JP4796462B2 - 実装機の部品集合体割付方法および部品集合体割付装置、実装機 - Google Patents

Description

この発明は、基板に部品を実装する実装機の部品集合体割付方法および部品集合体割付装置、実装機に関する。

従来、基板上に電子部品を実装する実装機として、部品供給部に設置された多数のテープフィーダから供給される電子部品を、ヘッドにより吸着して、基板上に実装するものが周知である。実装機のテープフィーダは、生産開始前の段取り作業において装着されるが、このテープフィーダの装着位置（割付位置）は、実装機の生産能力に大きく影響するため、従来より、多様なテープフィーダ（部品）割付方法が提案されている。

例えば特許文献１に示す割付方法は、供給数の多い部品を実装する際のヘッドの移動量が短くなるように、供給数が多い部品に基づいて、テープフィーダの配列を最適化している。

また特許文献２に示す割付方法は、実装機が複数並んで配置される実装ラインにおいて、実装機間での実装部品の割り振りを最適化することにより、生産能力の向上を図っている。
特開２００６−５３３２号（特許請求の範囲） 特開２００６−１０８３２０号（特許請求の範囲）

しかしながら、上記特許文献１，２に示す従来の部品集合体割付方法は、実装機側の動作の観点から最適化を図っているため例えば、生産中に、予期せぬ位置でテープフィーダに部品切れが生じる場合がある。そうすると、オペレータは部品の交換作業をスムーズに行うことができないという問題が発生する。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、部品交換作業をスムーズに行える実装機の部品集合体割付方法および部品集合体割付装置、実装機を提供することを目的とする。

本発明は下記の手段を提供する。

［１］ 複数の部品を格納する複数の部品集合体を部品供給部に設置するに際して、部品供給部に対する部品集合体の配置位置を設定する実装機の部品集合体割付方法であって、
各部品集合体の部品種類と部品残数とを関連付けた部品／残数情報を取得し、
基板の生産枚数と、基板に実装される部品の種類および使用数とを含む生産基板情報を取得し、
生産基板情報に基づいて、割付が行われる割付部品毎に部品の必要数を求め、
割付部品毎の部品必要数と、部品／残数情報とに基づいて、割付部品毎に割り当てられる部品集合体の割当数を求め、
割付部品毎の部品集合体割当数に基づいて、部品集合体の配置位置を割り付けることを特徴とする実装機の部品集合体割付方法。

［２］ 割付部品毎の部品集合体割当数が多い部品集合体を抽出して、その抽出した部品集合体の配置位置を所定位置に割り付ける前項１に記載の実装機の部品集合体割付方法。

［３］ 割付部品毎の部品集合体割当数が多い部品集合体を複数抽出して、その抽出した複数の部品集合体の各配置位置を所定範囲内にまとめて割り付ける前項１または２に記載の実装機の部品集合体割付方法。

［４］ 割付部品毎に複数割り当てられた部品集合体に対し、部品残数が少ない部品集合体から順に使用優先順位を設ける前項１〜３のいずれか１項に記載の実装機の部品集合体割付方法。

［５］ 複数の部品を格納する複数の部品集合体を部品供給部に設置するに際して、部品供給部に対する部品集合体の配置位置を設定する実装機の部品集合体割付装置であって、
各部品集合体の部品種類と部品残数とを関連付けた部品／残数情報を記憶する手段と、
基板の生産枚数と、基板に実装される部品の種類および使用数とを含む生産基板情報を記憶する手段と、
生産基板情報に基づいて、割付が行われる割付部品毎に部品の必要数を求める手段と、
割付部品毎の部品必要数と、部品／残数情報とに基づいて、割付部品毎に割り当てられる部品集合体の割当数を求める手段と、
割付部品毎の部品集合体割当数に基づいて割り付けられた部品集合体の配置位置に関する情報を表示する表示装置と、を備えることを特徴とする実装機の部品集合体割付装置。

［６］ 複数の部品を格納する複数の部品集合体を部品供給部に設置するに際して、部品供給部に対する部品集合体の配置位置を設定する実装機であって、
各部品集合体の部品種類と部品残数とを関連付けた部品／残数情報を記憶する手段と、
基板の生産枚数と、基板に実装される部品の種類および使用数とを含む生産基板情報を記憶する手段と、
生産基板情報に基づいて、割付が行われる割付部品毎に部品の必要数を求める手段と、
割付部品毎の部品必要数と、部品／残数情報とに基づいて、割付部品毎に割り当てられる部品集合体の割当数を求める手段と、
割付部品毎の部品集合体割当数に基づいて割り付けられた部品集合体の配置位置に関する情報を表示する表示装置と、を備えることを特徴とする実装機。

上記発明［１］にかかる実装機の部品集合体割付方法において、部品集合体割当数は部品集合体交換回数に対応しているため、部品集合体交換時のオペレータの作業性を考慮して、部品集合体の配置位置を割り付けることができ、部品集合体交換作業をスムーズに行うことができる。

上記発明［２］にかかる実装機の部品集合体割付方法によると、交換回数が多い部品集合体を、所定位置例えば、交換し易い位置等に割り付けることができるため、オペレータは部品集合体交換作業を、よりスムーズに行うことができる。

上記発明［３］にかかる実装機の部品集合体割付方法によると、多くの部品集合体交換作業を一箇所で行うことができるため、オペレータは部品交換作業を、より一層スムーズに行うことができる。

上記発明［４］にかかる実装機の部品集合体割付方法によると、部品残数が少ない在庫品から効率良く消費することができる。

上記発明［５］によると、上記と同様に同様の作用効果を有する実装機の部品集合体割付装置を提供できる。

上記発明［６］によると、上記と同様に同様の作用効果を有する実装機を提供できる。

図１は本発明の一実施形態にかかる部品集合体割付方法が適用される実装機を備えた実装ラインを示す概略側面図である。同図に示すように、この実装ラインは、上流側から下流側にかけて、基板搬入機１、印刷機２、複数（３台）の実装機１０…、検査機３、リフロー炉４および基板搬出機５等の設備が並んで配置されている。

基板搬入機１は、多数の基板が収容されており、基板を印刷機２に順次搬入するものである。印刷機２は、搬入された基板の所定領域にクリーム半田を印刷により塗布するものである。実装機１０…は、基板の所定位置に電子部品を実装するものである。検査機３は、基板に実装される電子部品の実装状態を検査するものである。リフロー炉４は、クリーム半田をリフローさせて基板と部品とを半田接合するものである。さらに基板搬出機５は、リフロー炉４から搬出される基板を順次収容するものである。

また実装ラインを構成する実装機１０等の各設備は、パーソナルコンピュータなどによって構成される制御装置６…をそれぞれ備え、各制御装置６…によって、各設備の駆動が制御されるよう構成されている。さらに各制御装置６…は、通信手段を介して接続されており、各制御装置６…間において、信号の送受信を行うことにより、実装ライン全体として統括的な動作が行われる。

またこれらの各設備には、動作状況などを表示するモニターなどの表示装置６２…がそれぞれ設けられている。

図２は本実施形態に適用された実装機１０の一例を示す平面図である。同図に示すように、実装機１０は、基台１１上に配置されて基板Ｐを搬送するコンベア２０と、このコンベア２０の両側に配置された部品供給部３０と、基台１１の上方に設けられた電子部品実装用のヘッドユニット４０とを備えている。

部品供給部３０は、コンベア２０に対してフロント側とリア側のそれぞれ上流部と下流部に設けられている。この実施形態では、部品供給部３０は、部品供給体としてのテープフィーダ３１を複数並べて取付可能に構成されている。部品供給部３０から供給される部品は、ヘッドユニット４０によってピックアップできるようになっている。

ヘッドユニット４０は、部品供給部３０から部品をピックアップしてプリント基板Ｐ上に装着し得るように、部品供給部３０とプリント基板Ｐ上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット４０は、Ｘ軸方向（コンベア２０の基板搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材４２にＸ軸方向に移動可能に支持され、このヘッドユニット支持部材４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸と直交する方向）に延びるガイドレール４３，４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット４０は、Ｘ軸モータ４４によりボールねじ４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材４２は、Ｙ軸モータ４６によりボールねじ４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。

また、ヘッドユニット４０には、複数のヘッド４１…がＸ軸方向に並んで搭載されている。各ヘッド４１は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構による上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

各ヘッド４１の先端には、電子部品を吸着して基板に装着するための吸着ノズルが設けられている。各ノズルは、部品吸着時に図外の負圧手段から負圧が供給されて、その負圧による吸引力で電子部品を吸着できるようになっている。

なお図２において、符号１２はカメラであって、ヘッドユニット４０で吸着された部品の状態を撮像して、部品の位置ずれなどを検出できるようにしている。

図２に示すように、テープフィーダ３１が取り付けられる部品供給部３０は、複数のテープフィーダ３１が取付可能となっている。さらに図３に示すように実装機１０の部品供給部３０における各テープフィーダの取付部には、装着されたテープフィーダ３１の配置位置情報が記憶されたバーコードシール等からなる記憶媒体３０１がそれぞれ貼着されている。また実装機１０には、バーコードシール（記憶媒体）３０１の情報を読み取るためのバーコードリーダ（コード読取装置）１３が設けられている。

図４，５に示すように各テープフィーダ３１は、ＩＣやトランジスタ等の小片状の部品を所定間隔毎に格納したテープが巻回されたリール３１３が装着され、テープがリール３１３から間欠的に繰り出されていくことで、テープに格納された部品が順次供給されるようになっている。各テープフィーダ３１は部品供給体を構成している。

各テープフィーダ３１の側面には、フィーダＩＤ情報が記憶されたバーコードシール等からなる記憶媒体３１２が貼着されており、各テープフィーダ３１を部品供給部３０に取り付ける前に、このバーコードシールを実装機１０に接続されたバーコードリーダ（コード読取装置）１３等で読み取ることにより、フィーダＩＤ等を知ることができるようになっている。さらにそのテープフィーダ３１を取り付けようとしている部品供給部３０の部品配置位置の上記バーコードシール（記憶媒体）３０１をバーコードリーダ（コード読取装置）１３等で読み取ることにより、その位置情報とその位置に取り付けられたテープフィーダとが関連付けされて、所定のデータベースに蓄積されるようになっている。

各テープフィーダ３１にセットされるリール３１３の側面には、各リールをそれぞれ識別可能なリールＩＤ情報が記憶されたバーコードシール等からなる記憶媒体３１５、各リールに巻回されたテープに格納された部品の種類（メーカー品番）情報が記憶されたバーコードシール等からなる記憶媒体３１６、テープに格納された部品の入り数（初期格納数）情報が記憶されたバーコードシール等からなる記憶媒体３１７がそれぞれ貼着されている。

各テープフィーダ３１が供給する部品種類（種別）は、セットされるリール３１３によるため、後述するようにテープフィーダ３１にリール３１３をセットする際に、フィーダＩＤと部品情報とが関連付けられ、所定のデータベースに蓄積されるようになっている。

図６は本実施形態の実装機の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、この実装機１０は、パーソナルコンピュータなどからなるコントローラとしての制御装置６を備え、この制御装置６によって、実装機１０の各種動作が制御されて、後に詳述する動作が自動的に実行される。

制御装置６は、演算処理部６０、生産プログラム記憶手段６３、実装制御処理部６４および照合コード記憶手段６５を備えている。

演算処理部６０は、実装機１０の各種動作を統括的に管理する。

生産プログラム記憶手段６３は、基板Ｗに各電子部品を実装するための生産プログラム（実装プログラム）を記憶する。この生産プログラムには、後に詳述するように基板Ｗの回路パターンに基づく各電子部品の実装位置（座標）や向き、各電子部品が供給されるテープフィーダの位置（座標）等に関する情報が含まれている。さらにこの生産プログラム（当初の生産プログラム）には、生産される基板毎に、公知の最適化手法によって求められた部品配置位置情報例えば、実装ライン全体の生産効率向上の観点から、電子部品を供給する部品供給装置（テープフィーダ）を各実装機のどの取付位置に取り付けるかという部品配置位置に関する情報も含まれている。

実装制御処理部６４は、生産プログラムに従って、部品を基板上に実装する際の動作を制御する。

また照合コード記憶手段６５は、バーコードリーダ（コード読取装置）１３によって読み取ったＩＤ情報等の情報を記憶する。

また制御装置６には、各種情報を表示するためのＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示装置（モニター）６２が接続されている。さらに制御装置６には、各種の情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力操作装置６１が接続されている。

さらに制御装置６には、実装機１０の動作を制御するのに必要な各種の情報が蓄積されたデータベース７１〜７５が接続されている。

データベース７１は、図７に示すように生産プログラムと生産ロット枚数を関連付けした情報（生産プログラム／生産ロット枚数対照表）を蓄積している。

「基板名」は本実施形態の実装ラインによって生産される基板の名称（種類）である。

「ロット枚数」は、実装ラインにおける基板の生産枚数（総生産枚数）を示している。

「残り枚数」は、各生産ラインにおいて生産中の基板の残り生産枚数であり、１枚の基板を実装する毎にリアルタイムで更新されるダイナミックなデータである。

データベース７２は、図８に示すようにテープフィーダと、テープフィーダに装着されるテープリールと、リールにセットされる在庫部品および部品残数とを関連付けした情報（在庫部品／残数対照表）を蓄積している。このデータベース７２に記憶された情報が在庫部品／残数情報を構成し、データベース７２が在庫部品／残数情報を記憶する手段を構成している。

この対照表において、「リールＩＤ（ユニークＩＤ）」は、各テープリール毎に付与されてそれぞれを識別可能なリールＩＤ名である。

「社内部品名」は、各リールにセットされた部品の社内部品名である。本実施形態においてこの社内部品名は、部品種類を構成している。

「残数」は各リールにセットされた部品の残数であり、新品の場合には、入り数（初期格納数）となる。この残数は、変更される毎にリアルタイムで更新されるダイナミックなデータである。

「取付先位置」は、対応するリールがセットされたテープフィーダの実装機に対する取付先の位置（部品配置位置）を示す情報である。

「優先ナンバー」は、部品配置位置毎（割付が行われる部品毎）においてリールを使用する際の使用優先順位である。本実施形態においてこの優先ナンバーは、後に説明するように「残数」の少ないリールから順に優先して付与される。

「フィーダＩＤ」は、テープフィーダ毎に付与されてそれぞれを識別可能なテープフィーダ（ユニーク）ＩＤ名である。ここでのフィーダＩＤは、リールと関連付けされた情報であり、リールが装着されていない場合には、ブランク（リール単体）と表記される。

データベース７３は、図９に示すように実装される部品の社内部品名と、メーカー品番とを関連付けした情報（社内部品名／メーカー品番対照表）を蓄積している。

この対照表において、「入り数」は、対応するリールに格納された部品の初期格納数である。

「部品庫（番号）」は、対応するリール（部品）が保管されている場所を示している。なおメーカー品番は、いわゆるメーカー形式名を示すものであり、基本的に社内部品名とは異なる。

データベース７４は、図１０に示すように供給部品（テープフィーダ）の配置位置に関連した情報（部品配置表、部品吸着位置表）や、図１１に示すように部品の搭載位置に関する情報（部品搭載位置表）等の生産プログラムに関連した情報（生産プログラム情報）を蓄積している。

なお本実施形態では、このデータベース７４に記憶された生産プログラム情報および上記データベース７１に記憶される生産プログラム／生産ロット枚数情報が、生産基板情報を構成し、データベース７１，７４が生産基板情報を記憶する手段を構成している。

図１０に示す生産プログラム情報の部品配置表において、「マシンＩＤ」は、各実装機毎にそれぞれ付与されてそれぞれを識別可能なマシンＩＤ名である。

「部品配置位置」は、テープフィーダの実装機に対する装着位置（場所）番号を示している。

「搭載数（使用数）」は、１枚の基板を実装する際に、部品種類毎の使用部品数（供給数）である。

「フィーダＩＤ又はリールＩＤ」は、部品配置位置と関連付けられたテープフィーダＩＤ又はリールＩＤである。

なお「部品配置位置」、「フィーダＩＤ又はリールＩＤ」は、上記在庫部品／残数対照表（図８）の「取付先位置」、「リールＩＤ」、「フィーダＩＤ」とそれぞれリンクした情報であり、元情報が変更されるとリアルタイムで更新される。

「ロット必要数」は、割付が行われる部品毎（部品配置位置毎）に必要となる部品の使用数であり、その算出方法は後に説明する。本実施形態において「ロット必要数」は「部品必要数」を構成している。

「在庫割当数」は、部品配置位置毎に割り当てられるリールの数（割当数）であり、その算出方法は後に説明する。本実施形態において、「在庫割当数」は「部品集合体の割当数（部品集合体割当数）」を構成している。

図１１に示すように生産プログラム情報の部品搭載位置表は、部品（社内部品名）毎におけるＸ方向、Ｙ方向の搭載位置、Ｒ方向の搭載角度を掲載している。

データベース７５は、図１２に示すように部品（テープフィーダ）の割り付けを行うのに必要な情報（割付設定情報表）を保持しており、後述するように、この割付設定情報に従って、独自の割付処理が自動的に行われる。

図１２に示す割付設定情報表の「割付設定数」は、後述の割付変更処理によって割り付けられる部品（部品配置位置）の数である。さらにこの割付設定情報には、割付先の「マシンＩＤ」や、「部品配置位置」が設けられている。

一方、本実施形態において、生産前に新規に部品（テープリール）が入庫されると、まず図９に示す社内部品名／メーカー品番対照表に必要な情報を入力する。すなわち図１５に示すように、社内部品名／メーカー品番対照表のファイルを開いて、「社内部品名」を入力する（ステップＳ１１）。なおこの情報入力操作は、各実装機１０に装備された制御装置としてのコンピュータを介して行っても良いし、各コンピュータを統括する上位のコンピュータを介して行っても良く、さらに実装ラインに対し別の独立したコンピュータを介して行っても良い。

「社内部品名」を入力した後、その社内部品名に対応するリールに対し、バーコードリーダ（コード読取装置）１３でバーコード（記憶媒体３１５，３１６，３１７）を読み取ることにより、対応するリールのリールＩＤ情報、メーカー品番情報、入り数情報、部品庫（番号）情報を読み取る（ステップＳ１２）。

これにより、社内部品名／メーカー品番対照表における社内部品名に対応するレコード（行）に、「メーカー品番」、「入り数」、「部品庫（番号）」等のリール情報が自動的に書き込まれる（ステップＳ１３）。

続いて、リール情報が在庫部品／残数対照表に登録される（ステップＳ１４）。このとき新規のリール情報が登録されるため、「残数」には「入り数」が書き込まれる。

なお在庫部品／残数対照表において、既存のリールの各情報に関しては、前回使用した直後の情報がそのまま記憶されている。従って既存リールのリールＩＤを読み取れば、そのリールＩＤが在庫部品／残数対照表等に照合されて、そのリールの現在の情報（状態）例えば、部品種類、残数等を正確に把握して取得することができる。

本実施形態の実装ラインにおいては、図１６に示すように、実際の生産を開始する前に、これから生産しようとする基板、例えば基板名「Ｄ」に対応する生産プログラム情報を選択する（ステップＳ１）。

続いて選択した生産プログラムを読み込む（ステップＳ２）。この生産プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク等の記録媒体や、ハードディスク等の記憶装置、ＬＡＮやインターネットのネットワーク回線を介して取り込まれる。

続いて、後に詳述するようにテープフィーダの自動割付処理が行われて（ステップＳ３）、その割付結果に従ってテープフィーダの段取り作業を行う（ステップＳ４）。そして段取り作業を行った後、実装ラインを稼働させて基板の実装処理が行われる（ステップＳ５）。

本実施形態において、自動割付処理は、制御装置６等のコンピュータ上において、割付処理実行用プログラムに従って行われる。自動割付処理を行うコンピュータとしては、各実装機に設けられたコンピュータや、他の設備のコンピュータ、上位の統括コンピュータの他、実装ラインに対し独立したコンピュータ等を用いることができる。

自動割付処理においてはまず、上記したように生産しようとする基板（基板名「Ｄ」）の生産プログラムが読み取られる。この生産プログラムには、既述したように公知の最適化手法により振り付けられた部品配置位置情報が含まれており、この情報によって、実装される各部品が予め割り付けられて（事前割付処理）、仮の割付位置（仮の部品配置位置）が設定されている。例えば図１３に示すように、部品「ＴＴＴ」は実装機「Ｙ１」における部品配置位置「１」に割り付けられ、部品「ＡＡＡ」は実装機「Ｙ２」における部品配置位置「１０」に割り付けられ、部品「ＢＢＢ」は実装機「Ｙ３」における部品配置位置「２１」に割り付けられる。なおこの仮の部品配置位置は、後述の割付設定情報に従って行われる割付変更処理によって変更されることになる。

そして本実施形態では、図１７に示すように、仮の部品配置位置毎に、つまり割付が行われる部品毎（割付部品毎）に、ロット必要数（部品必要数）が求められて、その情報が保持される（ステップＳ３０１）。

すなわち生産プログラム／生産ロット枚数対照表（図７）が参照されて、基板のロット枚数が取得される。ここでは、基板名「Ｄ」の基板のロット枚数「１００」が取得される。さらに生産プログラムの部品配置表（図１０）が参照されて、部品種類毎の部品の搭載数（使用数）が取得される。例えば部品「ＡＡＡ」の搭載数「１０」や、部品「ＢＢＢ」の搭載数「２０」…が取得される。

そして「ロット必要数」＝「ロット枚数」×「部品搭載数」という関係式に従って、仮の部品配置位置毎のロット必要数が計算される。例えば部品「ＡＡＡ」のロット必要数「１０００」が計算されて、その情報が生産プログラムの部品配置表（図１０）の対応する欄に書き込まれて保持される。

なお本実施形態においては、上記関係式に基づいて、ロット必要数を計算するためのコンピュータの機能（プログラム）によって、部品の必要数を求める手段が構成されている。

さらに部品「ＢＢＢ」のロット必要数「２０００」が計算されてその情報が保持される。同様にして、基板に実装される全ての部品配置位置毎に、ロット必要数が計算されてその情報が保持される。

なお図１０の生産プログラムの部品配置表および図８の在庫部品／残数対照表における部品配置位置（取付先位置）には、最終的に設定された割付位置（部品配置位置）が示されているが、現段階（ステップＳ３０１の段階）では、既述したように当初の仮の部品配置位置（図１３参照）が保持されている。

ロット必要数が計算されると、仮の部品配置位置毎にリールを抽出し、各リールに使用優先ナンバーが付与される（ステップＳ３０２）。

すなわち在庫部品／残数対照表（図８）を基にして、割付部品毎に対応するリールをそれぞれ検索して、その対応するリールを抽出する。さらに割付部品毎のリールが複数抽出された場合、残数が少ない順に使用優先ナンバー（使用優先順位）が付与される。

例えば在庫部品／残数対照表（図８）において、部品「ＡＡＡ」には、リールＩＤ「１１１１」「５５５５」「６６６６」の３つのリールが抽出される。さらに各リールの残数は「１０」「１５０」「３００」であるため、残数が少ない順に使用優先ナンバーが付与される。従って「１１１１」のリールには使用優先ナンバー「１」が付与され、「５５５５」のリールには優先ナンバー「２」が付与され、「６６６６」のリールには優先ナンバー「３」が付与される。

同様に部品「ＢＢＢ」には、「８８８８」「９９９９」の２つのリールが抽出されて、残数が少ない順に使用優先ナンバー「１」「２」がそれぞれ付与される。

次に割付部品毎において、抽出されたリール（使用優先ナンバーが付与されたリール）の「（部品）残数」の合計が「ロット必要数」に到達したか否かが判断される。そしてロット必要数に達していない場合には（ステップＳ３０３でＮＯ）、在庫部品／残数対照表に検索するレコード（リール）が残っている限り（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、上記リールの検索および優先ナンバーの付与が行われる（ステップＳ３０２，Ｓ３０３でＮＯ）。

またリールの部品残数合計がロット必要数に達していないにもかかわらず（ステップＳ３０３でＮＯ）、検索対象が無くなった場合には（ステップＳ３０４でＮＯ）、各部品配置位置に、最低１つのリール（部品）が割り付けられているか否かが判断される。この判断は、各部品配置位置に１つ以上の使用優先ナンバーの割当があるか否かを基準に行われる。

そして実装する部品のいずれかのリールが割り付けられていない場合には（ステップＳ３０５でＮＯ）、エラー表示されて（ステップＳ３０７）、動作が終了する。なおこのエラー発生時に、モニター画面には例えば「××部品がありません」等の文字情報が表示される。

また各部品配置位置に１つ以上のリールが割り付けられている場合には（ステップＳ３０５でＮＯ）、自動割付処理を続行するか否かをオペレータに確認する。このとき例えばモニター画面には、「ロット量分の生産ができませんが、自動割付処理を続けますか？」等の警告文字情報が表示される。

この警告表示に対し、オペレータはマウスやキーボードを介して応答する。そして自動割付処理を停止する場合には（ステップＳ３０６でＮＯ）、エラー表示されて（ステップＳ３０７）、動作が終了する。

なお部品がなくて（ステップＳ３０５でＮＯ）、あるいは部品が足りなくて（ステップＳ３０６でＮＯ）、割付処理を停止した場合には、オペレータは新規のリールを準備して、そのリールに関する情報を、在庫部品／残数対照表（図８）に登録する。その後、上記の自動割付処理を再開する。

一方、ステップＳ３０３で、割り付けられる全ての部品におけるリールの残数合計がロット必要数に到達した場合（ＹＥＳ）、またはステップＳ３０６で割付処理の続行を選択した場合には（ＹＥＳ）、在庫部品／残数対照表（図８）において、割付部品毎のレコード数（リール数）が計算されて、そのリール数が「在庫割当数」として、生産プログラムの部品配置表（図１０）に保持される（ステップＳ３０８）。

なお本実施形態においては、この在庫割当数を計算するためのコンピュータの機能（プログラム）によって、部品集合体割当数を求める手段が構成されている。

次に、生産プログラムの部品配置表（図１０）において、部品配置位置毎の情報（レコード）が、在庫割当数が多い順に並べ替えられる（ステップＳ３０９）。これにより割付部品毎の情報（レコード）が、生産中に部品切れ回数（リール交換回数）が多い順に並べ替えられる。

次に在庫割当数を基準に、割付設定情報に従って、割付変更処理が行われる（ステップＳ３１０）。

割付設定情報には、割付設定数と、割付位置（部品配置位置）とが関連付けられた情報が含まれている。例えば図１２に示すように割付設定数が「２０」、割付先のマシン（実装機）が「Ｙ１」、部品配置位置が「１〜２０」に設定されている場合には、在庫割当数が多いものから順に１〜２０番目のリール（部品）を、実装機「Ｙ１」の部品配置位置「１〜２０」に順次割り付けるようになっている。

例えば本実施形態においては、部品「ＡＡＡ」が、実装機「Ｙ１」における部品配置位置「１」に割り付けられる。つまり図１３，１４に示すように、部品「ＡＡＡ」の部品配置位置が、実装機「Ｙ２」の部品配置位置「１０」から、実装機「Ｙ１」の部品配置位置「１」に変更される。このとき、変更後の部品配置位置「１」に、当初生産プログラムの事前割付処理により、既に他の部品が割り付けられている場合には、当該他の部品「ＴＴＴ」の部品配置位置および実装機が「未定」に変更される。さらに同様にして部品「ＢＢＢ」の部品配置位置が、実装機「Ｙ３」の部品配置位置「２１」から、実装機「Ｙ１」の部品配置位置「２」に変更される。

こうして本実施形態においては、在庫割当数が多いリール、つまり生産中に部品切れが多く発生し交換を多く行う必要があるリールが、所定位置例えば、１台目の実装機における前列上流側（図２の左下側の部品供給部）等のリール交換し易い位置（範囲内）にまとめて割り付けられる。

ここで本実施形態の割付設定情報（図１２）には、在庫割当数と、割付位置との他に、在庫割当数の下限値に関する情報を含めるようにしても良い。例えば在庫割当数の下限値「３」の場合、在庫割当数が「３」以上の部品（リール）に対し、上記の自動割付設定が行われるよう構成しても良い。本発明において、在庫割当数、割付位置、在庫割当数の下限値等の具体的な数値（変数）は、過去の生産データや実験データ等に基づいて適宜設定される。

なお本発明において、割付設定情報は上記の情報に限られることはない。要は、部品切れが多い部品（リール）を、リール交換し易い位置に割り付けるという観点、部品切れが多いリールを１箇所（所定位置）にまとめて割り付けるという観点等、部品交換時におけるオペレータの動線の観点から、部品割付の最適化を行えるような情報によって構成されていれば良い。

なお本実施形態においては、割付設定情報に従って、リールの部品配置位置を割付／変更するためのコンピュータの機能（プログラム）によって、部品集合体の割付位置を特定する手段が構成されている。

上記のように割付設定情報に従って順次、部品割付位置が特定され（図１７のステップＳ３１１でＮＯ、Ｓ３１０）、割付設定情報に設定された割付位置「１〜２０」に全てのリールが割り付けられると（ステップＳ３１１でＹＥＳ）、割付変更によって部品配置位置が未定となったリール（図１４の「ＴＴＴ」参照）に対し、新たに部品配置位置が割り付けられる（ステップＳ３１２）。この割付仕上げ処理は、部品配置位置が未定以外のリールは固定した状態で、上記したような公知の最適化手法に従って自動的に行われる。

こうして全てのリールに対し、部品配置位置が割り付けられると、本実施形態における自動割付処理が完了する。

自動割付処理が完了すると、テープフィーダの段取り処理が行われる。この段取り処理中には、モニター等の表示装置６２に図１８に示す段取り作業支援情報が表示される。この表示画面には、作業手順の順に配列された「社内部品名」、「フィーダＩＤまたはリールＩＤ」、取付先の「マシンＩＤ」、取付先の「部品配置位置」等の情報が表示されており、この表示情報を参考にしながら、オペレータは、段取り作業を行う。なお本実施形態においては、上記段取り作業支援情報が、割り付けられた部品集合体の配置位置に関する情報を構成している。

また段取り作業支援情報は、対応する実装機のモニターに表示する他、上位の統括コンピュータのモニター、他の設備のモニター、部品庫に設定されたコンピュータのモニター等にも、必要に応じて適宜表示できるようにすれば良い。

段取り処理においては、図１９に示すように段取りする部品を格納したリールをテープフィーダにセットする（ステップＳ４０１）。

次にリールに設けられたバーコード（リールＩＤ）を、バーコードリーダ（コード読取装置）によって読み取る（ステップＳ４０２）。

読み取られたリールＩＤが、社内部品名／メーカー品番対照表（図９）の情報に照合されて、準備したリールの社内部品名（部品種類）が特定され、さらにその部品種類と生産プログラムの部品配置表に照合されて、準備したリールの部品が、段取りに使用される部品であるかが判断される。

段取りに使用される部品（リール）とは異なる場合（ステップＳ４０３でＮＯ）、エラー表示される（ステップＳ４０４）。なおこのエラー発生時に、モニター画面には例えば「部品が異なる」等の文字情報が表示される。

部品が異なる場合には、リール（部品）を交換して（ステップＳ４０５）、再びリールＩＤを読み取る（ステップＳ４０２）。

セットしたリールが、段取りに使用される部品（リール）と一致した場合（ステップＳ４０３でＮＯ）、テープフィーダに設けられたバーコード（フィーダＩＤ）を、バーコードリーダ（コード読取装置）によって読み取る（ステップＳ４０６）。

次に、読み取られたフィーダＩＤまたはリールＩＤが、生産プログラムの部品配置表に照合されて、準備したテープフィーダの部品配置位置が図１８に示すようにモニターに表示される（ステップＳ４０７）。

続いてオペレータは、モニター表示によって指示された部品配置位置に、準備したテープフィーダを取り付ける（ステップＳ４０８）。

続いてテープフィーダを装着した位置に設けられたバーコードを読み取って、テープフィーダが実際に装着された部品配置位置の情報が取得される（ステップＳ４０９）。なお部品供給部の部品配置位置に、フィーダＩＤ自動読取手段が設けられている場合には、テープフィーダとそのテープフィーダの装着位置とが関連付けされた情報が自動的に取得される。

次に、装着されたテープフィーダとその装着位置とが関連付けされた情報が、生産プログラムの部品配置表（図１０）に照合されて、テープフィーダの装着位置が正しいか否かが判断される。

装着位置が間違っている場合（ステップＳ４１０でＮＯ）、エラー表示される（ステップＳ４１１）。なおこのエラー発生時にモニター画面には例えば「テープフィーダ装着位置が異なる」等の文字情報が表示される。

エラー表示がなされると、オペレータは、モニターの表示情報（ステップＳ４０７）を参照しつつ、テープフィーダを差し替える（ステップ４１２）。

そして準備したテープフィーダの装着位置が正しい場合には（ステップＳ４１０でＹＥＳ）、フィーダＩＤが生産プログラムの部品配置表に書き込まれ（ステップＳ４１３）、さらにその情報が在庫部品／残数対照表（図８）に登録更新される（ステップＳ４１４）。

続いて、生産プログラムの部品配置表（図１０）に基づき、段取りするリールが残っているか否かが判断されて、段取りするリールが残っている場合には（ステップＳ４１５でＹＥＳ）、上記の段取り処理（ステップＳ４０１〜Ｓ４１４）が繰り返される。

こうして予定していた全てのリールの段取りが終了すると（ステップＳ４１５でＮＯ）、段取り作業が完了する。そして段取り作業完了後、上記したように実装ラインを稼働させて基板を生産する。

一方、生産中に、部品切れが発生した際には、部品（リール）を交換することになるが、その場合には、在庫部品／残数対照表に保持された使用優先順位の順にリールを使用（交換）する。例えば実装機「Ｙ１」の部品配置位置「１」に装着されたフィーダＩＤ「ＦＤＲ１」の部品「ＡＡＡ」に部品切れが発生した際には、リールＩＤ「５５５５」の部品「ＡＡＡ」と交換する。

なお部品交換時（部品切れ発生）時には、取り外す部品側の情報例えば、「部品配置位置」「フィーダＩＤ」「リールＩＤ」「部品名」等の情報の他、取り付ける部品側の情報例えば、「リールＩＤ」「部品名」等の情報がモニターに表示される。

以上のように、本実施形態の部品集合体割付方法によれば、在庫割当数が多い部品（リール）、つまり部品切れ回数が多くて交換回数が多いリールを、実装機の前列上流側等の部品交換し易い位置に割り付けているため、オペレータは部品交換作業を、効率良くスムーズに行うことができ、生産性を向上させることができる。

特に本実施形態においては、在庫割当数が多い所定数のリールを所定位置にまとめて割り付けているため、ほとんどのリール交換作業を一箇所で行うことができる。このため、部品切れ発生時にオペレータは、部品切れ位置を簡単かつ正確に把握できて、部品切れ位置に即時直行できるため、リール交換作業をよりスムーズに行うことができ、一層生産性を向上させることができる。

また本実施形態においては、部品種類毎に、部品残数が少ない順にリールに優先ナンバーを付与し、その順にリールを使用しているため、部品残数が少ない在庫品から効率良く消費することができる。従って部品残数が少ないリールが部品庫等に多数乱雑に残存するような不具合を防止できて、部品（リール）の在庫管理を効率良く行うことができ、ひいてはリール選別作業、リール持ち出し作業等をスムーズに行うことができ、一段と作業性を向上させることができる。

また本実施形態では、自動割付処理（図１７）において、各部品配置位置に、少なくとも１つ以上の部品（リール）を割り付けた時点で（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、以降の割付処理および段取り処理を行って、生産を開始できるように構成している。このため、残りの割付処理や、部品準備処理（段取り処理）と並行して、基板を生産することができ、生産性をより一層向上させることができる。

なお上記実施形態において、割付処理を行う場合、部品残数が少ないリールを優先して使用するようにしているが、本発明においては、現状のテープフィーダ配置情報を参考にして、割付処理を行うようにしても良い。

すなわち一つ前の生産時における各テープフィーダの配置位置（部品配置位置）と、部品配置位置毎の部品種類（リール種類）とを関連付けた情報（現状のテープフィーダ配置情報）を取得して、これから割り付ける部品に対応する部品が、現状のテープフィーダのいずれかにセットされている場合には、その部品がセットされた現状のテープフィーダを最優先して使用するようにしても良い。この場合には、テープフィーダを差し替えるだけで簡単に段取り作業を行うことができるため、リールを選別したり部品庫から持ち出したり、あるいはリールをテープフィーダにセットしたりするような作業を省略できて、より一層効率良く段取り作業を行うことができる。

なお現状のテープフィーダ配置情報は例えば、以前に生産した基板の生産プログラム情報に基づいて取得することができる。以前の生産プログラム情報は、記憶装置に残存されている場合には、その情報を利用すれば良いし、消去されている場合には、上位のコンピュータ等の他のコンピュータから新たに読み込むようにしても良い。

また実装機における部品供給部の各部品配置位置毎に、フィーダＩＤを自動的に読み取るフィーダＩＤ自動読取手段が設けられている場合には、その読取手段を介して得られるフィーダＩＤ情報を、在庫部品／残数対照表（図８）に照合させることによって、現状のテープフィーダ配置情報を取得することができる。

さらに現状のテープフィーダを差し替えて段取りする場合には、現状のテープフィーダ位置（取り外す側の部品配置位置）等の情報を、段取り作業支援情報としてモニター画面に表示させるようにすれば、オペレータはそのモニター画面を参照してテープフィーダの差し替え操作を簡単かつスムーズに行えるため、より一層作業性を向上させることができる。

また上記実施形態において、自動割付処理を行う場合には、事前に公知の最適化手法によって部品配置位置が割り付けられているが、この事前の割付処理を省略することができる。この場合には、生産プログラムの部品配置表（図１０）や在庫部品／残数対照表（図８）を、部品配置位置毎にレコードを作成せずに、割り付ける部品毎（割付部品毎）や、部品種類（社内部品名）毎等にレコードを作成するようにすれば良い。

また上記実施形態においては、在庫割当数が多い部品集合体を所定位置に割り付けるようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、在庫割当数が少ない部品集合体を所定位置例えば、交換し難い位置に割り付けるようにしても良い。

この発明の一実施形態にかかる実装ラインの概略側面図である。 実施形態に適用された実装機を示す平面図である。 実施形態に適用された実装機を示す側面図である。 実施形態の実装機に適用されたテープフィーダを示す側面図である。 同図（ａ）は実施形態に適用されたテープフィーダのリールを示す側面図、同図（ｂ）はテープフィーダ本体を示す側面図である。 本実施形態の実装機の制御系を示すブロック図である。 実施形態で使用された生産プログラム／生産ロット枚数対照表を示す図である。 実施形態で使用された在庫部品／残数対照表を示す図である。 実施形態で使用された社内部品名／メーカー品番対照表を示す図である。 実施形態で使用された生産プログラム情報の部品配置表を示す図である。 実施形態で使用された生産プログラム情報の部品搭載位置表を示す図である。 実施形態で使用された割付設定情報表を示す図である。 実施形態の生産プログラム情報における仮の部品配置位置を示す図である。 実施形態の生産プログラム情報における割付変更直後の部品配置位置を示す図である。 実施形態における部品入庫時の部品情報登録処理を説明するためのフローチャートである。 実施形態の実装ラインの動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態の自動割付処理の動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態の実装機における表示装置に表示される段取り作業支援情報の一例を示す図である。 実施形態の段取り処理の動作を説明するためのフローチャートである。

１０ 実装機
３０ 部品供給部
３１３ リール（部品集合体）
６２ 表示装置
Ｐ 基板

Claims (6)

1. 複数の部品を格納する複数の部品集合体を部品供給部に設置するに際して、部品供給部に対する部品集合体の配置位置を設定する実装機の部品集合体割付方法であって、
   各部品集合体の部品種類と部品残数とを関連付けた部品／残数情報を取得し、
   基板の生産枚数と、基板に実装される部品の種類および使用数とを含む生産基板情報を取得し、
   生産基板情報に基づいて、割付が行われる割付部品毎に部品の必要数を求め、
   割付部品毎の部品必要数と、部品／残数情報とに基づいて、割付部品毎に割り当てられる部品集合体の割当数を求め、
   割付部品毎の部品集合体割当数に基づいて、部品集合体の配置位置を割り付けることを特徴とする実装機の部品集合体割付方法。
2. 割付部品毎の部品集合体割当数が多い部品集合体を抽出して、その抽出した部品集合体の配置位置を所定位置に割り付ける請求項１に記載の実装機の部品集合体割付方法。
3. 割付部品毎の部品集合体割当数が多い部品集合体を複数抽出して、その抽出した複数の部品集合体の各配置位置を所定範囲内にまとめて割り付ける請求項１または２に記載の実装機の部品集合体割付方法。
4. 割付部品毎に複数割り当てられた部品集合体に対し、部品残数が少ない部品集合体から順に使用優先順位を設ける請求項１〜３のいずれか１項に記載の実装機の部品集合体割付方法。
5. 複数の部品を格納する複数の部品集合体を部品供給部に設置するに際して、部品供給部に対する部品集合体の配置位置を設定する実装機の部品集合体割付装置であって、
   各部品集合体の部品種類と部品残数とを関連付けた部品／残数情報を記憶する手段と、
   基板の生産枚数と、基板に実装される部品の種類および使用数とを含む生産基板情報を記憶する手段と、
   生産基板情報に基づいて、割付が行われる割付部品毎に部品の必要数を求める手段と、
   割付部品毎の部品必要数と、部品／残数情報とに基づいて、割付部品毎に割り当てられる部品集合体の割当数を求める手段と、
   割付部品毎の部品集合体割当数に基づいて割り付けられた部品集合体の配置位置に関する情報を表示する表示装置と、を備えることを特徴とする実装機の部品集合体割付装置。
6. 複数の部品を格納する複数の部品集合体を部品供給部に設置するに際して、部品供給部に対する部品集合体の配置位置を設定する実装機であって、
   各部品集合体の部品種類と部品残数とを関連付けた部品／残数情報を記憶する手段と、
   基板の生産枚数と、基板に実装される部品の種類および使用数とを含む生産基板情報を記憶する手段と、
   生産基板情報に基づいて、割付が行われる割付部品毎に部品の必要数を求める手段と、
   割付部品毎の部品必要数と、部品／残数情報とに基づいて、割付部品毎に割り当てられる部品集合体の割当数を求める手段と、
   割付部品毎の部品集合体割当数に基づいて割り付けられた部品集合体の配置位置に関する情報を表示する表示装置と、を備えることを特徴とする実装機。
   

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