JP6194365B2 - 実装装置及び実装管理装置 - Google Patents

Description

本発明は、実装装置及び実装管理装置に関する。

従来、実装装置がヘッドを用いて部品を基板に実装するにあたり、ヘッドによる部品の実装順を最適化することが知られている。例えば、特許文献１には、部品実装時のヘッドの移動距離の総和が最小となるよう最適化した実装順序を求めておき、この実装順序を書き込んだ生産プログラムに従って実装装置が部品の実装を行うことが記載されている。

特開２００５−３５３７７６号公報

ところで、実装処理中に部品切れが生じると、その部品を補充する必要があるため、その間の実装処理が中断されることで処理時間が増加してしまう場合がある。しかしながら、特許文献１における実装順序の最適化では、このような部品切れが発生した場合については考慮されていなかった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制することを主目的とする。

本発明の実装装置は、
実装ヘッドによって複数の部品を基板に実装する実装装置であって、
前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装する実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて、前記基板に前記部品を順次実装するよう前記実装ヘッドを制御する実装処理を行い、該実装処理中に該実装順序における次の実装対象の部品が部品切れとなり且つ該部品よりも実装順序が後の部品が部品切れとなっていないときには、前記基板に該部品切れでない部品を先に実装するよう前記実装ヘッドを制御する実装制御手段、
を備えたものである。

この本発明の実装装置では、実装処理中に実装順序における次の実装対象の部品が部品切れとなり且つその部品よりも実装順序が後の部品が部品切れとなっていないときには、その部品切れでない部品を先に基板に実装する。こうすることで、部品切れとなった部品を補充する間に、実装順序が後の他の部品の実装を並行して行うことができ、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制できる。しかも、本発明の実装装置は、複数の部品のうち他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装する実装順序を取得し、この実装順序に基づいて、実装処理を行う。このような実装順序で実装処理を行うことで、部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装しない実装順序に基づいて実装処理を行う場合と比べて、部品切れは実装順序のうち前の方の段階で発生しやすい。換言すると、部品切れが発生したとき、部品切れの部品よりも実装順序が後の他の部品がまだ存在する状態になりやすい。そのため、部品切れが発生したとき、部品切れとなった部品の補充と他の部品の実装とが並行して可能な状態になりやすくなり、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制することができる。部品切れ発生時に他に実装できる部品が存在しない状態では、部品が補充されるまで実装処理が中断してしまい実装時間が増加しやすいが、本発明の実装装置ではそのような状態をなるべく発生しにくくすることで、実装時間の増加をより抑制するのである。ここで、「他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品」は、他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品や、残部品数に基づいて実装処理中に部品切れが発生することが判明している部品を含む。また、実装制御手段は、実装装置の記憶手段から実装順序を取得してもよいし、実装装置において作成された実装順序を取得してもよいし、外部装置から実装順序を取得してもよい。

本発明の実装装置において、前記実装制御手段は、前記実装順序として、前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序として予め定められた初期順序を取得してもよい。このような実装順序（初期順序）を予め定めておけば、その実装順序に従って実装処理を行うだけで、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制するという上述した効果が得られる。なお、この初期順序は、実装処理に要する時間に関する要素を考慮して、実装処理に要する時間が短くなるように予め最適化された順序としてもよい。こうすれば、実装時間をより短くすることができる。実装処理に要する時間に関する要素として、部品切れ以外の要素を考慮してもよい。部品切れ以外の要素としては、例えば、実装ヘッドの移動距離（移動時間）などが挙げられる。また、前記部品切れの発生頻度の高い部品は、前記基板における実装数の多い部品、又は前記実装装置に装着されている部品収容部が収容可能な部品数の少ない部品としてもよい。

本発明の実装装置は、前記部品切れの発生する可能性を考慮しない初期順序に含まれる部品の必要部品数と該部品の残部品数とに基づいて該初期順序の中に部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定すると、該判定した部品を優先的に実装する実装順序を設定する実装順序設定手段、を備え、前記実装制御手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて前記実装処理を行ってもよい。こうすれば、部品切れが発生する部品があるときには、その部品を優先的に実装する実装順序に基づいて実装処理を行うため、実装順序のうち、より前の方の段階で部品切れを発生させることができる。そのため、初期順序が部品切れの発生する可能性を考慮しないものであっても、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制するという上述した効果が得られる。この場合において、前記実装順序設定手段は、前記部品切れが発生すると判定した部品を優先的に実装するように前記初期順序を並べ替えることで前記実装順序を設定してもよい。

本発明の実装装置は、前記部品の残部品数に基づいて前記実装処理で部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定すると、該判定した部品を優先的に実装する実装順序を設定する実装順序設定手段、を備え、前記実装制御手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて前記実装処理を行ってもよい。こうすれば、部品切れが発生する部品があるときには、その部品を優先的に実装する実装順序に基づいて実装処理を行うため、実装順序のうち、より前の方の段階で部品切れを発生させることができる。そのため、部品切れが発生しても実装順序が後の他の部品の実装を並行して行いやすくなり、実装時間の増加をより抑制できる。この場合において、前記実装順序設定手段は、前記実装処理で部品切れが発生する部品があるか否かの判定を、実装処理における必要部品数と残部品数とに基づいて行ってもよい。実装処理における必要部品数は、初期順序に基づいて導出してもよいし、以前に設定された実装順序に基づいて導出してもよい。

本発明の実装装置は、初期順序と、特定の部品を優先的に実装する優先順序と、を含む複数の順序を記憶する順序記憶手段と、前記初期順序に含まれる部品の必要部品数と該部品の残部品数とに基づいて該初期順序の中に部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定し且つ該部品を優先的に実装する優先順序が前記順序記憶手段に記憶されているときには該優先順序を実装順序に設定する実装順序設定手段と、を備え、前記実装制御手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて前記実装処理を行ってもよい。こうすれば、部品切れが発生すると判定され、その部品を優先的に実装する優先順序が予め記憶されているときには、その優先順序を実装順序に設定するだけでよい。そのため、部品切れが発生すると判定されてから新たな実装順序を作成する場合と比べて、効率よく実装順序を設定できる。ここで、前記優先順序は、特定の部品を優先的に実装するよう前記初期順序を並び替えたものとしてもよい。

この場合において、前記初期順序及び前記優先順序は、前記実装処理に要する時間に関する要素を考慮して、該時間が短くなるよう予め最適化された順序としてもよい。こうすれば、実装時間をより短くすることができる。

本発明の実装装置は、前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序である初期順序を作成する初期順序作成手段を備えていてもよい。また、初期順序作成手段は、前記初期順序に基づいて前記優先順序を作成するものとしてもよい。

本発明の実装管理装置は、
複数の部品を基板に実装する実装処理を行う実装装置の実装順序を管理する実装管理装置であって、
前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装する実装順序を取得し、該取得した実装順序を出力する出力手段、
を備えたものである。

この本発明の実装管理装置では、複数の部品のうち他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装する実装順序を出力する。そのため、出力された実装順序に基づいて実装装置が実装処理を行うことで、実装処理における部品切れが実装順序のうち前の方の段階で発生しやすくなる。したがって、実装装置が本発明の実装装置のように部品切れ発生時に実装順序が後の他の部品の実装を先に行うものであれば、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制することができる上述した効果が得られる。なお、この実装管理装置において、上述した本発明の実装装置の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した本発明の実装装置の各機能を実現するような構成を追加してもよい。例えば、本発明の実装管理装置は、上述した初期順序や優先順序を記憶する順序記憶手段と同様の構成を備えていてもよいし、上述した実装順序設定手段と同様の構成を備えていてもよい。また、前記出力手段は、順序記憶手段に記憶された順序を実装順序として取得し、該取得した実装順序を出力してもよい。あるいは、前記出力手段は、前記実装順序設定手段が実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序を出力してもよい。また、本発明の実装管理装置は、上述した初期順序作成手段を備えていてもよい。

部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図。 管理コンピュータ８０のＨＤＤ８５に記憶された初期順序情報の説明図。 初期順序作成処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 実装順序設定処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 実装順序設定処理を行う様子を示す説明図。 実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。

次に、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態である部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図である。部品実装システム１０は、実装装置１１と、実装装置１１に接続された管理コンピュータ８０とを備えており、基板１６を搬送すると共に基板１６に様々な電子部品（以下、「部品」という）を実装する実装ラインとして構成されている。図１において、部品実装システム１０は、１台の実装装置１１を備えているが、更なる実装装置１１を備えるものとしてもよい。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとする。また、「実装」とは、部品を基板１６上に配置、装着、挿入、接合、接着することなどを含む。

実装装置１１は、基板１６を搬送する基板搬送装置１８と、ＸＹ平面を移動可能なヘッド２４と、ヘッド２４に取り付けられＺ軸へ移動可能な吸着ノズル４０と、部品を供給する部品供給装置７０と、各種制御を実行する実装コントローラ５１とを備えている。基板搬送装置１８は、左右一対の支持板２０，２０にそれぞれ取り付けられたコンベアベルト２２，２２（図２では片方のみ図示）により基板１６を左から右へと搬送する。ヘッド２４は、Ｘ軸スライダ２６がガイドレール２８，２８に沿って左右方向に移動するのに伴って左右方向に移動し、Ｙ軸スライダ３０がガイドレール３２，３２に沿って前後方向に移動するのに伴って前後方向に移動する。吸着ノズル４０は、圧力を利用して、ノズル先端に部品を吸着したり、ノズル先端に吸着している部品を離したりするものである。この吸着ノズル４０は、ヘッド２４に内蔵されたＺ軸モータ３４とＺ軸に沿って延びるボールネジ３６によって高さが調整される。

部品供給装置７０は、左右方向に並んだ複数のスロット７１を有しており、各スロット７１にはフィーダ７２が差し込み可能となっている。フィーダ７２には、テープが巻き付けられたリール７３が取り付けられている。テープの表面には、複数の部品がテープの長手方向に沿って等間隔に並んだ状態で保持されている。フィーダ７２には、フィーダコントローラ７４が内蔵されている。フィーダコントローラ７４は、図示しないコネクタを介して実装コントローラ５１と双方向通信可能に接続されている。フィーダコントローラ７４がリール７３を回転させることで、テープに保持された複数の部品は吸着ノズル４０により吸着可能な取出位置まで順次送り出される。

実装コントローラ５１は、ＣＰＵ５２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ５３、作業領域として用いられるＲＡＭ５４、各種データを記憶するＨＤＤ５５などを備えており、これらはバスを介して接続されている。この実装コントローラ５１は、基板搬送装置１８、ヘッド２４、Ｘ軸スライダ２６、Ｙ軸スライダ３０及びフィーダコントローラ７４と信号のやり取りが可能なように接続されている。

管理コンピュータ８０は、管理コントローラ８１と入力装置８７とディスプレイ８８とを備えている。管理コントローラ８１は、ＣＰＵ８２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ８３、作業領域として用いられるＲＡＭ８４、各種データを記憶するＨＤＤ８５などを備えており、これらはバスを介して接続されている。また、管理コントローラ８１は、マウスやキーボードに代表される入力装置８７から信号を入力したり、ディスプレイ８８に種々の画像を出力したりする。管理コンピュータ８０は、実装装置１１に装着されている複数のフィーダ７２の各リール７３の残部品数を管理してＨＤＤ８５に記憶している。管理コンピュータ８０は、例えばリール７３に収容された部品の部品数の初期値（収容可能数）から実装装置１１で使用された部品数を減じることで、各リール７３の残部品数を管理している。また、管理コンピュータ８０のＨＤＤ８５には、基板１６に部品を実装する順序，部品種，基板１６における実装位置などを対応づけた初期順序を表す初期順序情報が含まれている。

図２は、ＨＤＤ８５に記憶された初期順序情報の説明図である。図２に示すように、ＨＤＤ８５には、初期順序情報８６を含む複数の初期順序情報が記憶されている。この複数の初期順序情報は、基板１６上に実装する一連の部品の順序を、区切りとなるタイミングで複数に分割したものである。したがって、複数の初期順序情報には、これらのうちどの初期順序情報に基づく実装処理を先に行うかの順番も定められおり、この順番もＨＤＤ８５に記憶されている。なお、区切りとなるタイミングとは、そこまでの実装処理が全て完了しないと次の部品の実装を行うことができない（あるいは次の部品の実装を先に行うと実装時間が著しく増加する）ようなタイミングである。例えば、区切りとなるタイミングは、途中で部品に応じた吸着ノズル４０の交換（ノズル切り替え）が必要になるタイミングや、基板１６に部品を上下に重ねて実装する場合における下側の部品の実装が完了するタイミングである。

このような複数の初期順序情報の１つである初期順序情報８６について、以下説明する。初期順序情報８６では、最初に部品Ａを４個実装し（順序１〜順序４）、次に部品Ｂを３個実装し（順序５〜順序７）、最後に部品Ｃを３個実装する（順序８〜順序１０）ものとして、順序が定められており、各順序が部品種や実装位置（位置Ｐ１〜位置Ｐ１０）などと対応づけられている。この初期順序情報８６における順序１〜順序１０は、初期順序情報８６に含まれる複数の部品（部品Ａ〜Ｃ）のうち他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序として、予め定められている。本実施形態では、実装装置１１に装着されているフィーダ７２のリール７３が収容可能な部品数（リール７３の１つあたりの収容部品数）の少ない部品を優先的に実装するように、順序が定められているものとした。本実施形態では、リール７３の１つあたりの部品数は、部品Ａ＜部品Ｂ＜部品Ｃの関係にあるものとした。そのため、部品Ａ，部品Ｂ，部品Ｃの順で部品切れが発生しやすいことから（部品切れまでのサイクルが短い）、この順で優先的に部品を実装するような順序として、初期順序情報８６の順序１〜順序１０が定められている。また、この初期順序情報８６は、実装処理に要する時間に関する要素を考慮して、実装処理に要する時間が短くなるように予め最適化されている。本実施形態では、初期順序情報８６に含まれる１０個の部品を基板１６に実装する際のヘッド２４の移動距離が短くなるように、初期順序情報８６の順序は最適化されている。ただし、「他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序とする」条件を満たす範囲内で、最適化を行っている。例えば、順序１〜４が部品Ａ、順序５〜７が部品Ｂ、順序８〜１０は部品Ｃ、という条件を満たしつつ、順序１〜４内で部品Ａの配置順を変更するなど、同じ部品種の部品間で並び順を変更することで、ヘッド２４の移動距離が短くなるように初期順序情報８６の順序は最適化されている。

なお、このような初期順序は、例えば管理コンピュータ８０が予め作成してＨＤＤ８５に記憶しておく。図３は、管理コンピュータ８０のＣＰＵ８２により実行される初期順序作成処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、例えば作業者による開始指示を入力したときなどに実行される。このルーチンが開始されると、管理コンピュータ８０のＣＰＵ８２は、まず、上述した区切りとなるタイミング間で実装する複数の部品についての、部品種，部品種毎の使用部品数，各部品の実装位置，各部品を収容可能な部品数などの情報を取得する（ステップＳ１００）。ＣＰＵ８２は、これらの情報を、ＨＤＤ８５に予め記憶された情報を読み出して取得したり、外部装置から入力して取得したりする。続いて、ＣＰＵ８２は、取得した情報に基づいて、収容部品数の少ない部品を優先的に実装するように各部品の順序を決定して、各部品の仮順序を決定する（ステップＳ１１０）。例えば、ステップＳ１００で取得した部品が部品Ａ〜部品Ｃの３種類であった場合には、上述したようにリール７３の１つあたりの収容部品数は、部品Ａ＜部品Ｂ＜部品Ｃである。そのため、ＣＰＵ８２は、部品Ａをまず最優先で全て実装し、次に部品Ｂを全て実装し、最後に部品Ｃを全て実装するように仮順序を決定する。そして、ＣＰＵ８２は、各部品の実装位置に基づいて、ヘッド２４の移動距離が短くなるように同じ部品種の部品間で仮順序を並び替える（ステップＳ１２０）。これにより、並び替え後の順序は、「他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序とする」条件を満たす範囲内で、実装処理に要する時間が短くなるように最適化された順序となる。そして、ＣＰＵ８２は、並び替え後の順序を初期順序としてＨＤＤ８５に記憶すして（ステップＳ１３０）本ルーチンを終了する。このようにして、初期順序情報がＨＤＤ８５に記憶される。

次に、こうして構成された本実施形態の部品実装システム１０の動作、特に、実装装置１１が初期順序情報８６に基づいて実装順序を設定する実装順序設定処理や、設定された実装順序に基づいて基板１６に複数の部品を実装する実装処理について説明する。まず、実装装置１１が行う実装順序設定処理について説明する。図４は、実装コントローラ５１のＣＰＵ５２により実行される実装順序設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、実装装置１１のＨＤＤ５５に記憶され、例えば作業者による開始指示を入力したときや、基板１６が基板搬送装置１８により所定の基板処理位置に搬送されたときなどに実行される。

このルーチンが開始されると、実装コントローラ５１のＣＰＵ５２は、まず、初期順序を表す初期順序情報と、初期順序で使用される部品の残部品数とを取得する（ステップＳ２００）。初期順序情報及び残部品数は、ＣＰＵ５２が管理コンピュータ８０から取得して、ＨＤＤ５５に記憶する。管理コンピュータ８０のＣＰＵ８２は、ＣＰＵ５２からの要求があると、ＨＤＤ８５に記憶された複数の初期順序情報のうちの１つと、その初期順序情報に含まれる部品の部品種毎の残部品数を、実装装置１１に出力する。なお、上述したように、複数の初期順序情報には互いの順番が定められているため、ＣＰＵ８２はその順番に従って次に行う実装処理に対応する初期順序情報を実装装置１１に出力する。

次に、ＣＰＵ５２は、取得した初期順序情報と残部品数とに基づいて、取得した初期順序の中に部品切れが発生する部品があるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。具体的には、ＣＰＵ５２は、初期順序情報に含まれる部品の必要部品数を部品種毎に算出し、算出した必要部品数が残部品数より多い場合に、初期順序の中に部品切れ（部品不足）が発生する部品があるか否かを判定する。なお、ＣＰＵ５２は、取得した残部品数がすでに０個である部品が存在する場合も、部品切れが発生する部品があると判定する。ステップＳ２１０でＣＰＵ５２が部品切れが発生する部品がないと判定すると、ＣＰＵ５２は、取得した初期順序情報で表される初期順序をそのまま今回の実装処理で用いる実装順序に設定して（ステップＳ２２０）、本ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ２１０でＣＰＵ５２が部品切れが発生する部品があると判定すると、部品切れが発生する部品を優先的に実装する変更後順序を作成する（ステップＳ２３０）。変更後順序は、ステップＳ２００で取得した初期順序を並び替えることでＣＰＵ５２が作成する。本実施形態では、ＣＰＵ５２は、ステップＳ２００で取得した初期順序を、部品切れが発生する部品の順序が他のいずれの部品よりも先になるように並び替えて、変更後順序を作成する。すなわち、部品切れが発生する部品を最優先で実装するような順序として、変更後順序を作成する。なお、ＣＰＵ５２は、作成した変更後順序を変更後順序情報としてＨＤＤ５５に記憶しておく。そして、ＣＰＵ５２は、作成した変更後順序を今回の実装処理で用いる実装順序に設定して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。

ここで、実装設定処理を行う様子を、図２に示した初期順序情報８６をステップＳ２００でＣＰＵ５２が取得した場合を例として説明する。図５は、実装順序設定処理を行う様子を示す説明図である。図５では、左側に初期順序情報８６を示し、右側に初期順序情報８６に基づいて作成した変更後順序情報８６ａを示している。ＣＰＵ５２は、ステップＳ２００で、初期順序情報８６と、初期順序情報８６に含まれる部品Ａ〜部品Ｃの残部品数とを取得する。ここでは、部品Ａ，部品Ｂ，部品Ｃの残部品数は、それぞれ１０個，２０個，２個であったとする。次に、ＣＰＵ５２は、ステップＳ２１０で、必要部品数と残部品数とに基づき部品切れが発生する部品があるか否かを判定する。図５に示すように、初期順序情報８６に含まれる部品の必要部品数は、部品Ａが４個、部品Ｂが３個、部品Ｃが３個である。そのため、部品Ｃは必要部品数が残部品数を超えているから、ＣＰＵ５２は部品切れが発生する部品があると判定する。ＣＰＵ５２は、ステップＳ２３０で変更後順序情報８６ａを作成する。ステップＳ２３０では、ＣＰＵ５２は、図示するように初期順序で順序８〜順序１０であった部品Ｃの順序を、他のいずれの部品よりも先になるようにそのまま順序１〜順序３に繰り上げ、初期順序では順序１〜順序７であった部品Ａ，部品Ｂの順序は、そのまま順序４〜順序１０に繰り下げて、変更後順序情報８６ａを作成する。変更後順序情報８６ａでは、部品切れが発生するのは順序３となっており、初期順序情報８６よりも部品切れが発生するタイミング（順序）が早まるようになっている。

なお、初期順序情報８６では部品Ａが最優先で実装される順序になっている。そのため、例えば部品Ｃではなく部品Ａの残部品数が不足しているときには、ＣＰＵ５２がステップＳ２３０で変更後順序を作成しても、初期順序と変更後順序とは同じになる。そこで、ステップＳ２１０でＣＰＵ５２が部品切れが発生する部品があると判定した場合でも、その部品が既に初期順序において優先的に実装される順序になっている場合には、ＣＰＵ５２はステップＳ２２０の処理を行ってもよい。すなわち、初期順序よりも部品切れが発生するタイミング（順序）を早めることができない場合には、初期順序をそのまま実装順序に設定してもよい。

次に、実装装置１１が行う実装処理について説明する。図６は、実装コントローラ５１のＣＰＵ５２により実行される実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、実装装置１１のＨＤＤ５５に記憶され、上述した実装順序設定処理で実装順序が設定されると実行される。

このルーチンが開始されると、実装コントローラ５１のＣＰＵ５２は、まず、実装設定処理のステップＳ２２０又はステップＳ２４０で設定された実装順序を取得する（ステップＳ３００）。実装順序は、上述したようにＨＤＤ５５に記憶されている。次に、ＣＰＵ５２は、取得した実装順序に基づいて次の実装対象となる部品を設定する（ステップＳ３１０）。ＣＰＵ５２は、最初は実装順序の順序１の部品を実装対象に設定し、以降は基本的に実装順序に沿って順序１から順番に実装対象を設定する。続いて、ＣＰＵ５２は、実装対象に設定した部品が部品切れ（残部品数が０個）か否かを判定する（ステップＳ３２０）。ＣＰＵ５２は、管理コンピュータ８０から実装対象の残部品数を取得して部品切れか否かを判定してもよいし、実装対象の部品を収容するリール７３が取り付けられたフィーダ７２のフィーダコントローラ７４から部品切れを報知する信号を受信したか否かに基づいて判定してもよい。なお、ＣＰＵ５２は、部品切れ発生の有無や実装順序（初期順序又は変更後順序）のどの時点で部品切れが発生するかを実装順序設定処理において判定している。そこで、ＣＰＵ５２は、現在の実装対象が実装順序設定処理において部品切れが発生すると判定した順序（例えば図５の変更後順序情報８６ａであれば順序３）の部品であるか否かに基づいて、実装対象が部品切れか否かを判定してもよい。

ステップＳ３２０でＣＰＵ５２が実装対象は部品切れでないと判定すると、ＣＰＵ５２は、実装対象の部品を吸着ノズル４０に吸着させてＸ軸スライダ２６，Ｙ軸スライダ３０により実装位置まで搬送し、基板１６への実装を行う（ステップＳ３３０）。そして、使用（実装）した部品の部品種などの情報を管理コンピュータ８０に出力する（ステップＳ３４０）。なお、管理コンピュータ８０はこの情報を入力すると、入力した情報に含まれる部品種などの情報に基づいて残部品数を更新する。そして、ＣＰＵ５２は、実装順序の中に未実装の部品があるか否かを判定し（ステップＳ３５０）、未実装の部品があればステップＳ３１０以降の処理を実行する。なお、本実施形態では、ＣＰＵ５２は、２回目以降のステップＳ３１０では、直前のステップＳ３３０で実装した実装対象の次の順序の部品を実装対象に設定するものとした。一方、ステップＳ３５０でＣＰＵ５２が未実装の部品がない、すなわち実装順序に含まれる部品を全て実装したと判定すると、本ルーチンを終了する。このように、実装順序に含まれる部品のいずれにも部品切れが発生しないときには、ＣＰＵ５２は実装順序に従って順序１から順番に部品を基板１６に実装していく。

一方、ステップＳ３２０でＣＰＵ５２が実装対象は部品切れであると判定すると、ＣＰＵ５２は、部品切れの部品を補充するよう、作業者に部品切れを報知する（Ｓ３６０）。なお、例えばＣＰＵ５２が実装装置１１の図示しないディスプレイに部品切れを示す画面を表示してもよいし、ＣＰＵ５２が管理コンピュータ８０に部品切れ発生を表す情報を出力して、管理コンピュータ８０がディスプレイ８８に部品切れを示す画面を表示してもよい。続いて、ＣＰＵ５２は、部品切れが発生した部品よりも実装順序が後の順序に、実装可能な部品すなわち部品切れでない部品があるか否かを判定する（ステップＳ３７０）。

ステップＳ３７０でＣＰＵ５２が、実装可能な部品があると判定すると、ＣＰＵ５２は、実装対象をその実装可能な部品に変更して（ステップＳ３８０）、ステップＳ３３０以降の処理を行う。なお、先に実装可能な部品が複数存在するときには、ＣＰＵ５２は、実装可能な部品のうち実装順序の最も前にある部品を実装対象に設定する。一方、ステップＳ３７０でＣＰＵ５２が、実装可能な部品がないと判定すると、ＣＰＵ５２は、実装対象の部品が補充されて部品切れが解消するまで待ち（ステップＳ３９０）、部品切れが解消すると、ステップＳ３３０以降の処理を行う。

ここで、実装処理を行う様子を、図５に示した変更後順序情報８６ａが実装順序に設定されている場合を例として説明する。変更後順序情報８６ａが実装順序に設定されている場合、ＣＰＵ５２は、順序１，順序２の部品Ｃを順番にステップＳ３３０で実装したあと、次のステップＳ３１０では順序３の部品Ｃを実装対象に設定する。しかし、このとき部品Ｃは部品切れになっているため、ＣＰＵ５２はステップＳ３６０で部品Ｃの部品切れを報知する。作業者は、部品Ｃの部品切れが報知されると、部品Ｃを収容したリール７３が取り付けられたフィーダ７２を交換して、部品Ｃを補充する作業を行う。そして、ＣＰＵ５２は、順序３よりも後の順序に先に実装可能な部品Ａ，部品Ｂが存在するため、ステップＳ３８０でこれらのうち最も順序が前である順序４の部品Ａに実装対象を変更して部品Ａを実装する。以降、ＣＰＵ５２は、順序５以降の部品を順次実装対象に設定して部品を基板１６に実装していく。このように、ＣＰＵ５２は、実装処理において、実装対象が部品切れであるときには部品切れの部品の実装をとばして、先に実装可能な部品を実装対象に設定し、部品の実装を行っていく。そのため、作業者が部品Ｃの補充作業を行っている間も、並行して部品Ｃ以外の部品が実装される。そして、ＣＰＵ５２は、順序５〜順序１０の部品を基板１６に実装すると、その後のステップＳ３５０では、順序３の部品Ｃが未実装であるためステップＳ３１０の処理を行い、順序３の部品Ｃを実装対象に設定する。そして、部品Ｃの補充が完了していなければ、ＣＰＵ５２はステップＳ３２０，Ｓ３６０，Ｓ３７０の処理を実行し、Ｓ３７０で他に実装可能な部品がないため、Ｓ３９０で部品切れが解消するまで待つ。ステップＳ３２０又はステップＳ３９０で部品Ｃの補充が完了していれば、ＣＰＵ５２はステップＳ３３０で順序３の部品Ｃの実装を行い、ステップＳ３６０で未実装部品がないと判定して、実装処理を終了する。このように、ＣＰＵ５２は、部品切れとなって実装をとばされた部品Ｃについても、部品Ｃが補充されたあとで実装を行う。なお、本実施形態では、ＣＰＵ５２は、ステップＳ３１０において直前のステップＳ３３０で実装した実装対象の次の順序の部品を実装対象に設定するものとしたが、ステップＳ３１０において常に未実装の部品のうち最も順序が前の部品を実装対象に設定してもよい。

なお、上述した実装順序設定処理と実装処理とを１回ずつ行うと、１つの初期順序（又はそれを並び替えた変更後順序）に基づく実装が完了する。ＣＰＵ５２は、実装順序設定処理と実装処理と交互に繰り返して、管理コンピュータ８０のＨＤＤ８５に記憶された複数の初期順序（又はそれを並び替えた変更後順序）に基づく実装を順次行う。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の実装装置１１が本発明の実装装置に相当し、ヘッド２４が本発明の実装ヘッドに相当し、実装コントローラ５１が実装制御手段及び実装順序設定手段に相当する。また、本実施形態の管理コンピュータ８０が本発明の実装管理装置に相当し、管理コントローラ８１が出力手段に相当し、ＨＤＤ５５が順序記憶手段に相当する。

以上説明した部品実装システム１０によれば、実装装置１１は、実装処理中に実装順序における次の実装対象の部品が部品切れとなり且つその部品よりも実装順序が後の部品が部品切れとなっていないときには、その部品切れでない部品を先に基板１６に実装する。こうすることで、部品切れとなった部品を補充する間に、実装順序が後の他の部品の実装を並行して行うことができ、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制できる。しかも、実装装置１１は、複数の部品のうち他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装する実装順序（初期順序又は変更後順序）を取得し、この実装順序に基づいて、実装処理を行う。このような実装順序で実装処理を行うことで、部品切れが発生したとき、部品切れの部品よりも実装順序が後の他の部品がまだ存在する状態になりやすい。そのため、部品切れが発生したとき、部品切れとなった部品の補充と他の部品の実装とが並行して可能な状態になりやすくなり、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制することができる。

また、実装装置１１は、実装順序設定処理で初期順序を実装順序に設定したときは、実装処理において初期順序を実装順序として取得する。そして、初期順序は、複数の部品のうち他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序として予め定められているため、初期順序に従って実装処理を行うだけで、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制するという上述した効果が得られる。例えば、図５の初期順序情報８６では、部品Ａ〜部品Ｃのうち部品Ａが最も部品切れになりやすいが、部品Ａを最優先で実装するように初期順序が定められている。そのため、実装装置１１は、部品Ａが部品切れとなるときには初期順序のままで実装するだけで、部品切れ発生時に他の部品を先に実装して実装時間の増加を抑制する効果が得られる。しかも、初期順序は、ヘッド２４の移動距離を考慮して、実装処理に要する時間が短くなるように予め最適化されている。そのため、初期順序を、部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序としておくことで、変更後順序を作成せず初期順序をそのまま実装順序に設定すればよい状態になりやすくする意義が高い。例えば、図５の初期順序情報８６において、部品Ｃが部品Ａ，部品Ｂと比べて部品切れの発生頻度が高い場合には、部品Ｃが部品切れとなるたびに初期順序が並び替えられて変更後順序が実装順序に設定されるため、初期順序を予め最適化しておいたことの効果が相対的に弱まる（初期順序のままで実装処理を行う回数が少なくなる）ことになる。初期順序においても部品切れの発生頻度が高い部品を優先的に実装するような順序にしておくことで、初期順序を予め最適化しておくことによる効果を得やすくなる。

さらに、実装装置１１は、部品の残部品数に基づいて実装処理で部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、部品切れが発生する部品があると判定すると、判定した部品を優先的に実装する変更後順序を実装順序に設定する。そして、実装装置１１は、この変更後順序を実装順序に設定したときには、設定された実装順序（変更後順序）を取得し、取得した実装順序に基づいて実装処理を行う。これにより、部品切れが発生する部品があるときには、その部品を優先的に実装する実装順序に基づいて実装処理を行うことになり、実装順序のうち、より前の方の段階で部品切れを発生させることができる。そのため、部品切れが発生したとき、部品切れとなった部品の補充と他の部品の実装とが並行して可能な状態になりやすくなり、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制することができる。例えば、図５の初期順序情報８６と変更後順序情報８６ａとを比較すると、初期順序では部品切れが発生する順序１０より後には実装可能な他に部品がないため、部品切れが発生してから部品Ｃが補充されるまでの間は実装装置１１は実装処理を中断することになる。これに対し、部品切れとなる部品Ｃを優先的に実装する変更後順序では、より前の方の段階である順序３で部品切れが発生する。そのため、部品Ｃを補充されるまでの間も実装装置１１は順序４〜１０の実装を行うことができ、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、管理コンピュータ８０が初期順序情報を記憶しているものとしたが、実装装置１１が予め初期順序情報を記憶していてもよい。

上述した実施形態では、実装装置１１のＣＰＵ５２が実装順序設定処理を行うものとしたが、管理コンピュータ８０のＣＰＵ８２が実装順序設定処理を行うものとしてもよい。この場合、ＣＰＵ８２は実装順序設定処理で設定した実装順序を実装装置１１に出力し、実装装置１１は実装処理のステップＳ３００で管理コンピュータ８０から実装順序を取得すればよい。また、管理コンピュータ８０のＣＰＵ８２が初期順序作成処理を行うものとしたが、実装装置１１のＣＰＵ５２が行ってもよいし、他のコンピュータが行ってもよい。

上述した実施形態では、実装装置１１は、実装順序設定処理において初期順序から変更後順序を作成するものとしたが、変更後順序を作成する代わりに、特定の部品を優先的に実装する優先順序が予め管理コンピュータ８０に記憶されていてもよい。例えば、管理コンピュータ８０に、図５の初期順序情報８６と、部品Ｃを優先的に実装する優先順序（例えば変更後順序情報８６ａと同じ順序）を表す情報と、部品Ｂを優先的に実装する優先順序を表す情報とが記憶されていてもよい。この場合、実装装置１１は、実装順序設定処理で部品切れが発生すると判定し、その部品を優先的に実装する優先順序が予め管理コンピュータ８０に記憶されているときには、その優先順序を実装順序に設定すればよい。また、管理コンピュータ８０に予め記憶された優先順序は、初期順序と同様に実装処理に要する時間が短くなるよう予め最適化されていてもよい。なお、初期順序情報と優先順序を表す情報とが、予め実装装置１１に記憶されていてもよい。

上述した実施形態では、初期順序は、実装装置１１に装着されているフィーダ７２のリール７３が収容可能な部品数の少ない部品を優先的に実装するように、順序が定められているものとしたが、他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序であればよい。例えば、初期順序は、基板１６における実装数の多い部品を優先的に実装するような順序であってもよい。また、初期順序は、部品切れの発生する可能性を考慮しない順序であってもよい。この場合でも、部品切れが発生する場合に実装装置１１が初期順序から変更後順序を作成して実装順序に設定すれば、上述した実施形態と同様に実装順序のうちより前の方の段階で部品切れを発生させることができる。初期順序が部品切れの発生する可能性を考慮しない順序である場合、初期順序は、部品切れ以外の実装処理に要する時間に関する要素（例えばヘッド２４の移動距離）を考慮して、部品切れが発生しない場合の実装処理に要する時間が短くなるように予め最適化された順序としてもよい。

上述した実施形態では、実装装置１１は、実装順序設定処理のステップＳ２１０で初期順序の中に部品切れが発生する部品があると判定すると、変更後順序を作成して実装順序に設定するものとしたが、これに限られない。例えば、初期順序の中に部品切れが発生する部品がある場合でも、初期順序の中で部品切れが発生する部品より後の順序に実装可能な他の部品が所定の閾値以上存在するときには、初期順序をそのまま実装順序に設定しても良い。こうすれば、初期順序のままでも部品切れとなった部品を補充する間に実装順序が後の他の部品の実装を十分並行して可能な場合には、実装順序を変更しないようにすることができる。これにより、初期順序を予め最適化しておくことによる効果を得やすくなる。

上述した実施形態において、実装装置１１は、実装順序設定処理を省略して常に取得した初期順序をそのまま実装順序に設定してもよい。この場合でも、初期順序が、複数の部品のうち他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序として予め定められていれば、部品切れが発生したとき、部品切れの部品よりも実装順序が後の他の部品がまだ存在する状態になりやすい。そのため、部品切れとなった部品の補充と他の部品の実装とが並行して可能な状態になりやすくなり、部品切れ発生による実装時間の増加をより抑制することができる。

上述した実施形態では、初期順序情報８６で表される初期順序は、同じ部品種の部品を連続して実装するような順序となっているが、特にこれに限られない。変更後順序に関しても同様である。ただし、部品切れが発生するタイミング（順序）がより早くなるように、優先的に実装する対象の部品（例えば初期順序情報８６における部品Ａ、変更後順序情報８６ａにおける部品Ｃ）については、最初に連続的に実装されるような順序とすることが好ましい。なお、変更後順序では部品切れが発生するタイミングが初期順序より早くなればよいため、実装装置１１は、優先的に実装する対象の部品のうち部品切れが生じた後の部品の順序を、一番後ろの順序にするなど他の部品よりも後の順序にして、変更後順序を作成してもよい。例えば、変更後順序情報８６ａでは、順序３は部品Ｃとなっているが、残部品数からこの順序３の部品Ｃは部品切れとなることが判明している。そのため、実装装置１１は、順序１，順序２が部品Ｃであり，順序３〜順序６が部品Ａであり、順序７〜順序９が部品Ｂであり，順序１０が部品Ｃである変更後順序を作成してもよい。

上述した実施形態では、ヘッド２４の吸着ノズル４０が部品Ｐを吸着するものとしたが、ヘッド２４が部品Ｐを保持するものとすれば、吸着するものに限定されない。例えば、ヘッド２４は、把持部に部品Ｐを引っかけて保持するものとしてもよい。

本発明は、基板に部品を実装する技術分野に利用可能である。

１０ 部品実装システム、１１ 実装装置、１６ 基板、１８ 基板搬送装置、２０ 支持板、２２ コンベアベルト、２４ ヘッド、２６ Ｘ軸スライダ、２８ ガイドレール、３０ Ｙ軸スライダ、３２ ガイドレール、３４ Ｚ軸モータ、３６ ボールネジ、４０ 吸着ノズル、５１ 実装コントローラ、５２ ＣＰＵ、５３ ＲＯＭ、５４ ＲＡＭ、５５ ＨＤＤ、７０ 部品供給装置、７１ スロット、７２ フィーダ、７３ リール、７４ フィーダコントローラ、８０ 管理コンピュータ、８１ 管理コントローラ、８２ ＣＰＵ、８３ ＲＯＭ、８４ ＲＡＭ、８５ ＨＤＤ、８６ 初期順序情報、８６ａ 変更後順序情報、８７ 入力装置、８８ ディスプレイ。

Claims (14)

1. 実装ヘッドによって複数の部品を基板に実装する実装装置であって、
   前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装する実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて、前記基板に前記部品を順次実装するよう前記実装ヘッドを制御する実装処理を行い、該実装処理中に該実装順序における次の実装対象の部品が部品切れとなり且つ該部品よりも実装順序が後の部品が部品切れとなっていないときには、前記基板に該部品切れでない部品を先に実装するよう前記実装ヘッドを制御する実装制御手段、
   を備えた実装装置。
2. 前記実装制御手段は、前記実装順序として、前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序として予め定められた初期順序を取得する、
   請求項１に記載の実装装置。
3. 前記部品切れの発生頻度の高い部品は、前記基板における実装数の多い部品、又は前記実装装置に装着されている部品収容部が収容可能な部品数の少ない部品である、
   請求項２に記載の実装装置。
4. 請求項１に記載の実装装置であって、
   前記部品切れの発生する可能性を考慮しない初期順序に含まれる部品の必要部品数と該部品の残部品数とに基づいて該初期順序の中に部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定すると、該判定した部品を優先的に実装する実装順序を設定する実装順序設定手段、
   を備え、
   前記実装制御手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて前記実装処理を行う、
   実装装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の実装装置であって、
   前記部品の残部品数に基づいて前記実装処理で部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定すると、該判定した部品を優先的に実装する実装順序を設定する実装順序設定手段、
   を備え、
   前記実装制御手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて前記実装処理を行う、
   実装装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の実装装置であって、
   初期順序と、特定の部品を優先的に実装する優先順序と、を含む複数の順序を記憶する順序記憶手段と、
   前記初期順序に含まれる部品の必要部品数と該部品の残部品数とに基づいて該初期順序の中に部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定し且つ該部品を優先的に実装する優先順序が前記順序記憶手段に記憶されているときには該優先順序を実装順序に設定する実装順序設定手段と、
   を備え、
   前記実装制御手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序に基づいて前記実装処理を行う、
   実装装置。
7. 前記初期順序及び前記優先順序は、前記実装処理に要する時間に関する要素を考慮して、該時間が短くなるよう予め最適化された順序である、
   請求項６に記載の実装装置。
8. 複数の部品を基板に実装する実装処理を行う実装装置の実装順序を管理する実装管理装置であって、
   前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れが発生する可能性の高い部品を優先的に実装する実装順序を取得し、該取得した実装順序を出力する出力手段、
   を備えた実装管理装置。
9. 請求項８に記載の実装管理装置であって、
   前記複数の部品のうち他の部品よりも部品切れの発生頻度の高い部品を優先的に実装するような順序として予め定められた初期順序を記憶する順序記憶手段、
   を備え、
   前記出力手段は、前記順序記憶手段に記憶された前記初期順序を前記実装順序として取得し、該取得した実装順序を出力する、
   実装管理装置。
10. 前記部品切れの発生頻度の高い部品は、前記基板における実装数の多い部品、又は前記実装装置に装着されている部品収容部が収容可能な部品数の少ない部品である、
    請求項９に記載の実装管理装置。
11. 請求項８に記載の実装管理装置であって、
    前記部品切れの発生する可能性を考慮しない初期順序に含まれる部品の必要部品数と該部品の残部品数とに基づいて該初期順序の中に部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定すると、該判定した部品を優先的に実装する実装順序を設定する実装順序設定手段、
    を備え、
    前記出力手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序を出力する、
    実装管理装置。
12. 請求項８〜１１のいずれか１項に記載の実装管理装置であって、
    前記部品の残部品数に基づいて前記実装処理で部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定すると、該判定した部品を優先的に実装する実装順序を設定する実装順序設定手段、
    を備え、
    前記出力手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序を出力する、
    実装管理装置。
13. 請求項８〜１２のいずれか１項に記載の実装管理装置であって、
    初期順序と、特定の部品を優先的に実装する優先順序と、を含む複数の順序を記憶する順序記憶手段と、
    前記初期順序に含まれる部品の必要部品数と前記部品の残部品数とに基づいて該初期順序の中に部品切れが発生する部品があるか否かを判定し、該部品切れが発生する部品があると判定し且つ該部品を優先的に実装する優先順序が前記順序記憶手段に記憶されているときには該優先順序を実装順序に設定する実装順序設定手段と、
    を備え、
    前記出力手段は、前記実装順序設定手段が前記実装順序を設定したときには、該設定された実装順序を取得し、該取得した実装順序を出力する、
    実装管理装置。
14. 前記初期順序及び前記優先順序は、前記実装処理に要する時間に関する要素を考慮して、該時間が短くなるよう予め最適化された順序である、
    請求項１３に記載の実装管理装置。