特許 5792586 電子部品実装システム、電子部品実装方法及び電子部品実装用コンピュータプログラム

(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】5792586

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月14日

(54)【発明の名称】電子部品実装システム、電子部品実装方法及び電子部品実装用コンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20150928BHJP

【ＦＩ】

   H05K13/04 Z

【請求項の数】8

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2011-233293(P2011-233293)

(22)【出願日】2011年10月24日

(65)【公開番号】特開2013-93387(P2013-93387A)

(43)【公開日】2013年5月16日

【審査請求日】2014年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003399

【氏名又は名称】ＪＵＫＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】渥美 匡

(72)【発明者】

【氏名】涌島 修司

(72)【発明者】

【氏名】芹澤 誠一

【審査官】 中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−３１８５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−５４９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１０７１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２４０１９（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】

電子部品を複数保持した電子部品保持部材を供給するレーンを複数有する第１供給装置、前記レーンを単数有する第２供給装置及び前記第１供給装置と前記第２供給装置との少なくとも一方から供給される電子部品を基板に搭載するヘッドを含む電子部品実装装置と、
複数種類の基板に複数種類の電子部品を実装する複数の生産計画を決定し、複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記複数の生産計画の間で引き継がれるものと引き継がれないものとを区別してグループ分けするとともに、複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記第１供給装置のレーンに優先的に割り当てる管理装置と、
を含む電子部品実装システム。

【請求項2】

前記管理装置は、前記グループ分けにより得られたグループに属する電子部品の数が、前記第１供給装置の有する前記レーンの数で割り切れなかった場合、余剰部品として、異なるグループとともに割り当てるか又は前記第２供給装置に割り当てる、請求項１に記載の電子部品実装システム。

【請求項3】

前記管理装置は、前記複数の生産計画において用いる複数の前記レーン全体が占める幅が最も小さくなるように前記電子部品を割り当てる、請求項２に記載の電子部品実装システム。

【請求項4】

電子部品を複数保持した電子部品保持部材を供給するレーンを複数有する第１供給装置、前記レーンを単数有する第２供給装置及び前記第１供給装置と前記第２供給装置との少なくとも一方から供給される電子部品を基板に搭載するヘッドを含む電子部品実装装置を用いて電子部品を基板へ実装するにあたり、
複数種類の基板に複数種類の電子部品を実装する複数の生産計画を決定する手順と、
複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記複数の生産計画の間で引き継がれるものと引き継がれないものとを区別してグループ分けする手順と、
複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記第１供給装置のレーンに優先的に割り当てる手順と、
を含む電子部品実装方法。

【請求項5】

前記電子部品を前記レーンに割り当てる際には、グループに属する電子部品の数が前記第１供給装置の有する前記レーンの数で割り切れなかった場合、余剰部品として、異なるグループとともに割り当てるか又は前記第２供給装置に割り当てる、請求項４に記載の電子部品実装方法。

【請求項6】

前記電子部品を前記レーンに割り当てる際には、前記複数の生産計画において用いる複数の前記レーン全体が占める幅が最も小さくなるように前記電子部品を割り当てる、請求項２に記載の電子部品実装方法。

【請求項7】

前記管理装置は、前記第１供給装置の配置を決定する場合に、複数の前記レーンに前記電子部品が設定されている場合には、複数の前記レーンに設定されている前記電子部品の組み合わせをもとに、前記第１供給装置の単位で配置を決定するとともに、複数の前記レーンに前記電子部品が設定されていない場合には、前記第１供給装置の各レーン単位で配置を決定する請求項４に記載の電子部品実装方法。

【請求項8】

請求項３から７のいずれか１項に記載の電子部品実装方法をコンピュータに実行させることを特徴とする電子部品実装用コンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板上に電子部品を実装する際に用いる電子部品実装システム、電子部品実装方法及び電子部品実装用コンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

基板上に電子部品を実装する装置として、多数のノズルを備えるヘッドを有し、当該ノズルで電子部品を吸着して基板上に搭載する電子部品実装装置がある。ここで、ヘッドは、ノズルを基板の表面に直交する方向に移動させることで、吸着した電子部品を基板上に実装する。ヘッドには、電子部品を供給する装置から電子部品が供給される。電子部品は、部品テープによって保持されている。供給装置は、部品テープをフィーダによって送り出し、電子部品をヘッドによる吸着位置まで搬送する。供給装置は、部品テープに対応したレーンを１つのみ有するものと、前記レーンを複数有するものとがある。前記レーンを複数有する供給装置は、例えば、特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−１８８５９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

これまで、複数のレーンを有する供給装置に対する制御は特に考慮されておらず、改善の余地がある。本発明は、電子部品を保持した部品テープに対応したレーンを複数有する電子部品の供給装置に適した制御を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、電子部品を複数保持した電子部品保持部材を供給するレーンを複数有する第１供給装置、前記レーンを単数有する第２供給装置及び前記第１供給装置と前記第２供給装置との少なくとも一方から供給される電子部品を基板に搭載するヘッドを含む電子部品実装装置と、複数種類の基板に複数種類の電子部品を実装する複数の生産計画を決定し、複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記複数の生産計画の間で引き継がれるものと引き継がれないものとを区別してグループ分けするとともに、複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記第１供給装置のレーンに優先的に割り当てる管理装置と、を含む電子部品実装システムである。

【0006】

本発明において、前記管理装置は、前記グループ分けにより得られたグループに属する電子部品の数が、前記第１供給装置の有する前記レーンの数で割り切れなかった場合、余剰部品として、異なるグループとともに割り当てるか又は前記第２供給装置に割り当てることが好ましい。

【0007】

本発明において、前記管理装置は、前記複数の生産計画において用いる複数の前記レーン全体が占める幅が最も小さくなるように前記電子部品を割り当てることが好ましい。

【0008】

本発明は、電子部品を複数保持した電子部品保持部材を供給するレーンを複数有する第１供給装置、前記レーンを単数有する第２供給装置及び前記第１供給装置と前記第２供給装置との少なくとも一方から供給される電子部品を基板に搭載するヘッドを含む電子部品実装装置を用いて電子部品を基板へ実装するにあたり、複数種類の基板に複数種類の電子部品を実装する複数の生産計画を決定する手順と、複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記複数の生産計画の間で引き継がれるものと引き継がれないものとを区別してグループ分けする手順と、複数の前記生産計画間で共通して使用される電子部品は、前記第１供給装置のレーンに優先的に割り当てる手順と、を含む電子部品実装方法である。

【0009】

本発明において、前記電子部品を前記レーンに割り当てる際には、グループに属する電子部品の数が前記第１供給装置の有する前記レーンの数で割り切れなかった場合、余剰部品として、異なるグループとともに割り当てるか又は前記第２供給装置に割り当てることが好ましい。

【0010】

本発明において、前記電子部品を前記レーンに割り当てる際には、前記複数の生産計画において用いる複数の前記レーン全体が占める幅が最も小さくなるように前記電子部品を割り当てることが好ましい。

【0011】

本発明において、前記管理装置は、前記第１供給装置の配置を決定する場合に、複数の前記レーンに前記電子部品が設定されている場合には、複数の前記レーンに設定されている前記電子部品の組み合わせをもとに、前記第１供給装置の単位で配置を決定するとともに、複数の前記レーンに前記電子部品が設定されていない場合には、前記第１供給装置の各レーン単位で配置を決定することが好ましい。

【0012】

本発明は、前記電子部品実装方法をコンピュータに実行させることを特徴とする電子部品実装用コンピュータプログラムである。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、電子部品を保持した部品テープに対応したレーンを複数有する電子部品の供給装置に適した制御を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、実施形態１に係る電子部品実装装置及び電子備品実装システムを示す斜視図である。

【図2】図２は、部品供給部を示す斜視図である。

【図3】図３は、複数の第１供給装置が配置された電子部品実装装置の平面図である。

【図4】図４は、実施形態２に係る電子部品実装システムが実行する電子部品実装方法のフローチャートである。

【図5】図５は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【図7】図７は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【図8】図８は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【図9】図９は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【図10】図１０は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【図11】図１１は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【図12】図１２は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0016】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電子部品実装装置及び電子備品実装システムを示す斜視図である。電子部品実装システム１００は、電子部品実装装置１０と、管理装置２３とを含む。電子部品実装装置１０は、基板８の表面に電子部品を搭載（実装）する装置である。電子部品実装装置１０は、基板搬送部１２と、部品供給部１４と、ヘッド１５と、ＸＹ移動機構１６と、部品認識カメラ１８と、を有する。基板８は、電子部品を搭載する部材であればよく、その構成は特に限定されない。本実施形態の基板８は、板状の部材であり、表面に配線パターンが設けられている。基板８に設けられた配線パターンの表面には、前記配線パターンと電子部品とをリフローによって接合する接合部材（はんだ等）が付着している。

【0017】

基板搬送部１２は、基板８を図１中のＸ方向に搬送する搬送機構である。基板搬送部１２は、Ｘ方向に延在するレールと、基板８を支持し、かつ基板８をレールに沿って移動させる搬送機構とを有する。基板搬送部１２は、基板８の面積が最も広い２つの面のうち一方（実装面）がヘッド１５と対面する向きで、基板８を搬送機構によりレールに沿って移動させることで基板８をＸ方向に搬送する。基板搬送部１２は、基板８を電子部品実装装置１０に供給する機器から供給された基板８を、レール上の所定の位置まで搬送する。

【0018】

ヘッド１５は、前記所定の位置で、電子部品を基板８の表面に搭載する。基板搬送部１２は、前記所定の位置まで搬送した基板８上に電子部品が搭載されたら、基板８を、次の工程（例えば、リフロー）を行う装置に搬送する。基板搬送部１２の搬送機構としては、種々の構成を用いることができる。例えば、基板８の搬送方向に沿って配置されたレールと前記レールに沿って回転するエンドレスベルトとを組み合わせ、前記エンドレスベルトに基板８を搭載した状態で搬送する、搬送機構を一体したベルト方式の搬送機構を用いることができる。

【0019】

部品供給部１４は、基板８の表面に搭載する電子部品を複数保持する電子部品保持部材と、前記電子部品保持部材が保持する電子部品をヘッド１５に供給するフィーダ部とを有する。前記フィーダ部は、前記電子部品保持部材から供給された電子部品を、ヘッド１５が吸着できる状態とする。本実施形態において、前記電子部品保持部材は、部品テープに設けられた複数の穴に電子部品を保持する構造又は部品テープに電子部品を貼り付けた構造である。前記フィーダ部は、前記部品テープを一定量送り、電子部品を所定位置に露出した状態にする。このように、部品供給部１４は、部品テープとフィーダ部とを含むテープフィーダである。また、部品供給部１４は、電子部品実装装置１０に対して着脱可能になっている。

【0020】

ヘッド１５は、部品供給部１４に保持された電子部品を吸着し、吸着した電子部品を基板搬送部１２によって所定位置に移動された基板８の実装面に搭載する装置である。ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を図１中Ｘ方向及びＹ方向、つまり、基板８の実装面と平行な面上で移動させる移動機構であり、Ｘ軸駆動部２２とＹ軸駆動部２４とを有する。Ｘ軸駆動部２２は、ヘッド１５と連結しており、ヘッド１５をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸駆動部２４は、Ｘ軸駆動部２２を介してヘッド１５と連結しており、Ｘ軸駆動部２２をＹ軸方向に移動させることで、ヘッド１５をＹ軸方向に移動させる。Ｚ軸方向は、基板８の実装面と直交する方向である。

【0021】

ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５をＸＹ方向に移動させることで、ヘッド１５を基板８と対面する位置又は部品供給部１４のフィーダ部と対面する位置に移動させることができる。また、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５を移動させることで、ヘッド１５と基板８との相対位置を調整する。このようにすることで、ＸＹ移動機構１６は、ヘッド１５が保持した電子部品を基板８の表面の任意の位置に移動させることができ、電子部品を基板８の実装面の任意の位置に搭載することが可能となる。Ｘ軸駆動部２２としては、ヘッド１５を所定の方向（双方向）に移動させる種々の機構を用いることができる。Ｙ軸駆動部２４としては、Ｘ軸駆動部２２を所定の方向（双方向）に移動させる種々の機構を用いることができる。対象物を所定の方向（双方向）に移動させる機構としては、例えば、リニアモータ、ラックアンドピニオン、ボールねじを用いた搬送機構、ベルトを利用した搬送機構等を用いることができる。

【0022】

部品認識カメラ１８は、部品供給部１４の近傍で、かつ、ヘッド１５と対面する位置に配置された撮像装置である。部品認識カメラ１８は、ヘッド１５を撮影することで、ヘッド１５に電子部品が吸着されているか否かを検出する。

【0023】

制御装置２１は、電子部品実装装置１０を制御する。より具体的には、制御装置２１は、基板搬送部１２、部品供給部１４及びヘッド１５等の動作を制御して、する。制御装置２１は、例えば、コンピュータであり、必要に応じてハードディスク装置等の外部記憶装置を有している。管理装置２３は、例えば、電子部品実装装置１０の生産管理及び電子部品実装装置１０の状態管理を行う。すなわち、電子部品実装装置１０が生産する回路基板（基板に電子部品が搭載されたもの）に必要な基板及び部品等から、最適な段取りを求めたり、複数の電子部品実装装置１０の稼働状況又は不具合の状況等を把握して、生産性を確保できるように調整したりする。

【0024】

図２は、部品供給部を示す斜視図である。部品供給部１４は、電子部品の供給装置としての第１供給装置３０及び第２供給装置３２とを有する。第１供給装置３０及び第２供給装置３２は、いずれも電子部品９を複数保持した部品テープ（電子部品保持部材）とフィーダ部とを含むテープフィーダである。第１供給装置３０は、電子部品９を複数保持した部品テープを供給するレーン３１を複数有している。第２供給装置３２は、電子部品９を複数保持した部品テープを供給するレーン３１を単数有している。第１供給装置３０及び第２供給装置３２は、いずれも電子部品実装装置１０に対して取り付け及び取り外しができるようになっている。ヘッド１５は、第１供給装置３０又は第２供給装置３２から供給される電子部品９を吸着して、基板８の所定の位置に搭載する。本実施形態において、電子部品実装装置１０の部品供給部１４は、第１供給装置３０を複数有している。

【0025】

図３は、複数の第１供給装置が配置された電子部品実装装置の平面図である。電子部品実装装置１０が複数のレーン３１を有する第１供給装置３０を有する場合、制御装置２１は、本実施形態に係る電子部品実装方法を実行して、レーン３１に発生するエラーに基づき、第１供給装置３０を制御する。より具体的には、制御装置２１は、レーン３１のうち少なくとも１つのレーン３１にエラーが発生した場合に、第１供給装置３０の駆動レーン（制御装置２１が駆動するレーン３１）の選択形態を変更する。選択形態の変更とは、第１供給装置３０が有するレーン３１のうち、電子部品９の供給に使用するためのものを制御装置２１が選択する際の形態を変更することをいう。選択形態の変更には、例えば、制御装置２１は、第１供給装置３０が有するすべてのレーン３１を、電子部品９の供給に使用するためのものとして選択しない、すなわち、第１供給装置３０のすべてのレーン３１の使用を停止すること又はすべてのレーン３１にエラーが発生するまで、正常なレーン３１を選択すること、すなわち、すべてのレーン３１にエラーが発生するまで、正常なレーン３１の使用を継続すること等が挙げられる。

【0026】

エラーとは、回路基板の生産において、供給装置（第１供給装置３０又は第２供給装置３２）を使用する際、動作を中断又は停止させなければならない異常である。通常発生する部品切れによる吸着エラーも、エラーに含まれる。エラー処理とは、エラーが発生したときの処理である。本実施形態において、エラー処理は、供給装置毎又はレーン３１毎のいずれかの処理部品装着状況又は生産状態により、供給装置毎又はレーン３１毎のいずれかの制御が適しているかが決定される。

【0027】

エラー処理に対する第１の制御として、制御装置２１は、第１供給装置３０が有する少なくとも１つのレーン３１にエラーが発生した場合、エラーが発生したレーン３１を有する第１供給装置３０の使用を停止するようにする。このようにすることで、レーン３１にエラーが発生した場合、そのレーン３１を有する第１供給装置３０の単位で使用不可となるので、その第１供給装置３０は、電子部品９を供給することができなくなる。このため、第１供給装置３０が有するすべてのレーン３１に対してヘッド１５が行う吸着動作も停止するので、第１供給装置３０を電子部品実装装置１０から取り外して、エラーから回復させることができる。また、制御装置２１は、複数のレーン３１の少なくとも１つにエラーが発生した場合は、第１供給装置３０の使用を停止させる。このため、電子部品実装装置１０の生産中にヘッド１５が降下するタイミングでエラーの発生したレーン３１を有する第１供給装置３０を取り外したとしても、制御装置２１は、エラーの発生したレーン３１を有する第１供給装置３０に対するヘッド１５のアクセスをさせないので、ヘッド１５とレーン３１等とが干渉するおそれを回避できる。

【0028】

エラー処理に対する第２の制御として、制御装置２１は、第１供給装置３０が有する少なくとも１つのレーン３１にエラーが発生した場合、制御装置２１は、第１供給装置３０のエラーが発生したレーン３１のみ使用を停止する。そして、制御装置２１は、第１供給装置３０が有するすべてのレーン３１にエラーが発生するまで、正常なレーン３１の使用を継続するようにする。

【0029】

この制御において、制御装置２１は、第１供給装置３０に、エラーが発生したレーン３１と同じ種類の電子部品９を供給するレーン３１がある場合、当該レーン３１を用いてエラーが発生したレーン３１が供給していた電子部品９と同じ種類の電子部品を供給することができる。このようにすることで、第１供給装置３０を停止させる回数及び電子部品実装装置１０から第１供給装置３０を取り外す回数を少なくすることができる。図３に示す例では、３個のレーン３１を有する第１供給装置３０Ａにおいて、２つのレーン３１が電子部品Ａである場合又は３つのレーン３１が電子部品Ｃである場合に、エラー処理に対する第２の制御が適用できる。

【0030】

エラー処理に対する第２の制御においては、同じ種類の電子部品を供給する場合に、レーン３１が有する電子部品の供給が終了してから、すなわち、レーン３１が部品切れになってから、他のレーン３１によって部品切れになったレーン３１が供給していた電子部品と同種の電子部品を供給してもよい。このようにすれば、１つのレーン３１が有する電子部品９を使い切ることができるので、電子部品の無駄を抑制できる。次に、電子部品実装装置１０に対する第１供給装置３０及び第２供給装置３２の配置の決定について説明する。

【0031】

図１に示す管理装置２３は、第１供給装置３０内に既に電子部品が設定されている場合には、複数のレーン３１に設定されている電子部品の組み合わせをもとに、第１供給装置３０の単位でレーン３１の配置を決定する。管理装置２３等が最適化することによる第１供給装置３０の配置は第１供給装置３０の単位となるために、レーン３１毎における電子部品の取替えを抑制できる。このため、段取りの変更が多い場合に好適である。

【0032】

管理装置２３は、第１供給装置３０内の電子部品の配列は考慮しないで、レーン３１を配置するとともに第１供給装置３０を配置してもよい。すなわち、第１供給装置３０内に電子部品が設定されてない場合の最初の一回目は、第１供給装置３０内のレーン３１を考慮する必要がないので、第１供給装置３０の各レーン３１単位で配置を決定する。レーン３１の配置まで考慮するため、第１供給装置３０を効率よく配置することができる。なお、第１供給装置３０内に電子部品が設定された後は、第１供給装置３０の単位でレーン３１の配置を決定する。

【0033】

管理装置２３は、供給装置の配置を決定する際に、同じサイズの第１供給装置３０と、第２供給装置３２との分配を管理する。第１バンク１３Ｆ及び第２バンク１３Ｒに設定可能な供給装置の数内で第１供給装置３０と第２供給装置３２とを混在させる場合、管理装置２３は、複数の第１供給装置３０すべてが有するレーン３１の最大数まで割り振ってから、第２供給装置３２を割り振るようにする。また、レーン毎の制御、供給装置毎の制御のどちらが適しているか状況から自動で判断できる場合は自動で制御し、条件設定として事前にレーン毎の制御をするか供給装置毎の制御をするかを設定するようにしてもよい。

【0034】

電子部品の組み合わせが同じレーン３１を有する第１供給装置３０は、第１バンク１３Ｆに配置される場合と第２バンク１３Ｒに配置される場合とで、基板の搬送方向（図４の矢印ＬからＴへ向かう方向）に対するレーン３１の順番が異なる。例えば、電子部品Ａのレーン３１と電子部品Ｂのレーン３１とを有する第１供給装置３０は、第１バンク１３Ｆに配置されると、レーン３１の順序が基板の搬送方向上流側（Ｌ側）から電子部品Ａ、Ｂの順になる。この第１供給装置３０がこのまま第２バンク１３Ｒに配列されると、レーン３１の順序が、搬送方向上流側（Ｌ側）から電子部品Ｂ、Ａの順になり、第１バンク１３Ｆに配置された場合の逆になる。

【0035】

このため、第２バンク１３Ｒに配置される電子部品Ａ、Ｂのレーン３１を有する第１供給装置３０は、レーン３１順序を基板の搬送方向上流側（Ｌ側）から電子部品Ａ、Ｂの順序としてもよい。しかし、このようにすると、電子部品Ａ、Ｂのレーンを有する第１供給装置３０であっても、第１バンク１３Ｆと第２バンク１３Ｒとにそれぞれ対応してレーン３１の順序を入れ替える必要があり、汎用性に欠ける。このため、制御装置２１は、電子部品の組み合わせが同じレーン３１を有する第１供給装置３０は、第１バンク１３Ｆと第２バンク１３Ｒとで、レーン３１の配列順序が反対になるように認識する。このようにすることで、電子部品の組み合わせが同じレーン３１を有する第１供給装置３０は、第１バンク１３Ｆと第２バンク１３Ｒとの間でレーン３１を入れ替える必要はないので、汎用性が向上する。

【0036】

以上、本実施形態によれば、複数のレーンを有する供給装置を用いた場合において、次のような効果が得られる。まず、複数のレーンを有する供給装置のエラー処理を、装置毎又はレーン毎に行うことにより、エラー処理のタイミングを選択できるので、エラー処理の段取り時間を低減させることができる。また、安全に供給装置を取り外すことができる。さらに、複数のレーンを有する供給装置を装置毎又はレーン毎に配置することにより、セット済みの部品テープをそのまま利用できるようになるため、段取りがしやすくなり、段取り時間を低減させることができる。また、複数のレーンを有する供給装置でレーン毎に電子部部品の供給制限をかけることができるため、中途半端な電子部品が残った部品テープを作らないように制御することで、複数のレーンを効率的に使用することができる。本実施形態の構成は、以下においても適宜適用することができる。また、本実施形態の構成を備えるものは、本実施形態と同様の作用、効果を奏する。

【0037】

（実施形態２）
実施形態２に係る電子部品実装方法は、複数のレーンを有する供給装置を用いて、複数種類の電子部品が搭載される複数種類の回路基板を生産する際に適した方法を提供するものである。本実施形態は、図１に示す電子部品実装装置１０及び電子部品実装システム１００によって実現できる。

【0038】

複数の生産計画を順次実行して、供給装置から供給される電子部品を基板の所定位置に実装する電子部品の実装方法がある。このような電子部品の実装方法において、１つの生産計画をクラスタという。クラスタには、当該クラスタで生産される一まとまりの回路基板、その生産に使用する基板及び電子部品等が情報として含まれる。複数のクラスタを順次実行するにあたって、連続する２つのクラスタ間で共通のフィーダが存在するときには、共通のフィーダを電子部品実装装置１０の同一の取り付け位置に配置し、残りのフィーダの配置を最適化する、引継ぎ機能というものがある。引継ぎ機能により、複数の回路基板を生産する際における段取り時間を短縮することができる。しかし、引継ぎ機能は、複数のレーン３１を有する第１供給装置３０（図２参照）に対応したアルゴリズムにはなっておらず、レーン３１毎又は第１供給装置３０毎に最適化されてしまう。

【0039】

本実施形態では、電子部品実装システム１００の管理装置２３が、クラスタ間で共通して使用される電子部品は、複数のクラスタの間で引き継がれるものと引き継がれないものとを区別してグループ分けするとともに、第１供給装置３０のレーン３１に優先的に割り当てるようにする。このようにすることで、クラスタ間において、第１供給装置３０の移動又は１つの第１供給装置３０における一部のレーン３１のみの部品テープの交換等を極力低減することができる。また、使用されない電子部品がレーン３１に拘束されることを極力低減することができる。次に、電子部品実装システム１００が本実施形態に係る電子部品実装方法を実行する際の処理手順を説明する。

【0040】

図４は、実施形態２に係る電子部品実装システムが実行する電子部品実装方法のフローチャートである。電子部品実装システム１００が有する管理装置２３は、本実施形態に係る電子部品実装方法を実行するためのコンピュータプログラムを読み出し、前記コンピュータプログラムに記述された命令を実行することにより、本実施形態に係る電子部品実装方法を実現する。

【0041】

まず、管理装置２３は、クラスタを最適化するにあたり、生産予定の回路基板が、いくつのクラスタとして生産できるかを見積もり（ステップＳ１０１）、結果を管理装置２３が有する記憶部に記憶させる。この処理により、回路基板の生産において、いくつのクラスタで生産が可能かということ及びクラスタに含まれる生産予定の回路基板、さらにそれぞれのクラスタで使用する部品（電子部品及び電子部品搭載前の基板）を見積もることができる。

【0042】

次に、管理装置２３は、ステップＳ１０１で見積もられたクラスタで使用する部品、すなわち、電子部品及び電子部品搭載前の基板を、記憶部からクラスタ毎に抽出し（ステップＳ１０２）、結果を記憶部に保存する。次に、管理装置２３は、複数のクラスタの間で引き継がれるものと引き継がれないものとを区別して、ステップＳ１０２で抽出した部品（特に電子部品）をグループ分けする（ステップＳ１０３）。各部品は、すべてクラスタで使用されるもの、すべてのクラスタのうち複数で使用されるもの、１つのクラスタのみで使用されるものがある。例えば、クラスタが３個である場合、表１に示すようなグループ化がなされる。表１中のアルファベットはグループの識別子である。１つのグループには、回路基板の生産に使用される電子部品が少なくとも記述されている。表１に示す例では、グループＡがクラスタ１から３で共通して用いられ、グループＢはクラスタ１、２で共通して用いられ、グループＣはクラスタ１、３で共通して用いられ、グループＤはクラスタ２、３で共通して用いられる。グループＥ、Ｆ、Ｇは、それぞれクラスタ１、２、３で用いられる。

【0043】

【表1】

【0044】

複数の第１供給装置３０、第２供給装置３２が有するレーン３１へ電子部品を割り当てる場合、管理装置２３は、複数の前記クラスタ間で共通して使用される電子部品は、第１供給装置３０のレーン３１に優先的に割り当てる（ステップＳ１０４）。次に、管理装置２３は、それぞれのグループの余剰部品を確認する（ステップＳ１０５）。余剰部品は、グループとしてまとめた電子部品の数が、複数のレーン３１を有する第１供給装置３０のレーン数で割り切れなかった場合に発生する。余剰部品は、他のグループと併せて第１供給装置３０に割り当てられるか又は単独のレーン３１を有する第２供給装置３２（独立したフィーダ）に割り当てられる。

【0045】

余剰部品がない場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、管理装置２３は、クラスタ１について電子部品の割り当てを終了し、クラスタ２について、ステップＳ１０１からの処理を実行して電子部品を割り当てる。すべてのクラスタについて電子部品の割り当てが終了したら、電子部品実装装置１０は、各クラスタにおける電子部品の割り当てに基づき、基板に電子部品を実装して、回路基板を生産する。余剰部品がある場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、管理装置２３は、それぞれのクラスタについて、第１供給装置３０及び第２供給装置３２に対する電子部品及び余剰部品の組み合わせ（以下、単に組み合わせということもある）を求める（ステップＳ１０７）。そして、管理装置２３は、それぞれのクラスタにおける全占有幅、レーンにおける部品テープの交換回数及び部品拘束回数を求め（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０７で求めた組み合わせを評価関数で評価し、評価値を求める（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９で得られた評価値が最良である場合（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７で得られた組み合わせを最良の組み合わせとして記憶部に記憶させ、更新する。ステップＳ１０９で得られた評価値が最良でない場合（ステップＳ１１０、Ｎｏ）、管理装置２３は、組み合わせを変更した上で（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０８からステップＳ１１０を繰り返す。

【0046】

上述した処理手順により最良の組み合わせが得られたら、管理装置２３は、クラスタ１について電子部品の割り当てを終了し、クラスタ２について、ステップＳ１０１からの処理を実行して電子部品を割り当てる。すべてのクラスタについて電子部品の割り当てが終了したら、電子部品実装装置１０は、各クラスタにおける電子部品の割り当てに基づき、基板に電子部品を実装して、回路基板を生産する。次に、電子部品の組み合わせ及びその評価について説明する。

【0047】

図５から図１２は、実施形態２に係る電子部品実装システムにおける電子部品の組み合わせ例を示す説明図である。電子部品を第１供給装置３０及び第２供給装置３２の各レーン３１組み合わせるにあたり、必要なパラメータは次の３個である。それぞれのパラメータは小さい方がよい。
（１）新たに電子部品を配置できない空きレーンを含めたそれぞれのクラスタにおける全占有幅（ｘ）
（２）レーンの交換回数（ｙ）
（３）レーンにおける部品テープを交換しないために使用予定のない電子部品が拘束される回数（拘束回数：ｚ）

【0048】

全占有幅を求める場合、それぞれの占有幅は、第１供給装置３０のレーン３１に電子部品がすでに配置されている場合には、仮に空いているレーン３１があったとしても１本として計算する。すなわち、この場合は、仮に空いているレーン３１があったとしても、１つの第１供給装置３０の占有幅として計算する。より後に実行されるクラスタにおいて、電子部品を割り当てるレーンが決まっていない第１供給装置３０がある場合には、１をレーン数で除した値（１／レーン数）を加算する。レーン３１の交換回数は、レーン３１に取り付けられる部品テープの交換回数である。交換回数は、取り外す回数は含まず、部品テープを取り付ける回数で計算する。拘束部品は、レーン３１での部品テープ自体の交換がない場合でも、第１供給装置３０が有する複数のレーン３１のうち、使用する電子部品と使用しない電子部品とが混在する状態になったときにおいて、使用しない電子部品をいう。拘束回数（ｚ）は、拘束部品が発生した回数をいう。

【0049】

評価方法は、次のようなものが考えられる。
（１）クラスタを最適化する原則に従い、全占有幅ｘを最優先とし、次に交換回数ｙ、最後に部品の拘束の影響を考慮しｚとする。
（２）優先順位をユーザが定めることができるようにする（例えば、ｙ、ｘ、ｚの順に優先順位を定める等）。
（３）評価値として、評価値＝ｘ×ａ＋ｙ×ｂ＋ｚ×ｃ等のように、例えば、ｘ、ｙ、ｚに重み付け係数ａ、ｂ、ｃを乗じた評価式をユーザが設定し、評価式から得られた値（評価値）小さい組み合わせを選択する。
本実施形態では、（１）の評価方法により組み合わせを評価するが、これに限定されるものではない。

【0050】

組み合わせ例として、図５に示すように、２個のレーン３１を有する第１供給装置３０を用い、クラスタ１でグループＡの電子部品が５種、グループＢの電子部品が４種、グループＣの電子部品が５種、グループＥの電子部品が２種であるとする。このとき、グループＡの電子部品が１種、グループＣの電子部品が１種余ることになる。この場合、残ったグループＡの電子部品とグループＣの電子部品とを同一の第１供給装置３０に併合する。グループＡとグループＢとに余剰の電子部品が発生した場合、グループＢとグループＣとに余剰の電子部品が発生した場合、グループＢとグループＥとに余剰の電子部品が発生した場合、グループＣとグループＥとに余剰の電子部品が発生した場合も同様である。表２には、グループＡとグループＣとの余剰部品を１つの第１供給装置３０に併合した場合と、それぞれを単一のレーン３１を有する第２供給装置３２に割り当てた場合とにおける、全占有幅、交換回数及び拘束回数を示す。が組み合わせによってどのようになるかを示す。上述したように、全占有幅ｘを最優先として評価すると、本例のようなクラスタ１を対象とする場合、グループＡとグループＣとの余剰部品を１つの第１供給装置３０に併合することになる。

【0051】

【表2】

【0052】

次の組み合わせ例として、図６に示すように、２個のレーン３１を有する第１供給装置３０を用い、クラスタ１でグループＡの電子部品が５種、グループＢの電子部品が４種、グループＣの電子部品が５種、グループＥの電子部品が３種であるとする。このとき、グループＡの電子部品が１種、グループＣの電子部品が１種、グループＥの電子部品が１種余ることになる。この場合、次の３個のパターンが考えられる。
（１）使用部品回数の多いグループＡとグループＣとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当て、グループＥの余りを第２供給装置３２に割り当てる。
（２）使用部品回数の少ないグループＣとグループＥとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当て、グループＡの余りを第２供給装置３２に割り当てる。
（３）グループＡとグループＢとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当て、グループＣの余りを第２供給装置３２に割り当てる。

【0053】

この場合、パターン（３）は、空き状態のスペースが２つのクラスタで連続して発生している点、パターン（２）はグループＣを再設定する際の作業の段取り低下とグループＡが独立して配置されることでスペースが不足しやすい。したがて、パターン（１）が選択される。グループＡ、Ｂ、Ｅが余っている場合も同様に選択する。表３に、パターン（１）、（２）、（３）における全占有幅、交換回数及び拘束回数を示す。上述したように、全占有幅ｘを最優先として評価すると、本例のようなクラスタ１を対象とする場合、パターン（２）が選択される。

【0054】

【表3】

【0055】

次の組み合わせ例として、図７、図８に示すように、２個のレーン３１を有する第１供給装置３０を用い、クラスタ１でグループＡの電子部品が５種、グループＢの電子部品が４種、グループＣの電子部品が４種、グループＥの電子部品が３種であるとする。このとき、グループＡの電子部品が１種、グループＣの電子部品が１種、グループＥの電子部品が１種余ることになる。この場合、次の３個のパターンが考えられる。
（１）図７に示すように、グループＡとグループＥとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てる。
（２）図８に示すように、余っていないグループＣを借り、グループＡとグループＣとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てるとともに、グループＣとグループＥとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てる。この場合、グループＣとグループＥとの組み合わせは、次のクラスタ（クラスタ２）でレーンが交換、すなわち部品テープが交換され、余りとなったグループＣはグループＧとして扱われ、クラスタ３で新たに割り当てられる。
（３）グループＡとグループＥとを、それぞれ第２供給装置３２に割り当てる。
この組み合わせ例においては、後のクラスタ（クラスタ２及びクラスタ３）で占有幅に余裕を残しているパターン（２）が選択される。表４に、パターン（１）、（２）、（３）における全占有幅、交換回数及び拘束回数を示す。上述したように、全占有幅ｘを最優先として評価すると、本例のようなクラスタ１を対象とする場合、パターン（２）が選択される。

【0056】

【表4】

【0057】

次の組み合わせ例として、図９、図１０に示すように、２個のレーン３１を有する第１供給装置３０を用い、クラスタ１でグループＡの電子部品が４種、グループＢの電子部品が３種、グループＣの電子部品が３種、グループＥの電子部品が３種であるとする。このとき、グループＢの電子部品が１種、グループＣの電子部品が１種、グループＥの電子部品が１種余ることになる。この場合、次の３個のパターンが考えられる。
（１）図９に示すように、グループＢとグループＣとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当て、余ったグループＥを第２供給装置３２に割り当てる。このようにして、交換回数を低減する。
（２）図１０に示すように、グループＣとグループＥとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てる。このようにして、スペースの使用効率を向上させる。
（３）グループＢとグループＥとを、それぞれ第２供給装置３２に割り当て、余ったグループＣを第２供給装置３２に割り当てる。
この組み合わせ例においては、交換回数の少なさを優先し、パターン（１）を選択する場合と、後のクラスタ（クラスタ２及びクラスタ３）のスペースに余裕があるパターン（２）を選択する場合との二通りが考えられる。表５に、パターン（１）、（２）、（３）における全占有幅、交換回数及び拘束回数を示す。上述したように、全占有幅ｘを最優先として評価すると、本例のようなクラスタ１を対象とする場合、パターン（１）が選択される。

【0058】

【表5】

【0059】

次の組み合わせ例として、図１１、図１２に示すように、２個のレーン３１を有する第１供給装置３０を用い、クラスタ１でグループＡの電子部品が３種、グループＢの電子部品が３種、グループＣの電子部品が３種、グループＥの電子部品が３種であるとする。このとき、グループＡの電子部品が１種、グループＢの電子部品が１種、グループＣの電子部品が１種、グループＥの電子部品が１種余ることになる。この場合、次の３個のパターンが考えられる。
（１）図１１に示すように、グループＡとグループＢとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てるとともに、グループＣとグループＥとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てる。
（２）図１２に示すように、グループＡとグループＣとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てるとともに、グループＢとグループＥとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てる。
（３）グループＡとグループＥとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てるとともに、グループＢとグループＣとを併せて１つの第１供給装置３０に割り当てる。表６に、パターン（１）、（２）、（３）における全占有幅、交換回数及び拘束回数を示す。上述したように、全占有幅ｘを最優先として評価すると、本例のようなクラスタ１を対象とする場合、パターン（１）が選択される。

【0060】

【表6】

【0061】

上述したように、クラスタ１について、グループ毎に第１供給装置３０又は第２供給装置３２のレーン３１にまとめて割り当てた後、クラスタ２でも同様にグループ毎に第１供給装置３０又は第２供給装置３２のレーン３１に割り当てる。ただし、すでに配置されている電子部品については割り当ての対象から除外する。これは、初期状態ですでに第１供給装置３０又は第２供給装置３２のレーン３１に割り当てられている電子部品についても同様である。クラスタ２での割り当てが終了したら、同様にクラスタ３でも割り当てを行う。すべてのクラスタについて割り当てが終了したら、管理装置２３は、本実施形態に係る電子部品実装方法を終了する。その後、電子部品実装装置１０は、管理装置２３による電子部品の割り当てに基づき、基板に電子部品を実装して、回路基板を生産する。

【0062】

本実施形態によれば、２以上のレーンを有する供給装置を用いた場合において、複数のクラスタ間でレーンに対応した部品テープの交換を低減する際に、レーン毎の部品テープの交換が容易ではない供給装置に対して、次のような効果が得られる。まず、すべての供給装置においてレーン毎の部品テープの交換を行わないようにすることができるので、段取り時間を短縮させることができる。また、電子部品をグループ化する際の基準に、全占有幅、交換回数及び拘束回数を条件として用いることによって、全占有幅の増加によって引き起こされるクラスタ数の増加にともなう段取りの増加、交換回数の増加にともなう段取りの増加及び拘束回数の増加による部品在庫管理の手間の増加をそれぞれ低減することができる。さらに、全占有幅、交換回数及び拘束回数について、優先順位又は重み付けを設けることにより評価方法を変更することで、クラスタ数、交換回数及び部品在庫管理について、ユーザ側の運用に沿った形での最適化が可能となる。

【符号の説明】

【0063】

８ 基板
１０ 電子部品実装装置
１２ 基板搬送部
１３Ｆ 第１バンク
１３Ｒ 第２バンク
１４ 部品供給部
１５ ヘッド
１６ 移動機構
１８ 部品認識カメラ
２１ 制御装置
２２ Ｘ軸駆動部
２３ 管理装置
２４ Ｙ軸駆動部
３０、３０Ａ 第１供給装置
３１ レーン
３２ 第２供給装置
１００ 電子部品実装システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】