(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品供給ユニットのうちの所定の部品供給ユニットから部品吸着位置に供給された電子部品を吸着ノズルにより吸着して、プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の機種切替の際に必要な少なくとも前記プリント基板をバックアップ支持するバックアップピンを交換する段取り替え作業に掛かる時間と前記部品供給ユニットを交換する段取り替え作業に掛かる時間とを含む合計時間を算出する算出装置と、この算出装置により算出された作業合計時間を表示する表示装置とを設けたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項２】
複数の部品供給ユニットのうちの所定の部品供給ユニットから部品吸着位置に供給された電子部品を吸着ノズルにより吸着して、プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の機種切替の際に必要な少なくとも前記プリント基板をバックアップ支持するバックアップピンを交換する段取り替え作業に掛かる時間と前記部品供給ユニットを交換する段取り替え作業に掛かる時間と前記電子部品を収納せる収納テープが巻回されたテープリールを交換する段取り替え作業に掛かる時間とを含む合計時間を算出する算出装置と、前記算出装置により算出された作業合計時間を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする電子部品装着装置。
【請求項３】
前記算出手段により算出された前記合計時間を設定された作業者の人数で除算装置により割り算して、その除算結果を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の電子部品装着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部品供給ユニットのうちの所定の部品供給ユニットから部品吸着位置に供給された電子部品を吸着ノズルにより吸着して、プリント基板上に装着する電子部品装着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電子部品装着装置は、特許文献１などに開示されているが、プリント基板の機種切替の際に、必要な各種の段取り替え作業に掛かる合計時間がどれ位掛かるかは、各作業者の経験に基づいて判断されている。
【特許文献１】特開２００５−１３６２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、各作業者の経験の多少により、作業時間に関する判断がまちまちなものとなり、この判断を生産計画に反映することが困難となっていた。また、生産計画に合わせて、作業時間が多く掛かる場合には作業者の人数を増加させなければならない場合もあるし、あるいは少ししか掛からないのであれば、減少させてもよい場合もあったが、この対応ができなかった。
【０００４】
そこで本発明は、プリント基板の機種切替が発生した場合に、各種の段取り替え作業に掛かる時間を把握し、生産計画に反映できる電子部品装着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため第１の発明は、複数の部品供給ユニットのうちの所定の部品供給ユニットから部品吸着位置に供給された電子部品を吸着ノズルにより吸着して、プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の機種切替の際に必要な少なくとも前記プリント基板をバックアップ支持するバックアップピンを交換する段取り替え作業に掛かる時間と前記部品供給ユニットを交換する段取り替え作業に掛かる時間とを含む合計時間を算出する算出装置と、この算出装置により算出された作業合計時間を表示する表示装置とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は、複数の部品供給ユニットのうちの所定の部品供給ユニットから部品吸着位置に供給された電子部品を吸着ノズルにより吸着して、プリント基板上に装着する電子部品装着装置において、前記プリント基板の機種切替の際に必要な少なくとも前記プリント基板をバックアップ支持するバックアップピンを交換する段取り替え作業に掛かる時間と前記部品供給ユニットを交換する段取り替え作業に掛かる時間と前記電子部品を収納せる収納テープが巻回されたテープリールを交換する段取り替え作業に掛かる時間とを含む合計時間を算出する算出装置と、前記算出装置により算出された作業合計時間を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記算出手段により算出された前記合計時間を設定された作業者の人数で除算装置により割り算して、その除算結果を前記表示装置に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
プリント基板の機種切替が発生した場合に、少なくとも前記プリント基板をバックアップ支持するバックアップピンを交換する段取り替え作業に掛かる時間と部品供給ユニットを交換する段取り替え作業に掛かる時間とを含む合計時間を算出し、この合計時間を把握し、生産計画に反映できる電子部品装着装置を提供することができる。また、生産計画に合わせて、各種の段取り替え作業に携わる作業者の人数の増減の必要性も把握できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、部品供給装置と電子部品装着装置本体とから構成される電子部品装着装置について説明する。この電子部品装着装置は、いわゆる多機能型チップマウンタであり、各種電子部品をプリント基板Ｐに実装できる。
【００１２】
図１は電子部品装着装置の平面図であり、電子部品装着装置本体１は、機台２と、この機台２の中央部に左右方向に延在するコンベア部３と、機台２の前部（図示の下側）および後部（図示の上側）にそれぞれ配設した２組の部品装着部４、４および２組の部品供給部５、５とを備えている。そして、部品供給部５には、電子部品供給装置である複数本の部品供給ユニット６が着脱自在に組み込まれて電子部品装着装置が構成される。
【００１３】
前記コンベア部３は、中央のセットテーブル８と、左側の供給コンベア９と、右側の排出コンベア１０とを有している。プリント基板Ｐは、供給コンベア９からセットテーブル８に供給され、このセットテーブル８の上面にはプリント基板Ｐの下面を支持して水平となるように支持する複数のバックアップピン（図示せず）が抜き差し可能に設けられ、プリント基板Ｐの支持の際には不動に且つ所定の高さにセットされる。そして、電子部品の装着が完了した基板Ｐは、セットテーブル８から排出コンベア１０を介して下流側装置に排出される。
【００１４】
各部品装着部４には、ヘッドユニット１３を移動自在に搭載したＸＹステージ１２が配設されると共に、部品認識カメラ１４およびノズルストッカ１５が配設されている。ヘッドユニット１３には、電子部品を吸着および装着するための２の装着ヘッド１６、１６と、プリント基板Ｐの位置を認識するための１台の基板認識カメラ１７とが搭載されている。なお、通常、両部品装着部４、４のＸＹステージ１２、１２は交互運転となる。
【００１５】
前記各ＸＹステージ１２はＹ軸駆動モータ１２Ｙによりビーム１２ＡがＹ方向に移動し、Ｘ軸駆動モータ１２Ｘにより前記ヘッドユニット１３がＸ方向に移動し、結果としてヘッドユニット１３はＸＹ方向に移動することとなる。
【００１６】
各部品供給部５は、ユニットベース１９上に多数の部品供給ユニット６を、横並びに且つ着脱自在に備えている。各部品供給ユニット６には、多数の電子部品を一定の間隔で収容した収納テープＣが搭載されており、カバーテープが剥離された収納テープＣを間欠送りすることで、部品供給ユニット６の先端から部品装着部４に電子部品が１個ずつ供給される。なお、この電子部品装着装置本体１では、表面実装部品などの比較的小さな電子部品は、主として部品供給ユニット６から供給され、比較的大きな電子部品は、主として図示しないトレイ形式の部品供給装置から供給される。
【００１７】
この電子部品装着装置本体１の記憶部に格納された装着データに基づく運転は、先ずＸＹステージ１２を駆動しヘッドユニット１３を部品供給ユニット６に臨ませた後、装着ヘッド１６を下降させてその吸着ノズル１８により所望の電子部品をピックアップする。続いて装着ヘッド１６を上昇させてから、ＸＹステージ１２を駆動して電子部品を部品認識カメラ１４の直上部まで移動させ、電子部品を撮像して認識処理装置２５で認識処理して吸着姿勢及び吸着ノズル１８に対する位置ずれを認識する。
【００１８】
次に、装着ヘッド１６をセットテーブル８上の基板Ｐの位置まで移動させ、基板認識カメラ１７でプリント基板Ｐに付された認識マークを撮像して前記認識処理装置２５で認識処理して基板Ｐの位置を認識した後、前記電子部品の認識処理結果及びプリント基板Ｐの認識処理結果に基づき、前記ＸＹステージ１２のＸ軸駆動モータ１２Ｘ、Ｙ軸駆動モータ１２Ｙ及び吸着ノズル１８のθ軸駆動モータ１８Ａを駆動させて補正移動させ、上下軸駆動モータ１８Ｂにて吸着ノズル１８を下降させて電子部品を基板Ｐに装着する。
【００１９】
なお、実施形態のＸＹステージ１２には、２つの装着ヘッド（吸着ノズル１８）１６、１６が搭載されており、２個の電子部品を連続して吸着し、これを基板Ｐに連続して装着することも可能である。また、図示しないが、複数の吸着ノズルを有する装着ヘッドが搭載されている場合には、複数個の電子部品を連続して吸着し且つ装着することも可能である。
【００２０】
次に、前記部品供給ユニット６は１つの収納テープを１つの駆動源を用いて間欠送りするシングルレーンフィーダと、複数のレーンを備えた、例えば２つの収納テープを２つの駆動源を用いてそれぞれ間欠送りするデュアルレーンフィーダとがある。このデュアルレーンフィーダである部品供給ユニット６は、２つの駆動源により２つの収納テープから電子部品を別個に独立して供給できるように構成されている。この部品供給ユニット６はユニットフレームと、このユニットフレームに回転自在に装着した２つの収納テープリールと、各収納テープリールに巻回した状態で順次繰り出された収納テープを電子部品のピックアップ位置（吸着取出位置）まで間欠送りする２つのテープ送り機構と、ピックアップ位置の手前で収納テープのカバーテープを引き剥がす２つのカバーテープ剥離機構と、ピックアップ位置に送り込まれた電子部品の上方を開放して電子部品のピックアップを可能にする２つのシャッタ機構とから構成される。
【００２１】
次に、図２の電子部品装着装置本体１の制御ブロック図について説明する。２０は電子部品装着装置の電子部品の取出し及び装着に係る動作を統括制御する制御装置としてのＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）、２１は記憶装置としてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）と、２２はＲＯＭ（リ−ド・オンリー・メモリ）で、ＣＰＵ２０は前記ＲＡＭ２１に記憶されたデータに基づき、前記ＲＯＭ２２に格納されたプログラムに従い、電子部品装着装置の電子部品の取出し及び装着に係る動作についてインターフェース２３及び駆動回路２４を介して各駆動源を統括制御する。
【００２２】
２５はインターフェース２３を介して前記ＣＰＵ２０に接続される認識処理装置で、前記部品認識カメラ１４により撮像されて取込まれた画像の認識処理や前記基板認識カメラ１７により撮像されて取込まれた画像の認識処理が該認識処理装置２５にて行われ、ＣＰＵ２０に処理結果が送出される。即ち、ＣＰＵ２０は、部品認識カメラ１４に撮像された画像を認識処理（位置ずれ量の算出など）したり基板認識カメラ１７により撮像された画像を認識処理するように指示を認識処理装置２５に出力すると共に認識処理結果を認識処理装置２５から受取るものである。
【００２３】
即ち、前記認識処理装置２５の認識処理により位置ずれ量が把握されると、その結果がＣＰＵ２０に送られ、部品認識処理及び基板認識処理結果に基づき、ＣＰＵ２０はＸ軸駆動モータ１２Ｘ及びＹ軸駆動モータ１２Ｙの駆動によりＸＹ方向に吸着ノズル１８を移動させることにより、またθ軸駆動モータ１８Ａによりθ回転させ、Ｘ，Ｙ方向及び鉛直軸線回りへの回転角度位置の補正がなさ、上下軸駆動モータ１８Ｂにより下降してプリント基板Ｐ上に電子部品を装着するものである。
【００２４】
尚、前記部品認識カメラ１４より撮像された画像は表示装置としてのモニター２６に表示される。そして、前記モニター２６には種々のタッチパネルスイッチ２７が設けられ、作業者がタッチパネルスイッチ２７を操作することにより、種々の設定を行うことができる。
【００２５】
前記タッチパネルスイッチ２７はガラス基板の表面全体に透明導電膜がコーティングされ、四辺に電極が印刷されている。そのため、タッチパネルスイッチ２７の表面に極微小電流を流し、作業者がタッチすると四辺の電極に電流変化を起こし、電極と接続した回路基板によりタッチした座標値が計算される。従って、その座標値がある作業を行わせるスイッチ部として予めＲＡＭ２１に記憶された座標値群の中の座標値と一致すれば、当該作業が行なわれることとなる。
【００２６】
なお、前記ＲＡＭ２１には、複数の生産機種情報、即ち図３に示すような部品供給ユニット６の配置番号毎の電子部品の種類情報、また図４に示すような各種作業時間などに関する作業時間情報などが格納されている。図４の機種切替時間とは、プリント基板Ｐの種類が変更された場合に、この機種変更に伴う各種作業に掛かる時間、例えばこれから生産するプリント基板Ｐを選択するために、前記モニター２６上のタッチパネルスイッチ２７を押圧操作するなどの作業時間である。また、Ｂ／Ｐ再配置時間とはセットテーブル８の上面にプリント基板Ｐを支持する複数のバックアップピンをこれから生産するプリント基板Ｐに合わせて抜き差しする作業時間である。フィーダー交換時間とはこれから生産するプリント基板Ｐに合わせて部品供給ユニット６をユニットベース１９から外したり取付けたりするための作業時間であり、１本の部品供給ユニット６の交換時間である。また、作業者数は、作業者の人数である。
【００２７】
以上の機種切替時間、Ｂ／Ｐ再配置時間、フィーダー交換時間及び人数は、作業者が前記モニター２６に表示された画面を見ながら、タッチパネルスイッチ２７を操作することにより、設定することができ、その設定データはＲＡＭ２１に格納される。
【００２８】
前記部品供給ユニット６としてシングルレーンフィーダとデュアルレーンフィーダとの２種類があるが、本実施形態では配置番号０００２及び０００３とが１つのデュアルレーンフィーダの配置位置（他はシングルレーンフィーダ）であり、このデータは予めＲＡＭ２１に格納されている。また、フィーダー交換時間には供給リールの交換時間を含めて長く設定されており、以上の構成により、図５に基づき段取り時間の算出及び表示について説明する。
【００２９】
先ず、作業者はモニター２６に表示された画面上のタッチパネルスイッチ２７を押圧操作して、プリント基板Ｐの機種切替の伴う操作を行い、新たに生産するプリント基板Ｐの種類を選択する。すると、ＣＰＵ２０はＲＡＭ２１に格納されたこれまで生産していた古いプリント基板Ｐとこれから生産する新しいプリント基板Ｐの生産機種情報を読み取り、即ち図３に示すような生産機種Ａ（古いプリント基板）の部品種と生産機種Ｂ（新しいプリント基板）の部品種とを比較して部品供給ユニット６の配置変更があるか、配置番号順に判定する。初めに、配置番号０００１は、両者ともに電子部品の種類が部品０１であるので、部品供給ユニット６の交換はなく、次に配置番号０００２及び０００３は部品０２から部品０５に変更するので部品供給ユニット（デュアルレーンフィーダ）６の交換があり、カウンター（図示せず）は部品供給ユニットの交換回数を「１」インクリメントし、以下同様に配置番号０００５まで供給ユニット６毎に繰り返す。結果として、前記カウンターの計数値は「３」で、部品供給ユニットの交換回数は３回となる。
【００３０】
次に、この生産機種Ａの部品種と生産機種Ｂの部品種との比較による部品供給ユニット６の交換回数の計数後に、ＣＰＵ２０は段取り時間を計算する。即ち、ＣＰＵ２０は設定されてＲＡＭ２１に格納された図４に示された各次官に基づき、機種切替時間６０秒間と、Ｂ／Ｐ再配置時間４０秒間と、フィーダー交換時間４５０秒間（１５０秒間×カウンターの計数値「３」）とを合計し、この合計値５５０秒間を人数２人で割る。従って、１人当りの段取り時間は２７５秒間となり、ＣＰＵ２０はこの段取り時間を前記モニター２６に表示させる。
【００３１】
従って、いずれかの作業者は、前記モニター２６に表示された画面を見ながら、生産計画から判断して２人で段取り替えを行なうのが適切か否かを判断することができる。
【００３２】
先の実施形態が、供給リールの交換時間を含めて長くフィーダー交換時間を設定したが、他の実施形態として、フィーダー交換時間には供給リールの交換時間を含めないで、これから生産するプリント基板Ｐに合わせて部品供給ユニット６をユニットベース１９から外したり取付けたりするための作業時間としてのフィーダー交換時間と供給リール交換時間とを分けて設定した実施形態につき、図３、図６及び図７に基づき説明する。この実施形態の前提として、作業時間として、先の実施形態の機種切替時間、Ｂ／Ｐ再配置時間、フィーダー交換時間及び人数に加えて、供給リール交換時間が前述したように設定されており、配置番号０００２及び０００３とが１つのデュアルレーンフィーダの配置位置（他はシングルレーンフィーダ）であるものとして以下説明する。
【００３３】
初めに、作業者はモニター２６に表示された画面上のタッチパネルスイッチ２７を押圧操作して、プリント基板Ｐの機種切替の伴う操作を行い、新たに生産するプリント基板Ｐの種類を選択する。すると、ＣＰＵ２０はＲＡＭ２１に格納されたこれまで生産していた古いプリント基板Ｐとこれから生産する新しいプリント基板Ｐの生産機種情報を読み取り、即ち図３に示すような生産機種Ａ（古いプリント基板）の部品種と生産機種Ｂ（新しいプリント基板）の部品種とを比較して部品供給ユニット６の配置変更があるか、配置番号順に判定する。初めに、配置番号０００１は、両者ともに部品０１であるので、部品供給ユニット６の交換はなく、次に配置番号０００２及び０００３は部品０２から部品０５に変更するので部品供給ユニット６の交換があり、第１カウンター（図示せず）は部品供給ユニット６の交換回数を「１」インクリメントする。
【００３４】
次に、部品供給ユニット６の交換に加えて、異なる電子部品種を収納する収納テープに変更するために供給リールを交換するか否かをＣＰＵ２０は判断する。供給リールの交換がない場合、即ち部品供給ユニット６の配置変更のみである場合には、以下同様に配置番号０００５まで供給ユニット６毎に繰り返すが、供給リールの交換がある場合にはそれがシングルレーンフィーダ又はデュアルレーンフィーダの１つの供給リールだけであれば第２カウンターを「１」インクリメントし、デュアルレーンフィーダの２つの供給リールであれば「２」インクリメントし、以下同様に配置番号０００５まで繰り返す。
【００３５】
ここで、結果として、配置番号０００２には部品０５を扱うデュアルレーンフィーダである部品供給ユニット６を配置変更し、しかも２つの供給リールともに変更がある場合には、第１カウンターの計数値が「３」で、第２カウンターの計数値が「４」である。
【００３６】
次に、この生産機種Ａの部品種と生産機種Ｂの部品種との比較による部品供給ユニット６の交換回数の計数や供給リールの交換回数の計数後に、ＣＰＵ２０は段取り時間を計算する。即ち、ＣＰＵ２０は設定されてＲＡＭ２１に格納された図７に示された各時間に基づき、機種切替時間６０秒間と、Ｂ／Ｐ再配置時間４０秒間と、フィーダー交換時間１８０秒間（６０秒間×第１カウンターの計数値「３」）と、供給リール交換時間３２０秒間（８０秒間×第２カウンターの計数値「４」）とを合計し、この合計値６００秒間を人数２人で割る。従って、１人当りの段取り時間は３００秒間となり、ＣＰＵ２０はこの段取り時間を前記モニター２６に表示させる。
【００３７】
従って、いずれかの作業者は、前記モニター２６に表示された画面を見ながら、生産計画から判断して２人で段取り替えを行なうのが適切か否かを判断することができる。
【００３８】
なお、前記プリント基板の機種切替の際に必要な各種の段取り替え作業は、図４や図７に記載したものに限らず、プリント基板のサイズに応じてコンベア部３のコンベア幅変更作業などその他作業を含めてもよく、また作業合計時間を作業者の人数２人で割って１人当りの段取り時間を表示装置に表示させるようにしたが、作業者の人数で割る前の作業合計時間を表示させてもよい。
【００３９】
また、電子部品装着装置以外のパーソナルコンピュータにて、プリント基板の機種切替の際に必要な各種の段取り替え作業に掛かる合計時間を算出して、表示させてもよい。
【００４０】
更には、この電子部品装着装置として、いわゆる多機能チップマウンタを例にして説明したが、これに限らずロータリテーブル型などの高速型チップマウンタに適用してもよい。また、本発明は、電子部品装着装置に限らず、他の電子部品の組立に係る作業装置、例えばプリント基板上に半田クリームを塗布するスクリーン印刷機などの印刷機や、プリント基板上に接着剤を塗布する接着剤塗布装置などにも適用できる。
【００４１】
以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】電子部品装着装置の平面図である。
【図２】電子部品装着装置の制御ブロック図である。
【図３】生産機種情報を示す図である。
【図４】作業時間情報を示す図である。
【図５】フローチャートを示す図である。
【図６】他の実施形態のフローチャートを示す図である。
【図７】他の実施形態のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１        電子部品装着装置
５        部品供給部
６        部品供給ユニット
２０      ＣＰＵ
２１      ＲＡＭ
２６      モニター
２７      タッチパネルスイッチ
【図１】
0004733473.tif 000002
【図２】
0004733473.tif 000003
【図３】
0004733473.tif 000004
【図４】
0004733473.tif 000005
【図５】
0004733473.tif 000006
【図６】
0004733473.tif 000007
【図７】
0004733473.tif 000008