JPH01220001A - Ｎｃ実装機のカセットレイアウト最適化方法 - Google Patents
Ｎｃ実装機のカセットレイアウト最適化方法Info
- Publication number
- JPH01220001A JPH01220001A JP63047150A JP4715088A JPH01220001A JP H01220001 A JPH01220001 A JP H01220001A JP 63047150 A JP63047150 A JP 63047150A JP 4715088 A JP4715088 A JP 4715088A JP H01220001 A JPH01220001 A JP H01220001A
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- Japan
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- cassette
- component
- paths
- optimizing
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- Feedback Control In General (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ＮＣ実装機で部品を実装する際のカセットレ
イアウトを最適化するための方法に関する。
イアウトを最適化するための方法に関する。
［従来の技術］
プリント板を大量に生産する場合に部品を自動的に実装
する部品実装機として５、ＮＣ実装機が使用されるよう
になっている。この場合のＮＣ実装機とは、実装部品を
予めカセットにセットしておき、数値制御装置からの指
示に基づきヘッドが自動的に部品をピックアップしてプ
リント基板上の実装場所に移動し、実装位置に実装して
いくように構成された部品自動実装機である。
する部品実装機として５、ＮＣ実装機が使用されるよう
になっている。この場合のＮＣ実装機とは、実装部品を
予めカセットにセットしておき、数値制御装置からの指
示に基づきヘッドが自動的に部品をピックアップしてプ
リント基板上の実装場所に移動し、実装位置に実装して
いくように構成された部品自動実装機である。
［発明が解決しようとする問題点］
この種のＮＣ実装機を使用する際、部品実装時間を短く
することがコスト削減上重要な問題となっている。
することがコスト削減上重要な問題となっている。
これは、最近では部品の単価が安価となり、部品１個の
値段よりＬＮＣ実装機で部品１個を実装するときのコス
トの方が大きくなっていることに由来する。
値段よりＬＮＣ実装機で部品１個を実装するときのコス
トの方が大きくなっていることに由来する。
ＮＣ実装機の部品実装時間を短縮するためにはヘッドの
移動時間を短縮することが先決である。
移動時間を短縮することが先決である。
ヘッドの動作には最小サイクルタイム距離というものが
あり、ＮＣ実装機ではこの距離内で移動する場合移動距
離の大小に関係なく所用時間が常に一定（同一）である
という性質がある（この所要時間を最小サイクルタイム
と呼ぶ）。
あり、ＮＣ実装機ではこの距離内で移動する場合移動距
離の大小に関係なく所用時間が常に一定（同一）である
という性質がある（この所要時間を最小サイクルタイム
と呼ぶ）。
しかしながらヘッドの移動距離が最小サイクルタイムで
移動できる量を超えると、超過した分だけ余計に時間が
かかる（これをオーバータイムと呼ぶ）。
移動できる量を超えると、超過した分だけ余計に時間が
かかる（これをオーバータイムと呼ぶ）。
ヘッドの移動には、同一種類の部品を実装する際の移動
と、別の種類の部品の実装を開始するために要する移動
とがある。したがって、ＮＣ実装機での総合部品実装時
間は、同一種類の部品における部品間移動（以下これを
部品間移動という）で生ずるオーバータイムの総和と、
ある種類の部品の実装が終わって次に別な種類の部品の
実装をを開始するときの移動（以下これを異種部品への
移動という）で生ずるオーバータイムの総和、および最
小サイクルタイムの総和の合計時間である。
と、別の種類の部品の実装を開始するために要する移動
とがある。したがって、ＮＣ実装機での総合部品実装時
間は、同一種類の部品における部品間移動（以下これを
部品間移動という）で生ずるオーバータイムの総和と、
ある種類の部品の実装が終わって次に別な種類の部品の
実装をを開始するときの移動（以下これを異種部品への
移動という）で生ずるオーバータイムの総和、および最
小サイクルタイムの総和の合計時間である。
ところで、ＮＣ実装機による従来の実装では、部品間移
動のオーバータイムの総和については計算機による自動
最適化が試みられているが、異種部品への移動のオーバ
ータイムの総和に間しての最適化（つまりカセットレイ
アウトの最適化）については自動化されていない、従来
それはオペレータの勘や経験によって行われいた。この
最適化が単に！＆逍な組合せを求める問題ということで
、計３Ｅ機を使用して最適解を求めようとすると膨大な
時間がかかることが知られている。
動のオーバータイムの総和については計算機による自動
最適化が試みられているが、異種部品への移動のオーバ
ータイムの総和に間しての最適化（つまりカセットレイ
アウトの最適化）については自動化されていない、従来
それはオペレータの勘や経験によって行われいた。この
最適化が単に！＆逍な組合せを求める問題ということで
、計３Ｅ機を使用して最適解を求めようとすると膨大な
時間がかかることが知られている。
通常はカセットレイアウトの方はオペレータが予め決定
しておき、この固定条件の下で部品の実装順序（経路）
のａ適化だけを実施している。したがって十分な最適化
が行われていないという問題があった。
しておき、この固定条件の下で部品の実装順序（経路）
のａ適化だけを実施している。したがって十分な最適化
が行われていないという問題があった。
本発明の目的は、このような点に鑑みてなされたもので
、ＮＣ実装機で部品の実装経路の最適化と同時に部品カ
セットレイアウトの最適化も実施し、総合的な部品実装
時間の最小化を図り得るＮＣ実装機のカセットレイアウ
ト最適化方法を提供することにある。
、ＮＣ実装機で部品の実装経路の最適化と同時に部品カ
セットレイアウトの最適化も実施し、総合的な部品実装
時間の最小化を図り得るＮＣ実装機のカセットレイアウ
ト最適化方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明は、ＮＣ実装
機における部品カセットレイアウトを自動的に決定する
際の方法において、 各部品種ごとに最大Ｍ通りのＩＩｔ３ｇ［な経路を決定
する工程と、 各部品種について、前記求められた最大Ｍ通りの各経路
の中から下記の評価間数りの値が最小になる場合の経路
および次のカセットにセットする異種部品とを順次決定
してゆく工程 よりなることを特徴とする。
機における部品カセットレイアウトを自動的に決定する
際の方法において、 各部品種ごとに最大Ｍ通りのＩＩｔ３ｇ［な経路を決定
する工程と、 各部品種について、前記求められた最大Ｍ通りの各経路
の中から下記の評価間数りの値が最小になる場合の経路
および次のカセットにセットする異種部品とを順次決定
してゆく工程 よりなることを特徴とする。
Ｄ＝（次の異種部品への移動の際の
オーバータイム）
＋α・（次の異種部品の部品間移動の際のオーバータイ
ム） ただし、αは次の異種部品の部品数に依存する係数。
ム） ただし、αは次の異種部品の部品数に依存する係数。
［実施例］
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。第１図は本
発明の方法に係る原理フローである。以下順を追って説
明する。
発明の方法に係る原理フローである。以下順を追って説
明する。
（１）各部品についての最適経路として最大でＭ通り（
Ｍは整数）の経路を決定する。なおここでは−例として
経路を最大で８通りねする場合を例にとって説明する。
Ｍは整数）の経路を決定する。なおここでは−例として
経路を最大で８通りねする場合を例にとって説明する。
更に詳述すれば、本発明では同一種類の部品ごとに実装
経路をｉ″ｆ！ｉ化し、最大で８通り（部品の個数によ
り８通り以下の場合もあり得る）のａｎ化経路を求める
。同時に各経路ごとにそのオーバータイムも計算する。
経路をｉ″ｆ！ｉ化し、最大で８通り（部品の個数によ
り８通り以下の場合もあり得る）のａｎ化経路を求める
。同時に各経路ごとにそのオーバータイムも計算する。
例えばある種類の部品について、部品点数がＮであれば
Ｎ！通りの経路が存在するが、この内から最大で８通り
の最適経路を選び出すのには次のような手法により行う
。
Ｎ！通りの経路が存在するが、この内から最大で８通り
の最適経路を選び出すのには次のような手法により行う
。
■実装開始部品を、実装プリント基板面の左上、左下、
右上、右下の４つに限定する（４通り）。
右上、右下の４つに限定する（４通り）。
■実装経路決定のため、位置座標によるソーティング（
ＳＯＲＴＩＮＧ ’、を実行するが、水平方向と垂直方
向のソーティングを行う（２通り）。
ＳＯＲＴＩＮＧ ’、を実行するが、水平方向と垂直方
向のソーティングを行う（２通り）。
以上の実行により、同一種類の部品について最大で４ｘ
２＝８通りの経路（これを最適化経路とする）が求めら
れる。
２＝８通りの経路（これを最適化経路とする）が求めら
れる。
（２）次に、実装機のヘッドは最初は機械原点にあるも
のとして、予め定めた評価関数に基づき最初のカセット
を決定する。
のとして、予め定めた評価関数に基づき最初のカセット
を決定する。
すなわち、次のような評価関数りを定義し、これが最小
となるように、当該種間の部品に係る８通りの経路の中
から最適な経路の１つを選択し決定すると同時に、未実
装部品（異種部品）の中から次のカセットにセットする
部品（異種部品）を決定する。
となるように、当該種間の部品に係る８通りの経路の中
から最適な経路の１つを選択し決定すると同時に、未実
装部品（異種部品）の中から次のカセットにセットする
部品（異種部品）を決定する。
Ｄ＝（次の異種部品への移動の際の
オーバータイム）
＋α・（次の異種部品の部品間移動の際のオーバータイ
ム） ただし、αは次の異種部品の部品数に依存する係数で、
実測データから得られたｆ＆逍値である。
ム） ただし、αは次の異種部品の部品数に依存する係数で、
実測データから得られたｆ＆逍値である。
なお、実験によれば、α＝０とした場合、個数の多い部
品が最初に選ばれ、８通りの！＆適経路のうちオーバー
タイムの大きいものが選択されることがあった。
品が最初に選ばれ、８通りの！＆適経路のうちオーバー
タイムの大きいものが選択されることがあった。
また、α＝１とした場合は、個数の多い部品が最後に選
ばれた。
ばれた。
しかしながら、両方とも、部品の個数が多い部品では次
のｒ４種部品への移動の際のオーバータイムが小さく、
異種部品の部品間移動の際のオーバータイムが大きいた
め、上記のような結果になったと考えられる。
のｒ４種部品への移動の際のオーバータイムが小さく、
異種部品の部品間移動の際のオーバータイムが大きいた
め、上記のような結果になったと考えられる。
このように、α＝０あるいはα＝１とした場合、同種部
品の個数におけるバラツキが大きいときにはｉａなレイ
アウトとはならない。
品の個数におけるバラツキが大きいときにはｉａなレイ
アウトとはならない。
そこでα＝０．１／Ｎ （Ｎは次にセットされる異種部
品の部品数）と設定してみると、比較的よい結果が得ら
れた。
品の部品数）と設定してみると、比較的よい結果が得ら
れた。
このような実験結果から、αとしては、０．１／Ｎに設
定するのが好ましい、ただし、本発明はαをこの値に限
定するものでないことは勿論である。
定するのが好ましい、ただし、本発明はαをこの値に限
定するものでないことは勿論である。
（３）全ての各部品種類について上記（２）の評価を繰
り返す、ただしその場合の実装機のヘッドの初期位置は
前部品の終了位置にあるものとする。
り返す、ただしその場合の実装機のヘッドの初期位置は
前部品の終了位置にあるものとする。
以上のようにして最適なカセットレイアウトおよび各部
品についてのｆ＆適経路が同時に求められる。
品についてのｆ＆適経路が同時に求められる。
第２図はこのようなｔ＆適化方法を実現する機能ブロッ
クの一例を示す図である。１は各部品についてそれぞれ
最大８通りのａＸ経路を求めるｆｉ適経路決定ブロック
、２は与えられた評価関数に従って次のカセットにセッ
トする異種部品とオーバータイムが最小となる最適経路
とを決定するために評価関数を評価する評価関数計算ブ
ロック、３は制御ブロック、４は各種のデータを記憶す
るメモリ、５は各部の信号およびデータを伝送するため
のバスである。
クの一例を示す図である。１は各部品についてそれぞれ
最大８通りのａＸ経路を求めるｆｉ適経路決定ブロック
、２は与えられた評価関数に従って次のカセットにセッ
トする異種部品とオーバータイムが最小となる最適経路
とを決定するために評価関数を評価する評価関数計算ブ
ロック、３は制御ブロック、４は各種のデータを記憶す
るメモリ、５は各部の信号およびデータを伝送するため
のバスである。
制御ブロック３は、定められた手順に従って各部を制御
するものである。
するものである。
このような構成において、制御ブロック３は、まずはじ
めに最適経路決定ブロック１を起動してすべての種類の
部品について最大８通りの１＆適経路を決定させる。制
御ブロック３は、最適経路決定ブロックで求めた部品種
類および最適経路を、バスラ経由でメモリ４に格納する
。
めに最適経路決定ブロック１を起動してすべての種類の
部品について最大８通りの１＆適経路を決定させる。制
御ブロック３は、最適経路決定ブロックで求めた部品種
類および最適経路を、バスラ経由でメモリ４に格納する
。
次に、制御ブロック３は、評価関数計算ブロック２を起
動し、まず第１のカセットに納める部品種類を決定させ
る。すなわち、評価間数計算ブロック２では、実装機ヘ
ッドの初期位置は機械原点にあるものとして、制御ブロ
ック３によりバスラ経由でメモリ４から読み出して与え
られる部品種類およびその部品種類の経路データを基に
して評価関数を評価し、第１のカセットに納める部品種
類とその部品種類における１つの最適経路を求める。
動し、まず第１のカセットに納める部品種類を決定させ
る。すなわち、評価間数計算ブロック２では、実装機ヘ
ッドの初期位置は機械原点にあるものとして、制御ブロ
ック３によりバスラ経由でメモリ４から読み出して与え
られる部品種類およびその部品種類の経路データを基に
して評価関数を評価し、第１のカセットに納める部品種
類とその部品種類における１つの最適経路を求める。
このようにして求められた部品種類と最適経路はその都
度カセット番号と対応付けて、メモリ４に蓄えられる。
度カセット番号と対応付けて、メモリ４に蓄えられる。
第１のカセットにセットする部品種類およびその実装経
路が上記のようにして求められると、次に第２のカセッ
トにセットする部品種類とその実装経路についての決定
が行われる。すなわち、上記と同様にして評価関数計算
ブロック２において部品種類およびその最適経路を決定
する。求められた部品種類とＭ適経路は、やはり上記と
同様にカセット番号と対応付けてメモリ４に格納される
。
路が上記のようにして求められると、次に第２のカセッ
トにセットする部品種類とその実装経路についての決定
が行われる。すなわち、上記と同様にして評価関数計算
ブロック２において部品種類およびその最適経路を決定
する。求められた部品種類とＭ適経路は、やはり上記と
同様にカセット番号と対応付けてメモリ４に格納される
。
制御ブロック３は、未実装部品がなくなるまで上記評価
が繰り返し行われるように制御する。
が繰り返し行われるように制御する。
制御ブロック３は、このようにしてすべての部品につい
て最適経路およびカセットレイアウトが求められると本
処理を終了させる。
て最適経路およびカセットレイアウトが求められると本
処理を終了させる。
なお、このようにして求められメモリ４に格納された各
部品についてのｉ＆適経路とカセットレイアウトについ
ての情報は適宜に読み出され利用され得る。
部品についてのｉ＆適経路とカセットレイアウトについ
ての情報は適宜に読み出され利用され得る。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように、本発明によれば次のような
効果がある。
効果がある。
（１）実装！＆適経路を前もってＭ通りと限定している
ためカセットレイアウト決定での処理時間が短縮できる
。
ためカセットレイアウト決定での処理時間が短縮できる
。
（２）カセットレイアウト決定での評価関数として、実
装機ヘッドの部品間移動におけるオーバータイムと、実
装機ヘッドの異種部品間移動におけるオーバータイムの
双方を考慮しであるため、実装部品数が多いものが最初
あるいは最後になることがなくなり、総合的な実装時間
がより最小となるようなカセットレイアウトを得ること
ができる。
装機ヘッドの部品間移動におけるオーバータイムと、実
装機ヘッドの異種部品間移動におけるオーバータイムの
双方を考慮しであるため、実装部品数が多いものが最初
あるいは最後になることがなくなり、総合的な実装時間
がより最小となるようなカセットレイアウトを得ること
ができる。
第１図は本発明の原理フロー、第２図は本発明の方法を
実現する機能ブロックの一例を示す図である。 １・・・ｆｉ適経路決定ブロック、２・・・評価関数計
算ブロック、３・・・制御ブロック、４・・・メモリ、
５・・・バス。 第 １１ 馳 ２０ バス
実現する機能ブロックの一例を示す図である。 １・・・ｆｉ適経路決定ブロック、２・・・評価関数計
算ブロック、３・・・制御ブロック、４・・・メモリ、
５・・・バス。 第 １１ 馳 ２０ バス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＮＣ実装機における部品カセットレイアウトを自動的に
決定する際の方法において、 各部品種ごとに最大Ｍ通りの最適な経路を決定する工程
と、 各部品種について、前記求められた最大Ｍ通りの各経路
の中から下記の評価関数Ｄの値が最小になる場合の経路
および次のカセットにセットする異種部品とを順次決定
してゆく工程 よりなるＮＣ実装機のカセットレイアウト最適化方法。 Ｄ＝（次の異種部品への移動の際の オーバータイム） ＋α・（次の異種部品の部品間移動の際 のオーバータイム） ただし、αは次の異種部品の部品数に依存する係数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63047150A JPH0721725B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Ｎｃ実装機のカセットレイアウト最適化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63047150A JPH0721725B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Ｎｃ実装機のカセットレイアウト最適化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220001A true JPH01220001A (ja) | 1989-09-01 |
| JPH0721725B2 JPH0721725B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=12767066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63047150A Expired - Fee Related JPH0721725B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Ｎｃ実装機のカセットレイアウト最適化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721725B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05181517A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Fujitsu Ltd | 自動組立機の部品供給部位置決定装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207197A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | アルパイン株式会社 | 電子部品取付け構造 |
| JPH0217873U (ja) * | 1988-07-19 | 1990-02-06 | ||
| JP3059665U (ja) * | 1998-06-02 | 1999-07-13 | 朝美 仲宗根 | 磁気式着脱ポケット |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63047150A patent/JPH0721725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63207197A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | アルパイン株式会社 | 電子部品取付け構造 |
| JPH0217873U (ja) * | 1988-07-19 | 1990-02-06 | ||
| JP3059665U (ja) * | 1998-06-02 | 1999-07-13 | 朝美 仲宗根 | 磁気式着脱ポケット |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05181517A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Fujitsu Ltd | 自動組立機の部品供給部位置決定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0721725B2 (ja) | 1995-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |