図1は本発明に係る部品供給管理装置による管理対象の一例である部品実装機を模式的に示す平面図である。同図では、鉛直方向に平行なZ方向、それぞれ水平方向に平行なX方向およびY方向からなるXYZ直交座標を示す。この部品実装機1は、基台11の上に設けられた一対のコンベア12、12を備える。そして、部品実装機1は、コンベア12によりX方向(基板搬送方向)の上流側から作業位置(図1の基板Bの位置)に搬入した基板Bに対して部品を実装し、部品実装を完了した基板Bをコンベア12により作業位置からX方向の下流側へ搬出する。
部品実装機1では、Y方向に延びる一対のY軸レール21、21と、Y方向に延びるY軸ボールネジ22と、Y軸ボールネジ22を回転駆動するY軸モーターMyとが設けられ、ヘッド支持部材23が一対のY軸レール21、21にY方向に移動可能に支持された状態でY軸ボールネジ22のナットに固定されている。ヘッド支持部材23には、X方向に延びるX軸ボールネジ24と、X軸ボールネジ24を回転駆動するX軸モーターMxとが取り付けられており、ヘッドユニット3がヘッド支持部材23にX方向に移動可能に支持された状態でX軸ボールネジ24のナットに固定されている。したがって、Y軸モーターMyによりY軸ボールネジ22を回転させてヘッドユニット3をY方向に移動させ、あるいはX軸モーターMxによりX軸ボールネジ24を回転させてヘッドユニット3をX方向に移動させることができる。
一対のコンベア12、12のY方向の両側それぞれでは2つの部品供給部25がX方向に並んでおり、各部品供給部25に対してはフィーダー取付台車4が着脱可能に取り付けられている。このフィーダー取付台車4には、X方向に並ぶ複数のテープフィーダー5と、X方向に並ぶ複数のリールホルダー6とが着脱可能に装着されており、1個のテープフィーダー5と1個のリールホルダー6とが互いに対応付けられてY方向に並ぶ。
各リールホルダー6に保持される部品供給リール7は、集積回路、トランジスター、コンデンサ等の小片状の部品(チップ電子部品)を所定間隔おきに収納した部品供給テープTPを有する。この部品供給テープTPは、等ピッチで一列に配列された複数のポケットのそれぞれに部品を収納するキャリアテープと、キャリアテープに貼り付けられて部品をポケット内の部品を覆うカバーテープとを有する。キャリアテープTPの一辺側には、その縁に沿って一定間隔で配列された複数の係合孔が貫通している。後述するように、各テープフィーダー5に対しては2本のキャリアテープTPを取付可能であり、これに対応して、各リールホルダー6はY方向に並ぶ2個の部品供給リール7を保持する。そして、各テープフィーダー5は、Y方向に隣り合うリールホルダー6内の部品供給リール7から引き出したキャリアテープTPをヘッドユニット3側に間欠的に送り出すことで、キャリアテープTP内の部品を所定の部品供給位置50に供給する(部品供給動作)。
ヘッドユニット3は、X方向に並ぶ複数(4本)の実装ヘッド31を有する。各実装ヘッド31はZ方向(鉛直方向)に延びた長尺形状を有し、その下端に係脱可能に取り付けられたノズルによって部品を吸着・保持することができる。つまり、実装ヘッド31はテープフィーダー5の上方へ移動して、テープフィーダー5により供給された部品を吸着する。続いて、実装ヘッド31は作業位置の基板Bの上方に移動して部品の吸着を解除することで、基板Bに部品を実装する。こうして、実装ヘッド31は、テープフィーダー5により部品供給位置50に供給された部品をキャリアテープTPから取り出して基板Bに実装する部品実装を実行する。
図2はテープフィーダーの構成および動作の一例を模式的に示す側面図である。同図および以下の図面では、テープフィーダー5がキャリアテープTPを送り出すフィード方向Df(Y方向に平行)を適宜示すとともに、フィード方向Dfの矢印側をフィード方向Dfの「前」と、フィード方向Dfの矢印の反対側をフィード方向Dfの「後ろ」と取り扱う。また、テープフィーダー5に取付可能な2本のキャリアテープTPを区別するために、同図および以下の図では、キャリアテープに対して異なる符号TP1、TP2を適宜用いる。
テープフィーダー5は、機械的構成であるフィーダー本体51と、フィーダー本体51を駆動するモーターMf、Mbとを備える。フィーダー本体51は、X方向に薄くてフィード方向Dfに長尺な偏平形状のケース52を有する。ケース52のフィード方向Dfの後端では、Z方向に延設されたテープ挿入口53a(破線で示す)が開口し、ケース52のフィード方向Dfの前方の上面に上述の部品供給位置50が設けられている。フィーダー本体51内ではテープ挿入口53aから部品供給位置50へ至るテープ搬送路53bが設けられている。このフィーダー本体51は、テープ挿入口53aからテープ搬送路53bに挿入されたキャリアテープTPを、モーターMf、Mbの駆動力を受けてフィード方向Dfに送り出すことで、部品供給位置50に部品を供給する。
具体的には、フィーダー本体51は、テープ搬送路53bの上方でテープ挿入口53aに隣接して配置されたスプロケット54と、モーターMbの駆動力をスプロケット54に伝達するギヤ55とをケース52内に有し、スプロケット54はモーターMbが発生する駆動力を受けて回転する。さらに、フィーダー本体51は、ケース52に対して着脱可能に取り付けられたテープ支持部材56を有する。このテープ支持部材56はスプロケット54に下方から対向し、スプロケット54との間にキャリアテープTPを挟むことで、キャリアテープTPをスプロケット54に係合させる。これによって、スプロケット54はキャリアテープTPに係合しつつ回転することで、キャリアテープTPをフィード方向Dfに送り出すことができる。また、フィーダー本体51は、その前端部分に配置されて下方からテープ搬送路53bに隣接するスプロケット57と、モーターMfの駆動力をスプロケット57に伝達するギヤ58とをケース52内に有し、スプロケット57はモーターMfが発生する駆動力を受けて回転する。したがって、スプロケット57は、キャリアテープTPに係合しつつ間欠的に回転することで、キャリアテープTPをフィード方向Dfに間欠的に搬送することができる。
また、フィーダー本体51は、部品供給位置50のフィード方向Dfの上流側で部品供給テープTPに接触するカッターを有する。このカッターは、フィード方向Dfに間欠搬送される部品供給テープTPのカバーテープを中央で切り裂いて両側に捲くることで、部品供給位置50に供給された部品を露出させる。このように部品を露出するための構成は、例えば特開2015-053320号公報に記載のそれと同様である。
ステップS11は、実装ヘッド31による部品実装にテープフィーダー5が使用されている状態に対応する。つまり、フィーダー本体51には、テープ搬送路53bに沿ってキャリアテープTP1が挿入されており、スプロケット57はキャリアテープTP1をフィード方向Dfへ間欠搬送することで、基板Bに実装される部品を部品供給位置50に供給する。また、ステップS11では、キャリアテープTP1の次に部品実装に使用されるキャリアテープTP2の先端が、スプロケット54とテープ支持部材56との間に取り付けられている。こうして、次に使用されるキャリアテープTP2がフィーダー本体51の後端部分で待機する。
ステップS12に示すように、キャリアテープTP1内の部品が使い切られて、テープフィーダー5がキャリアテープTP1を排出すると、ステップS13に示すローディングが実行される。具体的には、スプロケット54が回転を開始してキャリアテープTP2を部品供給位置50へ向けてフィード方向Dfに送り出し、キャリアテープTP2の先端をスプロケット57に係合させる。続いて、ステップS14において、オペレーターがテープ支持部材56をケース52から取り外す作業を実行すると、キャリアテープTP2がスプロケット54から外れてテープ搬送路53bに落下する。これによって、スプロケット57はキャリアテープTP2をフィード方向Dfへ間欠搬送して、キャリアテープTP2内の部品を部品供給位置50に供給することができる。ちなみに、オペレーターはステップS14の後、テープ支持部材56を再びケース52に取り付けることで、キャリアテープTP2の次に部品実装に使用されるキャリアテープTPをスプロケット54とテープ支持部材56との間に取り付けて待機させることができる。
このようなテープフィーダー5を用いた部品実装機1では、使用中のキャリアテープTPはテープ搬送路53bに沿ってフィーダー本体51に挿入される一方、次に使用されるキャリアテープTPは、テープ搬送路53bの上方で待機する。そして、キャリアテープTPが使い切られる度にステップS12~S14を行うことで、待機していたキャリアテープTPをテープ搬送路53bに沿ってフィーダー本体51に挿入して、次に使用することができる。
図3は部品供給リールとこれを保持するリールホルダーの一例を模式的に示す図である。図3では、リールホルダー6を透かして、部品供給リール7を示している。部品供給リール7は、軸心71と、軸心71を両側から挟む2枚の側板72とを有し、軸心71に巻き付けられた部品供給テープTPを側板72により両側から支える。また、リール7は、それぞれバーコードで構成されたリールID73および部品ID74を側板72に有する。リールID73はユニークであり、それが付された部品供給リール7を個別に識別するのに用いることができる。部品ID74は、それが付された部品供給リール7の部品供給テープTPに収納される部品に関する情報(部品の種類、個数等)を示す。また、テープフィーダー5によって供給される部品の中には、使用期限を有する部品が存在する。したがって、使用期限を有する部品を収容する部品供給リール7の部品ID74は、当該使用期限を部品に関する情報の1つとして示す。この使用期限は、部品供給リール7を開封した開封時間から開始し、開封時間から所定期間が経過すると終了する。なお、リールID73および部品ID74を別々のバーコードで構成する必要は必ずしもなく、これらを1つのバーコードで構成しても良い。
リールホルダー6は、使用位置Luと、使用位置Luよりフィード方向Dfの後方の待機位置Lwとのそれぞれで部品供給リール7を保持することができる。そして、使用位置Luに保持される部品供給リール7の部品供給テープTPがテープフィーダー5にローディングされて部品実装での部品供給に使用される一方、待機位置Lwに保持される部品供給リール7の部品供給テープTPがテープフィーダー5のスプロケット54とテープ支持部材56との間に取り付けられる。このように、1台のテープフィーダー5に対しては、2個の部品供給リール7を装着することができる。なお、部品供給リール7をテープフィーダー5に装着するとは、リールホルダー6に配置した部品供給リール7から引き出した部品供給テープTPの先端をテープフィーダー5に装着することを示す。
かかる構成では、テープフィーダー5に装着された2個の部品供給リール7のうち、使用位置Luに配置された部品供給リール7の部品供給テープTPの部品が使い切られると、待機位置Lwに配置された部品供給リール7の部品供給テープTPがローディングされて、部品実装に使用される。こうして2個の部品供給リール7のうち一の部品供給リール7が使い切られた後は、オペレーターは、部品保管庫81から供給された別の部品供給リール7をテープフィーダー5に装着して、待機させておくことができる。具体的には、オペレーターは、
・部品が切れた部品供給リール7を使用位置Luから取り除く
・部品実装で使用される部品供給リール7を待機位置Lwから使用位置Luへ移動させる
・別の部品供給リール7を待機位置Lwに配置する
・別の部品供給リール7から引き出した部品供給テープTPの先端をスプロケット54とテープ支持部材56との間に装着する
といった手順を順番に実行することで、別の部品供給リール7をテープフィーダー5に装着できる(装着作業)。
図4は本発明に係る部品実装システムの一例を示すブロック図である。この部品実装システム100は、部品実装機1と、部品実装機1で使用される部品供給リール7を保管する部品保管庫81と、部品実装機1での部品実装を管理する生産計画管理装置82と、部品実装機1への部品の補給を管理する部品補給管理装置9とを備える。
部品保管庫81は、多数の部品供給リール7をそれぞれ決められた保管場所に保管する。この部品保管庫81は、部品供給リール7を供給する供給口および部品供給リール7を受け取る返却口を有する。そして、部品保管庫81は、部品補給管理装置9あるいはオペレーターからの要求に従って部品供給リール7をその保管場所から供給口へ排出し、オペレーターが返却口に返却した部品供給リール7をその保管場所に保管する。
生産計画管理装置82はサーバーコンピューターであり、基板Bに部品を実装することで部品実装基板を生産する生産計画Ppに基づき部品実装機1を管理する。具体的には、生産計画管理装置82は、基板Bに部品を実装する手順を示す基板データを生産計画Ppに基づき作成して、当該基板データを部品実装機1に送信する。そして、部品実装機1は、受信した基板データに示される手順で基板Bへ部品を実装する。
部品補給管理装置9はサーバーコンピューターであり、制御部91、記憶部92、IDリーダー93およびユーザーインターフェース94等を備える。制御部91は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access
Memory)およびROM(Read Only Memory)で構成されたプロセッサーであり、所定の部品補給管理プログラムを実行することで取得部911および設定部913を内部に構築する。これらの動作は後に詳述する。
記憶部92はHDD(Hard Disk Drive)であり、生産計画管理装置82から取得した生産計画Ppを記憶する。さらに、記憶部92は、部品供給リール7の使用履歴を当該部品供給リール7のリールID73と対応付けた使用履歴情報H(図5)を記憶する。ここで、図5は部品供給リールの使用履歴情報の一例を模式的に示す図である。図5に示すように、使用履歴情報Hでは、部品供給リール7に収納される部品の残数、部品供給リール7の場所および使用期限が、リールID73に対応付けられている。
部品供給リール7の場所としては、2通りの場所が存在する。つまり、対象の部品供給リール7が部品供給部25に装着されている場合には、この部品供給リール7のフィーダー取付台車4での装着場所がリールID73に対応付けられ、対象の部品供給リール7が部品保管庫81に保管されている場合には、この部品供給リール7の保管場所がリールID73に対応付けられる。
また、使用期限については、部品実装機1で使用される複数のテープフィーダー5のうちには、使用期限を有する部品を部品供給リール7から供給するテープフィーダー5がある。このため、使用履歴情報Hでは、使用期限を有する部品を収納した部品供給リール7について、部品供給リール7のリールID73と使用期限とが対応付けられている。
図4に戻って説明を続ける。IDリーダー93はバーコードリーダーであり、部品供給リール7に付されたリールID73および部品ID74を読み取るのに使用される。なお、IDリーダー93は、無線により制御部91と通信を行う可搬型のものであっても、有線で制御部91と通信を行うものであっても良い。また、ユーザーインターフェース94は、例えばタッチパネルディスプレイやスピーカー等で構成され、オペレーターからの入力操作を受け付けたり、オペレーターへの報知を行ったりする。特に、ユーザーインターフェース94は、図5の使用履歴情報Hを表示する機能を果たす。
また、部品実装機1は、図1に示した機械的構成の他に、制御部18を備える。制御部18は、CPU、RAMおよびROMで構成されたプロセッサーであり、生産計画管理装置82から受信した基板データに示される手順で基板Bへの部品実装が実行されるように、制御を実行する。特に、この制御部18は、テープフィーダー5に装着された部品供給リール7内の部品の残数を管理する機能も果たす。
図6は部品実装機の制御部が実行する部品残数管理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、テープフィーダー5に装着された2個の部品供給リール7に残存する部品の総数である残存部品総数(換言すれば、テープフィーダー5に対応するリールホルダー6に保持される部品の総数)および使用位置Luに配置されている部品供給リール7の部品残数を管理し、部品実装に並行してテープフィーダー5毎に実行される。ステップS101では、テープフィーダー5が部品供給位置50に部品を供給したかが確認される。そして、部品の供給が確認されると(ステップS101で「YES」)、残存部品総数がデクリメントされる(ステップS102)。また、ステップS102では、テープフィーダー5が部品供給に使用した部品供給リール7の部品残数が、当該部品供給リール7のリールID73とともに部品補給管理装置9に通知され、部品補給管理装置9は、使用履歴情報Hで当該リールID73に対応付けられた部品残数を更新する。
ステップS103では、2個の部品供給リール7のうち、部品供給に使用中の部品供給リール7の部品が使い切られたか確認される。部品が使い切られていなく、部品切れが生じていない場合(ステップS103で「NO」の場合)には、ステップS101に戻る。なお、部品が使い切られたか否かは、適宜の基準に基づき判断できる。例えば、テープフィーダー5により供給された部品を吸着するための動作が実行された際に、部品の吸着・保持を確認できない場合には、吸着エラーが発生したと判断される。そこで、複数の吸着エラーが連続して発生したことを確認した場合に、部品が使い切られたと判断できる。あるいは、使用位置Luに配置されている部品供給リール7の部品残数がゼロになったことを確認した場合に、部品が使い切られたと判断できる。一方、部品切れが生じた場合(ステップS103で「YES」の場合)には、制御部18は部品補給管理装置9の制御部91に部品切れの発生を通知し(ステップS104)、制御部91は、装着作業の実行をユーザーインターフェース94によってオペレーターに報知する。また、ステップS104では、制御部18は、図2のステップS12~S13のローディングをテープフィーダー5に実行させて、次の部品供給リール7を部品供給に使用する。
ステップS105では、新たに装着する部品供給リール7のリールID73および部品ID74(以下、「リールID73等」と適宜称する)の取得を確認することで、オペレーターにより部品供給リール7の装着作業が実行されたかを把握する。つまり、オペレーターは、部品供給リール7のリールID73等をIDリーダー93により読み取ってから、当該部品供給リール7をテープフィーダー5に装着する(装着作業)。この際、リールID73等は部品補給管理装置9から部品実装機1の制御部18に送信される。
制御部18は、リールID73等の取得が確認できない場合(ステップS105で「NO」の場合)には、テープフィーダー5が部品供給位置50に部品を供給したかを確認する(ステップS106)。部品の供給が確認されない場合(ステップS106で「NO」の場合)にはステップS105に戻り、部品の供給が確認された場合(ステップS106で「YES」の場合)には、残存部品総数がデクリメントされる(ステップS107)。また、ステップS107では、テープフィーダー5が部品供給に使用した部品供給リール7の部品残数が、当該部品供給リール7のリールID73とともに部品補給管理装置9に通知され、部品補給管理装置9は、使用履歴情報Hで当該リールID73に対応付けられた部品残数を更新する。
ステップS108では、残存部品総数が閾個数以下となったかが確認される。残存部品総数が閾個数以下でない場合(ステップS108で「NO」の場合)には、ステップS105に戻る。ここで、閾個数は1以上の整数である。一方、残存部品総数が閾個数以下である場合(ステップS108で「YES」の場合)には、制御部18は部品補給管理装置9の制御部91に残数警告を行うように通知し(ステップS109)、ステップS105に戻る。制御部91は、ステップS109での通知を受けて、残数警告をユーザーインターフェース94によって実行する。なお、この残数警告は、対象のテープフィーダー5に対する残存部品総数が少なくなったため、装着作業を直ちに行うようにオペレーターに求めるものである。
ステップS105で、リールID73等の取得が確認された場合(ステップS105で「YES」の場合)には、残存部品総数が更新される(ステップS110)。具体的には、取得されたリールID73について使用履歴情報Hが示す部品残数を部品補給管理装置9から取得して加算することで、残存部品総数が更新される。この際、残数警告が発生している状況でリールID73等の取得が確認された場合には、残存部品総数の更新とともに残数警告が解除される。また、ステップS110では、ステップS105で取得された部品ID74が部品の使用期限を含む場合には、その使用期限がステップS105で取得されたリールID73とともに部品補給管理装置9に通知され、部品補給管理装置9は、この使用期限をリールID73に対応付けて使用履歴情報Hに登録する。そして、ステップS101に戻る。これらステップS101~S110は、部品実装でのテープフィーダー5の使用が終了するまで実行される。
このように、部品実装機1において部品実装の実行に伴って部品供給リール7の部品切れが生じた場合には、オペレーターは、部品供給リール7の装着作業により部品を補給する補給作業を実行する必要がある。そこで、部品補給管理装置9は、部品実装機1に対して部品実装に並行して実行すべき装着作業の実行時期(装着時期)を設定する。特に、1度の補給作業で複数のテープフィーダー5に対してまとめて装着作業を実行できるように、装着時間の設定を行う。
図7は部品補給管理装置が実行する装着時間設定の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは制御部91の取得部911および設定部913により実行される。ステップS201では、取得部911が生産計画管理装置82から生産計画Ppを取得して記憶部92に保存する。ステップS202では、部品実装機1に生産計画Ppを実行させた場合に、テープフィーダー5に対して装着作業が実行可能となる期間(装着可能期間)が、部品実装機1に装着された複数のテープフィーダーのそれぞれについて設定部913により予測される。
つまり、図3を示して説明したように、テープフィーダー5に装着された2個の部品供給リール7のうちスプロケット57により先行して送られる一の部品供給リール7が使い切られた後は、後続の部品供給リール7からの部品供給テープTPが自動的にスプロケット57に係合して送られることで部品供給が続行される。オペレーターは、このように部品供給が続行される間に、別の部品供給リール7をテープフィーダー5に装着する装着作業を実行できる。したがって、2個の部品供給リール7のうち一の部品供給リール7が使い切られる時間が装着可能期間の開始時間として算出される。一方、図6を示して説明したように、一の部品供給リール7が使い切られた後は、残存部品総数が閾個数以下となると残数警告が報知されるため、この残数警告の報知前に装着作業を行うことが好適となる。したがって、残存部品総数が閾個数となる時間(すなわち、残数警告が報知される時間)が装着可能期間の終了時間として算出される。
なお、テープフィーダー5に装着された部品供給リール7の部品残数の変化は、使用履歴情報Hおよび生産計画Ppに基づき予測できる。つまり、対象の部品供給リール7が部品供給リール7に取り付けられた時点で収納する部品残数(初期部品残数)は、使用履歴情報Hにおいて当該部品供給リール7のリールID73に対応付けられた部品残数を参照することで取得できる。そして、生産計画Ppにおいて当該部品供給リール7の部品が供給される回数を初期部品残数から減算することで、当該部品供給リール7の部品残数を算出できる。以下に示すフローチャートにおいても、部品供給リール7の部品残数は、使用履歴情報Hおよび生産計画Ppを適宜参照することで、同様に算出される。
図8は図7のフローチャートに従って実行される装着可能期間の算出結果の一例を示す図である。図8の例では、5台のテープフィーダー5A~5Eを対象とした装着時間の設定例が示されている。ただし、対象となるテープフィーダー5の台数は、ここの例の5台に当然限られない。図8では、ハッチングの濃淡により状態の違いが示されており、最も濃いハッチングの期間は、2個の部品供給リール7の両方で部品切れが生じていない期間に相当し、次に濃いハッチングの期間は、一の部品供給リール7で部品切れが生じてから残数警告が報知されるまでの期間に相当し、最も淡いハッチングの期間は、残数警告が報知された以後の期間に相当する。
図8の例によると、テープフィーダー5A、5B、5C、5Dに対しては、それぞれ時間t1a、t1b、t1c、t1dで一の部品供給リール7に部品切れが発生する。また、テープフィーダー5A、5Bに対しては、それぞれ時間t2a、t2bで残数警告が報知される。その結果、ステップS202では、テープフィーダー5A、5B、5C、5Dに対して、それぞれ装着可能期間Ta、Tb、Tc、Tdで装着作業が実行できると算出される。
図7のステップS203では、複数のテープフィーダー5のうち、装着可能期間Ta、Tb、Tc、Tdが重複する複数の候補フィーダーが、設定部913により特定される。特に、複数のテープフィーダー5のうち、残数警告が最初に報知されるテープフィーダー5Aの装着可能期間Taに、その他のテープフィーダー5の装着可能期間が重複するように、候補フィーダーが特定される。ここの例では、具体的には、重複期間Toにおいて、装着可能期間Ta、Tb、Tdが重複しているため、3個のテープフィーダー5A、5B、5Dが候補フィーダーとして特定される。
ステップS204では、候補フィーダー5A、5B、5Dの装着可能期間Ta、Tb、Tdに重複するように装着時間tsが、設定部913により設定される。具体的には、装着可能期間Ta、Tb、Tdが重複する重複期間Toの開始時間t1b、換言すれば、候補フィーダー5A、5B、5Dのうち一の部品供給リール7の部品切れが最後に発生する時間t1bが装着時間tsに設定される。こうして、3台の候補フィーダー5A、5B、5Dに対して装着時間tsが共通化され、1度の補給作業でこれら候補フィーダー5A、5B、5Dへの装着作業をまとめて実行することが可能となる。なお、装着時間tsは、必ずしも時間t1bに一致している必要は無く、時間t1bより後に設定されても構わない。つまり、装着時間tsは重複期間Toに重複する適宜の時間に設定することができる。
なお、図7および図8では、1つの装着時間tsを設定する場合を例示した。しかしながら、複数の装着時間tsを設定することもできる。つまり、上述の要領で1回目の装着時間ts1を設定し、当該装着時間ts1で装着作業が実行されたと仮定した上で、さらに上述の要領でステップS202~S204を実行して2回目の装着時間ts2を設定することができる。そして、これらを繰り返すことで、3回目以後の装着時間tsも適宜設定できる。
ところで、上述のとおり、部品実装機1では使用期限を有する部品供給リール7が用いられる。したがって、使用期限を有する部品供給リール7を用いるテープフィーダー5(以下、「期限部品テープフィーダー5」と適宜称する)に対する装着時間tsは、当該テープフィーダー5に装着中の部品供給リール7の使用期限以前に設定される必要がある。ここで、装着中の部品供給リール7とは、テープフィーダー5で使用中および待機中の部品供給リール7を示し、部品が使い切られた部品供給リール7は含まない。そこで、図7および図8に示した装着時間設定によって装着時間tsが暫定的に設定されると、次の使用期限判定が実行される。
図9は使用期限判定の一例を示すフローチャートである。図9の使用期限判定は、制御部91の設定部913により実行される。ステップS301では、期限部品テープフィーダー5に対して暫定的に設定された装着時間ts(n)が、当該テープフィーダー5に装着中の部品供給リール7の使用期限以前であるかが判定される。なお、テープフィーダー5には2個の部品供給リール7が装着されるが、通常は先に使用される先行の部品供給リール7の使用期限が後に使用される後続の部品供給リール7の使用期限より早い。したがって、当該テープフィーダー5に装着された2個の部品供給リール7のうち、先行の部品供給リール7(換言すれば、装着可能期間の開始時刻で部品が切れる部品供給リール7)の使用期限と、装着時間ts(n)とを比較すれば良い。
そして、暫定の装着時間ts(n)が使用期限以前である場合(ステップS301で「YES」の場合)には、当該暫定の装着時間ts(n)は適正と判定される(ステップS302)。一方、暫定の装着時間ts(n)が使用期限より後である場合(ステップS301で「NO」の場合)には、当該暫定の装着時間ts(n)は不適と判定される(ステップS303)。
使用期限判定の結果、装着時間ts(n)が不適と判定された場合については、図13~図17等を用いて後述する。一方、使用期限判定の結果、装着時間ts(n)が適正であれば、期限部品テープフィーダー5に対する装着作業を装着時間ts(n)に応じたタイミングで実行すると決定し、その決定内容は、ユーザーインターフェース94を介してオペレーターに報知される。つまり、装着時間ts(n)に装着作業を実行するように報知し、オペレーターは装着時間tsに応じた適宜のタイミングで装着作業を実行する。
あるいは、装着時間ts(n)が適正である場合には、次に説明する期限部品装着時間決定を実行することで、期限部品テープフィーダー5の装着時間をさらに調整しても良い。図10は部品補給管理装置が実行する期限部品装着時間決定の第1例を示すフローチャートであり、図11および図12は図10のフローチャートでの演算処理の一例をタイミングチャートで模式的に示す図である。これらに示す期限部品装着時間決定は、制御部91の設定部913により実行される。なお、以下では、装着時間tsの回数nを明示するために、装着時間tsにその回数n(nは1以上の整数)を適宜付する。
図11では、期限部品装着時間決定の実行対象である期限部品テープフィーダー5Bと、当該テープフィーダー5Bに対する装着時間の決定に関与する別のテープフィーダー5A、5Cとが示されている。図11での表記は、図8のそれと同様である。
図12のタイミングチャートでは、テープフィーダー5Bに対する残存部品総数を縦軸とし、時間を横軸として、互いに異なる4種類の部品実装基板B1~B4を順番に生産する生産計画Ppの実行に伴う残存部品総数の変化が示されている。基板B1~B4の種類の違いに応じて、部品が使用されるレート(単位時間あたりに供給される部品の個数)が異なる。そのため、生産する基板B1~B4が変更される度に、部品の使用レート、すなわちタイミングチャートの傾きが変わる。
図11および図12に示すように、時間t1において、テープフィーダー5Bに装着された2個の部品供給リール7のうち先に使用される先行の部品供給リール7が使い切られて、装着可能期間Tbが開始する。この時間t1において、先行の部品供給リール7は、テープフィーダー5Bに装着中でなくなり、その部品供給テープTPはテープフィーダー5Bから排出される。また、時間t1以後は、2個の部品供給リール7のうち後に使用される後続の部品供給リール7が使用されることとなる。
上述したように、図10のフローチャートの前に実行される図7のフローチャートでは、テープフィーダー5Bに対して装着時間ts(n)が暫定的に設定される。図11に示す例では、暫定の装着時間ts(n)は、テープフィーダー5A、5Bの装着可能期間Ta、Tbに重複して設定されている。したがって、装着時間ts(n)においては、テープフィーダー5A、5Bに対する装着作業をまとめて実行することができる。
これに対して、図10のフローチャートが開始されると、装着時間ts(n)の次の装着時間ts(n+1)が取得される(ステップS401)。この次の装着時間ts(n+1)は、図7のフローチャートによって、図10の実行対象となるテープフィーダー5Bとは別の複数のテープフィーダー5(テープフィーダー5Cを含む)の装着可能期間(装着可能期間Tcを含む)に重複して設定されたものである。したがって、次の装着時間ts(n+1)においては、これら複数のテープフィーダー5に対する装着作業をまとめて実行することができる。
そして、ステップS402では、次の装着時間ts(n+1)が、期限部品テープフィーダー5Bに装着中の部品供給リール7(換言すれば、装着可能期間Tbの開始後に使用される後続の部品供給リール7)の使用期限以前か否かが判断される。次の装着時間ts(n+1)が使用期限より後の場合(ステップS402で「NO」の場合)には、ステップ403に進んで、テープフィーダー5Bに対しては、先の装着時間ts(n)に応じたタイミングで装着作業を実行すると決定する。また、ステップS403での決定内容は、ユーザーインターフェース94によってオペレーターに報知される。
一方、次の装着時間ts(n+1)が使用期限以前の場合(ステップS402で「YES」の場合)には、ステップS404で、次の装着時間ts(n+1)における期限部品テープフィーダー5Bの残存部品総数Q(n+1)(図12)が予測され、ステップS405で、残存部品総数Q(n+1)が閾個数以下であるかが判断される。
残存部品総数Q(n+1)が閾個数以下である場合には、テープフィーダー5Bの装着可能期間Tbが次の装着時間ts(n+1)より前に終了していることとなる。したがって仮に先の装着時間ts(n)でテープフィーダー5Bに装着作業を実行しなかったとすると、次の装着時間ts(n+1)までに残数警告が発生する。そこで、テープフィーダー5Bに対しては、先の装着時間ts(n)で装着作業を実行すると決定して(ステップS403)、その決定内容がユーザーインターフェース94によってオペレーターに報知される。
一方、残存部品総数Q(n+1)が閾個数より多い場合には、図11に示すように、テープフィーダー5Bの装着可能期間Tbが次の装着時間ts(n+1)以後まで継続していることとなる。したがって、仮に先の装着時間ts(n)でテープフィーダー5Bに装着作業を実行しなかったとしても、少なくとも次の装着時間ts(n+1)までテープフィーダー5Bに対する残数警告が発生しない。この場合には、ステップS401に戻って、次の装着時間tsが取得される。つまり、装着時間ts(n+2)を新たな次の装着時間tsとするとともに、装着時間ts(n+1)を新たな先の装着時間tsとして、ステップS402~S405が再実行される。そして、ステップS402で「NO」あるいはステップS405で「YES」と判断されるまで、ステップS401~S405が実行される。
図11および図12の例では、装着可能期間Tbは、不図示の次の装着時間ts(n+2)よりも前に終了し、すなわち次の装着時間ts(n+2)の時点では、残存部品総数が閾個数以下になる(ステップS405で「YES」)。そこで、テープフィーダー5Bに対しては、先の装着時間ts(n+1)に応じたタイミングで装着作業を実行すると決定し(ステップS403)、その決定内容がユーザーインターフェース94によってオペレーターに報知される。その結果、テープフィーダー5B、5Cの装着可能期間Tb、Tcに重複するように、テープフィーダー5Bの装着時間ts(n+1)が設定される。
かかるフローチャートによれば、テープフィーダー5Bの装着可能期間Tbに重複する複数の装着時間tsのうちの使用期限より前の装着時間tsのうち、最も遅い装着時間tsに、テープフィーダー5Bの装着時間tsが設定されることとなる。換言すれば、この最も遅い装着時間tsに応じたタイミングで、テープフィーダー5Bへの装着作業を実行すると決定される。
このように、第1例では、使用期限を有する部品供給リール7の部品を供給する期限部品テープフィーダー5B(一のフィーダー)に対する装着時間tsが、装着中の部品供給リール7の使用期限以前に設定される。これによって、装着中の部品供給リール7の使用期限が経過する前に、部品供給リール7を装着して部品の補給作業を実行できる。しかも、当該期限部品テープフィーダー5Bに対する装着時間ts(n+1)を別のテープフィーダー5Cの装着可能期間Tcに重複させて、テープフィーダー5B、5Cそれぞれに対して同一の装着時間ts(n+1)が設定される。したがって、これらのテープフィーダー5B、5Cに対する装着作業を1回の部品補給でまとめて実行することができる。こうして、その頻度を抑制しつつも、部品の使用期限に応じた適切なタイミングで、補給作業を実行することが可能となっている。
また、第1例では、期限部品テープフィーダー5Bに対する装着時間tsを、当該一のテープフィーダー5Bの装着可能期間Tbと、別のテープフィーダー5Cの装着可能期間Tcとに重複するように設定する。したがって、各テープフィーダー5B、5Cに装着された部品供給リール7が部品切れを起こす前に、各テープフィーダー5B、5Cに対する装着作業をまとめて実行することができる。
また、上記の例では、テープフィーダー5Bの装着可能期間Tbと重複する装着可能期間Ta、Tcを有する2個の別のテープフィーダー5A、5Cが少なくとも存在する(なお、2個の別のテープフィーダー5A、5Cそれぞれの装着可能期間Ta、Tcは重複しない)。そこで、2個の別のテープフィーダー5A、5Cそれぞれの装着可能期間Ta、Tcのうち遅い方の装着可能期間Tcに重複するように、期限部品テープフィーダー5Bに対する装着時間ts(n+1)が設定される。かかる構成では、期限部品テープフィーダー5Bの装着可能期間Tbが経過しない範囲で、当該期限部品テープフィーダー5Bに対する装着時間ts(n+1)をできるだけ遅く設定することができる。これによって、この装着時間ts(n+1)に応じたタイミングで開封されて装着される部品供給リール7の開封時間を遅らせることができ、その結果、部品を長く使用することができる。
ちなみに、図10を用いた説明から明らかなように、期限部品テープフィーダー5Bの装着可能期間Tbと重複する装着可能期間を有する別のテープフィーダー5が3個以上存在する場合にも同様の管理が実行される。つまり、先の装着時間tsが設定されたテープフィーダー5および次の装着時間tsが設定されたテープフィーダー5(2個の別のテープフィーダー5)を切り換えながら(ステップS401)、ステップS402~S405が同様に実行される。その結果、最終的に対象となった2個の別のテープフィーダー5それぞれの装着可能期間のうち遅い方の装着可能期間に重複するように、期限部品テープフィーダー5Bに対する装着時間tsを設定して、部品を長く使用することができる。
続いては、使用期限判定の結果、装着時間ts(n)が不適と判定された場合に実行される期限部品装着時間決定について説明する。なお、以下では、上記の例との差異点を中心に説明することとし、共通点は相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、共通する構成を具備することで、同様の効果が奏されることは言うまでもない。
図13は部品補給管理装置が実行する期限部品装着時間決定の第2例を示すフローチャートであり、図14および図15は図13のフローチャートでの演算処理の一例をタイミングチャートで模式的に示す図である。これらに示す期限部品装着時間決定は、制御部91の設定部913により実行される。
第2例での図14および図15の表記は、第1例での図11および図12の表記と同様である。ただし、第2例では、図7のフローチャートで期限部品テープフィーダー5Bに対して暫定的に設定された装着時間ts(n)が、当該テープフィーダー5Bに装着中の先行の部品供給リール7の使用期限trより後になっている。
かかる場合、図7のフローチャートで設定された装着時間tsのうちから、使用期限tr以前の装着時間tsが探索される(ステップS501)。具体的には、ステップS501では、使用期限tr以前の装着時間tsのうち、最も遅い装着時間tsが探索される。その結果、図14に示す例では、テープフィーダー5A、5Cの装着可能期間Ta、Tcに重複して設定された装着時間ts(n-1)が探索結果として見つかる。そして、ステップS502では、期限部品テープフィーダー5Bに対する装着作業を、この装着時間ts(n-1)に応じたタイミングで実行すると決定し、その決定内容は、ユーザーインターフェース94を介してオペレーターに報知される。
このように、第2例では、期限部品テープフィーダー5B(一のフィーダー)の装着可能期間Tbの開始前に、テープフィーダー5Bに装着中の部品供給リール7の使用期限trが経過するか否かが予測される。そして、使用期限trの経過が予測されると、使用期限tr以前に、それぞれの装着可能期間Ta、Tcが互いに重複する複数の別のテープフィーダー5A、5Cに対して設定された装着時間ts(n-1)が探索される。そして、この装着時間ts(n-1)がテープフィーダー5Bに対する装着時間tsに設定される。こうして、テープフィーダー5Bに対する装着時間ts(n-1)を、テープフィーダー5A、5Cの装着可能期間Ta、Tcに重複させつつ、使用期限tr以前に設定する。これによって、期限部品テープフィーダー5Bに装着中の部品供給リール7の使用期限trの経過前に、当該テープフィーダー5Bに対する装着作業を確実に実行できるとともに、当該テープフィーダー5Bに対する装着作業を、複数の別のテープフィーダー5A、5Cに対する装着作業とまとめて、1回の補給作業で実行することが可能となる。
あるいは、この場合には、テープフィーダー5A、5Cに対する装着時間ts(n-1)を調整しても良い。具体的には、テープフィーダー5A、5Cの装着可能期間Ta、Tcの重複期間の開始時間に設定されていた装着時間ts(n-1)を、開始時間より後の重複期間内の時間であって使用期限tr以前の時間に変更することができる。これによって、部品供給リール7の開封時間を遅らせることができ、その結果、部品供給リール7の使用期限を遅らせて、部品を長く使用することができる。
さらには、次のような変形例でも構わない。つまり、使用期限tr以前の装着時間tsを探索するステップS501に代えて、使用期限tr以前に互いに装着可能期間Ta、Tcが重複するテープフィーダー5A、5Cを探索するステップを実行する。そして、ステップS502に代えて、探索されたテープフィーダー5A、5Bの装着可能期間Ta、Tcが互いに重複する重複期間To内であって使用期限tr以前の例えば装着時間ts´(n-1)を、テープフィーダー5A~5Bに対して設定するステップを実行する。この際、装着時間ts´(n-1)で装着可能になったことを報知しても良く、あるいは装着作業を開始しても良い。この変形例によっても、期限部品テープフィーダー5Bに装着中の部品供給リール7の使用期限trの経過前に、当該テープフィーダー5Bに対する装着作業を、複数の別のテープフィーダー5A、5Cに対する装着作業とまとめて、1回の補給作業で実行することが可能となる。
なお、この補給作業では、補給作業の実行時に使用中の先行の部品供給リール7を取り外して、新たな部品供給リール7を装着するとともに、待機していた部品供給リール7にローディングを実行する。
図16は部品補給管理装置が実行する期限部品装着時間決定の第3例を示すフローチャートであり、図17は図16のフローチャートでの演算処理の一例をタイミングチャートで模式的に示す図である。これらに示す期限部品装着時間決定は、制御部91の設定部913により実行される。
第3例での図17の表記は、第1例での図11の表記と同様である。ただし、第3例では、図7のフローチャートで期限部品テープフィーダー5Bに対して暫定的に設定された装着時間ts(n)が、当該テープフィーダー5Bに装着中の先行の部品供給リール7の使用期限trより後になっている。
かかる場合、装着可能期間が使用期限trに重複するテープフィーダー5が特定される。その結果、図17の例では、装着可能期間Ta、Tcを有するテープフィーダー5A、5Cが特定される。そして、特定されたテープフィーダー5A、5Cおよび期限部品テープフィーダー5Bに対する装着時間tsを使用期限trに設定すると決定し(ステップS602)、その決定内容は、ユーザーインターフェース94を介してオペレーターに報知される。
このように、第3例では、期限部品テープフィーダー5Bに装着中の部品供給リール7の使用期限trに装着可能期間Ta、Tcが重複する別のテープフィーダー5A、5Cが、複数のテープフィーダー5のうちから予測される。そして、期限部品テープフィーダー5Bおよびテープフィーダー5A、5Cそれぞれに対する同一の装着時間tsとして使用期限trが設定される。かかる構成では、期限部品テープフィーダー5Bに装着中の部品供給リール7の使用期限trが経過するタイミングで、一のテープフィーダー5Bへの装着作業と別のテープフィーダー5A、5Cへの装着作業とを、1回の補給作業でまとめて実行できる。
図18は部品補給管理装置が実行する期限部品装着時間決定の第4例を示すフローチャートである。この期限部品装着時間決定は、制御部91の設定部913により実行される。この第4例は、上記の第2例および第3例と異なり、図9の使用期限判定で暫定の装着時間ts(n)が適正と判断された場合に実行され、特に装着時間ts(n)に応じた装着作業で期限部品テープフィーダー5Bに対していずれの部品供給リール7を装着するかを決定する。
ステップS701では、テープフィーダー5Bへの装着作業で使用可能な開封済みの部品供給リール7が存在するかが判断される。具体的には、テープフィーダー5Bで供給予定の部品と同種の部品を収納する開封済みの部品供給リール7が部品保管庫81に保管されているかが、使用履歴情報Hに基づき判断される。該当する開封済みの部品供給リール7が存在しない場合(ステップS701で「NO」の場合)には、このテープフィーダー5Bに対して、未開封の部品供給リール7を装着時間tsに応じた装着作業で装着すると決定する(ステップS702)。
一方、該当する開封済みの部品供給リール7(対象収納部材)が存在する場合(ステップS701で「YES」の場合)には、開封済みの部品供給リール7が使用履歴情報Hに示される使用期限に基づき昇順に(換言すれば、使用期限が早い順に)ソートされる(ステップS703)。そして、ソート順序を示す変数Jがゼロにリセットされ(ステップS704)、変数Jがインクリメントされる(ステップS705)。
ステップS706では、J番目の部品供給リール7を装着時間tsに装着すると仮定し、ステップS707では、生産計画Ppの実行に伴ってJ番目の部品供給リール7の部品が使い切られる時間を予測する。そして、当該時間において、J番目の部品供給リール7の使用期限が経過するか否かが予測される(ステップS708)。
J番目の部品供給リール7の部品が使い切られる時刻において、当該部品供給リール7の使用期限が経過しないと判断した場合(ステップS708で「NO」の場合)には、J番目の部品供給リール7(一の対象収納部材)を、装着時間tsに応じた装着作業で対象のテープフィーダー5Bに装着すると決定する(ステップS709)。一方、使用期限が経過すると判断した場合(ステップS708で「YES」の場合)には、ステップS710に進んで、変数Jが最大値Jxに一致したか否かが判断される。ここで、最大値Jxは、使用可能な開封済みの部品供給リール7(対象収納部材)の個数である。そして、ステップS708で「NO」と判断されるか、変数Jが最大値Jxとなるまで、ステップS706~S708が繰り返される。
つまり、Jx個の開封済みの部品供給リール7のうち、ステップS708で使用期限が経過しないと判断される部品供給リール7(一の対象収納部材)が存在すれば、この部品供給リール7を、装着時間tsに応じた装着作業で対象のテープフィーダー5に装着すると決定する(ステップS709)。一方、該当の部品供給リール7が存在しない場合には、未開封の部品供給リール7(一の対象収納部材)を装着時間tsに応じた装着作業で対象のテープフィーダー5Bに装着すると決定する(ステップS702)。また、ステップS702あるいはS709での決定結果は、ユーザーインターフェース94を介してオペレーターに報知される。
このように、第4例では、期限部品テープフィーダー5B(一のフィーダー)に装着可能な部品供給リール7として、使用期限が互いに異なる複数の部品供給リール7(対象収納部材)が存在する場合、複数の部品供給リール7それぞれの使用期限と生産計画Ppとに基づき、テープフィーダー5に装着する部品供給リール7が選択される。かかる構成では、生産計画Ppに対して適切な使用期限を有する部品供給リール7をテープフィーダー5Bに装着することができる。
特に、装着時間ts(n)でテープフィーダー5Bに装着したと仮定した場合に、生産計画Ppの実行に伴って部品切れが発生する予想時間より使用期限が後となる部品供給リール7のうち、使用期限が最も早い部品供給リール7を、テープフィーダー5Bに装着すると決定する。かかる構成では、テープフィーダー5Bに装着中の部品供給リール7の使用期限が生産計画Ppの実行途中に切れるのを抑制しつつ、使用期限の短い部品供給リール7を有効活用することができる。
このように本実施形態では、部品実装システム100が本発明の「部品実装システム」の一例に相当し、部品実装機1が本発明の「部品実装機」の一例に相当し、部品補給管理装置9が本発明の「部品補給管理装置」の一例に相当し、取得部911が本発明の「取得部」の一例に相当し、設定部913が本発明の「設定部」の一例に相当し、部品供給リール7が本発明の「部品収納部材」の一例に相当し、テープフィーダー5が本発明の「フィーダー」の一例に相当し、テープフィーダー5Bが本発明の「一のフィーダー」の一例に相当し、テープフィーダー5A、5Cのそれぞれが本発明の「別のフィーダー」の一例に相当し、基板Bが本発明の「基板」の一例に相当し、生産計画Ppが本発明の「生産計画」の一例に相当し、装着可能期間Ta、Tb、Tcがそれぞれ本発明の「装着可能期間」の一例に相当し、装着時間ts、ts(n-1)、ts´(n-1)、ts(n)、ts(n+1)のそれぞれが本発明の「装着時間」の一例に相当し、使用期限trが本発明の「使用期限」の一例に相当する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、装着時間設定、使用期限判定、期限部品装着時間決定および装着態様決定といった各処理を実行するタイミングについては特に述べなかったが、当該処理は種々のタイミングで実行できる。具体的には、生産計画Ppを開始する前に当該処理を実行しても良いし、装着作業が実行される度に、次の装着作業のために当該処理を実行しても良い。
また、1台のテープフィーダー5に装着可能な部品供給リール7の個数は2個に限られず、例えば3個以上でも良い。
また、フィーダーの種類はテープフィーダーに限られず、トレイフィーダーあるいはスティックフィーダーでも良い。