JPH0635518A - 割基板組立用ncデータ作成方法 - Google Patents

割基板組立用ncデータ作成方法

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JPH0635518A
JPH0635518A JP4194184A JP19418492A JPH0635518A JP H0635518 A JPH0635518 A JP H0635518A JP 4194184 A JP4194184 A JP 4194184A JP 19418492 A JP19418492 A JP 19418492A JP H0635518 A JPH0635518 A JP H0635518A
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JP
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data
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component
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JP4194184A
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Inventor
Keiichiro Higashiya
敬一郎 東谷
Tsutomu Idebuchi
勉 井手渕
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板の種類数及び枚数に関係なく、個別に設
計された複数の基板からなる割基板を組み立てる際必要
な設備NCデータを、CAD出力データに基づいてオフ
ラインで自動作成する。 【構成】 同種異種を問わない複数の基板A,Bを構成
要素とする割基板Cを組み立てるためのNCデータを、
複数の基板A,B毎のCAD(設計)データを利用して作
成する方法であって、複数の基板A,Bの各々の原点が
割基板の座標系上のどの点に位置するかを表わす原点補
正オフセットを定める工程と、複数の基板A,Bの割基
板C上での回転角度を定める工程と、複数の基板A,B
の各々の座標系における各部品の搭載位置座標を、それ
ぞれの前記原点補正オフセットおよび前記回転角度に応
じて、割基板Cの座標系上の搭載位置座標に変換する工
程とを備えたものである。 【効果】 様々なパターンの割基板に対応して各々の設
計情報を自動的に合成・展開することができ、最適なN
Cデータ作成に貢献する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、割基板組立用NCデー
タ作成方法に係り、特に割基板の製造工程において必要
となるNCデータをオフラインで作成する方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】電子回路プリント基板組立工程に必要な
NCデータをオフラインで作成する方法は、従来からよ
く行われている。
【0003】このオフラインでのNCデータ作成作業を
CAD(設計)情報に基づいて自動化した例としては、特
開昭61−74399号公報に記載されたものがあり、
組立ロボットを動作させるためのプログラム(動作位置
データ及び動作指示命令)を設計情報等に基づいて自動
作成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、複数
のプリント基板を効率よく組み立てるためにこれらを1
枚の基板として取り扱い、この1枚の基板上に全部品を
実装完了後に別々に分割することが行われている。この
ようなプリント板はは一般に割基板と呼ばれている。こ
のような割基板についてのNCデータ作成に関しては、
上記従来の方法によると次のような問題があった。
【0005】CADでは、割基板を構成する各々の基板
毎に設計されるために、これらの複数のCADデータを
そのままNCデータ作成に利用することが困難である。
また個々の基板毎のCADデータによれば、各基板毎の
最適実装順序(経路)は算出できるが、これが必ずしも一
枚の割基板として組み立てる場合の最適実装順序と一致
しない。このため、オフラインで決定した実装順序でN
Cデータを作成すると、オンラインで作成(ダイレクト
ティーチ)したデータで組み立てた場合よりも、かえっ
て実装タクトタイムが大きくかかってしまう恐れがあ
る。
【0006】また、実装機等、あらかじめ部品の座標デ
ータ等を割基板全体へ展開しておかないとNCデータが
作成できないものもある。
【0007】本発明の目的は、基板の種類数及び枚数に
関係なく、個別に設計された複数の基板からなる割基板
を組み立てる際必要なNCデータを、CAD出力データ
に基づいてオフラインで自動作成することができる割基
板組み立てようNCデータ作成方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、同種異種を問わない複数の基板を構成要素
とする割基板を組み立てるためのNCデータを、前記複
数の基板毎のCAD(設計)データを利用して作成する方
法であって、前記複数の基板の各々の原点が割基板の座
標系上のどの点に位置するかを表わす原点補正オフセッ
トを定める工程と、前記複数の基板の割基板上での回転
角度を定める工程と、前記複数の基板の各々の座標系に
おける各部品の搭載位置座標を、それぞれの前記原点補
正オフセットおよび前記回転角度に応じて、割基板の座
標系上の搭載位置座標に変換する工程とを備えたもので
ある。
【0009】
【作用】割基板構成データに登録されたファイル名に該
当する全基板構成データを取り込み、割基板上の全部品
に対して各基板毎の原点補正オフセット値及び基板の回
転角度に応じた部品配置位置座標変換処理・角度変換処
理を行う。さらに、各部品の図型番・実装面・記号・変
換後の部品配置位置座標及び角度を、一定の出力フォー
マットに従って部品展開リストへ出力する。その際、好
ましくは、座標変換処理後の部品配置位置座標と割基板
構成データに登録された割基板外形サイズから求める端
面座標を比較することによって、部品の位置が正しく割
基板上にあるかどうかをチェックし、誤った組み合わせ
の割基板部品展開リストの作成を防止する。
【0010】本発明によれば、構成する基板の種類数及
び枚数を問わず個別に設計された割基板についての各設
計データを一枚基板に自動的に合成することができる。
また従来の単一基板に対しても一枚の割基板として扱う
ことによって同様の方法で対応することが可能である。
このように、どのような基板に対しても組み立て時の一
枚基板への展開を可能にすることによって、割基板を最
も効率良く組み立てるための最適実装順序を求め、各設
備毎の最適NCデータを自動作成することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を用いたNCデータ自動作成シ
ステムの実施例について詳細に説明する。
【0012】図1は、このシステムにおける基板合成処
理の概略の手順を示したものである。図1においてA,
Bはそれぞれ個別に設計された基板で、Cが両者の基板
を組み合わせ更にその外側に基板分割後破棄される部分
(捨て基板)を有する割基板である。これは、図3に示す
ように、基板A,Bを構成要素とする割基板に相当す
る。基板A,Bの各々の周囲には基板分割溝Sを有す
る。以下の説明では、割基板を構成する基板A,Bを単
に基板、または要素基板といい、割基板と区別する。
【0013】図1において、基板Aの基板構成データ1
3に登録されている部品4aの配置位置座標(X,Y)
と、基板Bの基板構成データ13’に登録されている部
品4bの配置位置座標(X,Y)には、それぞれ個別のC
AD原点1及びCAD原点2を基準とした値が設定され
ている。基板構成データは、CADデータからNCデー
タ作成に必要な項目を選択・抽出したものである。この
基板AとBを組み合わせて図のような割基板Cを組み立
てるためのNCデータを作成するために、まず、合成す
る対象となる要素基板を特定する基板構成ファイル名1
4bを割基板構成データファイル14登録する。また、
座標基準となる原点を割基板Cの原点3へ統一する(割
基板原点の設定)。この割基板原点3を基準点とした時
の各基板の元々の原点1及び原点2の位置座標を、基板
Cの割基板構成データファイル14へ原点補正オフセッ
ト14cとしてとして基板ごとに登録する。例えば、基
板Aの原点補正オフセットデータは(fx,fy)である。
また基板Bの様に基板を組み合わせる際に基板を回転さ
せる必要がある場合があるため、その回転角度θ 14
dを割基板構成データファイル14へ登録する。この原
点補正オフセット14c、回転角度14d及び部品4
a,4bのそれぞれ合成前の基板構成データの登録座標
(X1,Y1),(X2,Y2)および配置角度に基づい
て、割基板Cにおける座標(X1',Y1'),(X2',Y
2')及び部品配置角度を求める。この場合、基板Aの原
点補正オフセットX=fx,Y=fy、基板回転角度θ=
0°であるから、割基板Cにおける部品4aの座標及び
角度は、単純にX1'=X1+fx,Y1'=Y1+fyで
求まり、部品配置角度は合成前と同じ値である。基板B
の場合は、基板回転角度θ=90°でありXY座標系が
90°回転するため部品4bの座標の求め方は、部品4
aの場合と若干異なる。
【0014】一般に、割基板を構成する基板の原点補正
オフセットが(fx,fy),基板回転角度がθの場合、割基
板上での部品の座標(X',Y')は、 X'=XCOSθ−YSINθ+fx Y'=XSINθ+YCOSθ+fy の式で求められる。
【0015】したがって、割基板上での部品Bの座標
(X2',Y2')は、次のように求まる。
【0016】X2'=X2COSθ−Y2SINθ+fx Y2'=X2SINθ+Y2COSθ+fy このようにして求めた部品の座標が真に割基板C上にあ
るかどうかをチェックするために、割基板構成データ1
4には割基板Cの外形寸法(Gx,Gy)14aが登録
してある。これは求めた部品座標X',Y'の値が、それ
ぞれ0〜Gx,0〜Gyの間にあるかどうかで判定可能
である。少なくともこの判定結果がNGの場合は、上記
の基板合成処理が正しく実行されておらず、割基板構成
データに登録されている基板の組み合わせパターンに誤
りがあることがわかる。
【0017】以上の様な方法で求めた部品座標・角度、
及び基板構成データ13,13'(図6)に登録されてい
る部品図型番・実装面・記号を全ての部品について展開
し、最適実装順序決定システムの入力フォーマットに合
致させた上で後述する部品展開リスト(図7)へ出力す
る。
【0018】図2は割基板組み立て用のNCデータ作成
のためのシステムのソフトウェア構成を示す。このうち
点線で囲まれた部分が、本実施例のNCデータ自動作成
システムであり、本発明は、特に、NCデータ自動作成
システムの一部である基板構成データ合成システム15
に関係している。
【0019】まず、CADシステム10において、割基
板の構成要素となる個々の要素基板の設計データを作成
する。この例では、要素基板が2枚なので、2つの出力
データ11、11´を作成する。この出力データ11、
11´を基に、基板構成データ作成システム12によ
り、基板構成データ13、13´が作成される。図6に
示すように、各要素基板の基板構成データは、搭載する
各部品について、CAD原点を基準としたその配置位置
座標(X,Y)を含む。その他、後述する部品データベー
スにおける各部品固有の番号である図型番、搭載する基
板の面(表面/裏面)および面付/挿入の別を表わす実
装面、CADにおける部品固有の番号であるCAD番、
使用する全ての部品に付した固有の記号である部品記
号、部品種類、部品の搭載角度、搭載機(実装機)N
o.を含む。次に、この基板構成データ13、13´を
基に、NCデータ自動作成システム9によりNCデータ
が自動作成される。
【0020】NCデータ自動作成システム9内では、ま
ず基板構成データ合成システム15が、基板構成データ
13、13´とともに部品情報8および割基板構成デー
タ14を受けて、部品展開リスト16を作成する。部品
情報8は、各部品の部品名称や3次元寸法・極性等を表
わしたものであり、割基板構成データ14は、前述した
ような、複数の要素基板を合成する際に必要なデータで
ある。部品展開リスト16は、最適実装順序決定システ
ム17に渡され、最適な実装順序が決定される。最短路
探索方式を利用した最適実装順序決定システムとして
は、例えば、特開昭64−5100号公報に開示の技術
を利用することができる。この最適実装順序に従って、
NCデータ変換システム18により各実装機についての
NCデータ19が得られる。
【0021】図4は図2のそれぞれのシステムが稼動し
ているハードウェア構成の一例である。20はプリント
基板のアートワーク(図2のCAD10)を行うCADス
テーション、21はCAD出力データから基板構成デー
タ13を作成する基板構成データ作成システム12を構
成するCAD・CAMリンクステーション、22は図2
における基板構成データ合成システム15からNCデー
タ変換システム18までのシステムを稼動させ各実装機
24毎にNCデータを作成するCAMステーションであ
る。更に23は、CAMステーション22で作成された
NCデータ19を取り込み実装機24へ送信する機能を
持つセルコントローラである。尚、このセルコントロー
ラ23は実装機24ごとに設置されているものであり、
各実装機24の状態監視・自動段取り・実績データの受
信も行っている。また、これらの各機器20〜23は全
てLANによって接続されている。本実施例における実
装機24としては、各種リードレス部品を基板上に載置
するマウンタ、リード部品を基板に挿入するインサー
タ、基板の部品搭載箇所に接着剤を塗布するディスペン
サ、基板のチェックを行う外観検査装置等が例として挙
げられる。
【0022】図5は、基板構成データ合成システムにお
ける処理フローを示した図である。まず、割基板構成デ
ータを取り込み(30)、そこに登録されている基板構
成データファイル名14bに従って1基板分の基板構成
データを読み込む(31)。そして、前述した手法を用
いてすべての部品の位置座標(X,Y)および角度θの
合成処理32を実施する。この処理31、32を割基板
構成データファイル14に登録されている全ての基板構
成データについて行った後、部品情報D/B(データベ
ース)8を部品図型番をキーにして検索し、該当する部
品の部品名称や3次元寸法・極性などの部品データ8を
取り込む(33)。この部品データは、最適実装順序決
定システム17(図2)において実施される部品実装時
の干渉チェック処理や、NCデータ変換システムにおけ
る部品データ作成処理などに用いられる。ここで、割基
板に搭載される全部品について処理32で変換された部
品配置位置座標が割基板上にある(OK)か否(NG)
かをチェックし(34)、すべてOKの場合は最終的な
出力結果となる部品展開リスト16のデータフォーマッ
トに編集した後(35)、図7に示すようなファイル出
力処理を行う(36)。処理34でいずれか1つでもN
Gとなる部品があった場合には、割基板構成データ登録
ミスと判断し(37)、データの確認・修正を行った
後、システムを再度実行する。
【0023】図7の部品展開リストは、部品記号、図型
番、部品名、X座標、Y座標、配置角度、実装面、区
分、寸法1〜6、極性の各項目を有する。「図型番」、
「CAD番」は基板構成データからそのまま取りだした
ものである。「実装面」および「部品記号」は割基板に
ついて定めたものである。「配置角度」は、各要素基板
における配置角度に基板の回転角度を加味したものであ
る。「区分」は搭載機No.を反映したものである。
「寸法」は各種部品の形状、大きさを表わすパラメータ
であり、干渉チェック処理に利用される。「極性」は各
部品の極性(+/−)の有無を示す。部品名、寸法1〜
6、極性は、部品データベース8から取り出されたもの
である。
【0024】以上のように本実施例によれば、割基板構
成データ14を用いることによって割基板を構成する単
一基板の種類数・枚数にかかわらず正しい割基板部品展
開リストの作成が可能である。更に、この結果に基づい
て最適実装順序を決定し、NCデータ変換システム18
において各設備(実装機)のNCデータを作成することが
できる。これによって、要素基板の異種、同種の問わ
ず、様々なパターンの割基板に対応した最適なNCデー
タの自動作成が可能となる。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、割基板構成データを新
規に導入し、これに基づく合成処理をおこなうことによ
り、個別に設計された基板の種類数及び枚数を問わず各
設計(CAD)情報を一枚の割基板へ自動的に展開するこ
とが可能となった。また、本発明における手法を利用し
た基板構成データ合成システムと既存の最短路探索方式
を利用した最適実装順序決定システムとを組み合わせる
ことにより、従来は対応が困難であった割基板組み立て
の際の最適実装順序の自動的決定が可能となる。これに
より、従来熟練者が多大な時間をかけて行っていた作業
を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を示す説明図である。
【図2】本発明の一実施例であるシステムのソフトウェ
ア構成図である。
【図3】本発明が対象としている割基板の例を示す説明
図である。
【図4】本発明の一実施例を示すハードウェア構成図で
ある。
【図5】本発明基板構成データ合成システム処理を示す
フローチャートである。
【図6】本発明の入力データである基板構成データの例
を示す説明図である。
【図7】本発明の出力結果である部品展開リストの例を
示す説明図である。
【符号の説明】
A,B 割基板構成基板 C 割基板 θ 基板合成時の回転角度 1 基板AのCAD原点 2 基板BのCAD原点 3 割基板Cの割基板原点 4a,4b 部品 8 部品情報データベース 9 NCデータ自動作成システム fx,fy 原点補正オフセット Gx,Gy 割基板外形寸法 20 CADステーション 21 CAD・CAMリンクステーション 22 CAMステーション 23 セルコントローラ 24 基板組立装置(実装機)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年8月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、複数
のプリント基板を効率よく組み立てるためにこれらを1
枚の基板として取り扱い、この1枚の基板上に全部品を
実装完了後に別々に分割することが行われている。この
ようなプリント板は一般に割基板と呼ばれている。こ
のような割基板についてのNCデータ作成に関しては、
上記従来の方法によると次のような問題があった。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】また、実装機等の設備仕様上、あらかじめ
部品の座標データ等を割基板全体へ展開しておかないと
NCデータが作成できないものもある。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】本発明の目的は、基板の種類数及び枚数に
関係なく、個別に設計された複数の基板からなる割基板
を組み立てる際必要なNCデータを、CAD出力データ
に基づいてオフラインで自動作成することができる割基
板組み立てNCデータ作成方法を提供することにあ
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】したがって、割基板上での部品4bの座標
(X2’,Y2’)は、基板Bの原点補正オフセットを
(fx’,fy’)とすると、次のように求まる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】X2’=−Y2+fx’ Y2’= X2+fy’ このようにして求めた部品の座標が真に割基板C上にあ
るかどうかをチェックするために、割基板構成データ1
4には割基板Cの外形寸法(Gx,Gy)14aが登録
してある。これは求めた部品座標X',Y'の値が、それ
ぞれ0〜Gx,0〜Gyの間にあるかどうかで判定可能
である。少なくともこの判定結果がNGの場合は、上記
の基板合成処理が正しく実行されておらず、割基板構成
データに登録されている基板の組み合わせパターンに誤
りがあることがわかる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同種異種を問わない複数の基板を構成要素
    とする割基板を組み立てるためのNCデータを、前記複
    数の基板毎のCAD(設計)データを利用して作成する方
    法であって、 前記複数の基板の各々の原点が割基板の座標系上のどの
    点に位置するかを表わす原点補正オフセットを定める工
    程と、 前記複数の基板の割基板上での回転角度を定める工程
    と、 前記複数の基板の各々の座標系における各部品の搭載位
    置座標を、それぞれの前記原点補正オフセットおよび前
    記回転角度に応じて、割基板の座標系上の搭載位置座標
    に変換する工程とを備えたことを特徴とする割基板組立
    用NCデータ作成方法。
JP4194184A 1992-07-21 1992-07-21 割基板組立用ncデータ作成方法 Pending JPH0635518A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4194184A JPH0635518A (ja) 1992-07-21 1992-07-21 割基板組立用ncデータ作成方法

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998012907A1 (fr) * 1996-09-20 1998-03-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Technique de montage de pieces
JP2000148221A (ja) * 1998-11-17 2000-05-26 Yamagata Casio Co Ltd 部品搭載プログラム作成装置
JP2006114782A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 Fuji Mach Mfg Co Ltd 位置関連データ変換装置および対部品装着基板作業システム

Cited By (3)

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JP2000148221A (ja) * 1998-11-17 2000-05-26 Yamagata Casio Co Ltd 部品搭載プログラム作成装置
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