JP2008147313A - 実装条件決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品供給装置などに不具合が発生した場合、実装タクトに大きな影響を与えることなく不具合を補うようにタスクを再構成する実装条件の再決定方法を提供する。
【解決手段】複数の吸着ノズル１１１が並んで配置されるマルチ実装ヘッド１１０と、並列に配置される複数の部品供給装置１１５ａとを備え、部品供給装置１１５ａから供給される部品を吸着ノズル１１１で同時に吸着保持し、基板に装着し、実装基板を生産する部品実装機に適用される部品の実装条件の決定方法であって、各吸着ノズル１１１、または、各部品供給装置１１５ａが使用不可か否かを判断する判断ステップと、判断ステップで、使用不可と判断された吸着ノズル１１１、または、部品供給装置１１５ａの使用停止と、部品供給装置１１５ａの配列の維持とを拘束条件に加え、タスクを再構成する再構成ステップとを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、部品を基板に実装し実装基板を生産する部品実装機に適用され、実装基板生産中に発生した不具合に対応してタスクを再構成する方法などに関する。

電子部品をプリント基板に実装し、実装基板を生産する部品実装機においては、より短い生産時間で多くの実装基板を生産することが求められている。そして、前記生産性の向上を達成するためには、部品実装機のスループットの向上を図る必要がある。

部品実装機のスループットを向上させるひとつの方法として、実装条件を最適な条件に近づけていく方法が考えられる。

複数の吸着ノズルを有するマルチ実装ヘッドの場合、並列に配置される複数の部品供給装置のピッチが、吸着ノズルのピッチと同じであれば、前記部品供給装置から供給される部品を前記複数の吸着ノズルで同時に吸着保持し、部品の吸着時間の短縮化を図ることができる。

この場合、実装条件として、タスク、その他部品供給装置の並び順などが重要となる。例えば、特許文献１に記載されているように、基板に実装する部品種を部品供給装置に振り分けるに当たり、いかに配置すれば同時に吸着でき効率のよいタスクを構成できるかを、種々の方法、例えば刈り上げ法を採用することによって実現している。

なお、本明細書において「タスク」の語は、マルチ実装ヘッドが吸着、搬送、装着の１サイクルで保持する部品を意味するものとして使用する。
特許第３４６６１４１号公報

しかし、最適な条件にできるだけ近づけた実装条件を事前に決定していたとしても、部品実装機の操業中に、部品カセットと呼ばれる部品供給装置の性能が徐々に低下し部品の供給精度が悪化していったり、吸着ノズルの先端がかけたり吸着ノズルが詰まったりして吸着不良が発生する事がある。

この場合、従来は、不具合の無い状態を前提として決定された実装条件を守り、実装の順番を維持したまま実装を行っていくため、単に不具合が発生した部品供給装置や吸着ノズルをスキップする実装しか行えず、結果として当初の予定に比べ実装タクトが長くなってしまうという事態を招く。

一方、不具合の発生した部品供給装置を取り替えたり、部品供給装置の配列を組み替えたりするには、部品実装機の操業を中止し、長時間の作業が必要となるため、このような作業はできるだけ回避したい。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、部品供給装置や吸着ノズルに不具合が発生した場合、実装タクトに大きな影響を与えることなく不具合を補うタスクとなるようにタスクを再構成する実装条件の再決定方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる実装条件決定方法は、複数の吸着ノズルが並んで配置されるマルチ実装ヘッドと、並列に配置される複数の部品供給装置とを備え、前記部品供給装置のうち少なくとも２つの部品供給装置から供給される部品を前記吸着ノズルで同時に吸着保持し、前記部品を基板に装着し実装基板を生産する部品実装機に適用される部品の実装条件を決定する方法であって、前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可か否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップで、使用不可と判断された前記吸着ノズル、または、部品供給装置の使用停止と、前記部品供給装置の配列の維持とを拘束条件に加え、タスクを再構成する再構成ステップとを含むことを特徴とする。

これによれば、吸着ノズル、または、部品供給装置の不具合に基づく実装タクトの増加を可及的に回避しうるタクトを再構成することができる。

前記再構成ステップは、部品供給装置の使用停止を拘束条件に加えた場合、当初のタスクに、部品供給装置が使用を停止しているために、同時吸着の際に部品が吸着できない吸着ノズルを用い、前記使用停止状態の部品供給装置に対しいずれか一方の側に員数が残存する部品を前記吸着ノズルで吸着保持する条件を加え、さらに、前記残存する部品がなくなった場合には、前記吸着ノズルに空きが発生するタスクに、当該空き吸着ノズルで使用停止の部品供給装置が保持する部品と同種の部品を他の部品供給装置から吸着保持する条件を加えることが好ましい。

また、前記再構成ステップでは、吸着ノズルの使用停止を拘束条件に加えた場合、当初のタスクに代えて、前記マルチ実装ヘッドの満載時に吸着保持できる部品数から、使用停止にかかる吸着ノズルの数を減じた数を最大同時保持数とし、当該最大同時保持数を拘束条件に加えて、タスクを再構成することが好ましい。

この方法を採用することにより、容易にタスクを再構成することが可能となる。
また、前記実装条件決定方法を実行しうる実装条件再決定装置としても上記の作用、効果を奏することができ、当該実装条件再決定装置を部品実装機が備えていてもよい。また、前記実装条件決定方法を部品実装方法に包含させても、その作用、効果は上記と変わらない。

本発明によれば、実装中の基板に未実装の実装点が残存している状態や、次の基板の実装に移る直前に吸着ノズルや部品供給装置に不具合が発生した場合でも、実装タクトの増加を可及的に抑止し、実装基板の生産効率の低下を回避することが可能である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る部品実装機１００を一部切り欠いて示す外観斜視図である。

同図に示す部品実装機１００は、実装基板の製造ラインに組み込むことができる装置であり、上流から受け取った基板に電子部品を装着し、電子部品が装着された実装基板を下流に送り出す装置である。部品実装機１００は、電子部品を真空吸着により保持する吸着ノズルを備え、吸着保持した電子部品を搬送し基板に装着することができる実装ヘッドを複数備えたマルチ実装ヘッド１１０と、そのマルチ実装ヘッド１１０を水平面方向に移動させるＸＹロボット１１３と、並列に配置される部品供給装置（以下「部品カセット」と記す。）を備える部品供給部１１５とを備えている。

この部品実装機１００は、具体的には、微少部品からコネクタ、１０ｍｍ角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部品などの多様な電子部品を基板に高速に装着することができる装置である。

なお、「部品実装機」の語は広く解釈されるべきであり、少なくとも部品を基板に実装する装置（機械）であれば「部品実装機」に含まれる。

図２は、部品実装機１００の主要な構成を示す平面図である。
部品実装機１００はさらに、吸着ノズルにより吸着保持される電子部品を下部から撮像するカメラであって、平面的に撮像するカメラ１１８ａと、電子部品の立体像を得ることのできるカメラ１１８ｂと、基板の搬送用軌道を構成するレール１２１と、搬送された基板が載置され電子部品が装着される装着テーブル１２２と、吸着ノズルに吸着保持された装着前の電子部品が不良の場合などに、当該部品を回収する部品回収装置１２３とを備えている。

部品供給部１１５は、部品実装機１００の前後に設けられており、長尺のテープに一列に配置されて保持された電子部品を順次供給する部品カセット１１５ａが多数並んで配置されるものである。

図３は、マルチ実装ヘッド１１０と部品カセット１１５ａの位置関係を模式的に示す斜視図である。

同図に示すように、マルチ実装ヘッド１１０は複数個の実装ヘッド１１２を備え、各実装ヘッド１１２の先端には吸着ノズル１１１が取り付けられている。

一方、部品カセット１１５ａは、電子部品を等間隔で保持する部品テープ１１６と、部品テープ１１６を断続的に送り出し、部品テープ１１６に保持された電子部品を順次供給することができるテープフィーダ１１４と、部品テープ１１６を巻き付けた状態で保持する供給リール１１７とを備えている。

マルチ実装ヘッド１１０が備える吸着ノズル１１１のピッチと、テープフィーダ１１４の先端に設けられる供給窓１１４ａのピッチは一致しており、吸着ノズル１１１を同時に降下させることにより、供給窓１１４ａに露出して供給される電子部品を一度に複数の電子部品を吸着保持することができるようになっている。

次に、上記構成の部品実装機１００による実装処理を具体的に説明する。
まず、マルチ実装ヘッド１１０が部品カセット１１５ａの上方にまで移動する。次に、それぞれの実装ヘッド１１２の先端に設けられた吸着ノズル１１１の全て、または、一部が同時に下降し供給窓１１４ａに配置される電子部品を吸着保持する。次に、ノズルが上昇し、必要であればマルチ実装ヘッド１１０を図３中に示すＺ軸の方向に移動させ、他の電子部品を吸着保持する。その後、電子部品を可及的に満載したマルチ実装ヘッド１１０を移動させ、カメラ１１８ａ、１１８ｂ上方を通過させた後、基板上方の装着位置まで電子部品を搬送し、吸着ノズル１１１を下降させて基板に電子部品を装着する。

以上のようなマルチ実装ヘッド１１０による電子部品の吸着・搬送・装着という前述の一連の動作を繰り返すことにより基板に全ての電子部品を実装する。

図４は、部品実装機１００の機能構成を機構構成と共に示すブロック図である。
同図に示すように、部品実装機１００は、機構部１５０と制御部２００とを備えている。

機構部１５０は、前述の通りであるのでここでの説明を省略する。
制御部２００は、原則として機構部１５０を制御する機能部であって、成功数取得部２０１と、吸着率算出部２０２と、判定部２０３と、タスク再構成部２０５と、実装部２０４と、記憶部２５０とを備えている。

なお、本発明を実施するための最良の形態の項において「タスク」の語は、マルチ実装ヘッド１１０が吸着、搬送、装着の１サイクルで保持する部品を意味するものとして使用する。

成功数取得部２０１は、カメラ１１８ａ、１１８ｂによって撮像された吸着ノズル１１１で吸着保持される電子部品の像を取得し、電子部品の有無や電子部品の傾き度合を検出することができる処理部である。そして、電子部品が存在し、傾き度合が所定値以下であれば、前記部品カセット１１５ａから前記吸着ノズル１１１へ電子部品を受け渡しが成功したとしてカウントする処理部である。

具体的には、電子部品を保持したマルチ実装ヘッド１１０は、電子部品を基板に装着する前に、カメラ１１８ａ、１１８ｂの上方を通過するように設定されている。そして、カメラ１１８ａ、１１８ｂはノズルの先端部分を撮像し、当該像を解析することで、電子部品の有無、電子部品が存在していた場合、電子部品のずれ量や回転量、立ち吸着の有無等を検出し、このままの状態で基板に電子部品を装着できる状態であると判断した場合は電子部品の受け渡しが成功したとしてカウントする。

カウントされたデータは、電子部品の受け渡しがなされた吸着ノズル１１１を識別するノズル番号と、部品カセット１１５ａを識別するカセット番号とにひも付けられ、実装ログ２５２のひとつとして記憶部２５０に記憶される。

吸着率算出部２０２は、実装ログ２５２を記憶部２５０から取得し、各吸着ノズル１１１のノズル番号、及び、部品カセット１１５ａのカセット番号毎に吸着率を算出する処理部である。なお、吸着率の具体的算出方法は後述する。

判定部２０３は、吸着ノズル１１１、及び、部品カセット１１５ａのそれぞれに許容できる吸着率が記憶され、吸着率算出部２０２で算出された吸着率と許容吸着率とを比較し、吸着率が許容吸着率を下回った場合に所定の信号を送信する制御部である。

なお、成功数取得部２０１と、吸着率算出部２０２と、判定部２０３とが協働することにより、吸着ノズル１１１、または、部品カセット１１５ａが使用不可か否かを判断する判断手段として機能する。

タスク再構成部２０５は、前記吸着率が許容吸着率以下となった吸着ノズル１１１、または、部品カセット１１５ａの使用停止と、前記部品カセット１１５ａの配列の維持と、その他の条件とを拘束条件に加え、タスクを再構成する処理部である。

実装部２０４は、予め記憶された実装条件２５１やタスク再構成部２０５で決定された実装条件２５１に基づき機構部１５０を制御して実装処理を制御する処理部である。

ここで、実装条件２５１とは、基板に電子部品を実装するために必要なすべての条件を示すものである。例えば、基板上のどの位置にどの電子部品を実装するか等を定める実装点と称される条件も実装条件のひとつであり、また、本明細書において使用するタスクも実装条件のひとつである。

記憶部２５０は、各種データを記憶する処理部であり、具体的にはハードディスクなどの大容量の記憶装置が記憶部２５０として機能する。

図５は、成功数取得部２０１からのデータに基づく実装ログ２５２を示す表である。
同図に示す、吸着数の欄には、初期の実装条件２５１に基づく生産が開始され、初めて電子部品が部品カセット１１５ａから吸着ノズル１１１へ受け渡しされた時を１とし、電子部品が受け渡される毎に１増加する番号が記載されている。なお、電子部品が同時吸着（複数の吸着ノズル１１１に対する同時受け渡し）される場合は、後述のノズル番号の若いものから順に吸着数が増加する設定となっている。

また、可不可の欄には、前記部品カセット１１５ａから前記吸着ノズル１１１へ電子部品を受け渡しが成功した場合１が立ち、失敗した場合は０が立つ。

また、同図に示すＮＮとはノズル番号を示す略号である。ＣＮはカセット番号を示す略号である。

具体的には、吸着ノズル１１１の一番右端（ＮＮ＝１）と部品カセット１１５ａの一番右端（ＣＮ＝１）との電子部品の受け渡しが成功すると、前述の通り可不可の欄に１のフラグが立ち、前記１のフラグが立った欄と横並びのＮＮの欄と、ＣＮの欄とには、吸着ノズル１１１を識別する番号と部品カセット１１５ａを識別する番号である１がそれぞれ記録される。そして、電子部品の受け渡しが発生する毎に、成功の可否と受け渡しが行われたノズル番号とカセット番号とが記憶される。

次に、部品実装機１００の実装条件の再決定処理動作を説明する。
図６は、実装条件再決定処理動作のフローを示すフローチャートである。

当該フローチャートの前段階として、信頼に足る吸着率を得るために、初期の実装条件で実装が行われる。具体的には、吸着数が所定値以上になるまで、吸着率は１００％で固定されている。

次に、ある程度電子部品を受け渡しが成功したか否かのデータが得られたところで、前記吸着率を１００％に固定する条件が解除される。そして、同図のフローチャートに示される処理動作が実施される。

まず、事前に決定された実装条件に基づき、実装部２０４はマルチ実装ヘッド１１０が備える吸着ノズル１１１を用い電子部品を吸着させる（Ｓ５０１）。

次に、実装部２０４は、カメラ１１８ａ、１１８ｂ上方に電子部品を搬送させ、成功数取得部２０１は、各吸着ノズル１１１の先端を撮像し、画像を解析して受け渡しが成功したか否かを確認する（Ｓ５０２）。そして、その結果をノズル番号とカセット番号と共に記憶部２５０の実装ログ２５２に記憶させる。

吸着率算出部２０２は、各吸着ノズル１１１（ノズル番号）毎、各部品カセット１１５ａ（カセット番号）毎について成功した回数を分子とし、電子部品を受け渡した回数を分母としてそれぞれ吸着率を算出する（Ｓ５０３）。なお、分子を失敗した回数とし、受け渡し回数を分母として非吸着率を算出するものでも構わない。なお、１−非吸着率＝吸着率の関係が成立するので、コンピュータにおける演算等において吸着率と非吸着率との間には特に意味的相違はない。

ここで、吸着率は、図５に示す実装ログに基づき吸着率算出部２０２が算出する。本実施の形態の場合、成功数取得部２０１は、吸着が成功しているか否かは取得できるものの、その原因が吸着ノズル１１１側にあるのか、部品カセット１１５ａ側にあるかは直接判別できない。しかし、例えば、ある特定の吸着ノズル１１１に不具合がある場合、どの部品カセット１１５ａから電子部品を吸着しても当該吸着ノズル１１１にかかわる可不可の欄が“０”となる確立が非常に高くなるため、当該吸着ノズル１１１に対する吸着率は、いち早く低下し、間接的に不具合の発生箇所を特定することができる。なお、部品カセット１１５ａ側に不具合が発生しても同様である。

判定部２０３は、算出された吸着率と、各吸着ノズル（ノズル番号）、各部品カセット１１５ａ（カセット番号）について予め設定されている許容吸着率とを比較し、全ての吸着率が許容吸着率よりも高ければ（Ｓ５０５：Ｎ）、当該情報を実装部２０４に送信し、実装部２０４は事前に決定された実装条件に基づき、電子部品を搬送させ、基板に電子部品を装着させる（Ｓ５０６）。

一方、吸着率が許容吸着率を下回れば（Ｓ５０５：Ｙ）、吸着ノズル１１１に起因して吸着率が低下したのか、部品カセット１１５ａに起因して吸着率が低下したのかが特定される（Ｓ５０８）。

ある部品カセット１１５ａにかかわる吸着率が下回った場合（Ｓ５０８：カセット）、当該吸着率が下回った部品カセット１１５ａが保持している部品と同一部品種を他の部品カセット１１５ａが保持しているか否かが判断され（Ｓ５０７）、同一部品種を他の部品カセット１１５ａが保持していれば（Ｓ５０７：Ｙ）、吸着率が下回った部品カセット１１５ａの使用停止を拘束条件に加えてタスクの再構成が行われる（Ｓ５０９）。

一方、吸着率が下回った部品カセット１１５ａが保持している部品と同一部品種を他の部品カセット１１５ａが保持していない場合（Ｓ５０７：Ｎ）、その旨を示す警告が提示され（Ｓ５１１）、部品カセット１１５ａが交換されるまで（Ｓ５１５：Ｎ）、部品実装機１００の生産が停止する（Ｓ５１３）。そして、不良と思われる部品カセット１１５ａを交換すれば（Ｓ５１５：Ｙ）、事前に決定された実装条件に基づき生産が再開される。

また、ある吸着ノズル１１１にかかわる吸着率が下回った場合（Ｓ５０８：ノズル）、当該吸着ノズル１１１の使用停止を拘束条件に加えてタスクの再構成が行われる（Ｓ５１０）。

同一部品種を複数の部品カセット１１５ａが保持している状態としては、部品分割がなされた状態を例示することができる。

ここで部品分割とは、マルチ実装ヘッド１１０により同時吸着する部品数を最大にすることを目的としてなされるものである。つまり、複数の部品カセット１１５ａから供給される部品を同時吸着する場合、同一の部品種を１つの部品カセットのみで供給するとすれば、同時吸着できる数は限られてしまい前記目的を達成することはできない。しかし、同一の部品種を複数の部品カセットで供給するようにすれば、同時吸着する部品数を最大限に増やすことができる。そしてこの場合、その部品種の供給すべき員数は各部品カセット１１５ａに分割された状態で保持されているので、これの状態を「部品分割」と呼ぶ。例えば、マルチ実装ヘッド１１０により部品カセット１１５ａから複数の同一部品種を吸着保持しようとする場合、マルチ実装ヘッド１１０で同時に吸着できる範囲に存在する複数の部品カセット１１５ａに同一種類の電子部品を保持させることにより同時吸着する部品数を最大にすることができる。

次に、部品カセット１１５ａが使用停止となった場合におけるタスクの再構成例（図６中タスク再構成Ａ（Ｓ５０９）に対応）を具体的に説明する。

図７は、吸着ノズルと部品カセットと装着すべき員数との関係を示す図である。
同図(ａ)は、新たな吸着、搬送、装着の１サイクルの開始状態を示している。ここで吸着ノズル１１１は横一列に１０個並べて配置されており、吸着ノズル１１１のピッチに対応して部品カセット１１５ａが配置されている。なお、部品カセット１１５ａはさらに左右に並べられているが、その記載を省略している。

部品カセット１１５ａの下方に記載されているアルファベットは部品種を示しており、同一アルファベットは、同一の部品種であることを示している。さらに、アルファベットの下に記載されている縦に積まれた長方形の数は、当該部品カセット１１５ａが１枚の基板の実装に対し供給すべき員数である。つまり、１枚の基板へ電子部品を実装する際に、各部品カセット１１５ａから供給すべき員数が全て０になった時、過不足なく各部品種の部品が実装されたことになる。逆に、員数が残っている部品カセット１１５ａがあれば、基板への部品の実装がただしく行われたことにはならない。よって、部品カセット１１５ａのひとつが使用停止になった場合、員数が残存してしまうため、このままでは実装は正しく行われない。そこで、残存する員数を補うべくタスクを再構成することになる。

なお、同図（ｂ）〜（ｃ）も上記と同じ内容である。また×印は吸着率が低下して、使用停止となったことを示している。

同図（ａ）は、基板に対するあるタスクが終了し、次のタスクの開始時点の状態である。次に同図（ｂ）に示すように、判定部２０３により、図中右から５番目の部品カセット１１５ａの吸着率が許容吸着率を下回ったと判定されたため、該当する部品カセット１１５ａが停止状態となる。

ここで、タスクの再構成が行われる。本実施の形態の場合、基板への実装途中で前記吸着率が所定値以下となり、当該基板に対し残存するタスクに対してタスクを再構成している。なお、本実施の形態は、基板への実装前に前記吸着率が所定値以下であることが判明した場合、新しい基板に対し全タスクを再構成する場合も同様に適用可能である。

まず、再構成後の最初のタスクは、事前に決定されているタスクから、部品カセット１１５ａが使用停止となっているため吸着されない電子部品（同図（ｃ）中ａ）を削除し、その削除した部品ａに変わって、員数が０となっていない右端の電子部品（同図（ｃ）中ｄ）を加えたものになる。

上記のように、使用停止した部品カセット１１５ａから電子部品を吸着をする代わりに、員数が０となっていない右端の部品カセット１１５ａから電子部品を吸着するようにタスクを再構成すれば、使用停止状態の部品カセット１１５ａを除いた他の部品カセットから最大限同時吸着が可能となる。

つまり、使用停止状態の部品カセット１１５ａにより、稼働状態の部品カセット１１５ａの並びが分断されるので、同時吸着をしても吸着できない吸着ノズル１１１が１つ存在することになる。従って、１回同時吸着をした後に、その吸着できなかった吸着ノズル１１１を他の部品カセットの位置に位置するようにマルチ実装ヘッド１１０を移動させ、その吸着ノズル１１１により２回目の吸着動作をさせることが必要となる。この動作は、吸着時間にロスが生じる。再構成後のタスクは、この時間的ロスが生じる状態を早く解消し、マルチ実装ヘッド１１０による１回の吸着動作で、連続した吸着可能な部品カセット１１５ａから最大限同時吸着可能な状態に回復すること目的としている。

従って、まず、使用停止となった部品カセット１１５ａのいずれかの側でも、部品カセット１１５ａから供給すべき員数を全て０にすれば、使用停止状態の部品カセット１１５ａをマルチ実装ヘッド１１０が跨ぐことがないため上記目的が達成できる。

なお、前記「いずれかの側」は、先に全ての部品カセット１１５ａの員数を０にできる側とするのが好ましい。例えば、図７では、使用停止となる（Ｘ印）部品カセット１１５ａの右側の部品カセット１１５ａの並びの方が左側に比べて部品カセット数１１５ａが少ないため、先に全ての部品カセット１１５ａの員数を０にできる。

そして、右側の部品カセット１１５ａの員数が全て０になれば、使用停止となった部品カセット１１５ａの左側には、使用員数が存在する部品カセット１１５ａが連続しているので、左側の部品カセット１１５ａからは、１度の吸着動作で同時吸着するようなタスクを構成することが可能となる。

また、最大限１度の吸着動作で同時吸着するタスクを継続するためには、使用員数がある部品カセット１１５ａが連続する状態にあることが必要となる。従って、部品カセット１１５ａの並びを横軸、員数を縦軸とするヒストグラムを想定した場合、そのヒストグラムの端から員数を減らして行き（ヒストグラムを端から崩して行き）、残るヒストグラムが横軸上で連続した状態を維持することが必要となる。

従って、停止する部品カセット１１５ａが発生した際に、その直後に再構成されるタスクにおいては、１度目の吸着動作で同時吸着できなかった吸着ノズル１１１は、停止した部品カセット１１５ａからの吸着に代えて、右側の部品カセット１１５ａの中で、右端に存在する部品カセット（部品ｄ）を吸着するものとなる。この場合、停止状態の部品カセット１１５ａにより、左右の部品カセット１１５ａのヒストグラムが分断されているので１回目の吸着動作で同時吸着可能な部品は１つ少なくなり、２回目の吸着動作において、マルチ実装ヘッド１１０を右に移動させて、停止状態の部品カセット１１５ａからの吸着に代えて右端の部品カセット１１５ａから吸着することによって、右側の部品カセット１１５ａのヒストグラムの連続性を維持させて、１回目の吸着動作での最大限の同時吸着が可能になる。

さらに、その後の再構成済みタスクにおいても、使用停止状態の部品カセット１１５ａとの関係があるので、１回目の吸着動作で使用停止状態の部品カセット１１５ａから吸着することはできず、２回目の吸着動作において、１回目で吸着できなかった吸着ノズル１１１を、員数が０となっていない右端の部品カセット（次は部品ｃ）の位置に移動させて吸着する。このようなタスクを繰返して、右側の部品カセットの員数を全て０にする。

具体的な吸着動作としては、タスク再構成前の実装条件に従い、電子部品を部品カセット１１５ａから吸着する。ただし、×印が付された部品カセット１１５ａは、使用停止となっているため、対応する吸着ノズル１１１には電子部品が吸着されない（同図（ｃ））。次に、電子部品を吸着していない吸着ノズル１１１を×印が付された部品カセット１１５ａの右側であって員数が０となっていない最も右側の部品カセット１１５ａに移動させ（同図（ｄ））、該当する電子部品を吸着保持する（同図（ｅ））。

そして、全ての吸着ノズル１１１に電子部品を保持したマルチ実装ヘッド１１０を基板上に移動させ、電子部品を基板に装着し、１サイクルが終了する。

以上のサイクルを順次繰り返すことにより、停止状態の部品カセット１１５ａ（同図中×印）の右側に存在する電子部品の員数は消滅していく。

そして、前記×印の右側にある全ての員数が消滅した後は、停止状態の部品カセット１１５ａ（同図中×印）の左側に配置される部品カセット１１５ａの並びを維持することを拘束条件に加え、未だ実装されていない電子部品に対しタクトを再構成すればよい。

次に、停止状態の部品カセットの右側の員数が消滅した後のタスクの再構成を具体的に説明する。

図８は、停止状態の部品カセットの右側の員数が消滅した後のタスクの再構成を説明するための図であり、（ａ）は、全体の概念を示したもの、（ｂ）〜（ｅ）は、具体的な流れを示している。

同図（ａ）に示すように、図中右端の部品カセット１１５ａは停止状態となっているため、員数４の部品種ａが基板に装着されない。従って、員数４の部品種ａを事前に定められていたタスク（同図白抜き長方形）のいずれかに充当するようにタスクを再構成する。

具体的には、同図（ｂ）に示されるように、事前に定められていたタスクによって、全吸着ノズル１１１が使用されているため、当該タスクには使用停止となった部品カセット１１５ａが保持する電子部品ａに対応する電子部品を充当することはできない。

同図（ｃ）は、（ｂ）の次のタスクを仮想的に示したものであり、事前に定められたタスクのまま、電子部品を吸着した状態を示している。同図に示されるように、事前に定められたタスクに従えば、３本の吸着ノズル１１１に空きが発生する。

従って、当該タスクが再構成される。具体的には同図（ｄ）に示すように、空きの発生する吸着ノズル１１１に対し、使用停止となった部品カセット１１５ａが当該基板に対し供給する予定であった電子部品を保持させるタスクに再構成する。以上により、使用停止となった部品カセット１１５ａから供給予定であった電子部品の員数４個の内、３個が空きとなっている吸着ノズル１１１に吸着され実装に供される。

続いて、同図（ｅ）に示すように、空きの発生している吸着ノズル１１１に残りの１個を吸着させ実装に供することにより、必要な電子部品を全て実装することが可能となる。

次に、吸着ノズル１１１が使用停止状態となった場合の、タスクの再構成例（図６中タスク再構成Ｂ（Ｓ５１０）に対応）を説明する。

図９は、吸着ノズルと部品カセットと部品種と装着すべき員数との関係を示す図である。

同図(ａ)に示すように、吸着ノズル１１１が停止状態（同図中×印）となっている場合、最大同時吸着数が９である拘束条件の下、タスクが再構成される。

この場合、同図（ｂ）に示すように、停止状態の吸着ノズル１１１の右側にある吸着ノズル１１１によって電子部品が吸着保持された後、同図(ｃ)に示すようにマルチ実装ヘッド１１０が部品カセット１１５ａのピッチ分右に移動し、同図(ｄ)に示すように、停止状態の吸着ノズル１１１の左側にある吸着ノズル１１１によって電子部品が吸着保持される。このようにマルチ実装ヘッド１１０を移動させるのは、移動をさせずに使用可能な吸着ノズル１１１の全てで電子部品を吸着させるものとすれば、使用停止状態の吸着ノズル１１１が吸着する予定であった員数がそのまま残存するため、当該残存する電子部品を補う動作が非効率的になるからである。従って以上のように、マルチ実装ヘッド１１０を移動させて、部品カセット１１５ａの並び順で電子部品を吸着していくことで、後続のタスクでの同時吸着率を上げて電子部品の吸着に要する時間を短縮することができ効率よく実装処理を行うことが可能となる。

なお、上記の内容は、マルチ実装ヘッド１１０を移動させないタスクを除外するものではなく、マルチ実装ヘッド１１０を移動させることなく、使用可能な全ての吸着ノズル１１１を用い同時に電子部品を吸着できるタスクに再構成しても構わない。

なお、本実施の形態は、受け渡し成功の確認を、吸着保持された部品を下方からカメラで確認することにより行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、部品カセットの供給窓に配置される部品を上方からカメラなどで確認し、供給された部品の正規の位置からのずれ量に基づき受け渡しの成功／失敗を取得したり、吸着率を算出しても構わない。さらに、吸着ノズル１１１の吸着力を測定し、吸着力が所定範囲内にあるか否かで判断してもよい、また、吸着ノズル１１１のエア管路の流量を測定して判断してもよく、前記エア管路に光を投光し、吸着ノズル１１１の先端から出力される光量を測定するものでも構わない。

また、本実施の形態では、前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可か否かを吸着率に基づき判断したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、吸着異常が連続して発生した回数を吸着ノズル１１１毎、若しくは、部品カセット１１５ａ毎にカウントし、このカウントが所定値を越えたときに、そのノズル、若しくは、部品カセットの使用停止を拘束条件に加えてタスクを再構成するものでもよい。また、この際の異常の判定方法は、吸着ノズル１１１の先端の画像に基づき判定する方法や、吸着ノズル１１１の吸着力で判定する方法、吸着ノズル１１１のエア管路の流量で判定する方法などを例示することができる。さらに、オペレータにより、使用不可の吸着ノズル１１１、または、部品カセット１１５ａの入力があった時に、その入力のあった吸着ノズル１１１、または、部品カセット１１５ａが使用不可となったことを判断し、該当する吸着ノズル１１１、または、部品カセット１１５ａを入力して拘束条件に加えても構わない。

なお、使用停止となった部品カセット１１５ａが発生した場合のタスク再構成について、以上の実施例のものに限定されるものでなく、最大限１度の吸着動作で同時吸着できるタスクであれば、他の事例であっても構わない

本発明は、部品を基板に実装する部品実装機に利用でき、特に、複数の部品を一度に保持し基板に装着する部品実装機に適用できる。

本発明の実施の形態に係る部品実装機を一部切り欠いて示す外観斜視図である。 部品実装機の主要な構成を示す平面図である。 マルチ実装ヘッドと部品カセットの位置関係を模式的に示す斜視図である。 部品実装機の機能構成を機構構成と共に示すブロック図である。 成功数取得部からのデータに基づく実装ログを示す表である。 実装条件再決定処理動作のフローを示すフローチャートである。 吸着ノズルと部品カセットと部品種と員数との関係を示す図である。 停止状態の部品カセットの右側の員数が消滅した後のタスクの再構成を説明するための図である。 吸着ノズルと部品カセットと部品種と員数との関係を示す図である。

符号の説明

１００ 部品実装機
１１０ マルチ実装ヘッド
１１１ 吸着ノズル
１１２ 実装ヘッド
１１３ ＸＹロボット
１１４ テープフィーダ
１１４ａ 供給窓
１１５ 部品供給部
１１５ａ 部品カセット
１１６ テープ
１１７ リール
１１８ カメラ
１２１ レール
１２２ テーブル
１２３ 部品回収装置
１５０ 機構部
２００ 制御部
２０１ 成功数取得部
２０２ 吸着率算出部
２０３ 判定部
２０４ 実装部
２０５ 再構成部
２５０ 記憶部
２５１ 実装条件
２５２ 実装ログ

Claims (12)

1. 複数の吸着ノズルが並んで配置されるマルチ実装ヘッドと、並列に配置される複数の部品供給装置とを備え、前記部品供給装置のうち少なくとも２つの部品供給装置から供給される部品を前記吸着ノズルで同時に吸着保持し、前記部品を基板に装着し実装基板を生産する部品実装機に適用される部品の実装条件を決定する方法であって、
   前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可か否かを判断する判断ステップと、
   前記判断ステップで、使用不可と判断された前記吸着ノズル、または、部品供給装置の使用停止と、前記部品供給装置の配列の維持とを拘束条件に加え、前記マルチ実装ヘッドが吸着、搬送、装着の１サイクルで保持する部品群をタスクとした場合に、前記タスクを再構成する再構成ステップと
   を含むことを特徴とする実装条件決定方法。
2. 前記再構成ステップにおいて、最大限１度の吸着動作で同時吸着するようにタスクを再構成する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
3. 前記再構成ステップにおいて、部品カセットの並びの中で、使用停止とした部品カセットのいずれ側の並びの使用員数が少ないかを判断し、その判断した側の部品カセットの並びの使用員数を減らすようにタスクに再構成する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
4. 前記再構成ステップにおいて、部品供給装置の使用停止を拘束条件に加えた場合、当初のタスクに、部品供給装置が使用を停止しているために、同時吸着の際に部品が吸着できない吸着ノズルを用い、前記使用停止状態の部品供給装置に対しいずれか一方の側に員数が残存する部品を前記吸着ノズルで吸着保持する条件が拘束条件に加えられる
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
5. 前記再構成ステップにおいて、さらに、前記残存する部品がなくなった場合には、前記吸着ノズルに空きが発生するタスクに、当該空き吸着ノズルで使用停止の部品供給装置が保持する部品と同種の部品を他の部品供給装置から吸着保持する条件が拘束条件に加えられる
   請求項４に記載の実装条件決定方法。
6. 前記再構成ステップでは、吸着ノズルの使用停止を拘束条件に加えた場合、当初のタスクに代えて、
   前記マルチ実装ヘッドの満載時に吸着保持できる部品数から、使用停止にかかる吸着ノズルの数を減じた数を最大同時保持数とし、当該最大同時保持数を拘束条件に加えて、タスクを再構成する
   請求項１に記載の実装条件決定方法。
7. 前記再構成ステップは、前記基板への実装途中で前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可と判断された場合、前記基板に対し残存するタスクに対してタスクを再構成する請求項１に記載の実装条件決定方法。
8. 前記再構成ステップは、前記基板への実装前に前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可と判断された場合、前記基板に対するタスクを再構成する請求項１に記載の実装条件決定方法。
9. 複数の吸着ノズルが並んで配置されるマルチ実装ヘッドと、並列に配置される複数の部品供給装置とを備え、前記部品供給装置のうち少なくとも２つの部品供給装置から供給される部品を前記吸着ノズルで同時に吸着保持し、前記部品を基板に装着する部品実装方法であって、
   前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可か否かを判断する判断ステップと、
   前記判断ステップで、使用不可と判断された前記吸着ノズル、または、部品供給装置の使用停止と、前記部品供給装置の配列の維持とを拘束条件に加え、前記マルチ実装ヘッドが吸着、搬送、装着の１サイクルで保持する部品群をタスクとした場合に、前記タスクを再構成する再構成ステップと、
   再構成されたタスクに従い、部品を基板に実装する実装ステップと
   を含むことを特徴とする部品実装方法。
10. 複数の吸着ノズルが並んで配置されるマルチ実装ヘッドと、並列に配置される複数の部品供給装置とを備え、前記部品供給装置のうち少なくとも２つの部品供給装置から供給される部品を前記吸着ノズルで同時に吸着保持し、前記部品を基板に装着し実装基板を生産する部品実装機に適用される実装条件を決定する実装条件再決定装置であって、
    前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可か否かを判断する判断手段と、
    前記判断手段により、使用不可と判断された前記吸着ノズル、または、部品供給装置の使用停止と、前記部品供給装置の配列の維持とを拘束条件に加え、前記マルチ実装ヘッドが吸着、搬送、装着の１サイクルで保持する部品群をタスクとした場合に、前記タスクを再構成する再構成手段と
    を備えることを特徴とする実装条件決定装置。
11. 複数の吸着ノズルが並んで配置されるマルチ実装ヘッドと、並列に配置される複数の部品供給装置とを備え、前記部品供給装置のうち少なくとも２つの部品供給装置から供給される部品を前記吸着ノズルで同時に吸着保持し、前記部品を基板に装着し実装基板を生産する部品実装機であって、
    前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可か否かを判断する判断手段と、
    前記判断手段により、使用不可と判断された前記吸着ノズル、または、部品供給装置の使用停止と、前記部品供給装置の配列の維持とを拘束条件に加え、前記マルチ実装ヘッドが吸着、搬送、装着の１サイクルで保持する部品群をタスクとした場合に、前記タスクを再構成する再構成手段と、
    前記再構成されたタスクに従い部品を実装する実装手段と
    を備えることを特徴とする部品実装機。
12. 複数の吸着ノズルが並んで配置されるマルチ実装ヘッドと、並列に配置される複数の部品供給装置とを備え、前記部品供給装置のうち少なくとも２つの部品供給装置から供給される部品を前記吸着ノズルで同時に吸着保持し、前記部品を基板に装着し実装基板を生産する部品実装機に適用される実装条件を再決定するプログラムであって、
    前記各吸着ノズル、または、前記各部品供給装置が使用不可か否かを判断する判断ステップと、
    前記判断ステップで、使用不可と判断された前記吸着ノズル、または、部品供給装置の使用停止と、前記部品供給装置の配列の維持とを拘束条件に加え、前記マルチ実装ヘッドが吸着、搬送、装着の１サイクルで保持する部品群をタスクとした場合に、前記タスクを再構成する再構成ステップと
    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。

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