TWI512649B - 多頭貼片機排程優化方法及系統 - Google Patents

Description

多頭貼片機排程優化方法及系統

本發明是一種自動化貼片排程優化方法及系統，尤其是指一種應用於多頭貼片機排程之優化方法及系統。

近年來，由於科技的進步，資訊、通訊、以及消費性電子產業無疑地已成為全球成長最快速的產業。而電子產業對我國來說是目前最有發展，也是最重要的產業之一，在製造電子產品的製程中，印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)為不可或缺的重要零組件。使得印刷電路板需求量大幅提高，並且促進了印刷電路板產業迅速發展。

隨著日常使用的電子產品越趨精密，印刷電路板上配置的元件數量也就更加不可計數，目前印刷電路板的裝配製程多由一自動化多頭貼片機同時攜帶多個元件，並在印刷電路板上的配置區域內快速移動並配置而成，因 此多頭貼片機的元件配置效率顯然是印刷電路板之生產效率的最關鍵因素。

由於每個印刷電路板上的元件型號與數量、各種元件型號對應的取料裝置規格都不相同，這些因素造成了以往多頭貼片機很難完善地達到最大利用效率，經常會發生多頭貼片機的部分載體無效作動的狀況，例如某些元件已配置完畢卻未更換其他型號元件所對應的取料裝置，此時則會形成效率浪費，針對這個議題，目前已有許多研究者提出改善方法，如遺傳演算法則是求解類似問題之大宗研究方法。

然而，在一般的生產線上，類似遺傳演算法的計算方式雖然可能找出較佳的優化方法，但如此會花費極長的運算時間，若印刷電路板的預計產量並非非常大量，採用習知的演算法去做優化，總體之效率改善可說甚微，甚至不如直接生產而不做優化，因此習知的演算或是優化方法明顯無法適用於時間即金錢的電子產業之生產線上。

有鑒於此問題，本發明特別提出一種多頭貼片機排程優化方法，藉由預先建立多頭貼片機之複數個載體的元件資料集合，分別自這些元件資料集合中隨機抽取不同元件之型號，並且透過一系列的排程步驟來逐步產生一真實型號序列，整個流程不需透過複雜的演算方法，即能快速地規劃出效率較佳之工作排程。

依據本發明之一目的，提供一種多頭貼片機排程優化方法，其用於規劃一多頭貼片機之工作排程，多頭貼片機包含並控制複數載體，而這些載體可替換地搭載複數種規格之複數取料裝置，且這些載體對應複數個料槽。

每一個料槽內放置有一型號之複數元件，且各個料槽之間具有一相對位置關係，例如料槽與料槽之間的間距等，每種規格之取料裝置至少能夠對應抓取一種型號之元件。各個載體搭載不同規格之取料裝置來抓取對應型號之元件，並裝配元件於一印刷電路板上之一裝配位置。

本發明之多頭貼片機排程優化方法包含以下步驟：一資料建立步驟、一隨機取號步驟、一定序步驟、一排程步驟以及一迴圈比序步驟。

資料建立步驟係建立對應各個載體之複數元件資料集合，使各個元件資料集合包含至少一種元件之型號以及型號所對應的數量，並定義各個載體與其對應之各個元件資料集合之順位。

隨機取號步驟為根據資料建立步驟所建立之順位，自其中一元件資料集合隨機抽取出一型號，並藉由此型號及前述相對位置關係產生一虛擬型號序列。

定序步驟係寫入此一型號至一真實型號序列中，其位置為對應前述隨機取號步驟之順位。

排程步驟為依順位自另一元件資料集合隨機抽取出另一型號，並判斷前述虛擬型號序列之任意位置是否包含前述之另一型號，若是，則依據此另一型號對應此虛 擬型號序列之位置，寫入此另一型號至真實型號序列中，並重新執行排程步驟；若否，則直接依順位寫入此另一型號至真實型號序列中，並依據此另一型號及前述相對位置關係再次產生另一虛擬型號序列。

迴圈比序步驟係對真實型號序列中尚未被寫入之順位所對應的各個元件資料集合執行排程步驟，並於執行排程步驟時比對所有已存在之至少一虛擬型號序列，直到前述之真實型號序列的所有順位皆被寫入為止。

在隨機抽取出型號之後，可依據各個料槽的相對位置關係，事先得知其他載體即將一併獲取的元件之型號，進而取得一虛擬型號序列。

其後，再將從其他元件資料集合中抽取出的型號與前述虛擬型號序列逐一比對，藉此而逐步決定出一真實型號序列，並可在一次取料動作即有效利用所有載體，避免多頭貼片機之載體因數量較少之元件配置完成而閒置，甚至造成部分載體無效作動的狀況，故本法確能達成多頭貼片機之效率最佳化。

在前述多頭貼片機排程優化方法中，可包含一統計步驟，其係根據各個元件資料集合統計各種規格之那些取料裝置的取料次數，並且依照各種規格之取料裝置的取料次數來決定各個取料裝置之一使用比例。

在前述之統計步驟之後，依據決定出的使用比例，前述之多頭貼片機排程優化方法可再包含一配置選擇 步驟，其係決定各種規格之取料裝置的總數，並且使那些取料裝置的總數小於載體的數量。

前述多頭貼片機排程優化方法可包含一取置步驟，於前述真實型號序列的所有順位皆被寫入後，操控各個載體搭載前述真實型號序列中各種型號所對應之各種規格之取料裝置，並利用這些取料裝置抓取對應之各個元件。

前述之多頭貼片機排程優化方法可另包含一路徑生成步驟，其係選擇距離那些載體最接近之一裝配位置，其後由此裝配位置繼續選擇最接近之另一裝配位置，直到全數之裝配位置皆被選擇後，依序連接那些裝配位置成為一參考路徑。

前述路徑生成步驟完成後，多頭貼片機排程優化方法可另包含一路徑優化步驟，其係計算前述路徑生成步驟中之參考路徑上任意二個裝配位置之距離，並選擇通過每一裝配位置之最短路徑為一優化路徑。

藉由上述步驟，本發明之多頭貼片機排程優化方法可在真實型號序列生成之前後分別作硬體分配優化以及路徑優化，除了可以依據每一印刷電路板上實際元件的配置需求來預先分配取料裝置的比例數量，以提供各個載體視配製過程需要而替換外，更可以依照真實型號序列來決定多頭貼片機在配置元件時的最短移動路徑，藉此進一步提高多頭貼片機的工作效率。

依據本發明之另一目的，提供一種多頭貼片機排程優化系統，其規劃一多頭貼片機之工作程序，多頭貼片機包含並控制複數載體，且各載體對應複數規格之複數取料裝置，其中一載體可替換地搭載任一規格之一取料裝置，而這些載體又對應複數料槽。每一個料槽內放置有一型號之複數元件，且各個料槽之間具有一相對位置關係，且每種規格之取料裝置至少對應抓取一種型號之元件。各個載體搭載不同規格之取料裝置來抓取對應型號之元件，並裝配元件於一印刷電路板上之一裝配位置。本發明之多頭貼片機排程優化系統包含：一資料庫以及一排程裝置。資料庫儲存複數元件資料集合，且每個元件資料集合包含至少一種元件之型號以及型號所對應的數量，而前述的每一個元件係對應前述多頭貼片機上的一個載體。排程裝置與資料庫訊號連接並取得資料庫內之那些元件資料集合，並建立各種元件資料集合之順位，排程裝置又包含：一隨機取號模組、一定序模組、一排程模組及一比序模組。隨機取號模組係依據前述各個元件資料集合之順位，自其中一元件資料集合隨機抽取出至少一型號，並藉由抽取出的型號及前述相對位置關係產生一虛擬型號序列。定序模組擷取隨機取號模組抽取出之型號，並寫入此型號於一真實型號序列所對應順位之位置。排程模組判斷任一虛擬型號序列之任意位置是否包含任一型號，若是，則依據此虛擬型號序列之位置，寫入前述之任一型號至真實型號序列中，並命令隨機取號模組再次抽取一個型號；若否，則直 接依順位寫入此一型號至真實型號序列中，並依據此型號及前述相對位置關係產生另一虛擬型號序列。比序模組，其檢驗真實型號序列之所有順位是否皆被寫入，若否，則命令隨機取號模組由真實型號序列中尚未被寫入之順位所對應的各元件資料集合再次隨機抽取一個型號。利用本發明之多頭貼片機排程優化系統，在真實型號序列產生後，依據真實型號序列內的各種元件之型號來控制每個載體去搭載對應不同型號的取料裝置。

由於載體係依據真實型號序列來行動，而真實型號序列產生又源自各個元件資料集合，故可確保所有載體在多頭貼片機運作時皆能依據印刷電路板上的裝配需求來抓取對應元件。在某些型號的元件裝配完畢之後，載體即可受真實型號序列之命令來搭載其他規格之取料裝置，避免因規格不符而造成載體閒置之效率浪費。

前述多頭貼片機排程優化系統可包含一執行模組，在真實型號序列之所有順位皆被寫入後，多頭貼片機排程優化系統透過執行模組控制各個載體以搭載對應此真實型號序列中各種型號之取料裝置，並利用這些取料裝置抓取對應之各個元件。

前述多頭貼片機排程優化系統可包含一路徑產生器，其選擇距離那些載體最接近之一裝配位置，其後由此裝配位置繼續選擇最接近之另一裝配位置，直到所有的裝配位置皆被選擇後，依序連接這些裝配位置成為一參考路徑。

前述多頭貼片機排程優化系統可再包含一優化模組，在前述參考路徑生成後，優化模組計算參考路徑上任意兩個裝配位置之距離，並選擇通過每一個裝配位置之最短路徑為一優化路徑。

藉由本發明之多頭貼片機排程優化系統，可使多頭貼片機在進行元件裝配之前預先規劃出真實型號序列，並利用前述之路徑產生器以及優化模組來針對多頭貼片機的載體移動路徑優化，提高產線上之元件裝配效率。

100‧‧‧多頭貼片機排程優化方法

110‧‧‧資料建立步驟

120‧‧‧統計步驟

121‧‧‧配置選擇步驟

130‧‧‧隨機取號步驟

140‧‧‧定序步驟

150‧‧‧排程步驟

160‧‧‧迴圈比序步驟

170‧‧‧取置步驟

180‧‧‧路徑生成步驟

181‧‧‧路徑優化步驟

200‧‧‧多頭貼片機排程優化系統

300‧‧‧資料庫

400‧‧‧排程裝置

410‧‧‧隨機取號模組

420‧‧‧定序模組

430‧‧‧排程模組

440‧‧‧比序模組

450‧‧‧執行模組

500‧‧‧路徑產生器

510‧‧‧優化模組

H‧‧‧載體

N‧‧‧取料裝置

S‧‧‧料槽

R‧‧‧型號

C‧‧‧元件

P‧‧‧裝配位置

D‧‧‧元件資料集合

R1、R3、H1、H2、H5‧‧‧代碼

V1、V2‧‧‧虛擬型號序列

A‧‧‧真實型號序列

L‧‧‧參考路徑

O‧‧‧優化路徑

第1A圖係繪示多頭貼片機之作動示意圖；第1B圖係繪示多頭貼片機之結構關係示意圖；第2圖係繪示依據本發明之多頭貼片機排程優化方法的步驟流程圖；第3A圖係繪示第2圖之多頭貼片機排程優化方法之路徑生成步驟示意圖；第3B圖係繪示第2圖之多頭貼片機排程優化方法之路徑優化步驟示意圖；以及第4圖係繪示依據本發明之多頭貼片機排程優化系統的結構方塊圖。

第1A圖係繪示多頭貼片機之作動示意圖。第1B圖係繪示多頭貼片機之結構關係示意圖。為簡要介紹本發明之技術背景，請參照第1A圖與第1B圖，多頭貼片機包含並控制複數個載體H，而每個載體H可替換地搭載複數規格的取料裝置N，且多頭貼片機又對應複數料槽S，同一個料槽S內放置有同一型號R之複數元件C，而每種規格的取料裝置N可對應抓取至少一種型號R的元件C，並將抓取的元件C裝配於一印刷電路板上之一裝配位置P，且由於各個料槽S之間具有一相對位置關係(例如間距)，使得各個載體H又間接與這些料槽S對應。

第2圖係繪示依據本發明之多頭貼片機排程優化方法100的步驟流程圖。請參照第2圖，多頭貼片機排程優化方法100包含：一資料建立步驟110、一統計步驟120、一隨機取號步驟130、一定序步驟140、一排程步驟150以及一迴圈比序步驟160。

配合參照第1A圖，資料建立步驟110係建立對應各個載體H的複數元件資料集合D，並且定義各個載體H以及其對應的元件資料集合D之順位。各個元件資料集合D包含各種元件C的數量以及其型號R。由於多頭貼片機的硬體限制，各個載體H在印刷電路板上的移動區域以及零件裝配條件有所不同，例如載體H會受限於和印刷電路版的高度差距等因素，而使其在裝配過程中需依零件大小的順序配置，或是可對應的零件種類有所限制。因此，各個載體H所對應的元件資料集合D中，其包含的元件C之型號R 與數量也隨之產生差異，此為此領域內的業界一般常識，故不在此詳述理由。

統計步驟120為依照所有元件資料集合D統計各個載體H所預計會使用的各種取料裝置N之規格以及次數，計算每種規格之取料裝置N的使用比例。

依據各種型號R的元件C在印刷電路板上的配置數量之差異，抓取不同元件C的各種取料裝置N之使用次數也會不同，故統計步驟120可額外包含一配置選擇步驟121，其為根據前述使用比例來決定各種規格之取料裝置N的數量，而考量載體H一次僅搭載一個取料裝置N，所有取料裝置N的總數小於等於前述載體H的數量。

請配合參照下列表一。

隨機取號步驟130係依照前述資料建立步驟110中所定義的順位，從其中一元件資料集合D隨機抽取出一個型號R。

各個載體H受多頭貼片機控制移動，從而可自多個料槽S內取得元件C，例如將表一中最左方的載體H定為第一順位，則在此載體H所對應的元件資料集合D中隨機 抽取出一型號R，例如表一中的R1、R3、H1、H2及H5等代碼。

由於各個料槽S內部所放置元件C之型號R均為已知，假設在第一順位抽到的型號R為R1，則找到對應之型號R為R1的料槽S，再透過料槽S之間的相對位置關係，即可一併得知其他順位之載體H在此一結果下將連帶抽到的元件C之型號R。

換句話說，可以得知第二順位的載體H將取得R3，第三順位的載體H將取得H2，而第四順位的載體H無法取得任何型號R之元件C。

請再配合參照下列表二。

在隨機取號之後，隨機取號步驟130繼續將前述的型號R生成一虛擬型號序列V1。

定序步驟140為將第一順位所抽到的型號R寫入一真實型號序列A的對應順位中，例如本示例在第一順位抽到R1，則在真實型號序列A的第一順位寫入R1。此處需注意的是，在虛擬型號序列V1中，其他順位所一併取得的型號R並不會被寫入真實型號序列A中，只有直接從元件資料集合D抽出者，才會被寫入真實型號序列A。

排程步驟150係自第二順位的載體H所對應之元件資料集合D中抽取另一型號R，並判斷前述虛擬型號序列V1是否包含此另一型號R，而依據隨機抽取的判斷結果，排程步驟150將產生以下兩個分歧。

請配合參照下列表三。

若抽取出的型號R已出現在前述虛擬型號序列V1中，則依據重複出現的順位，寫入此型號R於對應順位的真實型號序列A中，例如抽出的另一型號R為H2，則對照虛擬型號序列V1的位置後，將H2寫入真實型號序列A的第三順位中，並且對此元件資料集合D再次執行排程步驟150，亦即重新在第二順位之元件資料集合D再次隨機抽取一型號R，並與虛擬型號序列V1比對之，直到抽出的型號R未出現於虛擬型號序列V1中。

請配合參照下列表四。

若第二順位抽出的型號R未出現於虛擬型號序列V1，例如抽出的型號R為H1，由於H1未出現在虛擬型號序列V1的任何順位中，在此結果下，則直接把H1寫入真實型號序列A的相同順位中。

需特別注意的是，以上示例為方便說明，其順位設定為由左至右，然而實際上各個載體H的順位可以自由定義，並不限制於空間上的依序或是相鄰關係。

請配合參照下列表五以及表六。

由於第二順位抽取出的型號R為H1，此時將第二順位的載體H對應型號R為H1的料槽S，並再次依照表五中的相對位置關係而產生出一虛擬型號序列V2。

迴圈比序步驟160為對真實型號序列A中尚未被寫入之順位所對應的各個元件資料集合D執行排程步驟150。詳細說明之，若真實型號序列A的任意順位已因前述之重複出現而被提早寫入，則此順位所對應的元件資料集 合D會被迴圈比序步驟160跳過。例如上述示例中的H2已因重複出現於虛擬型號序列V1而被提早寫入真實型號序列A的第三順位，則迴圈比序步驟160將從第四順位接續執行，直到真實型號序列A的所有順位皆被寫入為止。

而在迴圈比序步驟160對其他元件資料集合D執行排程步驟150時，排程步驟150的判斷對象應為虛擬型號序列V1以及虛擬型號序列V2，而非只有虛擬型號序列V1。也就是說，排程步驟150的分歧判斷係針對所有尚存的虛擬序列進行比對，舉例來說，若從第四順位之元件資料集合D抽出H5，雖其並未出現於虛擬型號序列V1中，但由於H5對應虛擬型號序列V2之第四順位，此時則直接將H5寫入真實型號序列A的第四順位，此時真實型號序列A如同下列表七所示。

整體說明之，第一次執行隨機取號步驟130的目的在於決定第一順位的載體H所要裝配的元件C之型號R為何，於此同時，利用前述之相對位置關係，可獲知其他載體H將會一併抓取到的型號R，並將這些型號R整理為虛擬型號序列V1，而定序步驟140、排程步驟150以及迴圈比序步驟160即為參考虛擬型號序列V1(以及後續在排程步 驟150中產生的所有虛擬序列)中的型號R，逐步編輯出真實型號序列A的一系列過程。

在迴圈比序步驟160執行完畢後，真實型號序列A即已完成，此時多頭貼片機排程優化方法100可再包含一取置步驟170，其係為各個載體H依據完成的真實型號序列A，搭載對應不同型號R之規格的取料裝置N，並前往各個料槽S內抓取對應的元件C。

而由上列的表一至表七可知，取置步驟170將包含兩個階段，即先取R1與H2，再取H1與H5，且各個元件資料集合D內部各種型號R之數量會隨著每一次真實型號序列A的生成而逐漸減少，直到所有載體H所對應的元件資料集合D中的型號R被全數抽取完畢，且皆被排定於真實型號序列A中為止。

第3A圖係繪示第2圖之多頭貼片機排程優化方法100的路徑生成示意圖。第3B圖係繪示第2圖之多頭貼片機排程優化方法100的路徑優化示意圖。多頭貼片機排程優化方法100除可包含取置步驟170外，可另外包含一路徑生成步驟180以及一路徑優化步驟181。

請一併參考第3A圖以及第3B圖，在取置步驟170之後，由於此時多頭貼片機上的各個載體H皆各自對應一裝配位置P，路徑生成步驟180為選擇距離那些載體H最近的裝配位置P，接著以此裝配位置P為起點繼續選擇另一個最接近的裝配位置P，在所有裝配位置P皆被選擇出以後，依照選擇的順序將這些裝配位置P連成一參考路徑L。

接著，路徑優化步驟181係計算任意兩個裝配位置P之距離，並選擇出同時通過所有裝配位置P之最短路徑作為一優化路徑O。

藉由本發明之多頭貼片機排程優化方法，除了可透過一系列的步驟決定真實型號序列，並據以預先規劃多頭貼片機的工作排程，使其作業效率最大化以外，可進一步利用路徑生成步驟以及路徑優化步驟來縮短多頭貼片機移動載體到各個裝配位置的距離，儘可能地減少生產線上之時間成本。

第4圖係繪示依據本發明之多頭貼片機排程優化系統的結構方塊圖。請配合參照第4圖，多頭貼片機排程優化系統200包含一資料庫300以及一排程裝置400。

關於本發明之技術背景已在前述之多頭貼片機排程優化方法100中介紹，故不再於此贅述。

資料庫300儲存複數元件資料集合D，同前述所說，每個元件資料集合D包含至少一種元件C之型號C以及型號C所對應的數量，且每個元件C對應多頭貼片機上的一個載體H。

排程裝置400與資料庫300訊號連接而藉以取得資料庫300內部的元件資料集合D，並建立各個元件資料集合D之順位，而排程裝置400又包含：一隨機取號模組410、一定序模組420、一排程模組430及一比序模組440。

隨機取號模組410係依據各個元件資料集合D之順位，自其中一元件資料集合D隨機抽取出至少一型號C，並藉由抽取出的型號C及前述相對位置關係產生一虛擬型號序列V1。

定序模組420擷取隨機取號模組410抽取出之型號C，並寫入此型號C於一真實型號序列A所對應順位之位置。

排程模組430與隨機取號模組410及定序模組420訊號連接，並判斷任一虛擬型號序列V1之任意位置是否包含任一型號C，若是，則依據此虛擬型號序列V1之位置，寫入前述之任一型號C至真實型號序列A中，並命令隨機取號模組410再次抽取一個型號C；若否，則直接依順位寫入此一型號C至真實型號序列A中，並依據此型號C及前述相對位置關係產生另一虛擬型號序列V2。

前述的任一虛擬型號序列V1除了指隨機取號模組410首次產生之虛擬序列以外，另包含排程模組430在經過條件判斷後可能產生的其他虛擬序列。

比序模組440自定序模組420或排程模組430讀取真實型號序列A，並檢驗真實型號序列A之所有順位是否皆被寫入，若否，則命令隨機取號模組410由真實型號序列A中尚未被寫入之順位所對應的各元件資料集合D再次隨機抽取一個型號C。

由上述可知，本發明之多頭貼片機排程優化系統的主要目的，在於將前述的真實型號序列中的順位全數 寫入，並將所生成之序列中的型號交由多頭貼片機內部的程式執行(多頭貼片機依據指令抓取特定元件乃為產業界中的一般應用，因前述應用並非與本發明之技術相關，故程式控制部分不於此累述)。

透過預先排定各個載體的所要抓取的元件之型號，多頭貼片機排程優化系統可將生產線上之多頭貼片機的元件配置效率大幅度提升，從而縮短印刷電路板的生產時間。

前述之排程裝置400可另包含一執行模組450，其作用在於當真實型號序列A的所有順位皆被寫入後，控制各個載體H以搭載對應真實型號序列A中各種型號C之取料裝置N，並利用這些取料裝置N抓取對應之各個元件C。

請一併配合參照第3A圖以及第3B圖。前述多頭貼片機排程優化系統200可包含一路徑產生器500，路徑產生器500透過排程裝置400而與執行模組450訊號連接。在每個載體H抓取到對應之元件C後，即可得知各個元件C在印刷電路板上的裝配位置P，路徑產生器500係選擇距離那些載體H最接近之一裝配位置P，其後由此裝配位置P繼續選擇最接近之另一個裝配位置P，直到所有的裝配位置P皆被選擇後，依序連接這些裝配位置P，並且產生一參考路徑L。

前述之路徑產生器500可再包含一優化模組510。由第3A圖中可知，透過路徑產生器500所生成的參 考路徑L雖為各裝配位置P之間的最短路徑，然而就多頭貼片機而言，此路徑可能並非最佳路徑。因此，如第3B圖所示，優化模組510之作用在於計算任意兩個裝配位置P之距離，並選擇出同時通過所有裝配位置P之最短路徑作為一優化路徑O。

藉此，透過排程裝置搭配路徑產生器，多頭貼片機排程優化系統除了可以快速規劃出各個取置裝置的搭載方案，進而有效率地將各個元件裝配在印刷電路板上以外，可再結合路徑產生器及其優化模組來縮短在印刷電路板上的移動路徑，使生產線的生產速度大幅提高。

由以上揭露的實施方式可知，本發明至少包含以下優點：第一，本發明所使用的排程優化方法與系統相當簡便而快速，不需經過複雜而冗長的演算過程，因而適於應用在各種多頭貼片機的製程，符合產業需求。第二，藉由預先規劃出真實型號序列，可使多頭貼片機的所有載體持續處在有效作動的狀態，有效地避免了因規格不合等限制而造成的效率浪費。第三，本發明所採用的優化方法可直觀、直接地與前述的路徑優化結合，進一步縮短多頭貼片機的配置時間。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧多頭貼片機排程優化方法

110‧‧‧資料建立步驟

120‧‧‧統計步驟

121‧‧‧配置選擇步驟

130‧‧‧隨機取號步驟

140‧‧‧定序步驟

150‧‧‧排程步驟

160‧‧‧迴圈比序步驟

170‧‧‧取置步驟

180‧‧‧路徑生成步驟

181‧‧‧路徑優化步驟

Claims (10)

1. 一種多頭貼片機排程優化方法，用於規劃一多頭貼片機之工作程序，該多頭貼片機包含並控制複數載體，且各該載體對應複數規格之複數取料裝置，其中一該載體可替換地搭載任一該規格之一該取料裝置，又該些載體對應複數料槽，各該料槽之間具有一相對位置關係，每一該料槽內放置有一型號之複數元件，且每一該規格之該取料裝置至少對應抓取一該型號之該元件，並裝配該元件於一印刷電路板上之一裝配位置，該多頭貼片機排程優化方法包含以下步驟：一資料建立步驟，建立對應各該載體之複數元件資料集合，使各該元件資料集合包含至少一該元件之該型號及數量，並定義各該載體與其對應之各該元件資料集合之順位；一隨機取號步驟，以該資料建立步驟建立之順位自一該元件資料集合隨機抽取出任一該型號，並藉由該任一型號及該相對位置關係產生一虛擬型號序列；一定序步驟，寫入該任一型號至一真實型號序列所對應順位之位置；一排程步驟，依順位自另一該元件資料集合隨機抽取出另一該型號，並判斷該虛擬型號序列之任意位置是否包含該另一型號，若是，則依據該虛擬型號序列對應之位置寫入該另一型號至該真實型號序列，並重新執行該排程步驟，若否，則依順位寫入該另一型號至該真實型號序列， 並依據該另一型號及該相對位置關係產生另一該虛擬型號序列；以及一迴圈比序步驟，對該真實型號序列中尚未被寫入之順位所對應的各該元件資料集合執行該排程步驟，並於執行該排程步驟時比對所有已存在之至少一該虛擬型號序列，直到該真實型號序列之所有順位皆被寫入為止。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多頭貼片機排程優化方法，另包含一統計步驟，依據該些元件資料集合統計各該規格之該些取料裝置之取料次數，並依照取料次數決定各該規格之該些取料裝置之一使用比例。
3. 如申請專利範圍第2項所述之多頭貼片機排程優化方法，另包含一配置選擇步驟，依據該些載體之數量及該使用比例，決定該些取料裝置之總數，使該些取料裝置之總數小於等於該些載體之數量。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多頭貼片機排程優化方法，另包含一取置步驟，操控該些載體搭載該真實型號序列中各該型號所對應之各該取料裝置，並利用各該取料裝置抓取對應之各該元件。
5. 如申請專利範圍第4項所述之多頭貼片機排程優化方法，另包含一路徑生成步驟，選擇距離該些載體最接近之一該裝配位置，其後由該裝配位置繼續選擇最 接近之另一該裝配位置，直到全數之該裝配位置皆被選擇後，依序連接該些裝配位置成為一參考路徑。
6. 如申請專利範圍第5項所述之多頭貼片機排程優化方法，另包含一路徑優化步驟，計算該參考路徑上任意二該裝配位置之距離，並選擇通過每一該裝配位置之最短路徑為一優化路徑。
7. 一種多頭貼片機排程優化系統，用於規劃一多頭貼片機之工作程序，該多頭貼片機包含並控制複數載體，且各該載體對應複數規格之複數取料裝置，其中一該載體可替換地搭載任一該規格之一該取料裝置，又該些載體對應複數料槽，各該料槽之間具有一相對位置關係，每一該料槽內放置有一型號之複數元件，且每一該規格之該取料裝置至少對應抓取一該型號之該元件，並裝配該元件於一印刷電路板上之一裝配位置，該多頭貼片機排程優化系統包含：一資料庫，其儲存複數元件資料集合，其中一該元件資料集合對應一該載體，且每一該元件資料集合包含至少一該元件之該型號與數量；以及一排程裝置，與該資料庫訊號連接並取得該資料庫內之該些元件資料集合，該排程裝置建立各該元件資料集合之順位，並包含： 一隨機取號模組，其依據該些元件資料集合之順位，自一該元件資料集合隨機抽取出至少一該型號，並藉由該型號及該相對位置關係產生至少一虛擬型號序列；一定序模組，其擷取該隨機取號模組抽取出之該型號，並寫入該型號於一真實型號序列所對應順位之位置；一排程模組，其判斷任一該虛擬型號序列之任意位置是否包含任一該型號，若是，則依據該任一虛擬型號序列對應之位置寫入該任一型號至該真實型號序列，並命令該隨機取號模組抽取另一該型號，若否，則依順位寫入該任一型號至該真實型號序列，並依據該任一型號及該相對位置關係產生另一該虛擬型號序列；及一比序模組，其檢驗該真實型號序列之所有順位是否皆被寫入，若否，則命令該隨機取號模組由該真實型號序列中尚未被寫入之順位所對應的各該元件資料集合中隨機抽取又一該型號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之多頭貼片機排程優化系統，該排程裝置另包含一執行模組，該真實型號序列之所有順位皆被寫入後，該多頭貼片機排程優化系統透過該執行模組控制該些載體以搭載對應該真實型號序列中各該型號之各該取料裝置，並利用各該取料裝置抓取對應之各該元件。
9. 如申請專利範圍第8項所述之多頭貼片機排程優化系統，另包含一路徑產生器，其選擇距離該些載體最接近之一該裝配位置，其後由該裝配位置繼續選擇最接近之另一該裝配位置，直到全數之該裝配位置皆被選擇後，依序連接該些裝配位置成為一參考路徑。
10. 如申請專利範圍第9項所述之多頭貼片機排程優化系統，該路徑產生器另包含一優化模組，該優化模組計算該參考路徑上任意二該裝配位置之距離，並選擇通過每一該裝配位置之最短路徑為一優化路徑。