JP4339709B2 - 部品振り分け方法、その装置及び部品実装機 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装ライン（生産ライン）を構成する複数の部品実装機における部品実装時間の平準化方法に関し、特に、複数の異なる部品実装機に実装対象部品を振り分ける方法に関する。

電子部品等の部品をプリント配線基板等の基板に実装する部品実装ラインでは、より短いタクト（実装時間）を実現するために、部品実装ラインを構成する各部品実装機のタクトを均等化（平準化）することが重要である。
そのために、従来より、各種の実装部品振り分け方法が提案されている（たとえば、特許文献１及び特許文献２等）。

上記特許文献１に開示された「実装部品振り分け方法」は、実装データを初期振り分けする工程と、振り分けられた各実装機毎の実装時間を計算する工程と、全実装機の実装時間が均等になっているかを評価する工程と、均等になるように振り分けを補正する工程とを含むことを特徴とし、これによって、部品実装ラインのラインバランスを保たせ、ロスのない生産を実現しようとするものである。

また、上記特許文献２に開示された「部品実装データ最適化方法」は、部品実装ラインの先頭と最後尾の２台の部品実装機に振り分け、その後、部品実装ラインを２分割し、その分割された部品実装ライン内の先頭と最後尾の２台の部品実装機に振り分けることを繰り返すことで、高速実装部品をより上流の部品実装機に振り分け、低速部品をより下流の部品実装機に振り分けるという原則を守りながらより少ない計算量で部品実装ライン内の部品実装機の生産時間を均等にするというものである。
特開平４−１９６２９６号公報 特開平１０−２０９６９７号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に開示された従来の部品実装振り分け方法は、部品実装ラインを構成する各部品実装機の個々の事情（たとえば、部品実装機の機種ごとに固有の制約等）を緻密に考慮するものではないために、必ずしもラインバランスにおける平準化が十分には達成されないという問題や、最終的に振り分けられた部品を実際には実装することができない（いわゆる、部品振り分けの「破綻」）という事態が生じ得るという問題がある。

たとえば、従来の部品振り分け方法では、部品ごとのタクト（部品の種類だけから決定した部品ごとの理想的な実装時間）だけに基づいて部品振り分けを行うために、部品振り分けが破綻してしまうことがある。
例として、いま、装着ヘッドが回転しながら部品を実装するロータリー機と呼ばれるタイプの部品実装機と装着ヘッドがＸＹ移動しながら部品を実装するモジュラー機と呼ばれるタイプの部品実装機からなる部品実装ラインに部品振り分けを行う場合を想定する。従来の振り分け方法では、ある部品Ａについては、ロータリー機によるタクト（全ての部品Ａを実装するのに要する時間）がＮ秒であり、モジュラー機によるタクトがＭ秒であることを考慮し、より平準化するために、部品Ａをモジュラー機に振り分けるという処理を行う。つまり、部品単位のタクトだけに基づいて、各部品実装機への振り分けを行う。

ところが、部品Ａについては、通常であれば、ロータリー機及びモジュラー機のいずれもが実装することができるものの、現場におけるユーザの設定、つまり、部品実装ラインの現場における個別の制約条件のために、例えば、モジュラー機では実装することができないという事態が生じる。

図１６は、モジュラー機における部品実装の制約例を説明する図である。いま、装着ヘッド１０は４つのヘッドＨ１〜Ｈ４から構成され、ノズルステーション２０には、部品のタイプに応じて各ヘッドＨ１〜Ｈ４に取り付けておくべき４個の吸着ノズルが配置され、部品供給部４０には、４０個の部品カセットＺ１〜Ｚ４０がセットされているとする。そして、モジュラー機自体の制約、つまり、（１）吸着制約として、各ヘッドＨ１〜Ｈ４は、それぞれ、部品カセットＺ１〜Ｚ４０、部品カセットＺ２〜Ｚ４０、部品カセットＺ３〜Ｚ４０、部品カセットＺ４〜Ｚ４０だけから部品を吸着することが可能であり、また、（２）ノズル交換制約として、各ヘッドＨ１〜Ｈ４は、それぞれ、１番穴、１番穴〜２番穴、１番穴〜３番穴、１番穴〜４番穴にセットされた吸着ノズルとだけ交換可能であるとする。さらに、タイプＳの吸着ノズルで吸着可能な部品Ａについては、ユーザの事情により、部品カセットの位置がＺ１に固定されているとする。

このようなケースにおいて、いま、ノズルステーション２０の１〜４番穴に、それぞれ、Ｍ、Ｍ、Ｓ、Ｓタイプの吸着ノズルがセットされている場合には、部品カセットＺ１に置かれた部品Ａについては、もはや、実装することができない。部品カセットＺ１に置かれた部品Ａは、上記吸着制約より、ヘッドＨ１だけが吸着可能であるが、上記ノズル交換制約より、ヘッドＨ１は１番穴にセットされたタイプＭの吸着ノズルとだけ交換可能であるために、タイプＳの吸着ノズルを取り付けることができない。そのために、部品カセットＺ１の部品Ａを基板３０に実装することができないという事態が生じる。つまり、ラインバランスの観点から部品Ａをモジュラー機に振り分けた場合には、もはや部品Ａを実装することができないという事態が生じる。

このように、従来の部品振り分け方法では、現場における個々の事情や部品実装機固有の各種制約を考慮することなく部品単位のタクトだけで部品振り分けを行うために、実際には実装することができない部品振り分けになってしまうという問題がある。
さらに、近年の部品実装機の販売競争の激化に伴い、１つの部品実装ラインに異なる機種の部品実装機や異なるメーカーの部品実装機が混在するという状況が発生してきており、対象となり得る全ての機種の部品実装機の特性を予め把握した上で最適な部品振り分けを行うということが困難となってきている。たとえば、部品振り分けにおいては、部品ごとのタクトは必須のパラメータであるが、全ての種類の部品について、全ての種類の部品実装機ごとのタクトを予め記憶しておく必要があるし、新たな部品実装機が部品実装ラインに加わった場合には、その部品実装機によるタクトを登録する必要があり、煩わしい作業が発生する。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、部品実装ラインの現場における制約や個々の部品実装機における制約によって部品振り分けが破綻してしまうということがなく、かつ、様々な機種の部品実装機が混在する部品実装ラインを対象とする場合であっても個々の部品実装機の性能等を事前に把握しておく必要がない、便利で柔軟性に富んだ部品振り分け方法等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る部品振り分け方法は、部品を基板に実装する複数の部品実装機からなる生産ラインを対象とし、実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける方法であって、前記複数の部品実装機は、複数のヘッドから構成される装着ヘッドをＸＹ移動させ、前記複数のヘッドで吸着した各部品を基板に実装するタイプの部品実装機であるモジュラー機であり、前記モジュラー機には、前記装着ヘッドを構成する各ヘッド毎に、部品供給部において部品を吸着可能な部品カセットの配置位置、または、ノズルステーションにおいて交換可能な吸着ノズルの配置位置が規定された、実装上の制約があり、前記部品振り分け方法は、前記モジュラー機に部品を振り分ける際に、振り分けようとする部品を前記実装上の制約がなく実装することができるか否かを振り分け先となる部品実装機に問い合わせる可否問い合わせステップと、前記可否問い合わせステップでの問い合わせに対する返答を取得する可否取得ステップと、前記可否取得ステップで取得された返答に基づいて、各部品実装機での実装時間が均等化するように、実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける振り分けステップとを含むことを特徴とする。これによって、実装制約を満たすか否かの確認をしたうえで個々の部品を振り分けていくので、部品の振り分けの破綻が回避される。

ここで、前記部品振り分け方法はさらに、前記可否取得ステップで取得された返答が前記実装上の制約がなく実装可能である場合に、当該部品を実装した場合に要する時間を問い合わせる実装時間問い合わせステップと、前記実装時間問い合わせステップでの問い合わせに対する返答を取得する実装時間取得ステップとを含み、前記振り分けステップでは、前記実装時間取得ステップで取得された実装時間に基づいて、各部品実装機での実装時間が均等化するように、実装すべき部品を各部品実装機に振り分けてもよい。これによって、予め記憶しているタクトに基づいて部品を振り分けるのではなく、各部品実装機への問い合わせによって得られたタクトに基づいて部品を振り分けていくので、個々の部品実装機の事情を緻密に考慮することが可能となり、より平準化された部品振り分けが可能となる。

なお、前記振り分けステップには、例えば、実装すべき部品を、同一種類の部品ごとに、順次、部品実装機ごとの実装時間が均等化するように、各部品実装機に振り分ける初期振り分けステップや、実装時間が最も大きい部品実装機に振り分けられた部品を他の部品実装機に移動させることによって部品の振り分けを変更する部品移動ステップや、実装時間が最も大きい部品実装機に振り分けられた部品と他の部品実装機に振り分けられた部品とを交換することによって部品の振り分けを変更する部品交換ステップ等が含まれる。

また、前記振り分けステップはさらに、前記可否取得ステップ及び前記実装時間取得ステップで取得された返答に基づいて、部品実装機ごと及び同一種類の部品ごとの記録が可能なデータテーブルを更新するテーブル更新ステップを含み、前記振り分けステップでは、前記データテーブルを参照しながら前記部品を振り分けてもよい。このとき、２以上の種類の部品についての実装時間が取得された場合には、例えば、当該実装時間を部品の種類ごとの員数に基づいて比例配分することで部品の種類ごとの実装時間を算出し、算出した実装時間で前記データテーブルを更新する。これによって、個々の部品ごとの理想的なタクトではなく、部品実装機に振り分けられた全ての部品を考慮した現実に近いタクトに基づいて部品の振り分けが行われるので、よりラインタクトの均等化が図られる。

なお、本発明は、部品振り分け方法として実現することができるだけでなく、その方法に含まれるステップを手段とする部品振り分け装置として実現したり、パーソナルコンピュータ等で実行されるプログラムとして実現したり、部品振り分け装置と協調して動作する部品実装機として実現したり、部品振り分け装置と部品実装機との間を接続する共通のプログラムであるＡＰＩ（アプリケーション・プログラム・インターフェイス）として実現することもできる。

本発明により、個々の部品実装機における実装制約が満たされる否かの確認を行いながら部品の振り分けが進められていくので、振り分けられた結果が実装不可能なものというような破綻が生じない。
また、予め記憶している部品ごとの理想的なタクトではなく、各部品実装機への問い合わせによって得られた現実的なタクトに基づいて部品が振り分けられていくので、個々の部品実装機の事情が緻密に考慮され、より高度に平準化された部品振り分けが実現される。

このように、本発明により、様々な機種の部品実装機が混在する部品実装ラインを対象とする場合や、部品実装ラインを構成する部品実装機が入れ替わったり、新たな部品実装機が加わった場合であっても、個々の部品実装機の性能等を事前に把握しておく必要がなく、確実、かつ、高度に平準化された部品振り分けが行われる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態における部品振り分け装置２００の構成を示す機能ブロック図である。なお、本図には、部品振り分け装置２００だけでなく、複数の部品実装機１０１〜１０２から構成される部品実装ライン１００も併せて図示されている。
この部品振り分け装置２００は、部品実装ライン１００を構成する部品実装機１０１〜１０２それぞれの実装時間が均等化されるように実装部品を部品（ここでは、部品の種別）単位で振り分けるコンピュータ装置等であり、部品実装機１０１〜１０２と通信ネットワーク１１０で接続され、通信Ｉ／Ｆ部２１０、入力部２２０、出力部２３０、記憶部２４０及び最適化処理部２５０を備える。

通信Ｉ／Ｆ部２１０は、この部品振り分け装置２００が部品実装機１０１〜１０２と通信するためのＬＡＮカード等である。
入力部２２０は、ユーザが部品振り分け装置２００に対して指示するための操作パネル等である。
出力部２３０は、部品振り分け装置２００による部品振り分け等の結果をユーザに表示するためのディスプレイ装置等である。

記憶部２４０は、最適化処理部２５０による部品振り分けに必要な情報や一時的に発生するデータ等を記憶するためのメモリやハードディスク等であり、例えば、各部品実装機１０１〜１０２による部品種別ごとのタクト及び実装可否を示す一時的な記憶用のデータテーブルであるタクト算出テーブル２４１を保持する。
最適化処理部２５０は、部品振り分けを実行するプログラム及びＣＰＵ等からなり、初期振り分け部２５１、部品移動部２５２、部品交換部２５３及び終了判定部２５４を備える。

初期振り分け部２５１は、対象部品を、順次、ラインタクトが均等化されるように、部品実装機に振り分けていく。このとき、対象の部品を部品実装機が実装できることを確認した上で、振り分ける。
部品移動部２５２は、２台の部品実装機間で、既に振り分けられた部品を移動させることで振り分けを変更し、ラインタクトを均等化する。たとえば、タクトが最も大きい部品実装機に振り分けられた部品をタクトが最も小さい部品実装機に振り分け変更することで、ラインタクトを減少させる。

部品交換部２５３は、２台の部品実装機間で、既に振り分けられた部品どうしを交換し、ラインタクトの均等化を図る。たとえば、タクトが最も大きい部品実装機とタクトが最も小さい部品実装機との間で、振り分けられた部品どうしを入れ替えることで部品の振り分けを変更し、ラインタクトを減少させる。
終了判定部２５４は、ラインタクトの均等化が十分に図られたか否かを判断する。つまり、予め定められた一定の条件を満たすように部品振り分けが実行された否かを判断し、満たす場合に、一連の部品振り分け処理を終了する。

図２は、部品振り分け装置２００及び部品実装機１０１〜１０２のソフトウェア構成を示す図である。部品振り分け装置２００及び部品実装機１０１〜１０２は、いずれも、部品振り分けに関するソフトウェアとして、階層化された構造を有し、下位層より、それぞれ、通信ネットワーク１１０を介した通信をするための通信ドライバ２６３及び１０７、部品振り分けのための共通のインターフェイスプログラムであるＡＰＩ（Application Program Interface）２６２及び１０６、部品振り分けのための最適化プログラム２６１及び１０５を備える。

部品振り分け装置２００が備える最適化プログラム２６１は、最適化処理部２５０の機能を実現するプログラムであり、ＡＰＩ２６２を介して部品実装機１０１〜１０２と通信しながら部品振り分けを行う処理が記述されている。一方、部品実装機１０１〜１０２が備える最適化プログラム１０５は、ＡＰＩ１０６を介して部品振り分け装置２００から送られてくる情報を取得したり、ＡＰＩ１０６を介した部品振り分け装置２００からの問い合わせに対して回答を生成して返信する等の処理が記述されている。

図３は、ＡＰＩ２６２及び１０６の例を示す図である。たとえば、ＡＰＩ「TransInfo()」は、部品振り分けの対象部品についての情報等、部品振り分けの前提となる各種データを部品振り分け装置２００から部品実装機１０１〜１０２に伝達するサブプログラム（最適化プログラム２６１のメインルーチンから呼び出される関数）である。伝達される各種データには、実装位置情報（基板上の実装位置及び部品名のリスト）、各部品ごとの実装条件（装着ヘッドへの部品の吸着状態を確認するのに使用するカメラや吸着ノズルの種別、装着ヘッドに部品を吸着した状態で移動するときのＸＹ制限速度、部品を収納する部品カセットの幅など）、ユーザによる制約情報（どの部品実装機のどの位置に部品を固定するかを示すＺ固定情報、どのノズルをどのノズルステーション番号に固定するかを示すノズル固定情報など）等が含まれる。

また、ＡＰＩ「MakeSetupValid()」は、引数で指定した部品について実装可能か否かを部品振り分け装置２００が部品実装機１０１〜１０２に問い合わせるサブプログラムであり、この問い合わせに対して、部品実装機１０１〜１０２が部品振り分け装置２００に真（True）又は偽（False）を返答する。
さらに、ＡＰＩ「OptimizeSetup()」は、引数で指定した部品を実装した場合の実装タクト、実装順序、Ｚ軸配列等を部品振り分け装置２００が部品実装機１０１〜１０２に問い合わせるサブプログラムであり、この問い合わせに対して、部品実装機１０１〜１０２は部品の実装順序について最適化を施した後に、その結果として得られる実装タクト、実装順序、Ｚ軸配列等を部品振り分け装置２００に回答する。

このように、部品振り分け装置２００は、ＡＰＩ２６２を介して部品実装機１０１〜１０２に各種の問い合わせを繰り返しながら最適な部品振り分けを行うことで、部品実装機１０１〜１０２の機種に依存しない共通の処理によって、個々の部品実装機１０１〜１０２の制約等を考慮した破綻のない部品振り分けを行うことができる。
次に、以上のように構成された部品振り分け装置２００の動作について説明する。

図４は、基板に実装する部品を部品振り分け装置２００が各部品実装機１０１〜１０２に振り分ける概略手順を示すフローチャートである。
まず、部品振り分け装置２００は、初期振り分けを行う（Ｓ１００）。つまり、部品振り分け装置２００の初期振り分け部２５１は、部品実装機１０１〜１０２と情報交換しながら、対象となる全ての部品について、部品の種別ごとに、実装することができるいずれかの部品実装機にタクトを均等化させながら順次振り分けていく。つまり、対象の部品を実装することができ、かつ、タクトが最少の部品実装機に部品を振り分けるという処理を全部品がなくなるまで順次繰り返す。

図５は、このような初期振り分けの例を示す図である。いま、部品実装機１０１に部品Ａが振り分けられ、部品実装機１０２に部品Ｂが振り分けられ、今から、部品Ｃを振り分ける様子が示されている。なお、部品振り分け装置２００は、事前の問い合わせによって、部品実装機１０１及び部品実装機１０２のいずれもが部品Ｃを実装することが可能であることを確認しているものとする。このようなケースにおいては、初期振り分け部２５１は、現在の各部品実装機１０１〜１０２に振り分けられた部品Ａ及び部品Ｂの実装タクトを算出し、次に振り分ける部品Ｃをタクトの小さい部品実装機１０１に振り分ける。なお、部品が全く振り分けられていない場合や、全ての部品実装機が同一タクトである場合には、どの部品実装機に振り分けてもよいものとする。

次に、部品振り分け装置２００は、部品の移動を行う（図４のＳ１０１）。たとえば、部品振り分け装置２００の部品移動部２５２は、タクトが最も大きい部品実装機から他の部品実装機（たとえば、タクトの最も小さい部品実装機）に、既に振り分けられた部品を移動させることで、タクトの均等化を図る。このとき、移動させる部品として、例えば、移動後のタクトが最も均等化されるような部品を選択する。

図６は、このような部品移動の例を示す図である。いま、部品実装機１０１に部品Ａ及びＣが振り分けられ、部品実装機１０２に部品Ｂ及びＤが振り分けられているとする。このようなケースにおいては、部品移動部２５２は、タクトが大きい部品実装機１０１に振り分けられた部品Ａ及びＣのうち、よりタクトの均等化が図れる部品Ａを、タクトが小さい部品実装機１０２に移動させる。なお、部品を移動させてもラインタクトが下がらない場合、つまり、部品実装機ごとのタクトのうちの最大値が移動前よりも小さくならない場合、部品を移動させることなく次のステップに進む。

続いて、部品振り分け装置２００は、部品の交換を行う（図４のＳ１０２）。つまり、部品振り分け装置２００の部品交換部２５３は、２台の部品実装機を任意に選択し、それぞれに振り分けられた部品どうしを交換し、タクトの均等化が図れた場合には、その部品交換を採用する。たとえば、部品実装ライン１００のうちタクトが最大の部品実装機と最少の部品実装機を選択し、それら２台の部品実装機間に振り分けられた部品のうち、交換可能な２つの部品の組み合わせの全てについて部品交換によって最大タクトが小さくなるか否かを計算し、小さくなる場合には、最もタクトが均等化される部品交換を採用する。

図７は、このような部品交換の例を示す図である。いま、タクトの最小の部品実装機１０１に部品Ｃが振り分けられ、タクトが最大の部品実装機１０２に部品Ａ、Ｂ及びＤが振り分けられているとする。このようなケースにおいては、部品交換部２５３は、交換可能な全ての部品の組み合わせ（ここでは、部品Ｃと部品Ａ、部品Ｃと部品Ｂ、部品Ｃと部品Ｄ）について、部品交換することによってタクトが小さくなるか否かを計算し、小さくなる組み合わせがある場合には、それらの中から最もタクトが小さくなる組み合わせを採用する。ここでは、部品実装機１０１に振り分けられた部品Ｃと部品実装機１０２に振り分けられた部品Ａとを交換することによってタクトが小さくなるので、この部品交換を実施する。

最後に、部品振り分け装置２００は、部品実装ライン１００のタクト（ラインタクト）の均等化が十分に図られたか否かを判断する（図４のＳ１０３）。つまり、部品振り分け装置２００の終了判定部２５４は、部品振り分けの終了条件を満たしたか否かを判断する。たとえば、部品移動（図４のＳ１０１）及び部品交換（図４のＳ１０２）を行ってもラインタクトが改善されなくなったこと、あるいは、一定回数の部品移動及び部品交換が実行されたこと等を確認した場合に、部品振り分けの終了条件が満たされたと判断する。

図８は、図４に示された各処理（初期振り分け、部品移動、部品交換）における部品振り分け装置２００と部品実装機１０１〜１０２との間のやりとり（問い合わせと返答）の手順を示すフローチャートである。つまり、上記各処理において、部品振り分け装置２００と部品実装機１０１〜１０２との間で繰り返される共通の手順が示されている。
部品振り分け装置２００は、まず、実装上の制約があるか否かを部品実装機１０１〜１０２に問い合わせることで（Ｓ１１０）、その制約の有無を確認する（Ｓ１１１）。たとえば、ある部品を部品実装機に振り分けるに際して、その部品実装機がその部品を実装することが可能か否かをその部品実装機に問い合わせて確認する。このとき、部品実装機１０１〜１０２は、この問い合わせに対して、予め内部に保持している制約条件（上述の吸着制約、ノズル交換制約等）と照らし合わせることで、実装可能か否かの返答を生成し、生成した返答を部品振り分け装置２００に返信する。

次に、制約がないことを確認した場合に、部品振り分け装置２００は、部品実装機１０１〜１０２に具体的な最適化を指示することで（Ｓ１１２）、その結果（タクト）を取得する（Ｓ１１３）。たとえば、ある部品を振り分けるに際して、予め、その部品を実装した場合に要する時間（実装タクト）を取得する。このとき、部品実装機１０１〜１０２は、この問い合わせに対して、部品実装順序の最適化（あるいは、実装シミュレーション）を実行することで返答を生成（実装時間等を算出）し、生成した返答を部品振り分け装置２００に返信する。
部品振り分け装置２００は、このような手順を繰り返しながらタクト算出テーブル２４１を更新していくことで、初期振り分け、部品移動、部品交換を実行していく。

次に、以上のような部品振り分け装置２００と部品実装機１０１〜１０２とのやりとりを含む部品振り分けの具体例を説明する。ここでは、図９（ａ）に示されるように、振り分けの対象となる部品は、部品Ａが２点、部品Ｂが１点、部品Ｃが３点、部品Ｄが１点とし、図９（ｂ）に示されるように、振り分けの対象となる部品実装機は２台（部品実装機１０１及び１０２）とする。このケースでは、部品振り分け装置２００は、図９（ｃ）に示されるようなタクト算出テーブル２４１、つまり、対象の部品実装機ごとに部品ごとの実装時間（又は、実装可能か否かを示す情報）を記入することが可能なテーブルを用意する。

図１０〜図１４は、図４における初期振り分け（Ｓ１００）の具体例を示す図である。
図１０に示されるように、初期振り分け部２５１は、まず、部品１種類の単位で、部品実装機１０１〜１０２が各部品を実装できるか否かを判断する。つまり、部品振り分け装置２００は、図１０（ａ）に示されるように、部品実装機１０１〜１０２に、各部品Ａ〜Ｄについて実装可能か否かを問い合わせることで、図１０（ｂ）に示されるように、その結果をタクト算出テーブル２４１に反映する。なお、図１０（ｂ）において、「Ｔ」は実装可能であること、「Ｆ」は実装不可であることを示す。

続いて、図１１に示されるように、初期振り分け部２５１は、実装可能と回答された部品について、部品種ごとの実装タクトを算出する。つまり、部品振り分け装置２００は、図１１（ａ）に示されるように、部品実装機１０１〜１０２に対して、実装可能と返答された各部品についての実装タクトを問い合わせることで、図１１（ｂ）に示されるように、その結果をタクト算出テーブル２４１に反映する。なお、図１１（ｂ）に記載されて数値は、部品実装機がその種の全ての部品を実装するのに要する時間（実装タクト）を示している。

続いて、図１２に示されるように、初期振り分け部２５１は、実装可能な部品実装機が特定される場合には、そのことを優先した部品振り分けを行う。ここでは、図１１（ｂ）のタクト算出テーブル２４１から分かるように、部品Ａについては部品実装機１０１だけが実装でき、部品Ｄについては部品実装機１０２だけが実装できるので、図１２（ａ）に示されるように、部品Ａを部品実装機１０１に、部品Ｄを部品実装機１０２に振り分ける。その結果、図１２（ｂ）のタクト算出テーブル２４１に示されるように、部品Ａ及び部品Ｄについての振り分けが終了する。なお、タクト算出テーブル２４１中の点線枠で囲まれた数値は、一応の振り分けが終了したことを示す。

続いて、図１３に示されるように、初期振り分け部２５１は、未振り分けの部品Ｂについて、タクトの小さい部品実装機１０１への振り分けを検討する。具体的には、図１３（ａ）に示されるように、部品Ａと部品Ｂとを部品実装機１０１が実装できるか否か、実装できる場合には、その実装タクト（部品Ａ及び部品Ｂからなる全部品に対する実装タクト）を取得する。ここでは、部品実装機１０１は部品Ａ及び部品Ｂを実装することができ、その実装タクトが０．４秒であったので、初期振り分け部２５１は、図１３（ｂ）に示されるように、部品Ｂを部品実装機１０１に振り分けるとともに、タクト算出テーブル２４１を図１３（ｃ）に示されるように更新する。

なお、図１２（ｂ）と比べて分かるように、図１３（ｃ）のタクト算出テーブル２４１における部品実装機１０１による部品Ａと部品Ｂの実装タクトが変更されている（部品Ａが０．２→０．２６秒、部品Ｂが０．１５→０．１３秒）のは、部品Ａと部品Ｂの両方を実装した場合の実装タクト（０．４秒）を下記の式に従って部品員数で比例配分したからである。

部品Ａの実装タクト＝０．４×２（部品Ａの員数）／３（部品Ａ及びＢの員数）＝０．２６（秒）
部品Ｂの実装タクト＝０．４×１（部品Ｂの員数）／３（部品Ａ及びＢの員数）＝０．１３（秒）
続いて、図１４に示されるように、初期振り分け部２５１は、最後の未振り分け部品Ｃについて、タクトの小さい部品実装機１０２への振り分けを検討する。具体的には、図１４（ａ）に示されるように、部品Ｃと部品Ｄとを部品実装機１０２が実装できるか否か、実装できる場合には、その実装タクト（部品Ｃ及び部品Ｄの全部品に対する実装タクト）を取得する。ここでは、部品実装機１０２は部品Ｃ及び部品Ｄを実装することができ、その実装タクトが１．５秒であったので、初期振り分け部２５１は、図１４（ｂ）に示されるように、部品Ｃを部品実装機１０２に振り分けるとともに、タクト算出テーブル２４１を図１４（ｃ）に示されるように更新する。

なお、図１３（ｃ）と比べて分かるように、図１４（ｃ）のタクト算出テーブル２４１における部品実装機１０２による部品Ｃと部品Ｄの実装タクトが変更されているのは、図１３に示される振り分けと同様の理由による。つまり、部品Ｃと部品Ｄの両方を実装した場合の実装タクト（１．５秒）を各部品の員数で比例配分したからである。
このようにして、初期振り分け部２５１による全部品Ａ〜Ｄの初期振り分けが完了し、続いて、部品移動部２５２は、部品移動によって、タクトの平準化を図る。

図１５は、図４における部品移動（Ｓ１０１）の具体例を示す図である。
ここでは、図１４（ｂ）に示される初期振り分けの状態を更に平準化させるために、部品移動部２５２は、タクトの大きい部品実装機１０２に振り分けられた部品Ｃをタクトの小さい部品実装機１０１に移動させることを検討する。
具体的には、移動後の状態を検討するために、まず、図１５（ａ）に示されるように、部品Ａと部品Ｂと部品Ｃとを部品実装機１０１が実装できるか否か、実装できる場合には、その実装タクト（部品Ａと部品Ｂと部品Ｃとからなる全部品に対する実装タクト）を取得する。ここでは、部品実装機１０１は部品Ａと部品Ｂと部品Ｃとを実装することができ、その実装タクト１．０秒を取得する。

同様にして、図１５（ｂ）に示されるように、部品Ｄだけを部品実装機１０２が実装できるか否か、実装できる場合には、その実装タクトを取得する。ここでは、部品実装機１０２は部品Ｄだけを実装することができ、その実装タクト０．３秒を取得する。
その結果、ラインタクトが１．５秒から１．０秒に減少することが分かるので、部品移動部２５２は、図１５（ｃ）に示されるように、部品Ｃを部品実装機１０２から部品実装機１０１に移動させる。これによって、図１４（ｂ）と図１５（ｃ）とを比較して分かるように、ラインタクトがより平準化されることになる。

以上のように、本発明に係る部品振り分け方法によれば、部品振り分け装置２００が各部品実装機１０１〜１０２に対して共通のインターフェース（ＡＰＩ）を介してやりとりしながら部品振り分けを行うことで、各部品実装機１０１〜１０２固有の情報を予め保持しておくことなく、破綻のない、かつ、高度に平準化された部品振り分けを行うことができる。つまり、新たな機種の部品実装機が部品実装ラインに加わったり、様々な機種の部品実装機が混在する部品実装ラインを対象とする場合であっても、個々の部品実装機に対して、制約確認と個別の最適化を実行させながら緻密にラインタクトの平準化を図っていくので、従来よりも高度に平準化された部品振り分けを確実に行うことができる。

以上、本発明に係る部品振り分け方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
たとえば、本実施の形態では、部品実装機の制約としてモジュラー機の例が説明されたが、本発明はモジュラー機だけに適用できるのではなく、ロータリー機等の高速の部品実装機やその他あらゆる種類の部品実装機にも適用することができる。本発明は、部品実装機の型式に依存することなく、共通のＡＰＩを介して各部品実装機と個別に対話しながら最適な部品振り分けを進めていく点に特徴があるからである。

本発明は、部品実装ライン（生産ライン）を構成する複数の部品実装機に実装すべき部品を振り分ける装置として、特に、複数の異なる部品実装機が混在する部品実装ラインを対象として部品を振り分ける最適化装置等として利用することができる。

本発明の実施の形態における部品振り分け装置の構成を示す機能ブロック図である。 部品振り分け装置及び部品実装機のソフトウェア構成を示す図である。 ＡＰＩの例を示す図である。 基板に実装する部品を振り分ける概略手順を示すフローチャートである。 初期振り分けの例を示す図である。 部品移動の例を示す図である。 部品交換の例を示す図である。 部品振り分け装置と部品実装機との間のやりとり（問い合わせと返答）の手順を示すフローチャートである。 部品振り分け装置と部品実装機とのやりとりを含む部品振り分けの具体例を説明するための図である。 初期振り分けの具体例を示す図である。 初期振り分けの具体例を示す図である。 初期振り分けの具体例を示す図である。 初期振り分けの具体例を示す図である。 初期振り分けの具体例を示す図である。 部品移動の具体例を示す図である。 モジュラー機における部品実装の制約例を説明する図である。

符号の説明

１０ 装着ヘッド
２０ ノズルステーション
３０ 基板
４０ 部品供給部
１００ 部品実装ライン
１０１〜１０２ 部品実装機
２００ 部品振り分け装置
２１０ 通信Ｉ／Ｆ部
２２０ 入力部
２３０ 出力部
２４０ 記憶部
２４１ タクト算出テーブル
２５０ 最適化処理部
２５１ 初期振り分け部
２５２ 部品移動部
２５３ 部品交換部
２５４ 終了判定部

Claims (4)

1. 部品を基板に実装する複数の部品実装機からなる生産ラインを対象とし、実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける方法であって、
   前記複数の部品実装機は、複数のヘッドから構成される装着ヘッドをＸＹ移動させ、前記複数のヘッドで吸着した各部品を基板に実装するタイプの部品実装機であるモジュラー機であり、
   前記モジュラー機には、前記装着ヘッドを構成する各ヘッド毎に、部品供給部において部品を吸着可能な部品カセットの配置位置、または、ノズルステーションにおいて交換可能な吸着ノズルの配置位置が規定された、実装上の制約があり、
   前記部品振り分け方法は、
   前記モジュラー機に部品を振り分ける際に、振り分けようとする部品を前記実装上の制約がなく実装することができるか否かを振り分け先となる部品実装機に問い合わせる可否問い合わせステップと、
   前記可否問い合わせステップでの問い合わせに対する返答を取得する可否取得ステップと、
   前記可否取得ステップで前記実装上の制約がなく実装可能との返答を取得した場合に、当該部品を実装した場合に要する時間を問い合わせる実装時間問い合わせステップと、
   前記実装時間問い合わせステップでの問い合わせに対する返答を取得する実装時間取得ステップと、
   前記実装時間取得ステップで取得された実装時間に基づいて、各部品実装機での実装時間が均等化するように、実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける振り分けステップと
   を含むことを特徴とする部品振り分け方法。
2. 部品を基板に実装する複数の部品実装機からなる生産ラインを対象とし、実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける装置であって、
   前記複数の部品実装機は、複数のヘッドから構成される装着ヘッドをＸＹ移動させ、前記複数のヘッドで吸着した各部品を基板に実装するタイプの部品実装機であるモジュラー機であり、
   前記モジュラー機には、前記装着ヘッドを構成する各ヘッド毎に、部品供給部において部品を吸着可能な部品カセットの配置位置、または、ノズルステーションにおいて交換可能な吸着ノズルの配置位置が規定された、実装上の制約があり、
   前記部品振り分け装置は、
   前記モジュラー機に部品を振り分ける際に、振り分けようとする部品を前記実装上の制約がなく実装することができるか否かを振り分け先となる部品実装機に問い合わせる可否問い合わせ手段と、
   前記可否問い合わせ手段での問い合わせに対する返答を取得する可否取得手段と、
   前記可否取得手段で前記実装上の制約がなく実装可能との返答を取得した場合に、当該部品を実装した場合に要する時間を問い合わせる実装時間問い合わせ手段と、
   前記実装時間問い合わせ手段での問い合わせに対する返答を取得する実装時間取得手段と、
   前記実装時間取得手段で取得された実装時間に基づいて、各部品実装機での実装時間が均等化するように、実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける振り分け手段と
   を備えることを特徴とする部品振り分け装置。
3. 部品を基板に実装する複数の部品実装機からなる生産ラインを対象とし、実装すべき部品を各部品実装機に振り分けるためのプログラムであって、
   前記複数の部品実装機は、複数のヘッドから構成される装着ヘッドをＸＹ移動させ、前記複数のヘッドで吸着した各部品を基板に実装するタイプの部品実装機であるモジュラー機であり、
   前記モジュラー機には、前記装着ヘッドを構成する各ヘッド毎に、部品供給部において部品を吸着可能な部品カセットの配置位置、または、ノズルステーションにおいて交換可能な吸着ノズルの配置位置が規定された、実装上の制約があり、
   前記プログラムは、
   前記モジュラー機に部品を振り分ける際に、振り分けようとする部品を前記実装上の制約がなく実装することができるか否かを振り分け先となる部品実装機に問い合わせる可否問い合わせステップと、
   前記可否問い合わせステップでの問い合わせに対する返答を取得する可否取得ステップと、
   前記可否取得ステップで前記実装上の制約がなく実装可能との返答を取得した場合に、当該部品を実装した場合に要する時間を問い合わせる実装時間問い合わせステップと、
   前記実装時間問い合わせステップでの問い合わせに対する返答を取得する実装時間取得ステップと、
   前記実装時間取得ステップで取得された実装時間に基づいて、各部品実装機での実装時間が均等化するように、実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける振り分けステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
4. 部品を基板に実装する複数の部品実装機からなる生産ラインを対象として実装すべき部品を各部品実装機に振り分ける最適化装置と通信する部品実装機であって、
   請求項１に記載の部品振り分け方法により振り分けられた部品を基板に実装する実装手段を備える
   ことを特徴とする部品実装機。

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