JP2006351763A - Method for deciding component arrangement position - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品配置位置決定方法に関し、特に、電子部品等の部品を基板に実装する部品実装装置における部品配置位置決定方法に関する。 The present invention relates to a component arrangement position determination method, and more particularly to a component arrangement position determination method in a component mounting apparatus that mounts a component such as an electronic component on a substrate.
従来、部品実装装置によりプリント基板上へ部品実装をする際の部品の実装順序の最適化方法が種々提案されている。このような、実装順序の最適化方法の中には、1枚の基板あたりの生産時間(タクトタイム)を小さくするように実装順序の最適化を行なうものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、タクトタイムを小さくするためには、部品を吸着、移動および装着するための装着ヘッドの重量を軽量化しなければならない。ところが、装着ヘッドの重量を軽量化すると、部品の吸着機構を簡単にしなければならないため、部品の吸着力が落ちてしまう。このため、このような軽量化された装着ヘッドを用いて部品の回転を行なった場合には、部品回転時に吸着している部品がずれたりして、基板への部品実装位置精度が低下するという問題がある。 However, in order to reduce the tact time, it is necessary to reduce the weight of the mounting head for sucking, moving, and mounting components. However, if the weight of the mounting head is reduced, the suction mechanism of the component must be simplified, and the suction force of the component is reduced. For this reason, when a component is rotated using such a lightened mounting head, the component adsorbed at the time of component rotation is displaced, and the component mounting position accuracy on the board is lowered. There's a problem.
逆に、部品の実装位置精度を向上させるためには、部品吸着力の大きい装着ヘッドを使用すればよいが、このような装着ヘッドは部品の吸着機構が大きいため重たい。このため、装着ヘッド自体を高速で動かすことができず、タクトタイムが大きくなってしまうという問題がある。 Conversely, in order to improve the component mounting position accuracy, a mounting head having a large component suction force may be used, but such a mounting head is heavy because of a large component suction mechanism. For this reason, there is a problem that the mounting head itself cannot be moved at a high speed and the tact time is increased.
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、タクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる部品配置位置決定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a component placement position determination method that can improve the component mounting accuracy while improving the tact time.
上記目的を達成するために、本発明に係る部品配置位置決定方法は、基板に部品を実装する部品実装装置における部品カセットの配置位置を決定する方法であって、前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する決定ステップを含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a component placement position determining method according to the present invention is a method for determining a placement position of a component cassette in a component mounting apparatus for mounting a component on a board, wherein the component mounting apparatus A plurality of component supply units are provided in which the stored component cassettes are arranged and the supply angles of the components from the component cassettes are different from each other, and among the plurality of component supply units, the components are adsorbed from the component cassette by the mounting head. The method further includes a determining step of determining a component supply portion that minimizes the amount of rotation of the component by the mounting head until mounting on the board as the component cassette arrangement position.
この構成によると、基板への部品装着時の回転量が最小になるように部品カセットの配置を決定している。このため、部品装着精度を向上させることができる。また、部品回転に要する時間が減少するため、部品のタクトタイムを向上させることができる。 According to this configuration, the arrangement of the component cassettes is determined so that the amount of rotation when the components are mounted on the board is minimized. For this reason, component mounting accuracy can be improved. In addition, since the time required for component rotation is reduced, the tact time of the component can be improved.
例えば、前記部品実装装置は、さらに、前記複数の部品供給部にそれぞれ対応する複数の装着ヘッドを備え、前記決定ステップは、基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第1の部品カセット配置位置決定ステップと、装着ヘッドによる部品の吸着・移動・装着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、部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、前記複数の装着ヘッドによるタスク数が均等になるように、少なくとも1つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第2の部品カセット配置位置決定ステップとを含むことを特徴としていてもよい。 For example, the component mounting apparatus further includes a plurality of mounting heads respectively corresponding to the plurality of component supply units, and the determining step includes component types of components mounted on the board, their mounting angles, and the number of components. If an angle table creation step for creating an angle table, which is a table showing the relationship between the angle table, and a component supply unit that minimizes the rotation amount for each component type is uniquely determined based on the angle table, the component The first part cassette placement position determination step for determining the supply unit as the part cassette placement position of the relevant part type, and a series of operations for one time in the repetition of a series of operations of picking up, moving and mounting parts by the mounting head In the case where the component supply unit is not uniquely determined, the number of tasks by the plurality of mounting heads is based on the angle table. As becomes equal, selecting at least one component supply unit, it may be characterized in that it comprises a second component cassettes arrangement position determining step of determining the arrangement position of the component cassette of the component type.
複数の装着ヘッドによるタスク数が均等になるように部品カセットの配置位置を決定している。このため、部品のタクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる。 The arrangement position of the component cassette is determined so that the number of tasks by the plurality of mounting heads is equalized. For this reason, it is possible to improve the component mounting accuracy while improving the tact time of the component.
また、前記決定ステップは、基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第1の部品カセット配置位置決定ステップと、部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、回転量が最小となる部品の個数が最大の部品供給部から少なくとも1つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第2の部品カセット配置位置決定ステップとを含むことを特徴としていてもよい。 The determining step is based on the angle table creating step of creating an angle table that is a table showing the relationship between the component type of the component mounted on the board, its mounting angle, and the number of components, and the angle table. A first component cassette arrangement position determining step for determining, for each component type, a component supply unit having a minimum amount of rotation that is determined as a component cassette arrangement position of the component type. For the component type for which the component supply unit is not uniquely determined, at least one component supply unit is selected from the component supply unit having the maximum number of components with the smallest amount of rotation based on the angle table, and the component type And a second component cassette arrangement position determining step for determining.
なお、本発明は、このような特徴的なステップを備える部品配置位置決定方法として実現することができるだけでなく、部品配置位置決定方法に含まれる特徴的なステップを手段とする部品配置位置決定装置として実現したり、部品配置位置決定方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、CD−ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。 The present invention can be realized not only as a component placement position determination method including such characteristic steps, but also as a component placement position determination device using the characteristic steps included in the component placement position determination method. Or as a program that causes a computer to execute the characteristic steps included in the component placement position determination method. Needless to say, such a program can be distributed via a recording medium such as a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory) or a communication network such as the Internet.
本発明によると、タクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる部品配置位置決定方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a component arrangement position determination method capable of improving the tact time and improving the component mounting accuracy.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係る部品実装システム10について説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる部品実装システム10全体の構成を示す外観図である。
Hereinafter, a
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an external view showing the overall configuration of the
この部品実装システム10は、上流から下流に向けて基板20を送りながら電子部品を実装していく生産ラインであり、複数の部品実装装置120、200と、生産の開始等にあたり、各種データベースに基づいて、部品カセットの配置位置、使用するビーム数および電子部品の実装順序などの実装条件を最適化し、得られたNC(Numeric Control)データを部品実装装置120、200にダウンロードして設定・制御する最適化装置300とを備えている。
This
部品実装装置120は、お互いが協調して(または、交互動作にて)部品実装を行なう4つのサブ設備(サブ設備130a、132a、130b、132b)を備える。サブ設備130aは、部品テープを収納する部品カセット123の配列からなる部品供給部124aと、それら部品カセット123から電子部品を吸着し基板20に装着することができる複数の吸着ノズル(以下、単に「ノズル」ともいう。)を有するマルチ装着ヘッド121と、マルチ装着ヘッド121が取り付けられるビーム122と、マルチ装着ヘッド121に吸着された部品の吸着状態を2次元又は3次元的に検査するための部品認識カメラ126等を備える。サブ設備132a、130bおよび132bも、サブ設備130aと同様の構成を有する。なお、サブ設備132bには、トレイ部品を供給するトレイ供給部128が備えられているが、トレイ供給部128などはサブ設備によっては備えない場合もある。
The
ここで、「部品テープ」とは、同一部品種の複数の部品がテープ(キャリアテープ)上に並べられたものであり、リール(供給リール)等に巻かれた状態で供給される。主に、チップ部品と呼ばれる比較的小さいサイズの部品を部品実装機に供給するのに使用される。 Here, the “component tape” is a plurality of components of the same component type arranged on a tape (carrier tape), and is supplied in a state of being wound around a reel (supply reel) or the like. It is mainly used to supply a relatively small size component called a chip component to a component mounter.
この部品実装装置120は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装機と多機能装着機と呼ばれる部品実装機それぞれの機能を併せもつ実装機である。高速装着機とは、主として□10mm以下の電子部品を1点あたり0.1秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする設備であり、多機能装着機とは、□10mm以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、QFP(Quad Flat Package)・BGA(Ball Grid Array)等のIC部品を装着する設備である。
Specifically, the
すなわち、この部品実装装置120は、ほぼ全ての種類の電子部品(装着対象となる部品として、0.4mm×0.2mmのチップ抵抗から200mmのコネクタまで)を装着できるように設計されており、この部品実装装置120を必要台数だけ並べることで、部品実装システムを構成することができる。
That is, the
なお、部品実装装置200の構成は、部品実装装置120と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。
Since the configuration of
図2は、部品実装装置120内部の主要な構成を示す平面図である。
部品実装装置120は、その内部に基板20の搬送方向(X軸方向)に並んで配置されるサブ設備を備え、さらに部品実装装置120の前後方向(Y軸方向)にもサブ設備を備えており、合計4つのサブ設備130a、132a、130b、132bを備えている。X軸方向に並んで配置されるサブ設備(130aと132a、130bと132b)は相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。さらに、サブ設備(130aと132b、132bと130b)も相互に独立しており、同時に異なる実装作業を行うことが可能である。一方前後方向(Y軸方向)に向かい合って配置されるサブ設備(130aと130b、132aと132b)は、お互いが協調し一つの基板に対して実装作業を行う。以下、サブ設備130aおよび130bをまとめて「左サブ設備120c」と呼び、サブ設備132aおよび132bをまとめて「右サブ設備120d」と呼ぶこととする。すなわち、左サブ設備120cおよび右サブ設備120dの各々のサブ設備では、2つのマルチ装着ヘッド121が協調しながら1つの基板20に対して部品の実装作業を行なうこととなる。
FIG. 2 is a plan view showing a main configuration inside the
The
各サブ設備130a、132a、130b、132bは、それぞれのサブ設備130a、132a、130b、132bに対しビーム122と、マルチ装着ヘッド121と、部品供給部124a、125a、124b、125bとが備えられている。また、部品実装装置120には前後のサブ設備間に基板20搬送用のレール129が一対備えられている。
Each
なお、部品認識カメラ126およびトレイ供給部128などは本願発明の主眼ではないため、同図においてその記載を省略している。
Note that the
ビーム122は、X軸方向に延びた剛体であって、Y軸方向(基板20の搬送方向と垂直方向)に設けられた軌道(図示せず)上をX軸方向と平行を保ったままで移動することができるものである。また、ビーム122は、当該ビーム122に取り付けられたマルチ装着ヘッド121をビーム122に沿って、すなわちX軸方向に移動させることができるものであり、自己のY軸方向の移動と、これに伴ってY軸方向に移動するマルチ装着ヘッド121のX軸方向の移動とでマルチ装着ヘッド121をXY平面内で自在に移動させることができる。また、これらを駆動させるためのモータ(図示せず)など複数のモータがビーム122に備えられており、ビーム122を介してこれらモータなどに電力が供給されている。
The
図3は、マルチ装着ヘッド121と部品カセット123との位置関係を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the positional relationship between the
このマルチ装着ヘッド121は、複数個の吸着ノズル121a〜121bを搭載することが可能であり、理想的には最大吸着ノズル数分の電子部品を部品カセット123それぞれから同時に(1回の上下動作で)吸着することができる。
The
マルチ装着ヘッド121は、ビーム122に沿って移動することができ、この移動はモータ(図示せず)により駆動されている。また、電子部品を吸着保持する際や、保持している電子部品を基板20に装着する際の上下動および回転もモータにより駆動されている。
The
図4および図5は、部品実装装置120による部品実装について説明するための図である。なお、図4および図5では、左サブ設備120cのみについて図示しているが、右サブ設備120dについても同様の動作を行なうことにより、部品実装を行う。このため、図4および図5では図示を省略する。
4 and 5 are diagrams for explaining component mounting by the
図4に示されるように、サブ設備130bのマルチ装着ヘッド121は、部品供給部124bからの部品の「吸着」、吸着した部品の部品認識カメラ126による「認識」および認識された部品の基板20への「装着」という3つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板20上に実装していく。
As shown in FIG. 4, the
なお、サブ設備130aのマルチ装着ヘッド121も同様に、「吸着」、「認識」および「装着」という3つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板20上に実装していく。
Similarly, the
なお、2つのマルチ装着ヘッド121が同時に部品の「装着」を行う場合において、マルチ装着ヘッド121同士の衝突を防ぐために、2つのマルチ装着ヘッド121は、協調動作を行ないながら部品を基板20上に実装していく。具体的には、図5(a)に示されるように、サブ設備130bのマルチ装着ヘッド121が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備130aのマルチ装着ヘッド121は「吸着」動作および「認識」動作を行なう。逆に、図5(b)に示されるように、サブ設備130aのマルチ装着ヘッド121が「装着」動作を行なっている際には、サブ設備130bのマルチ装着ヘッド121は「吸着」動作および「認識」動作を行なう。このように、「装着」動作を2つのマルチ装着ヘッド121が交互に行なうことにより、マルチ装着ヘッド121同士の衝突を防ぐことができる。なお、理想的には、一方のマルチ装着ヘッド121による「装着」動作を行なっている間に、他方のマルチ装着ヘッド121による「吸着」動作および「認識」動作が終了していれば、一方のマルチ装着ヘッド121による「装着」動作が完了した時点で、滞りなく他方のマルチ装着ヘッド121による「装着」動作に移ることができ、生産効率を向上させることができる。
When the two
図6は、本発明の実施の形態1における最適化装置300、すなわち、図1に示された最適化装置300の一構成例を示すブロック図である。この最適化装置300は、部品実装装置ごとに、基板20への部品の実装順序の最適化および各部品実装装置への部品の供給位置の最適化等の処理を行なうコンピュータであり、演算制御部301、表示部302、入力部303、メモリ部304、最適化プログラム格納部305、通信I/F(インターフェース)部306およびデータベース部307等から構成される。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the
この最適化装置300は、本発明に係る最適化プログラムをパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータシステムが実行することによって実現され、部品実装装置120と接続されていない状態で、スタンドアローンのシミュレータ(部品実装順序の最適化ツール)としても機能する。なお、この最適化装置が部品実装機の内部に備わっていても構わない。
The
演算制御部301は、CPU(Central Processing Unit)や数値プロセッサ等であり、オペレータからの指示等に従って、最適化プログラム格納部305からメモリ部304に必要なプログラムをロードして実行し、その実行結果に従って、各構成要素302〜307を制御する。
The
表示部302はCRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等であり、入力部303はキーボードやマウス等であり、これらは、演算制御部301による制御の下で、本最適化装置300とオペレータとが対話する等のために用いられる。
The
通信I/F部306は、LAN(Local Area Network)アダプタ等であり、本最適化装置300と部品実装装置120等との通信等に用いられる。メモリ部304は、演算制御部301による作業領域を提供するRAM(Random Access Memory)等である。
The communication I /
データベース部307は、この最適化装置300による最適化処理に用いられる入力データ(実装点データ307a、部品ライブラリ307b、実装装置情報307c等)や最適化によって生成された実装点データや部品配置データ等を記憶するハードディスク等である。
The
図7〜図9は、それぞれ、実装点データ307a、部品ライブラリ307bおよび実装装置情報307cの一例を示す図である。
7 to 9 are diagrams illustrating examples of the mounting
実装点データ307a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。図7に示されるように、1つの実装点piは、部品種ci、X座標xi、Y座標yi、装着角度θi、制御データφiからなる。ここで、「部品種」は、図8に示される部品ライブラリ307bにおける部品名に相当し、「X座標」および「Y座標」は、実装点の座標(基板上の特定位置を示す座標)であり、「装着角度」は、部品装着時の部品の回転角度であり、「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タイプ、マルチ装着ヘッド121の最高移動速度等)である。なお、最終的に求めるべきNC(Numeric Control)データとは、ラインタクトが最小となるような実装点の並びである。
The mounting
部品ライブラリ307bは、部品実装装置120等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り、図8に示されるように、部品種ごとの部品サイズ、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126による認識方式、マルチ装着ヘッド121の最高速度比等)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。
The
実装装置情報307cは、生産ラインを構成する全てのサブ設備ごとの装置構成や上述の制約等を示す情報であり、図9に示されるように、マルチ装着ヘッド121のタイプ、すなわちマルチ装着ヘッド121に備えられている吸着ノズルの本数等に関するヘッド情報、マルチ装着ヘッド121に装着され得る吸着ノズルのタイプ等に関するノズル情報、部品カセット123の最大数等に関するカセット情報、トレイ供給部128が収納しているトレイの段数等に関するトレイ情報等からなる。
The mounting
図6に示す最適化プログラム格納部305は、本最適化装置300の機能を実現する各種最適化プログラムを記憶しているハードディスク等である。最適化プログラムは、部品の実装順序や部品実装装置への部品の供給位置を最適化するプログラムであり、機能的に(演算制御部301によって実行された場合に機能する処理部として)、実装順序最適化部305aおよび部品配置最適化部305b等から構成される。
An optimization
実装順序最適化部305aは、データベース部307に記憶された各種データに基づいて、基板20への部品の実装時間が最小となるような部品の実装順序を求める。
The mounting
部品配置最適化部305bは、部品カセット123の部品供給部124a、125a、124b、125bへの配置位置を決定する。部品配置最適化部305bの実行する処理については、後述する。
The component
次に、以上のように構成された最適化装置300の動作について説明する。図10は、最適化装置300が実行する部品実装順序の最適化処理および部品供給部への部品配置最適化処理を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
以下の説明では、左サブ設備120cについての最適化処理について説明するが、右サブ設備120dについても同様の最適化処理が行なわれる。まず、部品配置最適化部305bは、実装点データ307aに基づいて、後述する角度テーブルを作成する(S11)。
In the following description, the optimization process for the left sub-equipment 120c will be described, but the same optimization process is performed for the
図11は、左サブ設備120cに含まれる部品供給部124aおよび124bと部品実装後の基板20との位置関係の一例を示す図である。ここでは、一例として、部品種Aの2つの部品402および404と、部品種Bの1つの部品406と、部品種Cの3つの部品408、410および412と、部品種Dの部品414とが1枚の基板20上に装着されるものとする。なお、実装点データ307aに示される装着角度θiは、部品供給部124aに並べられた部品カセット123から吸着される状態の部品と、基板20へ装着された後の状態の部品とのなす角度を示す。例えば、図12に示すように部品カセット123に部品種Aの部品(以下、「部品A」と適宜呼ぶ(他の部品についても同様)。)が並べられているとした場合、部品種Aの部品402の装着角度は、部品カセット123に並べられている部品Aと同じ方向を向いているため、装着角度θiは0°である。一方、部品種Aの部品404の装着角度は、部品カセット123に並べられている部品Aと逆方向を向いているため、装着角度θiは180°である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between the
図13は、図7に示した基板20に実装される部品の実装点データ307aに基づいて作成された角度テーブルの一例を示す図である。角度テーブルは、1枚の基板20に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である。ここでは、装着角度θiが、0°および180°の2種類の角度に分類される。例えば、部品Aについて見ると、装着角度θiが0°の部品と装着角度θiが180°の部品が各々1つずつあることが示されている。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an angle table created based on the mounting
なお、装着角度θiの分類は、以下のようにして行われる。図14は、0°から360°までの装着角度を模式的に表した図である。このうち、矢印420で示される範囲(270°<θi≦360°および0°≦θi≦90°)が角度テーブルでは0°に分類されるものとする。また、矢印422で示される範囲(90°<θi≦270°)が角度テーブルでは180°に分類されるものとする。例えば、図15に示すような装着角度θiが45°の部品は、角度テーブルでは0°に分類される。すなわち、角度テーブル上で0°に分類された部品は、部品供給部124aにその部品カセット123が配置された方が部品装着時の回転角度が少なくて済むことを意味しており、180°に分類された部品は、部品供給部124bにその部品カセット123が配置された方が部品装着時の回転角度が少なくて済むことを意味している。
The attachment angle θi is classified as follows. FIG. 14 is a diagram schematically showing the mounting angle from 0 ° to 360 °. Of these, the ranges indicated by the arrows 420 (270 ° <θi ≦ 360 ° and 0 ° ≦ θi ≦ 90 °) are classified as 0 ° in the angle table. Further, it is assumed that the range indicated by the arrow 422 (90 ° <θi ≦ 270 °) is classified as 180 ° in the angle table. For example, a part having a mounting angle θi of 45 ° as shown in FIG. 15 is classified as 0 ° in the angle table. That is, a component classified as 0 ° on the angle table means that the rotation angle at the time of component mounting is smaller when the
次に、部品配置最適化部305bは、角度テーブルにおいて0°のみに分類された部品または180°のみに分類された部品を選択し、分類された角度に基づいて、当該部品の部品カセットの配置位置を決定する(S12)。例えば、図13に示した角度テーブルでは、部品Bの装着角度は0°のものが1つであり、180°のものがない。このため、部品Bの部品カセット123は、部品供給部124aに配置されるとの決定が行なわれる。同様に、部品Cについても装着角度が0°のものが3つあるが、180°のものがない。このため、部品Cの部品カセット123は、部品供給部124aに配置されるとの決定が行なわれる。さらに、部品Dについては、装着角度が180°のものが1つあるが、0°のものがない。このため、部品Dの部品カセット123は、部品供給部124bに配置されるとの決定が行なわれる。なお、部品Aに関しては、装着角度が0°のものと180°のものとがそれぞれ1つずつ存在する。よって、このステップでの部品カセットの配置位置の決定は行なわれない。
Next, the component
次に、部品配置最適化部305bは、S12の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品について、サブ設備130aにおけるタスク数とサブ設備130bにおけるタスク数とが均等になるように、当該部品の部品カセットの配置を決定する(S13)。ここで、「タスク」とは、マルチ装着ヘッド121による部品の吸着・移動・装着という一連の動作の繰り返しにおける1回分の一連動作を意味し、「タスク数」とは、その一連動作の回数を意味する。
Next, the component
ここで、サブ設備130aおよび130bに設けられたマルチ装着ヘッド121の吸着ノズル数が等しいとした場合にタスク数を均等にするということは、なるべく、サブ設備130aによる部品の実装点数と、サブ設備130bによる部品の実装点数とが等しくなるようにするということである。S12の処理によると、サブ設備130aにより4つの部品が実装され、サブ設備130bにより1つの部品が装着されることが決定している。よって、部品配置最適化部305bは、実装点数が少ないサブ設備130bにより部品が実装されるように、部品供給部124bに部品Aの部品カセット123を配置することを決定する。
Here, assuming that the number of suction nozzles of the multi mounting heads 121 provided in the sub-equipment 130a and 130b is equal, making the number of tasks equal means that the number of parts mounted by the sub-equipment 130a and the sub-equipment are as much as possible. This means that the number of parts mounted by 130b is made equal. According to the process of S12, it is determined that four parts are mounted by the sub-equipment 130a and one part is mounted by the sub-equipment 130b. Therefore, the component
以上の処理の結果として、図16に示すような部品カセット123の配置が決定される。すなわち、部品BおよびCはサブ設備130aが装着を行ない、部品AおよびDはサブ設備130bが装着を行なうように、部品カセット123の配置が決定される。これにより、サブ設備130aとサブ設備130bとでタスク数がほぼ均等になる。
As a result of the above processing, the arrangement of the
なお、図16に示すように、部品Aの部品カセット123より部品を吸着し、基板20の部品402の位置に部品を装着する際には、部品を回転させる必要が生じる場合もある。
In addition, as shown in FIG. 16, when a component is attracted from the
最後に、実装順序最適化部305aが決定された部品カセット123の配置位置に基づいて、基板20への部品の実装順序の最適化を行なう(S14)。なお、部品実装順序の最適化手法は、これまで種々の手法が提案されており、本願の主眼ではないため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
Finally, the mounting
以上説明したように、本実施の形態によると、部品の装着時に部品をなるべく回転させなくて済むように部品カセットの配置位置を決定している。それに加え、2つのサブ設備のタクト数がほぼ均等になるように部品カセットの配置位置を決定している。このため、部品のタクトタイムを向上させつつ、かつ部品装着精度を向上させることができる。
(実施の形態2)
実施の形態1では、図10のS13の処理において2つのサブ設備でタスク数を揃えることを優先させて部品カセット123の配置を決定した。実施の形態2では、基板20への部品の実装位置精度を向上させることを優先させて部品カセット123の配置を決定する。
As described above, according to the present embodiment, the arrangement position of the component cassette is determined so that it is not necessary to rotate the component as much as possible when the component is mounted. In addition, the arrangement positions of the component cassettes are determined so that the tact numbers of the two sub-equipment are almost equal. For this reason, it is possible to improve the component mounting accuracy while improving the tact time of the component.
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the arrangement of the
実施の形態2に係る部品実装システム10は、実施の形態1に示したものと同様である。ただし、実施の形態2に係る部品実装システム10は、最適化装置300が実行する処理が実施の形態1とは一部異なる。
The
図17は、最適化装置300が実行する部品実装順序の最適化処理および部品供給部への部品配置最適化処理を示すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart illustrating the component mounting order optimization process and the component placement optimization process to the component supply unit executed by the
以下の説明では、実施の形態1と同様に左サブ設備120cについての最適化処理について説明するが、右サブ設備120dについても同様の最適化処理が行なわれる。角度テーブル作成処理(S11)および部品カセット配置処理(S12)は、実施の形態1に示した処理と同じである。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
In the following description, the optimization process for the left sub-equipment 120c will be described as in the first embodiment, but the same optimization process is performed for the
例えば、実施の形態1と同じ具体例を用いて説明を行なうと、S12の処理において、部品B、CおよびDの部品カセット123の配置が決定される。
For example, when the description is made using the same specific example as in the first embodiment, the arrangement of the
次に、部品配置最適化部305bは、S12の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品について、マルチ装着ヘッド121の吸着ノズル121aの回転量が最小となるような部品カセットの配置を決定する(S21)。すなわち、部品Aについては装着角度が0°のものと180°のものとがそれぞれ1つずつ存在するため、部品供給部124aおよび部品供給部124bの双方に部品Aの部品カセット123を配置されるものとの決定が行なわれる。以上の結果として、図18に示すような部品カセット123の配置が決定される。すなわち、部品BおよびCはサブ設備130aが装着を行ない、部品Dはサブ設備130bが装着を行ない、部品Aはサブ設備130aおよび130bが装着を行なうように、部品カセット123の配置が決定される。このように、部品Aを部品供給部124aおよび124bの両方に配置することにより、部品402および404を基板20に装着する際に、部品の回転を行なわずに装着することができる。
Next, the component
その後、部品実装順序最適化処理(S14)が行なわれる。
以上説明したように、本実施の形態によると、部品の装着時に部品をなるべく回転させなくて済むように部品カセットの配置位置を決定している。このため、部品装着精度を向上させることができる。また、部品回転に要する時間が減少するため、部品のタクトタイムを向上させることができる。
Thereafter, a component mounting order optimization process (S14) is performed.
As described above, according to the present embodiment, the arrangement position of the component cassette is determined so that it is not necessary to rotate the component as much as possible when the component is mounted. For this reason, component mounting accuracy can be improved. In addition, since the time required for component rotation is reduced, the tact time of the component can be improved.
以上、本発明の実施の形態1および2に係る部品実装システム10について説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
The
例えば、1枚の基板上に交互動作にて部品実装を行なう部品実装装置を想定して説明を行なったが、これに限定されるものではなく、異なる向きに部品カセットを配置することが可能な部品実装装置であれば、それ以外の部品実装装置であってもよい。図19は、そのような部品実装装置を前方斜めから見た外観図である。同図において、部品実装装置500は一部を切り欠いて内部が示されている。
For example, the description has been made on the assumption that a component mounting apparatus that performs component mounting on a single substrate in an alternate operation is not limited to this, and component cassettes can be arranged in different directions. Any other component mounting device may be used as long as it is a component mounting device. FIG. 19 is an external view of such a component mounting apparatus as viewed from the front obliquely. In the drawing, the
部品実装装置500は、部品実装システムに組み込むことができ、上流から受け取った基板に電子部品を装着し、下流に電子部品装着済みの実装基板である回路基板を送り出す装置であり、電子部品を吸着、搬送し、基板に電子部品を装着するマルチ装着ヘッド510と、マルチ装着ヘッド510を水平面方向に移動させるXYロボット513と、マルチ装着ヘッド510に部品を供給する部品供給部515とを備えている。また、部品実装装置500の前面には部品実装装置500を操作するための操作部516が設けられている。また、部品実装装置500の背面にも図示しない操作部が設けられている。
The
この部品実装装置500は、具体的には、微少部品からコネクタまでの多様な電子部品を基板に装着することができる実装機であり、□10mm以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、QFP(Quad Flat Package)・BGA(Ball Grid Array)等のIC部品を装着することができる実装機である。
Specifically, this
図20は、部品実装装置500の主要な内部構成を示す平面図である。
部品実装装置500は、さらに、各種形状の部品種に対応するためにマルチ装着ヘッド510に交換自在に取り付けられる交換用ノズルが置かれるノズルステーション519と、2枚の基板20aおよび20bを搬送するための軌道を構成するレール521と、搬送された基板20aおよび20bが載置され電子部品が装着される装着テーブル(図示せず)と、吸着保持した電子部品が不良の場合、当該部品を回収する部品回収装置523とを備えている。
FIG. 20 is a plan view showing the main internal configuration of the
The
また、部品供給部515は、部品実装装置500の前後に設けられており、テープ状に収納された電子部品を供給する部品供給部515a、515bおよび515cと、部品の大きさに合わせて間仕切りをつけたプレートに収納される電子部品を供給する部品供給部515dとを有している。
Also, the
最適化装置300は、実施の形態2に示した方法に従い、部品実装装置500の部品供給部515a〜515cのいずれかに、部品装着時の部品の回転がなるべく少なくなるように部品カセットを配置すればよい。
According to the method shown in the second embodiment, the
また、実施の形態1では、S12の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品(部品A)について、一方の部品供給部のみに部品カセットを配置するようにしているが、両方の部品供給部に部品カセットを配置するようにしてもよい。 In the first embodiment, the component cassette is arranged only in one component supply unit for the component (component A) for which the component cassette has not been arranged in the processing of S12. You may make it arrange | position a parts cassette in a part.
さらに、実施の形態2では、S12の処理で部品カセットの配置が行なわれなかった部品(部品A)について、両方の部品供給部に部品カセットを配置するようにしているが、一方の部品供給部のみに部品カセットを配置するようにしてもよい。その場合には、部品装着時の部品の回転がなるべくおこらないように、部品カセットを配置する部品供給部を選択する。つまり、部品の回転を伴う装着が発生するとしても、その回転が最小になるような側の部品供給部に当該部品カセットを配置するようにしてもよい。 Furthermore, in the second embodiment, the component cassette is arranged in both the component supply units for the component (component A) for which the component cassette has not been arranged in the process of S12. Alternatively, the parts cassette may be arranged only in the area. In that case, the component supply unit in which the component cassette is arranged is selected so that the component is not rotated as much as possible when the component is mounted. That is, even if the mounting accompanied by the rotation of the component occurs, the component cassette may be arranged in the component supply unit on the side where the rotation is minimized.
さらにまた、最適化装置300が有する機能を部品実装装置120が備えており、部品実装装置120自身が部品カセットの最適な配置を決定するようにしてもよい。
Furthermore, the
本発明は、基板に部品を実装する電子部品実装システム等に適用できる。 The present invention can be applied to an electronic component mounting system for mounting components on a substrate.
10 部品実装システム
20、20a、20b 基板
120、200、500 部品実装装置
120c 左サブ設備
120d 右サブ設備
121 マルチ装着ヘッド
121a、121b 吸着ノズル
122 ビーム
123 部品カセット
124a、124b、125a、125b、515、515a、515b、515c 部品供給部
126 部品認識カメラ
128 トレイ供給部
129 レール
130a、130b、132a、132b サブ設備
300 最適化装置
301 演算制御部
302 表示部
303 入力部
304 メモリ部
305 最適化プログラム格納部
305a 実装順序最適化部
305b 部品配置最適化部
306 通信I/F部
307 データベース部
307a 実装点データ
307b 部品ライブラリ
307c 実装装置情報
402、404、406、408、414 部品
420、422 矢印
510 マルチ装着ヘッド
513 XYロボット
516 操作部
519 ノズルステーション
521 レール
523 部品回収装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する決定ステップを含む
ことを特徴とする部品配置位置決定方法。 A method for determining an arrangement position of a component cassette in a component mounting apparatus for mounting a component on a board,
The component mounting apparatus includes a plurality of component supply units in which component cassettes in which components are stored are arranged, and supply angles of components from the component cassettes are different from each other.
Among the plurality of component supply units, the component cassette is arranged so that the rotation amount of the component by the mounting head is minimized until the component is sucked from the component cassette by the mounting head and mounted on the substrate. A component placement position determination method comprising a determination step of determining a position.
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になるような部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の部品配置位置決定方法。 The determining step includes
An angle table creation step for creating an angle table that is a table showing the relationship between the component type of the component mounted on the board, its mounting angle, and the number of components;
A component cassette arrangement position determining step for determining, based on the angle table, a component supply unit that minimizes the rotation amount for each component type as an arrangement position of a component cassette of the component type. Item 2. The component placement position determination method according to Item 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の部品配置位置決定方法。 In the component cassette arrangement position determination step, when a component supply unit that minimizes the rotation amount is uniquely determined for each component type based on the angle table, the component supply unit is arranged with the component cassette of the component type. The part placement position determination method according to claim 2, wherein the part placement position determination method is performed.
前記決定ステップは、
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第1の部品カセット配置位置決定ステップと、
装着ヘッドによる部品の吸着・移動・装着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、部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、前記複数の装着ヘッドによるタスク数が均等になるように、少なくとも1つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第2の部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の部品配置位置決定方法。 The component mounting apparatus further includes a plurality of mounting heads respectively corresponding to the plurality of component supply units,
The determining step includes
An angle table creation step for creating an angle table that is a table showing the relationship between the component type of the component mounted on the board, its mounting angle, and the number of components;
When a component supply unit that minimizes the rotation amount is uniquely determined for each component type based on the angle table, a first component cassette that determines the component supply unit as the arrangement position of the component cassette of the component type An arrangement position determining step;
When a series of operations in a repetition of a series of operations of picking, moving, and mounting a component by a mounting head is used as a task, for a component type whose component supply unit is not uniquely determined, based on the angle table, A second component cassette arrangement position determining step of selecting at least one component supply unit and determining an arrangement position of the component cassette of the component type so that the number of tasks by the plurality of mounting heads is equalized. The component arrangement position determination method according to claim 1, wherein the component arrangement position is determined.
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第1の部品カセット配置位置決定ステップと、
部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、回転量が最小となる部品の個数が最大の部品供給部から少なくとも1つの部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第2の部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の部品配置位置決定方法。 The determining step includes
An angle table creation step for creating an angle table that is a table showing the relationship between the component type of the component mounted on the board, its mounting angle, and the number of components;
When a component supply unit that minimizes the rotation amount is uniquely determined for each component type based on the angle table, a first component cassette that determines the component supply unit as the arrangement position of the component cassette of the component type An arrangement position determining step;
For a component type for which the component supply unit is not uniquely determined, at least one component supply unit is selected from the component supply units having the maximum number of rotations based on the angle table. The component placement position determination method according to claim 1, further comprising: a second component cassette placement position determination step for determining a placement position of the component cassette.
基板に実装される部品の部品種と、その装着角度と、部品数との関係を示した表である角度テーブルを作成する角度テーブル作成ステップと、
前記角度テーブルに基づいて、各部品種について、回転量が最小になる部品供給部が一意に定まる場合には、当該部品供給部を当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第1の部品カセット配置位置決定ステップと、
部品供給部が一意に定まらない部品種については、前記角度テーブルに基づいて、回転量が最小となるように、複数の部品供給部を選択し、当該部品種の部品カセットの配置位置と決定する第2の部品カセット配置位置決定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の部品配置位置決定方法。 The determining step includes
An angle table creation step for creating an angle table that is a table showing the relationship between the component type of the component mounted on the board, its mounting angle, and the number of components;
When a component supply unit that minimizes the rotation amount is uniquely determined for each component type based on the angle table, a first component cassette that determines the component supply unit as the arrangement position of the component cassette of the component type An arrangement position determining step;
For a component type for which the component supply unit is not uniquely determined, a plurality of component supply units are selected based on the angle table so that the rotation amount is minimized, and the arrangement position of the component cassette of the component type is determined. The component placement position determination method according to claim 1, further comprising: a second component cassette placement position determination step.
前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する部品配置決定部を備える
ことを特徴とする部品配置位置決定装置。 An apparatus for determining a placement position of a component cassette in a component mounting apparatus for mounting a component on a board,
The component mounting apparatus includes a plurality of component supply units in which component cassettes in which components are stored are arranged, and supply angles of components from the component cassettes are different from each other.
Among the plurality of component supply units, the component cassette is arranged so that the rotation amount of the component by the mounting head is minimized until the component is sucked from the component cassette by the mounting head and mounted on the substrate. A component arrangement position determining device comprising: a component arrangement determining unit that determines a position.
前記部品実装装置は、部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部を備え、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する決定ステップをコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。 A program of a method for determining an arrangement position of a component cassette in a component mounting apparatus for mounting a component on a board,
The component mounting apparatus includes a plurality of component supply units in which component cassettes in which components are stored are arranged, and supply angles of components from the component cassettes are different from each other.
Among the plurality of component supply units, the component cassette is arranged so that the rotation amount of the component by the mounting head is minimized until the component is sucked from the component cassette by the mounting head and mounted on the substrate. A program for causing a computer to execute a determination step for determining a position.
部品が収納された部品カセットが配置され、かつ当該部品カセットからの部品の供給角度がそれぞれ異なる複数の部品供給部と、
前記複数の部品供給部のうち、装着ヘッドにより部品カセットから部品を吸着し前記基板に装着するまでの間の前記装着ヘッドによる部品の回転量が最小になるような部品供給部を部品カセットの配置位置と決定する部品配置決定部とを備える
ことを特徴とする部品実装装置。 A component mounting apparatus for mounting components on a board,
A plurality of component supply units in which component cassettes in which components are stored are arranged, and supply angles of components from the component cassettes are different from each other;
Among the plurality of component supply units, the component cassette is arranged so that the rotation amount of the component by the mounting head is minimized until the component is sucked from the component cassette by the mounting head and mounted on the substrate. A component mounting apparatus comprising: a position and a component arrangement determining unit that determines a position.
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