JP2013207215A - フィーダの配置位置決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 個々の基板種の生産効率を考慮してフィーダの配置位置を決定することにより、全基板種の実装を通した生産効率を向上可能なフィーダの配置位置決定方法を提供する。
【解決手段】 本発明のフィーダの配置位置決定方法は、共通部品を収納する共通フィーダおよび非共通部品を収納する非共通フィーダを部品実装機に仮配置する暫定フィーダ配置工程と、暫定フィーダ配置工程のフィーダ配置における部品実装機毎のサイクルタイムを各基板種について算出し、サイクルタイムが許容サイクルタイムを超える特定部品実装機を基板種毎に抽出するボトルネック抽出工程と、特定部品実装機の特定共通フィーダを他の部品実装機に見直しフィーダとして少なくとも分割して装着し、複数の基板種の少なくとも一つの基板種について特定部品実装機のサイクルタイムが許容サイクルタイムより短くなるまで繰り返す共通フィーダ見直し工程と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、部品実装機が複数段直列に配設された部品実装ラインにおいて、複数の基板種の基板に複数の部品種の部品をそれぞれ実装する際のフィーダの配置位置決定方法に関する。

フィーダの配置位置決定方法の一例として、例えば、特許文献１に挙げられる発明が知られている。特許文献１に記載の発明では、基板種間の部品の共通性を求めて、部品の共通度レベルから部品を共通部品と非共通部品とに分類している。そして、共通部品を収容するフィーダは、全品種の基板の装着作業を通じて同一位置となるように配置位置が固定的に決定されている。一方、非共通部品を収容するフィーダは、基板種毎に対応する位置となるように配置位置が個別的に決定されている。これにより、基板種の切替え時に生じる段取り作業を低減して、多品種少量生産における生産効率の向上を図っている。

特開平９−１０７１９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、共通部品を収容するフィーダの配置位置を予め固定的に決定しているので、個々の基板種の生産効率から見ると、必ずしもフィーダが最適な配置位置であるとは限らない。例えば、一の基板種において、部品の実装に要するサイクルタイムが部品実装機毎に均等化されていても、他の基板種においては、部品実装機毎のサイクルタイムにばらつきが生じている可能性がある。特定の基板種において、サイクルタイムが極端に長い部品実装機が存在すると、当該部品実装機がボトルネックとなり、当該基板種の実装における生産効率は低下する。その結果、全基板種の実装を通した生産効率は低下する。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、個々の基板種の生産効率を考慮してフィーダの配置位置を決定することにより、全基板種の実装を通した生産効率を向上可能なフィーダの配置位置決定方法を提供することを課題とする。

請求項１に係るフィーダの配置位置決定方法は、基板を実装位置に搬入出する基板搬送装置と、異なる部品種の部品をそれぞれ収納する複数のフィーダを着脱可能に装着される部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を吸着し前記実装位置に搬入された前記基板上に実装する部品移載装置と、を備えた部品実装機が複数段直列に配設された部品実装ラインにおいて複数の基板種の基板に複数の部品種の部品をそれぞれ実装する際の前記フィーダの配置位置決定方法であって、複数の基板種の基板に共通して実装される共通部品種の部品を収納する共通フィーダを前記共通部品種の部品を実装する前記部品実装機の前記部品供給装置に仮配置するとともに、前記共通部品種以外の非共通部品種の部品を収納する非共通フィーダを前記非共通部品種の部品を実装する前記部品実装機の前記部品供給装置に仮配置する暫定フィーダ配置工程と、前記暫定フィーダ配置工程のフィーダ配置で前記複数の部品種の部品を供給して前記各基板種の基板に実装したときの前記部品実装機毎のサイクルタイムを前記各基板種について算出し、前記サイクルタイムが許容サイクルタイムを超える特定部品実装機を前記基板種毎に抽出するボトルネック抽出工程と、前記各基板種について抽出された前記特定部品実装機に仮配置された前記共通フィーダのうちの全部または一部である特定共通フィーダを、当該特定共通フィーダに収納された部品種の部品を実装可能な他の部品実装機の部品供給装置に見直しフィーダとして少なくとも分割して装着し、前記複数の基板種の少なくとも一つの基板種について前記特定部品実装機のサイクルタイムが前記許容サイクルタイムより短くなるまで繰り返す共通フィーダ見直し工程と、を備える。

請求項２に係るフィーダの配置位置決定方法は、請求項１に記載のフィーダの配置位置決定方法において、前記複数種の基板は、一の基板のトップ面とボトム面である。

請求項１に係るフィーダの配置位置決定方法によれば、共通フィーダ見直し工程を有するので、ボトルネックとなっている特定部品実装機の特定共通フィーダを、他の部品実装機に見直しフィーダとして少なくとも分割して装着することができる。そのため、特定部品実装機のサイクルタイムを許容サイクルタイムより短くすることができ、個々の基板種の生産効率を考慮してフィーダの配置位置を決定することができる。これにより、全基板種の実装を通した生産効率を向上させることができる。

請求項２に係るフィーダの配置位置決定方法によれば、複数種の基板は、一の基板のトップ面とボトム面である。この場合、一枚の基板のトップ面とボトム面とに交互に部品を実装して、順次基板を完成することができる。この際に、フィーダの配置位置を共通化しつつ、各部品実装機のサイクルタイムを均等化（最適化）することができる。そのため、一の基板のトップ面とボトム面との切替え時に生じる段取り作業を低減することができるとともに、トップ面およびボトム面の実装中の生産効率の低下を抑制することができる。したがって、少量生産時のみならず、大量生産時においても生産効率を向上させることができる。

部品実装ライン１の全体構成の一例を示す斜視図である。 図１のシステムベース１１の部品実装機２７、２８を示す斜視図である。 フィーダ４１の配置位置を決定する手順の一例を示すフローチャートである。 暫定フィーダ配置工程の手順の一例を示すフローチャートである。 暫定フィーダ配置工程後の基板種Ａ〜Ｃ毎の各部品の実装個数と部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓの一例を示す説明図である。 ボトルネック抽出工程の手順の一例を示すフローチャートである。 共通フィーダ見直し工程の手順の一例を示すフローチャートである。 共通フィーダ見直し工程後の基板種Ａ〜Ｃ毎の各部品の実装個数と部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓの一例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図は概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。

（１）部品実装ライン１の構成
図１は、部品実装ライン１の全体構成の一例を示す斜視図である。図２は、図１のシステムベース１１の部品実装機２７、２８を示す斜視図である。部品実装ライン１は、２台の同一構造の部品実装機を搭載したシステムベース１１が４個列設されている。したがって、部品実装ライン１は、８台の部品実装機２１〜２８が直列に配置されている。図１の紙面左方向奥側の部品実装機２１を前段側、紙面右方向手前側の部品実装機２８を後段側とするとき、基板は、前段側の部品実装機２１から搬入されて、後段側の部品実装機２８から搬出される。部品実装機２１〜２８において基板が順次搬送される間に基板に部品が装着される。

同図では、基板の搬送方向を横方向（矢印Ｘ方向）とし、水平面内で横方向（矢印Ｘ方向）に直交する方向を縦方向（矢印Ｙ方向）とする。また、水平面の法線方向を高さ方向（矢印Ｚ方向）とする。以下、後段側の部品実装機２８を例に部品実装機の構成について説明する。なお、部品実装機２１〜２７は、部品実装機２８と同様の構成を有している。

図２に示すように、部品実装機２８は、基板搬送装置３、部品供給装置４、部品移載装置５、部品カメラ６１、ノズル収容装置６２および制御コンピュータ７を有しており、これらは基台９に組み付けられている。基台９は、システムベース１１に対して縦方向（矢印Ｙ方向）に移動可能に装架されている。

（基板搬送装置３）
基板搬送装置３は、基板を部品実装位置に搬入出する。基板搬送装置３は、部品実装機２８の縦方向（矢印Ｙ方向）の中央付近に配設されており、第１搬送装置３１および第２搬送装置３２が並設された、いわゆるダブルコンベアタイプの搬送装置である。第１搬送装置３１は、基台９上に横方向（矢印Ｘ方向）と平行に並設される図示しない一対のガイドレールと、一対のガイドレールに案内され基板を載置して搬送する図示しない一対のコンベアベルトと、を有している。また、第１搬送装置３１には、部品実装位置まで搬送された基板を基台９側から押し上げて位置決めする図示しないクランプ装置が設けられている。第２搬送装置３２は、第１搬送装置３１と同様の構成を有している。

（部品供給装置４）
部品供給装置４は、部品実装機２８の縦方向（矢印Ｙ方向）の前部（同図の紙面左方向側）に設けられており、カセット式の複数のフィーダ４１がフィーダホルダに着脱可能に取り付けられている。フィーダ４１は、部品収容部に相当する。フィーダ４１は、フィーダ本体４２と、フィーダ本体４２に回転可能かつ着脱可能に装着された供給リール４３と、フィーダ本体４２の先端側（部品実装機２８の中央寄り）に設けられた部品供給部４４と、を備えている。フィーダホルダは、複数のフィーダ４１を列設した状態で着脱可能な複数の装着スロット４Ｓを備えている。

供給リール４３は部品を供給する媒体であり、所定個数の部品を一定の間隔で保持した図示しないキャリアテープが巻回されている。キャリアテープの先端が部品供給部４４まで引き出されて、キャリアテープごとに異なる部品が供給される。フィーダ４１は、例えば、チップ部品などの比較的小形の部品を供給することができる。なお、部品収容部には、フィーダ４１以外にも、例えば、トレイユニットを用いることができる。トレイユニットは、例えば、ＩＣ素子やＬＳＩ素子などの比較的大形の部品をトレイに収納した状態で供給することができる。

（部品移載装置５）
部品移載装置５は、部品供給装置４から部品を吸着し部品実装位置に搬入された基板上に実装する。部品移載装置５は、横方向（矢印Ｘ方向）および縦方向（矢印Ｙ方向）に移動可能ないわゆるＸＹロボットタイプの移載装置である。部品移載装置５は、部品実装機２８の縦方向（矢印Ｙ方向）の後部（同図の紙面右方向奥側）から前部（同図の紙面左方向手前側）の部品供給装置４の上方にかけて配設されている。部品移載装置５は、ヘッド駆動機構５１および部品装着ヘッド５２を有している。

部品装着ヘッド５２は複数種類有し、作業者は、部品装着ヘッド５２の種類を選択して部品移載装置５に取り付けることができる。ヘッド駆動機構５１は、部品装着ヘッド５２を横方向（矢印Ｘ方向）および縦方向（矢印Ｙ方向）に駆動することができる。なお、第１搬送装置３１および第２搬送装置３２で交互に基板を搬入および搬出して、部品移載装置５で交互に部品の装着を行うことができる。

（部品カメラ６１、ノズル収容装置６２）
部品カメラ６１は、部品装着ヘッド５２の吸着ノズルが吸着した部品の適否および部品の吸着状態の良否を判定することができる。部品カメラ６１は、部品供給部４４と第１搬送装置３１との間の基台９上に配設されている。また、部品カメラ６１に隣接して、基台９上にノズル収容装置６２が配設されている。

ノズル収容装置６２は、複数のノズル保持穴を有し、ノズル保持穴に吸着ノズルを収容することができる。ノズル収容装置６２では、吸着ノズルを交換することができる。吸着ノズルを交換する際は、部品装着ヘッド５２がノズル収容装置６２に移動して、不要になった吸着ノズルをノズル収容装置６２に戻す。そして、交換する吸着ノズルをノズル収容装置６２から取り出して、部品装着ヘッド５２に搭載する。

（制御コンピュータ７）
制御コンピュータ７は、上部のカバー９１の前側上部に配設されており、図示しないマイクロコンピュータを有している。マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、メモリおよび通信インターフェースを備えており、これらは、バスを介して接続されている。制御ブロックとして捉えると、マイクロコンピュータは、表示制御部、通信制御部および実装制御部を有している。表示制御部は、部品の装着状況、フィーダ４１の配置位置情報などの部品実装機２８に係る種々の情報をモニタに表示することができる。

各部品実装機２１〜２８の各制御コンピュータ７および図示しないホストコンピュータは、有線または無線の通信回線で接続されている。通信回線は、例えば、ＬＡＮを用いることができる。通信制御部は、他の部品実装機２１〜２７およびホストコンピュータとの間の通信を制御することができ、各種データおよび制御信号を送受信することができる。各種データには、フィーダ４１の配置位置情報、基板に装着する部品の部品情報、部品の装着順序、部品の装着位置、部品装着ヘッド５２の種別および吸着ノズルの種別などが含まれる。

各部品実装機２１〜２８の通信制御部は、通信回線を介してホストコンピュータが作成したフィーダ４１の配置位置情報および部品の装着プログラムをダウンロードすることができ、これらはメモリに記憶される。作業者は、モニタに表示されるフィーダ４１の配置位置情報に基づいて、フィーダ４１を装着スロット４Ｓに装着する。各部品実装機２１〜２８の実装制御部は、装着プログラムを実行することにより、他の部品実装機と協働して基板に部品を装着することができる。なお、ホストコンピュータの代わりに、部品実装機２１〜２８のうちの任意の部品実装機がフィーダ４１の配置位置情報および装着プログラムを作成して、他の部品実装機にこれらを送信することもできる。

実装制御部は、装着プログラムに基づいて、基板搬送装置３、部品供給装置４および部品移載装置５を駆動して、基板に部品を装着することができる。実装制御部の指令により、部品移載装置５の部品装着ヘッド５２は、まず部品供給装置４に移動して部品を吸着する。そして、部品装着ヘッド５２は、部品カメラ６１の撮像部に移動して、部品カメラ６１は、部品の吸着状態を撮像する。部品カメラ６１の画像判定部は、吸着した部品の適否および部品の吸着状態の良否を判定する。次に、部品装着ヘッド５２は、基板搬送装置３によって位置決めされた基板の所定の装着位置に移動して部品を装着し、最後に部品供給装置４に戻る。各部品実装機２１〜２８でこの一連の動作を繰り返すことにより、複数の基板種の基板に複数の部品種の部品をそれぞれ実装することができる。本明細書では、複数の部品種の部品を供給して一の基板種の基板に実装するときの各部品実装機２１〜２８の所要時間をサイクルタイムＴｓという。

（２）フィーダ４１の配置位置決定方法
本実施形態のフィーダ４１の配置位置決定方法は、暫定フィーダ配置工程、ボトルネック抽出工程および共通フィーダ見直し工程を備えており、これらの工程はプログラムとしてホストコンピュータのメモリに記憶されている。ホストコンピュータは、プログラムを実行することによって、各部品実装機２１〜２８のフィーダ４１の配置位置を決定し、各部品実装機２１〜２８のフィーダ４１の配置位置情報を生成することができる。

図３は、フィーダ４１の配置位置を決定する手順の一例を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、ステップＳ１で暫定フィーダ配置工程が行われ、ステップＳ２でボトルネック抽出工程が行われ、ステップＳ３で共通フィーダ見直し工程が行われる。本実施形態では、３種類の基板（基板種Ａ〜Ｃ）に３０種類の部品（部品種Ｐ１〜Ｐ３０）をそれぞれ実装する場合を例に、フィーダ４１の配置位置決定方法について詳説する。

（暫定フィーダ配置工程）
暫定フィーダ配置工程では、共通部品を実装する部品実装機に共通フィーダ４１ａを仮配置するとともに、非共通部品を実装する部品実装機に非共通フィーダ４１ｂを仮配置する。そして、一の基板種について、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを均等化（最適化）する。

図４は、暫定フィーダ配置工程の手順の一例を示すフローチャートである。暫定フィーダ配置工程では、まず、ステップＳ１１でフィーダ４１のうち共通フィーダ４１ａを仮配置する。共通フィーダ４１ａとは、複数の基板種の基板に共通して実装される共通部品種の部品（以下、単に「共通部品」という。）を収納するフィーダ４１をいう。共通フィーダ４１ａは、共通部品を実装する部品実装機の部品供給装置４に仮配置される。

本実施形態では、３種類の基板（基板種Ａ〜Ｃ）に部品を実装するので、共通フィーダ４１ａとして、基板種Ａと基板種Ｂに共通して実装される共通部品を収納するフィーダ４１（基板種共通度２）、基板種Ｂと基板種Ｃに共通して実装される共通部品を収納するフィーダ４１（基板種共通度２）、基板種Ａと基板種Ｃに共通して実装される共通部品を収納するフィーダ４１（基板種共通度２）および基板種Ａと基板種Ｂと基板種Ｃに共通して実装される共通部品を収納するフィーダ４１（基板種共通度３）が挙げられる。このように、少なくとも２種以上の基板種で共通して実装される共通部品を収納するフィーダ４１を共通フィーダ４１ａという。なお、上記括弧内の基板種共通度は、フィーダ４１の基板種間の共通度を表している。例えば、基板種共通度３は、基板種共通度２と比べて基板種間の共通度が高い。

共通フィーダ４１ａは、部品供給装置４の制約条件を充足する部品実装機に仮配置する必要がある。部品供給装置４の制約条件の一例として、例えば、部品収容部の種別が挙げられる。部品収容部には、フィーダ４１やトレイユニットを装着することができる。共通フィーダ４１ａは、共通部品を収納するフィーダ４１を装着することが可能な部品実装機に仮配置する。また、本工程では、同一の部品種の共通部品を収納する共通フィーダ４１ａは、複数の装着スロット４Ｓに分割して設けることなく、１つの装着スロット４Ｓに仮配置すると好適である。

さらに、前段側の部品実装機（部品実装機２１）に小形の共通部品を収納するフィーダ４１を仮配置し、後段側の部品実装機（部品実装機２８）につれて徐々に大形の共通部品を収納するフィーダ４１を仮配置するようにすると好適である。これにより、後段側の部品実装機で部品を実装する際に、既に実装されている部品が干渉することを防止できる。また、一般に、小形の部品は、大形の部品と比べて部品装着ヘッド５２の移動速度を高速にすることができるので、前段側の部品実装機（部品実装機２１）に装着速度の速い共通部品を収納するフィーダ４１を仮配置し、後段側の部品実装機（部品実装機２８）につれて徐々に装着速度の遅い共通部品を収納するフィーダ４１を仮配置するようにすることもできる。

また、基板種共通度が高い共通フィーダ４１ａを部品カメラ６１に近い装着スロット４Ｓに仮配置し、基板種共通度が低い共通フィーダ４１ａを部品カメラ６１から離れた装着スロット４Ｓに仮配置することもできる。部品装着ヘッド５２は、部品供給部４４、部品カメラ６１および部品実装位置を経路として移動する。そのため、複数の基板種で使用される基板種共通度の高い共通フィーダ４１ａを部品カメラ６１に近い装着スロット４Ｓに仮配置することにより、部品装着ヘッド５２が部品を採取する際の移動距離および移動時間を低減することができる。

次のステップＳ１２では、共通フィーダ４１ａの交換を行う。そして、ステップＳ１３で一の基板種（例えば、基板種Ａ）について、部品実装機２１〜２８毎にサイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えているか否かを判定する。サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えている場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１２に戻る。サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０以下の場合（Ｎｏの場合）、次のステップＳ１４に進む。

具体的には、ホストコンピュータは、基板種Ａについての各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを算出して、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが均等になるように、各部品実装機２１〜２８に仮配置された共通フィーダ４１ａの交換を行う。例えば、サイクルタイムＴｓが最も長い部品実装機に仮配置された共通フィーダ４１ａと、サイクルタイムＴｓが最も短い部品実装機に仮配置された共通フィーダ４１ａと、を交換する。これを繰り返すことにより、基板種Ａについて、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを均等化（最適化）することができる。なお、サイクルタイムＴｓが均等であるか否かは、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓの差が所望の範囲にあるか否かによって判定することができる。本明細書では、この許容値を許容サイクルタイムＴｓ０という。

なお、サイクルタイムＴｓの均等化（最適化）の方法は限定されず、公知の最適化プログラムを用いることができる。また、本工程では、３種類の基板（基板種Ａ〜Ｃ）のうち、最も生産枚数が多い基板種について、サイクルタイムＴｓを均等化（最適化）すると良い。本実施形態では、基板種Ａが最も生産枚数が多く、基板種Ｃが最も生産枚数が少ないとする。

次のステップＳ１４では、フィーダ４１のうち非共通フィーダ４１ｂを仮配置する。非共通フィーダ４１ｂとは、共通部品種以外の非共通部品種の部品（以下、単に「非共通部品」という。）を収納するフィーダ４１をいう。非共通フィーダ４１ｂは、非共通部品を実装する部品実装機の部品供給装置４に仮配置される。非共通フィーダ４１ｂは、共通フィーダ４１ａと同様の方法で仮配置することができる。なお、共通フィーダ４１ａを部品カメラ６１に近い装着スロット４Ｓに仮配置し、非共通フィーダ４１ｂを共通フィーダ４１ａと比べて、部品カメラ６１から離れた装着スロット４Ｓに仮配置すると好適である。

次のステップＳ１５では、非共通フィーダ４１ｂの交換を行う。そして、ステップＳ１６で基板種Ａ（ステップＳ１２、Ｓ１３と同一の基板種）について、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えているか否かを判定する。サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えている場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ１５に戻る。サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０以下の場合（Ｎｏの場合）、本工程を終了する。ホストコンピュータは、共通フィーダ４１ａと同様の方法で、非共通フィーダ４１ｂについて各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを均等化（最適化）することができる。

以上により、一の基板種（本実施形態では基板種Ａ）について、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが均等（最適）になるように、共通フィーダ４１ａおよび非共通フィーダ４１ｂが各部品実装機２１〜２８の部品供給装置４に仮配置される。

図５は、暫定フィーダ配置工程後の基板種Ａ〜Ｃ毎の各部品の実装個数と部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓの一例を示す説明図である。同図は、共通フィーダ４１ａおよび非共通フィーダ４１ｂを仮配置して、基板種ＡについてサイクルタイムＴｓを均等化（最適化）した後の状態を示している。例えば、部品実装機２１の装着スロット４Ｓ１１には、部品種Ｐ１の部品を収納するフィーダ４１が仮配置されており、基板種Ａの基板に１０個の部品種Ｐ１の部品を実装し、基板種Ｂの基板に８個の部品種Ｐ１の部品を実装し、基板種Ｃの基板に１０個の部品種Ｐ１の部品を実装する。つまり、装着スロット４Ｓ１１に装着されるフィーダ４１は、基板種Ａと基板種Ｂと基板種Ｃに共通して実装される部品種Ｐ１の共通部品を収納する共通フィーダ４１ａであり、基板種共通度は３である。

部品実装機２１の装着スロット４Ｓ１５には、部品種Ｐ５の部品を収納するフィーダ４１が仮配置されており、基板種Ｃの基板のみに８個の部品種Ｐ５の部品を実装する。この場合、基板種Ａの基板および基板種Ｂの基板には、部品種Ｐ５の部品を実装しない。つまり、装着スロット４Ｓ１５に装着されるフィーダ４１は、非共通フィーダ４１ｂであり、基板種共通度は０とする。

また、同図では、基板種Ａ〜Ｃ毎に各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが併記されている。サイクルタイムＴｓの単位は秒である。例えば、部品実装機２１の基板種Ａの基板については、部品種Ｐ１の部品を１０個、部品種Ｐ２の部品を８個および部品種Ｐ３の部品を７個実装し、これに要するサイクルタイムＴｓは１１秒である。

以上のことは、他の装着スロット４Ｓおよび他の部品実装機２２〜２８についても同様である。なお、部品実装機２１の装着スロット４Ｓ１１は、部品カメラ６１に最も近接しており、装着スロット４Ｓ１５にかけて装着スロット４Ｓと部品カメラ６１との直線距離は長くなっている。また、他の部品実装機２２〜２８についても同様であり、装着スロット４Ｓ２１、４Ｓ３１、・・・、４Ｓ８１は、部品カメラ６１に最も近接している。一方、装着スロット４Ｓ２５、４Ｓ３５、・・・、４Ｓ８５は、部品カメラ６１から最も離間している。また、同図では、空きスロット（フィーダ４１が装着されていない装着スロット４Ｓ）を「−」で示し、実装されない部品種の実装個数を「×」で示している。

同図に示すように、基板種Ａについては、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが１０〜１１秒であり均等化（最適化）されている。一方、基板種Ｂについては、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが８〜１４秒であり、サイクルタイムＴｓに、ばらつきが生じている。基板種Ｃについても同様であり、サイクルタイムＴｓに、ばらつきが生じている。

（ボトルネック抽出工程）
ボトルネック抽出工程では、暫定フィーダ配置工程のフィーダ配置で複数の部品種（Ｐ１〜Ｐ３０）の部品を供給して各基板種Ａ〜Ｃの基板に実装したときの部品実装機２１〜２８毎のサイクルタイムＴｓを算出する。サイクルタイムＴｓは、各基板種Ａ〜Ｃについて算出する。そして、サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超える特定部品実装機２Ａを基板種Ａ〜Ｃ毎に抽出する。

図６は、ボトルネック抽出工程の手順の一例を示すフローチャートである。本工程は、まず、ステップＳ２１でサイクルタイムＴｓの算出を行い、次に、ステップＳ２２で各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えているか否かを判定する。サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えている場合（Ｙｅｓの場合）、次のステップＳ２３に進む。サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０以下の場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ２１に戻り、次の部品実装機のサイクルタイムＴｓを判定する。ステップＳ２１、Ｓ２２を繰り返して、すべての部品実装機２１〜２８についてサイクルタイムＴｓの判定を行う。

ステップＳ２３では、サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超える部品実装機を特定部品実装機２Ａとして抽出し、ホストコンピュータは、当該部品実装機を特定部品実装機２Ａとしてメモリに記憶する。そして、次のステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、すべての基板種Ａ〜Ｃについて特定部品実装機２Ａの抽出が完了したか否かを判定する。すべての基板種Ａ〜Ｃについて特定部品実装機２Ａの抽出が完了した場合（Ｙｅｓの場合）は、本工程を終了し、特定部品実装機２Ａの抽出が完了していない場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ２１に戻り、他の基板種について特定部品実装機２Ａの抽出を行う。

例えば、許容サイクルタイムＴｓ０を１２秒とする。このとき、図５に示すように、基板種Ａについては、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓがすべて１２秒より短く、特定部品実装機２Ａは抽出されない。一方、基板種Ｂについては、部品実装機２１のサイクルタイムＴｓが１４秒であり、許容サイクルタイムＴｓ０の１２秒を超えている。よって、ホストコンピュータは、基板種Ｂについて、部品実装機２１を特定部品実装機２Ａとして抽出する。基板種Ｃについても同様であり、ホストコンピュータは、基板種Ｃについて、部品実装機２１を特定部品実装機２Ａとして抽出する。

（共通フィーダ見直し工程）
共通フィーダ見直し工程では、特定部品実装機２Ａに仮配置された共通フィーダ４１ａのうちの全部または一部の特定共通フィーダを、見直しフィーダ４１ｃとして少なくとも分割する。見直しフィーダ４１ｃとしての分割とは、特定共通フィーダと同一の部品種の共通部品を収納する共通フィーダ４１ａを複数の装着スロット４Ｓに設けて、これらの装着スロット４Ｓから部品を供給することをいう。見直しフィーダ４１ｃとしての分割は、基板種Ａ〜Ｃ毎に行われる。見直し対象の基板種については、新しく設けられた装着スロット４Ｓから部品を供給する。また、部品の一部を分割される前の装着スロット４Ｓから供給することもできる。

見直しフィーダ４１ｃとしての分割に際して、特定部品実装機２Ａ以外の部品実装機のフィーダ４１を移転することもできる。特定共通フィーダを見直しフィーダ４１ｃとして分割するためには、特定部品実装機２Ａ以外の部品実装機に空きスロットが必要である。部品実装機に空きスロットがない場合は、特定部品実装機２Ａ以外の部品実装機のフィーダ４１を移転して空きスロットを設けることができる。見直しフィーダ４１ｃは、見直しフィーダ４１ｃに収納された部品種の部品を実装可能な他の部品実装機の部品供給装置４に装着される。そして、基板種Ａ〜Ｃの少なくとも一つの基板種について特定部品実装機２ＡのサイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０より短くなるまで繰り返す。

図７は、共通フィーダ見直し工程の手順の一例を示すフローチャートである。本工程では、まず、ステップＳ３１で見直しフィーダ４１ｃを選定し、見直しフィーダ４１ｃとしての分割を試行する。見直しフィーダ４１ｃとしての分割に際して、特定部品実装機２Ａ以外の部品実装機のフィーダ４１を移転することもできる。見直しフィーダ４１ｃとして分割する場合は、特定部品実装機２Ａでの実装個数が最も少ない又は実装時間が最も短い部品種の部品を収納している共通フィーダ４１ａから順次見直しフィーダ４１ｃとして選定することができる。この場合は、見直しフィーダ４１ｃとしての分割によるサイクルタイムＴｓの変動が小さくなる。逆に、特定部品実装機２Ａでの実装個数が最も多い又は実装時間が最も長い部品種の部品を収納している共通フィーダ４１ａから順次見直しフィーダ４１ｃとして選定することもできる。この場合は、見直しフィーダ４１ｃとしての分割によるサイクルタイムＴｓの変動が大きくなる。

ホストコンピュータは、選定された見直しフィーダ４１ｃについて、見直しフィーダ４１ｃとしての分割を試行する。見直しフィーダ４１ｃは、見直しフィーダ４１ｃに収納された部品種の部品を実装可能な部品実装機であり、かつ、部品供給装置４に空きスロットを有する部品実装機に分割する。つまり、部品供給装置４の制約条件を充足する必要がある。部品供給装置４の制約条件は、暫定フィーダ配置工程で既述の条件と同様である。また、サイクルタイムＴｓが最も短い部品実装機から順次、見直しフィーダ４１ｃとしての分割を試行すると好適である。

次のステップＳ３２では、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えているか否かを判定する。サイクルタイムＴｓの判定は、まず特定部品実装機２Ａについて行うと好適である。サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超えている場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３１に戻り、新しく見直しフィーダ４１ｃを選定し、選定された見直しフィーダ４１ｃの分割を試行する。なお、例えば、特定部品実装機２Ａ以外の部品実装機のフィーダ４１を移転しても部品供給装置４に空きスロットを設けることができない等、見直しフィーダ４１ｃを選定することができない場合は、次の基板種に移行する。そして、少なくとも特定部品実装機２Ａを含む部品実装機のサイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０以下の場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ３３に進む。

ステップＳ３３では、すべての基板種についてフィーダ配置位置の見直しが完了したか否かを判定する。すべての基板種について見直しが完了した場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３４に進み、フィーダ４１の配置位置情報を制御コンピュータ７のモニタに表示して、本工程を終了する。作業者は、モニタに表示されるフィーダ４１の配置位置情報に基づいて、フィーダ４１を装着スロット４Ｓに装着する。すべての基板種について見直しが完了していない場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ３１に戻り、他の基板種についてフィーダ配置位置の見直しを行う。

図８は、共通フィーダ見直し工程後の基板種Ａ〜Ｃ毎の各部品の実装個数と部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓの一例を示す説明図である。同図は、図５に示すフィーダの配置位置において、共通フィーダ見直し工程を行った後の状態を示している。まず、基板種Ｂについて考える。基板種Ｂについての特定部品実装機２Ａは、部品実装機２１である。部品実装機２１での実装個数が最も少ない部品種は、実装個数が８個の部品種Ｐ１およびＰ４である。このうち、例えば、基板種共通度が低い部品種Ｐ４の部品を収納している共通フィーダ４１ａ（特定共通フィーダ）を見直しフィーダ４１ｃとして選定する。

見直しフィーダ４１ｃの分割先は、基板種ＢについてサイクルタイムＴｓが最も短い部品実装機２３とする。なお、部品実装機２３の部品供給装置４は、見直しフィーダ４１ｃを装着可能であるものとする。この場合、部品実装機２３の空きスロットである装着スロット４Ｓ３４に見直しフィーダ４１ｃとして分割する。これにより、部品実装機２３の装着スロット４Ｓ３４からは、基板種Ｂの基板に実装する部品種Ｐ４の８個の部品を供給する。部品実装機２１の装着スロット４Ｓ１４からは、基板種Ｃの基板に実装する部品種Ｐ４の５個の部品を供給する。

次に、基板種Ｃについて考える。基板種Ｃについての特定部品実装機２Ａは、部品実装機２１である。部品実装機２１での実装個数が最も少ない部品種は、実装個数が３個の部品種Ｐ３である。よって、部品種Ｐ３の部品を収納している共通フィーダ４１ａ（特定共通フィーダ）を見直しフィーダ４１ｃとして選定する。

見直しフィーダ４１ｃの分割先は、基板種ＣについてサイクルタイムＴｓが最も短い部品実装機２２とする。なお、部品実装機２２の部品供給装置４は、見直しフィーダ４１ｃを装着可能であるものとする。この場合、部品実装機２２の空きスロットである装着スロット４Ｓ２５に見直しフィーダ４１ｃとして分割する。これにより、部品実装機２２の装着スロット４Ｓ２５からは、基板種Ｃの基板に実装する部品種Ｐ３の３個の部品を供給する。部品実装機２１の装着スロット４Ｓ１３からは、基板種Ａの基板に実装する部品種Ｐ３の７個の部品を供給する。

次に、すべての基板種Ａ〜Ｃについて、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを算出する。なお、基板種Ａについては、見直しフィーダ４１ｃとしての分割をしていないので、基板種Ａについての各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓは変わらない。つまり、基板種Ａについて各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓは、許容サイクルタイムＴｓ０以下である。

同図に示すように、見直しフィーダ４１ｃとしての分割によって、基板種Ｂについての特定部品実装機２Ａである部品実装機２１のサイクルタイムＴｓが１４秒から１１秒に減少し、許容サイクルタイムＴｓ０の１２秒より短くなっている。一方、見直しフィーダ４１ｃとして分割された部品実装機２３のサイクルタイムＴｓは８秒から１１秒に増加しているが、許容サイクルタイムＴｓ０の１２秒より短くなっている。つまり、基板種Ｂについて各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを許容サイクルタイムＴｓ０以下にすることができる。

また、見直しフィーダ４１ｃとしての分割によって、基板種Ｃについての特定部品実装機２Ａである部品実装機２１のサイクルタイムＴｓが１３秒から１１秒に減少し、許容サイクルタイムＴｓ０の１２秒より短くなっている。一方、見直しフィーダ４１ｃとして分割された部品実装機２２のサイクルタイムＴｓは８秒から１０秒に増加しているが、許容サイクルタイムＴｓ０の１２秒より短くなっている。つまり、基板種Ｃについて各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを許容サイクルタイムＴｓ０以下にすることができる。以上により、すべての基板種Ａ〜Ｃについて各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムＴｓを許容サイクルタイムＴｓ０以下にすることができ、いずれの基板種Ａ〜Ｃについても特定部品実装機２Ａは存在しなくなる。

本実施形態では、暫定フィーダ配置工程を有するので、共通部品を実装する部品実装機に共通フィーダ４１ａを仮配置して、非共通部品を実装する部品実装機に非共通フィーダ４１ｂを仮配置することができる。そして、ボトルネック抽出工程により、各基板種Ａ〜Ｃについて部品実装機２１〜２８毎のサイクルタイムＴｓを算出することができ、サイクルタイムＴｓが許容サイクルタイムＴｓ０を超える特定部品実装機２Ａを基板種Ａ〜Ｃ毎に抽出することができる。

さらに、本実施形態では、共通フィーダ見直し工程を有するので、ボトルネックとなっている特定部品実装機２Ａの特定共通フィーダを、他の部品実装機に見直しフィーダ４１ｃとして少なくとも分割して装着することができる。そのため、特定部品実装機２ＡのサイクルタイムＴｓを許容サイクルタイムＴｓ０より短くすることができ、個々の基板種の生産効率を考慮してフィーダ４１の配置位置を決定することができる。これにより、全基板種Ａ〜Ｃの実装を通した生産効率を向上させることができる。

（両面実装）
複数種の基板は、例えば、一の基板のトップ面とボトム面として捉えることもできる。例えば、図８において、一の基板のトップ面を基板種Ａとし、一の基板のボトム面を基板種Ｂとすることができる。この場合、一枚の基板のトップ面とボトム面とに交互に部品を実装して、順次基板を完成することができる。この際に、フィーダ４１の配置位置を共通化しつつ、各部品実装機２１〜２８のサイクルタイムを均等化（最適化）することができる。そのため、一の基板のトップ面とボトム面との切替え時に生じる段取り作業を低減することができるとともに、トップ面およびボトム面の実装中の生産効率の低下を抑制することができる。したがって、少量生産時のみならず、大量生産時においても生産効率を向上させることができる。

（３）その他
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。

１：部品実装ライン、
２１〜２８：部品実装機、２Ａ：特定部品実装機、
３：基板搬送装置、
４：部品供給装置、
４１：フィーダ、４１ａ：共通フィーダ、４１ｂ：非共通フィーダ、
４１ｃ：見直しフィーダ、
５：部品移載装置

Claims (2)

1. 基板を実装位置に搬入出する基板搬送装置と、異なる部品種の部品をそれぞれ収納する複数のフィーダを着脱可能に装着される部品供給装置と、前記部品供給装置から前記部品を吸着し前記実装位置に搬入された前記基板上に実装する部品移載装置と、を備えた部品実装機が複数段直列に配設された部品実装ラインにおいて複数の基板種の基板に複数の部品種の部品をそれぞれ実装する際の前記フィーダの配置位置決定方法であって、
   複数の基板種の基板に共通して実装される共通部品種の部品を収納する共通フィーダを前記共通部品種の部品を実装する前記部品実装機の前記部品供給装置に仮配置するとともに、前記共通部品種以外の非共通部品種の部品を収納する非共通フィーダを前記非共通部品種の部品を実装する前記部品実装機の前記部品供給装置に仮配置する暫定フィーダ配置工程と、
   前記暫定フィーダ配置工程のフィーダ配置で前記複数の部品種の部品を供給して前記各基板種の基板に実装したときの前記部品実装機毎のサイクルタイムを前記各基板種について算出し、前記サイクルタイムが許容サイクルタイムを超える特定部品実装機を前記基板種毎に抽出するボトルネック抽出工程と、
   前記各基板種について抽出された前記特定部品実装機に仮配置された前記共通フィーダのうちの全部または一部である特定共通フィーダを、当該特定共通フィーダに収納された部品種の部品を実装可能な他の部品実装機の部品供給装置に見直しフィーダとして少なくとも分割して装着し、前記複数の基板種の少なくとも一つの基板種について前記特定部品実装機のサイクルタイムが前記許容サイクルタイムより短くなるまで繰り返す共通フィーダ見直し工程と、
   を備えるフィーダの配置位置決定方法。
2. 前記複数種の基板は、一の基板のトップ面とボトム面である請求項１に記載のフィーダの配置位置決定方法。

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