CN1096647C - 零件配置的数据生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供使电子零件组装机的组装头移动距离减小，能够谋求提高组装效率的零件配置的数据作成方法。为了达到该目的，本发明求出按种类区分的电子零件在电路基板上的分布中心坐标及其分散程度值，以分布中心坐标为基准决定各电子零件在零件供应部的配置位置，同时在2种以上的电子零件的、根据所述基准决定的配置位置相同时，以所述分散程度值小的零件为优先决定其配置位置。

Description

零件配置的数据生成方法
技术领域
本发明涉及电子零件组装机的零件供应部的零件配置数据的生成方法。
背景技术
作为电子零件组装机的一种类型，如图1及图2所示，有从固定于一定的位置的零件供应部2a、2b接受电子零件的供给，用做成能够在X、Y方向自由移动的组装头4，在安放于固定的位置的电路基板3上安装电子零件的零件组装机。
这种类型的电子零件组装机的零件供应部，如图2所示，具备在Y方向隔开距离配置的相向的一对零件供应部2a、2b，各零件供应部2a、2b在X方向的位置即为零件配置位置。
在具备上述零件供应部2的组装机中，向来根据图9所示的流程决定各电子零件的配置位置。
亦即，在步骤51取入电路基板3上组装的全部电子零件的数据(包含安装位置的坐标数据)。接着在步骤52根据名称、形状代码，将取入的数据按照电子零件的种类进行区分。在步骤53，各种类的电子零件按照安装件数多少的顺序重新排列，决定优先顺序。接着在步骤54，根据各电子零件的坐标数据，将各种类的电子零件在电路基板上的分布的中心坐标(X、Y)作为X坐标的平均值与Y坐标的平均值求出。在步骤55，按照安装件数决定的优先顺序，根据上述分布中心坐标(X、Y)决定各电子零件的配置位置。优先顺序低的零件的配置位置在符合分布中心坐标(X、Y)的排列位置已经被分配的情况下被决定于其近旁的空白位置中最接近的排列位置上。
上述已有的情况的例子是优先给予安装件数多的种类的电子零件以配置位置，该优先给予的位置是以分布中心坐标为依据的位置，因此安装时组装头的移动距离短，有一定的合理性。但是在决定安装件数大致相同的电子零件的排列位置的优先顺序时，在分布中心坐标大致相同，配置位置相同的情况下，一种零件的安装件数稍多，但是属于该种类的电子零件的安装位置分散程度大，而另一种零件的安装件数稍少，但是属于该种类的电子零件的安装位置相互接近，分散程度小的时候，如果按照上述已有的例子，则决定为属于分散程度大的种类的电子零件的配置位置优先。但是这样决定配置位置时，由于通常是分散程度的影响比安装件数的影响大，组装头的移动距离比决定为相反顺序的情况大，就有导致组装效率低下的问题。
发明内容
鉴于上述问题的存在，本申请的第1发明的一种零件组装机的零件配置数据生成方法，该组装机用配置成能够自由移动的组装头，将固定于一定的位置的零件供应部供给的电子零件安装到设置于固定位置的电路基板上；该方法包括下述步骤：求出分为不同种类的电子零件在电路基板上的分布中心坐标及其分散程度值的步骤；以分布中心坐标为基准决定各电子零件在零件供应部的配置位置的步骤；在根据所述基准决定的配置位置有两种以上电子零件相同时，以所述分散程度小的电子零件为优先决定其配置位置的步骤。而本申请的第2发明的一种零件组装机的零件配置数据生成方法，该组装机用配置成能够自由移动的组装头，将固定于一定的位置的零件供应部供给的电子零件安装到设置于固定位置的电路基板上；该方法包括下述步骤：求出分为不同种类的电子零件在电路基板上的分布中心坐标的步骤；以所述分布中心坐标为基准决定各电子零件在零件供应部的配置位置的步骤；在根据所述基准决定的配置位置有两种以上电子零件相同时，进行将各电子零件配置于所述配置位置和配置于替代位置的模拟组装，分别求出移动量，对各电子零件求出替换配置位置引起的移动量之差，以移动量之差小的该种电子零件为优先决定所述配置位置的步骤。
附图概述
图1是概略表示电子零件组装机的立体图。
图2是概略表示零件供应部、组装头及组装头的关系的平面图。
图3是本发明一实施形态的零件配置的数据作成方法的流程图。
图4是表示本发明一实施形态的零件配置的数据作成方法的要点的流程图。
图5是概略说明本发明一实施形态的电子零件组装机的动作的平面图。
图6是概略说明本发明一实施形态的电子零件组装机的动作的平面图。
图7是概略说明本发明另一实施形态的零件配置的数据作成方法的要点的流程图
图8是概略说明本发明另一实施形态的电子零件组装机的动作的平面图。
图9是表示已有的零件配置的数据作成方法的流程图。
本发明的最佳实施方式
为了解决上述问题，本申请的第1发明在以分布中心坐标为基准决定各电子零件在零件供应部的配置位置之际，两种以上的电子零件的配置位置相同时，以其分散程度值小的零件为优先决定配置位置，因此，与作出相反决定的情况相比，往往可以减少组装头的移动距离，可以谋求提高组装效率。
而本申请的第2发明在以分布中心坐标为基准决定各电子零件在零件供应部的配置位置之际，两种电子零件的配置位置相同时，进行将各电子零件配置于所述配置位置和配置于替代配置位置时的模拟组装，分别求出各移动量，对各电子零件求出替换配置位置引起的移动量之差，以移动量之差小的电子零件为优先决定所述配置位置，因此，与作出相反决定的情况相比，往往可以减少组装头的移动距离，可以谋求提高组装效率。
该第2发明也与第1发明相同，是以反映分散程度，减少组装头的移动距离为目的的，但是不仅反映分散程度，而且也能够反映安装件数等其他重要原因，因此与第1发明相比，能够更加合理地决定零件配置位置。
下面参照附图对本发明的实施例加以说明。
第1实施形态
图1及图2表示实施本发明的方法的电子零件组装机、零件供应部2a、2b、电路基板3及组装头4，这些部分上面已有叙述。又，图1的2是将零件提供给零件供应部2a、2b的零件供应盒。
图3是表示本实施例的零件配置的数据作成方法的流程图。如该流程图所示，在步骤1取入在电路基板3安装的全部电子零件的数据(包含安装位置的坐标数据)。接着，在步骤2，根据名称、形状代码划分取入的数据于每一种电子零件。在步骤3，根据各电子零件的坐标数据，将各电子零件在电路基板上的分布中心坐标(X、Y)作为X坐标的平均值及Y坐标的平均值求出。在步骤4，将各种电子零件按照安装件数多少的顺序重新排列，并分组为安装件数最多的第1组、其次的第2组、……、最少的第N组。例如以安装件数为25件以上的作为第1组，以24～20件的作为第2组，……，以安装件数为4～2件的作为第(N-1)组，以安装件数为1的作为第N组。在步骤5，决定安装件数最多的第1组的零件的配置位置。在步骤6，对除了在步骤5决定的零件配置位置以外的位置，决定安装件数占第2位的第2组的零件的配置位置。在步骤(m-1)、步骤m，分别决定第(N-1)组、第N组的零件配置位置。
本发明用于安装件数最多的第1组、第2多的第2组等安装件数比较多的组的、组内的零件配置位置的决定，其详细情况将在下面加以叙述。另一方面，安装件数最少的第N组等安装件数比较少的组的零件配置位置的决定的优先顺序根据安装件数顺序及预先决定的各种类的优先顺序决定。例如在安装件数为1件的组即第N组，零件配置位置决定的优先顺序就是预定的以种类为依据的优先顺序，在除了在步骤5～步骤(m-1)决定的配置位置以外余下的位置上，按照上述优先顺序，各电子零件的配置位置依序决定为与该电路基板上的坐标位置(在该情况下与分布中心坐标一致)最接近的位置。
图4具体表示上述第1组的零件配置位置的决定方法。如该图4的流程图所示，在步骤11，根据上述分布中心坐标，暂定属于第1组的各种电子零件的配置位置。如图5所示，某电子零件的安装位置为a～d(图中为了简化，表示出安装4件的情况，但是实际上安装件数往往比这更多。下述图6也相同。)，其分布中心坐标为(X1、Y1)时，选择Y坐标上接近Y1一侧的零件供应部2a，同时在该零件供应部2a上，暂定X坐标上最接近X1的配置位置p1作为该零件的配置位置。
在步骤12判断在电子零件中这样暂定的配置位置是否有重复，在没有相同位置的零件情况下，在步骤17，暂定即成为正式决定，该第1组的全部电子零件的配置位置被决定下来。
另一方面，在电子零件之间暂定的配置位置有重复的情况下，在步骤13，首先将没有与其他零件重复的电子零件的所述暂定的配置位置作为正式决定的位置决定下来。剩下的暂定的配置位置相同的电子零件的配置位置，在步骤14计算出其分散程度数值，再在步骤15以分散程度数值最小的零件为优先，将所述暂定的位置作为正式决定的位置决定，在步骤16，对分散值第2小的，从剩余的配置位置中，选择尽可能接近该分布中心坐标的位置，正式决定其配置位置，对其余的也以相同的方法正式决定其配置位置。
例如，在上述图5所示的安装位置a～d其分布中心坐标为(X1、Y1)的电子零件与在图6所示的安装位置e～h其分布中心坐标为(X2、Y2)的电子零件被暂定于相同的配置位置p1的情况下，以下式(1)求出其分散程度值，将其分散程度值α小的电子零件(具体地说，是图5所示的零件)的配置位置正式决定于上述配置位置p1，分散程度值大的电子零件(具体地说，是图6所示的零件)的配置位置正式决定于其他位置。
α＝(AO+BO+……+NO)/n                            ……(1)
其中，AO、BO、……、NO分别为连结各安装点A、B、……、N与分布中心坐标点0的长度。n为安装件数。
所述分散程度值除了使用式(1)表示的α以外，也可以使用式(2)表示的各线段的总和β。
β＝AO+BO+……+NO                                ……(2)
或者也可以用各安装点A、B、……、N所包围的多角形的面积作为所述分散程度值或使用其他表示方法。
上面所示的例子对电子零件的配置位置，X坐标与Y坐标一起决定，但是也可以对X坐标和Y坐标分别作决定。在那种情况下决定配置位置时，以X坐标和Y坐标的各自的分散程度值小的为优先即可。而分散程度值σx、σy可使用式(3)、式(4)所表示的公式。 σ x = { ( A x - X 0 ) 2 + ( B x - X 0 ) 2 + . . . . . . + ( N x - X 0 ) 2 } / n . . . . . . ( 3 ) σ y = { ( A y - Y 0 ) 2 + ( B y - Y 0 ) 2 + . . . . . . + ( N y - Y 0 ) 2 } / n . . . . . . ( 4 )
其中，Ax、Bx、……、Nx分别为各安装点A、B、……、N的X坐标值，Ay、By、……、Ny分别为各安装点A、B、……、N的Y坐标值，X0为分布中心的X坐标值，Y0为分布中心的Y坐标值，n为安装件数。
在图3所示的步骤6、7……的第2组以下的安装件数比较大的组中，其组内的零件配置位置的决定也是根据图4所示的流程图进行的。
第2实施形态
下面根据图7的流程图对图3的步骤5的、第1组的配置位置的决定的其他实施例加以说明。从步骤1到步骤4的处理与第1实施形态相同。
如图7的流程图所示，在步骤21，根据所述分布中心坐标(X、Y)暂定属于第1组的全部电子零件的配置位置。在步骤22，判断在电子零件中间暂定的配置位置是否有重复，在没有相同位置的零件的情况下，在步骤31，暂定变成正式决定，该第1组的各种电子零件的所有的配置位置得以决定。
另一方面，在电子零件中间暂定的配置位置有重复的情况下，在步骤23，首先将没有与其他零件重复的电子零件的所述暂定的配置位置作为正式决定的位置决定下来。接着在步骤24，对暂定的位置重复的零件判断暂定的位置上重复的电子零件的数目是两个，还是3个或3个以上。在3个或3个以上的电子零件重复于同一暂定位置的情况下，在步骤30优先决定其中的2个零件。这时的优先顺序根据安装件数顺序及预先决定的种类优先顺序决定。在步骤24判断为重复的电子零件的数目为2，或在步骤30选择2个零件，即在接着的步骤25暂定这2个零件的代替配置位置。如图8所示，第1配置位置p1已经根据分布中心坐标暂定，而且加上将剩余的配置位置中最接近第1配置位置p1的第2配置位置p2暂定为替代配置位置。
接着在步骤26，如图8所示，进行在安装点a～d、分布中心坐标(X1、Y1)的第1电子零件被置于第1配置位置p1的情况下的组装模拟，求出组装头的移动量L1，接着进行在第1电子零件被置于第2配置位置p2的情况下的组装模拟，求出组装头的移动量L2，再求出其移动量的差ΔL(＝L2-L1)。同样，对第2电子零件(图示省略)也求出所述移动量L1、L2及移动量之差ΔL。在接着的步骤，对第1、第2电子零件的所述移动量的差ΔL加以比较，以移动量的差小的优先，将该电子零件的配置位置正式决定在配置位置p1。
在步骤28，判断上述重复的电子零件中配置位置未决定的是否1个电子零件。在步骤24，判断为重复的电子零件的数目是2个的零件，当然判断未决定的零件是1个零件，因此在该情况下在步骤29将移动量的差ΔL大的电子零件的配置位置正式决定于第2配置位置p2。
在步骤24，判断重复的电子零件的数目为3个以上的零件，被判断为未决定的零件是2个以上，因此只正式决定移动量的差ΔL小的电子零件的配置位置，在移动量的差ΔL大的电子零件的配置位置尚未决定的状态下返回步骤24，返回步骤24之后，在所述移动量的差ΔL大的电子零件与余下的电子零件之间通过与上面所述相同的步骤，决定这些零件的配置位置。
图3所示的步骤6、7……的第2组以下的安装件数比较多的组中，可以根据图7所示的流程图决定该组内的零件配置位置。
工业应用性
如上所示，采用本发明，可以在以电路基板的安装点的分布中心坐标为基准决定电子零件在零件供应部的配置位置时考虑安装点的分散程度合理决定配置位置，因此可以减小组装头的移动距离，谋求提高组装效率。

Claims (2)

1.一种零件组装机的零件配置数据生成方法，该组装机用配置成能够自由移动的组装头，将固定于一定的位置的零件供应部供给的电子零件安装到设置于固定位置的电路基板上；其特征在于，该方法包括下述步骤：求出分为不同种类的电子零件在电路基板上的分布中心坐标及其分散程度值的步骤；以分布中心坐标为基准决定各电子零件在零件供应部的配置位置的步骤；在根据所述基准决定的配置位置有两种以上电子零件相同时，以所述分散程度小的电子零件为优先决定其配置位置的步骤。
2.一种零件组装机的零件配置数据生成方法，该组装机用配置成能够自由移动的组装头，将固定于一定的位置的零件供应部供给的电子零件安装到设置于固定位置的电路基板上；其特征在于，该方法包括下述步骤：求出分为不同种类的电子零件在电路基板上的分布中心坐标的步骤；以所述分布中心坐标为基准决定各电子零件在零件供应部的配置位置的步骤；在根据所述基准决定的配置位置有两种以上电子零件相同时，进行将各电子零件配置于所述配置位置和配置于替代位置的模拟组装，分别求出移动量，对各电子零件求出替换配置位置引起的移动量之差，以移动量之差小的该种电子零件为优先决定所述配置位置的步骤。
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