(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
夫々が１種類の部品を格納する複数の格納部と、複数の装着点夫々に前記部品が装着される基体とが所定位置に設けられており、装着ヘッドの移動により前記格納部から対応する部品を搬送して前記基体に装着する部品装着装置について、前記部品をどの格納部に格納しておくかを設定する方法において、前記基体の各装着点から前記各格納部までの前記装着ヘッドの移動時間を夫々求め、各装着点において求めた複数の移動時間の合計を前記格納部毎に算出し、算出した合計時間に基づいて前記部品を格納する格納部を設定することを特徴とする部品装着装置における部品配置方法。
【請求項２】
複数種類の前記部品を格納する格納部を設定する際に、装着数が多い部品を格納する格納部を優先的に設定する請求項１記載の部品装着装置における部品配置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリント基板などの基板に、実装すべき電子部品が予め格納されている格納部から装着ヘッドにより電子部品を装着する部品装着装置にあって、装着すべき電子部品をどの格納部に配置しておくかを設定する部品配置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、基板に電子部品を装着する部品装着装置の動作状態を示す模式図である。図中１は、電子部品が複数の所定の装着点１ａ〜１ｃに装着される基板を示しており、基板１は搬送機構（図示せず）にて搬送されて所定位置にセットされる。なお、基板１の同一符号を付した装着点には同じ種類の電子部品が装着される。図８に示す例では、３点の装着点１ａ夫々に電子部品Ａが装着され、２点の装着点１ｂ夫々に電子部品Ｂが装着され、装着点１ｃには電子部品Ｃが装着される。
【０００３】
この基板１のセット位置の近傍には、基板１に実装すべき電子部品を格納している複数（この例では６個）のフィーダ（部品格納部）２ａ〜２ｆが、列状に配置されている。なお、各フィーダ２ａ〜２ｆには夫々１種類ずつの電子部品が格納されるようになっており、図８に示す例では、各フィーダ２ａ，２ｂ，…，２ｆには電子部品Ａ，Ｂ，…，Ｆが夫々格納されている。
【０００４】
また、所定の駆動機構（図示せず）により２次元（ＸＹ系）に移動可能な装着ヘッド３が設けられており、装着ヘッド３が、基板１と各フィーダ２ａ〜２ｆとの間を移動して、電子部品を基板１へ実装する。例えば、装着ヘッド３は、電子部品Ａが格納されているフィーダ２ａまで移動し、フィーダ２ａに格納されている電子部品Ａを吸着して取り出し、その後、基板１の装着点１ａまで移動して吸着された電子部品Ａを装着点１ａに装着する。以下同様の動作を繰り返して、全ての装着点１ａ〜１ｃに、対応する電子部品Ａ〜Ｃを順次実装する。
【０００５】
このような部品装着装置にあって、その装着作業に要する時間の短縮を図るためには、装着ヘッド３を効率良く移動させることが望ましい。基板１における装着点の位置は予め決まっており、また、どのフィーダにどの種類の電子部品を格納しておくかはユーザが任意に設定できるので、夫々の種類の電子部品を格納するフィーダの配置が実装時間に多いに影響を及ぼすことになり、どの種類の電子部品をどの位置のフィーダに格納するかを設定することは、実装時間の低減化には重要な要素である。即ち、効率が良いフィーダの設定を行うことにより、実装処理を短時間で完了することができる。
【０００６】
このような観点に基づき、従来では、装着点の座標位置からの距離が最小であるフィーダにその装着点に装着すべき電子部品を格納しておく（なお、１つの種類で複数の装着点がある場合には、それらの装着点の座標位置の平均値（重心位置）からの距離が最小であるフィーダにその種類の電子部品を格納しておく）ようにして、実装時間の短縮を図っている（特開平８−１６７７９６号公報など）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の方法は、装着点とフィーダとの距離に基づいて、格納すべきフィーダを設定しているので、必ずしも実装時間が短縮されるとは限らないという問題がある。図９に示すように、あるフィーダ２に対して２つの装着点ａ，ｂからの距離（Ｌ）が等しい場合に、これらの２つの装着点ａ，ｂからフィーダ２への装着ヘッドの移動時間は相違する。装着ヘッドは、Ｘ方向，Ｙ方向に独立的に駆動できて、Ｘ方向及びＹ方向に同時に移動できるので、例えばＸ方向，Ｙ方向夫々に等速で移動すると仮定した場合、フィーダ２への距離（Ｌ）が等しくても、装着点ａ，ｂからの移動時間Ｔa ，Ｔb は夫々下記（１），（２）式で表され、装着点ｂからの方が移動時間は短い（Ｔb ＜Ｔa ）。
【０００８】
Ｔa ＝Ｌ／ｖY       …（１）
Ｔb ＝ｍａｘ（Ｌｓｉｎθ／ｖX ，Ｌｃｏｓθ／ｖY ）    …（２）
但し、θ：装着点ｂのＹ方向とのなす角度
ｖX ：装着ヘッドのＸ方向の移動速度
ｖY ：装着ヘッドのＹ方向の移動速度
ｍａｘ（ｐ，ｑ）：ｐ，ｑの小さくない方
【０００９】
以上のように、装着点からフィーダまでの距離は、装着ヘッドの移動時間に比例せず、その移動時間を正確に反映していないので、従来の手法では効率良くフィーダを設定できているとは言えず、実装時間が短縮されるとは限らない。
【００１０】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、装着ヘッドの移動時間を考慮して格納部（フィーダ）を設定することにより、効率良く格納部（フィーダ）を設定できて、部品の実装時間を確実に短縮できる部品装着装置における部品配置方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る部品装着装置における部品配置方法は、夫々が１種類の部品を格納する複数の格納部と、複数の装着点夫々に前記部品が装着される基体とが所定位置に設けられており、装着ヘッドの移動により前記格納部から対応する部品を搬送して前記基体に装着する部品装着装置について、前記部品をどの格納部に格納しておくかを設定する方法において、前記基体の各装着点から前記各格納部までの前記装着ヘッドの移動時間を夫々求め、各装着点において求めた複数の移動時間の合計を前記格納部毎に算出し、算出した合計時間に基づいて前記部品を格納する格納部を設定することを特徴とする。
【００１２】
第１発明にあっては、基体における各装着点から各格納部までの装着ヘッドの移動時間を求め、複数の装着点夫々において求めた移動時間の合計時間を各格納部毎に算出する。そして、算出した合計時間に基づいて、具体的にはその合計時間が最も短い格納部を、その種類の部品を格納すべき格納部と設定する。よって、部品の実装時間に直結した装着ヘッドの移動時間に鑑みて格納部を設定するため、部品の実装時間を確実に短縮できる格納部の設定が可能となる。
【００１３】
第２発明に係る部品装着装置における部品配置方法は、第１発明において、複数種類の前記部品を格納する格納部を設定する際に、装着数が多い部品を格納する格納部を優先的に設定することを特徴とする。
【００１４】
第２発明にあっては、複数種類の部品夫々について最適の格納部を設定する際に、装着数が多い部品を装着数が少ない部品より優先的に格納部を設定する。第１発明のような格納部の設定処理を、複数種類の部品夫々に行った場合、設定すべき格納部が重なってしまう場合がある。このような場合には、装着数が多い部品、つまり基体における装着点が多い部品について優先的に格納部を設定する。よって、複数種類の部品に対して、より効率が良い格納部の設定が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
図１は、本発明の部品配置方法を適用する部品装着装置の動作状態を示す模式図である。図中１は、電子部品が複数の所定の装着点（○，△，▽，□で示す）に装着される基板を示しており、基板１は搬送機構（図示せず）にて搬送されて所定位置にセットされる。なお、基板１の同一記号を付した装着点には同じ種類の電子部品が装着される。
【００１６】
この基板１のセット位置の近傍には、基板１に実装すべき電子部品を格納している複数（この例では１８個）のフィーダ（部品格納部）２，２，…，２が、一列状に配置されている。なお、各フィーダ２には夫々１種類ずつの電子部品が格納されるようになっており、この例では全体として最大１８種類の電子部品を格納できる。
【００１７】
また、対向する一対のレール４，４に棒状のビーム５が懸け渡されており、そのビーム５に装着ヘッド３が設けられている。ビーム５は、Ｙ方向駆動モータ（図示せず）の駆動によってレール４，４に沿ってＹ方向に移動可能である。また、このビーム５に設けた装着ヘッド３は、Ｘ方向駆動モータ（図示せず）の駆動によってビーム５に沿ってＸ方向に移動可能である。これらのＸ方向駆動モータ及びＹ方向駆動モータは独立駆動されるようになっており、装着ヘッド３の移動はＸ方向及びＹ方向に同時かつ独立的に行える。そして、装着ヘッド３が、基板１と各フィーダ２，２，…，２との間を移動して、基板１の夫々の装着部へ対応する電子部品を装着する。
【００１８】
次に、本発明の特徴部分である格納部（フィーダ）の設定方法について詳述する。図２は、この設定方法の処理手順を示すフローチャート、図３〜図７はこの設定方法の動作を説明するための図である。
【００１９】
（第１実施の形態）
基板１に実装される電子部品が１種類（電子部品Ａ）であり、その電子部品Ａは基板１の３箇所の装着点（ａ１，ａ２，ａ３）に装着されることとし、１８個のフィーダ２，２，…，２の中から電子部品Ａを格納するための最適のフィーダ２を設定する例を、第１実施の形態として説明する。
【００２０】
まず、基板１の装着点ａ１から１８個の各フィーダ２，２，…，２への装着ヘッド３の移動時間を求める（ステップＳ１）。図３には、装着点ａ１とフィーダ２との位置関係及びその移動時間の分布（棒グラフ）を示している。装着ヘッド３は、前述したように、Ｘ方向及びＹ方向に同時かつ独立的に移動できるので、図３の一点鎖線で示す領域内に存する中央部１１個のフィーダ２への移動時間は一定の最短時間（０．５秒）となる。ここで、Ｘ方向，Ｙ方向への装着ヘッド３の移動速度が等しい場合には、装着点ａ１からＹ方向に対して−４５°〜４５°の角度範囲内にある全てのフィーダ２への移動時間は一定の最短時間となる。
【００２１】
次に、全ての装着点における移動時間を求める処理が完了していないので（ステップＳ２：ＮＯ）、基板１の装着点ａ２から１８個の各フィーダ２，２，…，２への装着ヘッド３の移動時間を求める（Ｓ１）。図４には、装着点ａ２とフィーダ２との位置関係及びその移動時間の分布を示している。更に、装着点ａ３における移動時間を求める処理が残っているので（Ｓ２：ＮＯ）、基板１の装着点ａ３から１８個の各フィーダ２，２，…，２への装着ヘッド３の移動時間を求める（Ｓ１）。図５には、装着点ａ３とフィーダ２との位置関係及びその移動時間の分布を示している。
【００２２】
３箇所全ての装着点における処理が終了したので（Ｓ２：ＹＥＳ）、求めた３種の移動時間の分布の和（移動時間の合計時間）を算出する（ステップＳ３）。図６には、上記各装着点ａ１，ａ２，ａ３における移動時間とそれらの合計時間とを１８個の各フィーダ２，２，…，２毎に表形式で示している。
【００２３】
第１実施の形態では、電子部品が１種類しかないので、全種類の電子部品での処理が終了したことになり（ステップＳ４：ＹＥＳ）、Ｓ３で算出した移動時間の分布の和（移動時間の合計時間）に基づいて、電子部品Ａを格納すべき最適のフィーダ２を設定する（ステップＳ５）。即ち、図６に示す合計時間が最短（１．６秒）であるフィーダ２（左端から９番目のフィーダ２）を最適のフィーダ２に設定する。
【００２４】
（第２実施の形態）
基板１に装着される電子部品が４種類（電子部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）であり、それらの電子部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが夫々基板１の２０箇所，１５箇所，８箇所，４箇所の装着点で装着されることとし、４種類の電子部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎に４個のフィーダＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４から最適のフィーダを設定する例を第２実施の形態として説明する。この場合、電子部品の種類数とフィーダの数とが同じであるので、４種類の電子部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ夫々に対して１：１で各フィーダが対応し、４種類の電子部品を４個のフィーダに割り当てることになる。
【００２５】
第１実施の形態と同様にして、まず、電子部品Ａについての２０箇所の装着点における移動時間の分布を求め（Ｓ１，Ｓ２）、それらの和（移動時間の合計時間）を算出する（Ｓ３）。全ての種類の電子部品における処理が終わっていないので（Ｓ４：ＮＯ）、電子部品Ｂ，Ｃ，Ｄ夫々における移動時間の分布を求め（Ｓ１，Ｓ２）、それらの和（移動時間の合計時間）を算出する（Ｓ３）。
【００２６】
４種類所全ての電子部品における処理が終了したので（Ｓ４：ＹＥＳ）、Ｓ３で算出した各電子部品における移動時間の分布の和（移動時間の合計時間）に基づいて、電子部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを格納すべき最適のフィーダを設定する（Ｓ５）。図７には、各電子部品Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける移動時間の合計時間の一例を各フィーダＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４毎に表形式で示している。
【００２７】
基本的には、第１実施の形態と同様に、上記合計時間が最も短いフィーダを設定するようにするが、装着数が多い電子部品から優先的に最適のフィーダを設定する。まず、装着数が最も多い電子部品Ａに関しては、合計時間が最短（２２秒）であるフィーダＦ３を設定する。装着数が次に多い電子部品Ｂに関しては、合計時間が最短（１８秒）であるフィーダＦ１を設定する。装着数が次に多い電子部品Ｃに関しては、合計時間が最短（７秒）のフィーダＦ３が最適ではあるが、このフィーダＦ３は既に電子部品Ａに割り当てられているので、次に合計時間が短い（９秒）フィーダＦ４を設定する。最後に、装着数が最も少ない電子部品Ｄに関しては、合計時間が最短（４秒）のフィーダＦ３が最適ではあるが、このフィーダＦ３は既に電子部品Ａに割り当てられているので、次に合計時間が短い（５秒）フィーダＦ２を設定する。第２実施の形態では、装着ヘッドの移動時間の影響が大きい装着数が多い電子部品から優先的にフィーダを設定するので、より効率が高い設定を実現できる。
【００２８】
なお、このような複数種の電子部品に対して最適なフィーダを設定する際に、組合せ最適化の手法を用い、全ての移動時間の総和が最小になるように最小化問題を解くようにして、フィーダを設定するようにすることも可能である。
【００２９】
なお、上述した実施の形態では、基板１の周辺の１方向にのみ複数のフィーダを配設する例について説明したが、基板１の周辺の２方向または４方向夫々に複数のフィーダを配設するような構成例であっても、本発明を同様に適用できることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明では、基体における各装着点から各格納部までの装着ヘッドの移動時間を求め、複数の装着点夫々において求めた移動時間の合計を各格納部毎に算出し、算出した合計時間に基づいて、その部品を格納すべき格納部を設定するようにしたので、部品の実装時間に直結した装着ヘッドの移動時間に鑑みて格納部を設定するため、部品の実装時間を確実に短縮することができる。
【００３１】
また、本発明では、複数種類の部品夫々に関して最適の格納部を設定する際に、装着数が多い部品については装着数が少ない部品より優先的に格納部を設定するようにしたので、複数種類の部品に対して、より効率良く格納部を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装着部品配置方法を適用する部品装着装置の動作状態を示す模式図である。
【図２】本発明による格納部（フィーダ）の設定方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】装着点とフィーダとの位置関係及び装着ヘッドの移動時間分布の一例を示す図である。
【図４】装着点とフィーダとの位置関係及び装着ヘッドの移動時間分布の他の例を示す図である。
【図５】装着点とフィーダとの位置関係及び装着ヘッドの移動時間分布の更に他の例を示す図である。
【図６】３箇所の装着点における装着ヘッドの移動時間及びそれらの合計時間をフィーダ毎に示した図表である。
【図７】４種類の電子部品における装着数及び装着ヘッドの移動時間の合計をフィーダ毎に示した図表である。
【図８】部品装着装置の動作状態を示す模式図である。
【図９】フィーダとそこから等距離にある２つの装着点との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１  基板
２  フィーダ（格納部）
３  装着ヘッド
【図１】
0003711054.tif 000002
【図２】
0003711054.tif 000003
【図３】
0003711054.tif 000004
【図４】
0003711054.tif 000005
【図５】
0003711054.tif 000006
【図６】
0003711054.tif 000007
【図７】
0003711054.tif 000008
【図８】
0003711054.tif 000009
【図９】
0003711054.tif 000010