JPWO2020075257A1 - フィーダ適合判断装置、およびフィーダ適合判断方法 - Google Patents

Abstract

フィーダ適合判断装置は、部品の装着作業を実行する部品装着機に装備されたときに前記部品の供給動作を行うフィーダの前記供給動作の信頼性に相関する指標を固有状態とし、実行予定の前記装着作業において供給する前記部品の種類に対応して前記フィーダに要求される前記固有状態である要求状態を設定する要求設定部と、複数の前記フィーダのうち前記部品装着機に装備される候補となる候補フィーダの現在の前記固有状態である現在状態を取得する現状取得部と、前記要求状態および前記現在状態に基づいて、前記候補フィーダの適合を判断する適合判断部と、を備える。

Description

本明細書は、部品装着機の装着作業において供給する部品の種類と、この部品の供給動作を行うフィーダとの適合を判断するフィーダ適合判断装置、およびフィーダ適合判断方法に関する。

プリント配線が施された基板に対基板作業を実行して、基板製品を量産する技術が普及している。対基板作業を実行する対基板作業機の代表例として、部品の装着作業を実行する部品装着機がある。多くの部品装着機は、キャリアテープを使用して部品の供給動作を行うフィーダを交換可能に装備する。フィーダの供給動作の信頼性が低下すると、吸着ノズルで部品を吸着できない吸着エラーが発生して、部品の浪費および生産効率の低下を招く。特許文献１には、この種の吸着エラーを抑制する一技術例が開示されている。

特許文献１に開示されたフィーダ部品種決定方法は、位置精度測定ステップと、部品種決定ステップとを有する。位置精度測定ステップでは、フィーダの少なくとも一部について、供給位置での位置精度を測定する。部品種決定ステップでは、フィーダの位置精度と、部品の外形寸法および許容位置精度の少なくとも一方とに基づいて、フィーダとキャリアテープの部品種の組み合わせを決定する。これによれば、許容位置精度の厳しい極小部品に対しても吸着エラーを抑制でき、基板製品の生産効率を高められる、とされている。

国際公開第２０１５／０２５３８３号

ところで、特許文献１では、許容位置精度の厳しい極小部品の吸着エラーを抑制できる点は好ましいが、極小部品は一般的に安価である。このため、仮に極小部品の吸着エラーが発生しても、生産が継続される場合が多く、生産効率の低下や経済的損失は軽微となる。これに対して、高価な部品は、許容位置精度の高低に関わらず、吸着エラー時の部品の廃棄が大きな経済的損失に直結する。さらに、吸着エラーの原因を調査して対策を講じることになるため、エラー対応に要する時間的損失および人的損失が大きくなりがちである。

一方、フィーダの供給動作の信頼性は、個体差に影響されるだけでなく、現在の状態にも相関する。このため、状態が低下したフィーダを使用して高価な部品や支給数の限られた部品を供給すると、損失発生のおそれが増大する。したがって、部品の種類およびフィーダの状態を考慮して、使用するフィーダの適合を判断することが必要となる。なお、特許文献１では、供給位置での位置精度を測定するが、測定に要する時間が必要であり、かつ、手間がかかって煩わしい。

本明細書では、少なくとも部品の廃棄による経済的損失を効果的に削減でき、その他の各種損失の削減にも資することが可能なフィーダ適合判断装置、およびフィーダ適合判断方法を提供することを解決すべき課題とする。

本明細書は、部品の装着作業を実行する部品装着機に装備されたときに前記部品の供給動作を行うフィーダの前記供給動作の信頼性に相関する指標を固有状態とし、実行予定の前記装着作業において供給する前記部品の種類に対応して前記フィーダに要求される前記固有状態である要求状態を設定する要求設定部と、複数の前記フィーダのうち前記部品装着機に装備される候補となる候補フィーダの現在の前記固有状態である現在状態を取得する現状取得部と、前記要求状態および前記現在状態に基づいて、前記候補フィーダの適合を判断する適合判断部と、を備えるフィーダ適合判断装置を開示する。

また、本明細書は、部品の装着作業を実行する部品装着機に装備されたときに前記部品の供給動作を行うフィーダの前記供給動作の信頼性に相関する指標を固有状態とし、実行予定の前記装着作業において供給する前記部品の種類に対応して前記フィーダに要求される前記固有状態である要求状態を設定する要求設定ステップと、複数の前記フィーダのうち前記部品装着機に装備される候補となる候補フィーダの現在の前記固有状態である現在状態を取得する現状取得ステップと、前記要求状態および前記現在状態に基づいて、前記候補フィーダの適合を判断する適合判断ステップと、を備えるフィーダ適合判断方法を開示する。

本明細書で開示するフィーダ適合判断装置やフィーダ適合判断方法では、実行予定の装着作業において供給する部品の種類に対応してフィーダに要求される要求状態を設定する。その一方で、候補となるフィーダの現在状態を取得し、要求状態および現在状態に基づいて、フィーダの適合を判断する。これによれば、高価であるなどの理由によりエラーを極力回避すべき部品の種類に対応して高い要求状態を設定し、現在状態の良好なフィーダを組み合わせて使用することができる。したがって、実際に発生するエラーを減少させることができ、少なくとも部品の廃棄による経済的損失を効果的に削減できる。さらには、エラー発生時の調査や対策に要する時間的損失および人的損失の削減や、生産効率の低下の抑制にも資することが可能となる。

フィーダを使用する部品装着機の構成例を模式的に示す平面図である。 実施形態のフィーダ適合判断装置の機能構成、および関連部分の機能構成を示す機能ブロック図である。 フィーダ適合判断装置の動作を示す動作フローの図である。 動作フローの実行に際して表示部に表示される要求設定画面の図である。 動作フローの実行に際して表示部に表示される現状取得／判断画面の図である。 フィーダ適合判断装置の装着作業開始後の動作を示す動作フローの図である。 応用形態のフィーダ適合判断装置の動作を示す動作フローの図である。 応用形態の動作フローの実行に際して表示部に表示されるフィーダ案内画面の図である。

１．部品装着機１の構成例
まず、実施形態のフィーダ適合判断装置７（図２参照）が適合すると判断したフィーダ３を使用する部品装着機１の構成例について説明する。図１は、フィーダ３を使用する部品装着機１の構成例を模式的に示す平面図である。部品装着機１は、部品を基板Ｋに装着する装着作業を実行する。図１の紙面左側から右側に向かう方向が基板Ｋを搬送するＸ軸方向、紙面下側（前側）から紙面上側（後側）に向かう方向がＹ軸方向となる。部品装着機１は、基板搬送装置２、複数のフィーダ３、部品移載装置４、部品カメラ５、および制御部６などが基台１０に組み付けられて構成される。

基板搬送装置２は、一対のガイドレール２１、２２、一対のコンベアベルト、および基板クランプ機構などで構成される。コンベアベルトは、基板Ｋを載置した状態でガイドレール２１、２２に沿って輪転することにより、基板Ｋを作業実行位置まで搬入する。基板クランプ機構は、作業実施位置の基板Ｋを押し上げてクランプし、位置決めする。部品の装着作業が終了すると、基板クランプ機構は基板Ｋを解放する。続いて、コンベアベルトは、基板Ｋを搬出する。

複数のフィーダ３は、基台１０上のパレット部材１１に設けられた複数の溝形状のスロットに着脱可能に装備される。フィーダ３は、本体部３１の前側にテープリール３９が装填される。本体部３１の後側寄りの上部に、部品を供給する供給位置３２が設定される。テープリール３９には、多数のキャビティにそれぞれ部品を収納したキャリアテープが巻回されている。フィーダ３は、図略のテープ送り機構によりキャリアテープを供給位置３２まで送る。これにより、フィーダ３は、キャビティから部品を採取可能とする供給動作を順次行う。

部品移載装置４は、基板搬送装置２やフィーダ３よりも上方に配設される。部品移載装置４は、フィーダ３から部品を採取して基板Ｋに装着する。部品移載装置４は、ヘッド駆動機構４０、移動台４４、装着ヘッド４５、吸着ノズル４６、およびマークカメラ４７などで構成される。ヘッド駆動機構４０は、一対のＹ軸レール４１、４２、Ｙ軸スライダ４３、および図略の駆動モータを含んで構成される。Ｙ軸レール４１、４２は、Ｙ軸方向に延び、相互に離隔して平行配置される。Ｘ軸方向に長いＹ軸スライダ４３は、両方のＹ軸レール４１、４２にまたがって装架され、Ｙ軸方向に移動する。移動台４４は、Ｙ軸スライダ４３に装架され、Ｘ軸方向に移動する。ヘッド駆動機構４０は、Ｙ軸スライダ４３をＹ軸方向に駆動するとともに、Ｙ軸スライダ４３上の移動台４４をＸ軸方向に駆動する。

移動台４４は、装着ヘッド４５およびマークカメラ４７を保持する。装着ヘッド４５は、１本または複数本の吸着ノズル４６を下側に有する。吸着ノズル４６は、図略の昇降駆動部に駆動されて昇降動作する。吸着ノズル４６は、供給位置３２の上方から下降し、負圧の供給により部品の吸着動作を実行する。また、吸着ノズル４６は、基板Ｋの上方に駆動され、正圧の供給により部品の装着動作を実行する。装着ヘッド４５や吸着ノズル４６は、複数種類あり、自動または手動で交換される。マークカメラ４７は、位置決めされた基板Ｋに付設された位置マークを撮像して、基板Ｋの正確な作業実行位置を検出する。

部品カメラ５は、基板搬送装置２とフィーダ３との間の基台１０の上面に、上向きに設けられる。部品カメラ５は、移動台４４がフィーダ３から基板Ｋに移動する途中で、吸着ノズル４６が吸着している状態の部品を撮像する。取得された画像データは、画像処理され、画像処理結果として部品の吸着姿勢が取得される。画像処理結果は、吸着ノズル４６の装着動作に反映される。

制御部６は、基台１０に組み付けられており、その配設位置は特に限定されない。制御部６は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置により構成される。なお、制御部６は、複数のＣＰＵが機内に分散配置されて構成されてもよい。制御部６は、予め記憶した装着シーケンスにしたがって、部品の装着作業を制御する。装着シーケンスは、生産する基板製品の種類ごとに異なる。

２．フィーダ３の固有状態
次に、フィーダ３の固有状態について説明する。本明細書において、フィーダ３の固有状態とは、供給動作の信頼性に相関する指標を意味する。フィーダ３の固有状態は、フィーダ３の個体の別により相違する。また、フィーダ３の固有状態は、時間の経過とともに変化し得る。例えば、フィーダ３は、部品の供給動作を行った動作回数が増加してくると、一般的にはエラーが発生しやすくなる傾向を示す。フィーダ３の現在の固有状態を現在状態Ｃｎｏｗと呼称する。また、使用するフィーダ３に要求される固有状態を要求状態Ｃｒｅｑと呼称する。

フィーダ３の固有状態は、次の五項目のうちの一項目、または複数項目の組み合わせで示される。さらに、現在状態Ｃｎｏｗおよび要求状態Ｃｒｅｑも同様に示される。
１）供給動作を行った回数を表す動作回数
２）供給動作が良好でなかった回数を表すエラー回数
３）エラー回数を動作回数で除算したエラー率
４）フィーダ３に実施したメンテナンスの回数を表すメンテナンス回数
５）メンテナンスからの経過日数

動作回数およびエラー回数は、フィーダ３の使用開始からの通算回数でもよいし、メンテナンス実施後の回数でもよい。後者の場合、動作回数およびエラー回数は、メンテナンスが実施された都度クリアされ、その後カウントアップされる。動作回数の増加に伴って摩耗や疲弊などが生じるため、フィーダ３の固有状態は低下傾向を示す。また、エラー回数が多いことは、フィーダ３の固有状態が良好でない（低い）ことを示す。

エラー回数は、吸着エラーだけがカウントされて求められてもよい。吸着エラーは、吸着ノズル４６が部品を吸着できなかったエラーであり、部品カメラ５の撮像によって判定される。一方、装着エラーは、吸着ノズル４６が部品を吸着しながらも、基板Ｋに良好に装着できなかったエラーである。このため、エラー回数は、吸着エラーおよび装着エラーの両方がカウントされて求められてもよい。なぜなら、フィーダ３の固有状態の低下が装着エラーの原因となり得るからである。例えば、フィーダ３の供給位置３２における部品の位置誤差が増加すると、吸着ノズル４６は部品の所定の吸着位置を外して吸着することになる。これにより、吸着ノズル４６に対する部品の位置ずれや移動途中の部品の落下などが増加して、装着エラーの原因となる。

エラー率は、エラー回数の絶対数でなく、エラーの発生確率で表される項目である。エラー率が高いことは、フィーダ３の固有状態が良好でないことを示す。なお、エラー回数およびエラー率に代えて、装着成功回数および装着成功率を用いても、技術的意義は変わらない。

フィーダ３のメンテナンスは、所定の推奨動作回数ごとに行われる場合が多い。要求状態Ｃｒｅｑの一項目である動作回数は、この推奨動作回数よりも小さく設定することができる。例えば、100,000回の推奨動作回数に対し、要求状態Ｃｒｅｑの動作回数を 20,000回以下に設定できる。また、使用頻度が低い場合などを考慮して、所定の推奨期間ごとにメンテナンスが行われる場合もある。要求状態Ｃｒｅｑの一項目であるメンテナンスからの経過日数は、この推奨期間よりも短く設定することができる。例えば、１８０日の推奨期間に対し、要求状態Ｃｒｅｑの経過日数を９０日以下に設定できる。

メンテナンスの実施により、フィーダ３の固有状態は良好に回復するが、１００％の回復は難しい。したがって、メンテナンス回数が多いことは、フィーダ３の固有状態が良好でないことを示す。さらに、フィーダ３の固有状態は、メンテナンス実施後の時間経過に伴って徐々に低下する傾向がある。したがって、メンテナンスからの経過日数が長いことは、フィーダ３の固有状態が良好でないことを示す。

上述したように、フィーダ３の固有状態は、動作回数の増加や時間の経過に伴って徐々に低下する。このため、保有されている複数のフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗは、様々にばらついている。そして、実行予定の装着作業において、現在状態Ｃｎｏｗの良好なフィーダ３を使用することがエラーの減少につながる。これを実現させるため、装着作業に使用するフィーダ３には、高い要求状態Ｃｒｅｑが設定される。フィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗおよび要求状態Ｃｒｅｑは、フィーダ適合判断装置７で用いられる。

３．実施形態のフィーダ適合判断装置７の機能構成
実施形態のフィーダ適合判断装置７の説明に移る。図２は、実施形態のフィーダ適合判断装置７の機能構成、および関連部分の機能構成を示す機能ブロック図である。フィーダ適合判断装置７は、ＣＰＵを有してソフトウェアで動作するコンピュータ装置を用いて構成される。本実施形態において、フィーダ適合判断装置７は、部品装着機１と別体とされている。これに限定されず、フィーダ適合判断装置７は、部品装着機１の制御部６に組み込まれていてもよい。

図２に示されるように、フィーダ適合判断装置７および部品装着機１に対して共通に、データベース８が設けられる。データベース８は、部品データ８１およびフィーダデータ８２を含む。部品データ８１は、部品の種類ごとに詳細なデータが保存および蓄積されて構築される。

部品データ８１は、具体的には部品の各部寸法や外観色などを表す形状データ、テープリール３９やキャリアテープなどの形態を表す供給形態データ、および部品の吸着に用いる吸着ノズル４６の種類や移動台４４の移動速度などを表す取り扱い条件データ、などを含む。部品データ８１は、部品装着機１の制御部６が装着シーケンスにしたがった制御を実行する際に参照される。

フィーダデータ８２は、フィーダ３の個体ごとに詳細なデータが保存および蓄積されて構築される。フィーダデータ８２は、具体的には供給動作の履歴を表す動作履歴データＳｄ、および実施されたメンテナンスの履歴を表すメンテナンス履歴データＭｄを含む。動作履歴データＳｄは、前述した動作回数およびエラー回数の情報を含んでいる。動作履歴データＳｄは、部品装着機１に装備されたフィーダ３から制御部６を介して、データベース８のフィーダデータ８２に蓄積される。

また、メンテナンス履歴データＭｄは、フィーダメンテナンス装置９からフィーダデータ８２に蓄積される。フィーダメンテナンス装置９は、搬入されたフィーダ３を自動でメンテナンスするものである。なお、オペレータがフィーダ３をメンテナンスしてもよい。この場合、オペレータは、メンテナンス履歴データＭｄの入力操作を行い、フィーダデータ８２に保存する。

フィーダ適合判断装置７は、図２に示されるように、入力部７５および表示部７６が付設されている。入力部７５として、汎用のキーボード、マウス、およびバーコードリーダを例示でき、これらに限定されない。バーコードリーダは、フィーダ３やテープリール３９に貼設されたバーコードを解読して個体を識別する。ここで、テープリール３９の各々と、収納されている部品の種類との対応付けが予め行われており、対応付けの情報が部品データ８１に保存される。また、表示部７６として、汎用のディスプレー装置を例示でき、これに限定されない。

フィーダ適合判断装置７は、要求設定部７１、現状取得部７２、および適合判断部７３を備える。フィーダ適合判断装置７は、部品装着機１で実行予定の装着作業において供給する部品の複数の種類の一部のみを対象として、候補となるフィーダ３の適合を判断する。判断対象となる部品の種類は、例えば、部品単価が所定額以上という条件で採用される。この採用基準は、エラーが発生して部品を廃棄する場合の経済的損失が大きいことから定められる。

また、支給数の限られた部品や長納期の部品の種類が、判断対象に採用されてもよい。この採用基準は、エラーが頻発して部品数が不足すると補充が難しく、時間的損失が大きいことから定められる。部品の種類を採用する採用基準は、エラーを極力回避するという観点で、他にも自由に設定することができる。

一方、極小部品の如く単価の低い部品に対して煩雑な判断の手順を実施することは、必ずしも得策にならない。上述したように、エラーを極力回避すべき部品の種類に判断対象を絞り込むことで、判断に要する時間を短縮することができる。また、判断対象に採用しなかった部品の種類では、フィーダ３を選択する大きな自由度が残される。なお、フィーダ適合判断装置７は、供給する全部の部品を対象とすることもできる。

要求設定部７１は、判断対象に採用された部品の種類に対応して、フィーダ３に要求される要求状態Ｃｒｅｑを設定する。要求状態Ｃｒｅｑは、供給動作の信頼性が高くなるように適宜設定される。この設定動作は、実際にはオペレータが入力部７５から入力設定操作を行うことで実行される。さらに、要求状態Ｃｒｅｑを示す項目も、オペレータが前記された五項目の中から自由に選択設定できるようになっている。要求設定部７１は、入力設定された要求状態Ｃｒｅｑを表示部７６に表示して、オペレータの確認を受ける。さらに、要求設定部７１は、要求状態Ｃｒｅｑを適合判断部７３に送るとともに、部品データ８１に保存する。

さらに、部品の種類ごとに選択設定する項目数を変更したり、要求状態Ｃｒｅｑのレベルを変えたりすることができる。例えば、特別に高価な部品の種類に対応して、五項目すべてを選択するとともに、要求状態Ｃｒｅｑを最高レベルに設定することができる。そして、比較的高価な部品の種類に対応して、三項目を選択するとともに、要求状態Ｃｒｅｑを中庸レベルに設定することができる。

現状取得部７２は、保有されている複数のフィーダ３のうち部品装着機１に装備される候補となるフィーダ３（候補フィーダ）の現在状態Ｃｎｏｗを取得する。この取得動作は、現状取得部７２がフィーダデータ８２にアクセスして情報を取得し、必要に応じて情報処理を行うことで実行される。現状取得部７２は、取得した現在状態Ｃｎｏｗを適合判断部７３に送る。

このように、現状取得部７２は、既存の情報の取得および処理を行って現在状態Ｃｎｏｗを取得することができる。したがって、フィーダ３の位置精度を測定する方法と比較して簡易であり、測定設備は不要であり、オペレータの手間も省力化され、所要時間も短くて済む。

適合判断部７３は、まず、要求設定部７１から要求状態Ｃｒｅｑを受け取り、現状取得部７２から現在状態Ｃｎｏｗを受け取る。適合判断部７３は、次に、要求状態Ｃｒｅｑと現在状態Ｃｎｏｗを比較して、候補となるフィーダ３の適合を判断する。詳細には、適合判断部７３は、現在状態Ｃｎｏｗが要求状態Ｃｒｅｑを満たす場合に、実行予定の装着作業におけるフィーダ３の使用を許容する。また、適合判断部７３は、現在状態Ｃｎｏｗが要求状態Ｃｒｅｑを満たさない場合に、実行予定の装着作業におけるフィーダ３の使用を禁止する。適合判断部７３は、判断結果Ｊを表示部７６に表示して、オペレータに通知する。

４．実施形態のフィーダ適合判断装置７の動作
次に、実施形態のフィーダ適合判断装置７の動作について説明する。図３は、フィーダ適合判断装置７の動作を示す動作フローの図である。この動作フローは、一部オペレータの操作や作業も含んでいる。図４は、動作フローの実行に際して表示部７６に表示される要求設定画面Ｄｓｐ１の図である。図５は、動作フローの実行に際して表示部７６に表示される現状取得／判断画面Ｄｓｐ２の図である。
図４および図５に矩形で示された表示欄は、当初空欄であり、動作フローの中で表示内容が定まって表示される。

図４の要求設定画面Ｄｓｐ１の上部には、部品の種類の表示欄が設けられる。具体的には、テープリール３９に付設されたリールバーコードの表示欄、および部品ナンバーの表示欄が設けられる。この表示欄は、いずれか一方だけでもよいし、逆に、部品の種類に付属するその他の情報が併せて表示されてもよい。

部品の種類の表示欄の下側には、表示された部品の種類を判断対象に採用するか否かを入力するスイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２が設けられる。スイッチＳＷ１は、「はい」と表記されており、判断対象に採用するスイッチである。スイッチＳＷ２は、「いいえ」と表記されており、判断対象から除外するスイッチである。スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２は、入力部７５のマウスのカーソルを重ねてクリックすることにより選択操作されるソフトウェアスイッチである。なお、後述する複数のスイッチ（ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３、ＳＷ１４、ＳＷ１５、ＳＷ２１、ＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ３３、ＳＷ４１、ＳＷ４２、ＳＷ５１、ＳＷ５２）は、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２と同様のソフトウェアスイッチである。

さらに、要求設定画面Ｄｓｐ１の下部には、要求状態Ｃｒｅｑを示す五項目の項目表記欄が設けられる。そして、各項目の前側には、スイッチ（ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３、ＳＷ１４、ＳＷ１５）がそれぞれ設けられる。また、各項目の後側には、要求値の表示欄がそれぞれ設けられる。スイッチ（ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３、ＳＷ１４、ＳＷ１５）にチェックマークが入力されることにより、当該の項目が要求状態Ｃｒｅｑとして選択される。

また、選択された項目に対して、要求値の表示欄への入力が可能となる。なお、動作回数のみは、要求値の下限（〜回以上）および上限（〜回以下）の２欄が設けられている。要求設定画面Ｄｓｐ１の下端には、現状取得／判断画面Ｄｓｐ２に移行するために、「次へ」と表記されたスイッチＳＷ２１が設けられる。

図５の現状取得／判断画面Ｄｓｐ２の上部には、候補となるフィーダ３を選択する表示欄が設けられる。具体的には、フィーダＩＤの表示欄、およびフィーダ名の表示欄が設けられる。その下側には、選択されたフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗを示す五項目の項目表記欄が設けられる。そして、各項目の後側には、現在値の表示欄がそれぞれ設けられる。さらに、その後側には、現在状態Ｃｎｏｗの各項目が要求状態Ｃｒｅｑを満たしているか否かを示す適合の表示欄がそれぞれ設けられる。適合の表示欄は、選択されていない項目では空欄とされ、選択された項目では適合を表す○印、または不適合を表す×印が表示される。

現状取得／判断画面Ｄｓｐ２の下部には、判断結果を表示する「使用許可」および「使用禁止」の表示欄が設けられる。現状取得／判断画面Ｄｓｐ２の下端には、「次の部品」と表記されたスイッチＳＷ３１、「フィーダの変更」と表記されたスイッチＳＷ３２、および、「要求状態の変更」と表記されたスイッチＳＷ３３が設けられる。

スイッチＳＷ３１は、次の部品を対象として、要求設定画面Ｄｓｐ１に戻るスイッチである。スイッチＳＷ３２は、フィーダ３を選択し直すスイッチである。スイッチＳＷ３３は、部品を変更しないで要求状態Ｃｒｅｑを変更するために、要求設定画面Ｄｓｐ１に戻るスイッチである。

図３の動作フローのステップＳ１で、オペレータは、部品装着機１で実行予定の装着作業を設定する。換言すると、オペレータは、制御部６に記憶させて実行させる装着シーケンスを選択設定する。この設定により、図４の要求設定画面Ｄｓｐ１が表示部７６に表示される。次のステップＳ２で、フィーダ適合判断装置７は、装着シーケンスに記述された最初の部品を選択して、その種類を特定する。これにより、部品の種類を表す部品ナンバー「Ｐ００１１」が自動的に表示される。さらに、部品データ８１に保存された対応付けの情報が検索されて、ひとつまたは複数のリールバーコードが表示される。

なお、フィーダ適合判断装置７が最初の部品を自動で選択するのでなく、オペレータが選択操作を行ってもよい。この場合、オペレータは、入力部７５のバーコードリーダまたはキーボードを用いてリールバーコードを入力する。また、手元にテープリール３９が無い場合でも、オペレータは、部品ナンバーを入力すればよい。

次のステップＳ３で、オペレータは、表示された部品の種類を判断対象に採用するか否かを判断して、スイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ２を選択操作する。判断対象に採用した場合のステップＳ４で、フィーダ適合判断装置７の要求設定部７１は、要求状態Ｃｒｅｑを設定する。具体的には、オペレータが要求設定画面Ｄｓｐ１の所望する項目のスイッチ（ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ１３、ＳＷ１４、ＳＷ１５）にチェックマークを入力し、次いで要求値を入力する。この入力操作にしたがって、要求設定部７１は設定動作を行う。仮に表示されている要求値が誤っている場合、オペレータは要求値を変更入力できる。ステップＳ４は、要求設定ステップに相当する。

図４の例で、三つのスイッチ（ＳＷ１１、ＳＷ１３、ＳＷ１５）にチェックマークが入力されている。つまり、所望する項目として動作回数、エラー率、およびメンテナンスからの経過日数が選択されている。そして、動作回数の要求値は、０回以上で 20,000回以下に設定されている。また、エラー率の要求値は、０．２％以下に設定されている。さらに、メンテナンスからの経過日数の要求値は、９０日以内に設定されている。

なお、動作回数に下限値を設けたのは、フィーダ３の初期故障型の不具合が懸念される場合を想定したものである。例えば、動作回数の要求値を 1,000回以上と設定することにより、実際の動作回数の僅少なフィーダ３を除外して、動作回数 1,000回以上の安定したフィーダ３を使用することができる。

次に、オペレータがスイッチＳＷ２１を選択操作すると、動作フローの実行は、ステップＳ５に進められる。このとき、図５の現状取得／判断画面Ｄｓｐ２が表示部７６に表示される。ステップＳ５で、オペレータは、部品装着機１に装備する候補となるフィーダ３を選択する。具体的に、オペレータは、候補となる手持ちのフィーダ３に貼設されたバーコードを入力部７５のバーコードリーダに読み取らせる。または、オペレータは、キーボードを用いてフィーダＩＤを入力する。あるいは、オペレータは、フィーダデータ８２に登録されている全部のフィーダの一覧表（図略）から１台のフィーダ３を選択する。これにより、現状取得／判断画面Ｄｓｐ２の例では、フィーダＩＤ「ＦＮ−０２０１」およびフィーダ名「狭幅用０２」が表示される。

次のステップＳ６で、現状取得部７２は、表示されているフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗを取得する。取得された現在状態Ｃｎｏｗは、現在値の表示欄に表示される。図５の例で、動作回数の現在値 2,000回、およびエラー回数の現在値１回が表示される。さらに、現状取得部７２は、エラー回数を動作回数で除算して、エラー率 0.05％を求め、表示する。また、メンテナンス回数の現在値３回、およびメンテナンスからの経過日数の現在値４０日が表示される。ステップＳ６は、現状取得ステップに相当する。

次のステップＳ７で、適合判断部７３は、要求状態Ｃｒｅｑと現在状態Ｃｎｏｗを比較して、フィーダ３の適合を判断する。適合判断部７３は、まず、選択されている三項目の各々について、現在状態Ｃｎｏｗが要求状態Ｃｒｅｑを満たすか否かを判断する。図５の例では、選択された動作回数、エラー率、およびメンテナンスからの経過日数の各項目で、条件が満たされている。したがって、３箇所の適合の表示欄には、適合を表す○印が表示される。

適合判断部７３は、次に、適合の表示欄に不適合を表す×印が無ければ当該フィーダ３の使用を許可し、１個でも×印が有れば当該フィーダ３の使用を禁止する。適合判断部７３は、最終的な判断結果Ｊを現状取得／判断画面Ｄｓｐ２の下部に表示する。図５の例では、「使用許可」が高輝度で表示され、当該フィーダ３の使用が許可される。適合と判断されて使用が許可された場合のステップＳ２１で、オペレータは、当該の部品の種類と当該フィーダ３とを対応付ける。すなわち、当該の部品を収納したテープリール３９を当該フィーダ３に装填する。ステップＳ７は、適合判断ステップに相当する。

ステップＳ７で不適合と判断された場合には、「使用禁止」が高輝度で表示される。この場合、オペレータは、スイッチＳＷ３２を選択操作する。これにより、動作フローの実行はステップＳ５に戻される。２度目のステップＳ５で、オペレータは、フィーダ３を変更選択することができるようになる。具体的に、オペレータは、手持ちの次のフィーダ３、または、フィーダ３の一覧表の次のフィーダ３を選択する。以下、適合するフィーダ３が見つかるまで、ステップＳ５からステップＳ７までのループ動作が繰り返される。

しかしながら、要求状態Ｃｒｅｑのレベルが高過ぎたりすると、適合するフィーダ３が存在しない場合が生じる。この場合、オペレータは、スイッチＳＷ３３を選択操作する。すると、動作フローの実行はステップＳ４に戻される（図３の破線の矢印参照）。これにより、要求設定画面Ｄｓｐ１が再表示されて、要求状態Ｃｒｅｑを変更設定できるようになる。この後、変更された要求状態Ｃｒｅｑに基づいて、ステップＳ５からステップＳ７までが再度実行される。

また、ステップＳ３で、オペレータが表示された部品の種類を判断対象から除外した場合、動作フローの実行はステップＳ８に分岐される。ステップＳ８で、オペレータは、要求状態Ｃｒｅｑや現在状態Ｃｎｏｗを特に考慮せず、使用するフィーダ３を決定してよい。この後、動作フローの実行は、ステップＳ２１に合流される。

ステップＳ２１に続くステップＳ２２で、オペレータは、スイッチＳＷ３１を選択操作する。フィーダ適合判断装置７は、装着シーケンスに記述された全部の部品に対応する動作が終了したか否かを判定する。終了していない場合、動作フローの実行はステップＳ２に戻される。２回目以降のステップＳ２で、フィーダ適合判断装置７は、装着シーケンスに記述された２番目以降の部品を選択する。これ以降、全部の部品に対する動作フローが繰り返して実行される。

ステップＳ２２で、全部の部品に対応する動作が終了している場合、動作フローの実行はステップＳ２３に進められる。この時点で、全部の部品のテープリール３９がフィーダ３に装填済みとなっており、装着作業の準備が整っている。したがって、部品装着機１は装着作業を開始できる状態となり、動作フローは終了する。

実施形態のフィーダ適合判断装置７では、実行予定の装着作業において供給する部品の種類に対応してフィーダ３に要求される要求状態Ｃｒｅｑを設定する。その一方で、候補となるフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗを取得し、要求状態Ｃｒｅｑおよび現在状態Ｃｎｏｗに基づいて、フィーダ３の適合を判断する。これによれば、高価であるなどの理由によりエラーを極力回避すべき部品の種類に対応して高い要求状態Ｃｒｅｑを設定し、現在状態Ｃｎｏｗの良好なフィーダ３を組み合わせて使用することができる。したがって、実際に発生するエラーを減少させることができ、少なくとも部品の廃棄による経済的損失を効果的に削減できる。さらには、エラー発生時の調査や対策に要する時間的損失および人的損失の削減や、生産効率の低下の抑制にも資することが可能となる。

５．フィーダ適合判断装置７の装着作業開始後の動作
次に、フィーダ適合判断装置７の装着作業開始後の動作について説明する。フィーダ適合判断装置７は、装着作業開始以前に動作するが、装着作業開始後に動作することは必須でない。それでも、装着作業の途中でエラーが発生した場合などに、フィーダ適合判断装置７は、その時点でフィーダ３が適合しているか否かを再度判断するように動作してもよい。図６は、フィーダ適合判断装置７の装着作業開始後の動作を示す動作フローの図である。

図６のステップＳ３１で、部品装着機１は装着作業を実行する。このとき、部品装着機１に装備されたフィーダ３は、部品の供給動作を実行する。次のステップＳ３２で、フィーダ適合判断装置７は、フィーダ３のエラーを監視する。エラーが発生しない間、ステップＳ３１およびステップＳ３２からなるループ動作が継続され、基板製品の生産が進捗する。エラーが発生すると、動作フローの実行は、ステップＳ３３に進められる。

ステップＳ３３で、オペレータは、エラーを発生させた当該フィーダ３を目視により調査する。調査項目として、テープリール３９の装填状態、キャリアテープの送り状態やカバーテープの剥離状態、フィーダ３のエラー表示や内部状態などがある。次のステップＳ３４で、調査の結果に基づいて、動作フローの実行が分岐される。調査で異常が見つからなかった場合のステップＳ３５で、フィーダ適合判断装置７は、当該フィーダ３から供給される部品の種類が判断対象に採用されているか否かを判定する。

判断対象から除外されている場合、動作フローの実行はステップＳ３１に戻されて、装着作業が継続される。判断対象に採用されている場合のステップＳ３６で、現状取得部７２は、当該フィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗを再度取得する。ここで、装着作業が実行されたことにより、当該フィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗは、装着作業開始以前から変化している。

次のステップＳ３７で、適合判断部７３は、再度取得した現在状態Ｃｎｏｗと、部品データ８１に保存された要求状態Ｃｒｅｑとを比較して、適合しているか否かを判断する。例えば、エラーが発生した時点で、現在状態Ｃｎｏｗのエラー回数が増加して、要求状態Ｃｒｅｑを満たさなくなる場合が生じ得る。また例えば、現在状態Ｃｎｏｗの動作回数やメンテナンスからの経過日数が増加していて、要求状態Ｃｒｅｑを満たしていない場合が生じ得る。

適合している場合、動作フローの実行はステップＳ３１に戻されて、装着作業が継続される。適合していない場合のステップＳ３８で、適合判断部７３は、フィーダ３を交換するように案内する。また、ステップＳ３４で異常が有った場合にも、動作フローの実行はステップＳ３８に進められる。次のステップＳ３９で、部品装着機１は停止して、フィーダ３の交換作業が終了するまで待機する。

フィーダ適合判断装置７が装着作業開始後に動作することで、フィーダ３の時間的に変化する現在状態Ｃｎｏｗに応じて、再度判断を行うことができる。これにより、実際に発生するエラーをさらに一層確実に減少させることができ、部品の廃棄による経済的損失をさらに一層確実に削減できる。

６．応用形態のフィーダ適合判断装置７
次に、応用形態のフィーダ適合判断装置７について説明する。応用形態では、動作フローの一部が変形される。図７は、応用形態のフィーダ適合判断装置７の動作を示す動作フローの図である。図７を図３と比較すればわかるように、実施形態のステップＳ５からステップＳ７までが、応用形態のステップＳ１１からステップＳ１４までに置き換えられる。これに伴い、図５の現状取得／判断画面Ｄｓｐ２に代えて、図８に示される画面が使用される。図８は、応用形態の動作フローの実行に際して表示部７６に表示されるフィーダ案内画面Ｄｓｐ３の図である。

図７の動作フローのステップＳ１〜ステップＳ４で、判断対象に採用された部品の種類に対応して、要求状態Ｃｒｅｑが設定される。次のステップＳ１１で、現状取得部７２は、フィーダデータ８２に登録されている全部のフィーダ３のうちから候補となる複数のフィーダ３（候補フィーダ）を選択する。

例えば、現状取得部７２は、テープリール３９の仕様、例えばリール直径やキャリアテープの幅寸法が適合しないフィーダ３を除外する。さらに、現状取得部７２は、他の部品装着機で稼働中のフィーダ３や、メンテナンス実施中のフィーダ３を除外する。そして、現状取得部７２は、除外した以外の多数のフィーダ３を候補に選択する。次のステップＳ１２で、現状取得部７２は、選択した複数のフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗを取得する。

取得された現在状態Ｃｎｏｗは、図８のフィーダ案内画面Ｄｓｐ３に一覧表示される。図８の例では、フィーダＩＤが「ＦＮ−０２０１」、「ＦＮ−０２０２」、および「ＦＮ−０３０１」の３台のフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗが表示されている。一覧表は、左スクロールを行うスイッチＳＷ４１、および右スクロールを行うスイッチＳＷ４２が選択操作されることで、表示内容が移動する。これにより、４台目以降のフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗが表示される。ステップＳ１２は、現状取得ステップに相当する。

次のステップＳ１３で、適合判断部７３は、複数のフィーダ３の適合を判断する。適合判断部７３は、まず、選択されているそれぞれの項目について、現在状態Ｃｎｏｗが要求状態Ｃｒｅｑを満たすか否かをフィーダ３ごとに判断する。図８の例では、フィーダＩＤ「ＦＮ−０２０２」のフィーダ３において、メンテナンスの経過日数が１２０日と、要求値の９０日以内を満たしていない。したがって、不適合を表す×印が表示欄内に示される。そして、他の適合している項目については、適合を表す○印が表示欄内に示される。

適合判断部７３は、次に、×印が無いフィーダ３の使用を許可し、１個でも×印が有るフィーダ３の使用を禁止する。適合判断部７３は、最終的に、判断結果Ｊを一覧表の最下段に表示する。図８の例で、フィーダＩＤ「ＦＮ−０２０１」および「ＦＮ−０３０１」のフィーダ３には「許可」が表示され、フィーダＩＤ「ＦＮ−０２０２」のフィーダ３には「禁止」が表示される。換言すると、適合判断部７３は、現在状態Ｃｎｏｗが要求状態Ｃｒｅｑを満たすフィーダ３を案内する。ステップＳ１３は、適合判断ステップに相当する。

なお、フィーダ案内画面Ｄｓｐ３において、使用を許可するフィーダ３を優先的に前側に表示し、使用を禁止するフィーダ３を後側に表示してもよい。また、現状取得部７２は、他の部品装着機で稼働中のフィーダ３や、メンテナンス実施中のフィーダ３を除外しない別法を用いることができる。別法において、適合判断部７３は、当該のフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗが要求状態Ｃｒｅｑを満たす場合に、他の部品装着機における稼働やメンテナンスが終了した後の使用を許可する。

次のステップＳ１４で、オペレータは、使用が許可されたフィーダ３の中の１台を決定する。次のステップＳ２１で、オペレータは、当該の部品の種類と決定したフィーダ３とを対応付ける。すなわち、当該の部品を収納したテープリール３９を決定したフィーダ３に装填する。次のステップＳ２２で、オペレータは、「次の部品」と表記されたスイッチＳＷ５１を選択操作する。フィーダ適合判断装置７は、装着シーケンスに記述された全部の部品に対応する動作が終了したか否かを判定して、動作フローの実行をステップＳ２に戻すか、または、ステップＳ２３に進める。

なお、要求状態Ｃｒｅｑのレベルが高過ぎて適合するフィーダ３が存在せず、ステップＳ１４を実行できない場合も生じる。この場合、オペレータは、「要求状態の変更」と表記されたスイッチＳＷ５２を選択操作する。すると、図７には省略されているが、動作フローの実行はステップＳ１４からステップＳ４に戻される。これにより、要求設定画面Ｄｓｐ１が再表示されて、要求状態Ｃｒｅｑを変更設定できるようになる。この後、変更された要求状態Ｃｒｅｑに基づいて、ステップＳ１１からステップＳ１４までが再度実行される。

応用形態のフィーダ適合判断装置７では、候補となる複数のフィーダ３を判断対象とし、一括して使用可否を判断するので、判断の処理が効率的になる。反面、使用許可されたフィーダ３の所在が不明であったりするおそれが生じる。所在が明らかなフィーダ３を使用するという観点では、実施形態にて例示した手持ちのフィーダ３の適合を判断することが好ましい。

７．実施形態のその他の応用および変形
なお、実施形態において、フィーダ適合判断装置７は、装着作業開始後のエラーの発生で実質的に動作するが、これに限定されない。例えば、現状取得部７２は、装着作業開始後にフィーダ３の現在状態Ｃｎｏｗを定期的に取得し、適合判断部７３は、定期的に判断を行うように構成してもよい。これによれば、例えば、フィーダ３の動作回数の現在値が徐々に増加して要求値の 20,000回を超過した時点で、適合判断部７３は、エラーの発生に関係なくフィーダ３の交換を案内することができる。

また、実施形態で説明したフィーダ適合判断装置７とオペレータの役割分担は一例であって、フィーダ適合判断装置７のさらなる自動化も可能である。これに伴い、表示部７６に表示される画面（要求設定画面Ｄｓｐ１、現状取得／判断画面Ｄｓｐ２、フィーダ案内画面Ｄｓｐ３）も、適宜変更可能である。また、実施形態のフィーダ適合判断装置７は、実施形態のフィーダ適合判断方法として実施することもできる。その他にも、実施形態および応用形態は、様々な応用や変形が可能である。

１：部品装着機 ３：フィーダ ６：制御部 ７：フィーダ適合判断装置 ７１：要求設定部 ７２：現状取得部 ７３：適合判断部 ７５：入力部 ７６：表示部 ８：データベース ８１：部品データ ８２：フィーダデータ ９：フィーダメンテナンス装置 Ｃｒｅｑ：要求状態 Ｃｎｏｗ：現在状態 Ｓｄ：動作履歴データ Ｍｄ：メンテナンス履歴データ Ｊ：判断結果

Claims (7)

1. 部品の装着作業を実行する部品装着機に装備されたときに前記部品の供給動作を行うフィーダの前記供給動作の信頼性に相関する指標を固有状態とし、実行予定の前記装着作業において供給する前記部品の種類に対応して前記フィーダに要求される前記固有状態である要求状態を設定する要求設定部と、
   複数の前記フィーダのうち前記部品装着機に装備される候補となる候補フィーダの現在の前記固有状態である現在状態を取得する現状取得部と、
   前記要求状態および前記現在状態に基づいて、前記候補フィーダの適合を判断する適合判断部と、
   を備えるフィーダ適合判断装置。
2. 前記現状取得部は、前記候補フィーダの前記供給動作の履歴、前記候補フィーダに実施したメンテナンスの履歴、および、前記候補フィーダの前記供給動作の良否を判定した検査結果の少なくとも一項目に基づいて前記現在状態を取得する、請求項１に記載のフィーダ適合判断装置。
3. 前記適合判断部は、
   前記現在状態が前記要求状態を満たす場合に、実行予定の前記装着作業における前記候補フィーダの使用を許容し、
   前記現在状態が前記要求状態を満たさない場合に、実行予定の前記装着作業における前記候補フィーダの使用を禁止する、
   請求項１または２に記載のフィーダ適合判断装置。
4. 前記現状取得部は、複数の前記候補フィーダの前記現在状態をそれぞれ取得し、
   前記適合判断部は、前記現在状態が前記要求状態を満たす前記候補フィーダを案内する、
   請求項１または２に記載のフィーダ適合判断装置。
5. 実行予定の前記装着作業において供給する前記部品の複数の種類の一部に対して、前記候補フィーダの適合を判断する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィーダ適合判断装置。
6. 前記固有状態は、
   １）前記供給動作を行った回数を表す動作回数
   ２）前記供給動作が良好でなかった回数を表すエラー回数
   ３）前記エラー回数を前記動作回数で除算したエラー率
   ４）前記フィーダに実施したメンテナンスの回数を表すメンテナンス回数
   ５）前回の前記メンテナンスからの経過日数
   のうちの一項目、または複数項目の組み合わせで示される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のフィーダ適合判断装置。
7. 部品の装着作業を実行する部品装着機に装備されたときに前記部品の供給動作を行うフィーダの前記供給動作の信頼性に相関する指標を固有状態とし、実行予定の前記装着作業において供給する前記部品の種類に対応して前記フィーダに要求される前記固有状態である要求状態を設定する要求設定ステップと、
   複数の前記フィーダのうち前記部品装着機に装備される候補となる候補フィーダの現在の前記固有状態である現在状態を取得する現状取得ステップと、
   前記要求状態および前記現在状態に基づいて、前記候補フィーダの適合を判断する適合判断ステップと、
   を備えるフィーダ適合判断方法。

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