JP5701067B2 - 部品補給時の案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、部品の補給が必要になった場合に、補給部品がフィーダにセットされて補給準備が整っているか否かに応じた案内を行えるようにした部品補給時の案内装置に関するものである。

収納した各パーツカセット（フィーダ）の位置に対応して表示器を取付け、表示器の点灯により実装機が必要とするパーツカセットを特定できるようにしたパーツカセット収納装置が特許文献１に記載されている。

特開２００４−１３４６７６号公報

特許文献１に記載のものは、部品補給が必要な部品を搭載したフィーダを容易に特定することができるが、補給部品がフィーダに準備されていないときの対応については、何ら記載されていない。しかも、特許文献１に記載のものにおいては、通信システムおよび表示機能付きのパーツカセット収納装置を各実装機の近傍に配置する必要があった。

本発明は、上述した従来の問題を解消するためになされたもので、部品の補給が必要になった場合に、補給部品の準備状態に応じた案内を行えるようにした部品補給時の案内装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、部品を装填可能なフィーダを、部品供給装置のフィーダ支持台に着脱可能に装着した部品実装装置において、前記フィーダに、識別コードと、前記フィーダを視覚によって識別可能なグループマークとを付与し、前記フィーダ支持台に装着すべき前記フィーダに前記部品が装填済みであるか否かを記憶するとともに、前記フィーダに付与された前記識別コードと前記グループマークとを記憶する記憶手段を備え、前記部品の補給が必要になった場合に、当該補給部品が前記フィーダに既に装填済みであるか、未装填であるかを、前記記憶手段の記憶内容に基づいて判別する判別手段を備え、前記補給部品が前記フィーダに既に装填済みである場合には、前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記補給部品を装填した前記フィーダを前記フィーダ支持台に装着するように、前記グループマークと前記識別コードとの両方の内容を案内し、前記補給部品が前記フィーダに未装填である場合には、前記補給部品を前記フィーダに装填するように案内する案内手段を備えたことである。

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記表示を、記号あるいは色分けによって識別できるようにしたことである。

請求項１に係る発明によれば、フィーダに、識別コードと、視覚によって識別可能なグループマークとを付与し、フィーダ支持台に装着すべきフィーダに部品が装填済みであるか否かを記憶するとともに、フィーダに付与された識別コードとグループマークとを記憶する記憶手段を備え、部品の補給が必要になった場合に、当該補給部品がフィーダに既に装填済みであるか、未装填であるかを、記憶手段の記憶内容に基づいて判別する判別手段を備え、補給部品がフィーダに既に装填済みである場合には、記憶手段の記憶内容に基づいて、補給部品を装填したフィーダをフィーダ支持台に装着するように、グループマークと識別コードとの両方の内容を案内し、補給部品がフィーダに未装填である場合には、補給部品をフィーダに装填するように案内する案内手段を備えたので、補給部品の準備状態に応じた的確な案内を行うことができ、補給部品がフィーダに未装填である場合でも、部品実装機による実装作業の効率を低下させることがない。

しかも、請求項１に係る発明によれば、フィーダに、識別コードとグループマークが付与され、フィーダに部品が装填済みである場合には、記憶手段の記憶内容に基づいて、グループマークと識別コードの両方の内容が案内手段に案内されることに基づいて、特定のフィーダを識別できるようにしたので、フィーダの数が多い場合でも、作業者が探さなければならないフィーダの数を、グループマークによって大幅に削減することが可能となる。
また、グループマークは、視覚によって識別可能であるので、特定のフィーダを視覚によって容易に識別することが可能となり、部品補給の効率を高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、表示を、記号あるいは色分けによって識別できるようにしたので、作業者は特定のフィーダを記号あるいは色によって容易に識別することが可能となる。

本発明の実施の形態を示す部品実装機の平面図である。 フィーダ支持台に装着されるフィーダを示す図である。 部品実装機を制御する制御装置を示す図である。 実施の形態に係る案内装置のシステム図である。 部品補給時の部品の準備状態を記憶した部品準備状況テーブルを示す図である。 部品補給を案内するフローチャートを示す図である。 モニタに案内する案内の内容を示す図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、部品実装機１０の全体平面図を示すもので、部品実装機１０は、部品装着装置１１と、フィーダ型部品供給装置１２と、基板保持装置１３と、基板搬送装置１４を備えている。

基板搬送装置１４は、回路基板Ｓを搬送するベルトコンベヤ２１を基台２２上に有しており、回路基板Ｓをベルトコンベア２１に沿って搬送して基板保持装置１３上に搬入するとともに、基板保持装置１３から搬出するものである。図１においては、基板搬送方向をＸ軸方向とし、基板搬送方向に直交する方向をＹ軸方向としている。基板保持装置１３は、図示を省略するが、基板搬送装置１４によって搬入された回路基板Ｓを下方から支持する基板支持装置と、回路基板Ｓを位置決めクランプするクランプ装置とを含む。

部品装着装置１１は、部品実装機１０の基台２２の上方位置にＸ軸方向に移動可能に支持されたＸ軸スライド２３と、Ｘ軸スライド２３上にＹ軸方向に移動可能に支持されたＹ軸スライド２４と、Ｙ軸スライド２４上に取付けられた装着ヘッド２５とを備えている。装着ヘッド２５には、図示してないが、電子部品を吸着保持する吸着ノズルが設けられている。Ｘ軸スライド２３およびＹ軸スライド２４は、エンコーダ付サーボモータを駆動源とするＸ軸方向移動装置およびＹ軸方向移動装置によってそれぞれ移動され、装着ヘッド２５をＸＹ平面内の任意の位置へ移動できるようにしている。

Ｙ軸スライド２４上には、ＣＣＤカメラからなる基板撮像装置２６が設けられており、基板撮像装置２６は、基板保持装置１３上に位置決めされた回路基板Ｓに設けられた基板位置基準マークおよび基板ＩＤマークを撮像し、基板位置基準情報および基板ＩＤ情報を取得するようになっている。そして、基板撮像装置２６によって取得された基板位置基準情報に基づいて、装着ヘッド２５を回路基板Ｓに対してＸＹ方向に位置補正するとともに、基板撮像装置２６によって取得された基板ＩＤ情報に基づいて、電子部品の実装作業を制御できるようになっている。

また、基台２２上には、ＣＣＤカメラからなる部品撮像装置２７（図３参照）が設けられている。部品撮像装置２７は、装着ヘッド２５の吸着ノズルに吸着され電子部品を、部品供給装置１２から回路基板Ｓ上に移動する途中で撮像して、吸着ノズルに吸着された電子部品の吸着状態や、吸着ノズルの中心に対する電子部品の芯ずれ等を検出し、芯ずれ等に基づいて装着ヘッド２５のＸＹ方向の移動量等を補正し、電子部品が回路基板Ｓ上の定められた座標位置に定められた姿勢で装着できるようにしている。

部品供給装置１２は、フィーダ支持台３１を有しており、フィーダ支持台３１のスロット３２（図２参照）に、複数のフィーダ３３がＸ軸方向に並設されて着脱可能に装着されるようになっている。フィーダ支持台３１に着脱可能に装着される各フィーダ３３は、多数の電子部品を間隔を有して一列に収容したテープを巻回したリール３４（図２参照）を着脱可能に取付けたテープフィーダからなっている。テープはフィーダ３３に内蔵された図略のモータによって間歇的に送り出され、電子部品を順次所定の位置に供給する。

なお、フィーダ３３がフィーダ支持台３１に装着されると、コネクタが接続されて、フィーダ支持台３１からフィーダ３３に電源が供給されるとともに、フィーダ３３の制御部とフィーダ支持台３１の制御部との間で必要な制御信号（部品要求信号、部品供給完了信号等）やフィーダ３３のＩＤ等の管理情報が送信されるようになっている。

フィーダ３３には、図２に示すように、識別コードとしてのバーコード３５が貼付されており、バーコード３５は、フィーダ３３のシリアルＩＤを表示する情報表示子として機能している。また、リール３４には、識別コードとしてのバーコード３６が貼付されており、バーコード３６は、リール３４に巻回されたテープに収容された電子部品のシリアルＩＤを表示する情報表示子として機能している。これらバーコード３５、３６は、バーコードリーダ３７（図３参照）によって読取られ、これによりフィーダ３３のシリアルＩＤ、およびリール３４に収容された電子部品のシリアルＩＤが取得され、後述する制御装置のＲＡＭに記憶される。

なお、フィーダ３３およびリール３４に貼付されたバーコード３５、３６には、バーコードを数値化したバーコードナンバー（シリアルナンバー）が併記されており、このバーコードナンバーに基づいて作業者は特定のフィーダ３３あるいはリール３４を識別できるようなっている。

複数のフィーダ３３は複数のグループにグループ化され、フィーダ３３には、図２に示すように、バーコード３５とは別にグループマーク３８が付与されている。グループマーク３８は、視覚によって識別が可能な、例えば、アルファベット等の記号によって表示され、フィーダ３３のグループをグループマーク（記号）３８によって指定することにより、作業者は部品補給時に多数のフィーダ３３の中から指定されたグループマーク３８のフィーダ３３を容易に探し出せるようにしている。なお、グループマーク３８は、アルファベット等の記号のほか、色分けによってグループ化するようにしてもよい。

部品実装機１０は、図３に示す制御装置４０を備えている。制御装置４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３およびそれらを接続するバス４４を備えた制御コンピュータから構成されている。バス４４には、入出力インタフェース４５が接続され、入出力インタフェース４５に、入出力装置４６が接続されている。入出力装置４６は、作業者に必要な案内（表示）を行うＬＣＤ等からなるモニタ４７と、キーボードおよびマウス等を備えている。また、入出力インタフェース４５には、駆動回路４８、４９を介してフィーダ３３および装着ヘッド２５の各モータが接続されているとともに、部品撮像装置２７で撮像された画像を画像処理する画像処理装置５０等が接続されている。

制御装置４０のＲＯＭ４２には、リール３４に収容された電子部品のシリアルＩＤ毎に、電子部品の型番，寸法，収容された部品個数等のデータが保存されている。従って、リール３４に貼付されたバーコード３６がバーコードリーダ３７により読み取られて電子部品のシリアルＩＤが取得されると、これら電子部品に関する情報を認識できるようになっている。一方、制御装置４０のＲＡＭ４３には、フィーダ３３のシリアルＩＤと、このフィーダ３３に装填された部品（リール３４）のシリアルＩＤとの対応表が記憶されている。

部品実装機１０の制御装置４０には、図４に示すように、外部コンピュータ５１が接続されている。外部コンピュータ５１は、本部品実装機１０を含む複数の部品実装機および検査機を統括制御するものである。外部コンピュータ５１も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭには、部品実装機１０の実装作業を制御する実装制御プログラム等が記憶されており、ＲＡＭには、部品実装機１０で使用する部品の準備状態が記憶されている。すなわち、外部コンピュータ５１の記憶手段（ＲＡＭ）には、各部品種を収容したリール３４と、リール３４を装着したフィーダ３３との対応を表わす部品準備状況テーブルＴＰ（図５参照）が記憶され、ある部品種の電子部品の補給が必要になった場合に、部品準備状況テーブルＴＰに基づいて当該部品が既にフィーダ３３に装填されているか否かを認識できるようになっている。

また、部品実装機１０と離れた位置には、電子部品等を保管する部品保管庫５２が設けられている。部品保管庫５２には、部品実装機１０で使用する各種電子部品を収容した多数のリール３４、およびこれらリール３４を装着可能な多数のフィーダ３３が保管されている。電子部品を収容したリール３４は、部品保管庫５２で作業者によって、所定のフィーダ３３にセット（装填）される。リール３４をセットしたフィーダ３３は、部品保管庫５２のフィーダ保管棚５３に整列されている。

部品保管庫５２において、フィーダ３３にリール３４がセットされるに際し、フィーダ３３およびリール３４に貼付された各バーコード３５、３６が、バーコードリーダ３７によって読み取られる。各バーコード３５、３６が読み取られることによって、図５に示すような部品準備状況テーブルＴＰが作成され、外部コンピュータ５１のＲＡＭに記憶される。すなわち、リール３４のバーコード３６に基づいて、電子部品のシリアルＩＤが検索され、また、フィーダ３３のバーコード３５に基づいて、フィーダ３３のシリアルＩＤと、それに付属されたグループマーク３８が検索され、その対応表が部品準備状況テーブルＴＰに蓄積される。

次に、部品補給時の案内を行うフローチャートを図６に基づいて説明する。部品実装機１０の各フィーダ３３に収容された電子部品は、装着ヘッド２５に設けた吸着ノズルにより順次吸着されて基板保持装置１３上に搬送され、回路基板Ｓの所定位置に実装される。各フィーダ３３より電子部品が取り出される毎に部品の残数が管理され、あるフィーダ３３において部品切れが近づくと、部品の補給案内が実行される。

部品の補給案内は、まず、ステップ１００において、部品実装機１０より外部コンピュータ５１に対し当該部品の準備状態が問い合わされる。これにより、外部コンピュータ５１は、ステップ１０２において、部品補給が必要な部品種（以下においては、説明の便宜上ＰＡの部品種とする）が既に準備済みであるか否かを、部品準備状況テーブルＴＰに基づいて判断する。すなわち、部品補給が必要な部品種ＰＡが、既にフィーダ３３に装填済みであるか、あるいは未だフィーダ３３に装填されていないかどうかが、外部コンピュータ５１のＲＡＭに記憶された部品準備状況テーブルＴＰを参照して判断される。

部品補給が必要な部品種ＰＡが、既にフィーダ３３に装填済みであれば、ステップ１０４において、準備済みのフィーダ３３を部品実装機１０のフィーダ支持台３１に装着するよう、制御装置４０のモニタ４７に案内する。具体的には、図７（Ａ）に示すように、部品補給が必要な部品種ＰＡを装填したフィーダ３３のバーコードナンバー（バーコードとともに表示された数桁の数値からなるフィーダシリアルナンバー）が指定され、グループマーク３８とともにモニタ４７に表示される。次のステップ１０６においては、作業者は、モニタ４７の案内に基づいて、部品保管庫５２に指定された特定のフィーダ３３を探しに行き、探し出したフィーダ３３をフィーダ支持台３１まで持ち運ぶ。

この場合、部品保管庫５２のフィーダ保管棚５３には、通常部品を装填した多数のフィーダ３３が保管されているため、作業者は、まず、グループマーク３８を基にフィーダ３３を絞り込み、絞り込んだフィーダ３３の中から、バーコードナンバーに基づいて所要のフィーダ３３を探し出す。従って、多数のフィーダ３３が保管されている場合でも、特定のフィーダ３３を迅速かつ容易に選び出せるようになる。因みに、１００個のフィーダ３３が部品保管庫５２に保管可能である場合、これらフィーダ３３を１０のグループにグループ分けすることにより、最大１０個のフィーダ３３の中から特定のフィーダ３３を選び出せばよいことになる。

指定されたフィーダ３３が見つかると、作業者は、当該フィーダ３３を部品実装機１０まで運び、フィーダ支持台３１の空きのスロット３２に装着する。これにより、あるフィーダ３３で部品種ＰＡが部品切れとなっても、部品の供給を新たに装着したフィーダ３３に切替えることにより、部品種ＰＡを継続して回路基板Ｓに実装できるようになり、実装作業が中断されることがない。

一方、部品補給が必要な部品種ＰＡが、未だフィーダ３３に装填されていないことが上記ステップ１０２で判別されると、ステップ１０８に進み、補給すべき部品種ＰＡをフィーダ３３に準備（装填）するよう、制御装置４０のモニタ４７に部品種名が案内される。具体的には、図７（Ｂ）に示すように、部品補給が必要な部品種名ＰＡとこの部品種を収容したリール３４のバーコードナンバー（バーコードとともに表示された数桁の数値からなる部品シリアルナンバー）がモニタ４７に表示される。

続くステップ１１０においては、作業者は、モニタ４７の案内に基づいて、部品保管庫５２に出かけ、補給すべき部品種ＰＡを収容したリール３４をそれに貼付されたバーコードナンバーに基づいて探し出し、当該リール３４を空のフィーダ３３に装着する。

この際、リール３４のバーコード３６がバーコードリーダ３７に読み取られるとともに、リール３４を装着したフィーダ３４のバーコード３５がバーコードリーダ３７に読み取られる。これによって、フィーダ３３のシリアルＩＤとリール３４に収容された部品のシリアルＩＤとが対応付けられ、外部コンピュータ５１の部品準備状況テーブルＴＰに新たに記憶される。すなわち、部品種ＰＡ（リール３４のリールナンバーＰＡ−１）と、これを装填したフィーダ３３のフィーダナンバーＦ−１と、フィーダ３３のクループＡからなる対応表が追加される。

補給すべき部品種ＰＡがフィーダ３３にセットされると、当該フィーダ３３は直ちに部品実装機１０まで持ち運ばれ、フィーダ支持台３１の空きのスロット３２に装着される。

上記した実施の形態によれば、部品の補給が必要になった場合に、当該補給部品がフィーダ３３に既に装填済みであるか、未装填であるかを、部品準備状況テーブルＴＰに基づいて判別し、補給部品がフィーダ３３に既に装填済みである場合には、補給部品を装填したフィーダ３３をフィーダ支持台３１に装着するようモニタ４７に案内し、補給部品がフィーダ３３に未装填である場合には、補給部品をフィーダ３３に装填するようモニタ４７に案内するようにしたので、補給部品の準備状態に応じた的確な案内を行うことができ、補給部品がフィーダ３３に未装填である場合でも、部品実装機１０による実装作業の効率を低下させることがない。

また、上記した実施の形態によれば、フィーダ３３を複数のグループにグループ化し、視覚によって識別できる記号や色分けによるグループマーク３８をフィーダ３３に付与したので、作業者は特定のフィーダ３３を、グループマーク３８と、フィーダ３３付与されたバーコードナンバーに基づいて容易に識別することができるようになり、部品補給の効率を高めることが可能となる。

上記した実施の形態においては、フィーダ３３を複数のグループにグループ化し、記号や色分けによるグループマーク３８を付与した例について述べたが、グループマーク３８は、視覚によって識別できるものであればよく、記号や色分けに限定されるものではない。

一方、本発明にとってグループ化自体必ずしも必要不可欠の要件ではない。例えば、使用するフィーダ３３の数によっては、特にグループ化しなくても、例えば、アルファベット等の記号だけで、指定されたフィーダ３３を探し出すことが可能である。また、使用するフィーダ３３の数が少ない場合には、フィーダ３３に貼付されたバーコード３５のバーコードナンバーによって、指定されたフィーダ３３を直接探し出すことも可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。

本発明に係る部品補給時の案内装置は、部品を搭載したフィーダをフィーダ支持台に着脱可能に装着した部品実装機に用いるのに適している。

１０…部品実装機、１１…部品装着装置、１２…部品供給装置、２５…装着ヘッド、３１…フィーダ支持台、３３…フィーダ、３４…リール、３５、３６…バーコード、３８…グループマーク、４０…制御装置、４７…モニタ、５１…外部コンピュータ、５２…部品保管庫、Ｓ…回路基板、ＴＰ…部品準備状況テーブル。

Claims (2)

1. 部品を装填可能なフィーダを、部品供給装置のフィーダ支持台に着脱可能に装着した部品実装装置において、
   前記フィーダに、識別コードと、前記フィーダを視覚によって識別可能なグループマークとを付与し、
   前記フィーダ支持台に装着すべき前記フィーダに前記部品が装填済みであるか否かを記憶するとともに、前記フィーダに付与された前記識別コードと前記グループマークとを記憶する記憶手段を備え、
   前記部品の補給が必要になった場合に、当該補給部品が前記フィーダに既に装填済みであるか、未装填であるかを、前記記憶手段の記憶内容に基づいて判別する判別手段を備え、
   前記補給部品が前記フィーダに既に装填済みである場合には、前記記憶手段の記憶内容に基づいて、前記補給部品を装填した前記フィーダを前記フィーダ支持台に装着するように、前記グループマークと前記識別コードとの両方の内容を案内し、前記補給部品が前記フィーダに未装填である場合には、前記補給部品を前記フィーダに装填するように案内する案内手段を備えた、
   ことを特徴とする部品補給時の案内装置。
2. 請求項１において、前記表示を、記号あるいは色分けによって識別できるようにしたことを特徴とする部品補給時の案内装置。

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