(57)【要約】  準備スペース２５に準備された複数の一括交換台車１８の中から段取り替え後の生産で使用する部品を供給するフィーダ１７が全て含まれる一括交換台車１８の組み合わせを、段取り替え前の生産で使用した一括交換台車１８に載せたフィーダ１７の部品情報と記憶装置２３に記憶された交換可能な一括交換台車１８のセットアップ情報（準備スペース２５の一括交換台車１８に載せたフィーダ１７の部品情報）とに基づいて決定し、決定した一括交換台車１８の組み合わせを生産管理コンピュータ２１の表示装置２４や携帯端末に表示したり、音声で作業者に知らせる。この際、段取り替え後の生産で使用するフィーダ１７が全て含まれる一括交換台車１８の組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して表示や音声で作業者に知らせる。
2016084143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の搬送経路に沿って配列した複数の部品実装機で回路基板に部品を実装する部品実装ラインの段取り替え支援システムにおいて、
前記複数の部品実装機の各々には、部品を供給する複数のフィーダ又は該部品を吸着して回路基板に実装する複数の吸着ノズルを一括交換する一括交換ユニットがセットされ、
前記部品実装機にセットした一括交換ユニットと交換可能な複数の一括交換ユニットが準備され、
前記交換可能な複数の一括交換ユニットについて各一括交換ユニットが保有するフィーダ又は吸着ノズルの情報がセットアップ情報として記憶された記憶手段と、
準備された複数の一括交換ユニットの中から段取り替え後の生産で使用するフィーダ又は吸着ノズルが全て含まれる一括交換ユニットの組み合わせを段取り替え前の生産で使用した一括交換ユニットが保有するフィーダ又は吸着ノズルの情報と前記記憶手段に記憶されたセットアップ情報とに基づいて決定して作業者に知らせる段取り替え決定手段と
を備えていることを特徴とする部品実装ラインの段取り替え支援システム。
【請求項２】
前記段取り替え決定手段は、前記段取り替え後の生産で使用するフィーダ又は吸着ノズルが全て含まれる一括交換ユニットの組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して作業者に知らせることを特徴とする請求項１に記載の部品実装ラインの段取り替え支援システム。
【請求項３】
回路基板の搬送経路に沿って配列した複数の部品実装機で回路基板に部品を実装する部品実装ラインの段取り替え支援方法において、
前記複数の部品実装機の各々に、部品を供給する複数のフィーダ又は該部品を吸着して回路基板に実装する複数の吸着ノズルを一括交換する一括交換ユニットをセットすると共に、前記部品実装機にセットした一括交換ユニットと交換可能な複数の一括交換ユニットを準備し、
前記交換可能な複数の一括交換ユニットについて各一括交換ユニットが保有するフィーダ又は吸着ノズルの情報がセットアップ情報として記憶手段に記憶し、準備した複数の一括交換ユニットの中から段取り替え後の生産で使用するフィーダ又は吸着ノズルが全て含まれる一括交換ユニットの組み合わせを、段取り替え前の生産で使用した一括交換ユニットが保有するフィーダ又は吸着ノズルの情報と前記記憶手段に記憶されたセットアップ情報とに基づいて決定して作業者に知らせることを特徴とする部品実装ラインの段取り替え支援方法。
【請求項４】
前記段取り替え後の生産で使用するフィーダ又は吸着ノズルが全て含まれる一括交換ユニットの組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して作業者に知らせることを特徴とする請求項３に記載の部品実装ラインの段取り替え支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品実装機にセットした複数のフィーダ又は複数の吸着ノズルを交換する段取り替え作業を支援する部品実装ラインの段取り替え支援システム及び段取り替え支援方法に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
回路基板の搬送経路に沿って配列した複数の部品実装機で回路基板に部品を実装する部品実装ラインにおいて、生産する部品実装基板の品種を切り替える場合には、切り替え後の生産で各部品実装機が使用する部品を供給するフィーダや該部品を吸着して回路基板に実装する吸着ノズルを取り替える段取り替え作業を作業者が行う必要がある。この段取り替え作業を効率的に行うために、特許文献１（特開２００５−２１６９６５号公報）に記載された段取り替え支援システムでは、部品実装機の複数のフィーダを一括交換台車で一括して交換する場合に、段取り替えに使用可能な複数の一括交換台車について、段取り替え前のフィーダ配置と段取り替え後の目標フィーダ配置とを比較することにより、段取り替え時にフィーダ配置作業（一括交換台車に載せるフィーダの入れ替え作業）の作業量を算出し、この作業量が最も少ない一括交換台車を当該段取り替え作業に使用すべき一括交換台車に決定して作業者に知らせるようにしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１６９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１では、段取り替え時に部品実装機にセットされている一括交換台車を、フィーダ配置作業の作業量が最も少ない一括交換台車と入れ替えることができるため、段取り替え時に作業者が行うフィーダ配置作業の作業量が最も少なくなるものの、依然として、段取り替え時に作業者がフィーダ配置作業を行わなければならず、その分、段取り替え作業に時間がかかって、生産性が低下する。【０００５】
尚、吸着ノズルを自動交換する機能を備えた部品実装機においては、段取り替え時に、交換用の複数の吸着ノズルをセットしたノズルチェンジャ（ノズルステーション）を作業者が入れ替える場合に、作業者がノズル配置作業（ノズルチェンジャに載せる吸着ノズルの入れ替え作業）を行わなければならず、その分、段取り替え作業に時間がかかって、生産性が低下する。【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、段取り替え時にフィーダ毎又は吸着ノズル毎の入れ替え作業を行う必要がなく、一括交換作業のみで段取り替えを行うことができて、生産性を向上できる部品実装ラインの段取り替え支援システム及び段取り替え支援方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、回路基板の搬送経路に沿って配列した複数の部品実装機で回路基板に部品を実装する部品実装ラインの段取り替え支援システム及び段取り替え支援方法において、前記複数の部品実装機の各々に、部品を供給する複数のフィーダ又は該部品を吸着して回路基板に実装する複数の吸着ノズルを一括交換する一括交換ユニットをセットすると共に、前記部品実装機にセットした一括交換ユニットと交換可能な複数の一括交換ユニットを準備し、前記交換可能な複数の一括交換ユニットについて各一括交換ユニットが保有するフィーダ又は吸着ノズルの情報をセットアップ情報として記憶手段に記憶し、準備した複数の一括交換ユニットの中から段取り替え後の生産で使用するフィーダ又は吸着ノズルが全て含まれる一括交換ユニットの組み合わせを段取り替え前の生産で使用した一括交換ユニットが保有するフィーダ又は吸着ノズルの情報と前記記憶手段に記憶されたセットアップ情報とに基づいて決定して作業者に知らせるようにしたものである。ここで、一括交換ユニットとは、複数のフィーダを一括交換する一括交換台車、又は、ノズルチェンジャ（ノズルステーション）等を意味する。【０００８】
本発明によれば、準備した複数の一括交換ユニットの中から段取り替え後の生産で使用するフィーダ又は吸着ノズルが全て含まれる一括交換ユニットの組み合わせを段取り替え前の生産で使用した一括交換ユニットが保有するフィーダ又は吸着ノズルの情報と記憶手段に記憶されたセットアップ情報とに基づいて決定して作業者に知らせるようにしているため、段取り替え時にフィーダ毎又は吸着ノズル毎の入れ替え作業を行う必要がなく（つまり既存のユニットを使用するだけで良く）、一括交換ユニットの一括交換作業のみで段取り替えを行うことができて、生産性を向上できる。【０００９】
この場合、段取り替え後の生産で使用するフィーダ又は吸着ノズルが全て含まれる一括交換ユニットの組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して作業者に知らせるようにすると良い。このようにすれば、サイクルタイムが最短となる一括交換ユニットの組み合わせで段取り替え作業を行うことができるため、段取り替え後の生産のサイクルタイムを最短とすることができて、生産性を更に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の一実施例における部品実装ラインの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は部品実装ラインの段取り替え支援方法の具体例を説明する図である。
【図３】図３は段取り替え支援プログラムの処理の流れ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】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいて部品実装ライン１０の構成を説明する。
【００１２】
回路基板１１を搬送する搬送ライン１２（搬送経路）には、回路基板１１に部品を実装する複数の部品実装機１３と、部品実装に関連する作業を行う実装関連機（部品実装機以外の装置）が配列されている。ここで、実装関連機は、例えば、半田印刷機１４、外観検査装置１５、リフロー装置１６、接着剤塗布装置等である。外観検査装置１５は、回路基板１１上の部品の実装状態等をカメラ（図示せず）で撮像して、その撮像画像を処理して外観検査する。この外観検査装置１５で不良基板が検出された場合は、該外観検査装置１５の出口側に設けられた不良基板搬出コンベア（図示せず）によって排出するようになっている。
【００１３】
各部品実装機１３には、それぞれ部品を供給する複数のフィーダ１７を載せた一括交換台車１８（一括交換ユニット）が交換可能に設置され、各部品実装機１３にセットした複数のフィーダ１７を一括交換台車１８で一括して交換できるようになっている。また、図示はしないが、各部品実装機１３の実装ヘッドには、一括交換台車１８上の各フィーダ１７から供給される部品を吸着して回路基板１１に実装する１本又は複数本の吸着ノズルが着脱可能に保持されている。各部品実装機１３には、交換用の複数の吸着ノズルを載せたノズルチェンジャ１９（一括交換ユニット）が交換可能に設置され、生産中に実装ヘッドに保持した吸着ノズルを、吸着する部品の種類に応じてノズルチェンジャ１９上の交換用の吸着ノズルと自動交換できるようになっている。また、図示はしないが、各部品実装機１３には、回路基板１１の基準マークを撮像するカメラ（マークカメラ）や、吸着ノズルに吸着した部品を撮像するカメラ（パーツカメラ）が搭載されている。
【００１４】
部品実装ライン１０の生産を管理する生産管理コンピュータ２１には、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置２２と、後述する図３の段取り替え支援プログラム等の各種プログラムやセットアップ情報等の各種データを記憶するハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶装置２３（記憶手段）と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置２４等が接続されている。
【００１５】
部品実装ライン１０に隣接する準備スペース２５には、段取り替え時に各部品実装機１３に設置されている一括交換台車１８と交換可能な複数の一括交換台車１８が準備されている。各一括交換台車１８には、複数のフィーダ１７が載せられている。本実施例では、準備スペース２５の一括交換台車１８に複数のフィーダ１７を載せる際に、各フィーダ１７が供給する部品の情報を、一括交換台車１８の識別情報と関連付けてセットアップ情報として記憶装置２３に記憶するようにしている。セットアップ情報を記憶装置２３に記憶する作業は、作業者が各フィーダ１７にセットした部品供給テープのリールに設けた部品情報記録部（図示せず）から部品情報をリーダ等で読み取ったり、一括交換台車１８に設けた台車情報記録部（図示せず）から一括交換台車１８の識別情報をリーダ等で読み取って、それらの情報を無線ＬＡＮ等のネットワークを介して生産管理コンピュータ２１の記憶装置２３へ送信するようにしても良い。部品情報記録部や台車情報記録部は、バーコード、二次元コード等で情報を記録したコードラベル等を用いても良いし、電磁気的に情報を記録した電子タグ等を用いても良い。或は、作業者が生産管理コンピュータ２１の入力装置２２や携帯端末等を操作して一括交換台車１８の識別情報や各フィーダ１７の部品情報を生産管理コンピュータ２１の記憶装置２３に記憶するようにしても良い。
【００１６】
生産管理コンピュータ２１は、後述する図３の段取り替え支援プログラムを実行することで、請求の範囲でいう段取り替え決定手段として機能し、準備スペース２５に準備された複数の一括交換台車１８の中から段取り替え後の生産（対象ジョブ）で使用する部品を供給するフィーダ１７が全て含まれる一括交換台車１８の組み合わせを、段取り替え前の生産（既存ジョブ）で使用した一括交換台車１８に載せたフィーダ１７の部品情報（既存ジョブの一括交換台車１８のセットアップ情報）と記憶装置２３に記憶された交換可能な一括交換台車１８のセットアップ情報（準備スペース２５の一括交換台車１８に載せたフィーダ１７の部品情報）とに基づいて決定し、決定した一括交換台車１８の組み合わせを生産管理コンピュータ２１の表示装置２４や携帯端末に表示したり、音声で作業者に知らせる。この際、段取り替え後の生産で使用するフィーダ１７が全て含まれる一括交換台車１８の組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して表示や音声で作業者に知らせる。
【００１７】
次に、本実施例の段取り替え支援の具体例を図２を用いて説明する。
図２の例では、対象ジョブ（段取り替え後の生産）で使用する部品の種類がＡ〜Ｈであり、２台の部品実装機１３に使用する２台の一括交換台車１８の組み合わせを決定する。対象ジョブは、単一のジョブでも、複数のジョブであっても良い。準備スペース２５には、４台の一括交換台車１８が準備されている。
【００１８】
既存ジョブ（段取り替え前の生産）で使用した２台の一括交換台車１８のセットアップ情報は、１台目の一括交換台車１８のセットアップ情報ｓ１が「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｘ，Ｙ，Ｅ」であり、２台目の一括交換台車１８のセットアップ情報ｓ２が「Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｑ」である。交換可能な一括交換台車１８のセットアップ情報（準備スペース２５の４台の一括交換台車１８のセットアップ情報）は、ｓ３〜ｓ６の４組あり、１台目の一括交換台車１８のセットアップ情報ｓ３が「Ｈ，Ｄ，Ｃ，Ｇ，Ｆ，Ｅ」であり、２台目の一括交換台車１８のセットアップ情報ｓ４が「Ｋ，Ｌ，Ｈ，Ａ，Ｃ，Ｇ」であり、３台目の一括交換台車１８のセットアップ情報ｓ５が「Ｂ，Ｄ，Ｃ，Ｇ，Ｆ，Ｅ」であり、４台目の一括交換台車１８のセットアップ情報ｓ６が「Ｂ，Ｌ，Ｋ，Ａ，Ｃ，Ｄ」である。組み合わせ可能なセットアップ情報は、ｓ１〜ｓ６の６組である。
【００１９】
生産管理コンピュータ２１は、これら６組のセットアップ情報ｓ１〜ｓ６の中から、対象ジョブで使用する部品Ａ〜Ｈが全て含まれるセットアップ情報の組み合わせを抽出する。図２の例では、対象ジョブで使用する部品Ａ〜Ｈが全て含まれるセットアップ情報の組み合わせは、「ｓ１＋ｓ３」、「ｓ４＋ｓ５」、「ｓ２＋ｓ６」の３組存在する。これら３組のセットアップ情報の組み合わせの中から最適な組み合わせを選択するために、これら３組のセットアップ情報の組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して表示や音声で作業者に知らせる。図２の例では、１組目の組み合わせ「ｓ１＋ｓ３」のサイクルタイムが６０．０秒、２組目の組み合わせ「ｓ４＋ｓ５」のサイクルタイムが５７．６秒、３組目の組み合わせ「ｓ２＋ｓ６」のサイクルタイムが７０．２秒であるため、サイクルタイムが最短となる２組目の組み合わせ「ｓ４＋ｓ５」を最適な組み合わせとして決定する。
【００２０】
以上説明した本実施例の段取り替え支援は、段取り替えが必要になった時に生産管理コンピュータ２１によって図３の段取り替え支援プログラムに従って次のように実行される。図３の段取り替え支援プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、対象ジョブで使用する部品の一覧（ａ）を取得する。この後、ステップ１０２に進み、生産管理コンピュータ２１の記憶装置２３に記憶されたセットアップライブラリ（交換可能な一括交換台車１８のセットアップ情報のライブラリ）や既存ジョブから、組み合わせ可能な一括交換台車１８のセットアップ情報（ｂ）を取得する。
【００２１】
この後、ステップ１０３に進み、組み合わせ可能な一括交換台車１８のセットアップ情報（ｂ）の中から、対象ジョブで使用する部品の一覧（ａ）を全て含むセットアップ情報の組み合わせ（ｃ）を抽出する。この後、ステップ１０４に進み、抽出したセットアップ情報の各組み合わせ（ｃ）に対する生産のサイクルタイムを算出する。
【００２２】
この後、ステップ１０５に進み、各組み合わせ（ｃ）の中から、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して、表示装置２４や作業者の携帯端末に表示したり、音声で作業者に知らせる。この後、ステップ１０６に進み、各組み合わせ（ｃ）に対しての、直前の生産のセットアップとの共通度、今後の生産スケジュールにおける一括交換台車１８の使用状況、サイクルタイム、最短サイクルタイム等を組み合わせ情報と共に表示装置２４や携帯端末に表示したり、音声で作業者に知らせて、本プログラムを終了する。
【００２３】
作業者は、表示装置２４や携帯端末に表示された最適な組み合わせを見て、準備スペース２５の複数の一括交換台車１８の中から、最適な組み合わせとなる一括交換台車１８を選び出して、各部品実装機１３に設置されている一括交換台車１８と交換する。
【００２４】
以上説明した本実施例によれば、準備スペース２５に準備された複数の一括交換台車１８の中から段取り替え後の生産（対象ジョブ）で使用する部品を供給するフィーダ１７が全て含まれる一括交換台車１８の組み合わせを、段取り替え前の生産（既存ジョブ）で使用した一括交換台車１８に載せたフィーダ１７の部品情報（既存ジョブの一括交換台車１８のセットアップ情報）と記憶装置２３に記憶された交換可能な一括交換台車１８のセットアップ情報（準備スペース２５の一括交換台車１８に載せたフィーダ１７の部品情報）とに基づいて決定し、決定した一括交換台車１８の組み合わせを生産管理コンピュータ２１の表示装置２４や携帯端末に表示したり、音声で作業者に知らせるようにしたので、段取り替え時にフィーダ１７毎の入れ替え作業を行う必要がなく（つまり既存のユニットを使用するだけで良く）、一括交換台車１８の一括交換作業のみで段取り替えを行うことができて、生産性を向上できる。
【００２５】
しかも、本実施例では、段取り替え後の生産で使用するフィーダ１７が全て含まれる一括交換台車１８の組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して表示や音声で作業者に知らせるようにしたので、サイクルタイムが最短となる一括交換台車１８の組み合わせで段取り替え作業を行うことができ、段取り替え後の生産のサイクルタイムを最短とすることができて、生産性を更に向上できる。
【００２６】
尚、上記実施例では、各部品実装機１３にセットした複数のフィーダ１７を一括交換台車１８で一括交換する段取り替え作業に本発明を適用した実施例を説明したが、各部品実装機１３の実装ヘッドに保持されている吸着ノズルをノズルチェンジャ１９に載せた交換用の吸着ノズルと自動交換する場合に、各部品実装機１３に設置されたノズルチェンジャ１９を交換する段取り替え作業に本発明を適用しても良い。この場合、準備スペースに準備された複数のノズルチェンジャ１９の中から段取り替え後の生産（対象ジョブ）で使用する吸着ノズルが全て含まれるノズルチェンジャ１９の組み合わせを、段取り替え前の生産（既存ジョブ）で使用したノズルチェンジャ１９に載せた吸着ノズルの情報（既存ジョブのノズルチェンジャ１９のセットアップ情報）と記憶装置２３に記憶された交換可能なノズルチェンジャ１９のセットアップ情報（準備スペースのノズルチェンジャ１９に載せた吸着ノズルの情報）とに基づいて決定し、決定したノズルチェンジャ１９の組み合わせを生産管理コンピュータ２１の表示装置２４や携帯端末に表示したり、音声で作業者に知らせる。この際、段取り替え後の生産で使用する吸着ノズルが全て含まれるノズルチェンジャ１９の組み合わせが複数存在する場合には、各組み合わせに対する生産のサイクルタイムを算出して、サイクルタイムが最短となる組み合わせを最適な組み合わせとして決定して表示や音声で作業者に知らせる。
【００２７】
その他、本発明を適用可能な部品実装ラインは、図１の構成に限定されず、複数台の部品実装機のみで構成しても良く、また、部品実装機の台数や実装関連機（部品実装機以外の装置）の種類、各装置の配列を適宜変更しても良い等、本発明は、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００２８】
１０…部品実装ライン、１１…回路基板、１２…搬送ライン（搬送経路）、１３…部品実装機、１４…半田印刷機、１５…外観検査装置、１６…リフロー装置、１７…フィーダ、１８…一括交換台車（一括交換ユニット）、１９…ノズルチェンジャ（一括交換ユニット）、２１…生産管理コンピュータ（段取り替え決定手段）、２３…記憶装置（記憶手段）、２４…表示装置、２５…準備スペース
【図１】
2016084143.tif 000003
【図２】
2016084143.tif 000004
【図３】
2016084143.tif 000005
【国際調査報告】
2016084143.tif 000006
2016084143.tif 000007
2016084143.tif 000008
2016084143.tif 000009