JP2018050002A - 部品供給システム、自律走行台車および部品供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の作業負担を軽減しながら、部品実装装置に部品を供給することが可能な部品供給システム、自律走行台車、および、部品供給方法を提供する。【解決手段】この部品供給システム１００は、複数の部品実装装置３が基板１０の搬送方向に沿って配置された実装ライン１と、部品１１および機器１２を保持する保持部２１と、自律走行するための駆動部２２と、部品実装装置２に接続された状態で、部品１１および機器１２を部品実装装置３に供給する複数の自律走行台車２と、部品実装装置３の段取り替えの際に、自律走行台車２を自律走行させるとともに、自律走行台車２を部品実装装置３に接続させる制御を行う移動制御部５とを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、部品供給システム、自律走行台車および部品供給方法に関し、特に、部品実装装置に部品を供給する部品供給システム、自律走行台車および部品供給方法に関する。

従来、部品実装装置に部品を供給する部品供給システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、生産ラインに部品が収納されたリールを供給するリール部品供給システムが開示されている。この特許文献１のリール部品供給システムでは、生産ラインには、複数の部品実装装置が設けられている。また、リール部品供給システムは、複数のリールが保管されているリール倉庫を含む。そして、リール倉庫では、載置台の上に載置された搬送用ケースにリールが収納される。そして、この搬送用ケースは、作業者により載置台から台車に乗せ換えられて、作業者により台車が移動されて生産ラインに搬送される。

特開２０１２−１８２２４６号公報

しかしながら、上記特許文献１のリール部品供給システムでは、リール部品が収容された搬送用ケースが載せられた台車が、作業者により移動されて生産ラインに搬送される。このため、作業者が台車を生産ライン（実装ライン）に移動させる作業を行う分、作業者の作業負担が増大するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、作業者の作業負担を軽減しながら、部品実装装置に部品を供給することが可能な部品供給システム、自律走行台車および部品供給方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による部品供給システムは、基板に部品を実装するとともに基板を搬送する複数の部品実装装置が、基板の搬送方向に沿って配置された実装ラインと、部品および部品実装装置により使用される機器の少なくとも一方を保持する保持部と、自律走行するための駆動部と、部品実装装置に接続された状態で、部品または機器の少なくとも一方を部品実装装置に供給する複数の自律走行台車と、部品実装装置に部品または機器の少なくとも一方を供給する際に、自律走行台車を自律走行させるとともに、自律走行台車を部品実装装置に接続させる制御を行う移動制御部とを備える。

この発明の第１の局面による部品供給システムでは、上記のように構成することにより、自律走行台車を自律走行させて、自律走行台車を部品実装装置に接続させることができるので、作業者が台車を実装ラインに移動させる必要がない。これにより、作業者の作業負担を軽減しながら、部品実装装置に部品を供給することができる。また、作業者により台車が移動される場合と異なり、作業者の人為的なミスにより搬送すべき台車の選択および部品の選択が誤った状態で、台車が移動されることを抑制することができる。その結果、台車を実装ラインに移動させる作業の確実性を向上させることができる。

上記第１の局面による部品供給システムにおいて、好ましくは、移動制御部は、搬送方向の上流側から下流側に向かって一方通行に、自律走行台車を自律走行させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、自律走行台車を部品実装装置に対して交換する際に、部品実装装置から離れる自律走行台車と、新たに部品実装装置に接続されるために部品実装装置に近付く自律走行台車とが走行経路上で干渉し合うことを抑制することができる。その結果、走行経路の干渉に伴う自律走行台車の停止時間の発生を抑制することができる。ここで、搬送方向の上流側から下流側に向かって順に、基板への部品の実装は終了するので、生産される基板の種類が変更される（段取り替えが行われる）場合、搬送方向の上流側から下流側に向かって順に段取り替えが可能な状態になる。この点に着目して、本発明は、基板が搬送される方向と同一の方向である搬送方向の上流側から下流側に向かって一方通行に自律走行台車を自律走行させることにより、段取り替えを行う場合に、基板への部品の実装の進捗状況（終了状況）に沿って、複数の自律走行台車を移動させながら、自律走行台車を交換することができる。

この場合、好ましくは、実装ラインは、搬送方向に交差する方向に並列して複数列設けられており、自律走行台車は、部品実装装置の搬送方向に交差する方向から部品実装装置に接続されるように構成されており、複数の実装ライン同士の間の距離は、部品実装装置の搬送方向に交差する方向から部品実装装置に接続されるために要する長さよりも大きく、かつ、自律走行台車の台車幅の２倍より小さい。このように構成すれば、複数の実装ライン同士の距離が、１台の自律走行台車が自律走行するための必要最小限の大きさになるので、複数の実装ラインの設置領域の増大を抑制することができる。そして、複数の実装ライン同士の間において、自律走行台車を一方通行に自律走行させることができるので、実装ラインの設置領域の増大を抑制しながら、自律走行台車の停止時間の発生を抑制することができる。

上記第１の局面による部品供給システムにおいて、好ましくは、実装ラインは、搬送方向に交差する方向に並列して複数列設けられており、自律走行台車は、部品実装装置の搬送方向に交差する方向から部品実装装置に接続されるように構成されており、複数の実装ライン同士の間の距離は、部品実装装置の搬送方向に交差する方向から部品実装装置に接続されるために要する長さおよび自律走行台車の台車幅の２倍よりも大きく、かつ、自律走行台車の台車幅の３倍より小さい。このように構成すれば、複数の実装ライン同士の間において、複数の自律走行台車を２列並列させた状態で、自律走行させることができるので、１列により自律走行台車を自律走行させるように構成する場合に比べて、より迅速に自律走行台車を交換することができる。

上記第１の局面による部品供給システムにおいて、好ましくは、複数の自律走行台車は、部品実装装置に接続されている第１の自律走行台車と、第１の自律走行台車に交換されて部品実装装置に接続される第２の自律走行台車とを含み、移動制御部は、実装ラインの搬送方向の上流側から下流側に向かって、順次、部品実装装置に接続されている自律走行台車を、第１の自律走行台車から第２の自律走行台車に交換する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、生産される基板の種類が変更される（段取り替えが行われる）場合に、複数の部品実装装置のうちの下流側の部品実装装置により基板に部品の実装が行われている際にも、実装が終了した上流側の部品実装装置から順次、自律走行台車を第１の自律走行台車から第２の自律走行台車に交換することができる。その結果、全ての部品実装装置による実装が終了した後に、自律走行台車を交換する場合に比べて、より迅速に、実装ラインにおける自律走行台車を交換することができる。

上記第１の局面による部品供給システムにおいて、好ましくは、複数の自律走行台車は、部品実装装置に接続されている第１の自律走行台車と、第１の自律走行台車に交換されて部品実装装置に接続される第２の前記自律走行台車とを含み、移動制御部は、複数の部品実装装置から基板に対する部品の実装に関する実装情報を取得して、取得した実装情報に基づいて、部品実装装置に接続されている自律走行台車を、第１の自律走行台車から第２の自律走行台車に交換する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、実装情報に応じた自律走行台車の交換が必要な時に、自動で自律走行台車を交換することができるので、より効率良く自律走行台車を交換することができる。

上記第１の局面による部品供給システムにおいて、好ましくは、部品実装装置または自律走行台車は、部品実装装置と自律走行台車とを接続すること、および、部品実装装置と自律走行台車との接続を解除することが可能な着脱部を含み、移動制御部は、部品実装装置に部品または機器の少なくとも一方を供給する際に、着脱部により部品実装装置と自律走行台車との接続を解除するとともに、自律走行台車を自律走行させて、所定の待機位置に移動させる制御を行うように構成されている。このように構成すれば、部品実装装置と自律走行台車との間の着脱を自動化することができるので、作業者が部品実装装置と自律走行台車とを着脱するための作業を行う必要がない。その結果、作業者の作業負担をより軽減することができる。

この発明の第２の局面による自律走行台車は、部品実装装置が基板に実装する部品および前記部品実装装置により使用される機器の少なくとも一方を保持する保持部と、自律走行するための駆動部とを備え、部品実装装置に部品または機器の少なくとも一方を供給する際に、自律走行するとともに、部品実装装置に接続された状態で、部品または機器の少なくとも一方を部品実装装置に供給するように構成されている。

この発明の第２の局面による自律走行台車では、上記のように構成することにより、作業者の作業負担を軽減しながら、部品実装装置に部品を供給することが可能な自律走行台車を提供することができる。

この発明の第３の局面による部品供給方法は、部品実装装置が基板に実装する部品および部品実装装置により使用される機器の少なくとも一方を保持する保持部を含む、複数の自律走行台車を自律走行させ、自律走行台車を部品実装装置に接続させ、自走走行台車から部品実装装置に、部品または機器の少なくとも一方を供給する。

この発明の第３の局面による部品供給方法では、上記のように構成することにより、作業者の作業負担を軽減しながら、部品実装装置に部品を供給することが可能な部品供給方法を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、作業者の作業負担を軽減しながら、部品実装装置に部品を供給することができる。

本発明の第１実施形態および第２実施形態による部品供給システムの概略を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態による自律走行台車の構成を模式的に示した平面図である。 本発明の第１実施形態による部品供給システムの全体を模式的に示した平面図である。 本発明の第１実施形態による部品供給システムの実装ライン同士の間の距離および自律走行台車の台車幅を示す図である。 本発明の第１実施形態による部品実装装置の概略を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態による部品供給システムの自律走行台車の交換（初期）を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による部品供給システムの自律走行台車の交換（中期）を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による部品供給システムの自律走行台車の交換（終期）を説明するための図である。 本発明の第１実施形態による部品供給システムによる部品供給方法を説明するためのシーケンス図である。 本発明の第２実施形態による部品供給システムの実装ライン同士の間の距離および自律走行台車の台車幅を示す図である。 本発明の第１実施形態の変形例による自律走行台車の構成を示す図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
（部品供給システムの構成）
図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による部品供給システム１００の構成について説明する。

部品供給システム１００は、図１に示すように、たとえば、基板１０を生産する工場１００ａ内に設けられている。また、部品供給システム１００は、複数の実装ライン１と、複数の自律走行台車２（以下、「台車２」）とを備える。そして、部品供給システム１００は、実装ライン１を構成する複数の部品実装装置３に、部品１１および部品実装装置３により使用される機器１２を供給するシステムである。

複数の実装ライン１では、基板１０（たとえば、プリント基板）に部品１１を実装するとともに、基板１０を搬送する複数の部品実装装置３が、基板１０の搬送方向に沿って配置されている。なお、本願明細書では、単に「搬送方向」と記載した場合には、実装ライン１において基板１０が搬送される方向（たとえば、図３のＸ軸に平行な方向）を意味する。

台車２は、自律走行して、複数の部品１１および機器１２を部品実装装置３に供給（搬送）するように構成されている。また、図２に示すように、台車２は、部品実装装置３に対して部品１１および機器１２を一括して交換可能な一括交換台車として構成されている。また、部品１１は、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサおよび抵抗などの電子部品を含む。そして、複数の部品１１は、たとえば、テープ上に所定の間隔を隔てて保持されて、テープが巻き付けられたリール１１ａとして台車２に搭載されている。また、機器１２は、たとえば、複数のテープフィーダ１２ａ（以下、「フィーダ１２ａ」）および複数のノズル１２ｂが収納されたノズルステーション１２ｃを含む。また、部品１１および機器１２は、それぞれ、生産される基板１０の種類に応じて複数の種類設けられている。また、ノズル１２ｂは、部品実装装置３の後述するヘッドユニット３２に取り付けられる。

また、部品実装装置３の段取り替えが行われる際に、少なくとも１台の台車２が交換される。たとえば、部品実装装置３に接続される全ての台車２が交換される。なお、本願明細書では「部品実装装置３の段取り替え」とは、生産される基板１０の種類の変更が行われる際に、種類変更前の基板１０に対応した部品１１およびノズル１２ｂを部品実装装置３に供給可能な状態から、種類変更後の基板１０に対応した部品１１およびノズル１２ｂを部品実装装置３に供給可能な状態に変更することを意味する。また、この「部品実装装置３の段取り替え」の際に、部品１１およびノズル１２ｂの他、種類変更後の基板１０に対応したバックアップピン等の部品実装装置３により使用される機器１２を供給可能な状態に変更してもよい。なお、部品実装装置３の段取り替えの際は、特許請求の範囲の「部品実装装置に部品または機器の少なくとも一方を供給する際」の一例である。

具体的には、第１実施形態では、図３に示すように、台車２は、部品実装装置３に接続されている台車２である第１台車２ａと、第１台車２ａに交換されて部品実装装置３に接続される台車２である第２台車２ｂとを含む。そして、部品実装装置３の段取り替えが行われる際に、第１台車２ａが第２台車２ｂに交換される。なお、以下の説明では、第１台車２ａを、部品実装装置３に接続されている状態の台車２のみならず、部品実装装置３から脱離して、次回以降に段取りに対応した部品１１および機器１２が搭載された状態となる（第２台車２ｂとなる）までの台車２を意味するものとして記載している。

部品供給システム１００は、部品格納部４を備える。部品格納部４は、たとえば、棚や倉庫として構成されており、複数の部品１１および複数の機器１２が格納されている。また、部品格納部４は、複数の実装ライン１から離れた位置に設けられている。たとえば、部品格納部４は、複数の実装ライン１の矢印Ｙ１方向側に配置されている。そして、部品供給システム１００は、複数の実装ライン１と部品格納部４との間において、第１台車２ａと第２台車２ｂとを循環させて、部品１１および機器１２を供給（交換）する台車循環システムとして構成されている。なお、部品格納部４は、特許請求の範囲の「所定の待機位置」の一例である。

たとえば、部品格納部４において、作業者により各段取り（基板１０の種類）に対応した部品１１および機器１２が第２台車２ｂに搭載される。また、部品格納部４において、作業者により、帰還した第１台車２ａから、機器１２（および部品１１）が、次回以降の段取りに対応した部品１１および機器１２に交換（載せ替え）が行われる。そして、帰還した第１台車２ａは、第２台車２ｂとして再び実装ライン１に自律走行する。以下、部品格納部４に帰還した第１台車２ａを、第２台車２ｂに変更することを「台車２の段取り替え」とする。

部品供給システム１００は、移動制御部５を備える。移動制御部５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリを含み、たとえば、部品格納部４に配置されている。移動制御部５は、メモリに格納されたプログラムを実行することにより、部品供給システム１００の各部を制御するように構成されている。

部品供給システム１００は、通信部６を備える。通信部６は、たとえば、部品格納部４に配置されている。そして、通信部６は、移動制御部５と各部品実装装置３との間、および、移動制御部５と各台車２と間において、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して、無線通信可能に構成されている。

（自律走行台車の構成）
ここで、第１実施形態では、図２に示すように、台車２は、部品１１および機器１２を保持する保持部２１と、自律走行するための駆動部２２とを備える。また、台車２は、駆動部２２に電力を供給する電源部２３と、駆動部２２の自律走行を制御する台車制御部２４と、台車制御部２４の指令により旋回動作することが可能に構成されているとともに、駆動部２２の駆動により回転される車輪２５とを備える。また、台車２は、保持部２１、駆動部２２、電源部２３、台車制御部２４、および、車輪２５を支持する車体部２０を含む。

保持部２１は、複数のリール１１ａ、複数のフィーダ１２ａおよびノズルステーション１２ｃを保持（支持）するように構成されている。言い換えると、部品１１および機器１２は、保持部２１に載置されている。フィーダ１２ａは、リール１１ａから延びるテープを保持している。フィーダ１２ａは、リール１１ａを回転させて部品１１を保持するテープを送出することにより、フィーダ１２ａの先端から部品１１を供給するように構成されている。

駆動部２２は、たとえば、電動機（モータ）により構成されており、電源部２３（たとえば、電池）から電力が供給されることにより、駆動するように構成されている。具体的には、駆動部２２は、台車制御部２４の指令に基づいて、車輪２５（たとえば、後輪２５ｂ）を回転させることにより、走行するように構成されている。また、駆動部２２は、台車制御部２４の指令に基づいて、車輪２５（たとえば、前輪２５ａ）を、車体部２０の前後方向（Ｙ軸に平行な方向）に対して所定の角度に傾けることにより台車２を旋回動作（方向転換）することが可能に構成されている。なお、図２では、車輪２５の数を４つ図示しているが、たとえば、車輪２５は３つでもよいし、５つ以上でもよい。

また、台車制御部２４は、ＣＰＵおよび所定の走行経路を自律走行するためのプログラムが記憶されたメモリを含む。これにより、駆動部２２は、台車制御部２４の指令に基づいた走行経路（たとえば、図３の矢印Ｂ１〜Ｂ８）を走行することにより、自律して走行することが可能に構成されている。

また、台車２は、移動制御部５と無線通信可能な通信部２６と、センサ２７とを備える。台車制御部２４は、通信部２６を介して、移動制御部５からの指令（たとえば、後述する移動指示信号、台車進入指示信号および台車帰還指示信号）を取得して、取得した指令に応じた走行経路により、駆動部２２により自律走行する制御を行うように構成されている。

また、台車制御部２４は、部品格納部４において台車２の段取り替えが完了した場合に、段取り完了確認信号を移動制御部５に送信するように構成されている。

センサ２７は、たとえば、撮像部（カメラ）として構成されており、工場１００ａ内の各所および部品実装装置３に設けられたマーク部１００ｂを撮像可能に構成されている。台車制御部２４は、センサ２７からのマーク部１００ｂの撮像情報（走行情報）を取得して、取得した撮像情報に基づいて、自律走行の制御を行うように構成されている。また、台車制御部２４は、取得した撮像情報に基づいて、他の物体（台車２や部品実装装置３等）と衝突しないように、自律走行する制御を行うように構成されている。

また、台車２は、部品実装装置３に固定される可動固定部２８を備える。図４に示すように、可動固定部２８は、移動制御部５（台車制御部２４）による指令に基づいて、部品実装装置３の後述する固定部３３に固定される。これにより、台車２が部品実装装置３に対して固定される。たとえば、可動固定部２８は、固定部３３に係合可能に構成されている。なお、可動固定部２８は、特許請求の範囲の「着脱部」の一例である。

具体的には、第１実施形態では、可動固定部２８は、移動制御部５により台車固定解除信号を取得した場合、固定部３３に対する固定の解除を行うように構成されている。そして、台車制御部２４は、固定が解除された後、固定が解除されたことを示す情報（固定解除確認信号）を移動制御部５に送信するように構成されている。また、可動固定部２８は、移動制御部５により台車進入指示信号を取得した場合、固定部３３に対する固定（接続）を行うように構成されている。これにより、部品実装装置３と台車２とは、移動制御部５により着脱される制御が可能に構成されている。

また、台車２（車体部２０）は、直進する際の走行方向に垂直な方向（左右方向：図２のＸ軸に平行な方向）に台車幅Ｗ１を有するとともに、走行方向に平行な方向（前後方向：図２のＹ軸に平行な方向）に台車長さＬ１を有する。台車幅Ｗ１は、図２において、車体部２０の矢印Ｘ１方向側の端部から矢印Ｘ２方向側の端部までの長さを意味するものとする。また、台車長さＬ１は、車体部２０の矢印Ｙ１方向側の端部から矢印Ｙ２方向側の端部までの長さを意味するものとする。

（実装ラインおよび部品実装装置の構成）
実装ライン１（生産ライン）は、図３に示すように、基板１０の搬送方向に交差する方向（たとえば、垂直な方向：Ｙ軸に平行な方向）に並列して複数列（図３の例では、３列）設けられている。そして、実装ライン１には、複数の部品実装装置３が、基板１０の搬送方向（Ｘ軸に平行な方向）に沿って配置されている。また、複数の実装ライン１の搬送方向は共通であり、矢印Ｘ１方向側が上流側であり、矢印Ｘ２方向側が下流側である。なお、図示していないが、部品実装装置３よりも上流側には、たとえば、部品１１が実装される基板１０に半田などを印刷する印刷装置が設けられており、下流側には、リフロー装置および基板検査装置が設けられている。

詳細には、複数の部品実装装置３には、それぞれ、基板１０を搬送する基板搬送部３１が設けられている。基板搬送部３１は、たとえば、基板１０を保持した状態で搬送するコンベアとして構成されており、隣接する部品実装装置３同士のコンベアが接続されることにより、複数の部品実装装置３が、搬送方向に沿って互いに接続されている。そして、部品実装装置３は、隣接する部品実装装置３の基板搬送部３１と、自己の基板搬送部３１とにより、基板１０を搬送方向に受け渡して搬送するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、図４に示すように、複数の実装ライン１同士の間の距離Ｄ１は、部品実装装置３の搬送方向に交差する方向（搬送方向に垂直な方向）から部品実装装置３に接続されるために要する長さＬ２よりも大きく、かつ、台車２の台車幅Ｗ１の２倍より小さい。すなわち、Ｌ２＜Ｄ１＜（Ｗ１×２）である。なお、距離Ｄ１は、複数の実装ライン１同士の間の最短距離を意味し、部品実装装置３に台車２が配置されている状態で、一の実装ライン１の他の実装ライン１側の端部から、他の実装ライン１の一の実装ライン１側の端部までの搬送方向に垂直な方向（Ｙ軸に平行な方向）における距離（長さ）を意味するものとする。また、長さＬ２は、たとえば、台車２が方向転換する際に要する搬送方向に垂直な方向の長さ（または旋回半径）である。

これにより、実装ライン１同士の間において、１台の台車２が搬送方向に走行することが可能であるとともに、２台の台車２が搬送方向に交差する方向に並列して走行できないように構成されている。

図５に示すように、部品実装装置３は、基板搬送部３１と、ヘッドユニット３２と、固定部３３と、実装制御部３４と、通信部３５とを備える。

基板搬送部３１は、実装制御部３４の指令に基づいて、上流側に隣接する部品実装装置３から搬送された基板１０を、部品１１を実装するための所定位置まで搬送するように構成されている。そして、基板搬送部３１は、ヘッドユニット３２により部品１１が基板１０に実装される際に、基板１０を部品実装装置３の内部の所定位置で保持するように構成されている。そして、基板搬送部３１は、部品１１が基板１０に実装された後、基板１０を下流側に隣接する部品実装装置３に搬送（搬出）するように構成されている。

ヘッドユニット３２には、複数のノズル１２ｂが装着されている。そして、ヘッドユニット３２は、実装制御部３４の指令に基づいて、ノズル１２ｂにより台車２のフィーダ１２ａから部品１１を取得するとともに、基板搬送部３１により保持された基板１０に部品１１を実装するように構成されている。また、部品実装装置３の段取り替え（基板１０の機種変更）の際に、ヘッドユニット３２の複数のノズル１２ｂは、ノズルステーション１２ｃに配置された次に生産される（次の段取りの）基板１０の機種に対応したノズル１２ｂに交換される。固定部３３は、台車２の可動固定部２８に係合されるように構成されている。

また、部品実装装置３には、複数（たとえば、４台）の台車２が接続されるように構成されている。たとえば、部品実装装置３には、搬送方向に並列に２台ずつ、搬送方向に垂直な方向の両側からそれぞれ台車２が接続（固定）されている。

実装制御部３４は、たとえば、ＣＰＵおよびメモリを含み、メモリに格納されたプログラムを実行することにより、各部を制御するように構成されている。具体的には、実装制御部３４は、通信部３５を介して、移動制御部５からの指令を取得するとともに、実装情報等を移動制御部５に送信するように構成されている。また、通信部３５は、移動制御部５と無線通信可能に構成されている。

詳細には、実装制御部３４は、移動制御部５から段取り替え指示信号を取得した場合、ノズル１２ｂの交換等を含む段取り替えを行うように構成されている。また、実装制御部３４は、部品実装装置３の段取り替えが終了した場合、移動制御部５に段取り替え終了確認信号を送信するように構成されている。また、実装制御部３４は、移動制御部５から生産開始指示信号を取得した場合、基板１０に対する部品１１の実装を開始するように構成されている。

また、実装情報は、実装ライン１における基板１０に対する部品１１の実装の進捗状況を示す情報を含む。具体的には、実装情報は、実装ライン１により部品１１の実装が行われている複数の基板１０（現在の段取り：ロット）の最終の基板１０が自己の部品実装装置３から搬出されたことを示す情報を含む。より好ましくは、複数の台車２が部品実装装置３に接続されている場合、実装情報は、上流側の台車２に対応する実装が現在の段取りの最終の基板１０に対して終了したことを示す情報を含む。なお、実装情報には、部品１１切れや機器１２異常等の異常情報が含まれていてもよい。

（移動制御部の構成）
ここで、第１実施形態では、図３、図６〜図８に示すように、移動制御部５は、部品実装装置３に部品１１および機器１２を供給する際に、台車２を自律走行させるとともに、台車２を部品実装装置３に接続させる制御を行うように構成されている。すなわち、移動制御部５は、第１台車２ａと第２台車２ｂとの交換（循環システム）の制御を行うように構成されている。

具体的には、第１実施形態では、移動制御部５は、各部品実装装置３に実装終了確認信号を送信するとともに、各部品実装装置３から基板１０に対する部品１１の実装に関する実装情報を取得して、取得した実装情報に基づいて、第１台車２ａを、第２台車２ｂに交換する制御を行うように構成されている。

詳細には、移動制御部５は、図３に示すように、第２台車２ｂに移動指示信号を送信して、第２台車２ｂを部品格納部４から待機位置Ａ１に自律走行させる制御を行う。ここで、待機位置Ａ１は、実装ライン１よりも上流側（矢印Ｘ１方向側）に設けられている。そして、移動制御部５は、部品実装装置３から実装情報として、最上流側の部品実装装置３の上流側の第１台車２ａに対応する実装が終了して、下流側に基板１０を搬出したことを示す情報（終了結果確認信号）を取得した場合には、実装情報に応じた第１台車２ａに台車固定解除信号を送信するように構成されている。これにより、図６に示すように、第１台車２ａを矢印Ｃ１方向に移動させる。

また、移動制御部５は、固定解除確認信号を取得した場合に、固定が解除された第１台車２ａに、部品格納部４まで帰還する台車帰還指示信号を送信する。これにより、図６に示すように、複数の実装ライン１同士の間において、第１台車２ａを矢印Ｃ２方向に搬送方向の上流側から下流側に向かって自律走行させる。そして、第１台車２ａは、実装ライン１よりも下流側に移動した後、部品格納部４まで自律走行して帰還する。

また、第１実施形態では、移動制御部５は、台車２を搬送方向の上流側から下流側に向かって一方通行に移動させる制御を行うように構成されている。なお、「一方通行」とは、必ずしも台車２が搬送方向の下流側から上流側に移動することを禁止することを意味するものではなく、台車２が部品実装装置３から離脱する際に、一時的に搬送方向の下流側から上流側に後退するように移動させてもよい。

そして、移動制御部５は、第１台車２ａの固定が解除されたこと、または、第１台車２ａが搬送方向の上流側から下流側に向かって自律走行を開始したことに基づいて、第２台車２ｂに台車進入指示信号を送信する。これにより、第２台車２ｂを、搬送方向の上流側から下流側に向かって（矢印Ｃ３方向に）自律走行させる制御を行う。そして、第２台車２ｂは、接続される部品実装装置３の近傍に到着した場合、矢印Ｃ４方向に旋回動作を行いながら第１台車２ａが接続されていた位置に進入するように構成されている。

そして、第２台車２ｂは、部品実装装置３と接続可能な位置に到着した場合、可動固定部２８により、部品実装装置３の固定部３３に固定されて接続される。そして、第２台車２ｂが接続される部品実装装置３では、部品実装装置３の段取り替えが実行される。そして、移動制御部５は、段取り替え終了信号を取得した場合、部品実装装置３に、新たな段取りに対応する生産を開始する指令である生産開始指令信号を送信する。

また、第１実施形態では、移動制御部５は、実装ライン１の搬送方向の上流側から下流側に向かって、順次、第１台車２ａを第２台車２ｂに交換する制御を行うように構成されている。たとえば、図８に示すように、最上流側の部品実装装置３の上流側の第１台車２ａが第２台車２ｂに交換された後、最上流側の部品実装装置３の下流側の第１台車２ａが第２台車２ｂに交換される。その後、最上流側の部品実装装置３の下流側に隣接する部品実装装置３の上流側の第１台車２ａが第２台車２ｂに交換される。

（第１実施形態による部品供給方法）
次に、図９を参照して、第１実施形態の部品供給システム１００による部品供給方法について説明する。ここで、第１実施形態の部品供給システム１００による部品供給方法とは、台車２から部品実装装置３に、部品１１および機器１２を供給する部品供給方法である。具体的な例として、以下、第１段取りＡから第２段取りＢに移行する際の例を説明する。

また、第１台車２ａの制御処理は、第１台車２ａに設けられた台車制御部２４により実行され、第２台車２ｂの制御処理は、第２台車２ｂに設けられた台車制御部２４により実行される。また、部品実装装置３の制御処理は、実装制御部３４により実行される。なお、図９のシーケンス図では、たとえば、図４の点線Ｅ部分の台車２が配置される箇所に対応する部品供給方法について図示しているが、部品供給システム１００では、全ての実装ライン１の部品実装装置３において、同様の制御処理が並行して実行される。

ここで、第１実施形態では、部品１１および機器１２を保持する保持部２１と、自律走行するための駆動部２２とを含む、複数の台車２を自律走行させ、台車２を部品実装装置３に接続させ、台車２から部品実装装置３に、部品１１または機器１２の少なくとも一方を供給する実装ライン１の部品実装装置３に、自律走行する台車２により、部品１１および機器１２を供給させる。以下、具体的に説明する。

まず、ステップＳ１において、部品実装装置３では、第１段取りＡに対応する基板１０に部品１１の実装が行われる。そして、ステップＳ２において、移動制御部５から部品実装装置３に、実装終了確認信号が送信される。その後、ステップＳ３において、部品実装装置３における第１段取りＡに対応する基板１０（ロットの最終の基板１０）に対する部品１１の実装が終了した後、実装情報としての終了結果確認信号が部品実装装置３から移動制御部５に送信される。

そして、ステップＳ４において、移動制御部５から第１台車２ａに、台車固定解除信号が送信される。その後、ステップＳ５において、第１台車２ａと部品実装装置３との接続（固定）が解除される。その後、ステップＳ６において、第１台車２ａから移動制御部５に、固定解除確認信号が送信される。

そして、ステップＳ７において、移動制御部５から第１台車２ａに、台車帰還指示信号が送信される。その後、ステップＳ８において、第１台車２ａは、実装ライン１同士の間に移動して、搬送方向の上流側から下流側に向かって移動（自律走行）する。そして、第１台車２ａは、部品格納部４に到着（帰還）し、（たとえば、作業者により、）台車２の段取り替えが行われる。これにより、第１台車２ａは、新たな段取りに対応した第２台車２ｂとなる。なお、図９のシーケンス図では、説明の都合上、新たな段取りに対応した第２台車２ｂを「第１台車」として図示している。その後、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、第１台車２ａ（新たな段取りに対応した第２台車２ｂ）から移動制御部５に、段取り完了確認信号が送信される。その後、ステップＳ１０において、移動制御部５から新たな段取りに対応した第２台車２ｂに、待機位置Ａ１に移動することを指令する移動指令信号が送信される。その後、ステップＳ１１において、新たな段取りに対応した第２台車２ｂは、待機位置Ａ１に自律走行により移動される。

一方、第１台車２ａに台車帰還指示信号を送信したステップＳ７以降に実行される、ステップＳ１２において、移動制御部５から部品実装装置３に、段取り替え指示信号が送信される。そして、ステップＳ１３において、部品実装装置３の段取り替えが行われる。また、ステップＳ７以降に実行される、ステップＳ１４において、移動制御部５から第２台車２ｂに、台車進入指示信号が送信される。

そして、ステップＳ１５において、第２台車２ｂが、実装ライン１同士の間において、搬送方向の上流側から下流側に向かって移動して、第２台車２ｂの可動固定部２８により、第２台車２ｂが部品実装装置３に固定される。これにより、第２段取りに対応する基板１０に対する部品１１および機器１２が部品実装装置３に供給可能な状態になる。その後、ステップＳ１６において、第２台車２ｂから移動制御部５に台車固定確認信号が送信される。

その後、ステップＳ１７において、部品実装装置３において段取り替えが終了した後、段取り替えが終了したことを示す段取り替え終了確認信号が、部品実装装置３から移動制御部５に送信される。その後、ステップＳ１８において、移動制御部５から部品実装装置３に第２段取りに対応する基板１０に対する部品１１の実装を開始する生産開始指示信号が送信される。

そして、上記のステップＳ１〜Ｓ１３が、第２段取りＢ、および、第２段取りＢよりも後に実行される段取りに対しても同様に実行される。

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、部品供給システム１００に、自律走行するための駆動部２２と、部品実装装置３に接続された状態で、部品１１および機器１２を部品実装装置３に供給する複数の台車２と、部品実装装置３に部品１１および機器１２を供給する際に、台車２を自律走行させるとともに、台車２を部品実装装置３に接続させる制御を行う移動制御部５とを設ける。これにより、作業者が台車２を実装ラインに移動させる必要がない。その結果、作業者の作業負担を軽減しながら、部品実装装置３に部品を供給することができる。また、作業者により台車が移動される場合と異なり、作業者の人為的なミスにより搬送すべき台車２の選択および部品１１の選択が誤った状態で、台車２が移動されることを抑制することができる。その結果、台車２を実装ライン１に移動させる作業の確実性を向上させることができる。

また、第１実施形態では、移動制御部５を、搬送方向の上流側から下流側に向かって一方通行に、台車２を自律走行させる制御を行うように構成する。これにより、台車２を部品実装装置３に対して交換する際に、部品実装装置３から離れる第１台車２ａと、新たに部品実装装置３に接続されるために部品実装装置３に近付く第２台車２ｂとが走行経路上で干渉し合うことを抑制することができる。その結果、走行経路の干渉に伴う台車２の停止時間の発生を抑制することができる。また、基板１０が搬送される方向と同一の方向である搬送方向の上流側から下流側に向かって一方通行に台車２を自律走行させることにより、部品実装装置３の段取り替えを行う際に、基板１０への部品１１の実装の進捗状況（基板の流れ）に沿って、複数の台車２を移動させながら（図８参照）、台車２を交換することができる。

また、第１実施形態では、実装ライン１を、搬送方向に交差する方向に並列して複数列設ける。また、台車２を、部品実装装置３の搬送方向に交差する方向から部品実装装置３に接続されるように構成して、複数の実装ライン１同士の間の距離Ｄ１を、部品実装装置３の搬送方向に交差する方向から部品実装装置３に接続されるために要する長さＬ２よりも大きく、かつ、台車２の台車幅Ｗ１の２倍より小さくする。これにより、複数の実装ライン１同士の距離Ｄ１が、１台の台車２が自律走行するための必要最小限の大きさになるので、複数の実装ライン１の設置領域の増大（工場１００ａの大型化）を抑制することができる。そして、複数の実装ライン１同士の間において、台車２を一方通行に自律走行させることができるので、実装ライン１の設置領域の増大を抑制しながら、台車２の停止時間の発生を抑制することができる。

また、第１実施形態では、複数の台車２に、部品実装装置３に接続されている第１台車２ａと、第１台車２ａに交換されて部品実装装置３に接続される第２台車２ｂとを設ける。また、移動制御部５を、実装ライン１の搬送方向の上流側から下流側に向かって、順次、第１台車２ａを第２台車２ｂに交換する制御を行うように構成する。これにより、部品実装装置３の段取り替えを行う際に、複数の部品実装装置３のうちの下流側の部品実装装置３により基板１０に部品１１の実装が行われている際にも、実装が終了した上流側の部品実装装置３から順次、第１台車２ａを第２台車２ｂに交換することができる。その結果、全ての部品実装装置３の実装が終了した後に、台車２を交換する場合に比べて、より迅速に、実装ライン１における台車２を交換することができる。

また、第１実施形態では、移動制御部５を、複数の部品実装装置３から基板１０に対する部品１１の実装に関する実装情報を取得して、取得した実装情報に基づいて、第１台車２ａを第２台車２ｂに交換する制御を行うように構成する。これにより、実装情報に応じた第１台車２ａの交換が必要な時に、自動で第１台車２ａを交換することができるので、より効率良く台車２を交換することができる。

また、第１実施形態では、台車２に、部品実装装置３と台車２とを接続すること、および、部品実装装置３と台車２との接続を解除することが可能な可動固定部２８を設ける。また、移動制御部５を、部品実装装置３に部品１１および機器１２を供給する際に、可動固定部２８により部品実装装置３と台車２との接続を解除するとともに、台車２を自律走行させて、部品格納部４に移動（帰還）させる制御を行うように構成する。これにより、部品実装装置３と台車２との間の着脱を自動化することができるので、作業者が部品実装装置３と台車２との間の着脱するための作業を行う必要がない。その結果、作業者の作業負担をより軽減することができる。

[第２実施形態]
次に、図１および図１０を参照して、第２実施形態の部品供給システム２００の構成について説明する。第２実施形態による部品供給システム２００では、複数の実装ライン１同士の間の距離Ｄ１が、長さＬ２よりも大きく、かつ、台車２の台車幅Ｗ１の２倍より小さく構成されていた上記第１実施形態の部品供給システム２００の構成と異なり、複数の実装ライン１同士の間の距離Ｄ２が、長さＬ２および台車２の台車幅Ｗ１の２倍よりも大きく、かつ、台車２の台車幅Ｗ１の３倍より小さく構成されている。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

（第２実施形態による部品供給システムの構成）
本発明の第２実施形態による部品供給システム２００は、図１０に示すように、複数の実装ライン１同士の間の距離Ｄ２が、部品実装装置３の搬送方向に交差する方向（矢印Ｙ１方向または矢印Ｙ２方向）から部品実装装置３に接続されるために要する長さＬ２および台車２の台車幅Ｗ１の２倍よりも大きく、かつ、台車２の台車幅Ｗ１の３倍より小さく構成されている。すなわち、部品供給システム２００では、Ｌ２＜（Ｗ１×２）＜Ｄ２＜（Ｗ１×３）の関係を有する。

部品供給システム２００は、図１に示すように、移動制御部２０５を備える。そして、移動制御部２０５は、部品実装装置３に部品１１および機器１２を供給する際に、複数の実装ライン１同士の間において、搬送方向に交差する方向に並列して２列の台車群２０２を形成した状態で、第１台車２ａを第２台車２ｂに交換する制御を行うように構成されている。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、複数の実装ライン１同士の間の距離Ｄ２を、長さＬ２および台車２の台車幅Ｗ１の２倍よりも大きく、かつ、台車２の台車幅Ｗ１の３倍より小さくする。これにより、複数の実装ライン１同士の間において、搬送方向に交差する方向に並列して２列の台車群２０２を自律走行させることができるので、１列の台車群２０２を自律走行できるように構成する場合に比べて、より迅速に台車２を交換することができる。なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、部品実装装置に４台の台車を接続可能に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、部品実装装置に３台以下の台車を接続可能に構成してもよいし、部品実装装置に５台以上の台車を接続可能に構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、移動制御部が部品格納部に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、移動制御部が複数の部品実装装置のうちのいずれかの装置に配置されていてもよいし、移動制御部が複数の台車のうちのいずれかの台車に配置されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、移動制御部を、搬送方向の上流側から下流側に向かって一方通行に、台車を自律走行させる制御を行うように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、台車同士の干渉が生じるおそれがなければ、台車を搬送方向の下流側から上流側に移動させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、部品実装装置の段取り替えを自動で行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、部品実装装置に作業者を配置して、部品実装装置の段取り替えを作業者により行うように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、台車を、部品および機器の両方を部品実装装置に供給可能に構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、台車は、部品および機器のうちの少なくとも一方が部品実装装置に対して供給可能に構成されていればよい。

また、上記第１および第２実施形態では、台車に可動固定部を設けて、移動制御部を、台車に台車固定解除信号を送信するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、部品実装装置に可動固定部を設けて、移動制御部を、部品実装装置に台車固定解除信号を送信するように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、台車に撮像部からなるセンサを設けて、台車が自律走行するように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、台車に走行経路、部品格納部、および、各部品実装装置に対応した位置座標をティーチングして記憶させておくことにより、台車を自律走行可能に構成してもよいし、台車にＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を設けて、ＧＰＳにより取得した位置情報に基づいて、台車を自律走行可能に構成してもよい。また、走行経路上に金属を配置するとともに、台車に磁気センサを配置して、走行経路上に金属を検知することにより台車を自律走行可能に構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、台車が部品実装装置の搬送方向に交差する方向から部品実装装置に接続されるために要する長さを、台車の旋回動作するために必要な長さにするように構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１１に示す変形例の台車３０２のように旋回せずに、走行方向を変更可能に構成する場合には、台車３０２の長さＬ１１が、台車３０２が部品実装装置３の搬送方向に交差する方向から部品実装装置３に接続されるために要する長さとして、実装ライン１同士の距離Ｄ３を設定してもよい。

１ 実装ライン
２、３０２ 自律走行台車
２ａ 第１台車（第１の自律走行台車）
２ｂ 第２台車（第２の自律走行台車）
３ 部品実装装置
４ 部品格納部（所定の待機位置）
５、２０５ 移動制御部
１１ 部品
１２ 機器
２１ 保持部
２２ 駆動部
２８ 可動固定部（着脱部）
１００、２００ 部品供給システム

Claims (9)

1. 基板に部品を実装するとともに前記基板を搬送する複数の部品実装装置が、前記基板の搬送方向に沿って配置された実装ラインと、
   前記部品および前記部品実装装置により使用される機器の少なくとも一方を保持する保持部と、自律走行するための駆動部と、前記部品実装装置に接続された状態で、前記部品または前記機器の少なくとも一方を前記部品実装装置に供給する複数の自律走行台車と、
   前記部品実装装置に前記部品または前記機器の少なくとも一方を供給する際に、前記自律走行台車を自律走行させるとともに、前記自律走行台車を前記部品実装装置に接続させる制御を行う移動制御部とを備える、部品供給システム。
2. 前記移動制御部は、前記搬送方向の上流側から下流側に向かって一方通行に、前記自律走行台車を自律走行させる制御を行うように構成されている、請求項１に記載の部品供給システム。
3. 前記実装ラインは、前記搬送方向に交差する方向に並列して複数列設けられており、
   前記自律走行台車は、前記部品実装装置の前記搬送方向に交差する方向から前記部品実装装置に接続されるように構成されており、
   前記複数の実装ライン同士の間の距離は、前記部品実装装置の前記搬送方向に交差する方向から前記部品実装装置に接続されるために要する長さよりも大きく、かつ、前記自律走行台車の台車幅の２倍より小さい、請求項１または２に記載の部品供給システム。
4. 前記実装ラインは、前記搬送方向に交差する方向に並列して複数列設けられており、
   前記自律走行台車は、前記部品実装装置の前記搬送方向に交差する方向から前記部品実装装置に接続されるように構成されており、
   前記複数の実装ライン同士の間の距離は、前記部品実装装置の前記搬送方向に交差する方向から前記部品実装装置に接続されるために要する長さよりも大きく、かつ、前記自律走行台車の台車幅の２倍よりも大きく、かつ、前記自律走行台車の台車幅の３倍より小さい、請求項１または２に記載の部品供給システム。
5. 前記複数の自律走行台車は、前記部品実装装置に接続されている第１の前記自律走行台車と、前記第１の自律走行台車に交換されて前記部品実装装置に接続される第２の前記自律走行台車とを含み、
   前記移動制御部は、前記実装ラインの前記搬送方向の上流側から下流側に向かって、順次、前記部品実装装置に接続されている前記自律走行台車を、前記第１の自律走行台車から前記第２の自律走行台車に交換する制御を行うように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品供給システム。
6. 前記複数の自律走行台車は、前記部品実装装置に接続されている第１の前記自律走行台車と、前記第１の自律走行台車に交換されて前記部品実装装置に接続される第２の前記自律走行台車とを含み、
   前記移動制御部は、前記複数の部品実装装置から前記基板に対する前記部品の実装に関する実装情報を取得して、取得した前記実装情報に基づいて、前記部品実装装置に接続されている前記自律走行台車を、前記第１の自律走行台車から前記第２の自律走行台車に交換する制御を行うように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の部品供給システム。
7. 前記部品実装装置または前記自律走行台車は、前記部品実装装置と前記自律走行台車とを接続すること、および、前記部品実装装置と前記自律走行台車との接続を解除することが可能な着脱部を含み、
   前記移動制御部は、前記部品実装装置に前記部品または前記機器の少なくとも一方を供給する際に、前記着脱部により前記部品実装装置と前記自律走行台車との接続を解除するとともに、前記自律走行台車を自律走行させて、所定の待機位置に移動させる制御を行うように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品供給システム。
8. 部品実装装置が基板に実装する部品および前記部品実装装置により使用される機器の少なくとも一方を保持する保持部と、
   自律走行するための駆動部とを備え、
   前記部品実装装置に前記部品または前記機器の少なくとも一方を供給する際に、自律走行するとともに、前記部品実装装置に接続された状態で、前記部品または前記機器の少なくとも一方を前記部品実装装置に供給するように構成されている、自律走行台車。
9. 部品実装装置が基板に実装する部品および前記部品実装装置により使用される機器の少なくとも一方を保持する保持部を含む、複数の自律走行台車を自律走行させ、
   前記自律走行台車を前記部品実装装置に接続させ、
   前記自走走行台車から前記部品実装装置に、前記部品または前記機器の少なくとも一方を供給する、部品供給方法。

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