特許 5721585 部品実装ライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5721585

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】部品実装ライン

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 A

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-175210(P2011-175210)

(22)【出願日】2011年8月10日

(65)【公開番号】特開2013-38335(P2013-38335A)

(43)【公開日】2013年2月21日

【審査請求日】2014年7月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】富士機械製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089082

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 脩

(72)【発明者】

【氏名】安井 義博

【審査官】 遠藤 邦喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２８３９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４６４１６２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００９−２３１８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００９５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１７７２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４１９６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を部品実装位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品を収容する部品収容装置を複数個着脱可能にセットする部品供給装置と、前記部品供給装置の前記部品収容装置から前記部品を採取して位置決めされた前記基板に装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置とを備える部品実装機が複数段直列に配置された部品実装ラインであって、
複数段の各部品実装機の部品移載装置は、装着可能な部品種が多く装着能率が低い汎用ヘッドおよび、装着可能な部品種が少なく装着能率が高い高速ヘッドを含む複数種類の装着ヘッドを選択的に取り付け可能であり、
部品実装動作に先立ち、複数の基板種のそれぞれの生産枚数の基板に部品を実装する期間を通して前記装着ヘッドを取り替えない条件下で実装に要すると推定される所要時間を短縮するように前記各部品実装機の部品移載装置の装着ヘッドの種類を決定し、かつ前記各部品実装機の部品供給装置の複数の部品収容装置に収容する部品種の配分を決定する動作条件決定手段をさらに備える部品実装ライン。

【請求項2】

請求項１において、前記動作条件決定手段は、前記各部品実装機が或る基板種の１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムをできるだけ均等化し、前記各部品実装機の前記個別サイクルタイムのうちの最大値を当該基板種の基板種サイクルタイムとし、全基板種についてそれぞれ求めた前記基板種サイクルタイムを加算して前記所要時間とする部品実装ライン。

【請求項3】

請求項１において、前記動作条件決定手段は、前記各部品実装機が或る基板種の１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムをできるだけ均等化し、前記各部品実装機の前記個別サイクルタイムのうちの最大値を当該基板種の基板種サイクルタイムとし、全基板種についてそれぞれ求めた前記基板種サイクルタイムに前記それぞれの生産枚数を乗算したのちに加算して前記所要時間とする部品実装ライン。

【請求項4】

請求項１において、前記動作条件決定手段は、前記各部品実装機が或る基板種の１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムをできるだけ均等化し、前記各部品実装機の前記個別サイクルタイムのうちの最大値を当該基板種の基板種サイクルタイムとし、全基板種についてそれぞれ求めた前記基板種サイクルタイムに基板種ごとの優先度係数を乗算したのちに加算して前記所要時間とする部品実装ライン。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか一項において、前記動作条件決定手段は、
まず、全ての部品実装機の部品移載装置の装着ヘッドの種類を前記汎用ヘッドに仮置きし、
次いで、前段側の部品実装機から順番に、前記装着ヘッドの種類を前記汎用ヘッドから、装着可能な部品種が相対的に少なく装着能率が相対的に高い装着ヘッドへと順次取り替えて、全基板種の基板に所定の全部品種の部品を実装できるときに前記所要時間を計算し、
全基板種の基板に所定の全部品種の部品を実装できる見込みがなくなった時点で装着ヘッドの取り替えを打ち切り、
最終的に、所要時間が最短となる装着ヘッドの種類の組み合わせを採用する部品実装ライン。

【請求項6】

請求項１〜４のいずれか一項において、前記動作条件決定手段は、
まず、全ての部品実装機の部品移載装置の装着ヘッドの種類を前記高速ヘッドに仮置きし、
次いで、後段側の部品実装機から順番に、前記装着ヘッドの種類を前記高速ヘッドから、装着可能な部品種が相対的に多く装着能率が相対的に低い装着ヘッドへと順次取り替えて、全基板種の基板に所定の全部品種の部品を実装できるときに前記所要時間を計算し、
計算によって得られる所要時間が過大になった時点で装着ヘッドの取り替えを打ち切り、
最終的に、所要時間が最短となる装着ヘッドの種類の組み合わせを採用する部品実装ライン。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一項において、前記各部品実装機の部品供給装置における複数の部品収容装置の部品種の配列順序は前記基板種ごとに変更可能であり、前記動作条件決定手段は前記基板種ごとに前記部品種の配列順序を決定する部品実装ライン。

【請求項8】

請求項７において、前記動作条件決定手段は、前記基板種ごとに前記各部品実装機が１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムを最小化する最適な部品種の配列順序を決定する部品実装ライン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装着ヘッドを取り替え可能な部品実装機が複数段直列に配置された部品実装ラインに関し、より詳細には、複数の基板種の基板を連続して生産するのに先立って各部品実装機の装着ヘッドを決定する手段に関する。

【背景技術】

【0002】

多数の部品が実装された基板を生産する設備として、はんだ印刷機、部品実装機、リフロー機、基板検査機などがあり、これらを基板搬送装置で連結して基板生産ラインを構築することが一般的になっている。さらに、モジュール化された複数の部品実装機を直列に配置して部品実装ラインを構成することも多い。この種の部品実装機や部品実装ラインでは、生産する基板の種類に応じて実装する部品の種類、大きさ、および個数が変化するので、これらにあわせてオペレータが適正な装着ヘッドに取り替え、生産効率の向上を図る場合が多い。例えば、１本の吸着ノズルのみを有する汎用ヘッドは、小さな部品から大きな部品まで吸着可能であり装着可能な部品種が多く、一方で１部品ごとに部品供給装置と基板の間を往復することになり装着能率が低い。逆に、多数の吸着ノズルを有する高速ヘッドは、各吸着ノズルに吸着される部品の寸法が制約されるので装着可能な部品種が少なくなり、一方で部品供給装置と基板の間を１往復するだけで多数の部品を装着できるので装着能率が高くなる。

【0003】

ここで、部品実装ラインの複数段の部品実装機で装着ヘッドを交換できる構成の場合、すべてを汎用ヘッドにすれば所要とされる全種類の部品を確実に実装できるが、所要時間が延びる。逆に、所要時間を短縮するためにすべてを高速ヘッドにすれば、実装できない部品種の残る場合が生じる。したがって、部品実装ラインでは、所要とされる全種類の部品を実装可能でかつ所要時間を短縮して生産効率を高める各部品実装機の装着ヘッドの組み合わせが存在する。

【0004】

また、装着ヘッドの組み合わせに応じて、各部品実装機への部品種の配分も定まる。このとき、各部品実装機が部品実装に要する個別サイクルタイムをできるだけ均等化するように部品種を配分することが好ましい。これにより、部品実装ライン内でボトルネックと呼ばれる隘路が生じなくなり、個別サイクルタイムの最大値で示される基板種サイクルタイムが短縮され、スループットすなわち生産効率が一層向上する。

【0005】

本願出願人は、この種の装着ヘッドの組み合わせの決定に関する技術を特許文献１の段取データ群作成方法に開示している。この技術は、装着ヘッドの構成および複数の部品供給具（部品収容装置）の配置を変更可能な複数の装着ユニット（部品実装機）を含む電子回路部品装着システム（部品実装ライン）を対象としている。そして、複数種類の電子回路の組立作業開始（部品実装動作）に先立ち、装着ヘッドの構成変更を許容することを条件として、部品供給具の搭載と取外しとの少なくとも一方の回数が可及的に少なくなる段取データ群を作成することを特徴としている。これにより、作成された段取データ群に従って段取り替えを行えば、部品供給具の段取り替え工数が少なくて済み、段取り替えに要する時間が短縮され、生産性が向上する効果が得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４６４４１６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、特許文献１の技術は、基板種を変更するたびに各装着ユニット（部品実装機）の装着ヘッドの変更を許容する条件で、部品供給具の搭載および取外しの回数を少なくする効果があるが、複数の基板種を連続して生産するときに一貫して同じ装着ヘッドの組み合わせを用いるものではない。したがって、基板種ごとの生産枚数が少ない多品種少量生産の場合には、部品実装ラインの動作時間に対して段取り替え時間の比率が高くなり、装着ヘッドを変更することによって段取り替え時間が延び、生産効率が大幅に低下する。このため、多品種少量生産で複数の基板種を生産するときには、途中で各部品実装機の装着ヘッドを変更せずに続けて用いるようにすると生産効率が向上する。

【0008】

また、装着ヘッドの種類や数量が限定される場合、例えば、十分な数量の装着ヘッドが無い場合や、事業所内の複数の部品実装ラインで装着ヘッドを共用して使いまわす場合には、大量生産であっても装着ヘッドの変更が制約される。したがって、複数の基板種を連続して生産し、かつ基板種全体での生産効率が良くなるように各部品実装機の装着ヘッドの組み合わせを固定し、各部品実装機への部品種の配分および各部品実装機の部品供給装置における部品種の配列順序を最適化することが生産効率の向上に有効となる。

【0009】

本発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたもので、装着ヘッドを取り替え可能な部品実装機が複数段直列に配置された構成で、複数の基板種を連続して生産する期間を通して装着ヘッドを取り替えない条件下で、実装に要する所要時間を短縮するように装着ヘッドの種類を決定して生産効率を向上する部品実装ラインを提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決する請求項１に係る部品実装ラインの発明は、基板を部品実装位置に搬入し位置決めし搬出する基板搬送装置と、複数の部品を収容する部品収容装置を複数個着脱可能にセットする部品供給装置と、前記部品供給装置の前記部品収容装置から前記部品を採取して位置決めされた前記基板に装着する装着ヘッドおよび前記装着ヘッドを駆動するヘッド駆動機構を有する部品移載装置とを備える部品実装機が複数段直列に配置された部品実装ラインであって、複数段の各部品実装機の部品移載装置は、装着可能な部品種が多く装着能率が低い汎用ヘッドおよび、装着可能な部品種が少なく装着能率が高い高速ヘッドを含む複数種類の装着ヘッドを選択的に取り付け可能であり、部品実装動作に先立ち、複数の基板種のそれぞれの生産枚数の基板に部品を実装する期間を通して前記装着ヘッドを取り替えない条件下で実装に要すると推定される所要時間を短縮するように前記各部品実装機の部品移載装置の装着ヘッドの種類を決定し、かつ前記各部品実装機の部品供給装置の複数の部品収容装置に収容する部品種の配分を決定する動作条件決定手段をさらに備える。

【0011】

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記動作条件決定手段は、前記各部品実装機が或る基板種の１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムをできるだけ均等化し、前記各部品実装機の個別サイクルタイムのうちの最大値を当該基板種の基板種サイクルタイムとし、全基板種についてそれぞれ求めた前記基板種サイクルタイムを加算して前記所要時間とする。

【0012】

請求項３に係る発明は、請求項１において、前記動作条件決定手段は、前記各部品実装機が或る基板種の１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムをできるだけ均等化し、前記各部品実装機の個別サイクルタイムのうちの最大値を当該基板種の基板種サイクルタイムとし、全基板種についてそれぞれ求めた前記基板種サイクルタイムに前記それぞれの生産枚数を乗算したのちに加算して前記所要時間とする。

【0013】

請求項４に係る発明は、請求項１において、前記動作条件決定手段は、前記各部品実装機が或る基板種の１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムをできるだけ均等化し、前記各部品実装機の個別サイクルタイムのうちの最大値を当該基板種の基板種サイクルタイムとし、全基板種についてそれぞれ求めた前記基板種サイクルタイムに基板種ごとの優先度係数を乗算したのちに加算して前記所要時間とする。

【0014】

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記動作条件決定手段は、まず、全ての部品実装機の部品移載装置の装着ヘッドの種類を前記汎用ヘッドに仮置きし、次いで、前段側の部品実装機から順番に、前記装着ヘッドの種類を前記汎用ヘッドから、装着可能な部品種が相対的に少なく装着能率が相対的に高い装着ヘッドへと順次取り替えて、全基板種の基板に所定の全部品種の部品を実装できるときに前記所要時間を計算し、全基板種の基板に所定の全部品種の部品を実装できる見込みがなくなった時点で装着ヘッドの取り替えを打ち切り、最終的に、所要時間が最短となる装着ヘッドの種類の組み合わせを採用する。

【0015】

請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記動作条件決定手段は、まず、全ての部品実装機の部品移載装置の装着ヘッドの種類を前記高速ヘッドに仮置きし、次いで、後段側の部品実装機から順番に、前記装着ヘッドの種類を前記高速ヘッドから、装着可能な部品種が相対的に多く装着能率が相対的に低い装着ヘッドへと順次取り替えて、全基板種の基板に所定の全部品種の部品を実装できるときに前記所要時間を計算し、計算によって得られる所要時間が過大になった時点で装着ヘッドの取り替えを打ち切り、最終的に、所要時間が最短となる装着ヘッドの種類の組み合わせを採用する。

【0016】

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか一項において、前記各部品実装機の部品供給装置における複数の部品収容装置の部品種の配列順序は前記基板種ごとに変更可能であり、前記動作条件決定手段は前記基板種ごとに前記部品種の配列順序を決定する。

【0017】

請求項８に係る発明は、請求項７において、前記動作条件決定手段は、前記基板種ごとに前記各部品実装機が１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムを最小化する最適な部品種の配列順序を決定する。

【発明の効果】

【0018】

請求項１に係る基板生産ラインの発明では、複数段の各部品実装機の部品移載装置は汎用ヘッドおよび高速ヘッドを含む複数種類の装着ヘッドを選択的に取り付け可能であり、部品実装動作に先立ち、複数の基板種に対して装着ヘッドを取り替えない条件下で実装に要すると推定される所要時間を短縮するように各部品実装機の装着ヘッドの種類を決定し、かつ各部品実装機の部品種の配分を決定する。したがって、複数の基板種を生産する期間を通してオペレータが装着ヘッドを交換する段取り替え作業が不要となり、かつ所要時間を短縮できるので、生産効率が向上する。

【0019】

請求項２に係る発明では、或る基板種について各部品実装機の個別サイクルタイムをできるだけ均等化して、その最大値を基板種サイクルタイムとするので、部品実装ライン内で隘路が生じなくなり、基板種サイクルタイムが短縮される。また、全基板種についてそれぞれ求めた基板種サイクルタイムを加算して所要時間とする。このため、各基板種の基板をそれぞれ１枚生産するのに要する時間を意味する所要時間が短縮されて生産効率が向上する。

【0020】

請求項３に係る発明では、請求項２と同様に隘路が生じなくなって基板種サイクルタイムが短縮される。また、全基板種についてそれぞれ求めた基板種サイクルタイムにそれぞれの生産枚数を乗算したのちに加算して所要時間とする。このため、所要時間は各基板種をそれぞれの生産枚数だけ生産するのに要する全数生産時間（厳密には段取り替え時間を除いた全数生産時間）に相当し、この全数生産時間が短縮されて生産効率が向上する。

【0021】

請求項４に係る発明では、請求項２と同様に隘路が生じなくなって基板種サイクルタイムが短縮される。また、全基板種についてそれぞれ求めた基板種サイクルタイムに基板種ごとの優先度係数を乗算したのちに加算して所要時間とする。このため、所要時間は各基板種の優先度を考慮した生産効率の尺度を意味し、この所要時間が短縮されて生産効率が向上する。

【0022】

請求項５に係る発明では、動作条件決定手段は、まず全ての部品実装機を汎用ヘッドに仮置きし、次いで前段側から順番に、汎用ヘッドから装着能率が相対的に高い装着ヘッドへと順次取り替えてそれぞれ所要時間を計算し、最終的に所要時間が最短となる装着ヘッドの種類の組み合わせを採用する。また、請求項６に係る発明では、動作条件決定手段は、まず全ての部品実装機を高速ヘッドに仮置きし、次いで後段側から順番に、高速ヘッドから装着能率が相対的に低い装着ヘッドへと順次取り替えてそれぞれ所要時間を計算し、最終的に所要時間が最短となる装着ヘッドの種類の組み合わせを採用する。どちらの態様でも、装着ヘッドの組み合わせの一部で所要時間を計算するだけで所要時間が最短となる最適な装着ヘッドの組み合わせを決定でき、組み合わせの全部で所要時間を計算する手間を省略できる。

【0023】

また、どちらの態様でも、前段側に高速ヘッド、後段側に汎用ヘッドが優先的に配置されるので、部品種の装着順序が自動的に最適化される。すなわち、まず前段側の高速ヘッドでチップ抵抗やチップコンデンサなどの小形部品が装着され、その後に後段側の汎用ヘッドでＩＣ素子やＬＳＩ素子などの大形部品が装着されるので、装着済みの小形部品は大形部品を装着するときの邪魔にならない。仮に、前段側に汎用ヘッドが配置されて大形部品が先に装着されると、後段側の高速ヘッドで小形部品を装着する際に装着済みの大形部品が邪魔になることがある。なぜなら、高速ヘッドは複数の吸着ノズルを有しており、一方で大形部品は部品高さが高いため、両者の干渉するおそれが大きくなるからである。

【0024】

請求項７に係る発明では、各部品実装機の部品供給装置における複数の部品収容装置の部品種の配列順序は基板種ごとに変更可能であり、動作条件決定手段は基板種ごとに各部品実装機における部品種の配列順序を決定する。さらに、請求項８に係る発明では、動作条件決定手段は、基板種ごとに各部品実装機が１枚の基板に部品を実装するのに要するそれぞれの個別サイクルタイムを最小化する最適な部品種の配列順序を決定する。各部品実装機の装着ヘッドが決定したときに部品種の配分も定まるが、各部品実装機の部品供給装置における部品種の配列順序までは定まらない。ここで、動作条件決定手段が各部品実装機の部品種の配列順序を最適化するので個別サイクルタイムが最小化され、さらには基板種サイクルタイムおよび所要時間も最小化されて、生産効率が格段に向上する。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態の部品実装ラインの全体構成を示す斜視図である。

【図2】システムベースの１個分すなわち２台の部品実装機を示す斜視図である。

【図3】部品移載装置で選択的に取り付け可能な３種類の装着ヘッドを説明する斜視図であり、（１）は高速ヘッド、（２）は中速ヘッド、（３）は汎用ヘッドである。

【図4】３種類の各装着ヘッドが装着できる部品の概略の大きさを整理して示した図である。

【図5】動作条件決定手段が行う演算処理の内容を示す演算処理フローの図である。

【図6】演算処理フローの前提条件および演算処理過程の一例を示す一覧表の図である。

【図7】第１実施形態の部品実装ラインで、動作条件決定手段が装着ヘッドの組み合わせを決定する動作を例示説明する図である。

【図8】第２実施形態で動作条件決定手段が行う演算処理の内容を示す演算処理フローの図である。

【図9】第２実施形態の部品実装ラインで、動作条件決定手段が装着ヘッドの組み合わせを決定する動作を例示説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の第１実施形態の部品実装ライン１について、図１〜図７を参考にして説明する。図１は、第１実施形態の部品実装ライン１の全体構成を示す斜視図である。部品実装ライン１は、２台の同一構造の部品実装機を搭載したシステムベース１１を４個列設して構成する。したがって、部品実装ライン１は、合計８台の部品実装機２１〜２８が直列に配置されて構成されており、左奥側の部品実装機２１が前段側、右手前側の部品実装機２８が後段側となる。また、図中のＸＹ座標軸に示されるように、８台の部品実装機２１〜２８に順番に基板を搬入出する方向をＸ軸方向、水平面内でＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。図２は、システムベース１１の１個分すなわち２台の部品実装機２７、２８を示す斜視図であり、図２を参考にして部品実装機２８の装置構成を詳述する。

【0027】

部品実装機２８は、基板搬送装置３、部品供給装置４、部品移載装置５、部品カメラ６、ノズル収容装置８、および制御コンピュータ７などが基台９に組み付けられて構成されている。基板搬送装置３は、部品実装機２の長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近に配設されている。基板搬送装置３は、第１搬送装置３１および第２搬送装置３２が並設された、いわゆるダブルコンベアタイプの装置である。第１搬送装置３１は、基台９上にＸ軸方向に平行に並設された一対のガイドレール、およびガイドレールにそれぞれ案内され基板を載置して搬送する一対のコンベアベルト（図示省略）などにより構成されている。また、第１搬送装置３１には、部品実装位置まで搬送された基板を基台９側から押し上げて位置決めするクランプ装置（図示省略）が設けられている。第２搬送装置３２も、第１搬送装置３１と同様に構成されている。

【0028】

部品供給装置４は、部品実装機２８の長手方向の前部（図２の左前側）に設けられている。部品供給装置４は、複数のカセット式フィーダ４１が本体部（図示省略）上に着脱可能に取り付けられて構成されている。カセット式フィーダ４１は部品収容装置に相当し、フィーダ本体４２と、フィーダ本体４２の後部（部品実装機２８の前側）に回転可能かつ脱着可能に装着された供給リール４３と、フィーダ本体４２の先端（部品実装機２８の中央寄り）に設けられた部品供給部４４とを備えている。供給リール４３は部品を供給する媒体であり、所定個数の部品を一定の間隔で保持したキャリアテープ（図示省略）が巻回されている。このキャリアテープの先端が部品供給部４４まで引き出され、キャリアテープごとに異なる部品が供給される。

【0029】

部品移載装置５は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能ないわゆるＸＹロボットタイプの装置であり、部品実装機２８の長手方向の後部（図２の右奥側）から前部の部品供給装置４の上方にかけて配設されている。部品移載装置５は、ヘッド駆動機構５１および装着ヘッド５２などにより構成されている。装着ヘッド５２は、後述するように複数種類あって、オペレータにより選択的に取り付け可能とされている。ヘッド駆動機構５１は、装着ヘッド５２をＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動する。

【0030】

部品カメラ６は、部品移載装置５の装着ヘッド５２の吸着ノズルが吸着した部品の良否、および部品吸着状態の良否を判定する装置である。部品カメラ６は、部品供給装置４の部品供給部４４と第１搬送装置３１との間の基台９上に配設されている。また、部品カメラ６に隣接して、基台９上にノズル収容装置８が配設されている。ノズル収容装置８は、複数のノズル保持穴にそれぞれ吸着ノズルを収容する装置である。

【0031】

制御コンピュータ７は、上部のカバー９１の前側上部に配設されている。制御コンピュータ７は、基板搬送装置３、部品供給装置４、部品移載装置５、および部品カメラ６と制御線によって連携されており、適宜情報を交換しつつ指令を発する。また、８台の部品実装機２１〜２８の各制御コンピュータ７は、図略のホストコンピュータに連携されており、各制御コンピュータ７およびホストコンピュータは協調して部品実装動作を制御するようになっている。

【0032】

制御コンピュータ７からの制御により、部品移載装置５の装着ヘッド５２は、まず部品供給装置４に移動して部品を吸着し、次いで部品カメラ６に移動して部品吸着状態を撮像され、三番目に基板に移動して部品を装着し、最後に部品供給装置４に戻る。この一連の動作を装着サイクルと言い、１回の装着サイクルに要する時間を装着サイクルタイムと言う。また、各部品実装機２１〜２８で装着サイクルを繰り返すことによって、配分された部品種の部品を実装するのに要する時間が個別サイクルタイムである。なお、本第１実施形態では、第１および第２搬送装置３１、３２で交互に基板を搬入出し、部品移載装置５で交互に部品実装を行うものとする。

【0033】

次に、部品移載装置５の装着ヘッド５２の種類について説明する。第１実施形態において、装着ヘッド５２はヘッド駆動機構５１に対して選択的に取り付け可能とされ、オペレータによって取り替えられるようになっている。図３は、部品移載装置５で選択的に取り付け可能な３種類の装着ヘッド５２を説明する斜視図であり、（１）は高速ヘッド５２Ｈ、（２）は中速ヘッド５２Ｍ、（３）は汎用ヘッド５２Ｌである。なお、装着ヘッド５２は３種類に限定されず、高速ヘッド５２Ｈおよび汎用ヘッド５２Ｌの２種類の場合や４種類以上の場合でも本発明を実施できる。

【0034】

図３の（１）に示される高速ヘッド５２Ｈは、装着可能な部品種が少なく装着能率が高い装着ヘッドである。高速ヘッド５２Ｈは、ヘッド本体５３Ｈの下側にホルダ保持体５４Ｈを昇降可能かつ回転可能に保持している。ホルダ保持体５４Ｈは、複数個例えば８個のノズルホルダ５５Ｈを下向きに有し、各ノズルホルダ５５Ｈはそれぞれ吸着ノズル５６Ｈを下向きに着脱可能に保持している。高速ヘッド５２Ｈのノズルホルダ５５Ｈおよび吸着ノズル５６Ｈは小形であり、かつ互いに隣接する吸着ノズル５６Ｈ間の距離の制約もあり、装着できる部品がチップ抵抗やチップコンデンサなどの小形部品に限定される。一方で、１回の装着サイクルにより最大８個の部品を装着でき、装着能率が高い。

【0035】

図３の（３）に示される汎用ヘッド５２Ｌは、装着可能な部品種が多く装着能率が低い装着ヘッドである。汎用ヘッド５２Ｌは、ヘッド本体５３Ｌの下側に唯１個のノズルホルダ５５Ｌを昇降可能かつ回転可能に保持し、ノズルホルダ５５Ｌは吸着ノズル５６Ｌを下向きに着脱可能に保持している。汎用ヘッド５２Ｌのノズルホルダ５５Ｌおよび吸着ノズル５６Ｌは大形であるので、大形の部品や特殊形状の部品を装着できて汎用性に優れ、極端に小さな部品は装着できない。一方で、１部品ごとに１回の装着サイクルが必要となり、装着能率が低い。

【0036】

図３の（２）に示される中速ヘッド５２Ｍは、高速ヘッド５２Ｈと汎用ヘッド５２Ｌとの中間的な特性を有する装着ヘッドである。中速ヘッド５２Ｍは、ヘッド本体５３Ｍの下側に２個のノズルホルダ５５Ｍ、５７Ｍを保持している。一方のノズルホルダ５５Ｍは、汎用ヘッド５２Ｌの大形のノズルホルダ５５Ｌに類似しており、大きな吸着ノズル５６Ｍを下向きに着脱可能に保持している。他方のノズルホルダ５７Ｍは、水平方向の軸線まわりに複数個例えば６個の吸着ノズル５８Ｍを選択可能に保持している。中速ヘッド５２Ｍは図略のノズル選択装置を有しており、ノズル選択装置は他方のノズルホルダ５７Ｍの複数個の吸着ノズル５８Ｍを軸線まわりに回動させ、下方に配置されて下向きとなる吸着ノズル５８Ｍ１を選択する。中速ヘッド５２Ｍの一方のノズルホルダ５５Ｍおよび吸着ノズル５６Ｍは大形の部品や特殊形状の部品を装着できて汎用性に優れ、他方のノズルホルダ５７Ｍは吸着ノズル５８Ｍを選択できるので装着できる部品の種類が多くなる。一方で、２部品ごとに１回の装着サイクルが必要になり、装着能率は中庸である。

【0037】

なお、図３には省略されているが、各装着ヘッド５２Ｈ、５２Ｍ、５２Ｌは、ヘッド本体５３Ｈ、５３Ｍ、５３Ｌの内部にノズル駆動部および空気圧制御部を有している。ノズル駆動部は、吸着ノズル５６Ｈ、５６Ｍ、５６Ｌ、５８Ｍの昇降および回動を行う部位であり、サーボモータを駆動源としている。空気圧制御部は、部品を吸着する際の負圧の発生および制御を行う部位であり、エアポンプや弁類などで構成されている。

【0038】

図４は、３種類の各装着ヘッド５２Ｈ、５２Ｍ、５２Ｌが装着できる部品の概略の大きさを整理して示した図である。図中の横軸は部品の大きさＬ、縦軸は装着ヘッド５２の種類を示している。図示されるように、高速ヘッド５２Ｈは最小の大きさＬ１からＬ３までの小形部品のみを装着できる。また、中速ヘッド５２Ｍは、装着できる部品の最小の大きさＬ２が高速ヘッド５２Ｈの最小の大きさＬ１よりも大きく、装着できる部品の最大の大きさＬ４が高速ヘッド５２Ｈの最大の大きさＬ３よりも大きい（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４）。さらに、汎用ヘッド５２Ｌは、装着できる部品の最小の大きさＬ２が中速ヘッド５２Ｍと同程度で、装着できる部品の最大の大きさＬ５が中速ヘッド５２Ｍの最大の大きさＬ４よりも大きい（Ｌ４＜Ｌ５）。

【0039】

次に、ホストコンピュータが有する動作条件決定手段の機能について説明する。図５は、動作条件決定手段が行う演算処理の内容を示す演算処理フローの図である。動作条件決定手段は、部品実装動作に先立ち、複数の基板種のそれぞれの生産枚数の基板に部品を実装する期間を通して装着ヘッド５２を取り替えない条件下で実装に要すると推定される所要時間Ｔを短縮するように各部品実装機２１〜２８の部品移載装置５の装着ヘッド５２の種類を決定する。さらに、動作条件決定手段は、決定した装着ヘッド５２の組み合わせの条件下で、各部品実装機２１〜２８の部品供給装置４の複数のカセット式フィーダ４１（部品収容装置）に収容する部品種の配分を決定する。

【0040】

まず、図６を参考にして、演算処理フローの前提条件を説明する。図６は、演算処理フローの前提条件および演算処理過程の一例を示す一覧表の図である。図６の一覧表で、１行目の「基板種情報」の欄は、装着ヘッド５２を取り替えずに連続的に生産する複数の基板種を示し、一例として４種類の基板種Ａ〜Ｄを示している。２行目の「部品種情報」の欄は、それぞれの基板種Ａ〜Ｄに実装される全部品の部品種ＰＡ〜ＰＤ（＝ΣＰＡｋ〜ΣＰＤｋ）の情報を示している。具体的に、部品種ＰＡの情報は、基板種Ａの基板に部品種ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３……がそれぞれ何個ずつ実装されるかを示す情報と、部品種ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３……を装着可能な装着ヘッド５２の種類の情報とを含んでいる。また、３行目の「生産枚数Ｎ」の欄は、基板種Ａ〜Ｄの基板のそれぞれの予定の生産枚数ＮＡ〜ＮＤを示している。４行目の「優先度係数Ｋ」の欄は、基板種Ａ〜Ｄに設定されたそれぞれの優先度係数ＫＡ〜ＫＤを示している。生産枚数Ｎおよび優先度係数Ｋは、後述するように特定の所要時間ＴＮ、ＴＫを演算する際に使用する。

【0041】

動作条件決定手段は、図５のステップＳ１で、まず前提条件を把握する。前提条件としては、上述した基板種情報、部品種情報、生産枚数Ｎ、および優先度係数Ｋの他に、各装着ヘッド５２Ｈ、５２Ｍ、５２Ｌの種類に応じた装着サイクルタイムや所要時間Ｔの選択決定などを含む。これらの前提条件は、予めホストコンピュータ内のメモリに格納されるか、あるいは部品実装動作に先立って入力設定される。

【0042】

所要時間Ｔは、最終的に各部品実装機２１〜２８の装着ヘッド５２の種類の組み合わせを決定する際に採用する評価パラメータであり、生産計画などを考慮して次に列記する３つから択一して決定する。
（１）所要時間ＴＳ：全基板種の基板種サイクルタイムの和
（２）所要時間ＴＮ：各基板種の基板種サイクルタイムと生産枚数Ｎとの積を全基板種に ついて加算した和
（３）所要時間ＴＫ：各基板種の基板種サイクルタイムと優先度係数Ｋとの積を全基板種 について加算した和

【0043】

（１）の所要時間ＴＳは、各基板種Ａ〜Ｄの基板をそれぞれ１枚生産するのに要する時間を意味する。所要時間ＴＳは、各生産枚数ＮＡ〜ＮＤが概ね等しい場合、例えば、各基板種Ａ〜Ｄの基板が組み合わせられて１つの最終製品とされる場合などに好ましい評価パラメータである。また、所要時間ＴＳは、各生産枚数ＮＡ〜ＮＤが未定あるいは不定の場合にも選択することができる。（２）の所要時間ＴＮは、各基板種Ａ〜Ｄをそれぞれの生産枚数ＮＡ〜ＮＤだけ生産するのに要する全数生産時間、厳密には段取り替え時間を除いた全数生産時間に相当する。所要時間ＴＮは、各生産枚数ＮＡ〜ＮＤが大きく異なっている場合に好ましい評価パラメータである。（３）の所要時間ＴＫは、各基板種Ａ〜Ｄの優先度を考慮した生産効率の尺度を意味する。所要時間ＴＫは、特定の基板種の優先度が高いとき、例えば、特定の基板種の納期が差し迫り急いで生産する必要がある場合などに好ましい評価パラメータである。

【0044】

次にステップＳ２で、全ての部品実装機２１〜２８の部品移載装置５の装着ヘッド５２の種類を汎用ヘッド５２Ｌに仮置きする。次にステップＳ３で、各基板種Ａ〜Ｄにおける各部品実装機２１〜２８への部品種ＰＡ〜ＰＤの配分を最適化する。配分の最適化とは、或る基板種の１枚の基板に部品を実装するのに要する各部品実装機２１〜２８の個別サイクルタイムをできるだけ均等化することを意味する。最適化により、図６の５行目から１２行目に示される個別サイクルタイムｔｊｉが演算される。なお、個別サイクルタイムｔｊｉの符号の添字ｊは部品実装機２１〜２８の区別を示し、添字ｉは基板種Ａ〜Ｄの区別を示している。

【0045】

例えば図６の例では、基板種Ａにおける各部品実装機２１〜２８への部品種ＰＡの配分を最適化した結果、個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ａが得られる。同様に、基板種Ｂ〜Ｄにおいて、個別サイクルタイムｔ１Ｂ〜ｔ８Ｂ、個別サイクルタイムｔ１Ｃ〜ｔ８Ｃ、および個別サイクルタイムｔ１Ｄ〜ｔ８Ｄが得られる。ここで、個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ｄは、概ね各部品実装機２１〜２８における装着サイクル数と装着サイクルタイムとの積で求められる。したがって、動作条件決定手段は、各部品実装機２１〜２８の装着ヘッド５２の種類を考慮して装着可能な部品種を配分するだけでなく、各部品実装機２１〜２８にできるだけ均等に部品種ＰＡ〜ＰＤおよびその部品点数を配分する。ただし、装着ヘッド５２の種類の組み合わせに依存して最適化の演算処理は複雑化するので、動作条件決定手段は、必要に応じ試行錯誤を繰り返して最適化を実行する。

【0046】

次にステップＳ４で、各基板種Ａ〜Ｄの基板種サイクルタイムｔＡ〜ｔＤを求める。例えば、図６の１３行目の基板種Ａの基板種サイクルタイムｔＡは、各部品実装機２１〜２８の個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ａ（５〜１２行目）のうちの最大値で求められる。

【0047】

次にステップＳ５で、次の三式のいずれかを用いて、３つの所要時間ＴＳ、ＴＮ、ＴＫのいずれかを演算する。
ＴＳ＝Σｔｉ （ｉ＝Ａ〜Ｄ）
ＴＮ＝Σ（Ｎｉ×ｔｉ） （ｉ＝Ａ〜Ｄ）
ＴＫ＝Σ（Ｋｉ×ｔｉ） （ｉ＝Ａ〜Ｄ）
ここまでで、図６の最下行までの演算処理が行われて、所要時間Ｔ（ＴＳまたはＴＮまたはＴＫ）が求められる。所要時間Ｔは、装着ヘッド５２の組み合わせ１種類について得られるものである。

【0048】

次にステップＳ６で、所要時間Ｔが短縮されたか否か調査し、短縮されたときにステップＳ７に進み、そうでないときにＳ８に進む。なお、全てが汎用ヘッド５２Ｌである初回のステップＳ６では、所要時間Ｔの初期値が求められるので、無条件でステップＳ７に進む。ステップＳ７では、短縮された所要時間Ｔを得ることができた装着ヘッド５２の組み合わせ（ステップＳ９で設定される）および部品種の配分（ステップＳ３で設定される）を更新保持する。

【0049】

ステップＳ７の後ステップＳ８に合流し、前段側の部品実装機から順番に、汎用ヘッド５２Ｌを高速ヘッド５２Ｈまたは中速ヘッド５２Ｍに取り替え可能か否か調査する。つまり、未だ汎用ヘッド５２Ｌが残されているか否か、および取り替えを実施したときに全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できる見込みがあるか否かを調査する。取り替え可能のときステップＳ９に進んで、当該の装着ヘッド５２を取り替える。例えば、初回のステップＳ９では、最前段の部品実装機２１の汎用ヘッド５２Ｌを高速ヘッド５２に取り替える。この後ステップＳ３に戻る。なお、装着ヘッド５２の種類によって使用できる数量が限定されている場合には、限定範囲内での取り替えを実施する。

【0050】

２度目以降のステップＳ３〜Ｓ６では、設定された新しい装着ヘッド５２の組み合わせに対してそれぞれ、図６の５行目以下の演算処理過程を実施して所要時間Ｔを求め、短縮されたか否かを調査する。そして、所要時間Ｔが短縮されたときには好ましい演算結果であるので、ステップＳ７で装着ヘッド５２の組み合わせおよび部品種の配分を更新保持し、ステップＳ８に進む。また、所要時間Ｔが短縮されなかったときには好ましい演算結果ではないので、更新保持を行わずにステップＳ８に進む。

【0051】

２度目以降のステップＳ８では、装着ヘッド５２が取り替え可能か調査し、可能である間ステップＳ９からステップＳ３に戻る演算処理を繰り返す。そして、汎用ヘッド５２Ｌがなくなった時点、または全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できる見込みがなくなった時点で装着ヘッド５２の取り替えを打ち切り、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、保持している装着ヘッド５２の組み合わせおよび部品種の配分を採用して、演算処理フローを終了する。採用した演算処理結果は、最終的に所要時間Ｔが最も短縮された好ましいものである。

【0052】

この後、動作条件決定手段は、採用した部品種の配分を基にして、基板種Ａ〜Ｄごとに各部品実装機２１〜２８の個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ｄを最小化する最適な部品種の配列順序を決定する。つまり、各部品実装機２１〜２８の部品供給装置４のカセット式フィーダ４１の配列順序を決定する。例えば、動作条件決定手段は、或る部品実装機の部品供給装置４において使用頻度の高い部品種を中央寄り配置し、使用頻度の低い部品種を端寄り配置するように配列順序を結締する。これにより、装着ヘッド５２の総移動距離を短縮して個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ｄを最小化することができる。なお、カセット式フィーダ４１の配列順序を決定する演算処理は、各部品実装機２１〜２８の制御コンピュータ７で実行するように機能分担してもよい。

【0053】

次に、第１実施形態の部品実装ライン１の動作について例示説明する。図７は、第１実施形態の部品実装ライン１で、動作条件決定手段が装着ヘッド５２の組み合わせを決定する動作を例示説明する図である。図７の「ケースＮｏ．」の欄は図５の演算処理フロー中のステップＳ３〜Ｓ８までの繰り返し回数を示し、「各部品実装機の吸着ノズルの種類」の欄は、ステップＳ２およびＳ９で設定された装着ヘッド５２の組み合わせを示している。また、「実装可否判定」の欄は全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できる（図中の○印）か否（図中の×印）かの判定結果を示し、「所要時間Ｔ」の欄は実装できるときに求めた値である。

【0054】

図７のケースＣ１で、全ての部品実装機２１〜２８を汎用ヘッド５２Ｌに仮置きすると、全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装でき（実装可能であり）、図６の５行目以下の演算処理過程が実施されて所要時間Ｔ＝Ｔ１が求められる。次のケースＣ２で、最前段の部品実装機２１の汎用ヘッド５２Ｌを高速ヘッド５２Ｈに取り替えると、実装可能であり、所要時間Ｔ＝Ｔ２が求められる。次のケースＣ３〜Ｃ５で、二段目から四段目までの部品実装機２２〜２４の汎用ヘッド５２Ｌを順番に高速ヘッド５２Ｈに取り替えると、それぞれ実装可能であり、所要時間Ｔ＝Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５が求められる。

【0055】

次のケースＣ６で、五段目の部品実装機２５の汎用ヘッド５２Ｌを高速ヘッド５２Ｈに取り替えると、全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種の部品を実装できなくなる。この状況は、例えば、全部品種ＰＡ〜ＰＤのうちの大形部品の数量に対して、これを実装できない高速ヘッド５２Ｈの数量が増加し過ぎ、これを実装できる中速ヘッド５２Ｍおよび汎用ヘッド５２Ｌが不足する場合に発生する。そこで、次のケースＣ７では、五段目の部品実装機２５の高速ヘッド５２Ｈを中速ヘッドに取り替えると、実装可能となり、所要時間Ｔ＝Ｔ７が求められる。

【0056】

さらに、次のケースＣ８で、六段目の部品実装機２６の汎用ヘッド５２Ｌを高速ヘッド５２Ｈに取り替えても実装できなくなるのは明らかであるので、汎用ヘッド５２Ｌを中速ヘッド５２Ｍに取り替えると、実装可能であり、所要時間Ｔ＝Ｔ８が求められる。次のケースＣ９で、七段目の部品実装機２７の汎用ヘッド５２Ｌを中速ヘッド５２Ｍに取り替えると、実装できなくなる。ここで、全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できる見込みがなくなるので、装着ヘッド５２の取り替えを打ち切る。そして、これまでに得られた所要時間Ｔ＝（Ｔ１〜Ｔ５、Ｔ７、Ｔ８）のうちの最小値が自動的に更新保持されており、当該の装着ヘッド５２の種類の組み合わせを採用することができる。

【0057】

第１実施形態の部品実装ライン１によれば、部品実装動作に先立ち、複数の基板種Ａ〜Ｄに対して装着ヘッド５２を取り替えない条件下で実装に要すると推定される所要時間Ｔを短縮するように各部品実装機２１〜２８の装着ヘッド５２の種類を決定し、かつ各部品実装機２１〜２８の部品種の配分を決定する。したがって、複数の基板種Ａ〜Ｄを生産する期間を通してオペレータが装着ヘッド５２を交換する段取り替え作業が不要となり、かつ所要時間Ｔを短縮できるので、生産効率が向上する。

【0058】

また、或る基板種Ａについて各部品実装機２１〜の個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ａをできるだけ均等化して、その最大値を基板種サイクルタイムｔＡとするので、部品実装ライン１内で隘路が生じなくなり、基板種サイクルタイムｔＡが短縮される。また、生産計画などを考慮して、各基板種Ａ〜Ｄの基板をそれぞれ１枚生産するのに要する所要時間ＴＳ、各基板種Ａ〜Ｄをそれぞれの生産枚数ＮＡ〜ＮＤだけ生産するのに要する全数生産時間に相当する所要時間ＴＮ、および各基板種Ａ〜Ｄの優先度ＫＡ〜ＫＤを考慮した生産効率の尺度を意味する所要時間ＴＫを適宜択一できる。そして、この所要時間Ｔ（ＴＳまたはＴＮまたはＴＫ）を短縮するように装着ヘッド５２の組み合わせを決定でき、生産効率が向上する。

【0059】

さらに、全ての部品実装機２１〜２８を汎用ヘッド５２Ｌに仮置きし、次いで汎用ヘッド５２Ｌを高速および中速ヘッド５２Ｈ、５２Ｍへと順次取り替えてそれぞれ所要時間Ｔを計算するので、装着ヘッド５２の組み合わせの全部で所要時間Ｔを計算する手間を省略できる。例えば、第１実施形態の装置構成で装着ヘッド５２の全組み合わせ数は３種類の８乗で６５６１通りあり、図７の例では９通りの組み合わせで所要時間Ｔを計算するだけで済む。また、前段側に高速ヘッド５２Ｈ、後段側に汎用ヘッド５２Ｌが優先的に配置されるので、部品種の装着順序が自動的に最適化される。すなわち、まず前段側の高速ヘッド５２Ｈでチップ抵抗やチップコンデンサなどの小形部品が装着され、その後に後段側の汎用ヘッド５２ＬでＩＣ素子やＬＳＩ素子などの大形部品が装着されるので、装着済みの小形部品は大形部品を装着するときの邪魔にならない。仮に、前段側に汎用ヘッド５２Ｌが配置されて大形部品が先に装着されると、後段側の高速ヘッド５２Ｈで小形部品を装着する際に装着済みの大形部品が邪魔になることがある。

【0060】

加えて、動作条件決定手段は、基板種Ａ〜Ｄごとに各部品実装機２１〜２８それぞれの個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ｄを最小化する最適な部品種の配列順序を決定するので、基板種サイクルタイムｔＡ〜ｔＤおよび所要時間Ｔも最小化されて、生産効率が格段に向上する。

【0061】

次に、動作条件決定手段の演算処理の内容が異なる第２実施形態の部品実装ラインについて、第１実施形態と異なる点を主に説明する。第２実施形態の部品実装ラインの全体構成および各部品実装機の装置構成は、図１〜図４に示される第１実施形態と同じである。図８は、第２実施形態で動作条件決定手段が行う演算処理の内容を示す演算処理フローの図である。第２実施形態の動作条件決定手段は、装着ヘッド５２の組み合わせを決定するときに、装着ヘッド５２の仮置きの方法および取り替えの手順が異なる。

【0062】

第２実施形態の動作条件決定手段は、図８のステップＳ２１で、第１実施形態と同様に前提条件を把握する。次にステップＳ２２で、全ての部品実装機２１〜２８の部品移載装置５の装着ヘッド５２の種類を高速ヘッド５２Ｈに仮置きする。次にステップＳ２３で、全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できるか調査し、できるときに各基板種Ａ〜Ｄにおける各部品実装機２１〜２８への部品種ＰＡ〜ＰＤの配分を最適化する。必要に応じ試行錯誤を繰り返して配分を最適化した結果、各基板種Ａ〜Ｄにおける各部品実装機２１〜２８の個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ｄが得られる。次にステップＳ２４で、各基板種Ａ〜Ｄの基板種サイクルタイムｔＡ〜ｔＤを求める。次にステップＳ２５で、３つの所要時間ＴＳ、ＴＮ、ＴＫのいずれかを演算する。

【0063】

次にステップＳ２６で、所要時間Ｔ（ＴＳまたはＴＮまたはＴＫ）が短縮されたか否か調査し、短縮されたときにステップＳ２７に進み、そうでないときにステップＳ２８に進む。なお、全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できる条件が成立した初回には、無条件でステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、短縮された所要時間Ｔを得ることができた装着ヘッド５２の組み合わせ（ステップＳ２９で設定される）および部品種の配分（ステップＳ２３で設定される）を更新保持する。

【0064】

ステップＳ２７の後ステップＳ２８に合流し、所要時間Ｔが過大か否かを調査し、まだ１つの所要時間Ｔも得られていないときおよび所要時間Ｔが過大でないときにステップＳ２９に進む。ステップＳ２９で、後段側の部品実装機から順番に、高速ヘッド５２Ｈを低速ヘッド５２Ｌまたは中速ヘッド５２Ｍに取り替える。例えば、初回のステップＳ９では、最後段の部品実装機２８の高速ヘッド５２Ｈを低速ヘッド５２Ｌに取り替える。この後ステップＳ２３に戻る。

【0065】

２度目以降のステップＳ２３〜Ｓ２６では、設定された新しい装着ヘッド５２の組み合わせに対してそれぞれ所要時間Ｔを求め、所要時間Ｔが短縮されたか否かを調査する。そして、所要時間Ｔが短縮されたときには好ましい演算結果であるので、ステップＳ２７で、装着ヘッド５２の組み合わせおよび部品種の配分を更新保持する。また、所要時間Ｔが短縮されなかったときには好ましい演算結果ではないので、更新保持を行わずにステップＳ２８に進む。

【0066】

２度目以降のステップＳ２８では、所要時間Ｔが過大か否かを調査し、過大でない間ステップＳ２９からステップＳ２３に戻る演算処理を繰り返す。そして、所要時間Ｔが過大になった時点で装着ヘッド５２の取り替えを打ち切り、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、保持している装着ヘッド５２の組み合わせおよび部品種の配分を採用して、演算処理フローを終了する。採用した演算結果は、最終的に所要時間Ｔが最も短縮された好ましいものである。

【0067】

この後、動作条件決定手段は、採用した部品種の配分を基にして、基板種Ａ〜Ｄごとに各部品実装機２１〜２８の個別サイクルタイムｔ１Ａ〜ｔ８Ｄを最小化する最適な部品種の配列順序を決定する。つまり、各部品実装機２１〜２８の部品供給装置４のカセット式フィーダ４１の配列順序を決定する。

【0068】

次に、第２実施形態の部品実装ライン１の動作について例示説明する。図９は、第２実施形態の部品実装ラインで、動作条件決定手段が装着ヘッド５２の組み合わせを決定する動作を例示説明する図である。図９において、基板種Ａ〜Ｄなどの前提条件は第１実施形態と同じであり、表中の表記形式も第１実施形態の図７と同様である。図９のケースＣ２１で、全ての部品実装機２１〜２８を高速ヘッド５２Ｈに仮置きしたとき、全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できない。次のケースＣ２１およびＣ２２で、最後段および七段目の部品実装機２８、２７の高速ヘッド５２Ｈを順番に低速ヘッド５２Ｌに取り替えても、やはり全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できない。

【0069】

次のケースＣ２４で、六段目の部品実装機２６の高速ヘッド５２Ｈを汎用ヘッド５２Ｌに取り替えると、全基板種Ａ〜Ｄの基板に所定の全部品種ＰＡ〜ＰＤの部品を実装できる（実装可能）ようになり、所要時間Ｔ＝Ｔ２４が求められる。この状況は、例えば、全部品種ＰＡ〜ＰＤのうちの大形部品の数量に対して、これを実装できる汎用ヘッド５２Ｌが足りる場合に発生する。そこで、次のケースＣ２５では、六段目の部品実装機２５の汎用ヘッド５２Ｌを中速ヘッド５２Ｍに取り替えると、実装可能であり、所要時間Ｔ＝Ｔ２５が求められる。

【0070】

さらに、次のケースＣ２６で、五段目の部品実装機２５の高速ヘッド５２Ｈを低速ヘッド５２Ｌに取り替えても所要時間Ｔが過大になるのは明らかであるので、高速ヘッド５２Ｈを中速ヘッド５２Ｍに取り替えると、実装可能であり、所要時間Ｔ＝Ｔ２６求められる。次のケースＣ２７で、四段目の部品実装機２４の高速ヘッド５２Ｈを中速ヘッド５２Ｍに取り替えると、実装可能であり、所要時間Ｔ＝Ｔ２７求められる。ここで、所要時間Ｔ＝Ｔ２７が過大になったので、装着ヘッド５２の取り替えを打ち切る。そして、これまでに得られた所要時間Ｔ（＝Ｔ２４〜Ｔ２６）のうちの最小値が自動的に更新保持されており、当該の装着ヘッド５２の組み合わせを採用することができる。

【0071】

第２実施形態の部品実装ラインによれば、全ての部品実装機２１〜２８を高速ヘッド５２Ｈに仮置きし、次いで高速ヘッド５２Ｈを低速および中速ヘッド５２Ｌ、５２Ｍへと順次取り替えてそれぞれ所要時間Ｔを計算するので、装着ヘッド５２の組み合わせの全部で所要時間Ｔを計算する手間を省略できる。また、生産効率が向上する効果は、第１実施形態と同様であるので詳述を略する。

【0072】

なお、本発明は、直列に配置された複数の部品実装機２１〜２８の一部のみで装着ヘッド５２を取り替える場合にも実施可能である。例えば、一般的な基板では或る程度の数量の小形部品を実装するのが一般的であるので、三段目までの部品実装機２１〜２３を高速ヘッド５２Ｈに固定して小形部品の実装を優先的に行い、四段目以降の部品実装機２４〜２８で装着ヘッド５２を取り替えるようにしてもよい。また、高速ヘッド５２Ｈ、中速ヘッド５２Ｍ、および汎用ヘッド５２Ｌの構造も実施形態に限定されない。本発明は、その他にも様々な応用や変形が可能である。

【符号の説明】

【0073】

１：部品実装ライン １１：システムベース
２１〜２８：部品実装機
３：基板搬送装置 ３１：第１搬送装置 ３２：第２搬送装置
４：部品供給装置 ４１：カセット式フィーダ
５：部品移載装置 ５１：ヘッド駆動機構 ５２：装着ヘッド
５２Ｈ：高速ヘッド ５３Ｈ：ヘッド本体 ５４Ｈ：ホルダ保持体
５５Ｈ：ノズルホルダ ５６Ｈ：吸着ノズル
５２Ｍ：中速ヘッド ５３Ｍ：ヘッド本体
５５Ｍ、５７Ｍ：ノズルホルダ
５６Ｍ、５８Ｍ、５８Ｍ１：吸着ノズル
５２Ｌ：汎用ヘッド ５３Ｈ：ヘッド本体
５５Ｌ：ノズルホルダ ５６Ｌ：吸着ノズル
６：部品カメラ
７：制御コンピュータ
８：ノズル収容装置
９：基台 ９１：カバー
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：基板種 ＰＡ、ＰＢ、ＰＣ、ＰＤ：部品種
Ｎ、ＮＡ、ＮＢ、ＮＣ、ＮＤ：生産枚数
Ｋ、ＫＡ、ＫＢ、ＫＣ、ＫＤ：優先度係数
ｔ、ｔＡ、ｔＢ、ｔＣ、ｔＤ：基板種サイクルタイム
Ｔ、ＴＳ、ＴＮ、ＴＫ：所要時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】