JP6559492B2

JP6559492B2 - Ｃａｄシステム及びユニット配置方法

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Publication number: JP6559492B2
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Inventors: 真弘寺本; 金子　勝; 勝金子
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Description

本発明は、複数のユニットの配置を調整して組み合わせるＣＡＤシステム及びユニット配置方法に関するものである。

従来、複数のユニットを組み合わせた装置を設計する際に、三次元ＣＡＤシステムが利用されている。例えば、下記の特許文献１に開示される三次元ＣＡＤシステムでは、複数のユニットを組み合わせた設計データを作成する際に、組み立て対象となるユニットの形状に基づいて、ユニットの位置を調整するために移動可能な方向を制限することで、設計者の作業負担を軽減している。

特開平１０−２５４９３９号公報

ところで、複数のユニットを組み合わせた装置の設計を行う際には、例えば、各ユニットごとに設計の担当者を決めて作業を分担することが考えられる。分担した設計工程の一例としては、設計者は、まず、担当のユニットの設計データを作成する。次に、設計者は、ユニット単位での設計データにおける不具合を確認する。例えば、設計者は、形状を変更したユニットが他のユニットの動作に干渉等していないかを確認する。その後、設計者は、設計が完了したユニットを、他の担当者のユニットと組み合わせた場合に、ユニット間で干渉が発生するか否か等を確認するため、複数のユニットを組み合わせた組み付け図を作成する。

ここで、上記したようにユニットごとに担当者を決めて作業を分担した場合、三次元ＣＡＤの設計データの原点位置及びＸＹＺの各軸は、担当者ごとやユニットごとに異なる場合がある。このため、設計者は、例えば、ユニットの設計データのファイルを１つ１つ開いて、ディスプレイ上で各ユニットの原点位置や向きなどを調整して組み付ける必要がある。この作業を各ユニットごとに行うことは作業負担の増大に繋がる。

また、設計者の作業負担を軽減するためにすべてのユニットの設計データの原点位置やユニットの向きを予め統一しておくことが考えられる。しかしながら、複数の装置で共通して使用できるユニットは、装置の機種ごとによって、組み付ける方向が異なる場合がある。このため、設計するユニットの向き等を統一することは難しい。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数のユニットごとの設計データを組み合わせて装置の組み付け図を作成する際の設計者の作業負担を軽減できるＣＡＤシステム及びユニット配置方法を提供することを目的とする。

上記課題を鑑みてなされた本願に開示される技術に係るＣＡＤシステムにおいて、受け付け手段は、三次元ＣＡＤの設計データが個々に作成された複数のユニットの中から、組み立て対象となる第１ユニットと第２ユニットとの選択を受け付ける。角度座標データベースには、第１ユニットの設計データにおける三次元ＣＡＤ上に第２ユニットを配置した場合の第１ユニットに対する第２ユニットの相対的な角度差と、第１ユニットに対して第２ユニットを組み付けた場合に三次元ＣＡＤ上に第２ユニットの基準位置を配置する際の座標位置とが設定される。回転手段は、角度座標データベースの角度差に基づいて第２ユニットを回転させる。配置調整手段は、角度座標データベースの座標位置に基づいて第２ユニットを配置する。連続配置判定手段は、第１ユニットに対して複数の第２ユニットを組み付けるか否かを判定する。連続配置手段は、第１ユニットに対して複数の第２ユニットを組み付ける場合に、回転手段及び配置調整手段により１番目の第２ユニットを配置し、配置した１番目の第２ユニットの基準位置を基準として、２番目以降の第２ユニットを配置する。
本開示の技術は、ＣＡＤシステムとしての実施だけでなく、ユニット配置方法として実施しても有益である。

本発明では、ＣＡＤシステムは、角度座標データベースを有する。角度座標データベースには、第１ユニットに対する第２ユニットの相対的な角度差と、第１ユニットに対して第２ユニットを組み付けた場合に第２ユニットの基準位置を配置する際の座標位置とが設定されている。回転手段は、角度座標データベースの角度差に基づいて第２ユニットを回転させる。配置調整手段は、角度座標データベースの座標位置に基づいて第２ユニットを配置する。これにより、三次元ＣＡＤ上において、第２ユニットは、位置と向きが調整された後に第１ユニットに組み付けられる。従って、当該ＣＡＤシステムでは、複数のユニットごとの設計データを組み合わせて装置の組み付け図を作成する際の設計者の作業負担を軽減することが可能となる。
また、所定の規則に従って配置される複数の第２ユニットの座標位置を予め角度座標テーブルに登録しておくことで、複数の第２ユニットをまとめて組み付けることが可能となる。

実施形態の三次元ＣＡＤシステムの構成を示すブロック図である。組み付け図の作成対象である部品実装装置の斜視図である。組み付けるユニットの一例であるデバイスパレットとテープフィーダとを組み付けた状態を示す斜視図である。テープフィーダの平面図である。設計プログラムを実行した際の表示画面を示す図である。座標位置及び回転角度の登録の処理内容を示すフローチャートである。デバイスパレットの三次元ＣＡＤ上に、別のＣＡＤデータから読み込んだテープフィーダを配置した状態を示す図である。図７のテープフィーダを、Ｚ軸方向を回転中心として９０度回転させた後の状態を示す図である。座標角度定義テーブルのデータ内容を示す図である。組み付け図の作成及び干渉チェックの処理内容を示すフローチャートである。

＜三次元ＣＡＤシステムの構成＞
以下、本発明の一実施例として、三次元ＣＡＤシステム１０について図面を参照して説明する。図１は、三次元ＣＡＤシステム１０の構成を示している。三次元ＣＡＤシステム１０は、ＣＡＤデータベースサーバ（以下、「ＤＢサーバ」という）１３と、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という）１５とを備える。ＤＢサーバ１３は、後述する図２に示す部品実装装置４１の各ユニットに対応した複数の設計データ（図１では、設計データＤ１，Ｄ２のみ図示）や座標角度定義テーブルＴＢ等が保存されている。設計データＤ１，Ｄ２は、例えば、ＣＡＤソフトによって一般的に利用されている形式のデータであり、部品実装装置４１の各ユニット（テープフィーダ５１など）を設計したデータである。三次元ＣＡＤシステム１０は、ＤＢサーバ１３に保存された設計データＤ１，Ｄ２をＰＣ１５に読み込んで、三次元ＣＡＤ上で複数のユニットを組み付けた三次元モデルの組み付け図を自動で作成するシステムである。

ＰＣ１５は、ＣＰＵ２１、記憶部２３と、メモリ２５と、外部インターフェース２７と、表示部２９と、操作部３１とを有する。ＣＰＵ２１は、記憶部２３に保存された設計プログラムＰＧ１等を実行することで、各種の機能（受付部３３など）を実現する。記憶部２３は、例えば、ＲＯＭやハードディスク等である。メモリ２５は、例えば、ＲＡＭであり、ＣＰＵ２１が設計プログラムＰＧ１等を実行する際に発生するデータを一時的に保存しておく作業用のメモリである。外部インターフェース２７は、ネットワークを介して設計データＤ１，Ｄ２等の送受信をＤＢサーバ１３と行う。表示部２９は、例えば、液晶ディスプレイであり、ＣＰＵ２１による処理結果等を表示する。操作部３１は、設計者がＰＣ１５に対して各種の入力操作を行うデバイスであり、例えば、キーボードやマウスである。

＜部品実装装置の構成＞
次に、三次元ＣＡＤの設計対象（組み付け図の作成対象）の一例として、部品実装装置４１について図２を参照しつつ説明する。図２に示す部品実装装置４１は、１つのシステムベース４３の上に、デバイスパレット４５、装着ヘッド４７、搬送装置４９等の様々な装置が搭載されている。部品実装装置４１は、デバイスパレット４５の上に設けられたテープフィーダ５１から電子部品を供給する。そして、部品実装装置４１は、テープフィーダ５１から供給した電子部品を装着ヘッド４７の吸着ノズル５３で保持して、搬送装置４９のコンベア装置５５が搬送する回路基板の所定位置に電子部品を実装する。

ここで、部品実装装置４１は、例えば、これらの各装置（デバイスパレット４５、テープフィーダ５１など）を対象としてユニット単位に分割して設計される。また、各ユニットは、例えば、異なる設計者によって設計が行われる。各設計者は、担当するユニットの動作速度の向上等の改良を図るために設計変更を行う。設計者は、設計が完了したユニットを他のユニットと組み合わせて、ユニット間で干渉が発生していないか、ユニット間に適切なクリアランスが設けられているか等を確認するため、複数のユニットを組み合わせた組み付け図を作成する。

次に、２つのユニットを組み合わせる一例として、例えば、設計データＤ１にはデバイスパレット４５が設計され、設計データＤ２にはテープフィーダ５１が設計された場合について説明する。そして、三次元ＣＡＤシステム１０が、この２つのユニットを組み付ける処理について説明する。図３は、デバイスパレット４５にテープフィーダ５１を組み付けた状態を示している。図２及び図３のＸＹＺ軸方向は、デバイスパレット４５を三次元ＣＡＤ上で設計した設計データＤ１に設定された方向を示している。

まず、テープフィーダ５１及びスライド部７１の構造の概要について説明する。テープフィーダ５１は、電子部品を収容したテープを巻回させたテープリール６１から電子部品を供給する。テープフィーダ５１のリール保持部６３は、テープリール６１を保持する。テープリール６１のテープ化した電子部品は、フィーダ本体部６５の上端面に引き出される。

デバイスパレット４５は、Ｚ軸方向に対して直交する平面を有する直方体形状のスライド部７１と、当該スライド部７１のＹ軸方向の一方側の端部に立設された立設面部７３とから構成されている。スライド部７１の上面部には、Ｙ軸方向に沿って複数のスライド溝７５が形成されている。テープフィーダ５１は、フィーダ本体部６５の下縁部に設けられたレール（図示略）をスライド溝７５に対して嵌合させることで、スライド部７１の上面部においてＹ軸方向にスライド可能となっている。立設面部７３には、Ｘ軸方向に沿って、所定の間隔ごとにコネクタ接続部７７が設けられている。また、立設面部７３には、コネクタ接続部７７をＺ軸方向で挟むように、１対の嵌合穴７９が形成されている。

図４は、テープフィーダ５１を設計した設計データＤ２の図面を示している。テープフィーダ５１は、立設面部７３と対向する側壁面６６にコネクタ６８が設けられている。また、側壁面６６には、コネクタ６８を上下方向に挟むように、１対の立設ピン６９が設けられている。テープフィーダ５１は、デバイスパレット４５に組み付けられると、コネクタ６８がコネクタ接続部７７（図３参照）に接続される。また、１対の立設ピン６９は、１対の嵌合穴７９（図３参照）に嵌合される。

ここで、図４に示すＸ軸方向及びＺ軸方向は、設計データＤ２に設定された三次元ＣＡＤ上の方向を示している。図４に示すように、テープフィーダ５１は、フィーダ本体部６５の延設方向がＸ軸方向に沿っている。つまり、設計データＤ２の設計者は、テープフィーダ５１を、Ｘ軸方向に沿って設計している。一方で、図３に示すように、デバイスパレット４５に組み付けられた状態のテープフィーダ５１は、Ｙ軸方向に沿った状態となっている。つまり、設計データＤ２とは異なる設計データＤ１の設計者は、スライド部７１がＹ軸方向に沿った構造のデバイスパレット４５を設計している。このため、テープフィーダ５１の設計者は、設計変更したテープフィーダ５１を、他の設計者が設計したデバイスパレット４５に組み付ける場合に、位置調整の他に角度調整が必要となる。そこで、本実施形態の三次元ＣＡＤシステム１０では、各ユニットを組み付ける際に必要となる座標位置や回転角度をデータとして保存しておき、再度の組み付け時に再利用可能となっている。

＜ユニットの新規登録＞
次に、本実施形態の三次元ＣＡＤシステム１０において、ユーザが、ユニットの新規登録、座標位置等の登録、組み付け図の作成を行う際の操作方法について説明する。まず、ユニットの新規登録の操作方法の一例について説明する。図１に示すＰＣ１５のＣＰＵ２１において設計プログラムＰＧ１が実行されると、受付部３３、配置調整部３５、及び判定部３７の各機能が実現される。受付部３３は、図５に示す表示画面８１を表示部２９に表示する。

図５は、表示画面８１の一例を示している。図５の左上に示すように、表示画面８１には、新規ユニット登録ボタン８３、座標角度記録ボタン８４、組み付け図のみ作成ボタン８５、組み付け図作成及び干渉チェックボタン８６の４つのボタンが設けられている。ユーザは、操作部３１のマウスやキーボードを操作することで、これらの新規ユニット登録ボタン８３等を選択することができる。

また、表示画面８１には、デバイスパレット４５やテープフィーダ５１等の各ユニット名を上下方向に沿って配置したユニット名８９が表示されている。同様に、表示画面８１には、左右方向に沿って、ユニット名８９と同じ順番でユニット名９１が表示されている。ユニット名８９，９１は、マトリックス状に配置され、ユニット名８９の任意のユニットの行と、ユニット名９１の任意のユニットの列とが交差する部分を、ユーザが選択可能となっている。例えば、図５の「○」が付された部分は、ユーザがマウス等を操作して選択した部分を示しており、上下方向のユニット名８９において「デバイスパレット」が選択され、左右方向のユニット名９１において「テープフィーダＡ」が選択されたことを示している。なお、ユーザは、複数の組み合わせを選択することも可能である。

また、ユーザは、表示画面８１の新規ユニット登録ボタン８３を押下することでユニット名８９，９１に新たなユニット名を登録可能となっている。例えば、ユーザにより新規ユニット登録ボタン８３が押下されると、受付部３３は、新規ユニット名及び新規ユニットに関連付ける設計データを入力するためのポップアップ画面（図示略）を表示する。ユーザは、新規ユニット名、及び関連付ける設計データの保存先（ＤＢサーバ１３内の保存先）を入力し、ポップアップ画面のＯＫボタンを押下する。これに応じて、受付部３３は、例えば、ユニット名８９，９１の複数のユニット名の最後に新たなユニット名を追加する。表示画面８１に表示される新たなユニット名は、ＤＢサーバ１３に保存された設計データと関連付けられた状態となる。また、受付部３３は、後述する座標角度定義テーブルＴＢ（図９参照）を、新規ユニットに対応して作成する。また、受付部３３は、既に登録済みのユニットに対応する座標角度定義テーブルＴＢのユニット名（図９参照）に、新たなユニット名を追加する。これにより、新規ユニットは、自己の座標角度定義テーブルＴＢと、他のユニットの座標角度定義テーブルＴＢとに関連付けられる。

＜座標位置と回転角度の登録＞
次に、座標位置及び回転角度の登録の操作方法について図６のフローチャートを参照しながら説明する。ユーザは、図５の座標角度記録ボタン８４を押下することで座標位置等を座標角度定義テーブルＴＢに登録可能となっている。例えば、図５の表示画面８１におけるユニット名８９の中からユーザによって「デバイスパレット」が選択されると、受付部３３は、設計データＤ１のファイルを開いて表示部２９に表示する。また、ユニット名９１の中からユーザによって「テープフィーダＡ」が選択されると、受付部３３は、設計データＤ２内のテープフィーダ５１のデータを、設計データＤ１の三次元ＣＡＤ上に読み込む。図４に示すように、テープフィーダ５１は、Ｘ軸方向に沿って設計されている。このため、デバイスパレット４５の設計データＤ１に読み込まれたテープフィーダ５１は、図７に示すように、Ｘ軸方向に沿った状態となる。

ユーザは、例えば、操作部３１を操作し、テープフィーダ５１の位置や向きを調整してデバイスパレット４５に組み合わせる操作行う。このため、受付部３３は、例えば、ユニット名９１から選択されたユニット（テープフィーダ５１）を、ユーザが操作して移動させる移動対象として設定する。受付部３３は、例えば、移動対象であるテープフィーダ５１の立設ピン６９の先端に基準位置Ｐ１を設定する。なお、デバイスパレット４５を移動させる必要がない場合には、受付部３３は、ユーザがデバイスパレット４５を移動や回転させる操作を規制してもよい。これにより、テープフィーダ５１のみが移動可能となるため、受付部３３は、移動するユニットの動作の検出が容易となり、テープフィーダ５１の位置等をより精度よく検出することが可能となる。

この状態において、図６のステップ（以下、単に「Ｓ」と表記する）１１において、ユーザが、座標角度記録ボタン８４を押下する。受付部３３は、移動対象のテープフィーダ５１の座標位置や回転角度の記録を開始する。受付部３３は、次のＳ１３において、再度、座標角度記録ボタン８４が押下されたことを検出するまで、記録する処理を継続する（Ｓ１３：ＮＯ）。

次に、ユーザは、テープフィーダ５１をＹ軸方向に合わせるため、テープフィーダ５１を、Ｚ軸方向を回転中心として図７中の矢印９５の方向に向かって９０度回転させる。図８に示すように、テープフィーダ５１は、デバイスパレット４５の設計データＤ２の三次元ＣＡＤ上において、Ｙ軸方向沿った状態となる。なお、回転方向は、例えば、図７の矢印９５の方向を負方向とする。この場合、図７の状態から図８の状態までテープフィーダ５１を回転させた場合には、テープフィーダ５１は、Ｚ軸方向を回転中心として−９０度回転したこととなる。

次に、ユーザは、テープフィーダ５１を所定の位置のコネクタ接続部７７に接続するため、テープフィーダ５１をＹ軸方向に沿って移動させ、デバイスパレット４５に組み付ける。テープフィーダ５１及びデバイスパレット４５は、図３に示す組み付けた状態となる。ユーザは、組み付け後、座標角度記録ボタン８４を押下する（図６のＳ１３：ＹＥＳ）。受付部３３は、座標角度記録ボタン８４を押下されるのに応じて、上記した回転角度（−９０度）と、基準位置Ｐ１の座標位置を座標角度定義テーブルＴＢ（図９参照）に登録する（図６のＳ１５）。例えば、図８に示すように、テープフィーダ５１の基準位置Ｐ１は、デバイスパレット４５に組み付けられた状態では、所定の嵌合穴７９内の位置（座標位置Ｐ２）となる。また、設計データＤ１の三次元ＣＡＤデータは、例えば、ＸＹＺ軸の原点として、デバイスパレット４５の角に原点Ｐ３が設定されている。受付部３３は、この原点Ｐ３を基準とした座標位置Ｐ２の位置を、座標位置Ｐ２のＸＹＺの座標値として座標角度定義テーブルＴＢに登録する。

図９は、座標角度定義テーブルＴＢの一例であり、デバイスパレット４５に各ユニットを組み付ける場合の座標位置Ｐ２等を示している。図９に示す座標角度定義テーブルＴＢには、第１列目にユニット名が設定されている。各ユニット名の右側には、デバイスパレット４５に組み付けた場合の座標位置Ｐ２及び回転角度θが設定されている。例えば、上記した図７及び図８による操作の登録データは、図９の「テープフィーダＡ」が対応している。

第２列目には、配置数が設定されている。テープフィーダＡの列には、配置数として「１」が設定されている。第３列目から第５列目までには、ＸＹＺの各座標位置が設定されている。テープフィーダＡの行に設定された座標位置（座標Ｘ：５０、座標Ｙ：１５０、座標Ｚ：７０）は、図８に示す基準位置Ｐ１を最終的に配置した座標位置Ｐ２の座標値を示している。テープフィーダＡの行の第８列目には、上記したＺ軸回りに−９０度回転する値が回転角度θとして設定されている。また、上記した操作では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向を中心に、テープフィーダ５１を回転させていない。このため、テープフィーダＡの行の第６列目のＸ軸回り及び第７列目のＹ軸回りの回転角度θとしては、「０」が設定されている。

また、ユニット名が「テープフィーダＢ」の行は、例えば、テープフィーダＡとは異なる設計者によって設計されたテープフィーダ５１の座標位置Ｐ２や回転角度θのデータが設定されている。設計者が異なるとユニットの向き等が異なるため、図９に示すように、テープフィーダＢの座標位置Ｐ２及び回転角度θは、テープフィーダＡと異なる値となる。

また、ユニット名が「テープフィーダＡ連続配置」の行は、テープフィーダ５１を連続して配置するためのデータが設定されている。図３に示すように、立設面部７３には、Ｘ軸方向に沿って所定の間隔でコネクタ接続部７７及び嵌合穴７９が設けられている。このため、１つのテープフィーダ５１をデバイスパレット４５に組み付けた後、その組み付けたテープフィーダ５１の基準位置Ｐ１を基準としてＸ軸方向に座標位置Ｐ２をずらせば、各コネクタ接続部７７等の位置に合わせてテープフィーダ５１を配置することが可能となる。

図９に示すように、「テープフィーダＡ連続配置」の行には、第２列目の「配置数」として「３」が設定されている。これは、テープフィーダ５１を３つ連続して配置することを示している。第３列目から第８列目までは、上記したテープフィーダＡと同様に、１点目の座標位置Ｐ２及び回転角度θが設定されている。また、第９列目から第１４列目までは、２点目のテープフィーダ５１の座標位置Ｐ２及び回転角度θが設定されている。本実施形態の場合には、２点目のテープフィーダ５１は、上記したように１点目のテープフィーダ５１の位置を基準としてＸ軸方向にずれた位置となるため、Ｘ座標の位置のみが「＋２０」だけ増大した「７０」となっている。また、第１５列目以降の３点目のテープフィーダ５１は、２点目と同様に、Ｘ座標の位置のみが「＋２０」だけ増大した「９０」となっている。なお、この「テープフィーダＡ連続配置」の行の２点目以降の座標位置Ｐ２等は、例えば、ユーザが座標角度定義テーブルＴＢを直接編集して入力してもよい。また、所定の回転角度θごとに連続配置したいユニットがある場合には、座標位置Ｐ２の場合と同様に、２点目以降の回転角度θを所定角度ずつ増大させることで連続配置が可能となる。また、座標位置Ｐ２及び回転角度θの両方を所定量ずつ増大又は減少させる連続配置のデータを設定してもよい。

＜組み付け図作成及び干渉チェック＞
次に、組み付け図の作成及び干渉チェックの処理動作の一例として、上記したデバイスパレット４５及びテープフィーダ５１の場合について、図１０を参照しつつ説明する。まず、図１０のＳ２１において、ユーザは、操作部３１を操作し、例えば、図５に示す表示画面８１内の「○」で示すように、ユニット名８９の「デバイスパレット」の行と、ユニット名９１の「テープフィーダＡ」の列とが交差する部分を選択する。次に、ユーザは、組み付け図作成及び干渉チェックボタン８６を押下する（Ｓ２３）。

図１に示す受付部３３は、組み付け図作成及び干渉チェックボタン８６の選択に応じて、表示画面８１においてユーザが選択したユニットの組み合わせ（今回はデバイスパレット４５及びテープフィーダ５１の組み合わせ）に係わる情報を配置調整部３５へ通知する。配置調整部３５は、受付部３３から通知された情報に基づいて、例えば、ＤＢサーバ１３に保存された座標角度定義テーブルＴＢの中から、デバイスパレット４５に対応する座標角度定義テーブルＴＢにおける「テープフィーダＡ」の行の座標位置Ｐ２及び回転角度θを取得する（Ｓ２５）。また、配置調整部３５は、ＤＢサーバ１３から設計データＤ１及び設計データＤ２を取得し、設計データＤ２内のテープフィーダ５１のデータを、設計データＤ１の三次元ＣＡＤ上に読み込む。

次に、配置調整部３５は、座標角度定義テーブルＴＢから取得した回転角度θに基づいて、Ｚ軸方向を回転中心として−９０度だけテープフィーダ５１を回転させる（Ｓ２７）。デバイスパレット４５及びテープフィーダ５１は、図８に示す状態となる。次に、配置調整部３５は、座標角度定義テーブルＴＢから取得した座標位置Ｐ２に基づいて、図８に示すテープフィーダ５１の基準位置Ｐ１が座標位置Ｐ２となるように、当該テープフィーダ５１を移動させる（Ｓ２９）。

次に、配置調整部３５は、連続配置が設定されているか否かを判定する（Ｓ３１）。図９に示すように、デバイスパレット４５に対応する座標角度定義テーブルＴＢの「テープフィーダＡ」の行には、２点目以降のデータが設定されていない。このため、配置調整部３５は、連続配置のデータが設定されていないため（Ｓ３１：ＮＯ）、Ｓ３５の処理を行う。また、例えば、ユーザが「テープフィーダＡ連続配置」を選択した場合には、配置調整部３５は、連続配置のデータが設定されているため（Ｓ３１：ＹＥＳ）、テープフィーダ５１の連続した組み付けを行う（Ｓ３３）。配置調整部３５は、座標角度定義テーブルＴＢの「テープフィーダＡ連続配置」の行に設定された２点目以降の座標位置Ｐ２等に基づいて、テープフィーダ５１の位置をＸ軸方向にずらしながらデバイスパレット４５に対する連続した組み付けを行う（Ｓ３３）。配置調整部３５は、組み付け後、Ｓ３５の処理を行う。

Ｓ３５において、配置調整部３５は、すべてのユニットの配置が終了したか否かを判定する。例えば、ユーザは、図５の表示画面８１において、デバイスパレット４５に対して組み付けるユニットとして、「テープフィーダＡ」以外にも「テープフィーダＢ」等を選択する場合（同時に複数の「○」を設定する場合）がある。この場合には、配置調整部３５は、すべてのユニットの配置が終了するまで（Ｓ３５：ＮＯ）、Ｓ２５からの処理を繰り返し実行する。配置調整部３５は、例えば、テープフィーダＡを組み付けたデバイスパレット４５に、さらにテープフィーダＢを組み付ける処理を行う。

配置調整部３５は、すべてのユニットの配置が終了すると（Ｓ３５：ＹＥＳ）、その旨を判定部３７へ通知する。判定部３７は、組み付けたすべてのユニットが互いに干渉しているか否かを判定する（Ｓ３７）。判定部３７は、例えば、デバイスパレット４５及びテープフィーダ５１の形状（三次元ＣＡＤデータ）に基づいて、互いに重なっている部分があるか否かを判定する。例えば、コネクタ接続部７７内にコネクタ６８が正しく配置されているか等を判定する。これにより、組み付けたすべてのユニットの干渉チェックをまとめて実施することが可能となる。なお、図５に示す作成ボタン８５が選択された場合には、配置調整部３５は、すべてのユニットの配置が終了すると（Ｓ３５：ＹＥＳ）、その旨を判定部３７へ通知せずに、組み付けた図面を表示部２９に表示した後に処理を終了する。

なお、配置調整部３５及び判定部３７は、１つのユニットを配置するごとに干渉チェックを実行する設定でもよい。例えば、配置調整部３５は、デバイスパレット４５に対して１つのテープフィーダ５１を配置する。次に、判定部３７は、デバイスパレット４５とテープフィーダ５１との２つのユニットのみで干渉チェックをする。干渉チェックが終了すると、配置調整部３５は、配置したテープフィーダ５１のデータ等をデバイスパレット４５のＣＡＤデータから削除等し、別のユニットのデータをデバイスパレット４５のＣＡＤデータに読み込んで組み付けを行う。配置調整部３５及び判定部３７は、この処理をユニットごとに繰り返し実行する。これにより、３つ以上のユニットのＣＡＤデータを１度に読み込む必要がなく、干渉チェックが終了するごとにメモリ２５（図１参照）を開放することができる。結果として、ＰＣ１５に必要なメモリ２５の容量を削減することが可能となる。

次に、判定部３７は、Ｓ３９において、干渉チェックの結果を表示部２９に表示する。判定部３７は、例えば、どのユニット間が干渉しているか、あるいはどの部分で干渉しているか等を表示部２９に表示する。このようにして上記した三次元ＣＡＤシステム１０では、組み付け図の作成及び干渉チェックを自動で実行することが可能となる。

因みに、受付部３３は、受け付け手段の一例である。デバイスパレット４５は、第１ユニットの一例である。テープフィーダ５１は、第２ユニットの一例である。回転角度θは、角度差の一例である。座標角度定義テーブルＴＢは、角度座標データベースの一例である。配置調整部３５は、回転手段、配置調整手段、連続配置判定手段及び連続配置手段の一例である。判定部３７は、干渉判定手段及び報知手段の一例である。

以上、詳細に説明した実施形態によれば以下の効果を奏する。
＜効果１＞座標角度定義テーブルＴＢには、位置や向きが異なる状態で別々のＣＡＤファイルに設計されたユニット間において、任意のユニット（デバイスパレット４５など）に対する他のユニット（テープフィーダ５１など）の相対的な角度差を示す回転角度θが設定されている。また、座標角度定義テーブルＴＢには、任意のユニットに対して他のユニットを組み付けた場合に、当該他のユニットの基準位置Ｐ１を配置するための座標位置Ｐ２が設定されている。そして、ユーザによって複数のユニットが選択されると、配置調整部３５は、座標角度定義テーブルＴＢの回転角度θ及び座標位置Ｐ２に基づいて、ユニットを回転及び移動させ組み付け図を作成する（図１０のＳ２７，Ｓ２９）。これにより、複数のユニットが、自動で位置と向きが調整され組み付けられる。従って、本実施形態の三次元ＣＡＤシステム１０では、複数のユニットの設計データＤ１，Ｄ２を組み合わせて部品実装装置４１の一部又は全部の組み付け図を作成する際の設計者の作業負担を軽減することが可能となる。

＜効果２＞図５の表示画面８１において組み付け図作成及び干渉チェックボタン８６が選択されると、判定部３７は、組み付けたすべてのユニットが互いに干渉しているか否かを判定する（Ｓ３７）。これにより、組み付け図の作成に合わせて設計変更したユニットの干渉をチェックすることが可能となる。

＜効果３＞判定部３７は、干渉チェックの結果を表示部２９に表示する（Ｓ３９）。これにより、ユーザは、表示部２９の表示結果を確認することで、複数のユニットのうち、干渉しているユニットを個別に判断することができる。その結果、ユーザは、問題のあるユニットに対象を絞って設計変更等の適切な対応を行うことが可能となる。

＜効果４＞配置調整部３５は、座標角度定義テーブルＴＢのデータに基づいて、２点目以降の連続配置が設定されているか否かを判定する（Ｓ３１）。例えば、ユニットとして「テープフィーダＡ連続配置」が選択された場合には、配置調整部３５は、座標角度定義テーブルＴＢに設定された２点目以降の座標位置Ｐ２等に基づいて、デバイスパレット４５に対するテープフィーダ５１の連続した組み付けを行う（Ｓ３３）。これにより、所定の規則に従って配置される複数のユニットの座標位置Ｐ２等を予め座標角度定義テーブルＴＢに登録しておくことで、複数のユニットをまとめて組み付けることが可能となる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、本願におけるユニットとして、複数の部品を組み合わせて構成したデバイスパレット４５やテープフィーダ５１を例に説明したが、本願におけるユニットは、単体の部品でもよい。
また、上記実施形態では、配置調整部３５は、回転角度θによる回転を実施（Ｓ２７）してから座標位置Ｐ２による移動（Ｓ２９）を実施したが、先に座標位置Ｐ２による移動を実施してもよい。
また、上記実施形態において、三次元ＣＡＤシステム１０を、干渉チェックを実施せずに、組み付け図の作成のみを実施する構成としてもよい。
また、判定部３７は、干渉チェックの結果をユーザに報知せずに、結果のデータを保存する設定でもよい。
また、上記実施形態において、三次元ＣＡＤシステム１０を、ユニットの連続配置を実施せずに、１対１のユニットの組み付け図の作成のみを実施する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、ＤＢサーバ１３を、ＰＣ１５と別の装置として設けたが、ＤＢサーバ１３とＰＣ１５とは、１つの装置でもよい。
また、上記実施形態では、１つのＤＢサーバ１３に対して１つのＰＣ１５を接続したが、これに限らず、ＤＢサーバ１３のデータを複数のＰＣ１５で共有する構成でもよい。
また、上記実施形態では本願におけるユニットを組み合わせた装置として、部品実装装置４１を例に説明したが、本願はこれに限定されるものではなく、複数のユニットを組み合わせて構成する様々な装置に広く適用することができる。

１０三次元ＣＡＤシステム、４５デバイスパレット（第１ユニット）、５１テープフィーダ（第２ユニット）、３３受付部、３５配置調整部、３７判定部、Ｄ１，Ｄ２設計データ、Ｐ１基準位置、Ｐ２座標位置、ＴＢ座標角度定義テーブル。

Claims

三次元ＣＡＤの設計データが個々に作成された複数のユニットの中から、組み立て対象となる第１ユニットと第２ユニットとの選択を受け付ける受付手段と、
前記第１ユニットの前記設計データにおける三次元ＣＡＤ上に前記第２ユニットを配置した場合の前記第１ユニットに対する前記第２ユニットの相対的な角度差と、前記第１ユニットに対して前記第２ユニットを組み付けた場合に前記三次元ＣＡＤ上に前記第２ユニットの基準位置を配置する際の座標位置とが設定された角度座標データベースと、
前記角度座標データベースの前記角度差に基づいて第２ユニットを回転させる回転手段と、
前記角度座標データベースの前記座標位置に基づいて前記第２ユニットを配置する配置調整手段と、
前記第１ユニットに対して複数の前記第２ユニットを組み付けるか否かを判定する連続配置判定手段と、
前記第１ユニットに対して複数の前記第２ユニットを組み付ける場合に、前記回転手段及び前記配置調整手段により１番目の第２ユニットを配置し、配置した前記１番目の第２ユニットの基準位置を基準として、２番目以降の第２ユニットを配置する連続配置手段と、
を備えることを特徴とするＣＡＤシステム。
前記回転手段による回転、及び前記配置調整手段による配置の両方の処理が終了した後、前記第１ユニットと前記第２ユニットとが互いに干渉しているか否かを、前記第１ユニット及び前記第２ユニットの各々の形状に基づいて判定する干渉判定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のＣＡＤシステム。
前記干渉判定手段による判定結果に基づいて、干渉している前記第１ユニット及び前記第２ユニットに係わる情報を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のＣＡＤシステム。
三次元ＣＡＤの設計データが個々に作成された複数のユニットの中から、組み立て対象となる第１ユニットと第２ユニットとの選択を受け付ける受付ステップと、
前記第１ユニットの前記設計データにおける三次元ＣＡＤ上に前記第２ユニットを配置した場合の前記第１ユニットに対する前記第２ユニットの相対的な角度差と、前記第１ユニットに対して前記第２ユニットを組み付けた場合に前記三次元ＣＡＤ上に前記第２ユニットの基準位置を配置する際の座標位置とが設定された角度座標データベースの中から、前記角度差に基づいて第２ユニットを回転させる回転ステップと、
前記角度座標データベースの前記座標位置に基づいて前記第２ユニットを配置する配置調整ステップと、
前記第１ユニットに対して複数の前記第２ユニットを組み付けるか否かを判定する連続配置判定ステップと、
前記第１ユニットに対して複数の前記第２ユニットを組み付ける場合に、前記回転ステップ及び前記配置調整ステップにより１番目の第２ユニットを配置し、配置した前記１番目の第２ユニットの基準位置を基準として、２番目以降の第２ユニットを配置する連続配置ステップと、を含むことを特徴とするユニット配置方法。