(57)【要約】 【課題】  両面に部品を実装するプリント配線板の配置設計段階で、部品実装装置の作業時間の無駄を検証することができるプリント配線板配置設計支援装置を提供する。【解決手段】  設計者にプリント配線板の配置設計をさせるとともに、実装装置への一回の部品搭載作業で実装可能なプリント配線板の枚数を計算して表示し検証結果によって搭載する部品の数量を変更させる手段と、実装作業に必要な全部品のリール幅合計を計算して実装装置へ一度に搭載可能か否かを検証する手段と、プリント配線板一枚あたりの実装時間を算出して実装面と半田面の実装時間のバランスを検証する手段と、検証結果によって配置設計を修正可能とする手段を備えた。【選択図】 図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
選定された部品の情報を記憶する部品データ記憶部と、設計者によって入力された配置情報を記憶する配置情報記憶部と、実装面ごとに同一部品品種の使用数量と検証に必要な部品情報を記憶する実装情報記憶部と、複数の部品品種ごとにあらかじめ各種部品情報を格納しておく部品ライブラリと、実装装置の各種情報をあらかじめ格納しておく装置情報ライブラリと、表示部と、入力部と、処理装置と、検証結果を記憶する検証情報記憶部とから構成され、設計者に、配置情報記憶部の情報を参照してプリント配線版の配置設計をさせるとともに、実装装置に搭載する部品の数量とプリント配線版１枚あたりの部品使用数量から一回の部品搭載作業で実装可能なプリント配線板の実装可能枚数を算出して表示し設計者が修正必要と判断した場合は実装装置に搭載する部品の数量を変更させる手段と、実装に必要とする部品のリールの幅から算出した必要総リール幅と実装装置の搭載可能リール幅を比較して表示する表示手段およびプリント配線版１枚あたりの実装時間を算出して表示する表示手段と、前記表示手段により表示された情報によって設計者が修正必要と判断した場合はプリント配線板の配置設計を修正可能とする手段とを備えたことを特徴とするプリント配線板用配置設計支援装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
プリント配線板を設計する段階で、部品実装装置の作業時間の無駄を検証することができる設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板設計段階では、回路設計段階で出力された回路図および選定された部品情報に基づいて部品の配置設計が行われる。部品の配置設計では、選定された各部品の実装面、実装位置、実装角度等が設計される。プリント配線板には表面（部品面）と裏面(半田面)がありどちらの面にも部品が実装できるが、実装する部品数が多い場合や、プリント配線板を小型にしたい場合は両面に実装する場合が多い。
【０００３】
プリント配線板への部品実装作業は自動実装装置を利用して片面ずつ行うのが一般的である。自動実装装置による部品実装作業は、テープに収納された部品が一定数収容されたリールから部品が供給される。リールは所要の部品品種数だけ自動実装装置の部品供給部に搭載されており、部品搭載ヘッドによりプリント配線板の所定の位置へ所定の部品を自動実装するものである。
【０００４】
しかしながら、前記部品供給部は自動実装装置によってその大きさが決まっているため、実装するべき部品品種数が多い場合や、部品が大型のためリールの幅が大きい場合には実装に必要とする全ての部品のリールが部品供給部に一度に搭載できないという問題が発生することがある。このような場合はプリント配線板設計段階に戻って表面と裏面の部品配置を見直すという手戻り作業が発生してしまう。
【０００５】
また、そのまま部品実装作業を行う場合は作業を２度に分けて行わなければならず、余分な製造工数を必要としてしまうという問題があった。
【０００６】
上記のような従来の問題を解決するため、たとえば、特開２００６−６６７０９公報では、回路設計段階において、回路部品の品種数が実装装置へ実装することができる品種数であるか否かをあらかじめ評価するシステムを提供している。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記提案内容は回路部品全体についての評価であり、プリント配線板の表面と裏面おのおのに分けて、すなわち実装作業単位での評価については言及されていないし、実装作業時間に関する評価方法についても言及されておらず、実装作業の作業性を評価するには十分とはいえない。
【０００８】
本考案は、このような従来の問題を解決するものであり、プリント配線板の表面と裏面へ部品を配置するプリント配線板設計段階において、表面と裏面ごとに実装に必要とする部品の全てのリールが実装装置に実装することができるか否かを検証してプリント配線板製作後の設計段階への手戻りを防止するとともに、実装装置に搭載する部品で実装可能なプリント配線板の実装可能枚数と実装作業時間も検証することで、搭載する部品の数量を増減して実装装置の連続稼働時間を適正にしたり、表面と裏面の実装作業を連続したライン作業で行う場合に表面と裏面の各実装作業時間のバランスをとって実装装置の不稼働時間を減少させて、無駄な製造工数の増大防ぐことができる設計支援装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
設計支援装置１は回路設計段階で選定された部品の情報を記憶する部品データ記憶部１０、設計者によって入力された配置情報を記憶する配置情報記憶部１１、実装面ごとに同一部品品種の使用数量と検証に必要な情報を記憶する実装情報記憶部１２、複数の部品品種ごとにあらかじめ各種情報を格納しておく部品ライブラリ１３、実装装置の各種情報をあらかじめ格納しておく装置情報ライブラリ１４、表示部１５、入力部１６、処理装置１７、検証結果を記憶する検証情報記憶部１８から構成され、設計者に、配置情報記憶部の情報を参照してプリント配線版の配置設計をさせるとともに、実装装置に搭載される部品の数量とプリント配線版１枚あたりの部品使用数量から一回の部品搭載作業で実装可能なプリント配線板の実装可能枚数を算出して表示し、設計者が修正必要と判断した場合は実装装置に搭載する部品の数量を変更させる手段と、実装に必要とする部品のリールの幅から算出した必要総リール幅と実装装置の搭載可能リール幅を比較して表示する表示手段およびプリント配線版１枚あたりの実装時間を算出して表示する表示手段と、前記表示手段に表示された情報により設計者が修正必要と判断した場合はプリント配線板の配置設計を修正可能とする手段とを備えたことを特徴とする設計支援装置である。
【考案の効果】
【００１０】
したがって、本考案の設計支援装置は設計者がプリント配線板の配置設計を行いながら、実装装置へ搭載される部品で実装可能なプリント配線板の実装可能枚数の最小値と最大値と、必要総リール幅と実装装置の搭載可能リール幅とを比較して実装に必要とする部品の全てのリールが部品供給部に搭載可能か否かの判定と、プリント配線版１枚あたりの実装時間とを表示手段によって表示させ検証することができるので、プリント配線板製作後の設計段階への手戻りを防止するとともに、最小の実装可能枚数に該当する部品の搭載リール数を増やす等の修正により一回の部品搭載作業における実装可能枚数を増加させ実装装置の連続稼働時間を増やしたり、表面と裏面の各実装作業時間のバランスをとることにより無駄な停止時間を減少させ、製造工数の無駄な増大を防ぐことができるという効果がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本考案の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本考案のプリント配線板用部品配置設計支援装置（以下設計支援装置という）の一実施形態を示すブロック図である。
【００１３】
設計支援装置１は回路設計段階で選定された部品の情報を記憶する部品データ記憶部１０、設計者によって入力された配置情報を記憶する配置情報記憶部１１、実装面ごとに同一部品品種の使用数量と検証に必要な情報を記憶する実装情報記憶部１２、部品品種ごとの各種情報を格納してある部品ライブラリ１３、実装装置の各種情報を格納してある装置情報ライブラリ１４、表示部１５、入力部１６、処理装置１７、検証結果を記憶する検証情報記憶部１８から構成される。処理装置１７は、設計支援装置全体を制御する装置であり、たとえばＣＰＵとプログラムを格納するメモリと処理に必要な情報を一時的に格納するメモリとから構成される。
【００１４】
図２は、図１に示した設計支援装の全体の処理手順を示すフローチャートである。
【００１５】
設計者が回路設計段階で選定された部品情報を入力部１６から入力すると、処理装置１７はその情報を部品データ記憶部１０に図３に示すような形式で格納する（Ｓ１）。
【００１６】
次に処理装置１７は配置情報記憶部１１を参照して設計者が部品配置設計を行うために必要な情報を表示部１５に表示し、設計者の入力を受ける状態にする（Ｓ２）。
【００１７】
設計者は配置の決まっていない部品の配置位置、どちらの面に配置するか等の情報を入力部１６を操作して入力する（Ｓ３）。
【００１８】
処理装置１７はこの入力された配置情報を配置情報記憶部１１に図４に示すような形式で部品コードに対応付けて格納するとともに表示部１５の表示を更新する（Ｓ４）。
【００１９】
次に実装可能枚数、リール搭載可否、実装時間バランス等の検証を行い、結果を表示部１５の所定の部分に表示する（Ｓ５）。
【００２０】
設計者は検証結果を参照して、入力した情報に変更がある場合や、配置設計が終わっていない部品がある場合はステップＳ３（Ｓ３）に戻って処理が繰り返される（Ｓ６Ｙ）。設計者は検証結果を参照して、修正の必要がないと判断した場合は、配置設計完了の情報を入力して終了する（Ｓ６Ｎ）。
【００２１】
図５は図２に示すフローチャートのステップＳ５の詳細を示すフローチャートである。
【００２２】
まず実装可能枚数の検証を行う。この段階では部品ごとに１リールを実装装置へ搭載した場合に、何枚のプリント配線板が実装できるかを計算し、その最小実装可能枚数と最大実装可能枚数および該当する部品コードを表示して最小実装可能枚数に該当する部品の搭載リール数を増やすことにより最小実装可能枚数を増やして実装装置の連続稼働時間を増やすことを目的としている。このために、ステップ５１（Ｓ５１）では処理装置１７は配置情報記憶部１１(図４)のデータを参照してプリント配線板の表面（部品面）と裏面(半田面)ごとに同一の部品コードのデータの個数を集計し、プリント配線板一枚あたりの使用数量として実装情報記憶部１２へ図６に示すような形式で格納する。
【００２３】
次に、ステップ５２（Ｓ５２）に移り、処理装置１７は部品ライブラリ１３を参照して部品１個あたりの実装時間、部品が収納されているリールの幅寸法、１リールに収納されている部品数のデータを抽出し、実装情報記憶部１２へ図６に示すような形式で格納する。
【００２４】
ステップ５３（Ｓ５３）では処理装置１７は実装情報記憶部１２へ格納されたデータを参照して部品コードごとに実装機へ搭載する部品のリールで実装できるプリント配線板の枚数を計算し、図６に示すような形式で実装可能枚数として格納する。図６（ａ）は実装面が表面のデータ格納形式を、図６（ｂ）は裏面のデータ格納形式を示している。プリント配線板の枚数は(搭載リール数)＊（１リールに収納されている部品数）／（使用数量）として計算する。なお、搭載リール数は当初は１に設定しておく。
【００２５】
ステップ５４（Ｓ５４）では、処理装置１７は実装情報記憶部１２のデータを参照してプリント配線板の表面と裏面ごとにその最大実装可能枚数と最小実装可能枚数およびそれらに該当する部品コードを抽出して検証情報記憶部１８へ図７に示すような形式で格納し、表示部１５の所定の部分に表示する。
【００２６】
ステップ５５（Ｓ５５）では、設計者は表示された内容から搭載するリール本数を増やす（または変更する）部品があると判断した場合は、入力部１６から当該部品コードと変更後のリール本数を入力する。
【００２７】
処理装置１７は実装情報記憶部１２の搭載リール数のデータを更新し、ステップ５３へ戻って処理を繰り返す（Ｓ５５Ｙ）。設計者が変更なしと判断した場合は次のステップへ進む（Ｓ５５Ｎ）。
【００２８】
次のステップ５６（Ｓ５６）では搭載すべきリール全てが実装装置の部品供給部へ搭載可能か否かを検証する。処理装置１７は装置情報ライブラリ１４の内容を表示部１５に表示する。設計者は、表示された内容から当該プリント配線板の実装作業を行う自動実装装置を指定する。処理装置１７は装置情報ライブラリ１４を参照して指定された自動実装装置の装置番号と搭載可能リール幅のデータを抽出し、検証情報記憶部１８へ図７に示すような形式で格納する。
【００２９】
次に、実装情報記憶部１２のデータを参照して自動実装装置へ搭載すべきリールの総リール幅を計算し、検証情報記憶部１８へ図７に示すような形式で格納する。総リール幅は図６に示す(リール幅)＊（搭載リール数）を部品コードごとに計算し、各部品の合計を求めることで得られる。
【００３０】
次はプリント配線板の表面と裏面との実装作業時間のバランスをとることを目的として実装時間の検証を行う。部品の大きさや形状によって実装装置が部品を実装するスピードが異なるので、表面と裏面の実装作業を連続したライン作業で行う場合には、表面と裏面との実装作業時間を算出してお互いのバランスをとることが自動実装装置の無駄な停止時間を減少させ製造工数の増大防ぐために有効である。
【００３１】
ステップ５７（Ｓ５７）では、処理装置１７は実装情報記憶部１２のデータを参照してプリント配線板の表面と裏面ごとにプリント配線板一枚あたりの実装時間を計算し検証情報記憶部１８へ図７に示すような形式で格納する。一枚あたりの実装時間は図６に示す(実装時間)＊（使用数量）を部品コードごとに計算し、各部品の実装時間の合計を求めることで得られる。
【００３２】
ステップ５８（Ｓ５８）では処理装置１７は検証情報記憶部１８のデータを設計者が検証しやすいように設定された目標値との比較等適宜加工して表示部１５の所定の部分へ表示し、設計者の検証を待つ。
【００３３】
以上好ましい実施の形態について説明したが、本考案は上記実施の形態に限定されるものではなく、さまざまな変更が可能である。たとえば、検証のステップは一部品の配置設計がなされるごとに実行してもよいし、設計段階の適宜な区切り毎にまとめて実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本考案の一実施形態に係る設計支援装置のブロック図である。
【図２】図１に示した設計支援装の全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】部品データ記憶部１０の記憶形式の一実施例である。
【図４】配置情報記憶部１１の記憶形式の一実施例である。
【図５】図２に示すフローチャートのステップＳ５内の詳細を示すフローチャートである。
【図６】実装情報記憶部１２の記憶形式の一実施例である。
【図７】検証情報記憶部１８の記憶形式の一実施例である。
【符号の説明】
【００３５】
１    設計支援装置
１０  部品データ記憶部配線パターン
１１  配置情報記憶部
１２  実装情報記憶部
１３  部品ライブラリ
１４  装置情報ライブラリ
１５  表示部
１６  入力部
１７  処理装置
１８  検証情報記憶部
【図１】
0003128939.tif 000003
【図２】
0003128939.tif 000004
【図３】
0003128939.tif 000005
【図４】
0003128939.tif 000006
【図５】
0003128939.tif 000007
【図６】
0003128939.tif 000008
【図７】
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