JP5480776B2 - 実装モード決定方法及び部品実装システム - Google Patents

Description

本発明は、直列に並ぶ複数の部品実装装置を含む部品実装システムにおける各部品実装装置の実装モード決定方法及び部品実装システムに関するものである。

従来から、複数のレーン（搬送路）を備え、各レーンに沿って基板を搬送しながら当該基板に部品実装を行う部品実装装置として特許文献１に記載されるものが知られている。

この特許文献１の部品実装装置は、装置前側に位置する前側レーン（第１搬送路）および後側に位置する後側レーン（第２搬送路）と、装置前側に設けられる前側ヘッド部（第１ヘッド部）および後側に設けられる後側ヘッド部（第２ヘッド部）とを備えており、例えば前側レーンおよび後側レーンに沿って互いに同期した状態で基板を搬送するとともに、各レーンの実装作業位置にそれぞれ基板を保持した状態で、前側ヘッド部により前側レーンの基板に実装する一方で、後側ヘッド部により後側レーンの基板に実装する、いわゆる同期搬送独立実装を行う。

特開２００９−２２４７６４号公報

近年、部品実装基板の生産形態が多様化しており、複数レーン（前側レーン及び後側レーン）を有する上記のような部品実装装置を複数台用意し、前側レーン同士、後側レーン同士がそれぞれ直列に連結されて複数台に亘る前側レーン及び後側レーンが形成されるようにこれら複数台の部品実装装置を配列して部品実装ラインを構成し、複数台に亘る前側レーンおよび後側レーンに沿って、作業内容が互いに異なる基板をそれぞれ搬送しながら部品実装基板を生産することが考えられている。

このような部品実装装置を複数台直列に連結した部品実装ラインでは、ライン全体としてレーン間の実装サイクルタイムに差があると、一方側のレーンの基板の最終的な生産数に対して他方側のレーンの生産数が多くなり、例えば各レーンそれぞれで生産された基板をセットとして出荷するような場合には、各レーンの生産数の差分が在庫となり、その結果、その保管スペースや管理作業等の問題が発生してしまう。また、前側レーンで基板の表面に部品を実装させた後、当該基板を最上流側の部品実装装置に戻して後側レーンで基板の裏面に部品実装を行わせることも考えられており、この場合も、基板の表面の部品点数が裏面の部品点数に比べて極端に少ないと、前側レーンでの部品実装後、後側レーンへの投入待ちの基板が在庫として発生し、同様の問題が生じる。

このような場合、特許文献１に記載されたような１台の部品実装装置についての同期搬送独立実装を、複数台の部品実装装置からならる部品実装ラインの各部品実装装置において実施するようにすれば、各レーンの基板を常に同期搬送しながら部品実装を行うことができるため両レーンの生産数を均一化することが可能となる。しかし、この場合には、複数台の部品実装装置のなかに、一方側のレーンの基板の作業時間よりも他方側のレーンの基板の作業時間が短い部品実装装置が一台でもある場合には、先に作業を終えた基板が待機状態となるためスループット（所定時間当たりの基板の生産数）の向上が図れないという問題がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、複数レーン（搬送路）を有する部品実装装置が複数台連結され、かつ、これら複数台の部品実装装置に亘る複数レーンを備えた部品実装システムにおいて、スループットを出来るだけ高くしながら複数台に亘る前後レーンの生産数の均一化を図ることを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明は、互いに平行に配置され、第１基板を搬送する第１搬送路及び第２基板を搬送する第２搬送路と、前記第１搬送路の外側に配置される第１部品供給部及び前記第２搬送路の外側に配置される第２部品供給部と、第１部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第１ヘッド部と、第２部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第２ヘッド部とをそれぞれ備えた複数台の部品実装装置を含み、かつ、前記第１搬送路同士および前記第２搬送路同士がそれぞれ連結された状態で前記複数台の部品実装装置が直列に接続された部品実装システムにおける各部品実装装置の実装モード決定方法であって、前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板にのみ実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板にのみ実装を行う非同期搬送独立実装モード、前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１基板及び第２基板のうち所定の実装作業位置に先に搬入されたものから順に第１ヘッド部及び第２ヘッド部の両方のヘッド部により実装を行う非同期搬送交互実装モード、および、前記第１基板及び第２基板を互いに同期搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板に実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板に実装を行うことを基本としつつ部品搭載の作業時間の長くなる方の前記第１基板あるいは前記第２基板に対して前記第１ヘッド部及び前記第２ヘッド部の両方を使って実装を行う同期搬送乗り入れ実装モードのうちの何れかの実装モードをそれぞれ各部品実装装置の実装モードとして仮設定した上で、第１基板及び第２基板の実装部品に関する情報を含む基板情報に基づき、各部品実装装置にそれぞれ実装部品を仮想分配してそれぞれ仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の部品実装装置全体としての第１基板の生産時間間隔である第１実装サイクルタイム及び第２基板の生産時間間隔である第２実装サイクルタイムを演算するシミュレーション工程と、このシミュレーション工程において仮設定された実装モードの組合せに基づき各部品実装装置の実装モードを決定する実装モード決定工程と、を含み、前記シミュレーション工程では、前記非同期搬送独立実装モード、非同期搬送交互実装モード及び同期搬送乗り入れ実装モードのうち予め定められた初期モードをそれぞれ各部品実装装置の実装モードとして仮設定して前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムを演算し、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が所定値以上の場合には一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更して前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムを再演算するとともに、前記時間差が所定値未満となるまで前記再演算を繰り返すようにしたものである。

この方法によれば、各部品実装装置の実装モードとして、部品実装システムのスループットをある程度高めながら第１、第２基板（前後搬送路）の生産数の均一化を図ることが可能な実装モードを決定することが可能となる。すなわち、非同期搬送独立実装モードによれば、第１基板及び第２基板の搬送及び部品実装が互いに非同期で行われ、またヘッド部同士の干渉を回避するための各ヘッド部の待機時間等も発生しないためスループットを向上させることができ、他方、非同期搬送交互実装モード及び同期搬送乗り入れ実装モードによれば、部品実装装置において第１基板及び第２基板の処理数を揃えることが可能となる。そのため、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が所定値未満となるように部品実装装置の実装モードを上記三種類の実装モードの何れかに変更しながらシミュレーションを繰り返し、これらシミュレーションで取得した各部品実装装置の第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムに基づき各部品実装装置の実装モードを決定することで、部品実装システムのスループットをある程度高めながら第１、第２基板（前後搬送路）の生産数の均一化を図ることが可能な実装モードを決定することが可能となる。

なお、部品実装システムにおいて第１、第２基板の生産数を均一化する上では、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が前記所定値未満となったときの各部品実装装置の実装モードを採用するのが望ましいが、実際には、例えば上記時間差が所定値以上であって第１、第２基板の生産数に多少の差があってもこれが在庫管理等の上で影響が少ない場合にはスループットを重視したい場合がある。従って、上記の実装モード決定方法において、前記シミュレーション工程では、前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムに加えて、仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の最下流側に位置する部品実装装置のスループットをさらに演算し、前記実装モード決定工程では、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が前記所定値未満となったときの各部品実装装置の実装モード、又は前記シミュレーション工程において求められたスループットのうち最良のスループットにかかる各部品実装装置の実装モードの何れかの実装モードを各部品実装装置の実装モードとして決定するようにしてもよい。

また、上記の方法において、前記シミュレーション工程では、前記初期モードとして前記非同期搬送独立実装モードを各部品実装装置に仮設定し、一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更する際には、当該部品実装装置の実装モードを非同期搬送交互実装モード又は同期搬送乗り入れ実装モードに変更するのが好適である。このように各部品実装装置の実装モードとして非同期搬送独立実装モードを基準に仮設定してシミュレーションを行うようにすれば、スループットを高めることを重視した実装モードの決定が可能となる。

また、上記の方法では、前記シミュレーション工程において一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更して前記最演算を行う際には、各部品実装装置にそれぞれ実装部品を再度仮想分配して前記再演算を行うのが好適である。このように、実装モード変更後に実装部品を再度仮想分配するようにすれば、実装モードの変更や実装サイクルタイムの再演算等を悪戯に繰り返すことなく比較的速やかに適切な実装モードを決定することが可能となる。

また、一般的な部品実装システムでは、最上流側の部品実装装置として実装速度の早い部品実装装置が配置される傾向があり、このような部品実装装置の実装モードとしては、ヘッド部同士の干渉を考慮する必要の無い実装モード（非同期搬送独立実装モード）を採用する方が実装効率を高める上で有利である。従って、上記の実装モード決定方法においては、前記シミュレーション工程で部品実装装置の実装モードを変更する際には、前記複数の部品実装装置のうち基板搬送方向における最下流側に位置する部品実装装置から順に実装モードを変更するのが好適である。

一方、本発明の部品実装システムは、互いに平行に配置され、第１基板を搬送する第１搬送路及び第２基板を搬送する第２搬送路と、前記第１搬送路の外側に配置される第１部品供給部及び前記第２搬送路の外側に配置される第２部品供給部と、第１部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第１ヘッド部と、第２部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第２ヘッド部とをそれぞれ備えた複数台の部品実装装置を含み、かつ、前記第１搬送路同士および前記第２搬送路同士がそれぞれ連結された状態で前記複数台の部品実装装置が直列に接続された部品実装システムであって、前記各部品実装装置の実装モードを決定するための制御手段と、前記第１基板及び第２基板の実装部品に関する情報を含む基板情報を記憶する記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板にのみ実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板にのみ実装を行う非同期搬送独立実装モード、前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１基板及び第２基板のうち所定の実装作業位置に先に搬入されたものから順に第１ヘッド部及び第２ヘッド部の両方のヘッド部により実装を行う非同期搬送交互実装モード、および、前記第１基板及び第２基板を互いに同期搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板に実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板に実装を行い、かつ、第１ヘッド部及び第２ヘッド部のうち先に実装作業が終了した一方側のヘッド部により他方側のヘッド部が実装を行っている基板の実装をさらに行う同期搬送乗り入れ実装モードのうち予め定められた初期モードをそれぞれ各部品実装装置の実装モードとして仮設定し上で、前記記憶手段に記憶された情報に基づき、各部品実装装置にそれぞれ実装部品を仮想分配してそれぞれ仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の部品実装装置全体としての第１基板の生産時間間隔である第１実装サイクルタイム及び第２基板の生産時間間隔である第２実装サイクルタイムをそれぞれ演算するとともに、これら第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が所定値以上の場合には一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更して前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムを再演算し、かつ、前記時間差が所定値未満となるまで前記再演算を繰り返すことにより、各部品実装装置に対して仮設定された実装モードの組合せに基づき各部品実装装置の実装モードを決定するようにしたものである。

また、この部品実装システムにおいて、前記制御手段が、前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムに加えて、仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の最下流側に位置する部品実装装置のスループットをさらに演算し、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が前記所定値未満となったときの各部品実装装置の実装モード、又は求めたスループットのうち最良のスループットにかかる各部品実装装置の実装モードの何れかの実装モードを各部品実装装置の実装モードとして決定するようにしたものである。

これらの部品実装システムによれば、上述したような実装モード決定方法に基づき各部品実装装置の実装モードを決定することが可能となり、当該モード決定のための作業を自動化することが可能となる。

また、本発明の他の部品実装システムは、互いに平行に配置され、第１基板を搬送する第１搬送路及び第２基板を搬送する第２搬送路と、前記第１搬送路の外側に配置される第１部品供給部及び前記第２搬送路の外側に配置される第２部品供給部と、第１部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第１ヘッド部と、第２部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第２ヘッド部とをそれぞれ備えた複数台の部品実装装置を含み、かつ、前記第１搬送路同士および前記第２搬送路同士がそれぞれ連結された状態で前記複数台の部品実装装置が直列に接続された部品実装システムであって、請求項１乃至５の何れか一項に記載の実装モード決定方法により決定された各部品実装装置の実装モードを記憶する記憶装置と、部品実装装置全体としての第１基板の生産時間間隔である第１実装サイクルタイムと第２基板の生産時間間隔である第２実装サイクルタイムとの時間差が、所定値以下であるように前記記憶装置に記憶された各部品実装装置の実装モードに従って各部品実装装置における部品実装を制御する制御手段とを備えたものである。

この部品実装システムによれば、スループットと前後搬送路の生産数の均一化をより高いレベルで両立させることが可能となる。

以上説明したような本発明の実装モード決定方法や部品実装システムによれば、複数の搬送路を有する部品実装装置を複数台連結した部品実装システムに関して、スループットと前後搬送路の生産数の均一化をより高いレベルで両立させることが可能となる。

本発明に係る部品実装システム（本発明に係る実装モード決定方向が使用される部品実装システム）の一例を示す全体図である。 部品実装装置の構成を示す平面図である。 部品実装システムのホストコンピュータの構成を示すブロック図である。 実装モードと実装サイクルタイム（ＣＴ）との関係を説明する図（（ａ）は非同期搬送独立実装モード、（ｂ）は非同期搬送交互実装モード、（ｃ）は同期搬送乗り入れ実装モードの同関係をそれぞれ示している）である。 複数種類の実装モードが混在する場合の当該実装モードと実装サイクルタイム（ＣＴ）との関係を説明する図である。 ホストコンピュータ（主制御部）による実装モード決定処理を説明するフローチャートである。 図６のフローチャートに基づく実装モードの具体的な決定例を説明する図である。 本発明の変形例にかかる実装モード決定処理に基づく実装モードの具体的な決定例を説明する図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

図１は、本発明にかかる部品実装システム（本発明にかかる実装モード決定方法が使用される部品実装システムおよび本発明に係る実装モード決定方法により決定された実装モードに従って基板実装を行う部品実装システム）を概略的に示している。この部品実装システムは、基板搬送方向（Ｘ方向）に、ローダ２、印刷装置４、部品実装装置６〜１０、リフロー装置１２およびアンローダ１４の各装置が直線状に連結された構成を有しており、ローダ２から供給されるプリント基板Ｐ（Ｐ１，Ｐ２；図２参照）を搬送しながら、当該基板Ｐにクリーム半田等の印刷、部品実装、部品接合といった処理を順次施しながら当該基板Ｐをアンローダ１４に回収するようになっている。

この部品実装システムを構成する各装置２〜１４は、基板搬送方向と直交する方向（Ｙ方向）に互いに平行に並ぶ２つの基板搬送コンベアを備えており、従って、この部品実装システムは、部品実装装置６〜１０のそれぞれにおいて、２つの基板搬送コンベアとの間で同期又は非同期の状態で基板Ｐを並列に搬送するとともに、互いに連結された部品実装装置６〜１０の各基板搬送コンベアにおいて、各部品実装装置６〜１０の間で同期又は非同期の状態で基板Ｐを並列に搬送しながら、各基板搬送コンベアに保持される基板Ｐに上記各処理を施す。各装置２〜１４は、それぞれ制御装置を有する自律型の装置であって、それらの動作が各自の制御装置により個別に制御されるようになっている。

なお、この部品実装システムは、ＬＡＮシステムを介して各装置１〜５の制御装置に接続されるホストコンピュータ１６をさらに備えている。このホストコンピュータ１６は、所定の生産プログラム等に基づき各装置２〜１４の動作を統括的に制御するとともに、後述するように、基板Ｐの生産に先立ち、前記生産プログラムに含まれる各部品実装装置６〜８（以下、適宜、第１実装装置６、第２実装装置８、第３実装装置１０という）の実装モードを決定するものである。

図２は、この部品実装システムに組み込まれる部品実装装置６〜１０の構成を平面図で概略的に示している。これら部品実装装置６〜８の基本的な構成は共通しており、以下、第１実装装置６を例にこれら部品実装装置６〜１０の構成について説明する。

第１実装装置６は、同図に示すように、Ｙ方向（Ｘ方向と水平面上で直交する方向）に並び、かつ、互いに平行にＸ方向に延びる第１基板搬送コンベア２０Ａ及び第２基板搬送コンベア２０Ｂと、部品実装用の第１ヘッドユニット２２Ａ及び第２ヘッドユニット２２Ｂと、一対の第１部品供給部２４Ａ及び第２部品供給部２４Ｂと、を備えている。

第１基板搬送コンベア２０Ａは、ベルトコンベアからなり、基板Ｐ１のＹ方向両端を支持しながら当該基板Ｐ１をＸ方向に搬送する。第２基板搬送コンベア２０Ｂは、第１基板搬送コンベア２０Ａと同一構成であり、当該第１基板搬送コンベア２０Ａの後側（装置の後側；図２では上側）に配置されている。なお、以下の説明では、適宜、部品実装装置６〜１０の第１基板搬送コンベア２０Ａによる基板搬送路を前側レーン（本発明の第１搬送路に相当する）、第２基板搬送コンベア２０Ｂによる基板搬送路を後側レーン（本発明の第２搬送路に相当する）と称し、また、特に区別する場合には、前側レーンに沿って搬送される基板Ｐを第１基板Ｐ１、後側レーンに沿って搬送される基板Ｐを第２基板Ｐ２と称する。すなわち、各部品実装装置６〜１０の第１基板搬送コンベア２０Ａ同士はＸ方向に直列に連結されており、これにより複数台の部品実装装置６〜１０に亘る前側レーン（本発明の第１搬送路に相当する前記した前側レーンがＸ方向に直列に連結されたもの）が形成される一方、各部品実装装置６〜１０の第２基板搬送コンベア２０Ｂ同士はＸ方向に直列に連結されており、これにより複数台の部品実装装置６〜１０に亘る後側レーン（本発明の第２搬送路に相当する前記した後側レーンがＸ方向に直列に連結されたもの）が形成されている。

各基板搬送コンベア２０Ａ、２０Ｂの所定位置（図示の基板Ｐ１、Ｐ２の位置）はそれぞれ実装作業位置とされており、それらの位置には、図外の基板固定機構がそれぞれ配備されている。これらの基板固定機構は、基板搬送コンベア２０Ａ、２０Ｂから基板Ｐ１、Ｐ２を持ち上げた状態で当該基板Ｐ１、Ｐ２を前記実装作業位置に位置決め固定するものである。すなわち、基板Ｐ１、Ｐ２は、基板搬送コンベア２０Ａ、２０Ｂにより実装作業位置に搬送され、ここで基板固定機構により固定された状態で部品実装が施された後、当該基板固定機構による固定が解除されることにより、基板搬送コンベア２０Ａ、２０Ｂにより実装作業位置から下流側に搬送される。

前記第１部品供給部２４Ａ及び第２部品供給部２４Ｂは、それぞれ両基板搬送コンベア２０Ａ、２０Ｂの外側に配置されている。具体的には、第１部品供給部２４Ａは第１基板搬送コンベア２０Ａの前側に配置され、第２部品供給部２４Ｂは第２基板搬送コンベア２０Ｂの後側に配置されている。

これらの部品供給部２４Ａ、２４Ｂには、部品供給装置として複数列のテープフィーダ２５がＸ方向に配列された状態で配備されている。各テープフィーダ２５は、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、抵抗、コンデンサ等の小型の電子部品を所定間隔で収納、保持したテープが巻回されるリールと、このリールからテープを引出しながら電子部品をフィーダ先端の部品供給位置に送り出す部品送り機構等とを備えており、前記部品供給位置においてヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂにより部品をピックアップさせるものである。なお、部品供給部２４Ａ、２４Ｂに配置される部品供給装置は、テープフィーダ２５に限定されるものではなく、トレイ上にパッケージ部品を載置した状態で供給するトレイフィーダ等、他の部品供給装置も適用可能である。

前記第１ヘッドユニット２２Ａ（本発明の第１ヘッド部に相当する）及び第２ヘッドユニット２２Ｂ（本発明の第２ヘッド部に相当する）は、前記テープフィーダ２５から部品を取り出して基板Ｐ上に実装するものであり、前記実装作業位置の上方に配備されている。

これらヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ図外の装置によりＸ方向及びＹ方向に移動可能に設けられているとともに、上下方向に移動可能な複数の吸着ヘッド２３を下側（図２では便宜的に上側に図示している）に備えている。つまり、各ヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂは、テープフィーダ２５の上方に配置された状態で当該吸着ヘッド２３が上下動することによりテープフィーダ２５から部品を取り出す一方、基板Ｐの上方に配置された状態で吸着ヘッド２３が上下動することに部品を基板Ｐ上に実装するように構成されている。

なお、第１ヘッドユニット２２Ａは、第２ヘッドユニット２２Ｂよりも装置前側に配置されており、これにより第１部品供給部２４Ａのみから部品を取り出して第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２に実装することが可能とされている。他方、第２ヘッドユニット２２Ｂは、第２部品供給部２４Ｂのみから部品を取り出して第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２に実装することが可能となっている。そして、この第１実装装置６では、その制御装置による各基板搬送コンベア２０Ａ、２０Ｂ及びヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂ等の制御により次のような実装モードに基づいて部品実装が可能とっている。

＜ 非同期搬送独立実装モード＞
この実装モードは、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２を互いに非同期で搬送しながら、第１ヘッドユニット２２Ａによって第１基板Ｐ１にのみ部品実装を行う一方で、第２ヘッドユニット２２Ｂによって第２基板Ｐ２にのみ実装を行う実装モードである。従って、第１ヘッドユニット２２Ａにより第２基板Ｐ２に部品を実装し、また、第２ヘッドユニット２２Ｂにより第１基板Ｐ１に部品を実装することは行わない実装モードである。

この実装モードは、前側レーンにおける第１基板Ｐ１の基板搬送及び実装作業と後側レーンにおける第２基板Ｐ２の基板搬送及び実装作業とが完全に独立しているため、スループットが高い反面、両基板Ｐ１、Ｐ２の実装作業時間に差がある場合には、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との生産数に自ずと差が生じる実装モードである。

＜ 非同期搬送交互実装モード＞
この実装モードは、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２を互いに非同期で搬送しながら、両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂにより第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２に交互に実装を行う実装モードである。つまり、実装作業位置に先に搬入された第１基板Ｐ１（又は第２基板Ｐ２）から順に両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂを用いて実装を行うモードである。

この実装モードは、前側レーンにおける第１基板Ｐ１の基板搬送及び実装作業と後側レーンにおける第２基板Ｐ２の基板搬送及び実装作業とが交互に行われるため、両基板Ｐ１、Ｐ２の実装作業時間に差がある場合であってもその時間差を保ちながら第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２とが交互に生産される。そのため、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との生産数に差が生じない実装モードである。

＜ 同期搬送乗り入れ実装モード＞
この実装モードは、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２とを互いに同期搬送しながら、第１ヘッドユニット２２Ａより第１基板Ｐ１に実装を行うとともに第２ヘッドユニット２２Ｂにより第２基板Ｐ２に実装を行うことを基本としつつ、搭載部品点数が多い等により部品搭載の作業時間の長くなる方の第１基板Ｐ１あるいは第２基板Ｐ２に対しては、第１ヘッドユニット２２Ａおよび第２ヘッドユニット２２Ｂの両方を使って実装を行うモードである。なお、この第１ヘッドユニット２２Ａおよび第２ヘッドユニット２２Ｂの両方を使う実装のタイミングは、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２の両方が同期搬入されて前側レーンおよび後側レーンのそれぞれの実装作業位置に当該基板Ｐ１、Ｐ２が保持された後、最初に実施が行われる段階、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２の両方が同期搬出される直前である実装作業の最後の段階、あるいは、第１ヘッドユニット２２Ａより第１基板Ｐ１に実装が行われるとともに第２ヘッドユニット２２Ｂにより第２基板Ｐ２に実装が行われている途中の段階（並行実装の途中のタイミング）で適宜実施される。

すなわち、この実装モードは、第１ヘッドユニット２２Ａより第１基板Ｐ１に搭載対象部品の全てを実装するとともに、第２ヘッドユニット２２Ｂにより第２基板Ｐ２に搭載対象部品の全てを実装するとした場合、両基板Ｐ１、Ｐ２の実装作業時間に差があっても、この実装作業時間が長くなる方の基板Ｐに対して、第１ヘッドユニット２２Ａおよび第２ヘッドユニット２２Ｂの両方により実装を行う工程を付加することにより、実装作業時間が長くなる方の基板Ｐに対する実装サイクルタイムを短くしてスループットを向上させるモードである。また、この実装モードは、両基板Ｐ１、Ｐ２の実装作業時間に差があっても両基板Ｐ１、Ｐ２が同期搬送されるため、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との生産数に差が生じない実装モードである。

以上は、第１実装装置６の構成であるが、第２実装装置８及び第３実装装置１０も基本的には第１実装装置６と共通の構成を有している。そして、当実施形態では、前記ホストコンピュータ１６による実装モード決定処理に基づき各部品実装装置６〜１０の実装モードが決定されることにより、各部品実装装置６〜１０がそれぞれ当該決定された実装モードに従って独自の制御装置により制御されるようになっている。

図３は、前記ホストコンピュータ１６の機能構成を示している。同図に示す機能構成は、ホストコンピュータ１６の機能構成のうち、主に部品実装装置６〜１０の実装モードを決定するための機能構成を示している。

同図に示すように、ホストコンピュータ１６は、主制御部３０、記憶部３２及び通信部３４を含んでいる。また、ホストコンピュータ１６は、液晶表示器等の表示ユニット３６及びキーボード等の入力ユニット３８をさらに備えている。

前記主制御部３０（本発明の制御手段に相当する）は、論理演算を実行するＣＰＵなどから構成されており、記憶部３２に記憶されている実装モード決定プログラム３３ａに基づき所定の実装モード決定処理を実行し、これにより部品実装装置６〜１０それぞれの実装モードを決定するものである。

記憶部３２（本発明の記憶手段に相当する）は、前記実装モード決定プログラム３３ａ、基板データ３３ｂ、設備データ３３ｃ及び生産プログラム３３ｄ等を記憶するものである。ここで、基板データ３３ｂ（本発明の基板情報に相当する）は、この部品実装システムにおいて生産される基板Ｐに関する情報であって、例えば基板Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）毎の実装部品の種類、数、実装位置、その他基板Ｐに関する各種情報を含む。また、設備データ３３ｃは、各部品実装装置６〜１０それぞれの設備に関する情報であって、例えば部品の品種毎に部品１個辺りの平均実装時間等、後記実装サイクルタイム及びスループットの演算に必要な情報を含む。つまり、前記主制御部３０は、生産対象である第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の基板データ３３ｂ及び設備データ３３ｃに基づき実装モード決定プログラム３３ａに従い各部品実装装置６〜１０の実装モードを決定する。また、この記憶部３２には、ローダ２、印刷装置４、各部品実装装置６〜１０、リフロー装置１２およびアンローダ１４の各装置を統合運用するための生産プログラム３３ｄも記憶されている。

通信部３４は、ホストコンピュータ１６と各装置２〜１４の制御装置との通信制御を行うものである。基板Ｐの生産に先立ち前記主制御部３０によって各部品実装装置６〜１０の実装モードが決定されると、前記主制御部３０は、その情報（実装モードデータ３３ｅ）に基づいて生産プログラム３３ｄを作成あるいは更新した上で、各部品実装装置６〜８の実装モードを含む当該生産プログラム３３ｄに基づき、通信部３４を介して各装置２〜１４の動作を統括的に制御する。

次に、このホストコンピュータ１６（主制御部３０）による実装モード決定処理について説明する。

この実装モード決定処理では、上述した実装モードによる各部品実装装置６〜１０の実装サイクルタイム（ＣＴ）及びスループットを演算しながら各部品実装装置６〜１０の実装モードを決定するため、具体的な実装処理モード決定処理の説明を行う前に、まず、実装モードと実装サイクルタイムとの関係について説明する。なお、実装サイクルタイム（ＣＴ）とは、定常状態において基板Ｐが生産される時間間隔であり、当実施形態では、部品実装装置６〜１０毎の実装サイクルタイムを「マシンサイクルタイム」と称し、部品実装装置６〜１０全体としての実装サイクルタイムを「ラインサイクルタイム」と称する。

なお、部品実装装置６〜１０に亘る一つのレーンにおいて、各部品実装機６〜１０におけるマシンサイクルタイムが異なる場合には、レーン上、部品実装装置６〜１０の各実装作業位置の間において基板Ｐ１、Ｐ２を待機させる必要がある。このため、それぞれのレーンにおいて、部品実装装置６〜１０の各実装作業位置の間の位置には、出退可能なストッパピンが配備された待機スペースが設けられている。すなわち、部品実装装置６〜１０のうち下流側に位置する部品実装装置８（１０）よりも上流側の部品実装装置６（８）のマシンサイクルサイクルが短い場合には、実装作業が完了した基板Ｐ１、Ｐ２を実装作業位置に保持するか、基板Ｐ１、Ｐ２を実装作業位置からその下流側の待機スペースまで搬送した後、当該待機スペースに保持することが行われる。なお、基板Ｐ１、Ｐ２の保持は、前記ストッパピンを搬送路内に突出させてこれを基板Ｐ１、Ｐ２の搬送方向先端に当接させることにより行う。これにより基板搬送コンベア２０Ａ、２０Ｂが作動している場合でも下流側の部品実装装置８（１０）への基板Ｐ１、Ｐ２の搬送がストッパピンにより阻止される。

他方、上流側の部品実装装置６（８）よりも下流側の部品実装装置８（１０）のマシンサイクルタイムが短い場合には、下流側の部品実装装置８（１０）は、その実装作業が完了した基板Ｐ１、Ｐ２の搬出後、上流側の部品実装装置６（８）の実装作業が完了するまで停止状態とならざるを得ない。すなわち、部品実装装置６〜１０に渡る一つのレーンにおけるスループットは、このレーンにおける部品実装装置６〜１０のうちの最長のマシンサイクルタイムによって決まってしまう。この最長のマシンサイクルタイムが、このレーンにおける部品実装装置６〜１０全体としての実装サイクルタイムである前記「ラインサイクルタイム」となる。

図４（ａ）〜（ｃ）及び図５は、上述した各実装モードと実装サイクルタイムとの関係の一例を示している。

図４（ａ）は、部品実装装置６〜１０が全て非同期搬送独立実装モードで稼働される場合の実装サイクルタイムの一例である。同図の例では、各レーンにおいて各部品実装機６〜１０における各実装作業時間が同じとなるように部品配分がされており、各部品実装装置６〜１０の前側レーンのマシンサイクルタイムは共に５０（ｓ）となる。すなわち、前記待機スペースに基板を待機させる必要はなく、前側レーン上を各部品実装装置６〜１０間で第１基板Ｐ１を同期させて搬送することができる。一方、後側レーンのマシンサイクルタイムは共に４０（ｓ）であり、後側レーン上を各部品実装装置６〜１０間で第２基板Ｐ２を同期させて搬送することができる。この実装モードでは、上記の通り、基板搬送及び実装作業が前後のレーンの間で互いに独立して行われるため、部品実装装置６〜１０全体としての前側レーンのラインサイクルタイムは５０（ｓ）となり、同後側レーンのラインサイクルタイムは４０（ｓ）となる。すなわち、部品実装装置６〜１０全体として、前側レーンでは５０（ｓ）間隔で第１基板Ｐ１が生産され、後側レーンでは４０（ｓ）間隔で第２基板Ｐ２が生産されることとなる。この場合、前後のレーンでスループットが異なるため、前後レーンで同数の基板Ｐ１、Ｐ２を生産する場合には、後側レーンは早く生産が終了し、遊休状態となる。ここで、各部品実装装置６〜１０の両レーンにおいて、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を１セットとして同じタイミングでリフロー装置１２に搬出するようにするためには、各部品実装装置６〜１０において１０（ｓ）ずつ後側レーンを停止させることが必要となる。従って、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を１セットとした場合に当該１セットが生産される時間（両レーンをセットとして同じスループットで生産する場合のラインサイクルタイム）は５０（ｓ）となる。

このように全ての部品実装装置６〜１０の実装モードが非同期搬送独立実装モードであって、同図のように両基板Ｐ１、Ｐ２の実装作業時間に差がある場合には第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との生産数に差が生じることとなる。そして、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を１セットとしたセット生産をする場合に当該１セットが順次生産される時間間隔は、スループットの小さい側のレーンのマシンサイクルタイムによって決まる。

図４（ｂ）は、各部品実装装置６〜１０が非同期搬送交互実装モードで稼働される場合の実装サイクルタイムの一例である。同図の例でも、各レーンにおいて各部品実装機６〜１０における各実装作業時間が同じとなるように部品配分がされており、各部品実装装置６〜１０の前側レーンのマシンサイクルタイムは共に５０（ｓ）であり、後側レーンのマシンサイクルタイムは共に４０（ｓ）である。このモードでは、各部品実装装置６〜１０において、それぞれ前側レーンと後側レーンの部品実装が交互に行われるため、各部品実装装置６〜１０のいずれにおいても、前側レーンの第１基板Ｐ１に対し両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂを用いて実装を行い、実装済み第１基板Ｐ１の搬出、未実装の第１基板Ｐ１の搬入が完了しても、両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂは後側レーンの第２基板Ｐ２への実装に使用されており、この実装が終わるまで、前側レーンの第１基板Ｐ１は実装作業位置で待機することなる。従って、各部品実装装置６〜１０における両レーンのマシンサイクルタイムは前後のレーンのサイクルタイムの合計値（９０（ｓ））となる。つまり、各部品実装装置６〜１０は、それぞれ９０（ｓ）間隔で第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を交互に生産することとなり、部品実装装置６〜１０全体としても前側レーン及び後側レーンのラインサイクルタイムは９０（ｓ）となる。但し、前後のレーンのいずれの基板Ｐ１、Ｐ２に対しても、両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂを使用して実装を行うので、各レーンにおけるマシンサイクルタイムが同じ図４（ａ）の事例のものより、実装する部品点数を多くすることができる。図４（ａ）の事例と同じ部品点数を実装する場合であれば、各レーンにおけるマシンサイクルタイムは両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂを使用して実装を行うので、図４（ａ）の事例のものより短くなり、両レーンにおけるマシンサイクルタイムを加えて得られる、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を１セットとしたセット生産をする場合に、当該１セットが順次生産される時間の間隔であるラインサイクルタイムは９０（ｓ）より短くなるはずである。しかしながら、両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂを使用して実装を行う場合、互いの干渉をさけること、一方のヘッドユニット２２Ａ、あるいは２２Ｂの移動距離が長くなる分効率は悪くなることの２つの理由で、部品実装装置６〜１０全体として前側レーン及び後側レーンによるセット生産をする場合のラインサイクルタイムは、非同期搬送独立実装モードで稼働される場合のものより長くなってしまう。

このように全ての部品実装装置６〜１０の実装モードが非同期搬送交互実装モードである場合には、一定の時間差を保ちながら第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２とが交互に生産されるため、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との生産数に差が生じることがない。

図４（ｃ）は、各部品実装装置６〜１０が同期搬送乗り入れ実装モードで稼働される場合の実装サイクルタイムの一例である。このモードでは、前後のレーンの基板Ｐ１、Ｐ２は同期搬送されるため各部品実装装置６〜１０の前後のレーン及び両レーンのマシンサイクルタイムは同一である。同図の例では共に５０（ｓ）である。すなわち、個々の部品実装装置６〜１０において５０（ｓ）間隔で第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２基板Ｐが生産される。そして、各部品実装装置６〜１０の前後レーンのマシンサイクルタイムも同じであるため、部品実装装置６〜１０全体としての前後レーンのラインサイクルタイムは共に５０（ｓ）であり、従って、部品実装装置６〜１０全体としては、前後レーンにおいて５０（ｓ）間隔で第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２が同時に生産されることとなる。

このように全ての品実装装置６〜１０の実装モードが同期搬送乗り入れ実装モードである場合には、両レーンにおいて基板Ｐ１、Ｐ２が同期して搬送されるため、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２との生産数に差が生じることがない。

しかしながら、基板Ｐ１、Ｐ２を一枚の基板と見なして実装を行うので、一つのマシンサイクルにおける実装対象である部品点数は、基板Ｐ１、Ｐ２における実装対象である部品点数を足したものとなり、基板Ｐ１、Ｐ２それぞれにおいて図４（ａ）と同数づつの部品点数を実装する場合であれば、両方のヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂを使用して実装を行うと言えど、５０（ｓ）より長くなるのは明らかである。すなわち、部品実装装置６〜１０が全て同期搬送乗り入れ実装モードで稼働されセット生産をする場合のラインサイクルタイムは、図４（ａ）の部品実装装置６〜１０が全て非同期搬送独立実装モードで稼働される場合のものより長くなってしまう。

また、第１基板Ｐ１をヘッドユニット２２Ａで、第２基板Ｐ２をヘッドユニット２２Ｂで実装することを基本とし、部品点数に差のでる場合、この差の分だけは両ヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂで実装するようにすれば、図４（ｂ）の各部品実装装置６〜１０が非同期搬送交互実装モードで稼働される場合のみでなく、図４（ａ）は、部品実装装置６〜１０が全て非同期搬送独立実装モードで稼働される場合に比べても、セット生産をする場合のラインサイクルタイムを短くできる。すなわち、セット生産をする場合のスループットを大きくできる。

図５は、実装モードが混在する場合、具体的には、第１実装装置６が非同期搬送独立実装モード、第２実装装置８が同期搬送乗り入れ実装モード、第３実装装置１０が非同期搬送交互実装モードで稼働される場合の実装サイクルタイムの一例である。このように各部品実装装置６〜１０の実装モードが異なる場合も、各部品実装装置６〜１０における実装サイクルの考え方は図４（ａ）〜（ｃ）の場合と同じとなる。但し、部品実装装置６〜１０全体としての両レーンのラインサイクルタイムは、両レーンのマシンサイクルタイムの値が最も大きいものに律速されるため、同図の例では、第３実装装置１０における両レーンのマシンサイクルタイムである６０（ｓ）となる。

このように、部品実装装置６〜１０の実装モードとして何れのモードが設定されるかによって部品実装装置６〜１０全体としてのマシンサイクルタイムが異なる。そのため、当実施形態では、部品実装装置６〜１０全体としてスループットをある程度高めながら可能な範囲内で第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の生産数が均一化されるように前記ホストコンピュータ１６（主制御部３０）により各部品実装装置６〜１０の実装モードが以下の実装モード決定処理により決定される。

図６は、主制御部３０による実装モード決定処理の一例を示すフローチャートである。

この実装モード決定処理は、ユーザによる入力ユニット３８の操作によって当該処理を実行するための情報、例えば生産対象となる第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２を特定するための情報及び当該実装モード決定処理を実行するための情報が入力されることに開始される。なお、当実施形態では、このフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ２３の処理が本発明のシミュレーション工程に相当し、ステップＳ２５の処理が本発明の実装モード決定工程に相当する。

まず、ユーザにより当該情報の入力があると、主制御部３０は、部品実装装置６〜１０の実装モードとして、予め定められている初期モードを仮設定する（ステップＳ１）。当実施形態では、初期モードは「非同期搬送独立実装モード」であり、従って、主制御部３０は、部品実装装置６〜１０の実装モードとして非同期搬送独立実装モードを設定する。このように各部品実装装置６〜１０の初期モードとして「非同期搬送独立実装モード」を仮設定するのは、出来るだけスループットを向上させるためである。

次に、主制御部３０は、生産対象である基板Ｐ１、Ｐ２の基板データ３３ｂおよび設備データ３３ｃ等に基づき各部品実装装置６〜１０に対し実装部品の仮想分配を行うとともに（ステップＳ３）、部品実装装置６〜１０毎にいわゆる最適化処理、すなわち、基板Ｐ１、Ｐ２に効率的に部品実装を行うことができるように予め定められた所定のアルゴリズムに従い、部品供給位置（テープフィーダ２５の配置）や部品の実装順序の決定、各吸着ヘッド２３に対する部品搭載位置の割り付け等を行う（ステップＳ５、Ｓ７）。この際、主制御部３０は、前側レーン、後側レーン及び両レーンのマシンサイクルタイムが各部品実装装置６〜１０の間でほぼ均一になるように各部品実装装置６〜１０に対して実装部品を分配する。

全ての部品実装装置６〜１０について最適化処理が終了すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、主制御部３０は、ステップＳ５の処理結果に従って部品実装を行った場合の部品実装装置６〜１０に関する実装サイクルタイムおよびスループットを演算する（ステップＳ９）。なお、スループットとは、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の別を問わず部品実装装置６〜１０全体として単位時間当たり生産される基板Ｐ（全ての部品が実装されたた基板Ｐ）の数である。また、実装サイクルタイムは、各部品実装装置６〜１０の前側レーン、後側レーン及び両レーンのマシンサイクルタイムおよび各部品実装装置６〜１０全体の前側レーン、後側レーン及び両レーンのラインサイクルタイムである。

なお、この部品実装システムにおいては部品実装装置６〜１０が直列に連結されており、部品実装システムのスループットは最下流側に位置する部品実装装置１０のスループットと同じ値となる。

図７（ａ）は、ステップＳ９で求められた実装サイクルタイムの演算結果等の一例を示している。この例は、搭載部品が１５００点の第１基板Ｐ１及び搭載部品が１０５０点の第２基板Ｐ２を生産する場合の各部品実装装置６〜１０の実装サイクルタイムを示すものである。この例では、部品実装装置６〜１０全体の前側レーンのラインサイクルタイムは１００（ｓ）であり、後側レーンのラインサイクルタイムは７０（ｓ）である。つまり、初期モードでは、部品実装装置６〜１０の全体として、前側レーンでは１００（ｓ）間隔で第１基板Ｐ１が生産され、後側レーンでは７０（ｓ）間隔で第２基板Ｐ２が生産される。セット生産を行なう場合は、部品実装装置６〜１０全体として単位時間当たりに生産される第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の合計枚数であるスループットは小さくなるが、各部品実装装置６〜１０の後側レーンは３０（ｓ）ずつ第２基板Ｐ２に実装も搬送も実施しないようにすることで、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２のセットは１００（ｓ）で１セット生産される。

部品実装装置６〜１０の実装サイクルタイムおよびスループットが演算されると、主制御部３０は、ステップＳ９で求めたスループットが先に記憶されているスループットの結果よりも良いか否かを判断する（ステップＳ１１）。ここでＹＥＳと判断した場合には、主制御部３０は、ステップＳ９で求めたスループットの結果及び各部品実装装置６〜１０の実装モードの組合せを更新的に記憶する（ステップＳ１３）。一方、ステップＳ１１でＮＯと判断した場合には、主制御部３０は、当該ステップＳ１３の処理をスキップする。なお、初期モードの段階では、主制御部３０は、常にステップＳ１１ではＹＥＳと判断する。

次に、主制御部３０は、ステップＳ９での演算結果に基づき各部品実装装置６〜１０全体としての前側レーンのラインサイクルタイム（本発明の第１実装サイクルタイムに相当する）と後側レーンのラインサイクルタイム（本発明の第２実装サイクルタイムに相当する）との差が予め定められた規定値（例えば５（ｓ））以上であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。すなわち、前後レーンの基板Ｐ１、Ｐ２の生産数に差が生じ易いか否かを判断する。なお、このステップＳ１５を１回目に実施する状況においては、部品実装装置６〜１０の全ての実装モードが非同期搬送独立実装であり、前側レーンのラインサイクルタイムと後側レーンのラインサイクルタイムとの差は前後レーンの基板Ｐ１、Ｐ２の生産数の差に反映されるが、ステップＳ１５を２回目以降に実施する状況においては、部品実装装置６〜１０のいずれかは非同期搬送交互実装モード、あるいは同期搬送乗り入れ実装モードを実施することにして演算された前後レーンのラインサイクルタイムを用いることになるので、前後のレーンの間で生産数に差が出ることはない。すなわち、ステップＳ１５を２回目以降に実施するのは、第１基板Ｐ１及び第２基板Ｐ２の合計生産枚数であるスループットの向上のためであり、判断結果がＮＯの場合、スループットの向上が大きいことになる。

ステップＳ１５の処理でＹＥＳと判断した場合、主制御部３０は、部品実装装置６〜１０のうち実装モードを変更するものを選定する（ステップＳ１７）。当実施形態では、最下流側に位置する部品実装装置、すなわち第３実装装置１０から順に実装モードを変更する。

実装モードを変更する部品実装装置（第３実装装置１０）が選定されると、主制御部３０は、第３実装装置１０の前後レーンにおいてマシンサイクルタイムにおける実装時間（実装作業位置に基板Ｐが固定されて部品の実装が行われ、その固定が解除されるまでの時間）よりも基板Ｐの搬送時間（実装サイクルタイムのうち実装時間以下の時間）が長いか否かを判断し（ステップＳ１９）、ここで長いと判断した場合には、第３実装装置１０の実装モードを非同期搬送交互実装モードに変更してステップＳ３にリターンする（ステップＳ２３）。他方、ステップＳ１９で短いと判断した場合には、主制御部３０は、第３実装装置１０の実装モードを同期搬送乗り入れ実装モードに変更してステップＳ３にリターンする（ステップＳ２１）。なお、このように実装時間よりも基板Ｐの搬送時間が長い場合に実装モードを非同期搬送交互実装モードに変更するのは、当該モードでは、一方側のレーンでの実装作業中に他方側のレーンで基板搬送が行われるため基板Ｐ１、Ｐ２の搬送に時間的ロスが少ないからである。

第３実装装置１０の実装モードを変更すると、主制御部３０は、再度ステップＳ３〜ステップＳ１５の処理を繰り返す。ここで、例えば図７（ａ）の例の場合には、部品実装装置６〜１０全体の前側レーンのラインサイクルタイムは１００（ｓ）であり、後側レーンのラインサイクルタイムは７０（ｓ）であり、その差は３０（ｓ）である。従って、主制御部３０は、この時間差が上記規定値を超えていると判断し（ステップＳ１５でＹＥＳ）、第３実装装置１０の実装モードを同期搬送乗り入れ実装モード又は非同期搬送交互実装モードに変更した上で（ステップＳ１７〜Ｓ２３）、再度、実装部品の仮想分配および最適化処理を行う。図７（ｂ）は、再度、実装部品の仮想分配および最適化処理を行った後の各部品実装装置６〜１０の実装サイクルタイムの一例を示している。

こうして主制御部３０は、ステップＳ１５でＮＯと判断するまで、すなわち、各部品実装装置６〜１０全体としての前側レーンのラインサイクルタイムと後側レーンのラインサイクルタイムとの差が前記規定値未満に収まるまでステップＳ３〜ステップＳ２１の処理を繰り返す。そして、最終的にステップＳ１５でＮＯと判断すると、主制御部３０は、ステップＳ１３の処理で記憶されているスループットにかかる各部品実装装置６〜１０の実装モードを各部品実装装置６〜１０の実装モードとして最終決定し（ステップＳ２５）、本フローチャートを終了する。

例えば図７（ｂ）の場合には、各部品実装装置６〜１０全体としての前側レーンのラインサイクルタイムと後側レーンのラインサイクルタイムとの差が「０」であるため、この場合には、主制御部３０は、ステップＳ１３で記憶されるスループットにかかる各部品実装装置６〜１０の実装モードを各部品実装装置６〜１０の実装モードとして決定する。

なお、このように主制御部３０により各部品実装装置６〜１０の実装モードが決定されると、当該実装モードに関する情報がホストコンピュータ１６から各部品実装装置６〜１０の制御装置に送信され、その結果、各部品実装装置６〜１０は上記実装モード決定処理によってそれぞれ決定された実装モードに従って駆動制御されることとなる。

以上のように、この部品実装システムでは、各部品実装装置６〜１０の初期モードとしてスループットを高める上で有利な非同期搬送独立実装モードを仮設定し、生産対象となる基板Ｐ１、Ｐ２に関する基板データ３３ｂや設備データ３３ｃに基づき部品実装装置６〜１０全体としての前後レーンのラインサイクルタイム等を演算（シミュレーション）し、前後レーンのラインサイクルタイムの時間差が規定値以上となる場合には、部品実装装置６〜１０の一部を非同期搬送交互実装モード又は同期搬送乗り入れ実装モード、つまり前後レーンの生産数を揃えることができる実装モードに変更して再度上記シミュレーションを実施しながら各部品実装装置６〜１０の実装モードを決定するので、部品実装装置６〜１０全体としてのスループットをある程度確保しながら前後レーンの生産数を揃えることができる実装モードを各部品実装装置６〜１０に対して決定することが可能となる。

なお、この実施形態では、図６のステップＳ１３、ステップＳ１５及びステップＳ２５に示すように、シミュレーションにより求められるスループットのうち最良のスループットを更新的に記憶しておき、最終的に前後レーンのラインサイクルタイムの差が規定未満となった場合でも（ステップＳ１５でＹＥＳ）、記憶されている最良のスループットに係る実装モードを優先的に各部品実装装置６〜１０の実装モードとして決定するようになっているので、最終的に前後レーンのラインサイクルタイムの差が規定値未満となったとき（ステップＳ１５でＹＥＳ）の各部品実装装置６〜１０の実装モードと、最良のスループットとして記憶されている各部品実装装置６〜１０の実装モードとが異なる場合も発生し得るが、これにより、各部品実装装置６〜１０の実装モードとして著しくスループットが低くなるような実装モードが決定されてしまうといった不都合を回避でき、可能な範囲内で前後レーンの生産数の均一化を図ることができる。つまり、スループットと前後搬送路の生産数の均一化をできるだけ高いレベルで両立させることが可能となる。

また、この実施形態では、各部品実装装置６〜１０のうち何れかの実装モードを変更する場合には（図６のステップＳ２１、２３）、主制御部３０は、ステップＳ３に移行し、実装サイクルタイム（前側レーン、後側レーン及び両レーンのマシンサイクルタイム）が各部品実装装置６〜１０の間でほぼ均一になるように各部品実装装置６〜１０に対して実装部品を再度分配した上で最適化処理等を行うので、実装モードの変更及びシミュレーションを悪戯に繰り返すことなく比較的速やかに適切な実装モードを決定することができるという利点もある。

なお、上述した部品実装システムおよび同システムにおいて実施される実装モード決定処理は、本発明にかかる実装部品システムおよび実装モード決定方法の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成および方法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、上記実施形態の実装モード決定処理では、図６のステップＳ１３、ステップＳ１５及びステップＳ２５に示すように、シミュレーションにより求められるスループットのうち最良のスループットを更新的に記憶しておき、最終的に前後レーンのラインサイクルタイムの差が規定未満となった段階（ステップＳ１５でＮＯ）で記憶されている最良のスループットに係る実装モードを優先的に各部品実装装置６〜１０の実装モードとして決定するようになっているが、ステップＳ１１でＮＯとなった場合で、前後レーンのラインサイクルタイムの差が規定未満となる（ステップＳ１５でＮＯ）各部品実装装置６〜１０の実装モードの組み合わせが有りえるので、その場合は、勿論、最終的に前後レーンのラインサイクルタイムの差が規定値未満となったときの各部品実装装置６〜１０の実装モードを最終的な実装モードとして決定するようにする。これによれば、部品実装装置６〜１０全体として確実に前後レーンの生産数の均一化できる実装モードを各部品実装装置６〜１０の実装モードとして決定することが可能となる。

また、上記実施形態の実装モード決定処理では、各部品実装装置６〜１０の初期モードとしてそれぞれ「非同期搬送独立実装モード」を仮設定した上で実装サイクルタイムやスループットをシミュレーションするようにしているが、勿論、初期モードとして「非同期搬送独立実装モード」以外の実装モードを仮設定するようにしてもよい。但し、スループットと前後レーンの生産数の均一化を高いレベルで両立させるという観点からは、実施形態のように各部品実装装置６〜１０の初期モードとしてそれぞれ「非同期搬送独立実装モード」を仮設定した上で、部品実装装置６〜１０のうち必要最小限の実装モードを他の実装モードに変更するようにするのが好ましい。

また、上記実施形態の実装モード決定処理では、実装モードを変更する場合に（図６のステップＳ１５でＹＥＳ）、最下流側の第３実装装置１０から順に実装モードを変更するようにしているが、勿論、第１実装装置６又は第２実装装置８から順に実装モードを変更するようにしてもよい。但し、一般的なこの主の部品実装システムでは、最上流側の第１実装装置６として実装速度の速いものが配置される傾向があるため、第１実装装置６の実装モードとしては、ヘッドユニット２２Ａ、２２Ｂ同士の干渉を考慮する必要の無い実装モード（非同期搬送独立実装モード）を採用する方が実装効率を確保する上で有利である。従って、この点に鑑みると、実施形態のように最下流側の第３実装装置１０から順に実装モードを変更するのが望ましい。

また、上記実施形態の実装モード決定処理では、実装モードを変更する場合には、実装時間と搬送時間を比較した上で非同期搬送交互実装モード又は同期搬送乗り入れ実装モードに変更するようにしているが（図６のステップＳ１９〜Ｓ２３）、例えば実装モードを変更した部品実装装置が既に存在する場合には、その部品実装装置と共通の実装モードに変更するようにしてもよい。つまり、第３実装装置１０の実装モードを非同期搬送交互実装モードに変更した後、第２実装装置８の実装モードを変更する際、当該第２実装装置８において実装時間より搬送時間が短い場合であっても、この場合には、第２実装装置８の実装モードを第３実装装置１０と同様に非同期搬送交互実装モードに変更するようにする。このように各部品実装装置６〜１０の実装モードをできるだけ揃えるようにすれば、部品実装装置６〜１０間での基板Ｐの待機時間等を軽減することができ、第１基板Ｐ１と第２基板Ｐ２の生産数の均一化を進めながら、より高いスループットを達成することが可能となる。

また、上記実施形態の実装モード決定処理では、実装モードを変更した場合には（ステップＳ２１，Ｓ２３）、ステップＳ３に移行し、部品実装装置６〜１０に対して再度、実装部品の仮想分配を行った上で最適化処理（ステップＳ５）を行うようにしているが、実装モードの変更後、ステップＳ５に移行することにより、先に行った実装部品の仮想分配の状態を維持しながら最適化処理（ステップＳ５）を行うようにしてもよい。以下、図８を参照しつつその一例について簡単に説明する。

図８（ａ）は、先に説明した図７（ａ）と同様に、搭載数１５００点の第１基板Ｐ１及び搭載数１０５０点の第２基板Ｐ２を生産する場合に初期モード（非同期搬送独立実行モード）で最適化処理等を行ったときの各部品実装装置６〜１０の前後レーンの部品搭載点数及び実装サイクルタイムを示している。この場合、部品実装装置６〜１０全体の前側レーンのラインサイクルタイム（１００（ｓ））と後側レーンのラインサイクルタイム（７０（ｓ））との差は３０（ｓ）である。そこで、第３実装装置１０の実装モードを他の実装モードに変更する。ここでは、第３実装装置１０の実装モードを同期搬送乗り入れ実装モードに変更し、先に行った実装部品の仮想分配の状態を維持しながら最適化処理を行う。これにより図８（ｂ）の結果を得る（ステップＳ５〜Ｓ９）。しかし、この段階でも第１実装装置６及び第２実装装置８の前側レーンのラインサイクルタイム（１００（ｓ））と後側レーンのラインサイクルタイム（７０（ｓ））との差が３０（ｓ）であるため、部品実装装置６〜１０全体の前側レーンのラインサイクルタイムと後側レーンのラインサイクルタイムとの差は３０（ｓ）となる。そこで、順次、第１実装装置６及び第２実装装置８の実装モードを変更（ここでは、いずれも同期搬送乗り入れ実装に変更）することにより図８（ｃ）、（ｄ）の結果を得る。このように最終的な実装モード（図８（ｄ））によれば、部品実装装置６〜１０全体の前側レーンのラインサイクルタイムと後側レーンのラインサイクルタイムとの時間差は０（ｓ）となる。このように、先に行った実装部品の仮想分配の状態を維持しながら最適化処理（ステップＳ５）を行うようにしてもよい。

なお、上記実施の形態における部品実装システムにおいては、ホストコンピュータ１６の主制御装部３０において各部品実装装置６〜１０の実装モードを決定し、その結果に基づく生産プログラムによって各部品実装装置６〜１０を含む各装置２〜１４の動作を統括的に制御するようにしているが、各部品実装装置６〜１０の実装モードの決定を含む生産プログラムを、部品実装システムとは独立のパソコン等の生産プログラム作成装置で作成するようにしても良い。この場合、その結果がホストコンピュータ１６の記憶部３２に取り込まれ、ホストコンピュータ１６の主制御装部３０が各装置２〜１４の動作を統括的に制御するようにする。さらには、ホストコンピュータ１６の主制御装部３０の役割を、各部品実装装置６〜１０のいずれかの制御部に負荷し、各部品実装装置６〜１０の実装モードの決定を、各部品実装装置６〜１０のいずれかで実施させ、この結果を含む生産プログラムを各部品実装装置６〜１０の内の他の部品実装装置に制御部に送信し、各部品実装装置６〜１０の制御部が連携しつつ前側レーンにおける第１基板Ｐ１への実装生産、後側レーンにおける第２基板Ｐ２への実装生産をそれぞれ制御するようにさせても良い。

２ ローダ
４ 印刷装置
６ 部品実装装置（第１実装装置）
８ 部品実装装置（第２実装装置）
１０ 部品実装装置（第３実装装置）
１２ リフロー装置
１４ アンローダ
１６ ホストコンピュータ
２０Ａ 第１基板搬送コンベア
２０Ｂ 第２基板搬送コンベア
２２Ａ 第１ヘッドユニット
２２Ｂ 第２ヘッドユニット
２３ 吸着ヘッド
２４Ａ 第１部品供給部
２４Ｂ 第２部品供給部
３０ 主制御部
３２ 記憶部
３４ 通信部
Ｐ１ 第１基板
Ｐ２ 第２基板

Claims (8)

1. 互いに平行に配置され、第１基板を搬送する第１搬送路及び第２基板を搬送する第２搬送路と、前記第１搬送路の外側に配置される第１部品供給部及び前記第２搬送路の外側に配置される第２部品供給部と、第１部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第１ヘッド部と、第２部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第２ヘッド部とをそれぞれ備えた複数台の部品実装装置を含み、かつ、前記第１搬送路同士および前記第２搬送路同士がそれぞれ連結された状態で前記複数台の部品実装装置が直列に接続された部品実装システムにおける各部品実装装置の実装モード決定方法であって、
   前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板にのみ実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板にのみ実装を行う非同期搬送独立実装モード、前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１基板及び第２基板のうち所定の実装作業位置に先に搬入されたものから順に第１ヘッド部及び第２ヘッド部の両方のヘッド部により実装を行う非同期搬送交互実装モード、および、前記第１基板及び第２基板を互いに同期搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板に実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板に実装を行うことを基本としつつ部品搭載の作業時間の長くなる方の前記第１基板あるいは前記第２基板に対して前記第１ヘッド部及び前記第２ヘッド部の両方を使って実装を行う同期搬送乗り入れ実装モードのうちの何れかの実装モードをそれぞれ各部品実装装置の実装モードとして仮設定した上で、第１基板及び第２基板の実装部品に関する情報を含む基板情報に基づき、各部品実装装置にそれぞれ実装部品を仮想分配してそれぞれ仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の部品実装装置全体としての第１基板の生産時間間隔である第１実装サイクルタイム及び第２基板の生産時間間隔である第２実装サイクルタイムを演算するシミュレーション工程と、
   このシミュレーション工程において仮設定された実装モードの組合せに基づき各部品実装装置の実装モードを決定する実装モード決定工程と、を含み、
   前記シミュレーション工程では、前記非同期搬送独立実装モード、非同期搬送交互実装モード及び同期搬送乗り入れ実装モードのうち予め定められた初期モードをそれぞれ各部品実装装置の実装モードとして仮設定して前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムを演算し、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が所定値以上の場合には一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更して前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムを再演算するとともに、前記時間差が所定値未満となるまで前記再演算を繰り返すことを特徴とする実装モード決定方法。
2. 請求項１に記載の実装モード決定方法において、
   前記シミュレーション工程では、前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムに加えて、仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の最下流側に位置する部品実装装置のスループットをさらに演算し、
   前記実装モード決定工程では、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が前記所定値未満となったときの各部品実装装置の実装モード、又は前記シミュレーション工程において求められたスループットのうち最良のスループットにかかる各部品実装装置の実装モードの何れかの実装モードを各部品実装装置の実装モードとして決定することを特徴とする実装モード決定方法。
3. 請求項１又は２に記載の実装モード決定方法において、
   前記シミュレーション工程では、前記初期モードとして前記非同期搬送独立実装モードを各部品実装装置に仮設定し、一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更する際には、当該部品実装装置の実装モードを非同期搬送交互実装モード又は同期搬送乗り入れ実装モードに変更することを特徴とする実装モード決定方法。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の実装モード決定方法において、
   前記シミュレーション工程において、一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更して前記最演算を行う際には、各部品実装装置にそれぞれ実装部品を再度仮想分配して前記再演算を行うことを特徴とする実装モード決定方法。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の実装モード決定方法において、
   前記シミュレーション工程で部品実装装置の実装モードを変更する際には、前記複数の部品実装装置のうち基板搬送方向における最下流側に位置する部品実装装置から順に実装モードを変更することを特徴とする実装モード決定方法。
6. 互いに平行に配置され、第１基板を搬送する第１搬送路及び第２基板を搬送する第２搬送路と、前記第１搬送路の外側に配置される第１部品供給部及び前記第２搬送路の外側に配置される第２部品供給部と、第１部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第１ヘッド部と、第２部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第２ヘッド部とをそれぞれ備えた複数台の部品実装装置を含み、かつ、前記第１搬送路同士および前記第２搬送路同士がそれぞれ連結された状態で前記複数台の部品実装装置が直列に接続された部品実装システムであって、
   前記各部品実装装置の実装モードを決定するための制御手段と、
   前記第１基板及び第２基板の実装部品に関する情報を含む基板情報を記憶する記憶手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板にのみ実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板にのみ実装を行う非同期搬送独立実装モード、前記第１基板及び第２基板を互いに非同期で搬送しながら前記第１基板及び第２基板のうち所定の実装作業位置に先に搬入されたものから順に第１ヘッド部及び第２ヘッド部の両方のヘッド部により実装を行う非同期搬送交互実装モード、および、前記第１基板及び第２基板を互いに同期搬送しながら前記第１ヘッド部により前記第１基板に実装を行うとともに前記第２ヘッド部により前記第２基板に実装を行い、かつ、第１ヘッド部及び第２ヘッド部のうち先に実装作業が終了した一方側のヘッド部により他方側のヘッド部が実装を行っている基板の実装をさらに行う同期搬送乗り入れ実装モードのうち予め定められた初期モードをそれぞれ各部品実装装置の実装モードとして仮設定し上で、前記記憶手段に記憶された情報に基づき、各部品実装装置にそれぞれ実装部品を仮想分配してそれぞれ仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の部品実装装置全体としての第１基板の生産時間間隔である第１実装サイクルタイム及び第２基板の生産時間間隔である第２実装サイクルタイムをそれぞれ演算するとともに、これら第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が所定値以上の場合には一乃至複数の部品実装装置の実装モードを変更して前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムを再演算し、かつ、前記時間差が所定値未満となるまで前記再演算を繰り返すことにより、各部品実装装置に対して仮設定された実装モードの組合せに基づき各部品実装装置の実装モードを決定することを特徴とする部品実装システム。
7. 請求項６に記載の部品実装システムにおいて、
   前記制御手段は、前記第１実装サイクルタイム及び第２実装サイクルタイムに加えて、仮設定された実装モードに従って部品実装を行った場合の最下流側に位置する部品実装装置のスループットをさらに演算し、各部品実装装置における第１実装サイクルタイムと第２実装サイクルタイムとの時間差が前記所定値未満となったときの各部品実装装置の実装モード、又は求めたスループットのうち最良のスループットにかかる各部品実装装置の実装モードの何れかの実装モードを各部品実装装置の実装モードとして決定することを特徴とする部品実装システム。
8. 互いに平行に配置され、第１基板を搬送する第１搬送路及び第２基板を搬送する第２搬送路と、前記第１搬送路の外側に配置される第１部品供給部及び前記第２搬送路の外側に配置される第２部品供給部と、第１部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第１ヘッド部と、第２部品供給部の部品を第１基板及び第２基板に実装可能な第２ヘッド部とをそれぞれ備えた複数台の部品実装装置を含み、かつ、前記第１搬送路同士および前記第２搬送路同士がそれぞれ連結された状態で前記複数台の部品実装装置が直列に接続された部品実装システムであって、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の実装モード決定方法により決定された各部品実装装置の実装モードを記憶する記憶装置と、部品実装装置全体としての第１基板の生産時間間隔である第１実装サイクルタイムと第２基板の生産時間間隔である第２実装サイクルタイムとの時間差が、所定値以下であるように前記記憶装置に記憶された各部品実装装置の実装モードに従って各部品実装装置における部品実装を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする部品実装システム。

Images