以下、本発明の実施形態に係る部品実装システムについて図面に基づいて説明する。
[部品実装システムの全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る部品実装システム1の構成を概略的に示す図である。部品実装システム1は、部品実装ライン2Lと、作業計画管理装置3と、生産計画管理装置4と、基板情報管理装置5と、無人搬送車6と、作業者が携帯する携帯端末装置7とを備える。部品実装システム1において、部品実装ライン2Lを構成する各部品実装機2の実装制御装置20、生産計画管理装置4、基板情報管理装置5、無人搬送車6、及び携帯端末装置7は、作業計画管理装置3とデータ通信可能に接続されている。
部品実装ライン2Lは、複数の部品実装機2が連結されて構成されている。部品実装ライン2Lにおいて、複数の部品実装機2の各々は、部品実装機2間において基板を搬送する連結コンベアによって、直線状に並ぶように連結される。図1に示す例では、部品実装ライン2Lにおいて、6台の部品実装機2が連結されている。なお、図1では、1つの部品実装ライン2Lのみを図示しているが、部品実装システム1は、複数の部品実装ライン2Lを備えた構成であってもよい。
<部品実装機の構成>
まず、図2を参照して部品実装機2の構成を説明する。図2は、部品実装機2の構成を示す平面図である。なお、以下では、方向関係についてはXY直交座標軸を用いて説明する。X軸方向の一方向側を「+X側」と称し、X軸方向の一方向側とは反対の他方向側を「-X側」と称する。また、Y軸方向の一方向側を「+Y側」と称し、Y軸方向の一方向側とは反対の他方向側を「-Y側」と称する。
部品実装機2は、基板Pに部品を搭載して部品搭載基板を生産する装置である。なお、部品実装機2による部品の搭載前において基板Pには、半田ペーストのパターンが印刷されている。つまり、部品実装機2は、パターン形成装置により半田ペーストのパターンが印刷された基板Pに部品を搭載する。部品実装機2は、本体フレーム21と、移動フレーム22と、コンベア23と、部品供給部24と、ヘッドユニット25と、第1駆動機構26と、第2駆動機構27と、基板支持装置28とを備える。
本体フレーム21は、部品実装機2を構成する各部が配置される構造体であり、X軸方向及びY軸方向の両方向と直交する方向から見た平面視で略矩形状に形成されている。コンベア23は、X軸方向に延び、本体フレーム21に配置される。コンベア23は、基板PをX軸方向に搬送する。コンベア23上を搬送される基板Pは、所定の作業位置(基板P上に部品が搭載される部品搭載位置)に、基板支持装置28によって位置決めされるようになっている。基板支持装置28は、バックアップピンにより基板Pを支持することにより、当該基板Pを位置決めする。
部品供給部24は、本体フレーム21におけるY軸方向の+Y側及び-Y側の領域部分にそれぞれ、X軸方向に2箇所ずつ合計4箇所に配置される。部品供給部24は、基板Pに搭載される部品を供給するものであり、複数の部品供給装置が並設される。部品供給部24に配置される部品供給装置については後述する。
移動フレーム22は、X軸方向に延び、本体フレーム21に、所定の移動方向(Y軸方向)に移動可能に支持される。この移動フレーム22にヘッドユニット25が搭載されている。ヘッドユニット25は、X軸方向に移動可能となるように、移動フレーム22に搭載される。すなわち、ヘッドユニット25は、移動フレーム22の移動に伴ってY軸方向に移動可能であり、且つ、移動フレーム22に沿ってX軸方向に移動可能である。ヘッドユニット25は、部品供給部24とコンベア23により搬送された基板Pの所定の作業位置とにわたって移動可能とされ、部品供給部24から部品を取り出すとともに、その取り出した部品を基板P上に搭載(実装)する。ヘッドユニット25は、吸着ノズル251を備えている。吸着ノズル251は、部品供給部24により供給された部品を吸着して保持可能な保持具である。吸着ノズル251は、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。つまり、吸着ノズル251に負圧が供給されることで当該吸着ノズル251による部品の吸着保持(部品の取り出し)が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該部品の吸着保持が解除される。
第1駆動機構26は、本体フレーム21の+X側及び-X側の端部に配設される。第1駆動機構26は、移動フレーム22をY軸方向に移動させる機構である。第1駆動機構26は、例えば、駆動モーターと、Y軸方向に延び、駆動モーターに連結されるボールねじ軸と、移動フレーム22に配設されてボールねじ軸と螺合するボールナットと、を含んで構成される。このような構成の第1駆動機構26は、駆動モーターによるボールねじ軸の回転駆動に伴ってボールナットがボールねじ軸に沿って進退することにより、移動フレーム22をY軸方向に移動させる。
第2駆動機構27は、移動フレーム22に配設される。第2駆動機構27は、ヘッドユニット25を移動フレーム22に沿ったX軸方向に移動させる機構である。第2駆動機構27は、第1駆動機構26と同様に、例えば、駆動モーターと、X軸方向に延び、駆動モーターに連結されるボールねじ軸と、ヘッドユニット25に配設されてボールねじ軸と螺合するボールナットと、を含んで構成される。このような構成の第2駆動機構27は、駆動モーターによるボールねじ軸の回転駆動に伴ってボールナットがボールねじ軸に沿って進退することにより、ヘッドユニット25をX軸方向に移動させる。
<部品供給装置について>
部品供給部24に並設される部品供給装置は、部品供給方式の違いにより、テープフィーダー、トレイフィーダー及びスティックフィーダーに大別される。部品実装機2の各部品供給部24には、部品供給方式が同一の1種の部品供給装置が配置されていてもよいし、部品供給方式が異なる2種以上の部品供給装置がそれぞれ配置されていてもよい。
(テープフィーダー)
まず、部品供給装置としてのテープフィーダーは、部品収納部材としてのリールに、部品を所定間隔おきに収納した部品収納テープが巻回され、そのリールから部品収納テープが送出されるように構成されている。テープフィーダーは、一般的に、スプライシングフィーダーと自動ローディングフィーダー(AF)とに大別される。スプライシングフィーダーは、1本のリールが装着されるように構成されており、そのリールからの部品収納テープの送出が完了して部品切れになる前に、当該部品収納テープから後続の部品収納テープへと移行させるために、先行する部品収納テープの末端部と後続の部品収納テープの先端部との間をスプライシングテープ等で貼り付けて両者を接続する。すなわち、スプライシングフィーダーでは、1本のリールからの部品収納テープの送出が完了して部品切れになる前に、スプライシングテープ等で貼り付けるスプライシング作業が行われるので、後続の部品収納テープが巻回されたリールの補給タイミングは、先行の部品収納テープの送出が完了した時点に拘束される。
一方、AFは、複数のリールが装着可能に構成されており、複数のリールのうち、部品供給が先行して行われる部品収納テープ(以下、「先行の部品収納テープ」という)が巻回された先行のリールからの部品収納テープの送出が完了すると、AFに挿入済みの後続する部品収納テープがあればスプライシング作業を行うことなく自動的に、後続する部品収納テープが巻回された後続のリールから部品収納テープが送出される。すなわち、AFにおいて、新たなリールの補給タイミングは、先行の部品収納テープが巻回された先行のリールからの部品収納テープの送出が完了した時点に拘束されることなく、AFに後続する部品収納テープを挿入可能な状態であればいつでも部品補給作業を行うことができるため、スプライシングフィーダーに比べて自由度がある。
本実施形態では、部品供給部24に配置されるテープフィーダーとしては、スプライシングフィーダーとAFとが混在しても構わないが、部品収納部材としてのリールを複数装着可能なAFが、部品供給装置として複数配置されている。この部品供給装置としてのAFからなるテープフィーダーについて、図3及び図4を参照して説明する。図3はAF241の構成を概略的に示す図であり、図4はAF241に装着される部品収納テープ243を示す斜視図である。
部品供給部24においてAF241は、台車242に配置される。AF241は、部品収納テープ243が巻回された複数のリール2420を装着可能である。
AF241の構成を説明するに先立って、図4を参照して部品収納テープ243を説明する。部品収納テープ243は、キャリアテープ2431とカバーテープ2434とからなる。キャリアテープ2431は、部品Eを収納する部品収納部2433が所定の間隔をおいて複数配列されたテープである。また、キャリアテープ2431には、その幅方向一端部に、後述するAF241における第1スプロケット2412A及び第2スプロケット2413Aの歯部と嵌合し、第1スプロケット2412A及び第2スプロケット2413Aにより部品収納テープ243を送出させるための搬送力が伝達される搬送力伝達孔2432が所定の間隔を有して配列されている。カバーテープ2434は、部品収納部2433を覆うようにキャリアテープ2431に貼付されたテープである。
図3に示すように、AF241は、部品供給部24に設けられたフィーダー取付部2417Aに取り付けられている。詳しくは、部品供給部24には、フィーダー取付部2417Aと、リール支持部2419とが設けられている。フィーダー取付部2417Aには、X軸方向に一定間隔で並びかつY軸方向に互いに平行に延びる複数のスロット2417Bと、これらスロット2417Bよりも前側の位置でX軸方向に延びる固定台2417Cとが設けられている。そして、各スロット2417BにAF241がセットされ、各AF241が固定台2417Cに固定されている。これにより、部品供給部24において複数のAF241が台車242に並設されている。
リール支持部2419は、フィーダー取付部2417Aの後方下側に位置しており、リール2420を回転可能に支持する第1リールホルダ2419A及び第2リールホルダ2419Bを、上下方向に互いに離間した状態で支持する。第1リールホルダ2419A及び第2リールホルダ2419Bの各々に支持されるリール2420には、部品収納テープ243が巻回されている。
AF241は、フィーダー本体2411を備えている。AF241は、スロット2417Bにフィーダー本体2411が挿入(セット)された状態で、固定台2417Cに固定されている。フィーダー本体2411には、第1テープ送出部2412を構成する第1スプロケット2412Aと、その第1スプロケット2412Aに対してリール支持部2419から離れるようにY軸方向に離間した、第2テープ送出部2413を構成する第2スプロケット2413Aとが、回転可能に支持されている。第1スプロケット2412A及び第2スプロケット2413Aはそれぞれ、周方向に所定の間隔を有して配列した複数の歯部を備える。第1スプロケット2412A及び第2スプロケット2413Aの歯部は、部品収納テープ243のキャリアテープ2431に形成された搬送力伝達孔2432と嵌合可能である。
第1リールホルダ2419A及び第2リールホルダ2419Bの各々に支持されるリール2420に巻回された部品収納テープ243は、リール支持部2419の上端に配設されたガイドローラー2418にガイドされつつ第1スプロケット2412A及び第2スプロケット2413Aに導かれる。搬送力伝達孔2432が第1スプロケット2412A及び第2スプロケット2413Aの歯部と嵌合された部品収納テープ243は、第1スプロケット2412A及び第2スプロケット2413Aの回転により送出され、部品供給位置P1で部品Eの取り出しが行われる。
AF241は、更に、フィーダー本体2411の後端部に着脱可能に固定されたテープ支持部材2414と、フィーダー本体2411の後部上面に配置された操作入力部2415と、第1、第2テープ検知センサ2416A、2416Bと、を備えている。
テープ支持部材2414は、図3に示すように、フィーダー本体2411の内部において部品収納テープ243が走行するテープ走行通路2414Aの後端部分を、上下の2つの通路(上側通路2414AA、下側通路2414AB)に分けるとともに、上側通路2414AAを通過する部品収納テープ243を下側から支持するものである。詳しくは、テープ走行通路2414Aの後端部分は、その前方から後方に向かって上下方向に広がる形状とされている。テープ支持部材2414は、フィーダー本体2411の後方からテープ走行通路2414A内に挿入され、当該フィーダー本体2411に着脱可能に固定されている。これにより、テープ走行通路2414Aの後端部分が、テープ支持部材2414によって上側通路2414AAと下側通路2414ABとに分けられている。
第1テープ検知センサ2416A及び第2テープ検知センサ2416Bは、テープ走行通路2414Aに臨む状態で設けられており、テープ走行通路2414Aを通過する部品収納テープ243の有無を検出する。より具体的には、第1テープ検知センサ2416Aは、上側通路2414AAと下側通路2414ABとの合流地点よりも前方であってテープ走行通路2414Aに下方から臨む位置に設けられている。一方、第2テープ検知センサ2416Bは、上側通路2414AAに上方から臨む位置に設けられており、これにより、上側通路2414AAにおける部品収納テープ243の有無を検知する。
操作入力部2415は、作業者が必要に応じて部品収納テープ243の送出及び逆送を行うものである。
以上のように構成されるAF241の部品供給動作は、次の通りである。まず準備作業として、作業者は、リール支持部2419の下段の第1リールホルダ2419Aに先行する部品収納テープ243が巻回されたリール2420を取り付ける。この際、作業者は、リール2420に設けられた部品種特定用バーコードBR(記録部、図3参照)をバーコードリーダ8(図7)で読み取る読取操作を行う。部品種特定用バーコードBRは、リール2420に巻回された部品収納テープ243に収納された部品Eの部品種を特定するための補給部品種情報等をコード化して記録されたものである。
作業者は、第1リールホルダ2419Aに取り付けたリール2420に巻回された部品収納テープ243の先端部をフィーダー本体2411の後方から上側通路2414AAに挿入する。これにより、先行する部品収納テープ243の先端部は、第1スプロケット2412Aと嵌合された状態で、テープ支持部材2414により支持される。その後、作業者は、操作入力部2415を操作し、第1スプロケット2412Aを回転させる指示を入力して部品収納テープ243を送出させ、部品供給テープ243の先端部を第2スプロケット2413Aと嵌合させる。
上記の準備作業が終了した状態で、AF241の部品供給動作が開始される。AF241において、第2スプロケット2413Aは回転し、これにより部品収納テープ243を送出する。なお、第1スプロケット2412Aは空転するように構成されており、このとき、第2スプロケット2413Aを回転させるのみで部品収納テープ243を送出することができる。
次に、リール2420から先行する部品収納テープ243が送出されている状態で、作業者は、フィーダー本体2411からテープ支持部材2414を取り外す。テープ支持部材2414が取り外されると、部品収納テープ243がその自重によってテープ走行通路2414A底面部に変位する。これにより、先行する部品収納テープ243の第1スプロケット2412Aとの嵌合が解除される。このとき、部品収納テープテープ243は、第2スプロケット2413Aと嵌合されているので、第1スプロケット2412Aとの嵌合が解除されても、第2スプロケット2413Aの回転により送出され続ける。
次に、リール2420から先行する部品収納テープ243が送出されている状態で、作業者は、テープ支持部材2414をフィーダー本体2411に装着し、先行する部品収納テープ243が巻回されたリール2420を下段の第1リールホルダ2419Aから上段の第2リールホルダ2419Bに移動させる。次に、上段の第2リールホルダ2419Bに支持されたリール2420から先行する部品収納テープ243が送出されている状態で、作業者は、後続する部品収納テープ243が巻回されたリール2420を下段の第1リールホルダ2419Aに取り付け、その部品収納テープ243の先端部をフィーダー本体2411の後方から上側通路2414AAに挿入する。これにより、後続する部品収納テープ243の先端部は、第1スプロケット2412と嵌合された状態で、テープ支持部材2414により支持される。このようにして、リール2420に巻回される先行の部品収納テープ243の部品切れが発生していない状態で、後続の部品収納テープ243が巻回されたリール2420を装着することができる。なお、後続の部品収納テープ243が巻回されたリール2420を装着する際も、先行の部品収納テープ243の場合と同様に、作業者は、リール2420に設けられた部品種特定用バーコードBRをバーコードリーダ8(図7)で読み取る読取操作を行う。
その後、上段の第2リールホルダ2419Bに支持されたリール2420から、先行する部品収納テープ243が全て引き出され、その後端が第2テープ検知センサ2416Bの位置を通過して、先行する部品収納テープ243が無いことが検知されると、下段の第1リールホルダ2419Aに支持されたリール2420からの、後続する部品収納テープ243の送出が自動的に開始される。そして、作業者は、部品切れとなったリール2420を上段の第2リールホルダ2419Bから取り外し、後続する部品収納テープ243が巻回されたリール2420を下段の第1リールホルダ2419Aから上段の第2リールホルダ2419Bに移動させる。このとき、作業者は、部品収納テープ243が巻回された新たなリールを、AF241に対して補給することができる。AF241に対して補給された新たなリールは、作業者によって下段の第1リールホルダ2419Aに取り付けられる。この際にも、作業者は、新たなリールに設けられた部品種特定用バーコードをバーコードリーダ8で読み取る読取操作を行う。ここで、新たなリールの部品補給作業のタイミングは、先行する部品収納テープ243が巻回されたリール2420が部品切れとなる時点に拘束されることはなく、作業計画管理装置3によって特定される。
なお、上段の第2リールホルダ2419Bに支持されたリール2420から先行する部品収納テープ243が送出され、下段の第1リールホルダ2419Aに支持されたリール2420に巻回された後続する部品収納テープ243の先端部が上側通路2414AAに挿入された状態では、新たなリールの装着が不能である。一方、上段の第2リールホルダ2419Bに支持されたリール2420から、先行する部品収納テープ243が全て引き出され、下段の第1リールホルダ2419Aに支持されたリール2420からの、後続する部品収納テープ243の送出が自動的に開始された状態では、新たなリールの装着が可能である。
(トレイフィーダー)
次に、部品供給装置としてのトレイフィーダーについて、図5を参照して説明する。図5は、トレイフィーダー245の構成を概略的に示す図である。部品供給部24には、複数のトレイフィーダー245が並設可能である。トレイフィーダー245は、1つのマガジン2453がカバー体2451内を上下方向に移動可能に構成されている。このマガジン2453には、複数の第1パレット2454と、複数の第2パレット2455と、複数の第3パレット2456とが収容されている。
各第1パレット2454には、複数の部品が保持された少なくとも1つの第1トレイTR1が載置されている。第1トレイTR1に保持される部品は、第1パレット2454ごとに同じ種類の部品である。同様に、各第2パレット2455には、複数の部品が保持された少なくとも1つの第2トレイTR2が載置されている。第2トレイTR2に保持される部品は、第2パレット2455ごとに同じ種類の部品である。但し、第2トレイTR2に保持される部品は、第1トレイTR1に保持される部品とは種類が異なる。また、各第3パレット2456には、複数の部品が保持された少なくとも1つの第3トレイTR3が載置されている。第3トレイTR3に保持される部品は、第3パレット2456ごとに同じ種類の部品である。但し、第3トレイTR3に保持される部品は、第1トレイTR1及び第2トレイTR2の各々に保持される部品とは種類が異なる。
第1パレット2454、第2パレット2455、及び第3パレット2456の各々は、複数の部品が保持されたトレイTR1,TR2,TR3が載置される、部品収納部材としての機能を有する。マガジン2453に収容された第1パレット2454、第2パレット2455、及び第3パレット2456の各々は、部品搭載基板の生産時に、カバー体2451から外方に突出して設けられたテーブル2452に移動され、これによってトレイTR1,TR2,TR3に保持された状態で部品が供給される。
部品搭載基板の生産中において、複数の第1パレット2454のうちの1つの第1パレット2454に載置された第1トレイTR1に保持された部品が部品切れになったとしても、他の第1パレット2454がテーブル2452に移動され、これによって第1トレイTR1に保持された状態で部品が供給される。このとき、作業者は、部品搭載基板の生産中において、部品切れとなった第1パレット2454をカバー体2451から取り出し、新たな第1パレットをトレイフィーダー245に対して補給することができる。同様に、部品搭載基板の生産中において、複数の第2パレット2455のうちの1つの第2パレット2455に載置された第2トレイTR2に保持された部品が部品切れになったとしても、他の第2パレット2455がテーブル2452に移動され、これによって第2トレイTR2に保持された状態で部品が供給される。このとき、作業者は、部品搭載基板の生産中において、部品切れとなった第2パレット2455をカバー体2451から取り出し、新たな第2パレットをトレイフィーダー245に対して補給することができる。また、部品搭載基板の生産中において、複数の第3パレット2456のうちの1つの第3パレット2456に載置された第3トレイTR3に保持された部品が部品切れになったとしても、他の第3パレット2456がテーブル2452に移動され、これによって第3トレイTR3に保持された状態で部品が供給される。このとき、作業者は、部品搭載基板の生産中において、部品切れとなった第3パレット2456をカバー体2451から取り出し、新たな第3パレットをトレイフィーダー245に対して補給することができる。
なお、新たなパレットをトレイフィーダー245に対して補給する際には、作業者は、新たなパレットに設けられた部品種特定用バーコードをバーコードリーダ8で読み取る読取操作を行う。トレイフィーダー245に対する新たなパレットの部品補給作業の計画に関する管理は、作業計画管理装置3によって行われる。
(スティックフィーダー)
次に、部品供給装置としてのスティックフィーダーについて、図6を参照して説明する。図6は、スティックフィーダー246の構成を概略的に示す図である。部品供給部24には、複数のスティックフィーダー246が並設可能である。スティックフィーダー246は、筒状の部品収納部材としてのスティック2469に収納された部品Eを当該スティック2469から押し出しながら供給するように構成されている。スティックフィーダー246は、フレーム本体2461と、このフレーム本体2461の上部に設けられたスティックテーブル2462、第1チャック2463及び第2チャック2464と、部品押し出し機構部2465と、ガイドフレーム2466と、一対のガイドレール2467と、搬送ベルト2468と、を備える。
フレーム本体2461は、上部が開口した中空箱形の形状を有している。スティックテーブル2462は、フレーム本体2461の上部内側に配設されている。スティックテーブル2462上には、複数のスティック2469を積層状態で載置することが可能である。第1チャック2463は、スティックテーブル2462上の複数のスティック2469のうちの最下位以外のスティック2469の前端部を同時に保持することが可能である。同様に、第2チャック2464は、スティックテーブル2462上の複数のスティック2469のうちの最下位以外のスティック2469の後端部を同時に保持することが可能である。
部品押し出し機構部2465は、スティックテーブル2462上の複数のスティック2469のうち、最下位のスティック2469からその前方に部品Eを押し出す。ガイドフレーム2466は、フレーム本体2461の前部に固定され、このガイドフレーム2466に一対のガイドレール2467が支持されている。そして、一対のガイドレール2467の間に搬送ベルト2468が設けられている。部品押し出し機構部2465により前方に押し出された部品Eは、一対のガイドレール2467に沿って、搬送ベルト2468によって搬送される。これにより、スティック2469に収納された部品Eが、部品供給位置に供給される。
部品供給動作に伴い最下位のスティック2469が部品切れとなると、第1及び第2チャック2463,2464が最下位以外のスティック2469を保持する。この状態でスティックテーブル2462がスティック2469の支持を解除する支持解除位置に変位することによって、最下位のスティック2469のみを自重でフレーム本体2461の内底部に落下させるようになっている。なお、部品切れのスティック2469の廃棄後は、スティックテーブル2462がスティック2469の支持位置に復帰し、第1及び第2チャック2463,2464が開放されることにより、スティックテーブル2462上に残りのスティック2469が載置され、次の(最下位の)スティック2469から部品Eの供給が行われる。
部品搭載基板の生産中において、部品切れとなったスティック2469がフレーム本体2461の内底部に落下すると、作業者は、新たなスティックをスティックフィーダー246に対して補給することができる。なお、新たなスティックをスティックフィーダー246に対して補給する際には、作業者は、新たなスティックに設けられた部品種特定用バーコードをバーコードリーダ8で読み取る読取操作を行う。
スティックフィーダー246に対する新たなスティックの部品補給作業の計画に関する管理は、作業計画管理装置3によって行われる。
<部品実装機の制御系について>
部品実装機2の制御系について、図7のブロック図を参照して説明する。部品実装機2は、実装制御装置20を備えている。実装制御装置20は、部品実装機2の部品搭載動作を統括的に制御するとともに、AF241、トレイフィーダー245、及びスティックフィーダー246を含む部品供給装置の動作を制御する装置である。実装制御装置20は、例えば制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)や一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等の記憶装置が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、前記制御プログラムが読み出されることにより、部品実装機1の部品搭載動作及び部品供給装置の動作を制御する。実装制御装置20は、バス20Aを介して接続された、通信部201、記憶部202、表示部203、外部入出力部204、部品搭載動作処理部205、及び部品供給動作処理部206を含む。
通信部201は、部品供給装置及び作業計画管理装置3とデータ通信するためのインターフェースである。部品実装機2の各部品供給部24に配置される部品供給装置は全て、通信部201に接続されている。外部入出力部204は、バーコードリーダ8とデータ通信するためのインターフェースである。
記憶部202は、図8に示す取付情報JH1を記憶する。取付情報JH1は、部品実装機2の各部品供給部24に配置される部品供給装置における部品に関する情報である。取付情報JH1は、実装機種情報J11と、セット位置情報J12と、装置種情報J13と、部品種情報J14と、部品残数情報J15と、部品残数警告値情報J16と、部品残数停止値情報J17とを関連付けた情報である。実装機種情報J11は、部品実装機2を特定するための情報である。セット位置情報J12は、部品供給装置の部品供給部24内での位置を表す情報である。部品供給装置がAF241である場合、セット位置情報J12は、フィーダー取付部2417Aにおけるスロット2417Bの位置で特定される情報である。各スロット2417Bには、互いに異なるスロット番号が割り当てられており、このスロット番号によって各スロット2417Bの位置、すなわちセット位置が特定されるようになっている。装置種情報J13は、部品供給装置の種類(部品供給方式の種類)を表す情報である。
部品種情報J14は、各部品供給装置により供給される部品の部品種を特定するための情報であり、部品を識別する識別情報や部品の名称を表す部品名情報などで示される。部品残数情報J15は、各部品供給装置における部品の合計部品残数を表す情報である。部品残数警告値情報J16は、各部品供給装置において、部品が部品切れとなる前の、前記部品残数情報J15で表される合計部品残数が、警告を報知すべき所定値(部品残数警告値)である旨を表す情報である。部品残数停止値情報J17は、特にスプライシングフィーダーに適用される情報であり、前記部品残数情報J15で表される合計部品残数が、スプライシング作業用にテープの送出を停止すべき所定値(部品残数停止値)である旨を表す情報である。AF241、トレイフィーダー245、及びスティックフィーダー246には、スプライシングフィーダーのように「スプライシング作業用にテープの送出を停止すべき所定値」という概念は存在しない。このため、AF241、トレイフィーダー245、及びスティックフィーダー246における部品残数停止値情報J17は、前記部品残数警告値情報J16と同じとされている。
表示部203は、通信部201によって受信される、後述の作業計画管理装置3から送信される情報などを表示する。部品搭載動作処理部205は、部品実装機2による部品搭載基板の生産において、ヘッドユニット25などの動作を制御する。部品供給動作処理部206は、通信部201を介して各部品供給装置のフィーダー制御部240に制御信号を送信することにより、各部品供給装置の動作を統括的に制御する処理を行う。
なお、図2に示すように、部品実装機2には、作業者による段取り作業が行われる作業領域WAが設定されている。本実施形態では、部品実装機2には、部品実装機2の-Y側に配置された部品供給部24が含まれる作業領域WAと、部品実装機2の+Y側に配置された部品供給部24が含まれる作業領域WAとが設定されている。部品実装機2が複数連結されてなる部品実装ライン2Lにおいては、各部品実装機2の-Y側に位置する作業領域WAがX軸方向に並んで配置されるとともに、各部品実装機2の+Y側に位置する作業領域WAがX軸方向に並んで配置される。以下では、部品実装ライン2Lにおける、各部品実装機2の-Y側に位置する作業領域WAの並びと、各部品実装機2の+Y側に位置する作業領域WAの並びとを、それぞれ「レーン」と称する。
[作業計画管理装置の構成]
作業計画管理装置3は、各部品実装機2に設定された作業領域WA内における、部品搭載基板の生産に応じて作業者が実施すべき段取り作業の計画を管理する装置である。段取り作業としては、部品供給部24に配置された複数の部品供給装置の各々に対して新たな部品収納部材を補給する部品補給作業と、部品補給作業以外の複数の付随作業とが含まれる。部品補給作業としては、AF241に対する新たなリールの補給作業、トレイフィーダー245に対する新たなパレットの補給作業、並びにスティックフィーダー246に対する新たなスティックの補給作業、スプライシングフィーダーに対するスプライシング作業が含まれる。
付随作業としては、例えば、メガリール(結合リール)の作製作業、トレイのベーキング作業、半田ペーストの撹拌作業、吸着ノズルの洗浄作業、吸着ノズルの交換作業、バックアップピンの準備作業、廃材の回収作業などが挙げられる。メガリールの作製作業は、AF241に対して装着可能な、部品収納数の多い部品収納テープが巻回されたリールを作製する作業である。具体的には、部品収納テープが巻回された2本のリールを準備し、一方のリールの部品収納テープと他方のリールの部品収納テープとの先端同士を繋ぎ合わせ、一方のリールに他方のリールの部品収納テープを巻き取ることにより、1本のリール(メガリール)を作製する。トレイのベーキング作業は、トレイフィーダー245に対して装着可能なパレットに載置されるトレイをベーキングする作業である。加熱装置などを用いてトレイをベーキングすることによって、トレイに付着した水分等を除去する。半田ペーストの撹拌作業は、部品搭載前の基板Pに印刷される半田ペーストを準備する作業であり、撹拌機などを用いて半田ペーストを撹拌する作業である。吸着ノズルの洗浄作業は、ヘッドユニット25に備えられる吸着ノズル251に関し、基板品種ごとに、部品の保持に適した吸着ノズル251を洗浄して準備しておく作業である。吸着ノズルの交換作業は、ヘッドユニット25に備えられる吸着ノズル251を交換する作業である。バックアップピンの準備作業は、基板支持装置28に備えられるバックアップピンに関し、基板品種ごとに、基板Pの支持に適したバックアップピンを準備しておく作業である。廃材の回収作業は、ヘッドユニット25による部品取り出し後の廃材(例えば、部品取り出し後の廃テープ、空リール、空トレイ、空スティック等)を回収する作業である。
図9は、作業計画管理装置3の構成を示すブロック図である。作業計画管理装置3は、図1に示すように、各部品実装機2の実装制御装置20、生産計画管理装置4、基板情報管理装置5、無人搬送車6、及び作業者が携帯する携帯端末装置7とデータ通信可能に接続されている。また、作業計画管理装置3は、例えばマイクロコンピュータを含み、図9に示すように、通信部31と、操作部32と、表示部33と、制御部34とを備える。
操作部32は、タッチパネル、テンキー、スタートキー及び設定キー等を備え、作業計画管理装置3に対する作業者の操作や各種の設定を受付ける。表示部33は、後述の制御部34の作業管理部342により生成され、作業進捗判定部343により更新される作業リスト情報を表示する。通信部31は、各部品実装機2の実装制御装置20、生産計画管理装置4、基板情報管理装置5、無人搬送車6、及び携帯端末装置7とのデータ通信を実現させるためのインターフェースである。通信部31は、各部品実装機2の実装制御装置20、生産計画管理装置4、基板情報管理装置5、無人搬送車6、及び携帯端末装置7から送信される情報を取得し、その取得した情報を制御部34に与える。また、通信部31は、作業管理部342により生成され、作業進捗判定部343により更新される作業リスト情報が制御部34から与えられ、その作業リスト情報を各部品実装機2の実装制御装置20、無人搬送車6、及び携帯端末装置7に送信(出力)する。
ここで、作業計画管理装置3とデータ通信可能に接続される生産計画管理装置4及び基板情報管理装置5について説明する。生産計画管理装置4は、各部品実装機2による部品搭載基板の生産計画を管理するための装置である。生産計画管理装置4は、例えばマイクロコンピュータからなる。生産計画管理装置4は、生産計画を立案する作業者の操作によって、部品搭載基板の生産計画に関する生産計画情報を作業計画管理装置3に送信する。図10は、生産計画管理装置4から送信され、作業計画管理装置3に入力される生産計画情報JH2を説明するための図である。生産計画情報JH2は、生産順序情報J21、基板品種情報J22、生産数情報J23、前記部品種情報J14、及びサイクルタイム情報J24が関連付けられた情報である。生産順序情報J21は、部品搭載基板の生産順序を表す情報である。基板品種情報J22は、部品搭載基板の生産に供される基板Pの品種を表す情報である。生産数情報J23は、基板品種ごとの部品搭載基板の生産数を表す情報である。サイクルタイム情報J24は、1枚の部品搭載基板の生産時における部品の搭載に要する時間(秒/枚)を表す情報である。
基板情報管理装置5は、各部品実装機2による部品搭載基板の生産時に参照される基板情報を管理するための装置である。基板情報管理装置5は、例えばマイクロコンピュータからなる。基板情報管理装置5は、作業者の操作によって、基板情報を作業計画管理装置3に送信する。図11は、基板情報管理装置5から送信され、作業計画管理装置3に入力される基板情報JH3を説明するための図である。基板情報JH3は、前記基板品種情報J22、前記セット位置情報J12、前記部品種情報J14、及び部品必要数情報J31が関連付けられた情報である。部品必要数情報J31は、1枚の部品搭載基板の生産に必要な部品の必要数(数/枚)に関する情報である。基板情報JH3は、基板品種情報J22にて表される基板Pの品種が切り換えられる毎に、書き換えられる。
基板情報JH3は、作業計画管理装置3を介して各部品実装機2の実装制御装置20に送信され、各部品実装機2による部品搭載基板の生産時に参照される。具体的には、実装制御装置20の部品搭載動作処理部205は、部品実装機2による部品搭載基板の生産において、基板情報JH3に基づきヘッドユニット25などの動作を制御する。基板情報JH3において、基板品種情報J22にて表される基板品種の生産時に、セット位置情報J12にて表されるセット位置に配置された部品供給装置によって部品が供給されると、ヘッドユニット25は、部品種情報J14にて表される部品を部品供給装置から取り出すように制御される。
作業計画管理装置3の制御部34は、CPU(Central Processing Unit)、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、CPUの作業領域として使用されるRAM(Random Access Memory)等から構成されている。制御部34は、CPUがROMに記憶された制御プログラムを実行することにより通信部31、操作部32及び表示部33を制御するとともに、段取り作業の計画の管理に関する各種情報を生成する。制御部34は、図9に示すように、部品供給監視部341と、作業管理部342と、作業進捗判定部343と、記憶部344とを含む。
図9に加えて図12を参照して、制御部34における部品供給監視部341、作業管理部342、作業進捗判定部343、及び記憶部344を説明する。図12は、作業計画管理装置3の制御動作を説明するための図である。図12は、第1生産期間TW01において第1の基板品種の部品搭載基板が生産され、その後、基板品種が切換えられて、第2生産期間TW02において第2の基板品種の部品搭載基板が生産される例を示している。また、図12では、第1生産期間TW01において、部品実装ライン2Lの各部品実装機2に備えられる複数の部品供給装置のうち、3台のAF241A、241B、241C、2台のトレイフィーダー245A、245B、及び1台のスティックフィーダー246Aから部品を供給し、部品搭載基板を生産する例が示されている。
なお、以下では、部品搭載基板の生産に応じて作業者が実施すべき段取り作業のうち、部品補給作業に注目し、前記付随作業については説明を省略する。部品補給作業としては、AF241A、241B、241Cの各々に対して新たなリールを補給する部品補給作業、トレイフィーダー245A、245Bの各々に対して新たなパレットを補給する部品補給作業、並びにスティックフィーダー246Aに対して新たなスティックを補給する部品補給作業が含まれる。AF241A、241B、241C、トレイフィーダー245A、245B、及びスティックフィーダー246Aを総称するときには、「部品供給装置241、245、246」と称し、リール、パレット及びスティックを総称するときには、「部品収納部材」と称する。
<部品供給監視部について>
まず、部品供給監視部341は、AF241A、241B、241C、トレイフィーダー245A、245B、及びスティックフィーダー246Aの各々に対する部品補給作業の計画の、管理の開始時刻を表す管理開始時刻TSを取得する。部品供給監視部341は、第1生産期間TW01での部品搭載基板の生産を開始する時刻を管理開始時刻TSとして取得してもよいし、管理開始を指令する指令情報が操作部32を介して入力された場合に、その指令情報が入力された時刻を管理開始時刻TSとして取得してもよい。
部品供給監視部341は、管理開始時刻TSを取得すると、当該管理開始時刻TSから部品供給装置241、245、246の各々における部品の供給状況を監視する。部品供給監視部341は、部品補給作業が可能な時間帯を表す補給可能時間帯を、部品供給装置241、245、246ごとに特定する。図12に示す例では、AF241Aに対しては補給可能時間帯TWSAが特定され、AF241Bに対しては補給可能時間帯TWSBが特定され、AF241Cに対しては補給可能時間帯TWSCが特定されている。また、トレイフィーダー245Aに対しては補給可能時間帯TWSDが特定され、トレイフィーダー245Bに対しては補給可能時間帯TWSEが特定されている。更に、スティックフィーダー246Aに対しては補給可能時間帯TWSFが特定されている。
補給可能時間帯TWSA~TWSFの各々における最も早い時刻(以下、「最早時刻」という)は、部品供給装置241、245、246に装着された複数の部品収納部材のうちの、部品供給が先行して行われる先行の部品収納部材が部品切れとなる時刻である。先行の部品収納部材が部品切れとなると、新たな部品収納部材の補給が可能となる。また、補給可能時間帯TWSA~TWSFの各々における最も遅い時刻(以下、「最遅時刻」という)は、部品供給装置241、245、246に装着された複数の部品収納部材の合計部品残数が所定の部品残数警告値に達する時刻である。
部品供給監視部341は、通信部31から制御部34に与えられた情報であって、各部品実装機2の実装制御装置20からの取付情報JH1、生産計画管理装置4からの生産計画情報JH2、及び基板情報管理装置5からの基板情報JH3に基づいて、部品供給装置241、245、246ごとに補給可能時間帯TWSA~TWSFを特定する。
具体的には、部品供給監視部341は、まず、取付情報JH1の部品残数情報J15にて表される合計部品残数から、後続の部品収納部材における部品残数を減算し、先行の部品収納部材における部品残数を求める。更に、部品供給監視部341は、基板情報JH3の部品必要数情報J31にて表される、1枚の部品搭載基板の生産に必要な部品種情報J14で特定される部品ごとの必要数を、生産計画情報JH2のサイクルタイム情報J24にて表される、基板品種情報J22で特定される基板ごとの、1枚の部品搭載基板の生産時における部品の部品搭載時間で除算し、1秒当たりの使用部品数を求める。そして、部品供給監視部341は、先行の部品収納部材における前記部品残数を、1秒当たりの前記使用部品数で除算することにより、補給可能時間帯TWSA~TWSFの各々における最早時刻を求める。一方、部品供給監視部341は、部品残数情報J15にて表される合計部品残数から、部品残数警告値情報J16にて表される部品残数警告値を減算した部品数を、1秒当たりの前記使用部品数で除算することにより、補給可能時間帯TWSA~TWSFの各々における最遅時刻を求める。
ところで、部品残数情報J15にて表される合計部品残数は、ヘッドユニット25にて部品が取り出されるごとに減算される。詳細については後述するが、先行の部品収納部材が部品切れとなり、部品供給装置241、245、246に対して新たな部品収納部材が補給されたときには、その新たな部品収納部材に収納される部品の数(初期設定数)を、ヘッドユニット25にて部品が取り出されるごとに変化する合計部品残数に加算することにより、合計部品残数が更新される。新たな部品収納部材に収納される部品の数(初期設定数)は、制御部34のROM等に、部品種情報J14で特定される部品ごとに記憶されている。なお、使用途中の部品収納部材が新たな部品収納部材として補給された場合には、その部品収納部材に収納されている実際の部品数にて、制御部34のROM等に記憶されている前記初期設定数が書き換えられる。
部品供給監視部341は、部品残数情報J15が更新されることに応じて、所定の周期(例えば30秒周期)で補給可能時間帯TWSA~TWSFの特定結果を更新する。また、部品供給監視部341は、第1の基板品種の第1生産期間TW01における補給可能時間帯TWSA~TWSFを特定するように構成されていてもよいし、第1の基板品種に加えて第2の基板品種以降の生産期間をも考慮して補給可能時間帯TWSA~TWSFを特定するように構成されていてもよい。
<作業管理部について>
次に、作業管理部342は、部品供給監視部341により特定された補給可能時間帯TWSA~TWSFに基づいて、AF241A、241B、241C、トレイフィーダー245A、245B、及びスティックフィーダー246Aの各々に対する部品補給作業の計画を管理する。作業管理部342は、図9に示すように、作業対象特定部3421と作業タイミング特定部3422とを含む。
作業対象特定部3421は、部品供給装置241、245、246において、部品補給作業の対象となる部品補給対象装置を特定する。具体的には、作業対象特定部3421は、まず、補給可能時間帯TWSA~TWSFの各々で重複する重複補給時間帯を認識する。図12に示す例では、作業対象特定部3421は、時系列の早い方から順に、第1重複補給時間帯TWD1、第2重複補給時間帯TWD2、及び第3重複補給時間帯TWD3の、複数の重複補給時間帯を認識している。第1重複補給時間帯TWD1は、AF241Aの補給可能時間帯TWSAと、AF241Bの補給可能時間帯TWSBとで重複する時間帯である。第1重複補給時間帯TWD1の最も早い時刻(最早時刻)は、AF241Bの補給可能時間帯TWSBにおける最早時刻T1に一致し、第1重複補給時間帯TWD1の最も遅い時刻(最遅時刻)は、AF241Aの補給可能時間帯TWSAにおける最遅時刻T2に一致している。
第2重複補給時間帯TWD2は、AF241Cの補給可能時間帯TWSCと、トレイフィーダー245Aの補給可能時間帯TWSDとで重複する時間帯である。第2重複補給時間帯TWD2の最も早い時刻(最早時刻)は、AF241Cの補給可能時間帯TWSCにおける最早時刻T3に一致し、第2重複補給時間帯TWD2の最も遅い時刻(最遅時刻)は、トレイフィーダー245Aの補給可能時間帯TWSDにおける最遅時刻T4に一致している。第3重複補給時間帯TWD3は、トレイフィーダー245Bの補給可能時間帯TWSEと、スティックフィーダー246Aの補給可能時間帯TWSFとで重複する時間帯である。第3重複補給時間帯TWD3の最も早い時刻(最早時刻)は、スティックフィーダー246Aの補給可能時間帯TWSFにおける最早時刻T5に一致し、第3重複補給時間帯TWD3の最も遅い時刻(最遅時刻)は、トレイフィーダー245Bの補給可能時間帯TWSEにおける最遅時刻T6に一致している。
そして、作業対象特定部3421は、各重複補給時間帯TWD1、TWD2、TWD3内で部品補給作業が可能な全ての部品供給装置を、部品補給対象装置として特定する。作業対象特定部3421は、第1~第3重複補給時間帯TWD1、TWD2、TWD3ごとに、部品補給対象装置を特定する。図12に示す例では、作業対象特定部3421は、第1重複補給時間帯TWD1内で部品補給作業が可能な部品補給対象装置として、AF241A、241Bを特定する。また、作業対象特定部3421は、第2重複補給時間帯TWD2内で部品補給作業が可能な部品補給対象装置として、AF241C、トレイフィーダー245Aを特定する。また、作業対象特定部3421は、第3重複補給時間帯TWD3内で部品補給作業が可能な部品補給対象装置として、トレイフィーダー245B、スティックフィーダー246Aを特定する。
このように、作業対象特定部3421は、各重複補給時間帯TWD1、TWD2、TWD3内で部品補給作業が可能な全ての部品供給装置を、部品補給対象装置として特定する。これにより、各重複補給時間帯TWD1、TWD2、TWD3内で部品収納部材を補給可能な部品供給装置241、245、246に対しては、作業者による部品補給作業をまとめて行う、「まとめ補給」が可能となる。このため、部品供給装置241、245、246が付設された各部品実装機2のもとに作業者が行く頻度を低減することができ、作業者による部品補給作業の負荷を軽減することができる。
更に、作業対象特定部3421は、部品実装ライン2Lの各部品実装機2に設定された作業領域WAのうち、作業者による段取り作業(部品補給作業)の作業対象となる作業対象領域を特定する。作業対象特定部3421は、前記部品補給対象装置が配置される作業領域WAを、前記作業対象領域として特定する。より詳しく説明すると、作業対象特定部3421は、取付情報JH1に基づいて、部品補給対象装置を表す装置種情報J13と関連付けられたセット位置情報J12を認識し、当該セット位置情報J12にて表されるセット位置が含まれる作業領域WAを、作業対象領域として特定する。
なお、上記のように、部品供給監視部341による補給可能時間帯TWSA~TWSFの特定結果が所定の周期で更新されると、作業対象特定部3421は、作業対象領域の特定結果を更新する。また、部品供給監視部341と同様に、作業対象特定部3421は、第1の基板品種の第1生産期間TW01における作業対象領域を特定するように構成されていてもよいし、第1の基板品種に加えて第2の基板品種以降の生産期間をも考慮して作業対象領域を特定するように構成されていてもよい。
次に、作業タイミング特定部3422は、作業対象特定部3421により特定された作業対象領域内のセット位置に配置された部品供給装置241、245、246に対して同一の、部品補給作業の補給作業タイミングを、第1~第3重複補給時間帯TWD1、TWD2、TWD3ごとに特定する。図12に示す例では、作業タイミング特定部3422は、AF241A、241Bに対して同一の、第1重複補給時間帯TWD1内での部品補給作業のタイミングとして、第1補給作業タイミングTH1を特定する。また、作業タイミング特定部3422は、AF241C、トレイフィーダー245Aに対して同一の、第2重複補給時間帯TWD2内での部品補給作業のタイミングとして、第2補給作業タイミングTH2を特定する。また、作業タイミング特定部3422は、トレイフィーダー245B、スティックフィーダー246Aに対して同一の、第3重複補給時間帯TWD3内での部品補給作業のタイミングとして、第3補給作業タイミングTH3を特定する。
作業タイミング特定部3422は、第1重複補給時間帯TWD1内での第1補給作業タイミングTH1として、第1重複補給時間帯TWD1の最早時刻T1を特定することが望ましい。第1重複補給時間帯TWD1の最早時刻T1は、当該第1重複補給時間帯TWD1内で最も早い時刻である。このような、第1重複補給時間帯TWD1内で最も早い時刻となる最早時刻T1を、第1補給作業タイミングTH1とすることによって、作業者は、時間的な余裕がある状態で、AF241A、241Bに対する部品補給作業(段取り作業)を、まとめて行うことができる。
同様に、作業タイミング特定部3422は、第2重複補給時間帯TWD2内での第2補給タイミングTH2として第2重複補給時間帯TWD2の最早時刻T3を特定し、第3重複補給時間帯TWD3内での第3補給タイミングTH3として第3重複補給時間帯TWD3の最早時刻T5を特定することが望ましい。
(作業管理部の変形例)
また、作業対象特定部3421は、第1生産期間TW01を、所定の特定時間を時間間隔とする複数の特定期間TW11、TW12、TW13に区画するように構成されていてもよい。各特定期間TW11、TW12、TW13の時間間隔を規定する前記特定時間は、操作部32を介して作業者により入力され、例えば30分間などの任意の時間に設定される。以下では、時系列の順序で早い方から順に、第1特定期間TW11、第2特定期間TW12、第3特定期間TW13と称する。第1~第3特定期間TW11、TW12、TW13の各々における時間間隔は、一定に設定される。
作業対象特定部3421は、部品供給装置241、245、246の各々に対応した補給可能時間帯TWSA~TWSFで重複する第1~第3重複補給時間帯TWD1~TWD3を認識する。更に、作業対象特定部3421は、第1~第3特定期間TW11、TW12、TW13の各々において、第1~第3重複補給時間帯TWD1~TWD3のいずれかの時間帯の最早時刻が含まれるか否かを判断する。図12に示す例では、第1特定期間TW11に第1重複補給時間帯TWD1の最早時刻が含まれ、第2特定期間TW12に第2重複補給時間帯TWD2の最早時刻が含まれ、第3特定期間TW13に第3重複補給時間帯TWD3の最早時刻が含まれている。
この場合、作業対象特定部3421は、第1重複補給時間帯TWD1内において、当該第1重複補給時間帯TWD1の最早時刻と、第1特定期間TW11の最も遅い時刻(最遅時刻)との間の時間帯で部品補給作業が可能な部品補給対象装置として、AF241A、241Bを特定する。また、作業対象特定部3421は、第2重複補給時間帯TWD2内において、当該第2重複補給時間帯TWD2の最早時刻と、第2特定期間TW12の最も遅い時刻(最遅時刻)との間の時間帯で部品補給作業が可能な部品補給対象装置として、AF241C、トレイフィーダー245Aを特定する。また、作業対象特定部3421は、第3重複補給時間帯TWD3内において、当該第3重複補給時間帯TWD3の最早時刻と、第3特定期間TW13の最も遅い時刻(最遅時刻)との間の時間帯で部品補給作業が可能な部品補給対象装置として、トレイフィーダー245B、スティックフィーダー246Aを特定する。
作業タイミング特定部3422は、第1重複補給時間帯TWD1内において、当該第1重複補給時間帯TWD1の最早時刻と、第1特定期間TW11の最遅時刻との間の時間帯内で、AF241A、241Bに対して同一の第1補給作業タイミングTH1を特定する。また、作業タイミング特定部3422は、第2重複補給時間帯TWD2内において、当該第2重複補給時間帯TWD2の最早時刻と、第2特定期間TW12の最遅時刻との間の時間帯内で、AF241C、トレイフィーダー245Aに対して同一の第2補給作業タイミングTH2を特定する。また、作業タイミング特定部3422は、第3重複補給時間帯TWD3内において、当該第3重複補給時間帯TWD3の最早時刻と、第3特定期間TW13の最遅時刻との間の時間帯内で、トレイフィーダー245B、スティックフィーダー246Aに対して同一の第3補給作業タイミングTH3を特定する。
(作業管理部により生成される作業リスト情報について)
作業管理部342の作業対象特定部3421は、作業対象領域の特定結果を表す情報として、図13に示す第1作業リスト情報JH4を生成する。第1作業リスト情報JH4は、作業対象領域を、当該作業対象領域内で実施される段取り作業(部品補給作業)と関連付けてリスト化した情報である。本実施形態では、第1作業リスト情報JH4は、後述の作業進捗判定部343による段取り作業(部品補給作業)の進捗状況の判定結果を表す作業進捗状況情報が付加された情報である。更に、第1作業リスト情報JH4においては、作業対象領域が、後述の無人搬送車6の移動経路の上流から下流に向かって順番に並べられてリスト化されている。
第1作業リスト情報JH4は、図13に示すように、移動経路番号情報J41、作業対象領域番号情報J42、部品実装ライン名情報J43、レーン名情報J44、前記実装機種情報J11、前記セット位置情報J12、前記装置種情報J13、前記部品種情報J14、前記部品残数情報J31、補給可能時間情報J45、警告時間情報J46、停止時間情報J47、生産可能時間情報J48、作業進捗状況情報J49、作業標準時間情報J50、及び滞在許容時間情報J51が関連付けられた情報である。
第1作業リスト情報JH4を構成する各情報について、図13に加えて図14を参照して説明する。図14は、後述の無人搬送車6の移動制御部63により実行される、第1作業リスト情報JH4に基づく誘導移動処理を説明するための図である。
なお、図14では、部品実装ライン2Lの各部品実装機2が、後述の無人搬送車6の移動経路6Rの上流から下流に向かって順番に、第1部品実装機2A、第2部品実装機2B、第3部品実装機2C、第4部品実装機2D、第5部品実装機2E、第6部品実装機2Fと示されている。また、第1部品実装機2Aに設定された作業領域が第1作業領域WA1と示されており、同様に、第2部品実装機2Bの作業領域が第2作業領域WA2、第3部品実装機2Cの作業領域が第3作業領域WA3、第4部品実装機2Dの作業領域が第4作業領域WA4、第5部品実装機2Eの作業領域が第5作業領域WA5、第6部品実装機2Fの作業領域が第6作業領域WA6と示されている。
更に、図14に示す例では、作業対象特定部3421は、第1~第6作業領域WA1~WA6のうち、第1作業領域WA1、第3作業領域WA3、第4作業領域WA4、及び第6作業領域WA6を、作業対象領域として特定している。第1作業領域WA1には、複数のAF241とスプライシングフィーダーSPFとが混在して配置され、これらのうちの2台のAF241AとスプライシングフィーダーSPFとが部品補給対象装置として特定され、これにより第1作業領域WA1が作業対象領域とされている。第3作業領域WA3には、複数のAF241が配置され、これらのうちの5台のAF241Aが部品補給対象装置として特定され、これにより第3作業領域WA3が作業対象領域とされている。第4作業領域WA4には、複数のトレイフィーダー245が配置され、これらのうちの2台のトレイフィーダー245Aが部品補給対象装置として特定され、これにより第4作業領域WA4が作業対象領域とされている。第6作業領域WA6には、複数のスティックフィーダー246が配置され、これらのうちの2台のスティックフィーダー246Aが部品補給対象装置として特定され、これにより第6作業領域WA6が作業対象領域とされている。
移動経路番号情報J41は、後述の無人搬送車6の移動経路6Rの位置を特定するための情報である。作業対象領域番号情報J42は、作業対象特定部3421により特定された各作業対象領域(第1作業領域WA1、第3作業領域WA3、第4作業領域WA4、第6作業領域WA6)を識別するための情報である。部品実装ライン名情報J43は、部品実装ライン2Lを特定するための情報である。レーン名情報J44は、作業対象領域番号情報J42にて表される作業対象領域が、各部品実装機2A~2Fの-Y側及び+Y側の何れに位置する作業領域の並び(レーン)に属するかを表す情報である。
補給可能時間情報J45は、作業対象領域番号情報J42にて表される各作業対象領域において、セット位置情報J12にて表されるセット位置に配置される部品補給対象装置に対し、部品補給作業が可能となるまでの時間を表す情報である。
警告時間情報J46は、セット位置情報J12にて表されるセット位置に配置される部品補給対象装置(AF241A、トレイフィーダー(TF)245A、スティックフィーダー(SF)246A、スプライシングフィーダーSPF)において、部品残数情報J15にて表される合計部品残数が部品残数警告値に達するまでの時間を表す情報である。停止時間情報J47は、セット位置情報J12にて表されるセット位置に配置される部品補給対象装置において、部品残数情報J15にて表される合計部品残数が部品残数停止値に達するまでの時間を表す情報である。部品補給対象装置としてのAF241A、トレイフィーダー(TF)245A、及びスティックフィーダー(SF)246Aにおいて、例えば前記部品残数停止値がゼロ(0)に設定された場合、停止時間情報J47は部品残数情報J15にて表される合計部品残数がゼロ(0)に達するまでの時間を表す情報となる。部品補給対象装置としてのスプライシングフィーダーSPFにおいて、例えば前記部品残数停止値がスプライシング作業用にテープの送出を停止すべき所定値に設定された場合、停止時間情報J47は部品残数情報J15にて表される合計部品残数が前記所定値に達するまでの時間を表す情報となる。生産可能時間情報J48は、セット位置情報J12にて表されるセット位置に配置される部品補給対象装置(AF241A、トレイフィーダー(TF)245A、スティックフィーダー(SF)246A、スプライシングフィーダーSPF)において、部品搭載基板の生産に応じた部品供給の継続が可能な時間を表す情報である。
警告時間情報J46、停止時間情報J47及び生産可能時間情報J48の各々は、部品補給対象装置に対する部品補給作業(段取り作業)の作業開始の制限時刻を規定する情報でもある。部品補給対象装置に対する部品補給作業(段取り作業)には、作業開始の制限時刻が設定されている。作業開始の制限時刻としては、部品残数情報J15にて表される合計部品残数が部品残数警告値に達する時刻、部品残数情報J15にて表される合計部品残数が部品残数停止値に達する時刻、並びに、部品補給対象装置による部品供給の継続が不能となる時刻、などが挙げられる。つまり、制限時刻に達するまでに部品補給対象装置に対する部品補給作業を開始しないと、部品補給対象装置による部品供給停止の可能性が高まり、部品搭載基板の生産に影響を及ぼす。
作業進捗状況情報J49は、後述の作業進捗判定部343による段取り作業(部品補給作業)の進捗状況の判定結果を表す情報である。作業標準時間情報J50は、部品補給対象装置に対する部品補給作業(段取り作業)の作業開始から作業終了までに要する作業標準時間を表す情報である。作業標準時間情報J50にて表される作業標準時間は、部品補給作業(段取り作業)の作業種ごとに設定されている。例えば、AF241Aに対して新たなリールを補給する部品補給作業の作業標準時間は「30秒」に設定され、トレイフィーダー245Aに対して新たなパレットを補給する部品補給作業の作業標準時間は「50秒」に設定され、スティックフィーダー246Aに対して新たなスティックを補給する部品補給作業の作業標準時間は「45秒」に設定されている。また、スプライシングフィーダーSPFに対するスプライシング作業の作業標準時間は、例えば「90秒」に設定されている。なお、作業標準時間情報J50にて表される作業標準時間は、作業者OPの各部品補給作業(段取り作業)に対する作業能力に応じて重み付け係数が付されたものであってもよい。
滞在許容時間情報J51は、作業対象領域番号情報J42にて表される各作業対象領域(第1作業領域WA1、第3作業領域WA3、第4作業領域WA4、第6作業領域WA6)での、後述の無人搬送車6の滞在が許容される滞在許容時間を表す情報である。滞在許容時間情報J51にて表される滞在許容時間は、各作業対象領域での部品補給作業(段取り作業)の作業種ごとの作業数と、作業標準時間情報J50にて表される作業標準時間とに基づいて、算出することができる。具体的には、滞在許容時間は、作業対象領域ごとに算出されるものであり、部品補給作業の作業数と作業標準時間との乗算値の、作業種ごとの合計値で表される。
<作業進捗判定部について>
次に、作業進捗判定部343は、作業対象特定部3421により特定された作業対象領域の各々で実施される全ての段取り作業(部品補給作業)の進捗状況をリアルタイムに監視し、当該進捗状況が作業開始、作業終了、及び作業未実施の何れの状況であるかを判定する。作業進捗判定部343による段取り作業(部品補給作業)の進捗状況の判定結果を表す作業進捗状況情報J49は、前述したように、第1作業リスト情報JH4に付加される。
作業進捗判定部343は、作業者OPによる作業対象領域での段取り作業(部品補給作業)が未実施である場合、当該段取り作業の進捗状況を「作業未実施」と判定し、その判定結果を表す作業進捗状況情報J49を第1作業リスト情報JH4に付加する。図13及び図14に示す例では、作業進捗判定部343は、作業対象領域番号情報J42にて表される作業対象領域(第3作業領域WA3、第4作業領域WA4、第6作業領域WA6)での段取り作業(部品補給作業)が「作業未実施」であると判定している。そして、作業進捗判定部343は、これらの作業対象領域に対応した作業進捗状況情報J49を、「未実施」としている。
作業対象領域番号情報J42にて表される作業対象領域において、作業者OPによるバーコードリーダ8を用いた部品種特定用バーコードの読取操作が行われると、当該作業対象領域が設定された部品実装機2の実装制御装置20に、外部入出力部204を介して補給部品種情報JH01(図14)が入力される。補給部品種情報JH01が入力された実装制御装置20は、通信部201を介して当該補給部品種情報JH01を作業計画管理装置3へ送信する。作業計画管理装置3では、実装制御装置20から送信された補給部品種情報JH01を通信部31が受信すると、作業進捗判定部344は、第1作業リスト情報JH4に基づき部品補給作業の進捗状況が「作業未実施」から「作業開始」へ移行したと判定する。
より詳しく説明すると、作業進捗判定部344は、補給部品種情報JH01が入力されると、当該補給部品種情報JH01の部品種と同種の部品を表す部品種情報J13と関連付けられたセット位置情報J12を抽出する。そして、作業進捗判定部344は、抽出したセット位置情報J12にて表されるセット位置に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業の進捗状況が、「作業未実施」から「作業開始」へ移行したと判定し、その判定結果を表す作業進捗状況情報J49を第1作業リスト情報JH4に付加する。図13及び図14に示す例では、作業進捗判定部343は、作業対象領域番号情報J42にて表される作業対象領域である第1作業領域WA1において、セット位置情報J12にて表されるセット位置「S13」に配置されたスプライシングフィーダーSPFに対するスプライシング作業の進捗状況が、「作業未実施」から「作業開始」へ移行したと判定している。そして、作業進捗判定部343は、セット位置情報J12のセット位置「S13」に対応した作業進捗状況情報J49を、「作業開始」としている。
作業者OPによるバーコードリーダ8を用いた部品種特定用バーコードの読取操作が行われた後に、部品補給対象装置から補給検知情報JH02(図14)が出力されると、フィーダー制御部240から実装制御装置20へ補給検知情報JH02が送信される。補給検知情報JH02は、部品補給対象装置に対する部品補給作業が終了したことを表す情報である。例えば、部品補給対象装置がAF241Aである場合、第1テープ検知センサ2416Aが部品収納テープを検知したときに当該第1テープ検知センサ2416Aから出力される検知情報が、AF241Aに対する部品補給作業が終了したことを表す補給検知情報JH02となる。
補給検知情報JH02が入力された実装制御装置20は、通信部201を介して当該補給検知情報JH02を作業計画管理装置3へ送信する。作業計画管理装置3では、実装制御装置20から送信された補給検知情報JH02を通信部31が受信すると、作業進捗判定部344は、第1作業リスト情報JH4に基づき部品補給作業の進捗状況が「作業開始」から「作業終了」へ移行したと判定する。
より詳しく説明すると、作業進捗判定部344は、補給検知情報JH02が入力されると、当該補給検知情報JH02を出力した部品補給対象装置が配置されたセット位置を表すセット位置情報J12を抽出する。そして、作業進捗判定部344は、抽出したセット位置情報J12にて表されるセット位置に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業の進捗状況が、「作業開始」から「作業終了」へ移行したと判定し、その判定結果を表す作業進捗状況情報J49を第1作業リスト情報JH4に付加する。図13及び図14に示す例では、作業進捗判定部343は、作業対象領域番号情報J42にて表される作業対象領域である第1作業領域WA1において、セット位置情報J12にて表されるセット位置「S11」、「S12」に配置されたAF241Aに対する部品補給作業の進捗状況が、「作業開始」から「作業終了」へ移行したと判定している。そして、作業進捗判定部343は、セット位置情報J12のセット位置「S11」、「S12」に対応した作業進捗状況情報J49を、「作業終了」としている。
作業対象特定部3421により生成され、作業進捗判定部343によりリアルタイムに更新される作業進捗状況情報J49が付加された第1作業リスト情報JH4は、作業計画管理装置3の記憶部344に記憶されるとともに表示部33に表示される。更には、第1作業リスト情報JH4は、通信部31を介して各部品実装機2の実装制御装置20、後述の無人搬送車6、及び携帯端末装置7に送信される。作業計画管理装置3の記憶部344は、作業対象特定部3421が所定の周期で作業対象領域の特定結果を更新することに応じて更新された第1作業リスト情報JH4を記憶する。各部品実装機2の実装制御装置20に第1作業リスト情報JH4が入力されると、実装制御装置20の表示部203には当該第1作業リスト情報JH4が表示される。また、作業者OPが携帯する携帯端末装置7に第1作業リスト情報JH4が入力されると、携帯端末装置7には当該第1作業リスト情報JH4が表示される。また、無人搬送車6に第1作業リスト情報JH4が入力されると、当該第1作業リスト情報JH4に基づき無人搬送車6の移動動作が制御される。
[無人搬送車の構成]
無人搬送車6は、図14に示すように、部品実装ライン2Lの各部品実装機2に設定された作業領域WAを通る所定の移動経路6Rに沿って、自動的に移動可能な搬送車である。無人搬送車6は、段取り作業用の物品Gを収容する荷台部62を有する車体部61と、移動制御部63と、報知部64とを含んで構成される。
荷台部62に収容される段取り作業用の物品Gとしては、部品補給作業に必要な新たな部品収納部材(リール、パレット、スティック)や部品補給作業後に回収された回収物、並びに、部品補給作業以外の付随作業に必要な付随作業用の物品などが含まれる。
移動制御部63は、第1作業リスト情報JH4に基づいて、作業者OPを誘導するように車体部61を、作業対象領域番号情報J42にて表される作業対象領域に順次移動させて停車させる誘導移動処理を実行する。図13及び図14に示す例では、移動制御部63の誘導移動処理によって、無人搬送車6は、段取り作業用の物品Gを荷台部62に収容した状態で、作業者OPを誘導するように、作業対象領域番号情報J42にて表される作業対象領域となる第1作業領域WA1、第3作業領域WA3、第4作業領域WA4、及び第6作業領域WA6に順次移動して停車する。これにより、作業者OPは、無人搬送車6を目印として移動経路6Rに沿って移動し、無人搬送車6が停車した位置の作業対象領域において段取り作業(部品補給作業)を実施することができる。各作業対象領域において段取り作業を実施するに際しては、作業者OPは、実装制御装置20の表示部203、又は携帯端末装置7に表示された第1作業リスト情報JH4に基づいて、当該作業対象領域での段取り作業の内容を把握することができる。作業者OPは、無人搬送車6を目印として移動し、段取り作業の対象となる部品実装機2を容易に把握することができ、更には第1作業リスト情報JH4に基づき段取り作業の内容を把握することができるのであるから、作業者OPによる段取り作業の効率化を図ることが可能となる。
本実施形態では、移動制御部63は、第1作業リスト情報JH4に付加された作業進捗判定部343による段取り作業の進捗状況に関する判定結果を表す作業進捗状況情報J49に基づいて、前記誘導移動処理を実行する。これにより、移動制御部63は、作業進捗判定部343により判定された作業開始、作業終了、作業未実施の、段取り作業のリアルタイムな進捗状況に基づいて、無人搬送車6の作業対象領域に対する移動を制御することができる。
<作業進捗状況情報に基づく誘導移動処理の第1具体例>
移動制御部63は、作業進捗状況情報J49にて表される作業進捗状況が「作業未実施」の段取り作業(部品補給作業)が存在する作業対象領域に車体部61が停車している状態において、当該作業対象領域での全ての段取り作業の進捗状況が「作業終了」となったとき、次の移動先となる作業対象領域に向けて車体部61を移動させて停車させる構成であってもよい。或いは、移動制御部63は、車体部61が停車中の作業対象領域において、1つの段取り作業以外の進捗状況が「作業終了」となり、且つ前記1つの段取り作業の進捗状況が「作業開始」となったときに、次の移動先となる作業対象領域に向けて車体部61を移動させて停車させる構成であってもよい。
図13及び図14に示す例では、無人搬送車6は、第1作業領域WA1に停車している状態において、当該第1作業領域WA1の各セット位置「S11」、「S12」、「S13」に配置された部品補給対象装置の全てに対する部品補給作業が「作業終了」となったときに、次の移動先となる第3作業領域WA3へ移動して停車する。或いは、無人搬送車6は、第1作業領域WA1に停車している状態において、セット位置「S11」、「S12」に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業が「作業終了」となり、且つ、セット位置「S13」に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業が「作業開始」となったときに、次の移動先となる第3作業領域WA3へ移動して停車する。作業者OPは、第3作業領域WA3での作業内容を、実装制御装置20の表示部203、又は携帯端末装置7に表示された第1作業リスト情報JH4に基づき把握することができる。このような誘導移動処理が移動制御部63によって実行されると、作業者OPは、無人搬送車6が停車している作業対象領域内で実施すべき全ての段取り作業を終了させた上で、無人搬送車6を目印として次の作業対象領域に移動することができる。これにより、作業未実施の状態のままの段取り作業が残存して累積されることを可及的に抑止することができる。
<作業進捗状況情報に基づく誘導移動処理の第2具体例>
前述したように、第1作業リスト情報JH4には、作業標準時間情報J50と関連付けられた滞在許容時間情報J51が含まれている。移動制御部63は、作業進捗状況情報J49にて表される作業進捗状況が「作業未実施」の段取り作業(部品補給作業)が存在する作業対象領域に車体部61が停車している状態において、滞在許容時間情報J51にて表される滞在許容時間が経過したときに、次の移動先となる作業対象領域に向けて車体部61を移動させて停車させる構成であってもよい。
図13及び図14に示す例では、無人搬送車6は、第1作業領域WA1に停車している状態において、滞在許容時間情報J51にて表される、第1作業領域WA1に対応した滞在許容時間「SP1」が経過したときに、次の移動先となる第3作業領域WA3へ移動して停車する。作業者OPは、第3作業領域WA3での作業内容を、実装制御装置20の表示部203、又は携帯端末装置7に表示された第1作業リスト情報JH4に基づき把握することができる。このような誘導移動処理が移動制御部63によって実行されると、無人搬送車6は、段取り作業ごとに個別に設定された作業標準時間に基づく滞在許容時間の経過を基準として、作業対象領域に順次移動して停車する。これにより、作業者OPは、無人搬送車6が停車している滞在許容時間を、作業対象領域内での全ての段取り作業を終了させるために要する全作業時間の目安とし、段取り作業を実施することができる。このため、作業者OPは、無人搬送車6の移動、停車の周期を作業周期として、各作業対象領域での段取り作業を実施することができる。
また、無人搬送車6の報知部64は、車体部61の停車時間が滞在許容時間情報J51にて表される滞在許容時間に達するまでの残り時間を計時し、前記残り時間が所定の閾値に達したときに、その旨を報知する。これにより、作業者OPは、報知部64による報知を目安として、各作業対象領域での段取り作業を実施することができる。
<作業進捗状況情報に基づく誘導移動処理の第3具体例>
前述したように、第1作業リスト情報JH4には、部品補給対象装置に対する部品補給作業(段取り作業)の作業開始の制限時刻を規定する情報として、警告時間情報J46、停止時間情報J47及び生産可能時間情報J48が含まれている。作業進捗判定部343は、前記制限時刻に基づき作業開始を優先させるべき段取り作業となる優先作業の存在を認識すると、作業進捗状況情報J49を更新する。図15は、作業進捗判定部343が優先作業の存在を認識した場合に更新された第2作業リスト情報JH4Aを説明するための図である。図15に示す例では、第1作業領域WA1内の全ての部品補給作業の進捗状況が「作業終了」とされ、第3作業領域WA3におけるセット位置「S31」、「S32」に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業の進捗状況が「作業終了」とされている。そして、第6作業領域WA6におけるセット位置「S62」に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業が、警告時間情報J46、停止時間情報J47及び生産可能時間情報J48にて表される前記制限時刻が迫っている優先作業として示されている。
作業進捗判定部343は、セット位置「S62」に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業が優先作業であると認識すると、部品補給作業の進捗状況が「作業終了」とされたセット位置「S32」以降の、セット位置「S62」に至るまでの各セット位置「S33」、「S34」、「S35」、「S41」、「S42」、「S61」に対応した部品補給作業の進捗状況を、「スキップ」状態とする。作業進捗判定部343によって作業進捗状況情報J49が「スキップ」状態とされた部品補給作業は、優先作業の実施を優先させるために、実施が先送りされた段取り作業となる。
作業進捗判定部343が優先作業の存在を認識し、作業進捗状況情報J49が更新された第2作業リスト情報JH4Aは、通信部31を介して各部品実装機2の実装制御装置20、無人搬送車6、及び携帯端末装置7に送信される。各部品実装機2の実装制御装置20に第2作業リスト情報JH4Aが入力されると、実装制御装置20の表示部203には当該第2作業リスト情報JH4Aが表示される。また、作業者OPが携帯する携帯端末装置7に第2作業リスト情報JH4Aが入力されると、携帯端末装置7には当該第2作業リスト情報JH4Aが表示される。また、無人搬送車6に第2作業リスト情報JH4Aが入力されると、当該第2作業リスト情報JH4Aに基づき無人搬送車6の移動動作が制御される。
図16は、移動制御部63により実行される、第2作業リスト情報JH4Aに基づく誘導移動処理を説明するための図である。移動制御部63は、警告時間情報J46、停止時間情報J47及び生産可能時間情報J48にて表される前記制限時刻に基づき優先作業の存在を認識すると、車体部61が停車中の作業対象領域における段取り作業の進捗状況に関わらず、前記優先作業に対応した作業対象領域に向けて車体部61を移動させて停車させる。
図15及び図16に示す例では、移動制御部63によって第6作業領域WA6のセット位置「S62」に優先作業の存在が認識されると、無人搬送車6は、第3作業領域WA3に停車している状態において、当該第3作業領域WA3における段取り作業の進捗状況に関わらず、第4作業領域WA4を通過して、優先作業に対応した第6作業領域WA6に移動して停車する。このように、作業開始の制限時刻が迫っている優先作業が存在する場合、無人搬送車6は、その優先作業を実施すべき作業対象領域となる第6作業領域WA6に向けて急行して停車する。この無人搬送車6が停車した第6作業領域WA6に移動することにより、作業者OPは、優先作業を実施することができる。作業者OPは、第6作業領域WA6での優先作業の作業内容を、実装制御装置20の表示部203、又は携帯端末装置7に表示された第2作業リスト情報JH4Aに基づき把握することができる。なお、第6作業領域WA6のセット位置「S62」での優先作業の実施を優先させるために、実施が先送りされた(「スキップ」状態とされた)、各セット位置「S33」、「S34」、「S35」、「S41」、「S42」、「S61」に対応した部品補給作業は、次回の作業計画に組み込まれる。
<作業進捗状況情報に基づく誘導移動処理の第4具体例>
図17は、作業進捗判定部343が段取り作業の開始不可を認識した場合に更新された第3作業リスト情報JH4Bを説明するための図である。図18は、移動制御部63により実行される、第3作業リスト情報JH4Bに基づく誘導移動処理を説明するための図である。
部品実装ライン2Lの各部品実装機2における実装制御装置20から作業開始可否情報JH03(図18)が出力される場合がある。作業開始可否情報JH03は、作業未実施の段取り作業に対する作業開始の可否を表す情報である。例えば、部品実装機2に設定された作業領域WAに配置された部品供給装置241,245,246において、新たな部品収納部材を補給する部品補給作業の開始が不可である場合には、部品補給作業の開始が不可であることを示す作業開始可否情報JH03が実装制御装置20から出力される。
実装制御装置20から出力された作業開始可否情報JH03は、通信部31(第1情報取得部)を介して作業計画管理装置3に入力される。作業計画管理装置3に作業開始可否情報JH03が入力されると、作業進捗判定部343は、作業開始可否情報JH03を出力した実装制御装置20に対応した部品実装機2の作業領域WAでの段取り作業の開始が可能であるか否かを判断する。作業開始可否情報JH03に基づき段取り作業の開始が不可であると判断すると、作業進捗判定部343は、作業進捗状況情報J49を更新する。図17に示す第3作業リスト情報JH4Bは、作業進捗判定部343が段取り作業の開始不可を認識した場合に更新された作業リスト情報である。
図17及び図18に示す例では、第1作業領域WA1に無人搬送車6が停車し、当該第1作業領域WA1内の全ての部品補給作業の進捗状況が「作業終了」とされている。そして、第3作業領域WA3が設定された第3部品実装機2Cの実装制御装置20から作業開始可否情報JH03が出力されている。作業進捗判定部343は、作業開始可否情報JH03に基づき第3作業領域WA3での部品補給作業の開始が不可であると判断すると、第3作業領域WA3内の各セット位置「S31」、「S32」、「S33」、「S34」、「S35」に対応した部品補給作業の進捗状況を、「保留」状態とする。作業進捗判定部343によって作業進捗状況情報J49が「保留」状態とされた部品補給作業は、作業開始が可能となるまで待機される段取り作業となる。
作業進捗判定部343が作業開始可否情報JH03に基づき段取り作業の開始不可を認識し、作業進捗状況情報J49が更新された第3作業リスト情報JH4Bは、通信部31を介して各部品実装機2の実装制御装置20、無人搬送車6、及び携帯端末装置7に送信される。各部品実装機2の実装制御装置20に第3作業リスト情報JH4Bが入力されると、実装制御装置20の表示部203には当該第3作業リスト情報JH4Bが表示される。また、作業者OPが携帯する携帯端末装置7に第3作業リスト情報JH4Bが入力されると、携帯端末装置7には当該第3作業リスト情報JH4Bが表示される。また、無人搬送車6に第3作業リスト情報JH4Bが入力されると、当該第3作業リスト情報JH4Bに基づき無人搬送車6の移動動作が制御される。
移動制御部63は、車体部61の停車中において、第3作業リスト情報JH4Bに基づき、次の移動先となる作業対象領域での段取り作業の開始が不可であると判断すると、当該作業対象領域への車体部61の移動を不許可とし、段取り作業の開始が可能となるまで車体部61を待機させる。
図17及び図18に示す例では、移動制御部63は、無人搬送車6が第1作業領域WA1で停車している状態において、次の移動先の作業対象領域となる第3作業領域WA3での段取り作業の開始が不可であると判断している。この場合、無人搬送車6は、第3作業領域WA3への移動が不許可とされ、当該第3作業領域WA3での段取り作業の開始が可能となるまで第1作業領域WA1で待機する。このように、次の移動先の作業対象領域での段取り作業の開始が不可である場合、無人搬送車6は、その場で待機する。作業者OPは、無人搬送車6が待機している状態を認識することにより、次の作業対象領域での段取り作業の開始が不可であることを把握することができる。また、作業者OPは、次の作業対象領域での段取り作業の開始が不可であることを、実装制御装置20の表示部203、又は携帯端末装置7に表示された第3作業リスト情報JH4Bに基づき把握することもできる。
<作業進捗状況情報に基づく誘導移動処理の第5具体例>
図19は、作業進捗判定部343が緊急作業の存在を認識した場合に更新された第4作業リスト情報JH4Cを説明するための図である。図20は、移動制御部63により実行される、第4作業リスト情報JH4Cに基づく誘導移動処理を説明するための図である。
部品実装ライン2Lの各部品実装機2における実装制御装置20から緊急要請情報JH04(図20)が出力される場合がある。緊急要請情報JH04は、部品実装機2に対する緊急作業の実施の要請を表す情報である。緊急作業は、緊急性の高い、段取り作業とは異種の作業であって、例えば部品実装機2の動作トラブルなどを解消するための作業である。
実装制御装置20から出力された緊急要請情報JH04は、通信部31(第2情報取得部)を介して作業計画管理装置3に入力される。作業計画管理装置3に緊急要請情報JH04が入力されると、作業進捗判定部343は、緊急要請情報JH04を出力した実装制御装置20に対応した部品実装機2に対して実施すべき緊急作業が存在することを認識する。緊急作業の存在を認識すると、作業進捗判定部343は、作業進捗状況情報J49を更新する。図19に示す第4作業リスト情報JH4Cは、作業進捗判定部343が緊急作業の存在を認識した場合に更新された作業リスト情報である。
図19及び図20に示す例では、第1作業領域WA1内の全ての部品補給作業の進捗状況が「作業終了」とされ、第3作業領域WA3におけるセット位置「S31」、「S32」に配置された部品補給対象装置に対する部品補給作業の進捗状況が「作業終了」とされている。そして、第3作業領域WA3に無人搬送車6が停車している状態において、第5作業領域WA5が設定された第5部品実装機2Eの実装制御装置20から緊急要請情報JH04が出力されている。作業進捗判定部343は、緊急要請情報JH04に基づき第5部品実装機2Eに対して実施すべき緊急作業の存在を認識すると、第5作業領域WA5で実施すべき緊急作業が存在することを示す、作業進捗状況として「緊急作業」が付された情報を作業進捗状況情報J49に挿入する。更に、作業進捗判定部343は、部品補給作業の進捗状況が「作業終了」とされたセット位置「S32」以降の、挿入した「緊急作業」に至るまでの各セット位置「S33」、「S34」、「S35」、「S41」、「S42」に対応した部品補給作業の進捗状況を、「スキップ」状態とする。作業進捗判定部343によって作業進捗状況情報J49が「スキップ」状態とされた部品補給作業は、緊急作業の実施を優先させるために、実施が先送りされた段取り作業となる。
作業進捗判定部343が緊急要請情報JH04に基づき緊急作業の存在を認識し、作業進捗状況情報J49が更新された第4作業リスト情報JH4Cは、通信部31を介して各部品実装機2の実装制御装置20、無人搬送車6、及び携帯端末装置7に送信される。各部品実装機2の実装制御装置20に第4作業リスト情報JH4Cが入力されると、実装制御装置20の表示部203には当該第4作業リスト情報JH4Cが表示される。また、作業者OPが携帯する携帯端末装置7に第4作業リスト情報JH4Cが入力されると、携帯端末装置7には当該第4作業リスト情報JH4Cが表示される。また、無人搬送車6に第4作業リスト情報JH4Cが入力されると、当該第4作業リスト情報JH4Cに基づき無人搬送車6の移動動作が制御される。
移動制御部63は、緊急要請情報JH04に応じて更新された第4作業リスト情報JH4Cに基づき、緊急作業の存在を認識すると、車体部61が停車中の作業対象領域における段取り作業の進捗状況に関わらず、緊急要請情報JH04を出力した部品実装機2の作業領域WAに向けて車体部61を移動させて停車させる。
図19及び図20に示す例では、移動制御部63は、無人搬送車6が第1作業領域WA1で停車している状態において、第5作業領域WA5が設定された第5部品実装機2Eに対して実施すべき緊急作業の存在を認識している。この場合、無人搬送車6は、第3作業領域WA3における段取り作業の進捗状況に関わらず、第4作業領域WA4を通過して、緊急作業に対応した第5作業領域WA5に移動して停車する。このように、段取り作業とは異種の緊急作業が存在する場合、無人搬送車6は、その緊急作業を実施すべき第5部品実装機2Eの第5作業領域WA5に向けて急行して停車する。この無人搬送車6が停車した第5作業領域WA5に移動することにより、作業者OPは、緊急作業を実施することができる。作業者OPは、第5作業領域WA5での緊急作業の作業内容を、実装制御装置20の表示部203、又は携帯端末装置7に表示された第4作業リスト情報JH4Cに基づき把握することができる。なお、第5作業領域WA5での緊急作業の実施を優先させるために、実施が先送りされた(「スキップ」状態とされた)、各セット位置「S33」、「S34」、「S35」、「S41」、「S42」に対応した部品補給作業は、次回の作業計画に組み込まれる。また、第5作業領域WA5での緊急作業の緊急性が低い場合には、各セット位置「S33」、「S34」、「S35」、「S41」、「S42」に対応した部品補給作業の実施を先送りしない(「スキップ」状態とはしない)ようにしてもよい。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一の局面に係る部品実装システムは、基板に部品を搭載し部品搭載基板を生産する部品実装機が複数連結された部品実装ラインと、前記複数の部品実装機の各々に予め設定された作業領域内における、前記部品搭載基板の生産に応じて作業者が実施すべき段取り作業の計画を管理する作業計画管理装置と、前記各作業領域を通る所定の移動経路に沿って自動的に移動可能な無人搬送車と、を備える。前記作業計画管理装置は、前記各作業領域のうち、前記作業者による前記段取り作業の作業対象となる作業対象領域を特定する作業対象特定部を含む。前記無人搬送車は、前記段取り作業用の物品を収容する荷台部を有する車体部と、前記作業者を誘導するように前記車体部を前記作業対象領域に順次移動させて停車させる誘導移動処理を実行する移動制御部と、を含む。
この部品実装システムによれば、部品実装ラインの各部品実装機に設定された作業領域のうち、作業者による段取り作業の作業対象となる作業対象領域が、作業計画管理装置の作業対象特定部により特定される。そして、無人搬送車は、段取り作業用の物品を荷台部に収容した状態で、作業者を誘導するように、作業対象領域に順次移動して停車する。これにより、作業者は、無人搬送車を目印として移動経路に沿って移動し、無人搬送車が停車した位置の作業対象領域において段取り作業を実施することができる。作業者は、無人搬送車を目印として移動し、段取り作業の対象となる部品実装機を容易に把握することができるのであるから、作業者による段取り作業の効率化を図ることが可能となる。
上記の部品実装システムにおいて、前記複数の部品実装機の各々は、前記作業領域内に並設され、部品が収納された部品収納部材を装着可能な複数の部品供給装置を含み、前記段取り作業は、前記部品供給装置に対して前記部品収納部材を補給する部品補給作業を含み、前記作業対象特定部は、前記部品補給作業が可能な部品供給装置である部品補給対象装置が配置される作業領域を、前記作業対象領域として特定する構成であってもよい。
この態様では、部品補給作業を実施すべき部品補給対象装置となる部品供給装置が配置された作業対象領域が存在する場合、当該作業対象領域に向かって無人搬送車が移動して停車する。これにより、作業者は、無人搬送車を目印として移動し、無人搬送車が停車した位置の作業対象領域において、部品供給装置に対する部品補給作業を実施することができる。
上記の部品実装システムにおいて、前記作業計画管理装置は、前記作業対象特定部により特定された前記作業対象領域の各々で実施される全ての前記段取り作業の進捗状況を監視し、当該進捗状況が作業開始、作業終了、及び作業未実施の何れの状況であるかを判定する作業進捗判定部を、更に含む構成であってもよい。そして、前記移動制御部は、前記作業進捗判定部による判定結果に基づいて、前記誘導移動処理を実行する。
この態様では、作業進捗判定部により判定された作業開始、作業終了、作業未実施の、段取り作業のリアルタイムな進捗状況に基づいて、無人搬送車の作業対象領域に対する移動を制御することができる。
上記の部品実装システムにおいて、前記移動制御部は、前記作業未実施の段取り作業が存在する作業対象領域に前記車体部が停車している状態において、当該作業対象領域での全ての段取り作業の進捗状況が前記作業終了となったとき、或いは、1つの段取り作業以外の進捗状況が前記作業終了となり、且つ前記1つの段取り作業の進捗状況が前記作業開始となったときに、次の移動先となる作業対象領域に向けて前記車体部を移動させて停車させる構成であってもよい。
この態様では、作業者は、無人搬送車が停車している作業対象領域内で実施すべき全ての段取り作業を終了させた上で、無人搬送車を目印として次の作業対象領域に移動することができる。これにより、作業未実施の状態のままの段取り作業が残存して累積されることを可及的に抑止することができる。
上記の部品実装システムにおいて、前記段取り作業には、作業開始の制限時刻が設定されており、前記移動制御部は、前記制限時刻に基づき作業開始を優先させるべき段取り作業となる優先作業の存在を認識すると、前記車体部が停車中の作業対象領域における段取り作業の進捗状況に関わらず、前記優先作業に対応した作業対象領域に向けて前記車体部を移動させて停車させる構成であってもよい。
この態様では、作業開始の制限時刻が迫っている優先作業が存在する場合、無人搬送車は、その優先作業を実施すべき作業対象領域に向けて急行して停車する。この無人搬送車が停車した作業対象領域に移動することにより、作業者は、優先作業を実施することができる。
上記の部品実装システムにおいて、前記段取り作業には、作業開始から作業終了までに要する作業標準時間が作業種ごとに設定されており、前記移動制御部は、前記作業未実施の段取り作業が存在する作業対象領域に前記車体部が停車している状態において、段取り作業の作業種ごとの作業数と前記作業標準時間とに基づいて、当該作業対象領域での前記車体部の滞在許容時間を算出し、当該滞在許容時間が経過したときに、次の移動先となる作業対象領域に向けて前記車体部を移動させて停車させる構成であってもよい。
この態様では、段取り作業ごとに個別に設定された作業標準時間に基づく滞在許容時間の経過を基準として、無人搬送車は、作業対象領域に順次移動して停車する。これにより、作業者は、無人搬送車が停車している滞在許容時間を、作業対象領域内での全ての段取り作業を終了させるために要する全作業時間の目安とし、段取り作業を実施することができる。このため、作業者は、無人搬送車の移動、停車の周期を作業周期として、各作業対象領域での段取り作業を実施することができる。
上記の部品実装システムにおいて、前記無人搬送車は、前記車体部の停車時間が前記滞在許容時間に達するまでの残り時間を計時し、前記残り時間が所定の閾値に達したときに、その旨を報知する報知部を、更に含む構成であってもよい。
この態様では、作業者は、報知部による報知を目安として、各作業対象領域での段取り作業を実施することができる。
上記の部品実装システムにおいて、前記作業計画管理装置は、前記作業未実施の段取り作業に対する作業開始の可否を表す作業開始可否情報を、前記部品実装機から取得する第1情報取得部を、更に含む構成であってもよい。そして、前記移動制御部は、前記車体部の停車中において、前記作業開始可否情報に基づいて、次の移動先となる作業対象領域での前記段取り作業の開始が可能であるか否かを判断し、段取り作業の開始が不可である場合には、当該作業対象領域への前記車体部の移動を不許可とし、段取り作業の開始が可能となるまで前記車体部を待機させる。
この態様では、作業者は、無人搬送車が待機している状態を認識することにより、次の作業対象領域での段取り作業の開始が不可であることを把握することができる。
上記の部品実装システムにおいて、前記作業計画管理装置は、前記部品実装機に対する緊急作業の実施の要請を表す緊急要請情報を、前記部品実装機から取得する第2情報取得部を、更に含む構成であってもよい。そして、前記移動制御部は、前記緊急要請情報に基づき前記緊急作業の存在を認識すると、前記車体部が停車中の作業対象領域における段取り作業の進捗状況に関わらず、前記緊急要請情報を出力した前記部品実装機の前記作業領域に向けて前記車体部を移動させて停車させる。
この態様では、段取り作業とは異種の緊急作業が存在する場合、無人搬送車は、その緊急作業を実施すべき部品実装機の作業領域に向けて急行して停車する。この無人搬送車が停車した作業領域に移動することにより、作業者は、緊急作業を実施することができる。
以上説明した通り、本発明によれば、部品実装ラインの各部品実装機による部品搭載基板の生産に際し、作業者による段取り作業の効率化を図ることが可能な部品実装システムを提供することができる。