JP2017183586A - 装着処理の最適化装置および電子部品装着機 - Google Patents
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Abstract
Description
前記最適化装置は、全ての前記PPサイクルのうち初回および最終回を除く前記PPサイクルの少なくとも一つにおいて前記複数の保持部材の一部が前記電子部品の保持を指定されない未指定状態となるように前記装着処理における移載動作を設定する動作設定部を備える。前記動作設定部は、所定の前記PPサイクルにおいて前記複数の保持部材の一部を前記未指定状態とすることにより、以前の前記PPサイクルで前記装着ミスが検出された場合に、前記未指定状態の保持部材が前記電子部品を保持するように指定されて前記装着ミスに対する前記リカバリ処理の実行を可能とする。
前記最適化装置は、前記装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報、または前記電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報を記憶する記憶装置と、複数の前記電子部品装着機による前記装着処理において移載される前記電子部品の部品種別および数量を割り振る工程設計部と、前記装着ミスの発生頻度が高い部品種別、または前記電子部品の移載難度の高い部品種別の前記電子部品が前記ボトルネック工程とは異なる前記装着処理において優先して移載されるように調整するラインバランス調整部と、を備える。
前記装着制御部は、前記制御プログラムに基づいて、全ての前記PPサイクルのうち初回および最終回を除く前記PPサイクルの少なくとも一つにおいて前記複数の保持部材の一部が前記電子部品を保持しない未指定状態となるように前記装着処理における移載動作を制御する。前記リカバリ制御部は、前記装着ミスが検出された場合に、以降の前記PPサイクルにおいて前記未指定状態の保持部材が前記電子部品を保持するように指定し、前記装着ミスに対する前記リカバリ処理を実行する。
(生産ライン1の構成)
生産ライン1は、図1に示すように、複数の電子部品装着機10が回路基板Bdの搬送方向(X方向)に並設されて構成される。生産ライン1には、例えばスクリーン印刷機や装着検査機、リフロー炉などが含まれ得る。複数の電子部品装着機10は、ネットワークを介して管理装置70と通信可能に接続されている。
電子部品装着機10は、図2に示すように、基板搬送装置20と、部品供給装置30と、部品移載装置40と、部品カメラ51と、基板カメラ52と、ノズルステーション55と、制御装置60とを備える。以下の説明において、電子部品装着機10の水平幅方向(図2の左右方向)をX軸方向とし、電子部品装着機10の水平奥行き方向(図2の上下方向に)をY軸方向とし、X軸およびY軸に垂直な鉛直方向(図2の前後方向)をZ軸方向とする。
制御装置60は、主として、CPUや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置60は、電子部品の装着処理を制御する。装着処理は、制御プログラムにより指定される種々の電子部品を複数の保持部材により保持した後に回路基板に移載するピックアンドプレースサイクル(以下、PPサイクル)を複数回に亘って繰り返す処理である。電子部品装着機10による装着処理の詳細については後述する。制御装置60は、図3に示すように、装着制御部61、記憶装置62、ミス検出部63、リカバリ制御部64、および交換制御部65を備える。
装着処理の最適化装置80は、複数の電子部品装着機10に送出される制御プログラムを対象として最適化処理を実行する。最適化装置80は、制御プログラムを装着処理に要するサイクルタイム短縮の観点から、またリカバリ処理の実行に伴う生産性の低下を抑制する観点から最適化する。これにより、サイクルタイムを短縮しつつ偶発的な装着ミスに対してリカバリ処理を可能として、結果として生産効率の向上が図られている。
最適化装置80による制御プログラムの最適化処理について、図5〜図7を参照して説明する。ここでは、生産ライン1は、電子部品装着機10である第一装着機M1、第二装着機M2、第三装着機M3、および第四装着機M4を含む複数の電子部品装着機10により構成されるものとする。また、第一装着機M1は、装着ヘッド43により8本の吸着ノズル44を支持し、1回のPPサイクルにおいて最大8個の電子部品を保持可能に構成されているものとする。
電子部品装着機10による電子部品の装着処理について、図7および図8を参照して説明する。ここでは、上記の装着処理は、生産ライン1を構成する複数の電子部品装着機10の一である第一装着機M1により実行されるものとする。第一装着機M1は、装着処理の実行前において、最適化装置80により最適化された制御プログラムが送出されている。
最適化装置80は、電子部品装着機10による装着処理を最適化する。電子部品装着機10は、制御プログラムにより指定される種々の電子部品を複数の保持部材(吸着ノズル44)により保持した後に回路基板Bdに移載するピックアンドプレースサイクル(以下、PPサイクル)を複数回に亘って繰り返す装着処理を実行し、装着処理の実行中に電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行する。
最適化装置80は、全てのPPサイクル(S30)のうち初回および最終回を除くPPサイクル(S30)の少なくとも一つにおいて複数の保持部材(吸着ノズル44)の一部が電子部品の保持を指定されない未指定状態となるように装着処理における移載動作を設定する動作設定部83を備える。動作設定部83は、所定のPPサイクル(S30)において複数の保持部材(吸着ノズル44)の一部を未指定状態とすることにより、以前のPPサイクル(S30)で装着ミスが検出された場合に、未指定状態の保持部材(吸着ノズル44)が電子部品を保持するように指定されて装着ミスに対するリカバリ処理の実行を可能とする。
装着制御部61は、制御プログラムに基づいて、全てのPPサイクル(S30)のうち初回および最終回を除くPPサイクル(S30)の少なくとも一つにおいて複数の保持部材(吸着ノズル44)の一部が電子部品を保持しない未指定状態となるように装着処理における移載動作を制御する。リカバリ制御部64は、装着ミスが検出された場合に、以降のPPサイクル(S30)において未指定状態の保持部材(吸着ノズル44)が電子部品を保持するように指定し、装着ミスに対するリカバリ処理を実行する。
また、装着ミスが検出された後のPPサイクル(S30)においてリカバリ処理が実行されることになるので、例えば制御プログラムに予定された全てのPPサイクル(S30)が実行された後にリカバリ処理を実行する構成と比較して、早期に装着ミスが回復される。このような即時リカバリによると、例えば電子部品の装着順に制約がある場合に対応しやすい。また、装着処理にノズル交換が含まれている場合には、リカバリ処理のためのノズル交換の発生が抑制され、リカバリ処理の所要時間を確実に短縮できる。
また、電子部品装着機10における制御装置60の装着制御部61は、制御プログラムに基づいて、装着ミスの発生頻度が高い部品種別、または電子部品の移載難度の高い部品種別の電子部品が装着処理において優先して移載されるように装着処理における移載動作を制御する。
このような構成によると、全てのPPサイクル(S30)においてリカバリ処理が必要とされる可能性の高い部品種別の電子部品が優先して装着される。これにより、装着ミスが検出された場合には、リカバリ処理が必要とされる可能性の高い部品種別ほど、残りのPPサイクル(S30)の数量が多くなる。そのため、当該残りのPPサイクル(S30)において未指定状態の吸着ノズル44を用いて上記の装着ミスに対するリカバリ処理を実行でき、リカバリ処理の試行機会を増加できる。結果として、リカバリ処理の実行に伴うPPサイクル(S30)の増加を抑制できる。
このような構成によると、複数のPPサイクル(S30)において未指定状態の吸着ノズル44の数量は、装着ミスの発生頻度等に応じて偏って設定されたり、結果として平均的に設定されたりすることになる。これにより、リカバリ処理の必要性に応じて未指定状態の吸着ノズル44の数量が設定されるので、装着ミスが複数検出された場合にも対応が可能となり、また装着ミスの早期回復を図ることができる。
このような構成によると、リカバリ処理において再度の装着ミスが検出された場合に、以降のPPサイクル(S30)に設定された未指定状態の吸着ノズル44を用いて、当該装着ミスに対する再度のリカバリ処理を実行することができる。これにより、リカバリ処理の必要性に応じて未指定状態の吸着ノズル44をPPサイクル(S30)に確保することができるので、再度の装着ミスが検出された場合にも対応が可能となり、また装着ミスの早期回復を図ることができる。
最適化装置80は、装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報Ie、または電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報Icを記憶する記憶装置72と、複数の電子部品装着機10による装着処理において移載される電子部品の部品種別および数量を割り振る工程設計部81と、装着ミスの発生頻度が高い部品種別、または電子部品の移載難度の高い部品種別の電子部品がボトルネック工程とは異なる装着処理において優先して移載されるように調整するラインバランス調整部82と、を備える。
このような構成によると、電子部品の寸法および形状等を電子部品の移載難度として設定することにより、このような移載難度を反映させた最適化がなされる。これにより、オペレータが直接的に移載難度を入力する方法に加えて、電子部品の寸法等を加味して移載難度が自動的に算出され得る。また、例えば仮に同一の部品種別の電子部品であっても使用される吸着ノズル44が異なれば、吸着ノズル44の種別に応じて移載難度を変動させ、装着処理をより高精度に最適化することができる。
このような構成によると、電子部品装着機10は、連続するPPサイクル(S30)の間で吸着ノズル44の交換処理が実行される場合に、当該交換処理の実行以前に1または複数の装着ミスが検出されている場合には、当該装着ミスに対するリカバリ処理を交換処理の実行前に実行する。これにより、制御プログラムに予定されている全てのPPサイクル(S30)の後にリカバリ処理を実行する構成と比較すると、リカバリ処理のための交換処理の発生が抑制され、リカバリ処理の所要時間を確実に短縮できる。
(保持部材について)
実施形態において、電子部品を保持する保持部材は、負圧により電子部品を吸着する吸着ノズル44である構成とした。これに対して、保持部材としては、装着ヘッド43に複数支持されて、1回のPPサイクルにおいて複数の電子部品を同時に保持可能であれば、吸着ノズル44の他に、電子部品を把持するチャック装置としてもよい。このような構成においても、実施形態と同様の効果を奏する。
実施形態において、リカバリ制御部64は、装着処理に吸着ノズル44の交換処理が含まれる場合に、当該交換処理の実行前に検出された装着ミスについては交換処理の実行前にリカバリ処理を実行する構成とした。これに対して、リカバリ制御部64は、例えば吸着ノズル44の交換処理の実行後でも装着ミスに係る部品種別の電子部品を保持可能であれば、S63の判定を省略することが可能である。
10:電子部品装着機
20:基板搬送装置
30:部品供給装置
31:スロット、 32:リール保持部、 33:フィーダ
40:部品移載装置
41:ヘッド駆動装置、 42:移動台、 43:装着ヘッド
44:吸着ノズル(保持部材)
51:部品カメラ、 52:基板カメラ、 55:ノズルステーション
60:制御装置
61:装着制御部、 62:記憶装置
63:ミス検出部、 64:リカバリ制御部、 65:交換制御部
70:管理装置
71:管理制御部、 72:記憶装置
80:最適化装置
81:工程設計部、 82:ラインバランス調整部、 83:動作設定部
M1:第一装着機、 M2:第二装着機、 M3:第三装着機、 M4:第四装着機
Bd:回路基板、 Ps:供給位置
Ie:装着ミス情報、 Ic:移載難度情報
Claims (9)
- 電子部品装着機による装着処理を最適化する最適化装置であって、
前記電子部品装着機は、制御プログラムにより指定される種々の電子部品を複数の保持部材により保持した後に回路基板に移載するピックアンドプレースサイクル(以下、PPサイクル)を複数回に亘って繰り返す前記装着処理を実行し、前記装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行し、
前記最適化装置は、全ての前記PPサイクルのうち初回および最終回を除く前記PPサイクルの少なくとも一つにおいて前記複数の保持部材の一部が前記電子部品の保持を指定されない未指定状態となるように前記装着処理における移載動作を設定する動作設定部を備え、
前記動作設定部は、所定の前記PPサイクルにおいて前記複数の保持部材の一部を前記未指定状態とすることにより、以前の前記PPサイクルで前記装着ミスが検出された場合に、前記未指定状態の保持部材が前記電子部品を保持するように指定されて前記装着ミスに対する前記リカバリ処理の実行を可能とする装着処理の最適化装置。 - 前記最適化装置は、前記装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報、または前記電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報を記憶する記憶装置をさらに備え、
前記動作設定部は、前記装着ミスの発生頻度が高い部品種別、または前記電子部品の移載難度の高い部品種別の前記電子部品が前記装着処理において優先して移載されるように、前記装着処理における移載動作を設定する、請求項1に記載の装着処理の最適化装置。 - 前記最適化装置は、前記装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報、または前記電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報を記憶する記憶装置をさらに備え、
前記動作設定部は、異なる2つの前記PPサイクルのうち前側の前記PPサイクルにおいて移載される前記電子部品の部品種別に係る前記装着ミスの発生頻度、または前記電子部品の移載難度に基づいて、後側の前記PPサイクルにおいて前記未指定状態とする前記保持部材の数量を算出する、請求項1または2に記載の装着処理の最適化装置。 - 前記最適化装置は、前記装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報、または前記電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報を記憶する記憶装置をさらに備え、
前記動作設定部は、所定の前記PPサイクルにおいて移載される前記電子部品の部品種別に係る前記装着ミスの発生頻度、または前記電子部品の移載難度に基づいて、以降の前記PPサイクルのうち前記複数の保持部材の一部を前記未指定状態とする前記PPサイクルの回数を算出する、請求項1−3の何れか一項に記載の装着処理の最適化装置。 - 電子部品装着機による装着処理を最適化する最適化装置であって、
前記電子部品装着機は、
種々の電子部品を回路基板に移載する前記装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスを検出した場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行し、
前記回路基板の搬送方向に複数並設され、基板製品を生産する生産ラインを構成し、
複数の前記電子部品装着機によって同時に実行可能な前記装着処理のうちそれぞれの前記装着処理に要するサイクルタイムが最長のものをボトルネック工程と定義し、
前記最適化装置は、
前記装着ミスの発生頻度を部品種別ごとに示す装着ミス情報、または前記電子部品の移載難度を部品種別ごとに予め設定された移載難度情報を記憶する記憶装置と、
複数の前記電子部品装着機による前記装着処理において移載される前記電子部品の部品種別および数量を割り振る工程設計部と、
前記装着ミスの発生頻度が高い部品種別、または前記電子部品の移載難度の高い部品種別の前記電子部品が前記ボトルネック工程とは異なる前記装着処理において優先して移載されるように調整するラインバランス調整部と、
を備える装着処理の最適化装置。 - 前記移載難度情報は、前記電子部品の寸法および形状、並びに前記装着処理において前記電子部品の保持に用いられる保持部材と前記電子部品との間に発生する摩擦力を示す値のうち少なくとも一つを前記電子部品の移載難度として設定されている、請求項2−5の何れか一項に記載の装着処理の最適化装置。
- 制御プログラムにより指定される種々の電子部品を複数の保持部材により保持した後に回路基板に移載するピックアンドプレースサイクル(以下、PPサイクル)を複数回に亘って繰り返す装着処理を実行する装着制御部と、
前記装着処理の実行中に前記電子部品が適正に移載されない装着ミスが検出された場合に、再度の移載を試行するリカバリ処理を実行するリカバリ制御部と、を備え、
前記装着制御部は、前記制御プログラムに基づいて、全ての前記PPサイクルのうち初回および最終回を除く前記PPサイクルの少なくとも一つにおいて前記複数の保持部材の一部が前記電子部品を保持しない未指定状態となるように前記装着処理における移載動作を制御し、
前記リカバリ制御部は、前記装着ミスが検出された場合に、以降の前記PPサイクルにおいて前記未指定状態の保持部材が前記電子部品を保持するように指定し、前記装着ミスに対する前記リカバリ処理を実行する電子部品装着機。 - 前記装着制御部は、前記制御プログラムに基づいて、前記装着ミスの発生頻度が高い部品種別、または前記電子部品の移載難度の高い部品種別の前記電子部品が前記装着処理において優先して移載されるように前記装着処理における移載動作を制御する、請求項7に記載の電子部品装着機。
- 前記電子部品装着機は、前記装着処理の実行中に前記複数の保持部材の少なくとも一部を他の保持部材に交換する交換処理を実行する交換制御部をさらに備え、
前記リカバリ制御部は、前記交換処理の実行前に前記装着ミスが検出された場合に、前記交換処理の実行前に前記装着ミスに対する前記リカバリ処理を実行する、請求項7または8に記載の電子部品装着機。
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