JP6031679B2 - 部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法および部品実装システム - Google Patents

Description

本発明は、基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムにおいて生産基板種切り替え時に行われる段取り替え作業の指示方法および部品実装システムに関するものである。

部品実装システムに配置される部品実装装置の部品供給部には、テープフィーダなどのパーツフィーダが部品種類毎に複数台並設される。複数種類の基板種を生産対象とする場合には、基板種に応じて必要とされる部品種類が異なるため、生産対象の基板種が切り替わると、新たな基板種の生産に必要な部品を供給するために既配置のパーツフィーダの配置変更や新たなパーツフィーダの追加などを含むいわゆる段取り替え作業が必要とされる。これらの段取り替え作業は多数の基板種や部品種を対象とする複雑な内容を含むため、作業者は予め作成された作業指示表を確認しながら個々のパーツフィーダを取り扱う煩雑な作業を余儀なくされていた。このような段取り替え作業の効率化を目的として、部品実装装置に設けられた表示画面に各種の補助情報を表示して作業者をサポートする種々の提案がなされている（例えば特許文献１、２参照）。

特許文献１に示す先行技術では、現基板種の生産に使用されているフィーダが次の生産に用いられる部品種に該当するか否かを、現基板種の生産実行中に作業者に対して案内表示するようにしている。また特許文献２に示す先行技術では、現生産基板種データと次生産基板種データとを比較して、次基板種を対象とするフィーダ配置作業を実行するための指針データを作成し、現基板生産中に作業者に対して画面表示するようにしている。いずれの先行技術例においても、現基板種の生産実行中に次基板種を対象とした段取り替え作業の準備が可能となり、作業効率を改善することができるという利点がある。

特開２０１１−１９９２１７号公報 特開２０１２−２３１１２号公報

しかしながら上述の先行技術例では、次基板の生産開始に先行して段取り替えの準備が可能となるものの、なお以下に述べるような不都合があった。すなわち上述の段取り替え作業は、多数のフィーダを既装着位置から取り外して新たな装着位置に移動させて再装着するなどのフィーダの装着・取り外しや移動を伴う作業が主体となるため、作業効率を向上させるためには作業者が適正な作業実行順序に従って作業動作を実行することが極めて重要となる。ところが、上述の特許文献例を含め、先行技術においては合理的な作業実行順序を適確に認識した上で作業を実行することは必ずしも容易ではなく、特に作業を担当する作業者の熟練度が低い場合には、表示された案内画面に従って作業を実行してもなお作業効率を向上させることが困難であった。このように、従来の部品実装システムにおける生産品種切り替え時には、段取り替え作業を効率的かつ容易に実行することが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、生産品種切り替え時の段取り替え作業を効率的かつ容易に実行することができる部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法および部品実装システムを提供することを目的とする。

本発明の部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法は、部品を供給する複数のパーツフィーダが配置された部品供給部と、前記部品供給部から電子部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装機構とを備えた部品実装装置によって、前記基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムにおいて、生産品種切り替え時に行われる段取り替え作業を指示する部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法であって、前記部品実装システムは前記部品供給部に配置された前記パーツフィーダを識別するフィーダ識別手段を備え、前記部品供給部における現に配置されている前記パーツフィーダの配置状態に対応した現フィーダ配置情報と、生産が予定される第１の基板種を対象とする第１の配置状態に対応した第１フィーダ配置情報とに基づき、前記部品供給部におけるパーツフィーダの配置状態を現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報を導出する作業指示情報導出工程と、前記導出された作業指示情報を表示画面に表示させる指示情報表示工程とを含み、前記作業指示情報は、前記段取り替え作業における実行動作の種別を示す種別情報と、当該段取り替え作業において作業対象となるパーツフィーダの作業実行前および作業実行後における状態を示すフィーダ状態情報とを組み合わせた複数の単位作業情報とを含み、前記指示情報表示工程において、前記複数の単位作業情報を実行されるべき作業順序にしたがって並べて前記表示画面に表示し、実行された前記段取り替え作業の作業結果が前記表示された作業指示情報と異なっていることが前記フィーダ識別手段によって検出されたならば、前記作業指示情報に基づく正しい作業結果に修正するために必要な前記単位作業情報を新たに導出して追加して前記表示画面に表示させる。

本発明の部品実装システムは、部品を供給する複数のパーツフィーダが配置された部品供給部と、前記部品供給部から電子部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装機構とを備えた部品実装装置によって、前記基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムであって、前記部品供給部における現に配置されている前記パーツフィーダの配置状態に対応した現フィーダ配置情報と、生産が予定される第１の基板種を対象とする第１の配置状態に対応した第１フィーダ配置情報とに基づき、前記部品供給部におけるパーツフィーダの配置状態を現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報を導出する作業指示情報導出処理部と、前記導出された作業指示情報を表示画面に表示させる指示情報表示処理部と、前記部品供給部に配置された前記パーツフィーダを識別するフィーダ識別手段と、を備え、前記作業指示情報は、前記段取り替え作業における実行動作の種別を示す種別情報と、当該段取り替え作業において作業対象となるパーツフィーダの作業実行前および作業実行後における状態を示すフィーダ状態情報とを組み合わせた複数の単位作業情報とを含み、前記複数の単位作業情報は、実行されるべき作業順序にしたがって並べて表示され、前記作業指示情報導出処理部は、実行された前記段取り替え作業の作業結果が前記表示された作業指示情報と異なっていることが前記フィーダ識別手段によって検出されたならば、前記作業指示情報に基づく正しい作業結果に修正するために必要な前記単位作業情報を新たに導出して、前記指示情報表示処理部に追加して表示させる。

本発明によれば、現に配置されているパーツフィーダの配置状態に対応した現フィーダ配置情報と、次生産の第１の基板種を対象とする第１の配置状態に対応した第１フィーダ配置情報とに基づき、部品供給部におけるパーツフィーダの配置状態を現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報を導出し、導出された作業指示情報を表示画面に表示させるに際し、段取り替え作業における実行動作の種別を示す種別情報と当該段取り替え作業において作業対象となるパーツフィーダの作業実行前および作業実行後における状態を示すフィーダ状態情報とを組み合わせた複数の単位作業情報を実行されるべき作業順序にしたがって並べて表示画面に表示させることにより、生産品種切り替え時の段取り替え作業を効率的かつ容易に実行することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける部品実装装置の平面図 本発明の一実施の形態の部品実装装置における部品供給部の構成説明図 本発明の一実施の形態の部品実装システムの制御系の構成を示すブロック図 本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける段取り替え作業の指示に用いられる作業指示情報の説明図。 本発明の一実施の形態の部品実装システムにおける段取り替え作業の指示に用いられる作業指示情報の説明図。

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は基板に電子部品を実装して実装基板を生産する機能を有しており、実装対象の基板をそれぞれ供給・受渡し・回収する機能を有する基板供給装置Ｍ１、基板受渡装置Ｍ２と、基板回収装置Ｍ７との間に、複数の電子部品実装用装置である半田印刷装置Ｍ３、同一構成の部品実装装置Ｍ４、Ｍ５およびリフロー装置Ｍ６を直列に連結して構成された部品実装ライン１ａを主体としている。

基板供給装置Ｍ１〜基板回収装置Ｍ７の各装置は通信ネットワーク２を介して管理コンピュータを有する上位システム３に接続されている。部品実装ライン１ａの各装置が備えた基板搬送機構は直列に連結されて一連の基板搬送路を形成する。部品実装作業においては、この基板搬送路に沿って搬送される基板６（図２参照）に対して、半田印刷装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、Ｍ５およびリフロー装置Ｍ６によって電子部品を実装するための部品実装用作業が行われる。

すなわち、基板供給装置Ｍ１によって供給された基板６は基板受渡装置Ｍ２を介して半田印刷装置Ｍ３に搬入され、ここで基板６に部品接合用の半田をスクリーン印刷する半田印刷作業が行われる。半田印刷後の基板６は部品実装装置Ｍ４、Ｍ５に順次受け渡され、ここで半田印刷後の基板６に対して電子部品を実装する部品実装作業が実行される。そして部品実装後の基板６はリフロー装置Ｍ６に搬入され、ここで所定の加熱プロファイルにしたがって加熱されることにより部品接合用の半田が溶融固化する。これにより電子部品が基板６に半田接合されて基板６に電子部品を実装した実装基板が完成し、基板回収装置Ｍ７に回収される。

次に図２，図３を参照して、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５の構造を説明する。図２において、基台４上にはＸ方向に基板搬送機構５が配設されている。基板搬送機構５は電子部品が実装される基板６をコンベアにより搬送し、基板搬送機構５上に設けられ実装作業位置に基板６を位置決めする。

基板搬送機構５の手前側には部品供給部７（１）が、また基板搬送機構５の背後側には部品供給部７（２）がそれぞれ設けられている。部品供給部７（１），７（２）には部品を供給する複数のパーツフィーダが並設して装着される。部品供給部７（１），７（２）にはこれらのパーツフィーダの装着位置を特定するためのフィーダアドレス７ａが設定されている。本実施の形態に示す例では、部品供給部７（１）におけるフィーダアドレス７ａとして、下流側（図２において右側）から上流側に向かって、１−１Ｌ／Ｒ、１−２Ｌ／Ｒ，１−３Ｌ／Ｒ・・が設定されている。これらのフィーダアドレス７ａを指定することにより、当該部品実装装置に装着されたパーツフィーダを個別に特定することができるようになっている。

同様に、部品供給部７（２）におけるフィーダアドレス７ａとして、下流側（図２において右側）から上流側に向かって、２−１Ｌ／Ｒ、２−２Ｌ／Ｒ，２−３Ｌ／Ｒ・・が設定されている。なお、フィーダアドレス７ａにおける順序の設定方式は任意であり、部品供給部７（１），７（２）のアドレス順を逆に設定してもよい。

ここでは、パーツフィーダとして実装対象の電子部品を保持したキャリアテープをピッチ送りする機能を有するテープフィーダ８が装着された例を示しており、テープフィーダ８を駆動することにより以下に説明する実装ヘッド１２の吸着ノズル１２ａ（図３（ｂ）参照）による部品吸着位置に電子部品を供給する。

基台４上面においてＸ方向の一方側の端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸移動テーブル１０が配設されており、Ｙ軸移動テーブル１０には、同様にリニア駆動機構を備えた２基のＸ軸移動テーブル１１が、Ｙ方向に移動自在に結合されている。２基のＸ軸移動テーブル１１には、それぞれ実装ヘッド１２がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１２は複数の保持ヘッドを備えた多連型ヘッドであり、それぞれの保持ヘッドの下端部には、電子部品を吸着して保持し個別に昇降可能な吸着ノズル１２ａが装着されている。

Ｙ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１１を駆動することにより、実装ヘッド１２はＸ方向、Ｙ方向に移動する。これにより２つの実装ヘッド１２は、それぞれ対応した部品供給部７（１），７（２）のテープフィーダ８の部品吸着位置から電子部品を吸着ノズル１２ａによって取り出して、基板搬送機構５に位置決めされた基板６の実装点に移送搭載する。Ｙ軸移動テーブル１０、Ｘ軸移動テーブル１１および実装ヘッド１２は、電子部品を保持した実装ヘッド１２を移動させることにより、電子部品を部品供給部７（１），７（２）から取り出して基板６に移送搭載する部品実装機構１３を構成する。

部品供給部７（１），７（２）と基板搬送機構５との間には、部品認識カメラ９が配設されている。部品供給部７（１），７（２）から電子部品を取り出した実装ヘッド１２が部品認識カメラ９の上方を移動する際に、部品認識カメラ９は実装ヘッド１２に保持された状態の電子部品を撮像して認識する。実装ヘッド１２にはＸ軸移動テーブル１１の下面側に位置して、それぞれ実装ヘッド１２と一体的に移動する基板認識カメラ１４が装着されている。実装ヘッド１２が移動することにより、基板認識カメラ１４は基板搬送機構５に位置決めされた基板６の上方に移動し、基板６を撮像して認識する。実装ヘッド１２による基板６への部品実装動作においては、部品認識カメラ９による電子部品の認識結果と、基板認識カメラ１４による基板認識結果とを加味して搭載位置補正が行われる。

図３（ａ）は、部品実装装置Ｍ４、Ｍ５において部品供給部７（１），７（２）が露呈した装置操作面を示している。部品供給部７（１），７（２）にはフィーダベース１８に予め複数のテープフィーダ８が装着された状態の台車１５がセットされ、フィーダベース１８をクランプ機構（図示省略）によってクランプすることにより、部品供給部７（１），７（２）において台車１５の位置が固定される。台車１５には、電子部品を保持したキャリアテープ１７を巻回状態で収納する複数の供給リール１６が保持されている。

装置操作面には、表示部２０および操作・入力部２１を備えた操作部１９が設けられており、操作・入力部２１には各種の操作入力を行うための操作釦２１ａが配置されている。表示部２０は液晶パネルなどの表示装置であり、操作・入力部２１によって操作入力を行うための案内画面など、各種の画面が表示される。この画面には、生産品種の切り替えに伴う段取り替え作業の指示に用いられる作業指示情報が含まれる。

図３（ｂ）を参照してテープフィーダ８の構成および機能を説明する。テープフィーダ８は本体部８ａおよび本体部８ａの下面から下方に凸設された装着部８ｂを備えた構成となっている。本体部８ａの下面をフィーダベース１８に沿わせて、テープフィーダ８を矢印ａ方向にスライドさせることにより、テープフィーダ８をフィーダベース１８に取り付けるいわゆる「付け」動作が行われる。またこの状態からテープフィーダ８を矢印ｂ方向にスライドさせることにより、テープフィーダ８をフィーダベース１８から取り外すいわゆる「外し」動作が行われる。

テープフィーダ８を装着した状態では、装着部８ｂに設けられたコネクタ部がフィーダベース１８に嵌合する。これにより、テープフィーダ８は部品供給部７（１）、７（２）に固定装着されるとともに、テープフィーダ８は部品実装装置Ｍ４，Ｍ５の制御部２４（図４参照）と電気的に接続される。

本体部８ａには、キャリアテープ１７をピッチ送りするテープ送り機構を備えたテープ送り部２２が内蔵されており、テープ送り部２２は、テープ走行路の先端部に設けられたテープ送り用のスプロケットを回転駆動する駆動機構およびこの駆動機構を制御するフィーダ制御部２３を備えている。供給リール１６から引き出されたキャリアテープ１７は、テープ送り部２２によって実装ヘッド１２の吸着ノズル１２ａによるピックアップ位置までピッチ送りされる。フィーダ制御部２３に内蔵された記憶装置には、当該テープフィーダ８を他から識別して特定するためのフィーダＩＤコードが記憶されており、テープフィーダ８がフィーダベース１８に装着されることにより、制御部２４はそれぞれのテープフィーダ８を個別に識別することができるようになっている。

すなわち本実施の形態に示す部品実装システム１は、部品供給部７（１）、７（２）に配置されたテープフィーダ８を識別するフィーダ識別手段を備えた構成となっている。本実施の形態では、作業者によって実行された段取り替え作業の作業結果の正否をフィーダ識別手段の識別結果に基づいて判定するようにしている。なお、フィーダ識別手段の構成としては、個々のテープフィーダ８に記憶されたフィーダＩＤを検出する構成に代えて、供給リール１６に設けられたバーコード，ＩＣタグなどの識別情報を作業者がリーダ端末機器によって手動で読み取る構成を用いてもよい。

次に図４を参照して、制御系の構成について説明する。上位システム３は管理コンピュータとしての機能を有する主制御部３１、主記憶部３２を備えており、通信部３３を介して部品実装システム１を構成する各装置との間で制御信号の授受を行う。通信部２５を介して通信ネットワーク２に接続された部品実装装置Ｍ４，Ｍ５は、制御部２４、記憶部２６および照合処理部２８を備えている。制御部２４は演算処理装置であり、記憶部２６に記憶された生産データ２６ａ、すなわち生産対象の基板種ごとに記憶された実装データやフィーダ配置データに基づいて、基板搬送機構５、部品実装機構１３、部品供給部７（１）、７（２）を制御する。これにより、部品供給部７（１）、７（２）の各テープフィーダ８から取り出した電子部品を基板６に実装する部品実装作業が実行される。

フィーダ検出部２７はフィーダ制御部２３に記憶されたフィーダＩＤを制御部２４によって読み取ることによって実現されるフィーダ検出機能である。照合処理部２８は、フィーダ検出部２７によって各フィーダアドレス７ａについて検出されたフィーダ識別結果を、生産データ２６ａにて規定されたフィーダデータと比較し、各フィーダアドレス７ａに取り付けられたテープフィーダ８が当該フィーダアドレス７ａに本来取り付けられるべき正しいテープフィーダ８であるか否かを照合する機能を有している。操作・入力部２１および表示部２０は、図３に示す装置操作面の操作部１９に設けられており、それぞれ操作稼働時に必要な操作・データ入力や、各種の操作・案内画面の表示を行う。

段取り替え支援装置４０は、生産対象品種の切り替えに伴って部品供給部７（１）、７（２）において必要とされる、テープフィーダ８の交換や配置代えなどの段取り替え作業を効率よく容易に実行するために参照される各種の表示画面や報知を行う機能を有するものである。段取り替え支援装置４０は、作業指示情報導出処理部４１、フィーダ配置情報記憶部４２、作業指示情報記憶部４３、指示情報表示処理部４４および表示画面４５の処理機能部を備えている。フィーダ配置情報記憶部４２は、部品供給部７（１）、７（２）に配置されているテープフィーダ８の配置状態に対応したフィーダ配置情報を記憶する。

フィーダ配置情報には、部品供給部７（１）、７（２）において現に配置されているテープフィーダ８の配置状態に対応した現フィーダ配置情報４２ａと、次に生産が予定される次生産基板種（第１の基板種）を対象とする第１の配置状態に対応した第１フィーダ配置情報４２ｂとが含まれる。作業指示情報導出処理部４１は、現フィーダ配置情報４２ａと第１フィーダ配置情報４２ｂとに基づき、部品供給部７（１）、７（２）におけるテープフィーダ８の配置状態を現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報を導出する。

導出された作業指示情報は、作業指示情報記憶部４３に記憶され、指示情報表示処理部４４は作業指示情報記憶部４３から作業指示情報を読み出して、所定の表示フォーマットにしたがって表示画面４５に表示させる処理を行う。これにより、表示画面４５には図５に示す作業指示情報５０が表示され、作業者は作業指示情報５０の表示内容に従って段取り替え作業を順次実行する。

なお、ここではパーソナルコンピュータなど、独立した処理演算機能および記憶装置を有する単独装置を段取り替え支援装置４０として用いた例を示したが、本発明の具体実施形態はこのような構成には限定されず、各種のバリエーションが可能である。例えば、段取り替え支援装置４０の機能を上位システム３に包含して、段取り替え支援処理部３４として機能させてもよい。

さらに、段取り替え支援装置４０の機能を個々の部品実装装置Ｍ４、Ｍ５に付属させて、段取り替え支援処理部２９として機能させてもよい。この場合には、表示画面４５として装置操作面に設けられた表示部２０を用いることができる。もちろん、単独装置としての段取り替え支援装置４０を用いる場合にあっても、作業指示情報５０を表示するための表示画面４５として表示部２０を用いるようにすれば、部品供給部７（１）、７（２）の直近位置で作業指示情報５０を参照することができ、作業性を向上させることができる。

次に図５を参照して、作業指示情報５０のデータ構成を説明する。図５において、作業指示情報５０は、生産対象の基板種の切り替えに伴う段取り替え作業の都度準備されるものであり、作業者が作業対象となる個々のテープフィーダ８について実行すべき作業内容を規定する単位作業情報５０ａを、作業を実行すべき「作業順序」５１の順に表示して構成される。すなわち、単位作業情報５０ａは、「作業順序」５１、「動作種別」５２、「現状」５３、「次生産」５４、「部品名」５５、「リール」５６、「必要部品数」５７、「コメント」５８の諸項目を含んでいる。

「動作種別」５２は、段取り替え作業において当該単位作業情報５０ａにて行われる実行動作の種別を示す種別情報である。本実施の形態では、動作情報として、部品供給部７（１）、７（２）において既配置のテープフィーダ８を取り外す実行動作を示す「外し」（図３（ｂ）に示す矢印ｂ参照）と、部品供給部７（１）、７（２）に新たにテープフィーダ８を配置する実行動作を示す「付け」（図３（ｂ）に示す矢印ａ参照）および、一旦部品供給部７（１）、７（２）から取り外した後にそのまま他のフィーダアドレス７ａに再配置する「移動」が規定されている。

図５に示す例では、「作業順序」５１が１，３，４、５の単位作業情報５０ａが「外し」を実行動作とし、「作業順序」５１が２の単位作業情報５０ａが「移動」を実行動作としている。そしてこれら「外し」を実行動作に含む単位作業情報５０ａが終了した後に、「付け」を実行動作とする単位作業情報５０ａが、６〜以降の「作業順序」５１で規定されている。このように、「外し」を必ず含む実行動作をまず先行順位として表示させるのは、合理的な作業手順を作業者に対して明確に指示して、錯誤や取り違えによる作業手順の混乱を防止することを目的としている。

すなわち本実施の形態では、「動作種別」５２を規定する種別情報は、部品供給部７（１）、７（２）において既配置のテープフィーダ８を取り外す実行動作を示す「外し」と、部品供給部７（１）、７（２）に新たにテープフィーダ８を配置する実行動作を示す「付け」とを少なくとも含み、作業指示情報導出処理部４１は「動作種別」５２ごとにソートされた単位作業情報５０ａを、「外し」の次に「付け」を並べる表示順序で表示させるようにしている。

「現状」５３は当該段取り替え作業において作業対象となるテープフィーダ８の作業実行前のフィーダ状態（現状のステイタス）を、また「次生産」５４は作業実行後のフィーダ状態（次生産におけるステイタス）をそれぞれ示している。例えば、「作業順序」５１が１，２の単位作業情報５０ａでは、現状で１−１３Ｒのフィーダアドレス７ａに配置されているテープフィーダ８を対象として部品供給部７からの「外し」を実行し、次生産以降の再使用（リユース）のために、供給リール１６およびキャリアテープ１７を取り外すことなく、当該部品実装ライン１ａ近傍の作業棚などに供給リール１６と一体のまま一時保管すべきことを示している。

また「作業順序」５１が２の単位作業情報５０ａでは、現状で１−１４Ｌのフィーダアドレス７ａに装着されているテープフィーダ８を一旦取り外し、次生産用として１−２Ｌのフィーダアドレス７ａに再装着する「移動」を実行すべきことを示している。そして「作業順序」５１が６以降の単位作業情報５０ａはいずれも「動作種別」５２が「付け」であり、ここでは「現状」５３が「新規」、すなわち材料保管庫などに保管されたテープフィーダ８を新たに取り出して、「次生産」５４に規定されたフィーダアドレス７ａに新たに取り付けて配置すべきであることを示している。

各単位作業情報５０ａに付記された「部品名」５５は、当該テープフィーダ８によって供給される電子部品の部品名を示しており、「リール」５６は当該テープフィーダ８にて使用される供給リールの種別を示す。そして「必要部品数」５７は、次生産以降の生産で必要とされる部品数の見込み数量を示している。「コメント」５８は、段取り替え作業において補助的に必要とされる各種の指示情報、例えば「次生産」５４にて「リユース」が指定されている場合において、取り外したテープフィーダ８を一時的に保管する位置を特定する棚番号などが表示される。

次に、上述構成の部品実装システム１において、生産品種切り替え時に行われる段取り替え作業を指示する段取り替え作業の指示方法について説明する。まず、実装作業開始に先立って、作業指示情報の作成を目的として、フィーダ配置情報記憶部４２に現フィーダ配置情報４２ａ、第１フィーダ配置情報４２ｂを記憶させる。

次いで、作業指示情報導出処理部４１によって、現フィーダ配置情報４２ａ、第１フィーダ配置情報４２ｂとに基づき、部品供給部７（１）、７（２）におけるテープフィーダ８の配置状態を、現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報を導出し（作業指示情報導出工程）、導出された作業指示情報は作業指示情報記憶部４３に記憶される。次いで指示情報表示処理部４４により、図５に示す作業指示情報を表示画面４５に表示させる（指示情報表示工程）。

ここで作業指示情報５０は、前述の実行動作の種別を示す種別情報である「動作種別」５２と、当該段取り替え作業において作業対象となるテープフィーダ８の作業実行前および作業実行後における状態を示すフィーダ状態情報である「現状」５３、「次生産」５４とを組み合わせた複数の単位作業情報５０ａとを含んだ構成となっている。そして指示情報表示工程において、複数の単位作業情報５０ａを実行されるべき作業順序にしたがって並べて表示画面４５に表示するようにしている。

また「動作種別」５２には、部品供給部７において既配置のテープフィーダ８を取り外す実行動作を示す「外し」と、部品供給部７に新たにテープフィーダ８を配置する実行動作を示す「付け」とが含まれている。そして指示情報表示工程において、種別情報ごとにソートされた単位作業情報５０ａを、動作種別が「外し」の次に「付け」を並べる表示順序で表示する形態となっている。

なお前述のように、部品実装ライン１ａの部品実装装置Ｍ４、Ｍ５は、部品供給部７（１）、７（２）に配置されたテープフィーダ８を識別するフィーダ識別手段を備えている。本実施の形態においては、この機能を用いて、実行された段取り替え作業の作業結果が表示された作業指示情報５０と異なっていることがフィーダ識別手段によって検出されたならば、作業指示情報５０に基づく正しい作業結果に修正するために必要な単位作業情報５０ａを新たに導出して、追加して表示画面４５に表示させるようにしている。

次に、段取り替え作業の実行過程における作業指示情報５０の表示形態および作用効果について、図６を参照して説明する。部品供給部７においてテープフィーダ８の交換・配置換えを行う段取り替え作業では、前述のように、作業者は表示された作業指示情報５０を参照して、「作業順序」５１に規定された順序にしたがって、各単位作業情報５０ａに規定された作業を順次実行する。

この作業実行過程では、各部品実装装置Ｍ４，Ｍ５の制御・検出機能により、部品供給部７（１）、７（２）の各フィーダアドレス７ａにおけるテープフィーダ８の着脱検出および識別がリアルタイムで実行される。そしてこの着脱検出および識別結果は段取り替え支援装置４０に伝達され、段取り替え支援装置４０は段取り替え作業の作業進行状況を、作業指示情報５０上で図６（ａ）に示す方法でリアルタイムで表示する。

すなわち図６（ａ）に示す例では、複数の単位作業情報５０ａのうち、「外し」を伴う単位作業情報５０ａを包括する包括枠５０Ａ（カラー、網掛けなどによって表示）内の作業については、すでに実行済みであることを示している。そしてこれら実行済みの単位作業情報５０ａについては、当該テープフィーダ８は部品供給部７から取り外されるため、「リール」５６、「必要部品数」５７、「コメント」５８の表示が省略されている。

また図６（ａ）に示す例において、破線の包括枠５０Ｂに示す複数の単位作業情報５０ａは、現基板種を対象とする部品実装作業に使用中であって、当該段取り替え作業の対象となるテープフィーダ８が装着されたフィーダアドレス７ａ（ここでは１−１０Ｌ、１−１３Ｌ、１−１４Ｌ）については、現基板種についての部品実装作業が実行中は段取り替え作業を開始できないことを示している。これらの単位作業情報５０ａについては、当該部品実装作業の自動運転が終了した後に、段取り替え作業可能となる。このような表示を行うことにより、錯誤による作業ミスを防止するとともに、次生産のための段取り替えの準備が可能となり、作業効率化を図ることが可能となっている。

また本実施の形態に示す作業指示情報５０には、図６（ｂ）に示すように、「現状」５３、「次生産」５４として「リユース」を表示するようにしている。すなわち、「外し」の指示において、今後の生産で再度使用する部品に関して「リユース」と表示する（破線枠５４Ａ参照）ことにより、当該「外し」の対象となるテープフィーダ８については、テープフィーダ８から供給リール１６を取り外して部品倉庫に戻し入れすることなく、一時保管するなどの対処が可能となる。

さらに、「付け」の指示において、上述の仮保管されたテープフィーダ８を再度取り付ける場合において、「現状」５３に「リユース」と表示する（破線枠５３Ａ参照）ことにより、既保管のテープフィーダ８を再利用すればよいことが作業者に容易に判り、テープフィーダ８と供給リール１６とを新たに探す労力を削減することが可能となっている。

また、「付け」を「動作種別」５２とする単位作業情報５０ａについて、「必要部品数」５７を付記（破線枠５７Ａ参照）することにより、当該部品種について必要とされる部品数、あるいはリール数を予測することができ、部品準備作業を容易に行うことができる。

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装システムにおける段取り替え作業の指示においては、現に配置されているテープフィーダ８の配置状態に対応した現フィーダ配置情報と、次生産の第１の基板種を対象とする第１の配置状態に対応した第１フィーダ配置情報とに基づき、部品供給部７におけるテープフィーダ８の配置状態を現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報５０を導出し、導出された作業指示情報５０を表示画面４５に表示させるに際し、段取り替え作業における実行動作の種別を示す種別情報と当該段取り替え作業において作業対象となるテープフィーダ８の作業実行前および作業実行後における状態を示すフィーダ状態情報とを組み合わせた複数の単位作業情報５０ａを、実行されるべき作業順序５１にしたがって並べて表示画面に表示させるようにしている。これにより、生産品種切り替え時の段取り替え作業を効率的かつ容易に実行することができる。

本発明の部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法および部品実装システムは、生産品種切り替え時の段取り替え作業を効率的かつ容易に実行することができるという効果を有し、基板に電子部品を実装した実装基板を製造する分野に利用可能である。

１ 部品実装システム
６ 基板
７ａ フィーダアドレス
７（１），７（２） 部品供給部
８ テープフィーダ
１２ 実装ヘッド
１３ 部品実装機構
Ｍ１ 基板供給装置
Ｍ２ 基板受渡装置
Ｍ３ 半田印刷装置
Ｍ４，Ｍ５ 部品実装装置
Ｍ６ リフロー装置
Ｍ７ 基板回収装置

Claims (6)

1. 部品を供給する複数のパーツフィーダが配置された部品供給部と、前記部品供給部から電子部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装機構とを備えた部品実装装置によって、前記基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムにおいて、生産品種切り替え時に行われる段取り替え作業を指示する部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法であって、
   前記部品実装システムは前記部品供給部に配置された前記パーツフィーダを識別するフィーダ識別手段を備え、
   前記部品供給部における現に配置されている前記パーツフィーダの配置状態に対応した現フィーダ配置情報と、生産が予定される第１の基板種を対象とする第１の配置状態に対応した第１フィーダ配置情報とに基づき、前記部品供給部におけるパーツフィーダの配置状態を現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報を導出する作業指示情報導出工程と、
   前記導出された作業指示情報を表示画面に表示させる指示情報表示工程とを含み、
   前記作業指示情報は、前記段取り替え作業における実行動作の種別を示す種別情報と、当該段取り替え作業において作業対象となるパーツフィーダの作業実行前および作業実行後における状態を示すフィーダ状態情報とを組み合わせた複数の単位作業情報とを含み、
   前記指示情報表示工程において、前記複数の単位作業情報を実行されるべき作業順序にしたがって並べて前記表示画面に表示し、
   実行された前記段取り替え作業の作業結果が前記表示された作業指示情報と異なっていることが前記フィーダ識別手段によって検出されたならば、前記作業指示情報に基づく正しい作業結果に修正するために必要な前記単位作業情報を新たに導出して追加して前記表示画面に表示させることを特徴とする部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法。
2. 前記種別情報は、前記部品供給部において既配置のパーツフィーダを取り外す実行動作を示す「外し」と、前記部品供給部に新たにパーツフィーダを配置する実行動作を示す「付け」とを少なくとも含み、
   前記指示情報表示工程において、前記種別情報ごとにソートされた前記単位作業情報を、前記「外し」の次に「付け」を並べる表示順序で表示することを特徴とする請求項１に記載の部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法。
3. 前記指示情報表示工程において、現基板種を対象とする部品実装作業に使用中であって、前記現基板種の部品実装作業が実行中は段取り替え作業を開始できない前記単位作業情報を、前記単位作業情報の内容が分かる状態で、そうでない他の前記単位作業情報とは異なるように表示する請求項１に記載の部品実装システムにおける段取り替え作業の指示方法。
4. 部品を供給する複数のパーツフィーダが配置された部品供給部と、前記部品供給部から電子部品を取り出して基板に移送搭載する部品実装機構とを備えた部品実装装置によって、前記基板に電子部品を実装して実装基板を生産する部品実装システムであって、
   前記部品供給部における現に配置されている前記パーツフィーダの配置状態に対応した現フィーダ配置情報と、生産が予定される第１の基板種を対象とする第１の配置状態に対応した第１フィーダ配置情報とに基づき、前記部品供給部におけるパーツフィーダの配置状態を現状状態から第１の配置状態に変更するために必要とされる段取り替え作業を規定する作業指示情報を導出する作業指示情報導出処理部と、
   前記導出された作業指示情報を表示画面に表示させる指示情報表示処理部と、
   前記部品供給部に配置された前記パーツフィーダを識別するフィーダ識別手段と、を備え、
   前記作業指示情報は、前記段取り替え作業における実行動作の種別を示す種別情報と、当該段取り替え作業において作業対象となるパーツフィーダの作業実行前および作業実行後における状態を示すフィーダ状態情報とを組み合わせた複数の単位作業情報とを含み、
   前記複数の単位作業情報は、実行されるべき作業順序にしたがって並べて表示され、
   前記作業指示情報導出処理部は、実行された前記段取り替え作業の作業結果が前記表示された作業指示情報と異なっていることが前記フィーダ識別手段によって検出されたならば、前記作業指示情報に基づく正しい作業結果に修正するために必要な前記単位作業情報を新たに導出して、前記指示情報表示処理部に追加して表示させることを特徴とする部品実装システム。
5. 前記種別情報は、前記部品供給部において既配置のパーツフィーダを取り外す実行動作を示す「外し」と、前記部品供給部に新たにパーツフィーダを配置する実行動作を示す「付け」とを少なくとも含み、
   前記指示情報表示処理部は、前記種別情報ごとにソートされた前記単位作業情報を、前記「外し」の次に「付け」を並べる表示順序で表示させることを特徴とする請求項４に記載の部品実装システム。
6. 前記指示情報表示処理部は、現基板種を対象とする部品実装作業に使用中であって、前記現基板種の部品実装作業が実行中は段取り替え作業を開始できない前記単位作業情報を、前記単位作業情報の内容が分かる状態で、そうでない他の前記単位作業情報とは異なるように表示させる請求項４に記載の部品実装システム。

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