JP3564188B2

JP3564188B2 - 実装ラインにおける実装機の制御方法

Info

Publication number: JP3564188B2
Application number: JP04453195A
Authority: JP
Inventors: 裕之太田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-03-03
Filing date: 1995-03-03
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2019-09-08
Also published as: JPH08242098A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、複数の実装機を並べて配置し、各実装機に亘ってプリント基板を搬送しながらプリント基板への部品の実装を行うように構成された実装ラインにおける実装機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリント基板を搬送ラインに沿って搬送させ、移動可能な部品装着用ヘッドによってＩＣ等の部品を部品供給部から吸着してプリント基板上に移送し、プリント基板上の所定の位置に装着するようにした実装機は一般に知られている。そして、この種の実装機を直列に複数台配置して搬送ラインを構成し、これらの各実装機に亘ってプリント基板を搬送させながら、各実装機によって多数の部品をプリント基板に実装することが行われている。
【０００３】
ところで、上述のように複数の実装機を並べて実装ラインを構成する場合、各実装機での仕事量をバランス良く配分する方が実装ラインの作業効率を高める上で望ましい。そのため、実装ラインの設計に際しては、各実装機における実装能力を考慮して各実装機での実装部品の種類や数等を決定し、これによって各実装機での仕事量のバランスを図るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実装ラインの設計において適用される各実装機の実装能力は、一般に、実装機の実装速度等、主に各実装機自体の設計上の能力、つまり理論上の実装能力であって実質的な実装能力は考慮されていない。すなわち、実装ラインを構成する各実装機においては、消費する部品の種類や数等がそれぞれ異なる場合が多く、そのため各実装機における部品供給部への部品の補充サイクル等に差が生じることになるが、このような部品の補充サイクルの相違等は考慮されていない。そのため、例えば、消費量が多い部品ばかりを一方の実装機で実装するような場合には、部品の補充を行うべく頻繁に当該実装機を停止させる必要が生じ、その結果、実装ライン全体としての実装バランスを損なうことになる。
【０００５】
従って、上述のような実装ラインにおいては、各実装機の理論上の能力のみならず、各実装機のメンテナンス状況、部品補充状況あるいはエラー発生状況等を考慮した実質的な能力に基づいて各実装機の仕事量を配分し、これによって実装効率を高めることが望まれる。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、実装効率をより効果的に高めることができる実装ラインにおける実装機の制御方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、部品装着用ヘッドにより部品供給部の部品をプリント基板へ移送して装着する実装機を複数並べて配置し、これらの各実装機に亘ってプリント基板を搬送しながらプリント基板に部品を装着するように構成された実装ラインにおける実装機の制御方法において、上記各実装機の実装能力比の基準値を予め決定し、この実装能力比の基準値に基づいて各実装機の仕事量を設定して実装ラインを稼働するとともに、実装ライン稼働中の各実装機の各種仕事量に関する情報を収集し、実装ラインの稼働停止中に、稼動中に収集された各実装機の上記情報に基づいて各実装機の実際の実装能力比を求め、この実装能力比の実際値と前記基準値とに基づいて、各実装機の仕事量が実装効率を高めるのに適したバランスとなるように各実装機の実装能力比の校正値を求め、この校正値に基づいて各実装機の仕事量を修正するようにしたものである。
【０００８】
【作用】
本発明によれば、実装ラインを構成する各実装機の実装能力比が、所定期間内の各実装機の仕事量に関する情報、すなわちプリント基板の仕上がり数、所要実装時間、メンテナンス状況、部品補充状況あるいはエラー発生状況等の各種情報に基づいて補正され、この補正後の実装能力比に基づいて各実装機の仕事量の配分が修正される。そのため、各実装機の実質的な実装能力に応じて各実装機での仕事量のバランスを適切に配分することが可能となる。
【０００９】
【実施例】
本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実装機の制御方法が適用される実装ラインを示す概略的な平面図である。同図に示すように、この実装ライン１には、複数の実装機、図示の例では２台の実装機２Ａ，２Ｂが直列に配置されている。各実装機２Ａ，２Ｂの基台上にはそれぞれプリント基板搬送用のコンベア３Ａ，３Ｂが設けられており、これらの各コンベア３Ａ，３Ｂに沿ってプリント基板Ｐが搬送されながら部品の装着が行われるようになっている。
【００１１】
上記実装機２Ａにおいて、上記コンベア３Ａの両側方には、部品供給部４が配置されている。この部品供給部４には部品供給用の多数列のテープフィーダーが備えられている。各テープフィーダーには、一定間隔おきに、例えば、固定抵抗やセラミックコンデンサ等のチップ部品を多数収納したテープがリールに巻きつけられた状態で保持されており、このテープが上記コンベア３Ａに臨む部分に設けられた部品取出し部に導かれて部品の取出しが可能な状態とされている。そして、実装時には、後記部品装着用ヘッド５Ａによる部品の取出しに伴い、図外の繰出し機構により間歇的にテープが繰出されつつ、次々にチップ部品が取出されるようになっている。
【００１２】
また、実装機２Ａの基台の上方には、図外の移動機構に連結された部品装着用ヘッド５Ａ（以下、ヘッド５Ａと略す）が装備されている。このヘッド５Ａは、部品供給部４とコンベア３Ａ上の所定の作業位置に位置決めされているプリント基板Ｐとにわたって移動可能とされ、当実施例ではＸ軸方向（コンベア３Ａ，３Ｂの方向）およびＹ軸方向（水平面上でＸ軸と直交する方向）に移動することができるようになっている。
【００１３】
上記ヘッド５Ａには、図示を省略しているが、一乃至複数本の部品吸着用のノズル部材が装備されるとともに、このノズル部材に負圧の供給が行われるようになっている。つまり、実装時には、ヘッド５Ａが部品供給部４に移動させられてノズル部材に負圧が供給されることにり、チップ部品がノズル部材に吸着された状態でテープフィーダからピックアップされる。そして、ヘッド５Ａがプリント基板Ｐに移動させられ、ノズル部材への負圧の供給が遮断されることにより、プリント基板Ｐへの部品の装着が行われるようになっている。
【００１４】
以上は実装機２Ａについての説明であるが、上記実装機２Ｂもノズル部材を備えた部品吸着用ヘッド５Ｂ及び部品供給部を有している点で実装機２Ａと基本的に同じ構成を有している。しかし、実装機２Ｂには、上記実装機２Ａと異なり、それぞれ異なる種類の部品を供給するべく３種類の部品供給部６，７，８が部品供給部４の両側方に設けられている。
【００１５】
上記部品供給部６は、上記実装機２Ａの部品供給部４と同様に多数列のテープフィーダーが備えられており、上記部品供給部４と同様に固定抵抗等のチップ部品が供給されるようになっている。
【００１６】
上記部品供給部７には、多数列のスティックフィーダが備えられている。各スティックフィーダーには、例えば、ＳＯＰ等の部品を一列に収納した筒状のケースが着脱自在に装着されており、このケースに収納された部品が上記コンベア３Ｂに臨む部分に設けられた部品取出し部に導かれて取出し可能な状態とされている。そして、上記ヘッド５Ｂによる部品取出し部からの部品の取出しに伴い、ケースに収納された部品が順次上記部品取出し部に導かれるようになっている。
【００１７】
上記部品供給部８には、ＰＬＣＣやＱＦＰといった大型部品を平面上に縦横整列させた状態で多数載置したトレーがセットされている。そして、実装時には、上記ヘッド５Ｂが各部品の上方に配置されてノズル部材により吸着されることによってトレー上の部品がピックアップされるようになっている。
【００１８】
次に、上記実装ラインの制御系について図２のブロック図を用いて説明する。
【００１９】
上記実装ライン１には、同図に示すように、ライン全体の動作を統括して制御するための統括制御装置１０が設けられており、上記実装機２Ａ，２Ｂがこの統括制御装置１０に接続されている。
【００２０】
各実装機２Ａ，２Ｂには、それぞれ実装データ、すなわち実装する部品の種類や装着位置等に関するデータが記憶されており、実装ライン１の稼働中は、この実装データに基づいて部品の装着が行われるようになっている。
【００２１】
また、各実装機２Ａ，２Ｂには、それぞれ、実績データ記憶部９Ａ，９Ｂが設けらており、実装ライン１の稼働中における実績データがこの記憶部９Ａ，９Ｂに記憶されて統括制御装置１０に出力されるようになっている。例えば、各実装機２Ａ，２Ｂにおける単位部品数当りの実装時間、あるいは各部品供給部４，６，７，８への部品補充及びエラーによる機械停止時間等の実装履歴が実績データとして各実績データ記憶部９Ａ，９Ｂに記憶されるようになっている。
【００２２】
一方、上記統括制御装置１０には、能力評価部１１、記憶部１２及び主演算部１３等が設けられている。能力評価部１１は、上記各実装機２Ａ，２Ｂの実績データ記憶部９Ａ，９Ｂに記憶された実績データを読みだして、各実装機２Ａ，２Ｂの実装実績を評価するもので、具体的には、実績データ記憶部９Ａ，９Ｂから読出された上記実績データを各実装機２Ａ，２Ｂ間で対比して各実装機２Ａ，２Ｂにおける単位部品当りの実装時間の比を求めるようになっている。
【００２３】
上記主演算部１３は、上記能力評価部１１による評価データと、記憶部１２に記憶されている基準評価データ（実装能力比）とに基づいて、上記各実装機２Ａ，２Ｂに記憶されている実装データを修正するものである。
【００２４】
ここで、上記基準評価データとは、上記能力評価部１１で求められる評価データの基準となるデータである。本実施例では、各実装機２Ａ，２Ｂにおける設計上、すなわち理論上の単位部品当りの実装時間の比が初期データとして記憶部１２に記憶されるようになっている。
【００２５】
また、各実装機２Ａ，２Ｂの各実装データは、上述の通り各実装機２Ａ，２Ｂによって装着すべき実装部品に関するデータであり、本実施例においては、各実装機２Ａ，２Ｂ間での実装能力比を考慮して設定されている。すなわち、上記基準評価データに基づいて設定されており、これより各実装機２Ａ，２Ｂの仕事量のバランスが実装ライン１での実装効率を最適とし得るように配分されている。
【００２６】
次に、上記実装ラインの各実装機の仕事量を修正するための処理について図３のフローチャートを用いて説明する。
【００２７】
この処理は、実装ライン１の稼働終了後自動的に、あるいはオペレータ操作に基づいて開始される。処理が開始されると、先ず、各実装機２Ａ，２Ｂの実績データ記憶部９Ａ，９Ｂに記憶されている実績データが統括制御装置１０の能力評価部１１に読みだされて評価データが求められる（ステップＳ１，Ｓ２）。
【００２８】
評価データが求められると、主演算部１３において、この評価データと記憶部１２に記憶されている基準評価データが一致するか否かが判断される（ステップＳ３）。ここで、評価データと基準評価データが一致する場合には、各実装機２Ａ，２Ｂの仕事量のバランスが保たれているとして、本フローチャートを終了する。
【００２９】
一方、ステップＳ３において、評価データと基準評価データとが異なる場合、つまり、各実装機２Ａ，２Ｂの仕事量のバランスが保たれていない場合には、能力評価部１１において求められた評価データと基準評価データとに基づいて校正評価データが求められる（ステップＳ４）。
【００３０】
校正評価データが求められると、記憶部１２に記憶されている各実装機２Ａ，２Ｂの実装データが主演算部１３に読出され、上記校正評価データに基づいて各実装機２Ａ，２Ｂでの仕事量のバランスが実装効率上最適となるように、各実装機２Ａ，２Ｂの実装データが修正される（ステップＳ５，Ｓ６）。
【００３１】
例えば、実装機２Ａで実装すべき部品の一部を実装機２Ｂで実装するように実装データが修正される。この場合、実施例においては、各実装機２Ａ，２Ｂに、テープフィーダを備えてなる同一構造の部品供給部４及び６が設けられ、これにより各実装機２Ａ，２Ｂにおいて同一のチップ部品を供給し得るようになっているので、この部品供給部４，６間で相互に実装部品を変更し得る範囲で上記実装データの修正が行われるようになっている。なお、部品供給部を各実装機２Ａ，２Ｂ間で大幅に置き換えることが可能な場合は、上記のような条件に制限されることなく実装データを変更するようにしてもよい。
【００３２】
こうして各実装機２Ａ，２Ｂの実装データの修正が完了すると、当該修正後の実装データが記憶部１２に更新的に記憶されるとともに、校正評価データが基準評価データとして記憶部１２に更新的に記憶される（ステップＳ７）。
【００３３】
そして、修正後の実装データが各実装機２Ａ，２Ｂに出力されて、実装機２Ａ，２Ｂの記憶部に更新的に記憶されて本フローチャートが終了する。
【００３４】
このように上記実施例の実装ライン１によれば、各実装機２Ａ，２Ｂの実績データに基づいて基準評価データを更新設定し、この基準評価データに基づいて各実装機２Ａ，２Ｂでの仕事量のバランスが実装ライン１の実装効率上最適となるように、各実装機２Ａ，２Ｂの実装データを修正するようになっているので、実装ライン１における実装効率を最適に維持することができる。従って、各実装機の理論上の実装能力のみを考慮して各実装機の仕事量を配分していた従来のこの種の実装ラインと比較すると、効果的に実装効率が高められる。
【００３５】
特に、実装ライン１の長期稼働に伴う各実装機２Ａ，２Ｂの経時的変化に応じ、各実装機２Ａ，２Ｂ間の実装能力の差に変化が生じることが考えられるが、上記実装ライン１によれば、上述のような処理が行われることによって、実装ライン１の実装効率が最適となるように各実装機２Ａ，２Ｂでの仕事量のバランスが修正されるので、実装効率を長期に亘って高いレベルに維持することができるという利点がある。
【００３６】
なお、上記実施例の実装ライン１は、本発明に係る制御方法が適用される実装ラインの一実施例であって、その具体的な構造は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施例では、２つの実装機２Ａ，２Ｂを並設した実装ライン１に本発明を適用しているが、勿論、これより多くの実装機を並設した実装ラインにも適用可能である。また、上記実装機２Ａ，２Ｂは主に、部品の実装のみを行う装置であるが、例えば、クリームハンダ等をプリント基板に塗布しながら部品を装着するようなタイプの実装機（ディスペンサ機能を兼ね備えた実装機）を設けて実装ライン１を構成するような場合にも同様に適用可能である。
【００３７】
また、上記実施例では、各実装機２Ａ，２Ｂにおける単位部品数当りの実装時間、あるいは各部品供給部４，６，７，８への部品補充及びエラーによる機械停止時間等の情報を実績データとして実績データ記憶部９Ａ，９Ｂに記憶するようにしているが、実績データの内容は、実装機の種類等に応じて仕事量の配分を決定するのに有利な情報が得られるように適宜選定するようにすればよい。
【００３８】
さらに、上記実施例の各実装機２Ａ，２Ｂでは、ヘッド５のノズル部材によって部品を吸着してプリント基板に装着するようにしているが、勿論、チャックにより部品を掴むタイプの実装機であっても構わない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、実装ラインを構成する各実装機の実装能力比が、所定期間内の各実装機の仕事量に関する情報、すなわちプリント基板の仕上がり数、所要実装時間、メンテナンス状況、部品補充状況あるいはエラー発生状況等の各種情報に基づいて補正され、この補正後の実装能力比に基づいて各実装機の仕事量の配分が修正されるので、各実装機の実質的な実装能力に応じて各実装機での仕事量のバランスを適切に配分することが可能となる。従って、実装ラインでの実装効率をより効果的に高めて、しかも長期に亘り維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実装機の制御方法が適用される実装ラインを示す平面概略図である。
【図２】実装ラインの制御系を示すブロック図である。
【図３】実装ラインにおける各実装機の仕事量を修正するための処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１実装ライン
２Ａ，２Ｂ実装機
３Ａ，３Ｂコンベア
４，６，７，８部品供給部
５Ａ，５Ｂ部品装着用ヘッド
９Ａ，９Ｂ実績データ記憶部
１０統括制御装置
１１能力評価部
１２記憶部
１３主演算部
Ｐプリント基板

Claims

部品装着用ヘッドにより部品供給部の部品をプリント基板へ移送して装着する実装機を複数並べて配置し、これらの各実装機に亘ってプリント基板を搬送しながらプリント基板に部品を装着するように構成された実装ラインにおける実装機の制御方法において、
上記各実装機の実装能力比の基準値を予め決定し、この実装能力比の基準値に基づいて各実装機の仕事量を設定して実装ラインを稼働するとともに、実装ライン稼働中の各実装機の各種仕事量に関する情報を収集し、
実装ラインの稼働停止中に、稼動中に収集された各実装機の上記情報に基づいて各実装機の実際の実装能力比を求め、この実装能力比の実際値と前記基準値とに基づいて、各実装機の仕事量が実装効率を高めるのに適したバランスとなるように各実装機の実装能力比の校正値を求め、この校正値に基づいて各実装機の仕事量を修正することを特徴とする実装ラインにおける実装機の制御方法。