JP4979437B2 - 実装機、並びに実装機における動作順序決定方法および装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板上に部品を搭載する動作と、塗布液を塗布する動作とを行う実装機、並びに実装機における動作順序決定方法および装置に関する。

従来、ヘッドユニットに、部品搭載用の搭載ヘッドに加えて、ペースト塗布用の塗布ヘッドが設けられた実装機が周知である。このような実装機では、搭載ヘッドにより部品をピックアップして基板上に搭載する搭載動作と、塗布ヘッドによりクリームハンダや接着剤等のペースト（塗布液）を基板上に塗布する塗布動作とが、予め設定された動作順序に従って行われるようになっている。

一方、搭載動作は行わずに、塗布ヘッドにより塗布動作のみを行う塗布装置においては、特許文献１，２に示すように、動作順序を適正化する方法が提案されている。

また塗布動作は行わずに、搭載ヘッドにより搭載動作のみを行う実装機においても、動作順序を適正化する方法は周知である。
特許第３３９７８７９号（特許請求の範囲） 特開２０００−９１７３８号公報（特許請求の範囲）

しかしながら、搭載動作および塗布動作の２つの動作を適宜行う実装機において、動作順序の適正化を図るための具体的な方法は周知ではなく、オペレータの経験や勘、主観等を頼りに、動作順序を決定するのが現状である。この動作順序決定作業は、オペレータにとって負担が大きく、適正な動作順序を得ることが困難であった。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、適正な動作順序を簡単に得ることができる実装機、並びに実装機における動作順序決定方法および装置を提供することを目的とする。

本発明は下記の手段を提供する。

［１］ 搭載ヘッドおよび塗布ヘッドを有するヘッドユニットを備え、搭載ヘッドにより部品をピックアップして基板上に搭載する搭載動作と、塗布ヘッドにより基板上に塗布液を塗布する塗布動作と、を行う実装機における動作順序決定方法であって、
搭載動作毎における部品のサイズおよび搭載位置を関連付けした搭載部品情報を取得する工程と、
各搭載動作毎に、基板上に搭載される部品の基板平面上での占有領域を算出する工程と、
搭載動作の中から、部品占有領域が互いに干渉する搭載動作同士を関連付けする工程と、
関連付けされた両搭載動作における部品の搭載位置の高さ位置に基づいて、両搭載動作間の順序についての制約を決定する工程と、
塗布動作毎における塗布液に関する塗布位置情報を取得する工程と、
搭載動作の部品占有領域に塗布位置の基板平面上の位置が設定される塗布動作を、当該搭載動作と関連付けする工程と、
関連付けされた搭載動作および塗布動作における部品の搭載位置および塗布位置の高さ位置に基づいて、搭載動作および塗布動作間の順序についての制約を決定する工程と、
前記両搭載動作間の順序についての制約と、前記搭載動作および塗布動作間の順序についての制約とを守りつつ、各搭載動作および各塗布動作の動作順序を決定する工程と、を含むことを特徴とする実装機における動作順序決定方法。

［２］ ヘッドユニットの移動距離が短くなるように動作順序を決定する前項１に記載の実装機における動作順序決定方法。

［３］ 搭載ヘッドおよび塗布ヘッドを有するヘッドユニットを備え、搭載ヘッドにより部品をピックアップして基板上に搭載する搭載動作と、塗布ヘッドにより基板上に塗布液を塗布する塗布動作と、を行う実装機における動作順序決定装置であって、
搭載動作毎における部品のサイズおよび搭載位置を関連付けした搭載部品情報を取得する処理と、
各搭載動作毎に、基板上に搭載される部品の基板平面上での占有領域を算出する処理と、
搭載動作の中から、部品占有領域が互いに干渉する搭載動作同士を関連付けする処理と、
関連付けされた両搭載動作における部品の搭載位置の高さ位置に基づいて、両搭載動作間の順序についての制約を決定する処理と、
塗布動作毎における塗布液の塗布位置に関する塗布位置情報を取得する処理と、
搭載動作の部品占有領域に塗布位置の基板平面上の位置が設定される塗布動作を、当該搭載動作と関連付けする処理と、
関連付けされた搭載動作および塗布動作における部品の搭載位置および塗布位置の高さ位置に基づいて、搭載動作および塗布動作間の順序についての制約を決定する処理と、
前記両搭載動作間の順序についての制約と、前記搭載動作および塗布動作間の順序についての制約とを守りつつ、各搭載動作および各塗布動作の動作順序を決定する処理と、の各処理が動作順序決定制御手段によって実行されるようにしたことを特徴とする実装機における動作順序決定装置。

［４］ 搭載ヘッドおよび塗布ヘッドを有するヘッドユニットを備え、搭載ヘッドにより部品をピックアップして基板上に搭載する搭載動作と、塗布ヘッドにより基板上に塗布液を塗布する塗布動作と、を行う実装機であって、
搭載動作毎における部品のサイズおよび搭載位置を関連付けした搭載部品情報を取得する処理と、
各搭載動作毎に、基板上に搭載される基板平面上での部品の占有領域を算出する処理と、
搭載動作の中から、部品占有領域が互いに干渉する搭載動作同士を関連付けする処理と、
関連付けされた両搭載動作における部品の搭載位置の高さ位置に基づいて、両搭載動作間の順序についての制約を決定する処理と、
塗布動作毎における塗布液の塗布位置に関する塗布位置情報を取得する処理と、
搭載動作の部品占有領域に塗布位置の基板平面上の位置が設定される塗布動作を、当該搭載動作と関連付けする処理と、
関連付けされた搭載動作および塗布動作における部品の搭載位置および塗布位置の高さ位置に基づいて、搭載動作および塗布動作間の順序についての制約を決定する処理と、
前記両搭載動作間の順序についての制約と、前記搭載動作および塗布動作間の順序についての制約とを守りつつ、各搭載動作および各塗布動作の動作順序を決定する処理と、の各処理が動作順序決定制御手段によって実行されるようにしたことを特徴とする実装機。

上記発明［１］にかかる実装機における動作順序決定方法によると、予め求めた順序についての制約を守りつつ、動作順序を決定しているため、適正な動作順序を簡単に得ることができる。

上記発明［２］にかかる実装機における動作順序決定方法によると、実装時のヘッドユニット移動量を少なくでき、生産効率を向上させることができる。

上記発明［３］にかかる実装機における動作順序決定装置によると、上記と同様に、適正な動作順序を簡単に得ることができる。

上記発明［４］にかかる実装機によると、上記と同様に、適正な動作順序を簡単に得ることができる。

図１はこの発明の実施形態である実装機１０の一例を示す平面図、図２は実装機１０の要部の正面図である。両図に示すように、この実装機１０は、基台１１上に配置されて基板Ｗを搬送するコンベア２０と、このコンベア２０の両側に設けられた部品供給部３０と、基台１１の上方に設けられたヘッドユニット４０とを備えている。

部品供給部３０は、コンベア２０に対してフロント側とリア側にそれぞれ設けられている。この実施形態では、部品供給部３０は、部品供給手段としてのテープフィーダ３１…を複数並べて取付可能に構成されている。各テープフィーダ３１のリールには、ＩＣ、トランジスタ、コンデンサ等の電子部品が所定間隔おきに格納されたテープが巻回されてセットされており、テープが順次繰り出されることにより、電子部品が吸着位置（供給位置）に順次供給されるようになっている。

ヘッドユニット４０は、部品供給部３０から吸着位置に供給された部品をピックアップしてプリント基板Ｗ上に装着し得るように、部品供給部３０とプリント基板Ｗ上の実装位置とにわたる領域を移動可能となっている。具体的には、ヘッドユニット４０は、Ｘ軸方向（コンベア２０の基板搬送方向）に延びるヘッドユニット支持部材４２にＸ軸方向に移動可能に支持されている。ヘッドユニット支持部材４２はその両端部においてＹ軸方向（水平面内でＸ軸と直交する方向）に延びるガイドレール４３，４３にＹ軸方向に移動可能に支持されている。そしてヘッドユニット４０は、Ｘ軸モータ４４によりボールねじ４５を介してＸ軸方向の駆動が行われ、ヘッドユニット支持部材４２は、Ｙ軸モータ４６によりボールねじ４７を介してＹ軸方向の駆動が行われるようになっている。

また図１〜３に示すように、ヘッドユニット４０には、部品搭載用の複数の搭載ヘッド４１…と、塗布液塗布用の塗布ヘッド２１とがＸ軸方向に並んで配置されている。

各ヘッド２１，４１は、Ｚ軸モータを駆動源とする昇降機構による上下方向（Ｚ軸方向）に駆動されるとともに、Ｒ軸モータを駆動源とする回転駆動機構により回転方向（Ｒ軸方向）に駆動されるようになっている。

搭載ヘッド４１…には、電子部品Ａを吸引吸着して基板Ｗに装着するための吸着ノズル４１１…がそれぞれ設けられている。

各吸着ノズル４１１は、図示しない負圧手段に接続されており、負圧手段から負圧が供給されると、その負圧による吸引力で電子部品Ａが吸着されるようになっている。

塗布ヘッド２１には、クリームハンダや接着剤等のペースト（塗布液）を塗布するための塗布ノズル２１１が設けられている。

塗布ノズル２１１は、ペースト供給手段に接続されており、ペースト供給手段からペーストが供給されると、適当量のペーストがノズル先端から吐出されて所定箇所に塗布されるようになっている。

またヘッドユニット４０には例えば、ＣＣＤカメラ等からなる基板撮影カメラ４９が設けられている。このカメラ４９は、基板Ｗに設けられた位置基準マークや基板ＩＤマークを認識できるようになっている。

さらに実装機１０におけるフロント側の中間位置には、ラインセンサ等からなる部品撮影カメラ１２が設けられている。このカメラ１２は、ヘッドユニット４０によって移送される部品を撮像して、部品の位置ずれ等を検出できるようになっている。

本実施形態の実装機１０においては、部品の搭載動作と、ペーストの塗布動作との２種類の動作が行われる。

搭載動作は、ヘッドユニット４０が部品供給部３０まで移動して、部品供給部３０から供給される部品を搭載ヘッド４１の吸着ノズル４１１により吸着するとともに、ヘッドユニット４０が基板位置まで移動して、ノズル４１１に吸着された部品を基板上の所定位置に搭載する動作である。

塗布動作は、ヘッドユニット４０が基板位置まで移動して、塗布ヘッド２１の塗布ノズル２１１からペーストを吐出させて、そのペーストを基板上の所定位置に塗布する動作である。

図４に示すように本実施形態においては、実装機１０の他に、データ作成装置７が設けられており、両設備７，１０がＬＡＮのネットワーク回線７９を介して接続されている。

実装機１０は、パーソナルコンピュータ等からなる制御装置（コントローラ）６を備え、この制御装置６によって、実装機１０の各種動作が制御される。

制御装置６は、演算処理部６０、実装プログラム記憶手段６３、動作順序記憶部６４、モータ制御部６５、外部入出力部６６および画像処理部６７を備えている。

演算処理部６０は、実装機１０の各種動作を統括的に管理する。

実装プログラム記憶手段６３は、基板Ｗ上に各電子部品を実装したり、基板Ｗ上にペーストを塗布するための実装プログラム（生産プログラム）を記憶する。この実装プログラムには、各電子部品のサイズ（大きさ）に関するサイズ情報、各電子部品が供給されるフィーダ３１の位置（座標）に関する情報が含まれる。さらに実装プログラムには、部品の搭載を行う搭載動作に関する情報、例えば部品をピックアップする位置、部品を搭載する位置等の情報や、塗布を行う塗布動作に関する情報、例えばペーストを塗布する位置や塗布量の情報等も含まれている。

動作順序決定部６４は、搭載動作および塗布動作の動作順序を決定するためのプログラムを含んでいる。なお本実施形態では、動作順序の決定は、後述するようにデータ作成装置７によって行うようにしているため、本実施形態では、実装機１０側の動作順序決定部６４は使用されない。

またモータ制御部６５は、ヘッドユニット４０（ヘッド４１）のＸＹＺＲ各軸の駆動モータ等の動作を制御する。

外部入出力部６６は、実装機１０が備える各種センサ類等の駆動部との間で各種情報の入出力を行う。

画像処理部６７は、部品撮影カメラ１２および基板撮影カメラ４９によって撮像された画像データを処理する。

また制御装置６には、各種の情報を表示するためのＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示ユニット６２が接続されている。さらに制御装置６には、各種の情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力ユニット（図示省略）が接続されている。

データ作成装置７は、パーソナルコンピュータ等によって構成されており例えば、実装機１０の動作に必要な各種情報を作成する際等に使用される。

このデータ作成装置７は、演算処理部７０、実装プログラム記憶手段７３および動作順序決定部７４を備えている。

演算処理部７０は、データ作成装置７の各種動作を統括的に管理する。実装プログラム記憶手段７３は、実装プログラム（生産プログラム）を記憶する。

また動作順序決定部７４は、上記動作順序決定部６４と同様の動作順序決定用プログラムを含んでおり、後述するようにこのプログラムに従って、演算処理部７０によって各種情報が処理されることによって、搭載動作や塗布動作の順序が決定される。

なお本実施形態においては、実装機１０の制御装置６や、データ作成装置７によって、動作順序決定装置が構成されている。

さらに本実施形態では、制御装置６およびデータ作成装置７の動作順序決定部６３，７３における搭載動作や塗布動作の順序を決定するためのプログラムを実行させることによって、制御装置６およびデータ作成装置７が、動作順序決定手段として機能する。

またデータ作成装置７には、各種の情報を表示するためのＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示ユニット６２が接続されている。さらにデータ作成装置７には、各種の情報を入力するためのキーボードやマウス等の入力ユニット（図示省略）が接続されている。

実装機１０の制御装置６およびデータ作成装置７の実装プログラム記憶手段６３，７３に記憶される実装プログラムには、上記したように動作情報や部品サイズ情報が含まれている。

動作情報（動作データ）は例えば、図５に示す動作情報表として記憶手段６３に保持されている。この表において、「順序」は動作の順序であり、各動作が実行する順に上から配列されている。「動作」は動作の種類を示し、「座標Ｘ」「座標Ｙ」「座標Ｚ」は搭載動作の場合には、部品の搭載位置を示し、塗布動作の場合には、ペーストの塗布位置を示す。さらに「部品番号」はリール毎に付与された部品の番号であり、部品の種類に相当する。

「順序制約（順序についての制約）」は、実装機１０を作動させる上では不必要なもので、実装プログラムに組み込む際には、省略しても良い。この「順序制約」については後に詳述する。

なお本実施形態においては、搭載する全ての部品に対応して塗布動作が行われることはない。つまり基板Ｗは、実装機１０により処理する前に、印刷装置（図示省略）に通過させてクリームハンダが塗布されている。従って実装機１０により搭載される部品のうち、印刷装置によりクリームハンダが予め塗布されている位置に部品を搭載する際には、塗布動作は行われず、印刷装置によりクリームハンダが塗布されていない位置に部品を搭載する際に、塗布動作が行われる。つまり既にハンダが塗布されている位置に対する塗布動作は行われず、そのような塗布動作の情報は、上記図５の動作情報には含まれない。

図６に示すように、実装プログラムの部品サイズ情報（部品サイズデータ）は、部品サイズ情報表として記憶手段６３に保持されている。この表において、「部品番号」は部品の品番を示し、「部品名」は部品の名称（種類）を示す。「サイズＸ」「サイズＹ」「サイズＺ」は、部品のＸＹＺ軸方向のサイズを示す。

本実施形態において、部品サイズ情報（図６）と動作情報（図５）とは、部品番号を介して関連付けされている。さらに本実施形態では、部品サイズ情報と動作情報とによって、搭載部品情報が構成されるとともに、動作情報によって、塗布位置情報が構成されている。

本実施形態における搭載動作情報（図５参照）の部品の搭載位置は、座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で特定されている。このうち座標（Ｘ，Ｙ）については、部品を搭載する際に搭載ヘッド（吸着ノズル）の先端が到達する位置の座標であり、座標（Ｚ）については、部品を搭載する際に、部品の下面が到達する位置の座標である。例えば図７に示すように、部品Ａ１の上に部品Ａ２を搭載するような搭載動作において、部品Ａ２の搭載位置Ａ２０は、座標（Ｘ，Ｙ）は部品Ａ２の中心位置の座標であり、座標（Ｚ）については部品Ａ２の下面位置、つまり部品Ａ１の上面位置の座標である。従って搭載位置Ａ２０は、搭載ヘッド（ノズル）の先端位置に、部品Ａ２の厚み（サイズＺ）を考慮した位置となる。

塗布動作情報の塗布位置の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、ペーストを塗布する際に塗布ヘッド（塗布ノズル）の先端が到達する位置の座標であり例えば、図８に示すようなイメージで、各塗布位置Ｐ１…が表示される。

次にデータ作成装置７を用いて、既存の実装プログラムにおける動作順序の適正化を図る方法（動作順序決定方法）について説明する。この動作順序決定は、既述したように動作順序決定部６４を構成する動作順序決定用プログラムに従って行われる。

動作順序の決定を開始するに際して、データ作成装置７の実装プログラム記憶手段７３に実装プログラムが取り込まれる。この実装プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ディスケット等の記録媒体や、ハードディスク等の記憶装置、ＬＡＮやインターネットのネットワーク回線を介して上位のコンピュータや実装機１０の制御装置等から取り込まれる。

次に実装プログラムから動作情報（図５）および部品サイズ情報（図６）が取得される（図９のステップＳ１）。なお取得された動作情報表における「順序制約」の欄（行）は、全て未設定となっている。

次に全ての動作について順序制約がそれぞれ決定される（ステップＳ２）。

順序制約を決定するには図１０に示すように、搭載動作情報の中から１つの搭載動作情報を選択する（ステップＳ２１）。

いずれの搭載動作情報を選択するか等の選択を自動的に行う方法としては、例えば最上段列（最前列）に配置される搭載動作情報を選択したり、ランダムに搭載動作情報を選択するような方法が採用される。言うまでもなく、オペレータの手作業により、適当な搭載動作情報を選択できるようにしても良い。

搭載動作情報が１つ選択されると、搭載動作情報における部品の搭載位置および部品サイズに基づいて、当該搭載動作により搭載される部品の基板上におけるＸＹ平面での占有領域が算出される。

さらに選択対象外の搭載動作情報における部品の搭載位置および部品サイズに基づいて、選択対象外の搭載動作により搭載される部品の基板上におけるＸＹ平面での占有領域が算出される（ステップＳ２２）。

なお各搭載動作による部品占有領域の算出は、搭載動作情報の選択（ステップＳ２１）が行われる前に、行っても良い。

次に選択対象としての選択動作情報による部品占有領域と、選択対象外の非選択動作情報による部品占有領域とが順次比較照合されて、選択動作の部品占有領域に干渉する非選択動作の部品占有領域があるか否かが判断される。

そして、干渉する場合には、選択動作の情報と、その部品占有領域に干渉する部品占有領域を有する非選択動作の情報との間に制約が発生すると判断されて、両情報が関連付けされる。例えば両情報間には順序制約がある旨の情報が保持される。

具体的に説明すると、動作情報（図５）において、３つの搭載動作１〜３のうち、搭載動作１が選択動作、他の搭載動作２，３が非選択動作として、図６に示すように各搭載動作１〜３による部品占有領域Ｒ１〜Ｒ３を算出する場合、選択動作１による部品占有領域Ｒ１は、図５の搭載動作１の部品搭載位置座標（Ｘ「１０．０００」，Ｙ「１０．０００」）と、その動作１で搭載される図６の部品Ａ１の平面サイズ（Ｘ「２０．０００」，Ｙ「１２．０００」）とから算出される。同様に非選択動作２，３による各部品占有領域Ｒ２，Ｒ３は、図５の搭載動作２，３の各搭載位置座標（Ｘ「１０．０００」，Ｙ「１０．０００」）（Ｘ「３５．０００」，Ｙ「１０．０００」）と、各部品Ａ２，Ａ３の平面サイズ（Ｘ「１０．０００」，Ｙ「５．０００」）（Ｘ「８．０００」，Ｙ「１０．０００」）とから算出される（ステップＳ２２）。こうして算出された各動作１〜３による部品占有領域Ｒ１〜Ｒ３は、図１２に示すようなイメージで表示される。

続いて選択動作１の部品占有領域Ｒ１と、非選択動作２，３の部品占有領域Ｒ２，Ｒ３とが比較照合されて、選択動作１の情報と、その部品占有領域Ｒ１に干渉する部品占有領域Ｒ２を有する選択動作２の情報とが関連付けされる。

なお選択動作１の部品占有領域Ｒ１と、非選択動作３の部品占有領域Ｒ３とは干渉しないので、両動作１，３間には順序制約が発生しないと判断される。

以下同様にして、搭載動作を順次選択し、その選択動作と非選択動作とが順次比較されることにより、全ての搭載動作に対し、順序制約が発生する搭載動作を抽出し、制約が発生する搭載動作情報同士を関連付けする（図１０のステップＳ２３）。

なお、選択順序を自動的に決定する方法としては例えば、最上列に配置される搭載動作情報から順に選択していったり、搭載動作情報を順次ランダムに選択していく方法が採用される。言うまでもなく、オペレータの手作業により、選択順序を決定できるようにしても良い。

また本実施形態においては、部品Ａ１の上に、２つの部品Ａ２，Ａ３を搭載するような場合には、部品Ａ１搭載動作情報、部品Ａ２の搭載動作情報、および部品Ａ３の搭載動作情報の３つの部品搭載情報間で順序制約が発生するが、このような場合、本実施形態においては、部品Ａ１，Ａ２の搭載動作情報間での順序制約が発生する場合と、部品Ａ１，Ａ３の搭載動作情報間での順序制約が発生する場合とに分けることにより、順序制約は、２つの動作情報間でのみ発生するようにしている（以下の搭載／塗布動作の順序制約を決定する場合においても同じ）。

次に、各搭載動作と塗布動作とが比較される。すなわち上記と同様にして、各搭載動作の中から選択された１つの搭載動作における部品占有領域において、各塗布動作による塗布位置が含まれているか否かが判断される。そして部品占有領域に塗布位置が含まれる場合、当該選択搭載動作の情報と、塗布動作の情報との間に制約が発生すると判断されて、両情報が関連付けされる。例えば両情報間には順序制約がある旨の情報が所定の記憶領域に保持される。

具体的には、動作情報（図５）において、選択された搭載動作１の部品占有領域Ｒ１は、上記したように既に算出されているため、その情報が利用される。そして図５の動作情報から、塗布動作１の塗布位置座標（Ｘ「１０．０００」，Ｙ「１０．０００」）および塗布動作２の塗布座標（Ｘ「１０．０００」，Ｙ「１０．０００」）が取得されて、搭載動作１の部品占有領域Ｒ１に両塗布位置が含まれているか否かが判断される。ここでは図１３に示すように、搭載動作１の部品占有領域Ｒ１に、両塗布位置Ｐ１，Ｐ２が共に含まれているため、搭載動作１の情報および塗布動作１の情報が、順序制約があるとして関連付けされるとともに、同様に、搭載動作１の情報および塗布動作２の情報が、順序制約があるとして関連付けされる。

以下同様にして、全ての搭載動作に対し、順序制約が発生する塗布動作を抽出していき、制約が発生する搭載動作情報および塗布動作情報を関連付けする（図１０のステップＳ２３）。

なお搭載動作の選択方法や、選択順序決定方法は、上記と同様な方法が採用される。

こうして順序制約が発生する搭載動作および搭載動作（搭載／搭載動作）と、搭載動作および塗布動作（搭載／塗布動作）とを抽出した後、まず搭載／搭載動作の順序制約が具体的に求められる（ステップＳ２４）。

すなわち順序制約が発生する（関連付けされた）搭載／搭載動作において、部品搭載位置の高さ位置（座標Ｚ）が比較照合されて、高さ座標の低い方が先に実施されるように順序制約が決定される。

例えば順序制約が発生する２つの搭載動作１，２の情報（図５参照）において、搭載動作１の高さ座標（Ｚ「０．０００」）と、搭載動作２の高さ座標（Ｚ「５．０００」とが比較照合される。この場合、搭載動作１の高さ座標が、搭載動作２の高さ座標より低いため、搭載動作１が搭載動作２よりも先に実施されるように、換言すれば、搭載動作２が搭載動作１よりも後に実施されるように、順序制約が決定される（ステップＳ２４）。そして図１４に示すように決定された順序制約が、搭載動作１の列における順序制約の欄に書き込まれる。

同様にして、全ての搭載／搭載動作間の順序制約が設定された後、搭載／塗布動作の順序制約が具体的に求められる（ステップＳ２５）。

すなわち順序制約が発生する（関連付けされた）搭載動作および塗布動作において、搭載動作における部位品搭載位置の高さ位置（座標Ｚ）と、塗布動作における塗布位置の高さ位置（座標Ｚ）とが比較照合される。そして、高さ座標が異なる場合には、高さ座標が低い方が先に実施されるように順序制約が決定されるとともに、高さ座標が同じ場合には、塗布動作が先に実施されるように順序制約が決定される。

例えば順序制約が発生する搭載動作１および塗布動作１の情報（図５参照）において、搭載動作１の高さ座標（Ｚ「０．０００」と、塗布動作１の高さ座標（Ｚ「０．０００」とが比較照合される。この場合、搭載動作１の高さ座標と、塗布動作１の高さ座標とが同じであるため、塗布動作１が搭載動作１よりも先に実施されるように、換言すれば搭載動作１が塗布動作１よりも後に実施されるように、順序制約が決定される。そして図１４に示すように決定された順序制約が、搭載動作１の列における順序制約の欄に書き込まれる。

さらに順序制約が発生する搭載動作１および塗布動作２の情報（図５参照）において、搭載動作１の高さ座標（Ｚ「０．０００」と、塗布動作２の高さ座標（Ｚ「５．０００」とが比較照合される。この場合、搭載動作１の高さ座標が、塗布動作２の高さ座標よりも低いため、搭載動作１が塗布動作２よりも先に実施されるように、換言すれば塗布動作２が搭載動作１よりも後に実施されるように、順序制約が決定される。そして図１４に示すように決定された順序制約が、塗布動作２の列における順序制約の欄に書き込まれる。

続いて上記と同様にして、全ての搭載／塗布動作間の順序制約がそれぞれ決定される。

なお順序制約のない動作、例えば図１４の搭載動作３については、順序制約の欄に「（順序制約）なし」との情報が書き込まれる。

さらに本実施形態においては、順序制約が生じる動作であっても、その当該動作に対し順序制約が発生する相手方の動作に、順序制約が設定される場合には、当該動作の順序制約の欄に「（順序制約）なし」との情報が書き込まれる。例えば図１４の塗布動作１においては、搭載動作１との間で順序制約が発生しているが、その順序制約が搭載動作１に設定されているため、塗布動作１には「（順序制約）なし」と書き込まれる。

その後、全ての搭載動作情報に対して、順序制約設定処理（ステップＳ２１〜Ｓ２５）が施された否かが判断されて（ステップＳ２６）、処理されていない搭載動作情報が残存している場合（ステップＳ２６でＮＯ）、上記の動作（ステップＳ２１〜Ｓ２５）が繰り返し行われる。そして、全ての搭載動作情報に対し順序制約が決定されると（ステップＳ２６でＹＥＳ）、順序制約決定動作が終了する。

なお本実施形態においては、搭載／搭載動作間の順序制約によって両搭載動作間の順序についての制約が構成されるとともに、搭載／塗布動作間の順序制約によって搭載動作および塗布動作間の順序についての制約が構成される。

順序制約決定処理（図９のステップＳ２）が終了した後、動作順序が決定される（ステップＳ３）。

動作順序を決定するには図１１に示すように、各ヘッドの待機位置（動作開始点）が設定される（ステップＳ３１）。

次に全動作の中から、上記順序制約決定処理（ステップＳ２）で設定された第１，２順序制約による制約を受けない動作、つまり選択可能な動作が抽出される。そして抽出された動作における目標位置（部品搭載位置、塗布位置）が求められる（ステップＳ３２）。

例えば図１６（ａ）に示すように、開始位置（開始点）を「Ｔ０」、各動作による目標位置を「Ｔ１」〜「Ｔ５」としたとき、抽出された動作（選択可能な動作）による目標位置として３つの位置Ｔ１，Ｔ４，Ｔ５が求められる。

その後、選択可能な動作による目標位置の中で、現在位置（開始位置）からの移動距離が最小となる位置が選択される（ステップＳ３３）。例えば選択可能な動作による目標位置Ｔ１，Ｔ４，Ｔ５の中で、開始位置「Ｔ０」からの移動距離が最小となる目標位置として「Ｔ１」が選択される。そして当該選択された目標位置Ｔ１の動作Ｍ１における動作順序が「１」に設定される。

次に動作順序「１」の動作が完了した時点で、動作順序が決定されていない残りの動作の中から、上記第１，２順序制約による制約を受けない動作、つまり選択可能な動作が抽出される。さらに抽出された動作における目標位置が求められる（ステップＳ３４でＮＯ、Ｓ３２）。

例えば図１６（ｂ）に示すように、動作順序「１」の動作が完了した時点では、選択可能な動作による目標位置として３つの目標位置Ｔ２，Ｔ３，Ｔ５が求められる。

続いて、選択可能な動作による目標位置Ｔ２，Ｔ３，Ｔ５の中で、現在位置Ｔ１からの移動距離が最小となる位置Ｔ２が選択される。そして当該選択された目標位置Ｔ２への動作Ｍ２における動作順序が「２」に設定される。

以下同様にして、第１，２順序制約に基づいて、選択可能な動作を抽出し、その選択可能な動作による目標位置の中から、移動距離が最小となる目標位置の動作を順次選択していき、各動作の動作順序を順次設定する。

例えば図１６（ｃ）に示すように現在位置Ｔ２から、目標位置Ｔ３への動作Ｍ３が決定され、続けて目標位置Ｔ４，Ｔ５への動作Ｍ４，Ｍ５が順次決定されて、各動作Ｍ３〜Ｍ５に動作順序「３」〜「５」が設定される。

こうして全ての動作の順序が決定されるまで（ステップＳ３４でＮＯ）、上記の順序決定処理（ステップＳ３２，Ｓ３３）が繰り返し行われ、全ての動作の順序が決定されると（ステップＳ３４でＹＥＳ）、動作順序決定動作が終了する。

その後、各動作情報が動作順序の順に並べ換えられて、図１５に示すように各動作情報が動作順序に従って上から順に配列される。

動作順序が決定された後は、順序決定が成功したか否かが判断される（図９のステップ４）。例えば決定された動作順序に従って、実装（シミュレーション）した際の実装時間が算出されて、その実装時間が所定の時間をオーバーするような場合には、失敗であると判断されて（ステップＳ４でＮＯ）、エラー表示と共に、情報（データ）の修正指示がなされる（ステップＳ５）。

一方、動作順序の決定が成功した場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、順序が決定された動作情報が出力されて（ステップＳ６）、順序決定動作が終了する。

こうして適正化された動作情報は、実装プログラムに組み込まれて、実装機１０の制御装置６や、所定のデータベースや他のコンピュータの記憶媒体等に送り込まれる。

そして実装機１０は、適正化された実装プログラムの動作情報に従って、制御装置６により実装機１０の駆動が制御されて、搭載動作および塗布動作が適宜実行される。

以上のように、本実施形態の実装機における動作順序決定方法によれば、各搭載動作に対し、順序的に制約が生じる搭載動作および塗布動作を抽出するとともに、その抽出情報から順序制約を設定しているため、その順序制約を守りながら、動作順序を決定することにより、適正な動作順序を効率良く簡単に得ることができる。

特に本実施形態においては、実装プログラムの動作情報および部品情報を基にして、データ作成装置７によって自動的に動作順序が決定されるようにしているため、その動作順序情報を、より一層簡単かつ効率良く得ることができ、オペレータへの負担を軽減することができる。

さらに本実施形態では、ヘッドユニット４０の移動距離が短くなるように、動作順序を決定しているため、各搭載動作および各塗布動作時のヘッドユニット４０の移動量を少なくできて、各動作時間を短くでき、生産効率を向上させることができる。

なお上記実施形態においては、データ作成装置７を用いて動作順序情報を作成するようにしているが、それだけに限られず、本発明においては、実装機の制御装置を用いて動作順序情報を作成するようにしても良い。さらにデータ作成装置や実装機の制御装置以外のコンピュータ例えば、各設備の制御装置を統括して管理する上位のコンピュータ（ホストコンピュータ）や、各設備とは独立したコンピュータ等を用いて、動作順序情報を作成するようにしても良い。

また上記実施形態においては、既存の実装プログラム（動作情報）を利用して、動作順序の適正化を図る場合を例に挙げて説明したが、本発明はそれだけに限られず、実装プログラムを一から作成する場合にも、上記と同様にして、動作順序の適正化を図ることができる。

この発明の実施形態に適用された実装機を示す平面図である。 実施形態の実装機を示す正面図である。 実施形態の実装機におけるヘッドユニットを模式化して示す正面図である。 実施形態の実装機を含む生産設備の制御系を示すブロック図である。 実施形態で使用された動作順序決定前の動作情報表を示す図である。 実施形態で使用された部品情報表を示す図である。 実施形態のデータ作成装置による部品搭載位置を説明するためのイメージ図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。 実施形態のデータ作成装置によるペースト塗布位置を説明するためのイメージ図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。 実施形態の動作順序適正化動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態の順序制約決定動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態の動作順序決定動作を説明するためのフローチャートである。 実施形態のデータ作成装置による搭載／搭載動作の順序制約を説明するためのイメージ図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。 実施形態のデータ作成装置による搭載／塗布動作の順序制約を説明するためのイメージ図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は正面図である。 実施形態で使用された動作順序決定中の動作情報表を示す図である。 実施形態で使用された動作順序決定後の動作情報表を示す図である。 実施形態のデータ作成装置による動作順序決定動作を説明するためのイメージ図であって、同図（ａ）は動作開始直後の図、同図（ｂ）は動作途中の図、同図（ｃ）は動作終了後の図である。

符号の説明

２１ 塗布ヘッド
４０ ヘッドユニット
４１ 搭載ヘッド
６４，７４ 動作順序決定部（動作順序決定制御手段）
Ａ，Ａ１〜Ａ３ 部品
Ｒ１〜Ｒ３ 部品占有領域
Ｗ 基板

Claims (4)

1. 搭載ヘッドおよび塗布ヘッドを有するヘッドユニットを備え、搭載ヘッドにより部品をピックアップして基板上に搭載する搭載動作と、塗布ヘッドにより基板上に塗布液を塗布する塗布動作と、を行う実装機における動作順序決定方法であって、
   搭載動作毎における部品のサイズおよび搭載位置を関連付けした搭載部品情報を取得する工程と、
   各搭載動作毎に、基板上に搭載される部品の基板平面上での占有領域を算出する工程と、
   搭載動作の中から、部品占有領域が互いに干渉する搭載動作同士を関連付けする工程と、
   関連付けされた両搭載動作における部品の搭載位置の高さ位置に基づいて、両搭載動作間の順序についての制約を決定する工程と、
   塗布動作毎における塗布液に関する塗布位置情報を取得する工程と、
   搭載動作の部品占有領域に塗布位置の基板平面上の位置が設定される塗布動作を、当該搭載動作と関連付けする工程と、
   関連付けされた搭載動作および塗布動作における部品の搭載位置および塗布位置の高さ位置に基づいて、搭載動作および塗布動作間の順序についての制約を決定する工程と、
   前記両搭載動作間の順序についての制約と、前記搭載動作および塗布動作間の順序についての制約とを守りつつ、各搭載動作および各塗布動作の動作順序を決定する工程と、を含むことを特徴とする実装機における動作順序決定方法。
2. ヘッドユニットの移動距離が短くなるように動作順序を決定する請求項１に記載の実装機における動作順序決定方法。
3. 搭載ヘッドおよび塗布ヘッドを有するヘッドユニットを備え、搭載ヘッドにより部品をピックアップして基板上に搭載する搭載動作と、塗布ヘッドにより基板上に塗布液を塗布する塗布動作と、を行う実装機における動作順序決定装置であって、
   搭載動作毎における部品のサイズおよび搭載位置を関連付けした搭載部品情報を取得する処理と、
   各搭載動作毎に、基板上に搭載される部品の基板平面上での占有領域を算出する処理と、
   搭載動作の中から、部品占有領域が互いに干渉する搭載動作同士を関連付けする処理と、
   関連付けされた両搭載動作における部品の搭載位置の高さ位置に基づいて、両搭載動作間の順序についての制約を決定する処理と、
   塗布動作毎における塗布液の塗布位置に関する塗布位置情報を取得する処理と、
   搭載動作の部品占有領域に塗布位置の基板平面上の位置が設定される塗布動作を、当該搭載動作と関連付けする処理と、
   関連付けされた搭載動作および塗布動作における部品の搭載位置および塗布位置の高さ位置に基づいて、搭載動作および塗布動作間の順序についての制約を決定する処理と、
   前記両搭載動作間の順序についての制約と、前記搭載動作および塗布動作間の順序についての制約とを守りつつ、各搭載動作および各塗布動作の動作順序を決定する処理と、の各処理が動作順序決定制御手段によって実行されるようにしたことを特徴とする実装機における動作順序決定装置。
4. 搭載ヘッドおよび塗布ヘッドを有するヘッドユニットを備え、搭載ヘッドにより部品をピックアップして基板上に搭載する搭載動作と、塗布ヘッドにより基板上に塗布液を塗布する塗布動作と、を行う実装機であって、
   搭載動作毎における部品のサイズおよび搭載位置を関連付けした搭載部品情報を取得する処理と、
   各搭載動作毎に、基板上に搭載される基板平面上での部品の占有領域を算出する処理と、
   搭載動作の中から、部品占有領域が互いに干渉する搭載動作同士を関連付けする処理と、
   関連付けされた両搭載動作における部品の搭載位置の高さ位置に基づいて、両搭載動作間の順序についての制約を決定する処理と、
   塗布動作毎における塗布液の塗布位置に関する塗布位置情報を取得する処理と、
   搭載動作の部品占有領域に塗布位置の基板平面上の位置が設定される塗布動作を、当該搭載動作と関連付けする処理と、
   関連付けされた搭載動作および塗布動作における部品の搭載位置および塗布位置の高さ位置に基づいて、搭載動作および塗布動作間の順序についての制約を決定する処理と、
   前記両搭載動作間の順序についての制約と、前記搭載動作および塗布動作間の順序についての制約とを守りつつ、各搭載動作および各塗布動作の動作順序を決定する処理と、の各処理が動作順序決定制御手段によって実行されるようにしたことを特徴とする実装機。
   

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