JP6122262B2 - 部品装着装置及び部品装着方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に部品を装着する技術に関し、特に、リフロー方式によるはんだ接合により基板に小型の電子部品を多数装着する部品装着装置、部品装着方法に適用して有効な技術に関するものである。

例えば、電気製品等に用いられるプリント基板には、小型の部品を多数装着する必要があり、通常はプリント基板等に対して部品を機械的に装着する部品装着装置（マウンタ）が利用される。これにより、部品の装着作業を効率的に高いスループットで実施することが可能となっている。一方で、近年では、電子機器等の小型化への要求や回路構成の複雑化への対応などに伴い、プリント基板やこれに装着する電子部品の小型化や部品の多品種化が進んでいる。例えば、十数ｃｍ角のプリント基板に大小数百種の電子部品を数千個単位で装着するというようなことも要求される。

このような様々な電子部品を装着する部品装着では部品フィーダから部品を吸着ノズルで吸着し、基板上に運搬し、プリント基板上の指定の位置に部品を装着することを繰り返すことにより基板上の全部品を指定の位置の装着する。1台の部品装着装置が供給できる部品種類は数十種程度であるため、全部の部品を装着するには複数の部品装着装置を搬送装置で連結し、部品装着装置間をプリント基板を搬送しては部品を装着することを繰り返し、全部品を装着する。

1枚のプリント基板への全部品の装着に要する時間をタクトタイムという。タクトタイムが短いほど一定時間に多くのプリント基板が生産できる。

生産タクトタイムは吸着ノズルが部品を部品フィーダから吸着して、プリント基板上に装着するまでの経路に依存するため、どの部品をどのマウンタのどの位置に部品フィーダを配置し、どの部品から吸着し、装着するか、実装順番に依存して変化する。そのため、タクトタイプができるだけ短くなるよう実装順番を決定する必要がある。

本技術分野の背景技術として、特許第3531930号公報（特許文献１）がある。この公報には「コンピュータにより部品の実装順序を最適化する方法であって、最適化の対象となる複数の部品を、同一又は一定範囲の高さの部品の集まりを１つの部品グループとする複数の部品グループに分類する分類ステップと、上流の部品実装機から下流の部品実装機に向けて、高さの小さい部品グループから順に並ぶように部品グループ単位で振り分けるソートステップとを含み、前記複数の部品グループそれぞれは、各部品実装機のタクトのバランスを取るために部品実装機間を移動させる部品の集まりを１つのタスクグループとする１以上のタスクグループからなり、前記ソートステップでは、前記タスクグループの単位で前記部品を振り分けることを特徴とする。」と記載されている。

特許第3531930号公報

前記特許文献１には、部品高さでグループ分けし、部品高が低いグループを優先して実装する実装順番を決定する方法が記載されている。しかし、部品装着は吸着ノズルが降下し、部品をはんだペースト上に押し付けることによりなされるが、短時間に部品を装着するためにノズルが十分に減速されず、部品装着の衝撃でプリント基板に振動を生じ、その振動で先に装着した部品に位置ずれを生じることがある。また、プリント基板は複数のマウンタで部品装着されるため、マウンタ間の搬送のための加速、減速およびマウンタ内でのプリント基板の固定冶具によるプリント基板固定動作のショックでもプリント基板に振動が発生し、その結果、装着済みの部品に位置ずれを生じることがある。

位置ずれの起き易さは単に部品の高さのみでは決まらず、部品の重心高さやはんだペーストの粘着力にも依存するため、前記特許文献１の部品高さのみを考慮した実装順番決定方法では、プリント基板振動の影響を受けやすい部品が先に実装される場合があり、後から実装する部品の装着時やプリント基板搬送、固定時のプリント基板の振動により位置ずれが発生し、実装不良となる問題があった。

そこで、本発明は、上記プリント基板振動による位置ずれを生じにくい部品実装順番決定方法およびその装置を提供する。

上記課題を解決するために、部品フィーダから供給される複数種類の部品を、基板上に装着する部品装着装置であって、前記複数種類の部品について、振動に対する感度を表す基板振動感度を設定する設定手段と、 前記複数の部品を基板振動感度の大小で分けた場合、基板振動感度の大きい部品は、基板振動感度の小さい部品よりも後に、前記基板に装着されるように部品の装着順序を決定する装着順序決定手段とを有する構成とする。

また、前記基板振動感度は、少なくとも部品の質量情報または体積情報と、高さ情報と、端子形状に関する情報とにより算出された値が設定され、または、使用する部品の質量×重心高さ／端子底面輪郭短辺幅／端子面積で得られる値である。また、前記基板振動感度は、入力によりその値を直接設定可能である。

本発明によれば、基板の振動による部品装着後の位置ずれを低減する実装順番で実装可能な部品装着装置を提供することができる。

上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例である部品装着装置の構成例について概要を示した上面図である。 本発明の実施例における部品装着装置を連結したプリント基板実装ライン構成例について概要を示した上面図である。 本発明の実施例における部品装着装置の制御部の構成例について概要を示した図である。 本発明の実施例における部品装着プログラムによる部品装着処理の流れの例について概要を示したフローチャートである。 本発明の実施例における2端子部品の部品形状の例である。 本発明の実施例における2端子部品端子形状の例である。 本発明の実施例における3端子部品形状の例である。 本発明の実施例における3端子部品端子形状の例である。 本発明の実施例における部品簡素化モデルの例である。 本発明の実施例における実装シーケンス決定手順について概要を示したフローチャートの例である。 本発明の実施例におけるプリント基板情報の例である。 本発明の実施例における部品ライブラリの例である。 本発明の実施例における部品フィーダ位置の例である。 本発明の実施例における実装シーケンスの例である。 本発明の実施例における基板振動感度による部品のグルーピングを行う場合の設定画面の例である。 本発明の実施例におけるグループ別に最適化条件を設定する場合の設定画面の例である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

本発明の一実施の形態である部品装着装置（チップマウンタ）は、例えば、プリント基板等の対象物に対して、リフロー方式によるはんだ接合により複数種類の電子部品等の部品を多数装着することを可能とする装置である。

図１は、本実施例の部品装着装置の構成図の例である。部品装着装置１００は、2組の部品フィーダ１０１、ヘッドY軸駆動部１０２、ヘッドX軸駆動部１０３、ヘッド１０４、吸着ノズル１０５、基板認識カメラ１０６、部品認識カメラ１０７、プリント基板１０８、プリント基板基板搬送路１０９を有する。

図２は、部品装着装置１００を複数台連結したプリント基板実装ラインの構成例である。1台の部品装着装置１００は数十台の部品フィーダ（部品フィーダ）１０１を有しており、数十種の部品をプリント基板１０８に実装可能である。1枚のプリント基板には数千種類以上の部品を装着する場合も多く、その場合には、図２に示したように複数の部品装着装置１００をプリント基板搬送路１０９が貫くように連結し、図2中No.1と記された部品装着装置の指定された位置にプリント基板を移動後固定し、No.1の部品装着装置に複数割り振られた部品をプリント基板１０８上に実装後、プリント基板搬送路１０９にてプリント基板１０８を移動させNo.2と記された部品装着装置１００内の指定されて位置にプリント基板１０８を移動後固定し、No.2の部品装着装置に複数割り振られた部品をプリント基板１０８上に実装する。以下、No.3、4と順次部品装着装置間をプリント基板１０８を移動させては実装を繰り返し、全ての部品の実装を完了する。

図３は、本発明実施例の部品装着装置の制御システムの構成図の例である。制御システムは、インターフェイス３０１、ＭＰＵ３０２、ＲＡＭ３０３、ＲＯＭ３０４、外部記憶装置３０５、ＬＣＤタッチパネル３０６、バーコードリーダ３０７、基板認識画像処理回路３０８、部品認識画像処理回路３１０、部品フィーダ駆動回路３１１、ヘッド駆動回路３１２、吸着ノズル駆動回路３１３、プリント基板搬送路駆動回路３１４からなり、部品装着装置１００の各部分を制御フローにしたがって制御し、プリント基板１０８上に所定の部品を実装する。

図４は、部品装着装置の動作プログラムを説明するフローチャートの例である。予め外部記憶装置３０５にどの部品がどの部品フィーダにセットされているか記述した部品供給情報、プリント基板上の各部品の装着座標、向き、基板認識マークの座標等を記述したプリント基板情報、どの部品をどういう順番でノズルで吸着するかを記述した吸着サイクルとプリント基板上にどういう順番で装着するかを記述した装着サイクルからなる実装サイクルと実装サイクルの実行順番を記述した実装シーケンス情報に保存しておく。

部品装着装置は、部品フィーダ位置情報読込み４０１、プリント基板情報読込み４０２、実装シーケンス情報読込み４０３にて、予め外部記憶装置３０５に保存してある情報をＲＡＭ３０３に読み出す。次に、プリント基板搬送・固定４０４にて、プリント基板１０８がプリント基板搬送路１０９により部品装着装置１００内に搬送され所定の位置に固定される。次に基板認識マーク検出４０５にてヘッドY軸駆動部１０２およびヘッドX軸駆動部１０３によりヘッド１０４を駆動してヘッド１０４に取付けられた基板認識カメラ１０６にてプリント基板上の基板認識マークを撮像し、基板認識画像処理装置３０８にてプリント基板の固定位置や回転量を算出し、ＲＡＭ３０３に保存する。以降、実装シーケンスに従い、吸着サイクルに記述された順番に従って、ヘッド部品上移動４０６にて指定の部品がセットされた部品フィーダ１０１上の部品取出し位置上に移動し、吸着ノズル部品吸着４０７にてヘッドに取付けられた指定のノズルにて部品を吸着する。以上を吸着サイクルで指定された全ての部品を吸着するまで繰り返す。すべての部品が吸着されたら部品吸着姿勢測定４１０にてヘッド１０４を部品認識カメラ１０７上に移動させて吸着した部品を撮像し、部品認識画像処理回路３１０にて吸着した部品中央のノズル中心からの位置や回転量を測定し、ＲＡＭ３０３に保存する。次に装着サイクルに記述された順番に従い、ヘッド基板上移動４１１にて、指定された部品がプリント基板上の指定された位置上に吸着姿勢測定結果を用いて補正して位置決めし、吸着ノズル部品装着４１２にて部品をプリント基板１０８上に装着する。以上の装着サイクルを吸着した全部品が装着されるまで繰り返す。全部品が装着されると１つ目の実装サイクルが完了する。以降、全実装サイクルが完了するまで繰り返すことにより1台の部品装着装置による部品の実装が完了する。

1台目の部品装着装置による部品実装が完了すると、プリント基板１０８はプリント基板搬送路１０９により次の部品装着装置に搬送され、以降、各部品装着装置により実装シーケンスにしたがって部品を装着し、全装置の実装シーケンスが完了するとプリント基板上の全部品の実装が完了する。

尚、本発明で使用される実装シーケンス情報は、部品装着装置に接続されたＰＣ（図示せず）において実行されるプログラムによって算出され、その結果を外部記憶装置３０５に保存してもよいし、部品装着装置自身でプログラムを実行することにより実装シーケンス情報を算出してもよい。また、本発明で使用される実装シーケンス情報を算出するためのプログラムはコンピュタープログラムとしてあるいはコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体として流通させ、他のＰＣ及び部品装着装置にて使用することも可能である。

図５は部品形状の例である。部品高さBH、部品幅BWなどで表される。図６は部品の電極の一例である。図中ハッチングを施した部分が電極である。はんだペーストと接する端子底面を結んだ端子底面輪郭線を破線で示す。端子底面輪郭線の短辺を図中にWで示す。図７は別の部品形状の例である。図８は図７の部品の端子形状の例である。部品本体の両側に端子が存在する場合の端子底面輪郭線とその短辺Wを示す。端子底面輪郭線が三角形の場合は、短辺Wは、底辺からの高さのうち最も短いものが該当する。部品が装着されるとハッチングを施した端子底面がはんだペーストと接触してプリント基板上に部品が立った状態となる。部品装着後に他の部品の装着やプリント基板の搬送・固定による振動が加わると部品が揺さぶられる。図９は振動の影響を考慮する部品簡素化モデルの例である。部品内部構造により様々な質量分布を持つが、重心高さHに部品の全質量Mが集中して存在するものと簡素化できる。プリント基板の振動により質量中心Mが揺さぶられると、てこの原理により質量M×重心高さH／端子底面輪郭短辺Wに比例するはんだペーストから部品引き離す力Pが生じる。一方、部品の端子総面積Sに比例したはんだペーストの粘着力Tがそれに拮抗して部品が位置ずれするのを抑制する。したがって、PとTの比であるP／Tを基板振動感度VSとすると、VS＝M×H／W／Sとなり、VSが大きいほど基板振動の影響が大きい部品と判断できる。例えば、図６で示した部品はWが小さいため、VSが大きくなり振動の影響を受けやすく、また、図８に示したような部品本体の両側に端子を有する部品はWが大きいためVSの値は小さくなり、基板振動の影響は小さいと判断されるが、現実の部品の位置ずれ発生状況と良く一致する。

各部品装着装置は前述のように実装シーケンスに従い、プリント基板上に部品を実装する。このとき基板振動感度が高い部品を先に実装してしまうと、他の部品の装着やプリント基板搬送の振動を受ける機会が多くなり、位置ずれ不良が発生しやすくなる。したがって、できるだけ基板振動感度が小さい部品を先に、基板振動感度が大きい部品を後に実装することにより位置ずれ不良が発生しにくくすることができる。

図１０は、本発明の実施例による実装シーケンス決定手順について概要を示したフローチャートの例である。本実施例では、この実装シーケンス決定手順を実行するためのプログラムをMPU３０２で実行する。

図１１は、本発明の実施例によるプリント基板情報の例である。図１２は、本発明の実施例による部品ライブラリの概要の例である。図１３は、本発明の実施例による部品フィーダ位置の例である。図１４は、本発明の実施例による実装シーケンスの例である。

プリント基板情報読取り５０１にて、プリント基板設計システム等（外部ＰＣ等）から外部記憶装置３０５内の図１１に示したプリント基板情報と部品ライブラリにプリント基板情報と部品情報を読み込む。図１１のプリント基板情報中、部品記号は、プリント基板上の全部品に固有な回路上の識別記号、部品品種記号は部品の種類を表す。図１２に示した部品ライブラリには、各部品の本体長BL、本体幅BW、本体高さBH、重心高さH、端子面積S、端子底面輪郭短辺W電極位置等の欄があり、必要に応じて部品の質量や端子形状を測定し、質量M、重心高さH、端子面積S、端子底面輪郭短辺Wを入力しておく。次に基板振動感度算出５０２により、前述の基板振動感度の算出式VS＝M×H／W／Sにより算出し、部品ライブラリに設定する。次に、近基板振動感度グループ化５０３により基板振動感度VSの値が近いもの同士を同じグループとし、基板振動感度が小さいグループから順番にグループ番号を振り、各部品がどのグループ番号に属するかを部品ライブラリにセットする。

例えば、図１２のような部品構成の基板において、基板振動感度VSが0.1未満の部品をグループ番号１、基板振動感度VSが0.1以上１未満の部品をグループ番号２、基板振動感度VSが1以上の部品のグループ番号を３とする。

次に、基板振動感度が小さいグループ、すなわち、グループ番号が小さいグループから順番に実装シーケンスを決定（５０４）する。同一グループ内の部品の実装シーケンスは、基板振動感度VSが小さいものから順に、まず、使用装置No、ヘッドNo設定（５０６）にて、できるだけプリント基板搬送路１０９の上流に位置する装置、先に装着するヘッドを割振る。次に、各実装サイクル保持部品割当（５０７）にて、ヘッドに取り付けられたノズルの配列およびノズル間隔と部品ライブラリに記述された部品本体長BLと部品本体幅BWを考慮し、部品同士がぶつからないように1つのヘッドで一度に保持する部品の組合せを選択し、同一実装サイクル部品セットとする。次に部品フィーダ位置設定（５０８）にて、同一実装サイクル部品セットの部品を供給する部品フィーダ位置をできるだけプリント基板搬送路１０９の上流に位置する装置のフィーダ位置にセットし、図１３に示した部品フィーダ位置に出力する。次に吸着順番、装着順番決定（５０９）にて、同一実装サイクル内の部品吸着順番、使用吸着ノズル番号、吸着順番を仮決めする。次に、実装サイクル実行順番設定（５１０）にて、各実装サイクルの実行順番を仮決めする。以上の結果を図１４に示した実装シーケンスに出力する。次に、タクトタイム計算（５１１）にて、実装シーケンスを1行目から順に指定された装置No.ヘッドNo.のヘッドが動作欄が吸着の場合は指定されたフィーダ番号の部品フィーダ上に移動して部品を吸着、プリント基板上の部品記号で示された部品の装着位置をプリント基板情報にて記述された位置に部品を装着する動作を行った場合の所要時間を算出する。タクトタイムが以前の実装シーケンスにて計算したタクトタイムより小さい場合は、今回の設定を最適値として保持（５１３）により、そのときの部品フィーダ位置と実装シーケンスを最適値として別のテーブルに保持する。
タクトタイムが目標値以下になるまで使用装置No、ヘッドNo設定（５０６）からタクトタイム計算（５１１）にて、装置No、ヘッドNo、部品フィーダ位置、実装サイクル部品セット、吸着順番、装着順番を入れ替えて実装シーケンスを作り直し、タクトタイムの計算を実行する。目標値を満たしたときに今回の設定を最適値として保持（５１３）により保持した部品フィーダ位置と実装シーケンスを実際に実行する最適値とする。

以上を順次、図１２の部品ライブラリの次のグループ番号に属する部品について実行する。その際、前のグループで求めた部品フィーダ位置は避ける。また、実装シーケンスは前のグループで最適値として保持した実装シーケンスの後ろに追加する。

以上を全グループについて実行し、目標タクトタイムを満たす最適な実装シーケンスを決定する。以上のフローを実行することにより、目標タクトタイムを満たし、かつ、基板振動感度が小さいものが先に実装される実装シーケンスを決定することができる。

なお、本実施例では目標タクトタイムを満たすまで非常に多くの組み合わせを試すため非常に多くの計算時間を要する場合がある。その場合は、適当な計算所要時間で打ち切り、そのときまでの試した組み合わせの中の最小タクトタイムを実現する部品フィーダ位置と実装シーケンスを実際に実装する部品フィーダ位置と実装シーケンスとしてもよい。

また、適当な計算時間が経過した時点で一旦処理を中断し、その時点で得られたタクトタイムをもとに新たな目標タクトタイムを設定し直した上で処理を再開してもよい。また、目標タクトタイムを設定せず、単純に基板振動感度の小さい順に吸着、装着を実施してもよい。

１枚の基板はマウンタの台数に係わらず、１つの実装シーケンス（即ち、装着データ）に従い部品が装着されることになるので、本発明の基板振動感度の大きな部品を小さな部品の後に装着する実装シーケンスを、図２に示すような複数のマウンタを接続した実装ライン全体に適用することで、実装ライン全体として位置ずれしにくい実装順序で部品を装着することができる。つまり、基板振動感度の大きな部品を基板振動感度の小さな部品に比べて、実装ラインの後方のマウンタにて実装する構成とすればよい。

また、本実施例では、基板振動感度の値域によりグループ分けを実施するが、例えば、グループ数が装置台数と一致するように値域を変更してもよい。グループごとに装置が割り付けられるため、実装シーケンスの算出時間を短縮できる。

また、本実施例では、部品の質量を測定して部品ライブラリにセットするとしたが、同種の部品の密度はおおむね同一であるので、同種部品の密度を予め求めておき、部品本体BL、本体幅BW、本体高さBHから体積を求め、密度を乗じて質量を推定してもよい。また、各部品の質量は概ねその体積に比例していることから、質量に代えて、体積の情報を計算に使用してもよい。

また、本体長BL、本体幅BW、本体高さBH、重心高さH、端子面積S、端子底面輪郭短辺W電極位置等は、複数の形状を組み合わせたようなが複雑な部品の場合は、測定が困難であったり、情報の入手が難しくなることから、一部の測定の容易な部分からそれぞれの値を近似的に算出あるいは推定してもよい。例えば、重心高さHは、本体高さBWの2分の１として近似的に算出してもよい。基板振動感度は、部品の装着順序を決めるための値であり、必ずしも厳密な値の算出が求めらる訳ではなく、多数の部品の感度の大小関係を大まかに把握できる程度の値であっても有効な場合もある。

本発明では、基板振動感度の算出式をVS＝M×H／W／Sとしたが、必ずしもこの式に限る必要はない。基板振動感度は部品のずれ易さや倒れやすさを示す値であるので、適宜、部品の質量や体積の情報と、部品の本体高さや重心高さ等の高さ情報と、端子の形状や面積を示す端子情報等を組み合わせた算出式とすればよい。また、実験的に算出式に変更を加えてもよいし、実験的に部品の基板振動感度の大小関係が把握できる場合は算出式によって算出する必要はなく、予め設定しておくこともできる。

図１５は、基板振動感度による部品のグルーピング（図５の５０３参照）を行う場合の設定画面例を示す。はじめにシステム側が、使用する部品の一覧を基板振動感度算出５０２により設定された基板振動感度に基づいて小さい順にソートし、「使用部品一覧」１５０１をリストボックスにリストアップする。

使用部品一覧表には、部品ID、型名、基板振動感度算出根拠となる部品寸法(長さ,幅,高さ,端子底面輪郭短辺)、質量、端子面積、基板振動感度を表示する。なお、表示画面寸法に合わせて表示項目は増減してよい。

また、グループの区切りには境界線を引くか、背景をグループにより色分けしてもよい。このとき、システムは、自動的に有効なグループ区切り数＋１をグループ数としてもよい。また、ユーザーが使用部品一覧から部品を選択して、「詳細」ボタン１５０２を押すことにより、より詳細な部品情報を表示するようにしてもよい。

次に、「グループ数:」欄１５０３で部品を何グループに分割するかをユーザが入力する。例えば「3」とユーザが入力する。

また、グループ数に応じて、グループ間の基板振動感度の閾値を設定する「閾値」設定欄１５０４を入力可能にする。例えば、グループ数が3の場合、上から2つの閾値が入力可能となる。ユーザは、部品一覧に表示される各部品の基板振動感度を見て、適切なグループ間の閾値を「閾値」欄に入力する。

尚、グループ数を入力する代わりに閾値入力欄はすべて入力可能な状態にしておき、ユーザが数値を入力したグループ区切りのみ有効としてもよい。また、ユーザが閾値欄を空欄にすることにより、グループ区切りを無効化することもできる。

次に、システム側は、閾値が設定されると閾値に応じてグループに属する部品数を計数し、「部品数」欄１５０５に表示する。使用部品一覧の境界線を更新する。

ユーザは、各グループに属する部品数とグループに属する部品を使用部品一覧で確認し、グルーピング方法が良いと判断したら「保存」を押して、グルーピングの結果を確定させる。ユーザは、「元に戻す」ボタン１５０６で、以前保存したグルーピング状態に復元できる。

実装検査により基板振動感度の計算結果が同等なほかの部品に比べて実装不良が多発する部品や逆に安定して実装可能な部品の基板振動感度を修正する。まず、「使用部品一覧」１５０１で部品ID、型名等を入力し、「検索」ボタン１５０７を押すかスクロールバー１５０８を操作し、修正対象部品を検索、選択する。

基板振動感度の修正方法としては、ユーザが「使用部品一覧」の基板振動感度の値を閾値を見ながら修正する直接入力して設定する方法か、感度Up/Downボタン使用にて修正する方法がある。感度Up/Downボタン使用する場合は、部品選択後、「感度Up」ボタン１５０９を押すことにより、現在所属しているグループの1つ後のグループの最小値にシステムが修正する。部品選択後、「感度Down」ボタン１５１０を押すことにより、現在所属しているグループの1つ前のグループの最大値にシステムが修正する。尚、図１５には示していないが、データベース上の基板振動感度は変更せずにグループの所属情報（図１２のグループ番号）だけを書き換えて最適化してもよい。

次に、図１５を使用して 基板振動感度をどの程度考慮して実装順序を決めるかについての設定画面例について説明する。本実施例では、どの程度基板振動感度を考慮するかで、以下の3つの選択肢（１）〜（３）があり、設定画面においてユーザが選択する。
(1) 基板振動感度最大考慮（１５１１）：この設定がなされると、基板振動感度順に部品フィーダを配置し、吸着、装着する。この場合、システムはタクトタイム枠欄の入力を不可とする。
(2) タクトタイムとバランス（１５１２）：この設定がなされると、基板振動感度が小さいグループ順に、タクトタイム枠の目標時間以内のグループに属する部品の装着が終わるように、使用装置、ヘッド、部品フィーダ配置、吸 着、装着順を決める。
(3) タクトタイム最優先（１５１３）：基板振動感度を考慮せず、全部品を１つのグループに属するとして、使用装置、ヘッド、部品フィーダ配置、吸着、装着順を決める。

次に、図１５において終了条件の設定、最適化の方法について説明する。タクトタイム最小となるシーケンスを求めるには膨大な計算時間が掛かる。そのため、最適化計算の終了条件を予め設定しておくか、手動で強制的に終了させる必要があり、以下（１）〜（６）の手順により説明する。
(1)終了条件設定
「終了条件:」ラジオボタン１５１４で目標タクトタイムを設定するのか、計算に費やす探索時間を設定するのかを選択し、設定時間欄１５１５に所定の時間を入力する。
(2)「最適化」ボタン１５１６を押すと、最適化計算を開始する。
システムは部品数に応じて、目標タクトタイムまたは探索時間を各グループに割振り、基板振動感度が低いグループ順に目標時間以内に装着が終わる部品フィーダ配置、使用ヘッド、ノズル、吸着順、装着順の組合せを探索する。
(3)システムは組合せを試すたびに、「計算結果:」のタクトタイム欄１５１７に検索した範囲で最小となるタクトタイムを、計算時間欄１５１８にそれまでの経過時間を表示する。
(4)ユーザが「中断」ボタン１５１９を押すと終了条件前でも計算を終了することができる。設定時間を空欄にして条件をつけずに計算を開始し、計算結果を見て、中断させてもよい。
(5)「中断」で計算をとめた場合、もう一度「最適化」ボタンを押すと計算が再開し、未計算の組合せを探索する。
(6)グルーピング欄を操作した場合、グループ内の構成部品が変わった場合は、そのグループおよびそのグループより基板振動感度が大きいグループの今までの計算を廃棄し、最初から計算しなおす。

図１５では、最適化条件を各グループ共通で設定したが、図１６ではグループ別に最適化条件を設定する場合の設定画面例を示す。図１５における最適化計算を途中で中断させた後に、図１６のようにグループ毎に最適化条件を設定することができ、これにより計算時間を短くすることができる。下記（１）〜（３）に従い説明する。
(1)図１５において「中断」ボタン１５１９を押すと最適化結果欄にグループ別タクトタイムが表示される。
(2)ユーザは、これ以上最適化しなくてよいグループは「固定」ラジオボタン１６０１を押すことにより、最適化の対象から除外し、それまでの探索範囲でタクトタイム最小となる実装シーケンスを今回の最適化計算結果として保存する。
(3)「最適化」ラジオボタン１６０２が押されたグループは終了条件、制約時間の入力状況に応じて「最適化」ボタン１６０３を押すと計算を再開する。

上記設定により計算時間を短縮することができる。本実施例では、図１５において「中断」ボタンを押した場合を想定しているが、計算を中断しなくとも、最初から入力可能なようにしてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、またはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１００…部品装着装置、１０１…部品フィーダ、１０２…ヘッドY軸駆動部、１０３…ヘッドC軸駆動部、１０４…ヘッド、１０５…吸着ノズル、１０６…基板認識カメラ、１０７…部品認識カメラ、１０８…プリント基板、１０９…プリント基板搬送路
２００…制御システム部、３０１…インタフェース、３０２…ＭＰＵ、３０３…ＲＡＭ、３０４…ＲＯＭ、３０５…外部記憶装置、３０６…ＬＣＤタッチパネル、３０７…バーコードリーダ、３０８…基板認識画像処理回路、３１０…部品認識画像処理回路、３１１…部品フィーダ駆動回路、３１２…ヘッド駆動回路、３１３…吸着ノズル駆動回路、３１４…プリント基板搬送路駆動回路
４００…実装動作フロー、４０１…部品フィーダ位置情報読込み、４０２…プリント基板情報読み取り、４０３…実装シーケンス情報読込み、４０４…プリント基板搬送・固定、４０５…基板認識マーク検出、４０６…ヘッド部品上移動、４０７…吸着ノズル部品吸着、４０９…次吸着サイクル開始、４１０…部品吸着姿勢測定、４１１…ヘッド基板上移動、４１２…吸着ノズル部品装着、４１４…次装着サイクル開始、４１６…次実装サイクル開始、
５００…実装シーケンス決定フロー、４０１…プリント基板設計情報読込み、５０２…基板振動感度算出、５０３…近基板振動感度部品グループ化、５０６…使用装置No、ヘッドNo設定、５０７各実装サイクル保持部品割当、５０８…部品フィーダ位置設定、５０９…吸着順番、装着順番設定、５１０…実装サイクル実行順番設定、５１１…タクトタイム計算、５１３…今回の設定を最適値として保持

Claims (10)

1. 複数の部品フィーダと、ヘッドと、前記ヘッドを駆動するＸ軸駆動部及びＹ軸駆動部と、基板搬送路と、を含み、前記基板搬送路を移動して指定の位置で固定された基板に対して、前記複数の部品フィーダから供給される複数種類の部品を前記ヘッドで保持して装着する部品装着装置であって、
   前記複数種類の部品について、振動に対する感度を表す基板振動感度を設定する設定手段と、
   基板に対する部品の装着順序を決定する装着順序決定手段と、
   装着順序に対する基板振動感度の考慮度合をユーザに選択させる選択手段と、を有し、
   前記装着順序決定手段は、
   前記考慮度合として基板振動感度最大考慮が選択された場合、基板振動感度の小さい順に部品が装着されるように部品の装着順序を決定し、
   前記考慮度合としてタクトタイムとのバランスが選択された場合、基板振動感度の小さいグループ順であって、目標タクトタイム以内にグループに属する部品の装着が終わるように、部品の装着順序を決定し、
   前記考慮度合としてタクトタイム最優先が選択された場合、基板振動感度を考慮せず、部品の装着順序を決定することを特徴とする部品装着装置。
2. 前記基板振動感度は、少なくとも部品の質量情報または体積情報と、高さ情報と、端子形状に関する情報とにより算出された値が設定されることを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置。
3. 前記基板振動感度は、使用する部品の質量×重心高さ／端子底面輪郭短辺幅／端子底面面積で得られる値であることを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置。
4. 前記基板振動感度は、入力によりその値を直接設定可能であることを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置。
5. 前記装着順序決定手段は、グループ数が部品装着装置の台数またはヘッド総数と一致するように基板振動感度の値によりグループ分けを行うことを特徴とする請求項１に記載の部品装着装置。
6. 基板搬送路を移動して指定の位置で固定された基板に対して、複数の部品フィーダから供給される複数種類の部品をヘッドで保持して装着する部品装着方法であって、
   前記複数種類の部品について、振動に対する感度を表す基板振動感度を設定する設定ステップと、
   装着順序に対する基板振動感度の考慮度合を選択する選択ステップと、
   基板に対する部品の装着順序を決定する装着順序決定ステップと、を有し、
   前記装着順序決定ステップでは、
   前記考慮度合として基板振動感度最大考慮が選択された場合、前記基板に対して基板振動感度の小さい順に部品が装着されるように部品の装着順序を決定し、
   前記考慮度合としてタクトタイムとのバランスが選択された場合、基板振動感度の小さいグループ順であって、目標タクトタイム以内にグループに属する部品の装着が終わるように、部品の装着順序を決定し、
   前記考慮度合としてタクトタイム最優先が選択された場合、基板振動感度を考慮せず、部品の装着順序を決定することを特徴とする部品装着方法。
7. 前記基板振動感度は、少なくとも部品の質量情報または体積情報と、高さ情報と、端子形状に関する情報とにより算出された値が設定されることを特徴とする請求項６に記載の部品装着方法。
8. 前記基板振動感度は、使用する部品の質量×重心高さ／端子底面輪郭短辺幅／端子底面面積で得られる値であることを特徴とする請求項６に記載の部品装着方法。
9. 前記基板振動感度は、入力によりその値を直接設定可能であることを特徴とする請求項６に記載の部品装着方法。
10. 前記装着順序決定ステップは、グループ数が部品装着装置の台数またはヘッド総数と一致するように基板振動感度の値によりグループ分けを行うことを特徴とする請求項６に記載の部品装着方法。

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