特開 2023-103505 サイクルタイム推定システムおよびサイクルタイム推定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023103505

(43)【公開日】2023-07-27

(54)【発明の名称】サイクルタイム推定システムおよびサイクルタイム推定方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20230720BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20230720BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 Z

G05B19/418 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022004031

(22)【出願日】2022-01-14

(71)【出願人】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】相良 博喜

(72)【発明者】

【氏名】丸田 晟央

【テーマコード（参考）】

3C100

5E353

【Ｆターム（参考）】

3C100AA29

3C100AA57

3C100AA68

3C100BB03

3C100BB14

3C100BB15

3C100BB33

3C100EE07

5E353AA02

5E353CC05

5E353EE24

5E353EE62

5E353EE89

5E353GG08

5E353MM04

5E353MM08

5E353QQ05

(57)【要約】

【課題】他の作業装置に関する情報から作業装置のサイクルタイムを精度よく推定することができるサイクルタイム推定システムを提供する。
【解決手段】サイクルタイム推定システム（管理コンピュータ３）は、部品実装装置と部品実装装置とは異なる作業装置とを含む部品実装ラインで基板に部品を実装した実装基板を生産する際に、部品実装装置で使用される生産データ１４の少なくとも一部である抽出情報を取得する抽出情報取得部１１と、抽出情報に基づいて、基板に対する作業装置のサイクルタイムを算出するサイクルタイム算出部１２と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品実装装置と前記部品実装装置とは異なる作業装置とを含む部品実装ラインで基板に部品を実装した実装基板を生産する際に、前記部品実装装置で使用される生産データの少なくとも一部である抽出情報を取得する抽出情報取得部と、
前記抽出情報に基づいて、前記基板に対する前記作業装置のサイクルタイムを算出するサイクルタイム算出部と、を備える、サイクルタイム推定システム。

【請求項2】

前記抽出情報は、前記基板の搬送方向のサイズを含み、
前記サイクルタイム算出部は、さらに前記作業装置の前記基板の搬送に関する情報に基づいて、前記サイクルタイムを算出する、請求項１のサイクルタイム推定システム。

【請求項3】

前記作業装置は、カメラで前記基板の状態を検査する検査装置であり、
前記抽出情報は、前記基板における各実装点の実装座標と実装される部品のサイズを含み、
前記サイクルタイム算出部は、さらに前記カメラの撮像視野に関する情報に基づいて、前記サイクルタイムを算出する、請求項１または２に記載のサイクルタイム推定システム。

【請求項4】

前記作業装置は、複数の開口を有するマスクに前記基板を接触させて、前記マスクの上でスキージを摺動させて前記複数の開口にペーストを押し込む印刷装置であり、
前記抽出情報は、前記基板における各実装点の実装座標と実装される部品のサイズを含み、
前記サイクルタイム算出部は、さらに前記スキージの移動に関する情報と、前記マスクから前記基板を引き離す版離れに関する情報に基づいて、前記サイクルタイムを算出する、請求項１または２に記載のサイクルタイム推定システム。

【請求項5】

前記作業装置は、コンベアで前記基板を搬送しながら加熱するリフロー装置であり、
前記サイクルタイム算出部は、さらに前記基板を前記コンベアに載せる間隔に関する情報に基づいて、前記サイクルタイムを算出する、請求項１または２に記載のサイクルタイム推定システム。

【請求項6】

部品実装装置と前記部品実装装置とは異なる作業装置とを含む部品実装ラインで基板に部品を実装した実装基板を生産する際に、前記部品実装装置で使用される生産データの少なくとも一部である抽出情報を取得し、
前記抽出情報に基づいて、前記基板に対する前記作業装置のサイクルタイムを算出する、サイクルタイム推定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業装置のサイクルタイムを推定するサイクルタイム推定システムおよびサイクルタイム推定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板に部品を実装した実装基板を生産する部品実装ラインは、基板にはんだを印刷する印刷装置やはんだが印刷された基板に部品を装着する部品実装装置などの複数の作業装置を備えて構成されている。部品実装ラインが生産する実装基板の生産能力を推定するシミュレーションでは、各作業装置が１枚の基板に対して作業を行う作業装置のサイクルタイム（タクトタイム）に基づいて、生産能力が推定される（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１９９７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１を含む従来技術では、シミュレーションによる生産能力の推定精度を向上させるためには、作業装置のサイクルタイムを精度よく予測する必要がある。しかしながら、過去の作業実績を収集したり、作業装置を作動させるためのパラメータ等を取得することができない作業装置では、サイクルタイムを経験に基づいて設定したり、固定値を設定しているため、シミュレーションによる部品実装ラインの生産能力の推定精度を向上させることが困難という問題点があった。

【0005】

そこで本発明は、他の作業装置に関する情報から作業装置のサイクルタイムを精度よく推定することができるサイクルタイム推定システムおよびサイクルタイム推定方法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】

【0006】

本発明のサイクルタイム推定システムは、部品実装装置と前記部品実装装置とは異なる作業装置とを含む部品実装ラインで基板に部品を実装した実装基板を生産する際に、前記部品実装装置で使用される生産データの少なくとも一部である抽出情報を取得する抽出情報取得部と、前記抽出情報に基づいて、前記基板に対する前記作業装置のサイクルタイムを算出するサイクルタイム算出部と、を備える。

【0007】

本発明のサイクルタイム推定方法は、部品実装装置と前記部品実装装置とは異なる作業装置とを含む部品実装ラインで基板に部品を実装した実装基板を生産する際に、前記部品実装装置で使用される生産データの少なくとも一部である抽出情報を取得し、前記抽出情報に基づいて、前記基板に対する前記作業装置のサイクルタイムを算出する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、他の作業装置に関する情報から作業装置のサイクルタイムを精度よく推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図

【図2】本発明の一実施の形態の部品実装ラインにおいて（ａ）部品が実装される基板の例を示す図（ｂ）部品が実装された基板の例を示す図

【図3】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（サイクルタイム推定システム）の情報処理系の構成を示すブロック図

【図4】本発明の一実施の形態の部品実装ラインが備える印刷装置の要部の構成を示す（ａ）平面図（ｂ）側面部分断面図

【図5】本発明の一実施の形態の管理コンピュータ（サイクルタイム推定システム）による印刷装置のサイクルタイムの推定方法の説明図

【図6】本発明の一実施の形態の部品実装ラインが備える印刷検査装置の（ａ）要部の構成を示す平面図（ｂ）サイクルタイムの推定方法の説明図

【図7】本発明の一実施の形態の部品実装ラインが備える実装検査装置の（ａ）要部の構成を示す平面図（ｂ）サイクルタイムの推定方法の説明図

【図8】本発明の一実施の形態の部品実装ラインが備えるリフロー装置の要部の構成を示す部分断面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明を具体的に説明する前に、本発明者が課題を認識するに至った詳細を以下に説明する。上述した作業装置を作動させるためのパラメータ等を取得することができない作業装置とは、例えば、装置の製造会社が異なる作業装置であり、パラメータ等のデータが提供されなかったり、シミュレーションをするために必要なデータが不足していたり、データ形式が異なり使用できなかったりすることである。このような作業装置ではデータの取得が難しく、シミュレーションすることが困難であった。そこで、本発明は作業装置のサイクルタイムを精度よく推定する技術を提供することが目的である。

【0011】

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装ライン、管理コンピュータ（サイクルタイム推定システム）、印刷装置、印刷検査装置、部品実装装置、実装検査装置、リフロー装置などの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸として、基板搬送方向のＸ軸（図１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ軸（図１における上下方向）が示される。図４、及び後述する一部では、水平面と直交する高さ方向としてＺ軸（図４（ｂ）における上下方向）が示される。

【0012】

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、部品実装ラインＡを通信ネットワーク２によって接続し、管理コンピュータ３によって管理する構成となっている。各部品実装ラインＡは、後述するように部品実装装置を含む複数の作業装置を連結して構成され、基板に部品を実装した実装基板を生産する機能を有している。管理コンピュータ３は、部品実装ラインＡが備える作業装置の稼働に必要なデータやパラメータを作成し、各作業装置に送信する機能を有している。また、管理コンピュータ３は、部品実装ラインＡの生産能力を推定する生産シミュレーションに使用する作業装置のサイクルタイムを算出する機能を有している。

【0013】

次に図１を参照して、部品実装ラインＡの詳細な構成を説明する。部品実装ラインＡは、基板搬送方向の上流（紙面左側）から下流（紙面右側）に向けて、印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８などの作業装置を直列に連結して構成されている。すなわち、部品実装ラインＡは、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６と部品実装装置Ｍ３～Ｍ６とは異なる作業装置とを含む、基板に部品を実装した実装基板を生産する。なお、部品実装ラインＡは通信ネットワーク２を介して接続される作業装置群であって、物理的に作業装置同士が連結されていなくてもよい。

【0014】

印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続されている。印刷装置Ｍ１は、はんだ印刷作業部によって上流から搬入された基板Ｂに複数の開口３１ａを有するマスク３１を介してはんだなどのペーストＰｓｔを印刷する印刷作業を実行する（図４参照）。印刷検査装置Ｍ２は、印刷検査カメラ３７を含む印刷検査作業部によって、ペーストＰｓｔが印刷された基板Ｂの状態を検査する印刷検査作業を実行する（図６参照）。なお、印刷検査装置Ｍ２は、印刷検査カメラ３７の他に、レーザーを用いて基板Ｂの状態を検査してもよい。

【0015】

図１において、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６は、コンベア、部品供給部、実装ヘッドを含む部品実装作業部によって基板Ｂの実装点に部品Ｄを実装する部品実装作業を実行する。実装検査装置Ｍ７は、部品検査カメラ３９を含む実装検査作業部によって、部品Ｄが実装された基板Ｂの状態を検査する実装検査作業を実行する（図７参照）。なお、実装検査装置Ｍ７は、部品検査カメラ３９の他に、レーザーを用いて基板Ｂの状態を検査してもよい。リフロー装置Ｍ８は、装置内に搬入された基板Ｂをコンベア４１で搬送しながら基板加熱部（ヒータＨ）によって加熱して、基板Ｂ上のはんだを硬化させ、基板Ｂの電極部（ランド）と部品Ｄとを接合する基板加熱作業を実行する（図８参照）。

【0016】

次に、図２を参照して、部品実装ラインＡにおいて部品Ｄが実装される基板Ｂの例について説明する。図２（ａ）は、部品Ｄが実装される前の基板Ｂを示している。図２（ｂ）は、部品Ｄが実装された基板Ｂを示している。基板Ｂの上面には、部品Ｄの電極とはんだ接合される電極部である複数のランドＥが形成されている。印刷装置Ｍ１は、ランドＥにはんだ（ペーストＰｓｔ）を印刷する。部品実装装置Ｍ３～Ｍ６は、基板Ｂに実装座標（ＸＹ座標）として設定されている実装点Ｐに部品Ｄを実装する。基板Ｂは、各作業装置が備えるコンベアによりＸ軸（基板搬送方向）に沿って搬送される。以下、基板ＢのＸ軸方向のサイズを基板の長さＬｂ、Ｙ軸方向のサイズを基板の幅Ｗｂと称する。

【0017】

次に、図３を参照して、管理コンピュータ３の情報処理系の構成について説明する。ここでは、管理コンピュータ３（サイクルタイム推定システム）が備える複数の機能のち、部品実装ラインＡが備える作業装置のサイクルタイムを推定する機能について説明する。管理コンピュータ３は、処理部１０、記憶装置である記憶部１３の他、入力部１８、表示部１９、通信部２０を備えている。

【0018】

処理部１０はＣＰＵなどのデータ処理装置であり、内部処理部として抽出情報取得部１１、サイクルタイム算出部１２、制御部（図示せず）を備えている。なお、各内部処理部は、独立したハードウェア資産で構成しても、共通のＣＰＵと各情報処理用のプログラムで構成してもよい。制御部は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）であり、管理コンピュータ３全体を制御する。なお、管理コンピュータ３は、ひとつのコンピュータで構成する必要はなく、複数のデバイスで構成してもよい。例えば、記憶部１３、管理コンピュータ３を構成するデータ処理装置の全てもしくは一部をサーバを介してクラウドに備えてもよい。

【0019】

図３において、入力部１８は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部１９は液晶パネルなどの表示装置であり、記憶部１３が記憶する各種データを表示する他、入力部１８による操作のための操作画面、入力画面などの各種情報を表示する。通信部２０は、通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して部品実装ラインＡを構成する作業装置（印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８）との間でデータの送受信を行う。

【0020】

図３において、記憶部１３には、生産データ１４、作業装置情報１５、抽出情報データ１６、サイクルタイムデータ１７などが記憶されている。生産データ１４には、作業装置で実装基板を生産するためのデータが作業装置毎に記憶されている。例えば、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の生産データ１４には、実装基板の生産機種名毎に、基板Ｂのサイズ（基板の長さＬｂ、基板の幅Ｗｂ）、基板Ｂに実装される部品Ｄの種類（部品名）、実装点Ｐの実装座標（ＸＹ座標）、実装方向（図示しない回転方向）、部品Ｄの形状、部品Ｄのサイズ（部品の長さＬｄ、部品の幅Ｗｄ）、基板Ｂの搬送方式（一つの搬送レーンで生産するシングルレーンもしくは複数の搬送レーンで生産するデュアルレーン）、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の実装モード（デュアルレーンにおいてひとつの基板Ｂに対してひとつ実装ヘッドで実装する独立実装モード、デュアルレーンにおいてひとつの基板Ｂに対して複数の実装ヘッドで実装する交互実装モード）などの情報が含まれている。

【0021】

図３において、作業装置情報１５には、作業装置毎に、作業装置のサイズに関する情報、基板Ｂの搬送に関する情報、実装基板を生産するための作業パラメータなどが記憶されている。例えば、印刷装置Ｍ１の作業装置情報１５には、コンベア３０の長さ（Ｌ１＋Ｌ２）、コンベア３０による基板Ｂの搬送速度Ｖ１、スキージ３５の移動速度Ｖ２などのスキージの移動に関する情報、版離れ時間など版離れに関する情報などが含まれている（図４参照）。また、印刷検査装置Ｍ２の作業装置情報１５には、コンベア３６の長さ（Ｌ３＋Ｌ４）、コンベア３６による基板Ｂの搬送速度Ｖ３、印刷検査カメラ３７の撮像視野Ｓ１２～Ｓ１４のサイズなどのカメラの撮像視野に関する情報などが含まれている（図６参照）。

【0022】

また、実装検査装置Ｍ７の作業装置情報１５には、コンベア３８の長さ（Ｌ５＋Ｌ６）、コンベア３８による基板Ｂの搬送速度Ｖ４、部品検査カメラ３９の撮像視野Ｓ２１～Ｓ２９のサイズなどのカメラの撮像視野に関する情報などが含まれている（図７参照）。また、リフロー装置Ｍ８の作業装置情報１５には、コンベア４１の長さ、コンベア４１による基板Ｂの搬送速度Ｖ５、基板Ｂの搬送間隔などの基板Ｂをコンベア４１に載せる間隔（Ｌ７，Ｌ８）に関する情報などが含まれている（図８参照）。

【0023】

図３において、抽出情報取得部１１は、生産データ１４、作業装置情報１５に基づいて、後述する作業装置のサイクルタイムの算出に使用する抽出情報を抽出（取得）する。また、抽出情報取得部１１は、抽出した抽出情報を抽出情報データ１６として記憶部１３に記憶する。サイクルタイム算出部１２は、抽出情報データ１６に含まれる抽出情報に基づいて、基板Ｂに対する作業装置のサイクルタイムを算出する。また、サイクルタイム算出部１２は、算出したサイクルタイムを、作業装置を特定する情報と関連付けて、サイクルタイムデータ１７として記憶部１３に記憶させる。

【0024】

なお、管理コンピュータ３は、作業装置情報１５に含まれる情報を生産データ１４に含ませて記憶部１３に記憶するようにしてもよい。このように、抽出情報取得部１１は、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６で使用される生産データ１４の少なくとも一部である抽出情報を取得して（抽出情報取得工程）、抽出情報データ１６として記憶部１３に記憶させる。次いでサイクルタイム算出部１２は、抽出情報データ１６に含まれる抽出情報に基づいて、基板Ｂに対する作業装置のサイクルタイムを算出する（サイクルタイム算出工程）。

【0025】

次に、図４、図５を参照して、抽出情報取得部１１とサイクルタイム算出部１２による印刷装置Ｍ１（作業装置）のサイクルタイムの算出の例について説明する。まず、印刷装置Ｍ１の構成と印刷作業について簡単に説明する。図４において、印刷装置Ｍ１は、Ｘ軸に沿って延びるコンベア３０を備えている。コンベア３０は、上流から搬入された基板Ｂを所定のクランプ位置まで搬送速度Ｖ１で搬送する。クランプ位置に搬送された基板Ｂは、基板保持部３３が備える一対のクランパ３２によりＹ軸方向の側面から挟まれて保持される。

【0026】

基板保持部３３の上方には、枠部材３１ＷによってＸＹ平面に広がって支持されているマスク３１が配置されている。マスク３１には、基板Ｂの上面に形成されたランドＥにペーストＰｓｔを印刷するための複数の開口３１ａと位置合わせ用のマーク３１ｍが形成されている。基板Ｂを保持した基板保持部３３は、基板Ｂとマスク３１を位置合わせした後に上昇し（矢印ａ）、基板Ｂをマスク３１の下面に当接させる。

【0027】

図４において、マスク３１の上方には、下方にスキージ３５を備える印刷ヘッド３４が配置されている。印刷ヘッド３４は、図示省略する印刷ヘッド移動機構により、Ｙ軸に沿って往復移動する。印刷作業では、印刷ヘッド３４はスキージ３５を下降させ（矢印ｂ）、スキージ３５をマスク３１の複数の開口３１ａが形成された領域の外の位置に当接させる。次いで印刷ヘッド移動機構は、印刷ヘッド３４をＹ軸に沿って移動速度Ｖ２で移動させ、スキージ３５をマスク３１の上で摺動させる。スキージ３５がマスク３１の上を摺動する際に、スキージ３５によりペーストＰｓｔが複数の開口３１ａに押し込まれる。スキージ３５は、複数の開口３１ａが形成された領域の外の位置まで摺動しながら移動した後、上昇して（矢印ｃ）マスク３１の上面から離れる（図示省略）。

【0028】

その後、基板保持部３３が下降して（矢印ｄ）、マスク３１から基板Ｂを引き離す版離れが行われる。これにより、基板ＢのランドＥにペーストＰｓｔが印刷（転写）される。その後、クランパ３２は基板Ｂを開放し、開放された基板Ｂはコンベア３０により搬送速度Ｖ１で搬送されて印刷装置Ｍ１から搬出される。このように、印刷装置Ｍ１は、複数の開口３１ａを有するマスク３１に基板Ｂを接触させて、マスク３１の上でスキージ３５を摺動させて複数の開口３１ａにペーストＰｓｔを押し込む作業装置である。

【0029】

次に、印刷装置Ｍ１のサイクルタイムＴ１について説明する。基板Ｂに対する印刷装置Ｍ１のサイクルタイムＴ１は、基板Ｂがクランプ位置まで搬送される搬入時間Ｔ１１、基板Ｂが基板保持部３３に保持されてマスク３１に接触するまでの位置合わせ時間Ｔ１２、スキージ３５が下降してマスク３１の上面に当接するまでの当接時間Ｔ１３、スキージ３５がマスク３１の上を摺動する摺動時間Ｔ１４、基板Ｂがマスク３１から引き離される版離れ時間Ｔ１５、基板Ｂがクランプ位置から印刷装置Ｍ１の外に搬出される搬出時間Ｔ１６を合算して算出される。

【0030】

図４（ａ）において、搬入時間Ｔ１１は、コンベア３０の入口からクランプ位置に保持された基板Ｂの先端までの距離Ｌ１と基板Ｂの搬送速度Ｖ１に基づいて計算される（Ｔ１１＝Ｌ１／Ｖ１）。また、搬出時間Ｔ１６は、クランプ位置に保持された基板Ｂの先端からコンベア３０の出口までの距離Ｌ２と搬送速度Ｖ１に基づいて算出される（Ｔ１６＝Ｌ２／Ｖ１）。また、摺動時間Ｔ１４は、スキージ３５がマスク３１の上を摺動する距離とスキージ３５に移動速度Ｖ２に基づいて算出される（Ｔ１４＝摺動する距離／Ｖ２）。

【0031】

図５において、スキージ３５がマスク３１の上を摺動する距離は、スキージ３５が移動するＹ軸方向の基板Ｂの上にランドＥが存在する幅Ｗ１に、予め定められたマージンを加算して算出される。すなわち、摺動時間Ｔ１４は、幅Ｗ１、マージン、移動速度Ｖ２から算出される（Ｔ１４＝（Ｗ１＋マージン）／Ｖ２）。基板ＢにおいてＹ軸方向にランドＥが存在する幅Ｗ１は、基板Ｂにおける部品Ｄの実装点Ｐの実装座標と部品Ｄの種類、サイズ（Ｌｄ，Ｗｄ）から算出されるランドＥの存在範囲に基づいて算出される。なお、摺動時間Ｔ１４は、基板Ｂにおける部品Ｄの種類によって係数値を用いて調整してもよい。例えば、部品Ｄに狭隣接部品や微小部品が含まれる場合、はんだを充填するための印刷圧力を高めるために印刷速度を下げる傾向がある。そのため、そのような部品Ｄを含む場合、摺動時間Ｔ１４に係数値をかけて遅くしてもよい。

【0032】

なお、印刷装置Ｍ１がスキージ３５を基板Ｂの幅Ｗｂの全体を摺動するように制御されている場合は、スキージ３５がマスク３１の上を摺動する距離は、基板Ｂの幅Ｗｂに、予め定められたマージンを加算して算出される。位置合わせ時間Ｔ１２、当接時間Ｔ１３、版離れ時間Ｔ１５は、基板Ｂに依存しない固定値である。

【0033】

抽出情報取得部１１は、作業装置情報１５から抽出情報として、印刷装置Ｍ１の基板Ｂの搬送方向（Ｘ軸方向）のサイズ（距離Ｌ１，Ｌ２）、基板Ｂの搬送に関する情報（搬送速度Ｖ１）、スキージ３５の移動に関する情報（移動速度Ｖ２、マージン）、版離れに関する情報（版離れ時間Ｔ１５）など基板Ｂに依存しない固定値（位置合わせ時間Ｔ１２、当接時間Ｔ１３、版離れ時間Ｔ１５）を抽出する。また、抽出情報取得部１１は、生産データ１４から抽出情報として、基板Ｂにおける部品Ｄの実装点Ｐの実装座標、各実装点Ｐに実装される部品Ｄのサイズ（Ｌｄ，Ｗｄ）を抽出する。そして、サイクルタイム算出部１２は、取得された抽出情報に基づいて、基板Ｂに対する印刷装置Ｍ１のサイクルタイムＴ１を算出する。

【0034】

次に、図６を参照して、抽出情報取得部１１とサイクルタイム算出部１２による印刷検査装置Ｍ２（作業装置）のサイクルタイムの算出の例について説明する。まず、印刷検査装置Ｍ２の構成と印刷検査作業について簡単に説明する。図６（ａ）において、印刷検査装置Ｍ２は、Ｘ軸に沿って延びるコンベア３６と、図示省略する印刷検査カメラ移動機構により水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動する印刷検査カメラ３７を備えている。

【0035】

コンベア３６は、上流から搬入された基板Ｂを所定の印刷検査作業位置まで搬送速度Ｖ３で搬送する。印刷検査カメラ３７は、基板Ｂの上方を印刷検査カメラ３７の撮像視野Ｓ１１～Ｓ１４を単位として移動しながら、基板ＢのランドＥに印刷されたペーストＰｓｔを撮像する。その後、印刷検査作業位置の基板Ｂはコンベア３６により搬送速度Ｖ３で搬送されて印刷検査装置Ｍ２から搬出される。

【0036】

次に、印刷検査装置Ｍ２のサイクルタイムＴ２について説明する。基板Ｂに対する印刷検査装置Ｍ２のサイクルタイムＴ２は、基板Ｂが印刷検査作業位置まで搬送される搬入時間Ｔ２１、印刷検査カメラ３７による撮像時間Ｔ２２、基板Ｂが印刷検査作業位置から印刷検査装置Ｍ２の外に搬出される搬出時間Ｔ２３を合算して算出される。

【0037】

図６（ａ）において、搬入時間Ｔ２１は、コンベア３６の入口から印刷検査作業位置に搬送された基板Ｂの先端までの距離Ｌ３と基板Ｂの搬送速度Ｖ３に基づいて計算される（Ｔ２１＝Ｌ３／Ｖ３）。また、搬出時間Ｔ２３は、印刷検査作業位置の基板Ｂの先端からコンベア３６の出口までの距離Ｌ４と搬送速度Ｖ３に基づいて算出される（Ｔ２３＝Ｌ４／Ｖ３）。また、撮像時間Ｔ２２は、１回の撮像に要する単位撮像時間と印刷検査カメラ３７による撮像回数に基づいて算出される（Ｔ２２＝撮像回数×単位撮像時間）。

【0038】

なお、撮像時間Ｔ２２は上述した算出以外に、印刷検査装置Ｍ２の単位撮像時間あたりの撮像面積（ｃｍ２/ｓｅｃ）を用いて算出してもよい。また、印刷検査装置Ｍ２の搬送方式を部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の搬送方式に基づいて設定し、基板Ｂの搬送タイミングを部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の実装モードに基づいて設定してもよい。即ち印刷検査装置Ｍ２の搬送方式は部品実装装置Ｍ３～Ｍ６と同じ方式に設定されることが多く、特にデュアルレーンの場合は一方のレーンの基板Ｂを撮像した後に他方のレーンの基板Ｂを撮像するため、印刷検査カメラ３７の移動が発生する。また、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の実装モードは基板Ｂの搬送タイミングに影響することが多く、特に交互実装の場合、基板Ｂに待ち時間が発生する。そのため、これらの時間も考慮して撮像時間Ｔ２２が算出される。

【0039】

図６（ｂ）において、印刷検査カメラ３７による撮像回数は、基板ＢのランドＥを包含する矩形の領域である撮像対象領域Ｆ１と、印刷検査カメラ３７の撮像視野Ｓ１１～Ｓ１４のサイズから算出される。撮像対象領域Ｆ１は、基板Ｂにおける部品Ｄの実装点Ｐの実装座標と部品Ｄの種類、サイズ（Ｌｄ，Ｗｄ）から算出されるランドＥの存在範囲に基づいて算出される。印刷検査装置Ｍ２では、撮像視野Ｓ１１～Ｓ１４のサイズだけＸ軸方向とＹ軸方向に、順に印刷検査カメラ３７を移動させながら、撮像対象領域Ｆ１が複数の撮像視野Ｓ１１～Ｓ１４に含まれるように撮像される。この例では、印刷検査カメラ３７による撮像回数は、４回（Ｘ軸方向に２回、Ｙ軸方向に２回）である。

【0040】

抽出情報取得部１１は、作業装置情報１５から抽出情報として、印刷検査装置Ｍ２の基板Ｂの搬送方向（Ｘ軸方向）のサイズ（距離Ｌ３，Ｌ４）、基板Ｂの搬送に関する情報（搬送速度Ｖ３）、単位撮像時間、印刷検査カメラ３７の撮像視野に関する情報（撮像視野Ｓ１１～Ｓ１４のサイズ）を抽出する。また、抽出情報取得部１１は、生産データ１４から抽出情報として、基板Ｂにおける部品Ｄの実装点Ｐの実装座標、各実装点Ｐに実装される部品Ｄの種類、部品Ｄのサイズ（Ｌｄ，Ｗｄ）を抽出する。また、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の搬送方式や実装モードを抽出する。そして、サイクルタイム算出部１２は、取得された抽出情報に基づいて、基板Ｂに対する印刷検査装置Ｍ２のサイクルタイムＴ２を算出する。

【0041】

次に、図７を参照して、抽出情報取得部１１とサイクルタイム算出部１２による実装検査装置Ｍ７（作業装置）のサイクルタイムの算出の例について説明する。まず、実装検査装置Ｍ７の構成と印刷検査作業について簡単に説明する。図７（ａ）において、実装検査装置Ｍ７は、Ｘ軸に沿って延びるコンベア３８と、図示省略する実装検査カメラ移動機構により水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動する部品検査カメラ３９を備えている。

【0042】

コンベア３８は、上流から搬入された基板Ｂを所定の部品検査作業位置まで搬送速度Ｖ４で搬送する。部品検査カメラ３９は、基板Ｂの上方を部品検査カメラ３９の撮像視野Ｓ２１～Ｓ２９を単位として移動しながら、基板Ｂに実装された部品Ｄを撮像する。その後、実装検査作業位置の基板Ｂはコンベア３８により搬送速度Ｖ４で搬送されて実装検査装置Ｍ７から搬出される。

【0043】

次に、実装検査装置Ｍ７のサイクルタイムＴ３について説明する。基板Ｂに対する実装検査装置Ｍ７のサイクルタイムＴ３は、基板Ｂが実装検査作業位置まで搬送される搬入時間Ｔ３１、部品検査カメラ３９による撮像時間Ｔ３２、基板Ｂが実装検査作業位置から実装検査装置Ｍ７の外に搬出される搬出時間Ｔ３３を合算して算出される。

【0044】

図７（ａ）において、搬入時間Ｔ３１は、コンベア３８の入口から実装検査作業位置に搬送された基板Ｂの先端までの距離Ｌ５と基板Ｂの搬送速度Ｖ４に基づいて計算される（Ｔ３１＝Ｌ５／Ｖ４）。また、搬出時間Ｔ３３は、実装検査作業位置の基板Ｂの先端からコンベア３８の出口までの距離Ｌ６と搬送速度Ｖ４に基づいて算出される（Ｔ３３＝Ｌ６／Ｖ４）。また、撮像時間Ｔ３２は、１回の撮像に要する単位撮像時間と部品検査カメラ３９による撮像回数に基づいて算出される（Ｔ３２＝撮像回数×単位撮像時間）。

【0045】

なお、撮像時間Ｔ３２は、上述した算出以外に実装検査装置Ｍ７の単位撮像時間あたりの撮像面積（ｃｍ２/ｓｅｃ）を用いて算出してもよい。また、実装検査装置Ｍ７の搬送方式を部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の搬送方式に基づいて設定し、基板Ｂの搬送タイミングを部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の実装モードに基づいて設定してもよい。即ち実装検査装置Ｍ７の搬送方式は部品実装装置Ｍ３～Ｍ６と同じ方式に設定されることが多く、特にデュアルレーンの場合は一方のレーンの基板Ｂを撮像した後に他方のレーンの基板Ｂを撮像するため、部品検査カメラ３９の移動が発生する。また、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６の実装モードは基板Ｂの搬送タイミングに影響することが多く、特に交互実装の場合、基板Ｂに待ち時間が発生する。そのため、これらの時間も考慮して撮像時間Ｔ３２が算出される。

【0046】

図７（ｂ）において、部品検査カメラ３９による撮像回数は、基板Ｂに実装された部品Ｄを包含する矩形の領域である撮像対象領域Ｆ２と、部品検査カメラ３９の撮像視野Ｓ２１～Ｓ２９のサイズから算出される。撮像対象領域Ｆ２は、基板Ｂにおける部品Ｄの実装点Ｐの実装座標と部品Ｄの種類、サイズ（Ｌｄ，Ｗｄ）から算出される部品Ｄの存在範囲に基づいて算出される。実装検査装置Ｍ７では、撮像視野Ｓ２１～Ｓ２９のサイズだけＸ軸方向とＹ軸方向に、順に部品検査カメラ３９を移動させながら、撮像対象領域Ｆ２が複数の撮像視野Ｓ２１～Ｓ２９に含まれるように撮像される。この例では、部品検査カメラ３９による撮像回数は、９回（Ｘ軸方向に３回、Ｙ軸方向に３回）である。

【0047】

抽出情報取得部１１は、作業装置情報１５から抽出情報として、実装検査装置Ｍ７の基板Ｂの搬送方向（Ｘ軸方向）のサイズ（距離Ｌ５，Ｌ６）、基板Ｂの搬送に関する情報（搬送速度Ｖ４）、単位撮像時間、部品検査カメラ３９の撮像視野に関する情報（撮像視野Ｓ２１～Ｓ２９のサイズ）を抽出する。また、抽出情報取得部１１は、生産データ１４から抽出情報として、基板Ｂにおける部品Ｄの実装点Ｐの実装座標、各実装点Ｐに実装される部品Ｄの種類、部品Ｄのサイズ（Ｌｄ，Ｗｄ）を抽出する。そして、サイクルタイム算出部１２は、取得された抽出情報に基づいて、基板Ｂに対する実装検査装置Ｍ７のサイクルタイムＴ３を算出する。

【0048】

次に、図８を参照して、抽出情報取得部１１とサイクルタイム算出部１２によるリフロー装置Ｍ８（作業装置）のサイクルタイムの算出の例について説明する。まず、リフロー装置Ｍ８の構成と基板加熱作業について簡単に説明する。図８において、リフロー装置Ｍ８は、基台４０上にＸ軸に沿って延びるコンベア４１と、複数のヒータＨを備えている。搬入口４２からリフロー装置Ｍ８に投入された基板Ｂは、コンベア４１により搬送速度Ｖ５で移動しながらヒータＨで加熱され、搬出口４３から搬出される。コンベア４１には、複数の基板Ｂの先端の距離が一定の搬送間隔Ｌ７で載置され、順にヒータＨで加熱される。

【0049】

次に、リフロー装置Ｍ８のサイクルタイムＴ４について説明する。基板Ｂに対するリフロー装置Ｍ８のサイクルタイムＴ４は、複数の基板Ｂをコンベア４１に載せる搬送間隔Ｌ７と基板Ｂの搬送速度Ｖ５に基づいて算出される（Ｔ４＝Ｌ７／Ｖ５）。すなわち、搬送間隔Ｌ７でコンベア４１に載せられた基板Ｂは、サイクルタイムＴ４毎に搬出口４３から搬出される。なお、基板Ｂのコンベア４１への搭載が、先行する基板Ｂの後端と搭載する基板Ｂの先端の距離（搬送間隔Ｌ８）で定義されている場合、サイクルタイムＴ４は、搬送間隔Ｌ８、基板Ｂの長さＬｂ、搬送速度Ｖ５に基づいて算出される（Ｔ４＝（Ｌ８＋Ｌｂ）／Ｖ５）。

【0050】

なお、搬送速度Ｖ５は、基板Ｂにおける部品Ｄの種類によって係数値を用いて調整してもよい。例えば、部品Ｄに熱に弱い部品が含まれる場合、熱による部品Ｄへのダメージを避けるために搬送速度Ｖ５を上げる傾向がある。そのため、そのような部品Ｄを含む場合、搬送速度Ｖ５に係数値をかけて速度を速くしてもよい。

【0051】

抽出情報取得部１１は、作業装置情報１５から抽出情報として、リフロー装置Ｍ８の基板Ｂの搬送に関する情報（搬送速度Ｖ５と基板Ｂをコンベア４１に載せる搬送間隔Ｌ７、または、搬送間隔Ｌ８）を抽出する。そして、サイクルタイム算出部１２は、取得された抽出情報に基づいて、基板Ｂに対するリフロー装置Ｍ８のサイクルタイムＴ４を算出する。

【0052】

上記のように、基板Ｂをコンベア３０，３６，３８で作業位置まで搬送して作業を行う印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ７では、搬入時間Ｔ１１，Ｔ２１，Ｔ３１と搬出時間Ｔ１６，Ｔ２３，Ｔ３３を含むサイクルタイムＴ１，Ｔ２，Ｔ３が算出される。なお、上記は、搬出時間Ｔ１６，Ｔ２３，Ｔ３３を基板Ｂの先端がコンベア３０，３６，３８の出口に到達する時間で定義されているが、これに限定されることはない。例えば、搬出時間を基板Ｂの後端がコンベアの出口から排出される時間で定義する場合は、搬出時間Ｔ１６，Ｔ２３，Ｔ３３に基板Ｂの長さＬｂと基板Ｂの搬送速度Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４に基づいて算出される時間（Ｌｂ／Ｖ１、Ｌｂ／Ｖ３、Ｌｂ／Ｖ４）を加算してサイクルタイムＴ１，Ｔ２，Ｔ３が算出される。

【0053】

その場合、抽出情報は、基板Ｂの搬送方向のサイズ（基板Ｂの長さＬｂ）を含み、サイクルタイム算出部１２は、作業装置の基板Ｂの搬送に関する情報（基板Ｂの搬送速度Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４）に基づいて、サイクルタイムＴ１，Ｔ２，Ｔ３を算出する。

【0054】

上記説明したように、本実施の形態の管理コンピュータ３は、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６と部品実装装置Ｍ３～Ｍ６とは異なる作業装置（印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８）とを含む部品実装ラインＡで基板Ｂに部品Ｄを実装した実装基板を生産する際に、部品実装装置Ｍ３～Ｍ６で使用される生産データ１４の少なくとも一部である抽出情報を取得する抽出情報取得部１１と、抽出情報に基づいて、基板Ｂに対する部品実装装置Ｍ３～Ｍ６とは異なる作業装置のサイクルタイムＴ１～Ｔ４を算出するサイクルタイム算出部１２と、を備える、サイクルタイム推定システムである。

【0055】

これによって、他の作業装置（部品実装装置Ｍ３～Ｍ６）に関する情報から作業装置（印刷装置Ｍ１、印刷検査装置Ｍ２、実装検査装置Ｍ７、リフロー装置Ｍ８）のサイクルタイムを精度よく推定することができる。

【0056】

なお、上述した固定値はオペレータが入力してもよいが、作業装置を製造する製造会社が提供する装置仕様で設定されるスペック値を用いてもよい。即ち、記憶部１３に製造会社毎の作業装置のスペック値を機種情報として記憶させて、オペレータが生産に使用する作業装置の機種を設定することで、自動的に固定値が設定されるようにしてもよい。このようにすることで、固定値の入力時間を低減させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明のサイクルタイム推定システムおよびサイクルタイム推定方法は、他の作業装置に関する情報から作業装置のサイクルタイムを精度よく推定することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

【符号の説明】

【0058】

３ 管理コンピュータ（生産能力推定システム）
３０、３６、３８、４１ コンベア
３１ マスク
３１ａ 開口
３５ スキージ
３７ 印刷検査カメラ（カメラ）
３９ 部品検査カメラ（カメラ）
Ｂ 基板
Ｄ 部品
Ｌ１～Ｌ６ 距離（作業装置の基板の搬送方向のサイズ）
Ｌ７、Ｌ８ 搬送間隔（基板をコンベアに載せる間隔）
Ｌｄ 長さ（部品のサイズ）
Ｍ１ 印刷装置（作業装置）
Ｍ２ 印刷検査装置（作業装置）
Ｍ３～Ｍ６ 部品実装装置（作業装置）
Ｍ７ 実装検査装置（作業装置）
Ｍ８ リフロー装置（作業装置）
Ｐ 実装点
Ｐｓｔ ペースト
Ｓ１１～Ｓ１４、Ｓ２１～Ｓ２９ 撮像視野
Ｗｄ 幅（部品のサイズ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】