JP7538834B2

JP7538834B2 - フィーダ保管庫及び部品実装システム

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Publication number: JP7538834B2
Application number: JP2022091891A
Authority: JP
Inventors: 真治内藤; 英泰高宮
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2022-06-06
Publication date: 2024-08-22
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: JPWO2020165972A1; JP7085653B2; CN113412691A; US20220053676A1; EP3927134A4; EP3927134B1; EP3927134A1; WO2020165972A1; JP2022119992A

Description

本明細書は、部品実装機に補給するフィーダ及び前記部品実装機から回収したフィーダを一時的に保管するフィーダ保管庫及びフィーダ保管庫を備えた部品実装システムに関する技術を開示したものである。

近年、特許文献１（国際公開ＷＯ２０１７／１４１３６５号公報）に記載されているように、部品実装ラインを構成する複数台の部品実装機にセットするフィーダ及び各部品実装機から取り外したフィーダを一時的に保管するフィーダ保管庫を部品実装ラインの上流側に配置し、フィーダ保管庫と複数台の部品実装機とに跨がって自動交換装置を移動させることで、自動交換装置がフィーダ保管庫からフィーダを取り出していずれかの部品実装機のフィーダセット部にセットすると共に、各部品実装機から取り外したフィーダをフィーダ保管庫に回収するようにした部品実装ラインがある。

国際公開ＷＯ２０１７／１４１３６５号公報

ところで、フィーダ保管庫には、部品実装機に補給するフィーダと、回収するフィーダとが混在するが、部品実装機に補給するフィーダと、回収するフィーダとを見分ける外観上の差が少ない。このため、作業者がフィーダ保管庫に保管されている多数のフィーダの中から目視で回収するフィーダを選んで回収する際に、部品実装機に補給するフィーダを、間違って回収するフィーダと判断して取り出してしまうことがあり、作業者がフィーダ保管庫からのフィーダの回収作業を正確に且つ能率良く行うことが困難である。

上記課題を解決するために、複数台の部品実装機に補給する複数のフィーダ及び前記複数台の部品実装機から回収した複数のフィーダを一時的に保管するフィーダ保管庫であって、
前記フィーダ保管庫は、第１のフィーダ保管部と第２のフィーダ保管部とに区分され、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部のうちの一方に、前記補給する複数のフィーダが載せられたパレットが着脱可能にセットされ、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部のうちの他方に、前記回収する複数のフィーダが載せられるパレットが着脱可能にセットされ、各フィーダ保管部に保管する複数のフィーダを前記パレットで一括して着脱できるように構成されている。

図１は一実施例の部品実装ライン全体の構成を示す斜視図である。図２は自動交換装置と部品実装機の構成を概略的に示す斜視図である。図３は自動交換装置付きの部品実装ラインの構成を概略的に示すブロック図である。図４はフィーダを取り外し方向側の斜め方向から見た斜視図である。図５はフィーダの取り外し方向側の端面部に設けられた状態表示部を拡大して示す斜視図である。図６はフィーダ保管庫に保管したフィーダとフィーダ保管庫との電気的接続関係を示すブロック図である。

以下、本明細書に開示した一実施例を説明する。

まず、図１乃至図３を用いて部品実装ライン１０の構成を説明する。

部品実装ライン１０は、回路基板１１の搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数台の部品実装機１２を配列して構成され、当該部品実装ライン１０の上流側（基板搬入側）には、回路基板１１に半田を印刷する半田印刷機（図示せず）や、カセット式のフィーダ１４を一時的に保管するフィーダ保管庫１９等が設置されている。

図２に示すように、各部品実装機１２には、回路基板を搬送する２本のコンベア１３と、フィーダ１４から供給される部品を吸着して回路基板１１に実装する吸着ノズル（図示せず）を交換可能に保持する実装ヘッド１５と、この実装ヘッド１５をＸＹ方向（左右前後方向）に移動させるヘッド移動装置１６と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置２３（図１参照）等が設けられている。

部品実装ライン１０の各部品実装機１２は、上流側の部品実装機１２から搬送されてくる回路基板１１をコンベア１３によって所定位置まで搬送してクランプ機構（図示せず）で当該回路基板１１をクランプすると共に、フィーダ１４により供給される部品を、実装ヘッド１５の吸着ノズルで吸着して、その吸着位置から撮像位置へ移動させて、当該部品をその下面側から部品撮像用カメラ（図示せず）で撮像して当該部品の吸着位置ずれ量等を判定した後、当該部品の吸着位置ずれ量を補正するように実装ヘッド１５を回路基板１１の上方へ移動させて当該部品を回路基板１１に実装して部品実装基板を生産する。

図１に示すように、部品実装ライン１０の前面側には、複数台の部品実装機１２のフィーダセット部５１に対してフィーダ１４の自動交換（セット及び取り外し）を行う自動交換装置２６がフィーダ保管庫１９と複数台の部品実装機１２とに跨がって移動するように配置されている。各部品実装機１２のフィーダセット部５１の下方には、当該部品実装機１２のフィーダセット部５１に対して自動交換するフィーダ１４を一時的に収納するストック部６１が設けられている。自動交換装置２６は、フィーダ保管庫１９から取り出したフィーダ１４をいずれかの部品実装機１２のフィーダセット部５１又はストック部６１にセットしたり、いずれかの部品実装機１２のストック部６１から取り出したフィーダ１４を当該部品実装機１２のフィーダセット部５１にセットしたり、いずれかの部品実装機１２のフィーダセット部５１から取り外したフィーダ１４を当該部品実装機１２のストック部６１に回収したり、いずれかの部品実装機１２のフィーダセット部５１又はストック部６１から取り外したフィーダ１４をフィーダ保管庫１９に回収する。

本実施例では、フィーダ保管庫１９は、部品実装機１２のフィーダセット部５１やストック部６１に補給するフィーダ１４を保管する補給用フィーダ保管部２１（第１のフィーダ保管部と第２のフィーダ保管部のうちの一方）と、部品実装機１２のフィーダセット部５１やストック部６１から回収したフィーダ１４を保管する回収用フィーダ保管部２２（第１のフィーダ保管部と第２のフィーダ保管部のうちの他方）とに区分されている。各フィーダ保管部２１，２２は、１台のフィーダ保管庫で構成しても良いし、複数台のフィーダ保管庫で構成しても良い。或は、１台のフィーダ保管庫のフィーダ載置エリアを補給用フィーダ保管部と回収用フィーダ保管部とに区画して運用するようにしても良い。

フィーダ保管庫１９の各フィーダ保管部２１，２２には、部品実装機１２のフィーダセット部５１と同様に、複数のフィーダ１４をセットする複数のスロット（図示せず）が設けられ、各スロットにそれぞれ電源供給及び通信兼用のコネクタ３２（図６参照）が設けられている。フィーダ保管庫１９に保管されている各フィーダ１４は、その取り付け方向側の端面部に設けられたコネクタ４３（図４、図６参照）をフィーダ保管庫１９のコネクタ３２に差し込み接続することで、フィーダ保管庫１９側から各フィーダ１４内の制御部３８やテープ送り装置３９等の各種電装品に電源が供給される。これにより、フィーダ保管庫１９の制御部３１（図６参照）は、各フィーダ１４の制御部３８と通信して、各フィーダ１４の識別情報（フィーダＩＤ）を取得して各フィーダ１４の種別と各フィーダ１４がセットされているスロットの位置（スロット番号）を認識して、それらの情報を後述する生産管理用コンピュータ７０に送信する。

更に、本実施例では、図１に示すように、フィーダ保管庫１９の各フィーダ保管部２１，２２には、それぞれ各フィーダ保管部２１，２２に保管するフィーダ１４を載せるパレット２１ａ，２２ａが着脱可能にセットされ、各フィーダ保管部２１，２２に保管する複数のフィーダ１４をパレット２１ａ，２２ａで一括して着脱できるように構成されている。各フィーダ保管部２１，２２には、それぞれ各フィーダ保管部２１，２２が補給用か回収用かを表示する表示装置２４，２５が設けられている。

図４に示すように、フィーダ１４の取り外し方向側の端面部には、部品実装機１２のフィーダセット部５１にセットされているフィーダ１４の状態を表示する状態表示部６５が設けられている。本実施例では、図５に示すように、状態表示部６５は、発光色の異なる複数個、例えば３個のＬＥＤ等の発光素子６６，６７，６８を縦一列に配列して構成されている。

本実施例では、最下位置の発光素子６６は、発光色が緑色であり、フィーダ１４に電源が供給されているときに発光素子６６が緑色で発光（点灯）することで、電源供給中であることを表示する。中間位置の発光素子６７は、発光色が黄色であり、テープリール３２に巻回されている部品供給テープの部品残数が所定値以下になったときに、中間位置の発光素子６７が黄色で点滅することで、部品残数が所定値以下（部品切れ間近）であることを表示する。更に、部品切れになったときに、中間位置の発光素子６７が黄色で発光（点灯）することで、部品切れであることを表示する。最上位置の発光素子６８は、発光色が赤色であり、フィーダ１４の部品供給動作（テープ送り動作）の異常が発生してエラー停止したときに、最上位置の発光素子６８が赤色で発光（点灯）することで、フィーダ１４の部品供給動作が異常であることを表示する。また、生産中に部品吸着ミスの発生率等に基づいてフィーダ１４のメンテナンスが必要となったと判断したときに、最上位置の発光素子６８が赤色で点滅することで、フィーダ１４のメンテナンスが必要となったことを表示する。

更に、フィーダ保管庫１９の各フィーダ保管部２１，２２に保管されている各フィーダ１４の状態表示部６５は、各フィーダ１４が部品実装機１２のフィーダセット部５１やストック部６１に補給するフィーダ１４か回収するフィーダ１４かを異なる発光色や異なる発光パターンで表示する。補給するフィーダ１４の状態表示部６５は、例えば、緑色の発光素子６６を発光（点灯）又は点滅させることで「補給するフィーダ１４」であることを表示する。回収するフィーダ１４の状態表示部６５は、例えば、黄色の発光素子６７を発光（点灯）又は点滅させることで「回収するフィーダ１４」であることを表示する。

図３に示すように、部品実装ライン１０の各部品実装機１２の制御部２０とフィーダ保管庫１９の制御部３１と自動交換装置２６の制御部２７は、部品実装ライン１０全体を管理する生産管理用コンピュータ７０と有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮ等のネットワーク２８を介して相互に通信可能に接続され、この生産管理用コンピュータ７０によって部品実装ライン１０の各部品実装機１２の動作と自動交換装置２６の動作が管理される。

生産管理用コンピュータ７０は、ネットワーク２８を介して各部品実装機１２の制御部２０とフィーダ保管庫１９の制御部３１と通信して、各部品実装機１２及びフィーダ保管庫１９にセットされている各フィーダ１４の識別情報（以下「フィーダＩＤ」という）を取得して部品実装ライン１０の生産を管理する。更に、生産管理用コンピュータ７０は、フィーダ管理部として機能し、各部品実装機１２にセットされている各フィーダ１４の部品残数及び／又は部品切れを監視して各フィーダ１４の部品残数及び／又は部品切れの情報をフィーダＩＤと関連付けて記憶部７１に記憶すると共に、フィーダ保管庫１９に保管されている各フィーダ１４のフィーダＩＤと記憶部７１の記憶データと生産ジョブとに基づいてフィーダ保管庫１９に保管されている各フィーダ１４が「補給するフィーダ１４」か「回収するフィーダ１４」かを判別して各フィーダ１４の状態表示部６５に表示させる。例えば、生産管理用コンピュータ７０は、フィーダ保管庫１９に保管されているフィーダ１４が記憶部７１の記憶データに基づいて部品切れ（又は部品残数が少量）のフィーダ１４であると判定した場合には、当該フィーダ１４の状態表示部６５に「回収するフィーダ１４」であることを表示させる。また、生産管理用コンピュータ７０は、フィーダ保管庫１９に保管されているフィーダ１４が生産ジョブに基づいて生産に使用しないフィーダ１４であると判定した場合には、当該フィーダ１４の状態表示部６５に「回収するフィーダ１４」であることを表示させる。また、生産管理用コンピュータ７０は、フィーダ保管庫１９に保管されているフィーダ１４が記憶部７１の記憶データと生産ジョブに基づいて部品切れ（又は部品残数が少量）ではなく、生産に使用するフィーダ１４であると判定した場合には、当該フィーダ１４の状態表示部６５に「補給するフィーダ１４」であることを表示させる。

また、生産管理用コンピュータ７０は、フィーダ保管庫１９の補給用フィーダ保管部２１と回収用フィーダ保管部２２に保管されているフィーダ１４の中に入れ間違いのフィーダ１４があるか否かを判定し、入れ間違いのフィーダ１４があれば、当該フィーダ１４の状態表示部６５にフィーダ１４の入れ間違いであることを表示させる。つまり、回収するフィーダ１４が間違って補給用フィーダ保管部２１に入れられている場合、或は、補給するフィーダ１４が間違って回収用フィーダ保管部２２に入れられている場合には、当該フィーダ１４の状態表示部６５にフィーダ１４の入れ間違いであることを表示させる。このフィーダ１４の入れ間違いの表示は、例えば、赤色の発光素子６８を発光又は点滅させることで「フィーダ１４の入れ間違い」であることを表示する。

更に、生産管理用コンピュータ７０は、フィーダ保管庫１９の補給用フィーダ保管部２１と回収用フィーダ保管部２２に対してフィーダ１４の入れ間違いがある場合に、フィーダ１４の入れ間違いがあるフィーダ保管部２１又は２２の表示装置２４又は２５にフィーダ１４の入れ間違いがあることを表示させる。

以上説明した本実施例では、フィーダ保管庫１９に保管されている各フィーダ１４のうちの作業者側から見やすい位置である取り外し方向側の端面部に設けられた状態表示部６５に、「補給するフィーダ１４」か「回収するフィーダ１４」かを表示するようにしたので、作業者がフィーダ保管庫１９に保管されている多数のフィーダ１４の中から、「回収するフィーダ１４」を選んで回収する際に、フィーダ保管庫１９に保管されている各フィーダ１４の状態表示部６５の表示を見ることで、「補給するフィーダ１４」か「回収するフィーダ１４」かを目視で容易に判別することができる。これにより、作業者がフィーダ保管庫１９からのフィーダ１４の回収作業を正確に且つ能率良く行うことができる。

また、本実施例のフィーダ保管庫１９は、補給するフィーダ１４を保管する補給用フィーダ保管部２１と、回収するフィーダ１４を保管する回収用フィーダ保管部２２とに区分されているため、補給するフィーダ１４と回収するフィーダ１４とが不規則に混在する場合と比較して、フィーダ１４の補給作業や回収作業を能率良く行うことができる。

しかも、補給用／回収用の各フィーダ保管部２１，２２には、それぞれ各フィーダ保管部２１，２２に保管するフィーダ１４を載せるパレット２１ａ，２２ａが着脱可能にセットされ、各フィーダ保管部２１，２２に保管する複数のフィーダ１４をパレット２１ａ，２２ａで一括して着脱できるように構成されているため、各フィーダ保管部２１，２２に対するフィーダ１４の補給作業や回収作業をより一層能率良く行うことができる。

更に、補給用／回収用の各フィーダ保管部２１，２２に保管されているフィーダ１４の中に入れ間違いのフィーダ１４があるか否かを判定し、入れ間違いのフィーダ１４があれば、当該フィーダ１４の状態表示部６５にフィーダ１４の入れ間違いであることを表示させるようにしたので、作業者がフィーダ１４の入れ間違いを容易に発見することができ、入れ間違いのフィーダ１４を入れ替えることができる。

尚、本実施例では、フィーダ保管庫１９を補給用フィーダ保管部２１と回収用フィーダ保管部２２とに区分したが、この区分を設けず、フィーダ保管庫１９に「補給するフィーダ１４」と「回収するフィーダ１４」とを不規則に混在させるようにしても良い。この場合でも、フィーダ保管庫１９に保管されている各フィーダ１４の状態表示部６５に、「補給するフィーダ１４」か「回収するフィーダ１４」かを表示するため、作業者が「補給するフィーダ１４」か「回収するフィーダ１４」かを目視で容易に判別することができる。

また、本実施例では、フィーダ１４の取り外し方向側の端面部に状態表示部６５を設けたが、フィーダ保管庫１９にフィーダ１４を載せた状態で作業者側から見てフィーダ１４の上端面部が露出している場合には、フィーダ１４の上端面部に状態表示部６５を設けた構成としても良く、要は、フィーダ保管庫１９にフィーダ１４を載せた状態でフィーダ１４のうちの作業者側から見やすい位置に状態表示部６５を設ければ良い。

また、状態表示部６５の構成も、本実施例に限定されず、発光素子の発光色、数、配置を変更しても良い。或は、状態表示部をデジタル表示器等で構成して、数字、英字等の文字や記号でフィーダ１４の状態を表示するようにしても良い。この場合は、数字、英字等の文字や記号とフィーダ１４の状態との関係を予め定義付けておけば良い。

また、フィーダ保管庫１９に保管されている各フィーダ１４の状態表示部６５に、フィーダ１４の状態の表示とフィーダ１４の補給／回収の表示とを同時に表示させるようにしても良い。これは、フィーダ１４の状態の表示とフィーダ１４の補給／回収の表示とを異ならせることで実現可能となる。

また、本実施例では、フィーダ保管庫１９を部品実装ライン１０の上流側に配置したが、フィーダ保管庫１９を部品実装ライン１０の下流側に配置したり、部品実装ライン１０を構成する複数台の部品実装機１２のうちの任意の部品実装機１２の間の位置に配置しても良い。

その他、本発明は、本実施例に限定されず、例えば、部品実装ライン１０の構成を変更したり、部品実装機１２のフィーダセット部５１に対するフィーダ１４の取付構造を変更したり、フィーダ１４の構成を変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは勿論である。

１０…部品実装ライン、１１…回路基板、１２…部品実装機、１４…フィーダ、１５…実装ヘッド、１９…フィーダ保管庫、２０…部品実装機の制御部、２１…補給用フィーダ保管部、２２…回収用フィーダ保管部、２４，２５…表示装置、３８…フィーダの制御部、５１…フィーダセット部、６１…ストック部、６５…状態表示部、６６，６７，６８…発光素子、７０…生産管理用コンピュータ（フィーダ管理部）、７１…記憶部

Claims

複数台の部品実装機に補給する複数のフィーダ及び前記複数台の部品実装機から回収した複数のフィーダを一時的に保管するフィーダ保管庫であって、
前記フィーダ保管庫は、第１のフィーダ保管部と第２のフィーダ保管部とに区分され、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部のうちの一方に、前記補給する複数のフィーダが載せられたパレットが着脱可能にセットされ、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部のうちの他方に、前記回収する複数のフィーダが載せられるパレットが着脱可能にセットされ、各フィーダ保管部に保管する複数のフィーダを前記パレットで一括して着脱できるように構成されている、フィーダ保管庫。
複数台の保管庫を組み合わせて構成され、少なくとも１台の保管庫が前記第１のフィーダ保管部として使用され、その他の保管庫が前記第２のフィーダ保管部として使用される、請求項１に記載のフィーダ保管庫。
前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部には、それぞれ各フィーダ保管部に保管されている各フィーダが「補給するフィーダ」か「回収するフィーダ」かを表示する表示装置が設けられている、請求項１又は２に記載のフィーダ保管庫。
前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部に対してフィーダの入れ間違いがある場合に、フィーダの入れ間違いがあるフィーダ保管部の前記表示装置にフィーダの入れ間違いがあることを表示するように構成されている、請求項３に記載のフィーダ保管庫。
前記フィーダ保管庫は、複数台の部品実装機を含む部品実装ラインに設置される、請求項１乃至４のいずれかに記載のフィーダ保管庫。
前記フィーダ保管庫に設けられた制御部は、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部に保管されている各フィーダと通信して、各フィーダの識別情報を取得して各フィーダの種別と各フィーダがセットされている位置を認識して、それらの情報を前記部品実装ラインの生産を管理する生産管理用コンピュータに送信するように構成されている、請求項５に記載のフィーダ保管庫。
複数台の部品実装機と、
前記複数台の部品実装機に補給するフィーダ及び前記複数台の部品実装機から回収したフィーダを一時的に保管するフィーダ保管庫と、
前記フィーダ保管庫から個別に取り出したフィーダを前記複数台の部品実装機のいずれかに補給すると共に前記複数台の部品実装機のいずれかから取り外したフィーダを前記フィーダ保管庫に個別に回収する自動交換装置と、
を備え、
前記フィーダ保管庫は、第１のフィーダ保管部と第２のフィーダ保管部とに区分され、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部のうちの一方に、前記補給する複数のフィーダが載せられたパレットが着脱可能にセットされ、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部のうちの他方に、前記回収した複数のフィーダが載せられるパレットが着脱可能にセットされ、各フィーダ保管部に保管する複数のフィーダを前記パレットで一括して着脱できるように構成され、
前記自動交換装置は、前記第１のフィーダ保管部と前記第２のフィーダ保管部のうち、一方のフィーダ保管部にセットされたパレットに載せられた前記補給する複数のフィーダから、いずれかのフィーダを取り出して前記複数台の部品実装機のいずれかに補給すると共に、他方のフィーダ保管部にセットされたパレットであって前記回収したフィーダが載せられるパレットに、前記複数台の部品実装機のいずれかから取り外したフィーダを回収する、部品実装システム。