(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品装着装置が複数種類の部品の各々を基板上に装着するための制御パラメータを、予め設定した重みに従って重み付けされた目標スループット及び目標実装品質の各々に応じて取得する取得ステップと、
部品装着装置の制御パラメータを、取得された前記制御パラメータに切り替える切替ステップと、を含むこと
を特徴とする制御パラメータ設定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の制御パラメータ設定方法であって、
前記取得ステップでは、制御パラメータと、当該制御パラメータで部品を装着したときのスループット及び実装品質とから、前記目標スループット及び目標実装品質の各々を満たす制御パラメータを取得し、
前記切替ステップでは、取得された前記制御パラメータに自動的に切り替えて、前記部品装着装置に、当該制御パラメータで部品の各々を基板上に装着させること
を特徴とする制御パラメータ設定方法。
【請求項３】
請求項１に記載の制御パラメータ設定方法であって、
前記取得ステップでは、制御パラメータと、当該制御パラメータで部品を装着したときのスループット及び実装品質とのセットを複数用いて、前記目標スループット及び目標実装品質の各々を満たす制御パラメータを取得すること
を特徴とする制御パラメータ設定方法。
【請求項４】
請求項１に記載の制御パラメータ設定方法であって、
切り替えた制御パラメータでのスループット及び実装品質の各々を取得し、当該制御パラメータと、スループット及び実装品質とを、記憶装置に記憶させるステップ、を有すること
を特徴とする制御パラメータ設定方法。
【請求項５】
請求項１に記載の制御パラメータであって、
前記取得ステップでは、実装品質を、実装品質と相関のある実装品質指標から算出すること
を特徴とする制御パラメータ設定方法。
【請求項６】
部品装着装置が複数種類の部品の各々を基板上に装着するための制御パラメータを、予め設定した重みに従って重み付けされた目標スループット及び目標実装品質の各々に応じて取得する取得部と、
部品装着装置の制御パラメータを、取得された前記制御パラメータに切り替える切替部と、を有すること
を特徴とする制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載の制御装置を含む部品装着装置。
【請求項８】
コンピュータ実行可能なプログラムであって、コンピュータにより実行されると、コンピュータを、
部品装着装置が複数種類の部品の各々を基板上に装着するための制御パラメータを、予め設定した重みに従って重み付けされた目標スループット及び目標実装品質の各々に応じて取得する取得部、及び、部品装着装置の制御パラメータを、取得された前記制御パラメータに切り替える切替部、として機能させること
を特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御パラメータ設定方法、制御装置及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開2007-335609号公報（特許文献１）がある。この公報には「部品実装機による部品実装基板の生産に用いられる部品または材料の品質を改善する品質改善方法であって、部品実装機の稼働状況または前記部品実装機により生産される部品実装基板の品質状況に基づいて、前記稼働状況または前記品質状況が所定の基準を満たさないことが前記部品実装基板の生産に使用される部品または材料に起因するか否かを判断する判断ステップと、前記稼働状況または前記品質状況が所定の基準を満たさないことが前記部品実装基板の生産に使用される部品または材料に起因すると判断された場合には、前記部品または前記材料の供給元に対して、前記稼働状況または前記品質状況が所定の基準を満たさない原因を解消するための要求を送信する要求送信ステップとを含む」技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2007-335609号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、部品または材料に起因することにより稼働状況または品質状況が所定の基準を満たすか否か判断している。しかし、求められる稼働状況及び品質状況は、生産する基板品種ごとに異なる。特許文献１には、複数の異なる基板に対し同じ装置で実装することについての記載はない。
そこで、本発明は、複数の異なる基板に対し同じ装置で実装することに適した技術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】
【０００５】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【０００６】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、一例を挙げるならば、制御パラメータ設定方法であって、部品装着装置が複数種類の部品の各々を基板上に装着するための制御パラメータを、予め設定した重みに従って重み付けされた目標スループット及び目標実装品質の各々に応じて取得する取得ステップと、部品装着装置の制御パラメータを、取得された前記制御パラメータに切り替える切替ステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の異なる基板に対し同じ装置で実装することに適した技術を提供することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の部品装着装置の構成図の例である。
【図２】部品装着装置の制御装置の構成図の例である。
【図３】制御装置のハードウェア構成例である。
【図４】部品ライブラリの例である。
【図５】評価結果ライブラリの例である。
【図６】制御装置の動作フローチャートの例である。
【図７】目標値を取得するための画面例である。
【図８】目標値を取得する動作フローチャートの例である。
【図９】制御パラメータ設定画面の例である。
【図１０】制御パラメータ設定の詳細フローの例である。
【図１１】部品の吸着状態の例である。
【図１２】吸着率と吸着位置ずれ量のばらつきとの関係の例である。
【図１３】一つの部品の制御パラメータと、評価項目との関係の例である。
【図１４】変形例による一括目標設定画面の例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１０】
以下で説明する部品装着装置（チップマウンタ）は、例えば、プリント基板等の対象物に対して、リフロー方式によるはんだ接合により複数種類の電子部品等の部品を多数装着することを可能とする装置である。ただし、これに限るわけではなく、複数種の部品を他の対象物上に実装するものであればよい。
【００１１】
図１は、本実施形態の部品装着装置の構成図の例である。部品装着装置１００は、多数の部品フィーダ１０１、ヘッドY軸駆動部１０２、ヘッドX軸駆動部１０３、ヘッド１０４、吸着ノズル１０５、基板認識カメラ１０６、部品認識カメラ１０７、プリント基板搬送路１０８を有する。
【００１２】
部品フィーダ１０１にはキャリアテープが設けられる。キャリアテープのポケットには、部品Pがおさめられている。ヘッド１０４には、複数の吸着ノズル１０５が周方向に設けられている。ヘッド１０４は、ヘッドY軸駆動部１０２及びヘッドX軸駆動部１０３により移動され、また、周方向に回転可能である。基板認識カメラ１０６、部品認識カメラ１０７の各々は、プリント基板S及び部品Pを撮像して種類や位置を識別する。プリント基板搬送路１０８は、プリント基板Sを搬送する。このプリント基板Sには、部品Pの搭載位置にはんだペーストが塗布などされている。
【００１３】
ヘッド１０４は、キャリアテープから所定の部品Pを、ヘッド部分を回転させて、吸着ノズル１０５により順次吸着し、吸着した部品Pをプリント基板S上に移動させて、プリント基板S上の所定位置に所定順ではんだペースト上に押し付けて装着させる。この動作は、後述する制御装置２００により制御される。駆動制御そのものは公知であるので説明は省略する。
【００１４】
図２は、部品装着装置の制御装置の構成図の例である。制御システム１は、制御装置２００、センサ３００、部品装着装置１００などを含む。これらは、図示しない通信ネットワークを介して、又は、有線又は無線により直接接続されている。
【００１５】
制御装置２００は、制御部２０１、入力部２０２、出力部２０３、外部通信部２０４、記憶部２０５などから構成される。制御部２０１は、モータ駆動部２１１、スループット算出部２１２、制御パラメータ取得部２１３、制御パラメータ切替部２１４などを含む。記憶部２０５は、生産計画情報２２１、プリント基板設計情報２２２、フィーダ位置情報２２３、実装シーケンス情報２２４、部品ライブラリ２２５、評価結果ライブラリ２２６、目標値情報２２７などを含む。入力部２０２は情報の入力を受け付ける。出力部２０３は情報を出力する。外部通信部２０４は、外部の装置と通信する。また、制御装置２００には、センサ３００から各種センサ値が入力される。
【００１６】
モータ駆動部２１１は、部品装着装置１００のヘッドY軸駆動部１０２、ヘッドX軸駆動部１０３及び図示しない他駆動部のモータを制御フローにしたがって制御し、プリント基板S上に所定の部品を実装するよう制御する。スループット算出部２１２は、制御パラメータから各部品のスループットを算出する。制御パラメータ取得部２１３は、部品装着装置１００の、複数種類の部品の各々を基板上に装着するための制御パラメータを、目標スループット及び目標実装品質の各々に応じて取得する。制御パラメータ切替部２１４は、部品装着装置１００の制御パラメータを切り替える。これらの詳細は後述する。また、記憶部２０５内の各情報については後述する。
【００１７】
図３は、制御装置のハードウェア構成例である。制御装置２００は、演算装置３０１、メモリ３０２、外部記憶装置３０３、入力装置３０４、出力装置３０５、通信装置３０６、記憶媒体駆動装置３０７等を有する。
【００１８】
演算装置３０１は例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等である。メモリ３０２は揮発性や不揮発性のメモリである。外部記憶装置３０３は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等である。記憶媒体駆動装置３０７は、例えばＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その他任意の可搬性を有する記憶媒体３０８に対して情報を読み書き可能である。入力装置３０４は、タッチパネル、キーボード、テンキー、マウス、マイクロフォン等である。出力装置３０５は、例えば、タッチパネル、ディスプレイ装置、プリンタ、スピーカ等である。入力装置３０４及び出力装置３０５は、タッチパネルなどにより１つの装置で実現されてもよい。通信装置３０６は、例えば、図示しない他装置と接続するためのインタフェースや、図示しない通信ネットワークに接続するためのＮＩＣ（Network Interface Card）等である。
制御部２０１の各部は、所定のプログラムをメモリ３０２にロードして演算装置３０１が実行することにより実現可能である。
【００１９】
この所定のプログラムは、記憶媒体駆動装置３０７を介して記憶媒体３０８から、あるいは、通信装置３０６を介して図示しない通信ネットワークから、外部記憶装置３０３にダウンロードされ、そして、メモリ３０２にロードされ、演算装置３０１が実行するようにしてもよい。また、記憶媒体駆動装置３０７を介して記憶媒体３０８から、あるいは、通信装置３０６を介して通信ネットワークから、メモリ３０２に直接ロードされ、演算装置３０１が実行するようにしてもよい。
あるいは、制御部２０１の各部のうち一部又はすべてを、回路等によりハードウェアとして実現してもよい。
【００２０】
また、記憶部２０５は、メモリ３０２、外部記憶装置３０３、記憶媒体駆動装置３０７及び記憶媒体３０８等の全て又は一部により実現可能である。又は、演算装置３０１が上記プログラムの実行により、メモリ３０２、外部記憶装置３０３、記憶媒体駆動装置３０７及び記憶媒体３０８等の全て又は一部を制御することで実現してもよい。
【００２１】
また、出力部２０３は、出力装置３０５により実現可能である。入力部２０２は、入力装置３０４により実現可能である。外部通信部２０４は、通信装置３０６により実現可能である。
また、制御装置２００は、図示しないインタフェース、又は、通信装置３０６を介して、部品装着装置１００、センサ３００の各々と接続される。
また、制御装置２００の各部は、１つの装置により実現されてもよく、複数の装置により分散されて実現されてもよい。
また、部品実装装置１００、制御装置２００、センサ３００の上記構成は、便宜上のものであり、部品実装装置１００、制御装置２００、センサ３００のうち一部又は全てが、１つの装置として構成されてもよい。例えば、制御装置２００は、部品実装装置１００の複数の機能のうちの１つとして構成されてもよい。その場合、センサ３００は、制御装置２００の内部又は外部に設けられてもよい。
【００２２】
ここで、記憶部２０５内の各情報について説明する。生産計画情報２２１は、プリント基板S毎の生産量を示す。プリント基板設計情報２２２は、プリント基板Sの寸法、プリント基板Sに装着する部品P、位置決めマーク座標、プリント基板Sへの各部品Pの装着座標などを示す。フィーダ位置情報２２３は、部品Pと、その部品Pを供給するフィーダ１０１の部品装着装置１００上の保持位置などを示す。実装シーケンス情報２２４は、部品Pごとに、部品Pを供給するフィーダ、部品Pを吸着する吸着ノズル１０５、部品Pを吸着する順、プリント基板S上の装着位置などを示す。これらは、上述した、制御装置２００による部品Pの装着制御のための情報である。これらの情報は装着制御が実現できればよく、上記のように、装着制御そのものは公知であるため、詳細な説明は省略する。また、目標値情報２２７は、後述する処理により取得される。
【００２３】
図４は、部品ライブラリの例である。部品ライブラリ２２５の各レコードは、部品ID４０１、部品情報４０２、制御パラメータ４０３等を含む。部品ID４０１は、部品の識別情報である。部品情報４０２は、部品ID４０１で示す部品に関する情報を示す。制御パラメータ４０３は、部品ID４０１で示す部品をヘッド１０４でフィーダ１０１から吸着し、プリント基板S上に搭載するまでの各制御パラメータを示す。
【００２４】
図４の例では、部品情報４０２には、部品種別と、キャリアテープ種別とが含まれる。部品種別は、部品Pに関する情報であり、キャリアテープ種別とは、その部品Pを供給するキャリアテープに関する情報である。部品種別には、具体的には、例えば、部品Pの外形種類を示すパッケージ種類、磁性の有無、部品Pの種類、部品外形の長さ、部品外形の幅、部品外形の最大厚さなどが含まれる。キャリアテープ種別には、具体的には、キャリアテープCTの素材、部品Pがおさめられるポケット形状、ポケットサイズなどが含まれる。
【００２５】
制御パラメータ４０３には、吸着高さ、吸着下降減速、吸着上昇減速、ＸＹビーム減速、回転減速が含まれる。吸着高さは、部品Pを吸着する際の吸着ノズル１０５の停止高さである。吸着下降減速は、吸着のときの吸着ノズル１０５の下降の減速率を示す。吸着上昇減速は、部品吸着後の吸着ノズル１０５の上昇の減速率を示す。ＸＹビーム減速は、フィーダ１０１上からプリント基板S上の所定位置へ部品Pを運搬するときの、ヘッドY軸駆動部１０２及びヘッドX軸駆動部１０３の各々の減速率を示す。回転減速は、プリント基板S上の装着方向に部品Pの向きを合わるときの、ヘッド１０４や吸着ノズル１０５の回転の減速率を示す。
【００２６】
部品ライブラリ２２５において、部品情報４０２は１つの部品（部品ＩＤ）に対し１セット設定できるが、制御パラメータ４０３は１つの部品に対し複数セットを設定可能である。例えば、図４では、部品ＩＤ「Ａ」の部品Pについて、部品情報４０２は１セット、制御パラメータ４０３は複数セット設定されている。
【００２７】
図５は、評価結果ライブラリの例である。評価結果ライブラリ２２６の各レコードは、部品ID５０１、制御パラメータ５０２、評価結果５０３等を含む。部品ID５０１は、部品を区別する識別情報である。制御パラメータ５０２は、部品ID５０１に示す部品をヘッド１０４でフィーダ１０１から吸着し、プリント基板S上に搭載するまでの各制御パラメータを示す。評価結果５０３は、部品ID５０１に示す部品を、制御パラメータ５０２の制御パラメータでプリント基板S上に搭載するときの、評価項目毎の値を示す。
【００２８】
図５の例では、制御パラメータ５０２には、上記制御パラメータ４０３と同じ項目及びその値が含まれる。評価結果５０３には、評価項目毎の値が含まれる。ここでいう評価項目はスループットと、実装品質とを含む。実装品質を示す値は、これに限定しないが、ここでは、吸着率、持ち帰り率、吸着位置ずればらつき、装着位置ずればらつきが含まれるものとして説明する。
【００２９】
スループットとは、基準スループットに対する割合である。基準スループットとは、単位時間あたりに搭載可能な部品数の最高値であり、一般的に「cph」という単位で示される。この基準スループットは、部品装着装置の性能とされているものを用いることができる。スループットは、制御パラメータと、基準スループットと、所定関数等とから、スループット算出部２１２が算出することができる。
【００３０】
吸着率とは、フィーダ１０１から部品Pを吸着する成功率である。持ち帰り率とは、プリント基板Sへ部品Pを搭載する失敗率である。吸着位置ずればらつきとは、部品Pにおける吸着基準位置と、吸着時における吸着ノズル１０５と部品Pとの吸着位置との距離を示す。装着位置ずればらつきとは、プリント基板Sにおける部品Pの装着基準位置と、装着時における部品Pとの装着位置との距離を示す。
【００３１】
図６は、制御装置の動作フローチャートの例である。この動作が開始されるタイミングは特に限定せず、例えば入力部２０２を介して指示が入力された場合などに開始される。なお、以下で説明する処理は、プリント基板S毎に行われるものとして説明する。
【００３２】
制御パラメータ取得部２１３は、処理に必要な情報を取得する（Ｓ６０１）。ここで取得する情報は、例えば部２２０、生産計画情報２２１、プリント基板設計情報２２２、フィーダ位置情報２２３、実装シーケンス情報２２４等である。これらの情報は、予め記憶部２０５に記憶されていてもよく、図示しない他装置から外部通信部２０４を介して入力されてもよく、入力部２０２から入力されてもよい。
【００３３】
次に、制御パラメータ取得部２１３は、部品ごとに、スループットの目標値である目標スループットと、実装品質の目標値である目標実装品質とを取得する（Ｓ６０２）。目標実装品質は、特に限定しないが、ここでは、目標吸着率と、目標持ち帰り率とを含むものとする。次に、制御パラメータ取得部２１３は、目標スループット及び目標実装品質の各々に応じて部品ごとの制御パラメータを取得し、制御パラメータ切替部２１４は、その制御パラメータを部品装着装置１００に設定して切り替える（Ｓ６０３）。
上記Ｓ６０２の処理を詳細に説明する。図７は、目標値を取得するための画面例である。図８は、目標値を取得する動作フローチャートの例である。
【００３４】
制御パラメータ取得部２１３は、まず、部品リストを生成する（Ｓ８０１）。そのために、制御パラメータ取得部２１３は、プリント基板設計情報２２２から、プリント基板Sに実装する部品の部品ＩＤを取得し、これを部品リストとする。
【００３５】
次に、制御パラメータ取得部２１３は、評価結果ライブラリ２２６から、Ｓ８０１で取得した部品のスループット及び実装品質の値を取得する（Ｓ８０２）。そのために、制御パラメータ取得部２１３は、評価結果ライブラリ２２６の各レコードの部品ID５０１を参照して、Ｓ８０１で取得した部品ＩＤと一致するレコードの評価結果５０３を取得する。このとき、制御パラメータ取得部２１３は、１つの部品に対し複数セットがある場合は、すべてのセットを取得する。また、ここで取得するスループット及び実装品質の値は、取得対象の目標値と同じ項目の値であってもよい。上記のように、ここでは、制御パラメータ取得部２１３が取得する目標値は、目標スループットと、目標実装品質とであり、目標実装品質として、目標吸着率と、目標持ち帰り率とを含む。従って、ここでは、制御パラメータ取得部２１３は、スループットと、吸着率の値と、持ち帰り率の値とを取得するものとして説明する。
【００３６】
制御パラメータ取得部２１３は、このように取得した部品リストと、スループット及び実装品質の値とを出力部２０３に出力して、ユーザに、目標値の入力を促す。値が入力されると、制御パラメータ取得部２１３は、入力された値を目標値として目標値情報２２７に記憶させて設定し（Ｓ８０３）、後述する処理に移行する。
【００３７】
図７の画面７００は、部品リストと、スループット及び実装品質の値とを出力する例である。画面７００は、欄７０１、欄７０２、欄７０３を含む。欄７０１には、Ｓ８０１で取得した部品リストに含まれる各部品が示される。欄７０２には、欄７０１に示す部品ごとの目標値が入力可能である。欄７０３には、欄７０１に示す部品ごとの、Ｓ８０２で取得したスループット及び実装品質の値が示される。
【００３８】
欄７０３の値は、Ｓ８０２で取得した各値の最小値及び最大値として示される。例えば、図７の場合、部品ＩＤ「Ａ」の欄７０３「スループット」は最小値が「７０」、最大値が「１００」である例である。このようにすることで、ユーザは、目標値の見当をつけることが容易となる。
【００３９】
ユーザは、入力部２０２を用いて、欄７０２に、部品ごとに、目標値の各々を入力し、設定ボタン７０４を押下等する。制御パラメータ取得部２１３は、欄７０２に入力された各値を目標値として、目標値情報２２７に追加する。
次に、上記Ｓ６０３の処理を詳細に説明する。図９は、制御パラメータ設定画面の例である。図１０は、制御パラメータ設定の詳細フローの例である。
【００４０】
制御パラメータ取得部２１３は、部品を１つ選択する（Ｓ１００１）。この選択は、ユーザが入力部２０２を用いていずれかの部品を指示することで選択してもよく、制御パラメータ取得部２１３がＳ８０１で取得した部品リストから部品のうち１つを選択してもよい。以下で説明する処理は、ここで選択した部品に対し行われる。
【００４１】
制御パラメータ取得部２１３は、部品に対する制御パラメータとして設定された値である過去設定値を取得する（Ｓ１００２）。そのために、制御パラメータ取得部２１３は、部品ライブラリ２２５の各レコードの部品ID４０１を参照して、Ｓ１００１で選択した部品と一致するレコードの制御パラメータ４０３を、過去設定値として取得する。上記のように、１つの部品に対し制御パラメータ４０３は複数セット含まれうるが、制御パラメータ取得部２１３は、全ての制御パラメータ４０３のセットを取得する。
【００４２】
制御パラメータ取得部２１３は、Ｓ１００１で取得した部品のスループット及び実装品質の値を取得する（Ｓ１００３）。そのために、制御パラメータ取得部２１３は、評価結果ライブラリ２２６の各レコードの部品ID５０１を参照して、Ｓ１００１で選択した部品と一致するレコードの評価結果５０３を取得する。このとき、制御パラメータ取得部２１３は、１つの部品に対し複数セットがある場合は、すべてのセットを取得する。
【００４３】
制御パラメータ取得部２１３は、目標値に最も近い値を得ることの可能な制御パラメータを、推奨値として取得する（Ｓ１００４）。推奨値を取得する技術は、これに限定しないが、類似度から取得してもよく、目標値近傍の複数のスループット及び実装品質から取得してもよく、これらの組み合わせから取得してもよい。
【００４４】
類似度からの取得について説明する。制御パラメータ取得部２１３は、Ｓ６０２で取得した目標スループット及び目標実装品質と、Ｓ１００３で取得したスループット及び実装品質の値のセットとから、類似度を算出し、この類似度から、目標値に最も近い値を得たときの制御パラメータを特定する。
【００４５】
類似度を算出する技術は公知のものであってもよく、特に限定しないが、例えば、スループット及び実装品質の値のセットごとに、評価項目毎の差分を二乗和し、さらに平方根を得ることで算出してもよい。ここでいう評価項目とは、評価結果５０３の評価項目のうち少なくとも１つである。この詳細は後述する。このようにして類似度を得た場合、制御パラメータ取得部２１３は、得られた類似度が最少となったときの制御パラメータが、目標値に最も近い値を得たときの制御パラメータであると判定する。
【００４６】
目標値近傍の複数のスループット及び実装品質からの取得については後述する。なお、上記２つの技術については、評価結果ライブラリ２２６に記憶されている対象部品のスループット及び評価品質の数に応じて、いずれかを採用するように構成してもよい。あるいは、他の任意の技術により、推奨値を取得してもよい。
【００４７】
制御パラメータ取得部２１３は、評価項目のうち１つ又は複数について、目標値が過去のスループット及び実装品質の範囲内（最大値から最小値の間）に含まれない場合や、他の所定条件を満たさない場合、初めて制御パラメータを設定する場合などは、必ずしも推奨値を取得しなくてもよい。あるいは、この場合、制御パラメータ取得部２１３は、推奨値としてではなく参考値として制御パラメータを取得してもよい。
【００４８】
制御パラメータ取得部２１３は、Ｓ１００２で取得した過去設定値、Ｓ１００３で取得したスループット及び実装品質の値、Ｓ１００４で取得した推奨値等を出力部２０３に出力し（Ｓ１００５）、設定する制御パラメータを、設定値として取得する（Ｓ１００６）。この処理の詳細は後述する。
【００４９】
制御パラメータ取得部２１３は、Ｓ１００６で取得した設定値が新たな値であるか否か判定する（Ｓ１００７）。そのために、制御パラメータ取得部２１３は、部品ライブラリ２２５の各レコードの部品ID４０１、制御パラメータ４０３を参照し、制御パラメータ４０３に、Ｓ１００６で取得した設定値セットの一部又は全てと同じものが含まれているか否か判定する。同じものが含まれていない場合、制御パラメータ取得部２１３は、Ｓ１００６で取得した設定値が新たな値であると判定する。
【００５０】
Ｓ１００７の判定の結果、設定値が新たな値である場合（Ｓ１００７：Ｙｅｓ）、制御パラメータ取得部２１３は、部品ライブラリ２２５に、Ｓ１００６で取得した制御パラメータを追加する（Ｓ１００８）。即ち、制御パラメータ取得部２１３は、部品ライブラリ２２５の制御パラメータ４０３に、Ｓ１００６で取得した設定値セットを追加格納する。
【００５１】
Ｓ１００７の判定の結果、設定値が新たな値でない場合（Ｓ１００７：Ｎｏ）、又は、Ｓ１００８の処理の後、制御パラメータ取得部２１３は、処理が終了であるか否か判定する（Ｓ１００９）。処理が終了であるか否かは、対象のプリント基板に搭載するすべての部品に対し上記処理を行ったか否かにより判定してもよい。ただし、処理が終了であるか否かの判定はこれに限定しない。
【００５２】
Ｓ１００９の判定の結果、処理が終了である場合（Ｓ１００９：Ｙｅｓ）、後述するＳ１０１０の処理に移行する。Ｓ１００９の判定の結果、処理が終了でない場合（Ｓ１００９：Ｎｏ）、Ｓ１００１の処理に移行し、他の部品について上記処理を行う。
【００５３】
制御パラメータ取得部２１３は、Ｓ１００６で取得した設定値セットを制御パラメータ切替部２１４に出力する（Ｓ１０１０）。制御パラメータ切替部２１４は、その設定値セットを、部品装着装置１００の制御パラメータとして任意の記憶領域に格納等することで、制御パラメータを切り替える。
図９の画面９００は、Ｓ１００５で出力される画面の例である。画面９００は、欄９０１、欄９０２、欄９０３、欄９０４、欄９０５、欄９０６を含む。
【００５４】
欄９０１は、Ｓ１００１で選択している部品を示す。欄９０２には、設定する制御パラメータの一覧が示される。欄９０３には、欄９０２に示す制御パラメータごとの設定値が入力可能である。欄９０４には、欄９０２に示す制御パラメータごとの、Ｓ１００４で取得した推奨値が示される。欄９０５には、欄９０２に示す制御パラメータごとの、Ｓ１００２で取得された過去設定値が示される。欄９０６には、欄９０２に示す制御パラメータごとの、Ｓ１００３で取得したスループット及び実装品質の値が示される。
【００５５】
欄９０５の過去設定値は、Ｓ１００２で取得された過去設定値のうち、最小値及び最大値が示される。また、欄９０６のスループット及び実装品質の値は、項目毎に、Ｓ１００３で取得された値の最小値及び最大値が示される。このようにすることで、ユーザは、設定値の見当をつけることが容易となる。
【００５６】
また、欄９０２は、ユーザが出力部２０３を用いて入力可能としてもよい。また、推奨値が取得された場合は、その推奨値をそのまま欄９０２に示して出力し、ユーザによる設定値の入力を不要としてもよい。このようにすることで、制御パラメータの設定をより簡易化できる。
【００５７】
この場合、欄９０３には推奨値が示されるので、過去のスループット及び実装品質から目標値が達成可能であれば、ユーザは、そのときの制御パラメータをそのまま利用することが容易となる。一方、上記のように、目標値が過去のスループット及び実装品質の範囲内に含まれない場合や、参考値としての制御パラメータが取得された場合など、制御パラメータ取得部２１３は、欄９０３の表示形態を、例えば色を変える、空欄のまましておくなど、その旨を示すように変更してもよい。このようにすることで、ユーザは、過去のスループット及び実装品質から目標値が達成可能か否か不明な場合であっても、過去の値を参考にして制御パラメータを設定することができる。
【００５８】
ユーザは、入力部２０２を用いて、設定ボタン９０８を押下等する。制御パラメータ取得部２１３は、欄９０３に入力された各値を制御パラメータとして、制御パラメータ切替部２１４及びスループット算出部２１２に渡す。
【００５９】
図６に戻る。上記のように制御パラメータが設定されると、制御装置２００は、部品装着装置１００にプリント基板Sへの実装を所定回数行わせ、スループット及び実装品質を示す値を取得する（Ｓ６０４）。実装品質を示す値としては、吸着率、持ち帰り率、吸着位置ずればらつき、装着位置ずればらつきが含まれる。スループットは、スループット算出部２１２が、制御パラメータ取得部２１３からの制御パラメータと、基準スループットと、所定の関係式等とを用いて算出する。吸着率、持ち帰り率、吸着位置ずればらつき、装着位置ずればらつきは、センサ３００からの出力、部品装着装置１００の基板認識カメラ１０６、部品認識カメラ１０７からの出力などから得られる。これらは公知であるので詳細は省略する。
【００６０】
制御パラメータ切替部２１４は、Ｓ６０４で取得したスループット及び実装品質を、評価結果ライブラリ２２６に登録する（Ｓ６０５）。このとき、制御パラメータ切替部２１４は、部品ごとに、Ｓ６０３で渡された制御パラメータを評価結果ライブラリ２２６の制御パラメータ５０２に、Ｓ６０４で取得したスループット及び実装品質を評価結果５０３として記憶させる。なお、制御パラメータ５０２に、既に同じ制御パラメータセットが記憶されている場合、制御パラメータ切替部２１４は、新たなレコードを追加して記憶させてもよく、古いレコードを削除して記憶させてもよい。このようにして登録した値を用いて、以下で説明する目標値を達成しているか否かの判定を行うことができる。
【００６１】
制御パラメータ取得部２１３は、目標値情報２２７の目標値と、評価結果ライブラリ２２６のスループット及び実装品質とを比較し、目標値を達成しているか否か判定する（Ｓ６０６）。
【００６２】
Ｓ６０６の判定の結果、目標値を達成していない場合（Ｓ６０６：Ｎｏ）、Ｓ６０３の処理に戻る。なお、Ｓ６０３に戻る前又は後で、Ｓ６０２に戻り、再度新たな目標値の入力を取得してもよい。Ｓ６０６の判定の結果、目標値を達成している場合（Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、制御パラメータ取得部２１３は、生産計画完了か否か判定する（Ｓ６０７）。この判定は、例えば、生産計画情報２２１を参照し、対象とするすべてのプリント基板Sに対して上記処理を行ったか否かにより判定してもよい。Ｓ６０７の判定の結果、生産計画完了でない場合（Ｓ６０７：Ｎｏ）、制御パラメータ取得部２１３はＳ６０４の処理に戻る。なお、Ｓ６０４に戻る前又は後で、Ｓ６０２又はＳ６０３に戻ってもよい。Ｓ６０７の判定の結果、生産計画完了の場合（Ｓ６０７：Ｙｅｓ）、制御パラメータ取得部２１３は処理を終了する。
【００６３】
上記のように、Ｓ６０３では、過去に設定した制御パラメータを画面９００のように出力する。２回目以降のＳ６０３の処理では、先のＳ６０３の処理で欄９０３の設定値を過去に設定したことがない新たな値とした場合、欄９０５に示される範囲（最小値と最大値との差）が広がる。
【００６４】
また、欄９０６のスループット及び実装品質も、新たな値が反映されて更新される。ここで、欄９０２の制御パラメータと欄９０６のスループット又は実装品質との組み合わせのうち、欄９０６に示される値の範囲（最大値と最小値との差）が小さいもの（例えば図９において、欄９０２「吸着下降減速」と欄９０６「スループット」との組み合わせにおける「99.2-99.99」など）については、欄９０５の過去設定値の範囲にくらべて、設定値変更の影響が小さい。従って、例えば、スループットを優先したい場合は、スループットの変化幅が大きい制御パラメータを変更すればよい。また、例えば、吸着率を優先したい場合は、吸着率の変化が大きい制御パラメータの値を変更すればよい。また、例えば、吸着率を優先したいがスループットの低下はできる限り抑えたい場合は、吸着率の変化が大きくかつスループットの変化が少ない制御パラメータの値を変更すればよい。
【００６５】
以上の動作により、目標とするスループットと実装品質とが変わっても、過去の値から目標を達成する制御パラメータを選択し、切り替えることが可能なので、切り替えが容易となる。また、過去に達成したことがない目標であっても、過去の値を確認しながらの制御パラメータ変更が可能であるため、目標を達成する制御パラメータの設定が容易となる。
【００６６】
ここで、Ｓ６０６の目標値の達成判定について説明する。実際の部品装着装置での吸着率は、一般的に、安定した状態では99.98%以上であり、吸着不良は１万個に２個以下の不良しか発生しない。従って、Ｓ６０４における実装回数を、1万個の部品に設定して初めて数個の不良発生を計数可能となる。このため、制御パラメータを変更するたびに数万個の部品の吸着、装着を実施しないと制御パラメータの変更が吸着率及び持ち帰り率にどう影響するか把握できない。
【００６７】
図１１は、部品の吸着状態の例である。部品Pは、フィーダ１０１の部品送り機構の間欠動作により吸着ノズル１０５の下に送られるため、さまざまな姿勢、運動状態で吸着される。吸着ノズル１０５による部品P上の吸着位置１１０１と、正しい吸着位置１１０２とのずれ量をｄとする。このような吸着位置ずれ量ｄは、同じ部品を同じ制御パラメータで吸着しても毎回異なる。
【００６８】
図１２は、吸着率と吸着位置ずれ量ｄのばらつきとの関係の例である。グラフ１２００において、横軸は吸着位置ずれ量ｄのばらつきを示し、縦軸は吸着率を示す。図から明らかなように、吸着位置ずれ量ｄのばらつきが大きいと、即ち吸着位置ずれ量ｄ標準偏差が大きいと吸着不良が発生する確率が高くなる。従って、吸着位置ずれ量ｄのばらつきから吸着不良の発生しやすさ、換言すれば、吸着率が推測可能である。
【００６９】
上記のように、多量の吸着、装着をしないと、評価指標として実用的な吸着率の数値が取得できないが、吸着位置ずれ量ｄのばらつきは数十個の吸着動作によりに算出できる。従って、吸着位置ずれ量ｄのばらつきを取得することで、実際の吸着率の変化より先行して不良発生の可能性を評価できる。そこで、Ｓ６０６の目標値の達成判定では、吸着位置ずれ量ｄのばらつきを、吸着率に対する評価指標として用いる。吸着位置ずれ量ｄのばらつきから吸着率を評価するには、例えば、吸着位置ずれ量ｄのばらつきを変数として含む所定関数から算出するとよい。この所定関数の変数としては、吸着位置ずれ量ｄのばらつきだけでなく、部品ライブラリ２２５の部品情報４０２内のいずれかの情報を含んでもよい。制御パラメータ取得部２１３は、この所定関数と、吸着位置ずれ量ｄのばらつき等とから得られた値が、目標値に応じて定まる所定条件を満たしているか否かにより、目標値が達成されているか否かを判定するとよい。
【００７０】
また、Ｓ６０３の制御パラメータの設定では、吸着位置ずれ量ｄのばらつきが小さくなるように制御パラメータを調整することにより、数十回の吸着動作により吸着率を改善する方向に制御パラメータを調整することができる。その結果、目標値を達成可能な制御パラメータの調整が短時間で実現できる。
【００７１】
このような実装品質の算出は、吸着率だけではなく、持ち帰り率等の他の実装品質にも適用することができる。持ち帰り率の場合は、上記処理を、装着位置ずればらつきに対し行うことで算出してもよい。即ち、すべての実装品質は、実装品質と相関のある品質項目の値から算出することができる。
また、Ｓ１００４で取得する推奨値及び参考値は、上記処理により算出される推定された吸着率及び持ち帰り率を得るように算出されてもよい。
【００７２】
図１３は、一つの部品の制御パラメータと、評価項目との関係の例である。グラフ１３００の横軸は、制御パラメータのうち１つであり、例えば吸着高さである。グラフ１３００の縦軸は、評価項目の値であり、図１３では吸着位置ずれ量のばらつきである。
【００７３】
図では、制御パラメータとして設定しうる範囲と、そのときの値として取得されうる範囲を斜線で示している。図示するように、ある制御パラメータの値が同じであっても、そのときに得られる吸着位置ずれ量のばらつきは常に同じとは限らず、ある程度の範囲をもつ。図中の「Ｘ」は、実際に設定された制御パラメータと、そのとき得られた吸着位置ずれ量のばらつきを示す。従って、グラフ１３００は、吸着高さの過去設定値の範囲は「x1」から「x4」であり、そのときの吸着位置ずれ量のばらつきの範囲は「y1」から「y4」である例を示す。
【００７４】
上記のように、本実施の形態では、目標実装品質を定めているが、この目標実装品質の対象となる実装品質の値は、相関のある品質項目の値から算出することができる。従って、目標実装品質から、相関のある品質項目の目標値を算出してもよい。そのためには、例えば、目標実装品質と、相関のある品質項目の値を変数として含む上記所定関数などから、相関のある品質項目の目標値を算出可能としてもよい。
【００７５】
上記のように、Ｓ１００４の処理では、目標値とスループット及び実装品質値との類似度を算出して推奨値を取得している。例えば、目標吸着率が「Ya」であり、そのときの吸着位置ずれ量のばらつきの目標値が、所定関数などから、「ya」と得られる場合の例を説明する。
【００７６】
目標値「ya」は過去に得られた値の範囲内であるから、目標値「ya」の近傍2点(x1,y1)と(x2,y2)のから、推奨値「xa」を以下式で算出して取得してもよい。
xa ＝  ya×(x2 - x1)/(y2 - y1)＋x1
【００７７】
また、例えば、例えば、目標吸着率が「Yb」であり、そのときの吸着位置ずれ量のばらつきの目標値が、所定関数などから、「yb」と得られる場合の例を説明する。目標値「yb」は過去に得られた値の範囲外であるから、目標値「yb」近傍の2点(x3,y3)と(x4,y4)から、推奨値「xb」を以下式で算出して取得してもよい。
xb ＝  yb×(x4 - x3)/(y4 - y3)＋x3
【００７８】
上記のように、目標値近傍の複数のスループット及び実装品質から推奨値を算出することで、目標値に最も近い値を得ることの可能な制御パラメータを取得することが可能となる。
【００７９】
上記いずれの場合であっても、目標値近傍の複数の値セットを用いればよく、値セットの数は近傍2点に限定しない。即ち、目標値近傍の複数の値セットから、回帰分析などの技術により推奨値を得ることができる。また、上記では説明の簡略化のために１つの制御パラメータの場合を説明したが、複数のパラメータに対し上記処理を行ってもよい。
【００８０】
また、上記では、吸着位置ずれ量のばらつきのように、相関のある品質項目の値から推奨値を算出する例を説明しているが、これに限らない。例えば吸着率、持ち帰り率のように、目標値として採用する実装品質の値から、上記処理により推奨値を算出してもよい。
＜変形例＞
【００８１】
上記では、制御パラメータ毎に目標値を設定したが、これに限るわけではない。目標スループットと実装品質との各々の重みを一括で設定し、これに従い目標値を定めてもよい。
【００８２】
図１４は、変形例による一括目標設定画面の例である。画面１４００は、スライドバー１４０１を含む。スライドバー１４０１では、優先するのをスループットにするか実装品質にするかを、スライド１４１１上のバー１４１２位置で指定することができる。制御パラメータ取得部２１３は、スライド１４１１全体におけるバー１４１２の位置に応じて、目標値を設定する。
【００８３】
そのために、例えば、制御パラメータ取得部２１３は、バー１４１２がスループット側にある場合は、過去のスループット及び実装品質から、最大スループット、および、そのスループットのときの実装品質の値を取得し、さらに、最小スループット、および、そのスループットのときの実装品質の値を取得する。制御パラメータ取得部２１３は、スライド１４１１全体におけるバー１４１２の位置に応じて、スループット及び実装品質のうち少なくとも一方の重みを算出する。制御パラメータ取得部２１３は、上記取得した最大と最小との間の値を回帰分析などの公知技術により補間して、算出した重みに応じた値を算出し、これを目標値としてもよい。
【００８４】
また、例えば、制御パラメータ取得部２１３は、バー１４１２が実装品質側にある場合は、過去のスループット及び実装品質から、吸着率と持ち帰り率の二乗和が最小となる場合のスループット、および、その吸着率及び持ち帰り率の各々の値と、吸着率と持ち帰り率の二乗和が最大となる場合のスループット、および、その吸着率及び持ち帰り率の各々の値とを取得する。制御パラメータ取得部２１３は、スライド１４１１全体におけるバー１４１２の位置に応じて、スループット及び実装品質のうち少なくとも一方の重みを算出する。制御パラメータ取得部２１３は、上記取得した最大と最小との間の値を回帰分析などの公知技術により補間して、算出した重みに応じた値を算出し、これを目標値としてもよい。
これにより、部品個々に目標値を設定する場合に比べ、目標値設定に要する時間を大幅に短縮できる。
【００８５】
図１に示すような部品装着装置では、装着される部品はキャリアテープに納められた上程で提供され、はじめにキャリアテープごと部品を部品フィーダにセットする。部品装着装置は、キャリアテープ内の部品に吸着ノズルを降下し、部品を吸着ノズルで吸着してキャリアテープから取り出し、さらに、部品を基板上に運搬し、プリント基板上の指定の位置に部品を装着することを繰り返すことにより、基板上の全部品を指定の位置に装着する。１台の部品装着装置は１０本以上の吸着ノズルを有し、一度に多数の部品を運搬することにより１時間に数万個の部品を装着できる。
【００８６】
これらの動作を正確に行うため、例えば吸着ノズルの停止高さ、移動加速度など、様々な装置制御パラメータを扱う部品に合わせて調整する必要がある。しかし、部品やキャリアテープのばらつき、仕様変更等により各部の寸法が当初の値から変化することがあった。そのため、当初の制御パラメータの設定では、部品を吸着できない、基板上に搬送する途中で落下する、搬送途中で吸着位置がずれて基板上の装着位置がずれる、ノズルから部品が離れず、部品が付着した状態で次の部品を吸着しようとするといった実装不良が発生する。そのため、実装不良を生じないように制御パラメータを調整し直す必要がある。
【００８７】
また、制御パラメータには移動加速のような生産スループットの低下を招くものがあり、目標とする生産スループットと実装品質が同時に成立するように制御パラメータを調整する必要がある。
【００８８】
通常、同じ部品は複数の基板生産に使用されるが、基板ごとに目標とする実装品質と生産スループットは異なる。例えば、携帯電話のような個人向け消費財用基板は生産数量が非常に多いので、多少の実装不要は容認し、生産スループットを優先した制御パラメータを設定する。一方、産業向け機器用基板は生産数が少ないので、生産スループットよりも、実装品質を厳しく設定する。
【００８９】
上記の実施形態では、スループットと実装品質とに応じて制御パラメータを設定することができる。従って、複数の異なる基板に対し同じ装置で実装するには好適である。用途の異なる多品種が同じラインで混在して製造されるような場合には特に好適である。
【００９０】
なお、上記では、制御パラメータの設定値をユーザが入力するものとしたが、これに限るわけではなく、取得された推奨値をそのまま設定値として自動的に設定してもよい。また、複数の制御パラメータの少なくとも一部をそのまま設定値として自動的に設定し、他の一部については、ユーザにより入力されてもよい。
【００９１】
また、制御パラメータのうち１つ又は複数を固定としてもよい。そのために、予めどの制御パラメータが固定であるかを示す情報をテーブル等に含めておき、上記処理で制御パラメータを設定する場合、固定とされた制御パラメータについては推奨値の取得やパラメータの設定をしないようにするとよい。
【００９２】
また、目標値として採用する実装品質は、例えば上記の吸着率及び持ち帰り率のように、多量の実装を行って初めて評価指標として実用的な数値が取得できないものに限らない。例えば上記した吸着位置ずればらつきや装着位置ずればらつきのように、数十個の実装により実用的な数値が取得可能な実装品質を、目標値として採用してもよい。
【００９３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００９４】
また、上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１：制御システム、１００：部品装着装置、１０１：部品フィーダ、１０２：ヘッドY軸駆動部、１０３：ヘッドX軸駆動部、１０４：ヘッド、１０５：吸着ノズル、１０６：基板認識カメラ、１０７：部品認識カメラ、１０８：プリント基板搬送路、制御装置２００、２０１：制御部、２０２：入力部、２０３：出力部、２０４：外部通信部、２０５：記憶部、２１１：モータ駆動部、２１２：スループット算出部、２１３：制御パラメータ取得部、２１４：制御パラメータ切替部、２２１：生産計画情報、２２２：プリント基板設計情報、２２３：フィーダ位置情報、２２４：実装シーケンス情報、２２５：部品ライブラリ、２２６：評価結果ライブラリ、２２７：目標値情報、３００：センサ
【図１】
0006280833.tif 000002
【図２】
0006280833.tif 000003
【図３】
0006280833.tif 000004
【図４】
0006280833.tif 000005
【図５】
0006280833.tif 000006
【図６】
0006280833.tif 000007
【図７】
0006280833.tif 000008
【図８】
0006280833.tif 000009
【図９】
0006280833.tif 000010
【図１０】
0006280833.tif 000011
【図１１】
0006280833.tif 000012
【図１２】
0006280833.tif 000013
【図１３】
0006280833.tif 000014
【図１４】
0006280833.tif 000015