WO2020012573A1 - ジョブ処理方法および部品実装システム - Google Patents

Abstract

部品実装システムにおけるジョブ処理方法は、部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて部品供給ユニットを少なくとも３つのグループに割り当て、３つのグループのうち少なくとも２つのグループの部品供給ユニットを採取可能エリアに初期配置すると共に少なくとも１つのグループの採取不能エリアに初期配置する。また、実装処理で使用される部品供給ユニットがグループ単位で順に切り替わるように実装順を設定し、採取可能エリアに配置された所定のグループの実装処理が終了した場合、採取可能エリアに配置された別のグループを使用して実装処理が行われている間に、所定のグループの部品供給ユニットと採取不能エリアに配置された１つのグループの部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるようにユニット交換装置を制御する。

Description

ジョブ処理方法および部品実装システム

　本明細書は、ジョブ処理方法および部品実装システムを開示する。

　従来、部品を供給するカセット式の部品供給ユニットが交換可能に装着される部品実装機と、部品供給ユニットを自動交換するユニット交換装置とを備える部品実装システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、実装処理に必要な複数の部品供給ユニットのうち、一部が部品実装機にセットされると共に残りが部品実装機にセットされない状態で実装処理を開始する。そして、１の基板の実装処理中に、部品の供給が終了した部品供給ユニットが発生する度に、その部品供給ユニットをユニット交換装置によって残りの１の部品供給ユニットと自動交換して実装処理を行う。

ＷＯ２０１７／０８５７８２Ａ１

　しかしながら、上述した部品実装システムでは、部品の供給が終了した部品供給ユニットが発生する度に部品供給ユニットの自動交換を行うことから、ユニット交換装置がその都度、交換位置まで移動して自動交換を行う必要がある。このため、例えば複数の部品実装機のそれぞれで、部品の供給が終了した部品供給ユニットが発生するような場合に、ユニット交換装置の移動距離や移動回数が増えて移動ロスが生じて、自動交換に時間が掛かるものとなる。そうなると、部品供給ユニットの交換待ちが生じやすくなって、システム全体の生産効率の低下に繋がってしまう。

　本開示は、部品供給ユニットをより効率よく自動交換することで、生産効率の低下を抑制することを主目的とする。

　本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

　本開示のジョブ処理方法は、複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムにおけるジョブ処理方法であって、（ａ）前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも３つのグループに割り当てるステップと、（ｂ）前記３つのグループのうち少なくとも２つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも１つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するステップと、（ｃ）実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定するステップと、（ｄ）前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された１つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御するステップと、を含むことを要旨とする。

　本開示のジョブ処理方法は、採取可能エリアの最大配置数を超えた部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、部品供給ユニットを割り当てた３つのグループのうち少なくとも２つのグループを採取可能エリアに初期配置すると共に少なくとも１つのグループを採取不能エリアに初期配置する。そして、採取可能エリアに配置された所定のグループの部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、別のグループの部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、所定のグループの部品供給ユニットと採取不能エリアに配置された１つのグループの部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替える。これにより、グループ単位で部品供給ユニットをまとめて入れ替えながら実装処理を行うことができるから、部品供給ユニットを効率よく自動交換することができる。したがって、採取可能エリアの最大配置数を超えた部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、生産効率の低下を抑制することができる。

部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図。 部品実装機２０の構成の概略を示す構成図。 フィーダ３０の構成の概略を示す構成図。 ローダ５０の構成の概略を示す構成図。 部品実装システム１０の制御に関する構成図。 ジョブ処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 フィーダ数超過時のジョブ処理の一例を示すフローチャート。 フィーダリストの一例を示す説明図。 実装順情報の一例を示す説明図。 実装処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 グループＧｎの実装処理の一例を示すフローチャート。 グループ単位のフィーダ入替処理の一例を示すフローチャート。 グループ単位でフィーダ３０を入れ替える様子の説明図。 フィーダリスト更新処理の一例を示すフローチャート。 更新後のフィーダリストの一例を示す説明図。

　次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態の部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は部品実装機２０の構成の概略を示す構成図であり、図３はフィーダ３０の構成の概略を示す構成図である。また、図４はローダ５０の構成の概略を示す構成図であり、図５は部品実装システム１０の制御に関する構成図である。なお、図１の左右方向がＸ方向であり、前後方向がＹ方向であり、上下方向がＺ方向である。

　部品実装システム１０は、図１に示すように、印刷機１２と、印刷検査機１４と、複数の部品実装機２０と、実装検査機（図示略）と、ローダ５０と、フィーダ保管庫６０と、管理装置８０（図５参照）とを備える。印刷機１２は、基板Ｓ上にはんだを印刷する。印刷検査機１４は、印刷機１２で印刷されたはんだの状態を検査する。部品実装機２０は、基板Ｓの搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数並べて設置され、フィーダ３０から供給された部品を基板Ｓに実装する。実装検査機は、部品実装機２０で実装された部品の実装状態を検査する。ローダ５０は、複数の部品実装機２０に対して必要なフィーダ３０を補給したり部品実装機２０から使用済みのフィーダ３０を回収したりする。フィーダ保管庫６０は、部品実装機２０で使用予定のフィーダ３０や使用済みのフィーダ３０を保管する。管理装置８０は、システム全体を管理する。印刷機１２と印刷検査機１４と複数の部品実装機２０と実装検査機は、この順番で基板Ｓの搬送方向に並べて設置されて生産ラインを構成する。フィーダ保管庫６０は、部品実装システム１０の生産ライン内に組み込まれており、基板Ｓの搬送方向の最も上流側の部品実装機２０と印刷検査機１４との間に設置されている。本実施形態では、作業者がフィーダ保管庫６０にフィーダ３０を補給したり、フィーダ保管庫６０からフィーダ３０を回収したりする。

　部品実装機２０は、図２に示すように、基板ＳをＸ方向に搬送する基板搬送装置２１と、部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッド２２と、ヘッド２２をＸＹ方向に移動させるヘッド移動機構２３と、吸着ノズルに吸着された部品を下方から撮像するパーツカメラ２５とを備える。また、部品実装機２０は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され装置全体を制御する実装制御装置２８（図５参照）を備える。実装制御装置２８は、パーツカメラ２５により撮像された画像を入力したり、基板搬送装置２１やヘッド２２、ヘッド移動機構２３などに駆動信号を出力したりする。また、部品実装機２０は、前方にフィーダ３０を取り付け可能な上下２つのエリアを有する。上のエリアはフィーダ３０から吸着ノズルによる部品の吸着（採取）が可能な供給エリア２０Ａであり、下のエリアは吸着ノズルによる部品の吸着が不能でフィーダ３０をストック可能なストックエリア２０Ｂである。供給エリア２０Ａとストックエリア２０Ｂには、側面視がＬ字状に形成され、複数のフィーダ３０が取り付けられるフィーダ台４０が設けられている。

　フィーダ３０は、図３に示すように、テープが巻回されたテープリール３２と、テープリール３２からテープを送り出すテープ送り機構３３と、２本の位置決めピン３４を有するコネクタ３５と、下端に設けられたレール部材３７と、フィーダ制御装置３９（図５参照）とを備える。なお、フィーダ台４０は、図２に示すように、フィーダ３０のレール部材３７が挿入可能な間隔でＸ方向に複数配列されたスロット４２と、２つの位置決め穴４４と、２つの位置決め穴４４の間に設けられたコネクタ４５とを備える。フィーダ台４０のスロット４２にフィーダ３０のレール部材３７が挿入されて、フィーダ３０の２本の位置決めピン３４が２つの位置決め穴４４に挿入されると、コネクタ３５とコネクタ４５が接続される。フィーダ制御装置３９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、テープ送り機構３３に駆動信号を出力する。また、フィーダ制御装置３９は、コネクタ３５，４５の接続を介してフィーダ３０の取付先の制御部（実装制御装置２８や管理装置８０など）と通信可能となる。本実施形態では、供給エリア２０Ａのフィーダ台４０に、４０本のフィーダ３０がセット可能となるように４０個のスロット４２が設けられ、準備エリア２０Ｂのフィーダ台４０に少なくとも２０本のフィーダ３０をセット可能となるように少なくとも２０個のスロット４２が設けられている。なお、準備エリア２０Ｂのフィーダ台４０は、少なくとも２０本のフィーダ３０がセット可能であればよく、供給エリア２０Ａのフィーダ台４０と同じ構成としてもよい。

　ローダ５０は、図１に示すように、複数の部品実装機２０の前面およびフィーダ保管庫６０の前面に基板の搬送方向（Ｘ方向）に対して平行に設けられたＸ軸レール１８に沿って移動可能となっている。なお、図２では、Ｘ軸レール１８の図示を省略した。ローダ５０は、図４，図５に示すように、ローダ移動機構５１と、フィーダ移載機構５３と、エンコーダ５７と、ローダ制御装置５９とを備える。ローダ移動機構５１は、Ｘ軸レール１８に沿ってローダ５０を移動させるものであり、駆動用ベルトを駆動するサーボモータなどのＸ軸モータ５２ａと、Ｘ軸レール１８に沿ったローダ５０の移動をガイドするガイドローラ５２ｂとを備える。フィーダ移載機構５３は、フィーダ３０を部品実装機２０やフィーダ保管庫６０に移載するものであり、フィーダ３０をクランプするクランプ部５４と、Ｙ軸モータ５５ａの駆動によりクランプ部５４をＹ軸ガイドレール５５ｂに沿って前後方向（Ｙ方向）に移動させるＹ軸スライダ５５とを備える。フィーダ移載機構５３は、２つのＹ軸スライダ５５を備え、複数のクランプ部５４により複数のフィーダ３０を同時に移載可能となっている。また、フィーダ移載機構５３は、クランプ部５４およびＹ軸スライダ５５がスライド可能に取り付けられたスライドベース５６を、Ｚ軸ガイドレール５６ｂに沿って上下方向（Ｚ方向）に移動させるＺ軸モータ５６ａを備える。エンコーダ５７は、ローダ５０のＸ方向の移動位置を検出する。ローダ制御装置５９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されている。ローダ制御装置５９は、エンコーダ５７からの検知信号を入力し、ローダ移動機構５１（Ｘ軸モータ５２ａ）やフィーダ移載機構５３（クランプ部５４、Ｙ軸モータ５５ａ、Ｚ軸モータ５６ａ）に駆動信号を出力する。

　ローダ制御装置５９は、フィーダ３０の自動交換を行う場合、まず、Ｘ軸モータ５２ａを制御して、自動交換を行う部品実装機２０のスロット４２までローダ５０を移動させる。また、ローダ制御装置５９は、供給エリア２０Ａとの間で自動交換を行う場合には上部移載エリア５０Ａにスライドベース５６（Ｙ軸スライダ５５）を移動させ、ストックエリア２０Ｂとの間で自動交換を行う場合には下部移載エリア５０Ｂにスライドベース５６を移動させる。ローダ制御装置５９は、クランプ部５４でフィーダ３０をクランプした状態でＹ軸スライダ５５を部品実装機２０側（後方）へ移動させてフィーダ３０（レール部材３７）をスロット４２に挿入し、クランプを解除してフィーダ３０をフィーダ台４０に取り付ける。また、ローダ制御装置５９は、Ｙ軸スライダ５５を部品実装機２０側へ移動させてフィーダ台４０に取り付けられているフィーダ３０をクランプ部５４でクランプしてから、Ｙ軸スライダ５５を前方へ移動させることで、フィーダ３０をフィーダ台４０から取り外してローダ５０内に回収する。

　フィーダ保管庫６０は、部品実装機２０のフィーダ台４０と同じ構成のフィーダ台が設けられており、ローダ５０によりフィーダ３０の着脱が可能である。また、フィーダ保管庫６０には、基板ＳをＸ方向に搬送する基板搬送装置６２が設けられており、印刷検査機１４から基板Ｓを受け取って隣接する部品実装機２０に受け渡すことができる。

　管理装置８０は、図５に示すように、周知のＣＰＵ８０ａやＲＯＭ８０ｂ、ＨＤＤ８０ｃ、ＲＡＭ８０ｄなどで構成され、ＬＣＤなどのディスプレイ８２と、キーボードやマウスなどの入力デバイス８４とを備える。管理装置８０は、基板Ｓのジョブやフィーダリストなどを記憶している。ジョブには、各部品実装機２０においてどの部品種の部品をどういう実装順で基板Ｓに実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかなどが定められている。フィーダリストは、各部品実装機２０やフィーダ保管庫６０が保有するフィーダ３０に関する情報であり、詳細は後述する。また、管理装置８０は、有線または無線により、実装制御装置２８やローダ制御装置５９、印刷機１２や印刷検査機１４の各制御装置などと通信可能に接続される。管理装置８０は、実装制御装置２８から部品実装機２０の実装状況に関する情報や着脱されたフィーダ３０に関する情報を受信したり、ローダ制御装置５９からローダ５０の駆動状況に関する情報を受信したりする。管理装置８０は、部品実装機２０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０やフィーダ台４０から取り外されたフィーダ３０に関する情報を実装制御装置２８から受信すると、その部品実装機２０のフィーダリストを更新する。また、管理装置８０は、フィーダ保管庫６０の基板搬送装置６２に駆動信号を出力して基板搬送装置６２に基板Ｓを搬送させる。また、管理装置８０は、フィーダ保管庫６０のフィーダ台に取り付けられたフィーダ３０のフィーダ制御装置３９とコネクタ３５，４５を介して通信可能に接続され、フィーダ台に着脱されたフィーダ３０に関する情報を取得すると、フィーダ保管庫６０のフィーダリストを更新する。

　こうして構成された部品実装システム１０におけるジョブを処理する際の動作を説明する。図６はジョブ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、管理装置８０のＣＰＵ８０ａにより実行される。このルーチンでは、ＣＰＵ８０ａは、今回のジョブで部品実装機２０で使用されるフィーダ３０の数と供給エリア２０Ａの最大配置数（例えば値４０）とを比較し（Ｓ１００）、フィーダ３０の数が最大配置数以下であるか否かを判定する（Ｓ１０５）。ＣＰＵ８０ａは、フィーダ３０の数が最大配置数以下であると判定すると通常ジョブ処理を実行し（Ｓ１１０）、フィーダ３０の数が最大配置数を超えると判定するとフィーダ数超過時のジョブ処理を実行して（Ｓ１１５）、ジョブ処理ルーチンを終了する。なお、ＣＰＵ８０ａは、各部品実装機２０についてＳ１０５の判定を行い、部品実装機２０毎にＳ１１０またはＳ１１５のいずれを行うかを決定する。通常ジョブ処理は、ジョブに基づいて実装処理を行わせる周知の内容であり、本開示の要旨をなさないため説明は省略する。以下、フィーダ数超過時のジョブ処理を説明する。

　図７のフィーダ数超過時のジョブ処理では、ＣＰＵ８０ａは、まず、部品実装機２０で使用されるフィーダ３０を、供給エリア２０Ａの最大配置数を２分割した数（例えば２０）で３つのグループＧ１～Ｇ３に割り当てる（Ｓ２００）。説明の便宜上、１つの部品実装機２０におけるフィーダ数超過時のジョブ処理を説明し、その部品実装機２０で使用されるフィーダ３０は６０個とする。このため、グループＧ１～Ｇ３に各２０個のフィーダが割り当てられる。続いて、ＣＰＵ８０ａは、グループＧ１，Ｇ２のフィーダ３０を供給エリア２０Ａに初期配置すると共にグループＧ３のフィーダ３０をストックエリア２０Ｂに初期配置するようにローダ制御装置５９に指示を出力する（Ｓ２０５）。ローダ制御装置５９は、指示に基づいてローダ５０を制御してグループＧ１～Ｇ３の各フィーダ３０の初期配置を行う。そして、ＣＰＵ８０ａは、供給エリア２０Ａに初期配置されたグループＧ１を先頭に、グループＧ１，Ｇ２，Ｇ３の順で部品の実装順を設定する（Ｓ２１０）。なお、ＣＰＵ８０ａは、グループＧｎ（ｎは値１，２，３のいずれか）内での実装順を最適化することができる。例えば、ＣＰＵ８０ａは、吸着ノズルが部品を採取する際の採取位置や採取位置から実装位置までの移動距離、部品種毎の実装数などを考慮してグループＧｎ内での最適な実装順を設定する。また、ＣＰＵ８０ａは、供給エリア２０Ａに初期配置されたフィーダ３０についてはフィーダリストのスロット番号に実在スロット番号を対応付け（Ｓ２１５）、ストックエリア２０Ｂに初期配置されたフィーダ３０についてはフィーダリストのスロット番号に仮想スロット番号を対応付ける（Ｓ２２０）。

　図８はフィーダリストの一例を示す説明図であり、図９は実装順情報の一例を示す説明図である。図８のフィーダリストには、各フィーダ３０が配置されるスロット番号（位置情報）やフィーダＩＤ（識別情報）、部品種、対応情報（ＣＤ＊＊）などが含まれる。実在スロット番号は、フィーダ台４０に実際に存在する「０１」～「４０」までのスロット４２の番号である。また、仮想スロット番号は、フィーダ台４０に実際に存在しない仮想の番号であり、例えば実在スロット番号に続く「４１」～「６０」までの番号である。対応情報は、フィーダリストと実装順情報とを対応付ける情報であり、実装順から部品を供給するフィーダ３０のスロット番号を特定するのに用いられる。初期配置の状態では、対応情報の番号はスロット番号に一致している。なお、各実装制御装置２８においても、同様に自機のフィーダリストを作成するものとすればよい。図９の実装順情報では、部品の実装順と、部品種、基板Ｓ上の実装位置や配置角度、対応情報、グループ情報などが含まれる。例えば、図９では実装順が「００１」の部品種Ａ１＊の対応情報は「ＣＤ０１」であり、図８では対応情報「ＣＤ０１」はスロット番号「０１」に対応付けられているから、その部品種Ａ１＊の部品は、スロット番号「０１」のフィーダ３０から供給されることがわかる。また、図９ではグループＧ１，Ｇ２，Ｇ３の順に実装順が定められ、各グループ内ではフィーダ３０の配置順に拘わらず最適な実装順が定められるものとなっている。

　ＣＰＵ８０ａは、こうして作成した実装順情報を含むジョブを部品実装機２０に送信して実装処理を開始させる（Ｓ２２５）。なお、フィーダリストをジョブに含めて部品実装機２０に送信してもよい。そして、ＣＰＵ８０ａは、部品実装機２０から実装終了通知を受信するのを待つ（Ｓ２３０）。この実装終了通知の詳細は後述する。ＣＰＵ８０ａは、実装終了通知を受信したと判定すると、全ての基板Ｓの実装処理が完了したか否かを判定し（Ｓ２３５）、完了していないと判定すると、フィーダ３０をグループ単位で入れ替えるグループ単位のフィーダ入替処理を実行して（Ｓ２４０）、Ｓ２３０に戻る。このフィーダ入替処理の詳細を説明する前に、部品実装機２０の実装処理を説明する。

　図１０は実装処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、実装制御装置２８により実行される。このルーチンでは、実装制御装置２８は、まず、ジョブの実装順情報と、フィーダリストとを取得し（Ｓ３００）、基板搬送装置２１を制御して基板Ｓを搬入する（Ｓ３０５）。次に、実装制御装置２８は、部品供給が行われるグループＧｎをグループＧｎ１に設定し（Ｓ３１０）、図１１に示すグループＧｎ（ここではグループＧ１）の実装処理を実行する（Ｓ３１５）。

　図１１のグループＧｎの実装処理では、実装制御装置２８は、実装順に基づいてグループＧｎの実装対象の部品を選定し（Ｓ４００）、選定した部品の対応情報からフィーダリストを参照してフィーダ３０のスロット番号を特定する（Ｓ４０５）。例えば、グループＧ１の実装順「００１」の部品であれば、上述したように、対応情報「ＣＤ１」からフィーダリストを参照してスロット番号「０１」を特定する。次に、実装制御装置２８は、特定したスロット番号のフィーダ３０から供給された部品を吸着ノズルで吸着するようにヘッド２２を制御し（Ｓ４１０）、ヘッド２２をパーツカメラ２５上へ移動させてパーツカメラ２５により吸着部品を撮像させる（Ｓ４１５）。続いて、実装制御装置２８は、撮像された画像の画像処理を行い（Ｓ４２０）、部品の吸着が適正に行われず実装できないなどのエラーが生じていないかを判定する（Ｓ４２５）。実装制御装置２８は、エラーが生じていないと判定すると、ジョブの実装位置や配置角度に基づいて部品を基板Ｓに実装し（Ｓ４３０）、エラーが生じていると判定すると、リカバリ対象設定処理を行う（Ｓ４３５）。リカバリ対象設定処理では、部品の吸着が適正に行われなかった部品を廃棄したり、リカバリの実装処理の対象に設定したりするなどの処理が行われる。そして、実装制御装置２８は、グループＧｎの部品の実装処理が終了したか否かを判定し（Ｓ４４０）、終了していないと判定すると、Ｓ４００に戻り処理を行い、終了したと判定するとグループＧｎの実装処理を終了する。

　こうしてグループＧｎの実装処理を実行すると、実装制御装置２８は、リカバリ対象部品があるか否かを判定し（Ｓ３２０）、リカバリ対象部品があると判定すると、その対象部品を新たに吸着して基板Ｓに実装するリカバリの実装処理を行う（Ｓ３２５）。リカバリの実装処理を行うと、実装制御装置２８は、全ての対象部品についてリカバリの実装処理が終了したか否かを判定し（Ｓ３３０）、終了していないと判定するとＳ３２５に戻り処理を行う。実装制御装置２８は、Ｓ３２０でリカバリ対象部品がないと判定したり、Ｓ３３０でリカバリの実装処理が終了したと判定したりすると、グループＧｎの実装処理がリカバリの実装処理を含めて全て終了したとして、グループＧｎの指定を含む実装終了通知を管理装置８０に送信する（Ｓ３３５）。この通知を受信した管理装置８０のＣＰＵ８０ａは、図７のＳ２３０で実装終了通知を受信したと判定する。

　そして、実装制御装置２８は、現在のグループＧｎがグループＧ１であるか（Ｓ３４０）、グループＧ２であるか（Ｓ３４５）、を判定する。実装制御装置２８は、グループＧ１であると判定すると、グループＧｎをグループＧｎ２に設定し（Ｓ３５０）、Ｓ３１５に戻ってグループＧｎ（ここではグループＧ２）の実装処理を実行する。また、実装制御装置２８は、グループＧ２であると判定すると、グループＧｎをグループＧｎ３に設定し（Ｓ３５５）、Ｓ３１５に戻ってグループＧｎ（ここではグループＧ３）の実装処理を実行する。このように、実装制御装置２８は、グループ単位で実装処理を実行し、グループ単位の実装処理が終了する度に管理装置８０に実装終了通知を送信するのである。また、実装制御装置２８は、現在のグループＧｎがグループＧ１，Ｇ２でなくグループＧ３であると判定すると、現在の基板Ｓの実装処理が終了したとして、基板搬送装置２１を制御して基板Ｓを搬出する（Ｓ３６０）。そして、実装制御装置２８は、全ての基板Ｓの実装処理が終了したか否かを判定し（Ｓ３６５）、終了していないと判定するとＳ３０５に戻って処理を行い、終了したと判定すると実装処理ルーチンを終了する。

　次に、図７のＳ２４０で実行されるグループ単位のフィーダ入替処理を説明する。図１２はグループ単位のフィーダ入替処理の一例を示すフローチャートであり、図１３はグループ単位でフィーダ３０を入れ替える様子の説明図である。なお、図１３ではいずれかのグループＧｎが部品を供給中（実装処理で使用中）である場合を示す。図１２の処理では、管理装置８０のＣＰＵ８０ａは、Ｓ２３５で受信した実装終了通知のグループＧｎがグループＧ１であるか（Ｓ５００）、グループＧ２であるか（Ｓ５０５）、を判定する。ＣＰＵ８０ａは、実装終了通知のグループＧｎがグループＧ１であると判定すると、グループＧ１とグループＧ３のフィーダ３０を入れ替えるようにローダ制御装置５９に指示を出力して（Ｓ５１０）、フィーダ入替処理を終了する。これにより、実装処理が終了したグループＧ１と、ストックエリア２０Ｂに配置されているグループＧ３の各フィーダ３０の入れ替えが、グループＧ２を使用した実装処理中に行われる（図１３Ａ参照）。また、ＣＰＵ８０ａは、実装終了通知のグループＧｎがグループＧ２であると判定すると、グループＧ２とグループＧ１のフィーダ３０を入れ替えるようにローダ制御装置５９に指示を出力して（Ｓ５１５）、フィーダ入替処理を終了する。これにより、実装処理が終了したグループＧ２と、ストックエリア２０Ｂに配置されているグループＧ１の各フィーダ３０の入れ替えが、グループＧ３を使用した実装処理中に行われる（図１３Ｂ参照）。また、ＣＰＵ８０ａは、実装終了通知のグループＧｎがグループＧ１，Ｇ２でないと判定すると、グループＧ３であるから、グループＧ３とグループＧ２とのフィーダ３０を入れ替えるようにローダ制御装置５９に指示を出力して（Ｓ５２０）、フィーダ入替処理を終了する。これにより、グループＧ３を使用した実装処理が終了して次の基板Ｓに対してグループＧ１を使用した実装処理中に、実装処理が終了したグループＧ３と、ストックエリア２０Ｂに配置されているグループＧ２の各フィーダ３０の入れ替えが行われる（図１３Ｃ参照）。このように、本実施形態では、実装処理をグループ単位で行いながら、実装処理で使用されていないフィーダ３０をグループ単位で順次入れ替えるのである。

　このようなフィーダ３０の入れ替えに伴って、フィーダリストも更新される。図１４はフィーダリスト更新処理の一例を示す説明図である。この処理は、実装制御装置２８により実行されるが、管理装置８０により実行されてもよい。フィーダリスト更新処理では、実装制御装置２８は、まず、フィーダ３０が取り外されたか否かを判定する（Ｓ６００）。実装制御装置２８は、フィーダ３０が取り外されたと判定すると、取り外されたスロット番号に対応する部品種，フィーダＩＤ，対応情報を図示しないＲＡＭの所定領域などに仮保存しておくと共にフィーダリストから削除する（Ｓ６０５）。なお、実装制御装置２８は、フィーダ３０が取り外されていないと判定すると、Ｓ６０５をスキップする。

　次に、実装制御装置２８は、フィーダ３０が取り付けられたか否かを判定し（Ｓ６１０）、取り付けられたと判定すると、コネクタ３５，４５の接続を介して、取り付けられたフィーダ３０の部品種，フィーダＩＤを取得する（Ｓ６１５）。続いて、実装制御装置２８は、ＲＡＭの所定領域などに仮保存した情報から、Ｓ６１５で取得したフィーダＩＤが一致する対応情報を取得して（Ｓ６２０）、今回のフィーダ３０の取り付け先が供給エリア２０Ａであるか否かを判定する（Ｓ６２５）。実装制御装置２８は、取り付け先が供給エリア２０Ａであると判定すると、取り付けられた供給エリア２０Ａの実在スロット番号に対応付けて部品種，ＩＤ，対応情報をフィーダリストに登録して（Ｓ６３０）、Ｓ６００に戻る。このため、ストックエリア２０Ｂから取り外されたフィーダ３０が供給エリア２０Ａに取り付けられると、仮想スロット番号から実在スロット番号に対応付けが変更されることになる。一方、実装制御装置２８は、取り付け先がストックエリア２０Ｂであると判定すると、取り付けられたストックエリア２０Ｂのスロット番号ではなく仮想スロット番号に対応付けて部品種，ＩＤ，対応情報をフィーダリストに登録して（Ｓ６３５）、Ｓ６００に戻る。このため、供給エリア２０Ａから取り外されたフィーダ３０がストックエリア２０Ｂに取り付けられると、実在スロット番号から仮想スロット番号に対応付けが変更されることになる。

　図１５は更新後のフィーダリストの一例を示す説明図である。図１５は図１３Ａに示す入れ替えが行われた場合のフィーダリストを示し、グループＧ１の各フィーダ３０が仮想スロットに対応付けられている。図８や図１５のフィーダリストでは、フィーダ３０のスロット番号が変わっても、部品種に対応付けられた対応情報が変化することはない。このため、実装制御装置２８は、フィーダ３０がどのように入れ替えられても、対応情報を用いることで実装順からフィーダ３０のスロット番号を適切に特定することができる。

　ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のフィーダ３０が部品供給ユニットに相当し、部品実装機２０が部品実装機に相当し、ローダ５０がユニット交換装置に相当し、供給エリア２０Ａが採取可能エリアに相当し、ストックエリア２０Ｂが採取不能エリアに相当し、部品実装システム１０が部品実装システムに相当する。図７のフィーダ数超過時のジョブ処理のＳ２００がステップ（ａ）に相当し、同処理のＳ２０５がステップ（ｂ）に相当し、同処理のＳ２１０がステップ（ｃ）に相当し、同処理のＳ２４０がステップ（ｄ）に相当する。同処理のＳ２１５，Ｓ２２０がステップ（ｅ）に相当し、図１４のフィーダリスト更新処理のＳ６３０，Ｓ６３５がステップ（ｆ）に相当する。図１０の実装処理ルーチンのＳ３２５がステップ（ｇ）に相当する。また、図７のＳ２００を実行する管理装置８０が割当部に相当し、同処理のＳ２０５を実行する管理装置８０とローダ制御装置５９が初期配置制御部に相当し、同処理のＳ２１０を実行する管理装置８０が実装順設定部に相当し、同処理のＳ２４０を実行する管理装置８０とローダ制御装置５９が入替制御部に相当する。

　以上説明した部品実装システム１０におけるジョブ処理方法は、供給エリア２０Ａの最大配置数を超えたフィーダ３０が使用されるジョブにおいて、グループＧ１，Ｇ２を供給エリア２０Ａに初期配置すると共にグループＧ３をストックエリア２０Ｂに初期配置する。そして、供給エリア２０Ａの一方のグループを使用した実装処理を終了すると、供給エリア２０Ａの他方のグループを使用して実装処理が行われている間に、一方のグループとストックエリア２０Ｂのグループのフィーダ３０をグループ単位で入れ替える。したがって、供給エリア２０Ａの最大配置数を超えたフィーダ３０が使用されるジョブに対し、グループ単位でフィーダ３０をまとめて入れ替えながら実装処理を行うことができるから、フィーダ３０を効率よく自動交換して生産効率の低下を抑制することができる。このため、フィーダ台４０のスロット数を増加させるなどの設備的な拡張を行うことなく、最大配置数を超えるフィーダ３０を用いるジョブに適切に対応することができる。

　また、供給エリア２０Ａに配置されるフィーダ３０については実在スロット番号を設定し、ストックエリア２０Ｂに配置されるフィーダ３０については仮想スロット番号を設定する。このため、フィーダ３０のスロット番号の設定が要求されるシステムにおいても、簡易な処理で適切に対応することができる。また、リカバリの実装処理を含めてグループ単位の実装処理の終了を判定するから、リカバリの実装処理を行うためにフィーダ３０の再度の入れ替えを行う必要がなく、生産効率の低下を抑制することができる。また、供給エリア２０Ａの最大配置数を２分割した数のフィーダ３０を１つのグループＧｎに割り当てるから、各グループＧｎに割り当てるフィーダ３０の数をできるだけ多くして、グループ単位でフィーダ３０を入れ替える効果を大きくすることができる。

　なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

　例えば、上述した実施形態では、供給エリア２０Ａの最大配置数を２分割した数のフィーダ３０をグループＧｎに割り当てるものとしたが、これに限られず、複数のフィーダ３０をグループＧｎに割り当てるものであればよい。また、各グループＧｎに割り当てる数は全て同じ数である必要はなく、入れ替えが可能な範囲で異なる数としてもよい。

　上述した実施形態では、グループＧｎが３つあるものを例示したが、少なくとも３つあればよく、４以上の複数であってもよい。また、供給エリア２０Ａに初期配置されるグループＧｎは少なくとも２つであればよく、３以上であってもよい。ストックエリア２０Ｂに初期配置されるグループＧｎは少なくとも１つであればよく、２以上であってもよい。

　上述した実施形態では、リカバリの実装処理を含めてグループ単位の実装処理の終了を判定したが、これに限られず、リカバリの実装処理を含めずに実装処理の終了を判定してもよい。

　上述した実施形態では、供給エリア２０Ａの最大配置数を超えたフィーダ３０をストックエリア２０Ｂに配置したが、これに限られず、フィーダ保管庫６０に配置してもよい。

　上述した実施形態では、実装順リストとフィーダリストとに対応情報を含むものとしたが、これに限られず、実装順リストにスロット番号が含まれるものとし、フィーダ３０の入れ替えに伴って実装順リストのスロット番号を直接変更するものとすることで、対応情報を含めないものとしてもよい。あるいは、指定された部品を実装する際に、該当する部品種を収容しているフィーダ３０を供給エリア２０Ａから検索して部品を供給させることで、実装順リストやフィーダリストにスロット番号や対応情報を含めないものとしてもよい。なお、スロット番号を含めないものとする場合には、ストックエリア２０Ｂに配置されるフィーダ３０に仮想スロット番号を設定しなくてもよい。

　ここで、本開示のジョブ処理方法および部品実装システムは、以下のように構成してもよい。本開示のジョブ処理方法において、（ｅ）前記部品供給ユニットの位置情報として、前記採取可能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在する実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在しない仮想位置情報を設定するステップと、（ｆ）前記ステップ（ｄ）における前記部品供給ユニットの入れ替えに伴って、前記採取可能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記仮想位置情報を設定するステップと、を含むものとしてもよい。こうすれば、部品供給ユニットの位置情報の設定が必要となる場合でも簡易な処理で適切に対応することができる。

　本開示のジョブ処理方法において、（ｇ）採取した部品の良否判定を行って不良と判定した場合に前記部品実装機にリカバリの実装処理を行わせるステップを含み、前記ステップ（ｄ）では、前記所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了の判定を、前記リカバリの実装処理の終了を含めて行うものとしてもよい。こうすれば、部品供給ユニットを入れ替える前に、リカバリの実装処理を確実に終了させておくことができる。このため、リカバリの実装処理を行うために、部品供給ユニットの再度の入れ替えを行う必要がないから、生産効率の低下を抑制することができる。

　本開示のジョブ処理方法において、前記ステップ（ａ）では、前記グループに割り当てる前記部品供給ユニットの数を前記採取可能エリアの最大配置数を２分割した数とするものとしてもよい。こうすれば、１つのグループに割り当てる部品供給ユニットの数をできるだけ多くするから、グループ単位で部品供給ユニットを入れ替える効果をより大きなものとすることができる。

　本開示の部品実装システムは、複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムであって、前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも３つのグループに割り当てる割当部と、前記３つのグループのうち少なくとも２つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも１つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するように前記ユニット交換装置を制御する初期配置制御部と、実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定する実装順設定部と、前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された１つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御する入替制御部と、を備えることを要旨とする。

　本開示の部品実装システムは、上述したジョブ処理方法と同様に、グループ単位で部品供給ユニットをまとめて入れ替えながら実装処理を行うことができるから、部品供給ユニットをより効率よく自動交換することができる。したがって、採取可能エリアの最大配置数を超えた部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、生産効率の低下を抑制することができる。なお、この部品実装システムにおいて、上述したジョブ処理方法の各ステップを実現するような機能を追加してもよい。

   本発明は、部品実装システムの製造産業などに利用可能である。

　１０　部品実装システム、１２　印刷機、１４　印刷検査機、１８　Ｘ軸レール、２０　部品実装機、２０Ａ　供給エリア、２０Ｂ　ストックエリア、２１　基板搬送装置、２２　ヘッド、２３　ヘッド移動機構、２５　パーツカメラ、２８　実装制御装置、３０　フィーダ、３２　テープリール、３３　テープ送り機構、３４　位置決めピン、３５　コネクタ、３７　レール部材、３９　フィーダ制御装置、４０　フィーダ台、４２　スロット、４４　位置決め穴、４５　コネクタ、５０　ローダ、５０Ａ　上部移載エリア、５０Ｂ　下部移載エリア、５１　ローダ移動機構、５２ａ　Ｘ軸モータ、５２ｂ　ガイドローラ、５３　フィーダ移載機構、５４　クランプ部、５５　Ｙ軸スライダ、５５ａ　Ｙ軸モータ、５５ｂ　Ｙ軸ガイドレール、５６　スライドベース、５６ａ　Ｚ軸モータ、５６ｂ　Ｚ軸ガイドレール、５７　エンコーダ、５９　ローダ制御装置、６０　フィーダ保管庫、６２　基板搬送装置、８０　管理装置、８０ａ　ＣＰＵ、８０ｂ　ＲＯＭ、８０ｃ　ＨＤＤ、８０ｄ　ＲＡＭ、８２　ディスプレイ、８４　入力デバイス、Ｓ　基板。

Claims (5)

1. 　複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムにおけるジョブ処理方法であって、
   　（ａ）前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも３つのグループに割り当てるステップと、
   　（ｂ）前記３つのグループのうち少なくとも２つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも１つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するステップと、
   　（ｃ）実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定するステップと、
   　（ｄ）前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された１つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御するステップと、
   　を含むジョブ処理方法。
2. 　請求項１に記載のジョブ処理方法であって、
   　（ｅ）前記部品供給ユニットの位置情報として、前記採取可能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在する実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに初期配置される前記部品供給ユニットについては前記採取可能エリアに実在しない仮想位置情報を設定するステップと、
   　（ｆ）前記ステップ（ｄ）における前記部品供給ユニットの入れ替えに伴って、前記採取可能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記実在位置情報を設定し、前記採取不能エリアに配置された前記部品供給ユニットの位置情報に前記仮想位置情報を設定するステップと、
   　を含むジョブ処理方法。
3. 　請求項１または２に記載のジョブ処理方法であって、
   　（ｇ）採取した部品の良否判定を行って不良と判定した場合に前記部品実装機にリカバリの実装処理を行わせるステップを含み、
   　前記ステップ（ｄ）では、前記所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了の判定を、前記リカバリの実装処理の終了を含めて行う
   　ジョブ処理方法。
4. 　請求項１ないし３のいずれか１項に記載のジョブ処理方法であって、
   　前記ステップ（ａ）では、前記グループに割り当てる前記部品供給ユニットの数を前記採取可能エリアの最大配置数を２分割した数とする
   　ジョブ処理方法。
5. 　複数の部品供給ユニットから部品を採取して基板に実装する実装処理をジョブに基づいて行う部品実装機と、前記部品実装機に配置される前記部品供給ユニットを交換するユニット交換装置と、を備える部品実装システムであって、
   　前記部品供給ユニットから部品の採取が可能な採取可能エリアの最大配置数を超えた前記部品供給ユニットが使用されるジョブにおいて、前記部品供給ユニットを少なくとも３つのグループに割り当てる割当部と、
   　前記３つのグループのうち少なくとも２つのグループの前記部品供給ユニットを前記採取可能エリアに初期配置すると共に、少なくとも１つのグループの前記部品供給ユニットを部品の採取が不能な採取不能エリアに初期配置するように前記ユニット交換装置を制御する初期配置制御部と、
   　実装処理で使用される前記部品供給ユニットが、前記グループ単位で順に切り替わると共に前記採取可能エリアに初期配置されるグループから使用開始されるように、ジョブにおける実装順を設定する実装順設定部と、
   　前記採取可能エリアに配置された所定のグループの前記部品供給ユニットを使用した実装処理の終了を判定した場合、前記採取可能エリアに配置された別のグループの前記部品供給ユニットを使用して実装処理が行われている間に、前記所定のグループの前記部品供給ユニットと前記採取不能エリアに配置された１つのグループの前記部品供給ユニットとをグループ単位で入れ替えるように前記ユニット交換装置を制御する入替制御部と、
   　を備える部品実装システム。

Images