JP6267202B2

JP6267202B2 - フィーダ自動配膳制御装置および制御方法

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Publication number: JP6267202B2
Application number: JP2015526115A
Authority: JP
Inventors: 聖一寺岡; 淳飯阪
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: WO2015004797A1; US9756769B2; US20160192546A1; EP3020661B1; EP3020661A1; JPWO2015004797A1; EP3020661A4

Description

本発明は、複数の実装機モジュールに対して、部品を収容したフィーダを自動的に配膳できるようにしたフィーダ自動配膳制御装置および制御方法に関するものである。

複数の実装機モジュールからなる部品実装ラインにおいて、複数の実装機モジュールに沿って搬送レーンを配設し、搬送レーンによって部品を収容したフィーダを搬送することにより、各実装機モジュールにフィーダを自動配膳することが可能となる。この種の部品実装ラインとして、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

特許第２８９８４０９号

この際、実装機モジュールに補給するフィーダと、実装機モジュールより回収されるフィーダを同じ搬送レーンを使って搬送することが、装置の小型化かつ低コスト化に有効となると、補給用のフィーダと回収用のフィーダを同じ搬送レーンを使って搬送すると、回収用の複数のフィーダが搬送レーンに同時に流れたり、補給用のフィーダと回収用のフィーダが同時に流れる場合があり、よほどうまく補給用のフィーダと回収用のフィーダの搬送を制御しないことには、フィーダが入り乱れて、フィーダの補給および回収効率が悪くなり、実装機モジュールに部品を補給するタイミングに遅れを生ずることとなる。

本発明は、上述した従来の課題を解消するためになされたもので、補給用フィーダを各実装機モジュールに効率よくかつ低コストで自動配膳できるフィーダ自動配膳制御装置および制御方法を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、実装ヘッドを備えた複数の実装機モジュールを、回路基板の搬送方向に沿って配置した部品実装ラインにおけるフィーダ自動配膳制御装置にして、前記実装機モジュールに補給すべき補給用フィーダを順次補給するフィーダ補給部と、前記実装機モジュールより回収すべき回収用フィーダを順次回収するフィーダ回収部と、前記フィーダ補給部および前記フィーダ回収部と前記実装機モジュールとの各間で前記補給用フィーダおよび前記回収用フィーダを搬送する搬送レーンと、該搬送レーンを搬送される前記補給用フィーダおよび前記回収用フィーダの補給および回収を制御する補給回収制御部と、備え、前記補給回収制御部は、前記補給用フィーダの補給及び前記回収用フィーダの回収を、前記部品実装ラインの上流側の前記実装機モジュールから順次行うと共に、前記回収用フィーダを回収した前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するのと並行して前記補給用フィーダを補給する前記実装機モジュールの１つ下流側の前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するように制御する、若しくは、前記補給用フィーダの補給及び前記回収用フィーダの回収を、前記部品実装ラインの下流側の前記実装機モジュールから順次行うと共に、前記補給用フィーダを補給した前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するのと並行して前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するように制御するフィーダ自動配膳制御装置である。

請求項１に係る発明によれば、補給用フィーダの補給および回収用フィーダの回収を、部品実装ラインの上流側もしくは下流側の実装機モジュールから規則的に並行して行うようになっているので、補給用フィーダおよび回収用フィーダを同一の搬送レーンを使用して並行して搬送するものであっても、補給用フィーダおよび回収用フィーダが互いに交差することがなく、効率的に搬送することができる。これにより、補給用フィーダの補給および回収用フィーダの回収を効率的かつ自動的に行い得るフィーダ自動配膳制御装置を実現することができ、省人化に寄与できる。

請求項２に係る発明の特徴は、前記搬送レーンは、前記複数の実装機モジュールに沿って配設されたコンベアからなり、該コンベアによってある実装機モジュールに前記補給用フィーダが搬送された場合に、搬送された前記補給用フィーダが当該実装機モジュール用か否かを判別し、当該実装機モジュール用の場合は、前記補給用フィーダを前記実装機モジュールに搬入し、当該実装機モジュール用以外の場合は、前記補給用フィーダを後工程へ搬送する請求項１に記載のフィーダ自動配膳制御装置である。

請求項２に係る発明によれば、複数の実装機モジュールに搬送される補給用フィーダを、例えば、フィーダに付与された識別コードの情報に基づいて、部品の補給が必要な実装機モジュールに的確に搬入することができる。

請求項３に係る発明の特徴は、前記補給用フィーダの準備が完了した補給準備完了信号をトリガにして、前記補給用フィーダの補給あるいは前記回収用フィーダの回収を開始し、前記各実装機モジュールは、前記回収用フィーダが搬出された後、前記補給用フィーダを搬入する請求項１または請求項２に記載のフィーダ自動配膳制御装置である。

請求項３に係る発明によれば、補給準備完了信号をトリガにして、補給用フィーダの補給あるいは回収用フィーダの回収を開始できるので、補給用フィーダの補給あるいは回収用フィーダの回収を連続的に制御することができる。また、各実装機モジュールより回収用フィーダを搬出した後、補給用フィーダを搬入することができ、回収用フィーダが搬出された部品供給位置の装着部位に補給用フィーダを搬入することができる。

請求項４に係る発明の特徴は、前記補給用フィーダの準備が完了した補給準備完了信号をトリガにして、前記補給用フィーダの補給あるいは前記回収用フィーダの回収を開始し、前記各実装機モジュールは、前記補給用フィーダが搬入された後、前記回収用フィーダを搬出する請求項１または請求項２に記載のフィーダ自動配膳制御装置である。

請求項４に係る発明によれば、補給準備完了信号をトリガにして、補給用フィーダの補給あるいは回収用フィーダの回収を開始できるので、補給用フィーダの補給あるいは回収用フィーダの回収を連続的に制御することができる。また、各実装機モジュールより回収用フィーダを搬出した後、補給用フィーダを搬入することができ、各実装機モジュールに補給用フィーダを搬入し後、回収用フィーダを搬出することができる。

請求項５に係る発明の特徴は、前記補給回収制御部は、緊急に部品の補給が必要な前記実装機モジュールに対し、補給する前記補給用フィーダの順番を入れ替えて、前記緊急部品を収容した優先補給用フィーダを前記搬送レーンによって搬送し、前記優先補給用フィーダの前記実装機モジュールへの補給と、当該実装機モジュールからの前記回収用フィーダの回収を連続的に行う優先処理部を有する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のフィーダ自動配膳制御装置である。

請求項５に係る発明によれば、緊急に部品の補給が必要な実装機モジュールに対し、優先補給用フィーダを補給することができるので、部品切れによる実装機モジュールの停滞を抑制することができる。

請求項６に係る発明の特徴は、実装ヘッドを備えた複数の実装機モジュールを、回路基板の搬送方向に沿って配置した部品実装ラインにおけるフィーダ自動配膳制御方法にして、前記実装機モジュールより回収用フィーダを回収するのと並行して、前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに補給用フィーダを補給し、次いで、前記回収用フィーダを回収した前記実装機モジュールと上流側又は下流側で隣り合う前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するのと並行して、前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに補給用フィーダを補給することを順次実行するフィーダ自動配膳制御方法である。

請求項６に係る発明によれば、補給用フィーダの補給および回収用フィーダの回収を、部品実装ラインの上流側もしくは下流側から規則的に並行して行うことができるので、補給用フィーダおよび回収用フィーダを同一の搬送レーンを使用して並行して搬送するものであっても、補給用フィーダおよび回収用フィーダが互いに交差することがなく、効率的に搬送することができる。これにより、補給用フィーダの補給および回収用フィーダの回収を効率的かつ自動的に行い得るフィーダ自動配膳制御方法を得ることができる。

請求項７に係る発明の特徴は、最初に、前記部品実装ラインの最も上流側に配置された前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収し、次いで、前記回収用フィーダを回収した前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するのと並行して、前記補給用フィーダを補給する前記実装機モジュールの１つ下流側の前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するようにした請求項６に記載のフィーダ自動配膳制御方法である。

請求項７に係る発明によれば、部品実装ラインの最も上流側に配置された実装機モジュールより回収用フィーダを回収するので、請求項６に係る発明と同様に、補給用フィーダの補給および回収用フィーダの回収を効率的かつ自動的に行うことができる。

請求項８に係る発明の特徴は、最初に、前記部品実装ラインの最も下流側に配置された前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給し、次いで、前記補給用フィーダを補給した前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するのと並行して、前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するようにした請求項６に記載のフィーダ自動配膳制御方法である。

請求項８に係る発明によれば、部品実装ラインの最も下流側に配置された実装機モジュールより回収用フィーダを回収するので、請求項６に係る発明と同様に、補給用フィーダの補給および回収用フィーダの回収を効率的かつ自動的に行うことができる。

請求項９に係る発明の特徴は、緊急に部品の補給が必要な前記実装機モジュールに対し、補給する前記補給用フィーダの順番を入れ替え、前記緊急部品を収容した優先補給用フィーダの前記実装機モジュールへの補給と、前記実装機モジュールからの前記回収用フィーダの回収を連続的に行う請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のフィーダ自動配膳制御方法である。

請求項９に係る発明によれば、緊急に部品の補給が必要な実装機モジュールに対し、優先補給用フィーダを補給することができるので、部品切れによる実装機モジュールの停滞を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係るフィーダ自動配膳制御装置の全体を示す概略平面図である。搬送レーンの構成を示す図である。実装機モジュールの構成を示す図である。実装機モジュールと搬送レーンとの間でフィーダを搬入搬出するロボットのハンドを示す図である。ロボットのハンドによるフィーダの把持状態を示す図である。実施の形態に係る制御ブロックを示す図である。実施の形態に係るフィーダを補給および回収する動作を示す説明図である。実施の形態に係る優先処理の動作を示す説明図である。実施の形態に係るフィーダ自動配膳の制御プログラムを示すフローチャートである。別の実施の形態に係るフィーダを補給および回収する動作を示す説明図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るフィーダ自動配膳制御装置１０の全体を示す概略平面図で、当該フィーダ自動配膳制御装置１０は、回路基板に電子部品（以下、単に部品と称す）を実装する複数（実施の形態においては４台）の実装機モジュールＭ１〜Ｍ４からなる部品実装ラインと、フィーダ１１を補給するためのフィーダ補給部１３と、フィーダ１１を回収するためのフィーダ回収部１４と、これらフィーダ補給部１３およびフィーダ回収部１４と各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４との各間でフィーダ１１を搬送する搬送レーン１５とを備えている。

各フィーダ１１は、図４および図５に示すように、扁平な直方体形状をなし、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４で使用される多数の部品を収容したテープフィーダからなっている。各フィーダ１１には、これに収容された部品のシリアルＩＤを表わす２次元コード等からなる識別コード１２が貼付されている。識別コード１２は、後述するコードリーダによって読取られ、これによって、フィーダ１１に収容された部品のシリアルＩＤが取得される。

なお、以下においては、必要に応じて、部品補給が必要な実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に補給されるフィーダ１１を補給用フィーダ１１Ａと称し、実装機モジュールＭ１〜Ｍ４より回収されるフィーダを回収用フィーダ１１Ｂと称して区別する。

搬送レーン１５は、複数の実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に沿って配設され、フィーダ１１を、回路基板の搬送方向と同方向に、上流側の実装機モジュールＭ１から下流側の実装機モジュールＭ４に向かって一方向に搬送するコンベア１７（図２参照）によって構成されている。

搬送レーン１５のコンベア１７は、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４の単位で複数のコンベア１７ａに分割されており、これらコンベア１７ａを一斉に、あるいは個別に駆動させることにより、フィーダ１１を、図４に示すように、水平状態（寝かせた状態）で搬送できるようになっている。

各コンベア１７ａには、図２に示すように、コンベア１７ａを流れる補給用フィーダ１１Ａを各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対応する位置で停止可能なストッパ装置１８がそれぞれ設けられている。各ストッパ装置１８は、上下動可能なストッパ１８ａを備え、これらストッパ１８ａを個別に上下動させることにより、補給用フィーダ１１Ａを各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対応する位置で停止できるようになっている。

フィーダ補給部１３は、搬送レーン１５の上流側に配置され、フィーダ回収部１４は、搬送レーン１５の下流側に配置されている。フィーダ補給部１３には、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に補給すべき補給用フィーダ１１Ａが、部品倉庫３１（図６参照）より補給順序に従って補給され、これら補給用フィーダ１１Ａは、搬送レーン１５によって各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に搬送される。また、フィーダ回収部１４に回収された使用済の回収用フィーダ１１Ｂは部品倉庫３１に運ばれ、部品が収容される。

各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４には、図３に示すように、複数のフィーダ１１を着脱可能に装着する複数のスロット（装着部位）を有する部品供給装置２０がそれぞれ備えられている。また、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４には、部品供給装置２０に補給する補給用フィーダ１１Ａおよび部品供給装置２０より回収された回収用フィーダ１１Ｂを、垂直状態（立てた状態）で一時保管するバッファエリア２１が設けられ、これらバッファエリア２１と部品供給装置２０との各間で、補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂが図略の適宜の手段によって受け渡しされる。

各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４には、バッファエリア２１と搬送レーン１５の各コンベア１７ａとの間で、フィーダ１１を搬入、搬出するロボット２３がそれぞれ設けられている。各ロボット２３には、図４および図５に示すように、フィーダ１１を把持するハンド２３ａが備えられ、ハンド２３ａに把持されたフィーダ１１は、ハンド２３ａの旋回によって水平状態と垂直状態との間で姿勢を変換され、実装機モジュールＭ１〜Ｍ４の各バッファエリア２１に搬入されるとともに、搬送レーン１５の各コンベア１７ａに搬出される。

なお、図３中の符号２６は、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に設けられたコードリーダ２６を示し、コードリーダ２６によって、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対応する位置に搬送されたフィーダ１１に付与された識別コード１２が読み取られる。また、図４中の符号１５ａは、コンベア１７ａに形成されたハンド挿入口を示し、コンベア１７ａにより搬送された水平状態のフィーダ１１が、ハンド挿入口１５ａより挿入されるハンド２３ａによって把持される。

実装機モジュールＭ１〜Ｍ４には、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４を制御する実装機制御ユニット２５がそれぞれ設けられている。実装機制御ユニット２５には、図６に示すように、コードリーダ２６によって読み取られたフィーダ１１の識別コード情報が入力され、これによって、部品のシリアルＩＤが取得され、フィーダ１１に収容された部品の種類等を認識できるようになっている。

実装機制御ユニット２５は、フィーダ補給部１３、フィーダ回収部１４および部品倉庫３１を制御するホストコンピュータ３０に接続されている。ホストコンピュータ３０には、搬送レーン１５の各コンベア１７ａを制御するコンベア制御部およびストッパ装置１８のストッパ１８ａの作動を制御するストッパ制御部を制御する搬送レーン制御ユニット３２が接続されている。

各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４への補給用フィーダ１１Ａの補給は、例えば、一定時間毎に、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対し順番に行うことができ、この補給用フィーダ１１Ａの補給動作にラップさせて、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４からの回収用フィーダ１１Ｂの回収動作を行えるようになっている。実装機モジュールＭ１〜Ｍ４への補給用フィーダ１１Ａの補給は、各フィーダ１１の部品残量を管理する実装機モジュールＭ１〜Ｍ４からの部品切れに伴う不定期の部品補給要求に応じても行うことができる。

以下においては、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対する補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収を、一定時間毎に、規則的かつ連続的に行う例について説明する。

図７は、複数の実装機モジュールＭ１〜Ｍ４の上流側（前方）の実装機モジュールＭ１から、回収用フィーダ１１Ｂを回収するとともに、補給用フィーダ１１Ａを補給する例で示している。

まず始めに、第１実装機モジュールＭ１に補給すべき補給用フィーダ１１Ａが、フィーダ補給部１３に準備され、フィーダ補給部１３より最初の補給用フィーダ１１Ａが搬出可能となると、それをトリガにして、第１実装機モジュールＭ１より不要になった回収用フィーダ１１Ｂが搬送レーン１５に搬出され、搬送レーン１５によってフィーダ回収部１４に回収される。

すなわち、図７（Ａ）に示すように、第１実装機モジュールＭ１より不要になった回収用フィーダ１１Ｂは、第１実装機モジュールＭ１の部品供給装置２０よりバッファエリア２１に移送される。バッファエリア２１に移送された回収用フィーダ１１Ｂは、ロボット２３のハンド２３ａによって把持され、搬送レーン１５のコンベア１７ａ上に水平状態に載置される。コンベア１７ａ上に載置された回収用フィーダ１１Ｂは、各コンベア１７ａの連続運転によりフィーダ回収部１４まで搬送され、フィーダ回収部１４に回収される。

第１実装機モジュールＭ１より搬出された回収用フィーダ１１Ｂが、フィーダ回収部１４に回収されると、続いて、図７（Ｂ）に示すように、フィーダ補給部１３に準備された補給用フィーダ１１Ａが搬送レーン１５に投入され、これと並行して、第２実装機モジュールＭ２より前記と同様にして、回収用フィーダ１１Ｂが搬送レーン１５に搬出される。

搬送レーン１５に投入された補給用フィーダ１１Ａは、ストッパ装置１８のストッパ１８ａにより第１実装機モジュールＭ１（バッファエリア２１）に対応する位置で停止される。停止された補給用フィーダ１１Ａの識別コード１２がコードリーダ２６によって読み取られ、第１実装機モジュールＭ１に補給する補給用フィーダ１１Ａであるか否かが識別される。

そして、第１実装機モジュールＭ１に補給する補給用フィーダ１１Ａであることが識別されると、ロボット２３が制御され、ハンド２３ａによってコンベア１７ａ上の補給用フィーダ１１Ａが把持される。そして、ロボット２３によって補給用フィーダ１１Ａを水平状態から垂直状態に姿勢変換しながら、第１実装機モジュールＭ１のバッファエリア２１に搬入される。バッファエリア２１に搬入された補給用フィーダ１１Ａは、適宜の手段により、回収用フィーダ１１Ｂが回収された部品供給装置２０の空のスロット（装着部位）に装着される。

なお、第１実装機モジュールＭ１に補給用フィーダ１１Ａを補給するタイミングは、第１実装機モジュールＭ１より搬出された回収用フィーダ１１Ｂが、フィーダ回収部１４に回収されるまで待つことなく、回収用フィーダ１１Ｂが第１実装機モジュールＭ１の前を通過して第２第１実装機モジュールＭ２に搬送されたことを確認して行うようにしてもよい。

このように、第１実装機モジュールＭ１への補給用フィーダ１１Ａの補給と、第２実装機モジュールＭ２からの回収用フィーダ１１Ｂの回収を、同一の搬送レーン１５を使用して並行して行っても、図７（Ｂ）より明らかなように、補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂが互いに交差することがないので、補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収を効率的に行えるとともに、自動的に行うことができる。

続いて、フィーダ補給部１３から搬送レーン１５を介して第２実装機モジュールＭ２に補給用フィーダ１１Ａが補給される（図７（Ｃ）参照）とともに、これと並行して、第３実装機モジュールＭ３より回収用フィーダ１１Ｂが搬送レーン１５を介してフィーダ回収部１４に回収される。この際、第２実装機モジュールＭ２に補給する補給用フィーダ１１Ａは、上記した同様に、第１実装機モジュールＭ１に対応する位置で、識別コード１２に基づいて、第１実装機モジュールＭ１に補給する補給用フィーダ１１Ａであるか否かが識別され、第１実装機モジュールＭ１に補給する補給用フィーダ１１Ａではないことが識別されると、ストッパ装置１８のストッパ１８ａが下降され、補給用フィーダ１１Ａは次工程（第２実装機モジュールＭ２）に搬送され、第２実装機モジュールＭ２に対応する位置でストッパ装置１８のストッパ１８ａにより停止された後、コードリーダ２６によって識別コード１２が識別される。

以下同様にして、フィーダ補給部１３から搬送レーン１５を介して第３実装機モジュールＭ３に補給用フィーダ１１Ａが補給されるとともに、これに並行して、第４実装機モジュールＭ４より回収用フィーダ１１Ｂが搬送レーン１５を介してフィーダ回収部１４に回収される。最後に、フィーダ補給部１３から第４実装機モジュールＭ４に補給用フィーダ１１Ａが補給され、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対する補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収の１サイクルが終了する。

図８は、実装機モジュールＭ１〜Ｍ４の上流側から回収用フィーダ１１Ｂを回収するとともに、補給用フィーダ１１Ａを補給する際に、特定の実装機モジュールに対して緊急に部品の補給が必要となった場合の優先処理を可能にした例を示すものである。

この例においては、例えば、第３実装機モジュールＭ３において、ある部品を収容したフィーダ１１が部品切れを生ずる恐れがあり、それと同じ部品を収容したフィーダ１１を緊急に補給したい場合に、先に述べた順序動作に先立って優先処理が優先的に実行される。かかる優先処理においては、緊急に補給が必要な補給用フィーダ（以下、優先補給用フィーダという）１１Ａをフィーダ補給部に準備し、フィーダ補給部１３より投入する補給用フィーダ１１Ａの順番が入れ替えられる。

図８（Ａ）に示すように、優先補給用フィーダ１１Ａが搬送レーン１５に投入可能になると、それをトリガにして、第３実装機モジュールＭ３より部品切れしたフィーダ１１、もしくは緊急補給用フィーダ１１Ａを配置する場所を確保するために回収するフィーダ１１が搬出され、搬送レーン１５のコンベア１７ａに載置される。同時に、フィーダ補給部１３に準備された優先補給用フィーダ１１Ａが搬送レーン１５に投入され、当該優先補給用フィーダ１１Ａが、図８（Ｂ）に示すように、第３実装機モジュールＭ３に補給される。

このように、優先補給用フィーダ１１Ａを補給する場合には、補給する補給用フィーダ１１Ａの順番を入れ替えるとともに、同一の実装機モジュール（Ｍ３）に対して、回収用フィーダ１１Ｂの回収と、優先補給用フィーダ１１Ａの補給とを連続的に行うことにより、必要な部品の補給を迅速に行うことが可能となる。

この場合、優先補給用フィーダ１１Ａを搬送レーン１５に投入できる準備が整う前に、部品切れを生じた場合には、まず、部品切れを生じた回収用フィーダ１１Ｂの回収を先行させて実施し、優先補給用フィーダ１１Ａを搬送レーン１５に投入可能になった段階で、直ちに優先補給用フィーダ１１Ａを搬送レーン１５に投入して必要な実装機モジュール（Ｍ３）に補給することが効果的である。

次に、複数の実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対し、補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂを補給および回収する制御プログラムを、図９のフローチャートに基づいて説明する。なお、図９に示すフローチャートは、通常時は所定時間毎に各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に補給用フィーダ１１Ａを順番に補給する例で示している。

まず、ステップ１００において、所定時間毎に補給指示が発せられ、ステップ１０２においては、部品倉庫３１よりフィーダ補給部１３に補給用フィーダ１１Ａが補給する順番に補給される。

フィーダ補給部１３より最初の補給用フィーダ１１Ａが搬出可能となると、ホストコンピュータ３０より補給用フィーダ搬出可能信号が発せられ、この信号をトリガにして、実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に対する回収用フィーダ１１Ｂの回収および補給用フィーダ１１Ａの補給のサイクルが開始される。

すなわち、ステップ１０４において、特定の実装機モジュールに対し、優先的にフィーダ１１を補給する優先処理の必要性の有無が判断される。優先処理が必要性がないと判断された場合には、ステップ１０６に進み、ステップ１０６以降の処理によって、上流側の実装機モジュールＭ１から回収用フィーダ１１Ｂを回収するとともに、補給用フィーダ１１Ａを補給する通常処理プログラムを実行する。一方、優先処理の必要性があると判断された場合には、ステップ１２０に進み、ステップ１２０以降の処理によって、特定の実装機モジュールに優先的に優先補給用フィーダ１１Ａを補給する優先処理プログラムを実行する。

ステップ１０６においては、カウンタＮを１にセットし、次いで、ステップ１１０において、Ｎ（＝１）番目の第１実装機モジュールＭ１より回収用フィーダ１１Ｂを搬出し、搬送レーン１５を経由してフィーダ回収部１４に回収する。ステップ１１２においては、第１実装機モジュールＭ１より搬出された回収用フィーダ１１Ｂが回収されたか否かが判断され、判断結果がＹＥＳの場合には、続くステップ１１４において、フィーダ補給部１３より搬送レーン１５を介して第１実装機モジュールＭ１に補給用フィーダ１１Ａを補給するとともに、これにラップして、Ｎ＋１番目の第２実装機モジュールＭ２より回収用フィーダ１１Ｂを搬出するよう制御する。

かかる補給用フィーダ１１Ａの補給と回収用フィーダ１１Ｂの回収とのラップ制御は、各実装機モジュール間の通信によって行うこともできるし、ホストコンピュータ３０によって行うこともできる。

次いで、ステップ１１６において、カウンタＮを＋１歩進し、しかる後、ステップ１１８において、最後の補給用フィーダ１１Ａの補給が完了したか否かが判断される。ステップにおける判断結果がＮＯの場合には、ステップ１１４に戻って、Ｎ（＝２）番目の第２実装機モジュールＭ２に補給用フィーダ１１Ａを補給するとともに、それに隣接するＮ＋１番目の第３実装機モジュールＭ３より回収用フィーダ１１Ｂを搬出するよう指示する。

このようにして、ステップ１１６において、カウンタＮを＋１ずつ歩進したことにより、ステップ１１８において、最後の補給用フィーダ１１Ａの補給が完了したことが判断されて、判断結果がＹＥＳになると、補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収の１サイクルのプログラム処理が完了される。

一方、ステップ１２０に進んで、優先処理プログラムを実行する場合には、同ステップ１２０において、緊急に補給が必要な部品を収容した優先補給用フィーダ１１Ａを、フィーダ補給部１３に準備して、補給用フィーダ１１Ａの順番を入れ替える。なお、以下においては、第３実装機モジュールＭ３に優先補給用フィーダ１１Ａを補給する例で説明する。

ステップ１２０において、補給用フィーダ１１Ａの順番が入れ替えられ、優先補給用フィーダ１１Ａがフィーダ補給部１３より搬出できる状態になると、続くステップ１２２において、優先補給用フィーダ１１Ａを補給する必要がある第３実装機モジュールＭ３より、まず、部品切れを生ずる回収用フィーダ１１Ｂを搬出し、搬送レーン１５を経由してフィーダ回収部１４に回収する。次いで、ステップ１２４において、優先補給用フィーダ１１Ａの補給が指示され、これに基づいて、フィーダ補給部１３より優先補給用フィーダ１１Ａが搬送レーン１５に投入され、搬送レーン１５によって第３実装機モジュールＭ３まで搬送され、第３実装機モジュールＭ３に補給される。

上記したステップ１０６からステップ１２４により、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に補給用フィーダ１１Ａを補給する補給回収制御部を構成し、このうち、ステップ１０６から１１８により、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４の上流側（前方）の実装機モジュールＭ１より、補給用フィーダ１１Ａを順番に補給する通常処理プログラム（通常処理部）を構成し、上記したステップ１２０からステップ１２４により、特定の実装機モジュールに優先的に優先補給用フィーダ１１Ａを補給する優先処理プログラム（優先処理部）を構成している。

このように、上記した実施の形態によれば、複数の実装機モジュールＭ１〜Ｍ４の最も上流側に配置された実装機モジュールＭ１より回収用フィーダ１１Ｂを搬送レーン１５を介して先に回収し、次いで、回収用フィーダ１１Ｂを回収した実装機モジュールＭ１に搬送レーン１５を介して補給用フィーダ１１Ａを補給するのと並行して、当該実装機モジュールＭ１の１つ下流側（後方）の実装機モジュールＭ２より回収用フィーダを搬送レーン１５を介して回収するようにした。

これにより、補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂを同一の搬送レーン１５を使用して並行して補給および回収するものであっても、補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂが互いに交差することがなく、効率的に搬送することができるので、補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収を効率的かつ自動的に行うことができ、省人化に寄与できる。

また、１つの搬送レーン１５によって補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂを補給および回収を行えるので、低コストでかつ省スペースのフィーダ自動配膳制御装置１０を実現することができる。

また、上記した実施の形態によれば、ある実装機モジュールで緊急に部品の補給が必要になった場合には、補給する補給用フィーダの順番を入れ替え、緊急に部品の補給が必要な実装機モジュールからの回収用フィーダ１１Ｂの回収と、緊急部品を収容した優先補給用フィーダ１１Ａの実装機モジュールへの補給を連続的に行うようにしたので、部品切れによる実装機モジュールの停滞を抑制することができる効果がある。

図１０は、本発明の別の実施の形態を示すもので、先に述べた実施の形態とは逆に、下流側（後方）の実装機モジュールＭ４から補給用フィーダ１１Ａを補給する例を示すものである。なお、実装機モジュールＭ１〜Ｍ４および搬送レーン１５の構成、ならびに、補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収動作は、基本的に先に述べた実施の形態のもの（図７参照）と同じであるので、説明を簡略化する。

図１０に示す実施の形態においては、まず初めに、第４実装機モジュールＭ４に補給すべき補給用フィーダ１１Ａが、フィーダ補給部１３より搬送レーン１５に投入され、第４実装機モジュールＭ４に補給される。次いで、第４実装機モジュールＭ４の１つ手前の第３実装機モジュールＭ３に補給すべき補給用フィーダ１１Ａが、フィーダ補給部１３より搬送レーン１５に投入され、第３実装機モジュールＭ３に補給される。

この際、第３実装機モジュールＭ３への補給用フィーダ１１Ａの補給と並行して、補給用フィーダ１１Ａが補給済みの第４実装機モジュールＭ４から回収用フィーダ１１Ｂが搬出され、搬送レーン１５を介してフィーダ回収部１４に回収される。

この例においても、第３実装機モジュールＭ３への補給用フィーダ１１Ａの補給と、第４実装機モジュールＭ４からの回収用フィーダ１１Ｂの回収の並行動作は、いかなることがあってもフィーダ１１が互いに交差することがないので、補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収を効率的に行うことができる。

ただし、この例においては、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４より回収用フィーダ１１Ｂを回収する前に、補給用フィーダ１１Ａを補給するので、先に述べた実施の形態に比して、部品供給装置２０に余分の空きスロットを設けたり、バッファエリア２１に補給用フィーダ１１Ａと回収用フィーダ１１Ｂとを同時に保管できるようにする必要がある。

以下同様に、第２実装機モジュールＭ２、第１実装機モジュールＭ１に補給用フィーダ１１Ａを順次補給するのに並行して、第３実装機モジュールＭ３、第２実装機モジュールＭ２より回収用フィーダ１１Ｂを順次回収し、最後に、第１実装機モジュールＭ１より回収用フィーダ１１Ｂを回収して１サイクルが終了する。

かかる実施の形態によれば、複数の実装機モジュールＭ１〜Ｍ４の最も下流側（後方）に配置された実装機モジュールＭ４に補給用フィーダ１１Ａを先に補給し、次いで、補給用フィーダ１１Ａを補給した実装機モジュールＭ４より回収用フィーダ１１Ｂを回収するのと並行して、当該実装機モジュールＭ４の１つ上流側（前方）の実装機モジュールＭ３に補給用フィーダを補給するようにしたので、補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂを同一の搬送レーンを使用して並行して補給および回収するものであっても、補給用フィーダ１１Ａおよび回収用フィーダ１１Ｂが互いに交差することがなく、効率的に搬送することができる。これにより、先に述べた実施の形態(図７)と同様に、補給用フィーダ１１Ａの補給および回収用フィーダ１１Ｂの回収を効率的かつ自動的に行うことができる。

上記した実施の形態においては、通常処理プログラムと優先処理プログラムを併用してフィーダ１１を自動配膳する例について述べたが、優先処理プログラムを省略することもでき、この場合には、図９のステップ１０４も不要になるので、フィーダ補給部１３で補給用フィーダ１１Ａの準備が完了した補給準備完了信号をトリガにして、直ちに回収用フィーダ１１Ｂの回収あるいは補給用フィーダ１１Ａの補給を開始することができる。

また、上記した実施の形態においては、フィーダ１１に識別コード１２を付け、識別コード１２を各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に設けたコードリーダ２６で読み取って、フィーダ１１を実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に搬入するか否かを識別する例について述べたが、コードリーダ２６を設けることが、物理的（あるいはコスト的）等の理由によって難しい場合には、補給用フィーダ１１Ａを搬送レーン１５に投入する際に、補給用フィーダ１１Ａの識別コードの情報も同時に流し、補給用フィーダ１１Ａが各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４に搬送される毎に、識別コード情報も同時に後方に渡す「後方伝送」の方式によっても、コードリーダ２６で読み取る場合と同様な制御を行い得るものである。

この場合、識別コード情報の渡し方は、実装機モジュールＭ１〜Ｍ４を制御する各制御ユニット２５間の通信によって行うこともできるし、ホストコンピュータなどの別ユニットを設けて行うこともできる。

さらに、上記した実施の形態においては、各実装機モジュールＭ１〜Ｍ４にバッファエリア２１を設けた例について説明したが、部品供給装置２０およびロボット２３等の構成によっては、バッファエリア２１を省略することもできる。

なお、上記した実施の形態で述べた実装機モジュールＭ１〜Ｍ４および搬送レーン１５の構成は、本発明の実施に好適な一例を示したものにすぎず、実施の形態で述べた構成に限定されるものでない。また、本自動配膳制御装置も、部品実装ラインを構成する全ての実装機モジュールに適用せず、一部の実装機モジュールに適用するものであってもよい。

斯様に、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。

本発明に係るフィーダ自動配膳制御装置および制御方法は、複数の実装機モジュールと搬送レーンとの間で、補給用フィーダおよび回収用フィーダを補給および回収するものに用いるのに適している。

１０…フィーダ自動配膳制御装置、１１（１１Ａ、１１Ｂ）…フィーダ（補給用フィーダ、回収用フィーダ）、１２…識別コード、１３…フィーダ補給部、１４…フィーダ回収部、１５…搬送レーン、１７（１７ａ）…コンベア、２０…部品供給装置、２３…ロボット、２５…実装機制御ユニット、２６…コードリーダ、３０…ホストコンピュータ、３２…搬送レーン制御ユニット、Ｍ１〜Ｍ４…実装機モジュール、ステップ１０６〜１２４…補給回収制御部、ステップ１２０〜１２４…優先制御部。

Claims

実装ヘッドを備えた複数の実装機モジュールを、回路基板の搬送方向に沿って配置した部品実装ラインにおけるフィーダ自動配膳制御装置にして、
前記実装機モジュールに補給すべき補給用フィーダを順次補給するフィーダ補給部と、
前記実装機モジュールより回収すべき回収用フィーダを順次回収するフィーダ回収部と、
前記フィーダ補給部および前記フィーダ回収部と前記実装機モジュールとの各間で前記補給用フィーダおよび前記回収用フィーダを搬送する搬送レーンと、
該搬送レーンを搬送される前記補給用フィーダおよび前記回収用フィーダの補給および回収を制御する補給回収制御部と、
を備え、
前記補給回収制御部は、前記補給用フィーダの補給及び前記回収用フィーダの回収を、前記部品実装ラインの上流側の前記実装機モジュールから順次行うと共に、前記回収用フィーダを回収した前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するのと並行して前記補給用フィーダを補給する前記実装機モジュールの１つ下流側の前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するように制御する、
若しくは、前記補給用フィーダの補給及び前記回収用フィーダの回収を、前記部品実装ラインの下流側の前記実装機モジュールから順次行うと共に、前記補給用フィーダを補給した前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するのと並行して前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するように制御する、
ことを特徴とするフィーダ自動配膳制御装置。
前記搬送レーンは、前記複数の実装機モジュールに沿って配設されたコンベアからなり、該コンベアによってある実装機モジュールに前記補給用フィーダが搬送された場合に、搬送された前記補給用フィーダが当該実装機モジュール用か否かを判別し、当該実装機モジュール用の場合は、前記補給用フィーダを前記実装機モジュールに搬入し、当該実装機モジュール用以外の場合は、前記補給用フィーダを後工程へ搬送する請求項１に記載のフィーダ自動配膳制御装置。
前記補給用フィーダの準備が完了した補給準備完了信号をトリガにして、前記補給用フィーダの補給あるいは前記回収用フィーダの回収を開始し、前記各実装機モジュールは、前記回収用フィーダが搬出された後、前記補給用フィーダを搬入する請求項１または請求項２に記載のフィーダ自動配膳制御装置。
前記補給用フィーダの準備が完了した補給準備完了信号をトリガにして、前記補給用フィーダの補給あるいは前記回収用フィーダの回収を開始し、前記各実装機モジュールは、前記補給用フィーダが搬入された後、前記回収用フィーダを搬出する請求項１または請求項２に記載のフィーダ自動配膳制御装置。
前記補給回収制御部は、緊急に部品の補給が必要な前記実装機モジュールに対し、補給する前記補給用フィーダの順番を入れ替えて、前記緊急部品を収容した優先補給用フィーダを前記搬送レーンによって搬送し、前記優先補給用フィーダの前記実装機モジュールへの補給と、当該実装機モジュールからの前記回収用フィーダの回収を連続的に行う優先処理部を有する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のフィーダ自動配膳制御装置。
実装ヘッドを備えた複数の実装機モジュールを、回路基板の搬送方向に沿って配置した部品実装ラインにおけるフィーダ自動配膳制御方法にして、
前記実装機モジュールより回収用フィーダを回収するのと並行して、前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに補給用フィーダを補給し、
次いで、前記回収用フィーダを回収した前記実装機モジュールと上流側又は下流側で隣り合う前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するのと並行して、前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに補給用フィーダを補給する、
ことを順次実行するフィーダ自動配膳制御方法。
最初に、前記部品実装ラインの最も上流側に配置された前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収し、次いで、前記回収用フィーダを回収した前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するのと並行して、前記補給用フィーダを補給する前記実装機モジュールの１つ下流側の前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するようにした請求項６に記載のフィーダ自動配膳制御方法。
最初に、前記部品実装ラインの最も下流側に配置された前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給し、次いで、前記補給用フィーダを補給した前記実装機モジュールより前記回収用フィーダを回収するのと並行して、前記回収用フィーダを回収する前記実装機モジュールの１つ上流側の前記実装機モジュールに前記補給用フィーダを補給するようにした請求項６に記載のフィーダ自動配膳制御方法。
緊急に部品の補給が必要な前記実装機モジュールに対し、補給する前記補給用フィーダの順番を入れ替え、前記緊急部品を収容した優先補給用フィーダの前記実装機モジュールへの補給と、前記実装機モジュールからの前記回収用フィーダの回収を連続的に行う請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のフィーダ自動配膳制御方法。