JP4943294B2 - 部品実装機のフィーダ配置最適化方法 - Google Patents

Description

本発明は、部品実装機のフィーダ配置最適化方法に係り、特に、今回生産前に最適化されたフィーダ配置を示すクラスタ情報に基づいて、今回生産時のフィーダ配置を最適化する際に、総生産時間を短縮することが可能な部品実装機のフィーダ配置最適化方法に関する。

特許文献１に記載されているように、部品実装機が並ぶラインにおいて、同一クラスタとして統合可能な複数の生産プログラムを１つの生産プログラムに結合し、結合された複数の生産プログラムで使用される各フィーダを、いずれかの部品実装機に割り当てることが行なわれている。各部品実装機に割り当てられたフィーダは、各部品実装機毎に、その配置が最適化されて、部品実装機に装着され、部品の実装が行われる。

図１に、生産計画であるアプリケーション１０と、予約ファイル１２に登録された、生産を行う複数の生産プログラム２１、２２、２３と、割り振りを考慮する最適化３０及びフィーダセット情報（クラスタ情報とも称する）３１、３２の関係の一例を示す。ここで、フィーダセット情報３１は、最初は無く、２回目以降の場合は有る。

図２に、前回生産時のフィーダセット情報３１を用いて従来のクラスタ最適化を実施した際の割り振り例を示す。図において、６は部品実装機、８はフィーダである。ここで、部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆを使用する第１生産プログラム２１及び部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｈを使用する第２生産プログラム２２は、図１に示した予約ファイル１２の中に格納されている。

第１生産プログラム２１における最適化後のフィーダ配置を、図２中の（ａ）に示す。この第１生産プログラム２１の最適化に際しては、各フィーダが単純な最適化によって配置される。

第２生産プログラム２２における最適化後のフィーダ配置を、図２中の（ｂ）に示す。ここで、第１、第２生産プログラム２１、２２間で共通な部品はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄであるため、それらは第２生産プログラム２２においても、第１生産プログラム２１の装着位置を引き継いでいる。又、部品Ｇ、Ｈに関しても、第１生産プログラム２１と干渉しない図の右側の位置に装着される。

この第１及び第２生産プログラム２１、２２終了後に作成されるクラスタ情報は、図２中の（ｃ）に示す如くである。ここでは、プログラムの切替時にフィーダ交換が不要となるようクラスタが作成される。

そして図２（ｃ）に示すようなクラスタ情報を参照フィーダセットアップで指定して、例えば部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｙ、Ｚを使用する次の第３生産プログラム２３におけるクラスタ最適化を実施した例を図３に示す。このように、従来の技術では、フィーダセット情報を用いてクラスタ最適化を行なった場合において、第３生産プログラム２３で、フィーダセット内にある同一部品Ｃのフィーダ本数が３本から５本に増えたとしても、参照元のフィーダセット情報の並び方を変えることなく、空いている場所（図では右方）にフィーダを配置していた。

特開２００４−３１９７１９号公報

しかしながら、従来のクラスタ最適化は、フィーダ交換時に必要となる段取時間の短縮を最優先することから、フィーダセット情報を用いたとしても、必要となったフィーダを追加するだけで、差し換えを行って元々のフィーダセット情報を崩すという概念が存在しなかった。そのため、生産枚数によっては、同一部品のフィーダを隣接して配置した場合に可能な同時吸着回数（例えば部品実装機の１搭載ヘッド当たり部品吸着ノズルが６個ある場合には、同じ部品であれば６部品まで同時吸着可能）が減ってしまうため、総生産時間が必ずしも短縮されないという問題があった。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、総生産時間を短縮することが可能な部品実装機のフィーダ配置最適化方法を提供することを課題とする。

本発明は、今回生産前に最適化されたフィーダ配置を示すクラスタ情報に基づいて、今回生産時のフィーダ配置を最適化するための部品実装機のフィーダ配置最適化方法において、前記クラスタ情報に含まれるフィーダについては、その位置を固定してフィーダ交換を行わないクラスタ最適化と、前記クラスタ情報に含まれるフィーダであっても、同じ部品のフィーダがまとまるようにフィーダ交換を行なうクラスタ情報継承最適化を比較し、フィーダ交換時間を含む総生産時間が短い方のフィーダ配置を用いてフィーダセット情報を作成するようにして、前記課題を解決したものである。

前記クラスタ情報継承最適化に際して、フィーダ交換時間の短い方を採用することができる。

本発明によれば、最適化実施時に、フィーダ交換を行なわない従来のクラスタ最適化を採用するか、同じ部品のフィーダがまとまるようにフィーダ交換を行なうクラスタ情報継承最適化を採用するかを、例えば生産枚数及びフィーダ交換に掛かる時間から計算し決定することで、総生産時間が短くなる方を選択することができる。

クラスタ情報継承最適化が行なわれた場合、同時吸着が可能となるよう同じ部品のフィーダをまとめると、ある一定枚数以上の基板を生産する場合、フィーダ交換のための段取作業を行なったとしても、生産タクトは向上するため、総生産時間を短縮することができる。

ここで、クラスタ情報継承最適化に際して、生産タクトを優先するが、フィーダ交換時間の短い方を採用することで、フィーダ交換時間を含む総生産時間を短くすることができる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本発明によるフィーダセット情報を用いたクラスタ情報継承最適化の例を図４に示す。以前作成したクラスタ情報が図４中の（ａ）に示す如くであったとすると、図３に示したと同様の部品Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｙ、Ｚを使用する次の第３生産プログラム２３の生産に際して、最適化した結果、部品Ｃだけフィーダが５本必要になった場合、図４中の（ｂ）に示す如く、フィーダ配置の順番だけを継承し、同時吸着できる同じ部品Ｃの増えたフィーダ２本を、元々のフィーダセットの中に入れ込んで、まとめて配置する。このように、引き継いだフィーダセット情報を、同時吸着可能となるよう構成を変更する。

この際、追加した部品Ｃのフィーダ２本を入れ込む方法としては、図５中の（ｂ）に示すように、部品Ｃのフィーダを左側に挿入するパターン１と、右側に挿入するパターン２が考えられる。この例では、パターン１は、Ａ２本、Ｂ２本の合計４本のフィーダを動かす必要があるのに対し、パターン２では、Ｄを２本動かせば良いので、フィーダ交換パターン２を採用し、それに対して、残りのフィーダを割り振り、図５中の（ｃ）に示す如く、新しいクラスタ情報を作成する。

具体的な処理手順を図６及び図７に示す。まず図６に示す生産計画のステップ１００で予約ファイル１２（図１参照）を作成し、ステップ１１０で、アプリケーションにより複数の生産プログラムを予約ファイル１２に登録する。次いでステップ１２０で、通常の最適化を行なうかクラスタ最適化を行なうか、最適化オプションを設定する。次いでステップ１３０で生産枚数を設定する。次いでステップ１４０で最適化を実行する。

具体的には、図７に示す如く、ステップ１４２で、通常の最適化かクラスタ最適化かを確認する。通常の最適化である場合には、ステップ１４４に進み、部品毎にまとめない通常の最適化を行なう。

一方、部品毎にまとめるクラスタ最適化を行なう場合には、ステップ１４６に進み、フィーダセット情報があるか否かを判定する。初回生産でフィーダセット情報が無い場合には、ステップ１４８に進み、部品毎にまとめる通常のクラスタ最適化を行なう。

一方、ステップ１４６で、２回目以降の生産でフィーダセット情報があると判定された時には、ステップ１５０でフィーダセット情報を読み込む。次いでステップ１５２で、フィーダセット情報のフィーダ交換を行なわないクラスタ最適化を行ない、その段取り時間Ｔ_Ｂ及びタクトと生産枚数から、図８に例示する生産完了予測時間ｔ_Ｂを求めると共に、ステップ１５４で、本発明により、同じ部品のフィーダがまとまるようにフィーダ交換を行なうクラスタ情報継承最適化を行ない、その段取り時間Ｔ_Ａ及びタクトと生産枚数から、図８に例示する生産完了予測時間ｔ_Ａを求める。

ここでフィーダ交換等の段取りに要する時間Ｔ_Ｂ、Ｔ_Ａは、例えば図９に示すような、１部品（フィーダ）の交換に要する時間を格納したテーブルを用いて計算することができる。この交換に要する時間テーブルは、ユーザが書き換え可能なファイルとして設けることができる。

次いで、図７のステップ１５６で、総生産時間が短い方（図８の生産完了時間ｔ_Ａ、ｔ_Ｂの早い方）（図８の例ではクラスタ情報継承最適化）を採用する。

ここで、クラスタ情報継承最適化が採用された場合には、ステップ１５８で新たにフィーダセット情報を別ファイルとして出力する。

更に、フィーダ交換（交換作業、新規装着作業、脱着作業）が発生するため、図６のステップ１６０で、図１０に例示するような、フィーダを交換する順番を記したフィーダ交換手順指示書を表示、出力することで、オペレータは、それに沿ってフィーダ交換作業を行なって、比較的簡単に作業が行なえる。

このようにフィーダ交換手順指示書を出力することで、順番通り作業を行なっていけば、部品の交換、新規取付及び取り外しを、比較的簡単に行なうことができる。

本実施形態においては、クラスタ情報継承最適化を行なう際に、図５に示したように移動回数が少なくフィーダ交換時間の短い方（図５のパターン２）を採用しているので、時間短縮効果が高い。

クラスタ最適化の構成を示す図 クラスタ最適化の概念を示す図 フィーダセット情報を用いた従来のクラスタ最適化の例を示す図 フィーダセット情報を用いた本発明によるクラスタ情報継承最適化の例を示す図 本発明によるフィーダ追加時の交換パターンの例を示す図 同じく生産計画の手順を示す流れ図 同じく最適化の手順を示す流れ図 同じく生産完了予測グラフの例を示す図 同じくフィーダ交換に要する時間テーブルの例を示す図 同じくフィーダ交換手順指示書の例を示す図

符号の説明

６…部品実装機
８…フィーダ
１０…アプリケーション
１２…予約ファイル
２１、２２、２３…生産プログラム
３０…最適化
３１、３２…フィーダセット情報

Claims (2)

1. 今回生産前に最適化されたフィーダ配置を示すクラスタ情報に基づいて、今回生産時のフィーダ配置を最適化するための部品実装機のフィーダ配置最適化方法において、
   前記クラスタ情報に含まれるフィーダについては、その位置を固定してフィーダ交換を行わないクラスタ最適化と、
   前記クラスタ情報に含まれるフィーダであっても、同じ部品のフィーダがまとまるようにフィーダ交換を行なうクラスタ情報継承最適化を比較し、
   フィーダ交換時間を含む総生産時間が短い方のフィーダ配置を用いてフィーダセット情報を作成することを特徴とする部品実装機のフィーダ配置最適化方法。
2. 前記クラスタ情報継承最適化に際して、フィーダ交換時間の短い方を採用することを特徴とする請求項１に記載の部品実装機のフィーダ配置最適化方法。

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