(57)【要約】【課題】  タクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる部品配置位置決定方法を提供する。【解決手段】  部品実装装置は、複数の部品供給部にそれぞれ対応する複数の装着ヘッドを備え、各部品種について、当該部品種に含まれる装着対象の部品ごとに、当該部品の装着角度に基づいていずれの部品供給部に部品カセットを配置すれば部品の回転量が最小になるかを算出し、部品供給部ごとに、回転量が最小になる部品の個数を集計した角度テーブルを作成するステップと（Ｓ１１）、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定するステップと（Ｓ１２）を含む。【選択図】      図１０
2006351763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に部品を実装する部品実装装置における部品カセットの配置位置を決定する方法であって、
前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する決定ステップを含む
ことを特徴とする部品配置位置決定方法。
【請求項２】
前記決定ステップは、
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になるような部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の部品配置位置決定方法。
【請求項３】
前記部品カセット配置位置決定ステップでは、前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する
ことを特徴とする請求項２に記載の部品配置位置決定方法。
【請求項４】
前記部品実装装置は、さらに、前記複数の部品供給部にそれぞれ対応する複数の装着ヘッドを備え、
前記決定ステップは、
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第１の部品カセット配置位置決定ステップと、
装着ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作をタスクとした場合に、部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、前記複数の装着ヘッドによるタスク数が均等になるように、少なくとも１つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第２の部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の部品配置位置決定方法。
【請求項５】
前記決定ステップは、
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第１の部品カセット配置位置決定ステップと、
部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、回転量が最小となる部品の個数が最大の部品供給部から少なくとも１つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第２の部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の部品配置位置決定方法。
【請求項６】
前記決定ステップは、
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第１の部品カセット配置位置決定ステップと、
部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、回転量が最小となるように、複数の部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第２の部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の部品配置位置決定方法。
【請求項７】
基板に部品を実装する部品実装装置における部品カセットの配置位置を決定する装置であって、
前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する部品配置決定部を備える
ことを特徴とする部品配置位置決定装置。
【請求項８】
基板に部品を実装する部品実装装置における部品カセットの配置位置を決定する方法のプログラムであって、
前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する決定ステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
基板に部品を実装する部品実装装置であって、
部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部と、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する部品配置決定部とを備える
ことを特徴とする部品実装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品配置位置決定方法に関し、特に、電子部品等の部品を基板に実装する部品実装装置における部品配置位置決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、部品実装装置によりプリント基板上へ部品実装をする際の部品の実装順序の最適化方法が種々提案されている。このような、実装順序の最適化方法の中には、１枚の基板あたりの生産時間（タクトタイム）を小さくするように実装順序の最適化を行なうものがある（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】
【０００３】
しかしながら、タクトタイムを小さくするためには、部品を吸着、移動および装着するための装着ヘッドの重量を軽量化しなければならない。ところが、装着ヘッドの重量を軽量化すると、部品の吸着機構を簡単にしなければならないため、部品の吸着力が落ちてしまう。このため、このような軽量化された装着ヘッドを用いて部品の回転を行なった場合には、部品回転時に吸着している部品がずれたりして、基板への部品実装位置精度が低下するという問題がある。
【０００４】
逆に、部品の実装位置精度を向上させるためには、部品吸着力の大きい装着ヘッドを使用すればよいが、このような装着ヘッドは部品の吸着機構が大きいため重たい。このため、装着ヘッド自体を高速で動かすことができず、タクトタイムが大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、タクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる部品配置位置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る部品配置位置決定方法は、基板に部品を実装する部品実装装置における部品カセットの配置位置を決定する方法であって、前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する決定ステップを含むことを特徴とする。
【０００７】
この構成によると、基板への部品装着時の回転量が最小になるように部品カセットの配置を決定している。このため、部品装着精度を向上させることができる。また、部品回転に要する時間が減少するため、部品のタクトタイムを向上させることができる。
【０００８】
例えば、前記部品実装装置は、さらに、前記複数の部品供給部にそれぞれ対応する複数の装着ヘッドを備え、前記決定ステップは、基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第１の部品カセット配置位置決定ステップと、装着ヘッドによる部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作をタスクとした場合に、部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、前記複数の装着ヘッドによるタスク数が均等になるように、少なくとも１つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第２の部品カセット配置位置決定ステップとを含むことを特徴としていてもよい。
【０００９】
複数の装着ヘッドによるタスク数が均等になるように部品カセットの配置位置を決定している。このため、部品のタクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる。
【００１０】
また、前記決定ステップは、基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第１の部品カセット配置位置決定ステップと、部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、回転量が最小となる部品の個数が最大の部品供給部から少なくとも１つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第２の部品カセット配置位置決定ステップとを含むことを特徴としていてもよい。
【００１１】
なお、本発明は、このような特徴的なステップを備える部品配置位置決定方法として実現することができるだけでなく、部品配置位置決定方法に含まれる特徴的なステップを手段とする部品配置位置決定装置として実現したり、部品配置位置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したりすることもできる。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】
【００１２】
本発明によると、タクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる部品配置位置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】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る部品実装システム１０について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる部品実装システム１０全体の構成を示す外観図である。
【００１４】
この部品実装システム１０は、上流から下流に向けて基板２０を送りながら電子部品を実装していく生産ラインであり、複数の部品実装装置１２０、２００と、生産の開始等にあたり、各種データベースに基づいて、部品カセットの配置位置、使用するビーム数および電子部品の実装順序などの実装条件を最適化し、得られたＮＣ（Numeric Control）データを部品実装装置１２０、２００にダウンロードして設定・制御する最適化装置３００とを備えている。
【００１５】
部品実装装置１２０は、お互いが協調して（または、交互動作にて）部品実装を行なう４つのサブ設備（サブ設備１３０ａ、１３２ａ、１３０ｂ、１３２ｂ）を備える。サブ設備１３０ａは、部品テープを収納する部品カセット１２３の配列からなる部品供給部１２４ａと、それら部品カセット１２３から電子部品を吸着し基板２０に装着することができる複数の吸着ノズル（以下、単に「ノズル」ともいう。）を有するマルチ装着ヘッド１２１と、マルチ装着ヘッド１２１が取り付けられるビーム１２２と、マルチ装着ヘッド１２１に吸着された部品の吸着状態を２次元又は３次元的に検査するための部品認識カメラ１２６等を備える。サブ設備１３２ａ、１３０ｂおよび１３２ｂも、サブ設備１３０ａと同様の構成を有する。なお、サブ設備１３２ｂには、トレイ部品を供給するトレイ供給部１２８が備えられているが、トレイ供給部１２８などはサブ設備によっては備えない場合もある。
【００１６】
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。
【００１７】
この部品実装装置１２０は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装機と多機能装着機と呼ばれる部品実装機それぞれの機能を併せもつ実装機である。高速装着機とは、主として□１０ｍｍ以下の電子部品を１点あたり０．１秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする設備であり、多機能装着機とは、□１０ｍｍ以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）・ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品を装着する設備である。
【００１８】
すなわち、この部品実装装置１２０は、ほぼ全ての種類の電子部品（装着対象となる部品として、０．４ｍｍ×０．２ｍｍのチップ抵抗から２００ｍｍのコネクタまで）を装着できるように設計されており、この部品実装装置１２０を必要台数だけ並べることで、部品実装システムを構成することができる。
【００１９】
なお、部品実装装置２００の構成は、部品実装装置１２０と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
【００２０】
図２は、部品実装装置１２０内部の主要な構成を示す平面図である。
部品実装装置１２０は、その内部に基板２０の搬送方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されるサブ設備を備え、さらに部品実装装置１２０の前後方向（Ｙ軸方向）にもサブ設備を備えており、合計４つのサブ設備１３０ａ、１３２ａ、１３０ｂ、１３２ｂを備えている。Ｘ軸方向に並んで配置されるサブ設備（１３０ａと１３２ａ、１３０ｂと１３２ｂ）は相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。さらに、サブ設備（１３０ａと１３２ｂ、１３２ｂと１３０ｂ）も相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。一方前後方向（Ｙ軸方向）に向かい合って配置されるサブ設備（１３０ａと１３０ｂ、１３２ａと１３２ｂ）は、お互いが協調し一つの基板に対して実装作業を行う。以下、サブ設備１３０ａおよび１３０ｂをまとめて「左サブ設備１２０ｃ」と呼び、サブ設備１３２ａおよび１３２ｂをまとめて「右サブ設備１２０ｄ」と呼ぶこととする。すなわち、左サブ設備１２０ｃおよび右サブ設備１２０ｄの各々のサブ設備では、２つのマルチ装着ヘッド１２１が協調しながら１つの基板２０に対して部品の実装作業を行なうこととなる。
【００２１】
各サブ設備１３０ａ、１３２ａ、１３０ｂ、１３２ｂは、それぞれのサブ設備１３０ａ、１３２ａ、１３０ｂ、１３２ｂに対しビーム１２２と、マルチ装着ヘッド１２１と、部品供給部１２４ａ、１２５ａ、１２４ｂ、１２５ｂとが備えられている。また、部品実装装置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。
【００２２】
なお、部品認識カメラ１２６およびトレイ供給部１２８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。
【００２３】
ビーム１２２は、Ｘ軸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に取り付けられたマルチ装着ヘッド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軸方向に移動するマルチ装着ヘッド１２１のＸ軸方向の移動とでマルチ装着ヘッド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。
【００２４】
図３は、マルチ装着ヘッド１２１と部品カセット１２３との位置関係を示す模式図である。
【００２５】
このマルチ装着ヘッド１２１は、複数個の吸着ノズル１２１ａ〜１２１ｂを搭載することが可能であり、理想的には最大吸着ノズル数分の電子部品を部品カセット１２３それぞれから同時に（１回の上下動作で）吸着することができる。
【００２６】
マルチ装着ヘッド１２１は、ビーム１２２に沿って移動することができ、この移動はモータ（図示せず）により駆動されている。また、電子部品を吸着保持する際や、保持している電子部品を基板２０に装着する際の上下動および回転もモータにより駆動されている。
【００２７】
図４および図５は、部品実装装置１２０による部品実装について説明するための図である。なお、図４および図５では、左サブ設備１２０ｃのみについて図示しているが、右サブ設備１２０ｄについても同様の動作を行なうことにより、部品実装を行う。このため、図４および図５では図示を省略する。
【００２８】
図４に示されるように、サブ設備１３０ｂのマルチ装着ヘッド１２１は、部品供給部１２４ｂ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」およ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。
【００２９】
なお、サブ設備１３０ａのマルチ装着ヘッド１２１も同様に、「吸着」、「認識」および「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。
【００３０】
なお、２つのマルチ装着ヘッド１２１が同時に部品の「装着」を行う場合において、マルチ装着ヘッド１２１同士の衝突を防ぐために、２つのマルチ装着ヘッド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５（ａ）に示されるように、サブ設備１３０ｂのマルチ装着ヘッド１２１が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備１３０ａのマルチ装着ヘッド１２１は「吸着」動作および「認識」動作を行なう。逆に、図５（ｂ）に示されるように、サブ設備１３０ａのマルチ装着ヘッド１２１が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備１３０ｂのマルチ装着ヘッド１２１は「吸着」動作および「認識」動作を行なう。このように、「装着」動作を２つのマルチ装着ヘッド１２１が交互に行なうことにより、マルチ装着ヘッド１２１同士の衝突を防ぐことができる。なお、理想的には、一方のマルチ装着ヘッド１２１による「装着」動作を行なっている間に、他方のマルチ装着ヘッド１２１による「吸着」動作および「認識」動作が終了していれば、一方のマルチ装着ヘッド１２１による「装着」動作が完了した時点で、滞りなく他方のマルチ装着ヘッド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。
【００３１】
図６は、本発明の実施の形態１における最適化装置３００、すなわち、図１に示された最適化装置３００の一構成例を示すブロック図である。この最適化装置３００は、部品実装装置ごとに、基板２０への部品の実装順序の最適化および各部品実装装置への部品の供給位置の最適化等の処理を行なうコンピュータであり、演算制御部３０１、表示部３０２、入力部３０３、メモリ部３０４、最適化プログラム格納部３０５、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部３０６およびデータベース部３０７等から構成される。
【００３２】
この最適化装置３００は、本発明に係る最適化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、部品実装装置１２０と接続されていない状態で、スタンドアローンのシミュレータ（部品実装順序の最適化ツール）としても機能する。なお、この最適化装置が部品実装機の内部に備わっていても構わない。
【００３３】
演算制御部３０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や数値プロセッサ等であり、オペレータからの指示等に従って、最適化プログラム格納部３０５からメモリ部３０４に必要なプログラムをロードして実行し、その実行結果に従って、各構成要素３０２〜３０７を制御する。
【００３４】
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、演算制御部３０１による制御の下で、本最適化装置３００とオペレータとが対話する等のために用いられる。
【００３５】
通信Ｉ／Ｆ部３０６は、ＬＡＮ（Local Area Network）アダプタ等であり、本最適化装置３００と部品実装装置１２０等との通信等に用いられる。メモリ部３０４は、演算制御部３０１による作業領域を提供するＲＡＭ（Random Access Memory）等である。
【００３６】
データベース部３０７は、この最適化装置３００による最適化処理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等）や最適化によって生成された実装点データや部品配置データ等を記憶するハードディスク等である。
【００３７】
図７〜図９は、それぞれ、実装点データ３０７ａ、部品ライブラリ３０７ｂおよび実装装置情報３０７ｃの一例を示す図である。
【００３８】
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７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、装着角度θｉ、制御データφiからなる。ここで、「部品種」は、図８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」および「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、「装着角度」は、部品装着時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、マルチ装着ヘッド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）データとは、ラインタクトが最小となるような実装点の並びである。
【００３９】
部品ライブラリ３０７ｂは、部品実装装置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８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、マルチ装着ヘッド１２１の最高速度比等）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。
【００４０】
実装装置情報３０７ｃは、生産ラインを構成する全ての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９に示されるように、マルチ装着ヘッド１２１のタイプ、すなわちマルチ装着ヘッド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、マルチ装着ヘッド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１２８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。
【００４１】
図６に示す最適化プログラム格納部３０５は、本最適化装置３００の機能を実現する各種最適化プログラムを記憶しているハードディスク等である。最適化プログラムは、部品の実装順序や部品実装装置への部品の供給位置を最適化するプログラムであり、機能的に（演算制御部３０１によって実行された場合に機能する処理部として）、実装順序最適化部３０５ａおよび部品配置最適化部３０５ｂ等から構成される。
【００４２】
実装順序最適化部３０５ａは、データベース部３０７に記憶された各種データに基づいて、基板２０への部品の実装時間が最小となるような部品の実装順序を求める。
【００４３】
部品配置最適化部３０５ｂは、部品カセット１２３の部品供給部１２４ａ、１２５ａ、１２４ｂ、１２５ｂへの配置位置を決定する。部品配置最適化部３０５ｂの実行する処理については、後述する。
【００４４】
次に、以上のように構成された最適化装置３００の動作について説明する。図１０は、最適化装置３００が実行する部品実装順序の最適化処理および部品供給部への部品配置最適化処理を示すフローチャートである。
【００４５】
以下の説明では、左サブ設備１２０ｃについての最適化処理について説明するが、右サブ設備１２０ｄについても同様の最適化処理が行なわれる。まず、部品配置最適化部３０５ｂは、実装点データ３０７ａに基づいて、後述する角度テーブルを作成する（Ｓ１１）。
【００４６】
図１１は、左サブ設備１２０ｃに含まれる部品供給部１２４ａおよび１２４ｂと部品実装後の基板２０との位置関係の一例を示す図である。ここでは、一例として、部品種Ａの２つの部品４０２および４０４と、部品種Ｂの１つの部品４０６と、部品種Ｃの３つの部品４０８、４１０および４１２と、部品種Ｄの部品４１４とが１枚の基板２０上に装着されるものとする。なお、実装点データ３０７ａに示される装着角度θｉは、部品供給部１２４ａに並べられた部品カセット１２３から吸着される状態の部品と、基板２０へ装着された後の状態の部品とのなす角度を示す。例えば、図１２に示すように部品カセット１２３に部品種Ａの部品（以下、「部品Ａ」と適宜呼ぶ（他の部品についても同様）。）が並べられているとした場合、部品種Ａの部品４０２の装着角度は、部品カセット１２３に並べられている部品Ａと同じ方向を向いているため、装着角度θｉは０°である。一方、部品種Ａの部品４０４の装着角度は、部品カセット１２３に並べられている部品Ａと逆方向を向いているため、装着角度θｉは１８０°である。
【００４７】
図１３は、図７に示した基板２０に実装される部品の実装点データ３０７ａに基づいて作成された角度テーブルの一例を示す図である。角度テーブルは、１枚の基板２０に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である。ここでは、装着角度θｉが、０°および１８０°の２種類の角度に分類される。例えば、部品Ａについて見ると、装着角度θｉが０°の部品と装着角度θｉが１８０°の部品が各々１つずつあることが示されている。
【００４８】
なお、装着角度θｉの分類は、以下のようにして行われる。図１４は、０°から３６０°までの装着角度を模式的に表した図である。このうち、矢印４２０で示される範囲（２７０°＜θｉ≦３６０°および０°≦θｉ≦９０°）が角度テーブルでは０°に分類されるものとする。また、矢印４２２で示される範囲（９０°＜θｉ≦２７０°）が角度テーブルでは１８０°に分類されるものとする。例えば、図１５に示すような装着角度θｉが４５°の部品は、角度テーブルでは０°に分類される。すなわち、角度テーブル上で０°に分類された部品は、部品供給部１２４ａにその部品カセット１２３が配置された方が部品装着時の回転角度が少なくて済むことを意味しており、１８０°に分類された部品は、部品供給部１２４ｂにその部品カセット１２３が配置された方が部品装着時の回転角度が少なくて済むことを意味している。
【００４９】
次に、部品配置最適化部３０５ｂは、角度テーブルにおいて０°のみに分類された部品または１８０°のみに分類された部品を選択し、分類された角度に基づいて、当該部品の部品カセットの配置位置を決定する（Ｓ１２）。例えば、図１３に示した角度テーブルでは、部品Ｂの装着角度は０°のものが１つであり、１８０°のものがない。このため、部品Ｂの部品カセット１２３は、部品供給部１２４ａに配置されるとの決定が行なわれる。同様に、部品Ｃについても装着角度が０°のものが３つあるが、１８０°のものがない。このため、部品Ｃの部品カセット１２３は、部品供給部１２４ａに配置されるとの決定が行なわれる。さらに、部品Ｄについては、装着角度が１８０°のものが１つあるが、０°のものがない。このため、部品Ｄの部品カセット１２３は、部品供給部１２４ｂに配置されるとの決定が行なわれる。なお、部品Ａに関しては、装着角度が０°のものと１８０°のものとがそれぞれ１つずつ存在する。よって、このステップでの部品カセットの配置位置の決定は行なわれない。
【００５０】
次に、部品配置最適化部３０５ｂは、Ｓ１２の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品について、サブ設備１３０ａにおけるタスク数とサブ設備１３０ｂにおけるタスク数とが均等になるように、当該部品の部品カセットの配置を決定する（Ｓ１３）。ここで、「タスク」とは、マルチ装着ヘッド１２１による部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作を意味し、「タスク数」とは、その一連動作の回数を意味する。
【００５１】
ここで、サブ設備１３０ａおよび１３０ｂに設けられたマルチ装着ヘッド１２１の吸着ノズル数が等しいとした場合にタスク数を均等にするということは、なるべく、サブ設備１３０ａによる部品の実装点数と、サブ設備１３０ｂによる部品の実装点数とが等しくなるようにするということである。Ｓ１２の処理によると、サブ設備１３０ａにより４つの部品が実装され、サブ設備１３０ｂにより１つの部品が装着されることが決定している。よって、部品配置最適化部３０５ｂは、実装点数が少ないサブ設備１３０ｂにより部品が実装されるように、部品供給部１２４ｂに部品Ａの部品カセット１２３を配置することを決定する。
【００５２】
以上の処理の結果として、図１６に示すような部品カセット１２３の配置が決定される。すなわち、部品ＢおよびＣはサブ設備１３０ａが装着を行ない、部品ＡおよびＤはサブ設備１３０ｂが装着を行なうように、部品カセット１２３の配置が決定される。これにより、サブ設備１３０ａとサブ設備１３０ｂとでタスク数がほぼ均等になる。
【００５３】
なお、図１６に示すように、部品Ａの部品カセット１２３より部品を吸着し、基板２０の部品４０２の位置に部品を装着する際には、部品を回転させる必要が生じる場合もある。
【００５４】
最後に、実装順序最適化部３０５ａが決定された部品カセット１２３の配置位置に基づいて、基板２０への部品の実装順序の最適化を行なう（Ｓ１４）。なお、部品実装順序の最適化手法は、これまで種々の手法が提案されており、本願の主眼ではないため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態によると、部品の装着時に部品をなるべく回転させなくて済むように部品カセットの配置位置を決定している。それに加え、２つのサブ設備のタクト数がほぼ均等になるように部品カセットの配置位置を決定している。このため、部品のタクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、図１０のＳ１３の処理において２つのサブ設備でタスク数を揃えることを優先させて部品カセット１２３の配置を決定した。実施の形態２では、基板２０への部品の実装位置精度を向上させることを優先させて部品カセット１２３の配置を決定する。
【００５６】
実施の形態２に係る部品実装システム１０は、実施の形態１に示したものと同様である。ただし、実施の形態２に係る部品実装システム１０は、最適化装置３００が実行する処理が実施の形態１とは一部異なる。
【００５７】
図１７は、最適化装置３００が実行する部品実装順序の最適化処理および部品供給部への部品配置最適化処理を示すフローチャートである。
【００５８】
以下の説明では、実施の形態１と同様に左サブ設備１２０ｃについての最適化処理について説明するが、右サブ設備１２０ｄについても同様の最適化処理が行なわれる。角度テーブル作成処理（Ｓ１１）および部品カセット配置処理（Ｓ１２）は、実施の形態１に示した処理と同じである。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００５９】
例えば、実施の形態１と同じ具体例を用いて説明を行なうと、Ｓ１２の処理において、部品Ｂ、ＣおよびＤの部品カセット１２３の配置が決定される。
【００６０】
次に、部品配置最適化部３０５ｂは、Ｓ１２の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品について、マルチ装着ヘッド１２１の吸着ノズル１２１ａの回転量が最小となるような部品カセットの配置を決定する（Ｓ２１）。すなわち、部品Ａについては装着角度が０°のものと１８０°のものとがそれぞれ１つずつ存在するため、部品供給部１２４ａおよび部品供給部１２４ｂの双方に部品Ａの部品カセット１２３を配置されるものとの決定が行なわれる。以上の結果として、図１８に示すような部品カセット１２３の配置が決定される。すなわち、部品ＢおよびＣはサブ設備１３０ａが装着を行ない、部品Ｄはサブ設備１３０ｂが装着を行ない、部品Ａはサブ設備１３０ａおよび１３０ｂが装着を行なうように、部品カセット１２３の配置が決定される。このように、部品Ａを部品供給部１２４ａおよび１２４ｂの両方に配置することにより、部品４０２および４０４を基板２０に装着する際に、部品の回転を行なわずに装着することができる。
【００６１】
その後、部品実装順序最適化処理（Ｓ１４）が行なわれる。
以上説明したように、本実施の形態によると、部品の装着時に部品をなるべく回転させなくて済むように部品カセットの配置位置を決定している。このため、部品装着精度を向上させることができる。また、部品回転に要する時間が減少するため、部品のタクトタイムを向上させることができる。
【００６２】
以上、本発明の実施の形態１および２に係る部品実装システム１０について説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００６３】
例えば、１枚の基板上に交互動作にて部品実装を行なう部品実装装置を想定して説明を行なったが、これに限定されるものではなく、異なる向きに部品カセットを配置することが可能な部品実装装置であれば、それ以外の部品実装装置であってもよい。図１９は、そのような部品実装装置を前方斜めから見た外観図である。同図において、部品実装装置５００は一部を切り欠いて内部が示されている。
【００６４】
部品実装装置５００は、部品実装システムに組み込むことができ、上流から受け取った基板に電子部品を装着し、下流に電子部品装着済みの実装基板である回路基板を送り出す装置であり、電子部品を吸着、搬送し、基板に電子部品を装着するマルチ装着ヘッド５１０と、マルチ装着ヘッド５１０を水平面方向に移動させるＸＹロボット５１３と、マルチ装着ヘッド５１０に部品を供給する部品供給部５１５とを備えている。また、部品実装装置５００の前面には部品実装装置５００を操作するための操作部５１６が設けられている。また、部品実装装置５００の背面にも図示しない操作部が設けられている。
【００６５】
この部品実装装置５００は、具体的には、微少部品からコネクタまでの多様な電子部品を基板に装着することができる実装機であり、□１０ｍｍ以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）・ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品を装着することができる実装機である。
【００６６】
図２０は、部品実装装置５００の主要な内部構成を示す平面図である。
部品実装装置５００は、さらに、各種形状の部品種に対応するためにマルチ装着ヘッド５１０に交換自在に取り付けられる交換用ノズルが置かれるノズルステーション５１９と、２枚の基板２０ａおよび２０ｂを搬送するための軌道を構成するレール５２１と、搬送された基板２０ａおよび２０ｂが載置され電子部品が装着される装着テーブル（図示せず）と、吸着保持した電子部品が不良の場合、当該部品を回収する部品回収装置５２３とを備えている。
【００６７】
また、部品供給部５１５は、部品実装装置５００の前後に設けられており、テープ状に収納された電子部品を供給する部品供給部５１５ａ、５１５ｂおよび５１５ｃと、部品の大きさに合わせて間仕切りをつけたプレートに収納される電子部品を供給する部品供給部５１５ｄとを有している。
【００６８】
最適化装置３００は、実施の形態２に示した方法に従い、部品実装装置５００の部品供給部５１５ａ〜５１５ｃのいずれかに、部品装着時の部品の回転がなるべく少なくなるように部品カセットを配置すればよい。
【００６９】
また、実施の形態１では、Ｓ１２の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品（部品Ａ）について、一方の部品供給部のみに部品カセットを配置するようにしているが、両方の部品供給部に部品カセットを配置するようにしてもよい。
【００７０】
さらに、実施の形態２では、Ｓ１２の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品（部品Ａ）について、両方の部品供給部に部品カセットを配置するようにしているが、一方の部品供給部のみに部品カセットを配置するようにしてもよい。その場合には、部品装着時の部品の回転がなるべくおこらないように、部品カセットを配置する部品供給部を選択する。つまり、部品の回転を伴う装着が発生するとしても、その回転が最小になるような側の部品供給部に当該部品カセットを配置するようにしてもよい。
【００７１】
さらにまた、最適化装置３００が有する機能を部品実装装置１２０が備えており、部品実装装置１２０自身が部品カセットの最適な配置を決定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、基板に部品を実装する電子部品実装システム等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる部品実装システム全体の構成を示す外観図である。
【図２】部品実装装置内部の主要な構成を示す平面図である。
【図３】マルチ装着ヘッドと部品カセットとの位置関係を示す模式図である。
【図４】部品実装装置による部品実装について説明するための図である。
【図５】部品実装装置による部品実装について説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態１における最適化装置の一構成例を示すブロック図である。
【図７】実装点データの一例を示す図である。
【図８】部品ライブラリの一例を示す図である。
【図９】実装装置情報の一例を示す図である。
【図１０】最適化装置が実行する部品実装順序の最適化処理および部品供給部への部品配置最適化処理を示すフローチャートである。
【図１１】左サブ設備に含まれる２つの部品供給部と部品実装後の基板との位置関係の一例を示す図である。
【図１２】部品の装着角度について説明するための図である。
【図１３】基板に実装される部品の実装点データに基づいて作成された角度テーブルの一例を示す図である。
【図１４】角度テーブルの作成処理について説明するための図である。
【図１５】角度テーブルの作成処理について説明するための図である。
【図１６】決定された部品カセットの配置の一例を示す図である。
【図１７】最適化装置が実行する部品実装順序の最適化処理および部品供給部への部品配置最適化処理を示すフローチャートである。
【図１８】決定された部品カセットの配置の一例を示す図である。
【図１９】部品実装装置を前方斜めから見た外観図である。
【図２０】図１９に示した部品実装装置の主要な内部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  部品実装システム
２０、２０ａ、２０ｂ  基板
１２０、２００、５００  部品実装装置
１２０ｃ  左サブ設備
１２０ｄ  右サブ設備
１２１  マルチ装着ヘッド
１２１ａ、１２１ｂ  吸着ノズル
１２２  ビーム
１２３  部品カセット
１２４ａ、１２４ｂ、１２５ａ、１２５ｂ、５１５、５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ  部品供給部
１２６  部品認識カメラ
１２８  トレイ供給部
１２９  レール
１３０ａ、１３０ｂ、１３２ａ、１３２ｂ  サブ設備
３００  最適化装置
３０１  演算制御部
３０２  表示部
３０３  入力部
３０４  メモリ部
３０５  最適化プログラム格納部
３０５ａ  実装順序最適化部
３０５ｂ  部品配置最適化部
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
４０２、４０４、４０６、４０８、４１４  部品
４２０、４２２  矢印
５１０  マルチ装着ヘッド
５１３  ＸＹロボット
５１６  操作部
５１９  ノズルステーション
５２１  レール
５２３  部品回収装置
【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】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2006351763.tif 000017
【図１６】
2006351763.tif 000018
【図１７】
2006351763.tif 000019
【図１８】
2006351763.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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