JPS62107931A - 自動組立装置の部品実装方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、印刷配線板等に部品を自動的に実装する自動
組立装置の部品実装方法の改良に関する。

Ｃ発明の技術的背景〕 近年、例えば電子機器の組立工程では、印刷配線板等に
対し部品収納カセットからマニプレータにより部品を取
出して装着する自動組立装置が多く導入されている。第
４図はこの種の装置の構成の一例を示すもので、１は装
置基台を示している。

この装置基台１の上面には、作業ステージとしてのＸＹ
テーブル２、マニプレータ３および各々異種部品が収納
された複数の部品収納カセット４が配設されている。こ
のうち、マニプレータ３は支持アーム３１の先端部に昇
降可能でかつ矢印六方向に旋回可能なチャック３２を設
けたもので、このチャック３２により部品収納カセット
４から部品を取出して上記ＸＹテーブル２にセットされ
た組立基体としての印刷配線板５に装着する。一方、各
部品収納カセット４は一列に配設されており、相互に一
体化された状態で図示しない移動機構により矢印Ｂ方向
に移動可能となっている。

ところで、この種の装置において部品の装着を行なう場
合従来では、組立基体が例えば第５図に示す印刷配線板
であったとすると、先ずその各部品装着位置を検出し、
この検出結果に基づいて部品装着位置相互間の距離が近
い順に部品装着順位を設定する。例えば第５図の場合に
は、ａ、ｂ。

Ｃ，ｄ、ｅ、ｆ、　ｇ、ｈ、ｔ、ｊの順に設定する。

そして、この装着順位に従ってＸＹテーブル２を駆動し
て装着対象の各部品装着位置を順にマニプレータ３のチ
ャック３２直下に移動させ、かつ上記部品装着位置に装
着する部品が収納された部品収納カセット４を上記チャ
ック３２と近接する位置へそれぞれ移動させ、これらの
各状態で各々マニプレータ３を駆動してカセット４から
部品を取出し、この部品を上記印刷配線板５の部品装着
位置に装着するようにしている。このような装着方法で
あれば、各部品装着位置への部品の装着順位を距離が近
いもの順に定めたので、ＸＹテーブル２の移動距離は最
短となり、この結果能率良く部品の装着を行ない得る。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、最近の印刷配線板は１枚の基板に装着す
る部品の種類が多くなってきており、それに伴って部品
収納カセット４の数も増える傾向にある。このため、前
記従来の装着方法では、予め設定した各部品装着位置へ
の装着順位に従って各部品装着位置に装着する部品が収
納された部品収納カセット４をその都度マニプレータ３
に近接する位置まで移動させなければならないため、部
品収納カセット４の移動に多くの時間がかかり、この結
果側々の部品の装着時間が増加して生産性の低下を招い
ていた。

〔発明の目的〕

本発明は、部品収納カセットの数が増加しても各カセッ
トの移動時間が長くならないようにし、これにより部品
の装着時間を短縮して生産性の向上を図り得る自動組立
装置の部品実装方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、部品の装着に先
立ち、組立基体の各部品装着位置に対する部品の装着順
位を、各部品収納カセットの移動距離が最短となるよう
に設定し、かつ１個の組立基体に対する部品の全装着を
終了する毎に、その時点でマニプレータに最も近い位置
にある部品収納カセットを基準として各部品収納カセッ
トの移動距離が最短となるように次の組立基体の各部品
装着位Ｕに対する部品の装着順位を設定し、この設定順
位に従って部品の装着を行なうようにしたものである。

〔発明の実施例） 第１図は、本発明の一実施例における部品実装方法を実
施するための自動組立装置の回路部分の構成を示すもの
である。この回路は、マイクロプロセッサからなる中央
制御部（ＣＰＵ）５０を備えており、このＣＰＵ５０に
はバス５１を介して上記ＣＰＬＩ５０の制御手順および
制御内容を指定する制御プログラムが記憶されたＲＯＭ
５２、制御データ記憶用のＲＡＭ５３および複数の入出
力ボート（Ｉｌｏ）５４．５５．５６．６２がそれぞれ
接続されている。このうち入出力ポート５４゜５５．５
６は、それぞれキー人力部５７、プリンタ５８およびデ
ィスクドライバ５９に対し入力情報または出力情報の入
出力を行なうものである。

また入出カポ−トロ２は、キー人力情報や後述するＩＴ
Ｖカメラ６０により撮鍮された画像をモニタ６３に出力
して表示させるものでる。一方ＣＰＬＪ５０には、バス
５１を介してマニプレータ駆動回路６４、テーブル駆動
回路６５およびカセット移動回路６６がそれぞれ接続さ
れており、これらの回路を介してマニプレータ３０、Ｘ
Ｙテーブル２０のステップモータおよび部品収納カセッ
ト４の移動機構に駆動信号が供給されるようになってい
る。尚、６０はＸＹテーブル２上に搬入された組立基体
としての印刷配線板５のパターン位置の検出等に使用す
る工業用テレビジョン（ＩＴＶ）カメラであり、このＩ
ＴＶカメラ６０から出力された画像信号は画情報入力回
路６１を経て上記ＣＰＵ５０に導入される。

ところで、前記ＣＰＵ５０はその主たる機能として、部
品の装着制御手段の他、その装着順位を設定するスケジ
ューリング制御手段を備えている。

このスケジューリング制御手段は、部品の装着に先立ち
、キー人力部５７から入力される印刷配線板の部品装着
位置座標の情報、装着位置と部品との対応表および各部
品収納カセット４と収納部品との対応表から、各部品装
着位置に対する部品の装着順位を設定するものである。

次に、以上の構成に基づいて本実施例の部品実装方法を
説明する。尚、ここでは例えば第２図に示す如く１枚の
印刷配線板５０に複数（図では６個）の同一配線パター
ンＫＯ−に５を並べた、いわゆる多面取印刷配線板に対
して部品を装着する場合を例にとって説明する。

作業者は、先ず各配線パータンＫＯ〜に５のうち、基準
となる配線パターンＫＯの各部品装着位置Ｑの位置座標
情報をキー人力部５７によりモニタ６３を児ながら入力
する。このとき、上記位置座標情報はＸＹテーブル２上
に予め設定された印刷配線板５０の位置決め基準点Ｐ′
を原点として求める。また次に作業者は、上記基準配線
パターンＫＯの各部品装着位置とこれらの装着位置にｉ
ｓする部品との対応表を入力し、さらに各部品収納カセ
ット４とこれらのカセット４に収納する部品との対応表
を入力する。そして、最後に各配線パターンＫＯ−に５
にそれぞれ設定した基準位置ＰＯ−Ｐ５の前記原点Ｐに
対する位置座標情報を入力し、その入力終了後終了キー
を操作する。これに対しＣＰＵ５０は、上記配線パター
ンＫＯの各部品装着位１１Ｑの位置座標情報、部品装着
位置Ｑと装着部品との対応表、各部品収納カセット４と
収納部品との対応表および各配線パターンＫＯ〜に５の
基準位置ＰＯ−Ｐ５の座標情報を、それぞれ第３図に示
す如くステップ３ａ〜３ｄで入力し、ＲＡＭ５３に記憶
する。

さて、そうして必要情報の入力が終了するとＣＰＵ５０
は、先ずステップ３ｅで各配線パターンＫＯ〜に５相互
間の部品装着順位を設定する。

これは、原点Ｐから近い順でかつ配線パターン間の距離
が最短となるように設定し、例えば第２図の場合にはＫ
Ｏ，に１．に２．に３．に４．に５の順位とする。そし
て、このパータン間の順位設定を終了すると０Ｐ（Ｊ５
０は、次にステップ３ｆで先ず配糟パターンＫＯの各部
品装着位ｌＩＱに対する部品装着順位を設定する。この
順位設定は、部品装着毎の部品収納カセット４の移動距
離が最短となるように設定する。例えば、いま各部品収
納カセット４が第４図に示したように一列に配列されて
その配列方向日に移動する構成となっているとすれば、
一端部に位置するカセット４ｓから順に一つずつ移動さ
せるようにカセット４の移動動作を設定し、この移動類
により決まる部品の装着順序に従って各部品装着位ＩＱ
の部品装着順位を設定する。

そうして配線パターンＫＯに対する装着順位を設定する
と、ＣＰＵ５０は次に配線パターンに１の各部品装着位
ＷＩＱに対し部品装着順位を設定する。この設定は、上
記配線パターンＫＯの各部品装着位ＩＱのうち、最後の
部品装着位置に装着する部品が収納された部品収納カセ
ット４を基準として、以後の各部品収納カセット４の移
動距離が最短になるように設定する。例えば、第４図に
おいて配線パターンＫＯのａｍの部品装着位置に対応す
るカセットが４０だったとすれば、今度はこのカセット
４ｅを起点として順に一つずつ上記配線パターンＫＯの
場合とは逆方向へ各部品収納カセット４を移動させるよ
うにカセット４の移動動作を設定し、この移動類に応じ
て配線パターンに１の各部品装着位置Ｑに対する部品装
着順位を設定する。以下同様に、ＣＰｔ、１５０はステ
ップ３０〜３ｋにおいて、前記ステップ３ｅで設定した
各配線パターンの装着順位に従って配線パターンに２．
に３．に４．に５を選択し、これらの各配線パターンに
対しても、上記配線パターンに１に対する装着順位の設
定方法と同様に、一つ前の配線パターンのｆｉ終部品装
着位ａＱに対応する部品収納カセット４を起点としてカ
セットの移動距離が最短となるようにそれぞれ各部品装
着位Ｉ！Ｑに対する部品装着順位を設定する。

そうして前配線パターンの各部品装着位１ｉＱに対する
部品装着順位の設定が終了すると、ＣＰＵ５０はステッ
プ３１．でディスクドライバ５９を駆動して、上記各配
線パターンＫＯ〜に５毎の設定装着順位を各部品装着位
１１Ｑの位置座標情報に変換して例えば７０ツピデイス
クに記憶させる。尚、上記位置座標情報への変換は、前
記ステップ３ｄで入力しておいた各配線パターンＫＯ〜
に５の基準位１ｆＰＯ−Ｐ５の座標情報を元に行なう。

またＣＰｕ５０は、上記各配線パターンＫＯ−に５毎の
設定装着順位の情報をステップ３ｍでプリンタ５８に出
力してプリントアウトさせ、これを以て一連のスケジュ
ーリングのための制御を完了する。

尚、この後ＸＹテーブル２に印１配線板５０が搬入され
た状態で作業者が装着動作開始スイッチを操作すると、
ＣＰＵ５０は上記設定装着順位に従って、各部品装着位
置に対し所定の手順でＸＹテーブル２、マニプレータ３
および部品収納カセット４を駆動し、これにより各配線
パターンＫＯ〜に５毎にその各部品装着位ＲＱに対する
部品の装着を行なわせる。

このように本実施例であれば、各配線パターンＫＯ−に
５の各部品装着位置Ｑに対する部品装着順位を各部品収
納カセット４の移動類に対応して設定し、しかも各配線
パターン毎にその装着順位を一つ前の配線パターンにお
ける最終部品装着位ＩＱに対応する部品収納カセット４
を起点として設定したので、装着動作中の部品収納カセ
ット４の移動時間を最短にすることができ、これにより
各配線パターン毎の部品装着時間および各配線パターン
間の移行時間をそれぞれ短縮することができる。したが
って、全体として部品装着時間を大幅に短縮することが
でき、これにより生産性を高めるとができる。また、作
業者は所定の必要情報を入力するだけで、全てＣＰｔ、
１５０がスケジュールの作成を行なうので、極めて簡単
かつ迅速にしかも誤りなくスケジュールを作成すること
ができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、各部品装着位１ｆＱに対する部品の装着順位を、
先ず装着位置相互間の距離からＸＹテーブルの移動距離
が最短になるように設定し、かつ上記各部品装着位１！
Ｑに装着する部品を上記装着順位にしたがって各部品収
納カセット４にその移動距離が・最短になるように、例
えば第４図のように各カセットが一列の場合にはその配
列順に収納し、これによりカセットの移動距離ばかりで
なくＸＹテーブルの移動距離も最短になるように各部品
装着位ＭＯに対する部品装着順位を設定するようにして
もよい。このようにすれば、部品装着時間をさらに短縮
することができ、生産性を最大限に高めることができる
。また、前記実施例では配線パターンＫＯの各部品装着
位置Ｑの座標情報および各配線パターンの基準位置の座
標情報をキー人力部５７により作業者が手で入力するよ
う・　にしたが、ＩＴＶカメラ６０でサンプルの印刷配
線板を卵像してその画像から上記各座標情報を検出する
ようにしてもよい。このようにすれば、作業者の入力項
目が低減されて負担が一層軽減される。さらに前記実施
例では、多面取印刷配線板を適用した場合について説明
したが、１枚の印刷配線板に１個の配線パターンが形成
された通常の配線板を１枚の装着が終了する毎に自動的
にＸＹテーブルに搬入する場合であっても同様に適用で
きる。また、部品収納カセットは一列に配設して一次元
方向に移動するものばかりでなく、複数列に配設してジ
グザクに移動するものを適用してもよい。その他、作業
ステージやマニプレータの構成、部品収納カセット４お
よびその移動機構の構成。

部品装着位置の数等についても、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、部品の装着に先立
ち、組立基体の各部品装着位置に対する部品の装着順位
を、各部品収納カセットの移動距離が最短となるように
設定し、かつ１個の組立基体に対する部品の全装着を終
了する毎に、その時点でマニプレータに最も近い位置に
ある部品収納カセットを基準として各部品収納カセット
の移動距離が最短となるように次の組立基体の各部品装
着位置に対する部品の装着順位を設定し、この設定順位
に従って部品の装着を行なうようにしたことによって、
部品収納カセットの数が増加しても各カセットの移動時
間が長くならないようにすることができ、これにより部
品の装Ｗ時間を短縮し得て生産性の向上を図り得る自動
組立装置の部品実装方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例における部品実装
方法を説明するためのもので、第１図は同方法を実施す
るための自動組立装置の回路部分の構成を示すブロック
図、第２図は印刷配線板の構成の一例を示す平面図、第
３図はＣＰＵの制御手順および制御内容を示すフローチ
ャート、第４図は自動組立装置の構成の一例を示す斜視
図、第５図は従来の部品実装方法により設定される部品
装着順位の一例を示す平面図である。 １・・・装Ｗ基台、２・・・ＸＹテーブル、３・・・マ
ニプレータ、４・・・部品収納カセット、５０・・・印
刷配線板、５０・・・ＣＰＬＩ、ＫＯ〜に４・・・配線
パターン、Ｐ・・・印刷配線板の位置決め用の基準点（
原点）、ＰＯ−Ｐ４・・・各配線パターンの基準位置、
Ｑ・・・部品装着位置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各々異種部品が収納されかつマニプレータに対し移動可
   能に構成された複数の部品収納カセットを備え、作業ス
   テージに搬入された組立基体の予め定められた複数の部
   品装着位置に、上記各部品収納カセットからマニプレー
   タにより所定の部品を取出して装着する自動組立装置に
   おいて、部品の装着に先立ち、組立基体の各部品装着位
   置に対する部品の装着順位を、前記各部品収納カセット
   の移動距離が最短となるように設定し、かつ１個の組立
   基体に対する部品の装着を終了する毎にその時点でマニ
   プレータに最も近い位置にある部品収納カセットを基準
   として各部品収納カセットの移動距離が最短となるよう
   に次の組立基体の各部品装着位置に対する部品の装着順
   位を設定するようにしたことを特徴とする自動組立装置
   の部品実装方法。