(57)【要約】  部品実装機１１は、高さの異なる複数の配置位置を有する基板１６の配置位置の高さ情報と、配置する部品の高さを含む部品のサイズ情報とを取得し、取得した配置位置の高さ及び部品のサイズから部品の配置位置での高さを求め、この求めた部品の配置位置高さが低い方をより先に配置するよう、基板１６に部品を配置する実装順番を設定する。このとき、吸着ヘッド２４に吸着した第１部品と配置位置に配置された第２部品とが干渉するか否かを判定し、干渉すると判定したときには、第２部品より先に第１部品を配置するよう実装順番を設定するものとしてもよい。
2014141427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着ヘッドによって複数の部品を基板に配置する実装処理を行う際の該部品を配置する順番を設定する実装設定方法であって、
高さの異なる複数の配置位置を有する該基板の高さ情報と、前記配置する部品の高さを含む該部品のサイズ情報とを取得する取得ステップと、
前記取得した基板の高さ及び前記取得した部品のサイズから該部品の配置位置での高さを求め、該求めた部品の配置位置高さに基づいて前記基板に前記部品を配置する実装順番を設定する配置設定ステップと、
を含む実装設定方法。
【請求項２】
前記配置設定ステップでは、第１配置位置に配置される第１部品と前記第１配置位置とは異なる高さの第２配置位置に配置され前記第１部品に隣り合う第２部品とを抽出し、前記第１配置位置での前記第１部品の配置位置高さと前記第２配置位置での前記第２部品の配置位置高さとを求め、前記配置位置高さが低い方をより先に配置するよう前記実装順番を設定する、請求項１に記載の実装設定方法。
【請求項３】
前記配置設定ステップでは、前記吸着ヘッドに吸着した第１部品の高さと前記配置位置に配置された第２部品の前記配置位置高さとに基づき、前記第１部品を前記配置位置に移動したときに該吸着ヘッドに吸着した第１部品と前記配置位置に配置された第２部品とが干渉するか否かを判定し、前記干渉すると判定したときには、前記第２部品より先に前記第１部品を配置するよう前記実装順番を設定する、請求項１に記載の実装設定方法。
【請求項４】
前記配置設定ステップでは、第１配置位置に配置される第１部品と前記第１配置位置とは異なる高さの第２配置位置に配置され前記第１部品に隣り合う第２部品とを抽出し、該第１部品と該第２部品とが前記干渉するか否かを判定する、請求項３に記載の実装設定方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の実装設定方法であって、
前記基板上での前記吸着ヘッドの移動距離を加味して前記複数の部品を配置する１以上の仮順番を設定する仮設定ステップ、を含み、
前記配置設定ステップでは、前記設定された仮順番を元に前記部品を配置する実装順番を設定する、実装設定方法。
【請求項６】
請求項５に記載の実装設定方法であって、
前記仮設定ステップでは、前記仮順番を複数設定し、
前記配置設定ステップでは、前記複数の仮順番を用いて前記実装順番を複数設定し、
前記複数設定された前記実装順番のうち実装処理時間がより短い実装順番を選択する選択ステップ、を含む、実装設定方法。
【請求項７】
吸着ヘッドによって複数の部品を基板に配置する実装処理を行う際の該部品を配置する順番を設定する実装設定装置であって、
高さの異なる複数の配置位置を有する該基板の高さ情報と、前記配置する部品の高さを含む該部品のサイズ情報とを取得する取得手段と、
前記取得した基板の高さ及び前記取得した部品のサイズから該部品の配置位置での高さを求め、該求めた部品の配置位置高さに基づいて前記基板に前記部品を配置する実装順番を設定する配置設定手段と、
を備えた実装設定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装設定方法及び実装設定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、実装設定方法としては、例えば、吸着ヘッドが部品を搬送する前に、部品の高さ情報を取得するステップと、このステップで取得された高さ情報に基づいて部品の装着順序を決定するステップとを含み、部品を装着する順番を決定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、供給用部品の交換により発生する、基板上に装着された部品と吸着ヘッドとの干渉の可能性を事前に検出して回避することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１００５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、電子機器の小型化、高性能化が図られており、電子部品も小型化され、基板上に高密度に実装されるようになっている。これに伴い、例えば厚さの低減などを目的として、表面に凹凸を有し、高さの異なる複数の配置位置を有する基板が実現されてきている。しかしながら、上述の方法では、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して部品を配置することは考慮されていなかった。このため、配置済みの部品と配置しようとする部品とが干渉することがあり、部品の実装を確実に行うことが更に求められていた。【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して、より確実に部品を実装することができる実装設定方法及び実装設定装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。【０００７】
本発明の実装設定方法は、
吸着ヘッドによって複数の部品を基板に配置する実装処理を行う際の該部品を配置する順番を設定する実装設定方法であって、
高さの異なる複数の配置位置を有する該基板の高さ情報と、前記配置する部品の高さを含む該部品のサイズ情報とを取得する取得ステップと、
前記取得した基板の高さ及び前記取得した部品のサイズから該部品の配置位置での高さを求め、該求めた部品の配置位置高さに基づいて前記基板に前記部品を配置する実装順番を設定する配置設定ステップと、
を含むものである。【０００８】
この実装設定方法では、高さの異なる複数の配置位置を有する基板の配置位置の高さ情報と、配置する部品の高さを含む部品のサイズ情報とを取得し、取得した配置位置の高さ及び部品のサイズから部品の配置位置での高さを求め、この求めた部品の配置位置高さに基づいて基板に部品を配置する実装順番を設定する。例えば、部品の高さのみを考慮して実装順番を設定すると、基板上において高さの異なる配置位置によっては、基板に配置済みの部品と配置しようとする部品とが干渉することがある。ここでは、配置位置高さを考慮して基板への部品の実装順番を設定するため、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して、より確実に部品を実装することができる。このとき、配置設定ステップでは、前記配置位置高さがより低い前記部品をより先に配置するよう前記実装順番を設定するものとしてもよい。あるいは、配置設定ステップでは、前記配置位置高さがより高い前記部品をより後に配置するよう前記実装順番を設定するものとしてもよい。なお、「干渉」とは、配置済みの部品と配置しようとする部品とが接触する場合のほか、配置済みの部品と配置しようとする部品とが接触するおそれがある場合をも含むものとする。【０００９】
本発明の実装設定方法において、前記配置設定ステップでは、第１配置位置に配置される第１部品と前記第１配置位置とは異なる高さの第２配置位置に配置され前記第１部品に隣り合う第２部品とを抽出し、前記第１配置位置での前記第１部品の配置位置高さと前記第２配置位置での前記第２部品の配置位置高さとを求め、前記配置位置高さが低い方をより先に配置するよう前記実装順番を設定するものとしてもよい。こうすれば、基板上での高さがより低いものを先に配置することになるため、基板に配置済みの部品と配置しようとする部品とが干渉しにくく、より確実に部品を実装することができる。このとき、上記設定された第１部品と第２部品との実装順番の序列関係を維持するものとすれば、第１部品と第２部品との間に、これらに干渉しない別の第３部品を実装する実装順番を設定するものとしてもよい。あるいは、前記配置設定ステップでは、第１配置位置に配置される第１部品と前記第１配置位置とは異なる高さの第２配置位置に配置され前記第１部品に隣り合う第２部品とを抽出し、前記第１配置位置での前記第１部品の配置位置高さと前記第２配置位置での前記第２部品の配置位置高さとを求め、前記配置位置高さが高い方をより後に配置するよう前記実装順番を設定するものとしてもよい。【００１０】
あるいは、本発明の実装設定方法において、前記配置設定ステップでは、前記吸着ヘッドに吸着した第１部品の高さと前記配置位置に配置された第２部品の前記配置位置高さとに基づき、前記第１部品を前記配置位置に移動したときに該吸着ヘッドに吸着した第１部品と前記配置位置に配置された第２部品とが干渉するか否かを判定し、前記干渉すると判定したときには、前記第２部品より先に前記第１部品を配置するよう前記実装順番を設定するものとしてもよい。こうすれば、基板に配置済みの部品と配置しようとする部品との干渉をより確実に防止することができるため、より確実に部品を実装することができる。このとき、前記配置設定ステップでは、第１配置位置に配置される第１部品と前記第１配置位置とは異なる高さの第２配置位置に配置され前記第１部品に隣り合う第２部品とを抽出し、該第１部品と該第２部品とが前記干渉するか否かを判定するものとしてもよい。こうすれば、配置位置の高さが異なり且つ隣り合う部品について干渉の有無を判定するため、より確実に部品を実装することができる。【００１１】
本発明の実装設定方法は、前記基板上での前記吸着ヘッドの移動距離を加味して前記複数の部品を配置する１以上の仮順番を設定する仮設定ステップ、を含み、前記配置設定ステップでは、前記設定された仮順番を元に前記部品を配置する実装順番を設定するものとしてもよい。こうすれば、吸着ヘッドの移動距離を加味するから、より効率よく、より確実に部品を実装することができる。このとき、前記仮設定ステップでは、前記仮順番を複数設定し、前記配置設定ステップでは、前記複数の仮順番を用いて前記実装順番を複数設定し、前記複数設定された前記実装順番のうち実装処理時間がより短い実装順番を選択する選択ステップ、を含むものとしてもよい。こうすれば実装処理時間の短縮をより図ることができるため、より効率よく、より確実に部品を実装することができる。【００１２】
本発明の実装設定装置は、
吸着ヘッドによって複数の部品を基板に配置する実装処理を行う際の該部品を配置する順番を設定する実装設定装置であって、
高さの異なる複数の配置位置を有する該基板の高さ情報と、前記配置する部品の高さを含む該部品のサイズ情報とを取得する取得手段と、
前記取得した基板の高さ及び前記取得した部品のサイズから該部品の配置位置での高さを求め、該求めた部品の配置位置高さに基づいて前記基板に前記部品を配置する実装順番を設定する配置設定手段と、
を備えたものである。【００１３】
この実装設定装置では、上述した実装設定方法と同様に、配置位置高さを考慮して基板への部品の実装順番を設定するため、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して、より確実に部品を実装することができる。この実装設定装置において、上述した実装設定方法の種々の態様を採用してもよいし、また、上述した実装設定方法の各機能を実現するような構成を追加してもよい。【００１４】
本発明のプログラムは、上述した実装設定方法のステップを１以上のコンピューターが実行するものである。このプログラムは、コンピューターが読み取り可能な記録媒体（例えばハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤなど）に記録されていてもよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピューターから別のコンピューターへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよい。このプログラムを１つのコンピューターに実行させるか又は複数のコンピューターに各ステップを分担して実行させれば、上述した実装設定方法の各ステップが実行されるため、この方法と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】部品実装システム１の概略説明図。
【図２】部品実装機１１の斜視図。
【図３】部品実装システム１の電気的な接続関係を表すブロック図。
【図４】ＨＤＤ８３に記憶された実装情報９０及び基板情報９４の説明図。
【図５】部品が実装される基板１６の一例を表す説明図。
【図６】実装順番設定処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図７】基板干渉回避順設定処理ルーチンの一例を示すフローチャート。
【図８】高さの異なる配置位置を有する基板１６への実装処理の説明図。
【図９】基板干渉回避順設定処理の一例を示す説明図。
【図１０】基板干渉回避順設定処理の一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は部品実装システム１の概略説明図、図２は部品実装機１１の斜視図、図３は部品実装システム１の電気的な接続関係を表すブロック図である。また、図４は、ＨＤＤ８３に記憶された実装情報９０及び基板情報９４の説明図、図５は、パネル１５に複数含まれ、部品が実装される基板１６の一例を表す説明図である。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１及び図２に示した通りとする。また、実装処理とは、部品を基板上に配置、装着、挿入、接合、接着する処理などを含む。
【００１７】
部品実装システム１は、実装ライン１０と、管理コンピュータ８０とを備えている。実装ライン１０は、第１〜第４工程をそれぞれ実施する第１〜第４部品実装機１１ａ〜１１ｄが上流から下流に向かって昇順となるように配置されたものである。第１〜第４工程は、いずれも電子部品（以下「部品」という）を基板１６に実装する工程である。本実施形態では、第１〜第４部品実装機１１ａ〜１１ｄは、同じ構成であるため、以下、序数や符号末尾のアルファベットを省略し、単に部品実装機１１として説明する。
【００１８】
部品実装機１１は、図２に示すように、基台１２と、基台１２の上に設置された実装機本体１４と、実装機本体１４に装着されたリールユニット５６とを備えている。基台１２は、直方体に形成された重量物であり、裏面の四隅には図示しないキャスタが取り付けられている。
【００１９】
実装機本体１４は、基台１２に対して交換可能に設置されている。この実装機本体１４は、基板１６を搬送する基板搬送装置１８と、ＸＹ平面を移動可能な吸着ヘッド２４と、吸着ヘッド２４に取り付けられＺ軸へ移動可能な吸着ノズル４０と、各種制御を実行する制御装置６０（図３参照）とを備えている。
【００２０】
基板搬送装置１８は、図２の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に延びる支持板２０，２０と、両支持板２０，２０の互いに対向する面に設けられたコンベアベルト２２，２２（図２では片方のみ図示）とを備えている。コンベアベルト２２，２２は、支持板２０，２０の左右に設けられた駆動輪及び従動輪に無端状となるように架け渡されている。基板１６は、一対のコンベアベルト２２，２２の上面に乗せられて左から右へと搬送される。この基板１６は、裏面側に多数立設された支持ピン２３によって支持されている。
【００２１】
吸着ヘッド２４は、Ｘ軸スライダ２６の前面に取り付けられている。Ｘ軸スライダ２６は、前後方向にスライド可能なＹ軸スライダ３０の前面に、左右方向にスライド可能となるように取り付けられている。Ｙ軸スライダ３０は、前後方向に延びる左右一対のガイドレール３２，３２にスライド可能に取り付けられている。なお、ガイドレール３２，３２は、部品実装機１１の内部に固定されている。Ｙ軸スライダ３０の前面には、左右方向に延びる上下一対のガイドレール２８，２８が設けられ、このガイドレール２８，２８にＸ軸スライダ２６が左右方向にスライド可能に取り付けられている。吸着ヘッド２４は、Ｘ軸スライダ２６が左右方向に移動するのに伴って左右方向に移動し、Ｙ軸スライダ３０が前後方向に移動するのに伴って前後方向に移動する。なお、各スライダ２６，３０は、それぞれ図示しない駆動モータにより駆動される。
【００２２】
この吸着ヘッド２４は、図２に示すように、Ｘ軸スライダ２６（ヘッド保持台）に着脱可能に装着されたヘッド本体４１を有している。ヘッド本体４１には、ノズル保持体４２が間欠回転可能に支持され、モータ４３を駆動源とする回転装置によって間欠回転されるようになっている。ノズル保持体４２の円周上には複数のノズルホルダ４４が昇降可能に保持され、これらノズルホルダ４４に、部品を吸着する吸着ノズル４０がそれぞれ着脱可能に保持されている。ノズル保持体４２の間欠回転によって所定の角度位置に位置決めされたノズルホルダ４４は、Ｚ軸モータ４６を駆動源とするホルダ昇降装置によってＸ軸およびＹ軸方向と直交するＺ軸方向（上下方向）に昇降され、吸着ノズル４０によって部品を吸着し、かつ部品を基板１６に実装できるようになっている。また、ノズルホルダ４４は、モータ４７を駆動源とするホルダ回転装置によって回転（自転）し、吸着ノズル４０によって吸着した部品の角度を調整可能となっている。
【００２３】
吸着ノズル４０は、圧力を利用して、ノズル先端に部品を吸着したり、ノズル先端に吸着している部品を離したりするものである。この吸着ノズル４０は、図示しない電磁弁を介して真空ポンプ及びエア配管のいずれか一方に接続される。吸着ノズル４０に部品を吸着するには、真空ポンプと吸着ノズルとが連通するように電磁弁を制御する。これにより、吸着ノズル４０の内部は負圧になり、部品が吸着ノズル４０の先端に吸着される。一方、部品を吸着ノズル４０から外すには、エア配管と吸着ノズル４０とが連通するように電磁弁を制御する。これにより、吸着ノズル４０の内部は正圧になり、吸着ノズル４０の先端に吸着された部品が外れる。
【００２４】
リールユニット５６は、図２に示すように、複数のリール５７を備え、実装機本体１４の前側に着脱可能に取り付けられている。各リール５７には、テープが巻き付けられ、テープの表面には、部品が長手方向に沿って保持されている。これらの部品は、テープの表面を覆うフィルムによって保護されている。こうしたテープは、リールから後方に向かって巻きほどかれ、フィーダ部５８においてフィルムが剥がされて部品が露出した状態で、吸着ヘッド２４により吸着される吸着位置に送り出される。
【００２５】
パーツカメラ５４は、基板搬送装置１８の前側の支持板２０の前方に配置されている。このパーツカメラ５４の撮像範囲は、パーツカメラ７０の上方である。部品を吸着した吸着ノズル４０がパーツカメラ７０の上方を通過する際、パーツカメラ７０は吸着ノズル４０に吸着された部品の状態を撮影し、その画像を制御装置７４へ出力する。
【００２６】
ノズルストッカ５５は、複数種類の吸着ノズル４０をストックするボックスである。吸着ノズル４０は、吸着ヘッド２４のノズル保持体４２に取り外し可能に装着されており、部品を搭載する基板１６の種類や部品の種類に適したものに交換される。
【００２７】
制御装置６０は、図３に示すように、ＣＰＵ６１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ６２、各種データを記憶するＨＤＤ６３、作業領域として用いられるＲＡＭ６４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース６５などを備えており、これらはバス６６を介して接続されている。この制御装置６０は、基板搬送装置１８、Ｘ軸スライダ２６の駆動モータ、Ｙ軸スライダ３０の駆動モータ及び吸着ヘッド２４の各モータ４３，４６，４７へ駆動信号を出力し、パーツカメラ５４からの画像信号を入力する。また、制御装置６０は、リールユニット５６や管理コンピュータ８０と双方向通信可能に接続されている。なお、各スライダ２６，３０には図示しない位置センサが装備されており、制御装置６０はそれらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、各スライダ２６，３０の駆動モータを制御する。
【００２８】
管理コンピュータ８０は、図３に示すように、ＣＰＵ８１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、処理プログラムを記憶するＲＯＭ８２、各種情報を記憶するＨＤＤ８３、作業領域として用いられるＲＡＭ８４、外部装置と電気信号のやり取りを行うための入出力インタフェース８５などを備えており、これらはバス８６を介して接続されている。また、管理コンピュータ８０は、入出力インタフェース８５を介して、マウスやキーボードに代表される入力デバイス８７から信号を入力可能であり、ディスプレイ８８に種々の画像を出力可能なように接続されている。ＨＤＤ６３には、図４に示すように、実装情報９０及び基板情報９４が記憶されている。実装情報９０は、基板１６に部品を実装する処理に関する情報として、実装する部品の種別、部品サイズ情報９１及び配置位置情報９２などが格納されている。また、実装情報９０には、実装順選択部８０４により選択された実装順番情報（図４では未設定）なども格納されている。部品サイズ情報９１には、例えば、部品の高さ、幅及び長さなどを含む部品のサイズに関する情報が格納されている。配置位置情報９２には、その部品を実装する基板上の配置位置の座標などの情報が格納されている。基板情報９４は、高さの異なる複数の配置位置を有する基板上の配置位置の領域と、その領域の基板の高さの情報とが格納されている。この実装情報９０は、管理コンピュータ８０への作業者の入力に基づいて、管理コンピュータ８０から制御装置６０に送信され、ＨＤＤ６３に記憶され、部品実装機１１で実装処理に用いられる。
【００２９】
この管理コンピュータ８０は、機能ブロックとして情報取得部８０１、仮設定部８０２、配置設定部８０３及び実装順選択部８０４を備えている。情報取得部８０１は、高さの異なる複数の配置位置を有する基板の高さ情報と、配置する部品の高さを含む部品のサイズ情報とを取得する機能を有している。仮設定部８０２は、基板１６上での吸着ヘッドの移動距離を加味して複数の部品を配置する、複数の仮順番を設定する機能を有している。配置設定部８０３は、仮設定部８０２で設定された仮順番を元に、部品を配置する実装順番をこの仮順番に応じて複数設定する機能を有している。配置設定部８０３は、基板の高さ及び部品のサイズから部品の配置位置での高さ（配置位置高さ）を求め、求めた部品の配置位置高さに基づいて基板に部品を配置する実装順番を設定する機能を有している。実装順選択部８０４は、複数設定された上記実装順番のうち実装処理時間がより短い実装順番を選択する機能を有している。管理コンピュータ８０は、これらの機能を用いて基板に部品を実装する実装順番を設定する。
【００３０】
ここで、部品実装機１１により部品が実装される基板１６について説明する。図５に示すように、パネル１５は、複数の基板１６を含んでいる。基板１６には、例えば、基準面１６ａに対して低い配置位置の領域である凹領域１６ｂや、基準面１６ａに対して高い配置位置の領域である凸領域１６ｃなどの領域が形成されている。これらの領域には、部品Ｐ１〜Ｐ１２などが実装される。なお、実装情報９０の基板情報９４には、これらの各領域の範囲や高さなどの情報が格納されている。また、基準面は、基板に応じて適宜設定することが可能であり、基板１６の底面としてもよいし、基板１６の中間の高さの面としてもよいし、最上面としてもよい。
【００３１】
次に、こうして構成された本実施形態の部品実装システム１の動作、まず、部品実装機１１の実装処理において、基板１６に部品を実装する実装順番を設定する処理について説明する。図６は、管理コンピュータ８０のＣＰＵ８１により実行される実装順番設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、管理コンピュータ８０のＨＤＤ８３に記憶され、作業者による開始指示により実行される。このルーチンでは、高さの異なる配置位置を有する基板１６に部品をより確実に実装する実装順番を設定する。このルーチンは、例えば、情報取得部８０１、仮設定部８０２、配置設定部８０３及び実装順選択部８０４の機能を利用してＣＰＵ８１が実行するものとする。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ８１は、まず、実装情報９０を読み出し、各部品の配置位置を含む配置位置情報９２を取得する（ステップＳ１００）。次に、部品の配置位置に基づいて仮順番を設定する（ステップＳ１１０）。この仮順番の設定は、例えば、部品の吸着位置からより近い位置にある部品を１番目の部品に設定し、１番目の部品により近い部品を２番目の部品、２番の部品により近い部品を３番目の部品、とし、一筆書きで、できるだけ往復移動を抑制した吸着ヘッド２４の移動となるように行うものとしてもよい（後述図９，１０参照）。
【００３２】
次に、ＣＰＵ６１は、設定した仮順番を用いて、基板干渉回避順設定処理を実行する（ステップＳ１２０）。図７は、管理コンピュータ８０のＣＰＵ８１が実行する、基板干渉回避順設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、高さの異なる配置位置に実装する際、各部品同士の干渉がない実装順番を設定する処理を行うものであり、管理コンピュータ８０のＨＤＤ８３に記憶されている。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ８１は、まず、高さの異なる複数の配置位置を有する基板の高さを含む基板情報９４と、配置する部品の高さを含む部品サイズ情報９１とを取得する（ステップＳ２００）。
【００３３】
次に、ＣＰＵ８１は、判定対象部品を設定する（ステップＳ２１０）。判定対象部品は、例えば、仮順番の番号順に設定するものとしてもよい。次に、判定対象部品の配置位置に対して高さの異なる所定の近接領域に他の部品があるか否かを判定し（ステップＳ２２０）、他の部品があるときには、比較対象部品を設定する（ステップＳ２３０）。この近接領域は、例えば、部品の実装処理を行う際に、互いに干渉する可能性の高い領域として経験的に定められているものとしてもよい。この近接領域は、判定対象部品の配置位置と異なる高さの配置位置で且つ、所定の近接距離以内の領域に定めることができる。また、判定処理は、例えば、判定対象部品に隣り合い、配置位置の高さが異なる比較対象部品を抽出し、判定対象部品とこの比較対象部品との距離を求め、この距離を用いて比較対象部品が近接領域に入るか否かを判定することにより行うことができる。このように、第１配置位置に配置される第１部品（判定対象部品）と第１配置位置とは異なる高さの第２配置位置に配置され第１部品に隣り合う第２部品（比較対象部品）とを抽出する。なお、抽出した他の部品が複数ある場合、即ち、高さの異なる近接領域に他の部品が複数ある場合には、例えば、近接度がより高い部品など、そのうちの１つを比較対象部品に設定するものとする。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ８１は、判定対象部品及び比較対象部品の基板の高さ及び部品のサイズを取得し（ステップＳ２４０）、取得した基板の高さ及び部品のサイズから配置位置高さを算出する（ステップＳ２５０）。図８は、高さの異なる配置位置を有する基板１６への実装処理の説明図である。ここでは、部品Ｐ８の配置位置高さｈ４及び部品Ｐ９の配置位置高さｈ１を求める場合について説明する。配置位置高さは、基準面に対しての基板の高さと部品の高さの和として求めることができる。例えば、部品Ｐ８では、基板高さｈ３と部品Ｐ８の高さｈ２との和が配置位置高さｈ４となる。また、基準面に実装される部品Ｐ９では、部品高さｈ１が配置位置高さｈ１となる。なお、図５に示すように、部品の上面が基準面以下となる部品Ｐ１などの配置位置高さは負の値となる。また、部品の上面が平面でないものや部品の上面に段差のあるものでは、その最大値を部品高さとしてもよい。
【００３５】
配置位置高さを算出すると、ＣＰＵ８１は、判定対象部品と比較対象部品とが干渉するか否かを判定する（ステップＳ２６０）。「干渉」とは、配置済みの部品と配置しようとする部品とが接触する場合のほか、配置済みの部品と配置しようとする部品とが接触するおそれがある場合をも含むものとする。ここでは、吸着ヘッド２４は、Ｘ−Ｙ方向に予め定められた移動速度で移動したのち減速しながら移動しつつ、吸着ノズル４０は、Ｚ軸方向には予め定められた速度で下降するよう設定されている。こうすれば、吸着ノズル４０の移動に無駄が生じにくいため、効率よく実装処理することができる。このように移動する吸着ヘッド２４では、図８に示すように、部品を吸着した吸着ノズル４０は、所定の角度を有する斜め方向に移動しながら部品の配置位置へ進入する。ステップＳ２６０の判定は、例えば、吸着ノズル４０に吸着した部品のサイズに基づき、その部品の下端が描く軌跡が基板１６上に配置されている部品が占める領域に入るか否かに基づいて行うことができる。このとき、部品が吸着ノズル４０へ位置がずれたり回転した状態で吸着することがあることから、この「部品の下端が描く軌跡」には、所定のマージンを含めることがより好ましい。このマージンは部品の吸着状態をデータに取り、このデータに基づいて経験的に定めるものとしてもよい。また、配置済みの部品についてもサイズ情報を利用してその高さのほか、幅及び長さも考慮するものとしてもよい。また、図８の点線の吸着ノズル４０に示すように、部品が進入する方向によっては、部品同士が干渉しないこともあることから、吸着ノズル４０の移動方向をも考慮して、部品同士が干渉するか否かを判定するものとしてもよい。
【００３６】
ステップＳ２６０で干渉ありと判定されたときには、配置位置高さの低い部品を先に配置するよう実装順番を設定する（ステップＳ２７０）。例えば、図８に示すように、配置位置高さの高い部品Ｐ８が先に実装されると、配置位置高さの低い部品Ｐ９を実装する際に、これらが干渉する可能性が高い。一方、配置位置高さの低い部品Ｐ９が先に実装されても、配置位置高さの高い部品Ｐ８の実装時に部品Ｐ８と部品Ｐ９とが干渉する可能性は低い。したがって、ここでは、配置位置高さの低い部品から先に実装処理を行うよう、実装順番を設定するのである。なお、「配置位置高さの低い部品を先に配置するよう実装順番を設定する」とは、判定対象部品と比較対象部品との実装順番の序列関係が維持されるものとすればよく、この判定対象部品と比較対象部品との間に、これらに干渉しない他の部品の実装処理が入り込んでもよい。
【００３７】
ステップＳ２７０で実装順番を設定したあと、又は、ステップＳ２６０で干渉なしと判定されたあと、ＣＰＵ８１は、現在設定されている判定対象部品に対して他の比較対象部品があるか否かを判定し（ステップＳ２８０）、他の比較対象部品があるときには、ステップＳ２３０以降の処理を実行する。即ち、ステップＳ２３０で次の比較対象部品を設定し、配置位置高さに基づいて、ステップＳ２６０で干渉するか否かの判定を実行する。一方、ステップＳ２８０で他の比較対象部品がないとき、又は、ステップＳ２２０で高さの異なる近接領域に他の部品がないときには、すべての部品について干渉の判定を行ったか否かを判定する（ステップＳ２９０）。すべての部品について干渉の判定を行っていないときには、ステップＳ２１０以降の処理を繰り返し実行する。即ち、ステップＳ２１０で次の部品を判定対象部品に設定し、高さの異なる近接領域に他の部品があるか否かの判定を行い、配置済みの部品と配置しようとする部品とが干渉するか否かを判定する。部品が干渉するときには、配置位置高さの低いものを先に配置するよう実装順番を設定する。一方、ステップＳ２９０ですべての部品について干渉の判定を行ったときには、そのままこのルーチンを終了する。
【００３８】
さて、図６の実装順番設定処理ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１２０で基板干渉回避順設定処理を実行したあと、ＣＰＵ８１は、基板干渉回避順設定処理で設定した実装順番を実装順候補としてＨＤＤ８３に記憶させ（ステップＳ１３０）、処理開始から所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。この所定時間は、例えば、仮順番が適度に複数作成され、それに応じた実装順候補が適度に複数作成される時間に経験的に定められている。所定時間が経過していないときには、前回と異なる仮順番条件を設定し（ステップＳ１５０）、ステップＳ１１０以降の処理を実行する。即ち、ステップＳ１１０で、新たな条件による仮順番を設定し、上記基板干渉回避順設定処理を実行して実装順候補を新たに記憶させる。前回と異なる仮順番条件とは、例えば、実装処理を開始する部品を他の部品に変更したり、例えば図５の部品Ｐ２〜Ｐ４や部品Ｐ９〜Ｐ１１など、密集した部品群の順番を適宜変更したり、などの条件変更を含むものとしてもよい。こうすれば、それぞれ異なる仮順番を複数設定することができ、ひいては様々な内容の実装順候補を設定することができる。
【００３９】
一方、ステップＳ１４０で所定時間が経過したときには、ＣＰＵ８１は、各実装順候補の実装時間をそれぞれ取得する（ステップＳ１６０）。この実装時間は、例えば、Ｘ−Ｙ平面上の吸着ヘッド２４の移動距離に基づいて算出することができる。そして、実装順候補の実装時間を取得すると、実装時間が最短の実装順候補を、実際に実行する実装順番として選択し（ステップＳ１７０）、選択した内容を実装情報９０に記憶し（ステップＳ１８０）、そのままこのルーチンを終了する。このように、高さの異なる配置位置を有する基板１６に部品の干渉を防いだ実装処理を実行可能な実装順番を設定することができる。
【００４０】
ここで、実装順番設定処理の具体例を図面を用いて説明する。図９は、基板干渉回避順設定処理の一例を示す説明図であり、図１０は、図９とは異なる仮順番条件での基板干渉回避順設定処理の一例を示す説明図である。図９（ａ）に示すように、部品Ｐ１〜部品Ｐ１２の順で仮順番が設定されるものとする。この場合、ステップＳ２６０の干渉判定により、部品Ｐ４及び部品Ｐ５と、部品Ｐ８及び部品Ｐ９とが所定の近接領域にあり、且つ干渉するものと判定され、図９（ｂ）に示すように、ステップＳ２７０で配置位置高さが高い部品Ｐ４よりも先に部品Ｐ５を配置し、部品Ｐ８よりも先に部品Ｐ９を配置するよう、実装順番が変更される。また、仮順番条件が異なり、図９とは異なる仮順番では、図１０（ａ）に示すように、部品Ｐ１２、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ８〜Ｐ１の順で仮順番が設定されるものとする。この場合、ステップＳ２６０の干渉判定により、部品Ｐ７と部品Ｐ６とが所定の近接領域にあり、且つ干渉するものと判定され、図１０（ｂ）に示すように、ステップＳ２７０で配置位置高さが高い部品Ｐ７よりも先に、部品Ｐ６を配置するよう、実装順番が変更される。そして、複数ある実装順候補のうち、例えば、吸着ヘッド２４の移動距離に基づいて、より実装時間の短いものが実装順番として選択される。このように、吸着ノズル４０に吸着した状態で移動すると干渉する可能性が低い、配置位置高さの低い部品を、より先に実装するよう設定することにより、これらの干渉を抑制するのである。あるいは、吸着ノズル４０に吸着した状態で移動すると干渉する可能性が高い、配置位置高さの低い部品を、より先に実装するよう設定することにより、これらの干渉を抑制するのである。また、複数作成された仮順番のうち最も実装処理時間の短いものを実装順番として選択することによって、より効率よい実装処理を実現するのである。
【００４１】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態のステップＳ２００が本発明の取得ステップに相当し、ステップＳ２７０が配置設定ステップに相当し、ステップＳ１１０が仮設定ステップに相当し、ステップＳ１７０が選択ステップに相当する。また、情報取得部８０１が取得手段に相当し、配置設定部８０３が配置設定手段に相当する。
【００４２】
以上説明した部品実装システム１によれば、高さの異なる複数の配置位置を有する基板１６の配置位置の高さ情報と、配置する部品の高さを含む部品のサイズ情報とを取得し、取得した配置位置の高さ及び部品のサイズから部品の配置位置での高さを求め、この求めた部品の配置位置高さに基づいて基板１６に部品を配置する実装順番を設定する。例えば、部品の高さのみを考慮して実装順番を設定すると、基板上において高さの異なる配置位置によっては、基板に配置済みの部品と配置しようとする部品とが干渉することがある。ここでは、基板の高さを考慮して基板への部品の実装順番を設定するため、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して、より確実に部品を実装することができる。
【００４３】
また、第１配置位置に配置される第１部品と第１配置位置とは異なる高さの第２配置位置に配置され前記第１部品に隣り合う第２部品とを抽出し、第１配置位置での第１部品の配置位置高さと第２配置位置での第２部品の配置位置高さとを求め、配置位置高さが低い方をより先に配置する。このため、基板に配置済みの部品と配置しようとする部品とが干渉しにくく、より確実に部品を実装することができる。更に、吸着ヘッド２４に吸着した第１部品と配置位置に配置された第２部品とが干渉するか否かを判定し、干渉すると判定したときには、第２部品より先に第１部品を配置するよう実装順番を設定する。このため、基板に配置済みの部品と配置しようとする部品との干渉をより確実に防止することができるため、より確実に部品を実装することができる。更にまた、仮順番を設定し、設定された仮順番を元に部品を配置する実装順番を設定するため、吸着ヘッド２４の移動距離を加味するから、より効率よく、より確実に部品を実装することができる。そして、仮順番を複数設定し、複数の仮順番を用いて実装順番を複数設定し実装順候補とし、複数設定された実装順候補のうち実装処理時間がより短い実装順番を選択するため、より効率よく、より確実に部品を実装することができる。
【００４４】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００４５】
例えば、上述した実施形態では、判定対象部品と比較対象部品との２つの部品を抽出し、配置位置高さが低い方をより先に配置するものとしたが、配置位置高さが低い方をより先に配置するものとすれば、特にこれに限定されない。例えば、複数の部品のうち最も配置位置高さが低いものを先に配置するものとしてもよい。
【００４６】
上述した実施形態では、吸着ヘッド２４に吸着した部品のサイズと、配置位置に配置された部品のサイズと、に基づいて干渉するか否かを判定したが、例えば、この判定を省略し、高さの異なる配置位置の所定の近接領域にある２以上の部品は、干渉する可能性が高いものとし、配置位置高さが低いものを先に配置するものとしてもよい。こうしても、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して、より確実に部品を実装することができる。
【００４７】
上述した実施形態では、吸着ヘッド２４の移動距離を加味して複数の仮順番を設定するものとしたが、特にこれに限定されず、吸着ヘッド２４の移動距離を加味せずに複数の仮順番を設定するものとしてもよい。こうしても、ステップＳ１７０で複数の候補のうち実装時間が最短の実装順番が選択される。あるいは、複数の仮順番を設定せず、吸着ヘッド２４の移動距離を加味して１つの仮順番を設定するものとしてもよい。このとき、ステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理をも省略してもよい。こうすれば、実装順番を比較的少ない工程で決定することができる。あるいは、仮順番自体を設定せずに、所定の近接領域にある２以上の部品を抽出し、抽出したもののうち、先に配置する部品、あとに配置する部品の序列を設定していくものとしてもよい。こうしても、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して、より確実に部品を実装することができる。
【００４８】
上述した実施形態では、実装順番設定処理ルーチンのステップＳ１４０で所定時間を経過したか否かにより、複数の実装順候補を作成するものとしたが、特にこれに限定されず、予め定めた数の仮順番が設定されたあとに、ステップＳ１６０以降の処理を実行するものとしてもよい。こうしても、所望の数の仮順番を設定することができる。
【００４９】
上述した実施形態では、基板干渉回避順設定処理ルーチンのステップＳ２２０で配置位置の高さの異なる所定の近接領域に他の部品があるか否かを判定するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、配置位置の高さを考慮せず、所定の近接領域に他の部品があるか否かを判定してもよい。こうしても、ステップＳ２５０で基板１６の高さと部品の高さとから配置位置高さを算出し、２つの部品が干渉するときには実装順番を変更するため、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
上述した実施形態では、ステップＳ２７０で配置位置高さのより低い部品をより先に配置するよう実装順番を設定するものとしたが、例えば、配置位置高さのより高い部品をよりあとに配置するよう実装順番を設定するものとしてもよい。こうしても、高さの異なる複数の配置位置を有する基板に対して、より確実に部品を実装することができる。
【００５１】
上述した実施形態では、ステップＳ２７０で判定対象部品と比較対象部品とのうち配置位置高さの低い部品を先に配置するよう実装順番を配置するとしたが、例えば、この配置順を保持するものとすれば、これらの部品の間に他の部品を入れた順番としてもよい。例えば、図９（ｂ）において、実装順番を部品Ｐ９→Ｐ８→Ｐ１０→Ｐ１１→Ｐ１２の順番に設定するとしたが、例えば、部品Ｐ９→Ｐ１０→Ｐ１１→Ｐ８→Ｐ１２の順番に設定してもよい。
【００５２】
上述した実施形態では、吸着ノズル４０に吸着した部品のサイズも含めて干渉について判定するものとしたが、これを省略してもよい。このとき、吸着ノズル４０の高さの情報を用いて、配置された部品と吸着ノズル４０側とが干渉するか否かを判定すればよく、例えば、部品に基づく所定のマージンを吸着ノズル４０の高さに加えて干渉の判定を行うものとしてもよい。
【００５３】
上述した実施形態では、管理コンピュータ８０を本発明の実装設定装置として説明したが、特にこれに限定されず、例えば、部品実装機１１の制御装置６０が実装順番を設定するものとしてもよい。こうしても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
上述した実施形態では、本発明の実装設定装置としての管理コンピュータ８０として説明したが、特にこれに限定されず、実装設定方法やそのプログラムの形態としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、基板に部品を実装する技術分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１  部品実装システム、１０  実装ライン、１１，１１ａ〜１１ｄ  部品実装機、１２  基台、１４  実装機本体、１５  パネル、１６  基板、１６ａ  基準面、１６ｂ  凹領域、１６ｃ  凸領域、１８  基板搬送装置、２０  支持板、２２  コンベアベルト、２３  支持ピン、２４  吸着ヘッド、２６  Ｘ軸スライダ、２８  ガイドレール、３０  Ｙ軸スライダ、３２  ガイドレール、４０  吸着ノズル、４１  ヘッド本体、４２  ノズル保持体、４３  モータ、４４  ノズルホルダ、４６  Ｚ軸モータ、４７  モータ、５４  パーツカメラ、５５  ノズルストッカ、５６  リールユニット、５７  リール、５８  フィーダ部、６０  制御装置、６１  ＣＰＵ、６２  ＲＯＭ、６３  ＨＤＤ、６４  ＲＡＭ、６５  入出力インタフェース、６６  バス、８０  管理コンピュータ、８１  ＣＰＵ、８０１  情報取得部、８０２  仮設定部、８０３  配置設定部、８０４  実装順選択部、８２  ＲＯＭ、８３  ＨＤＤ、８４  ＲＡＭ、８５  入出力インタフェース、８６  バス、８７  入力デバイス、８８  ディスプレイ、９０  実装情報、９１  部品サイズ情報、９２  配置位置情報、９４  基板情報、Ｐ１〜Ｐ１２  部品。
【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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【国際調査報告】
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