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(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】2024-11-01
(45)【発行日】2024-11-12
(54)【発明の名称】部品交換システム及び部品実装システム
(51)【国際特許分類】
H05K 13/02 20060101AFI20241105BHJP
【ＦＩ】
H05K13/02 Z
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2024504102
(86)(22)【出願日】2022-03-02
(86)【国際出願番号】 JP2022008937
(87)【国際公開番号】W WO2023166627
(87)【国際公開日】2023-09-07
【審査請求日】2024-04-02
(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】110004303
【氏名又は名称】弁理士法人三協国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 祐介
(72)【発明者】
【氏名】柳田 勉
(72)【発明者】
【氏名】天内 真
(72)【発明者】
【氏名】岡本 義徳
(72)【発明者】
【氏名】藤井 尚也
【審査官】福島 和幸
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２０／１８３５９９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０３９５４５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２０／０３９５４４（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０５Ｋ １３／００－１３／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に搭載される部品を供給する部品供給具を支持する複数の供給支持部が所定方向に配列された部品供給ユニットから前記部品供給具を回収することに応じて、前記部品供給ユニットに前記部品供給具を補給する部品交換システムであって、前記供給支持部との間で交換される前記部品供給具を支持する複数の交換支持部が所定方向に配列され、前記複数の交換支持部の配列方向に移動可能な移動台と、前記部品供給具を把持するとともに前記移動台に対して移動することにより前記部品供給具を移動させる把持体と、を含む動作ユニットと、
前記動作ユニットを制御する制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、
部品切れにより回収が必要になると予測される回収対象の部品供給具を前記部品供給ユニットから回収し、前記回収対象の部品供給具の回収に応じて前記部品供給ユニットに補給対象の部品供給具を補給する前記動作ユニットの動作を管理するデータであって、前記動作ユニットの動作を完了する目標時刻を示す交換完了時刻情報と、前記部品供給ユニットにおける前記回収対象の部品供給具を支持する回収元の供給支持部の位置を示す供給支持部位置情報と、を含む交換管理データを生成し、
前記複数の交換支持部において、前記回収対象の部品供給具を回収する回収先の交換支持部と、前記補給対象の部品供給具を支持する補給元の交換支持部との前記移動台上における位置を設定する設定処理を行い、
前記複数の供給支持部のうち前記回収対象の部品供給具を支持した前記回収元の供給支持部に前記回収先の交換支持部が対向するように前記移動台を移動させた後に、前記回収対象の部品供給具が前記回収元の供給支持部から前記回収先の交換支持部に移動して回収されるように前記把持体を移動させる回収処理を行い、
前記回収処理後において前記回収先の交換支持部に代わって前記補給元の交換支持部が前記回収元の供給支持部に対向するように前記移動台を移動させた後に、前記補給対象の部品供給具が前記補給元の交換支持部から前記回収元の供給支持部を補給先として移動して補給されるように前記把持体を移動させる補給処理を行い、
前記設定処理では、前記供給支持部位置情報に基づき前記部品供給ユニットにおける前記回収元の供給支持部の位置を確認し、前記交換完了時刻情報で示す目標時刻を許容範囲内に収めつつ、前記補給処理における前記移動台の移動量が所定の目標範囲に収まるように複数の前記補給対象の部品供給具の前記部品供給ユニットに対する補給順を設定し、当該補給順に基づいて前記移動台上における前記回収先の交換支持部と前記補給元の交換支持部との位置を設定する、部品交換システム。
【請求項6】
前記部品供給具を支持して保管する複数の保管支持部が所定方向に配列された保管ユニットを、更に備え、前記制御ユニットは、前記回収処理及び前記補給処理の前処理として、前記保管支持部に支持された前記部品供給具が前記設定処理において設定した前記補給元の交換支持部に移動し、前記補給対象の部品供給具として前記移動台上に配列されるように、前記移動台及び前記把持体を移動させる配列処理を行う、請求項１～５のいずれか１項に記載の部品交換システム。
【請求項11】
部品を供給する部品供給具を支持する複数の供給支持部が所定方向に配列された部品供給ユニットと、前記供給支持部に支持された前記部品供給具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、
前記部品供給ユニットから前記部品供給具を回収することに応じて、前記部品供給ユニットに前記部品供給具を補給する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の部品交換システムと、を備える、部品実装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、部品供給ユニットにおける部品供給具の回収及び補給を行う部品交換システム、及びそれを備えた部品実装システムに関する。
【背景技術】
【0002】
部品実装システムは、プリント基板等の基板上に部品を搭載する部品実装機を備える。部品実装機は、部品を供給するフィーダー等の複数の部品供給具が配列された部品供給ユニットと、部品供給具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、を備える。部品実装機では、部品切れ等の生じた部品供給具が部品供給ユニットから回収されるとともに、当該回収に応じて新たな部品供給具が部品供給ユニットに補給される。
【0003】
特許文献１には、部品実装機からの部品供給具の回収に応じて、部品実装機に部品供給具を補給する補給装置が開示されている。補給装置は、部品保管庫と部品実装機との間で走行する走行体と、走行体上に移動可能に設けられた移動台と、移動台に搭載された補給ユニットと、を備える。走行体の走行によって部品保管庫に対向するように補給装置が配置されると、オペレータによって部品保管庫から補給ユニットに部品供給具が移載される。これにより、部品種の異なる複数の部品供給具が補給ユニット内に配列される。この状態で、走行体の走行によって部品実装機の部品供給ユニットに対向するように補給装置が配置されると、移動台が移動しながら、部品供給ユニットと補給ユニットとの間で部品供給具が交換される。
【0004】
特許文献１に開示される補給装置では、部品保管庫から補給ユニットに部品供給具が移載されるときに、補給ユニット内における複数の部品供給具の配列については考慮されていない。このため、補給ユニット内に複数の部品供給具が配列された状態において、部品供給ユニットと補給ユニットとの間で部品供給具の交換が行われる際に、移動台の移動量が増大してしまうことがある。この場合、部品供給ユニットにおける部品供給具の交換の交換効率が低下する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特許第６０７４４２５号公報
【発明の概要】
【0006】
本発明の目的は、部品供給ユニットにおける部品供給具の交換の交換効率を高めることが可能な部品交換システム、及びそれを備えた部品実装システムを提供することにある。
【0007】
本発明の一の局面に係る部品交換システムは、基板に搭載される部品を供給する部品供給具を支持する複数の供給支持部が所定方向に配列された部品供給ユニットから前記部品供給具を回収することに応じて、前記部品供給ユニットに前記部品供給具を補給するシステムである。この部品交換システムは、前記供給支持部との間で交換される前記部品供給具を支持する複数の交換支持部が所定方向に配列され、前記複数の交換支持部の配列方向に移動可能な移動台と、前記部品供給具を把持するとともに前記移動台に対して移動することにより前記部品供給具を移動させる把持体と、を含む動作ユニットと、前記動作ユニットを制御する制御ユニットと、を備える。前記制御ユニットは、前記複数の交換支持部において、前記部品供給ユニットから前記移動台への回収対象の部品供給具を回収する回収先の交換支持部と、前記回収対象の部品供給具の回収に応じて前記部品供給ユニットに補給する補給対象の部品供給具を支持する補給元の交換支持部との前記移動台上における位置を設定する設定処理を行う。前記制御ユニットは、前記複数の供給支持部のうち前記回収対象の部品供給具を支持した回収元の供給支持部に前記回収先の交換支持部が対向するように前記移動台を移動させた後に、前記回収対象の部品供給具が前記回収元の供給支持部から前記回収先の交換支持部に移動して回収されるように前記把持体を移動させる回収処理を行う。前記制御ユニットは、前記回収処理後において前記回収先の交換支持部に代わって前記補給元の交換支持部が前記回収元の供給支持部に対向するように前記移動台を移動させた後に、前記補給対象の部品供給具が前記補給元の交換支持部から前記回収元の供給支持部を補給先として移動して補給されるように前記把持体を移動させる補給処理を行う。前記制御ユニットは、前記設定処理では、前記補給処理における前記移動台の移動量が所定の目標範囲に収まるように、前記移動台上における前記回収先の交換支持部と前記補給元の交換支持部との位置を設定する。
【0008】
本発明の他の局面に係る部品実装システムは、部品を供給する部品供給具を支持する複数の供給支持部が所定方向に配列された部品供給ユニットと、前記供給支持部に支持された前記部品供給具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、前記部品供給ユニットから前記部品供給具を回収することに応じて、前記部品供給ユニットに前記部品供給具を補給する、上記の部品交換システムと、を備える。
【0009】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係る部品交換システムが適用された部品実装システムの構成を示すブロック図である。
【図2】部品実装システムにおける生産システムに備えられる部品実装機の構成を示す断面図である。
【図3】部品交換システムに備えられる保管装置及び保管管理装置を概略的に示す図である。
【図4】部品交換システムに備えられる部品交換装置及び交換管理装置を概略的に示す図である。
【図5】制御ユニットが行う配列処理を説明する図である。
【図6】制御ユニットが行う回収処理を説明する図である。
【図10】制御ユニットがエラー指令信号を出力する場面を説明する図である。
【図11】制御ユニットが行う回収処理の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態に係る部品交換システム及び部品実装システムについて図面に基づいて説明する。
【0012】
［部品実装システムの全体構成］
図１に示される部品実装システム１は、プリント基板等の基板上に電子部品等の部品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は、生産システム２と、部品交換システム３とを備える。生産システム２は、生産管理装置２Ａと、少なくとも１台の部品実装機２Ｂとを含む。生産システム２では、生産管理装置２Ａと部品実装機２Ｂとがデータ通信可能に接続されている。部品交換システム３は、保管管理装置４Ａと、少なくとも１台の保管装置４と、交換管理装置５Ａと、少なくとも１台の部品交換装置５と、を含む。部品交換システム３では、保管管理装置４Ａと保管装置４とがデータ通信可能に接続されるとともに、交換管理装置５Ａと部品交換装置５とがデータ通信可能に接続されている。また、部品実装システム１は、生産管理装置２Ａ、保管管理装置４Ａ及び交換管理装置５Ａの各々とデータ通信可能に接続される統合管理装置１Ａを備える。なお、統合管理装置１Ａ、生産管理装置２Ａ、保管管理装置４Ａ、及び交換管理装置５Ａは、例えばマイクロコンピュータによって構成される。
図１に示される部品実装システム１は、プリント基板等の基板上に電子部品等の部品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は、生産システム２と、部品交換システム３とを備える。生産システム２は、生産管理装置２Ａと、少なくとも１台の部品実装機２Ｂとを含む。生産システム２では、生産管理装置２Ａと部品実装機２Ｂとがデータ通信可能に接続されている。部品交換システム３は、保管管理装置４Ａと、少なくとも１台の保管装置４と、交換管理装置５Ａと、少なくとも１台の部品交換装置５と、を含む。部品交換システム３では、保管管理装置４Ａと保管装置４とがデータ通信可能に接続されるとともに、交換管理装置５Ａと部品交換装置５とがデータ通信可能に接続されている。また、部品実装システム１は、生産管理装置２Ａ、保管管理装置４Ａ及び交換管理装置５Ａの各々とデータ通信可能に接続される統合管理装置１Ａを備える。なお、統合管理装置１Ａ、生産管理装置２Ａ、保管管理装置４Ａ、及び交換管理装置５Ａは、例えばマイクロコンピュータによって構成される。
【0013】
部品実装システム１では、統合管理装置１Ａから生産管理装置２Ａへ生産計画データＤ１が送信される。生産管理装置２Ａが生産計画データＤ１を受信すると、部品実装機２Ｂは、生産計画データＤ１に従って部品搭載基板を生産する。生産管理装置２Ａは、部品実装機２Ｂによる部品搭載基板の生産を管理する。生産管理装置２Ａは、部品実装機２Ｂにおける部品搭載基板の生産の状況を示す生産状況データＤ２を統合管理装置１Ａに送信する。
【0014】
統合管理装置１Ａは、生産管理装置２Ａから送信された生産状況データＤ２に基づいて、部品実装機２Ｂにおける部品搭載基板の生産に伴う部品切れの予想時刻、部品切れの部品の種類などを認識する。そして、統合管理装置１Ａは、認識結果に基づいて、部品実装機２Ｂに対する部品の補給計画を示す補給計画データＤ３を生成する。統合管理装置１Ａは、生成した補給計画データＤ３を保管管理装置４Ａ及び交換管理装置５Ａのそれぞれに送信する。
【0015】
保管管理装置４Ａが補給計画データＤ３を受信すると、作業者は、補給計画データＤ３に基づいて、部品実装機２Ｂにおいて用いられる部品供給用の部品供給具を準備する。作業者は、準備した部品供給具を保管装置４に補充する。保管装置４は、部品種の異なる複数の部品供給具を、所定方向に配列された状態で保管する。保管管理装置４Ａは、保管装置４における部品供給具の保管状況を管理する。
【0016】
交換管理装置５Ａが補給計画データＤ３を受信すると、部品交換装置５は、保管装置４から部品供給具を取り込むとともに、部品実装機２Ｂとの間で部品供給具を交換する。交換管理装置５Ａは、部品交換装置５の動作を管理する。
【0017】
［生産システムの詳細構成］
既述の通り、生産システム２では、統合管理装置１Ａから送信された生産計画データＤ１を生産管理装置２Ａが受信すると、部品実装機２Ｂは、生産計画データＤ１に従って部品搭載基板を生産する。この部品実装機２Ｂについて、図２を参照しながら説明する。なお、以下では、方向関係についてはＸＹＺ直交座標軸を用いて説明する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平面上において互いに直交し、Ｚ軸方向がＸ軸方向及びＹ軸方向の両方向と直交する鉛直方向に延びる方向である。
既述の通り、生産システム２では、統合管理装置１Ａから送信された生産計画データＤ１を生産管理装置２Ａが受信すると、部品実装機２Ｂは、生産計画データＤ１に従って部品搭載基板を生産する。この部品実装機２Ｂについて、図２を参照しながら説明する。なお、以下では、方向関係についてはＸＹＺ直交座標軸を用いて説明する。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平面上において互いに直交し、Ｚ軸方向がＸ軸方向及びＹ軸方向の両方向と直交する鉛直方向に延びる方向である。
【0018】
部品実装機２Ｂは、基板に部品を搭載して部品搭載基板を生産する装置である。部品実装機２Ｂによる部品の搭載前において基板には、半田ペーストのパターンが印刷されている。部品実装機２Ｂは、実装機本体２１と、搬送コンベア２２と、部品供給ユニット２３と、ヘッドユニット２６とを備える。
【0019】
実装機本体２１は、部品実装機２Ｂを構成する各部が配置される内部空間を有する筐体である。搬送コンベア２２は、Ｙ軸方向に延び、実装機本体２１の内部における略中央領域に配置される。搬送コンベア２２は、基板をＹ軸方向に搬送する。ヘッドユニット２６は、搬送コンベア２２により搬送された基板に部品を搭載する。ヘッドユニット２６は、部品供給ユニット２３に配置されるフィーダー２５から部品を取出すとともに、その取出した部品を基板に搭載する。ヘッドユニット２６には、複数の吸着ノズル２６１が装着されている。吸着ノズル２６１は、部品を吸着して保持可能な保持具である。吸着ノズル２６１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２６１に負圧が供給されることで当該吸着ノズル２６１による部品の吸着保持が可能となり、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。
【0020】
部品供給ユニット２３は、実装機本体２１におけるＸ軸方向の端部領域に配置される。部品供給ユニット２３は、部品を供給するフィーダー２５を挿抜可能に支持する複数の供給支持部２４を形成するための上フレーム２３１、下フレーム２３２、及び奥側フレーム２３３を有している。上フレーム２３１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に広がる板状のフレームである。上フレーム２３１は、そのＸ軸方向の一端側の領域部分が実装機本体２１から外方に露出するとともに、Ｘ軸方向の他端側の領域部分が実装機本体２１の内部に収容されるように、実装機本体２１におけるＸ軸方向の一端部に配置される。下フレーム２３２は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に広がる板状のフレームであり、上フレーム２３１に対してＺ軸方向の下方側に当該上フレーム２３１と対向するように配置される。下フレーム２３２は、実装機本体２１の内部に収容されるＸ軸方向の他端側の領域部分に、Ｚ軸方向の上方側に突出する突出部２３２１を有している。奥側フレーム２３３は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に広がる板状のフレームであり、実装機本体２１の内部において上フレーム２３１及び下フレーム２３２のＸ軸方向他端よりも実装機本体２１の中央寄りの位置に配置される。
【0021】
複数の供給支持部２４の各々は、部品供給ユニット２３においてフィーダー２５を挿抜可能に支持する。部品供給ユニット２３においては、複数の供給支持部２４がＹ軸方向に並ぶように配列される。このような各供給支持部２４にフィーダー２５が挿入されることにより、複数のフィーダー２５がＹ軸方向に並んで配置される。
【0022】
フィーダー２５は、部品を供給する部品供給具である。フィーダー２５は、部品を供給可能に構成されていれば、その部品供給方式は特に限定されない。フィーダー２５としては、例えば、テープを担体として部品を供給する方式のテープフィーダー、部品が載置されたトレイを移動させることにより部品を供給する方式のトレイフィーダー、筒状のスティックに収納された部品を当該スティックから押し出しながら供給する方式のスティックフィーダーなどを採用することができる。また、複数の部品が集合したバルク状態の部品を収容したバルクカセットが着脱自在に装着されたバルクフィーダーを、フィーダー２５として採用しても構わない。
【0023】
以下では、フィーダー２５としてテープフィーダーを採用した場合について説明する。フィーダー２５は、複数の部品を収納可能な部品収納テープＰＴを送出することにより部品を供給する。部品収納テープＰＴは、部品を収納する収納部が複数設けられたキャリアテープＰＴ１と、前記収納部を覆うようにキャリアテープＰＴ１に接合されるカバーテープＰＴ２とからなる。フィーダー２５は、フィーダー本体２５１と、リール支持部２５２と、テープ送出部２５４と、回収部２５５とを含む。
【0024】
フィーダー本体２５１には、テープ送出路２５３が形成されている。テープ送出路２５３は、部品収納テープＰＴが送出される経路であり、部品収納テープＰＴの送出方向の上流端と下流端との間に部品取出し部２５３１を有している。リール支持部２５２は、フィーダー本体２５１においてテープ送出路２５３の上流端側に配置される。リール支持部２５２は、部品収納テープＰＴが巻回されたリールを支持する。
【0025】
テープ送出部２５４は、例えばスプロケットから構成されており、テープ送出路２５３の部品取出し部２５３１の近傍に配置される。テープ送出部２５４は、リール支持部２５２により支持されたリールから部品収納テープＰＴを繰り出すとともに、その繰り出した部品収納テープＰＴをテープ送出路２５３に沿って送出する。テープ送出部２５４の動作は、制御基板２５９に搭載された制御回路によって制御される。テープ送出路２５３に沿って送出される部品収納テープＰＴでは、部品取出し部２５３１よりも上流側においてカバーテープＰＴ２がキャリアテープＰＴ１から剥離される。これにより、部品取出し部２５３１においてキャリアテープＰＴ１上で部品が露出される。キャリアテープＰＴ１上で露出された部品は、ヘッドユニット２６による取出しが可能である。つまり、ヘッドユニット２６は、フィーダー２５によって供給される部品を、部品取出し部２５３１から取出す。
【0026】
部品取出し部２５３１よりも上流側においてキャリアテープＰＴ１から剥離されたカバーテープＰＴ２は、回収部２５５によって回収される。回収部２５５は、例えば、互いに当接するローラー対から構成されている。この場合、回収部２５５は、ローラー対の回転に応じてカバーテープＰＴ２を回収する。回収部２５５により回収されたカバーテープＰＴ２は、回収ボックス２５５１内に収容される。
【0027】
ヘッドユニット２６により部品が取出された後のキャリアテープＰＴ１は、テープ送出部２５４の送出動作によってテープ送出路２５３の下流端を介してフィーダー２５から外方に送出される。フィーダー２５から外方に送出されたキャリアテープＰＴ１は、部品供給ユニット２３における下フレーム２３２の突出部２３２１の近傍に配置されたテープカッター２３Ａにより所定の長さに切断される。
【0028】
また、図２に示されるように、フィーダー２５は、上位置決めピン２５６と、下位置決めピン２５７と、フィーダー側コネクタ２５８とを有している。上位置決めピン２５６及び下位置決めピン２５７は、フィーダー本体２５１のＸ軸方向の一端部から突出するように設けられたピンである。上位置決めピン２５６と下位置決めピン２５７とは、フィーダー本体２５１のＸ軸方向一端部においてＺ軸方向に互いに間隔を隔てて配置され、上位置決めピン２５６が下位置決めピン２５７よりも上方側に位置している。フィーダー本体２５１のＸ軸方向一端部は、上位置決めピン２５６及び下位置決めピン２５７が設けられた部分に対してＸ軸方向他方側に窪んだ段差部を有している。このフィーダー本体２５１のＸ軸方向一端部における段差部に、フィーダー側コネクタ２５８が設けられている。フィーダー側コネクタ２５８は、制御基板２５９と電気的に接続されるコネクタである。
【0029】
フィーダー２５を挿抜可能に支持するための複数の供給支持部２４は、部品供給ユニット２３における上フレーム２３１、下フレーム２３２、及び奥側フレーム２３３に形成されている。各供給支持部２４は、上保持レール２４１と、下保持レール２４２と、上ピン挿通孔２４３と、下ピン挿通孔２４４と、ユニット側コネクタ２４５とを含む。
【0030】
上保持レール２４１は、上フレーム２３１の下面においてＸ軸方向に延びるようにＹ軸方向に並んで複数形成されている。上保持レール２４１は、フィーダー２５の供給支持部２４に対する挿抜時の移動の際にフィーダー２５の上端をガイドするレール部材である。下保持レール２４２は、下フレーム２３２の上面においてＸ軸方向に延びるようにＹ軸方向に並んで複数形成されている。下保持レール２４２は、フィーダー２５の供給支持部２４に対する挿抜時の移動の際にフィーダー２５の下端をガイドするレール部材である。
【0031】
上ピン挿通孔２４３は、奥側フレーム２３３の上端部においてＹ軸方向に並んで複数形成される孔である。上ピン挿通孔２４３は、フィーダー２５が供給支持部２４に挿入されるときにフィーダー２５の上位置決めピン２５６の挿通を許容する。一方、フィーダー２５が供給支持部２４から抜出されるときには、上位置決めピン２５６の上ピン挿通孔２４３に対する挿通が解除される。下ピン挿通孔２４４は、奥側フレーム２３３の下端部においてＹ軸方向に並んで複数形成される孔である。下ピン挿通孔２４４は、フィーダー２５が供給支持部２４に挿入されるときにフィーダー２５の下位置決めピン２５７の挿通を許容する。一方、フィーダー２５が供給支持部２４から抜出されるときには、下位置決めピン２５７の下ピン挿通孔２４４に対する挿通が解除される。フィーダー２５は、上位置決めピン２５６が上ピン挿通孔２４３に挿通されるとともに、下位置決めピン２５７が下ピン挿通孔２４４に挿通されることにより、供給支持部２４に対して位置決めされる。
【0032】
ユニット側コネクタ２４５は、下フレーム２３２の突出部２３２１においてＹ軸方向に並んで複数設けられ、部品実装機２Ｂの制御部と電気的に接続されるコネクタである。ユニット側コネクタ２４５は、フィーダー２５が供給支持部２４に挿入されるときにフィーダー２５のフィーダー側コネクタ２５８と接続される。
【0033】
部品実装機２Ｂにおける部品搭載基板の生産時においては、１枚の基板当たりに複数種の部品が搭載される。更に、基板の種類ごとに搭載される部品の種類が異なる。このため、部品供給ユニット２３内には、部品種の異なる複数のフィーダー２５が、供給支持部２４に支持された状態でＹ軸方向に配列される。この場合、複数のフィーダー２５は、ヘッドユニット２６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配列となるように、部品供給ユニット２３内において各供給支持部２４に支持される。具体的には、部品供給ユニット２３内における複数のフィーダー２５の配列は、基板に対する部品の搭載時にヘッドユニット２６の移動量がなるべく小さくなるように設定される。
【0034】
［部品交換システムの詳細構成］
既述の通り、部品交換システム３では、統合管理装置１Ａから送信された補給計画データＤ３を保管管理装置４Ａ及び交換管理装置５Ａが受信する。補給計画データＤ３は、部品実装機２Ｂの部品供給ユニット２３に対するフィーダー２５の補給計画を示すデータである。図１に示されるように、補給計画データＤ３は、部品種情報Ｄ３１と、供給支持部位置情報Ｄ３２と、補給完了時刻情報Ｄ３３とが関連付けられたデータである。部品種情報Ｄ３１は、部品供給ユニット２３の各供給支持部２４に支持された複数のフィーダー２５のうち、部品切れ等により回収が必要になると予測される回収対象のフィーダー２５に収容される部品の種類を示す情報である。供給支持部位置情報Ｄ３２は、部品供給ユニット２３内の複数の供給支持部２４のうち、回収対象のフィーダー２５を支持する回収元の供給支持部２４の位置を示す情報である。補給完了時刻情報Ｄ３３は、回収元の供給支持部２４から回収対象のフィーダー２５を回収するとともに、当該回収元の供給支持部２４に対する補給対象のフィーダー２５の補給を完了する目標時刻を示す情報である。補給完了時刻情報Ｄ３３で示される目標時刻は、例えば、回収対象のフィーダー２５に部品切れ等が生じる予測時刻の１時間前の時刻に設定される。
既述の通り、部品交換システム３では、統合管理装置１Ａから送信された補給計画データＤ３を保管管理装置４Ａ及び交換管理装置５Ａが受信する。補給計画データＤ３は、部品実装機２Ｂの部品供給ユニット２３に対するフィーダー２５の補給計画を示すデータである。図１に示されるように、補給計画データＤ３は、部品種情報Ｄ３１と、供給支持部位置情報Ｄ３２と、補給完了時刻情報Ｄ３３とが関連付けられたデータである。部品種情報Ｄ３１は、部品供給ユニット２３の各供給支持部２４に支持された複数のフィーダー２５のうち、部品切れ等により回収が必要になると予測される回収対象のフィーダー２５に収容される部品の種類を示す情報である。供給支持部位置情報Ｄ３２は、部品供給ユニット２３内の複数の供給支持部２４のうち、回収対象のフィーダー２５を支持する回収元の供給支持部２４の位置を示す情報である。補給完了時刻情報Ｄ３３は、回収元の供給支持部２４から回収対象のフィーダー２５を回収するとともに、当該回収元の供給支持部２４に対する補給対象のフィーダー２５の補給を完了する目標時刻を示す情報である。補給完了時刻情報Ｄ３３で示される目標時刻は、例えば、回収対象のフィーダー２５に部品切れ等が生じる予測時刻の１時間前の時刻に設定される。
【0035】
図３に示されるように、保管管理装置４Ａは、保管装置４とデータ通信可能に接続される。保管装置４は、部品実装機２ＢからＸ軸方向に離れた位置に配置され、部品実装機２Ｂに対する補給用のフィーダー２５を保管する装置である。保管装置４は、保管装置本体４１と、保管ユニット４２と、を備える。保管装置本体４１は、保管ユニット４２が配置される内部空間を有する筐体である。保管ユニット４２は、保管装置本体４１内に配置される複数の保管支持部４２１を有する。複数の保管支持部４２１は、Ｘ軸方向に延びるレールによって構成され、Ｙ軸方向に並ぶように配列される。複数の保管支持部４２１は、部品種の異なる複数のフィーダー２５を挿抜可能に支持する。保管ユニット４２では、各保管支持部４２１にフィーダー２５が挿入されることにより、複数のフィーダー２５がＹ軸方向に並んで配置される。
【0036】
図３に示される例では、７つの保管支持部４２１ａ～４２１ｇが、保管ユニット４２におけるＹ軸方向の一端から他端に向かって順番に並んで配列されている。保管ユニット４２における各保管支持部４２１ａ～４２１ｇへのフィーダー２５の挿入は、作業者によって行われる。保管ユニット４２では、７つの保管支持部４２１ａ～４２１ｇのうち、５つの保管支持部４２１ａ～４２１ｅが部品種の異なるフィーダー２５をそれぞれ支持し、Ｙ軸方向の他端側の特定領域４２２内の保管支持部４２１ｆ，４２１ｇがフィーダー２５を支持していない支持部である。
【0037】
保管管理装置４Ａは、統合管理装置１Ａから送信された補給計画データＤ３に基づいて、図３に示される保管管理データＤ４を生成する。保管管理データＤ４は、保管装置４の保管ユニット４２内におけるフィーダー２５の保管状況を管理するためのデータである。保管管理データＤ４は、作業完了時刻情報Ｄ４１と、保管配列データＤ４２とが関連付けられたデータである。作業完了時刻情報Ｄ４１は、保管ユニット４２の各保管支持部４２１ａ～４２１ｇに補給用のフィーダー２５を挿入するという、作業者による作業を完了する目標時刻を示す情報である。作業完了時刻情報Ｄ４１で示される目標時刻は、例えば、補給計画データＤ３に含まれる補給完了時刻情報Ｄ３３で示される目標時刻の１時間前の時刻に設定される。
【0038】
保管配列データＤ４２は、保管ユニット４２内において各保管支持部４２１ａ～４２１ｇに支持されて保管される補給用のフィーダー２５の配列を示すデータである。保管配列データＤ４２は、部品種情報Ｄ４２１と、フィーダー識別情報Ｄ４２２と、保管支持部位置情報Ｄ４２３とが関連付けられたデータである。部品種情報Ｄ４２１は、補給用のフィーダー２５に収容される部品の種類を示す情報である。保管配列データＤ４２に含まれる部品種情報Ｄ４２１で示される部品種は、補給計画データＤ３に含まれる部品種情報Ｄ３１で示される部品種と一致している。フィーダー識別情報Ｄ４２２は、各保管支持部４２１ａ～４２１ｇに支持される補給用のフィーダー２５を識別するための情報である。保管支持部位置情報Ｄ４２３は、補給用のフィーダー２５を支持する保管支持部４２１ａ～４２１ｇの保管ユニット４２内における位置を示す情報である。
【0039】
保管管理装置４Ａにより保管管理データＤ４が生成されると、作業者は、部品種情報Ｄ４２１で示される部品種の部品を収容し、フィーダー識別情報Ｄ４２２で識別されるフィーダー２５を準備する。そして、作業者は、作業完了時刻情報Ｄ４１で示される目標時刻に間に合うように、複数の保管支持部４２１ａ～４２１ｇのうちの保管支持部位置情報Ｄ４２３で示される位置の保管支持部４２１に、準備したフィーダー２５を挿入する作業を行う。なお、作業者は、準備したフィーダー２５を、保管ユニット４２内の任意の位置の保管支持部４２１に挿入する作業を行ってもよい。この場合、作業者によって各保管支持部４２１ａ～４２１ｇにフィーダー２５が挿入されると、保管支持部位置情報Ｄ４２３が保管配列データＤ４２に登録される。
【0040】
図３に示される例では、保管ユニット４２において、保管支持部４２１ａがフィーダー２５Ａを支持し、保管支持部４２１ｂがフィーダー２５Ｂを支持し、保管支持部４２１ｃがフィーダー２５Ｃを支持し、保管支持部４２１ｄがフィーダー２５Ｄを支持し、保管支持部４２１ｅがフィーダー２５Ｅを支持している。そして、保管ユニット４２におけるＹ軸方向の他端側の特定領域４２２内の保管支持部４２１ｆ，４２１ｇは、フィーダー２５を支持していない。
【0041】
なお、部品交換システム３においては、保管管理装置４Ａが保管装置４に組み込まれていてもよい。すなわち、保管装置４は、保管装置本体４１内に配置される保管ユニット４２と、保管管理装置４Ａと、を備えていてもよい。
【0042】
図４に示されるように、交換管理装置５Ａは、部品交換装置５とデータ通信可能に接続される。部品交換装置５は、保管装置４と部品実装機２Ｂとの間の領域内を走行可能な作業ロボットである。部品交換装置５は、保管装置４に対向する位置に配置された状態で、保管ユニット４２の各保管支持部４２１ａ～４２１ｇから補給用のフィーダー２５を抜出して内部に取り込む作業を行う。また、部品交換装置５は、部品実装機２Ｂに対向する位置に配置された状態で、部品供給ユニット２３において回収対象のフィーダー２５を支持する回収元の供給支持部２４からフィーダー２５を抜出して内部に回収する作業を行うとともに、回収元の供給支持部２４に補給対象のフィーダー２５を挿入して補給する作業を行う。
【0043】
部品交換装置５は、交換装置本体５１と、動作ユニット５２と、を備える。交換装置本体５１は、動作ユニット５２が配置される内部空間を有する筐体である。動作ユニット５２は、移動台５３と、アーム部５４と、ハンド部５５と、を含む。なお、動作ユニット５２は、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させるためのボールねじ機構などの移動機構と、当該移動機構の駆動源となる駆動モータと、当該駆動モータの駆動を制御する制御基板と、を含むユニットである。
【0044】
移動台５３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に広がる板状の形状を有し、その上面に複数の交換支持部５３１が設けられている。複数の交換支持部５３１は、Ｘ軸方向に延びるレールによって構成され、Ｙ軸方向に並ぶように移動台５３上に配列される。複数の交換支持部５３１は、部品供給ユニット２３の供給支持部２４との間、及び、保管ユニット４２の保管支持部４２１との間で交換されるフィーダー２５を挿抜可能に支持する。移動台５３では、各交換支持部５３１にフィーダー２５が挿入されることにより、複数のフィーダー２５がＹ軸方向に並んで配置される。図４に示される例では、６つの交換支持部５３１ａ～５３１ｆが、移動台５３におけるＹ軸方向の一端から他端に向かって順番に並んで配列されている。移動台５３は、交換装置本体５１内において、複数の交換支持部５３１ａ～５３１ｆの配列方向となるＹ軸方向に、所定の許容移動範囲５３２の範囲内で移動可能である。
【0045】
アーム部５４は、交換装置本体５１内における移動台５３の上方の空間を、複数の交換支持部５３１ａ～５３１ｆの配列方向となるＹ軸方向に移動可能である。ハンド部５５は、アーム部５４に移動可能に取り付けられ、フィーダー２５を把持することが可能な把持体である。ハンド部５５は、アーム部５４に対して、複数の交換支持部５３１ａ～５３１ｆが延びるＸ軸方向に移動可能である。ハンド部５５は、交換装置本体５１内における移動台５３の上方の空間を、アーム部５４の移動に伴ってＹ軸方向に移動するとともに、アーム部５４に対してＸ軸方向に移動する。ハンド部５５は、フィーダー２５を把持した状態でアーム部５４に対してＸ軸方向に移動することにより、移動台５３上の各交換支持部５３１ａ～５３１ｆに対してフィーダー２５が挿抜されるように、フィーダー２５を移動させる。
【0046】
部品交換装置５が保管装置４に対向する位置に配置されることにより、動作ユニット５２が保管ユニット４２に対して対向配置された状態では、移動台５３は、保管ユニット４２から移動台５３への移載対象のフィーダー２５を支持した移載元の保管支持部４２１に、移載対象のフィーダー２５の移載先となる移載先の交換支持部５３１が対向するように、所定の許容移動範囲５３２の範囲内でＹ軸方向に移動する。アーム部５４は、移載先の交換支持部５３１の上方にハンド部５５が位置するように、Ｙ軸方向に移動する。そして、ハンド部５５は、移載対象のフィーダー２５を把持した状態でＸ軸方向に沿って保管装置４側から部品交換装置５側へ移動する。この場合、移載対象のフィーダー２５は、保管ユニット４２内の移載元の保管支持部４２１から抜出されて、移動台５３上の移載先の交換支持部５３１に移動して挿入される。移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５の移動が順次繰り返されることにより、部品種の異なる複数種の補給対象のフィーダー２５が、移動台５３上にＹ軸方向に並んで配列される。
【0047】
部品交換装置５が部品実装機２Ｂに対向する位置に配置されることにより、動作ユニット５２が部品供給ユニット２３に対して対向配置された状態では、移動台５３は、部品供給ユニット２３から移動台５３への回収対象のフィーダー２５を支持した回収元の供給支持部２４に、回収対象のフィーダー２５の回収先となる回収先の交換支持部５３１が対向するように、所定の許容移動範囲５３２の範囲内でＹ軸方向に移動する。アーム部５４は、回収先の交換支持部５３１の上方にハンド部５５が位置するように、Ｙ軸方向に移動する。そして、ハンド部５５は、回収対象のフィーダー２５を把持した状態でＸ軸方向に沿って部品実装機２Ｂ側から部品交換装置５側へ移動する。この場合、回収対象のフィーダー２５は、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４から抜出されて、移動台５３上の回収先の交換支持部５３１に移動して挿入される。これにより、部品供給ユニット２３内の回収対象のフィーダー２５が、移動台５３上に回収される。
【0048】
また、移動台５３は、移動台５３から部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４への補給対象のフィーダー２５を支持した補給元の交換支持部５３１が回収元の供給支持部２４に対向するように、所定の許容移動範囲５３２の範囲内でＹ軸方向に移動する。アーム部５４は、補給元の交換支持部５３１の上方にハンド部５５が位置するように、Ｙ軸方向に移動する。そして、ハンド部５５は、補給対象のフィーダー２５を把持した状態でＸ軸方向に沿って部品交換装置５側から部品実装機２Ｂ側へ移動する。この場合、補給対象のフィーダー２５は、移動台５３上の補給元の交換支持部５３１から抜出されて、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４に移動して挿入される。これにより、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５が、回収対象のフィーダー２５と交換されるように、部品供給ユニット２３内に補給される。
【0049】
図４に示されるように、部品交換装置５は、検出ユニット５６と、報知ユニット５７とを更に備える。検出ユニット５６は、ハンド部５５の移動に応じて移動台５３上の各交換支持部５３１ａ～５３１ｆに挿入されたフィーダー２５を検出するユニットである。検出ユニット５６は、フィーダー２５を識別するためのフィーダー識別情報を検出する。報知ユニット５７は、交換装置本体５１の外面に取り付けられ、各種情報を報知するユニットである。
【0050】
交換管理装置５Ａは、部品交換装置５の動作を管理する装置である。交換管理装置５Ａは、制御ユニット５Ａ１と、記憶ユニット５Ａ２とを含む。制御ユニット５Ａ１は、統合管理装置１Ａから送信された補給計画データＤ３に基づいて、図４に示される交換管理データＤ５を生成する。制御ユニット５Ａ１により生成された交換管理データＤ５は、記憶ユニット５Ａ２に記憶される。
【0051】
交換管理データＤ５は、部品交換装置５の動作ユニット５２の動作を管理するためのデータである。交換管理データＤ５は、交換完了時刻情報Ｄ５１と、供給支持部位置情報Ｄ５２と、移動台配列データＤ５３とが関連付けられたデータである。
【0052】
交換完了時刻情報Ｄ５１は、複数の補給対象のフィーダー２５を移動台５３上に配列させるとともに、部品供給ユニット２３から回収対象のフィーダー２５を移動台５３上に回収し、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５を部品供給ユニット２３に補給するという、動作ユニット５２の動作を完了する目標時刻を示す情報である。交換完了時刻情報Ｄ５１で示される目標時刻は、補給計画データＤ３に含まれる補給完了時刻情報Ｄ３３で示される目標時刻を中心とした所定の許容範囲内に収まる時刻に設定される。
【0053】
供給支持部位置情報Ｄ５２は、部品供給ユニット２３における回収対象のフィーダー２５を支持する回収元の供給支持部２４の位置を示す情報である。供給支持部位置情報Ｄ５２で示される位置は、補給計画データＤ３に含まれる供給支持部位置情報Ｄ３２で示される位置と一致している。
【0054】
［制御ユニットの設定処理について］
制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上の複数の交換支持部５３１ａ～５３１ｆについて、補給対象のフィーダー２５を支持せずに回収対象のフィーダー２５を回収するための回収先の交換支持部５３１と、補給対象のフィーダー２５を支持する補給元の交換支持部５３１と、を設定する設定処理を行う。制御ユニット５Ａ１は、設定処理を行うことにより、交換管理データＤ５に含まれる移動台配列データＤ５３を生成する。
制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上の複数の交換支持部５３１ａ～５３１ｆについて、補給対象のフィーダー２５を支持せずに回収対象のフィーダー２５を回収するための回収先の交換支持部５３１と、補給対象のフィーダー２５を支持する補給元の交換支持部５３１と、を設定する設定処理を行う。制御ユニット５Ａ１は、設定処理を行うことにより、交換管理データＤ５に含まれる移動台配列データＤ５３を生成する。
【0055】
移動台配列データＤ５３は、移動台５３上における複数種の補給対象のフィーダー２５の配列を示すデータである。移動台配列データＤ５３は、部品種情報Ｄ５３１と、フィーダー識別情報Ｄ５３２と、交換支持部位置情報Ｄ５３３とが関連付けられたデータである。部品種情報Ｄ５３１は、保管ユニット４２から移動台５３上に移載される移載対象のフィーダー２５であって、移動台５３上への移載後に部品供給ユニット２３に補給される補給対象のフィーダー２５に収容される部品の種類を示す情報である。移動台配列データＤ５３に含まれる部品種情報Ｄ５３１で示される部品種は、補給計画データＤ３に含まれる部品種情報Ｄ３１で示される部品種と一致している。フィーダー識別情報Ｄ５３２は、保管ユニット４２から移動台５３上に移載される移載対象のフィーダー２５であって、移動台５３上への移載後に部品供給ユニット２３に補給される補給対象のフィーダー２５を識別するための情報である。交換支持部位置情報Ｄ５３３は、保管ユニット４２から移動台５３上に移載される移載対象のフィーダー２５であって、移動台５３上への移載後に部品供給ユニット２３に補給される補給対象のフィーダー２５を支持する補給元の交換支持部５３１の、移動台５３上における位置を示す情報である。
【0056】
制御ユニット５Ａ１は、交換完了時刻情報Ｄ５１で示す目標時刻が補給完了時刻情報Ｄ３３で示される時刻に対して許容範囲内に収まることを考慮しながら、移動台５３上における補給対象のフィーダー２５の配列が、移動台５３と部品供給ユニット２３との間でのフィーダー２５の交換効率に基づいて最適化された配列となるように、移動台配列データＤ５３を生成する。この場合、移動台配列データＤ５３で示される移動台５３上における回収先の交換支持部５３１と補給元の交換支持部５３１との位置は、回収対象のフィーダー２５の移動台５３への回収に応じて補給元の交換支持部５３１に支持された補給対象のフィーダー２５を回収元の供給支持部２４に補給する補給処理において、交換完了時刻情報Ｄ５１で示す目標時刻が許容範囲内に収まるとともに、移動台５３の移動量が所定の目標範囲に収まってなるべく小さくなるような位置に設定される。
【0057】
制御ユニット５Ａ１は、例えば、以下の手順に従って移動台配列データＤ５３を生成する。まず、制御ユニット５Ａ１は、保管管理データＤ４に基づいて保管ユニット４２におけるフィーダー２５の配列を確認するとともに、検出ユニット５６の検出結果に基づいて移動台５３上におけるフィーダー２５の配列を確認する。また、制御ユニット５Ａ１は、補給計画データＤ３に基づいて、部品供給ユニット２３における回収対象のフィーダー２５の部品種及び数を確認する。これにより、制御ユニット５Ａ１は、補給対象のフィーダー２５に対応する部品種情報Ｄ５３１及びフィーダー識別情報Ｄ５３２を特定する。
【0058】
次に、制御ユニット５Ａ１は、補給計画データＤ３に基づいて、部品供給ユニット２３において回収対象のフィーダー２５を支持する回収元の供給支持部２４の位置を確認する。そして、制御ユニット５Ａ１は、交換完了時刻情報Ｄ５１で示す目標時刻が補給完了時刻情報Ｄ３３で示される時刻に対して許容範囲内に収まることを考慮しながら、移動台５３の移動量が目標範囲内に収まってなるべく小さくなるように、複数の補給対象のフィーダー２５を回収対象のフィーダー２５と交換して補給するときの補給順を設定する。この場合、複数の補給対象のフィーダー２５の補給順は、補給完了時刻情報Ｄ３３で示される目標時刻の早い順と、必ずしも一致しない。つまり、複数の補給対象のフィーダー２５の補給順は、回収対象のフィーダー２５に部品切れ等が生じる予測時刻の早い順と、必ずしも一致しない。
【0059】
例えば、部品供給ユニット２３において、部品切れ等が生じる予測時刻の早い順の順位が１番目のフィーダー２５と２番目のフィーダー２５との間に３番目のフィーダー２５が配置されている場合を想定する。この場合、補給対象のフィーダー２５の補給順を、部品切れ等が生じる予測時刻の早い順に設定すると、１番目のフィーダー２５に対応した補給の後に２番目のフィーダー２５に対応して補給するときには、移動台５３は、３番目のフィーダー２５の位置を通り過ぎて２番目のフィーダー２５の位置に移動することになる。このため、移動台５３の移動量が大きくなってしまう。そこで、制御ユニット５Ａ１は、移動台５３の移動量が小さくなるように、補給対象のフィーダー２５の補給順を、１番目のフィーダー２５、３番目のフィーダー２５、２番目のフィーダー２５の順に設定する。このように制御ユニット５Ａ１は、移動台５３の移動量が目標範囲内に収まってなるべく小さくなるように、複数の補給対象のフィーダー２５を回収対象のフィーダー２５と交換して補給するときの補給順を設定する。これにより、複数の補給対象のフィーダー２５を補給順に従って補給するときに、移動台５３の移動量を目標範囲に収めることができる。
【0060】
次に、制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上の複数の交換支持部５３１ａ～５３１ｆにおいて、回収先の交換支持部５３１と、補給対象のフィーダー２５を支持する補給元の交換支持部５３１と、を設定する。この際、制御ユニット５Ａ１は、回収対象のフィーダー２５の数が移動台５３上の交換支持部５３１ａ～５３１ｆの数の半分以下であるか否かに応じて、回収先及び補給元の各々の交換支持部５３１の位置を設定する。
【0061】
回収対象のフィーダー２５の数が移動台５３上の交換支持部５３１ａ～５３１ｆの数の半分を超える場合、図４の第１例に示されるように、制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上においてＹ軸方向で最も一方側の交換支持部５３１ａを回収先の支持部として設定し、交換支持部５３１ａに対してＹ軸方向の他方側に配置された交換支持部５３１ｂ～５３１ｆを補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅを支持する補給元の支持部として設定する。この際、制御ユニット５Ａ１は、複数の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５ＥがＹ軸方向の一方から他方に向かって補給順に並ぶように、各補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅを支持する補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆの位置を設定する。これにより、制御ユニット５Ａ１は、回収先の交換支持部５３１ａの位置と、補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅを支持する補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆの位置と、を示す交換支持部位置情報Ｄ５３３を特定する。
【0062】
各補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆに支持されて移動台５３上に配列される複数の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅは、移動台５３上における配列の順、すなわち、補給順に従って部品供給ユニット２３に補給される。この際、補給順の順位が１番目の補給対象のフィーダー２５Ａに対応した回収対象のフィーダー２５は、移動台５３上の複数の交換支持部５３１ａ～５３１ｆのうちＹ軸方向で最も一方側の回収先の交換支持部５３１ａに回収することができる。補給順の順位が２番目以降の補給対象のフィーダー２５Ｂ～２５Ｅに対応した回収対象のフィーダー２５は、移動台５３上において、補給順の順位が上位の補給対象のフィーダー２５が補給されることに応じてフィーダー２５を支持していない空の状態となった交換支持部５３１を回収先として回収することができる。
【0063】
図４の第１例の場合、制御ユニット５Ａ１は、部品種の異なる複数種の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅをそれぞれ支持する各補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆのうち、補給処理における移動台５３の移動量が目標範囲内で最も小さくなる特定の交換支持部５３１ｂを、回収先の交換支持部５３１ａに回収される回収対象のフィーダー２５と交換して回収元の供給支持部２４に補給すべき特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａを支持する交換支持部として設定する。
【0064】
この場合、回収対象のフィーダー２５が移動台５３上の回収先の交換支持部５３１ａに回収されることに応じて、部品種の異なる複数種の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅのうち、回収先の交換支持部５３１ａに回収される回収対象のフィーダー２５と交換して補給すべき特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａが、移動台５３上の特定の交換支持部５３１ｂから部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４に補給される。この際、移動台５３上において複数種の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅをそれぞれ支持する補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆのうち、補給処理における移動台５３の移動量が目標範囲内で最も小さくなる特定の交換支持部５３１ｂが、特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａを支持する交換支持部として設定される。このため、特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａが回収対象のフィーダー２５と交換して回収元の供給支持部２４に補給されるときには、移動台５３の移動量が目標範囲に収まってなるべく小さくなる。
【0065】
また、制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上における回収先の交換支持部５３１ａの位置を、特定の交換支持部５３１ｂに隣接する位置に設定する。これにより、回収対象のフィーダー２５が回収先の交換支持部５３１ａに回収されることに応じて、特定の交換支持部５３１ｂに支持される特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａが回収元の供給支持部２４に補給されるときの移動台５３の移動量を、目標範囲に収まってなるべく小さくすることができる。
【0066】
また、制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上において、補給順の順位が１番目の補給対象のフィーダー２５Ａを支持する特定の交換支持部５３１ｂに隣接する位置に、回収先の交換支持部５３１ａの位置を設定する。これにより、回収対象のフィーダー２５が回収先の交換支持部５３１ａに回収されることに応じて、補給順の順位が１番目の補給対象のフィーダー２５Ａが回収元の供給支持部２４に補給されるときの移動台５３の移動量を、目標範囲に収まってなるべく小さくすることができる。
【0067】
なお、制御ユニット５Ａ１は、複数の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅをそれぞれ支持する各補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆのうち、補給処理における移動台５３の移動量が目標範囲に収まる１つの特定の交換支持部５３１を、回収先の交換支持部５３１ａに回収される回収対象のフィーダー２５と交換して回収元の供給支持部２４に補給すべき特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａを支持する交換支持部として設定してもよい。この場合、制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上における回収先の交換支持部５３１ａの位置を、特定の交換支持部５３１から目標範囲内の位置に設定する。移動台５３上において複数種の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅをそれぞれ支持する補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆのうち、補給処理における移動台５３の移動量が目標範囲に収まる１つの特定の交換支持部５３１が、特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａを支持する交換支持部として設定される。このため、特定部品種の補給対象のフィーダー２５Ａが回収対象のフィーダー２５と交換して回収元の供給支持部２４に補給されるときには、移動台５３の移動量が目標範囲に収まる。
【0068】
一方、回収対象のフィーダー２５の数が移動台５３上の交換支持部５３１ａ～５３１ｆの数の半分以下の場合、図４の第２例に示されるように、制御ユニット５Ａ１は、回収先の交換支持部５３１ａ，５３１ｃ，５３１ｅと、補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを支持する補給元の交換支持部５３１ｂ，５３１ｄ，５３１ｆとが、移動台５３上でＹ軸方向に交互に並ぶように、回収先の交換支持部５３１ａ，５３１ｃ，５３１ｅと補給元の交換支持部５３１ｂ，５３１ｄ，５３１ｆとの位置を設定する。この際、制御ユニット５Ａ１は、複数の補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５ＣがＹ軸方向の一方から他方に向かって補給順に並ぶように、各補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを支持する補給元の交換支持部５３１ｂ，５３１ｄ，５３１ｆの位置を設定する。これにより、制御ユニット５Ａ１は、回収先の交換支持部５３１ａ，５３１ｃ，５３１ｅの位置と、補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを支持する補給元の交換支持部５３１ｂ，５３１ｄ，５３１ｆの位置と、を示す交換支持部位置情報Ｄ５３３を特定する。
【0069】
図４の第２例の場合、複数の補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが移動台５３上の補給元の交換支持部５３１ｂ，５３１ｄ，５３１ｆにそれぞれ支持された状態で、各補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに隣接した位置に回収先の交換支持部５３１ａ，５３１ｃ，５３１ｅが配置される。この場合、各補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃに対応した各回収対象のフィーダー２５は、移動台５３上の各回収先の交換支持部５３１ａ，５３１ｃ，５３１ｅに回収することができる。
【0070】
制御ユニット５Ａ１は、上記のように特定した部品種情報Ｄ５３１、フィーダー識別情報Ｄ５３２、及び交換支持部位置情報Ｄ５３３に基づいて、移動台５３上における補給対象のフィーダー２５の配列を示す移動台配列データＤ５３を生成することができる。
【0071】
なお、制御ユニット５Ａ１は、回収対象のフィーダー２５の幅寸法に基づいて、移動台５３上において複数の交換支持部５３１が一体の回収先の交換支持部の位置を設定してもよい。例えば、回収対象のフィーダー２５の幅寸法が、１つの交換支持部５３１の幅寸法の２倍である場合、制御ユニット５Ａ１は、隣接する２つの交換支持部５３１を、回収先の交換支持部として設定する。
【0072】
また、部品交換システム３においては、制御ユニット５Ａ１を含む交換管理装置５Ａが部品交換装置５に組み込まれていてもよい。すなわち、部品交換装置５は、交換装置本体５１内に配置される動作ユニット５２と、検出ユニット５６と、報知ユニット５７と、交換管理装置５Ａと、を備えていてもよい。
【0073】
［制御ユニットによる動作ユニットの制御について］
制御ユニット５Ａ１は、保管管理データＤ４に含まれる保管配列データＤ４２と、移動台配列データＤ５３を含む交換管理データＤ５とに基づいて、部品交換装置５の動作ユニット５２の動作を制御する。制御ユニット５Ａ１は、保管配列データＤ４２及び交換管理データＤ５に基づく制御信号を動作ユニット５２の制御基板に送ることにより、動作ユニット５２の移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる。
制御ユニット５Ａ１は、保管管理データＤ４に含まれる保管配列データＤ４２と、移動台配列データＤ５３を含む交換管理データＤ５とに基づいて、部品交換装置５の動作ユニット５２の動作を制御する。制御ユニット５Ａ１は、保管配列データＤ４２及び交換管理データＤ５に基づく制御信号を動作ユニット５２の制御基板に送ることにより、動作ユニット５２の移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる。
【0074】
（配列処理）
部品交換装置５が保管装置４に対向する位置に配置されることにより、動作ユニット５２が保管ユニット４２に対して対向配置された状態では、制御ユニット５Ａ１は、保管ユニット４２内の移載対象のフィーダー２５を移動台５３上に移動させて、移動台５３上に補給対象のフィーダー２５を配列させる配列処理を行う。この配列処理について、図５を参照しながら説明する。なお、図５に示される配列処理は、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５の配列が図４の第１例に示される配列となるような移動台配列データＤ５３に基づく処理である。
部品交換装置５が保管装置４に対向する位置に配置されることにより、動作ユニット５２が保管ユニット４２に対して対向配置された状態では、制御ユニット５Ａ１は、保管ユニット４２内の移載対象のフィーダー２５を移動台５３上に移動させて、移動台５３上に補給対象のフィーダー２５を配列させる配列処理を行う。この配列処理について、図５を参照しながら説明する。なお、図５に示される配列処理は、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５の配列が図４の第１例に示される配列となるような移動台配列データＤ５３に基づく処理である。
【0075】
制御ユニット５Ａ１は、保管配列データＤ４２の保管支持部位置情報Ｄ４２３に基づいて、保管ユニット４２における移載対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅを支持する移載元の保管支持部４２１ａ～４２１ｅの位置を確認する。また、制御ユニット５Ａ１は、移動台配列データＤ５３の交換支持部位置情報Ｄ５３３に基づいて、各移載対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅの移載先となる移動台５３上における補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆの位置を確認する。そして、制御ユニット５Ａ１は、保管ユニット４２における移載元の保管支持部４２１ａ～４２１ｅに支持された移載対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅが移動台５３上における移載先となる補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆに移動し、移動台５３上におけるフィーダー２５Ａ～２５Ｅの配列が移動台配列データＤ５３で示される配列となるように、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる。
【0076】
制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上におけるフィーダー２５Ａ～２５Ｅの配列が移動台配列データＤ５３で示される配列となるまで、図５に示される第１配列移動処理と第２配列移動処理とを繰り返す。
【0077】
制御ユニット５Ａ１は、第１配列移動処理において、移載対象のフィーダー２５Ａを支持した移載元の保管支持部４２１ａに移載先となる補給元の交換支持部５３１ｂが対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２配列移動処理において、補給元の交換支持部５３１ｂの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、移載対象のフィーダー２５Ａを把持した状態でＸ軸方向に沿って保管装置４側から部品交換装置５側へ移動させる。これにより、移載対象のフィーダー２５Ａは、保管ユニット４２内の移載元の保管支持部４２１ａから抜出されて、移動台５３上の補給元の交換支持部５３１ｂに移動して挿入される。
【0078】
制御ユニット５Ａ１は、移載対象のフィーダー２５Ｂ～２５Ｅについても上記のフィーダー２５Ａの場合と同様に、第１配列移動処理と第２配列移動処理とを行う。これにより、移載対象のフィーダー２５Ｂ～２５Ｅは、保管ユニット４２内の移載元の保管支持部４２１ｂ～４２１ｅから抜出されて、移動台５３上の移載先となる補給元の交換支持部５３１ｃ～５３１ｆに移動して挿入される。
【0079】
制御ユニット５Ａ１の第１配列移動処理及び第２配列移動処理によって、移載対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅは、保管ユニット４２の移載元の保管支持部４２１ａ～４２１ｅから抜出されて、移動台５３上の移載先となる補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆに移動して挿入される。制御ユニット５Ａ１による第１配列移動処理及び第２配列移動処理が、複数の移載対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅのそれぞれに対応して繰り返し行われることにより、移動台５３上におけるフィーダー２５Ａ～２５Ｅの配列を移動台配列データＤ５３で示される配列とすることができる。
【0080】
（交換処理）
部品交換装置５が部品実装機２Ｂに対向する位置に配置されることにより、動作ユニット５２が部品供給ユニット２３に対して対向配置された状態では、制御ユニット５Ａ１は、回収処理と補給処理とを含む交換処理を行う。制御ユニット５Ａ１は、交換管理データＤ５に基づいて、部品供給ユニット２３内の回収対象のフィーダー２５が移動台５３上に移動して回収されるように、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる回収処理を行う。また、制御ユニット５Ａ１は、交換管理データＤ５に基づいて、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５が部品供給ユニット２３内に移動して補給されるように、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる補給処理を行う。
部品交換装置５が部品実装機２Ｂに対向する位置に配置されることにより、動作ユニット５２が部品供給ユニット２３に対して対向配置された状態では、制御ユニット５Ａ１は、回収処理と補給処理とを含む交換処理を行う。制御ユニット５Ａ１は、交換管理データＤ５に基づいて、部品供給ユニット２３内の回収対象のフィーダー２５が移動台５３上に移動して回収されるように、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる回収処理を行う。また、制御ユニット５Ａ１は、交換管理データＤ５に基づいて、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５が部品供給ユニット２３内に移動して補給されるように、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる補給処理を行う。
【0081】
回収処理と補給処理とを含む交換処理について、図６～図１０を参照しながら説明する。図６～図１０に示される交換処理は、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５の配列が図４の第１例に示される配列となるような移動台配列データＤ５３に基づく処理である。また、図６～図１０では、部品供給ユニット２３から移動台５３への回収対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅにハッチングを付して示し、移動台５３から部品供給ユニット２３への補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅについてはハッチングを付さずに示している。
【0082】
制御ユニット５Ａ１は、交換管理データＤ５に含まれる供給支持部位置情報Ｄ５２に基づいて、部品供給ユニット２３における回収対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅを支持する回収元の供給支持部２４ｂ～２４ｆの位置を確認する。また、制御ユニット５Ａ１は、移動台配列データＤ５３の交換支持部位置情報Ｄ５３３に基づいて、移動台５３上における回収先の交換支持部５３１ａの位置と、補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅを支持する補給元の交換支持部５３１ｂ～５３１ｆの位置と、を確認する。そして、制御ユニット５Ａ１は、移動台配列データＤ５３で示される移動台５３上の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅの配列の順、すなわち、補給順に従って、回収対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅの回収に応じて補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅが部品供給ユニット２３に補給されるように、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる。
【0083】
図６に示されるように、制御ユニット５Ａ１は、回収処理において、第１回収移動処理と第２回収移動処理とを行う。制御ユニット５Ａ１は、第１回収移動処理において、補給順の順位が１番目の補給対象のフィーダー２５Ａに対応した回収対象のフィーダー２５Ａを支持した回収元の供給支持部２４ｂに、回収先の交換支持部５３１ａが対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２回収移動処理において、回収先の交換支持部５３１ａの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、回収対象のフィーダー２５Ａを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品実装機２Ｂ側から部品交換装置５側へ移動させる。これにより、回収対象のフィーダー２５Ａは、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｂから抜出されて、移動台５３上の回収先の交換支持部５３１ａに移動して回収される。この際、検出ユニット５６は、回収先の交換支持部５３１ａに回収された回収対象のフィーダー２５Ａを検出する。
【0084】
回収先の交換支持部５３１ａに回収対象のフィーダー２５Ａが回収されると、制御ユニット５Ａ１は、図７に示される補給処理を行う。制御ユニット５Ａ１は、補給処理において、第１補給移動処理と第２補給移動処理とを行う。制御ユニット５Ａ１は、第１補給移動処理において、補給順の順位が１番目の補給対象のフィーダー２５Ａを支持した補給元の交換支持部５３１ｂが補給先となる回収元の供給支持部２４ｂに対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２補給移動処理において、補給元の交換支持部５３１ｂの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。この際、検出ユニット５６は、補給元の交換支持部５３１ｂに支持された補給対象のフィーダー２５Ａを検出する。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、補給対象のフィーダー２５Ａを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品交換装置５側から部品実装機２Ｂ側へ移動させる。これにより、補給対象のフィーダー２５Ａは、移動台５３上の補給元の交換支持部５３１ｂから抜出されて、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｂに移動して補給される。
【0085】
回収元の供給支持部２４ｂに補給対象のフィーダー２５Ａが補給されると、移動台５３上における交換支持部５３１ｂは、フィーダー２５を支持していない空の状態となる。この場合、図８に示されるように、制御ユニット５Ａ１は、空の状態となった交換支持部５３１ｂを回収先として、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂに対応した回収対象のフィーダー２５Ｂの回収処理を行う。具体的には、制御ユニット５Ａ１は、第１回収移動処理において、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂに対応した回収対象のフィーダー２５Ｂを支持した回収元の供給支持部２４ｃに、回収先となる空の状態の交換支持部５３１ｂが対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２回収移動処理において、空の状態の交換支持部５３１ｂの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、回収対象のフィーダー２５Ｂを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品実装機２Ｂ側から部品交換装置５側へ移動させる。これにより、回収対象のフィーダー２５Ｂは、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｃから抜出されて、移動台５３上の回収先となる空の状態の交換支持部５３１ｂに移動して回収される。この際、検出ユニット５６は、交換支持部５３１ｂに回収された回収対象のフィーダー２５Ｂを検出する。
【0086】
交換支持部５３１ｂに回収対象のフィーダー２５Ｂが回収されると、図９に示されるように、制御ユニット５Ａ１は、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂの補給処理を行う。具体的には、制御ユニット５Ａ１は、第１補給移動処理において、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂを支持した補給元の交換支持部５３１ｃが補給先となる回収元の供給支持部２４ｃに対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２補給移動処理において、補給元の交換支持部５３１ｃの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。この際、検出ユニット５６は、補給元の交換支持部５３１ｃに支持された補給対象のフィーダー２５Ｂを検出する。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、補給対象のフィーダー２５Ｂを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品交換装置５側から部品実装機２Ｂ側へ移動させる。これにより、補給対象のフィーダー２５Ｂは、移動台５３上の補給元の交換支持部５３１ｃから抜出されて、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｃに移動して補給される。
【0087】
また、図１０に示されるように、制御ユニット５Ａ１の第２補給移動処理が行われているときに、検出ユニット５６は、補給元の交換支持部５３１ｃに支持された補給対象のフィーダー２５Ｘを検出する。この場合、制御ユニット５Ａ１は、検出ユニット５６により検出されたフィーダー２５Ｘが移動台配列データＤ５３に基づく回収元の供給支持部２４ｃに補給すべき部品種のフィーダー２５Ｂと一致するか否かを判断する。一致しない場合、制御ユニット５Ａ１は、エラー情報ＳＳ１の報知を指令するエラー指令信号Ｓ１を報知ユニット５７に出力する。報知ユニット５７は、制御ユニット５Ａ１から出力されるエラー指令信号Ｓ１に基づいて、エラー情報ＳＳ１を報知することができる。
【0088】
制御ユニット５Ａ１は、エラー指令信号Ｓ１を出力した場合、当該エラー指令信号Ｓ１に対応したフィーダー２５Ｘが部品供給ユニット２３に補給されることがないように、第２補給移動処理を停止する。そして、制御ユニット５Ａ１は、エラー指令信号Ｓ１に対応したフィーダー２５Ｘを交換処理の処理対象から除外する。具体的には、制御ユニット５Ａ１は、交換管理データＤ５において、エラー指令信号Ｓ１に対応したフィーダー２５Ｘに関する部品種情報Ｄ５３１及びフィーダー識別情報Ｄ５３２を削除する。この場合、エラー指令信号Ｓ１に対応したフィーダー２５Ｘが、交換処理の処理対象から除外される。これにより、エラー指令信号Ｓ１に対応したフィーダー２５Ｘが、部品供給ユニット２３に補給されることを抑制できる。
【0089】
また、制御ユニット５Ａ１は、エラー指令信号Ｓ１を出力した場合、当該エラー指令信号Ｓ１に対応したフィーダー２５Ｘに代わるフィーダー２５Ｂの準備を要求する代替準備要求信号Ｓ２を出力する。制御ユニット５Ａ１から出力された代替準備要求信号Ｓ２は、統合管理装置１Ａに入力される。統合管理装置１Ａは、代替準備要求信号Ｓ２の入力に応じて、補給計画データＤ３を更新するとともに、代替準備指令信号Ｓ３を保管管理装置４Ａに送信する。代替準備指令信号Ｓ３は、代替準備要求信号Ｓ２で示される代替のフィーダー２５Ｂの準備を指令する信号である。保管管理装置４Ａは、代替準備指令信号Ｓ３を受信すると、例えば、代替のフィーダー２５Ｂの準備が必要であることを示す情報を報知する。これにより、例えば、作業者は、エラー指令信号Ｓ１に対応したフィーダー２５Ｘに代わるフィーダー２５Ｂを準備し、その準備したフィーダー２５Ｂを保管ユニット４２に補充することができる。
【0090】
制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上に配列された複数の補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅの全てが部品供給ユニット２３に補給されるまで、回収処理と補給処理とを繰り返す。制御ユニット５Ａ１が回収処理と補給処理とを繰り返し行うことによって、移動台５３上に配列された全ての補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｅを部品供給ユニット２３に補給することができる。
【0091】
回収処理と補給処理とを含む交換処理の変形例について、図１１～図１４を参照しながら説明する。図１１～図１４に示される交換処理は、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５の配列が図４の第２例に示される配列となるような移動台配列データＤ５３に基づく処理である。また、図１１～図１４では、部品供給ユニット２３から移動台５３への回収対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｃにハッチングを付して示し、移動台５３から部品供給ユニット２３への補給対象のフィーダー２５Ａ～２５Ｃについてはハッチングを付さずに示している。
【0092】
制御ユニット５Ａ１は、交換管理データＤ５に含まれる供給支持部位置情報Ｄ５２に基づいて、部品供給ユニット２３における回収対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを支持する回収元の供給支持部２４ｂ，２４ｄ，２４ｆの位置を確認する。また、制御ユニット５Ａ１は、移動台配列データＤ５３の交換支持部位置情報Ｄ５３３に基づいて、移動台５３上における回収先の交換支持部５３１ａ，５３１ｃ，５３１ｅの位置と、補給対象のフィーダー２５Ａ、２５Ｂ，２５Ｃを支持する補給元の交換支持部５３１ｂ，５３１ｄ，５３１ｆの位置と、を確認する。そして、制御ユニット５Ａ１は、移動台配列データＤ５３で示される移動台５３上の補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの配列の順、すなわち、補給順に従って、回収対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの回収に応じて補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃが部品供給ユニット２３に補給されるように、移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５を移動させる。
【0093】
図１１に示されるように、制御ユニット５Ａ１は、回収処理において、第１回収移動処理と第２回収移動処理とを行う。制御ユニット５Ａ１は、第１回収移動処理において、補給順の順位が１番目の補給対象のフィーダー２５Ａに対応した回収対象のフィーダー２５Ａを支持した回収元の供給支持部２４ｂに、回収先の交換支持部５３１ａが対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２回収移動処理において、回収先の交換支持部５３１ａの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、回収対象のフィーダー２５Ａを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品実装機２Ｂ側から部品交換装置５側へ移動させる。これにより、回収対象のフィーダー２５Ａは、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｂから抜出されて、移動台５３上の回収先の交換支持部５３１ａに移動して回収される。
【0094】
回収先の交換支持部５３１ａに回収対象のフィーダー２５Ａが回収されると、制御ユニット５Ａ１は、図１２に示される補給処理を行う。制御ユニット５Ａ１は、補給処理において、第１補給移動処理と第２補給移動処理とを行う。制御ユニット５Ａ１は、第１補給移動処理において、補給順の順位が１番目の補給対象のフィーダー２５Ａを支持した補給元の交換支持部５３１ｂが補給先となる回収元の供給支持部２４ｂに対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２補給移動処理において、補給元の交換支持部５３１ｂの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、補給対象のフィーダー２５Ａを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品交換装置５側から部品実装機２Ｂ側へ移動させる。これにより、補給対象のフィーダー２５Ａは、移動台５３上の補給元の交換支持部５３１ｂから抜出されて、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｂに移動して補給される。
【0095】
回収元の供給支持部２４ｂに補給対象のフィーダー２５Ａが補給されると、制御ユニット５Ａ１は、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂに対応した回収対象のフィーダー２５Ｂの回収処理を行う。具体的には、制御ユニット５Ａ１は、第１回収移動処理において、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂに対応した回収対象のフィーダー２５Ｂを支持した回収元の供給支持部２４ｄに、回収先の交換支持部５３１ｃが対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２回収移動処理において、回収先の交換支持部５３１ｃの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、回収対象のフィーダー２５Ｂを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品実装機２Ｂ側から部品交換装置５側へ移動させる。これにより、回収対象のフィーダー２５Ｂは、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｄから抜出されて、移動台５３上の回収先の交換支持部５３１ｃに移動して回収される。
【0096】
回収先の交換支持部５３１ｃに回収対象のフィーダー２５Ｂが回収されると、図１４に示されるように、制御ユニット５Ａ１は、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂの補給処理を行う。具体的には、制御ユニット５Ａ１は、第１補給移動処理において、補給順の順位が２番目の補給対象のフィーダー２５Ｂを支持した補給元の交換支持部５３１ｄが補給先となる回収元の供給支持部２４ｄに対向するように、許容移動範囲５３２の範囲内で移動台５３をＹ軸方向に移動させる。次に、制御ユニット５Ａ１は、第２補給移動処理において、補給元の交換支持部５３１ｄの上方にハンド部５５が位置するように、アーム部５４をＹ軸方向に移動させる。そして、制御ユニット５Ａ１は、ハンド部５５を、補給対象のフィーダー２５Ｂを把持した状態でＸ軸方向に沿って部品交換装置５側から部品実装機２Ｂ側へ移動させる。これにより、補給対象のフィーダー２５Ｂは、移動台５３上の補給元の交換支持部５３１ｄから抜出されて、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４ｄに移動して補給される。
【0097】
制御ユニット５Ａ１は、移動台５３上に配列された複数の補給対象のフィーダー２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃの全てが部品供給ユニット２３に補給されるまで、回収処理と補給処理とを繰り返す。
【0098】
以上説明した通り、部品交換システム３では、部品供給ユニット２３内の回収対象のフィーダー２５は、制御ユニット５Ａ１の回収処理による移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５の移動によって、部品供給ユニット２３の回収元の供給支持部２４から抜出されて、移動台５３上の回収先の交換支持部５３１に移動して回収される。一方、移動台５３上の補給対象のフィーダー２５は、制御ユニット５Ａ１の補給処理による移動台５３、アーム部５４及びハンド部５５の移動によって、移動台５３上の補給元の交換支持部５３１から抜出されて、部品供給ユニット２３内の回収元の供給支持部２４を補給先として移動して補給される。この際、移動台配列データＤ５３で示される移動台５３上における回収先の交換支持部５３１と補給元の交換支持部５３１との位置は、制御ユニット５Ａ１の設定処理によって、補給処理における移動台５３の移動量が所定の目標範囲に収まるような位置に設定される。このため、制御ユニット５Ａ１により回収処理の後に補給処理が行われるときには、移動台５３の移動量を目標範囲に収めることができる。これにより、制御ユニット５Ａ１の回収処理及び補給処理に応じた部品供給ユニット２３と移動台５３との間におけるフィーダー２５の交換の交換効率を高めることが可能となる。
【0099】
また、部品実装システム１では、部品交換システム３によって部品供給ユニット２３と移動台５３との間におけるフィーダー２５の交換の交換効率が高められる。この場合、部品切れ等の生じた回収対象のフィーダー２５が部品供給ユニット２３から効率よく回収されるとともに、当該回収に応じて補給対象のフィーダー２５が部品供給ユニット２３に効率よく補給される。
【0100】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【0101】
本発明の一の局面に係る部品交換システムは、基板に搭載される部品を供給する部品供給具を支持する複数の供給支持部が所定方向に配列された部品供給ユニットから前記部品供給具を回収することに応じて、前記部品供給ユニットに前記部品供給具を補給するシステムである。この部品交換システムは、前記供給支持部との間で交換される前記部品供給具を支持する複数の交換支持部が所定方向に配列され、前記複数の交換支持部の配列方向に移動可能な移動台と、前記部品供給具を把持するとともに前記移動台に対して移動することにより前記部品供給具を移動させる把持体と、を含む動作ユニットと、前記動作ユニットを制御する制御ユニットと、を備える。前記制御ユニットは、前記複数の交換支持部において、前記部品供給ユニットから前記移動台への回収対象の部品供給具を回収する回収先の交換支持部と、前記回収対象の部品供給具の回収に応じて前記部品供給ユニットに補給する補給対象の部品供給具を支持する補給元の交換支持部との前記移動台上における位置を設定する設定処理を行う。前記制御ユニットは、前記複数の供給支持部のうち前記回収対象の部品供給具を支持した回収元の供給支持部に前記回収先の交換支持部が対向するように前記移動台を移動させた後に、前記回収対象の部品供給具が前記回収元の供給支持部から前記回収先の交換支持部に移動して回収されるように前記把持体を移動させる回収処理を行う。前記制御ユニットは、前記回収処理後において前記回収先の交換支持部に代わって前記補給元の交換支持部が前記回収元の供給支持部に対向するように前記移動台を移動させた後に、前記補給対象の部品供給具が前記補給元の交換支持部から前記回収元の供給支持部を補給先として移動して補給されるように前記把持体を移動させる補給処理を行う。前記制御ユニットは、前記設定処理では、前記補給処理における前記移動台の移動量が所定の目標範囲に収まるように、前記移動台上における前記回収先の交換支持部と前記補給元の交換支持部との位置を設定する。
【0102】
上記の部品交換システムによれば、部品供給ユニット内の回収対象の部品供給具は、制御ユニットの回収処理による移動台及び把持体の移動によって、部品供給ユニットの回収元の供給支持部から抜出されて、移動台上の回収先の交換支持部に移動して回収される。一方、移動台上の補給対象の部品供給具は、制御ユニットの補給処理による移動台及び把持体の移動によって、移動台上の補給元の交換支持部から抜出されて、部品供給ユニット内の回収元の供給支持部を補給先として移動して補給される。この際、移動台上における回収先の交換支持部と補給元の交換支持部との位置は、制御ユニットの設定処理によって、補給処理における移動台の移動量が所定の目標範囲に収まるような位置に設定される。このため、制御ユニットにより回収処理の後に補給処理が行われるときには、移動台の移動量を目標範囲に収めることができる。これにより、制御ユニットの回収処理及び補給処理に応じた部品供給ユニットと移動台との間における部品供給具の交換の交換効率を高めることが可能となる。
【0103】
上記の部品交換システムにおいて、部品種の異なる複数種の前記補給対象の部品供給具が存在する場合、前記設定処理において、前記制御ユニットは、複数種の前記補給対象の部品供給具をそれぞれ支持する前記補給元の交換支持部のうち、前記補給処理における前記移動台の移動量が前記目標範囲内で最も小さくなる特定の交換支持部を、前記回収先の交換支持部に回収される前記回収対象の部品供給具と交換して前記回収元の供給支持部に補給すべき特定部品種の前記補給対象の部品供給具を支持する交換支持部として設定してもよい。
【0104】
この態様では、回収対象の部品供給具が部品供給ユニット内の回収元の供給支持部から移動台上の回収先の交換支持部に移動して回収されることに応じて、部品種の異なる複数種の補給対象の部品供給具のうち、回収対象の部品供給具と交換して補給すべき特定部品種の補給対象の部品供給具が、移動台上の特定の交換支持部から部品供給ユニット内の回収元の供給支持部を補給先として移動して補給される。この際、移動台上において複数種の補給対象の部品供給具をそれぞれ支持する補給元の交換支持部のうち、補給処理における移動台の移動量が目標範囲内で最も小さくなる交換支持部が、特定部品種の補給対象の部品供給具を支持する特定の交換支持部として設定される。このため、特定部品種の補給対象の部品供給具が回収対象の部品供給具と交換して回収元の供給支持部に補給されるときには、移動台の移動量が目標範囲に収まってなるべく小さくなる。これにより、制御ユニットの回収処理及び補給処理に応じた部品供給ユニットと移動台との間における部品供給具の交換の交換効率を高めることが可能となる。
【0105】
上記の部品交換システムにおいて、前記制御ユニットは、前記設定処理において、前記移動台上における前記回収先の交換支持部の位置を、前記特定の交換支持部に隣接する位置に設定してもよい。
【0106】
この態様では、移動台上において、回収対象の部品供給具を回収する回収先の交換支持部が、回収対象の部品供給具に対応した特定部品種の補給対象の部品供給具を支持する特定の交換支持部に隣接した位置に配置される。この場合、回収対象の部品供給具が回収先の交換支持部に回収されることに応じて、特定部品種の補給対象の部品供給具が回収元の供給支持部に補給されるときの移動台の移動量を、目標範囲に収まってなるべく小さくすることができる。
【0107】
上記の部品交換システムにおいて、部品種の異なる複数種の前記補給対象の部品供給具が存在する場合、前記設定処理において、前記制御ユニットは、複数種の前記補給対象の部品供給具をそれぞれ支持する前記補給元の交換支持部のうち、前記補給処理における前記移動台の移動量が前記目標範囲に収まる１つの特定の交換支持部を、前記回収先の交換支持部に回収される前記回収対象の部品供給具と交換して前記回収元の供給支持部に補給すべき特定部品種の前記補給対象の部品供給具を支持する交換支持部として設定してもよい。
【0108】
この態様では、移動台上において複数種の補給対象の部品供給具をそれぞれ支持する補給元の交換支持部のうち、補給処理における移動台の移動量が目標範囲に収まる１つの交換支持部が、特定部品種の補給対象の部品供給具を支持する特定の交換支持部として設定される。このため、特定部品種の補給対象の部品供給具が回収対象の部品供給具と交換して回収元の供給支持部に補給されるときには、移動台の移動量が目標範囲に収まる。これにより、制御ユニットの回収処理及び補給処理に応じた部品供給ユニットと移動台との間における部品供給具の交換の交換効率を高めることが可能となる。
【0109】
上記の部品交換システムにおいて、前記制御ユニットは、前記設定処理において、前記移動台上における前記回収先の交換支持部の位置を、前記特定の交換支持部から前記目標範囲内の位置に設定してもよい。
【0110】
この態様では、移動台上において、回収対象の部品供給具を回収する回収先の交換支持部が、回収対象の部品供給具に対応した特定部品種の補給対象の部品供給具を支持する特定の交換支持部から目標範囲内の位置に配置される。この場合、回収対象の部品供給具が回収先の交換支持部に回収されることに応じて、特定部品種の補給対象の部品供給具が回収元の供給支持部に補給されるときの移動台の移動量を、目標範囲に収めることができる。
【0111】
上記の部品交換システムは、前記部品供給具を支持して保管する複数の保管支持部が所定方向に配列された保管ユニットを、更に備えてもよい。この場合、前記制御ユニットは、前記回収処理及び前記補給処理の前処理として、前記保管支持部に支持された前記部品供給具が前記設定処理において設定した前記補給元の交換支持部に移動し、前記補給対象の部品供給具として前記移動台上に配列されるように、前記移動台及び前記把持体を移動させる配列処理を行う。
【0112】
この態様では、保管ユニットの保管支持部に支持された部品供給具が、制御ユニットの設定処理において設定された移動台上の補給元の交換支持部に移動される。これにより、保管ユニットに保管された部品供給具を、補給対象の部品供給具として移動台上に配列させることができる。
【0113】
上記の部品交換システムにおいて、前記配列処理において前記移動台上に複数の前記補給対象の部品供給具を配列させる場合、前記制御ユニットは、前記設定処理において、前記補給処理における前記移動台の移動量が前記目標範囲に収まるように複数の前記補給対象の部品供給具の前記部品供給ユニットに対する補給順を設定し、前記補給順の順位が１番目の前記補給対象の部品供給具を支持する前記補給元の交換支持部に隣接する位置に、前記回収先の交換支持部の位置を設定してもよい。
【0114】
補給対象の部品供給具の部品供給ユニットに対する補給順は、補給対象の部品供給具が回収対象の部品供給具と交換して回収元の供給支持部に補給されるときの移動台の移動量に影響を及ぼす。例えば、補給順の順位が１番目の補給対象の部品供給具の補給後に２番目の補給対象の部品供給具を補給するときに、３番目の補給対象の部品供給具の補給先となる回収元の供給支持部の位置を通り過ぎて移動台が移動するような場合には、移動台の移動量が大きくなってしまう。そこで、制御ユニットは、補給処理における移動台の移動量が目標範囲に収まるように複数の補給対象の部品供給具の部品供給ユニットに対する補給順を設定する。これにより、複数の補給対象の部品供給具を補給順に従って補給するときに、移動台の移動量を目標範囲に収めることができる。
【0115】
また、制御ユニットは、移動台上における回収先の交換支持部の位置を、補給順の順位が１番目の補給対象の部品供給具を支持する補給元の交換支持部に隣接する位置に設定する。この場合、回収対象の部品供給具が回収先の交換支持部に回収されることに応じて、補給順の順位が１番目の補給対象の部品供給具が回収元の供給支持部に補給されるときの移動台の移動量を、目標範囲に収まってなるべく小さくすることができる。
【0116】
上記の部品交換システムにおいて、前記制御ユニットは、前記設定処理において、前記移動台上の前記複数の交換支持部のうち、前記配列方向で最も一方側の交換支持部を前記回収先の交換支持部として設定し、前記回収先の交換支持部に対して前記配列方向の他方側において複数の前記補給対象の部品供給具が前記配列方向の一方から他方に向かって前記補給順に並ぶように、複数の前記補給対象の部品供給具をそれぞれ支持する前記補給元の交換支持部の位置を設定してもよい。
【0117】
この態様では、移動台上に配列される複数の補給対象の部品供給具は、移動台上における配列の順、すなわち、補給順に従って部品供給ユニットに補給される。この際、補給順の順位が１番目の補給対象の部品供給具に対応した回収対象の部品供給具は、移動台上の複数の交換支持部のうち配列方向で最も一方側の交換支持部である回収先の交換支持部に回収することができる。補給順の順位が２番目以降の補給対象の部品供給具に対応した回収対象の部品供給具は、移動台上において、補給順の順位が上位の補給対象の部品供給具が補給されることに応じて部品供給具を支持していない空の状態となった交換支持部を回収先として回収することができる。
【0118】
上記の部品交換システムにおいて、前記制御ユニットは、前記設定処理において、複数の前記補給対象の部品供給具をそれぞれ支持する前記補給元の交換支持部と前記回収先の交換支持部とが前記移動台上で前記配列方向に交互に並ぶように、前記回収先の交換支持部と前記補給元の交換支持部との位置を設定してもよい。
【0119】
この態様では、複数の補給対象の部品供給具が移動台上の補給元の交換支持部にそれぞれ支持された状態で、各補給対象の部品供給具に隣接した位置に回収先の交換支持部が配置される。この場合、各補給対象の部品供給具に対応した各回収対象の部品供給具は、移動台上の各回収先の交換支持部に回収することができる。
【0120】
上記の部品交換システムにおいて、前記制御ユニットは、前記配列処理において前記移動台上に配列された複数の前記補給対象の部品供給具の全てが前記部品供給ユニットに補給されるまで、前記回収処理と前記補給処理とを繰り返してもよい。
【0121】
この態様では、制御ユニットが回収処理と補給処理とを繰り返し行うことによって、移動台上に配列された全ての補給対象の部品供給具を部品供給ユニットに補給することができる。
【0122】
本発明の他の局面に係る部品実装システムは、部品を供給する部品供給具を支持する複数の供給支持部が所定方向に配列された部品供給ユニットと、前記供給支持部に支持された前記部品供給具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、前記部品供給ユニットから前記部品供給具を回収することに応じて、前記部品供給ユニットに前記部品供給具を補給する、上記の部品交換システムと、を備える。
【0123】
上記の部品実装システムによれば、部品交換システムによって部品供給ユニットと移動台との間における部品供給具の交換の交換効率が高められる。この場合、部品切れ等の生じた回収対象の部品供給具が部品供給ユニットから効率よく回収されるとともに、当該回収に応じて補給対象の部品供給具が部品供給ユニットに効率よく補給される。
【0124】
以上説明した通り、本発明によれば、部品供給ユニットにおける部品供給具の交換の交換効率を高めることが可能な部品交換システム、及びそれを備えた部品実装システムを提供することができる。
【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】