JP7186572B2 - 部品実装システム、実装プログラム最適化装置、部品実装方法 - Google Patents

Description

この発明は、基板に部品を実装する部品実装技術に関し、特に部品を基板へ実装する手順を最適化する技術に関する。

従来、フィーダーにより供給された部品を実装ヘッドにより基板に実装する部品実装機が広く用いられている。また、特許文献１に示されるように、部品実装機での部品の実装を開始する前に、基板への部品の実装手順を最適化する演算が一般に行われる。つまり、部品実装機は、最適化された手順に従うことで、部品の実装を効率的に実行することができる。

特開２０１６－１７４１１１号公報

しかしながら、部品の実装手順を最適化する演算は、長時間を要する場合が多い。そのため、部品実装機での部品実装の開始が遅れるという問題があった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、部品の実装手順を最適化する演算に要する時間のために、部品実装機での部品実装の開始が遅れるのを抑制可能とする技術の提供を目的とする。

本発明に係る部品実装システムは、所定の作業位置に基板を搬入する搬送部と、部品供給箇所に応じて配置されて部品供給箇所に部品を供給するフィーダーと、部品供給箇所から作業位置の基板に部品を移載することで基板に部品を実装する実装部とを備えた部品実装機と、実装部による部品の実装手順を変更しつつ実装効率が改善する実装手順を求める最適化演算を実行する制御装置とを備え、制御装置は、暫定的な実装手順を示す第１実装プログラムを部品実装機に送信する第１動作と、第１実装プログラムが示す実装手順に対して最適化演算を実行することで第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成を試行する第２動作とを実行し、部品実装機は、制御装置から第１実装プログラムを受信すると、第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を開始し、第２動作は、部品実装機が第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を実行している期間に並行して実行され、第２動作において第２実装プログラムの作成が成功すると、第２実装プログラムが制御装置から部品実装機に送信され、部品実装機は制御装置から受信した第２実装プログラムにより示される実装手順で部品を基板に実装する。

本発明に係る実装プログラム最適化装置は、所定の作業位置に基板を搬入する搬送部と、部品供給箇所に応じて配置されて部品供給箇所に部品を供給するフィーダーと、部品供給箇所から作業位置の基板に部品を移載することで基板に部品を実装する実装部とを備えた部品実装機の実装部による部品の実装手順を変更しつつ実装効率が改善する実装手順を求める最適化演算を実行する演算部と、演算部による演算結果を部品実装機に送信する通信部とを備え、演算部は、暫定的な実装手順を示す第１実装プログラムを、通信部を介して部品実装機に送信する第１動作と、第１実装プログラムが示す実装手順に対して最適化演算を実行することで第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成を試行する第２動作とを実行し、部品実装機は、通信部から第１実装プログラムを受信すると、第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を開始し、第２動作は、部品実装機が第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を実行している期間に並行して実行され、第２動作において第２実装プログラムの作成が成功すると、通信部から部品実装機に第２実装プログラムを送信し、部品実装機は通信部から受信した第２実装プログラムにより示される実装手順で部品を基板に実装する。

本発明に係る部品実装方法は、所定の作業位置に基板を搬入する搬送部と、部品供給箇所に応じて配置されて部品供給箇所に部品を供給するフィーダーと、部品供給箇所から作業位置の基板に部品を移載することで基板に部品を実装する実装部とを備えた部品実装機に対して、暫定的な実装手順を示す第１実装プログラムを制御装置から送信する工程と、部品実装機が制御装置から第１実装プログラムを受信すると、第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を開始する工程と、実装手順を変更しつつ実装効率が改善する実装手順を求める最適化演算を、第１実装プログラムが示す実装手順に対して実行することで第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成を試行する工程と、第２実装プログラムの作成が成功すると、第２実装プログラムが制御装置から部品実装機に送信される工程と、部品実装機が制御装置から受信した第２実装プログラムにより示される実装手順で部品を基板に実装する工程とを備える。

このように構成された本発明（部品実装システム、実装プログラム最適化装置、部品実装方法）では、暫定的な実装手順を示す第１実装プログラムを部品実装機に送信してから、第１実装プログラムが示す実装手順に対して最適化演算を実行して、第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成を試行する。つまり、第２実装プログラムの作成のための最適化演算に先立って、暫定的な実装手順を示す第１実装プログラムが部品実装機に送信される。そして、部品実装機は、第１実装プログラムを受信すると、第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を開始する。したがって、部品の実装手順を最適化する演算に要する時間のために、部品実装機での部品実装の開始が遅れるのを抑制することが可能となっている。

しかも、本発明では、第１実装プログラムが示す実装手順に対して最適化演算を実行することで、第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成が試行される。そして、第２実装プログラムの作成が成功すると、第２実装プログラムが部品実装機に送信され、部品実装機がこの第２実装プログラムにより示される実装手順で部品を基板に実装する。こうして、実装効率の向上が図られている。つまり、本発明では、暫定的な実装手順で速やかに部品実装を開始しつつ、最適化演算が実行された実装手順によって後の部品実装を高い実装効率で実行することが可能となっている。

ところで、部品実装機で使用するプログラムを第１実装プログラムから第２実装プログラムに切り換えるのに際して、フィーダーの配置を変更するユーザーの段取り作業に要する時間等が生じる場合がある。このような場合、プログラムを切り換えることで、部品実装機での部品の実装を完了する時刻がかえって遅くなる状況も想定される。

また、制御装置は、第２実装プログラムの作成に成功すると、以後に部品実装機で実行予定の部品の実装を、第１実装プログラムで継続した場合に完了する第１時刻と、第２実装プログラムで実行した場合に完了する第２時刻とを予測し、第２時刻が第１時刻より早いと判断すると、第２実装プログラムを部品実装機に送信する一方、第２時刻が第１時刻より遅いと判断すると、第２実装プログラムを部品実装機に送信しないように、部品実装システムを構成しても良い。これによって、部品実装機で使用する実装プログラムを第１実装プログラムから第２実装プログラムに切り換えたために、部品実装機での部品の実装を完了する時刻がかえって遅くなるといった状況を回避することができる。

また、制御装置は、部品実装機が第２実装プログラムに示される実装手順での部品の実装を開始するために、フィーダーの配置を変更する段取り作業が必要な場合には、当該段取り作業を実行するようにユーザーに報知するように、部品実装システムを構成しても良い。これによって、ユーザーは段取り作業を的確に実行でき、第２実装プログラムを使用した部品の実装を速やかに開始できる。

また、制御装置は、第１実装プログラムが示すフィーダーの配置と第２実装プログラムが示すフィーダーの配置とが変わらないように第２動作を実行するフィーダー配置維持モードを実行可能であるように、部品実装システムを構成しても良い。これによって、段取り作業を伴うことなく、第２実装プログラムを使用した部品の実装を速やかに開始できる。

また、制御装置は、フィーダー配置維持モードを実行する指令がユーザーより入力された場合に、フィーダー配置維持モードにより第２実装プログラムの作成を試行するように、部品実装システムを構成しても良い。これによって、ユーザーの要望に従って、段取り作業の有無を管理することができる。

また、制御装置は、最適化演算が未実行の初期データが示す実装手順に対して最適化演算を実行して暫定的な実装手順を得ることで第１実装プログラムを作成するように、部品実装システムを構成しても良い。かかる構成では、ある程度の実装効率を担保しつつ、第１実装プログラムによって部品の実装を実行することができる。

本発明によれば、部品の実装手順を最適化する演算に要する時間のために、部品実装機での部品実装の開始が遅れるのを抑制することが可能となる。

本発明に係る部品実装システムが備える電気的構成の一例を模式的に示す図。 図１の部品実装システムが備える部品実装機の構成を模式的に示す平面図。 サーバーコンピューターが実行する最適化演算の一例を示すフローチャート。 サーバーコンピューターが部品実装機に対して実行する実装制御の一例を示すフローチャート。 図４のフローチャートに従って実行される動作の一例を模式的に示すタイミングチャート。 図４のフローチャートにおいて実行される最適化演算の結果の一例を模式的に示す図。 サーバーコンピューターが実行する最適化演算の変形例を示すフローチャート。

図１は本発明に係る部品実装システムが備える電気的構成の一例を模式的に示す図であり、図２は図１の部品実装システムが備える部品実装機の構成を模式的に示す平面図である。なお、図２では、Ｚ方向が鉛直方向であり、Ｘ方向およびＹ方向がそれぞれ水平方向であるＸＹＺ直交座標軸が示されている。図１に示すように、部品実装システムＳは、基板Ｂに部品Ｅを実装する部品実装機１と、部品実装機１を制御するサーバーコンピューター９とを備える。

サーバーコンピューター９は、演算部９１、記憶部９２、ＵＩ(User Interface)９３および通信部９４を備える。演算部９１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＲＡＭ(Random access memory)で構成されたプロセッサーである。記憶部９２は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等で構成され、演算部９１での演算に利用されるプログラム、データあるいは演算部９１による演算結果等を記憶する。ＵＩ９３は例えばタッチパネルディスプレイ等で構成され、ユーザーによる入力操作を受け付けたり、部品実装に関する情報をユーザーに報知したりする。また、通信部９４は、部品実装機１との通信を担う。

部品実装機１は、制御部１０１、記憶部１０２、ＵＩ１０３および通信部１０４を備える。制御部１０１は、ＣＰＵおよびＲＡＭで構成されたプロセッサーであり、部品実装機１の各部を制御することで基板Ｂを部品Ｅに実装する。記憶部１０２はＨＤＤ等で構成され、基板Ｂへの部品Ｅの実装手順を規定する実装プログラムＰや、実装プログラムＰの実行に要するデータ等を記憶する。ＵＩ１０３は例えばタッチパネルディスプレイ等で構成され、ユーザーによる入力操作を受け付けたり、部品実装に関する情報をユーザーに報知したりする。また、通信部１０４は、サーバーコンピューター９の通信部９４との通信を担う。

図２に示すように、部品実装機１は、基板ＢをＸ方向（基板搬送方向）に搬送する搬送部１２を備える。この搬送部１２は、Ｘ方向に並列に配置された一対のコンベア１２１を基台１１上に有し、コンベア１２１によって基板ＢをＸ方向に搬送する。これらコンベア１２１の間隔は、Ｘ方向に直交するＹ方向（幅方向）に変更可能であり、搬送部１２は、搬送する基板Ｂの幅に応じてコンベア１２１の間隔を調整する。この搬送部１２は、基板搬送方向であるＸ方向の上流側から所定の作業位置１２３に搬入するとともに、作業位置１２３で部品Ｅが実装された基板Ｂを作業位置１２３からＸ方向の下流側に搬出する。

搬送部１２のＹ方向の両側それぞれでは２つの部品供給部２１がＸ方向に並んでおり、各部品供給部２１では、複数のテープフィーダー２２がＸ方向に並ぶ。部品供給部２１では、Ｘ方向に並ぶ複数の部品供給箇所２３が設けられており、各部品供給箇所２３に供給すべき部品Ｅを供給するテープフィーダー２２が、各部品供給箇所２３に対応付けられて着脱可能に装着される。つまり、各テープフィーダー２２に対しては、集積回路、トランジスター、コンデンサー等の小片状の部品Ｅを所定間隔おきに収容したキャリアテープが巻き付けられた部品供給リールが配置されており、各テープフィーダー２２は部品供給リールから引き出されたキャリアテープを間欠的に送り出すことで、その先端部の部品供給箇所２３に部品Ｅを供給する。

また、部品実装機１では、Ｙ方向に延びる一対のＹ軸レール３１と、Ｙ方向に延びるＹ軸ボールネジ３２と、Ｙ軸ボールネジ３２を回転駆動するＹ軸モーター３３とが設けられ、支持ビーム３４が一対のＹ軸レール３１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３２のナットに固定されている。支持ビーム３４には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールネジ３５と、Ｘ軸ボールネジ３５を回転駆動するＸ軸モーター３６とが取り付けられており、ヘッドユニット４が支持ビーム３４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３５のナットに固定されている。したがって、制御部１０１は、Ｙ軸モーター３３によりＹ軸ボールネジ３２を回転させてヘッドユニット４をＹ方向に移動させ、あるいはＸ軸モーター３６によりＸ軸ボールネジ３５を回転させてヘッドユニット４をＸ方向に移動させることができる。

ヘッドユニット４は、Ｘ方向に並ぶ複数（８本）の実装ヘッド４１を有し、実装ヘッド４１は、その下端に着脱可能に取り付けられたノズルを用いて、搬送部１２により作業位置１２３に支持された基板Ｂに部品Ｅを実装する部品実装を実行する。つまり、制御部１０１は、Ｘ軸モーター３６およびＹ軸モーター３３によって、実装ヘッド４１のノズルを、テープフィーダー２２によって部品供給箇所２３に供給された部品Ｅに上方から対向させる。次に、制御部１０１は実装ヘッド４１を下降させて部品Ｅにノズルを接触させてから、ノズルにより部品Ｅを吸着した実装ヘッド４１を上昇させる。こうして実装ヘッド４１がテープフィーダー２２からの部品Ｅのピックアップを完了すると、制御部１０１は、Ｘ軸モーター３６およびＹ軸モーター３３によって実装ヘッド４１を基板Ｂの上方に移動させ、実装ヘッド４１は、部品Ｅを基板Ｂに当接させつつ部品Ｅの吸着を解除することで、基板Ｂに部品Ｅを実装する。

このようにヘッドユニット４は、テープフィーダー２２によって部品供給箇所２３に供給された部品Ｅをピックアップして作業位置１２３に支持された基板Ｂに実装することで、基板Ｂに設けられた全実装箇所に部品Ｅを実装する。この際、基板Ｂに部品Ｅを実装する手順は実装プログラムＰに規定されており、制御部１０１は、記憶部１０２に記憶された実装プログラムＰに基づき、ヘッドユニット４に部品Ｅの実装を実行させる。こうして、実装プログラムＰにおいて実装するように規定された全部品Ｅが１枚の基板Ｂに実装されて、１枚の部品実装済み基板Ｂの生産が完了する。

特に本実施形態では、サーバーコンピューター９が実装手順を最適化する最適化演算を実行することで作成した実装プログラムＰを部品実装機１に送信し、部品実装機１はサーバーコンピューター９から受信した実装プログラムＰに示される手順に従って部品実装を実行する。続いては、かかるサーバーコンピューター９および部品実装機１の動作について説明する。

図３はサーバーコンピューターが実行する最適化演算の一例を示すフローチャートである。図３のフローチャートは、サーバーコンピューター９の演算部９１によって実行される。ステップＳ１０１では、基板Ｂに実装すべき複数の部品Ｅを基板Ｂに実装する順序を示す実装手順Ｏ（Ｎ）を識別するカウント値Ｎがゼロにリセットされ、ステップＳ１０２ではカウント値Ｎがインクリメントされる。

ステップＳ１０３では、カウント値Ｎが示す実装手順Ｏ（Ｎ）で複数の部品Ｅを基板Ｂに実装した場合におけるヘッドユニット４の移動距離Ｄ（Ｎ）が算出される。ステップＳ１０４では、カウント値Ｎが「１」であるかが判断される。ここでは、Ｎ＝１であるため、ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」と判断され、実装手順Ｏ（Ｎ）（すなわち、実装手順Ｏ（１））が最適手順Ｏｐとして、記憶部９２に保存される（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０７では、カウント値Ｎが最大カウント値Ｎｘ（例えば、Ｎｘ＝１００）であるかが判断される。ここでは、Ｎ＜Ｎｘであるため、ステップＳ１０７で「ＮＯ」と判断されて、ステップＳ１０２に戻り、カウント値Ｎがインクリメントされる。

ステップＳ１０３では、実装手順Ｏ（Ｎ）で複数の部品Ｅを基板Ｂに実装した場合におけるヘッドユニット４の移動距離Ｄ（Ｎ）が算出される。ステップＳ１０４では、カウント値Ｎが「１」であるかが判断される。ここでは、Ｎ＝２であるため、ステップＳ１０４で「ＮＯ」と判断され、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、実装手順Ｏ（Ｎ）で部品実装を実行した場合の移動距離Ｄ（Ｎ）（すなわち、ステップＳ１０３で算出した移動距離Ｄ（Ｎ））が、最適手順Ｏｐで部品実装を実行した場合の移動距離Ｄｐより短いか判断され、前者の移動距離Ｄ（Ｎ）が後者の移動距離Ｄｐより短い場合（換言すれば、実装効率が改善した場合）には、実装手順Ｏ（Ｎ）が最適手順Ｏｐとして記憶部９２に保存され（換言すれば、最適手順Ｏｐが実装手順Ｏ（Ｎ）に更新され）、前者の移動距離Ｄ（Ｎ）が後者の移動距離Ｄｐ以上である場合（換言すれば、実装効率が改善しない場合）には、ステップＳ１０６を省略してステップＳ１０７に進む。

つまり、最適化演算では、カウント値Ｎが最大カウント値Ｎｘに一致するまで（ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」と判断されるまで）ステップＳ１０２～Ｓ１０６が繰り返される。こうして、ヘッドユニット４による部品Ｅの実装手順Ｏ（Ｎ）を変更しつつヘッドユニット４の移動距離Ｄ（Ｎ）（換言すれば、実装効率）が改善する実装手順Ｏ（Ｎ）が求められる。こうして、最適手順Ｏｐを示す実装プログラムＰを生成することができる。

図４はサーバーコンピューターが部品実装機に対して実行する実装制御の一例を示すフローチャートであり、図５は図４のフローチャートに従って実行される動作の一例を模式的に示すタイミングチャートであり、図６は図４のフローチャートにおいて実行される最適化演算の結果の一例を模式的に示す図である。図４のフローチャートは、サーバーコンピューター９の演算部９１によって実行される。

ステップＳ２０１では、サーバーコンピューター９は、最適化演算が未実行の実装手順Ｏ（１）を示す初期実装プログラムＰ０を取得する。この初期実装プログラムＰ０は、例えばユーザーのマニュアル作業によって作成されて、サーバーコンピューター９に入力される。図６の「初期実装プログラムＰ０」の欄に示す例では、初期実装プログラムＰ０は、実装箇所Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ４→Ｌ５→Ｌ６→Ｌ７の順に基板Ｂ上の実装箇所Ｌ１～Ｌ７に対してヘッドユニット４により部品Ｅを実装する初期実装手順Ｏ０を示し、初期実装手順Ｏ０に従って部品Ｅを基板Ｂに実装するためにヘッドユニット４は移動距離Ｄ０を移動する。

ステップＳ２０２では、サーバーコンピューター９は、初期実装プログラムＰ０に対して最適化演算を実行する。つまり、初期実装プログラムＰ０に対する最適化演算が時刻ｔ１～ｔ２に実行されることで、暫定実装プログラムＰ１が生成される。図６の「暫定実装プログラムＰ１」の欄に示す例では、暫定実装プログラムＰ１は、実装箇所Ｌ１→Ｌ２→Ｌ３→Ｌ５→Ｌ４→Ｌ７→Ｌ６の順に基板Ｂ上の実装箇所Ｌ１～Ｌ７に対してヘッドユニット４により部品Ｅを実装する暫定実装手順Ｏ１を示し、暫定実装手順Ｏ１に従って部品Ｅを基板Ｂに実装するためにヘッドユニット４は移動距離Ｄ１を移動する。この移動距離Ｄ１は、移動距離Ｄ０より短く、暫定実装プログラムＰ１は、初期実装プログラムＰ０が示す初期実装手順Ｏ０よりも効率的な暫定実装手順Ｏ１を示す。

時刻ｔ２に暫定実装プログラムＰ１が生成されると、サーバーコンピューター９は部品実装機１にこの暫定実装プログラムＰ１を送信する（ステップＳ２０３）。この際、サーバーコンピューター９から部品実装機１には、テープフィーダー２２の装着箇所を示す段取り情報が併せて送信され、この段取り情報が部品実装機１のＵＩ１０３に表示される。そして、ユーザーは、この段取り情報が示す装着箇所にテープフィーダー２２を装着する段取り作業を実行する（図５の「段取り」）。段取り作業が完了すると、時刻ｔ３に部品実装機１が暫定実装プログラムＰ１に示される暫定実装手順Ｏ１で基板Ｂへの部品Ｅの実装を開始する（図５の「部品実装」）。こうして開始された部品実装では、作業位置１２３に順番に搬入される複数の基板Ｂに対して、暫定実装プログラムＰ１に基づく部品Ｅの実装が実行される。

また、サーバーコンピューター９は、部品実装機１での段取り作業の実行期間（ｔ２～ｔ３）および部品実装の実行期間（時刻ｔ３～ｔ４）に並行して、暫定実装プログラムＰ１への最適化演算を実行する（ステップＳ２０４）。つまり、ステップＳ２０４では、暫定実装プログラムＰ１が示す暫定実装手順Ｏ１に対して最適化演算を実行することで、暫定実装プログラムＰ１が示す暫定実装手順Ｏ１よりも実装効率が改善する（換言すれば、ヘッドユニット４の移動距離Ｄが短くなる）改善実装手順Ｏ２を示す改善実装プログラムＰ２の作成が試行される。

時刻ｔ４において改善実装プログラムＰ２の作成に成功すると、サーバーコンピューター９は、部品実装機１で実行する実装プログラムＰを、暫定実装プログラムＰ１から改善実装プログラムＰ２に切り換える必要があるかを判断する（ステップＳ２０５）。つまり、実装プログラムＰの切り換えに際して、テープフィーダー２２の配置を変更するユーザーの段取り作業が生じる場合がある。このような場合、実装プログラムＰの切り換えに伴って段取り作業に要する時間が生じたために、部品実装機１で部品Ｅの実装を完了する時刻がかえって遅くなる状況も想定される。そこで、ステップＳ２０５では、改善実装プログラムＰ２へ切り換えた場合に段取り作業に要する時間（ｔ４～ｔ５）と部品実装に要する時間（ｔ５～ｔ６）とを推定した結果に基づき、改善実装プログラムＰ２に基づく部品実装が完了する時刻ｔ６が予測される。なお、段取り作業に要する時間は、過去の段取り作業に要した時間から推定しても良いし、ユーザーに入力させても良い。さらに、ステップＳ２０５では、暫定実装プログラムＰ１に基づく部品実装を継続した場合に、当該部品実装が完了する時刻ｔ７が予測される。そして、改善実装プログラムＰ２による部品実装の完了時刻ｔ６が暫定実装プログラムＰ１による部品実装の完了時刻ｔ７より早いと判断すると、実装プログラムＰの切り換えが必要（ＹＥＳ）と判断され、ステップＳ２０６に進む。一方、改善実装プログラムＰ２による部品実装の完了時刻ｔ６が暫定実装プログラムＰ１による部品実装の完了時刻ｔ７より遅いと判断すると、実装プログラムＰの切り換えが不要（ＮＯ）と判断され、ステップＳ２０９に進む。なお、時刻ｔ６と時刻ｔ７が同じである場合には、実装プログラムＰを切り換えても、切り換えなくても構わないが、ここでは実装プログラムＰの切り換えを不要（ＮＯ）と判断することとする。

ステップＳ２０６では、改善実装プログラムＰ２がサーバーコンピューター９から部品実装機１に送信される。図６の「改善実装プログラムＰ２」の欄に示す例では、改善実装プログラムＰ２は、実装箇所Ｌ１→Ｌ２→Ｌ４→Ｌ６→Ｌ３→Ｌ７→Ｌ５の順に基板Ｂ上の実装箇所Ｌ１～Ｌ７に対してヘッドユニット４により部品Ｅを実装する改善実装手順Ｏ２を示し、改善実装手順Ｏ２に従って部品Ｅを基板Ｂに実装するためにヘッドユニット４は移動距離Ｄ２を移動する。この移動距離Ｄ２は、移動距離Ｄ１より短く、改善実装プログラムＰ２は、暫定実装プログラムＰ１が示す暫定実装手順Ｏ１よりも効率的な改善実装手順Ｏ２を示す。

ステップＳ２０７では、部品実装機１において改善実装プログラムＰ２を実行するに際して、段取り作業を実行する必要があるか判断される。段取り作業が必要である場合（ステップＳ２０７で「ＹＥＳ」の場合）には、サーバーコンピューター９はテープフィーダー２２の装着箇所を示す段取り情報を部品実装機１に送信し、この段取り情報を部品実装機１のＵＩ１０３に表示させてから（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０９に進む。図５の例では、その結果、時刻ｔ４～ｔ５の期間に段取り作業が実行され、時刻ｔ５～ｔ６の期間に、改善実装プログラムＰ２に基づく部品実装が実行される。一方、段取り作業が不要である場合（ステップＳ２０７で「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ２０９に進み、部品実装機１では段取り作業が行われずに、改善実装プログラムＰ２に基づく部品実装が実行される。なお、段取り作業が不要な場合には、暫定実装プログラムＰ１から改善実装プログラムＰ２への変更を即時行う。この際、プログラムが変更された旨をＵＩ１０３に表示しても良い。これによって、ユーザーはプログラムの変更を把握することができる。

ステップＳ２０９では、図４の実装制御を終了するか判断する。部品実装機１での部品実装の完了までの時間が所定時間以上であれば、実装制御を継続すると判断され（ステップＳ２０９で「ＮＯ」と判断され）、ステップＳ２０４に戻る。したがって、部品実装機１で改善実装プログラムＰ２により部品実装が実行されている場合には、この改善実装プログラムＰ２に対してステップＳ２０４～Ｓ２０９が実行され、これにより得られた実装プログラムＰが新たな改善実装プログラムＰ２として取り扱われる。一方、部品実装機１での部品実装の完了までの時間が所定時間未満であれば、実装制御を終了すると判断され（ステップＳ２０９で「ＹＥＳ」と判断され）、当該実装制御を終了する。

以上に説明した本実施形態では、暫定実装手順Ｏ１を示す暫定実装プログラムＰ１を部品実装機１に送信してから（ステップＳ２０３）、暫定実装プログラムＰ１が示す暫定実装手順Ｏ１に対して最適化演算を実行して、暫定実装プログラムＰ１が示す暫定実装手順Ｏ１よりも実装効率を改善させる改善実装手順Ｏ２を示す改善実装プログラムＰ２の作成が試行される（ステップＳ２０４）。つまり、改善実装プログラムＰ２の作成のための最適化演算（ステップＳ２０４）に先立って、暫定実装手順Ｏ１を示す暫定実装プログラムＰ１が部品実装機１に送信される（ステップＳ２０３）。そして、部品実装機１は、暫定実装プログラムＰ１を受信すると、暫定実装プログラムＰ１により示される暫定実装手順Ｏ１で基板Ｂへの部品Ｅの実装を開始する。したがって、部品Ｅの実装手順Ｏを最適化する演算（ステップＳ２０４）に要する時間のために、部品実装機１での部品実装の開始が遅れるのを抑制することが可能となっている。

しかも、本実施形態では、暫定実装プログラムＰ１が示す暫定実装手順Ｏ１に対して最適化演算を実行することで、暫定実装プログラムＰ１が示す暫定実装手順Ｏ１よりも実装効率を改善させる改善実装手順Ｏ２を示す改善実装プログラムＰ２の作成が試行される（ステップＳ２０４）。そして、改善実装プログラムＰ２の作成が成功すると、改善実装プログラムＰ２が部品実装機１に送信され（ステップＳ２０６）、部品実装機１がこの改善実装プログラムＰ２により示される改善実装手順Ｏ２で部品Ｅを基板Ｂに実装する（時刻ｔ５～ｔ６）。こうして、実装効率の向上が図られている。つまり、本実施形態では、暫定実装手順Ｏ１で速やかに部品実装を開始しつつ（時刻ｔ３）、暫定実装手順Ｏ１に対して最適化演算が実行された改善実装手順Ｏ２によって後の部品実装を高い実装効率で実行することが可能となっている（時刻ｔ５～ｔ６）。

また、サーバーコンピューター９は、改善実装プログラムＰ２の作成に成功すると、以後に部品実装機１で実行予定の部品Ｅの実装を、暫定実装プログラムＰ１で継続した場合に完了する時刻ｔ７と、改善実装プログラムＰ２で実行した場合に完了する時刻ｔ６とを予測する（ステップＳ２０５）。そして、サーバーコンピューター９は、改善実装プログラムＰ２による部品実装の完了時刻ｔ６が暫定実装プログラムＰ１による部品実装の完了時刻ｔ７より早いと判断すると、改善実装プログラムＰ２を部品実装機１に送信する（ステップＳ２０５、Ｓ２０６）。一方、サーバーコンピューター９は、改善実装プログラムＰ２による部品実装の完了時刻ｔ６が暫定実装プログラムＰ１による部品実装の完了時刻ｔ７より遅いと判断すると、改善実装プログラムＰ２を部品実装機１に送信しない（ステップＳ２０５）。これによって、部品実装機１で使用する実装プログラムＰを暫定実装プログラムＰ１から改善実装プログラムＰ２に切り換えたために、部品実装機１での部品の実装を完了する時刻がかえって遅くなるといった状況を回避することができる。

また、サーバーコンピューター９は、部品実装機１が改善実装プログラムＰ２に示される改善実装手順Ｏ２での部品Ｅの実装を開始するために、テープフィーダー２２の配置を変更する段取り作業が必要な場合には、当該段取り作業を実行するようにユーザーに報知する（ステップＳ２０８）。これによって、ユーザーは段取り作業を的確に実行でき、改善実装プログラムＰ２を使用した部品Ｅの実装を速やかに開始できる。

また、サーバーコンピューター９は、最適化演算が未実行の初期実装プログラムＰ０が示す初期実装手順Ｏ０に対して最適化演算を実行して暫定実装手順Ｏ１を得ることで暫定実装プログラムＰ１を作成する。かかる構成では、ある程度の実装効率を担保しつつ、暫定実装プログラムＰ１によって部品Ｅの実装を実行することができる。

ちなみに、特に説明しなかったが、最適化演算では、テープフィーダー２２の配置を変更しつつ実装効率が改善する実装手順を求めることができる。ただし、かかる最適化演算を行った場合、暫定実装プログラムＰ１から改善実装プログラムＰ２への切り換えに伴って、上記のように段取り作業が発生する。そこで、最適化演算においてテープフィーダー２２の配置変更を許可するか禁止するかを、ユーザーがサーバーコンピューター９のＵＩ９３に設定できるように構成できる。続いては、かかる変形例について説明する。

図７はサーバーコンピューターが実行する最適化演算の変形例を示すフローチャートである。図７のフローチャートは、サーバーコンピューター９の演算部９１によって実行される。ステップＳ１１１では、テープフィーダー２２の配置変更が許可されているかが確認される。そして、テープフィーダー２２の配置変更が禁止されている場合（ステップＳ１１１で「ＮＯ」の場合）には、テープフィーダー２２の配置の変更を禁止するフィーダー配置維持モードを設定してから（ステップＳ１１２）、テップＳ１０１～Ｓ１０７が実行される。つまり、このステップＳ１０１～Ｓ１０７では、テープフィーダー２２の配置変更を禁止するという制約条件の下で、最適手順Ｏｐが算出される。一方、テープフィーダー２２の配置変更が許可されている場合（ステップＳ１１１で「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ１１２を省いて、ステップＳ１０１～Ｓ１０７が実行される。つまり、このステップＳ１０１～Ｓ１０７では、テープフィーダー２２の配置を変更しつつ、最適手順Ｏｐが算出される。そして、図４の実装制御における最適化演算は、図７のフローチャートに従って実行される。

かかる変形例では、サーバーコンピューター９は、暫定実装プログラムＰ１が示すテープフィーダー２２の配置と改善実装プログラムＰ２が示すテープフィーダー２２の配置とが変わらないようにステップＳ２０４での最適化演算を実行するフィーダー配置維持モード（ステップＳ１１２）を実行可能である。これによって、段取り作業を伴うことなく、改善実装プログラムＰ２を使用した部品Ｅ部品の実装を速やかに開始することが可能となっている。

また、サーバーコンピューター９は、フィーダー配置維持モード（ステップＳ１１２）を実行する指令がユーザーよりＵＩ９３に入力された場合に、フィーダー配置維持モードにより改善実装プログラムＰ２の作成を試行する（ステップＳ２０４）。これによって、ユーザーの要望に従って、段取り作業の有無を管理することができる。

このように本実施形態では、部品実装システムＳ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、搬送部１２が本発明の「搬送部」の一例に相当し、作業位置１２３が本発明の「作業位置」の一例に相当し、テープフィーダー２２が本発明の「フィーダー」の一例に相当し、部品供給箇所２３が本発明の「部品供給箇所」の一例に相当し、ヘッドユニット４が本発明の「実装部」の一例に相当し、基板Ｂが本発明の「基板」の一例に相当し、部品Ｅが本発明の「部品」の一例に相当し、サーバーコンピューター９が本発明の「制御装置」の一例に相当し、演算部９１が本発明の「演算部」の一例に相当し、通信部９４が本発明の「通信部」の一例に相当し、ステップＳ１０１～Ｓ１０７が本発明の「最適化演算」の一例に相当し、実装手順Ｏ（Ｎ）が本発明の「実装手順」の一例に相当し、移動距離Ｄが本発明の「実装効率」を示す一例に相当し、初期実装プログラムＰ０が本発明の「初期データ」の一例に相当し、暫定実装プログラムＰ１が本発明の「第１実装プログラム」の一例に相当し、改善実装プログラムＰ２が本発明の「第２実装プログラム」の一例に相当し、ステップＳ２０３が本発明の「第１動作」の一例に相当し、ステップＳ２０４が本発明の「第２動作」の一例に相当し、時刻ｔ７が本発明の「第１時刻」の一例に相当し、時刻ｔ６が本発明の「第２時刻」の一例に相当し、時間ｔ４～ｔ５に実行する作業が本発明の「段取り作業」の一例に相当し、ステップＳ１１２が本発明の「フィーダー配置維持モード」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、上記の最適化処理では、ヘッドユニット４の移動距離Ｄに基づき実装手順Ｏの実装効率が改善したかを判断していた。しかしながら、ヘッドユニット４の移動距離Ｄ以外の指標値、例えばサイクルタイムに基づき実装手順Ｏの実装効率が改善したかを判断しても良い。

また、部品実装機１の具体的な構成は、図２の構成に限られない。したがって、実装ヘッド４１の本数を適宜変更しても良い。あるいは、上記のようなインラインタイプではなく、複数の実装ヘッド４１が円周状に並んだロータリータイプにより部品Ｅの実装を行なうように構成しても良い。

１…部品実装機
１２…搬送部
１２３…作業位置
２２…テープフィーダー（フィーダー）
２３…部品供給箇所
４…ヘッドユニット（実装部）
９…サーバーコンピューター（制御装置）
９１…演算部
９４…通信部
Ｓ…部品実装システム
Ｂ…基板
Ｄ…移動距離（実装効率）
Ｅ…部品
Ｏ（Ｎ）…実装手順
Ｐ０…初期実装プログラム（初期データ）
Ｐ１…暫定実装プログラム（第１実装プログラム）
Ｐ２…改善実装プログラム（第２実装プログラム）
ｔ４～ｔ５…段取り作業
ｔ７…第１時刻
ｔ６…第２時刻
Ｓ１０１～Ｓ１０７…最適化演算
Ｓ１１２…フィーダー配置維持モード
Ｓ２０３…第１動作
Ｓ２０４…第２動作

Claims (7)

1. 所定の作業位置に基板を搬入する搬送部と、部品供給箇所に応じて配置されて前記部品供給箇所に部品を供給するフィーダーと、前記部品供給箇所から前記作業位置の基板に部品を移載することで基板に部品を実装する実装部とを備えた部品実装機と、
   前記実装部による部品の実装手順を変更しつつ実装効率が改善する実装手順を求める最適化演算を実行する制御装置と
   を備え、
   前記制御装置は、前記最適化演算が未実行の初期データが示す実装手順に対して前記最適化演算を実行して暫定的な実装手順を得ることで第１実装プログラムを作成する初期動作と、前記第１実装プログラムを前記部品実装機に送信する第１動作と、前記第１実装プログラムが示す実装手順に対して前記最適化演算を実行することで前記第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成を試行する第２動作とを、この順番で実行し、
   前記部品実装機は、前記制御装置の前記第１動作によって前記制御装置から前記第１実装プログラムを受信すると、前記第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を開始し、
   前記第２動作は、前記部品実装機が前記第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を実行している期間に並行して実行され、
   前記第２動作において前記第２実装プログラムの作成が成功すると、前記第２実装プログラムが前記制御装置から前記部品実装機に送信され、前記部品実装機は前記制御装置から受信した前記第２実装プログラムにより示される実装手順で部品を基板に実装する部品実装システム。
2. 前記制御装置は、前記第２実装プログラムの作成に成功すると、以後に前記部品実装機で実行予定の部品の実装を、前記第１実装プログラムで継続した場合に完了する第１時刻と、前記第２実装プログラムで実行した場合に完了する第２時刻とを予測し、前記第２時刻が前記第１時刻より早いと判断すると、前記第２実装プログラムを前記部品実装機に送信する一方、前記第２時刻が前記第１時刻より遅いと判断すると、前記第２実装プログラムを前記部品実装機に送信しない請求項１に記載の部品実装システム。
3. 前記制御装置は、前記部品実装機が前記第２実装プログラムに示される実装手順での部品の実装を開始するために、前記フィーダーの配置を変更する段取り作業が必要な場合には、当該段取り作業を実行するようにユーザーに報知する請求項１または２に記載の部品実装システム。
4. 前記制御装置は、前記第１実装プログラムが示す前記フィーダーの配置と前記第２実装プログラムが示す前記フィーダーの配置とが変わらないように前記第２動作を実行するフィーダー配置維持モードを実行可能である請求項１ないし３のいずれか一項に記載の部品実装システム。
5. 前記制御装置は、前記フィーダー配置維持モードを実行する指令がユーザーより入力された場合に、前記フィーダー配置維持モードにより前記第２実装プログラムの作成を試行する請求項４に記載の部品実装システム。
6. 所定の作業位置に基板を搬入する搬送部と、部品供給箇所に応じて配置されて前記部品供給箇所に部品を供給するフィーダーと、前記部品供給箇所から前記作業位置の基板に部品を移載することで基板に部品を実装する実装部とを備えた部品実装機の前記実装部による部品の実装手順を変更しつつ実装効率が改善する実装手順を求める最適化演算を実行する演算部と、
   前記演算部による演算結果を前記部品実装機に送信する通信部と
   を備え、
   前記演算部は、前記最適化演算が未実行の初期データが示す実装手順に対して前記最適化演算を実行して暫定的な実装手順を得ることで第１実装プログラムを作成する初期動作と、前記第１実装プログラムを、前記通信部を介して前記部品実装機に送信する第１動作と、前記第１実装プログラムが示す実装手順に対して前記最適化演算を実行することで前記第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成を試行する第２動作とを、この順番で実行し、
   前記部品実装機は、前記演算部の前記第１動作によって前記通信部から前記第１実装プログラムを受信すると、前記第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を開始し、
   前記第２動作は、前記部品実装機が前記第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を実行している期間に並行して実行され、
   前記第２動作において前記第２実装プログラムの作成が成功すると、前記通信部から前記部品実装機に前記第２実装プログラムを送信し、前記部品実装機は前記通信部から受信した前記第２実装プログラムにより示される実装手順で部品を基板に実装する実装プログラム最適化装置。
7. 所定の作業位置に基板を搬入する搬送部と、部品供給箇所に応じて配置されて前記部品供給箇所に部品を供給するフィーダーと、前記部品供給箇所から前記作業位置の基板に部品を移載することで基板に部品を実装する実装部とを備えた部品実装機の前記実装部による部品の実装手順を変更しつつ実装効率が改善する実装手順を求める最適化演算が未実行の初期データが示す実装手順に対して制御装置により前記最適化演算を実行して暫定的な実装手順を得ることで第１実装プログラムを作成する工程と、
   前記部品実装機に対して、前記第１実装プログラムを前記制御装置から送信する工程と、
   前記部品実装機が前記制御装置から前記第１実装プログラムを受信すると、前記第１実装プログラムにより示される実装手順で基板への部品の実装を開始する工程と、
   前記最適化演算を、前記第１実装プログラムが示す実装手順に対して実行することで前記第１実装プログラムが示す実装手順よりも実装効率を改善させる実装手順を示す第２実装プログラムの作成を試行する工程と、
   前記第２実装プログラムの作成が成功すると、前記第２実装プログラムが前記制御装置から前記部品実装機に送信される工程と、
   前記部品実装機が前記制御装置から受信した前記第２実装プログラムにより示される実装手順で部品を基板に実装する工程と
   を備える部品実装方法。
   

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