JPH048437A - 部品組立順序決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント基板のチップマウンタにおける部品装
着順序の決定方法に関する。

〔従来技術〕

従来のプリント基板等における部品装置順序は、特開昭
６２−２０３７３１号公報に記載のように、タクト内で
移動可能な複数の部品の中で最初に探索されたものを選
択していくようにし、最後にタクトタイムより遠い部品
を順番に組み込むようにしていた。このため、上記装着
時間は始めの中は短いものの、最後の方では長引くよう
になっていた。

上記部品の自動装着システムは第１図に示すように、部
品の装着順序を指定する装着順序プログラム１１計算機
２、計算された装着順序を出力する出力装置４、および
、計算の途中結果その他の情報を格納するメモリ３によ
り構成されていた。

また、装着順序プログラム１内には、第２図（ａ）に示
すような部品のレコード５が格納され、各部品はこのレ
コード５の配列順に装着されるようになっていた。上記
レコード５において、５１は部品名、５２および５３は
同図（ｂ）にしめすようにそれぞれ装着位置のＸ及びＹ
座標、５４は部品の取り付は角度θ、５５は部品の取出
し位置Ｐである。

また、上記各部品は第３図に示すような構成のチップマ
ウンタにより基板上に搭載されていた。

部品レーン６に搭載された１〜ｎの部品は中心軸７０の
周りに回転する回転ヘッド７が搭載するヘッド７１，７
２〜７８等により順次保持され、ｘ−ｙテーブル８上の
基板の所定の位置に装着される。また、例えば７１が部
品のピックアップ位置、７５が同装着位置に該当する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来方法の装着時間は始めの中は短いものの、最後
の方では長引くという問題があった。

上記動作において、上記ヘッドが１ステツプ、例えば７
１から７２に移動する時間をタクトτと呼んでいる。上
記タクトτ内に部品レーン６およびＸｙ子テーブルの移
動が完了していると、部品は待ち時間無しに順次装着さ
れるので最も高速に装着することができる。しかし、上
記タクトτ内に部品レーン６およびｘ−ｙテーブル８の
移動が完了しなければ、待ち時間（無駄時間）が発生し
能率が低下することになる。一般に上記無駄時間は部品
の装着順序により変動する。

第４図は上記チップマウンタの移動距離ｌ、と移動時間
ｔ、特性の一例であり、これより、移動速度（Δ１２／
Δ１．）は原点付近で大きいので、出来るだけ移動距離
１２が小さい範囲で部品順序を決定するようにするのが
よいことがわかる。

また、上記従来技術では、次に装着する部品が比較的近
くにあるにもかかわらず、その部品までの距離がタクト
内でない場合に、これを後回しにしていた結果、これら
の部品が最後に取り残され、装着時間を相当に長くする
という問題があった。

本発明の目的は、上記無駄時間を短縮し、上記部品の装
着時間を総合して短縮する部品組立順序決定方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決するために、既決定の部品の最
後位置から前記タクトタイム以内にある部品を探索して
次の装着部品として決定し、上記タクトタイム以内の部
品が存在しない場合には、次に近い部品（次遅部品）を
探索してその移動時間（第１移動時間）を求め、前記既
決定の部品の中の隣合う二つから前記法に近い部品まで
の移動時間の和の中の最小値（第２移動時間）を求め、
上記第２移動時間が第１移動時間より短い場合は上記次
遅部品の搭載位置を対応する上記隣合う二つの部品間に
設定し、上記第２移動時間が第１移動時間より大きい場
合は上記次遅部品を上記既決窓部品順位の次に設定する
ようにする。

また、上記既決定の部品搭載順序を記憶し、上記第２移
動時間が第１移動時間より短い場合には上記次遅部品を
上記既決定の部品搭載順序内の上記隣合う二つの当該部
品間に挿入して記憶するようにする。

さらに、上記タクトタイムを、上記部品搭載装置の回転
ヘッドの１ピッチ回転時間のような最小部品搭載時間と
する。

〔作用〕 以上のように構成した本発明の部品組立順序決定方法は
、プリント基板上の部品の装着順番の決定に際し、既決
定の部品位置から所定のタクトタイム以内にある部品を
見つけ次第、これを次の装着部品として装着順番衣に書
き込むことを繰返し、上記タクトタイムより遠い部品し
か残存しなくなると、最も近い部品と既決定部品間との
最短距離を求め、この方が近い場合には、該部品に最も
近い既決定部品位置間に挿入するようにする。

さらに、残存部品を総当り探索を行わないので、従来方
法に比べてコンピュータの計算規模を縮小し、同時にメ
モリの規模も縮小する。

〔実施例〕

第３図において、部品ｉの次に部品ｊを装着する場合を
考える。タクトタイムをτ、部品レーン６が部品ｉから
部品ｊに移動する時間をｔいＸｙ子テーブル部品ｉの位
置から部品ｊの位置に移動するＸ方向の時間をｔ、、　
　ｙ方向の時間をｔ、とすると、部品ｉのつぎに部品ｊ
を装着する時間ｔ１゜は、式（１）に示すように上記τ
、ｔ５、ｔ８、ｔ、の中の最大値と一致する。

ｔ、＝ｍａｘ（τ、ｔ６、ｔｌ、ｔ、）　　　　（１）
式（１）のｍａｘは括弧内で最大の値を取ることを意味
する。なお、上記１．．１．、ｔ、等は第４図に示した
ような実測データより求めることができる。

部品の実装時間を最小にするには、式（２）に示すよう
に、上記ｊ番目の部品候補の中から上記ｔ１Ｊが最小で
ある部品を選択することになる。

式（２）において、ｐ、はｊ番目の部品候補の集合を表
す。

しかし、式（２）の計算は部品候補の集合ｐ、のそれぞ
れのｔｌ、を総当り的に計算して比較する必要があり、
計算時間が長くなるという問題がある。

本発明では、上記計算時間を短縮するために、上記部品
候補の集合ｐ、の１．を端から計算していく過程で最初
に得られる上記τ以内の値のｔｌ。

を採用してその部品を装着するようにする。

次に、上記し１Ｊがτ以内となる部品が無くなったら、
上記残存する部品のし１．の最小値を求めてその部品を
装着し、以後同様の操作を繰り返えすようにすればよい
のであるが、上記計算方法では総合の部品装着時間が必
ずしも最小にならないという問題が発生する。

第５図は上記問題を図解するものである。部品は位置Ｂ
１、ＢいＢ１、の順序で位置Ｂ７まで順次装着されてい
く。点線の各日はそれぞれの位置Ｂ１、Ｂ２等における
上記ｔ１．の最小値の範囲を示す円であり、その半径は
上記τまたは上記し４．の最小値等の値をとる。このよ
うに装着位置が位置Ｂ、、まで推移すると、同図から明
らかなように、位置Ｂ７から最初の頃に取こぼした部品
位置Ｂ。に戻る際の行程が異常に長くなり、このため、
全体の部品搭載時間は予想外に短縮出来ないという事態
が発生する。

本発明では上記問題を改善するために、例えば第６図に
示すように部品位置を決定するようにする。

第６図において、　Ｂ１は最初の部品搭載位置とする。

多数の部品搭載位置の中のどれを上記Ｂ。

とするかは随意である。

次にＢ、の次の部品搭載位置Ｂ２を決定する。

このため、部品リストの中のＢ１の次にある部品までの
時間が上記タクトτより短いかどうかを調べ、短ければ
それを次の部品搭載位置Ｂ２とする。

即ち、本発明では次の部品を総当り式に調べないので算
出時間が大幅に短縮される。

次にＢ２の次の部品搭載位置Ｂ３を同様にして決定する
。第６図ではＢ３までは最初の探索でタクトτより短い
部品搭載位置が見出された状況を示している。このよう
にタクトτより短い部品搭載位置が次々と見出された場
合のプロセスをフロー１と呼ぶことにする。

第６図では　Ｂ３から次の探索の最初のものがタクトτ
より長かった場合、このときは残存する部品リストを次
々に調べ、タクトτより短い部品搭載位置が見出された
時に上記ルート１の処理に戻る。即ち、ここでも最初に
検出されたタクトτより短い部品搭載位置を採用する。

第６図ではここで上記タクトτより短い部品搭載位置Ｂ
、が見出された場合を示している。

Ｂ４にて、残存部品リストを全部調べてもタクトτより
短い部品搭載位置が見出されなかったとすると、その中
の最短の部品搭載位置Ｂ、を選定する。このプロセスを
フロー２と呼ぶことにする。

ついで、Ｂ、からＢ５へのルートを採用すべきかを検討
し、このルートより短いルートがあればそちらを採用す
るようにする。すなわち、上記Ｂ。

を第６図に示すように、例えばＢ、とＢ、の間に入れ、
Ｂ１からＢ、までの時間ｔ’ｓとＢ５からＢよまでの時
間ｔｓｚの和と、Ｂ、からＢ、までの時間ｔａｓとを比
較し、 ｔ＋ｓ　＋　ｔｓｔ＜　ｔａｓ　　　　　　（３）なら
ば、Ｂ１からＢ２までのルートをやめて、替わりＢ＝　
　Ｂｓ　　Ｂｔのルートを採用する。もし、ｔ□ｓ　＋
　ｔ　ｓｚ＞　ｔ　４ｓ　　　　　　（４）ならば、　
Ｂ、をＢ、とＢ、の間に入れ同様の比較を繰り返す。こ
のような比較を上記ｔａｂより短いルートが見つかるま
で順次繰返し、見つけたらそれを採用し、最後まで見つ
からない場合は上記ｔ４ｓのルートを採用する。このプ
ロセスをフロー３と呼ぶことにする。

以後は上記に従って同様の操作を最後の部品にまで繰り
返す。

第６図は上記フロー１〜３の詳細を示すフローチャート
である。ステップ９０１〜９０６．９１２にて示す中央
部の処理経路がフロー１である。また、ステップ９０６
から分かれて同９０７．９０８を経由して９０３に戻り
巡回する処理経路がフロー２である。フロー３はステッ
プ９０４から分かれて同９０９〜９１１．９１３．９１
４を経由して９０２に戻り巡回する処理経路である。

ステップ９０１において、入力プログラムの第ルコード
の部品を第１装着部品として選択しくｉｌに設定される
）、ステップ９０２において、移動時間の許容範囲を無
限大に設定しておく。

次いでステップ９０３において、残りの部品の集合ｐ、
の中から−っの部品レコード、即ちｊ番目の部品レコー
ドををり出し、これが存在すればステップ９０４を通過
してステップ９０５に入る。

まず、フロー１につき説明する。ステップ９０５では、
上記第１装着部品からｊ番目の装着部品までの移動時間
１．Ｊを求め、次のステップ９０Ｇにて上記ｔ、Ｊを式
（１）にしたがってタクトタイムτと比較し、これがτ
以下であればステップ９１２にてｊ番目を次の装着部品
として設定して一時記憶する。そして、次のステップ９
１３にて上記ｉをｊに更新して９１４等を経由して、ス
テップ９１５にて上記ｉ　（＝１）を残りの部品集会（
ｐ、）から削除し、ステップ９１６にて装着順番ｎを１
だけ進めてステップ９０２に戻す、同様の手順を繰り返
す。この結果、タクトタイムτ以下の上記ｔ１．が連続
して存在する間はこれらが次の装着部品として次々に一
時記憶されていくのである。

ステップ９０６にて、　τより大きいｔｌＪが発生する
と上記フロー２に入る。

上記ｔｌＪがτより大きければ、次のステップ９０７に
てこれが許容時間Ｔ以内であれば、ステップ９０８にて
上記Ｔをｔ、Ｊに置き換え、ｊを１として記憶し、ステ
ップ９０３に戻り、同様の手順を繰り返す。その結果、
上記し、Ｊより小さいものが出てくる間は上記Ｔと１が
次々に小さい値に更新され、最終的にてより大きい上記
ｔ１．の中の最小のｔｌ、を有する部品番号ｊが上記１
として記憶される。勿論、上記フロー２の途中でτより
小さいｔｌＪがでればフローｌに戻り、同様の手順が繰
り返される。

このようにしててより大きい上記し１．の中の最小のｔ
ｌ、が出た時は全部品が探索されているから、ステップ
９０４から左側のフロー３に入る。　そしてステップ９
０９にて、上記部品１を既決定の部品にと（ｍ＋１）間
に入れ、ステップ９１０にて式（３）、（４）に示した
時間比較を行い、その結果が式（３）を満たせば上記部
品１を上記部品にと（ｍ＋１）間に入れることを一時記
憶し、同様にｋを順次ｌづつ増加させて同様の比較を行
い、最終的に最も時間が短かくなる挿入位置を決定する
。

第８図は、上記フロー３内のステップ９０９．９１０の
詳細を示すフロチャートである。まず、ステップ１０１
にて移動時間ＴＴの上限を無限大に設定し、同時に部品
番号ｍを１に設定する。次いでステップ１０２にて上記
ｍおよび（ｍ＋１）をそれぞれｑとｒに設定し、ステッ
プ１０３にて上記ｍが既決定の部品番号ｎより小さけれ
ばステップ１０４に移る。

ステップ１０４では　ｑから１までの時間ｔ９、と１か
らｒまでの時間ｔ、１．の和を求めてこれをＴとして設
定する。次のステップ１０５では上記Ｔを上記ＴＴと比
較し、ＴがＴＴより小さければステップ１０６にてＴＴ
をＴに置き換え、ｍをｋに置き換えて記憶し、次いでス
テップ１０７にてｍを（ｍ＋１）にしてステップ１０２
に戻る。　このような手順を繰り返すことにより、上記
Ｔが最短となる挿入位置ｋが導きだされる。

以上の各フローを繰り返して最終的にステップ９１４に
より全部品の位置設定に完了が検出され終了する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プリント基板上の部品の装着順番の決
定に際し、既決室の部品位置から所定のタクトタイム以
内にある部品を見つけ次第、これを次の装着部品として
装着順番表に書き込むことを繰返し、上記タクトタイム
より遠い部品しか残存しなくなると、最も近い部品を探
索してこれに最も近い既決窓部品位置間に挿入するよう
にするので、従来の方法に比べて、部品の装着時間を著
しく短縮することが出来る。

さらに、残存部品を総当り探索を行わないので、コンピ
ュータの計算規模を縮小することができ、同時にメモリ
の規模も少なくてすむので、例えば、マイクロコンピュ
ータにより経済的に演算させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は部品組立順序決定装置の構成図、第２図（ａ）
は部品レコードのフォーマットの一例、　第２図（ｂ）
はプリント基板上の部品座標を例示する図、第３図はチ
ップマウンタの概要図、第４図はチップマウンタの特性
図、第５図は従来方法を説明する図、第６図は本発明の
詳細な説明する図、第７．８図はそれぞれ本発明のフロ
ーチャートである。 １　・・−・・・・・・装着順序プログラム２−・・・
・・−・・計算機 ３　・・・・・・・・・　メモリ ４−・・・・−・・・出力装置 ５　・・・・・・・・・　レコード ６　・・・・・・・・・部品レーン ７　・・・・・・・・・回転ヘッド ８　・・・・・・・・・ｘ−ｙテーブル〒１図 うつ２Ｊ（こし） ５しコート′ η２ズ（ｂ） 力５図 〒５図 兜４図 弼６図 〒８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．部品搭載装置によりプリント板に搭載する部品の搭
   載順序を決定する方法において、所定のタクトタイムを
   設定し、最終の既決定部品位置から前記タクトタイム以
   内にある部品を探索して次の装着部品として決定し、上
   記タクトタイム以内の部品が存在しない場合には、次に
   近い部品（次近部品）を探索してその移動時間（第１移
   動時間）を求め、前記既決定の部品の中の隣合う二つか
   ら前記次近部品までの移動時間の和の中の最小値（第２
   移動時間）を求め、上記第２移動時間が第１移動時間よ
   り短い場合は上記次近部品の搭載位置を対応する上記隣
   合う二つの部品間に設定し、上記第２移動時間が第１移
   動時間より大きい場合は上記次近部品を上記最終の既決
   定部品の次に設定するようにしたことを特徴とする部品
   組立順序決定方法。
2. ２．請求項１において、上記既決定の部品搭載順序を記
   憶し、上記第２移動時間が第１移動時間より短い場合に
   は上記次近部品を上記既決定の部品搭載順序内の上記隣
   合う二つの当該部品間に挿入して記憶するようにしたこ
   とを特徴とする部品組立順序決定方法。
3. ３．請求項１において、上記タクトタイムを、上記部品
   搭載装置の最小部品搭載時間としたことを特徴とする部
   品組立順序決定方法。