JP4719639B2 - 設定装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、部品を基板に装着する技術に関する。

電子部品を回路基板に装着する従来の部品装着装置では、部品供給装置のテープフィーダに保持されている部品を、装着ヘッドの吸着ノズルで吸着して、回路基板の所定の位置に搬送して装着している。

このような部品装着装置においては、装着ヘッドを円盤状に形成し、この装着ヘッドの中心から隔てた位置に吸着ノズルを設けている。そして、装着ヘッドをその中心の周りに所定の角度回転させることで、吸着ヘッドに吸着されている部品の角度を変更して、回路基板に装着することができるようにしている。

このような部品装着装置において、部品の装着時間を短縮するために、装着ヘッドをその中心の周りに回転させる際に、現在の装着ヘッドの角度から、目標の角度までの回転角度が小さい方向に装着ヘッドを回転させる技術が知られている（特許文献１参照）。

特開平８−３２２９４号公報

特許文献１に記載された技術においても、部品を基板に装着する角度については、予め定められた角度に従うため、装着ヘッドと、基板との相対的な移動量が大きくなるように部品の装着角度が定められている場合には、それだけ部品の装着時間が長くなってしまう。

そこで、本発明は、装着ヘッドと、基板との相対的な移動量が小さくなるように、部品の装着角度を変更する技術を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明は、複数の部品を基板に配置する際に、装着角度を変更することができる部品の装着角度を変更して、装着ヘッドと、基板との相対的な移動量が小さくなるような部品の装着角度を算出する技術を提供する。

例えば、本発明は、予め定められた部品の装着順序に従って、供給装置から供給される部品を搬送し、基板と部品との相対的な位置を変更することにより、基板の予め定められた位置に部品を装着する装着装置において部品を装着する際の装着角度を特定する設定装置であって、前記装着装置は、前記部品を吸着及び解放する吸着ノズルを自身の回転中心から所定の半径隔てた位置に有する装着ヘッドと、当該装着ヘッドを移動させるロータリーテーブルと、前記基板を載置し当該基板の位置を変更するＸＹテーブルと、前記装着ヘッドと前記ロータリーテーブルと前記ＸＹテーブルとの各々を駆動するアクチュエータとを備えており、前記供給装置は、前記部品を供給するパレットと、前記パレットを駆動するアクチュエータとを備えており、前記設定装置は、記憶部と、演算処理部と、入力部と、インターフェース部とを備え、前記記憶部は、前記基板に前記部品を装着する位置を前記部品毎に特定する部品装着座標情報、前記基板の設計上の装着角度が変更可能か否かを特定するコントロールコマンド情報、前記部品毎に前記基板に装着することができる角度を特定する装着可能角度情報、前記部品毎に極性を有するか否かを特定する極性有無情報、および、前記部品の装着時間を算出するのに使用される前記アクチュエータ毎の動作特性を特定する算出用定数情報、を記憶し、前記入力部は、前記吸着ノズルの始点位置と、前記吸着ノズルの終点位置と、前記部品の装着順序との入力を受付け、前記演算処理部は、前記極性有無情報及び前記コントロールコマンド情報により装着角度を変更することができる部品を特定し、特定された当該部品の前記装着可能角度情報から当該部品の装着可能角度を特定し、当該特定された部品と当該各部品の各装着可能角度との組合せの全てに対して、前記始点位置より全ての前記部品を前記装着順序で装着して前記終点位置へ至る前記基板上の装着経路を算出する装着経路算出処理と、前記装着経路算出処理で算出された装着経路毎の装着時間を、前記算出用定数情報を用いて、最も動作時間が大きい前記アクチュエータの動作時間を積算して算出する装着時間算出処理と、前記装着時間算出処理で算出された装着経路毎の装着時間の内最も短い装着時間となる装着経路を特定する装着経路特定処理と、前記特定された装着経路を実行するための、前記部品の装着順序と装着角度と装着位置情報とを含む設定情報を、前記インターフェース部から出力する設定情報出力処理と、を行うこと、を特徴とする。

以上のように、本発明によれば、複数の部品を基板に装着する際に、装着ヘッドと基板との相対的な移動量が小さくなるような部品の装着角度の組み合わせを算出することができるため、装着ヘッドと基板との相対的な移動量が小さくなり、部品の装着時間を短くすることができる。

図１は、本発明の第一の実施形態である部品装着システム１００の概略図である。

図示するように、部品装着システム１００は、供給装置１１０と、装着装置１２０と、設定装置１３０と、全体制御部１５０と、を備えており、これらはバス１５１を介して相互に接続されている。

供給装置１１０は、パレット１１１と、駆動制御部１１２と、ＩＦ部１１３と、を備えている。

パレット１１１は、図２（パレット１１１、装着ヘッド１２１、ロータリーテーブル１２２及びＸＹテーブル１２３の上面図）に示されているように、基板１６０に装着する部品をテープに保持して、後述する装着ヘッド１２１で吸着する位置にまで搬送するテープフィーダ１１１ａを複数配置することにより構成されている。

なお、一つのテープフィーダ１１１ａには、一つの種類の部品が各々同じ姿勢で保持されており、パレット１１１をテープフィーダ１１１ａの搬送方向（Ｌ方向）に対して垂直方向（Ｍ方向又はＭ’方向）に動かすことで、装着ヘッド１２１で吸着する部品の種類を変えることができるようにされている。

駆動制御部１１２は、後述する全体制御部１５０を介して、後述する設定装置１３０で設定された部品の供給順序に応じて、パレット１１１を制御して、装着ヘッド１２１に決められた順序で、決められた種類の部品を供給する。

ＩＦ部１１３は、バス１５１を介して情報の送受信を行うためのインターフェースである。

装着装置１２０は、装着ヘッド１２１と、ロータリーテーブル１２２と、ＸＹテーブル１２３と、駆動制御部１２４と、ＩＦ部１２５と、を備えている。

装着ヘッド１２１は、円柱状に形成されたロータリーテーブル１２２の側縁に取り付けられており、このロータリーテーブル１２２を回転させることにより、パレット１１１より部品を吸着する位置１６１から、基板１６０に部品を装着する位置１６２に移動させられるようになっている。

そして、装着ヘッド１２１は、パレット１１１より部品を吸着する位置１６１において装着ヘッド１２１に形成されている吸着ノズル（図示せず）で、テープフィーダ１１１ａに保持されている部品を吸着し、基板１６０に部品を装着する位置１６２において吸着ノズルによる吸着を停止することにより基板１６０に部品を装着することができるようにされている。

なお、図３（装着ヘッド１２１の下面図）に示されているように、装着ヘッド１２１は円柱状に形成されており、吸着ノズルを装着ヘッド１２１の中心から所定の距離Ｕ隔てた位置に形成することで、装着ヘッド１２１をその中心の周りに回転させることで、基板に対する部品の角度（姿勢）を変化させることができるようにしている。例えば、図３では、部品１６３の角度を０°、９０°、１８０°及び２７０°の角度に変更する例を示している。

ロータリーテーブル１２２は、上述のように、円柱状に形成されており、その中心において回転させることにより、その側縁に取り付けられている装着ヘッド１２１を、パレット１１１より部品を吸着する位置１６１から基板１６０に部品を装着する位置１６２に移動させることができるようにしている。

ＸＹテーブル１２３は、図２に示されているように、ＸＹテーブル１２３に載せられた基板１６０をＸ方向及びＹ方向に移動させることにより、装着ヘッド１２１の吸着ノズルに吸着されている部品を装着する位置１６２と、当該部品を装着する基板１６０の位置と、を合わせるようにしている。

ここで、部品を特定の角度で設置する場合のＸＹテーブル１２３の移動距離について、図４（基板１６０及び部品１６３の上面図）を用いて説明する。

例えば、基板１６０に設置する部品１６３が無極性の部品であり、基板１６０に対して０°又は１８０°のいずれの角度で装着してもよいものとする。また、部品１６３を装着する一つ前の部品を装着する際の装着ヘッド１２１の中心が位置１６４であるとする。このような場合に、部品１６３を０°の角度で設置するときには、装着ヘッド１２１の中心が位置１６５となり、部品１６３を１８０°の角度で設置するときには、装着ヘッド１２１の中心が位置１６６となる。これらの位置にＸＹテーブル１２３を動かす場合には、０°の角度で部品１６３を装着するときよりも、１８０°の角度で部品１６３を装着するときの方が、吸着ノズルの回転直径（２Ｕ：図３参照）の分だけ余計に動かさなければならない。本発明では、このような余計な移動距離をなくして、装着時間の短縮化を図るものである。

駆動制御部１２４は、後述する全体制御部１５０を介して、後述する設定装置１３０で設定された部品の装着順序、装着角度及び装着位置に応じて、装着ヘッド１２１、ロータリーテーブル１２２及びＸＹテーブル１２３を制御する。

ＩＦ部１２５は、バス１５１を介して情報の送受信を行うためのインターフェースである。

設定装置１３０は、記憶部１３１と、演算処理部１４０と、入力部１４１と、表示部１４２と、ＩＦ部１４３と、を備えている。

記憶部１３１は、部品配置データ記憶領域１３２と、装着データ記録領域１３３と、装置データ記憶領域１３４と、部品データ記憶領域１３５と、を備えている。

部品配置データ記憶領域１３２には、供給装置１１０における部品の供給位置を特定する情報と、当該供給位置において供給される部品を特定する情報と、が記憶される。

例えば、本実施形態においては、図５に示されているような部品配置データテーブル１３２ａが記憶されている。

図示するように、部品配置データテーブル１３２ａは、搭載位置番号欄１３２ｂと、部品種番号欄１３２ｃと、を有している。

搭載位置番号欄１３２ｂには、後述する部品種番号欄１３２ｃで特定される種類の部品が保持されるテープフィーダ１１１ａの位置を特定する情報が格納される。本実施形態においては、テープフィーダ１１１ａの位置を特定する情報として、テープフィーダ１１１ａの搭載位置を示す搭載位置番号を使用しており、この搭載位置番号は、パレット１１１の基準となる位置（例えば、パレット１１１の一方の端の位置）から昇順に決められた位置番号を用いている。

部品種番号欄１３２ｃには、部品の種類を特定する情報が格納される。本実施形態においては、部品の種類を特定する情報として、部品の種類毎に予め定められた部品種番号が格納される。

装着データ記録領域１３３には、基板に部品を装着する位置を特定する情報と、供給装置１１０における部品の供給位置を特定する情報と、基板に部品を装着する角度を特定する情報と、部品を装着する角度を変更することできるか否かを特定する情報と、が格納される。

例えば、本実施形態においては、図６に示されているような装着データテーブル１３３ａが記憶される。

図示するように、装着データテーブル１３３ａは、部品装着座標欄１３３ｂと、搭載位置番号欄１３３ｃと、装着角度欄１３３ｄと、コントロールコマンド欄１３３ｅと、を有している。

部品装着座標欄１３３ｂには、ＸＹテーブル１２３に載せられた基板に、搭載位置番号欄１３３ｃで特定される種類の部品を装着する位置を特定する情報が格納される。本実施形態では、このような位置をＸＹテーブル１２３における装着座標が格納される。

搭載位置番号欄１３３ｃには、部品装着座標欄１３３ｂで特定される座標に装着される部品の供給位置を特定する情報が格納される。ここで、本実施形態では、上述のように、テープフィーダ１１１ａの位置を特定する搭載位置番号が格納される。

装着角度欄１３３ｄには、基板に装着する部品の角度を特定する情報が格納される。本実施形態では、このような角度として、０°から３６０°の任意の角度を格納するようにしている。

また、本実施形態では、テープフィーダ１１１ａに保持されている姿勢における部品を吸着ノズルで吸着して、そのまま装着ヘッド１２１を回転させずに、ロータリーテーブル１２２を基板への装着位置に回転させた際の部品の角度を０°として装着角度を特定しているが、このような態様に限定されるわけではない。

なお、この装着角度欄１３３ｄには、基板の設計上の装着角度を格納する。

コントロールコマンド欄１３３ｅには、装着角度欄１３３ｄで特定される角度を変更することができるか否かを特定する情報が格納される。なお、本実施形態では、角度を変更することができる場合には「Ｆｒｅｅ」の文字列が格納され、角度を変更することができない場合には「Ｆｉｘ」の文字列が格納される。

装置データ記憶領域１３４には、装着装置１２０に関する情報が格納されている。

例えば、本実施形態においては、図７に示されているような装置データテーブル１３４ａが記憶される。

図示するように、装置データテーブル１３４ａは、パレット数欄１３４ｂと、パレット幅欄１３４ｃと、装着ヘッド数欄１３４ｄと、吸着ノズル数欄１３４ｅと、ノズル回転半径欄１３４ｆと、算出用定数欄１３４ｇと、を有する。

パレット数欄１３４ｂには、供給装置１１０で使用されるパレット１１１の数を特定する情報が格納される。

パレット幅欄１３４ｃには、供給装置１１０で使用されるパレット１１１の幅を特定する情報が格納される。

装着ヘッド数欄１３４ｄには、一つのロータリーテーブル１２２に取り付けられる装着ヘッド１２１の数を特定する情報が格納される。

吸着ノズル数欄１３４ｅには、一つの装着ヘッド１２１に形成される吸着ノズルの数を特定する情報が格納される。

ノズル回転半径欄１３４ｆには、装着ヘッド１２１に形成されている吸着ノズルを回転させた際の回転半径Ｕ（図３参照）を特定する情報が格納される。

算出用定数欄１３４ｇには、部品を装着する際の装着時間を算出するために必要な情報が格納される。例えば、装置各部の所用動作時間の算出に必要なアクチュエータ（パレット１１１、装着ヘッド１２１、ロータリーテーブル１２２、ＸＹテーブル１２３等）の稼働速度や稼働加速度等を特定する情報が格納される。ここで、本実施形態においては、ＸＹテーブル１２３の移動速度、パレット１１１の移動速度及びロータリーテーブル１２２の回転角速度が記憶されている。

部品データ記憶領域１３５には、部品の種類を特定する情報と、各部品を一意に識別するための識別情報と、各部品のサイズを特定する情報と、各部品の装着角度を変更することができるか否かを特定する情報と、各部品の装着可能角度を特定する情報と、が記憶される。

例えば、本実施形態においては、図８に示すような部品データテーブル１３５ａが記憶される。

図示するように、部品データテーブル１３５ａは、部品種番号欄１３５ｂと、部品種コード欄１３５ｃと、サイズ欄１３５ｄと、極性有無欄１３５ｅと、変更可能量欄１３５ｆと、を有する。

部品種番号欄１３５ｂには、後述する部品種コード欄１３５ｃにより特定される部品の種類を特定する情報が格納される。本実施形態においては、部品の種類毎に予め定められた部品種番号が格納される。

部品種コード欄１３５ｃには、基板に装着される各々の部品を一意に識別するための識別情報が格納される。本実施形態においては、各々の部品を一意に識別するためのコード番号が格納される。

サイズ欄１３５ｄには、部品種コード欄１３５ｃにより特定される部品のサイズを特定する情報が記憶される。本実施形態においては、当該部品の幅、奥行、高さが特定されている。

極性有無欄１３５ｅには、部品種コード欄１３５ｃにより特定される部品の装着角度を変更することができるか否かを特定する情報が格納される。本実施形態においては、装着角度を変更することができない場合には、極性を有する部品であるとして「ｔｒｕｅ」の文字列が格納され、装着角度を変更することができる場合には、極性を有しない部品であるとして「ｆａｌｓｅ」の文字列が格納される。

変更可能量欄１３５ｆには、極性有無欄１３５ｅで極性のない部品（装着角度を変更することができる部品）とされた場合に、設計値から変更できる角度量を特定する情報が格納される。

なお、本実施形態では、基板上面から見て時計回りを正として角度量を特定している。

演算処理部１４０は、まず、後述する入力部１４１を介して、始点位置座標を特定する情報と、終点位置座標を特定する情報と、部品の装着順序を特定する情報と、の初期情報の入力を受け付ける。

ここで、始点位置座標は、ＸＹテーブル１２３における任意の座標を入力可能であるが、例えば、装着装置１２０の設計上、ＸＹテーブル１２３が必ず所定の開始位置から動作を始めるようになっている場合には、その開始位置における装着ヘッド１２１の吸着ノズルに対向する座標を入力すればよく、また、例えば、装着装置１２０の設計上、ＸＹテーブル１２３に載せられた基板の識別のマークを読み取ってから、部品の装着を開始するようになっている場合には、そのようなマークを読み取る際の装着ヘッド１２１の吸着ノズルが対向する座標を入力すればよい。

同様に、終点位置座標についても、ＸＹテーブル１２３における任意の座標を入力すればよいが、例えば、各々の基板への部品の装着を終了した後に、ＸＹテーブル１２３が所定の位置に復帰するようにされている場合には、その際の装着ヘッド１２１の吸着ノズルに対向する座標を入力すればよい。

そして、演算処理部１４０は、入力部１４１を介して入力された始点位置座標から部品の装着順序に応じた装着位置を経由して終点位置座標に至るまでの装着経路における装着時間を、部品の装着角度を各々変更して、全ての装着角度の組合せ毎に各々算出して、最も装着時間の短い装着経路を特定する。

ここで、部品の装着角度については、装着データテーブル１３３ａのコントロールコマンド欄１３３ｅ及び部品データテーブル１３５ａの極性有無欄１３５ｅで部品の装着角度を変更することができると判断された場合に変更するものとする。

このようにしておくことで、基板側の理由により装着角度の変更ができない場合に、装着データテーブル１３３ａに変更できない旨を格納し、また、部品側の理由により装着角度の変更ができない場合に、部品データテーブル１３５ａに変更できない旨を格納しておくことで、これらの双方の理由を考慮して、装着角度を変更することができるか否かを判断することができるようになる。

また、部品の装着角度毎のＸＹテーブル１２３の移動距離は、部品データテーブル１３５ａの変更可能量欄１３５ｆに格納されている各々の角度に部品を装着する際の装着ヘッド１２１の吸着ノズルの位置と、この位置と部品装着座標欄１３３ｂに格納されている座標とを一致させるためにＸＹテーブル１２３を移動させなければならない距離と、を部品の装着順に従って算出する。

そして、装着経路毎の装着時間に関しては、各々の部品の装着順序毎に、パレット１１１、装着ヘッド１２１、ロータリーテーブル１２２及びＸＹテーブル１２３の移動距離から、装着データテーブル１３４ａの算出用定数欄１３４ｇに格納されている情報を用いて算出する。

なお、装着時間の算出方法については、各々の装置毎に適宜算出すればよく、例えば、本実施形態では、部品の装着時間は、下記の式で算出している。

部品装着時間＝ｍａｘ（ＸＹテーブル１２３の移動時間、パレット１１１の移動時間、ロータリーテーブル１２２の回転時間）の総和。

なお、ＸＹテーブル１２３の移動時間＝ＸＹテーブル１２３の移動距離／ＸＹテーブル１２３の移動速度、パレット１１１の移動時間＝パレット１１１の移動距離／パレット１１１の移動速度、ロータリーテーブル１２２の回転時間＝ロータリーテーブル１２２の回転角度／ロータリーテーブル１２２の回転角速度である。

なお、演算処理部１４０による、装着時間の算出は、例えば、図９に示されているような、有向グラフ１６７の最短路を求める問題と等価である。

有向グラフ１６７は、始点位置座標を表すダミーノード１６７ａ、終点位置座標を表すダミーノード１６７ｂを両端に配置し、これらの間に基板に装着する部品を示すノードを装着順序に沿って配置したものであって、その部品の装着角度を変更することができる場合には、変更することのできる角度量毎に同じ部品を示すノードを上下方向に並べて配置したものである。

なお、図９では、装着角度を変更できる部品を無極性部品として「○」で示し、装着角度を変更することができない部品を極性部品として「△」で示している。さらに、各ノードを接続する有向枝には、それぞれ、枝の始点ノードで示される部品を装着した時刻と、枝の終点ノードで示される部品を装着する時刻と、の差分をノード間の距離となるようにしている。

ここで、枝の始点ノードで示される部品を装着した時刻と、枝の終点ノードで示される部品を装着する時刻と、の差分は、次式で定義する。

ノード間距離＝ｍａｘ（ＸＹテーブル１２３の移動時間、パレット１１１の移動時間、ロータリーテーブル１２２の回転時間）。

以上により定義される有向グラフ１６７の最短路が、部品装着順序を既与とした場合の最適部品装着角度を示すことを図１０を用いて説明する。

図１０において、太線の矢印は、有向グラフ１６７の最短路を示す。また、「●」はその最短路が経由するノードを示す。

そして、その最短路は、有向枝の距離の総和が最小となる経路、即ち、部品装着時間が最短の経路であり、「●」のノードが表す装着角度変更量に従って、各部品の装着角度を変更することにより、最短部品装着時間を実現できることがわかる。

有向グラフ１６７の最短路は、前述のように全ての組み合わせを調査して求めることができるが、Ｆｏｒｄ法を利用することにより、更に効率よく求めることができる。

ここで、演算処理部１４０は、以上のようにして特定された装着経路を、例えば、図１１に示すような表示画面１６９に表示することも可能である。

ここで、表示画面１６９では、部品の装着順序と、部品の装着位置と、部品の装着角度と、を特定することができるように、装着順序を矢印で示し、部品の装着位置に部品を示すための記号を配置し、それぞれの記号毎に装着角度を特定することができるように表示されている。

また、演算処理部１４０は、特定された装着経路に位置する部品の装着角度であって、装着データテーブル１３３ａの装着角度欄１３３ｄに格納されている角度と異なるもののみを集計して、例えば、図１２に示す変更リスト画面１７０を表示部１４２に表示することも可能である。

変更リスト画面１７０では、部品の装着順序を昇順で示すＮｏ欄１７０ａと、その順番で装着される部品の識別情報を特定する部品種コード欄１７０ｂと、その部品が装着される一方の座標軸における点を特定するＸ欄１７０ｃと、その部品が装着される他方の座標軸における点を特定するＹ欄１７０ｄと、装着データテーブル１３３ａの装着角度欄１３３ｄに格納されている角度を特定するθ（変更前）欄１７０ｅと、変更後の角度を特定するθ（変更後）欄１７０ｆと、を有している。

また、演算処理部１４０は、このようにして算出した装着経路を実行するための、部品の装着順序、装着角度、装着位置や搭載位置といった情報をまとめた設定情報を生成して、後述するＩＦ部１４３を介して後述する全体制御部１５０に出力する。

入力部１４１は、情報の入力を行うための入力装置であって、例えば、マウスやキーボード等により構成することができる。

表示部１４２は、情報を表示する表示装置であって、例えば、ディスプレイ等により構成することができる。

ＩＦ部１４３は、バス１５１を介して情報の送受信を行うためのインターフェースである。

なお、以上に記載した設定装置１３０については、いわゆるコンピュータにより実現可能である。例えば、記憶部１３１は、ハードディスク等の補助記憶装置により実現可能であり、演算処理部１４０は、ハードディスク等の保持記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）により実行することで実現可能である。

全体制御部１５０は、供給装置１１０、装着装置１２０及び設定装置１３０で行う処理を制御する。特に、上述のように、設定装置１３０で生成された設定情報に基づいて、供給装置１１０及び装着装置１２０の制御を行う。

なお、供給装置１１０、装着装置１２０、設定装置１３０及び全体制御部１５０については、バス１５１を介して連結されている。

以上のように構成される設定装置１３０における設定情報の生成処理を図１３に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、設定装置１３０の演算処理部１４０は、入力部１４８を介して初期情報の入力を受け付ける（Ｓ１０）。

ここで入力を受け付ける初期情報としては、始点位置座標を特定する情報、終点位置座標を特定する情報、および、部品の装着順序を特定する情報がある。

次に、演算処理部１４０は、記憶部１３１に記憶されている部品配置データテーブル１３２ａ、装着データテーブル１３３ａ、装置データテーブル１３４ａ及び部品データテーブル１３５ａを読み込む（Ｓ１１）。

そして、演算処理部１４０は、ステップＳ１０で入力された初期情報と、ステップＳ１１で読み込まれたテーブルに基づいて、入力された装着順序における装着時間を各々の角度において算出し、最も装着時間の短い装着角度を特定して、部品の装着角度を改善する（Ｓ１２）。

次に、演算処理部１４０は、改善された装着角度による設定情報を生成し（Ｓ１３）、表示部１４２を介して表示する（Ｓ１４）。

なお、演算処理部１４０は、表示部１４２に表示された設定情報につき入力部１４１を介して修正を受け付けることも可能であり、そのような修正を受け付けた場合には修正された設定情報を生成する。

図１４は、本発明の第二の実施形態である部品装着システム２００の概略図である。

図示するように、部品装着システム２００は、部品装着装置２８０と、設定装置２３０と、データベースサーバ２９０と、を備えており、これらの部品装着装置２８０、設定装置２３０及びデータベースサーバ２９０は、ＬＡＮ２８１を介して接続されている。

部品装着装置２８０は、図示するように、供給装置１１０、装着装置１２０、全体制御部２５０及び送受信部２５２を備えている。

ここで、供給装置１１０及び装着装置１２０については、第一の実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態における全体制御部２５０は、後述する送受信部２５２を介して設定装置２３０から設定情報を受信して、受信した設定情報に基づいて供給装置１１０及び装着装置１２０の制御を行う。

また、送受信部２５２は、ＬＡＮ２８１を介して情報の送受信を行うインターフェースであって、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）を用いればよい。

設定装置２３０は、演算処理部２４０と、入力部１４１と、表示部１４２と、送受信部２４４と、を備えており、第一の実施形態と比較して、記憶部１３１がなく、送受信部２４４が設けられている点で異なっている。

ここで、第一の実施形態では、演算処理部２４０は、記憶部１３１に記憶されている部品配置データテーブル１３２ａ、装着データテーブル１３３ａ、装置データテーブル１３４ａ及び部品データテーブル１３５ａを読み込んで、部品の装着角度を決定したが、本実施形態では、これらのテーブルを後述するデータベースサーバ２９０から読み込むようにしている。

なお、送受信部２４４は、ＬＡＮ２８１を介して情報の送受信を行うインターフェースであって、例えば、ＮＩＣを用いればよい。

データベースサーバ２９０は、記憶部２９１と、制御部２９２と、送受信部２９３と、を備える。

記憶部２９１には、第一の実施形態と同様に、部品配置データ記憶領域１３１と、装着データ記憶領域１３２と、装置データ記憶領域１３３と、部品データ記憶領域１３４と、を備えており、第一の実施形態における記憶部１３０と同様のデータを記憶している。

制御部２９２は、データベースサーバ２９０全体の処理を制御する。

送受信部２９３は、ＬＡＮ２８１を介して情報の送受信を行うインターフェースであって、例えば、ＮＩＣを用いればよい。

以上に記載した第二の実施形態においては、設定情報をＬＡＮ２８１を介して設定装置２３０から部品装着装置２８０に送信するようにしているが、このような態様に限定されず、例えば、記憶媒体を介して設定情報の受け渡しをしてもよい。

以上に記載した実施形態においては、装着装置１２０において、図２に示すような、装着ヘッド１２１、ロータリーテーブル１２２及びＸＹテーブル１２３を備えるターレット型装置を用いて説明したが、例えば、図１５（パレット１１１、装着ヘッド１２１、テーブル１２８及びＸＹロボット１２７の上面図）に示すような、装着ヘッド１２１、装着ヘッドをＸＹ方向に移動させるＸＹロボット１２７及びテーブル１２８を備えるガントリー型装置を用いることも可能である。

このような場合には、算出用定数欄１３４ｇにＸＹロボット１２７の稼働速度も格納しておく必要がある。

以上に記載した実施形態においては、入力部１４１を介して部品の装着順序を入力するようにしているが、このような態様に限定されず、例えば、演算処理部１４０において、部品の装着順序を全て算出して、その中で最も装着ヘッド１２１と基板との相対的な移動距離が短い装着順序及び装着角度を算出するようにしてもよい。

さらに、演算処理部１４０において、Ｎｅａｒｅｓｔ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ法による初期解生成と、局所探索法による解の改善ステップにより、部品の装着順序を適宜変更し、変更した装着順序における移動距離の最も短い装着角度を算出するようにしてもよい。

なお、部品の装着順序を適宜変更する場合には、装着順序の変更回数や、算出時間に上限値を設けておくことで、設定情報の算出に膨大な時間を要するのを防止することもできる。

第一の実施形態である部品装着システム１００の概略図。 パレット１１１、装着ヘッド１２１、ロータリーテーブル１２２及びＸＹテーブル１２３の上面図。 装着ヘッド１２１の下面図。 基板１６０及び部品１６３の上面図。 部品配置データテーブル１３２ａの概略図。 装着データテーブル１３３ａの概略図。 装置データテーブル１３４ａの概略図。 部品データテーブル１３５ａの概略図。 有向グラフ１６７の概略図。 有向グラフ１６８の概略図。 表示画面１６９の概略図。 変更リスト画面１７０の概略図。 設定装置１３０における設定情報の生成処理を示すフローチャート。 第二の実施形態である部品装着システム２００の概略図。 パレット１１１、装着ヘッド１２１、テーブル１２８及びＸＹロボット１２７の上面図。

符号の説明

１００、２００ 部品装着システム
１１０ 供給装置
１２０ 装着装置
１３０、２３０ 設定装置
１３１ 記憶部
１４０、２４０ 演算処理部
１４１ 入力部
１４２ 表示部
１５０、２５０ 全体制御部
２８０ 部品装着装置
２９０ データベースサーバ
２９１ 記憶部

Claims (6)

1. 予め定められた部品の装着順序に従って、供給装置から供給される部品を搬送し、基板と部品との相対的な位置を変更することにより、基板の予め定められた位置に部品を装着する装着装置において部品を装着する際の装着角度を特定する設定装置であって、
   前記装着装置は、前記部品を吸着及び解放する吸着ノズルを自身の回転中心から所定の半径隔てた位置に有する装着ヘッドと、当該装着ヘッドを移動させるロータリーテーブルと、前記基板を載置し当該基板の位置を変更するＸＹテーブルと、前記装着ヘッドと前記ロータリーテーブルと前記ＸＹテーブルとの各々を駆動するアクチュエータとを備えており、
   前記供給装置は、前記部品を供給するパレットと、前記パレットを駆動するアクチュエータとを備えており、
   前記設定装置は、記憶部と、演算処理部と、入力部と、インターフェース部とを備え、
   前記記憶部は、
   前記基板に前記部品を装着する位置を前記部品毎に特定する部品装着座標情報、前記基板の設計上の装着角度が変更可能か否かを特定するコントロールコマンド情報、前記部品毎に前記基板に装着することができる角度を特定する装着可能角度情報、前記部品毎に極性を有するか否かを特定する極性有無情報、および、前記部品の装着時間を算出するのに使用される前記アクチュエータ毎の動作特性を特定する算出用定数情報、を記憶し、
   前記入力部は、前記吸着ノズルの始点位置と、前記吸着ノズルの終点位置と、前記部品の装着順序との入力を受付け、
   前記演算処理部は、
   前記極性有無情報及び前記コントロールコマンド情報により装着角度を変更することができる部品を特定し、特定された当該部品の前記装着可能角度情報から当該部品の装着可能角度を特定し、当該特定された部品と当該各部品の各装着可能角度との組合せの全てに対して、前記始点位置より全ての前記部品を前記装着順序で装着して前記終点位置へ至る前記基板上の装着経路を算出する装着経路算出処理と、
   前記装着経路算出処理で算出された装着経路毎の装着時間を、前記算出用定数情報を用いて、最も動作時間が大きい前記アクチュエータの動作時間を積算して算出する装着時間算出処理と、
   前記装着時間算出処理で算出された装着経路毎の装着時間の内最も短い装着時間となる装着経路を特定する装着経路特定処理と、
   前記特定された装着経路を実行するための、前記部品の装着順序と装着角度と装着位置情報とを含む設定情報を、前記インターフェース部から出力する設定情報出力処理と、
   を行うこと、
   を特徴とする設定装置。
2. 請求項１に記載の設定装置であって、
   前記装着装置は、前記ロータリーテーブル及び前記ＸＹテーブルに代えて前記装着ヘッドを移動させるＸＹロボットと、当該ＸＹロボットを駆動するアクチュエータとを備えており、
   前記装着時間算出処理は、前記ＸＹロボットを駆動するアクチュエータの動作時間を積算して算出すること
   を特徴とする設定装置。
3. 請求項１又は２に記載の設定装置であって、
   前記演算処理部は、
   装着経路特定処理により特定された装着経路における装着順序、装着部品及び装着角度を特定した情報を表示部に表示する表示処理と、
   を行うこと、
   を特徴とする設定装置。
4. コンピュータに、
   予め定められた部品の装着順序に従って、供給装置から供給される部品を搬送し、基板と部品との相対的な位置を変更することにより、基板の予め定められた位置に部品を装着する装着装置において部品を装着する際の装着角度を特定する処理を行わせるプログラムであって、
   前記装着装置は、前記部品を吸着及び解放する吸着ノズルを自身の回転中心から所定の半径隔てた位置に有する装着ヘッドと、当該装着ヘッドを移動させるロータリーテーブルと、前記基板を載置し当該基板の位置を変更するＸＹテーブルと、前記装着ヘッドと前記ロータリーテーブルと前記ＸＹテーブルとの各々を駆動するアクチュエータとを備えており、
   前記供給装置は、前記部品を供給するパレットと、前記パレットを駆動するアクチュエータとを備えており、
   前記基板に前記部品を装着する位置を前記部品毎に特定する部品装着座標情報、前記基板の設計上の装着角度が変更可能か否かを特定するコントロールコマンド情報、前記部品毎に前記基板に装着することができる角度を特定する装着可能角度情報、前記部品毎に極性を有するか否かを特定する極性有無情報、および、前記部品の装着時間を算出するのに使用される前記アクチュエータ毎の動作特性を特定する算出用定数情報、を記憶する記憶部と、演算部と、を有するコンピュータを、
   前記吸着ノズルの始点位置と、前記吸着ノズルの終点位置と、前記部品の装着順序との入力を受付ける受付手段と、
   前記極性有無情報及び前記コントロールコマンド情報により装着角度を変更することができる部品を特定し、特定された当該部品の前記装着可能角度情報から当該部品の装着可能角度を特定し、当該特定された部品と当該各部品の各装着可能角度との組合せの全てに対して、前記始点位置より全ての前記部品を前記装着順序で装着して前記終点位置へ至る前記基板上の装着経路を算出する装着経路算出手段と、
   前記装着経路算出処理で算出された装着経路毎の装着時間を、前記算出用定数情報を用いて、最も動作時間が大きい前記アクチュエータの動作時間を積算して算出する装着時間算出手段と、
   前記装着時間算出処理で算出された装着経路毎の装着時間の内最も短い装着時間となる装着経路を特定する装着経路特定手段と、
   前記特定された装着経路を実行するための、前記部品の装着順序と装着角度と装着位置情報とを含む設定情報を出力する設定情報出力手段と、
   として機能させることを特徴とするプログラム。
5. 請求項４に記載のプログラムであって、
   前記装着装置は、前記ロータリーテーブル及び前記ＸＹテーブルに代えて前記装着ヘッドを移動させるＸＹロボットと、当該ＸＹロボットを駆動するアクチュエータとを備えており、
   前記装着時間算出手段は、前記ＸＹロボットを駆動するアクチュエータの動作時間を積算して算出すること
   を特徴とするプログラム。
6. 請求項４又は５に記載のプログラムであって、
   前記コンピュータを、さらに、
   前記装着経路特定手段により特定された装着経路における装着順序、装着部品及び装着角度を特定した情報を表示部に表示する表示手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。

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