(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に部品を実装する装着ヘッドと、前記装着ヘッドに着脱可能に取り付けられ、それぞれが前記部品を保持する複数のノズルが行列状に配置されるノズルチェンジャとを備える、回路基板を生産する部品実装機を対象とし、前記ノズルチェンジャにおける前記複数のノズルの配置を当該部品実装機の実装条件として決定する方法であって、
前記部品実装機が１つの回路基板を生産中に吸着ノズルの交換が行われるものであるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップで前記部品実装機が１つの回路基板を生産中に吸着ノズルの交換が行われるものであると判断された場合に、前記装着ヘッドが部品を吸着し、移動し、装着する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、１つの前記タスクで使用される１組のノズルをノズルパターンとし、所定の前記タスクで使用される前記ノズルパターンが前記所定のタスクにおける装着ヘッドの前記ノズルパターンの位置関係と合致した位置関係で前記ノズルチェンジャの同一行に並び、かつ、異なる前記ノズルパターンが使用される連続する２つの前記タスクのノズルパターンのそれぞれが前記ノズルチェンジャの列方向に隣接して並ぶように前記配置を決定し、前記決定された配置において列方向に連続して並ぶ複数の同一種類のノズルを抽出し、抽出された複数の同一種類のノズルのうち少なくとも１つが取り除かれるように前記配置に修正を加える修正ステップと、
前記判断ステップで前記部品実装機が１つの回路基板を生産中に吸着ノズルの交換が行われるものでないと判断された場合に、１つの前記タスクで使用される所定の種類のノズルの数を算出し、前記算出された数の全ての前記タスクにおいての最大値を算出し、前記所定の種類のノズルが前記算出された最大値の数のみ置かれるように前記配置を決定する決定ステップとを含む
ことを特徴とする実装条件決定方法。
【請求項２】
前記修正ステップでは、前記抽出された複数の同一種類のノズルのうち最も早い前記タスクで使用される前記ノズルパターンのノズルのみが前記ノズルチェンジャに配置されるように前記配置に修正を加える
ことを特徴とする請求項１に記載の実装条件決定方法。
【請求項３】
前記修正ステップでは、さらに、１つの前記タスクで使用される所定の種類のノズルの数を算出し、前記算出された数の全ての前記タスクにおいての最大値を算出し、前記所定の種類のノズルが前記算出された最大値の数だけ前記ノズルチェンジャに配置されるように前記配置に修正を加える
ことを特徴とする請求項１に記載の実装条件決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給部から供給される部品を装着ヘッドが吸着し、基板に装着する部品実装機の実装条件決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板に電子部品（以下、単に「部品」という）を実装し、回路基板を生産する設備として部品実装機がある。部品実装機においては、装着ヘッドを用いて部品供給部から供給される部品が基板に移送搭載される。装着ヘッドには部品を保持する吸着ノズルが着脱可能な状態で搭載されている。基板に実装すべき部品の形態は種々あるため、吸着ノズルもこれに対応して種々用意される。複数の吸着ノズルがノズルチェンジャに配置され、基板に実装すべき部品に応じてノズル交換動作が適宜行われる。
【０００３】
ノズルチェンジャにおける吸着ノズルの最適な配置を決定する技術として、例えば特許文献１に記載のものがある。この技術では、まずノズルチェンジャにおける吸着ノズルの配列（ノズル配列）が作成され、そのノズル配列で基板への部品実装を行った時のノズル交換回数が算出される。そしてノズル配列を変更し、その変更されたノズル配列で基板への部品実装を行った時のノズル交換回数が更に算出される。算出されたノズル交換回数の少ない方のノズル配列が最適な配置とされる。
【特許文献１】特開２００３−７８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では多種の部品が基板に実装されるようになってきており、実装に必要な吸着ノズルの種類も多様化している。従って、如何に効率的に吸着ノズルをノズルチェンジャに配置するか、つまりノズルチェンジャにおける吸着ノズルのリソース数を如何に減らすかが重要な問題となってきている。
【０００５】
このような状況の下、従来のノズル配列を決定する方法では、ノズル交換において複数の吸着ノズルを出来るだけ一括して交換可能なようにノズル配列を決定しているため、吸着ノズルの交換のための時間を最小にして生産タクトを向上させることはできる。しかしながら、吸着ノズルのリソース数については何ら言及されていない。吸着ノズルの交換のための時間を減らし、生産タクトを向上できたとしても、吸着ノズルのリソース数を減らすことができないと、その分ノズルチェンジャは吸着ノズルの在庫を保持する必要があり、結果として生産コストを削減できない。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、ノズルチェンジャにおける吸着ノズルのリソース数を低減することが可能な実装条件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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の実装条件決定方法は、基板に部品を実装する装着ヘッドと、前記装着ヘッドに着脱可能に取り付けられ、それぞれが前記部品を保持する複数のノズルが行列状に配置されるノズルチェンジャとを備える部品実装機を対象とし、前記ノズルチェンジャにおける前記複数のノズルの配置を当該部品実装機の実装条件として決定する方法であって、前記装着ヘッドが部品を吸着し、移動し、装着する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、１つの前記タスクで使用される１組のノズルをノズルパターンとした場合に、所定の前記タスクで使用される前記ノズルパターンが前記所定のタスクにおける装着ヘッドの前記ノズルパターンの位置関係と合致した位置関係で前記ノズルチェンジャの同一行に並び、かつ、異なる前記ノズルパターンが使用される連続する２つの前記タスクのノズルパターンのそれぞれが前記ノズルチェンジャの列方向に隣接して並ぶように前記配置を決定する決定ステップと、前記決定された配置において列方向に連続して並ぶ複数の同一種類のノズルを抽出し、抽出された複数の同一種類のノズルのうち少なくとも１つが取り除かれるように前記配置に修正を加える修正ステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
これによって、吸着ノズルの交換のための時間を最小にし、かつ、ノズルチェンジャにおける吸着ノズルのリソース数を低減することができる。
【０００９】
また、本発明は、基板に部品を実装する装着ヘッドと、前記装着ヘッドに着脱可能に取り付けられ、それぞれが前記部品を保持する複数のノズルが行列状に配置されるノズルチェンジャとを備える部品実装機を対象とし、前記ノズルチェンジャにおける前記複数のノズルの配置を当該部品実装機の実装条件として決定する方法であって、前記装着ヘッドが部品を吸着し、移動し、装着する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、１つの前記タスクで使用される所定の種類のノズルの数を算出し、前記算出された数の全ての前記タスクにおいての最大値を算出し、前記所定の種類のノズルが前記算出された最大値の数のみ置かれるように前記配置を決定することを特徴とする実装条件決定方法とすることもできる。
【００１０】
これによって、実装中にノズル交換をできない部品実装機において、ノズルチェンジャにおける吸着ノズルのリソース数を大きく低減することができる。
【００１１】
なお、本発明は、このような実装条件決定方法として実現することができるだけでなく、その方法により実装条件を決定する装置やプログラム、そのプログラムを格納する記憶媒体、その実装条件決定方法を用いて部品を実装する部品実装方法や、その部品実装方法により部品を実装する部品実装機としても実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ノズルチェンジャにおける吸着ノズルのリソース数を低減でき、生産コストを削減できるため、本発明の実用的価値は極めて高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態における実装条件決定方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る実装条件決定方法を実現する部品実装システム１０の構成を示す外観図である。
【００１５】
部品実装システム１０は、基板２０に部品を実装し、回路基板を生産するシステムであり、実装条件決定装置１００と部品実装機２００とを備えている。
【００１６】
実装条件決定装置１００は、部品実装機２００による部品の実装条件などを決定するコンピュータである。例えば、実装条件決定装置１００は、部品配置、ノズル配置及び部品の実装順序などを実装条件として決定する。
【００１７】
部品実装機２００は上流から基板２０を受け取り、実装条件決定装置１００が決定した実装条件に沿って、装着ヘッドが部品を吸着して、基板２０上に部品を装着していく。そして、部品が実装された基板２０が下流側に送り出される。部品実装機２００には、実装条件決定装置１００が決定した実装条件に従って、複数の部品及び吸着ノズルが配置される。
【００１８】
図２は、部品実装機２００の内部の主要な構成を示す平面図である。
【００１９】
部品実装機２００は、基板２０に対して部品を実装する２つの実装ユニット（サブ設備）２１０ａ及び２１０ｂを備えている。２つの実装ユニット２１０ａ及び２１０ｂは、お互いが協調し１枚の基板２０に対して実装作業を行う。なお、基板２０の搬送方向をＸ軸方向、水平面内でのＸ軸方向と垂直の方向をＹ軸方向とする。２つの実装ユニット２１０ａ及び２１０ｂは、Ｙ軸方向に並べられて配置されている。
【００２０】
実装ユニット２１０ａは、部品供給部２１１ａ、装着ヘッド２１３ａ、部品認識カメラ２１４ａ及びノズルチェンジャ２１５ａを備えている。
【００２１】
部品供給部２１１ａは、部品テープを収納する複数の部品カセット２１２ａの配列からなる。また、部品供給部２１１ａの各部品カセット２１２ａは、Ｘ軸方向に沿って配列している。なお、部品テープとは、例えば、同一部品種の複数の部品がテープ（キャリアテープ）上に均等に並べられたものであり、リール等に巻かれた状態で供給される。また、部品テープに並べられる部品は、例えばチップ等であって、具体的には０４０２チップ部品や１００５チップ部品などである。
【００２２】
装着ヘッド２１３ａは、例えばマルチ装着ヘッドと呼ばれる装着ヘッドであって、複数の吸着ノズルを備えることができ、部品供給部２１１ａから例えば１０個の部品を吸着して移動し、基板２０に装着することができる。このような装着ヘッド２１３ａは、軸状に構成されたビーム２３１ａに対してスライド自在に取り付けられている。従って、装着ヘッド２１３ａは、例えばモータなどの駆動により、ビーム２３１ａに沿って移動する。
【００２３】
ビーム２３１ａは、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に配置された一対のビーム駆動ロボット２４０上に、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられている。従って、ビーム２３１ａは、例えばモータなどの駆動により、一対のビーム駆動ロボット２４０上をＹ軸方向に沿って移動する。すなわち、装着ヘッド２１３ａは、ビーム駆動ロボット２４０及びビーム２３１ａによってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。
【００２４】
部品認識カメラ２１４ａは、装着ヘッド２１３ａに吸着された部品を撮影し、その部品の吸着状態を２次元又は３次元的に検査するために用いられる。
【００２５】
ノズルチェンジャ２１５ａは、交換用の複数の吸着ノズルを保持する。この交換用の吸着ノズルとは、装着ヘッド２１３ａが備えている吸着ノズルでは吸着できない部品があったり、吸着ノズルに異常があったりした場合などに、交換するための吸着ノズルである。
【００２６】
また、実装ユニット２１０ｂは、実装ユニット２１０ａと同様に、部品供給部２１１ｂ、装着ヘッド２１３ｂ、部品認識カメラ２１４ｂ及びノズルチェンジャ２１５ｂを備えている。
【００２７】
装着ヘッド２１３ｂは、例えばマルチ装着ヘッドであって、部品供給部２１１ｂから部品を吸着して、基板２０に装着することができる。このような装着ヘッド２１３ｂは、装着ヘッド２１３ａと同様に、ビーム駆動ロボット２４０及びビーム２３１ｂによってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。
【００２８】
なお、その他の実装ユニット２１０ｂの詳細な構成についての説明は、実装ユニット２１０ａと同様であるため、省略する。
【００２９】
図３は、装着ヘッド２１３ａと部品カセット２１２ａの位置関係を示す模式図である。上述のように、装着ヘッド２１３ａには、それぞれが部品を吸着・保持する複数の吸着ノズル２１６を着脱可能に取り付けることが可能である。例えば最大１０個の吸着ノズル２１６を取り付けることが可能である。１０個の吸着ノズル２１６が取り付けられた装着ヘッド２１３ａは、最大１０個の部品カセット２１２ａのそれぞれから部品を同時に（１回の上下動作で）吸着することができる。
【００３０】
また、装着ヘッド２１３ｂは、同様に部品カセット２１２ｂのそれぞれから部品を同時に（１回の上下動作で）吸着することができる。
【００３１】
図４は、部品を収めた部品テープ及びリールの例を示す図である。
【００３２】
チップ型電子部品などの部品は、図４に示すキャリアテープ２２１に一定間隔で複数個連続的に形成された収納凹部２２１ａに収納されて、この上面にカバーテープ２２２を貼り付けて包装される。そしてこのようにカバーテープ２２２が貼り付けられたキャリアテープ２２１は、リール２２３に所定の数量分だけ巻回されたテーピング形態でユーザに供給される。また、このようなキャリアテープ２２１及びカバーテープ２２２によって部品テープが構成される。なお、部品テープの構成は、図４に示す構成以外の他の構成であってもよい。
【００３３】
図５は、装着ヘッド２１３ａとノズルチェンジャ２１５ａの位置関係を示す模式図である。ノズルチェンジャ２１５ａには、複数の交換用の吸着ノズル２１６が行列状に配置されている。実装する部品に応じて使用可能な吸着ノズル２１６の種類が異なるため、１つの回路基板を生産中に吸着ノズル２１６の交換を行う必要がある。従って、ノズルチェンジャ２１５ａでは、吸着ノズル２１６の交換のための時間が最小となるよう、つまり装着ヘッド２１３ａが出来るだけ多くの吸着ノズル２１６を同時に（１回の上下動作で）交換できるよう吸着ノズル２１６が配置されている。なお、装着ヘッド２１３ａの吸着ノズル２１６が並んでいる方向を行方向、水平面内での行方向と垂直の方向を列方向とする。
【００３４】
このような部品実装機２００の実装ユニット２１０ａは、装着ヘッド２１３ａを部品供給部２１１ａに移動させて、部品供給部２１１ａから供給される部品をその装着ヘッド２１３ａに吸着させる。そして、実装ユニット２１０ａは、装着ヘッド２１３ａを部品認識カメラ２１４ａ上に一定速度で移動させ、装着ヘッド２１３ａに吸着された全ての部品の画像を部品認識カメラ２１４ａに取り込ませ、部品の吸着位置を正確に検出させる。
【００３５】
そして、実装ユニット２１０ａは、装着ヘッド２１３ａを基板２０に移動させて、吸着している全ての部品を基板２０の実装点に順次装着させる。実装ユニット２１０ａは、このような装着ヘッド２１３ａによる吸着、移動及び装着という動作を繰り返し実行することにより、予め定められた全ての部品を基板２０に実装する。
【００３６】
また、実装ユニット２１０ｂは、装着ヘッド２１３ｂを部品供給部２１１ｂに移動させて、部品供給部２１１ｂから供給される部品をその装着ヘッド２１３ｂに吸着させる。そして、実装ユニット２１０ｂも、実装ユニット２１０ａと同様に、装着ヘッド２１３ｂが基板２０に移動し、部品を装着するという動作を繰り返し実行することにより、予め定められた全ての部品を基板２０に実装する。
【００３７】
そして、実装ユニット２１０ａ及び実装ユニット２１０ｂはそれぞれ、相手の実装ユニットが部品を装着しているときには、部品供給部から部品を吸着し、逆に、相手の実装ユニットが部品供給部から部品を吸着しているときには、部品を装着するように、基板２０に対する部品の実装を交互に行う。すなわち、部品実装機２００はいわゆる交互打ちの部品実装機として構成されている。
【００３８】
なお、装着ヘッド２１３ａは、吸着ノズル２１６の交換が必要な場合は、ノズルチェンジャ２１５ａまで移動して、吸着ノズル２１６の交換を行う。同様に、装着ヘッド２１３ｂは、吸着ノズル２１６の交換が必要な場合は、ノズルチェンジャ２１５ｂまで移動して、吸着ノズル２１６の交換を行う。
【００３９】
図６は、本実施の形態における実装条件決定装置１００の制御系の機能構成を示すブロック図である。
【００４０】
本実施の形態における実装条件決定装置１００は、入力部２５１、表示部２５２、配置決定部２５３、配置修正部２５４、通信部２５６及び格納部２５７を備えている。
【００４１】
入力部２５１は、例えばキーボードやマウスなどで構成されており、オペレータからの操作を受け付ける。
【００４２】
表示部２５２は、例えば液晶ディスプレイなどで構成されており、ユーザからの情報を受け付ける画面などを表示したり、格納部２５７などに格納されているデータを表示したりする。
【００４３】
通信部２５６は、部品実装機２００と通信する。例えば、通信部２５６は、基板２０の各実装点に関する情報などを示すＮＣ（Numeric Control）データ２５７ａと、各部品に関する情報を示す部品ライブラリ２５７ｂとを部品実装機２００に送信することにより、そのＮＣデータ２５７ａの示す実装条件に従った部品実装を部品実装機２００に対して実行させる。
【００４４】
格納部２５７は、ＮＣデータ２５７ａ及び部品ライブラリ２５７ｂを格納している。
【００４５】
図７は、ＮＣデータ２５７ａの一例を示す図である。
【００４６】
ＮＣデータ２５７ａ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。１つの実装点ｐｉは、部品種ｃｉ、Ｘ座標ｘｉ、Ｙ座標ｙｉ、制御データφｉ及び実装角度θｉからなる。ここで、部品種は、図９に示される部品ライブラリ２５７ｂにおける部品名に相当し、Ｘ座標及びＹ座標は、実装点の座標（基板２０上の特定位置を示す座標）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種類、装着ヘッドの最高移動加速度等）を示す。実装角度θｉは、部品種ｃｉの部品を吸着した吸着ノズル２１６が回転すべき角度を示す。
【００４７】
ここで、最終的に求めるべきＮＣデータ２５７ａとは、図８に示すように、実装タクトが最小となるように実装順序の最適化や、各タスクへの実装点の割り当て等が行われた実装点の並びである。なお、タスクとは、装着ヘッドが部品を吸着し、移動し、装着するという一連の動作の繰り返しにおける１回分の一連動作をいう。具体的には、装着ヘッド２１３ａ及び２１３ｂが１つ以上の部品を吸着して移動し、その吸着した１つ以上の部品を基板２０に装着するという一連の動作をいう。また、図８では、「ヘッド１」が装着ヘッド２１３ａ、「ヘッド２」が装着ヘッド２１３ｂに該当し、タスク１−１は装着ヘッド２１３ａにより部品が吸着・移動・装着されるタスクで、タスク１−２は装着ヘッド２１３ｂにより部品が吸着・移動・装着されるタスクである。さらに、吸着ノズル２１６の種類をノズル種として１００１、１００２及び１００３等で示し、装着ヘッド２１３ａ及び２１３ｂのそれぞれにおける吸着ノズル２１６の位置をノズルＮｏとしてノズル１〜１０のいずれかで示す。ノズル１〜１０は装着ヘッド２１３ａ及び２１３ｂのそれぞれにおいてその一端から順次並んだ位置を示している。
【００４８】
図９は、部品ライブラリ２５７ｂの一例を示す図である。
【００４９】
部品ライブラリ２５７ｂは、部品実装機２００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る。この部品ライブラリ２５７ｂは、図９に示すように、部品種（部品名）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、部品認識カメラによる認識方式、装着ヘッドの最高加速度比等）などからなる。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。部品ライブラリ２５７ｂには、その他に、部品の色や形状などの情報が含まれていてもよい。
【００５０】
配置決定部２５３は、ノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂにおける交換用の吸着ノズル２１６の配置を決定する。
【００５１】
具体的に、配置決定部２５３は、所定のタスクで使用されるノズルパターンがその所定のタスクにおける装着ヘッド２１３ａのノズルパターンの位置関係と合致した位置関係でノズルチェンジャ２１５ａの同一行に並び、かつ、異なるノズルパターンが使用される連続する２つのタスクのノズルパターンのそれぞれがノズルチェンジャ２１５ａの列方向に隣接して並ぶように（ノズルチェンジャ２１５ａの列方向の上向きに順次並ぶように）配置を決定する。さらに、配置決定部２５３は、ノズルチェンジャ２１５ｂについてもノズルチェンジャ２１５ａと同様の形で、交換用の吸着ノズル２１６の配置を決定する。なお、ノズルパターンとは、１つのタスクで使用される１組の吸着ノズル２１６をいう。
【００５２】
例えば、図８のＮＣデータ２５７ａのヘッド１（装着ヘッド２１３ａ）における連続するタスクであるタスク１−１及びタスク２−１では、異なるノズルパターンが使用される。従って、配置決定部２５３は、タスク１−１でノズル１〜１０に取り付けられるノズルパターンの全てがノズルチェンジャ２１５ａの同一行に並び、かつ、タスク２−１でノズル１〜１０に取り付けられるノズルパターンについても全てノズルチェンジャ２１５ａの同一行に並ぶように配置を決定する。このとき、ノズルチェンジャ２１５ａにおいて、タスク１−１でノズル１〜１０に取り付けられるノズルパターンの列方向に一つ上の行にタスク２−１でノズル１〜１０に取り付けられるノズルパターンが並ぶようにされる。これにより、ノズルチェンジャ２１５ａでは、図１０（ａ）に示されるよう吸着ノズル２１６が配置されることになる。
【００５３】
配置修正部２５４は、配置決定部２５３により決定された交換用の吸着ノズル２１６の配置に修正を加える。
【００５４】
具体的に、配置修正部２５４は、配置決定部２５３で決定された配置において列方向に連続して並ぶ複数の同一種類の吸着ノズル２１６を抽出し、抽出された複数の同一種類の吸着ノズル２１６のうち最も早いタスクのノズルパターンの吸着ノズル２１６（列方向の一番下に位置する吸着ノズル２１６）のみがノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂに配置されるように配置に修正を加える。
【００５５】
例えば、配置修正部２５４は、配置決定部２５３により図１０（ａ）に示される配置が決定された場合、図１０（ａ）で列方向に重複して並ぶノズル種１００２の吸着ノズル２１６のうち一番下のもの以外を取り除き、かつ、ノズル種１００１の吸着ノズル２１６のうち一番下のもの以外を取り除く修正を加える。これにより、ノズルチェンジャ２１５ａでは、図１０（ｂ）に示されるよう吸着ノズル２１６が配置されることになる。
【００５６】
図１１は、本実施の形態における実装条件決定方法（ノズルチェンジャにおける交換用の吸着ノズルの配置の決定方法）の一例を示すフローチャートである。
【００５７】
まず、配置決定部２５３は、吸着ノズル２１６の交換のための時間が最小となるように、装着ヘッド２１３ａに係る全てのタスクで必要となる吸着ノズル２１６についてノズルチェンジャ２１５ａにおける配置を決定する。同様に、配置決定部２５３は、装着ヘッド２１３ｂに係る全てのタスクで必要となる吸着ノズル２１６についてもノズルチェンジャ２１５ｂにおける配置を決定する（Ｓ１０１）。
【００５８】
そして、配置修正部２５４は、配置決定部２５３で決定された配置に対して、必ずしも使用する必要のない吸着ノズル２１６を取り除く補正を加える（Ｓ１０２）。
【００５９】
これにより、図１０（ｂ）に示されるように、ノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂの不要な吸着ノズル２１６を取り除き、吸着ノズル２１６のリソース数を低減することができる。
【００６０】
図１２は、本実施の形態における部品実装機２００による部品実装（吸着ノズルの交換方法）の一例を示すフローチャートである。
【００６１】
まず、部品実装機２００の制御部は、装着ヘッド２１３ａ又は２１３ｂに係る連続するタスクにおいて、交換する必要のある吸着ノズル２１６を特定する（Ｓ２０１）。例えば、図８のＮＣデータ２５７ａのヘッド１（装着ヘッド２１３ａ）における連続するタスクとしてのタスク１−１及びタスク２−１では、ノズル１０には異なるノズル種が割り当てられているため、交換する必要のある吸着ノズル２１６としてノズル１０のノズル種１００３の吸着ノズル２１６が特定される。
【００６２】
そして、部品実装機２００の制御部は、装着ヘッド２１３ａ又は２１３ｂに不要な吸着ノズル２１６（Ｓ２０１で特定された吸着ノズル）を取り外させる（Ｓ２０２）。例えば、図８のＮＣデータ２５７ａのヘッド１（装着ヘッド２１３ａ）における連続するタスクとしてのタスク１−１及びタスク２−１では、ノズル１０のノズル種１００３の吸着ノズル２１６が取り外され、ノズルチェンジャ２１５ａの元々配置されていた場所に戻される。
【００６３】
そして、部品実装機２００の制御部は、装着ヘッド２１３ａ又は２１３ｂの吸着ノズル２１６が取り外された位置に新たな吸着ノズル２１６を新たに取り付ける（Ｓ２０３）。例えば、図８のＮＣデータ２５７ａのヘッド１（装着ヘッド２１３ａ）における連続するタスクとしてのタスク１−１及びタスク２−１では、タスク１−１の次に行われるタスク２―１のノズル１０にノズル種１００１が割当てられているため、ノズル１０の位置にノズル種１００１の吸着ノズル２１６が新たに取り付けられる。
【００６４】
（変形例）
ここで、本実施の形態における変形例について説明する。上記実施の形態では、吸着ノズル交換のための時間が最小となるように、ノズルチェンジャにおける吸着ノズルの配置を決定するとした。これは、１つの回路基板を生産中に吸着ノズルの交換が行われる部品実装機（以下、単に「稼働中に交換が可能な部品実装機」という）においては、生産タクトの向上という効果を生み出す。しかし、生産される回路基板を切り替える際に吸着ノズルの交換が行われる、つまり実装動作を停止して吸着ノズルの交換が行われる部品実装機（稼働中に交換が不可能な部品実装機）においては、大きな効果を生み出さない。従って、本変形例では、部品実装機の種類を判定し、部品実装機が稼働中に交換が可能な部品実装機であると判定された場合には、図１１のＳ１０１及びＳ１０２に沿ってノズルチェンジャにおける吸着ノズルの配置が決定される。一方、部品実装機が稼働中に交換が可能な部品実装機でないと判定された場合には、ノズルチェンジャにおける同一種類の吸着ノズルの数を極力少なくし、多種の吸着ノズルが配置されることのみを考慮して吸着ノズルの配置が決定される。
【００６５】
図１３は、本変形例に係る実装条件決定装置１００の制御系の機能構成を示すブロック図である。
【００６６】
本変形例における実装条件決定装置１００は、入力部２５１、表示部２５２、配置決定部２５３、配置修正部２５４、実装機判定部２５５、通信部２５６及び格納部２５７を備えている。
【００６７】
実装機判定部２５５は、ノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂにおける吸着ノズル２１６の配置を決定すべき部品実装機２００の種類を判定する。具体的には、実装機判定部２５５は、部品実装機２００が稼働中に交換が可能な部品実装機であるか否かを判定する。例えば、実装機判定部２５５は、入力部２５１及び表示部２５２を介してユーザから部品実装機２００の種類についての情報を受け付けることにより該判定を行う。
【００６８】
配置決定部２５３は、部品実装機２００が稼働中に交換が可能な部品実装機であると判定された場合、所定のタスクで使用されるノズルパターンがその所定のタスクにおける装着ヘッド２１３ａのノズルパターンの位置関係と合致した位置関係でノズルチェンジャ２１５ａの同一行に並び、かつ、異なるノズルパターンが使用される連続する２つのタスクのノズルパターンのそれぞれがノズルチェンジャ２１５ａの列方向に隣接して順次並ぶように配置を決定する。さらに、配置決定部２５３は、ノズルチェンジャ２１５ｂについてもノズルチェンジャ２１５ａと同様の形で、交換用の吸着ノズル２１６の配置を決定する。
【００６９】
配置決定部２５３は、部品実装機２００が稼働中に交換が可能な部品実装機でないと判定された場合、１つのタスクで使用される所定の種類の吸着ノズル２１６の数を算出し、算出された数の全てのタスクにおいての最大値を算出し、所定の種類のノズルが算出された最大値の数のみノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂに置かれるように配置を決定する。つまり、ノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂにおける吸着ノズル２１６のリソース数が極力少なくなるように配置を決定する。
【００７０】
具体的に、配置決定部２５３は、図１４に示されるように、実装ユニット毎（図１４では実装ユニット２１０ａ）つまり装着ヘッド毎（図１４では装着ヘッド２１３ａ）に全てのタスクについて吸着ノズル２１６の種類毎の使用される吸着ノズル２１６の本数及びその最大値を算出する。図１４では、例えばノズル種１００１について、タスク１−１で１本、タスク２−１で２本、タスク３−１で１本使用され、どのタスクについても最大で２本しか使われないことが示されている。
【００７１】
配置修正部２５４は、部品実装機２００が稼働中に交換が可能な部品実装機であると判定された場合、配置決定部２５３で決定された配置において列方向に連続して並ぶ複数の同一種類の吸着ノズル２１６を抽出し、抽出された複数の同一種類の吸着ノズル２１６のうち最も早いタスクのノズルパターンの吸着ノズル２１６（列方向の一番下に位置する吸着ノズル２１６）のみがノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂに配置されるように配置に修正を加える。
【００７２】
図１５は、本変形例における実装条件決定方法（ノズルチェンジャにおける交換用の吸着ノズルの配置の決定方法）の一例を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、実装機判定部２５５は、吸着ノズル２１６の配置を決定すべき部品実装機２００が稼働中に交換が可能な部品実装機であるか否かを判定する（Ｓ３０１）。
【００７４】
そして、配置決定部２５３は、部品実装機２００が稼働中に交換が可能な部品実装機であると判定された場合（Ｓ３０１でＹＥＳ）、吸着ノズル２１６の交換のための時間が最小となるようにノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂにおける配置を決定する（Ｓ３０２）。
【００７５】
そして、配置修正部２５４は、配置決定部２５３で決定された配置に対して、必ずしも使用する必要のない吸着ノズル２１６を取り除く補正を加える（Ｓ３０３）。
【００７６】
そして、配置決定部２５３は、部品実装機２００が稼働中に交換が可能な部品実装機でないと判定された場合（Ｓ３０１でＮＯ）、ノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂにおける吸着ノズル２１６のリソース数が極力少なくなるように配置を決定する（Ｓ３０４）。
【００７７】
これにより、ノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂの不要な吸着ノズル２１６を更に多く取り除き、吸着ノズル２１６のリソース数を更に低減することができる。
【００７８】
以上、本発明に係る実装条件決定方法について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００７９】
例えば、上記実施の形態では、実装条件決定装置１００と部品実装機２００は別々に設けられるとしたが、部品実装機２００が実装条件決定装置１００の機能を有し、実装条件決定装置１００は部品実装機２００の一部として設けられてもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、配置修正部２５４が配置決定部２５３で決定された配置に対して補正を加えて吸着ノズル２１６の配置を決定する処理を終了するとしたが、続けてＳ３０４で示した吸着ノズル２１６のリソース数を極力少なくする処理が行われてもよい。
【００８１】
また、図１５において、稼働中にノズル交換が可能な部品実装機であっても（Ｓ３０１でＹＥＳ）、Ｓ３０４を実行してもよい。これにより、吸着ノズルの自動交換時のタクトロスは発生するが、Ｓ３０２及びＳ３０３により決定した吸着ノズルの配置より吸着ノズルのリソース数を更に低減することができる。
【００８２】
また、上記実施の形態では、配置修正部２５４は、抽出された複数の同一種類の吸着ノズル２１６のうち最も早いタスクのノズルパターンの吸着ノズル２１６のみがノズルチェンジャ２１５ａ及び２１５ｂに配置されるように配置に修正を加えるとした。しかし、配置修正部２５４は、抽出された複数の同一種類のノズルのうち少なくとも１つが取り除かれるように配置に修正を加えてもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態では、部品実装機は実装ユニットが２つある交互打ちタイプの部品実装機であるとしたが、そのようなタイプの部品実装機の実装条件を決定するものに限定されない。例えば、部品実装機は実装ユニットが１つ、もしくは、３つ以上備わった部品実装機であっても構わない。
【００８４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、部品を基板に実装する部品実装機の実装条件決定方法に適用でき、特に、生産コストを削減することができる実装条件決定方法等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る部品実装方法を実現する部品実装システムの構成を示す外観図である。
【図２】部品実装機の内部の主要な構成を示す平面図である。
【図３】装着ヘッドと部品カセットの位置関係を示す模式図である。
【図４】部品を収めた部品テープ及びリールの例を示す図である。
【図５】装着ヘッドとノズルチェンジャの位置関係を示す模式図である。
【図６】部品実装機の制御系の機能構成を示すブロック図である。
【図７】ＮＣデータの一例を示す図である。
【図８】最終的なＮＣデータの一例を示す図である。
【図９】部品ライブラリの一例を示す図である。
【図１０】ノズルチェンジャにおける吸着ノズルの配置を示す図である。
【図１１】本発明に係る実装条件決定方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】部品実装機による部品実装の一例を示すフローチャートである。
【図１３】変形例に係る部品実装機の制御系の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】変形例に係る吸着ノズルの配置の決定方法を示す図である。
【図１５】変形例に係る実装条件決定方法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１０    部品実装システム
２０    基板
１００    実装条件決定装置
２００    部品実装機
２１０ａ、２１０ｂ  実装ユニット
２１１ａ、２１１ｂ  部品供給部
２１２ａ、２１２ｂ  部品カセット
２１３ａ、２１３ｂ  装着ヘッド
２１４ａ、２１４ｂ  部品認識カメラ
２１５ａ、２１５ｂ  ノズルチェンジャ
２１６    吸着ノズル
２２１    キャリアテープ
２２１ａ  収納凹部
２２２    カバーテープ
２２３    リール
２３１ａ、２３１ｂ  ビーム
２４０    ビーム駆動ロボット
２５１    入力部
２５２    表示部
２５３    配置決定部
２５４    配置修正部
２５５    実装機判定部
２５６    通信部
２５７    格納部
２５７ａ    ＮＣデータ
２５７ｂ    部品ライブラリ
【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】
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