KR0179890B1 - 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면실장형 부품(SMD)을 장착하는 기기의 작업 헤드와 툴/노즐을 자동으로 지정하는 기술에 관한 것으로, 종래 표면실장형 부품 장착기의 작업 시스템에 있어서는 사용자가 직접 모든 장착점에 대해 작업 헤드와 툴/노즐의 번호를 지정해 주어야 하고, 사용자가 얼마나 효율적으로 작업 헤드와 툴/노즐을 배정하였는 가에 따라 작업의 생산성이 결정되므로 사용자에게 그만큼 부담을 주게 될 뿐만 아니라 작업 생산성의 향상을 기대하기 어려운 결함으로 대두되었다.

따라서, 본 발명은 이를 해결하기 위하여, 인쇄회로기판상의 각 장착점 정보, 장착 부품에 관한 정보 및 마운터상에 설치된 툴/노즐에 관한 정보를 입력받아 진화연산 기법을 이용하여 효율적인 작업이 가능하도록 장착순서를 설정하는 제1과정과; 상기 제1과정에서 설정된 장착순서를 근거로 하여 각 장착점들에 대해 작업 헤드번호 및 작업 툴/노즐번호에 관한 정보를 출력하는 제2과정으로 이루어져 주어진 조건내에서 장착 순서가 반영되어 툴/노즐의 교환 횟수가 최소화되고, 헤드의 작업 부하가 고르게 되도록 하였다.

Description

표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법

제1도는 일반적인 마운터의 개략도.

제2도는 일반적인 마운터의 헤드부에 대한 상세도.

제3도는 툴/노즐 교환기가 설치된 일반적인 마운터의 개략도.

제4도는 진화연산 기법을 이용하여 최적해를 구하기 위한 신호 흐름도.

제5도는 본 발명 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법에 의한 전체적인 데이타 처리 설명도.

제6도는 본 발명에 의한 입출력 데이타의 포맷도.

제7도는 본 발명에 의한 작업예를 보인 신호 흐름도.

제8도는 본 발명에 의해 예비해를 구하는 것을 보인 신호 흐름도.

제9도는 본 발명에 의한 헤드번호 돌연변이 구현 예시도.

제10도는 본 발명에 의한 툴/노즐번호 돌연변이 구현 예시도.

제11도는 본 발명에 의한 장착순서 돌연변이 구현 예시도.

제12도는 장착순서를 고정시킨 예비해의 구조 설명 표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 헤드 2 : 인쇄회로기판

3 : 콘베이어벨트 4A,4B : 피더 베이스부

5 : 툴 스테이션 6 : 노즐 스테이션

11 : 툴 12 : 노즐

13 : 표면실장형 부품

본 발명은 표면실장형 부품(SMD)을 장착하는 기기(일명, 마운터)의 작업 헤드와 툴(tool)/노즐(nozzle)을 자동으로 지정하는 기술에 관한 것으로, 특히 마운터의 작업을 위한 툴/노즐을 사용자가 직접 지정하지 않고 진화 연산을 이용하여 주어진 상황에서 최적의 작업을 수행할 수 있도록 작업 헤드와 툴/노즐을 지정하는 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법에 관한 것이다.

통상적으로, 관통형(through-hole type)의 전자부품에 비하여 표면실장형 부품은 크기면에서 소형화에 유리할 뿐만 아니라 인쇄회로기판(PCB)상에 장착할때 장착밀도를 높일 수 있고, 인쇄회로기판의 양면에 장착할 수 있어 소형의 전자제품 개발시 그 수요가 급증하고 있는 추세에 있다.

이러한 표면실장형 부품을 인쇄회로기판에 조립하는 X-Y 직교 로봇(Robot)을 근간으로 하는 기기를 마운터라 하며, 이의 기본적인 작용을 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

구동모터에 의해 헤드(1)가 X,Y축으로 이동하여 피더 베이스부(4A),(4B)상에 설치된 부품공급장치(feeder)로 이동하여 원하는 부품을 흡착한 후 인쇄회로기판(2)상에 부품이 놓여질 위치로 이동하여 부품을 장착하는 작업을 반복적으로 수행한다. 상기 인쇄회로기판(2)은 콘베이어벨트(3)에 의해 작업위치로 이송되며, 작업이 종료된 후에는 다음 작업을 위해 제거된다.

마운터에서 실제로 부품을 피더로 부터 흡착하고 인쇄회로기판(2)상에 장착하는 부분이 헤드(1)이며, 이 헤드(1)의 작용을 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

헤드(1)는 크게 툴(jaw 또는 chuck)(11)과 노즐(12)로 이루어져 있다. 상기 노즐(12)은 진공상태를 조성하여 실제로 표면실장형 부품(13)을 흡착하는 부분이며, 툴(11) 부분은 표면실장형 부품(13)이 노즐(12)에 흡착되었을때 흡착된 표면실장형 부품(13)이 노즐(12)의 중심위치에 놓이게 하여 장착시 위치 및 각도의 정밀도를 보장하기 위한 것이다.

그러나, 모든 부품에 툴(11)을 사용하는 메카니컬 센터링(mechanical centering) 방법을 사용하는 것은 아니며, 부품의 종류에 따라서는 카메라나 레이져 센서를 이용하는 넌-메카니컬 센터링을 요구하는 것들도 있다.

마운터에 장착 가능한 부품들은 그 외형이나 크기(가로 × 세로 × 높이), 리드(lead)의 유무와 리드 피치(lead pitch) 및 요구 장착 정밀도 등에 따라 각기 다른 툴(11)/노즐(12)을 사용하여 작업을 수행하게 된다. 일반적으로 다양한 부품에 대응하기 위한 툴(11)/노즐(12)의 종류는 마운터상의 헤드의 수에 비해 그 수가 많은 편이며, 새로운 부품이 개발됨에 따라 그에 대응할 툴(11)/노즐(12)이 추가된다.

따라서, 작업 인쇄회로기판(2)상에 필요한 부품의 종류에 대응할 툴/노즐의 수가 헤드(1)의 수를 초과하는 경우에는 장착할 부품에 따라 필요한 툴/노즐을 헤드(1)상에서 교환해 가며 작업을 수행해야 한다. 이것을 통상 ATC(Auto Tool Changer)/ANC(Auto Nozzle Changer)라 부른다.

한편, 제3도에서와 같이 작업에 필요한 툴/노즐은 헤드(1)상에 이미 설치되어 있거나 툴(11)의 경우는 툴 스테이션(5)에, 노즐(12)의 경우는 노즐 스테이션(6)에 설치되어 있어야 한다. 마운터 제어기는 사용자가 작업 프로그램에 의해 지정한 작업 헤드(1) 및 툴(11)/노즐(12)의 정보를 이용하여 작업 순서에 따라 툴(11)/노즐(12)을 교환하면서 작업을 수행한다.

다양한 부품을 장착할 수 있도록 하는 ATC/ANC를 위해서는 사용자가 작업을 위해 인쇄회로기판(2)상의 각 장착점들에 대해 작업 헤드(1)를 지정하고 사용할 툴(11)/노즐(12)을 지정하여야 하는 번거로움이 있다. 또한, 툴(11)/노즐(12) 교환시 헤드(1)를 각 스테이션(5),(6)으로 이동시킨 후 각각의 구동기(air-cylinder)를 작동시켜야 하므로 소요시간이 1초에서 2,3초 소요되는 것이 일반적이다. 이는 일반적인 마운터의 성능으로 제한하는 TACT 타임값이 0.3초 미만인 것과 비교할때 큰 값임을 알 수 있다. 따라서, 작업 생산성을 높이는 측면에서 효율적인 작업 헤드(1)의 분배 및 툴(11)/노즐(12) 지정이 이루어져야 할 필요성이 대두된다.

일반적으로 툴(11)/노즐(12)은 타입에 따라 장착 가능한 부품의 종류들이 정해져 있다. 그러나, 한 부품에 대해서는 여러 타입의 툴(11)/노즐(12)이 적용될 수도 있으며, 마운터상에서 같은 타입의 툴(11)/노즐(12)이 하나 이상 설치되는 것도 가능하다. 그러한 경우 ATC/ANC를 갖는 종래의 마운터는 사용자가 인쇄회로기판(2)상의 각 장착점에 대해 작업을 수행할 헤드번호와 그 장착 부품을 흡착하기 위해 사용할 툴(11)/노즐(12)의 번호를 지정해 주어야 한다. 여기서, 툴(11)/노즐(12)의 번호라 함은 타입과 구별되는 것으로 같은 타입의 툴(11)/노즐(12)도 마운터상에 설치될때에는 서로 다른 번호를 부여한다.

사용자가 인쇄회로기판(2)상에 표면실장형 부품(13)을 장착할 점들에 대해 자신이 원하는 순서를 부여하고, 마운터에 설치되어 있거나 작업을 위해 설치될 툴(11)/노즐(12)의 번호를 확인한 후 각 장착점들에 헤드번호와 툴(11)/노즐(12)의 번호를 지정하여 작업 데이타를 생성한다. 이렇게 생성된 작업 데이타에 따라 마운터는 각 장착점들에 지정된 헤드번호에 지정된 툴(11)/노즐(12)을 설치하게 되고, 이로 인하여 피더에서 표면실장형 부품(13)을 인쇄회로기판(2)상의 해당 위치에 장착하는 과정을 반복 수행하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 표면실장형 부품 장착기의 작업 시스템에 있어서는 사용자가 직접 모든 장착점에 대해 작업 헤드와 툴/노즐의 번호를 지정해 주어야 하고, 사용자가 얼마나 효율적으로 작업 헤드와 툴/노즐을 배정하였는 가에 따라 작업의 생산성이 결정되므로 사용자에게 그만큼 부담을 주게 될 뿐만 아니라 작업 생산성의 향상을 기대하기 어려운 결함으로 대두되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 ATC/ANC 수행시 사용자에게 작업 준비과정으로 요구되는 헤드의 지정이나 툴/노즐의 지정을 마운터의 제어기가 내부적으로 수행하며, 헤드 및 툴/노즐 지정시 진화연산 알고리즘을 이용하여 주어진 조건내에서 장착 순서를 고려하여 툴/노즐의 교환 횟수를 최소화 하고, 헤드의 작업 부하는 균등화 시키는 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법은 인쇄회로기판상의 각 장착점 정보, 장착 부품에 관한 정보 및 마운터상에 설치된 툴/노즐에 관한 정보를 입력받아 진화연산 기법을 이용하여 효율적인 작업이 가능하도록 장착순서를 설정하는 제1과정과; 상기 설정된 장착순서를 근거로 하여 각 장착점들에 대해 작업 헤드번호 및 작업 툴/노즐번호에 관한 정보를 출력하는 제2과정으로 이루어 지는 것으로, 이와 같이 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 제1도 내지 제12도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 주요 기법으로 사용되는 진화 연산은 최적의 개체만이 살아 남는다는 자연계의 적자생존의 원리를 최적화 기법으로 사용하는 것으로, Genetic Algorithm, Evolution Strategy, Evolutionary Programming을 포함하여 지칭되는 명칭이다.

인쇄회로기판(2)상에 표면실장형 부품(13)을 장착하기 위한 작업 데이타 생성시 인쇄회로기판(2)상의 각 장착점에 관한 정보와 장착 부품(13)에 대한 정보 및 마운터상에 설치된 툴(11)/노즐(12)에 관한 정보를 입력받아 최적화 기법의 하나인 진화연산 기법을 이용하여 효율적인 작업이 가능하도록 장착 순서를 설정하며, 각 장착점들에 대한 작업 헤드(1)의 번호 및 툴(11)/노즐(12)의 번호를 출력한다.

이때, 툴(11)/노즐(12)의 정보는 이미 마운터상에 설치된 정보로서 작업에 필요한 타입의 툴(11)/노즐(12)이 하나 이상 설치되어 있는 경우 사용자가 개별 작업을 위해 별도로 입력할 필요는 없다. 따라서, 툴(11)/노즐(12)의 정보는 작업에 따라 매번 설정되는 것이 아니라 마운터상에 툴(11)/노즐(12)의 설정을 변화시킬 경우에만 변경되는 데이타이다.

제5도에서와 같이, 입력 데이타인 장착정보는 포인트번호로 구별되며, 표면실장형 부품(13)이 인쇄회로기판(2)상에 놓여질 위치(X,Y,R,Z축 좌표), 장착될 부품(13)이 공급되는 피더번호(또는 장착될 부품의 이름), 작업을 수행할 헤드(1)에 관한 제약 조건을 포함한다. 부품(13)에 관한 정보는 피더번호로 구분되며, 부품의 이름 및 작업 수행시 사용될 툴(11)/노즐(12) 타입에 관한 정보를 포함한다. 툴(11)/노즐(12)의 정보는 툴(11)/노즐(12)의 번호로 구분되며, 툴(11)/노즐(12)의 타입과 마운터상의 설치 여부에 관한 정보를 포함한다.

본 발명의 알고리즘을 수행한 결과로 출력되는 작업 데이타를 장착정보내의 모든 장착점들에 대해 사용자가 설정한 헤드(1)에 관한 제약 조건을 만족하는 작업 헤드(1)의 번호를 지정하고, 장착점들의 작업순서를 부여하며, 마운터상에 설치된 툴(11)/노즐(12) 중 해당 장착점의 작업 수행을 위해 사용할 툴(11)/노즐(12)의 번호 데이타를 지정한다.

제4도의 신호 흐름도는 진화 연산을 이용하여 최적의 해를 구하는 일반적인 과정을 보여준다. 이를 본 발명에 적용하기 위해 필요한 정보의 데이타 구조, 데이타를 읽어들여 예비해를 구하는 방법, 각 예비해에 대한 적합도 판정의 기준 및 예비해를 돌연변이시켜 자손해를 구하기 위한 유전 연산자 구현 방법과 개체들을 경쟁시켜 다음 세대의 모집단을 선별하기 위한 방법과 예비해로 부터 최적해를 구하는 방법을 제시한다.

작업 인쇄회로기판(2)에 표면실장형 부품(13)의 장착 작업을 실현하기 위해 필요한 데이타인 장착정보, 부품정보 및 툴(11)/노즐(12) 정보는 제6도와 같은 포맷을 갖는다. 장착정보 중 헤드(1)에 대한 제약을 사용자가 지정할 수 있으며, All heads라는 값은 해당 장착점에 대해 작업 헤드(1)의 제약이 없음을 의미하고, 특정 헤드(1)를 지정하는 Head1,Head2,Head3 값을 갖거나 복수의 헤드(1) 설정을 지정하는 Head1,Head2,Head3 값을 갖을 수 있다.

각 장착점에 대해 이러한 제약을 만족하도록 작업 데이타의 헤드번호를 지정한다. 툴(11)/노즐(12)의 번호 지정을 위해 장착 정보 중에서 피더번호를 참조하여 부품정보 중에서 해당 부품(13)을 장착하기 위해 사용할 툴/노즐 타입을 읽는다. 툴(11)/노즐(12) 타입의 정보는 표면실장형 부품(13)의 종류에 대해 고정되는 데이타로서 작업 인쇄회로기판(2)이 바뀌거나 마운터상의 툴(11)/노즐(12) 설정이 바뀌어도 변하지 않는 정보이다.

이러한 툴(11)/노즐(12) 타입을 참조하여 마운터상에 설치된 툴(11)/노즐(12) 정보를 근거로 하여 해당 장착점에 툴(11)/노즐(12) 정보를 지정한다. 동일한 타입의 툴(11)/노즐(12)은 최고 헤드 수 만큼까지 마운터에 설치 가능하다.

출력되는 작업 데이타는 사용자가 장착 순서에 대한 제한 조건을 두지 않을 경우, 각 헤드(1)별 부하를 고르게 분배하며, 작업 스텝수를 줄이기 위하여 헤드(1)별로 장착 순서를 부여하여 장착점들을 저장한다. 제6도의 장착 데이타 포맷에 나타난 바와 같이, 작업 헤드별로 장착 순서에 따라 포인트 번호와 해당 포인트를 장착하기 위해 사용할 툴(11)/노즐(12)의 번호를 저장한다. 제6도의 예시 데이타로 작업을 수행하는 경우, 각 헤드(1)별 데이타에서 스텝 번호가 같은 장착점들을 한 작업 스텝으로 처리하며, 작업의 첫 스텝은 제7도와 같다.

진화연산을 기초로 한 초기 모집단은 P개의 예비해로 구성되며, 각 예비해는 제6도의 작업 데이타를 의미한다. 각각의 예비해를 구하는 방법을 제8도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 입력데이타인 장착정보, 부품정보 및 툴(11)/노즐(12) 정보를 읽는다. 장착 순서를 초기화 하기 위해 모든 장착점들의 플래그를 1로 설정하고, 각 헤드(1)별로 작업할 장착점들의 시작점과 끝점을 가르킬 포인터를 초기화 한다.

이후, 난수를 발생시켜 장착 정보내의 한 포인트 번호를 선택하여 플래그를 확인한다. 플래그값이 1이면 다음 단계로 진행하고, 그렇지 않을 경우에는 그 장착점에 대해 작업 헤드(1)의 번호와 툴(11)/노즐(12)의 번호가 이미 지정된 상태이므로 다시 난수를 발생시켜 새로운 장착 포인트를 선택한다. 선택된 장착점에 대해 난수를 발생시켜 헤드(1)의 번호를 선택하며, 장착 정보내의 헤드(1) 제약을 만족하는지를 확인하여 만족할 경우에는 다음 단계로 진행하고 그렇지 못한 경우에는 다시 난수를 발생시킨다.

해당 장착점에 대해 헤드(1)의 번호가 지정되면 작업 데이타(예비해) 중에서 헤드(1)의 번호에 해당하는 어레이에 포인트 번호를 추가한다. 툴(11)/노즐(12)의 번호 지정을 위해 장착 정보내의 피더 번호를 참조하여 해당 부품(13)에 대한 툴(11)/노즐(12)의 타입을 읽어 툴(11)/노즐(12)의 정보에서 그 타입에 해당하는 것으로 현재 마운터상에 설치된 툴(11)/노즐(12)의 번호를 난수적으로 선택한다. 상기와 같은 과정을 작업 정보내의 모든 장착점에 대해 수행한다.

이후, 구해진 P개의 예비해(작업 데이타)에 대한 적합도를 계산하게 되는데, 이때, 적합도는 최적화 하고자 하는 조건에 따라 적절히 결정되어야 한다. 본 발명의 경우 효율적인 작업을 위해 툴(11)/노즐(12)의 교환 횟수를 최소로 하는 것과 헤드(1)별 부하를 고르게 하는 것이 그 목적인 관계로 적합도는 교환 횟수가 적을수록, 헤드(1)별 작업량이 고르게 분배될수록 적합도가 높은 것으로 판정한다.

각 예비해에 대한 적합도 판별을 위해 작업 코스트(cost)를 정의하며, 작업 코스트가 적을수록 높은 것으로 간주한다. 각 헤드(1)가 작업하는 총 장착점 수의 차이가 클수록 전체 작업 스텝이 증가하므로 작업 시간이 증가된다. 따라서, MAX[(H1.end-H1.start),(H2.end-H2.start),(H3.end-H3. start)] 즉, 작업 스텝수에 비례하여 코스트를 증가시킨다. 지정된 헤드(1) 번호와 순서에 따라 작업을 실행할 경우 총 툴(11)의 교환 횟수와 노즐(12)의 교환 횟수에 비례하여 코스트를 증가시킨다. 일반적으로 툴(11)의 교환시간과 노즐(12)의 교환시간은 차이가 있으므로 별도로 고려한다.

자손 생성단계에서는 이미 선정되어 있는 예비해들을 부모로 하여 유전 연산자에 의한 돌연변이 개체를 생성하여 새로운 자손 예비해를 생성한다. 모든 예비해는 하나씩의 자손을 생성하며, 이때, 하나의 자손해를 구하기 위해 다음의 표와 같이 세가지 유전 연산자가 차례로 사용된다.

헤드(1)의 번호 돌연변이 연산자는 한 예비해에 대해 각 헤드(1)별로 [start....end] 사이의 난수를 발생시켜 선택된 스텝에 해당하는 장착점 대해 헤드(1)의 제약조건을 만족하도록 헤드(1)의 번호를 난수적으로 돌연변이 시키고, 새롭게 정해진 헤드(1)의 번호를 만족하도록 장착점을 헤드(1) 번호의 어레이로 이동시킨다.

제9도는 헤드(1)의 번호에 대한 돌연변이 개체 생성의 예를 보여주는 것으로, 여기서, 헤드(1)의 번호 1번 내의 장착점 1번의 헤드(1) 번호가 돌연변이 연산자에 의해 헤드(1)의 번호 2번으로 바뀐 것을 보여준다. 툴(11)/노즐(12)의 번호 돌연변이 연산자 역시 각 헤드(1)별로 [start....end] 사이의 난수를 발생시켜 선택된 장착점에 대해 돌연변이가 적용된다. 툴(11)/노즐(12)의 정보에서 선택된 장착점이 사용할 툴(11)/노즐(12) 타입에 해당하는 데이타의 인덱스 번호에대해 [1...H] 사이의 난수를 발생시키고, 해당 인덱스의 툴(11)/노즐(12)의 번호가 마운터상에 설치된 것일때 돌연변이 개체 생성의 과정을 완료한다.

제10도는 툴(11)/노즐(12)의 번호에 대한 돌연변이 개체생성의 예를 보여주는 것으로, 헤드(1)의 번호 2번내의 장착점 3번에 대해 툴(11)의 번호는 1번으로 변화가 없으나, 노즐(12)의 번호는 1번에서 2번으로 바뀌었다. 이때, 툴(11) 정보의 tool #2 타입의 인덱스 1의 데이타인 툴(11)의 번호 1번이 선택되었으며, 노즐(12) 정보의 nozzle A 타입의 인덱스 2내의 데이타인 노즐(12) 번호 2번이 선택된 것이다. 그리고, 마지막으로 장착 순서에 대한 돌연변이 연산자는 각 헤드(1) 번호내의 장착 순서를 조정하는 것으로 같은 툴(11)/노즐(12)의 번호를 사용하는 장착점들은 연속적인 순서가 되도록 함으로써 작업시 툴(11)/노즐(12)의 교환 횟수를 최소화 할 수 있다.

제11도는 장착 순서에 대한 돌연변이 개체 생성의 예를 보여주는 것으로, 각 헤드(1)에 대해 첫번 장착점이 사용하는 툴(11)/노즐(12)의 번호와 같은 것을 사용하는 모든 장착점들을 찾아 어레이 내에서 연속적인 순서가 되도록 조정한다. 그리고, 나머지 장착점들에 대해서도 툴(11)/노즐(12)의 번호가 같은 것들을 모아 어레이내에서 연속적인 위치에 놓이도록 조정한다.

자손 개체 생성시 하나의 예비해 내의 모든 장착점에 대해 작업 헤드(1) 돌연변이나 툴(11)/노즐(12) 돌연변이를 수행하지 않으며, 난수를 발생시켜 선택된 포인트에 대해서만 돌연변이를 수행한다. 이는 제어기상에서 구현될때 실행 시간과 관련이 있으므로 적절한 선택을 요한다.

상기의 단계에서 생성된 P개의 자손해에 대해서도 최적해로서의 적합도를 판별하기 위해 작업 코스트를 상기 (식1)을 이용하여 구한다.

다음 세대의 모집단으로 보다 우수한 개체를 선별하기 위한 방법으로 기존의 모집단과 자손집단내의 모든 예비해 즉, 2P개의 개체를 서로 경쟁시킨다. 이때, 한 개체에 대해 상대 개체를 임의로 택하여 경쟁을 시켜 적합도가 높은 개체에 승수를 하나씩 증가시키는 방법으로 이것을 일정 횟수만큼 실행시킨 후 승수가 높은 개체 P개를 다음 세대의 모집단으로 선별한다.

선별된 모집단내에서 가장 우성인 개체 즉, 적합도가 가장 높은 개체가 최적해로 적당한지를 판단하여 만족스럽지 못한 경우에는 다시 자손을 생성하며 경쟁시키는 것을 상기와 같은 방법으로 반복 수행한다. 그 개체가 만족스러운 결과를 보일 경우에는 작업 코스트가 설정된 경계값 내에 들어오거나 일정 세대 동안 개체들의 적합도가 개선되지 않거나, 외부적으로 설정된 세대수 만큼을 반복한 경우에 해당되는 것으로 그때 최적해로 선택한 후 상기의 과정을 종료한다.

본 발명의 다른 실시예를 설명하면, 마운터 제어기상에 구현된 최적화 알고리즘의 일종으로 특히 효율적인 ATC/ANC를 수행하기 위해 진화 연산을 이용하여 장착 순서와 장착 헤드(1) 및 장착 툴(11)/노즐(12)을 지정하게 되는데, 이때, 적합도를 판별하기 위한 방법으로 예상 작업시간을 이용하는 것을 들 수 있다. 즉, 작업시간이 적은 것을 적합도가 높은 것으로 판단하는 방법을 사용할 수 있다. 여기서, 작업시간이란 임의의 예비해를 갖고 마운터가 작업을 수행할 경우 예상되는 시간을 의미한다.

본 발명의 또 다른 실시예로서 장착 정보내의 장착점들에 대해 사용자가 지정한 순서를 유지하면서 헤드(1)의 번호와 툴(11)/노즐(12)의 번호에 대해서만 돌연변이를 수행하여 최적화를 수행하는 것을 들 수 있다.

이때, 예비해에 대한 데이타 포맷을 제12도와 같이 설정한다. 난수를 발생시켜 선택된 장착점에 대해 [1....H] 사이의 난수를 발생시켜 헤드(1)의 제약을 만족하는 헤드(1)의 번호 값으로 돌연변이를 시키게 되며, 툴(11)/노즐(12)의 번호에 대해서도 마찬가지 방법으로 툴(11)/노즐(12)의 타입에 해당하는 데이타에서 [1....H] 사이의 난수를 발생시켜 인덱스를 선정하고, 그 인덱스에 해당하는 툴(11)/노즐(12)의 번호를 새로운 값으로 지정한다.

적합도 판정을 위한 작업 코스트도 마찬가지 방법으로 상기 (식1)에 의해 구할 수 있다. 여기서, 작업 스텝은 장착 순서에 따라 표면실장형 부품(13)을 흡착하는 경우 동일한 헤드(1)의 번호가 중복되는 시점에서 나뉘어 진다. 제12도에서 보인 예시에 대한 스텝 구분은 다음과 같다.

스텝1 : order1,2,3

스텝2 : order4,5

스텝3 : order6,7

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 ATC/ANC를 위해 마운터 제어기로 하여금 표면실장형 부품의 장착점들에 대한 작업 헤드번호를 지정하도록 하여 사용자의 편리성이 증대되는 효과가 있고, 작업 준비시간을 줄일 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 최적이 개체만이 살아 남는다는 자연계의 적자생존의 원리를 최적화 기법으로 사용하는 진화연산 알고리즘을 이용함으로써 사용자의 경험을 기반으로 임의의 작업 헤드와 툴/노즐을 지정하여 작업을 수행하는 종래의 방식에 비하여 보다 효율적인 작업이 이루어져 생산성을 더욱 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 인쇄회로기판에 표면실장형 부품을 장착하는 마운터 제어기에서 헤드번호 및 툴/노즐번호에 관련된 데이타를 자동으로 생성하기 위하여, 인쇄회로기판상의 각 장착점 정보, 장착 부품에 관한 정보 및 마운터상에서 설치된 툴/노즐에 관한 정보를 입력받아 진화연산 기법을 이용하여 효율적인 작업이 가능하도록 장착순서를 설정하는 제1과정과; 상기 제1과정에서 설정된 장착순서를 근거로 하여 각 장착점들에 대해 작업 헤드번호 및 작업 툴/노즐번호에 관한 정보를 출력하는 제2과정으로 이루어져 주어진 조건내에서 장착 순서가 반영되어 툴/노즐의 교환 횟수가 최소화 되고, 헤드의 작업 부하가 고르게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법.
2. 제1항에 있어서, 진화연산 기법을 사용하여 장착순서를 고려한 인쇄회로기판상의 입출력 데이타 중 장착점 정보는 포인트정보, 피더번호, 헤드정보로, 장착부품에 관한 정보는 피더번호, 툴/노즐의 타입정보로, 마운터상에 설치된 툴/노즐에 관한 정보는 타입, 인덱스번호로 각각 포맷팅하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법.
3. 제2항에 있어서, 장착점 정보, 장착 부품정보 및 마운터상에서 설치된 툴/노즐 정보를 입력받는 제1단계와; 포인터 초기화 후 난수를 발생시켜 장착점을 선택하고, 선택된 장착점에 대해 난수를 발생시켜 헤드번호를 선택하며, 장착정보내의 조건을 만족하는지의 여부를 확인하여 헤드번호를 지정하는 방식으로 해당 장착점에 대해 헤드번호가 지정되면 작업 데이타 중 헤드번호에 해당하는 어레이에 포인트번호를 추가하는 제2단계와; 장착정보내의 피더번호를 참조하여 해당 부품에 대한 툴/노즐타입을 읽어 툴/노즐정보에서 그 타입에 해당하는 것으로 현재 마운터상에 설치된 툴/노즐번호를 난수적으로 선택하는 제3단계를 모든 장착점에 대해 반복수행하여 예비해를 구하는 과정을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법.
4. 제3항에 있어서, 구해진 예비해에 대해 작업 데이타로서의 적합도를 판정하기 위해 코스트(COST)를 하기의 식을 이용하는 단계를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법.
5. 제3항에 있어서, 각 헤드별로 난수를 발생시켜 선택된 부품 장착점에 대해 헤드번호 돌연변이를 생성하고, 발생한 난수에 대해 타당성을 검증하여 돌연변이 생성을 완료한 후 돌연변이로 생성된 헤드번호와 기존의 값을 비교하여 서로 다를 경우, 해당 장착점을 기존의 헤드번호 어레이상에서 삭제하고, 새로 생성된 헤드번호에 해당하는 어레이의 끝부분에 추가하는 작업 헤드 돌연변이 생성단계와; 각 헤드별로 난수를 발생시켜 선택한 장착점에 대해 툴/노즐 정보내의 타입이 일치하는 데이타에서 선택된 인덱스 번호에 설정된 툴/노즐 번호가 마운터상에 설치되어 있는 경우 새로운 툴/노즐 번호로 선택하는 툴/노즐번호 돌연변이 생성단계와; 각 헤드에 대해 첫 스텝의 툴/노즐번호를 고려하여 같은 툴/노즐번호를 사용하는 장착점들은 연속적인 순서가 되도록 조정하는 장착순서 돌연변이 생성단계를 수행하여 예비해로 부터 자손해를 구하는 과정을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 표면실장형 부품 장착기의 자동화 작업방법.