JP2024023909A - キッティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品供給ユニットから部品収容器を自動で取り外して処理することができるキッティング装置を提供する。
【解決手段】キッティング装置は、部品供給ユニットから部品収容器を取り外す取り外し作業を行うキッティング実行部と、キッティング実行部で取り外された部品収容器を、部品が消費され尽くした空の部品収容器と、未だ部品が残っている部品収容器とに分別する分別部と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本明細書は、部品装着機を含む複数の基板生産機が配列された基板生産ラインを用いて、基板の生産を行う基板生産システムに関する。

プリント配線が施された基板に部品の装着などの作業を実施して、電子回路を備えた基板を量産する技術が普及している。さらに、作業を実施する複数種類の基板生産機を並べて、基板生産ラインを構成することが一般的になっている。基板生産機のうちの部品装着機は、複数の部品を収容する部品収容器がセットされた部品供給ユニットを使用する。部品供給ユニットの代表例であるテープフィーダは、キャリアテープが巻回されたリールを部品収容器として用いる。

部品供給ユニット（テープフィーダ）に部品収容器（リール）をセットするキッティング作業は、生産の進捗に伴って部品が消費され尽くしたときの部品補給作業や、生産する基板の種類（基板種）を変更する段取り替え作業で必要となる。この種のキッティング作業は、従来人手によって行われていた。また、キッティング作業が済んだ部品供給ユニットを予め準備しておき、必要時に部品供給ユニットを交換する方法も行われる。部品供給ユニットのキッティング作業や交換作業に関する技術例が、特許文献１、２に開示されている。

特許文献１には、部品装着機にセットされたテープフィーダに対してテープリールを装填するテープリール供給ロボットが開示されている。これによれば、テープリールの自動交換を行い、稼働時間の損失等を無くすことができる、とされている。

また、特許文献２の部品実装ラインは、部品供給ユニットを複数保管するユニット保管庫と、複数の部品装着機に取り付けられている部品供給ユニットとユニット保管庫内の部品供給ユニットとを交換するユニット交換装置と、を備える。これによれば、いずれの部品装着機で使用される部品供給ユニットであっても、補給や回収などの搬入出をユニット保管庫との間で行うことができ、使い勝手の良いユニット保管庫を提供することができる、とされている。

特開平５－１７５６８６号公報 国際公開第２０１７／０３３２６８号

ところで、特許文献１のテープリール供給ロボットは、人手によって行われていたキッティング作業を自動化できる点で好ましい。しかしながら、テープリール供給ロボットは、前記した段取り替え作業の場合に、多数のテープフィーダの各々にテープリールを装填する作業を順番に行うので、作業時間が長くなる。これにより、生産効率が低下するという問題点が発生する。

これに対比して、特許文献２の構成では、キッティング作業が済んだ部品供給ユニットを予めユニット保管庫に保管しておき、段取り替え作業で部品供給ユニットを交換する作業により作業時間を短縮して、生産効率を高めることができる。しかしながら、省力化をめざしてキッティングステーションでキッティング作業を自動で行わせる場合、離隔配置されたキッティングステーションとユニット保管庫との間で部品供給ユニットを搬送する搬送車が必要になる。この搬送車の搬送動作の制約によって、段取り替え作業の作業時間が長くなるおそれがある。さらには、部品供給ユニットの予備数の制約により、交換作業が非効率化するおそれがある。

それゆえ、本明細書では、部品装着機に係る部品補給作業や段取り替え作業を効率化して、高い生産効率を実現した基板生産システムを提供することを解決すべき課題とする。

本明細書は、部品供給ユニットを配置する部品供給エリアを有し、前記部品供給ユニットから部品をピックアップして基板に装着する部品装着機と、前記部品装着機を含む複数の基板生産機が配列された基板生産ラインに設けられ、複数の前記部品を収容する部品収容器を前記部品供給ユニットにセットするキッティングステーションと、前記キッティングステーションによって前記部品収容器がセットされた前記部品供給ユニットを前記部品装着機に搬送する搬送装置と、を備えた基板生産システムを開示する。

本明細書で開示する基板生産システムにおいて、キッティングステーションは、基板生産ラインに設けられている。このため、搬送装置は、部品収容器がセットされた部品供給ユニットをキッティングステーションから部品装着機に搬送するときに短距離の移動で済み、短時間での搬送が可能である。したがって、部品装着機に係る部品補給作業や段取り替え作業を効率化することができ、結果として、高い生産効率を実現することができる。

実施形態の基板生産システムの構成を模式的に示す平面図である。 基板生産システムの下部の構成を模式的に示す平面部分断面図である。 部品装着機を右方向からみた側面断面図である。 キッティングステーションを右方向からみた側面断面図である。 キッティングステーションのキッティング実行部を模式的に示す斜視図である。 マガジン型予備収容部を搬送するフィーダ搬送車の斜視図である。 リールマガジン（部品収容器マガジン）を搬送するリール搬送車の斜視図である。 実施形態の基板生産システムの制御の構成を示すブロック図である。 キャリアテープの先端から初期廃テープを切断する位置のバリエーションを説明する図である。 実施形態においてテープフィーダの収容位置の目安を説明する一覧表の図である。

１．基板生産ライン２および部品装着機２２
実施形態の基板生産システム１の構成について、図１～図７を参考にして説明する。各図は、スケールアウトしている部分があり、模式的な説明図である。図１および図２の右下に示されるように、便宜的に前後左右を定める。基板生産システム１は、最小限の構成として部品装着機２２を含む基板生産ライン２、キッティングステーション３、および搬送装置４を備える。本実施形態において、基板生産システム１は、上記以外に２種類の搬送車（フィーダ搬送車５１、リール搬送車５５）、廃テープ回収装置６、段取り制御部７、および生産計画記憶部７１などを備える。

基板生産ライン２は、部品装着機２２を含む複数の基板生産機が配列されて構成される。例えば、図１および図２に示された基板生産ライン２は、はんだ印刷機２１、部品装着機２２、および基板検査機２３が左から右へと配列されて構成される。複数の基板生産機の各々は、概ね中間高さの位置で左右方向に延在する搬送コンベア２４を有する。搬送コンベア２４の各々は、下側に配置されたコンベア駆動部２５によって輪転駆動される。これにより、基板Ｋは、上流側のはんだ印刷機２１から下流側の基板生産機へ順番に搬送される。

部品装着機２２は、図３に示されるように、部品供給エリア２２１、装着ヘッド２２２、吸着ノズル２２３、および第二予備収容部２２４を有する。部品供給エリア２２１は、前側の概ね中間高さの位置に設けられ、現生産に使用するテープフィーダ９１が並べて配置される。部品供給エリア２２１は、前後方向に延びる溝形状のスロットが複数条設けられた板状部材を用いて形成される。

複数のテープフィーダ９１は、部品供給エリア２２１の複数条のスロットの各々に前側から差し込まれ、着脱可能に配置される。テープフィーダ９１は、キャリアテープ９３が巻回されたリール９２（図５、図９参照）を用いて、部品を供給する。キャリアテープ９３は、テープ長さ方向に一列に並ぶ複数のキャビティを有する。キャビティの各々に、部品が収納されている。テープフィーダ９１は、部品供給ユニットの一形態であり、リール９２は、部品収容器の一形態である。

テープフィーダ９１およびリール９２には、個体識別コードを表すラベルが貼付されている。このラベルは、部品装着機２２やキッティングステーション３などで読み取られ、テープフィーダ９１およびリール９２の個体が識別される。これに限定されず、テープフィーダ９１およびリール９２の個体識別コードがテープフィーダ９１の内蔵メモリに記憶される構成であってもよい。この構成では、テープフィーダ９１が部品装着機２２やキッティングステーション３にセットされて通信接続されたときに、個体識別コードが送信されて識別される。

部品装着機２２は、内部空間の上部寄りに装着ヘッド２２２を有する。装着ヘッド２２２は、図略の水平駆動機構に駆動されて、水平二方向に移動する。装着ヘッド２２２は、１本または複数本の吸着ノズル２２３を昇降可能に保持する。搬送コンベア２４は、部品装着機２２の後側の概ね中間高さの位置を横断している。搬送コンベア２４は、はんだ印刷機２１でクリーム状はんだが印刷された基板Ｋを、部品装着機２２の機内に搬入する。

すると、装着ヘッド２２２は、テープフィーダ９１の上方に移動し、吸着ノズル２２３は、下降してテープフィーダ９１から部品をピックアップし、上昇する。次に、装着ヘッド２２２は、基板Ｋの上方に移動し、吸着ノズル２２３は、下降して部品を基板Ｋのペースト状はんだの上に装着する。このようなピックアップ動作および装着動作が繰り返されると、テープフィーダ９１の部品が消費されて部品切れ状態となる。このときの部品補給作業では、リール９２を交換するのでなく、テープフィーダ９１の交換が行われる。また、基板Ｋの基板種を変更するときの段取り替え作業では、多くの場合に複数のテープフィーダ９１の交換が行われる。

部品装着機２２は、前側の部品供給エリア２２１の下側に、第二予備収容部２２４を有する。第二予備収容部２２４は、部品供給エリア２２１と類似した構造をそれぞれ有する上段および下段により構成される。第二予備収容部２２４は、現生産に使用しない複数のテープフィーダ９１を上段および下段にそれぞれ収容することができる。第二予備収容部２２４に収容されるテープフィーダ９１は、リール９２のセットが済んで使用準備が整った状態にあり、部品補給作業や段取り替え作業に使用される。なお、第二予備収容部２２４は、一段のみの構成や、三段以上の構成であってもよい。

２．キッティングステーション３
キッティングステーション３は、基板生産ライン２に設けられ、詳細には、はんだ印刷機２１の左側に設けられる。これに限定されず、キッティングステーション３は、はんだ印刷機２１と部品装着機２２の間や、部品装着機２２の右側（下流側）に設けられてもよい。図４に示されるように、キッティングステーション３は、前後方向の寸法が下側で小さく上側で大きく形成され、後側下部に空間が設けられる。この空間内に、搬送コンベア２４およびコンベア駆動部２５が配置される。この搬送コンベア２４は、基板Ｋをキッティングステーション３の左方で受け取り、はんだ印刷機２１の搬送コンベア２４に受け渡す。キッティングステーション３は、キッティング実行部３１、予備収容部着脱部３２、マガジン受入部３３、マガジン送出部３４、リール廃棄部３５、分別部３６、および第一予備収容部３７を有する。

キッティング実行部３１は、キッティングステーション３の前後方向に大きな上部の前側右寄りに配置される（図１、図４参照）。キッティング実行部３１は、図５に示されるフィーダ保持部３１１、および図略の作業ロボットなどで構成される。作業ロボットは、キッティング作業のはじめに、作業対象となるテープフィーダ９１をフィーダ保持部３１１に保持させる。作業ロボットは、次に、テープフィーダ９１の略中央の所定位置に、リール９２を回転自在にセットする。

作業ロボットは、その次に、リール９２からキャリアテープ９３を引き出して所定の装填作業を行う。これにより、キャリアテープ９３は、スプロケット９１１に駆動されて引き出され、部品供給位置９１２への送りが可能な状態になる。換言すると、テープフィーダ９１の使用準備が整った状態になる。キャリアテープ９３の装填作業では、必要に応じてキャリアテープ９３の先端側の一部を切断する作業が発生する（詳細後述）。

また、作業ロボットは、部品装着機２２の部品供給エリア２２１から回収されたテープフィーダ９１をフィーダ保持部３１１に保持して、リール９２を取り外す取り外し作業を行う。作業ロボットは、例えば、可動アームを有するアーム型ロボットにより構成される。さらに、作業ロボットは、テープフィーダ９１やリール９２を移動する移動機構が組み合わせられて構成されてもよい。キッティング実行部３１は、キッティング制御部７２から制御される（図８参照）。

予備収容部着脱部３２は、キッティングステーション３の上部の後側右寄りに配置される。予備収容部着脱部３２は、マガジン型予備収容部９５を着脱可能に設ける部位である。マガジン型予備収容部９５は、開口部を有する箱形状に形成されている（図６参照）。マガジン型予備収容部９５は、複数のテープフィーダ９１を並べて収容する。予備収容部着脱部３２に配置されたマガジン型予備収容部９５とキッティング実行部３１の間で、テープフィーダ９１の双方向の移送が可能となっている。

マガジン受入部３３は、予備収容部着脱部３２の左側に配置される。マガジン受入部３３は、リールマガジン９６（部品収容器マガジン）を受け入れる部位である。リールマガジン９６は、円形の底板、および底板の中央から上方に伸びる心棒で構成される（図７参照）。リールマガジン９６は、リール９２の中心孔に心棒が係入することにより、複数のリール９２を上下方向に重ねて載置し、収容する。マガジン受入部３３に配置されたリールマガジン９６からキッティング実行部３１に向けて、リール９２の移送が可能となっている。

マガジン送出部３４は、キッティングステーション３の上部の後側左寄りの位置であって、マガジン受入部３３の左側に配置される。マガジン送出部３４は、リールマガジン９６を送出する部位である。マガジン送出部３４に配置されたリールマガジン９６に向けて、キッティング実行部３１から分別部３６を経由してリール９２の移送が可能となっている。マガジン受入部３３およびマガジン送出部３４により、リールマガジン９６を着脱可能に設ける二つの位置をもつマガジン着脱部が構成される。なお、マガジン受入部３３およびマガジン送出部３４は一つの位置のみをもつマガジン着脱部に簡略化されてもよい。

リール廃棄部３５は、マガジン送出部３４の前側に配置される。リール廃棄部３５は、部品が消費され尽くしてキャリアテープ９３が無くなった空のリール９２を回収する部位である。分別部３６は、キッティング実行部３１の後側の左寄りに配置される。分別部３６は、キッティング実行部３１で取り外されたリール９２を分別する。すなわち、分別部３６は、未だ部品が残っていてキャリアテープ９３が使いかけのリール９２をマガジン送出部３４に送ってリールマガジン９６に収容させる。また、分別部３６は、空のリール９２をリール廃棄部３５に送る。分別部３６は、分別制御部７３から制御される（図８参照）。

第一予備収容部３７は、キッティングステーション３の前後方向に小さな下部に配置される（図２、図４参照）。第一予備収容部３７は、部品装着機２２の第二予備収容部２２４と類似した構造の上段および下段により構成される。第一予備収容部３７は、現生産に使用しない複数のテープフィーダ９１を上段および下段にそれぞれ収容することができる。なお、第一予備収容部３７は、第二予備収容部２２４と相違する構造を有してもよい。

３．搬送装置４
搬送装置４は、キッティングステーション３によってリール９２がセットされたテープフィーダ９１を部品装着機２２に搬送する搬送動作を始めとして、各種の搬送動作を行う。図１の矢印Ｍ１に示されるように、搬送装置４は、キッティングステーション３の前側から部品装着機２２の前側まで移動する。

詳述すると、基板生産ライン２を構成する各基板生産機の前面、およびキッティングステーション３の前面に、ガイドレールおよび非接触給電部が設けられる。一方、搬送装置４は、後面に係合部および非接触受電部を有し、内部に移動用モータを有する。搬送装置４の係合部は、ガイドレールに係合して搬送装置４の移動を案内する。搬送装置４の非接触受電部は、非接触給電部から電力を受け取り、移動用モータに給電する。これにより、搬送装置４は、移動用モータに駆動されて左右方向に移動する。搬送装置４は、上記の構成に限定されず、例えば、蓄電池を有して自走する搬送車の構造を有してもよい。

図３に破線の矢印で示されるように、搬送装置４は、部品装着機２２の部品供給エリア２２１や第二予備収容部２２４との間でテープフィーダ９１を受け渡す機能を有する。また、図４に破線の矢印で示されるように、搬送装置４は、キッティングステーション３のキッティング実行部３１や第一予備収容部３７との間でテープフィーダ９１を受け渡す機能を有する。さらに、搬送装置４は、受け取ったテープフィーダ９１を装置内に保持した状態で移動する機能、および、テープフィーダ９１を装置内で昇降させる機能を有する。

したがって、搬送装置４は、前記した各部位の間でテープフィーダ９１を搬送する搬送動作を行うことができる。搬送装置４は、段取り制御部７から制御される（図８参照）。なお、本願出願人は、搬送装置４の詳細な構成例を特許文献２に「交換ロボット」の名称で開示している。

４．フィーダ搬送車５１およびリール搬送車５５
フィーダ搬送車５１は、図６に示されるように、マガジン型予備収容部９５を載せて走行する。図６には省略されているが、マガジン型予備収容部９５は、複数のテープフィーダ９１を並べて収容する。フィーダ搬送車５１は、キッティングステーション３の予備収容部着脱部３２と、フィーダ保管倉庫５３の間でマガジン型予備収容部９５を搬送する（図１の矢印Ｍ２参照）。フィーダ搬送車５１は、マガジン型予備収容部９５の載せ替えを自動で行うローラ装置５２をその上面に有する。

フィーダ搬送車５１は、キッティングステーション３でテープフィーダ９１の個数が不足する場合に、不足分のテープフィーダ９１をフィーダ保管倉庫５３から自動で補充することができる。また、フィーダ搬送車５１は、キッティングステーション３で発生した余剰のテープフィーダ９１をフィーダ保管倉庫５３に自動で保管することができる。さらに、フィーダ搬送車５１は、マガジン型予備収容部９５に複数のテープフィーダ９１が収容された状態で搬送を行うことによって、搬送効率を高めることができる。なお、フィーダ搬送車５１は、マガジン型予備収容部９５を用いることなく、１個以上のテープフィーダ９１を搬送する構成でもよい。

リール搬送車５５は、図７に示されるように、複数のリールマガジン９６（部品収容器マガジン）を載せて走行する。図７の例において、一つのリールマガジン９６はリール９２を満載しており、別のリールマガジン９６は空である。リール搬送車５５は、キッティングステーション３のマガジン受入部３３およびマガジン送出部３４と、リール保管倉庫５７の間でリールマガジン９６を搬送する（図１の矢印Ｍ３参照）。リール搬送車５５は、リールマガジン９６の位置を調整して載せ替えを自動化するための環状コンベア装置５６をその上面に有する。

リール搬送車５５は、キッティングステーション３で必要になるリール９２をリール保管倉庫５７から自動で補充することができる。また、リール搬送車５５は、キッティングステーション３で発生した使いかけのリール９２をリール保管倉庫５７に自動で保管することができる。さらに、リール搬送車５５は、リールマガジン９６に複数のリール９２が載置された状態で搬送を行うことによって、搬送効率を高めることができる。なお、リール搬送車５５は、リールマガジン９６を用いることなく、１個以上のリール９２を搬送する構成でもよい。フィーダ搬送車５１およびリール搬送車５５は、段取り制御部７から制御される（図８参照）。

フィーダ搬送車５１およびリール搬送車５５は、それぞれ複数台とされてもよい。さらに、フィーダ搬送車５１およびリール搬送車５５の走行路は、複線化や環状化などの変形が可能である。また、フィーダ搬送車５１およびリール搬送車５５は、同一形状であってもよく、マガジン型予備収容部９５およびリールマガジン９６を一緒に搭載して搬送してもよい。さらに、フィーダ保管倉庫５３およびリール保管倉庫５７は、共通化された一つの保管倉庫であってもよい。

５．廃テープ回収装置６
廃テープ回収装置６は、キャリアテープ９３の初期廃テープを回収する。初期廃テープは、キッティングステーション３のキッティング実行部３１がリール９２をテープフィーダ９１にセットする際の装填作業で発生する。さらに、廃テープ回収装置６は、部品装着機２２がキャリアテープ９３を使用した後に発生する廃テープを併せて回収する。補足すると、部品装着機２２は、使用後のキャリアテープ９３を所定長さに寸断して廃テープとするテープ切断部を備える。廃テープ回収装置６は、図１に示されるように、回収箱６１、廃テープコンベア６２、および回収スロープ６３で構成される。

回収箱６１は、キッティングステーション３の上部の左側面寄りに設定された所定位置に載置される。回収箱６１は、上方に開口する箱形状に形成される。回収箱６１は、前記した初期廃テープおよび廃テープを内部に収容して回収する。回収箱６１は、オペレータによって所定位置から取り外され、内部の初期廃テープおよび廃テープが廃棄される。

廃テープコンベア６２は、図３に示されるように、部品装着機２２の第二予備収容部２２４の前側上部を始点とする。廃テープコンベア６２の始点には、部品装着機２２のテープ切断部によって廃テープが載置される。廃テープコンベア６２は、始点からはんだ印刷機２１の前側を経由してキッティングステーション３の第一予備収容部３７の前側上部まで延在する（図４参照）。さらに、廃テープコンベア６２は、キッティングステーション３の左前側で屈折して、キッティングステーション３の左側面に沿い回収箱６１まで延在する（図１参照）。廃テープコンベア６２は、部品装着機２２が稼働しているときに連動して動作し、廃テープを回収箱６１内まで搬送して回収する。

回収スロープ６３は、上側の始点がキッティング実行部３１内に配置され、下側の終点が回収箱６１の上方に配置された傾斜スロープ状に形成される。回収スロープ６３は、傾斜した底面および二つの側面からなり、あるいは傾斜した筒状に形成される。回収スロープ６３の上側の始点には、キッティング実行部３１の作業ロボットによって初期廃テープが載置される。初期廃テープは、回収スロープ６３の傾斜に沿って滑落し、回収箱６１に向かって落下し、回収される。

前述した廃テープ回収装置６の構成によれば、キッティングステーション３および部品装着機２２で別々に廃棄を行う場合と比較して、オペレータによる廃棄の手間が削減される。さらに、回収箱６１の近くにリール廃棄部３５が配置されているので、オペレータは廃テープの廃棄に併せて空のリール９２の廃棄を行うことができ、手間がさらに一層削減される。なお、回収スロープ６３を省略し、キッティング実行部３１の作業ロボットが初期廃テープを回収箱６１に投入する構成としてもよい。

６．基板生産システム１の制御の構成
次に、基板生産システム１の制御の構成について、図８を参照して説明する。図８に示されるように、基板生産システム１は、段取り制御部７を含んで構成される。段取り制御部７は、生産管理装置７９に通信接続される。生産管理装置７９は、ライン制御部７８に通信接続される。さらに、ライン制御部７８は、部品装着機２２をはじめとする複数種類の基板生産機にそれぞれ通信接続される。

生産管理装置７９は、基板Ｋの生産計画および生産進捗状況を管理する。生産計画は、生産する基板Ｋの基板種、生産数、および生産順序などの情報を含む。ライン制御部７８は、生産管理装置７９から受け取った生産計画に基づいて、基板生産ライン２の動作を制御する。かつ、ライン制御部７８は、基板生産ライン２における生産進捗状況を逐次生産管理装置７９に送信する。生産進捗状況として、例えば、部品装着機２２における基板Ｋの生産実績数や部品の消費数などの情報がある。

段取り制御部７は、生産管理装置７９から基板の生産計画を取得して、生産計画記憶部７１に記憶する。また、段取り制御部７は、生産管理装置７９を経由してライン制御部７８の生産進捗状況を適宜取得する。段取り制御部７は、生産計画および生産進捗状況に基づいて、テープフィーダ９１の段取りに関する制御を行う。段取り制御部７は、搬送装置４の搬送動作、ならびに、フィーダ搬送車５１およびリール搬送車５５の走行動作および載せ替え動作を制御する。また、段取り制御部７は、キッティングステーション３のキッティング制御部７２および分別制御部７３に指令を発するとともに、必要な情報を送信する。

キッティング制御部７２は、キッティング実行部３１におけるリール９２のキッティング作業および取り外し作業の進捗を制御する。キッティング制御部７２は、段取り制御部７から受け取った情報に基づいて、作業を効率化することができる。例えば、キッティング制御部７２は、マガジン型予備収容部９５における複数のテープフィーダ９１の配列位置の情報、およびリールマガジン９６における複数のリール９２の載置順序の情報を受け取り、作業対象となるテープフィーダ９１およびリール９２を短時間で誤りなく選択することができる。

分別制御部７３は、分別部３６の分別動作を制御する。分別制御部７３は、段取り制御部７から受け取った情報に基づいて、誤りなく分別を行うことができる。例えば、分別制御部７３は、部品切れによって部品供給エリア２２１から回収されたテープフィーダ９１であるという情報に基づいて、当該のテープフィーダ９１から取り外されたリール９２が空であると判定することができる。これにより、分別部３６は、空のリール９２を正しくリール廃棄部３５に送ることができる。また、分別制御部７３は、基板種の変更に伴う段取り替え作業で部品供給エリア２２１から回収されたテープフィーダ９１であるという情報に基づき、当該のテープフィーダ９１から取り外されたリール９２が使いかけであると判定することができる。これにより、分別部３６は、使いかけのリール９２を正しくマガジン送出部３４に送ることができる。

７．キッティング作業（初期廃テープの説明を含む）
次に、キッティングステーション３におけるキッティング作業について、図９を参考にして説明する。図９において、キャリアテープ９３は、実際よりも厚く誇張して描かれている。キッティング制御部７２は、段取り制御部７から受け取った指令および情報に基づいて、作業対象となるテープフィーダ９１およびリール９２を特定し、キッティング実行部３１に指令する。

キッティング実行部３１は、指令にしたがって、リール９２がセットされていないテープフィーダ９１をフィーダ保持部３１１に保持する。リール９２がセットされていないテープフィーダ９１は、マガジン型予備収容部９５から供給され、あるいは、第一予備収容部３７または第二予備収容部２２４に収容されていて搬送装置４によりキッティング実行部３１に搬入される。次に、キッティング実行部３１は、リールマガジン９６からリール９２を取り出してテープフィーダ９１にセットする。

その次に、キッティング実行部３１は、リール９２からキャリアテープ９３を引き出して所定の装填作業を行う。このとき、キッティング実行部３１は、キャリアテープ９３の先端側の一部を切断する。キャリアテープ９３の先端部は、図９に示されるように、ベーステープ９３１、カバーテープ９３２、粘着シール９３３、およびシール掴み９３４で構成される。

ベーステープ９３１は、部品を収納するためのキャビティがテープ長さ方向に一列に形成されている。先端側のいくつかのキャビティは、部品を収納しない空キャビティとなっている。カバーテープ９３２は、キャビティを覆うようにベーステープ９３１の上面に貼り付けられている。カバーテープ９３２は、ベーステープ９３１の先端より前側まで延在する。粘着シール９３３は、カバーテープ９３２の先端付近に貼り付けられており、カバーテープ９３２の先端より前側まで延在する。シール掴み９３４は、粘着シール９３３の先端部分に貼り付けられている。

キャリアテープ９３の切断位置Ｃ１として、ベーステープ９３１の先端位置を例示することができる（図９参照）。切断により、切断位置Ｃ１よりも先端側の初期廃テープが発生する。キッティング実行部３１は、初期廃テープを回収スロープ６３の上側の始点に載置する。これにより、初期廃テープは、回収スロープ６３を滑落して、回収箱６１に回収される。リール９２がセットされて使用準備が整ったテープフィーダ９１は、搬送装置４によりキッティング実行部３１から搬出される。

８．基板生産システム１の動作および作用
次に、基板生産システム１の総合的な動作および作用について、図１０を参考にして説明する。段取り制御部７は、生産に使用する予定が有るテープフィーダ９１の段取りを優先し、予定が無いテープフィーダ９１の段取りを後回しにする。段取り制御部７は、さらに、予定が有る中で使用時期が早いテープフィーダ９１の段取りを優先する。使用予定の有無、および使用時期に対応して、テープフィーダ９１を収容する収容位置の目安を定めた５ケースの例が図１０に示されている。

生産に使用する予定の順番が最も早く、換言すると最も優先度が高いテープフィーダ９１は、現在生産中の基板種において部品切れが発生した場合に必要となる部品補給用のテープフィーダ９１である。段取り制御部７は、生産計画および生産進捗状況に基づいて、部品補給用のテープフィーダ９１の必要性を判定することができる。段取り制御部７は、部品切れが実際に発生する以前に予め、部品補給用のテープフィーダ９１のキッティング作業をキッティング制御部７２に指令する。指令を受けたキッティング制御部７２は、キッティング作業の実行を制御する。

さらに、段取り制御部７は、予備収容部のうちで部品供給エリア２２１に最も近い第二予備収容部２２４の上段に、部品補給用のテープフィーダ９１を移動するように、搬送装置４に指令を発する。指令を受けた搬送装置４は、当該のテープフィーダ９１をキッティングステーション３から第二予備収容部２２４の上段に搬送して収容させる。また、実際に部品切れが発生したときに、搬送装置４は、第二予備収容部２２４の上段のテープフィーダ９１を部品供給エリア２２１に搬送して、スロットに差し込む。これによれば、テープフィーダ９１の搬送距離が最小化されているので、部品補給に要する作業時間が最小化される。

２番目に優先度が高いテープフィーダ９１は、現在生産中の基板種が生産終了して、次に生産する基板種に移行する場合に必要となる段取り替え用のテープフィーダ９１である。段取り制御部７は、生産計画に基づいて、段取り替え用のテープフィーダ９１の必要性を判定することができる。段取り制御部７は、段取り替え作業が実際に発生する以前に予め、段取り替え用のテープフィーダ９１のキッティング作業をキッティング制御部７２に指令する。指令を受けたキッティング制御部７２は、キッティング作業の実行を制御する。

さらに、段取り制御部７は、予備収容部のうちで部品供給エリア２２１に二番目に近い第二予備収容部２２４の下段に、段取り替え用のテープフィーダ９１を一旦移動するように、搬送装置４に指令を発する。指令を受けた搬送装置４は、テープフィーダ９１をキッティングステーション３から第二予備収容部２２４の下段に一旦搬送して収容させる。

この後、段取り制御部７は、生産計画に基づく所定のタイミング、換言すると、段取り替え作業が必要になったタイミングで、段取り替え用のテープフィーダ９１を部品供給エリア２２１に移動するように、搬送装置４に指令を発する。指令を受けた搬送装置４は、テープフィーダ９１を第二予備収容部２２４の下段から部品供給エリア２２１に搬送して、スロットに差し込む。ここで、第二予備収容部２２４の下段は、部品供給エリア２２１と類似した構造を有するので、段取り替え作業に用いるテープフィーダ９１の全数を収容することができる。したがって、段取り替え作業におけるテープフィーダ９１の搬送距離が短くなり、作業時間が短縮される。

３番目に優先度が高いテープフィーダ９１は、次の次、ないしは次の次よりも後に生産する基板種に対応する段取り替え用のテープフィーダ９１である。３番目に優先度が高いテープフィーダ９１は、キッティング作業が実行された後、搬送装置４によってキッティング実行部３１からその下側の第一予備収容部３７に搬送され、一旦収容される。

この後、現在生産中の基板種の生産が終了すると、次の基板種は生産中の基板種に変化し、次の次の基板種は次の基板種に変化する。このとき、搬送装置４は、まず、段取り替え作業で、第二予備収容部２２４の下段のテープフィーダ９１を部品供給エリア２２１に搬送する。その後、搬送装置４は、第二予備収容部２２４の下段の空きスペースに向け、第一予備収容部３７に収容されて次の基板種に対応するテープフィーダ９１を搬送して収容させる。この搬送動作は、空き時間を利用して実施することが可能である。

ここで、キッティングステーション３が基板生産ライン２に設けられているので、搬送装置４は、テープフィーダ９１をキッティングステーション３から部品装着機２２に搬送するときに短距離の移動で済む。したがって、キッティングステーションが基板生産ラインから離隔して設けられている従来構成と比較して、搬送装置４は、テープフィーダ９１を短距離・短時間で搬送することができる。

また、部品装着機２２において使用する予定が無くなったリール９２がセットされたテープフィーダ９１は、搬送装置４によって部品供給エリア２２１から回収される。段取り制御部７は、回収したテープフィーダ９１について、今後の取り扱いを判断する。例えば、リール９２が使いかけでかつ生産実績等を考慮するとそのリール９２の再使用が予想されるテープフィーダ９１について、段取り制御部７は、リール９２のセット状態を維持するように搬送装置４に指令を発する。指令を受けた搬送装置４は、部品装着機２２から回収したテープフィーダ９１を第一予備収容部３７に搬送して収容させる。このとき、搬送装置４は、短距離の移動で済むため、短時間での搬送が可能である。

また、リール９２が使いかけであってもそのリール９２を再使用するか不明なテープフィーダ９１について、段取り制御部７は、リール９２を取り外すように搬送装置４およびキッティング制御部７２に指令を発する。指令を受けた搬送装置４は、回収したテープフィーダ９１を、キッティング実行部３１に搬送する。キッティング実行部３１は、キッティング制御部７２からの制御にしたがい、テープフィーダ９１から使いかけのリール９２を取り外す。

この後、テープフィーダ９１は、別のリール９２のキッティング作業が行われて使い廻される。テープフィーダ９１は、キッティングステーション３と部品装着機２２の間の短距離・短時間での搬送による効率的な使い廻しが可能である。これに対比して、従来構成では、離隔配置された基板生産ラインとキッティングステーションの間で、搬送車を用いてテープフィーダ９１を搬送するため、搬送動作の制約があった。つまり、搬送車は、複数のテープフィーダ９１をまとめて効率的に搬送するために、複数のテープフィーダ９１が揃うまで待機することが一般的であり、テープフィーダ９１の効率的な使い廻しが難しかった。したがって、本実施形態によれば、従来技術と比較して、テープフィーダ９１の予備数を少なくすることができる。

また、リール９２が取り外された後に使い廻しが必要でないテープフィーダ９１は、予備収容部着脱部３２のマガジン型予備収容部９５に送られ、フィーダ搬送車５１によってフィーダ保管倉庫５３に搬送され、保管される。なお、第一予備収容部３７または第二予備収容部２２４に空きがある場合には、リール９２が取り外されたテープフィーダ９１の収容が許容される。一方、使いかけのリール９２は、分別部３６によってマガジン送出部３４のリールマガジン９６に送られ、リール搬送車５５によってリール保管倉庫５７に搬送され、保管される。

さらに、リール９２が空の状態で回収されたテープフィーダ９１について、段取り制御部７は、空のリール９２を取り外すように、搬送装置４およびキッティング制御部７２に指令を発する。指令を受けた搬送装置４は、回収したテープフィーダ９１を、キッティング実行部３１に搬送する。キッティング実行部３１は、キッティング制御部７２からの制御にしたがい、テープフィーダ９１から空のリール９２を取り外す。

この後、テープフィーダ９１は、別のリール９２のキッティング作業が行われて使い廻され、あるいは、フィーダ搬送車５１によってフィーダ保管倉庫５３に保管される。また、空のリール９２は、分別部３６によってリール廃棄部３５に送られ、廃棄される。

以上の説明における搬送装置４の動作について要約する。搬送装置４は、キッティングステーション３によってリール９２がセットされたテープフィーダ９１を一旦第二予備収容部２２４に搬送し、生産計画に基づく所定のタイミングで、リール９２がセットされたテープフィーダ９１を第二予備収容部２２４から部品供給エリア２２１に搬送する。

また、搬送装置４は、生産計画に基づき、生産に使用する予定が無いリール９２がセットされたテープフィーダ９１を第一予備収容部３７に優先して搬送し収容させ、生産に使用する予定が有るリール９２がセットされたテープフィーダ９１を第二予備収容部２２４に優先して搬送し収容させる。さらに、搬送装置４は、生産計画に基づき、生産に使用する予定の順番が遅いリール９２がセットされたテープフィーダ９１を第一予備収容部３７に優先して搬送し収容させ、生産に使用する予定の順番が早いリール９２がセットされたテープフィーダ９１を第二予備収容部２２４に優先して搬送し収容させる。

実施形態の基板生産システム１において、キッティングステーション３は、基板生産ライン２に設けられている。このため、搬送装置４は、リール９２（部品収容器）がセットされたテープフィーダ９１（部品供給ユニット）をキッティングステーション３から部品装着機２２に搬送するときに短距離の移動で済み、短時間での搬送が可能である。したがって、部品装着機２２に係る部品補給作業や段取り替え作業を効率化することができ、結果として、高い生産効率を実現することができる。加えて、短時間での搬送によりテープフィーダ９１の使い廻しが効率化されるので、テープフィーダ９１の予備数の制約が緩和される。

９．実施形態の応用および変形
なお、第一予備収容部３７および第二予備収容部２２４の使用方法は、前述の説明や図１０に示された目安に限定されず、各予備収容部の収容能力やテープフィーダ９１の予備数の余裕などに応じて適宜変更することができる。また、部品供給ユニットと部品収容器の組み合わせは、実施形態で説明したテープフィーダ９１とリール９２の組み合わせに限定されず、例えば、スティックフィーダと部品収容スティックの組み合わせであってもよい。さらに、基板生産ライン２の構成は、様々に変形可能である。その他にも、実施形態は、様々な応用や変形が可能である。

１：基板生産システム ２：基板生産ライン ２２：部品装着機 ２２１：部品供給エリア ２２２：装着ヘッド ２２３：吸着ノズル ２２４：第二予備収容部 ３：キッティングステーション ３１：キッティング実行部 ３２：予備収容部着脱部 ３３：マガジン受入部 ３４：マガジン送出部 ３５：リール廃棄部 ３６：分別部 ３７：第一予備収容部 ４：搬送装置 ５１：フィーダ搬送車 ５３：フィーダ保管倉庫 ５５：リール搬送車 ５７：リール保管倉庫 ６：廃テープ回収装置 ６１：回収箱 ６２：廃テープコンベア ６３：回収スロープ ７：段取り制御部 ７１：生産計画記憶部 ７２：キッティング制御部 ７３：分別制御部 ７８：ライン制御部 ７９：生産管理装置 ９１：テープフィーダ ９２：リール ９３：キャリアテープ ９５：マガジン型予備収容部 ９６：リールマガジン Ｋ：基板

Claims (2)

1. 部品供給ユニットから部品収容器を取り外す取り外し作業を行うキッティング実行部と、
   前記キッティング実行部で取り外された前記部品収容器を、部品が消費され尽くした空の前記部品収容器と、未だ前記部品が残っている前記部品収容器とに分別する分別部と、
   を備えたキッティング装置。
2. 空の前記部品収容器を回収する廃棄部と、
   前記分別部の分別動作を制御する分別制御部と、を備え、
   前記分別制御部は、部品切れによって回収された前記部品供給ユニットであるという情報に基づいて、空と判定した前記部品収容器を前記廃棄部に送るよう前記分別部を制御する、
   請求項１に記載のキッティング装置。
   

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