JP6985073B2 - 部品供給指示装置および部品供給指示方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品供給指示装置および部品供給指示方法に関する。

部品搭載機への部品供給では、テープに部品を収納し、このテープをリールに巻回する形態が多用されている。なお、以降では部品を収容したテープのことをテープ部品と称する。部品搭載機の運転では、テープ部品を巻回したリールを部品実装機の部品供給部にセットし、フィーダでテープを引き出して部品を取り出している。このような方式でリールの最後まで部品を使い切ると部品切れとなる。この時、テープの終端が部品実装機に入ってしまうと、新たに部品をセットするのに多大な時間と工数を要する。このため、部品が完全に切れる前に、古いテープ部品の終端と新しいテープ部品の先端とをつなぐスプライシングが行われている。スプライシングを用いると、簡単な作業と、短い停止時間で当該部品の供給を再開することができる。このため、部品が完全に切れる前に部品切れを予知し、部品の供給を指示する方法が考案されている。

例えば、特許文献１には、部品搭載機に装着するリールの部品収納数を記録し、外部から読み出した生産管理情報を用いてリールの部品残数を算出して、部品が無くなる前に警告を出力する方法が開示されている。この技術では、部品搭載機が、生産管理情報やリールの部品収容数などを外部とやり取りする通信機能を有するヘッドが用いられる。

また特許文献２には、テープ部品にスライド式の部品カウンタを設置し、カウンタを通過した部品数を計測することで、部品残数を正確に求める技術が開示されている。この技術では、予め入力された収容数からスライドを通過した部品数を減算し、部品の残数が所定数以下になった場合に警告を行っている。

しかしながら、特許文献１および特許文献２の技術では、予め部品搭載機に、計数機能や通信機能を持たせる必要があり、装置自体が高価となってしまう問題がある。また、これらの機能を持たない既存の設備には適用できないという問題がある。

他方、簡単に部品切れを予知する方法として、終端から所定の位置にマークを設ける方法が検討されている。例えば特許文献３には、テープ終端より一定個数の部品を余してマークを施し、作業続行可能時間を算出する方法が開示されている。この技術では、マークを検出した場合に、残りの個数と、１枚当たりのタクトタイムとを用いて作業続行可能時間を算出している。なお、マークの検出は、テープ本体とは光反射率の異なるマークを用い、反射光を光センサで計測することで行っている。

特表２００１−２０３４９３号公報 特開２００６−１９０８１８号公報 特開平３−８６５５号公報

上述したように特許文献１および２の方法は装置が高価になるという問題がある。また、特許文献３の技術では、リールの数だけ光センサを設ける必要があり、リールの数が増えると、光センサの数が多くなるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高価な装置を用いることなく、部品切れが近い品種を検出し、当該部品の供給を指示する部品供給指示装置を提供することができる。

上記の課題を解決するため、本発明の部品供給指示装置は、稼働時のテープ部品の画像を取得する画像取得部を有する。部品搭載機には、複数のテープ部品が供給され、それぞれのテープ部品には、終端から所定の距離手前の位置に終端予告マークが設けられている。すなわちリールに巻回されたテープ部品が消費され、テープ部品の残量が所定量以下となると終端予告マークが現れるようになっている。終端予告マーク検出部は、画像取得部が取得した画像を解析し、終端予告マークを検出する。品種特定部は、検出された終端予告マークの画像に基づいて、終端予告マークが検出されたテープ部品の品種を特定する。供給指示通知部は、品種特定部が特定したテープ部品の供給指示を外部に通知する。

本発明の効果は、高価な装置を用いることなく、部品切れが近い品種を検出し、当該部品の供給を指示する部品供給指示装置を提供できることである。

第１の実施形態の部品供給指示装置を示すブロック図である。 第２の実施形態の部品供給指示装置を示すブロック図である。 第２の実施形態の部品供給指示装置の撮像部周辺を示す平面図である。 第２の実施形態の部品供給指示装置の動作を示すフローチャートである。 第３の実施形態の部品供給指示装置を示すブロック図である。 第４の実施形態の終端予告マークの一例を示す上面図および断面図である。 第４の実施形態の終端予告マークの別の一例を示す上面図および断面図である。 第４の実施形態の部品供給指示装置を示すブロック図である。 第５の実施形態の終端予告マークの作成規則の一例を示す表である。 第５の実施形態の終端予告マークの具体例を示す平面図である。 第５の実施形態の部品供給指示装置を示すブロック図である。 第６の実施形態の部品供給指示装置を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお各図面の同様の構成要素には同じ番号を付し、説明を省略する場合がある。

（第１の実施形態）
図１は本実施形態の部品供給指示装置を示すブロック図である。部品供給指示装置は、部品搭載機１に部品を供給するテープ部品２の画像を取得する画像取得部３を有する。部品搭載機１には、複数のテープ部品２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・、２ｎ−１、２ｎが供給されている。それぞれのテープ部品２には、終端が近いことを知らせる終端予告マーク４が設けられている。テープ部品２が、例えばリールに巻回されている場合には、終端予告マーク４は、巻回が開始される内側端から所定の距離に配置される。すなわちリールに巻回されたテープ部品２が消費され、テープ部品２の残量が所定量以下となると終端予告マークが現れるようになっている。

画像取得部３は、テープ部品２の画像を所定の時間間隔で取得する。

終端予告マーク検出部５は、画像取得部３が取得した画像を解析し、終端予告マーク４を検出する。

品種特定部６は、検出された終端予告マーク４の画像に基づいて、終端予告マーク４が検出されたテープ部品２の品種を特定する。

供給指示通知部７は、品種特定部６が特定したテープ部品６の供給指示を外部に通知する。

以上の構成とすることにより、高価な装置を用いることなく、部品切れが近い品種を検出し、当該部品の供給を指示することができる。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態の部品供給指示装置２００と部品の供給対象となる部品搭載機１００を示すブロック図である。

部品搭載機１００は、テープ部品３１０を巻回した部品リール３００を回転自在に支持する部品リール台車１１０とリール３００に巻回されたテープ部品３１０を部品搭載機１００に引き込むフィーダ１２０とを有する。テープ部品３１０は、第１の実施形態のテープ部品２と同様に、終端から所定の距離に配置された終端予告マーク３２０を備えている。

部品供給指示装置２００は、撮像部２１０と、制御ユニット２２０と、表示部２３０とを有する。

撮像部２１０は部品リール３００から巻き出され、フィーダ１２０に搬入される間のテープ部品３１０の画像を所定の時間間隔で取得する。この時間間隔は、例えば通常のビデオ撮影と同等で良い。

制御ユニット２２０は、終端予告マーク検出部２２１と、品種／位置対応記憶部２２２と、品種特定部２２３と、供給指示作成部２２４とを有する。

終端予告マーク検出部２２１は、撮像部が撮影したテープ部品３１０の画像を解析し、終端予告マーク３２０を検出する。

品種／位置対応記憶部２２２は、テープ部品３１０の品種と、当該テープ部品３１０の位置との対応を記憶する。これは、例えば、テープ部品３１０を巻回した部品リール３００を部品リール台車１１０に装着した時の情報として入力される。

品種特定部２２３は、終端予告マーク検出部２２１が終端予告マーク３２０を検出した位置と、品種／位置対応記憶部２２２に記憶された品種／位置対応情報とを比較して、終端予告マーク３２０を検出したテープ部品３１０の品種を特定する。

供給指示作成部２２４は、品種特定部２２３が特定した品種および位置のテープ部品３１０についての供給指示を作成する。

表示部２３０は、供給指示作成部２２４が作成した供給指示を表示し、外部に通知する。

図３は、撮像部２１０と、撮像部２１０によって撮影されるテープ部品３１０とその近傍を示す平面図である。複数のテープ部品３１０ａ〜３１０ｉが、それぞれ部品リール３００ａ〜３００ｉに巻回され、フィーダ１２０ａ〜１２０ｉにセットされている。撮像部２１０は、全てのテープ部品３１０の画像を取得できるようになっている。図３では、撮像部２１０を１つとしているが、全画像を取得するために、撮像部が複数となっていても良い。

部品搭載機１００でテープ部品３１０が消費されると、消費の早いテープ部品３１０から順に、終端予告マーク３２０が、撮像部２１０の視野内に入ってくる。図３の例では、テープ部品３１０ａとテープ部品３１０ｇで終端予告マーク３２０が撮像されている。

上記した部品供給指示装置２００の動作のフローチャートを図４に示す。まず、撮像部２１０が、テープ部品３１０の画像を取得し、制御ユニット２２０が、この画像を監視する（Ｓ１）。ここで、終端予告マーク３２０が検出されない場合は（Ｓ２＿Ｎｏ）、Ｓ１に戻り監視を継続する。一方、終端予告マーク３２０を検出したら（Ｓ２＿Ｙｅｓ）、その検出位置に基づいて品種を特定する（Ｓ３）。そして、特定した部品の供給を要請する供給指示を作成し（Ｓ４）。作成した供給指示を外部に通知する（Ｓ５）
以上説明したように、本実施形態によれば、終端予告マークを検出した位置から部品切れが近い品種を特定し、その供給を指示する部品供給指示装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
第２の実施形態の例で、終端予告マーク３２０の検出精度を高く保つためには、撮像部２１０の視野内を通過する位置を安定させることが有効である。また、視野内に存在するテープ部品３１０の面積（長さ）を大きくすることも有効である。図５に、補助棒２４０を用いてこれを実現する構成のブロック図を示す。補助棒２４０を用いる以外の構成は第２の実施形態と同様である。そのため、重複する説明については省略する。

補助棒２４０は、部品リール３００とフィーダ１２０とのあいだに設けられ、テープ部品３１０をフィーダ１２０から離れる方向に迂回させるように、テープ部品３１０を摺止する。このようにすることによって、テープ部品３１０の通過位置が安定し、撮像部２１０の視野内に入るテープ部品３１０の長さを長くすることができる。テープ部品３１０との摩擦を小さくするように、補助棒２４０を低摩擦係数の材料で構成したり、ローラーを組み込んだりしても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、終端予告マークの検出精度を高く保つことができる。

（第４の実施形態）
次に、具体的な終端予告マーク３２０の例について説明する。図６は終端予告マーク３２０一例を示す平面図（ａ）と、（ａ）のＡ−Ａ´における断面図（ｂ）である。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、テープ部品３１０はテープ３１１にエンボス加工で形成されたポケットを３１２に収納された部品３１３と、これらをカバーするカバーテープ３１４とを有している。また図の下側に当たる一方の端部には、長手方向に所定間隔で配列する搬送穴３１５を有している。

終端予告マーク３２０は、カバーテープ３１４との差異が明確になるような反射率や色味を持つように形成する。さらに、新旧のテープ部品を接続するスプライシングテープとも区別がつくようにする。また大きさは、撮像部２１０によって鮮明に撮影することが可能な大きさとする。具体的には、５００万画素クラスのカメラを用いた場合、その大きさは□４．５ｍｍ程度以上であれば、十分に識別が可能である。

１つのテープ部品３１０に配置する終端予告マーク３２０は一つでなくても良い。例えば、終端からの距離に応じて複数設けることができる。図７は、その一例を示す平面図である。同じタイプのマークを用いて、終端から一番遠い位置には１つ（３２０ａ）、次の位置には２つ（３２０ｂ）、一番終端に近い位置には３つ（３２０ｃ）配置している。このようにして、各マークを区別すると、終端予告の程度をクラス分けすることができる。すなわち、部品供給対応の優先順位を適切に設定することができる。

図８はこのような機能を盛り込んだ部品供給指示装置２０２を示すブロック図である。部品供給指示２０２は、第３の実施形態の構成に加えて、マーク種／残量対応記憶部２２５と優先順位設定部２２６とを有している。

マーク種／残量対応記憶部２２５は、図７に例示したようなマークの種類と残量（終端までの距離）の対応関係を記憶している。これを利用して、終端予告マーク３２０を検出すると、優先順位設定部２２６は残量に応じた部品供給の優先順位を設定する。例えば、終端に近い終端予告マーク３２０が検出された品種には高い優先順位を設定し、終端から遠い終端予告マークが検出された品種にはそれよりも低い優先順位を設定する。このようにすると、複数のテープ部品３１０で終端予告マークが検出された場合に、先に部品切れを起こす可能性の高い品種から部品供給を行うように指示することができる。

（第５の実施形態）
第２から第４の実施形態では、終端予告マークを検出した位置で品種を特定していたが、終端予告マーク自体に品種を識別する情報を付与しても良い。これは例えば、単純な幾何図形を用いたパターンを使って行うことができる。なお、この場合、一つ一つのマークが小さくなるため、撮像装置を複数台用いるなどして、撮像部を高解像度にすると良い。図９に識別に用いるパターンの一例を示す。図９の例では、形状を３種、配置を３種、色を３種の組み合わせで識別マークを形成する。組み合わせの具体例を図１０（ａ）〜（ｄ）に示す。このような組み合わせにより、１００種類以上の品種に分類可能となる。

上記のような品種識別情報を保持する終端予告マーク３２１を用いるための、部品供給指示装置２０３の構成例を図１１のブロック図に示す。制御ユニット２２０は、終端予告マーク識別情報記憶部２２７を有する。他の構成は第４の実施形態と同様である。このため繰り返しとなる説明は省略する。

品種特定部２２３は、終端予告マーク３２１を検出すると、得られた画像と終端予告マーク識別情報記憶部２２７に記憶された終端予告マーク識別情報とを比較して、品種を特定する。このようにして、品種特定の精度を高めることができる。

（第６の実施形態）
第４の実施形態では、部品供給の優先順位を終端からの距離に応じて定めるようにしていたが、品種ごとに消費されるスピードが異なる場合には、この方法が最適とはならない場合がある。

そこで、部品が消費されるスピード、すなわち所定時間当たりのテープ部品３１０の送り量を加味して優先順位を定めることで、より適切な部品供給指示を行うことができる。

本実施形態の部品供給指示装置２０４は、第４の実施形態の構成に加えて、送り速度検出部２２８を有している。その他の構成は第４の実施形態と同様なので、繰り返しの説明は省略する。

送り速度検出部２２８は、撮像部２１０で取得した画像の時系列データに基づいて、所定時間内のテープ部品３１０送り速度を検出する。ただし、テープ部品の送り速度は一定とは限らず、連続とも限らない。このため、検出に使用する所定時間の幅は、送り周期に比べて長く設定し、平均値を取るなどとすることができる。

そして、終端予告マーク３２０が複数検出された場合、送り速度が速い品種の部品供給に対して高い優先順位を付与するようにする。

さらに、終端予告マーク３２０が残量情報を含んでいる場合には、残時間＝残量／送り速度、によって部品切れまでの残り時間を推定することができるので、最終的に推定残時間を用いて優先順位を付与し、より適切な供給指示を作成することができる。

上述した第１乃至第６の実施形態の処理をコンピュータに実行させるプログラムおよび該プログラムを格納した記録媒体も本発明の範囲に含む。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、などを用いることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

１ 部品搭載機
２ テープ部品
３ 画像取得部
４ 終端予告マーク
５、２２１ 終端予告マーク検出部
６、２２３ 品種特定部
７ 供給指示通知部
１００ 部品搭載機
１１０ 部品リール台車
１２０ フィーダ
２００ 部品供給指示装置
２１０ 撮像部
２２０ 制御ユニット
２２２ 品種／位置対応記憶部
２２４ 供給指示作成部
２３０ 表示部
３００ リール
３１０ テープ部品
３２０ 終端予告マーク

Claims (9)

1. 部品搭載機に部品を供給する複数のリールのそれぞれに巻回されたテープ部品の画像を取得する画像取得部と、
   前記画像に基づいて前記テープ部品に備えられた終端予告マークを検出する終端予告マーク検出部と、
   前記画像に基づいて前記終端予告マークを検出した前記テープ部品の品種を特定する品種特定部と、
   前記品種特定部の品種特定結果に基づいて前記部品の供給を指示する供給指示を通知する供給指示通知部と、
   前記画像に基づいてそれぞれの前記リールの単位時間内の送り量を検出する送り速度検出部と、
   を有し、
   前記供給指示通知部が、
   前記単位時間内の送り量の大きさに基づいて、前記終端予告マークを検出してから部品切れまでの残時間を推定し、前記残時間に基づいて前記品種の供給の優先順位を設定する
   ことを特徴とする部品供給指示装置。
2. 前記品種特定部が、
   前記終端予告マークを検出した位置に基づいて前記品種を特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の部品供給指示装置。
3. 前記終端予告マークが前記品種ごとに固有の外観を有し、
   前記品種特定部が前記固有の外観に基づいて前記品種を特定する
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか一項に記載の部品供給指示装置。
4. 前記固有の外観が単純な幾何図形の種類と配置と色との組み合わせにより構成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の部品供給指示装置。
5. 前記終端予告マークが終端からの距離が異なる複数個所に配置され、それぞれを区別できる外観であり
   前記供給指示通知部が、
   検出したそれぞれの前記終端予告マークについて、前記残時間を推定する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の部品供給指示装置。
6. 前記画像取得部の撮影範囲に入る前記テープ部品の面積が大きくなり、前記画像取得部の視野内を通過する前記テープ部品の位置を安定させるように、前記リールと前記部品搭載機との間で前記テープ部品を摺止する補助棒を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の部品供給指示装置。
7. 部品搭載機に部品を供給する複数のリールのそれぞれに巻回されたテープ部品の画像を取得し、
   前記画像に基づいて前記テープ部品に備えられた終端予告マークを検出し、
   前記画像に基づいて前記終端予告マークを検出した前記テープ部品の品種を特定し、
   前記画像に基づいて、それぞれの前記リールの単位時間内の送り量を検出し、
   前記単位時間内の送り量の大きさに基づいて、前記終端予告マークを検出してから部品切れまでの残時間を推定し、前記残時間に基づいて前記品種の供給の優先順位を設定し、
   前記優先順位に基づいて前記部品の供給を指示する
   ことを特徴とする部品供給指示方法。
8. 前記終端予告マークを検出した位置に基づいて前記品種を特定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の部品供給指示方法。
9. 部品搭載機に部品を供給する複数のリールのそれぞれに巻回されたテープ部品の画像を取得するステップと、
   前記画像に基づいて前記テープ部品に備えられた終端予告マークを検出するステップと、
   前記画像に基づいて前記終端予告マークを検出した前記テープ部品の品種を特定するステップと、
   前記画像に基づいて、それぞれの前記リールの単位時間内の送り量を検出するステップと、
   前記単位時間内の送り量の大きさに基づいて、前記終端予告マークを検出してから部品切れまでの残時間を推定するステップと、
   前記残時間に基づいて前記品種の供給の優先順位を設定するステップと、
   前記優先順位に基づいて前記部品の供給を指示するステップと
   コンピュータに実行させることを特徴とする部品供給指示プログラム。

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