JP7535735B2 - 生産データ作成装置および生産データ作成方法 - Google Patents
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Description
本開示は、部品実装装置が基板に部品を実装するための生産データを作成する生産データ作成装置および生産データ作成方法に関する。
基板に部品を実装する部品実装装置は、ノズルの部品吸着に関するパラメータ、部品の形状認識に関するパラメータ、部品の基板装着に関するパラメータなどの多数のパラメータを含む動作パラメータに基づいて、部品実装動作が制御されている。この動作パラメータは、部品毎に適切な値を設定する必要がある。特許文献１には、入力された部品の質量と、部品を吸着するノズルの吸着穴の面積との比に基づいて、ヘッドの適切な動作加速度などのパラメータを算出することが記載されている。
本開示の生産データ作成装置は、入力部と、設定部と、を有する。
入力部は、画面に表示された複数の用途の中からひとつの用途の入力を受け付ける。
設定部は、入力された用途に基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するための動作パラメータを設定する。
本開示の生産データ作成方法は、
画面に表示された複数の用途の中からひとつの用途の入力を受け付け、
入力された用途に基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するための動作パラメータを設定する。
画面に表示された複数の用途の中からひとつの用途の入力を受け付け、
入力された用途に基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するための動作パラメータを設定する。
本開示の他の態様の生産データ作成装置は、入力部と、設定部と、を有する。
入力部は、少なくとも品質と生産性に基づく入力パラメータの入力を受け付ける。
設定部は、入力された入力パラメータに基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するための動作パラメータを設定する。
本開示の他の態様の生産データ作成方法は、
少なくとも品質と生産性に基づく入力パラメータの入力を受け付け、
入力された入力パラメータに基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するための動作パラメータを設定する。
少なくとも品質と生産性に基づく入力パラメータの入力を受け付け、
入力された入力パラメータに基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するための動作パラメータを設定する。
同じ部品を実装する場合であっても、生産機種が品質重視の車載機器基板か、生産性重視の通信機器基板かによって、最適な部品実装動作が異なる。そのため、基板の用途に応じてそれぞれ最適な動作パラメータを用意することが望まれている。しかしながら、特許文献１を含む従来技術では、基板の用途を考慮した動作パラメータを自動生成することができず、部品毎に算出された一組の動作パラメータを基に、作業者が経験に基づいて動作パラメータを変更しており、作成する作業者によって動作パラメータの出来にばらつきがある。
本開示の一実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、部品実装システム１の構成について説明する。部品実装システム１は基板に部品を実装して実装基板を生産する機能を有している。本実施の形態では、複数（ここでは３本）の部品実装ライン４が、通信ネットワーク２を介して管理コンピュータ３に接続された構成となっている。部品実装ライン４における作業は管理コンピュータ３によって管理される。なお、部品実装ライン４は３本に限定されることはなく、１本、２本、または５本以上であってよい。
管理コンピュータ３は、部品実装ライン４が備える生産設備（部品実装装置Ｍ４，Ｍ５）の稼働に必要なデータを、生産設備に送信する機能を有している。また、生産設備から、生産設備の稼動状況、作業履歴などのデータが、管理コンピュータ３に送信される。なお、部品実装システム１は、部品実装ライン４毎にライン管理用のコンピュータを備え、ライン管理用のコンピュータを介して管理コンピュータ３と生産設備がデータを送受信するようにしてもよい。また、管理コンピュータ３は、部品実装ライン４の生産設備で使用される動作パラメータ、部品データ、生産データなどを作成する機能を有している。
図１において、部品実装ライン４は、基板供給装置Ｍ１、基板受渡装置Ｍ２、半田印刷装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５、リフロー装置Ｍ６および基板回収装置Ｍ７を連結した構成となっている。基板供給装置Ｍ１によって供給された基板は基板受渡装置Ｍ２を介して半田印刷装置Ｍ３に搬入される。半田印刷装置Ｍ３において、基板に部品接合用の半田をスクリーン印刷する半田印刷作業が行われる。
半田印刷後の基板は部品実装装置Ｍ４，Ｍ５に順次受け渡される。部品実装装置Ｍ４，Ｍ５において、半田印刷後の基板に対して部品を実装する部品実装作業が実行される。部品実装装置Ｍ４，Ｍ５は、フィーダが供給する部品を実装ヘッドが有するノズルで真空吸着によって取り出し、部品認識カメラでノズルが保持する部品の状態を撮像し、基板の実装位置に指定された実装角度で実装する。部品実装装置Ｍ４，Ｍ５は、複数のセンサを備えており、ノズルが部品を吸着する吸着動作、部品認識カメラが取り出された部品を撮像して認識する部品認識などの部品実装作業における作業ミスや動作エラーなどが監視されている。
部品実装後の基板はリフロー装置Ｍ６に搬入される。リフロー装置Ｍ６において、所定の加熱プロファイルに従って、基板が加熱されることにより、部品接合用の半田が溶融固化する。これにより部品が基板に半田接合されて基板に部品を実装した実装基板が完成し、基板回収装置Ｍ７に回収される。
次に図２を参照して、管理コンピュータ３の処理系の構成について説明する。ここでは、管理コンピュータ３が備える複数の機能のち、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５による部品実装作業に用いられる動作パラメータ、部品データ、生産データを作成する機能に関する構成について説明する。管理コンピュータ３は、処理部１０、記憶装置である生産情報記憶部１５、生産履歴記憶部２１、入力部２３、表示部２４、通信部２５を備えている。
処理部１０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのデータ処理装置であり、内部処理部として入力処理部１１、第１設定部１２、第２設定部１３、実績取得部１４を備えている。なお、管理コンピュータ３は、ひとつのコンピュータで構成する必要はなく、複数のデバイスで構成してもよい。例えば、記憶装置、処理部の全てもしくは一部をサーバを介してクラウドに備えてもよい。また、処理部１０は、第１設定部１２と第２設定部１３は両方備えている必要はなく、どちらか一方のみを備えていてもよい。
入力部２３は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。表示部２４は液晶パネルなどの表示装置であり、記憶部が記憶する各種データを表示する他、入力部２３による操作のための操作画面、入力画面などの各種情報を表示する。通信部２５は、通信インターフェースであり、通信ネットワーク２を介して部品実装ライン４を構成する生産設備（部品実装装置Ｍ４，Ｍ５）との間でデータの送受信を行う。
図２において、生産情報記憶部１５には、生産データライブラリ１６、部品ライブラリ１７、動作パラメータライブラリ１８、ルールテーブル１９、学習モデル２０などが記憶されている。生産データライブラリ１６には、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５による実装基板の生産で使用される生産データが、実装基板の生産機種名毎に記憶されている。
ここで図３を参照して、生産データライブラリ１６に含まれる生産データ３０の例について説明する。生産データライブラリ１６に含まれる複数の生産データ３０には、それぞれ、１つの生産機種名の実装基板を生産するために必要なデータが規定されている。すなわち生産データ３０には、生産機種名の実装基板に実装される部品の「部品名」３１、部品を部品ライブラリ１７の部品データと関連付けるための部品コード３２、部品の実装基板における実装位置および実装角度をそれぞれ示す「実装座標」３３および「実装角度」３４が、実装対象の各部品について規定されている。
さらに生産データ３０には、実装基板の生産に使用される設備側の条件、すなわち部品実装装置Ｍ４，Ｍ５における設定状態などを示す設備条件データ３５が、部品名毎に規定されている。なお、ここに示す例では、通信ネットワーク２により提供される生産データ３０に設備条件データ３５を含めた構成となっている。しかし、設備条件データ３５のみを別ファイルの形で提供する形態であってもよい。
設備条件データ３５として、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５に関する以下のデータが規定されている。具体的には、部品が供給される位置を示す「供給位置」３６、部品供給に使用されるフィーダを示す「フィーダ」３７、部品を実装する部品実装作業を行う実装ヘッドを示す「実装ヘッド」３８、部品の保持に使用されるノズルを示す「ノズル」３９などが規定されている。
図２において、部品ライブラリ１７には、部品の種類と、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５において部品を実装する各種の作業を精細に制御するための動作パラメータを関連付けた複数の部品データが記憶されている。部品データは、部品コード３２によって生産データ３０に関連付けられている。すなわち、部品ライブラリ１７には、同じ部品名の部品であっても、生産される実装基板の生産機種名の実装位置に対応した異なる部品データが記憶されている。なお、生産機種名や実装位置が異なっても動作パラメータが同一である場合は、共通の部品データが使用される。
ここで図４を参照して、部品ライブラリ１７に含まれる部品データ４０の例について説明する。部品データ４０は、部品コード３２によって、生産データ３０に関連付けされる。
部品データ４０は、形状図４２、サイズデータ４３、部品パラメータ４４、動作パラメータ４７より構成される。各項目の空欄部分には、画像、数値および、用語等が入力されている。なお、ここで用いる「数値」とは数値データには限定されず、有り／無し、安価／高価、高速／中速／低速・・など、定量・定性的に表された選択肢の選択結果なども含む。形状図４２は対象となる部品の外形を図示する。サイズデータ４３は、部品のサイズ情報、すなわち、外形寸法、リード数、リードピッチ、リード長さ、リード幅、部品高さなどを数値データで示す。
部品パラメータ４４は部品についての属性情報であり、部品自体に関する情報である部品情報４５および部品をフィーダにより供給するためのキャリアテープに関する情報であるテープ情報４６を含んでいる。部品情報４５では、部品の極性、極性マーク、マーク位置、部品種別、形状種別、および価格情報が示されている。テープ情報４６には、キャリアテープのテープ素材、キャリアテープの幅寸法を示すテープ幅、テープ送りピッチを示す送り間隔、キャリアテープを画像認識の対象とする際の特性と関連した情報である色・材質情報が含まれている。
動作パラメータ４７は、部品を部品実装装置Ｍ４，Ｍ５による部品実装作業の対象とする際の動作態様を規定するマシンパラメータである。ここに示す例では、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５の種類を示す機種４７ａ、使用されるノズルの種類を示すノズル設定４７ｂが含まれている。さらに、動作パラメータ４７には、スピードパラメータ４７ｃ、認識４７ｄ、ギャップ４７ｅ、吸着４７ｆ、装着４７ｇなどが含まれている。
スピードパラメータ４７ｃには、ノズルによって部品を吸着する際の吸着速度、実装ヘッドによって部品を移送する際の実装速度、フィーダによってキャリアテープを送る際のテープ送り速度が含まれている。本実施の形態では、吸着速度、実装速度、テープ送り速度は、最高速度に対する割合を１００％から２０％の間で設定できる。認識４７ｄは部品認識の態様を規定するパラメータであり、使用される部品認識カメラの種類を示すカメラ種別、撮像時の照明形態を示す照明モード、撮像時のノズルの移動速度である認識速度が含まれている。認識速度は、高速、中速、および低速のうちから設定できる。なお、速度に関するパラメータは、数値（１～１００％）であっても、選択肢（高速、中速、低速等）であってもよい。
ギャップ４７ｅには、ノズルによって部品を吸着する際の吸着ギャップ、保持した部品を基板に搭載する際の実装ギャップが含まれる。吸着４７ｆは、ノズルによる部品の吸着時のオフセット量を示す吸着位置オフセットや、吸着角度を規定する。装着４７ｇは、ノズルに保持した部品を基板に装着する際の押圧荷重を規定する。
このように、動作パラメータ４７には、部品を吸着するノズルに関するノズルパラメータ（ノズル設定４７ｂ）、ノズルで吸着する際の吸着に関する吸着パラメータ（吸着速度、吸着ギャップ、吸着４７ｆ）、部品の形状を認識するための認識パラメータ（認識４７ｄ）、部品を実装するための実装パラメータ（実装速度、実装ギャップ、装着４７ｇ）などが含まれている。なお図４の部品データ４０に示される部品パラメータ４４、動作パラメータ４７は該当する項目の例示であり、ここに示す項目以外にも各種のパラメータが必要に応じて設定される。
例えば、部品吸着時にノズルが部品に接触する時間である吸着保持時間、基板に部品を装着する時に基板に部品を接触させる時間である実装保持時間、認識カメラで部品を認識する回数である部品認識回数、部品を吸着したかどうかのチェックを行うかどうかの吸着チェックＯＮ／ＯＦＦ、部品厚みの計測を行う際の許容値を設定する厚みばらつき許容値、部品の吸着状態の検出を行うかどうかの部品吸着状態検出ＯＮ／ＯＦＦ、部品を同時に吸着もしくは実装するかどうかの部品同時吸着・実装ＯＮ／ＯＦＦ、部品の吸着位置を自動で設定するかどうかの部品吸着位置自動学習ＯＮ／ＯＦＦ、部品の吸着に失敗した際に再度吸着をおこなう部品吸着リトライ回数、部品の認識ができなかった場合に再度認識をおこなう認識リトライ回数等がパラメータとして挙げられる。
図２において、動作パラメータライブラリ１８には、部品データ４０の動作パラメータ４７として設定される複数のパラメータの集合である動作パラメータセットが複数記憶されている。動作パラメータセットには、部品の種類や実装基板の生産機種に依存せずに汎用的に使用可能な推奨パラメータセット、実装基板の用途などに対応する複数の動作パラメータセットが予め記憶されている。実装基板の用途としては、品質重視の車載機器基板、品質と生産性のバランスが取れた家電機器基板、生産性重視の通信機器基板、コスト重視の電子機器基板、動作確認が目的の試作基板などが設定されている。
生産履歴記憶部２１には、生産履歴情報２２などが記憶されている。生産履歴情報２２には、実績取得部１４によって取得された、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５（生産設備）の作業履歴、ノズルがフィーダから部品を取り出す吸着動作の成功率を示す吸着率、取り出された部品を部品認識カメラによって撮像して認識する部品認識の成功率を示す認識率、供給された部品のうち作業ミスや動作エラーなどによって廃棄された部品の割合を示す欠損率などの実績値が記憶されている。
図２において、入力処理部１１は、動作パラメータ４７を設定するための各種情報を入力部２３より入力するための各種の入力画面を表示部２４に表示させる。ここで、図５を参照して、入力処理部１１が表示部２４に表示させた用途選択画面５０について説明する。用途選択画面５０には、「部品名」入力枠５１、「用途」選択枠５２、「決定」ボタン５３が表示されている。「部品名」入力枠５１には、入力部２３により部品名（「Ｍ８０６４」）が入力される。「用途」選択枠５２には、生産する実装基板の用途の選択肢として「車載機器基板」「家電機器基板」「通信機器基板」「電子機器基板」「試作基板」が表示されており、表示されているラジオボタン５２ａを入力部２３により選択することで、用途が選択される。
ここでは、「家電機器基板」が選択されている。「決定」ボタン５３が操作されると、用途選択画面５０に入力された生産機種名と選択された用途が入力される。このように、入力部２３は、複数の用途を選択肢として画面に表示された中からひとつの用途の入力を受け付ける。複数の用途には、車載機器基板、家電機器基板、通信機器基板、電子機器基板、試作基板が含まれている。なお、上記複数の用途を特定する用語であれば、車載機器基板、家電機器基板、通信機器基板、電子機器基板、試作基板という用語に限定されず、その他の用語、記号、イラスト等でもよい。
次に、図６を参照して、入力処理部１１が表示部２４に表示させた部品形状入力画面５４について説明する。部品形状入力画面５４は、部品データ４０のサイズデータ４３を入力するための画面表示である。部品形状入力画面５４には、「部品名」入力枠５５、「部品形状」入力枠５６、「決定」ボタン５７が表示されている。「部品名」入力枠５５には、入力部２３により実装基板に実装される部品名（「Ｍ８０６４」）が入力される。
「部品形状」入力枠５６は、入力部２３によりサイズデータ４３である外形寸法、リード数、リードピッチ、リード長さ、リード幅、部品高さ、部品種別、形状種別などが入力される。「部品形状」入力枠５６は、スクロールバー５６ａによって上下にスクロールする。「決定」ボタン５７が操作されると、部品形状入力画面５４に入力された部品名と部品の形状情報（サイズデータ４３）が入力される。このように、入力部２３は、部品の形状情報の入力を受け付ける。
図２において、第１設定部１２は、生産情報記憶部１５に記憶されたルールテーブル１９または学習モデル２０に基づいて、入力部２３により入力された部品の形状情報と実装基板の用途に対応する動作パラメータ４７を設定する。ルールテーブル１９は、部品の形状情報（サイズデータ４３）と実装基板の用途と動作パラメータ４７などを対応付けており、動作パラメータライブラリ１８の動作パラメータセットから部品の形状情報と実装基板の用途に対応する動作パラメータ４７を設定させる。
図５の用途選択画面５０で入力された用途が家電機器基板で、図６の部品形状入力画面５４で入力された部品名が「Ｍ８０６４」の部品の部品データ４０を作成する場合、第１設定部１２はルールテーブル１９に従って、動作パラメータライブラリ１８に記憶された家電機器基板用の動作パラメータセットから動作パラメータ４７を設定する。例えば、動作パラメータ４７である吸着ギャップの場合、第１設定部１２は、入力された部品形状である部品高さを変数として、家電機器基板用の動作パラメータセットの吸着ギャップに対してルールテーブル１９で指定された規則に従って演算したパラメータを設定する。
図２において、学習モデル２０は、部品の形状情報（サイズデータ４３）と実装基板の用途と動作パラメータ４７などを対応付けて学習された学習済みモデルである。学習モデル２０は、実装基板の用途に対応する動作パラメータライブラリ１８の動作パラメータセット、部品の形状情報、生産履歴情報２２などから動作パラメータ４７を推定する。
例えば、部品名が「Ｍ８０６４」の部品の部品データ４０を作成する場合、第１設定部１２は学習モデル２０に従って、家電機器基板用の動作パラメータセット、部品の形状情報、生産履歴情報２２を変数として、吸着率が所定値より高く、かつ吸着速度が所定値より高くなる動作パラメータ４７を設定させる。すなわち、第１設定部１２は、学習モデル２０から入力された部品の形状情報と実装基板の用途に対応する動作パラメータ４７を設定する。第１設定部１２によって作成された部品データ４０は、部品ライブラリ１７に記憶される。
より具体的には、部品データ４０が「Ｍ８０６４」の各用途に対するルールテーブル１９または学習モデル２０で設定された値を一部説明する。推奨パラメータセットのスピードパラメータ４７ｃとして、吸着速度、実装速度、およびテープ送り速度が最高速度である１００％が設定される。また、認識４７ｄとして、認識速度は高速が設定される。次に車載機器基板用の動作パラメータセットで設定した動作パラメータ４７について説明する。車載機器基板用では、推奨パラメータセットよりも精度の高い（品質性を重視した）生産が求められる。そのため、吸着速度、実装速度、およびテープ送り速度が６０％に設定される。また、認識４７ｄとして、認識速度は中速が設定される。
次に家電機器基板の動作パラメータセットで設定した動作パラメータ４７について説明する。家電機器基板用では、品質性と生産性をバランスよく重視した生産が求められる。そのため、吸着速度、実装速度、およびテープ送り速度が８０％に設定される。また、認識４７ｄとして、認識速度は中速が設定される。次に通信機器基板用では、推奨パラメータセットよりも生産性の高い（生産性を重視した）生産が求められる。そのため、吸着速度、実装速度、およびテープ送り速度が９０％に設定される。また、認識４７ｄとして、認識速度は高速が設定される。
次に電子機器基板用では、通信機器基板用の動作パラメータセットで設定した動作パラメータ４７よりもさらに高い生産性（生産性を高重視）が求められる。そのため、吸着速度、実装速度、およびテープ送り速度が１００％に設定される。また、認識４７ｄとして、認識速度は高速が設定される。次に試作基板用では、基板の作成が優先されるため、車載機器基板用よりも品質性の重視（品質性を高重視）が求められる。そのため、吸着速度、実装速度、およびテープ送り速度が４０％に設定される。また、認識４７ｄとして、認識速度は低速が設定される。なお、上述の動作パラメータは「Ｍ８０６４」における一例であり、部品によって、動作パラメータセット、ルールテーブル１９、または学習モデル２０により設定される値が異なる。
なお、ルールテーブル１９と学習モデル２０には、入力された実装基板の用途と動作パラメータライブラリ１８に含まれる実装基板の用途に対応する動作パラメータセットとを関連付ける情報の代わりに、実装基板の用途毎に動作パラメータライブラリ１８に含まれる推奨パラメータセットの各パラメータに掛ける重み付けの情報を含んでいてもよい。その場合、第１設定部１２は、入力された実装基板の用途に対応する重み付けの情報と推奨パラメータセットに基づいて、実装基板の用途に対応する動作パラメータセットを用いて、上述の処理を実行して動作パラメータ４７を設定する。
このように、管理コンピュータ３は、複数の用途を選択肢として画面に表示（用途選択画面５０）された中からひとつの用途の入力を受け付ける入力部２３と、入力された用途に基づき、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５が基板に部品を実装するための動作パラメータ４７を設定する第１設定部１２と、を備える、生産データ作成装置である。これによって、基板の用途に応じて最適な動作パラメータ４７を容易に設定できる。
次に図７のフローに沿って、管理コンピュータ３（生産データ作成装置）における第１の生産データ作成方法について説明する。まず、入力部２３を使用して、複数の用途を選択肢として画面に表示（用途選択画面５０）された中からひとつの用途の入力が受け付けられる（ＳＴ１：用途選択工程）。次いで入力部２３を使用して、画面表示（部品形状入力画面５４）から部品の形状情報の入力が受け付けられる（ＳＴ２：部品形状入力工程）。
次いで第１設定部１２は、部品の形状情報と実装基板の用途と動作パラメータ４７を対応付けたルールテーブル１９から、入力された部品の形状情報と入力された用途に対応する動作パラメータ４７を設定する（ＳＴ３：第１の動作パラメータ設定工程）。または、第１設定部１２は、部品の形状情報と実装基板の用途と動作パラメータ４７を対応付けた学習モデル２０から、入力された部品の形状情報と入力された用途に対応する動作パラメータ４７を設定する。
次に本実施の形態の第２の実施例について説明する。第２の実施例は、入力された目標特性（入力パラメータ）に基づいて動作パラメータ４７を設定するところが、選択された実装基板の用途に基づいて動作パラメータ４７を設定する上述の実施例とは異なる。以下、上述の実施例と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。まず、図８を参照して、入力処理部１１が表示部２４に表示させた入力パラメータ入力画面５８について説明する。入力パラメータ入力画面５８には、「生産機種名」入力枠５９、「入力パラメータ」入力枠６０、「決定」ボタン６１が表示されている。「部品名」入力枠５９には、入力部２３により部品名（「Ｍ８０６４」）が入力される。
「入力パラメータ」入力枠６０には、入力パラメータである「品質」と「生産性」の比率を入力するためのスライダー６０ａが表示されており、入力部２３によりスライダー６０ａを操作することで入力パラメータが入力される。ここでは、「品質」が７５％、「生産性」が２５％の位置がスライダー６０ａで指定されている。「決定」ボタン６１が操作されると、入力パラメータ入力画面５８に入力された生産機種名と入力パラメータの値が入力される。このように、入力部２３は、少なくとも品質と生産性に基づく入力パラメータの入力を受け付ける。
なお、入力パラメータは品質、生産性に限定されることはなく、例えば、実装精度、コストであってもよい。また、入力パラメータの数は２つに限定されず、１つまたは３つ以上であってもよい。入力パラメータの値も２つのパラメータの比率に限定されることはなく、それぞれのパラメータの絶対値であってもよい。
図２において、第２設定部１３は、生産情報記憶部１５に記憶されたルールテーブル１９または学習モデル２０に基づいて、入力部２３により入力された入力パラメータに基づき動作パラメータ４７を設定する。ルールテーブル１９は、部品の形状情報（サイズデータ４３）と入力パラメータと動作パラメータ４７などを対応付けており、動作パラメータライブラリ１８の推奨パラメータセットから部品の形状情報と入力パラメータに対応する動作パラメータ４７を推定するルールが指定されている。
図８の入力パラメータ入力画面５８で入力された入力パラメータ（品質７５％、生産性２５％）の部品名が「Ｍ８０６４」の部品の部品データ４０を作成する場合、第２設定部１３は品質に基づくルールテーブル１９と生産性に基づくルールテーブル１９に従って、動作パラメータライブラリ１８に記憶された推奨パラメータセットから動作パラメータ４７特定し、入力パラメータに応じて重み付け（加重平均）した動作パラメータ４７を設定する。
例えば、動作パラメータ４７である実装速度の場合、第２設定部１３は、入力された入力パラメータを変数として、推奨パラメータセットの実装速度に対してルールテーブル１９で指定された重み付けの規則に従って演算したパラメータを設定する。この場合、生産機種は生産性より品質の方に重点が置かれているため、実装速度は推奨パラメータセットより遅い値が設定される。
学習モデル２０は、部品の形状情報（サイズデータ４３）と入力パラメータと動作パラメータ４７などを対応付けており、実装基板の用途に対応する動作パラメータライブラリ１８の推奨パラメータセット、部品の形状情報、入力パラメータ、生産履歴情報２２から動作パラメータ４７を推定するモデルである。
例えば、部品名が「Ｍ８０６４」の部品の部品データ４０を作成する場合、第２設定部１２は学習モデル２０に従って、推奨パラメータセット、部品の形状情報、入力パラメータ、生産履歴情報２２を変数として、実装荷重が所定値より小さく、かつ欠損率が所定値より小さくなる動作パラメータ４７を設定する。すなわち、第２設定部１３は、学習モデル２０から入力された部品の形状情報と入力パラメータに対応する動作パラメータ４７を設定する。第２設定部１３によって作成された部品データ４０は、部品ライブラリ１７に記憶される。
このように、第２の実施例の管理コンピュータ３は、画面表示（入力パラメータ入力画面５８）から少なくとも品質と生産性に基づく入力パラメータの入力を受け付ける入力部２３と、入力された入力パラメータに基づき、部品実装装置Ｍ４，Ｍ５が基板に部品を実装するための動作パラメータ４７を設定する第２設定部１３と、を備える、生産データ作成装置である。これによって、基板の目標特性に応じて最適な動作パラメータ４７を容易に設定することができる。
次に図９のフローに沿って、第２の実施例の管理コンピュータ３（生産データ作成装置）における第２の生産データ作成方法について説明する。以下、第１の生産データ作成方法と同じ工程には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。まず、入力部２３を使用して、画面表示（入力パラメータ入力画面５８）より少なくとも品質と生産性に基づく入力パラメータの入力が受け付けられる（ＳＴ１１：入力パラメータ入力工程）。次いで部品形状入力工程（ＳＴ２）が実行される。
次いで第２設定部１３は、部品の形状情報と入力パラメータと動作パラメータ４７を対応付けたルールテーブル１９から、入力された部品の形状情報と入力された入力パラメータに対応する動作パラメータ４７を設定する（ＳＴ１２：第２の動作パラメータ設定工程）。または、第２設定部１２は、部品の形状情報と入力パラメータと動作パラメータ４７を対応付けた学習モデル２０から、入力された部品の形状情報と入力された入力パラメータに対応する動作パラメータ４７を設定する。
以上、本実施の形態を基に本発明を説明した。これらの実施の形態、実施例に対する変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。機械学習では、例えば、入力情報に対してラベル（出力情報）が付与された教師データを用いて入力と出力との関係を学習する「教師あり学習」、ラベルのない入力のみからデータの構造を構築する「教師なし学習」、ラベルありとラベルなしのどちらも扱う「半教師あり学習」、状態の観測結果から選択した行動に対するフィードバックを得ることにより、最も多くのフィードバックを得ることができる行動を学習する「強化学習」等が挙げられる。
また、機械学習の具体的な手法として、ニューラルネットワーク（多層のニューラルネットワークを用いた深層学習を含む）、遺伝的プログラミング、決定木、ベイジアン・ネットワーク、サポート・ベクター・マシン（ＳＶＭ）等が存在する。学習部は、機械学習によって生成されたより最適な特徴情報を、学習モデル２０に記憶される動作パラメータ４７の各種設定値に適用する。つまり、特徴情報は、動作パラメータ４７の各種設定値を示す。また、上述した実施の形態では、ラベルとして生産に使用された動作パラメータ４７の各種設定値が用いられる。
また、上述した実施の形態では、選択されたひとつの用途から動作パラメータ４７を設定したが、複数の用途から動作パラメータ４７を設定してもよい。複数の用途から動作パラメータ４７を設定する場合、用途毎に動作パラメータ４７を算出し、算出した複数の動作パラメータ４７のうち、選択された用途と選択されていない用途とで、重み付けを変えて平均（加重平均）値を算出する。このように算出することで、上述した基板の用途の他に区分がしにくい基板の用途に対しても最適な動作パラメータ４７を容易に設定することができる。
なお、動作パラメータ４７の各種設定値は、数値の他に選択肢であってもよい。選択肢の場合、修正がなく設定された選択肢の動作パラメータ４７に報酬を付与し、修正された選択肢の動作パラメータに報酬を付与しない。そして、その報酬に応じて選択肢の価値（推定率）を更新することで学習モデルが更新される。例えば、選択肢として、動作パラメータ４７のカメラ種別の、２次元モードと３次元モードが挙げられる。
本開示によれば、基板の用途に応じて最適な動作パラメータを容易に設定できる。
本開示の生産データ作成装置および生産データ作成方法は、基板の用途に応じて最適な動作パラメータを容易に設定することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。
１ 部品実装システム
２ 通信ネットワーク
３ 管理コンピュータ
４ 部品実装ライン
１０ 処理部
１１ 入力処理部
１２ 第１設定部
１３ 第２設定部
１４ 実績取得部
１５ 生産情報記憶部
１６ 生産データライブラリ
１７ 部品ライブラリ
１８ 動作パラメータライブラリ
１９ ルールテーブル
２０ 学習モデル
２１ 生産履歴記憶部
２２ 生産履歴情報
２３ 入力部
２４ 表示部
２５ 通信部
３０ 生産データ
３５ 設備条件データ
４０ 部品データ
４２ 形状図
４３ サイズデータ
４４ 部品パラメータ
４５ 部品情報
４６ テープ情報
４７ 動作パラメータ
４７ａ 機種
４７ｂ ノズル設定
４７ｃ スピードパラメータ
４７ｄ 認識
４７ｅ ギャップ
４７ｆ 吸着
５０ 用途選択画面
５１ 入力枠
５２ 選択枠
５２ａ ラジオボタン
５３ ボタン
５４ 部品形状入力画面
５５ 入力枠
５６ 入力枠
５６ａ スクロールバー
５７ ボタン
５８ 入力パラメータ入力画面
５９ 入力枠
６０ 入力枠
６０ａ スライダー
６１ ボタン
７５ 品質
Ｍ１ 基板供給装置
Ｍ２ 基板受渡装置
Ｍ３ 半田印刷装置
Ｍ４，Ｍ５ 部品実装装置
Ｍ６ リフロー装置
Ｍ７ 基板回収装置
２ 通信ネットワーク
３ 管理コンピュータ
４ 部品実装ライン
１０ 処理部
１１ 入力処理部
１２ 第１設定部
１３ 第２設定部
１４ 実績取得部
１５ 生産情報記憶部
１６ 生産データライブラリ
１７ 部品ライブラリ
１８ 動作パラメータライブラリ
１９ ルールテーブル
２０ 学習モデル
２１ 生産履歴記憶部
２２ 生産履歴情報
２３ 入力部
２４ 表示部
２５ 通信部
３０ 生産データ
３５ 設備条件データ
４０ 部品データ
４２ 形状図
４３ サイズデータ
４４ 部品パラメータ
４５ 部品情報
４６ テープ情報
４７ 動作パラメータ
４７ａ 機種
４７ｂ ノズル設定
４７ｃ スピードパラメータ
４７ｄ 認識
４７ｅ ギャップ
４７ｆ 吸着
５０ 用途選択画面
５１ 入力枠
５２ 選択枠
５２ａ ラジオボタン
５３ ボタン
５４ 部品形状入力画面
５５ 入力枠
５６ 入力枠
５６ａ スクロールバー
５７ ボタン
５８ 入力パラメータ入力画面
５９ 入力枠
６０ 入力枠
６０ａ スライダー
６１ ボタン
７５ 品質
Ｍ１ 基板供給装置
Ｍ２ 基板受渡装置
Ｍ３ 半田印刷装置
Ｍ４，Ｍ５ 部品実装装置
Ｍ６ リフロー装置
Ｍ７ 基板回収装置
Claims (6)
- 画面に表示された複数の用途の中からひとつの用途の入力を受け付ける入力部と、
入力された前記用途に基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するために用いられる部品データに関連付けられる動作パラメータを設定する設定部と、
を備え、
前記複数の用途は、車載機器基板、家電機器基板、通信機器基板、電子機器基板、試作基板のうちの少なくとも２つを含み、
前記入力部は、前記部品の形状情報の入力をさらに受け付け、
前記設定部は、少なくとも前記部品の前記形状情報と、前記用途と、前記動作パラメータとを対応付けたルールテーブルから、入力された前記部品の前記形状情報と、入力された前記用途とに対応する動作パラメータとを設定する、生産データ作成装置。 - 前記動作パラメータには、前記部品を吸着するノズルに関するノズルパラメータ、前記ノズルで吸着する際の吸着に関する吸着パラメータ、前記部品の形状を認識するための認識パラメータ、前記部品を実装するための実装パラメータの少なくとも一つを含む、
請求項１に記載の生産データ作成装置。 - 画面に表示された複数の用途の中からひとつの用途の入力を受け付ける入力部と、
入力された前記用途に基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するために用いられる部品データに関連付けられる動作パラメータを設定する設定部と、
を備え、
前記複数の用途は、車載機器基板、家電機器基板、通信機器基板、電子機器基板、試作基板のうちの少なくとも２つを含み、
前記入力部は、前記部品の形状情報の入力をさらに受け付け、
前記設定部は、少なくとも前記部品の前記形状情報と、前記用途と、前記動作パラメータとを対応付けた学習モデルから、入力された前記部品の前記形状情報と、入力された前記用途とに対応する動作パラメータを設定する、生産データ作成装置。 - 画面に表示された複数の用途の中からひとつの用途の入力を受け付け、
入力された前記用途に基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するために用いられる部品データに関連付けられる動作パラメータを設定することを備え、
前記複数の用途には、車載機器基板、家電機器基板、通信機器基板、電子機器基板、試作基板のうちの少なくとも２つを含み、
前記部品の形状情報の入力をさらに受け付け、
少なくとも前記部品の前記形状情報と、前記用途と、前記動作パラメータとを対応付けたルールテーブルから、入力された前記部品の前記形状情報と、入力された前記用途とに対応する動作パラメータを設定することをさらに備える、生産データ作成方法。 - 前記動作パラメータには、前記部品を吸着するノズルに関するノズルパラメータ、前記ノズルで吸着する際の吸着に関する吸着パラメータ、前記部品の形状を認識するための認識パラメータ、前記部品を実装するための実装パラメータの少なくとも一つを含む、
請求項４に記載の生産データ作成方法。 - 画面に表示された複数の用途の中からひとつの用途の入力を受け付け、
入力された前記用途に基づき、部品実装装置が基板に部品を実装するために用いられる部品データに関連付けられる動作パラメータを設定することを備え、
前記複数の用途には、車載機器基板、家電機器基板、通信機器基板、電子機器基板、試作基板のうちの少なくとも２つを含み、
前記部品の形状情報の入力をさらに受け付け、
少なくとも前記部品の前記形状情報と、前記用途と、前記動作パラメータとを対応付けた学習モデルから、入力された前記部品の前記形状情報と、入力された前記用途とに対応する動作パラメータを設定することをさらに備える、
生産データ作成方法。
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