JP3638233B2 - 電子部品実装装置における電子部品実装順序最適化方法、電子部品実装順序最適化装置、上記電子部品実装順序最適化プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体、及び電子部品実装装置 - Google Patents
電子部品実装装置における電子部品実装順序最適化方法、電子部品実装順序最適化装置、上記電子部品実装順序最適化プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体、及び電子部品実装装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を回路基板に実装するとき上記回路基板の基板表面にて互いに直交するX,Y方向のいずれか一方向に当該回路基板を移動させ、かつ当該回路基板の厚み方向に平行な回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記実装を行うタイプの電子部品実装装置に対して上記電子部品の実装処理時間を従来に比べてより高速化する電子部品実装順序最適化方法、該電子部品実装順序最適化方法を実行する電子部品実装順序最適化装置、上記電子部品実装順序最適化方法を用いて、若しくは上記電子部品実装順序最適化装置にて作成された最適化された実装順序にて実装動作を行う電子部品実装装置、及び上記電子部品実装順序最適化方法に係るプログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11に示すように、従来の電子部品実装装置50は、大別して、電子部品供給装置10と、実装ヘッド20と、X,Yテーブル30とを備える。
X,Yテーブル30は、電子部品が実装される回路基板1を載置し、該回路基板1の基板表面上にて互いに直交するX,Y方向に移動する。
電子部品実装装置50における上記実装ヘッド20は、回転軸21の軸回りに沿って一方向に回転するシリンダ22の下端部に、該シリンダ22の周方向に沿って複数の電子部品吸着ノズル23を配置している。このような回転タイプの実装ヘッド20はX,Y方向に移動することはなく、上記回転軸21の軸回り方向への回転による上記吸着ノズル23の回転軌跡上における部品吸着位置にて上記吸着ノズル23が上記電子部品供給装置10から電子部品を吸着し、上記回転軌跡上における部品実装位置にて回路基板1へ実装する。又、電子部品の上記吸着、実装のため、上記吸着ノズル23は、上記回転軸の軸方向に平行であり回路基板1の厚み方向に対応するZ方向に上下動する。
電子部品供給装置10は、電子部品が装填されたテープを巻回した複数のカセット11がX方向に並列され、上記部品吸着位置に実装すべき電子部品を配置させるべく、これらのカセット11はX方向に移動可能である。
【0003】
このように構成される従来の電子部品実装装置50における動作を以下に説明する。尚、制御装置40には、回路基板1への電子部品の実装を実行するために必要なNCデータが格納されており、当該電子部品実装装置50の動作制御は、制御装置40により行われる。
上記NCデータに基づき電子部品供給装置10が上記X方向に移動し実装すべき電子部品を有するカセット11が上記部品供給位置に配置される。そして、シリンダ22の回転軸21の軸回り方向への回転により上記吸着ノズル23が上記部品供給位置に配置された後、上記吸着ノズル23が下降して上記カセット11から電子部品2を吸着し、吸着後上昇する。吸着後、保持されている電子部品2が部品認識カメラ35にて撮像され、該撮像情報に基づいて吸着ノズル23をその軸回りに補正角度分回転して吸着位置補正を行う。一方、これらの動作に並行して、回路基板1上における部品載置位置と上記部品実装位置とが一致するように、X,Yテーブル30が移動して位置決めがなされる。さらに、シリンダ22の回転により上記部品実装位置に配置された上記吸着ノズル23は下降し、回路基板1上の上記部品載置位置に電子部品2を実装する。
これらの一連の動作がシリンダ22に備わるそれぞれの吸着ノズル23についてシリンダ22の上記回転とともに実行され、それぞれの吸着ノズル23にて保持された電子部品2が順次回路基板1へ実装されていく。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の電子部品実装装置50のように、実装ヘッド20がX,Y方向に移動せず、そのために電子部品供給装置10がX方向に移動しX,Yテーブル30がX,Y方向に移動するようなタイプの電子部品実装装置では、回路基板1の生産時間の短縮化を図るためには、電子部品供給装置10や、X,Yテーブル30の移動量に無駄が生じないように電子部品の実装順序を決定することが重要となる。そのため、電子部品実装装置50における電子部品の実装順序の決定方法は、現実装点から次実装点に移行する際の、電子部品供給装置10の移動に要する処理時間と、X,Yテーブル30の移動に要する処理時間と、吸着ノズル23の上記吸着位置補正における上記補正角度分の回転に要する処理時間とをそれぞれ独立に計算し、これらを合計する方法が採られる。このようにして上記現実装点から移行可能な次実装点のそれぞれの候補点について上述の合計処理時間を求める。そして、求まった各合計処理時間の内、最も小さい合計処理時間を有する候補点を次実装点に決定する。以後同様にしてそれぞれの実装点について、順次、合計処理時間の最も小さい候補点を次実装点に決定していく。
このように、予めシミュレーションして求まった実装順に従い上記NCプログラムは作成され、実際に実装動作が開始される前に上記制御装置40に格納される。
【0005】
ところが、上述したような実装ヘッド20がX,Y方向に移動せず、そのために電子部品供給装置10がX方向に移動しX,Yテーブル30がX,Y方向に移動するようなタイプの電子部品実装装置以外のタイプにおける電子部品実装装置では、電子部品供給装置10の移動に要する処理時間と、X,Yテーブル30の移動に要する処理時間と、吸着ノズル23の上記吸着位置補正における上記補正角度分の回転に要する処理時間との合計処理時間が最も小さい候補点を次実装点に決定する方法が最良ではない場合がある。
【0006】
本発明は、実装ヘッドがX,Y方向に移動せず、そのために電子部品供給装置がX方向に移動しX,YテーブルがX,Y方向に移動するような電子部品実装装置以外のタイプ、即ち、電子部品の実装時において電子部品を実装する回路基板の基板表面にて互いに直交するX,Y方向のいずれか一方向に当該回路基板を移動させ、かつ当該回路基板の厚み方向に平行な回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記回路基板に上記電子部品を実装していくタイプの電子部品実装装置において、上記電子部品の実装処理時間を従来に比べてより高速化する電子部品実装順序最適化方法、電子部品実装順序最適化装置、電子部品実装装置、及び上記電子部品実装順序最適化プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1態様における電子部品実装順序最適化方法は、電子部品を保持して回路基板に実装するとき上記回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向の内の第1方向に当該回路基板を移動させ、かつ上記2方向に直交する回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記回路基板に載置する上記電子部品の実装位置の位置決めを行うときの電子部品実装順序最適化方法において、
現実装点に対する次の複数の実装候補点のそれぞれについて、上記回転に要する処理時間を求め、上記回転後における上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、両方の上記処理時間の合計が最小となる実装候補点を次実装点とすることを特徴とする。
【0008】
上記回転に要する処理時間を求める前に、上記回転の要否を判断し、上記回転不要と判断したときには、上記回転に要する処理時間を求めることなく上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、上記回路基板の移動に要する処理時間が最小となる実装候補点を次実装点とすることもできる。
【0009】
又、上記回転に要する処理時間は、実装される電子部品を保持した状態と上記回路基板に実装された状態との角度差、及び上記回路基板の回転速度に基づいて求まり、上記移動に要する処理時間は、上記第1方向への上記回路基板の移動距離、及び上記回路基板の移動速度に基づいて求めることもできる。
【0010】
又、上記回転に要する処理時間及び上記移動に要する処理時間に加えて、上記回転及び上記移動に依存せず別個独立に求めることができる独立処理時間をも合算して上記次実装点を決定することもできる。
【0011】
本発明の第2態様における電子部品実装順序最適化装置は、電子部品を保持して回路基板に実装するとき上記回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向の内の第1方向に当該回路基板を移動させ、かつ上記X,Y方向に直交する回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記回路基板に載置する上記電子部品の実装位置の位置決めを行うときの最適な電子部品実装順序を作成する電子部品実装順序最適化装置において、
現実装点及び複数の次実装候補点における上記電子部品の位置情報及び角度情報、上記回路基板の回転速度情報、並びに上記回路基板の移動速度情報を格納する記憶装置と、
上記現実装点に対する次の複数の上記実装候補点のそれぞれについて、上記角度情報及び上記回転速度情報に基づいて上記回転に要する処理時間を求め、上記位置情報及び上記移動速度情報に基づいて、上記回転後における上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、両方の上記処理時間の合計が最小となる実装候補点を次実装点とする演算装置と、
を備えたことを特徴とする。
【0012】
上記第2態様において、上記演算装置は、上記回転に要する処理時間を求める前に、上記回転の要否を判断し、上記回転不要と判断したときには、上記回転に要する処理時間を求めることなく上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、上記回路基板の移動に要する処理時間が最小となる実装候補点を次実装点とすることもできる。
【0013】
上記第2態様において、上記演算装置は、上記回転に要する処理時間及び上記移動に要する処理時間に加えて、上記回転及び上記移動に依存せず別個独立に求めることができる独立処理時間をも合算して上記次実装点を決定することもできる。
【0014】
本発明の第3態様における電子部品実装装置は、電子部品を回路基板に実装するとき上記回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向の内の第1方向に当該回路基板を移動させ、かつ上記2方向に直交する回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記回路基板に載置する上記電子部品の実装位置の位置決めを行う回路基板載置装置を有する電子部品実装装置において、
上記請求項1記載の電子部品実装順序最適化方法を使用して、又は上記請求項5記載の電子部品実装順序最適化装置にて作成される最適化された電子部品実装順序情報が供給される制御装置であって、電子部品について実装を行うとき、上記回路基板載置装置にて当該回路基板を上記回転軸の軸回り方向へ回転させた後、上記第1方向に当該回路基板を移動させる制御装置を備えたことを特徴とする。
【0015】
本発明の第4態様における電子部品実装順序最適化プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体は、現実装点に対する次の実装候補点のそれぞれについて、電子部品を保持して実装する回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向に直交する回転軸の軸回り方向への当該回路基板の回転に要する処理時間を求め、上記回転後における上記2方向の内の第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、両方の上記処理時間の合計が最小となる実装候補点を次実装点に決定する処理を、コンピュータに実行させるための電子部品実装順序最適化プログラムを記録したことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態における、電子部品実装順序最適化方法、該電子部品実装順序最適化方法を実行する電子部品実装順序最適化装置、上記電子部品実装順序最適化方法を用いて、若しくは上記電子部品実装順序最適化装置にて作成された最適化された実装順序にて実装動作を行う電子部品実装装置、及び上記電子部品実装順序最適化方法に係るプログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体について、図を参照しながら以下に説明する。上記電子部品実装装置について説明する。
尚、上記「課題を解決するための手段」に記載した、「第1方向」の機能を果たす一例は、本実施形態におけるY方向に相当する。
【0017】
図1に示す、本実施形態の電子部品実装装置100は、電子部品供給装置110、実装ヘッド120、回路基板載置装置130、電子部品認識装置150、及び制御装置180を備える。
電子部品供給装置110は、図11を参照して説明した実装装置50に備わる電子部品供給装置10と同様の構成を有し、X方向に並列された複数のカセット111を有する。又、図示において、上記回路基板載置装置130を間に挟んで左側に電子部品供給装置110−1を、図示を省略しているが右側に電子部品供給装置110−2が備わる。但し、上記部品供給装置10とは異なり、本実施形態における電子部品供給装置110−1、110−2は、X,Y方向に移動しない。尚、本実施形態では、電子部品供給装置110−1に備わるカセット111群は皆同じ種類の電子部品を収納し、電子部品供給装置110−2に備わるカセット111群は皆同じ種類の電子部品を収納し、電子部品供給装置110−1と電子部品供給装置110−2とでは異種の電子部品を収納する。
これらの電子部品供給装置110−1、110−2は制御装置180にて動作制御され、カセット111から電子部品を部品供給位置へ供給する。
【0018】
実装ヘッド120は、電子部品の吸着及び吸着解除を行う上記X方向に並列された複数の電子部品吸着ノズル121を備え、各電子部品吸着ノズル121は上記電子部品の吸着及び吸着解除のために上記X,Y方向に直交するZ方向に移動する。又、図示するように本実施形態では実装ヘッド120は2セットの実装ヘッド120−1、120−2を備え、各実装ヘッド120−1、120−2は駆動装置122にてそれぞれ別個独立にX方向へ移動する。又、電子部品吸着ノズル121は、上述した従来の実装ヘッド20のように上記吸着位置補正のために吸着ノズルの軸回り方向へ補正角度分回転するという動作は行わない。そのため上記吸着位置補正は、後述の回路基板載置装置130にて行うことになる。尚、実装ヘッド120及び駆動装置122の動作は制御装置180にて制御される。
このような実装ヘッド120は、駆動装置122にてX方向へ移動して、実装ヘッド120の移動軌跡上に位置する各カセット111における部品供給位置にそれぞれの電子部品吸着ノズル121を配置する。尚、各カセット111のX方向への配列ピッチと電子部品吸着ノズル121のX方向への配列ピッチとが一致しているときには、すべての電子部品吸着ノズル121が同時に電子部品を吸着することができるが、一致していないときには、各電子部品吸着ノズル121が順次電子部品を吸着するように、実装ヘッド120は駆動装置122にてX方向へ移動される。いずれにしても、本実施形態では、予め複数の電子部品吸着ノズル121に電子部品を吸着させる。その吸着個数は、回路基板1に実装する同一種類の電子部品数に基づく。
【0019】
回路基板載置装置130は、図2に示すように、当該電子部品実装装置100に供給された回路基板1を載置する回転テーブル131と、該回転テーブル131を下記のθ方向に回転可能に載置し上記Y方向に移動する移動テーブル132とを備える。上記回転テーブル131は、X軸方向に可動な上記実装ヘッド120にて所定位置に電子部品が実装されるように、上記X,Y方向に直交するZ方向に対応する、載置している回路基板1の厚み方向に沿って延在する回転中心軸133の軸回り方向であるθ方向に駆動装置であるモータ134にて回転される。上記移動テーブル132は、例えばボール軸を用いた公知の移動装置135にて上記Y方向に延在する2本のレール136に案内されながら上記Y方向に移動する。
尚、上記回転中心軸133は、回転テーブル上に載置される回路基板1のほぼ中央に相当する。又、図3を参照して後述する説明では、理解を容易にするため便宜上、回路基板1の角部に回転中心軸133を図示するものである。
【0020】
かかる回路基板載置装置130は、制御装置180に接続され該制御装置180にて以下のように動作制御される。上述のように、回路基板載置装置130は、上記θ方向及び上記Y方向に回路基板1を移動可能であるが、連続して実装される2つの電子部品間で回路基板1に対する取り付け角度に差異がある場合、及び上記吸着位置補正が必要な場合の少なくとも一方を実行する必要のあるときには、まず、上記θ方向への回転動作が実行され、その次に上記Y方向への移動が行われる。このような動作順を採る理由について図3を参照して説明する。
尚、上記取り付け角度の差異とは、上記2つの電子部品間で実装姿勢が異なる場合のみならず、上記実装姿勢が同じでも電子部品におけるリードと回路基板1上の電極との位置関係が異なることに起因する場合も含まれる。又、実装位置は、電子部品吸着ノズル121の中心軸上における位置にて判断する。
従来の上記X,Yテーブル30のように回路基板1をX,Y方向に移動させて電子部品の実装位置決めを行うときには、電子部品2−1に対してX,Yテーブル30のX,Y方向への移動量が最も少なくなる電子部品を次の候補とする。これに対して当該回路基板載置装置130において、図3に示すように、電子部品2−1の実装姿勢に対して例えば電子部品3−1のように90度回転した実装姿勢にて電子部品を実装する必要がある場合、まずY方向への移動を行うとすると本例の場合には図示するように電子部品2−1と電子部品3−1とではY座標値が同じでありY方向への移動量はゼロとなる。ところが、次に上記90度回転のために上記θ方向への回転を行うと、電子部品2−1は電子部品2−2にて図示する位置へ、電子部品3−1は電子部品3−2にて図示する位置へそれぞれ移動し、電子部品2−2と電子部品3−2とではY座標値に違いが生じ、上記Y方向への移動が必要となる。したがって、次に実装される電子部品に対する当該回路基板載置装置130の処理時間は、上記電子部品3−2における処理時間が最小となるとは限られないようになる。
そこで本実施形態では、上記θ方向への回転が必要なときには、まず上記θ方向への回転を実行し、その次に上記Y方向への移動を行うように、制御装置180は、回路基板載置装置130の動作制御を行う。
【0021】
又、上記回路基板載置装置130にて上記吸着位置補正用の上記θ方向への回転角度を求めるため、電子部品実装装置100には、実装ヘッド120の電子部品吸着ノズル121にて吸着された電子部品の保持姿勢を撮像して該撮像情報を上記制御装置180へ送出する電子部品認識装置150が備わる。さらに又、電子部品実装装置100には、図1には図示を省略しているが、図4に示すように、上記回路基板載置装置130における実装動作に必要な情報を入力するための入力装置160、情報を可視的に表示するための表示装置165、及びプリントアウト若しくはフロッピーディスク等の記録媒体に情報を書き込み出力する出力装置170をも備えている。尚、上記入力装置160には、例えばフロッピーディスクのような記録媒体161が装填され該記録媒体161からその記憶情報を読み出し制御装置180へ送出する読出装置が含まれる。
【0022】
制御装置180には、図4に示すように、主制御部としてのCPU(中央演算処理装置)181と、動作制御に必要な情報を記憶し上記CPUにより情報の読み出し及び書き込みを行う記憶装置182と、上記入力装置160、表示装置165、出力装置170に接続され情報の入出力を制御する入出力制御部183とが備わり、該制御装置180は、上述のように当該電子部品装着装置100の動作制御を行う。
上記記憶装置182には、電子部品供給装置110に備わる各カセット111に収納されている電子部品の種類及び数の情報である部品情報184と、図5に示す処理時間情報185と、回路基板1に実装される電子部品の種類とその位置との関係を示す実装位置情報186と、上記部品供給装置110、実装ヘッド120、回路基板載置装置130等の各動作及び当該電子部品実装装置100の全体動作用の基本動作情報187と、が少なくとも記憶されている。
【0023】
ここで上記処理時間情報について説明する。
本実施形態の電子部品実装装置100においても従来の電子部品実装装置50の場合と同様に、現実装点に対して次の実装候補点を挙げ、該実装候補点のそれぞれについて、実装動作を実行した場合における処理時間を求め、最も小さい処理時間を有する実装候補点を次の実装点に決定する。このようにして順次、次の実装点を決定していく。このため、回路基板載置装置130における上記θ方向への回転角度に対応した処理時間、上記Y方向への移動量に対応した処理時間、電子部品供給装置110のカセット111の移動量に対応した処理時間、その他、実装ヘッド120の移動量に対応した処理時間や電子部品認識装置150における電子部品認識に要する処理時間等を、予め、上記実装候補点のすべてについて図5に示すような例えばテーブル形式にて記憶しておく。これが上記処理時間情報185である。
【0024】
次に電子部品実装順序最適化の動作制御について説明する。尚、ここでは、実際に実装動作を実行する前に当該制御装置180にて電子部品実装順序最適化プログラムを実行して、予め、電子部品実装順序情報を求める態様を例に採り説明を行う。尚、この場合、上記電子部品実装順序最適化プログラムは、例えばフロッピーディスク等の記録媒体161に記録されており、上記入力装置160にて上記記録媒体161から読み込まれ、上記記憶装置182に格納される。
しかしながら、一般的には、図10に示すような当該制御装置180以外の例えばパーソナルコンピュータ等にて構成される電子部品実装順序最適化装置201に備わる演算装置210にて上記電子部品実装順序最適化プログラムを実行して上記電子部品実装順序情報を求め、当該制御装置180は、求められた上記電子部品実装順序情報の供給を受け、上記実際の実装動作前に上記記憶装置182に格納しておくのが通常の態様である。尚、当該制御装置180にて、電子部品実装順序最適化プログラムを実行し電子部品実装順序情報を求める場合であっても、実際の実装動作前に上記電子部品実装順序情報を求めておかなくても、高速演算可能なCPUを有する場合等においては、上記実際の実装動作中にその都度、実装点を求めて行ってもよい。
又、上記パーソナルコンピュータ201における、CPU211、記憶装置212、入出力装置213、部品情報214、処理時間情報215、実装位置情報216、基本動作情報217、入力装置220、表示装置225、出力装置230は、図4に示すCPU181、記憶装置182、入出力装置183、部品情報184、処理時間情報185、実装位置情報186、基本動作情報187、入力装置160、表示装置165、出力装置170にそれぞれ相当するものである。よって、上記パーソナルコンピュータ201を利用しての上記電子部品実装順序情報を求める動作説明は、省略する。
【0025】
上記電子部品実装順序最適化プログラムの実行動作について図6を参照して説明する。尚、第1番目における実装は、例えば、実装ヘッド120−1に備わる電子部品吸着ノズル121の内、図1に示すように電子部品実装装置100を見た状態にて最も右端に配置された電子部品吸着ノズル121に吸着されている電子部品について行われる、と予め決めておく。又、上述のように、実際の実装動作開始前に該電子部品実装順序最適化プログラムを実行する場合、電子部品の実装動作は実際には行われない。よって、上記電子部品実装順序情報は、電子部品の実装をシミュレーションすることで求まるものである。
【0026】
図6に示すステップ(図内では「S」にて示す)1〜6では、現実装点に対して次の実装点、例えば上記第1番目の電子部品の実装位置に対して第2番目に実装する位置の選択を行うための動作である。ステップ1では、次実装候補点の内の一つについて、まず、回路基板載置装置130の回転テーブル131における上記θ方向への回転に要する処理時間を求める。例えば図9に示すように、電子部品吸着ノズル121に吸着されている電子部品2が90度回転した状態で回路基板1に実装されるとき、上記回転テーブル131は、上記θ方向へ90度回転する必要がある。尚、上記回転テーブル131の回転速度は、予め回転角度に応じて設定されており、その情報は、図7に示すように記憶装置182の処理時間情報185に格納している。よって、CPU181は、上記処理時間情報185を参照して上記回転角度に対応した上記回転速度を求め、これら回転角度及び回転速度から当該回転動作に要する処理時間を求める。
尚、回路基板1に実装されたときの電子部品の角度情報は、上記記憶装置182の実装位置情報186に格納されている。
【0027】
次のステップ2では、回路基板載置装置130の移動テーブル132における上記Y方向への移動に要する処理時間を求める。つまり、上記一つの実装候補点について、CPU181は、上記回転動作後における移動テーブル132の上記Y方向への移動量を求める。上記移動テーブル132の移動速度は、予め移動量に応じて設定されており、その情報は、図8に示すように記憶装置182の処理時間情報185に格納している。よって、CPU181は、上記処理時間情報185を参照して上記移動量に対応した上記移動速度を求め、これら移動量及び移動速度から当該移動動作に要する処理時間を求める。
【0028】
回路基板1を上記θ方向に回転させる本実施形態の電子部品実装装置100では、上述したように、上記θ方向への回転動作の有無により次の動作であるY方向への移動量に変化が生じることから、上記ステップ1及びステップ2にて求まる両処理時間は互いに関連性のある、非独立的なものである。これに対して、少なくとも、実装ヘッド120のX方向への移動量に対応した処理時間、電子部品認識装置150における電子部品認識に要する処理時間、及び電子部品吸着動作は、それぞれ独立したものである。ステップ3では、上記一つの実装候補点について、このように独立して求めることのできる処理時間を求める。
尚、上述のように、当該ステップ3は、上記ステップ1、2に対して独立した処理時間を求めるステップであるので、上記ステップ2の次に実行する必要は必ずしもなく、上記ステップ1、2に対して独立して、若しくは並行して実行することができる。
【0029】
ステップ4では、次実装候補点のすべてについて、上記ステップ1〜3の処理時間を求めたか否かが判断され、すべて求めたときには次のステップ5へ進み、未だすべてではないときには再びステップ1へ戻る。
次のステップ5では、CPU181は、上記次実装候補点のそれぞれについて、上記ステップ1〜3の処理時間の合計を行う。
そして次のステップ6では、CPU181は、それぞれの上記次実装候補点における上記合計処理時間を比較して、最小処理時間を有する次実装候補点を次の実装点に決定する。
このように上記ステップ1〜6にて、上記第2番目の実装動作における実装点が求まる。以後、これと同様に、第3番目の実装動作における実装点、第4番目の実装動作における実装点、… をすべての実装動作について順次求め、予め、上記電子部品実装順序情報を求める。
【0030】
以上のように構成される電子部品実装装置100の動作について以下に説明する。尚、上述のように、上記電子部品実装順序最適化プログラムを実行することで、上記制御装置180には実装動作開始前に予め上記電子部品実装順序情報が格納されているものとする。又、当該電子部品実装装置100は、同種類の電子部品を実装ヘッド120の各電子部品吸着ノズル121にて連続して吸着した後、回路基板1上に連続して実装する装置であるので、電子部品供給装置110には一ないし数種類の電子部品を収納している。
【0031】
実装ヘッド120−1、120−2は、電子部品供給装置110−1、110−2からそれぞれの電子部品吸着ノズル121にて連続して電子部品を吸着する。次に、上記電子部品実装順序情報に従い実装される電子部品の実装位置に応じて、まず、回路基板載置装置130に備わる回転テーブル131の上記θ方向への回転が必要か否かが判断され、必要と判断したときにはモータ134にて上記実装位置に応じて上記θ方向への回転が行われる。次に、上記実装位置に応じて移動装置135を駆動して移動テーブル132をY方向へ移動させる。そして、実装ヘッド120−1又は実装ヘッド120−2において、実装する電子部品を吸着している電子部品吸着ノズル121を回路基板1上の上記実装位置におけるX座標位置まで駆動装置122を動作させて移動し、当該電子部品吸着ノズル121を回路基板1へ下降させて電子部品を回路基板1上に載置する。載置後、当該電子部品吸着ノズル121は電子部品の吸着を解除し、元の位置まで上昇し戻る。次に、上述の場合と同様に、次の実装位置に応じて上記回転テーブル131の上記θ方向への回転、上記移動テーブル132のY方向への移動、上記電子部品吸着ノズル121のX座標位置までの移動を行い、電子部品の実装を行う。以下同様にして、実装ヘッド120−1、120−2における電子部品吸着ノズル121に吸着したすべての電子部品について順次電子部品の実装を行う。尚、すべての上記電子部品吸着ノズル121に吸着されていた電子部品の実装を行っても回路基板1上に未実装箇所があるときには、少なくとも一方の実装ヘッド120−1、120−2が電子部品供給装置110から再度電子部品の吸着を行い、回路基板1上のすべての実装箇所へ上述と同様に実装動作を行う。
すべての実装箇所へ電子部品が実装された回路基板は、当該電子部品実装装置100に備わる回路基板搬送装置にて回路基板載置装置130から次工程の装置へ搬送される。
【0032】
このように、回路基板1を上記θ方向への回転及びY方向への移動を行い実装箇所の位置決めを行うタイプである、本実施形態の電子部品実装装置100において、上記電子部品実装順序最適化プログラムを実行して求まる上記電子部品実装順序情報に従い実装動作を行うことから、最適な実装順序にて実装が行われ、無駄な実装動作がなく、1枚の回路基板を生産する生産処理時間を最短にすることができる。
【0033】
尚、本実施形態の電子部品実装装置100では、実装ヘッド120をX方向に移動させ、上記移動テーブル132をY方向に移動させているが、これに限定されるものではない。
又、本実施形態の電子部品実装装置100では、電子部品供給装置110としてカセットタイプを装備しているが、これに限定されるものではない。
又、本実施形態の電子部品実装装置100では、実装ヘッド120は吸着動作にて電子部品を保持するが、もちろんこれに限定されるものではなく、例えば機械的に電子部品を挟持するタイプ等であってもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第1態様の電子部品実装順序最適化方法、本発明の第2態様の電子部品実装順序最適化装置、及び本発明の第3態様の電子部品実装装置によれば、回路基板への電子部品の実装位置を該回路基板の回転及び一方向への移動により位置決めするときに、制御装置を備え、該制御装置にて、まず、上記回路基板の回転に要する処理時間を求め、次に上記回転後における上記一方向への移動に要する処理時間を求めて、これらが最小となる候補点を次実装点に決定するようにした。したがって、回路基板の回転及び一方向への移動により実装位置の位置決めを行う場合において、最適な電子部品実装順序を作成することができ、無駄な実装動作をなくして、1枚の回路基板を生産する生産処理時間を最短にすることができる。
【0035】
又、本発明の第4態様における電子部品実装順序最適化プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体によれば、上記電子部品実装順序最適化プログラムを読み出すことで、まず、上記回路基板の回転に要する処理時間を求め、次に上記回転後における上記一方向への移動に要する処理時間を求めて、これらが最小となる候補点を次実装点に決定する動作が行われ、回路基板への電子部品の実装位置を該回路基板の回転及び一方向への移動により位置決めする場合において最適な電子部品実装順序を作成することができる。よって、回路基板の回転及び一方向への移動により実装位置の位置決めを行う装置において、上記電子部品実装順序が実行されることで、無駄な実装動作がなくなり、1枚の回路基板を生産する生産処理時間を最短にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態における電子部品実装装置の斜視図である。
【図2】 図1に示す回路基板載置装置の詳細な斜視図である。
【図3】 図1に示す回路基板載置装置による実装位置決め動作を説明するための図である。
【図4】 図1に示す制御装置の構成を示すブロック図である。
【図5】 図4に示す処理時間情報を説明するための図である。
【図6】 電子部品実装順序最適化プログラムを実行したときの動作を示すフローチャートである。
【図7】 図4に示す処理時間情報を説明するための図である。
【図8】 図4に示す処理時間情報を説明するための図である。
【図9】 図1に示す電子部品実装装置において吸着時と実装時とにおける電子部品の姿勢の変化を説明するための図である。
【図10】 本発明の実施形態における電子部品実装順序最適化装置の構成を示すブロック図である。
【図11】 従来の電子部品実装装置の斜視図である。
【符号の説明】
100…電子部品実装装置、130…回路基板載置装置、
180…制御装置、210…演算装置、212…記憶装置。
Claims (13)
- 電子部品を保持して回路基板に実装するとき上記回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向の内の第1方向に当該回路基板を移動させ、かつ上記2方向に直交する回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記回路基板に載置する上記電子部品の実装位置の位置決めを行うときの電子部品実装順序最適化方法において、
現実装点に対する次の複数の実装候補点のそれぞれについて、上記回転に要する処理時間を求め、上記回転後における上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、両方の上記処理時間の合計が最小となる実装候補点を次実装点とすることを特徴とする電子部品実装順序最適化方法。 - 上記回転に要する処理時間を求める前に、上記回転の要否を判断し、上記回転不要と判断したときには、上記回転に要する処理時間を求めることなく上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、上記回路基板の移動に要する処理時間が最小となる実装候補点を次実装点とする、請求項1記載の電子部品実装順序最適化方法。
- 上記回転に要する処理時間は、実装される電子部品を保持した状態と上記回路基板に実装された状態との角度差、及び上記回路基板の回転速度に基づいて求まり、上記移動に要する処理時間は、上記第1方向への上記回路基板の移動距離、及び上記回路基板の移動速度に基づいて求まる、請求項1又は2記載の電子部品実装順序最適化方法。
- 上記回転に要する処理時間及び上記移動に要する処理時間に加えて、上記回転及び上記移動に依存せず別個独立に求めることができる独立処理時間をも合算して上記次実装点を決定する、請求項1ないし3のいずれかに記載の電子部品実装順序最適化方法。
- 電子部品を保持して回路基板に実装するとき上記回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向の内の第1方向に当該回路基板を移動させ、かつ上記X,Y方向に直交する回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記回路基板に載置する上記電子部品の実装位置の位置決めを行うときの最適な電子部品実装順序を作成する電子部品実装順序最適化装置において、
現実装点及び複数の次実装候補点における上記電子部品の位置情報及び角度情報、上記回路基板の回転速度情報、並びに上記回路基板の移動速度情報を格納する記憶装置(212)と、
上記現実装点に対する次の複数の上記実装候補点のそれぞれについて、上記角度情報及び上記回転速度情報に基づいて上記回転に要する処理時間を求め、上記位置情報及び上記移動速度情報に基づいて、上記回転後における上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、両方の上記処理時間の合計が最小となる実装候補点を次実装点とする演算装置(210)と、
を備えたことを特徴とする電子部品実装順序最適化装置。 - 上記演算装置は、上記回転に要する処理時間を求める前に、上記回転の要否を判断し、上記回転不要と判断したときには、上記回転に要する処理時間を求めることなく上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、上記回路基板の移動に要する処理時間が最小となる実装候補点を次実装点とする、請求項5記載の電子部品実装順序最適化装置。
- 上記演算装置は、上記回転に要する処理時間及び上記移動に要する処理時間に加えて、上記回転及び上記移動に依存せず別個独立に求めることができる独立処理時間をも合算して上記次実装点を決定する、請求項5又は6記載の電子部品実装順序最適化装置。
- 電子部品を回路基板に実装するとき上記回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向の内の第1方向に当該回路基板を移動させ、かつ上記2方向に直交する回転軸の軸回り方向に当該回路基板を回転させることで上記回路基板に載置する上記電子部品の実装位置の位置決めを行う回路基板載置装置(130)を有する電子部品実装装置において、
上記請求項1記載の電子部品実装順序最適化方法を使用して、又は上記請求項5記載の電子部品実装順序最適化装置にて作成される最適化された電子部品実装順序情報が供給される制御装置であって、電子部品について実装を行うとき、上記回路基板載置装置にて当該回路基板を上記回転軸の軸回り方向へ回転させた後、上記第1方向に当該回路基板を移動させる制御装置(180)を備えたことを特徴とする電子部品実装装置。 - 上記制御装置は、上記回路基板載置装置における上記回転に要する処理時間を求める前に、上記回転の要否を判断し、上記回転不要と判断したときには、上記回転に要する処理時間を求めることなく上記回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向の内の第1方向への上記回路基板載置装置における上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、上記回路基板の移動に要する処理時間が最小となる実装候補点を次実装点とする、請求項8記載の電子部品実装装置。
- 上記制御装置は、上記回転に要する処理時間及び上記移動に要する処理時間に加えて、上記回転及び上記移動に依存せず別個独立に求めることができる独立処理時間をも合算して上記次実装点を決定する、請求項8又は9記載の電子部品実装装置。
- 現実装点に対する次の実装候補点のそれぞれについて、電子部品を保持して実装する回路基板の基板表面にて互いに直交する2方向に直交する回転軸の軸回り方向への当該回路基板の回転に要する処理時間を求め、上記回転後における上記2方向の内の第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、両方の上記処理時間の合計が最小となる実装候補点を次実装点に決定する処理を、コンピュータに実行させるための電子部品実装順序最適化プログラムを記録した、コンピュータ読取可能な記録媒体。
- 上記電子部品実装順序最適化プログラムには、上記回転に要する処理時間を求める前に上記回転の要否を判断し、上記回転不要と判断したときには、上記回転に要する処理時間を求めることなく上記第1方向への上記回路基板の移動に要する処理時間を求め、それぞれの上記実装候補点の内、上記回路基板の移動に要する処理時間が最小となる実装候補点を次実装点とする処理を含む、請求項11記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
- 上記電子部品実装順序最適化プログラムには、上記回転に要する処理時間及び上記移動に要する処理時間に加えて、上記回転及び上記移動に依存せず別個独立に求めることができる独立処理時間をも合算して上記次実装点を決定する処理を含む、請求項11又は12記載のコンピュータ読取可能な記録媒体。
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