JP3674516B2 - 部品実装順序決定方法、部品実装方法、部品実装機、部品実装順序決定装置、及び、部品実装順序決定プログラム - Google Patents

部品実装順序決定方法、部品実装方法、部品実装機、部品実装順序決定装置、及び、部品実装順序決定プログラム Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被実装物、特に多面取りプリント基板に部品を実装する部品実装方法、および部品実装機に関するものであり、更に被実装物、特に多面取りプリント基板へ部品を実装する順序を決定する部品実装順序決定方法、部品実装順序決定装置、および部品実装順序決定プログラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、被実装物に部品を効率的に実装することが求められて来ているが、特に被実装物の中で図16に示すように、実装パターンが同一である小基板(小基板▲1▼、小基板▲2▼)を同一平面内に複数有する多面取りプリント基板1に部品を実装する方法が採用されて来ており、そのような中、多面取りプリント基板1にいかにロスなく、効率的に部品を実装するかということが重要視されて来ている。
【0003】
まず、図1,図2および図16における各符号が示す内容と共に、多面取りプリント基板1への装着において以下についての説明をする。
【0004】
・部品装着機の構成
・部品装着機の基本的な動作
・装着順序を決定する上での基本的な考え方
・従来の装着手順
なお、図1は部品装着機の外観図、図2は部品装着機の主要部の構成図、図16は従来の装着順を示す図である。また、以後の従来技術の説明において、部品実装機の1例として、部品装着機に適用したケースについて述べる。
【0005】
{ 部品装着機の構成 }
Figure 0003674516
{ 部品装着機の基本的な動作 }(図2参照)
部品供給部3には各種の部品を供給するためのパーツカセット4を一直線上に配置しており、その部品供給部3は移動テーブル6により矢印のような1次元方向5にのみ移動する。パーツカセット4は同種部品を複数個、一定のピッチでテープに収納しリール状にしたものを搭載し、テープを部品収納ピッチで間欠送りすることにより部品を1個ずつ供給する。部品吸着時には、吸着ノズル9が部品を吸着しようとするパーツカセット4の位置に合致するように、部品供給部3が移動する。
【0006】
部品装着部7は、設置位置が固定されたロータリー式の装置で、それには、例えば、間欠回転する回転テーブル10と、12個の装着ヘッド8、さらにそれらの装着ヘッド8にそれぞれ5個の吸着ノズル9が備わっている。部品装着部7の回転テーブル10が装着ヘッド8の配置ピッチ毎に間欠回転することにより、装着ヘッド8が部品供給部3の部品吸着位置まで移動する。その位置で装着ヘッド8に取り付けられている吸着ノズル9が部品を吸着すると、上記と同様に回転テーブル10が間欠回転し、部品を吸着した吸着ノズル9が部品供給部3の部品吸着位置から多面取りプリント基板1上まで移動する。
【0007】
次に、多面取りプリント基板1を搭載したXYテーブル2が、XY方向に摺動しながら、多面取りプリント基板1上の部品装着位置に合致するように移動してくる。そこで吸着ノズル9は吸着した部品を多面取りプリント基板1上に装着する。
【0008】
制御部103は、XYテーブル2、部品供給部3および部品装着部7等の動作を制御するものである。
【0009】
この多面取りプリント基板1は、少なくとも装着パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有するもので、1枚の多面取りプリント基板1の装着が完了すると、最終工程でそれぞれの各小基板に分割する。結果的には複数の同一小基板を同時作成する仕組みとなる。
【0010】
{ 装着順序を決定する上での基本的な考え方 }
あるパーツカセット4から次に部品を取り出すパーツカセット4までの部品供給部3の移動量を極力小さくする必要がある。効率よく部品供給部3を移動させるには、直前に部品を取り出したパーツカセット4と同一のパーツカセット4から連続して部品を取り出すか、もしくはそのすぐ隣のパーツカセット4から取り出すようにすると、タクトロス、移動ロスを押さえることができる。
【0011】
また、重量の重い部品は軽い部品に比べ、多面取りプリント基板1上に部品を装着した後、XYテーブル2により摺動させた時の慣性力が大きい。そのため、多面取りプリント基板1に重量の重い部品を装着した後には、XYテーブル2を低速で移動させる必要がある。高速で移動させると、装着した部品に位置ずれが生じる可能性があるためである。従って部品装着の際には、高速で装着させる重量の軽い部品を先に、その後には低速で装着させる重量の重い部品を装着し、装着した部品の位置ずれを回避する必要がある。
【0012】
{ 従来の装着順序 }
※ 実際には、部品供給部3は、図16で示す矢印の方向とは逆の方向に移動するが、本文で記す部品供給部3の移動とは、部品供給部3側から見た部品吸着位置の移動とする。
【0013】
また、部品供給部3の原点は、部品供給部3上にパーツカセット4を配列させる基準点となるもので、本実施の形態では、図16に示すように部品供給部3の左端に設定されている(この限りでなく、部品供給部3の右端であっても構わない。)。
ステップ1:図16の(A→B)のように、部品供給部3はその移動開始前の部品供給部3における吸着ノズル9が相対する位置である初期位置(原点)から最初に部品を取出す位置まで移動する。(移動のみで装着無し)。
ステップ2:高速装着部品の装着時であるが、図16の(B→C、D→E)のように、部品供給部3は高速装着部品グループの各部品を端から端へ順次部品装着部7に供給して移動する。そして同速の速度グループ内において、装着する小基板が切り替わる毎に部品供給部3の移動は逆方向に方向転換する。(例えば、この場合では、小基板▲1▼→小基板▲2▼へ切替わる部分。)
ステップ3:低速装着部品の装着時であるが、図16の(E→F、G→H)のように、部品供給部3は低速装着部品グループの各部品を端から端へ順次部品装着部7に供給して移動する。そして同速の速度グループ内において、装着する小基板が切り替わる毎に部品供給部3の移動は逆方向に方向転換する。(例えば、この場合では、小基板▲2▼→小基板▲1▼へ切替わる部分。)
ステップ4:部品供給部3は、図16の(I→J)のように原点復帰動作を行い、多面取りプリント基板1の装着が完了する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、上記のような装着順序で、以下のことを考慮する必要性が高まってきた。
【0018】
つまり、従来は、多面取りプリント基板1の種類、例えば、1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数(奇数か偶数か)、また部品供給部3に全部品を配置した時の部品供給部3上の配置領域に対する最高速の部品を配置した時の部品供給部3上の配置領域の割合(半分を越えているか、否か)、等を考慮して、それぞれの結果に適した多面取りプリント基板1への実装順を作業者が試行錯誤しながら決定していた。このために実装順を決める作業者の工数が膨大にかかり、かなりのロスタイム、ロスコストとなっていた。
【0019】
本発明は、上記の課題を考慮することにより、多面取りプリント基板1の種類に応じた実装順序の決定を作業者が決定していたという一連の作業を容易にすること実現するための部品実装方法、部品実装機、実装順序決定方法、実装順序決定装置、および、実装順序決定プログラムを提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明の部品実装順序決定方法は
各種部品を配列状に並べ、その配列方向に移動し、前記部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から供給された部品を保持し、少なくとも実装パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有する多面取りプリント基板の前記主要部に前記部品を実装する部品実装部とを備えた部品実装機において、コンピュータにより部品の実装順序を決定する方法であって、
1枚の多面取りプリント基板が有する前記小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かを判断する枚数判断工程と、
前記枚数判断工程の結果に基づき、前記部品供給部から最初に部品を取り出す位置を設定する取出し位置設定工程と
を備え、前記設定した位置から最初に部品を取り出すように、部品の実装順序を決定することを特徴とする。
【0030】
上記発明によると、上記した構成により、
従来では、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かの判断と、その判断結果のそれぞれに適した実装方法の決定を試行錯誤しながら人手で行っていたが、本発明では、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を判断することにより、偶数または奇数のそれぞれの小基板の数に適した部品実装方法を迅速、且つ、自動で行えるようになり、工数の削減と判断ミスの回避ができる。
【0031】
例えば、枚数判断工程が判断した結果により、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が偶数の場合は、最初に部品を取り出す位置を、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が最高速の速度グループの直後の速度グループ側に位置する最も端となるように設定する。1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が奇数の場合は、最初に部品を取り出す位置を、部品供給部の原点に設定する。これにより、各実装速度グループ内の部品を多面取りプリント基板の各小基板に実装する際、部品供給部がその速度グループの一端から他端へ移動して部品を供給すると共に、実装する小基板が次の小基板に切替わる毎に部品供給部の移動する方向を切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させるように部品を供給する順序にすると、最高速の速度グループとその直後の速度グループとの切替わりにおける部品供給部の移動ロスが発生しない。
【0032】
従来では、実装順序を決定する際、上記のような部品供給部の移動ロスを回避するためのノウハウがなかったため、作業者は試行錯誤を繰り返しながら、かなりの労力をかけて実装順序を決定する必要があったが、本発明により、上記のような部品供給部の移動ロスが発生しない実装順序を人手を介することなく、迅速に決定することができる。
【0033】
上記課題を解決するために、本願発明の部品実装順序決定方法は、
前記枚数判断工程において、小基板の数を偶数であると判断した場合に、移動開始前の部品供給部における部品実装部が相対する位置である初期位置を変更可能か、もしくは変更不可能かを判断する初期位置判断工程と、
前記初期位置判断工程において、前記部品供給部の初期位置を変更可能と判断した場合、取出し位置設定工程において設定した最初に部品を取り出す位置に、前記部品供給部の初期位置を設定する初期位置設定工程と
を更に備え、前記初期位置設定工程にて設定した初期位置から前記部品供給部の移動を開始するように部品の供給順序を決定することを特徴とする。
【0034】
上記発明によると、上記した構成により、
初期位置判断工程で判断した結果により、それぞれに適した初期位置を設定できる。例えば、初期位置判断工程で判断した結果により、初期位置が変更可能な場合は、最初に部品を取出す位置が部品供給部の部品を配列する基準となる原点以外の位置に設定されていても、初期位置をその最初に部品を取出す位置に設定する。これにより、部品供給部の初期位置(原点)から最初に部品を取り出す位置までの移動ロスをなくすことができる。
【0035】
従来では、部品供給部の初期位置を変更可能か不可能かの判断と、それぞれに適した初期位置の設定を試行錯誤しながら人手で行っていたが、本発明では、制御部が変更可能か不可能かを判断することにより、それぞれに適した部品実装方法を迅速、且つ、自動で行えるようになり、工数の削減と判断ミスの回避が実現できる。
【0036】
上記課題を解決するために、本願発明の部品実装順序決定方法は、
枚数判断工程において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を偶数であると判断した場合に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの部品が実装に使用する全部品を部品供給部に配置した領域に対しての占有する割合判断する割合判断工程と、
前記割合判断工程の結果に基づき、前記部品供給部における部品の配列順序を決定する部品配列工程と
を更に備えたことを特徴とする。
【0037】
上記発明によると、上記した構成により、
割合判断工程で判断した結果により、それに適した部品配列順序、その他の実装順序を決定できる。例えば、最高速の速度グループが占有する割合が半分を越える場合は、部品供給部の部品配列の基準となる原点を起点に速度の遅いグループ順に、一方、最高速の速度グループが占有する割合が半分以下の場合は、部品供給部の原点を起点に速度の速いグループ順になるように部品の配列順序を決定する。これにより、割合判断工程の結果がいずれの場合でも、それぞれのケースに応じて部品供給部の初期位置から最初に部品を取り出す位置までの移動ロスを最小にすることができる。
【0038】
従来では、実装速度毎にグループ分けされた最高速の速度グループの部品を部品供給部に配置する領域が、実装に使用する全部品を部品供給部に配置する領域に対しての占有している割合の判断を人手で行っていたが、本発明では、制御部がその割合を判断することにより、その割合に適した部品実装方法を迅速、且つ、自動で行えるようになり、工数の削減と判断ミスの回避が実現できる。
【0045】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図1〜図15に沿って説明する。
【0046】
実施の形態で使用する言葉の定義を下記に説明する。
【0047】
・多面取りプリント基板
少なくとも実装パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有するプリント基板。一部、小基板によっては実装パターンが異なるものがあっても、その異なるパターンの部分に、本発明による実装を行わないのであれば、それでも構わない。
【0048】
・部品供給部の原点
部品供給部3に部品を配列させる基準点。
【0049】
・部品供給部の初期位置
移動開始前の部品供給部における吸着ノズルが相対する位置。
【0050】
・部品配列
部品供給部3上に供給する部品を順番に並べること。本実施の形態では、具体事例として、パーツカセット4を配列した事例で説明する。
【0051】
・部品実装機
チップ部品を多面取りプリント基板1に装着する部品装着機や挿入部品を多面取りプリント基板1の挿入穴に挿入する部品挿入機が含まれる。本実施の形態では、部品実装機の一例として、部品装着機に適用した多面取りプリント基板1の実装順(以降、装着順という)について説明する。ただし、この限りではなく、部品挿入機にも適用できる実装順であるものとする。
【0052】
・実装
“装着”と“挿入”の意味が含まれる。本実施の形態では、実装の一形態として、“装着”の事例を述べる。なお、本実施の形態では、例えば、“装着速度”、“部品装着部”という用語を使用するが、これは上記と同様で、それぞれ実装速度、部品実装部の一形態である。他の装着に関する用語についても同様である。
【0053】
・装着速度
部品を多面取りプリント基板1に装着する際の装着ヘッド7またはXYテーブル2の移動速度。
【0054】
本実施の形態では装着速度を高速・中速・低速の3種類で説明しているが、この限りではない。
【0055】
例えば、1部品に対し、高速装着では0.2sec以下、中速装着では0.2〜0.3sec、低速装着では0.3sec以上で装着する。
【0056】
・装着部品の重さとサイズ
多面取りプリント基板1に装着する部品の重さとサイズのことである。例えば、
高速で装着する部品では縦1.0mm×横0.5mm×高さ0.3mmの微小チップ部品、
中速で装着する部品では縦5.0mm×横5.0mm×高さ5.0mmのアルミ電解コンデンサ、
低速で装着する部品では縦32.0mm×横32.0mm×高さ3.7mmのQFP(Quad Flat Package)、
等を使用する。
【0057】
重さは、通常、サイズの小さい部品ほど軽く、より高速で装着させることになる。
【0058】
本実施の形態では装着速度を高速・中速・低速の3種類で説明しているが、この限りではない。
【0059】
・装着速度グループ
部品を装着する際の速度毎に分けた部品のグループ。本実施の形態では、高速・中速・低速と、速度グループの数を3つに限定して説明しているが、この限りではない。
【0060】
・速度グループ
上記装着速度グループの“装着”を省略して、速度グループとしても同じ意味であり、装着速度毎に分けた部品のグループのことである。
【0061】
以上が、実施の形態で使用する言葉の定義についての説明である。
【0062】
これより、本実施の形態の詳細について、具体的に下記に説明する。
【0063】
図1は部品装着機の外観図。図2は部品装着機の主要部の構成を示す斜視図である。図2の部品装着機の主要部の構成に付いては従来の技術で説明した通りである。図3は部品装着機の制御系の構成図である。
【0064】
(※ 従来例と同一の構成については、図2で示す符号と同一のものとする。)
図3において、
・101は、CRT、液晶パネル等の操作画面。
・102は、キーボード、タッチパネル、マウス、トラックボール等の入力操作部。
【0065】
部品装着機を操作する作業者は操作画面101を見ながら入力操作部102により操作入力することにより部品装着機の操作を行う。
・108は、部品装着部7の間欠回転動作や装着ヘッド8の部品を吸着・装着する動作を行わせる装着部駆動部。
・109は、部品供給部3を部品吸着位置に移動位置決めする動作を行わせる部品供給部駆動部。
・110は、XYテーブル2の移動位置決めする動作を行わせるXYテーブル駆動部。
・103は、操作画面101、入力操作部102、装着部駆動部108、部品供給部駆動部109、XYテーブル駆動部110等、部品装着機の各部の制御を行う制御部。
・104は、部品装着機に対して各部品を装着する動作を指示するためのNCプログラム105と、このNCプログラム105に対して部品を装着する順序決定する装着順序決定プログラム106等の制御プログラムを記憶している記憶部。
・105は、多面取りプリント基板1上に装着する各部品の位置、種類、形状、寸法、装着速度、および部品が収納されている部品供給部3上のパーツカセット4の配置位置の識別等を指示するNCプログラム。制御部103は、記憶部104からNCプログラム105を読み出して、装着部駆動部108、部品供給部駆動部109、XYテーブル駆動部110をNCプログラム105の指示する内容に基づき、動作するように制御する。具体的なNCプログラム105の事例を図6に示す。
【0066】
図6において、NCプログラム105のプログラム部603に示すように、装着する各部品について装着位置(X,Y座標),装着角度,部品名称を指示する。多面取りオフセット部602には、各小基板の基準点のオフセットデータを示す。このNCプログラム105により、図7に示す多面取りプリント基板1に部品供給部3から指定する供給部No.の部品を取出し装着する。
【0067】
なお、各小基板の基準点は図7に示すように、各小基板▲1▼、▲2▼の左下の隅の点としている。
・106は、後述するような手順で(図11参照)、部品を装着する順序を決定するための装着順序決定プログラム。制御部103は記憶部104から装着順序決定プログラム106を読み出し、装着順序決定プログラム106が指示する手順に基づき、部品を装着する順序を決定し、NCプログラム105における部品を装着する順序をその決定した内容に更新する。(具体的に、図6に示すNCプログラム105のプログラム部603の各レコード順を更新する)。
【0068】
また、装着順序決定プログラム106は、部品装着機の場合はデータ入出力部107から記憶部104に、また、後述する装着順序決定装置208(図4参照)の場合は、データ入出力部207から記憶部204にインストールすることができる。
【0069】
なお、装着順序決定プログラム106は、インターネット等のネットワークを介して、または、フロッピーディスク、磁気テープ、CDロム等の記録媒体に記録されて流通し、部品装着機や装着順序決定装置208にインストールできる。
・107は、NCプログラム105、装着順序決定プログラム106等の制御プログラムや、その他の情報を他の装置との間で入出力するデータ入出力部。データ入出力部107を介して、装着順序決定プログラム106またはNCプログラム105等を部品装着機にインストールし、記憶部104に格納することが可能である。例えば、RS−232C規格、LAN、インターネット等の通信により入出力するもの、フロッピーディスク、磁気テープ、CDロム等の記録媒体を介して入出力するものであっても構わない。
・208は、例えば汎用のパーソナルコンピュータに装着順序の決定を行わせる装着順序決定装置。(図4参照)。部品装着機に変わってこの装着順序決定装置で装着順序の決定を行われるものであっても構わない。この装着順序決定装置で装着順序の決定を行うことにより、部品装着機で装着順序の決定を行うことによる生産効率の低下を回避できる。
【0070】
図4において、操作画面201、入力操作部202、データ入出力部207、記憶部204は、図3の部品装着機の操作画面101、入力操作部102、データ入出力部107、記憶部104と同様のものでもよい。
・203は、装着順序を決定する制御部(図4参照)。この制御部203は記憶部204から装着順序決定プログラム106を読み出して、装着順序決定プログラム106が指示する手順に基づき、部品を装着する順序を決定し、NCプログラム105における部品を装着する順序を、その決定した内容に更新する。
【0071】
装着順序が更新されたNCプログラム105をデータ入出力部207および部品装着機のデータ入出力部107を介して、装着順序決定装置から部品装着機にインストールすることができる。
【0072】
部品装着機の制御部103もしくは装着順序決定装置の制御部203の詳細な構成について、図5〜図10を参照しながら以下に説明する。
【0073】
制御部103もしくは制御部203は、装着順序決定プログラム106を実行することにより、図5に示すように枚数判断部501、初期位置判断部502、割合判断部503、部品配列部504、取出し位置設定部505、初期位置設定部506、及び、供給順序決定部507を備えたものとなる。
【0074】
{枚数判断部501}
1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かを判断する。
【0075】
▲1▼NCプログラム105の内容を見て、小基板の枚数を検出し、偶数か奇数かを判断する。(図6,図7参照)
・NCプログラム105のヘッダ部601の中に、多面取りプリント基板1の小基板枚数がある。このデータを見て、偶数か奇数か判断する。
【0076】
・他の方法として、NCプログラム105の多面取りオフセット部602の中に、各小基板毎のオフセットデータ(図7に示すような各小基板の基準点の座標原点からのオフセット量(X方向,Y方向)を示す。)がある。このレコード数をカウントして、小基板の枚数を検出し、偶数か奇数かを判断する。
【0077】
▲2▼図8(a)に示すように、多面取りプリント基板1に貼りつけた識別部702(バーコード等、多面取りプリント基板1の種類がわかるものであれば何でもよい)をバーコードリーダー,認識カメラ,その他の検出部701で検出する。その検出した内容により、小基板の枚数を検出し、偶数か奇数か判断する。
【0078】
・バーコードの場合、バーコード自身が小基板の枚数を表わしたものを、検出部701の一例として、バーコードリーダーで検出する。または、図8に示すように、バーコードリーダーにより検出されたバーコードを、記憶部104、記憶部204に記憶されている基板情報703に対して枚数判断部501が検索する。図8(b)に示すようにその基板情報703にはNCプログラム名があり、そのNCプログラム名から該当のNCプログラム105の中身を参照し、小基板の枚数を検出する。
【0079】
▲3▼認識カメラで多面取りプリント基板1の画像認識を行い、その画像処理をすることにより小基板枚数を検出する。
【0080】
枚数判断部501が判断した結果により、後述する取出し位置設定部505が、小基板の数が偶数、奇数のいずれかに応じた取出し位置を設定するので、装着速度毎に部品をグループ分けした各速度グループ内における部品供給部3の部品供給順序を供給順序決定部507(詳細は後述)により決定した場合に、最高速の速度グループからその直後の速度グループへの切替わりにおける部品供給部3の移動ロスをなくすことができる。例えば、図12の《例5》に示すように、吸着ノズル9が最初に部品を取出す位置を、最高速の速度グループの中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が最高速の速度グループのその直後の速度グループ側に位置する最も端となるように、取出し位置設定部505が設定するため、高速の速度グループから中速の速度グループへの切替わりの際に、部品供給部3の移動ロスは全く発生せず、連続して供給することができる。
【0081】
従来は、この小基板の数の判断や取出し位置の設定が全て人手で試行錯誤しながら行っていたので、作業者の工数が膨大にかかり、かなりのロスタイム、ロスコストとなっていた。しかし、制御部103、もしくは制御部203に枚数判断部501を備えることにより、部品供給部3の移動ロスをなくす装着順の決定を人手を介さずに容易に行えるので、作業のロスタイム、ロスコストの削減が実現できる。
【0082】
{ 初期位置判断部502 }
部品供給部3の初期位置を変更可能かもしくは変更不可能かを判断する。
【0083】
図9のように、部品装着機の種類を示す機種名に対して、各機種が初期位置を変更可能か不可能か のデータを有する機種名識別ファイルが記憶部104(部品装着順序決定装置の場合は、記憶部2 04)に記憶されており、初期位置判断部502は、装着する部品装着機の機種名と上記データと を照合して、初期位置が変更可能か不可能かを判断する。
【0084】
初期位置判断部502が判断した結果により、後述する初期位置が変更可能な場合は、初期位置設定部506(詳細は後述)が、取出し位置設定部505(詳細は後述)が設定した最初に部品を取出す位置(部品供給部3の原点と異なる位置)に初期位置を設定する。
【0085】
これにより、部品供給部3の初期位置(原点)から最初に部品を取出す位置までの移動ロスをなくすことができる。
【0086】
従来は、この初期位置が変更可能か不可能かの判断や、その設定を人手で試行錯誤しながら行っていたので、作業者の工数が膨大にかかり、かなりのロスタイム、ロスコストとなっていた。しかし、制御部103、もしくは制御部203に初期位置判断部502を備えることにより、部品供給部3の移動ロスを最小にする装着順の決定を人手を介さずに容易に行えるので、作業のロスタイム、 ロスコストの削減が実現できる。
【0087】
{ 割合判断部503 }
装着速度毎にグループ分けされた最高速の速度グループ(本実施の形態では、高速部品の速度グループ)の部品が装着に使用する全部品を前記部品供給部3に配置した領域に対して占有する割合を 判断する。
【0088】
図10のように、部品供給部3において、パーツカセット4の配列方向の最高速部品の占有領域A1が使用する全部品の占有領域Aに対する割合(=A1/A)を算出し、半分を超えているかを判断する。占有領域AやA1の算出は、以下に詳細に述べるように、個々のパーツカセット4の幅のデータに基づいて行われる。
【0089】
図10において、803は最高速の部品のパーツカセット4の1つ分の占有領域、801は最低速の部品(本実施の形態では低速部品)のパーツカセット4の1つ分の占有領域を示す。802は部品供給部3にパーツカセット4を配列方向に一定ピッチ(P)で設置する設置穴で、パーツカセット4の部品供給部3への設置面に設けた突起部を前記設置穴803に挿入することで、パーツカセット4が部品供給部3に固定される。
【0090】
最高速の装着部品用のパーツカセット4は、部品が小型のため、その収納テープ幅も小さく、パーツカセット4の占有幅も小さいので、1ピッチ間隔(P)で部品供給部3に取り付けることができるが、例えば、最低速の装着部品用のパーツカセット4は、部品が大型のため、その収納テープ幅も大きく、パーツカセット4の占有幅も大きいので、図10に示すように、部品供給部3に設置する占有幅が1ピッチ間隔(P)内におさまらないため、2ピッチ以上の間隔で部品供給部3に取り付ける。
【0091】
このように、設置するパーツカセット4の占有幅のちがいにより、1ピッチ間隔でパーツカセット4を配列できるか、または、2ピッチ間隔でないとパーツカセット4を配列できないかを考慮して、最高速部品を配列した占有領域A1、及び、使用する全部品の占有領域Aを算出する。
【0092】
なお、上記パーツカセット4の幅データは、記憶部104もしくは記憶部204に記憶されているものとする。
【0093】
割合判断部503が判断した結果により、部品配列部504(詳細は後述)が部品供給部3の部品の配列順序を決定する。即ち、最高速の速度グループが占有する割合が半分を越える場合は、部品供給部3の原点を起点に装着速度の遅いグループ順に(図12の≪例5≫参照)、最高速の速度グループが占有する割合が半分以下の場合は、部品供給部3の原点を起点に装着速度の速いグループ順に(図12の≪例7≫参照)なるように、部品の配列順序を決定する。これより、上記それぞれのケースに応じて、部品供給部3の初期位置から最初に部品を取出す位置までの移動ロスを最小にすることができる。
【0094】
従来は、この最高速の速度グループが占有する割合が半分を越えるか否かの判断や、それに応じた部品配列順序の決定を全て人手で試行錯誤しながら行っていたので、作業者の工数が膨大にかかり、かなりのロスタイム、ロスコストとなっていた。しかし、制御部103、もしくは制御部203に割合判断部503を備えることにより、部品供給部3の移動ロスを最小にする装着順の決定を人手を介さずに容易に行えるので、作業のロスタイム、ロスコストの削減が実現できる。
【0095】
{ 部品配列部504 }
各種部品を同一の装着速度毎にグループ分けすると共に、前記部品の速度グループが部品を配列させる基準点である部品供給部3の原点を起点に速度の速いグループ順にもしくは速度の遅いグループ順に配列するように配列順序を決定する。
【0096】
{ 取出し位置設定部505 }
多面取りプリント基板1に装着する際に、最初に取り出す部品の位置を設定するものである。具体的には、下記のとおりである。
【0097】
枚数判断部501において1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が偶数であると判断した場合は、最初に取り出す部品の位置を、部品配列部504により装着速度毎にグループ分けされた最高速の速度グループ(本実施の形態では高速の速度グループ)の部品の中で最も端に配置する部品の位置で、且つ、その端が最高速の速度グループの直後の速度グループ側に位置するように設定し(例えば、図12の《例5》を参照)、枚数判断部501において奇数枚有すると判断した場合は、最初に取り出す部品の位置を、部品を配列させる基準点である部品供給部3の原点に設定する。
【0098】
{ 初期位置設定部506}
枚数判断部501の結果が偶数で、且つ、初期位置判断部502の結果が変更可能の場合に、移動開始前の部品供給部3における吸着ノズル9が相対する位置である初期位置を、最高速の速度グループ(本実施の形態では高速の速度グループ)の部品の中で最も端に配置する部品の位置で、且つ、部品供給部3の原点以外の位置に設定する。取出し位置設定部505が設定した、最初に取り出す部品の位置(例えば、図12の《例1》初期位置301を参照)に設定する。
【0099】
{ 供給順序決定部507 }
装着速度毎にグループ分けされた各速度グループ内の部品を多面取りプリント基板1の各小基板に装着する際、部品供給部3がその速度グループの一端から他端へ移動して部品を供給すると共に、装着する小基板が次の小基板に切替わる毎に、部品供給部3の移動する方向を切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させるように部品の供給順序を決定する。また、枚数判断部501の結果が偶数の場合に、部品装着速度グループが最高速の速度グループ(本実施の形態では高速の速度グループ)からその直後の速度グループに切替わる部分では部品供給部3の移動方向を転換しないように部品供給順序を決定する。
【0100】
以上、説明した枚数判断部501、初期位置判断部502、割合判断部503、部品配列部504、取出し位置設定部505、初期位置設定部506、及び、供給順序決定部507は、ソフトウェアにより実現した制御部103、制御部203の構成要素としたが、この限りではなく、例えば、ハード的に制御部103、制御部203の各構成要素を実現するものであっても構わない。
【0101】
<動作説明>
次に図11に基づいて、装着順序決定プログラム106の処理手順について説明する。制御部103は、記憶部104から装着順序決定プログラム106を読み出し、装着順序決定プログラム106の手順に従って、以下の処理を実行する。
【0102】
開始

(ステップS1)多面取りプリント基板1へ装着する部品を同一の装着速度グループ毎にグルーピングし、高速装着部品(軽量)→低速装着部品(重量)の順に装着するように速度グループの順序を決定する。
【0103】

(ステップS2)枚数判断工程の1例として、1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かを判断し、奇数の場合はステップS14へ、偶数の場合はステップS3へ進む。この枚数判断の具体方法としては、枚数判断部501で上述したようなNCプログラム105の中で、小基板の枚数を検出するか、多面取りプリント基板1に貼り付けた識別部702を検出するか、または、多面取りプリント基板1そのものを画像認識する等がある。
【0104】
多面取りプリント基板1の小基板の数が偶数の場合、

(ステップS3)初期位置判断工程の1例として、部品供給部3の初期位置を部品供給部3の原点以外に変更可能な部品装着機か否かを判断し、変更可能な場合はステップS4へ、変更不可能な場合はステップS7へ進む。
【0105】
※ここでいう部品供給部3の初期位置とは、移動開始前の部品供給部3における吸着ノズル9が相対する位置であり、且つ、移動終了後の部品供給部3における吸着ノズル9が相対する位置である。通常、部品供給部3の初期位置は、部品供給部3の原点に設定されている。部品供給部3の原点は、部品供給部3上にパーツカセット4を配列させる基準点となるもので、本実施の形態では、図12に示すように部品供給部3の左端に設定されている。(この限りでなく、部品供給部3の右端であっても構わない。)
この初期位置判断の具体方法としては、初期位置判断部502で上述した方法、例えば、上述した図9に示す機種名識別ファイルにより判断するものである。
【0106】
部品供給部3の初期位置を部品供給部3の原点以外の位置に変更可能な部品装着機の場合、

(ステップS4)部品配列工程の1例として、パーツカセット4を、部品装着速度の速いグループ順(高速グループ→低速グループ)、もしくは、遅い順グループ(低速グループ→高速グループ)の順に並ぶような部品供給部3の原点を起点とした配列順序に決定する。(図12の《例1〜4》参照)

(ステップS5)取出し位置設定工程の1例として、最初に部品を取り出す位置(本実施の形態では、吸着ノズル9が部品を取出すので、吸着開始位置とも呼ぶ)を、装着速度毎にグループ分けされた高速の速度グループの部品の中で、中速の速度グループ側に位置する最も端の位置に設定する。(例えば図12の《例1》において、初期位置301と示した位置に設定) これにより、高速の速度グループから中速の速度グループへの切替わりの際に、部品供給部3の移動ロスをなくすことができ、図12の例1に示すように、連続して部品を供給することができる。
【0107】

(ステップS6)初期位置設定工程の1例として、部品供給部3の初期位置を、ステップS5で設定した、最初に部品を取り出す位置、即ち、装着速度毎にグループ分けされた高速の速度グループの部品の中で、中速の速度グループ側に位置する最も端の位置に設定する。部品を最初に取り出す位置が原点以外に設定された場合において、従来では、部品供給部3の原点に初期位置を設定していたため、原点から部品を最初に取り出す位置までに部品供給部3の移動ロス(装着無し移動)が発生していたが、部品を最初に取り出す位置に初期位置を設定できるので、上記移動ロス(装着無し移動)を解消することができる。
【0108】
(初期位置の事例としては、図12における、《例1》の初期位置301、《例2》の初期位置302、《例3》の初期位置303、《例4》の初期位置304参照。)部品装着機は、1枚の多面取りプリント基板1への部品装着の際、部品供給部3が図12の《例1》〜《例4》のように、それぞれで設定された初期位置から移動を開始し、一連の装着動作終了後、再びその同じ初期位置に戻る、という仕組みになっている。
【0109】

(ステップS12)供給順序決定工程の1例のステップである。部品装着は、高速装着グループ→低速装着グループの順に行わせることを遵守する。その装着時の部品供給部3の移動は、同速の速度グループ内において、装着する小基板が次の小基板に切り替わる毎に、切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させる。このように、部品供給部3を同速の速度グループ内において、端から端へ移動させることにより、吸着ノズル9は移動してきた部品供給部3上のパーツカセット4から目的の部品を吸着する。部品供給部3の移動順序を決定することは、部品供給部3の移動に伴い、部品供給部3から部品を吸着した順に多面取りプリント基板1上に部品を装着するので、部品の装着順序を決定することになる。
【0110】

(ステップS13)移動方向決定工程の1例のステップである。S12で決めた部品供給部3の移動順序において、特に部品装着速度グループが最高速の速度グループから次の速度グループへ切り替わる部分では、部品供給部3の動きは方向転換させず、同じ方向で移動させるものとする。つまり最高速の速度グループの最終部品装着時と同一の方向のまま、次の速度グループの最初の装着を行うような供給順序とする(図12の《例1〜例4》,《例5》,《例7》参照)。
【0111】
これにより、部品供給部3の大きな移動(装着無し移動)がより低速部品の吸着の直前になるようにすることができる。
【0112】
つまり、以下のメリットがある。部品供給部3の大きな移動には振動が発生する。その振動が発生している中、部品吸着が行われるのだが、より高速で装着させる時ほど吸着ノズル9が部品401を吸着しにいく際の速度は速く、またその部品401のサイズも微小で吸着面積が小さいため、吸着ノズル9が部品吸着ミスを発生する可能性は高い(図14)。逆に、より低速で装着させる時ほど吸着ノズル9が部品402を吸着しにいく際の速度は遅く、またその部品402のサイズも大きくて吸着面積も大きいため、吸着ノズル9が部品吸着ミスを発生する可能性が低い(図15)。
【0113】
ステップS13を実行すると振動の発生による吸着ミスを防ぐことができるという、より好適な作用が得られるが、本実施の形態では、これに限定されるものではない。例えば、部品供給部3は振動を発生しにくい構造で、且つ、その振動が吸着ミスを発生させるほどのものでなければ、最高速の速度グループから次の速度グループへの速度グループ切替地点で部品供給部3の方向転換を行っても構わない(図12の《例6》,《例8》参照)。
【0114】

終了
(ステップS3)部品供給部3の初期位置を部品供給部3の原点以外に変更可能な部品装着機か否かを判断し、変更可能な場合はステップS4へ、変更不可能な場合はステップS7へ進む。
【0115】
※ここでいう部品供給部3の初期位置とは、移動開始前の部品供給部3における吸着ノズル9が相対する位置であり、且つ、移動終了後の部品供給部3における吸着ノズル9が相対する位置である。通常、部品供給部3の初期位置は、部品供給部3の原点に設定されている。部品供給部3の原点は、部品供給部3上にパーツカセット4を配列させる基準点となるもので、本実施の形態では、図12に示すように部品供給部3の左端に設定されている。(この限りでなく、部品供給部3の右端であっても構わない。
【0116】
部品供給部3の初期位置を部品供給部3の原点以外の位置に変更不可能な部品装着機の場合

(ステップS7)割合判断工程の1例として、高速装着部品が部品供給部3の全部品配置領域に対して占有する割合が半分を超えているか否かを判断し、半分を越えている場合はステップS8へ、半分を越えていない場合はステップS10へ進む。半分を越えているか否かということは、具体的には、部品供給部3上に高速装着速度グループのパーツカセット4を配置した時の部品供給部3上を占める長さが、使用する全パーツカセット4を配置した時の部品供給部3上を占める長さの半分を越えているか否かで判断する。
【0117】
この割合を判断する具体方法としては、割合判断部503で上述したように、例えば部品供給部3上におけるパーツカセット4の占有幅の大小によって、1ピッチ間隔で配列できるか否かを考慮して、高速装着速度グループの占有長さの割合を判断する。
【0118】
高速装着部品グループが部品供給部3の全部品配置領域に対して占有する割合が半分を越えている場合は、

(ステップS8)部品配列工程の1例として、部品供給部3の初期位置(部品供給部3の原点)を起点にパーツカセット4を部品装着速度グループが低速→高速の順に並ぶように配置順序を決定する。高速装着部品グループが部品供給部3の全部品配置領域に対して占有する割合が半分を越えているということは、図12の《例5》,《例6》のように、初期位置305、初期位置306から高速装着部品の装着開始位置までの部品装着無しの移動距離が短くて済み、ロスを押さえることができる。
【0119】
そのため上記のような配置にする。
【0120】

(ステップS9)取出し位置決定工程の1例として、最初に部品を取り出す位置(図12の《例5》における吸着開始位置を、装着速度毎にグループ分けされた高速の速度グループの部品の中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が中速の速度グループ側に位置する最も端となるように設定する。
【0121】
これにより、高速の速度グループから中速の速度グループへの切替わりの際に、部品供給部3の移動ロスをなくすことができる。
【0122】

(ステップS12)前述の内容と同様。但し、初期位置は部品供給部3の原点である。
【0123】

(ステップS13)前述の内容と同様。
【0124】

終了
(ステップS7)高速装着部品が部品供給部3の全部品配置領域に対して占有する割合が半分を超えているか否かを判断し、半分を越えている場合はステップS8へ、半分を越えていない場合はステップS10へ進む。半分を越えているか否かということは、具体的には、部品供給部3上に高速装着速度グループのパーツカセット4を配置した時の部品供給部3上を占める長さが、使用する全パーツカセット4を配置した時の部品供給部3上を占める長さの半分を越えているか否かで判断する。
【0125】
高速装着部品グループが部品供給部3の全部品配置領域に対して占有する割合が半分を越えていない場合は、

(ステップS10)部品配列工程の1例として、部品供給部3の初期位置(部品供給部3の原点)を起点にパーツカセット4を部品装着速度グループが高速→低速の順に並ぶように配置順序を決定する。これによる初期位置移動ロスを押さえるメリットは前述のステップS8と同様。
【0126】

(ステップS11)取出し位置設定工程の1例として、最初に部品を取り出す位置を、装着速度毎にグループ分けされた高速の速度グループの部品の中で、中速の速度グループ側に位置する最も端の位置に設定する。
【0127】
これにより、高速の速度グループから中速の速度グループへの切替わりの際に、部品供給部3の移動ロスをなくすことができる。
【0128】

(ステップS12)前述の内容と同様。但し、初期位置は部品供給部3の原点である。
【0129】

(ステップS13)前述の内容と同様。
【0130】

終了
(ステップS2)1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数か偶数かを判断し、奇数の場合ステップS14へ、偶数の場合はステップS3へ進む。
【0131】
1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数の場合、

(ステップS14)部品配列工程の1例として、部品供給部3の原点を起点に、パーツカセット4を部品装着速度グループが高速→低速の順に並ぶように配置順序を決定する(図13参照)。
【0132】

(ステップS15)取出し位置設定工程の1例として、1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数の場合は、いかなる時でも、最初に部品を取り出す位置を、部品供給部3の原点に設定する。
【0133】

(ステップS16)供給順序決定工程の1例のステップである。部品装着は、高速装着グループ → 低速装着グループの順に行わせることを遵守する。その装着時の部品供給部3の移動は、同速の速度グループ内において、装着する小基板が次の小基板に切り替わる毎に、切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させる。このように、部品供給部3を同速の速度グループ内において、端から端へ移動させることにより、吸着ノズル9は移動してきた部品供給部3上のパーツカセット4から目的の部品を吸着する。部品供給部3の移動を決定することは、部品供給部3の移動に伴い、部品供給部3から部品を吸着した順に多面取りプリント基板1上に部品を装着するので、部品の装着順序を決定することになる。この時、初期位置は部品供給部3の原点である。
【0134】

(ステップS17)移動方向決定工程の1例として、部品装着速度グループが切り替わる全ての部分で、部品供給部3上の移動テーブルの動きは方向転換させず、同方向で装着させる。
【0135】

終了
上記に説明したような部品装着順序決定プログラム106の処理手順であるが、以下に種々の具体事例を図11のフローチャートと具体的な装着順を示す図12、図13を参照しながら説明する。
【0136】
図12において、《例1》は、小基板の数を偶数有する多面取りプリント基板1の装着を部品供給部3の初期位置を変更可能な部品装着機で行う場合の装着順序を示す。また、《例1》では、高速装着部品が部品供給部3の全部品配置領域に対して占有する割合が半分を越えている。
【0137】
図12の《例1》の場合、図11のフローチャートを追って、以下に説明する。
【0138】
ステップS2で、偶数と判断され、ステップS3に進む。
【0139】
ステップS3で、部品供給部3の初期位置が変更可能と判断され、ステップS4に進む。
【0140】
ステップS4で、通常の部品供給部3の初期位置である原点(部品供給部3の一端に設定)から高速→中速→低速のグループ順にパーツカセット4を配置する。
【0141】
ステップS5で、最初に部品を取り出す位置(吸着開始位置)を、装着速度毎にグループ分けされた高速の速度グループの部品の中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が中速の速度グループ側に位置する最も端となるように設定する。
【0142】
ステップS6で、図12の《例1》のように、部品供給部3の初期位置を高速の速度グループの部品の中で最初に部品を取り出す位置に設定する。つまり、装着速度毎にグループ分けされた高速の速度グループの部品の中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が中速の速度グループ側に位置する最も端となるように設定する。
ステップS12で、多面取りプリント基板1のそれぞれの小基板(小基板▲1▼,小基板▲2▼)への装着の際には、同速の装着速度グループ内において装着する小基板が、小基板▲1▼→小基板▲2▼ もしくは 小基板▲2▼→小基板▲1▼というように、次の小基板に切り替わる毎に、部品供給部3の移動方向も、装着する小基板が切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させる。
ステップS13で、中速の速度グループで多面取りプリント基板1に最初に装着する小基板(小基板▲2▼)への装着の際には、部品供給部3の移動方向が、高速の速度グループで装着する最後の小基板(小基板▲2▼)の移動方向と同一の方向となるような装着順にする。
【0143】
図12の《例1》の装着順において、図12に示すような位置に初期位置を設定したことにより、部品供給部3の原点から高速装着部品の最初に部品を取出す位置までの移動、つまり装着を伴わない移動のロスを回避することができ、装着タクトを短縮することができる。
【0144】
また、速度グループが切り替わる時の部品供給部3の大きな移動が、中速の速度グループの部品を装着する直前ではなく、より低速の部品を装着する直前に起こるような装着順に設定している。なぜなら、部品供給部3の大きな移動時には振動が発生する。その振動が起きている最中に部品装着部7の吸着ノズル9がより高速で装着する部品をより高速で吸着しようとすると、確実に部品を吸着できない恐れがあるためである(部品供給部3の振動による部品吸着時の障害については、図14を参照)。以上、前記のように設定すると、部品供給部3の大きな移動と共に発生する振動によって、部品の吸着ミスが起こるのを回避することができる。
【0145】
図11のフローチャートのステップS4に示すように、パーツカセット4を、部品装着速度の速いグループ順(高速グループ→中速グループ→低速グループの順)(図12の《例1》、《例3》参照)、または、部品装着速度の遅いグループ順(低速グループ→中速グループ→高速グループの順)(図12の《例2》、《例4》参照)に並ぶように部品供給部3の原点を起点に配列する。更に、高速装着部品グループが部品供給部3上を占有する割合がいかなる場合でも、部品供給部3の初期位置を自由に変更可能することができるため、部品供給部3の原点から高速装着部品の最初に部品を取出す位置までの移動、つまり装着を伴わない移動のロスを回避することができる。(図12の{部品供給部3の初期位置変更可能な装着機}の中で示す、《例1》〜《例4》を参照)。
【0146】
図12の《例5》の場合、図6のフローチャートを追って、以下に説明する。
【0147】
ステップS2で、偶数と判断され、ステップS3に進む。
【0148】
ステップS3で、部品供給部3の初期位置が変更不可能と判断され、ステップS7に進む。
【0149】
ステップS7で、高速装着部品が部品供給部3の全部品配置領域に対して占有する割合が半分を超えていると判断され、ステップS8へ進む。半分を越えているということは、具体的には、部品供給部3上に高速装着速度グループのパーツカセット4を配置した時の部品供給部3上を占める長さが、使用する全パーツカセット4を配置した時の部品供給部3上を占める長さの半分を越えていることを示す。
【0150】
ステップS8で、部品供給部3の初期位置である原点(部品供給部3の一端に設定)から低速→中速→高速の速度グループ順にパーツカセット4を配置する。
【0151】
ステップS9で、最初に部品を取り出す位置(吸着開始位置)を、装着速度毎にグループ分けされた高速の速度グループの部品の中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が中速の速度グループ側に位置する最も端となるように設定する。
ステップS12で、多面取りプリント基板1のそれぞれの小基板(小基板▲1▼,小基板▲2▼)への装着の際には、同速の装着速度グループ内において装着する小基板が、小基板▲1▼→小基板▲2▼ もしくは 小基板▲2▼→小基板▲1▼というように、次の小基板に切り替わる毎に、部品供給部3の移動方向も、装着する小基板が切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させる。
ステップS13で、中速の速度グループで多面取りプリント基板1に最初に装着する小基板(小基板▲2▼)への装着の際には、部品供給部3の移動方向が、高速の速度グループで装着する最後の小基板(小基板▲2▼)の移動方向と同一の方向となるような装着順にする。
【0152】
図12の《例5》は、多面取りプリント基板1が有する小基板の数が偶数で、且つ、部品供給部3の初期位置が変更不可能なもので、更に、高速の速度グループの部品が部品供給部3上を占有する割合が半分以上であるため、パーツカセット4の配列は、部品供給部3の原点を起点に低速グループ→中速グループ→高速グループの順に並ぶようにする。それにより、部品供給部3の原点から最初に部品を取出す位置までの部品供給部3の移動ロスをより小さくすることが可能である。
【0153】
また、速度グループが切り替わる時の部品供給部3の大きな移動が、中速の速度グループの部品を装着する直前ではなく、より低速の部品を装着する直前に起こるような装着順に設定している。なぜなら、部品供給部3の大きな移動時には振動が発生する。その振動が起きている最中に部品装着部7の吸着ノズル9がより高速で装着する部品をより高速で吸着しようとすると、確実に部品を吸着できない恐れがあるためである(部品供給部3の振動による部品吸着時の障害については、図14を参照)。以上、前記のように設定すると、部品供給部3の大きな移動と共に発生する振動によって、部品の吸着ミスが起こるのを回避することができる。但し、この限りではなく、例えば、部品供給部3が振動の発生しにくい構造で、吸着ミスが発生する程の振動が起こらなければ、《例6》のように速度グループが切り替わる時の部品供給部3の大きな移動が、中速の速度グループの部品を装着する直前に設定するものであっても構わない。
【0154】
図12の《例7》は、多面取りプリント基板1が有する小基板の数が偶数で、且つ、部品供給部3の初期位置が変更不可能なもので、更に、高速の速度グループの部品が部品供給部3上を占有する割合が半分以下であるため、パーツカセット4の配列は、部品供給部3の原点を起点に高速グループ→中速グループ→低速グループの順に並ぶようにする。それにより、部品供給部3の原点から最初に部品を取出す位置(吸着開始位置)までの部品供給部3の移動ロスをより小さくすることが可能である。
【0155】
また、速度グループが切り替わる時の部品供給部3の大きな移動が、中速の速度グループの部品を装着する直前ではなく、より低速の部品を装着する直前に起こるような装着順に設定している。なぜなら、部品供給部3の大きな移動時には振動が発生する。その振動が起きている最中に部品装着部7の装着ノズルが 部品を吸着しようとすると、確実に部品を吸着できない恐れがあるためである(部品供給部3の振動による部品吸着時の障害については、図14を参照)。以上、前記のように設定すると、部品供給部3の大きな移動と共に発生する振動によって、部品の吸着ミスが起こるのを回避することができる。但し、この限りではなく、例えば、部品供給部3が振動の発生しにくい構造で、吸着ミスが発生する程の振動が起こらなければ、《例8》のように速度グループが切り替わる時の部品供給部3の大きな移動が、中速の速度グループの部品を装着する直前に設定するものであっても構わない。
【0156】
図13の《例9》の場合、図11のフローチャートを追って、以下に説明する。
【0157】
ステップS2で、奇数と判断され、ステップS14に進む。
ステップS14で、部品供給部3の初期位置、即ち、原点(部品供給部3の一 端に設定)から高速→中速→低速の速度グループ順にパーツカセット4を配置する。
ステップS15で、1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数の場合は、いかなる時でも、最初に部品を取り出す位置を、部品供給部3の原点に設定する。
ステップS16で、多面取りプリント基板1のそれぞれの小基板(小基板▲1▼,小基板▲2▼,小基板▲3▼)への装着の際には、同速の装着速度グループ内において装着する小基板が、小基板▲1▼→小基板▲2▼→小基板▲3▼ もしくは 小基板▲3▼→小基板▲2▼→小基板▲1▼というように、次の小基板に切り替わる毎に、部品供給部3の移動方向も、装着する小基板が、切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させる。
ステップS17で、部品装着速度グループが切り替わるいかなる部分においても、部品供給部3の動きは方向転換させない。つまり、一つ前の速度グループにおける最後の小基板を装着した時と同一方向のまま、次の速度グループにおける最初の小基板を装着する。
【0158】
1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数であるということは、図13の《例9》で示すように、同じ速度グループ内においては、図13の《例9》で示す取出し開始位置(a)(吸着開始位置)と取出し終了位置(b)は常に反対の位置となる。同様に、図13の《例10》で示す取出し開始位置(g)と取出し終了位置(h)も常に反対の位置となる。
【0159】
図13の《例9》では、取出し開始位置(a)が部品供給部3の原点であるため、取出し終了位置(b)は中速速度グループとの境界にくる。そのため、高速の速度グループから中速の速度グループへの切替え時の部品供給部3の大きな移動(装着なしの移動)ロスが発生しない。
【0160】
一方、図13の《例10》のように、取出し開始位置(g)を中速の速度グループとの境界に設定すると、取出し終了位置(h)が部品供給部3の原点となり、次の速度グループへの切替時に(i)から(j)の移動ロスが、更に初期位置が変更不可能な部品装着機においては(e)から(f)の移動ロスも発生する。従って、1枚の多面取りプリント基板1が有する小基板の数が奇数の場合は、部品供給部3の初期位置が変更可能であっても変更不可能であっても、また、高速の速度グループの部品が部品供給部3上を占有する割合がいかなる場合でも、パーツカセット4の配列は、必然的に部品装着機の原点を起点に高速グループ→中速グループ→低速グループの順に並べ、且つ、最初の速度グループの取出し開始位置を必然的に常に部品装着機の原点にする必要がある。そうすることにより、図13の《例10》のような高速部品装着終了位置(i)から中速部品装着開始位置(j)までの部品供給部3の移動(装着なしの移動)をさせる必要がなくなる。
【0161】
以上、多面取りプリント基板1の事例における装着順序の決定について説明したが、本発明は、多面取りプリント基板1以外の被実装物への実装に適用できるものは適用しても構わない。特に、図5の初期位置設定部506、または図11のステップS6を1例とする初期位置設定工程は、被実装物への実装においても適用できる。この場合、部品供給部3の原点と異なる位置である最初に部品を取出す位置に初期位置を設定するが、その最初に部品を取出す位置が部品供給部3の原点以外のどのパーツカセット4の位置にあったとしても、その位置に初期位置を設定できるものとする。
【0162】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、
部品を最初に取り出す位置が、原点以外の場合において、従来では、移動開始前の前記部品供給部における部品実装部が相対する位置である初期位置が部品供給部の原点であっため、部品実装を開始させるには、部品供給部を前記原点から最初に部品を取出す位置(原点とは異なる位置)まで移動、つまり、実装を伴わない移動をさせる必要があり、その移動がロスタイムの対象となっていたが、本発明では、初期位置を最初に取り出す部品の位置に設定することができるため、上記の実装を伴わない移動(ロスタイムの対象となる移動)を解消することができる。
【0163】
また、本発明によれば、
部品実装速度グループが最高速の速度グループからその直後の速度グループに切替わる部分では部品供給部の移動方向を転換させないので、部品保持ミスを回避することができる。
【0164】
1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が偶数で、且つ実装速度グループが3つ以上ある場合は、速度グループが切替わるいずれかの地点において、1回を除いては部品供給部の移動方向を転換させる必要がある。
【0165】
例えば、部品実装速度グループが3つの場合は2回の速度グループの切替わりのうち1回、部品実装速度グループが4つの場合は3回の速度グループの切替わりのうち2回は部品供給部の移動方向を転換しなければならない。
【0166】
速度グループが切替わる地点において部品供給部の移動方向を転換させるということは、転換させる直前の速度グループの最後に取出した部品とその直後の速度グループの最初に取出す部品を連続して実装させるのではなく、切替わる直後の速度グループにおける一端から他端までの間の距離に相当する移動量を実装を伴わないでその直後の速度グループの最初に部品を取出す位置まで高速で一気に移動させることである。
【0167】
また、高速で一気に移動させるこの移動は一つ一つの部品を取出す際の部品供給部の移動に比べ部品供給部自体に発生する振動の大きさも大きい。
【0168】
このような部品供給部の振動が発生する時においては、より高速で実装させる時ほど部品供給部から部品を取出す動作も高速で、且つ、部品のサイズもより微小であるため、部品を取出す際に部品保持ミスが発生する可能性が高く、一方、より低速で実装させる時ほど部品供給部から部品を取出す動作も低速で、且つ、部品のサイズもより大きいため、部品を取出す際に部品保持ミスを発生する可能性が低い。この前提条件を考慮すると、より低速で実装させる部品のグループの直前で部品供給部の移動方向を転換させることで、上記の部品保持ミスを回避することができる。
【0169】
また、本発明によれば、
従来では、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かの判断と、その判断結果のそれぞれに適した実装方法の決定を試行錯誤しながら人手で行っていたが、本発明では、制御部が1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を判断することにより、偶数または奇数のそれぞれの小基板の数に適した部品実装方法を迅速、且つ、自動で行えるようになり、工数の削減と判断ミスの回避が実現できる。
【0170】
例えば、枚数判断工程が判断した結果により、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が偶数の場合は、最初に部品を取り出す位置を、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が最高速の速度グループの直後の速度グループ側に位置する最も端となるように設定する。1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が奇数の場合は、最初に部品を取り出す位置を、部品供給部の原点に設定する。これにより、各実装速度グループ内の部品を多面取りプリント基板の各小基板に実装する際、部品供給部がその速度グループの一端から他端へ移動して部品を供給すると共に、実装する小基板が次の小基板に切替わる毎に部品供給部の移動する方向を切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させるように部品を供給する順序にすると、最高速の速度グループとその直後の速度グループとの切替わりにおける部品供給部の移動ロスが発生しない。
【0171】
従来では、実装順序を決定する際、上記のような部品供給部の移動ロスを回避するためのノウハウがなかったため、作業者は試行錯誤を繰り返しながら、かなりの労力をかけて実装順序を決定する必要があったが、本発明により、上記のような部品供給部の移動ロスが発生しない実装順序を人手を介することなく、迅速に決定することができる。
【0172】
また、本発明によれば、
初期位置判断工程で判断した結果により、それぞれに適した初期位置を設定できる。例えば、初期位置判断工程で判断した結果により、初期位置が変更可能な場合は、最初に部品を取出す位置が部品供給部の部品を配列する基準となる原点以外の位置に設定されていても、初期位置をその最初に部品を取出す位置に設定する。これにより、部品供給部の初期位置(原点)から最初に部品を取り出す位置までの移動ロスをなくすことができる。
【0173】
従来では、部品供給部の初期位置を変更可能か不可能かの判断と、それぞれに適した初期位置の設定を試行錯誤しながら人手で行っていたが、本発明では、制御部が変更可能か不可能かを判断することにより、それぞれに適した部品実装方法を迅速、且つ、自動で行えるようになり、工数の削減と判断ミスの回避が実現できる。
【0174】
また、本発明によれば、
割合判断工程で判断した結果により、それに適した部品配列順序、その他の実装順序を決定できる。例えば、最高速の速度グループが占有する割合が半分を越える場合は、部品供給部の部品配列の基準となる原点を起点に速度の遅いグループ順に、一方、最高速の速度グループが占有する割合が半分以下の場合は、部品供給部の原点を起点に速度の速いグループ順になるように部品の配列順序を決定する。これにより、割合判断工程の結果がいずれの場合でも、それぞれのケースに応じて部品供給部の初期位置から最初に部品を取出す位置までの移動ロスを最小にすることができる。
【0175】
従来では、実装速度毎にグループ分けされた最高速の速度グループの部品を部品供給部に配置する領域が、実装に使用する全部品を部品供給部に配置する領域に対しての占有している割合の判断を人手で行っていたが、本発明では、制御部がその割合を判断することにより、その割合に適した部品実装方法を迅速、且つ、自動で行えるようになり、工数の削減と判断ミスの回避が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における部品装着機の外観図
【図2】本発明の実施の形態における部品装着機の主要部の構成図
【図3】本発明の実施の形態における部品装着機の制御系の構成図
【図4】本発明の実施の形態における部品装着機の装着順序決定装置の構成図
【図5】本発明の実施の形態における制御部の詳細の構成図
【図6】本発明の実施の形態におけるNCプログラムの詳細の構成図
【図7】本発明の実施の形態における多面取りプリント基板における各装着位置と部品供給部との関連図
【図8】本発明の実施の形態における多面取りプリント基板が有する小基板の数を検出する制御系の構成図
【図9】本発明の実施の形態における部品装着機の機種名識別ファイルの構成図
【図10】本発明の実施の形態における部品供給部における部品占有領域を示す略図
【図11】本発明の実施の形態における装着順序を決定するためのフローチャート
【図12】本発明の実施の形態における装着順の具体事例を示す略図
【図13】本発明の実施の形態における装着順の具体事例を示す略図
【図14】本発明の実施の形態における部品供給部の振動と部品吸着との関連図
【図15】本発明の実施の形態における部品供給部の振動と部品吸着との関連図
【図16】従来技術における装着順の具体事例を示す略図
【符号の説明】
1 多面取りプリント基板
2 XYテーブル
3 部品供給部
4 パーツカセット
6 移動テーブル
7 部品装着部
8 装着ヘッド
9 吸着ノズル
10 回転テーブル
103 制御部
104 記憶部
105 NCプログラム
106 装着順序決定プログラム
203 制御部
204 記憶部
208 装着順序決定装置
501 枚数判断部
502 初期位置判断部
503 割合判断部
504 部品配列部
505 取出し位置設定部
506 初期位置設定部
507 供給順序決定部

Claims (18)

  1. 各種部品を配列状に並べ、その配列方向に移動し、前記部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から供給された部品を保持し、少なくとも実装パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有する多面取りプリント基板の前記主要部に前記部品を実装する部品実装部とを備えた部品実装機において、コンピュータにより部品の実装順序を決定する方法であって、
    1枚の多面取りプリント基板が有する前記小基板の数が奇数か、もしくは、偶数か判断する枚数判断工程と、
    前記枚数判断工程の結果に基づき、前記部品供給部から最初に部品を取り出す位置を設定する取出し位置設定工程と
    を備え、前記設定した位置から最初に部品を取り出すように、部品の実装順序を決定する部品実装順序決定方法
  2. 取出し位置設定工程は、
    枚数判断工程において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を偶数であると判断した場合、最初に部品を取り出す位置を、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が最高速の速度グループの直後の速度グループ側に位置する最も端となるよう設定し、
    枚数判断工程において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を奇数であると判断した場合、最初に部品を取り出す部品の位置を、部品を配列させる基準点である部品供給部の原点に設定する
    請求項に記載の部品実装順序決定方法
  3. 枚数判断工程において、小基板の数を偶数であると判断した場合に、移動開始前の部品供給部における部品実装部が相対する位置である初期位置を変更可能か、もしくは変更不可能か判断する初期位置判断工程と、
    前記初期位置判断工程において、前記部品供給部の初期位置を変更可能と判断した場合、取出し位置設定工程において設定した最初に部品を取り出す位置に、前記部品供給部の初期位置を設定する初期位置設定工程と
    を更に備え、前記初期位置設定工程にて設定した初期位置から前記部品供給部の移動を開始するように部品の供給順序を決定する請求項1または請求項2に記載の部品実装順序決定方法
  4. 枚数判断工程において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を偶数であると判断した場合に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの部品が実装に使用する全部品を部品供給部に配置した領域に対しての占有する割合判断する割合判断工程と、
    前記割合判断工程の結果に基づき、前記部品供給部における部品の配列順序を決定する部品配列工程と
    を更に備えた請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の部品実装順序決定方法
  5. 部品配列工程は、
    割合判断工程において、最高速の速度グループの部品が占有する割合が半分を越えていると判断した場合、部品を配列させる基準点である部品供給部の原点を起点に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けしたグループの速度の遅い順に配列するよう部品の配列順序を決定し、
    逆に、最高速の速度グループの部品が占有する割合が半分以下であると判断した場合、前記原点を起点に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けしたグループの速度の速い順に配列するよう部品の配列順序を決定する
    請求項に記載の部品実装順序決定方法
  6. 部品配列工程において、実装速度毎にグループ分けされた各速度グループ内の部品を多面取りプリント基板の各小基板に実装する際、部品供給部がその速度グループの一端から他端へ移動して部品を供給すると共に、実装する小基板が次の小基板に切替わる毎に前記部品供給部の移動する方向を切替わる直前の移動方向とは逆の方向に転換させるように部品を供給する順序を決定する供給順序決定工程と、
    前記供給順序決定工程で決定した供給順序において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数が偶数で、且つ、速度グループが3つ以上ある場合、最高速の速度グループからその直後の速度グループに切替わる部分では前記部品供給部の移動方向を転換しないようにする移動方向決定工程と
    更に備えた請求項5に記載の部品実装順序決定方法
  7. 各種部品を配列状に並べ、その配列方向に移動し、前記部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から供給された部品を保持し、少なくとも実装パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有する多面取りプリント基板の前記主要部に前記部品を実装する部品実装部と、前記部品供給部と前記部品実装部の動作を制御する制御部とを備えた部品実装機を用いて部品を実装する方法であって、
    1枚の多面取りプリント基板が有する前記小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かを前記制御部が判断する枚数判断工程と、
    前記枚数判断工程の結果に基づき、前記部品供給部から最初に部品を取り出す位置を前記制御部が設定する取出し位置設定工程と
    を備え、前記設定した位置から最初に部品を取り出すように、前記制御部が前記部品供給部と前記部品実装部の動作を制御する部品実装方法。
  8. 各種部品を配列状に並べ、その配列方向に移動し、前記部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から供給された部品を保持し、少なくとも実装パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有する多面取りプリント基板の前記主要部に前記部品を実装する部品実装部と、前記部品供給部と部品実装部の動作を制御する制御部とを備えた部品実装機であって、
    前記制御部は、
    1枚の多面取りプリント基板が有する前記小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かを判断する枚数判断部と、
    前記枚数判断部の判断結果に基づき、前記部品供給部から最初に部品を取り出す位置を設定する取出し位置設定部と
    を備え、前記設定した位置から最初に部品を取り出すように、前記部品供給部と前記部品実装部の動作を制御する部品実装機。
  9. 制御部は、
    枚数判断部において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を偶数であると判断した場合に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの部品が実装に使用する全部品を部品供給部に配置した領域に対しての占有する割合を判断する割合判断部と、
    前記割合判断部の判断結果に基づき、前記部品供給部における部品の配列順序を決定する部品配列部と
    を更に備えた請求項8に記載の部品実装機。
  10. 各種部品を配列状に並べ、その配列方向に移動し、前記部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から供給された部品を保持し、少なくとも実装パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有する多面取りプリント基板の前記主要部に前記部品を実装する部品実装部とを備えた部品実装機の部品実装順序を決定する部品実装順序決定装置であって、
    1枚の多面取りプリント基板が有する前記小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かを判断する枚数判断部と、
    前記枚数判断部の判断結果に基づき、前記部品供給部から最初に部品を取り出す位置を設定する取出し位置設定部と
    を備え、前記設定した位置から最初に部品を取り出すように、部品の実装順序を決定する部品実装順序決定装置。
  11. 枚数判断部において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の 数を偶数であると判断した場合に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの部品が実装に使用する全部品を部品供給部に配置した領域に対しての占有する割合を判断する割合判断部と、
    前記割合判断部の判断結果に基づき、前記部品供給部における部品の配列順序を決定する部品配列部と
    を更に備えた請求項10に記載の部品実装順序決定装置。
  12. 各種部品を配列状に並べ、その配列方向に移動し、前記部品を供給する部品供給部と、前記部品供給部から供給された部品を保持し、少なくとも実装パターンの主要部が同一である小基板を同一平面内に複数有する多面取りプリント基板の前記主要部に前記部品を実装する部品実装部とを備えた部品実装機の部品実装順序を決定する部品実装順序決定装置に対し、その部品実装順序を決定させるための部品実装順序決定プログラムであって、
    前記部品実装順序決定装置に、
    1枚の多面取りプリント基板が有する前記小基板の数が奇数か、もしくは、偶数かを判断する枚数判断工程と、
    前記枚数判断工程の結果に基づき、前記部品供給部から最初に部品を取り出す位置を設定する取出し位置設定工程と
    を実行させ、前記設定した位置から最初に部品を取り出すように、部品の実装順序を決定させるための部品実装順序決定プログラム。
  13. 取出し位置設定工程は、
    枚数判断工程において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を偶数であると判断した場合、最初に部品を取り出す位置を、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの中で最も端に配置する部品の位置、且つ、その端が最高速の速度グループの直後の速度グループ側に位置する最も端となるように設定し、
    枚数判断工程において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を奇数であると判断した場合、最初に部品を取り出す部品の位置を、部品を配列させる基準点である部品供給部の原点に設定する
    請求項12に記載の部品実装順序決定プログラム。
  14. 部品実装順序決定装置に、
    枚数判断工程において、小基板の数を偶数であると判断した場合に、移動開始前の部品供給部における部品実装部が相対する位置である初期位置を変更可能か、もしくは変更不可能かを判断する初期位置判断工程と、
    前記初期位置判断工程において、前記部品供給部の初期位置を変更可能と判断した場合、取出し位置設定工程において設定した最初に部品を取り出す位置に、前記部品供給部の初期位置を設定する初期位置設定工程と、
    前記初期位置設定工程にて設定した初期位置から前記部品供給部の移動を開始するように部品を供給し、前記部品供給部から供給された部品を前記多面取りプリント基板に実装する供給順序決定工程と
    を更に実行させる請求項12または請求項13に記載の部品実装順序決定プログラム。
  15. 部品実装順序決定装置に、
    枚数判断工程において、1枚の多面取りプリント基板が有する小基板の数を偶数であると判断した場合に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けした内の最高速の速度グループの部品が実装に使用する全部品を部品供給部に配置した領域に対しての占有する割合を判断する割合判断工程と、
    前記割合判断工程の結果に基づき、前記部品供給部における部品の配列順序を決定する部品配列工程と
    を更に実行させる請求項12から請求項14のいずれか1項に記載の部品実装順序決定プログラム。
  16. 割合判断工程において、最高速の速度グループが占有する割合を、実装する各種部品が部品配列方向に部品供給部上を占有する幅のデータに基づき算出する請求項15に記載の部品実装順序決定プログラム。
  17. 部品配列工程は、
    割合判断工程において、最高速の速度グループの部品が占有する割合が半分を越えていると判断した場合、部品を配列させる基準点である部品供給部の原点を起点に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けしたグループの速度の遅い順に配列するように部品の配列順序を決定し、
    逆に、最高速の速度グループの部品が占有する割合が半分以下であると判断した場合、前記原点を起点に、各種部品を実装する同一の速度毎にグループ分けしたグループの速度の速い順に配列するように部品の配列順序を決定する
    請求項15または請求項16に記載の部品実装順序決定プログラム。
  18. 請求項12から請求項17のいずれか1項に記載の部品実装順序決定プログラムを記録した記録媒体。
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