JP2010003993A - 最適化処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手間をかけずに最適な実装条件を短時間で決定する最適化処理方法を提供する。
【解決手段】少なくとも１つ以上の部品実装機１００が複数の部品を基板に実装するための実装条件をコンピュータが最適化する最適化処理方法であって、実装条件に対する制約データ２１９ａを取得し（ステップＳ１０２）、上述の部品実装機１００でその制約データ２１９ａの示す制約を満たす実装が可能か否かを判定し（ステップＳ１０４）、不可能と判定したときには（ステップＳ１０４のＮ）、不可能であることを報知し（ステップＳ１０８）、可能と判定したときには（ステップＳ１０４のＹ）、その制約を満たす実装条件の最適化を実行する（ステップＳ１０６）。
【選択図】図１５

Description

本発明は、複数の部品を基板に実装するための実装条件を最適化する最適化処理方法に関する。

従来、部品実装機を用いて複数の部品を基板に実装するための実装条件を最適化する最適化処理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１の最適化処理方法では、タクトが最短になるような複数の部品の実装順序、つまり生産スループットが最大になるような実装順序を、上述の実装条件として決定している。なお、タクトとは、実装すべき全ての部品を基板に実装することによって１枚の実装基板を生産するのに要する時間である。

ここで、実装条件の最適化（最適化処理）は、コンピュータが最適化プログラムを実行することによって行われる。また、最適化処理が行われるときには、種々の制約が考慮され、その制約が満たされるように最適な実装条件が決定される。この制約には、例えば、部品実装機に取り付けられる部品（部品カセット）の配列を制限するような制約や、オペレータによって任意に指定される制約も含まれている。なお、その部品の配列を制限するような制約とは、特定の部品種を供給する部品カセットの配置位置が、部品実装機の部品供給部における特定の位置に指定（固定）されるという制約である。

つまり、オペレータは、最適化処理を行うときには、制約を示すデータをコンピュータに入力して最適化プログラムをそのコンピュータに実行させる。その結果、コンピュータは、その制約を満たす最適な実装条件、つまり制約を満たしながらタクトが最短となるような実装条件を決定する。

また、従来、機械加工するための加工プログラムを実行する前に、その加工プログラムを制御装置に読み込ませてチェックする技術も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−５０９００号公報 特開昭５９−１７２０１１号公報

しかしながら、上記特許文献１の最適化処理方法では、最適な実装条件の決定に長時間を要して手間がかかってしまうという問題がある。

つまり、コンピュータは、最適化処理を実行している途中で、制約を満たす実装条件を見つけることができず、実装条件が見つからなかったことをオペレータに報知することがある。このような場合には、オペレータは、その制約を変更し、その変更された制約を使って最適化処理をコンピュータに再度実行させる。しかし、このように最適化処理が再度実行されても、上述と同様、コンピュータは、さらに、最適化処理を実装している途中で、その制約を満たす実装条件が見つからなかったことをオペレータにもう一度報知することがある。このような、最適化処理の繰り返しによって、最適な実装条件の決定に多大な時間を要してしまい、オペレータの手間もかかってしまうのである。

また、仮に、上記特許文献２の技術を上記特許文献１の最適化処理方法に適用したとしても、制約を示すデータや、最適化の対象となるデータ（例えばＮＣデータ）のフォーマットが単純にチェックされるだけで、上述のような問題を解消することはできない。

そこで、本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、手間をかけずに最適な実装条件を短時間で決定する最適化処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る最適化処理方法は、部品実装機が複数の部品を基板に実装するための実装条件をコンピュータが最適化する最適化処理方法であって、前記実装条件に対する制約を取得し、前記部品実装機で前記制約を満たす実装が可能か否かを判定し、不可能と判定したときには、不可能であることを報知し、可能と判定したときには、前記制約を満たす前記実装条件の最適化を実行する。

例えば、前記実装条件は、複数の部品の基板への装着順序、または前記部品実装機に備えられる前記複数の部品の配列であり、前記制約を取得するときには、オペレータによって指定された前記制約を取得し、最適化を実行するときには、前記基板に前記複数の部品を全て実装するのに要するタクト時間が最短となるように、前記実装条件の最適化を実行する。なお、前述の部品実装機は、周知の部品実装機の単体であってもよく、複数の部品実装機からなる生産ラインであってもよく、１つの部品実装機に含まれる実装ユニットであってもよい。

これにより、制約を満たす実装条件の最適化が実行される前に、部品実装機でその制約を満たす実装が可能か否かが判定されるため、その制約が不適切な場合には、オペレータは最適化の実行前に、その制約を修正することができる。その結果、最適化の実行過程の途中で、制約が不適切なために実装条件が見つからなかったことが報知されるようなことを防ぐことができる。つまり、制約を修正しながら実装条件の最適化を繰り返し実行することを防ぐことができ、手間をかけずに最適な実装条件を短時間で決定することができる。

また、前記制約には、第１および第２の制約があり、実装が可能か否かを判定するときには、前記部品実装機における実装で前記第１および第２の制約に矛盾があるか否かを判定することによって、前記実装が可能か否かを判定する。

例えば、前記部品実装機は、部品を供給する複数の供給手段を備え、前記複数の供給手段はそれぞれ予め定められた供給順序で部品を供給し、前記第１の制約は、複数の部品がそれぞれの部品の高さの順に実装されることであり、前記第２の制約は、予め定められた部品が予め定められた供給手段から供給されることであり、実装が可能か否かを判定するときには、前記複数の部品のうちの前記予め定められた部品の高さよりも低い部品を、前記予め定められた供給手段よりも供給順序が早い他の供給手段から供給させることが可能で、且つ、前記予め定められた部品の高さよりも高い部品を、前記予め定められた供給手段よりも供給順序が遅い他の供給手段から供給させることが可能であるか否かを判定し、供給させることが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する。

具体的には、複数の供給手段はそれぞれ、基板の搬送方向に沿って上流側から下流側に配列され、上流側の供給手段から下流側の供給手段の順に、部品を供給する。

そして、第１および第２の制約がなければ、複数の部品を全て複数の供給手段から供給することができる場合であっても、不適切な第１および第２の制約があるために、低い部品を上流側の供給手段に備えることができず、その上流側の供給手段から低い部品を供給させることが不可能な場合や、高い部品を下流側の供給手段に備えることができず、その下流側の供給手段から高い部品を供給させることが不可能な場合が生じ得る。

そこで、本発明では、最適化が実行される前に、それらの可否を判定することによって、最適化の実行過程の途中で、第１および第２の制約が不適切なために実装条件が見つからなかったことが報知されるようなことを防ぐことができる。

また、実装が可能か否かを判定するときには、さらに、前記部品実装機が、前記供給順序が早い他の供給手段に対して、前記低い部品を前記基板に実装するための第１の設備を備え、または備えることが可能で、且つ、前記部品実装機が、前記供給順序が遅い他の供給手段に対して、前記高い部品を前記基板に実装するための第２の設備を備え、または備えることが可能であるか否かを判定し、備えていない、または備えることが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する。

例えば、前記部品実装機は、さらに、前記複数の供給手段のそれぞれから供給される部品を吸着して基板に装着するための複数のヘッドを備え、実装が可能か否かを判定するときには、前記供給順序が早い他の供給手段に対応するヘッドに、前記低い部品を吸着することが可能なノズルを前記第１の設備として取り付けることが可能で、且つ、前記供給順序が遅い他の供給手段に対応するヘッドに、前記高い部品を吸着することが可能なノズルを前記第２の設備として取り付けることが可能であるか否かを判定し、取り付けることが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する。または、前記第１および第２の設備は、部品を検査するセンサ、または部品を認識するカメラである。

例えば、第１および第２の制約がなければ、複数の部品を全て実装するためのノズルやセンサなどの設備を部品実装機の複数の供給手段に対して備えることができる場合であっても、不適切な第１および第２の制約があるために、低い部品のための設備を上流側の供給手段に対して備えることができない場合や、高い部品のための設備を下流側の供給手段に対して備えることができない場合が生じ得る。

そこで、本発明では、最適化が実行される前に、それらの可否を判定することによって、最適化の実行過程の途中で、第１および第２の制約が不適切なために実装条件が見つからなかったことが報知されるようなことを防ぐことができる。

また、実装が可能か否かを判定するときには、さらに、前記供給順序が早い他の供給手段から供給されて基板に実装される部品の数をしきい値以下にすることが可能で、且つ、前記供給順序が遅い他の供給手段から供給されて基板に実装される部品の数をしきい値以下にすることが可能であるか否かを判定し、しきい値以下にすることが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する。

例えば、第１および第２の制約がなければ、各供給手段から供給されて基板に実装される部品の数をしきい値以下にすることができる場合であっても、不適切な第１および第２の制約があるために、上流側の供給手段から供給されて基板に実装される部品の数がしきい値を超えてしまうことや、下流側の供給手段から供給されて基板に実装される部品の数がしきい値を超えてしまうことがある。

そこで、本発明では、最適化が実行される前に、しきい値以下にすることが可能であるか否かを判定することによって、最適化の実行過程の途中で、第１および第２の制約が不適切なために実装条件が見つからなかったことが報知されるようなことを防ぐことができる。

また、前記部品実装機は、部品を供給する複数の供給手段と、前記複数の供給手段のそれぞれから供給される部品を吸着して基板に装着するための複数のヘッドとを備え、前記複数の供給手段のそれぞれには、部品を供給する部品カセットを複数の位置に取り付け可能であり、前記複数のヘッドのそれぞれには、部品を吸着するノズルを複数の位置に取り付け可能であり、前記第１の制約は、予め定められた部品を供給する部品カセットが予め定められた前記供給手段の位置に取り付けられることであり、前記第２の制約は、予め定められたノズルが予め定められたヘッドの位置に取り付けられることであり、実装が可能か否かを判定するときには、前記予め定められたノズルが前記予め定められた部品を吸着することが可能か否かを判定し、吸着することが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する。

例えば、第１および第２の制約がなければ、何れの供給手段の何れの位置でも、その位置に取り付けられた部品カセットから供給される部品を、ヘッドに取り付けられたノズルに吸着させることができる場合であっても、不適切な第１および第２の制約があるために、部品カセットから供給される部品をヘッドのノズルに吸着させることができないことがある。

そこで、本発明では、最適化が実行される前に、その可否を判定することによって、最適化の実行過程の途中で、第１および第２の制約が不適切なために実装条件が見つからなかったことが報知されるようなことを防ぐことができる。

なお、本発明は、このような最適化処理方法として実現することができるだけでなく、その方法によって実装条件を最適化する最適化処理装置や、その方法による実装条件の最適化をコンピュータに実行させるプログラム、そのプログラムを格納する記憶媒体、その最適化処理装置を備えた部品実装機としても実現することができる。

本発明の最適化処理方法は、手間をかけずに最適な実装条件を短時間で決定することができるという作用効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態における最適化処理方法について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態における最適化処理方法により決定された実装条件に従って複数の部品を基板に実装する部品実装システムの外観図である。

本実施の形態における部品実装システム１０００は、最適化処理を行って最適な実装条件を決定する最適化処理装置２００と、決定された実装条件に従って複数の部品を基板２０に実装する複数の部品実装機１００からなる生産ラインとを備えている。

最適化処理装置２００は、例えばパーソナルコンピュータなどによって構成されている。最適化処理装置２００は、最適化プログラムを起動し、タクトが最短となるように、生産ラインの実装条件、つまり生産ラインに含まれる各部品実装機１００の実装条件の最適化を行う。なお、タクトとは、実装すべき全ての部品を基板２０に実装することによって１枚の実装基板を生産するのに要する時間である。そして、最適化処理装置２００は、その最適化された実装条件に従った複数の部品の実装を生産ラインの各部品実装機１００に実行させる。なお、実装条件は、例えば、実装されるべき複数の部品の基板２０への装着順序や、生産ラインの各部品実装機１００に備えられる上述の複数の部品の配列などである。

本実施の形態における最適化処理装置２００は、実装条件の最適化を実行する前に、最適化の前提となる条件や制約に矛盾（エラー）があるか否かを判定し、エラーがないことを確認した上で最適化を実行することに特徴がある。

部品実装機１００は、上流から基板２０を受け取り、その基板２０に対して部品を実装し、その部品が実装された基板２０を下流側に送り出す。

具体的には、部品実装機１００は、複数種の部品を供給する２つの部品供給部１１５ａ，１１５ｂを備え、上流側の搬送口１３０から挿入される基板２０を部品実装機１００の内部に搬送して停止させる。そして、部品実装機１００は、部品供給部１１５ａ，１１５ｂから供給される部品を順次取り出し、その停止している基板２０に対して、取り出した部品を実装する。また、部品実装機１００は、部品供給部１１５ａ，１１５ｂから供給された部品を基板２０に装着する前に、その部品を撮像してその部品の形状などを認識する。

生産ラインは、基板２０が上流側の部品実装機１００から下流側の部品実装機１００に順次搬送されるように、複数の部品実装機１００を一列に配列して構成されている。搬送された基板２０に対して各部品実装機１００が予め定められている複数の部品を実装することにより、生産ラインの最下流の部品実装機１００からは、複数の部品実装機１００によって複数の部品が実装された基板２０が実装基板（製品）として搬出される。

図２は、部品実装機１００の外観図である。

本実施の形態における部品実装機１００は、図２に示すように、上述の部品供給部１１５ａ，１１５ｂと、操作部１５１と、実装機側表示部１５２とを備えている。

部品供給部１１５ａ，１１５ｂは、部品テープを送り出す複数の部品カセット１１４が着脱自在に取り付けられるように構成されている。部品供給部１１５ａ，１１５ｂに取り付けられた各部品カセット１１４は、基板２０の搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って配列する。なお、部品テープとは、例えば、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、リール等に巻かれた状態で供給される。また、部品テープに並べられる部品は、例えばチップ部品であって、具体的には０４０２チップ部品や１００５チップ部品などである。部品カセット１１４は、部品テープをリールから引き出すように送り出し、その部品テープに並べられた部品を１つずつ供給する。

また、部品供給部１１５ａ，１１５ｂのそれぞれには、部品カセット１１４の着脱可能な各位置（以下、部品カセット取付位置という）にＬＥＤ（Light Emitting Diode）１６８ａが配設されている。各ＬＥＤ１６８ａは、点灯または点滅することにより、所定の部品を供給する部品カセット１１４が、そのＬＥＤ１６８ａのある部品カセット取付位置に取り付けられるべきことをオペレータに対して明示する。

操作部１５１は、オペレータによる操作を受け付けて、その操作に応じた処理を部品実装機１００に実行させる。

実装機側表示部１５２は、最適化処理装置２００から通知された実装条件の示す部品カセット１１４の配置などを表示する。

図３は、部品実装機１００の内部の主要な機械的構成を示す構成図である。

部品実装機１００は、基板２０に対して部品を実装する２つの実装ユニット１１０ａ，１１０ｂと、基板２０を搬送するための一対の基板搬送レール１２２ａ，１２２ｂと、一対のビーム駆動ロボット１４０とを備えている。

基板搬送レール１２２ａ，１２２ｂは、それぞれＸ軸方向に対して平行となるように配置されている。ここで、基板搬送レール１２２ａは、部品供給部１１５ａ側に寄せて固定され、基板搬送レール１２２ｂは、搬送される基板２０のサイズ（幅）に応じてＹ軸方向（Ｘ軸方向に対して垂直な方向）に移動する。部品実装機１００の搬送口１３０から挿入された基板２０は、一対の基板搬送レール１２２ａ，１２２ｂ上に沿って搬送されてストッパーなどにより停止される。

２つの実装ユニット１１０ａ，１１０ｂは、協調して、基板搬送レール１２２ａ，１２２ｂ上にある基板２０に対して交互に部品を実装する。

実装ユニット１１０ａと実装ユニット１１０ｂはそれぞれ同様の構成を有している。つまり、実装ユニット１１０ａは、部品供給部１１５ａ、部品認識カメラ１１６ａ、ヘッド１１２ａ、ビーム１２１ａ、およびノズルチェンジャ１１９ａを備えている。同様に、実装ユニット１１０ｂは、部品供給部１１５ｂ、部品認識カメラ１１６ｂ、ヘッド１１２ｂ、ビーム１２１ｂ、およびノズルチェンジャ１１９ｂを備えている。

ここで、実装ユニット１１０ａの詳細な構成について説明する。なお、実装ユニット１１０ｂの詳細な構成については、実装ユニット１１０ａと同様であるため省略する。

ヘッド１１２ａは、例えばマルチ装着ヘッドと呼ばれるヘッドであって、最大１２個の吸着ノズルｎｚ（以下、単にノズルｎｚという）を備えることができ、部品供給部１１５ａから例えば最大１２個の部品を吸着して基板２０に装着することができる。このようなヘッド１１２ａは、軸状に構成されたビーム１２１ａに対してスライド自在に取り付けられている。したがって、ヘッド１１２ａは、例えばモータなどの駆動により、ビーム１２１ａに沿って移動する。

ビーム１２１ａは、Ｙ軸方向に沿って互いに平行に配置された一対のビーム駆動ロボット１４０上に、Ｙ軸方向にスライド自在に取り付けられている。したがって、ビーム１２１ａは、例えばモータなどの駆動により、一対のビーム駆動ロボット１４０上をＹ軸方向に沿って移動する。すなわち、ヘッド１１２ａは、ビーム駆動ロボット１４０およびビーム１２１ａによってＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。

部品認識カメラ１１６ａは、ヘッド１１２ａに吸着された部品を撮影し、その部品の吸着状態を２次元又は３次元的に検査するために用いられる。また、部品認識カメラ１１６ａは、部品供給部１１５ａにおけるＸ軸方向に沿った中央付近に配置されている。

ノズルチェンジャ１１９ａは、各種形状の部品種に対応する交換用のノズルｎｚが取り付けられるテーブルである。

図４は、ヘッド１１２ａと部品カセット１１４の位置関係を示す模式図である。

上述のように、ヘッド１１２ａには、例えば最大１２個のノズルｎｚを取り付けることが可能である。この場合、６個のノズルｎｚがＸ軸方向に沿って２列になって配列する。このような１２個のノズルｎｚが取り付けられたヘッド１１２ａは、最大６個の部品カセット１１４のそれぞれから部品を同時に（１回の上下動作で）吸着することができ、このような吸着動作を２回繰り返すことができる。このようなヘッド１１２ａと同様に、ヘッド１１２ｂも例えば最大１２個のノズルｎｚを取り付けることができる。なお、本発明では、ヘッド１１２ａ，１１２ｂに取り付けられるノズルｎｚの数は１２個以外でもよく、Ｘ軸方向に沿うノズルｎｚの列を１列または３列以上にしてもよい。

図５は、部品を収めた部品テープ及びリールの例を示す図である。

チップ形電子部品などの部品４２３ｄは、図５に示すキャリアテープ４２４に一定間隔で複数個連続的に形成された収納凹部４２４ａに収納されて、この上面にカバーテープ４２５を貼付けて包装される。そしてこのようにカバーテープ４２５が貼り付けられたキャリアテープ４２４は、リール４２６に所定の数量分だけ巻回されたテーピング形態でオペレータに供給される。また、このようなキャリアテープ４２４およびカバーテープ４２５によって部品テープが構成される。なお、部品テープの構成は、図５に示す構成以外の他の構成であってもよい。

このような部品実装機１００の実装ユニット１１０ａは、ヘッド１１２ａを部品供給部１１５ａに移動させて、部品供給部１１５ａから供給される部品をそのヘッド１１２ａに吸着させる。そして、実装ユニット１１０ａは、ヘッド１１２ａを部品認識カメラ１１６ａ上に一定速度で移動させ、ヘッド１１２ａに吸着された全ての部品の画像を部品認識カメラ１１６ａに取り込ませ、部品の吸着位置を正確に検出させる。さらに、実装ユニット１１０ａは、ヘッド１１２ａを基板２０に移動させて、吸着している全ての部品を基板２０の実装点に順次装着させる。実装ユニット１１０ａは、このようなヘッド１１２ａによる吸着、移動、および装着という動作を繰り返し実行することにより、予め定められた全ての部品を基板２０に実装する。

なお、ヘッドが１つ以上の部品を吸着して移動し、その吸着した１つ以上の部品を基板に装着するという一連の動作、または、その１回あたりの一連の動作でヘッドに吸着される部品群を、タスクという。また、実装点とは、基板２０上の部品が実装されるべき位置である。

実装ユニット１１０ｂも、実装ユニット１１０ａと同様に、ヘッド１１２ｂを部品供給部１１５ｂに移動させて、部品供給部１１５ｂから供給される部品をそのヘッド１１２ｂに吸着させる。そして、実装ユニット１１０ｂは、ヘッド１１２ｂを部品認識カメラ１１６ｂ上に一定速度で移動させ、ヘッド１１２ｂに吸着された全ての部品の画像を部品認識カメラ１１６ｂに取り込ませ、部品の吸着位置を正確に検出させる。さらに、実装ユニット１１０ｂは、ヘッド１１２ｂを基板２０に移動させて、吸着している全ての部品を基板２０の実装点に順次装着させる。実装ユニット１１０ｂは、このようなヘッド１１２ｂによる吸着、移動、および装着という動作を繰り返し実行することにより、予め定められた全ての部品を基板２０に実装する。

そして、実装ユニット１１０ａおよび実装ユニット１１０ｂはそれぞれ、相手の実装ユニットが部品を装着しているときには、部品供給部から部品を吸着し、逆に、相手の実装ユニットが部品供給部から部品を吸着しているときには、部品を装着するように、基板２０に対する部品の装着を交互に行う。すなわち、部品実装機１００はいわゆる交互打ちの部品実装機として構成されている。

図６は、部品実装機１００および最適化処理装置２００の制御系の機能構成を示すブロック図である。

部品実装機１００は、上述の操作部１５１および実装機側表示部１５２と、機構制御部１５３と、実装機側格納部１５４と、実装機側通信部１５５とを備えている。

実装機側通信部１５５は、最適化処理装置２００と通信する。

実装機側格納部１５４は、基板２０の各実装点に関する情報などを示すＮＣデータ１５４ａと、各部品に関する情報を示す部品ライブラリ１５４ｂとを格納している。また、最適化処理装置２００から送信された実装条件を示す実装条件データ２１７ａは、実装機側通信部１５５を介して実装機側格納部１５４に格納される。

実装条件データ２１７ａは、最適化された実装条件、例えばタクトが最短となるような実装条件を示す。例えば、実装条件データ２１７ａは、生産ラインにより実装されるべき複数の部品の装着順序や、部品カセット１１４の配列などを部品実装機１００ごとに示す。なお、最適化処理装置２００から実装条件データ２１７ａが送信されたときに、実装機側格納部１５４に既に他の実装条件データ２１７ａが格納されているときには、既に格納されている他の実装条件データ２１７ａは、その送信された新たな実装条件データ２１７ａに更新される。

機構制御部１５３は、操作部１５１に受け付けられたオペレータによる操作や、実装機側格納部１５４に格納されているデータなどに基づいて、ヘッド１１２ａ，１１２ｂやノズルｎｚなどの図３に示す各機構の動きを制御する。

例えば、機構制御部１５３は、オペレータに対して、実装条件データ２１７ａの示す配置に従って、各部品カセット１１４を部品供給部１１５ａ，１１５ｂに取り付けるように促す。すなわち、機構制御部１５３は、実装条件データ２１７ａの示す配置を実装機側表示部１５２に表示させたり、実装条件データ２１７ａの示す部品カセット１１４ごとに、その部品カセット１１４が取り付けられるべき部品カセット取付位置にある上述のＬＥＤ１６８ａを点灯させたりする。

本実施の形態における最適化処理装置２００は、手間をかけずに最適な実装条件を短時間で決定する装置であって、制御部２１０と、入力部２１１と、最適化部２１２と、エラー判定部２１３と、表示部２１４と、第１格納部２１５と、通信部２１６と、第２格納部２１７と、制約データ生成部２１８と、第３格納部２１９とを備えている。

通信部２１６は、生産ラインの各部品実装機１００と通信する。

入力部２１１は、例えばキーボードやマウスなどから構成され、オペレータによる入力操作を受け付ける。

表示部２１４は、例えば液晶ディスプレイなどを備え、第１格納部２１５や第２格納部２１７、第３格納部２１９に格納されているデータなどを表示する。

第１格納部２１５は、上述のＮＣデータ１５４ａおよび部品ライブラリ１５４ｂと、生産ラインに含まれる各部品実装機１００のリソースに関する情報を示すリソースデータ１５４ｃとを格納している。つまり、この第１格納部２１５に格納されているＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂおよびリソースデータ１５４ｃは、最適化される実装条件の前提となる条件（前提条件）を示す。

制約データ生成部２１８は、オペレータが実装条件に対する制約を入力するための入力画面を表示部２１４に表示させ、オペレータによる入力部２１１の操作に基づいて、その制約を示す制約データ２１９ａを生成して第３格納部２１９に格納する。なお、本実施の形態では、この制約データ生成部２１８が制約取得部として構成されており、オペレータによって指定された制約を取得する。

エラー判定部２１３は、第３格納部２１９に格納された制約データ２１９ａに矛盾がないか否かを判定する。つまり、エラー判定部２１３は、その制約データ２１９ａの示す制約と、第１格納部２１５に格納されている各データの示す前提条件とを用いた実装条件の最適化処理においてエラーが発生するか否か、言い換えれば、前提条件下でその制約を満たす部品実装が可能か否かを、その最適化処理が行われる前に判定する。

最適化部２１２は、エラー判定部２１３によって部品実装が可能と判定されると、第１格納部２１５に格納されているＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂおよびリソースデータ１５４ｃによって示される前提条件と、第３格納部２１９に格納されている制約データ２１９ａによって示される制約とに基づいて、最適化処理を実行する。その結果、最適化部２１２は、その制約を満たす最適な実装条件、つまり、その制約を満たして生産スループットが最大（タクトが最短）となるような実装条件を決定する。そして、最適化部２１２は、その実装条件を示す実装条件データ２１７ａを生成して第２格納部２１７に格納する。

制御部２１０は、最適化処理装置２００に備えられている最適化部２１２、エラー判定部２１３、および制約データ生成部２１８などを制御する。

つまり、制御部２１０は、オペレータによって操作された入力部２１１から、最適化処理を促す信号を受け付けると、制約データ生成部２１８に制約データ２１９ａの生成を指示する。その結果、制約データ２１９ａが生成されて第３格納部２１９に格納されると、制御部２１０は、その制約データ２１９ａを用いた最適化処理の実行を最適化部２１２に指示する。その結果、実装条件データ２１７ａが生成されて第２格納部２１７に格納されると、制御部２１０は、通信部２１６を介してその実装条件データ２１７ａを各部品実装機１００に送信する。

ここで、上述の制御部２１０、最適化部２１２、エラー判定部２１３および制約データ生成部２１８は、生産ラインの各部品実装機１００、具体的には各部品実装機１００に備えられる実装ユニット１１０ａ，１１０ｂに対して、識別番号を付してそれらを識別している。

図７は、各実装ユニット１１０ａ，１１０ｂに対して付される識別番号の一例を示す図である。

例えば、各部品実装機１００に備えられる実装ユニット１１０ａ，１１０ｂにはそれぞれ、基板２０が搬送される方向（Ｘ軸方向）の上流側から下流側に向けて、ＭＣ１ａ、ＭＣ１ｂ、ＭＣ２ａ、ＭＣ２ｂ、ＭＣ３ａ、ＭＣ３ｂ、ＭＣ４ａ、ＭＣ４ｂ、ＭＣ５ａ、ＭＣ５ｂ、ＭＣ６ａ、ＭＣ６ｂが識別番号として割り当てられる。

つまり、最上流の部品実装機１００の実装ユニット１１０ａ，１１０ｂには、ＭＣ１ａ番およびＭＣ１ｂ番が割り当てられ、その一つ下流の部品実装機１００の実装ユニット１１０ａ，１１０ｂには、ＭＣ２ａ番およびＭＣ２ｂ番が割り当てられる。

図８は、ＮＣデータ１５４ａの一例を示す図である。

ＮＣデータ１５４ａは、生産ラインによって基板２０に装着される全ての部品の実装点に関する情報を示す。１つの実装点ｐｉは、部品種ｃｉ、Ｘ座標ｘｉ、Ｙ座標ｙｉ、制御データφｉ、および実装角度θｉからなる（ｉは正の整数）。ここで、部品種は、部品ライブラリ１５４ｂにおける部品名に相当し（図９参照）、Ｘ座標およびＹ座標は実装点の座標であり、制御データφｉは、その部品の装着に関する制限情報、例えば、使用可能なノズルｎｚのタイプや、ヘッド１１２ａ，１１２ｂの最高移動加速度等を示す。実装角度θｉは、部品種ｃｉの部品を吸着したノズルｎｚが回転すべき角度を示す。なお、以下、部品種ｃｉの部品を部品ｃｉとして表す。

図９は、部品ライブラリ１５４ｂの一例を示す図である。

部品ライブラリ１５４ｂは、生産ラインが扱うことができる全ての部品種の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る。この部品ライブラリ１５４ｂは、図９に示すように、部品種（部品名）ごとの部品サイズ、その部品種におけるタクト、および制限情報などからなる。

なお、この部品ライブラリ１５４ｂの示すタクトは、一定条件下において部品を基板２０に装着するのに要する部品種固有の時間であって、制限情報は、例えば、使用可能なノズルｎｚのタイプ（ＳＸや、ＳＡなど）や、部品認識カメラ１１６ａ，１１６ｂによる認識方式（反射など）、３次元認識の要否、ヘッド１１２ａ，１１２ｂの最高加速度比などである。また、図９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。部品ライブラリ１５４ｂには、その他に、部品の色や形状などの情報が含まれていてもよい。

図１０は、リソースデータ１５４ｃの一例を示す図である。

リソースデータ１５４ｃは、生産ラインに含まれる各部品実装機１００のリソース、つまり、各部品実装機１００の実装ユニット１１０ａ，１１０ｂに備えられている設備や機能、能力などを示す。

具体的には、リソースデータ１５４ｃは、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂに取り付け可能な部品カセットの最大数（最大部品カセット取付数）と、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂで使用可能なノズルタイプ（使用可能ノズルタイプ）と、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂのヘッド１１２ａ，１１２ｂおよびノズルチェンジャ１１９ａ，１１９ｂに取り付け可能なノズルｎｚの最大数（最大ノズル取付数）と、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂによる３次元認識の可否と、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂが１枚の基板２０に対して装着することができる部品の最大数（最大部品装着点数）とを示す。

例えば、リソースデータ１５４ｃは、ＭＣ１ａ番の実装ユニット１１０ａでは、最大部品カセット取付数がｍ１ａ個であり、使用可能ノズルタイプがＳ，Ｍ，ＭＬであり、ヘッド１１２ａの最大ノズル取付数が１２であり、ノズルチェンジャ１１９ａの最大ノズル取付数が１０であり、３次元認識が不可能であり、最大部品装着点数がｃ１ａ個であるということを示している。

なお、３次元認識の可否は、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂに備えられている部品認識カメラ１１６ａ，１１６ｂの性能による。

図１１は、制約データ生成部２１８が表示部２１４に表示させる入力画面の一例を示す図である。

この入力画面２１８ａは、オペレータに制約の入力を促す。つまり、入力画面２１８ａは、複数の制約の候補を表示し、入力部２１１の操作を介して、オペレータにそれらの候補の中から幾つかの候補を最終的な制約として選択させる。

制約の候補には、例えば、複数の部品が規定された順序で実装されるという制約（実装順序の制約）や、部品（部品カセット）やノズルｎｚなどの設備が実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの規定された位置に配置されるという制約（設備配置の制約）などがある。

実装順序の制約には、生産ラインで実装される全ての部品が基本的にそれぞれの部品の高さの順に実装されるという制約（部品高さ順の制約）と、オペレータにより指定された部品がオペレータにより指定された順序で実装されるという制約（指定順の制約）と、複数の部品がＰＯＰ（Package on Package）実装に適した順序で実装されるという制約（ＰＯＰ実装順の制約）とがある。また、設備配置の制約には、オペレータにより指定された部品種の部品を有する部品カセットがオペレータにより指定された部品カセット取付位置に取り付けられる、つまりその部品カセット取付位置に部品カセットが固定されるという制約（部品配置固定の制約）と、オペレータにより指定されたノズルｎｚがオペレータにより指定された位置（ヘッドやノズルチェンジャにおける位置）に取り付けられる、つまりその位置にノズルｎｚが固定されるという制約（ノズル配置固定の制約）とがある。

具体的には、入力画面２１８ａには、実装順序の制約および設備配置の制約に含まれる各種の具体的な制約の候補を選択するためのチェックボックスｃｂ１〜ｃｂ５と、それらの制約の候補の詳細内容を入力するための入力テーブルｃｔ１〜ｃｔ４と、選択された制約の候補を最終的な制約として決定するための決定ボタンｂｔ１とが表示されている。オペレータは、入力部２１１を操作することによって、チェックボックスｃｂ１〜ｃｂ５の何れかを選択したり、入力テーブルｃｔ１〜ｃｔ４の何れかに詳細内容を入力したり、決定ボタンｂｔ１を操作することができる。

制約データ生成部２１８は、チェックボックスｃｂ１が選択されている状態で決定ボタンｂｔ１が操作されると、部品高さ順の制約を含む制約データ２１９ａを生成する。つまり、この制約データ２１９ａは、基本的に、生産ラインで基板２０に実装される全ての部品が、高さの低い部品から順に実装されるという制約を示す。

また、制約データ生成部２１８は、チェックボックスｃｂ２が選択されると、入力テーブルｃｔ１を入力可能な状態にし、指定順の制約に対する詳細内容の入力を受け付ける。例えば、この入力テーブルｃｔ１には、部品ｃ１が実装された後に部品ｃ２が実装されるという詳細内容が入力される。

そして、チェックボックスｃｂ２が選択され、入力テーブルｃｔ１に詳細内容が入力されている状態で決定ボタンｂｔ１が操作されると、制約データ生成部２１８は、その詳細内容によって具体的に特定される指定順の制約を示す制約データ２１９ａを生成する。

また、制約データ生成部２１８は、チェックボックスｃｂ３が選択されると、入力テーブルｃｔ２を入力可能な状態にし、ＰＯＰ実装順の制約に対する詳細内容の入力を受け付ける。例えば、この入力テーブルｃｔ２には、先に部品ｃ７が実装され、後からその部品ｃ７の上に部品ｃ３が実装されるという詳細内容が入力される。

そして、チェックボックスｃｂ３が選択され、入力テーブルｃｔ２に詳細内容が入力されている状態で決定ボタンｂｔ１が操作されると、制約データ生成部２１８は、その詳細内容によって具体的に特定されるＰＯＰ実装順の制約を示す制約データ２１９ａを生成する。

また、制約データ生成部２１８は、チェックボックスｃｂ４が選択されると、入力テーブルｃｔ３を入力可能な状態にし、部品配置固定の制約に対する詳細内容の入力を受け付ける。例えば、この入力テーブルｃｔ３には、部品ｃ１を有する部品カセットがＭＣ１ａ番の実装ユニット１１０ａの部品カセット取付位置Ｘ１に取り付けられるという詳細内容が入力される。

そして、チェックボックスｃｂ４が選択され、入力テーブルｃｔ３に詳細内容が入力されている状態で決定ボタンｂｔ１が操作されると、制約データ生成部２１８は、その詳細内容によって具体的に特定される部品配置固定の制約を示す制約データ２１９ａを生成する。

また、制約データ生成部２１８は、チェックボックスｃｂ５が選択されると、入力テーブルｃｔ４を入力可能な状態にし、ノズル配置固定の制約に対する詳細内容の入力を受け付ける。例えば、この入力テーブルｃｔ４には、ノズルタイプＳのノズルｎｚが、ＭＣ１ａ番の実装ユニット１１０ａのヘッド１１２ａにおける位置ｎｈ３と、その実装ユニット１１０ａのノズルチェンジャ１１９ａにおける位置ｎｃ４とに取り付けられるという詳細内容が入力される。

なお、ヘッド１１２ａ，１１２ｂにおけるノズルｎｚの各取付位置は、ｎｈ１〜ｎｈ１２によって識別され、ノズルチェンジャ１１９ａ，１１９ｂにおけるノズルｎｚの各取付位置は、ｎｃ１〜ｎｃ１０によって識別される。

そして、チェックボックスｃｂ５が選択され、入力テーブルｃｔ４に詳細内容が入力されている状態で決定ボタンｂｔ１が操作されると、制約データ生成部２１８は、その詳細内容により具体的に特定されるノズル配置固定の制約を示す制約データ２１９ａを生成する。

なお、本実施の形態の入力画面２１８ａには、上記各制約の候補や、その候補の詳細内容をオペレータに容易に理解させるための説明図が表示されているが、その説明図は表示されていなくてもよい。

図１２は、制約データ生成部２１８により生成された制約データ２１９ａの一例を示す図である。

この制約データ２１９ａは、例えば、部品高さ順の制約と、部品配置固定の制約と、ノズル配置固定の制約とを示す。

部品配置固定の制約は、具体的には、部品ｃ１を有する部品カセット１１４がＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａの部品カセット取付位置Ｘ８に取り付けられることを定める。また、ノズル配置固定の制約は、ノズルタイプＳのノズルｎｚがＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａのヘッド１１２ａにおける位置ｎｈ６，ｎｈ１２に取り付けられることを定める。

エラー判定部２１３は、第１格納部２１５に格納されているＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂおよびリソースデータ１５４ｃを読み出すとともに、第３格納部２１９に格納されている制約データ２１９ａを読み出す。次に、エラー判定部２１３は、ＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂおよびリソースデータ１５４ｃにより示される前提条件下で、制約データ２１９ａの示す制約を満たす部品実装が可能か否かを判定する。

図１３は、エラー判定部２１３による判定の具体例を示す図である。

エラー判定部２１３は、例えば図１２に示す制約データ２１９ａを読み出すと、部品高さ順の制約と、部品ｃ１を有する部品カセットがＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａの部品カセット取付位置Ｘ８に取り付けられるという部品配置固定の制約とを特定する。

ここで、エラー判定部２１３は、ＮＣデータ１５４ａに示される部品ｃ１より低い部品ｃｉをそれぞれ有する部品カセットを全て、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００、およびその部品実装機１００よりも上流側にある各部品実装機１００の中に取り付けることが可能か否かを判定する（Ｊ１ａ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうちの部品ｃ１より低い部品ｃｉの数を特定する。さらに、エラー判定部２１３は、識別番号がＭＣ１ａ，ＭＣ１ｂ，ＭＣ２ａ，ＭＣ２ｂ，ＭＣ３ａ，ＭＣ３ｂ，ＭＣ４ａ，ＭＣ４ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの最大部品カセット取付数の和を、リソースデータ１５４ｃに基づいて算出する。そして、エラー判定部２１３は、部品ｃ１より低い部品ｃｉの数が最大部品カセット取付数の和以下であるか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、部品ｃ１より低い部品ｃｉの数が最大部品カセット取付数の和よりも多ければ、部品ｃ１より低い部品ｃｉをそれぞれ有する部品カセットを全て各部品実装機１００に取り付けることが不可能と判定する。すなわち、エラー判定部２１３は、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

逆に、エラー判定部２１３は、ＮＣデータ１５４ａに示される部品ｃ１より高い部品ｃｉをそれぞれ有する部品カセットを全て、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００よりも下流側にある各部品実装機１００の中に取り付けることが可能か否かを判定する（Ｊ１ｂ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうちの部品ｃ１より高い部品ｃｉの数を特定する。さらに、エラー判定部２１３は、識別番号がＭＣ５ａ，ＭＣ５ｂ，ＭＣ６ａ，ＭＣ６ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの最大部品カセット取付数の和を、リソースデータ１５４ｃに基づいて算出する。そして、エラー判定部２１３は、部品ｃ１より高い部品ｃｉの数が最大部品カセット取付数の和以下であるか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、部品ｃ１より高い部品ｃｉの数が最大部品カセット取付数の和よりも多ければ、部品ｃ１より高い部品ｃｉをそれぞれ有する部品カセットを全て各部品実装機１００に取り付けることが不可能と判定する。すなわち、エラー判定部２１３は、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

なお、本実施の形態では、エラー判定部２１３は上述のような判定Ｊ１ａ，Ｊ１ｂを行ったが、これらの判定方法は、本実施の形態を簡単に説明するための一例に過ぎない。つまり、エラー判定部２１３は、他の判定方法により、上述の部品高さ順の制約と部品配置固定の制約とが満たされた状態で、ＮＣデータ１５４ａに示される部品を有する部品カセットを全て、生産ラインの各部品実装機１００に取り付けることが可能か否かを判定してもよい。例えば、上述のような判定Ｊ１ａ，Ｊ１ｂでは、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００への部品カセットの取り付けは、部品ｃ１を有する部品カセットと、その部品ｃ１よりも高い部品を有する部品カセットとに限って許可される。しかし、それらの部品カセットだけでなく、部品ｃ１よりも低い部品を有する部品カセットも許可してもよい。

また、本実施の形態における図１３に示す例では、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００よりも上流側にある部品実装機１００が、予め定められた供給手段よりも供給順序が早い他の供給手段に相当する。さらに、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００よりも下流側にある部品実装機１００が、予め定められた供給手段よりも供給順序が遅い他の供給手段に相当する。

また、エラー判定部２１３は、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうち、部品ｃ１より低い部品ｃｉの吸着および装着に要するノズルｎｚを全て、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００、およびその部品実装機１００よりも上流側にある各部品実装機１００の中に取り付けることが可能か否かを判定する（Ｊ２ａ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉの中から、部品ｃ１より低い全ての部品ｃｉを特定する。さらに、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂに基づいて、その特定された各部品ｃｉの吸着および装着に要する全てのノズルタイプを特定する。さらに、エラー判定部２１３は、リソースデータ１５４ｃに基づいて、識別番号がＭＣ１ａ，ＭＣ１ｂ，ＭＣ２ａ，ＭＣ２ｂ，ＭＣ３ａ，ＭＣ３ｂ，ＭＣ４ａ，ＭＣ４ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの使用可能ノズルタイプおよび最大ノズル取付数を特定する。そして、エラー判定部２１３は、上述のように特定された全てのノズルタイプが、各実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの使用可能ノズルタイプに含まれて、特定された全てのノズルタイプのノズルｎｚの数が、各実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの最大ノズル取付数の和以下であるか否かを判定する。つまり、エラー判定部２１３は、上述のように特定された、低い部品に適した全てのノズルタイプのノズルｎｚが、個々の実装ユニットに収まるか否かを判定するのではなく、それらの全てのノズルｎｚが上流側にある全ての部品実装機１００に収まるか否かを判定している。

その結果、エラー判定部２１３は、全てのノズルタイプが各実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの使用可能ノズルタイプに含まれていない、または、全てのノズルｎｚの数が最大ノズル取付数の和よりも多いと判定すると、必要なノズルｎｚを全て各部品実装機１００の中に取り付けることが不可能と判定する。すなわち、エラー判定部２１３は、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

逆に、エラー判定部２１３は、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうち、部品ｃ１より高い部品ｃｉの吸着および装着に要するノズルｎｚを全て、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００よりも下流側にある各部品実装機１００の中に取り付けることが可能か否かを判定する（Ｊ２ｂ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉの中から、部品ｃ１より高い全ての部品ｃｉを特定する。さらに、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂに基づいて、その特定された各部品ｃｉの吸着および装着に要する全てのノズルタイプを特定する。さらに、エラー判定部２１３は、リソースデータ１５４ｃに基づいて、識別番号がＭＣ５ａ，ＭＣ５ｂ，ＭＣ６ａ，ＭＣ６ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの使用可能ノズルタイプおよび最大ノズル取付数を特定する。そして、エラー判定部２１３は、上述のように特定された全てのノズルタイプが、各実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの使用可能ノズルタイプに含まれて、特定された全てのノズルタイプのノズルｎｚの数が、各実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの最大ノズル取付数の和以下であるか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、全てのノズルタイプが各実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの使用可能ノズルタイプに含まれていない、または、全てのノズルｎｚの数が最大ノズル取付数の和よりも多いと判定すると、必要なノズルｎｚを全て各部品実装機１００の中に取り付けることが不可能と判定する。すなわち、エラー判定部２１３は、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

また、エラー判定部２１３は、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうちの部品ｃ１より低い部品ｃｉの中で、３次元認識が必要な部品ｃｉがあれば、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００、およびその部品実装機１００よりも上流側にある各部品実装機１００の何れかで３次元認識が可能か否かを判定する（Ｊ３ａ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉの中から、部品ｃ１より低い全ての部品ｃｉを特定する。さらに、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂに基づいて、その特定された各部品ｃｉの中に、３次元認識を要する部品ｃｉがあるか否かを判定する。さらに、エラー判定部２１３は、３次元認識を要する部品ｃｉがあると判定すると、リソースデータ１５４ｃに基づいて、識別番号がＭＣ１ａ，ＭＣ１ｂ，ＭＣ２ａ，ＭＣ２ｂ，ＭＣ３ａ，ＭＣ３ｂ，ＭＣ４ａ，ＭＣ４ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂのうち、３次元認識が可能な実装ユニットがあるか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、３次元認識が可能な実装ユニットがないと判定すると、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

逆に、エラー判定部２１３は、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうちの部品ｃ１より高い部品ｃｉの中で、３次元認識が必要な部品ｃｉがあれば、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００よりも下流側にある各部品実装機１００の何れかで３次元認識が可能か否かを判定する（Ｊ３ｂ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉの中から、部品ｃ１より高い全ての部品ｃｉを特定する。さらに、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂに基づいて、その特定された各部品ｃｉの中に、３次元認識を要する部品ｃｉがあるか否かを判定する。さらに、エラー判定部２１３は、３次元認識を要する部品ｃｉがあると判定すると、リソースデータ１５４ｃに基づいて、識別番号がＭＣ５ａ，ＭＣ５ｂ，ＭＣ６ａ，ＭＣ６ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂのうち、３次元認識が可能な実装ユニットがあるか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、３次元認識が可能な実装ユニットがないと判定すると、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

なお、本実施の形態では、ノズルｎｚ、３次元認識可能な部品認識カメラ１１６ａ、および３次元センサ（後述する厚みセンサ）のそれぞれが、低い部品を基板に実装するための第１の設備、または、高い部品を基板に実装するための第２の設備に相当する。

また、エラー判定部２１３は、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００、およびその部品実装機１００よりも上流側にある各部品実装機１００が、実装ユニット１台あたりの部品装着点数を最大部品装着点数以下に抑えて、ＮＣデータ１５４ａに示される部品ｃ１より低い全ての部品ｃｉを実装することができるか否かを判定する（Ｊ４ａ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうちの部品ｃ１より低い部品ｃｉの数を特定する。さらに、エラー判定部２１３は、リソースデータ１５４ｃに基づいて、識別番号がＭＣ１ａ，ＭＣ１ｂ，ＭＣ２ａ，ＭＣ２ｂ，ＭＣ３ａ，ＭＣ３ｂ，ＭＣ４ａ，ＭＣ４ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの最大部品装着点数の和を算出する。そして、エラー判定部２１３は、その最大部品装着点数の和が、上述のように特定された部品ｃｉの数以上であるか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、部品ｃｉの数以上でないと判定すると、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

逆に、エラー判定部２１３は、ＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａを含む部品実装機１００よりも下流側にある各部品実装機１００が、実装ユニット１台あたりの部品装着点数を最大部品装着点数以下に抑えて、ＮＣデータ１５４ａに示される部品ｃ１より高い全ての部品ｃｉを実装することができるか否かを判定する（Ｊ４ｂ）。

つまり、エラー判定部２１３は、部品ライブラリ１５４ｂの示す部品サイズに基づいて、ＮＣデータ１５４ａに示される全ての部品ｃｉのうちの部品ｃ１より高い部品ｃｉの数を特定する。さらに、エラー判定部２１３は、リソースデータ１５４ｃに基づいて、識別番号がＭＣ５ａ，ＭＣ５ｂ，ＭＣ５ａ，ＭＣ５ｂにより識別される実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの最大部品装着点数の和を算出する。そして、エラー判定部２１３は、その最大部品装着点数の和が、上述のように特定された部品ｃｉの数以上であるか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、部品ｃｉの数以上でないと判定すると、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

図１４は、エラー判定部２１３による他の判定の具体例を示す図である。

エラー判定部２１３は、例えば、制約データ２１９ａを読み出した結果、ノズルタイプＳのノズルｎｚがＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａのヘッド１１２ａにおける位置ｎｈ６および位置ｎｈ１２に取り付けられるというノズル配置固定の制約と、部品ｃ１を有する部品カセット１１４がＭＣ４ａ番の実装ユニット１１０ａの部品カセット取付位置Ｘｎに取り付けられるという部品配置固定の制約とを特定する。

ここで、図１４中、ノズルｎｚの位置ｎｈ６，ｎｈ１２はヘッド１１２ａの右端にあり、部品カセット取付位置Ｘｎも部品供給部１１５ａの右端にある。また、ヘッド１１２ａの右端の位置ｎｈ６，ｎｈ１２に取り付けられるノズルｎｚのノズルタイプが適切であれば、そのノズルｎｚだけが、部品カセット取付位置Ｘｎの部品カセット１１４から供給される部品を吸着することができる。言い換えれば、位置ｎｈ６，ｎｈ１２以外の位置に取り付けられるノズルｎｚのノズルタイプが適切であっても、そのノズルｎｚでは、部品カセット取付位置Ｘｎの部品カセット１１４から供給される部品を吸着することができない。これは、部品供給部１１５ａの右端の部品カセット取付位置Ｘｎにある部品カセット１１４には、ヘッド１１２ａの右端の位置、つまり位置ｎｈ６，ｎｈ１２に取り付けられるノズルｎｚしか届かないからである。

そこで、エラー判定部２１３は、ノズル配置固定の制約により定められる位置ｎｈ６および位置ｎｈ１２のノズルタイプＳが、部品配置固定の制約により定められる部品カセット取付位置Ｘｎの部品ｃ１の装着および吸着に適しているか否かを、部品ライブラリ１５４ｂに基づいて判定する。つまり、エラー判定部２１３は、部品ｃ１に適合するノズルタイプとしてノズルタイプＳが部品ライブラリ１５４ｂに示されているか否かを判定する。

その結果、エラー判定部２１３は、ノズルタイプＳが部品ライブラリ１５４ｂに示されていなければ、位置ｎｈ６および位置ｎｈ１２のノズルタイプＳが部品ｃ１の装着および吸着に適していないと判定する。すなわち、エラー判定部２１３は、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

このように、エラー判定部２１３は、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定すると、オペレータによって入力された制約にエラーがあることを通知し、入力された制約の変更を促すメッセージ（警告）を表示部２１４に表示させる。つまり、本実施の形態では、この表示部２１４が、部品実装が不可能であることを報知する報知部として構成されている。

このようなメッセージ、つまり警告が表示された後、制約データ生成部２１８は、もう一度、先に入力された制約を示す入力画面２１８ａを表示部２１４に表示させて、その制約の変更を受け付ける。

図１５は、本実施の形態における最適化処理装置２００の動作を示すフローチャートである。

まず、最適化処理装置２００は、ＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂおよびリソースデータ１５４ｃを読み出す（ステップＳ１００）。さらに、最適化処理装置２００は制約データ２１９ａを読み出す（ステップＳ１０２）。

次に、最適化処理装置２００は、ＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂおよびリソースデータ１５４ｃにより示される前提条件下で、制約データ２１９ａの示す制約を満たす部品実装が可能か否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ここで、最適化処理装置２００は、制約を満たす部品実装が可能と判定すると（ステップＳ１０４のＹ）、最適化処理を実行する（ステップＳ１０６）。つまり、最適化処理装置２００は前処理を実行する（ステップＳ１０６ａ）。この前処理では、最適化処理装置２００は、ＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂ、リソースデータ１５４ｃおよび制約データ２１９ａに対してフォーマットチェックを行う。その後、最適化処理装置２００は、それらのデータを用いてタクトが最短となるような実装条件の最適化（実装条件最適化処理）を実行する（ステップＳ１０６ｂ）。さらにその後、最適化処理装置２００は後処理を実行する（ステップＳ１０６ｃ）。この後処理では、最適化処理装置２００は、その最適化された実装条件を示す実装条件データ２１７ａを生成し、その実装条件データ２１７ａのフォーマットを整えた後に各部品実装機１００に出力する。これによって、最適化処理が終了する。

一方、最適化処理装置２００は、ステップＳ１０４で、制約を満たす部品実装が不可能と判定すると（ステップＳ１０４のＮ）、オペレータによって入力された制約にエラーがあることを警告する（ステップＳ１０８）。その後、最適化処理装置２００は、先に入力された制約を示す入力画面２１８ａを表示し（ステップＳ１１０）、その制約（制約データ２１９ａ）が変更されたか否かを判別する（ステップＳ１１２）。

ここで、最適化処理装置２００は、制約データ２１９ａが変更されたと判定すると（ステップＳ１１２のＹ）、ステップＳ１０４からの処理を繰り返し実行し、制約データ２１９ａが変更されないと判定すると（ステップＳ１１２のＮ）、最適化処理を終了する。

図１６は、図１５に示すステップＳ１０４の判定を詳細に示すフローチャートである。

まず、最適化処理装置２００は、図１３に示す判定Ｊ１ａ，Ｊ１ｂのように、ＮＣデータ１５４ａの示す実装すべき部品ｃｉ、つまりその部品ｃｉを有する部品カセットを全て各部品実装機１００に取り付けることが可能か否かを判定する（ステップＳ１０４ａ）。

ここで、最適化処理装置２００は、取り付けることが可能と判定すると（ステップＳ１０４ａのＹ）、図１３に示す判定Ｊ２ａ，Ｊ２ｂのように、ＮＣデータ１５４ａの示す部品ｃｉの装着および吸着に必要なノズルｎｚを全て各部品実装機１００に取り付けることが可能か否かを判定する（ステップＳ１０４ｂ）。

さらに、最適化処理装置２００は、取り付けることが可能と判定すると（ステップＳ１０４ｂのＹ）、図１３に示す判定Ｊ３ａ，Ｊ３ｂのように、ＮＣデータ１５４ａの示す３次元認識が必要な部品ｃｉに対して３次元認識が可能か否かを判定する（ステップＳ１０４ｃ）。

ここで、最適化処理装置２００は、３次元認識が可能と判定すると（ステップＳ１０４ｃのＹ）、図１３に示す判定Ｊ４ａ，Ｊ４ｂのように、実装ユニット１台あたりの部品装着点数が最大部品装着点数以下に抑えて、各部品実装機１００がＮＣデータ１５４ａの示す全ての部品ｃｉを実装することが可能か否かを判定する（ステップＳ１０４ｄ）。

さらに、最適化処理装置２００は、実装することが可能と判定すると（ステップＳ１０４ｄのＹ）、図１４に示すように、部品供給部１１５ａ，１１５ｂの端の部品を吸着して装着することが可能か否かを判定する（ステップＳ１０４ｅ）。

その結果、最適化処理装置２００は、端の部品を吸着して装着することが可能と判定すると（ステップＳ１０４ｅのＹ）、ＮＣデータ１５４ａ、部品ライブラリ１５４ｂおよびリソースデータ１５４ｃにより示される前提条件下で、制約データ２１９ａの示す全ての制約を満たす部品実装が可能と判定する。したがって、最適化処理装置２００は、図１５に示すステップＳ１０６の処理を実行する。

一方、最適化処理装置２００は、ステップＳ１０４ａ〜Ｓ１０４ｅの何れかで不可能と判定すると（ステップＳ１０４ａ〜Ｓ１０４ｅのＮ）、オペレータによって入力された制約にエラーがあることを警告する（ステップＳ１０８）。

このように、本実施の形態における最適化処理装置２００による最適化処理方法では、制約を満たす実装条件の最適化が実行される前に、部品実装機でその制約を満たす実装が可能か否かが判定されるため、その制約が不適切な場合には、オペレータは最適化の実行前に、その制約を修正することができる。その結果、最適化の実行過程の途中で、制約が不適切なために実装条件が見つからなかったことが報知されるようなことを防ぐことができる。つまり、制約を修正しながら実装条件の最適化を繰り返し実行することを防ぐことができ、手間をかけずに最適な実装条件を短時間で決定することができる。

以上、本発明の最適化処理方法について実施の形態を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、本実施の形態では、最適化処理装置２００は、部品実装システム１０００において生産ラインと分離して備えられていたが、生産ラインに組み込まれていてもよく、生産ラインの部品実装機１００に備えられていてもよい。

また、本実施の形態では、リソースデータ１５４ｃは、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂごとに、最大部品カセット取付数や、使用可能ノズルタイプ、３次元認識の可否などを示したが、それら以外の実装ユニット１１０ａ，１１０ｂの設備、機能および性能などを示してもよい。

例えば、リソースデータ１５４ｃは、部品の厚さ（高さ）を検出する厚みセンサを実装ユニットが備えているか否か、または備えることが可能か否かを示していてもよい。この場合には、エラー判定部２１３は、例えば、部品ライブラリ１５４ｂに基づいて、実装されるべき部品が厚みの検出を要するものであるか否かを判定する。そして、エラー判定部２１３は、要すると判定すると、リソースデータ１５４ｃに基づいて、実装ユニット１１０ａ，１１０ｂが厚みセンサを備えているか否か、または備えることが可能か否かを判定する。その結果、エラー判定部２１３は、備えていない、または備えることが不可能と判定すると、前提条件下で制約を満たす部品実装が不可能と判定する。

また、本実施の形態では、最適化処理装置２００のエラー判定部２１３は、図１５に示すように、部品実装が可能か否かの判定（ステップＳ１０４）を、最適化処理（ステップＳ１０６）の前処理（ステップＳ１０６ａ）の前に行ったが、前処理（ステップＳ１０６ａ）の後で実装条件最適化処理（ステップＳ１０６ｂ）の前に行ってもよい。

また、本実施の形態では、実装条件に対する制約として、実装順序の制約や設備配置の制約などをオペレータから受け付けたが、他の制約を受け付けてもよい。例えば、特定の部品が特定の部品実装機で実装されるという制約を受けてもよい。さらに、本実施の形態では、実装順序の制約として、部品高さ順の制約、指定順の制約またはＰＯＰ実装順の制約を受け付けたが、それら以外の制約を受け付けてもよく、それらの制約を組み合わせて受け付けてもよい。同様に、本実施の形態では、設備配置の制約として、部品配置固定の制約およびノズル配置固定の制約を受け付けたが、それら以外の制約を受け付けてもよく、それらの制約を組み合わせて受け付けてもよい。

また、本実施の形態では、図２および図３に示す、いわゆる交互打ちの部品実装機１００の実装条件の最適化を行ったが、他のタイプの部品実装機の実装条件の最適化を行ってもよいことは言うまでもない。また、本実施の形態では、６つの部品実装機１００によって生産ラインを構成したが、部品実装機１００の台数は１つでもよく、その台数は任意である。また、本実施の形態では、複数の部品実装機１００を１つの生産ラインと称したが、その生産ラインを１つの部品実装機と称してもよく、部品実装機１００に備えられる１つの実装ユニット１１０ａ，１１０ｂを１つの部品実装機と称してもよい。

また、本実施の形態では、図１３を用いて、部品高さ順の制約と部品配置固定の制約との間で矛盾があるか否かを判定し、図１４を用いて、ノズル配置固定の制約と部品配置固定の制約との間で矛盾があるか否かを判定したが、これらの制約の間だけでなく、他の制約の間で矛盾があるか否かを判定してもよい。例えば、上流側から２台目の部品実装機で部品ｃ１が実装されるという第１の制約と、その部品ｃ１の実装に使用されるノズルが上流側から２台目の部品実装機に取り付けられるという第２の制約との間で矛盾があるか否かを判定してもよい。

本発明の最適化処理方法は、手間をかけずに最適な実装条件を短時間で決定するという効果を奏し、例えば、複数の部品を基板に実装する部品実装機を制御する装置などに適用することができる。

本発明の実施の形態における最適化処理方法により決定された実装条件に従って複数の部品を基板に実装する部品実装システムの外観図である。 同上の部品実装機の外観図である。 同上の部品実装機の内部の主要な機械的構成を示す構成図である。 同上のヘッドと部品カセットの位置関係を示す模式図である。 同上の部品を収めた部品テープ及びリールの例を示す図である。 同上の部品実装機および最適化処理装置の制御系の機能構成を示すブロック図である。 同上の各実装ユニットに対して付される識別番号の一例を示す図である。 同上のＮＣデータの一例を示す図である。 同上の部品ライブラリの一例を示す図である。 同上のリソースデータの一例を示す図である。 同上の制約データ生成部が表示部に表示させる入力画面の一例を示す図である。 同上の制約データ生成部により生成された制約データの一例を示す図である。 同上のエラー判定部による判定の具体例を示す図である。 同上のエラー判定部による他の判定の具体例を示す図である。 同上の最適化処理装置の動作を示すフローチャートである。 同上の判定を詳細に示すフローチャートである。

符号の説明

２０ 基板
１００ 部品実装機
１１０ａ，１１０ｂ 実装ユニット
１１２ａ，１１２ｂ ヘッド
１１４ 部品カセット
１１５ａ，１１５ｂ 部品供給部
１１６ａ，１１６ｂ 部品認識カメラ
１５２ 実装機側表示部
１５３ 機構制御部
１５４ａ ＮＣデータ
１５４ｂ 部品ライブラリ
１５４ｃ リソースデータ
１６８ａ ＬＥＤ
２００ 最適化処理装置
２１０ 制御部
２１２ 最適化部
２１３ エラー判定部
２１５ 第１格納部
２１７ 第２格納部
２１７ａ 実装条件データ
２１８ 制約データ生成部
２１９ 第３格納部
２１９ａ 制約データ

Claims (9)

1. 部品実装機が複数の部品を基板に実装するための実装条件をコンピュータが最適化する最適化処理方法であって、
   前記実装条件に対する制約を取得し、
   前記部品実装機で前記制約を満たす実装が可能か否かを判定し、
   不可能と判定したときには、不可能であることを報知し、
   可能と判定したときには、前記制約を満たす前記実装条件の最適化を実行する
   最適化処理方法。
2. 前記制約には、第１および第２の制約があり、
   実装が可能か否かを判定するときには、
   前記部品実装機における実装で前記第１および第２の制約に矛盾があるか否かを判定することによって、前記実装が可能か否かを判定する
   請求項１記載の最適化処理方法。
3. 前記部品実装機は、部品を供給する複数の供給手段を備え、前記複数の供給手段はそれぞれ予め定められた供給順序で部品を供給し、
   前記第１の制約は、複数の部品がそれぞれの部品の高さの順に実装されることであり、
   前記第２の制約は、予め定められた部品が予め定められた供給手段から供給されることであり、
   実装が可能か否かを判定するときには、
   前記複数の部品のうちの前記予め定められた部品の高さよりも低い部品を、前記予め定められた供給手段よりも供給順序が早い他の供給手段から供給させることが可能で、且つ、前記予め定められた部品の高さよりも高い部品を、前記予め定められた供給手段よりも供給順序が遅い他の供給手段から供給させることが可能であるか否かを判定し、
   供給させることが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する
   請求項２記載の最適化処理方法。
4. 実装が可能か否かを判定するときには、さらに、
   前記部品実装機が、前記供給順序が早い他の供給手段に対して、前記低い部品を前記基板に実装するための第１の設備を備え、または備えることが可能で、且つ、前記部品実装機が、前記供給順序が遅い他の供給手段に対して、前記高い部品を前記基板に実装するための第２の設備を備え、または備えることが可能であるか否かを判定し、
   備えていない、または備えることが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する
   請求項３記載の最適化処理方法。
5. 前記部品実装機は、部品を供給する複数の供給手段と、前記複数の供給手段のそれぞれから供給される部品を吸着して基板に装着するための複数のヘッドとを備え、
   前記複数の供給手段のそれぞれには、部品を供給する部品カセットを複数の位置に取り付け可能であり、
   前記複数のヘッドのそれぞれには、部品を吸着するノズルを複数の位置に取り付け可能であり、
   前記第１の制約は、予め定められた部品を供給する部品カセットが予め定められた前記供給手段の位置に取り付けられることであり、
   前記第２の制約は、予め定められたノズルが予め定められたヘッドの位置に取り付けられることであり、
   実装が可能か否かを判定するときには、
   前記予め定められたノズルが前記予め定められた部品を吸着することが可能か否かを判定し、
   吸着することが不可能と判定したときには、前記実装が不可能と判定する
   請求項２記載の最適化処理方法。
6. 前記実装条件は、複数の部品の基板への装着順序、または前記部品実装機に備えられる前記複数の部品の配列であり、
   前記制約を取得するときには、オペレータによって指定された前記制約を取得し、
   最適化を実行するときには、前記基板に前記複数の部品を全て実装するのに要するタクト時間が最短となるように、前記実装条件の最適化を実行する
   請求項１記載の最適化処理方法。
7. 部品実装機が複数の部品を基板に実装するための実装条件を最適化する最適化処理装置であって、
   前記実装条件に対する制約を取得する制約取得部と、
   前記部品実装機で前記制約を満たす実装が可能か否かを判定する判定部と、
   前記判定部により不可能と判定されたときには、不可能であることを報知する報知部と、
   前記判定部により可能と判定されたときには、前記制約を満たす前記実装条件の最適化を実行する最適化部と
   を備える最適化処理装置。
8. 複数の部品を基板に実装する部品実装部と、
   前記部品実装部が複数の部品を基板に実装するための実装条件を最適化する最適化部とを備え、
   前記最適化部は、
   前記実装条件に対する制約を取得する制約取得部と、
   前記部品実装機で前記制約を満たす実装が可能か否かを判定する判定部と、
   前記判定部により不可能と判定されたときには、不可能であることを報知する報知部と、
   前記判定部により可能と判定されたときには、前記制約を満たす前記実装条件の最適化を実行する最適化部と
   を備える部品実装機。
9. 部品実装機が複数の部品を基板に実装するための実装条件をコンピュータが最適化するためのプログラムであって、
   前記実装条件に対する制約を取得し、
   前記部品実装機で前記制約を満たす実装が可能か否かを判定し、
   不可能と判定したときには、不可能であることを報知し、
   可能と判定したときには、前記制約を満たす前記実装条件の最適化を実行する
   ことをコンピュータに実行させるプログラム。

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