JP3229675B2 - 部品供給カセットの配列順序最適化方法 - Google Patents

部品供給カセットの配列順序最適化方法

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JP3229675B2 JP29717092A JP29717092A JP3229675B2 JP 3229675 B2 JP3229675 B2 JP 3229675B2 JP 29717092 A JP29717092 A JP 29717092A JP 29717092 A JP29717092 A JP 29717092A JP 3229675 B2 JP3229675 B2 JP 3229675B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、部品装着装置で基板に
部品を装着する際、総装着時間を最小にする、部品供給
カセットの配列順序決定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】数値制御によって部品を基板上に装着す
る部品装着装置では、総装着時間を最小限に押さえるた
め、装着プログラムの最適化処理が行われるようになっ
てきている。部品を供給するカセットを複数個並べて配
置し、装着ヘッドで部品を取り上げ、そして、基板の所
定位置に移送して装着する場合、カセットの配列順序と
部品の装着順序とが、総装着時間を最小にするパラメー
タであり、特開平1−283604号公報には、カセッ
トの配列順序を最適化する方法が開示されている。すな
わち、カセットの配列順序と部品の装着順序の2つのパ
ラメータを変化させながら、装着プログラムの最適化を
実現している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法では、カセットの配列順序と部品の装着順序の2つの
パラメータによって最適化処理を行うため、複雑且つ大
量の演算が必要である。また、このカセットレイアウト
最適化方法は、単一の部品装着ヘッドで、所望の部品を
取り上げ、基板上へ移送して装着する場合を想定してい
るため、部品を移送する部品装着ヘッドが複数存在する
場合の、装着分担を考慮していない。従って本発明は、
複数の部品装着ヘッドを有する部品装着装置において、
各部品装着ヘッドがどの部品の移送を担当するか、そし
て、どの位置のカセットの部品を取り上げるかを考慮
し、最適なカセット配置を決定する方法を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、装着しよう
とする部品群の各部品に適用される装着スピードと、仮
の部品供給位置から仮の部品装着位置に至る移送距離に
よって、各部品毎の仮想移送時間を求め、この各仮想移
送時間によって部品群の仮想移送時間の総和を算出し、
これを部品装着ヘッド数で割った時間で部品装着を終え
るよう、各部品装着ヘッド毎に移送を担当する部品群を
振り分ける。そして、各部品装着ヘッド毎に、部品供給
カセットを配列する部品供給ステージ群を指定し、各部
品装着ヘッド毎の部品供給ステージ群に、装着点数が多
い部品の部品供給カセットから優先して、部品供給ステ
ージ群に配列される部品供給カセットから基板上の各装
着位置への部品移送距離の平均が最小になるよう、部品
供給カセットを順次配列し、各部品供給ステージに整列
保持される部品供給カセットの配列順序を最適化する。
【0005】
【作用】互いに独立して部品装着作業を行う複数の部品
装着ヘッドは、ほぼ同時に装着作業を終えるよう、移送
を担当する部品群が割り付けられる。そして、各部品装
着ヘッド毎に、部品群の総移送距離が最小となる位置
に、順次各部品供給カセットが配列される。
【0006】
【実施例】本発明の部品供給カセット配列順序最適化方
法の一実施例について、図に基づいて説明する。図1
は、本発明の最適化方法の一実施例を示すフローチャー
ト、図2は図1の実施例を実行する装置の構成を示すブ
ロック図、図3は本実施例において部品供給カセットを
配列する、部品装着装置の概略平面図である。
【0007】図2において、11は中央演算装置とメモ
リを有するNCプログラム作成装置で、メモリに格納さ
れている図1に示すフローチャートのプログラムを実行
して、最適な部品供給カセット配列順序を決定する。そ
して、NCプログラム作成装置11には、キーボード1
2、フロッピィディスクドライブ13、CRT14、プ
リンタ15が接続されている。キーボード11は、NC
プログラム作成装置11に、データや操作指令を入力す
るためのものであり、フロッピィディスクドライブ13
はNCプログラム作成装置11が作成した部品供給カセ
ット配列順序データを格納し、CRTはそれを表示し、
さらに、必要に応じて、その配列順序データをプリンタ
15に印字するように構成されている。
【0008】図3に示すように、部品装着装置1は、基
台2上のほぼ中央部を横切る形で、基板Pを図中左から
右へ搬送する一対の搬送レール3を有し、この搬送レー
ルの搬送路の途中2ケ所に、基板位置決め装置4U(上
流側)、4D(下流側)を配置している。S1からS8
は、搬送レール3を挟んで、前後対称に4個所づつ基台
2上に設ける部品供給ステージで、それぞれの上面に配
列された、複数個のレーンLに部品供給カセットCを、
1個づつ位置決め保持することが可能である。また、基
板位置決め装置4Uと4Dの各位置決め中心から、各部
品供給ステージまでの距離関係は、互いに対称的なパタ
ーンを描く。Z1、Z2は、いずれも部品装着ヘッドで
あり、基台2上に搬送レール3や部品供給ステージSを
跨いで固定される図示しない架台に、垂直下向きにそれ
ぞれXY移動可能に支持される。部品装着ヘッドZ1、
Z2は、それぞれその下端部に吸着ノズルを交換可能に
保持しており、この吸着ノズルを上下移動させることが
できる。こうして、部品装着ヘッドZ1、Z2は、それ
ぞれXY移動し、部品供給ステージ群SのレーンLに保
持された部品供給カセット群Cから、それぞれ所望の部
品を取り上げ、Z1は上流側の基板位置決め装置4Uに
保持された基板P2に、Z2は下流側の基板位置決め装
置4Dに保持された基板P1に、部品を移送し、各々所
定位置に装着する。
【0009】次に、図1及び図3に基づいて、部品供給
カセット配列順序最適化方法について説明する。まず、
オペレータがキーボード12によって、基板Pに装着す
べき各部品に適用される装着スピードと装着位置と吸着
ノズルの種類、及び仮想装着時間算出のための仮の部品
供給位置と仮の部品装着位置に関する入力データをNC
プログラム作成装置11に入力し、同装置11に図1の
フローチャートを実行させる。この仮の部品供給位置
は、各部品装着ヘッドが到達できる位置であれば、部品
供給ステージのどのレーンであってもよく、また、仮の
部品装着位置も基板P1、P2上のどの位置に設定して
もよい。しかしながら本実施例では、計算を簡素化する
ため、部品装着ヘッドZ1、Z2とで仮の移送距離が同
じになるように、まず仮の部品装着位置を各基板の中央
とする。そして、仮の部品供給位置を、基板P1、P2
の各中央間の中点を挟んで点対称の位置にある、部品供
給ステージS5の下流側レーンと、同じくS4の上流側
レーンとする。すなわち、部品装着ヘッドZ1は、部品
供給ステージS5の部品供給カセットC1から部品を取
り上げ、基板P2の中央に、部品装着ヘッドZ2は、部
品供給ステージS4の部品供給カセットC2から部品を
取り上げ、基板P1の中央に装着するものとし、全部品
の装着を2つの部品装着ヘッドで分担させる。
【0010】(aのステップ)NCプログラム作成装置
11は、入力されたデータに基づき、仮の部品供給位置
と仮の部品装着位置から仮の移送距離を求める。
【0011】(bのステップ)NCプログラム作成装置
11は、部品毎に適用される装着スピードと、算出した
仮の移送距離によって、各部品の仮想移送時間を求め、
これらを積算して、装着しようとする全部品の仮の総移
送時間を算出する。
【0012】(cのステップ)NCプログラム作成装置
11は、算出した仮の総移送時間を部品装着ヘッド数で
除して、各部品装着ヘッドが部品移送を担当する時間を
割り付ける。
【0013】(dのステップ)NCプログラム作成装置
11は、装着回数が複数の部品を同じ部品装着ヘッドで
移送するものとし、割り付けられた仮の移送担当時間に
ほぼ等しくなるように、両部品装着ヘッドに移送を担当
する部品群を振り分ける。またこの時、各部品に適用さ
れる部品吸着ノズルの種類を考慮し、両方の部品装着ヘ
ッドで同じ部品吸着ノズルを同時に使用しないよう、装
着ヘッドが保持する部品吸着ノズルの種類も振り分ける
ことになる。
【0014】(eのステップ)NCプログラム作成装置
11は、各部品装着ヘッド毎に、部品供給カセットを配
列する部品供給ステージ群を指定する。これは、一方の
部品装着ヘッドが部品を基板上に移送する際、最も他方
の部品装着ヘッド寄りの装着位置へ移動するとき、部品
を取り上げにきた他方の部品装着ヘッドとの衝突を回避
するためであり、その装着位置から両装着ヘッド間の衝
突回避限界間隔分の領域(以後、干渉領域と云う)を避
けて、部品供給カセットを配列するように指定される。
【0015】(fのステップ)NCプログラム作成装置
11は、eのステップで指定された各部品装着ヘッド毎
の部品供給ステージ群に、dのステップで振り分けられ
た各部品装着ヘッド毎の部品群の、装着点数が多い部品
の部品供給カセットから優先して、各々配列位置を決定
する。この際、部品供給ステージ群に配列される部品供
給カセットから基板上の各装着位置への部品移送距離の
平均が最小になる位置に配列を決定し、その後、次に装
着点数の多い部品の供給カセットの配列位置を同様に決
定し、これを繰り返す。
【0016】以上のように各部品装着ヘッド毎に、部品
供給カセットの部品供給ステージへの配列が決定する
と、キーボード12の操作によってNCプログラム作成
装置11は、決定された部品供給カセット配列順序デー
タを、図2のフロッピィディスクドライブ13によりフ
ロッピィディスクに格納したり、CRT14にそれを表
示したり、プリンタ15に印字したりする。さらに、部
品装着装置1に部品供給カセット配列順序データを送っ
て、これを記憶させておけば、オペレータは、部品装着
装置のCRTにそのデータを表示させて、指示配列通り
に部品供給カセットを装填するだけで、最適な部品供給
カセット配列を実現できる。
【0017】本実施例では、各部品装着ヘッドが、部品
装着位置または部品供給カセット位置により、接近して
衝突することがないよう、前述の干渉領域を設定して、
そこに部品供給カセットを配列しないこととしたが、部
品品種が多く、装着しようとする部品供給カセットが全
て配列できない場合、この設定を解除して干渉領域に配
列し、多品種の装着を可能とすることもできる。そして
この場合には、各部品装着ヘッド毎の装着順序プログラ
ムを決定する際に、同時に各装着ヘッドが接近すること
がないように、順序付ければよい。
【0018】
【発明の効果】このように本発明により、複数の部品装
着ヘッドがほぼ同時に装着作業を終えるよう、移送を担
当する部品群が各ヘッドに割り付けられるため、基板へ
の部品装着を部品装着ヘッド数で均等に分担でき、各装
着ヘッドの稼働率が向上する。そして、各部品装着ヘッ
ド毎に、部品群の総移送距離が最小となる部品供給ステ
ージ群の位置に、順次各部品供給カセットが配列される
ため、装着時間が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明部品供給カセット配列順序最適化方法の
一実施例を示すフローチャート図である。
【図2】本実施例を実行する装置の構成を示すブロック
図である。
【図3】本実施例において部品供給カセットを配列す
る、部品装着装置の概略平面図である。
【符号の説明】
11 NCプログラム作成装置 12 キーボード 13 フロッピィディスクドライブ 14 CRT 15 プリンタ 1 部品装着装置 2 基台 3 搬送レール 4 基板位置決め装置 S 部品供給ステージ L レーン C 部品供給カセット Z 部品装着ヘッド P 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−196400(JP,A) 特開 平1−283604(JP,A) 特開 平5−104364(JP,A) 特開 平1−220001(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/18 - 19/46 H05K 13/00 - 13/04 B23P 19/00 - 21/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々XY移動する複数の部品装着ヘッド
    で、複数個所に配置された部品供給ステージ群からそれ
    ぞれ所望の部品を取り上げ、基板上の所定位置に移送し
    て装着する部品装着装置において、各部品供給ステージ
    に整列保持される部品供給カセットの配列順序を、下記
    の工程に従って最適化する方法。 a.装着しようとする部品群の各部品に適用される装着
    スピードと、仮の部品供給位置から仮の部品装着位置に
    至る移送距離によって、各部品毎の仮想移送時間を算出
    する工程。 b.前記各仮想移送時間によって前記部品群の仮想移送
    時間の総和を算出し、これを部品装着ヘッド数で割った
    時間で部品装着を終えるよう、前記各部品装着ヘッド毎
    に、移送を担当する部品群を振り分ける工程。 c.前記各部品装着ヘッド毎に、前記部品供給カセット
    を配列する部品供給ステージ群を指定する工程。 d.前記各部品装着ヘッド毎の部品供給ステージ群に、
    装着点数が多い部品の部品供給カセットから優先して、
    部品供給ステージ群に配列される部品供給カセットから
    基板上の各装着位置への部品移送距離の平均が最小にな
    るよう、部品供給カセットを順次配列する工程。
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JP3680359B2 (ja) * 1995-07-04 2005-08-10 株式会社デンソー 電子部品の配列方法
JP2002232190A (ja) * 2001-02-02 2002-08-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品実装装置におけるフィーダ配置データ作成装置およびフィーダ配置データ作成方法

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