(57)【要約】【課題】電子部品実装装置への部品供給装置の掛け替え又は部品供給装置への部品保持器の掛け替え作業における掛け違いを防止して掛け替え作業を効率よく実現する部品供給装置を提供する。【解決手段】段取り作業又は基板ユニット生産中の部品補充において、部品供給ステージ１８からテープ式部品供給装置１９を取り外して新たなテープ式部品供給装置１９と交換した場合にはフィーダ検出スイッチ６６によるテープ式部品供給装置１９の着脱の確認とアンテナ６８ｆによる部品テープ保持リール２１のＲＦＩＤ発信チップ６９の識別コード情報の確認が自動的に行われる。テープ式部品供給装置１９を部品供給ステージ１８上から外さずに部品テープ保持リール２１だけの交換の場合はアンテナ６８ｆによる部品テープ保持リール２１のＲＦＩＤ発信チップ６９の識別コード情報の確認のみが自動的に行われる。確認がＯＫであれば生産が進行する。確認がＮＯであれば警告が現場作業者５が携帯する無線端末６に報知される。【選択図】      図６
2005236097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給装置の取り付け位置を無線通信で検出する位置検出手段と、
前記部品供給装置の部品保持器の識別コードを無線通信で読み取る読取手段と、
前記位置検出手段により検出された前記部品供給装置の取り付け位置の情報と前記読取手段により読み取られた前記部品保持器の識別コードの情報とに関して上位装置と無線で通信する通信手段と、
を備えたことを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
前記位置検出手段、又は前記読取手段は、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）を受信するアンテナから成り、前記通信手段は、前記アンテナと接続された通信装置から成る、ことを特徴とする請求項１記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記部品供給装置はテープ式部品供給装置であり、前記部品保持器は前記テープ式部品供給装置に着脱自在に装着される部品テープ保持リールである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記部品供給装置はトレー式部品供給装置であり、前記部品保持器は前記トレー式部品供給装置に着脱自在に装着されるパレット又はトレーである、ことを特徴とする請求項１又は２記載の部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装装置への部品供給装置の掛け替え又は部品供給装置への部品保持器の掛け替え作業における掛け違いを防止して掛け替え作業を効率よく実現する部品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント回路基板（以下、単に基板という）に多数のチップ状電子部品（以下、単に部品という）を搭載してなる基板ユニットを作成する基板ユニット製造ラインがある。この基板ユニット製造ラインには、例えば基板を供給する基板供給装置、その供給された基板上の所定位置にペースト状の半田等を添付又は塗布するディスペンサ、その半田等が添付又は塗布された基板に部品を搭載する電子部品実装装置（以下、単に部品実装装置という）、その搭載された部品を基板上に固定するリフロー炉、搭載された部品が固定されて完成した基板ユニットを収納する基板収納装置等から構成される。（例えば、特許文献１参照。）
上記のような基板ユニット製造ラインの中で、例えば部品実装装置は最も重要な位置を占める装置といえる。部品実装装置には種々の形式のものがあるが、小型で設計上の小回りが利く形式のものとしてワンバイワン方式の部品実装装置がある。このワンバイワン方式の部品実装装置は、装置内に搬入される基板の上方の作業空間を前後（Ｙ方向）左右（Ｘ方向）に自在に移動する作業ヘッドに、上下（Ｚ方向）に移動自在で３６０度（θ方向）に回転自在な搭載ヘッドを備えて、この搭載ヘッドにより部品を基板に搭載する。
【０００３】
上記の搭載ヘッドは、その先端に着脱自在に吸着ノズルを装着し、その吸着ノズルで部品供給装置から部品を吸着し、この吸着した部品を既に精密に位置決めされて所定の位置に停止している基板上に搭載する。（例えば、特許文献２参照。）
ところで、上記の部品実装装置に部品を供給する部品供給装置には種々の形式のものがあるが最も一般的に用いられいる形式のものとしてはテープ式部品供給装置がある。テープ式部品供給装置は、貼り合わせた二種類のテープ部材間に部品を収容した部品テープを、交換式の部品テープ保持リールに捲着して、この部品テープを供給口に繰り出して、１個１個部品を供給する。このようなテープ式部品供給装置は、部品実装装置の大きさにもよるが１台の部品実装装置に多いときでは１００〜１４０台も取り付けられる。（例えば、特許文献３参照。）
そして、基板ユニットの生産機種が切り替わったときには、それまでその部品実装装置に配設されていたテープ式部品供給装置を、切り替わった機種の基板ユニットの生産に適合するテープ式部品供給装置に掛け換える必要がある。その場合その掛け換えを現場作業者が段取表等を見ながら行うのではなく、制御装置側で部品を識別し、この識別情報と予めプログラムによって記憶されていたデータを比較することにより、自動判別して交換指示を出すなどの部品供給システムを有する部品実装装置が提案されている。（例えば、特許文献４参照。）
上記従来のいずれの部品実装装置の場合でも、基板ユニットの生産開始前の段取りではテープ式部品供給装置の新規装着又は掛け替えを行う。また、基板ユニットの生産中には、搭載ヘッドによる部品搭載作業の進行に伴い、テープ式部品供給装置の部品テープ保持リールに保持されている部品テープの部品が順次減って無くなっていくから、これを現場作業者が補充する。
【０００４】
この部品の補充では、一つは部品テープの部品が完全に無くなる前に、残り部分の部品テープを部品テープ保持リールから引き出して、空になった旧い部品テープ保持リールと、部品を満載した新たな部品テープ保持リールとを交換し、残り部分の部品テープの後端と新たな部品テープの先端とを繋ぐ方法である。他の方法では、予め同一部品を保持する少なくとも２台のテープ式部品供給装置を用意し、１台を段取りの段階で部品実装装置に配置し、２台目を部品補充時にテープ式部品供給装置をそのまま交換する方法がある。
【特許文献１】特開平１０−２５４５２８号公報（段落［０００２］〜［０００４］、図５）
【特許文献２】特開平１１−１８６７９４号公報（段落［０００２］〜［０００４］、［００１５］〜［００２６］、図１、図２）
【特許文献３】特開２００３−０７８２８４号公報（段落［０００２］〜［０００４］、図３）
【特許文献４】特開平０５−０１３９８８号公報（段落［００１６］〜［００１８］、図１、図３、段落［００２２］〜［００２４］、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のように基板ユニット生産の段取り時又は生産中におけるテープ式部品供給装置又は部品保持器としての部品テープ保持リールの掛け替え作業では、基板ユニット生産ライン上には複数台の部品実装装置があってそれらに装着されるテープ式部品供給装置の数は総合すると極めて多数であるから、現場作業者は、掛け違いの間違いを起こすことがしばしばある。そのような誤りが生じる要因としては下記のような事柄がある。
【０００６】
例えば（１）部品テープ保持リールは直接には部品情報をもっていないため、誰かが誤ってテープ式部品供給装置の正しい部品テープ保持リールを不正な部品テープ保持リールに取り替えてしまうような作業手続きに反した操作を行っても、その掛け違いの誤りを検出することができない、（２）テープ式部品供給装置が部品実装装置の取り付けステージのどの位置に取り付けられたかは、部品実装装置側で判断するようになっているため、テープ式部品供給装置毎の取り付け位置の情報は、その部品実装装置しか得ることができない、（３）テープ式部品供給装置に部品テープ保持リールの情報を持たせるためには、そのための特別な装置と情報の書き込み工程が必要で面倒である、などである。
【０００７】
尚、上記のような作業上の掛け違いの間違いは、トレー式部品供給装置の部品実装装置への配設や、このトレー式部品供給装置に装着される部品保持器としてのパレットやトレーに関しても発生する。
【０００８】
そして、上記のような装置間の掛け違いの間違いが発生したために、部品実装装置の稼動を停止させてしまい、生産ラインの稼働率を低下させる場合が多々あった。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、部品供給装置又は部品保持器の掛け違いを防止して掛け替え作業を効率よく実現する部品供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、本発明に係わる部品供給装置の構成を述べる。
本発明の部品供給装置は、部品供給装置の取り付け位置を無線通信で検出する位置検出手段と、上記部品供給装置の部品保持器の識別コードを無線通信で読み取る読取手段と、上記位置検出手段により検出された上記部品供給装置の取り付け位置の情報と上記読取手段により読み取られた上記部品保持器の識別コードの情報とに関して上位装置と無線で通信する通信手段と、を備えて構成される。
【００１０】
この部品供給装置において、例えば、上記位置検出手段、又は上記読取手段は、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）を受信するアンテナから成り、上記通信手段は、上記アンテナと接続された通信装置から構成される。
【００１１】
また、例えば、上記部品供給装置はテープ式部品供給装置であり、上記部品保持器は上記テープ式部品供給装置に着脱自在に装着される部品テープ保持リールで構成され、また、例えば、上記部品供給装置はトレー式部品供給装置であり、上記部品保持器は上記トレー式部品供給装置に着脱自在に装着されるパレット又はトレーで構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＲＦＩＤとアンテナと上位装置との無線通信装置により装着位置や装着機器の識別番号を無線で自動判別するので、部品供給装置の電子部品実装装置への掛け違いや部品保持器の部品供給装置への掛け違いを自動的に検出でき、これにより、装置間の掛け違いを防止しながら掛け替え作業を効率よく実現でき、したがって、基板ユニット生産ラインの部品実装処理の作業能率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１における部品実装装置の部品補充システムの全体構成を示す図である。同図は、基板ユニット製造ラインの一例を示しており。同図に示す例では、基板ユニット製造ラインを端部の４ラインのみを示している。各ラインの終端には基板に搭載された部品を基板上に固定するリフロー炉１が配置されている。また、各ラインの始端には実際には基板供給装置が配置されるが、同図では図示を省略している。
【００１５】
同図に示す各製造ラインは、２台の部品実装装置２が製造ラインに直列に連結されている。これら２台のうち少なくとも１台は、ペースト状の半田等を添付又は塗布するディスペンサも兼ねている。ディスペンサは製造される基板ユニットに搭載される部品の形式によって、部品実装専用機の製造ライン上流側に配置される場合もあり、下流側に配置される場合もある。
【００１６】
これらの各製造ラインの各装置は、信号線３によってライン管理装置４に接続されて全体としてＬＡＮ（Local Aria Network）を構成し、ライン管理装置４によって、後述するテープ式部品供給装置（テープフィーダ又は単にフィーダと略称されることもある）の部品供給ステージへの配置や、そのテープ式部品供給装置への部品テープ保持リールの装着を含む稼動状態を管理される。
【００１７】
本例においては、各現場作業者５（図では代表的に一人のみ示している）は、無線端末６を常時携帯しており、この無線端末６とライン管理装置４との通信を無線で接続するための無線アクセスポイント７（図では代表的に一つのみ示している）が、ＬＡＮに接続されて要所要所に配置されている。尚、上記の無線端末６には、特には図示していないが、表示画面と入力キー（ハード構成のボタン又は表示画面と一体なタッチキー）を備えており、ライン管理装置４から送信される警告等を表示画面に表示し、入力キーにて入力される返信データを部品実装装置２又はライン管理装置４に送信することができるよになっている。
【００１８】
図２(a) は、上記の部品実装装置の外観斜視図であり、同図(b) は、その上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。同図(a) に示すように、部品実装装置２は、天井カバー上の前後に、それぞれＣＲＴディスプレイからなるモニタ装置１１と、同じく天井カバー上の左右に、それぞれ稼動状態を報知する警報ランプ１２を備えている。また、上部保護カバー１３の前部と後部の面には、液晶ディスプレイとタッチ式入力装置からなり外部からの操作により各種の指示を入力することができる操作入力用表示装置１４が配設されている（図の右斜め上方向になる後部の操作入力用表示装置１４は陰になって見えない）。
【００１９】
下部の基台１５の上には、中央に、固定と可動の１対の平行する基板案内レール１６が同図(b) に示す基板１７の搬送方向（Ｘ方向、図の斜め右下から斜め左上方向）に水平に延在して配設される。これらの基板案内レール１６の下部に接して、図には見えないループ状の搬送ベルト（コンベアベルト）が走行可能に配設される。
【００２０】
搬送ベルトは、それぞれ数ミリ幅のベルト脇部を基板案内レール１６の下から基板搬送路に覗かせて、不図示のベルト駆動モータにより駆動され、基板搬送方向に走行し、基板１７の裏面両側を下から支持しながら装置本体内に部品搭載前の基板１７をライン上流側から搬入し、部品搭載済みの基板１７を順次ライン下流側に搬出する。この部品実装装置２内には、常時２枚の基板１７が搬入され、位置決めされて、電子部品の搭載が終了するまで固定されている。
【００２１】
基台１５の前後には、それぞれ部品供給ステージ１８が形成されている（同図(a) では図の右斜め上方向になる後部の部品供給ステージ１８は陰になって見えない。また、同図(b) では、後部の部品供給ステージ１８は図示を省略している）。部品供給ステージ１８には、テープ式部品供給装置１９が、５０個〜７０個と多数配置される。テープ式部品供給装置１９には、その後端部に、部品を収容したテープを捲着した部品テープ保持リール２１が着脱自在に装着されている。
【００２２】
また、基台１５の上方には本体フレームの左右（Ｘ方向）に分かれて固定された二本のＹ軸レール２２と、これら二本のＹ軸レール２２にそれぞれ摺動自在に支持される二本（装置全体で合計四本）のＸ軸レール２３が配置されている。
【００２３】
Ｘ軸レール２３は、Ｙ軸レール２２に沿ってＹ方向に摺動でき、これらのＸ軸レール２３には、それぞれ１台（装置全体で合計４台）の作業ヘッド２４（２４−１、２４−２及び２４−３、２４−４）がＸ軸レール２３に沿ってＸ方向に摺動自在に懸架されている。そして、これらの各作業ヘッド２４には、同図(b) に示す例では２個の搭載ヘッド２５が配設されている。つまりこの部品実装装置２には合計８個の搭載ヘッド２５が配設されている。各搭載ヘッド２５の先端には吸着ノズル２６が着脱自在に装着されている。
【００２４】
上記の作業ヘッド２４は、屈曲自在で内部が空洞な帯状のチェーン体２７に保護・収容された複数本の不図示の信号コードを介して装置本体１０の基台１５内部の電装部マザーボード上に配設されている中央制御部と連結されている。作業ヘッド２４は、これらの信号コードを介して中央制御部からは電力及び制御信号を供給され、中央制御部へは基板の位置決め用マークや部品の搭載位置の情報を示す画像データを送信する。
【００２５】
また、基板案内レール１６と部品供給ステージ１８との間には、搭載ヘッド２５の吸着ノズル２６に吸着された部品を画像認識するための複数種類の部品認識用カメラ２８が、４個の作業ヘッド２４に対応して４箇所にそれぞれ配置されており、その近傍には同図では図示を省略しているが、搭載ヘッド２５に対して交換自在に装着するための複数種類の吸着ノズル２６を収容したノズルチェンジャーが配置されている。
【００２６】
また、基台１５の内部には、上述した中央制御部のほかに、特には図示しないが、基板の位置決め装置、基板を２本の基板案内レール１６間に固定する基板固定機構等が備えられている。
【００２７】
上記の作業ヘッド２４は、上述したＹ軸レール２２とＸ軸レール２３とにより前後左右に自在に移動する。これらの作業ヘッド２４に支持される各２個の搭載ヘッド２５は、それぞれＺ方向（上下方向）に昇降可能であり且つθ方向（３６０°方向）に回転可能である。
【００２８】
これにより、搭載ヘッド２５の先端に装着されている吸着ノズル２６は、作業ヘッド２４と搭載ヘッド２５を介して、各作業領域において、前後と左右に移動自在であり、上下に昇降自在であり、且つ３６０°方向に回転自在である。
【００２９】
図３は、上記のように構成される部品実装装置２のシステム構成を示すブロック図である。同図に示すように、部品実装装置２のシステムは、ＣＰＵ３０と、このＣＰＵ３０にバス３１で接続されたｉ／ｏ（入出力）制御ユニット３２及び画像処理ユニット３３からなる制御部を備えている。また、ＣＰＵ３０にはメモリ３４が接続されている。メモリ３４は特には図示しないがプログラム領域とデータ領域を備えている。
【００３０】
また、ｉ／ｏ制御ユニット３２には、基板１７（図２(b) 参照）の部品搭載位置を照明するための照明装置３５や搭載ヘッド２５の吸着ノズル２６（図２(b) 参照）に吸着されている部品３６を下から照明するための照明装置３７が接続されている。
【００３１】
更に、ｉ／ｏ制御ユニット３２には、それぞれのアンプ（ＡＭＰ）を介して４個のＸ軸モータ３８、４個のＹ軸モータ３９、８個のＺ軸モータ４１、及び８個のθ軸モータ４２が接続されている。Ｘ軸モータ３８は、Ｘ軸レール２３を介してＸ方向に作業ヘッド２４を駆動し、Ｙ軸モータ３９は、Ｙ軸レール２２を介してＹ方向にＸ軸レールすなわち作業ヘッド２４を駆動する。Ｚ軸モータ４１は作業ヘッド２４の搭載ヘッド２５を上下に駆動し、そしてθ軸モータ４２は搭載ヘッド２５すなわち吸着ノズル２６を３６０度回転させる。
【００３２】
上記の各アンプには、特には図示しないが、それぞれエンコーダが配設されており、これらのエンコーダにより各モータ（Ｘ軸モータ３８、Ｙ軸モータ３９、Ｚ軸モータ４１、θ軸モータ４２）の回転に応じたエンコーダ値がｉ／ｏ制御ユニット３２を介してＣＰＵ３０に入力する。これにより、ＣＰＵ３０は、各搭載ヘッド２５の前後、左右、上下の現在位置、及び回転角を認識することができる。
【００３３】
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット３２には、バキュームユニット４３が接続されている。バキュームユニット４３はバキュームチューブ４４を介して搭載ヘッド２５の吸着ノズル２６に空気的に接続されている。このバキュームチューブ４４には空圧センサ４５が配設されている。バキュームユニット４３は、吸着ノズル２６に対しバキュームによって部品３６を吸着させ、又はバキューム解除とエアブローとバキュームブレイク（真空破壊）によって吸着を解除させる。
【００３４】
このとき、空圧センサ４５からバキュームチューブ４４内の空気圧データが電気信号としてｉ／ｏ制御ユニット３２を介しＣＰＵ３０に出力される。これにより、ＣＰＵ３０は、バキュームチューブ４４内の空気圧の状態を知って、吸着ノズル２６によって部品３６を吸着する準備が出来ているか否かを認識することができると共に、吸着された部品３６が正常に吸着されているかを認識することができる。
【００３５】
更に、上記のｉ／ｏ制御ユニット３２には、位置決め装置、ベルト駆動モータ、基板センサ、異常表示ランプ等が、それぞれのドライバを介して接続されている。位置決め装置は、前述したように部品実装装置２の基台１５内部において基板案内レール１６の下方に配置され、装置内に案内されてくる基板１７の位置決めを行う。ベルト駆動モータは案内レール１６に一体的に配設されている搬送ベルトを循環駆動する。基板センサは基板１７の搬入と搬出を検知する。異常表示ランプ１２（図２(a) 参照）は部品実装装置２の動作異常や作業領域内の異物進入等の異常時に点灯又は点滅して異常発生を現場作業者に報知する。また、点滅又は点灯によって部品補充時期の接近したことを警告報知する。
【００３６】
また、ｉ／ｏ制御ユニット３２には、通信ｉ／ｏインターフェース４６、図２(a) に示した操作入力用表示装置１４、記録装置４７が接続されている。通信ｉ／ｏインターフェース４６は、例えばティーチング処理などを例えばパーソナルコンピュータ等の他の処理装置で行う場合などに、これらの処理装置と有線又は無線で接続してＣＰＵ３０との通信が可能であるようにする。また、図１に示した無線アクセスポイント７からのＬＡＮの回線に接続して無線端末６との通信を行う。
【００３７】
記録装置４７は、例えばハードデスク、ＭＯ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ／ＲＷ、フラッシュメモリ装置等の各種の記録媒体を装着可能であり、部品実装装置２の部品搭載処理、その事前に行なわれる部品マスター作成処理、部品搭載ティーチング処理、部品搭載処理中における部品補充タイミングの監視処理等のプログラムや、部品ライブラリのデータ、ＣＡＤからのＮＣデータ等の各種のデータを記録して保持しており、これらのプログラムはＣＰＵ３０によりメモリ３４のプログラム領域にロードされて各部の制御の処理に使用される。また、データもメモリ３４のデータ領域に読み出されて、所定の処理がなされ、処理されて更新されたデータは、所定の記録媒体の所定のデータ領域に格納されて保存される。
【００３８】
また、画像処理ユニット３３には、作業ヘッド２４に配設されて照明装置３５により照明される基板１７の部品搭載位置を撮像する基板搭載位置認識用カメラ４８と、照明装置３７と一体型の図２(b) に示した部品認識用カメラ２８が接続されている。
【００３９】
上記の操作入力用表示装置１４は、部品搭載作業の実行時には、画像処理ユニット３３が作業ヘッド２４側の基板搭載位置認識用カメラ４８で撮像した基板１７の部品搭載位置の画像や、同じく画像処理ユニット３３が本体装置側の部品認識用カメラ２８で撮像した部品３６の画像を表示画面に表示する。またティーチング処理の実行時には、ティーチング画面を表示し、部品マスター作成時には部品マスター作成画面を表示する。
【００４０】
図４(a) は、上記図１に示したライン管理装置４の外観構成を示す図であり、同図(b) は、そのシステム構成を示すブロック図である。同図(a) に示すように、ライン管理装置４は、例えばパーソナルコンピュータ等からなり、その本体５１には不図示の接続ケーブルを介してディスプレイ５２及びキーボード５３が接続され、更に、ケーブル５４を介して手持ち操作型のバーコード読取装置５５が接続されている。バーコード読取装置５５は部品テープ保持リール２１の側面等に記載されているバーコードを読み取るのに用いられるが、本例では使用しない。
【００４１】
また、上記のキーボード５３には、ポインティングデバイス（マウス）５６が接続されている。また、本体５１には、プログラムをローディングするための、又は作成データを保管するためのフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ、その他各種の記憶媒体が着脱自在に装着される。
【００４２】
このライン管理装置４のシステムは、同図(b) に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５７と、このＣＰＵ５７にバス５８を介して接続されたＲＯＭ（読み出し専用メモリ）５９、ＲＡＭ（読み書き自在なメモリ）６１、ＨＤ（ハードディスク）６２、ＬＡＮｉ／ｏ（ＬＡＮインターフェース）制御部６３、同図(a) に示すディスプレイ５２及びキーボード５３、同図(a) には図示を省略したプリンタ６４等により構成される。
【００４３】
ＲＯＭ５９は、このライン管理装置４の制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ５７は、その制御プログラムにより上記各部の動作を制御する。ＲＡＭ６１は、キーボード５３から入力されるデータやＣＰＵ５７による演算中の中間データ等を一時的に記憶する。ＨＤ６２は、キーボード５３から入力された或は外部の記録媒体から読み込まれた各種のデータ、ファイル、テーブル等を格納しており、ＣＰＵ５７の制御により、それらのデータ、ファイル、テーブル等をＲＡＭ６１に転送する。
【００４４】
ＬＡＮｉ／ｏ制御部６３には、図１に示した信号線３によるＬＡＮを介して基板生産ラインの部品実装装置２やリフロー炉１、無線アクセスポイント７等が接続されている。ＬＡＮｉ／ｏ制御部６３は、ＣＰＵ５７の制御により、上記接続されている各部の入出力を制御する。
【００４５】
ディスプレイ５２は、ＣＲＴ表示装置（ＬＣＤ表示装置等でもよい）により構成され、入力されたデータを表示し或はＣＰＵ５７が行った演算結果を表示する。キーボード５３は、数字、文字及び各種の指令を入力するための複数の操作キーを備えており、これら操作キーのステータス信号をＣＰＵ５７に出力する。マウス５６は、二次元の移動速度信号を出力してディスプレイ５２に表示された画面上の任意の位置を指定する。
【００４６】
ＣＰＵ５７は、上記の各部を制御しながら、キーボード５３から入力される開始指示に基づいて、ＬＡＮに接続されている各部、各装置への制御を開始する。また、同じくキーボード５３からの入力と所定の記録媒体から読み込んだ部品搭載処理プログラムの部品表とに基づいて部品補充の予告リストを生成し、その予告リストをＨＤ６２の所定の記憶領域に格納する。
【００４７】
上記ＨＤ６２の所定の記憶領域に格納される部品補充の予告リストのデータ構成は、特には図示しないが、各１レコードが、それぞれライン番号、装置ＩＤ、ステージ番号、フィーダ番号、部品コード、残量、補充形式、及び発生時間の諸データで構成される。
【００４８】
ライン番号は、図１に示したように複数ある生産ラインのライン番号であり、装置ＩＤは、部品実装装置２の装置番号であり、ステージ番号は、部品実装装置２の前後にそれぞれ配置されている部品供給ステージ１８の識別番号であり、フィーダ番号は、部品供給ステージ上におけるテープ式部品供給装置１９の配置順を示す位置番号であり、部品コードは、テープ式部品供給装置１９の部品テープ保持リール２１の部品テープに収容されている部品の種類を示す識別コードであり、残量は、部品テープに残っている部品の残量数又は部品テープの残り長さを示すデータであり、補充形式は、部品補充の際の作業が「テープ接続モード」で行われるのか「カセット交換モード」で行われるのかを示すフラグであり、そして、発生時間は、上記の予告信号を受信した時刻を示す時間データである。
【００４９】
図５は、上記のテープ接続モードとカセット交換モードにおける作業方法を模式的に示す図である。尚、同図には、図２(a),(b) に示した構成と同一の構成部分には図２(a),(b) と同一の番号を付与して示している。
【００５０】
同図において、作業Ａはテープ接続モードにおける部品補充動作を示している。このテープ接続モードにおける部品補充作業では、現場作業者（以下、単に作業者という）は、例えば同図で一番手前に見えているテープ式部品供給装置１９の部品テープ６５の部品が完全に無くなる前に、残り部分の部品テープ６５ｒを部品テープ保持リールから引き出して、空になった旧い部品テープ保持リールをテープ式部品供給装置１９から取り外し、上記引き出した残り部分の部品テープ６５の後端６５ｒと、部品を満載した新たな部品テープ保持リール２１の部品テープ６５の先端６５ｆとを繋いた後、新たな部品テープ保持リール２１をテープ式部品供給装置１９に取り付ける。
【００５１】
他方、同図の作業Ｂはカセット交換モードにおける部品補充動作を示している。このカセット交換モードにおける部品補充作業では、作業者は、例えば同図で向う側（斜め左上方）端部の位置に配置されていたテープ式部品供給装置の部品が完全に無くなったとき部品実装装置を一時的に停止させて、その部品が無くなったテープ式部品供給装置を部品供給ステージ１８から取り外し、部品テープ保持リール２１に部品を満載した予備の新たなテープ式部品供給装置１９を図の矢印ｂで示すように配置位置に取り付けた後、部品実装装置を再稼動させる。
【００５２】
尚、同図において、部品供給ステージ１８に配設されているテープ式部品供給装置１９の部品供給口１９ｆから基板１７までを結ぶ矢印ｃ及びｄは、図２(b) に示す搭載ヘッド２５の吸着ノズル２６に吸着された図３に示す部品３６が基板１７の所定の搭載位置に搭載されるまでの移動軌跡を参考までに示したものである。
【００５３】
また、同図には、部品供給ステージ１８のテープ式部品供給装置１９が装着される装着位置つまり配置位置毎に備えられているフィーダ検出スイッチ６６とＲＦＩＤ（radio frequency identification：ラジオ周波数識別番号）発信チップ６７を示している。また、テープ式部品供給装置１９の前方と後部と上部の３箇所に配設されているアンテナ６８ｆ、６８ｒ、６８ｕを示している。そして、部品テープ保持リール２１に貼り付けられているＲＦＩＤ発信チップ６９を示している。
【００５４】
尚、ＲＦＩＤ発信チップは、起動電波受信回路、電圧発生回路、識別コードを記憶するメモリ、データ電波発信回路等を内蔵するフレキシブルシートで出来た無線タグである。上記のメモリには、部品供給ステージ１８上に配置位置ごとに、又は部品テープ保持リール２１ごとに、それぞれ異なる識別コードが記憶されている。
【００５５】
上記のフィーダ検出スイッチ６６は、作業Ｂのようにテープ式部品供給装置１９が図の矢印ｂで示すように押し込まれて部品供給ステージ１８上の配置位置に装着されたとき、そのテープ式部品供給装置１９の装着を検出する。
【００５６】
部品供給ステージ１８のＲＦＩＤ発信チップ６７は、テープ式部品供給装置１９のアンテナ６８ｆからの無線による発信要望信号の送信を受信したことに応じて、部品供給ステージ１８上の自己配置位置番号の識別コードを無線発信し、これをアンテナ６８ｆが受信する。
【００５７】
部品テープ保持リール２１のＲＦＩＤ発信チップ６９は、テープ式部品供給装置１９に取り付けられてテープ式部品供給装置１９のアンテナ６８ｒからの無線による発信要望信号の送信を受信したことに応じて、自己部品テープ保持リールの（部品の）識別コードを無線発信し、これをアンテナ６８ｒが受信する。
【００５８】
テープ式部品供給装置１９のアンテナ６８ｕは、送受信制御装置を内蔵しており、その送受信制御装置は、後述するように、前後のアンテナ６８ｆ及び６８ｒに配線で接続されている。
【００５９】
図６は、上記のように部品供給ステージ１８に装着されているテープ式部品供給装置１９を代表的に１個を取り上げて示す側面図である。同図に示すように（図５も参照）、部品供給ステージ１８にテープ式部品供給装置１９が装着されると、一方では、その先端が部品供給ステージ１８のフィーダ検出スイッチ６６を押圧するよう位置決めされる。これにより、フィーダ検出スイッチ６６によってテープ式部品供給装置１９の装着が検出される。
【００６０】
また、他方では、テープ式部品供給装置１９のアンテナ６８ｆが、部品供給ステージ１８に配置されているＲＦＩＤ発信チップ６７と通信可能な位置に位置決めされる。これにより、部品供給ステージ１８のＲＦＩＤ発信チップ６７とテープ式部品供給装置１９のアンテナ６８ｆとの無線通信により、部品供給ステージ１８上におけるテープ式部品供給装置１９の配置位置情報がアンテナ６８ｆにより取得される。
【００６１】
また、テープ式部品供給装置１９後端部のリール保持部には、部品を収容したテープを捲着した部品テープ保持リール２１が装着される。このとき、部品テープ保持リール２１の図５に示すＲＦＩＤ発信チップ６９は、テープ式部品供給装置１９のアンテナ６８ｒに近接して配置されるように位置決めされる。ここでＲＦＩＤ発信チップ６９とアンテナ６８ｒとの無線通信により、上記装着された部品テープ保持リールの識別コード（部品テープに収容されている部品の識別コードでもある）がアンテナ６８ｒにより取得される。
【００６２】
テープ式部品供給装置１９は、部品実装装置２又はライン管理装置４等の上位装置と無線通信するための通信制御回路７３をアンテナ６８ｕに内蔵している。この通信制御回路７３は、配線７１及び７２によって、アンテナ６８ｆ及び６８ｒと接続されている。通信制御回路７３は、アンテナ６８ｆと配線７１を介して自テープ式部品供給装置１９の配置位置情報を取得し、アンテナ６８ｒと配線７２を介して自テープ式部品供給装置１９に装着された部品テープ保持リールの識別コード情報を取得する。
【００６３】
図７は、上記の構成おいて、図１に示した部品実装装置２と、この部品実装装置２と信号線３のＬＡＮを介して接続されて基板ユニット生産ラインを管理するライン管理装置４と、ライン管理装置４と無線アクセスポイント７を介して通信を行う無線端末６との関係を簡略に模式的に示している。
【００６４】
図７（図１も同様）において、部品実装装置２とライン管理装置４、ライン管理装置４と無線端末６、無線端末６と部品実装装置２は、それぞれ双方向にデータのリアルタイムでの送受信が可能であるように構成されている。
【００６５】
上記の図６及び図７の構成おいて、テープ式部品供給装置１９の通信制御回路７３に対し、上位装置のライン管理装置４から無線アクセスポイント７を介して、又は同じく上位装置の部品実装装置２から図３に示した通信ｉ／ｏインターフェース４６を介して、情報の送信指令が発信される。
【００６６】
テープ式部品供給装置１９の通信制御回路７３は、この指令信号を受信すると、先ず、自テープ式部品供給装置１９が部品供給ステージ１８上に固定されているかどうかを検出し、固定されている場合はその配置位置の部品供給ステージ１８のＲＦＩＤ発信チップ６７から取り付け位置検出用のアンテナ６８ｆを通して、その配置位置に固有な識別コードデータを受信し、自テープ式部品供給装置１９の取り付け位置を確定する。次に、テープ式部品供給装置１９の通信制御回路７３は、部品識別用のアンテナ６８ｒにより部品テープ保持リール２１に貼り付けられたＲＦＩＤ発信チップ６９から、その部品テープ保持リール２１に固有の識別コードデータを収得する。
【００６７】
こうして得られた自テープ式部品供給装置１９に固有の識別コードと装着されている部品テープ保持リール２１に固有の識別コードのデータを上位装置に返信する。
このとき、上記の識別コードの情報の他に、テープ式部品供給装置が部品供給ステージ１８に固定されている状態か否か、固定用のロックの状態、カバーの開閉状態、部品テープ保持リール２１の取り付け状態、電源の供給状態等のテープ式部品供給装置１９の状態データを付加して返信することもできる。
【００６８】
上位装置は、この情報を受け取り、どのテープ式部品供給装置１９が、どの部品テープ保持リール２１を装着し、どの部品供給ステージ１８のどの配置位置にあり、又はどのような状態にあるかを即座に知ることができる。
【００６９】
また上位装置は、電気接続や無線接続によって、どの部品実装装置２のどの部品供給ステージ１８が、テープ式部品供給装置１９を取り付けられているかを検出することができる。これにより、上位装置は、部品実装装置２に取り付けられたテープ式部品供給装置１９はもとより、部品実装装置２に取り付けられていないテープ式部品供給装置１９の状態までも把握することができる。
【００７０】
上位装置は、定期的に又は必要に応じて、テープ式部品供給装置１９と通信を繰り返すことによって、現場作業者がテープ式部品供給装置１９を外さずに、つまりカセット交換モードでの部品補充作業ではなく、部品テープ保持リール２１だけを変更した場合でも、つまりテープ接続モーでの部品補充作業を行った場合でも、この部品補充作業の内容を検出することができる。
【００７１】
また、部品実装装置２は、フィーダ検出スイッチ６６によって、テープ式部品供給装置１９が部品供給ステージ１８に固定されたが否かを確実に検出することができ、テープ式部品供給装置１９の装着が発生した場合は、直ちにこれを検知して、その位置情報及び部品情報と、予め登録されている部品搭載処理プログラムのパラメータとを比較して、正しい部品を保持しているテープ式部品供給装置１９が正しい配置位置に装着されたか否かを確認することができる。
【００７２】
装着が正しくないときは、直ちに上位装置から警告信号が発信され、現場作業者は、その警告を、携帯している無線端末６で受信して、直ちに誤った取り付け作業を取り消して、正しい取り付け作業に切り替えることができ、部品誤搭載の発生を防止することができる。
【００７３】
図８は、本例における部品補充のための装着又は掛け替えの作業を含む生産工程の全体の流れを示す図である。同図に示すように、先ず生産計画が立案される（Ｓ１）。この生産計画は、ライン管理装置４を用いてライン管理者によって行われる生産計画立案処理である。
【００７４】
そしてこの生産計画に基づいて、更にライン管理装置４により、基板データと部品データが作成され（Ｓ２）、更に予め作製されたＣＡＤデータが読み込まれる（Ｓ３）。
上記の基板データは、基板のサイズ、基板マークの位置等を示すデータであり、部品データは、部品のサイズ、その中心位置、形状等を示すデータであり、ＣＡＤデータは、基板ユニットの設計データである。
【００７５】
これら基板データ、部品データ、及びＣＡＤデータに基づいて、基板に搭載される部品毎の基板上の搭載座標が決定される（Ｓ４）。そして、この搭載座標のデータに基づいて搭載部品表が作成される（Ｓ５）。
【００７６】
この搭載部品表は、どの部品を基板上のどの位置に搭載するかを示すデータの集合表であり、部品の特定は、部品供給ステージ１８のステージ番号、テープ式部品供給装置１９の部品供給ステージ１８上での配置位置の位置番号、そのテープ式部品供給装置１９の部品テープ保持リール２１の部品テープ６５に収容されている部品の部品コードで決定される。
【００７７】
また同一部品で搭載座標が複数あれば、その座標数が同部品の基板への搭載個数である。この搭載部品表は、テープ式部品供給装置１９に係わる各種のデータと共に部品搭載プログラムのパラメータの一部を構成する。
【００７８】
続いて、この搭載部品表に基づいて部品搭載処プログラムの最適化が行われる（Ｓ６）。この最適化は、部品供給ステージ１８上におけるテープ式部品供給装置１９の配置については部品実装装置２内に搬入される基板１７の部品搭載位置に最も近接する部品供給ステージ１８上の配置位置に当該搭載位置に搭載する部品を収容したテープ式部品供給装置１９を配置すること、このテープ式部品供給装置の部品をこのテープ式部品供給装置に最も近接する搭載ヘッドで吸着するようにすること、２つの搭載ヘッドで２個の部品を同時に吸着できるように工夫すること、４つの作業ヘッドが相互に干渉せずに極力一時休止することなく搭載作業を続行できるように各部品の吸着と搭載順位を決定すること、などを考慮して部品搭載処理プログラムの指示コマンドを組み立てることである。
【００７９】
このプログラム最適化が完了すると、生産計画にフィードバックされ、そのフィードバックに基づいて、生産時間が算出されて表示画面に表示され（Ｓ７）、上記の最適化された部品搭載処理プログラムが、ライン管理装置４から信号線３のＬＡＮを介して各マウンタ（部品実装装置２）に送信される（Ｓ８）。この送信を受信した部品実装装置２のＣＰＵ３０は、先ず部品供給装置の確認作業を開始する（Ｓ９）。
【００８０】
先ずここでは、現場作業者による部品供給の設定作業が行われる（Ｓ１０）。この設定作業は、供給すべき部品の部品テープを部品テープ保持リール２１に収容したテープ式部品供給装置１９を、部品搭載処理プログラムのパラメータで指定されている供給ステージ１８の所定の位置に取り付けることである。
【００８１】
このテープ式部品供給装置１９の取り付け作業では、搭載部品表に適合する部品を収容したテープ式部品供給装置１９が部品供給ステージ１８上の適正な配置位置に固定されているか否かが、上述したテープ式部品供給装置１９のアンテナ６８ｕ内蔵の通信制御回路７３と部品実装装置２の通信ｉ／ｏインターフェース４６を介したＣＰＵ３０との通信で確認される。
【００８２】
テープ式部品供給装置１９により部品供給ステージ１８上に配置された部品が適合する部品であれば現場作業者５に対し部品実装装置２から確認（ＯＫ）の報知が行われ、また、不適切な部品であればＮＧが警告報知される。全てのテープ式部品供給装置１９の確認が行われると生産開始ＯＫの報知がなされる。
【００８３】
ここで、現場作業者５は、オート生産開始の指示を入力する（Ｓ１１）。この指示入力により基板ユニット生産ラインが稼動開始し、基板が供給され、その基板に部品が搭載され、基板ユニットの生産が進行する。
【００８４】
ここで、各テープ式部品供給装置１９において、部品テープ保持リール２１に収容されている部品の残量が少なくなり、部品切れ時期が接近してくると、当該テープ式部品供給装置１９から部品切れ時期接近の通報（予告信号）がライン管理装置４に送信され、ライン管理装置４では、予告リストが作製され、この予告リストと共に部品補充の予告信号が無線アクセスポイント７を介して無線端末６に送信される。
【００８５】
この予告信号の受信により、現場作業者５は、部品補充作業を開始する（Ｓ１２）。この部品補充作業において、テープ接続された部品テープの部品、又は交換取り付けされたテープ式部品供給装置の部品が、適切（ＯＫ）なものか不適切（ＮＧ）なものかの確認が行われる（Ｓ１３）。
【００８６】
この確認の処理も、作業がカセット交換モードで、部品供給ステージ１８からテープ式部品供給装置１９を取り外して新たなテープ式部品供給装置１９と交換した場合には、フィーダ検出スイッチ６６によるテープ式部品供給装置１９の着脱の確認と、アンテナ６８ｆによる部品テープ保持リール２１のＲＦＩＤ発信チップ６９の識別コード情報の確認が自動的に行われる。
【００８７】
また、テープ接続モーで、つまりテープ式部品供給装置１９を部品供給ステージ１８上から外さずに部品テープ保持リール２１だけの交換の場合は、アンテナ６８ｆによる部品テープ保持リール２１のＲＦＩＤ発信チップ６９の識別コード情報の確認のみが自動的に行われる。
【００８８】
そして、上記の確認がＯＫであれば基板ユニットの生産が進行する。そして、上記基板ユニットの生産が進行するに応じて生産状況の表示が行われる（Ｓ１４）。この表示は部品実装装置２のモニタ装置１１に自動的に表示されると共に、必要に応じて無線端末６の表示画面にも表示される。
【００８９】
そして、生産計画で指示されている枚数の基板ユニットの生産が行われたとき、生産を終了する（Ｓ１５）。
このように、本実施の形態によれば、テープ式部品供給装置の部品実装装置への装着違いや部品テープ保持リールのテープ式部品供給装置への掛け違いを自動的に検出して間違いを防止しながら装着又は掛け替えの作業を効率よく行うことができる。
【００９０】
また、段取り表によるテープ式部品供給装置と部品テープ保持リールとの関連付けの作業なしで、自動判別によって装着又は掛け替えの作業を進行させることができるので、現場作業者の作業ミスを容易に防止することができる。
【００９１】
また、生産に中断があってテープ式部品供給装置から部品テープ保持リールを外して保管した後でも、部品テープ保持リールに貼り付けたＲＦＩＤで部品テープ保持リールの識別コードを自動識別できるので、部品テープ保持リールを再度テープ式部品供給装置に取り付けるときに関連付けなどの工数が発生せず作業を迅速に行うことができる。
【００９２】
また、部品実装装置の部品供給ステージにテープ式部品供給装置を取り付けていない状態でも、その部品テープ保持リールの情報つまり部品の情報を得ることができるので便利である。
【００９３】
また、装着位置や掛け替えリールのＩＤの自動判別を電気接点ではなく無線で行うので、電気接点のように接触不良や異物によるショート等の不具合の発生がなく、これにより、長期に使用でき且つ信頼性の高い装置間掛け違いの防止システムを構築することができて便利である。
【００９４】
尚、上記実施の形態では、テープ式部品供給装置の配置位置と部品テープ保持リールの識別番号の両方を無線で検出しているが、いずれか一方のみの検出としてもよい。
また、ＲＦＩＤを無線通信で検出しているが、バーコード、光、音波、電気接点を用いた通信で、それぞれに応じたＩＤを検出するようにしてもよい。
【００９５】
また、上記実施の形態では、部品供給装置と部品保持器についてテープ式部品供給装置と部品テープ保持リールとして説明しているが、これに限ることなく、例えばトレー式部品供給装置とこのトレー式部品供給装置に装着されるパレットやトレーにも適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】実施例１における部品実装装置の部品補充システムの全体構成を示す図である。
【図２】(a) は部品実装装置の外観斜視図、(b) はその上下の保護カバーを取り除いて内部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】部品実装装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】(a) は基板ユニット生産ラインのライン管理装置の外観構成を示す図、(b) はそのシステム構成を示すブロック図である。
【図５】部品実装装置におけるテープ接続モードとカセット交換モードの作業方法を模式的に示す図である。
【図６】部品実装装置の部品供給ステージに装着されているテープ式部品供給装置を代表的に１個を取り上げて示す側面図である。
【図７】部品実装装置とＬＡＮとライン管理装置と無線アクセスポイント無線端末との関係を簡略に模式的に示す図である。
【図８】本実施例における部品補充のための装着又は掛け替えの作業を含む生産工程の全体の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１      リフロー炉
２      部品実装装置
３      信号線
４      ライン管理装置
５      現場作業者（作業者）
６      無線端末
７      無線アクセスポイント
１１    モニタ装置
１２    警報ランプ
１３    上部保護カバー
１４    操作入力用表示装置
１５    基台
１６    基板案内レール
１７    基板
１８    供給ステージ
１９    テープ式部品供給装置
２１    テープ保持リール
２２    Ｙ軸レール
２３    Ｘ軸レール
２４（２４−１、２４−２、２４−３、２４−４）  作業ヘッド
２５    搭載ヘッド
２６    吸着ノズル
２７    チェーン体
２８    部品認識用カメラ
３０    ＣＰＵ
３１    バス
３２    ｉ／ｏ制御ユニット
３３    画像処理ユニット
３４    メモリ
３５    照明装置
３６    部品
３７    照明装置
３８    Ｘ軸モータ
３９    Ｙ軸モータ
４１    Ｚモータ
４２    θ軸モータ
４３    バキュームユニット
４４    バキュームチューブ
４５    空圧センサ
４６    通信ｉ／ｏインターフェース
４７    記録装置
４８    基板搭載位置認識用カメラ
５１    本体
５２    ディスプレイ
５３    キーボード
５４    ケーブル
５５    バーコード読取装置
５６    ポインティングデバイス（マウス）
５７    ＣＰＵ（中央演算処理装置）
５８    バス
５９    ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）
６１    ＲＡＭ（読み書き自在なメモリ）
６２    ＨＤ（ハードディスク）
６３    ＬＡＮｉ／ｏ（ＬＡＮインターフェース）制御部
６４    プリンタ
６５（６５ｆ、６５ｒ）  部品テープ
６６
６７、６９  ＲＦＩＤ（radio frequency identification）発信チップ
６８ｆ、６８ｒ、６８ｕ  アンテナ
７１、７２  配線
７３    送受信制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005236097.tif 000005
【図４】
2005236097.tif 000006
【図５】
2005236097.tif 000007
【図６】
2005236097.tif 000008
【図８】
2005236097.tif 000009
【図７】
2005236097.tif 000010