JP4278560B2 - 部品実装順序最適化方法、部品実装順序最適化装置、部品実装装置、及び部品実装順序最適化方法実行用プログラム - Google Patents
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Description
上記部品実装順序最適化方法における、部品実装機の部品の吸着から実装までの流れを図11のフローチャートを用いて説明する。まずステップ(図内では「S」にて示す)1にて、上記マルチ装着ヘッドにより部品供給部から複数の部品を吸着する。次のステップ2では、ステップ1で吸着された部品を認識部まで搬送し、吸着された各部品の認識を行う。次のステップ3では、吸着されている部品の一つを実装位置まで搬送する。次のステップ4では、ステップ3で実装位置まで搬送した部品を基板に実装する。次のステップ5では、上記マルチ装着ヘッドに吸着されている部品数を判定し、吸着した全部品を実装するまでステップ3及びステップ4を繰り返す。ここでステップ1を吸着動作、ステップ2を認識動作、ステップ3及びステップ4を合わせて実装動作とする。
尚、「タクト」とは、対象の部品を実装するのに要する総時間である。
図13に示す、特にステップ13より分かるように、各動作は独立しておらず、実装動作は認識動作の影響を受けることになる。そのため作業ヘッド1の移動距離を最小化する部品実装順序は、必ずしも最適な実装順序とは限らない。
即ち、本発明の第1態様の部品実装順序最適化方法は、複数の部品保持部材、及び該部品保持部材に保持されている部品を撮像する部品撮像装置を有する部品保持ヘッドを用いて部品実装を行うときの部品実装順序の最適化方法であって、
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、制御装置により部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求め、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に上記制御装置により決定し、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を上記制御装置により順次繰り返す、
ことを特徴とする。
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求め、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に決定し、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を順次繰り返す、制御装置を備えたことを特徴とする。
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求め、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に決定し、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を順次繰り返す制御装置を備えたことを特徴とする。
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求める手順と、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に決定する手順と、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を順次繰り返す手順と、を備えたことを特徴とする。
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、各部品保持部材に保持されている部品の上記部品撮像装置による認識に要する各認識時間とを比較する手順と、
該比較の結果に基づいて上記部品保持ヘッドに保持されている各部品の実装順序を決定する手順と、
を備えたことを特徴とする。
尚、図1では、複数台の部品実装装置を備えた電子部品実装システム500を示しているが、1台の部品実装装置100にて構成することもできる。この場合、上記部品実装順序最適化装置300は、制御装置として、部品実装装置100に含まれるように構成してもよい。
部品実装装置100は、リールに巻回したテープに部品を収納し該テープを繰り出すことで部品供給を行う、いわゆる部品カセット114の配列からなる部品供給部115a、115bと、部品供給部115a、115bから一つの部品保持工程中に複数の電子部品を吸着し、回路基板へ実装する部品保持ヘッド112と、該部品保持ヘッド112をX,Y方向に移動させるXYロボット113とを備える。上記部品保持ヘッド112は、図8に示すように、部品保持部材としての複数のノズル111を有し、一つの部品保持工程内において各ノズル111にて電子部品を保持することができ、又、該部品保持ヘッド112に設けられ各ノズル111に保持されている部品の保持状態を自走して撮像を行う部品認識カメラ116を有する。尚、部品認識カメラ116は、部品撮像装置の一例に相当する。
表示部302は、CRTやLCD等を有し、入力部303は、キーボードやマウス等を有し、これらは、演算制御部301による制御の下で、本最適化装置300と操作者とが対話する等のために用いられる。具体的なユーザインターフェースは、後述の画面表示例で説明している通りである。
メモリ部304は、演算制御部301による作業領域を提供するRAM等である。最適化プログラム格納部305は、本最適化装置300の機能を実現する各種最適化プロクラムを記憶しているハードディスク等である。
データベース部307は、この最適化装置300による最適化処理に用いられる入カデータである実装点データ307a、部品ライブラリ307b、及び部品実装装置情報307cや、最適化によって生成された実装点データ等を記憶するハードディスク等である。
まずステップ1001では、従来の最適化方法により基板に実装する部品全てに対し最適化を行う。このステップ1001によって、部品供給部115a、115bから部品を一度にまとめて吸着した後、吸着した部品の全てを実装するまでの動作である各タスクにおいて、実装する部品及び各タスクの実行順序、各部品が吸着されるノズル111の選択、部品カセット114の部品供給部115a、115bにおける配置等の、部品を基板20に実装する際に必要となる実装条件が決定される。
ステップ1003では、ステップ1001で求めた1タスク内における実装部品の実装点座標と、ステップ1002で求めた各部品の認識時間とにより、部品の実装順序を最適化する。詳しくは後述する。
ステップ1004では、全タスクの実装順序が決定されたかを判定し、全タスクの実装順序が決定されるまでステップ1002、1003を繰り返す。
まずステップ2001では、部品保持ヘッド112のノズル111が実装に必要な部品を保持し終わった後、部品保持ヘッド112の現在の位置から、各部品を各々の実装位置まで搬送するために必要な時間をそれぞれ求める。尚、上記部品保持ヘッド112の現在位置とは、初期状態では部品供給部115a,115bにおける部品吸着を終えたところの位置、それ以外では各部品の実装位置である。各部品における上記搬送時間は、部品保持ヘッド112の現在位置と各部品の実装位置との相対座標により求めることができる。尚、上記搬送時間とは、上記現在位置から実装位置に至るまでの部品保持ヘッド112の移動に要する時間であり、実装位置に到達した後の部品実装に要する時間は含まない。
次に、ステップ2003では、ステップ2002で求めた各部品における実装準備時間Tを比較し、最も短い実装準備時間Tを持つ部品を次に実装する部品とする。
次に、ステップ2004では、1タスク内の全部品の実装順序か決定されたか否かを判定し、まだ実装順序が決定されていない部品が存在する場合には、ステップ2003で決定された次に実装する部品の実装座標を部品保持ヘッド112の現在位置として、ステップ2001、2002、2003を繰り返す。
仮に、ステップ1001において、あるタスクで実装する部品21−1、21−2、21−3、21−4と、それらの部品21−1〜21−4を吸着するノズル111が決定されたとする。次に、ステップ1002において、部品の搬送を開始してから各部品の認識が終了するまでの上記認識時間が、それぞれTP1、TP2、TP3、TP4と求められたとする。以上の条件により、ステップ1003において、部品の実装順序を最適化する。
まず部品保持ヘッド112の搬送開始位置Kと、各部品21の実装座標P1〜P4とより、1番目に実装する部品を決定する。部品を実装するためには、実装座標までの部品搬送及び部品認識が共に終了している必要があるため、搬送開始位置Kから各部品21の実装座標P1〜P4までの搬送時間と、ステップ1002で求められている各部品21における認識時間とを比較し、より長い方を各部品21における実装準備時間Tとする。各部品21の実装座標P1〜P4までの搬送時間は、部品保持ヘッド112の移動速度と、搬送開始位置Kと各部品21の実装場所P1〜P4との相対座標より求めることができる。尚、搬送開始位置Kから各部品21の実装場所P1〜P4までの搬送時間を、それぞれT(K、P1)、T(K、P2)、T(K、P3)、T(K、P4)とする。ここで、図9に示すように、各部品21の実装準備時間T1〜T4を比較し、最も実装準備時間Tが短い部品、即ち最も短い時間で実装できる部品を次に実装する部品とする。上述の例では、図9に示すように、部品21−1が最も実装準備時間Tが短いので、部品21−1が次に実装される部品となる。そして、部品21−1における実装位置P1が第一実装点に決定される。
以上の動作を、タスク内の全部品の実装順序が決定されるまで繰り返すことにより、タスク内の部品の実装順序を決定する。
112…部品保持ヘッド、116…部品認識カメラ、
300…部品実装順序最適化装置。
Claims (4)
- 複数の部品保持部材、及び該部品保持部材に保持されている部品を撮像する部品撮像装置を有する部品保持ヘッドを用いて部品実装を行うときの部品実装順序の最適化方法であって、
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、制御装置により部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求め、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に上記制御装置により決定し、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を上記制御装置により順次繰り返す、
ことを特徴とする部品実装順序最適化方法。 - 複数の部品保持部材、及び該部品保持部材に保持されている部品を撮像する部品撮像装置を有する部品保持ヘッドを用いて部品実装を行うときの部品実装順序を最適化する部品実装順序最適化装置であって、
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求め、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に決定し、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を順次繰り返す、制御装置を備えたことを特徴とする部品実装順序最適化装置。 - 複数の部品保持部材、及び該部品保持部材に保持されている部品を撮像する部品撮像装置を有する部品保持ヘッドを備え、上記部品保持ヘッドにて上記部品の保持及び実装を行う部品実装装置であって、
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求め、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に決定し、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を順次繰り返す制御装置を備えた、
ことを特徴とする部品実装装置。 - 複数の部品保持部材、及び該部品保持部材に保持されている部品を撮像する部品撮像装置を有する部品保持ヘッドを用いて部品実装を行うときの部品実装順序の最適化方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
各部品保持部材に保持されている部品の各実装位置までの搬送に要する各搬送時間と、上記搬送をしながら上記部品撮像装置により各部品保持部材に保持されている部品を認識するのに要する各認識時間とに基づき、部品毎に上記搬送時間及び上記認識時間の長い方の時間である実装準備時間を求める手順と、
各部品の上記実装準備時間を比較し、最短の上記実装準備時間である部品を最初に実装する部品に決定する手順と、
各部品保持部材に保持された部品の中で実装順序が決定した部品を除く各部品について、上記実装準備時間を求めて比較して最短の実装準備時間である部品を次に実装する部品に決定する処理を順次繰り返す手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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