WO2022113227A1

WO2022113227A1 - 部品補給方法および管理装置

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Publication number: WO2022113227A1
Application number: PCT/JP2020/043953
Authority: WO
Inventors: 賢志原; 満三治
Original assignee: 株式会社Fuji
Priority date: 2020-11-26
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-06-02
Also published as: JPWO2022113227A1; CN116602066A; US20230422460A1; EP4255142A4; EP4255142A1

Abstract

部品補給方法は、フィーダから部品を採取して実装する部品実装機と、部品実装機で使用される部品を収容したフィーダを一時的に保管する保管部と、保管部と部品実装機との間でフィーダを移載する移載装置と、を備える部品実装システムに用いられる。この方法は、フィーダを収容可能な保管部の空き数を取得し、保管部の空き数に基づいて予め定められた定期的な補給時期ごとに準備すべき複数のフィーダを決定し、定期的な補給時期ごとに複数のフィーダを一括して保管部へ補給する。

Description

部品補給方法および管理装置

　本明細書は、部品補給方法および管理装置について開示する。

　従来、基板搬送方向に並ぶ複数の部品実装機と各部品実装機に着脱可能なフィーダを複数保管するフィーダ保管庫とを含む部品実装ラインと、部品実装ラインに沿って移動する交換ロボットと、を備える部品実装システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。部品実装システムでは、作業者や無人搬送車が、フィーダ保管庫の保管エリア（スロット）に対してフィーダを補給したり回収したりする。交換ロボットは、フィーダ保管庫と各部品実装機との間でフィーダを自動交換する。また、部品実装機には、部品を供給可能な供給エリアと、フィーダ保管庫とは別にフィーダを一時的に保管するためのストックエリアとが設けられ、交換ロボットは、供給エリアとストックエリアとの間でフィーダを交換することもできる。

国際公開第２０１７／００３３２６８号

　部品実装ラインに保管エリアを設けることで、当該保管エリアに次回以降の生産に使用されるフィーダを事前に補給しておくことができる。これにより、保管エリアへのフィーダの補給にバラツキが生じても、保管エリアがバッファとして機能し、生産を継続させることが可能となる。しかしながら、特許文献１には、補給すべきフィーダを準備する作業者がどのタイミングでどれだけ準備すべきか等について何ら言及されておらず、尚、改善の余地がある。

　本開示は、フィーダの準備や保管部へのフィーダの補給を効率よく行なうことができる部品補給方向および管理装置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。

　本開示の部品補給方法は、
　フィーダから部品を採取して実装する部品実装機と、前記部品実装機で使用される部品を収容したフィーダを一時的に保管する保管部と、前記保管部と前記部品実装機との間で前記フィーダを移載する移載装置と、を備える部品実装システムに用いられ、前記保管部へ前記フィーダを補給するための部品補給方法であって、
　前記フィーダを収容可能な前記保管部の空き数を取得し、
　前記保管部の空き数に基づいて予め定められた定期的な補給時期ごとに準備すべき複数のフィーダを決定し、
　前記定期的な補給時期ごとに前記複数のフィーダを一括して前記保管部へ補給する、
　ことを要旨とする。

　この本開示の部品補給方法は、保管部の空き数に基づいて予め定められた定期的な補給時期ごとに準備すべき複数のフィーダを決定し、定期的な補給時期ごとに当該複数のフィーダを一括して保管部へ補給する。これにより、作業者は保管部の空き状況に応じた数のフィーダの準備をまとめて行なうことができるため、部品の使用時期によってフィーダの準備作業がばらばらに発生するものに比して、フィーダの準備作業を効率よく行なうことが可能となる。また、定期的な補給時期ごとに準備した複数のフィーダを一括して保管部へ補給するため、フィーダの補給を効率よく行なうことができる。

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。生産計画の一例を示す説明図である。フィーダ３０の準備や補給、回収に関して作業者が行なう作業の内容を示す説明図である。補給計画作成処理の一例を示すフローチャートである。部品必要時刻算出処理の一例を示すフローチャートである。段取り部品リストの一例を示す説明図である。部品切れリストの一例を示す説明図である。補給時刻算出処理の一例を示すフローチャートである。必要時刻リストの一例を示す説明図である。補給リストおよび回収リストの一例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台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１，２および４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、部品を実装した基板Ｓ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（５台）の部品実装機２０と、実装検査装置（図示せず）と、ローダ５０と、複数（２台）のフィーダ保管庫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）で採取して基板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。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。

　部品実装機２０は、図２に示すように、フィーダ３０が装着される被装着部２１と、基板ＳをＸ軸方向に搬送する基板搬送装置２２と、フィーダ３０から部品を採取して基板Ｓに実装するヘッド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。ヘッド２５は、図示しないが、部品を吸着する吸着ノズルと、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を有し、スライダ２４ａを水平方向（ＸＹ軸方向）に移動させる。

　フィーダ３０は、図３に示すように、カセット式のテープフィーダであり、テープリール３２とテープ送り機構３３とコネクタ３５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、部品が収容されたテープが巻回されている。部品は、テープ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からテープを引き出して部品供給位置へ送り出す。テープ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）により採取される。フィーダ制御装置３９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、テープ送り機構３３（送りモータ）に駆動信号を出力する。

　被装着部２１は、部品実装機２０の正面側（前部）に設けられ、フィーダ３０をセット可能な上下２つのエリアを有する。上のエリアは、ヘッド２５が採取可能な位置（部品供給位置）にフィーダ３０が部品を供給可能な供給エリア２１Ａであり、下のエリアは、フィーダ３０を一時保管するバッファエリア２１Ｂである。各エリア２１Ａ，２１Ｂには、それぞれフィーダ台４０が設置されている。各エリア２１Ａ，２１Ｂのフィーダ台４０は、図２に示すように、フィーダ３０が着脱される複数のスロット４２と、それぞれ対応するスロット４２に装着されたフィーダ３０のコネクタ３５と電気的に接続される複数のコネクタ４５と、を有する。供給エリア２１Ａには、実行中のジョブ（生産）で使用される部品を収容したフィーダ３０が装着される。また、供給エリア２１Ａに空きスロット４２がある場合には、生産途中で部品切れしたフィーダ３０に代わって同種の部品を供給する予備のフィーダ３０や、次回以降に実行されるジョブで使用される部品を収容したフィーダ３０等も装着される。バッファエリア２１Ｂは、次回以降に実行されるジョブで使用される部品を収容したフィーダ３０を一時保管したり、使用済みのフィーダ３０を一時保管したりするために用いられる。

　また、部品実装機２０は、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、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。

　また、実装制御装置２９は、フィーダ台４０に装着されたフィーダ３０のフィーダ制御装置３９とコネクタ３５，４５を介して通信可能に接続される。実装制御装置２９は、フィーダ３０が装着されると、フィーダ３０のフィーダ制御装置３９に含まれるフィーダＩＤや部品種別、部品残数などのフィーダ情報を当該フィーダ制御装置３９から受信する。また、実装制御装置２９は、受信したフィーダ情報と、フィーダ３０が装着された装着位置（スロット番号）とを管理装置８０へ送信する。

　実装制御装置２９のＣＰＵ２９ａは、部品を基板Ｓに実装する実装処理を実行する。ＣＰＵ２９ａは、ヘッド移動装置２４によりフィーダ３０の部品供給位置の上方へヘッド２５を移動させる。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を吸着させる。ＣＰＵ２９ａは、吸着ノズルに吸着させた部品をヘッド移動装置２４によりパーツカメラ２７の上方へ移動させ、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、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をヘッド移動装置２４により補正後の実装位置の上方へ移動させ、昇降装置により吸着ノズルを下降させて部品を基板Ｓに実装させる。

　複数のフィーダ保管庫６０は、いずれも、生産ラインに組み込まれ、複数のフィーダ３０の一時保管する保管場所である。本実施形態では、一方のフィーダ保管庫６０は、各部品実装機２０で使用される使用予定のフィーダ３０が保管され、他方のフィーダ保管庫６０は、各部品実装機２０で使用された使用済みのフィーダ３０が保管される。各フィーダ保管庫６０には、部品実装機２０のフィーダ台４０と同様のスロット４２やコネクタ４５を複数備えたフィーダ台が設置されている。フィーダ保管庫６０のコネクタ４５にフィーダ３０が装着されると、フィーダ３０に含まれるフィーダＩＤや部品種別、部品残数などのフィーダ情報と、フィーダ３０が装着された装着位置（スロット番号）とが管理装置８０へ送信される。

　ローダ５０は、図１に示すように、部品実装システム１０（生産ライン）の正面をラインに沿って移動して、フィーダ保管庫６０から使用予定のフィーダ３０を取り出して各部品実装機２０へ補給したり、各部品実装機２０から使用済みのフィーダ３０を回収してフィーダ保管庫６０へ運んだりする。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とローダ制御装置５９（図５参照）とを備える。ローダ移動装置５１は、生産ラインの正面に配設されたガイドレール１８に沿ってローダ５０を移動させる。このローダ移動装置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上を転動してローダ５０の移動をガイドするガイドローラ５２ｂと、を有する。フィーダ移載装置５３は、ローダ５０がいずれかの部品実装機２０と向かい合う位置で当該部品実装機２０とローダ５０との間でフィーダ３０を移載したり、ローダ５０がフィーダ保管庫６０と向かい合う位置でフィーダ保管庫６０とローダ５０との間でフィーダ３０を移載したりする。このフィーダ移載装置５３は、Ｙ軸スライダ５５と、Ｙ軸スライダ５５をＺ軸ガイドレール５６ｂに沿って移動させるＺ軸モータ５６ａと、を有する。Ｙ軸スライダ５５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は、Ｚ軸モータ５６ａの駆動により昇降する。フィーダ移載装置５３は、Ｙ軸スライダ５５を上昇させることにより、Ｙ軸スライダ５５が部品実装機２０の供給エリア２１Ａのフィーダ台４０やフィーダ保管庫６０のフィーダ台４０と向かい合い、この状態でフィーダ３０をクランプ部５４でクランプしてＹ軸スライダ５５によりＹ軸方向に移動させることで供給エリア２１Ａやフィーダ保管庫６０に対してフィーダ３０を移載する。また、フィーダ移載装置５３は、Ｙ軸スライダ５５を下降させることにより、Ｙ軸スライダ５５が部品実装機２０のバッファエリア２１Ｂと向かい合い、この状態でフィーダ３０をクランプ部５４でクランプしてＹ軸スライダ５５によりＹ軸方向に移動させることでバッファエリア２１Ｂに対してフィーダ３０を移載する。ローダ制御装置５９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、走行位置を検知する位置センサ５７や周辺の障害物の有無を検知する監視センサ５８からの信号を入力し、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。

　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、生産計画やフィーダ保有情報、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、生産計画は、各部品実装機２０において、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（生産）するかなどを定めた計画である。生産計画には、図６に示すように、ジョブごとの生産数や生産に必要な部品（必要部品）、生産開始時刻が含まれる。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。フィーダ保有情報には、フィーダＩＤや部品種別、部品残数などのフィーダ情報と、フィーダ３０（部品）を保有する装置（どの部品実装機２０やどのフィーダ保管庫６０であるか）やフィーダ３０の装着位置（スロット番号）などの位置情報と、が含まれる。ジョブ情報は、各部品実装機２０が実行すべき実装処理（ジョブ）に関する情報である。このジョブ情報には、生産する基板の種別や実装する部品の種別、部品ごとの実装位置、ジョブごとの供給エリア２１Ａに配置すべき部品の配置位置（配置位置情報）などが含まれる。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。

　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、部品実装システム１０の各部品実装機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やフィーダ保管庫６０から取り外されたり、部品実装機２０やフィーダ保管庫６０に取り付けられたりしたときに、対応する部品実装機２０やフィーダ保管庫６０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。

　こうして構成された部品実装システム１０においては、基板Ｓの生産に関する動作が自動化され、生産に必要な必要部品を収容したフィーダ３０の準備やフィーダ保管庫６０への補給、使用済みのフィーダ３０の回収、各種メンテナンスなどの作業が作業者によってそれぞれの適したタイミングで実行される。

　図７は、フィーダ３０の準備や補給、回収に関して作業者が行なう作業の内容を示す説明図である。図示するように、作業者が行なう作業として、ピッキング作業やキッティング作業は、フィーダ補給作業、フィーダ回収作業、ばらし作業などがある。ピッキング作業は、部品倉庫１００において、部品棚から必要部品が収容されたリールを外段取りエリア１０１へ運び出すことにより行なう。キッティング作業は、外段取りエリア１０１に運び出されたリール（必要部品）を収容したフィーダ３０を準備することにより行なう。パレット移載作業は、外段取りエリア１０１において、準備したフィーダ３０をフィーダ台４０と同様のパレットに装着することにより行なう。フィーダ補給作業は、準備されたフィーダ３０をパレットごと運んでフィーダ保管庫６０へ補給することにより行なう。フィーダ保管庫６０へ補給されたフィーダ３０は、ローダ５０によって、それぞれ対応する部品実装機２０へ運ばれ、対応する部品実装機２０のバッファエリア２１Ｂに一時保管される。そして、バッファエリア２１Ｂに一時保管されたフィーダ３０は、当該フィーダ３０を使用するジョブが実行される前に、ローダ５０によって供給エリア２１Ａへ移載されて生産に使用されることとなる。なお、本実施形態では、フィーダ３０は、フィーダ補給作業によりフィーダ保管庫６０に補給された後、ローダ５０により各部品実装機２０のバッファエリア２１Ｂに移載されるものとしたが、フィーダ補給作業によりバッファエリア２１Ｂに直接補給されるようにしてもよい。

　フィーダ回収作業は、フィーダ保管庫６０から使用済みのフィーダ３０をパレットに回収して回収エリア１０２へ運ぶことにより行なう。フィーダ回収作業は、基本的には、フィーダ補給作業による補給の帰りに実行される。ばらし作業は、パレットから使用済みのフィーダ３０を取り外すと共に使用済みのフィーダ３０からリール（部品）を取り外すことにより行なう。なお、使用済みのフィーダ３０のうち次回以降の生産に必要な必要部品を収容したフィーダ３０がある場合、作業者は、該当するフィーダ３０を補給対象のフィーダ３０として、外段取りエリア１０１へ運んでパレットに装着してもよい。

　なお、これらの作業は、全て作業者が行なうものに限られず、一部の作業が自動化されてもよい。例えば、パレット補給作業やパレット回収作業は、無人搬送車（ＡＧＶ）が行なうようにしてもよい。本実施形態において、パレット補給作業（パレット補給作業の帰りに行なわれるパレット回収作業を含む）は、所定時間間隔（例えば、３０分）おきに定期的に行なわれる（定期補給）。

　次に、フィーダ３０を補給（準備や回収を含む）するための補給計画を作成するための動作について説明する。図８は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行される補給計画作成処理の一例を示すフローチャートである。

　補給計画作成処理が実行されると、ＣＰＵ８１は、まず、部品実装システム１０の複数の部品実装機２０で使用される各部品の必要時刻を算出する（ステップＳ１００）。この処理は、図９に例示する部品必要時刻算出処理を実行することにより行なわれる。部品必要時刻算出処理では、ＣＰＵ８１は、まず、生産計画から処理対象のジョブ（対象ジョブ）を１つ抽出する（ステップＳ２００）。続いて、ＣＰＵ８１は、対象ジョブにおいて必要とされる必要部品を抽出する（ステップＳ２１０）。ＣＰＵ８１は、図６の生産計画において、処理対象のジョブとしてＪｏｂＡを抽出すると、必要部品として、ＰａｒｔＡ～ＰａｒｔＮを抽出する。ＣＰＵ８１は、対象ジョブから必要部品を抽出すると、対象ジョブの生産開始時刻を抽出し、抽出した生産開始時刻を当該必要部品の補給期限として段取り部品リストを作成する（ステップＳ２２０）。図１０は、段取り部品リストの一例を示す説明図である。図示するように、段取り部品リストは、必要部品の部品名（部品種別）とその補給期限とが対応付けられたものである。段取り部品リストの各部品は、補給期限の早い順に並べられる。

　次に、ＣＰＵ８１は、生産中に発生する部品切れを予測し（ステップＳ２３０）、部品切れ予測時刻を補給期限として部品切れリストを作成する（ステップＳ２４０）。部品切れの予測は、上述した生産計画とフィーダ保有情報とに基づいて、実行中のジョブの生産数と当該ジョブで使用される部品の部品残数とを比較することにより行なうことができる。図１１は、部品切れリストの一例を示す説明図である。図示するように、部品切れリストは、部品切れが予測される部品の部品名（部品種別）とその補給期限（部品切れ予測時刻）とが対応付けられたものである。部品切れリストの各部品は、補給期限の早い順に並べられる。

　ＣＰＵ８１は、対象ジョブについて段取り部品リストと部品切れリストとを作成すると、生産計画にある全てのジョブでリストを作成したか否かを判定する（ステップＳ２５０）。ＣＰＵ８１は、生産計画のうちリストを作成していないジョブがあると判定すると、ステップＳ２００に戻り、次の対象ジョブを抽出し、次の対象ジョブについての段取り替えリストと部品切れリストとを作成するステップＳ２１０～Ｓ２４０の処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ８１は、生産計画のうちリストを作成していないジョブがないと判定すると、作成した段取り部品リストと部品切れリストとを併合した必要時刻リストを作成して（ステップＳ２６０）、部品必要時刻算出処理を終了する。

　補給計画作成処理に戻って、ＣＰＵ８１は、次に、各部品の補給時刻を算出する（ステップＳ１１０）。この処理は、図１２の補給時刻算出処理を実行することにより行なわれる。補給時刻算出処理では、ＣＰＵ８１は、まず、ステップＳ１００で作成した必要時刻リストを補給期限が遅い順に並び替える（ステップＳ３００）。続いて、ＣＰＵ８１は、必要時刻リストの先頭から順（補給期限が遅い順）に処理対象の部品（対象部品）を１件抽出する（ステップＳ３１０）。そして、ＣＰＵ８１は、所定時間間隔おきの定期補給時刻のうち、対象部品の補給期限の直前となる定期補給時刻に対象部品を収容したフィーダ３０を補給可能な補給可能スロットがあるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。この処理は、必要時刻リストの各部品のうち、対象部品の補給期限よりも前に補給期限が到来する部品を補給済みの部品と仮定したとき、各フィーダ保管庫６０および各バッファエリア２１Ｂにおけるフィーダ３０の最大収容数から補給済みの部品を収容したフィーダ３０の数を減じた値が閾値よりも大きいか否かを判定することにより行なわれる。例えば、２台のフィーダ保管庫６０には、それぞれ最大４４本のフィーダ３０を装着可能なスロット４２を有し、５台の部品実装機２０の各バッファエリア２１Ｂには、それぞれ最大３２本のフィーダ３０を装着可能なスロット４２を有する場合、最大収容数は、２４８本（４４×２＋３２×５）となる。閾値は、例えば、１台分のフィーダ保管庫６０の収容数とすることができる。これにより、フィーダ保管庫６０に対してフィーダ台４０（パレット）を着脱することで、パレット単位でフィーダ３０を補給したり回収したりすることができる。なお、閾値を値０とし、フィーダ保管庫６０に対するフィーダ３０の補給を１つずつ行なうようにしてもよい。本実施形態において、フィーダ３０（部品）の補給はフィーダ保管庫６０に対して行なわれるため、補給にあたっては、フィーダ保管庫６０に空きスロットを確保する必要がある。しかし、フィーダ保管庫６０が満杯であっても、各部品実装機２０のバッファエリア２１Ｂに空きスロットがあれば、ローダ５０によりフィーダ保管庫６０にあるフィーダ３０をバッファエリア２１Ｂの空きスロットに移載することで、フィーダ保管庫６０に空きスロットを確保することが可能である。

　ＣＰＵ８１は、直前の定期補給時刻に補給可能スロットがあると判定すると、ステップＳ３４０に進む。一方、ＣＰＵ８１は、直前の定期補給時刻に補給可能スロットがないと判定すると、補給可能スロットを確保するために回収リストを追加する（ステップＳ３３０）。この処理は、ジョブ情報とフィーダ保有情報とに基づいてフィーダ保管庫６０および各バッファエリア２１Ｂにあるフィーダ３０（部品）の中から使用済みのフィーダ３０（部品）を抽出して回収リストに加えることにより行なわれる。なお、ローダ５０は、回収リストに加えられた使用済みのフィーダ３０がバッファエリア２１Ｂにある場合、当該使用済みのフィーダ３０をフィーダ保管庫６０へ移載する。

　次に、ＣＰＵ８１は、対象部品について直前の定期補給時刻の補給で間に合うか否かを判定する（ステップＳ３４０）。この処理は、後述するステップＳ３５０またはＳ３８０で補給時刻を設定した設定済み部品のうち、ステップＳ３４０の判定対象となった定期補給時刻と同じ補給時刻を設定した部品の数が、フィーダ補給作業において用いられるパレットの最大収容数（例えば、３２本）に達しているか否かを判定することにより行なわれる。ＣＰＵ８１は、該当する部品の数がパレットの最大収容数に達していなければ、直前の定期補給時刻の補給で間に合うと判定する。一方、ＣＰＵ８１は、該当する部品の数がパレットの最大収容数に達していれば、これ以上、パレットに新たなフィーダ３０を装着することができないため、直前の定期補給時刻の補給で間に合わないと判定する。

　ＣＰＵ８１は、直前の定期補給時刻の補給で間に合うと判定すると、その直前の定期補給時刻を対象部品の補給時刻に設定すると共に、ステップＳ３３０で回収リストに追加があれば、その定期補給時刻を追加した回収リストの回収時刻に設定する（ステップＳ３５０）。一方、ＣＰＵ８１は、直前の定期補給時刻の補給で間に合わないと判定すると、補給が間に合う定期補給時刻を発見するまで、１つずつ前の定期補給時刻に遡って補給が間に合う定期補給時刻をサーチする（ステップＳ３６０，３７０）。そして、ＣＰＵ８１は、補給が間に合う定期補給時刻を発見すると、その定期補給時刻を対象部品の補給時刻に設定すると共に、ステップＳ３３０で回収リストに追加があれば、その定期補給時刻を追加した回収リストの回収時刻に設定する（ステップＳ３８０）。

　ＣＰＵ８１は、こうして対象部品の補給時刻を設定すると、必要時刻リストに補給時刻を設定していない部品があるか否かを判定する（ステップＳ３９０）。ＣＰＵ８１は、必要時刻リストに補給時刻を設定していない部品があると判定すると、ステップＳ３１０に戻り、次の対象部品を抽出してその補給時刻を設定するステップＳ３１０～Ｓ３８０の処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ８１は、必要時刻リストに補給時刻を設定していない部品がないと判定すると、これで補給時刻算出処理を終了する。

　補給計画作成処理に戻って、ＣＰＵ８１は、次に、各部品について設定した補給時刻から当該補給時刻に間に合うように準備時刻（準備開始時刻または準備終了時刻）を算出し（ステップＳ１２０）、算出した準備時刻を一覧としてディスプレイ８６や作業者が携帯する図示しない携帯情報端末に出力して（ステップＳ１３０）、補給計画作成処理を終了する。作業者は、指示された準備時刻に従って必要部品を収容したフィーダ３０の準備を進め、定期補給時刻が到来すると、準備したフィーダ３０をパレット単位で一括してフィーダ保管庫６０へ補給する。そして、作業者は、回収リストに回収すべき使用済みのフィーダ３０があるときには、そのフィーダ３０を帰りに回収する。これにより、フィーダ３０の補給や回収を効率良く行なうことができる。また、次回以降の生産に使用されるフィーダ３０を定期的に補給しておくことで、フィーダ３０の補給にバラツキが生じても、フィーダ保管庫６０やバッファエリア２１Ｂをバッファとして機能させることができ、ジョブの実行（生産）を継続して実行することが可能となる。

　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、本実施形態の部品実装システム１０が本開示の部品実装システムに相当し、部品実装機２０が部品実装機に相当し、フィーダ保管庫６０や部品実装機２０のバッファエリア２１Ｂが保管部に相当し、ローダ５０が移載装置に相当する。

　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、必要時刻リストの補給期限が遅い方から順に部品を抽出してその補給時刻を設定したが、補給期限が早い方から順に部品を抽出してその補給時刻を設定するようにしてもよい。

　また、上述した実施形態では、部品実装システム１０は、フィーダ３０を一時保管する保管場所として、フィーダ保管庫６０と部品実装機２０のバッファエリア２１Ｂとを備えるものとした。しかし、部品実装システム１０は、フィーダ保管庫６０とバッファエリア２１Ｂのいずれか一方のみを備えてもよい。なお、フィーダ３０の保管場所としてバッファエリア２１Ｂのみを備える場合、作業者あるいは無人搬送車は、当該バッファエリア２１Ｂにフィーダ３０を直接補給すればよい。

　以上説明したように、本開示の部品補給方法は、フィーダから部品を採取して実装する部品実装機と、前記部品実装機で使用される部品を収容したフィーダを一時的に保管する保管部と、前記保管部と前記部品実装機との間で前記フィーダを移載する移載装置と、を備える部品実装システムに用いられ、前記保管部へ前記フィーダを補給するための部品補給方法であって、前記フィーダを収容可能な前記保管部の空き数を取得し、前記保管部の空き数に基づいて予め定められた定期的な補給時期ごとに準備すべき複数のフィーダを決定し、前記定期的な補給時期ごとに前記複数のフィーダを一括して前記保管部へ補給することを要旨とする。

　この本開示の部品補給方法では、作業者は保管部の空き状況に応じた数のフィーダの準備をまとめて行なうことができるため、部品の使用時期によってフィーダの準備作業がばらばらに発生するものに比して、フィーダの準備作業を効率よく行なうことが可能となる。また、定期的な補給時期ごとに準備した複数のフィーダを一括して保管部へ補給するため、フィーダの補給を効率よく行なうことができる。

　こうした本開示の部品保管方法において、前記部品実装機で使用される部品の部品ごとの使用時期を取得し、前記保管部の空き数と前記部品ごとの使用時期とに基づいて、補給対象の部品を収容したフィーダが前記定期的な補給時期のうち該補給対象の部品の使用時期よりも前の補給時期に補給されるように前記準備すべき複数のフィーダを決定してもよい。こうすれば、フィーダの補給を部品の使用時期により確実に間に合わせることができ、生産の中断を防止することができる。

　この場合、前記補給対象の部品を収容したフィーダが前記定期的な補給時期のうち該補給対象の部品の使用時期に近い補給時期に優先して補給されるように前記準備すべき複数のフィーダを決定してもよい。こうすれば、使用時期が遅い部品が先に補給されて保管部の空き数が少なくなることで、使用時期が早い部品を当該保管部に保管できなくなるのを抑制することができる。

　また、本開示の部品補給方法において、前記保管部に空き数が不足している場合、前記保管部に保管されているフィーダのうち使用済みのフィーダを回収対象とした上で前記準備すべき複数のフィーダを決定し、前記定期的な補給時期に前記複数のフィーダの補給と共に前記回収対象としたフィーダを回収してもよい。こうすれば、保管部の空き数を増やして、多くの未使用の部品（フィーダ）を保管することが可能となる。

　さらに、本開示の部品補給方法において、パレットの複数のスロットに装着された前記複数のフィーダを前記パレットごと補給するものであり、前記準備すべき複数のフィーダを前記パレットのスロット数の範囲で決定してもよい。こうすれば、部品（フィーダ）の補給をより効率よく行なうことができる。

　なお、本開示は、部品補給方法の形態とするものに限られず、保管部へのフィーダの補給を管理する管理装置の形態とすることもできる。

　本開示は、部品実装システムや管理装置などの製造産業に利用可能である。

　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、２１　被装着部、２１Ａ　供給エリア、２１Ｂ　バッファエリア、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、２９ａ　ＣＰＵ、２９ｂ　ＲＯＭ、２９ｃ　ＨＤＤ、２９ｄ　ＲＡＭ、３０　フィーダ、３２　テープリール、３３　テープ送り機構、３５　コネクタ、３９　フィーダ制御装置、４０　フィーダ台、４２　スロット、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、５６ａ　Ｚ軸モータ、５６ｂ　Ｚ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、１００　部品倉庫、１０１　外段取りエリア、１０２　回収エリア。

Claims

　フィーダから部品を採取して実装する部品実装機と、前記部品実装機で使用される部品を収容したフィーダを一時的に保管する保管部と、前記保管部と前記部品実装機との間で前記フィーダを移載する移載装置と、を備える部品実装システムに用いられ、前記保管部へ前記フィーダを補給するための部品補給方法であって、
　前記フィーダを収容可能な前記保管部の空き数を取得し、
　前記保管部の空き数に基づいて予め定められた定期的な補給時期ごとに準備すべき複数のフィーダを決定し、
　前記定期的な補給時期ごとに前記複数のフィーダを一括して前記保管部へ補給する、
　部品補給方法。
　請求項１に記載の部品補給方法であって、
　前記部品実装機で使用される部品の部品ごとの使用時期を取得し、
　前記保管部の空き数と前記部品ごとの使用時期とに基づいて、補給対象の部品を収容したフィーダが前記定期的な補給時期のうち該補給対象の部品の使用時期よりも前の補給時期に補給されるように前記準備すべき複数のフィーダを決定する、
　部品補給方法。
　請求項２に記載の部品補給方法であって、
　前記補給対象の部品を収容したフィーダが前記定期的な補給時期のうち該補給対象の部品の使用時期に近い補給時期に優先して補給されるように前記準備すべき複数のフィーダを決定する、
　部品補給方法。
　請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品補給方法であって、
　前記保管部に空き数が不足している場合、前記保管部に保管されているフィーダのうち使用済みのフィーダを回収対象とした上で前記準備すべき複数のフィーダを決定し、
　前記定期的な補給時期に前記複数のフィーダの補給と共に前記回収対象としたフィーダを回収する、
　部品補給方法。
　請求項１ないし４いずれか１項に記載の部品補給方法であって、
　パレットの複数のスロットに装着された前記複数のフィーダを前記パレットごと補給するものであり、
　前記準備すべき複数のフィーダを前記パレットのスロット数の範囲で決定する、
　部品補給方法。
　フィーダから部品を採取して実装する部品実装機と、前記部品実装機で使用される部品を収容したフィーダを一時的に保管する保管部と、前記保管部と前記部品実装機との間で前記フィーダを移載する移載装置と、を備える部品実装システムに用いられる管理装置であって、
　前記フィーダを収容可能な前記保管部の空き数を取得し、前記保管部の空き数に基づいて予め定められた定期的な補給時期ごとに準備すべき複数のフィーダを決定し、前記定期的な補給時期ごとに前記複数のフィーダを一括して前記保管部へ補給するよう指示する補給指示を行なう、
　管理装置。