替えが可能な前記複数部品を適宜、一個あるいは複数、増減することが可能となる。そのため、共通のプログラムを使用する一方で、代替えが可能な部品として使用できる部品の自由度が向上する。

本発明の部品実装方法および部品実装装置によると、例えば、代替え可能な複数部品を有する品種が一つ、あるいは複数ある場合に、該当品種毎に、代替え可能な複数部品として互いにメーカーが異なる複数部品に関する情報を実装プログラムに含めておくことで、共通の実装プログラムに従って基板の生産を進めながらも同一品種の部品について複数メーカーの部品を使用できるようになる。従って、部品メーカーの使用制約等のユーザ要求に対応する一方で、同一基板の実装プログラムがいたずらに増えるのを有効に回避することができる。そして、特に、代替えが可能な前記複数部品の各在庫数に応じて耐用基板数の多い部品を選定して実装作業を進めるようにすれば、使用部品の切替え等の機会を軽減して効率的に部品の実装作業を進めることが可能となる。従って、上記のようなユーザの要求に対応しつつ合理的に、かつ効率よく基板の生産を進めることができるようになる。

本発明の好ましい実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１及び図２は、本発明に係る部品実装装置１（以下、実装機１という）を概略的に示しており、図１は平面図で、図２は正面図でそれぞれ実装機１を示している。

これらの図において、実装機１の基台１ａ上には基板搬送用のコンベア２が配置されており、このコンベア２上をプリント基板Ｐ（以下、基板Ｐと略す）が搬送されて所定の実装作業位置で停止され、図外の基板保持手段により保持されるようになっている。なお、以下の説明において必要な場合には、コンベア２の方向をＸ軸方向、水平面上でこれと直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向をＺ軸方向として説明を行う。

Ｙ軸方向においてコンベア２の両側には、被実装用の部品を供給するための部品供給部４が設けられている。これらの部品供給部４には、Ｘ軸方向に多数列のテープフィーダ４ａが配置されている。各テープフィーダ４ａは、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品が収納されたテープを巻回したリールを着脱可能に備えており、このリールからフィーダ先端の部品取出部に前記テープを間欠的に繰り出しながら、後述する実装用ヘッド２０により、テープ内の部品をピックアップさせるように構成されている。

なお、各テープフィーダ４ａは、部品供給部４に設けられるフィーダ取付台６に着脱可能に装着されており、基板Ｐの品種に対応した所要のテープフィーダ４ａが所定の配列でフィーダ取付台６に装着され、基板Ｐの品種切替え時には、必要に応じて、各部品供給部４のテープフィーダ４ａが個別に、あるいは一括して交換されるようになっている。

前記基台１ａの上方には、さらに部品実装用のヘッドユニット５が設けられている。このヘッドユニット５は、部品供給部４から部品を吸着して基板Ｐ上に実装し得るように、一定の領域内でＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ移動可能とされている。すなわち、基台１ａには、ヘッドユニット５の支持部材１１がＹ軸方向の固定レール７に沿って移動可能に配置され、この支持部材１１上にヘッドユニット５がＸ軸方向のガイド部材１４に沿って移動可能に支持されている。そして、Ｙ軸サーボモータ９によって駆動されるボールねじ８に支持部材１１が螺合装着されることにより、支持部材１１のＹ軸方向の移動が行われる一方、Ｘ軸サーボモータ１５によって駆動されるボールねじ１３にヘッドユニット６が螺合装着されることにより、ヘッドユニット６のＸ軸方向の移動が行われるように構成されている。

前記ヘッドユニット５には、部品を吸着して基板Ｐに実装するための複数本の実装用ヘッド２０（以下、ヘッド２０と略す）が搭載されており、当実施形態では、４本のヘッド２０がＸ軸方向に一列に並べられた状態で搭載されている。

これらのヘッド２０は、Ｚ軸サーボモータ（図示省略）を駆動源とする昇降機構およびＲ軸サーボモータ（図示省略）を駆動源とする回転機構にそれぞれ連結されており、これらの機構によりヘッドユニット５に対して上下方向（Ｚ軸方向）および軸心回り（Ｒ軸方向）に個別に駆動されるようになっている。

各ヘッド２０の先端には部品吸着用のノズル２１が設けられている。各ノズル２１は図外のバルブ等を介して負圧供給手段に接続されており、実装作業中は、必要に応じてノズル先端に負圧が供給され、この負圧により部品の吸着が行われるようになっている。

基台１ａ上には、さらに各ヘッド２０による部品の吸着状態を画像認識するための部品認識カメラ１７が設けられている。この部品認識カメラ１７は、コンベア２と部品供給部４との間にそれぞれ設けられており、ヘッドユニット５がこの部品認識カメラ１７上方を通過する際に各ヘッド２０の吸着部品をその下側から撮像するようになっている。

図３は、前記部品供給部４の機能説明図である。同図に示すように、部品供給部４の前記フィーダ取付台６には複数の取付部６ａが設けられ、それぞれの取付部６ａにテープフィーダ４ａが取付可能となっている。

部品テープはテープリールに巻かれた状態で部品メーカーから納入される。テープリールには部品メーカーの品番（メーカー品番）情報を含むデータが記憶されたバーコードシールＢ（以下、バーコードＢという）が貼着されており、このテープリールをそれぞれ巻き掛けた各テープフィーダ４ａをフィーダ取付台６に取り付ける前に、このバーコードＢを実装機１に接続されたバーコードリーダ２３で読み取ることにより各テープフィーダ４ａが収納する部品のメーカー品番を知ることができるようになっている。

図４は、実装機１の制御系をブロック図で示している。

同図に示すように、この実装機１はその作動を統括的に制御するコントローラ３０を有している。このコントローラ３０は、論理演算を実行するＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを記憶するＲＯＭ、装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭおよびＨＤＤ等から構成されており、本発明に対応する主な機能構成として、主制御手段３１、実装プログラム記憶手段３２、モータ制御手段３３および外部入出力手段３４等を含んでいる。

主制御手段３１は、実装プログラム記憶手段３２に記憶されている実装プログラムに従って一連の部品実装動作、つまり実装機１への基板Ｐの搬入から搬出まで定められた一連の作業を進めるべくコンベア２およびヘッドユニット５等の駆動を統括的に制御するとともに、その作業に必要な各種演算処理等を行うものである。例えば、被実装部品について後記互換部品が設定されている場合には、各部品の在庫数等に基づき最適な部品を選定する処理等を行う。なお、主制御手段３１には、液晶モニタやＣＲＴ等からなる表示装置３５（本発明に係る報知手段に相当する）、およびキーボード等からなる入力装置３６が接続されており、主制御手段３１による演算結果に基づく各種情報や警告等が表示装置３５上に表示されるとともに、各種情報の入力が入力装置３６の操作に基づき行われるようになっている。つまり、当実施形態ではこの主制御手段３１が本発明に係る制御手段および選定手段として機能し、表示装置３５等が本発明に係る報知手段として機能する。

実装プログラム記憶手段３２は、部品の実装動作を実行するためのプログラムを記憶するもので、この実装プログラムには、基板Ｐ上の実装ポイント（座標位置）と被実装部品（品種）との対応関係が少なくとも含まれ、さらに基板Ｐに固有の段取り情報等のデータが含まれている。

ここで、固有の段取り情報とは、所定の最適化プログラムに従って作成された効率面から見て好ましい部品（テープフィーダ４ａ）の配置情報、すなわちどの部品をフィーダ取付台６のどの位置（取付部６ａ）から供給するかの情報であり、当実施形態では、図５に示すように、フィーダ取付台６における各取付部６ａ（図中ではセット位置）とその位置に配置する部品の社内品番とを関連付けた情報として実装プログラムに組み込まれている。

なお、一の取付部６ａに対しては基本的には一の部品の社内品番が登録されるが、代替えが可能な複数部品が存在する場合には、これらの部品のうち一の部品が主部品（推奨部品）としてその社内品番が登録され、それ以外の部品の社内品番は互換部品として登録されている。具体的に、例えば図５に示す実装プログラムでは、フィーダ取付台６のうち識別番号♯１の取付部６ａに対しては、主部品として社内品番「ＰＡＲＴＳ・Ａ」の部品が登録され、互換部品として社内品番「ＰＡＲＴＳ・Ａ１」、「ＰＡＲＴＳ・Ａ２」および「ＰＡＲＴＳ・Ａ３」の各部品が登録されている。

前記段取り情報には、さらに基板１枚当たりの各部品の使用数が含まれており、取付部６ａと関連付けた情報として実装プログラムに組み込まれている。具体的に、図５に示す例では、識別番号♯１の取付部６ａに配置する「ＰＡＲＴＳ・Ａ」等の部品については、基板１枚当たりの部品使用数が「５０」個とプログラムされている。なお、このように当実施形態では、基板１枚当たりの各部品の使用数は段取り情報の一部として実装プログラムに組み込まれており、従って実装プログラム記憶手段３２が本発明に係る使用部品数記憶手段として機能する。

モータ制御手段３３は、主制御手段３１からの制御信号に基づき前記サーボモータ９，１５等を駆動制御するものである。

外部入出力手段３４は、実装機１に対する各種信号入力を制御するものである。この外部入出力手段３４には、前記バーコードリーダ２３が接続されており、バーコードリーダ２３による前記バーコードＢのオペレータによる読み取りに応じて、各テープフィーダ４ａに収納されている部品のメーカー品番がコントローラ３０に入力されるようになっている。

なお、このコントローラ３０は、図外の上位コンピュータ（本発明に係る在庫情報記憶手段、生産計画情報記憶手段に相当する）に接続されており、このコンピュータに格納された各種データベースに対してアクセス可能となっている。

このデータベースには、例えば図４に示すように、生産計画データベース、在庫情報データベース、部品情報データベース等が含まれている。例えば、生産計画データベースには、図６に示すような、基板Ｐの品種（実装プログラム（ＰＧ１、ＰＧ２…））とその生産数とを示す実装プログラム／生産数対象情報が格納されている。また、在庫情報データベースには、図７に示すような、部品の品種とその在庫数との対照情報が格納されている。なお、当実施形態の在庫情報データベースでは、部品の品種はその部品を製造するメーカーの品番で登録され、在庫数はテープフィーダ４ａに装着されるリール単位で登録されている（メーカー品番／在庫数）。

一方、部品情報データベースには、部品識別情報、部品認識情報、社内品番／メーカー品番対照情報等が格納されている。

ここで、部品識別情報とは、部品認識カメラ１７の撮像に基づく部品認識の際に使用する情報で、各部品の形状や色等、部品毎にその画像認識に適した固有の情報が登録されている。

社内品番／メーカー品番対照情報とは、図８に示すように、社内品番、つまり社内における部品の管理番号とその部品を製造した部品メーカーの品番との対応関係を示す情報である。当実施形態では、実装機１で使用可能な全ての部品について品番が設定されている。すなわち、機能（規格）が共通する同一品種の部品についてもメーカーが異なる場合には異なる品番が設定され、社内品番毎に部品メーカーの品番が記憶されている。

次に、上記コントローラ３０（主制御手段３１）による実装動作制御の一例として、その一部となる段取り制御部分の詳細について図９および図１０のフローチャートを用いて説明する。

同図に示すように、新しい基板Ｐの生産にあたっては、まず生産準備として、実装プログラム記憶手段３２に記憶された実装プログラムから生産対象となる基板Ｐの実装プログラムを選択する（ステップＳ１）。そして、その実装プログラムに含まれる段取り情報に基づき、フィーダ取付台６の各取付部６ａ（セット位置）のうち互換部品が登録されている取付部６ａを特定するとともに、その取付部６ａに対して登録された主部品および互換部品を特定する（ステップＳ３）。例えば図５に示す実装プログラムの例では、識別番号♯１の取付部６ａ（セット位置）が特定され、さらに、社内品番ＰＡＲＴＳ・Ａ〜Ａ３の部品が特定される。

次いで、ステップＳ３で特定した部品のうちから実際に基板Ｐに実装する部品を選定する処理を実行する。この処理では、まず、生産計画データベースを参照し、ステップＳ３で特定した部品の生産使用個数を演算する（ステップＳ５）。具体的には、基板Ｐの生産数×基板１枚当たりの部品の使用数を演算する。次に、在庫情報データベースを参照し、ステップＳ３で特定した部品のうち、在庫数が生産使用個数以上の部品に対して優先フラグを立てる（ステップＳ７）。例えば、上記のように社内品番ＰＡＲＴＳ・Ａ〜Ａ３の部品が特定された場合、基板Ｐの生産数を３０枚とすれば、部品の生産使用個数は１５０個（３０枚×５０個）となり、図７に示す在庫情報データベースに従えば、在庫数が生産使用個数以上の部品は社内品番Ａの部品（在庫数５００個）だけである。従って、この場合には、社内品番Ａの部品に対して優先フラグを立てる。

なお、ステップＳ７の処理において、在庫数が生産使用個数以上の部品が複数ある場合には、例えば在庫数が多い社内品番の部品に対して優先フラグを立てる。逆に、在庫数が生産使用個数以上の部品が無い場合には、例えば耐用基板数が最も多い社内品番の部品、つまり最も多くの基板Ｐを生産できる部品に対して優先フラグを立てる。この場合には、部品の在庫数を基板一枚当たりの部品の使用数で除することにより耐用基板数を求める。

そして、実装プログラムに含まれる被実装部品の品種の一覧を表示装置３５により表示した後（ステップＳ８）、フィーダ取付台６にテープフィーダ４ａを組み付けるいわゆる段取り作業においてテープフィーダ４ａに巻き掛けられているテープリールの前記バーコードＢが読み取られるのを待つ（ステップＳ９）。そしてバーコードＢが読み取られてメーカー品番が認識できると（ステップＳ９でＹＥＳ）、社内品番／メーカー品番対照情報中に当該メーカー品番が存在するか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、ＮＯと判断した場合には、当該メーカー品番に対応する社内品番が設定されていないこととなるので、その旨のメッセージを表示装置３５に表示してオペレータに報知する（ステップＳ３１）。

ステップＳ１１でＹＥＳと判断した場合には、未取り付け部品に対し当該メーカー品番に対応する社内品番を特定し（ステップＳ１３）、被実装部品として実装プログラム中に当該社内品番の部品が存在するか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここでＮＯと判断した場合には、当該社内品番の部品は今回の基板Ｐの生産に使用しないため、その旨のメッセージを表示装置３５に表示してオペレータに報知する（ステップＳ３１）。

これに対してステップＳ１５でＹＥＳと判断した場合には、当該社内品番の部品がステップＳ３で特定された部品に該当するか否かを判断する（ステップＳ１７）。つまり、互換部品等が存在するか否かを判断する。そして、ここでＮＯと判断した場合には、実装プログラムに従って当該社内品番の部品の配置、つまり当該社内品番の部品を収納したテープフィーダ４ａのフィーダ取付台６におけるセット位置（取付部６ａ）を表示装置３５に表示する（ステップＳ２５）。例えば図５の例において、当該部品が社内品番ＰＡＲＴＳ・Ｂの部品の場合には、互換部品が登録されていないため、この場合にはセット位置として識別番号♯２が表示装置３５に表示される。従って、オペレータは、この表示に従って当該テープフィーダ４ａをフィーダ取付台６に装着することとなる。

主制御装置３１は、ステップＳ９でオペレータがバーコード読み取りを実施した後、短時間でステップＳ２５まで、あるいはステップＳ３１までの処理を実施し、オペレータに長い待ち時間を与えないようにしている。ステップＳ２５では待機状態となり、オペレータがテープフィーダ４ａを表示されたセット位置に装着すると、主制御装置３１は、この部品を取り付け済みとし、ステップＳ２７に進む。

これに対してステップＳ１７でＹＥＳと判断した場合には、当該社内品番の部品に前記優先フラグが付されているか否かを判断し（ステップＳ１９）、ここでＹＥＳと判断した場合には、さらに部品情報データベースを参照し、当該社内品番の部品に対応する部品識別情報の有無を判断する（ステップＳ２１）。そして、ここでＹＥＳと判断した場合には、その部品認識情報を読み込み、前記実装プログラムを更新する（ステップＳ２３）。つまり、互換部品が存在する場合には、その在庫数等に応じて主部品又は互換部品の何れの部品が使用されるか分からない一方、同一の社内品番に対応する部品であってもメーカー毎に形状や色等が異なることがあり、実装作業中における部品認識カメラ１７の撮像に基づく部品認識において、正しい認識を与えるための照明条件であるとか、部品中心の演算のための式を修正する必要がある等に対応できるように、実際に使用される部品が確定した時点（ステップＳ２１でＹＥＳ）で部品識別情報を実装プログラムに組み込むようにしている。

なお、ステップＳ２１でＮＯと判断した場合、つまり優先フラグが付された社内品番の部品に関する部品識別情報が部品情報データベースに記憶されていない場合には、他の部品（すなわち主部品又は互換部品）の部品識別情報を利用するか否かのメッセージを表示装置３５に表示する（ステップＳ３９）。これに対してオペレータが入力装置３６の操作に基づき他の部品の部品識別情報を利用することを選択し、その部品の社内品番を入力すると（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ２１に移行し、上記と同様に、オペレータにより選択された当該社内品番の部品に対応する部品識別情報の有無を判断し、登録されている場合には、その部品認識情報を読み込んで前記実装プログラムに組み込み更新する。一方、オペレータが他の部品の部品識別情報を利用することを選択しなかった場合には（ステップＳ４１でＮＯ）、部品識別情報が存在しない旨のメッセージを表示装置３５に表示する（ステップＳ３１）。

なお、ステップＳ１９でＮＯと判断した場合、つまり当該社内品番の部品がステップＳ３で特定された部品に該当するが優先フラグが付されていない部品であると判断した場合には、その旨と共に当該社内品番の部品を今回の基板Ｐの生産に使用するか否か（段取りするか）のメッセージを表示装置３５に表示する（ステップＳ３３）。

これに対してオペレータが入力装置３６の操作に基づき当該社内品番の部品を使用することを選択すると（ステップＳ３５でＹＥＳ）、さらに優先フラグが付された社内品番の部品（テープフィーダ４ａ）が既に部品供給部４に装着されているか否かを判断し（ステップＳ３７）、ここでＮＯと判断した場合にはステップＳ２１に移行する。この場合には、ステップＳ７で付された優先フラグをキャンセルする。一方、ステップＳ３５でＮＯと判断した場合には、当該社内品番の部品を使用しない旨を、また、ステップＳ３７でＹＥＳと判断した場合には、優先フラグが付された社内品番の部品（テープフィーダ４ａ）が既に部品供給部４に装着されている旨を、それぞれ表示装置３５に表示してオペレータに報知する。

ステップＳ２５においてテープフィーダ４ａのセット位置（取付部６ａ）を表示装置３５に表示すると、次いで、実装プログラムに含まれる被実装部品のうち前記セット位置を未だ表示していないものがあるか否かを判断し、ここでＹＥＳと判断した場合には、ステップＳ９にリターンし、テープフィーダ４ａに巻き掛けられたテープリールの次のバーコードＢの読み取りを待って上記と同様の処理を繰り返す。

そして、最終的にステップＳ２７でＮＯと判断し、実装プログラムに含まれる全ての部品のテープフィーダ４ａが部品供給部４（フィーダ取付台６）に装着されると、オペレータの生産開始の入力操作に基づき基板Ｐの実装作業を開始する。

具体的には、コンベア２を駆動することにより基板Ｐを実装作業位置に搬入するとともに、ヘッドユニット５を部品供給部４の上方に移動させ、各ヘッド２０によりテープフィーダ４ａからの部品の取出しを行わせる。詳しくは、部品を吸着すべき所定のヘッド２０を下降させて部品を吸着し、さらに部品を吸着した状態でヘッド２０を上昇させることによりテープフィーダ４ａから部品をピックアップさせる。この際、可能な場合には、複数のヘッド２０により同時に部品の取出しを行わせる。

全てのヘッド２０の部品吸着が完了すると、ヘッドユニット５を部品認識カメラ１７の上方に移動させ、各ヘッド２０の吸着部品を撮像してその吸着状態を調べた後、実装作業位置に位置決めされている基板Ｐ上の所定の実装ポイントにヘッドユニット５を順次移動しながら各ポイントでヘッド２０を昇降させ、この昇降に伴い吸着部品を基板Ｐ上に実装する。

そして、当該実装プログラムに係る基板Ｐを順次実装作業位置に搬入出しながらヘッド２０による実装作業を進め、当該品種の基板Ｐの生産が全て完了すると（ステップＳ３０でＹＥＳ）、本フローチャートを終了する。

次に、この実装機１を用いた基板Ｐの製造方法（部品実装方法）の一例について、上述したコントローラ３０（主制御手段３１）の制御に基づく実装動作およびオペレータの作業を含めて概略的に説明する。なお、以下の説明において補足的に記載するステップ番号は図９のフローチャートに対応するものである。

まず、実装プログラムの作成段階で、被実装部品にメーカー違いの同一品種の部品が存在する否かを調べ、存在する場合には、図５に示すように、これらの部品のうち何れか一を主部品、残りを互換部品として登録した上で実装プログラムを作成しておく。この際、例えば製品基板Ｐの納品先により部品メーカーの指定があるような場合には、当該指定メーカーの部品を主部品又は互換部品として登録し、それ以外の部品は実装プログラムから外しておく。

そして、当該実装プログラムをコントローラ３０にロードして基板Ｐの生産準備を開始する。生産準備に当たっては、実装プログラムに含まれる被実装部品の品種の一覧が表示装置３５に表示されるため（ステップＳ８）、オペレータがこの表示を参照して必要なテープフィーダ４ａ、つまり被実装部品（リール）が収容されたテープフィーダ４ａを集荷し、段取り作業を行う。具体的には、まず任意のテープフィーダ４ａを取り出し、このフィーダ４ａに貼付けられたバーコードＢをバーコードリーダ２３で読み取ることによりフィーダＩＤをコントローラ３０に入力する（ステップＳ９でＹＥＳ）。

この入力応じ、当該テープフィーダ４ａに収容された部品（以下、単に部品と略す）が実装プログラムに含まれている場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、フィーダ取付台６における当該テープフィーダ４ａのセット位置が表示装置３５に表示される（ステップＳ２５）。従って、オペレータはこの表示を確認してテープフィーダ４ａをフィーダ取付台６に装着することとなる。一方、当該部品が実装プログラムに含まれていない場合には（ステップＳ１５でＮＯ）、その旨が表示装置３５に表示され（ステップＳ３１）、これによりオペレータによる段取りミスが防止されることとなる。

なお、当該部品が実装プログラムに含まれている部品であって、かつ上記のような互換部品等（互換部品が登録されているセット位置（取付部６ａ）に登録された前記主部品よび互換部品）である場合には、当該部品が実装作業に使用されるものか否かに応じ、当該部品が実装作業に使用されるものである場合には（ステップＳ１９でＹＥＳ）、上記と同様に当該テープフィーダ４ａのセット位置が表示装置３５に表示される（ステップＳ２５）。一方、当該部品が実装作業に使用されるものでない場合には（ステップＳ１９でＮＯ）、その旨が表示装置３５に表示される。従って、オペレータは、表示装置３５の表示に従って作業を進めることにより、互換部品等について何れの部品を使用するかを基本的には自ら判断することなく段取り作業を行うことができる。

こうして全てのテープフィーダ４ａの段取りが完了すると、例えばオペレータが入力装置３６を介して作業開始入力を行うことにより、上記の実装プログラムに従って実装作業が開始されることなる（ステップＳ２９）。

以上のようにこの実装機１では、メーカー違いの同一品種の部品（機能（規格）が共通する同一品種の部品）が存在する場合には、その一つを主部品、残りを互換部品として予め実装プログラムに登録しておくことで、共通の実装プログラムに従って基板Ｐの生産を進めながらも同一品種の部品について複数メーカーの部品を使用できる。そのため、例えば基板Ｐの納品先から使用部品について複数メーカーの指定があった場合でも、従来のように、使用する部品（メーカー）毎に実装プログラムを作成した上で、実際に使用する部品（メーカー）に応じてこれら実装プログラムを逐次切替えながら基板Ｐの生産を進めるといった手間暇をかけることなく、共通の実装プログラムを使って合理的に、かつ効率良く基板Ｐの生産を進めることができる。

しかも、上記の実装機１では、同一品種の部品について互換部品等が登録されている場合には、これら互換部品等のうち対象基板Ｐの生産に使用する部品数よりも在庫数が多い部品を選定し、この部品を部品供給部４に段取りさせるべくオペレータに報知するようになっているので、基板Ｐの生産をより効率的に進めることができるという利点がある。つまり、互換部品等のうち何れの部品を実際に使用するかをオペレータの判断に任せるようにしてもよいが、この場合、例えばオペレータが選択した部品の在庫数が対象基板Ｐの生産数に比べて少なかった場合には、生産途中で部品切れが発生し、これにより部品の補充が必要となり、いきおい基板Ｐの生産効率を下落させることとなる。これに対し、上記実装機１によれば、常に、対象基板Ｐの生産に使用する部品数よりも在庫数が多い部品を部品供給部４に段取りさせることが可能となるので、生産途中で部品切れが発生するといった事態を確実に回避することができ、その分、基板Ｐの生産を効率的に進めることができる。

また、上記実装機では、互換部品等のうちから実際に使用される部品が選定されると、部品情報データベースを参照して当該部品に対応した固有の部品識別情報を実装プログラムに組み込み、当該部品の部品認識時には当該識別情報（例えば色合い等）を用いて部品認識を行うようにしているので、互換部品等の認識をより正確に行うことが可能となり、その結果、誤実装等の発生をより確実に防止できるようになるという利点もある。つまり、メーカー違いの互換部品等の形状はほぼ共通しているため、例えば主部品の形状等に基づいて全ての部品の部品認識を行うことも可能である。しかし、この場合には、互換部品等のうちその使用が制限されている部品（例えば基板Ｐの納品先指定により使用が禁止されている部品）が誤って使用された場合でも、当該部品を検知できない場合が考えられる。これに対して上記実装機１によれば、実際に使用する部品の固有の識別情報を用いて部品認識を行うため、使用制約のある互換部品が誤って使用された場合でも、当該トラブルを部品認識の段階で速やかに検出することができ、その結果、不良基板の生産を未然に防止することができるようになる。

ところで、以上説明した実装機１は、本発明に係る部品実装装置（本発明の部品実装方法が使用される部品実装装置）の好ましい実施形態の一例であって、その具体的な構成、あるいは使用される具体的な部品実装方法は、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、上記実施形態では、メーカー違いの同一品種の部品（機能（規格）が共通する同一品種の部品）が存在する場合には、図５に示すように、その一つを主部品、残りを互換部品として予め実装プログラムに登録しておくようにしているが、例えば、上位コンピュータに互換部品データベースを設け、ここに、図１１（ｂ）に示すような互換部品ＩＤと一乃至複数の互換部品の社内品番とを対応付けた互換部品対照情報を記憶させる一方、実装プログラムには、図１１（ａ）に示すような主部品とその互換部品ＩＤとを関連付けて登録しておくようにしてもよい。つまり、実装準備の段階では、互換部品データベースを参照することにより、当該データと実装プログラムの互換部品ＩＤとに基づき具体的な互換部品を特定する。このようにすれば、実装プログラム事態に組み込む部品情報を軽減することができるというメリットがある。

また、上記実施形態では、互換部品等がある場合には、基板Ｐの実装プログラムにその互換部品等のうちから選定したものを予め固定的に組み込んでいるが、例えば、オペレータの操作に基づき実装プログラムを修正可能とするプログラム修正手段をコントローラ３０に設け、必要に応じて互換部品を追加、削除できるようにしてもよい。この構成によれば、互換部品の数が増減した場合、例えば上記のように部品の使用制約がある場合であって後発的に指定メーカーが変更されるような場合でも実装プログラムを適宜修正することにより、既存の実装プログラムを継続的に使用することが可能となり、その結果、合理的に基板Ｐの生産を進めることができるようになる。

なお、上記実施形態では、互換部品等の例として、機能（規格）が共通するメーカー違いの部品を例に本発明について説明したが、勿論、互換部品等とは、これに限られるものではなく代替え可能な種々の部品を含む趣旨である。

また、上記実施形態においては、段取り作業においてオペレータはテープリールのバーコードＢを読み取るようにしている。しかし、テープリールのバーコードＢと、このテープリールが巻き掛けられたテープフィーダ４ａに貼着されているバーコードシールであってフィーダＩＤが記憶されたバーコードＣとを、関連付けてバーコードリーダにより読み込み、これにより各テープフィーダ４ａとメーカー品番との対象データをフィーダＩＤ／メーカー品番対照情報として、予め部品情報データベースに格納させ、ステップＳ９において、オペレータにバーコードＣを読み取らせるようにしてもよい。

この場合、実装プログラムにおいては、ステップＳ１１で、まず読み取ったフィーダＩＤに対し、フィーダＩＤ／メーカー品番対照情報によりメーカー品番を求め、その後、社内品番／メーカー品番対照情報中に当該メーカー品番が存在するか否かを判断する（ステップＳ１１）ようにすればよい。

本発明に係る部品実装装置（本発明に係る部品実装方法が使用される部品実装装置）を示す平面図である。 部品実装装置を示す正面略図である。 部品実装装置における部品供給部の機能説明図である。 部品実装装置の制御系を示すブロック図である。 実装プログラムに組み込まれる情報（テープフィーダのセット位置と部品および使用数との対応関係）の一例を示す図である。 生産計画データベースに記憶される情報（メーカー品番／在庫数対照情報）の一例を示す図である。 在庫情報データベースに記憶される情報（実装プログラム／生産数対照情報）の一例を示す図である。 部品情報データベースに記憶される情報（社内品番／メーカー品番対照情報）の一例を示す図である。 コントローラ（主制御手段）による部品実装制御の一例を示すフローチャートである。 コントローラ（主制御手段）による部品実装制御の一例を示すフローチャートである。 互換部品データベースに記憶される情報（互換部品ＩＤ／社内品番対照情報）の一例を示す図である。

符号の説明

１ 部品実装装置（実装機）
４ 部品供給部
４ａ テープフィーダ
５ ヘッドユニット
２０ 実装用ヘッド
３０コントローラ
３１ 主制御手段
３２ 実装プログラム記憶手段
３３ モータ制御手段
３４ 外部入出力手段
３５ 表示装置
３６ 入力装置

Claims (8)

1. 被実装基板における部品の実装位置と被実装部品の品種との関係を少なくとも含む実装プログラムに従って部品実装用のヘッドを駆動制御することにより、部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する部品実装装置の部品実装方法であって、
   前記実装プログラムにおける被実装部品の情報として、一の品種に対して互いに代替えが可能な複数部品に関する情報を予め組み込んでおき、これら複数部品のうち何れかの部品を前記部品供給部に配置して部品の実装作業を行う
   ことを特徴とする部品実装方法。
2. 請求項１に記載の部品実装方法において、
   代替えが可能な前記複数部品の各在庫数と被実装基板一枚当たりの前記被実装部品の使用数とに基づいて前記複数部品のうち耐用基板数の最も多い部品を選定し、当該選定部品を前記部品供給部に配置して部品の実装作業を行う
   ことを特徴とする部品実装方法。
3. 請求項１に記載の部品実装方法において、
   被実装基板の生産数と被実装基板一枚当たりの前記被実装部品の使用数とに基づき被実装部品の生産使用数を求め、代替えが可能な前記複数部品のうちその在庫数が前記生産使用数よりも多い部品を選定する
   ことを特徴とする部品実装方法。
4. 被実装基板における部品の実装位置と被実装部品の品種との関係を少なくとも含む実装プログラムを記憶するプログラム記憶手段と、部品供給部から部品を取り出して基板上に実装する実装動作を実行させるべく前記実装プログラムに従って部品実装用のヘッドを制御する制御手段とを備えた部品実装装置において、
   前記実装プログラムにおける被実装部品の情報として、一の品種に対して互いに代替えが可能な複数部品に関する情報が前記プログラムに組み込まれるものであって、
   前記制御手段は、前記実装プログラムに含まれる前記複数部品のうち何れかの部品が前記部品供給部に配置されることにより前記実装動作を実行する
   ことを特徴とする部品実装装置。
5. 請求項４に記載の部品実装装置において、
   被実装用の部品の在庫数を含む部品の在庫情報を記憶する在庫情報記憶手段と、
   被実装基板一枚当たりの被実装部品の使用数を記憶する使用部品数記憶手段と、
   前記各記憶手段に記憶される情報に基づいて前記複数部品のうちから実際に実装する部品を選定する選定手段と、
   この選定された部品を前記部品供給部に配置させるべく報知する報知手段と、を備える
   ことを特徴とする部品実装装置。
6. 請求項５に記載の部品実装装置において、
   前記選定手段は、前記複数部品のうち耐用基板数の最も多い部品を選定する
   ことを特徴とする部品実装装置。
7. 請求項５に記載の部品実装装置において、
   被実装基板の生産数を含む生産計画情報を記憶する生産計画情報記憶手段をさらに備え、
   前記選定手段は、前記生産数に被実装基板一枚当たりの被実装部品の使用数を乗じて被実装部品の生産使用数を求め、この生産使用数よりも前記在庫数の多い部品を選定する
   ことを特徴とする部品実装装置。
8. 請求項４乃至７の何れかに記載の部品実装装置において、
   前記実装プログラムを修正することにより前記代替えが可能な部品の追加、又は削除を可能とするプログラム修正手段を備えている
   ことを特徴とする部品実装装置。

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