JP2016031958A - 部品収納具の組合せ決定方法、および部品実装機の部品装着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複式部品供給装置に一緒に搭載する複数の部品収納具の交換の手間を軽減するとともに、使いかけの部品収納具の発生を抑制し、さらには、複式部品供給装置に１個の部品収納具のみを搭載する非効率な使用を抑制する部品収納具の組合せ決定方法を提供する。
【解決手段】部品収納具（部品供給リール）を着脱可能に搭載する搭載部、および部品収納具から部品供給位置へ部品を順次供給する部品供給機構を複数組有する複式部品供給装置において、一緒に搭載する複数の部品収納具の搭載組合せを決定する方法であって、部品収納具ごとに、収納している部品の種類Ａ〜Ｄに基づき、部品の収納数ｎを１枚の基板に装着される使用数ｍで除算してそれぞれ基板生産可能数ａを求め、基板生産可能数ａが相互に等しい部品収納具の組合せを搭載組合せとする。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の部品収納具を搭載して部品実装機に配設される複式部品供給装置に関し、より詳細には、一緒に搭載する複数の部品収納具の搭載組合せを決定する方法に関する。

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を一列に連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。さらに、基板に装着する部品点数に応じて、複数の部品実装機を列設することも一般化されている。部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。部品供給装置の代表例として、多数の部品を所定ピッチで収納したテープを繰り出す方式のフィーダ装置がある。フィーダ装置は、幅方向寸法が小さい薄型形状とされており、複数台が並んで搭載される。

部品実装機のユーザは、部品１点あたりの装着に要するコストを低減するために、できるだけ列設する部品実装機の台数を減らしたいという要望を抱いている。部品実装機の台数を決める実際の制約事項は、基板１枚への部品装着に要する装着サイクルタイム、および装着する部品の種類数となる。ここで、部品実装機の装着スピードは年々高速化されており、装着サイクルタイムは短縮化されつつある。すると、部品実装機１台あたりの部品の種類数、換言すればフィーダ装置の搭載数を増加させれば、ユーザの要望に応えることができる。

フィーダ装置の搭載数を増加させるためには、その幅方向寸法を現状よりもさらに一層低減する必要がある。しかしながら、部品を収納したテープを巻回するリール（部品供給リール）の幅寸法や、テープを繰り出す機構に用いるモータの大きさなどが制約になり、フィーダ装置の幅方向寸法の低減は物理的に不可能となっている。この対策として、２本のテープをセットにした方式のダブルフィーダ装置があり、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１のテープフィーダ（ダブルフィーダ装置）は、部品を保持したテープに定ピッチで設けられた係合穴に係合する係合爪を備えた第１および第２スプロケット部材と、前記テープより剥ぎ取られたカバーテープを巻き取る第１および第２の巻き取りリールとを備えている。そして、第１および第２スプロケット部材は幅方向に並んで配置され、第１および第２の巻き取りリールも幅方向に並んで配置されている。一方、テープを巻回した部品供給リールは、実施形態の説明によれば、上下方向に並んで配置されている。つまり、狭幅のスプロケット部材や巻き取りリールの２個分の幅の範囲に、広幅の部品供給リールが上下方向に２個並んで配置されている。これによれば、テープフィーダのコンパクト化が実現される。換言すると、スプロケット部材、巻き取りリール、および部品供給リールを１つずつ備える従来のテープフィーダを２個並べる構成と比較して、特許文献１のテープフィーダは薄型化が実現されている。

特開２０００−２５２６８９号公報

ところで、上記したダブルフィーダ装置に搭載する２種類の部品供給リールの搭載組合せをアトランダムに決定すると、部品の無くなる時期が一致せず、部品供給リールを１個ずつ交換することになる。これに対し、仮に部品の無くなる時期が揃えば、部品供給リールを２個同時に交換できて手間が半減する。

また、基板生産の効率化のために、２種類の部品供給リールを搭載したダブルフィーダ装置を実装機外に予め準備しておき、ダブルフィーダ装置ごと交換する方法がある。この方法では、一方の部品供給リールが空になって取り外したダブルフィーダ装置において、他方の部品供給リールに多数の部品が残って使いかけになり、扱いに困ることが生じ得る。例えば、２箇所のリール搭載部を有しながらも１個の部品供給リールのみを搭載して使用することになり、生産の効率化に逆行する。

なお、上記した問題点は、ダブルフィーダ装置および部品供給リールだけに限定されず、これらを包含する一般的な複式部品供給装置および部品収納具においても発生し得る。

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、複式部品供給装置に一緒に搭載する複数の部品収納具の搭載組合せを適正に決定して、部品収納具の交換の手間を軽減するとともに、使いかけの部品収納具の発生を抑制し、さらには、複式部品供給装置に１個の部品収納具のみを搭載する非効率な使用を抑制する部品収納具の組合せ決定方法を提供することを解決すべき課題とする。また、複式部品供給装置を有効利用して、部品１点あたりの装着に要するコストを低減した部品実装機の部品装着方法を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決する請求項１に係る部品収納具の組合せ決定方法の発明は、多数の部品を収納した部品収納具を着脱可能に搭載する搭載部、および前記搭載部に搭載された前記部品収納具から部品供給位置へ前記部品を順次供給する部品供給機構を複数組有して、前記部品を基板に装着する部品実装機に配設される複式部品供給装置において、複数の前記搭載部に一緒に搭載する複数の部品収納具の搭載組合せを決定する方法であって、前記部品収納具ごとに、収納している部品の種類に基づき、前記部品の収納数を１枚の前記基板に装着される使用数で除算してそれぞれ基板生産可能数を求め、前記基板生産可能数が相互に等しい部品収納具の組合せを前記搭載組合せとする。

請求項１に係る部品収納具の組合せ決定方法の発明では、部品の収納数を１枚の基板に装着される使用数で除算してそれぞれ求めた基板生産可能数が相互に等しい部品収納具の組合せを搭載組合せとする。これによれば、基板生産可能数の基板を実際に生産したとき、複数の部品収納具の部品が同じタイミングで無くなるので、複数の部品収納具を一括して交換でき、手間が軽減される。また、いずれかの部品収納具の部品だけが使いかけになることは発生しない。さらには、複式部品供給装置に１個の部品収納具のみを搭載する非効率な使用が抑制される。

第１および第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法で使用するダブルフィーダ装置（複式部品供給装置）の構成を示す側面図である。 第１実施形態の部品収納具の組合せ決定方法の簡易な具体例における演算処理結果の一覧表の図である。 第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法で使用する部品実装機の全体構成を示す平面図である。 第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法を実施するコンピュータの演算処理フローの図である。 第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法の簡易な具体例における演算処理結果の一覧表の図である。

まず、本発明の第１実施形態の部品収納具の組合せ決定方法で使用する部品実装機および複式部品供給装置について説明する。図面は省略するが、部品実装機は、基板搬送装置、部品移載装置、フィーダ装置、およびダブルフィーダ装置１などにより構成されている。基板搬送装置は、基板を搬入して部品装着位置に位置決めし、部品が装着された基板を搬出する。部品移載装置は、実装ヘッドを移動駆動および吸着駆動することにより、フィーダ装置およびダブルフィーダ装置１から部品を採取して位置決めされた基板に装着する。

フィーダ装置は、リール搭載部およびテープ繰り出し式部品供給機構を１組有する一般的な装置である。フィーダ装置は、本発明の単式部品供給装置の一実施形態である。ダブルフィーダ装置１は、リール搭載部３、４およびテープ繰り出し式部品供給機構５を２組有する。図１は、第１および第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法で使用するダブルフィーダ装置１の構成を示す側面図である。ダブルフィーダ装置１は、本発明の複式部品供給装置の一実施形態である。フィーダ装置およびダブルフィーダ装置１は、薄型形状であり、パレット台の上に並んで着脱可能に搭載される。パレット台に搭載されるフィーダ装置およびダブルフィーダ装置１の各台数および並び順は、適宜変更することができる。フィーダ装置およびダブルフィーダ装置１は、パレット台に搭載可能な台数よりも多数準備されていることが好ましい。パレット台は、部品実装機に対して着脱可能に配設される。

図１において、ダブルフィーダ装置１は、紙面左方を前側とし、紙面右方を後側とし、紙面表裏方向の幅寸法が小さい。ダブルフィーダ装置１は、大きな側板２に多数の部材が組み付けられて構成されている。側板２の後側寄りの上下に並んで、上側リール搭載部３および下側リール搭載部４が配設されている。側板２の前側寄りには、２組のテープ繰り出し式部品供給機構５（以降はテープ繰り出し機構５と略記）が幅方向（紙面の表裏方向）に並んで配設されている。

上側リール搭載部３および下側リール搭載部４は、それぞれ部品供給リール９を回転可能に支承する。上側リール搭載部３は、円形の部品供給リール９の下側の外縁に沿う円孤上に配置された４個のローラ部材３１からなる。各ローラ部材３１は、側板２に回転自在に軸承されており、共同して部品供給リール９を支承する。これに類似して、下側リール搭載部４は、円形の部品供給リール９の下側の外縁に沿う円孤上に配置された５個のローラ部材４１からなる。各ローラ部材４１は、側板２に回転自在に軸承されており、共同して部品供給リール９を支承する。

各部品供給リール９は、多数の部品を一列に収納した部品収納テープ８が巻回されている。部品供給リール９は、本発明の部品収納具の一実施例である。部品収納テープ８は、部品を収納する窓枠部を有するボトムテープ８１と、ボトムテープ８１に貼設されたカバーテープ８２とからなる。ボトムテープ８１の縁には、長さ方向に一列に並ぶ係合穴が穿設されている。カバーテープ８２は、ボトムテープ８１の窓枠部を封じて、収納された部品の脱落を防止している。

上側の部品供給リール９の上部から前方に引き出された部品収納テープ８は、１個のガイドローラ３２に案内されてテープ繰り出し機構５に向かう。下側の部品供給リール９の後部から上方に引き出された部品収納テープ８は、３個のガイドローラ４２、４３、３２に案内され、上側の部品供給リール９の後方および上方を通りテープ繰り出し機構５に向かう。ガイドローラ３２の位置で、２本の部品収納テープ８は、上下に重なってテープ繰り出し機構５に向かう。

幅方向に並ぶ２組のテープ繰り出し機構５は、共通のテープ供給路５１を有する。かつ、２組のテープ繰り出し機構５は、それぞれの部品供給位置５２、スプロケット５３、駆動モータ５４、駆動ギヤ５５、およびピンチローラ５６を有している。テープ供給路５１は、後方から前方に向けて概ね水平に設けられている。テープ供給路５１の途中において、後方から入ってくる２本の部品収納テープ８は、２組のテープ繰り出し機構５へと左右に振り分けられる。テープ供給路５１の前端付近は、幅方向に並んだそれぞれの部品供給位置５２となっている。各部品供給位置５２の少し後方のテープ供給路５１の下方に、スプロケット５３が回転可能に支承されている。スプロケット５３の外周の歯の一部は、テープ供給路５１から上方に突出して、ボトムテープ８１の係合穴に係入する。

スプロケット５３を回転駆動する駆動源として、駆動モータ５４がテープ供給路５１の下側に配設されている。２台の駆動モータ５４（１台は図に見えない）は、相互に独立して回転できるように回路構成され、制御される。駆動モータ５４の回転は、駆動ギヤ５５および図略の駆動ベルトを介してスプロケット５３に伝達される。一方、テープ供給路５１の後方寄りの上方には、ピンチローラ５６が配設されている。ピンチローラ５６は、駆動モータ５４によって共通に駆動され、カバーテープ８２を挟持して回転する。

図略の制御部からの指令にしたがい駆動モータ５４が回転すると、スプロケット５３は、図１の反時計回りに回転してボトムテープ８１を前方に繰り出す。これに同期して、ピンチローラ５６は、回転しながらカバーテープ８２を後方に引き戻す。カバーテープ８２は、スプロケット５３の手前でボトムテープ８１から剥離されてＵターンする。これにより、ボトムテープ８１は、窓枠部から部品を供給できる状態になって、部品供給位置５２に向かう。ボトムテープ８１は、部品供給位置５２で部品が採取された後に前方へと案内され、図略の切断機で切断処理される。一方、カバーテープ８２は、ピンチローラ５６の後方からから下方へと案内されて処理される。

ダブルフィーダ装置１の幅寸法は、部品収納テープ８の幅寸法の２倍よりも若干大きい。これに対して、部品供給リール９の幅寸法は、部品収納テープ８の幅寸法よりもかなり大きい。したがって、２個の部品供給リール９を幅方向に並べて配置することはできないが、図１に示されるように上下方向に並べて配置することはできる。また、駆動モータ５４は、かなり大きな部材であり、やはり幅方向に並べて配置することはできない。しかしながら、２個の駆動モータ５４の位置をずらして配設することはできる。これにより、部品供給リール９および駆動モータ５４を１つずつ備える一般的なフィーダ装置を２個並べる構成と比較して、ダブルフィーダ装置１は薄型化が実現されている。

次に、第１実施形態の部品収納具の組合せ決定方法について説明する。第１実施形態の組合せ決定方法では、ダブルフィーダ装置１の上側リール搭載部３および下側リール搭載部４に一緒に搭載する２個の部品供給リール９の搭載組合せを決定する。第１実施形態の組合せ決定方法は、コンピュータを用いた演算処理によって実施される。例えば、部品実装機を含んだ基板生産ラインの全体を制御するホストコンピュータのソフトウェアを用いて実施され、これに限定されない。

第１実施形態の組合せ決定方法において、コンピュータは、まず、部品供給リール９ごとに、収納している部品の種類に基づき、部品の収納数ｎを１枚の基板に装着される使用数ｍで除算してそれぞれ基板生産可能数ａを求める。次に、コンピュータは、基板生産可能数ａが相互に等しい部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。

上記したコンピュータの演算処理について、簡易な具体例を示して説明する。図２は、第１実施形態の部品収納具の組合せ決定方法の簡易な具体例における演算処理結果の一覧表の図である。具体例では、４個の第１〜第４部品供給リール９を使用して４種類Ａ〜Ｄの部品を供給する場合を想定する。図２に示されるように、第１部品供給リール９が収納している部品の種類Ａであり、収納数ｎ１＝１０００個である。なお、前記の「収納数ｎ１」において、ｎに添えた１は第１部品供給リール９の「第１」を示しており、以降この表記方法を用いる（使用数ｍおよび基板生産可能数ａについても同）。同様に、第２部品供給リール９が収納している部品の種類Ｂで、収納数ｎ２＝１０００個、第３部品供給リール９が収納している部品の種類Ｃで、収納数ｎ３＝２０００個、第４部品供給リール９が収納している部品の種類Ｄで、収納数ｎ４＝２０００個である。

第１〜第４部品供給リール９は使用開始前の新品であり、コンピュータは予め収納数ｎ１〜ｎ４を把握している。これに限定されず、使いかけの部品供給リールであっても、コンピュータは、使用履歴に基づいて収納数ｎを把握することができる。別法として、部品カウンターを利用し、部品供給リール９から部品収納テープ８を引き出して再度巻回する操作により収納数ｎをカウントし、カウント結果をコンピュータに受け渡すようにしてもよい。

一方、部品実装機で生産する基板に関し、種類Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの部品が１枚の基板に装着される使用数ｍ１〜ｍ４は、それぞれ４個、８個、８個、１６個である。コンピュータは、基板上の全部品を網羅した設計データ（ＣＡＤデータ）や、全部品の装着動作の詳細を規定したレシピデータから、各部品の使用数ｍ１〜ｍ４を把握できる。一般的な基板において、各使用数ｍは、部品の種類に依存して様々な数値になる。また、例えば４枚の分割基板の元になる多面取り基板において、各使用数ｍは４の倍数になる。

コンピュータは、部品の種類Ａについて、収納数ｎ１を使用数ｍ１で除算して基板生産可能数ａ１＝１０００／４＝２５０を求める。同様に、コンピュータは、部品の種類Ｂについて基板生産可能数ａ２＝１２５、部品の種類Ｃについて基板生産可能数ａ３＝２５０、部品の種類Ｄについて基板生産可能数ａ４＝１２５を求める。次に、コンピュータは、基板生産可能数ａ１＝基板生産可能数ａ３と相互に等しいことから、第１部品供給リール９と第３部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。また、コンピュータは、基板生産可能数ａ２＝基板生産可能数ａ４と相互に等しいことから、第２部品供給リール９と第４部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。

なお、第１部品供給リール９および第３部品供給リール９のどちらを上側リール搭載部３に搭載し、どちらを下側リール搭載部４に搭載するか、この時点では定まっていない。同様に、第２部品供給リール９および第４部品供給リール９の搭載位置の上下関係も定まっていない。さらに、第１〜第４部品供給リール９を搭載した２台のダブルフィーダ装置１をパレット台に搭載するときの並び位置も定まっていない。コンピュータは、パレット台上の複数の部品供給位置５２における部品の種類の並び順を最適化する技術を適用して、これらの未定事項を決定する。例えば、コンピュータは、部品の種類の並び順によって変化する実装ヘッドの移動距離が最短となるように、これらの未定事項を決定する。ただし、部品の種類の並び順を最適化する技術は、本発明の必須要件ではない。

オペレータは、決定された搭載組合せにしたがい、部品実装機の外部で２台のダブルフィーダ装置１を準備する。すなわち、オペレータは、第１ダブルフィーダ装置１に第１部品供給リール９および第３部品供給リール９を一緒に搭載し、第２ダブルフィーダ装置１に第２部品供給リール９および第４部品供給リール９を一緒に搭載する。その後、第１および第２ダブルフィーダ装置１はパレット台に搭載され、パレット台は部品実装機に配設される。これにより、部品供給の準備が整い、装着動作の準備が整う。部品実装機に設けられた部品移載装置は、第１および第２ダブルフィーダ装置１の各部品供給位置５２から部品を採取して基板に装着する。

オペレータは、さらに、次に使用する２台のダブルフィーダ装置１を準備する。前回と同様に、オペレータは、第３ダブルフィーダ装置１に第１部品供給リール９および第３部品供給リール９を一緒に搭載し、第４ダブルフィーダ装置１に第２部品供給リール９および第４部品供給リール９を一緒に搭載する。

部品装着動作が順調に進んで１２５枚の基板が生産されると、第２ダブルフィーダ装置１の第２部品供給リール９の種類Ｂの部品と第４部品供給リール９の種類Ｄの部品とが同じタイミングで無くなる。したがって、パレット台から第２ダブルフィーダ装置１を取り外して、第４ダブルフィーダ装置１を搭載する。パレット台上でのダブルフィーダ装置１の交換作業は、フィーダ自動交換ロボットにより行うことができ、人手により行ってもよい。オペレータは、さらに、第２部品供給リール９および第４部品供給リール９を一緒に搭載した第５ダブルフィーダ装置１を準備しておく。

そして、部品装着動作が順調に進んで合計で２５０枚の基板が生産されると、第１のダブルフィーダ装置１の第１部品供給リール９の種類Ａの部品と第３部品供給リール９の種類Ｃの部品とが同じタイミングで無くなる。同時に、第４ダブルフィーダ装置１の第２部品供給リール９の種類Ｂの部品と第４部品供給リール９の種類Ｄの部品とが同じタイミングで無くなる。したがって、パレット台から第１および第４ダブルフィーダ装置１を取り外して、第２および第５ダブルフィーダ装置１を搭載する。以下同様に部品装着動作が順調に進んでいる間、各ダブルフィーダ装置１では、２種類の部品が同じタイミングで無くなる。したがって、どちらか一方の部品供給リール９の部品だけが使いかけになることは発生しない。

なお、実際の基板には４種類よりも多数の部品が装着されるので、部品の種類数に応じて部品供給リール９の個数およびダブルフィーダ装置１の台数も増加する。また、部品供給リール９の全個数が奇数である場合には、搭載組合せに入らない部品供給リール９が残る。さらには、基板生産可能数ａが他と一致しない部品供給リール９が残る場合もある。これらの場合、コンピュータは、残った部品供給リール９をダブルフィーダ装置１に単独で搭載するか、あるいは、一般的なフィーダ装置に搭載するかを決定する。さらに、大型部品を収納する幅寸法の大きな部品収納テープを巻回した大型の部品供給リールは、第１実施形態の組合せ決定方法の対象外とされて、大型用フィーダ装置に搭載される。

第１実施形態の部品収納具の組合せ決定方法は、多数の部品を収納した部品供給リール９（部品収納具）を着脱可能に搭載するリール搭載部３、４、およびリール搭載部３、４に搭載された部品供給リール９から部品供給位置５２へ部品を順次供給するテープ繰り出し式部品供給機構５を２組有して、部品を基板に装着する部品実装機に配設されるダブルフィーダ装置１（複式部品供給装置）において、複数のリール搭載部３、４に一緒に搭載する２個の部品供給リール９の搭載組合せを決定する方法であって、部品供給リール９ごとに、収納している部品の種類Ａ〜Ｄに基づき、部品の収納数ｎ１〜ｎ４を１枚の基板に装着される使用数ｍ１〜ｍ４で除算してそれぞれ基板生産可能数ａ１〜ａ４を求め、基板生産可能数ａが相互に等しい部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。

これによれば、基板生産可能数ａの基板を実際に生産したときに、各ダブルフィーダ装置１の２個の部品供給リールの２種類の部品が同じタイミングで無くなるので、２個の部品供給リール９を一括して交換でき、手間が軽減される。また、どちらか一方の部品供給リール９の部品だけが使いかけになることは発生しない。さらには、ダブルフィーダ装置１に１個の部品供給リール９のみを搭載する非効率な使用が抑制される。

さらに、第１実施形態の部品収納具の組合せ決定方法において、ダブルフィーダ装置１は、部品実装機に着脱可能に配設され、搭載組合せの２個の部品供給リール９が一緒に搭載されてから部品実装機に取り付けられる。したがって、２個の部品供給リール９を搭載したダブルフィーダ装置１を予め準備しておき、ダブルフィーダ装置１ごと交換する部品補給方法に適する。

また、ダブルフィーダ装置１は、第１実施形態の部品収納具の組合せ決定方法を実施して決定した搭載組合せの２個の部品供給リール９が一緒に搭載され、かつ部品実装機に配設される。したがって、部品実装機に設けられた部品移載装置は、ダブルフィーダ装置１の各部品供給位置５２から部品を採取して基板に装着することにより、本発明の部品実装機の部品装着方法を実施できる。

これによれば、部品実装機のパレット台の限られたスペースに薄型化されたダブルフィーダ装置１を高密度に搭載できるので、一般的なフィーダ装置を使用する場合よりも供給する部品の種類数が増加する。したがって、部品１点あたりの装着に要するコストを低減できる。さらには、列設する部品実装機の台数を減らすことも可能になる。

次に、第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法について説明する。第２実施形態において、第１実施形態と同様のフィーダ装置およびダブルフィーダ装置１を使用するが、部品実装機６の全体構成が異なる。図３は、第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法で使用する部品実装機６の全体構成を示す平面図である。部品実装機６は、デュアル搬送レーンでかつツイン実装ヘッドのタイプであり、２種類の基板Ｗ１、Ｗ２を並置して生産する。部品実装機６は、２組の基板搬送装置６１、６２、部品移載装置６３、および２個のパレット台６４、６５などが機台６９に組み付けられて構成されている。図３の紙面左右方向は、基板Ｗ１、Ｗ２を搬送するＸ軸方向であり、紙面上下方向はＹ軸方向である。なお、部品実装機６は、図３の左右方向に複数台を列設して用いることができる。

第１基板搬送装置６１および第２基板搬送装置６２は、部品実装機６の長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近に平行に配設されている。第１基板搬送装置６１は、第１の基板Ｗ１を搬入し、部品装着位置に位置決めし、部品の装着が終了した第１の基板Ｗ１を搬出する。同様に、第２基板搬送装置６２は、第２の基板Ｗ２を搬入し、部品装着位置に位置決めし、電子部品の装着が終了した第２の基板Ｗ２を搬出する。

部品移載装置６３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な実装ヘッド６３１、６３２を２個もつ。部品移載装置６３は、実装ヘッド６３１、６３２の他に一対の固定レール６３３、６３４、２個の移動レール６３５、６３６、図略のサーボモータなどにより構成されている。一対の固定レール６３３、６３４は、第１基板搬送装置６１および第２基板搬送装置６２の上方でＹ軸方向に延在している。第１移動レール６３５および第２移動レール６３６は、一対の固定レール６３３、６３４の間に架け渡されてＸ軸方向に延在し、固定レール６３３、６３４に沿ってＹ軸方向に移動する。第１実装ヘッド６３１は、第１移動レール６３５に支持されてＸ軸方向に移動する。第２実装ヘッド６３２は、第２移動レール４６に支持されてＸ軸方向に移動する。第１移動レール６３５および第２移動レール６３６のＹ軸方向への移動、ならびに第１実装ヘッド６３１および第２実装ヘッド６３２のＸ軸方向への移動は、別々のサーボモータにより独立して駆動される。

第１パレット台６４および第２パレット台６５は、部品実装機２の長手方向の前後に１個ずつ着脱可能に配設される。各パレット台６４、６５は、それぞれ複数のフィーダ装置およびダブルフィーダ装置１を並べて搭載できるように構成されている。フィーダ装置およびダブルフィーダ装置１の各台数および並び順は、適宜変更することができる。

第１実装ヘッド６３１は、第１パレット台６４のフィーダ装置およびダブルフィーダ装置１から部品を採取し、第１基板搬送装置６１の第１の基板Ｗ１および第２基板搬送装置６２の第２の基板Ｗ２に部品を装着可能となっている。同様に、第２実装ヘッド６３２は、第２パレット台６５のフィーダ装置およびダブルフィーダ装置１から部品を採取し、第１基板搬送装置６１の第１の基板Ｗ１および第２基板搬送装置６２の第２の基板Ｗ２に部品を装着可能となっている。ただし、２個の実装ヘッド６３１、６３２が互いに衝突しないように、相互の干渉を回避する制御が行なわれる。

生産する第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２との組合せは、例えば、両面実装基板の表面と裏面の組合せや、最終製品にセットで組み込まれるペアの基板とすることができる。これに限定されず、第１の基板Ｗ１と第２の基板Ｗ２との組合せは、全く関連性の無い２種類の基板とすることもできる。このため、第１および第２基板搬送装置６１、６２が２種類の基板Ｗ１、Ｗ２をそれぞれ複数枚搬入するときに、基板種Ｗ１、Ｗ２相互間で搬入開始時期、搬入終了時期、搬入中断時期、および搬入時間間隔が異なってもよい。

また、部品は、第１の基板Ｗ１のみに装着される部品、第２の基板Ｗ２のみに装着される部品、ならびに第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２に装着される共通の部品に３区分される。これらの部品の部品供給リール９を搭載したフィーダ装置およびダブルフィーダ装置１は、第１パレット台６４と第２パレット台６５とに分けて搭載される。

図４は、第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法を実施するコンピュータの演算処理フローの図である。図示されるように、コンピュータは、グループ分類ステップＳ１、専用決定ステップＳ２、兼用決定ステップＳ３、および単独決定ステップＳ４を順番に実施する。各ステップにおけるコンピュータの演算処理内容について、簡易な具体例を示して説明する。図５は、第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法の簡易な具体例における演算処理結果の一覧表の図である。具体例では、１３個の第１１〜第２３部品供給リール９を使用して１３種類Ｅ〜Ｑの部品を供給する場合を想定する。

グループ分類ステップＳ１で、コンピュータは、第１１〜第２３部品供給リール９を第１専用グループ、第２専用グループ、および兼用グループに分類する。第１専用グループは、第１の基板Ｗ１のみに装着される種類Ｅ〜Ｈの部品を収納した第１１〜第１４部品供給リール９のグループとなる。第２専用グループは、第２の基板Ｗ２のみに装着される種類Ｉ〜Ｋの部品を収納した第１５〜第１７部品供給リール９のグループとなる。兼用グループは、第１の基板Ｗ１および第２の基板Ｗ２に装着される種類Ｌ〜Ｑの部品を収納した第１８〜第２３部品供給リール９のグループとなる。３つのグループは、図５において太い横線で区切られて示されている。

図５に示されるように、第１専用グループの第１１部品供給リール９が収納している部品の種類Ｅであり、収納数ｎ１１＝１０００個である。種類Ｅの部品は第１の基板Ｗ１のみに装着され、１枚の基板Ｗ１に装着される使用数、すなわち１基板Ｗ１あたりの使用数ｍ１１（Ｗ１）＝４個である。なお、前記の「使用数ｍ１１（Ｗ１）」において、ｍに添えた１１は第１１部品供給リール９の「第１１」を示し、（Ｗ１）は基板種を示しており、以降この表記方法を用いる（基板生産可能数ａについても同）。

また、第２専用グループの第１７部品供給リール９が収納している部品の種類Ｋであり、収納数ｎ１７＝１０００個である。種類Ｋの部品は第２の基板Ｗ２のみに装着され、１基板Ｗ２あたりの使用数ｍ１７（Ｗ２）＝８個である。さらに、兼用グループの第２０部品供給リール９が収納している部品の種類Ｎであり、収納数ｎ２０＝１０００個である。種類Ｎの部品の１基板Ｗ１あたりの使用数ｍ２０（Ｗ１）＝８個であり、１基板Ｗ２あたりの使用数ｍ２０（Ｗ２）＝４個である。上記した以外の部品供給リール９についても、図５に部品の種類、収納数ｎ、１基板Ｗ１あたりの使用数ｍ（Ｗ１）、および１基板Ｗ２あたりの使用数ｍ（Ｗ２）が示されている。

専用決定ステップＳ２で、コンピュータは、第１および第２専用グループをそれぞれ対象として、第１実施形態で説明した部品収納具の組合せ決定方法を実施する。第１専用グループの４個の第１１〜第１４部品供給リール９の収納数ｎ１１〜ｎ１４および１基板Ｗ１あたりの使用数ｍ１１（Ｗ１）〜ｍ１４（Ｗ１）は、図２に示される第１実施形態の第１〜第４部品供給リール９の諸量に一致している。したがって、途中経過は省略して、コンピュータは、第１１部品供給リール９と第１３部品供給リール９の組合せを搭載組合せとし、第１２部品供給リール９と第１４部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。

また、コンピュータは、第２専用グループを対象として次の演算処理を行う。すなわち、コンピュータは、第１５部品供給リール９の部品の種類Ｉについて、収納数ｎ１５＝１０００個を１基板Ｗ２あたりの使用数ｍ１５（Ｗ２）＝４個で除算して、基板生産可能数ａ１５（Ｗ２）＝１０００／４＝２５０を求める。同様に、コンピュータは、第１６部品供給リール９の部品の種類Ｊについて、収納数ｎ１６＝１０００個を１基板Ｗ２あたりの使用数ｍ１６（Ｗ２）＝４個で除算して、基板生産可能数ａ１６（Ｗ２）＝１０００／４＝２５０を求める。さらに、コンピュータは、第１７部品供給リール９の部品の種類Ｋについて、収納数ｎ１７＝１０００個を１基板Ｗ２あたりの使用数ｍ１７（Ｗ２）＝８個で除算して、基板生産可能数ａ１７（Ｗ２）＝１０００／８＝１２５を求める。

次に、コンピュータは、基板生産可能数ａ１５（Ｗ２）＝基板生産可能数ａ１６（Ｗ２）と相互に等しいことから、第１５部品供給リール９と第１６部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。一方、第１７部品供給リール９は、搭載組合せが決まらずに残される。

兼用決定ステップＳ３で、コンピュータは、兼用グループを対象として、まず、第１８〜第２３部品供給リール９ごとにかつ基板種Ｗ１、Ｗ２ごとに、基板生産可能数ａ１８（Ｗ１）〜ａ２３（Ｗ２）を求める。例えば、コンピュータは、第２０部品供給リール９の部品の種類Ｎについて、収納数ｎ２０＝１０００個を１基板Ｗ１あたりの使用数ｍ２０（Ｗ１）＝８個で除算して、基板生産可能数ａ２０（Ｗ１）＝１０００／８＝１２５を求める。同様に、コンピュータは、部品の種類Ｎについて、収納数ｎ２０＝１０００個を１基板Ｗ２あたりの使用数ｍ２０（Ｗ２）＝４個で除算して、基板生産可能数ａ２０（Ｗ２）＝１０００／４＝２５０を求める。

以下同様に、コンピュータは、第１８部品供給リール９の基板生産可能数ａ１８（Ｗ１）＝２５０、基板生産可能数ａ１８（Ｗ２）＝２５０を求め、第１９部品供給リール９の基板生産可能数ａ１９（Ｗ１）＝２５０、基板生産可能数ａ１９（Ｗ２）＝２５０を求める。さらに、コンピュータは、第２１部品供給リール９の基板生産可能数ａ２１（Ｗ１）＝１２５、基板生産可能数ａ２１（Ｗ２）＝２５０を求め、第２２部品供給リール９の基板生産可能数ａ２２（Ｗ１）＝１２５、基板生産可能数ａ２２（Ｗ２）＝２５０を求め、第２３部品供給リール９の基板生産可能数ａ２３（Ｗ１）＝１２５、基板生産可能数ａ２３（Ｗ２）＝２５０を求める。

次に、コンピュータは、基板種Ｗ１、Ｗ２ごとの基板生産可能数ａ（Ｗ１）、ａ（Ｗ２）がすべて相互に一致した部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。具体的に、基板生産可能数ａ１８（Ｗ１）＝基板生産可能数ａ１９（Ｗ１）＝２５０で一致している。かつ、基板生産可能数ａ１８（Ｗ２）＝基板生産可能数ａ１９（Ｗ２）＝２５０で一致している。したがって、コンピュータは、第１８部品供給リール９と第１９部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。

さらに、基板生産可能数ａ２０（Ｗ１）＝基板生産可能数ａ２１（Ｗ１）＝基板生産可能数ａ２２（Ｗ１）＝基板生産可能数ａ２３（Ｗ１）＝１２５で一致している。かつ、基板生産可能数ａ２０（Ｗ２）＝基板生産可能数ａ２１（Ｗ２）＝基板生産可能数ａ２２（Ｗ２）＝基板生産可能数ａ２３（Ｗ２）＝２５０で一致している。したがって、コンピュータは、４個の第２０〜第２３部品供給リール９を２個ずつ組み合わせて２組の搭載組合せを作成する。図５の例で、コンピュータは、第２０部品供給リール９と第２１部品供給リール９の組合せ、ならびに、第２２部品供給リール９と第２３部品供給リール９の組合せをそれぞれ搭載組合せとしている。

補足すると、基板生産可能数ａ１９（Ｗ２）＝基板生産可能数ａ２０（Ｗ２）＝２５０で一致しているが、基板生産可能数ａ１９（Ｗ１）＝２５０≠基板生産可能数ａ２０（Ｗ１）＝１２５で不一致となっている。したがって、基板生産可能数ａ（Ｗ１）、ａ（Ｗ２）がすべて相互に一致する条件が満たされておらず、コンピュータは、第１９部品供給リール９と第２０部品供給リール９の組合せを搭載組合せにしない。

単独決定ステップＳ４で、コンピュータは、専用決定ステップＳ２および兼用決定ステップＳ３で搭載組合せに入らなかった部品供給リール９の搭載方法を決定する。具体的に、コンピュータは、第１７部品供給リール９について、ダブルフィーダ装置１に単独で搭載するか、あるいは、一般的なフィーダ装置に搭載するかを決定する。なお、部品供給リール９が奇数個であることに起因するだけでなく、基板生産可能数ａ（Ｗ１）、ａ（Ｗ２）が他と等しくならないことに起因して搭載組合せに入らない部品供給リール９が複数個発生することも有り得る。

なお、決定済みの６組の各搭載組合せにおいて、２個の部品供給リール９の搭載位置の上下関係は、この時点では定まっていない。同様に、決定済みの６組の各搭載組合せに対応する６台のダブルフィーダ装置１および第１７部品供給リール９を搭載するフィーダ装置を２個のパレット台６４、６５に分けて搭載するときの分け方も定まっていない。さらに、各パレット台６４、６５におけるダブルフィーダ装置１の並び位置も定まっていない。コンピュータは、パレット台６４、６５上の複数の部品供給位置５２における部品の種類の並び順を最適化する技術を適用して、これらの未定事項を決定する。例えば、コンピュータは、部品の種類の並び順によって変化する２個の実装ヘッド６３１、６３２の部品装着点数が一方に偏らず、かつ２個の実装ヘッドの各移動距離が最短となり、さらには相互の干渉を回避する制御が容易になるように、これらの未定事項を決定する。ただし、部品の種類の並び順を最適化する技術は、本発明の必須要件ではない。

第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法において、部品実装機６は、２種類の基板Ｗ１、Ｗ２を搬入して並置する２組の基板搬送装置６１、６２を有しており、１種類の基板（Ｗ１またはＷ２）のみに装着される種類Ｅ〜Ｈ、Ｉ〜Ｋの部品を収納した部品供給リール９を基板種（Ｗ１またはＷ２）ごとに集めて第１および第２専用グループとし、両方の基板種の基板Ｗ１、Ｗ２に装着される種類Ｌ〜Ｑの部品を収納した部品供給リール９を集めて兼用グループとし、第１および第２専用グループをそれぞれ対象として第１実施形態で説明した部品収納具の組合せ決定方法を実施し、兼用グループを対象として、部品供給リール９ごとにかつ基板種Ｗ１、Ｗ２ごとに、収納している部品の種類に基づき、部品の収納数ｎを１基板Ｗ１、Ｗ２あたりの使用数ｍ（Ｗ１）、ｍ（Ｗ２）で除算してそれぞれ基板生産可能数ａ（Ｗ１）、ａ（Ｗ２）を求め、さらに、基板種ごとの基板生産可能数ａ（Ｗ１）、ａ（Ｗ２）がすべて相互に一致した部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。

これによれば、第１および第２専用グループにおいて、基板生産可能数ａの基板を実際に生産したときに、各ダブルフィーダ装置１の２種類の部品が同じタイミングで無くなる。さらに、兼用グループにおいて、２種類の基板Ｗ１、Ｗ２の生産数がどのような比率であっても、各ダブルフィーダ装置１の２種類の部品は同じ割合で消費されてゆき、やはり同じタイミングで無くなる。したがって、いずれのグループでも、各ダブルフィーダ装置１の２個の部品供給リール９を一括して交換でき、手間が軽減される。また、どちらか一方の部品供給リール９の部品だけが使いかけになることは発生しない。さらには、ダブルフィーダ装置１に１個の部品供給リール９のみを搭載する非効率な使用が抑制される。

さらに、第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法は、複数の部品供給リール９を第１専用グループ、第２専用グループ、および兼用グループに分類するグループ分類ステップＳ１と、第１専用グループおよび第２専用グループをそれぞれ対象として第１実施形態で説明した部品収納具の組合せ決定方法を実施する専用決定ステップＳ２と、兼用グループを対象として、部品供給リール９ごとにかつ基板種Ｗ１、Ｗ２ごとにそれぞれ基板生産可能数ａ（Ｗ１）、ａ（Ｗ２）を求め、さらに、基板種Ｗ１、Ｗ２ごとの基板生産可能数ａ（Ｗ１）、ａ（Ｗ２）がすべて相互に一致した部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする兼用決定ステップＳ３と、専用決定ステップＳ２および兼用決定ステップＳ３で搭載組合せに入らなかった第台１７部品供給リール９について、ダブルフィーダ装置１に単独で搭載するか、あるいは、一般的なフィーダ装置に搭載するかを決定する単独決定ステップＳ４と、を有する。

これによれば、オペレータは、ダブルフィーダ装置１の搭載組合せを把握し、さらに、搭載組合せに入らなかった第１７部品供給リール９を搭載する装置を把握できるので、遅滞なく部品供給の準備を完了できる。

さらに、第２実施形態の部品収納具の組合せ決定方法は、２組の基板搬送装置６１、６２が２組の基板種Ｗ１、Ｗ２の基板をそれぞれ複数枚搬入するときに、基板種Ｗ１、Ｗ２相互間で搬入開始時期、搬入終了時期、搬入中断時期、および搬入時間間隔が異なってもよい。例えば、両面実装基板の表面を第１基板搬送装置６１で先行して生産開始し、裏面は第２基板搬送装置６２で後続して生産し、先に表面の生産を終了してよい。また例えば、関連性の無い２種類の基板Ｗ１、Ｗ２を、２組の基板搬送装置６１、６２を用いて異なる搬入時間間隔（生産速度）で生産してもよい。

これによれば、２組の基板搬送装置６１、６２を用いてそれぞれ生産する２種類の基板種Ｗ１、Ｗ２の組合せに制約が無く、かつ交互生産や同期生産などの生産方法の制約も無い。したがって、汎用性の高い基板生産を行うことができる。

さらに、第２実施形態において、部品実装機６に設けられた部品移載装置６３は、ダブルフィーダ装置１の各部品供給位置５２から部品を採取して基板Ｗ１、Ｗ２に装着することにより、本発明の部品実装機の部品装着方法を実施できる。

これによれば、部品実装機６のパレット台６４、６５の限られたスペースに薄型化されたダブルフィーダ装置１を高密度に搭載できるので、一般的なフィーダ装置を使用する場合よりも供給する部品の種類数が増加する。したがって、部品１点あたりの装着に要するコストを低減できる。さらには、列設する部品実装機６の台数を減らすことも可能になる。

なお、第２実施形態において、部品実装機６は２組の基板搬送装置６１、６２を備えるが、３組以上の基板搬送装置を備えていても本発明を実施できる。この場合、兼用グループの各部品供給リール９について、各基板搬送装置が搬入する基板種ごとの基板生産可能数を求め、３個以上の基板生産可能数が全て相互に等しい部品供給リール９の組合せを搭載組合せとする。また、使いかけの部品供給リール９を使用する場合には、２個の部品供給リール９の基板生産可能数が完全に等しくなくとも近似していることを条件として、搭載組合せを認めるようにしてもよい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１：ダブルフィーダ装置（複式部品供給装置） ２：側板
３：上側リール搭載部 ３１：ローラ部材
４：下側リール搭載部 ４１：ローラ部材
５：テープ繰り出し式部品供給機構 ５１：テープ供給路
５２：部品供給位置 ５３：スプロケット ５４：駆動モータ
５５：駆動ギヤ ５６：ピンチローラ
６：部品実装機 ６１：第１基板搬送装置
６２：第２基板搬送装置 ６３：部品移載装置
６４：第１パレット台 ６５：第２パレット台 ６９：機台
８：部品収納テープ ８１：ボトムテープ ８２：カバーテープ
９：部品供給リール（部品収納具）
Ｗ１：第１の基板 Ｗ２：第２の基板

Claims (7)

1. 多数の部品を収納した部品収納具を着脱可能に搭載する搭載部、および前記搭載部に搭載された前記部品収納具から部品供給位置へ前記部品を順次供給する部品供給機構を複数組有して、前記部品を基板に装着する部品実装機に配設される複式部品供給装置において、複数の前記搭載部に一緒に搭載する複数の部品収納具の搭載組合せを決定する方法であって、
   前記部品収納具ごとに、収納している部品の種類に基づき、前記部品の収納数を１枚の前記基板に装着される使用数で除算してそれぞれ基板生産可能数を求め、
   前記基板生産可能数が相互に等しい部品収納具の組合せを前記搭載組合せとする部品収納具の組合せ決定方法。
2. 前記部品実装機は、複数の基板種の基板を搬入して並置する複数組の基板搬送装置を有しており、
   １つの基板種の基板のみに装着される種類の部品を収納した部品収納具を前記基板種ごとに集めて各専用グループとし、複数の基板種の基板に装着される種類の部品を収納した部品収納具を集めて兼用グループとし、
   前記各専用グループをそれぞれ対象として請求項１に記載の部品収納具の組合せ決定方法を実施し、
   前記兼用グループを対象として、
   前記部品収納具ごとにかつ前記基板種ごとに、収納している部品の種類に基づき、前記部品の収納数を１枚の前記基板に装着される使用数で除算してそれぞれ基板生産可能数を求め、さらに、
   前記基板種ごとの基板生産可能数がすべて相互に一致した部品収納具の組合せを前記搭載組合せとする部品収納具の組合せ決定方法。
3. 複数の前記部品収納具を前記各専用グループおよび前記兼用グループに分類するグループ分類ステップと、
   前記各専用グループをそれぞれ対象として請求項１に記載の部品収納具の組合せ決定方法を実施する専用決定ステップと、
   前記兼用グループを対象として、前記部品収納具ごとにかつ前記基板種ごとにそれぞれ前記基板生産可能数を求め、さらに、前記基板種ごとの基板生産可能数がすべて相互に一致した部品収納具の組合せを前記搭載組合せとする兼用決定ステップと、
   前記専用決定ステップおよび前記兼用決定ステップで前記搭載組合せに入らなかった部品収納具について、前記複式部品供給装置に単独で搭載するか、あるいは、前記搭載部と前記部品供給機構とを１組有して部品実装機に配設される単式部品供給装置に搭載するかを決定する単独決定ステップと、
   を有する請求項２に記載の部品収納具の組合せ決定方法。
4. 前記複数組の基板搬送装置が前記複数の基板種の基板をそれぞれ複数枚搬入するときに、基板種相互間で搬入開始時期、搬入終了時期、搬入中断時期、および搬入時間間隔の少なくとも一項目が異なる請求項２または３に記載の部品収納具の組合せ決定方法。
5. 前記複式部品供給装置は、前記部品実装機に着脱可能に配設され、前記搭載組合せの複数の部品収納具が一緒に搭載されてから前記部品実装機に取り付けられる請求項１〜４のいずれか一項に記載の部品収納具の組合せ決定方法。
6. 前記部品収納具は、多数の部品を一列に収納した部品収納テープが巻回された部品供給リールであり、
   前記複式部品供給装置は、前記部品供給リールを回転可能に支承するリール搭載部、および前記部品供給リールから前記部品供給位置へ前記部品収納テープを繰り出すテープ繰り出し式部品供給機構を２組有して、前記部品実装機に着脱可能に配設されるダブルフィーダ装置である請求項１〜５のいずれか一項に記載の部品収納具の組合せ決定方法。
7. 前記複式部品供給装置は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の部品収納具の組合せ決定方法を実施して決定した搭載組合せの複数の部品収納具が一緒に搭載され、かつ前記部品実装機に配設されており、
   前記部品実装機に設けられた部品移載装置は、前記複式部品供給装置の各前記部品供給位置から前記部品を採取して前記基板に装着する部品実装機の部品装着方法。

Images