WO2021144864A1 - 部品供給ユニットの段取りシステム - Google Patents

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WO2021144864A1
WO2021144864A1 PCT/JP2020/000931 JP2020000931W WO2021144864A1 WO 2021144864 A1 WO2021144864 A1 WO 2021144864A1 JP 2020000931 W JP2020000931 W JP 2020000931W WO 2021144864 A1 WO2021144864 A1 WO 2021144864A1
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WO
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container
unit
parts
component
supply unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/000931
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English (en)
French (fr)
Inventor
正隆 岩▲崎▼
Original Assignee
株式会社Ｆｕｊｉ
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Publication date
Application filed by 株式会社Ｆｕｊｉ filed Critical 株式会社Ｆｕｊｉ
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Priority to CN202080090493.6A priority patent/CN114846921B/zh
Priority to US17/791,420 priority patent/US20230035634A1/en
Priority to JP2021571095A priority patent/JP7350097B2/ja
Priority to PCT/JP2020/000931 priority patent/WO2021144864A1/ja
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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
    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/086—Supply management, e.g. supply of components or of substrates

Definitions

  • This specification relates to a setup system corresponding to the loading work of loading the parts container into the parts supply unit and the related work before and after the loading work.
  • the technology of mass-producing board products by performing board-to-board work on boards with printed wiring is widespread. Further, it is common to provide a plurality of types of board-to-board work machines for performing board-to-board work side by side to form a board-to-board work line.
  • the component mounting machine uses a component supply unit loaded with a component container for accommodating a plurality of components.
  • the loading operation of loading the component container into the component supply unit in other words, the setup operation of preparing the component supply unit for use, is often performed in a setup area away from the operating component mounting machine (outside). Setup).
  • the second embodiment of Patent Document 1 includes a storage for storing a reel (an example of a parts container), a storage for storing a feeder (an example of a parts supply unit), a reel set device (an example of a container loader), and a storage.
  • a configuration including a transport device and a management unit is described.
  • the reel setting device performs loading work for setting the reel on the feeder.
  • the transport device transports the set-up feeder to the component mounting machine.
  • the management unit controls the delivery, loading work, transfer operation, etc. of the reel and feeder, and manages the production of the parts mounting machine. According to this, it is said that the combination and location of the reel and the feeder can be easily grasped, and these can be easily managed.
  • the loading operation itself is automated and labor saving is achieved.
  • the work of transporting the reel and the feeder from the storage to the reel setting device and the work of loading the set-up feeder on the transport device are performed manually. In other words, the related work before and after the loading work still requires manpower.
  • the present specification is used in a container warehouse for storing a plurality of component containers for accommodating a plurality of parts and for supplying the parts housed in the component container in the mounting work performed by the component mounting machine.
  • a unit storage that stores a plurality of parts supply units, a work table that is arranged between the storage warehouse and the unit storage and is used for loading work to load the parts storage into the parts supply unit, and the above.
  • a component including a container transfer robot that transfers the parts container between the container warehouse and the work table, and a unit transfer robot that transfers the parts supply unit between the unit storage and the work table. Disclose the setup system of the supply unit.
  • the parts container is transported from the container warehouse to the workbench by the container transfer robot, and the parts supply unit is transferred from the unit storage to the workbench by the unit transfer robot. Be transported. Further, the parts supply unit loaded with the parts container in the loading operation on the work table is returned to the unit storage by the unit transfer robot. Therefore, labor saving of related work such as transportation performed before and after the loading work is achieved regardless of whether or not the loading work is automated.
  • the setup system 1 corresponds to the loading work of loading the parts container 91 into the parts supply unit 92 and the related work before and after the loading work.
  • the setup system 1 is composed of a container warehouse 2, a unit storage 3, a workbench 4, a container transfer robot 5, a unit transfer robot 6, a setup control unit 8, and the like.
  • the parts container 91 accommodates a plurality of parts.
  • the parts supply unit 92 is used when supplying the parts housed in the parts container 91 in the mounting work performed by the parts mounting machine 98.
  • An identification code representing each type or individual is attached to the parts container 91 and the parts supply unit 92.
  • the identification code of the component container 91 includes information indicating the type of the component housed in the component container 91.
  • a bar code, a two-dimensional code, or the like is used as the identification code.
  • the tape reel can be exemplified as the component container 91, and the integrated feeder device in which the tape reel is directly loaded can be exemplified as the component supply unit 92.
  • a carrier tape in which a large number of parts are enclosed at a predetermined pitch is wound and held on the tape reel.
  • the feeder device is mounted on the component mounting machine 98 in the form of being loaded with a tape reel. The feeder device pulls out the carrier tape from the tape reel and sends the carrier tape to the component take-out position to supply the component to the component mounting tool of the component mounting machine 98. When the parts mounting work progresses and the tape reel parts are exhausted, the entire feeder device is replaced.
  • the feeder device is not limited to the integrated type, but there is also a separate type.
  • the separate feeder device includes a feeder main body having a carrier tape feeding mechanism and a reel cassette into which a tape reel is loaded.
  • the feeder main body is permanently installed in the component mounting machine 98, and the separate reel cassette is arranged near the feeder main body. When the parts mounting work progresses and the tape reel parts are exhausted, the reel cassette is replaced.
  • the reel cassette corresponds to the parts supply unit 92 for loading the parts container 91.
  • the parts supply unit 92 is an integrated feeder device and the parts container 91 is a tape reel will be described.
  • a tray can be used as the component container 91, and a tray loading unit can be used as the component supply unit 92.
  • the container warehouse 2 stores a plurality of parts container 91. As shown in FIGS. 1 and 2, the container warehouse 2 is formed in a large, vertical, generally octagonal column shape. The container warehouse 2 has a warehousing port on the rear side and a warehousing port 21 at a substantially intermediate height on the left side surface. As shown in FIG. 3, a plurality of storage positions, an actuator 22, and a code reader 23 are provided inside the container warehouse 2. The actuator 22 transfers the parts container 91 stored in the storage port to the storage position, and also transfers the parts container 91 in the storage position to the delivery port 21. The actuator 22 is controlled by the warehouse control unit 29.
  • the code reader 23 reads the identification code attached to the stored parts container 91 and delivers the read result to the warehouse control unit 29. Therefore, the warehouse control unit 29 can recognize all the individual parts storage units 91 that are stored in association with the storage position. As shown in FIGS. 1 and 2, a warning light 24 is provided on the left front side of the upper part of the container warehouse 2. The warehouse control unit 29 controls the lighting of the warning light 24 when an abnormality occurs or a failure occurs, and notifies the operator.
  • the unit storage 3 stores a plurality of parts supply units 92.
  • the unit storage 3 includes a base 31 and a storage rack 35.
  • the base 31 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped frame.
  • An upper section guide 32 extending in the left-right direction is provided on the upper part of the front surface of the base 31.
  • a lower section guide 33 extending in the left-right direction is provided at the lower part of the front surface of the base 31.
  • the upper section guide 32 and the lower section guide 33 are formed, for example, in a convex shape protruding forward or a groove shape opening upward.
  • the storage rack 35 is formed in a box shape that opens to the front side, and is fixed to the upper part of the base 31.
  • a plurality of storage slots arranged in the left-right direction are formed on the inner bottom surface of the storage rack 35.
  • the storage slot is formed by, for example, a groove extending in the front-rear direction, and the component supply unit 92 is inserted from the front side and stored.
  • the parts supply unit 92 housed in the unit storage 3 may or may not be loaded with the parts container 91.
  • FIGS. 1 and 2 one component supply unit 92 is illustrated, and in reality, a large number of component supply units 92 are housed side by side.
  • a plurality of storage side connectors 36 arranged in the left-right direction corresponding to the storage slot are provided on the inner rear surface of the storage rack 35.
  • the unit-side connector provided on the rear side of the component supply unit 92 automatically fits into the storage-side connector 36.
  • the component supply unit 92 is supplied with power and is communicated with the storage control unit 39 (see FIG. 3).
  • the component supply unit 92 stores the information of its own identification code in the built-in memory. Therefore, the storage control unit 39 can acquire the identification codes of all the stored parts supply units 92 by communication and recognize them in association with the positions of the storage slots.
  • the unit storage 3 can be expanded.
  • the plurality of unit storages 3 are arranged adjacent to each other in the left-right direction.
  • the plurality of upper section guides 32 are connected side by side in the left-right direction to form a long movement guide.
  • the plurality of lower section guides 33 are connected side by side in the left-right direction to form a long movement guide.
  • the workbench 4 is arranged between the storage warehouse 2 and the unit storage warehouse 3.
  • the workbench 4 is used for loading work of loading the component container 91 into the component supply unit 92.
  • the workbench 4 includes a base 41 and a work jig 44.
  • the base 41 is formed in a rectangular parallelepiped frame shape having a height similar to that of the base 31 of the unit storage 3.
  • An upper section guide 42 extending in the left-right direction is provided on the upper part of the front surface of the base 41.
  • a lower section guide 43 extending in the left-right direction is provided at the lower part of the front surface of the base 41.
  • the upper section guide 42 and the lower section guide 43 are arranged at the same height as the upper section guide 32 and the lower section guide 33 of the unit storage 3, and are formed in the same shape.
  • the upper section guide 42 and the upper section guide 32 are connected side by side in the left-right direction to form a long movement guide.
  • the lower section guide 43 and the lower section guide 33 are connected side by side in the left-right direction to form a long movement guide.
  • the work jig 44 is detachably attached to the upper part of the base 41.
  • the work jig 44 has a function of holding the parts supply unit 92, and facilitates the loading work (setup work) of the parts container 91 by the operator.
  • the loading work includes assembling the tape reel corresponding to the parts container 91 to the feeder device corresponding to the parts supply unit 92, pulling out the carrier tape from the tape reel and cutting off the unnecessary part at the tip, and the carrier tape.
  • An example is the work of advancing the tip of the reel to a predetermined position in the feeder device.
  • a code reader 45 is attached to the work jig 44 (see FIG. 3).
  • the code reader 45 reads the identification code attached to the component container 91 and the component supply unit 92.
  • the loading information V (see FIG. 3) for associating the individual component container 91 with the individual component supply unit 92 loaded with the component container 91 is created.
  • the creation of loading information V can be regarded as part of the loading operation.
  • the work jig 44 can also be used for removing the parts container 91 from the parts supply unit 92.
  • the container transfer robot 5 transports the parts container 91 between the container warehouse 2 and the workbench 4.
  • the accommodator transfer robot 5 is an arm robot which is an embodiment of a non-mobile robot that does not require movement.
  • the accommodator transfer robot 5 includes a leg portion 51, a main body portion 52, and an arm portion 53.
  • the leg portion 51 is provided between the container warehouse 2 and the work table 4 which are arranged close to each other.
  • the leg portion 51 is formed in a table shape having a rectangular upper surface.
  • the main body 52 is fixed to the center of the upper surface of the leg 51.
  • the arm portion 53 is provided on the upper portion of the main body portion 52.
  • the arm portion 53 is formed in an articulated shape and can move freely.
  • An end effector 54 suitable for the component container 91 is provided at the tip of the arm portion 53. Examples of the end effector 54 include a suction cup that attracts the component container 91 by negative pressure, a finger that sandwiches the component container 91, and the like.
  • the container transfer robot 5 receives the parts container 91 at the delivery port 21 of the container warehouse 2, transports it to the vicinity of the work jig 44, and delivers it to the operator.
  • the accommodator transfer robot 5 is controlled by the setup control unit 8.
  • the container transfer robot 5 may have a transfer function in the opposite direction. Further, the container transfer robot 5 may be a conveyor robot which is another form of the non-mobile robot. The conveyor robot rotates an annular conveyor and conveys the parts container 91 mounted on the conveyor from the delivery port 21 to the vicinity of the work jig 44.
  • the unit transfer robot 6 transfers the parts supply unit 92 between the unit storage 3 and the workbench 4.
  • the unit transfer robot 6 is formed vertically.
  • the unit transfer robot 6 is provided with a guide member and a moving drive unit on the rear side.
  • the guide member engages a movement guide composed of a plurality of section guides (32, 33, 42, 43).
  • the transfer drive unit operates, for example, using a non-contact power supply device or a battery (not shown) as a power source.
  • the moving drive unit is composed of, for example, a combination of traveling wheels and a drive motor, or a moving mechanism to which a linear motor is applied. As a result, the unit transfer robot 6 moves the front side of the unit storage 3 and the work table 4 along the movement guide.
  • the unit transfer robot 6 further includes a unit holding space and a unit operation mechanism.
  • the unit holding space is a space partitioned inside the unit transfer robot 6.
  • the unit holding space temporarily holds the component supply unit 92 to be conveyed.
  • the unit operating mechanism delivers the component supply unit 92 between the unit holding space and the storage rack 35, and between the unit holding space and the work jig 44. At this time, the height of the unit transfer robot 6 is properly maintained by the engagement between the guide member and the movement guide, so that the delivery operation is stabilized.
  • the unit transfer robot 6 is controlled by the setup control unit 8.
  • the setup control unit 8 is communicatively connected to the production control device 95.
  • the production control device 95 is communicatively connected to the line control unit 96.
  • the line control unit 96 is communication-connected to each of a plurality of types of board-to-board work machines constituting the board-to-board work line 97.
  • the board work line 97 is a production line for mass-producing board products by mounting components on the board.
  • the component mounting machine 98 constituting the board-to-board work line 97 is equipped with a pre-set component supply unit 92 so that components can be supplied.
  • the production control device 95 manages the production plan and the production progress of the substrate product.
  • the line control unit 96 controls the operation of the board work line 97 based on the production plan received from the production control device 95.
  • the line control unit 96 transmits the production progress status on the board work line 97 to the sequential production control device 95.
  • the setup control unit 8 is communicated with the warehouse control unit 29 of the storage unit warehouse 2 and the storage control unit 39 of the unit storage 3. Further, the setup control unit 8 is connected to the code reader 45, and the loading information V is created from the reading result. Further, the setup control unit 8 controls the container transfer robot 5 and the unit transfer robot 6. Further, the loading information storage unit 81 attached to the setup control unit 8 stores the loading information V.
  • the setup control unit 8 includes a man-machine interface (input unit, display unit, wireless communication unit, etc.) for exchanging information with an operator.
  • each of the above-mentioned control elements does not have to be all independent hardware.
  • the setup control unit 8, the warehouse control unit 29, and the storage control unit 39 may be realized by different software of one computer device.
  • the setup control unit 8 may be realized as a partial function of the production control device 95.
  • the above-mentioned communication connection and information transmission may be performed by using a wireless communication device. The control functions of the setup control unit 8 and the like will be described in detail in the following description of the operation.
  • the setup control unit 8 refers to the production progress status of the substrate product managed by the production control device 95, and determines whether or not the parts replenishment time due to the parts shortage is near. For example, it is determined whether or not the remaining number of parts in the parts container 91 of the parts supply unit 92 mounted on the parts mounting machine 98 has decreased to the specified number or less.
  • the setup control unit 8 determines that it is time to carry out the loading work, and executes steps S2 to S5. If the parts supply time is not near, the setup control unit 8 immediately advances the control to step S11.
  • the execution time of the loading work is determined with a margin exceeding the required time of the loading work with respect to the estimated time when the parts are out of stock.
  • step S2 the setup control unit 8 notifies the operator that the loading work is required.
  • step S3 the setup control unit 8 selects the component container 91 of the component type that needs to be replenished. Further, the setup control unit 8 designates the identification code of the component container 91, instructs the warehouse control unit 29 to issue the warehouse, and instructs the container transfer robot 5 to transfer the parts.
  • the warehouse control unit 29 controls the actuator 22 according to a command, and transfers the component container 91 to the delivery port 21.
  • the container transfer robot 5 transports the component container 91 of the delivery port 21 to the vicinity of the work jig 44 in accordance with a command.
  • the setup control unit 8 selects the parts supply unit 92 into which the parts container 91 can be loaded. Further, the setup control unit 8 designates the identification code of the component supply unit 92 and commands the unit transfer robot 6 to transfer the parts.
  • the unit transfer robot 6 takes out the component supply unit 92 from the unit storage 3 and conveys it according to a command, and holds it in the work jig 44.
  • the steps S2, S3, and S4 may be executed in parallel, or the execution order may be changed.
  • the worker who received the notification moves to the work table 4 and performs the loading work. More specifically, the operator first receives the parts container 91 from the container transfer robot 5. Secondly, the operator has the code reader 45 read the identification code of the component container 91 and the component supply unit 92. As a result, the setup control unit 8 creates the loading information V.
  • the created loading information V is shared by the unit storage 3 and the component mounting machine 98 by communication or the like.
  • the worker loads the parts container 91 into the parts supply unit 92.
  • the operator carries the set-up parts supply unit 92 loaded with the parts accommodator 91 to the parts mounting machine 98, or instructs the setup control unit 8 to temporarily store the parts.
  • the setup control unit 8 controls the unit transfer robot 6 to transfer the set-up component supply unit 92 from the work jig 44 to the unit storage 3 and store it.
  • the setup control unit 8 advances the control to step S11.
  • the setup control unit 8 refers to the production plan and the production progress status of the substrate product, and determines whether or not the setup change time for changing the type of the substrate product is near. For example, it is determined whether or not the number of remaining production of the type of substrate product currently being produced has decreased to the specified number or less.
  • the setup control unit 8 determines that it is time to carry out the loading operation, and executes steps S12 to S15. If the setup change time is not near, the setup control unit 8 immediately returns the control to step S1.
  • the execution time of the loading work is determined with a margin exceeding the time required for the required multiple loading operations with respect to the estimated production completion time of the current substrate product.
  • step S16 the setup control unit 8 determines whether or not all the component supply units 92 necessary for the setup change are prepared. Then, while the result is no, the setup control unit 8 and the operator repeatedly execute steps S13 to S15. When all the component supply units 92 are prepared by repetition, the setup control unit 8 returns the control to step S1.
  • the parts container 91 is transported from the container warehouse 2 to the workbench 4 by the container transfer robot 5, and the parts supply unit 92 is united by the unit transfer robot 6. It is transported from the storage 3 to the work table 4. Further, the parts supply unit 92 loaded with the parts container 91 on the work table 4 is returned to the unit storage 3 by the unit transfer robot 6. Therefore, labor saving of related work such as transportation performed before and after the loading work is achieved regardless of whether or not the loading work is automated.
  • the setup control unit 8 can timely determine the execution time of the loading work based on the production plan and the production progress status of the substrate product. According to this, since the set-up component supply unit 92 for which the loading work has been completed does not increase unnecessarily, the labor for management is reduced. Moreover, the parts supply unit 92 does not become a work-in-process that cannot be diverted to other uses, and can be operated efficiently. Further, the stagnation of the mounting work of the component mounting machine 98 due to the delay of the loading work is suppressed. In addition, space-saving system configurations are realized by arranging the devices related to the loading work adjacent to each other.
  • the setup system 1A of the second embodiment will be mainly described as being different from the first embodiment with reference to FIG.
  • the workbench 4A of the second embodiment has a container loader 46.
  • the container loader 46 automatically carries out the loading work performed by the operator in the first embodiment.
  • Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
  • the accommodator loader 46 is attached to the upper part of the base 41 in place of the work jig 44.
  • the container loader 46 is formed in a box shape larger than the work jig 44.
  • a container insertion port 47 for inserting the component container 91 is provided on the upper surface of the container loader 46.
  • a unit insertion port 48 for inserting the component supply unit 92 is provided on the front surface of the container loader 46.
  • a first code reader 491 that reads the identification code of the component container 91 and a second code reader 492 that reads the identification code of the component supply unit 92 are provided inside the container loader 46.
  • the container transfer robot 5 inserts the parts container 91 transported from the container warehouse 2 into the container insertion port 47. Further, the unit transfer robot 6 inserts the parts supply unit 92 transferred from the unit storage 3 into the unit insertion port 48.
  • the first code reader 491 and the second code reader 492 operate, respectively. As a result, the loading information V is created in the container loader 46.
  • the container loader 46 automatically carries out the loading operation.
  • the loading information V is transmitted to the setup control unit 8.
  • the parts supply unit 92 loaded with the parts container 91 is transported to the unit storage 3 by the unit transfer robot 6. According to the second embodiment, automation of the loading operation and related operations such as transportation performed before and after the loading operation is achieved.
  • setup system 1B for the component supply unit of the third embodiment will be mainly described as different from the first and second embodiments with reference to FIGS. 6 and 7.
  • the departure / arrival station 61, the unit accommodator 64, the travel path 65, and the transport vehicle 66 are added to the configuration of the first embodiment.
  • the departure and arrival stations 61 are arranged side by side on the left side of the unit storage 3.
  • the departure / arrival station 61 carries in a carry-out station for carrying out the parts supply unit 92 loaded with the parts container 91 toward the parts mounting machine 98, and a parts supply unit 92 used in the parts mounting machine 98. It also serves as a carry-in station.
  • loading / unloading is performed on the arrival / departure transport vehicle 66, and further, the unit storage device 64 is set up.
  • the departure / arrival station 61 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped frame.
  • An upper section guide 62 extending in the left-right direction is provided on the upper part of the front surface of the departure / arrival station 61.
  • a lower section guide 63 extending in the left-right direction is provided at the lower part of the front surface of the departure / arrival station 61.
  • the upper section guide 62 and the lower section guide 63 are connected side by side with the upper section guide 32 and the lower section guide 33 of the unit storage 3 to form a long movement guide. Therefore, the unit transfer robot 6 can move to the front side of the departure / arrival station 61.
  • the unit storage device 64 stores a plurality of parts supply units 92.
  • the unit accommodator 64 is mounted on the component mounting machine 98 in a state where a plurality of component supply units 92 are housed, and enables the supply of components.
  • the unit storage device 64 may not be installed in the component mounting machine 98, and may be one that streamlines the setup work, transportation, and the like of the plurality of component supply units 92.
  • a travel path 65 is laid from the rear side of the departure / arrival station 61 to the board work line 97.
  • the transport vehicle 66 travels on the travel path 65 in accordance with a radio command from the setup control unit 8, and loads and unloads the unit accommodator 64.
  • the transport vehicle 66 appropriately reports the progress of the transport operation to the setup control unit 8.
  • the standby position of the transport vehicle 66 is set to the rear side of the departure / arrival station 61.
  • the traveling path 65 may be laid over the plurality of board-to-board work lines 97, and the plurality of transport vehicles 66 may travel while avoiding a collision. Further, the transport vehicle 66 does not require a physical travel path 65, and may be an AGV in which the vehicle travels with reference to the travel path information on the map data.
  • the worker performs the loading work on the workbench 4 as described in the first embodiment.
  • the unit transfer robot 6 conveys the parts supply unit 92 loaded with the parts accommodator 91 from the work table 4 to the departure / arrival station 61 and stores it in the unit accommodator 64.
  • the above-mentioned work of the operator and the operation of the unit transfer robot 6 are repeated, and the unit storage device 64 is ready to be used.
  • the transport vehicle 66 removes the unit storage device 64, which is ready for use, from the departure / arrival station 61 and loads it.
  • the transport vehicle 66 then travels to the parts mounting machine 98, transports the unit storage device 64, and mounts the unit storage device 98 on the parts mounting machine 98.
  • the transport vehicle 66 hands the unit storage device 64 to a worker beside the component mounting machine 98.
  • the work of storing the plurality of parts supply units 92 in the unit storage device 64 and the work of transporting the unit storage device 64 to the parts mounting machine 98 Automation is achieved.
  • the production control device 95 may determine the parts supply timing and the setup change timing described in the operation flow of FIG. In this case, the setup control unit 8 advances the control according to the execution command of the loading work from the production control device 95. Further, a plurality of unit storage units 3 may be provided, and the parts supply unit 92 loaded with the parts container 91 and the unloaded parts supply unit 92 may be separately stored. Further, in the configuration in which the component mounting machine 98 is arranged close to the setup system (1, 1A), the unit transfer robot 6 transports the component supply unit 92 loaded with the component container 91 to the component mounting machine 98. You may.
  • the container loader 46 of the second embodiment may be applied instead of the work jig 44.
  • the transport vehicle 66 may return the unit storage device 64 used in the component mounting machine 98 to the departure / arrival station 61. After that, the component container 91 is removed from the component supply unit 92 on the workbench 4. Then, the parts supply unit 92 is stored in the unit storage 3, and the parts storage 91 is returned to the storage warehouse 2 and stored.
  • the first to third embodiments can be applied and modified in various ways.

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Abstract

部品供給ユニットの段取りシステムは、複数の部品を収容する部品収容器を複数保管する収容器倉庫と、部品装着機が実施する装着作業において、前記部品収容器に収容された前記部品を供給するときに使用される部品供給ユニットを複数収納するユニット収納庫と、前記収容器倉庫と前記ユニット収納庫の間に配置され、前記部品供給ユニットに前記部品収容器を装填する装填作業に用いられる作業台と、前記収容器倉庫と前記作業台の間で前記部品収容器を搬送する収容器搬送ロボットと、前記ユニット収納庫と前記作業台の間で前記部品供給ユニットを搬送するユニット搬送ロボットと、を備えた。

Description

部品供給ユニットの段取りシステム
　本明細書は、部品供給ユニットに部品収容器を装填する装填作業およびその前後の関連作業に対応する段取りシステムに関する。
　プリント配線が施された基板に対基板作業を実施して、基板製品を量産する技術が普及している。さらに、対基板作業を実施する複数種類の対基板作業機を並べて設け、対基板作業ラインを構成することが一般的になっている。対基板作業機のうち部品装着機は、複数の部品を収容する部品収容器が装填された部品供給ユニットを使用する。部品供給ユニットに部品収容器を装填する装填作業、換言すると、部品供給ユニットの使用準備を整える段取り作業は、多くの場合に、稼働中の部品装着機から離れた段取りエリアで実施される（外段取り）。
　この装填作業は、従来、人手に頼って実施されており、多くの手間が必要であった。さらに、生産計画を確実に達成するために装填作業が前倒しで実施されることで、他の用途に転用できない仕掛りの部品供給ユニットが増加する。このため、管理が煩雑となり、さらに一層の手間が掛かっていた。近年では、省力化を目的として、装填作業の少なくとも一部を自動化した収容器ローダが実用化されている。装填作業の自動化に関連する一技術例が、特許文献１に開示されている。
　特許文献１の第二実施形態には、リール（部品収容器の一例）を保管する保管庫、フィーダ（部品供給ユニットの一例）を保管する保管庫、リールセット装置（収容器ローダの一例）、搬送装置、および管理部を備える構成が記載されている。リールセット装置は、フィーダにリールをセットする装填作業を行う。搬送装置は、段取りされたフィーダを部品装着機まで搬送する。管理部は、リールおよびフィーダの出庫や装填作業、搬送動作等を制御して、部品装着機の生産を管理する。これによれば、リールおよびフィーダの組み合わせおよび所在を容易に把握することができ、これらの管理が容易である、とされている。
国際公開第２０１９／１４２３３６号
　ところで、特許文献１のリールセット装置において、装填作業そのものが自動化されて省力化が達成される点は好ましい。しかしながら、リールおよびフィーダを保管庫からリールセット装置まで搬送する作業や、段取りされたフィーダを搬送装置に積載する作業は、人手により実施される。換言すると、装填作業の前後の関連作業では、依然として人手が必要とされている。
　本明細書では、部品供給ユニットに部品収容器を装填する装填作業の前後に行われる関連作業の省力化を達成した部品供給ユニットの段取りシステムを提供することを解決すべき課題とする。
　本明細書は、複数の部品を収容する部品収容器を複数保管する収容器倉庫と、部品装着機が実施する装着作業において、前記部品収容器に収容された前記部品を供給するときに使用される部品供給ユニットを複数収納するユニット収納庫と、前記収容器倉庫と前記ユニット収納庫の間に配置され、前記部品供給ユニットに前記部品収容器を装填する装填作業に用いられる作業台と、前記収容器倉庫と前記作業台の間で前記部品収容器を搬送する収容器搬送ロボットと、前記ユニット収納庫と前記作業台の間で前記部品供給ユニットを搬送するユニット搬送ロボットと、を備えた部品供給ユニットの段取りシステムを開示する。
　本明細書で開示する部品供給ユニットの段取りシステムにおいて、部品収容器は、収容器搬送ロボットによって収容器倉庫から作業台に搬送され、部品供給ユニットは、ユニット搬送ロボットによってユニット収納庫から作業台に搬送される。また、作業台における装填作業で部品収容器が装填された部品供給ユニットは、ユニット搬送ロボットによってユニット収納庫に戻される。したがって、装填作業が自動化されているか否かに関係なく、その前後に行われる搬送等の関連作業の省力化が達成される。
第１実施形態の部品供給ユニットの段取りシステムの構成を模式的に示す斜視図である。 第１実施形態の部品供給ユニットの段取りシステムの構成を模式的に示す正面図である。 第１実施形態における制御の構成を示す機能ブロック図である。 第１実施形態における段取り制御部の制御動作を説明する動作フローの図である。 第２実施形態の部品供給ユニットの段取りシステムを模式的に示す斜視図である。 第３実施形態の部品供給ユニットの段取りシステムの一部を模式的に示す斜視図である。 第３実施形態の部品供給ユニットの段取りシステムを模式的に示す平面図である。
　１．第１実施形態の部品供給ユニットの段取りシステム１の構成
　第１実施形態の部品供給ユニットの段取りシステム１の構成について、図１および図２の構成図、ならびに図３の機能ブロック図を参考にして説明する。段取りシステム１は、部品供給ユニット９２に部品収容器９１を装填する装填作業およびその前後の関連作業に対応する。段取りシステム１は、収容器倉庫２、ユニット収納庫３、作業台４、収容器搬送ロボット５、ユニット搬送ロボット６、および段取り制御部８などで構成される。
　部品収容器９１は、複数の部品を収容する。部品供給ユニット９２は、部品装着機９８が実施する装着作業において、部品収容器９１に収容された部品を供給するときに使用される。部品収容器９１および部品供給ユニット９２には、それぞれの種別や個体を表す識別コードが貼り付けられている。部品収容器９１の識別コードには、部品収容器９１に収容されている部品の種類を表す情報が含まれる。識別コードには、バーコードや二次元コードなどが用いられる。
　部品収容器９１としてテープリールを例示でき、部品供給ユニット９２としてテープリールが直接装填される一体型のフィーダ装置を例示できる。テープリールには、多数の部品が所定ピッチで封入されたキャリアテープが巻回保持される。フィーダ装置は、テープリールが装填された形態で部品装着機９８に装備される。フィーダ装置は、テープリールからキャリアテープを引き出して部品取り出し位置に送ることにより、部品装着機９８の部品装着具に部品を供給する。部品の装着作業が進んで、テープリールの部品が消費され尽くすと、フィーダ装置の全体が交換される。
　フィーダ装置は、一体型に限定されず、分離型もある。分離型フィーダ装置は、キャリアテープの送り機構を有するフィーダ本体部、およびテープリールが装填されるリールカセットで構成される。フィーダ本体部は、部品装着機９８に常設され、別体のリールカセットは、フィーダ本体部の近くに配置される。部品の装着作業が進んで、テープリールの部品が消費され尽くすと、リールカセットが交換される。リールカセットは、部品収容器９１を装填する部品供給ユニット９２に該当する。
　以降では、部品供給ユニット９２が一体型のフィーダ装置であり、部品収容器９１がテープリールである場合について説明する。なお、部品収容器９１としてトレイ、部品供給ユニット９２としてトレイ装填ユニットを用いることもできる。
　収容器倉庫２は、部品収容器９１を複数保管する。図１および図２に示されるように、収容器倉庫２は、大型で縦型の概ね八角柱形状に形成されている。収容器倉庫２は、後側に入庫口を有し、左側面の概ね中間高さに出庫口２１を有する。図３に示されるように、収容器倉庫２の内部に、複数の保管位置、アクチュエータ２２、およびコードリーダ２３が設けられる。アクチュエータ２２は、入庫口に入庫された部品収容器９１を保管位置まで移送し、また、保管位置の部品収容器９１を出庫口２１まで移送する。アクチュエータ２２は、倉庫制御部２９によって制御される。
　コードリーダ２３は、入庫された部品収容器９１に貼り付けられている識別コードを読み取り、読み取った結果を倉庫制御部２９に受け渡す。したがって、倉庫制御部２９は、保管している全部の部品収容器９１の個体を保管位置と対応付けて認識することができる。図１および図２に示されるように、収容器倉庫２の上部の左前側に警告灯２４が設けられている。倉庫制御部２９は、異常発生時や故障時に警告灯２４を点灯制御して、作業者に報知する。
　ユニット収納庫３は、部品供給ユニット９２を複数収納する。ユニット収納庫３は、基台３１および収納ラック３５からなる。基台３１は、直方体の枠形状に形成されている。基台３１の前面の上部に、左右方向に延びる上側区間ガイド３２が設けられる。基台３１の前面の下部に、左右方向に延びる下側区間ガイド３３が設けられる。上側区間ガイド３２および下側区間ガイド３３は、例えば、前方に突出する凸形状や、上方に開口する溝形状に形成される。
　収納ラック３５は、前側に開口する箱形状に形成され、基台３１の上部に固定されている。収納ラック３５の内側の底面に、左右方向に並ぶ複数の収納スロットが形成される。収納スロットは、例えば前後方向に延びる溝により形成され、部品供給ユニット９２が前側から差し込まれて収納される。ユニット収納庫３が収納する部品供給ユニット９２は、部品収容器９１が装填されているか否かを問わない。図１および図２において、１個の部品供給ユニット９２が例示されており、実際には、多数の部品供給ユニット９２が左右に並んで収納される。
　収納ラック３５の内側の後面に、収納スロットに対応して左右方向に並ぶ複数の収納側コネクタ３６が設けられる。部品供給ユニット９２が収納スロットに収納されたとき、部品供給ユニット９２の後側に設けられたユニット側コネクタは、収納側コネクタ３６に自動的に嵌合する。この嵌合により、部品供給ユニット９２は、電源供給されるとともに、収納庫制御部３９（図３参照）と通信接続される。ここで、部品供給ユニット９２は、自身の識別コードの情報を内蔵メモリに記憶している。したがって、収納庫制御部３９は、収納した全部の部品供給ユニット９２の識別コードを通信により取得し、収納スロットの位置と対応付けて認識することができる。
　なお、ユニット収納庫３は、増設が可能である。増設を行う場合、複数のユニット収納庫３は、左右方向に隣接して配置される。これにより、複数の上側区間ガイド３２は、左右方向に並んでつながり、長い移動ガイドを形成する。同様に、複数の下側区間ガイド３３は、左右方向に並んでつながり、長い移動ガイドを形成する。
　作業台４は、収容器倉庫２とユニット収納庫３の間に配置される。作業台４は、部品供給ユニット９２に部品収容器９１を装填する装填作業に用いられる。作業台４は、基台４１および作業治具４４からなる。基台４１は、ユニット収納庫３の基台３１と同程度の高さの直方体の枠形状に形成されている。基台４１の前面の上部に、左右方向に延びる上側区間ガイド４２が設けられる。基台４１の前面の下部に、左右方向に延びる下側区間ガイド４３が設けられる。
　上側区間ガイド４２および下側区間ガイド４３は、ユニット収納庫３の上側区間ガイド３２および下側区間ガイド３３と同じ高さに配置され、同じ形状に形成される。上側区間ガイド４２および上側区間ガイド３２は、左右方向に並んでつながり、長い移動ガイドを形成する。同様に、下側区間ガイド４３および下側区間ガイド３３は、左右方向に並んでつながり、長い移動ガイドを形成する。
　作業治具４４は、基台４１の上部に着脱可能に取り付けられる。作業治具４４は、部品供給ユニット９２を保持する機能を有しており、作業者による部品収容器９１の装填作業（段取り作業）を容易化する。装填作業としては、部品供給ユニット９２に相当するフィーダ装置に対して部品収容器９１に相当するテープリールを組み付ける作業、テープリールからキャリアテープを引き出して先端の不要部分を切り取る作業、および、キャリアテープの切り取り後の先端をフィーダ装置内の所定位置まで進める作業等が例示される。
　さらに、作業治具４４には、コードリーダ４５が付属されている（図３参照）。コードリーダ４５は、部品収容器９１や部品供給ユニット９２に貼り付けられている識別コードを読み取る。これにより、部品収容器９１の個体と、部品収容器９１が装填された部品供給ユニット９２の個体とを対応付ける装填情報Ｖ（図３参照）が作成される。装填情報Ｖの作成は、装填作業の一部と見做すことができる。なお、作業治具４４は、部品供給ユニット９２から部品収容器９１を取り外す取り外し作業にも使用可能である。
　収容器搬送ロボット５は、収容器倉庫２と作業台４の間で部品収容器９１を搬送する。収容器搬送ロボット５は、移動が不要な非移動ロボットの一実施形態であるアームロボットとされている。収容器搬送ロボット５は、レッグ部５１、本体部５２、およびアーム部５３からなる。レッグ部５１は、接近して配置された収容器倉庫２と作業台４の間に設けられる。レッグ部５１は、上面が長方形のテーブル形状に形成される。
　本体部５２は、レッグ部５１の上面の中央に固定される。アーム部５３は、本体部５２の上部に設けられる。アーム部５３は、多関節形に構成されており、自在の動作が可能となっている。アーム部５３の先端には、部品収容器９１に適するエンドエフェクタ５４が設けられる。エンドエフェクタ５４として、負圧により部品収容器９１を吸着する吸盤や、部品収容器９１を挟持するフィンガなどを例示できる。収容器搬送ロボット５は、収容器倉庫２の出庫口２１で部品収容器９１を受け取り、作業治具４４の近傍まで搬送して作業者に受け渡す。収容器搬送ロボット５は、段取り制御部８によって制御される。
　なお、収容器搬送ロボット５は、逆方向の搬送機能を有してもよい。また、収容器搬送ロボット５は、非移動ロボットの別形態であるコンベアロボットであってもよい。コンベアロボットは、環状の搬送コンベアを輪転して、搬送コンベアに載置された部品収容器９１を出庫口２１から作業治具４４の近傍まで搬送する。
　ユニット搬送ロボット６は、ユニット収納庫３と作業台４の間で部品供給ユニット９２を搬送する。ユニット搬送ロボット６は、縦長に形成されている。ユニット搬送ロボット６は、後側にガイド部材および移動駆動部を備える。ガイド部材は、複数の区間ガイド（３２、３３、４２、４３）からなる移動ガイドに係合する。これにより、ユニット搬送ロボット６は、全重量が移動ガイドによって支えられるとともに、移動方向が規定される。移移動駆動部は、例えば、図略の非接触給電装置またはバッテリを電源として動作する。移動駆動部は、例えば、走行車輪と駆動モータの組み合わせや、リニアモータを応用した移動機構により構成される。これにより、ユニット搬送ロボット６は、移動ガイドに沿ってユニット収納庫３および作業台４の前側を移動する。
　ユニット搬送ロボット６は、さらに、ユニット保持空間およびユニット操作機構を備える。ユニット保持空間は、ユニット搬送ロボット６の内部に区画された空間である。ユニット保持空間は、搬送する部品供給ユニット９２を一時的に保持する。ユニット操作機構は、ユニット保持空間と収納ラック３５の間、およびユニット保持空間と作業治具４４の間で、部品供給ユニット９２を受け渡す。このとき、ガイド部材と移動ガイドの係合によってユニット搬送ロボット６の高さが適正に保たれるので、受け渡し動作が安定化する。ユニット搬送ロボット６は、段取り制御部８によって制御される。
　２．段取りシステム１の制御に関する構成
　次に、段取りシステム１の制御に関する構成について説明する。図３に示されるように、段取り制御部８は、生産管理装置９５に通信接続される。生産管理装置９５は、ライン制御部９６に通信接続される。さらに、ライン制御部９６は、対基板作業ライン９７を構成する複数種類の対基板作業機にそれぞれ通信接続される。対基板作業ライン９７は、基板に部品を装着して基板製品を量産する生産ラインである。対基板作業ライン９７を構成する部品装着機９８は、段取り済みの部品供給ユニット９２が装備されて部品の供給が可能となる。
　生産管理装置９５は、基板製品の生産計画および生産進捗状況を管理する。ライン制御部９６は、生産管理装置９５から受け取った生産計画に基づいて、対基板作業ライン９７の動作を制御する。かつ、ライン制御部９６は、対基板作業ライン９７における生産進捗状況を、逐次生産管理装置９５に送信する。
　一方、段取り制御部８は、収容器倉庫２の倉庫制御部２９およびユニット収納庫３の収納庫制御部３９と通信接続される。また、段取り制御部８は、コードリーダ４５に接続されており、その読み取り結果から装填情報Ｖを作成する。さらに、段取り制御部８は、収容器搬送ロボット５およびユニット搬送ロボット６を制御する。また、段取り制御部８に付属された装填情報記憶部８１は、装填情報Ｖを記憶する。段取り制御部８は、作業者との情報交換を行うためのマンマシンインターフェース（入力部、表示部、無線通信部等）を備える。
　上記した各制御要素の間では、装填情報Ｖを始めとする各種情報が適宜送受信される。また、上記した各制御要素は、全てが独立したハードウェアである必要はない。例えば、段取り制御部８、倉庫制御部２９、および収納庫制御部３９が、１台のコンピュータ装置の相違するソフトウェアで実現されてもよい。また例えば、段取り制御部８は、生産管理装置９５の部分機能として実現されてもよい。さらに、上記した通信接続や情報伝送は、無線通信装置を用いて行われてもよい。段取り制御部８等の制御機能については、次の動作の説明の中で詳述する。
　３．段取りシステム１の動作
　次に、段取りシステム１の動作について、図４を参考にして説明する。図４のステップＳ１で、段取り制御部８は、生産管理装置９５が管理している基板製品の生産進捗状況を参照して、部品切れによる部品補給時期が近いか否かを判定する。例えば、部品装着機９８に装備された部品供給ユニット９２の部品収容器９１の部品残数が、規定個数以下に減少したか否か判定される。部品補給時期が近い場合、段取り制御部８は、今が装填作業の実施時期であると決定し、ステップＳ２～ステップＳ５を実行する。部品補給時期が近くない場合、段取り制御部８は、直ちに制御をステップＳ１１に進める。当然ながら、装填作業の実施時期は、部品切れ予想時刻に対して、装填作業の所要時間を超える余裕をもって決定される。
　ステップＳ２で、段取り制御部８は、装填作業が必要になったことを作業者に通知する。次のステップＳ３で、段取り制御部８は、補給が必要となる部品種の部品収容器９１を選択する。さらに、段取り制御部８は、当該の部品収容器９１の識別コードを指定して倉庫制御部２９に出庫を指令し、収容器搬送ロボット５に搬送を指令する。倉庫制御部２９は、指令にしたがってアクチュエータ２２を制御し、当該の部品収容器９１を出庫口２１まで移送する。収容器搬送ロボット５は、指令にしたがって出庫口２１の部品収容器９１を作業治具４４の近傍まで搬送する。
　次のステップＳ４で、段取り制御部８は、当該の部品収容器９１を装填できる部品供給ユニット９２を選択する。さらに、段取り制御部８は、当該の部品供給ユニット９２の識別コードを指定して、ユニット搬送ロボット６に搬送を指令する。ユニット搬送ロボット６は、指令にしたがい、当該の部品供給ユニット９２をユニット収納庫３から取り出して搬送し、作業治具４４に保持させる。なお、ステップＳ２、ステップＳ３、およびステップＳ４は、並行して実施されてもよく、あるいは実行順序が入れ替えられてもよい。
　次のステップＳ５で、通知を受け取った作業者は、作業台４に移動して装填作業を実施する。詳述すると、作業者は、まず、収容器搬送ロボット５から部品収容器９１を受け取る。作業者は、二番目に、コードリーダ４５を用いて部品収容器９１および部品供給ユニット９２の識別コードを読み取らせる。これにより、段取り制御部８は、装填情報Ｖを作成する。作成された装填情報Ｖは、通信等によりユニット収納庫３および部品装着機９８で共有される。
　作業者は、三番目に、部品供給ユニット９２に部品収容器９１を装填する。作業者は、部品収容器９１が装填された段取り済みの部品供給ユニット９２を部品装着機９８まで運搬し、または、段取り制御部８に一時保管を指示する。指示を受けた段取り制御部８は、ユニット搬送ロボット６を制御して、段取り済みの部品供給ユニット９２を作業治具４４からユニット収納庫３まで搬送させ、収納させる。ステップＳ５の終了後、段取り制御部８は、制御をステップＳ１１に進める。
　ステップＳ１１で、段取り制御部８は、基板製品の生産計画および生産進捗状況を参照して、基板製品の種類を変更する段取り替えの時期が近いか否かを判定する。例えば、現在生産している種類の基板製品の生産残数が、規定枚数以下に減少したか否か判定される。段取り替えの時期が近い場合、段取り制御部８は、今が装填作業の実施時期であると決定し、ステップＳ１２～ステップＳ１５を実行する。段取り替えの時期が近くない場合、段取り制御部８は、直ちに制御をステップＳ１に戻す。当然ながら、装填作業の実施時期は、現基板製品の生産完了予想時刻に対して、必要となる複数回の装填作業の所要時間を越える余裕をもって決定される。
　ステップＳ１２～ステップＳ１５の動作は、ステップＳ２～ステップＳ５の動作と同様であるので、説明は省略する。段取り替えにおいて、一般的に、複数回の装填作業を実施して複数の部品供給ユニット９２を揃える必要がある。このため、ステップＳ１６で、段取り制御部８は、段取り替えに必要な全ての部品供給ユニット９２が揃ったか否かを判定する。そして、否である間、段取り制御部８および作業者は、ステップＳ１３～ステップＳ１５を繰り返して実行する。繰り返しによって全ての部品供給ユニット９２が揃うと、段取り制御部８は、制御をステップＳ１に戻す。
　第１実施形態の部品供給ユニットの段取りシステム１において、部品収容器９１は、収容器搬送ロボット５によって収容器倉庫２から作業台４に搬送され、部品供給ユニット９２は、ユニット搬送ロボット６によってユニット収納庫３から作業台４に搬送される。また、作業台４において部品収容器９１が装填された部品供給ユニット９２は、ユニット搬送ロボット６によってユニット収納庫３に戻される。したがって、装填作業が自動化されているか否かに関係なく、その前後に行われる搬送等の関連作業の省力化が達成される。
　また、段取り制御部８は、基板製品の生産計画および生産進捗状況に基づいて、装填作業の実施時期をタイムリーに決定することができる。これによれば、装填作業が終了した段取り済みの部品供給ユニット９２がいたずらに増加しないので、管理の手間が軽減される。かつ、部品供給ユニット９２は、他の用途に転用できない仕掛り品とならず、効率的な運用が可能となる。さらに、装填作業の遅延による部品装着機９８の装着作業の停滞が抑制される。加えて、装填作業に関係する装置類が隣接して配置されることにより、省スペースなシステム構成が実現される。
　４．第２実施形態の部品供給ユニットの段取りシステム１Ａ
　次に、第２実施形態の段取りシステム１Ａについて、図５を参考にして、第１実施形態と異なる点を主に説明する。図５に示されるように、第２実施形態の作業台４Ａは、収容器ローダ４６を有する。収容器ローダ４６は、第１実施形態で作業者が行っていた装填作業を自動で実施する。第２実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同様である。
　収容器ローダ４６は、基台４１の上部に、作業治具４４に代えて取り付けられる。収容器ローダ４６は、作業治具４４よりも大型の箱形状に形成されている。収容器ローダ４６の上面に、部品収容器９１を挿入する収容器挿入口４７が設けられる。収容器ローダ４６の前面に、部品供給ユニット９２を挿入するユニット挿入口４８が設けられる。収容器ローダ４６の内部に、部品収容器９１の識別コードを読み取る第１コードリーダ４９１、および、部品供給ユニット９２の識別コードを読み取る第２コードリーダ４９２が設けられる。
　収容器搬送ロボット５は、収容器倉庫２から搬送した部品収容器９１を収容器挿入口４７に挿入する。また、ユニット搬送ロボット６は、ユニット収納庫３から搬送した部品供給ユニット９２をユニット挿入口４８に挿入する。部品収容器９１および部品供給ユニット９２が挿入されるときに、第１コードリーダ４９１および第２コードリーダ４９２がそれぞれ動作する。これにより、収容器ローダ４６の中で装填情報Ｖが作成される。
　その後に、収容器ローダ４６は、装填作業を自動で実施する。装填作業が正常に終了すると、装填情報Ｖが段取り制御部８に送信される。部品収容器９１が装填された部品供給ユニット９２は、ユニット搬送ロボット６によってユニット収納庫３まで搬送される。第２実施形態によれば、装填作業およびその前後に行われる搬送等の関連作業の自動化が達成される。
　５．第３実施形態の部品供給ユニットの段取りシステム１Ｂ
　次に、第３実施形態の段取りシステム１Ｂについて、図６および図７を参考にして、第１および第２実施形態と異なる点を主に説明する。第３実施形態では、第１実施形態の構成に発着ステーション６１、ユニット収納器６４、走行路６５、および搬送車６６が追加される。
　図６に示されるように、発着ステーション６１は、ユニット収納庫３の左側に並んで配置される。発着ステーション６１は、部品収容器９１が装填された部品供給ユニット９２を部品装着機９８に向けて搬出するための搬出ステーション、および、部品装着機９８で使用済みになった部品供給ユニット９２を搬入するための搬入ステーションを兼ねる。発着ステーション６１では、発着する搬送車６６への積み下ろしが行われ、さらに、ユニット収納器６４の段取りが行われる。発着ステーション６１は、直方体の枠形状に形成される。
　発着ステーション６１の前面の上部に、左右方向に延びる上側区間ガイド６２が設けられる。発着ステーション６１の前面の下部に、左右方向に延びる下側区間ガイド６３が設けられる。上側区間ガイド６２および下側区間ガイド６３は、ユニット収納庫３の上側区間ガイド３２および下側区間ガイド３３に並んでつながり、長い移動ガイドを形成する。したがって、ユニット搬送ロボット６は、発着ステーション６１の前側まで移動することができる。
　発着ステーション６１の上面に、２個のユニット収納器６４が載置されている。ユニット収納器６４は、部品供給ユニット９２を複数収納するものである。ユニット収納器６４は、複数の部品供給ユニット９２を収納した状態で部品装着機９８に装備され、部品の供給を可能にする。なお、ユニット収納器６４は、部品装着機９８に装備されず、複数の部品供給ユニット９２の段取り作業や運搬等を効率化するものであってもよい。
　図７に示されるように、発着ステーション６１の後側から対基板作業ライン９７に渡って、走行路６５が敷設される。搬送車６６は、段取り制御部８からの無線指令にしたがって走行路６５を走行するとともに、ユニット収納器６４を積み下ろしする。搬送車６６は、搬送動作の進行状況を段取り制御部８に適宜報告する。搬送車６６の待機位置は、発着ステーション６１の後側に設定されている。なお、走行路６５が複数の対基板作業ライン９７に渡って敷設され、複数台の搬送車６６が衝突を回避しつつ走行してもよい。また、搬送車６６は、物理的な走行路６５が不要で、マップデータ上の走行路の情報を参照して走行する方式のＡＧＶでもよい。
　上記の構成において、作業者は、第１実施形態で説明したように作業台４で装填作業を行う。次に、ユニット搬送ロボット６は、部品収容器９１が装填された部品供給ユニット９２を、作業台４から発着ステーション６１まで搬送してユニット収納器６４に収納する。上記した作業者の作業およびユニット搬送ロボット６の動作が繰り返されて、ユニット収納器６４の使用準備が整う。
　すると、搬送車６６は、使用準備が整ったユニット収納器６４を発着ステーション６１から取り外して積載する。搬送車６６は、次に、部品装着機９８まで走行して、ユニット収納器６４を搬送し、部品装着機９８に装備する。または、搬送車６６は、ユニット収納器６４を部品装着機９８の傍らの作業者に受け渡す。第３実施形態によれば、装填作業の前後の関連作業に加えて、複数の部品供給ユニット９２をユニット収納器６４に収納する作業、およびユニット収納器６４を部品装着機９８まで運搬する作業の自動化が達成される。
　６．実施形態の応用および変形
　なお、図４の動作フローで説明した部品補給時期および段取り替えの時期の決定は、生産管理装置９５が行ってもよい。この場合、段取り制御部８は、生産管理装置９５からの装填作業の実施指令にしたがって制御を進める。また、ユニット収納庫３を複数設け、部品収容器９１が装填された部品供給ユニット９２と、未装填の部品供給ユニット９２とを分けて収納するようにしてもよい。また、部品装着機９８が段取りシステム（１、１Ａ）に接近して配置された構成において、ユニット搬送ロボット６は、部品収容器９１が装填された部品供給ユニット９２を部品装着機９８まで搬送してもよい。
　さらに、第３実施形態において、作業治具４４に代えて第２実施形態の収容器ローダ４６を適用してもよい。また、第３実施形態において、搬送車６６は、部品装着機９８で使用済みになったユニット収納器６４を発着ステーション６１まで戻すようにしてもよい。この後、作業台４において部品供給ユニット９２から部品収容器９１が取り外される。そして、部品供給ユニット９２はユニット収納庫３に収納され、部品収容器９１は収容器倉庫２に戻されて保管される。その他にも、第１～第３実施形態は、様々な応用や変形が可能である。
　１、１Ａ、１Ｂ：部品供給ユニットの段取りシステム　　２：収容器倉庫　　２１：出庫口　　２２：アクチュエータ　　２３：コードリーダ　　２９：倉庫制御部　　３：ユニット収納庫　　３２：上側区間ガイド　　３３：下側区間ガイド　　３５：収納ラック　　３９：収納庫制御部　　４、４Ａ：作業台　　４２：上側区間ガイド　　４３：下側区間ガイド　　４４：作業治具　　４５：コードリーダ　　４６：収容器ローダ　　５：収容器搬送ロボット　　５３：アーム部　　６：ユニット搬送ロボット　　６１：発着ステーション　　６２：上側区間ガイド　　６３：下側区間ガイド　　６４：ユニット収納器　　６６：搬送車　　８：段取り制御部　　８１：装填情報記憶部　　９１：部品収容器　　９２：部品供給ユニット　　９５：生産管理装置　　９８：部品装着機　　Ｖ：装填情報
 

Claims (9)

  1. 　複数の部品を収容する部品収容器を複数保管する収容器倉庫と、
    　部品装着機が実施する装着作業において、前記部品収容器に収容された前記部品を供給するときに使用される部品供給ユニットを複数収納するユニット収納庫と、
    　前記収容器倉庫と前記ユニット収納庫の間に配置され、前記部品供給ユニットに前記部品収容器を装填する装填作業に用いられる作業台と、
    　前記収容器倉庫と前記作業台の間で前記部品収容器を搬送する収容器搬送ロボットと、
    　前記ユニット収納庫と前記作業台の間で前記部品供給ユニットを搬送するユニット搬送ロボットと、
    　を備えた部品供給ユニットの段取りシステム。
  2. 　前記収容器搬送ロボットは、接近して配置された前記収容器倉庫と前記作業台の間の移動が不要な非移動ロボットである、請求項１に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
  3. 　前記段取りシステムは、前記ユニット収納庫から前記作業台に渡って設けられた移動ガイドをさらに備え、
    　前記ユニット搬送ロボットは、前記移動ガイドに沿って移動する移動ロボットである、
    　請求項１または２に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
  4. 　前記移動ガイドは、前記ユニット収納庫および前記作業台にそれぞれ設けられた区間ガイドが前記ユニット搬送ロボットの移動方向に並んで構成される、請求項３に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
  5. 　前記ユニット収納庫は、増設が可能である、請求項４に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
  6. 　前記作業台は、前記装填作業を自動で実施する収容器ローダを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
  7. 　前記部品が装着された基板製品の生産計画および生産進捗状況の少なくとも一方を管理する生産管理装置からの指令に基づいて、あるいは、前記生産計画および前記生産進捗状況の少なくとも一方を参照して、前記収容器倉庫から前記作業台に搬送する前記部品収容器を選択制御するとともに、選択されて搬送された前記部品収容器の前記作業台における前記装填作業の実施時期を決定する段取り制御部をさらに備えた、請求項１～６のいずれか一項に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
  8. 　前記部品収容器の個体と、前記部品収容器が装填された前記部品供給ユニットの個体とを対応付けた装填情報を記憶する装填情報記憶部をさらに備える、請求項７に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
  9. 　前記部品収容器は、複数の前記部品を収容するキャリアテープが巻回されたテープリールであり、
    　前記部品供給ユニットは、前記テープリールが装填されるフィーダ装置、または、前記キャリアテープの送り機構を有するフィーダ本体部と別体に形成されて前記テープリールが装填されるリールカセットである、
    　請求項１～８のいずれか一項に記載の部品供給ユニットの段取りシステム。
     
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