特許 7420698 管理装置及びそれを備えた部品実装システム並びに管理方法

(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】

(24)【登録日】2024-01-15

(45)【発行日】2024-01-23

(54)【発明の名称】管理装置及びそれを備えた部品実装システム並びに管理方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/02 20060101AFI20240116BHJP

【ＦＩ】

H05K13/02 Z

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020193669

(22)【出願日】2020-11-20

(65)【公開番号】P2022082228

(43)【公開日】2022-06-01

【審査請求日】2023-05-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100127797

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 晴洋

(72)【発明者】

【氏名】辻本 喜之

【審査官】内田 茉李

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１８３５９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２２９９２４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１０３７３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を供給する複数のフィーダーの配列が可能な部品供給ユニットと、前記フィーダーにより供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットとを含む実装機による部品搭載基板の生産を管理する管理装置であって、
前記部品搭載基板の生産の開始前において、前記フィーダーの前記部品供給ユニット内での配置領域として、前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載効率に基づいて最適化された最適領域を特定し、その最適領域内での前記フィーダーの配置位置を示す最適位置データを生成する最適データ生成部と、
前記部品搭載基板の生産中において、前記部品供給ユニット内に配置された前記フィーダーを対象に部品の供給状況を監視し、交換が必要な交換対象フィーダーが存在する場合に、前記部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給方式と当該補給フィーダーの補給位置とを示す補給データを生成する補給データ生成部と、を備え、
前記補給データ生成部は、
前記補給方式として、前記部品供給ユニットにおける前記交換対象フィーダーが配置された前記最適領域内の交換元位置で当該交換対象フィーダーを前記補給フィーダーに入れ替える第１方式と、前記部品供給ユニットにおける前記最適領域以外の残余領域内の位置に前記補給フィーダーを配置する第２方式とのいずれかの方式を、前記ヘッドユニットの搭載効率に関連する所定の評価値に基づいて選定する方式選定処理と、
前記第１方式を選定した場合に、前記部品供給ユニットにおける前記交換元位置を前記補給フィーダーの前記補給位置として特定し、前記第２方式を選定した場合には、前記部品供給ユニットにおける前記残余領域内の複数の候補位置の中から前記補給フィーダーの前記補給位置を前記評価値に基づいて特定する位置特定処理と、を実行することにより、前記補給データを生成する、管理装置。

【請求項2】

前記補給データ生成部は、
前記ヘッドユニットが１枚の基板に全部品を搭載するのに要する時間を示すサイクルタイムを前記評価値として用いて、前記方式選定処理及び前記位置特定処理を実行するように構成され、
前記第１方式については、前記サイクルタイムと前記部品搭載基板の生産残数との乗算値に、前記交換対象フィーダーを前記補給フィーダーに入れ替えるのに要する入れ替え時間を加算して生産残時間を算出し、
前記第２方式については、前記サイクルタイムと前記部品搭載基板の生産残数との乗算値で示される生産残時間を、前記複数の候補位置ごとに算出し、
算出した各生産残時間を比較することにより、前記補給方式を選定するとともに前記補給位置を特定する、請求項１に記載の管理装置。

【請求項3】

前記補給データ生成部は、前記算出した各生産残時間のうちで最も短くなるものに対応して、前記補給方式を選定するとともに前記補給位置を特定する、請求項２に記載の管理装置。

【請求項4】

前記補給データ生成部は、前記部品供給ユニットにおける前記残余領域内に配置されている前記フィーダーを前記交換対象フィーダーとして認識した場合には、当該交換対象フィーダーに対応した前記最適領域内の前記交換元位置を前記補給フィーダーの前記補給位置として特定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の管理装置。

【請求項5】

前記実装機は、前記部品供給ユニットに前記フィーダーを配置する作業を行う作業ロボットを含むものであり、
前記最適位置データ及び前記補給データを前記作業ロボットに配信するデータ管理部を、更に備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の管理装置。

【請求項6】

前記実装機は、データを表示する表示部と、前記表示部を制御する制御部とを含むものであり、
前記最適位置データ及び前記補給データを前記制御部に配信するデータ管理部を、更に備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の管理装置。

【請求項7】

部品を供給する複数のフィーダーの配列が可能な部品供給ユニットと、前記フィーダーにより供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットとを含む実装機と、
前記実装機による部品搭載基板の生産を管理する、請求項１～６のいずれか１項に記載の管理装置と、を備える、部品実装システム。

【請求項8】

部品を供給する複数のフィーダーの配列が可能な部品供給ユニットと、前記フィーダーにより供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットとを含む実装機による部品搭載基板の生産を管理する管理方法であって、
前記部品搭載基板の生産の開始前において、前記フィーダーの前記部品供給ユニット内での配置領域として、前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載効率に基づいて最適化された最適領域を特定し、その最適領域内での前記フィーダーの配置位置を示す最適位置データを生成する最適データ生成工程と、
前記部品搭載基板の生産中において、前記部品供給ユニット内に配置された前記フィーダーを対象に部品の供給状況を監視し、交換が必要な交換対象フィーダーが存在する場合に、前記部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給方式と当該補給フィーダーの補給位置とを示す補給データを生成する補給データ生成工程と、を含み、
前記補給データ生成工程では、
前記補給方式として、前記部品供給ユニットにおける前記交換対象フィーダーが配置された前記最適領域内の交換元位置で当該交換対象フィーダーを前記補給フィーダーに入れ替える第１方式と、前記部品供給ユニットにおける前記最適領域以外の残余領域内の位置に前記補給フィーダーを配置する第２方式とのいずれかの方式を、前記ヘッドユニットの搭載効率に関連する所定の評価値に基づいて選定する方式選定処理と、
前記第１方式を選定した場合に、前記部品供給ユニットにおける前記交換元位置を前記補給フィーダーの前記補給位置として特定し、前記第２方式を選定した場合には、前記部品供給ユニットにおける前記残余領域内の複数の候補位置の中から前記補給フィーダーの前記補給位置を前記評価値に基づいて特定する位置特定処理と、を実行することにより、前記補給データを生成する、管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品を供給する複数のフィーダーの配列が可能な部品供給ユニットと、フィーダーにより供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットとを含む実装機による部品搭載基板の生産を管理する管理装置及び部品実装システム、並びに管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

プリント基板等の基板上に電子部品を搭載し、部品搭載基板を生産する実装機は、部品を供給する複数のフィーダーが配列された部品供給ユニットと、その供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットと、を備えている。この種の実装機では、ヘッドユニットにより部品供給ユニットのフィーダーから部品を取り出した後、ヘッドユニットが基板上に移動されて部品を搭載するという作業が、基板に対して全搭載部品を搭載するまで繰り返される。

【0003】

ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載効率は、部品供給ユニット内におけるフィーダーの配列によって変化する。例えば、基板に対する部品の搭載時において、ヘッドユニットがフィーダーと基板との間を移動する距離が長くなると、ヘッドユニットによる部品の搭載効率が低下することになる。

【0004】

特許文献１には、部品搭載基板の生産中において、部品切れ等により交換が必要なフィーダーが存在する場合に、ヘッドユニットへの部品の供給を交換対象フィーダーから補給フィーダー（予備フィーダー）に切り替える技術が開示されている。この技術では、ヘッドユニットによる部品の搭載効率が低下しないように、補給フィーダーの配置位置に応じて、コンベアにより搬送される基板の停止位置が変更される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１２－２４３８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記の特許文献１に開示される技術では、基板の停止位置が補給フィーダーの配置位置に応じて変更されるため、交換対象フィーダー以外の正常なフィーダーと基板との間におけるヘッドユニットの移動距離が最適値から変更されてしまう虞がある。この場合、ヘッドユニットによる部品の搭載効率の低下が発生し、実装機における部品搭載基板の生産効率の低下が生じ得る。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給に起因してヘッドユニットによる部品の搭載効率が低下することを抑制し、実装機における部品搭載基板の生産効率の低下を抑制することが可能な管理装置及びそれを備えた部品実装システム、並びに管理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一の局面に係る管理装置は、部品を供給する複数のフィーダーの配列が可能な部品供給ユニットと、前記フィーダーにより供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットとを含む実装機による部品搭載基板の生産を管理する装置である。この管理装置は、前記部品搭載基板の生産の開始前において、前記フィーダーの前記部品供給ユニット内での配置領域として、前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載効率に基づいて最適化された最適領域を特定し、その最適領域内での前記フィーダーの配置位置を示す最適位置データを生成する最適データ生成部と、前記部品搭載基板の生産中において、前記部品供給ユニット内に配置された前記フィーダーを対象に部品の供給状況を監視し、交換が必要な交換対象フィーダーが存在する場合に、前記部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給方式と当該補給フィーダーの補給位置とを示す補給データを生成する補給データ生成部と、を備える。そして、前記補給データ生成部は、前記補給方式として、前記部品供給ユニットにおける前記交換対象フィーダーが配置された前記最適領域内の交換元位置で当該交換対象フィーダーを前記補給フィーダーに入れ替える第１方式と、前記部品供給ユニットにおける前記最適領域以外の残余領域内の位置に前記補給フィーダーを配置する第２方式とのいずれかの方式を、前記ヘッドユニットの搭載効率に関連する所定の評価値に基づいて選定する方式選定処理と、前記第１方式を選定した場合に、前記部品供給ユニットにおける前記交換元位置を前記補給フィーダーの前記補給位置として特定し、前記第２方式を選定した場合には、前記部品供給ユニットにおける前記残余領域内の複数の候補位置の中から前記補給フィーダーの前記補給位置を前記評価値に基づいて特定する位置特定処理と、を実行することにより、前記補給データを生成する。

【0009】

この管理装置によれば、部品搭載基板の生産の開始前において、最適データ生成部が、部品供給ユニットの最適領域内におけるフィーダーの最適位置データを生成する。最適領域は、部品供給ユニットにおいて、ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載効率に基づいて最適化された領域である。このため、部品供給ユニットの最適領域内において最適位置データに応じて配置される各フィーダーにより部品を供給することで、優れた搭載効率でヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載が可能となる。

【0010】

一方、部品搭載基板の生産中においては、部品供給ユニットに配置されたフィーダーの中に、部品切れ等により交換が必要な交換対象フィーダーが存在するようになる場合がある。このような場合には、補給データ生成部が、部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給方式を選定する方式選定処理と、補給フィーダーの補給位置を特定する位置特定処理とを実行する。具体的には、補給データ生成部は、補給方式として、最適領域内の交換元位置で交換対象フィーダーを補給フィーダーに入れ替える第１方式と、最適領域以外の残余領域内に補給フィーダーを配置する第２方式とのいずれかの方式を選定する。そして、補給データ生成部は、第１方式を選定した場合には交換元位置を補給フィーダーの補給位置として特定し、第２方式を選定した場合には残余領域内の複数の候補位置の中から補給フィーダーの補給位置を特定する。

【0011】

この際、補給データ生成部は、ヘッドユニットの搭載効率に関連する所定の評価値に基づいて、補給フィーダーの補給方式を選定するとともに、第２方式の場合には残余領域内の複数の候補位置の中から補給フィーダーの補給位置を特定する。これにより、部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給に起因して、ヘッドユニットによる部品の搭載効率が低下することを抑制できる。このため、実装機における部品搭載基板の生産効率の低下を抑制することが可能となる。

【0012】

上記の管理装置において、前記補給データ生成部は、前記ヘッドユニットが１枚の基板に全部品を搭載するのに要する時間を示すサイクルタイムを前記評価値として用いて、前記方式選定処理及び前記位置特定処理を実行するように構成される。このような構成において、前記補給データ生成部は、前記第１方式については、前記サイクルタイムと前記部品搭載基板の生産残数との乗算値に、前記交換対象フィーダーを前記補給フィーダーに入れ替えるのに要する入れ替え時間を加算して生産残時間を算出し、前記第２方式については、前記サイクルタイムと前記部品搭載基板の生産残数との乗算値で示される生産残時間を、前記複数の候補位置ごとに算出する。そして、前記補給データ生成部は、算出した各生産残時間を比較することにより、前記補給方式を選定するとともに前記補給位置を特定する。

【0013】

この態様では、補給データ生成部は、ヘッドユニットが１枚の基板に全部品を搭載するのに要する時間を示すサイクルタイムを評価値として用いて、方式選定処理及び位置特定処理を実行する。補給データ生成部は、サイクルタイムを用いて、部品搭載基板の生産残数分を生産するのに要する生産残時間を、第１方式及び第２方式の各補給方式について算出する。この際、補給データ生成部は、第１方式については交換対象フィーダーを補給フィーダーに入れ替えるのに要する入れ替え時間を考慮して生産残時間を算出し、第２方式については複数の候補位置ごとに生産残時間を算出する。そして、補給データ生成部は、算出した各生産残時間を比較することにより、補給方式を選定するとともに補給位置を特定する。これにより、補給データ生成部は、実装機における部品搭載基板の生産効率の低下が抑制可能となるように、補給フィーダーの補給方式の選定と補給位置の特定を行うことができる。

【0014】

上記の管理装置において、前記補給データ生成部は、前記算出した各生産残時間のうちで最も短くなるものに対応して、前記補給方式を選定するとともに前記補給位置を特定する。

【0015】

この態様では、補給データ生成部は、実装機における部品搭載基板の生産効率の低下がより確実に抑制可能となるように、補給フィーダーの補給方式の選定と補給位置の特定を行うことができる。

【0016】

上記の管理装置において、前記補給データ生成部は、前記部品供給ユニットにおける前記残余領域内に配置されている前記フィーダーを前記交換対象フィーダーとして認識した場合には、当該交換対象フィーダーに対応した前記最適領域内の前記交換元位置を前記補給フィーダーの前記補給位置として特定する。

【0017】

部品供給ユニットの残余領域に交換対象フィーダーが存在している場合、当該フィーダーは、過去に、最適領域内の交換元位置で入れ替える第１方式の補給が採用されずに、第２方式の補給方式にて残余領域内に補給された履歴を持つものであると推定される。このような交換対象フィーダーが存在する場合、補給データ生成部は、当該交換対象フィーダーに対応した最適領域内の交換元位置を補給フィーダーの補給位置として特定する。これにより、部品供給ユニットの最適領域内に配置される各フィーダーにより部品を供給することで、優れた搭載効率でヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載が可能となる。

【0018】

上記の管理装置において、前記実装機は、前記部品供給ユニットに前記フィーダーを配置する作業を行う作業ロボットを含むものである。この場合において、管理装置は、前記最適位置データ及び前記補給データを前記作業ロボットに配信するデータ管理部を、更に備える。

【0019】

この態様では、部品供給ユニットにおけるフィーダーの配置を示す最適位置データ及び補給データが作業ロボットに配信される。これにより、最適位置データに基づいて部品供給ユニットの最適領域にフィーダーを配置する作業や、補給データに基づいて部品供給ユニットに補給フィーダーを配置する作業を、作業ロボットに実施させることができる。

【0020】

上記の管理装置において、前記実装機は、データを表示する表示部と、前記表示部を制御する制御部とを含むものである。この場合において、管理装置は、前記最適位置データ及び前記補給データを前記制御部に配信するデータ管理部を、更に備える。

【0021】

この態様では、部品供給ユニットにおけるフィーダーの配置を示す最適位置データ及び補給データが制御部に配信される。これにより、制御部の制御によって表示部に最適位置データ及び補給データを表示させることができる。表示部に表示されたデータを確認することで、実装機を操作するオペレーターは、部品供給ユニットの最適領域にフィーダーを配置する作業や、部品供給ユニットに補給フィーダーを配置する作業を実施することができる。

【0022】

本発明の他の局面に係る部品実装システムは、部品を供給する複数のフィーダーの配列が可能な部品供給ユニットと、前記フィーダーにより供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットとを含む実装機と、前記実装機による部品搭載基板の生産を管理する、上記の管理装置と、を備える。

【0023】

本発明の他の局面に係る管理方法は、部品を供給する複数のフィーダーの配列が可能な部品供給ユニットと、前記フィーダーにより供給された部品を基板に搭載するヘッドユニットとを含む実装機による部品搭載基板の生産を管理する方法である。この管理方法は、前記部品搭載基板の生産の開始前において、前記フィーダーの前記部品供給ユニット内での配置領域として、前記ヘッドユニットによる基板に対する部品の搭載効率に基づいて最適化された最適領域を特定し、その最適領域内での前記フィーダーの配置位置を示す最適位置データを生成する最適データ生成工程と、前記部品搭載基板の生産中において、前記部品供給ユニット内に配置された前記フィーダーを対象に部品の供給状況を監視し、交換が必要な交換対象フィーダーが存在する場合に、前記部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給方式と当該補給フィーダーの補給位置とを示す補給データを生成する補給データ生成工程と、を含む。そして、前記補給データ生成工程では、前記補給方式として、前記部品供給ユニットにおける前記交換対象フィーダーが配置された前記最適領域内の交換元位置で当該交換対象フィーダーを前記補給フィーダーに入れ替える第１方式と、前記部品供給ユニットにおける前記最適領域以外の残余領域内の位置に前記補給フィーダーを配置する第２方式とのいずれかの方式を、前記ヘッドユニットの搭載効率に関連する所定の評価値に基づいて選定する方式選定処理と、前記第１方式を選定した場合に、前記部品供給ユニットにおける前記交換元位置を前記補給フィーダーの前記補給位置として特定し、前記第２方式を選定した場合には、前記部品供給ユニットにおける前記残余領域内の複数の候補位置の中から前記補給フィーダーの前記補給位置を前記評価値に基づいて特定する位置特定処理と、を実行することにより、前記補給データを生成する。

【発明の効果】

【0024】

以上説明したように、本発明によれば、部品供給ユニットへの補給フィーダーの補給に起因してヘッドユニットによる部品の搭載効率が低下することを抑制し、実装機における部品搭載基板の生産効率の低下を抑制することが可能な管理装置及びそれを備えた部品実装システム、並びに管理方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施形態に係る管理装置が適用された部品実装システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】部品実装システムのブロック図である。

【図3】部品実装システムに備えられる実装機の構成を示す平面図である。

【図4】実装機のヘッドユニットの部分を拡大して示す図である。

【図5】管理装置の最適データ生成部の動作を説明する図である。

【図6】管理装置の補給データ生成部による方式選定処理を説明する図である。

【図7】補給データ生成部が補給方式として第１方式を選定した場合の動作を説明する図である。

【図8】補給データ生成部が補給方式として第２方式を選定した場合の動作を説明する図である。

【図9】補給データ生成部が残余領域に配置されているフィーダーを交換対象フィーダーとして認識した場合の動作を説明する図である。

【図10】管理装置の動作の第１例を示す管理方法のフローチャートである。

【図11】実装機の動作を示すフローチャートである。

【図12】管理装置の動作の第２例を示す管理方法のフローチャートである。

【図13】補給データ生成部による生産残時間の算出処理を説明する図である。

【図14】実装機の表示部に表示される補給配置指令の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態に係る管理装置及びそれを備えた部品実装システム並びに管理方法について、図面に基づいて説明する。

【0027】

図１は、本発明の一実施形態に係る管理装置４が適用された部品実装システム１の構成を概略的に示す図である。図２は、部品実装システム１のブロック図である。部品実装システム１は、実装機２と、管理装置４と、作業ロボット５とを備えている。部品実装システム１においては、実装機２と管理装置４とがデータ通信可能に接続され、管理装置４と作業ロボット５とがデータ通信可能に接続されている。図１では、部品実装システム１に３台の実装機２が備えられる例が示されているが、実装機２は１台であってもよいし、３台以外の複数台の実装機２が配列されてもよい。

【0028】

部品実装システム１は、プリント基板（以下、「基板」と称する）上に電子部品（以下、「部品」と称する）が搭載された部品搭載基板を生産するシステムである。部品実装システム１では、実装機２によって部品搭載基板が生産され、その実装機２による部品搭載基板の生産が管理装置４によって管理され、管理装置４の制御のもと、部品搭載基板の生産時に必要な段取り作業が作業ロボット５によって実行される。なお、段取り作業は、作業ロボット５によって実行されることに限定されるものではなく、オペレーターによって実行されてもよい。

【0029】

図１，２に加えて図３及び図４を参照して、実装機２の構成を説明する。図３は実装機２の平面図であり、図４は実装機２のヘッドユニット２５の部分を拡大して示す図である。なお、以下では、方向関係については水平面上において互いに直交するＸＹ直交座標を用いて説明する。

【0030】

実装機２は、基板ＰＰに部品を搭載して部品搭載基板を生産する装置である。実装機２による部品の搭載前において基板ＰＰには、半田ペーストのパターンが印刷されている。つまり、実装機２は、パターン形成装置により半田ペーストのパターンが印刷された基板ＰＰに部品を搭載する。実装機２は、図３に示されるように、本体フレーム２１と、コンベア２３と、部品供給ユニット２４と、ヘッドユニット２５と、基板支持装置２８とを備えている。

【0031】

本体フレーム２１は、実装機２を構成する各部が配置される構造体であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向と直交する方向（鉛直方向）から見た平面視で略矩形状に形成されている。コンベア２３は、Ｘ軸方向に延び、本体フレーム２１に配置される。コンベア２３は、基板ＰＰをＸ軸方向に搬送する。コンベア２３上を搬送される基板ＰＰは、所定の作業位置（基板ＰＰ上に部品が搭載される部品搭載位置）に、基板支持装置２８によって位置決めされるようになっている。基板支持装置２８は、プッシュアップピンにより基板ＰＰを支持することにより、当該基板ＰＰを位置決めする。

【0032】

部品供給ユニット２４は、本体フレーム２１におけるＹ軸方向の一方側及び他方側のそれぞれの領域部分に、コンベア２３を挟んで配置される。各部品供給ユニット２４には、部品を供給する複数のフィーダー２４ＦがＸ軸方向に並ぶように配列される。フィーダー２４Ｆは、複数の部品を保持し、その保持した部品をフィーダー内に設定された所定の部品供給位置に供給できるものであれば特に限定されず、例えばテープフィーダーである。テープフィーダーは、部品を所定間隔おきに収納した部品収納テープが巻回されたリールを備え、そのリールから部品収納テープを送出することにより、部品を供給するように構成されたフィーダーである。フィーダー２４Ｆは、保持する部品が同じである限り、例えばテープフィーダーの場合は同じ部品種の部品を収納した部品収納テープが巻回されたリールを装着している限り、同じ種類の部品を供給するものとなる。

【0033】

ヘッドユニット２５は、図３に示されるように、移動フレーム２７に保持されている。本体フレーム２１上には、Ｙ軸方向に延びる固定レール２６１と、Ｙ軸サーボモータ２６３により回転駆動されるボールねじ軸２６２とが配設されている。移動フレーム２７は固定レール２６１上に配置され、この移動フレーム２７に設けられたナット部分２７１がボールねじ軸２６２に螺合している。また、移動フレーム２７には、Ｘ軸方向に延びるガイド部材２７２と、Ｘ軸サーボモータ２７４により駆動されるボールねじ軸２７３とが配設されている。このガイド部材２７２にヘッドユニット２５が移動可能に保持され、このヘッドユニット２５に設けられたナット部分がボールねじ軸２７３に螺合している。そして、Ｙ軸サーボモータ２６３の作動により移動フレーム２７がＹ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸サーボモータ２７４の作動によりヘッドユニット２５が移動フレーム２７に対してＸ軸方向に移動するようになっている。すなわち、ヘッドユニット２５は、移動フレーム２７の移動に伴ってＹ軸方向に移動可能であり、且つ、移動フレーム２７に沿ってＸ軸方向に移動可能である。ヘッドユニット２５は、部品供給ユニット２４とコンベア２３により搬送された基板ＰＰの所定の作業位置とにわたって移動可能である。

【0034】

ヘッドユニット２５は、図４に示されるように、複数の搭載ヘッド２５１を備えている。図４では、Ｘ軸方向に等間隔で一列に並ぶ８本の搭載ヘッド２５１を備えたヘッドユニット２５が示されている。各搭載ヘッド２５１は、部品供給ユニット２４から部品を取り出すとともに、その取り出した部品を基板ＰＰ上に搭載（実装）する搭載動作を行う。各搭載ヘッド２５１は、それぞれヘッドユニット２５のフレームに対して鉛直方向（Ｚ軸方向）の移動及びノズル中心軸（Ｒ軸）回りの回転が可能とされ、サーボモータを駆動源とする昇降駆動部及び回転駆動部により駆動されるようになっている。また、搭載ヘッド２５１には、その先端（下端）に吸着ノズル２５１１が装着されている。吸着ノズル２５１１は、部品供給ユニット２４に配列されたフィーダー２４Ｆにより供給された部品を吸着して保持可能な保持具である。吸着ノズル２５１１は、電動切替弁を介して負圧発生装置、正圧発生装置及び大気の何れかに連通可能とされている。つまり、吸着ノズル２５１１に負圧が供給されることで当該吸着ノズル２５１１による部品の吸着保持（部品の取り出し）が可能となり、その後、正圧が供給されることで当該部品の吸着保持が解除される。

【0035】

なお、図３に示されるように、本体フレーム２１上において部品供給ユニット２４とコンベア２３との間には、部品認識カメラＣ１が設置されている。部品認識カメラＣ１は、搭載ヘッド２５１の吸着ノズル２５１１によって吸着保持された部品の画像を撮像することにより、吸着ノズル２５１１に対する部品の吸着姿勢を検出する。

【0036】

基板ＰＰには、１枚の基板当たりに複数種の部品が搭載される。更に、基板ＰＰの種類毎に搭載される部品の種類が異なる。このため、実装機２において、複数種の基板ＰＰに対応して部品搭載基板を生産するためには、その生産に使用される部品種に対応した数のフィーダー２４Ｆが必要となる。複数のフィーダー２４Ｆの各々は、部品供給ユニット２４に対して個々の着脱が可能であり、部品供給ユニット２４内での配置を自由に設定し得るようになっている。

【0037】

実装機２において基板ＰＰに対応して部品搭載基板を生産するときには、基板ＰＰに搭載される部品を供給するフィーダー２４Ｆを部品供給ユニット２４に配列させる段取りを行う段取り作業が必要となる。段取り作業は、作業ロボット５又はオペレーターによって行われる。

【0038】

作業ロボット５は、図１に示されるように、ロボット本体５１と、フィーダー収納部５２と、作業部５３とを含む。フィーダー２４Ｆを保管する部品庫６と実装機２との間や、複数の実装機２間における作業ロボット５の移動が可能となるように、ロボット本体５１には例えば車輪が取り付けられている。フィーダー収納部５２は、ロボット本体５１に配設され、複数のフィーダー２４Ｆの収納が可能である。作業部５３は、ロボット本体５１に配設され、フィーダー収納部５２に収納されたフィーダー２４Ｆを部品供給ユニット２４に配置する作業を行うとともに、部品切れ等により交換が必要なフィーダー２４Ｆを部品供給ユニット２４から回収する作業を行う。

【0039】

図２に示されるように、実装機２は、通信部３Ａと、表示部３Ｂと、制御部３とを更に備える。通信部３Ａは、管理装置４とのデータ通信を実現するインターフェイス回路である。表示部３Ｂは、詳細については後述するが、部品供給ユニット２４におけるフィーダー２４Ｆの配列に関する段取り作業の指令を出力（表示）する。段取り作業をオペレーターが行う場合には、オペレーターは、この表示部３Ｂに表示された各種指令に基づいて、段取り作業を行うことができる。

【0040】

制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されている。制御部３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することにより通信部３Ａ及び表示部３Ｂを制御するとともに、コンベア２３、部品供給ユニット２４、ヘッドユニット２５の各動作を制御する。制御部３は、通信制御部３１と、表示制御部３２と、搬送制御部３３と、部品供給制御部３４と、搭載制御部３５と、記憶部３６と、を含む。

【0041】

通信制御部３１は、通信部３Ａによる管理装置４とのデータ通信を制御する。表示制御部３２は、表示部３Ｂによる各種指令の表示動作を制御する。搬送制御部３３は、コンベア２３による基板ＰＰの搬送動作を制御する。部品供給制御部３４は、部品供給ユニット２４に配列された複数のフィーダー２４Ｆの各々の部品供給動作を制御する。搭載制御部３５は、ヘッドユニット２５の各搭載ヘッド２５１による基板ＰＰに対する部品の搭載動作を制御する。記憶部３６は、管理装置４から配信されて通信部３Ａを介して制御部３に入力された各種データや搭載プログラムを記憶する。

【0042】

次に、図２を参照して管理装置４について説明する。管理装置４は、実装機２による部品搭載基板の生産を管理するとともに、段取り作業に必要なデータを実装機２及び作業ロボット５に送信する装置である。管理装置４は、例えばマイクロコンピュータから構成されている。管理装置４は、データ通信部４１と、最適データ生成部４２と、補給データ生成部４３と、データ管理部４４と、データ記憶部４５とを備えている。

【0043】

データ通信部４１は、実装機２とのデータ通信を実現するインターフェイス回路である。データ通信部４１は、実装機２による部品搭載基板の生産状況に関するデータを受信する。また、データ通信部４１は、後述のデータ管理部４４の制御のもと、最適データ生成部４２及び補給データ生成部４３によって生成された各種データや搭載プログラムを実装機２に送信する。

【0044】

図５を参照して、最適データ生成部４２は、実装機２による部品搭載基板の生産の開始前において、フィーダー２４Ｆの部品供給ユニット２４内での配置領域として、ヘッドユニット２５による基板ＰＰに対する部品の搭載効率に基づいて最適化された最適領域ＭＯＡを特定する。最適領域ＭＯＡは、基板ＰＰに対する部品の搭載時にヘッドユニット２５の移動がなるべく少なくなるように、また、ヘッドユニット２５に設けられた搭載ヘッド２５１による１回の吸着動作で複数の部品を同時に吸着できるように、基板ＰＰの生産に必要な各フィーダー２４Ｆが密集した状態で配置される領域となる。部品供給ユニット２４における最適領域ＭＯＡの特定が完了すると、最適データ生成部４２は、最適領域ＭＯＡ内でのフィーダー２４Ｆの配置位置を示す最適位置データＤＯＡを生成する。なお、最適データ生成部４２は、部品供給ユニット２４におけるフィーダー２４Ｆの設置位置ごとの部品種を示すデータに基づいて、各フィーダー２４Ｆに対応した最適位置データＤＯＡを生成する。

【0045】

また、最適データ生成部４２は、最適領域ＭＯＡ内において最適位置データＤＯＡに従って配置されるフィーダー２４Ｆにより供給される部品を基板ＰＰに搭載する手順を示す最適搭載プログラムＰＯＡを生成する。最適搭載プログラムＰＯＡには、基板ＰＰ上における各部品の搭載位置、最適位置データＤＯＡに従った最適領域ＭＯＡ内でのフィーダー２４Ｆの配置位置、基板ＰＰに対する部品の搭載時に使用されるヘッドユニット２５における搭載ヘッド２５１の配置、搭載ヘッド２５１による部品の搭載順序、などの情報が記録されている。

【0046】

最適データ生成部４２により生成された最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡは、データ記憶部４５に記憶される。

【0047】

データ管理部４４は、データ記憶部４５から最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡを読み出して配信する。具体的には、データ管理部４４は、最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡを、データ通信部４１を介して実装機２に向けて送信させる。また、データ管理部４４は、最適位置データＤＯＡを作業ロボット５に向けて配信する。

【0048】

実装機２は、管理装置４から配信された最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡを、通信部３Ａを介して受信する。通信部３Ａが受信した最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡは、記憶部３６に記憶される。

【0049】

実装機２において表示制御部３２は、記憶部３６から最適位置データＤＯＡを読み出して、当該最適位置データＤＯＡを含む最適配置指令ＣＯＡを表示部３Ｂに表示させる。最適配置指令ＣＯＡは、基板ＰＰの生産に必要なフィーダー２４Ｆを部品供給ユニット２４における最適領域ＭＯＡへ配列させる指令を示す。表示部３Ｂに最適配置指令ＣＯＡが表示されると、それに基づいてオペレーターは、フィーダー２４Ｆを最適領域ＭＯＡに配列する段取り作業を行うことができる。オペレーターは、フィーダー２４Ｆを保管する部品庫６から各フィーダー２４Ｆを取り出し、最適配置指令ＣＯＡに含まれる最適位置データＤＯＡに従って、各フィーダー２４Ｆを最適領域ＭＯＡ内の各位置に配置する段取り作業を行う。

【0050】

段取り作業を作業ロボット５が行う場合には、作業ロボット５は、管理装置４から配信された最適位置データＤＯＡを受信する。作業ロボット５は、最適位置データＤＯＡに従って、各フィーダー２４Ｆを最適領域ＭＯＡ内の各位置に配置する段取り作業を行う。

【0051】

実装機２において制御部３は、各フィーダー２４Ｆの最適領域ＭＯＡへの配置が完了すると、記憶部３６に記憶された最適搭載プログラムＰＯＡを読み出す。制御部３は、その最適搭載プログラムＰＯＡに基づき搭載処理を実行することによって、部品搭載基板の生産を開始する。この際、複数の搭載ヘッド２５１を備えたヘッドユニット２５による部品搭載動作は、最適搭載プログラムＰＯＡに従って実行される。具体的には、コンベア２３により基板ＰＰが搬送されると、最適搭載プログラムＰＯＡに従って、ヘッドユニット２５における各搭載ヘッド２５１が、部品供給ユニット２４の最適領域ＭＯＡ内に配列された複数のフィーダー２４Ｆから部品を同時に若しくは連続的に吸着する。その後、ヘッドユニット２５が基板ＰＰ上に移動して順次部品を搭載するという動作が、基板ＰＰに対して全部品を搭載するまで、最適搭載プログラムＰＯＡで示される部品の搭載順序に従って繰り返される。

【0052】

部品搭載基板の生産時に用いられるフィーダー２４Ｆが配置される最適領域ＭＯＡは、部品供給ユニット２４において、ヘッドユニット２５による基板ＰＰに対する部品の搭載効率に基づいて最適化された領域である。このため、最適領域ＭＯＡ内において最適位置データＤＯＡに応じて配置される各フィーダー２４Ｆにより部品を供給することで、優れた搭載効率でヘッドユニット２５による基板ＰＰに対する部品の搭載が可能となる。この結果、実装機２における部品搭載基板の生産効率の向上を図ることが可能となる。

【0053】

実装機２による部品搭載基板の生産中においては、管理装置４の補給データ生成部４３が、データ通信部４１により受信されたデータに基づいて、部品供給ユニット２４内に配置された全てのフィーダー２４Ｆを対象に部品の供給状況を監視する。この補給データ生成部４３の動作について、図６～図９を参照して説明する。

【0054】

補給データ生成部４３は、部品供給ユニット２４内に配置されたフィーダー２４Ｆの中で、部品切れ等により交換が必要な交換対象フィーダー２４ＦＥが存在する場合に、部品供給ユニット２４への補給フィーダー２４ＦＳの補給方式と補給位置とを示す補給データＤＳＡを生成する。この際、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式として第１方式と第２方式とのいずれかの方式を選定する方式選定処理と、その選定した方式に対応して補給フィーダー２４ＦＳの補給位置を特定する位置特定処理と、を実行することにより、補給データＤＳＡを生成する。

【0055】

補給フィーダー２４ＦＳの補給方式としての第１方式は、部品供給ユニット２４における交換対象フィーダー２４ＦＥが配置された最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰで、当該交換対象フィーダー２４ＦＥを補給フィーダー２４ＦＳに入れ替える方式である（図６参照）。一方、第２方式は、部品供給ユニット２４における最適領域ＭＯＡ以外の残余領域ＲＯＡ内の位置に補給フィーダー２４ＦＳを配置する方式である（図６参照）。

【0056】

補給データ生成部４３は、方式選定処理において、ヘッドユニット２５の搭載効率に関連する所定の評価値に基づいて、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式として第１方式と第２方式とのいずれかの方式を選定する。所定の評価値は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式として第２方式が選定された場合におけるヘッドユニット２５の搭載効率の変化を想定したものである。このような評価値としては、例えば、補給フィーダー２４ＦＳからの部品供給数、ヘッドユニット２５による搭載動作実行時の移動距離の変化量、サイクルタイムの変化量などを挙げることができる。

【0057】

評価値としての補給フィーダー２４ＦＳからの部品供給数とは、部品搭載基板の生産において残余領域ＲＯＡ内に配置される補給フィーダー２４ＦＳから供給される部品の数を示す。最適領域ＭＯＡ以外の残余領域ＲＯＡに補給フィーダー２４ＦＳが配置された場合（第２方式の場合）には、最適領域ＭＯＡ内にフィーダー２４Ｆが配置されている場合（第１方式の場合）に比べて、搭載動作実行時におけるヘッドユニット２５の移動距離が長くなる可能性がある。このため、残余領域ＲＯＡ内に配置される補給フィーダー２４ＦＳから供給される部品の数が少ないほど、ヘッドユニット２５の搭載効率の低下が抑制されることになる。

【0058】

評価値としてのヘッドユニット２５の移動距離の変化量とは、最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰと基板ＰＰとの間のヘッドユニット２５の第１移動距離（第１方式の場合の移動距離）と、残余領域ＲＯＡ内に配置される補給フィーダー２４ＦＳと基板ＰＰとの間のヘッドユニット２５の第２移動距離（第２方式の場合の移動距離）との差を示す。上記の通り、第２移動距離は第１移動距離よりも長くなる可能性がある。このため、ヘッドユニット２５の移動距離の変化量が小さいほど、ヘッドユニット２５の搭載効率の低下が抑制されることになる。

【0059】

サイクルタイムは、ヘッドユニット２５が１枚の基板ＰＰに全部品を搭載するのに要する時間を示すものである。評価値としてのサイクルタイムの変化量とは、基板ＰＰの生産に用いる各フィーダー２４Ｆが最適領域ＭＯＡに配置されている場合（第１方式の場合）のサイクルタイムと、残余領域ＲＯＡ内に補給フィーダー２４ＦＳが配置された場合（第２方式の場合）のサイクルタイムとの差を示す。サイクルタイムは、部品供給ユニット２４におけるフィーダー２４Ｆの配置位置に応じて変化する。つまり、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を第２方式とした場合のサイクルタイムは、第１方式とした場合のサイクルタイムよりも長くなる可能性がある。サイクルタイムの変化量が小さいほど、ヘッドユニット２５の搭載効率の低下が抑制されることになる。

【0060】

補給データ生成部４３は、位置特定処理において、補給フィーダー２４ＦＳの補給位置を特定する。補給データ生成部４３は、補給方式として第１方式を選定した場合には、部品供給ユニット２４における最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰを補給フィーダー２４ＦＳの補給位置ＳＳＰとして特定する（図７参照）。一方、補給方式として第２方式を選定した場合には、補給データ生成部４３は、部品供給ユニット２４における残余領域ＲＯＡ内の複数の候補位置ＣＰの中から補給フィーダー２４ＦＳの補給位置を前記評価値に基づいて特定する（図８参照）。この際、補給データ生成部４３は、複数の候補位置ＣＰのうち、前記評価値が最小となる位置を補給フィーダー２４ＦＳの補給位置として特定する。

【0061】

また、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式及び補給位置を示す補給データＤＳＡの生成が完了すると、補給搭載プログラムＰＳＡを生成する。補給搭載プログラムＰＳＡは、補給データＤＳＡに従って補給フィーダー２４ＦＳが配置された状態において部品を基板ＰＰに搭載するときの手順を示す搭載プログラムである。補給搭載プログラムＰＳＡには、基板ＰＰ上における各部品の搭載位置、最適位置データＤＯＡに従った最適領域ＭＯＡ内でのフィーダー２４Ｆの配置位置、補給データＤＳＡに従った補給フィーダー２４ＦＳの配置位置、基板ＰＰに対する部品の搭載時に使用されるヘッドユニット２５における搭載ヘッド２５１の配置、搭載ヘッド２５１による部品の搭載順序、などの情報が記録されている。

【0062】

補給データ生成部４３により生成された補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡは、データ記憶部４５に記憶される。

【0063】

データ管理部４４は、実装機２による部品搭載基板の生産中において、データ記憶部４５から補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡを読み出して配信する。具体的には、データ管理部４４は、補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡを、データ通信部４１を介して実装機２に向けて送信させる。また、データ管理部４４は、補給データＤＳＡを作業ロボット５に向けて配信する。

【0064】

実装機２は、管理装置４から配信された補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡを、通信部３Ａを介して受信する。通信部３Ａが受信した補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡは、記憶部３６に記憶される。

【0065】

実装機２において表示制御部３２は、記憶部３６から補給データＤＳＡを読み出して、当該補給データＤＳＡを含む補給配置指令ＣＳＡを表示部３Ｂに表示させる。補給配置指令ＣＳＡは、補給データＤＳＡにて示される補給方式及び補給位置に従って補給フィーダー２４ＦＳを配置させる指令を示す。表示部３Ｂに補給配置指令ＣＳＡが表示されると、それに基づいてオペレーターは、補給フィーダー２４ＦＳを部品供給ユニット２４に補給する段取り作業を行うことができる。オペレーターは、交換対象フィーダー２４ＦＥと同種の部品を保持した補給フィーダー２４ＦＳを部品庫６から取り出し、補給配置指令ＣＳＡに含まれる補給データＤＳＡに従って補給フィーダー２４ＦＳを配置する段取り作業を行う。

【0066】

段取り作業を作業ロボット５が行う場合には、作業ロボット５は、管理装置４から配信された補給データＤＳＡを受信する。作業ロボット５は、補給データＤＳＡに従って補給フィーダー２４ＦＳを配置する段取り作業を行う。

【0067】

実装機２において制御部３は、補給フィーダー２４ＦＳの配置が完了すると、記憶部３６に記憶された補給搭載プログラムＰＳＡを読み出す。制御部３は、その補給搭載プログラムＰＳＡに基づき搭載処理を実行することによって、部品搭載基板の生産を継続する。この際、複数の搭載ヘッド２５１を備えたヘッドユニット２５による部品搭載動作は、補給搭載プログラムＰＳＡに従って実行される。具体的には、コンベア２３により基板ＰＰが搬送されると、補給搭載プログラムＰＳＡに従って、ヘッドユニット２５における各搭載ヘッド２５１が、部品供給ユニット２４の最適領域ＭＯＡ内に配列された複数のフィーダー２４Ｆ、又は残余領域ＲＯＡに補給フィーダー２４ＦＳが配置されている場合にはその補給フィーダー２４ＦＳから部品を、同時に若しくは連続的に吸着する。その後、ヘッドユニット２５が基板ＰＰ上に移動して順次部品を搭載するという動作が、基板ＰＰに対して全部品を搭載するまで、補給搭載プログラムＰＳＡで示される部品の搭載順序に従って繰り返される。

【0068】

既述の通り、部品搭載基板の生産中において、部品供給ユニット２４に配置されたフィーダー２４Ｆの中に、部品切れ等により交換が必要な交換対象フィーダー２４ＦＥが存在する場合、補給データ生成部４３が、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を選定するとともに、補給フィーダー２４ＦＳの補給位置を特定する。この際、補給データ生成部４３は、ヘッドユニット２５の搭載効率に関連する所定の評価値に基づいて、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を選定するとともに、第２方式の場合には残余領域ＲＯＡ内の複数の候補位置ＣＰの中から補給フィーダー２４ＦＳの補給位置を特定する。これにより、部品供給ユニット２４への補給フィーダー２４ＦＳの補給に起因して、ヘッドユニット２５による部品の搭載効率が低下することを抑制できる。このため、実装機２における部品搭載基板の生産効率の低下を抑制することが可能となる。

【0069】

また、図９に示されるように、部品供給ユニット２４の残余領域ＲＯＡに交換対象フィーダー２４ＦＥが存在している場合、当該交換対象フィーダー２４ＦＥは、過去に、最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰで入れ替える第１方式の補給が採用されずに、第２方式の補給方式にて残余領域ＲＯＡ内に補給された履歴を持つものであると推定される。このような交換対象フィーダー２４ＦＥが存在する場合、補給データ生成部４３は、当該交換対象フィーダー２４ＦＥに対応した最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰを補給フィーダー２４ＦＳの補給位置として特定する。これにより、部品供給ユニット２４の最適領域ＭＯＡ内に配置される各フィーダー２４Ｆにより部品を供給することで、優れた搭載効率でヘッドユニット２５による基板ＰＰに対する部品の搭載が可能となる。

【0070】

次に、実装機２及び管理装置４の動作について、図５～図９に加えて図１０及び図１１を参照して詳細に説明する。なお、図１０が管理装置４の動作の第１例を示す管理方法のフローチャートであり、図１１が実装機２の動作を示すフローチャートである。

【0071】

同一ロットの基板ＰＰを用いた実装機２による部品搭載基板の生産の開始前に、管理装置４の最適データ生成部４２は、最適データ生成工程の処理を行う。具体的には、最適データ生成部４２は、基板ＰＰに搭載される部品を供給するフィーダー２４Ｆの部品供給ユニット２４内での最適領域ＭＯＡを特定して最適位置データＤＯＡを生成する（図１０のステップａ１、図５参照）。更に、最適データ生成部４２は、最適位置データＤＯＡに対応した最適搭載プログラムＰＯＡを生成する。最適データ生成部４２により生成された最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡは、データ記憶部４５に記憶される。

【0072】

なお、同一ロットの基板ＰＰとは、同種の基板ＰＰ又は同一グループに属する基板ＰＰを構成する複数の基板ＰＰを示す。同種の基板ＰＰでは、搭載される部品の種類が共通している。また、同一グループに属する基板ＰＰでは、搭載される部品の種類の共通度が高い。つまり、同一ロット内では、部品の搭載対象の基板ＰＰが変更されても、部品供給ユニット２４におけるフィーダー２４Ｆの配列を変更する必要はない。

【0073】

次に、データ管理部４４は、データ記憶部４５から最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡを読み出して、データ通信部４１を介して配信する（図１０のステップａ２、図５参照）。

【0074】

実装機２は、管理装置４から配信された最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡを、通信部３Ａを介して受信する。通信部３Ａが受信した最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡは、記憶部３６に記憶される。また、作業ロボット５は、管理装置４から配信された最適位置データＤＯＡを受信する（図１１のステップｂ１）。作業ロボット５は、最適位置データＤＯＡに従ってフィーダー２４Ｆを最適領域ＭＯＡ内に配置する段取り作業を行う。なお、表示部３Ｂに表示される最適位置データＤＯＡを含む最適配置指令ＣＯＡに基づいてオペレーターが段取り作業を行うようにしてもよい。

【0075】

実装機２において制御部３は、フィーダー２４Ｆの最適領域ＭＯＡへの配置を監視し、その配置が完了したか否かを判定する（図１１のステップｂ２）。フィーダー２４Ｆの最適領域ＭＯＡへの配置が完了すると、制御部３は、記憶部３６に記憶された最適搭載プログラムＰＯＡを読み出し、その最適搭載プログラムＰＯＡに従って基板ＰＰの生産を開始する（図１１のステップｂ３）。

【0076】

同一ロットの基板ＰＰを用いた実装機２による部品搭載基板の生産中において、管理装置４の補給データ生成部４３は、補給データ生成工程の処理を行う。具体的には、補給データ生成部４３は、部品供給ユニット２４内に配置された全てのフィーダー２４Ｆを対象に部品の供給状況を監視する。そして、補給データ生成部４３は、部品供給ユニット２４内に配置されたフィーダー２４Ｆの中で、部品切れ等により交換が必要な交換対象フィーダー２４ＦＥが存在するか否かを判定する（図１０のステップａ３）。交換対象フィーダー２４ＦＥが存在する場合（ステップａ３でＹＥＳの場合）、補給データ生成部４３は、当該交換対象フィーダー２４ＦＥがカセット入れ替え方式のフィーダーではないかを判定する（図１０のステップａ４）。カセット入れ替え方式のフィーダー２４Ｆは、フィーダー２４Ｆを部品供給ユニット２４に配置した状態のままで、部品切れのカセットを新たなカセットと入れ替えることで、部品切れの解消が可能なフィーダーである。このため、交換対象フィーダー２４ＦＥがカセット入れ替え方式のフィーダーである場合には、補給フィーダー２４ＦＳを部品供給ユニット２４に補給する必要はない。

【0077】

交換対象フィーダー２４ＦＥがカセット入れ替え方式のフィーダーではない場合（ステップａ４でＹＥＳの場合）、補給データ生成部４３は、交換対象フィーダー２４ＦＥが最適領域ＭＯＡに配置されているか否かを判定する（図１０のステップａ５）。

【0078】

交換対象フィーダー２４ＦＥが最適領域ＭＯＡに配置されている場合（ステップａ５でＹＥＳの場合）、補給データ生成部４３は、ステップａ６に処理を移行する。一方、交換対象フィーダー２４ＦＥが最適領域ＭＯＡに配置されていない場合（ステップａ５でＮＯの場合）、補給データ生成部４３は、交換対象フィーダー２４ＦＥが残余領域ＲＯＡに配置されたものであると認識する。この場合、補給データ生成部４３は、交換対象フィーダー２４ＦＥに対応した最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰを補給フィーダー２４ＦＳの補給位置として特定する（図１０のステップａ５１、図９参照）。補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給位置の特定が完了すると、ステップａ１０に処理を移行する。

【0079】

ステップａ６では、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を第２方式とした場合の、残余領域ＲＯＡ内の複数の候補位置ＣＰごとに評価値を算出する。そして、補給データ生成部４３は、複数の候補位置ＣＰごとの評価値の全てが所定の判定閾値を超えるか否かを判定する（図１０のステップａ７）。

【0080】

複数の候補位置ＣＰごとの評価値の全てが判定閾値を超える場合（ステップａ７でＹＥＳの場合）、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式として第１方式を選定する（図１０のステップａ９）。この場合、補給データ生成部４３は、最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰを補給フィーダー２４ＦＳの補給位置ＳＳＰとして特定する。そして、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳを第１方式で交換元位置ＥＳＰに補給することを示す補給データＤＳＡを生成するとともに、当該補給データＤＳＡに対応した補給搭載プログラムＰＳＡを生成する（図７参照）。

【0081】

一方、複数の候補位置ＣＰごとの評価値の全てが判定閾値を超えない場合（ステップａ７でＮＯの場合）、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式として第２方式を選定する（図１０のステップａ８）。この場合、補給データ生成部４３は、複数の候補位置ＣＰのうち、評価値が最小となる位置を補給フィーダー２４ＦＳの補給位置として特定する。そして、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳを第２方式で残余領域ＲＯＡ内の特定した位置に補給することを示す補給データＤＳＡを生成するとともに、当該補給データＤＳＡに対応した補給搭載プログラムＰＳＡを生成する（図８参照）。

【0082】

補給データ生成部４３により生成された補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡは、データ記憶部４５に記憶される。データ管理部４４は、実装機２による部品搭載基板の生産中において、データ記憶部４５から補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡを読み出して配信する（図１０のステップａ１０）。

【0083】

実装機２において制御部３は、部品搭載基板の生産中において、管理装置４から配信された補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡを、通信部３Ａを介して受信したか否かを判定する（図１１のステップｂ４）。通信部３Ａが補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡを受信した場合（ステップｂ４でＹＥＳの場合）、当該補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡは、記憶部３６に記憶される。また、作業ロボット５は、管理装置４から配信された補給データＤＳＡを受信すると、当該補給データＤＳＡに従って補給フィーダー２４ＦＳを配置する段取り作業を行う。なお、表示部３Ｂに表示される補給データＤＳＡを含む補給配置指令ＣＳＡに基づいてオペレーターが段取り作業を行うようにしてもよい。

【0084】

実装機２において制御部３は、補給フィーダー２４ＦＳの配置を監視し、その配置が完了したか否かを判定する（図１１のステップｂ５）。補給フィーダー２４ＦＳの配置が完了すると、制御部３は、記憶部３６に記憶された補給搭載プログラムＰＳＡを読み出し、その補給搭載プログラムＰＳＡに従って、同一ロットの基板ＰＰの生産を継続する（図１１のステップｂ６）。そして、制御部３は、同一ロットの基板ＰＰの生産が終了したか否かを判定し（図１１のステップｂ７）、生産が終了していない場合には、ステップｂ４からステップｂ７までの各処理を繰り返す。

【0085】

管理装置４の動作は、上記の図１０に示されるフローチャートに従う動作に限定されるものではなく、図１２に示されるフローチャートに従う動作であってもよい。図１２の例では、管理装置４の補給データ生成部４３は、サイクルタイムを前記評価値として用いて、方式選定処理及び位置特定処理を実行するように構成されている。このような構成の補給データ生成部４３を備えた管理装置４の動作について、図１２のフローチャート、図１３及び図１４を参照して、以下に説明する。図１３は、補給データ生成部４３による生産残時間ＰＴの算出処理を説明する図である。図１４は、実装機２の表示部３Ｂに表示される補給配置指令ＣＳＡの一例を示す図である。

【0086】

図１２のフローチャートに示すステップｃ１からステップｃ５までの各処理は、上記の図１０のフローチャートに示すステップａ１からステップａ５までの各処理と同じであるので、簡単に説明することとする。

【0087】

同一ロットの基板ＰＰを用いた実装機２による部品搭載基板の生産の開始前に、最適データ生成部４２は、最適データ生成工程の処理を行う。具体的には、最適データ生成部４２は、基板ＰＰに搭載される部品を供給するフィーダー２４Ｆの部品供給ユニット２４内での最適領域ＭＯＡを特定して最適位置データＤＯＡを生成する（ステップｃ１、図５参照）。更に、最適データ生成部４２は、最適位置データＤＯＡに対応した最適搭載プログラムＰＯＡを生成する。最適データ生成部４２により生成された最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡは、データ記憶部４５に記憶される。

【0088】

次に、データ管理部４４は、データ記憶部４５から最適位置データＤＯＡ及び最適搭載プログラムＰＯＡを読み出して、データ通信部４１を介して配信する（ステップｃ２、図５参照）。

【0089】

最適位置データＤＯＡに従って最適領域ＭＯＡ内にフィーダー２４Ｆが配置され、最適搭載プログラムＰＯＡに従った実装機２による部品搭載基板の生産中において、補給データ生成部４３は、補給データ生成工程の処理を行う。具体的には、補給データ生成部４３は、交換対象フィーダー２４ＦＥが存在するか否かを判定する（ステップｃ３）。交換対象フィーダー２４ＦＥが存在する場合（ステップｃ３でＹＥＳの場合）、補給データ生成部４３は、当該交換対象フィーダー２４ＦＥがカセット入れ替え方式のフィーダーではないかを判定する（ステップｃ４）。

【0090】

交換対象フィーダー２４ＦＥがカセット入れ替え方式のフィーダーではない場合（ステップｃ４でＹＥＳの場合）、補給データ生成部４３は、交換対象フィーダー２４ＦＥが最適領域ＭＯＡに配置されているか否かを判定する（ステップｃ５）。

【0091】

交換対象フィーダー２４ＦＥが最適領域ＭＯＡに配置されている場合（ステップｃ５でＹＥＳの場合）、補給データ生成部４３は、ステップｃ６に処理を移行する。一方、交換対象フィーダー２４ＦＥが最適領域ＭＯＡに配置されていない場合（ステップｃ５でＮＯの場合）、補給データ生成部４３は、交換対象フィーダー２４ＦＥが残余領域ＲＯＡに配置されたものであると認識する。この場合、補給データ生成部４３は、交換対象フィーダー２４ＦＥに対応した最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰを補給フィーダー２４ＦＳの補給位置として特定する（ステップｃ５１、図９参照）。補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給位置の特定が完了すると、ステップｃ９に処理を移行する。

【0092】

ステップｃ６では、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を第１方式とした場合の生産残時間ＰＴを算出する（図１３参照）。生産残時間ＰＴは、同一ロットの基板ＰＰを用いた部品搭載基板の生産において、補給フィーダー２４ＦＳの部品供給ユニット２４への補給時点から生産終了までの間で、生産残数ＲＰに相当する数の部品搭載基板を生産するのに要する時間を示す。

【0093】

生産残時間ＰＴを算出する際に、補給データ生成部４３は、第１方式の場合のサイクルタイムＣＴを算出する。第１方式の場合のサイクルタイムＣＴは、補給フィーダー２４ＦＳが最適領域ＭＯＡ内の交換元位置ＥＳＰに配置された状態において、ヘッドユニット２５が１枚の基板ＰＰに全部品を搭載するのに要する時間を示す。

【0094】

そして、補給データ生成部４３は、第１方式の場合のサイクルタイムＣＴと生産残数ＲＰとの乗算値に入れ替え時間ＳＴを加算することにより、第１方式の場合の生産残時間ＰＴを算出する。なお、入れ替え時間ＳＴは、交換元位置ＥＳＰにおいて交換対象フィーダー２４ＦＥを補給フィーダー２４ＦＳに入れ替えるのに要する時間を示す。

【0095】

第１方式の場合の生産残時間ＰＴの算出処理が終了すると、補給データ生成部４３は、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を第２方式とした場合の生産残時間ＰＴを、複数の候補位置ＣＰごとに算出する（ステップｃ７、図１３参照）。

【0096】

生産残時間ＰＴを算出する際に、補給データ生成部４３は、第２方式の場合のサイクルタイムＣＴを複数の候補位置ＣＰごとに算出する。第２方式の場合のサイクルタイムＣＴは、補給フィーダー２４ＦＳが残余領域ＲＯＡ内の候補位置ＣＰに配置された状態において、ヘッドユニット２５が１枚の基板ＰＰに全部品を搭載するのに要する時間を示す。

【0097】

そして、補給データ生成部４３は、第２方式の場合のサイクルタイムＣＴと生産残数ＲＰとの乗算値で示される第２方式の場合の生産残時間ＰＴを、複数の候補位置ＣＰごとに算出する。

【0098】

第１方式の場合の生産残時間ＰＴと、第２方式の場合の候補位置ＣＰごとの生産残時間ＰＴとの算出が終了すると、補給データ生成部４３は、算出した各生産残時間ＰＴを比較することにより、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を選定するとともに補給位置を特定する（ステップｃ８）。これにより、補給データ生成部４３は、実装機２における部品搭載基板の生産効率の低下が抑制可能となるように、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式の選定と補給位置の特定を行うことができる。

【0099】

なお、補給データ生成部４３は、算出した各生産残時間ＰＴのうちで最も短くなるものに対応して、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式を選定するとともに補給位置を特定するように構成されていることが望ましい。これにより、補給データ生成部４３は、実装機２における部品搭載基板の生産効率の低下がより確実に抑制可能となるように、補給フィーダー２４ＦＳの補給方式の選定と補給位置の特定を行うことができる。

【0100】

上記のような補給方式の選定及び補給位置の特定によって、補給データ生成部４３は、補給データＤＳＡを生成するとともに、当該補給データＤＳＡに対応した補給搭載プログラムＰＳＡを生成する（図７，８参照）。

【0101】

補給データ生成部４３により生成された補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡは、データ記憶部４５に記憶される。データ管理部４４は、実装機２による部品搭載基板の生産中において、データ記憶部４５から補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡを読み出して配信する（ステップｃ９）。

【0102】

管理装置４から配信された補給データＤＳＡ及び補給搭載プログラムＰＳＡは、実装機２の記憶部３６に記憶される。また、作業ロボット５は、管理装置４から配信された補給データＤＳＡを受信すると、当該補給データＤＳＡに従って補給フィーダー２４ＦＳを配置する段取り作業を行う。

【0103】

補給データＤＳＡに従って補給フィーダー２４ＦＳを配置する段取り作業は、オペレーターが行うようにしてもよい。この場合、実装機２において表示制御部３２は、記憶部３６から補給データＤＳＡを読み出して、当該補給データＤＳＡを含む補給配置指令ＣＳＡを表示部３Ｂに表示させる。表示部３Ｂに表示される補給配置指令ＣＳＡの一例が図１４に示されている。

【0104】

図１４の例では、補給配置指令ＣＳＡは、生産残数ＲＰの情報と、第１方式及び第２方式の場合の補給データＤＳＡを示す情報と、を含んでいる。第１方式の場合の補給データＤＳＡを示す情報としては、交換元位置ＥＳＰ、サイクルタイムＣＴ、入れ替え時間ＳＴ及び生産残時間ＰＴの各情報が含まれている。第２方式の場合の補給データＤＳＡを示す情報としては、候補位置ＣＰ、サイクルタイムＣＴ及び生産残時間ＰＴの各情報が含まれている。

【0105】

表示制御部３２は、補給配置指令ＣＳＡにおいて、補給データ生成部４３によって特定された補給方式及び補給位置を示す注目部分が、その他の残余部分との区別が可能な特定の表示形態で表示されるように、表示部３Ｂを制御する。この際、表示制御部３２は、前記特定の表示形態として注目部分の色が残余部分の色とは異なる特定色（例えば赤色）で表示されるように、表示部３Ｂを制御する。また、表示制御部３２は、注目部分が枠線で囲まれた状態で表示されるように、表示部３Ｂを制御してもよい。補給配置指令ＣＳＡにおいて注目部分が特定の表示形態で表示されることにより、注目部分と残余部分との区別が容易となる。このため、オペレーターが表示部３Ｂに表示された補給配置指令ＣＳＡを確認しつつ補給フィーダー２４ＦＳを配置するときの段取り作業の効率を高めることができる。

【符号の説明】

【0106】

１ 部品実装システム
２ 実装機
２４ 部品供給ユニット
２４Ｆ フィーダー
２４ＦＥ 交換対象フィーダー
２４ＦＳ 補給フィーダー
２５ ヘッドユニット
３ 制御部
３Ｂ 表示部
４ 管理装置
４１ データ通信部
４２ 最適データ生成部
４３ 補給データ生成部
４４ データ管理部
４５ データ記憶部
５ 作業ロボット
ＣＰ 候補位置
ＤＯＡ 最適位置データ
ＤＳＡ 補給データ
ＥＳＰ 交換元位置
ＭＯＡ 最適領域
ＲＯＡ 残余領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】