JPH0440504A - 部品実装位置情報作成処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 パッケージ基板に部品を実装するに当たってのＣＡＤデ
ータにもとづいて１部品の実装順序によっては後の部品
が実装できなくなる所の干渉を考慮して、好ましい形で
ＮＣデータを生成する部品実装位置情報作成処理方式に
関し。

Ａ１手法を用いて、好ましい形での部品実装順序を選定
し、それにもとづいて実装機械の動きを与えるＮＣデー
タを作成することを目的とし。

干渉状態の発生をチェックして上記実装順序を選定する
干渉処理部をもうけ、当該干渉処理部が上記干渉の結果
実装できなくなる部品の個数をもって評価関数値とした
探索知識を利用するよう構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、パッケージ基板に部品を実装するに当たって
のＣＡＤデータにもとづいて１部品の実装順序によって
は後の部品が実装できなくなる所の干渉を考慮して、好
ましい形でＮＣデータを生成する部品実装位置情報作成
処理方式に関する。

パッケージ基板、特にプリント基板上に回路部品を実装
するに当たっては、基板上での実装状態を与えるＣＡＤ
データをもとに、実装機械の動きを与えるＮＣデータを
作成し、当該実装機械が当該ＮＣデータにもとづいて動
くようにされる。

〔従来の技術〕

パッケージ基板上に実装機械によって部品を実装するに
当たっては、従来から干渉と呼ばれる問題が存在してい
る。

第８図は干渉を説明する図である。図中の符号１０１は
先に実装されている部品の存在領域、１０２は実装しよ
うとする部品の装着領域、１０３は実装機械が部品を掴
んで実装せしめようとする際に例えば実装機械の爪が位
置する領域を表している。

図から判る如く、先に実装されている部品の存在領域１
０１と上記爪が位置する領域１０３とが干渉しあい、第
８図図示の場合には領域１０２を占める部品を実装機械
で実装せしめることができないこととなる。

第９図（Ａ）は従来の場合の部品実装位置情報作成処理
の態様を示Ｕ７ている。図中の符号１０４はパッケージ
基板、１０５は実装機械による実装順序方向、１０６は
基板上に先に実装されているＩＣ素子、１０７は実装機
械の爪、１０８は実装された部品、１０９は実装不可と
なった部品、１１０は実装機械の動きを与えるルート、
２０１はＣＡＤデータ抽出処理、２０２は実装順序決定
処理、２０３は干渉チェック処理、２０４はＮＣデータ
生成処理を表している。

ＣＡＤデータ抽出処理２０１において、パッケージ基板
１０４上に実装すべき部品に関するＣＡＤデータが抽出
される。次いで実装順序決定処理２０２において、実装
機械による実装順序方向１０５が固定ロジックによって
決定される。

この実装順序方向１０５が与えられた結果にもとづいて
、干渉チェック処理２０３において、実装不可となった
部品１０９が決定される。即ち。

ＩＣ素子１０６が先に実装されているとし、かつ爪１０
７が例えば上方に向かって長い形状をしているとすると
き、上記実装順序方向１０５にしたがって動く実装機械
では３図示のバラ印を付した部品１０９は実装不可とな
る。ＮＣデータ生成処理２０４においては、実装可能な
部品を実装するように実装機械に動きを与えるルート１
１０を考慮し、そのルートに沿ったＮＣデータを生成す
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第９図（Ａ）を参照して説明した如き従来の処理態
様の場合には１図示の実装順序決定処理２０２の如く、
実装順序が固定されている。このために、当該固定的に
定められている実装順序方向１０５以外のルートを採用
した場合に実装できるかも知れない部品が実装不可とな
る。

第９図（Ｂ）は実装順序方向を適宜に選んだ場合の処理
態様を示している。図中の符号１０４゜１０５．１０６
，１０８，１０９，１１０，２０１．２０４は第９図（
Ａ）に対応し、２０５は部品間すべての干渉チェックに
よる干渉データ抽出処理、２０６は干渉データに基づき
実装順序決定処理を表している。

第９図（Ｂ）図示の場合には、干渉データ抽出処理２０
５において、どの部品を先に実装すると他のどの部品が
実装不可となるかを調べる。そして、実装順序決定処理
２０６において１例えば図示左辺の３個の部品について
図示下方から上方に向かって順に実装してゆき次いで右
方向に実装してゆく実装順序方向１０５を採用すること
が好ましいことを知る。そして、それにもとづいてＮＣ
データ生成処理２０４によって１図示ルート１１０を与
えるＮＣデータを生成する。

第９図（Ａ）の場合と第９図（Ｂ）の場合とを比較する
と判る如く、第９図（Ｂ）の場合の方が好ましいもので
ある。

しかし、従来から第９図（Ａ）図示の如く処理２０２に
おいて実装順序方向１０５を固定的に選んでいた理由は
、第９図（Ｂ）図示の処理２０５におけるデータ処理量
が膨大となることに起因している。例えば、２０個程度
の部品を実装する場合を考えても１部品の実装順序は２
０１通り存在し、概略２４３２９ｘｌＯ”通りとなる。

本発明は上記の点を解決ずべく、ＡＩ平手法用いて、好
ましい形での部品実装順序を選定し、それにもとづいて
実装機械の動きを与えるＮ　Ｃデータを作成することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図を示す。図中１はＣＡＤデ
ータであってパッケージ基板上に配置する部品について
の配置状態を与えるデータである。

２は干渉処理部であって、干渉データ抽出２−１゜群分
解２−２．繰り返し発見２−３．順序付け２４　エディ
タ２−５をそなえている。３はＮＣデータを表している
。当該ＮＣデータ３はインサータ群管理システム４に供
給され、当該インサータ群管理システム４が例えば４台
のインサータ（実装機械）５−１を制御する。

干渉データ抽出２−１においては、パッケージ基板上に
実装すべき全部品について干渉が生じる態様を抽出する
。なお干渉は２次元的な平面での干渉のみならず３次元
空間において干渉発生の有無がチェックされる。

群分解２−２においては２例えば部品Ａが先に実装され
た場合に部品Ｂの実装が不可となり　当該部品Ｂが先に
実装された場合に部品Ｃの実装が不可となり、・・・・
・・の如く、相互に関連する複数の部品を１つの群にま
とめ、パッケージ基板上に実装する全部品を複数の群に
区分する。そして、各群毎に実装順序を選定するように
する。

繰り返し発見２−３においては、上記群内と群間とを問
わず１部品配置パターンが同じパターンとなる個所を見
出す。そして当該同じパターンの個所については、同じ
実装順序を割り付けるようにして、データ処理量を軽減
するようにする。

順序付け２−４は、全部品についての実装順序付けを行
う。またエディタ２−５は当該実装順序付けにもとづい
て、ＮＣデータ３を生成する。

〔作　用〕

与えられたＣＡＤデータ１にもとづいて、干渉処理部２
は、インサータ群管理システム４へ供給するＮＣデータ
３を生成する。

ＮＣデータ３を生成するに当たって、干渉処理部２は、
Ａ１手法を用いるが、この際に、（ｉ）相互に干渉の生
じない群に区分してデータ処理量を減少し、（ｉｉ）部
品配置パターンが同じパターンとなる個所を見出してデ
ータ処理量を減少するようにする。

〔実施例〕

第２図は本発明が適用されるプリント板実装ＣＡＤシス
テムの概念図を示す。

図中の符号３はＮＣＣデック１０はＣＡＤシステム、２
０はデイスプレィ、１１は部品実装ライブラリであって
実装対象となる部品に関する情報を保持するもの、１２
は最適配置パターン保持部であって部品配置に関して既
に知られている最適配置パターンを適宜利用されるよう
に保持しているものである。１３は処理部であり２部品
選択１４、配置１５．最適化１６．自動実装検証１７゜
完了１８の各ステージをそなえている。部品選択１４は
パッケージ基板上に実装されるべき部品を選択する。配
置１５は、実装すべき部品についての情報を部品実装ラ
イブラリ１１が受取りかつ最適配置パターン保持部１２
から既に知られている最適配置パターンを利用して９部
品を実装する配置状況を決定してゆく。この間に、最適
化１６において配置に関しての最適化をはかり、また自
動実装検証１７において実装置！械による実装状態の検
証を行って配置状態を必要に応じて変更する。

そして５最終的な配置状態に対応して完了１８となり、
ＮＣデータ３が生成される。

自動機実装順序ロジステンク３０は２本発明に対応する
部分であり１部品相互間の干渉を考慮して自動実装のた
めの検証が行われる。

第３図ないし第６図は１本発明における実装順位付けに
関する原理を説明する図である。図中の符号１０４はパ
ッケージ基板を表し２図中のＡ。

Ｂ、Ｃは実装対象となる部品であって、黒印のものは実
装済みの部品、白印のものは実装しようとする部品５５
０は探索知識を表している。なお。

第３図ないし第６図図示の例では、実装しようとする部
品のすぐ右側に既に実装されている部品が存在している
場合に干渉が生じて実装不可となるものとして示してい
る。

第３図においては、３個の部品Ａ、Ｂ、Ｃを配置する際
に、存在し得る実装順位を表示している。

図示の場合には、３１通り、即ち６通りの順位が存在し
得る。

しかし、上述の如き干渉が存在することから図示におい
て２重線で表したパッケージ基板においては白印の部品
を実装できないものとなっている。第４図図示の場合に
は２図示左辺に黒太線で表したパッケージ基板の如く１
部品Ａ１次いで部品Ｂ２次いで部品Ｃの如く順に実装す
ればよいことが判る。

しかし、一般に部品数は２００ないし４００個程程度在
しており、上述の群に区分したとしても群内で２０個の
部品が存在するとすると。

２０　！−２４３２９ｘｌＯ’ 通りの実装順位が存在し、約１時間程度の処理量となる
。

第５図はいわゆる枝刈り法（αカット・ハックトラッキ
ング）による処理を説明する図である。

この場合には、学習などによって蓄積された探索知識５
０を用いるようにする。図示の（Ａ）（１３）、　　ｌ
：ｃ）、ＣＤ）は探索知識が適用される状況を概念的に
示している。第５図に示す太線矢印は、探索知識５０を
利用した探索順序を一例として表しているが、探索知識
は最初からは必ずしも十分なものではなく無駄な探索が
行われることもある。

太線矢印１，２．３の如く探索が進んで行ったとすると
、３回の探索で好ましい実装順序が求まることになるが
、一般には多くの無駄な探索が行われることがある。仮
に太線矢印３において実装不可であったとすると３太線
矢印４，５と戻り。

太線矢印６，７と進む。そして太線矢印７においても実
装不可であったとすると、太線矢印８．９１０と戻り２
太線矢印１１へ進む。

探索知識５０は、自動実装可能な部品数を最大にするだ
めの知識である。第５図で示した如く「状態を最大方向
に向かわせる探索打切法」をαカット技法と言う。そし
て更に状態の行き詰まりによって探索ができなくなった
（探索が無意味であると判った）場合にその原因にさか
のぼって別ルートをたどる方法をバックトラッキングと
呼んでいる。このようなαカット・ハックＩ・ラッキン
グはＡ１手法における基礎的な手法であるが、この処理
で最も大切なものは探索知識５０であり。

この探索知識５０を評価関数と呼んでいる。

第６図は本発明に用いる評価関数値を説明する図である
。図示の場合には、後から実装する部品が実装できなく
なる個数が幾個あるかをもって評価関数値を与えている
。

図示の基板１０４−１，１０４−２．１０４３に至るル
ートにおいては評価関数値は「０」であり、基板１０４
−４に進むルートにおいては評価関数値は「１」である
。また基板１０４−５や基板１０４−６に進むルートに
おいても評価関数値は「１」である。すべての場合にお
いて評価関数値が「０」であるルートが存在するとは限
らない。このような場合には評価関数値が最も小さい値
をとるルートを利用して実装順序が定められることとな
る。このような場合には、一般にハックトラッキングが
生じて探索効率が多少落ちることとなる。

第７図は本発明の実施例処理フローを示す。図中の符号
１．２−１ないし２−５．３．５０は第１図および第５
図に対応しており、５１は経験則データ・ヘース・マネ
ージメント・システム、５２は予め先に実装されている
部品に関する情報を格納している格納部、５３は実装対
象となる部品に関する情報を格納している格納部、６０
は実装率が低い場合や実装順序決定に長時間を要する場
合などに対処する学習情報を収集する学習情報収集部を
表している。

図示の処理Ｐ１において、ＣＡＤデータ１の内容や、予
め先に実装されている部品に関する情報や、実装対象と
なる部品に関する情報を用いて。

各種の部品情報を抽出する。

処理Ｐ２において、干渉の発生ずる状況を判定し、干渉
データを得る。

処理Ｐ３において、干渉関係にある部品をまとめた群を
つくり１群間では干渉のないものにする。

そして２群内で好ましい実装順序を決定できるようにす
る。

処理Ｐ４において３部品の配置パターンが同しパターン
となる個所、即ち繰り返し個所を見出す。

そして、該当個所に対しては、同じ実装順序を自動的に
割付けるようにし、データ処理量を軽減できるようにす
る。

処理Ｐ５において、経験則データ・ヘースに格納されて
いる探索知識５０を利用して、実装順序付けを行う。

処理Ｐ６において、より早い実装動作を行う実装機械か
ら順に１群別に定められた実装順序を割付けてゆくよう
にする。即ち、より早い実装動作を行う実装機械がより
多くの実装動作を行うようにする。

処理Ｐ７において、ＮＣデータを生成する。

処理Ｐ８において、実装率が低かった場合や。

実装順序決定に多くの時間を要した場合などにおいて１
人手による修正を行い、また新しい探索知識を収集する
。そして、その結果を、経験則データ・ヘース・マネー
ジメント・システム５１にフィート・ハックし、探索知
識を学習せしめる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く５本発明によれば、Ａ１手法を用いて
１部品の実装順序を好ましい形に選定することが可能と
なり、かつデータ処理量を逐次適正なものにすることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明が適用さ
れるプリント板実装ＣＡＤシステムの概念図、第３図な
いし第６図は本発明における実装順位付けに関する原理
を説明する図、第７図は本発明の実施例処理フロー、第
８図は干渉を説明する図、第９図（Ａ）は従来の場合の
部品実装位置情報作成処理の態様、第９図（Ｂ）は実装
順位方向を適宜に選んだ場合の処理態様を示す。 図中、１はＣＡＤデータ、２は干渉処理部、２１は干渉
データ抽出、２−２は群分解、２−３は繰り返し発見、
２−４は順序付け、２−５はエディタ、３はＮＣデータ
、４はインサータ群管理システム、５はインサータ（実
装機械）、１０．１はパッケージ基板を表す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）パッケージ基板に部品を実装するに当たってのＣ
   ＡＤデータにもとづいて、上記部品を掴んで上記パッケ
   ージ基板上に配置する実装機械が干渉なしに動作する非
   干渉領域を考慮しつつ、上記実装機械による部品実装位
   置を与えるＮＣデータを生成する部品実装位置情報作成
   処理方式において、 上記パッケージ基板（１０４）上に実装されるべき複数
   個の部品（１０８）に対応して、先に実装されている部
   品（１０６，１０８）の存在のために後で実装すべき部
   品（１０９）が実装できなくなる所の上記干渉状態の発
   生をチェックして、上記実装機械による部品実装順序を
   選定する干渉処理部（２）をもうけ、 当該干渉処理部（２）は、上記干渉の結果にもとづいて
   後の部品を実装できなくなる部品個数を考慮した評価関
   数値を探索知識として利用し、当該探索知識にもとづい
   て、上記複数個の部品（１０８）についての実装順序を
   選定するよう構成されてなり、 当該干渉処理部（２）によって選定された実装順序にも
   とづいて、上記ＮＣデータを生成するようにした ことを特徴とする部品実装位置情報作成処理方式。
2. （２）上記探索知識は経験則データ・ベース（５０）に
   格納されると共に、当該探索知識は学習によって更新さ
   れるよう構成されることを特徴とする請求項（１）記載
   の部品実装位置情報作成処理方式。
3. （３）上記干渉処理部（２）は、実装順序の選び方によ
   って互いに干渉を生じる可能性のある部品群を抽出し、
   個々の部品群毎に、当該部品群内での上記実装順序を選
   定することを特徴とする請求項（１）記載の部品実装位
   置情報作成処理方式。
4. （４）上記干渉処理部（２）は、上記部品群内および／
   または上記部品群相互間で、部品実装に当たってのパタ
   ーンが一致する繰り返し部分を抽出し、当該繰り返し部
   分についての上記実装順序を、個々の繰り返し部分に割
   りつけるようにしたことを特徴とする請求項（３）記載
   の部品実装位置情報作成処理方式。
5. （５）上記干渉処理部（２）は、上記個々の部品群内で
   選定された実装順序をもって部品群内実装順序を定めた
   上で、上記個々の部品群をまとめて全体の実装順序を選
   定するようにしたことを特徴とする請求項（３）記載の
   部品実装位置情報作成処理方式。