(57)【要約】【課題】実装部品の検査を効率良く行える検査方法を提供する。【解決手段】本発明は、複数の動作部における動作が並行して行われる設備に対して、各動作部の状態を経過時間と関連させつつ推定する設備動作推定装置を対象とする。本装置は、各動作の動作時間を、各動作に応じて複数の分割時間に分割する分割手段と、分割時間の経過時毎に、各動作部の状態の推定に必要な推定動作情報を算出する推定手段と、を備える。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の動作部における動作が並行して行われる設備に対して、各動作部の状態を経過時間と関連させつつ推定する設備動作推定装置であって、
各動作の動作時間を、各動作に応じて複数の分割時間に分割する分割手段と、
分割時間の経過時毎に、各動作部の状態の推定に必要な推定動作情報を算出する推定手段と、を備えたことを特徴とする設備動作推定装置。
【請求項２】
前記分割手段は、動作時間が異なる複数の動作に対しても、各動作の動作時間を、予め設定された同一の分割数で分割するものである請求項１に記載の設備動作推定装置。
【請求項３】
前記推定手段は、複数の動作が同時に行われる時間帯には、同時に行われる動作の分割時間のうち、最も短い分割時間の経過時毎に、同時に行われる各動作の推定動作情報を算出するものである請求項１または２に記載の設備動作推定装置。
【請求項４】
動作時間の分割数を所望の値に設定する手段を備えた請求項１〜３のいずれか１に記載の設備動作推定装置。
【請求項５】
部品をヘッドによって基板に実装する実装機であって、
請求項１〜４のいずれかに記載の設備動作推定装置を備え、
その設備動作推定装置によって、自身の各動作部の状態を推定することを特徴とする実装機。
【請求項６】
複数の動作部における動作が並行して行われる設備に対して、各動作部の状態を経過時間と関連させつつ推定する設備動作推定方法であって、
各動作の動作時間を、各動作に応じて複数の分割時間に分割するとともに、
分割時間の経過時毎に、各動作部の状態の推定に必要な推定動作情報を算出するようにしたことを特徴とする設備動作推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、設備の動作を推定する実装機、設備動作推定装置および設備動作推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品をヘッドによって基板に実装する実装機において、ヘッドによる実装動作を確認する方法として、特許文献１に示すように、生産動作中に実際の動作情報をリアルタイムで蓄積していき、その蓄積情報に基づいて、実装動作を確認する方法が周知である。
【０００３】
一方、実際の装置を使用せずに、コンピュータ上におけるシミュレーションによって、実装機の動作を確認する設備動作推定方法も周知である。例えばコンピュータ上において、各動作部の動作を推定して、その推定動作情報に基づき当該動作を確認する方法等が周知である。
【特許文献１】特開２００３−１６８８９５号（特許請求の範囲、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のコンピュータによる設備動作推定方法において、精度を向上させるには、動作を細かく分析して、細部の情報まで推定（算出）するのが望ましいが、そうすると、情報量が膨大となるため、情報処理に時間を要し、推定動作結果を簡単に得ることができないという問題が発生する。
【０００５】
一方、動作を大まかに分析して、情報量を少なくすると、情報処理は短時間で行えるものの、十分な精度を得ることができないという問題が発生する。
【０００６】
この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、十分な精度の推定動作結果を簡単に得ることができる実装機、設備動作推定装置および設備動作推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】
本発明は下記の手段を提供する。
【０００８】
［１］  複数の動作部における動作が並行して行われる設備に対して、各動作部の状態を経過時間と関連させつつ推定する設備動作推定装置であって、
各動作の動作時間を、各動作に応じて複数の分割時間に分割する分割手段と、
分割時間の経過時毎に、各動作部の状態の推定に必要な推定動作情報を算出する推定手段と、を備えたことを特徴とする設備動作推定装置。
【０００９】
［２］  前記分割手段は、動作時間が異なる複数の動作に対しても、各動作の動作時間を、予め設定された同一の分割数で分割するものである前項１に記載の設備動作推定装置。
【００１０】
［３］  前記推定手段は、複数の動作が同時に行われる時間帯には、同時に行われる動作の分割時間のうち、最も短い分割時間の経過時毎に、同時に行われる各動作の推定動作情報を算出するものである前項１または２に記載の設備動作推定装置。
【００１１】
［４］  動作時間の分割数を所望の値に設定する手段を備えた前項１〜３のいずれかに記載の設備動作推定装置。
【００１２】
［５］  部品をヘッドによって基板に実装する実装機であって、
前項１〜４のいずれかに記載の設備動作推定装置を備え、
その設備動作推定装置によって、自身の各動作部の状態を推定することを特徴とする実装機。
【００１３】
［６］  複数の動作部における動作が並行して行われる設備に対して、各動作部の状態を経過時間と関連させつつ推定する設備動作推定方法であって、
各動作の動作時間を、各動作に応じて複数の分割時間に分割するとともに、
分割時間の経過時毎に、各動作部の状態の推定に必要な推定動作情報を算出するようにしたことを特徴とする設備動作推定方法。
【００１４】
分割時間毎に、各動作の推定に必要な推定動作情報を算出する工程と、を含むことを特徴とする設備動作推定方法。
【発明の効果】
【００１５】
上記発明［１］にかかる設備動作推定装置によると、各動作に応じた分割時間で分割できるため、十分な精度の推定動作結果を簡単に得ることができる。
【００１６】
上記発明［２］にかかる設備動作推定装置によると、短時間の動作は、細かく分割できて、所望の情報を得ることができるとともに、長時間の動作は、大きく分割できて、余計な情報を削減できる。
【００１７】
上記発明［３］にかかる設備動作推定装置によると、複数の動作が同時に行われる場合、最短の分割時間毎に、各動作の推定動作情報を算出でき、十分な精度を維持することができる。
【００１８】
上記発明［４］にかかる設備動作推定装置によると、要求される精度に応じて、分割時間を変更できるため、適切な精度の推定動作結果を確実に得ることができる。
【００１９】
上記発明［５］にかかる実装機によると、上記と同様に、十分な精度の推定動作結果を簡単に得ることができる。
【００２０】
上記発明［６］にかかる設備動作推定方法によると、上記と同様に、十分な精度の推定動作結果を簡単に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１，２はこの発明の実施形態である設備動作推定装置７によって各動作部の動作が推定される実装機１を示す図である。両図に示すように、この実装機１は、基台１１上に配置された基板搬送用のコンベア２０と、このコンベア２０の両側に設けられた部品供給部３０と、基台１１の上方に設けられた電子部品実装用のヘッドユニット４０とを備えている。
【００２２】
部品供給部３０は、コンベア２０に対してフロント側とリア側のそれぞれ上流部と下流部に設けられている。この実施形態では、部品供給部３０のうち、フロント側とリア側上流部には、部品供給手段として、テープフィーダ３１…を複数並べて取り付けられる一方、リア側下流部には、部品供給手段として、パレット等の部品供給容器を積層したトレイフィーダ３２が取り付けられている。
【００２３】
フィーダ３１，３２から供給される部品は、ヘッドユニット４０によってピックアップできるようになっている。
【００２４】
ヘッドユニット４０は、フィーダ３１，３２から部品をピックアップしてプリント基板Ｗ上に装着し得るように、フィーダ３１，３２の部品供給位置とプリント基板Ｗ上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット４０は、Ｘ軸方向（コンベア２０の基板搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材４２にＸ軸方向に移動可能に支持されている。ヘッドユニット支持部材４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸と直交する方向）に延びるガイドレール４３，４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット４０は、Ｘ軸モータ４４によりボールねじ４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材４２は、Ｙ軸モータ４６によりボールねじ４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。
【００２５】
また、ヘッドユニット４０には、複数のヘッド４１…がＸ軸方向に並んで搭載されている。各ヘッド４１は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構による上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。
【００２６】
各ヘッド４１…には、電子部品を吸引吸着して基板Ｗに装着するための吸着ノズルがそれぞれ搭載されている。
【００２７】
図１に示すように、ヘッドユニット４０には例えば、ＣＣＤカメラ等からなる基板撮像カメラ１３が設けられている。この基板撮像カメラ１３は、基板Ｗを撮像して認識できるようになっている。
【００２８】
さらに実装機１におけるフロント側およびリア側の中間位置には、ラインセンサ等からなる部品撮像カメラ１２が設けられている。この部品撮像カメラ１２は、ヘッドユニット４０によって移送される部品を撮像して認識できるようになっている。
【００２９】
図３は実装機１の制御系を示すブロック図である。同図に示すように本実施形態の実装機１は、パーソナルコンピュータ等からなる制御装置（コントローラ）６を備え、この制御装置６によって、実装機１の各動作部の動作が制御される。
【００３０】
制御装置６は、演算処理部６０、実装プログラム記憶手段６３、搬送系データ記憶手段６４、モータ制御部６５、外部入出力部６６および画像処理部６７を備えている。
【００３１】
演算処理部６０は、実装機１の各種動作を統括的に管理する。
【００３２】
実装プログラム記憶手段６３は、基板Ｗに各電子部品を実装するための実装プログラムを記憶する。この実装プログラムには、基板データや設備データが含まれる。基板データには、各電子部品が供給される位置（吸着位置座標）、各電子部品の吸着順序等の吸着情報、各部品を搭載する基板上の位置（搭載位置座標）、各部品の搭載順序等の搭載情報、部品種類等の認識に必要な情報（認識設定情報）、部品サイズ等に関する情報（部品情報）が含まれる。設備データには、当該実装機１に備えられた構成部材やその種類に関する情報、例えばヘッド４１，テープフィーダ３１を装着するフィーダプレート、撮像カメラ１２，１３、トレイフィーダ３２等の種類や設置位置等の情報（設備構成情報）、各動作部（動作軸）の軸動作に関する情報、例えばヘッド４１のＸＹＲＺ軸動作における加速度、減速度、最高速度、動作範囲等に関する情報（基本動作情報、軸動作情報）等が含まれる。
【００３３】
データ記憶手段６４は、生産ライン上での基板Ｗの搬送に関する各種データが記憶されている。
【００３４】
またモータ制御部６５は、ヘッドユニット４０（ヘッド４１）のＸＹＺＲ各軸の駆動モータ等の動作を制御する。
【００３５】
外部入出力部６６は、実装機１が備える各種センサ類、ストッパーやアクチュエータ等の駆動部との間で各種情報の入出力を行う。
【００３６】
画像処理部６７は、部品撮像カメラ１２および基板撮像カメラ１３によって撮像された画像データを処理する。
【００３７】
また制御装置６には、各種の情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力ユニット６１が接続されるとともに、各種の情報を表示するための液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示ユニット６２が接続されている。
【００３８】
本実施形態の実装機１においては、実装プログラムに基づいて、制御装置６によって駆動が制御されて、実装動作が自動的に行われる。この実装動作は、ヘッドユニット４０が部品供給部３０まで移動して、部品供給部３０から供給される部品を搭載ヘッド４１によりピックアップした後、そのヘッドユニット４０が基板位置まで移動して、ヘッド４１にピックアップされた部品を基板上の所定位置に搭載する動作であり、この動作が繰り返し行われて、所定の部品が基板上に搭載される。
【００３９】
一方、本実施形態においては図４，５に示すように、実装機１の動作を推定（シミュレーション）するための設備動作推定装置７が設けられており、この設備動作推定装置７が実装機１の制御装置６の他、実装機等の各設備に設けられたコントローラ（コンピュータ）や、これらのコンピュータを統括する上位のコンピュータ（ホストコンピュータ）等の他のコンピュータ等のＬＡＮ等のネットワーク回線等を介して接続されている。
【００４０】
なお、設備動作推定装置７は、必ずしも他のコンピュータに接続される必要はなく、他のコンピュータに対し独立した状態に配置されていても良い。
【００４１】
また本発明において設備動作推定装置７は、実装機の制御装置（コントローラ６）によって構成することも可能である。
【００４２】
設備動作推定装置７は、パーソナルコンピュータ等によって構成されており、演算処理部７０、データ記憶手段７３および動作推定部７４を備えている。
【００４３】
演算処理部７０は、設備動作推定装置７の各種動作を統括的に管理する。
【００４４】
データ記憶手段７３は、動作推定に必要な各種データ例えば、上記の基板データや設備データ等を記憶したり、推定した動作情報（推定動作情報）等を保持する。
【００４５】
また動作推定部７４は、動作推定を実行するためのプログラムを含んでおり、後述するようにこのプログラムに従って、演算処理部７０によって各種情報が処理されることによって、動作の推定に必要な推定動作情報が算出されて、推定動作結果が得られる。なお本実施形態においては、動作の推定を行うパーソナルコンピュータ等の設備動作推定装置７が、各動作に応じて複数の分割時間に分割する分割手段と、各動作部の状態の推定に必要な推定動作情報を算出する推定手段ととして機能する。
【００４６】
さらに設備動作推定装置７は、各種の情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力ユニット７１が接続されるとともに、各種の情報を表示するための液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示ユニット７２が接続されている。
【００４７】
次に本実施形態において、実装機１の動作を設備動作推定装置７により推定する方法を説明する。まず設備動作推定装置７に、実装機１の動作部（動作軸）の状態の推定に必要な推定動作情報を算出する際に用いられる基本情報、すなわち上記の基板データや設備データ等が取得される。
【００４８】
既述したように基板データには、部品の吸着位置や搭載位置に関する情報等が含まれ、設備データには、ヘッド４１の各軸動作における加速度、減速度、最高速度に関する情報等が含まれる。
【００４９】
基板データや設備データは例えば、ＬＡＮやインターネットのネットワーク回線を介して上位のコンピュータ等の他のコンピュータから取得したり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ディスケット等の記録媒体や、ハードディスク等の記憶装置から取得する。
【００５０】
次に、設備動作推定装置７において動作推定用のプログラムを起動させて、動作推定を開始する。
【００５１】
動作推定開始後、オペレータは、入力ユニット７１を介して許容精度（％）を設定する。後に詳述するが、この許容精度は、推定対象となる各動作における所要時間（移動時間）の分割比率に相当する。
【００５２】
またこの許容精度は、「３％」「５％」「１０％」「１５％」等、所望の設定値（率）に設定可能となっている。なお後に詳述するように、本実施形態では、許容精度が小さくなるほど、推定動作結果の精度が向上するようになっている。
【００５３】
また本実施形態において後述するように、許容精度によって各動作時間の分割数が決定されるため、本実施形態においては、入力ユニット７１が、動作時間の分割数を所望の設置値に設定する手段を構成している。
【００５４】
許容精度が設定されると、実際の動作手順に従って順次、各動作が推定されるが、ここでは、推定対象の動作を例えば、ヘッド４１（動作部）がＸ軸方向に沿って所定量移動するような軸動作とする。
【００５５】
動作推定が開始されると図６に示すように軸動作の起動開始時点から停止時点までの動作時間（軸移動時間）が算出される。この軸移動時間は、設備データや基板データに基づいて算出されるものであるが、その具体的な算出方法については後に説明する。
【００５６】
次にＡ軸動作の分割時間（刻み時間）を算出する。すなわち分割時間を「ｔ」、上記許容精度を「Ｐ」％、軸移動時間を「Ｔ」としたとき、分割時間ｔは「ｔ＝Ｔ×Ｐ」の関係式によって求められる。
【００５７】
そしてこの分割時間ｔが経過する毎に、動作部の状態の推定に必要な情報例えば、移動速度や移動距離（現在位置）等が算出される。なお移動速度、移動距離、位置（座標）の算出方法については後に説明する。
【００５８】
こうして分割時間ｔが経過する毎に、軸の移動速度が求められ、軸動作における経過時間と速度との相関関係（推定動作結果）が求められる。従ってこの相関関係から、オペレータは軸動作において経過時間に対し速度変化等の動作状況（動作部の状態）を視覚的に把握でき、動作状況を確認することができる。
【００５９】
次に本実施形態の動作推定に用いられる許容精度Ｐについて説明する。許容精度Ｐは、推定対象動作の動作時間（軸移動時間）を分割する際の分割比率に相当するものであり、例えば許容精度Ｐを「５％」に設定した場合には、軸移動時間の分割数が「２０」となる。従って図７（ａ）に示すように、動作時間（軸移動時間Ｔ）が「２秒」の軸動作において、許容精度を「５％」に設定した場合、上記の関係式から、分割時間ｔは「０．１秒」となる。さらに同図（ｂ）に示すように許容精度を「１０％」に設定すると、分割数は「１０」、分割時間は「０．２秒」となる。また同図（ｃ）に示すように許容精度を「１５％」に変更すると、分割数は「７」、分割時間は「０．３秒」となる。
【００６０】
なお本実施形態において許容精度が「１５％」の場合等のように、分割時間ｔによって軸移動時間Ｔを均等に割り切れない場合には、軸停止直前（最終）の分割時間ｔｅを短縮して、その最終の分割時間ｔｅの終了時刻を軸停止時刻に一致させる。
【００６１】
このように本実施形態においては、許容精度に応じて軸移動時間Ｔを分割し、分割時間ｔが経過する毎に、軸移動速度等、動作状態の推定に必要な推定動作情報を算出するようにしているため、各推定動作情報を許容精度の範囲内で算出することができ、所定の精度を維持することができる。
【００６２】
次に本実施形態において複数の動作が同時に行われる場合について説明する。例えば図８に示すようにＡ軸動作に続けてＢ軸動作およびＣ軸動作が行われるような場合について説明する。この説明においては許容精度が「５％」に設定され、図９，１０に示すように、Ａ軸動作の軸移動時間（動作時間）が「２秒」、Ｂ軸動作の軸移動時間が「１秒」、Ｃ軸の軸移動時間が「４秒」とする。さらにＢ軸動作の開始条件は、Ａ軸動作の移動速度が低下して「Ｖａ」以下となった時点とし、Ｃ軸動作の開始条件は、Ｂ軸動作の開始時点から所定時間「Ｔｂ」が経過した後とする。なお許容精度Ｐは、各動作にかかわらず、同じ率（５％）のものが用いられる。
【００６３】
このように複数の軸が同時に並行して行われる場合でも、上記と同様に、各動作軸（動作部）において分割時間毎に、動作推定に必要な推定動作情報が算出される。すなわちＡ軸動作において、軸移動時間「２秒」と、許容精度「５％」とから分割時間「０．１秒」が求められる。同様に、Ｂ軸動作およびＣ軸動作において、軸移動時間「１秒」「４秒」と、許容精度「５％」とから分割時間「０．０５秒」「０．２秒」が求められる。
【００６４】
次に図９に示すようにＡ軸動作において、分割時間が経過する毎（分割時間毎）に、つまり０．１秒間隔で、移動速度や現在位置等の動作推定に必要な推定動作情報が順次求められる。なお同図においては、推定動作情報として移動速度のみを示し、現在位置については表示していない（以下のＢ軸動作、Ｃ軸動作についても同様である）。
【００６５】
そして図１０に示すようにＡ軸動作において仮に、時刻ＴｎでＡ軸動作の移動速度が「Ｖａ」以下となったとすると、この時刻ＴｎからＢ軸動作が開始される。
【００６６】
なお本実施形態の動作推定方法では、時刻ＴｎにおいてＡ軸動作の移動速度が「Ｖａ」以下になったと判断されて、その時点で、Ｂ軸動作が開始されるが、実際の実装機１においては時刻Ｔｎと、その時刻Ｔｎよりも一分割時間分（０．１秒分）だけ手前の時刻Ｔ（ｎ−１）との間のいずれかの時点で、Ａ軸動作の移動速度が「Ｖａ」以下になるため、推定動作によるＢ軸動作の開始時点が、実際のＢ軸動作の開始時点に対し、最大一分割時間分のズレが生じる場合がある。しかしながら、分割時間は許容精度に相当するものであり、Ｂ軸動作の開始時点のズレは、許容精度（許容誤差）の範囲内に抑えることができる。従って、Ｂ軸動作の開始タイミングを許容精度の範囲内に収めることができ、所定の精度を維持することができる。
【００６７】
Ｂ軸動作が開始された後は、Ａ軸動作に加えて、Ｂ軸動作においても推定動作情報が算出される。
【００６８】
ここで本実施形態では、２つの動作が同時に行われる時間帯には、同時に行われる動作の分割時間のうち、最も短い分割時間が適用される。すなわち本実施形態において、Ｂ軸動作の分割時間は「０．０５秒」であり、Ａ軸動作の分割時間としての「０．１秒」とは異なっているが、この場合には短い方の分割時間が、ＡＢ軸動作の共通の分割時間（刻み時間）として適用される。従ってＢ軸動作が開始された後は、ＡＢ軸動作共に、０．０５秒間隔で、移動速度や移動量（現在位置）等の推定動作情報が順次算出される。
【００６９】
続いて、Ａ軸動作が終了して、時刻Ｔｍにおいて仮にＢ軸動作の開始時点から所定時間Ｔｂが経過したとすると、この時刻ＴｍからＣ軸動作が開始される。
【００７０】
なおこのＣ軸動作の開始時刻Ｔｍにおいても、実際の実装機１においては時刻Ｔｍと、それよりも一分割時間分（０．０５秒分）だけ手前の時刻Ｔ（ｍ−１）との間のいずれかの時点で、所定時間Ｔｂが経過してＣ軸動作が開始されることになるが、上記と同様に、この推定動作におけるＣ軸動作の開始時点は、実際のＣ軸動作の開始時点に対し、Ｂ軸動作の許容精度（５％）の範囲内に抑えることができ、所定の精度を維持することができる。
【００７１】
Ｃ軸動作が開始された後は、ＢＣ軸動作において推定動作情報が算出される。
【００７２】
ここでＣ軸動作の分割時間は「０．２秒」であり、Ｂ軸動作の分割時間としての「０．０５秒」とは異なっているが、この場合には、上記と同様に、短い方の分割時間が、ＢＣ軸動作の共通の分割時間として適用される。すなわちＣ軸動作が開始されたとしても、ＢＣ軸動作共に、０．０５秒間隔で、推定動作情報が順次求められる。
【００７３】
その後、Ｂ軸動作が終了した後、つまりＣ軸動作のみが単独で行われる場合には、分割時間としてＣ軸動作の分割時間「０．２秒」が適用されて、０．２秒毎に、推定動作情報が求められる。そしてＣ軸動作が終了するまで、０．２秒毎に、Ｃ軸動作において、推定動作情報が順次求められる。
【００７４】
こうして得られた多数の推定動作情報によって構成される推定動作結果は、図９，１０に示すようにＡＢＣ各軸動作における速度と、経過時間との相関関係として表示される。従ってこの相関関係（推定動作結果）を基に、オペレータはＡＢＣ各軸動作における速度変化のタイミング等を視覚的に明確に把握できて、各動作を正確に調査、確認することができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、推定対象の各動作に対し、一律の許容精度を適用しているため、細かい分割が必要な短時間の動作では、分割時間が短くなり、所定の精度の推定動作結果を得ることができる。また、分割時間を長くても、所定の精度を維持できる長時間の動作では、分割時間が長くなり、余計な情報を削減できて情報処理量を少なくでき、推定動作結果をスピーディかつ簡単に得ることができる。
【００７６】
さらに本実施形態によれば、所望の許容精度に設定できるため、要求される精度に応じて、許容精度を変更することにより、適切な精度の推定動作結果を確実に得ることができる。
【００７７】
また本実施形態において、複数の動作が同時に行われる時間帯には、同時に行われる動作のうち、最短の分割時間が適用されて、その分割時間毎に、推定動作情報を算出するようにしている。この分割時間は許容誤差（許容精度）に基づいて求められるものであるため、最短の動作時間の動作における許容精度の範囲内で、各動作の推定動作情報を算出でき、十分な精度を維持することができる。
【００７８】
なお上記実施形態では、２つの軸動作（ＡＢ軸動作またはＢＣ軸動作）が同時に行われる場合を例に挙げて説明したが、３つ以上の動作が同時に行われる場合においても上記と同様に、最短の動作時間（軸移動時間）の動作における分割時間を適用するのが好ましい。
【００７９】
ところで、本発明においては、同一グループの動作、つまり互いに干渉し合う２つ以上の動作例えば、ヘッド４１のＸ軸動作、Ｙ軸動作、Ｒ軸動作、Ｚ軸動作等の２つ以上の動作を同時に行う場合には、上記したように最短の動作時間における分割時間を適用するようにすれば良い。換言すれば、グループが異なり、互いに独立した動作、つまり互いに干渉しない２つ以上の動作例えば、ヘッド４１の軸動作と、コンベア２０の移動動作とを同時に行う場合には、必ずしも、共通の分割時間を適用する必要はなく、個々の分割時間を適用すれば良い。この場合例えば、ヘッド４１の軸動作では、その軸移動時間から算出される分割時間毎に、所定の情報を算出するとともに、コンベア２０の移動動作では、その移動動作時間から算出される分割時間毎に、所定の情報を算出するようにすれば良い。もっともグループが異なる動作であっても、同時に行う場合には、上記と同様に、最短の共通の分割時間を適用するようにしても良い。
【００８０】
次に本実施形態の動作推定方法を用いて実装機１の動作を調査する場合において、具体的な例を説明する。図１１に示すように、この具体例では、ヘッドユニット４０における１番目のヘッド４１が部品Ｅを吸着した後、そのヘッド４１をプリント基板位置まで移動させて、部品Ｅを所定の搭載位置に搭載するまでの動作を推定し、調査する。
【００８１】
まず図１４に示すように、設備動作推定装置７に上記したように設備データおよび基板データが取得される（ステップＳ１）。
【００８２】
図１２に示すように設備データには、基本動作情報として、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各動作軸（動作部）における加速度（ｍｍ／秒2 ）、減速度（ｍｍ／秒2 ）、最高速度（ｍｍ／秒）が含まれている。さらにＺ軸の起動開始条件は、ＸＹ軸座標（ヘッドの位置）がそれぞれ搭載位置座標から±４０ｍｍ以内に入っている場合に設定されている。
【００８３】
また図１３に示すように基板データには、部品情報として、ヘッド４１に吸着されている部品の部品名「Ａ」、部品サイズ（Ｘサイズ：３．２ｍｍ、Ｙサイズ：１．６ｍｍ、Ｚサイズ：２．０ｍｍ）が含まれている。さらに搭載情報として、搭載順序（順番）「１」、部品名「Ａ」、搭載位置座標（Ｘ：２９０ｍｍ、Ｙ：１７０ｍｍ、Ｚ：０）が含まれている。
【００８４】
なお図１１に示すように１番目のヘッド４１の現在位置は、基板原点（Ｘ：０、Ｙ：０、Ｚ：５０ｍｍ）の位置とする。
【００８５】
次に設備動作推定装置７において、動作推定用のプログラムを起動させ、動作推定を行う（図１４のステップＳ２）。
【００８６】
動作推定が開始されると図１５に示すように、オペレータは許容精度を設定する（ステップＳ１１）。ここでは許容精度を「１０％」に設定する場合について説明する。
【００８７】
次に、推定対象の各軸動作における経過時間をクリアする（ステップＳ１２）。
【００８８】
次に、現時点において起動可能な軸があるか判断される（ステップＳ１３）。この具体例では、初期の時点でヘッド４１のＸ軸、Ｙ軸方向への移動は可能であるため、起動可能な軸があると判断される（ステップＳ１３でＹＥＳ）。なお初期の時点で、Ｚ軸は、上記の起動開始条件を満たしていないため（図１１，１２等参照）、起動可能な軸ではない。
【００８９】
続いて、起動可能な軸（Ｘ軸、Ｙ軸）について、軸動作時間（軸移動時間）および軸刻み時間（分割時間）がそれぞれ算出される（ステップＳ１４）。
【００９０】
以下に軸動作時間の計算方法について詳細に説明する。例えばＸ軸動作の軸移動時間を求める場合、図１６に示すように加速時間が算出される（ステップＳ２１）。
【００９１】
加速時間は「最高速度÷加速度」によって求められるため、上記設備データ（図１２参照）に含まれる最高速度「４００ｍｍ／秒」と加速度「８０００ｍｍ／秒2 」とから、加速時間（秒）が求められる。すなわちＸ軸動作の加速時間は、４００÷８０００＝０．０５（秒）となる。
【００９２】
次に加速移動距離が算出される（ステップＳ２２）。加速移動距離は「１／２×加速度×加速時間2 」によって求められるため、上記加速時間「０．０５秒」と設備データの加速度「８０００ｍｍ／秒2 」とから、Ｘ軸動作の加速移動距離として、１／２×８０００×０．０５2 ＝１０（ｍｍ）が求められる。
【００９３】
次に減速時間が算出される（ステップＳ２３）。減速時間は「最高速度÷減速度」によって求められるため、設備データの最高速度「４００ｍｍ／秒」と減速度「４０００ｍｍ／秒2 」とから、Ｘ軸動作の減速時間として、４００÷４０００＝０．１（秒）が求められる。
【００９４】
次に減速移動距離が算出される（ステップＳ２４）。減速移動距離は「１／２×減速度×減速時間2 」によって求められるため、上記減速時間「０．１秒」と設備データの減速度「４０００ｍｍ／秒2 」とから、Ｘ軸動作の減速移動距離として、１／２×４０００×０．１2 ＝２０（ｍｍ）が求められる。
【００９５】
続いて等速移動距離が算出される（ステップＳ２５）。等速移動距離は「全移動距離−（加速移動距離＋減速移動距離）」によって求められる。Ｘ軸方向の全移動距離は、現時点のＸ座標「０」と、上記基板データ（図１３参照）に含まれる搭載位置のＸ座標「２９０」とから、全移動距離として、２９０−０＝２９０ｍｍが求められる。そしてこの全移動距離「２９０ｍｍ」と、上記加速移動距離「１０ｍｍ」と、上記減速移動距離「２０ｍｍ」とから、Ｘ軸動作の等速移動距離として、２９０−（１０＋２０）＝２６０（ｍｍ）が求められる。
【００９６】
次に等速時間が算出される（ステップＳ２６）。等速時間は「等速移動距離÷最高速度」によって求められるため、上記等速移動距離「２６０ｍｍ」と、設備データの最高速度「４００ｍｍ／秒」とから、Ｘ軸動作の等速時間として、２６０÷４００＝０．６５（秒）が求められる。
【００９７】
次に全移動時間（軸移動時間）が算出される（ステップＳ２７）。全移動時間は「加速時間＋減速時間＋等速時間」によって求められるため、上記加速時間「０．０５秒」と、上記減速時間「０．１秒」と、上記等速時間「０．６５秒」とから、Ｘ軸動作の軸移動時間として、０．０５＋０．１＋０．６５＝０．８（秒）が求められる。
【００９８】
またＹ軸動作においても、上記と同様にして、加速時間「４００÷８０００＝０．０５（秒）」、加速移動距離「１／２×８０００×０．０５2 ＝１０（ｍｍ）」、減速時間「４００÷４０００＝０．１（秒）」、減速移動距離「１／２×４０００×０．１2 ＝２０（ｍｍ）」、等速移動距離「１７０−（１０＋２０）＝１４０（ｍｍ）」、等速時間「１４０÷４００＝０．３５（秒）」、全移動時間（軸移動時間）「０．０５＋０．１＋０．３５＝０．５（秒）」が求められる。
【００９９】
続いてＸＹ軸動作の分割時間（刻み時間）が算出される（ステップＳ２８）。既述したように分割時間は「軸移動時間×許容精度」によって求められるため、Ｘ軸動作の分割時間は、０．８×１０％＝０．０８（秒）となり、Ｙ軸動作の分割時間は、０．５×１０％＝０．０５（秒）となる。
【０１００】
こうしてＸＹ軸動作の分割時間が算出された後、図１７に示すように、分割時間が経過する毎に、ＸＹ軸動作の推定動作情報が算出される。
【０１０１】
すなわちＸＹ軸動作における初期時点（現時点）から、１つの分割時間分を増加（経過）させる（図１５のステップＳ１５）。
【０１０２】
そしてその経過後の時刻において、動作推定に必要な推定動作情報（速度、位置座標）が算出される（ステップＳ１６）。
【０１０３】
ここでＸＹ軸動作は、同時に起動して途中まで並行に行われるため、同時に行われている間は、上記したように、短い方の分割時間が適用される。従ってＸＹ軸動作共に、初期時点から０．０５秒経過した時刻での速度および位置が算出される。０．０５秒経過後の速度は、ＸＹ軸動作共に４００ｍｍ／秒となる。さらに移動距離はＸＹ軸共に１０ｍｍとなり、当該時刻での位置座標は（Ｘ：２９０−１０＝２８０（ｍｍ），Ｙ：１７０−１０＝１６０（ｍｍ））となる。なお図１７においては経過時間と速度との関係のみを示している（以下のＺ軸の説明においても同じ）。
【０１０４】
本実施形態において、加速時の速度および移動距離は、加速度と、加速開始時点からの経過時間とから求めることができる。また等速時の速度は、言うまでもなく最高速度となり、原点からの移動距離は、等速運転開始時からの移動距離に、加速動作による移動距離を加えることによって求めることができる。さらに減速時の速度は、減速度と、減速開始時点からの経過時間とから求めることができ、原点からの移動距離は、減速度と、経過時間とから、減速開始時点からの移動距離を求めて、その移動距離に、加速動作による移動距離と、等速動作による移動距離とを加えることによって求められることができる。さらに原点位置と各移動距離から各位置座標を求めることができる。
【０１０５】
搭載動作が全て完了していない場合（図１５のステップＳ１７でＮＯ）、起動可能な軸があるか否か判断される（ステップＳ１３）。ここでは起動可能な軸はないため（ステップＳ１３でＮＯ）、経過時間が、前回の時刻より一分割時間分経過され（ステップＳ１５）、その経過した時刻において、推定動作情報（速度および位置座標）が上記したように算出される。
【０１０６】
以下同様にして、分割時間が経過する毎に、ＸＹ軸動作の速度および位置を算出していく（ステップＳ１３〜Ｓ１７）。
【０１０７】
こうして推定動作情報を算出していき図１７に示すように、経過時間が０．５秒となった時点で、Ｙ軸動作が終了する。その後、Ｚ軸の起動が開始されるまで、Ｘ軸動作のみが単独で行われるため、このＸ軸動作が単独で行われる期間は、分割時間としてＸ軸動作の分割時間「０．０８秒」が適用される。従ってＹ軸動作終了後は、０．０８秒毎に、Ｘ軸動作の速度および位置座標が算出される。
【０１０８】
そしてＸ軸動作において、時刻ＴｍでのＸ軸の位置座標が、２５０ｍｍを超えている場合、つまりヘッド４１のＸ軸座標が搭載位置座標から４０ｍｍ以内に入った場合には、Ｚ軸動作の起動条件がクリアされるため、Ｚ軸動作が起動可能となる（ステップＳ１３でＹＥＳ）。なおＹ軸動作は既に完了して、Ｙ軸座標は搭載位置座標に到達しているため、Ｙ軸動作についてもＺ軸動作の起動条件はクリアされている。
【０１０９】
なお既述したように、Ｚ軸動作の開始時点は、実際の実装動作に対し、Ｘ軸動作の一分割時間の範囲内でズレが生じる場合があるが、そのズレは許容精度（１０％）の範囲内に抑えることができる。
【０１１０】
Ｚ軸動作が起動された後、Ｚ軸動作においても、上記と同様にして、加速時間「２００÷４０００＝０．０５（秒）」、加速移動距離「１／２×４０００×０．０５2 ＝５（ｍｍ）」、減速時間「２００÷４０００＝０．０５（秒）」、減速移動距離「１／２×４０００×０．０５2 ＝５（ｍｍ）」、等速移動距離「５０−（５＋５）＝４０（ｍｍ）」、等速時間「４０÷２００＝０．２（秒）」、全移動時間（軸移動時間）「０．０５＋０．０５＋０．２＝０．３（秒）」が求められ、さらに分割時間（刻み時間）「０．３×１０（％）＝０．０３（秒）」が算出される（ステップＳ１４）。
【０１１１】
次にＺ軸動作における初期時点（現時点）から、一分割時間分が増加（経過）され（ステップＳ１５）、その経過後の時刻において、ＸＺ軸動作における推定動作情報が算出される（ステップＳ１６）。なお分割時間は、短い方の分割時間、つまりＺ軸動作の分割時間「０．０３秒」が適用される。
【０１１２】
以下同様にして、分割時間が経過する毎に、ＸＺ軸動作の速度および位置座標を算出していく（ステップＳ１３〜Ｓ１７）。
【０１１３】
こうして推定動作情報を算出していき、経過時間が０．８秒となった時点で、Ｘ軸動作が終了する。その後、分割時間が経過する毎において、Ｚ軸動作の推定動作情報が算出される。なお分割時間は、Ｚ軸動作の分割時間「０．０３秒」がそのまま継続して用いられる。
【０１１４】
そしてＺ軸動作において、全ての推定動作情報が算出されて、搭載動作が全て完了すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、動作推定が終了する。
【０１１５】
こうして得られた多数の推定動作情報からなる推定動作結果は図１７に示すように、ＸＹＺ各軸動作における速度と、経過時間との相関関係として表示される。そしてこの相関関係（推定動作結果）をオペレータは目視により確認し（図１４のステップＳ３）、推定動作結果の精度が十分であるか否かを判断する。
【０１１６】
この確認により（ステップＳ３）、推定動作結果の精度が不十分であると判断された場合（ステップＳ４でＮＯ）、再度、動作推定を行う（図１５参照）。この場合には、許容精度を前回よりも高く、つまり１０％よりも小さく設定する（図１５のステップＳ１１）。このように十分な精度の推定動作結果が得られるまで、動作推定を繰り返し行う。
【０１１７】
そして、十分な精度の推定動作結果が得られると（図１４のステップＳ４でＹＥＳ）、オペレータはその推定動作結果に基づいて、ＸＹＺ各軸動作における起動タイミングや、速度変化等の動作状況を調査し、確認する（ステップＳ５）。
【０１１８】
これによりコンピュータ（設備動作推定装置７）上での実装機１における動作の調査、確認作業が完了する。
【０１１９】
一方、参考までに、本実施形態の動作推定方法によって得られた実装機１の推定動作結果の一例を図１８，１９に示す。この推定動作結果は、部品をヘッドにより吸着する吸着処理、吸着した部品を、部品撮像カメラ１２によって認識する認識処理、認識した部品を基板の所定位置に搭載する搭載処理を行う際のヘッド４１の動作状況を示すもので、図１８は経過時間とヘッド速度との関係を示し、図１９は経過時間とヘッド位置との関係を示している。これらの図から明らかなように、経過時間に応じて、各軸座標や各軸速度の変化を目視により確認することができる。このためオペレータは、搭載座標に視覚的に認識しながら、Ｚ軸を事前降下する際の開始タイミングや終了タイミング等の正確に把握することができる。このように推定動作結果から、実装機１の動作状況を正確に把握できて、実装機動作の調査、確認等を確実に行うことができる。
【０１２０】
なお上記実施形態においては、本発明の設備動作推定装置によって、実装機等の設備の動作を推定する場合を例に挙げて説明したが、それだけに限られず、本発明は、基板にペーストを塗布する印刷機やディスペンサー等、複数の動作軸を有する設備であればどのような設備（装置）の動作も推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】この発明の実施形態である設備動作推定装置によって動作推定される実装機を示す平面図である。
【図２】実施形態の実装機を示す正面図である。
【図３】実施形態の実装機の制御系を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施形態である実装機の動作推定を行うための設備動作推定装置を示す正面図である。
【図５】実施形態の設備動作推定装置の制御系を示すブロック図である。
【図６】実施形態の設備動作推定装置における単独動作の動作推定方法を説明するためのグラフである。
【図７】実施形態の設備動作推定装置における許容精度を説明するためのグラフである。
【図８】実施形態の設備動作推定装置により推定される複数の動作のタイミングを示すグラフである。
【図９】実施形態の設備動作推定装置における複数動作の動作推定方法の初期動作を説明するためのグラフである。
【図１０】実施形態の設備動作推定装置における単独動作の動作推定方法の中期動作を説明するためのグラフである。
【図１１】この発明に具体例として動作推定される実装機の要部を示す概略斜視図である。
【図１２】上記具体例で用いられる設備データが掲載されたテーブルを示す図である。
【図１３】上記具体例で用いられる基板データが掲載されたテーブルを示す図である。
【図１４】上記具体例における実装機の動作確認方法を説明するためのフローチャートである。
【図１５】上記具体例における実装機の動作推定方法を説明するためのフローチャートである。
【図１６】上記具体例における動作推定方法の分割時間算出方法を説明するためのフローチャートである。
【図１７】上記具体例における動作推定方法を説明するためのグラフである。
【図１８】実施形態の設備動作推定装置によって動作推定された実装機の推定動作結果を示すグラフである。
【図１９】実施形態の設備動作推定装置によって動作推定された実装機の推定動作結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１２２】
１…設備（実装機）
７…設備動作推定装置
Ｔ…動作時間
ｔ…分割時間
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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