WO2016142988A1 - 部品種配置の最適化方法および部品種配置の最適化装置 - Google Patents

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automatic feeder
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PCT/JP2015/056626
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浩一朗 杉本
利充 本多
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富士機械製造株式会社
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Definitions

  • the present invention optimally arranges a plurality of component types at a plurality of arrangement positions for the purpose of increasing production efficiency when the feeder device is arranged at each of a plurality of arrangement positions arranged on the component mounting machine.
  • the present invention relates to a method for optimizing the arrangement of component types and an optimization apparatus.
  • Equipment that produces boards with a large number of components mounted on them includes solder printers, component mounters, reflow machines, and board inspection machines. It has become common to configure a substrate production line by connecting these facilities.
  • the component mounting machine includes a substrate transfer device, a component supply device, a component transfer device, and a control device.
  • the component supply device there is a feeder device that feeds a component storage tape that stores components in a plurality of component storage units.
  • a reel holding device that holds a component supply reel wound with a component storage tape in a rotatable and replaceable manner is used.
  • the plurality of feeder devices and the reel holding device are arranged at a plurality of arrangement positions arranged in the component mounting machine.
  • a plurality of component types of components to be mounted on the board are arranged at a plurality of arrangement positions arranged in a line.
  • the production efficiency of the substrate changes depending on the arrangement order of the plurality of component types. Therefore, a technology for simulating optimization of component type arrangement has been developed in consideration of the moving distance of the mounting head of the component transfer apparatus, and an example is disclosed in Patent Document 1.
  • the management apparatus determines the arrangement of a plurality of feeder devices so that the mounting cycle time (tact time) required for producing one substrate is minimized.
  • the difference in the types of the plurality of feeder devices, the condition of the component types that can be supplied, and the like are taken into consideration (see paragraphs 0026 and 0027 of Patent Document 1).
  • Patent Document 1 In the above-described conventional method, even if the direct mounting cycle time for executing board production can be shortened, it takes a lot of time for changeover work when changing the type of board to be produced. Therefore, the technique of Patent Document 1 is not necessarily a good idea. In particular, recently, there is a tendency for high-mix low-volume production, and the opportunity for setup change work increases. Therefore, it is important to optimize the arrangement of component types in consideration of reduction of the setup change work. In addition, since a large number of feeder devices are required for replacement, the equipment cost increases.
  • an automatic feeder device (so-called auto loading feeder) having an automatic loading function for automatically loading a component storage tape has been developed for the purpose of reducing the setup change work.
  • the automatic feeder device when changing the arrangement order of the component types, the component storage tape is usually replaced, and the entire feeder device is not replaced.
  • This type of automatic feeder device is preferably used effectively because it has good workability and convenience when replacing the component storage tape. Considering the reduction of the above-mentioned setup change work, the increase in equipment cost, and the effective use of the automatic feeder device, it is necessary to further improve the optimization technique for the component type arrangement.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the background art, and effectively uses an automatic feeder device having an automatic loading function, and at the same time, considers the setup change work time and the mounting cycle time in a comprehensive manner.
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for optimizing the arrangement of component types that improve the performance.
  • Component mounting includes an automatic feeder device having an automatic loading function, a manual feeder device not having the automatic loading function, and a reel holding device that rotatably holds a component supply reel around which the component storage tape is wound
  • Optimization of component type arrangement that optimally arranges a plurality of component types of the component at the plurality of arrangement positions when arranged at a plurality of arrangement positions arranged on a common pallet equipped in the machine
  • a simulation is performed to optimally arrange a plurality of component types of the components at the plurality of arrangement positions on the condition that the manual feeder device can be moved to an arbitrary arrangement position other than the fixed position without moving from the fixed position.
  • the method for optimizing the arrangement of component types according to claim 2 has an automatic loading function for automatically loading the component storage tape when a component storage tape storing components is inserted into a plurality of component storage units.
  • a plurality of types of automatic feeder devices respectively corresponding to a plurality of component type groups classified based on a difference between a plurality of component types of the components, and a component supply reel around which the component storage tape is wound are rotatably held.
  • the reel holding device to be installed is arranged at a plurality of arrangement positions arranged on a common pallet equipped on the component mounting machine, the plurality of component types of the parts are optimal for the plurality of arrangement positions.
  • a method for optimizing the arrangement of component types to be arranged in a plurality of positions wherein the plurality of arrangement positions are determined as fixed positions for each type of the automatic feeder device, and the plurality of types of automatic feeder devices are fixed for each type.
  • a fixed setting step that is set so as to be disposed on the machine, and the plurality of types of automatic feeder devices do not move from the fixed position for each type, but belong to the corresponding component type group within the range of the fixed position for each type
  • the automatic feeder device when the substrate is produced by using the automatic feeder device and the manual feeder device together, the automatic feeder device is arranged at a fixed position and used regularly. Therefore, it is possible to effectively use the automatic feeder device that has good workability during the setup change work. Furthermore, the optimization of the component type arrangement is performed under the condition that the manual feeder apparatus can be moved to any arrangement position other than the fixed position without moving the automatic feeder apparatus from the fixed position. According to this, when changing the component type at the fixed position, the automatic feeder device is not replaced, but only the reel holding device or the component supply reel is replaced, thereby shortening the setup change operation time.
  • the method for optimizing the component type arrangement when a board is produced using a plurality of types of automatic feeder devices, a fixed position is determined for each type of automatic feeder device and is used regularly. Therefore, it is possible to effectively utilize a plurality of types of automatic feeder devices that have good workability during the setup change work. Furthermore, the optimization of the component type arrangement is performed under the condition that the arrangement of the component type is changed within the range of the fixed position for each type without moving a plurality of types of automatic feeder devices. According to this, when changing the component type at the fixed position for each type, the automatic feeder device does not move, but only the reel holding device or the component supply reel is replaced, thereby shortening the setup change operation time. In addition, a shortened mounting cycle time can be realized. Therefore, the production efficiency can be improved by comprehensively considering the setup change work time and the mounting cycle time.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the overall configuration of the component mounting machine 1 in a simplified manner.
  • the direction from the right side to the left side in FIG. 1 is the X-axis direction for loading and unloading the substrate K, and the direction from the rear side on the lower side to the front side on the upper side is the Y-axis direction.
  • the component mounter 1 is configured by assembling a board carrier device 12, a detachable manual feeder device 7 and an automatic feeder device 9, a component transfer device 14, a component camera 15, a control device 16 and the like on a machine base 19. Yes.
  • the substrate transfer device 12, the feeder devices 7, 9, the component transfer device 14, and the component camera 15 are controlled by the control device 16, and each performs a predetermined operation.
  • the substrate transfer device 12 carries the substrate K into the mounting position, positions it, and carries it out.
  • the substrate transfer device 12 includes a pair of first and second guide rails 121 and 122, a pair of conveyor belts, a clamp device, and the like.
  • the first and second guide rails 121 and 122 extend in the transport direction (X-axis direction) across the center of the upper surface of the machine base 19 and are assembled to the machine base 19 in parallel with each other.
  • a pair of endless annular conveyor belts (not shown) are arranged in parallel inside the first and second guide rails 121 and 122 facing each other.
  • the pair of conveyor belts rotate in a state where both edges of the substrate K are placed on the conveyor conveyance surface, and carry the substrate K to and from the mounting position set in the center of the machine base 19.
  • a clamp device (not shown) is provided below the conveyor belt at the mounting position. The clamp device pushes up the substrate K, clamps it in a horizontal posture, and positions it at the mounting position. As a result, the component transfer device 14 can perform the mounting operation at the mounting position.
  • the manual feeder device 7 and the automatic feeder device 9 sequentially supply parts.
  • Each of the feeder devices 7 and 9 has a flat shape with a small size in the width direction, and is arranged in the first to ninth slots SL1 to SL9 of the common pallet 5 mounted on the machine base 19 (details will be described later).
  • an automatic feeder device 9 is disposed in the third to seventh slots SL3 to SL7, and a manual feeder device 7 is disposed in the other slots SL1, SL2, SL8, and SL9.
  • a reel holding device 6 that can be attached to and detached from the common pallet 5 is disposed behind the automatic feeder device 9.
  • the manual feeder device 7 is integrally provided with a reel holding device. In an actual component mounting machine, a large number of feeder devices 7 and 9 are often arranged in a row.
  • the component transfer device 14 picks up components from the supply positions 94 of the plurality of feeder devices 7 and 9 and conveys and mounts them to the positioned substrate K.
  • the component transfer device 14 is an XY robot type device that can move horizontally in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the component transfer device 14 includes a pair of Y-axis rails 141 and 142, a Y-axis slider 143, a mounting head 144, a nozzle tool 145, a board camera 146, and the like.
  • the pair of Y-axis rails 141 and 142 are disposed near both side surfaces of the machine base 19 and extend in the front-rear direction (Y-axis direction).
  • a Y-axis slider 143 is mounted on the Y-axis rails 141 and 142 so as to be movable in the Y-axis direction.
  • the Y-axis slider 143 is driven in the Y-axis direction by an unillustrated Y-axis ball screw mechanism.
  • the mounting head 144 is mounted on the Y-axis slider 143 so as to be movable in the X-axis direction.
  • the mounting head 144 is driven in the X-axis direction by an unillustrated X-axis ball screw mechanism.
  • the nozzle tool 145 is held on the mounting head 144 in a replaceable manner.
  • the nozzle tool 145 has one or a plurality of suction nozzles for sucking components and mounting them on the substrate K.
  • the substrate camera 146 is provided alongside the nozzle tool 145 on the mounting head 144. The substrate camera 146 detects the accurate position of the substrate K by imaging the fiducial mark attached to the substrate K.
  • the component camera 15 is provided upward at the center position in the width direction of the upper surface of the machine base 19 between the substrate transfer device 12 and the feeder devices 7 and 9.
  • the component camera 15 images the state of the component sucked by the suction nozzle while the mounting head 144 moves on the substrate K from the feeder devices 7 and 9.
  • the control device 16 finely adjusts the component mounting operation as necessary. Control to discard.
  • the control device 16 holds mounting sequence data specifying the component type, mounting position, mounting order, compatible nozzle, and the like of components to be mounted on the substrate K.
  • the control device 16 controls the component mounting operation according to the mounting sequence data based on the imaging data of the board camera 146 and the component camera 15 and the detection data of a sensor (not shown).
  • the control device 16 sequentially collects and updates operation status data such as the number of boards K that have been produced, the mounting time required for mounting components, and the number of occurrences of component suction errors.
  • FIG. 2 is a side view showing a configuration example of a use state in which the automatic feeder device 9 and the reel holding device 6 are mounted on the common pallet 5.
  • the common pallet 5 is detachably mounted on the upper side of the machine base 19. However, the common pallet 5 may be fixedly installed on the upper side of the machine base 19.
  • the common pallet 5 has a feeder mounting portion 51 and a reel mounting portion 55.
  • the feeder mounting portion 51 is formed by providing an upright portion 53 on the front side of a substantially rectangular flat portion 52, and is substantially L-shaped in a side view. In the plane portion 52, nine first to ninth slots SL1 to SL9 extending in the front-rear direction are engraved along the width direction.
  • FIG. 1 shows the positions of the first, fifth, and ninth slots SL1, SL5, SL9 in the width direction.
  • the automatic feeder device 9 is inserted and mounted from the rear of the slots SL1 to SL9 toward the front upright portion 53.
  • the first to ninth slots SL1 to SL9 correspond to arrangement positions where the feeder devices 7 and 9 are arranged.
  • the automatic feeder device 9 has a tape insertion port 91 near the middle height of the rear end, and an insertion lever 92 near the upper portion of the rear end. By lifting the insertion lever 92, the first and second component storage tapes 85 and 86 can be inserted into the tape insertion port 91 in order.
  • a feeding rail 93 is arranged from the tape insertion port 91 of the automatic feeder device 9 toward the upper part of the front end.
  • a supply position 94 is set on the upper surface near the front end of the feed rail 93.
  • a standby position 96 is set on the upper surface of the feeding rail 93 near the rear portion near the tape insertion opening 91. The inserted first and second component storage tapes 85 and 86 are advanced to the standby position 96 and temporarily stopped.
  • a tape control unit 95 is provided above the standby position 96.
  • the tape control unit 95 allows the first component storage tape 85 to be fed out from the standby position 96 and causes the second component storage tape 86 to wait.
  • the tape control unit 95 automatically allows the second component storage tape 86 to be extended from the standby position 96. Therefore, the splicing work for connecting the first and second component storage tapes 85 and 86 is not necessary.
  • a specific configuration of the tape control unit 95 is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-82454.
  • the automatic feeder device 9 includes an unillustrated tape feeding mechanism composed of a servo motor, a sprocket, and the like.
  • the automatic feeder device 9 drives the servo motor to rotate forward.
  • the automatic feeder device 9 automatically draws out and loads the first component storage tape 85, and preparation for production of the substrate K is completed. That is, the automatic feeder device 9 has an automatic loading function.
  • the second component storage tape 86 may be inserted immediately after the first component storage tape 85 is inserted, or may be in the middle of production using the first component storage tape 85.
  • the automatic feeder device 9 when the automatic feeder device 9 receives the discharge command, it drives the servo motor in the reverse direction. Thereby, the automatic feeder device 9 discharges the cut end of the loaded first or second component storage tape 85, 86 from the supply position 94 toward the tape insertion port 91. That is, the automatic feeder device 9 has an automatic discharge function.
  • the discharge command is instructed from the control device 16, or instructed by pressing an unillustrated discharge button attached to the automatic feeder device 9 by the operator.
  • the automatic feeder device 9 includes a tape control unit 95 and has an automatic loading function and an automatic discharging function, thereby greatly reducing the labor of reel replacement work.
  • the applicant of the present application has applied for a detailed configuration example of the automatic feeder device 9 in international application JP 2014/064443, international application JP 2014/083619, and the like.
  • the reel mounting portion 55 of the common pallet 5 includes two arm members 56, a front plate 57, a rear plate 58, and the like.
  • the reel mounting part 55 can mount one or a plurality of reel holding devices 6. More specifically, the two arm members 56 are fixed to the rear portions on both sides of the feeder mounting portion 51 in the width direction.
  • the arm member 56 is formed so as to extend in the horizontal rear at first and then incline toward the rear lower direction, and to extend in the horizontal rear at the end.
  • a forward plate 57 is passed so as to connect the inclined portions of the two arm members 56.
  • a rearward plate 58 is passed so as to connect the horizontal portions behind the two arm members 56.
  • the reel holding device 6 is detachably mounted on the upper side of the front transfer plate 57 and the rear transfer plate 58.
  • the reel holding device 6 holds the first and second component supply reels 81 and 82 so as to be rotatable while being arranged in the front-rear direction.
  • the reel holding device 6 is not limited in size in the width direction (reel axis direction), and holds one or a plurality of first and second component supply reels 81 and 82 side by side in the width direction. Accordingly, the reel holding device 6 is mounted on the rear side corresponding to one or a plurality of automatic feeder devices 9.
  • the operator When changing the arrangement order of the component types arranged in each of the slots SL1 to SL9 according to the optimization simulation result, the operator replaces the reel holding device 6 arranged behind the automatic feeder device 9, or first Only the first and second component supply reels 81 and 82 are exchanged. Subsequently, the operator pulls the first and second component storage tapes 85 and 86 from the first and second component supply reels 81 and 82 and inserts them from the tape insertion port 91 of the automatic feeder device 9 to the standby position 96. Thereby, the automatic loading function of the automatic feeder device 9 works, and the first and second component storage tapes 85 and 86 are sequentially fed out to the supply position 94.
  • the manual feeder device 7 is integrally provided with a reel holding device and directly holds the component supply reel.
  • the operator needs to pull out the component storage tape and load it into the manual feeder device 7. For this reason, the reel replacement work is troublesome for the operator.
  • the operator replaces the whole manual feeder device 7 together with the normal reel holding device, and performs the reel replacement operation. Not performed. Since the manual feeder device 7 can be configured based on various known techniques, detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a calculation processing flow according to the optimization method for component type arrangement according to the first embodiment, together with work items.
  • FIG. 4 is a feeder arrangement table showing an example of the calculation processing result obtained in the fixed setting step S1 in the calculation processing flow.
  • FIG. 5 is a diagram of a feeder arrangement table showing an example of the calculation processing result obtained in the optimization step S4.
  • the component mounting machine 1 first produces the board K of the first board type B1, and then produces the board K of the second board type B2.
  • Nine types of components of the first to ninth component types P1 to P9 are mounted on the substrate K of the first substrate type B1, and these nine types of components are supplied from the first to ninth component supply reels R1 to R9.
  • the automatic feeder device 9 that can be used, five first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 are prepared, and as the manual feeder device 7, a large number (n units) of manual feeder devices M1 to Mn are prepared.
  • the first to seventh component types P1 to P7 can be supplied from any of the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 and the manual feeder devices M1 to Mn.
  • the eighth and ninth component types P8 and P9 are The manual feeder devices M1 to Mn can be supplied only.
  • the feeder arrangement table shown in FIG. 4 and FIG. 5 has 10 columns and 4 columns, and the first column shows the display contents of each column. As indicated by the slot number of the first column, the second to tenth stages correspond to the first to ninth slots SL1 to SL9, respectively. In the second column, the component types arranged in the first to ninth slots SL1 to SL9 are displayed. In the third column, the unique names of the feeder devices installed in the first to ninth slots SL1 to SL9 are displayed. In the fourth column, a feeder state indicating whether or not the feeder device displayed in the third column is movable is displayed. That is, “variable” indicates a state where the movement of the feeder device is permitted, and “fixed” indicates a state where the feeder device is fixed and the movement is prohibited.
  • the control device sets a part of the first to ninth slots SL1 to SL9 as fixed positions.
  • the control device sets the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 to be disposed at fixed positions.
  • the continuous third to seventh slots SL3 to SL7 are defined at fixed positions.
  • the first automatic feeder device ALF1 is disposed in the third slot SL3, the second automatic feeder device ALF2 is disposed in the fourth slot SL4, and the following are sequentially arranged. Accordingly, the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 are collectively arranged in a range of continuous slots. This setting is performed based on an operator input setting operation or the like.
  • the automatic feeder device 9 that is advantageous in reducing the reel replacement work is often applied to a part type that is quickly consumed. For this reason, it is often advantageous to dispose the automatic feeder device 9 near the center in the width direction close to the component camera 15 and the substrate K, but it is not generally determined.
  • the worker actually installs the first to fifth automatic feeder apparatuses ALF1 to ALF5 in the third to seventh slots SL3 to SL7 so as to match the setting.
  • the control device sets the first substrate type B1 of the substrate to be produced. This setting is performed based on the operator's input setting operation or a board production plan that is input and set in advance. Accordingly, it is determined that the first to ninth component types P1 to P9 are arranged in the first to ninth slots SL1 to SL9, and the arrangement position is not determined.
  • the control device performs a simulation for optimally arranging the first to ninth component types P1 to P9 in the first to ninth slots SL1 to SL9.
  • the first to ninth component types P1 to P9 are arranged in the first to ninth slots SL1 to SL9 so that the positions of the first to ninth slots SL1 to SL9 can be changed within the constraints, and the mounting cycle time required for producing one board under each arrangement condition To simulate.
  • the control device adopts the arrangement of the first to ninth component types P1 to P9 that has the shortest mounting cycle time.
  • the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 are not moved from the fixed positions of the third to seventh slots SL3 to SL7.
  • the eighth and ninth component types P8 and P9 that can be supplied only from the manual feeder devices M1 to Mn are disposed in any of the first, second, eighth, and ninth slots SL1, SL2, SL8, and SL9. Is done.
  • the positional relationship between the slots SL1 to SL9, the component camera 15 and the substrate K, the number of mounting points of each component type P1 to P9 mounted on one substrate K, the performance of the nozzle tool 145, and the like are considered.
  • a component type having a large number of mounting points is arranged in the fifth slot SL5 that faces the center of the component camera 15 and the substrate K, but it is not generally determined. Since various techniques are publicly known regarding a specific method of simulation, detailed description thereof is omitted.
  • the optimal arrangement of the first to ninth component types P1 to P9 in the first to ninth slots SL1 to SL9 is determined by simulation.
  • the first to fifth component types P1 to P5 are respectively inserted into the fifth, fourth, third, sixth, and seventh slots SL5, SL4, SL3, SL6, and SL7. Be placed.
  • the component types P3, P2, P1, P4, and P5 supplied from the first to fifth automatic feeder apparatuses ALF1 to ALF5 are determined.
  • the sixth to ninth component types P6 to P9 are arranged in the first, second, eighth, and ninth slots SL1, SL2, SL8, and SL9, respectively.
  • the control device searches for the first manual feeder device M1 in which the sixth component supply reel R6 that supplies the sixth component type P6 is set, and sets the first manual feeder device M1 to be arranged in the first slot SL1.
  • the control device sets the first manual feeder device M1 on which the sixth component supply reel R6 can be set.
  • the control device supplies second to fourth manual feeder devices M2 to M4 that supply seventh to ninth component types P7 to P9 to the second, eighth, and ninth slots SL2, SL8, and SL9, respectively. Set to place.
  • the feeder arrangement table shown in FIG. 5 is completed.
  • the control device displays the completed feeder arrangement table for the worker and instructs the work contents of the setup change work.
  • step S5 the operator performs a setup change operation according to the feeder arrangement table.
  • the worker reels the component supply reels R3, R2, R1, R4, and R5 corresponding to the component types P3, P2, P1, P4, and P5.
  • the reel holding device 6 is set on the holding device 6 and attached to the rear of each automatic feeder device ALF1 to ALF5.
  • the reel holding device 6 is optimally configured to hold the five types of component supply reels R3, R2, R1, R4, and R5 so as to be rotatable in the arrangement order described. This is because the worker only has to mount one reel holding device 6 during the setup change work, and the workability is particularly good. Further, according to the reel holding device 6 that holds a plurality of types of component supply reels 81 and 82 instead of five types, the setup change work for the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 is reduced.
  • the operator can change the first, second, eighth, and ninth slots SL1, SL2,
  • the first to fourth manual feeder devices M1 to M4 are exchanged between SL8 and SL9.
  • the worker sets the sixth to ninth component supply reels R6 to R9 on the reel holding devices of the first to fourth manual feeder devices M1 to M4 outside the component mounter 1.
  • the operator carries in the first to fourth manual feeder devices M1 to M4 and installs them in the slots SL1, SL2, SL8, and SL9.
  • step S6 the control device performs the production of the substrate K of the first substrate type B1.
  • the control device returns the execution of the arithmetic processing flow to step S3.
  • step S3, optimization step S4, and step S5 are performed again. Even if the substrate K to be produced is changed from the first substrate type B1 to the second substrate type B2, the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 are not moved from the fixed positions of the third to seventh slots SL3 to SL7. . In response to the change in the component type arrangement indicated by the simulation result, only the reel holding device 6 or the component supply reels R1 to R5 are replaced in the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5.
  • the first to fourth manual feeder devices M1 to M4 are exchanged between the first, second, eighth, and ninth slots SL1, SL2, SL8, and SL9 in response to the change in the component type arrangement.
  • the fifth and subsequent manual feeder devices M5 to Mn are loaded and mounted in the first, second, eighth, and ninth slots SL1, SL2, SL8, and SL9.
  • the method for optimizing the arrangement of component types according to the first embodiment is an automatic loading method in which component storage tapes 85 and 86 are automatically loaded when component storage tapes 85 and 86 respectively storing components are inserted into a plurality of component storage units.
  • Automatic feeder device 9 having a function, manual feeder device 7 not having an automatic loading function, and reel holding device 6 for rotatably holding component supply reels 81 and 82 around which component storage tapes 85 and 86 are wound.
  • a plurality of component types P1 to P9 of the component can be moved under any conditions other than the fixed position so that the component can be moved to any arrangement position (first, second, eighth, and ninth slots SL1, SL2, SL8, SL9).
  • the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 are fixed positions (third to seventh slots SL3 to SL7). ) To be used regularly. Therefore, the first to fifth automatic feeder apparatuses ALF1 to ALF5 having good workability during the setup change work can be effectively used. In addition, the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 are not moved from the fixed position, and the manual feeder device 7 can be moved to an arbitrary arrangement position other than the fixed position. A simulation was performed.
  • the reel holding device 6 includes first to fifth component supply reels R1 to R5 wound with component storage tapes used for the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5, or a plurality of types of component supply reels. 81 and 82 are rotatably held. Then, in the fixed setting step S1, the first to fifth automatic feeder apparatuses ALF1 to ALF5 are set so as to be collectively arranged in a continuous range of a plurality of slots (third to seventh slots SL3 to SL7).
  • the operator may mount a smaller number of reel holding devices 6 than the number of the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 during the setup change operation. Therefore, the setup change work for the first to fifth automatic feeder devices ALF1 to ALF5 is further reduced.
  • the component type arrangement optimizing method of the first embodiment can also be implemented as an optimizing device. That is, the component type arrangement optimizing device according to the embodiment includes an automatic feeder having an automatic loading function that automatically loads the component storage tape when a component storage tape storing components is inserted into a plurality of component storage units. Component mounting device 9 and manual feeder device 7 having no automatic loading function and reel holding device 6 that rotatably holds component supply reels 81 and 82 around which component storage tapes 85 and 86 are wound are mounted.
  • a plurality of component types P1 to P9 of a component are A device for optimizing the arrangement of component types that is optimally arranged at an arrangement position, wherein a part of the plurality of arrangement positions (third to seventh slots SL3 to SL7) are set as fixed positions, and the automatic feeder device 9 is fixed.
  • Position The fixed setting section to be set as described above and the automatic feeder device 9 are not moved from the fixed position, and the manual feeder device 7 is placed at any arrangement position other than the fixed position (first, second, eighth, and ninth slots SL1. , SL2, SL8, and SL9), and an optimization unit that performs a simulation that optimally arranges a plurality of component types at a plurality of arrangement positions.
  • the operation and effect of the component type arrangement optimizing device of this embodiment is the same as the component type arrangement optimization method of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram of a feeder arrangement table showing an example of a calculation processing result obtained in the fixed setting step S1 when the calculation processing flow of FIG. 3 is executed in the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram of a feeder arrangement table showing an example of a calculation processing result obtained in the optimization step S4 when the calculation processing flow of FIG. 3 is executed in the second embodiment.
  • the component mounting machine 1 first produces the board K of the third board type B3, and then produces the board K of the fourth board type B4.
  • Five types of components of 11th to 15th component types P11 to P15 are mounted on the substrate K of the third substrate type B3, and these 5 types of components are supplied from the 11th to 15th component supply reels R11 to R15.
  • the eleventh and twelfth component types P11 and P12 are classified into a small component group
  • the thirteenth and fourteenth component types P13 and P14 are classified into a medium component group
  • the fifteenth component type P15 is classified into a large component group.
  • first and second small automatic feeder devices ALS1, ALS2, first and second medium automatic feeder devices ALM1, ALM2, and a large automatic feeder device ALL are prepared.
  • the five automatic feeder devices ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, ALL are structurally the same as the automatic feeder device 9 described in the first embodiment, and have dimensions according to the size of the parts to be supplied. has been edited.
  • the first and second small automatic feeder devices ALS1, ALS2 can supply both the eleventh and twelfth component types P11, P12 belonging to the small component group.
  • the first and second medium-sized automatic feeder devices ALM1, ALM2 can supply both the thirteenth and fourteenth component types P13, P14 belonging to the medium-sized component group.
  • the large automatic feeder device ALL can supply the fifteenth component type P15 belonging to the large component group.
  • each of the automatic feeder apparatuses ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, ALL cannot supply different types of parts of different sizes.
  • the control device determines the third to seventh slots SL3 to SL7 as fixed positions for each type of automatic feeder device. And a control apparatus is set so that three types of automatic feeder apparatuses ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, ALL may be arrange
  • the fourth and fifth slots SL4 and SL5 are determined as fixed positions for small size, and the arrangement of the first and second small automatic feeder devices ALS1 and ALS2 is set.
  • the sixth and seventh slots SL6 and SL7 are determined as fixed positions for the medium size, and the arrangement of the first and second medium size automatic feeder devices ALM1 and ALM2 is set.
  • the third slot SL3 is set at a fixed position for large size, and the arrangement of the large size automatic feeder device ALL is set.
  • the worker actually installs the five automatic feeder devices ALL, ALS1, ALS2, ALM1, and ALM2 in the third to seventh slots SL3 to SL7 so as to match the settings.
  • the control device sets the third substrate type B3 of the substrate to be produced. Accordingly, it is determined that the eleventh to fifteenth component types P11 to P15 are arranged in the third to seventh slots SL3 to SL7. Then, it is determined that the large fifteenth component type P15 is disposed in the third slot SL3 to which the large automatic feeder device ALL is fixed. The other eleventh to fourteenth component types P11 to P14 are not determined up to the arrangement position.
  • the control device arranges the eleventh to fourteenth component types P11 to P14 in the fourth to seventh slots SL7 to SL7 within the range of the constraint conditions so that the positions can be changed.
  • the mounting cycle time required for the production of one board is simulated.
  • the control device employs an arrangement of eleventh to fourteenth component types P11 to P14 that minimizes the mounting cycle time.
  • the four small and medium automatic feeders ALS1, ALS2, ALM1, and ALM2 are not moved from the fixed positions of the fourth to seventh slots SL4 to SL7.
  • the eleventh component P11 is arranged in the fifth slot SL5, conversely, when the small eleventh component P11 is arranged in the fourth slot SL4 and the small twelfth component P12 is arranged in the fifth slot SL5.
  • the twelfth component P12 is arranged in the fourth slot SL4.
  • the 13th component P13 is arranged in the 7th slot SL7, contrary to the case where the 13th component P13 of the middle size is arranged in the sixth slot SL6 and the 14th component P14 of the middle size is arranged in the seventh slot SL7.
  • the fourteenth component P14 is arranged in the sixth slot SL6. Therefore, in the second embodiment, the simulation may be performed under 2 conditions ⁇ 2 conditions in all 4 conditions.
  • the optimum arrangement of the eleventh to fourteenth component types P11 to P14 in the fourth to seventh slots SL4 to SL7 is determined by simulation.
  • the eleventh to fourteenth component types P11 to P14 are arranged in the fourth to seventh slots SL4 to SL7, respectively.
  • the component types P11 to P15 supplied from the five automatic feeder apparatuses ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, and ALL are respectively determined.
  • the feeder arrangement table shown in FIG. 7 is completed.
  • the control device displays the completed feeder arrangement table for the worker and instructs the work contents of the setup change work.
  • step S5 the operator performs a setup change operation according to the feeder arrangement table.
  • the operator sets the component supply reels R15 and R11 to R14 corresponding to the component types P15 and P11 to 14 to the reel holding device 6, and the reel holding device 6 is set to each automatic feeder device ALL, ALS1, ALS2, ALM1, and ALM2. At the back of each.
  • step S6 the control device performs the production of the substrate K of the third substrate type B3.
  • the control device returns the execution of the arithmetic processing flow to step S3.
  • step S3, optimization step S4, and step S5 are performed again. Even if the substrate K to be produced is changed from the third substrate type B3 to the fourth substrate type B4, the five automatic feeder devices ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, ALL are fixed to the third to seventh slots SL3 to SL7. Not moved from position. Then, only the reel holding device 6 or the eleventh to fifteenth component supply reels R11 to R15 are exchanged corresponding to the change of the component type arrangement.
  • the method for optimizing the arrangement of component types according to the second embodiment is an automatic loading in which component storage tapes 85 and 86 are automatically loaded when component storage tapes 85 and 86 respectively storing components are inserted into a plurality of component storage units.
  • ALM1 and ALM2 and a reel holding device 6 that rotatably holds the component supply reels 81 and 82 around which the component storage tapes 85 and 86 are wound, are arranged on a common pallet 5 provided in the component mounter 1.
  • a plurality of component types P11 to P15 of the parts are optimally arranged at the plurality of arranged positions.
  • a method for optimizing the arrangement of product types wherein a plurality of arrangement positions (third to seventh slots SL3 to SL7) are determined as fixed positions for each type of automatic feeder device (the third slot SL3 is a fixed position for a large size, The fourth and fifth slots SL4 and SL5 are fixed positions for small size, the sixth and seventh slots SL6 and SL7 are fixed positions for medium size), and a plurality of types of automatic feeder devices are arranged at fixed positions for each type.
  • the fixed setting step S1 is set, and the arrangement of the component types P11 to P15 belonging to the corresponding component type group within the range of the fixed position for each type without moving the plurality of types of automatic feeder devices from the fixed position for each type.
  • an optimization step S4 for performing a simulation for optimally arranging a plurality of component types of components at a plurality of arrangement positions under the changing condition.
  • a fixed position is determined for each type of automatic feeder device. I made it. Therefore, it is possible to effectively utilize a plurality of types of automatic feeder devices that have good workability during the setup change work. Further, a total of five types of automatic feeders are not moved in the three types, but within the range of the fixed position for each type (the third slot SL3 is for the large size, the fourth and fifth slots SL4 and SL5 are for the small size, the sixth, In the seventh slot SL6, SL7 is for medium size), the optimization of the component type arrangement is performed under the condition that the arrangement of the component types P11 to P15 is changed.
  • the automatic feeder device when changing the component type at the fixed position for each type, the automatic feeder device does not move, and only the reel holding device 6 or the eleventh to fifteenth component supply reels R11 to R15 are replaced. Replacement work time can be shortened. In addition, a shortened mounting cycle time can be realized. Therefore, the production efficiency can be improved by comprehensively considering the setup change work time and the mounting cycle time.
  • the reel holding device 6 includes eleventh to fifteenth component supply reels R11 to R15 wound with component storage tapes used for five automatic feeder devices ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, and ALL, or a plurality of types.
  • the five automatic feeder devices ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, ALL are connected in a continuous range of slots (third to seventh slots). SL3 to SL7).
  • the operator only needs to install a smaller number of reel holding devices 6 than the five automatic feeder devices ALS1, ALS2, ALM1, ALM2, ALL during the setup change work. Therefore, the setup change work is further reduced.
  • the component type arrangement optimizing method of the second embodiment can also be implemented as an optimizing device. That is, the component type arrangement optimizing device according to the embodiment automatically loads the component storage tapes 85 and 86 when the component storage tapes 85 and 86 respectively storing components are inserted into a plurality of component storage units.
  • Three types of automatic feeder devices ALL, ALS1, ALS2, ALM1, and ALM2 that have functions and correspond to a plurality of component type groups that are classified based on the difference between a plurality of component types.
  • a plurality of reel holding devices 6 that rotatably hold the component supply reels 81 and 82 around which the component storage tapes 85 and 86 are wound are arranged on the common pallet 5 provided in the component mounter 1.
  • a plurality of arrangement positions are determined as fixed positions for each type of automatic feeder device (the third slot SL3 is a fixed position for a large size, the fourth and fifth positions). Slots SL4 and SL5 are fixed positions for small size, and the sixth and seventh slots SL6 and SL7 are fixed positions for medium size). Fixed setting for setting plural types of automatic feeder devices at fixed positions for each type.
  • Parts and a plurality of types of automatic feeder devices are not moved from the fixed position for each type, and the components are changed under the condition that the arrangement of the component types P11 to P15 belonging to the corresponding component type group is changed within the range of the fixed position for each type.
  • an optimization unit that performs a simulation for optimally arranging the plurality of component types at a plurality of arrangement positions.
  • the operation and effect of the component type arrangement optimizing device of this embodiment is the same as the component type arrangement optimization method of the second embodiment.
  • the first and second embodiments are examples in which the slots SL1 to SL9 are simplified to nine. In practice, a larger number of manual feeder devices 7 and automatic feeder devices 9 are often used. .
  • the automatic feeder device 9 does not necessarily have to be arranged in a continuous slot range.
  • the large automatic feeder device ALL may be arranged away from the other automatic feeder devices ALS1, ALS2, ALM1, ALM2.
  • the manual feeder device 7 when more than five types of parts are supplied, the manual feeder device 7 is used in addition to the three automatic feeder devices ALL, ALS1, ALS2, ALM1, and ALM2 in total. .
  • the arrangement position of the manual feeder device 7 is variable in the first, second, eighth, and ninth slots SL1, SL2, SL8, SL9, and is optimized by using the method of the first embodiment together. The simulation may be performed.
  • the present invention is possible for the present invention.
  • ALF1 to ALF5 1st to 5th automatic feeder devices ALS1, ALS2: 1st and 2nd small automatic feeder devices
  • ALM1, ALM2 First and second medium-sized automatic feeder devices ALL: Large automatic feeder devices M1 to M4: First to fourth manual feeder devices

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Abstract

　本発明は、部品収納テープ（８５、８６）を自動装填する自動フィーダ装置（９）および自動装填をしない手動フィーダ装置（７）と、リール保持装置（６）とを共通パレット（５）上の配設位置（第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９）に配設するときに、複数の部品種（Ｐ１～Ｐ９）を複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法であって、複数の配設位置の一部（ＳＬ３～ＳＬ７）を固定位置に定めて自動フィーダ装置を固定するステップ（Ｓ１）と、自動フィーダ装置を固定位置から移動せず、手動フィーダ装置を固定位置以外の任意の配設位置に移動可能とした条件で、複数の部品種を複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化ステップ（Ｓ４）と、を有する。これによれば、自動フィーダ装置を有効に活用でき、さらに、段取り替え作業時間および装着サイクルタイムを総合的に考慮して生産効率を向上できる。

Description

部品種配置の最適化方法および部品種配置の最適化装置
　本発明は、部品実装機に列設された複数の配設位置にそれぞれフィーダ装置を配設する際に、生産効率を高めることを目的として複数の部品種を複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法、および最適化装置に関する。
　多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがある。これらの設備を連結して基板生産ラインを構成することが一般的になっている。このうち部品実装機は、基板搬送装置、部品供給装置、部品移載装置、および制御装置を備える。部品供給装置の代表例として、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープを繰り出す方式のフィーダ装置がある。このフィーダ装置と組み合わせて、部品収納テープが巻回された部品供給リールを回転可能かつ交換可能に保持するリール保持装置が使用される。
　複数のフィーダ装置およびリール保持装置は、部品実装機に列設された複数の配設位置に配設される。そして、基板に実装する部品の複数の部品種は、列設された複数の配設位置に配置される。このとき、複数の部品種の並び順に依存して、基板の生産効率が変化する。そのため、部品移載装置の装着ヘッドの移動距離などを勘案して、部品種配置の最適化をシミュレーションする技術が開発されており、一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の機器の配置決定方法において、管理装置は、１枚の基板を生産するのに要する装着サイクルタイム（タクトタイム）が最短となるように、複数のフィーダ装置の配置を決定する。このとき、複数のフィーダ装置の種類の差異、および供給可能な部品種の条件などが考慮される(特許文献１の段落００２６、００２７など参照)。
特開２００９－１３０３３７号公報
　ところで、フィーダ装置から供給する部品種を変更するためには、部品供給リールの交換が必要となる。このとき、従来のフィーダ装置では、繰り出されていた使用中の部品収納テープを部品供給リールに巻き戻し、新しい部品供給リールから部品収納テープを引き出して装填する必要があり、煩わしい作業となっていた。このため、特許文献１を始めとする従来の部品種配置の最適化技術では、最適化された部品種の並び順を実現するために、部品収納テープを交換するのでなく、部品収納テープを含むフィーダ装置の全体を交換する場合が多かった。
　上述した従来方法では、基板の生産を実行する直接的な装着サイクルタイムは短縮できても、生産する基板種を変更する際の段取り替え作業に多くの時間を要する。したがって、特許文献１の技術は、必ずしも得策とは言えない。特に、昨今では多品種少量生産の傾向があり、段取り替え作業の機会が増加するので、段取り替え作業の軽減も考慮した部品種配置の最適化が重要になる。加えて、交換用に多数のフィーダ装置が必要になるため、設備コストが増大する。
　また、最近では、段取り替え作業の軽減を狙いとして、部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有する自動フィーダ装置（いわゆるオートローディングフィーダ）が開発されている。自動フィーダ装置では、部品種の並び順を変更するとき通常は部品収納テープを交換し、フィーダ装置全体の交換は行わない。この種の自動フィーダ装置は、部品収納テープを交換するときの作業性が良好で利便性に富むので、有効活用を図ることが好ましい。上述した段取り替え作業の軽減、設備コストの増大、および自動フィーダ装置の有効活用などを考慮すると、部品種配置の最適化技術をさらに改良することが必要になってくる。
　本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、自動装填機能を有する自動フィーダ装置を有効活用するとともに、段取り替え作業時間および装着サイクルタイムを総合的に考慮して生産効率を向上する部品種配置の最適化方法、および最適化装置を提供することを解決すべき課題とする。
　上記課題を解決する本発明の請求項１の部品種配置の最適化方法は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープが挿入されると前記部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有する自動フィーダ装置、および、前記自動装填機能を有さない手動フィーダ装置と、前記部品収納テープが巻回された部品供給リールを回転可能に保持するリール保持装置とを、部品実装機に装備される共通パレット上に列設された複数の配設位置に配設するときに、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法であって、前記複数の配設位置の一部を固定位置に定め、前記自動フィーダ装置を前記固定位置に配設するように設定する固定設定ステップと、前記自動フィーダ装置を前記固定位置から移動せず、前記手動フィーダ装置を前記固定位置以外の任意の配設位置に移動可能とした条件で、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化ステップと、を有する。
　また、請求項２の部品種配置の最適化方法は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープが挿入されると前記部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有するとともに、前記部品の複数の部品種の差異に基づいて分類される複数の部品種グループにそれぞれ対応した複数種類の自動フィーダ装置と、前記部品収納テープが巻回された部品供給リールを回転可能に保持するリール保持装置とを、部品実装機に装備される共通パレット上に列設された複数の配設位置に配設するときに、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法であって、前記複数の配設位置を前記自動フィーダ装置の種類ごとの固定位置に定め、前記複数種類の自動フィーダ装置を前記種類ごとの固定位置に配設するように設定する固定設定ステップと、前記複数種類の自動フィーダ装置を前記種類ごとの固定位置から移動せず、前記種類ごとの固定位置の範囲内で対応する部品種グループに属する部品種の配置を変更する条件で、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化ステップと、を有する。
　請求項１の部品種配置の最適化方法では、自動フィーダ装置および手動フィーダ装置を併用して基板を生産するときに、自動フィーダ装置を固定位置に配設して常用するようにした。したがって、段取り替え作業時の作業性が良好な自動フィーダ装置を有効に活用できる。さらに、自動フィーダ装置を固定位置から移動せず、手動フィーダ装置を固定位置以外の任意の配設位置に移動可能とした条件で、部品種配置の最適化のシミュレーションを行うようにした。これによれば、固定位置の部品種を変更するときに、自動フィーダ装置は交換せずにリール保持装置または部品供給リールのみを交換して、段取り替え作業時間を短縮できる。一方、固定位置以外の配設位置の部品種を変更するときに、手動フィーダ装置を交換する従来と同等の段取り替え作業を行う。これにより、最短化された装着サイクルタイムを実現できる。したがって、段取り替え作業時間および装着サイクルタイムを総合的に考慮して生産効率を向上できる。
　また、請求項２の部品種配置の最適化方法では、複数種類の自動フィーダ装置を用いて基板を生産するときに、自動フィーダ装置の種類ごとに固定位置を定めて常用するようにした。したがって、段取り替え作業時の作業性が良好な複数種類の自動フィーダ装置を有効に活用できる。さらに、複数種類の自動フィーダ装置を移動せず、種類ごとの固定位置の範囲内で部品種の配置を変更する条件で、部品種配置の最適化のシミュレーションを行うようにした。これによれば、種類ごとの固定位置の部品種を変更するときに、自動フィーダ装置は移動せずにリール保持装置または部品供給リールのみを交換して、段取り替え作業時間を短縮できる。また、最短化された装着サイクルタイムを実現できる。したがって、段取り替え作業時間および装着サイクルタイムを総合的に考慮して生産効率を向上できる。
部品実装機の全体構成を簡略化して模式的に示す平面図である。 自動フィーダ装置およびリール保持装置を共通パレットに装着した使用状態の構成例を示す側面図である。 第１実施形態の部品種配置の最適化方法に係る演算処理フローを作業項目と併せて示した図である。 演算処理フロー中の固定設定ステップで得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。 最適化ステップで得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。 第２実施形態で図３の演算処理フローを実行したときに、固定設定ステップで得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。 第２実施形態で図３の演算処理フローを実行したときに、最適化ステップで得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。
　（１．部品実装機１の全体構成）
　まず、本発明の第１および第２実施形態の部品種配置の最適化方法を行う部品実装機１の全体構成について、図１を参考にして説明する。図１は、部品実装機１の全体構成を簡略化して模式的に示す平面図である。図１の紙面右側から左側に向かう方向が基板Ｋを搬入出するＸ軸方向、紙面下側の後方から紙面上側の前方に向かう方向がＹ軸方向である。部品実装機１は、基板搬送装置１２、着脱可能な手動フィーダ装置７および自動フィーダ装置９、部品移載装置１４、部品カメラ１５、および制御装置１６などが機台１９に組み付けられて構成されている。基板搬送装置１２、各フィーダ装置７、９、部品移載装置１４、および部品カメラ１５は、制御装置１６から制御され、それぞれが所定の作業を行うようになっている。
　基板搬送装置１２は、基板Ｋを装着実施位置に搬入し位置決めし搬出する。基板搬送装置１２は、一対の第１および第２ガイドレール１２１、１２２、一対のコンベアベルト、およびクランプ装置などで構成されている。第１および第２ガイドレール１２１、１２２は、機台１９の上面中央を横断して搬送方向（Ｘ軸方向）に延在し、かつ互いに平行して機台１９に組み付けられている。第１および第２ガイドレール１２１、１２２の向かい合う内側に、図略の無端環状の一対のコンベアベルトが並設されている。一対のコンベアベルトは、コンベア搬送面に基板Ｋの両縁をそれぞれ戴置した状態で輪転して、基板Ｋを機台１９の中央部に設定された装着実施位置に搬入および搬出する。装着実施位置のコンベアベルトの下方には、図略のクランプ装置が設けられている。クランプ装置は、基板Ｋを押し上げて水平姿勢でクランプし、装着実施位置に位置決めする。これにより、部品移載装置１４が装着実施位置で装着動作を行えるようになる。
　手動フィーダ装置７および自動フィーダ装置９は、それぞれ部品を順次供給する。各フィーダ装置７、９は、幅方向寸法が小さな扁平形状であり、機台１９上に装備された共通パレット５の第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９に列設される（詳細後述）。図１において、第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７に自動フィーダ装置９が配設され、その他のスロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９に手動フィーダ装置７が配設されている。自動フィーダ装置９の後方には、共通パレット５に着脱可能とされたリール保持装置６が配置される。一方、手動フィーダ装置７は、リール保持装置が一体的に設けられている。実際の部品実装機では、さらに多数のフィーダ装置７、９が列設される場合が多い。
　部品移載装置１４は、複数のフィーダ装置７、９の各供給位置９４から部品を吸着採取し、位置決めされた基板Ｋまで搬送して装着する。部品移載装置１４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に水平移動可能なＸＹロボットタイプの装置である。部品移載装置１４は、一対のＹ軸レール１４１、１４２、Ｙ軸スライダ１４３、装着ヘッド１４４、ノズルツール１４５、および基板カメラ１４６などで構成されている。一対のＹ軸レール１４１、１４２は、機台１９の両方の側面寄りに配置されて、前後方向（Ｙ軸方向）に延在している。Ｙ軸レール１４１、１４２上に、Ｙ軸スライダ１４３がＹ軸方向に移動可能に装架されている。Ｙ軸スライダ１４３は、図略のＹ軸ボールねじ機構によりＹ軸方向に駆動される。
　装着ヘッド１４４は、Ｙ軸スライダ１４３にＸ軸方向に移動可能に装架されている。装着ヘッド１４４は、図略のＸ軸ボールねじ機構によりＸ軸方向に駆動される。ノズルツール１４５は、装着ヘッド１４４に交換可能に保持される。ノズルツール１４５は、部品を吸着して基板Ｋに装着する吸着ノズルを１本または複数本有する。基板カメラ１４６は、装着ヘッド１４４にノズルツール１４５と並んで設けられている。基板カメラ１４６は、基板Ｋに付設されたフィデューシャルマークを撮像して、基板Ｋの正確な位置を検出する。
　部品カメラ１５は、基板搬送装置１２とフィーダ装置７、９との間の機台１９の上面の幅方向の中央位置に、上向きに設けられている。部品カメラ１５は、装着ヘッド１４４がフィーダ装置７、９から基板Ｋ上に移動する途中で、吸着ノズルに吸着されている部品の状態を撮像する。部品カメラ１５の撮像データによって部品の吸着姿勢の誤差や回転角のずれなどが判明すると、制御装置１６は、必要に応じて部品装着動作を微調整し、装着が困難な場合には当該の部品を廃棄する制御を行う。
　制御装置１６は、基板Ｋに装着する部品の部品種、装着位置、および装着順序、適合ノズルなどを指定した装着シーケンスデータを保持している。制御装置１６は、基板カメラ１４６および部品カメラ１５の撮像データ、ならびに図略のセンサの検出データなどに基づき、装着シーケンスデータにしたがって部品装着動作を制御する。また、制御装置１６は、生産完了した基板Ｋの生産数や、部品の装着に要した装着時間、部品の吸着エラーの発生回数などの稼動状況データを逐次収集して更新する。
　（２．自動フィーダ装置９、リール保持装置６、手動フィーダ装置７の構成例）
　次に、自動フィーダ装置９およびリール保持装置６の構成例について説明する。図２は、自動フィーダ装置９およびリール保持装置６を共通パレット５に装着した使用状態の構成例を示す側面図である。
　共通パレット５は、機台１９の上側に着脱可能に装備される。これに限定されず、共通パレット５は、機台１９の上側に固定的に装備されていてもよい。共通パレット５は、フィーダ装着部５１およびリール装着部５５を有する。フィーダ装着部５１は、略矩形の平面部５２の前側に直立部５３が設けられて形成されており、側面視で略Ｌ形状である。平面部５２には、前後方向に延びる９条の第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９が幅方向に並んで刻設されている。図１には、第１、第５、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ５、ＳＬ９の幅方向の位置が示されている。自動フィーダ装置９は、スロットＳＬ１～ＳＬ９の後方から前方の直立部５３に向かって挿入され、装着される。第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９は、フィーダ装置７、９を配設する配設位置に相当する。
　自動フィーダ装置９は、後端の中間高さ付近にテープ挿入口９１を有し、後端の上部寄りに挿入レバー９２を有している。挿入レバー９２を持ち上げることで、テープ挿入口９１に第１および第２部品収納テープ８５、８６を順番に挿入できるようになっている。自動フィーダ装置９のテープ挿入口９１から前端上部に向けて繰り出しレール９３が配設されている。繰り出しレール９３の前端付近の上面に、供給位置９４が設定されている。繰り出しレール９３のテープ挿入口９１に近い後部寄りの上面に、待機位置９６が設定されている。挿入された第１および第２部品収納テープ８５、８６は、待機位置９６まで進んで一旦停止する。
　待機位置９６の上方に、テープ制御部９５が設けられている。テープ制御部９５は、第１部品収納テープ８５の待機位置９６からの繰り出しを許容し、第２部品収納テープ８６を待機させる。かつ、テープ制御部９５は、第１部品収納テープ８５が無くなると、自動的に第２部品収納テープ８６の待機位置９６からの繰り出しを許容する。したがって、第１および第２部品収納テープ８５、８６を接続するスプライシング作業は不要である。テープ制御部９５の具体的な構成は、例えば、特開２０１４－８２４５４号に開示されている。
　さらに、自動フィーダ装置９は、サーボモータやスプロケットなどで構成される図略のテープ繰り出し機構を備える。自動フィーダ装置９は、待機位置９６まで第１部品収納テープ８５が挿入されると、サーボモータを正転駆動する。これにより、自動フィーダ装置９は、第１部品収納テープ８５を自動的に繰り出して装填し、基板Ｋの生産準備が整う。つまり、自動フィーダ装置９は、自動装填機能を有する。第２部品収納テープ８６の挿入時期は、第１部品収納テープ８５を挿入した直後でもよいし、第１部品収納テープ８５による生産が行われている途中でもよい。
　また、自動フィーダ装置９は、排出指令を受け取ると、サーボモータを逆転駆動する。これにより、自動フィーダ装置９は、装填されている第１または第２部品収納テープ８５、８６の切断された先端を供給位置９４からテープ挿入口９１の方向へ排出する。つまり、自動フィーダ装置９は、自動排出機能を有する。排出指令は、制御装置１６から指令され、あるいは、自動フィーダ装置９に付設された図略の排出ボタンが作業者に押下されて指令される。自動フィーダ装置９は、テープ制御部９５を備えるとともに自動装填機能および自動排出機能を有することで、リール交換作業の手間を大幅に軽減している。なお、本願出願人は、自動フィーダ装置９の詳細な構成例を国際出願ＪＰ２０１４／０６４４４３号、および国際出願ＪＰ２０１４／０８３６１９号などに出願済みである。
　共通パレット５のリール装着部５５は、２本のアーム部材５６、前渡し板５７、および後渡し板５８などで構成されている。リール装着部５５は、１個または複数のリール保持装置６を装着できるようになっている。以下に詳述すると、２本のアーム部材５６は、フィーダ装着部５１の幅方向の両側の後部に、それぞれ固定されている。アーム部材５６は、初めは水平後方に延び、続いて後下方向へと傾斜して延び、終わりは水平後方に延びるように形成されている。２本のアーム部材５６の傾斜部分を連結するように、前渡し板５７が渡されている。２本のアーム部材５６の後方の水平部分を連結するように、後渡し板５８が渡されている。前渡し板５７および後渡し板５８の上側に、リール保持装置６が着脱可能に装着される。
　リール保持装置６は、前後方向に第１および第２部品供給リール８１、８２を並べつつ回転可能に保持している。リール保持装置６は、幅方向（リール軸線の方向）の大きさが限定されず、幅方向に１個または複数個の第１および第２部品供給リール８１、８２を並べて保持する。したがって、リール保持装置６は、１台または複数台の自動フィーダ装置９に対応して、その後方に装着される。
　最適化のシミュレーション結果にしたがって各スロットＳＬ１～ＳＬ９に配置される部品種の並び順を変更するとき、作業者は、自動フィーダ装置９の後方に配置されたリール保持装置６を交換し、あるいは第１および第２部品供給リール８１、８２のみを交換する。続いて、作業者は、第１および第２部品供給リール８１、８２から第１および第２部品収納テープ８５、８６を引き出し、自動フィーダ装置９のテープ挿入口９１から待機位置９６まで挿入する。これにより、自動フィーダ装置９の自動装填機能が働き、第１および第２部品収納テープ８５、８６の供給位置９４への繰り出しが順次行われる。
　一方、手動フィーダ装置７は、リール保持装置が一体的に設けられ、部品供給リールを直接的に保持している。作業者は、手動フィーダ装置７のリール保持装置に新しい部品供給リールをセットしたとき、部品収納テープを引き出して手動フィーダ装置７の内部へと装填する必要がある。このため、リール交換作業は、作業者にとって煩わしい作業となっている。最適化のシミュレーション結果にしたがって各スロットＳＬ１～ＳＬ９に配置された部品種の並び順を変更するとき、作業者は、通常リール保持装置とともに手動フィーダ装置７の全体を交換して、リール交換作業を行わない。手動フィーダ装置７は、各種の公知技術に基づいて構成できるので、詳細な説明は省略する。
　（３．第１実施形態の部品種配置の最適化方法）
　次に、第１実施形態の部品種配置の最適化方法について、図３～図５を参考にして説明する。第１実施形態の部品種配置の最適化方法は、部品実装機１を含んで構成される基板生産ラインを管理する図略の制御装置（ホストコンピュータ）の演算処理機能によって実現されている。これに限定されず、最適化方法は、部品実装機１の制御装置１６や、装着シーケンスデータなどの各種データを共有する別置のコンピュータ装置によって実現されてもよい。図３は、第１実施形態の部品種配置の最適化方法に係る演算処理フローを作業項目と併せて示した図である。また、図４は、演算処理フロー中の固定設定ステップＳ１で得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。さらに、図５は、最適化ステップＳ４で得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。
　前提条件として、部品実装機１でまず第１基板種Ｂ１の基板Ｋを生産し、続いて第２基板種Ｂ２の基板Ｋを生産するケースを想定する。第１基板種Ｂ１の基板Ｋには、第１～第９部品種Ｐ１～Ｐ９の９種類の部品が実装され、これら９種類の部品は第１～第９部品供給リールＲ１～Ｒ９から供給される。使用できる自動フィーダ装置９として５台の第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５が用意され、手動フィーダ装置７として多数（ｎ台）の手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍｎが用意されている。第１～第７部品種Ｐ１～Ｐ７は、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５および手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍｎのどれからでも供給可能であり、第８、第９部品種Ｐ８、Ｐ９は、手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍｎのみから供給可能である。
　図４および図５に示されたフィーダ配置表は、１０段４コラムからなり、第１段は各コラムの表示内容を示している。第１コラムのスロット番号に示されるように、２段目から１０段目は、それぞれ第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９に対応している。第２コラムには、第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９に配置される部品種が表示される。第３コラムには、第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９に装着されるフィーダ装置の固有な名称が表示される。第４コラムには、第３コラムに表示されたフィーダ装置が移動可能であるか否かを表すフィーダ状態が表示される。すなわち、「可変」はフィーダ装置の移動が許容された状態を示し、「固定」はフィーダ装置が固定されて移動が禁止された状態を示す。
　図３の固定設定ステップＳ１で、制御装置は、第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９の一部を固定位置に定める。制御装置は、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を固定位置に配設するように設定する。図４の演算処理結果の一例で、連続する第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７が固定位置に定められている。そして、第１自動フィーダ装置ＡＬＦ１が第３スロットＳＬ３に配設され、第２自動フィーダ装置ＡＬＦ２が第４スロットＳＬ４に配設され、以下、順番に配設される。これにより、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５は、連続するスロットの範囲にまとめて配設される。この設定は、作業者の入力設定操作などに基づいて行われる。一般的に、リール交換作業の軽減に有利な自動フィーダ装置９は、迅速に消費される部品種に適用される場合が多い。このため、部品カメラ１５および基板Ｋに近い幅方向の中央付近に自動フィーダ装置９を配設すると有利になる場合が多いが、一概には定まらない。
　次のステップＳ２で、作業者は、設定に一致するように、実際に第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７に装着する。
　次のステップＳ３で、制御装置は、生産する基板の第１基板種Ｂ１を設定する。この設定は、作業者の入力設定操作や予め入力設定されている基板生産計画などに基づいて行われる。これにより、第１～第９部品種Ｐ１～Ｐ９を第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９に配置することが決定され、配置位置までは決定されない。
　次の最適化ステップＳ４で、制御装置は、第１～第９部品種Ｐ１～Ｐ９を第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９に最適に配置するシミュレーションを行う。すなわち、制約条件の範囲内で第１～第９部品種Ｐ１～Ｐ９を第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９に位置変更可能に配置し、各配置条件で基板１枚の生産に要する装着サイクルタイムをシミュレーションする。そして、制御装置は、装着サイクルタイムが最短となる第１～第９部品種Ｐ１～Ｐ９の配置を採用する。制約条件として、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７の固定位置から移動しない。したがって、手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍｎのみから供給可能な第８、第９部品種Ｐ８、Ｐ９は、第１、第２、第８、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９のいずれかに配置される。
　シミュレーションにおいては、各スロットＳＬ１～ＳＬ９と部品カメラ１５および基板Ｋとの位置関係、１枚の基板Ｋに装着される各部品種Ｐ１～Ｐ９の装着点数、ノズルツール１４５の性能などが考慮される。一般的には、部品カメラ１５および基板Ｋの中央に正対する第５スロットＳＬ５に装着点数の多い部品種が配置されるが、一概には定まらない。シミュレーションの具体的な方法に関しては、各種の技法が公知化されているので、詳細な説明は省略する。
　シミュレーションにより、第１～第９部品種Ｐ１～Ｐ９の第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９への最適な配置が決定される。図５の演算処理結果の一例で、第１～第５部品種Ｐ１～Ｐ５は、それぞれ、第５、第４、第３、第６、および第７スロットＳＬ５、ＳＬ４、ＳＬ３、ＳＬ６、ＳＬ７に配置される。これにより、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５から供給する部品種Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ４、Ｐ５がそれぞれ決定される。
　一方、第６～第９部品種Ｐ６～Ｐ９は、それぞれ、第１、第２、第８、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９に配置される。しかしながら、手動フィーダ装置７の名称は決定されない。制御装置は、第６部品種Ｐ６を供給する第６部品供給リールＲ６がセットさている第１手動フィーダ装置Ｍ１を検索して、第１スロットＳＬ１に配置するように設定する。第６部品供給リールＲ６がセットされている手動フィーダ装置７が無い場合、制御装置は、第６部品供給リールＲ６をセット可能な第１手動フィーダ装置Ｍ１を設定する。同様に、制御装置は、第７～第９部品種Ｐ７～Ｐ９を供給する第２～第４手動フィーダ装置Ｍ２～Ｍ４を、第２、第８、および第９スロットＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９にそれぞれ配置するように設定する。
　以上の結果、図５に示されるフィーダ配置表が完成する。制御装置は、完成したフィーダ配置表を作業者に向けて表示し、段取り替え作業の作業内容を指示する。
　ステップＳ５で、作業者は、フィーダ配置表にしたがって段取り替え作業を行う。第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５に関する段取り替え作業において、作業者は、各部品種Ｐ３、Ｐ２、Ｐ１、Ｐ４、Ｐ５に対応する各部品供給リールＲ３、Ｒ２、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５をリール保持装置６にセットし、リール保持装置６を各自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５の後方に装着する。
　ここで、リール保持装置６は、５種類の部品供給リールＲ３、Ｒ２、Ｒ１、Ｒ４、Ｒ５を記載した並び順で回転可能に保持する構成が最適である。なぜなら、作業者は、段取り替え作業時に１個のリール保持装置６を装着するだけでよく、特に作業性が良好となるからである。また、５種類でなくとも複数種類の部品供給リール８１、８２を保持するリール保持装置６によれば、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５に関する段取り替え作業が軽減される、
　一方、第１～第４手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍ４に関する段取り替え作業において、作業者は、フィーダ状態が「可変」となっている第１、第２、第８、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９の相互間で第１～第４手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍ４を交換する。あるいは、作業者は、部品実装機１の外部で第１～第４手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍ４のリール保持装置に第６～第９部品供給リールＲ６～Ｒ９をセットする。そして、作業者は、第１～第４手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍ４を搬入して、スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９に装着する。
　段取り替え作業が終了すると、ステップＳ６で、制御装置は、第１基板種Ｂ１の基板Ｋの生産を実施する。所定枚数の基板Ｋの生産が終了すると、制御装置は、演算処理フローの実行をステップＳ３に戻す。
　次の第２基板種Ｂ２の基板Ｋの生産に先立ち、ステップＳ３、最適化ステップＳ４、およびステップＳ５が再度行われる。生産する基板Ｋが第１基板種Ｂ１から第２基板種Ｂ２に変更されても、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５は、第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７の固定位置から移動されない。そして、シミュレーション結果が示す部品種配置の変更に対応して、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５では、リール保持装置６または部品供給リールＲ１～Ｒ５のみが交換される。一方、部品種配置の変更に対応して、第１～第４手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍ４は、第１、第２、第８、第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９の相互間で交換される。あるいは、第１、第２、第８、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９に、第５以降の手動フィーダ装置Ｍ５～Ｍｎが搬入されて装着される。
　（４．第１実施形態の態様および効果）
　第１実施形態の部品種配置の最適化方法は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープ８５、８６が挿入されると部品収納テープ８５、８６を自動的に装填する自動装填機能を有する自動フィーダ装置９、および、自動装填機能を有さない手動フィーダ装置７と、部品収納テープ８５、８６が巻回された部品供給リール８１、８２を回転可能に保持するリール保持装置６とを、部品実装機１に装備される共通パレット５上に列設された複数の配設位置（第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９）に配設するときに、部品の複数の部品種Ｐ１～Ｐ９を複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法であって、複数の配設位置の一部（第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７）を固定位置に定め、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を固定位置に配設するように設定する固定設定ステップＳ１と、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を固定位置から移動せず、第１～第４手動フィーダ装置Ｍ１～Ｍ４を固定位置以外の任意の配設位置（第１、第２、第８、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９）に移動可能とした条件で、部品の複数の部品種Ｐ１～Ｐ９を複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化ステップＳ４と、を有する。
　これによれば、自動フィーダ装置９および手動フィーダ装置７を併用して基板Ｋを生産するときに、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を固定位置（第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７）に配設して常用するようにした。したがって、段取り替え作業時の作業性が良好な第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を有効に活用できる。さらに、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を固定位置から移動せず、手動フィーダ装置７を固定位置以外の任意の配設位置に移動可能とした条件で、部品種配置の最適化のシミュレーションを行うようにした。これによれば、固定位置の部品種を変更するときに、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５は移動せずにリール保持装置６または部品供給リールＲ１～Ｒ５のみを交換して、段取り替え作業時間を短縮できる。一方、固定位置以外の配設位置の部品種を変更するときに、手動フィーダ装置７を交換する従来と同等の段取り替え作業を行う。これにより、最短化された装着サイクルタイムを実現できる。したがって、段取り替え作業時間および装着サイクルタイムを総合的に考慮して生産効率を向上できる。
　加えて、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を常用するので、交換用のフィーダ装置７、９の台数が削減される。これにより、設備コストが抑制される。
　さらに、リール保持装置６は、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５に用いられる部品収納テープがそれぞれ巻回された第１～第５部品供給リールＲ１～Ｒ５、または複数種類の部品供給リール８１、８２を回転可能に保持する。そして、固定設定ステップＳ１において、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５を複数のスロットの連続する範囲（第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７）にまとめて配設するように設定する。
　これによれば、作業者は、段取り替え作業時に第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５の台数よりも少数のリール保持装置６を装着すればよい。したがって、第１～第５自動フィーダ装置ＡＬＦ１～ＡＬＦ５に関する段取り替え作業がさらに一層軽減される。
　なお、第１実施形態の部品種配置の最適化方法は、最適化装置として実施することもできる。すなわち、実施形態の部品種配置の最適化装置は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープが挿入されると前記部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有する自動フィーダ装置９、および、自動装填機能を有さない手動フィーダ装置７と、部品収納テープ８５、８６が巻回された部品供給リール８１、８２を回転可能に保持するリール保持装置６とを、部品実装機１に装備される共通パレット５上に列設された複数の配設位置（第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９）に配設するときに、部品の複数の部品種Ｐ１～Ｐ９を複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化装置であって、複数の配設位置の一部（第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７）を固定位置に定め、自動フィーダ装置９を固定位置に配設するように設定する固定設定部と、自動フィーダ装置９を固定位置から移動せず、手動フィーダ装置７を固定位置以外の任意の配設位置（第１、第２、第８、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９）に移動可能とした条件で、部品の複数の部品種を複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化部と、を有する構成にできる。
　この実施形態の部品種配置の最適化装置の作用および効果は、第１実施形態の部品種配置の最適化方法と同じである。
　（５．第２実施形態の部品種配置の最適化方法）
　次に、第２実施形態の部品種配置の最適化方法について、図６および図７を参考にして説明する。第２実施形態の部品種配置の最適化方法は、第１実施形態と同様に制御装置の演算処理機能により実現されており、図３の演算処理フローも同様である。ただし、第２実施形態では、複数種類の自動フィーダ装置を用いる点が第１実施形態と異なる。図６は、第２実施形態で図３の演算処理フローを実行したときに、固定設定ステップＳ１で得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。さらに、図７は、第２実施形態で図３の演算処理フローを実行したときに、最適化ステップＳ４で得られる演算処理結果の一例を示したフィーダ配置表の図である。
　前提条件として、部品実装機１でまず第３基板種Ｂ３の基板Ｋを生産し、続いて第４基板種Ｂ４の基板Ｋを生産するケースを想定する。第３基板種Ｂ３の基板Ｋには、第１１～第１５部品種Ｐ１１～Ｐ１５の５種類の部品が実装され、これら５種類の部品は第１１～第１５部品供給リールＲ１１～Ｒ１５から供給される。第１１および第１２部品種Ｐ１１、Ｐ１２は小型部品グループに分類され、第１３および第１４部品種Ｐ１３、Ｐ１４は中型部品グループに分類され、第１５部品種Ｐ１５は大型部品グループに分類される。
　使用できるフィーダ装置として、第１および第２小型自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、第１および第２中型自動フィーダ装置ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ならびに、大型自動フィーダ装置ＡＬＬが用意されている。５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬは、構造的には第１実施形態で説明した自動フィーダ装置９と同じであり、供給する部品の大きさに合わせて寸法諸元が変更されている。
　第１および第２小型自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２は、小型部品グループに属する第１１および第１２部品種Ｐ１１、Ｐ１２のどちらも供給できる。第１および第２中型自動フィーダ装置ＡＬＭ１、ＡＬＭ２は、中型部品グループに属する第１３および第１４部品種Ｐ１３、Ｐ１４のどちらも供給できる。大型自動フィーダ装置ＡＬＬは、大型部品グループに属する第１５部品種Ｐ１５を供給できる。しかしながら、各自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬは、大きさの異なる別グループの部品種を供給できない。
　第２実施形態における固定設定ステップＳ１で、制御装置は、第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７を自動フィーダ装置の種類ごとの固定位置に定める。そして、制御装置は、３種類の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬを種類ごとの固定位置に配設するように設定する。図６の演算処理結果の一例で、第４、第５スロットＳＬ４、ＳＬ５が小型用の固定位置に定められ、第１および第２小型自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２の配設が設定される。また、第６、第７スロットＳＬ６、ＳＬ７が中型用の固定位置に定められ、第１および第２中型自動フィーダ装置ＡＬＭ１、ＡＬＭ２の配設が設定される。さらに、第３スロットＳＬ３が大型用の固定位置に定められ、大型自動フィーダ装置ＡＬＬの配設が設定される。
　次のステップＳ２で、作業者は、設定に一致するように、実際に５台の自動フィーダ装置ＡＬＬ、ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２を第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７に装着する。
　次のステップＳ３で、制御装置は、生産する基板の第３基板種Ｂ３を設定する。これにより、第１１～第１５部品種Ｐ１１～Ｐ１５を第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７に配置することが決定される。そして、大型の第１５部品種Ｐ１５は、大型自動フィーダ装置ＡＬＬが固定された第３スロットＳＬ３に配置されることが確定する。その他の第１１～第１４部品種Ｐ１１～Ｐ１４は、配置位置までは決定されない。
　次の最適化ステップＳ４で、制御装置は、制約条件の範囲内で第１１～第１４部品種Ｐ１１～Ｐ１４を第４～第７スロットＳＬ７～ＳＬ７に位置変更可能に配置し、各配置条件で基板１枚の生産に要する装着サイクルタイムをシミュレーションする。制御装置は、装着サイクルタイムが最短となる第１１～第１４部品種Ｐ１１～Ｐ１４の配置を採用する。制約条件として、小型および中型の４台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２を第４～第７スロットＳＬ４～ＳＬ７の固定位置から移動しない。
　制約条件により、小型の第１１部品Ｐ１１を第４スロットＳＬ４に配置し、小型の第１２部品Ｐ１２を第５スロットＳＬ５に配置する場合と、逆に、第１１部品Ｐ１１を第５スロットＳＬ５に配置し、第１２部品Ｐ１２を第４スロットＳＬ４に配置する場合の２通りが考えられる。同様に、中型の第１３部品Ｐ１３を第６スロットＳＬ６に配置し、中型の第１４部品Ｐ１４を第７スロットＳＬ７に配置する場合と、逆に、第１３部品Ｐ１３を第７スロットＳＬ７に配置し、第１４部品Ｐ１４を第６スロットＳＬ６に配置する場合の２通りが考えられる。したがって、第２実施形態において、２通り×２通りの全４条件でシミュレーションを行えばよい。
　シミュレーションにより、第１１～第１４部品種Ｐ１１～Ｐ１４の第４～第７スロットＳＬ４～ＳＬ７への最適な配置が決定する。図７の演算処理結果の一例で、第１１～第１４部品種Ｐ１１～Ｐ１４は、それぞれ、第４～第７スロットＳＬ４～ＳＬ７に配置される。これにより、５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬから供給する部品種Ｐ１１～Ｐ１５がそれぞれ決定される。
　以上の結果、図７に示されるフィーダ配置表が完成する。制御装置は、完成したフィーダ配置表を作業者に向けて表示し、段取り替え作業の作業内容を指示する。ステップＳ５で、作業者は、フィーダ配置表にしたがって段取り替え作業を行う。作業者は、各部品種Ｐ１５、Ｐ１１～１４に対応する各部品供給リールＲ１５、Ｒ１１～Ｒ１４をリール保持装置６にセットし、リール保持装置６を各自動フィーダ装置ＡＬＬ、ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２の後方にそれぞれ装着する。
　段取り替え作業が終了すると、ステップＳ６で、制御装置は、第３基板種Ｂ３の基板Ｋの生産を実施する。所定枚数の基板Ｋの生産が終了すると、制御装置は、演算処理フローの実行をステップＳ３に戻す。
　次の第４基板種Ｂ４の基板Ｋの生産に先立ち、ステップＳ３、最適化ステップＳ４、およびステップＳ５が再度行われる。生産する基板Ｋが第３基板種Ｂ３から第４基板種Ｂ４に変更されても、５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬは、第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７の固定位置から移動されない。そして、部品種配置の変更に対応して、リール保持装置６または第１１～第１５部品供給リールＲ１１～Ｒ１５のみが交換される。
　（６．第２実施形態の態様および効果）
　第２実施形態の部品種配置の最適化方法は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープ８５、８６が挿入されると部品収納テープ８５、８６を自動的に装填する自動装填機能を有するとともに、部品の複数の部品種の差異に基づいて分類される複数の部品種グループにそれぞれ対応した小型、中型、および大型の３種類で合計５台の自動フィーダ装置ＡＬＬ、ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２と、部品収納テープ８５、８６が巻回された部品供給リール８１、８２を回転可能に保持するリール保持装置６とを、部品実装機１に装備される共通パレット５上に列設された複数の配設位置（第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９）に配設するときに、部品の複数の部品種Ｐ１１～Ｐ１５を複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法であって、複数の配設位置（第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７）を自動フィーダ装置の種類ごとの固定位置に定め（第３スロットＳＬ３は大型用の固定位置、第４、第５スロットＳＬ４、ＳＬ５は小型用の固定位置、第６、第７スロットＳＬ６、ＳＬ７は中型用の固定位置）、複数種類の自動フィーダ装置を種類ごとの固定位置に配設するように設定する固定設定ステップＳ１と、複数種類の自動フィーダ装置を種類ごとの固定位置から移動せず、種類ごとの固定位置の範囲内で対応する部品種グループに属する部品種Ｐ１１～Ｐ１５の配置を変更する条件で、部品の複数の部品種を複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化ステップＳ４と、を有する。
　これによれば、３種類で合計５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬを用いて基板Ｋを生産するときに、自動フィーダ装置の種類ごとに固定位置を定めて常用するようにした。したがって、段取り替え作業時の作業性が良好な複数種類の自動フィーダ装置を有効に活用できる。さらに、３種類で合計５台の自動フィーダ装置を移動せず、種類ごとの固定位置の範囲内（第３スロットＳＬ３は大型用、第４、第５スロットＳＬ４、ＳＬ５は小型用、第６、第７スロットＳＬ６、ＳＬ７は中型用）で部品種Ｐ１１～Ｐ１５の配置を変更する条件で、部品種配置の最適化のシミュレーションを行うようにした。これによれば、種類ごとの固定位置の部品種を変更するときに、自動フィーダ装置は移動せずにリール保持装置６または第１１～第１５部品供給リールＲ１１～Ｒ１５のみを交換して、段取り替え作業時間を短縮できる。また、最短化された装着サイクルタイムを実現できる。したがって、段取り替え作業時間および装着サイクルタイムを総合的に考慮して生産効率を向上できる。
　加えて、５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬを常用するので、交換用のフィーダ装置７、９の台数が削減される。これにより、設備コストが抑制される。
　さらに、リール保持装置６は、５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬに用いられる部品収納テープがそれぞれ巻回された第１１～第１５部品供給リールＲ１１～Ｒ１５、または複数種類の部品供給リール８１、８２を回転可能に保持し、固定設定ステップＳ１において、５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬを複数のスロットの連続する範囲（第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７）にまとめて配設するように設定する。
　これによれば、作業者は、段取り替え作業時に５台の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２、ＡＬＬよりも少数のリール保持装置６を装着すればよい。したがって、段取り替え作業がさらに一層軽減される。
　なお、第２実施形態の部品種配置の最適化方法は、最適化装置として実施することもできる。すなわち、実施形態の部品種配置の最適化装置は、複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープ８５、８６が挿入されると部品収納テープ８５、８６を自動的に装填する自動装填機能を有するとともに、部品の複数の部品種の差異に基づいて分類される複数の部品種グループにそれぞれ対応した小型、中型、および大型の３種類の自動フィーダ装置ＡＬＬ、ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２と、部品収納テープ８５、８６が巻回された部品供給リール８１、８２を回転可能に保持するリール保持装置６とを、部品実装機１に装備される共通パレット５上に列設された複数の配設位置（第１～第９スロットＳＬ１～ＳＬ９）に配設するときに、部品の複数の部品種を複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化装置であって、複数の配設位置（第３～第７スロットＳＬ３～ＳＬ７）を自動フィーダ装置の種類ごとの固定位置に定め（第３スロットＳＬ３は大型用の固定位置、第４、第５スロットＳＬ４、ＳＬ５は小型用の固定位置、第６、第７スロットＳＬ６、ＳＬ７は中型用の固定位置）、複数種類の自動フィーダ装置を種類ごとの固定位置に配設するように設定する固定設定部と、複数種類の自動フィーダ装置を種類ごとの固定位置から移動せず、種類ごとの固定位置の範囲内で対応する部品種グループに属する部品種Ｐ１１～Ｐ１５の配置を変更する条件で、部品の複数の部品種を複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化部と、を有する構成にできる。
　この実施形態の部品種配置の最適化装置の作用および効果は、第２実施形態の部品種配置の最適化方法と同じである。
　（７．第１および第２実施形態の応用および変形）
　なお、第１および第２実施形態は、スロットＳＬ１～ＳＬ９が９条と簡略化された例であって、実際には、さらに多数の手動フィーダ装置７および自動フィーダ装置９を使用することが多い。また、第１および第２実施形態において、必ずしも自動フィーダ装置９を連続するスロットの範囲にまとめて配設しなくてもよい。例えば、第２実施形態において、１回目の部品装着サイクルで第１１～第１４部品種Ｐ１１～Ｐ１４の部品を装着し、２回目の部品装着サイクルで第１５部品種Ｐ１５の部品を装着する場合がある。この場合、大型自動フィーダ装置ＡＬＬを他の自動フィーダ装置ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２から離して配設してもよい。
　さらになお、第２実施形態において、５種類を超える部品種を供給する場合に、３種類で合計５台の自動フィーダ装置ＡＬＬ、ＡＬＳ１、ＡＬＳ２、ＡＬＭ１、ＡＬＭ２に加えて手動フィーダ装置７を併用する。この場合、手動フィーダ装置７の配設位置は第１、第２、第８、および第９スロットＳＬ１、ＳＬ２、ＳＬ８、ＳＬ９の範囲で可変とし、第１実施形態の方法を併用して最適化のシミュレーションを行えばよい。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。
　　１：部品実装機　　５：共通パレット　　５１：フィーダ装着部
　　５５：リール装着部　　６：リール保持装置
　　７：手動フィーダ装置　　８１、８２：第１、第２部品供給リール
　　８５、８６：第１、第２部品収納テープ　　９：自動フィーダ装置
　　ＳＬ１～ＳＬ９：第１～第９スロット（配設位置）
　　Ｐ１～Ｐ９、Ｐ１１～Ｐ１５：第１～第９、第１１～第１５部品種
　　ＡＬＦ１～ＡＬＦ５：第１～第５自動フィーダ装置
　　ＡＬＳ１、ＡＬＳ２：第１および第２小型自動フィーダ装置
　　ＡＬＭ１、ＡＬＭ２：第１および第２中型自動フィーダ装置
　　ＡＬＬ：大型自動フィーダ装置
　　Ｍ１～Ｍ４：第１～第４手動フィーダ装置

Claims (5)

  1. 　複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープが挿入されると前記部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有する自動フィーダ装置、および、前記自動装填機能を有さない手動フィーダ装置と、前記部品収納テープが巻回された部品供給リールを回転可能に保持するリール保持装置とを、部品実装機に装備される共通パレット上に列設された複数の配設位置に配設するときに、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法であって、
    　前記複数の配設位置の一部を固定位置に定め、前記自動フィーダ装置を前記固定位置に配設するように設定する固定設定ステップと、
    　前記自動フィーダ装置を前記固定位置から移動せず、前記手動フィーダ装置を前記固定位置以外の任意の配設位置に移動可能とした条件で、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化ステップと、を有する部品種配置の最適化方法。
  2. 　複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープが挿入されると前記部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有するとともに、前記部品の複数の部品種の差異に基づいて分類される複数の部品種グループにそれぞれ対応した複数種類の自動フィーダ装置と、前記部品収納テープが巻回された部品供給リールを回転可能に保持するリール保持装置とを、部品実装機に装備される共通パレット上に列設された複数の配設位置に配設するときに、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化方法であって、
    　前記複数の配設位置を前記自動フィーダ装置の種類ごとの固定位置に定め、前記複数種類の自動フィーダ装置を前記種類ごとの固定位置に配設するように設定する固定設定ステップと、
    　前記複数種類の自動フィーダ装置を前記種類ごとの固定位置から移動せず、前記種類ごとの固定位置の範囲内で対応する部品種グループに属する部品種の配置を変更する条件で、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化ステップと、を有する部品種配置の最適化方法。
  3. 　特定のリール保持装置は、複数の特定の自動フィーダ装置に用いられる部品収納テープがそれぞれ巻回された複数の部品供給リールを回転可能に保持しており、
    　前記固定設定ステップにおいて、前記複数の特定の自動フィーダ装置を前記複数の配設位置の連続する範囲にまとめて配設するように設定する請求項１または２に記載の部品種配置の最適化方法。
  4. 　複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープが挿入されると前記部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有する自動フィーダ装置、および、前記自動装填機能を有さない手動フィーダ装置と、前記部品収納テープが巻回された部品供給リールを回転可能に保持するリール保持装置とを、部品実装機に装備される共通パレット上に列設された複数の配設位置に配設するときに、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化装置であって、
    　前記複数の配設位置の一部を固定位置に定め、前記自動フィーダ装置を前記固定位置に配設するように設定する固定設定部と、
    　前記自動フィーダ装置を前記固定位置から移動せず、前記手動フィーダ装置を前記固定位置以外の任意の配設位置に移動可能とした条件で、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化部と、を有する部品種配置の最適化装置。
  5. 　複数の部品収納部にそれぞれ部品を収納した部品収納テープが挿入されると前記部品収納テープを自動的に装填する自動装填機能を有するとともに、前記部品の複数の部品種の差異に基づいて分類される複数の部品種グループにそれぞれ対応した複数種類の自動フィーダ装置と、前記部品収納テープが巻回された部品供給リールを回転可能に保持するリール保持装置とを、部品実装機に装備される共通パレット上に列設された複数の配設位置に配設するときに、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置する部品種配置の最適化装置であって、
    　前記複数の配設位置を前記自動フィーダ装置の種類ごとの固定位置に定め、前記複数種類の自動フィーダ装置を前記種類ごとの固定位置に配設するように設定する固定設定部と、
    　前記複数種類の自動フィーダ装置を前記種類ごとの固定位置から移動せず、前記種類ごとの固定位置の範囲内で対応する部品種グループに属する部品種の配置を変更する条件で、前記部品の複数の部品種を前記複数の配設位置に最適に配置するシミュレーションを行う最適化部と、を有する部品種配置の最適化装置。
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