特開 2025-15668 部品実装システム

(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】P2025015668

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】部品実装システム

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/00 20060101AFI20250123BHJP

   H05K 13/02 20060101ALI20250123BHJP

【ＦＩ】

H05K13/00 Z

H05K13/02 Z

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024199350

(22)【出願日】2024-11-15

(62)【分割の表示】P 2022556776の分割

【原出願日】2020-10-15

(71)【出願人】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 浩平

(72)【発明者】

【氏名】三治 満

(57)【要約】

【課題】フィーダの交換を効率良く行なって、生産効率の向上を図る。
【解決手段】部品実装システムは、複数の部品実装機と自動搬送装置とフィーダ移載装置とを備える。各部品実装機は、フィーダが装着されて部品の供給が可能となる第１被装着部と、フィーダが装着されて保管される第２被装着部と、を有し、前記第１被装着部に装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する。自動搬送装置は、フィーダを搬送して複数の部品実装機の前記第２被装着部に補給する。フィーダ移載装置は、複数の部品実装機においてそれぞれ第１被装着部と第２被装着部との間でフィーダを移載する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を実装する部品実装システムであって、
フィーダが装着されて部品の供給が可能となる第１被装着部と、フィーダが装着されて保管される第２被装着部と、を有し、前記第１被装着部に装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する複数の部品実装機と、
フィーダを搬送して前記複数の部品実装機の前記第２被装着部に補給する自動搬送装置と、
前記複数の部品実装機においてそれぞれ前記第１被装着部と前記第２被装着部との間でフィーダを移載するフィーダ移載装置と、
を備える部品実装システム。

【請求項2】

請求項１に記載の部品実装システムであって、
前記自動搬送装置は、前記部品実装機がジョブを実行している最中に、前記部品実装機の前記第２被装着部に次回以降のジョブで使用する部品を収容したフィーダを補給し、
前記フィーダ移載装置は、前記部品実装機において実行中のジョブが終了したとき又は実行中のジョブが終了する前に、次のジョブで使用する部品を収容したフィーダを当該部品実装機の前記第２被装着部から前記第１被装着部へ移載する、
部品実装システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載の部品実装システムであって、
前記自動搬送装置は、前記部品実装機において部品切れが発生する前に、同一部品種を収容したフィーダを当該部品実装機の前記第２被装着部に補給し、
前記フィーダ移載装置は、前記部品実装機の前記第１被装着部に装着されているフィーダのうちのいずれかのフィーダに部品切れが発生すると、前記部品切れしたフィーダと前記第２被装着部に装着されている前記同一部品種を収容したフィーダとを交換する、
部品実装システム。

【請求項4】

請求項１ないし３いずれか１項に記載の部品実装システムであって、
前記第２被装着部は、前記フィーダが複数装着されるパレットにより構成され、
前記自動搬送装置は、前記フィーダが複数装着された前記パレットを搬送し、前記フィーダを前記パレットごと前記部品実装機に対して着脱するように構成され、
前記フィーダ移載装置は、前記第１被装着部と前記第２被装着部との間で前記フィーダを個別に交換するように構成される、
部品実装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は、部品実装システムについて開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板搬送方向に並ぶ複数の部品実装機を含む部品実装ラインと、部品実装ラインに組み込まれ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、自動搬送装置（ＡＧＶ）と、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）。各部品実装機は、それぞれフィーダが着脱可能な供給エリアおよびストックエリアを有する。供給エリアは、フィーダが部品を供給可能なエリアとして構成される。ストックエリアは、フィーダをストック可能なエリアとして構成される。フィーダ保管庫は、各部品実装機の供給エリアと同じ高さにフィーダが着脱可能な保管エリアが設けられている。ＡＧＶは、部品実装ラインのライン外からフィーダ保管庫の保管エリアにフィーダを搬入出する。交換ロボットは、フィーダ保管庫の保管エリアから次の実装処理に必要な部品を収容したフィーダを取り外して各部品実装機の供給エリアに取り付けたり、次の実装処理に不要な部品を収容したフィーダを供給エリアから取り外してストックエリアや保管エリアに取り付けたりする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０３３２６８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した部品実装システムでは、交換ロボットは、フィーダ保管庫の保管エリアと複数の部品実装機の各供給エリアや各ストックエリアとの間のフィーダの交換と、供給エリアとストックエリアとの間のフィーダの交換が必要である。このため、段取り替え等に際して、全てのフィーダの交換に長時間を要し、生産開始が遅れて生産効率が悪化するおそれがある。

【0005】

本開示は、フィーダの交換を効率良く行なって、生産効率の向上を図ることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

本開示の部品実装システムは、
部品を実装する部品実装システムであって、
フィーダが装着されて部品の供給が可能となる第１被装着部と、フィーダが装着されて保管される第２被装着部と、を有し、前記第１被装着部に装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する複数の部品実装機と、
フィーダを搬送して前記複数の部品実装機の前記第２被装着部に補給する自動搬送装置と、
前記複数の部品実装機においてそれぞれ前記第１被装着部と前記第２被装着部との間でフィーダを移載するフィーダ移載装置と、
を備えることを要旨とする。

【0008】

この本開示の部品実装システムでは、複数の部品実装機と、自動搬送装置と、フィーダ移載装置と、を備える。複数の部品実装機は、それぞれ、フィーダが装着されて部品の供給が可能となる第１被装着部と、フィーダが装着されて保管される第２被装着部と、を有し、第１被装着部に装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装するものである。自動搬送装置は、フィーダを搬送して複数の部品実装機の第２被装着部に補給する。フィーダ移載装置は、複数の部品実装機においてそれぞれ第１被装着部と第２被装着部との間でフィーダを移載する。これにより、自動搬送装置とフィーダ移載装置との協働によりフィーダの交換を効率良く行なうことができ、生産効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】部品実装システムの概略構成図である。

【図2】部品実装機とフィーダの概略構成図である。

【図3】フィーダの概略構成図である。

【図4】ローダの概略構成図である。

【図5】部品実装機とＡＧＶの概略構成図である。

【図6】ＡＧＶの概略構成図である。

【図7】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。

【図8】供給エリア情報とストックエリア情報の一例を示す説明図である。

【図9】フィーダ供給指示送信処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】フィーダストック指示送信処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

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、部品実装機とＡＧＶの概略構成図である。図６は、ＡＧＶの概略構成図である。図７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および図５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。

【0012】

部品実装システム１０は、半田が印刷された基板Ｓに部品を実装することで実装済み基板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、複数の部品実装機２０と、実装検査装置（図示せず）と、ローダ５０と、ＡＧＶ６０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）でピックアップして基板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。

【0013】

部品実装機２０は、図２に示すように、基板ＳをＸ軸方向に搬送する基板搬送装置２２と、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７参照）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、ボールねじ機構やモータなどにより当該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と、ボールねじ機構などを介してスライダ２４ａを水平方向（ＸＹ軸方向）に移動させる図示しないモータと、を有する。

【0014】

また、部品実装機２０は、この他に、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。

【0015】

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。

【0016】

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に際して、フィーダ３０から供給される部品の上方へヘッド２５が移動するようヘッド移動装置２４を制御する。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が吸着するようヘッド２５を制御する。ＣＰＵ２９ａは、吸着ノズルに吸着させた部品がパーツカメラ２７の上方へ移動するようヘッド移動装置２４を制御し、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、測定した吸着ずれ量に基づいて基板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が補正した実装位置の上方へ移動するようヘッド移動装置２４を制御し、昇降装置により吸着ノズルを下降させて部品が基板Ｓに実装されるようヘッド２５を制御する。

【0017】

フィーダ３０は、図３に示すように、矩形状のカセット式のテープフィーダであり、フィーダ台４０に着脱可能に保持される。このフィーダ３０は、テープリール３２と、テープ送り機構３３と、コネクタ３５と、レール部材３７と、フィーダ制御装置３９（図７参照）と、を備える。テープリール３２は、テープ３１が巻回されている。テープ３１には、その長手方向に沿って所定間隔置きにキャビティが形成されている。各キャビティには、部品が収容されている。これらの部品は、テープ３１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３１を引き出して部品供給位置へ送り出すものである。テープ３１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）により吸着される。コネクタ３５の両脇には、取付方向に突出する２本の位置決めピン３４を有する。レール部材３７は、フィーダ３０の下端に設けられ、取付方向に延びている。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。また、フィーダ制御装置３９は、コネクタ３５を介してフィーダ３０の取付先の制御部（実装制御装置２９など）と通信可能となっている。

【0018】

また、部品実装機２０は、図２に示すように、前方において、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、フィーダ３０が部品供給位置へ部品を供給可能な供給エリア２０Ａであり、下のエリアは、フィーダ３０をストックしておくためのストックエリア２０Ｂである。各エリア２０Ａ，２０Ｂには、それぞれ複数のフィーダ３０が着脱可能なフィーダ台４０が設けられている。フィーダ台４０は、図２に示すように、側面視がＬ字状の台であり、スロット４２と、２つの位置決め穴４４と、コネクタ４５と、を有する。スロット４２には、フィーダ３０のレール部材３７が挿入される。２つの位置決め穴４４には、フィーダ３０の２本の位置決めピン３４が挿入され、フィーダ３０がフィーダ台４０に位置決めされる。コネクタ４５は、２つの位置決め穴４４の間に設けられ、フィーダ３０のコネクタ３５と接続される。

【0019】

図８は、ＨＤＤ２９ｃに記憶された供給エリア情報とストックエリア情報の一例を示す説明図である。供給エリア情報は、供給エリア２０Ａにセットされているフィーダ３０の情報である。ストックエリア情報は、ストックエリア２０Ｂにセットされているフィーダ３０の情報である。供給エリア情報は、供給エリア２０Ａにおけるフィーダ３０の取付位置の位置情報（スロット番号）の他、フィーダ情報として、フィーダ３０のＩＤ情報やフィーダ３０に収容されている部品種の情報、残り部品数の情報などが含まれる。これらの情報は、互いに関連付けられてＨＤＤ２９ｃに記憶されている。なお、位置情報は、フィーダ台４０の複数のスロット４２のうち基準スロット（例えば左端のスロット４２）を先頭位置「００１」として順に定められている。ストックエリア情報は、ストックエリア２０Ｂにおけるフィーダ３０の取付位置の位置情報（スロット番号）の他、フィーダ情報として、フィーダ３０のＩＤ情報やフィーダ３０に収容されている部品種の情報、残り部品数の情報などが含まれる。これらの情報は、互いに関連付けられてＨＤＤ２９ｃに記憶されている。供給エリア情報とストックエリア情報は、フィーダ３０が着脱された際や部品実装処理中に部品が供給された際に、フィーダ３０のフィーダ制御装置３９から部品実装機２０の実装制御装置２９に取得されて適宜更新される。なお、図８において、ストックエリア情報の位置情報が「００３」の位置には、フィーダ３０が取り付けられていないことを示す。

【0020】

ローダ５０は、図１に示すように、複数の部品実装機２０の前面に基板の搬送方向（Ｘ軸方向）に対して平行に設けられたガイドレール１８に沿って移動する。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とを備える他、図５に示すように、位置センサ５７や監視センサ５８、ローダ制御装置５９を備える。ローダ移動装置５１は、ローダ５０をＸ軸方向に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。

【0021】

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のフィーダ台４０と向かい合う位置で、当該部品実装機２０の供給エリア２０Ａとストックエリア２０Ｂとの間でフィーダ３０を移載するものである。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、部品実装機２０の供給エリア２０Ａに向かい合う位置と、ストックエリア２０Ｂに向かい合う位置とに移動する。

【0022】

位置センサ５７は、ローダ５０の左右方向（Ｘ軸方向）における移動位置を検出するエンコーダである。監視センサ５８は、ローダ５０の左右方向（Ｘ軸方向）における障害物（作業者）の有無を監視するものであり、例えばレーザスキャナとして構成される。

【0023】

ローダ制御装置５９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、位置センサ５７や監視センサ５８から検知信号を入力し、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。

【0024】

ローダ制御装置５９は、フィーダ３０をストックエリア２０Ｂ（移載元）から供給エリア２０Ａ（移載先）へ移載する際、まず、Ｙ軸スライダ５５がストックエリア２０Ｂに向かい合う位置である下方へ移動するようＺ軸モータ５６ａを制御する。続いて、ローダ制御装置５９は、クランプ部５４がストックエリア２０Ｂのフィーダ台４０に近接する方向へ移動するようＹ軸モータ５５ａを制御し、当該フィーダ台４０に取り付けられているフィーダ３０をクランプ部５４でクランプする。そして、ローダ制御装置５９は、クランプ部５４がフィーダ台４０から離間する方向（図４中、前方）へ移動するようＹ軸モータ５５ａを制御する。これにより、フィーダ３０は、ストックエリア２０Ｂのフィーダ台４０から取り外されて、ローダ５０内に回収される。次に、ローダ制御装置５９は、Ｙ軸スライダ５５が供給エリア２０Ａに向かい合う位置である上方へ移動するようＺ軸モータ５６ａを制御する。続いて、ローダ制御装置５９は、フィーダ３０をクランプしたクランプ部５４が供給エリア２０Ａのフィーダ台４０に近接する方向（図４中、後方）へ移動するようＹ軸モータ５５ａを制御し、クランプ部５４のクランプを解除する。これにより、フィーダ３０は、そのレール部材３７が供給エリア２０Ａのフィーダ台４０のスロット４２に挿入されて、当該フィーダ台４０に取り付けられる。

【0025】

また、ローダ制御装置５９は、フィーダ３０を供給エリア２０Ａ（移載元）からストックエリア２０Ｂ（移載先）へ移載する際、まず、Ｙ軸スライダ５５が供給エリア２０Ａに向かい合う位置である上方へ移動するようＺ軸モータ５６ａを制御する。続いて、ローダ制御装置５９は、クランプ部５４が供給エリア２０Ａのフィーダ台４０に近接する方向へ移動するようＹ軸モータ５５ａを制御し、当該フィーダ台４０に取り付けられているフィーダ３０をクランプ部５４でクランプする。そして、ローダ制御装置５９は、クランプ部５４がフィーダ台４０から離間する方向（図４中、前方）へ移動するようＹ軸モータ５５ａを制御する。これにより、フィーダ３０は、供給エリア２０Ａのフィーダ台４０から取り外されて、ローダ５０内に回収される。次に、ローダ制御装置５９は、Ｙ軸スライダ５５がストックエリア２０Ｂに向かい合う位置である下方へ移動するようＺ軸モータ５６ａを制御する。続いて、ローダ制御装置５９は、フィーダ３０をクランプしたクランプ部５４がストックエリア２０Ｂのフィーダ台４０に近接する方向（図４中、後方）へ移動するようＹ軸モータ５６ａを制御し、クランプ部５４のクランプを解除する。これにより、フィーダ３０は、そのレール部材３７がストックエリア２０Ｂのフィーダ台４０のスロット４２に挿入されて、当該フィーダ台４０に取り付けられる。

【0026】

ローダ制御装置５９は、部品実装機２０の指定とフィーダ３０の移載元および移載先の指定を伴って段取り替えや部品切れしたフィーダ３０の移載が指示されると、指定された部品実装機２０と向かい合う位置を目標位置としてローダ５０が移動（走行）するようローダ移動装置５１を制御する。ローダ制御装置５９は、ローダ５０が目標位置に到着すると、上述したように、移載元からフィーダ３０を取り外し、取り外したフィーダ３０を移載先へ取り付けるよう制御する。なお、ローダ制御装置５９は、ローダ５０の走行中に監視センサ５８により障害物が検知されると、障害物が検知されなくなるまで、走行を停止する。

【0027】

ＡＧＶ６０は、自動搬送装置（例えば、床面走行式の自動搬送装置）として構成され、多数のフィーダ３０を保管する倉庫（図示せず）と各部品実装機２０との間を移動する。ＡＧＶ６０は、図５に示すように、フィーダ３０が取り付けられたフィーダ台４０（パレット）を搬送し、ストックエリア２０Ｂから使用済みのフィーダ３０をフィーダ台４０（パレット）ごと回収したり、ストックエリア２０Ｂに対して使用予定のフィーダ３０をフィーダ台４０（パレット）ごと補給したりする。尚、ＡＧＶ６０は、本実施形態では、複数台配置され、一方のＡＧＶ６０は、使用済みのフィーダ３０が取り付けられたフィーダ台４０をストックエリア２０Ｂから回収し、他方のＡＧＶ６０は、使用予定のフィーダ３０が取り付けられたフィーダ台４０をストックエリア２０Ｂに補給する。なお、ＡＧＶ６０は、１台でフィーダ台４０の回収と補給とが可能に構成されてもよい。

【0028】

ＡＧＶ６０は、図７に示すように、ＡＧＶ移動装置６１やパレット移載装置６３、位置センサ６７、監視センサ６８、ＡＧＶ制御装置６９を備える。ＡＧＶ移動装置６１は、予め定められた走行ルートに沿ってＡＧＶ６０を走行させるものであり、車輪６２を駆動する駆動モータや操舵装置を有する。パレット移載装置６３は、図６に示すように、フィーダ台４０（パレット）の底面を支持するよう並行に延びる２本一対の支持部材６４と、支持部材６４を昇降させる図示しない昇降装置と、を有する。位置センサ６７は、ＡＧＶ６０の走行位置を検出するものである。監視センサ６８は、ＡＧＶ６０の進行方向における障害物（作業者）の有無を監視するものであり、例えばレーザスキャナとして構成される。ＡＧＶ制御装置６９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、位置センサ６７や監視センサ６８から検知信号を入力し、ＡＧＶ移動装置６１やパレット移載装置６３に駆動信号を出力する。

【0029】

ＡＧＶ制御装置６９は、部品実装機２０の指定を伴ってフィーダ台４０（パレット）の回収が指示されると、指定された部品実装機２０のストックエリア２０Ｂと向かい合う位置を目標位置として予め定められた走行ルートに沿ってＡＧＶ６０が移動（走行）するようＡＧＶ移動装置６１を制御する。ＡＧＶ６０が目標位置に到着すると、ＡＧＶ制御装置６９は、一対の支持部材６４がストックエリア２０Ｂのフィーダ台４０の下に入り込むまでＡＧＶ６０が前進するようＡＧＶ移動装置６１を制御する。そして、ＡＧＶ制御装置６９は、支持部材６４が上昇するよう昇降装置を制御すると共にＡＧＶ６０が後退するようＡＧＶ移動装置６１を制御する。これにより、フィーダ台４０に取り付けられている複数のフィーダ３０は、フィーダ台４０ごとＡＧＶ６０に回収される。

【0030】

ＡＧＶ制御装置６９は、部品実装機２０の指定を伴ってフィーダ台４０（パレット）の補給が指示されると、一対の支持部材６４にフィーダ台４０を保持しつつ指定された部品実装機２０のストックエリア２０Ｂと向かい合う位置を目標位置として予め定められた走行ルートに沿ってＡＧＶ６０が移動（走行）するようＡＧＶ移動装置６１を制御する。ＡＧＶ６０が目標位置に到着すると、ＡＧＶ制御装置６９は、一対の支持部材６４がストックエリア２０Ｂ内に入り込むまでＡＧＶ６０が前進するようＡＧＶ移動装置６１を制御する。そして、ＡＧＶ制御装置６９は、支持部材６４が下降するよう昇降装置を制御すると共にＡＧＶ６０が後退するようＡＧＶ移動装置６１を制御する。これにより、フィーダ台４０に取り付けられている複数のフィーダ３０は、フィーダ台４０ごとストックエリア２０Ｂに補給される。なお、ＡＧＶ制御装置６９は、ＡＧＶ６０の走行中に監視センサ６８により障害物が検知されると、障害物が検知されなくなるまで、走行を停止する。

【0031】

管理装置８０は、汎用のコンピュータであり、図７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、生産スケジュールの他、生産に必要な各種情報として、フィーダ保有情報や、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、生産スケジュールは、各部品実装機２０において、どの基板Ｓに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）を何枚作製するかなどを定めたスケジュールである。また、フィーダ保有情報は、各部品実装機２０が保有するフィーダ３０に関する情報である。このフィーダ保有情報には、フィーダ３０の取付位置の位置情報（スロット番号）やフィーダ３０のＩＤ情報、フィーダ３０に収容されている部品種の情報、残り部品数の情報などが含まれ、これらの情報は、部品実装機２０ごとに、互いに関連付けられてＨＤＤ８３に記憶されている。フィーダ保有情報は、生産中に各部品実装機２０の実装制御装置２９から管理装置８０に取得されて適宜更新される。ジョブ情報は、各部品実装機２０に対する実装指示（部品を実装した基板の生産指示）に関する情報である。このジョブ情報には、基板の種類や吸着ノズルの種類、実装する部品の種類およびサイズ、実装位置などが含まれ、これらの情報は、ジョブごとに、互いに関連付けられてＨＤＤ８３に記憶されている。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。ステータス情報は、各部品実装機２０から管理装置８０に取得されて適宜更新される。

【0032】

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、各部品実装システム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から取り外されたり、新たなフィーダ３０が部品実装機２０に取り付けられたりしたときに、対応する部品実装機２０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、ＡＧＶ制御装置６９と無線により通信可能に接続され、ＡＧＶ６０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。

【0033】

次に、こうして構成された部品実装システム１０の動作について説明する。特に、段取り替えや部品切れが発生した際の動作について説明する。図９は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行されるフィーダ供給指示送信処理の一例を示すフローチャートである。フィーダ供給指示送信処理が実行されると、管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、今回のジョブが終了したか否かを判定する（ステップＳ１００）。ジョブが終了したか否かの判定は、ステータス情報を調べることにより行なうことができる。ＣＰＵ８１は、今回のジョブが終了したと判定すると、段取り替えが発生したか否かを判定し（ステップＳ１１０）、今回のジョブが終了していない即ちジョブが実行中であると判定すると、部品切れが発生したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。段取り替えが発生したか否かの判定は、ステータス情報を調べることにより行なうことができ、部品切れが発生したか否かの判定は、フィーダ保有情報の残り部品数を調べることにより行なうことができる。ＣＰＵ８１は、ステップＳ１１０で段取り替えが発生していないと判定したり、ステップＳ１２０で部品切れが発生していないと判定すると、フィーダ供給指示送信処理を終了する。

【0034】

ＣＰＵ８１は、ステップＳ１１０で段取り替えが発生したと判定すると、供給エリア２０Ａにある使用済みのフィーダ３０のうち次のジョブに使用されないフィーダ３０を回収対象フィーダに設定する（ステップＳ１３０）。続いて、ＣＰＵ８１は、ストックエリア２０Ｂにあるフィーダ３０のうち次のジョブに使用されるフィーダ３０を供給対象フィーダに設定する（ステップＳ１４０）。そして、ＣＰＵ８１は、回収対象フィーダおよび供給対象フィーダの各位置情報（スロット番号）をフィーダ保有情報から取得し（ステップＳ１５０）、回収対象フィーダの回収指示と供給対象フィーダの供給指示とをローダ５０（ローダ制御装置５９）に送信して（ステップＳ１６０）、フィーダ供給指示送信処理を終了する。回収指示には、供給エリア２０Ａに回収対象フィーダを保有する部品実装機２０の指定情報と、回収対象フィーダの現在（回収元）の位置情報（スロット番号）と、回収対象フィーダの回収先の位置情報と、が含まれる。また、供給指示には、ストックエリア２０Ｂに供給対象フィーダを保有する部品実装機２０の指定情報と、供給対象フィーダの現在（供給元）の位置情報（スロット番号）と、供給対象フィーダの供給先の位置情報と、が含まれる。回収指示と供給指示とを受信したローダ制御装置５９は、回収対象フィーダを指定された部品実装機２０の供給エリア２０Ａからストックエリア２０Ｂに移載し、供給対象フィーダを指定された部品実装機２０のストックエリア２０Ｂから供給エリア２０Ａに移載するよう制御する。

【0035】

ＣＰＵ８１は、ステップＳ１２０において、部品切れが発生したと判定すると、供給エリア２０Ａにある部品切れしたフィーダ３０を回収対象フィーダに設定すると共に（ステップＳ１７０）、ストックエリア２０Ｂにあるフィーダ３０のうち部品切れしたフィーダ３０と同一の部品種の部品を収容したフィーダ３０を供給対象フィーダに設定する（ステップＳ１８０）。そして、ＣＰＵ８１は、回収対象フィーダおよび供給対象フィーダの各位置情報（スロット番号）をフィーダ保有情報から取得し（ステップＳ１５０）、回収対象フィーダの回収指示と供給対象フィーダの供給指示とをローダ５０（ローダ制御装置５９）に送信して（ステップＳ１６０）、フィーダ供給指示送信処理を終了する。回収指示と供給指示とに含まれる情報や、回収指示と供給指示とを受信したローダ制御装置５９の動作については上述した。

【0036】

次に、ストックエリア２０Ｂに使用予定のフィーダ３０をストックするための動作について説明する。図１０は、管理装置８０のＣＰＵ８１により実行されるフィーダストック指示送信処理の一例を示すフローチャートである。管理装置８０のＣＰＵ８１は、まず、ローダ５０による段取り替えが発生し且つその段取り替えが終了したか否かを判定する（ステップＳ２００）。この判定は、ステータス情報を調べることにより行なうことができる。ＣＰＵ８１は、段取り替えが発生していないと判定したり、段取り替えが発生したがその段取り替えが終了していないと判定すると、フィーダストック指示送信処理を終了する。

【0037】

一方、ＣＰＵ８１は、段取り替えが発生し且つその段取り替えが終了したと判定すると、ストックエリア２０Ｂにあるフィーダ台４０の回収指示をＡＧＶ制御装置６９に送信する（ステップＳ２１０）。ここで、ローダ５０による段取り替えが終了すると、ストックエリア２０Ｂには、終了したジョブで使用された使用済みのフィーダ３０が取り付けられている。このため、ステップＳ２１０の処理は、ストックエリア２０Ｂにある使用済みのフィーダ３０が取り付けられたフィーダ台４０の回収を指示するものとなる。そして、ＣＰＵ８１は、使用予定のフィーダ３０が取り付けられたフィーダ台４０のストック指示をＡＧＶ制御装置６９に送信して（ステップＳ２２０）、フィーダストック指示送信処理を終了する。使用予定のフィーダ３０には、次回以降のジョブで使用されるフィーダ３０が含まれる他、実行中のジョブで使用されるフィーダ３０のうち部品切れが予想される予備のフィーダ３０が含まれる。また、回収指示やストック指示には、対象となる部品実装機２０の指定情報が含まれる。

【0038】

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、本実施形態の供給エリア２０Ａのフィーダ台４０が本開示の第１被装着部に相当し、ストックエリア２０Ｂのフィーダ台４０が第２被装着部に相当し、部品実装機２０が部品実装機に相当し、ＡＧＶ６０が自動搬送装置に相当し、ローダ５０のフィーダ移載装置５３がフィーダ移載装置に相当する。また、フィーダ台４０がパレットに相当する。

【0039】

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。

【0040】

例えば、上述した実施形態では、ローダ５０がフィーダ移載装置５３を備え、複数の部品実装機２０間を移動することで、単一のフィーダ移載装置５３で各部品実装機２０の供給エリア２０Ａとストックエリア２０Ｂとの間でフィーダ３０を移載するものとした。しかし、フィーダ移載装置は、各部品実装機２０に個別に設けられてもよい。

【0041】

上述した実施形態では、ローダ５０のフィーダ移載装置５３は、フィーダ３０を１本ずつ移載するように構成されるものとした。しかし、フィーダ移載装置５３は、上述したＡＧＶ６０のパレット移載装置６３と同様に、フィーダ台４０（パレット）ごとフィーダ３０を一括して移載するよう構成されてもよい。

【0042】

上述した実施形態では、ＡＧＶ６０のパレット移載装置６３は、部品実装機２０のストックエリア２０Ｂにフィーダ台４０ごとフィーダ３０を一括して移載するよう構成されるものとした。しかし、パレット移載装置６３は、上述したローダ５０のフィーダ移載装置５３と同様に、フィーダ３０を１本ずつ移載するように構成されてもよい。

【0043】

上述した実施形態では、フィーダ供給指示送信処理において、ＣＰＵ８１は、今回のジョブが終了したときに供給エリア２０Ａから使用済みのフィーダ３０（回収対象フィーダ）を回収して次のジョブで使用されるフィーダ３０（供給対象フィーダ）を供給するよう回収指示と供給指示とを送信するものとした。しかし、ＣＰＵ８１は、供給エリア２０Ａのフィーダ台４０の空きスロット４２に余裕があれば、今回のジョブが終了する前（ジョブの実行中）に次のジョブで使用されるフィーダ３０を供給するように供給指示を送信してもよい。

【0044】

以上説明したように、本開示の部品実装システムは、部品を実装する部品実装システムであって、フィーダが装着されて部品の供給が可能となる第１被装着部と、フィーダが装着されて保管される第２被装着部と、を有し、前記第１被装着部に装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する複数の部品実装機と、フィーダを搬送して前記複数の部品実装機の前記第２被装着部に補給する自動搬送装置と、前記複数の部品実装機においてそれぞれ前記第１被装着部と前記第２被装着部との間でフィーダを移載するフィーダ移載装置と、を備えることを要旨とする。

【0045】

この本開示の部品実装システムでは、自動搬送装置とフィーダ移載装置との協働によりフィーダの交換を効率良く行なうことができ、生産効率を向上させることができる。

【0046】

こうした本開示の部品実装システムにおいて、前記自動搬送装置は、前記部品実装機がジョブを実行している最中に、前記部品実装機の前記第２被装着部に次回以降のジョブで使用する部品を収容したフィーダを補給し、前記フィーダ移載装置は、前記部品実装機において実行中のジョブが終了したとき又は実行中のジョブが終了する前に、次のジョブで使用する部品を収容したフィーダを当該部品実装機の前記第２被装着部から前記第１被装着部へ移載するものとしてもよい。こうすれば、ジョブの切り替えをスムーズに行なうことができる。

【0047】

また、本開示の部品実装システムにおいて、前記自動搬送装置は、前記部品実装機において部品切れが発生する前に、同一部品種を収容したフィーダを当該部品実装機の前記第２被装着部に補給し、前記フィーダ移載装置は、前記部品実装機の前記第１被装着部に装着されているフィーダのうちのいずれかのフィーダに部品切れが発生すると、前記部品切れしたフィーダと前記第２被装着部に装着されている前記同一部品種を収容したフィーダとを交換するものとしてもよい。こうすれば、部品切れしたフィーダの交換をスムーズに行なうことができる。

【0048】

さらに、本開示の部品実装システムにおいて、前記第２被装着部は、前記フィーダが複数装着されるパレットにより構成され、前記自動搬送装置は、前記フィーダが複数装着された前記パレットを搬送し、前記フィーダを前記パレットごと前記部品実装機に対して着脱するように構成され、前記フィーダ移載装置は、前記第１被装着部と前記第２被装着部との間で前記フィーダを個別に交換するように構成されるものとしてもよい。こうすれば、各部品実装機に複数のフィーダを一括して補給でき、各部品実装機への複数のフィーダの補給を短時間で行なうことができる。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本開示は、部品実装システムの製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0050】

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、２０Ａ 供給エリア、２０Ｂ ストックエリア、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、３０ フィーダ、３１ テープ、３２ テープリール、３３ テープ送り機構、３４ 位置決めピン、３５ コネクタ、３７ レール部材、３９ フィーダ制御装置、４０ フィーダ台、４２ スロット、４４ 位置決め穴、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 ＡＧＶ、６１ ＡＧＶ移動装置、６３ パレット移載装置、６４ 支持部材、６７ 位置センサ、６８ 監視センサ、６９ ＡＧＶ制御装置、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、Ｓ 基板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-11-29

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を実装する部品実装システムであって、
フィーダが装着されて部品の供給が可能となる第１エリアと、前記第１エリアの下方に配置されフィーダが装着されて保管される第２エリアと、を有し、前記第１エリアに装着されたフィーダから供給される部品を取り出して実装する複数の部品実装機と、
前記部品実装機がジョブを実行している最中に、次回以降のジョブで使用するフィーダを、前記複数の部品実装機を含んで構成される生産ラインの外から搬送して前記複数の部品実装機の前記第２エリアに当該フィーダが複数装着されたパレットごと補給する自動搬送装置と、
前記ジョブが終了したときに、前記複数の部品実装機において、それぞれ終了したジョブで使用された使用済みのフィーダのうち次回のジョブで使用されないフィーダを前記第１エリアから前記第２エリアに個別に移載すると共に前記自動搬送装置により前記第２エリアに補給された前記フィーダを前記第１エリアに個別に移載する段取り替えを行なうフィーダ移載装置と、
前記段取り替えが終了した後、前記フィーダ移載装置により前記第２エリアに移載された使用済みのフィーダを、当該使用済みのフィーダが装着されたパレットごと前記第２エリアから回収する前記自動搬送装置と同一または別の自動搬送装置と、
を備える部品実装システム。