JP2023021611A - 器具管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の器具の継続的な管理を可能としつつ、器具の各々のコストアップを抑制することができる器具管理システムを提供する。【解決手段】器具管理システムは、部品装着機で交換して使用される器具をそれぞれ収容する複数の収容部、前記収容部に収容した前記器具から当該の前記器具の個体識別情報を取得する取得部、取得した前記個体識別情報を送信する送信部、ならびに、前記取得部および前記送信部を駆動するバッテリを有して、複数の前記器具の移送に用いる器具マガジンと、送信された前記個体識別情報を受信して記憶することにより、複数の前記器具を管理する管理部と、を備える。【選択図】図２

Description

本明細書は、部品装着機で交換して使用される複数の器具を管理する器具管理システムに関する。

回路基板に対基板作業を実施して基板製品を量産する技術が普及している。対基板作業を実施する対基板作業機の代表例として、回路基板に部品を装着する部品装着機がある。多くの部品装着機は、キャリアテープを送って部品を供給するテープフィーダを複数備えるとともに、キャリアテープを使い切ったテープフィーダを交換することによって部品を補給する。また、テープフィーダは、複数の部品装着機で互換使用されることが多い。このため、複数のテープフィーダの状態や所在を管理して適正な運用を行うことにより、生産効率を高めるとともに、省力化に貢献することができる。無線通信を使用して複数のテープフィーダを管理する管理システムが実用化されており、その一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示された部品管理システムでは、テープフィーダにバッテリおよび無線通信部を搭載し、テープフィーダが部品装着機にセットされていないスタンドアロン状態で、バッテリから無線通信部に電源供給する。したがって、例えばテープフィーダを台車で移送しているときでも、無線通信部と管理装置との間で、部品残数やテープフィーダの所在位置などのフィーダ情報を伝達することができる。これによれば、部品管理が行える範囲を拡げて、装着作業における誤装着を防止することができる、とされている。

国際公開第２０１８／１２５３８２号

ところで、特許文献１の構成では、スタンドアロン状態のテープフィーダの各々が情報伝達を行うので、管理システムは、テープフィーダが部品装着機にセットされた使用状態であるか否かを問わず、継続的な管理を行うことができる。しかしながら、テープフィーダの各々にバッテリおよび無線通信部を搭載することは、大幅なコストアップを招来する。なお、管理システムの管理対象は、テープフィーダの他に、部品装着機で交換して使用される別種の部品供給ユニットや、吸着ノズル、装着ヘッドなどの各種器具が想定される。

それゆえ、本明細書では、複数の器具の継続的な管理を可能としつつ、器具の各々のコストアップを抑制することができる器具管理システムを提供することを解決すべき課題とする。

本明細書は、部品装着機で交換して使用される器具をそれぞれ収容する複数の収容部、前記収容部に収容した前記器具から当該の前記器具の個体識別情報を取得する取得部、取得した前記個体識別情報を送信する送信部、ならびに、前記取得部および前記送信部を駆動するバッテリを有して、複数の前記器具の移送に用いる器具マガジンと、送信された前記個体識別情報を受信して記憶することにより、複数の前記器具を管理する管理部と、を備える器具管理システムを開示する。

開示した器具管理システムにおいて、器具マガジンは、複数の収容部に収容した器具の各々から個体識別情報を取得して送信し、かつ、バッテリを有することにより前記した取得および送信の機能を維持することができる。したがって、管理部は、個体識別情報を継続的に受信して、複数の器具を継続的に管理することができる。また、器具マガジンが送信部およびバッテリを有するので、器具の各々は、送信部やバッテリが不要となり、コストアップが抑制される。

拡張形の器具管理システムの実施形態を示す斜視図である。 器具マガジン、およびそれを積載して搬送する搬送車の斜視図である。 バッファステーション、およびその内部にセットされた器具マガジンを模式的に示す正面図である。 器具管理システムの電源供給および制御に係る構成を示したブロック図である。 拡張形の器具管理システムの第１動作事例を説明する動作フローの図である。

１．最小構成の器具管理システム１
まず、最小構成の器具管理システム１の実施形態について、図１～図４を参考にして説明する。器具管理システム１は、部品装着機９１で交換して使用される複数の器具を管理する。本実施形態において、上記した器具は、テープフィーダ８とされている。テープフィーダ８は、複数の部品を保持したキャリアテープをリール８１から引き出して部品を供給する（図３参照）。これに限定されず、器具管理システム１は、筒状のスティックを用いて部品を供給するスティックフィーダや、吸着ノズル、装着ヘッドなどの各種器具を管理対象としてもよい。

部品装着機９１における回路基板への部品の装着作業が進捗して、キャリアテープが最後まで使われると、当該のテープフィーダ８は部品装着機９１から取り外される。その後、テープフィーダ８は、新品のキャリアテープが巻回されたリール８１がセットされ、再び部品装着機９１に取り付けられて使用される。テープフィーダ８にリール８１をセットしたり取り外したりする段取り作業は、部品装着機９１から離隔して配置された外段取りステーション５で実施される。また、装着作業の対象となる回路基板の種類を変更する場合に、部品装着機９１の複数のテープフィーダ８を交換する段取り替え作業が行われる。

図１および図４に示されるように、最小構成の器具管理システム１は、器具マガジン２と、管理部３とを備える。器具マガジン２は、前側に開口する箱形状の筐体２１に各種の部材が組み付けられて構成される（図２、図３参照）。器具マガジン２は、複数の収容部２２、取得部２３、送信部２４、バッテリ２５、および電源スイッチ２７を有する（図４参照）。図３において、器具マガジン２の筐体２１が太線で描かれている。また、図４において、電源供給系統が太線（単線接続図）で示され、情報伝達系統が破線の矢印で示されている。

複数の収容部２２は、例えば、筐体２１の底面に形成された複数のスロット溝の上部空間が相当する。複数のスロット溝は、前後方向に延びるとともに、左右方向に所定のピッチで配列される。幅方向に薄型に形成されたテープフィーダ８は、その底部がスロット溝に挿入される。これにより、収容部２２の各々は、テープフィーダ８を収容する。

図２～図４において、器具マガジン２は、二つの収容部２２にそれぞれテープフィーダ８を収容している。実際には、器具マガジン２は、さらに多数のテープフィーダ８を収容することができる。器具マガジン２は、部品装着機９１と外段取りステーション５の間で、複数のテープフィーダ８を一括して移送する用途に好適である。通常、複数の器具マガジン２が使用される。

取得部２３は、収容部２２に収容されたテープフィーダ８から当該のテープフィーダ８の個体識別情報を取得する。取得部２３は、複数の収容部２２に対応して個別に設けられてもよいし、共用とされてもよい。取得部２３として、次の（１）～（３）のいずれかの形態を用いることができる。いずれの形態でも、取得部２３は電源が必要であり、バッテリ２５から電源供給される（図４参照）。

（１）テープフィーダ８には、個体識別情報を表すバーコードや二次元コード、文字列などが表示されている。取得部２３として、バーコードや二次元コードを読み取るコードリーダを用いることができる。または、取得部２３は、文字列などを撮像して画像データを取得するカメラ、および画像データを画像処理して個体識別情報を求める画像処理部を含んで構成される。一つのコードリーダまたはカメラを移動させる機構を設けて、取得部２３を複数の収容部２２に対して共用にすることができる。

（２）テープフィーダ８には、個体識別情報を記憶した不揮発性メモリが設けられている。取得部２３として、不揮発性メモリから個体識別情報を読み出すメモリリーダを用いることができる。メモリリーダは、例えば、一つのリーダ本体部と、複数のテープフィーダ８の不揮発性メモリのいずれかを選択してリーダ本体部に接続する選択接続回路（マルチプレクサ）とを備える。

（３）テープフィーダ８には、個体識別情報を不揮発性メモリに記憶するとともに電源が供給されて通信を行うフィーダ制御部が設けられている。フィーダ制御部は、テープフィーダ８の部品供給動作を制御するものであり、キャリアテープが保持している部品の種類および残数の情報を管理する。取得部２３として、可変に選択したテープフィーダ８のフィーダ制御部に電源供給しつつ、通信によって個体識別情報を取得する通信装置またはコンピュータ装置を用いることができる。以降では、（３）の形態を対象として説明を進める。

送信部２４は、筐体２１の天板に組み込まれて設けられており（図２、図３参照）、他の位置に設けられてもよい。送信部２４は、取得部２３が取得した個体識別情報を管理部３に送信する。具体的な送信手段として、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）などの無線通信を用いることができる。また、送信方法として、例えば、一定時間間隔ごとの定期送信を用いることができる。あるいは、管理部３からの不定期の指令にしたがって送信部２４が送信を行う随時送信を用いることができる。さらには、定期送信および随時送信を併用することも可能である。送信部２４は、取得部２３と別体でもよいし、取得部２３と一体化されたコンピュータ装置等であってもよい。送信部２４は、バッテリ２５から電源供給される（図４参照）。

バッテリ２５は、筐体２１の天板に組み込まれ、送信部２４に並んで設けられている（図２、図３参照）。バッテリ２５は、所定の直流電源電圧を出力して、取得部２３および送信部２４に電源を供給する。バッテリ２５は、筐体２１の天板よりも上方に突出した一対の充電端子２６を有する（図２および図３に黒塗りで示す）。バッテリ２５は、充電端子２６に接続された充電器から充電される。充電器は、例えば、外段取りステーション５に設けられる。これに限定されず、バッテリ２５は、充電端子２６に代えて図略の非接触受電部を有し、図略の非接触給電部から充電されてもよい。

バッテリ２５と、取得部２３および送信部２４との間に、電源スイッチ２７が設けられる（図４参照）。作業者は、器具マガジン２の使用開始時に電源スイッチ２７をオン操作し、使用終了時に電源スイッチ２７をオフ操作する。これにより、器具マガジン２を使用しない時間帯において、バッテリ２５の無意味な消耗（充電量の減少）が抑制される。器具マガジン２は、使用しない時間帯が長くなる場合に、バッテリ２５が満充電状態に充電され、電源スイッチ２７がオフ状態とされて外段取りステーション５に保管される。

管理部３は、無線通信機能を有するコンピュータ装置を用いて構成される。管理部３は、送信部２４から送信された個体識別情報を受信して、器具データベース３１（図４参照）に記憶する。さらに、管理部３は、個体識別情報に関連情報を対応付けて器具データベース３１に記憶する。関連情報は、個体識別情報によって特定されるテープフィーダ８の現在状態、現在位置、今までの稼動履歴やメンテナンス履歴、および今後の使用計画などのうち一項目以上の情報を含む。テープフィーダ８の現在状態の情報は、使用可能な状態にあるか否かの情報、リール８１がセットされているか否かの情報、およびリール８１がセットされている場合に供給する部品の種類および残数の情報などである。

管理部３は、器具データベース３１内の関連情報を随時更新する。管理部３は、個体識別情報に対応付けられた関連情報を送信部２４から受信して、器具データベース３１内の関連情報の更新に反映することができる。上記した（３）では、供給する部品の種類および残数の情報が、フィーダ制御部から取得部２３および送信部２４を経由して管理部３まで送信される。したがって、管理部３は、器具データベース３１内の当該テープフィーダ８の部品の種類および残数の情報を更新する。

また、管理部３は、テープフィーダ８を使用している部品装着機９１から受け取る使用経過情報に基づいて関連情報を更新する。使用経過情報として、テープフィーダ８の部品の残数や最新の稼働履歴、例えば、連続稼働時間や部品供給エラーの発生履歴などがある。さらに、管理部３は、作業者が入力する情報に基づいて関連情報を更新する。作業者が入力する情報として、テープフィーダ８にリール８１をセットしたときの作業情報や、テープフィーダ８のメンテナンスを実施したときのメンテナンス情報などがある。

なお、管理部３以外のコンピュータ装置等が、関連情報の更新処理の一部を担当してもよい。例えば、部品装着機９１における使用経過情報は、部品装着機９１の制御部から管理部３に受け渡される方法以外に、部品装着機９１の制御部が直接的に器具データベース３１にアクセスする方法によって更新されてもよい。

最小構成の器具管理システム１は、例えば、次のように動作する。まず、作業者は、外段取りステーション５で複数のテープフィーダ８にリール８１をセットする。作業者は、次に、段取りした複数のテープフィーダ８を器具マガジン２に収容する。この時点で、器具マガジン２の取得部２３および送信部２４が動作する。したがって、管理部３は、器具マガジン２に収容されたテープフィーダ８の個体識別情報および関連情報を受信する。さらに、管理部３は、最新の関連情報として、当該テープフィーダ８の現在位置が器具マガジン２に収容された位置であること、ならびに、部品の種類および残数の情報を更新する。

作業者は、その次に、台車に載せる等の方法により、器具マガジン２を部品装着機９１の近接位置まで搬送する。この後、作業者は、部品装着機９１に対してテープフィーダ８の交換作業を実施する。つまり、作業者は、キャリアテープを使い切ったテープフィーダ８や使用予定が無くなったテープフィーダ８を部品装着機９１から取り外し、代わりに器具マガジン２から取り出したテープフィーダ８を部品装着機９１に取り付ける。この時点で、部品装着機９１の制御部は、取り付けられたテープフィーダ８の個体識別情報を取得して、管理部３に受け渡す。したがって、管理部３は、当該のテープフィーダ８の現在位置が部品装着機９１に取り付けられた位置であることを更新する。

一方、部品装着機９１から取り外されたテープフィーダ８は、作業者によって器具マガジン２に収容される。この時点で、取得部２３および送信部２４が動作する。したがって、管理部３は、テープフィーダ８の現在位置が器具マガジン２に収容された位置であることを更新する。作業者は、その次に、台車に載せる等の方法により、器具マガジン２を部品装着機９１の近接位置から外段取りステーション５まで搬送して返却する。

外段取りステーション５において、作業者は、器具マガジン２から複数のテープフィーダ８を取り出し、さらに、テープフィーダ８の各々からリール８１を取り外す。この時点で、取得部２３および送信部２４が動作し、器具マガジン２からテープフィーダ８が取り外されたことを管理部３に送信する。したがって、管理部３は、器具マガジン２から取り外されたテープフィーダ８が単品状態であり、現在位置が不明であると更新する。

なお、器具マガジン２の搬送途中において、取得部２３および送信部２４が動作してもよい。また、器具マガジン２は、ＧＰＳ機能を有して地理的な現在位置を検出してもよい。この態様では、送信部２４は、テープフィーダ８の地理的な現在位置を管理部３に送信し、管理部３は、テープフィーダ８の地理的な現在位置を管理することができる。

最小構成の器具管理システム１において、器具マガジン２は、複数の収容部２２に収容したテープフィーダ８の各々から個体識別情報を取得して送信し、かつ、バッテリ２５を有することにより前記した取得および送信の機能を維持することができる。したがって、管理部３は、個体識別情報を継続的に受信して、複数のテープフィーダ８を継続的に管理することができる。また、器具マガジン２が送信部２４およびバッテリ２５を有するので、テープフィーダ８の各々は、送信部２４やバッテリ２５が不要となり、コストアップが抑制される。

２．拡張形の器具管理システム１Ｓの構成
次に、拡張形の器具管理システム１Ｓの構成について、図１～図４を参考にして説明する。拡張形の器具管理システム１Ｓは、図１に示されるように、器具マガジン２および管理部３に加えて、バッファステーション４、外段取りステーション５、着脱移送部６、および搬送車７を備える。

バッファステーション４は、部品装着機９１に近接して配置される。詳細には、バッファステーション４は、部品装着機９１を含む複数種類の対基板作業機で構成された対基板作業ライン９のライン端に並んで配置される。バッファステーション４は、上記と異なる配置でもよく、例えば、部品装着機９１とその上流側の対基板作業機の間に配置されてもよい。図３に示されるように、バッファステーション４は、下側の基台部４１、概ね中間高さのセット部４３、および上部の天板部４６からなる。基台部４１は、直方体の台座形状に形成される。基台部４１は、高さ位置を調整するための高さ調整脚４２を複数本もつ。

セット部４３は、基台部４１の上側に区画されて前側に開口する概ね直方体の空間である。セット部４３は、基台部４１の右縁から立設された右側板４４Ｒと、基台部４１の左縁から立設された左側板４４Ｌとの間に区画される。セット部４３の空間の高さ寸法は、器具マガジン２の高さ寸法よりも少し大きめである。セット部４３の空間の幅寸法は、器具マガジン２の幅寸法の２倍よりも少し大きめである。セット部４３は、左右に並ぶ二つのセット位置をもち、セット位置の各々に器具マガジン２を着脱可能にセットすることができる。セット部４３の二つのセット位置の下部には、器具マガジン２の出し入れを容易化するために、ローラーコンベア４５が設けられる。

天板部４６は、セット部４３の上側を覆う長方形の厚板形状の部材である。天板部４６は、セット部４３の二つのセット位置に臨む二組の充電部４７を有する。充電部４７の各々は、天板部４６の下面よりも下方に突出した一対の給電端子４８を有する。一対の給電端子４８は、セット部４３に器具マガジン２がセットされた状態において、当該の器具マガジン２の一対の充電端子２６に自動的に接触して、電気的な導通を確保する。これにより、充電部４７は、器具マガジン２のバッテリ２５を接触式で充電することができる。なお、バッテリ２５が非接触受電部を有する構成の場合、充電部４７は、非接触給電部の構成を有するものとなる。

外段取りステーション５は、部品装着機９１から離隔して配置される。外段取りステーション５では、対基板作業ライン９に関する各種の段取り作業が実施される。段取り作業の中に、リール８１をテープフィーダ８にセットする作業や、テープフィーダ８を器具マガジン２に収容する作業がある。外段取りステーション５には、器具マガジン２のバッテリ２５を充電する充電器（図略）が設けられる。充電器の構成は、バッファステーション４の充電部４７と同じでもよいし、相違してもよい。

着脱移送部６は、バッファステーション４にセットされた器具マガジン２と部品装着機９１の間で、テープフィーダ８の着脱および移送を行う。つまり、着脱移送部６は、最小構成の器具管理システム１を用いたときに作業者が実施するテープフィーダ８の着脱作業を自動化する。着脱移送部６は、テープフィーダ８を一つずつ着脱および移送してもよいし、複数のテープフィーダ８をまとめて移送しかつ一つずつ着脱してもよい。着脱移送部６は、後側が開いた縦長の箱形状に形成される。

着脱移送部６の移動を可能とするために、複数の中段レール６１および下段レール６２が設けられる。中段レール６１は、対基板作業ライン９を構成する複数の対基板作業機の前面の概ね中間高さ、およびバッファステーション４の前面の概ね中間高さにそれぞれ設けられる。下段レール６２は、複数の対基板作業機の前面の下部寄り高さ、およびバッファステーション４の前面の下部寄り高さにそれぞれ設けられる。複数の中段レール６１および下段レール６２は、それぞれの高さ位置が統一されており、延在する軌道を構成する。

一方、着脱移送部６は、その後側に中段走行部および下段走行部（図略）を有する。中段走行部は、中段レール６１に走行可能に係合する。下段走行部は、下段レール６２に走行可能に係合する。中段走行部は、さらに走行用の動力を発生する駆動源、例えば走行車輪を駆動するモータを含んでいる。これにより、着脱移送部６は、中段レール６１および下段レール６２に装架され、延在する軌道を走行して移動する。また、着脱移送部６は、テープフィーダ８の着脱操作を行う着脱操作部（図略）、ならびに、一つまたは複数のテープフィーダ８を収容する内部空間（図略）をもつ。なお、本願出願人は、着脱移送部６の詳細な構成例について、国際公開第２０１９／２３９４７５号に開示している。

搬送車７は、外段取りステーション５とバッファステーション４の間で、器具マガジン２を搬送する。つまり、搬送車７は、最小構成の器具管理システム１を用いたときに作業者が実施する器具マガジン２の搬送作業を自動化する。搬送車７は、その上面７１に器具マガジン２を載せて走行する。搬送車７の上面７１には、器具マガジン２の載せ替えを駆動する載せ替え装置（図略）が設けられる。搬送車７は、無線指令にしたがって走行し、かつ載せ替え作業を行う。搬送車７として、ＡＧＶと称される無人搬送車を適用することができる。

図１に示されるように、搬送車７の走行目標地点は、外段取りステーション５、バッファステーション４、および自動倉庫７５の入出庫口７６の３箇所である。自動倉庫７５は、テープフィーダ８などの器具、およびリール８１などの部材を入庫し、保管し、出庫する。搬送車７は、３箇所の走行目標地点の相互間を走行路７７に沿って走行する。走行路７７は、レールなどの実体に限定されず、床面に仮想的に設定されたものであってもよい。

３．拡張形の器具管理システム１Ｓの第１動作事例
次に、拡張形の器具管理システム１Ｓの第１動作事例について、図５を参考にして説明する。第１動作事例および後述する第２動作事例において、次の動作条件が満たされているものとする。すなわち、部品装着機９１は、装着作業の詳細な作業手順や作業要領を規定した装着作業データに基づいて、装着作業を進める。装着作業データには、１枚の回路基板に装着する部品の種類および点数が規定されている、管理部３は、装着作業データを参照することができる。また、管理部３は、直接的にまたは他の制御部等を介して、着脱移送部６、搬送車７、および自動倉庫７５に指令を送信する。

さらに、部品装着機９１に取り付けられるテープフィーダ８の最大数は４０個であり、器具マガジン２は、その半数の２０個のテープフィーダ８の収容能力を有する場合を想定する。また、搬送車７は、器具マガジン２だけでなく、単品状態のテープフィーダ８やリール８１の複数をまとめて搬送する機能を有するものとする。あるいは、器具マガジン２を搬送する搬送車７と、単品状態のテープフィーダ８やリール８１の複数をまとめて搬送する搬送車とが併用されるものとする。

第１動作事例において、器具管理システム１Ｓは、部品装着機９１の装着作業の進捗に伴う部品の補給作業を支援する。図５のステップＳ１で、管理部３は、テープフィーダ８の使用計画を作成する。詳述すると、管理部３は、まず、装着作業データを参照して、複数種類の部品が部品切れになる順序を予測し、その補給計画としてこれから使用する複数のリール８１の個体識別情報およびその使用順序を決定する。管理部３は、次に、これから使用する複数のリール８１に適用するテープフィーダ８を、現時点で使用可能なものの中から選択してその個体識別情報を決定し、リール８１の個体識別情報と対応付ける。

次のステップＳ２で、管理部３は、使用順序が早い順番の少なくとも１番目から２０番目を含む２０組以上のテープフィーダ８およびリール８１を出庫する指令を自動倉庫７５に送信する。自動倉庫７５は、指令に含まれる個体識別情報を参照して、該当するリール８１およびテープフィーダ８を順番に入出庫口７６に出庫する。管理部３は、さらに、該当する２０組以上のリール８１およびテープフィーダ８を外段取りステーション５まで搬送する指令を搬送車７に送信する。搬送車７は、できるだけ少ない往復回数で、指令にしたがった搬送を行う。

次のステップＳ３で、作業者は、外段取りステーション５において、テープフィーダ８の各々にリール８１をセットする。次のステップＳ４で、作業者は、使用順序が１番目から２０番目までのテープフィーダ８を第１の器具マガジン２に収容する。この時点で、器具マガジン２の取得部２３および送信部２４が動作する。したがって、管理部３は、器具マガジン２に収容されたテープフィーダ８の個体識別情報、および当該のテープフィーダ８が供給する部品の種類の情報を取得して、両者の対応関係が正しいか否かを判定する。仮に否である場合、管理部３は、ステップＳ３のやり直しを作業者に要請する。

２０個のテープフィーダ８が器具マガジン２に収容され、かつ対応関係が正しい場合に、動作フローの実行はステップＳ５に進められる。ステップＳ５で、作業者は、テープフィーダ８を満載した第１の器具マガジン２を搬送車７に載せる。搬送車７は、外段取りステーション５からバッファステーション４まで走行し、第１の器具マガジン２をセット部４３の一方のセット位置にセットする。

この後、搬送車７は、一旦外段取りステーション５に戻り、作業者によって空の第２の器具マガジン２が載せられる。搬送車７は、再びバッファステーション４まで走行し、第２の器具マガジン２をセット部４３の他方のセット位置にセットする。なお、第１および第２の器具マガジン２の搬送順序は入れ替わってもよい。セット部４３にセットされた第１および第２の器具マガジン２では、充電部４７により自動的にバッテリ２５の充電が行われる。

ここで、部品装着機９１の装着作業が進捗して部品切れが発生すると、ステップＳ６で、着脱移送部６は、管理部３からの指令にしたがって部品補給動作を行う。詳述すると、着脱移送部６は、まず、部品装着機９１まで移動して、部品切れが発生したテープフィーダ８を部品装着機９１から取り外す。部品切れが発生したテープフィーダ８とは、キャリアテープを使い切ってリール８１が空の状態になったテープフィーダ８を意味する。着脱移送部６は、次に、バッファステーション４まで移動して、部品切れが発生したテープフィーダ８を第２の器具マガジン２に収容する。

着脱移送部６は、その次に、第１の器具マガジン２から新しい（使用順序が１番目の）テープフィーダ８を取り出して内部空間に収容し、部品装着機９１まで移動する。着脱移送部６は、最後に、新しいテープフィーダ８を部品装着機９１に取り付ける。これで、１回の部品補給動作が終了する。部品補給動作の間、第１および第２の器具マガジン２では、取得部２３および送信部２４が動作する。したがって、管理部３は、テープフィーダ８の移動状況を逐次掌握することができる。また、充電部４７は、器具マガジン２と部品装着機９１の間でテープフィーダ８の着脱および移送が行われる間にバッテリ２５を充電する。このように、バッテリ２５は、取得部２３および送信部２４を駆動しながら同時に充電されるため、殆ど消耗しない。

次のステップＳ７で、管理部３は、第２の器具マガジン２の返却時期であるか否かを判定する。具体的には、管理部３は、第２の器具マガジン２に収容されたテープフィーダ８の個数が所定数に達した場合に返却時期と判定する。第１動作事例において、所定数は１５個に設定される。したがって、ステップＳ６の部品補給動作が１５回繰り返された後、動作フローの実行がステップＳ８に進められる。この時点で、第２の器具マガジン２は、部品装着機９１から取り外された１５個のテープフィーダ８を収容している。

次のステップＳ８で、管理部３は、第２の器具マガジン２を外段取りステーション５まで搬送する指令を搬送車７に送信する。搬送車７は、指令にしたがい、第２の器具マガジン２を外段取りステーション５まで搬送して返却する。この後、バッファステーション４では、部品装着機９１から取り外したテープフィーダ８を第１の器具マガジン２に収容し、第１の器具マガジン２の新しいテープフィーダ８を部品装着機９１に取り付ける。この部品補給動作は、使用順序が１６番目から２０番目までの５回が可能である。

次のステップＳ９で、作業者は、外段取りステーション５において、テープフィーダ８の各々から空のリール８１を取り外す。この後、動作フローの実行は、ステップＳ２に戻される。２回目のステップＳ２で、使用順序が２１番目から４０番目のテープフィーダ８およびリール８１の自動倉庫７５からの出庫、および搬送車７による外段取りステーション５までの搬送が行われる。なお、１回目のステップＳ２で、４０組以上のテープフィーダ８およびリール８１の出庫ならびに搬送が済んでいる場合、２回目のステップＳ２は省略され、動作フローの実行は、ステップＳ３に戻される（図５の破線の矢印参照）。また、ステップＳ９において空のリール８１が取り外されたテープフィーダ８を再使用する場合、再使用の分だけ自動倉庫７５から出庫するテープフィーダ８の個数は削減可能となる。

２回目のステップＳ３で、作業者は、外段取りステーション５において、使用順序が２１番目から４０番目のテープフィーダ８の各々にリール８１をセットする。なお、１回目のステップＳ３で、４０個以上のテープフィーダ８へのリール８１のセット作業が済んでいる場合、２回目のステップＳ３は省略され、動作フローの実行は、ステップＳ４に戻される（図５の一点鎖線の矢印参照）。

２回目のステップＳ４で、作業者は、使用順序が２１番目から４０番目のテープフィーダ８を第２の器具マガジン２に収容する。なお、第３の器具マガジン２を用いるようにすれば、２回目のステップＳ２からステップＳ４までを予め実施しておくことができる。２回目のステップＳ５で、作業者は、テープフィーダ８を満載した第２の器具マガジン２を搬送車７に載せる。搬送車７は、バッファステーション４まで走行して、第２の器具マガジン２をセット部４３の他方のセット位置にセットする。ここまでの動作は、使用順序が２０番目のテープフィーダ８を用いる２０回目の部品補給動作が終了するまでに行われる。また、２０回目の部品補給動作が終了した後の２１回目のステップＳ６で、第２の器具マガジン２からテープフィーダ８の取り出しが始まる。

つまり、２１回目のステップＳ６で、着脱移送部６は、部品切れが発生したテープフィーダ８を部品装着機９１から取り外して、第１の器具マガジン２に収容する。着脱移送部６は、次に、第２の器具マガジン２から新しい（使用順序が２１番目の）テープフィーダ８を取り出して部品装着機９１に取り付ける。この後、第１および２の器具マガジン２は、外段取りステーション５で段取りされた複数のテープフィーダ８をバッファステーション４まで移送する役割、および、部品装着機９１から取り外された複数のテープフィーダ８を外段取りステーション５に返却する役割を交互に実行する。したがって、着脱移送部６は、部品補給動作を停滞させることなく行うことができる。

上述したように、拡張形の器具管理システム１Ｓによれば、部品補給動作が停滞せずに行われるので、部品装着機９１の稼働効率が高められる。加えて、作業者は、リール８１をテープフィーダ８に着脱する作業と、テープフィーダ８を器具マガジン２に着脱する作業とを行えばよい。そして、その他の諸作業は、着脱移送部６および搬送車７によって行われ、作業者は、外段取りステーション５から移動する必要がない。したがって、大幅な省力化が達成される。

４．第２動作事例
次に、拡張形の器具管理システム１Ｓの第２動作事例につい説明する。第２動作事例において、器具管理システム１Ｓは、装着作業の対象となる回路基板を現基板種から次基板種に変更する場合の段取り替え作業を支援する。管理部３は、まず、現基板種および次基板種の装着作業データを比較して、部品装着機９１で不要になる第１種のテープフィーダ８を掌握する。管理部３は、次に、新たに必要となるリール８１および当該のリール８１に適用する第２種のテープフィーダ８を決定する。管理部３は、その次に、新たに必要となるリール８１および第２種のテープフィーダ８を自動倉庫７５から出庫して、搬送車７により外段取りステーション５まで搬送するように制御する。

作業者は、外段取りステーション５において、第２種のテープフィーダ８の各々にリール８１をセットする。作業者は、次に、段取りした複数の第２種のテープフィーダ８を器具マガジン２に収容する。器具マガジン２は、部品装着機９１に取り付けられるテープフィーダ８の最大数の半数の収容能力を有するので、２個あれば十分である。この後、２個の器具マガジン２は、搬送車７よってバッファステーション４まで移送され、セット部４３の二つのセット位置にセットされる。

次に、着脱移送部６は、管理部３からの指令にしたがって段取り替え作業を行う。詳述すると、着脱移送部６は、部品装着機９１から第１種のテープフィーダ８を取り外して器具マガジン２に収容する。着脱移送部６は、次に、器具マガジン２から第２種のテープフィーダ８を取り出して部品装着機９１取り付ける。さらに、着脱移送部６は、第１種のテープフィーダ８の取り外し、および、第２種のテープフィーダ８の取り付けを繰り返す。段取り替え作業が終了すると、部品装着機９１では、次基板種の回路基板に対する装着作業の準備が整う。

また、管理部３は、器具マガジン２の送信部２４および部品装着機９１の制御部から、テープフィーダ８の個体識別情報および関連情報を逐次受け取る。したがって、管理部３は、全てのテープフィーダ８の移動状況を掌握して、段取り替え作業の進捗を管理することができる。段取り替え作業が終了した後、器具管理システム１Ｓは、前述した第１動作事例を実行する。第２動作事例においても、第１動作事例と同様に、大幅な省力化が達成される。

５．実施形態の応用および変形
なお、取得部２３が（１）または（２）の形態である場合、管理部３は、送信部２４から個体識別情報を受信し、器具マガジン２以外から関連情報を取得する。また、拡張形の器具管理システム１Ｓから着脱移送部６および搬送車７の一方を省略して、システム構成を簡素化することができる。ただし、作業者の作業の割合が増加する。また、器具マガジン２は、部品装着機９１に取り付けられるテープフィーダ８の最大数と同数の収容能力を有するものでもよい。これによれば、第２動作事例を一つの器具マガジン２で実施することができる。反面、搬送車７を大型化する必要が生じる。実施形態は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

１、１Ｓ：器具管理システム ２：器具マガジン ２２：収容部 ２３：取得部 ２４：送信部 ２５：バッテリ ２７：電源スイッチ ３：管理部 ３１：器具データベース ４：バッファステーション ４３：セット部 ４７：充電部 ５：外段取りステーション ６：着脱移送部 ７：搬送車 ７５：自動倉庫 ８：テープフィーダ ８１：リール ９１：部品装着機

Claims (6)

1. 部品装着機で交換して使用される器具をそれぞれ収容する複数の収容部、前記収容部に収容した前記器具から当該の前記器具の個体識別情報を取得する取得部、取得した前記個体識別情報を送信する送信部、ならびに、前記取得部および前記送信部を駆動するバッテリを有して、複数の前記器具の移送に用いる器具マガジンと、
   送信された前記個体識別情報を受信して記憶することにより、複数の前記器具を管理する管理部と、
   を備える器具管理システム。
2. 前記部品装着機に近接して配置され、前記器具マガジンを着脱可能にセットするバッファステーションを備える、請求項１に記載の器具管理システム。
3. 前記バッファステーションは、セットされた前記器具マガジンの前記バッテリを充電する充電部を有する、請求項２に記載の器具管理システム。
4. 前記充電部は、前記器具マガジンと前記部品装着機の間で前記器具の着脱および移送が行われる間に前記バッテリを充電する、請求項３に記載の器具管理システム。
5. 前記バッファステーションにセットされた前記器具マガジンと前記部品装着機の間で、前記器具の着脱および移送を行う着脱移送部を備える、請求項２～４のいずれか一項に記載の器具管理システム。
6. 前記部品装着機から離隔して配置され、前記器具を前記器具マガジンに収容する作業が実施される外段取りステーションと、
   前記外段取りステーションと前記バッファステーションの間で、前記器具マガジンを搬送する搬送車と、
   を備える、請求項２～５のいずれか一項に記載の器具管理システム。

Images