(57)【要約】【課題】電子部品の部品切れのタイミングを簡易に予測して、部品切れのタイミングを作業者に報知することを可能とする技術を提供する。【解決手段】部品実装機は、電子部品を基板に実装する。部品実装機は、フィーダ取付部と、フィーダ取付部に着脱可能に設置される部品供給フィーダであって、当該部品供給フィーダは、電子部品を収容するテープを巻回するリールを備えており、リールからテープが引き出されることでテープに収容された電子部品が供給される、部品供給フィーダと、リールの質量を検出する質量検出器と、質量検出器によって検出されたリールの質量が所定値より小さいとき、リールの質量が所定値より小さいことを報知する報知器と、を備えている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を基板に実装する部品実装機であって、
フィーダ取付部と、
前記フィーダ取付部に着脱可能に設置される部品供給フィーダであって、当該部品供給フィーダは、前記電子部品を収容するテープを巻回するリールを備えており、前記リールから前記テープが引き出されることで前記テープに収容された前記電子部品が供給される、部品供給フィーダと、
前記リールの質量を検出する質量検出器と、
前記質量検出器によって検出された前記リールの質量が所定値より小さいとき、前記リールの質量が前記所定値より小さいことを報知する報知器と、
を備えている、部品実装機。
【請求項２】
前記電子部品を供給する前の未使用リールの質量と、前記テープが引き出されて巻回されていない空リールの質量と、を入力する入力部をさらに備えており、
前記所定値は、前記未使用リールの質量と前記空リールの質量との差に基づいて算出される、請求項１に記載の部品実装機。
【請求項３】
前記部品供給フィーダは、前記リールを回転可能に支持するリール支持部をさらに備えており、
前記質量検出器は、前記リール支持部に設置されている、請求項１又は２に記載の部品実装機。
【請求項４】
電子部品を基板に実装する部品実装機本体に着脱可能に取付けられ、前記部品実装機本体に電子部品を供給する部品供給フィーダであって、
リール支持部と、
前記リール支持部に回転可能に支持され、前記電子部品を収容するテープを巻回するリールであって、前記リールから前記テープが引き出されることで前記テープに収容された前記電子部品が供給される、リールと、
前記リール支持部に設置され、前記リールの質量を検出する質量検出器と、
を備える、部品供給フィーダ。
【請求項５】
前記質量検出器によって検出された前記リールの質量が所定値より小さいとき、前記リールの質量が前記所定値より小さいことを報知する報知器をさらに備える、請求項４に記載の部品供給フィーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する技術は、電子部品を基板に実装する部品実装機及び部品実装機に用いる部品供給フィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装機には、部品供給フィーダが着脱可能に取付けられ、部品供給フィーダから電子部品を供給するものがある。このような部品実装機では、部品供給フィーダに収容される電子部品が無くなる（すなわち、部品切れが生じる）と、作業者によって部品供給フィーダを交換する作業が必要となる。部品供給フィーダに収容される電子部品が完全に無くなってから作業者に部品切れを報知すると、部品切れから部品を補充するまでの間、実装作業を行うことができない。このような実装作業の停止時間を短くするためには、部品切れが生じる前に電子部品の補充を行うことが有効となる。このためには、部品切れのタイミングを作業者に事前に報知する必要がある。
【０００３】
現在、部品切れのタイミングを作業者に報知するために、通常、部品実装機を管理する管理装置が利用されている。すなわち、管理装置は、部品実装作業に関する種々の情報を管理しており、管理装置が管理する情報には、電子部品に関する情報（例えば、部品供給フィーダに収容されている電子部品の残数）が含まれている。管理装置は、部品実装作業を行う毎に部品供給フィーダの電子部品の残数を計算し、その電子部品残数から電子部品の部品切れのタイミングを予測している。例えば、特許文献１に、電子部品の残数に基づいて部品切れ時刻を予測できる部品実装機の一例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４４９１４１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子部品の残数から部品切れのタイミングを予測するためには、管理装置が部品残数を正確に管理する必要がある。部品残数を正確に管理するためには、電子部品を供給する部品供給フィーダの種類や電子部品に関する情報等の種々の情報を管理装置に予め正確に登録する必要がある。しかしながら、基板には多種類の電子部品が実装されることが多く、登録すべき電子部品の種類も多く、また、登録すべき部品供給フィーダの種類も多い。このため、作業者が多くの情報を管理装置に登録する必要があるため、作業者が誤って情報を登録する虞がある。作業者が電子部品に関する情報を誤って登録すると、部品切れのタイミングを正確に予測できない虞がある。本明細書は、電子部品の部品切れのタイミングを簡易に予測して、部品切れのタイミングを作業者に報知することを可能とする技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示する部品実装機は、電子部品を基板に実装する。部品実装機は、フィーダ取付部と、フィーダ取付部に着脱可能に設置される部品供給フィーダであって、当該部品供給フィーダは、電子部品を収容するテープを巻回するリールを備えており、リールからテープが引き出されることでテープに収容された電子部品が供給される、部品供給フィーダと、リールの質量を検出する質量検出器と、質量検出器によって検出されたリールの質量が所定値より小さいとき、リールの質量が所定値より小さいことを報知する報知器と、を備えている。
【０００７】
上記の部品実装機では、質量検出器によって、リールの質量を検出することができる。このため、リールの質量に基づいて、部品切れのタイミングを簡易に予測することができる。また、質量検出器がリールの質量が所定値より小さいことを検出すると、報知器がその旨を報知する。このため、作業者は、電子部品の残量が少ないことを事前に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例に係る部品実装機を備えた部品実装ラインの概略構成を示す図。
【図２】実施例に係る部品実装機の概略構成を示す図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図。
【図４】実施例に係る部品実装機が備える部品供給フィーダの概略構成を示す図。
【図５】実施例に係る部品実装機が電子部品の残量が少ないことを報知する構成を示すブロック図。
【図６】リールに収容される電子部品の残量を判定し、電子部品の残量が少ないことを報知する処理の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。
【００１０】
（特徴１）本明細書に開示する部品実装機は、電子部品を供給する前の未使用リールの質量と、テープが引き出されて巻回されていない空リールの質量と、を入力する入力部をさらに備えていてもよい。所定値は、未使用リールの質量と空リールの質量との差に基づいて算出されてもよい。このような構成によると、未使用リールの質量と空リールの質量の差から、電子部品の残量が少ないことを簡易に予測することができる。
【００１１】
（特徴２）本明細書に開示する部品実装機では、部品供給フィーダは、リールを回転可能に支持するリール支持部をさらに備えていてもよい。質量検出器は、リール支持部に設置されていてもよい。このような構成よると、質量検出器がリール支持部に設置されることによって、質量検出器はより確実にリールの質量を検出できる。
【実施例】
【００１２】
以下、実施例に係る部品実装機１０について説明する。図１に示すように、部品実装機１０は、管理装置８に通信可能に接続されている。管理装置８は、複数の部品実装機１０と通信可能に接続されており、複数の部品実装機１０を管理している。管理装置８と、複数の部品実装機１０によって部品実装ライン１００が構成されている。管理装置８は、ＣＰＵ及び記憶装置を備えるコンピュータを用いて構成されている。管理装置８は、各部品実装機１０の動作を制御することで、部品実装ライン１００全体を制御している。すなわち、管理装置８は、複数の部品実装機１０のそれぞれに対して、その部品実装機１０で回路基板２に実装する電子部品４の種類及び位置等を決定し、それらを部品実装機１０に指示する。部品実装機１０が管理装置８の指示に基づいて動作することで、回路基板２に必要な電子部品４が実装される。
【００１３】
部品実装機１０は、電子部品４を回路基板２に実装する。回路基板２は、部品実装ライン１００の一端から他端に向かって送られる。回路基板２には、各部品実装機１０において、予め定められた電子部品４が実装される。部品実装ライン１００の他端まで送られた回路基板２は、最終製品として出荷、又は半製品として後工程に送られる。部品実装機１０には、複数の部品供給フィーダ３０が設置可能となっている。部品実装機１０に部品供給フィーダ３０を設置することで、部品供給フィーダ３０から部品実装機１０に電子部品４が供給される。なお、部品供給フィーダ３０は、部品実装ライン１００において、複数の部品実装機１０のいずれに対しても設置可能となっている。部品実装機１０にどの種類の部品供給フィーダ３０が設置されるかは、管理装置８において決定される。
【００１４】
図２、図３に示すように、部品実装機１０は、典型的には、複数の部品供給フィーダ３０と、フィーダ取付部１４と、装着ヘッド１６と、ヘッド移動装置１８と、基板コンベア２０と、制御装置２２と、タッチパネル２４を備える。各々の部品供給フィーダ３０は、複数の電子部品４を収容している。部品供給フィーダ３０は、フィーダ取付部１４に着脱可能に設置され、装着ヘッド１６へ電子部品４を供給する。通常、各々の部品供給フィーダ３０には、単一種類の電子部品４が装填される。但し、一部又は全ての部品供給フィーダ３０は、二以上の種類の電子部品４を収容するものであってもよい。
【００１５】
フィーダ取付部１４は、複数のスロットを備えており、複数のスロットのそれぞれには部品供給フィーダ３０を着脱可能に設置することができる。フィーダ取付部１４は、部品実装機１０に固定されたものであってもよいし、部品実装機１０に対して着脱可能なものであってもよい。装着ヘッド１６は、一又は複数の部品吸着ノズル６を着脱可能に保持し、部品吸着ノズル６を用いて部品供給フィーダ３０が供給する電子部品４を取り上げ、当該電子部品４を回路基板２上へ装着する。このとき、ヘッド移動装置１８が、部品供給フィーダ３０及び回路基板２に対して、装着ヘッド１６を移動させる。これによって、複数の部品供給フィーダ３０のうち特定の部品供給フィーダ３０から電子部品４が取り上げられ、回路基板２の予め定められた位置に電子部品４が装着される。基板コンベア２０は、回路基板２の搬入、支持及び搬出を行う。タッチパネル２４は、作業者に部品実装機１０の各種の情報を提供する表示装置であると共に、作業者からの指示や情報を受け付けるユーザインターフェースである。制御装置２２は、ＣＰＵ及び記憶装置を備えるコンピュータを用いて構成されている。制御装置２２は、管理装置８から送信される生産プログラムに基づいて、部品実装機１０の各部の動作を制御する。
【００１６】
図４を参照して、部品供給フィーダ３０について説明する。図４に示すように、部品供給フィーダ３０は、リール支持部３２と、リール３４と、テープ送出機構３６を備えている。
【００１７】
リール３４には、複数の電子部品４を一定の間隔で収容する長尺のテープ４０が巻き付けられている。テープ４０は、ベーステープ４２とカバーテープ４４を有しており、ベーステープ４２とカバーテープ４４の間に電子部品４が収容されている。リール支持部３２は、円筒状であり、リール３４を回転可能に支持する。リール支持部３２の一端は、部品供給フィーダ３０のハウジングに取付けられている。リール３４の中央には開口部３５が設けられている。開口部３５は、リール支持部３２の径方向の寸法より大きくされており、開口部３５をリール支持部３２の他端に掛合させることによって、リール３４は部品供給フィーダ３０に設置される。リール支持部３２の上面には、図示しない質量検出器３８（図５に図示）が設置されている。リール支持部３２にリール３４を取付けると、リール支持部３２とリール３４の間に質量検出器３８が配置されるようになっている。質量検出器３８は、リール支持部３２が支持するリール３４の質量を計測する。質量検出器３８としては、例えば、ロードセルを用いることができる。
【００１８】
テープ送出機構３６は、電子部品４を収容するテープ４０を、リール３４から一定量ずつ送り出す。テープ送出機構３６によるテープ４０の送り出し量は、テープ４０に収容された電子部品４の間隔に応じて設定される。送り出されたテープ４０上の電子部品４は、所定の取り上げ位置Ａ（図２参照）において、装着ヘッド１６により取り上げられる。リール３４は、部品供給フィーダ３０に対して交換可能となっている。
【００１９】
部品実装機１０が稼働を続けていくと、電子部品４が取り出された後のベーステープ４２及びカバーテープ４４が、空テープとして部品供給フィーダ３０から排出されていく。図２に示すように、空テープとなったベーステープ４２は、ダクト６０を通じて部品実装機１０の下部へ送られる。ダクト６０の下端には、テープカッター６２が設けられている。空テープとなったベーステープ４２は、テープカッター６２によって所定の長さに切断され、回収カゴ６４に収容される。図示省略するが、空テープとなったカバーテープ４４についても、部品実装機１０の下部へ送られ、所定の長さに切断された上で、回収カゴ６４に収容される。
【００２０】
図５は、部品実装機１０が質量検出器３８によってリール３４の質量を検出し、電子部品４の残量が少ないことを報知する構成を示すブロック図である。図５に示すように、制御装置２２は、タッチパネル２４及び質量検出器３８と電気的に接続していると共に、管理装置８と通信可能に接続している。
【００２１】
タッチパネル２４は、部品実装機１０に設置される複数の部品供給フィーダ３０毎に、その部品供給フィーダ３０に設置されるリール３４に関する情報を制御装置２２に出力する。リール３４に関する情報は、リール３４を部品供給フィーダ３０に設置する際に作業者によって入力することができる。作業者によって入力されたリール３４に関する情報は、例えば、電子部品４を供給する前（すなわち、テープ４０が巻回された状態）のリール３４の質量と、電子部品４が供給された後（すなわち、テープ４０が巻回されていない状態）のリール３４の質量である。さらに、タッチパネル２４には、部品残量が少ない旨を作業者に報知するタイミングを規定する電子部品４の残量が入力される。また、タッチパネル２４は、制御装置２２から出力された種々の情報を表示する。例えば、タッチパネル２４は、そのタッチパネル２４が設置される部品実装機１０が備える複数のリール３４のうち、電子部品４の残量が少なくなっているリール３４を特定するための情報（例えば、そのリール３４の設置位置等）を表示する。質量検出器３８は、上述したように、その質量検出器３８が設置されるリール支持部３２が支持するリール３４の質量を検出し、検出した質量を制御装置２２に出力する。
【００２２】
制御装置２２は、タッチパネル２４から作業者が入力するリール３４に関する情報を取得し、質量検出器３８からリール３４の質量を取得する。制御装置２２は、タッチパネル２４から出力された電子部品４の残量に関する情報に基づいて、電子部品４の残量が少ないと判断するための基準値（以下「所定値」ともいう）を算出する。制御装置２２は、質量検出器３８から出力されたリール３４の質量が算出された所定値より小さいが否かを判断する。制御装置２２は、リール３４の質量が所定値より小さいとき、リール３４に収容される電子部品４の残量が少ないことをタッチパネル２４に表示させると共に、管理装置８に出力する。
【００２３】
図６は、リール３４に収容される電子部品４の残量を判定し、電子部品４の残量が少ないことを報知する処理の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、まず、制御装置２２は、タッチパネル２４からリール３４に関する情報を取得する（Ｓ１０）。リール３４に関する情報は、作業者が部品供給フィーダ３０にリール３４を設置した際に、作業者がタッチパネル２４に入力する。具体的には、作業者は、リール３４を部品供給フィーダ３０に設置した際のリール３４の質量と、設置したリール３４にテープ４０が巻回されていない状態のリール３４の質量をタッチパネル２４に入力する。また、作業者は、電子部品４の残量が少ないことを報知するタイミングを規定する残量に関する情報を入力する。すなわち、作業者は、電子部品４の残量がどれくらいになったら報知させるのかについての情報を入力する。
【００２４】
例えば、電子部品４を供給する前のテープ４０が巻き付けられたリール３４（以下「未使用リール」ともいう）の質量が５００ｇである場合、作業者はその質量をタッチパネル２４に入力する。また、同じリール３４について、テープ４０が引き出されてリール３４にテープ４０が巻回されていない状態のリール３４（以下「空リール」ともいう）の質量が１００ｇである場合、作業者はその質量をタッチパネル２４に入力する。また、電子部品４の残量が１０％より少なくなったときにその旨を報知させる場合、作業者はその情報をタッチパネル２４に入力する。なお、タッチパネル２４から入力された情報は、タッチパネル２４から制御装置２２に送信され、制御装置２２のメモリに記憶される。
【００２５】
次に、制御装置２２は、ステップＳ１０で取得した情報に基づいて、電子部品４の残量に関する所定値を算出する（Ｓ１２）。例えば、ステップＳ１０において、未使用リールの質量が５００ｇであることと、空リールの質量が１００ｇであることと、電子部品４の残量が１０％となったときに報知することを、作業者がタッチパネル２４に入力したとする。この場合には、制御装置２２は、電子部品４が１０％となる質量を、（５００ｇ−１００ｇ）×０．１＝４０ｇと算出する。すなわち、制御装置２２は、電子部品４の残量が少ないか否かを判定するリール３４の所定値を、１００ｇ＋４０ｇ＝１４０ｇと算出する。ステップＳ１２で算出された所定値（基準値）は、制御装置２２のメモリに記憶される。
【００２６】
次に、制御装置２２は、部品実装機１０が部品実装作業を開始すると、質量検出器３８が検出したリール３４の質量を取得する（Ｓ１４）。リール３４の質量は、質量検出器３８が検出する。制御装置２２によるリール３４の質量の取得は、リール３４から電子部品４が供給される毎に行われる。すなわち、部品実装機１０が電子部品４の実装作業を行うと、部品供給フィーダ３０から電子部品４が供給される。詳細には、部品供給フィーダ３０は、リール３４に巻回されているテープ４０を送り出し、テープ４０に収容される電子部品４が所定の取り上げ位置Ａにおいて、装着ヘッド１６により取り上げられる。このとき、電子部品４が取り上げられ、空テープとなったベーステープ４２及びカバーテープ４４は、テープカッター６２によって切断され、回収カゴ６４に回収される。このため、電子部品４が供給されると、リール３４の質量は、リール３４から送り出された電子部品４とテープ４０の質量分減少する。質量検出器３８は、リール支持部３２の上面に設置されており、リール支持部３２が支持しているリール３４の質量を検出する。すなわち、リール３４から送り出されていないテープ４０が巻回されたリール３４の質量が検出される。これは、空リールと、リール３４から送り出されていないテープ４０の質量となる。制御装置２２は、リール３４から電子部品４が供給される毎に、質量検出器３８で検出される質量を取得する。
【００２７】
次に、制御装置２２は、ステップＳ１４で検出されたリール３４の質量がステップＳ１２で算出した所定値より小さいか否かを判断する（Ｓ１６）。例えば、未使用リールの質量が５００ｇであり、空リールの質量が１００ｇであり、電子部品４の残量が１０％より小さくなったときに作業者に報知させる場合、上述したように、所定値は１４０ｇとなる。したがって、ステップＳ１４で検出されたリール３４の質量が１４０ｇより小さいか否かを判断する。
【００２８】
ステップＳ１４で検出されたリール３４の質量が所定値（例えば、１４０ｇ）以上である場合（ステップＳ１６でＮＯの場合）、制御装置２２は、ステップＳ１４に戻って、ステップＳ１４からの処理を繰り返す。すなわち、部品供給フィーダ３０から電子部品４が供給されるまで待機し、電子部品４が供給されると、対応するリール３４の質量を取得し（Ｓ１４）、その取得した質量が所定値より小さいか否かを判断する（Ｓ１６）。なお、本実施例では、電子部品４が供給される毎に質量検出器３８によりリール３４の質量を計測しているが、このような構成に限定されない。例えば、３０秒毎等の所定の間隔で定期的にリール３４の質量を計測してもよい。
【００２９】
ステップＳ１４で検出されたリール３４の質量が所定値（例えば、１４０ｇ）より小さい場合（ステップＳ１６でＹＥＳの場合）、制御装置２２は、タッチパネル２４に電子部品４の残量が少なくなっていることを表示させる（Ｓ１８）。そして、制御装置２２は、管理装置８に電子部品４の残量が少なくなっていることを出力する（Ｓ２０）。なお、本実施例では、制御装置２２はリール３４の質量が所定値より小さいときに管理装置８にその旨を出力するが、このような構成に限定されない。例えば、制御装置２２はリール３４の質量が所定値以上であるときにも管理装置８にその旨を出力してもよい。また、制御装置２２は、電子部品４の残量に関する情報を管理装置８に出力しない構成であってもよく、リール３４の質量に基づく電子部品４の残量は、制御装置２２のみによって管理されていてもよい。
【００３０】
本実施例の部品実装機１０は、質量検出器３８を備えることによって、リール３４の質量に基づいて電子部品４の残量が少なくなっていることを簡易に予測する。すなわち、本実施例では、リール３４に収容されている電子部品４の正確な残数を把握しなくとも、リール３４の質量を検出することによって、リール３４に収容される電子部品４のおおよその残量を予測する。本実施例の部品実装機１０では、作業者が事前に登録すべき情報量を少なくできるため、作業者の登録作業の負荷を低減しながら、電子部品４の残量が少なくなっていることを作業者に報知することができる。
【００３１】
なお、本実施例では、質量検出器３８はリール支持部３２に設置されているが、このような構成に限定されない。質量検出器３８は、リール３４の質量を検出できる位置に設置されていれば特に限定されない。
【００３２】
また、本実施例では、部品供給フィーダ３０を設置する際に、作業者に部品残量が少なくなったことを報知するタイミングを規定する電子部品４の残量に関する情報（制御装置２２が所定値の算出に用いる情報）をタッチパネル２４に入力していたが、このような構成に限定されない。電子部品４の残量に関する情報は、作業者が予め入力しておいてもよいし、回路基板２の生産計画に基づいて制御装置２２又は管理装置８が算出してもよい。
【００３３】
また、本実施例では、電子部品４の残量が少ないことをタッチパネル２４に表示することによって作業者に報知しているが、このような構成に限定されない。例えば、タッチパネル２４に表示する代わりに、ランプを点灯させるシグナルタワー等の表示器に表示させてもよい。また、音声によって作業者に報知する音声発生器を用いて報知してもよいし、音声発生器と表示器とを併用してもよい。また、電子部品４の残量が少ないことを報知する報知器は、部品供給フィーダ３０に設置されていてもよい。
【００３４】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３５】
２：回路基板
４：電子部品
６：部品吸着ノズル
８：管理装置
１０：部品実装機
１４：フィーダ取付部
２２：制御装置
２４：タッチパネル
３０：部品供給フィーダ
３２：リール支持部
３４：リール
３６：テープ送出機構
３８：質量検出器
４０：テープ
１００：部品実装ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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