WO2020136720A1 - 実装システム - Google Patents

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WO2020136720A1
WO2020136720A1 PCT/JP2018/047620 JP2018047620W WO2020136720A1 WO 2020136720 A1 WO2020136720 A1 WO 2020136720A1 JP 2018047620 W JP2018047620 W JP 2018047620W WO 2020136720 A1 WO2020136720 A1 WO 2020136720A1
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WO
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component
supply unit
feeder
component supply
combination
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/047620
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English (en)
French (fr)
Inventor
安井　義博
山下　幸宏
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2020561996A priority patent/JP7163413B2/ja
Priority to CN201880100039.7A priority patent/CN113170605B/zh
Priority to PCT/JP2018/047620 priority patent/WO2020136720A1/ja
Priority to US17/417,725 priority patent/US11696428B2/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/02—Feeding of components
    • H05K13/021—Loading or unloading of containers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/0417—Feeding with belts or tapes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/086—Supply management, e.g. supply of components or of substrates

Definitions

  • a component that supplies a light emitting element such as an LED in which the characteristics of the component vary due to manufacturing variations.
  • a supply unit and a component supply unit that supplies a resistance element or the like for adjusting variations in the characteristics thereof (see, for example, Patent Document 1).
  • a combination of a component supply unit that supplies a light emitting element and a component supply unit that supplies a resistance element is mounted on a component mounter by an operator, it is determined whether or not the combination of these component supply units is possible. , Shall notify the worker.
  • the operator prepares a combination of the component supply unit that supplies the light emitting element and the component supply unit that supplies the resistance element and arranges the combination on the component mounter.
  • the operator will have to search for it.
  • the worker needs to re-search for the component supply unit and rearrange it.
  • the start of mounting is delayed and the efficiency of the mounting work decreases.
  • the main purpose of the present disclosure is to reduce the burden on the worker and to suppress the reduction in the efficiency of the mounting work by omitting the labor for the worker to search for the combination of the component supply units.
  • the present disclosure has adopted the following means in order to achieve the main purpose described above.
  • a mounting system includes a component mounter that picks up components supplied from a plurality of component supply units and mounts the components on a board, a storage for storing the component supply unit, the component mounter and the storage. And a unit exchanging device for automatically exchanging the component supply unit between them, wherein the component supply unit supplies specific components of the same component type with different characteristic ranks in units of units.
  • a supply unit and a related component supply unit that supplies a related component mounted in combination with the specific component, and a combination of a characteristic rank of the specific component and a component type of the related component corresponding to the characteristic rank is provided.
  • the component supply stored in the storage based on the combination information shown and storage information including the component type and position of the component supply unit stored in the storage and the characteristic rank of the specific component.
  • a selection unit that selects a combination of the specific component supply unit and the related component supply unit from a unit, and a combination of the specific component supply unit and the related component supply unit is taken out from the storage and conveyed to the component mounter.
  • a control section for controlling the unit exchanging device.
  • the mounting system of the present disclosure selects a combination of a specific component supply unit and a related component supply unit from the component supply units stored in the storage, based on the combination information and the storage information, and selects the specific component supply unit.
  • the unit exchanging device is controlled so as to take out and the related component supply unit from the storage and convey them to the component mounter.
  • the worker does not need to search for a combination of the specific component supply unit and the related component supply unit from the storage, so that the load on the worker can be reduced.
  • FIG. 3 is a configuration diagram regarding control of the component mounting system 10.
  • Explanatory drawing which shows an example of the storage information SI of the feeder storage box 60.
  • Explanatory drawing which shows an example of combination information CI.
  • the flowchart which shows an example of a feeder exchange process routine.
  • the flowchart which shows an example of the preparation process of a combination object feeder.
  • the flowchart which shows an example of the replacement process of a combination object feeder.
  • Explanatory drawing which shows an example of the mode of arrangement
  • Explanatory drawing which shows an example of the exchange robot 150 of a modification.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a component mounting system 10 of the present embodiment
  • FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the configuration of a component mounting machine 20
  • FIG. 3 is an outline of the configuration of a feeder 30.
  • It is a block diagram shown.
  • 4 is a block diagram showing an outline of the configuration of the loader 50
  • FIG. 5 is a block diagram relating to control of the component mounting system 10.
  • the horizontal direction in FIG. 1 is the X direction
  • the front-back direction is the Y direction
  • the vertical direction is the Z direction.
  • the component mounting system 10 includes a printing machine 12, a printing inspection machine 14, a plurality of component mounting machines 20, a mounting inspection machine (not shown), a loader 50, and a feeder storage 60. , Management device 80 (see FIG. 5).
  • the printing machine 12 prints solder on the substrate S.
  • the printing inspection machine 14 inspects the state of the solder printed by the printing machine 12.
  • the component mounters 20 are installed side by side along the transport direction (X direction) of the substrate S, and mount the components supplied from the feeder 30 on the substrate S.
  • the mounting inspection machine inspects the mounting state of the components mounted by the component mounting machine 20.
  • the loader 50 supplies the required feeders 30 to the plurality of component mounters 20 and collects the used feeders 30 from the component mounters 20.
  • the feeder storage 60 stores the feeder 30 that is to be used by the component mounter 20 and the used feeder 30.
  • the management device 80 manages the entire system.
  • the printing machine 12, the printing inspection machine 14, the plurality of component mounting machines 20, and the mounting inspection machine are installed side by side in this order in the transport direction of the substrate S to form a production line.
  • the feeder storage 60 is installed in this production line between the component mounting machine 20 on the most upstream side and the printing inspection machine 14.
  • the component mounter 20 includes a substrate transport device 21 that transports the substrate S in the X direction, a head 22 having a suction nozzle that suctions a component, and a head moving mechanism that moves the head 22 in the XY directions. 23, and a parts camera 25 for picking up an image of the component sucked by the suction nozzle from below.
  • the component mounter 20 also includes a mounting control device 28 (see FIG. 5) that includes a well-known CPU, ROM, RAM, etc., and controls the entire device.
  • the mounting control device 28 inputs an image captured by the parts camera 25, and outputs a drive signal to the board transfer device 21, the head 22, the head moving mechanism 23, and the like.
  • the component mounter 20 has two upper and lower areas to which the feeder 30 can be attached in the front.
  • the upper area is a supply area 20A where components can be supplied to the head 22, and the lower area is a buffer area 20B where components cannot be supplied and the feeder 30 can be stocked.
  • Each of the supply area 20A and the buffer area 20B is provided with a feeder table 40 formed in an L shape in a side view and provided with a predetermined number of feeders 30 such as several tens.
  • the feeder table 40 may be configured so that the supply area 20A has a larger number of the feeders 30 arranged than the buffer area 20B.
  • the feeder 30 is provided with a tape reel 32 around which a tape is wound, a tape feeding mechanism 33 for feeding the tape from the tape reel 32, a connector 35 having two positioning pins 34, and a lower end. And a feeder control device 39 (see FIG. 5).
  • the feeder base 40 includes a plurality of slots 42 arranged in the X direction at intervals at which the rail members 37 of the feeder 30 can be inserted, two positioning holes 44, and two positioning holes 44. And a connector 45 provided therebetween.
  • the feeder control device 39 includes a well-known CPU, ROM, RAM, etc., and outputs a drive signal to the tape feeding mechanism 33.
  • the feeder control device 39 can communicate with the control unit (mounting control device 28, management device 80, etc.) to which the feeder 30 is attached via the connection of the connectors 35 and 45.
  • the loader 50 is provided along the X-axis rail 18 that is provided in parallel with the substrate transport direction (X direction) on the front surfaces of the plurality of component mounters 20 and the feeder storage box 60. It is movable.
  • the X-axis rail 18 is not shown in FIG.
  • the loader 50 includes a loader moving mechanism 51, a feeder transfer mechanism 53, an encoder 57, and a loader control device 59.
  • the loader moving mechanism 51 moves the loader 50 along the X-axis rail 18, and moves the X-axis motor 52 a such as a servo motor that drives the drive belt and the loader 50 along the X-axis rail 18.
  • a guide roller 52b for guiding.
  • the feeder transfer mechanism 53 transfers the feeder 30 to the component mounter 20 or the feeder storage 60 and clamps the feeder 30 and a Y-axis motor 55a to drive the clamp section 54 to the Y-axis.
  • a Y-axis slider 55 that moves in the front-rear direction (Y direction) along the guide rail 55b is provided.
  • the feeder transfer mechanism 53 includes two Y-axis sliders 55, and a plurality of clamp parts 54 enable a plurality of feeders 30 to be transferred at the same time.
  • Each Y-axis slider 55 can transfer, for example, two feeders 30 at a time.
  • the feeder transfer mechanism 53 is a Z-axis motor 56a for moving the slide base 56, to which the clamp part 54 and the Y-axis slider 55 are slidably attached, in the vertical direction (Z direction) along the Z-axis guide rail 56b. Equipped with.
  • the encoder 57 detects the movement position of the loader 50 in the X direction.
  • the loader control device 59 is composed of a well-known CPU, ROM, RAM and the like. The loader control device 59 inputs the detection signal from the encoder 57, and drives signals to the loader moving mechanism 51 (X-axis motor 52a) and the feeder transfer mechanism 53 (clamp part 54, Y-axis motor 55a, Z-axis motor 56a). Is output.
  • the loader control device 59 When the feeder 30 is automatically replaced, the loader control device 59 first controls the X-axis motor 52a to move the loader 50 to the slot 42 of the component mounter 20 for automatic replacement. Further, the loader control device 59 moves the slide base 56 (Y-axis slider 55) to the upper transfer area 50A when performing automatic exchange with the supply area 20A, and automatically exchanges with the buffer area 20B. When performing, the slide base 56 is moved to the lower transfer area 50B. The loader control device 59 moves the Y-axis slider 55 to the component mounter 20 side (rearward) while the feeder 30 is clamped by the clamp portion 54, inserts the feeder 30 (rail member 37) into the slot 42, and clamps. It releases and the feeder 30 is attached to the feeder base 40.
  • the loader control device 59 moves the Y-axis slider 55 to the component mounter 20 side to clamp the feeder 30 attached to the feeder base 40 with the clamp portion 54, and then moves the Y-axis slider 55 forward. By doing so, the feeder 30 is removed from the feeder base 40 and collected in the loader 50.
  • the feeder storage 60 is provided with a feeder stand having the same configuration as the feeder stand 40 of the component mounter 20, and the feeder 30 can be attached and detached by the loader 50.
  • the feeder storage 60 is provided with a board transfer device 62 that transfers the board S in the X direction, and can receive the board S from the print inspection machine 14 and transfer it to the adjacent component mounter 20.
  • the management device 80 includes a well-known CPU 80a, ROM 80b, HDD 80c, RAM 80d, and the like, and includes a display 82 such as an LCD and an input device 84 such as a keyboard and a mouse.
  • the management device 80 stores information about jobs (production jobs) on the board S, information about the feeder 30, and the like in the HDD 80c, the RAM 80d, and the like. In the job, which component type of each component mounter 20 is to be mounted on the board S in what order, and how many boards S to be mounted in this way are to be prepared.
  • the management device 80 is connected by wire or wirelessly to the mounting control device 28, the loader control device 59, the control devices of the printing machine 12 and the print inspection machine 14, and the like so as to be communicable.
  • the management apparatus 80 receives from the mounting control apparatus 28 information regarding the mounting status of the component mounter 20 and information regarding the detached feeder 30, and receives from the loader control apparatus 59 information regarding the driving status of the loader 50.
  • the management device 80 receives information about the feeder 30 attached to the feeder base 40 of the component mounter 20 or the feeder 30 removed from the feeder base 40 from the mounting control device 28, the management device 80 receives the feeder placement information of the component mounter 20. Update.
  • the management device 80 also outputs a drive signal to the substrate transfer device 62 of the feeder storage 60 to cause the substrate transfer device 62 to transfer the substrate S. Further, the management device 80 is communicatively connected to the feeder control device 39 of the feeder 30 attached to the feeder base of the feeder storage 60 via the connectors 35 and 45, and displays information about the feeder 30 attached to and detached from the feeder base. Upon acquisition, the storage information SI of the feeder storage 60 is updated.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of the storage information SI of the feeder storage 60.
  • the storage information SI includes position information indicating a slot position (number) where each feeder 30 is arranged (stored) in the feeder storage box 60, and feeder information such as a feeder ID (identification information), a component type, and a component remaining amount. , Luminance rank information, etc. are included.
  • As the brightness rank information the brightness rank of the LED defined by the combination information CI described later is registered.
  • the management device 80 stores the storage information SI in a storage unit such as the HDD 80c or the RAM 80d.
  • the management device 80 stores the placement information of the feeder 30 including the same information as the storage information SI in the storage unit in the supply area 20A and the buffer area 20B of each component mounter 20 in the storage unit.
  • the mounting control device 28 stores the arrangement information of the feeders 30 in the supply area 20A and the buffer area 20B of the component mounting machine 20 in a storage unit such as a RAM.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the combination information CI.
  • This combination information CI is a list defining combinations of light emitting elements (here, LEDs) and component types of resistance elements (here, resistors R1 and R2) mounted on the board S and electrically connected to the LEDs. is there. These LEDs and the resistors R1 and R2 are mounted in combination as a group device, and are also called combination parts. Some LEDs have the same component type LED1 but different luminance ranks due to manufacturing variations, and can be divided into a plurality of luminance ranks such as luminances A1 to A3, for example. Note that the brightness ranks of the LEDs are the same for each feeder, and one feeder 30 that supplies the LEDs accommodates LEDs of the same brightness rank.
  • FIG. 7 shows, as an example of the combination information CI, combinations 1 to 3 of the luminance rank of the same component type LED1 and the component types of the resistors R1 and R2 corresponding thereto.
  • the management device 80 stores this combination information CI in a storage unit such as the HDD 80c or the RAM 80d.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the feeder exchange processing routine.
  • This routine is executed by the CPU 80a of the management device 80 while communicating with the mounting control device 28 and the loader control device 59 when the mounting process is being executed by the component mounting machine 20, for example.
  • the CPU 80a first determines whether or not there is a feeder 30 that is close to running out of components in the supply area 20A of the component mounting machine 20 (S100), and if it is determined that there is no feeder 30 that is close to running out of components, the process proceeds to S150.
  • the CPU 80a determines in S100 that there is a feeder 30 that is almost out of parts when there is a feeder 30 having a component remaining amount equal to or less than a predetermined number in the feeder arrangement information of the supply area 20A.
  • the CPU 80a determines whether or not there is a feeder 30 of the same component type in the buffer area 20B (S110), and when determining that the feeder 30 is in the buffer area 20B, the process proceeds to S150.
  • the CPU 80a determines that the feeder 30 of the same component type is not in the buffer area 20B, the CPU 80a further determines whether or not the feeder 30 is the LED feeder 30 (S120).
  • the CPU 80a determines in S120 that it is the LED feeder 30, the CPU 80a executes the preparation process for the combination target feeder shown in FIG. 9 (S130), and proceeds to S150.
  • the CPU 80a determines in S120 that the feeder 30 is not the LED feeder 30, the CPU 80a executes a preparation process for another feeder 30 (S140), and proceeds to S150.
  • the preparation process of S140 is executed.
  • the CPU 80a refers to the storage information SI and selects a new feeder 30 of a component type that is close to a component shortage. Then, the CPU 80a outputs an instruction to the loader control device 59 to convey the selected feeder 30 from the feeder storage 60 to the component mounter 20 and place it in the buffer area 20B, so that the new feeder 30 is added to the loader 50. Prepare 30.
  • the CPU 80a determines whether or not the component-out feeder 30 has occurred in the supply area 20A of the component mounter 20 (S150), and when determining that the component-out feeder 30 has not occurred, the feeder replacement process. Exit the routine. Further, when the CPU 80a determines that the feeder 30 that is out of parts has occurred, the CPU 80a determines whether or not the feeder 30 is the LED feeder 30 (S160).
  • the CPU 80a determines in S160 that it is the LED feeder 30, the CPU 80a executes the replacement processing of the combination target feeder shown in FIG. 10 (S170), and ends the feeder replacement processing routine.
  • the CPU 80a determines in S160 that the feeder 30 is not the LED feeder 30, the CPU 80a executes the replacement processing of the other feeders 30 (S180) and ends the feeder replacement processing routine. If the component-out feeder 30 is the feeder 30 for a normal component other than the combination component or the feeder 30 for the resistors R1 and R2 among the combination components, the replacement process of S180 is executed.
  • the CPU 80a refers to the arrangement information of the buffer area 20B and selects a new feeder 30 of the same component type as the feeder 30 that runs out of components. Subsequently, the CPU 80a outputs an instruction to the loader control device 59 to replace the feeder 30 that has run out of parts and the new feeder 30 and place the new feeder 30 at an appropriate position in the supply area 20A, whereby the loader 50 is loaded. Replace the feeder 30.
  • the feeder 30 arranged in the supply area 20A has slot positions arranged in a line suitable for the mounting process in consideration of the mounting order of components, the collection efficiency, and the like, and the slot position is referred to as an appropriate position.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of how the feeders 30 are arranged.
  • each feeder 30 of the combination 1 described above that is, the feeder 30 of the component type LED1 of the brightness rank A1, the feeder 30 of the resistor R1 of the component type RE11, and the feeder 30 of the resistor R2 of the component type RE21 are supplied areas. It is located at 20A. Further, it is assumed that the feeder 30 of the component type LED 1 having the brightness rank A1 is almost out of components.
  • the CPU 80a selects the combination of the feeder 30 of the LED (LED1) and the feeder 30 of the resistors (resistors R1 and R2) in the feeder storage 60 from the storage information SI and the combination information CI (S200).
  • the storage information SI of FIG. 6 each feeder 30 of the combination 2, that is, the feeder 30 of the component type LED1 of the luminance rank A2 arranged at the positions 003, 006, 008, the component type RE12, and the component type RE22. And the respective feeders 30 are selected.
  • the CPU 80a may appropriately select one of the combinations.
  • the CPU 80a outputs an instruction to the loader control device 59 to take out each feeder 30 of the combination component (LED and resistor) from the feeder storage 60 and convey it to the component mounter 20 (S210), and to the loader 50. Each feeder 30 is conveyed. Then, the CPU 80a outputs an instruction to the loader control device 59 to arrange each feeder 30 in the slot position of the buffer area 20B corresponding to the appropriate position below each feeder 30 (S220), and to the loader 50 each feeder. 30 is arranged, and the preparation processing of the combination target feeder is completed.
  • each feeder 30 is arranged at the slot position of the buffer area 20B corresponding to the lower part of each appropriate position of the supply area 20A. Therefore, as shown in FIG. 11B, the feeder 30 of the component type LED1 of the luminance rank A2 is arranged below the feeder 30 of the component type LED1 of the luminance rank A1, and the feeder 30 of the component type RE12 is arranged below the feeder 30 of the component type RE11. The feeder 30 is arranged, and the feeder 30 of the component type RE22 is arranged below the feeder 30 of the component type RE21.
  • the CPU 80a outputs an instruction to the loader control device 59 so that the LED feeder 30 that has run out of parts in the supply area 20A and the LED feeder 30 prepared in the buffer area 20B are switched up and down. Then, the feeders 30 are replaced by the loader 50 (S300). Further, the CPU 80a controls the loader so that the feeders 30 for the resistors used in combination with the LEDs that have run out of parts in the supply area 20A and the feeders 30 for the resistors prepared in the buffer area 20B are switched up and down. An instruction is output to the device 59 (S310), and the loader 50 replaces each feeder 30.
  • the feeder 30 of the component type LED1 of the luminance rank A2 of the combination 2 and the respective feeders 30 of the component types RE12 and RE22 are arranged in the supply area 20A. Further, the feeder 30 of the component type LED1 having the brightness rank A1 that has run out of components and the respective feeders 30 of the component types RE11 and RE21 are arranged in the buffer area 20B. Since the respective feeders 30 of the component types RE11 and RE21 are used in combination with the feeder 30 of the component type LED1 having the brightness rank A1, even if the components remain in the feeder 30, they are simultaneously replaced.
  • the loader 50 removes the feeders 30 from the buffer area 20B, and then, in the X direction (left and right). It is possible to quickly arrange the supply area 20A at an appropriate position without moving in the direction).
  • the order of S300 and S310 is not limited to this order, and may be the reverse order.
  • the CPU 80a outputs an instruction to the loader control device 59 so that the LED feeder 30 that is out of parts and the resistor feeder 30 used in combination with the feeder 30 are conveyed to the feeder storage 60 and stored. (S330), each feeder 30 is conveyed to the loader 50, and the replacement process of the combination target feeder is completed.
  • the feeder 30 of this embodiment corresponds to a component supply unit
  • the component mounter 20 corresponds to a component mounter
  • the feeder storage 60 corresponds to a storage
  • the loader 50 corresponds to a unit exchanging device
  • the LED feeder. 30 corresponds to the specific component supply unit
  • the resistor feeder 30 corresponds to the related component supply unit
  • the storage information SI corresponds to the storage information
  • the combination information CI corresponds to the combination information.
  • the CPU 80a of the management device 80 that executes S200 of the preparation process of the combination target feeder corresponds to the selection unit
  • the CPU 80a that executes S210 and S220 of the preparation process of the combination target feeder and the loader control device 59 correspond to the control unit.
  • the component mounting system 10 corresponds to the component mounting system.
  • the supply area 20A corresponds to the supply possible area
  • the buffer area 20B corresponds to the supply impossible area.
  • the LED feeder 30 and the resistor feeder 30 corresponding to the luminance rank of the LED feeder 30 are provided. Select a combination. Then, the loader 50 is controlled so that the selected LED feeder 30 and the selected resistor feeder 30 are transported from the feeder storage 60 to the component mounting machine 20 and arranged.
  • the loader 50 is controlled so that the selected LED feeder 30 and the selected resistor feeder 30 are transported from the feeder storage 60 to the component mounting machine 20 and arranged.
  • the component mounting system 10 when the LED feeder 30 is expected to run out of components, a combination of the LED feeder 30 and the resistor feeder 30 of the same component type is selected, and the component is mounted from the feeder storage 60.
  • the loader 50 is controlled so that it is transported to the machine 20 and placed in the buffer area 20B. Therefore, when the LED feeder 30 runs out of parts, the combination of the LED feeder 30 and the resistor feeder 30 can be swiftly replaced, and the efficiency of the mounting work can be improved.
  • the LED feeder 30 is arranged at the slot position of the buffer area 20B corresponding to the appropriate position of the LED feeder 30 in the supply area 20A, and the resistor feeder in the supply area 20A is arranged.
  • the loader 50 is controlled so that the resistor feeder 30 is arranged at the slot position of the buffer area 20B corresponding to the position below the appropriate position of 30. Therefore, when the combination of the LED feeder 30 and the resistance component feeder 30 is replaced, the loader 50 can suppress the movement amount of the feeders 30 in the arrangement direction, and the replacement work can be efficiently performed.
  • the loader 50 replaces the combination of the LED feeder 30 and the resistor feeder 30 between the supply area 20A and the buffer area 20B, but the present invention is not limited to this. May be done by.
  • the LED feeder 30 and the resistor feeder 30 are arranged at the slot positions of the buffer area 20B corresponding to the respective appropriate positions of the supply area 20A, but the present invention is not limited to this, and the arbitrary positions of the buffer area 20B can be set. It may be arranged at the slot position.
  • the preparation process for the combination target feeder in S130 is performed when the LED feeder 30 is expected to run out of components, but the present invention is not limited to this, and when the LED feeder 30 runs out of components or a job. It may be carried out when it is necessary to newly arrange the LED feeder 30 such as when the LED is switched.
  • the combination of the LED feeder 30 and the resistor feeder 30 is not arranged in the buffer area 20B, but is automatically replaced with the part missing feeder 30 and arranged in the supply area 20A. May be Further, in such a case, the mounter 20 may not include the buffer area 20B.
  • the buffer area 20B is arranged below the supply area 20A, but the present invention is not limited to this, and the buffer area 20B may be arranged above the supply area 20A. In such a case, the feeder 30 may be arranged at a slot position of the buffer area 20B corresponding to an upper position of the supply area 20A.
  • the loader 50 that moves in the X direction is illustrated as the unit exchanging device, but the unit exchanging device is not limited to this.
  • the feeder 30 is automatically replaced by a replacement robot 150 including a vertical articulated robot arm 152 and a chuck 154 as an end effector attached to the tip of the robot arm 152.
  • a feeder storage for storing the feeder 30 is arranged so as to face the front of the component mounting machine 20, and the exchange robot 150 is provided between the feeder storage and the component mounting machine 20. Deploy.
  • the exchange robot 150 replaces the feeder 30 while reversing the direction between the feeder storage and the component mounter 20 to perform automatic exchange.
  • the exchange robot 150 and the feeder storage may be provided, for example, for every several component mounting machines 20 (for example, two to three). Alternatively, the exchange robot 150 may be configured to be able to travel on a rail laid in the X-axis direction.
  • the feeder 30 is not limited to the vertical articulated type, and the feeder 30 may be automatically replaced by a horizontal articulated robot, a Cartesian robot, or a parallel link robot, or the feeder 30 may be automatically transferred by an AGV (unmanned guided vehicle). May be.
  • a combination of one LED and two resistors is illustrated as the combination of the LED and the resistor, but the combination is not limited to this, and a combination of a plurality of LEDs and each resistor may be used.
  • the LED is illustrated as the light emitting element, the light emitting element is not limited to this, and other light emitting elements such as a semiconductor laser and an organic EL may be used.
  • it is not limited to the combination of the light emitting element and the resistance element, but may be a combination of a specific component having the same component type but a different characteristic rank, and a related component mounted in combination with the specific component for adjusting the characteristic rank. May be.
  • the related component is not limited to the one for adjusting the characteristic rank, and may be any component.
  • the implementation system of the present disclosure may be configured as follows.
  • a supplyable area in which the component supply unit can supply a component and a non-supplyable area in which the component supply unit cannot supply a component are provided side by side.
  • the selection unit corresponds to the specific component supply unit of the same component type and the specific rank of the specific component supply unit when the component out of the specific component supply unit in the supplyable area is expected. Selecting the combination of the related component with the related component supply unit, and the controller replaces the combination of the specific component supply unit and the related component supply unit in the unsupplyable area. May be controlled. With this configuration, when the specific component supply unit runs out of components, the combination of the specific component supply unit and the related component supply unit can be swiftly replaced, so that the efficiency of the mounting work can be improved.
  • an appropriate position suitable for mounting processing is determined for each of the component supply units within the supplyable area, and the control unit controls the position within the supplyable area. While arranging the selected specific component supply unit at a position in the unsupplyable area corresponding to the appropriate position of the specific component supply unit in the vertical direction, the related component supply unit in the supplyable area
  • the unit exchanging device may be controlled so as to arrange the selected related component supply unit at a position in the supply impossible area that corresponds to the appropriate position in the vertical direction.
  • control unit when a component shortage of the specific component supply unit in the supplyable area occurs, the specific component supply unit of the component shortage disposed in the supplyable area and the The unit exchanging device may be controlled so as to automatically exchange the combination of the related component supply unit and the combination of the specific component supply unit and the related component supply unit arranged in the non-supplyable area. ..
  • the control unit when the specific component supply unit runs out of components, the combination of the specific component supply unit and the related component supply unit can be replaced more quickly.
  • the specific component may be a light emitting element having a different brightness rank as the characteristic rank, and the related component may be a resistance element electrically connected to the light emitting element.
  • a light emitting element has a difference in luminance rank due to manufacturing variations and the like, but when used as a product, it is required that the luminance of emitted light be equal to a predetermined luminance. Therefore, it is highly meaningful to apply the content of the present disclosure. Becomes
  • the present invention can be used in the manufacturing industry of component mounting systems.

Abstract

部品実装機と、保管庫と、ユニット交換装置と、を備える実装システムは、特定部品の特性ランクと該特性ランクに対応する関連部品の部品種との組合せを示す組合せ情報と、保管庫に保管されている部品供給ユニットの部品種と位置と特定部品の特性ランクとを含む保管情報とに基づいて、保管庫に保管されている部品供給ユニットから特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せを選定する選定部と、特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せを保管庫から取り出して部品実装機まで搬送するようにユニット交換装置を制御する制御部と、を備えるものである。

Description

実装システム
　本明細書は、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（フィーダ）が着脱可能に装着される部品実装機を備える実装システムにおいて、製造ばらつきによって部品の特性にばらつきが生じるＬＥＤなどの発光素子を供給する部品供給ユニットと、その特性のばらつきを調整するための抵抗素子などを供給する部品供給ユニットとを用いるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、発光素子を供給する部品供給ユニットと抵抗素子を供給する部品供給ユニットとの組合せが作業者により部品実装機に装着されると、それらの部品供給ユニットの組合せの可否を判定して、作業者に通知するものとしている。
ＷＯ２０１４／０６１０７２Ａ１
　上述した実装システムでは、発光素子を供給する部品供給ユニットと抵抗素子を供給する部品供給ユニットとの組合せを、作業者が準備して部品実装機に配置するため、組合せ対象の各部品供給ユニットを作業者が探す手間が生じることになる。また、作業者が部品供給ユニットの組合せをミスした場合、上述した判定によりミスした旨を作業者に通知することはできるものの、作業者は部品供給ユニットを探し直して再配置する必要があるため、実装開始が遅れて実装作業の効率低下に繋がる場合がある。
　本開示は、作業者が部品供給ユニットの組合せを探す手間を省略することで、作業者の負荷を軽減すると共に実装作業の効率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。
　本開示の実装システムは、複数の部品供給ユニットから供給された部品を採取して基板に実装する部品実装機と、前記部品供給ユニットを保管する保管庫と、前記部品実装機と前記保管庫との間で前記部品供給ユニットを自動交換するユニット交換装置と、を備える実装システムであって、前記部品供給ユニットには、同一の部品種で特性ランクがユニット単位で異なる特定部品を供給する特定部品供給ユニットと、前記特定部品との組合せで実装される関連部品を供給する関連部品供給ユニットとがあり、前記特定部品の特性ランクと該特性ランクに対応する前記関連部品の部品種との組合せを示す組合せ情報と、前記保管庫に保管されている前記部品供給ユニットの部品種と位置と前記特定部品の特性ランクとを含む保管情報とに基づいて、前記保管庫に保管されている前記部品供給ユニットから前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せを選定する選定部と、前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せを前記保管庫から取り出して前記部品実装機まで搬送するように前記ユニット交換装置を制御する制御部と、を備えることを要旨とする。
　本開示の実装システムは、組合せ情報と保管情報とに基づいて、保管庫に保管されている部品供給ユニットから特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せを選定し、選定した特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとを保管庫から取り出して部品実装機まで搬送するようにユニット交換装置を制御する。これにより、作業者が、保管庫から特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せを探す必要がないから、作業者の負荷を軽減することができる。また、特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せのミスを防止して、実装作業の効率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。 フィーダ保管庫６０の保管情報ＳＩの一例を示す説明図。 組合せ情報ＣＩの一例を示す説明図。 フィーダ交換処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 組合せ対象フィーダの準備処理の一例を示すフローチャート。 組合せ対象フィーダの入替処理の一例を示すフローチャート。 フィーダ３０の配置の様子の一例を示す説明図。 変形例の交換ロボット１５０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、この生産ライン内に、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。
　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。上のエリアはヘッド２２に部品を供給可能な供給エリア２０Ａであり、下のエリアは部品を供給不能でフィーダ３０をストック可能なバッファエリア２０Ｂである。供給エリア２０Ａとバッファエリア２０Ｂには、側面視がＬ字状に形成され、数十本程度などの所定数のフィーダ３０が配置されるフィーダ台４０が設けられている。なお、供給エリア２０Ａの方がバッファエリア２０Ｂよりもフィーダ３０の配置数が多くなるようにフィーダ台４０を構成してもよい。
　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。また、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。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。
　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。各Ｙ軸スライダ５５は、例えばそれぞれ２本ずつのフィーダ３０を一度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、バッファエリア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、ＨＤＤ８０ｃやＲＡＭ８０ｄなどに、基板Ｓのジョブ（生産ジョブ）に関する情報やフィーダ３０に関する情報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。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のフィーダ配置情報を更新する。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の保管情報ＳＩを更新する。
　ここで、図６はフィーダ保管庫６０の保管情報ＳＩの一例を示す説明図である。保管情報ＳＩは、フィーダ保管庫６０に各フィーダ３０が配置（保管）されているスロット位置（番号）を示す位置情報と、フィーダＩＤ（識別情報）や部品種、部品残量などのフィーダ情報と、輝度ランク情報などが含まれる。輝度ランク情報は、後述する組合せ情報ＣＩで定められているＬＥＤの輝度ランクが登録されている。管理装置８０は、保管情報ＳＩをＨＤＤ８０ｃやＲＡＭ８０ｄなどの記憶部に記憶する。また、管理装置８０は、各部品実装機２０の供給エリア２０Ａやバッファエリア２０Ｂにおいて、保管情報ＳＩと同様な情報を含むフィーダ３０の配置情報を記憶部に記憶する。なお、実装制御装置２８は、部品実装機２０の供給エリア２０Ａやバッファエリア２０Ｂにおけるフィーダ３０の配置情報をＲＡＭなどの記憶部に記憶する。
　また、図７は組合せ情報ＣＩの一例を示す説明図である。この組合せ情報ＣＩは、発光素子（ここではＬＥＤ）と、基板Ｓに実装されてＬＥＤに電気的に接続される抵抗素子（ここでは抵抗Ｒ１，Ｒ２）の部品種との組合せを定めたリストである。これらのＬＥＤと抵抗Ｒ１，Ｒ２とは、グループデバイスとして組合せで実装されるものであり、組合せ部品ともいう。ＬＥＤは、製造のばらつきなどにより、同じ部品種ＬＥＤ１で輝度ランクが異なるものがあり、例えば輝度Ａ１～Ａ３などの複数の輝度ランクに分けることができる。なお、フィーダ単位ではＬＥＤの輝度ランクは揃えてあり、ＬＥＤを供給する１のフィーダ３０内には同じ輝度ランクのＬＥＤが収容されている。このようなＬＥＤと抵抗Ｒ１，Ｒ２との組合せが基板Ｓに実装されてＬＥＤに供給される電流を調整することで、輝度ランクに拘わらずＬＥＤが所定輝度で発光するようにしている。そのため、抵抗Ｒ１，Ｒ２などの抵抗素子は、ＬＥＤの輝度ランクに応じて異なる抵抗値のものを用いる必要がある。図７では、組合せ情報ＣＩの一例として、同じ部品種ＬＥＤ１の輝度ランクとそれに対応する抵抗Ｒ１，Ｒ２の部品種との組合せ１～３を示す。管理装置８０は、この組合せ情報ＣＩをＨＤＤ８０ｃやＲＡＭ８０ｄなどの記憶部に記憶する。
　次に、こうして構成された部品実装システム１０における動作を説明する。図８はフィーダ交換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、例えば部品実装機２０で実装処理が実行されている場合に、管理装置８０のＣＰＵ８０ａが、実装制御装置２８やローダ制御装置５９と通信しながら実行する。ＣＰＵ８０ａは、まず、部品実装機２０の供給エリア２０Ａに部品切れの近いフィーダ３０があるか否かを判定し（Ｓ１００）、部品切れの近いフィーダ３０がないと判定すると、Ｓ１５０に進む。なお、ＣＰＵ８０ａは、供給エリア２０Ａのフィーダ配置情報で部品残量が所定数以下のフィーダ３０がある場合に、Ｓ１００で部品切れの近いフィーダ３０があると判定する。ＣＰＵ８０ａは、部品切れの近いフィーダ３０があると判定すると、同じ部品種のフィーダ３０がバッファエリア２０Ｂにないか否かを判定し（Ｓ１１０）、バッファエリア２０Ｂにあると判定すると、Ｓ１５０に進む。ＣＰＵ８０ａは、同じ部品種のフィーダ３０がバッファエリア２０Ｂにないと判定すると、さらに、そのフィーダ３０がＬＥＤのフィーダ３０であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。
　ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１２０でＬＥＤのフィーダ３０であると判定すると、図９に示す組合せ対象フィーダの準備処理を実行して（Ｓ１３０）、Ｓ１５０に進む。一方、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１２０でＬＥＤのフィーダ３０でないと判定すると、他のフィーダ３０の準備処理を実行して（Ｓ１４０）、Ｓ１５０に進む。なお、部品切れの近いフィーダ３０が、組合せ部品以外の通常部品のフィーダ３０や、組合せ部品のうち抵抗Ｒ１，Ｒ２のフィーダ３０である場合に、Ｓ１４０の準備処理が実行される。ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１４０では、保管情報ＳＩを参照して部品切れの近い部品種の新たなフィーダ３０を選定する。そして、ＣＰＵ８０ａは、選定したフィーダ３０をフィーダ保管庫６０から取り出し部品実装機２０まで搬送してバッファエリア２０Ｂに配置するようにローダ制御装置５９に指示を出力することで、ローダ５０に新たなフィーダ３０を準備させる。
　次に、ＣＰＵ８０ａは、部品実装機２０の供給エリア２０Ａで部品切れのフィーダ３０が発生したか否かを判定し（Ｓ１５０）、部品切れのフィーダ３０が発生していないと判定すると、フィーダ交換処理ルーチンを終了する。また、ＣＰＵ８０ａは、部品切れのフィーダ３０が発生したと判定すると、そのフィーダ３０がＬＥＤのフィーダ３０であるか否かを判定する（Ｓ１６０）。
　ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１６０でＬＥＤのフィーダ３０であると判定すると、図１０に示す組合せ対象フィーダの入替処理を実行して（Ｓ１７０）、フィーダ交換処理ルーチンを終了する。一方、ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１６０でＬＥＤのフィーダ３０でないと判定すると、他のフィーダ３０の入替処理を実行して（Ｓ１８０）、フィーダ交換処理ルーチンを終了する。部品切れのフィーダ３０が、組合せ部品以外の通常部品のフィーダ３０や組合せ部品のうち抵抗Ｒ１，Ｒ２のフィーダ３０である場合には、Ｓ１８０の入替処理が実行される。ＣＰＵ８０ａは、Ｓ１８０では、バッファエリア２０Ｂの配置情報を参照して部品切れのフィーダ３０と同じ部品種の新たなフィーダ３０を選定する。続いて、ＣＰＵ８０ａは、部品切れのフィーダ３０と新たなフィーダ３０とを入れ替えて新たなフィーダ３０を供給エリア２０Ａの適切位置に配置するようにローダ制御装置５９に指示を出力することで、ローダ５０にフィーダ３０を入れ替えさせる。なお、供給エリア２０Ａに配置されるフィーダ３０は、部品の実装順序や採取効率などを考慮して、実装処理に適した並びのスロット位置が定められており、そのスロット位置を適切位置という。
　以下、図９の組合せ対象フィーダの準備処理と、図１０の組合せ対象フィーダの入替処理を説明する。また、図１１はフィーダ３０の配置の様子の一例を示す説明図である。図１１Ａでは、上述した組合せ１の各フィーダ３０、即ち輝度ランクＡ１の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０と、部品種ＲＥ１１の抵抗Ｒ１のフィーダ３０と、部品種ＲＥ２１の抵抗Ｒ２のフィーダ３０とが供給エリア２０Ａに配置されている。また、輝度ランクＡ１の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０が部品切れが近いものとする。
　図９では、ＣＰＵ８０ａは、保管情報ＳＩと組合せ情報ＣＩからフィーダ保管庫６０内のＬＥＤ（ＬＥＤ１）のフィーダ３０と抵抗（抵抗Ｒ１，Ｒ２）のフィーダ３０との組合せを選定する（Ｓ２００）。例えば、図６の保管情報ＳＩの場合、組合せ２の各フィーダ３０、即ち、位置００３，００６，００８に配置されている輝度ランクＡ２の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０と、部品種ＲＥ１２，部品種ＲＥ２２の各フィーダ３０とが選定される。なお、例えば組合せ３などの他の組合せのフィーダ３０がフィーダ保管庫６０に配置されている場合、ＣＰＵ８０ａはいずれかの組合せを適宜選定すればよい。次に、ＣＰＵ８０ａは、組合せ部品（ＬＥＤおよび抵抗）の各フィーダ３０をフィーダ保管庫６０から取り出して部品実装機２０まで搬送するようにローダ制御装置５９に指示を出力し（Ｓ２１０）、ローダ５０に各フィーダ３０を搬送させる。そして、ＣＰＵ８０ａは、各フィーダ３０の適切位置の下方に対応するバッファエリア２０Ｂのスロット位置に各フィーダ３０をそれぞれ配置するようにローダ制御装置５９に指示を出力し（Ｓ２２０）、ローダ５０に各フィーダ３０を配置させて、組合せ対象フィーダの準備処理を終了する。
　これらの処理により、各フィーダ３０が供給エリア２０Ａの各適切位置の下方に対応するバッファエリア２０Ｂのスロット位置に配置される。このため、図１１Ｂに示すように、輝度ランクＡ１の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０の下方に輝度ランクＡ２の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０が配置され、部品種ＲＥ１１のフィーダ３０の下方に部品種ＲＥ１２のフィーダ３０が配置され、部品種ＲＥ２１のフィーダ３０の下方に部品種ＲＥ２２のフィーダ３０が配置されることになる。
　また、図１０では、ＣＰＵ８０ａは、供給エリア２０Ａで部品切れとなったＬＥＤのフィーダ３０と、バッファエリア２０Ｂに準備されたＬＥＤのフィーダ３０とを上下で入れ替えるようにローダ制御装置５９に指示を出力し（Ｓ３００）、ローダ５０に各フィーダ３０を入れ替えさせる。また、ＣＰＵ８０ａは、供給エリア２０Ａで部品切れとなったＬＥＤとの組合せで使用される抵抗の各フィーダ３０と、バッファエリア２０Ｂに準備された抵抗の各フィーダ３０とを上下で入れ替えるようにローダ制御装置５９に指示を出力し（Ｓ３１０）、ローダ５０に各フィーダ３０を入れ替えさせる。
　これらの処理により、図１１Ｃに示すように、組合せ２の輝度ランクＡ２の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０と、部品種ＲＥ１２，ＲＥ２２の各フィーダ３０とが供給エリア２０Ａに配置される。また、部品切れとなった輝度ランクＡ１の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０と、部品種ＲＥ１１，ＲＥ２１の各フィーダ３０とがバッファエリア２０Ｂに配置される。部品種ＲＥ１１，ＲＥ２１の各フィーダ３０は、輝度ランクＡ１の部品種ＬＥＤ１のフィーダ３０との組合せで使用されるから、フィーダ３０内に部品が残存していても、同時に交換される。また、バッファエリア２０Ｂに準備されたＬＥＤのフィーダ３０や抵抗の各フィーダ３０は、適切位置の下方に配置されているから、ローダ５０はバッファエリア２０Ｂからフィーダ３０を取り外した後、Ｘ方向（左右方向）に移動することなく、速やかに供給エリア２０Ａの適切位置に配置することができる。なお、Ｓ３００，Ｓ３１０の順序はこの順に限られず、逆の順であってもよい。そして、ＣＰＵ８０ａは、部品切れのＬＥＤのフィーダ３０と、そのフィーダ３０と組合せで使用された抵抗のフィーダ３０とをフィーダ保管庫６０に搬送して保管するようにローダ制御装置５９に指示を出力し（Ｓ３３０）、ローダ５０に各フィーダ３０を搬送させて、組合せ対象フィーダの入替処理を終了する。
　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、フィーダ保管庫６０が保管庫に相当し、ローダ５０がユニット交換装置に相当し、ＬＥＤのフィーダ３０が特定部品供給ユニットに相当し、抵抗のフィーダ３０が関連部品供給ユニットに相当し、保管情報ＳＩが保管情報に相当し、組合せ情報ＣＩが組合せ情報に相当する。また、組合せ対象フィーダの準備処理のＳ２００を実行する管理装置８０のＣＰＵ８０ａが選定部に相当し、組合せ対象フィーダの準備処理のＳ２１０，Ｓ２２０を実行するＣＰＵ８０ａとローダ制御装置５９とが制御部に相当し、部品実装システム１０が部品実装システムに相当する。供給エリア２０Ａが供給可能エリアに相当し、バッファエリア２０Ｂが供給不能エリアに相当する。
　以上説明した部品実装システム１０では、保管情報ＳＩと組合せ情報ＣＩとに基づいて、フィーダ保管庫６０から、ＬＥＤのフィーダ３０と、そのＬＥＤのフィーダ３０の輝度ランクに対応する抵抗のフィーダ３０との組合せを選定する。そして、選定したＬＥＤのフィーダ３０と抵抗のフィーダ３０とをフィーダ保管庫６０から取り出し部品実装機２０まで搬送して配置するようにローダ５０を制御する。これにより、ディスプレイ８２などに表示される保管情報ＳＩや組合せ情報ＣＩなどを作業者が参照しながらフィーダ３０の組合せを探す必要がないため、作業者の負荷を軽減すると共に、フィーダ３０の組合せの配置ミスを防止して実装作業の効率低下を抑制することができる。
　また、部品実装システム１０では、ＬＥＤのフィーダ３０の部品切れが予想される場合に、同一の部品種のＬＥＤのフィーダ３０と抵抗のフィーダ３０との組合せを選定し、フィーダ保管庫６０から部品実装機２０まで搬送してバッファエリア２０Ｂに配置するようにローダ５０を制御する。このため、ＬＥＤのフィーダ３０が部品切れとなった場合に、ＬＥＤのフィーダ３０と抵抗のフィーダ３０との組合せを速やかに入れ替えることができるから、実装作業の効率向上を図ることができる。
　また、部品実装システム１０では、供給エリア２０Ａ内のＬＥＤのフィーダ３０の適切位置の下方に対応するバッファエリア２０Ｂのスロット位置に、ＬＥＤのフィーダ３０を配置すると共に、供給エリア２０Ａ内の抵抗のフィーダ３０の適切位置の下方に対応するバッファエリア２０Ｂのスロット位置に、抵抗のフィーダ３０を配置するようにローダ５０を制御する。このため、ＬＥＤのフィーダ３０と抵抗部品のフィーダ３０との組合せを入れ替える際に、ローダ５０がフィーダ３０の並びの方向への移動量を抑えて、入替作業を効率よく行うことができる。
　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とバッファエリア２０Ｂとの間でＬＥＤのフィーダ３０と抵抗のフィーダ３０との組合せの入れ替えをローダ５０が行うものとしたが、これに限られず、作業者が行うものとしてもよい。
　実施形態では、ＬＥＤのフィーダ３０と抵抗のフィーダ３０とを供給エリア２０Ａの各適切位置に対応するバッファエリア２０Ｂのスロット位置に配置するものとしたが、これに限られず、バッファエリア２０Ｂの任意のスロット位置に配置するものとしてもよい。
　実施形態では、Ｓ１３０の組合せ対象フィーダの準備処理をＬＥＤのフィーダ３０の部品切れが予想される場合に行うものとしたが、これに限られず、ＬＥＤのフィーダ３０の部品切れが発生した場合やジョブが切り替わる場合など、ＬＥＤのフィーダ３０を新たに配置する必要が生じた場合に行うものであればよい。部品切れが発生した場合に行うものでは、ＬＥＤのフィーダ３０と抵抗のフィーダ３０との組合せをバッファエリア２０Ｂに配置せず、部品切れのフィーダ３０と自動交換して供給エリア２０Ａに配置するものなどとしてもよい。また、そのようにする場合には、部品実装機２０がバッファエリア２０Ｂを備えないものなどとしてもよい。
　実施形態では、供給エリア２０Ａの下方にバッファエリア２０Ｂが配置されるものとしたが、これに限られず、供給エリア２０Ａの上方にバッファエリア２０Ｂが配置されるものとしてもよい。そのようにする場合、供給エリア２０Ａの適切位置に上方に対応するバッファエリア２０Ｂのスロット位置にフィーダ３０を配置するものなどとすればよい。
　実施形態では、ユニット交換装置としてＸ方向に移動するローダ５０を例示したが、これに限られるものではない。図１２の変形例では、垂直多関節型のロボットアーム１５２と、ロボットアーム１５２の先端に取り付けられるエンドエフェクタとしてのチャック１５４とを備える交換ロボット１５０により、フィーダ３０を自動交換するものを示す。この変形例では、図示は省略するが、フィーダ３０を保管するフィーダ保管庫を部品実装機２０の前方に対向するように配置し、フィーダ保管庫と部品実装機２０との間に交換ロボット１５０を配置する。交換ロボット１５０は、フィーダ保管庫と部品実装機２０との間で向きを反転しながらフィーダ３０を入れ替えて自動交換を行う。交換ロボット１５０やフィーダ保管庫は、例えば数台（２～３台など）の部品実装機２０毎に１台ずつ設けられるものとしてもよい。あるいは、交換ロボット１５０がＸ軸方向に敷設されたレール上を走行可能に構成されるものとしてもよい。なお、垂直多関節型に限られず、水平多関節ロボットや直交ロボット、パラレルリンクロボットによりフィーダ３０を自動交換してもよいし、ＡＧＶ（無人搬送車）によりフィーダ３０を自動搬送して自動交換してもよい。
　実施形態では、ＬＥＤと抵抗の組合せとして、ＬＥＤが１つで抵抗が２つの組合せを例示したが、これに限られず、ＬＥＤと抵抗がそれぞれ複数の組合せなどとしてもよい。また、発光素子としてＬＥＤを例示したが、これに限られず、半導体レーザや有機ＥＬなどの他の発光素子を用いてもよい。また、発光素子と抵抗素子との組合せに限られず、同一の部品種で特性ランクが異なる特定部品と、特性ランクを調整するために特定部品との組合せで実装される関連部品との組合せであってもよい。あるいは、特定部品と、特定部品との組合せで実装される関連部品との組合せであれば、関連部品が特性ランクを調整するためのものに限られず、如何なる部品としてもよい。
　ここで、本開示の実装システムは、以下のように構成してもよい。本開示の実装システムにおいて、前記部品実装機は、前記部品供給ユニットが部品を供給可能な供給可能エリアと、前記部品供給ユニットが部品を供給不能な供給不能エリアとが上下に並んで設けられており、前記選定部は、前記供給可能エリアの前記特定部品供給ユニットの部品切れが予想される場合に、同一の部品種の前記特定部品供給ユニットと、該特定部品供給ユニットの前記特定ランクに対応する前記関連部品の前記関連部品供給ユニットとの組合せを選定し、前記制御部は、前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せを前記供給不能エリアに配置するように前記ユニット交換装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、特定部品供給ユニットが部品切れとなった場合に、特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せを速やかに入れ替えることができるから、実装作業の効率向上を図ることができる。
　本開示の実装システムにおいて、前記部品実装機は、前記供給可能エリア内で実装処理に適した適切位置が前記部品供給ユニット毎にそれぞれ定められており、前記制御部は、前記供給可能エリア内の前記特定部品供給ユニットの前記適切位置に上下方向に対応する前記供給不能エリア内の位置に、前記選定された前記特定部品供給ユニットを配置すると共に、前記供給可能エリア内の前記関連部品供給ユニットの前記適切位置に上下方向に対応する前記供給不能エリア内の位置に、前記選定された前記関連部品供給ユニットを配置するように前記ユニット交換装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、供給可能エリアと供給不能エリアとの間で特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せを入れ替える際に、上下方向で互いの配置位置を入れ替えればよいから、入替作業を効率よく行うことができる。
　本開示の実装システムにおいて、前記制御部は、前記供給可能エリアの前記特定部品供給ユニットの部品切れが発生した場合に、前記供給可能エリアに配置されている部品切れの前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せと、前記供給不能エリアに配置されている前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せとを自動交換するように前記ユニット交換装置を制御するものとしてもよい。こうすれば、特定部品供給ユニットが部品切れとなった場合に、特定部品供給ユニットと関連部品供給ユニットとの組合せをより速やかに入れ替えることができる。
　本開示の実装システムにおいて、前記特定部品は、前記特性ランクとして輝度ランクが異なる発光素子であり、前記関連部品は、前記発光素子に電気的に接続される抵抗素子であるものとしてもよい。発光素子は、製造ばらつきなどにより輝度ランクの差が生じる一方で、製品として使用される際に発光の輝度を所定輝度に揃えることが要求されるから、本開示の内容を適用する意義が高いものとなる。
 　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　バッファエリア、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、１５０　交換ロボット、１５２　ロボットアーム、１５４　チャック、ＣＩ　組合せ情報、Ｓ　基板、ＳＩ　保管情報。

Claims (5)

  1. 　複数の部品供給ユニットから供給された部品を採取して基板に実装する部品実装機と、前記部品供給ユニットを保管する保管庫と、前記部品実装機と前記保管庫との間で前記部品供給ユニットを自動交換するユニット交換装置と、を備える実装システムであって、
    　前記部品供給ユニットには、同一の部品種で特性ランクがユニット単位で異なる特定部品を供給する特定部品供給ユニットと、前記特定部品との組合せで実装される関連部品を供給する関連部品供給ユニットとがあり、
    　前記特定部品の特性ランクと該特性ランクに対応する前記関連部品の部品種との組合せを示す組合せ情報と、前記保管庫に保管されている前記部品供給ユニットの部品種と位置と前記特定部品の特性ランクとを含む保管情報とに基づいて、前記保管庫に保管されている前記部品供給ユニットから前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せを選定する選定部と、
    　前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せを前記保管庫から取り出して前記部品実装機まで搬送するように前記ユニット交換装置を制御する制御部と、
    　を備える実装システム。
  2. 　請求項１に記載の実装システムであって、
    　前記部品実装機は、前記部品供給ユニットが部品を供給可能な供給可能エリアと、前記部品供給ユニットが部品を供給不能な供給不能エリアとが上下に並んで設けられており、
    　前記選定部は、前記供給可能エリアの前記特定部品供給ユニットの部品切れが予想される場合に、同一の部品種の前記特定部品供給ユニットと、該特定部品供給ユニットの前記特定ランクに対応する前記関連部品の前記関連部品供給ユニットとの組合せを選定し、
    　前記制御部は、前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せを前記供給不能エリアに配置するように前記ユニット交換装置を制御する
    　実装システム。
  3. 　請求項２に記載の実装システムであって、
    　前記部品実装機は、前記供給可能エリア内で実装処理に適した適切位置が前記部品供給ユニット毎にそれぞれ定められており、
    　前記制御部は、前記供給可能エリア内の前記特定部品供給ユニットの前記適切位置に上下方向に対応する前記供給不能エリア内の位置に、前記選定された前記特定部品供給ユニットを配置すると共に、前記供給可能エリア内の前記関連部品供給ユニットの前記適切位置に上下方向に対応する前記供給不能エリア内の位置に、前記選定された前記関連部品供給ユニットを配置するように前記ユニット交換装置を制御する
    　実装システム。
  4. 　請求項２または３に記載の実装システムであって、
    　前記制御部は、前記供給可能エリアの前記特定部品供給ユニットの部品切れが発生した場合に、前記供給可能エリアに配置されている部品切れの前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せと、前記供給不能エリアに配置されている前記特定部品供給ユニットと前記関連部品供給ユニットとの組合せとを自動交換するように前記ユニット交換装置を制御する
    　実装システム。
  5. 　請求項１ないし４のいずれか１項に記載の実装システムであって、
    　前記特定部品は、前記特性ランクとして輝度ランクが異なる発光素子であり、
    　前記関連部品は、前記発光素子に電気的に接続される抵抗素子である
    　実装システム。
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