(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品供給体としての部品供給カセットが複数並べて搭載されるとともにレール上を移動可能でかつその移動によって任意の部品供給カセットを所定の部品供給位置に位置決めする部品供給テーブルから成る部品供給装置に搭載された部品供給カセットから前記部品供給位置で部品を保持し、又は前記レールと同一のレール上を移動可能でかつ周方向に複数の部品を載置して回転可能な円板状の部品載置テーブルから成る部品載置装置にて搬送された部品を前記部品供給位置で保持し、保持した部品を基板上の実装位置へ実装する実装動作と、所定位置に配置された前記部品供給装置に搭載されたものとは異なる種の部品供給体から前記部品載置装置へ部品を移載する移載動作を独立して行える実装設備において実装順序を決定する方法であって、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、部品供給装置の部品供給カセットから保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第２工程と、部品載置装置から保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第３工程と、設備全体の部品実装順序を、第２工程の部品実装順序、第３工程の部品実装順序の順に決定する第４の工程とを備えたことを特徴とする実装順序決定方法。
【請求項２】
部品供給体としての部品供給カセットが複数並べて搭載され、搭載された部品供給カセットの中の所要の部品供給カセットを所定の部品供給位置に位置させる部品供給装置と、周方向に複数の部品を載置して回転可能な円板状の部品載置テーブルから成り、所定位置に配置された前記部品供給装置に搭載されたものとは異なる種の部品供給体から前記部品供給位置へ部品を搬送する部品載置装置とが一体的に移動するように構成された部品供給部が２つ、共通のレール上を独立して移動可能に構成され、部品供給位置で保持した部品を基板上の実装位置へ実装する実装動作を行う実装設備において実装順序を決定する方法であって、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、２つの部品載置装置のそれぞれに部品を振り分ける第２工程と、第２工程の結果をもとに２つの部品供給装置のそれぞれに部品を振り分ける第３工程と、各部品供給装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第４工程と、各部品載置装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第５工程と、設備全体の実装順序を、片側の部品供給装置における実装順序、片側の部品載置装置における実装順序、もう一方側の部品供給装置における実装順序、もう一方側の部品載置装置における実装順序の順に決定する第６工程とを備えたことを特徴とする実装順序決定方法。
【請求項３】
搭載された部品供給体の中の所要の部品供給体を所定の部品供給位置に位置させる部品供給装置と所定位置に配置された前記部品供給装置に搭載されたものとは異なる種の部品供給体から前記部品供給位置へ部品を搬送する部品載置装置とが一体的に移動するように構成された部品供給部が２つ、共通のレール上を独立して移動可能に構成され、部品供給位置で保持した部品を基板上の実装位置へ実装する実装動作を行う実装設備において実装順序を決定する方法であって、片側の部品供給装置と部品載置装置に搭載できる部品種別数と、対象基板上で使用する部品種別数を比較して、搭載できる部品種別数の方が多いときは、２つの部品供給部の内の一方は部品供給装置として、他方は部品載置装置として機能させ、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、部品供給装置の部品供給体から保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第２工程と、部品載置装置から保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第３工程と、設備全体の部品実装順序を、第２工程の部品実装順序、第３工程の部品実装順序の順に決定する第４の工程にて設備全体の実装順序を決定し、使用する部品種別数の方が多いときは、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、２つの部品載置装置のそれぞれに部品を振り分ける第２工程と、第２工程の結果をもとに２つの部品供給装置のそれぞれに部品を振り分ける第３工程と、各部品供給装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第４工程と、各部品載置装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第５工程と、設備全体の実装順序を、片側の部品供給装置における実装順序、片側の部品載置装置における実装順序、もう一方側の部品供給装置における実装順序、もう一方側の部品載置装置における実装順序の順に決定する第６工程にて設備全体の実装順序を決定することを特徴とする実装順序決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品をプリント基板に実装する電子部品実装設備において、実装設備の生産性を高めるように設備動作順序の元になる部品の実装の順序を決定する実装順序決定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品実装設備は、特公平３−２２１３２６号公報に開示されたようなものが一般的である。図８を参照して簡単に説明すると、その電子部品実装設備２１には、テープ上に部品を保持させてリールに巻回した部品リールを部品供給カセット２２にセットした状態で設備に対して部品を供給し、その部品供給カセット２２を多数搭載した部品供給テーブル２３をレール２４に沿って移動させて任意の部品供給カセット２２を部品供給位置２５に位置決めし、位置決めされた部品供給カセット２２におけるテープ上の部品を装着ヘッド２６にて吸着保持して、ＸＹテーブル２７によって位置決めされた基板２８上の実装位置に、吸着保持した部品を実装するように構成されている。しかし、このような設備ではテープ上に保持された部品以外は実装できないため、１台の実装設備では種々の部品供給形態に対応できない。
【０００３】
このような問題を解消するため、特願平９−１７３９２２号公報において図１及び図２に示すような部品実装設備が提案されている。その部品実装設備１においては、部品供給カセット４を搭載した部品供給テーブル２と、部品を収納した部品トレイ６を複数段備えたトレイ式部品供給手段１２とを備えている。部品供給テーブル２上の部品供給カセット４における部品の実装動作は図８を参照した説明の通りである。一方、部品トレイ６に収納された部品を実装する場合は、部品トレイ６上の部品が部品移載ヘッド７によって部品載置テーブル３に移載される。部品載置テーブル３は、部品供給テーブル２と同様にレール１３に沿って移動し、部品供給位置８に位置決めされる。そして、部品載置テーブル３が１ピッチづつ回転してその上に載置された部品が部品供給位置８に位置決めされ、上記と同様に装着ヘッド９にてプリント基板１１上に実装される。
【０００４】
このとき、部品供給テーブル２と部品載置テーブル３は別々にレール１３上を移動可能であるが、部品供給位置８に同時に存在することはできない。また、部品トレイ６から部品載置テーブル３に部品を移載中に、部品供給テーブル２から部品を吸着してプリント基板１１上に部品を実装することができる。
【０００５】
また、同時に実装できる部品種別を増やすために、図５に示すような、部品供給テーブル２ａ及び２ｂと部品載置テーブル３ａ及び３ｂを、部品供給位置８に対して両側に配設した部品実装設備１も考えられる。この場合、片側の部品供給テーブル２ａと部品載置テーブル３ａはレール１３上に存在し、１つのボールネジにより左右に同時に移動する。反対側の部品供給テーブル２ｂと部品載置テーブル３ｂも同様である。したがって、片側の部品供給テーブル２ａか部品載置テーブル３ａから装着ヘッド９で部品が吸着されている間に、並行してもう片側の部品載置テーブル３ｂへ部品を移載することが可能である。しかし、部品供給テーブル２ａ又は２ｂから部品が吸着されているときは、同じ側の部品載置テーブル３ａ又は３ｂへの部品の移載はできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような部品実装設備１においては、部品実装順序によって部品供給テーブル２（２ａ、２ｂ）と部品載置テーブル３（３ａ、３ｂ）の交換に伴う移動や、部品載置テーブル３（３ａ、３ｂ）への部品載置完了までの待ち時間が度々発生し、設備全体の実装時間が長くなってしまい、生産性を低下させる。そのため、なるべく実装時間を短くする実装順序の決定が必要である。
【０００７】
しかし、実装順序決定作業は、従来作業者が手作業で行っているため、決定までの時間を要するとともに、より生産性の高い実装順序を決定するためには熟練した作業者が必要であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、実装順序決定の自動化が可能で、決定までの時間を短縮できるとともに、作業者の熟練度によらずに設備の生産性を容易に高めることができる実装順序決定方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明の実装順序決定方法は、部品供給体としての部品供給カセットが複数並べて搭載されるとともにレール上を移動可能でかつその移動によって任意の部品供給カセットを所定の部品供給位置に位置決めする部品供給テーブルから成る部品供給装置に搭載された部品供給カセットから前記部品供給位置で部品を保持し、又は前記レールと同一のレール上を移動可能でかつ周方向に複数の部品を載置して回転可能な円板状の部品載置テーブルから成る部品載置装置にて搬送された部品を前記部品供給位置で保持し、保持した部品を基板上の実装位置へ実装する実装動作と、所定位置に配置された前記部品供給装置に搭載されたものとは異なる種の部品供給体から前記部品載置装置へ部品を移載する移載動作を独立して行える実装設備において実装順序を決定する方法であって、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、部品供給装置の部品供給カセットから保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第２工程と、部品載置装置から保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第３工程と、設備全体の部品実装順序を、第２工程の部品実装順序、第３工程の部品実装順序の順に決定する第４の工程とを備えたことを特徴とする。本願の第１発明によれば、実装順序決定を自動化することが可能となり、決定までの時間を短縮できるとともに、作業者の熟練度によらずに設備の生産性を容易に高めることができる。
【００１０】
第２発明の実装順序決定方法は、部品供給体としての部品供給カセットが複数並べて搭載され、搭載された部品供給カセットの中の所要の部品供給カセットを所定の部品供給位置に位置させる部品供給装置と、周方向に複数の部品を載置して回転可能な円板状の部品載置テーブルから成り、所定位置に配置された前記部品供給装置に搭載されたものとは異なる種の部品供給体から前記部品供給位置へ部品を搬送する部品載置装置とが一体的に移動するように構成された部品供給部が２つ、共通のレール上を独立して移動可能に構成され、部品供給位置で保持した部品を基板上の実装位置へ実装する実装動作を行う実装設備において実装順序を決定する方法であって、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、２つの部品載置装置のそれぞれに部品を振り分ける第２工程と、第２工程の結果をもとに２つの部品供給装置のそれぞれに部品を振り分ける第３工程と、各部品供給装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第４工程と、各部品載置装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第５工程と、設備全体の実装順序を、片側の部品供給装置における実装順序、片側の部品載置装置における実装順序、もう一方側の部品供給装置における実装順序、もう一方側の部品載置装置における実装順序の順に決定する第６工程とを備えたことを特徴とする。本願の第２発明によれば、一体的に移動する部品供給装置と部品載置装置とから成る部品供給部を２つ備えた実装設備において第１発明と同様の効果を発揮する。
【００１２】
また、第３発明の実装順序決定方法は、搭載された部品供給体の中の所要の部品供給体を所定の部品供給位置に位置させる部品供給装置と所定位置に配置された前記部品供給装置に搭載されたものとは異なる種の部品供給体から前記部品供給位置へ部品を搬送する部品載置装置とが一体的に移動するように構成された部品供給部が２つ、共通のレール上を独立して移動可能に構成され、部品供給位置で保持した部品を基板上の実装位置へ実装する実装動作を行う実装設備において実装順序を決定する方法であって、片側の部品供給装置と部品載置装置に搭載できる部品種別数と、対象基板上で使用する部品種別数を比較して、搭載できる部品種別数の方が多いときは、２つの部品供給部の内の一方は部品供給装置として、他方は部品載置装置として機能させ、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、部品供給装置の部品供給体から保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第２工程と、部品載置装置から保持する部品のグループで部品実装順序を決定する第３工程と、設備全体の部品実装順序を、第２工程の部品実装順序、第３工程の部品実装順序の順に決定する第４の工程にて設備全体の実装順序を決定し、使用する部品種別数の方が多いときは、基板に実装する部品を、その部品を供給できる部品供給体の種別に応じて２つのグループに分割する第１工程と、２つの部品載置装置のそれぞれに部品を振り分ける第２工程と、第２工程の結果をもとに２つの部品供給装置のそれぞれに部品を振り分ける第３工程と、各部品供給装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第４工程と、各部品載置装置に振り分けられた部品の中で実装順序を決定する第５工程と、設備全体の実装順序を、片側の部品供給装置における実装順序、片側の部品載置装置における実装順序、もう一方側の部品供給装置における実装順序、もう一方側の部品載置装置における実装順序の順に決定する第６工程にて設備全体の実装順序を決定するものであり、第１発明又は第２発明の方法を自動選択して実行することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実装順序決定方法の実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００１４】
まず、図１、図２に示す部品実装設備１における実装順序の決定方法について説明する。この部品実装設備１は既に説明したように、片側に部品供給テーブル２、もう片側に部品載置テーブル３が配置されていて、これらは互いにレール１３上を独立して動く。このときの実装順序決定方法を図３に示す。
【００１５】
実装対象となる部品に関する情報は、設備を動作させるのに必要なものとして、通常その部品の基板上での実装位置と、その部品の名称、外形、ＸＹテーブル１０や装着ヘッド９の動作スピード、部品リール５か部品トレイ６かといった供給形態などが登録されている。
【００１６】
まず、第１工程のステップＳ１で、対象部品の供給形態の情報に基づいて、部品リール５で提供される部品をカセット使用部品、部品トレイ６で供給される部品をトレイ使用部品として大きくグループ分けする。
【００１７】
次に、第２工程のステップＳ２で、先の工程で振り分けられたカセット部品グループ内で実装順序の最適化を行う。実際の決定方法は、図８に示した従来の実装機の場合に帰着するので従来の方法を使用できる。例えば、特開平４−２６２５９６号公報に開示されたような部品実装装置の実装方法を行えばよい。
【００１８】
次に、第３工程のステップＳ３で、第１工程のステップＳ１でトレイ使用部品グループに振り分けられた部品の実装順序の最適化を行う。トレイ使用部品グループの実装順序は、部品載置テーブル３上の載置順序となるが、この順番は装着ヘッド９で装着する順番となる。したがって、ＸＹテーブル１０の移動量を一番少なくするような実装順序で載置順序を決める方法がある。
【００１９】
一方、部品載置テーブル３への移載のときに部品載置テーブル３が一定方向にピッチ回転しかできず、載置順にしか移載できない場合には、同じ部品が飛び飛びに実装されるときに、部品移載ヘッド７で部品トレイ６から移載する際にトレイ式部品供給装置１２で同じ部品トレイ６の出し入れが繰り返し発生して、移載に時間がかかる恐れがある。この場合は、カセット使用部品グループと同様に同じ部品グループをまとめて実装するように実装順序を決定する方法もある。
【００２０】
また、これらの方法を混在させる方法もあり、それを図４に示す。図４において、まずステップＳ１１でＸＹテーブル１０の移動量が最小になるように実装順序を仮決定する。次に、ステップＳ１２、Ｓ１３の判断で全部品の移載時間がカセット使用部品の装着時間の合計より長く、同じ実装部品でばらばらの実装順序のものがあれば、ステップＳ１４でそれらをまとめて実装するようにして移載時間を短縮する。
【００２１】
最後に、第４工程のステップＳ４で、設備全体の実装順序を決定する。通常、部品リール５で供給される部品の方が、部品トレイ６で供給される部品よりＸＹテーブル１０の移動限界速度が高いので、第２工程のステップＳ２で決定したカセット使用部品グループの順番で並べて優先的に実装させるようにし、その最後に続けて第３工程のステップＳ３で決定したトレイ使用部品グループの順番で並べる。
【００２２】
次に、図５に示す部品実装設備１における実装順序の決定方法について説明する。この部品実装設備１は既に説明したように、片側に部品供給テーブル２ａと部品載置テーブル３ａ、もう片側に部品供給テーブル２ｂと部品載置テーブル３ｂが配置されていて、これらは互いにレール１３上を独立して動く。但し、片側の部品供給テーブルと部品載置テーブル２ａと３ａ、２ｂと３ｂは同時に動作する。このときの実装順序決定方法を図６に示す。
【００２３】
ここで、説明を簡単化するために、設備正面に向かって右側の部品供給テーブル２ａをＲｃ、部品載置テーブル３ａをＲｔ、左側の部品供給テーブル２ｂをＬｃ、部品載置テーブル３ｂをＬｔとする。また、構造上右側のテーブル２ａ、３ａと左側のテーブル２ｂ、３ｂの切り換えには大きな移動時間がかかるため、従来から通常は先にどちらかのテーブルをすべて使用してから、残りのテーブルと交代するような順序にしており、ここでは右側のテーブルＲｃ、Ｒｔを先に使用してから、左側のＬｃ、Ｌｔを使用するものとする。勿論、左右の優先順位が入れ替わっても、以降の方法の左右をそのまま入れ換えれば全く同じ方法が使用できる。
【００２４】
左右両方のテーブルを使用するときは、次の時間Ｔを最小にするようにすればよい。
【００２５】
0003949247.tif 000002
ただし、Ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）は、ＡとＢの小さい方をとる関数である。
【００２６】
まず、第１工程のステップＳ２１で、部品をカセット使用部品、トレイ使用部品で大きくグループ分けした後、第２工程のステップＳ２２で、トレイ使用部品の中で、ＲｔとＬｔへの振り分けを決定する。ここでは、色々な決定方法が考えられるが、一例として、図３の第３工程のステップＳ３で使用した方法でトレイ全体での実装順序を決定した後、Ｌｔから先に、一番最後から順番に詰めて振り分けし、Ｌｔ側の部品移載テーブル３ｂで一度に移載できる数が一杯になったら、残りをＲｔ側へ振り分ける方法がある。
【００２７】
次に、第３工程でカセット使用部品の左右ヘの振り分けを決定するが、まずステップＳ２３でＲｃとＲｔの装着時間の合計が、先の工程で振り分けられたＬｔの移載時間と同じくらいになるようにする。具体的には、先の工程で残りのＲｔの装着時間が決まってくるので、それとＬｔの移載時間の差の分に近づくように、振り分け部品を決定する。振り分ける優先順位は、図３の第２工程のステップＳ２で使用した方法で、部品供給カセット４全体の実装順序を決定した後、先頭の部品から順にＲｃへ振り分けていく。
【００２８】
続いて、ステップＳ２４の比較を行い、Ｒｃヘ全部振り分けても、Ｒｃ＋Ｒｔの装着時間が不足するときは、ステップＳ２５で、ステップＳ２２でＬｔに振り分けた部品のＬｔ内での先頭を、Ｒｔの最後に振り分け直し、Ｌｔの移載時間を短くするようにして、再度ステップＳ２３に戻る。そして、同じくらいになるか、ＬｔからＲｔへ振り分け可能な部品がなくなれば、ステップＳ２６で残りのカセット部品をＬｃへ振り分ける。
【００２９】
さらに、第４工程のステップＳ２７で各カセットＲｃ、Ｌｃ内で部品の実装順序を決定する。これは図３の第２工程のステップＳ２と同様の手法が使える。そして、第５工程のステップＳ２８で各トレイＲｔ、Ｌｔ内で部品の実装順序を決定する。これは図３の第３工程のステップＳ３と同様の手法が使える。最後に、第６工程のステップＳ２９で、設備全体の実装順序をＲｃ、Ｒｔ、Ｌｃ、Ｌｔの順で決定する。
【００３０】
なお、実際は１枚目の基板のときには、Ｒｔは移載が未だなので、Ｒｔ移載後Ｒｃの装着が開始される。しかし、２枚目以降の基板では、前の基板のＬｃ、Ｌｔの装着中にＲｔの移載動作が行われるので、Ｒｔの移載完了待ち時間を短縮できる。
【００３１】
さらに、設備全体で使用する部品品種が、カセット使用部品品種が片側の部品リール２最大搭載数以下で、トレイ使用部品品数が片側の移載テーブル最大搭載数以下のときは、片側の部品供給テーブルと部品載置テーブルで実装可能である。そのため、図７に示すステップＳ３１の判断を先に行い、その結果によって図３のフロー又は図６のフローへ移行するようにすることもできる。すなわち、片側の部品供給テーブルと部品載置テーブルだけで実装可能な場合には、図３の方法を用いて片側だけ使用し、もう片側の部品供給テーブルと部品載置テーブルを全く使用せずに、次の基板用の部品のセットアップや、使用側の部品切れの際の予備用として使用することにより、設備の停止をなるべく少なくするといった運用方法が行える。
【００３２】
もちろん、片側だけ使用できるときでも、片側だけにせず、図６の方法をそのまま用いて両側の軸を使用して、該当基板１枚あたりの生産時間の最大限の短縮を行ってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の実装順序決定方法によれば、以上の説明から明らかなように、プリント基板に電子部品を実装する実装設備の中で、部品供給位置にて部品供給体から、もしくは部品供給位置へ部品を搬送する載置装置から部品を保持して基板上の実装位置に実装する動作と、部品供給位置ヘ部品を搬送する載置装置へ部品供給体から部品を移送する動作が並行して行える実装設備において、その実装順序の決定方法を提供することにより、コンピュータなどを用いて自動的に実装順序を決定でき、実装順序決定までの時間を短縮し、かつ作成された実装順序データは作業者の熟練度によらず、設備の生産性を容易に向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実装順序決定方法の適用対象の部品実装設備の一例の構成を示す斜視図である。
【図２】同部品実装設備の平面図である。
【図３】本発明の実装順序決定方法の一実施形態の処理フロー図である。
【図４】同実施形態におけるトレイ使用部品グループ内の実装順序決定の一例の処理フロー図である。
【図５】本発明の実装順序決定方法の適用対象の部品実装設備の他の例の構成を示す平面図である。
【図６】本発明の実装順序決定方法の他の実施形態の処理フロー図である。
【図７】本発明の実装順序決定方法のさらに別の実施形態の処理フロー図である。
【図８】従来例の部品実装設備の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１  部品実装設備
２、２ａ、２ｂ  部品供給テーブル（部品供給装置）
３、３ａ、３ｂ  部品載置テーブル（部品載置装置）
４  部品供給カセット
５  部品リール（部品供給体）
６  部品トレイ（部品供給体）
７  部品移載ヘッド
８  部品供給位置
９  装着ヘッド
１１  プリント基板
【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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