最佳化程序及安装作业系统的制作方法

本发明涉及对于输送的电路基板依次执行安装作业的安装作业系统及使该系统中的每个作业机的安装作业最佳化的最佳化程序。

背景技术：

安装作业系统通常具备排列的多个安装作业机，电路基板从上述多个安装作业机中的配置在上游侧的安装作业机被输送至配置在下游侧的安装作业机。并且，由多个安装作业机对电路基板执行安装作业，但是由于在电路基板上安装多个电子元件，因此多个电子元件对于电路基板的安装作业分配给每个安装作业机。即，向电路基板安装的多个电子元件的安装作业工序(以下，有时简称为“作业工序”)被设定为对于多个安装作业机的作业数据。

另外，在电路基板中，存在将配置有多个安装多个电子元件而成的电子电路基板图案(以下，有时记载为“电路图案”)的多拼印刷板，在该多拼基板中存在包含非良好的电路图案(以下，有时记载为“不良电路图案”)的多拼基板。在这样的包含不良电路图案的多拼基板中，在安装作业时跳过向不良电路图案的安装作业，因此希望尽可能地提高对基板作业系统10的生产量。因此，如下述专利文献记载那样，对作业工序的设定手法进行开发，以能够提高对于包含不良电路图案的多拼基板的安装作业时的生产量。

专利文献1：日本特开2011-216797号公报

专利文献2：日本特开2009-99886号公报

专利文献1：日本特开平5-51193号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

根据上述专利文献记载的技术，能够一定程度地提高对于包含不良电路图案的多拼基板的安装作业时的生产量。但是，要求进一步的生产量的提高。本发明鉴于这样的实际情况而作出，本发明的课题在于进一步提高对于包含不良电路图案的多拼基板的安装作业时的生产量。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本申请的第一方案记载的最佳化程序中，将配置有多个安装多个电子元件而成的电子电路基板图案的板定义为多拼印刷板，安装作业系统具备排成一列的多个安装作业机，且从上述多个安装作业机中的配置在上游侧的安装作业机至配置在下游侧的安装作业机输送上述多拼印刷板，上述最佳化程序使上述安装作业系统中的每个上述安装作业机的向上述电子电路基板图案安装电子元件的安装作业最佳化，上述最佳化程序的特征在于，上述最佳化程序包含设定单元，上述设定单元以由全部的上述多个安装作业机来进行每个上述电子电路基板图案的多个电子元件的安装作业的方式，设定每个上述安装作业机的向上述电子电路基板图案安装电子元件的安装作业工序。

另外，在本申请的第二方案记载的最佳化程序中，以第一方案记载的最佳化程序为基础，其特征在于，上述设定单元以使每个上述安装作业机的向上述电子电路基板图案安装电子元件的安装作业所需的合计时间均等的方式，来设定每个上述安装作业机的向上述电子电路基板图案安装电子元件的安装作业工序。

另外，在本申请的第三方案记载的最佳化程序中，以第一方案或第二方案记载的最佳化程序为基础，其特征在于，上述设定单元根据每个上述安装作业机的每单位时间内向上述电子电路基板图案安装电子元件的安装数，来设定每个上述安装作业机的向上述电子电路基板图案安装电子元件的安装作业工序。

另外，本申请的第四方案记载的安装作业系统中，将配置有多个安装多个电子元件而成的电子电路基板图案的板定义为多拼印刷板，上述安装作业系统具备：排成一列的多个安装作业机；及对上述多个安装作业机的工作进行控制的控制装置，上述安装作业系统从上述多个安装作业机中的配置在上游侧的安装作业机至配置在下游侧的安装作业机输送上述多拼印刷板，上述安装作业系统的特征在于，上述控制装置对上述多个安装作业机的工作进行控制，以按照每个上述安装作业机的向上述电子电路基板图案安装电子元件的安装作业工序来向上述电子电路基板图案安装电子元件，其中，上述安装作业工序是以由全部的上述多个安装作业机来进行每个上述电子电路基板图案的多个电子元件的安装作业的方式设定的。

发明效果

在第一方案记载的最佳化程序及第四方案记载的安装作业系统中，以由全部的多个安装作业机来进行每个电子电路基板图案的多个电子元件的安装作业的方式，设定每个安装作业机的向电子电路基板图案安装电子元件的安装作业工序。由此，在不对不良电路图案执行安装作业的情况下，在全部的安装作业机中，安装作业机的安装作业所需的时间缩短对于不良电路图案的安装作业所需的时间量，从而对基板作业系统10的生产量提高。

另外，在第二方案记载的最佳化程序中，以使每个安装作业机的向电子电路基板图案安装电子元件的安装作业所需的合计时间均等的方式，来设定每个安装作业机的向电子电路基板图案安装电子元件的安装作业工序。由此，能够几乎消除由于不对不良电路图案执行安装作业而产生的安装作业机的待机状态，对基板作业系统10的生产量飞跃性地提高。

另外，在第三方案记载的最佳化程序中，根据每个安装作业机的每单位时间内向电子电路基板图案安装电子元件的安装数，来设定每个安装作业机的向电子电路基板图案安装电子元件的安装作业工序。由此，能够在安装能力较高的安装作业机中设定较多的作业工序，在安装能力较低的安装作业机中设定较少的作业工序，从而能够使每个安装作业机的安装作业所需的时间均等。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的对基板作业系统的立体图。

图2是表示图1的对基板作业系统具备的安装装置的立体图。

图3是表示图1的对基板作业系统具备的控制装置的框图。

图4是表示多拼基板的俯视图。

图5是概念性地表示用于将向多拼基板安装电子元件时的安装作业工序设定于多个安装机的手法的图。

图6是表示按照通过图5所示的手法设定的安装作业工序来进行安装作业的多拼基板的俯视图。

图7是概念性地表示用于将向多拼基板安装电子元件时的安装作业工序设定于多个安装机的手法的图。

图8是表示按照通过图7所示的手法设定的安装作业工序来进行安装作业的多拼基板的俯视图。

图9是表示按照通过以往的手法设定的安装作业工序来进行安装作业时的作业时间及缩短率的图。

图10是表示按照通过本发明的手法设定的安装作业工序来进行安装作业时的作业时间及缩短率的图。

具体实施方式

以下，作为用于实施本发明的方式，参照附图，详细地说明本发明的实施例。

<对基板作业系统的结构>

图1表示对基板作业系统10。图1所示的系统10是用于向电路基板安装电子元件的系统。对基板作业系统10由四台电子元件安装装置(以下，有时简称为“安装装置”)12构成。四台安装装置12以相邻的状态配置成一列。另外，在以下的说明中，将安装装置12排列的方向称为X轴方向，将与该方向垂直的水平的方向称为Y轴方向。

四台安装装置12为相互大致相同的结构。因此，以四台安装装置12中的一台为代表进行说明。如图2所示，安装装置12具有：一个系统基座14和在该系统基座14上相邻的两个安装机16。各安装机16主要具备：安装机主体20、输送装置22、安装头24、安装头移动装置(以下，有时简称为“移动装置”)26及供给装置28。安装机主体20由框架部30和架设于该框架部30的梁部32构成。

输送装置22具备两个输送装置40、42。上述两个输送装置40、42以相互平行且沿X轴方向延伸的方式配置于框架部30。两个输送装置40、42分别通过电磁电动机(参照图3)46而将支撑于各输送装置40、42的电路基板沿X轴方向输送。另外，电路基板在预定位置由基板保持装置(参照图3)48固定地保持。

移动装置26是XY机器人型的移动装置。移动装置26具备：使滑动件50沿X轴方向滑动的电磁电动机(参照图3)52和使滑动件50沿Y轴方向滑动的电磁电动机(参照图3)54。在滑动件50上安装有安装头24，该安装头24通过两个电磁电动机52、54的工作而移动到框架部30上的任意位置。

供给装置28是供料器型的供给装置，配置在框架部30的前方侧的端部。供给装置28具有带式供料器70。带式供料器70以卷绕的状态收纳带化元件。带化元件是对电子元件进行了带化而成的元件。并且，带式供料器70通过送出装置(参照图3)76送出带化元件。由此，供料器型的供给装置28通过带化元件的送出而在供给位置供给电子元件。另外，带式供料器70相对于框架部30可拆装，能够应对电子元件的更换等。

安装头24对电路基板安装电子元件。安装头24具有设置于下端面的吸嘴78。吸嘴78经由负压空气、正压空气通路而与正负压供给装置(参照图3)80连通。吸嘴78通过负压来吸附保持电子元件，并通过正压使所保持的电子元件脱离。另外，安装头24具有使吸嘴78升降的吸嘴升降装置(参照图3)82。通过该吸嘴升降装置82，而安装头24对保持的电子元件的上下方向的位置进行变更。另外，吸嘴78相对于安装头24可拆装，能够根据电子元件的尺寸等而进行更换。

另外，如图3所示，对基板作业系统10具备控制装置90。控制装置90具备控制器92及多个驱动电路96。多个驱动电路96与上述电磁电动机46、52、54、基板保持装置48、送出装置76、正负压供给装置80、吸嘴升降装置82连接。控制器92具备CPU、ROM、RAM等，以计算机为主体，并与多个驱动电路96连接。由此，输送装置22、移动装置26等的工作由控制器92控制。

<对基板作业系统的安装作业>

通过上述结构，在对基板作业系统10中，电路基板在八台安装机16的内部由输送装置22输送，并通过各安装机16向电路基板安装电子元件。

具体而言，首先，向八台安装机16中的配置在最上游的安装机16内搬入电路基板。然后，在该安装机16中，根据控制器92的指令，将电路基板输送至作业位置，在该位置由基板保持装置48固定地保持。另外，带式供料器70根据控制器92的指令，送出带化元件，而在供给位置供给电子元件。并且，安装头24根据控制器92的指令，移动到电子元件的供给位置的上方，通过吸嘴78吸附保持电子元件。接下来，安装头24移动到电路基板的上方，将所保持的电子元件安装到电路基板上。当向电路基板安装电子元件的安装作业结束时，将电路基板向下游输送，而搬入至配置在下游侧的安装机16内。并且，上述安装作业在各安装机16中依次执行，由此生产安装有电子元件的电路基板。

<对于多拼基板的安装作业工序的设定>

在对基板作业系统10中，按照上述工序来生产电路基板，但是在电路基板上安装多个电子元件，因此多个电子元件对于电路基板的安装作业分配给构成对基板作业系统10的每个安装机16。即，向电路基板安装的多个电子元件的安装作业工序(以下，有时简称为“作业工序”)被设定为对于多个安装机16的作业数据。以下，对生产对象的电路基板为多拼基板的情况下的作业工序的设定进行说明。另外，多拼基板是将配置有多个安装多个电子元件而成的电子电路基板图案(以下，有时记载为“电路图案”)的基板，具体而言，例如，在图4所示的多拼基板100上配置有三个电路图案102，在各电路图案102上安装有九个电子元件104。

另外，对基板作业系统10具有八台安装机16，若说明对于八台安装机16的作业工序的设定，则说明比较烦杂，因此对由三台安装机16进行对于多拼基板100的安装作业时的作业工序的设定进行说明。另外，在区分三台安装机16时，有时记载为第一安装机16a、第二安装机16b、第三安装机16c。另外，在区分三个电路图案102时，有时记载为第一电路图案102a、第二电路图案102b、第三电路图案102c。另外，在区分九个电子元件104时，有时记载为第一电子元件104a、第二电子元件104b、第三电子元件104c、第四电子元件104d、第五电子元件104e、第六电子元件104f、第七电子元件104g、第八电子元件104h、第九电子元件104i。

在三台安装机16中设定对于配置有三个电路图案102的多拼基板100的作业工序时，例如能想到将向第一电路图案102a安装九个电子元件104的作业工序设定于第一安装机16a，将向第二电路图案102b安装九个电子元件104的作业工序设定于第二安装机16b，将向第三电路图案102c安装九个电子元件104的作业工序设定于第三安装机16c。即，能够想到将图4中的由虚线包围的范围内的电子元件104的作业工序设定于第一安装机16a，将由单点划线包围的范围内的电子元件104的作业工序设定于第二安装机16b，将由双点划线包围的范围内的电子元件104的作业工序设定于第三安装机16c。通过这样将作业工序设定于三台安装机16，能够减小每个安装机16的作业范围，生产量提高。

但是，有时多拼基板100的三个电路图案102中的某个电路图案是废品。在这样的情况下，不对不良的电路图案(以下，有时记载为“不良电路图案”)102执行安装作业。即，在第二电路图案102b为不良电路图案的情况下，第二安装机16b不进行安装作业，而在第一安装机16a及第三安装机16c中进行安装作业。因此，看起来由于不执行第二安装机16b的安装作业而对基板作业系统10的生产量提高。但是，在对基板作业系统10中依次搬入电路基板，因此只有下游侧的安装机16的安装作业完成，上游侧的安装机16才能够向下游侧的安装机16输送新的电路基板。即，即使在第二安装机16b不进行安装作业的情况下，第二安装机16b无法向第三安装机16c输送新的电路基板，而成为待机状态，直至第三安装机16c的安装作业完成。这样，即使在由于不良电路图案的存在而第二安装机16b不进行安装作业的情况下，第二安装机16b也会成为待机状态，因此对基板作业系统10的生产量几乎不会提高。

鉴于这样的情况，在对基板作业系统10中，对作业工序进行设定，以在存在不良电路图案的情况下，提高对基板作业系统10的生产量。具体而言，将对于多拼基板100的全部作业工序分割给每个电路图案102。由此，如图5(a)所示，作业工序被分割成三个组。另外，图中的“第X电路图案(1-9)”表示计划安装于各电路图案102的第一电子元件104a～第九电子元件104i的作业工序。即，“第一电路图案(1-9)”表示计划安装于第一电路图案102a的第一电子元件104a～第九电子元件104i的作业工序。

接下来，将各电路图案102的作业工序均等地分割成执行安装作业的安装机16的台数，即三个。由此，如图5(b)所示，各电路图案102的九个作业工序被分割成三个组，各组包含三个作业工序。另外，图中的“第X电路图案(1-3)”表示计划安装于各电路图案102的第一电子元件104a～第三电子元件104c的作业工序，“第X电路图案(4-6)”表示计划安装于各电路图案102的第四电子元件104d～第六电子元件104f的作业工序，“第X电路图案(7-9)”表示计划安装于各电路图案102的第七电子元件104g～第九电子元件104i的作业工序。

并且，将各电路图案102的被分割成三个组的作业工序分配给三台安装机16。此时，以使电子元件104的安装位置共通的方式从各电路图案102向安装机16分配作业工序。由此，如图5(c)所示，在第一安装机16a中设定计划安装于各电路图案102的第一电子元件104a～第三电子元件104c的作业工序，在第二安装机16b中设定计划安装于各电路图案102的第四电子元件104d～第六电子元件104f的作业工序，在第三安装机16c中设定计划安装于各电路图案102的第七电子元件104g～第九电子元件104i的作业工序。

在这样设定作业工序的情况下，如图6所示，由虚线包围的范围内的各电路图案102的第一电子元件104a～第三电子元件104c成为第一安装机16a的安装作业的对象，由单点划线包围的范围内的各电路图案102的第四电子元件104d～第六电子元件104f成为第二安装机16b的安装作业的对象，由双点划线包围的范围内的各电路图案102的第七电子元件104g～第九电子元件104i成为第三安装机16c的安装作业的对象。即，由全部的安装机16进行每个电路图案102的多个电子元件104的安装作业。

这样，在设定了多拼基板100的作业工序的情况下，当在多拼基板100上存在不良电路图案时，不对该不良电路图案进行安装作业，由此对基板作业系统10的生产量提高。具体而言，例如在第二电路图案102b为不良电路图案的情况下，第一安装机16a不进行第二电路图案102b的第一电子元件104a～第三电子元件104c的安装作业，而执行第一电路图案102a及第三电路图案102c的第一电子元件104a～第三电子元件104c的安装作业。另外，第二安装机16b不进行第二电路图案102b的第四电子元件104d～第六电子元件104f的安装作业而执行第一电路图案102a及第三电路图案102c的第四电子元件104d～第六电子元件104f的安装作业。另外，第三安装机16c不进行第二电路图案102b的第七电子元件104g～第九电子元件104i的安装作业而执行第一电路图案102a及第三电路图案102c的第七电子元件104g～第九电子元件104i的安装作业。即，在各安装机16中，执行对于第一电路图案102a及第三电路图案102c的安装作业，不执行对于第二电路图案102b的安装作业。因此，对基板作业系统10的生产节拍时间在理论上缩短对于第二电路图案102b的安装作业所需的时间量。这样，在对基板作业系统10中，以由全部的安装机16进行每个电路图案102的多个电子元件104的安装作业的方式设定作业工序，由此可实现在多拼基板100上存在不良电路图案时的生产量的提高。

另外，在上述作业工序的设定中，对每个电路图案102分割作业工序，并将分割后的作业工序分配给多个安装机16，但也可以通过其他手法来设定作业工序。具体而言，从对于多拼基板100的全部的作业工序中，组合地提取与按照作业工序安装的电子元件的安装位置相关的信息(以下，有时记载为“参考信息”)和与成为按照作业工序的安装作业的对象的电路图案102相关的信息(以下，有时记载为“电路图案信息”)。所提取出的参考信息与电路图案信息的组合如图7(a)所示。

图中的“R1～9(1～3)”是表示所提取的参考信息与电路图案信息的组合的记号。该记号中的R1～9是表示参考信息的记号，例如R1表示按照作业工序安装的电子元件为第一电子元件104a及第一电子元件104a安装的位置。另外，(1～3)是表示电路图案信息的记号，例如(1)表示按照作业工序的安装作业的对象为第一电路图案102a。因此，例如R1(1)是表示在第一电路图案102a中的第一电子元件104a的安装位置安装电子元件时的作业工序的记号。

当提取参考信息与电路图案信息的组合时，将上述信息按照各参考信息进行分类。由此，如图7(b)所示，被分割成R1～R9这九个组。并且，上述每个参考信息的九个组被分配给三台安装机16。此时，若三台安装机16的安装能力相同，则只要将各参考信息的九个组均等地分配给各安装机16即可。即，对各安装机16分配三个组即可。但是，在每个安装机16的安装能力不同的情况下，需要根据安装能力来将每个参考信息的九个组分配给三台安装机16。

详细而言，在第一安装机16a的安装能力，即每单位时间能够安装的电子元件的个数为A个/秒，第二安装机16b的安装能力为2A个/秒，第三安装机16c的安装能力为6A个/秒的情况下，将九个组以1：2：6的比例分配给三台安装机16。由此，如图7(c)所示，在第一安装机16a中设定计划安装于各电路图案102的第一电子元件104a的作业工序，在第二安装机16b中设定计划安装于各电路图案102的第二电子元件104b及第三电子元件104c的作业工序，在第三安装机16c中设定计划安装于各电路图案102的第四电子元件104d～第九电子元件104i的作业工序。

在这样设定了作业工序的情况下，如图8所示，由虚线包围的范围内的各电路图案102的第一电子元件104a成为第一安装机16a的安装作业的对象，由单点划线包围的范围内的各电路图案102的第二电子元件104b及第三电子元件104c成为第二安装机16b的安装作业的对象，由双点划线包围的范围内的各电路图案102的第四电子元件104d～第九电子元件104i成为第三安装机16c的安装作业的对象。

通过这样设定作业工序，也能够起到与之前说明的作业工序相同的效果。另外，在本作业工序的设定中，考虑了安装机16的安装能力。因此，例如即使在由多种安装机构成对基板作业系统10的情况下，也能够使每个安装机16的作业时间所需的时间大致均等，能够使对基板作业系统10的生产节拍时间缩短。

另外，通过上述作业工序的设定，为了使在多拼基板100中存在不良电路图案时的生产量提高的效果数值化，通过模拟运算出制造出一块多拼基板所需的时间(以下，有时简称为“作业时间”)。图9表示按照以往的手法设定作业工序的情况下，即如图4所示，以通过一台安装机16执行一个电路图案102的安装作业的方式来设定作业工序的情况下的作业时间。另外，图10表示按照对基板作业系统10所采用的手法来设定作业工序的情况下，即如图6或图8所示，以由全部的安装机16执行每个电路图案102的安装作业的方式来设定作业工序的情况下的作业时间。

另外，图中表示与安装的电子元件不同的五种安装作业对应的作业时间(作业1～5)，在各安装作业中，表示分别对于表面和背面的作业时间(表面、背面)。另外，在“没有不良电路图案”一栏的下方，表示多拼基板100中的三个电路图案102全部为合格品的情况下的作业时间。另一方面，在“第X电路图案不良”一栏的下方，表示多拼基板100的三个电路图案102中的第X个电路图案为不良的情况下的作业时间。另外，在“平均”一栏的下方，表示存在不良电路图案的情况下的作业时间的平均值。此外，在“缩短率”一栏的下方，表示不良电路图案存在的情况下的作业时间的缩短率。即，缩短率越大，则不良电路图案存在的情况下的作业时间与不良电路图案不存在的情况下的作业时间相比越缩短，不良电路图案存在的情况下的生产量越提高。另外，缩短率A按照下式运算出。

A＝{(不良电路图案不存在的情况下的作业时间-不良电路图案存在的情况下的作业时间的平均值)/不良电路图案不存在的情况下的作业时间}×100

从图可知，在按照以往的手法设定作业工序的情况下，缩短率为大致3～11％左右。另一方面，在按照对基板作业系统10采用的手法设定作业工序的情况下，缩短率为大致24～33％左右。这样，通过按照对基板作业系统10所采用的手法来设定作业工序，存在不良电路图案的情况下的生产量飞跃性地提高。

另外，上述作业工序的设定通过执行存储于控制器92的最佳化程序(参照图3)110而进行。另外，如图3所示，最佳化程序110具有设定单元112作为用于对每个安装机16执行作业工序的设定的功能部。

此外，在上述实施例中，对基板作业系统10是安装作业系统的一例。安装机16是安装作业机的一例。控制装置90是控制装置的一例。多拼基板100是多拼印刷板的一例。电路图案102是电子电路基板图案的一例。最佳化程序110是最佳化程序的一例。设定单元112是设定单元的一例。

另外，本发明不限定于上述实施例，能够以基于本领域技术人员的知识实施了各种变更、改良的各种形态实施。具体而言，例如在上述实施例中，在控制对基板作业系统10的工作的控制装置90中设置最佳化程序110，控制装置90对作业工序进行设定，但也可以在与控制装置90不同的装置中设置最佳化程序110，并由该不同的装置对作业工序进行设定。

附图标记说明

10：对基板作业系统(安装作业系统) 16：安装机(安装作业机) 90：控制装置(存储装置) 100：多拼基板(多拼印刷板) 102：电路图案(电子电路基板图案) 110：最佳化程序 112：设定单元。