JP2022037190A

JP2022037190A - 部品実装システムおよび部品交換方法

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Publication number: JP2022037190A
Application number: JP2021209345A
Authority: JP
Inventors: 満三治; Mitsuru Mitsuharu
Original assignee: Fuji Corp
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2038-08-01
Also published as: JP7216799B2

Abstract

【課題】部品を供給する複数の部品供給ユニットが着脱可能に配置される部品実装機を備える部品実装システムを提供する。【解決手段】部品実装機との間で部品供給ユニットを自動交換するユニット交換装置と、着脱対象の部品供給ユニットの識別情報と、部品実装機における着脱位置情報と、取り付けか取り外しかを示す着脱の種別とを対応付けた着脱指示が複数登録された指示リストに基づいて部品供給ユニットの交換指示を作業者の認識が可能に出力する指示出力部と、部品実装機において部品供給ユニットが着脱された場合、部品供給ユニットの識別情報と着脱位置情報と着脱の種別とを含む着脱実績を取得する取得部と、取得部により取得された着脱実績と指示リストとに基づいて、着脱指示通りであると判定すると、該当する着脱指示を削除して指示リストの更新処理を行う処理部と、を備える。【選択図】図７

Description

本明細書は、部品実装システムを開示する。

従来、部品を供給するカセット式の部品供給ユニット（フィーダ）が着脱可能に装着される部品実装機を備える部品実装システムにおいて、部品供給ユニットを自動交換する交換装置を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、基板の生産計画や各部品供給ユニットにおける部品残量に基づいて各部品供給ユニットの交換時期を設定し、その交換時期で部品供給ユニットを着脱して自動交換するように交換装置を制御している。

ＷＯ２０１７／３３２６８Ａ１

ところで、上述した部品実装システムにおいて、部品実装機に対する部品供給ユニットの着脱を交換装置だけでなく作業者が行う場合がある。例えば、交換装置だけでは部品供給ユニットの交換に時間がかかるようなときに作業者が協力して部品供給ユニットを交換することがある。そのような場合に、作業者が着脱した部品供給ユニットの情報が交換装置に伝わらなかったり、交換装置が着脱した部品供給ユニットの情報が作業者に伝わらなかったりすると、部品供給ユニットを適切に交換することができなくなってしまう。

本開示は、部品供給ユニットを自動交換可能なものにおいて、作業者による交換とユニット交換装置による交換との協調作業を適切に行うことを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の部品実装システムは、部品を供給する複数の部品供給ユニットが着脱可能に配置される部品実装機を備える部品実装システムであって、前記部品実装機との間で前記部品供給ユニットを自動交換するユニット交換装置と、着脱対象の前記部品供給ユニットの識別情報と、前記部品実装機における着脱位置情報と、取り付けか取り外しかを示す着脱の種別とを対応付けた着脱指示が複数登録された指示リストに基づいて、前記ユニット交換装置への自動交換指示を含む前記部品供給ユニットの交換指示を作業者の認識が可能に出力する指示出力部と、前記部品実装機において前記部品供給ユニットが着脱された場合、当該部品供給ユニットの識別情報と着脱位置情報と着脱の種別とを含む着脱実績を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記着脱実績と前記指示リストとに基づいて前記部品供給ユニットの着脱が着脱指示通りであるか否かを判定し、着脱指示通りであると判定すると、該当する着脱指示を削除して前記指示リストの更新処理を行う処理部と、を備えることを要旨とする。

本開示の部品実装システムは、着脱指示が複数登録された指示リストに基づいて、ユニット交換装置への自動交換指示を含む部品供給ユニットの交換指示を作業者の認識が可能に出力する。このため、部品供給ユニットの着脱をユニット交換装置だけでなく作業者にも行わせることができる。また、部品実装機において部品供給ユニットが着脱された場合、着脱実績と指示リストとに基づいて部品供給ユニットの着脱が着脱指示通りであるか否かを判定し、着脱指示通りであると判定すると、該当する着脱指示を削除して指示リストの更新処理を行う。このため、ユニット交換装置と作業者の一方が既に行った部品供給ユニットの着脱を、他方が行おうとするのを防止することができる。したがって、部品供給ユニットを自動交換可能なものにおいて、作業者による交換とユニット交換装置による交換との協調作業を適切に行うことができる。

部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図。部品実装機２０の構成の概略を示す構成図。フィーダ３０の構成の概略を示す構成図。ローダ５０の構成の概略を示す構成図。部品実装システム１０の制御に関する構成図。フィーダ管理情報の一例を示す説明図。フィーダ配置指示関連処理の一例を示すフローチャート。指示リストＬに登録される着脱指示の一例を示す説明図。ディスプレイ２７に表示される着脱指示の一例を示す説明図。着脱ミス対応処理の一例を示すフローチャート。指示リストＬに着脱指示が追加登録される様子の説明図。指示リストＬに着脱指示が追加登録される様子の説明図。

次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態の部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は部品実装機２０の構成の概略を示す構成図であり、図３はフィーダ３０の構成の概略を示す構成図である。また、図４はローダ５０の構成の概略を示す構成図であり、図５は部品実装システム１０の制御に関する構成図である。なお、図１の左右方向がＸ方向であり、前後方向がＹ方向であり、上下方向がＺ方向である。

部品実装システム１０は、図１に示すように、印刷機１２と、印刷検査機１４と、複数の部品実装機２０と、実装検査機（図示略）と、ローダ５０と、ライン内保管庫６０と、管理装置８０とを備える。印刷機１２は、基板Ｓ上にはんだを印刷する。印刷検査機１４は、印刷機１２で印刷されたはんだの状態を検査する。部品実装機２０は、基板Ｓの搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数並べて設置され、フィーダ３０から供給された部品を基板Ｓに実装する。実装検査機は、部品実装機２０で実装された部品の実装状態を検査する。ローダ５０は、複数の部品実装機２０との間でフィーダ３０を自動交換可能であり、必要なフィーダ３０を取り付けたり使用済みのフィーダ３０を取り外したりする。ライン内保管庫６０は、部品実装機２０で使用予定のフィーダ３０や使用済みのフィーダ３０を保管する。管理装置８０は、システム全体を管理する。印刷機１２と印刷検査機１４と複数の部品実装機２０と実装検査機は、この順番で基板Ｓの搬送方向に並べて設置されて生産ラインを構成する。ライン内保管庫６０は、部品実装システム１０の生産ライン内に組み込まれており、複数の部品実装機２０のうち基板Ｓの搬送方向の最も上流側の部品実装機２０と印刷検査機１４との間に設置されている。本実施形態では、図示しない保管倉庫に保管されているフィーダ３０を作業者が運搬して、ライン内保管庫６０に補給したり、作業者がライン内保管庫６０からフィーダ３０を回収し保管倉庫まで運搬して保管倉庫に保管したりする。また、作業者は、ローダ５０の自動交換を支援するため、部品実装機２０にフィーダ３０を取り付けたり取り外したりする。なお、部品実装システム１０が、これらの装置以外に部品が実装された基板Ｓのリフロー処理を行うリフロー装置などを備えてもよい。

部品実装機２０は、図２に示すように、基板ＳをＸ方向に搬送する基板搬送装置２１と、フィーダ３０が供給した部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッド２２と、ヘッド２２をＸＹ方向に移動させるヘッド移動機構２３と、ＬＣＤなどのディスプレイ２７（図１参照）とを備える。また、部品実装機２０は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され装置全体を制御する実装制御装置２８（図５参照）を備える。実装制御装置２８は、基板搬送装置２１やヘッド２２、ヘッド移動機構２３、ディスプレイ２７などに制御信号を出力する。また、部品実装機２０は、前方にフィーダ３０を取り付け可能な上下２つのエリアを有する。上のエリアはフィーダ３０が部品を供給可能な供給エリア２０Ａであり、下のエリアはフィーダ３０をストック可能なストックエリア２０Ｂである。供給エリア２０Ａとストックエリア２０Ｂには、側面視がＬ字状に形成され、それぞれ複数のフィーダ３０が取り付けられるフィーダ台４０が設けられている。なお、部品実装機２０がストックエリア２０Ｂを備えないものとしてもよい。

フィーダ３０は、図３に示すように、部品を所定ピッチで収容するテープを送り出すテープフィーダとして構成されている。フィーダ３０は、テープが巻回されたテープリール３２と、テープリール３２からテープを送り出すテープ送り機構３３と、２本の位置決めピン３４を有するコネクタ３５と、下端に設けられたレール部材３７と、フィーダ制御装置３９（図５参照）とを備える。なお、フィーダ台４０は、図２に示すように、フィーダ３０のレール部材３７が挿入可能な間隔でＸ方向に複数配列されたスロット４２と、２つの位置決め穴４４と、２つの位置決め穴４４の間に設けられたコネクタ４５とを備える。フィーダ台４０のスロット４２にフィーダ３０のレール部材３７が挿入されて、フィーダ３０の２本の位置決めピン３４が２つの位置決め穴４４に挿入されると、コネクタ３５とコネクタ４５が接続される。フィーダ制御装置３９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、テープ送り機構３３に駆動信号を出力する。また、フィーダ制御装置３９は、コネクタ３５，４５の接続を介してフィーダ３０の取付先の制御部（実装制御装置２８や管理装置８０など）と通信可能となる。

ローダ５０は、図１に示すように、複数の部品実装機２０の前面およびライン内保管庫６０の前面に基板の搬送方向（Ｘ方向）に対して平行に設けられたＸ軸レール１８に沿って移動可能となっている。なお、図２では、Ｘ軸レール１８の図示を省略した。ローダ５０は、図４，図５に示すように、ローダ移動機構５１と、フィーダ移載機構５３と、エンコーダ５７と、左右の監視センサ５８ａ，５８ｂと、ローダ制御装置５９とを備える。

ローダ移動機構５１は、Ｘ軸レール１８に沿ってローダ５０を移動させるものであり、駆動用ベルトを駆動するサーボモータなどのＸ軸モータ５２ａと、Ｘ軸レール１８に沿ったローダ５０の移動をガイドするガイドローラ５２ｂとを備える。フィーダ移載機構５３は、フィーダ３０を部品実装機２０やライン内保管庫６０に移載するものである。このフィーダ移載機構５３は、フィーダ３０をクランプするクランプ部５４と、２つのクランプ部５４が配設されＹ軸モータ５５ａの駆動により２つのクランプ部５４を一体的にＹ軸ガイドレール５５ｂに沿って前後方向（Ｙ方向）に移動させるＹ軸スライダ５５とを備える。フィーダ移載機構５３は、２つのＹ軸スライダ５５を備えており、２つのＹ軸スライダ５５のそれぞれにクランプ部５４が２つずつ配設されることにより、計４つのクランプ部５４を２つ１組でＹ方向に移動させるものとなっている。また、フィーダ移載機構５３は、クランプ部５４およびＹ軸スライダ５５がスライド可能に取り付けられたスライドベース５６を、Ｚ軸ガイドレール５６ｂに沿って上下方向（Ｚ方向）に移動させるＺ軸モータ５６ａを備える。

エンコーダ５７は、ローダ５０のＸ方向の移動位置を検出するものである。監視センサ５８ａ，５８ｂは、障害物（作業者を含む）の有無を監視するためのものであり、例えば赤外線センサにより構成される。監視センサ５８ａは、ローダ５０の左側（基板Ｓの搬送方向と逆側）に取り付けられており、主にローダ５０よりも左側の監視領域における障害物を検知する。監視センサ５８ｂは、ローダ５０の右側（基板Ｓの搬送方向と同側）に取り付けられており、主にローダ５０よりも右側の監視領域における障害物を検知する。ローダ制御装置５９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されている。ローダ制御装置５９は、エンコーダ５７や監視センサ５８ａ，５８ｂからの検知信号を入力し、ローダ移動機構５１（Ｘ軸モータ５２ａ）やフィーダ移載機構５３（クランプ部５４、Ｙ軸モータ５５ａ、Ｚ軸モータ５６ａ）に駆動信号を出力する。

ローダ制御装置５９は、フィーダ３０の自動交換を行う場合、まず、Ｘ軸モータ５２ａを制御して自動交換を行う部品実装機２０のスロット４２に、ローダ５０のＹ軸スライダ５５が対向することとなる位置までローダ５０を移動させる。また、ローダ制御装置５９は、部品実装機２０の供給エリア２０Ａとの間で自動交換を行う場合には、Ｚ軸モータ５６ａを制御して供給エリア２０Ａに対向する上部移載エリア５０Ａにスライドベース５６（Ｙ軸スライダ５５）を移動させる。一方、ローダ制御装置５９は、部品実装機２０のストックエリア２０Ｂとの間で自動交換を行う場合には、Ｚ軸モータ５６ａを制御してストックエリア２０Ｂに対向する下部移載エリア５０Ｂにスライドベース５６を移動させる。ローダ制御装置５９は、ローダ５０内のフィーダ３０を部品実装機２０に取り付ける場合には、クランプ部５４でフィーダ３０をクランプさせた状態で、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を部品実装機２０側（後方）へ移動させる。これにより、フィーダ３０のレール部材３７がフィーダ台４０のスロット４２に挿入される。続いて、ローダ制御装置５９は、クランプ部５４によるフィーダ３０のクランプを解除させることで、フィーダ３０を部品実装機２０のフィーダ台４０に取り付ける。また、ローダ制御装置５９は、フィーダ３０を部品実装機２０から取り外してローダ５０内に回収する場合には、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を部品実装機２０側（後方）へ移動させる。続いて、ローダ制御装置５９は、フィーダ台４０に取り付けられているフィーダ３０をクランプ部５４にクランプさせてから、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を前方へ移動させる。これにより、フィーダ３０がフィーダ台４０から取り外されて、ローダ５０内に回収される。

ライン内保管庫６０は、複数のフィーダ３０を収容するために、部品実装機２０に設けられるフィーダ台４０と同じ構成のフィーダ台４０が設けられている。ローダ５０は、部品実装機２０のフィーダ台４０に対してフィーダ３０を着脱するのと同じ動作で、ライン内保管庫６０のフィーダ台４０に対してフィーダ３０を着脱することができる。また、ライン内保管庫６０の後方には、基板ＳをＸ方向に搬送する基板搬送装置６２が設けられている。基板搬送装置６２は、印刷検査機１４の基板搬送装置から受け取った基板Ｓを搬送して隣接する部品実装機２０の基板搬送装置２１に受け渡すことが可能となっている。

管理装置８０は、図５に示すように、周知のＣＰＵ８０ａやＲＯＭ８０ｂ、ＨＤＤ８０ｃ、ＲＡＭ８０ｄなどで構成され、ＬＣＤなどのディスプレイ８２と、キーボードやマウスなどの入力デバイス８４とを備える。管理装置８０は、基板Ｓの生産情報を示すジョブやフィーダ管理情報などを記憶している。ジョブには、各部品実装機２０においてどの部品種の部品をどういう順番で基板Ｓに実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかなどが定められている。また、ジョブには、各部品実装機２０において実装すべき部品種に対応する複数のフィーダ３０を供給エリア２０Ａのフィーダ台４０に装着する際に、実装処理に適したフィーダ３０の並びを示す配置情報なども定められている。フィーダ管理情報は、各部品実装機２０やライン内保管庫６０が保有するフィーダ３０に関する情報である。図６は、フィーダ管理情報の一例を示す説明図である。フィーダ管理情報には、図示するように、各フィーダ３０が装着されるフィーダ台４０のスロット番号や各スロット４２に装着されているフィーダ３０のフィーダＩＤ（識別情報）、各フィーダ３０が保有する部品種、部品残量などが含まれる。なお、各実装制御装置２８も同様に自機のフィーダ管理情報を管理している。

また、管理装置８０は、実装制御装置２８と有線により通信可能に接続されると共にローダ制御装置５９と無線により通信可能に接続される他、印刷機１２や印刷検査機１４、実装検査機の各制御装置と通信可能に接続される。管理装置８０は、実装制御装置２８から部品実装機２０の実装状況に関する情報や着脱されたフィーダ３０に関する情報（着脱実績）を受信したり、ローダ制御装置５９からローダ５０の駆動状況に関する情報を受信したりする。管理装置８０は、部品実装機２０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０やフィーダ台４０から取り外されたフィーダ３０に関する情報を実装制御装置２８から受信すると、その部品実装機２０のフィーダ管理情報を更新する。また、着脱されたフィーダ３０が、部品実装機２０に着脱すべき指示リストＬに基づくものである場合には、後述するように指示リストＬを更新する処理を行う。また、管理装置８０は、ライン内保管庫６０の基板搬送装置６２に駆動信号を出力して基板搬送装置６２に基板Ｓを搬送させる。また、管理装置８０は、ライン内保管庫６０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０のフィーダ制御装置３９とコネクタ３５，４５を介して通信可能に接続され、フィーダ３０の情報を取得可能となっている。管理装置８０は、ライン内保管庫６０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０やフィーダ台４０から取り外されたフィーダ３０に関する情報を取得すると、ライン内保管庫６０のフィーダ管理情報を更新する。

こうして構成された部品実装システム１０の動作について、特にフィーダ３０の配置を指示する際の動作について説明する。本実施形態では、フィーダ３０の配置の指示は、ローダ５０に対する自動交換指示として出力されるだけでなく、作業者の認識が可能に出力されるものとなっている。図７はフィーダ配置指示関連処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、管理装置８０のＣＰＵ８０ａにより実行される。フィーダ配置指示関連処理では、ＣＰＵ８０ａは、まず、フィーダ３０の着脱用の指示リストＬを取得し（Ｓ１００）、指示リストＬに基づいてフィーダ３０の交換指示をローダ５０と部品実装機２０に出力する（Ｓ１１０）。

図８は指示リストＬに登録される着脱指示の一例を示す説明図である。指示リストＬの着脱指示では、着脱すべきフィーダ３０のフィーダＩＤと、部品種と、着脱を行う対象がライン内保管庫６０および複数の部品実装機２０のいずれであるかと、その対象におけるスロット番号（着脱位置）と、取り付けか取り外しかを示す着脱の種別とが対応付けられている。なお、部品種は省略してもよい。複数の部品実装機２０は、例えば上流側から順に部品実装機２０（１），（２），・・・とする。また、指示リストＬは、基本的にはローダ５０にフィーダ３０の自動交換を行わせるためのリストであり、指示番号はローダ５０による自動交換の順序を示す。このため、ローダ制御装置５９は、指示リストＬの各着脱指示の指示番号順に従って、フィーダ３０の着脱を順次行うようにローダ５０を制御することにより、フィーダ３０の自動交換を行っていくことになる。ただし、作業者がフィーダ３０の交換を行ってもよく、その場合には作業者は必ずしも指示番号通りに行う必要はなく、いずれかを選択的に行うことも可能である。図８では、例えば、指示番号１～４でライン内保管庫６０のスロット番号２，５，１３，１９から該当するフィーダＩＤのフィーダ３０を取り外すことが指示されている。また、指示番号１，２で取り外されたフィーダ３０については、指示番号５，６で部品実装機２０（１）のスロット番号４，５への取り付けが指示され、指示番号３，４で取り外されたフィーダ３０については、指示番号９，１０で部品実装機２０（２）のスロット番号１，２への取り付けが指示されている。このように、指示リストＬは、ライン内保管庫６０や複数の部品実装機２０で行われるフィーダ３０の複数の着脱指示が登録されている。図８では説明の便宜上、各フィーダ３０の移動先を矢印で示しているが、指示リストＬには着脱指示があればよく、移動先を示す矢印はなくてもよい。なお、指示リストＬは、管理装置８０が作成してもよいし、複数の生産ラインを統括管理する上位の管理装置などが作成してもよく、ＨＤＤ８０ｃに登録されるものなどとすることができる。

また、図９はディスプレイ２７に表示される着脱指示の一例を示す説明図である。これは、Ｓ１１０で部品実装機２０に出力された着脱指示に基づいて、各部品実装機２０の実装制御装置２８が自機に関する着脱指示をディスプレイ２７に表示する場合の一例である。図９は、部品実装機２０（１）の実装制御装置２８によりディスプレイ２７に表示されるものを例示する。このため、図８の指示リストＬのうち、ライン内保管庫６０から取り外したフィーダ３０（図８の指示番号１，２）を、自機である部品実装機２０（１）のスロット番号４，５に取り付ける指示（図８の指示番号５，６）が表示される。また、自機である部品実装機２０（１）のスロット番号７，９から取り外したフィーダ３０（図８の指示番号７，８）を、ライン内保管庫６０に取り付ける指示が表示される（図８の指示番号１１，１２）。なお、図示は省略するが、他の部品実装機２０のディスプレイ２７にも同様に着脱指示が表示される。このため、作業者は、各部品実装機２０のディスプレイ２７の表示から着脱指示を認識して、フィーダ３０の交換作業を行うことができる。なお、管理装置８０は、Ｓ１１０でディスプレイ８２に指示リストＬを表示したり、用紙などの紙媒体に指示リストＬを印刷したりすることにより、作業者に着脱指示を認識させるものとしてもよい。また、作業者が作業用の携帯端末などを有する場合には、管理装置８０から無線通信を介してその携帯端末に指示リストＬを出力して、携帯端末の画面に表示させることにより、作業者に着脱指示を認識させるものとしてもよい。

ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１１０で交換指示を出力すると、各部品実装機２０の実装制御装置２８からフィーダ３０の着脱が行われたことを示す着脱通知を受信するのを待つ（Ｓ１２０）。なお、実装制御装置２８は、フィーダ台４０に対するフィーダ３０の着脱が行われると、着脱されたフィーダ３０のフィーダＩＤと、スロット番号（着脱位置）と、取り付けか取り外しかを示す着脱の種別とが対応付けられた着脱実績を含む着脱通知を管理装置８０に送信するものとする。なお、着脱実績に部品種が対応付けられていてもよい。実装制御装置２８は、ローダ５０および作業者のいずれによってフィーダ３０の着脱が行われても、着脱通知を管理装置８０に送信する。ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１２０で着脱通知を受信したと判定すると、着脱通知に含まれる着脱実績としてのフィーダＩＤと、スロット番号と、着脱種別とを取得する（Ｓ１３０）。

次に、ＣＰＵ８０ａは、取得した着脱実績を指示リストＬに登録されている着脱指示と照合して（Ｓ１４０）、指示リストＬの着脱指示通りにフィーダ３０の着脱が行われたか否かを判定する（Ｓ１５０）。ＣＰＵ８０ａは、フィーダＩＤやスロット番号、着脱種別がいずれも着脱実績に含まれるものに一致する着脱指示が指示リストＬに登録されていることにより、着脱指示通りであると判定する。ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１５０で着脱指示通りであると判定すると、該当する着脱指示を指示リストＬから削除して指示リストＬを更新する（Ｓ１６０）。そして、指示リストＬの更新情報をローダ５０と部品実装機２０に出力する（Ｓ１７０）。更新情報としては、着脱指示に基づくフィーダ３０の着脱が既に行われたため、当該着脱指示を削除する旨の情報が出力される。この更新情報を受けたローダ制御装置５９は、既に受信済みの着脱指示から当該着脱指示を削除する。このため、ローダ５０が、当該着脱指示に基づくフィーダ３０の自動交換を重複して行うのを防止することができる。また、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１７０では、削除した着脱指示にて対象とされていた部品実装機２０に対して更新情報を出力するものとすればよい。更新情報を受けた部品実装機２０の実装制御装置２８は、ディスプレイ２７の表示から当該着脱指示を削除する処理を行う。このため、作業者が、当該着脱指示に基づくフィーダ３０の交換を重複して行うのを防止することができる。これらのことから、ローダ５０および作業者の一方により既に行われたフィーダ３０の交換を他方が行うのを適切に防止することができる。

一方、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１５０で着脱指示通りでないと判定すると、作業者により着脱指示とは異なる着脱作業が行われたと判断して、着脱ミス対応処理を実行する（Ｓ１８０）。ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１７０またはＳ１８０の処理を実行すると、全てのフィーダ３０の着脱が完了したか否かを判定し（Ｓ１９０）、完了していないと判定するとＳ１２０に戻り処理を行い、完了したと判定するとフィーダ配置指示関連処理を終了する。以下、Ｓ１８０の着脱ミス対応処理について説明する。

図１０は着脱ミス対応処理の一例を示すフローチャートである。着脱ミス対応処理では、ＣＰＵ８０ａは、今回の着脱ミスがフィーダ３０の取り外しミスであるか否かを判定する（Ｓ２００）。なお、ＣＰＵ８０ａは、着脱指示にないフィーダ３０が取り外された場合に取り外しミスなどと判定し、着脱指示にないフィーダ３０が取り付けられた場合や着脱指示で指定されたスロット番号とは異なるスロット４２にフィーダ３０が取り付けられた場合に取り付けミスなどと判定する。ＣＰＵ８０ａは、Ｓ２００で取り外しミスでなく取り付けミスであると判定すると、取り付けミスに該当するフィーダ３０を取り外し正しい位置に取り付けるための着脱指示を指示リストＬに追加登録する（Ｓ２１０）。そして、ＣＰＵ８０ａは、追加登録された指示リストＬに基づいて、今回の取り付けミスを修正するための修正用の着脱指示を出力して（Ｓ２５０）、着脱ミス対応処理を終了する。なお、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ２５０の着脱指示を、ローダ５０と部品実装機２０に出力する。このため、作業者の取り付けミスを、ローダ５０によって修正することが可能となる。また、部品実装機２０の実装制御装置２８がディスプレイ２７に修正用の着脱指示を表示することにより、作業者がその着脱指示に基づいて修正することも可能である。

ここで、図１１は指示リストＬに着脱指示が追加登録される様子の説明図である。なお、図１１では取り付けミスを修正するための着脱指示が追加登録された例を示す。この例では、フィーダＩＤが「＊＊Ｂ５」のフィーダ３０を、本来は部品実装機２０（１）のスロット番号５に取り付けるべきところ（指示番号６）、作業者が誤ってスロット番号６に取り付けた場合を想定している。この場合、ＣＰＵ８０ａは、そのフィーダ３０をスロット番号６から取り外し、スロット番号５に取り付けるように、着脱指示（＊１）を追加登録する。図１１では、説明の便宜上追加登録した着脱指示の指示番号を＊１としているが、ＣＰＵ８０ａは、追加登録した着脱指示を含めて指示番号を振り直すものとしてもよい。また、図１１では、指示番号６の着脱指示を残したまま、スロット番号６から取り外す着脱指示を追加登録した様子を示すが、ＣＰＵ８０ａは、取り付けミスを検出した時点でスロット番号５に取り付ける着脱指示（指示番号６）を一旦削除し、スロット番号５に取り付ける着脱指示も追加登録するものなどとしてもよい。なお、追加登録された着脱指示に基づいてフィーダ３０が着脱されると、ＣＰＵ８０ａは上述したＳ１５０で指示通りであると判定して処理を行うことになる。

また、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ２００で今回の着脱ミスが取り外しミスであると判定すると、作業者により誤って取り外されたフィーダ３０を検索して（Ｓ２２０）、該当するフィーダ３０を検出できたか否かを判定する（Ｓ２３０）。この場合、誤って取り外されたフィーダ３０が作業者によりライン内保管庫６０に取り付けられる可能性があるため、ＣＰＵ８０ａは、ライン内保管庫６０を検索する。また、ＣＰＵ８０ａは、作業者がライン内保管庫６０に移動するまでの時間などを考慮して、Ｓ２２０の検索を所定時間に亘り行ってからＳ２３０の判定を行うものなどとすればよい。なお、誤って取り外されたフィーダ３０が別の部品実装機２０に取り付けられた場合、ＣＰＵ８０ａは上述したＳ１５０で指示通りでないと判定して、この着脱ミス対応処理を行うことになる。そうなると、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ２００で取り付けミスであると判定し、Ｓ２１０，Ｓ２５０を実行して上述のように修正することが可能である。

そして、ＣＰＵ８０ａは、誤って取り外されたフィーダ３０を検出できたと判定すると、該当するフィーダ３０を取り外し元の位置に取り付ける着脱指示を指示リストＬに追加登録する（Ｓ２４０）。そして、ＣＰＵ８０ａは、追加登録された指示リストＬに基づいて、今回の取り外しミスを修正するための修正用の着脱指示を出力して（Ｓ２５０）、着脱ミス対応処理を終了する。この場合も、作業者の取り外しミスをローダ５０によって修正することが可能となる。また、ディスプレイ２７に表示される修正用の着脱指示に基づいて、作業者が修正することも可能である。

ここで、図１２は指示リストＬに着脱指示が追加登録される様子の説明図である。なお、図１２では取り外しミスを修正するための着脱指示が追加登録された例を示す。この例では、フィーダＩＤが「＊＊Ｆ２」で部品実装機２０（１）のスロット番号６に取り付けられていたフィーダ３０を、指示番号７と間違えた作業者が誤って取り外し、ライン内保管庫６０のスロット番号２に取り付けた場合を想定する。この場合、ＣＰＵ８０ａは、ライン内保管庫６０からフィーダ３０を検出できたと判定し、そのフィーダ３０をライン内保管庫６０のスロット番号２から取り外し、元の位置である部品実装機２０（１）のスロット番号６に取り付けるように、着脱指示（＊２，＊３）を追加登録する。この場合も、ＣＰＵ８０ａは、追加登録した着脱指示を含めて指示番号を振り直すものとしてもよい。また、追加登録された着脱指示に基づいてフィーダ３０が着脱されると、ＣＰＵ８０ａは上述したＳ１５０で指示通りであると判定して処理を行う。

また、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ２２０の検索の結果、誤って取り外されたフィーダ３０を検出できないとＳ２３０で判定すると、該当するフィーダ３０が誤って取り外されて検出できない旨を通知して（Ｓ２６０）、着脱ミス対応処理を終了する。この場合、ＣＰＵ８０ａは、取り外しミスのフィーダ３０がライン内保管庫６０とは異なる別の箇所、例えば保管倉庫まで運搬されたと判断して、Ｓ２６０の処理を行う。また、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ２６０の通知を、誤ってフィーダ３０が取り外された部品実装機２０に送ることができる。通知を受けた部品実装機２０の実装制御装置２８がディスプレイ２７にその通知内容を表示すれば、作業者による対応が可能となる。また、図示しないスピーカからの音声の出力や、警告灯の点灯や点滅などにより、Ｓ２６０の通知を行うものとしてもよい。なお、このような通知は、作業者が誤ってフィーダ３０を取り外してからなるべく早い段階で行われることが望ましいため、Ｓ２２０の検索を行いながらＳ２６０の通知を行うものなどとしてもよい。また、複数の生産ラインが隣接するように構成されている場合、ＣＰＵ８０ａは、別の生産ラインを管理する管理装置８０や複数の生産ラインを統括管理する上位の管理装置に対して、Ｓ２６０の通知を行なうものなどとしてもよい。

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３０が部品供給ユニットに相当し、部品実装機２０が部品実装機に相当し、ローダ５０がユニット交換装置に相当し、図７のフィーダ配置指示関連処理のＳ１１０を実行する管理装置８０が指示出力部に相当し、フィーダ配置指示関連処理のＳ１３０を実行する管理装置８０が取得部に相当し、フィーダ配置指示関連処理のＳ１４０～Ｓ１８０を実行する管理装置８０が処理部に相当する。

以上説明した部品実装システム１０は、指示リストＬに基づくフィーダ３０の交換指示を作業者の認識が可能に出力するから、フィーダ３０の交換をローダ５０だけでなく作業者にも行わせることができる。また、部品実装システム１０は、フィーダ３０が着脱された場合、その着脱が指示リストＬの着脱指示通りであるか否かを判定し、着脱指示通りであれば、該当する着脱指示を削除して指示リストＬを更新する。このため、ローダ５０および作業者の一方が既に行ったフィーダ３０の着脱を、他方が重複して行うのを防止することができるから、ローダ５０と作業者とによる協調作業を適切に行うことができる。

また、部品実装システム１０では、フィーダ３０の着脱が着脱指示通りでない場合に着脱ミス対応処理を行うから、作業者による着脱ミスに適切に対応することができる。

また、部品実装システム１０では、フィーダ３０の取り付けが着脱指示通りでない場合に、そのフィーダ３０を取り外し適正な位置に取り付けるための着脱指示を指示リストＬに追加登録して、新たな交換指示を出力する。このため、フィーダ３０の取り付けが指示通りに行われなかった場合に、ローダ５０によって適切に取り付け直すことができる。

また、部品実装システム１０では、フィーダ３０の取り外しが着脱指示通りでない場合に、そのフィーダ３０を検索し、フィーダ３０を検出した場合にはフィーダ３０を取り外し元の位置に取り付けるための着脱指示を指示リストＬに追加登録して、新たな交換指示を出力する。このため、フィーダ３０の取り外しが指示通りに行われなかった場合でもローダ５０によって適切に取り付け直すことができる。また、フィーダ３０を検出しない場合にはその旨を通知するから、作業者等による修正対応を可能とすることができる。

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、フィーダ３０の取り付けが着脱指示通りでない場合には、フィーダ３０を取り外して適正な位置に取り付ける着脱指示を指示リストＬに追加登録するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、フィーダ３０の取り付けが着脱指示通りでない場合に、作業者に対して直ちに取り付けエラーを通知するものなどとしてもよい。このエラーは、例えば部品実装機２０のディスプレイ２７に表示することなどにより行うことができる。

上述した実施形態では、フィーダ３０の取り外しが着脱指示通りでない場合に、そのフィーダ３０を検出したか否かにより異なる対応を行うものとしたが、これに限られるものではない。例えば、フィーダ３０の取り外しが着脱指示通りでない場合に、作業者に対して取り外しエラーを通知する処理を一律に行うものなどとしてもよい。

上述した実施形態では、フィーダ３０の取り付けが着脱指示通りでない場合とフィーダ３０の取り外しが着脱指示通りでない場合のいずれにおいても、新たな着脱指示を作業者に認識可能に出力するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、新たな着脱指示は、作業者に認識可能とすることなくローダ５０のみに出力するものとしてもよい。

上述した実施形態では、指示リストＬからの着脱指示の削除や追加登録を管理装置８０が行うものとしたが、これに限られるものではない。例えば、管理装置８０から必要な情報を受信したローダ制御装置５９が指示リストＬからの着脱指示の削除や追加登録を行うものなどとしてもよい。

上述した実施形態では、部品実装機２０がストックエリア２０Ｂを備えたが、これを備えないものとしてもよい。この場合、交換ロボット５０が下部移載エリア５０Ｂを備えないものとしたり、下部移載エリア５０Ｂを交換ロボット５０内のフィーダ３０のストックエリアとして使用したりしてもよい。

本開示の部品実装システムにおいて、前記処理部は、前記部品供給ユニットの着脱が着脱指示通りでないと判定すると、当該部品供給ユニットが着脱し直されるように対応処理を行うものとしてもよい。こうすれば、作業者によって行われた部品供給ユニットの着脱が着脱指示通りでなく誤っていた場合に対応が可能となるから、協調作業をより適切に行うことができる。

本開示の部品実装システムにおいて、前記処理部は、前記部品供給ユニットの取り付けが着脱指示通りでないと判定すると、前記対応処理として、当該部品供給ユニットを取り外し適正な位置に取り付けるための着脱指示を追加登録して前記指示リストの更新処理を行い、前記指示出力部は、着脱指示の追加登録を伴って前記指示リストの更新処理が行われると、新たな交換指示を出力するものとしてもよい。こうすれば、部品供給ユニットの取り付けが指示通りに行われなかった場合でも、ユニット交換装置によって適切に取り付け直すことができる。

本開示の部品実装システムにおいて、前記処理部は、前記部品供給ユニットの取り外しが着脱指示通りでないと判定すると、前記対応処理として、取り外された当該部品供給ユニットを検索し、当該部品供給ユニットを検出した場合には当該部品供給ユニットを取り外し元の位置に取り付けるための着脱指示を追加登録して前記指示リストの更新処理を行い、当該部品供給ユニットを検出しない場合にはその旨を通知する通知処理を行い、前記指示出力部は、着脱指示の追加登録を伴って前記指示リストの更新処理が行われると、新たな交換指示を出力するものとしてもよい。こうすれば、部品供給ユニットの取り外しが指示通りに行われなかった場合でも、当該部品供給ユニットを検出した場合にはユニット交換装置によって適切に戻すことができる。また、当該部品供給ユニットを検出しない場合には、その旨を通知することで、例えば作業者による対応を可能とすることができる。

本発明は、部品実装システムの製造産業などに利用可能である。

１０部品実装システム、１２印刷機、１４印刷検査機、１８Ｘ軸レール、２０部品実装機、２０Ａ供給エリア、２０Ｂストックエリア、２１基板搬送装置、２２ヘッド、２３ヘッド移動機構、２７ディスプレイ、２８実装制御装置、３０フィーダ、３２テープリール、３３テープ送り機構、３４位置決めピン、３５コネクタ、３７レール部材、３９フィーダ制御装置、４０フィーダ台、４２スロット、４４位置決め穴、４５コネクタ、５０ローダ、５０Ａ上部移載エリア、５０Ｂ下部移載エリア、５１ローダ移動機構、５２ａＸ軸モータ、５２ｂガイドローラ、５３フィーダ移載機構、５４クランプ部、５５Ｙ軸スライダ、５５ａＹ軸モータ、５５ｂＹ軸ガイドレール、５６スライドベース、５６ａＺ軸モータ、５６ｂＺ軸ガイドレール、５７エンコーダ、５８ａ，５８ｂ監視センサ、５９ローダ制御装置、６０ライン内保管庫、６２基板搬送装置、８０管理装置、８０ａＣＰＵ、８０ｂＲＯＭ、８０ｃＨＤＤ、８０ｄＲＡＭ、８２ディスプレイ、８４入力デバイス、Ｌ指示リスト、Ｓ基板。

Claims

部品を供給する複数の部品供給ユニットが着脱可能に配置される部品実装機を備える部品実装システムであって、
前記部品実装機との間で前記部品供給ユニットを自動交換するユニット交換装置と、
着脱対象の前記部品供給ユニットの識別情報と、前記部品実装機における着脱位置情報と、取り付けか取り外しかを示す着脱の種別とを対応付けた着脱指示が複数登録された指示リストに基づいて、前記ユニット交換装置への自動交換指示を含む前記部品供給ユニットの交換指示を作業者の認識が可能に出力する指示出力部と、
前記部品実装機において前記部品供給ユニットが着脱された場合、当該部品供給ユニットの識別情報と着脱位置情報と着脱の種別とを含む着脱実績を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記着脱実績と前記指示リストとに基づいて前記部品供給ユニットの着脱が着脱指示通りであるか否かを判定し、着脱指示通りであると判定すると、該当する着脱指示を削除して前記指示リストの更新処理を行う処理部と、
を備える部品実装システム。
請求項１に記載の部品実装システムであって、
前記処理部は、前記部品供給ユニットの着脱が着脱指示通りでないと判定すると、当該部品供給ユニットが着脱し直されるように対応処理を行う
部品実装システム。
請求項２に記載の部品実装システムであって、
前記処理部は、前記部品供給ユニットの取り付けが着脱指示通りでないと判定すると、前記対応処理として、当該部品供給ユニットを取り外し適正な位置に取り付けるための着脱指示を追加登録して前記指示リストの更新処理を行い、
前記指示出力部は、着脱指示の追加登録を伴って前記指示リストの更新処理が行われると、新たな交換指示を出力する
部品実装システム。
請求項２または３に記載の部品実装システムであって、
前記処理部は、前記部品供給ユニットの取り外しが着脱指示通りでないと判定すると、前記対応処理として、取り外された当該部品供給ユニットを検索し、当該部品供給ユニットを検出した場合には当該部品供給ユニットを取り外し元の位置に取り付けるための着脱指示を追加登録して前記指示リストの更新処理を行い、当該部品供給ユニットを検出しない場合にはその旨を通知する通知処理を行い、
前記指示出力部は、着脱指示の追加登録を伴って前記指示リストの更新処理が行われると、新たな交換指示を出力する
部品実装システム。