JP4891201B2 - 部品振り分け方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装機に、当該部品実装機が実装する部品を振り分ける部品振り分け方法等に関する。

実装ライン上に並べられた複数の部品実装機が協調して１枚の実装基板を生産する場合には、実装基板中に含まれる部品をいずれかの部品実装機に振り分けなければならない。各部品実装機は、振り分けられた部品を基板上に実装する。

従来、このような部品の振り分け方法として、実装ライン上に並べられた各部品実装機のタクトタイム（実装基板の生産時間）が均等化されるように部品の振り分けを行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３４７４６８２号公報

しかしながら、従来の部品の振り分け方法によると部品実装機間でタクトタイムのバランスが取れたとしても、部品実装機単体で見た場合には、タクトタイムが思うように短縮できない場合がある。

例えば、２つのサブ設備を有し、各サブ設備に設けられた装着ヘッドが交互に基板に進入しながら部品を基板上に装着する部品実装機では、第１の装着ヘッドが部品供給部から部品を吸着し、カメラで部品を認識している間に、第２の装着ヘッドが基板上に部品を装着する。また、第１の装着ヘッドが基板上に部品を装着している間に、第２の装着ヘッドは部品供給部から部品を吸着し、カメラで部品を認識する。このような動作を繰り返し実行することにより、基板上に部品を実装する。しかしながら、装着ヘッドが部品供給部より部品を同時吸着できるように部品を各サブ設備に振り分けた場合には、部品の吸着時間は短縮されるものの、部品の装着に時間がかかる場合がある。つまり、部品の振り分け方によっては、装着ヘッドが部品装着時に基板上を大きく移動しなければならず、部品の装着に時間がかかってしまう場合がある。図２８は、基板上での装着ヘッドの移動軌跡の一例を示した図である。同図には基板２０と複数の部品の実装位置２２とが示されている。また、矢印は装着ヘッドの移動軌跡を示しており、部品の振り分け方によっては、装着ヘッドは基板２０の左下から右上まで移動しなければならない。

図２９は、このように各装着ヘッドができるだけ部品を同時吸着できるように部品を２つのサブ設備に振り分けた場合の各装着ヘッドのタイミングチャートを示している。同図に示すように、第２の装着ヘッドが部品の吸着・認識動作３２を行なっている間に、第１の装着ヘッドが部品の装着動作３１を行なうが、部品を同時吸着できるように部品の振り分けを行なっているため、吸着・認識動作３２は短時間で終了する。これに対し、図２８に示したように装着時には装着ヘッドは基板２０上を大きく移動しなければならないため、装着動作３１に時間を要する。よって、第２の装着ヘッドは吸着・認識動作３２が完了したとしても、第１の装着ヘッドの装着動作３１が完了するまでは装着動作３４を開始することができず、吸着・認識動作３２の完了から装着動作３１の完了までの間が第２の装着ヘッドの待ち時間となりタクトロスにつながる。同様に、第１の装着ヘッドの吸着・認識動作３３が完了してから第２の装着ヘッドの装着動作３４が完了するまでの間が第１の装着ヘッドの待ち時間となりタクトロスにつながる。よって、タクトタイムが思うように短縮できない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、タクトタイムを短縮することができる部品の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、部品の吸着、移動及び基板への装着を行なう装着ヘッドを備えた複数の部品実装機の各々に対して、実装の対象となる部品を振り分ける部品振り分け方法であって、前記基板上での部品の配置状態に基づいて、部品をグループ分けし、グループ分けされたグループ単位で、前記部品を前記複数の部品実装機の各々に振り分ける振り分けステップを含むことを特徴とする。

この方法によると、基板上での部品の配置状態に基づいて、部品の振り分けを行なっている。このため、基板への部品の装着時間を最小にするように、部品の振り分けを行なうことができる。よって、部品の装着動作に要する時間を短くすることができ、これに伴い、部品の吸着・認識動作に要する時間と部品の装着動作に要する時間とのバランスを取ることができ、各部品実装機は、部品の吸着・認識動作が完了するとすぐに部品の装着動作に取り掛かることができ、タクトロスが減少する。よって、タクトタイムを短縮することができる部品振り分け方法を提供することができる。

好ましくは、前記振り分けステップでは、互いに基板上での実装位置が近い部品同士が同一のグループに含まれるような部品のグループ単位で、前記部品を前記複数の部品実装機の各々に振り分けることを特徴とする。

各部品実装機において装着される部品が近傍に固まって配置されるように部品の振り分けを行なうことができる。このため、部品装着時の装着ヘッドの移動距離が少なくなる。これにより、部品装着動作時間を短くすることができ、タクトタイムを短縮することができる。

さらに好ましくは、前記振り分けステップは、前記部品実装機の台数と同じ数の区画に前記基板を区分けするステップと、前記複数の部品実装機と前記区画とを一対一に対応付けるステップと、予め定められた部品実装機の優先度に従い、前記優先度が高い部品実装機から優先的に、当該部品実装機に対応する区画及び当該区画に隣接する区画に含まれる同一種類の部品を、所定数を超えない範囲で前記部品実装機に振り分けるステップとを含むことを特徴とする。

互いに隣接する区画内での同一種の部品は同一の部品実装機に振り分けられる。このため、各部品実装機に振り分けられる部品種の数を減らすことができる。これにより、各部品実装機における部品カセットの数を減らすことができる。

さらに好ましくは、前記振り分けステップでは、実装角度が同一の部品が同一のグループに含まれるような部品のグループ単位で、前記部品を前記複数の部品実装機の各々に振り分けることを特徴とする。

装着する部品の実装角度が同一となるように各部品実装機に部品を振り分けている。このため、各装着ヘッドに含まれる複数の吸着ノズルをそれぞれ独立に回転させることができない場合には、全ての吸着ノズルを一度に同じ実装角度だけ回転させ、部品装着を行なうことができる。よって、吸着ノズルが部品を装着する毎に吸着ノズルを回転させる必要がなく、吸着ノズルの回転を最小限に抑えることができる。よって、装着ヘッドによる部品装着時間を短くすることができ、それに伴いタクトタイムを短くすることができる。

なお、本発明は、このような特徴的なステップを含む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、部品振り分け方法に含まれる特徴的な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、部品振り分け方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。そして、そのようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）等の記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは言うまでもない。

本発明によると、タクトタイムを短縮することができる部品の振り分け方法等を提供することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係る部品実装システムについて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る部品実装システムの構成を示す外観図である。
部品実装システム１０は、基板上に部品を装着し、回路基板を生産するシステムであり、複数の部品実装機１２０と、部品実装条件決定装置３００とを備えている。

図２は、複数の部品実装機１２０の内部を示す平面図である。同図に示すように、部品実装機１２０は、上流から下流に向けて基板２０を搬送しながら、基板２０上に部品を装着していく。

部品実装条件決定装置３００は、各部品実装機１２０における部品の実装条件を決定する装置である。

図３は、部品実装機１２０内部の主要な構成を示す平面図である。
部品実装機１２０は、上流から下流に向けて回路基板を送りながら電子部品を実装していく装置であり、お互いが協調して、交互動作を行ないながら部品実装を行なう２つのサブ設備（前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂ）を備えている。なお、部品実装機１２０そのものを部品実装機と称する場合もあるし、前サブ設備１２０ａまたは後サブ設備１２０ｂのそれぞれを部品実装機と称する場合もある。

本実施の形態では、マルチ装着ヘッド１２１が前側（前サブ設備１２０ａ）と後側（後サブ設備１２０ｂ）とに備えられる事例について説明するが、本発明が適用される部品実装機は、このような部品実装機に限定されるものではない。例えば、基板搬送方向の上流側と下流側との各々にマルチ装着ヘッドを備え、マルチ装着ヘッドが協調しながら基板に交互に部品を実装する部品実装機であってもよい。つまり、どのような配置のマルチ装着ヘッドであろうとも、部品供給部と基板との間を移動するマルチ装着ヘッドを複数備える部品実装機であれば、本発明を適用可能である。また、マルチ装着ヘッドを１つしか備えていない部品実装機であっても本発明を適用可能である。さらに、ＸＹテーブルにより位置決めした基板上に間欠回転するロータリーヘッドにより部品を装着するタイプのロータリー装着機や、その他のタイプの部品実装機にも、本発明を適用可能である。

前サブ設備１２０ａは、部品テープを収納する部品カセット１２３の配列からなる部品供給部１２５ａと、それら部品カセット１２３から電子部品を吸着し基板２０に装着することができる複数の吸着ノズルを有するマルチ装着ヘッド１２１と、マルチ装着ヘッド１２１が取り付けられるビーム１２２と、マルチ装着ヘッド１２１に吸着された部品の吸着状態を２次元又は３次元的に検査するための部品認識カメラ１２６等を備える。後サブ設備１２０ｂも前サブ設備１２０ａと同様の構成を有する。なお、後サブ設備１２０ｂには、トレイ部品を供給するトレイ供給部（図示せず）が備えられているが、トレイ供給部などはサブ設備によっては備えない場合もある。

ここで、「部品テープ」とは、同一部品種の複数の部品がテープ（キャリアテープ）上に並べられたものであり、リール（供給リール）等に巻かれた状態で供給される。主に、チップ部品と呼ばれる比較的小さいサイズの部品を部品実装機に供給するのに使用される。

この部品実装機１２０は、具体的には、高速装着機と呼ばれる部品実装機と多機能装着機と呼ばれる部品実装機それぞれの機能を併せもつ実装装置である。高速装着機とは、主として□１０ｍｍ以下の電子部品を１点あたり０．１秒程度のスピードで装着する高い生産性を特徴とする設備であり、多機能装着機とは、□１０ｍｍ以上の大型電子部品やスイッチ・コネクタ等の異形部品、ＱＦＰ（Quad Flat Package）・ＢＧＡ（Ball Grid Array）等のＩＣ部品を装着する設備である。

すなわち、この部品実装機１２０は、ほぼ全ての種類の電子部品（装着対象となる部品として、０．４ｍｍ×０．２ｍｍのチップ抵抗から２００ｍｍのコネクタまで）を装着できるように設計されており、この部品実装機１２０を必要台数だけ並べることで、実装ラインを構成することができる。

部品実装機１２０は、その内部に基板２０の搬送方向（Ｘ軸方向）と直交する部品実装機１２０の前後方向（Ｙ軸方向）に前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂを備えている。

前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂは、お互いが協調し１枚の基板２０に対して実装作業を行う。

前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂは、部品供給部１２５ａ及び部品供給部１２５ｂをそれぞれ備えている。また、前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂの各々は、ビーム１２２と、マルチ装着ヘッド１２１とを備えている。さらに、部品実装機１２０には前後のサブ設備間に基板２０搬送用のレール１２９が一対備えられている。

レール１２９は、固定レール１２９ａと可動レール１２９ｂとからなり、固定レール１２９ａの位置は予め固定されているものの、可動レール１２９ｂは、搬送される基板２０のＹ軸方向の長さに応じてＹ軸方向に移動可能な構成になっている。

ビーム１２２は、Ｘ軸方向に延びた剛体であって、Ｙ軸方向（基板２０の搬送方向と垂直方向）に設けられた軌道（図示せず）上をＸ軸方向と平行を保ったままで移動することができるものである。また、ビーム１２２は、当該ビーム１２２に取り付けられたマルチ装着ヘッド１２１をビーム１２２に沿って、すなわちＸ軸方向に移動させることができるものであり、自己のＹ軸方向の移動と、これに伴ってＹ軸方向に移動するマルチ装着ヘッド１２１のＸ軸方向の移動とでマルチ装着ヘッド１２１をＸＹ平面内で自在に移動させることができる。また、これらを駆動させるためのモータ（図示せず）など複数のモータがビーム１２２に備えられており、ビーム１２２を介してこれらモータなどに電力が供給されている。

図４及び図５は、部品実装機１２０による部品実装について説明するための図である。
図４に示されるように、後サブ設備１２０ｂのマルチ装着ヘッド１２１は、部品供給部１２５ｂからの部品の「吸着」、吸着した部品の部品認識カメラ１２６による「認識」、部品認識カメラ１２６から基板２０までの「移動」及び認識された部品の基板２０への「装着」という４つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板２０上に実装していく。

なお、前サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１２１も同様に、「吸着」、「認識」、「移動」及び「装着」という４つの動作を交互に繰り返すことにより、部品を基板２０上に実装していく。

なお、２つのマルチ装着ヘッド１２１が同時に部品の「装着」を行うことによるマルチ装着ヘッド１２１同士の衝突を防ぐために、２つのマルチ装着ヘッド１２１は、協調動作を行ないながら部品を基板２０上に実装していく。具体的には、図５（ａ）に示されるように、後サブ設備１２０ｂのマルチ装着ヘッド１２１が「移動」動作及び「装着」動作を行なっている際には、前サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１２１は「吸着」動作及び「認識」動作を行なう。逆に、図５（ｂ）に示されるように、前サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１２１が「移動」動作及び「装着」動作を行なっている際には、後サブ設備１２０ｂのマルチ装着ヘッド１２１は「吸着」動作及び「認識」動作を行なう。このように、「装着」動作を２つのマルチ装着ヘッド１２１が交互に行なうことにより、マルチ装着ヘッド１２１同士の衝突を防ぐことができる。なお、理想的には、一方のマルチ装着ヘッド１２１による「移動」及び「装着」動作を行なっている間に、他方のマルチ装着ヘッド１２１による「吸着」動作及び「認識」動作が終了していれば、一方のマルチ装着ヘッド１２１による「装着」動作が完了した時点で、滞りなく他方のマルチ装着ヘッド１２１による「移動」及び「装着」動作に移ることができ、生産効率を向上させることができる。

図６は、部品実装条件決定装置３００の機能的構成を示すブロック図である。
この部品実装条件決定装置３００は、部品実装機１２０ごとに、基板２０への部品の実装順序の決定及び各部品実装機１２０が実装する部品の決定（部品の振り分け）等の処理を行なうコンピュータであり、演算制御部３０１、表示部３０２、入力部３０３、メモリ部３０４、プログラム格納部３０５、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部３０６及びデータベース部３０７等から構成される。

この部品実装条件決定装置３００は、本発明に係るプログラムをパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータシステムが実行することによって実現され、部品実装機１２０と接続されていない状態で、スタンドアローンのシミュレータ（部品実装条件の決定ツール）としても機能する。なお、この部品実装条件決定装置３００の機能が部品実装機１２０の内部に備わっていても構わない。

演算制御部３０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や数値プロセッサ等であり、オペレータからの指示等に従って、プログラム格納部３０５からメモリ部３０４に必要なプログラムをロードして実行し、その実行結果に従って、各構成要素３０２〜３０７を制御する。

表示部３０２はＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等であり、入力部３０３はキーボードやマウス等であり、これらは、演算制御部３０１による制御の下で、部品実装条件決定装置３００とオペレータとが対話する等のために用いられる。

通信Ｉ／Ｆ部３０６は、ＬＡＮ（Local Area Network）アダプタ等であり、部品実装条件決定装置３００と部品実装機１２０等との通信等に用いられる。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（Random Access Memory）等である。

データベース部３０７は、この部品実装条件決定装置３００による部品実装条件決定処理等に用いられる入力データ（実装点データ３０７ａ、部品ライブラリ３０７ｂ、実装装置情報３０７ｃ、実装点数情報３０７ｄ等）や、部品実装条件決定装置３００による処理の結果生成される各部品実装機への部品の振り分け結果等を記憶するハードディスク等である。

図７〜図１０は、それぞれ、実装点データ３０７ａ、部品ライブラリ３０７ｂ、実装装置情報３０７ｃ及び実装点数情報３０７ｄの一例を示す図である。

実装点データ３０７ａは、実装の対象となる全ての部品の実装点を示す情報の集まりである。図７に示されるように、１つの実装点ｐiは、部品種ｃi、Ｘ座標ｘi、Ｙ座標ｙi、制御データφi、実装角度θiからなる。ここで、「部品種」は、図８に示される部品ライブラリ３０７ｂにおける部品名に相当し、「Ｘ座標」及び「Ｙ座標」は、実装点の座標（基板上の特定位置を示す座標）であり、「制御データ」は、その部品の実装に関する制約情報（使用可能な吸着ノズルのタイプ、マルチ装着ヘッド１２１の最高移動速度等）である。なお、最終的に求めるべきＮＣ（Numeric Control）データとは、ラインタクトが最小となるような実装点の並びである。「実装角度」は、部品種ｃiの部品を吸着した吸着ノズルが、部品吸着時から部品装着時までの間に回転させなければならない部品の角度を示す。

部品ライブラリ３０７ｂは、部品実装機１２０等が扱うことができる全ての部品種それぞれについての固有の情報を集めたライブラリであり、図８に示されるように、部品種ごとの部品サイズ、タクト（一定条件下における部品種に固有のタクト）、その他の制約情報（使用可能な吸着ノズルのタイプ、部品認識カメラ１２６による認識方式、マルチ装着ヘッド１２１の最高速度レベル等）からなる。なお、本図には、参考として、各部品種の部品の外観も併せて示されている。

実装装置情報３０７ｃは、生産ラインを構成する全てのサブ設備ごとの装置構成や上述の制約等を示す情報であり、図９に示されるように、マルチ装着ヘッド１２１のタイプ、すなわちマルチ装着ヘッド１２１に備えられている吸着ノズルの本数等に関するヘッド情報、マルチ装着ヘッド１２１に装着され得る吸着ノズルのタイプ等に関するノズル情報、部品カセット１２３の最大数等に関するカセット情報、トレイ供給部が収納しているトレイの段数等に関するトレイ情報等からなる。

実装点数情報３０７ｄは、基板２０上に実装される実装点の部品種と、その員数（実装点数）とが対応付けられている情報である。例えば、図１０に示されるように、部品実装機１２０で実装される部品種は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの５種類であり、それぞれの実装点数は、６、７、８、９及び２であることが示されている。

図６に示すプログラム格納部３０５は、部品実装条件決定装置３００の機能を実現する各種プログラムを記憶しているハードディスク等である。プログラムは、部品実装機１２０による部品実装条件を決定するプログラムであり、機能的に（演算制御部３０１によって実行された場合に機能する処理部として）、部品振り分け部３０５ａ等から構成される。

部品振り分け部３０５ａは、基板２０上での実装位置が近いもの同士が同一の部品実装機に割り当てられるように部品を部品実装機１２０に振り分けることにより、各部品実装機１２０が実装を担当する部品を決定する。

次に、以上のように構成された部品実装条件決定装置３００の動作について説明する。
図１１は、部品実装条件決定装置３００が実行する処理のフローチャートである。

部品振り分け部３０５ａは、部品実装機１２０のラインテーブル（サブ設備）の数と同数の区画に基板２０を区分けする（Ｓ２）。例えば、図１２（ａ）に示すように３台の部品実装機１２０が協調して１枚の基板２０に部品を実装する場合を考える。この場合には、各部品実装機１２０が前サブ設備１２０ａ及び後サブ設備１２０ｂの２つのサブ設備を備えることより、合計のラインテーブル数は６つになる。したがって、図１２（ｂ）に示すように、部品振り分け部３０５ａは、基板２０を６つの区画（区画２０ａ〜２０ｆ）に区分けする。区分けの仕方としては、６つの区画２０ａ〜２０ｆの面積が均等となるような方法でもよいし、６つの区画２０ａ〜２０ｆに含まれる部品の実装点数が均等となるような方法であってもよい。なお、「サブ設備」とは、１台の部品実装機における、部品実装動作を行なう最小単位のことであり、「ラインテーブル」とは、実装ラインにおける部品実装動作を行なう最小単位のことである。すなわち、ラインテーブルとはサブ設備のことを指す。したがって、以降の説明でラインテーブルという場合には、サブ設備を指す。

次に、部品振り分け部３０５ａは、ラインテーブルと区画とを一対一に対応付けることにより、各区画に含まれる部品を、対応付けられたラインテーブルに振り分ける（Ｓ４）。これにより、各ラインテーブルは振り分けられた部品を実装することになる。ラインテーブルと区画との対応付けは、部品供給部から基板２０までのマルチ装着ヘッド１２１の移動距離が最短となるように行なわれる。つまり、図１２（ｂ）に示されるように、基板２０の上半分の区画（区画２０ａ、２０ｃ及び２０ｅ）と３つの後サブ設備１２０ｂとが一対一に対応付けられ、基板２０の下半分の区画（区画２０ｂ、２０ｄ及び２０ｆ）と３つの前サブ設備１２０ａとが一対一に対応付けられる。

図１３は、図１２における最左端の部品実装機１２０の前サブ設備１２０ａに設けられたマルチ装着ヘッド１２１の基板２０上での移動軌跡を示した図である。同図には基板２０と複数の部品の実装位置２２とが示されている。また、矢印はマルチ装着ヘッド１２１の移動軌跡を示している。同図に示されるようにマルチ装着ヘッド１２１は区画２０ｂ内を移動しながら部品を基板２０上に装着し、他の区画へは移動しない。このため、図２８に示した従来のマルチ装着ヘッド１２１の移動軌跡と比較して、マルチ装着ヘッド１２１の基板２０上での移動距離は短くなり、実装動作に要する時間が短くなる。

図１４は、１台の部品実装機１２０（２つのサブ設備）での２つのマルチ装着ヘッド１２１のタイミングチャートを示す図である。前サブ設備１２０ａのマルチ装着ヘッド１２１を第１の装着ヘッドとし、後サブ設備１２０ｂのマルチ装着ヘッド１２１を第２の装着ヘッドとする。図２９に示したように、同時吸着を優先させた部品の振り分けを行なった場合には、吸着・認識動作３２の時間は短いものの装着動作３１の時間が長いために、マルチ装着ヘッド１２１の待ち時間が発生する。これに対して、本実施の形態では、図１４に示すように、吸着・認識動作３２の時間は従来に比べて長くなるものの、装着動作３１の時間を従来よりも短くすることができるため、マルチ装着ヘッド１２１の待ち時間を従来よりも短くすることができる。このため、部品実装におけるタクトロスを最小限に抑えることができ、タクトタイムを短縮することができる。なお、他のタイプの部品実装機においてもタクトタイムを短縮することができる。例えば、マルチ装着ヘッド１２１を１つのみ備えた部品実装機を考えた場合、マルチ装着ヘッド１２１の移動が１つの区画内に制限され、マルチ装着ヘッド１２１の移動距離が短くなる。このため、タクトタイムを従来よりも短くすることができる。

以上説明したように、本実施の形態によると、マルチ装着ヘッド１２１の基板２０上での移動範囲を制限するように部品を部品実装機に振り分けることができる。このため、マルチ装着ヘッド１２１による部品装着時の移動距離が少なくなる。つまり、部品装着動作時間を短くすることができ、タクトタイムを短縮することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る部品実装システムについて説明する。

実施の形態１では、区画単位で各ラインテーブルに部品を振り分けているため、各ラインテーブルに振り分けられる部品種（部品カセット）の数が、１つの区画内に実装される部品種の数になる。このため、実装ライン上に必要とされる部品カセットの数が多くなってしまう。また、各ラインテーブルで実装する部品数は区画内の実装点数となるため、各ラインテーブルに振り分けられる部品数がアンバランスになる可能性がある。実施の形態２では、このような点の改善を行なう。

実施の形態２では、部品実装条件決定装置３００の部品振り分け部３０５ａによる各ラインテーブルへの部品の振り分け方が実施の形態１とは異なる。それ以外は、実施の形態１と同様である。

図１５は、部品実装条件決定装置３００が実行する処理のフローチャートである。
部品振り分け部３０５ａは、部品実装機１２０のラインテーブル（サブ設備）の数と同数の区画に基板２０を区分けする（Ｓ２）。この処理は、実施の形態１と同様である。

次に、部品振り分け部３０５ａは、基板２０の各区画とラインテーブルとを一対一に対応付ける（Ｓ１２）。対応付けの方法は、図１１のＳ４の処理で説明したのと同様の方法である。

部品振り分け部３０５ａは、ラインテーブルに振り分けられていない部品があるか否かを判断する（Ｓ１４）。この処理が最初に実行される段階ではいずれの部品もラインテーブルに振り分けられていない。

振り分けられていない部品がある場合には（Ｓ１４でＹＥＳ）、部品を振り分けることが可能なラインテーブルのうち最も優先度が高いラインテーブルを取得し、そのラインテーブルをテーブルＡとする（Ｓ１６）。各ラインテーブルには、予め最大部品振り分け数が決められているものとする。このため、既に最大部品振り分け数の部品が振り分けられたラインテーブルに対しては部品を振り分けることができない。また、優先度は以下のように予め定められているものとする。例えば、実装ラインにおいて上流側に位置するラインテーブルほど優先度を高くするようにする。図１６は、ラインテーブルの優先度の一例を示した図であり、最も上流（同図では左端）に位置する部品実装機１２０の後サブ設備１２０ｂの優先度が１であり、最も下流（同図では右端）に位置する部品実装機１２０の前サブ設備１２０ａの優先度が６である。値が小さいほど優先度は高いものとする。

次に、部品振り分け部３０５ａは、テーブルＡに対応付けられた区画近隣で最も優先度が高い部品をテーブルＡに振り分ける（Ｓ１８）。例えば、図１７（ｂ）に示すように、６つのラインテーブルＴ１〜Ｔ６のうち、初期段階では、最も上流に位置するラインテーブルＴ１の優先度が最も高いため、ラインテーブルＴ１がテーブルＡであるものとする。このとき、ラインテーブルＴ１に対応付けられている区画は、図１７（ａ）に示す区画２０ａである。部品振り分け部３０５ａは、区画２０ａに含まれており、かついずれのラインテーブルにも振り分けられていない部品のうち、最も員数が多い部品を優先度が最も高い部品とする。図１７（ａ）に示すように、区画２０ａには部品Ａが３つ、部品Ｂが２つ含まれているため、最も員数が多い部品Ａが、優先度が最も高い部品とされる。部品振り分け部３０５ａは、区画２０ａと区画２０ａに隣接する区画２０ｃとを選択し、これらの区画に含まれる部品のうち、最も優先度が高い部品ＡをテーブルＡ（ラインテーブルＴ１）に振り分ける。ここでは、区画２０ａに含まれる３つの部品Ａと区画２０ｃに含まれる１つの部品ＡとがラインテーブルＴ１に振り分けられることとなる。図１８（ａ）は、部品ＡがラインテーブルＴ１に振り分けられた後の、いずれのラインテーブルにも振り分けられていない部品（未振り分け部品）の基板２０上での配置を示している。また、図１８（ｂ）は、部品ＡがラインテーブルＴ１に振り分けられた後の各ラインテーブルの様子を示しており、ラインテーブルＴ１に部品Ａが振り分けられていることが示されている。

Ｓ１６及びＳ１８の処理を全ての部品がいずれかのラインテーブルに振り分けられるまで繰り返す（Ｓ１４〜Ｓ１８）。

例えば、部品ＡがラインテーブルＴ１に振り分けられた後の段階では、未振り分けの部品の配置は図１８（ａ）に示されるようになる。この時点では、最も優先度が高いラインテーブルＴ１がテーブルＡとされる。テーブルＡ（ラインテーブルＴ１）に対応付けられている区画２０ａに含まれる未振り分け部品のうち最も員数が多い部品は部品Ｂである。このため、区画２０ａと区画２０ａに隣接する区画２０ｃとに含まれる部品ＢがラインテーブルＴ１に振り分けられる。図１９（ａ）は、部品Ｂが振り分けられた後の未振り分け部品の配置を示している。また、図１９（ｂ）は、部品ＢがラインテーブルＴ１に振り分けられた後の各ラインテーブルの様子を示しており、ラインテーブルＴ１に新たに部品Ｂが振り分けられていることが示されている。例えば、最大部品振り分け数を６個とした場合には、この時点で既にラインテーブルＴ１には６個の部品（４個の部品Ａと２個の部品Ｂ）が振り分けられている。このため、ラインテーブルＴ１にはこれ以上の部品の振り分けは行なわれず、次に優先度が高いラインテーブルＴ２がテーブルＡとされ、次に、ラインテーブルＴ２への部品の振り分けが行なわれる。最終的に、図２０に示されるように各ラインテーブルに部品の振り分けが行なわれる。例えば、ラインテーブルＴ１には、部品Ａと部品Ｂとが振り分けられ、ラインテーブルＴ２には部品Ｃと部品Ａとが振り分けられている。

以上説明したように、本実施の形態によると、マルチ装着ヘッド１２１の基板２０上での移動範囲が対応付けられた区画とその隣接する区画に制限される。このため、マルチ装着ヘッド１２１による部品装着時の移動距離が少なくなる。つまり、部品装着動作時間を短くすることができ、それに伴いタクトタイムを短縮することができる。

また、互いに隣接する区画内での同一種の部品は同一のラインテーブルに振り分けられる。このため、実施の形態１と比べ、ラインテーブルに振り分けられる部品種の数を減らすことができる。これにより、各ラインテーブルにおける部品カセットの数を減らすことができる。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る部品実装システムについて説明する。

実施の形態３では、部品実装条件決定装置３００の部品振り分け部３０５ａによる各ラインテーブルへの部品の振り分け方が実施の形態１とは異なる。それ以外は、実施の形態１と同様である。実施の形態３では、実装角度が同一の部品を同一のラインテーブルに振り分ける。

図２１に示すように、マルチ装着ヘッド１２１は、その構造上、複数の吸着ノズル１２１ａを独立に回転させることができない。このため、ある吸着ノズル１２１ａを回転させると、他の吸着ノズル１２１ａも同じ角度だけ回転してしまう。回転角度が大きくなると、マルチ装着ヘッド１２１の「装着」動作に時間を要するほか、回転による部品の位置ずれが発生しやすくなる。このため、同じマルチ装着ヘッド１２１で吸着される部品の実装角度を揃えておき、吸着ノズルの回転動作を１回で済ますのが望ましい。

図２２は、部品実装条件決定装置３００が実行する処理のフローチャートである。
部品振り分け部３０５ａは、ラインテーブルに振り分けられていない部品があるか否かを判断する（Ｓ１４）。この処理が最初に実行される段階ではいずれの部品もラインテーブルに振り分けられていない。

振り分けられていない部品がある場合には（Ｓ１４でＹＥＳ）、部品を振り分けることが可能なラインテーブルのうち最も優先度が高いラインテーブルを取得し、そのラインテーブルをテーブルＡとする（Ｓ１６）。Ｓ１６の処理は、実施の形態２と同様である。このため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。

次に、部品振り分け部３０５ａは、基板２０に含まれる未振り分け部品のうち優先度が最も高い部品をテーブルＡに振り分ける（Ｓ２２）。

例えば、図２３（ａ）は、初期段階の未振り分け部品の基板２０上での配置を示している。図２３（ａ）に示すように、実装角度が０度の部品と、実装角度が４５度の部品と、実装角度が９０度の部品とが基板２０上に配置されるものとする。図２３（ｂ）に示すように、６つのラインテーブルＴ１〜Ｔ６の打ち、初期段階では最も上流に位置するラインテーブルＴ１の優先度が最も高いため、ラインテーブルＴ１がテーブルＡであるものとする。部品振り分け部３０５ａは、基板２０に含まれる未振り分け部品のうち、実装角度が同一で、かつ員数が最も多い部品を最も優先度が高い部品とする。例えば、図２３（ａ）に示す基板２０上には、実装角度が０度の部品が１０個、実装角度が４５度の部品が１１個、実装角度が９０度の部品が７個含まれる。このため、最も員数の多い実装角度が４５度の部品が最も優先度が高い部品とされる。部品振り分け部３０５ａは、実装角度が４５度の部品をテーブルＡ（ラインテーブルＴ１）に振り分ける。このとき、最大部品振り分け数を超えない範囲で、ラインテーブルＴ１に部品を振り分ける。ここで、各部品実装機の最大部品振り分け数を５個とすると、ラインテーブルＴ１には実装角度が４５度の部品が５個振り分けられることになる。例えば、図２３（ａ）に示す破線で囲まれた５個の部品が振り分けられる。図２４（ａ）は、これらの部品が振り分けられた後の基板２０上の未振り分け部品の配置を示している。また、図２４（ｂ）は、これらの部品が振り分けられた後のラインテーブルの様子を示している。つまり、ラインテーブルＴ１に実装角度４５度の部品が振り分けられていることが示されている。

Ｓ１６及びＳ２２の処理を全ての部品がいずれかのラインテーブルに振り分けられるまで繰り返す（Ｓ１４〜Ｓ２２）。

例えば、実装角度が４５度の部品がラインテーブルＴ１に振り分けられた後の段階では、未振り分け部品の配置は図２４（ａ）に示されるようになる。つまり、未振り分け部品には、実装角度が０度の部品が１０個、実装角度が４５度の部品が６個、実装角度が９０度の部品が７個含まれる。このため、最も員数が多い実装角度が０度の部品が最も優先度が高い部品とされる。また、既にラインテーブルＴ１には最大部品振り分け数の部品が振り分けられているため、ラインテーブルＴ２〜Ｔ６のうち最も優先度が高いラインテーブルＴ２がテーブルＡとされる。よって、実装角度が０度の部品がラインテーブルＴ２に振り分けられる。ラインテーブルＴ２には、まだ部品が振り分けられていないため、図２４（ａ）の破線で囲まれた最大部品振り分け数（５個）の部品がラインテーブルＴ２に振り分けられる。最終的に図２５に示されるように各ラインテーブルに部品の振り分けが行なわれる。例えば、ラインテーブルＴ４には実装角度が４５度の部品が振り分けられ、ラインテーブルＴ５には実装角度が０度の部品が振り分けられている。

以上説明したように、本実施の形態によると実装角度が同一となるように各ラインテーブルに部品を振り分けている。このため、全ての吸着ノズル１２１ａを一度に同じ実装角度だけ回転させ、部品装着を行なうことができる。よって、吸着ノズル１２１ａが部品を装着する毎に吸着ノズル１２１ａを回転させる必要がなく、吸着ノズル１２１ａの回転を最小限に抑えることができる。よって、マルチ装着ヘッド１２１による部品装着時間を短くすることができ、それに伴いタクトタイムを短くすることができる。

以上、本発明の実施の形態に係る部品実装システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

例えば、ラインテーブルの優先度は部品の実装時間に基づいて定めるようにしてもよい。図２６は、実装時間に基づいて決定されたラインテーブルの優先度の一例を示す図である。例えば、ラインテーブル毎に、Ｓ１２の処理で対応付けられた区画に含まれる部品を実装した場合の実装時間をシミュレーションにより求めると、左端の部品実装機１２０の前サブ設備１２０ａは２５ｓｅｃとなったものとする。同様に他のラインテーブルについてもシミュレーションを行ない実装時間を求めた結果が図２６の括弧内の数値である。ここでは、実装時間が長いラインテーブルほど優先度を高くしている。すなわち、左端の部品実装機１２０の前サブ設備１２０ａが最も実装時間が長いため優先度が１であり、左端の部品実装機１２０の後サブ設備１２０ｂが最も実装時間が短いため優先度が６である。なお、実装時間が短いラインテーブルほど優先度を高くするようにしてもよい。このときの優先度を図２７に示す。すなわち、左端の部品実装機１２０の後サブ設備１２０ｂが最も実装時間が短いため優先度が１であり、左端の部品実装機１２０の前サブ設備１２０ａが最も実装時間が長いため優先度が６である。

また、実施の形態１〜３では、ラインテーブル（サブ設備）単位で基板上の部品を振り分けるものとしたが、部品実装機１２０単位で部品を振り分けるものであってもよい。例えば、基板を実装ラインに含まれる部品実装機１２０の台数（３台）分の区画に分けて、区画毎に区画内の部品と部品実装機１２０とを対応付けて部品を振り分けるものであってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、部品実装機に部品を振り分ける部品振り分け装置等に適用できる。

本発明の実施の形態１に係る部品実装システムの構成を示す外観図である。 複数の部品実装機の内部を示す平面図である。 部品実装機内部の主要な構成を示す平面図である。 部品実装機による部品実装について説明するための図である。 部品実装機による部品実装について説明するための図である。 部品実装条件決定装置の機能的構成を示すブロック図である。 実装点データの一例を示す図である。 部品ライブラリの一例を示す図である。 実装装置情報の一例を示す図である。 実装点数情報の一例を示す図である。 部品実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 部品振り分け処理について説明するための図である。 図１２における最左端の部品実装機の前サブ設備に設けられたマルチ装着ヘッドの基板上での移動軌跡を示した図である。 １台の部品実装機（２つのサブ設備）での２つのマルチ装着ヘッドのタイミングチャートを示す図である。 本発明の実施の形態２に係る部品実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 ラインテーブルの優先度の一例を示した図である。 部品振り分け処理について説明するための図である。 部品振り分け処理について説明するための図である。 部品振り分け処理について説明するための図である。 部品振り分け処理について説明するための図である。 マルチ装着ヘッドを構成する吸着ノズルの回転動作について説明するための図である。 本発明の実施の形態３に係る部品実装条件決定装置が実行する処理のフローチャートである。 部品振り分け処理について説明するための図である。 部品振り分け処理について説明するための図である。 部品振り分け処理について説明するための図である。 実装時間に基づいて決定されたラインテーブルの優先度の一例を示す図である。 実装時間に基づいて決定されたラインテーブルの優先度の一例を示す図である。 基板上での装着ヘッドの移動軌跡の一例を示した図である。 同時吸着を優先させて部品を２つのサブ設備に振り分けた場合の各装着ヘッドのタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 部品実装システム
２０ 基板
２０ａ〜２０ｆ 区画
２２ 実装位置
３１ 装着動作
３２ 吸着・認識動作
３３ 吸着・認識動作
３４ 装着動作
４５ 実装角度
１２０ 部品実装機
１２０ａ 前サブ設備
１２０ｂ 後サブ設備
１２１ マルチ装着ヘッド
１２１ａ 吸着ノズル
１２２ ビーム
１２３ 部品カセット
１２５ａ 部品供給部
１２５ｂ 部品供給部
１２６ 部品認識カメラ
１２９ レール
１２９ａ 固定レール
１２９ｂ 可動レール
３００ 部品実装条件決定装置
３０１ 演算制御部
３０２ 表示部
３０３ 入力部
３０４ メモリ部
３０５ プログラム格納部
３０５ａ 部品振り分け部
３０６ 通信Ｉ／Ｆ部
３０７ データベース部
３０７ａ 実装点データ
３０７ｂ 部品ライブラリ
３０７ｃ 実装装置情報
３０７ｄ 実装点数情報

Claims (2)

1. 部品の吸着、移動及び基板への装着を行なう装着ヘッドを備えた複数の部品実装機の各々に対して、実装の対象となる部品を振り分ける部品振り分け方法であって、
   前記複数の部品実装機の各々は、１台の部品実装機における部品実装動作を行う最小単位であるサブ設備を複数備え、
   前記部品振り分け方法は、
   前記基板上での部品の配置状態に基づいて、部品をグループ分けし、グループ分けされたグループ単位で、前記部品を前記サブ設備に振り分ける振り分けステップ
   を含み、
   前記振り分けステップは、
   前記複数の部品実装機のサブ設備と同じ数の区画に前記基板を区分けするステップと、
   前記複数の部品実装機のサブ設備と前記複数の部品実装機のサブ設備と同じ数の区画とを一対一に対応付け、前記区画毎に、当該区画に含まれる部品を当該区画に対応付けられたサブ設備に振り分けるステップとを含む
   ことを特徴とする部品振り分け方法。
2. 部品の吸着、移動及び基板への装着を行なう装着ヘッドを備えた複数の部品実装機の各々に対して、実装の対象となる部品を振り分ける部品振り分け方法であって、
   前記複数の部品実装機の各々は、１台の部品実装機における部品実装動作を行う最小単位であるサブ設備を複数備え、
   前記部品振り分け方法は、
   前記基板上での部品の配置状態に基づいて、部品をグループ分けし、グループ分けされたグループ単位で、前記部品を前記サブ設備に振り分ける振り分けステップ
   を含み、
   前記振り分けステップは、
   前記複数の部品実装機のサブ設備と同じ数の区画に前記基板を区分けするステップと、
   前記複数の部品実装機のサブ設備と前記複数の部品実装機のサブ設備と同じ数の区画とを一対一に対応付けるステップと、
   予め定められたサブ設備の優先度に従い、前記優先度が高いサブ設備から優先的に、当該サブ設備に対応する区画及び当該区画に隣接する区画に含まれる同一種類の部品を、所定数を超えない範囲で前記サブ設備に振り分けるステップとを含む
   ことを特徴とする部品振り分け方法。

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