WO2022097288A1 - 部品実装システム - Google Patents

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WO2022097288A1
WO2022097288A1 PCT/JP2020/041607 JP2020041607W WO2022097288A1 WO 2022097288 A1 WO2022097288 A1 WO 2022097288A1 JP 2020041607 W JP2020041607 W JP 2020041607W WO 2022097288 A1 WO2022097288 A1 WO 2022097288A1
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WO
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job
mounting
feeder
parts
jobs
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/041607
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English (en)
French (fr)
Inventor
満 三治
浩平 石川
Original Assignee
株式会社Fuji
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Publication date
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Priority to PCT/JP2020/041607 priority patent/WO2022097288A1/ja
Priority to JP2022560612A priority patent/JP7474862B2/ja
Priority to US18/248,968 priority patent/US20230389251A1/en
Priority to CN202080106457.4A priority patent/CN116491236A/zh
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    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/0882—Control systems for mounting machines or assembly lines, e.g. centralized control, remote links, programming of apparatus and processes as such
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
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    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
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    • H05K13/0812—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
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    • H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/086—Supply management, e.g. supply of components or of substrates

Definitions

  • a surface mounter that sets the production order of a plurality of types of boards, sets the boards according to the set production order, and mounts the components is known.
  • the printed circuit board to be mounted first among a plurality of types of printed circuit boards is used as a reference, and the types of printed circuit boards to be produced thereafter are mounted on the printed circuit board to be mounted first.
  • the setup change holds the feeder used in the next mounting job among the feeders used in the running mounting job in the component mounting machine and uses it in the next mounting job. This is done by removing the unused feeder from the component mounting machine and attaching a new feeder to be used in the next mounting job to the component mounting machine.
  • the execution order of the mounting jobs is the order in which the types of parts that overlap with the mounted parts are larger than those of the previous mounting job, the types of overlapping parts are the smallest when the setup is changed to the last mounting job. Therefore, the number of feeders to be replaced increases, and there is a possibility that a long waiting time may occur before the start of production.
  • the present disclosure provides a component mounting system that can improve production efficiency by suppressing the occurrence of long waiting times among some mounting jobs when switching mounting jobs in a system that sequentially executes multiple mounting jobs.
  • the main purpose is to provide.
  • the component mounting system of the present disclosure is A component that is equipped with a component mounting machine that executes a mounting job that takes out and mounts components supplied from a feeder mounted on any of a plurality of mounted parts, and manages a plurality of mounting jobs that the component mounting machine should execute. It ’s an implementation system, When the component mounting machine executes the plurality of mounting jobs in a plurality of assumed orders, the total value or the minimum value of the ratio common to the components used in the successive mounting jobs before and after is obtained, and the plurality of components are obtained.
  • An execution order determination unit that determines the execution order of the plurality of implementation jobs based on the total value or the minimum value obtained in the order of
  • a feeder that houses parts that are common to parts used in later mounting jobs among the parts used in the previous mounting job when switching between successive mounting jobs in the execution order determined by the execution order determination unit. Is held in the mounted portion, and a feeder containing parts that are not common to the parts used in the previous mounting job among the parts used in the subsequent mounting job is vacated among the plurality of mounted portions.
  • the job switching part to be mounted on the empty mounted part, which is the mounted part, The gist is to prepare.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a component mounting system.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a component mounting machine and a feeder.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the feeder.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the loader.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an electrical connection relationship of a component mounting system.
  • the left-right direction is the X-axis direction
  • the front-back direction is the Y-axis direction
  • the up-down direction is the Z-axis direction.
  • the component mounting system 10 produces a mounted board by mounting components on a board S on which solder is printed.
  • a printing device 12 a printing inspection device 14, and a plurality of printed devices 14 are produced. It includes a component mounting machine 20, a mounting inspection device (not shown), a loader 50, a feeder storage 60, and a management device 80 that manages the entire system.
  • the printing apparatus 12 prints solder on the surface of the substrate S.
  • the print inspection device 14 inspects the state of the solder printed by the printing device 12.
  • the component mounting machine 20 picks up the components supplied from the feeder 30 with a suction nozzle (collecting member) and mounts them on the substrate S.
  • the mounting inspection device inspects the mounting state of the components mounted by the component mounting machine 20.
  • the feeder storage 60 stores the feeder 30 scheduled to be used in the component mounting machine 20 and the used feeder 30.
  • the printing device 12, the printing inspection device 14, the feeder storage 60, the component mounting machine 20, and the mounting inspection device are arranged in this order from the upstream along the transport direction of the substrate S to form a production line.
  • the production line is provided with two transport lanes extending in parallel as transport lanes for the substrate S.
  • the component mounting machine 20 includes a substrate transfer device 22 that conveys the substrate S in the X-axis direction, a head 25, and a head moving device 24 that moves the head 25 in the horizontal direction (XY axis direction). , And a mounting control device 29 (see FIG. 5).
  • the board transfer device 22 transfers the board S in each of the two transfer lanes.
  • the head 25 has a suction nozzle for sucking parts and an elevating device for raising and lowering the suction nozzle by a ball screw mechanism, a motor, or the like.
  • the head moving device 24 includes a slider 24a to which the head 25 is attached, and a motor (not shown) that moves the slider 24a in the horizontal direction (XY axis direction) via a ball screw mechanism or the like.
  • the component mounting machine 20 also includes a mark camera 26, a parts camera 27, and the like.
  • the mark camera 26 captures a reference mark attached to the substrate S from above in order to detect the position of the substrate S.
  • the parts camera 27 captures images of parts sucked by the suction nozzle from below in order to detect suction mistakes and suction deviations.
  • the mounting control device 29 is composed of well-known CPU 29a, ROM 29b, HDD 29c, RAM 29d, and the like.
  • the mounting control device 29 inputs an image signal or the like from the mark camera 26 or the parts camera 27. Further, the mounting control device 29 outputs a drive signal to the board transfer device 22, the head 25, the head moving device 24, and the like.
  • the CPU 29a of the mounting control device 29 controls the head moving device 24 so that the head 25 moves above the parts supplied from the feeder 30 when executing a job (mounting job) for mounting the parts on the board S. Subsequently, the CPU 29a controls the head 25 so that the suction nozzle is lowered by the elevating device and the component is sucked to the suction nozzle. The CPU 29a controls the head moving device 24 so that the parts sucked by the suction nozzle move above the parts camera 27, and the parts are imaged by the parts camera 27. The CPU 29a processes the captured image of the component, measures the suction deviation amount of the component, and corrects the mounting position of the component on the substrate S based on the measured suction displacement amount. Then, the CPU 29a controls the head moving device 24 so that the component attracted to the nozzle moves above the corrected mounting position, and the suction nozzle is lowered by the elevating device so that the component is mounted on the substrate S. To control.
  • the feeder 30 is a rectangular cassette-type tape feeder, and is detachably held on the feeder stand 40.
  • the feeder 30 includes a tape reel 32, a tape feed mechanism 33, a connector 35, a rail member 37, and a feeder control device 39 (see FIG. 5).
  • the tape 31 is wound around the tape reel 32. Cavities are formed in the tape 31 at predetermined intervals along the longitudinal direction thereof. Each cavity contains a component. These parts are protected by a film covering the surface of the tape 31.
  • the tape feeding mechanism 33 pulls out the tape 31 from the tape reel 32 and feeds it to the component supply position.
  • the parts housed in the tape 31 are exposed at the parts supply position by peeling off the film before the parts supply position, and are sucked by the head 25 (suction nozzle).
  • On both sides of the connector 35 there are two positioning pins 34 protruding in the mounting direction.
  • the rail member 37 is provided at the lower end of the feeder 30 and extends in the mounting direction.
  • the feeder control device 39 is composed of a well-known CPU, ROM, RAM, etc., and outputs a drive signal to the tape feed mechanism 33 (feed motor). Further, the feeder control device 39 can communicate with a control unit (mounting control device 29, management device 80, etc.) to which the feeder 30 is attached via the connector 35.
  • the feeder table 40 is an L-shaped table in a side view, and has a slot 42, two positioning holes 44, and a connector 45.
  • the rail member 37 of the feeder 30 is inserted into the slot 42.
  • Two positioning pins 34 of the feeder 30 are inserted into the two positioning holes 44, and the feeder 30 is positioned on the feeder base 40.
  • the connector 45 is provided between the two positioning holes 44 and is connected to the connector 35 of the feeder 30.
  • the loader 50 is provided along a guide rail 18 provided parallel to the transport direction (X-axis direction) of the substrate S on the front surface of the plurality of component mounting machines 20 and the front surface of the feeder storage 60.
  • the feeder 30 is exchanged between each component mounting machine 20 and the feeder storage 60.
  • the loader 50 includes a loader moving device 51 and a feeder transfer device 53, and also includes a position sensor 57, a monitoring sensor 58, and a loader control device 59 as shown in FIG.
  • the loader moving device 51 includes an X-axis motor 52a that drives a driving belt for moving the loader 50, and a guide roller 52b that rolls on the guide rail 18.
  • the feeder transfer device 53 transfers the feeder 30 between the loader 50 and the feeder base 40 of the component mounting machine 20 at positions facing each other.
  • the feeder transfer device 53 has a Y-axis slider 55 including a clamp portion 54 for clamping the feeder 30 and a Y-axis motor 55a for moving the clamp portion 54 along the Y-axis guide rail 55b.
  • the feeder transfer device 53 clamps the feeder 30 in the loader 50 with the clamp portion 54, and the Y-axis motor 55a clamps the feeder 30 with the Y-axis slider 55 (clamp portion 54).
  • the rail member 37 of the feeder 30 is inserted into the slot 42 of the feeder base 40 and attached to the feeder base 40.
  • the feeder transfer device 53 slides the Y-axis slider 55 in a direction close to the feeder table 40 by the Y-axis motor 55a, and the feeder table 40 is used.
  • the feeder 30 attached to is clamped by the clamp portion 54.
  • the feeder transfer device 53 slides the Y-axis slider 55 in the direction away from the feeder base 40 (forward in FIG. 4) by the Y-axis motor 55a, and releases the clamp of the clamp portion 54 in the loader 50.
  • the feeder 30 is removed from the feeder table 40 and collected in the loader 50.
  • the position sensor 57 is an encoder that detects the moving position of the loader 50 in the left-right direction (X-axis direction).
  • the monitoring sensor 58 monitors the presence or absence of an obstacle (operator) in the left-right direction (X-axis direction) of the loader 50, and is configured as, for example, a laser scanner.
  • the loader control device 59 is composed of a well-known CPU, ROM, RAM, etc., inputs a detection signal from the position sensor 57 and the monitoring sensor 58, and outputs a drive signal to the loader moving device 51 and the feeder transfer device 53.
  • the feeder table 40 having the same configuration as the feeder table 40 of the component mounting machine 20 described above is provided at the same height as the feeder table 40 of the component mounting machine 20. Has been done. Therefore, the loader 50 has the same operation as attaching / detaching the feeder 30 to / from the feeder base 40 of the component mounting machine 20 at a position facing the feeder storage 60, and the feeder has the same operation as attaching / detaching the feeder 30 to the feeder base 40 of the feeder storage 60. 30 can be attached and detached.
  • a board transfer device for delivering the board S discharged from the print inspection device 14 to the most upstream component mounting machine 20 among the plurality of component mounting machines 20. 62 is provided.
  • the loader control device 59 of the loader 50 is instructed to change the setup or replace the out-of-parts feeder 30 by designating the storage position of the feeder 30 in the feeder storage 60 and the mounting position of the feeder 30 in the component mounting machine 20.
  • the loader moving device 51 is controlled so that the loader 50 moves to the target position with the position facing the designated storage position of the feeder storage 60 as the target position.
  • the loader control device 59 controls the feeder transfer device 53 so as to transfer the feeder 30 at the designated storage position from the feeder storage 60 into the loader 50.
  • the loader control device 59 controls the loader moving device 51 so that the loader 50 moves to the target position with the position facing the designated mounting position of the component mounting machine 20 as the target position.
  • the loader control device 59 controls the feeder transfer device 53 so that the feeder 30 is mounted at the designated mounting position of the component mounting machine 20. Further, the loader control device 59 controls the feeder transfer device 53 so as to collect the used feeder 30 from the component mounting machine 20 as needed.
  • the loader control device 59 stops traveling until the obstacle is no longer detected.
  • the management device 80 is a general-purpose computer, and as shown in FIG. 5, includes a CPU 81, a ROM 82, an HDD 83 (storage device), and a RAM 84.
  • An input device 85 such as a keyboard or a mouse and a display 86 are electrically connected to the management device 80.
  • the HDD 83 stores feeder holding information, job (implementation job) information, status information, and the like as various information necessary for production. This information is managed for each component mounting machine 20.
  • the production schedule defines, in each component mounting machine 20, which component is mounted on which board S in what order, and how many boards S (products) mounted in this way are manufactured. It's a schedule.
  • the feeder possession information is information regarding the feeder 30 possessed by each component mounting machine 20 and the feeder storage 60.
  • the feeder possession information includes position information (slot number) of the mounting position of the feeder 30, ID information of the feeder 30, information on the parts type housed in the feeder 30, information on the number of remaining parts, and the like.
  • the information is stored in the HDD 83 in association with each other for each component mounting machine 20.
  • the feeder possession information is acquired from the mounting control device 29 of each component mounting machine 20 to the management device 80 and updated as appropriate during production.
  • the job information is information regarding mounting instructions (production instructions for board types) for each component mounting machine 20.
  • This job information includes the type of suction nozzle, the type (part type) and size of the component to be mounted, the mounting position, and the like, and these information are stored in the HDD 83 in association with each other for each job.
  • the status information is information indicating the operating status of each component mounting machine 20. This status information includes production, setup change, abnormality occurrence, and the like. The status information is acquired from each component mounting machine 20 to the management device 80 and updated as appropriate.
  • the management device 80 is connected to the mounting control device 29 so as to be communicable by wire, and exchanges various information with each component mounting machine 20.
  • the management device 80 receives the operating status from each component mounting machine 20 and updates the status information to the latest information.
  • the management device 80 is communicably connected to the feeder control device 39 of the feeder 30 attached to the feeder base 40 of each component mounting machine 20 via the mounting control device 29.
  • the management device 80 receives the attachment / detachment status from the corresponding component mounting machine 20 and the feeder possession information. Is updated with the latest information.
  • management device 80 is wirelessly connected to the loader control device 59 so as to be able to communicate with each other, and exchanges various information with the loader 50.
  • management device 80 is communicably connected to each control device of the printing device 12, the printing inspection device 14, and the mounting inspection device, and exchanges various information from the corresponding devices.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a job execution order determination process executed by the CPU 81 of the management device 80. This process is executed when the execution of a plurality of jobs is requested via the input device 85.
  • the CPU 81 of the management device 80 When the job execution order determination process is executed, the CPU 81 of the management device 80 first sets a temporary execution order as the execution order of a plurality of jobs to be executed (step S100). Subsequently, the CPU 81 calculates the commonality of the parts used between the two consecutive jobs before and after the jobs are executed in the temporary execution order for each job (step S110), and the total value of the calculated commonality is calculated. Is calculated (step S120).
  • the degree of commonality indicates the ratio (%) of the parts (feeders) used in the later job to have the same part type as the parts (feeder) used in the previous job. It can be obtained based on the information of the part type included in the job.
  • the CPU 81 determines whether or not the calculation of the total value of the commonality is completed in all the assumed orders (step S130). When the CPU 81 determines that the calculation of the total value of the commonality is not completed in any of the assumed orders, the CPU 81 returns to step S100, sets another temporary execution order, and determines that the commonness in the execution order is completed. The calculation and the calculation of the total value are repeated.
  • step S140 the CPU 81 determines the order in which the total value of the commonality is the highest as the job execution order (step S140). ), Ends the job execution order determination process.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the execution order of a plurality of (six) jobs and the commonality of parts used between two consecutive jobs before and after the execution of a plurality of jobs in that order. ..
  • the CPU 81 sets a temporary execution order, and between the two jobs before and after the two consecutive jobs in the set temporary execution order (between JOB_A and JOB_B in the figure, The commonality of the parts used between JOB_B and JOB_C, between JOB_C and JOB_D, between JOB_D and JOB_E, and between JOB_E and JOB_F) is obtained, and the total value is calculated.
  • the CPU 81 changes the order until the calculation of the total value is completed in all the assumed execution orders, obtains the commonality of the parts used between the two consecutive jobs before and after, and calculates the total value. do. Then, the CPU 81 determines the order in which the highest value is obtained among the total values obtained in all the orders as the job execution order.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing jobs for each group when a plurality of jobs are grouped.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of arrangement of feeders for each group when the feeders are collectively exchanged for each group.
  • 10 and 11 are explanatory views showing a comparative example and the number of feeder exchanges required for job switching when a plurality of jobs are executed in the execution order of the present embodiment, respectively.
  • six job JOB_A to JOB_F to be executed are divided into two groups, the first group and the second group, with the feeder 30 group to be exchanged collectively as a group, and the first execution is performed.
  • the feeder 30 group used in the first group jobs JOB_A to JOB_C is attached to the feeder stand 40 and the execution of the first group jobs JOB_A to JOB_C is completed, the feeder 30 group of the first group attached to the feeder stand 40 is completed. Is removed, and instead, the feeder 30 group used in the jobs JOB_D to JOB_F of the second group is attached to the feeder stand 40.
  • the replacement of the feeder 30 does not occur when the jobs are switched within the same group, and the replacement of the feeder 30 occurs only when the parts run out during production.
  • a large number of feeders 30 must be replaced at one time. Therefore, as shown in FIG.
  • a large bias occurs in the number of feeders 30 to be replaced for each job, and a long waiting time is locally generated for the feeders 30 to be replaced.
  • the feeder 30 replacement work is performed one by one by the loader 50. Therefore, if a long waiting time is locally generated for the feeder 30 replacement, the start of the next job is significantly delayed. ..
  • all orders are assumed as the execution order of the six jobs JOB_A to JOB_F, and the order in which the total value of the commonality obtained in each order is the highest is set as the job execution order. decide. As a result, as shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of a job switching process executed by the CPU 81 of the management device 80.
  • the CPU 81 of the management device 80 determines whether or not the current job has been completed (step S200). This process is performed by examining the status information. Subsequently, when the CPU 81 determines that the current job has ended, the feeder 30 used in the current job and not used in the next job is set as the feeder to be collected (step S210). Next, the CPU 81 sets the feeder 30 not used in the current job among the feeders 30 used in the next job as the supply target feeder (step S220), and sets the mounting position of the supply target feeder (step S220). Step S230).
  • step S230 is performed by setting a position close to the parts camera 27 among the empty slots of the feeder table 40 including the slots vacated by the collection of the collector to be collected as the mounting position of the feeder to be supplied. Then, the CPU 81 transmits the collection instruction of the collection target feeder and the installation instruction of the supply target feeder to the set mounting position to the loader 50 (loader control device 59) (step S240), and ends the job switching process.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing a state of job switching.
  • the loader 50 (loader control device 59) uses the feeder 30 used in the next job JOB_D among the feeders 30 used in the job JOB_E. While holding the feeder 30 in the mounting position as it is, the feeder 30 that is not used in the next job JOB_D is collected as the feeder to be collected. Then, the loader 50 (loader control device 59) attaches the new feeder 30 used in the next job JOB_D to the slot close to the parts camera 27 among the empty slots including the slots vacated by the collection of the feeder to be collected. ..
  • the head 25 moves from the suction position of the component to the mounting position of the substrate S via the upper part of the component camera 27. Therefore, by arranging the feeder 30 close to the parts camera 27, the moving distance of the head 25 can be shortened, and the mounting efficiency can be further improved.
  • each slot 42 of the feeder table 40 of the present embodiment corresponds to the mounted portion of the present disclosure
  • the component mounting machine 20 corresponds to the component mounting machine
  • the CPU 81 of the management device 80 that executes the job execution order determination process.
  • the CPU 81 of the management device 80 and the loader 50 which correspond to the execution order determination unit and execute the job switching process, correspond to the job switching unit.
  • the parts camera 27 corresponds to an image pickup device.
  • the loader 50 corresponds to a feeder exchange device.
  • the CPU 81 calculates the commonality of parts used between two consecutive jobs before and after in all orders in the job execution order determination process, and the total value of the commonality is the highest.
  • the order was decided to be the job execution order.
  • the CPU 81 determines the order in which the total value of the commonality is the highest among the assumed orders excluding the specific order as the job execution order. You may.
  • the CPU 81 determines the job execution order by executing the job order determination process of FIG.
  • the CPU 81 may determine the job execution order by executing the job execution order determination process of FIG. 14 instead of FIG.
  • the same processes as those in FIG. 6 are assigned the same step numbers, and the description thereof will be omitted because they are duplicated.
  • the CPU 81 calculates the commonality of parts used between two consecutive jobs before and after in the temporary execution order set in steps S100 and S110, and then the lowest value of the commonality. Is derived (step S120B).
  • the CPU 81 repeats the above steps S100, S110, and S120B until it is determined that the calculation of the degree of commonality is completed in all the orders assumed in step S130. Then, when the CPU 81 completes the calculation of the commonality in all the orders, the CPU 81 determines the order with the highest commonality as the job execution order (step S140B), and ends the job execution order determination process.
  • the number of replaced feeders 30 for each job is leveled, so that it is possible to suppress a locally long waiting time for the replacement of the feeder 30 and smoothly switch jobs. Is possible.
  • the CPU 81 calculated the commonality of parts between two consecutive jobs before and after in all orders, and determined the order in which the lowest value of the commonality was the highest as the job execution order. However, when the use of a specific order is prohibited due to some restrictions, the CPU 81 determines the order with the highest commonality among the assumed orders excluding the specific order as the job execution order. You may.
  • the CPU 81 obtains the total value and the minimum value of the commonality in a plurality of assumed orders, and the highest order among the total values and the minimum values obtained in each order is selected as the job.
  • the execution order was decided.
  • the CPU 81 may derive the order in which the total value or the minimum value is optimal in leveling the number of exchanges of the feeder 30 for each job by using an optimization algorithm such as a genetic algorithm.
  • FIG. 15 shows a flowchart showing an example of the job switching process in this case.
  • the CPU 81 first determines whether or not a predetermined time before the end of the job being executed has elapsed (step S300). When the CPU 81 determines that the predetermined time before the end has not elapsed, the CPU 81 ends the job switching process.
  • the CPU 81 determines that the predetermined time before the end has elapsed, the CPU 81 transmits a supply instruction to the loader control device 59 to supply (mount) the feeder 30 used in the next job to the empty slot of the feeder stand 40. (Step S310).
  • the predetermined time before the end is based on the required time for the loader 50 to obtain in advance the required time for attaching the number of feeders 30 to the feeder stand 40 based on the number of feeders 30 to be supplied. Can be determined.
  • the CPU 81 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the start of the job being executed (step S320).
  • the predetermined time after the start is set so as to be the timing immediately after the start of the job being executed or the timing when the predetermined time has elapsed since the job started.
  • the CPU 81 ends the job switching process.
  • the CPU 81 transmits a collection instruction of the feeder 30 used in the previous job to the loader control device 59 (step S330).
  • the CPU 81 transmits a replacement instruction to the loader control device 59 to replace the mounting position of the feeder 30 used in the job being executed so as to be the optimum arrangement for production, for example, the arrangement near the parts camera 27 ( Step S340), the job switching process is terminated.
  • the feeder 30 is replaced based on the replacement instruction during the execution of the job. For example, in the replacement of the feeder 30, after the supply of the parts of the one feeder 30 to the one board S is completed during the execution of the job, the one feeder 30 supplies the parts to the next board S. It is possible to change the arrangement of the one feeder 30 before the start of the above. Further, in the replacement of the feeder 30, one of the plurality of transport lanes is used in which the substrates S of different substrate types are transported to a plurality of (two) transport lanes and the mounting process is sequentially performed by a single head 25. While the mounting process is being performed in one lane, the arrangement of the feeder 30 used only in the other lane can be changed. As a result, the feeder 30 can be efficiently replaced without hindering the execution of the job.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing how the feeders are replaced during the execution of the job.
  • the loader 50 loader control device 59
  • the loader 50 is a feeder used in the immediately preceding first job when the execution of the first job is completed and the next second job is switched to the running job.
  • the 30 is recovered, and then the feeder 30 used in the running second job is replaced with the optimum arrangement. As a result, it is possible to achieve both a reduction in setup change time and an increase in production efficiency.
  • the loader 50 loader control device 59
  • the feeder 30 used in the next third job into an empty slot 42 of the feeder stand 40. Attach to.
  • the head 25 is provided with an elevating device capable of raising and lowering the nozzle.
  • the head 25 may be provided with a plurality of elevating devices capable of elevating and lowering the nozzles at predetermined intervals.
  • the plurality of feeders 30 supply parts at substantially the same interval as the nozzles that are moved up and down by the plurality of elevating devices. It may be arranged as possible. By doing so, it becomes possible to adsorb a plurality of parts supplied from the plurality of feeders 30 at substantially the same time by a plurality of nozzles, and the mounting efficiency can be further improved.
  • the component mounting system of the present disclosure includes a component mounting machine that executes a mounting job to take out and mount a component supplied from a feeder mounted on any of a plurality of mounted portions, and said the component. It is a component mounting system that manages multiple mounting jobs to be executed by the mounting machine, and when the component mounting machine executes the plurality of mounting jobs in a plurality of assumed orders, the mounting jobs before and after the series are executed.
  • the execution order determination that determines the execution order of the plurality of mounting jobs based on the total value or the minimum value obtained in each of the plurality of orders by obtaining the total value or the minimum value of the ratio common to the parts used in.
  • the parts common to the parts used in the later mounting job are selected.
  • the housed feeder is held in the mounted portion, and the feeder containing the parts that are not common to the parts used in the previous mounting job among the parts used in the later mounting job is used in the plurality of mounted parts.
  • the gist is to provide a job switching unit to be mounted on the vacant mounted portion, which is a vacant mounted portion.
  • the execution order determination unit may determine the order in which the total value or the minimum value is the largest among the plurality of orders as the execution order of the mounting job. In this way, the time required for setup change can be more appropriately leveled.
  • the component mounting machine has an image pickup device for imaging the component, and the component taken out from the feeder is imaged by the image pickup device and then mounted.
  • the switching unit mounts a feeder containing parts that are not common to the parts used in the previous mounting job among the parts used in the later mounting job to the empty mounted portion closer to the image pickup device. You may do it. In this way, the mounting efficiency (production efficiency) can be further improved while appropriately leveling the time required for setup change.
  • the job switching unit uses a feeder that accommodates components that are not common to the components used in the previous mounting job among the components used in the subsequent mounting job.
  • a feeder that accommodates components that are not common to the components used in the previous mounting job among the components used in the subsequent mounting job.
  • the job switching unit may have a feeder exchange device for individually exchanging feeders with respect to the plurality of mounted portions of the component mounting machine. In this way, the replacement of the feeder can be automated, and the burden on the operator can be further reduced. Further, when the feeders are individually exchanged by using the feeder exchange device, it is possible to suppress the occurrence of a long waiting time between some mounting jobs.
  • This disclosure can be used in the manufacturing industry of component mounting systems.

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Abstract

部品実装システムは、複数の実装ジョブの実行順序を決定する実行順序決定部と、実装ジョブを切り替えるジョブ切替部と、を備える。実行順序決定部は、複数の順序でそれぞれ部品実装機が複数の実装ジョブを実行した場合に連続する実装ジョブ同士で使用される部品が共通する割合の合計値または最低値を求め、当該複数の順序でそれぞれ求めた合計値または最低値に基づいて複数の実装ジョブの実行順序を決定する。ジョブ切替部は、決定された実行順序で連続する前後の実装ジョブを切り替えるに際して、前の実装ジョブで使用された部品のうち後の実装ジョブで使用される部品に共通する部品を収容したフィーダを被装着部に保持し、後の実装ジョブで使用される部品のうち前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを複数の被装着部のうち空いている被装着部に装着する。

Description

部品実装システム
　本明細書は、部品実装システムについて開示する。
　従来、複数種類の基板の生産順序を設定し、設定した生産順序に従って基板をセットして部品を実装する表面実装機が知られている。例えば、特許文献１には、複数種類のプリント基板のうち最初に実装処理を行なうプリント基板を基準とし、それ以降に生産するプリント基板の種類を、先に実装処理を行なうプリント基板に対して実装部品に重複する部品の種類が多く、更にその重複する部品を供給するテープフィーダの位置に重複するものが多い順に設定するものが開示されている。
特開２００５－１５９１６０号公報
　しかしながら、部品を実装する実装ジョブの実行順序（生産順序）を、先に実装処理を行なうプリント基板に対して実装部品に重複する部品の種類が多い順にすることが必ずしも適切な順序とならない場合がある。段取り替えは、例えば、実行中の実装ジョブが終了すると、実行中の実装ジョブで使用されたフィーダのうち次の実装ジョブで使用されるフィーダを部品実装機に保持すると共に次の実装ジョブで使用されない使用済みのフィーダを部品実装機から取り出し、次の実装ジョブで使用される新たなフィーダを部品実装機に取り付けることにより行なわれる。この場合、実装ジョブの実行順序を、前の実装ジョブに対して実装部品に重複する部品の種類が多い順にすると、最後の実装ジョブへの段取り替えに際しては、重複する部品の種類が最も少なくなるため、フィーダの交換本数が多くなり、生産開始までに長い待ち時間が発生するおそれがある。
　本開示は、複数の実装ジョブを順次実行するものにおいて、実装ジョブの切り替えに際して一部の実装ジョブ間で長い待ち時間が発生するのを抑制して生産効率を向上させることができる部品実装システムを提供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。
　本開示の部品実装システムは、
　複数の被装着部のいずれかに装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する実装ジョブを実行する部品実装機を備え、前記部品実装機が実行すべき複数の実装ジョブを管理する部品実装システムであって、
　想定される複数の順序でそれぞれ前記部品実装機が前記複数の実装ジョブを実行した場合に連続する前後の実装ジョブ同士で使用される部品が共通する割合の合計値または最低値を求め、前記複数の順序でそれぞれ求めた前記合計値または前記最低値に基づいて前記複数の実装ジョブの実行順序を決定する実行順序決定部と、
　前記実行順序決定部により決定された実行順序で連続する前後の実装ジョブを切り替えるに際して、前の実装ジョブで使用された部品のうち後の実装ジョブで使用される部品に共通する部品を収容したフィーダを前記被装着部に保持し、前記後の実装ジョブで使用される部品のうち前記前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを前記複数の被装着部のうち空いている被装着部である空き被装着部に装着するジョブ切替部と、
　を備えることを要旨とする。
　この本開示の部品実装システムでは、複数の実装ジョブを実行する場合に各実装ジョブ間で段取り替えに要する時間を平準化することができる。この結果、実装ジョブの切り替えに際して一部の実装ジョブ間で長い待ち時間が発生するのを抑制することができ、生産効率を向上させることができる。
部品実装システムの概略構成図である。 部品実装機とフィーダの概略構成図である。 フィーダの概略構成図である。 ローダの概略構成図である。 部品実装システムの電気的な接続関係を示すブロック図である。 ジョブ実行順序決定処理の一例を示すフローチャートである。 複数のジョブの実行順序の一例とその順序で複数のジョブを実行した場合の連続する前後２つのジョブ間で使用される部品の共通度とを示す説明図である。 複数のジョブをグループ分けした場合のグループ毎のジョブを示す説明図である。 グループ単位でフィーダを一括交換する場合のグループ毎のフィーダの配置の様子を示す説明図である。 比較例の実行順序で複数のジョブを実行する場合にジョブの切り替えに必要なフィーダの交換本数を示す説明図である。 本実施形態の実行順序で複数のジョブを実行する場合にジョブの切り替えに必要なフィーダの交換本数を示す説明図である。 ジョブ切替処理の一例を示すフローチャートである。 ジョブの切り替えの様子を示す説明図である。 変形例のジョブ実行順序決定処理を示すフローチャートである。 変形例のジョブ切替処理を示すフローチャートである。 ジョブの実行中にフィーダを入れ替える様子を示す説明図である。
　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、部品実装システムの概略構成図である。図２は、部品実装機とフィーダの概略構成図である。図３は、フィーダの概略構成図である。図４は、ローダの概略構成図である。図５は、部品実装システムの電気的な接続関係を示すブロック図である。なお、図１および図２中、左右方向をＸ軸方向とし、前後方向をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。
　部品実装システム１０は、半田が印刷された基板Ｓに部品を実装することで実装済み基板を生産するものであり、図１に示すように、印刷装置１２と、印刷検査装置１４と、複数の部品実装機２０と、実装検査装置（図示せず）と、ローダ５０と、フィーダ保管庫６０と、システム全体を管理する管理装置８０と、を備える。印刷装置１２は、基板Ｓの表面に半田を印刷する。印刷検査装置１４は、印刷装置１２で印刷された半田の状態を検査する。部品実装機２０は、フィーダ３０から供給された部品を吸着ノズル（採取部材）でピックアップして基板Ｓに実装する。実装検査装置は、部品実装機２０で実装された部品の実装状態を検査する。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。印刷装置１２と印刷検査装置１４とフィーダ保管庫６０と部品実装機２０と実装検査装置は、基板Ｓの搬送方向に沿って上流からこの順に整列されて生産ラインを構成する。生産ラインには、基板Ｓの搬送レーンとして、平行に延びる２つの搬送レーンが設けられている。
　部品実装機２０は、図２に示すように、基板ＳをＸ軸方向に搬送する基板搬送装置２２と、ヘッド２５と、ヘッド２５を水平方向（ＸＹ軸方向）に移動させるヘッド移動装置２４と、実装制御装置２９（図５参照）と、を備える。基板搬送装置２２は、２つの搬送レーンのそれぞれにおいて基板Ｓを搬送する。ヘッド２５は、図示しないが、部品を吸着する吸着ノズルと、ボールねじ機構やモータなどにより当該吸着ノズルを昇降させる昇降装置と、を有する。ヘッド移動装置２４は、ヘッド２５が取り付けられるスライダ２４ａと、ボールねじ機構などを介してスライダ２４ａを水平方向（ＸＹ軸方向）に移動させる図示しないモータと、を有する。
　また、部品実装機２０は、この他に、マークカメラ２６やパーツカメラ２７なども備える。マークカメラ２６は、基板Ｓの位置を検知するために、基板Ｓに付された基準マークを上方から撮像するものである。パーツカメラ２７は、吸着ミスや吸着ずれを検知するために、吸着ノズルに吸着された部品を下方から撮像するものである。
　実装制御装置２９は、図５に示すように、周知のＣＰＵ２９ａやＲＯＭ２９ｂ、ＨＤＤ２９ｃ、ＲＡＭ２９ｄなどで構成される。実装制御装置２９は、マークカメラ２６やパーツカメラ２７からの画像信号などを入力する。また、実装制御装置２９は、基板搬送装置２２やヘッド２５、ヘッド移動装置２４などに駆動信号を出力する。
　実装制御装置２９のＣＰＵ２９ａは、部品を基板Ｓに実装するジョブ（実装ジョブ）を実行するに際して、フィーダ３０から供給される部品の上方へヘッド２５が移動するようヘッド移動装置２４を制御する。続いて、ＣＰＵ２９ａは、昇降装置により吸着ノズルを下降させて当該吸着ノズルに部品が吸着するようヘッド２５を制御する。ＣＰＵ２９ａは、吸着ノズルに吸着させた部品がパーツカメラ２７の上方へ移動するようヘッド移動装置２４を制御し、当該部品をパーツカメラ２７で撮像する。ＣＰＵ２９ａは、部品の撮像画像を処理して当該部品の吸着ずれ量を測定し、測定した吸着ずれ量に基づいて基板Ｓへの部品の実装位置を補正する。そして、ＣＰＵ２９ａは、ノズルに吸着させた部品が補正した実装位置の上方へ移動するようヘッド移動装置２４を制御し、昇降装置により吸着ノズルを下降させて部品が基板Ｓに実装されるようヘッド２５を制御する。
　フィーダ３０は、図３に示すように、矩形状のカセット式のテープフィーダであり、フィーダ台４０に着脱可能に保持される。このフィーダ３０は、テープリール３２と、テープ送り機構３３と、コネクタ３５と、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。テープリール３２は、テープ３１が巻回されている。テープ３１には、その長手方向に沿って所定間隔置きにキャビティが形成されている。各キャビティには、部品が収容されている。これらの部品は、テープ３１の表面を覆うフィルムによって保護されている。テープ送り機構３３は、テープリール３２からテープ３１を引き出して部品供給位置へ送り出すものである。テープ３１に収容された部品は、部品供給位置の手前でフィルムが剥がされることで部品供給位置にて露出した状態となり、ヘッド２５（吸着ノズル）により吸着される。コネクタ３５の両脇には、取付方向に突出する２本の位置決めピン３４を有する。レール部材３７は、フィーダ３０の下端に設けられ、取付方向に延びている。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（送りモータ）に駆動信号を出力する。また、フィーダ制御装置３９は、コネクタ３５を介してフィーダ３０の取付先の制御部（実装制御装置２９や管理装置８０など）と通信可能となっている。
　フィーダ台４０は、図２に示すように、側面視がＬ字状の台であり、スロット４２と、２つの位置決め穴４４と、コネクタ４５と、を有する。スロット４２には、フィーダ３０のレール部材３７が挿入される。２つの位置決め穴４４には、フィーダ３０の２本の位置決めピン３４が挿入され、フィーダ３０がフィーダ台４０に位置決めされる。コネクタ４５は、２つの位置決め穴４４の間に設けられ、フィーダ３０のコネクタ３５と接続される。
　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Ｓの搬送方向（Ｘ軸方向）に対して平行に設けられたガイドレール１８に沿って移動し、各部品実装機２０とフィーダ保管庫６０との間でフィーダ３０の交換を行なう。ローダ５０は、図４に示すように、ローダ移動装置５１とフィーダ移載装置５３とを備える他、図５に示すように、位置センサ５７や監視センサ５８、ローダ制御装置５９を備える。ローダ移動装置５１は、ローダ５０を移動させるための駆動用ベルトを駆動するＸ軸モータ５２ａと、ガイドレール１８上を転動するガイドローラ５２ｂと、を有する。
　フィーダ移載装置５３は、ローダ５０と部品実装機２０のフィーダ台４０とが向かい合う位置において、両者の間でフィーダ３０を移載するものである。このフィーダ移載装置５３は、フィーダ３０をクランプするクランプ部５４と、クランプ部５４をＹ軸ガイドレール５５ｂに沿って移動させるＹ軸モータ５５ａとを含むＹ軸スライダ５５を有する。フィーダ３０をローダ５０から部品実装機２０へ移載するに際して、フィーダ移載装置５３は、ローダ５０内のフィーダ３０をクランプ部５４でクランプし、Ｙ軸モータ５５ａによりＹ軸スライダ５５（クランプ部５４）をフィーダ台４０に近接する方向（図４中、後方）へスライドさせ、クランプ部５４のクランプを解除する。これにより、フィーダ３０は、そのレール部材３７がフィーダ台４０のスロット４２に挿入されて、当該フィーダ台４０に取り付けられる。また、フィーダ３０を部品実装機２０からローダ５０へ移載するに際して、フィーダ移載装置５３は、Ｙ軸モータ５５ａによりＹ軸スライダ５５をフィーダ台４０に近接する方向へスライドさせ、当該フィーダ台４０に取り付けられているフィーダ３０をクランプ部５４でクランプする。そして、フィーダ移載装置５３は、Ｙ軸モータ５５ａによりＹ軸スライダ５５をフィーダ台４０から離間する方向（図４中、前方）へスライドさせ、ローダ５０内でクランプ部５４のクランプを解除する。これにより、フィーダ３０は、フィーダ台４０から取り外されて、ローダ５０内に回収される。
　位置センサ５７は、ローダ５０の左右方向（Ｘ軸方向）の移動位置を検出するエンコーダである。監視センサ５８は、ローダ５０の左右方向（Ｘ軸方向）における障害物（作業者）の有無を監視するものであり、例えばレーザスキャナとして構成される。ローダ制御装置５９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、位置センサ５７や監視センサ５８から検知信号を入力し、ローダ移動装置５１やフィーダ移載装置５３に駆動信号を出力する。
　フィーダ保管庫６０は、複数のフィーダ３０を保管するために、上述した部品実装機２０のフィーダ台４０と同じ構成のフィーダ台４０が、当該部品実装機２０のフィーダ台４０と同じ高さに設けられている。このため、ローダ５０は、フィーダ保管庫６０と向かい合う位置において、部品実装機２０のフィーダ台４０に対してフィーダ３０を着脱するのと同じ動作で、フィーダ保管庫６０のフィーダ台４０に対してフィーダ３０を着脱することができる。なお、フィーダ保管庫６０の後方（背面側）には、印刷検査装置１４から払い出された基板Ｓを複数の部品実装機２０のうち最上流の部品実装機２０へ受け渡すための基板搬送装置６２が設けられている。
　ローダ５０のローダ制御装置５９は、フィーダ保管庫６０におけるフィーダ３０の保管位置と部品実装機２０におけるフィーダ３０の装着位置との指定を伴って段取り替えや部品切れしたフィーダ３０の交換が指示されると、フィーダ保管庫６０の指定された保管位置と向かい合う位置を目標位置として当該目標位置までローダ５０が移動するようローダ移動装置５１を制御する。ローダ５０が目標位置に到着すると、ローダ制御装置５９は、フィーダ保管庫６０から指定された保管位置にあるフィーダ３０をローダ５０内に移載するようフィーダ移載装置５３を制御する。次に、ローダ制御装置５９は、部品実装機２０の指定された装着位置と向かい合う位置を目標位置として当該目標位置までローダ５０が移動するようローダ移動装置５１を制御する。ローダ５０が目標位置に到着すると、ローダ制御装置５９は、フィーダ３０を部品実装機２０の指定された装着位置に装着するようフィーダ移載装置５３を制御する。また、ローダ制御装置５９は、必要に応じて部品実装機２０から使用済みのフィーダ３０を回収するようフィーダ移載装置５３を制御する。なお、ローダ制御装置５９は、ローダ５０の走行中に監視センサ５８により障害物が検知されると、障害物が検知されなくなるまで、走行を停止する。
　管理装置８０は、汎用のコンピュータであり、図５に示すように、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＨＤＤ８３（記憶装置）と、ＲＡＭ８４と、を備える。管理装置８０には、キーボードやマウスなどの入力デバイス８５と、ディスプレイ８６と、が電気的に接続される。ＨＤＤ８３には、生産スケジュールの他、生産に必要な各種情報として、フィーダ保有情報や、ジョブ（実装ジョブ）情報、ステータス情報などが記憶されている。これらの情報は、部品実装機２０ごとに管理されている。ここで、生産スケジュールは、各部品実装機２０において、どの基板Ｓにどの部品をどの順番で実装するか、また、そのように実装した基板Ｓ（製品）を何枚作製するかなどを定めたスケジュールである。また、フィーダ保有情報は、各部品実装機２０やフィーダ保管庫６０が保有するフィーダ３０に関する情報である。このフィーダ保有情報には、フィーダ３０の装着位置の位置情報（スロット番号）やフィーダ３０のＩＤ情報、フィーダ３０に収容されている部品種の情報、残り部品数の情報などが含まれ、これらの情報は、部品実装機２０ごとに、互いに関連付けられてＨＤＤ８３に記憶されている。フィーダ保有情報は、生産中に各部品実装機２０の実装制御装置２９から管理装置８０に取得されて適宜更新される。ジョブ情報は、各部品実装機２０に対する実装指示（基板種の生産指示）に関する情報である。このジョブ情報には、吸着ノズルの種類や実装する部品の種類（部品種）およびサイズ、実装位置などが含まれ、これらの情報は、ジョブごとに、互いに関連付けられてＨＤＤ８３に記憶されている。ステータス情報は、各部品実装機２０の動作状況を示す情報である。このステータス情報には、生産中や、段取り替え中、異常発生中などが含まれる。ステータス情報は、各部品実装機２０から管理装置８０に取得されて適宜更新される。
　管理装置８０は、実装制御装置２９と有線により通信可能に接続され、各部品実装機２０と各種情報のやり取りを行なう。管理装置８０は、各部品実装機２０から動作状況を受信してステータス情報を最新の情報に更新する。また、管理装置８０は、各部品実装機２０のフィーダ台４０に取り付けられたフィーダ３０のフィーダ制御装置３９と実装制御装置２９を介して通信可能に接続される。管理装置８０は、フィーダ３０が部品実装機２０から取り外されたり、新たなフィーダ３０が部品実装機２０に取り付けられたりしたときに、対応する部品実装機２０から着脱状況を受信してフィーダ保有情報を最新の情報に更新する。さらに、管理装置８０は、ローダ制御装置５９と無線により通信可能に接続され、ローダ５０と各種情報のやり取りを行なう。また、管理装置８０は、この他、印刷装置１２や印刷検査装置１４、実装検査装置の各制御装置とも通信可能に接続され、対応する機器からの各種情報のやり取りも行なう。
　次に、こうして構成された部品実装システム１０の動作について説明する。特に、各部品実装機２０が複数のジョブ（複数の基板種の生産）を実行する際の実行順序を決定する動作と、決定した実行順序に従って実行されるジョブを切り替える際の動作について説明する。図６は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行されるジョブ実行順序決定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、入力デバイス８５を介して複数のジョブの実行が要求されたときに実行される。
　ジョブ実行順序決定処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、実行すべき複数のジョブの実行順序として仮の実行順序を設定する（ステップＳ１００）。続いて、ＣＰＵ８１は、仮の実行順序でジョブを実行した場合に連続する前後２つのジョブ間において使用される部品の共通度をジョブ毎に算出し（ステップＳ１１０）、算出した共通度の合計値を算出する（ステップＳ１２０）。ここで、共通度は、後のジョブで使用される部品（フィーダ）のうち前のジョブで使用された部品（フィーダ）と同一の部品種であるものの割合（％）を示すものであり、各ジョブに含まれる部品種の情報に基づいて求めることができる。
　次に、ＣＰＵ８１は、想定される全ての順序で共通度の合計値の算出が完了したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ＣＰＵ８１は、想定されるいずれかの順序で共通度の合計値の算出が完了していないと判定すると、ステップＳ１００に戻り、別の仮の実行順序を設定して、その実行順序における共通度の算出とその合計値の算出とを繰り返し実行する。
　ＣＰＵ８１は、ステップＳ１３０において、想定される全ての順序で共通度の合計値の算出が完了したと判定すると、共通度の合計値が最も高かった順序をジョブの実行順序に決定して（ステップＳ１４０）、ジョブ実行順序決定処理を終了する。
　図７は、複数（６つ）のジョブの実行順序の一例とその順序で複数のジョブを実行した場合の連続する前後２つのジョブ間で使用される部品の共通度とを示す説明図である。６つのジョブＪＯＢ＿Ａ～ＪＯＢ＿Ｆの実行が要求されると、ＣＰＵ８１は、仮の実行順序を設定し、設定した仮の実行順序で連続する前後２つのジョブ間（図中、ＪＯＢ＿ＡとＪＯＢ＿Ｂとの間、ＪＯＢ＿ＢとＪＯＢ＿Ｃとの間、ＪＯＢ＿ＣとＪＯＢ＿Ｄとの間、ＪＯＢ＿ＤとＪＯＢ＿Ｅとの間およびＪＯＢ＿ＥとＪＯＢ＿Ｆとの間）で使用される部品の共通度を求め、その合計値を算出する。更に、ＣＰＵ８１は、想定される全ての実行順序において合計値の算出が完了するまで、順序を変えて、連続する前後２つのジョブ間で使用される部品の共通度を求め、その合計値を算出する。そして、ＣＰＵ８１は、全ての順序においてそれぞれ求めた合計値のうち最も値が高かった順序を、ジョブの実行順序に決定する。
　図８は、複数のジョブをグループ分けした場合のグループ毎のジョブを示す説明図である。図９は、グループ単位でフィーダを一括交換する場合のグループ毎のフィーダの配置の様子を示す説明図である。図１０および図１１は、それぞれ比較例、本実施形態の実行順序で複数のジョブを実行する場合にジョブの切り替えに必要なフィーダの交換本数を示す説明図である。比較例では、図８および図９に示すように、一括交換するフィーダ３０群をグループとして、実行すべき６つのジョブＪＯＢ＿Ａ～ＪＯＢ＿Ｆを第１グループと第２グループの２つに分け、最初に実行する第１グループのジョブＪＯＢ＿Ａ～ＪＯＢ＿Ｃで使用されるフィーダ３０群をフィーダ台４０に取り付け、第１グループのジョブＪＯＢ＿Ａ～ＪＯＢ＿Ｃの実行が終了すると、フィーダ台４０に取り付けた第１グループのフィーダ３０群を取り外し、代わって第２グループのジョブＪＯＢ＿Ｄ～ＪＯＢ＿Ｆで使用されるフィーダ３０群をフィーダ台４０に取り付ける。この場合、フィーダ３０の交換本数は、同一グループ内でジョブを切り替える場合にはフィーダ３０の交換が発生せず、生産中に部品切れした場合にのみフィーダ３０の交換が発生する。一方で、グループを跨いでジョブを切り替える場合には、一度に大量のフィーダ３０を交換しなければならない。このため、図１０に示すように、ジョブ毎のフィーダ３０の交換本数に大きな偏りが生じ、局所的にフィーダ３０の交換に長い待ち時間が発生してしまう。本実施形態では、フィーダ３０の交換作業は、ローダ５０によって１本１本行なわれることから、局所的にフィーダ３０の交換に長い待ち時間が発生すると、次のジョブの開始が大幅に遅れてしまう。これに対して、本実施形態では、６つのジョブＪＯＢ＿Ａ～ＪＯＢ＿Ｆの実行順序として全ての順序を想定し、それぞれの順序で求めた共通度の合計値が最も高かった順序を、ジョブの実行順序に決定する。これにより、図１１に示すように、ジョブ毎のフィーダ３０の交換本数が平準化されるため、ローダ５０によりフィーダ３０を１本１本交換するものとしても、フィーダ３０の交換に局所的に長い待ち時間が発生するのが抑制され、ジョブをスムーズに切り替えることが可能となる。
　図１２は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行されるジョブ切替処理の一例を示すフローチャートである。管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、今回のジョブが終了したか否かを判定する（ステップＳ２００）。この処理は、ステータス情報を調べることにより行なわれる。続いて、ＣＰＵ８１は、今回のジョブが終了したと判定すると、今回のジョブで使用されたフィーダ３０のうち次のジョブで使用されないフィーダ３０を回収対象フィーダに設定する（ステップＳ２１０）。次に、ＣＰＵ８１は、次のジョブで使用されるフィーダ３０のうち今回のジョブで使用されなかったフィーダ３０を供給対象フィーダに設定すると共に（ステップＳ２２０）、供給対象フィーダの装着位置を設定する（ステップＳ２３０）。ステップＳ２３０の処理は、回収対象フィーダの回収によって空くスロットを含むフィーダ台４０の空きスロットのうちパーツカメラ２７に近い位置を供給対象フィーダの装着位置に設定することにより行なわれる。そして、ＣＰＵ８１は、回収対象フィーダの回収指示と設定した装着位置への供給対象フィーダの装着指示とをローダ５０（ローダ制御装置５９）に送信して（ステップＳ２４０）、ジョブ切替処理を終了する。
　図１３は、ジョブの切り替えの様子を示す説明図である。図示するように、ジョブをジョブＪＯＢ＿ＥからジョブＪＯＢ＿Ｄへ切り替える場合、ローダ５０（ローダ制御装置５９）は、ジョブＪＯＢ＿Ｅで使用されたフィーダ３０のうち、次のジョブＪＯＢ＿Ｄで使用されるフィーダ３０を当該フィーダ３０の装着位置にそのまま保持しつつ、次のジョブＪＯＢ＿Ｄで使用されないフィーダ３０を回収対象フィーダとして回収する。そして、ローダ５０（ローダ制御装置５９）は、次のジョブＪＯＢ＿Ｄで使用される新たなフィーダ３０を、回収対象フィーダの回収により空いたスロットを含む空きスロットのうちでパーツカメラ２７に近いスロットに取り付ける。上述したように、実装処理では、ヘッド２５は、部品の吸着位置からパーツカメラ２７の上方を経由して基板Ｓの実装位置へ移動する。このため、フィーダ３０をパーツカメラ２７に近づけて配置することで、ヘッド２５の移動距離を短縮することができ、実装効率をより高めることができる。
　ここで、本実施形態の主要な要素と請求の範囲の欄に記載した主要な要素との対応関係について説明する。即ち、本実施形態のフィーダ台４０の各スロット４２が本開示の被装着部に相当し、部品実装機２０が部品実装機に相当し、ジョブ実行順序決定処理を実行する管理装置８０のＣＰＵ８１が実行順序決定部に相当し、ジョブ切替処理を実行する管理装置８０のＣＰＵ８１とローダ５０とがジョブ切替部に相当する。また、パーツカメラ２７が撮像装置に相当する。また、ローダ５０がフィーダ交換装置に相当する。
　なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示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、ＣＰＵ８１は、ジョブ実行順序決定処理において、全ての順序で連続する前後２つのジョブ間で使用される部品の共通度を算出し、共通度の合計値が最も高かった順序をジョブの実行順序に決定した。しかし、ＣＰＵ８１は、何からの制約により特定順序の使用が禁止される場合には、特定順序を除いて想定される順序のうち共通度の合計値が最も高い順序をジョブの実行順序に決定してもよい。
　上述した実施形態では、ＣＰＵ８１は、図６のジョブ順序決定処理を実行することでジョブの実行順序を決定するものとした。しかし、ＣＰＵ８１は、図６に代えて図１４のジョブ実行順序決定処理を実行することでジョブの実行順序を決定してもよい。この変形例のジョブ実行順序決定処理のうち図６の処理と同一の処理については同一のステップ番号を付し、その説明は、重複するから省略する。変形例のジョブ実行順序決定処理では、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１００，Ｓ１１０で設定した仮の実行順序において連続する前後２つのジョブ間で使用される部品の共通度を算出した後、共通度の最低値を導出する（ステップＳ１２０Ｂ）。そして、ＣＰＵ８１は、ステップＳ１３０において想定される全ての順序で共通度の算出を完了したと判定するまで、上記ステップＳ１００，Ｓ１１０，Ｓ１２０Ｂを繰り返す。そして、ＣＰＵ８１は、全ての順序で共通度の算出を完了すると、共通度の最低値が最も高い順序をジョブの実行順序に決定して（ステップＳ１４０Ｂ）、ジョブ実行順序決定処理を終了する。これにより、本実施形態と同様に、ジョブ毎のフィーダ３０の交換本数が平準化されるため、フィーダ３０の交換に局所的に長い待ち時間が発生するのが抑制され、ジョブをスムーズに切り替えることが可能となる。尚、ＣＰＵ８１は、全ての順序で連続する前後２つのジョブ間の部品の共通度を算出し、共通度の最低値が最も高かった順序をジョブの実行順序に決定した。しかし、ＣＰＵ８１は、何からの制約により特定順序の使用が禁止される場合には、特定順序を除いて想定される順序のうち共通度の最低値が最も高い順序をジョブの実行順序に決定してもよい。
　上述した実施形態やその変形例では、ＣＰＵ８１は、想定される複数の順序において共通度の合計値や最低値を求め、それぞれの順序で求めた合計値や最低値のうち最も高い順序をジョブの実行順序に決定した。しかし、ＣＰＵ８１は、ジョブ毎のフィーダ３０の交換本数を平準化する上で合計値や最低値が最適となる順序を、遺伝的アルゴリズム等の最適化アルゴリズムを用いて導出するようにしてもよい。
　上述した実施形態では、部品実装機２０のフィーダ台４０には、実行中のジョブで使用されるフィーダ３０のみが取り付けられるものとした。しかし、フィーダ台４０には、空きスロットに余裕があれば、実行中のジョブで使用されるフィーダ３０に加えて、次に実行するジョブで使用されるフィーダ３０も予め装着しておくものとしてもよい。この場合のジョブ切替処理の一例を示すフローチャートを図１５に示す。図示するように、ジョブ切替処理では、ＣＰＵ８１は、まず、実行中のジョブの終了前所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３００）。ＣＰＵ８１は、終了前所定時間が経過していないと判定すると、ジョブ切替処理を終了する。一方、ＣＰＵ８１は、終了前所定時間が経過したと判定すると、次のジョブで使用されるフィーダ３０を、フィーダ台４０の空きスロットに供給（装着）するよう供給指示をローダ制御装置５９に送信する（ステップＳ３１０）。ここで、終了前所定時間は、供給すべきフィーダ３０の本数等に基づいてローダ５０が当該本数のフィーダ３０をフィーダ台４０に取り付けるのに要する所要時間を予め求めることにより、その所要時間に基づいて定めることができる。
　次に、ＣＰＵ８１は、実行中のジョブの開始後所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３２０）。ここで、開始後所定時間は、実行中のジョブが開始した直後のタイミングや、ジョブが開始してから所定時間が経過したタイミングとなるように定められる。ＣＰＵ８１は、開始後所定時間が経過していないと判定すると、ジョブ切替処理を終了する。一方、ＣＰＵ８１は、開始後所定時間が経過したと判定すると、前のジョブで使用されたフィーダ３０の回収指示をローダ制御装置５９に送信する（ステップＳ３３０）。そして、ＣＰＵ８１は、実行中のジョブで使用されるフィーダ３０の装着位置を、生産に最適な配置、例えばパーツカメラ２７近傍の配置となるように入れ替える入替指示をローダ制御装置５９に送信して（ステップＳ３４０）、ジョブ切替処理を終了する。
　入替指示に基づくフィーダ３０の入れ替えは、ジョブの実行中に行なわれる。例えば、フィーダ３０の入れ替えは、ジョブの実行中に一の基板Ｓに対して一のフィーダ３０の部品の供給が終了してから、当該一のフィーダ３０が次の基板Ｓに対して部品の供給を開始するまでの間に、当該一のフィーダ３０の配置を変更するように行なうことができる。また、フィーダ３０の入れ替えは、複数（２つ）の搬送レーンに異なる基板種の基板Ｓをそれぞれ搬送し、単一のヘッド２５で順次、実装処理を行なうものにおいて、複数の搬送レーンのうち一方のレーンで実装処理が行なわれている間に、他方のレーンでのみ使用されるフィーダ３０の配置を変更するようにして行なうことができる。これにより、ジョブの実行を阻害することなくフィーダ３０を効率良く入れ替えることができる。
　図１６は、ジョブの実行中にフィーダを入れ替える様子を示す説明図である。図示するように、変形例では、第１ジョブの実行中に次の第２ジョブで使用されるフィーダ３０をフィーダ台４０に取り付けておくため、段取り替えに要する時間を短縮することができる。しかし、実行中の第１ジョブで使用されるフィーダ３０はフィーダ台４０に取り付けられており、次の第２ジョブで使用されるフィーダ３０は、フィーダ台４０の空きスロット４２に取り付けられる。このため、次の第２ジョブで使用されるフィーダ３０の配置は、必ずしも、生産に最適な配置とはなっていない。そこで、変形例では、ローダ５０（ローダ制御装置５９）は、第１ジョブの実行が終了して次の第２ジョブが実行中のジョブに切り替わった際、直前の第１ジョブで使用されたフィーダ３０を回収し、その後に、当該実行中の第２ジョブで使用されるフィーダ３０を最適な配置に入れ替える。これにより、段取り替えの時間短縮と生産の効率化とを両立させることができる。なお、第２ジョブの実行中に第２ジョブの終了前所定時間が経過すると、ローダ５０（ローダ制御装置５９）は、次の第３ジョブで使用されるフィーダ３０をフィーダ台４０の空きスロット４２に取り付ける。
　上述した実施形態では、ヘッド２５は、ノズルを昇降可能な昇降装置を備えるものとした。しかし、ヘッド２５は、所定の間隔をおいてそれぞれノズルを昇降可能な複数の昇降装置を備えてもよい。この場合、図１２のジョブ切替処理のステップＳ２３０や図１５のジョブ切替処理のステップＳ３４０において、複数のフィーダ３０は、複数の昇降装置によりそれぞれ昇降させられるノズルの間隔と略同じ間隔で部品を供給可能に配置されてもよい。こうすれば、複数のフィーダ３０から供給される複数の部品を複数のノズルで略同時に吸着することが可能となり、実装効率をより高めることができる。
　以上説明したように、本開示の部品実装システムは、複数の被装着部のいずれかに装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する実装ジョブを実行する部品実装機を備え、前記部品実装機が実行すべき複数の実装ジョブを管理する部品実装システムであって、想定される複数の順序でそれぞれ前記部品実装機が前記複数の実装ジョブを実行した場合に連続する前後の実装ジョブ同士で使用される部品が共通する割合の合計値または最低値を求め、前記複数の順序でそれぞれ求めた前記合計値または前記最低値に基づいて前記複数の実装ジョブの実行順序を決定する実行順序決定部と、前記実行順序決定部により決定された実行順序で連続する前後の実装ジョブを切り替えるに際して、前の実装ジョブで使用された部品のうち後の実装ジョブで使用される部品に共通する部品を収容したフィーダを前記被装着部に保持し、前記後の実装ジョブで使用される部品のうち前記前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを前記複数の被装着部のうち空いている被装着部である空き被装着部に装着するジョブ切替部と、を備えることを要旨とする。
　これにより、複数の実装ジョブを実行する場合に各実装ジョブ間で段取り替えに要する時間を平準化することができる。この結果、実装ジョブの切り替えに際して一部の実装ジョブ間で長い待ち時間が発生するのを抑制することができ、生産効率を向上させることができる。
　こうした本開示の部品実装システムにおいて、前記実行順序決定部は、前記複数の順序の中から前記合計値または前記最低値が最も大きい順序を前記実装ジョブの実行順序に決定するものとしてもよい。こうすれば、段取り替えに要する時間をより適正に平準化することができる。
　また、本開示の部品実装システムにおいて、前記部品実装機は、前記部品を撮像する撮像装置を有し、前記フィーダから取り出した部品を前記撮像装置で撮像した後、実装するものであり、前記ジョブ切替部は、前記後の実装ジョブで使用される部品のうち前記前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを、前記撮像装置に近い方の前記空き被装着部に装着するものとしてもよい。こうすれば、段取り替えに要する時間を適正に平準化しつつ、実装効率（生産効率）をより高めることができる。
　さらに、本開示の部品実装システムにおいて、前記ジョブ切替部は、前記後の実装ジョブで使用される部品のうち前記前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを、当該前の実装ジョブの実行中に装着し、前記前の実装ジョブの実行が終了して前記後の実装ジョブの実行が開始されると、当該後の実装ジョブの実行中に前記前の実装ジョブで使用された部品のうち前記後の実装ジョブで使用されない部品を収容したフィーダを回収すると共に回収によって生じた空き被装着部を含む複数の空き被装着部の間で前記後の実装ジョブで使用される部品を収容したフィーダの装着位置を変更するものとしてもよい。こうすれば、段取り替えに要する時間の短縮とフィーダの配置の最適化とを両立させることができ、生産効率を更に高めることができる。
　また、本開示の部品実装システムにおいて、前記ジョブ切替部は、前記部品実装機の前記複数の被装着部に対して個別にフィーダを交換するフィーダ交換装置を有するものとしてもよい。こうすれば、フィーダの交換を自動化することができ、作業者の負担をより軽減することができる。また、フィーダ交換装置を用いて個別にフィーダを交換する場合において、一部の実装ジョブ間で長い待ち時間が発生するのを抑制することができる。
　本開示は、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　印刷装置、１４　印刷検査装置、１８　ガイドレール、２０　部品実装機、２２　基板搬送装置、２４　ヘッド移動装置、２４ａ　スライダ、２５　ヘッド、２６　マークカメラ、２７　パーツカメラ、２９　実装制御装置、３０　フィーダ、３１　テープ、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、５１　ローダ移動装置、５２ａ　Ｘ軸モータ、５２ｂ　ガイドローラ、５３　フィーダ移載装置、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、５７　位置センサ、５８　監視センサ、５９　ローダ制御装置、６０　フィーダ保管庫、８０　管理装置、８１　ＣＰＵ、８２　ＲＯＭ、８３　ＨＤＤ、８４　ＲＡＭ、８５　入力デバイス、８６　ディスプレイ、Ｓ　基板。

Claims (5)

  1. 　複数の被装着部のいずれかに装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する実装ジョブを実行する部品実装機を備え、前記部品実装機が実行すべき複数の実装ジョブを管理する部品実装システムであって、
    　想定される複数の順序でそれぞれ前記部品実装機が前記複数の実装ジョブを実行した場合に連続する前後の実装ジョブ同士で使用される部品が共通する割合の合計値または最低値を求め、前記複数の順序でそれぞれ求めた前記合計値または前記最低値に基づいて前記複数の実装ジョブの実行順序を決定する実行順序決定部と、
    　前記実行順序決定部により決定された実行順序で連続する前後の実装ジョブを切り替えるに際して、前の実装ジョブで使用された部品のうち後の実装ジョブで使用される部品に共通する部品を収容したフィーダを前記被装着部に保持し、前記後の実装ジョブで使用される部品のうち前記前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを前記複数の被装着部のうち空いている被装着部である空き被装着部に装着するジョブ切替部と、
    　を備える部品実装システム。
  2. 　請求項１に記載の部品実装システムであって、
    　前記実行順序決定部は、前記複数の順序の中から前記合計値または前記最低値が最も大きい順序を前記実装ジョブの実行順序に決定する、
    　部品実装システム。
  3. 　請求項１または２に記載の部品実装システムであって、
    　前記部品実装機は、前記部品を撮像する撮像装置を有し、前記フィーダから取り出した部品を前記撮像装置で撮像した後、実装するものであり、
    　前記ジョブ切替部は、前記後の実装ジョブで使用される部品のうち前記前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを、前記撮像装置に近い方の前記空き被装着部に装着する、
    　部品実装システム。
  4. 　請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品実装システムであって、
    　前記ジョブ切替部は、前記後の実装ジョブで使用される部品のうち前記前の実装ジョブで使用された部品に共通しない部品を収容したフィーダを、当該前の実装ジョブの実行中に装着し、前記前の実装ジョブの実行が終了して前記後の実装ジョブの実行が開始されると、当該後の実装ジョブの実行中に前記前の実装ジョブで使用された部品のうち前記後の実装ジョブで使用されない部品を収容したフィーダを回収すると共に回収によって生じた空き被装着部を含む複数の空き被装着部の間で前記後の実装ジョブで使用される部品を収容したフィーダの装着位置を変更する、
    　部品実装システム。
  5. 　請求項１ないし４いずれか１項に記載の部品実装システムであって、
    　前記ジョブ切替部は、前記部品実装機の前記複数の被装着部に対して個別にフィーダを交換するフィーダ交換装置を有する、
    　部品実装システム。
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