JP2609320B2

JP2609320B2 - 対話型部品配置評価方法とその装置

Info

Publication number: JP2609320B2
Application number: JP1039415A
Authority: JP
Inventors: 志乃高橋; 秀明小林; 良尚荒井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1997-05-14
Anticipated expiration: 2012-05-14
Also published as: JPH02219179A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、プリント基板上に実装される部品各々のそ
のプリント基板上への配置設計に係り、特に部品各々が
プリント基板上により自動的に挿入されるべく、その自
動挿入に先立って行なわれる部品配置の評価方法と評価
装置に関するものである。

［従来の技術］一般にプリント基板上にはICや抵抗、ダイオード、コ
ンデンサなどの各種電子部品が実装されるが、これら電
子部品の実装配置に際しては実装密度を大としつつ、し
かもプリント基板への自動挿入が考慮されなければなら
ないものとなっている。部品のプリント基板への配置に
関しては、これまでに例えば特開昭53−120333号公報に
記載のものが知られているが、これによる場合、部品の
電気的特性や総配線長を評価関数として部品の配置が行
なわれており、部品間距離を定めた設計基準を参照する
ことによってはまた部品挿入時での干渉が回避されるよ
うになっている。

［発明が解決しようとする課題］これまでにあっては、少なくとも部品間干渉が考慮さ
れた部品の配置が行われているわけであるが、これだけ
では部品の自動挿入は良好に行なわれ得ないものとなっ
ている。というのは、部品が実際にプリント基板に自動
挿入される際、プリント基板周囲には部品挿入機のヘッ
ド自体は勿論のこと、アンビル（プリント基板面より突
出した部品のリード線の切断・折曲げ機構）や基板ホル
ダ（基板固定用治具）、基板ローダ・アンローダ（基板
搬送装置）が存在しており、これらが部品挿入機による
部品のプリント基板への自動挿入を困難にしている場合
が多々あるからである。自動挿入が不可とされた部品に
ついては後に人手によって挿入せざるを得なく、これが
ために部品の自動挿入率はいきおい低下せざるを得なか
ったものである。

本発明の目的は、部品間干渉のみならず、プリント基
板周囲に存在する各種機構、あるいは装置と部品との間
での干渉や、それら機構、装置間干渉の有無がチェック
された上、更には、特定種別の干渉が排除されるべく、
部品の挿入方向変更処理や挿入工程順変更処理が行なわ
れた時点での部品配置状態が部品自動挿入率を以て評価
された後は、それら干渉が排除される方向に部品配置が
外部からの指示にもとづき容易に修正された上、再度各
種干渉の有無がチェックされるといった具合にして、プ
リント基板上に部品各々を自動挿入率大として配置し得
る対話型部品配置評価方法とその装置を供するにある。

［課題を解決するための手段］上記目的は、基本的には、予め記憶されているプリン
ト基板表面側部品挿入機ヘッド、プリント基板裏面側ア
ンビル、基板ホルダ、基板ローダ・アンローダ各々につ
いての占有作業スペースデータと、予め更新可として記
憶されている部品各々についての仮配置スペースデータ
とにもとづき、上記プリント基板表面側部品挿入機ヘッ
ド、プリント基板裏面側アンビル、基板ホルダ、基板ロ
ーダ・アンローダおよび部品の配置状態が二次元的に可
視表示された状態で、部品間干渉、部品・部品挿入機ヘ
ッド間干渉、占有作業スペース間干渉各々の有無につい
てのチェックが行なわれた上、該チェック以降の配置状
態での部品の自動挿入率が該配置状態と同時表示可とし
て、該チェックにより検出された干渉が低減化されるべ
く、干渉に係る極性なし部品各々についての挿入方向変
更処理と部品挿入上、挿入機ヘッド作業領域が他部品と
互いに干渉し合う２以上の部品各々についての挿入工程
順変更処理とが行なわれた後、なおも低減され得ない干
渉各々についての干渉種別判定結果にもとづき、干渉種
別対応の色として表示されている部品各については、更
新補助のためのＸ（横）方向、Ｙ（縦）方向のスケール
が配置状態と同時に表示されている状態で、該スケール
にもとづき外部操作によって仮配置スペースデータの更
新が行なわれた後、外部からの指示を待って上記干渉各
々の有無についてのチェックが自動的に再開始されるこ
とで達成される。

また、装置上での基本構成要素としては、プリント基
板表面側部品挿入機ヘッド、プリント基板裏面側アンビ
ル、基板ホルダ、基板ローダ・アンローダ各々について
の占有作業スペースデータと部品各々についての仮配置
スペースデータとを少なくとも記憶するデータ記憶手段
と、該記憶手段に記憶されているデータにもとづきプリ
ント基板表面側部品挿入機ヘッド、プリント基板裏面側
アンビル、基板ホルダ、基板ローダ・アンローダおよび
部品の全体的配置状態と仮配置スペースデータを更新補
助するためのＸ（横）方向、Ｙ（縦）方向スケールと部
品の自動挿入率の含む各種情報とを少なくとも二次元的
に可視表示する表示手段と、該表示手段に表示される、
全体的配置状態、Ｘ（横）方向、Ｙ（縦）方向スケール
および各種情報を更新可として表示制御する表示制御手
段と、該制御手段に各種の情報および配置状態の表示の
開始と更新を、上記データ記憶手段には仮配置スペース
データの更新を少なくとも外部から指示する外部指示手
段と、上記データ記憶手段からの占有作業スペースデー
タおよび仮配置スペースデータにもとづき部品間干渉、
部品・部品挿入機ヘッド間干渉、占有作業スペース間干
渉各々の有無についてのチェック処理、干渉に係る極性
なし部品各々についての挿入方向変更処理、および部品
挿入上、挿入機ヘッド作業領域が他部品と互いに干渉し
合う２以上の部品各々についての挿入工程順変更処理を
行なう干渉チェック・処理手段とを少なくとも具備せし
めることで達成される。

［作用］プリント基板への部品実装設計段階において、部品の
仮配置を評価するには、データ記憶手段に予め記憶され
ている部品挿入機ヘッド、アルビン、基板ホルダ、基板
ローダ・アンローダ各々についての占有作業スペースデ
ータと、同じくそのデータ記憶手段に予め更新可として
記憶されている部品各々についての仮配置スペースデー
タとにもとづき表示制御手段がそれら部品挿入機ヘッ
ド、アンビル、基板ホルダ、基板ローダ・アンローダお
よび部品の配置状態を二次元的に表示手段上に可視表示
させた状態で、それらスペースデータにもとづき干渉チ
ェック手段によって部品間干渉、部品・部品挿入機ヘッ
ド間干渉、占有作業スペース間干渉各々についてのチェ
ックが行なわれるようになっている。もしも、このチェ
ックで何等かの干渉が存在すると判定された場合には、
その干渉に係る部品は表示制御手段によって干渉種別対
応の色として表示されることで、即その部品の仮配置を
更新する必要があることが知れるものである。仮配置の
更新に先立って、外部指示手段からの指示により各種の
情報や配置状態が選択的に表示、参照されることによっ
てはその干渉状態がより正確に確認されるものであり、
その確認結果に基づいて仮配置の更新量やその方向が定
められるが、その際表示制御手段によって、X,Y方向ス
ケールが表示されていれば、外部指示手段による更新処
理は容易に行なわれ得るものである。部品の仮配置更新
後は必要に応じて各干渉チェックが再び行なわれるが、
チェックが行なわれる度に表示制御手段によって部品の
自動挿入率が併せて表示される場合は、その仮配置状態
での部品の自動挿入率達成程度が即知れるものである。

ところで、本発明による対話型部品配置評価装置は以
上のようにデータ記憶手段や表示手段、表示制御手段、
外部指示手段、干渉チェック・処理手段を含むようにし
て構成され、これら手段は叙上の動作を達成すべく機能
するが、何れの干渉チェックが行なわれるかはデータ記
憶手段に記憶されているスペースデータの種類によるも
のとなっている。データ記憶手段に外部との間のデータ
入出力機能が具備されている場合には、部品実装初期設
計段階で外部装置としてのCAD装置で予め作成された各
種スペースデータ、特に部品についての仮配置スペース
データはCAD装置よりデータ記憶手段に直接的に取込す
ればよく、また、目標自動挿入率を達成した配置状態で
の部品の仮配置スペースデータは、最終的なものとして
データ記憶手段よりCAD装置に出力されることも可能と
なっているものである。また、外部指示手段からの指示
にもとづき表示手段上には表示制御手段によって各種の
情報や配置状態が表示、あるいは更新表示されるが、外
部指示手段としてはキーボードがマン・マシンインタフ
ェース上好ましいものとなっている。そのキーボードに
部品配置表か処理上頻度大にして使用される専用キーを
具備せしめておく場合は、指示処理は速やかに行なわれ
得るものである。

［実施例］以下、本発明を第１図から第23図により説明する。

先ず本発明の具体的説明に入る前に、第２図により干
渉の定義とその種類について説明すれば、その種類は第
２図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようである。即ち、
同図（ａ）はプリント基板２−１上で部品２−2,2−３
が直接ぶつかりあう部品間干渉を、同図（ｂ）はプリン
ト基板２−１を押さえる基板ホルダ２−４と部品２−
２、または基板ホルダ２−４と挿入機ヘッドがぶつかり
あう制限（禁止）干渉を、同図（ｃ）は部品２−５を挿
入しようとしている挿入機ヘッド２−６と（既挿入）部
品２−２とがぶつかりある作業領域干渉を示す。これら
干渉のうち、制限干渉、作業領域干渉はまた部品・挿入
機ヘッド間干渉と、挿入機ヘッド、基板ホルダ、アルビ
ン、基板ローダ・アンローダ相互間干渉（占有作業スペ
ース間干渉）とに分類し得るものとなっている。したが
って、一般的にこの場合での干渉とは、挿入機ヘッドが
プリント基板上の所定位置に部品を挿入しようとして
も、その部品あるいは挿入機ヘッド自体が既挿入部品や
基板ホルダ、基板ローダ・アンローダ、アンビルにぶつ
かることによって、その挿入が不可能となる空間（スペ
ース）配置状態として定義され得る。何等かの干渉が存
在する場合は、その干渉に密接に係る部品の配置位置や
挿入工程順を変更することによって、その干渉は排除さ
れるようになっているものである。

さて、本発明について具体的に説明すれば、第１図は
本発明による対話型部品配置評価方法の概略処理フロー
を、また、第３図は本発明による対話型部品配置評価装
置の概略構成を示したものである。先ず装置構成より説
明すれば、データ記憶手段としての磁気ディスク装置３
−２は直接的に、また、表示手段としてのグラフィック
ディスプレイ装置３−３、外部指示手段としてのキーボ
ード３−４は補助出力装置としてのプリンタ３−５およ
びＸ−Ｙプロッタ３−６とともにバス３−７を介し処理
装置３−１に収容されたものとなっている。処理装置３
−１は表示制御手段や干渉チェック・処理手段を含むよ
うにして構成され、また、磁気ディスク装置３−２はそ
の制御装置（磁気ディスク装置３−２内に内蔵）を介し
外部装置としてのCAD装置などとの間で各種データを入
出力し得るものとなっている。なお、プリンタ３−５お
よびＸ−Ｙプロッタ３−６は干渉チェック結果を記録表
示するためのものである。

次に対話型部品配置評価方法の概略について説明すれ
ば、評価処理に必要とされるデータの外部からの取込処
理１−１、各種干渉についてのチェック処理１−２、部
品についての挿入方向変更処理１−３、部品についての
挿入工程変更処理１−４、それら処理結果の表示処理１
−５、表示処理結果にもとづく部品の再配置処理１−６
が順次行なわれるようになっている。部品の再配置処理
１−６後は判断処理１−７によって再び干渉チェック処
理１−２を行なうか否かが外部からの指示を待って判断
され、再び行なう場合は部品が再配置されたその状態で
干渉チェック処理１−２が行なわれるものとなってい
る。もしも、干渉チェック処理１−２を行なわない場合
には、判断処理１−８で他データにより処理を続行する
か否かが判断され、続行する場合はデータ取込処理１−
１に戻るようにされるが、それ以外は一連の処理は終了
されるものとなっている。

第４図（ａ）〜（ｆ）は以上のデータ取込処理１−１
から再配置処理１−６までの処理各々を詳細に示したも
のである。先ず第４図（ａ）によりデータ取込処理につ
いて説明すれば、この処理では挿入機ヘッド等の形状
等、挿入機等に関する情報の登録処理１−１−１、部品
各々の位置、形状等に関する組立情報の登録処理１−１
−２、挿入工程の並びに関する工程順情報の登録処理１
−１−３が行なわれるようになっている。この後に行な
われる干渉チェック処理１−２では第４図（ｂ）に示す
ように、挿入工程の並び方と、各種入工程で挿入機が把
持し得る部品の形状との対応から、全部品を何れかの工
程に割り当てる仮工程設定処理１−２−１、仮工程への
割り当てに従って部品の仮配置スペース、挿入機ヘッド
の作業スペースや、基板ホルダなどの占有スペースを算
出する領域（スペース）算出処理１−２−２が行なわ
れ、この後初めて部品間干渉チェック処理１−２−３、
制限干渉チェック処理１−２−４、作業領域干渉チェッ
ク処理１−２−５が順次行なわれるようになっている。
部品間干渉チェックでは部品と部品との間での干渉が、
また、制限干渉チェックでは挿入機ヘッド、アンビル、
あるいは部品が基板ホルダとぶつかる制限干渉が、更に
作業領域干渉チェクではある工程で挿入予定の部品を挿
入する挿入機ヘッドやアンビルとその工程、あるいはそ
れ以前の工程で挿入される部品との間での干渉がそれぞ
れチェックされるようになっている。これら干渉チェッ
クでは具体的には、挿入機ヘッドの形状、部品の形状、
基板ホルダなどの形状は直方体や直円柱、球などの組合
せでスペースとして表現され、これらスペースの重なり
の有無がチェックされるようになっている。スペースの
重なりを以て干渉有りとして判定されているものであ
る。

干渉チェック処理１−２の後は挿入方向変更処理１−
３が行なわれるが、これの詳細は第４図（ｃ）に示すよ
うである。図示のように、一連の処理１−３−１〜１−
３−８によって作業領域干渉、または制限干渉に係る部
品については、それが極性なし（挿入方向の変更が可
能）のものであって、しかも挿入機ヘッドが挿入方向変
更可能である場合のみ、挿入方向変更後の作業スペース
が算出されたうえ干渉チェクが行なわれるようになって
いる。もしも、それによって干渉が存在しなくなれば、
その部品は後にそのようにして挿入されるところとなる
ものである。

第４図（ｄ）は挿入方向変更処理１−３後の挿入工程
変更処理１−４の詳細を示す。この処理では作業領域干
渉の中で部品ｉについての挿入機ヘッド作業領域と部品
ｊが干渉し、かつ部品ｊについての挿入機ヘッド作業領
域と部品ｉが干渉するような場合には、部品i,jの何れ
を先に挿入しようとも干渉が避けられないので、何れか
一方の部品についての挿入工程順を変更することで干渉
を避ける処理が行なわれるようになっている。２つ以上
の部品が相互に干渉している状態をループと呼び、初め
にそのループが処理１−４−１によって探索されるよう
になっている。判断処理１−４−2,1−４−８によって
ループが探索される度にそのループに含まれる部品に対
しては処理１−４−３によって重みづけがされる。即
ち、挿入工程順の変更を避けたい部品には大きなコスト
をつける。例えばコストが４の部品はコルト１の部品を
３つ挿入工程順を変更させてでもその挿入工程順の変更
を避けるようにするものである。このコストにもとづい
て処理１−４−４によって挿入工程順変更部品を決め、
その部品の新たな挿入工程順での挿入方向を処理１−４
−５によって決めた後は、処理１−４−６によって干渉
情報がクリアされ、更に処理１−４−７によって干渉チ
ェックが行なわれるようになっている。挿入工程順が変
更された部品については必要に応じ後にその配置が更新
されることによって干渉が排除されるようになっている
が、場合によっては自動挿入不可なものとして人手によ
って挿入されるようになっているものである。

第４図（ｅ）は結果表示処理１−５の詳細を示す。こ
の処理では以上述べた第４図（ｂ）〜（ｄ）での処理結
果がキーボードによって選択的にグラフィックデスプレ
イ装置に表示されるようになっている。図示のように処
理１−５−1,1−５−２によって各種表示画面データが
作成されたうえ表示画面選択用画面が表示されるが、如
何なる表示画面が表示されるかは、キーボードからのキ
ー入力処理１−５−３によるものとなっている。そのキ
ー入力が全部品干渉状態表示を指示していると処理１−
５−４で判定された場合には、処理１−５−11によって
全部品干渉状態が表示されるものであり、この状態で作
業スペース画面表示のキー入力があった場合は処理１−
５−12,1−５−13によって作業スペース画面が、更に２
部品干渉状態表示画面表示のそれがあった場合には処理
１−５−14,1−５−15によって２部品干渉状態表示画面
がそれぞれ表示されるようになっているものである。ま
た、キー入力が全部品干渉状態表示以外のものを指示し
ている場合は、処理１−５−５〜１−５−10によってそ
の指示内容が識別され、指示された表示（各部品干渉状
態、挿入工程、工程変更部品一覧表、干渉チェック来歴
またはエラーメッセージ）が処理１−５−16〜１−５−
20によって行なわれるか、または結果表示処理１−５は
終了されるようになっている。各種表示が表示、参照さ
れることによって干渉状態やそれまでの処理内容がより
正確に把握され得るものである。これら表示にもとづき
現に存在している干渉を可及的に排除すべく部品の再配
置処理１−６が行なわれるが、第４図（ｆ）はその再配
置処理１−６の詳細を示す。図示のように、グラフィッ
クディスプレイ装置に表示されている全部品干渉状態に
もとづき移動部品、X,Y方向移動距離が処理１−６−１
〜１−６−３によってキー入力されるようになってい
る。処理１−６−４によってはその移動部品についての
仮配置スペースデータや作業スペースデータの更新処理
が行なわれているものである。この更新処理によってそ
の部品は更新後の仮配置位置に表示されるわけである。
因みに、部品を移動する際での移動量は総配線長との関
係よりして僅かとされる。結局、部品の位置は微調整さ
れるだけとなっている。

ここで、グラフィックディスプレイ装置に表示されて
いる各種画面について説明すれば、先ず全部品干渉状態
表示画面を第５図に示す。この画面では全部品を干渉の
有無と、干渉種別対応の色とを以て一括表示したもので
あり、プリント基板上の全部品の配置状態と周囲の状況
とを把握しつつ、干渉に係る部品を必要に応じX,Y方向
に移動し得るものとなっている。部品の移動は画面上に
表示されたメッセージに従って部品記憶、Ｘ方向移動距
離、Ｙ方向移動距離を対話形式で入力する方法が採られ
ているが、それら表示に併せて同時に表示されているX,
Y方向スケール（1/100mm単位）は移動距離の決定を容易
化ならしめるのに有効なものとなっている。この部品移
動処理によって磁気ディスク記憶装置に記憶されている
部品の仮配置スペースデータは更新されるが、第６図は
一例でそのデータフォーマットを示す。図示のように部
品各々についての部品記号や挿入位置座標、基板に対す
る配置方向、干渉の種類（別）、部品形状が所定に記憶
されているわけであるが、部品移動処理によりその部品
についての挿入位置座標や部品形状は更新されるものと
なっている。部品形状は例えば球の場合X₀,Y₀,Z₀の中心
座標と半径ｒで、直方体の場合はX₁,X₂,Y₁,Y₂,Z₁,Z₂の
端点座標で、直円柱の場合は中心座標、半径ｒおよび端
点座標の組合せで表現されるが、したがって、更新はX,
Y方向座標のみを更新すればよいものである。因みに全
部品干渉状態を表示する場合において、部品記号をも併
せて表示すると表示上煩雑になるため、干渉に係る部品
の部品記号が干渉種別対応の色で表示された部品記号表
が併せて表示されるようになっている。その表のNo.と
図中のNo.を一致させることで対応関係が知られるもの
である。

ところで、画面上に全部品数、自動挿入部品数および
自動挿入率を併せて表示する場合は、その全部品配置状
態での自動挿入率が即知れ、これを部品自動挿入達成指
標として用い得るものである。

第７図に全部品干渉状態表示画面上での処理フローを
示す。その画面が処理７−１によって表示された後は、
選択機能のキー入力処理７−２によってその機能に対応
した表示が行なわれるものとなっている。判断処理７−
３で選択されたものが部品移動キーであると判定された
場合には、部品移動のためのメッセージが処理７−４に
よって表示され、その後移動部品や移動距離のキー入
力、部品移動処理が処理７−5,7−６によって行なわれ
るようになっている。選択されたものが部品移動キー以
外のものである場合には、判断処理７−７〜７−11に応
じた表示（処理７−14による画面の拡大・縮小・スクロ
ール・再表示、処理７−15による頁スクロール、処理７
−12,7−13による作業スペース画面表示、処理７−16に
よるXY座標表示）か、または全部品干渉状態表示画面の
表示は終了されるようになっている。

因みに作業スペース表示画面の例を第８図に示す。こ
の作業スペース表示画面は干渉に係る部品の１つに着目
し、その部品と作業スペース（挿入機ヘッド、アンビル
の領域）、更にはその周辺の部品や基板ホルダなどとの
干渉状況を把握するためのものであり、第５図に示す全
部品干渉状態表示画面中に表示されている１部品をキー
部品として表示されるようになっている。この画面では
部品間距離だけでなく作業スペースや基板ホルダなどと
の距離から移動距離を判断し得るものとなっている。第
５図に示す全部品干渉状態表示画面に作業スペースや基
板ホルダなどを併せて表示すると表示が煩雑になること
から、特にこの作業スペース表示画面が設けられたもの
である。作業スペース表示画面での部品の色は第５図に
示すものに同様とされるが、その際画面上に同時に表示
されているX,Y方向スケールによっては移動距離の決定
は容易となっている。後述するようにこの作業スペース
表示画面上でも必要に応じ部品の移動が行なわれるが、
部品の移動は既述の方法で行なわれるようになってい
る。部品の移動に伴い第６図に示すその部品についての
仮配置スペースデータが更新されることは勿論である
が、その際同時にその部品についての作業スペースデー
タも併せて更新されるようになっている。部品各々には
挿入機ヘッドやアンビルが実際にその挿入時やリード線
折曲・切断時に作用するが、その作用空間を予め近似し
たものが作業スペースデータとして部品対応に記憶され
ているものである。作業スペースデータは部品形状の場
合と同様なパラメータを以て第９図に示すように表現さ
れるようになっている。第８図に示す例ではキー部品と
してコンデンサ（メッシュ表示された部品（部品記号＝
C09））が想定されており、それに係る矩形状枠は挿入
機ヘッド作用空間を示している。この作用空間を規定す
るものがそのコンデンサについての作業スペースデータ
として規定されているわけである。全部品干渉状態表示
画面と同様にして、この作業スペース表示画面にも自動
挿入率などが表示されることで、部品自動挿入達成指標
として用いられるようになっている。さて、この作業ス
ペース表示画面上でも各種の処理が行なわれるが、第10
図はその処理フローを示したものである。この処理のフ
ローはほぼ第７図に示すものに同様であるが、作業スペ
ース表示画面に係る処理７−9,7−12,7−13が２部品干
渉状態表示画面に係る処理（第10図中処理10−１〜10−
５に相当）に置換されたものとなっている。

第11図はその２部品干渉状態表示画面の例を示すが、
この画面では作業スペース表示画面中に表示されている
部品より２部品のみ選択され、これら２部品各々につい
ての作業スペースとともに２部品間干渉状態が平面、正
面、側面として表示されるようになっている。部品の選
択は表示されたメッセージに従って対話形式で行なわ
れ、部品の表示色は作業スペース表示画面での場合と同
様となっている。２部品干渉状態表示画面による場合に
は、その正面および側面状態より高さ方向をも考慮して
部品の移動距離を決定し得るものとなっている。立体的
に干渉状態を表示する手法にはコンピュータ・グラフィ
ックスによる立体映像を利用し得るが、部品や挿入機は
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に平行な直方体、何れかの軸に中心軸
が平行な直円柱、あるいは球の組合せで表現し得ること
から、移動距離を決定するには３面図で十分であり、ま
た、データ量が少なく表示が高速にして行なわれること
からしても必要十分となっている。この２部品干渉状態
表示画面での処理は第13図に示す処理フローに従って行
なわれるが、主な処理は部品の移動処理とXY座標の表示
処理のみとなっている。部品の移動は同時に表示されて
いるX,Y方向スケールを参照することによって既述の方
法で行なわれるが、部品の移動に際しては、これまでの
場合と同様第12図に示すその部品についての仮配置スペ
ースデータおよび作業スペースデータが移動距離と移動
方向に応じて更新されるものである。

以上基本的な処理に係る表示画面について各種説明し
たが、その他それら処理を実行するうえでの補助的表示
画面も各種表示可能となっている。第14図はある着目部
品と、これとの干渉に係る全ての部品とをアンビルや挿入機ヘッドとともに正面、平面として示したものである。本例では
着目部品（部品記号＝R322）の両側に同一挿入工程順の
部品（部品記号＝Q706,R325）が近接して配置される場
合が想定されたものとなっている。これより右側に配置
される部品（Q706）が先に挿入されるとすれば、着目部
品は挿入機ヘッドがその部品（Q706）に接触することで
挿入不可とされ、また、着目部品が先に挿入された状態
で左側の部品（R325）が挿入されるとすれば、同様な理
由によって挿入不可であることが、同時に表示されてい
る干渉部品表、干渉種類メッセージより容易に知られる
ようになっている。

第15図は全部品の配置状態が挿入工程順別の色として
縮小表示されるとともに、その配置状態の一部がある部
品を中心として選択的に拡大表示される挿入工程表示画
面を示す。第16図はまた挿入機ヘッドと部品との干渉を
避けるべく挿入工程順が変更された部品についての工程
変更部品一覧表表示画面を、第17図は移動に係る部品に
ついての干渉チェック来歴を表示する移動部品干渉チェ
ック来歴表示画面を示す。更に第18図はキー入力データ
にエラーがある場合に表示されるエラーメッセージ表示
画面であり、キー入力データ内容の否定表示よりそのデ
ータ内容は容易に修正され得るものとなっている。

更に特殊な表示画面や、対話用に好適とされたキーボ
ートについて説明すれば以下のようである。

即ち、特殊表示画面としては、先ず全部品干渉状態表
示画面中に、部品各々についての作業スペースをも併せ
て表示することが考えられる。第19図はその一例での表
示画面を示したものである。部品数が少ない場合には作
業スペースを同時に表示しても煩雑とはならず、基板全
体や周辺の部品、作業スペース、干渉種類より干渉に係
る部品の移動距離をより適格に判断し得るものとなって
いる。

また、干渉チェック処理においては、干渉が集中して
存在している部分に干渉チェック範囲を設定したうえそ
の範囲内においてのみ干渉チェックを行なうことも可能
となっている。第20図に示すように、移動されるべき部
品が選択選定された後はこれを内部に含む干渉チェック
範囲が設定され、しかる後仮工程設定、領域算出、部品
間干渉チェック、制限干渉チェック、作業領域干渉チェ
ックが順次行なわれるものである。干渉チェック範囲の
設定は具体的には第22図に示すように、例えば移動され
るべき部品の移動前位置、移動後位置に外接する矩形枠
（破線表示枠）の周囲に更に作業スペース（最大値）を
付加し、これら作業スペースに外接する矩形枠（一点鎖
線表示枠）内として設定されるようになっている。この
範囲内に一部あるいは全体が含まれる部品についてのみ
干渉チェックが行なわれるが、これらチェック対象とし
ての部品を識別すべく第21図に示すように、それら部品
各々についての各種スペースデータには更に範囲フラグ
が付加されるようになっている。この範囲フラグにもと
づきチェック対象としての部品のみについて干渉チェッ
クが行なわれる場合は、より早く必要とされるチェック
結果が得られるものである。その際併せて干渉チェック
範囲内にのみ更新表示するようにすれば、表示処理速度
の向上が図られることになる。

さて、部品配置の評価処理は対話形式で行なわれる
が、対話用としての外部指示手段としてはキーボードが
最適となっている。したがって、キーボードに対話によ
る評価処理上頻度大にして指示される処理対応のキーが
予め具備されている場合は、評価処理はより速やかに、
しかも容易に行なわれることになる。具体的には第23図
に示すように、画面の拡大を指示する拡大キーや画面の
縮小を指示する縮小キー、画面の上下・左右スクロール
を指示するスクロールキー、通常の画面に戻す再表示キ
ー、画面に表示された図表のページ変更を指示する前頁
表示キー、次頁表示キー、対話画面への入力を指示する
入力キー、入力の終了を指示する入力終了キー、その画
面での処理の終了を指示する画面終了キー、画面に表示
された部品を指示し、該部品の配置座標を表示させる指
示をする座標表示キー、処理中断を指示するキャンセル
キーなどが設けられればよいものである。

なお、以上では部品挿入時プリント基板は基板ホルダ
によって固定され、挿入機ヘッドやアンビルは可動であ
る場合を想定して説明が行なわれているが、これとは逆
に基板ホルダが移動可、挿入機ヘッドやアンビルは移動
不可とされるなど、部品の自動挿入方式にも各種のもの
が存在するようになっている。何れの方式が採られるに
してもスペースの重なりを以て何等かの干渉が発生して
いると判断し得るものであり、この重なりを排除すべく
基板上での部品の配置を更新すればよいものである。

以上のように挿入機ヘッドなどの作業スペースを考慮
して部品配置の干渉チェックを行ない、干渉に係る部品
の配置を更新する度に干渉チェックを行なう、といった
処理を繰り返し行なうようにする場合は、自動挿入から
手挿入に挿入工程が変更される部品の数は最小限に抑え
られることになる。これまでのプリント基板実装設計シ
ステムにおける部品配置評価では、製造性が十分に考慮
されていなかったため、プリント基板に部品を挿入する
際に挿入機ヘッド等と部品との干渉が渉発し、これを回
避すべく本来自動挿入が可能な部品であっても手挿入し
なければならなかったものであるが、干渉チェックにも
とづく部品再配置によりそのような部品も自動挿入可能
となるので、自動挿入率は更に向上されることになる。
また、実装設計の段階で自動挿入部品と手挿入部品が容
易に区別されるので、自動挿入部品と手挿入部品とを事
前に管理することも容易となる。

［発明の効果］以上、説明したように、請求項１〜３による場合は、
部品間干渉のみならず、プリント基板周囲に存在する各
種機構、あるいは装置と部品との間での干渉や、それら
機構、装置間干渉の有無がチェックされた上、更には、
特定種別の干渉が排除されるべく、部品の挿入方向変更
処理や挿入工程順変更処理が行なわれた時点での部品配
置状態が部品自動挿入率を以て評価された後は、それら
干渉が排除される方向に部品配置が外部からの指示にも
とづき容易に修正された上、再度各種干渉の有無がチェ
ックされるといった具合にして、プリント基板上に部品
各々を自動挿入率大として配置し得る対話型部品配置評
価方法が、また、請求項４〜11による場合には、そのよ
うな効果が期待され得る対話型部品配置評価装置がそれ
ぞれ得られるものとなっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による対話型部品配置評価方法に係る
概略処理の一例でのフローを示す図、第２図（ａ）〜
（ｃ）は、本発明に係る各種干渉を示す図、第３図は、
本発明による対話型部品配置評価装置の一例での概略構
成を示す図、第４図（ａ）〜（ｆ）は、第１図に示す処
理ブロック各々の詳細なフローを示す図、第５図は、全
部品干渉状態表示画面の例を示す図、第６図は、部品各
々についての仮配置スペースデータの一例でのデータフ
ォーマットを示す図、第７図は、全部品干渉状態表示画
面上での処理のフローを示す図、第８図は、作業スペー
ス表示画面の例を示す図、第９図は、部品各々について
の作業スペースデータの一例でのデータフォーマットを
示す図、第10図は、作業スペース表示画面上での処理の
フローを示す図、第11図は、２部品干渉状態表示画面の
例を示す図、第12図は、部品各々についての各種スペー
スデータを示す図、第13図は、２部品干渉状態表示画面
上での処理のフローを示す図、第14図は、特定部品と、
これとの干渉に係る全ての部品とを正面、平面として示
す図、第15図は、全部品配置の挿入工程順別の色として
の縮小表示と、その一部についての拡大表示とに係る画
面を示す図、第16図は、工程変更部品一覧表表示画面を
示す図、第17図は、移動部品干渉チェック来歴表示画面
を示す図、第18図は、エラーメッセージ表示画面を示す
図、第19図は、作業スペースが併せて表示された、全部
品干渉状態表示画面を示す図、第20図は、設定された範
囲内で干渉チェックを行なう場合での処理のフローを示
す図、第21図は、その場合での部品各々についての各種
スペースデータを示す図、第22図は、干渉チェック範囲
設定方法を説明するための図、第23図は、対話用として
の本発明に係るキーボードの外観を示す図である。３−１……処理装置（表示制御手段、干渉チェック・処
理手段内蔵）、３−２……磁気ディスク装置（データ記
憶手段）、３−３……グラフィックディスクプレイ装置
（表示手段）、３−４……キーボード（外部指示手
段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−278672（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−126467（ＪＰ，Ａ) 特開平２−5499（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プリント基板への部品実装設計段階におけ
る、各種干渉にもとづく部品の配置評価方法であって、
予め記憶されているプリント基板表面側部品挿入機ヘッ
ド、プリント基板裏面側アンビル、基板ホルダ、基板ロ
ーダ・アンローダ各々についての占有作業スペースデー
タと、予め更新可として記憶されている部品各々につい
ての仮配置スペースデータとにもとづき、上記プリント
基板表面側部品挿入機ヘッド、プリント基板裏面側アン
ビル、基板ホルダ、基板ローダ・アンローダおよび部品
の配置状態が二次元的に可視表示された状態で、部品間
干渉、部品・部品挿入機ヘッド間干渉、占有作業スペー
ス間干渉各々の有無についてのチェックが行なわれた
上、該チェック以降の配置状態での部品の自動挿入率が
該配置状態と同時表示可として、該チェックにより検出
された干渉が低減化されるべく、干渉に係る極性なし部
品各々についての挿入方向変更処理と部品挿入上、挿入
機ヘッド作業領域が他部品と互いに干渉し合う２以上の
部品各々についての挿入工程順変更処理とが行なわれた
後、なおも低減され得ない干渉各々についての干渉種別
判定結果にもとづき、干渉種別対応の色として表示され
ている部品各々については、更新補助のためのＸ（横）
方向、Ｙ（縦）方向のスケールが配置状態と同時に表示
されている状態で、該スケールにもとづき外部操作によ
って仮配置スペースデータの更新が行なわれた後、外部
からの指示を待って上記干渉各々の有無についてのチェ
ックが自動的に再開始されるようにした対話型部品配置
評価方法。
【請求項２】請求項１において、仮配置スペースデータ
の更新に際して、該更新に先立って、干渉状態確認のた
めの各種の情報および配置状態が選択的に表示された
上、参照されるようにした対話型部品配置評価方法。
【請求項３】請求項1,2の何れかにおいて、Ｘ（横）方
向、Ｙ（縦）方向のスケールは外部より指示された任意
位置に移動可として表示されるようにした対話型部品配
置評価方法。
【請求項４】プリント基板への部品実装設計段階におけ
る部品の配置を各種干渉にもとづいて評価する部品の配
置評価装置であって、プリント基板表面側部品挿入機ヘ
ッド、プリント基板裏面側アンビル、基板ホルダ、基板
ローダ・アンローダ各々についての占有作業スペースデ
ータと部品各々についての仮配置スペースデータとを少
なくとも記憶するデータ記憶手段と、該記憶手段に記憶
されているデータにもとづきプリント基板表面側部品挿
入機ヘッド、プリント基板裏面側アンビル、基板ホル
ダ、基板ローダ・アンローダおよび部品の全体的配置状
態と仮配置スペースデータを更新補助するためのＸ
（横）方向、Ｙ（縦）方向スケールと部品の自動挿入率
を含む各種情報とを少なくとも二次元的に可視表示する
表示手段と、該表示手段に表示される、全体的配置状
態、Ｘ（横）方向、Ｙ（縦）方向スケールおよび各種情
報を更新可として表示制御する表示制御手段と、該制御
手段に各種の情報および配置状態の表示の開始と更新
を、上記データ記憶手段には仮配置スペースデータの更
新を少なくとも外部から指示する外部指示手段と、上記
データ記憶手段からの占有作業スペースデータおよび仮
配置スペースデータにもとづき部品間干渉、部品・部品
挿入機ヘッド間干渉、占有作業スペース間干渉各々の有
無についてのチェック処理、干渉に係る極性なし部品各
々についての挿入方向変更処理、および部品挿入上、挿
入機ヘッド作業領域が他部品と互いに干渉し合う２以上
の部品各々についての挿入工程順変更処理を行なう干渉
チェック・処理手段とを少なくとも有してなる対話型部
品配置評価装置。
【請求項５】請求項４において、データ記憶手段には外
部装置としてのCAD装置との間で各種データを入出力す
るためのインタフェース機能が具備されている対話型部
品配置評価装置。
【請求項６】請求項4,5の何れかにおいて、表示制御手
段には干渉チェック・処理手段からのチェック結果とし
ての干渉種別判定結果にもとづき、干渉に係る部品を干
渉種別対応の色として表示する表示制御機能が具備され
ている対話型部品配置評価装置。
【請求項７】請求項4,5,6の何れかにおいて、表示制御
手段には、仮配置スペースデータの更新補助のためＸ
（横）方向、Ｙ（縦）方向のスケールを、外部指示手段
から指示された位置に移動可として表示する表示制御機
能が具備されている対話型部品配置評価装置。
【請求項８】請求項4,5,6,7の何れかにおいて、表示制
御手段には、全部品数と、干渉チェック・処理手段から
のチェックの結果にもとづき更新される自動挿入部品数
および自動挿入率とについての情報を表示する表示制御
機能が具備されている対話型部品配置評価装置。
【請求項９】請求項4,5,6,7,8の何れかにおいて、表示
制御手段には、外部指示手段からの指示にもとづく表示
の一部についての拡大表示機能、表示の一部について
の、表示方向が変更された状態での拡大表示機能が具備
されている対話型部品配置評価装置。
【請求項１０】請求項4,5,6,7,8,9の何れかにおいて、
外部指示手段はキーボードとされる対話型部品配置評価
装置。
【請求項１１】請求項10において、キーボードには表示
の拡大・縮小、上下・左右方向スクロール、通常表示の
再表示、表示図表の頁変更、前頁表示、次頁表示、対話
表示画面への入力、入力終了、表示画面での処理終了、
XY座標表示各々を指示する専用キーが少なくとも具備さ
れている対話型部品配置評価装置。