生产条件确定方法、生产条件确定设备、安装器及程序

具体实施方式

以下将参考附图描述根据本发明的一个实施例的安装系统。

图1是示出根据本发明的该实施例的安装系统的结构的示意图。

根据该实施例的安装系统10是一个用于将电子部件安装在板上来生产安装有电子部件的板的系统。安装系统10包括数据生成终端设备100、线管理终端设备200、以及安装线300。

安装线300具有多个安装器。每个安装器将电子部件顺序地安装在板上，以生产安装有电子部件的板。

线管理终端设备200是计算机，其管理由在安装线300上的每个安装器所执行的处理。

数据生成终端设备100是计算机，其生成在生产安装有电子部件的板时要应用于每个安装器中的生产条件等。在此，“生产条件(production condition)”的实例有部件供给器在安装器的部件供应单元中的放置、在要改变要生产的板的类型时改变部件供给器放置的命令、板的生产计划，等等。由于数据生成终端设备100所执行的处理在本发明中是至关重要的，因此以下将详细描述该处理。

数据生成终端设备100和线管理终端设备200通过网络12相互连接。类似的，线管理终端设备200和在安装线300中的每个安装器通过网络14相互连接。

由数据生成终端设备100生成的生产条件等通过网络12下载到线管理终端设备200。然后，线管理终端设备200根据所下载的生产条件等来控制安装线300，以便生产安装有电子部件的板。

接下来，将参考附图描述安装线300中的安装器。

图2是示出了安装器的内部结构的顶部俯视图。该安装器包括基座400、传送路径401、部件供应单元403、线组捡拾头(line gang pickuphead)405、识别相机406、X轴坐标台407、Y轴坐标台408a、以及滑动导轨408b。传送路径401位于基座400的中心，其传送板20并确定该板在基座400上的位置。每个部件供应单元403都具有多个部件供给器402，用于提供各种类型的部件。线组捡拾头405具有喷嘴，其从部件供应单元403中的部件供给器402中拾取部件，然后将部件传送到板20上的安装点处，并将部件安装到板20上。识别相机406从部件的下方检查已经被线组捡拾头405捡拾的部件的捡拾状态。X轴坐标台407沿着传送路径401在X方向上移动线组捡拾头405。X轴坐标台407位置跨在Y轴坐标台408a和滑动导轨408b上。Y轴坐标台408a和滑动导轨408b在与X方向垂直的Y方向上移动X轴坐标台407。

图3是仅仅示出部件安装线300中的安装器中的部件供应单元的示意图。在此，该安装线300具有7个安装器。在这些安装器中，来自上游的6个安装器中的每一个都具有2个部件供应单元403，每个部件供应单元403能够存放27个部件供给器402。另一方面，在下游的另一个安装器，具有用于存放27个部件供给器402的一个部件供应单元和用于存放40个部件托盘(tray)的另一个部件供应单元409。这意味着安装线300一次能够存放27×2×6+27＝351个部件供给器402和40个部件托盘。

接下来，描述数据生成终端设备100的结构。

图4示出了数据生成终端设备100的结构的框图。数据生成终端设备100包括计算控制单元101、显示单元102、输入单元103、存储器104、生产条件确定程序存储单元105、通信接口(I/F)106、数据库107，等等。

计算控制单元101例如是中央处理单元(CPU)、数值处理器，等等。计算控制单元101根据来自操作员的指令等等，从生产条件确定程序存储单元105下载存储器104所必需的程序，然后执行该程序。计算控制单元101根据该程序执行的结果，控制其他单元102到107。

显示单元102例如是阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)，等等。输入单元103是例如键盘、鼠标，等等。显示单元102和输入单元103在计算控制单元101的控制下使用，从而使得例如数据生成终端设备100和操作员能够相互沟通。

通信I/F 106例如是局域网(LAN)适配器等等，其在例如数据生成终端设备100与线管理终端设备200相互通信时使用。存储器104是例如随机存取存储器(RAM)等等，其为计算控制单元101提供工作区域。

数据库107是硬盘等等，其存储例如在数据生成终端设备100生成生产条件等等时所使用的输入数据(安装器数据107a、分配条件107b，等等)，以及生成生产条件的结果等等。

在此，安装器数据107a是程序，其是为要生产的每种板类型而生成的，以便操作每个安装器来生产该板类型。安装器数据107a的实例是表示部件的安装点的数字控制(NC)数据、表示部件供给器402的放置位置等等的数据，等等。

图5示出了NC数据的一个实例。NC数据307a是表示要安装的所有部件的安装点的信息的集合。如图5所示，一个安装点Pi由一个部件类型Ci、X坐标xi、Y坐标yi以及控制数据i表示。在此，“部件类型”相当于在图6所示的部件库307b中的部件名称。“X坐标”和“Y坐标”是安装点的坐标(指示在板上的具体位置的坐标)。“控制数据”是对于该部件类型的安装的约束信息(可应用喷嘴类型、线组捡拾头405的最大移动速度，等等)。

部件库307b是指示对于安装器能够处理的每种类型的部件的唯一性的信息的库。如图6所示，部件库307b指示每个部件类型的部件尺寸、单件产品生产时间(tact time)(在特定条件下每种部件类型所需要的单件产品生产时间)、以及其他约束信息(可应用的喷嘴类型、识别相机的识别方法、线组捡拾头405的最大速度比，等等)。在图6中，添加了每个部件类型的外部视图作为参考。部件库可以包含关于每个部件类型的颜色或者形状的信息。

图7是示出关于部件供给器402的放置位置数据的一个实例的表。放置位置数据指示关于部件供应单元403的插槽数量。插槽数量被分配给要放置在部件供应单元403中的各个部件供给器402。放置位置数据包括部件名称，其指示在各个部件供给器402中存储的部件类型的名称；以及要在其中放置各个部件供给器402的部件供应单元403的插槽数量。部件供给器402应该根据放置位置数据进行放置。

分配条件107b是表示要将部件类型分配给哪个安装器的条件，换而言之，如何将部件类型分配给在各个安装器中的各个部件供给器。

生产条件确定程序存储单元105是硬盘等等，其存储各种生产条件确定程序，以实现数据生成终端设备100的功能。作为计算控制单元101所执行的处理单元，生产条件确定程序存储单元105在功能上包括计划单元105a、向导单元105b、部件放置决定单元105c、仿真单元105d，等等。

计划单元105a执行用于将各种数据登记到数据库107中的处理。根据在数据库107中登记的数据向操作员输出(显示)向导，例如，向导单元105b修改安装器数据107a并且设置分配条件107b。部件放置决定单元105c根据在数据库107中登记的数据，为将要生产的所有板类型中所使用的公用部件决定部件供给器的放置位置。仿真单元105d仿真生产必需的板所需要的生产时间，并以曲线图显示仿真结果。注意，向导单元105b是与该说明书相关联的权利要求中的存储可能性判断单元和向导单元的一个实例。

接下来，描述数据生成终端设备100执行的处理。在此，参考图8描述了一个典型的操作截屏(以下，称为“截屏”)500，其是由显示单元102和输入单元103实现的。通过计划单元105a，将如图8所示的截屏500显示在显示单元102上。

截屏500被粗略地划分为显示分配条件107b的区域518，以及显示计划的区域519。在此，计划显示区域519示出当前登记了三种板类型的安装器数据107a。通过按照生产顺序显示这些板类型的名称(安装器数据名称)，来创建计划。在计划显示区域519中，有生产次序栏501、板名称栏503、生产数量栏504、安装点数量栏505、优先级索引栏506、部件数量栏507、插槽数量栏508、部件数量栏509、插槽数量栏510、托盘栏512，等等。

生产次序栏501指示生产次序，要生产的板以该次序进行生产。板名称栏503指示要生产的每种类型的板的名称(安装器数据名称)。生产数量栏504指示要为每种板类型生产的板20的数量(以下，也称为“生产数量”)。安装点数量栏505指示每个板20的安装点的数量(以下，也称为“安装点数量”)。优先级索引栏506指示优先级，其是通过用生产数量乘以安装点数量而得到的一个值。优先级索引表示每种板类型的重要程度。更具体的，特定的板的生产数量和部件安装数量增加的越多，则该类型的板与将要生产的所有板的比值就增加的越多，从而这种板类型的优先级索引就增加。

部件数量栏507指示用于生产单个板20的部件类型的数量(以下也称为“部件数量”)。插槽数量栏508指示在按照仿真将部件供给器402分配给安装器时，在安装器中的部件供应单元403中存放部件供给器402以生产单个板20所必需的插槽数量(以下也称为“插槽数量”)。

部件数量栏509指示在部件数量栏507中的部件数量累积值(以下，也称为“累积部件数量”)。插槽数量栏510指示在插槽数量栏508中的插槽数量累积值(以下，也称为“累积插槽数量”)。如仿真那样，托盘栏512指示在将必需的部件分配给在用于板类型的安装器中的托盘时，对于所述多种板类型所必需的托盘数量的累积值。

例如，图8示出一种类型的板20是在生产次序中第二位，板20的名称是“PCB-2”，板PCB-2的生产数量是100块，并且每个板PCB-2的安装点数量为60个点。还示出了要将2种类型的部件安装到单个板PCB-2上，并且单个板PCB-1和单个板PCB-2的累积部件数量总共为138个类型。假设在板PCB-1和板PCB-2两者中所使用的公用部件类型的数量为0，则可以得到该累积部件数量。在此，将单个板PCB-1的部件数量136加上单个板PCB-2的部件数量2，得到总数量138，其等于在部件数量栏509中所示的值。因此，可以理解在板PCB-1和板PCB-2之间没有公用部件。因此，部件数量栏509显示用于生产要生产的所有板类型的部件类型的总数量。

截屏500还包括“新条件”按钮513、总供给器插槽数量栏514、总托盘插槽数量栏515、“计划添加”按钮516、“计划删除”按钮517、以及“顺序替换”按钮518a和518b。

操作员能够通过使用输入单元103按下“新条件”按钮513，来设定新的分配条件。总供给器插槽数量栏514显示在安装线300中包含的安装器的部件供应单元403中能够存放的部件供给器402的总数量。即，如上所述，其指示出在部件供应单元403中能够存放总共351个部件供给器402。

总托盘插槽数量栏515指示在安装线300中包含的安装器中能够存放的插槽的总数量。即，如上所述，其指示插槽的总数量为40。

“计划添加”按钮516是用于将新的安装器数据添加到计划显示区域519中的按钮。“计划删除”按钮517是用于从计划显示区域519中删除特定的所显示的安装器数据的按钮。“次序替代”按钮518a和518b是用于改变在计划显示区域519中显示的板类型的生产次序的按钮。

图9是数据生成终端设备100所执行的处理的流程图。操作员使用输入单元103，按下在截屏500上的“计划添加”按钮516，并且在板名称栏中输入要生产的新的板类型名称，从而在截屏500中登记与新的板20的类型相关的安装器数据107a。然后，计划单元105a将与要安装部件的板20相关的安装器数据107a登记到数据库107中(S2)。另一方面，如果操作员在板名称栏503中选择其中一个板类型名称并按下“计划删除”按钮517，则计划单元105a从数据库107中删除所选择板类型的安装器数据107a。

接下来，操作员使用输入单元103，按下“新条件”按钮513，并且输入分配条件107b。然后，计划单元105a将分配条件107b设定到数据库107中(S4)。注意，还可以删除分配条件107b。分配条件是例如这样的条件：即在该条件下，小尺寸的部件要由所谓的高速安装器进行安装，所述高速安装器设置在安装线300的上游，并且能够以高速安装这种小尺寸部件。注意，在部件类型的分配中，如果特定的部件用于多种板类型，则在板类型的各自的生产中，将该板类型分配到同一安装器中。以下将进一步描述分配条件107b的设定的具体实例。

如果操作员按下“下一个”按钮520，则向导单元105b判断用于要生产的板类型的部件供给器402是否能够同时存放在安装线300中的部件供应单元403中(S6)。

图10是示出该判断处理(见图9)的一个实例的流程图(图9的S6)。

向导单元105b获得用于特定板类型的插槽数量，该数量是将要生产的特定板类型的部件供给器402存放到安装器中的部件供应单元403中所必需的数量(S602)。接下来，向导单元105b将当前累积的插槽数量与在步骤S602中获得的插槽数量相加，但是还要减去用于公用部件的插槽数量(S604)。注意，累积插槽数量的初始数量为“0”。

向导单元105b判断累积插槽数量是否小于等于在安装线300中的插槽总数量(S606)。

如果累积插槽数量大于插槽总数量，换而言之，如果存在任何不能被存放到安装线300中的部件供给器402(以下，也将其称为“不可存放部件供给器”)(在S606中为“否”)，则向导单元105b存储与不可存放部件供给器402相对应的部件类型的名称(S608)。

然后，向导单元105b判断是否为所有板类型执行了S606和S608(S610)，并且如果存在任何还未对其执行判断的板类型(在S610中为“否”)，则对于该板类型从步骤S602重新执行该处理。

通过执行上述处理，向导单元105b判断要生产的所有板类型的部件供给器402是否都能够同时存放在安装线300中的部件供应单元403中。

注意，取代图10中所示的判断过程，或者在图10所示的判断过程之外，还可以执行根据图11中所示的流程图的判断处理。在图11中所示的处理中，根据在步骤S4中输入的分配条件，在将用于所有板类型的部件分配给安装线300中的安装器之后，判断是否存在任何不能存放到安装线300中的部件。

如图11所示，向导单元105b根据在步骤S4中设定的分配条件，为每个安装器获得存放被分配了部件的部件供给器402的插槽的数量(S612)。接下来，向导单元105b将当前累积插槽数量与在步骤S612中获得的插槽数量相加，但是还要减去用于公用部件的插槽数量(S614)。注意，累积插槽数量的初始数量为“0”。

向导单元105b判断所累积的插槽数量是否小于等于在当前安装器中的可用插槽的总数量(S616)。

如果累积插槽数量大于在当前安装器中的可用插槽的总数量，换而言之，如果存在任何不能被存放到安装器中的部件供给器402(在S616中为“否”)，则向导单元105b存储与不可存放部件供给器402相对应的部件类型的名称(S618)。

然后，向导单元105b判断是否为所有安装器执行了S616和S618(S620)，并且如果仍然存在任何还未对其执行这些步骤的安装器(在S620中为“否”)，则对该安装器重新执行该处理。

作为判断处理的结果(图9中的S6)，向导单元105b使显示单元102显示如图12所示的截屏500。图12在截屏500上示出计划显示区域519显示了用于生产七种类型的板20的生产计划。在此，在行521中的数据是关于在第6生产次序中的板类型PCB-6，在行522中的数据是关于在第7生产次序中的板类型PCB-7，通过未用于其他行中的数据的不同的阴影线，来显示以上数据。

在此，假设要根据在步骤S2和S4中所设定的生产计划来顺序地生产板类型PCB-1到PCB-7。如插槽数量栏510中所示，板类型PCB-7的累积插槽数量是379，比在总供给器插槽数量栏514中指示的安装线300中的插槽总数量351大。因此，可以理解不能将生产七种类型的板所必需的所有部件供给器402一次存放在安装线300的部件供应单元403中。这就意味着，如果执行后续的部件放置决定处理来决定用于公用部件的部件供给器402的放置位置，则该部件放置决定处理失效。

另一方面，如果假设要顺序生产板PCB-1到PCB-6，在插槽数量栏510中的板类型PCB-6的累积插槽数量变为320，小于总数量351。因此，可以将生产6个板类型的所必需的所有部件供给器402一次设定在安装线300的部件供应单元403中。然而，上述实例仍然不是优选情况。例如，尽管每个安装器都有各自的特性，要由能够高速安装小尺寸部件的所谓的高速安装器来安装大尺寸的部件，这不是一种优选的情况。在以上实例中，图10的判断结果是所有必需的部件供给器402能够一次存放在安装线300中。然而，图11的判断是在根据分配条件将用于所有板类型的部件分配给安装器时，仍然存在不能被存放在任何部件供给器402中的部件。在该情况中，如果要生产的板类型是PCB-1到PCB-6，则部件放置决定处理是成功的。

如果操作员看到如图12中所示的截屏，并判断部件放置决定处理将会成功(S8中为“是”)，则操作员按下“下一步”按钮520，从而使得部件放置决定单元105c执行部件放置决定处理(S10)。在此，在图12中所示的情况中，由于以上原因，部件放置决定处理将会失效。在该情况中，如果操作员判断部件放置决定处理将会失效(S8中为“否”)，则仅在操作员从在数据库107中登记的多个安装器数据107a中删除了与特定板类型相对应的安装器数据107a之后，或者仅在操作员在板生产期间添加了用于强制性设定的条件，部件放置决定处理才会成功，其中，所述强制性设定是用于替换带状供给器的处理。

对于成功的部件放置决定处理，操作员首先按下“不可存放部件”按钮523，来显示部件的哪个部件供给器402不能被存放在任何部件供应单元403中(S16)。注意，不可存放部件的部件供给器402已经在图10的步骤S608或者图11的步骤S618中存储。例如，上述部件供给器402是在用于要生产的所有板类型的多个部件供给器402之中的不能同时存放在安装线300的任何部件供应单元403中的部件供给器402，或者是在根据分配条件而将用于在所有板类型中使用的部件的部件供给器402分配给安装器之后，不能被存放在安装器的部件供应单元403中的部件供给器402。注意，为了指定不可存放部件供给器402，不必按照板类型的生产次序来执行所述指定，而是可以按照任何次序来执行。例如，可以按照在图8中的截屏500上的优先级索引栏506(优先级索引)中的值较大的板类型的次序，来执行指定不可存放部件供给器402的处理。因此，优先级索引越小，与在具有该优先级索引的板类型中使用的部件相对应的部件供给器402就越可能被指定为不可存放部件供给器402。

图13示出了一个截屏600的实例，该截屏显示不能被存放的部件的列表。截屏600显示了与板类型PCB-7的不能存放的部件供给器402相关的数据。注意，通过操作按钮601，操作员能够显示用于其他板类型的这种信息。此外，通过按下“搜索”按钮602，操作员能够显示如图14所示的搜索窗口来搜索在截屏600上显示的特定数据。通过搜索数据，可以确认用于特定名称的部件类型的部件供给器402是否是不可存放的。在确认了与不可存放部件供给器相关的数据之后，如果例如认识到仅用于小尺寸部件的部件供给器402不能存放在任何部件供应单元403中，则操作员可以决定添加用于高速安装器的强制性设定条件，以便设定分配条件107b。此外，如果大多数不可存放部件供给器402都是用于某种特定板类型的，则操作员可以决定从数据库107中删除与该特定板类型相关的安装器数据107a。

如果操作员决定删除与该特定板类型相关的安装器数据107a，换而言之，如果操作员决定修改计划(S18中为“是”)，则操作员按下图13的截屏600上的“OK”按钮，以便再次显示如图1 2中所示的截屏500。然后，当操作员选择该特定板类型的板名称并按下“计划删除”按钮517时，计划单元105a从数据库107中删除与该板类型相关的安装器数据107a(S2)。此后，处理前进到从步骤S4开始的步骤。

另一方面，如果操作员决定添加强制性设定条件作为分配条件107b，换而言之，如果操作员决定不修改计划(S18中为“否”)，则操作员按下图12的截屏500上的“新条件”按钮513，以便显示窗口800，在窗口800上能够输入如图15所示的分配条件。在此，当操作员指定了作为分配条件之一的强制性设定条件并且按下“OK”按钮801时，计划单元105a将所指定的分配条件107b设定到数据库107中(S4)。在此，在该实例中，将分配条件107b添加到数据库107中，在分配条件107b下，仅仅要强制性设定在安装器M-1的第一个台中的带。“台”是部件供应单元403的另一个名称。此外，在部件供应单元403中，“台”还表示单元和在该单元中能够一次进行替换的所有部件。更具体地，通过从每个台移走小车(cart)，可以改变该台中的所有部件供给器。

例如，如图3所示，安装器M-1具有4个部件供应单元，假设从左下方到右上方分别将从第一台到第四台的编号分配给这4个部件供应单元。对于其他安装器，也将这种台编号分配给每个台。

注意，不必为如上所述的每个台指定强制性设定。例如，可以为每个安装器指定强制性设定。此外，可以为部件供给器的每个插槽或者为每组插槽指定强制性设定。

此后，该处理从步骤S6开始重复。

图16示出了在设定了分配条件设定处理(S4)之后的一个截屏500的实例。在截屏500上，在指定分配条件107b的区域518中，添加与两个强制性设定相关的分配条件。在总供给器插槽数量栏514中指示的总插槽数量增加了54，即从351到405。该总插槽数量是假设对部件供应单元403执行所述两个设定，从而为部件供应单元403添加两个额外的部件供应单元403而获得的。注意，在计划显示区域519中，插槽数量栏508、插槽数量栏510等等指示为“未分配”，这意味着由于还没有执行步骤S6，因此每个插槽数量还没有确定。

此外，在组栏524中指示的板20的七种类型之中，板类型PCB-1到PCB-5定义为第一组，而板类型PCB-6和PCB-7定义为第二组。这意味着在板PCB-5的生产之后可以执行一次设定，并且在该设定之后，开始板PCB-6的生产。注意，当设定分配类型时由计划单元105a自动地执行该分组。还要注意，在图16中所示的分组实例是针对第一个分配条件107b的，对第二个分配条件107b也进行类似的分组。

如上所述，如果操作员判断部件放置决定处理将会成功(S8中为“是”)，则操作员按下“下一步”按钮520，从而使得部件放置决定单元105c执行部件放置决定处理。部件放置决定处理采用传统方法执行。因此，在此不再描述部件放置决定处理的细节。

在执行了部件放置决定处理之后，仿真单元105d根据在数据库107中登记的安装器数据107a和分配条件107b，仿真生产板所需要的单件产品生产时间，然后在显示单元102上显示如图17所示的显示仿真结果的曲线图900(S12)。仿真方法是已知技术。例如，可以使用在日本专利申请公开No.2003-23300等等中所公开的方法。

在曲线图900中，水平轴表示时间，垂直轴表示已经生产的板的数量。此外，实线901示出了在不执行部件放置决定处理的情况下，生产所需时间与已经生产的板的数量之间的关系。实线902示出了在执行部件放置决定处理之后，生产所需时间与已经生产的板的数量之间的关系。

当在显示曲线图900的过程中操作员按下“显示数据”按钮903时，仿真单元105d显示如图18所示的执行结果显示器截屏1000，以显示仿真结果。在执行结果显示器截屏1000上，显示了与整个生产计划相关的仿真结果，以及与每个板类型相关的仿真结果。

在该执行结果显示器截屏1000上，当操作员点击显示与用于特定板类型的特定安装器相关的仿真结果的栏1001时，仿真单元105d在显示单元102上显示如图19所示的库存(stock)数据的显示器截屏1100。

在库存数据显示器截屏1100上，用阴影线显示了部件供给器402在与例如板PCB-4的生产相关的安装器M-1的部件供应单元403中的放置位置。

此外，如果在执行结果显示器截屏1000上，操作员从“显示(Display)”菜单中选择“具体显示(specific display)”项，则仿真单元1 05d在显示单元102上显示如图20所示的具体显示器截屏1200。通过在具体显示器截屏1200上的输入栏1202或1203中输入数值，操作员能够重设设定单个部件供给器402所需的设定时间，或者设定单个部件供应单元403所需的设定时间。此外，通过选择复选框1204，可以选择要显示的板类型。此外，通过选定复选框1201并按下“OK”按钮1205，可以基于重设条件执行仿真，并显示如图21所示的曲线图900。此外，通过仿真已经获得了生产单个板所需的时间等等，从而可以使用该结果来创建该曲线图。

如果操作员看到曲线图900并且对仿真结果满意，则通过按下“完成”按钮910(步骤S14中为“是”)，来完成一系列上述步骤。

另一方面，如果操作员不满意，则通过按下“返回”按钮911(步骤S14中为“否”)，再次显示截屏500，从而再次执行安装器数据107a的修改、分配条件107b的添加等等。

如上所述，根据本发明的实施例，无需按照传统执行用于决定部件供给器的放置位置的处理，可以判断部件供给器是否能够同时存放在部件供应单元中，这使得可以在短时间内创建板的生产计划。

注意，在本发明的实施例中，该安装线已经进行了如上描述，但是本发明并不局限于该实施例。

例如，在安装线中可以仅仅包括一个安装器。

此外，数据生成终端设备所具有的功能可以在线管理终端设备中，或者包含在安装线中的安装器中。

工业应用性

本发明可以应用于例如决定生产条件的设备，在所述生产条件下，操作用于在印刷电路板上安装电子部件的安装器。