JP6916606B2 - 装着処理の最適化装置 - Google Patents

Description

本発明は、装着処理の最適化装置に関するものである。

最適化装置は、部品装着機による装着処理を最適化する。部品装着機は、装着精度の向上を目的として、画像処理により装着ヘッドに保持された電子部品の状態を認識する。この状態認識処理に用いられる画像データを取得する撮像処理の方式には、部品カメラに対して装着ヘッドを一時停止させた状態で撮像するストップビジョン方式や、装着ヘッドを一時停止させることなく移動させた状態で撮像するフライングビジョン方式がある（特許文献１を参照）。

ところで、部品装着機には、複数の装着ヘッドを備えるタイプがある。このような部品装着機は、装着ヘッド同士の干渉を防止する非干渉制御を実行する。そのため、複数の装着ヘッドを備える部品装着機では、フライングビジョン方式で撮像処理を行った場合に、撮像処理に伴う装着ヘッドの移動に非干渉制御による制約が生じるおそれがある。装着ヘッドの移動が制約されて撮像処理が不適切となった場合には再度の撮像処理が必要となり、装着処理に要するサイクルタイムが伸びることが懸念される。

これに対して、特許文献２は、複数の装着ヘッドのうち一方が移載処理を終えて干渉領域から退出するタイミングを見計らって他方の撮像処理を行うように、撮像処理の開始のタイミングを調整する。このように、特許文献２は、複数の装着ヘッドのうち一方の移載処理と、他方の撮像処理が同時に実行されないように制御することにより、装着ヘッド同士の干渉を防止している。

特開２０１６−０９６１７４号公報 特開２００８−０９１６４６号公報

複数の装着ヘッドを備える部品装着機においては、複数の作業ヘッド同士の干渉を防止しつつ、装着処理に要するサイクルタイムの短縮が求められている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の装着ヘッドを備える部品装着機における撮像処理にフライングビジョン方式を適用可能として、装着処理に要するサイクルタイムの短縮を図ることができる装着処理の最適化装置を提供することを目的とする。

本明細書で開示する装着処理の最適化装置は、部品装着機による装着処理を最適化する。前記部品装着機は、供給される電子部品を採取して回路基板に移載する作業に用いられる装着ヘッドと、前記回路基板に対する所定の作業に用いられる作業ヘッドと、前記装着ヘッドに保持された前記電子部品を撮像可能な部品カメラと、前記作業ヘッドと前記装着ヘッドの干渉を防止する非干渉制御を実行する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記部品カメラを用いた撮像処理により取得された画像データを画像処理して前記装着ヘッドにより採取された前記電子部品の保持状態を認識する状態認識処理を実行し、前記状態認識処理の結果に基づいて前記回路基板における所定の移載位置に前記電子部品を移載する移載処理を実行するピックアンドプレースサイクル（以下、ＰＰサイクル）を複数回に亘って繰り返す前記装着処理を実行する。前記撮像処理の方式には、前記部品カメラの視野内において前記装着ヘッドを移動させた状態で撮像して前記画像データを取得するフライングビジョン方式が含まれる。前記装着ヘッドの可動領域と前記作業ヘッドの可動領域が重複して前記装着ヘッドと前記作業ヘッドの干渉が発生し得る領域を干渉領域と定義する。
前記最適化装置は、前記ＰＰサイクルにおいて前記装着ヘッドによる前記電子部品の採取を行う採取処理が終了してから前記移載処理における最初の移載がなされるまでの処理移行時間を算出する時間算出部と、前記作業ヘッドを用いた前記干渉領域での作業に並行して前記フライングビジョン方式の前記撮像処理が行われる場合に、前記採取処理における最後の採取位置から前記撮像処理における目標位置としての撮像開始位置までの前記装着ヘッドの移動条件および前記撮像処理における撮像終了位置から前記移載処理における目標位置としての最初の移載位置までの前記装着ヘッドの移動条件をそれぞれ設定する条件設定部と、を備える。
それぞれの前記移動条件の候補には、詰め寄り指令と待機指令とが含まれる。前記詰め寄り指令は、前記作業ヘッドの前記可動領域のうち前記作業ヘッドの移動が許容され且つ前記装着ヘッドの移動が禁止される領域であって前記作業ヘッドの現在位置に基づいて前記作業ヘッドの移動ごとに設定される排他領域の外部において、複数回に亘る前記作業ヘッドの移動に伴う前記排他領域の変動に応じて前記最後の採取位置または前記撮像終了位置から前記目標位置に最接近する位置まで徐々に接近するように前記装着ヘッドを段階的に複数回移動させて詰め寄らせた後に、前記排他領域の変動により前記装着ヘッドの前記目標位置への移動が許容されてから前記装着ヘッドを前記目標位置まで移動させる指令である。前記待機指令は、前記最後の採取位置または前記撮像終了位置から前記目標位置へ前記装着ヘッドを移動させる間の位置であり且つ前記作業ヘッドの現在位置に基づいて設定された前記排他領域の外部である規定位置において、前記排他領域が変動したとしても前記排他領域の変動により前記装着ヘッドの前記目標位置への移動が許容されるまで前記装着ヘッドを待機させた後、前記排他領域の変動により前記装着ヘッドの前記目標位置への移動が許容されてから前記目標位置までまとめて移動させる指令である。
前記時間算出部は、前記フライングビジョン方式の前記撮像処理および前記移載処理の少なくとも一方における前記移動条件が前記待機指令または前記詰め寄り指令に設定される移動パターンを少なくとも含む複数の前記移動パターンごとに、前記処理移行時間を算出する。前記条件設定部は、複数の前記移動パターンのうち前記処理移行時間が最短となる一つの前記移動パターンに基づいて、前記撮像処理の前記移動条件および前記移載処理の前記移動条件をそれぞれ設定する。

最適化装置は、少なくとも２種類の移動パターンのうち移載処理における最初の移載がなされる時刻が最も早くなるように移動パターンを選択し、当該移動パターンに基づいて移動条件を設定する。これにより、例えばフライングビジョン方式の撮像処理が待機指令に設定され、移載処理が詰め寄り指令に設定される。このように、作業ヘッドの動作状況に応じて撮像処理および移載処理の最初の移動に係る移動条件が適宜設定されて、装着ヘッドと作業ヘッドの干渉を防止しつつ、装着処理に要するサイクルタイムが短くなるように最適化される。

実施形態における部品装着機の構成を示す模式図である。 各ＰＰサイクルの処理と時間の関係を示すタイミング図である。 装着処理を示すフローチャートである。 第二装着ヘッドの排他領域を示す図である。 フライングビジョン方式の撮像処理における装着ヘッドの移動経路を示す図である。 ストップビジョン方式の撮像処理における装着ヘッドの移動経路を示す図である。 ８種類の移動パターンと処理移行時間の関係を示す表である。 最適化処理を示すフローチャートである。

以下、装着処理の最適化装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。最適化装置は、部品装着機による装着処理を最適化する。部品装着機は、吸着ノズルやチャック装置などの保持部材により電子部品を採取し、回路基板上の所定の座標位置に電子部品を移載する装置である。部品装着機は、例えば回路基板の搬送方向に複数並設され、基板製品を生産する生産ラインを構成する。

＜実施形態＞
（生産ラインの構成）
生産ラインは、複数の部品装着機１が回路基板Ｂｄの搬送方向（図１の左右方向）に並設されて構成される。生産ラインには、例えばスクリーン印刷機や装着検査機、リフロー炉などが含まれ得る。複数の部品装着機１は、ネットワークを介して管理装置８０と通信可能に接続されている。

管理装置８０は、管理制御部８１と、記憶装置８２と、最適化装置９０とを備える。管理制御部８１は、生産ラインの動作状況を監視し、複数の部品装着機１を含む生産ラインの構成機器の制御を行う。また、管理制御部８１は、部品装着機１による装着処理に要した所要時間や、装着処理の実行中に発生したエラーなどを集計する。

記憶装置８２は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶装置８２には、部品装着機１を制御するための各種データが記憶されている。上記の各種データには、生産される基板製品の種類や生産量を含む生産計画、および部品装着機１を動作させるための制御プログラムが含まれる。

最適化装置９０は、本実施形態において、管理装置８０に組み込まれて構成される。最適化装置９０は、各種データに基づいて、上記の制御プログラムを適宜編集することにより装着処理の最適化を行う。最適化装置９０の詳細構成については後述する。

（部品装着機１の構成）
部品装着機１は、図１に示すように、基板搬送装置１０と、第一部品供給装置２０と、第二部品供給装置３０と、第一部品移載装置４０と、第二部品移載装置５０と、第一部品カメラ６１と、第二部品カメラ６２と、制御装置７０とを備える。以下の説明において、部品装着機１の水平幅方向（図１の左右方向）をＸ軸方向とし、部品装着機１の水平奥行き方向（図１の上下方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な鉛直方向（図１の前後方向）をＺ軸方向とする。

基板搬送装置１０は、ベルトコンベアなどにより構成され、回路基板Ｂｄを搬送方向（本実施形態においてはＸ軸方向）へと順次搬送する。基板搬送装置１０は、部品装着機１の機内における所定の位置に回路基板Ｂｄを位置決めする。そして、基板搬送装置１０は、部品装着機１による装着処理が実行された後に、回路基板Ｂｄを部品装着機１の機外に搬出する。

第一部品供給装置２０は、部品装着機１の前部側（図１の下側）に設けられている。複数の供給位置Ｐｓ１において、回路基板Ｂｄに装着される電子部品を供給する。第一部品供給装置２０は、Ｘ軸方向に並んで配置された複数のスロット２１および複数のリール保持部２２を有する。複数のスロット２１には、フィーダ２３が着脱可能にそれぞれセットされる。第一部品供給装置２０は、多数の電子部品を収納するキャリアテープをフィーダ２３により送り移動させて、フィーダ２３の先端側に位置する供給位置Ｐｓ１において電子部品を採取可能に供給する。リール保持部２２は、キャリアテープが巻回されたリールを交換可能に保持する。

第二部品供給装置３０は、第一部品供給装置２０に対して回路基板Ｂｄを挟んだ反対側（部品装着機１の後部側であり図１の上側）に対向して設けられている。第二部品供給装置３０は、複数種類の電子部品を複数の供給位置Ｐｓ２において供給する。第二部品供給装置３０は、第一部品供給装置２０と同様に構成される。第二部品供給装置３０のスロット３１、リール保持部３２、およびフィーダ３３は、第一部品供給装置２０のスロット２１、リール保持部２２、およびフィーダ３３に対応する。

第一部品移載装置４０および第二部品移載装置５０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に構成される。第一部品移載装置４０は、部品装着機１の長手方向の後部側から前部側の第一部品供給装置２０の上方にかけて配置されている。第二部品移載装置５０は、部品装着機１の長手方向の前部側から後部側の第二部品供給装置３０の上方にかけて配置されている。

第一部品移載装置４０は、ヘッド駆動装置４１、移動台４２、および第一装着ヘッド４３を備える。ヘッド駆動装置４１は、直動機構により移動台４２をＸＹ軸方向に移動可能に構成されている。第一装着ヘッド４３は、第一部品供給装置２０により供給される電子部品を採取して回路基板Ｂｄに移載する作業に用いられる。第一装着ヘッド４３は、図示しないクランプにより移動台４２に固定される。

また、第一装着ヘッド４３は、着脱可能に設けられる複数の吸着ノズル４４を有する。第一装着ヘッド４３は、Ｚ軸と平行なＲ軸回りに回転可能に、且つ昇降可能に各吸着ノズル４４を支持する。吸着ノズル４４は、第一装着ヘッド４３に対する昇降位置や角度、負圧の供給状態を制御される。吸着ノズル４４は、負圧を供給されることにより、第一部品供給装置２０のフィーダ２３の供給位置Ｐｓ１において供給される電子部品を吸着する。

第二部品移載装置５０は、第一部品移載装置４０と同様に構成される。第二部品移載装置５０のヘッド駆動装置５１、移動台５２、および第二装着ヘッド５３は、第一部品移載装置４０のヘッド駆動装置４１、移動台４２、および第一装着ヘッド４３に対応する。第二部品移載装置５０の第二装着ヘッド５３は、回路基板Ｂｄに対する所定の作業に用いられる作業ヘッドである。本実施形態において、第二装着ヘッド５３は、第二部品供給装置３０により供給される電子部品を採取して回路基板Ｂｄに移載する作業（装着処理）に用いられる。

また、第二装着ヘッド５３は、着脱可能に設けられる複数の吸着ノズル５４を有する。第二装着ヘッド５３の吸着ノズル５４は、負圧を供給されることにより、第二部品供給装置３０のフィーダ３３の供給位置Ｐｓ２において供給される電子部品を吸着する。上記のように、本実施形態の部品装着機１は、複数の装着ヘッド（第一装着ヘッド４３、第二装着ヘッド５３）をＹ軸方向に対向して配置された対向ロボットを備える。

第一装着ヘッド４３は、第一可動領域Ｍｖ１の内部のみで移動が可能に構成されている。また、第二装着ヘッド５３は、第二可動領域Ｍｖ２の内部のみで移動が可能に構成されている。第一可動領域Ｍｖ１および第二可動領域Ｍｖ２は、同一の回路基板Ｂｄに対して第一装着ヘッド４３および第二装着ヘッド５３の両方が装着作業を可能とするために、互いに一部が重複している。ここで、第一装着ヘッド４３の可動領域Ｍｖ１と第二装着ヘッド５３の可動領域Ｍｖ２が重複して第一装着ヘッド４３と第二装着ヘッド５３の干渉が発生し得る領域を干渉領域Ａｃと定義する。

第一部品カメラ６１および第二部品カメラ６２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。第一部品カメラ６１および第二部品カメラ６２は、通信可能に接続された制御装置７０による制御信号に基づいてカメラ視野に収まる範囲の撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを制御装置７０に送出する。

第一部品カメラ６１および第二部品カメラ６２は、光軸が鉛直方向（Ｚ軸方向）の上向きとなるように部品装着機１の基台に固定されている。第一部品カメラ６１は、第一部品移載装置４０の下方から第一装着ヘッド４３の吸着ノズル４４に保持された電子部品を撮像可能に構成される。第二部品カメラ６２は、第一部品カメラ６１に対して回路基板Ｂｄを挟んだ反対側に設けられ、第二部品移載装置５０の下方から第二装着ヘッド５３の吸着ノズル５４に保持された電子部品を撮像可能に構成される。

なお、本実施形態において、第一部品カメラ６１および第二部品カメラ６２は、図１に示すように、干渉領域Ａｃの内部に位置する。そのため、第一部品カメラ６１の視野内に第一装着ヘッド４３を移動させて電子部品を撮像する撮像処理は、干渉領域Ａｃの内部における第一装着ヘッド４３の移動を要する処理である。同様に、第二部品カメラ６２の視野内に第二装着ヘッド５３を移動させて電子部品を撮像する撮像処理は、干渉領域Ａｃの内部における第二装着ヘッド５３の移動を要する処理である。

（制御装置７０の構成）
制御装置７０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置７０は、電子部品の装着処理を制御する。装着処理は、制御プログラムに基づいて、電子部品を採取する採取処理、および電子部品を回路基板Ｂｄに移載する移載処理を実行するピックアンドプレースサイクル（以下、ＰＰサイクル）を複数回に亘って繰り返す処理である。部品装着機１による装着処理の詳細については後述する。制御装置７０は、図１に示すように、装着制御部７１および非干渉制御部７２を備える。

装着制御部７１は、第一装着ヘッド４３および第二装着ヘッド５３の位置や吸着機構の動作を制御する。装着制御部７１は、装着処理において、部品装着機１に複数設けられた各種センサから出力される情報、画像処理などによる認識処理の結果を入力する。そして、装着制御部７１は、制御プログラム、各種センサによる情報、各種の認識処理の結果に基づいて、第一部品移載装置４０および第二部品移載装置５０へと制御信号を送出する。これにより、第一装着ヘッド４３に支持された吸着ノズル４４および第二装着ヘッド５３に支持された吸着ノズル５４の位置および回転角度が制御される。

非干渉制御部７２は、第一装着ヘッド４３および第二装着ヘッド５３の動作状況に応じて、一方または両方の移動を制約して両者の干渉を防止する非干渉制御を実行する。より詳細には、非干渉制御部７２は、第一装着ヘッド４３を現在位置から目標位置まで移動させる場合に、目標位置までの移動中に第二装着ヘッド５３に干渉するか否かを定期的に判定し、干渉のおそれがある場合には第一装着ヘッド４３の移動を制約する。これにより、第一装着ヘッド４３が一時的に待避した状態となり、第一装着ヘッド４３と第二装着ヘッド５３の干渉が防止される。非干渉制御部７２は、第二装着ヘッド５３を移動させる場合にも同様に、第一装着ヘッド４３の状態に応じて第二装着ヘッド５３の移動を制約する。

（電子部品の装着処理）
部品装着機１による電子部品の装着処理について、図２−図４を参照して説明する。ここで、制御装置７０の装着制御部７１は、図２に示すように、第一部品移載装置４０を用いた装着処理および第二部品移載装置５０を用いた装着処理を同時に実行する。つまり、制御装置７０は、第一装着ヘッド４３を用いたＰＰサイクルの移載処理Ｈ５と、第二装着ヘッド５３を用いたＰＰサイクルの移載処理Ｈ５とを交互に実行する。実際には、これらの移載処理は、一部がオーバーラップして進行することもある。

第一装着ヘッド４３を用いた装着処理において、装着制御部７１は、制御プログラムに従って、図３に示すように、ＰＰサイクルを実行する（ステップ１０（以下、「ステップ」を「Ｓ」と表記する））。詳細には、装着制御部７１は、第一装着ヘッド４３により電子部品を採取する採取処理Ｈ１を実行する（Ｓ１１）。

採取処理Ｈ１において、第一装着ヘッド４３は、前回のＰＰサイクルの移載処理Ｈ５における最後の移載位置Ｐｃｆから今回のＰＰサイクルの採取処理Ｈ１における最初の採取位置Ｐａ１まで移動される。そして、装着制御部７１は、複数の供給位置Ｐｓ１のうち制御プログラムにより指定される電子部品が供給された複数の採取位置Ｐａ１〜Ｐａｆに第一装着ヘッド４３を順次移動させて第一装着ヘッド４３の吸着ノズル４４により電子部品を吸着する。採取処理Ｈ１により、複数のフィーダ２３により供給された電子部品が複数の吸着ノズル４４に採取される。

次に、装着制御部７１は、第一装着ヘッド４３を回路基板Ｂｄにおける最初の移載位置Ｐｃ１へと移動させる前に、複数の吸着ノズル４４のそれぞれに保持されている電子部品の保持状態を認識する状態認識処理Ｈ３を実行する（Ｓ１２）。詳細には、第一装着ヘッド４３は、採取処理Ｈ１における最後の採取位置Ｐａｆから撮像処理Ｈ２の方式に準じた開始位置へ移動される。そして、装着制御部７１は、第一部品カメラ６１を用いた撮像処理Ｈ２を実行する。装着制御部７１は、第一部品カメラ６１の撮像により得られた画像データを取得して、複数の吸着ノズル４４のそれぞれに電子部品が保持されているか否か、および保持されている電子部品の姿勢を画像処理により認識する。

その後に、装着制御部７１は、保持されている複数の電子部品を回路基板Ｂｄにおける所定の移載位置Ｐｃ１〜Ｐｃｆに順次移載する移載処理Ｈ５を実行する（Ｓ１３）。このとき、装着制御部７１は、状態認識処理Ｈ３により認識された電子部品の保持状態に応じて吸着ノズル４４の位置および角度を補正して、電子部品の移載動作を制御する。これにより、複数の吸着ノズル４４に保持された電子部品が回路基板Ｂｄに順次移載される。なお、移載処理Ｈ５には、撮像処理Ｈ２の終了位置から移載処理Ｈ５における最初の移載位置Ｐａ１への初期移動Ｈ４が含まれる。

装着制御部７１は、１回のＰＰサイクル（Ｓ１０）が実行された後に、全てのＰＰサイクルが終了したか否かを判定する（Ｓ２０）。装着制御部７１は、全てのＰＰサイクルが終了していない場合には（Ｓ２０：Ｎｏ）、次回以降のＰＰサイクル（Ｓ１０）の実行に移行する。これにより、第一装着ヘッド４３を用いたＰＰサイクルが複数回に亘って繰り返される。一方で、全てのＰＰサイクルが終了した場合には（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、装着制御部７１は、第一装着ヘッド４３を用いた装着処理を終了する。

また、上記のように第一装着ヘッド４３を用いた装着処理に並行して、第二装着ヘッド５３を用いた装着処理が実行される。このとき、制御装置７０の非干渉制御部７２は、第一装着ヘッド４３および第二装着ヘッド５３を対象とする非干渉制御を実行する。本実施形態において、非干渉制御部７２は、図４に示すように、排他領域Ａｘを設定することによって第二装着ヘッド５３に対する第一装着ヘッド４３の干渉を防止する。ここで、第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘは、第二装着ヘッド５３の可動領域Ｍｖ２のうち第二装着ヘッド５３の移動が許容され且つ第一装着ヘッド４３の移動が禁止される領域である。

第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘは、例えば第二装着ヘッド５３の現在位置と目標位置、第二装着ヘッド５３の外寸、安全用のマージンに基づいて、図４の斜線部にて示される形状に設定される。安全用のマージンは、第二装着ヘッド５３の外面から一定距離まで設けられ、移動誤差等を許容する領域である。なお、図４の斜線部を除いた領域は、第一装着ヘッド４３の排他領域に相当する。第一装着ヘッド４３の排他領域は、第一装着ヘッド４３の可動領域Ｍｖ１のうち第一装着ヘッド４３の移動が許容され且つ第二装着ヘッド５３の移動が禁止される領域である。

本実施形態において、非干渉制御部７２は、非干渉制御において第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘの内部に第一装着ヘッド４３の目標位置がある場合に、第一装着ヘッド４３の現在位置が排他領域の外部に維持されるように第一装着ヘッド４３の移動を制約することにより干渉を防止する。このように、第二装着ヘッド５３の動作状況に応じて第一装着ヘッド４３の移動に制約が生じ得る場合に、装着制御部７１は、制御プログラムに含まれる移動条件に基づいて第一装着ヘッド４３を移動させる。

上記の「移動条件」の候補には、第一装着ヘッド４３を規定位置で待機させてから目標位置まで移動させる待機指令と、第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘの外部において目標位置に最接近する位置まで第一装着ヘッド４３を詰め寄らせる詰め寄り指令とが含まれる。なお、待機指令において第一装着ヘッド４３を待機させる「規定位置」は、その処理を実行する際の第一装着ヘッド４３の現在位置としてもよいし、現在位置と目標位置を結ぶ線分上であって第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘから所定距離の位置としてもよい。

上記の「詰め寄り指令」では、第二装着ヘッド５３の動作状況に応じて（即ち、変動する第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘに応じて）、第一装着ヘッド４３を目標位置に徐々に接近させることが可能となる。そのため、第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘが縮小されて第一装着ヘッド４３の目標位置への移動が許容された際に、目標位置までの残りの距離が短いため移動時間の短縮を図ることができる。

上記の「待機指令」では、詰め寄り指令と異なり第一装着ヘッド４３の目標位置への移動がまとめて行われるため、第一装着ヘッド４３の加減速が少ない。このような待機指令では、例えば第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘの縮小が見込まれたときに第一装着ヘッド４３の移動を開始させることによって、詰め寄り指令よりも第一装着ヘッド４３の移動速度を高くすることができると、結果として第一装着ヘッド４３を目標位置に早く到達させることができる場合がある。

（状態認識処理における撮像処理）
状態認識処理における撮像処理ついて、図４および図５を参照して説明する。状態認識処理Ｈ３において、上記のように、電子部品の保持状態を認識するために撮像処理Ｈ２が実行される。第一部品カメラ６１を用いた撮像処理Ｈ２の方式には、第一部品カメラ６１の視野内において第一装着ヘッド４３を移動させた状態で撮像して画像データを取得するフライングビジョン方式と、第一部品カメラ６１の視野内において第一装着ヘッド４３を一時停止させた状態で撮像して画像データを取得するストップビジョン方式が含まれる。

詳細には、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２は、図５に示すように、第一装着ヘッド４３が複数の位置（Ｍ１−Ｍ４）を移動しながら撮像が行われる。また、本実施形態において、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２では、一定距離の等速区間Ｓｃを一定速度で第一装着ヘッド４３を移動させている間に撮像が行われる。そのため、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２では、先ず、採取処理Ｈ１における最後の採取位置Ｐａｆから等速区間Ｓｃの始点から所定距離だけ離れた第一位置Ｍ１（撮像処理Ｈ２の開始位置）まで第一装着ヘッド４３が移動される。

そして、第一装着ヘッド４３は、第一位置Ｍ１から第二位置Ｍ２（等速区間Ｓｃの始点）までの間に一定速度となるように加減速され、第二位置Ｍ２から第三位置Ｍ３（等速区間Ｓｃの終点）まで等速移動される。装着制御部７１は、この移動中における第一部品カメラ６１による撮像がなされて画像データを取得し、電子部品の保持状態を認識するための画像処理を開始する。この画像処理では、装着ヘッド４３の下部に設けられた基準マークを画像データから検出し、当該基準マークに対する電子部品の距離および角度が割り出されて保持状態が認識される。

そして、第一装着ヘッド４３は、第四位置Ｍ４（撮像処理Ｈ２の終了位置）までの間に減速されて一時停止する。その後に、ＰＰサイクルが移載処理Ｈ５に移行すると、移載処理Ｈ５における最初の移載位置Ｐａ１へと移動される。なお、撮像処理Ｈ２の直後に移載処理Ｈ５への移行が可能な場合には、第四位置Ｍ４における一時停止が省略されて、図５の一点鎖線にて示すように、第三位置Ｍ３から最初の移載位置Ｐａ１へと向かう移動軌跡となる。この場合には、第三位置Ｍ３から最初の移載位置Ｐａ１へと向かう移動中に、画像データを画像処理して電子部品の保持状態が認識される。

また、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２は、電子部品の種別および第一装着ヘッド４３の種別が当該方式に適合する場合にのみ実行される。各種別が適合するか否かは、例えば電子部品の寸法や、第一装着ヘッド４３における基準マークの有無などが影響する。電子部品の寸法が第一部品カメラ６１の視野内に収まらない程度に大きい場合には、複数回に亘る撮像に得られた画像データを合成する必要が生じ、撮像処理Ｈ２にフライングビジョン方式を適用できないことがある。また、第一装着ヘッド４３が基準マークを有しない場合や基準マークが隠れてしまう程度に電子部品の寸法が大きい場合には、上記と同様に撮像処理Ｈ２にフライングビジョン方式を適用できないことがある。

ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２は、図６に示すように、第一装着ヘッド４３が撮像位置Ｎ１に一時停止されて撮像が行われる。撮像位置Ｎ１は、第一部品カメラ６１の視野内に第一装着ヘッド４３に保持された全ての電子部品が収まる位置であって、例えば視野中心に設定される。また、一時停止される期間は、第一部品カメラ６１の露光時間などに基づいて予め設定されている。

装着制御部７１は、撮像位置Ｎ１において第一部品カメラ６１による撮像がなされて画像データを取得すると、電子部品の保持状態を認識するための画像処理を開始する。この画像処理では、画像データの中心と第一装着ヘッド４３の制御位置（撮像位置Ｎ１）が一致しているものとして、第一装着ヘッド４３の基準位置に対する電子部品の距離および角度が割り出されて保持状態が認識される。このように、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２は、第一装着ヘッド４３に基準マークが設けられていない場合などにも適用可能な撮像方式である。

また、本実施形態において、第一部品カメラ６１は、干渉領域Ａｃの内部に位置する。よって、第一部品カメラ６１を用いる撮像処理Ｈ２、および回路基板Ｂｄに電子部品を移載する移載処理Ｈ５は、非干渉制御によって第一装着ヘッド４３の移動を制約されることがある。そのため、採取処理Ｈ１における最後の採取位置Ｐａｆから撮像処理Ｈ２の開始位置（第一位置Ｍ１、撮像位置Ｎ１）までの移動、撮像処理Ｈ２の終了位置（第四位置Ｍ４、撮像位置Ｎ１）から移載処理Ｈ５における最初の移載位置Ｐａ１までの移動は、制御プログラムに設定された移動条件に基づいて制御される。

（最適化装置９０の詳細構成）
装着処理の最適化装置９０は、装着処理に要するサイクルタイムの短縮を目的として、部品装着機１に送出される制御プログラムを対象として最適化処理を実行する。最適化装置９０が対象とする制御プログラムは、生産計画に基づいて順序を定められた複数の生産ジョブごとに予め生成されている。そして、最適化装置９０は、制御プログラムにより指令される複数のＰＰサイクルにおける撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５のそれぞれにおける最初の目標位置（撮像処理Ｈ２の開始位置、移載位置Ｐａ１）までの第一装着ヘッド４３の移動条件をそれぞれ設定することで最適化処理を実行する。

最適化装置９０は、図１に示すように、時間算出部９１と、条件設定部９２とを備える。また、最適化装置９０は、管理装置８０の記憶装置８２に記憶されている制御プログラムや各種情報を参照する。上記の各種情報には、第一部品供給装置２０の複数の供給位置Ｐｓ１において供給される電子部品の種別を示す情報や、制御プログラムにより実行される装着処理に用いられる第一装着ヘッド４３の種別や外寸を示す情報が含まれる。

時間算出部９１は、ＰＰサイクルにおいて第一装着ヘッド４３による電子部品の採取が終了してから移載処理Ｈ５における最初の移載がなされるまでの処理移行時間（図２を参照）を算出する。条件設定部９２は、第二装着ヘッド５３を用いた干渉領域Ａｃでの作業（移載処理Ｈ５）に並行してフライングビジョン方式またはストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２が行われる場合に、処理移行時間が短くなるように、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５のそれぞれにおける最初の目標位置（撮像処理Ｈ２の開始位置、移載位置Ｐａ１）までの第一装着ヘッド４３の移動条件をそれぞれ設定する。

そのため、時間算出部９１は、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の少なくとも一方における移動条件が待機指令または詰め寄り指令に設定される移動パターンを少なくとも含む複数の移動パターンごとに処理移行時間を算出する。本実施形態において、撮像処理Ｈ２の方式は、フライングビジョン方式およびストップビジョン方式の２種類の何れかであるものとする。また、上記の複数の移動パターンには、図７に示すように、８種類の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ８）が含まれる。

詳細には、複数の移動パターンには、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ移載処理Ｈ５における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定される４種類（Ｋ１〜Ｋ４）が含まれる。さらに、複数の移動パターンには、上記の撮像処理Ｈ２がフライングビジョン方式である４種類（Ｋ５〜Ｋ８）が含まれる。時間算出部９１は、上記の合計８種類の移動パターンのそれぞれに対応する処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３８を算出する。

また、時間算出部９１は、処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３８の算出に際して、撮像制約時間と、移載制約時間とを複数の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ８）ごとに算出する。上記の撮像制約時間は、第一装着ヘッド４３による電子部品の採取が終了してから、撮像処理Ｈ２に伴う第一装着ヘッド４３の移動が非干渉制御により制約されずに撮像処理Ｈ２を実行可能となるまでの時間である。また、上記の移載制約時間は、撮像処理Ｈ２が終了してから、撮像処理Ｈ２の後に実行される移載処理Ｈ５における最初の目標位置への第一装着ヘッド４３の移動が非干渉制御により制約されずに移載処理Ｈ５を実行可能となるまでの時間である。

例えば、時間算出部９１は、撮像処理Ｈ２の方式がフライングビジョン方式であれば、先ず第一装着ヘッド４３の第一位置Ｍ１から第四位置Ｍ４への移動に非干渉制御による制約が生じないように、第四位置Ｍ４が第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘの外部になることが見込まれ、撮像処理Ｈ２をなるべく早期に開始できる時刻を割り出す。そして、時間算出部９１は、採取処理Ｈ１の終了時刻と、上記の撮像処理Ｈ２の開始時刻との差分から撮像制約時間を算出する。

また、時間算出部９１は、撮像処理Ｈ２の方式がストップビジョン方式であれば、先ず撮像位置Ｎ１から移載処理Ｈ５における最初の移載位置Ｐａ１への移動に非干渉制御による制約が生じないように、最初の移載位置Ｐａ１が第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘの外部になることが見込まれ、移載処理Ｈ５をなるべく早期に開始できる時刻を割り出す。そして、時間算出部９１は、撮像処理Ｈ２の終了時刻と、上記の移載処理Ｈ５の開始時刻との差分から移載制約時間を算出する。

ここで、上記の撮像制約時間および移載制約時間は、図７に示すように、撮像処理Ｈ２の方式、および撮像処理Ｈ２若しくは移載処理Ｈ５の移動条件が同一であれば共通する。具体的には、例えば第一移動パターンＫ１と第三移動パターンＫ３とでは撮像制約時間Ｔ１１が共通し、第五移動パターンＫ５と第六移動パターンＫ６とでは移載制約時間Ｔ２３が共通する。換言すると、これらの撮像制約時間Ｔ１１〜Ｔ１４および移載制約時間Ｔ２１〜Ｔ２４は、撮像処理Ｈ２の方式、移動条件ごとに変動し得る時間である。

時間算出部９１は、撮像制約時間Ｔ１１〜Ｔ１４と移載制約時間Ｔ２１〜Ｔ２４に、撮像処理Ｈ２の方式ごとに相違する撮像処理Ｈ２の所要時間Ｔｓ，Ｔｆを加算して、処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３８を算出する。上記のストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２の所要時間Ｔｓ、およびフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２の所要時間Ｔｆは、採取処理Ｈ１の終了時間から撮像処理Ｈ２の終了時間から撮像制約時間を除いた時間であり、装着ヘッド５３の移動と撮像に要する時間に相当する。

条件設定部９２は、複数の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ８）のうち処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３８が最短となる一つの移動パターンに基づいて、撮像処理Ｈ２の移動条件および移載処理Ｈ５の移動条件をそれぞれ設定する。具体的には、条件設定部９２は、例えば処理移行時間Ｔ３６が最短である場合には、撮像処理Ｈ２にフライングビジョン方式を適用し、撮像処理Ｈ２の移動条件に詰め寄り指令を設定し、移載処理Ｈ５に待機指令を設定する。そして、条件設定部９２は、設定内容に対応するコードを制御プログラムに追加することによって、装着処理を最適化する。

（装着処理の最適化処理）
最適化装置９０による装着処理の最適化処理について、図７および図８を参照して説明する。本実施形態において、撮像処理Ｈ２の方式は、ストップビジョン方式とフライングビジョン方式の２種類であるものとする。また、最適化装置９０は、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件を対象として最適化を行う。移動条件の候補は、待機指令および詰め寄り指令の２種類であるものとする。このような前提により、図７に示すように、８種類の移動パターンが想定される。

装着処理の最適化処理において、最適化装置９０は、図８に示すように、先ず最適化に必要な準備を行う準備処理を実行する（Ｓ３０）。詳細には、最適化装置９０は、先ず、記憶装置８２に記憶された制御プログラムおよび各種情報に基づいて、ＰＰサイクルの採取処理Ｈ１における最後の採取位置Ｐａｆと、移載処理Ｈ５における最初の移載位置Ｐａ１とを示す座標値、および第二装着ヘッド５３により並行して実行される装着処理の移載処理Ｈ５における第二装着ヘッド５３の移動範囲を取得する（Ｓ３１）。

次に、最適化装置９０は、第二装着ヘッド５３の移動範囲に基づいて、第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘを、第二装着ヘッド５３による移載処理Ｈ５の移動ごとに算出する（Ｓ３２）。つまり、最適化装置９０は、第二装着ヘッド５３の移動ごとに変動し得る排他領域Ａｘを算出することにより、第一装着ヘッド４３の目標位置が排他領域Ａｘの内部にあるのか外部にあるのかを認識するとともに、内部にある場合には排他領域Ａｘの外部になることが見込まれる時刻を認識する。

続いて、時間算出部９１は、撮像処理Ｈ２がストップビジョン方式であるとして、Ｓ３１にて取得された最後の採取位置Ｐａｆ、第一部品カメラ６１の位置、最初の移載位置Ｐａ１、および第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘに基づいて、複数の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ４）ごとに撮像制約時間Ｔ１１，Ｔ１２と、移載制約時間Ｔ２１，Ｔ２２とを算出する。さらに、時間算出部９１は、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２の所要時間Ｔｓに基づいて、複数の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ４）ごとの処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３４をそれぞれ算出する（Ｓ４１）。

次に、最適化装置９０は、今回のＰＰサイクルにおいて採取した電子部品が全てフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２に適合するか否かを判定する（Ｓ４２）。フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２に適合する場合には（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、時間算出部９１は、撮像処理Ｈ２がフライングビジョン方式であるとして、上記と同様に、複数の移動パターン（Ｋ５〜Ｋ８）ごとに撮像制約時間Ｔ１３，Ｔ１４と、移載制約時間Ｔ２３，Ｔ２４とを算出する。さらに、時間算出部９１は、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２の所要時間Ｔｆに基づいて、複数の移動パターン（Ｋ５〜Ｋ８）ごとの処理移行時間Ｔ３５〜Ｔ３８をそれぞれ算出する（Ｓ４３）。

そして、条件設定部９２は、算出された８種類の処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３８のうち最短の最短となる一つの移動パターンを選択する（Ｓ４４）。最後に、条件設定部９２は、選択された移動パターンに基づいて、撮像処理Ｈ２の移動条件および移載処理Ｈ５の移動条件をそれぞれ設定すべく、制御プログラムに移動条件に対応するコードを追加する編集を行う（Ｓ４５）。具体的には、例えば第六の移動パターンＫ６が選択された場合には、撮像処理Ｈ２の方式としてフライングビジョン方式が適用され、撮像処理Ｈ２の移動条件に詰め寄り指令が設定され、移載処理Ｈ５の移動条件に待機指令が設定される。

また、今回のＰＰサイクルにおいて採取した電子部品の一部または全部がフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２に適合しない場合には（Ｓ４２：Ｎｏ）、フライングビジョン方式に係る処理移行時間Ｔ３５〜Ｔ３８の算出（Ｓ４３）を省略する。この場合は、４種類の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ４）のみ処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３４が算出された状態にある。そして、条件設定部９２は、算出された４種類の処理移行時間Ｔ３１〜Ｔ３４のうち最短となる一つの移動パターンを選択する（Ｓ４４）。

最後に、条件設定部９２は、選択された移動パターンに基づいて、撮像処理Ｈ２の移動条件および移載処理Ｈ５の移動条件を設定すべく、制御プログラムに移動条件に対応するコードを追加する編集を行う（Ｓ４５）。具体的には、例えば第四移動パターンＫ４が選択された場合には、撮像処理Ｈ２の方式としてストップビジョン方式が適用され、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件のそれぞれに詰め寄り指令が設定される。

なお、条件設定部９２は、第一装着ヘッド４３による装着処理および第二装着ヘッド５３による装着処理の各ＰＰサイクルを対象として、実行順に撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件を順次最適化する。つまり、条件設定部９２は、第二装着ヘッド５３を用いたＰＰサイクルにおける撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件をそれぞれ設定する。これにより、第一装着ヘッド４３を用いた装着処理、および第二装着ヘッド５３を用いた装着処理が最適化される。

上記のように、ＰＰサイクルにより移載される電子部品の全てがフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２に適合する場合には、８種類の移動パターンから一つが選択されることにより、実質的に撮像処理Ｈ２の方式が切り換えられる。フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２は、第一装着ヘッド４３を移動させながら撮像を行うことから撮像処理Ｈ２に要する時間を短縮する観点からは有利である。しかし、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２は、第一部品カメラ６１の視野内において一定距離の等速区間Ｓｃを移動させることを要する。そのため、例えば等速区間Ｓｃの終点である第三位置Ｍ３において干渉が生じるなどの事情がある場合には撮像処理Ｈ２を開始できないという制約が生じ得る。

これに対して、ストップビジョン方式は、第一装着ヘッド４３が第一部品カメラ６１の視野内に収まる位置において第二装着ヘッド５３と干渉が生じないのであれば撮像処理Ｈ２の実行が可能である。そのため、例えば第二装着ヘッド５３の排他領域Ａｘの境界が第一部品カメラ６１の視野内（図５の第三位置Ｍ３と図６の撮像位置Ｎ１との間）にある場合には、ストップビジョン方式の方が撮像処理Ｈ２を早期に開始できる。このように、第二装着ヘッド５３の移動範囲などの動作状況によって適切な撮像処理Ｈ２の方式、および移動条件が相違することから、最適化装置９０による装着処理の最適化により撮像処理Ｈ２や移載処理Ｈ５の開始の早期化を図り、結果としてサイクルタイムを短縮させることができる。

＜実施形態の構成による効果＞
最適化装置９０は、部品装着機１による装着処理を最適化する。部品装着機１は、供給される電子部品を採取して回路基板Ｂｄに移載する作業に用いられる第一装着ヘッド４３と、回路基板Ｂｄに対する所定の作業に用いられる作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）と、第一装着ヘッド４３に保持された電子部品を撮像可能な第一部品カメラ６１と、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）と第一装着ヘッド４３の干渉を防止する非干渉制御を実行する制御装置７０と、を備える。制御装置７０は、第一部品カメラ６１を用いた撮像処理Ｈ２により取得された画像データを画像処理して第一装着ヘッド４３により採取された電子部品の保持状態を認識する状態認識処理Ｈ３を実行し、状態認識処理Ｈ３の結果に基づいて回路基板Ｂｄにおける所定位置に電子部品を移載する移載処理Ｈ５を実行するピックアンドプレースサイクル（以下、ＰＰサイクル）を複数回に亘って繰り返す装着処理を実行する。
撮像処理Ｈ２の方式には、第一部品カメラ６１の視野内において第一装着ヘッド４３を移動させた状態で撮像して画像データを取得するフライングビジョン方式が含まれる。第一装着ヘッド４３の可動領域と作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の可動領域が重複して第一装着ヘッド４３と作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の干渉が発生し得る領域を干渉領域Ａｃと定義する。最適化装置９０は、ＰＰサイクルにおいて第一装着ヘッド４３による電子部品の採取が終了してから移載処理Ｈ５における最初の移載がなされるまでの処理移行時間を算出する時間算出部９１と、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）を用いた干渉領域Ａｃでの作業に並行してフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２が行われる場合に、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５のそれぞれにおける最初の目標位置までの第一装着ヘッド４３の移動条件をそれぞれ設定する条件設定部９２と、を備える。
移動条件の候補には、第一装着ヘッド４３を規定位置で待機させてから目標位置まで移動させる待機指令と、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の可動領域のうち作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の移動が許容され且つ第一装着ヘッド４３の移動が禁止される排他領域の外部において目標位置に最接近する位置まで第一装着ヘッド４３を詰め寄らせる詰め寄り指令とが含まれる。時間算出部９１は、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の少なくとも一方における移動条件が待機指令または詰め寄り指令に設定される移動パターンを少なくとも含む複数の移動パターンごとに、処理移行時間を算出する。条件設定部９２は、複数の移動パターンのうち処理移行時間が最短となる一つの移動パターンに基づいて、撮像処理Ｈ２の移動条件および移載処理Ｈ５の移動条件をそれぞれ設定する。

このような構成によると、最適化装置９０は、少なくとも２種類の移動パターンのうち移載処理Ｈ５における最初の移載がなされる時刻が最も早くなるように移動パターンを選択し、当該移動パターンに基づいて移動条件を設定する。これにより、例えばフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２が待機指令に設定され、移載処理Ｈ５が詰め寄り指令に設定される。このように、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の動作状況に応じて撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の最初の移動に係る移動条件が適宜設定されて、第一装着ヘッド４３と作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の干渉を防止しつつ、装着処理に要するサイクルタイムが短くなるように最適化される。

また、複数の移動パターンには、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ移載処理Ｈ５における移動条件が待機指令および詰め寄り指令の一方に設定される２種類の移動パターンが含まれる。
このような構成によると、複数の移動パターンには、少なくともフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２における移動条件が待機指令と詰め寄り指令とにそれぞれ設定された２種類の移動パターンが含まれる。このとき、上記の２種類の移動パターンは、移載処理Ｈ５における移動条件が待機指令および詰め寄り指令の一方に設定される。これにより、撮像処理Ｈ２における移動条件について待機指令と詰め寄り指令のうち撮像処理Ｈ２に要する時間が短い方を選択することができる。これにより、装着処理を最適化し、サイクルタイムの短縮を図ることができる。

また、複数の移動パターンには、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ移載処理Ｈ５における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定される４種類の移動パターン（Ｋ５〜Ｋ８）が含まれる。
このような構成によると、複数の移動パターンには、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件が共に待機指令である第五移動パターンＫ５と、撮像処理Ｈ２の移動条件が詰め寄り指令であり且つ移載処理Ｈ５の移動条件が待機指令である第六移動パターンＫ６と、撮像処理Ｈ２の移動条件が待機指令であり且つ移載処理Ｈ５の移動条件が詰め寄り指令である第七移動パターンＫ７と、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件が共に詰め寄り指令である第八移動パターンＫ８が含まれる。これにより、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５における移動条件についてそれぞれの処理を一連で行った際に要する時間が最短の移動条件を設定することができる。これにより、装着処理を最適化し、サイクルタイムの短縮を図ることができる。

また、撮像処理Ｈ２の方式には、第一部品カメラ６１の視野内において第一装着ヘッド４３を一時停止させた状態で撮像して画像データを取得するストップビジョン方式が含まれる。複数の移動パターンには、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の少なくとも一方における移動条件が待機指令または詰め寄り指令に設定される移動パターンが含まれる。時間算出部９１は、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の少なくとも一方における移動条件が待機指令または詰め寄り指令に設定される移動パターンを少なくとも含む複数の移動パターンごとに、処理移行時間を算出する。条件設定部９２は、処理移行時間に基づいて複数の移動パターンから一つの移動パターンが選択されて、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）を用いた干渉領域Ａｃでの作業に並行してストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２が行われる場合に、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５のそれぞれにおける最初の目標位置までの第一装着ヘッド４３の移動条件をそれぞれ設定する。
このような構成によると、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の動作状況に応じて、撮像処理Ｈ２の方式がフライングビジョン方式かストップビジョン方式に切り換えられる。最適化装置９０は、ＰＰサイクルごとに最適な撮像処理Ｈ２の方式を切り換えることによって、全体としてサイクルタイムの短縮を図ることができる。

また、複数の移動パターンには、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ移載処理Ｈ５における移動条件が待機指令および詰め寄り指令の一方に設定される２種類の移動パターンが含まれる。
このような構成によると、複数の移動パターンには、少なくともストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２における移動条件が待機指令と詰め寄り指令とにそれぞれ設定された２種類の移動パターンが含まれる。このとき、上記の２種類の移動パターンは、移載処理Ｈ５における移動条件が待機指令および詰め寄り指令の一方に設定される。これにより、撮像処理Ｈ２における移動条件について待機指令と詰め寄り指令のうち撮像処理Ｈ２に要する時間が短い方を選択することができる。これにより、装着処理を最適化し、サイクルタイムの短縮を図ることができる。

また、複数の移動パターンには、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ移載処理Ｈ５における移動条件が待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定される４種類の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ４）が含まれる。
このような構成によると、複数の移動パターンには、ストップビジョン方式の撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件が共に待機指令である第一移動パターンＫ１と、撮像処理Ｈ２の移動条件が詰め寄り指令であり且つ移載処理Ｈ５の移動条件が待機指令である第二移動パターンＫ２と、撮像処理Ｈ２の移動条件が待機指令であり且つ移載処理Ｈ５の移動条件が詰め寄り指令である第三移動パターンＫ３と、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件が共に詰め寄り指令である第四移動パターンＫ４が含まれる。これにより、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５における移動条件についてそれぞれの処理を一連で行った際に要する時間が最短の移動条件を設定することができる。これにより、装着処理を最適化し、サイクルタイムの短縮を図ることができる。

また、制御装置７０は、非干渉制御において作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の排他領域Ａｘの内部に第一装着ヘッド４３の目標位置がある場合に、第一装着ヘッド４３の現在位置が排他領域Ａｘの外部に維持されるように第一装着ヘッド４３の移動を制約することにより干渉を防止する。時間算出部９１は、第一装着ヘッド４３による電子部品の採取が終了してから、撮像処理Ｈ２に伴う第一装着ヘッド４３の移動が非干渉制御により制約されずに撮像処理Ｈ２を実行可能となるまでの撮像制約時間（Ｔ１１〜Ｔ１４）を、複数の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ８）ごとに算出した後に、撮像制約時間（Ｔ１１〜Ｔ１４）を含む処理移行時間（Ｔ３１〜Ｔ３８）を複数の移動パターンごとに算出する。
このような構成によると、フライングビジョン方式およびストップビジョン方式の何れの撮像処理Ｈ２において第一装着ヘッド４３の移動が非干渉制御により制約されない。これにより、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の動作状況との関係で撮像処理Ｈ２が不適切となることが確実に防止される。結果として、装着処理に要するサイクルタイムの短縮を図ることができる。また、撮像処理Ｈ２に対する非干渉制御による影響を低減できるので、シミュレーションの精度を向上できる。

また、時間算出部９１は、撮像処理Ｈ２が終了してから、撮像処理Ｈ２の後に実行される移載処理Ｈ５における最初の目標位置への第一装着ヘッド４３の移動が非干渉制御により制約されずに移載処理Ｈ５を実行可能となるまでの移載制約時間（Ｔ２１〜Ｔ２４）を、複数の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ８）ごとに算出した後に、移載制約時間（Ｔ２１〜Ｔ２４）を含む処理移行時間（Ｔ３１〜Ｔ３８）を複数の移動パターンごとに算出する。
このような構成によると、フライングビジョン方式およびストップビジョン方式の何れの撮像処理Ｈ２の後に実行される移載処理Ｈ５における最初の目標位置への第一装着ヘッド４３の移動が非干渉制御により制約されない。これにより、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）の動作状況との関係で移載処理Ｈ５の最初の移動に遅延が発生することが確実に防止され、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）を用いた作業に並行して移載処理Ｈ５の実行が可能となる。これにより、作業ヘッド（第二装着ヘッド５３）を用いた作業に移載処理Ｈ５の一部がオーバーラップするようになり、移載処理Ｈ５の開始時刻を早めることができる。結果として、サイクルタイムの短縮を図ることができ、また、シミュレーションの精度を向上できる。

また、装着ヘッドは、第一装着ヘッド４３である。部品カメラは、第一装着ヘッド４３に保持された電子部品を撮像可能な第一部品カメラ６１である。作業ヘッドは、電子部品を採取して回路基板Ｂｄに移載する作業に用いられる第二装着ヘッド５３である。部品装着機１は、第一部品カメラ６１に対して回路基板Ｂｄを挟んだ反対側に設けられ、第二第一装着ヘッド４３に保持された電子部品を撮像可能な第二部品カメラ６２をさらに備る。制御装置７０は、第一装着ヘッド４３を用いたＰＰサイクルの移載処理Ｈ５と、第二装着ヘッド５３を用いたＰＰサイクルの移載処理Ｈ５とを交互に実行する。
時間算出部９１は、第二装着ヘッド５３を用いたＰＰサイクルにおける処理移行時間を算出する。条件設定部９２は、第一装着ヘッド４３を用いた干渉領域Ａｃでの移載処理Ｈ５に並行して第二部品カメラ６２を用いたフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２が行われる場合に、撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５のそれぞれにおける最初の目標位置までの第二装着ヘッド５３の移動条件をそれぞれ設定する。
部品装着機１は、互いにＹ軸方向に対向する２台の装着ヘッド（第一装着ヘッド４３、第二装着ヘッド５３）を備える。このような対向ロボットを備える部品装着機１は、２台の装着ヘッド（第一装着ヘッド４３、第二装着ヘッド５３）の干渉を防止しつつ、それぞれの装着処理が効率的に実行されることが求められる。そこで、２台の装着ヘッド（第一装着ヘッド４３、第二装着ヘッド５３）により繰り返されるそれぞれのＰＰサイクルについて最適化を行うことによって、ＰＰサイクルにおける作業時間（装着時間）と準備時間を短縮することが可能となり、全体として一連の作業に要するサイクルタイムを短縮することができる。

＜実施形態の変形態様＞
（移動条件の設定について）
実施形態において、最適化装置９０は、８種類の移動パターン（Ｋ１〜Ｋ８）から一つを選択して、選択された移動パターンに基づいて撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件をそれぞれ設定する構成とした。これに対して、複数の移動パターンには、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２に係る第五〜第八移動パターン（Ｋ５〜Ｋ８）のうち少なくとも２種類を有する構成であればよい。

例えば、移載処理Ｈ５の移動条件については待機指令および詰め寄り指令の一方に設定され、条件設定部９２は、撮像処理Ｈ２について待機指令および詰め寄り指令にそれぞれ設定される２種類の移動パターン（Ｋ５，Ｋ６）を含む複数の移動パターンのうち一つを選択するようにしてもよい。このような構成においても、実施形態と同様の効果を奏する。但し、より詳細に移動条件を設定して、サイクルタイムを短縮するという観点からは、実施形態にて例示したように８種類の移動パターンが含まれる構成が望ましい。

また、実施形態において、移動条件の候補は、待機指令および詰め寄り指令の２種類であるものとした。これに対して、移動条件の候補は、他の指令を含む３種類以上である構成としてもよい。例えば、待機指令における第一装着ヘッド４３が待機する規定位置について、目標位置とＸ座標が等しくＹ軸方向に所定距離だけ離間した位置としたり、第一装着ヘッド４３の現在位置と第二装着ヘッド５３の動作状況に応じて定められる干渉を生じない位置としたりすることにより、複数種類の待機指令を候補としてもよい。

また、実施形態において、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２では、第一装着ヘッド４３をＹ軸方向に一定速度で等速区間Ｓｃを移動させる構成とした。これに対して、フライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２は、第一部品カメラ６１の視野内を移動しながら撮像するものであれば、移動方向をＸ軸方向またはＸＹ軸方向としてもよいし、また一定加速度で加速しながら移動させる構成としてもよい。このようなフライングビジョン方式の撮像処理Ｈ２に対応させたり、また移動方向や移動速度の指令を移動条件の候補としたりしてもよい。このような構成によると、より詳細に移動条件を設定することが可能となり、サイクルタイムの短縮を図ることができる。

（装着ヘッドおよび作業ヘッドについて）
実施形態において、第一装着ヘッド４３は、複数の吸着ノズル４４を備える構成とした。これに対して、装着ヘッドとしては、例えば大型部品や特殊形状の部品を採取するために専用の吸着ノズルを一つ備える構成としてもよい。また、装着ヘッドは、吸着ノズルの他に、電子部品を把持するチャック装置を備える構成としてもよい。このような構成においても同様に、最適化装置は、装着ヘッドを用いた装着処理に作業ヘッドを用いた干渉領域Ａｃでの作業が並行して実行される場合に、装着処理のＰＰサイクルにおける撮像処理Ｈ２および移載処理Ｈ５の移動条件を対象として装着処理の最適化を行うことができる。

実施形態において、本発明の「作業ヘッド」は、第二部品供給装置３０により供給される電子部品を採取して回路基板Ｂｄに移載する作業に用いられる第二装着ヘッド５３であるものとした。これに対して、作業ヘッドは、第一装着ヘッド４３と可動範囲が重複して、回路基板Ｂｄに対する所定の作業に用いられるものであれば、装着ヘッド以外であってもよい。作業ヘッドとしては、例えば回路基板Ｂｄの所定の位置に接着剤を塗布する接着剤塗布ヘッド、電子部品の装着状態を検査する外観検査ヘッド、回路基板Ｂｄに印刷されたはんだの状態を検査するはんだ検査ヘッドなどが採用され得る。

（その他）
実施形態において、最適化装置９０は、部品装着機１に通信可能に接続された管理装置に組み込まれた構成とした。これに対して、最適化装置９０は、管理装置８０の外部において部品装着機１に通信可能な外部装置であってもよいし、部品装着機１に組み込まれる構成としてもよい。これらの場合には、最適化装置９０は、例えば入力した制御プログラムをオペレータの設定や要求に応じて最適化する。

１：部品装着機
１０：基板搬送装置
２０：第一部品供給装置
２１：スロット、 ２２：リール保持部、 ２３：フィーダ
３０：第二部品供給装置
３１：スロット、 ３２：リール保持部、 ３３：フィーダ
４０：第一部品移載装置
４１：ヘッド駆動装置、 ４２：移動台
４３：第一装着ヘッド、 ４４：吸着ノズル
５０：第二部品移載装置
５１：ヘッド駆動装置、 ５２：移動台、
５３：第二装着ヘッド（作業ヘッド）、 ５４：吸着ノズル
６１：第一部品カメラ、 ６２：第二部品カメラ
７０：制御装置、 ７１：装着制御部、 ７２：非干渉制御部
８０：管理装置
８１：管理制御部、 ８２：記憶装置
９０：最適化装置、 ９１：時間算出部、 ９２：条件設定部
Ｂｄ：回路基板
Ｍｖ１：（第一装着ヘッドの）可動領域
Ｍｖ２：（第二装着ヘッドの）可動領域
Ａｃ：干渉領域、 Ａｘ：排他領域Ａｘ
Ｐｓ１，Ｐｓ２：供給位置、 Ｐａ１〜Ｐａｆ：採取位置
Ｐｃ１〜Ｐｃｆ：移載位置
Ｓｃ：等速区間、 Ｋ１〜Ｋ８：移動パターン
Ｔｓ：（撮像処理の）所要時間、 Ｔｆ：（移載処理の）所要時間
Ｔ１１〜Ｔ１４：撮像制約時間、 Ｔ２１〜Ｔ２４：移載制約時間
Ｔ３１〜Ｔ３８：処理移行時間

Claims (9)

1. 部品装着機による装着処理を最適化する最適化装置であって、
   前記部品装着機は、供給される電子部品を採取して回路基板に移載する作業に用いられる装着ヘッドと、前記回路基板に対する所定の作業に用いられる作業ヘッドと、前記装着ヘッドに保持された前記電子部品を撮像可能な部品カメラと、前記作業ヘッドと前記装着ヘッドの干渉を防止する非干渉制御を実行する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記部品カメラを用いた撮像処理により取得された画像データを画像処理して前記装着ヘッドにより採取された前記電子部品の保持状態を認識する状態認識処理を実行し、前記状態認識処理の結果に基づいて前記回路基板における所定の移載位置に前記電子部品を移載する移載処理を実行するピックアンドプレースサイクル（以下、ＰＰサイクル）を複数回に亘って繰り返す前記装着処理を実行し、
   前記撮像処理の方式には、前記部品カメラの視野内において前記装着ヘッドを移動させた状態で撮像して前記画像データを取得するフライングビジョン方式が含まれ、
   前記装着ヘッドの可動領域と前記作業ヘッドの可動領域が重複して前記装着ヘッドと前記作業ヘッドの干渉が発生し得る領域を干渉領域と定義し、
   前記最適化装置は、
   前記ＰＰサイクルにおいて前記装着ヘッドによる前記電子部品の採取を行う採取処理が終了してから前記移載処理における最初の移載がなされるまでの処理移行時間を算出する時間算出部と、
   前記作業ヘッドを用いた前記干渉領域での作業に並行して前記フライングビジョン方式の前記撮像処理が行われる場合に、前記採取処理における最後の採取位置から前記撮像処理における目標位置としての撮像開始位置までの前記装着ヘッドの移動条件および前記撮像処理における撮像終了位置から前記移載処理における目標位置としての最初の移載位置までの前記装着ヘッドの移動条件をそれぞれ設定する条件設定部と、を備え、
   それぞれの前記移動条件の候補には、詰め寄り指令と待機指令とが含まれ、
   前記詰め寄り指令は、前記作業ヘッドの前記可動領域のうち前記作業ヘッドの移動が許容され且つ前記装着ヘッドの移動が禁止される領域であって前記作業ヘッドの現在位置に基づいて前記作業ヘッドの移動ごとに設定される排他領域の外部において、複数回に亘る前記作業ヘッドの移動に伴う前記排他領域の変動に応じて前記最後の採取位置または前記撮像終了位置から前記目標位置に最接近する位置まで徐々に接近するように前記装着ヘッドを段階的に複数回移動させて詰め寄らせた後に、前記排他領域の変動により前記装着ヘッドの前記目標位置への移動が許容されてから前記装着ヘッドを前記目標位置まで移動させる指令であり、
   前記待機指令は、前記最後の採取位置または前記撮像終了位置から前記目標位置へ前記装着ヘッドを移動させる間の位置であり且つ前記作業ヘッドの現在位置に基づいて設定された前記排他領域の外部である規定位置において、前記排他領域が変動したとしても前記排他領域の変動により前記装着ヘッドの前記目標位置への移動が許容されるまで前記装着ヘッドを待機させた後、前記排他領域の変動により前記装着ヘッドの前記目標位置への移動が許容されてから前記目標位置までまとめて移動させる指令であり、
   前記時間算出部は、前記フライングビジョン方式の前記撮像処理および前記移載処理の少なくとも一方における前記移動条件が前記待機指令または前記詰め寄り指令に設定される移動パターンを少なくとも含む複数の前記移動パターンごとに、前記処理移行時間を算出し、
   前記条件設定部は、複数の前記移動パターンのうち前記処理移行時間が最短となる一つの前記移動パターンに基づいて、前記撮像処理の前記移動条件および前記移載処理の前記移動条件をそれぞれ設定する、装着処理の最適化装置。
2. 複数の前記移動パターンには、前記フライングビジョン方式の前記撮像処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ前記移載処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令の一方に設定される２種類の前記移動パターンが含まれる、請求項１に記載の装着処理の最適化装置。
3. 複数の前記移動パターンには、前記フライングビジョン方式の前記撮像処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ前記移載処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令にそれぞれ設定される４種類の前記移動パターンが含まれる、請求項１または２に記載の装着処理の最適化装置。
4. 前記撮像処理の方式には、前記部品カメラの視野内において前記装着ヘッドを一時停止させた状態で撮像して前記画像データを取得するストップビジョン方式が含まれ、
   複数の前記移動パターンには、前記ストップビジョン方式の前記撮像処理および前記移載処理の少なくとも一方における前記移動条件が前記待機指令または前記詰め寄り指令に設定される前記移動パターンが含まれ、
   前記時間算出部は、前記ストップビジョン方式の前記撮像処理および前記移載処理の少なくとも一方における前記移動条件が前記待機指令または前記詰め寄り指令に設定される移動パターンを少なくとも含む複数の前記移動パターンごとに、前記処理移行時間を算出し、
   前記条件設定部は、前記処理移行時間に基づいて複数の前記移動パターンから一つの前記移動パターンが選択されて、前記作業ヘッドを用いた前記干渉領域での作業に並行して前記ストップビジョン方式の前記撮像処理が行われる場合に、前記撮像処理および前記移載処理のそれぞれにおける最初の目標位置までの前記装着ヘッドの前記移動条件をそれぞれ設定する、請求項１−３の何れか一項に記載の装着処理の最適化装置。
5. 複数の前記移動パターンには、前記ストップビジョン方式の前記撮像処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ前記移載処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令の一方に設定される２種類の前記移動パターンが含まれる、請求項４に記載の装着処理の最適化装置。
6. 複数の前記移動パターンには、前記ストップビジョン方式の前記撮像処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令にそれぞれ設定され、且つ前記移載処理における前記移動条件が前記待機指令および前記詰め寄り指令にそれぞれ設定される４種類の前記移動パターンが含まれる、請求項４または５に記載の装着処理の最適化装置。
7. 前記制御装置は、前記非干渉制御において前記作業ヘッドの前記排他領域の内部に前記装着ヘッドの前記目標位置がある場合に、前記装着ヘッドの現在位置が前記排他領域の外部に維持されるように前記装着ヘッドの移動を制約することにより干渉を防止し、
   前記時間算出部は、前記装着ヘッドによる前記電子部品の採取が終了してから、前記撮像処理に伴う前記装着ヘッドの移動が前記非干渉制御により制約されずに前記撮像処理を実行可能となるまでの撮像制約時間を、複数の前記移動パターンごとに算出した後に、前記撮像制約時間を含む前記処理移行時間を複数の前記移動パターンごとに算出する、請求項１−６の何れか一項に記載の装着処理の最適化装置。
8. 前記時間算出部は、前記撮像処理が終了してから、前記撮像処理の後に実行される前記移載処理における最初の前記目標位置への前記装着ヘッドの移動が前記非干渉制御により制約されずに前記移載処理を実行可能となるまでの移載制約時間を、複数の前記移動パターンごとに算出した後に、前記移載制約時間を含む前記処理移行時間を複数の前記移動パターンごとに算出する、請求項７に記載の装着処理の最適化装置。
9. 前記装着ヘッドは、第一装着ヘッドであり、
   前記部品カメラは、前記第一装着ヘッドに保持された前記電子部品を撮像可能な第一部品カメラであり、
   前記作業ヘッドは、前記電子部品を採取して前記回路基板に移載する作業に用いられる第二装着ヘッドであり、
   前記部品装着機は、前記第一部品カメラに対して前記回路基板を挟んだ反対側に設けられ、前記第二装着ヘッドに保持された前記電子部品を撮像可能な第二部品カメラをさらに備え、
   前記制御装置は、前記第一装着ヘッドを用いた前記ＰＰサイクルの前記移載処理と、前記第二装着ヘッドを用いた前記ＰＰサイクルの前記移載処理とを交互に実行し、
   前記時間算出部は、前記第二装着ヘッドを用いた前記ＰＰサイクルにおける前記処理移行時間を算出し、
   前記条件設定部は、前記第一装着ヘッドを用いた前記干渉領域での前記移載処理に並行して前記第二部品カメラを用いた前記フライングビジョン方式の前記撮像処理が行われる場合に、前記撮像処理および前記移載処理のそれぞれにおける最初の目標位置までの前記第二装着ヘッドの移動条件をそれぞれ設定する、請求項１−８の何れか一項に記載の装着処理の最適化装置。

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