JPH1187996A - 部品を取り扱う作業機のツールの配置設定方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品を取り扱う作業機のツールの配置を、ど
んな場合も安定して効率よく最適解に近い状態で設定で
きるようにすることを目的とする。 【解決手段】 次の作業に必要な部品を、１つ前の作業
時に各作業機に配置されている既配置ツールに対応する
ものについてはその既配置ツールのある作業機に優先し
て振り分け、各作業機に振り分けられた部品を取り扱う
ツールの配置は、優先して振り分けられた部品に対応す
る既配置ツールについては１つ前の作業時の配置をその
まま優先設定するとともに、各作業機の新たに振り分け
られた部品に対応して新たに振り分けられるツールの配
置は、既配置ツールないしは既に配置設定された既配置
設定ツールとの、大きさおよび隣接位置関係などから、
互いに干渉しない位置関係となる配置に設定し、次の作
業に対応することにより、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数配置されたツ
ールを、その都度作業対象となる部品の種類に応じ選
択、使用して、対応する部品を取り扱い所定の作業をす
る作業機数を複数用いる場合の、ツールの配置設定方法
とその装置に関するもので、例えば、多数の各種電子部
品を取り扱い、それらを回路基板に装着ないしは実装
し、電子回路基板を生産するような場合に利用される。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を回路基板に装着ないしは実装
する作業機が取り扱う電子部品は種々様々であり、その
形状ないしは形態、大きさが種々に異なる。これらの電
子部品をミスなく取り扱って高精度に装着ないしは実装
するのに、電子部品を取り扱うツールは電子部品の種類
に合った適正なものが必要となる。この種のツールには
電子部品をまわりから掴んで保持するチャック、電子部
品を接続状態で保持するコネクタ、電子部品を真空吸着
して保持する吸着ノズルなどがある。また、これらが取
り扱う電子部品の大きさが大きく違えば、それに合わせ
るために、同じ種類のツールでも大きさの違うものが必
要になる。

【０００３】複数配置された異種のツールを選択、使用
する作業機は、一連の作業中に使用ツールをその都度必
要なものと取り替えることにより、１つの作業機で多種
類の電子部品を装着するのに対応でき、いわゆる異形部
品装着機または異形部品実装機として実用されている。
このような作業機は、さらに多くの部品を取り扱って所
定の電子回路基板を生産するために、複数併用され、ツ
ールを取り替えないタイプの装着機などとも併用され
る。

【０００４】このような複数の作業機を用いる生産ライ
ンシステムでの、各装着機への部品の振り分け、それに
対応した異形部品装着機へのツールの振り分けと、振り
分けたツールの配置は、多種類の部品をツールの取り替
えを伴い所定の順序で取り扱っていくとき、各ツールや
部品を取り扱う動作軌跡や動作軌跡の違い、あるいは取
扱部品数の違いなどが反映した部品の取り扱い時間の違
い、あるいはツールによって部品を取り扱うときの難易
度の違いなどをもたらし、生産性や歩留り率などに大き
く影響する重要な設定要素である。

【０００５】従来、各異形部品装着機への部品およびツ
ールの振り分けと、振り分けたツールの配置とを設定す
るのに、図７に示すフローチャートのような手法が適用
されている。これにつき説明すると、先ずステップ＃１
１で、それまでの経験に基づき、あるいは、１つ前部品
装着作業時に設定されていた部品の振り分けに従い、各
異形部品装着機に必要な複数のツールを初期振り分けす
る。次のステップ＃１２で、各異形部品装着機でのそれ
に振り分けられた各ツールにつき、部品装着作業のため
の初期配置を決める。その後ステップ＃１３で、生産ラ
インシステムにおける各装着機に、これから装着しよう
とする各電子部品を振り分ける。異形部品装着機の場
合、それぞれにつき先に初期振り分け、初期配置したツ
ールに対応した電子部品が振り分けられる。

【０００６】続くステップ＃１４では、以上のような設
定条件に基づく各部品装着機での部品装着時間（１点当
たりの装着時間×装着点数）が算出され、各部品装着機
での装着時間の相互バランスを判定する。例えば、ある
部品装着機の部品装着時間が短いのに、他の部品装着機
での部品装着時間が長いと、装着時間の短い部品装着機
では無駄な待ち時間が長くなってしまうと言ったことが
生じる。そこで、各部品装着機での部品装着時間の最大
の差が所定の範囲内かどうかを判定する。所定の範囲内
であれば、設定した現ツール配置位置を最終結果として
部品装着作業に移る。所定の範囲内でなければ、ステッ
プ＃１５でツールの振り分けと配置とを修正した後、前
記の判定を行い、所定範囲内になるまで同じ操作を繰り
返す。繰り返し回数が所定の回数を越えたら、設定操作
を終了し、それまでで、部品装着時間の相互バランスが
最も採れているツール配置に最終決定する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電子部品を
クリーム半田などを利用した仮止め状態で回路基板に装
着して置き、後にリフロー炉でクリーム半田の溶融、固
化を図って実装状態にする場合、回路基板を搬送しなが
ら種々の電子部品を仮止め状態に装着していくのに、大
きな電子部品ほど慣性により動きやすい。従って、取り
扱い部品の小さい装着機から、取り扱い部品の大きい装
着機までを生産ラインシステムの上流側から下流側に順
次に並べて、搬送速度を順次に低速化させ、部品の大き
さに対応した一定以下の慣性しか生じないようにする配
慮が一般になされている。

【０００８】このような部品の振り分け条件に加え、上
記従来のように異形部品装着機に先に振り分けられ、配
置されているツールに振り分け部品を対応させる条件を
配慮すると、部品の振り分けの設定操作がより複雑にな
る。

【０００９】また、この複雑化する部品の振り分け設定
操作は、各装着機での装着時間の差が最小となるように
一定の手順に従って部品の振り分けを行えば、部品だけ
を見た最適振り分けはできるものの、その基本条件にな
っている各異形部品装着機についてのツールの初期振り
分けや初期配置の設定は、一定のルールに従った最適な
ものではなく、先に述べたような繰り返しの修正が必要
なことに変わりはなく、ツールの振り分けの修正の都
度、部品の振り分けも修正する必要がある。結局、部品
およびツールの振り分けおよび配置の設定操作は、複雑
な上、各作業者の経験的なもの、あるいは試行錯誤的な
ものであり、最終決定までなお多くの時間を費やす原因
になっている。

【００１０】近時では、電子回路基板の用途が多品種少
量の製品分野にも広く及んでいて、生産する電子回路基
板の種類変更に伴う作業替えの頻度が高くなっている
中、部品およびツールの振り分けおよび配置の適正化と
その設定操作の簡易化および安定化が特に望まれてい
る。

【００１１】本発明の目的は、対象替えする次の作業に
必要なツールの最適解に近い振り分けおよび配置をどん
な場合も安定して効率よく設定することができる、部品
を取り扱う作業機のツールの配置設定方法およびその装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の部品を取り扱う作業機のツール配
置設定方法は、複数配置されたツールを、その都度作業
対象となる部品の種類に応じ選択、使用して、対応する
部品を取り扱い所定の作業をする作業機を複数用いる場
合に、対象替えする次の作業に必要な部品を、１つ前の
作業時に各作業機に配置されている既配置ツールに対応
するものについてはその既配置ツールのある作業機に優
先して振り分け、各作業機に振り分けられた部品を取り
扱うツールの配置は、優先して振り分けられた部品に対
応する既配置ツールについては１つ前の作業時の配置を
そのまま優先設定するとともに、各作業機の新たに振り
分けられた部品に対応して新たに振り分けられるツール
については、既配置ツールないしは既に配置設定された
既配置設定ツールとの、大きさおよび隣接位置関係など
から、互いに干渉しない位置関係となる配置に設定する
ことを特徴とする。

【００１３】このように、対象替えによる次の作業に必
要な部品を、１つ前の作業時に各作業機に配置されてい
る既配置ツールに対応するものはその既配置ツールのあ
る作業機に優先して振り分けることにより、既配置ツー
ルの作業替えのための必要交換数が最小となるので、そ
の分だけ段取り時間が短くなり、各作業機に振り分けら
れた部品を取り扱うツールの配置を、優先して振り分け
られた部品に対応する既配置ツールは１つ前の作業時の
配置をそのまま優先設定することにより、既配置ツール
の作業替えのための配置替えが最小になるので、その分
だけ段取り時間が短くなり、各作業機の新たに振り分け
られた部品に対応して新たに振り分けられ配置設定され
るツールは、既配置ツールを除いた少ないものとなって
従来必要とした各種条件を容易に満たせるし、既配置ツ
ールないしは既に配置設定された既配置設定ツールと
の、大きさおよび隣接位置関係などから、互いに干渉し
ない位置関係となるように設定するなど簡単な所定の条
件を配慮することにより、前記新たな部品の振り分け
と、これに基づくツールの振り分けおよび配置上、ツー
ルどうしが干渉し合うようなことが防止されるので、従
来に比しより最適解に近い、部品の振り分けと、これに
基づくツールの振り分けおよび配置が得られる。

【００１４】いずれの設定操作も、一定のルールに従っ
た結果のものであるので、従来のように人の経験に基づ
いたり、試行錯誤するようなものではなく、どんな場合
も安定して所定の進捗性を持って効率よく最適解ないし
はそれに近い設定ができる。

【００１５】ここで、次の作業に必要な部品の振り分け
に際し、１つ前の作業時の既配置ツールに対応せず新た
に振り分ける部品は、各作業機での所定の作業に必要な
時間の相互の差が最小となるように各作業機に振り分け
ると、１つ前の作業時の作業実績を踏襲しながら新たに
必要となる少ない部品およびツールについてのそのよう
な設定だけで、各作業機での作業時間の差が最小っとな
るように、作業時間の相互バランスを採ることができ
る。また、前記新たな部品の振り分けに対応して新たに
振り分けるツールの配置を、既配置ツールないしは既配
置設定ツールの隣へ順次設定するのに、これら隣り合う
双方のツールの外接円の半径の和が、その隣り合うツー
ルの配置位置間のピッチよりも大きいときに双方のツー
ルが干渉し合うものと判定し、前記隣の位置を１つ空け
てその次の空いている配置位置に設定すると、配置替え
するツールの大きさの違いによる相互干渉も一定のルー
ルに従った手順にて回避することができ、そのために設
定操作が特に複雑になったり時間が長引いたりすること
はない。

【００１６】本発明の部品を取り扱う作業機のツール配
置決定装置は、各作業機での取り扱い部品の種類の情報
と、その部品を取り扱うべく配置されているツールの種
類および配置位置の情報とを入力する第１の入力手段
と、これら入力された情報を記憶し、かつ新たな情報の
入力があると記憶内容を更新する記憶手段と、次の作業
で取り扱う部品の種類の情報およびそれを取り扱うツー
ルの種類の情報を入力する第２の入力手段と、前記記憶
手段に記憶された１つ前の作業時の取り扱い部品の種類
の情報およびそれを取り扱ったツールの種類と配置の情
報とを比較し、請求項１または２に記載の方法の手順に
従って、次の作業機に必要な部品の振り分けと、この振
り分けられた部品を取り扱うツールの振り分けおよび配
置を設定する演算手段とを備えたことを特徴とする。

【００１７】これら、各手段の適時的な動作によって、
入力された次の作業に必要な部品情報およびツール情報
と、また１つ前の作業に関し記憶手段に記憶された、部
品情報およびツール情報とから、前記のようなツールの
配置設定の方法を、所定のルールに従った演算手段の働
きによって自動的に、迅速かつ正確に達成することがで
きる。

【００１８】演算手段からの、作業機ごとに設定した部
品およびツールの振り分け情報および配置情報を、表示
手段により表示すると、作業者はそれを参照しながら戸
惑いなく容易に作業できるし、間違いにくくなる。表示
手段は、各作業機を管理、制御する上位のホスト制御手
段に設けられて、各作業機でのツール交換を指示し、管
理するようにしてもよいし、これに併せ、あるいは別
に、表示手段を、各作業機に備えて、それぞれの部品を
取り扱う作業機での部品およびツールの振り分けおよび
配置に個別に利用できるようにすると便利である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の代表的な一実施の
形態につき実施例とともに、図１〜図６を参照しながら
説明する。

【００２０】本実施の形態は、ツールを選択、使用しな
がら対応する部品を取り扱い所定の作業を行う複数の作
業機として、図２に示すような電子部品２を取り扱って
回路基板１に装着し電子回路基板を生産する異形部品装
着機の場合の一例としている。電子回路基板は多数の電
子部品を装着して構成されることが多く、普通１台の作
業機では到底足りない。そこで、複数の作業機に対して
回路基板１を順次に搬送してそれぞれの作業機で電子部
品２を装着していき、必要な種類および数の電子部品２
を装着して、所定の電子回路基板が得られるように生産
ラインシステムが構成される。作業機としては１つある
いは複数あるツールを取り替えないで用いて、主として
微細な複数種類の電子部品２を高速で装着できるように
するタイプのいわゆる高速装着機など各種タイプのもの
がある。一例として、図１に、高速装着機Ａ、Ｂ、比較
的大きく異形な各種の電子部品をツール２０を取り替え
ながら取り扱う異形部品装着機Ｃ、Ｄを生産ライン上に
順次に配列し、高速装着機Ａを上流側、異形部品装着機
Ｄを下流側として所定の回路基板１を生産するようにし
ている。

【００２１】異形部品装着機Ｃ、Ｄは、電子部品２の形
状や大きさの差が大きく、同一のツールでは取り扱えな
い、いわゆる異形部品の複数種を選択的に取り扱って装
着を行うもので、図３に示すようなＮＯ．１〜ＮＯ．５
と言った複数のツール配置部１８が図２に示す一部に設
けられ、取り替え使用する複数種のツール２０を予め配
置しておけるようにしている。

【００２２】電子部品２は種々な形態、形状、大きさの
ものがあり、それぞれに応じた各種の供給形態がある。
図２に示すように電子部品２をテーピング部品としてリ
ール３に巻取り、これを部品供給カセット４に装着し、
各作業機に振り分けられる電子部品２の種類に応じたも
のを部品供給部５に装備する。他の供給形態としてはバ
ルク部品供給カセットを用いて供給するもの、電子部品
をパレットに収容して種々の形式で供給するものなどが
あり、選択使用される。１つの作業機にそれら異なった
供給形態のものを複合して用いることも行われ、１つの
作業機で取り扱われる電子部品２の種類は様々である。

【００２３】図２に示す異形部品装着機Ｃ、Ｄは、平面
より見て互いに直交するＸＹ２方向に移動するＸＹ移動
機構７により支持した装着ヘッド１９を有し、ツール配
置部１８、部品供給部５、および回路基板１への部品装
着位置のそれぞれに移動される。装着ヘッド１９はその
下面のツール接続部２１に着脱できるように接続したツ
ール２０によって、部品供給部５にて供給される各種の
電子部品２を順次にピックアップし、ピックアップした
電子部品２はその都度回路基板１上の所定の位置に装着
する。装着ヘッド１９は各種の電子部品２をピックアッ
プする際、必要に応じてツール配置部１８にて、次の電
子部品２に対応するツール２０を初期装着し、あるいは
取り替え装着する。本実施の形態の異形部品装着機Ｃ、
Ｄは装着ヘッド１９に２つのツール接続部２１を有し、
図３に〜で示す移動を伴って２つのツール２０を同
時に装着して併用できるようにしている。装着ヘッド１
９に装着するツール２０の数は１つでも、あるいは３つ
以上でもよく、同時装着数が多いほど、ツールを取り替
える必要頻度を少なくすることができる。しかし、機構
および制御が複雑になるので適宜選択すればよい。回路
基板１は基板搬送・位置決め機構８によって一端側のロ
ーディング部８ａから受け入れ、図２の回路基板１の位
置が示す部品装着位置まで搬入して一旦位置決めし、必
要なだけの電子部品２の装着に供した後に他端側のアン
ローディング部８ｂから搬出する。

【００２４】高速装着機Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装
着機Ｃ、および異形部品装着機Ｄなどを用いて電子回路
基板を生産性および歩留りよく生産するのに、作業対象
となる電子回路基板の品種に応じて必要な各種の電子部
品２を、どの作業機で取り扱うかの振り分けと、この振
り分けに応じて異形部品装着機Ｃ、Ｄが取り扱うことに
なる電子部品２の種類に応じたツールを各異形部品装着
機Ｃ、Ｄに振り分け、かつ、各異形部品装着機Ｃ、Ｄの
ツール配置部１８に振り分けられたツールを配置する。
これらの電子部品２およびツールの振り分けと、ツール
の配置は、上記したように電子回路基板１の生産性や歩
留りに大きく影響する。これらの振り分けと配置が一旦
最適解ないしはそれに近い条件で設定できても、生産品
種が変化すると、必要な電子部品２とその高速装着機
Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異形部品
装着機Ｄへの最適振り分け条件も変化する。同時に異形
部品装着機Ｃ、Ｄでの最適に振り分けられた電子部品に
対応したツールの振り分けも変化し、振り分けられたツ
ールの配置替えも必要となる。

【００２５】各異形部品装着機Ｃ、Ｄは、例えば図４に
示すようなマイクロコンピュータなどを利用した各種の
演算機能を内部に持った制御装置３１により内部の、ま
たは外部接続されたプログラムファイル３２等に格納さ
れた制御プログラムに従い動作制御される。制御装置３
１は、操作パネル３０から入力され、あるいは、部品供
給部５の部品センサおよびツール配置部１８のツールセ
ンサが検出する部品情報、およびツール情報から、装備
された部品供給カセット６の位置およびそれに収容され
て供給される電子部品２の種類、ツール配置部１８の各
位置とそこに配置されたツール２０の種類を認識するこ
とができ、制御プログラムに従い、その都度必要とする
電子部品２を供給しながら、供給される電子部品２の種
類に応じたツール２０を選択、使用してピックアップ
し、位置決めされている回路基板１の所定位置に装着す
る作業を自動的に遂行させる。この際、供給される電子
部品２の種類が現装着ツール２０で取り扱えない場合
は、ツール配置部１８に配置されている他のツール２０
のうちの、必要なものと取り替えてから電子部品２のピ
ックアップを行い、回路基板１の所定位置に装着する。
操作パネル３０から入力され、あるいは何らかのトラブ
ルに基づいて発生される停止信号が入力されると、部品
装着動作を停止する。生産品種が同じである間の前記部
品情報、ツール情報、および部品装着順序などを必要に
応じて読み書きできる記憶手段３３に記憶し、それら情
報に変化があると記憶手段３３は記憶内容を新しい情報
に書き換え更新する。もっとも、その時々の情報を履歴
として順次記憶していくこともできる。

【００２６】一方、高速装着機Ａ、高速装着機Ｂ、異形
部品装着機Ｃ、および異形部品装着機Ｄのそれぞれは、
図５に示すようなマイクロコンピュータなどを利用した
各種演算機能を持ったホスト制御装置４１によって集中
管理および制御される。ホスト制御装置４１は操作パネ
ル４２から種々な入力を受けるとともに、高速装着機
Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異形部品
装着機Ｄのそれぞれについての各種情報が入力され、内
部の、あるいは外部接続されたプログラムファイル４３
等に格納された制御プログラムに従って、高速装着機
Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異形部品
装着機Ｄの各種管理、および関連制御を行い、高速装着
機Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異形部
品装着機Ｄの管理情報、動作情報を読み書きできる記憶
手段４４に記憶し、それらの情報に変化があると記憶手
段４４は記憶内容を新たな情報に書き換え更新する。も
っとも、その時々の情報を履歴として順次記憶していく
こともできる。

【００２７】ここで、１つ前の生産品種から現生産品種
に対象替えする際の、高速装着機Ａ、高速装着機Ｂ、異
形部品装着機Ｃ、および異形部品装着機Ｄへの電子部品
２およびツール２０の振り分けと配置を設定する本実施
の形態の手法につき、下記の表１に示す一実施例を参照
しながら説明する。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１は、設備名の欄に示す高速装着機Ａ、
高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異形部品装着
機Ｄそれぞれの、部品供給部番号の欄に１〜９、１〜
８、１〜７、および１、２、１０１〜１０４の番号を付
して示す各部品供給セクションに振り分けた電子部品２
の種類例（部品名称の欄に示す）と、異形部品装着機
Ｃ、Ｄそれぞれにつき振り分けたツール２０の種類例
（使用ツールの欄に示す）、およびその配置例（ツール
配置の欄に１〜５の番号の各ツール配置位置とそれに対
応させたツール２０の種類とで示す）とを、１つ前の生
産品種時から現生産品種時に品種替えをした場合につき
示している。なお、高速装着機Ａ、Ｂはツール２０の装
着数に係わらず、新たなツール２０を取り替え使用する
ものでなく、また取り替えの必要のないように電子部品
２を振り分けるもので、ツール２０に関する情報は省略
してある。

【００３０】高速装着機Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装
着機Ｃ、および異形部品装着機Ｄへの電子部品２および
ツール２０の振り分けと、ツール２０の配置の初期の設
定は従来通りに行う。表１に示す１つ前生産品種時のデ
ータは、初期の設定により最適解として電子回路基板の
生産実績を持ったものとする。この１つ前生産品種から
現生産品種に対象替えするに当たり、基本的には、高速
装着機Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異
形部品装着機Ｄのいずれに対しても、１つ前生産品種時
に振り分けられていた電子部品２に対応するものは、そ
の振り分け位置のままとする。高速装着機Ａに対する１
００５Ｃ１、１６０８Ｃ１〜２等の電子部品２、高速装
着機Ｂに対する部品２１２５Ｃ２〜３、ＭＩＮＩＤＩ
２、３２６１Ｒ１〜２等の電子部品２、異形部品装着機
Ｃに対する３２１６Ｒ３、Ｓ０Ｐ８Ｐ１等の電子部品、
異形部品装着機Ｄに対するＱＦＰ４０Ｐ１等の電子部品
２がそれであり、前記のような振り分けによって部品供
給部５での電子部品２の必要入れ替え数が最小となる。

【００３１】しかし、異形部品装着機Ｃ、Ｄのように、
ツール配置部１８に複数配置されたツール２０を、その
都度作業対象となる電子部品２の種類に応じ選択、使用
して、対応する電子部品２を取り扱い所定の作業をする
作業機を複数併用する場合には、異形部品装着機Ｃ、Ｄ
に１つ前生産品種時に振り分けられ、かつ配置されてい
るツール２０との関係も配慮する必要がある。

【００３２】本実施の形態では、現生産品種に対象替え
する次の作業に必要な電子部品２を、１つ前生産品種時
に各異形部品装着機Ｃ、Ｄに配置されている既配置ツー
ル２０に対応するものについてはその既配置ツール２０
のある作業機に優先して振り分ける。各異形部品装着機
Ｃ、Ｄに振り分けられた電子部品２を取り扱うツール２
０の配置は、優先して振り分けられた電子部品２に対応
する既配置ツール２０については１つ前生産品種時の配
置をそのまま優先設定するとともに、各異形部品装着機
Ｃ、Ｄの新たに振り分けられた電子部品２に対応して新
たに振り分けられるツール２０については、既配置ツー
ル２０ないしは既に配置設定された既配置設定ツール２
０との、大きさおよび隣接位置関係などから、互いに干
渉しない位置関係となる配置に設定する。

【００３３】このように、対象替えによる次の作業に必
要な電子部品２を、１つ前生産品種時に各異形部品装着
機Ｃ、Ｄに配置されている既配置ツールに対応するもの
はその既配置ツールのある各異形部品装着機Ｃ、Ｄに優
先して振り分けることにより、既配置ツールの作業替え
のための必要交換数が最小となるので、その分だけ段取
り時間が短くなる。

【００３４】また、各異形部品装着機Ｃ、Ｄに振り分け
られた電子部品２を取り扱うツール２０の配置を、優先
して振り分けられた電子部品２に対応する既配置ツール
２０は１つ前生産品種時の配置をそのまま優先設定する
ことにより、既配置ツール２０の生産品種替えのための
配置替えが最小になるので、その分だけ段取り時間が短
くなる。

【００３５】しかも、各異形部品装着機Ｃ、Ｄの新たに
振り分けられた電子部品２に対応して新たに振り分けら
れ配置設定されるツール２０は、既配置ツールを除いた
少ないものとなって従来必要とした各種条件を容易に満
せるし、既配置ツール２０ないしは既に配置設定された
既配置設定ツール２０との、大きさおよび隣接位置関係
などから、互いに干渉しない位置関係となるように設定
するなど簡単な所定の条件を配慮することにより、前記
新たな電子部品２の振り分けと、これに基づくツール２
０の振り分けおよび配置上、ツール２０どうしが干渉し
合うようなことが防止される。

【００３６】これらによって、本実施の形態では、従来
に比しより最適解に近い、電子部品２の振り分けと、こ
れに基づくツール２０の振り分けおよび配置が得られる
し、いずれの設定操作も、一定のルールに従った結果の
ものであるので、従来のように人の経験に基づいたり、
試行錯誤するようなものではなく、どんな場合も常に所
定の進捗性を持って効率よく最適解ないしはそれに近い
設定ができる。

【００３７】ここで、次の作業に必要な電子部品２の振
り分けに際し、１つ前生産品種時の既配置ツール２０に
対応せず新たに振り分ける電子部品２は、各異形部品装
着機Ｃ、Ｄでの所定の作業に必要な時間の相互の差が最
小となるように各異形部品装着機Ｃ、Ｄに振り分ける
と、１つ前生産品種時の作業実績を踏襲しながら新たに
必要となる少ない電子部品２およびツール２０について
のそのような設定だけで、各異形部品装着機Ｃ、Ｄでの
作業時間の差が最小っとなるように、作業時間の相互バ
ランスを採ることができる。

【００３８】また、前記新たな電子部品２の振り分けに
対応して新たに振り分けるツール２０の配置を、既配置
ツール２０ないしは既配置設定ツール２０の隣へ順次に
設定するのに、これら隣り合う双方のツール２０の外接
円の半径の和が、その隣り合うツール２０の配置位置間
のピッチよりも大きいときに双方のツール２０が干渉し
合うものと判定し、前記隣の位置を１つ空けてその次の
空いている配置位置に設定すると、配置替えするツール
２０の大きさの違いによる相互干渉も一定のルールに従
った手順にて回避することができ、そのために設定操作
が特に複雑になったり時間がなが引いたりするようなこ
とはない。

【００３９】１つ前の生産品種時の部品情報および、ツ
ール情報は、各異形部品装着機Ｃ、Ｄの記憶手段３３の
記憶内容によって得られるし、現生産品種に必要な電子
部品２の種類と振り分け情報は、操作パネル３０から入
力され、あるいは部品センサからの情報によって得られ
る。そして、これらの異形部品装着機Ｃ、Ｄごとの情報
はホスト制御装置４１によって、各高速装着機Ａ、高速
装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異形部品装着機Ｄ
の情報の一部として認識することができる。従って、ホ
スト制御装置４１はそのような情報に基づき、前記のよ
うな操作を所定のルールに従い自動的に演算して迅速か
つ正確に達成することができる。ここにホスト制御装置
４１は本発明で言う演算手段をなしている。しかし、本
発明の演算手段は必要な機能を発揮する限りどのような
ものでもよい。

【００４０】設定した電子部品２の振り分け情報、およ
びツールの振り分け、配置情報を自身のホスト制御装置
４１に接続された操作パネル４４、あるいは各異形部品
装着機Ｃ、Ｄの制御装置３１に接続された操作パネル３
０に表示し、現生産品種のための電子部品２の振り分け
情報、およびツール２０の振り分け、配置情報を作業者
に与え、それらの作業が円滑に行われるようにすること
ができる。

【００４１】以下、図６に示すフローチャートに基づい
てさらに具体的に説明すると、先ずステップ＃１で、図
１の生産ラインシステムに対して、１つ前生産品種と異
なる品種の電子回路基板を今から生産する現生産品種に
必要な電子部品２を振り分ける操作を行う。

【００４２】これは、前記表１に示すように１つ前生産
品種時に装着した電子部品２と同じ電子部品２は、１つ
前の生産品種時に振り分けられていた同一作業機へ振り
分ける。また、現生産品種にしかない電子部品２は、高
速装着機Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および
異形部品装着機Ｄの各作業機での装着時間が最も均等に
なるように補正しながら振り分ける。

【００４３】例えば、高速装着機Ａに関する部品供給部
番号１の部品名称１００５Ｃ１のように、１つ前生産品
種時も装着していた電子部品２は、１つ前生産品種時と
同じ高速装着機Ａの同じ部品供給番号１に振り分ける。
高速装着機Ａの部品供給部番号２の部品名称１００５Ｒ
１は現生産品種でのみ装着する電子部品２で、これにつ
いては、共通部品を振り分けた後の装着時間で、装着時
間が小さい高速装着機Ａから優先的に振り分け、各高速
装着機Ａ、高速装着機Ｂ、異形部品装着機Ｃ、および異
形部品装着機Ｄの各作業機での装着時間が、与えられた
制約条件の中で最も均等化するように振り分ける。異形
部品装着機Ｃ、Ｄの場合は、電子部品２だけでなく、電
子部品２の振り分けに対応したツール２０の振り分け、
および振り分けたツール２０の配置を決定する必要があ
る。

【００４４】例えば、表１の現生産品種での各異形部品
装着機Ｃの場合、チャック小、チャック中、コネクタ
中、ＩＫＥＩ３用の計４種のツール２０を配置しなけれ
ばならない場合を示している。ステップ＃２では、各作
業機、特に各異形部品装着機Ｃ、Ｄに振り分けられたツ
ール２０をツール配置部１８の各ツールポジションＮ
Ｏ．１〜ＮＯ．５に配置設定する。この工程はステップ
＃２ａ〜ステップ＃２ｃの３段階ある。ステップ＃２ａ
では１つ前生産品種で使用したツール２０は同一の各異
形部品装着機Ｃ、Ｄの同一の配置位置に設定するもの
で、異形部品装着機Ｃのツール配置欄において、ツール
ポジション番号１のチャック小は１つ前生産品種時と同
じであり、共通して使用するツール２０は同じ配置位置
に振り分ける。

【００４５】ステップ＃２ｂは現生産品種にしかないツ
ール２０を、その取り扱い部品の寸法が小さいものから
大きなものに順に並ぶように配置していくもので、各異
形部品装着機Ｃのツール配置位置で、ツールポジション
番号３のコネクタ中とツールポジション番号５のＩＫＥ
Ｉ３用が該当ツール２０で、取り扱い部品寸法の小さい
ものから大きなものに順に並んでいる。ここに、コネク
タ中とＩＫＥＩ３用ではＩＫＥＩ３用の方が寸法が大き
い。

【００４６】ステップ＃２ｃでは、ステップ＃２ｂで配
置設定したもののうち、隣どうしのツールポジションの
ツール２０どうしが干渉し合わないかチェックするもの
で、隣り合う両方のツール２０の半径の和が、ツールポ
ジションの間隔より大きければ、１つツールポジション
を空けてその次の空いているツールポジションに配置設
定する。異形部品装着機Ｃのツール配置結果ではコネク
タ中とＩＫＥＩ３用の隣接チェックの結果、ツールポジ
ションを１個空けて配置している。

【００４７】このような干渉を判断する操作は、新たに
必要となるツール２０を振り分けた後に行うこともでき
るが、ツール２０の１つを既配置ツール２０ないしは既
配置設定ツール２０の隣に配置設定していく都度行い、
干渉する条件であると、その次の空いているツールポジ
ションに配置設定するようにしてもよく、この方が操作
に無駄がなくてよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明の部品を取り扱う作業機のツール
配置設定方法の特徴によれば、１つ前の作業時に各作業
機に配置されている既配置ツールの作業替えのための必
要交換数が最小となり、既配置ツールの作業替えのため
の配置替えが最小になるので、段取り時間が短くなり、
各作業機の新たに振り分けられた部品に対応して新たに
必要となるツールを配置設定するのに、ツールどうしが
干渉し合うようなことが防止されるので、従来に比しよ
り最適解に近い、部品の振り分けと、これに基づくツー
ルの振り分けおよび配置が得られる。しかも、これら
は、一定のルールに従って設定操作した結果のものであ
るので、従来のように人の経験に基づいたり、試行錯誤
するようなものではなく、どんな場合も安定して所定の
進捗性を持って効率よく最適解ないしはそれに近い設定
ができる。

【００４９】また、次の特徴によれば、１つ前の作業時
の作業実績を踏襲しながら新たに必要となる少ない部品
およびツールについてのそのような設定だけで、各作業
機での作業時間の差が最小となるように、作業時間の相
互バランスを採ることができる。

【００５０】また、別の特徴によれば、配置替えするツ
ールの大きさの違いによる相互干渉も一定のルールに従
った手順にて回避することができ、そのために設定操作
が特に複雑になったり時間が長引いたりすることはな
い。

【００５１】本発明の部品を取り扱う作業機のツール配
置決定装置の特徴によれば、各手段の適時的な動作によ
って、入力された次の作業に必要な部品情報およびツー
ル情報と、また１つ前の作業に関し記憶手段に記憶され
た、部品情報およびツール情報とから、前記のようなツ
ールの配置設定の方法を、所定のルールに従った演算手
段の働きによって自動的に、迅速かつ正確に達成するこ
とができる。

【００５２】次の特徴によれば、作業者はそれを参照し
ながら戸惑いなく容易に作業できるし、間違いにくくな
る。

【００５３】別の特徴によれば、各作業機を管理、制御
する上位のホスト制御手段での表示にて、各作業機での
ツール交換を指示し、管理することができる。

【００５４】今１つの特徴によれば、ホスト制御手段で
の表示に併せ、あるいは別に、各作業機にて表示して、
それぞれの部品およびツールの振り分けおよび配置に個
別に利用されるようにもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的な１つの実施の形態における複
数の異形部品装着機を含む生産ラインシステムの一例を
示すブロック図である。

【図２】図１の生産ラインシステムに配置された異形部
品装着機の一例を示す斜視図である。

【図３】図２の装着機の部品を取り扱うツールの配置部
と装着ヘッドとの関係を示す平面図である。

【図４】図２の装置の制御装置のブロック図である。

【図５】図１の生産ラインシステムの全体を管理し、制
御するホスト制御装置のブロック図である。

【図６】図５のホスト制御装置の部品の振り分け、ツー
ルの振り分けおよび配置を設定するシーケンス制御を示
すフローチャートである。

【図７】従来の部品の振り分け、ツールの振り分けおよ
び配置を決定する操作の手順を示すフローチャートであ
る。

【符合の説明】

１ 回路基板 ２ 電子部品 ５ 部品供給部 ８ 基板搬送・位置決め機構 １８ ツール配置部 １９ 装着ヘッド ２０ ツール ２１ ツール接続部 ３０ 操作パネル ３１ 制御装置 ３２ プログラムファイル ３３ 記憶手段 ４１ ホスト制御装置 ４２ 操作パネル ４３ プログラムファイル ４４ 記憶手段 Ａ、Ｂ 高速装着機 Ｃ、Ｄ 異形部品装着機

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数配置されたツールを、その都度作業
   対象となる部品の種類に応じ選択、使用して、対応する
   部品を取り扱い所定の作業をする作業機を複数用いる場
   合の、作業機のツール配置設定方法であって、 対象替えする次の作業に必要な部品を、１つ前の作業時
   に各作業機に配置されている既配置ツールに対応するも
   のについてはその既配置ツールのある作業機に優先して
   振り分け、各作業機に振り分けられた部品を取り扱うツ
   ールの配置は、優先して振り分けられた部品に対応する
   既配置ツールについては１つ前の作業時の配置をそのま
   ま優先設定するとともに、各作業機の新たに振り分けら
   れた部品に対応して新たに振り分けられるツールの配置
   は、既配置ツールないしは既に配置設定された既配置設
   定ツールとの、大きさおよび隣接位置関係などから、互
   いに干渉しない位置関係となる配置に設定することを特
   徴とする部品を取り扱う作業機のツールの配置設定方
   法。
2. 【請求項２】 次の作業に必要な部品の振り分けに際
   し、１つ前の作業時の既配置ツールに対応せず新たに振
   り分ける部品は、各作業機での所定の作業に必要な時間
   の相互の差が最小となるように各作業機に振り分ける請
   求項１に記載の部品を取り扱う作業機のツール配置設定
   方法。
3. 【請求項３】 新たな部品の振り分けに対応して新たに
   振り分けるツールの配置を、既配置ツールないしは既配
   置設定ツールの隣に設定するのに、これら隣り合う双方
   のツールの外接円の半径の和が、その隣り合うツールの
   配置位置間のピッチよりも大きいときに双方のツールが
   干渉し合うものと判定し、前記隣の位置を１つ空けてそ
   の次の空いている配置位置に設定する請求項１、２のい
   ずれか一項に記載の部品を取り扱う作業機のツールの配
   置設定方法。
4. 【請求項４】 各作業機での取り扱い部品の種類の情報
   と、その部品を取り扱うべく配置されているツールの種
   類および配置位置の情報とを入力する第１の入力手段
   と、これら入力された情報を記憶し、かつ新たな情報の
   入力があると記憶内容を更新する記憶手段と、次の作業
   で取り扱う部品の種類の情報およびそれを取り扱うツー
   ルの種類の情報を入力する第２の入力手段と、前記記憶
   手段に記憶された１つ前の作業時の取り扱い部品の種類
   の情報およびそれを取り扱ったツールの種類と配置の情
   報とを比較し、請求項１または２に記載の方法の手順に
   従って、次の作業機に必要な部品の振り分けと、この振
   り分けられた部品を取り扱うツールの振り分けおよび配
   置を設定する演算手段とを備えたことを特徴とする部品
   を取り扱う作業機のツール決定装置。
5. 【請求項５】 演算手段からの、部品を取り扱う作業機
   ごとに設定された部品の振り分け情報、ツールの振り分
   け情報および配置情報を、表示する表示手段を備えた請
   求項４に記載の部品を取り扱う作業機のツール配置決定
   装置。
6. 【請求項６】 表示手段は、各作業機を管理、制御する
   上位のホスト制御手段に設けられている請求項５に記載
   の部品を取り扱う作業機のツール配置決定装置。
7. 【請求項７】 表示手段は、各作業機に備えている請求
   項５、６のいずれか一項に記載の部品を取り扱う作業機
   のツール配置決定装置。