JP6942545B2

JP6942545B2 - 搭載動作の最適化装置、実装装置、搭載動作の最適化方法

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Publication number: JP6942545B2
Application number: JP2017135856A
Authority: JP
Inventors: 大介赤池
Original assignee: Juki Corp
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Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
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Description

本発明は、基板に対する部品の搭載動作を最適化する搭載動作の最適化装置、実装装置、搭載動作の最適化方法に関する。

実装装置では、フィーダから繰り出された部品が実装ヘッドでピックアップされ、基板上の任意の搭載位置まで搬送されて実装される。フィーダには部品の繰り出しに長い供給時間を要するものがあり、このようなフィーダから実装ヘッドが部品を受け取る際に待ち時間が生じる場合がある。従来、実装ヘッドの待ち時間を減らすようにフィーダバンクの最適な位置にフィーダを装着するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の実装装置では、実装ヘッドのピックアップタイミングに合わせて各フィーダから部品が供給されてタクトが向上されている。

特開２０１４−０９６４６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の実装装置では、フィーダの装着位置の最適化によってタクトが向上されるが、同種の部品が１リールしかない場合にタクトの向上が十分に図られていない。通常は、同一のフィーダから供給された同種の部品を基板に実装する際に、フィーダの供給速度が遅いものについては、実装ヘッドで部品を搭載している間に、フィーダで次の部品を供給している。部品の搭載位置がフィーダから遠かったり、実装ヘッドの軸速度が遅かったりすると、フィーダによる部品の供給に実装ヘッドが間に合わずタクトが低下する場合があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、同一のフィーダからピックアップした複数の部品を実装する際にタクトを向上させることができる搭載動作の最適化装置、実装装置、搭載動作の最適化方法を提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様の搭載動作の最適化装置は、同一のフィーダから供給された複数の部品を実装ヘッドで基板に搭載する搭載動作の最適化装置であって、複数の部品を個別搬送して搭載する個別搭載方式と複数の部品を一括搬送して搭載する一括搭載方式を選択する選択部と、前記フィーダで部品の供給動作に要する供給時間と前記実装ヘッドで部品の搭載動作に要する搭載時間との大小関係から、複数の部品に前記個別搭載方式を用いたときの所要時間と前記一括搭載方式を用いたときの所要時間を比較する比較部とを備え、前記選択部が前記個別搭載方式と前記一括搭載方式のうち所要時間が短い搭載方式を選択することを特徴とする。

本発明の一態様の搭載動作の最適化方法は、同一のフィーダから供給された複数の部品を実装ヘッドで基板に搭載する搭載動作の最適化方法であって、前記フィーダで部品の供給動作に要する供給時間と前記実装ヘッドで部品の搭載動作に要する搭載時間との大小関係から、複数の部品を個別搬送して搭載する個別搭載方式を用いたときの所要時間と複数の部品を一括搬送して搭載する一括搭載方式を用いたときの所要時間とを比較するステップと、前記個別搭載方式と前記一括搭載方式のうち所要時間が短い搭載方式を選択するステップとを有することを特徴とする。

これらの構成によれば、同一のフィーダから供給された複数の部品を基板に搭載する際に、複数の部品を搭載するときの所要時間が短い搭載方式が選択される。個別搭載方式では、フィーダで部品を供給している時間を利用して実装ヘッドで部品が１つずつ搬送され、フィーダで次の部品を準備する間に実装ヘッドが部品を搭載することでタクトが向上される。一括搭載方式では、実装ヘッドで複数の部品が同時に搬送され、実装ヘッドで１度の搬送で複数の部品を基板に搭載することでタクトが向上される。よって、同一のフィーダからピックアップした部品を実装する際に、個別搭載方式と一括搭載方式を使い分けることでタクトを向上させることができる。また、供給時間よりも搭載時間が小さい場合には、個別搭載方式によってフィーダで次の部品が準備される間に実装ヘッドが部品を搭載することでタクトが向上される。供給時間よりも搭載時間が長い場合には、一括搭載方式によって実装ヘッドで１度の搬送で複数の部品を基板に搭載することでタクトが向上される。

本発明の一態様の搭載動作の最適化装置において、前記複数の部品は、同一ロットのＬＥＤ（Light Emitting Device）である。この構成によれば、輝度のバラツキが少ないＬＥＤを基板に搭載して、同一基板でのＬＥＤの明るさのムラを抑えることができる。

本発明の一態様の実装装置は、上記の搭載動作の最適化装置と、前記搭載動作の最適化装置で選択した搭載方式で複数の部品を基板に実装する実装ヘッドとを備えている。この構成によれば、実装ヘッドによって部品を基板に実装する際のタクトを向上させることができる。

本発明によれば、同一のフィーダから供給された複数の部品を基板に搭載する際に、複数の部品を搭載するときの所要時間が短い搭載方式を選択することで、フィーダからピックアップした部品を実装する際にタクトを向上させることができる。

本実施の形態の実装装置全体を示す模式図である。本実施の形態の実装ヘッド周辺を示す模式図である。比較例の搭載動作の一例を示す図である。本実施の形態の搭載動作の最適化装置のブロック図である。本実施の形態の個別搭載方式及び一括搭載方式の動作説明図である。本実施の形態の搭載動作の最適化方法のフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本実施の形態の実装装置について説明する。図１は、本実施の形態の実装装置全体を示す模式図である。図２は、本実施の形態の実装ヘッド周辺を示す模式図である。図３は、比較例の搭載動作の一例を示す図である。なお、本実施の形態の実装装置は一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

図１に示すように、実装装置１は、フィーダ２０から供給された様々な部品Ｐ（図２参照）を、一対の実装ヘッド４０によって基板Ｗの所定位置に実装するように構成されている。実装装置１には、Ｘ軸方向に基板Ｗを搬送する基板搬送部１０が配設されている。基板搬送部１０は、基板Ｗを搬送する一対のコンベアベルト１１と各コンベアベルト１１に沿って基板Ｗの搬送をガイドする一対のガイドレール１２とによって搬送路を形成している。コンベアベルト１１は、Ｘ軸方向の一端側から部品搭載前の基板Ｗを実装ヘッド４０の下方に搬入して位置決めし、部品搭載後の基板ＷをＸ軸方向の他端側に搬出している。

フィーダ２０にはテープリール２１が着脱自在に装着され、テープリール２１には多数の部品Ｐをパッケージングしたキャリアテープが巻回されている。フィーダ２０は、装置内のスプロケットホイールの回転によって、実装ヘッド４０にピックアップされる受け渡し位置に向けて順番に部品Ｐを繰り出している。実装ヘッド４０の受け渡し位置では、キャリアテープから表面のカバーテープが剥離され、キャリアテープのポケット内の部品Ｐが外部に露出される。なお、本実施の形態では、フィーダとしてテープフィーダを例示したが、ボールフィーダ等の他のフィーダで構成されていてもよい。

基台上には、一対の実装ヘッド４０をＸ軸方向及びＹ軸方向に水平移動させる移動機構３０が設けられている。移動機構３０は、Ｙ軸方向に延びる一対のＹ軸駆動部３１と、Ｘ軸方向に延びる一対のＸ軸駆動部３２とを有している。一対のＹ軸駆動部３１は基台の四隅に立設した支持部（不図示）に支持されており、一対のＸ軸駆動部３２は一対のＹ軸駆動部３１にＹ軸方向に移動可能に設置されている。また、各Ｘ軸駆動部３２上には実装ヘッド４０がＸ軸方向に移動可能に設置され、Ｘ軸駆動部３２とＹ軸駆動部３１とによって実装ヘッド４０が水平移動されてフィーダ２０からピックアップした部品が基板Ｗの所望の位置に実装される。

図２に示すように、実装ヘッド４０は、Ｘ軸駆動部３２（図１参照）に支持されたヘッド本体４１に複数のノズル４２（本実施の形態では１つのみ図示）を設けて構成されている。各ノズル４２は、ノズル駆動部４３を介してヘッド本体４１に支持されており、ノズル駆動部４３によってＺ軸方向に上下動すると共にＺ軸回りに回転する。各ノズル４２は吸引源（不図示）に接続されており、吸引源からの吸引力によって部品Ｐを吸着保持する。ノズル４２にはコイルバネが設けられており、コイルバネを収縮させながらノズル４２に吸着された部品Ｐを基板Ｗに搭載している。

ヘッド本体４１には、基板Ｗからの高さを検出する高さセンサ（不図示）や、部品形状を認識する認識部４５が設けられている。高さセンサでは、基板Ｗからノズル４２までの距離が検出され、検出結果に基づいてノズル４２の上下方向の移動量が制御される。認識部４５では、発光部４６と受光部４７とが水平方向で対向され、発光部４６からの光が部品Ｐで遮光された遮光幅の変化から部品形状が認識される。なお、認識部４５は、発光部から受光部に向かって発光されたＬＥＤ光の遮光幅から部品形状を認識してもよいし、発光部から受光部に向かって発光されたレーザー光の遮光幅から部品形状を認識してもよい。

ヘッド本体４１には、基板Ｗ上のＢＯＣマークを真上から撮像する基板撮像部（不図示）と、ノズル４２による部品Ｐの搭載動作を斜め上方から撮像する部品撮像部４８とが設けられている。基板撮像部では、ＢＯＣマークの撮像画像に基づいて基板Ｗの位置、反り等が認識され、これらの認識結果に基づいて基板Ｗに対する部品Ｐの搭載位置が補正される。部品撮像部４８では、フィーダ２０に対する部品Ｐの吸着前後が撮像される他、基板Ｗに対する部品Ｐの搭載前後が撮像される。これら撮像画像によって、ノズル４２による部品Ｐの吸着有無、基板Ｗにおける部品Ｐの搭載有無が検査される。

また、実装装置１には、装置各部を統括制御する制御装置５０が設けられている。制御装置５０は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成され、実装装置１の制御プログラム等の各種プログラム、各種パラメータが記憶されている。このような実装装置１では、フィーダ２０から供給された部品Ｐが実装ヘッド４０でピックアップされて基板Ｗの任意の位置まで搬送されて搭載される。

ところで、実装装置１では、同一のフィーダ２０から複数の部品をピックアップして基板Ｗに搭載する場合がある。例えば、ＬＥＤ照明基板にＬＥＤを実装する際には、ＬＥＤ照明基板上のＬＥＤの搭載エリア毎にテープリールを用意する必要がある。これは、同じ種類のＬＥＤであっても、フィーダ２０に装着されたテープリール毎、すなわち生産ロット毎に輝度のバラツキがあり、ＬＥＤ照明基板の同一エリアに別々のテープリールのＬＥＤが搭載されると、同一エリア内でＬＥＤの明るさのムラが大きくなるためである。このため、同じテープリールから複数のＬＥＤをピックアップしなければならない。

同じテープリールから複数の部品Ｐをピックアップして基板Ｗに搭載する方法としては、複数の部品Ｐを個別搬送して搭載する個別搭載方式と、複数の部品Ｐを一括搬送して搭載する一括搭載方式が考えらえる。個別搭載方式では、フィーダ２０で次の部品Ｐを準備している間に実装ヘッド４０で部品Ｐを搭載することでタクトを向上させることができる。一括搭載方式では、実装ヘッド４０で複数の部品を同時に搬送して、１度の搬送で複数の部品Ｐを搭載することでタクトを向上させることができる。しかしながら、個別搭載方式及び一括搭載方式のいずれの方式でも状況によってはタクトが低下する場合がある。

例えば、図３Ａに示す個別搭載方式は、部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０から遠いと、フィーダ２０が次の部品Ｐを供給している間に、実装ヘッド４０が次の部品Ｐを取りに戻ることができない。フィーダ２０による部品の供給に実装ヘッド４０が間に合わず無駄な時間が生じている。また、図３Ｂに示す一括搭載方式は、部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０に近いと、部品Ｐの搭載が短時間で終わるにも関わらず、フィーダ２０から複数の部品Ｐを受け取るまでは実装ヘッド４０を動かすことができない。よって、実装ヘッド４０がフィーダ２０から複数の部品Ｐを受け取る際に無駄な時間が生じている。

そこで、本実施の形態では、搭載動作の最適化装置６１（図４参照）によって状況に応じて個別搭載方式と一括搭載方式を使い分けながら、同一のフィーダ２０から複数の部品Ｐを基板Ｗに搭載している。例えば、部品Ｐの搭載位置がフィーダ２０に近い場合には、個別搭載方式を選択することによって、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間を利用して実装ヘッド４０に部品Ｐを実装することでタクトを向上させている。また、部品Ｐの搭載位置がフィーダ２０から遠い場合には、一括搭載方式を選択することによって、実装ヘッド４０の１回の搬送で複数の部品Ｐを搭載することでタクトを向上させている。

以下、図４を参照して、搭載動作の最適化装置の制御構成について説明する。図４は、本実施の形態の搭載動作の最適化装置のブロック図である。なお、図４のブロック図には、最適化装置が簡略化して記載されているが、最適化装置が通常備える構成については備えているものとする。

図４に示すように、実装装置１にはホストコンピュータ６０が接続されており、ホストコンピュータ６０から実装装置１に生産プログラムがダウンロードされて、生産プログラムに基づいて実装装置１で部品Ｐの搭載動作が実施される。ホストコンピュータ６０には、生産プログラムに対して搭載動作の最適化処理を実施する最適化装置６１が設けられている。最適化装置６１には、第１の算出部６２、第２の算出部６３、比較部６４、選択部６５が設けられている。なお、最適化装置６１は、ホストコンピュータ６０に設けられる構成に限らず、実装装置１に設けられていてもよい。

第１の算出部６２では、搭載方式として個別搭載方式を用いたときに複数の部品Ｐ（図２参照）の搭載が完了するまでの推定の所要時間が算出される。第２の算出部６３では、搭載方式として一括搭載方式を用いたときに複数の部品Ｐの搭載が完了するまでの推定の所要時間が算出される。第１、第２の算出部６２、６３は、フィーダ２０（図１参照）による部品Ｐの供給速度、実装ヘッド４０の軸速度（搬送速度）、フィーダ２０から搭載位置までの距離等の各種パラメータを用いて、部品Ｐの搭載が完了するまでの所要時間を算出している。なお、個別搭載方式及び一括搭載方式の搭載動作の詳細については後述する。

比較部６４では、複数の部品Ｐに個別搭載方式を用いたときの所要時間と一括搭載方式を用いたときの所要時間が比較される。選択部６５では、個別搭載方式と一括搭載方式のうち所要時間が短い選択方式が選択される。これにより、部品Ｐの搭載位置がフィーダ２０に近い場合や実装ヘッド４０の軸速度が速い場合等には、一括搭載方式よりも個別搭載方式を用いたときの所要時間が短くなって個別搭載方式が選択される。部品Ｐの搭載位置がフィーダ２０から遠い場合や実装ヘッド４０の軸速度が遅い場合等には、個別搭載方式よりも一括搭載方式を用いたときの所要時間が短くなって一括搭載方式が選択される。

なお、比較部６４では、フィーダ２０で部品Ｐの供給動作に要する供給時間と実装ヘッド４０で部品Ｐの搭載動作に要する搭載時間との大小関係から、複数の部品Ｐに個別搭載方式を用いたときの所要時間と一括搭載方式を用いたときの所要時間が比較されてもよい。選択部６５では、供給時間よりも搭載時間が短い場合には、一括搭載方式よりも個別搭載方式を用いたときの所要時間が短いとして個別搭載方式が選択される。また、供給時間よりも搭載時間が長い場合には、個別搭載方式よりも一括搭載方式を用いたときの所要時間が短いとして一括搭載方式が選択される。

このように、フィーダ２０による供給時間と実装ヘッド４０による搭載時間から、個別搭載方式と一括搭載方式を用いた所要時間を推定するようにしてもよい。この場合、第１、第２の算出部６２、６３では、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間及び実装ヘッド４０による部品Ｐの搭載時間が算出される。また、最適化装置６１の各部は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成されている。メモリは、用途に応じてＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成され、最適化装置６１の最適化プログラム等の各種プログラム、各種パラメータが記憶されている。

図５を参照して、個別搭載方式及び一括搭載方式の動作について説明する。図５は、本実施の形態の個別搭載方式及び一括搭載方式の動作説明図である。なお、図５Ａは部品の搭載エリアがフィーダに近い場合の一例、図５Ｂは部品の搭載エリアがフィーダから遠い場合の一例をそれぞれ示している。また、図５の矩形枠内の動作番号は搭載動作の動作順序を示し、説明の便宜上、実装ヘッドを省略して記載している。

図５Ａの左図に示すように、個別搭載方式ではフィーダ２０から部品Ｐが供給される度に実装ヘッド４０が部品Ｐを基板Ｗの搭載位置に搭載する。部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０の近くである場合、フィーダ２０で次の部品Ｐが準備している間に、実装ヘッド４０が部品Ｐを搭載してフィーダ２０まで次の部品Ｐを取りに戻ることができる。例えば、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間が４００ｍｓｅｃであり、実装ヘッド４０による部品Ｐの搭載時間が３００ｍｓｅｃである場合には、フィーダ２０で１つの部品Ｐを送り出している間に実装ヘッド４０で搭載動作を終えることができる。

ここで、個別搭載方式で３つの部品Ｐをフィーダ２０の近くの搭載エリアＡに搭載する場合について説明する。開始直後に実装ヘッド４０によってフィーダ２０から１つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号１）。開始から３００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって１つ目の部品Ｐが基板Ｗの搭載位置に搭載され、実装ヘッド４０がフィーダ２０まで２つ目の部品Ｐを取りに戻される（動作番号２）。開始から４００ｍｓｅｃ経過後、すなわち実装ヘッド４０がフィーダ２０に戻ってから１００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によってフィーダ２０から２つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号３）。

開始から７００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって２つ目の部品Ｐが基板Ｗの搭載位置に搭載され、実装ヘッド４０がフィーダ２０まで３つ目の部品Ｐを取りに戻される（動作番号４）。開始から８００ｍｓｅｃ経過後、すなわち実装ヘッド４０がフィーダ２０に戻ってから１００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によってフィーダ２０から３つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号５）。そして、開始から１１００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって３つ目の部品Ｐが基板Ｗの搭載位置に搭載される（動作番号６）。ここでは、フィーダ２０から各搭載位置までが等距離であるとして搭載時間を同じにしている。

図５Ａの右図に示すように、一括搭載方式ではフィーダ２０から複数の部品Ｐを一括搬送して一度の搬送で複数の部品Ｐを基板Ｗの搭載位置に搭載する。部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０の近くである場合、フィーダ２０で１つの部品Ｐを送り出している間に搭載動作を終えることができるにも関わらず、複数の部品Ｐをフィーダ２０から受け取るまでは実装ヘッド４０が搭載動作を待たなければならない。１度の搬送で複数の搭載位置に部品Ｐを搭載できるが、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間を実装ヘッド４０の搭載時間で相殺することができない。

一括搭載方式で３つの部品Ｐをフィーダ２０の近くの搭載エリアＡに搭載する場合について説明する。開始直後に実装ヘッド４０によってフィーダ２０から１つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号１）。開始から４００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって２つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号２）。開始から８００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって３つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号３）。そして、開始から１２００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって各部品Ｐが基板Ｗの各搭載位置に順番に搭載される（動作番号４）。ここでは、複数の搭載箇所に実装ヘッド４０が余計に移動する分だけ、フィーダ２０と搭載位置の往復動作よりも搭載時間を長くしている。

このように、部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０に近い場合には、個別搭載方式を用いたときの所要時間が１１００ｍｓｅｃ、一括搭載方式を用いたときの所要時間が１２００ｍｓｅｃである。よって、個別搭載方式を用いたときの所要時間が一括搭載方式を用いたときの所要時間よりも１００ｍｓｅｃだけ短くなるため、搭載方式として個別搭載方式が選択されてタクトが向上される。１度の搬送で複数の部品Ｐを搭載する代わりに、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間を利用して実装ヘッド４０に部品Ｐを搭載することで、短時間で全ての部品Ｐを搭載することができる。

図５Ｂの左図に示すように、部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０から遠い場合、個別搭載方式では、フィーダ２０が次の部品Ｐを準備している間に、実装ヘッド４０が次の部品Ｐを取りに戻ることができない。フィーダ２０による部品Ｐの供給時間を利用して、実装ヘッド４０が部品Ｐを基板Ｗに搭載することができるが、実装ヘッド４０がフィーダ２０に次の部品Ｐを取りに戻るまでの時間が遅くなる。例えば、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間が４００ｍｓｅｃであり、実装ヘッド４０による部品Ｐの搭載時間が６００ｍｓｅｃである場合には、フィーダ２０の供給動作に実装ヘッド４０の搭載動作が間に合わない。

ここで、個別搭載方式で３つの部品Ｐをフィーダ２０から遠い搭載エリアＡに搭載する場合について説明する。開始直後に実装ヘッド４０によってフィーダ２０から１つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号１）。開始から６００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって１つ目の部品Ｐが基板Ｗの搭載位置に搭載され、実装ヘッド４０がフィーダ２０まで２つ目の部品Ｐを取りに戻される（動作番号２）。開始から６００ｍｓｅｃ経過後、すなわちフィーダ２０が２つ目の部品Ｐを供給してから２００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によってフィーダ２０から２つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号３）。

開始から１２００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって２つ目の部品Ｐが基板Ｗの搭載位置に搭載され、実装ヘッド４０がフィーダ２０まで３つ目の部品Ｐを取りに戻される（動作番号４）。開始から１２００ｍｓｅｃ経過後、すなわちフィーダ２０が３つ目の部品Ｐを供給してから２００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によってフィーダ２０から３つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号５）。そして、開始から１８００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって３つ目の部品Ｐが基板Ｗの搭載位置に搭載される（動作番号６）。ここでは、フィーダ２０から各搭載位置までが等距離であるとして搭載時間を同じにしている。

図５Ｂの右図に示すように、部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０から遠い場合、一括搭載方式ではフィーダ２０から複数の部品Ｐをまとめて受け取ることで、一度の搬送で複数の部品Ｐを基板Ｗの搭載位置に搭載することができる。複数の部品Ｐをフィーダ２０から受け取るまでは実装ヘッド４０が搭載動作を待たなければならないが、実装ヘッド４０がフィーダ２０に繰り返し部品Ｐを取りに戻る必要がない。フィーダ２０から部品Ｐを受け取る度に実装ヘッド４０が搭載動作を行うよりも、実装ヘッド４０が各搭載位置に移動する際の総移動距離を減らすことができる。

一括搭載方式で３つの部品Ｐをフィーダ２０から遠い搭載エリアＡに搭載する場合について説明する。開始直後に実装ヘッド４０によってフィーダ２０から１つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号１）。開始から４００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって２つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号２）。開始から８００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって３つ目の部品Ｐが吸着される（動作番号３）。そして、開始から１５００ｍｓｅｃ経過後に、実装ヘッド４０によって各部品Ｐが基板Ｗの各搭載位置に順番に搭載される（動作番号４）。ここでは、複数の搭載箇所に実装ヘッド４０が余計に移動する分だけ、フィーダ２０と搭載位置の往復動作よりも搭載時間を長くしている。

このように、部品Ｐの搭載エリアＡがフィーダ２０から遠い場合には、個別搭載方式を用いたときの所要時間が１８００ｍｓｅｃ、一括搭載方式を用いたときの所要時間が１５００ｍｓｅｃである。よって、一括搭載方式を用いたときの所要時間が個別搭載方式を用いたときの所要時間よりも３００ｍｓｅｃだけ短くなるため、搭載方式として一括搭載方式が選択されてタクトが向上される。このように、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間を利用して実装ヘッド４０に部品Ｐを搭載する代わりに、１度の搬送で複数の部品Ｐを搭載することで、短時間で全ての部品Ｐを搭載することができる。

なお、フィーダ２０から各部品Ｐの搭載位置までの距離が略同じである場合には、フィーダ２０による部品Ｐの供給時間と実装ヘッド４０による部品Ｐの搭載時間を比較して、個別搭載方式と一括搭載方式を選択してもよい。３つの部品Ｐの搭載位置がフィーダ２０に近い場合には、供給時間が４００ｍｓｅｃで搭載時間が３００ｍｓｅｃであるため、供給時間を搭載時間で相殺するように個別搭載方式が選択される。一方で、３つの部品Ｐの搭載位置がフィーダ２０から遠い場合には、供給時間が４００ｍｓｅｃで搭載時間が６００ｍｓｅｃであるため、１度の搬送で搭載動作を済ますことができるように一括搭載方式が選択される。

図６を参照して、搭載動作の最適化方法について簡単に説明する。図６は、本実施の形態の搭載動作の最適化方法のフローチャートである。図６では、図４の各ブロックに付された符号を適宜使用して説明する。

図６に示すように、ホストコンピュータ６０において生産プログラムに部品Ｐの搭載位置が設定されると（ステップＳ０１）、生産プログラムに対して最適化処理が開始される。最適化処理では、第１の算出部６２によって個別搭載方式を用いたときの複数の部品Ｐを搭載し終えるまで所要時間が算出され（ステップＳ０２）、第２の算出部６３によって一括搭載方式を用いたときの複数の部品Ｐを搭載し終えるまで所要時間が算出される（ステップＳ０３）。次に、比較部６４によって複数の部品Ｐに個別搭載方式を用いたときの所要時間と一括搭載方式を用いたときの所要時間が比較される（ステップＳ０４）。

一括搭載方式よりも個別搭載方式を用いたときの所要時間が短い場合（ステップＳ０４でＹｅｓ）、選択部６５によって個別選択方式が選択される（ステップＳ０５）。一方で、個別搭載方式よりも一括搭載方式を用いたときの所要時間が短い場合（ステップＳ０４でＮｏ）、選択部６５によって一括選択方式が選択される（ステップＳ０６）。生産プログラムの最適化処理が完了すると、生産プログラムが実装装置１にダウンロードされる（ステップＳ０７）。そして、実装装置１では、複数の部品Ｐの搬送距離等に応じて、個別搭載方式と一括搭載方式を使い分けてタクトが向上される。

以上のように、本実施の形態の搭載動作の最適化装置６１は、同一のフィーダ２０から供給された複数の部品Ｐを基板Ｗに搭載する際に、複数の部品Ｐを搭載するときの所要時間が短い搭載方式が選択される。個別搭載方式では、フィーダ２０で部品Ｐを供給している時間を利用して実装ヘッド４０で部品Ｐが１つずつ搬送され、フィーダ２０で次の部品Ｐを準備する間に実装ヘッド４０が部品Ｐを搭載することでタクトが向上される。一括搭載方式では、実装ヘッド４０で複数の部品Ｐが同時に搬送され、実装ヘッド４０で１度の搬送で複数の部品Ｐを基板Ｗに搭載することでタクトが向上される。よって、同一のフィーダ２０からピックアップした部品Ｐを実装する際に、個別搭載方式と一括搭載方式を使い分けることでタクトを向上させることができる。

なお、本実施の形態において、ホストコンピュータに搭載動作の最適化装置が設けられる構成にしたが、この構成に限定されない。実装装置に搭載動作の最適化装置が設けられていてもよい。この場合、ホストコンピュータから実装装置が生産プログラムをダウンロードして、実装装置に設けた最適化装置で生産プログラムに対して最適化処理が実施される。

また、本実施の形態において、複数の部品の搭載エリアがフィーダに近い構成と、フィーダから遠い構成を例示して説明したが、複数の部品の搭載エリアがフィーダに近い位置とフィーダから遠い位置に分かれていてもよい。このような構成であっても、個別搭載時間を用いたときの所要時間と一括搭載時間を用いたときの所要時間を比較することで、よりタクトを向上できる搭載方式を選択することができる。

また、本実施の形態において、複数の部品として同一ロットのＬＥＤを基板の搭載位置に搭載することで、輝度のバラツキが少ないＬＥＤを基板に搭載して、同一基板でのＬＥＤの明るさのムラを抑えることができる。ただし、複数の部品は同一ロットのＬＥＤに限定されるものではなく、同一のフィーダから供給される複数の部品であれば、特に限定されない。

また、本実施の形態において、基板は、プリント基板に限定されず、治具基板上に載せられたフレキシブル基板であってもよい。

また、本実施の形態において、制御プログラム及び最適化プログラムは記録媒体に記憶されてもよい。記録媒体は、特に限定されないが、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

また、本発明の実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

また、本発明の実施の形態では、本発明をホストコンピュータ及び実装装置に適用した構成について説明したが、同一のフィーダから複数の部品をピックアップして搬送する他の装置に適用することが可能である。

さらに、上記実施形態では、同一のフィーダから供給された複数の部品を実装ヘッドで基板に搭載する搭載動作の最適化装置であって、複数の部品を個別搬送して搭載する個別搭載方式と複数の部品を一括搬送して搭載する一括搭載方式を選択する選択部と、複数の部品に個別搭載方式を用いたときの所要時間と一括搭載方式を用いたときの所要時間を比較する比較部とを備え、選択部が個別搭載方式と一括搭載方式のうち所要時間が短い搭載方式を選択する。これらの構成によれば、同一のフィーダから供給された複数の部品を基板に搭載する際に、複数の部品を搭載するときの所要時間が短い搭載方式が選択される。個別搭載方式では、フィーダで部品を供給している時間を利用して実装ヘッドで部品が１つずつ搬送され、フィーダで次の部品を準備する間に実装ヘッドが部品を搭載することでタクトが向上される。一括搭載方式では、実装ヘッドで複数の部品が同時に搬送され、実装ヘッドで１度の搬送で複数の部品を基板に搭載することでタクトが向上される。よって、同一のフィーダからピックアップした部品を実装する際に、個別搭載方式と一括搭載方式を使い分けることでタクトを向上させることができる。

以上説明したように、本発明は、同一のフィーダからピックアップした複数の部品を実装する際にタクトを向上させることができるという効果を有し、特に、ＬＥＤ照明基板に複数のＬＥＤを搭載する際の搭載動作を最適化する搭載動作の最適化装置、実装装置、搭載動作の最適化方法に有用である。

１実装装置
２０フィーダ
４０実装ヘッド
６０ホストコンピュータ
６１最適化装置
６２第１の算出部
６３第２の算出部
６４比較部
６５選択部
Ｐ部品
Ｗ基板

Claims

同一のフィーダから供給された複数の部品を実装ヘッドで基板に搭載する搭載動作の最適化装置であって、
複数の部品を個別搬送して搭載する個別搭載方式と複数の部品を一括搬送して搭載する一括搭載方式を選択する選択部と、
前記フィーダで部品の供給動作に要する供給時間と前記実装ヘッドで部品の搭載動作に要する搭載時間との大小関係から、複数の部品に前記個別搭載方式を用いたときの所要時間と前記一括搭載方式を用いたときの所要時間を比較する比較部とを備え、
前記選択部が前記個別搭載方式と前記一括搭載方式のうち所要時間が短い搭載方式を選択することを特徴とする搭載動作の最適化装置。
前記複数の部品は、同一ロットのＬＥＤ（Light Emitting Device）であることを特徴とする請求項１に記載の搭載動作の最適化装置。
請求項１又は請求項２に記載の搭載動作の最適化装置と、
前記搭載動作の最適化装置で選択した搭載方式で複数の部品を基板に実装する実装ヘッドとを備えたことを特徴とする実装装置。
同一のフィーダから供給された複数の部品を実装ヘッドで基板に搭載する搭載動作の最適化方法であって、
前記フィーダで部品の供給動作に要する供給時間と前記実装ヘッドで部品の搭載動作に要する搭載時間との大小関係から、複数の部品を個別搬送して搭載する個別搭載方式を用いたときの所要時間と複数の部品を一括搬送して搭載する一括搭載方式を用いたときの所要時間とを比較するステップと、
前記個別搭載方式と前記一括搭載方式のうち所要時間が短い搭載方式を選択するステップとを有することを特徴とする搭載動作の最適化方法。