JP6857198B2 - 部品データ修正システム及び部品データ修正方法 - Google Patents

Description

本明細書は、既存の部品実装機で使用する既存の部品データ（パートデータ）を、別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正システム及び部品データ修正方法に関する技術を開示したものである。

部品実装機の稼働中は、フィーダから供給される部品を吸着ノズルで吸着して実装位置へ搬送する途中で、当該部品を下方からカメラで撮像して、その画像を処理して当該部品の形状を認識して、その認識結果を事前に作成された部品データと比較して当該部品の正常／異常を判定し、異常と判定された部品を所定の廃棄場所に廃棄し、正常と判定された部品のみを回路基板に実装するようにしている。ここで、部品データには、例えば、部品ボディのサイズ（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の寸法等）、リード等の端子のサイズ等（リードの幅、長さ、リードピッチ、リードの位置、リード本数等）のデータが含まれる。更に、最近の部品データには、部品を撮像する条件（照明パターン、照明角度等の照明条件、カメラのシャッタ速度等）や、部品を吸着する吸着ノズルの情報（ノズル径等）や、吸着ノズルに吸着した部品を搬送する速度等に関するデータも含まれ、部品実装機の稼働中に生産ジョブ（生産プログラム）によって部品データを参照して、部品実装機の部品吸着動作、撮像動作、搬送動作等を制御するようになっている。

従来の部品データの作成方法は、特許文献１（特開２０１１−２１１０８８号公報）に記載されているように、部品のカタログ等に記載された寸法、リード本数等の製品仕様や部品のＣＡＤデータを参照して、作業者が手入力で部品データを作成したり、或は、部品データ作成システムを使用して、部品をカメラで撮像して画像処理して部品データを自動的に作成するようにしたものがある。

特開２０１１−２１１０８８号公報

ところで、部品データは、部品実装機の機種毎に作成され、互換性がない場合があるため、ユーザーが使用する機種と互換性のない、同じ若しくは異なるメーカーの新機種を導入した場合には、その新機種に適合した部品データが必要となる。この場合、新機種に適合した部品データを作成し直しても良いが、信頼性のある部品データを作成するには時間と手間がかかるため、生産実績のある既存の部品データが存在する場合は、既存の部品データを新機種の仕様に合わせて修正して使用する場合が多い。現在、既存の部品データを修正する場合、部品データの作成に熟練した作業者が経験に頼って手作業で修正するようにしている。このため、修正後の部品データの信頼性が作業者の熟練度によって左右され、作業者の熟練度が低いと、部品データの修正が適正に行われず、部品実装機の稼働中に部品吸着ミスや画像処理エラー等のトラブルの発生頻度が増加して、生産性が低下するという問題があった。

本発明は、既存の部品実装機で使用する既存の部品データを、別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正システムであって、部品ボディ及び端子に関する情報を含む部品情報と、前記既存の部品実装機の仕様と別の機種の部品実装機の仕様に関する情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した前記部品情報と、前記既存の部品実装機の仕様と前記別の機種の部品実装機の仕様とを比較した比較結果に基づいて前記既存の部品データを前記別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正部とを備えた構成としたものである。

要するに、部品ボディ及び端子に関する情報を含む部品情報と、既存の部品実装機の仕様と修正後の部品データを使用する別の機種の部品実装機の仕様とを比較した比較結果があれば、既存の部品データに含まれる複数の項目のデータのうち、部品を撮像する条件、吸着ノズル及び部品の搬送速度に関する３つの項目のデータについては、部品情報と、既存の部品実装機の仕様と当該別の機種の部品実装機の仕様とを比較した比較結果に基づいて適正に修正することができる。

図１は実施例１の部品データ修正システムの構成を示すブロック図である。 図２は実施例１の部品データ作成部の機能を説明する図である。 図３は実施例１の部品データ比較表示部の機能を説明する図である。 図４は実施例１の部品データ修正部の機能を説明する図である。 図５は実施例１の部品データ修正プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 図６は実施例２の部品データ修正プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、２つの実施例１，２を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
図１に示すように、部品データ修正システムは、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ１１と、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置１３と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ等の表示装置１４と、後述する図５の部品データ修正プログラムや各種のデータ等を記憶する記憶装置１５とを備えた構成となっている。部品データ修正システムは、部品実装機の制御システムを利用して構成しても良いし、複数の部品実装機を配列した部品実装ラインの生産管理システムを利用して構成しても良いし、或は、これらのシステムとは別に構成した専用の部品データ修正システムとしても良い。勿論、部品データ自動作成システムを部品データ修正システムとして用いても良い。

コンピュータ１１は、後述する図５の部品データ修正プログラムを実行することで、部品実装基板の生産に必要な部品のボディ及び端子に関する情報を含む部品情報に基づいて部品データを自動作成する「部品データ作成部」として機能すると共に、既存の部品実装機で使用する既存の部品データと自動作成した部品データとを表示装置１４に比較表示する「部品データ比較表示部」として機能し、更に、自動作成した部品データを用いて既存の部品データを別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する「部品データ修正部」としても機能する。以下、これら各機能について図２乃至図４を用いて説明する。尚、図２乃至図４は、リード付き部品の部品データを用いて各機能を説明する図である。

［部品データ作成部としての機能］
部品実装基板の生産に必要な部品について、その部品の製造会社等から提供される部品情報（図２参照）をコンピュータ１１に読み込む。この部品情報は、部品のＣＡＤデータと連携し、少なくとも、部品ボディ、端子及び部品重量に関する情報が含まれる。尚、部品の搬送速度に影響する部品重量は、部品ボディ及び端子に関する情報から推定できるため、部品情報には部品重量に関する情報が含まれていなくても良いが、部品重量に関する情報が含まれていても良いことは言うまでもない。

図２に示すように、部品ボディに関する情報は、部品ボディのサイズ（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の寸法等）のデータである。端子に関する情報は、例えば、リード付き部品であれば、リードの幅、長さ、リードピッチ、リードの位置、リード本数等のデータであり、ＢＧＡ部品であれば、バンプ径、バンプピッチ、バンプの位置、バンプ個数等のデータである。この部品情報は、事前に記憶装置１５に保存しておいても良いし、必要なときに外部のサーバー等からネットワークを介してダウンロードしたり、或は、部品情報を記録したＣＤ等の記録媒体を入手してコンピュータ１１に読み込ませるようにしても良い。

コンピュータ１１は、部品情報に基づいて部品データを自動作成する。自動作成した部品データには、既存の部品データと同様に、部品ボディとリード等の端子に関する項目のデータの他に、少なくとも、部品を撮像する条件、部品を吸着する吸着ノズル及び当該吸着ノズルに吸着した部品を搬送する搬送速度に関する３つの項目のデータが含まれる。

具体的には、部品ボディに関する項目のデータは、部品ボディのサイズ（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の寸法等）のデータであり、端子に関する項目のデータは、例えば、リード付き部品であれば、リードの幅、長さ、リードピッチ、リードの位置、リード本数等のデータである。部品を撮像する条件に関する項目のデータは、例えば、照明パターン、照明角度等の照明条件と、部品実装機の部品撮像用のカメラのシャッタ速度等の撮像条件と、画像処理アルゴリズム等の画像処理条件に関するデータである。部品を吸着する吸着ノズルに関する項目のデータは、吸着ノズルのノズル径（ノズルサイズ）等のノズル種類に関するデータであり、部品を搬送する搬送速度に関する項目のデータは、フィーダから供給される部品を吸着ノズルに吸着して撮像位置や実装位置へ搬送する際の搬送速度のデータであり、搬送速度を、例えば高速、中速、低速等の複数段階に設定したり、無段階に設定するようになっている。

この場合、部品情報に基づいて部品データを自動作成するアルゴリズム（部品データ自動作成プログラム）は、修正後の部品データを使用する別の機種の部品実装機の仕様（特に、部品を照明する照明装置、部品撮像用のカメラ、画像処理機能、使用可能な吸着ノズルのノズル径等のノズル種類、吸着ノズル毎の部品吸着能力、実装ヘッド移動装置等に関する仕様）を考慮して、当該部品実装機の仕様に対応した部品データを自動作成するようになっている。

［部品データ比較表示部としての機能］
コンピュータ１１は、図３に示すように、既存の部品実装機で使用する既存の部品データと自動作成した部品データとを表示装置１４に比較表示する。この際、既存の部品データは、事前に記憶装置１５に保存しておいても良いし、外部のサーバー等からネットワークを介してダウンロードしたり、或は、既存の部品データを記録したＣＤ等の記録媒体を入手してコンピュータ１１に読み込ませるようにしても良い。

図３の表示例は、リード付き部品に関する既存の部品データと、自動作成した部品データとを比較表示した表示例である。図３の表示例では、既存の部品データと自動作成した部品データとの間で、ボディサイズ、リードサイズ、ノズルサイズ、搬送速度の各項目のデータが異なっている。

［部品データ修正部としての機能］
作業者が表示装置１４に比較表示された既存の部品データと自動作成した部品データとを参照して、作業者が既存の部品データの各項目のデータの修正の要否を判断して、その判断結果を入力装置１３を操作してコンピュータ１１に入力する。コンピュータ１１は、図４に示すように、作業者が修正不要と判断した項目のデータについては、既存の部品データの該当項目のデータを修正せずに、そのまま別の機種の部品実装機でも使用可能なデータとして用い、作業者が修正必要と判断した項目のデータのみ、既存の部品データの該当項目のデータを、自動作成した部品データの該当項目のデータと置き換えることで、既存の部品データを別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する。

この場合、既存の部品データを修正する際に、既存の部品データに含まれる複数の項目のデータのうち、部品を撮像する条件（例えば照明パターン、照明角度等の照明条件、カメラのシャッタ速度等の撮像条件、画像処理アルゴリズム等の画像処理条件）、吸着ノズル及び搬送速度に関する３つの項目の中から少なくとも１つの項目のデータを修正するようにしても良い。部品実装機の機種によって、照明装置や部品撮像用のカメラの仕様が異なったり、使用可能な吸着ノズルの種類（ノズル径等）や部品吸着能力が異なったりする場合があるため、部品を撮像する条件、吸着ノズル及び搬送速度に関する３つの項目の中から、少なくとも１つの項目のデータを修正することで、既存の部品データを別の機種の部品実装機に適合する部品データに修正することができる。

図４の例では、既存の部品データと自動作成した部品データとの間でデータが異なる項目のうち、ボディサイズとリードサイズについては、作業者が既存の部品データの該当項目のデータを修正しないと判断し、ノズルサイズと搬送速度の２つの項目のデータのみを、自動作成した部品データの該当項目のデータと置き換える。ここで、作業者がボディサイズとリードサイズの２つの項目のデータを修正しないと判断した理由は、これらの形状的な項目のデータは、機種間の差が小さいため、生産実績のある既存の部品データの該当項目のデータをそのまま使用した方が信頼性の高い部品データとなる場合が多いためである。

以上説明した本実施例１の部品データの修正は、コンピュータ１１によって図５の部品データ修正プログラムに従って次のように実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、既存の部品実装機で使用する既存の部品データを読み込む。この際、既存の部品データは、事前に記憶装置１５に保存しておいても良いし、外部のサーバー等からネットワークを介してダウンロードしたり、或は、既存の部品データを記録したＣＤ等の記録媒体を入手してコンピュータ１１に読み込ませるようにしても良い。

この後、ステップ１０２に進み、部品実装基板の生産に必要な部品に関する部品情報を読み込む。この際、部品情報は、事前に記憶装置１５に保存しておいても良いし、外部のサーバー等からネットワークを介してダウンロードしたり、或は、部品情報を記録したＣＤ等の記録媒体を入手してコンピュータ１１に読み込ませるようにしても良い。

この後、ステップ１０３に進み、修正後の部品データを使用する部品実装機の仕様（特に、部品を照明する照明装置、部品撮像用のカメラ、画像処理機能、使用可能な吸着ノズルのノズル径等のノズル種類、吸着ノズル毎の部品吸着能力、実装ヘッド移動装置等に関する仕様）を考慮して、当該部品実装機の仕様に対応した部品データを部品情報に基づいて自動作成する。

この後、ステップ１０４に進み、既存の部品データと自動作成した部品データとを表示装置１４に表示すると共に、両者の各項目のデータを比較して、両者間で値の異なる項目のデータを抽出し、次のステップ１０５で、両者間で値の異なる項目のデータを表示装置１４に表示する。或は、両者間で値の異なる項目のデータが他の項目のデータと区別しやすいように、当該項目のデータを、色分け、強調等の文字修飾や囲い込み、網かけ等によって目立たせるようにしても良い。

この後、ステップ１０６に進み、作業者が表示装置１４の表示を見て、既存の部品データの各項目のデータの修正の要否を判断してその判断結果を入力装置１３を操作してコンピュータ１１に入力するまで待機する。その後、作業者が判断結果をコンピュータ１１に入力した時点で、ステップ１０７に進み、作業者の判断結果に基づいて既存の部品データを修正するか否かを判断し、既存の部品データを修正する場合は、ステップ１０８に進み、作業者が修正必要と判断した項目のデータのみ、既存の部品データの該当項目のデータを、自動作成した部品データの該当項目のデータと置き換えることで、既存の部品データを別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正して、本プログラムを修正する。

一方、上記ステップ１０７で、既存の部品データの修正が不要と判定された場合は、ステップ１０９に進み、既存の部品データの該当項目のデータを修正せずに、そのまま別の機種の部品実装機でも使用可能なデータとして用い、本プログラムを修正する。

以上説明した本実施例１によれば、部品ボディ及び端子に関する情報を含む部品情報に基づいて自動作成した部品データを用いて、既存の部品データを別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正するようにしているため、作業者の熟練度に頼らずに、既存の部品データを別の機種の部品実装機に適合する部品データに修正することができ、修正後の部品データの品質を高めることができる。

しかも、本実施例１では、既存の部品データと自動作成した部品データとを表示装置１４に比較表示して、作業者が修正の要否を判断してその判断結果を入力し、作業者が修正不要と判断した場合には、既存の部品データを修正せずに、そのまま別の機種の部品実装機でも使用可能な部品データとして用い、作業者が修正必要と判断した場合のみ、既存の部品データを別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正するようにしたので、既存の部品データの修正の要否の判定を作業者の判断に委ねることができて、既存の部品データの修正に作業者の判断を反映させることができる。但し、本発明は、既存の部品データの修正の要否の判定についても自動化するようにしても良い。

尚、本実施例１では、既存の部品データを修正する際に、既存の部品データに含まれる複数の項目のデータのうち、修正する項目のデータを自動作成した部品データに含まれる該当項目のデータと置き換えるようにしたが、例えば、既存の部品データの修正項目のデータと自動作成した部品データの該当項目のデータとの差分を所定係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）で補正（乗算）した値を、既存の部品データの修正項目のデータに加算することで、既存の部品データを修正するようにしても良い。

また、図４の例では、ボディサイズとリードサイズの２つの項目のデータを修正しないようになっているが、ボディサイズとリードサイズの２つの項目についても、必要に応じて、データを修正するようにしても良い。

次に、図６を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、上記実施例１と実質的に同じ部分については、説明を省略又は簡略化し、主として異なる部分を説明する。

上記実施例１では、部品情報に基づいて部品データを自動作成して、既存の部品データと自動作成した部品データとを比較して、その比較結果に基づいて既存の部品データを別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正するようにしたが、本実施例２では、部品情報に基づいて部品データを自動作成する処理を省略し、コンピュータ１１は、部品ボディ及び端子に関する情報を含む部品情報と別の機種の部品実装機の仕様に関する情報を取得する情報取得部として機能すると共に、前記情報取得部で取得した前記部品情報と前記別の機種の部品実装機の仕様に関する情報とに基づいて既存の部品データを前記別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正部としても機能する。尚、部品の搬送速度に影響する部品重量は、部品ボディ及び端子に関する情報から推定できるため、部品情報には部品重量に関する情報が含まれていなくても良いが、部品重量に関する情報が含まれていても良いことは言うまでもない。

要するに、部品ボディ及び端子に関する情報を含む部品情報と、修正後の部品データを使用する別の機種の部品実装機の仕様に関する情報があれば、既存の部品データに含まれる複数の項目のデータのうち、部品を撮像する条件、吸着ノズル及び部品の搬送速度に関する３つの項目のデータについては、部品情報と当該別の機種の部品実装機の仕様に関する情報とに基づいて適正に修正することができる。

本実施例２の部品データの修正は、コンピュータ１１によって図６の部品データ修正プログラムに従って次のように実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、既存の部品実装機で使用する既存の部品データを読み込み、次のステップ２０２で、部品実装基板の生産に必要な部品に関する部品情報を読み込む。この後、ステップ２０３に進み、修正後の部品データを使用する別の機種の部品実装機の仕様（特に、部品を照明する照明装置、部品撮像用のカメラ、画像処理機能、使用可能な吸着ノズルのノズル径等のノズル種類、吸着ノズル毎の部品吸着能力、実装ヘッド移動装置等に関する仕様）を読み込む。

この後、ステップ２０４に進み、既存の部品データに含まれる複数の項目のデータのうち、部品を撮像する条件、吸着ノズル及び搬送速度に関する３つの項目のデータの中から少なくとも１つの項目のデータを前記部品情報と前記別の機種の部品実装機の仕様に関する情報とに基づいて修正する。尚、上記３つの項目以外の項目のデータを修正するようにしても良い。
以上説明した本実施例２でも、前記実施例１と同様の効果を得ることができる。

尚、既存の部品実装機の仕様と、修正後の部品データを使用する別の機種の部品実装機の仕様とを比較して、その比較結果に基づいて、既存の部品データに含まれる複数の項目のデータの中から、修正する項目のデータを選択して、当該項目のデータを部品情報と別の機種の部品実装機の仕様に関する情報とに基づいて修正するようにしても良い。

その他、本発明は、上記実施例１，２に限定されず、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは言うまでもない。

１１…コンピュータ（部品データ作成部，部品データ修正部，部品データ比較表示部，情報取得部）、１３…入力装置、１４…表示装置、１５…記憶装置

Claims (3)

1. 既存の部品実装機で使用する既存の部品データを、別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正システムであって、
   部品ボディ及び端子に関する情報を含む部品情報と、前記既存の部品実装機の仕様と前記別の機種の部品実装機の仕様に関する情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部で取得した前記部品情報と、前記既存の部品実装機の仕様と前記別の機種の部品実装機の仕様とを比較した比較結果に基づいて前記既存の部品データを前記別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正部と
   を備える、部品データ修正システム。
2. 前記既存の部品データには、部品ボディと端子に関する項目のデータの他に、少なくとも、部品を撮像する条件、部品を吸着する吸着ノズル及び前記吸着ノズルに吸着した部品を搬送する速度に関する３つの項目のデータが含まれ、
   前記部品データ修正部は、前記既存の部品データに含まれる複数の項目のデータのうち、部品ボディと端子に関する項目のデータは修正せず、前記３つの項目の中から少なくとも１つの項目のデータを前記部品情報と、前記既存の部品実装機の仕様と前記別の機種の部品実装機の仕様とを比較した比較結果に基づいて修正する、請求項１に記載の部品データ修正システム。
3. 既存の部品実装機で使用する既存の部品データを、別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正方法であって、
   部品ボディ及び端子に関する情報を含む部品情報と、前記既存の部品実装機の仕様と前記別の機種の部品実装機の仕様に関する情報を取得する情報取得工程と、
   前記情報取得工程で取得した前記部品情報と、前記既存の部品実装機の仕様と前記別の機種の部品実装機の仕様とを比較した比較結果に基づいて前記既存の部品データを前記別の機種の部品実装機で使用可能な部品データに修正する部品データ修正工程と
   を含む、部品データ修正方法。

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