专利名称：零部件装配方法、确定投入顺序的装置以及零部件装配系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种确定生产多种类的基板时的零部件装配(安装)线的技术。
背景技术：
在印刷电路板生产中，伴随着零部件装配(安装)装置的小型化、单元结构化等，像零部件装配装置的移动、装配零部件的装配头的交换等那样，零部件装配线的构成变更 操作变得容易了。据此，按照要生产的印刷电路板种类变更零部件装配线的构成来进行生广，以提闻生广效率。例如，日本特开2009-49440号公报记载有如下的技术针对使用者输入的印刷电路板生产计划，按要生产的印刷电路板种类计算出在满足使用者输入的目标周期的基础上装置台数尽可能少的、或者在资源(装置台数等)有限情况下周期尽可能短的零部件装配线构成。
发明内容
在日本特开2009-49440号公报记载的技术中，在每一种印刷电路板中，能够计算出周期尽量短的装配线构成，但是没有充分考虑到变更生产的印刷电路板种类时的变更操作量，若该变更操作量花费大量时间，则生产多个印刷电路板种类时整个周期也会变长。因此，本发明的目的在于计算出生产多种基板时的零部件装配线的变更操作量尽量小的零部件装配线的变更计划。为解决上述问题，本发明根据按基板种类的零部件装配线计算出变更基板种类时的零部件装配线的变更量，并从计算出的变更量小的基板种类开始依次生产。例如，本发明提供一种零部件装配线设计装置，零部件装配线设计装置，包括存储零部件装配线信息的存储部和控制部，上述零部件装配线信息用于按基板种类确定配置生产上述基板种类时的零部件装配装置的顺序、在上述零部件装配装置上安装装配头的位置、在上述位置上安装的装配头的种类、以及上述零部件装配装置的零部件供给装置的种类，上述零部件装配线设计装置的特征在于，上述控制部进行以下处理按上述基板种类的每一对，计算从用与该对包含的一个基板种类对应的零部件装配线信息所确定的零部件装配线变更到用与该对包含的另一基板种类对应的零部件装配线信息所确定的零部件装配线时的操作量；和确定上述基板种类投入零部件装配线的投入顺序，以使上述操作量的合计值为最小。如上上述，根据本发明，能够计算出生产多种基板时的零部件装配线的变更操作量尽可能小的零部件装配线的变更计划。
图I是零部件装配系统的概略图。图2是零部件装配线设计装置的概略图。图3是生产计划信息表的概略图。图4是设计参数信息表的概略图。图5是零部件装配线信息表的 概略图。图6是零部件装配信息表的概略图。图7是基板信息表的概略图。图8是装配零部件信息表的概略图。图9是资源信息表的概略图。图10是装置信息表的概略图。图11是计算机的概略图。图12是零部件装配装置的概略图。图13是零部件装配部、车和托盘的概略图。图14是信息存储装置的概略图。图15是表示零部件装配线设计装置中的零部件装配线设计工序的一例的PAD。图16是零部件装配线设计条件输入画面的概略图。图17是表示生成基板组的处理的一例的PAD。图18是表示计算基板组之间的装配线构成变更操作量的处理的一例的PAD。图19是表示计算基板组的生产顺序的处理的一例的PAD。图20是零部件装配线设计结果画面的概略图。图21是表示零部件装配系统中基板生产时的处理的一例的PAD。图22是基板生产指示显示画面的概略图。图23是零部件配置结果显示画面的概略图。标号说明100零部件装配系统110零部件装配线设计装置111存储部112生产计划信息存储区域113设计参数信息存储区域114零部件装配线信息存储区域115零部件装配信息存储区域116临时信息存储区域118控制部119整体控制部120装配信息生成部121生产顺序计算部122生产处理部
124输入部125输出部126通信部130零部件装配装置131存储部132零部件装配信息存储区域133装配零部件信息存储区域135控制部 136整体控制部137装置驱动部139零部件装配部140零部件提供部141输入部142输出部143通信部160信息存储装置
具体实施例方式图I是本发明一个实施方式的零部件装配系统100的概略图。如图所示，零部件装配系统100包括零部件装配线设计装置110、零部件装配装置130A、130B (以下，在不需要特别区分各装置时称为零部件装配装置130)、以及信息存储装置160，这些装置能够经由网络170进行信息的收发。在此，零部件装配系统100中的零部件装配线设计装置110计算出符合由使用者输入的输入条件的零部件装配线构成(零部件装配装置130的台数、装配头、零部件供给装置以及配置)，并示出给使用者。使用者按照零部件装配线设计装置110示出的零部件装配线构成来变更零部件装配装置130的装配头和零部件供给装置，配置零部件装配装置130，从而构筑零部件装配线，由此能够实现基板的生产。图2是零部件装配线设计装置110的概略图。如图所示，零部件装配线设计装置110包括存储部111、控制部118、输入部124、输出部125以及通信部126。存储部111包括生产计划信息存储区域112、设计参数信息存储区域113、零部件装配线信息存储区域114、零部件装配信息存储区域115、以及临时信息存储区域116。在生产计划信息存储区域112中存储确定使用零部件装配装置130生产的基板的种类、数量、以及生产顺序的生产计划信息。例如，存储如图3(生产计划信息表112a的概略图)所示那样的生产计划信息表112a。如图所示，生产计划信息表112a包括基板种类栏112b、生产数量栏112c、生产顺序栏112d、以及生产完成数量栏112e。在基板种类栏112b中存储确定要生产的基板的种类的信息。在生产数量栏112c中存储确定生产在基板种类栏112b中所确定的种类的基板的数量的信息。
在生产顺序栏112d中存储确定生产在基板种类栏112b中所确定的种类的基板的顺序的信息。在生产完成数量栏112e中存储确定已经生产(生产完成的)了在基板种类栏112b中所确定的种类的基板的数量的信息。返回到图2，在设计参数信息存储区域113中存储确定构成零部件装配线时的设计参数的设计参数信息。例如，存储如图4(设计参数信息表113a的概略图)所示那样的设计参数信息表113a。如图所示，设计参数信息表113a包括目标周期行113b、装置装卸时间行113c、装配头装卸时间行113d、以及供给装置装卸时间行113e。在目标周期行113b中存储确定生产各基板时的周期的目标值(最大值)的信息。在装置装卸时间行113c中存储确定在零部件装配线上安装或拆卸零部件装配装 置130时的处理时间的信息。在装配头装卸时间行113d中存储确定安装或拆卸零部件装配装置130的装配头时的处理时间的信息。在供给装置装卸时间行113e中存储确定安装或拆卸零部件装配装置130的零部件供给装置时的处理时间的信息。返回到图2，在零部件装配线信息存储区域114中存储确定配置零部件装配装置130的顺序、安装的装配头的种类、以及零部件的提供种类(方法)的零部件装配线信息。例如，存储如图5 (零部件装配线信息表114a的概略图)所示那样的零部件装配线信息表114a。如图所示，零部件装配线信息表114a存储确定装置顺序栏114b、装配头位置No栏114c、装配头种类栏114d、以及提供种类栏114e的信息。在装置顺序栏114b中存储确定在零部件装配线中配置零部件装配装置130的顺序(位置)的信息。在装配头位置No栏114c中存储确定安装按照装置顺序栏114b中所确定的顺序而配置的零部件装配装置130的装配头的位置的信息。在此，在本实施方式中，存储在能够安装装配头的零部件装配装置130的位置上预先分配的号码来作为确定安装装配头的位
置的信息。在装配头种类栏114d中存储确定按照在装置顺序栏114b中所确定的顺序而配置的零部件装配装置130的安装在装配头位置No栏114c中所确定的位置上的装配头的种类的信息。在提供种类栏114e中存储确定按照在装置顺序栏114b中所确定的顺序而配置的零部件装配装置130的零部件提供单元的提供种类(提供方法)的信息。返回到图2，在零部件装配信息存储区域115中存储零部件装配信息，该零部件装配信息包括确定安装零部件提供单元位置的信息；和确定装配零部件的位置、从零部件提供单元吸附零部件的装配头、以及吸附顺序及装配顺序的信息。例如，在本实施方式中，存储如图6 (零部件装配信息表115a的概略图)所示那样的零部件装配信息表115a。如图所示,零部件装配信息表115a包括零部件提供单元配置部分115b和零部件吸附装配顺序部分115e。在零部件提供单元配置部分115b中存储确定安装零部件提供单元位置的信息。例如，零部件提供单元配置部分115b包括位置栏115c和零部件代码栏115d。在位置栏115c存储确定安装零部件提供单元的位置的信息，该零部件提供单元用于安装在后述的在零部件代码栏115d中所确定的零部件。例如，在本实施方式中，在安装零部件提供单元的车(cart)的位置和安装零部件提供单元的多层托盘的位置上分配预先决定的识别信息(例如，从车的一端按顺序标以连续的位置号码、按多层托盘的各段分配位置号码等)，按每个零部件来存储该识别信息。在零部件代码栏115d中存储确定装配在基板上的零部件的种类的信息。在此，在 本实施方式中，存储零部件代码作为确定零部件种类的信息。在零部件吸附装配顺序部分115e中包括装配坐标和角度栏115f、零部件提供单元位置栏115j、装配头号码栏115k、吸附顺序栏1151、以及装配顺序栏115m。在装配坐标和角度栏115f中存储确定装配安装在零部件提供单元上的零部件的基板上的位置和角度的信息，该零部件提供单元配置在后述的零部件提供单元位置栏115j中所确定的位置上。例如，在本实施方式中，装配坐标和角度栏115f包括X栏115g、y栏115h、以及0栏115i，分别存储确定在装配零部件的基板上的X坐标的值、y坐标的值、以及装配零部件的角度的信息。在零部件提供单元位置栏115j中存储确定零部件提供单元的位置的信息，该零部件提供单元用于安装按照在装配坐标和角度栏115f中所确定的基板的位置和角度而装配的零部件。在此，在本实施方式中，存储与零部件提供单元配置部分115b的位置栏115c对应的值。在装配头号码栏115k中存储确定吸附零部件提供单元安装的零部件的装配头在零部件装配装置130中的安装位置的信息，该零部件提供单元装载在零部件提供单元位置栏115j中所确定的位置上。在吸附顺序栏1151中存储确定装配头吸附零部件提供单元安装的零部件的顺序的信息，该零部件提供单元装载在零部件提供单元位置栏115j中所确定的位置上。在装配顺序栏115m中存储确定装配头将零部件提供单元要安装的零部件装配到基板上的顺序的信息，该零部件提供单元装载在零部件提供单元位置栏115j中所确定的位置上。在临时信息存储区域116中存储零部件装配线设计装置110进行处理所需的信息。例如，在本实施方式中，存储如图7(基板信息表180a的概略图)所示那样的基板信息表180a、如图8 (装配零部件信息表181a的概略图)所示那样的装配零部件信息表181a、如图9 (资源信息表182a的概略图)所示那样的资源信息表182a、以及如图10 (装置信息表183a的概略图)所不那样的装置信息表183a。如图7所示，基板信息表180a包括装配坐标和角度栏180b、零部件代码栏180f。在装配坐标和角度栏180b中存储确定装配在后述的零部件代码栏181b中所确定的种类的零部件的基板上的位置和角度的信息。例如，在本实施方式中，装配坐标和角度栏180b包括X栏180c、y栏180d、以及0栏180e，分别存储确定在装配零部件的基板上的X坐标的值、y坐标的值、以及装配零部件的角度的信息。在零部件代码栏180f中存储确定按照在装配坐标和角度栏180b中所确定的基板上的位置和角度进行装配的零部件种类的信息。在此，在本实施方式中，存储零部件代码作为确定零部件种类的信息。如图8所示，装配零部件信息表181a包括零部件代码栏181b、零部件尺寸栏181c、以及重量栏181g。在零部件代码栏181b中存储确定零 部件种类的信息。在此，在本实施方式中，存储零部件代码作为确定零部件种类的信息。在零部件尺寸栏181c中存储确定在零部件代码栏181b中所确定的种类的零部件尺寸的信息。例如，在本实施方式中，零部件尺寸栏181c包括X栏181d、y栏181e、以及h栏18If，分别存储确定在零部件代码栏181b中所确定的零部件的宽度、进深、高度的信息。在重量栏181g中存储确定在零部件代码栏181b中所确定的零部件的重量的信
肩、O如图9所示，资源信息表182a包括资源名称栏182b和可使用数量栏182c。在资源名称栏182b中存储确定在零部件装配系统100中装配零部件时的资源的信息。在可使用数量栏182c中存储确定在资源名称栏182b中所确定的资源的可使用数量(能使用的最大数)的信息。如图10所示，装置信息表183a包括MAC地址行183b、可安装装配头数量行183c、车宽行183d、托盘存储数量行183e、以及装配头移动速度行183f。在MAC地址行183b中存储确定零部件装配装置130的通信地址的信息。在本实施方式中，存储MAC地址作为确定零部件装配装置130的通信地址的信息。在可安装装配头数量行183c中存储确定可安装在零部件装配装置130上的装配头的数量的信息。在车宽行183d中存储确定零部件装配装置130的车的车宽度(可安装在车上的零部件装配单元数量)的信息。在托盘存储数量行183e中存储可安装在零部件装配装置130的多层托盘上的托
盘数量的信息。在装配头移动速度行183f中存储确定安装在零部件装配装置130上的装配头的移动速度的信息。返回到图2，控制部118包括整体控制部119、装配信息生成部120、生产顺序计算部121、以及生产处理部122。整体控制部119控制零部件装配线设计装置110进行的处理的整体。装配信息生成部120通过各个零部件装配装置130收集确定配置零部件装配装置130的顺序、安装在装配头的安装位置上的装配头的种类、以及零部件的提供方法的构成数据，根据收集到的构成数据生成如图5所示那样的零部件装配线信息表114a，并使其与确定现有装配线构成和确定由现有装配线构成生成的基板种类的信息相对应地存储在零部件装配线信息存储区域114中。另外，装配信息生成部120接受包括要生产的基板的种类及数量的生产计划数据、和包括目标周期、装置装卸时间、装配头装卸时间及供给装置装卸时间的设计参数的输入，按基板种类生成满足这些的零部件装配线信息和零部件装配信息，使其与基板种类相对应地存储在零部件装配线信息存储区域114和零部件装配信息存储区域115中，作为零部件装配线信息表114a和零部件装配信息表115a。生产顺序计算部121利用存储在零部件装配线信息存储区域114中的现有装配线的零部件装配线信息和包含在生成计划中的按基板种类的零部件装配线信息，计算出零部件装配线的变更操作时间更短的基板的生产顺序。为了按照在生产顺序计算部121中计算出的基板的生产顺序生产基板，生产处理部122将零部件装配线信息输出到输出部125，并且经由通信部126向零部件装配装置130输出零部件装配信息和装配零部件信息。
输入部124接受信息的输入。输出部125输出信息。通信部126经由网络170进行信息的收发。以上所记载的零部件装配线设计装置110例如可使用如图11 (计算机900的概略图)所示那样的通常的计算机900来实现，上述通常的计算机900包括CPU (CentralProcessing Unit :中央处理器)901、存储器 902、HDD (Hard Disk Drive :硬盘驱动器)等外部存储装置 903、对⑶(Compact Disk :光盘)、DVD (Digital Versatile Disk :数字多用盘)等具有可移动性的存储介质904读写信息的读写装置905、键盘、鼠标等输入装置906、显示器等输出装置907、以及用于连接通信网络的NIC (Network Interface Card:网络接口卡)等的通信装置908。例如，存储部111能够通过CPU901使用存储器902或外部存储装置903来实现，控制部118能够通过将外部存储装置903中存储的预定的程序加载到存储器902并由CPU901执行来实现，输入部124能够通过CPU901使用输入装置906来实现，输出部125能够通过CPU901使用输出装置907来实现，通信部126能够通过CPU901使用通信装置908来实现。该预定的程序可以从存储介质904经由读写装置905或者从网络经由通信装置908下载到外部存储装置903中，然后加载到存储器902由CPU901执行。另外，也可以从存储介质904经由读写装置905或者从网络经由通信装置908直接加载到存储器902并由CPU901 执行。图12是零部件装配装置130的概略图。如图所示，零部件装配装置130包括存储部131、控制部135、零部件装配部139、零部件提供部140、输入部141、输出部142、以及通信部143。存储部131包括零部件装配信息存储区域132和装配零部件信息存储区域133。在零部件装配信息存储区域132中存储从零部件装配线设计装置110接收到的零部件装配信息。例如，在本实施方式中，存储如图6所示那样的零部件装配信息表115a。在装配零部件信息存储区域133中存储从零部件装配线设计装置110接收到的装配零部件信息。例如，在本实施方式中存储如图8所示那样的装配零部件信息表181a。控制部135包括整体控制部136和装置驱动部137。
整体控制部136控制零部件装配装置130进行的处理的整体。在此，本实施方式中的整体控制部136按照来自零部件装配线设计装置110的指示，生成确定配置自身装置的顺序、在装配头的安装位置上安装的装配头的种类、以及零部件的提供种类的构成数据，经由通信部143进行返回给零部件装配线设计装置110的处理。装置驱动部137控制零部件装配部139和零部件提供部140进行将零部件装配到基板上的处理。零部件装配部139包括装配头、使该装配头移动的XY机器手、以及放置电路板的电路板安装台。在此，在本实施方式中，如图13(零部件装配部139、车150以及多层托盘152的概略图)所示，多个装配头145AU45B从车150或多层托盘152吸附零部件，将吸附到的零部件装配在电路板安装台147所放置的基板190上。另夕卜，XY机器手146使装配头145A、145B相对于基板190在一个方向即X方向和 与X方向交叉的方向即Y方向上移动。零部件提供部140通过安装车150和多层托盘152中的至少任一个来提供零部件。在此，如图13所示，车150装载带状零部件提供单元151，并控制已装载的带状零部件提供单元151，将安装在带状零部件提供单元151上的零部件配置在装配头145AU45B的吸附位置。另外，如图13所示，多层托盘152装载盘状零部件提供单元153，并控制已装载的盘状零部件提供单元153，将安装在盘状零部件提供单元153上的零部件配置在装配头145AU45B的吸附位置。输入部141接受信息的输入。输出部142输出信息。通信部143经由网络170进行信息的收发。以上所述的零部件装配装置130通过例如在如图11所示那样的计算机900中包括具有装配头、XY机器手和电路板安装台的零部件安装装置(图未示)、车装置(图未示)、以及托盘装置(图未示)来实现。例如，存储部131能够通过CPU901使用存储器902或外部存储装置903来实现，控制部135能够通过将外部存储装置903中存储的预定的程序加载到存储器902并由CPU901执行来实现，零部件装配部139能够通过CPU901使用图未示的零部件安装装置来实现，零部件提供部140能够通过CPU901使用图未示的车装置或托盘装置来实现，输入部141能够通过CPU901使用输入装置906来实现，输出部142能够通过CPU901使用输出装置907来实现，通信部143能够通过CPU901使用通信装置908来实现。该预定的程序可以从存储介质904经由读写装置905或者从网络经由通信装置908下载到外部存储装置903中，然后加载到存储器902由CPU901执行。另外，也可以从存储介质904经由读写装置905或者从网络经由通信装置908直接加载到存储器902由CPU901 执行。图14是信息存储装置160的概略图。如图所示，信息存储装置160包括存储部161、控制部167、以及通信部168。
存储部161包括基板主要信息存储区域162、零部件主要信息存储区域163、资源信息存储区域164、以及装置主要信息存储区域165。在基板主要信息存储区域162中存储确定由零部件装配装置130装配到基板上的零部件、以及该零部件的装配位置和角度的基板主要信息。例如，在本实施方式中，按每个基板存储具有与图7所示那样的基板信息表180a同样构成的表信息作为电路板主要信息。在零部件主要信息存储区域163中存储确定由零部件装配装置130装配到基板上的零部件的构成的零部件主要信息。例如，在本实施方式中，存储 具有与图8所示那样的装配零部件信息表181a同样构成的表信息作为零部件主要信息。在资源信息存储区域164中存储确定能够在零部件装配系统100中使用的资源和该资源的可使用数量的信息。例如，在本实施方式中，存储具有与图9所示那样的资源信息表182a同样构成的表信息作为资源信息。在装置主要信息存储区域165中存储确定零部件装配装置130的通信地址、资源、以及该资源的可使用数量的信息。例如，在本实施方式中，按各个零部件装配装置130存储具有与图10所示那样的装置信息表183a同样构成的表信息作为装置主要信息。控制部167管理存储在存储部161中的信息。特别是在本实施方式中，按照来自零部件装配装置130的请求，控制将所需的信息发送到零部件装配装置130的处理。通信部168经由网络170进行信息的收发。以上所述的信息存储装置160例如也能够由如图11所示那样的计算机900来实现。例如，存储部161能够通过CPU901使用存储器902或外部存储装置903来实现，控制部167能够通过将外部存储装置903中存储的预定的程序加载到存储器902并由CPU901执行来实现，通信部168能够通过CPU901使用通信装置908来实现。该预定的程序可以从存储介质904经由读写装置905或者从网络经由通信装置908下载到外部存储装置903中，然后加载到存储器902中由CPU901执行。另外，也可以从存储介质904经由读写装置905或者从网络经由通信装置908直接加载到存储器902中由CPU901 执行。图15是表示由零部件装配线设计装置110进行的零部件装配线设计工序的一例的 PAD (Problem Analysis Diagram :问题分析图)。在步骤SlO中，零部件装配线设计装置110的装配信息生成部120经由通信部126对各零部件装配装置130进行构成数据的发送指示，从而从各零部件装配装置130收集确定配置零部件装配装置130的顺序、安装在装配头的安装位置上的装配头的种类、以及零部件的提供方法的构成数据，根据收集到的构成数据生成如图5所示那样的零部件装配线信息表114a，并将其与确定现有装配线构成和确定由现有装配线构成生成的基板种类的信息相对应地存储在零部件装配线信息存储区域114中。在处理步骤SI I中，装配信息生成部120从使用者通过零部件装配线设计装置110的输入部124接受生产计划和设计参数的输入。例如，装配信息生成部120将如图16 (零部件装配线设计条件输入画面191的概略图)所示那样的零部件装配线设计条件输入画面191显示在输出部125上，从而经由输入部124接受来自使用者的生产计划和设计参数的输入。
如图所示，零部件装配线设计条件输入画面191包括生产计划数据输入区域191a、设计参数输入区域191b、以及现有装配线构成数据显示区域191c。在生产计划数据输入区域191a中接受确定要生产的基板种类和生产该种类的基板的数量的信息的输入。在设计参数输入区域191b中接受如下信息的输入,该信息用于确定与生产一张基板有关的周期目标值即目标周期、向零部件装配线装卸零部件装配装置130的时间即装置装卸时间、装配头的装卸时间即装配头装卸时间、以及车和托盘这样的零部件供给装置的装卸时间即供给装置装卸时间。在现有装配线构成数据显示区域191c显示与确定存储在零部件装配线信息存储区域114中的现有零部件装配线的构成的零部件装配线信息表114a同样的表信息。然后，装配信息生成部120接受生产计划数据输入区域191a和设计参数输入区域191b所需信息的输入，然后接受指定了设计开始显示区域191d的执行指示的输入，从而装 配信息生成部120将所输入的信息存储在存储部111中，并进入下一步骤S12。例如，装配信息生成部120生成如图3所示那样的生产计划信息表112a，在所生成的生产计划信息表112a的基板种类栏112b和生产数量栏112c中存储通过生产计划数据输入区域191a接受输入的基板种类和生产数量，生产顺序栏为空栏，在生产完成数量栏112e中存储“0”值。另外，装配信息生成部120生成如图4所示那样的设计参数信息表113a，在所生成的设计参数信息表113a的目标周期行113b、装置装卸时间行113c、装配头装卸时间行113d以及供给装置装卸时间行113e中，分别存储通过设计参数输入区域191b接受输入的信息。在步骤S12中，装配信息生成部120将在步骤Sll接受输入的确定基板种类的信息经由通信部126发送到信息存储装置160，信息存储装置160将如下信息返回到零部件装配线设计装置110，零部件装配线设计装置110将接收到的这些信息存储到临时信息存储区域116中，上述信息包括与发送来的基板种类对应的基板信息表180a、与存储在该基板信息表180a的零部件代码栏180f中的零部件代码对应的如图8所示那样的装配零部件信息表181a、如图9所不那样的资源信息表182a、如图10所不那样的装置信息表183a。在步骤S13中，装配信息生成部120使用公知的方法例如日本特开2009-49440号公报所记载的方法，按在步骤Sll中接受输入的要生产的基板种类确定零部件装配线，以满足存储在临时信息存储区域116的资源信息表182a中所确定的可使用资源的限制、且周期满足设计参数信息表113a中所确定的目标周期或者为最短，将其作为零部件装配线信息表格114a与基板种类对应地存储在零部件装配线信息存储区域114中，而且，计算出具有对各零部件装配装置130的零部件提供单元的配置、零部件装配顺序等的零部件装配信息，将其作为零部件装配信息表115a存储在零部件装配信息存储区域115中。在步骤S14中，生产顺序计算部121制成汇总了在步骤S13中生成的零部件装配线被判断为相似的基板种类的基板组，将确定该基板组的基板组信息存储于临时信息存储区域116中。在此，图17是表示在图15的步骤S14中生成基板组的处理的一例的PAD。在步骤S20中，生产顺序计算部121初始化基板组。例如，在本实施方式中，将作为以“现有装配线构成”生产的基板种类和生产计划而接受输入的基板种类的各个基板种类分别设为一个基板组，并进行基板组的初始化。另外，在本实施方式中，对以“现有装配线构成”生产的基板种类使用虚拟的基板。例如，对以“现有装配线构成”生产的基板种类，使用零部件装配点数为“0”且生产数量为“0”的虚拟数据。在步骤S21中，生产顺序计算部121在表示基板组彼此是否被合并的标记变量fig为true (真)期间，反复进行连续的步骤S22 S26的处理。在步骤S22中，生产顺序计算部121将标记变量fig初始化为false (伪)。在步骤S23中，生产顺序计算部121从基板组的集合中选择所有的基板组对(gl、g2)，反复进行步骤S24 S26。在步骤S24中，生产顺序计算部121判断在步骤S23中选择出的对中包含的基板 组gl和基板组g2能否合并(是否相似)。例如，在本实施方式中，从零部件装配线信息存储区域114中获取零部件装配线信息表114a，该零部件装配线信息表114a用于确定安装属于基板组gl和基板组g2的基板种类的零部件装配线，在所获取的零部件装配线信息表114a中所确定的零部件装配线包含的零部件装配装置130的台数相等、且在零部件装配线的构成存在包含关系的情况下，判断为能够合并(相似)。在判断结果为真的情况下，进入步骤S25。在此，在包含在基板组gl和基板组g2的基板种类中构成零部件装配线的装配头种类和提供种类的数量最多的基板组对中，生产顺序计算部121在装置顺序、装配头位置No、装配头种类以及提供种类相等的情况下、或者任意一方的零部件装配线是从另一方的零部件装配线中除去了装配头种类或提供种类的构成的情况下判断为存在包含关系。在步骤S25中，生产顺序计算部121合并基板组gl和基板组g2。例如，根据基板组gl和基板组g2中包含的基板种类生成新的基板组，除了包含在基板组的集合中以外，从基板组的集合中删除与基板组gl和基板组g2对应的基板组。在步骤S26中，生产顺序计算部121将标记变量fig设定为true。如上上述，生产顺序计算部121制成基板组。返回到图15，在步骤S15中，生产顺序计算部121针对所有的基板组对计算出基板组间的装配线构成变更操作量。在此，图18是表示计算出在步骤S15中的基板组之间的装配线构成变更操作量的处理的一例的PAD。在步骤S30中，生产顺序计算部121针对包含在基板组集合中所有的基板组对(gl、g2)执行步骤S31。在步骤S31中，计算出从基板组gl生产时的零部件装配线的构成变更到基板组g2生产时的零部件装配线构成所需的操作量。在本实施方式中，使用用下式(I)计算出的值作为装配线构成变更操作量W。W =装置装卸时间X (装置拆卸数+装置安装数)+装配头装卸时间X (装配头拆卸数+装配头安装数)+供给装置装卸时间X (供给装置拆卸数+供给装置安装数)式(I)在此，在本实施方式中，计算装配线构成变更操作量W的对象设为在基板组gl和基板组g2包含的基板种类中构成零部件装配线的装配头种类和提供种类的数量最多的。
另外，在式⑴中，装置装卸时间、装配头装卸时间以及供给装置装卸时间使用存储在设计参数信息存储区域113中所存储的设计参数信息表113a的装置装卸时间行113c、装配头装卸时间行113d以及供给装置装卸时间行113e中的数据。并且，在式(I)中，装置拆卸数、装置安装数、装配头拆卸数、装配头安装数、供给装置拆卸数以及提供种类安装数根据与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线、和与成为计算基板组g2的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线之差来进行计算。例如，在式(I)中，在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a的装置顺序的最大值、和与成为计算基板组g2的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a的装置顺序的最大值之差为正值的情况下，装置拆卸数为该差值，在不为正值的情况下，装置拆卸数为 “O，，。即，装置拆卸数为max (gl装配时台数-g2装配时台数，0)。 另外，在式⑴中，在与成为计算基板组g2的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a的装置顺序的最大值、和与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a的装置顺序的最大值之差为正值的情况下，装置安装数为该差值，在不为正值的情况下，装置安装数为 “O，，。即，装置安装数为max(g2装配时台数-gl装配时台数，0)。进而，在式(I)中，装配头拆卸数是第一数与第二数相加后的数，上述第一数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为计算基板组g2的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b和装配头位置No栏114c中所存储的值为相同记录中的存储在装配头种类栏114d中的值(字符串)不同的数，上述第二数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为基板组g2的计算装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b中所存储的值为相同记录中从基板组gl的记录的数中减去基板组g2的记录的数后的数中的正数。S卩，装配头拆卸数是在从基板组gl切换到基板组g2时在相同装置、相同装配头位置上装配头种类栏114d改变的记录数与记录被删除的数相加后的值。另外，在式(I)中，装配头安装数是第一数与第二数相加后的数，上述第一数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为计算基板组g2的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b和装配头位置No栏114c中所存储的值为相同记录中的存储在装配头种类栏114d中的值(字符串)不同的数，上述第二数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为基板组g2的计算装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b中所存储的值为相同记录中从基板组g2的记录的数中减去基板组gl的记录的数后的数中的正数。
S卩，装配头安装数是在从基板组gl切换到基板组g2时在相同装置、相同装配头位置上装配头种类栏114d改变的记录数与追加了记录的数相加后的值。进而，在式(I)中，供给装置拆卸数是第一数与第二数相加后的数，上述第一数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为计算基板组g2的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b和装配头位置No栏114c中所存储的值为相同记录中的存储在提供种类栏114e中的值(字符串)不同的数，上述第二数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为基板组g2的计算装配线构成变更操作量W的对象 的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b中所存储的值为相同记录中从基板组gl的记录的数中减去基板组g2的记录的数后的数中的正数。S卩，供给装置拆卸数是在从基板组gl切换到基板组g2时在相同装置、相同装配头位置上提供种类栏114e改变的记录数与记录数被删除的数相加后的值。另外，在式(I)中，供给装置安装数是第一数与第二数相加后的数，上述第一数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为计算基板组g2的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b和装配头位置No栏114c中所存储的值为相同记录中的存储在提供种类栏114e中的值(字符串)不同的数，上述第二数是在与成为计算基板组gl的装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和与成为基板组g2的计算装配线构成变更操作量W的对象的基板种类对应的零部件装配线信息表114a、的装置顺序栏114b中所存储的值为相同记录中从基板组g2的记录的数中减去基板组gl的记录的数后的数中的正数。S卩，供给装置安装数是在从基板组gl切换到基板组g2时在相同装置、相同装配头位置上提供种类栏114e改变的记录数与追加了记录的数相加后的值。返回到图15，在步骤S16中，生产顺序计算部121计算出基板组的生产顺序。图19是表示在步骤S16中计算基板组的生产顺序的处理的一例的PAD。在步骤S40中，生产顺序计算部121用所有基板组来初始化基板组的集合G。在步骤S41中，生产顺序计算部121选择包括以现有装配线构成生产的基板的基板组g作为开始生产的基板组。在步骤S42中，在集合G不为空的期间反复进行步骤S43、S44。在步骤S43中，生产顺序计算部121将表示最后选择的组的变量LastGroup设定为基板组g，进而，从集合G中删除基板组g。在步骤S44中，生产顺序计算部121从集合G中选择来自用变量LastGroup所确定的基板组的变更操作量为最小的基板组g作为接下来要生产的基板组(若有变更操作量相同的基板，则可随机(任意方法)选择)。如上上述，能够设定基板组的生产顺序，并得到零部件装配线变更操作少的零部件装配线变更计划。返回到图15，在步骤S17中，生产顺序计算部121按照在步骤S16中计算出的基板组的生产顺序，将确定基板生产顺序的信息存储在生产计划信息表112a的生产顺序栏112d中。在此，属于相同基板组的基板种类的顺序可以随机(任意方法)设定。在步骤S18中，生产顺序计算部121将确定在步骤S16中计算出的基板组的生产顺序和生产包括在各基板组中的基板时的零部件装配线的信息输出到输出部125。例如，生产顺序计算部121生成如图20 (零部件装配线设计结果画面192的概略图)所示那样的零部件装配线设计结果画面192并将其输出到输出部125。在此，在零部件装配线设计结果画面192中设置有按照计算出的生产顺序从上向下显示确定包含在各基板组中的基板种类的基板种类信息的区域192a、和在与确定该区域192a的基板种类的信息对应的位置上显示生产该基板种类时的零部件装配线信息的区域192b。如上上述，根据本发明，能够确定变更操作量少的基板种类的生产顺序。图21是表示零部件装配系统100中的基板生产时的处理的一例的PAD。 在步骤S50中，零部件装配线设计装置110的生产处理部122反复进行步骤S51 S58，直到存储在生产计划信息表112a中的基板种类的基板生产完成为止。在步骤S51中，生产处理部122根据生产计划信息表112a的生产顺序栏112d和基板种类栏112b来确定接下来生产的基板种类，从零部件装配线信息存储区域114抽取与所确定的基板种类对应的零部件装配线信息表U4a，将抽取到的零部件装配线信息表114a转换为预先决定的显示形式并将其输出到输出部125。例如，生产处理部122基于零部件装配线信息表114a生成如图22 (基板生产指示显示画面193的概略图)所示那样的基板生产指示显示画面193，并将其输出到输出部125。在此，基板生产指示显示画面193包括接下来生产的基板显示区域193a和零部件安装线显示区域193b，在接下来生产的基板显示区域193a显示确定基于生产计划信息表112a所确定的接下来生产的基板种类的信息，在零部件安装线显示区域193b显示存储在与接下来生产的基板种类对应的零部件装配线信息表114a中的信息。通过将这样的基板生产指示显示画面193输出到输出部125，使用者变更基板的生产线，以使成为在零部件安装线显示区域193b中显示的装配线构成。在步骤S52中，生产处理部122经由输入部124接受来自使用者的NC数据传送指
/Jn o例如，生产处理部122经由输入部124接受来自使用者的指定了基板生产指示显示画面193的NC数据传送指示输入区域193c的执行指示的输入，从而接受来自使用者的NC数据传送指示。在步骤S53中，生产处理部122经由通信部126对各零部件装配装置130进行构成数据的传送指示，从而从各零部件装配装置130收集确定配置零部件装配装置130的顺序、在装配头的安装位置上安装的装配头的种类、以及零部件的提供种类的构成数据。在步骤S54中，生产处理部122判断与在步骤S51中所确定的接下来生产的基板种类对应的零部件装配线信息表114a和在步骤S53中收集到的构成数据是否一致，在一致的情况下进入步骤S55。在步骤S55中，生产处理部122将接下来生产的基板种类、与接下来生产的基板种类对应的零部件装配信息表115a以及装配零部件信息表181a经由通信部126发送到各零部件装配装置130。在此，各零部件装配装置130的整体控制部136将接收到的零部件装配信息表115a和装配零部件信息表181a分别存储于零部件装配信息存储区域132和装配零部件信息存储区域133中。然后，各零部件装配装置130的整体控制部136将接收到的零部件装配信息表115a和装配零部件信息表181a转换为预先决定的显示形式，并将其输出到输出部142。例如，零部件装配装置130的整体控制部136基于接收到的零部件装配信息表115a和装配零部件信息表181a生成如图23 (零部件配置结果显示画面194的概略图)所示那样的零部件配置结果显示画面194，并将其输出到输出部142。在此，零部件配置结果显示画面194包括接下来生产基板显示区域194a和零部件配置显示区域194b，在接下来生产基板显示区域194a中显示确定接下来生产基板种类的 信息，在零部件配置显示区域194b中显示从零部件装配信息表115a和装配零部件信息表181a抽取到的确定零部件提供单元的位置的信息、和确定配置在该位置上的零部件种类的信息。通过将这样的零部件配置结果显示画面194输出到输出部142，使用者变更放置在各零部件装配装置130的车150或多层托盘152上的零部件。在步骤S57中，零部件装配线设计装置110的生产处理部122经由输入部124接受来自使用者的生产开始指示的输入。例如，生产处理部122经由输入部124，接受来自使用者的指定了基板生产指示显示画面193的生产开始指示输入区域193d的执行指示的输入，从而接受来自使用者的生产开始指示的输入。在步骤S57中，生产处理部122经由通信部126在各零部件装配装置130中进行生产开始指示。在接收到这样的生产开始指示的各零部件装配装置130中，通过装置驱动部137控制零部件装配部139和零部件提供部140来进行基板的生产。另外，各零部件装配装置130的整体控制部136经由通信部143将确定基板生产的进展情况(生产数量)的信息发送到零部件装配线设计装置110。在步骤S58中，生产处理部122通过接收确定来自最下层的零部件装配装置130的进展情况的信息来更新生产计划信息表112a的生产完成数量栏112e。在步骤S59中，生产处理部122经由输出部125对使用者输出确定所有基板的生产完成的信息。如上上述，根据本实施方式，能够计算出零部件装配线构成变更操作时间尽可能短的基板生产顺序，因此使用者能够在短时间内生产所希望的电路板。另外，根据上述说明的本发明的实施方式，假设连接相同种类的零部件装配装置的零部件装配线，仅将装配头种类、零部件提供种类作为可变更的选项，但本发明不限于此，例如，也同样能够应用于连接不同种类的零部件装配装置的情况。连接不同种类的零部件装配装置时，只要在零部件装配线信息表114a中还管理确定零部件装配装置的种类的信息即可。另外，在上述实施方式中，从信息存储装置160获取基板主要信息、零部件主要信息、资源信息以及装置主要信息，但本发明不限于此，例如，也能够在零部件装配线设计装置110的存储部111中预先存储这些信息。进而，在上述实施方式中，零部件装配线设计装置110的装配信息生成部120生成零部件装配线信息表114a和零部件装配信息表115a，但本发明不限于此，例如，这些表信息也可以由其他装置或使用者的输入而制成，并分别存储于零部件装配线信息存储区域114和零部件装配信息存储区域115中。另外，在上述实施方式中，在包括在零部件装配线中的零部件装配装置130的台数相等且零部件装配线的构成中存在包含关系的情况下，判断为能够合并(相似)，然后计算出被判断为能够合并的基板组的装配线构成变更操作量，但也可以不进行这样的合并，根据各基板种类的零部件装配线的构成来计算出装配线构成变更操作量。另外，在上述实施方式中，按照包含在零部件装配线中的零部件装配装置130的数量、安装在零部件装配装置130上的装配头的种类及数量、以及在零部件装配装置130中使用的零部件供给装置的种类及数量来计算装配线构成变更操作时间，但本发明不限于 此，例如，也可以使用这些中的至少一个或者这些中的任意组合来计算装配线构成变更操作时间。另外，基板种类的生产顺序的决定方法不限于上述记载，例如，也可以预先计算出所有基板种类的生产顺序中的操作量合计值，并按照该合计值为最小的生成顺序来生成基板种类，另外，还可以使用2opt法等局部搜索法来求出顺序最佳解。
权利要求
1.一种零部件装配方法，对零部件装配装置投入零部件装配线构成不同的多个基板，变更上述零部件装配线构成并进行零部件向上述基板的装配，其特征在于，包括如下步骤 确定上述多个基板的每一个的多个零部件装配线构成的步骤； 确定作为上述零部件装配线构成之一的生产中所使用的零部件装配装置的台数相等、且在零部件装配装置的顺序、零部件装配头的位置和种类、供给零部件的供给装置的种类中的至少一个具有相同构成的基板的步骤； 生成多个所确定的具有相同构成的基板的组的步骤； 针对所生成的组确定向上述零部件装配装置的投入顺序的步骤。
2.根据权利要求I所述的零部件装配方法，其特征在于， 在针对上述所生成的组确定投入顺序的步骤中， 通过将在上述组之间变更上述零部件装配线构成的零部件装配装置的数量、零部件装配头的数量以及上述供给装置的数量至少算出一个，来确定上述生成的组的基板的投入顺序。
3.根据权利要求I或2所述的零部件装配方法，其特征在于， 确定上述零部件装配线构成的步骤，还确定在上述零部件装配装置中所设定的现有零部件装配线构成， 确定上述投入顺序的步骤还如下设定使得所生成的具有上述相同构成的基板的多个组中、先生产与上述现有零部件装配线构成具有相同构成的组。
4.根据权利要求I或2所述的零部件装配方法，其特征在于， 在确定上述零部件装配线构成的步骤中，确定满足生产预先指定的一个基板相关的时间即周期的零部件装配线构成。
5.一种确定投入顺序的装置，用于确定基板对零部件装配装置的投入顺序，上述零部件装配装置被投入零部件装配线构成不同的多个基板，变更上述零部件装配线构成并进行零部件向上述基板的装配，其特征在于，上述确定投入顺序的装置包括如下机构 确定上述多个基板的每一个的多个零部件装配线构成的机构； 确定作为上述零部件装配线构成之一的生产中所使用的零部件装配装置的台数相等、且在零部件装配装置的顺序、零部件装配头的位置和种类、供给零部件的供给装置的种类中的至少一个具有相同构成的基板的机构； 生成多个所确定的具有相同构成的基板的组的机构； 针对所生成的组确定向上述零部件装配装置的投入顺序的机构。
6.根据权利要求5所述的确定投入顺序的装置，其特征在于， 针对上述生成的组确定投入顺序的机构， 通过将在上述组之间变更上述零部件装配线构成的零部件装配装置的数量、零部件装配头的数量以及上述供给装置的数量至少算出一个，来确定上述生成的组的基板的投入顺序。
7.根据权利要求5或6所述的确定投入顺序的装置，其特征在于， 确定上述零部件装配线构成的机构，还确定在上述零部件装配装置中所设定的现有零部件装配线构成，确定上述投入顺序的机构还如下设定使得所生成的具有上述相同构成的基板的多个组中、先生产与上述现有零部件装配线构成具有相同构成的组。
8.根据权利要求5或6所述的确定投入顺序的装置，其特征在于， 在确定上述零部件装配线构成的机构中，确定满足生产预先指定的一个基板相关的时间即周期的零部件装配线构成。
9.一种零部件装配系统，具有零部件装配装置，其被投入零部件装配线构成不同的多个基板，变更上述零部件装配线构成并进行零部件向上述基板的装配；和对上述零部件装配装置确定基板的投入顺序的装置，其特征在于， 确定上述基板的投入顺序的装置包括如下机构 确定上述多个基板的每一个的多个零部件装配线构成的机构； 确定作为上述零部件装配线构成之一的生产中所使用的零部件装配装置的台数相等、且在零部件装配装置的顺序、零部件装配头的位置和种类、供给零部件的供给装置的种类中的至少一个具有相同构成的基板的机构； 生成多个所确定的具有相同构成的基板的组的机构； 针对所生成的组确定向上述零部件装配装置的投入顺序的机构，上述零部件装配装置具有 根据所确定的投入顺序进行零部件向上述基板的安装的机构。
10.根据权利要求9所述的零部件装配系统，其特征在于， 针对上述生成的组确定投入顺序的机构， 通过将在上述组之间变更上述零部件装配线构成的零部件装配装置的数量、零部件装配头的数量以及上述供给装置的数量至少算出一个，来确定上述生成的组的基板的投入顺序。
11.根据权利要求9或10所述的零部件装配系统，其特征在于， 确定上述零部件装配线构成的机构，还确定在上述零部件装配线装置中设定的现有零部件装配线构成， 确定上述投入顺序的机构还如下设定使得所生成的具有上述相同构成的基板的多个组中、先生产与上述现有零部件装配线构成具有相同构成的组。
12.根据权利要求9或10所述的零部件装配系统，其特征在于， 在确定上述零部件装配线构成的机构中，确定满足生产预先指定的一个基板相关的时间即周期的零部件装配线构成。
全文摘要
本发明提供一种零部件装配线设计装置、程序以及零部件装配系统，零部件装配线设计装置(110)的生产顺序计算部(121)进行以下处理按基板种类的每一对来计算从用与该对包含的一个基板种类对应的零部件装配线信息确定的零部件装配线变更到用与该对包含的另一基板种类对应的零部件装配线信息确定的零部件装配线时的操作量；和确定将基板种类投入零部件装配线的投入顺序，以使从该操作量小的基板种类开始依次生产。能计算出使生产多种基板时的零部件装配线的变更操作量尽可能小的零部件装配线的变更计划。
文档编号H05K13/04GK102791120SQ201210250160
公开日2012年11月21日 申请日期2010年6月24日 优先权日2009年6月26日
发明者智田崇文, 森谷友二, 泉原弘一, 辻本喜之 申请人:株式会社日立高新技术仪器