特開 2023-144180 部品収容体の配置決定方法、部品収容体の配置決定装置、部品実装方法ならびに部品実装装置

(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】P2023144180

(43)【公開日】2023-10-11

(54)【発明の名称】部品収容体の配置決定方法、部品収容体の配置決定装置、部品実装方法ならびに部品実装装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20231003BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022051011

(22)【出願日】2022-03-28

(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】生田 直史

(72)【発明者】

【氏名】横井 敬明

(72)【発明者】

【氏名】譚 隕林

(72)【発明者】

【氏名】岩田 維里

(72)【発明者】

【氏名】田中 淳樹

(72)【発明者】

【氏名】山口 達也

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353CC04

5E353CC05

5E353CC21

5E353CC23

5E353DD05

5E353EE36

5E353EE37

5E353EE89

5E353HH71

5E353LL03

5E353QQ03

5E353QQ30

(57)【要約】

【課題】部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制することができる部品収容体の配置決定方法、部品収容体の配置決定装置、部品実装方法ならびに部品実装装置を提供する。
【解決手段】部品実装装置に供給する部品を収容する部品収容体を保持部に配置する位置を決定する部品収容体の配置決定方法は、保持部の通常領域に配置される部品収容体が収容する部品の種別および収容数と、生産データに含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数とから、部品収容体から部品が無くなる部品切れタイミングを通常領域の各々の部品収容体で予測し（ＳＴ２）、部品切れタイミングの重複に基づいて（ＳＴ３）、予備の部品収容体を配置する保持部の通常領域とは異なる予備領域の最大数を決定する（ＳＴ４）。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品実装装置に供給する部品を収容する部品収容体を保持部に配置する位置を決定する部品収容体の配置決定方法であって、
保持部の通常領域に配置される部品収容体が収容する部品の種別および収容数と、生産データに含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数とから、前記部品収容体から部品が無くなる部品切れタイミングを前記通常領域の各々の前記部品収容体で予測し、
前記部品切れタイミングの重複に基づいて、予備の部品収容体を配置する前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域の最大数を決定する、部品収容体の配置決定方法。

【請求項2】

前記部品切れタイミングの重複に基づいて、前記予備領域に配置する部品の種別を決定する、請求項１に記載の部品収容体の配置決定方法。

【請求項3】

前記生産データに含まれる部品の実装位置に基づいて、前記通常領域に配置する部品の種別の第１配置を決定し、
決定した前記第１配置に基づいて、前記予備領域に配置する部品の種別の第２配置を決定する、請求項１または２に記載の部品収容体の配置決定方法。

【請求項4】

前記第２配置は、前記部品切れタイミングの重複の各々について決定される、請求項３に記載の部品収容体の配置決定方法。

【請求項5】

前記保持部に配置することができる前記部品収容体の最大数よりも、前記通常領域の数と決定された前記予備領域の最大数の合計数の方が大きい場合、代替処理を決定する、請求項１に記載の部品収容体の配置決定方法。

【請求項6】

前記代替処理のひとつは、前記部品切れタイミングが重複する前記部品収容体の少なくともひとつが供給する部品の種別を供給する別の部品収容体を前記通常領域に配置することである、請求項５に記載の部品収容体の配置決定方法。

【請求項7】

前記代替処理のひとつは、前記部品切れタイミングが重複する前記部品収容体の少なくともひとつが供給する部品の種別を前記予備領域に配置せず、前記部品切れタイミングに前記通常領域に配置されているその部品の種別を供給する前記部品収容体の部品補給作業を行うことである、請求項５に記載の部品収容体の配置決定方法。

【請求項8】

前記代替処理のひとつは、前記部品切れタイミングが重複する前記部品収容体の少なくともひとつに部品補給作業の所要時間が短い部品収容体を割り当てる処理である、請求項５に記載の部品収容体の配置決定方法。

【請求項9】

部品実装装置に供給する部品を収容する部品収容体を保持部に配置する位置を決定する部品収容体の配置決定装置であって、
保持部の通常領域に配置される部品収容体が収容する部品の種別および収容数と、生産データに含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数から、前記部品収容体から部品が無くなる部品切れタイミングを前記通常領域の各々の前記部品収容体で予測するタイミング予測部と、
前記部品切れタイミングの重複に基づいて、予備の部品収容体を配置する前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域の最大数を決定する決定部と、を備える、部品収容体の配置決定装置。

【請求項10】

前記部品切れタイミングの重複に基づいて、前記予備領域に配置する部品の種別を決定する配置決定部を、さらに備える、請求項９に記載の部品収容体の配置決定装置。

【請求項11】

前記生産データに含まれる部品の実装位置に基づいて、前記通常領域に配置する部品の種別の第１配置を決定し、
決定した前記第１配置に基づいて、前記予備領域に配置する部品の種別の第２配置を決定する、配置決定部をさらに備える、請求項９または１０に記載の部品収容体の配置決定装置。

【請求項12】

前記配置決定部は、前記第２配置を、前記部品切れタイミングの重複の各々について決定する、請求項１１に記載の部品収容体の配置決定装置。

【請求項13】

前記配置決定部は、前記保持部に配置することができる前記部品収容体の最大数よりも、前記通常領域の数と決定された前記予備領域の最大数の合計数の方が大きい場合、前記部品切れタイミングが重複する前記部品収容体の少なくともひとつが供給する部品の種別する別の部品収容体を前記通常領域に配置するように決定する、請求項１１または１２に記載の部品収容体の配置決定装置。

【請求項14】

前記配置決定部は、前記保持部に配置することができる前記部品収容体の最大数よりも、前記通常領域の数と決定された前記予備領域の最大数の合計数の方が大きい場合、前記部品切れタイミングが重複する前記部品収容体の少なくともひとつに部品補給作業の所要時間が短い部品収容体を割り当てる、請求項１１または１２に記載の部品収容体の配置決定装置。

【請求項15】

保持部に配置された部品収容体に収容された部品を基板に実装する部品実装方法であって、
保持部の通常領域に配置された部品収容体から供給される部品が無くなる部品切れタイミングが重複すると予測される部品収容体が収容する部品と同じ種別の部品を収容する予備の部品収容体を、前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域に予め配置し、
前記通常領域に配置されている前記部品収容体から供給される部品を基板に実装し、
前記部品切れタイミングが重複すると予測されていた部品収容体が収容していた部品が無くなると、基板に実装する部品を前記予備領域に予め配置しておいた部品収容体から供給される部品に切り替える、部品実装方法。

【請求項16】

前記予備領域に予め配置しておいた部品収容体から供給される部品を基板に実装している間に、前記部品切れタイミングが重複すると予測されていた部品収容体に部品を補給し、
補給が完了すると、基板に実装する部品を前記補給が完了した部品収容体から供給される部品に切り替える、請求項１５に記載の部品実装方法。

【請求項17】

前記補給が完了した部品収容体から供給される部品を基板に実装するようにした後、次に部品切れタイミングが重複すると予測される部品収容体が収容する部品と同じ種別の部品を収容する部品収容体を前記予備領域に配置する、請求項１６に記載の部品実装方法。

【請求項18】

保持部に配置された部品収容体に収容された部品を基板に実装する部品実装装置であって、
保持部に配置された部品収容体が供給する部品を取り出して、基板に実装する部品実装部と、
前記部品実装部を制御する制御部と、を備え、
前記保持部の通常領域に配置された前記部品収容体から供給される部品が無くなる部品切れタイミングが重複すると予測される部品収容体が収容する部品と同じ種別の部品を収容する部品収容体が、前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域に予め配置されており、
前記制御部は、
前記通常領域に配置されている前記部品収容体から部品を取り出して基板に実装するように前記部品実装部を制御し、
前記部品切れタイミングが重複すると予測されていた部品収容体が収容していた部品が無くなると、基板に実装する部品を前記予備領域に予め配置しておいた部品収容体から供給される部品に切り替えるように前記部品実装部を制御する、部品実装装置。

【請求項19】

前記制御部は、
前記部品切れタイミングが重複すると予測されていた部品収容体に対する部品の補給が完了すると、基板に実装する部品を前記補給が完了した部品収容体から供給される部品に切り替えるように前記部品実装部を制御する、請求項１８に記載の部品実装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品実装装置に供給する部品を収容する部品収容体を配置する位置を決定する部品収容体の配置決定方法、部品収容体の配置決定装置、保持部に配置された部品収容体に収容された部品を基板に実装する部品実装方法ならびに部品実装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

部品を基板に実装する部品実装装置にキャリアテープなどの部品収容体に収容された部品を供給するテープフィーダでは、実装基板の生産中に部品収容体に収容された部品の残数が少なくなると、作業者により、キャリアテープを継合等して部品を補給する部品補給作業が実行される（例えば、特許文献１参照）。しかし、部品補給作業には時間とスキルが必要であるため、部品補給作業が間に合わずに生産が停止してしまう場合がある。特許文献１には、生産中に部品切れとなる部品を供給する予備のフィーダを生産開始前にサブ領域に配置し、メイン領域のフィーダが部品切れとなるとサブ領域の予備のフィーダからの部品供給に切り替えて生産を継続させる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／１７６０３３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、部品切れとなるフィーダの数だけサブ領域を確保する必要があった。そのため、同一の実装基板を大量に長期間生産するような場合では多数の予備フィーダが必要となり、メイン領域が侵食されて１台の部品実装装置が実装することができる部品の種別数が減少するという問題点があった。

【0005】

そこで本発明は、部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制することができる部品収容体の配置決定方法、部品収容体の配置決定装置、部品実装方法ならびに部品実装装置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】

本発明の部品収容体の配置決定方法は、部品実装装置に供給する部品を収容する部品収容体を保持部に配置する位置を決定する部品収容体の配置決定方法であって、保持部の通常領域に配置される部品収容体が収容する部品の種別および収容数と、生産データに含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数とから、前記部品収容体から部品が無くなる部品切れタイミングを前記通常領域の各々の前記部品収容体で予測し、前記部品切れタイミングの重複に基づいて、予備の部品収容体を配置する前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域の最大数を決定する。

【0007】

本発明の部品収容体の配置決定装置は、部品実装装置に供給する部品を収容する部品収容体を保持部に配置する位置を決定する部品収容体の配置決定装置であって、保持部の通常領域に配置される部品収容体が収容する部品の種別および収容数と、生産データに含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数から、前記部品収容体から部品が無くなる部品切れタイミングを前記通常領域の各々の前記部品収容体で予測するタイミング予測部と、前記部品切れタイミングの重複に基づいて、予備の部品収容体を配置する前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域の最大数を決定する決定部と、を備える。

【0008】

本発明の部品実装方法は、保持部に配置された部品収容体に収容された部品を基板に実装する部品実装方法であって、保持部の通常領域に配置された部品収容体から供給される部品が無くなる部品切れタイミングが重複すると予測される部品収容体が収容する部品と同じ種別の部品を収容する予備の部品収容体を、前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域に予め配置し、前記通常領域に配置されている前記部品収容体から供給される部品を基板に実装し、前記部品切れタイミングが重複すると予測されていた部品収容体が収容していた部品が無くなると、基板に実装する部品を前記予備領域に予め配置しておいた部品収容体から供給される部品に切り替える。

【0009】

本発明の部品実装装置は、保持部に配置された部品収容体に収容された部品を基板に実装する部品実装装置であって、保持部に配置された部品収容体が供給する部品を取り出して、基板に実装する部品実装部と、前記部品実装部を制御する制御部と、を備え、前記保持部の通常領域に配置された前記部品収容体から供給される部品が無くなる部品切れタイミングが重複すると予測される部品収容体が収容する部品と同じ種別の部品を収容する部品収容体が、前記保持部の前記通常領域とは異なる予備領域に予め配置されており、前記制御部は、前記通常領域に配置されている前記部品収容体から部品を取り出して基板に実装するように前記部品実装部を制御し、前記部品切れタイミングが重複すると予測されていた部品収容体が収容していた部品が無くなると、基板に実装する部品を前記予備領域に予め配置しておいた部品収容体から供給される部品に切り替えるように前記部品実装部を制御する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【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装置の要部の構成を示す正面図

【図3】本発明の一実施の形態の部品実装システムの制御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装置における（ａ）部品切れタイミングの重複の説明図（ｂ）部品配置データの説明図（ｃ）予備領域配置テーブルの説明図

【図5】（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態の部品実装装置における部品収容体の配置の代替処理の例の説明図

【図6】本発明の一実施の形態の部品収容体の配置決定方法のフロー図

【図7】本発明の一実施の形態の部品実装方法のフロー図

【図8】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）本発明の一実施の形態の部品実装装置による部品実装の工程説明図

【発明を実施するための形態】

【0012】

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、管理コンピュータ（部品収容体の配置決定装置）、部品実装装置の仕様に応じ、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２、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２における上下方向）が示される。

【0013】

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、基板に部品を実装して実装基板を生産する機能を有する。部品実装システム１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、３台の部品実装装置Ｍ１～Ｍ３が直列に連結されている。なお、部品実装システム１が備える部品実装装置Ｍ１～Ｍ３は３台に限定されることはなく、１台、２台または４台以上でも良い。部品実装装置Ｍ１～Ｍ３は、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３と接続されている。

【0014】

管理コンピュータ３は、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３を統括して制御する機能を有している。部品実装装置Ｍ１～Ｍ３の稼働状況、部品の残数、部品補給作業の状況などの各種情報は、逐次、管理コンピュータ３に送信される。部品実装システム１において部品補給作業などを実行する作業者Ｗは、情報端末Ｔを所持している。情報端末Ｔには、無線通信により管理コンピュータ３から部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に対する作業に関する各種指示や情報が通知される。管理コンピュータ３は、後述するように、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３における部品収容体の配置を決定し、情報端末Ｔに部品補給作業の指示を送信する。

【0015】

次に、図１、図２を参照して、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３の構成と機能について説明する。図１において、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３の基台４の中央には、上流から下流に向けて基板６を搬送する基板搬送部５が配置されている。基板搬送部５は、基板６を後述する実装ヘッドにより部品が実装される実装作業位置に位置決めして保持する。基板搬送部５の両側方には、部品供給部７が設けられている。

【0016】

図２において、部品供給部７には、部品供給装置である複数のテープフィーダ８を並列に保持するフィーダベース９を上部に有する台車１０が装着されている。台車１０において、テープフィーダ８の下方には、部品を格納するキャリアテープを巻回収納する複数のリール１１が並列に保持されている。テープフィーダ８は、リール１１から引き出されたキャリアテープを内部で搬送しながらキャリアテープに格納された部品を順に部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に供給する。

【0017】

キャリアテープが収納する部品の残数が少なくなると、部品を供給しているキャリアテープの後端に新しいキャリアテープを継合したり、テープフィーダ８に新しいキャリアテープを挿入したりして、テープフィーダ８に部品を補給する部品補給作業が作業者Ｗによって行われる。なお、部品の供給はキャリアテープに限らず、部品を収納したスティック状のケース、部品を載置したトレイケース、部品を収納したバルクケース等でもよく、それらに対応する部品供給装置で供給される。なお、作業者Ｗは人である必要はなく、テープフィーダを自動で供給する自動供給装置であってもよい。

【0018】

以下、テープフィーダ８に供給するキャリアテープを格納するリール１１とテープフィーダ８の組み合わせを「部品収容体Ｑ」と称する。台車１０は、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に供給する部品を収容する部品収容体Ｑが配置される保持部である。また、部品収容体Ｑには、キャリアテープを内蔵するテープフィーダや、部品を収容するケースとフィーダの組み合わせなども含まれるとする。また、「保持部における部品収容体Ｑの配置」には、「台車１０に保持されたテープフィーダ８が供給する部品の種別の配置」と同義の場合があるとする。また、「部品収容体Ｑの部品補給作業」には、「テープフィーダ８へのキャリアテープの補給作業」の他、「部品切れのテープフィーダ８をキャリアテープがセット済みの別のテープフィーダ８と交換する作業」なども含まれるとする。

【0019】

図１、図２において、基台４の上方には、部品を保持するノズル１２ａを有する実装ヘッド１２が配置されている。実装ヘッド１２は、ヘッド移動機構（図示省略）によって部品供給部７と基板搬送部５の実装作業位置に保持された基板６との間を移動する。これにより部品供給部７のテープフィーダ８からノズル１２ａが取り出した部品を基板６に実装する部品実装作業が実行される。すなわち、実装ヘッド１２とヘッド移動機構は、台車１０（保持部）に配置された部品収容体Ｑが供給する部品を取り出して、基板６に実装する部品実装部１５（図３）を構成する。

【0020】

図２において、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３の前面の右上部には、タッチパネル１３が配置されている。タッチパネル１３は、その表示部に各種情報、操作ボタンなどを表示する。作業者Ｗは、タッチパネル１３に表示される操作ボタンなどを操作して、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３の操作を行う。基板搬送部５、部品実装部１５、テープフィーダ８、タッチパネル１３は、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３が備える制御部１４によって制御されている。

【0021】

次に図３を参照して、部品実装システム１の制御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（部品収容体の配置決定装置）において部品実装装置Ｍ１～Ｍ３の台車１０（保持部）に配置する部品収容体Ｑ（部品の種別）の配置を決定し、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３において実装基板を生産する処理に関する構成を中心に説明する。管理コンピュータ３は、情報処理装置２０、管理記憶装置２１、無線通信部２２を備えている。管理記憶装置２１には、生産計画データ２３、生産データ２４、部品データ２５、残数データ２６、タイミングデータ２７、部品配置データ２８、予備領域配置テーブル２９などが記憶されている。

【0022】

情報処理装置２０は、内部処理部として、状況取得部３０、タイミング予測部３１、予備領域決定部３２、配置決定部３３、部品補給指示部３４を備えている。無線通信部２２は無線通信インターフェースであり、情報端末Ｔと無線通信によってデータの送受信を行う。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、記憶装置、内部処理部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。

【0023】

図３において、状況取得部３０は、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３から部品実装作業の状況、台車１０（保持部）に配置された部品収容体Ｑが収容する部品の残数、部品収容体Ｑへの部品補給作業の状況などの情報を取得する。状況取得部３０は、取得した部品収容体Ｑが収容している部品の残数を残数データ２６として管理記憶装置２１に記憶させる。残数データ２６には、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に装着されている部品収容体Ｑの他、部品保管庫にある予備の部品収容体Ｑやリール１１が収容している部品の残数も記憶されている。

【0024】

生産計画データ２３には、部品実装システム１において生産する実装基板の基板種、生産枚数、生産開始日時などの情報が含まれている。生産データ２４には、実装基板の基板種毎に、基板６に実装される部品の種別を特定する部品名、部品の実装位置、実装角度、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に装着されている実装ヘッド１２を特定する情報、実装ヘッド１２に装着されているノズル１２ａの種類と位置を示すノズル配置などが含まれている。部品データ２５には、部品名毎に、部品のサイズ、対応するノズル１２ａの種類、キャリアテープやケースなどの部品を格納する手段の種類、対応するテープフィーダ８などの機種名などの情報が含まれている。

【0025】

図３において、部品補給指示部３４は、部品実装システム１において生産している実装基板の生産データ２４、部品データ２５、残数データ２６、部品配置データ２８、予備領域配置テーブル２９、作業者Ｗの人数などに基づいて、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に装着されている部品収容体Ｑへの部品補給作業の指示を、無線通信部２２を介して情報端末Ｔに送信する。部品補給指示部３４は、部品収容体Ｑに収容されている部品の残数が所定数より少なくなると、情報端末Ｔに部品補給作業の指示を送信する。

【0026】

ところで、複数の部品収容体Ｑに対する部品補給作業が集中して発生すると、作業者Ｗの人数によっては部品補給作業が完了する前に部品が無くなる部品収容体Ｑが発生することがある。以下、部品補給作業が間に合わずに部品収容体Ｑから部品が無くなることを「部品切れ」と称する。また、部品切れが発生するタイミングを「部品切れタイミング」と称する。

【0027】

図３において、タイミング予測部３１は、生産計画データ２３、生産データ２４、残数データ２６に基づいて、次の実装基板の生産において部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に配置される部品収容体Ｑから部品が無くなる部品切れタイミングを予測する（図４（ａ）参照）。具体的には、タイミング予測部３１は、部品収容体Ｑが収容する部品の種別（部品名）および収容数（残数データ２６）と、生産データ２４に含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数（１枚の実装基板に実装される部品の数と生産される実装基板の枚数の積）から、部品切れタイミングを各々の部品収容体Ｑで予測する。タイミング予測部３１は、部品切れタイミングの発生が予測される時刻、部品の種別（部品名）、部品収容体Ｑを特定する情報を紐付けて、タイミングデータ２７として管理記憶装置２１に記憶させる。

【0028】

予備領域決定部３２（決定部）は、台車１０（保持部）の配置領域を通常使用する部品収容体Ｑを配置する通常領域と予備の部品収容体Ｑを配置する予備領域に分ける際、タイミングデータ２７に含まれる部品切れタイミングの重複に基づいて、予備領域の最大数を決定する。例えば、予備領域決定部３２は、同一の台車１０で発生する複数の部品切れタイミングの間隔が５分以内の場合、部品切れタイミングが重複すると判断する。予備領域決定部３２は、部品切れタイミングが重複して発生する複数の部品切れイベントにおける部品切れタイミングの重複数の最大値を予備領域の最大数として決定する。

【0029】

ここで図４（ａ）を参照して、タイミング予測部３１が予測する部品切れタイミングと、予備領域決定部３２が判断する部品切れタイミングの重複の例について説明する。図４（ａ）には、部品実装装置Ｍ１の前側の台車１０（保持部）で発生すると予測された部品切れを時系列で表示している。

【0030】

タイミング予測部３１は、１０時３分から１０時１２分の間に、部品Ａの部品切れ、部品Ｄの部品切れ、部品Ｆの部品切れが順番に発生すると予測している。また、部品Ａの部品切れタイミングと部品Ｄの部品切れタイミングの間隔は５分以内、部品Ｄの部品切れタイミングと部品Ｆの部品切れタイミングの間隔は５分以内である。そこで、予備領域決定部３２は、部品Ａの部品切れと部品Ｄの部品切れと部品Ｆの部品切れをグループ化し、重複する部品切れイベントＩ１とする。部品切れイベントＩ１の重複数は「３」である。

【0031】

図４（ａ）において、１０時２４分には、部品Ｂの部品切れが発生すると予測されている。部品Ｂの部品切れタイミングの前後５分以内には、他の部品の部品切れは予測されていない。この場合、予備領域決定部３２は、部品Ｂの部品切れを部品切れイベントＩ２とする。部品切れイベントＩ２の重複数は「１」である。同様に、１０時４３分から１０時４８分の間に、部品Ｅと部品Ｃの部品切れが重複する部品切れイベントＩ３が予測されている。また、１１時７分から１１時９分の間に、部品Ａと部品Ｇの部品切れが重複する部品切れイベントＩ４が予測されている。部品切れイベントＩ３と部品切れイベントＩ４の重複数は、それぞれ「２」である。この例では、予備領域決定部３２は、予備領域の最大数を「３」と決定する。

【0032】

図３において、配置決定部３３は、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に装着される複数（図１では６台）の台車１０（保持部）への部品収容体Ｑの配置（部品配置）を決定する。配置決定部３３は、まず、次に生産する実装基板の生産データ２４に基づいて、基板６に実装される部品を各台車１０に振り分ける。その際、配置決定部３３は、各台車１０に配置することができる部品収容体Ｑの最大数（最大配置数）よりも少ない数の部品の種別を振り分ける。次いで配置決定部３３は、予備領域決定部３２が決定した予備領域の最大数と、割り振った部品の種別の数の合計が、台車１０の部品収容体Ｑの最大配置数以下の場合、予備領域決定部３２が決定した予備領域の最大数だけ、台車１０に予備領域を確保する。

【0033】

次いで配置決定部３３は、生産データ２４に含まれる部品の実装位置、実装ヘッド１２のノズル配置などに基づいて、効率的に部品を基板６に実装することができるように、通常領域に配置する部品の種別の第１配置を決定する。配置決定部３３は、決定した第１配置を部品配置データ２８として管理記憶装置２１に記憶させる。次いで配置決定部３３は、決定した第１配置と予測される部品切れタイミングに基づいて、予備領域に配置する部品の種別の第２配置を決定する。配置決定部３３は、第２配置を部品切れタイミングの重複（部品切れイベントＩ１～Ｉ４）の各々について決定する。配置決定部３３は、決定した第２配置を予備領域配置テーブル２９として管理記憶装置２１に記憶させる。

【0034】

次に図４（ｂ）、図４（ｃ）を参照して、配置決定部３３による通常領域の第１配置（部品配置データ２８）と予備領域の第２配置（予備領域配置テーブル２９）の決定の例について説明する。

【0035】

まず、図４（ｂ）を参照して、部品配置データ２８について説明する。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す部品切れタイミングに基づいて決定された部品実装装置Ｍ１の前側の台車１０（保持部）の部品配置データ２８の例である。台車１０に部品収容体Ｑを配置する位置（以下、「部品供給位置Ｐ１～Ｐ１０」などと称する。）の数（最大配置数）は「１０」である。また、予備領域決定部３２が決定した予備領域の最大数は「３」である。そこで、配置決定部３３は、１０個所ある部品供給位置Ｐ１～Ｐ１０のうち、７箇所の部品供給位置Ｐ１～Ｐ７を通常領域に決定し、３箇所の部品供給位置Ｐ８～Ｐ１０を予備領域に決定する。

【0036】

次いで配置決定部３３は、生産データ２４に基づいて、効率的に基板６に実装できるように部品Ａ～Ｇを通常領域の部品供給位置Ｐ１～Ｐ７に割り振った第１配置を決定する。この例では、部品Ａ～Ｅを供給する部品収容体Ｑ（テープフィーダ８）は同じ機種であり、部品Ｆ～Ｇを供給する部品収容体Ｑは同じ機種だが部品Ａ～Ｅを供給する部品収容体Ｑとは機種が異なっているとする。この例では、配置決定部３３は、機種が同じ部品収容体Ｑを隣接するように配置する。すなわち、部品供給位置Ｐ１～Ｐ５に部品Ａ～Ｅをこの順番に配置し、部品供給位置Ｐ６～Ｐ７に部品Ｆ～Ｇをこの順番に配置するように決定する。

【0037】

次に図４（ｃ）を参照して、予備領域配置テーブル２９について説明する。図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す部品切れタイミングと図４（ｂ）に示す部品配置データ２８に基づいて決定された、部品実装装置Ｍ１の前側の台車１０（保持部）の予備領域配置テーブル２９（第２配置）の例である。配置決定部３３は、部品切れイベントＩ１～Ｉ４（部品切れタイミングの重複）の各々について、予備領域の部品供給位置Ｐ８～Ｐ１０に配置する部品の種別を決定する。

【0038】

配置決定部３３は、部品切れイベントＩ１では、部品切れが予測される部品Ａを部品供給位置Ｐ８に配置し、部品Ｄを部品供給位置Ｐ９に配置し、部品Ｆを部品供給位置Ｐ１０に配置するように決定する。すなわち、部品供給位置Ｐ８～Ｐ９には部品Ａ～Ｅを供給可能なテープフィーダ８が装着され、部品供給位置Ｐ１０には部品Ｆ～Ｇを供給可能なテープフィーダ８が装着される。さらに、配置決定部３３は、部品配置データ２８（第１配置）の通常領域における部品Ａ～Ｅの位置関係に合わせて、部品Ａを上流の部品供給位置Ｐ８に配置し、部品Ｄを下流の部品供給位置Ｐ９に配置するように決定する。

【0039】

図４（ｃ）において、配置決定部３３は、部品切れイベントＩ２では、部品切れが予測される部品Ｂを部品供給位置Ｐ８に配置するように決定する。また配置決定部３３は、部品切れイベントＩ３では、部品切れが予測される部品Ｃを部品供給位置Ｐ８に配置し、部品Ｅを部品供給位置Ｐ９に配置するように決定する。また配置決定部３３は、部品切れイベントＩ４では、部品切れが予測される部品Ａを部品供給位置Ｐ８に配置し、部品Ｇを部品Ｆ～Ｇが供給可能なテープフィーダ８が装着されている部品供給位置Ｐ１０に配置するように決定する。

【0040】

図３において、配置決定部３３は、台車１０（保持部）に配置することができる部品収容体Ｑの最大数（最大配置数）よりも、通常領域と予備領域に配置することを検討している部品収容体Ｑの合計数の方が大きい場合、通常領域と予備領域に配置する部品収容体Ｑの合計数が最大数に収まるように、所定の代替処理を実行するように決定する。すなわち、最大配置数よりも、通常領域の数と予備領域の最大数の合計数の方が大きい場合、代替処理が検討される。

【0041】

ここで、図５を参照して、配置決定部３３が決定する代替処理の例について説明する。図５（ａ）は、配置決定部３３が、部品切れタイミングが重複する部品収容体Ｑの少なくともひとつが供給する部品の種別を供給する別の部品収容体Ｑを通常領域に配置するように決定した代替処理に対応する部品配置データ２８の例である。この例では、部品Ａの使用総数が他の部品よりも多く、他の部品と部品切れタイミングが重複することが多いため、部品Ａを通常領域の部品供給位置Ｐ１と部品供給位置Ｐ２の２箇所に配置している。これによって、部品Ａと他の部品の部品切れタイミングが重複することを回避している。

【0042】

図５（ｂ）は、配置決定部３３が、部品切れタイミングが重複する部品収容体Ｑの少なくともひとつに部品補給作業の所要時間が短い部品収容体Ｑを割り当てるように決定した代替処理に対応する部品配置データ２８の例である。この例では、部品Ａ～Ｃが他の部品と部品切れタイミングが重複することが多いため、部品供給位置Ｐ１～Ｐ３に部品補給作業の所要時間が短いテープフィーダ８を割り当てている。例えば、部品供給位置Ｐ１～Ｐ３には、キャリアテープを継合せず、新しいキャリアテープを挿入することで部品補給作業が完了するテープフィーダ８が装着される。これによって、部品Ａ～Ｃの部品補給作業を短縮することができ、部品切れを回避したり、部品切れが発生した場合の装置の停止時間を短縮したりすることができる。

【0043】

その他、配置決定部３３は、代替処理として、部品切れタイミングが重複する部品収容体Ｑの少なくともひとつが供給する部品の種別を予備領域に配置せず、部品切れタイミングに通常領域に配置されているその部品の種別を供給する部品収容体Ｑの部品補給作業を行うように決定する。この場合、部品切れの発生により装置の停止が発生するが、基板６に実装する部品の種別が多くて、多くの予備領域が確保できない場合に有効な代替処理である。また、予め部品切れによる装置の停止の影響が少ない部品を代替処理の部品の種別に設定することで、停止の影響を軽減することもできる。

【0044】

このように、管理コンピュータ３は、保持部（台車１０）の通常領域に配置される部品収容体Ｑ（テープフィーダ８、リール１１）が収容する部品の種別および収容数と、生産データ２４に含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数から、部品収容体Ｑから部品が無くなる部品切れタイミングを通常領域の各々の部品収容体Ｑで予測するタイミング予測部３１と、部品切れタイミングの重複に基づいて、予備の部品収容体Ｑを配置する保持部の通常領域とは異なる予備領域の最大数を決定する決定部（予備領域決定部３２）と、を備え、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に供給する部品を収容する部品収容体Ｑを保持部に配置する位置を決定する部品収容体の配置決定装置である。これによって、部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制することができる。

【0045】

次に図６のフローに沿って、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に供給する部品を収容する部品収容体Ｑを保持部（台車１０）に配置する位置を決定する部品収容体の配置決定方法について説明する。まず、配置決定部３３は、生産する実装基板の生産データ２４に基づいて、基板６に実装される部品を部品実装装置Ｍ１～Ｍ３に装着される各台車１０（保持部）に振り分ける（ＳＴ１）。次いでタイミング予測部３１は、通常領域に配置される部品収容体Ｑが収容する部品の種別および収容数と、生産データ２４に含まれる生産に使用される部品の種別および使用総数とから、部品収容体Ｑから部品が無くなる部品切れタイミング（タイミングデータ２７）を通常領域の各々の部品収容体Ｑで予測する（ＳＴ２）。

【0046】

次いで予備領域決定部３２（決定部）は、部品切れタイミングの重複を各台車１０について抽出する（ＳＴ３）。次いで予備領域決定部３２は、部品切れタイミングの重複に基づいて、予備の部品収容体Ｑを配置する予備領域の最大数を決定する（ＳＴ４）。次いで配置決定部３３は、台車１０に配置することができる部品収容体Ｑの最大数（最大配置数）と、通常領域の数（振り分け部品数）と決定された予備領域の最大数の合計数を比較する（ＳＴ５）。

【0047】

図６において、部品収容体Ｑの最大配置数が合計数以上の場合（ＳＴ５においてＹｅｓ）、配置決定部３３は、最大数の予備領域を台車１０に確保し、生産データ２４に含まれる部品の実装位置等に基づいて、通常領域に配置する部品の種別の第１配置（部品配置データ２８）を各台車１０について決定する（ＳＴ６：第１配置決定工程）。次いで配置決定部３３は、決定した第１配置に基づいて、予備領域に配置する部品の種別の第２配置（予備領域配置テーブル２９）を、部品切れタイミングの重複の各々に基づき各台車１０について決定する（ＳＴ７：第２配置決定工程）。

【0048】

部品収容体Ｑの最大配置数が合計数より小さい場合（ＳＴ５においてＮｏ）、配置決定部３３は、合計数が最大配置数に収まるように代替処理を決定する（ＳＴ８）。代替処理により、合計数が部品収容体Ｑの最大配置数以下になる場合（ＳＴ９においてＹｅｓ）、第１配置決定工程（ＳＴ６）と第２配置決定工程（ＳＴ７）が実行される。代替処理を行っても、合計数が部品収容体Ｑの最大配置数よりも大きくなる場合（ＳＴ９においてＮｏ）、管理コンピュータ３の表示装置などにエラーが通知される（ＳＴ１０）。これによって、部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制する部品収容体の配置（部品配置データ２８、予備領域配置テーブル２９）を決定することができる。

【0049】

次に図３を参照して、管理コンピュータ３（部品収容体の配置決定装置）によって決定された部品配置データ２８と予備領域配置テーブル２９に基づいて台車１０（保持部）に配置された部品を、基板６に実装する部品実装装置Ｍ１～Ｍ３の制御系の構成について説明する。すなわち、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３には、保持部（台車１０）の通常領域に配置された部品収容体Ｑから供給される部品が無くなる部品切れタイミングが重複すると予測される部品収容体Ｑが収容する部品と同じ種別の部品を収容する部品収容体Ｑが、保持部の通常領域とは異なる予備領域に予め配置されている。

【0050】

部品実装装置Ｍ１～Ｍ３は、実装記憶装置４０、制御部１４、基板搬送部５、テープフィーダ８、部品実装部１５、タッチパネル１３を備えている。実装記憶装置４０には、実装データ４１、部品残数４２、予備領域配置テーブル４３などが記憶されている。実装データ４１には、部品実装装置Ｍ１～Ｍ３において基板６に実装される部品の部品名、実装位置、実装角度、台車１０（保持部）の通常領域の部品配置（部品配置データ２８）などが含まれている。部品残数４２には、台車１０の装着されている部品収容体Ｑが収容する部品の残数が記録されている。部品残数４２は、部品収容体Ｑから部品が取り出されると減算される。予備領域配置テーブル４３は、管理コンピュータ３において決定された予備領域配置テーブル２９が送信されて記憶されたものである。

【0051】

図３において、制御部１４は、通常領域に配置されている部品収容体Ｑから部品を取り出して基板６に実装するように部品実装部１５を制御する。そして、制御部１４は、部品切れタイミングが重複すると予測されていた複数の部品収容体Ｑのいずれかが収容していた部品が無くなると、予備領域配置テーブル４３に基づいて、基板６に実装する部品を予備領域に予め配置しておいた複数の部品収容体Ｑから供給される部品に切り替えるように部品実装部１５を制御する。

【0052】

その後、作業者Ｗは、情報端末Ｔに表示される部品補給指示部３４からの指示に基づいて、部品切れタイミングが重複すると予測されていた複数の部品収容体Ｑの全てに部品を補給する。制御部１４は、通常領域の部品収容体Ｑの部品補給作業が全て完了すると、基板６に実装する部品を補給が完了した部品収容体Ｑから供給される部品に切り替える（元の状態に戻す）ように部品実装部１５を制御する。その後、作業者Ｗは、情報端末Ｔに表示される部品補給指示部３４からの指示に基づいて、次に部品切れタイミングが重複すると予測される部品収容体Ｑが収容する部品と同じ種別の部品を収容する部品収容体Ｑを予備領域に配置する。これによって、部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制することができる。

【0053】

次に、図７のフローに沿って、図８を参照しながら、保持部（台車１０）に配置された部品収容体Ｑに収容された部品を基板６に実装する部品実装方法について説明する。ここでは、図４（ｂ）に示す部品配置データ２８と図４（ｃ）に示す予備領域配置テーブル２９（予備領域配置テーブル４３）に基づき、部品実装装置Ｍ１の前側の台車１０（保持部）から部品を取り出して基板６に実装する方法を例に説明する。

【0054】

図７において、まず作業者Ｗは、情報端末Ｔに表示される指令に従って、台車１０の通常領域（部品供給位置Ｐ１～Ｐ７）に部品Ａ～Ｇを配置する（ＳＴ１１）（図８（ａ））。次いで作業者Ｗは、情報端末Ｔに表示される指令に従って、台車１０の予備領域（部品供給位置Ｐ８～Ｐ１０）に最初の部品切れイベントＩ１に対応する部品Ａ，Ｄ，Ｆを配置する（ＳＴ１２）（図８（ａ））。すなわち、台車１０の通常領域に配置された部品収容体Ｑから供給される部品が無くなる部品切れタイミングが重複する（部品切れイベントＩ１）と予測される複数の部品収容体Ｑが収容する部品と同じ種別の部品を収容する複数の予備の部品収容体Ｑを、台車１０の通常領域とは異なる予備領域に予め配置する。

【0055】

次いで制御部１４は、通常領域に配置されている部品収容体Ｑから供給される部品を基板６に実装するように部品実装部１５を制御する（ＳＴ１３：通常部品実装工程）。通常領域に配置されている部品収容体Ｑで部品切れが発生するまで（ＳＴ１４においてＮｏ）、通常部品実装工程（ＳＴ１３）が繰り返し実行される。部品切れタイミングが重複すると予測されていた複数の部品収容体Ｑのいずれかが収容していた部品が無くなる（部品切れが発生する）と（ＳＴ１４においてＹｅｓ）、制御部１４は、基板６に実装する部品を予備領域に予め配置しておいた部品収容体Ｑから供給される部品に切り替えるように部品実装部１５を制御する（ＳＴ１５：予備部品実装工程）。

【0056】

すなわち、通常領域において部品切れが発生すると（ＳＴ１４においてＹｅｓ）、予備領域の部品と通常領域の部品が基板６に実装される（ＳＴ１５）。図８（ｂ）では、通常領域の部品供給位置Ｐ１から供給されていた部品Ａが部品切れとなり（ＳＴ１４においてＹｅｓ）、予備領域の部品供給位置Ｐ８から部品Ａが供給されている（ＳＴ１５）。

【0057】

図７において、作業者Ｗによる通常領域の部品収容体Ｑへの部品補給が完了するまで（ＳＴ１６においてＮｏ）、予備部品実装工程（ＳＴ１５）が繰り返し実行される。図８（ｃ）では、予備部品実装工程（ＳＴ１５）が繰り返し実行される間に、通常領域の部品供給位置Ｐ４から供給されていた部品Ｄと、部品供給位置Ｐ６から供給されていた部品Ｆも部品切れとなり（ＳＴ１４においてＹｅｓ）、予備領域の部品供給位置Ｐ９から部品Ｄが、部品供給位置Ｐ１０から部品Ｆが供給されている（ＳＴ１５）。

【0058】

図７において、作業者Ｗによる通常領域の部品収容体Ｑへの全ての部品補給が完了すると（ＳＴ１６においてＹｅｓ）、予備部品実装工程（ＳＴ１５）から通常部品実装工程（ＳＴ１３）に部品実装が変更される。すなわち、予備領域に予め配置しておいた部品収容体Ｑから供給される部品を基板に実装している間に（ＳＴ１５）、作業者Ｗは、部品切れタイミングが重複すると予測されていた複数の部品収容体Ｑの全てに部品を補給する。補給が完了すると（ＳＴ１６においてＹｅｓ）、制御部１４は、基板６に実装する部品を補給が完了した部品収容体Ｑから供給される部品に切り替えるように部品実装部１５を制御する（ＳＴ１３）（図８（ｄ））。

【0059】

図７において、補給が完了した部品収容体Ｑから供給される部品を基板６に実装するようにした後（ＳＴ１６においてＹｅｓ）、作業者Ｗは、次に部品切れタイミングが重複すると予測される複数の部品収容体Ｑが収容する部品と同じ種別の部品を収容する複数の部品収容体Ｑを予備領域に配置する（ＳＴ１７）。

【0060】

図８（ｅ）において、作業者Ｗは、次の部品切れイベントＩ２で部品切れが予測されている部品Ｂを部品供給位置Ｐ８に配置する。すなわち、作業者Ｗは、部品供給位置Ｐ８に装着されているテープフィーダ８から部品Ａのキャリアテープを除去し、部品Ｂのキャリアテープと交換する。さらに、作業者Ｗは、部品切れイベントＩ３で部品切れが予測されている部品Ｅを部品供給位置Ｐ９に配置し、部品切れイベントＩ４で部品切れが予測されている部品Ｇを部品供給位置Ｐ１０に配置する。これによって、部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制することができる。

【産業上の利用可能性】

【0061】

本発明の部品収容体の配置決定方法、部品収容体の配置決定装置、部品実装方法ならびに部品実装装置は、部品切れによる生産停止を防止しつつ、供給可能な部品の種別数の減少を抑制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】

【0062】

３ 管理コンピュータ（部品収容体の配置決定装置）
６ 基板
１０ 台車（保持部）
Ｍ１～Ｍ３ 部品実装装置
Ｑ 部品収容体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】