(57)【要約】【課題】実装基板の生産時間を短くし、単位時間あたりの実装基板の生産枚数を向上させる。【解決手段】基板上への部品の実装に際し、部品実装機の構成部材の現状の配列に合致した実装条件が、部品実装機に設定されているか否かを監視する監視部３０５ａと、構成部材の現状の配列に合致した実装条件が部品実装機に設定されていないことを検知した場合には、構成部材の現状の配列を変更することにより、装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する判断部３０５ｃと、同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させる構成部材の配列を実装条件として決定する決定部３０５ｄとを備える。【選択図】図７
2010129889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着ヘッドに着脱可能に取り付けられた基板上に部品を装着するための複数の吸着ノズルと、各々が前記吸着ノズルに部品を供給する複数の部品カセットとを、少なくとも構成部材とする部品実装機による部品の実装条件を決定する実装条件決定方法であって、
基板上への部品の実装に際し、前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が、前記部品実装機に設定されているか否かを監視し、
前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が前記部品実装機に設定されていないことを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記装着ヘッドが同一タイミングで同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断し、
前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、前記装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させる前記構成部材の配列を実装条件として決定する
実装条件決定方法。
【請求項２】
前記監視では、前記複数の部品カセットのいずれかにおいて部品切れが発生したか否かを監視し、
前記判断では、前記部品切れが発生したことを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する
請求項１記載の実装条件決定方法。
【請求項３】
前記監視では、前記複数の吸着ノズルのいずれかが不良ノズルか否かを監視し、
前記判断では、前記不良ノズルと判断された吸着ノズルが存在することを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する
請求項１記載の実装条件決定方法。
【請求項４】
前記判断では、前記複数の吸着ノズルの現状の配列に合致した実装条件が存在しないことを検知した場合には、前記複数の吸着ノズルの現状の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断し、
前記決定では、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、前記装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させる前記複数の吸着ノズルの配列を実装条件として決定する
請求項１記載の実装条件決定方法。
【請求項５】
前記判断では、前記複数の吸着ノズルの現状の配列および前記複数の部品カセットの現状の配列に合致した実装条件が存在しないことを検知した場合には、前記複数の吸着ノズルの現状の配列または前記複数の部品カセットの現状の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断し、
前記決定では、２つの前記配列のうち、いずれの配列を変更しても、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、前記複数の吸着ノズルおよび前記複数の部品カセットのうち、現状の配列の変更に要する時間が短いほうの構成部材の変更後の配列を、実装条件として決定する
請求項１〜３のいずれか１項記載の実装条件決定方法。
【請求項６】
前記決定では、前記複数の吸着ノズルの現状の配列を自動的に変更することができる場合には、前記複数の吸着ノズルの方が、前記複数の部品カセットに比べて、現状の配列の変更に要する時間が短いと判断する
請求項５記載の実装条件決定方法。
【請求項７】
前記決定では、前記複数の吸着ノズルの現状の配列を自動的に変更することができず、かつ、前記複数の部品カセットを一括交換可能な場合には、前記複数の部品カセット配列の方が、前記複数の吸着ノズルに比べて、現状の配列の変更に要する時間が短いと判断する
請求項５記載の実装条件決定方法。
【請求項８】
装着ヘッドに着脱可能に取り付けられた基板上に部品を装着するための複数の吸着ノズルと、各々が前記吸着ノズルに部品を供給する複数の部品カセットとを、少なくとも構成部材とする部品実装機による部品の実装条件を決定する実装条件決定装置であって、
基板上への部品の実装に際し、前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が、前記部品実装機に設定されているか否かを監視する監視部と、
前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が前記部品実装機に設定されていないことを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記装着ヘッドが同一タイミングで同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する判断部と、
前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、前記装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させる前記構成部材の配列を実装条件として決定する決定部と
を備える実装条件決定装置。
【請求項９】
装着ヘッドに着脱可能に取り付けられた基板上に部品を装着するための複数の吸着ノズルと、
各々が前記吸着ノズルに部品を供給する複数の部品カセットと、
基板上への部品の実装に際し、前記複数の吸着ノズルの現状の配列又は前記複数の部品カセットの現状の配列に合致した実装条件が、部品実装機に設定されているか否かを監視する監視部と、
前記複数の吸着ノズルの現状の配列又は前記複数の部品カセットの現状の配列に合致した実装条件が、前記部品実装機に設定されていないことを検知した場合には、前記複数の吸着ノズルの現状の配列又は前記複数の部品カセットの現状の配列を変更することにより、前記装着ヘッドが同一タイミングで同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する判断部と、
前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、前記装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させる、前記複数の吸着ノズルの配列又は前記複数の部品カセットの配列を実装条件として決定する決定部と、
前記複数の吸着ノズル又は前記複数の部品カセットは、前記決定部により決定された前記実装条件で特定される配列の下に動作する
ことを特徴とする部品実装機。
【請求項１０】
装着ヘッドに着脱可能に取り付けられた基板上に部品を装着するための複数の吸着ノズルと、各々が前記吸着ノズルに部品を供給する複数の部品カセットとを、少なくとも構成部材とする部品実装機による部品の実装条件を決定するコンピュータ実行可能なプログラムであって、
コンピュータに、
基板上への部品の実装に際し、前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が、前記部品実装機に設定されているか否かを監視させ、
前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が前記部品実装機に設定されていないことを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記装着ヘッドが同一タイミングで同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断させ、
前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、前記装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させる前記構成部材の配列を実装条件として決定させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品実装機による部品の実装条件を決定する実装条件決定方法に関し、特に、吸着ノズルの配列または部品カセットの配列に関連する部品の実装条件を決定する実装条件決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品実装機においては、部品が実装された基板（以下、「実装基板」という。）の生産効率を上げるために、最短のタクト時間（１枚の実装基板を生産するのに必要な時間）で部品を実装することができる部品の実装条件を決定することが重要である。
【０００３】
従来の実装条件決定方法として、装着ヘッドによる同時吸着可能な部品の個数を最大にするアルゴリズムに基づいて、部品カセットの配列および部品実装順序を決定することにより、タクト時間を最短にし、スループット（単位時間あたりの実装基板の生産枚数）を最大にする実装条件を決定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−５０９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法で決定された実装条件に従い、実装基板の生産を行なったとしても、部品切れや装着ヘッドに設けられた吸着ノズルの目詰まりなどが発生し、予め最適化された実装条件が崩れる場合がある。このような場合には、最適化された実装順序どおりに部品を実装することができなくなり、本来であれば同時吸着を実施するターンで同時吸着ができないケースが発生する。ここで、ターンとは、装着ヘッドによる部品の吸着、移動および装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作を示す。
【０００５】
また、特許文献１に記載の方法では、オペレータは、実装条件で定められる部品カセットの配列に従い、部品供給部に部品カセットを配置しなければならない。しかし、この作業は手間がかかる。特に、多品種の実装基板を少量ずつ生産するような場合には、生産対象の実装基板が変更される毎に、部品カセットを配置しなおすのは、非常に手間のかかる作業となる。このため、オペレータが部品供給部の任意の位置に部品カセットを配置したとしても、タクト時間を短くし、スループットを向上させることができれば望ましい。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、実装基板の生産時間を短くし、単位時間あたりの実装基板の生産枚数を向上させることが可能な実装条件決定方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る実装条件決定方法は、装着ヘッドに着脱可能に取り付けられた基板上に部品を装着するための複数の吸着ノズルと、各々が前記吸着ノズルに部品を供給する複数の部品カセットとを、少なくとも構成部材とする部品実装機による部品の実装条件を決定する実装条件決定方法であって、基板上への部品の実装に際し、前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が、前記部品実装機に設定されているか否かを監視し、前記構成部材の現状の配列に合致した実装条件が前記部品実装機に設定されていないことを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記装着ヘッドが同一タイミングで同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断し、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、前記装着ヘッドが同時吸着可能な部品の個数を増加させる前記構成部材の配列を実装条件として決定する。
【０００８】
具体的には、前記監視では、前記複数の部品カセットのいずれかにおいて部品切れが発生したか否かを監視し、前記判断では、前記部品切れが発生したことを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する。
【０００９】
また、前記監視では、前記複数の吸着ノズルのいずれかが不良ノズルか否かを監視し、前記判断では、前記不良ノズルと判断された吸着ノズルが存在することを検知した場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断してもよい。
【００１０】
これらの構成によると、部品切れや吸着ノズルの目詰まりなどが発生し、予め最適化された実装順序どおりに部品を実装することができない場合であっても、同時吸着可能な部品の個数が増加するように新たな実装条件を決定することができる。このため、この実装条件に従った部品実装を行うことで、実装基板の生産時間を短くし、単位時間あたりの実装基板の生産枚数を向上させることができる。
【００１１】
また、前記監視では、基板上への部品の実装に際し、前記実装条件が予め用意されており、かつ、前記実装条件における前記構成部材の配列と前記構成部材の現状の配列とが異なるか否かを監視し、前記判断では、前記実装条件が予め用意されており、かつ、前記実装条件における前記構成部材の配列と前記構成部材の現状の配列とが異なる場合には、前記構成部材の現状の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断してもよい。
【００１２】
さらに、前記監視では、基板上への部品の実装に際し、前記実装条件が予め用意されているか否かを監視し、前記判断では、前記実装条件が予め用意されていないことを検知した場合には、前記構成部材の配列を変更することにより、前記同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断してもよい。
【００１３】
この構成によると、予め最適化された実装条件が存在しない場合であっても、同時吸着可能な部品の個数を増加させるように実装条件を決定することができる。このため、この実装条件に従った部品実装を行うことで、実装基板の生産時間を短くし、単位時間あたりの実装基板の生産枚数を向上させることができる。
【００１４】
なお、本発明は、このような特徴的なステップを含む実装条件決定方法として実現することができるだけでなく、実装条件決定方法に含まれる特徴的なステップを処理部とする実装条件決定装置として実現することができる。また、実装条件決定方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、実装基板の生産時間を短くし、単位時間あたりの実装基板の生産枚数を向上させることが可能な実装条件決定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る実装基板生産システムについて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る実装基板生産システムの外観図である。
【００１８】
実装基板生産システム１０は、基板上に部品を装着し、実装基板を生産するシステムであり、部品実装機１２０と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）２００を介して部品実装機１２０に接続された実装条件決定装置３００とを含む。
【００１９】
部品実装機１２０は、上流から下流に向けて基板を送りながら電子部品を実装していく装置である。
【００２０】
実装条件決定装置３００は、部品実装機における、基板への部品の実装順序、部品実装機における部品供給位置、および部品を吸着する吸着ノズルの配列等の実装条件を決定するコンピュータである。
【００２１】
図２は、部品実装機１２０内部の主要な構成を示す平面図である。
【００２２】
部品実装機１２０は、その内部に基板２０の搬送方向（Ｘ軸方向）と直交する部品実装機１２０の前後方向（Ｙ軸方向）に前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂを備えている。なお、本実施の形態および以降の実施の形態では、前サブ設備１２０ａ、後サブ設備１２０ｂとあるように、装着ヘッド１２１が前側と後側とに備えられている部品実装機１２０の事例について説明するが、本発明が適用される部品実装機はそのようなものに限定されない。例えば、基板２０の搬送方向に上流側の装着ヘッド１２１と下流側の装着ヘッド１２１とが備わり、基板２０に対して交互に部品を実装する部品実装機であってもよい。また、装着ヘッド１２１が１つのみ又は３つ以上備えられている部品実装機であってもよい。
【００２３】
前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂは、お互いが協調し１枚の基板２０に対して実装作業を行う。
【００２４】
前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂは、部品供給部１２５ａ及び部品供給部１２５ｂをそれぞれ備えている。また、前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂの各々は、ビーム１２２と、装着ヘッド１２１と、ノズルチェンジャ１２７とを備えている。さらに、部品実装機１２０には前後のサブ設備間に基板２０搬送用のレール１２９が一対備えられている。
【００２５】
部品供給部１２５ａ及び部品供給部１２５ｂの各々は、部品テープを収納する部品カセット１２３の配列である。
【００２６】
ここで、「部品テープ」とは、同一部品種の複数の部品がテープ（キャリアテープ）上に並べられたものであり、リール（供給リール）等に巻かれた状態で供給される。主に、チップ部品と呼ばれる比較的小さいサイズの部品を部品実装機に供給するのに使用される。
【００２７】
ノズルチェンジャ１２７は、交換用の複数の吸着ノズルを保持する。この交換用の吸着ノズルとは、装着ヘッド１２１が備えている吸着ノズルでは吸着できない部品があったり、吸着ノズルに異常があったりした場合などに、交換するための吸着ノズルである。
【００２８】
レール１２９は、固定レール１２９ａと可動レール１２９ｂとからなり、固定レール１２９ａの位置は予め固定されているものの、可動レール１２９ｂは、搬送される基板２０のＹ軸方向の長さに応じてＹ軸方向に移動可能な構成になっている。
【００２９】
なお、装着ヘッド１２１により吸着された部品を認識するための部品認識カメラ及びトレイ上に載置された部品を供給するためのトレイ供給部などは本願発明の主眼ではないため、同図においてその記載を省略している。
【００３０】
ビーム１２２は、Ｘ軸方向（基板２０の搬送方向）に延びた剛体であって、Ｙ軸方向（基板２０の搬送方向と垂直方向）に設けられた軌道（図示せず）上をＸ軸方向と平行を保ったままで移動することができるものである。また、ビーム１２２は、当該ビーム１２２に取り付けられた装着ヘッド１２１をビーム１２２に沿って、すなわちＸ軸方向に移動させることができるものであり、自己のＹ軸方向の移動と、これに伴ってＹ軸方向に移動する装着ヘッド１２１のＸ軸方向の移動とで装着ヘッド１２１をＸＹ平面内で自在に移動させることができる。また、これらを駆動させるためのモータ（図示せず）など複数のモータがビーム１２２に備えられており、ビーム１２２を介してこれらモータなどに電力が供給されている。
【００３１】
図３及び図４は、部品実装機１２０による部品実装について説明するための図である。
【００３２】
図３に示されるように、後サブ設備１２０ｂの装着ヘッド１２１は、部品供給部１２５ｂからの部品の「吸着」、吸着した部品の部品認識カメラ１２６による「認識」及び認識された部品の基板２０への「装着」という３つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板２０上に実装していく。
【００３３】
なお、前サブ設備１２０ａの装着ヘッド１２１も同様に、「吸着」、「認識」及び「装着」という３つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板２０上に実装していく。
【００３４】
なお、２つの装着ヘッド１２１が同時に部品の「装着」を行う場合において、装着ヘッド１２１同士の衝突を防ぐために、２つの装着ヘッド１２１は、協調動作を行ないながら部品を基板２０上に実装していく。具体的には、図４（ａ）に示されるように、後サブ設備１２０ｂの装着ヘッド１２１が「装着」動作を行なっている際には、前サブ設備１２０ａの装着ヘッド１２１は「吸着」動作及び「認識」動作を行なう。逆に、図４（ｂ）に示されるように、前サブ設備１２０ａの装着ヘッド１２１が「装着」動作を行なっている際には、後サブ設備１２０ｂの装着ヘッド１２１は「吸着」動作及び「認識」動作を行なう。このように、「装着」動作を２つの装着ヘッド１２１が交互に行なうことにより、装着ヘッド１２１同士の衝突を防ぐことができる。なお、理想的には、一方の装着ヘッド１２１による「装着」動作を行なっている間に、他方の装着ヘッド１２１による「吸着」動作及び「認識」動作が終了していれば、一方の装着ヘッド１２１による「装着」動作が完了した時点で、滞りなく他方の装着ヘッド１２１による「装着」動作に移ることができ、生産効率を向上させることができる。
【００３５】
図５は、装着ヘッド１２１および部品カセット１２３の外観を示す斜視図である。
【００３６】
部品カセット１２３は、多数の部品を保持する部品テープが巻き付けられる部品リール１０７が取り付けられ、部品テープに保持される部品を順次装着ヘッド１２１による吸着位置に供給する装置である。
【００３７】
装着ヘッド１２１は、その先端に複数の吸着ノズル１２１ａを備える。各吸着ノズル１２１ａは、部品供給部１２５ａから供給される部品を真空吸引により吸着する。１本の吸着ノズル１２１ａにつき１つの部品を保持することが可能であり、装着ヘッド１２１は、吸着ノズル１２１ａの本数に応じた数量の部品を１度に保持することが可能となる。同図に示される装着ヘッド１２１は吸着ノズル１２１ａを１０本備えているため、最大１０個の部品を一度に保持することができる。吸着ノズル１２１ａには、形状又は大きさの異なる複数種類の吸着ノズル１２１ａが存在する。このため、吸着する部品の大きさ、重量又は形状に応じて、吸着ノズル１２１ａを変更することにより、さまざまな大きさや形状の部品を装着ヘッド１２１で保持することができる。
【００３８】
図６は、装着ヘッド１２１とノズルチェンジャ１２７の位置関係を示す模式図である。ノズルチェンジャ１２７には、複数の交換用の吸着ノズル１２１ａが行列状に配置されている。実装する部品に応じて使用可能な吸着ノズル１２１ａの種類が異なるため、１つの実装基板を生産中に吸着ノズル１２１ａの交換を行う必要がある。
【００３９】
図７は、実装条件決定装置３００の機能的構成を示すブロック図である。
【００４０】
実装条件決定装置３００は、表示部３０２、入力部３０３、メモリ部３０４、監視部３０５ａ、認識部３０５ｂ、判断部３０５ｃ、決定部３０５ｄ、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部３０６及びデータベース部３０７等から構成される。以下に説明するように、実装条件決定装置３００は、前サブ設備１２０ａの装着ヘッド１２１又は後サブ設備１２０ｂの装着ヘッド１２１による同一タイミングでの同時吸着可能（以下、単に「同時吸着可能」と言う。）な部品の個数が向上するように、吸着ノズル１２１ａの配列又は部品カセット１２３の配列を決定する。
【００４１】
この実装条件決定装置３００は、本発明に係るプログラムを、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータシステムが実行することによって実現される。なお、この実装条件決定装置３００の機能が部品実装機１２０の内部に備わっていても構わない。この場合には、実装条件決定装置３００は、決定された吸着ノズル１２１ａの配列又は部品カセット１２３の配列になるように、吸着ノズル１２１ａの配列又は部品カセット１２３の配列を変更した後に、基板２０への部品実装を開始する。
【００４２】
表示部３０２はＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等であり、入力部３０３はキーボードやマウス等であり、これらは、実装条件決定装置３００とオペレータとが対話する等のために用いられる。
【００４３】
監視部３０５ａは、基板２０上への部品の実装に際し、部品実装機の構成部材の現状の配列に合致した実装条件が、部品実装機に設定されているか否かを監視する処理部である。なお、構成部材の配列とは、本発明の実施の形態で述べる吸着ノズル１２１ａの装着ヘッド１２１における配列及び部品カセット１２３の部品供給部１２５ａ（１２５ｂ）における配列が代表的なものであるが、例えば、吸着ノズル１２１ａのノズルチェンジャ１２７における配列や、他の部材の配列であっても構わない。
【００４４】
認識部３０５ｂは、構成部材の現状の配列を認識する処理部である。
【００４５】
判断部３０５ｃは、構成部材の現状の配列に合致した実装条件が部品実装機に設定されていないことを検知した場合には、構成部材の現状の配列を変更することにより、装着ヘッド１２１が同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する処理部である。
【００４６】
決定部３０５ｄは、同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能であると判断された場合には、装着ヘッド１２１が同時吸着可能な部品の個数を増加させる構成部材の配列を実装条件として決定する処理部である。
【００４７】
監視部３０５ａ、認識部３０５ｂ、判断部３０５ｃ及び決定部３０５ｄは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で、これらの処理部の処理のプログラムを実行することにより実現される。
【００４８】
通信Ｉ／Ｆ部３０６は、ＬＡＮ（Local Area Network）アダプタ等であり、実装条件決定装置３００と部品実装機１２０との通信等に用いられる。
【００４９】
メモリ部３０４は、監視部３０５ａ、認識部３０５ｂ、判断部３０５ｃ及び決定部３０５ｄによる処理実行時の作業領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）等である。
【００５０】
データベース部３０７は、この実装条件決定装置３００による実装条件決定処理等に用いられる入力データ（実装点データ３０７ａ、部品ライブラリ３０７ｂ、実装装置情報３０７ｃ、実装点数情報３０７ｄ等）や、実装条件決定装置３００による処理の結果生成される、部品供給部における部品配置を示す部品配置データ３０７ｅ及び装着ヘッド１２１における吸着ノズル１２１ａの配列を示すノズル配置データ３０７ｆ等を記憶するハードディスク等である。
【００５１】
図８〜図１１は、それぞれ、実装点データ３０７ａ、部品ライブラリ３０７ｂ、実装装置情報３０７ｃ及び実装点数情報３０７ｄの一例を示す図である。
【００５２】
実装点データ３０７ａは、実装の対象となる全ての部品の実装点を示す情報の集まりである。図８に示されるように、１つの実装点ｐiは、部品種ｃi、Ｘ座標ｘi、Ｙ座標ｙi、実装角度θi、制御データφiからなる。ここで、「部品種」は、図９に示される部品ライブラリ３０７ｂにおける部品名に相当し、「Ｘ座標」及び「Ｙ座標」は、実装点の座標（基板上の特定位置を示す座標）であり、「実装角度」は、部品を基板に実装する際の部品の回転角度であり、「制御データ」は、その部品の実装に関する制約情報（使用可能な吸着ノズルのタイプ、装着ヘッド１２１の最高移動速度等）である。なお、最終的に求めるべきＮＣ（Numeric Control）データは、ラインタクトが最小となるような実装点の並びである。
【００５３】
部品ライブラリ３０７ｂは、部品実装機１２０等が扱うことができる全ての部品種それぞれについての固有の情報を集めたライブラリであり、図９に示されるように、部品種ごとの部品サイズ、タクト（一定条件下における部品種に固有のタクト）、その他の制約情報（使用可能な吸着ノズルのタイプ、部品認識カメラ１２６による認識方式、装着ヘッド１２１の最高速度レベル等）からなる。なお、本図には、参考として、各部品種の部品の外観も併せて示されている。
【００５４】
実装装置情報３０７ｃは、部品実装機１２０を構成するサブ設備ごとの装置構成や上述の制約等を示す情報であり、図１０に示されるように、装着ヘッド１２１のタイプ、すなわち装着ヘッド１２１に備えられている吸着ノズルの本数等に関するヘッド情報、装着ヘッド１２１に装着され得る吸着ノズルのタイプ等に関するノズル情報、部品カセット１２３の最大数等に関するカセット情報、トレイ供給部が収納しているトレイの段数等に関するトレイ情報等からなる。
【００５５】
実装点数情報３０７ｄは、基板２０上に実装される実装点の部品種と、その員数（実装点数）とが対応付けられている情報である。図１１に示されるように、部品実装機１２０で実装される部品種は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの５種類であり、それぞれの実装点数は、６、７、８、９及び２であることが示されている。
【００５６】
図１２は、実装条件決定装置３００による実装条件の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【００５７】
なお、本実施の形態では、予め、実装条件が決定されており、部品実装機１２０は、その実装条件に従い動作しているものとする。実装条件決定装置３００は、部品実装機１２０が予め定められた実装条件に従い動作することができなくなった場合に、実装条件を再度決定する。
【００５８】
図１２に示すように、監視部３０５ａは、部品実装機１２０が、現状の構成部材（吸着ノズル１２１ａ、部品カセット１２３）の配列で、予め定められた実装条件に従い部品を実装可能か否かを監視する（Ｓ２）。
【００５９】
つまり、監視部３０５ａは、装着ヘッド１２１がこれから部品を吸着する可能性のある部品について、部品切れが生じているか否かを判断する。部品切れが生じている場合には、部品交換が終了するまでの間は、部品を基板２０に実装することができなくなる。そのため、その間実装できなかった部品を、予定されていた全てのターンが終了した後に、実装する必要がある。しかし、実装できなかった部品の実装時には、同時吸着は考慮されておらず、吸着回数が増えてしまう場合がある。また、部品切れが生じた場合であっても、他の部品カセット１２３から同一部品種の部品を吸着可能な場合もある。しかし、このような場合であっても、元々の実装条件で定められた部品カセット１２３とは異なる部品カセット１２３より部品を吸着しなければならないため、本来であれば同時吸着を実施するターンで同時吸着ができないケースが発生する。つまり、現状の部品カセット１２３の配列が、予め定められた実装条件で使用することを前提としていた部品カセット１２３の中で使用できない部品カセット１２３を含んでいることになり、予め定められた実装条件では部品を実装することができない。このため、部品切れが生じている場合には、監視部３０５ａは、予め定められた実装条件に従い部品を実装することができないと判断する。
【００６０】
また、監視部３０５ａは、これから部品を吸着するために用いられる吸着ノズル１２１ａの中に、目詰まり等により部品を吸着することができない不良ノズルが存在するか否かを判断する。不良ノズルでは部品を吸着することができないため、その部品を吸着するためには、他の吸着ノズルで部品を吸着したり、全てのターンが終了した後に本来吸着する予定であった部品をまとめて基板２０に実装したりする必要がある。このため、部品切れが生じた場合と同様、同時吸着できる部品の数が減少するために、吸着回数が増えてしまう場合がある。つまり、現状の吸着ノズル１２１ａの配列が、予め定められた実装条件で使用することを前提としていた吸着ノズル１２１ａの中で使用できない吸着ノズル１２１ａを含んでいることになり、予め定められた実装条件では部品を実装することができない。
【００６１】
このため、不良ノズルが存在する場合には、監視部３０５ａは、予め定められた実装条件に従い部品を実装することができないと判断する。
【００６２】
なお、部品切れが生じたか否か、不良ノズルが発生したか否かに関する情報は、部品実装機１２０より実装条件決定装置３００に送信される。本実施の形態における監視処理（Ｓ２）では、予め定められた実装条件に従い部品を実装できないと判断される事例として、部品カセット１２３における部品切れと吸着ノズル１２１ａの不良とについて説明したが、これらに限定されるものではない。例えば、部品カセット１２３における部品供給不良など、実装条件を無効にする他の事例であってもよい。
【００６３】
部品実装機１２０が予め定められた実装条件に従い動作することができなくなったと、監視部３０５ａが判断した場合には（Ｓ２でＮＯ）、認識部３０５ｂは、現在の装着ヘッド１２１における吸着ノズル１２１ａの配列、並びに現在の部品供給部１２５ａ及び１２５ｂにおける部品カセット１２３の配列を認識する（Ｓ４）。これらの配列に関する情報は、部品実装機１２０より実装条件決定装置３００に送信される。
【００６４】
次に、判断部３０５ｃは、現在の吸着ノズル１２１ａの配列、又は現在の部品カセット１２３の配列を変更することにより、同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能か否かを判断する（Ｓ６）。例えば、図１３（ａ）に示すように、部品供給部１２５ａ又は１２５ｂには、部品Ａ、部品Ａ、部品Ｂ、部品Ｃの順に、それぞれの部品を供給する部品カセット１２３が配列されているものとする。一方、装着ヘッド１２１には、部品Ａ、部品Ａ、部品Ｃ、部品Ｂの順に、それぞれの部品を吸着することができる吸着ノズル１２１ａが配列されているものとする。このような配列下で、２つの部品Ａと１つの部品Ｂと１つの部品Ｃとを吸着するためには、装着ヘッド１２１は、例えば、部品Ａを２つ同時吸着し、部品Ｂを吸着可能な位置まで装着ヘッド１２１を移動させ、部品Ｂを吸着した後、部品Ｃを吸着可能な位置まで装着ヘッド１２１を移動させ、部品Ｃを吸着するという動作を行なう。しかし、図１３（ｂ）に示すように、吸着する部品が部品Ａ、部品Ａ、部品Ｂ及び部品Ｃの順になるように、吸着ノズル１２１ａの配列を変更することができる場合には、４つの部品（２つの部品Ａと、１つの部品Ｂと、１つの部品Ｃ）を１回の吸着動作で同時吸着することができる。また、図１３（ｃ）に示すように、供給する部品が部品Ａ、部品Ａ、部品Ｃ及び部品Ｂの順になるように、部品カセット１２３の配列を変更することができる場合にも、４つの部品を１回の吸着動作で同時吸着することができる。このため、このような場合には、同時吸着可能な部品の個数を増加させることが可能である。
【００６５】
同時吸着可能な部品を増加させることができる部品実装機１２０の構成部材（複数の吸着ノズル１２１ａ又は複数の部品カセット１２３）が無い場合には（Ｓ６でＮＯ）、実装条件決定装置３００は、処理を終了する。
【００６６】
判断部３０５ｃは、同時吸着可能な部品を増加させることが可能と判断した場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、同時吸着可能な部品を増加させることができる部品実装機１２０の構成部材が複数あるか否かを判断する（Ｓ８）。
【００６７】
同時吸着可能な部品を増加させることができる部品実装機１２０の構成部材が１つしかない場合には（Ｓ８でＮＯ）、決定部３０５ｄは、同時吸着可能な部品を増加させる、その構成部材の配列を実装条件として決定する（Ｓ１６）。
【００６８】
同時吸着可能な部品を増加させることができる部品実装機１２０の構成部材が複数ある場合には（Ｓ８でＹＥＳ）、決定部３０５ｄは、吸着ノズル１２１ａの配列の変更時間と、部品カセット１２３の配列の変更時間とを比較する（Ｓ１０）。吸着ノズル１２１ａの配列の変更時間のほうが短い場合には（Ｓ１０で吸着ノズル）、決定部３０５ｄは、同時吸着可能な部品を増加させる、吸着ノズル１２１ａの配列を実装条件として決定する（Ｓ１２）。部品カセット１２３の配列の変更時間のほうが短い場合には（Ｓ１０で部品カセット）、決定部３０５ｄは、同時吸着可能な部品を増加させる、部品カセット１２３の配列を実装条件として決定する（Ｓ１４）。
【００６９】
なお、Ｓ１０の処理において、決定部３０５ｄは、吸着ノズル１２１ａの配列の変更時間と、部品カセット１２３の配列の変更時間とをシミュレーションにより求めてもよい。例えば、吸着ノズル１２１ａの１つあたりの変更時間を予めデータベース部３０７に記憶しておき、当該変更時間に、変更する吸着ノズル１２１ａの数を乗算することにより吸着ノズル１２１ａの配列の変更時間を求めてもよい。同様に、部品カセット１２３についても、部品カセット１２３の１つあたりの変更時間をデータベース部３０７に記憶しておき、当該変更時間に、変更する部品カセット１２３の数を乗算することにより部品カセット１２３の配列の変更時間を求めてもよい。
【００７０】
また、Ｓ１０の処理において、吸着ノズル１２１ａの配列を自動的に変更することができる場合には、常に、吸着ノズル１２１ａの配列の変更時間のほうが、部品カセット１２３の配列の変更時間よりも短いと判断してもよい。
【００７１】
さらに、Ｓ１０の処理において、吸着ノズル１２１ａの配列を自動的に変更することができず、複数の部品カセット１２３を一括交換可能な場合には、常に、部品カセット１２３の配列の変更時間のほうが、吸着ノズル１２１ａの配列の変更時間よりも短いと判断してもよい。
【００７２】
部品実装機１２０は、以上のようにして決定された実装条件に従って、吸着ノズル１２１ａ又は部品カセット１２３の配列を変更し、基板２０への部品実装を行う。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態に係る実装基板生産システムによると、部品切れや吸着ノズルの目詰まりなどが発生し、予め最適化された実装順序どおりに部品を実装することができない場合であっても、同時吸着可能な部品の個数が増加するように実装条件を決定することができる。このため、実装基板の生産時間を短くし、単位時間あたりの実装基板の生産枚数を向上させることができる。
【００７４】
（実施の形態２）
実施の形態１では、予め構成部材の配列に合致した条件で最適化された実装条件が、部品実装機に設定されており、当初はその実装条件に従って部品実装を行っていることが前提となっている。しかし、多品種の部品実装基板を少量ずつ生産したいような場合などには、オペレータが部品カセットを部品供給部の任意の位置に配置した直後に、部品実装を開始したい場合がある。このような場合には、現状の構成部材の配列（オペレータが任意に配置したもの）に合致した条件で最適化された実装条件が存在しないことになる。実施の形態２では、オペレータが任意に配置した構成部材の配列に合致した条件で最適化された実装条件が存在しない場合であっても、動的に実装条件を決定し、基板への部品実装を行うことができる実装基板生産システムを提供する。
【００７５】
実施の形態２に係る実装基板生産システム１０は、実施の形態１と同様である。ただし、実装条件決定装置３００が実行する処理が実施の形態１とは異なる。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００７６】
図１４は、実装条件決定装置３００による実装条件の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【００７７】
監視部３０５ａは、部品実装機１２０に実装条件が予め設定されているか否かを判断する（Ｓ２２）。実装条件が設定されていない場合には（Ｓ２２でＮＯ）、認識部３０５ｂは、現在の装着ヘッド１２１における吸着ノズル１２１ａの配列、並びに現在の部品供給部１２５ａ及び１２５ｂにおける部品カセット１２３の配列を認識し（Ｓ４）、Ｓ６の処理へ移行する。Ｓ４の処理は、実施の形態１と同様である。
【００７８】
また、判断部３０５ｃ及び決定部３０５ｄが、実施の形態１と同様に、同時吸着可能な部品の個数を増加させるための実装条件を決定する（Ｓ６〜Ｓ１６）。Ｓ６〜Ｓ１６の処理は、実施の形態１と同様であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。なお、このときに、現状の構成部材の配列を考慮せずに、実装点数情報３０７ｄを参照し、員数が多い部品種の部品ほど同時吸着されるように部品実装機１２０の構成部材の配列を決定するようにしてもよい。
【００７９】
実装条件が設定されている場合には（Ｓ２２でＹＥＳ）、認識部３０５ｂは、現在の装着ヘッド１２１における吸着ノズル１２１ａの配列、並びに現在の部品供給部１２５ａ及び１２５ｂにおける部品カセット１２３の配列を認識する（Ｓ５）。Ｓ５の処理は、Ｓ４の処理と同じである。
【００８０】
その後、判断部３０５ｃは、部品実装機１２０に設定されている実装条件どおりに、部品供給部１２５ａ及び部品カセット１２３が配置されているか否かを判断する（Ｓ２４）。実装条件どおりに配置されていれば（Ｓ２４でＹＥＳ）、既に部品実装機１２０に設定されている実装条件に従って、部品を実装すればよい。このため、実装条件決定装置３００は、処理を終了する。
【００８１】
一方、実装条件どおりに配置されていなければ（Ｓ２４でＮＯ）、判断部３０５ｃ及び決定部３０５ｄが、実施の形態１と同様に、同時吸着可能な部品の個数を増加させるための実装条件を決定する（Ｓ６〜Ｓ１６）。
【００８２】
部品実装機１２０は、以上のようにして決定された実装条件に従って、吸着ノズル１２１ａ又は部品カセット１２３の配列を変更し、基板２０への部品実装を行う。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態に係る実装基板生産システムによると、オペレータが任意に配置した構成部材の配列に合致した条件で最適化された実装条件が存在しない場合であっても、同時吸着可能な部品の個数が増加するように実装条件を決定することができる。このため、実装基板の生産時間を短くし、単位時間あたりの実装基板の生産枚数を向上させることができる。
【００８４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、部品実装機の実装条件を決定する実装条件決定装置等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実装基板生産システムの外観図である。
【図２】部品実装機内部の主要な構成を示す平面図である。
【図３】部品実装機による部品実装について説明するための図である。
【図４】部品実装機による部品実装について説明するための図である。
【図５】装着ヘッドおよび部品カセットの外観を示す斜視図である。
【図６】装着ヘッドとノズルチェンジャの位置関係を示す模式図である。
【図７】実装条件決定装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図８】実装点データ３０７ａの一例を示す図である。
【図９】部品ライブラリ３０７ｂの一例を示す図である。
【図１０】実装装置情報３０７ｃの一例を示す図である。
【図１１】実装点数情報３０７ｄの一例を示す図である。
【図１２】実装条件決定装置による実装条件の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１３】実装条件決定装置による実装条件の決定処理を説明するための図である。
【図１４】実装条件決定装置による実装条件の決定処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１０  実装基板生産システム
２０  基板
１０７  部品リール
１２０  部品実装機
１２０ａ  前サブ設備
１２０ｂ  後サブ設備
１２１  装着ヘッド
１２１ａ  吸着ノズル
１２２  ビーム
１２３  部品カセット
１２５ａ、１２５ｂ  部品供給部
１２６  部品認識カメラ
１２７  ノズルチェンジャ
１２９  レール
１２９ａ  固定レール
１２９ｂ  可動レール
２００  ＬＡＮ
３００  実装条件決定装置
３０２  表示部
３０３  入力部
３０４  メモリ部
３０５ａ  監視部
３０５ｂ  認識部
３０５ｃ  判断部
３０５ｄ  決定部
３０６  通信Ｉ／Ｆ部
３０７  データベース部
３０７ａ  実装点データ
３０７ｂ  部品ライブラリ
３０７ｃ  実装装置情報
３０７ｄ  実装点数情報
３０７ｅ  部品配置データ
３０７ｆ  ノズル配置データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010129889.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2010129889.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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