JP2014165321A - パレット交換制御プログラム、プログラム記録媒体、プログラム作成装置、パレット交換方法、部品実装装置、パレット交換機の段取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パレットＰを収納可能な複数の収納部Ｓを配列したパレット交換機６によって、部品実装に使用するパレットＰの交換を速やかに実行可能とする。
【解決手段】パレット交換のために、引き出し中のパレットＰを収納部Ｓに挿入するにあたっては、引き出し中のパレットＰが元々収納されていた収納部Ｓとは別の収納部Ｓが空いている。したがって、引き出し中のパレットＰを、元々の収納部Ｓとは別の収納部Ｓに挿入することができる。引き出し中のパレットＰが引き出しの際に収納されていた収納部Ｓよりも、次に使用される予定のパレットＰが収納されている収納部Ｓに近い収納部Ｓを、挿脱位置Ｌに位置決めする挿入準備動作を実行可能に構成されている。その結果、部品実装に使用するパレットＰの交換を速やかに実行することが可能となっている。
【選択図】図５

Description

この発明は、部品載置用のパレットを収納可能な複数の収納部を配列したパレット交換機によって、部品実装に使用するパレットを交換するパレット交換技術に関する。

従来、パレットに載置された部品を、実装ヘッドでピックアップして基板等の実装対象に実装する部品実装装置が知られている。特に特許文献１の部品実装装置では、上下方向に配列された複数のパレット収納部に対して、パレット保持部が上下方向に移動自在になっており、パレット保持部は対向するパレット収納部に対してパレットの挿脱を行う。したがって、パレット保持部を上下方向へ移動させることで、パレット保持部に対向するパレット収納部を変更して、パレット挿脱の対象となるパレット収納部を切り換えることができる。

特開２０１２−１１４３２４号公報（図２、図３等）

つまり、上記の部品実装装置では、パレット保持部が対向する位置がパレットの挿脱を行う挿脱位置となっており、パレット保持部を移動させることによって、挿脱位置に位置する収納部（パレット収納部）を複数の収納部の間で切り換えることが可能となっている。かかる部品実装装置では、次のようにして、部品実装で使用するパレットを交換することができる。

まず、部品実装で使用された交換前のパレットが元々収納されていた収納部を挿脱位置に位置決めして、交換前のパレットを元々の収納部へ挿入する（すなわち、戻す）。続いて、次に部品実装に使用する交換後のパレットが収納されている収納部を挿脱位置に位置決めして、交換後のパレットを収納部から引き出す。これによって、交換前のパレットから交換後のパレットへ、部品実装で使用するパレットを交換することができる。

ただし、交換前のパレットが元々収納されていた収納部と、交換後のパレットが収納されている収納部とが離れていると、これらの収納部の間で挿脱位置を変更するために要する時間によって、パレットの交換が速やかに実行できない場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、部品載置用のパレットを収納可能な複数の収納部を配列したパレット交換機によって、部品実装に使用するパレットの交換を速やかに実行可能とする技術の提供を目的とする。

この発明にかかるパレット交換制御プログラムは、配列方向に配列された複数の収納部を挿脱位置に対して配列方向へ相対移動させることで挿脱位置へ位置決めした、複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機をコンピューターに制御させて、収納部から引き出して部品実装に用いるパレットをコンピューターに交換させるパレット交換制御プログラムであって、上記目的を達成するために、隣接する２個以上の収納部のうち一部の収納部にパレットを収納して残りの収納部にはパレットを収納しない初期収納状態を設定する工程と、次に引き出されるパレットを収納する収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの引き出しに備える引出準備動作と、パレットが収納されておらず引き出し中のパレットが次に収納される収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの挿入に備える挿入準備動作とを、初期収納状態から交互に実行する工程とを、コンピューターに実行させ、引き出し中のパレットが引き出しの際に収納されていた収納部よりも、次に使用される予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部を、挿脱位置に位置決めする挿入準備動作をコンピューターに実行させることを特徴としている。

この発明にかかるプログラム記録媒体は、上記目的を達成するために、上記のパレット交換制御プログラムを、コンピューターによって読み出し可能に記録することを特徴としている。

この発明にかかるプログラム作成装置は、上記目的を達成するために、上記のパレット交換制御プログラムを作成することを特徴としている。

この発明にかかるパレット交換方法は、配列方向に配列された複数の収納部を挿脱位置に対して配列方向へ相対移動させることで挿脱位置へ位置決めした、複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機を用いて、収納部から引き出して部品実装に用いるパレットを交換するパレット交換方法であって、上記目的を達成するために、次に引き出されるパレットを収納する収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの引き出しに備える引出準備動作と、パレットが収納されておらず引き出し中のパレットが次に収納される収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの挿入に備える挿入準備動作とを、隣接する２個以上の収納部のうち一部の収納部にパレットを収納して残りの収納部にはパレットを収納しない初期収納状態から交互に実行する工程を備え、引き出し中のパレットが引き出しの際に収納されていた収納部よりも、次に使用される予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部を、挿脱位置に位置決めする挿入準備動作を実行することを特徴としている。

この発明にかかる部品実装装置は、配列方向に配列された複数の収納部を挿脱位置に対して配列方向へ相対移動させることで挿脱位置へ位置決めした、複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機を備え、パレット交換機の収納部から引き出して部品実装に用いるパレットを交換しつつ部品実装を実行する部品実装装置であって、上記目的を達成するために、次に引き出されるパレットを収納する収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの引き出しに備える引出準備動作と、パレットが収納されておらず引き出し中のパレットが次に収納される収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの挿入に備える挿入準備動作とを、隣接する２個以上の収納部のうち一部の収納部にパレットを収納して残りの収納部にはパレットを収納しない初期収納状態から交互に実行する制御部をさらに備え、制御部は、引き出し中のパレットが引き出しの際に収納されていた収納部よりも、次に使用される予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部を、挿脱位置に位置決めする挿入準備動作を実行することを特徴としている。

このように構成された発明（パレット交換制御プログラム、プログラム記録媒体、プログラム作成装置、パレット交換方法、部品実装装置、パレット交換機の段取方法）によれば、パレット交換機は、次に引き出されるパレットを収納する収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの引き出しに備える引出準備動作と、引き出し中のパレットが次に収納される収納部を挿脱位置へ位置決めしてパレットの挿入に備える挿入準備動作とを交互に実行する。したがって、部品実装の開始に際しては、引出準備動作により挿脱位置へ位置決めされた収納部から、部品実装に使用するパレットが引き出される。また、部品実装に使用するパレットの交換に際しては、挿入準備動作により挿脱位置へ位置決めされた収納部へ、部品実装で使用された交換前のパレット（引き出し中のパレット）が挿入された後に、引出準備動作が実行されて、次に部品実装に使用する交換後のパレット（次に引き出されるパレット）が収納されている収納部が挿脱位置に位置決めされる。そして、挿脱位置へ位置決めされた収納部から交換後のパレットが引き出されて、部品実装に使用するパレットが交換される。

このような構成では、挿入準備動作に続いて引出準備動作を実行することで、引き出し中のパレットを挿入する収納部と、次にパレットが引き出される収納部との間で挿脱位置を相対移動させて、パレットの交換が実行される。したがって、挿入準備動作で挿脱位置に位置決めされる収納部と、続く引出準備動作で挿脱位置に位置決めされる収納部との距離が、パレット交換に要する時間に影響する。そこで、かかる距離を抑制するために、次のような構成が設けられている。

すなわち、この発明では、隣接する２個以上の収納部のうち一部の収納部にパレットを収納して残りの収納部にはパレットを収納しない初期収納状態から、引出準備動作と挿入準備動作が交互に実行される。換言すれば、引出準備動作や挿入準備動作が開始される前の初期収納状態においては、隣接する２個以上の収納部のうちの一部の収納部が空いている。そのため、パレット交換のために、引き出し中のパレットを収納部に挿入するにあたっては、引き出し中のパレットが元々収納されていた収納部とは別の収納部が空いている。したがって、引き出し中のパレットを、元々の収納部とは別の収納部に挿入することができる。そこで、この発明は、引き出し中のパレットが引き出しの際に収納されていた収納部（元々の収納部）よりも、次に使用される予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部（別の収納部）を、挿脱位置に位置決めする挿入準備動作を実行可能に構成されている。このような構成では、挿入準備動作で挿脱位置に位置決めされる収納部と、続く引出準備動作で挿脱位置に位置決めされる収納部との距離を抑制することができる。その結果、部品実装に使用するパレットの交換を速やかに実行することが可能となっている。

なお、挿入準備動作を行うに際して、パレットの元々の収納部よりも、次に使用予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部に空きがない状況も起こり得る。このような場合には、挿入準備動作において、パレットの元々の収納部を挿脱位置に位置決めしても良い。つまり、複数回に渡ってパレット交換を行うような場合には、複数回の挿入準備動作が繰り返し実行される。この際、パレットの元々の収納部よりも、次に使用予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部を挿脱位置に位置決めする挿入準備動作が、複数回の挿入準備動作のうちの少なくとも一部にあれば、パレット交換の速やかな実行を図ることができる。

また、次に使用される予定のパレットが収納されている収納部に隣接する収納部を、挿脱位置に位置決めする挿入準備動作をコンピューターに実行させるように構成しても良い。このような構成では、挿入準備動作で挿脱位置に位置決めされる収納部と、続く引出準備動作で挿脱位置に位置決めされる収納部との距離を、隣接する収納部の間隔に抑えることができ、パレット交換をより速やかに実行することが可能となる。

また、初期収納状態では、所定個数の収納部おきに、パレットを収納しない収納部が設けられているように構成しても良い。このような構成では、空きの収納部が均等に振り分けられる。そのため、挿入準備動作を行うに際して、パレットの元々の収納部よりも、次に使用予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部に空きがないといった上述の状況の発生を抑制することができ、パレット交換の速やかな実行を効果的に図ることができる。

なお、パレットを元々の収納部とは別の収納部に挿入してパレット交換を行う場合、部品実装の終了段階では、いずれのパレットがいずれの収納部に収納されているのかを把握することが難しく、次の部品実装のための段取が作業者にとって大きな負担となることが想定される。そこで、部品実装が終了すると、複数の収納部のうちの少なくとも一部の収納部へのパレットの収納状態を、初期収納状態と同じに戻す工程を、コンピューターにさらに実行させるように構成しても良い。あるいは、部品実装が終了すると、複数の収納部のうちの少なくとも一部の収納部へのパレットの収納状態を、次に実行する部品実装に応じて変更する工程を、コンピューターにさらに実行させるように構成しても良い。このような構成では、次の部品実装のための段取に要する作業者の負担を軽減することができる。

また、この発明にかかるパレット交換機の段取方法は、配列方向に並ぶ複数の収納部を挿脱位置に対して配列方向へ相対移動させることで挿脱位置へ位置決めした、複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機の段取方法であって、上記目的を達成するために、隣接する２個以上の収納部のうち一部の収納部にパレットを収納して残りの収納部にはパレットを収納しないことを特徴としている。

このように構成された発明（パレット交換機の段取方法）によれば、段取の後に実行されるパレット交換は、隣接する２個以上の収納部のうち一部の収納部にパレットを収納して残りの収納部にはパレットを収納しない初期収納状態から実行される。そのため、パレット交換のために、引き出し中のパレットを収納部に挿入するにあたっては、当該パレットを元々の収納部とは別の収納部に挿入することができる。したがって、引き出し中のパレットが引き出しの際に収納されていた収納部（元々の収納部）よりも、次に使用される予定のパレットが収納されている収納部に近い収納部（別の収納部）を、挿脱位置に位置決めする挿入準備動作を実行することが可能となる。その結果、上述のように、部品実装に使用するパレットの交換を速やかに実行することが可能となる。

以上のように、この発明によれば、部品載置用のパレットを収納可能な複数の収納部を配列したパレット交換機によって、部品実装に使用するパレットの交換を速やかに実行することが可能となる。

本発明を適用可能な部品実装装置の一例を模式的に示す平面図である。 図１に例示した部品実装装置が備えるパレット交換機の構成および動作の一例を模式的に示した図である。 図１に例示した部品実装装置が備える電気的構成の一例を模式的に示したブロック図である。 制御プログラムに基づいて実行されるパレット交換の一例を示すフローチャートである。 図４のフローチャートに従って実行されるパレット交換の一例を示す動作説明図である。 パレットの収納状態を初期収納状態に戻す動作の一例を模式的に示す図である。

図１は、本発明を適用可能な部品実装装置の一例を模式的に示す平面図である。図１および以下の図では、Ｘ方向（基板搬送方向）、Ｙ方向（前後方向）およびＺ方向（鉛直方向）を示す三次元の直交座標系を適宜示すこととする。表面実装機１は、基板搬送機構２によって搬入した基板１０に対して、ヘッドユニット３によって部品供給部４、５からの供給部品を実装する概略構成を備える。

表面実装装置１では、基板搬送方向Ｘへ基板１０を搬送する基板搬送機構２が基台１１上に配置されている。基板搬送機構２は、基板搬送方向Ｘに延設された２本のコンベア２１を幅方向Ｙへ間隔を空けて配置した構成を具備する。２本のコンベア２１は、基板搬送方向Ｘの上流側（−Ｘ側）から搬入された基板１０を基板搬送方向Ｘの下流側（＋Ｘ側）へ搬送して、所定の実装作業位置（図１の基板１０の位置）で停止させる。なお、実装作業位置で停止した基板１０は、図示を省略する保持機構によって実装作業位置に固定される。さらに、２本のコンベア２１は、実装作業位置で部品実装を受けた基板１０を、実装作業位置から基板搬送方向Ｘの下流側（＋Ｘ側）へ搬出する。

実装作業位置に固定された基板１０への部品実装は、ヘッドユニット３が部品供給部４、５から供給される部品を基板１０へ移載することで実行される。ヘッドユニット３は、先端に吸着ノズルを有する複数の実装ヘッド３１を基板搬送方向Ｘに配置した構成を具備している。そして、ヘッドユニット３は、コンベア２１の上方でＸ方向およびＹ方向へ移動することで、吸着ノズルによって部品供給部４、５からの供給部品をピックアップして実装作業位置の基板１０へ移載する。このようなヘッドユニット３の移動は、次のような構成によって実行される。

つまり、基台１１上には、Ｙ方向に延びるＹ軸固定レール７１と、Ｙ軸サーボモーター７２によって回転されるＹ軸ボールネジ軸７３とが設けられている。ヘッドユニット支持部材７４は、Ｙ軸固定レール７１に移動自在に支持されており、ヘッドユニット支持部材７４に設けられたナット部７５がＹ軸ボールネジ軸７３に螺合している。また、ヘッドユニット支持部材７４には、Ｘ方向に延びるＸ軸ガイド部材（図示省略）と、Ｘ軸サーボモーター７６によって回転されるＸ軸ボールネジ軸７７とが設けられている。ヘッドユニット３は、Ｘ軸ガイド部材に移動自在に支持されており、ヘッドユニット３に設けられたナット部（図示省略）がＸ軸ボールネジ軸７７に螺合している。

そして、Ｙ軸サーボモーター７２が作動すると、ヘッドユニット支持部材７４に伴ってヘッドユニット３がＹ方向へ移動する。また、Ｘ軸サーボモーター７６が動作すると、ヘッドユニット３がヘッドユニット支持部材７４に対してＸ方向へ移動する。こうして、ヘッドユニット３は、部品供給部４、５の上方位置と実装作業位置の上方位置との間を移動して、部品のピックアップおよび移載を実行する。

部品供給部４は、基板搬送機構２の前側（＋Ｙ側）に配置されている。部品供給部４は、複数のテープフィーダー４１をＸ方向に並べた構成を具備する。各テープフィーダー４１は、ＩＣ(Integrated Circuit)、トランジスタ、コンデンサ等の比較的小型のチップ部品を所定間隔おきに収納したテープをリールから導出する構成を具備し、各テープフィーダー４１が間欠的に送り出す部品が、ヘッドユニット３によってピックアップされて、実装作業位置の基板１０へ移載される。

部品供給部５は、基板搬送機構２の後側（−Ｙ側）に配置されている。図１に示す例では、２個の部品供給部５がＸ方向に並んでいるが、これらは互いに共通する構成を具備して同様の動作を行うものであるので、以下では、基本的に１個の部品供給部５について説明を行う。部品供給部５は、例えば特開２００６−１９８３７５号公報の部品供給装置と同様の構成を具備しており、ＱＦＰ(Quad Flat Package)、ＢＧＡ(Ball grid array)などの比較的大型のパッケージ部品を供給する。具体的には、部品供給部５は、パレット交換機６の収納部Ｓと部品供給位置Ｌsとの間で前後方向ＹへパレットＰを搬送するパレット搬送機構５１（パレット引出機構）を具備している。そして、部品が載置されたパレットＰをパレット搬送機構５１により収納部Ｓから部品供給位置Ｌsまで引き出すことで、部品の供給が実行される。つまり、部品供給位置Ｌsに引き出されたパレットＰ上の部品がヘッドユニット３によってピックアップされて、実装作業位置の基板１０へ移載される。

ちなみに、パレットＰには、トレイ５０を介して部品が載置される。このトレイ５０には、複数のパッケージ部品が整列されており、パレットＰは、単一のあるいは複数のトレイ５０を磁力等によって固定した状態で支持する構成を具備する。そして、この実施形態では、パレット交換機６によって、部品供給位置Ｌsへ供給するパレットＰを交換することが可能となっている。

図２は、図１に例示した部品実装装置が備えるパレット交換機の構成および動作の一例を模式的に示した図である。同図に示すように、パレット交換機６は、それぞれがパレットＰを収納可能な複数の収納部Ｓを鉛直方向Ｚに積層した交換機本体６１を有する。なお、同図では、複数の収納部Ｓを区別するために、符号Ｓに「１」〜「１０」までの整数が付されている（収納部Ｓ1〜Ｓ10）。収納部Ｓ1〜Ｓ10のそれぞれは、パレットＰを水平に保持した状態で収納するものであり、前後方向Ｙの前側（＋Ｙ側）へ向く開口を介してパレットＰを挿脱することができる。さらに、パレット交換機６は、交換機本体６１を昇降させる昇降部６２を有する。したがって、昇降部６２によって複数の収納部Ｓ1〜Ｓ10をパレット搬送機構５１に対して鉛直方向Ｚへ相対移動させることで、複数の収納部Ｓ1〜Ｓ10のうちの１個を、パレット搬送機構５１との間でパレットＰの受け渡しが可能となる挿脱位置Ｌに位置決めすることができる。

続いて、パレット交換機６の動作の一例について、図２を用いて説明する。図２では、部品供給位置Ｌsに引き出されていたパレットＰを収納部Ｓ1に戻す一方、収納部Ｓ3に収納されているパレットＰを部品供給位置Ｌsに引き出すことで、パレットＰを交換する動作が例示されている。パレットＰの交換に際しては、引き出し中のパレットＰの収納部Ｓへの挿入に準備する挿入準備動作が実行される。つまり、図２の「挿入準備動作」の欄に示すように、引き出し中のパレットＰの挿入先となる収納部Ｓ1が挿脱位置Ｌに位置決めされる。続いて、図２の「挿入動作」の欄に示すように、挿脱位置Ｌに位置決めされた収納部Ｓ1に対して、パレット搬送機構５１がパレットＰを挿入する。この挿入動作が完了すると、収納部ＳからのパレットＰの引き出しに準備する引出準備動作が実行される。つまり、図２の「引出準備動作」の欄に示すように、次に引き出されるパレットＰが収納された収納部Ｓ3が挿脱位置Ｌに位置決めされる。続いて、図２の「引出動作」に示すように、挿脱位置Ｌに位置決めされた収納部Ｓ3から、パレット搬送機構５１がパレットＰを引き出す。こうして、パレットＰの交換が完了する。なお、図２では、収納部Ｓ1、Ｓ3の間におけるパレット交換を例示したが、これらと異なる収納部Ｓの間においても同様にパレット交換を実行できる。

図３は、図１に例示した部品実装装置が備える電気的構成の一例を模式的に示したブロック図である。なお、図３では。部品実装装置１が備える電気的構成の他に、ホストコンピューター２００や記録媒体３００等も併記されている。部品実装装置１は、当該装置１の全体を統括的に制御するマシン制御部１００を備える。マシン制御部１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリー等で構成されたコンピューターであり、基板搬送機構２、ヘッドユニット３、部品供給部４、５等の動作を制御することで、上述した部品実装やパレット交換等を実行する。また、表面実装装置１は、部品実装やパレット交換等をマシン制御部１００に実行させるプログラム（例えば、制御プログラム４００）や、各種データを記憶する記憶部１１０を具備する。さらに、表面実装装置１は、マシン制御部１００とのユーザーインターフェースとして機能するディスプレイ１２０を有する。ディスプレイ１２０としては、作業者への表示機能のみならず、タッチパネル方式により作業者からの入力を受け付ける入力機能も併せ持つものを用いることができる。

また、図３では、部品実装装置１にＬＡＮ(Local Area Network)を介して接続されるホストコンピューター２００を具備する。ホストコンピューター２００は、より上位から部品実装装置１を制御することで、図３に示されない他の装置と部品実装装置１との連携を取る他、作業者とのインターフェースとしても機能する。

そして、この実施形態では、部品実装装置１のマシン制御部１００は、コンピューターによって読み出し可能に記録媒体３００に記録されて提供される制御プログラム４００に基づいて、上述のパレット交換を実行する。記録媒体３００としては、ＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリー等の種々のものを用いることができる。なお、ここでは、制御プログラム４００は記録媒体３００に記録されて提供されると説明したが、制御プログラム４００は記録媒体３００を介さずにダウンロードによって提供されても構わない。

図４は、制御プログラムに基づいて実行されるパレット交換の一例を示すフローチャートである。図５は、図４のフローチャートに従って実行される動作の一例を示す動作説明図である。なお、図４のフローチャートは、制御プログラム４００に組み込まれており、マシン制御部１００によって実行される。また、図５では、複数のパレットＰを区別するために、符号Ｐに「a」〜「e」までのアルファベットが付されている（パレットＰa〜Ｐe）。以下では、図４、図５を用いて、部品実装の実行中に実行されるパレット交換について説明する。

部品実装を開始するにあたっては、マシン制御部１００が初期収納状態を設定して（ステップＳ１０１）、ディスプレイ１２０あるいはホストコンピューター２００に表示する（ステップＳ１０２）。初期収納状態は、部品実装が開始される前におけるパレット交換機６の各収納部Ｓに対するパレットＰの収納状態を示すものである。そして、部品実装を開始する前に、作業者は、初期収納状態が示すとおりに収納部ＳにパレットＰを収納して、パレット交換機６の段取を実行する（ステップＳ１０３）。この実施形態では、初期収納状態は、隣接する複数の収納部Ｓ1〜Ｓ10のうち一部の収納部ＳにパレットＰを収納して残りの収納部ＳにはパレットＰを収納しない状態である。具体的には、初期収納状態では、１０個の収納部Ｓ1〜Ｓ10のうち、１個おきに５個の収納部Ｓ1、Ｓ3、Ｓ5、Ｓ7、Ｓ9にパレットＰa、Ｐb、Ｐc、Ｐd、Ｐeが収納されて、残りの５個の収納部Ｓ2、Ｓ4、Ｓ6、Ｓ8、Ｓ9は空きとなっている（図５の「動作Ａ」の欄参照）。これによって、パレットＰa、Ｐb、Ｐc、Ｐd、Ｐeが収納された収納部Ｓ1、Ｓ3、Ｓ5、Ｓ7、Ｓ9に隣接する収納部Ｓ2、Ｓ4、Ｓ6、Ｓ8、Ｓ9が空くこととなる。

パレットＰの段取が完了すると、作業者はその旨を、ディスプレイ１２０あるいはホストコンピューター２００を介してマシン制御部１００に入力する。これを受けて、マシン制御部１００は、部品実装の開始に際して、部品実装で最初に使用されるパレットＰaについて引出準備動作を実行する（ステップＳ１０４）。これによって、図５の「動作Ａ」の欄に示すように、パレットＰaを収納する収納部Ｓ1が挿脱位置Ｌに位置決めされる。引出準備動作が完了すると、図５の「動作Ｂ」の欄に示すようにパレットＰaを収納部Ｓ1から引き出す引出動作が実行される（ステップＳ１０５）。そして、パレットＰaが部品供給位置Ｌsまで引き出されると、マシン制御部１００は部品実装を開始する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０７では、パレットＰaの使用中に、挿入準備動作が実行される（ステップＳ１０７）。ここでの挿入準備動作は、引き出し中（換言すれば、部品実装に使用中）のパレットＰaが次のパレット交換に伴って収納部Ｓに挿入されるのに備える動作である。ちなみに、パレットＰaは、元々の収納部Ｓ1に挿入されるのではなく、収納部Ｓ1に隣接する空きの収納部Ｓ2に戻される。そこで、図５の「動作Ｃ」の欄に示すように、ステップＳ１０７の挿入準備動作では、収納部Ｓ2が挿脱位置Ｌに位置決めされる。

ステップＳ１０８では、部品実装に使用するパレットＰの交換が必要となったか否かが判断される。そして、パレット交換が必要となった場合（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ１０９の挿入動作が実行されて、予め挿脱位置Ｌに位置決めされた収納部Ｓ2にパレットＰaが挿入される（図５の「動作Ｄ」の欄）。続くステップＳ１１０では、パレットＰaに代えて部品供給位置Ｌsに送り出されるパレットＰbについて、引出準備動作が実行される。これによって、図５の「動作Ｅ」の欄に示すように、パレットＰbが収納された収納部Ｓ3が挿脱位置Ｌに位置決めされる。そして、ステップＳ１１１では引出動作が実行されて、図５の「動作Ｆ」の欄に示すように、パレットＰbが収納部Ｓ3から部品供給位置Ｌsまで引き出される。

つまり、この実施形態では、パレット交換前のパレットＰaを、元々の収納部Ｓ1よりも、パレット交換後のパレットＰbが収納されている収納部Ｓ3に近い収納部Ｓ2に収納することで、パレットＰa、Ｐbを交換する。その結果、交換前のパレットＰaを挿入してから、交換後のパレットＰbを挿脱位置Ｌに位置決めするために、ステップＳ１１０で収納部Ｓ1〜Ｓ10を移動させる距離ｌを短く抑えることが可能となっている。

ステップＳ１１２では、現在実行中の部品実装で使用予定の全パレットＰa〜Ｐeについて交換が完了したかが判断される。図５に示す例では、パレットＰbに続いてパレットＰc、Ｐd、Ｐeがこの順で部品実装に使用される予定であるので、ステップＳ１１２で「ＮＯ」と判断されて、ステップＳ１０７に戻り、引き出し中のパレットＰbについて挿入準備動作が実行される。ちなみに、上述のパレットＰa、Ｐbの交換と同様に、パレットＰb、Ｐcの交換も実行される。つまり、パレットＰbは、元々の収納部Ｓ3に挿入されるのではなく、交換後のパレットＰcが収納されている収納部Ｓ5に隣接する空きの収納部Ｓ4に挿入される。そこで、ステップＳ１０７の挿入準備動作では、収納部Ｓ4が挿脱位置Ｌに位置決めされる。そして、ステップＳ１０８でパレット交換が必要と判断されると、ステップＳ１０９の挿入動作が実行されて、パレットＰbが収納部Ｓ4に挿入される。続くステップＳ１１０では、パレットＰcが収納される収納部Ｓ5が挿脱位置Ｌに位置決めされ、ステップＳ１１１では、パレットＰｃが収納部Ｓ5から引き出される。こうして、パレットＰb、Ｐcの交換が実行される。

さらに、ステップＳ１０７〜Ｓ１１２が繰り返されて、パレットＰc、Ｐdの交換およびパレットＰd、Ｐeの交換が実行される。ちなみに、上述のパレットＰa、Ｐbの交換やパレットＰb、Ｐcの交換と同様に、パレットＰc、Ｐdの交換についても、パレットＰcを元々の収納部Ｓ5に挿入するのではなく、交換後のパレットＰdが収納されている収納部Ｓ7に隣接する空きの収納部Ｓ6に収納し、パレットＰd、Ｐeの交換についても、パレットＰdを元々の収納部Ｓ7に挿入するのではなく、交換後のパレットＰeが収納されている収納部Ｓ9に隣接する収納部Ｓ8に収納する。これによって、ステップＳ１１０の引出準備動作で収納部Ｓを移動させる距離ｌを短く抑えることができる。

ステップＳ１１２では、全パレットＰa〜Ｐeについて交換が完了したと判断されると（「ＹＥＳ」と判断されると）、ステップＳ１１３に進んで、部品実装が終了したか否かが判産される。そして、部品実装が終了すると（ステップＳ１１３で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１１４に進んで、収納部Ｓに対するパレットＰの収納状態を、初期収納状態に戻す（図６）。

図６は、パレットの収納状態を初期収納状態に戻す動作の一例を模式的に示す図である。同図の「戻す前」の欄では、部品実装を終えた時点での収納状態が示され、同図の「戻した後」の欄では、初期収納状態に戻した後の収納状態が示されている。なお、図６では、全ての収納部Ｓについて初期収納状態に戻すのではなく、一部の収納部Ｓ（Ｓ1〜Ｓ6）について初期収納状態に戻した場合が例示されている。初期収納状態に戻す具体的な動作は、パレット交換機６とパレット搬送機構５０との協働によって実行することができる。

以上に説明したように、この実施形態によれば、パレット交換機６は、次に引き出されるパレットＰを収納する収納部Ｓを挿脱位置Ｌへ位置決めしてパレットＰの引き出しに備える引出準備動作と、引き出し中のパレットＰが次に収納される収納部Ｓを挿脱位置Ｌへ位置決めしてパレットＰの挿入に備える挿入準備動作とを交互に実行する。したがって、部品実装の開始に際しては、引出準備動作により挿脱位置Ｌへ位置決めされた収納部Ｓから、部品実装に使用するパレットＰが引き出される（例えば、動作Ａ、Ｂ）。また、部品実装に使用するパレットＰの交換に際しては、挿入準備動作により挿脱位置Ｌへ位置決めされた収納部Ｓへ、部品実装で使用された交換前のパレットＰ（引き出し中のパレット）が挿入された後に（例えば、動作Ｃ、Ｄ）、引出準備動作が実行されて、次に部品実装に使用する交換後のパレットＰ（次に引き出されるパレット）が収納されている収納部Ｓが挿脱位置Ｌに位置決めされる（例えば、動作Ｅ）。そして、挿脱位置Ｌへ位置決めされた収納部Ｓから交換後のパレットＰが引き出されて（例えば、動作Ｆ）、部品実装に使用するパレットＰが交換される。

このような構成では、挿入準備動作に続いて引出準備動作を実行することで、引き出し中のパレットＰを挿入する収納部Ｓと、次にパレットＰが引き出される収納部Ｓとの間で挿脱位置Ｌを相対移動させて、パレットＰの交換が実行される。したがって、挿入準備動作で挿脱位置Ｌに位置決めされる収納部Ｓと、続く引出準備動作で挿脱位置Ｌに位置決めされる収納部Ｓとの距離が、パレット交換に要する時間に影響する。そこで、かかる距離を抑制するために、次のような構成が設けられている。

すなわち、隣接する複数の収納部Ｓのうち一部の収納部ＳにパレットＰを収納して残りの収納部ＳにはパレットＰを収納しない初期収納状態から、引出準備動作と挿入準備動作が交互に実行される。換言すれば、引出準備動作や挿入準備動作が開始される前の初期収納状態においては、一部の収納部Ｓが空いている。そのため、パレット交換のために、引き出し中のパレットＰを収納部Ｓに挿入するにあたっては、引き出し中のパレットＰが元々収納されていた収納部Ｓとは別の収納部Ｓが空いている。したがって、引き出し中のパレットＰを、元々の収納部Ｓとは別の収納部Ｓに挿入することができる。そこで、この実施形態では、引き出し中のパレットＰの元々の収納部Ｓよりも、次に使用予定のパレットＰが収納されている収納部Ｓに近い収納部Ｓを、挿脱位置Ｌに位置決めする挿入準備動作が実行可能である。このような構成では、挿入準備動作で挿脱位置Ｌに位置決めされる収納部Ｓと、続く引出準備動作で挿脱位置Ｌに位置決めされる収納部Ｓとの距離ｌを抑制することができる。その結果、部品実装に使用するパレットＰの交換を速やかに実行することが可能となっている。

なお、この実施形態で示した例とは異なり、挿入準備動作を行うに際して、パレットＰの元々の収納部Ｓよりも、次に使用予定のパレットＰが収納されている収納部Ｓに近い収納部Ｓに空きがない状況も起こり得る。このような場合には、挿入準備動作において、パレットＰの元々の収納部Ｓを挿脱位置Ｌに位置決めしても良い。つまり、複数回に渡ってパレット交換を行うような場合には、複数回の挿入準備動作が繰り返し実行される。この際、パレットＰの元々の収納部Ｓよりも、次に使用予定のパレットＰが収納されている収納部Ｓに近い収納部Ｓを挿脱位置Ｌに位置決めする挿入準備動作が、複数回の挿入準備動作のうちの少なくとも一部にあれば、パレット交換の速やかな実行を図ることができる。

なお、パレット交換に際して、交換後のパレットＰを挿脱位置Ｌに位置決めするために収納部Ｓを移動させる移動時間は、パレットＰで供給されるべき部品を部品実装に使用することができず、このことが部品実装の手順を制約する要因となっていた。これに対して、この実施形態では、パレット交換に際して、交換後のパレットＰを挿脱位置Ｌに位置決めするための収納部Ｓの移動距離ｌが短く抑えられており、収納部Ｓの移動時間が短縮化されるため、部品実装の手順に対する制約が緩和される。その結果、部品実装の自由度が高まり、さらに言えば、部品実装をマシン制御部１００に実行させるための実装プログラムの作成が容易になる。

また、この実施形態では、次に使用予定のパレットＰが収納されている収納部Ｓに隣接する収納部Ｓを、挿脱位置Ｌに位置決めする挿入準備動作を実行している。このような構成では、挿入準備動作で挿脱位置Ｌに位置決めされる収納部Ｓと、続く引出準備動作で挿脱位置Ｌに位置決めされる収納部Ｓとの距離ｌを、隣接する収納部Ｓの間隔に抑えることができ、パレット交換をより速やかに実行することが可能となる。

また、この実施形態では、初期収納状態において、所定個数（上の例では１個）の収納部Ｓおきに、パレットＰを収納しない収納部Ｓが設けられている。このような構成では、空きの収納部Ｓが均等に振り分けられる。そのため、挿入準備動作を行うに際して、パレットＰの元々の収納部Ｓよりも、次に使用予定のパレットＰが収納されている収納部Ｓに近い収納部Ｓに空きがないといった上述の状況の発生を抑制することができ、パレット交換の速やかな実行を効果的に図ることができる。

なお、パレットＰを元々の収納部Ｓとは別の収納部Ｓに挿入してパレット交換を行う場合、部品実装の終了段階では、いずれのパレットＰがいずれの収納部Ｓに収納されているのかを把握することが難しく、次の部品実装のための段取が作業者にとって大きな負担となることが想定される。そこで、この実施形態では、部品実装が終了すると、複数の収納部Ｓのうちの少なくとも一部の収納部ＳへのパレットＰの収納状態を、初期収納状態と同じに戻す工程を実行している。このような構成では、次の部品実装のための段取に要する作業者の負担を軽減することができる。

また、この実施形態では、部品実装の開始前のパレット交換機６の段取において、隣接する複数の収納部Ｓのうち一部の収納部ＳにパレットＰを収納して残りの収納部ＳにはパレットＰを収納しない。そのため、段取の後に実行される部品実装では、パレット交換のために、引き出し中のパレットＰを収納部Ｓに挿入するにあたって、当該パレットＰを元々の収納部Ｓとは別の収納部Ｓに挿入することができる。したがって、引き出し中のパレットＰが引き出しの際に収納されていた収納部Ｓ（元々の収納部）よりも、次に使用予定のパレットＰが収納されている収納部Ｓに近い収納部Ｓ（別の収納部Ｓ）を、挿脱位置Ｌに位置決めする挿入準備動作を実行することが可能となる。その結果、上述のように、部品実装に使用するパレットＰの交換を速やかに実行することが可能となる。

上述のように、上記実施形態では、制御プログラム４００が本発明の「パレット交換制御プログラム」の一例に相当し、マシン制御部１００が本発明の「コンピューター」の一例に相当し、パレット交換機６が本発明の「パレット交換機」の一例に相当し、パレットＰが本発明の「パレット」の一例に相当し、収納部Ｓが本発明の「収納部」の一例に相当し、「鉛直方向Ｚ」が本発明の「配列方向」の一例に相当し、挿脱位置Ｌが本発明の「挿脱位置」の一例に相当し、記録媒体３００が本発明の「プログラム記録媒体」の一例に相当し、部品実装装置１が本発明の「部品実装装置」の一例に相当する。

その他
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、パレット交換機６が具備する収納部Ｓの具体的構成や個数は、上述のものに限られず、適宜変更することができる。

また、上記実施形態では、パレット交換に際しては、交換前のパレットＰを、交換後のパレットＰを収納する収納部Ｓに隣接する収納部Ｓに挿入していた。しかしながら、交換前のパレットＰの挿入先は、交換後のパレットＰを収納する収納部Ｓに隣接している必要はなく、交換前のパレットＰの元々の収納部Ｓよりと比べて、交換後のパレットＰを収納する収納部Ｓに近ければ、本発明の効果を奏し得る。

また、上記実施形態では、初期収納状態において、パレットＰが収納される収納部Ｓと空きの収納部Ｓとが１個ずつ交互に設けられていた。しかしながら、初期収納状態においては、例えばパレットＰが収納される収納部Ｓと空きの収納部Ｓとが２個ずつ交互に設けられても良く、あるいはパレットＰが収納される複数の収納部Ｓと１個の空きの収納部Ｓとが交互に設けられても良い。また、初期収納状態において、空きの収納部Ｓが所定個数の収納部Ｓおきに設けられていなくても良く、空きの収納部Ｓがランダムに設けられても良い。

また、上記実施形態では、部品実装が終了すると、パレット交換機６へのパレットＰの収納状態を、初期収納状態へ戻していた。しかしながら、部品実装の終了時において、初期収納状態へ戻す代わりに、次に実行する部品実装に応じて、パレット交換機６へのパレットＰの収納状態を変更しても良い。この際、パレット交換機Ｐの全収納部Ｓの収納状態を変更しても良く、少なくとも一部の収納部Ｓの収納状態を変更しても良い。このような構成では、次の部品実装のための段取に要する作業者の負担を軽減することができる。

あるいは、部品実装の終了時点において、パレット交換機６のパレットＰの収納状態を、初期収納状態や次の部品実装に応じた状態へ変更する動作を省略しても構わない。

また、上記実施形態では特に言及しなかったが、制御プログラム４００（パレット交換制御プログラム）をホストコンピューター２００で作成するように構成しても良い。この場合、ホストコンピューター２００が本発明の「プログラム作成装置」に相当することとなる。なお、スタンドアローンのコンピューターによって制御プログラム４００を作成するように構成しても構わない。また、ホストコンピューター２００やスタンドアローンのコンピューターによって実装プログラムも作成するように構成しても良い。

なお、上記実施形態のパレット交換機６は、複数の収納部Ｓを移動させることで、挿脱位置Ｌに対して複数の収納部Ｓを相対移動させるものであった。しかしながら、特開２０１２−１１４３２４号公報に記載のように、パレット保持部を移動させて挿脱位置Ｌを移動させることで、挿脱位置Ｌに対して複数の収納部Ｓを相対移動させるパレット交換機６を用いて本発明を構成することもできる。

１…部品実装装置
５…部品供給部
５１…パレット搬送機構
６…パレット交換機
Ｓ、Ｓ1〜Ｓ10…収納部
Ｐ、Ｐa〜Ｐe…パレット
Ｌ…挿脱位置
Ｌs…部品供給位置
１００…マシン制御部
２００…ホストコンピューター
３００…記録媒体
４００…制御プログラム

Claims (10)

1. 配列方向に配列された複数の収納部を挿脱位置に対して前記配列方向へ相対移動させることで前記挿脱位置へ位置決めした、前記複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機をコンピューターに制御させて、前記収納部から引き出して部品実装に用いる前記パレットを前記コンピューターに交換させるパレット交換制御プログラムであって、
   隣接する２個以上の前記収納部のうち一部の前記収納部に前記パレットを収納して残りの前記収納部には前記パレットを収納しない初期収納状態を設定する工程と、
   次に引き出される前記パレットを収納する前記収納部を前記挿脱位置へ位置決めして前記パレットの引き出しに備える引出準備動作と、前記パレットが収納されておらず引き出し中の前記パレットが次に収納される前記収納部を前記挿脱位置へ位置決めして前記パレットの挿入に備える挿入準備動作とを、前記初期収納状態から交互に実行する工程と
   を、前記コンピューターに実行させ、
   引き出し中の前記パレットが引き出しの際に収納されていた前記収納部よりも、次に使用される予定の前記パレットが収納されている前記収納部に近い前記収納部を、前記挿脱位置に位置決めする前記挿入準備動作を前記コンピューターに実行させることを特徴とするパレット交換制御プログラム。
2. 次に使用される予定の前記パレットが収納されている前記収納部に隣接する前記収納部を、前記挿脱位置に位置決めする前記挿入準備動作を前記コンピューターに実行させる請求項１に記載のパレット交換制御プログラム。
3. 前記初期収納状態では、所定個数の前記収納部おきに、前記パレットを収納しない前記収納部が設けられている請求項１または２に記載のパレット交換制御プログラム。
4. 部品実装が終了すると、前記複数の収納部のうちの少なくとも一部の前記収納部への前記パレットの収納状態を、前記初期収納状態と同じに戻す工程を、前記コンピューターにさらに実行させる請求項１ないし３のいずれか一項に記載のパレット交換制御プログラム。
5. 部品実装が終了すると、前記複数の収納部のうちの少なくとも一部の前記収納部への前記パレットの収納状態を、次に実行する部品実装に応じて変更する工程を、前記コンピューターにさらに実行させる請求項１ないし３のいずれか一項に記載のパレット交換制御プログラム。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載のパレット交換制御プログラムを、コンピューターによって読み出し可能に記録することを特徴とするプログラム記録媒体。
7. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載のパレット交換制御プログラムを作成するプログラム作成装置。
8. 配列方向に配列された複数の収納部を挿脱位置に対して前記配列方向へ相対移動させることで前記挿脱位置へ位置決めした、前記複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機を用いて、前記収納部から引き出して部品実装に用いる前記パレットを交換するパレット交換方法であって、
   次に引き出される前記パレットを収納する前記収納部を前記挿脱位置へ位置決めして前記パレットの引き出しに備える引出準備動作と、前記パレットが収納されておらず引き出し中の前記パレットが次に収納される前記収納部を前記挿脱位置へ位置決めして前記パレットの挿入に備える挿入準備動作とを、隣接する２個以上の前記収納部のうち一部の前記収納部に前記パレットを収納して残りの前記収納部には前記パレットを収納しない初期収納状態から交互に実行する工程を備え、
   引き出し中の前記パレットが引き出しの際に収納されていた前記収納部よりも、次に使用される予定の前記パレットが収納されている前記収納部に近い前記収納部を、前記挿脱位置に位置決めする前記挿入準備動作を実行することを特徴とするパレット交換方法。
9. 配列方向に配列された複数の収納部を挿脱位置に対して前記配列方向へ相対移動させることで前記挿脱位置へ位置決めした、前記複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機を備え、前記パレット交換機の前記収納部から引き出して部品実装に用いる前記パレットを交換しつつ部品実装を実行する部品実装装置であって、
   次に引き出される前記パレットを収納する前記収納部を前記挿脱位置へ位置決めして前記パレットの引き出しに備える引出準備動作と、前記パレットが収納されておらず引き出し中の前記パレットが次に収納される前記収納部を前記挿脱位置へ位置決めして前記パレットの挿入に備える挿入準備動作とを、隣接する２個以上の前記収納部のうち一部の前記収納部に前記パレットを収納して残りの前記収納部には前記パレットを収納しない初期収納状態から交互に実行する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、引き出し中の前記パレットが引き出しの際に収納されていた前記収納部よりも、次に使用される予定の前記パレットが収納されている前記収納部に近い前記収納部を、前記挿脱位置に位置決めする前記挿入準備動作を実行することを特徴とする部品実装装置。
10. 配列方向に並ぶ複数の収納部を挿脱位置に対して前記配列方向へ相対移動させることで前記挿脱位置へ位置決めした、前記複数の収納部のうちの一の収納部に対する部品載置用のパレットの挿脱を可能とするパレット交換機の段取方法であって、
    隣接する２個以上の前記収納部のうち一部の前記収納部に前記パレットを収納して残りの前記収納部には前記パレットを収納しないことを特徴とするパレット交換機の段取方法。

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