JP2015170801A - 支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用途中の収容部をできるだけ出さずに収容部の交換作業を平準化する。
【解決手段】管理コンピュータ６０は、リール７３に含まれる総部品数に基づいて定められる交換タイミングより短時間に変更し、且つ他のフィーダ７２と異なるタイミングとする平準化タイミングをこのフィーダ７２の交換指示タイミングに一時的に設定する。そして、設定された交換指示タイミングを出力する。その後、この出力された交換指示タイミングを利用して、フィーダ７２の交換指示が実装装置１１で作業者に報知される。また、リール７３に収容される総部品数と実装処理で使用する使用部品数とに基づいて、使用途中で取り外されてしまうフィーダ７２が複数発生しない範囲の平準化タイミングを交換指示タイミングに設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、支援装置に関し、より詳しくは、部品を採取して基板上へ実装する実装装置における、使用中の収容部と次の収容部との交換作業の準備を支援する支援装置に関する。

従来、支援装置としては、電子回路部品装着機を複数台含む電子回路部品装着シムテムにおけるフィーダ交換作業が集中することを回避し得る交換作業計画を作成するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、設定枚数の回路基板に対する装着作業を１作業単位とし、各フィーダ５８の実初期部品数Ｎ_mを、１作業単位に装着される単位装着部品数ｎ_mで割った商より小さい素数をフィーダの数だけ取得する。次に、この装置は、取得した素数群に同じ値の素数が含まれている場合には、それらの１つを残し、他の素数は１段階あるいはそれ以上小さい素数に変更して、２つ以上同じ素数を含まない素数群を取得する。そして、この装置は、その素数群の各素数に対応する作業単位の次の作業単位の開始より前に各素数に対応するフィーダの交換が行われる計画を作成する。

特開２０１２−９９６１４号公報

しかしながら、上述した特許文献１の支援装置では、例えば、素数変更することにより各フィーダの交換タイミングをずらすものとしているが、ずらした分だけ、使用途中で交換されてしまうフィーダが発生することがあった。使用途中のフィーダが発生すると、例えば、これを使い切るような実装処理を数多く行うか、または、残余のテープをつなぎ合わせるいわゆるスプライシング処理などを作業者が行う必要が出るなど、作業効率が向上しないこともあり得た。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、使用途中の収容部をできるだけ出さずに収容部の交換作業を平準化することができる支援装置を提供することを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

即ち、本発明の支援装置は、
異なる種類の部品をそれぞれ収容して供給する複数の収容部を装着した部品供給部と前記部品供給部の各収容部から部品を採取して基板上へ実装する実装処理部とを備えた実装装置での、前記部品供給部に装着された収容部と次に用いる収容部との交換を支援する支援装置であって、
前記収容部に含まれる総部品数に基づいて定められる交換タイミングより短時間で、且つ他の収容部と異なるタイミングである平準化タイミングを該収容部の交換指示タイミングに一時的に設定する設定手段と、
前記設定された交換指示タイミングの情報を出力する出力手段と、
を備えたものである。

この装置では、収容部に含まれる総部品数に基づいて定められる交換タイミングをより短時間で、且つ他の収容部と異なるタイミングである平準化タイミングをこの収容部の交換指示タイミングに一時的に設定する。そして、設定された交換指示タイミングの情報を出力する。その後、この出力された交換指示タイミングの情報を利用して、収容部の交換指示が作業者に報知される。このように、一時的に平準化タイミングを用いるから、他の交換時には交換タイミングを変更せずに、即ち、収容部に収容した部品を使い切りながら実装処理を行うことができる。また、平準化タイミングを用いて一旦交換タイミングを変更することにより、その後の交換タイミングが重なりにくくなる。したがって、使用途中の収容部をできるだけ出さずに収容部の交換作業を平準化することができる。ここで、「収容部」は、例えば、部品を収容したテープを捲回したリールとしてもよいし、部品を載置したトレイとしてもよい。

本発明の支援装置において、前記設定手段は、前記収容部に収容される総部品数と実装処理で使用する使用部品数とに基づいて、使用途中で取り外されてしまう収容部が複数発生しない範囲の前記平準化タイミングを交換指示タイミングに設定するものとしてもよい。こうすれば、交換作業を平準化するに際して、使用途中である収容部の発生をより抑制することができる。このとき、前記設定手段は、前記使用部品数を前記総部品数で除算した残数に基づいて部品が残余した収容部が複数発生しない範囲の交換指示タイミングを設定するものとしてもよい。また、設定手段は、前記残数以下となるタイミングに前記平準化タイミングを設定するものとしてもよい。

本発明の支援装置において、前記設定手段は、前記収容部に含まれる総部品数に基づいて定められる交換タイミングを前記交換指示タイミングに設定すると共に、１つの収容部に対して１回のみ前記平準化タイミングを交換指示タイミングに設定するものとしてもよい。こうすれば、他の収容部との交換タイミングをずらすにあたり、使用途中で取り外す収容部が１回になるため、交換作業を平準化するに際して、使用途中の収容部の発生をより抑制することができる。

本発明の支援装置において、前記設定手段は、実装処理の開始後、最初の１回目の前記収容部の交換指示タイミングに前記平準化タイミングを設定するものとしてもよい。こうすれば、最初に他の収容部との交換タイミングがずれるため、その後、収容部に収容された部品を使い切りながら実装処理を行うことができ、交換作業を平準化するに際して、使用途中の収容部の発生をより抑制することができる。

本発明の支援装置において、前記設定手段は、使用途中の収容部が前記部品供給部に装着されたときには、該使用途中の収容部を使い切ったあとに、前記平準化タイミングを該収容部の交換指示タイミングに設定するものとしてもよい。こうすれば、使用途中の収容部の部品を使い切ることができ、使用途中の収容部の管理などの手間をより省くことができる。このとき、前記設定手段は、実装処理の開始時、又は実装処理の途中で使用途中の収容部が前記部品供給部に装着されたときには、該使用途中の収容部を使い切ったあとに、前記平準化タイミングを該収容部の交換指示タイミングに設定するものとしてもよい。

本発明の支援装置において、前記設定手段は、使用途中の収容部を使い切ることを優先するか、前記平準化タイミングを前記収容部の交換指示タイミングに設定することを優先するかの指定情報に応じて、前記交換指示タイミングを設定するものとしてもよい。例えば、使用途中の収容部を使い切る場合は、他の収容部の交換タイミングと重なる場合がある。ここでは、使用途中の収容部を減少させることと、交換作業の平準化とのいずれを優先させるかを作業者に選択させることができる。

本発明の支援装置において、前記出力手段は、前記平準化タイミングで生じた使用途中の収容部を実装処理の最後に前記部品供給部に装着する旨の情報を出力するものとしてもよい。こうすれば、実装処理での最後以外は収容部に収容された部品を使い切ることができるため、より効率よく交換作業を平準化することができる。特に、最初に平準化タイミングを用いて生じた使用途中の収容部を最後に用いるものとすれば、その間は常に収容部を使い切ることができ、極めて効率よく交換作業を平準化することができる。

本発明の支援装置において、前記出力手段は、前記平準化タイミングを前記交換指示タイミングに設定したのち、新品の収容部を前記部品供給部に装着する旨の情報を出力するものとしてもよい。こうすれば、収容部に収容された部品数に変動が出ないため、収容部の交換タイミングが一定期間ごとになり、より交換作業を平準化しやすい。

組立工場１の全体図。 実装装置１１の斜視図。 フィーダ７２の説明図。 管理コンピュータ６０のブロック図。 平準化処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 交換タイミング設定ルーチンの一例を示すフローチャート。 使用途中のリール発生を抑制した交換を行う説明図。 平準化を行わないフィーダ交換の具体例の説明図。 平準化を行わないフィーダの交換タイミング及び作業時間の概念図。 平準化を実行したフィーダ交換の具体例の説明図。 平準化を実行したフィーダの交換タイミング及び作業時間の概念図。 実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は生産エリアＡ１及び準備エリアＡ２を含む組立工場１の全体図、図２は実装装置１１の斜視図、図３はフィーダ７２の説明図、図４は管理コンピュータ６０のブロック図である。

組立工場１は、図１に示すように、基板に電子部品を実装する生産エリアＡ１と、生産エリアＡ１へ電子部品を補給する準備を行う準備エリアＡ２とを有している。生産エリアＡ１には、生産ライン１０を構成する複数（図１では４つ）の実装装置１１ａ〜１１ｄと、基板の生産を管理する管理コンピュータ６０とが設けられている。図１の生産エリアＡ１は、生産ラインを１列だけ有するものとしたが、複数列有していてもよい。準備エリアＡ２は、作業者がリール７３を空のフィーダ７２へ補給（装着）して予備フィーダ７６を作製（準備）するエリアであり、準備作業用コンピュータ９０が設けられている。本実施形態において、本実施形態では、実装装置１１ａ〜１１ｄを実装装置１１と総称し、実装装置１１の左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図２に示した通りとする。また、実装処理とは、部品を基板上に配置、装着、挿入、接合、接着する処理などを含む。

実装装置１１は、図２に示すように、基板１６を搬送する基板搬送装置１８と、ＸＹ平面を移動可能なヘッド２４と、ヘッド２４に取り付けられＺ軸へ移動可能な吸着ノズル４０と、部品を供給する部品供給装置７０と、情報の表示及び入力を行う操作パネル５５と、各種制御を実行する実装コントローラ５０とを備えている。基板搬送装置１８は、左右一対の支持板２０，２０にそれぞれ取り付けられたコンベアベルト２２，２２（図２では片方のみ図示）により基板１６を左から右へと搬送する。ヘッド２４は、Ｘ軸スライダ２６がガイドレール２８，２８に沿って左右方向に移動するのに伴って左右方向に移動し、Ｙ軸スライダ３０がガイドレール３２，３２に沿って前後方向に移動するのに伴って前後方向に移動する。吸着ノズル４０は、圧力を利用して、ノズル先端に部品を吸着したり、ノズル先端に吸着している部品を離したりするものである。この吸着ノズル４０は、ヘッド２４に内蔵されたＺ軸モータ３４とＺ軸に沿って延びるボールネジ３６によって高さが調整される。部品供給装置７０は、左右方向に並んだ複数のスロット７１を有しており、各スロット７１にはフィーダ７２が差し込み可能となっている。フィーダ７２には、テープが巻き付けられたリール７３が取り付けられている。テープの表面には、部品がテープの長手方向に沿って等間隔に並んだ状態で保持されている。これらの部品は、テープの表面を覆うフィルムによって保護されている。こうしたテープは、図３に示すスプロケット７４によって所定ピッチずつ送り出され、フィルムが剥がされて部品が露出した状態で所定位置に配置される。所定位置に配置された部品は、吸着ノズル４０によって吸着される。

操作パネル５５は、画面を表示する表示部５６と、作業者からの入力操作を受け付ける操作部５７とを備えている。表示部５６は、液晶ディスプレイとして構成されており、実装装置１１の作動状態や報知すべき情報を画面表示する。操作部５７は、カーソルを上下左右に移動させるカーソルキー、入力をキャンセルするキャンセルキー，選択内容を決定する決定キーなどを備えており、作業者の指示をキー入力できるようになっている。実装コントローラ５０は、ＣＰＵ５１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ５２、各種データを記憶するＨＤＤ５３、作業領域として用いられるＲＡＭ５４を備えている。実装コントローラ５０は、基板搬送装置１８、Ｘ軸スライダ２６、Ｙ軸スライダ３０、ヘッド２４、操作パネル５５及び部品供給装置７０と信号のやり取りが可能なように接続されている。この実装コントローラ５０は、スロット７１にフィーダ７２が装着されると記憶素子７５が本体側に接続され、各フィーダ７２の記憶素子７５に記憶された部品種別や総部品数などの情報を取得可能になる。

管理コンピュータ６０は、本発明の支援装置の機能を有するものであり、図１、４に示すように、コンピュータ本体６２と入力デバイス６４とディスプレイ６６とを備えている。コンピュータ本体６２は、図４に示すように、ＣＰＵ６２ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ６２ｂ、各種データを記憶するＨＤＤ６２ｃ、作業領域として用いられるＲＡＭ６２ｄ、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース６２ｅなどを備えている。これらはバス６２ｆを介して接続されている。また、コンピュータ本体６２には、入出力インタフェース６２ｅを介して、入力デバイス６４であるマウスやキーボードが接続されると共に、出力デバイスであるディスプレイ６６が接続されている。更に、コンピュータ本体６２は、入出力インタフェース６２ｅ及び通信デバイス６８を介してＬＡＮに接続されており、準備作業用コンピュータ９０と双方向通信可能となっている。コンピュータ本体６２のＨＤＤ６２ｃには、実装条件に関する情報などが含まれる生産ジョブデータが記憶されている。生産ジョブデータには、各実装装置１１においてどのスロット位置のフィーダ７２からどの部品をどういう順番でどの基板種の基板へ実装するか、また、そのように実装した基板を何枚作製するかなどが定められている。

次に、こうして構成された本実施形態の支援装置としての管理コンピュータ６０の動作、特に、予備フィーダ７６と使用中のフィーダ７２とを交換するタイミングを設定する処理について説明する。図５は、管理コンピュータ６０のＣＰＵ６２ａにより実行される平準化処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

まず、作業者は、生産処理を開始する前に、実装装置１１において、使用途中のリール７３が取り付けられたフィーダ７２（以下、便宜的に「使用途中のリール」又は「使用途中のフィーダ」とも称する）を生産当初に使用許可するか否かを管理コンピュータ６０で設定する。本実施形態の生産ライン１０では、基板１６の生産処理において、フィーダ７２を予備フィーダ７６へ交換するタイミングを管理コンピュータ６０にて予め定めておき、予備フィーダ７６の準備やフィーダ７２の交換作業の平準化を図る。この平準化処理では、初回のフィーダ７２を、ばらばらのタイミングで使用途中に交換することにより、各フィーダ７２の交換タイミングをずらす処理を行う。また、ここでは、初回に生じた使用途中のリール７３を最後に使用することにより、できるだけ使用途中のリール７３を発生させずに交換作業の平準化を行うことを一例として説明する。使用途中のリール７３が最初に部品供給装置７０に装着されていると、この平準化処理を行ったとしても、その後のフィーダ７２の交換タイミングにずれが生じ、平準化の効果が失われうる。一方、使用途中のリール７３は次回使用できるように管理しなければならず、作業者は早くこれを使い切りたい要望がある。ここでは、平準化を行う前に、生産開始時での使用途中のリール７３を使用不可として生産計画のずれを抑制するか、使用途中のリール７３を使い切ることを重視して使用途中のリール７３の管理を抑制するか、のいずれかをここで設定しておくものとする。作業者は、管理コンピュータ６０の入力デバイス６４を操作し、図示しない設定画面で使用途中のリール７３を生産開始時に使用許可するか否かを設定する。

次に、管理コンピュータ６０でフィーダ７２の交換作業を平準化する生産計画を作成する処理について説明する。平準化処理ルーチンは、ＨＤＤ６２ｃに記憶され、生産ライン１０での実装処理の実行開始前に実行される。このルーチンを開始すると、管理コンピュータ６０のＣＰＵ６２ａは、ＨＤＤ６２ｃから生産ジョブデータを取得し（ステップＳ１００）、新品のリール７３に収容された部品数である総部品数などの情報を生産ジョブデータから取得する。次に、ＣＰＵ６２ａは、実装装置１１の部品供給装置７０に装着されたフィーダ７２の情報を取得する（ステップＳ１１０）。フィーダ７２の情報には、リール７３に収容されている現在の部品数などが含まれる。次に、ＣＰＵ６２ａは、フィーダ７２の情報に基づいて、使用途中のフィーダ７２が装着されているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。

使用途中のフィーダ７２（リール７３）が部品供給装置７０の装着されているときには、ＣＰＵ６２ａは、使用途中のフィーダ７２を使用できない（不許可）設定であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。不許可設定であるときには、ＣＰＵ６２ａは、エラーメッセージをディスプレイ６６に表示し（ステップＳ１４０）、このルーチンを終了する。このメッセージを確認した作業者は、使用途中のフィーダ７２を新品に取り替える作業を行う。一方、使用途中のフィーダ７２を使用できる（許可）設定であるときには、ＣＰＵ６２ａは、使用途中のフィーダ７２を平準化処理から除外する（ステップＳ１５０）。なお、除外されたフィーダ７２の交換タイミングは、他の新品フィーダ７２の交換タイミングを設定したのちに行う。ステップＳ１５０のあと、または、ステップＳ１２０で使用中のフィーダ７２が部品供給装置７０に装着されていないとき、ＣＰＵ６２ａは、交換タイミングの設定処理を実行する（ステップＳ１６０）。

次に、フィーダ７２の交換作業を平準化する交換タイミングの設定について説明する。ここで、フィーダ７２の交換作業が平準化されているか否かは、例えば、所定の期間において生産ライン１０で発生した部品切れのフィーダ７２の数が作業者の準備作業及び交換作業の時間から導かれる対処可能数（許容範囲）を超えるか否かに基づいて判断することができる。この所定の期間は、作業者が作業を行う時間で表すこともできるし、実装装置１１でいう生産完了枚数や、実装装置１１のユニットの稼働回数などで表すことができる。例えば、実装装置１１に基板１６が取り込まれてから、次の基板１６が取り込まれるまでを所定の期間とすると、「所定時刻間（例えば１０：００〜１０：１０）で発生する部品切れのフィーダ数」とするよりも、「５０枚目の基板１６の生産で発生する部品切れのフィーダ数」とする方が理解が容易である。このため、ここでは、便宜的に基板１６の生産枚数を用いて、「所定期間」を説明するものとする。

図６は、交換タイミング設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンはＨＤＤ６２ｃに記憶されている。このルーチンを開始すると、ＣＰＵ６２ａは、今回の生産で生産する生産基板枚数Ｓと、新品リール７３の総部品数Ａとに基づいて各フィーダの必要リール数Ｃ及び部品残数Ｄ（剰余数）を算出する（ステップＳ２００）。必要リール数Ｃは、基板１枚あたりに使用するそのリール７３の部品使用数Ｂと、生産基板枚数Ｓとを乗算した必要部品数を新品リールの総部品数Ａで除算した商により求めることができる。この必要部品数を生産基板数Ｓで除算した際に、割り切れない場合は、切り上げした値を必要リール数Ｃとし、このときの剰余が部品残数Ｄとなる。

次に、ＣＰＵ６２ａは、部品切れ間隔Ｇを算出し（ステップＳ２１０）、算出した部品切れ間隔Ｇが重なるフィーダ７２を抽出する（ステップＳ２２０）。部品切れ間隔Ｇ（基板枚数）は、新品リールの総部品数Ａを、基板１枚あたりに使用する部品使用数Ｂで除算することにより求めることができる。また、この抽出は、例えば、各フィーダ７２の部品切れ間隔Ｇをそれぞれ因数分解し、共通する因数の多さや共通しない因数の大きさの差などに基づいて行うことができる。例えば、部品切れ間隔Ｇが２５０枚（２×５×５×５）のフィーダ７２と、５００枚（２×２×５×５×５）のフィーダ７２があるとき、４つの因数が共通し、最小公倍数の５００枚目に部品切れが重なることを把握することができる。このように、共通する因数や、あるいは共通しない因数の差の大きさなどに基づいて、各フィーダの部品切れ間隔Ｇの重なりやすさを把握することができる。

次に、ＣＰＵ６２ａは、抽出したフィーダ７２の中から平準化を行うフィーダ７２を１つ設定し（ステップＳ２３０）、各フィーダ７２の初回交換作業時のみに用いる平準化基板数Ｅを任意に設定し、初回交換作業時のみに用いる平準化部品数Ｆ（平準化タイミング）を算出する（ステップＳ２４０）。平準化部品数Ｆは、リール７３に部品が残っているにもかかわらず、使用中のリール７３の残部品数がこの平準化部品数Ｆに達したときに、交換を指示する部品数であり、平準化タイミングに相当する部品数である。平準化基板枚数Ｅは、各フィーダ７２で異なる値であるものとし、任意の基準数Ｘに任意数ｎを乗算して求めるものとしてもよい。この基準数Ｘは、フィーダ７２の部品切れ間隔Ｇのうちの最小値よりも小さな値にすることが好ましい。また、基準数Ｘは、素数であることがフィーダ交換作業の重なりを抑制する上では好ましい。任意数ｎは、フィーダごとに１インクリメントした値（ｎ←ｎ＋１）とすることができる。平準化部品数Ｆは、基板１枚あたりに使用する部品使用数Ｂと平準化基板枚数Ｅとを乗算して求めるものとしてもよい。なお、平準化基板数Ｅや平準化部品数Ｆは、上述した以外の方法（例えば乱数など）で定めるものとしてもよい。

平準化部品数Ｆを求めると、ＣＰＵ６２ａは、平準化部品数Ｆが総部品数Ａを超えているか否かを判定し（ステップＳ２５０）、平準化部品数Ｆが総部品数Ａを超えているときには、平準化部品数Ｆを総部品数Ａで除算した剰余（余り数）を平準化部品数Ｆに再設定する（ステップＳ２６０）。上記設定方法では、任意数ｎによっては、平準化部品数Ｆがリール７３の総部品数Ａを超えてしまう場合がある。ここでは、平準化部品数Ｆを総部品数Ａで除算した剰余とすることにより、平準化部品数Ｆを総部品数Ａよりも小さい値に設定するのである。ステップＳ２６０のあと、または、ステップＳ２５０で平準化部品数Ｆが総部品数Ａを超えていないときには、ＣＰＵ６２ａは、部品残数Ｄが値「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２７０）。部品残数Ｄが値「０」でないときには、平準化部品数Ｆが部品残数Ｄを超えるか否かを判定する（ステップＳ２８０）。平準化部品数Ｆが部品残数Ｄを超えるときには、使用途中のリール７３が複数発生しない範囲である部品数を平準化部品数Ｆに再設定する（ステップＳ２９０）。この再設定は、例えば、部品残数Ｄ以下で且つ０より大きい範囲のいずれかの値を平準化部品数Ｆとすればよい。この再設定は、例えば、平準化部品数Ｆを部品残数Ｄで除算した剰余（余り数）を平準化部品数Ｆとしてもよい。このようにすると、使用途中のリール７３が複数発生しない範囲の平準化部品数Ｆを設定することができる。ステップＳ２３０〜Ｓ２９０の処理により、総部品数Ａに基づいて定められる（例えばリール７３の部品を使い切る）交換タイミングより短時間で、且つ他のフィーダ７２と異なるタイミングである平準化部品数Ｆ（平準化タイミング）をフィーダ７２の交換指示タイミングに設定することができる。

ここで、使用途中のリール７３が複数発生しない範囲の平準化部品数Ｆの設定について説明する。図７は、使用途中のリール発生を抑制した交換を行う説明図である。図７では、生産基板枚数Ｓが５６８０枚、新品リールの総部品数Ａが１０００個、基板１枚あたりに使用する部品使用数Ｂが２個、必要リール数Ｃが１２本、部品残数Ｄが３６０個である場合を具体的に説明する。ここで、平準化部品数Ｆを２００個に定めた場合を例１とし、９００個に定めた場合を例２とする。例２では、初回のリール７３が９００個使用した時点で次のリール７３に交換されるから、１００個の部品を残した使用途中のリール７３が、初回に生じる。そして、最終回の１２回目のリール交換で必要な部品数は４６０個であり、初回のリールでは最終回の実装個数に足りない。このため、例２では、最終回のリール交換で新品リールを装着するか、初回のリールを装着して使い切ったあと更に新品リールを装着するかのいずれかになる。前者では部品が１００個及び５４０個残る使用途中のリールが２本発生し、後者では生産終了間際で交換頻度が上昇してしまう。一方、例１では、初回のリール７３が２００個使用した時点で次のリール７３に交換されるから、８００個の部品を残した使用途中のリール７３が初回に生じる。そして、最終回のリール交換で必要な部品数は１６０個であり、初回のリールを最終回の実装処理に用いることができる。このように、初回に使用する平準化部品数Ｆは、部品残数Ｄ以下の値に定めるものとすれば、使用途中のリール７３が複数発生しない範囲となる。なお、部品残数Ｄが「０」であるとき、即ち、必要部品数を生産基板数Ｓで除算した際に割り切れるときは、必ず、初回の残数が最終回の実装数になるから、平準化部品数Ｆを新品リールの総部品数Ａ以下の値に定めれば、使用途中のリール７３は複数発生しない。

さて、ステップＳ２９０のあと、または、ステップＳ２８０で平準化部品数Ｆが部品残数Ｄを超えないとき、または、ステップＳ２７０で部品残数Ｄが値「０」であるとき、ＣＰＵ６２ａは、抽出した全フィーダ７２の平準化が終了したか否かを判定する（ステップＳ３００）。全フィーダの平準化が終了していないときには、ＣＰＵ６２ａは、ステップＳ２３０以降の処理を実行する。即ち、次に平準化を行うフィーダ７２を設定し、そのフィーダ７２に対して平準化部品数Ｆを設定するのである。一方、ステップＳ３００で、抽出した全フィーダ７２の平準化が終了したときには、平準化処理の結果が所定の許容範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。この判定は、例えば、所定期間において交換を要するフィーダ７２の数が所定の許容数以下であるか否かに基づいて行うことができる。所定の許容数は、例えば、所定期間内に作業者がフィーダ７２の準備作業及び交換作業を行うことができるフィーダ７２の数としてもよい。この所定の許容数は、生産処理に従事する作業者の数に応じて定めるものとしてもよい。平準化処理の結果が許容範囲内にないときには、ＣＰＵ６２ａは、ステップＳ２３０以降の処理を実行する。即ち、平準化を行うフィーダを設定し、ステップＳ２４０で前回と異なる平準化基板数を設定して平準化処理を実行する。このような処理を繰り返していくうちに、ステップＳ３１０で、平準化処理の結果が許容範囲内にあるときには、初回の交換のみ平準化部品数Ｆを交換指示タイミングに設定し、その他の交換は総部品数Ａを交換指示タイミングに設定し（ステップＳ３２０）、このルーチンを終了する。このように、初回交換のみ平準化部品数Ｆを用いるから、初回交換時以外はリール７３を使い切る設定となり、使用途中のリール７３がより発生しにくくなる。なお、ここで設定した交換指示タイミングは、実装処理開始前に、通信デバイス６８を介して実装装置１１へ出力される。

さて、図５の平準化処理ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１６０で交換タイミング設定ルーチンを終えると、ＣＰＵ６２ａは、使用途中のリール７３を有するフィーダ７２、即ち、ステップＳ１５０で除外されたフィーダ７２が部品供給装置７０にあるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。該当するフィーダ７２があるときには、ＣＰＵ６２ａは、使用途中のフィーダを使い切ったあとの２回目以降の交換指示タイミングを設定する（ステップＳ１８０）。この交換タイミングの設定については、例えば、上述した平準化処理を行ったあとのフィーダ７２に対して、使用途中のフィーダ７２の交換作業が重ならないよう、使用途中のフィーダ７２の交換指示タイミングを設定する。ＣＰＵ６２ａは、例えば、使用途中のフィーダ７２において、２回目以降の交換では新品リールを用いるものとし、部品切れ間隔Ｇに基づき交換タイミング（例えば、生産枚数）を設定する。そして、２回目以降の交換において、所定期間（例えば、何枚目かの生産枚数）で交換指示タイミングになるフィーダ７２の数を求め、このフィーダ７２の数が所定の許容範囲内であれば、平準化部品数Ｆを設定することなく、そのまま新品リールを用いた通常の交換指示タイミングとする。一方、２回目以降の交換において、使用途中のフィーダ７２の交換タイミングと一致するフィーダ７２の数が所定の許容範囲を超えるときには、ＣＰＵ６２ａは、上述と同様に、基準数Ｘ及び任意数ｎを用いて平準化基板枚数Ｅを設定し、平準化部品数Ｆを求める。そして、ＣＰＵ６２ａは、上述のステップＳ３１０と同様に、平準化処理結果が許容範囲内にあるか否かの判定を行い、平準化処理結果が許容範囲内にないときには、平準化基板枚数Ｅを変更して上記ステップＳ２３０〜Ｓ３１０と同様の処理を、平準化処理結果が許容範囲に入るまで行うのである。こうして、ステップＳ１５０で一旦除外された使用途中のリール７３を有するフィーダ７２の交換指示タイミングを設定する。

ステップＳ１８０のあと、または、ステップＳ１７０で、除外されたフィーダ７２が部品供給装置７０にないときには、ＣＰＵ６２ａは、初回に生じた使用途中のフィーダ７２に対するメッセージ表示タイミングを設定し（ステップＳ１９０）、このルーチンを終了する。この表示タイミングは、通常、各々のフィーダ７２の初回の交換指示タイミングと、最終回の交換指示タイミングとに設定される。表示するメッセージは、例えば、初回の交換時は「発生した使用途中のリール７３は最終回の交換に用いて下さい」旨のメッセージとしてもよい。また、最終回の交換時は「初回に生じた使用途中のリール７３を装着して下さい」旨のメッセージとしてもよい。使用途中のフィーダ７２がすぐに部品供給装置７０に装着されてしまうと、平準化処理を行わない状態に戻ってしまうことがある。一方、これらのメッセージを、操作パネル５５に表示すると、使用途中のフィーダ７２がすぐに部品供給装置７０に装着されてしまうことをより抑制することができる。

ここで、上述した平準化処理について、具体例を用いて説明する。図８は、平準化を行わないフィーダ交換の具体例の説明図であり、図８（ａ）が初期条件、図８（ｂ）がリールの交換回数と生産枚数との関係、図８（ｃ）がリールの交換回数と部品使用数との関係である。図９は、平準化を行わないフィーダの交換タイミング及び作業時間の概念図である。図１０は、平準化を実行したフィーダ交換の具体例の説明図であり、図１０（ａ）が初期条件、図１０（ｂ）がリールの交換回数と生産枚数との関係、図１０（ｃ）がリールの交換回数と部品使用数との関係である。図１１は、平準化を実行したフィーダの交換タイミング及び作業時間の概念図である。ここでは、図８に示す条件を有する、部品１〜６のフィーダ７２の交換について説明する。各フィーダの部品切れ間隔Ｇは、それぞれ、５００枚、２５０枚、１２５枚、２５０枚、１６７枚、３００枚であるから、新品のリール７３を部品供給装置７０に装着した状態からは、生産基板数がおおよそ５００枚単位で交換作業が重なることになる（図９（ｂ）参照）。一方、本実施形態の管理コンピュータ６０では、図１０に示すように、基準数Ｘと任意数ｎとを用いて、平準化基板数Ｅを設定し、平準化部品数Ｆを算出する平準化処理を行う。図１０では、基準数Ｘは４１とした。なお、図１０（ａ）に示すように、部品５については、当初の平準化部品数Ｆが総部品数Ａを超えるので、ステップＳ２６０で平準化部品数Ｆを総部品数Ａで除算した剰余を平準化部品数Ｆに再設定する。また、部品６では、部品残数Ｄが値「０」でなく、当初の平準化部品数Ｆが部品残数Ｄを超えるので、ステップＳ２９０で平準化部品数Ｆを部品残数Ｄで除算した剰余を平準化部品数Ｆに再設定する。このように、部品１では、基板数４１枚、部品数８２個を装着した時点（９１８個残り）で、次のフィーダ７２に交換指示する。同様に、部品２では、基板数８２枚、部品数１６４個を装着した時点（３３６個残り）で、次のフィーダ７２に交換指示する。図１１（ａ）に示すように、初回のみ平準化部品数Ｆを用いて、早い交換を行うが、２回目以降は、通常のリール７３を使い切る条件で、リール７３の交換を継続する。そして、最終回に、初回で使用途中となったリール７３を再装着して実装処理を行う。このように平準化処理を行うと、図１１（ｂ）に示すように、予備フィーダ７６の準備作業及び交換作業に要する時間をできるだけ許容範囲内にすることができる。

次に、実装装置１１の動作、例えば、管理コンピュータ６０から取得した交換指示タイミングを用いて実装処理を実行する処理について説明する。図１２は、実装コントローラ５０のＣＰＵ５１により実行される実装処理ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、実装コントローラ５０のＨＤＤ５３に記憶され、作業者による開始指示により実行される。

このルーチンが開始されると、ＣＰＵ５１は、まず、管理コンピュータ６０から生産ジョブデータを取得し（ステップＳ４００）、上記設定された交換指示タイミング及びメッセージ表示タイミングを取得する（ステップＳ４１０）。次に、ＣＰＵ５１は、基板１６の搬送及び固定処理を実行し（ステップＳ４２０）、生産ジョブデータの実装順に基づいて、吸着を行う部品を設定し（ステップＳ４３０）、部品の吸着処理及び配置処理を行う（ステップＳ４４０）。この処理では、ＣＰＵ５１は、部品供給装置７０の所定のピックアップ位置に吸着ノズル４０を移動させ、部品を吸着する。部品を吸着したのち、ＣＰＵ５１は、生産ジョブデータで指定されている実装位置の座標まで吸着ノズル４０を移動させ、部品を基板１６上に配置させる。次に、ＣＰＵ５１は、各フィーダ７２の残存部品数を更新してＲＡＭ５４に記憶すると共に、この残存部品数を管理コンピュータ６０へ出力する（ステップＳ４５０）。

続いて、ＣＰＵ５１は、フィーダ７２のいずれかが交換指示タイミングに至ったか否かを判定する（ステップＳ４６０）。フィーダ７２のいずれかが交換指示タイミングに至ったときには、ＣＰＵ５１は、交換指示タイミングが、初回交換、最終回交換、初回及び最終回以外の交換（通常交換）のうちどのタイミングであるかを判定する（ステップＳ４７０）。交換指示タイミングが初回交換であるときには、今回生じた使用途中のリール７３を生産の最終回に装着する旨の情報（メッセージ）を作業者に報知し（ステップＳ４８０）、更にこのフィーダ７２を交換する交換指示の情報（メッセージ）を作業者へ報知する（ステップＳ４９０）。作業者への報知は、操作パネル５５の表示部５６にその内容を含む画面を表示することにより行うものとする。このとき、警告ランプを点灯させたり、ブザーなど音により報知してもよい。これを確認した作業者は、該当するフィーダ７２の準備作業及び交換作業を行う。

一方、ステップＳ４７０で通常交換の交換指示タイミングであるときには、ステップＳ４９０でこのフィーダ７２を交換する交換指示の情報を作業者へ報知する。このとき、ＣＰＵ５１は、新品のリール７３を有するフィーダ７２を部品供給装置７０へ装着する旨、作業者に報知してもよい。こうすれば、通常の実装時に、使用途中のフィーダ７２が部品供給装置７０に装着されてしまうことをより抑制できるから、通常交換の最中に生産計画がずれてしまうのをより抑制することができる。これを確認した作業者は、該当するフィーダ７２の準備作業及び交換作業を行う。一方、ステップＳ４７０で最終回の交換指示タイミングであるときには、初回に生じた使用途中のリール７３を装着する情報（メッセージ）を作業者へ報知し（ステップＳ５００）、ステップＳ４９０でこのフィーダ７２を交換する交換指示の情報を作業者へ報知する。これを確認した作業者は、初回に生じた使用途中のリール７３を有するフィーダ７２の準備作業及び交換作業を行う。

ステップＳ４９０のあと、または、ステップＳ４６０で交換指示タイミングでないときには、ＣＰＵ５１は、現在の基板１６の実装処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ５１０）、現在の基板１６の実装処理が完了していないときには、ステップＳ４３０以降の処理を実行する。即ち、ＣＰＵ５１は、現在の基板１６上に部品を次々に実装する。一方、ステップＳ５１０で現在の基板１６の実装処理が完了したときには、ＣＰＵ５１は、実装完了した基板１６を排出し（ステップＳ５２０）、生産完了したか否かを判定する（ステップＳ５３０）。生産完了していないときには、ＣＰＵ５１は、ステップＳ４２０以降の処理を繰り返し実行する。即ち、ＣＰＵ５１は、新たな基板１６を搬送、固定し、交換指示タイミングに至ったときにはその旨のメッセージを表示させつつ、部品を基板１６上へ実装する処理を繰り返し行う。一方、ステップＳ５３０で生産完了したときには、このルーチンを終了する。このように、初回の交換のみ平準化部品数Ｆにより各フィーダ７２の交換タイミングをずらすことにより、交換作業の平準化を図ることができる。また、初回に生じた使用途中のリール７３を最終回に用いることにより、管理に難のある使用途中のリール７３の発生をできるだけ抑制することができる（図１１参照）。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のフィーダ７２（リール７３）が本発明の収容部に相当し、部品供給装置７０が部品供給部に相当し、Ｘ軸スライダ２６、Ｙ軸スライダ３０及びヘッド２４が実装処理部に相当し、ＣＰＵ６２ａが設定手段に相当し、通信デバイス６８が出力手段に相当する。

以上説明した管理コンピュータ６０によれば、新品のリール７３に含まれる総部品数Ａに基づいて定められる交換タイミングより短時間に変更し、且つ他のフィーダ７２と異なるタイミングとする平準化部品数Ｆ（平準化タイミング）をこのフィーダ７２の交換指示タイミングに初回交換時のみ（一時的に）設定する。そして、設定された交換指示タイミングを実装装置１１へ出力する。その後、この出力された交換指示タイミングがフィーダ７２の交換指示として作業者に報知される。このように、一時的に平準化タイミングを用いるから、他の交換時には交換タイミングをずらさずに、即ち、リール７３に収容した部品を使い切りながら実装処理を行うことができる。また、平準化タイミングを用いて一旦交換タイミングをずらすことにより、その後の交換タイミングが重なりにくくなる。したがって、使用途中のリール７３をできるだけ出さずにフィーダ７２の交換作業を平準化することができる。また、実装処理の開始後、最初の１回目の交換指示タイミングに平準化タイミングを設定するから、最初に他のフィーダ７２との交換タイミングがずれ、その後、リール７３に収容された部品を使い切りながら実装処理を行うことができるため、交換作業を平準化するに際して、使用途中のリール７３の発生をより抑制することができる。

また、総部品数Ａと、実装処理で使用する部品使用数Ｂとに基づいて、使用途中のリール７３が複数発生しない範囲の平準化タイミングを設定するため、交換作業を平準化するに際して、使用途中であるリール７３の発生をより抑制することができる。このとき、使用部品数（Ｓ×Ｂ）を総部品数Ａで除算した部品残数Ｄ以下となるタイミングに平準化タイミングを設定するため、部品が残余したリール７３が複数発生しない範囲の交換指示タイミングをより確実に設定することができる。更に、１つのフィーダ７２に対して１回のみ平準化タイミングを交換指示タイミングに設定するため、他のフィーダ７２との交換タイミングをずらすにあたり、使用途中で取り外すフィーダ７２が１個になるため、交換作業を平準化するに際して、使用途中のリール７３の発生をより抑制することができる。更にまた、使用途中のリール７３が部品供給装置７０に装着されたときには、使用途中のリール７３を使い切ったあとに、平準化タイミングをフィーダ７２の交換指示タイミングに設定するため、使用途中のリール７３の部品を使い切ることができ、使用途中のリール７３の管理などの手間をより省くことができる。そして、使用途中のリール７３を使い切ることを優先するか、平準化タイミングを優先するかを設定可能であるため、作業者の要求に応えることができる。そしてまた、平準化タイミングで生じた使用途中のリール７３を実装処理の最後に部品供給装置７０に装着する旨の情報を出力するため、実装処理での最後以外はリール７３に収容された部品を使い切ることができ、より効率よく交換作業を平準化することができる。特に、最初に平準化タイミングを用いて生じた使用途中のリール７３を最後に用いるため、その間は常にリール７３を使い切ることができ、極めて効率よく交換作業を平準化することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、部品残数Ｄに基づいて、使用途中で取り外されてしまうフィーダ７２が複数発生しない範囲の平準化タイミングを設定するものとしたが、この処理を省略してもよい。こうしても、平準化タイミングを一時的に用いることによって、使用途中のリール７３をできるだけ出さずにフィーダ７２の交換作業を平準化することができる。

上述した実施形態では、１つのフィーダ７２に対して１回のみ平準化タイミングを用いるものとしたが、特にこれに限定されず、２回用いてもよい。なお、処理の容易さからは、１回のみとすることが好ましい。また、上述した実施形態では、最初の交換作業に対して平準化タイミングを用いるものとしたが、特にこれに限定されず、２回目や３回目の交換作業に対して平準化タイミングを用いるものとしてもよい。なお、交換作業の平準化の観点からは、できるだけ早期に平準化タイミングを用いる方が好ましい。

上述した実施形態では、生産開始時に使用途中のリール７３が装着された場合、このリール７３を使い切ったあとに平準化タイミングを適用するものとしたが、特にこれに限定されない。使用途中のリール７３の使用を不許可としてもよい。また、使用途中のリール７３を使い切ることを優先するか、平準化タイミングを設定することを優先するかを指定することができるとしたが、この指定を省略するものとしてもよい。

上述した実施形態では、平準化タイミングで生じた使用途中のリール７３を実装処理の最後に部品供給装置７０に装着する旨の情報を出力するものとしたが、特に限定されず、この処理を省略してもよい。

上述した実施形態では、部品切れ間隔Ｇが重なるフィーダ７２を抽出してこれらに対して平準化処理を行うものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、すべてのフィーダ７２に対して平準化処理を行うものとしてもよい。

上述した実施形態では、ステップＳ３１０で平準化処理結果が許容範囲に入るまで平準化部品数の再設定を行うものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、複数の平準化タイミングの候補を求める処理を、所定時間内繰り返し、その中で最も平準化効果の高い平準化タイミングを採用するものとしてもよい。

上述した実施形態では、交換指示を操作パネル５５で報知するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、ディスプレイ６６や準備作業用コンピュータ９０のディスプレイで交換指示を報知するものとしてもよい。交換を報知する装置は、作業者が認識することができれば特にどの装置であってもよい。

上述した実施形態では、平準化タイミングを基準数Ｘ、任意数ｎ、総部品数Ａ、基板１枚の部品使用数Ｂ、部品残数Ｄなどを用いて設定するものとしたが、一時的に用い、通常と異なる平準化タイミングを設定するものとすれば、特に上述した乗算や除算と異なる計算などによりこの平準化タイミングを設定するものとしてもよい。

上述した実施形態では、生産開始前に使用途中のフィーダ７２が部品供給装置７０に装着されている場合について説明したが、生産処理の途中で、使用途中のフィーダ７２が部品供給装置７０に装着された場合も、上述と同様の処理により、平準化タイミングを設定するものとしてもよい。

上述した実施形態では、部品を収容するテープを巻き付けたリール７３を装着したフィーダ７２を「収容部」として説明したが、特にこれに限定されず、例えば、部品を載置するトレイを「収容部」としてもよい。こうしても、収容部の交換作業の平準化を行うことができる。

上述した実施形態では、フィーダ７２にリール７３をセットすることにより予備フィーダ７６を作製したが、実装装置で使用中の部品テープの終端に次の部品テープを繋げるいわゆるスプライシング作業により部品の補給を行うものとしてもよい。この場合、スプライシング作業及び／又はその部品リールを準備する作業が交換作業に相当し、平準化のための交換作業では通常の予備フィーダの作成を行うものとしてもよい。

上述した実施形態では、画面を表示出力することによって作業者に交換作業を報知するものとしたが、特にこれに限定されず、音声を出力することによって作業者に交換作業を報知するものとしてもよいし、印刷物を印刷出力することにより作業者に交換作業を報知するものとしてもよい。

上述した実施形態では、実装処理の実行開始前に平準化処理ルーチンを行うものとして説明したが、特にこれに限定されず、所定期間の経過ごとに平準化処理ルーチンを繰り返し実行するものとしてもよい。こうしても、フィーダ７２交換作業を平準化することができる。

上述した実施形態では、管理コンピュータ６０が支援装置の機能を有するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、実装装置１１の実装コントローラ５０が支援装置の機能を有するものとしてもよいし、準備作業用コンピュータ９０が支援装置の機能を有するものとしてもよいし、それ以外のコンピュータが支援装置の機能を有するものとしてもよい。また、上述した実施形態では、管理コンピュータ６０を支援装置として説明したが、特にこれに限定されず、例えば、支援方法としてもよいし、そのプログラムとしてもよい。

１ 組立工場、１０ 生産ライン、１１，１１ａ〜１１ｄ 実装装置、１６ 基板、１８ 基板搬送装置、２０ 支持板、２２ コンベアベルト、２４ ヘッド、２６ Ｘ軸スライダ、２８ ガイドレール、３０ Ｙ軸スライダ、３２ ガイドレール、３４ Ｚ軸モータ、３６ ボールネジ、４０ 吸着ノズル、５０ 実装コントローラ、５１ ＣＰＵ、５２ ＲＯＭ、５３ ＨＤＤ、５４ ＲＡＭ、５５ 操作パネル、５６ 表示部、５７ 操作部、６０ 管理コンピュータ（支援装置）、６２ コンピュータ本体、６２ａ ＣＰＵ、６２ｂ ＲＯＭ、６２ｃ ＨＤＤ、６２ｄ ＲＡＭ、６２ｅ 入出力インタフェース、６２ｆ バス、６４ 入力デバイス、６６ ディスプレイ、６８ 通信デバイス、７０ 部品供給装置、７１ スロット、７２ フィーダ、７３ リール、７４ スプロケット、７５ 記憶素子、７６ 予備フィーダ、９０ 準備作業用コンピュータ、Ａ１ 生産エリア、Ａ２ 準備エリア。

Claims (8)

1. 異なる種類の部品をそれぞれ収容して供給する複数の収容部を装着した部品供給部と前記部品供給部の各収容部から部品を採取して基板上へ実装する実装処理部とを備えた実装装置での、前記部品供給部に装着された収容部と次に用いる収容部との交換を支援する支援装置であって、
   前記収容部に含まれる総部品数に基づいて定められる交換タイミングより短時間で、且つ他の収容部と異なるタイミングである平準化タイミングを該収容部の交換指示タイミングに一時的に設定する設定手段と、
   前記設定された交換指示タイミングの情報を出力する出力手段と、
   を備えた支援装置。
2. 前記設定手段は、前記収容部に収容される総部品数と実装処理で使用する使用部品数とに基づいて、使用途中で取り外されてしまう収容部が複数発生しない範囲の前記平準化タイミングを交換指示タイミングに設定する、請求項１に記載の支援装置。
3. 前記設定手段は、前記収容部に含まれる総部品数に基づいて定められる交換タイミングを前記交換指示タイミングに設定すると共に、１つの収容部に対して１回のみ前記平準化タイミングを交換指示タイミングに設定する、請求項１又は２に記載の支援装置。
4. 前記設定手段は、実装処理の開始後、最初の１回目の前記収容部の交換指示タイミングに前記平準化タイミングを設定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の支援装置。
5. 前記設定手段は、使用途中の収容部が前記部品供給部に装着されたときには、該使用途中の収容部を使い切ったあとに、前記平準化タイミングを該収容部の交換指示タイミングに設定する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の支援装置。
6. 前記設定手段は、使用途中の収容部を使い切ることを優先するか、前記平準化タイミングを前記収容部の交換指示タイミングに設定することを優先するかの指定情報に応じて、前記交換指示タイミングを設定する、請求項５に記載の支援装置。
7. 前記出力手段は、前記平準化タイミングで生じた使用途中の収容部を実装処理の最後に前記部品供給部に装着する旨の情報を出力する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の支援装置。
8. 前記出力手段は、前記平準化タイミングを前記交換指示タイミングに設定したのち、新品の収容部を前記部品供給部に装着する旨の情報を出力する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の支援装置。

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