JP2008010707A - 部品装着装置又は部品装着システム並びに部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数種類の回路基板（被部品装着基板）を生産する利用者に対して部品装着完了時間を短くすることのできる部品装着装置並びに部品装着装置における部品装着設定方法を提供することにある。
【解決手段】本発明は、予め、先行投入回路基板に対して部品装着装置が部品を装着している間に、該部品装着に使用していないパレットにおいて、後続投入回路基板の部品装着に利用する部品リール配置のための部品リール段取作業を行うことができるように、各回路基板の投入順序を設定する処理、及び各回路基板の部品装着に必要な部品リールを搭載するパレットを設定する処理を有する部品装着装置における部品装着設定方法にある。
【選択図】図３２

Description

本発明は、チップマウンタ等の部品装着装置又は部品装着システム並びに部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法及びその方法を実行するためのコンピュータプログラムに関する。

従来、複数種類の回路基板の生産において、電子部品を回路基板に装着する部品装着工程では、部品装着完了時間を短縮するための部品リール配置（部品装着装置における各部品リールの搭載位置）設定手法として、各回路基板に対して、独立に、短い時間で部品装着を可能とする部品リール配置を算出し、部品装着に利用する「ユニーク段取」手法、及び部品装着に必要とする部品リールが似た基板を、部品装着装置の部品リール搭載キャパシティが許す限り集めてグループを作成し、同一グループに属する回路基板に部品を装着する際には、共通の部品リール配置を利用する「グループ段取」（「ファミリー段取」とも呼ばれる）手法が用いられてきた（非特許文献１）。

Jorge Leon.V, and B.A.Peters, A Comparison of Setup Strategies for Printed Circuit Board Assembly, Computers and Industrial Engineering Vol. 34,No. 1,pp. 219-234,1998 Kimberly P.Ellis, Fernando J.Vittes, John E.Kobza："Optimizing the Performance of a Surface Mount Placement Machine", IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS PACKAGING,VOL.24,NO.3,2001 久保幹雄ら編、応用数理計画ハンドブック、ＩＳＢＮ ４−２５４−２７００４−６、朝倉書店 Yves Crama, Olaf E. Flippo, Joris van de Klundert, Frits C.R. Spieksma："The assembly of printed circuit boards: A case with multiple machines and multiple board types", European Journal of Operational Research,VOL.98,1997

しかしながら、ユニーク段取手法によれば、各回路基板の部品装着に要する時間（以下、部品装着時間）は短いが、一方で、部品を装着する回路基板種類を切り替える際に、部品リール搭載順序を次の基板種類に合わせて再配置する必要があるため、部品リール段取作業に要する時間は長くなる。

また、非特許文献１に記載されたグループ段取手法によれば、同一グループ内の複数の回路基板で必要とする部品リールの段取作業を削減することができる一方、複数種類の回路基板に対して同一部品リール配置を使用するため、ユニーク段取手法と比較すると、各基板の部品装着時間は長くなる。

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、複数種類の回路基板（被部品装着基板）を生産する利用者に対して部品装着完了時間を短くすることのできる部品装着装置又は部品装着システム並びに部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、投入される被部品装着基板を載置し、該被部品装着基板を部品装着位置に位置決めする基板位置決め部と、部品が種類毎に格納された部品供給部材を着脱可能に配列搭載可能な部品供給台を複数連続して配置して構成した部品供給部と、該部品供給部より供給される部品を保持して所定の部品装着位置に搬送し、該搬送された部品を前記所定の部品装着位置において前記被部品装着基板に装着する部品装着手段を備えた部品装着部と、前記基板位置決め部、前記部品供給部、及び前記部品装着部を記憶部に格納されたデータファイルに従ってプログラム制御する演算制御部とを備えた部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法であって、前記演算制御部が、予め、先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）に対して使用部品供給台に搭載された部品供給部材群から得られる部品群を前記部品装着手段を用いて装着する部品装着動作と、後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対して前記部品装着手段を用いて装着する部品群の内所望の部品群を格納した部品供給部材群を休止部品供給台に対して搭載する段取作業とが並行してできるように、前記部品装着装置への各被部品装着基板の投入順序と、該各被部品装着基板の投入順序に従って前記複数の部品供給台を順次前記使用部品供給台と前記休止部品供給台とへの切替え割り振りとを決めて前記データファイルとして前記主記憶部に格納して設定しておく演算処理過程を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記演算処理過程における前記被部品装着基板の投入順序の決定は、前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）から前記後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に切替え時において、前記部品装着装置を停止して後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対する部品供給部材群を前記部品供給台に対して搭載する正味段取作業時間の概算値を用いて、所定の枚数の被部品装着基板への部品装着により発生する前記正味段取作業時間の概算値の和ができるだけ小さくなるようにすることを特徴とする。

また、本発明は、前記演算処理過程における前記被部品装着基板の投入順序の決定は、前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）から前記後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に切替え時において、前記部品装着装置を停止して後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対する部品供給部材群を前記部品供給台に対して搭載する正味段取作業時間の概算値を格納した先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）と後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）との段取時間行列を作成する作成過程と、該作成過程でされた段取時間行列において各被部品装着基板をノードとし、前記正味段取作業時間の見積値を枝コストと見做すことにより定義される巡回セールスマン問題の最短経路若しくは最短経路に近似するする経路を求めることにより得られるノード通過順序を基に各被部品装着基板の投入順序を最適化する最適化過程とを有することを特徴とする。

また、本発明は、前記休止部品供給台は、前記先行投入被部品装着基板に装着する部品を格納した部品供給部材を搭載していない部品供給台であって、かつ前記先行投入被部品装着基板に装着する部品を格納した部品供給部材を搭載している複数の部品供給台の間に挟まれていない部品供給台であることを特徴とする。

また、本発明は、前記演算処理過程における前記複数の部品供給台を使用部品供給台と休止部品供給台とへの順次切替え割り振りの決定は、前記各被部品装着基板への部品装着動作に使用する使用部品供給台の全ての組み合わせをノードとし、前記各被部品装着基板の投入順序に従って前記夫々のノードを有向枝で接続することにより使用部品供給台の遷移を表現し、更に前記有向枝に対して正味段取作業時間の概算値を前記各ノード間の有向枝の距離として付与することにより使用部品供給台の遷移に加えて正味段取作業時間を同時に表現したグラフ構造を生成するグラフ構造生成過程と、該グラフ構造生成過程で生成した前記グラフ構造の最短路を求めることにより前記使用部品供給台のパターン（切替え割り振り）を最適化する最適化過程とを有することを特徴とする。

また、本発明は、更に、前記各被部品供給基板の投入順序と、前記複数の部品供給台への部品供給部材の搭載位置と、部品供給部材交換作業の有無及び種別（装置停止時交換若しくは装置動作中交換）とを出力する出力過程を有することを特徴とする
また、本発明は、前記出力過程において、前記部品供給部材交換作業の種別（装置停止時交換若しくは装置動作中交換）を、区別して表示することを特徴とする。

また、本発明は、前記部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法を実行するためのコンピュータプログラムである。また、本発明は、前記コンピュータプログラムを格納した記憶媒体である。

また、本発明は、前記演算処理過程を処理する演算処理部を備えた部品装着装置又は部品装着システムである。

本発明によれば、複数種類のプリント基板（被部品装着基板）を生産する利用者に対して部品装着完了時間を短くした部品装着装置又は部品装着システムを実現することが可能となった。

また、本発明によれば、部品装着設定結果の表示画面において、部品リール配置情報に加え、部品リール段取作業の種類を表示する機能を有するため、利用者はプリント基板生産に必要な、部品リール段取作業を容易に把握することができる。

本発明に係る部品装着装置又は部品装着システムの実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、本発明に係る部品装着装置又は部品装着システムの第１の実施の形態について図１を用いて説明する。即ち、本発明に係る部品装着装置又は部品装着システムの第１の実施の形態は、本発明の特徴とする部品装着設定プログラム２−２−６を実行する部品装着設定部２を内部に備えたことにある。

第１の実施の形態である部品装着装置１は、演算処理部（本発明の特徴とする部品装着設定プログラム２−２−６を実行する部品装着設定部を有する。）２と、部品装着部３と、部品供給部４と、データベース１０にネットワーク９を介して接続される通信手段６との全体を全体制御部５で制御できるようにバス７等で接続して構成される。

演算処理部２は、演算部（ＣＰＵ）２−１と、主記憶部２−２と、通信手段２−３と、演算制御部２−４と、出力手段（表示手段も含む）２−５と、入力手段２−６と、外部記憶手段２−７とを内部バス２−８等で接続して構成される。なお、演算部２−１と演算制御部２−４とは一つの演算部で構成しても良い。

なお、主記憶部２−２に記憶されているデータやプログラムは、部品供給部４における部品リール配置に関する部品配置データファイル（生産プリント基板毎の、パレット上でのテープフィーダの配列順序（配置）を示すデータファイル）２−２−１と、部品装着部３の部品装着動作に関する装着データファイル（生産プリント基板毎の、プリント基板への部品装着順序等を示すデータファイル）２−２−２と、部品装着装置１のハードウエア特性に関する装置データファイル２−２−３と、装着部品に関する部品データファイル（部品種や部品サイズ等の部品特性を表すデータファイル）２−２−４と、装着部品を装着して生産するプリント基板の生産計画データファイル（プリント基板の種類、生産枚数、生産順序等からなるプリント基板の生産計画データファイル）２−２−５と、本発明の特徴とする部品装着設定プログラムを格納した記憶部２−２−６とを備えて構成される。上記部品配置データファイル２−２−１と、上記装着データファイル２−２−２と、上記生産計画データファイル２−２−５とは、部品装着設定後、部品装着設定（生産計画（プリント基板の生産順序と枚数）、部品リール配置及び部品の装着順序の設定（計画立案））に基づいて得られる例えば（生産プリント基板毎の、パレット上でのテープフィーダの配列順序（配置）を示すデータファイル）２−２−１と、（生産プリント基板毎の、プリント基板への部品装着順序等を示すデータファイル）２−２−２と、（プリント基板の生産順序等からなるプリント基板の生産計画データファイル）２−２−５とが上書きされることになる。

なお、主記憶部２−２の生産計画データファイル２−２−５（１２−２−１）に最初に格納されるプリント基板の種類、生産枚数についての生産計画は、データベース１０から書き込まれる。また、装着データファイル２−２−２に格納されるプリント基板上に部品を装着する装着座標データや、部品データファイル２−２−４に格納される装着する部品データについては、例えば設計データを格納したデータベース１０やＣＡＤシステム（図示せず）からネットワーク９を介して取得するか、入力手段２−６等を用いて取得するように構成される。また、装置データファイル２−２−３には、部品装着装置１のハード構成特性値が入力手段２−６等を用いて入力される。

演算制御部２−４は、演算処理部２内の演算部２−１を含めて各部２−１〜２−７を制御し、後述する本発明の特徴とする部品装着設定プログラム２−２−６を実行して図１２に示す部品装着設定方法の手順を順に行い、その設定結果を主記憶部２−２の部品配置データファイル２−２−１、装着データファイル２−２−２及び生産計画データファイル２−２−５（１２−２−１）に上書きして格納すると共に演算処理部２から全体制御部６に提供して部品装着部３、部品供給部４を駆動制御する。このように演算処理部２は部品装着設定部も兼用することになる。

さらに、部品装着部３は、バス７に接続された駆動制御部３−１と、該駆動制御部３−１によって駆動制御される装着ヘッド（部品装着手段）３−２と、該駆動制御部３−１によって駆動制御され、間欠回動して装着ヘッド３−２を搬送するロータリテーブル３−３と、該駆動制御部３−１によって駆動制御されるＸＹテーブル（基板位置決め部）３−４とで構成される。そして、前記装着ヘッド３−２は、後述する部品供給部４において部品を吸着し、前記ＸＹテーブル３−４上に載置されたプリント基板（被部品装着基板：ＰＣＢ）上で部品を装着する部品吸着ノズル（図示せず）を有する。なお、前記ＸＹテーブル３−４上には、装着部品が装着されるプリント基板（被部品装着基板：ＰＣＢ）が載置されて固定される。

このように構成されることにより、部品装着部３において、バス７を通じて演算処理部２から取得したプリント基板（被部品装着基板）の種類、枚数及び生産順序等に関する生産計画データファイル２−２−５に従って駆動制御部３−１がＸＹテーブル３−４を駆動制御して動作させることにより被部品装着プリント基板がＸＹテーブル３−４上に載置され、さらに、生産プリント基板毎のプリント基板への部品装着順序等に関する装着データファイル２−２−２及び装着部品に関する部品データファイル２−２−４に従って駆動制御部３−１が装着ヘッド３−２、該装着ヘッド３−２が備える部品吸着ノズル、ロータリテーブル３−３、及びＸＹテーブル（基板位置決め部）３−４を駆動制御して動作させることにより、部品を部品供給部（パレット）４上の部品吸着位置Iで吸着し、部品装着位置IIに搬送し、プリント基板１７上に装着することになる。なお、部品装着手段は装着ヘッド３−２とロータリテーブル３−３とによって構成される。

さらに、部品供給部４は、バス７に接続された駆動制御部４−１と、該駆動制御部４−１によって駆動制御される複数のパレット（部品供給台）４−２とで構成される。各パレット４−２は、装着部品を供給するテープフィーダ（部品供給部材）を搭載して構成される。なお、テープフィーダには装着部品が同一の姿勢で貼付されたテープが格納されている。このように構成されることにより、部品供給部４において、バス７を通じて演算処理部２から取得した生産プリント基板毎のパレット上でのテープフィーダの配列順序（配置）に関する部品配置データ２−２−１と生産プリント基板毎のプリント基板への部品装着順序等に関する装着データ２−２−２とに従って駆動制御部４−１がパレット４−２を駆動制御して動作させることにより部品が供給されることになる。

さらに、全体制御部５は、部品装着装置１の演算処理部２、部品装着部３、部品供給部４、及びネットワーク９に接続される通信手段６等の全体を、バス７を通して制御するものである。全体制御部５は、演算処理部２から得られる各種データを基に、全体を制御しても良い。

次に、本発明に係る部品装着装置又は部品装着システムの第２の実施の形態について図２を用いて説明する。即ち、本発明に係る部品装着装置又は部品装着システムの第２の実施の形態は、本発明の特徴とする部品装着設定プログラム１２−２−６を実行する部品装着設定部１１を外部に備え、ネットワーク９で接続したことにある。

第２の実施の形態である部品装着システムにおいて、第１の実施の形態である部品装着装置１と相違する点は、本発明の特徴とする部品装着設定装置１１を複数の部品装着装置１に対して共用できるように部品装着装置１の外部に備え、ネットワーク９で接続したことにある。そのため、各部品装着装置１内の演算処理部２の主記憶部２−２にあった生産計画データファイル及び部品装着設定プログラムを、部品装着設定装置１１の主記憶部１２−２内に移した。そして、部品装着設定装置１１は、演算部１２−１、移した生産計画データファイル１２−２−１及び部品装着設定プログラム１２−２−２を記憶した主記憶部１２−２、通信手段１２−３及び演算制御部１２−４を内部バス１２−５等で接続して構成した演算処理部１２と、ネットワーク９に接続される通信手段１３と、全体制御部１４とをバス１５等で接続して構成した。また、複数の部品装着装置１の各々は、通信手段６を介してネットワーク９に接続される。

次に、本発明に係る部品装着装置の動作について図３及び図４を用いて説明する。即ち、図３は、本発明に係る部品装着装置に備えられた部品装着部３及び部品供給部４を示す平面図である。図４は、本発明の特徴とする部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定部（演算部２−１、１２−１及び演算制御部２−４、１２−４等）２、１１において計画（設定）する段取手法（以下、外段取手法と呼ぶ）を採用するためのパレット４−２の状態を示す図である。

本発明に係る部品装着装置１は、図３に示すように、複数のパレット（部品供給台）の各々が矢印方向に移動できるように連続して配置して構成された部品供給部４を有し、装着ヘッド３−２が定められた部品吸着位置Ｉにおいてパレット４−２を用いて位置決めしたテープフィーダ１６から部品１８を吸着し、次に、間欠回動するロータリテーブル３−３を用いて装着ヘッド３−２を定められた部品装着位置IIに位置決めし、該位置決めされた装着ヘッド３−２に吸着された部品１８をＸＹテーブル３−４により位置決めされたプリント基板１７上に装着する、ターレット型部品装着装置を想定している。また、本発明に係る部品装着装置は、パレット４−２を４つ備えた部品装着装置を想定しているが、４つの場合に限らず、同様に適用できる。

更に、本発明の特徴とする部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定部２、１１において計画する段取手法（以下、外段取手法と呼ぶ）を採用するためには、複数のパレット４−２ａ〜４−２ｅを、図４に示すように、使用パレット群１９−１と休止パレット群１９−２とに分けて計画（設定）する必要がある。なお、図４には、分かりやすくするために、パレットが５つの場合を示す。

使用パレット群１９−１は、ＸＹテーブル３−４に載置されたプリント基板１７ｉ（ＰＣＢｉ）に装着すべき部品（□部品）１８ａを格納したテープフィーダ（部品リール）１６ａを１つ以上搭載するパレット４−２ａ及び上記プリント基板１７ｉに装着すべき部品（△部品）１８ｂを格納したテープフィーダ１６ｂを１つ以上搭載するパレット４−２ｂ、並びに上記プリント基板１７ｉ（ＰＣＢｉ）に装着すべき部品を格納したテープフィーダ（部品リール）を搭載していないが、上記パレット４−２ａと上記パレット４−２ｂとに挟まれたパレット４−２ｃを示す。即ち、装着ヘッド３−２がテープフィーダから部品を吸着する部品吸着位置Ｉは固定している関係で、装着ヘッド３−２が例えばパレット４−２ａに搭載されたテープフィーダ１６ａから吸着するためにはパレット４−２ｂ及び４−２ｃを右方向に移動する必要があり、そのためパレット４−２ａはもとより、パレット４−２ｂ及び４−２ｃも使用パレット群１９−１となる。要するに、使用パレット群１９−１は、プリント基板１７ｉ（ＰＣＢｉ）に搭載する部品１８ａ、１８ｂを格納したテープフィーダ１６ａ、１６ｂを搭載したパレット４−２ａ、４−２ｂ並びに部品を供給するために移動させることが必要な上記パレット４−２ａと上記パレット４−２ｂとに挟まれたパレット４−２ｃとなり、他のプリント基板１７ｊ（ＰＣＢｊ）の生産に必要とする部品リールを装置稼動中に外段取作業をすることが不可能となる。

一方、休止パレット群１９−２は、ＸＹテーブル３−４に載置されたプリント基板１７ｉ（ＰＣＢｉ）に装着すべき部品１８ａ、１８ｂを格納したテープフィーダ１６ａ、１６ｂを搭載せず、かつ、上記プリント基板ｉ（ＰＣＢｉ）に装着すべき部品１８ａを格納したテープフィーダ１６ａを１つ以上搭載するパレット４−２ａと上記プリント基板ｉ（ＰＣＢｉ）に装着すべき部品１８ｂを格納したテープフィーダ１６ｂを１つ以上搭載するパレット４−２ｃに挟まれていないパレット４−２ｄ、４−２ｅを示す。

このように、複数のパレット４−２ａ〜４−２ｅを、使用パレット群１９−１と休止パレット群１９−２とに分けて計画することによって、本発明に係る部品装着装置１は、使用パレット群１９−１を用いる装置稼動中においても、並行して、利用者が、本発明の特徴とする外段取手法である休止パレット１９−２に対する部品リール段取（テープフィーダの交換）作業を実施することができることになる。

次に、本発明の特徴とする部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定部２、１１において計画する外段取手法である部品リール段取手法の一実施の形態について図５を用いて説明する。以下、４種類のプリント基板（ＰＣＢ１、ＰＣＢ２、ＰＣＢ３、ＰＣＢ４）を生産する実施の形態について考える。また、各プリント基板の生産時間は十分長いものとする。

図５は、本発明の特徴とする上記外段取手法を用いた場合に、夫々の基板生産時に使用するパレットを示す図である。なお、図５では、４種類のプリント基板（ＰＣＢ１〜ＰＣＢ４）の生産には、夫々、２つのパレットが必要であり、更に、各部品リールは十分な数だけ存在する場合を想定している。

即ち、部品装着設定部２、１１は、部品装着設定プログラム２−２−６に従って、ＰＣＢ１生産のための部品リール段取作業（２パレット分）を行い、ＰＣＢ１の生産を開始し、更に、ＰＣＢ１の生産と並行して、休止パレット（パレット３、パレット４）において、ＰＣＢ２生産のための部品リール段取作業（２パレット分）を行う計画を立案し、次に、ＰＣＢ１の生産が完了した後、ＰＣＢ２の生産を開始し、更に、ＰＣＢ２の生産と並行して、休止パレット（パレット１、パレット２）において、ＰＣＢ３生産のための部品リール段取作業（２パレット分）を行う計画を立案することになる。以下同様のため省略するが、このように、部品装着設定部２、１１が、プリント基板生産と並行して、部品リール段取作業を行うように部品装着設定（部品装着計画）を立案することが、本発明の特徴とする構成である。

図６は、本発明に係る図５に示す生産／部品リール段取作業のガントチャートである。図６に示す如く、本発明に係る「外段取」手法を用いた生産では、ＰＣＢ１生産のための部品リール段取作業（２パレット分）に要する時間は、部品装着装置１を停止する必要があるが、ＰＣＢ２，ＰＣＢ３，ＰＣＢ４生産のための部品リール段取作業は、夫々、ＰＣＢ１，ＰＣＢ２，ＰＣＢ３の生産と同時並行的に実施される。即ち、図６に示す実施例では、部品リール段取作業時間は見かけ上、ＰＣＢ１生産のための部品リール段取作業時間だけであると言える。但し、各基板の生産時間が短い場合には、生産時間内に、部品リール段取作業を完了できず、装置停止が必要な部品リール段取作業（以下、内段取作業と呼ぶ）が発生する。以下では、内段取作業に要する時間を、正味段取作業時間と呼ぶ。

次に、演算処理部（部品装着設定部）２の主記憶部２−２及び部品装着設定装置１１の主記憶部１２−２に記憶される各データファイル２−２−１〜２−２−４，２−２−５（１２−２−１）のデータフォーマット２０〜２４について、図７〜図１１を用いて説明する。

図７は、図１に示す部品供給部４に関する部品配置データファイル（パレット上でのテープフィーダの配置（配列順序）を示すデータファイル）２−２−１のデータフォーマット２０を示す図である。図７の実施例では、部品供給部４上でのテープフィーダの搭載位置を示す搭載位置番号、各テープフィーダに格納された部品の種類を示す部品種番号などのパレット上のテープフィーダの配列順序（配置）を示すデータを格納する。搭載位置番号としては、部品供給部４上での基準位置（例えばパレットの端）から昇順に設定された位置番号を用いる。本実施例では、部品供給部４上の搭載位置１２０の位置に部品種番号３の部品のテープフィーダを搭載することを示している。また、前記部品配置データファイル２−２−１は、生産プリント基板毎にデータを格納する。

図８は、図１に示す部品装着部３の装着動作に関する装着データファイル（プリント基板への部品装着順序を示すデータファイル）２−２−２のデータフォーマット２１を示す図である。図８の実施例では、プリント基板上での装着座標と、装着部品搭載位置（テープフィーダ搭載位置）を、装着順序に従って、格納する。本実施例では、初めに、プリント基板上の座標（１５．４，２０．９）の位置に、部品供給部４における部品搭載位置１２０の位置に搭載されたテープフィーダにより供給される部品を装着することを示している。また、前記装着データファイル２−２−２は、生産プリント基板毎にデータを格納する。

図９は、図１に示す部品装着装置１のハードウェア特性に関する装置データファイル２−２−３のデータフォーマット２２を示す図である。図９に示す実施例では、部品供給部４におけるパレット数、パレット幅、部品装着部２における装着ヘッド数、装置各部の所要動作時間算出要定数（アクチュエータの最大回転速度、最大加速度等）等の部品装着装置のハードウェア特性を示すデータを格納する。本実施例では、部品装着装置４が４つのパレットを備えており、各パレットの幅が４００．０ｍｍであることと、更に、部品装着部３が８個の装着ヘッドを備えていることを示している。更に、ここでは記載を省略するが、装置各部の所要動作時間の算出に必要なアクチュエータの最大回転速度、最大加速度等を示すデータを格納する。

図１０は、図１に示す装着部品に関する部品データファイル２−２−４のデータフォーマット２３を示す図である。本実施例では、部品種番号、部品種コード、部品サイズ（幅、奥行、高さ）等の部品特性を表すデータを格納する。本実施例では部品種番号３の部品種コードがｃ１であることと、該部品のサイズが０．５ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍであることを示している。

図１１は、図１に示す生産計画データファイル２−２−５のデータフォーマット２４を示す図である。本実施例では、プリント基板コード、生産枚数を、生産順序に従って、格納する。本実施例では、初めに、プリント基板ＰＣＢ５を１０枚生産することを示している。

以下、本発明に係る、演算処理部（演算部２−１、１２−１及び演算制御部２−４、１２−４等）２、１２が部品装着設定プログラム２−２−６、１２−２−２に基づいて実行する、プリント基板の生産順序と、部品リール配置（テープフィーダ搭載位置）と、部品の装着順序とを設定する部品装着設定手順（部品装着計画手順）の一実施の形態について図１２を用いて説明する。

図１２は、本発明に係る部品装着設定手順の一実施の形態を示すフローチャートである。まず、演算処理部２、１２は、入力手段２−６等を用いて、部品装着設定を行うプリント基板の種類及び各基板生産枚数等の生産計画に関するデータの他、部品装着設定に使用するパラメータ（最適化計算に用いる重み値等）のデータ入力を受け付ける（Ｓ１）。

次に、演算処理部２、１２は、ステップＳ１で受け付けた生産計画に関するデータや部品装着設定に使用するパラメータに基づき、部品装着設定処理を行うための生産計画データ並びに各プリント基板の部品配置データ、装着データ及び部品データを、データベース１０からネットワーク９を通じて読み込み、主記憶部２−２の部品配置データファイル２−２−１、装着データファイル２−２−２、部品データファイル２−２−４、生産計画データ２−２−５（１２−２−１）に格納する（Ｓ２）。

次に、演算処理部２、１２は、非特許文献１に記載された「ユニーク段取」手法（各プリント基板に対して独立に短い時間で部品装着を可能とする部品リール配置を算出する手法）を用いて各プリント基板の最適部品リール配置、及び最適部品装着順序を算出し、各プリント基板が最低限必要とするパレットの数（以下、所要パレット数）、及び各プリント基板の最小部品装着時間（前記最適部品リール配置及び前記最適部品装着順序を仮定したシミュレーションによる）を得て主記憶部２−２に記憶する（Ｓ３）。ここで、前記最適部品リール配置、及び前記最適部品装着順序の算出方法、並びに実装時間のシミュレーション方法に関しては、非特許文献２に記載された方法を用いる。

次に、演算処理部２、１２は、プリント基板の生産順序（部品装着装置（生産ライン）へのプリント基板の投入順序）を算出して主記憶部２−２に記憶して設定する（Ｓ４）。演算処理部２、１２が実行するプリント基板生産順序設定（Ｓ４）は、具体的には、図１３に示すようにプリント基板切替時の正味段取作業時間（正味部品供給部材交換作業時間）の概算値Ｓ（ｉ，ｊ）を格納した段取時間行列２５を作成するステップＳ４１と、該作成された段取時間行列２５において各プリント基板をノード、段取時間見積値Ｓ（ｉ，ｊ）を、枝コストと見做すことにより定義される巡回セールスマン問題を解くことにより得られるノード通過順序を基に各プリント基板の生産順序を最適化するステップＳ４２とから構成される。即ち、各プリント基板の生産順序の最適化は、全ての（所定の枚数の）プリント基板への部品装着により発生する正味段取作業時間（正味部品供給部材交換作業時間）の概算値Ｓ（ｉ，ｊ）の和ができるだけ小さくなるように決めることである。

図１４は、生産すべきプリント基板がＭ種類（ＰＣＢ１〜ＰＣＢＭ）の場合の段取時間行列２５を示す図である。段取時間行列２５において、ＰＣＢ０は、ダミー基板であり、後述するように生産基板とは別の取り扱いを行う。以下、段取時間行列２５に格納するＰＣＢｉの次にＰＣＢｊを生産する際の、正味段取作業時間概算値Ｓ（ｉ，ｊ）の算出方法の一実施例について説明する。本実施例では、必要最小限の内段取作業のみを行うと仮定して、段取作業時間を概算する。

今、ＰＣＢｉの所要パレット数をＮＰｉ、部品装着装置が備えるパレットの数をＮＰとすると、ＰＣＢｊ生産のための部品リール段取作業が行える休止パレットの最大数ＮＰＲは、ＮＰ−ＮＰｉで表される。

ここで、ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊ何れの生産にも必要とされる部品リール（以下、共通リールと呼ぶ）は、段取作業が不要である。

また、ＰＣＢｉ生産では不要だが、ＰＣＢｊ生産には必要とされる部品リール（以下、専用リール）は、可能な限り、ＰＣＢｉ生産時における休止パレットに搭載し、ＰＣＢｉ生産装置稼動中に部品リール段取作業（以下、外段取作業と呼ぶ）を行う。

「Ｓ（０，ｊ）（ダミー基板（ｉ＝０）→ＰＣＢｊの段取作業時間）は、パレットが空の状態から、ＰＣＢｊ生産のための部品リール段取作業に要する時間を表す。本実施例では、説明の簡略化のため、ダミー基板を、パレットが空の状態としたが、本部品装着設定処理時において部品供給部４に搭載されている部品リールを必要とし、なおかつ、生産枚数０の基板と考えても良い。

Ｓ（ｉ，０）（ＰＣＢｉ→ダミー基板（for ｊ＝０）の段取作業時間）は、０とする。」を仮定すると、段取作業時間の概算値Ｓ（ｉ，ｊ）は、次に示す（１）式で表される。

ここで、ＮＲ１は、ＰＣＢｉに対して部品装着稼動中に、ＮＰＲ（＝ＮＰ−ＮＰｉ）個の休止パレットにおいて部品リール（ＰＣＢｊ専用リール）を格納できる部品リール本数を表し、ＮＲ２は、部品装着装置を停止して部品リール（ＰＣＢｊ専用リール）を搭載する必要のある、休止パレットから溢れる部品リール本数の概算値を表し、例えば、部品リール幅が狭い順に格納する（段取する）等を仮定することにより、段取作業時間の概算値Ｓ（ｉ，ｊ）は、容易に算出できる。また、ＳＴは部品リール１本の段取作業に要する標準時間、ＰＴｉは、前記処理ステップＳ３で算出した、ＰＣＢｉの部品装着時間の概算値（最小部品装着時間の概算値）を表す。

ところで、「ＮＲ１×ＳＴ」は、ＰＣＢｉへの部品装着動作と並行して行う、ＰＣＢｊ専用リールを休止パレット（専用パレット）に外段取作業をするのに要する段取作業時間概算値を示す。従って、ｍａｘ（ＮＲ１×ＳＴ−ＰＴｉ，０）は、外段取作業時間概算値「ＮＲ１×ＳＴ」がＰＣＢｉの最小部品装着時間「ＰＴｉ」より長い場合にはその差時間（装置停止が必要な内段取作業時間）を出力し、外段取作業時間概算値「ＮＲ１×ＳＴ」がＰＣＢｉの最小実装時間「ＰＴｉ」より短い場合には装置停止が必要な内段取作業時間が不要ということで「０」を出力する。即ち、ｍａｘ（ＮＲ１×ＳＴ−ＰＴｉ，０）は、「ＮＲ１×ＳＴ−ＰＴｉ」と「０」との大きい方を出力することになる。

また、「ＮＲ２×ＳＴ」は、ＰＣＢｊ専用リールが休止パレット（専用パレット）に格納できずに溢れるため、ＰＣＢｉに対して部品装着後、溢れたＰＣＢｊ専用リールを使用パレット（共有パレット）に搭載する、装置停止が必要な内段取作業をするのに要する段取作業時間概算値を示す。従って、ＰＣＢｊ専用リールが休止パレット（専用パレット）に格納できずに溢れたときには、該溢れたＰＣＢｊ専用リールを使用中パレット（共有パレット）に搭載するために、段取作業時間として装置停止が必要な内段取作業時間「ＮＲ２×ＳＴ」を追加することが必要となる。

以上により、演算処理部２、１２は、先行投入基板（ＰＣＢ０〜ＰＣＢｉ〜ＰＣＢＭ）と後続投入基板（ＰＣＢ０〜ＰＣＢｊ〜ＰＣＢＭ）との間に、内段取作業に要する正味段取作業時間（正味部品供給部材交換作業時間）の概算値Ｓ（ｉ，ｊ）からなる段取時間行列２５を作成して主記憶部２−２に記憶することができる（Ｓ４１）。

次に、演算処理部２、１２は、該作成された段取時間行列２５において、各プリント基板をノード、段取時間見積値Ｓ（ｉ，ｊ）を、枝コストと見做すことにより定義される巡回セールスマン問題を解く（求解）することにより得られるノード通過順序からプリント基板の生産順序を求めて最適化して主記憶部２−２に記憶することができる（Ｓ４２）。即ち、各プリント基板の生産順序の最適化は、全ての（所定の枚数の）プリント基板への部品装着により発生する正味段取作業時間（正味部品供給部材交換作業時間）の概算値Ｓ（ｉ，ｊ）の和ができるだけ小さくなるように決めることである。なお、巡回セールスマン問題の求解方法に関しては、例えば、非特許文献３に記載された局所探索法を用いる。

次に、演算処理部２、１２は、以上説明した処理ステップＳ４に続く処理ステップＳ５において、各プリント基板の生産に使用する使用パレット群（以下、パレット使用パターン）を算出する。演算処理部２、１２が実行するパレット使用パターン設定（Ｓ５）は、各プリント基板の投入順序に従って複数のパレット（部品供給台）を順次使用パレットと休止パレットとへの切替え割り振りを含み、具体的には、図１５に示すように、図１６に示すパレット使用パターングラフを作成するステップＳ５１と、該作成されたパレット使用パターングラフの、始点ダミーノードから終点ダミーノードに至る最短路を算出し、正味段取作業時間の短い、各プリント基板の生産に使用するパレット（パレット使用パターン）を設定するパレット使用パターン最適化ステップＳ５２とから構成される。

まず、演算処理部２、１２は、処理ステップＳ５１において、図１６に示すパレット使用パターングラフを作成する。なお、図１６では、プリント基板が５枚で、パレット数が４つの場合について示す。即ち、図１６に示すように、下方に向かって、生産順に従ってプリント基板を配置し、右方に向かって、パレット２６を配置する。パレット２６の内、斜線で塗りつぶされたものは、当該プリント基板の生産に利用するパレットの内、最もパレット１に近いパレット（以下、先頭パレットと呼ぶ）を表すものである。例えば１行目（１番目）のＰＣＢ５に必要とするパレット数は１つであり、２行目（２番目）のＰＣＢ２に必要とするパレット数は３つであり、３行目（３番目）のＰＣＢ１に必要とするパレット数は１つであり、４行目（４番目）のＰＣＢ３に必要とするパレット数は２つであり、５行目（５番目）のＰＣＢ４に必要とするパレット数は２つであることを示している。例えば、２行目のＰＣＢ２の行に着目すると、パレット１の塗りつぶしは、パレット１、パレット２、及びパレット３の３つを使用してＰＣＢ２を生産する状態、同様に、パレット２の塗りつぶしは、パレット２、パレット３、及びパレット４の３つを使用してＰＣＢ２を生産する状態を表す。このようにＰＣＢ２の所要パレット数は３つであるため、パレット３、パレット４は先頭パレットには成り得ない。

さらに、始点、終点を表すダミーノード２７を加え、各行の先頭パレット２６間、及び、ダミーノード、先頭パレット２６間に有向枝２８を作成し、有向枝２８の夫々に、枝距離として、正味段取作業時間概算値Ｓ（ｉ，Ｐｉ；ｊ，Ｐｊ）を付加する。正味段取作業時間概算値Ｓ（ｉ，Ｐｉ；ｊ，Ｐｊ）は、ＰＣＢｉを、パレットＰｉを先頭パレットとするパレット（群）を使用して実装し、次に、ＰＣＢｊを、パレットＰｊを先頭パレットとするパレット（群）を使用して実装する際の、ＰＣＢｊ生産のための正味段取作業時間の概算値を表す（算出方法については後述する）。また、ＰＣＢ０はダミーノード２７を表すものとする。

以上により、図１６に示すパレット使用パターングラフは、プリント基板生産順序（ｉ、ｊ）を固定した場合において、先頭パレット遷移（Ｐｉ，Ｐｊ）の全て、並びに正味段取作業時間の概算値Ｓ（ｉ，Ｐｉ；ｊ，Ｐｊ）を同時に表現することになる。

ところで、図１７に示す如く、始点ダミーノード２７から終点ダミーノード３５に至る１つのパス２９を考えると、パス２９が通過するパレット３０（斜線塗りつぶし）は、各プリント基板の使用パレットの先頭を表す。即ち、各プリント基板の生産には、点線３１で囲まれたパレット２６を使用することが読み取れる。また、パス２９を構成する枝２８の枝距離Ｓ（ｉ，Ｐｉ；ｊ，Ｐｊ）を合計することにより、全てのプリント基板を生産するのに必要な正味段取作業時間の概算値が得られる。

正味段取作業時間概算値Ｓ（ｉ，Ｐｉ；ｊ，Ｐｊ）は、次に示す（２）式で定義される。

ここで、ＮＲ１はＰＣＢｉに対する生産時（ＰＣＢｉ生産ための装置稼動中）に並行させて休止パレット（以下、ＰＣＢｊの専用パレットと呼ぶ）において段取作業を行う部品リール本数を表し、ＮＲ２はＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの何れの生産においても使用されるパレット（以下、ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共有パレットと呼ぶ）において装置を停止させて内段取作業を行う部品リール本数の概算値を表す。また、ＳＴは部品リール１本の段取に要する標準時間、ＰＴｉは、前記処理ステップ３で算出したＰＣＢｉに対する部品装着時間の概算値（最小部品装着時間の概算値）を表す。

なお、前述のとおり、本実施例では、説明の簡略化のため、ダミー基板を、パレットが空の状態としたため、始点ダミーノード２７から、先頭パレット２６への枝の距離を０としたが、本部品装着設定処理時において部品供給部４に搭載されている部品リール配置を考慮して、距離を設定しても良い。

また、距離が同点の場合には、装置中央のパレットを使いたい等の希望がある場合には、上記（２）式にペナルティ項を加えることにより、対応可能である。

以下、ＰＣＢｉ生産中（部品装着装置稼動中）に並行させてＰＣＢｊの専用パレットに外段取するリール本数ＮＲ１、及び部品装着装置を停止させて内段取するリール本数ＮＲ２の算出方法について説明する。

まず、演算処理部２、１２は、ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊ生産に使用するパレット群から、ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共有パレット、ＰＣＢｊの専用パレットを同定する。

次に、演算処理部２、１２が処理するＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールの段取について説明する。即ち、演算処理部２、１２は、優先順位（１）ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールが、（ＰＣＢｉにおける使用本数＋１本）以上存在しない、即ち予備の共通リールが存在しない、（２）部品リールの幅が狭い、の順に前記共有パレットに搭載すると仮定することにより、次の３つに分類する。（Ａ）ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールを共有パレットに搭載する。（Ｂ）ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールを共有パレットに搭載した際共有パレットから溢れ、かつ該溢れたＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールが、（ＰＣＢｉにおける使用本数＋１本）以上、即ち予備の共通リールとして存在する。（Ｃ）ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールを共有パレットに搭載した際共有パレットから溢れ、かつ該溢れたＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールに予備が存在しない。

ここで、（Ａ）に属する共通リールは共有パレットに搭載できるため段取が不要であり、（Ｂ）に属する共有パレットから溢れ、かつ該溢れた共通リールに予備が存在する場合、該予備の共通リールを、装置稼動中に並行して、ＰＣＢｊの専用パレットにおいて交換（→ＮＲ１としてカウント）し、（Ｃ）に属する共有パレットから溢れ、かつ該溢れた共通リールに予備が存在しない場合、溢れた共通リールを、装置を停止させて、ＰＣＢｉ，ＰＣＢｊの共有パレットにおいて搭載されている他の共通リールと交換（→ＮＲ２としてカウント）すると想定する。

次に、演算処理部２、１２が処理するＰＣＢｊの専用リールの段取について説明する。即ち、演算処理部２、１２は、ＰＣＢｉ、ＰＣＢｊの共通リールの段取と同様に、ＰＣＢｊの専用リールを、部品リールの幅が狭い順に、前記ＰＣＢｊの専用パレットに搭載すると仮定することにより、次の２つに分類する。（Ｄ）ＰＣＢｊの専用リールをＰＣＢｊの専用パレットに搭載する。（Ｅ）ＰＣＢｊの専用リールをＰＣＢｊの専用パレットに搭載した際、ＰＣＢｊの専用リールがＰＣＢｊの専用パレットから溢れ、該溢れたＰＣＢｊの専用リールを共有パレットに搭載する。

ここで、（Ｄ）に属する専用リールを、装置稼動中に並行して、ＰＣＢｊの専用パレットにおいて交換（→ＮＲ１としてカウント）し、（Ｅ）に属する溢れた専用リールを、装置を停止させて、ＰＣＢｉ，ＰＣＢｊの共有パレットにおいて交換（→ＮＲ２としてカウント）すると想定する。

以上説明したように、演算処理部２、１２は、部品リールを（Ａ）〜（Ｅ）の５つの段取に分類することにより、ＰＣＢｊの専用パレットにおいて段取作業を行う部品リール本数ＮＲ１、及び、ＰＣＢｉ，ＰＣＢｊの共有パレットにおいて段取作業を行う部品リール本数ＮＲ２の概算値が得られ、パレット使用パターングラフを作成することができる。

次に、演算処理部２、１２は、処理ステップＳ５２において、図１７に示すように、パレット使用パターングラフの、始点ダミーノード２７から終点ダミーノード３５に至る最短路を算出し、正味段取作業時間の概算値Ｓ（ｉ，Ｐｉ；ｊ，Ｐｊ）の合計の短い、各プリント基板の生産に使用するパレット（パレット使用パターン）を設定する。具体的には、最短路の算出には、非特許文献３に記載されたＢｅｌｌｍａｎ−Ｆｏｒｄ法を用いる実施例を最良とし（Ｂｅｌｌｍａｎ−Ｆｏｒｄ法に関する詳細説明は省略する）、得られた最短路が通過する先頭パレット３０により同定されるパレット群３１を、パレット使用パターンとして最適化する。

次に、演算処理部２、１２は、以上説明した処理ステップＳ５に続く処理ステップＳ６において、各プリント基板に対して、前記パレット使用パターンで定められる使用パレットにおける、部品リール配置を算出する。なお、部品リール配置の処理ステップＳ６の詳細については後述する。

さらに、演算処理部２、１２は、続く処理ステップＳ７において、各プリント基板に対して、前記処理ステップＳ６で設定した部品リール配置を前提として、最適部品装着順序を算出する。算出方法は、非特許文献２に記載された方法を用いる。

さらに、演算処理部２、１２は、処理ステップＳ８において、前記処理ステップＳ４、前記処理ステップＳ６、前記処理ステップＳ７で算出した部品装着設定結果（プリント基板の生産順序（枚数も含む）、部品リール配置、及び部品装着順序）を生産計画データファイル２−２−５、部品配置データファイル２−２−１及び装着データファイル２−２−２に出力して上書き等を行って格納して設定される。

最後に、演算処理部２、１２は、処理ステップＳ９において、前記部品装着設定結果を、出力手段（表示装置も含む）２−５を用いて出力し、表示等が行われる。

以上により、演算処理部２、１２は、部品装着設定プログラム２−２−６に従って処理を行って部品装着設定結果（プリント基板の生産順序（枚数も含む）、部品リール配置、及び部品装着順序）を取得して出力手段（表示装置も含む）２−５等に表示等の出力を行うことによって、利用者は前記設定表示されたプリント基板生産順序に従ったＸＹステージ（基板位置決め部）へのプリント基板投入作業、及び部品配置データに従った複数のパレット（部品供給台）への部品リール（部品供給部材）の段取作業を行うことが可能となる。

さらに、入力手段２−６からの指示を受け付けることにより、主記憶部２−２、１２−２に記憶されている各種データを演算処理部２、１２から全体制御部６を介して部品装着装置１を構成する部品装着部３、部品供給部４に提供することにより、部品装着装置１は、投入されたプリント基板に対して段取作業が行われた部品リールからの部品の装着作業をすることになる。

以上説明したように、部品装着装置１による使用中のパレットに搭載された部品リールからの部品のプリント基板への部品装着作業と、休止パレットへ部品リールを搭載する部品リール段取作業とを並行処理することによって、部品装着完了時間の短縮を図ることが可能となる。

次に、部品リール配置の処理ステップＳ６の詳細について図１８〜図２９を用いて説明する。図１８は、図１２における、処理ステップＳ６の詳細を示すフローチャートである。本実施例では、初めに生産するプリント基板から、生産順序に従って、部品リール配置を設定していく。

以下の説明では、基板生産順序設定ステップＳ４で設定したプリント基板生産順序配列πを用いる。即ち、π（ｋ）は、ｋ番目に生産するプリント基板を指し示す番号を意味し、ＰＣＢπ（ｋ）は、ｋ番目に投入するプリント基板を意味する。例えば、図１６の実施例では、π（１）＝５、π（２）＝２、π（３）＝１、π（４）＝３、π（５）＝４である。

本実施例では、部品リール配置設定処理は、最適化手法として、初めに部品リール配置の初期解を生成し、近傍探索処理により、解（部品リール配置）を改善する、局所探索手法に基づくアプローチを用いるが、遺伝的アルゴリズム等の他の枠組みの最適化手法を利用しても良い。本実施例では、前記最適化の目的関数として、後述するリール近接度の和の最大化を用いる。

また、部品リール段取作業抑制の為、ＰＣＢπ（ｋ）の部品リール配置を設定する際に、１番目〜ｋ−１番目までの既設定の部品リール配置において、ＰＣＢπ（ｋ）生産で使用する部品リールが、ＰＣＢπ（ｋ）生産に使用するパレットの搭載位置に搭載されており、かつ、ＰＣＢπ（ｋ）生産において、該部品リールを、前記搭載位置に搭載するように設定することにより、部品リール段取が不要になる場合には、可能な限り、該部品リールを、前記搭載位置に搭載するように設定する。これは、部品リール配置の最適化処理において、該部品リール搭載位置を制約条件として設定することにより実現できる。

図１８において、処理ステップＳ６１では、プリント基板を指し示す補助変数ｋを０に初期化する。続く処理ステップＳ６２では、ｋをインクリメントする。続く処理ステップＳ６３では、任意の２つの部品リールを隣の搭載位置に搭載すべき度合いを表すリール近接度ｒ（ｉ，ｊ）を格納する、リール近接度行列を作成する。リール近接度行列の一実施例を図１９に示す。

図１９は、基板生産に必要な部品リールがｎ種類（リール１〜リールｎ）の場合のリール近接度行列３２を示す図である。リール近接度行列３２において、リール０は、パレットの端を意味するダミーリールである。

部品リールｉ（部品種ｉ）と部品リールｊ（部品種ｊ）のリール近接度としては、非特許文献２に記載されているように、事前に部品装着順序を仮決めして置き、前記部品装着順序で発生するフィーダ切替回数で定義する手法や、非特許文献４に記載されているように、該２部品種の全ての部品を通る、ＸＹテーブル移動距離最小の経路の経路長で定義する手法が知られているが、本実施例では、次に示す（３）式で定義する手法を最良とする。

（３）式の定義式は、該２部品リールを隣に配置した時に、プリント基板上の、該２部品種の全ての部品を通る実装時間最短の部品実装順序の部品実装時間を、フィーダ切替（部品装着順序において、装着する部品種を変更すること）を１回しか許さない場合と、無制限に許す場合との差分で表し、フィーダ切替を自由に行うことにより短縮できる部品装着時間の概算値、即ち、該２部品リールを隣に配置することによる利得により、リール近接度を定義するものである。但し、部品実装順序の最適化問題は、計算困難問題である為、真に実装時間最短の経路を求めることは、現実的には、困難である。そこで、本実施例では、非特許文献２に記載されている方法等の準最適化手法を利用する。

図１８において、処理ステップＳ６４では、部品リール固定条件を設定する。具体的には、ある１番目〜ｋ−１番目までの既設定の部品リール配置（ｋ’番目とする）において、ＰＣＢπ（ｋ）で使用する部品リールが、ＰＣＢπ（ｋ）生産に使用するパレットの搭載位置に搭載されており、かつ、ｋ’＋１番目〜ｋ−１番目の部品リール配置において、該部品リールが同一の搭載位置に搭載されている場合に、ｋ番目の部品リール配置においても、該部品リールが同一の搭載位置に搭載されるように、該部品リールの搭載位置を、前記搭載位置に固定するように、制約条件として設定する。

続く処理ステップＳ６５では、ＰＣＢπ（ｋ）生産に使用するパレットに、ＰＣＢπ（ｋ）生産に使用する部品リールを搭載するような、部品リール配置の初期解を生成する。前記の通り、該初期解は、既設定の部品リール固定条件を満足する必要がある。

処理ステップＳ６５の詳細について説明するに当たり、本実施例で用いる「パレットセグメント」の概念について、図２０を用いて説明する。即ち、図２０において、上段の図は、パレット４−２、及び部品リール固定条件が設定された部品リール３３（以下、固定リールと呼ぶ）を表す図である。簡単のため、本図では、３パレットのみを示した。ここで、パレット４−２を、固定リール３３の位置で分割すると、図２０の下段の図のように、各パレットは、様々な大きさのセグメント３４（以下、パレットセグメントと呼ぶ）が生成される。以下、このパレットセグメントに対して、部品リール固定条件が設定されていない部品リール１６ｆ（以下、フリーリールと呼ぶ）を挿入することにより、初期解を生成する。

ここで、本実施例が生成する初期解について、図２１を用いて説明する。即ち、図２１において、パレットセグメント３４の斜線部は、パレットセグメント３４において、部品リールが格納された部分を表す。簡単のため、本図では、３パレットのみを示した。

図２１（ａ）は、例えば、フリーリールを右端のセグメントから順に挿入することにより生成される部品リール配置初期解の、部品リール搭載状況を表す図である。図２１（ａ）に示した初期解では、左端のパレットセグメントに固定リール３２があるために、部品リール搭載位置に隙間３５が生じている。ターレット型部品装着装置では、パレット４−２が移動して、部品を部品リールから吸着するため、このような隙間があることにより、実装時間が増加する。

そこで、本実施例では、図２１（ｂ）に示すように、できるだけ隙間の少ない初期解を生成する。さらに、ＰＣＢπ（ｋ−１）生産のための使用パレットを鑑み、できるだけ、外段取による部品リール交換が行われるように初期解を生成する。

初期解の生成処理手順を示すにあたり、必要となるパレットセグメントの分類を図２２を用いて説明する。即ち、図２２は、パレットセグメント３４の分類を示す図である。本図に示すように、本実施例では、パレットセグメント３４を大きく、「共有セグメント」、「専用セグメント」の２つに分けて考える。

共有セグメントとは、ＰＣＢπ（ｋ）、及び、ＰＣＢπ（ｋ−１）の両方の生産に使用するパレットセグメント３４ａを意味する。専用セグメントとは、ＰＣＢπ（ｋ）の生産に使用するが、ＰＣＢπ（ｋ−１）の生産には使用しないパレットセグメント３４ｂを意味する。

更に、本実施例では、共有セグメントを、「最小共有セグメント」、「最小共有セグメント外共有セグメント」の２つに分けて考える。最小共有セグメントとは、図２２に示す専用セグメントに最も近い共有セグメントの、専用セグメント側の端３６と、専用セグメントから最も遠い固定リール３７との間に含まれるパレットセグメントを意味する。ここで、共有セグメントに固定リールがない場合には、最小共有セグメントは存在しないものとする。また、専用セグメントが存在しない場合には、共有セグメント群の両端の何れかを、専用セグメントに近い側の端３６と定義すれば良い。

最小共有セグメント外共有セグメントとは、最小共有セグメント以外の、共有セグメントを意味する。

更に、本実施例では、専用セグメントを、「最小専用セグメント」、「最小専用セグメント外専用セグメント」の２つに分けて考える。即ち、最小専用セグメントとは、図２２に示す共有セグメントに最も近い専用セグメントの、共有セグメント側の端３８と、共有セグメントから最も遠い固定リール３９との間に含まれるパレットセグメントを意味する。ここで、専用セグメントに固定リールがない場合には、最小専用セグメントは存在しないものとする。また、共有セグメントが存在しない場合には、専用セグメント群の両端の何れかを、共有セグメントに近い側の端３８と定義すれば良い。

最小専用セグメント外専用セグメントとは、最小専用セグメント以外の、専用セグメントを意味する。

以下、本実施例で採用した、部品リール配置の初期解生成処理手順について説明する。
本実施例では、部品リール配置初期解を、優先順位（１）部品リールを配置可能である、（２）専用セグメントにおける専用リール搭載数が外段取可能本数以上である、（３）最小共有セグメント外共有セグメント、及び最小専用セグメント外専用セグメントへの、部品リール搭載本数が少ない、の３つの評価指標で評価し、最適な部品リール配置初期解を探索するアプローチを採用した。具体的には、最小共有セグメント外共有セグメント、及び最小専用セグメント外専用セグメントへの最大搭載数をパラメータとする部品リール配置初期解生成手順（後述する）を考え、前記最大搭載数を変数と見做した探索手順により、前記評価指標に基づく最適解を探索する。探索手順としては、最大搭載数を１つずつ変更する線形探索手法等が考えられるが、本実施例では、二分探索に基づく探索手順を最良とする。二分探索は公知であるため、説明を省略するが、前記最大搭載数の範囲を［０，部品リール数］の初期状態から、各繰返しにおいて、前記最大搭載数の範囲を半分に縮小していく手法である。また、前記外段取可能本数は、次に示す（４）式により定義される。

図２３は、図１８における処理ステップＳ６５の詳細を表すフローチャートである。即ち、図２３において、処理ステップＳ６５１では、前記処理ステップＳ６４において設定した、部品リール固定条件に基づいて、前記パレットセグメント３４を作成する。

続く処理ステップＳ６５２では、ＰＣＢπ（ｋ）の専用リールの、部品リール配置初期解を生成する。続く処理ステップＳ６５３では、パレットセグメント３４において、前記処理ステップＳ６５２で部品リールが搭載されなかった領域を対象として、ＰＣＢπ（ｋ−１）とＰＣＢπ（ｋ）の共通リールの、部品リール配置初期解を生成する。

続く処理ステップＳ６５４では、全ての部品リールを搭載した部品リール初期解が生成できたか否かを判定し、真（Ｙｅｓ）の場合は終了、偽（Ｎｏ）の場合は、処理ステップＳ６５５に進む。

続く処理ステップＳ６５５では、パレットセグメントを、処理手順Ｓ６５１で生成した直後の状態に初期化する。

続く処理ステップＳ６５６では、ＰＣＢπ（ｋ−１）とＰＣＢπ（ｋ）の共通リールの、部品リール配置初期解を生成する。続く処理ステップＳ６５７では、パレットセグメント３４において、前記処理ステップＳ６５６で部品リールが搭載されなかった領域を対象として、ＰＣＢπ（ｋ）の専用リールの、部品リール配置初期解を生成する。

次に、図２３に示す処理ステップＳ６５２、Ｓ６５７の詳細について図２４を用いて説明する。即ち、図２４において、処理ステップＳ６５２１では、最小専用セグメント外専用セグメントへの最大搭載リール数を設定する。本実施例では、二分探索手法を用いるため、０に設定する。続く処理ステップＳ６５２２では、最小専用セグメント外専用セグメントの専用リール配置初期解を生成する。具体的な処理について、図２５を用いて説明する。図２５は、前記処理ステップＳ６５２２の詳細を表す図である。図２５において、斜線塗りつぶし部４０は、前記処理ステップＳ６５６において設定された共通リール配置を表し、処理ステップＳ６５２の実行時には存在しない。

処理ステップＳ６５２２では、最小専用セグメント外専用セグメントの、共有パレットから近い側の端から、共有パレットから離れる方向に向かって、順に、部品リール１６を挿入していき、最小専用セグメント外専用セグメントへの搭載リール数が、既設定の最大搭載数に達するか、最小専用セグメント外専用セグメントの領域を使い尽くした時点で、終了する。挿入する部品リールは、前記リール近接度ｒ（ｉ，ｊ）を用いたＮｅａｒｅｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ法により、選択する。即ち、最後に挿入したリール、若しくは、挿入開始位置のパレット端（リール０）、固定リール３９とのリール近接度が最大の部品リールを選択する。また、既配置部品リール領域４０が存在する場合には、挿入位置が該領域に到達した時点で、該領域をスキップし、該領域の他方の端を基点として、部品リール挿入処理を継続する。

次に、図２４において、処理ステップＳ６５２３では、最小専用セグメント、共有セグメントの専用リール配置初期解を生成する。具体的な処理について、図２６を用いて説明する。図２６は、前記処理ステップＳ６５２３の詳細を表す図である。図２６において、斜線塗りつぶし部４０は、前記処理ステップＳ３０において設定された共通リール配置を表し、処理ステップＳ６５２の実行時には存在しない。また、横線塗りつぶし部４１は、処理ステップＳ６５２２で設定された専用リール配置を表す。

処理ステップＳ６５２３では、最小専用セグメントの、共有パレットから遠い側の端から、共有セグメントに近づく方向に向かって、順に、部品リール１６を挿入していき、全ての専用リールが挿入されるか、最小専用セグメント、ならびに、共有セグメントの領域を使い尽くした時点で、終了する。挿入する部品リールは、前記リール近接度ｒ（ｉ，ｊ）を用いたＮｅａｒｅｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ法により、選択する。また、既配置部品リール領域４０が存在する場合には、挿入位置が該領域に到達した時点で、該領域をスキップし、該領域の他方の端を基点として、部品リール挿入処理を継続する。

次に、図２４において、処理ステップＳ６５２４では、専用リール配置初期解の評価／更新を行う。具体的には、前記３つの初期解評価指標に基づき、得られた初期解を評価し、これまでに得られた初期解よりも、良い初期解であれば、専用リール配置初期解の暫定解として保存する。

続く処理ステップＳ６５２５では、前記の初期解探索手法に基づき、最小専用セグメント外専用セグメントへの最大搭載リール数を、次に設定すべき値に、更新する。本実施例では、二分探索手法を採用するため、最大搭載リール数を、０→部品リール数→部品リール数／２→・・・と、更新していくが、二分探索手法は公知であるため、更新ルールの詳細は省略する。

続く処理ステップＳ６５２６では、最適専用リール配置が得られたか否かを判定する。二分探索手法は公知であるため、判定ルールの詳細は省略する。最適専用リール配置が得られた場合（Ｙｅｓ）は、前記暫定解を最適専用リール配置とし、終了する。最適専用リール配置が得られていない場合（Ｎｏ）は、処理ステップＳ６５２２に進む。

次に、図２３に示す処理ステップＳ６５３、Ｓ６５６の詳細について図２７を用いて説明する。即ち、図２７において、処理ステップＳ６５３１では、最小共有セグメント外共有セグメントへの最大搭載リール数を設定する。本実施例では、二分探索手法を用いるため、０に設定する。続く処理ステップＳ６５３２では、最小共有セグメント外共有セグメントの共通リール配置初期解を生成する。具体的な処理は、図２４に示す処理ステップＳ６５２２と同等であるため、省略する。

続く処理ステップＳ６５３３では、最小共有セグメント、専用セグメントの共通リール配置初期解を生成する。具体的な処理は、図２４に示す処理ステップＳ６５２３と同等であるため、省略する。続く処理ステップＳ６５３４では、共通リール配置初期解の評価／更新を行う。具体的には、前記３つの初期解評価指標に基づき、得られた初期解を評価し、これまでに得られた初期解よりも、良い初期解であれば、共通リール配置初期解の暫定解として保存する。

続く処理ステップＳ６５３５では、前記の初期解探索手法に基づき、最小共有セグメント外共有セグメントへの最大搭載リール数を、次に設定すべき値に、更新する。具体的な処理は、図２４に示す処理ステップＳ６５２５と同等であるため、省略する。続く処理ステップＳ６５３６では、最適共有リール配置が得られたか否かを判定する。具体的な処理は、図２４に示す処理ステップＳ６５２６と同等であるため、省略する。

以上説明した図１８に示す処理ステップＳ６５を実行することにより、共通リール、専用リールの部品リール配置初期解が得られるか、若しくは、既設定の部品リール固定条件の下では、全ての部品リールを搭載することができないことが分かることになる。

図１８において、続く処理ステップＳ６６では、前記処理ステップＳ６５において初期解が得られたか否かを判定する。得られた場合（Ｙｅｓ）には処理ステップＳ７０に進み、全ての部品リールを搭載することができなかった場合（Ｎｏ）には、処理ステップＳ６７に進む。続く処理ステップＳ６７では、既設定の固定リール数が０に等しいか否か、即ち、固定リール条件を緩和することにより、初期解が生成できる可能性があるか否かを判定する。０の場合には、初期解生成の可能性がない為、処理ステップＳ６９において、図１記載の出力手段２−５を通じて、利用者にエラーメッセージを出力し、終了する。０でない場合には、処理ステップＳ６８に進む。処理ステップＳ６８では、固定リール条件が設定されている部品リールのいくつかの、固定リール条件を解除し、処理ステップＳ６５に進む。

以下、本実施例で採用した解除ルールを図２８を用いて説明するが、本発明は、解除ルールに拘らず適用可能である。図２６は、固定リール条件解除ルールの説明図である。本実施例では、部品リール固定条件を解除することにより生成されるパレットセグメント３４ｃの幅が最大となる固定リール４２を選択し、該部品リールの固定条件を解除する。例えば、図２６では、３本の固定リール３３が存在するが、最も右の固定リール４２の固定条件を解除することにより得られるパレットセグメント３４ｃは、パレット４−２の幅と等しく、他の固定リールの固定条件を解除して得られるパレットセグメントよりも広いため、該固定リール４２の固定条件を解除する。

図１８において、処理ステップＳ７０では、部品リール配置初期解を、局所探索手法を用いて改善する。局所探索手法は公知であるため、詳細は省略するが、初期解を暫定解として探索を開始し、暫定解に若干の操作を施すことにより得られる近傍解を考え、暫定解、近傍解を、優先順位（１）部品リールを配置可能である、（２）リール近接度の和が大きい、の２つの評価指標により評価し、より良い解を新しい暫定解として採用し、暫定解が、全ての近傍解より良い解である場合には、暫定解を最適解として探索を終了する手法である。

以下、図２９を用いて、本実施例の局所探索で用いる２つの近傍操作について、説明する。即ち、図２９（ａ）は、同一セグメントに属し、連続して配置される１本以上のフリーリール１６ｆを選択し、同一セグメント内の、別の位置に挿入する近傍操作である。また、図２９（ｂ）は、２つのセグメントを選択し、夫々のセグメント内において、連続して配置される１本以上のフリーリール１６ｆを選択し、選択された２つの部品リール群を入れ替える近傍操作である。部品リール群の移動操作の際には、他の部品リールの搭載位置番号を更新する。この時、全ての領域を使い切っていないセグメントにおいては、部品リール配置の最左端、最右端の部品リール搭載位置の距離が最小となるように、各部品リールの搭載位置番号を設定する。

図１８において処理ステップＳ７１では、全てのプリント基板に対して、部品リール配置が設定されたか否か（ｋ＝Ｍか否か）を判定し、真（Ｙｅｓ）の場合は終了、偽（Ｎｏ）の場合は処理ステップＳ６５に進み、次に生産する基板に対する部品リール配置を設定する。

図３０は、図１２に示す処理ステップＳ９において利用する、部品リール配置設定結果の表示画面の一実施例である。図３０に示す部品リール配置設定結果表示画面４３において、表示部４４では、プリント基板生産順序、及び各プリント基板の生産に使用する部品リール配置を表示する。

表示部４４において、黒丸を付記した部品リール４５は、装置稼動中に外段取作業を行う部品リール、黒三角付記の部品リール４６は、装置を停止して内段取作業を行う部品リール、無印の部品リール４７は、段取作業が不要の部品リール（前のプリント基板生産時の部品リール配置においても、同一の搭載位置に配置した部品リール）を表す。

前記表示画面４３により、利用者はプリント基板生産順序、部品リール配置に加え、部品リール段取作業の種別を容易に把握することができる。

本実施例では、部品リール名の前に印を付記することにより、部品リール段取作業の種別を表現したが、例えば、部品リール名の表示色を変える等により、区別しても良い。

更に、前記表示画面４３には、前記の情報に加え、各プリント基板の生産に要する、部品装着時間、運転中段取本数（外段取本数）、停止時段取本数（内段取本数）、全てのプリント基板の生産に要する時間等の情報を表示しても良い。

また、図１２に示す処理ステップＳ９で用いる、各プリント基板の部品装着順序設定結果の表示画面としては、例えば図３１に示す画面を用いれば良い。

以上では、各プリント基板を独立に扱ったが、例えば、所要パレット数が変化しない等の基準により、複数の類似基板をグループ化しても良い。その際には、前記正味段取作業時間概算値、ならびに、前記リール近接度を、同一類似基板グループに属する全ての基板に対して算出し、それらの和をとることにより、本発明は同様に適用可能である。また、グループ化する場合の部品リール配置設定結果表示画面としては、例えば、図３２に示す部品リール配置設定結果表示画面４９を用いれば良い。

更に、本実施例では、部品装着装置が１台の場合を説明したが、部品装着装置が複数存在し、各プリント基板に対して各部品装着装置が装着する部品が事前に設定されている場合にも、前記段取時間行列２５に格納する正味段取時間の概算値を、全ての部品装着装置に関する和として算出することにより、本発明は同様に適用できる。

以上説明した本発明に係る実施の形態によれば、プリント基板に対して部品装着装置が部品を装着している間に、部品装着装置の部品装着に使用していないパレットにおいて、次に生産するプリント基板種類の部品装着に利用する部品リール配置のための、部品リール段取作業を行うことができるように、各プリント基板の生産順序を設定する処理、及び各プリント基板の部品装着に必要な部品リールを搭載するパレットを設定する処理、及び、前記部品リール搭載パレットに対して、部品リールの搭載位置を設定する処理を有するため、部品装着作業と、部品リール段取作業を並行処理することができ、結果として、部品装着完了時間の短い部品装着設定を行うことができる。

また、本発明に係る実施の形態によれば、部品装着設定結果の表示画面において、部品リール配置情報に加え、部品リール段取作業の種類を表示する機能を有するため、利用者はプリント基板生産に必要な、部品リール段取作業を容易に把握することができる。

本発明は、電子部品を回路基板に装着する部品装着装置に適用可能である。

本発明に係る部品装着装置の一実施形態であるチップマウンタを示す構成図である。 本発明に係る部品装着システムの一実施形態であるチップマウンタと部品装着設定装置とを有するチップマウント・システムを示す構成図である。 本発明に係る部品装着装置の一実施形態であるチップマウンタの機構部を示す平面図である。 本発明に係る部品装着装置の一実施形態であるチップマウンタにおけるプリント基板（ＰＣＢｉ）が使用する使用パレットとプリント基板（ＰＣＢｉ）が使用していない休止パレットとを示す平面図である。 本発明に係る外段取手法を適用した場合の、使用パレット遷移図である。 本発明に係る外段取手法を適用した場合の、ガントチャート図である。 本発明に係る部品配置データのデータフォーマットの一実施例を示す図である。 本発明に係る装着データのデータフォーマットの一実施例を示す図である。 本発明に係る装置データのデータフォーマットの一実施例を示す図である。 本発明に係る部品データのデータフォーマットの一実施例を示す図である。 本発明に係る生産計画データのデータフォーマットの一実施例を示す図である。 本発明に係る部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法の一実施の形態を示すフローチャートである。 図１２に示す基板生産順序設定処理の具体的な一実施の形態を示すフローチャートである。 図１３に示す段取時間行列作成処理において使用する段取時間行列の一実施例を示す図である。 図１２に示すパレット使用パターン設定処理の具体的な一実施の形態を示すフローチャートである。 図１５に示すパレット使用パターングラフ処理において使用するパレット使用パターングラフの一実施例を示す図である。 図１５に示すパレット使用パターン最適化処理において使用するパレット使用パターンの一実施例を示す図である。 図１２に示す部品リール配置設定処理の具体的な一実施の形態を示すフローチャートである。 図１８に示すリール近接度行列作成処理で使用するリール近接度行列の一実施例を示す図である。 本発明に係る部品リール配置処理で使用するパレットセグメントを説明するための概念図である。 図１８に示すリール配置初期解生成処理で使用する部品リール配置初期解の一実施例を示す図である。 本発明に係る部品リール配置処理で使用するパレットセグメント分類の説明図である。 図１８に示すリール配置初期解生成処理の具体的な一実施の形態を示すフローチャートである。 図２３に示す専用リール配置初期解生成処理の具体的な一実施の形態を示すフローチャートである。 図２４に示す最小専用セグメント外専用セグメントの専用リール配置初期解生成処理の説明図である。 図２４に示す最小専用セグメント、共有セグメントの専用リール配置初期解生成処理の説明図である。 図２３に示す共通リール配置初期解生成処理の具体的な一実施の形態を示すフローチャートである。 図１８に示す部品リール固定条件緩和処理で使用する部品リール固定条件解除ルールの説明図である。 図１８に示す部品リール配置改善処理で用いる近傍操作の説明図である。 本発明に係るプリント基板投入順序（生産順序）、部品リール配置、段取作業の種別等を表す部品装着設定結果の表示画面の一実施例を示す図である。 本発明に係る各プリント基板への部品装着順序を表す部品装着設定結果の表示画面の一実施例を示す図である。 本発明に係るプリント基板投入順序（生産順序）、部品リール配置、段取作業の種別等を表す部品装着設定結果の表示画面の一実施例を示す図である。

符号の説明

１…部品装着装置、２…演算処理部（部品装着設定部）、２−１…演算部、２−２…主記憶部、２−３…通信手段、２−４…演算制御部、２−５…出力手段（表示装置も含む）、２−６…入力手段、２−７…外部記憶部、２−８…内部バス、２−２−１…部品配置データベース、２−２−２…装着データベース、２−２−３…装置データベース、２−２−４…部品データベース、２−２−５…生産計画データベース、２−２−６…部品装着設定プログラム、３…部品装着部、３−１…駆動制御部、３−２…装着ヘッド、３−３…ロータリテーブル、３−４…ＸＹテーブル（基板位置決め部）、４…部品供給部、４−１…駆動制御部、４−２…パレット（部品供給台）、５…全体制御部、６…通信手段、７…バス、９…ネットワーク、１０…データベース、１１…部品装着設定装置、１２…演算処理部、１２−１…演算部、１２−２…主記憶部、１２−２−１…生産計画データベース、１２−２−２…部品装着設定プログラム、１２−３…通信手段、１２−４…演算制御部、１３…通信手段、１４…全体制御部、１６…テープフィーダ（部品供給部材）、１７…プリント基板（被部品装着基板）、１８…部品、１９−１…使用パレット（使用部品供給台）、１９−２…休止パレット（休止部品供給台）、２１…部品配置データ２−２−１のデータフォーマット、２２…装着データ２−２−２のデータフォーマット、２３…装置データのデータフォーマット、２４…部品データのデータフォーマット、２５…段取時間行列、２９…パレットパターングラフの始点から終点に至るパスの一例、３１…パレット使用パターン、３２…リール近接度行列、３３…固定リール、３４…パレットセグメント、４３…プリント基板投入順序（生産順序）、部品リール配置、及び段取作業の種別等を表す部品装着設定結果の表示画面、４５…外段取作業により交換する部品リール、４６…内段取作業により交換する部品リール、４７…段取作業が不要の部品リール、４８…部品装着順序を表す部品装着設定結果の表示画面、４９…プリント基板投入順序（生産順序）、部品リール配置、及び段取作業の種別等を表す部品装着設定結果の表示画面。

Claims (15)

1. 投入される被部品装着基板を載置し、該被部品装着基板を部品装着位置に位置決めする基板位置決め部と、部品が種類毎に格納された部品供給部材を着脱可能に配列搭載可能な部品供給台を複数連続して配置して構成した部品供給部と、該部品供給部より供給される部品を保持して所定の部品装着位置に搬送し、該搬送された部品を前記所定の部品装着位置において前記被部品装着基板に装着する部品装着手段を備えた部品装着部と、前記基板位置決め部、前記部品供給部、及び前記部品装着部を記憶部に格納されたデータファイルに従ってプログラム制御する演算制御部とを備えた部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法であって、
   前記演算制御部が、予め、先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）に対して使用部品供給台に搭載された部品供給部材群から得られる部品群を前記部品装着手段を用いて装着する部品装着動作と、後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対して前記部品装着手段を用いて装着する部品群の内所望の部品群を格納した部品供給部材群を休止部品供給台に対して搭載する段取作業とが並行してできるように、前記部品装着装置への各被部品装着基板の投入順序と、該各被部品装着基板の投入順序に従って前記複数の部品供給台を順次前記使用部品供給台と前記休止部品供給台とへの切替え割り振りとを決めて前記データファイルとして前記記憶部に格納して設定しておく演算処理過程を有することを特徴とする部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
2. 前記演算処理過程における前記被部品装着基板の投入順序の決定は、
   前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）から前記後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に切替え時において、前記部品装着装置を停止して後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対する部品供給部材群を前記部品供給台に対して搭載する正味段取作業時間の概算値を用いて、所定の枚数の被部品装着基板への部品装着により発生する前記正味段取作業時間の概算値の和ができるだけ小さくなるようにすることを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
3. 前記演算処理過程における前記被部品装着基板の投入順序の決定は、
   前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）から前記後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に切替え時において、前記部品装着装置を停止して後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対する部品供給部材群を前記部品供給台に対して搭載する正味段取作業時間の概算値を格納した先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）と後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）との段取時間行列を作成する作成過程と、
   該作成過程でされた段取時間行列において各被部品装着基板をノードとし、前記正味段取作業時間の見積値を枝コストと見做すことにより定義される巡回セールスマン問題の最短経路若しくは最短経路に近似する経路を求めることにより得られるノード通過順序を基に各被部品装着基板の投入順序を最適化する最適化過程とを有することを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
4. 前記正味段取作業時間の概算値Ｓ（ｉ，ｊ）は、次に示す（１）式を用いて算出することを特徴とする請求項２又は３に記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
   ただし、ＮＲ１は前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）に対して部品装着動作中に、休止部品供給台において部品供給部材を搭載できる部品供給部材本数の概算値を示し、ＮＲ２は部品装着装置を停止して部品供給部材を搭載する必要のある、休止部品供給台から溢れる部品供給部材本数の概算値を示し、ＳＴは部品供給部材１本の段取作業に要する標準時間、ＰＴｉは先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）への部品装着時間の概算値を示す。
   

   
5. 前記休止部品供給台は、前記先行投入被部品装着基板に装着する部品を格納した部品供給部材を搭載していない部品供給台であって、かつ前記先行投入被部品装着基板に装着する部品を格納した部品供給部材を搭載している複数の部品供給台の間に挟まれていない部品供給台であることを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
6. 前記演算処理過程における前記複数の部品供給台を使用部品供給台と休止部品供給台とへの順次切替え割り振りの決定は、
   前記各被部品装着基板への部品装着動作に使用する使用部品供給台の全ての組み合わせをノードとし、前記各被部品装着基板の投入順序に従って前記夫々のノードを有向枝で接続することにより使用部品供給台の遷移を表現し、更に前記有向枝に対して正味段取作業時間の概算値を前記各ノード間の有向枝の距離として付与することにより使用部品供給台の遷移に加えて正味段取作業時間を同時に表現したグラフ構造を生成するグラフ構造生成過程と、
   該グラフ構造生成過程で生成した前記グラフ構造の最短路を求めることにより前記使用部品供給台のパターン（切替え割り振り）を最適化する最適化過程とを有することを特徴とする請求項１又は２又は３に記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
7. 前記正味段取作業時間の概算値Ｓ（ｉ，Ｐｉ；ｊ，Ｐｊ）を次に示す（２）式を用いて算出することを特徴とする請求項６に記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
   ただし、ＮＲ１は前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）に対して部品装着動作中に、休止部品供給台において部品供給部材を搭載できる部品供給部材本数の概算値を示し、ＮＲ２は部品装着装置を停止して部品供給部材を搭載する必要のある、休止部品供給台から溢れる部品供給部材本数の概算値を示し、ＳＴは部品供給部材１本の段取作業に要する標準時間、ＰＴｉは先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）への部品装着時間の概算値を示す。更に、Ｐｉは先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）に対して使用する部品供給台の先頭を示し、Ｐｊは後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対して使用する部品供給台の先頭を示す。
   

   
8. 更に、前記各被部品供給基板の投入順序と、前記複数の部品供給台への部品供給部材の搭載位置と、部品供給部材交換作業の有無及び種別（装置停止時交換若しくは装置動作中交換）とを出力する出力過程を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
9. 前記出力過程において、前記部品供給部材交換作業の種別（装置停止時交換若しくは装置動作中交換）を、区別して表示することを特徴とする請求項８に記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法。
10. 請求項１乃至９の何れか一つに記載の部品装着装置又は部品装着システムにおける部品装着設定方法を実行するためのコンピュータプログラム。
11. 請求項１０に記載のコンピュータプログラムを格納した記憶媒体。
12. 投入される被部品装着基板を載置し、該被部品装着基板を部品装着位置に位置決めする基板位置決め部と、部品が種類毎に格納された部品供給部材を着脱可能に配列搭載可能な部品供給台を複数連続して配置して構成した部品供給部と、該部品供給部より供給される部品を保持して所定の部品装着位置に搬送し、該搬送された部品を前記所定の部品装着位置において前記被部品装着基板に装着する部品装着手段を備えた部品装着部と、前記基板位置決め部、前記部品供給部、及び前記部品装着部を記憶部に格納されたデータファイルに従ってプログラム制御する演算制御部とを備えた部品装着装置又は部品装着システムであって、
    前記演算制御部は、予め、先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）に対して使用部品供給台に搭載された部品供給部材群から得られる部品群を前記部品装着手段を用いて装着する部品装着動作と、後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対して前記部品装着手段を用いて装着する部品群の内所望の部品群を格納した部品供給部材群を休止部品供給台に対して搭載する段取作業とが並行してできるように、前記部品装着装置への各被部品装着基板の投入順序と、該各被部品装着基板の投入順序に従って前記複数の部品供給台を順次前記使用部品供給台と前記休止部品供給台とへの切替え割り振りとを決定して前記データファイルとして前記記憶部に格納して設定しておくことを特徴とする部品装着装置又は部品装着システム。
13. 前記演算制御部における前記被部品装着基板の投入順序の決定は、
    前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）から前記後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に切替え時において、前記部品装着装置を停止して後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対する部品供給部材群を前記部品供給台に対して搭載する正味段取作業時間の概算値を用いて、所定の枚数の被部品装着基板への部品装着により発生する前記正味段取作業時間の概算値の和ができるだけ小さくなるようにすることを特徴とする請求項１２に記載の部品装着装置又は部品装着システム。
14. 前記演算制御部における前記被部品装着基板の投入順序の決定は、
    前記先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）から前記後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に切替え時において、前記部品装着装置を停止して後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）に対する部品供給部材群を前記部品供給台に対して搭載する正味段取作業時間の概算値を格納した先行投入被部品装着基板（ＰＣＢｉ）と後続投入被部品装着基板（ＰＣＢｊ）との段取時間行列を作成し、該作成された段取時間行列において各被部品装着基板をノードとし、前記正味段取作業時間の見積値を枝コストと見做すことにより定義される巡回セールスマン問題の最短経路若しくは最短経路に近似する経路を求めることにより得られるノード通過順序を基に各被部品装着基板の投入順序を最適化することを特徴とする請求項１２に記載の部品装着装置又は部品装着システム。
15. 前記演算制御部における前記複数の部品供給台を使用部品供給台と休止部品供給台とへの順次切替え割り振りの決定は、
    前記各被部品装着基板への部品装着動作に使用する使用部品供給台の全ての組み合わせをノードとし、前記各被部品装着基板の投入順序に従って前記夫々のノードを有向枝で接続することにより使用部品供給台の遷移を表現し、更に前記有向枝に対して正味段取作業時間の概算値を前記各ノード間の有向枝の距離として付与することにより使用部品供給台の遷移に加えて正味段取作業時間を同時に表現したグラフ構造を生成し、該生成した前記グラフ構造の最短路を求めることにより前記使用部品供給台のパターン（切替え割り振り）を最適化することを特徴とする請求項１２又は１３又は１４に記載の部品装着装置又は部品装着システム。

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