JPH0818295A - 部品実装作業割付方法及び部品実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の部品実装作業における装着時間の変動
に対応する。 【構成】 例えば３台の部品実装機は、各々に割付けら
れた部品実装作業を順に行う。部品実装作業時において
は、まず、データベース（Ｓ１）及び設定（Ｓ２）に基
づいて全体の実装プログラムが作成され（Ｓ３）、各部
品実装機の作業時間が極力均等で且つ最小となるよう
に、全体の実装プログラムが各部品実装機に割付けられ
る（Ｓ４）。その割付プログラムに従った部品実装作業
が実行され（Ｓ６）、その間、装着時間の変動要因例え
ば吸着ミスの発生や部品フィーダの部品切れが監視され
るようになる。もし、装着時間に変動を及ぼす状況が起
こった場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、その要因を考慮し
て、割付プログラムの修正が行われる（Ｓ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装着対象物の複数個の
部品装着点に対し、複数台の部品実装機を用いて順に部
品を装着する場合における部品実装作業割付方法及び部
品実装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、基板の高密度化が進み、１枚の基
板上に装着される部品点数や部品種類数が多くなってき
ている。このように１枚の基板上に装着される部品点数
や部品種類数が多い場合には、１枚の基板に対する部品
実装作業を、複数台の部品実装機を同時に稼働させなが
ら順に実行することが行われている。このような場合に
は、複数台の部品実装機に対して各々が実行する部品実
装作業を割付けることが必要となるが、従来では、各部
品実装機の作業時間を均等として待ち時間を少なくする
観点により割付けが行われていた。

【０００３】今、図５に示すような３台の部品実装機１
〜３（装置１，装置２，装置３と称す）を用いて、１枚
の基板に対して、図６に示すような６種類計２１０個の
部品を装着する場合を一例としてあげる。この場合、図
７に示すように、部品１点あたりの部品装着時間が、予
めパラメータとして入力されている。尚、ここでは説明
の簡単化のため、３台の部品実装機１〜３を同一機種と
し、ノズルの交換に要する時間や部品搬送距離の相違に
伴うノズルの移動時間の相違は考慮しないものとする。

【０００４】このような図５乃至図７に示したケースで
は、各部品実装機１〜３の作業時間が極力均等となるよ
うに、図８に示すような部品実装作業の割付が行われ
る。この図８に示す割付プログラムによれば、装置１，
装置２，装置３における作業時間が、全て２１．０秒と
均等となっている。従って、この割付プログラムに従っ
て部品装着作業を実行させれば、装置１，装置２，装置
３の順で複数枚の基板を順次移動させながら部品実装作
業を行う場合の待ち時間を零とすることができて、効率
の良い部品実装作業を行うことができるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に部品実装作業の割付けを行うにあたっては、図７に示
すような部品１点あたりの部品装着時間が必要となる
が、その値は、あくまでも事前に予測される理論値ある
いは平均値であるため、実際に部品実装機を稼働させた
場合には、必ずしもその部品装着時間に一致するとは限
らない。また、実際の部品実装機による実装作業時に
は、割付けを行う際には予測できなかった事態が生じ
て、実際の実装作業時間に影響を及ぼすこともある。

【０００６】このため、上述のように、理論的には部品
実装作業時間が最小となるような割付プログラムを作成
したとしても、例えば一部の部品実装機おいて実装作業
時間が長くかかってしまい、待ち時間が多くなってしま
うなど、実際には必ずしも効率の良い部品実装作業を行
うことができるとは限らなかった。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、実際の部品実装作業における装着時間
の変動に対応することができる部品実装作業割付方法及
び部品実装装置を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の部品実装作業割
付方法は、複数台の部品実装機に関する各種部品の装着
時間を決定するパラメータに基づいて各部品実装機の実
装作業時間が均等且つ最小となるように各部品実装機に
部品実装作業を割付ける割付プログラムを作成し、その
割付プログラムに従って行われる各部品実装機による部
品実装作業中において前記割付プログラム作成時に考慮
されていなかった要因による装着時間の変動の発生を監
視し、装着時間の変動があるときには、その要因を考慮
して前記割付プログラムを修正するようにしたところに
特徴を有するものである（請求項１の発明）。

【０００９】そして、本発明の部品実装装置は、複数台
の部品実装機に関する各種部品の装着時間を決定するパ
ラメータに基づいて各部品実装機の実装作業時間が均等
且つ最小となるように各部品実装機に各々が実行する部
品実装作業を割付けた割付プログラムを作成する割付プ
ログラム作成手段と、前記割付プログラムに従って各部
品実装機による部品実装作業を実行させる実行手段と、
この部品実装作業中において前記割付プログラム作成時
に考慮されていなかった要因による装着時間の変動の発
生を監視する監視手段と、この監視手段が装着時間の変
動の発生を検出したときにはその要因を考慮して前記割
付プログラムを修正する割付プログラム修正手段とを具
備するところに特徴を有する（請求項２の発明）。

【００１０】この場合、この部品実装装置において、前
記監視手段を、部品の吸着ミスの発生状況を監視するよ
うに構成すると共に、前記割付プログラム修正手段を、
前記部品の吸着ミスに伴うロスタイムを考慮して割付プ
ログラムを修正するように構成することができる（請求
項３の発明）。また、監視手段を、供給部品の部品切れ
の発生を監視するように構成すると共に、割付プログラ
ム修正手段を、部品切れの発生の有無を考慮して割付プ
ログラムを修正するように構成することもできる（請求
項４の発明）。

【００１１】

【作用】本発明の請求項１の部品実装作業割付方法によ
れば、まず、事前に予測される理論的なあるいは平均的
なパラメータに基づいて各部品実装機の実装作業時間が
均等且つ最小となるように割付プログラムが作成され
る。そして、その割付プログラムに従って行われる部品
実装作業中において、割付プログラム作成時に考慮され
ていなかった要因による実装作業時間の変動の発生が監
視され、装着時間の変動があるときには、その要因を考
慮して割付プログラムが修正されるようになる。従っ
て、理論的な作業時間と実際の部品実装機を稼働させた
際の作業時間とが異なっていたり、割付けを行う際には
予測できなかった事態が生じた場合においても、常に適
切な割付プログラムに修正することができる。

【００１２】そして、請求項２の本発明の部品実装装置
によれば、まず、割付プログラム作成手段により、事前
に予測される理論的なあるいは平均的なパラメータに基
づいて各部品実装機の実装作業時間が均等且つ最小とな
るように割付プログラムが作成される。そして、実行手
段によりその割付プログラムに従って行われる部品実装
作業中において、監視手段により、割付プログラム作成
時に考慮されていなかった要因による実装作業時間の変
動の発生が監視され、この監視手段が装着時間の変動の
発生を検出したときには、割付プログラム修正手段によ
り、その要因を考慮して割付プログラムが修正される。
従って、理論的な作業時間と実際の部品実装機を稼働さ
せた際の作業時間とが異なっていたり、割付けを行う際
には予測できなかった事態が生じた場合においても、常
に適切な割付プログラムに修正しながら部品実装作業を
実行することができる。

【００１３】この場合、監視手段を、部品の吸着ミスの
発生状況を監視するように構成すると共に、その部品の
吸着ミスによるロスタイムを考慮して割付プログラム修
正手段により割付プログラムを修正するように構成すれ
ば（請求項３の発明）、部品の吸着ミスに伴うロスタイ
ムが発生することがあっても、割付プログラムをそのロ
スタイムを考慮したものに修正することができる。

【００１４】また、監視手段を、供給部品の部品切れの
発生を監視するように構成すると共に、その部品切れの
発生の有無を考慮して割付プログラム修正手段により割
付プログラムを修正するように構成すれば（請求項４の
発明）、部品切れの発生の有無を考慮した割付プログラ
ムに修正することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照して説明する。尚、ここでも、従来例で述べたと同様
に、図５に示すような３台の部品実装機１〜３（区別の
必要があるときには装置１，装置２，装置３と称す）を
用いて、図６に示すように、１枚の基板に対して、部品
名Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２の６種類計２１
０個の部品を装着する場合を例としてあげながら説明す
る。

【００１６】まず、詳しく図示はしないが、本実施例に
係る部品実装装置について簡単に述べておく。この部品
実装装置は、複数台例えば３台の同一機種の部品実装機
１〜３を備えて構成されていると共に、それら各部品実
装機１〜３に設けられた制御装置に例えばオンラインで
接続されるマイコン等からなる主制御装置を備えて構成
されている。この主制御装置は、後に述べるような割付
プログラムを作成する機能やそれを修正する機能などを
有している。

【００１７】前記各部品実装機１〜３は、周知のよう
に、ベース上に、基板搬送路、図示しない基板を前記基
板搬送路の途中の作業位置に搬入し作業後搬出する基板
搬送機構、前記基板搬送路の近傍に設けられ複数個の部
品フィーダ（例えばテープフィーダ）を有してなる部品
供給装置、Ｘ−Ｙロボットにより自在に移動される装着
ヘッド等を備え、マイコンからなる制御装置により前記
基板に対する部品実装作業を自動的に実行するようにな
っている。

【００１８】この場合、前記装着ヘッドは、吸着ノズル
（ヘッドツール）を交換可能に有してなり、部品の種類
（形状や大きさ）に応じて、この場合３種類のノズルＮ
ａ〜Ｎｃ（図６参照）により、部品実装作業を行うよう
になっている。ノズルＮａは部品名Ａ１，Ａ２の部品の
装着に使用され、ノズルＮｂは部品名Ｂ１，Ｂ２の部品
の装着に使用され、ノズルＮｃは部品名Ｃ１，Ｃ２の部
品の装着に使用され、これらは、オートツールチェンジ
ャーにより自動的に交換されるようになっている。ま
た、前記制御装置は、前記主制御装置により作成される
実装プログラム（割付プログラム）に基づいて動作する
ようになっている。

【００１９】そして、各部品実装機１〜３は、部品実装
作業を行う際に、ノズルが吸着している部品の位置を検
出して実装精度を高めるためのＣＣＤカメラ等からなる
視覚認識装置を備えている。従って、この視覚認識装置
により、ノズルによる部品の吸着ミスを検出することが
できるようになっている。吸着ミスが発生した場合に
は、その後に再度その部品の部品実装作業を行ういわゆ
るリトライ作業が行われるようになっている。また、各
部品実装機１〜３は、前記各部品フィーダの部品切れを
検出するためのセンサが設けられている。従って、前記
視覚認識装置やセンサなどが本発明にいう監視手段とし
て機能するようになっている。

【００２０】さて、本実施例においては、装着対象物た
る基板は、装置１，装置２，装置３の順に送られ、基板
上の多数個（２１０個）の部品装着点に対し、各部品実
装機１〜３において各々に割付けられた部品実装作業が
順に行われるようになっている。また、３台の部品実装
機１〜３を同時に稼働させながら複数枚の基板に対して
連続的に部品実装作業が行われるようになっている。こ
のように３台の部品実装機１〜３により部品の装着を行
うには、１枚の基板に関しての全ての部品実装作業を、
各部品実装機１〜３に対して割付けた割付プログラムが
必要となる。本実施例では、この割付プログラムの作成
は、前記主制御装置により行われるようになっている。

【００２１】このとき、前記主制御装置には、例えば各
部品実装機１〜３に関する各種部品の装着に要する時間
等のパラメータを登録したデータベースが、オペレータ
の入力などにより予め作成されて記憶されるようになっ
ている。この場合、データベースとしては、図７に示す
ように、部品実装機１〜３に関して、１個の部品の装着
に要する装着時間のデータが登録されている。尚、本実
施例においては、説明の簡単化のため、ノズルの交換に
要する時間や部品搬送距離の相違に伴うノズルの移動時
間の相違は考慮しないものとしている。

【００２２】後述するように、主制御装置は、そのソフ
トウエア構成により、部品実装作業を行うにあたり、ま
ず、前記データベースに基づいて各部品実装機１〜３の
実装作業時間が均等且つ最小となるように各部品実装機
１〜３に各々が実行する部品実装作業を割付けた割付プ
ログラムを作成するようになっている。そして、その割
付プログラムに従って各部品実装機１〜３（各制御装
置）による部品実装作業を実行させるようになってい
る。従って、この主制御装置が、割付プログラム作成手
段及び実行手段として機能するようになっている。

【００２３】そして、その部品実装作業中においては、
各部品実装機１〜３において監視されている吸着ミスの
発生状況及び部品フィーダの部品切れ発生のデータが、
主制御装置に与えられるようになっており、主制御装置
は、装着時間の変動の発生が検出されたときには、その
要因を考慮して前記割付プログラムを修正するようにな
っていると共に、適切なタイミングで、各部品実装機１
〜３（各制御装置）の動作を、修正された割付プログラ
ムに基づくものに切換えるようになっている。従って、
主制御装置は、割付プログラム修正手段としての機能を
も果たすようになっている。

【００２４】次に、上記構成の作用について述べる。図
１のフローチャートは、部品実装作業時において主制御
装置の実行する処理手順を示している。まず、準備作業
として、ステップＳ１では、装着する全ての部品につい
て、その装着方法や理論的な装着時間のパラメータ等を
データベース（図６，図７参照）に登録し、ステップＳ
２では、さらに部品実装作業に使用する部品実装機１〜
３についての機種や台数等の装置構成を設定する。引続
き、ステップＳ３にて、全体の実装プログラムが作成さ
れ、ステップＳ４では、その全体の実装プログラムを、
各部品実装機１〜３に割付ける割付プログラムが作成さ
れる。

【００２５】詳しい説明は省略するが、この各部品実装
機１〜３に対する部品実装作業の割付けは、図７の１点
あたりの装着時間に基づいて、各部品実装機１〜３の作
業時間が極力均等で且つ最小となるような観点により行
われる。図６の例では、図８に示すような割付けとな
り、全ての部品実装機１〜３の作業時間が均等となるよ
うに割付プログラムが作成されるのである。

【００２６】このようにして割付プログラムが作成され
ると、ステップＳ６にて、各部品実装機１〜３におい
て、その割付プログラムに従った部品実装作業が実行さ
れる。このときには、各部品実装機１〜３において、装
着時間の変動要因この場合吸着ミスの発生状況及び部品
フィーダの部品切れ発生が監視されるようになる。そし
て、もし、装着時間に変動を及ぼす状況が起こった場合
には（ステップＳ７にてＹｅｓ）、ステップＳ８にて、
その要因を考慮して、割付プログラムの修正が行われる
のである。

【００２７】具体例を上げると、実装作業時において、
例えばノズルＮｃを使用した部品Ｃ１及びＣ２の装着時
に部品吸着ミスが発生し、リトライ作業等のために、部
品Ｃ１及びＣ２の部品１点あたりの平均装着時間が０．
６秒に増加しているとする。すると、各部品実装機１〜
３における装着時間は、図２のように変動し、装置２及
び装置３の装着時間が２７秒及び３３秒と増加して不均
等になってしまうことになる。そこで、このような場合
には、部品Ｃ１及びＣ２の部品１点あたりの装着時間を
０．６秒に修正して再度割付けを行うようにする。これ
により、割付プログラムは、図３のように修正され、各
部品実装機１〜３における装着時間が均等且つ最小（２
７秒）となるのである。

【００２８】一方、実装作業時において、例えば装置１
にて部品Ａ１が部品切れになってしまったとする。この
場合には、そのまま部品実装作業を続行するとエラーと
なって装置１が停止してしまうことになる。そこで、そ
のような部品切れを事前に検出すると、その部品Ａ１を
他の部品実装機（装置２又は装置３）に変更するように
再度割付けを行うようにする。これにより、割付プログ
ラムは、図４のように修正されるのである。

【００２９】このようにして、割付プログラムが修正さ
れると、その後所定のタイミングにて修正された割付プ
ログラムに切換えられて部品実装作業が続けられる。こ
の処理は、全ての基板に対する部品実装作業が終了する
まで（ステップＳ５にてＹｅｓとなるまで）繰返し行わ
れ、その間は、同様にして必要に応じて割付プログラム
の修正が繰返されるのである。

【００３０】このような本実施例によれば、割付プログ
ラムに従って行われる部品実装作業中において、割付プ
ログラム作成時に考慮されていなかった要因による装着
時間の変動の発生を監視し、装着時間の変動があるとき
には、その要因を考慮して前記割付プログラムを修正す
るようにしたので、従来のような理論的に部品実装作業
時間が最小となる割付プログラムを作成していたに止ま
るものと異なり、理論的な作業時間と実際の部品実装機
を稼働させた際の作業時間とが異なっていたり、割付け
を行う際には予測できなかった事態が生じた場合におい
ても、常に適切な割付プログラムに修正することができ
る。この結果、実際の部品実装作業における装着時間の
変動に対応することができ、ひいては、常に効率的な部
品実装作業を実行することができるものである。

【００３１】尚、上記実施例では、１個の部品を装着す
る装着時間をデータベースに登録するようにしたが、そ
れに加えて、各ノズルの交換作業に要する時間のデータ
や、各部品実装機に関する装着可能部品種類と装着不可
能部品種類等を登録するようにすれば、割付プログラム
の作成及び修正の際に、より緻密に装着時間の均等化を
図ることができ、また各部品実装機に装着可能な種類の
部品のみが割付けられるようになる。また、データベー
スに、各部品実装機に関する装着可能最大部品点数や装
着可能最大部品種類数などの最大条件をも予め登録して
おくこともできる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の請求項１の部品実装作業割付方法によれば、作成され
た割付プログラムに従って行われる各部品実装機による
部品実装作業中において前記割付プログラム作成時に考
慮されていなかった要因による装着時間の変動の発生を
監視し、装着時間の変動があるときには、その要因を考
慮して前記割付プログラムを修正するようにしたので、
実際の部品実装作業における装着時間の変動に対応する
ことができ、ひいては常に効率的な部品実装作業を行う
ことができるという優れた実用的効果を奏するものであ
る。

【００３３】そして、本発明の請求項２の部品実装装置
によれば、割付プログラム作成手段により作成された割
付プログラムに従って各部品実装機による部品実装作業
を実行させる実行手段と、この部品実装作業中において
割付プログラム作成時に考慮されていなかった要因によ
る装着時間の変動の発生を監視する監視手段と、この監
視手段が装着時間の変動の発生を検出したときにはその
要因を考慮して割付プログラムを修正する割付プログラ
ム修正手段とを具備するので、実際の部品実装作業にお
ける装着時間の変動に対応することができ、ひいては常
に効率的な部品実装作業を行うことができるという優れ
た実用的効果を奏するものである。

【００３４】この場合、監視手段を、部品の吸着ミスの
発生状況を監視するように構成すると共に、その部品の
吸着ミスによるロスタイムを考慮して割付プログラム修
正手段により割付プログラムを修正するように構成すれ
ば（請求項３の部品実装装置）、部品の吸着ミスに伴う
ロスタイムが発生することがあっても、割付プログラム
をそのロスタイムを考慮したものに修正することができ
る。

【００３５】また、監視手段を、供給部品の部品切れの
発生を監視するように構成すると共に、その部品切れの
発生の有無を考慮して割付プログラム修正手段により割
付プログラムを修正するように構成すれば（請求項４の
部品実装装置）、部品切れの発生の有無を考慮した割付
プログラムに修正することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、部品実装作業
時の処理手順を示すフローチャート

【図２】吸着ミスが発生した場合の装着時間の変動の様
子を示す図

【図３】吸着ミスが発生した場合の修正結果を示す図

【図４】部品切れが発生した場合の修正結果を示す図

【図５】部品実装装置を概略的に示す平面図

【図６】全ての部品装着点に対する部品実装作業の内容
を示す図

【図７】データベースのデータの内容を示す図

【図８】実装作業前における割付の結果を示す図

【符号の説明】

図面中、１，２，３は部品実装機を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装着対象物の複数個の部品装着点に対
   し、複数台の部品実装機を用いて順に部品を装着する場
   合における、前記複数台の部品実装機に対して各々が実
   行する部品実装作業を割付けるための方法であって、 前記各部品実装機に関する各種部品の装着時間を決定す
   るパラメータに基づいて、前記各部品実装機の実装作業
   時間が均等且つ最小となるように、前記各部品実装機に
   部品実装作業を割付ける割付プログラムを作成し、 前記割付プログラムに従って行われる前記各部品実装機
   による部品実装作業中において、前記割付プログラム作
   成時に考慮されていなかった要因による装着時間の変動
   の発生を監視し、 装着時間の変動があるときには、その要因を考慮して前
   記割付プログラムを修正するようにしたことを特徴とす
   る部品実装作業割付方法。
2. 【請求項２】 装着対象物の複数個の部品装着点に対
   し、複数台の部品実装機を用いて順に部品を装着するよ
   うにした部品実装装置において、 前記各部品実装機に関する各種部品の装着時間を決定す
   るパラメータに基づいて、前記各部品実装機の実装作業
   時間が均等且つ最小となるように、前記各部品実装機に
   各々が実行する部品実装作業を割付けた割付プログラム
   を作成する割付プログラム作成手段と、 前記割付プログラムに従って前記各部品実装機による部
   品実装作業を実行させる実行手段と、 この部品実装作業中において、前記割付プログラム作成
   時に考慮されていなかった要因による装着時間の変動の
   発生を監視する監視手段と、 この監視手段が装着時間の変動の発生を検出したときに
   は、その要因を考慮して前記割付プログラムを修正する
   割付プログラム修正手段とを具備することを特徴とする
   部品実装装置。
3. 【請求項３】 監視手段は、部品の吸着ミスの発生状況
   を監視し、割付プログラム修正手段は、前記部品の吸着
   ミスに伴うロスタイムを考慮して割付プログラムを修正
   するように構成されていることを特徴とする請求項２記
   載の部品実装装置。
4. 【請求項４】 監視手段は、供給部品の部品切れの発生
   を監視し、割付プログラム修正手段は、部品切れの発生
   の有無を考慮して割付プログラムを修正するように構成
   されていることを特徴とする請求項２記載の部品実装装
   置。