JPH0721725B2 - NC mounting machine cassette layout optimization method - Google Patents
NC mounting machine cassette layout optimization methodInfo
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- JPH0721725B2 JPH0721725B2 JP63047150A JP4715088A JPH0721725B2 JP H0721725 B2 JPH0721725 B2 JP H0721725B2 JP 63047150 A JP63047150 A JP 63047150A JP 4715088 A JP4715088 A JP 4715088A JP H0721725 B2 JPH0721725 B2 JP H0721725B2
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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。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for optimizing a cassette layout when mounting components on an NC mounting machine.
[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、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。[Prior Art] NC mounters have come to be used as component mounters that automatically mount components when a large number of printed boards are produced. In this case, the NC mounter sets the mounting components in the cassette in advance, and the head automatically picks up the components based on the instructions from the numerical controller and moves them to the mounting location on the printed circuit board, It is an automatic component mounter configured to be mounted on.
[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。[Problems to be Solved by the Invention] When using this type of NC mounter, shortening the component mounting time is an important issue for cost reduction.
これは、最近では部品の単価が安価となり、部品1個の
値段よりもNC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。This is because recently, the unit price of the component has become low, and the cost of mounting one component by the NC mounting machine is higher than the cost of one component.
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。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)。In order to reduce the component mounting time of the NC mounting machine, it is a priori to reduce the head moving time. There is a minimum cycle time distance in the operation of the head, and the NC mounting machine has the property that when moving within this distance, the required time is always constant (same) regardless of the size of the movement distance (this required time Is called the minimum cycle time).
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)。However, if the moving distance of the head exceeds the amount that can be moved in the minimum cycle time, it takes extra time due to the excess (this is called overtime).
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。The movement of the head includes movement for mounting the same type of component and movement required for starting the mounting of another type of component. Therefore, the total component mounting time on the NC mounter is the sum of the overtime caused by component-to-component movement (hereafter referred to as component-to-component movement) for the same type of component, and the next time after the component of a certain type has been mounted. It is the total time of the sum of the overtime and the sum of the minimum cycle time caused by the movement (hereinafter, referred to as the movement to a different type of component) when mounting various types of components.
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
タイムの総和に関しての最適化(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
適化が単に最適な組合せを求める問題ということで、計
算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。By the way, in the conventional mounting by the NC mounter, automatic optimization by the computer is attempted for the total sum of the overtime of movement between components, but optimization for the total sum of overtime of movement to different parts (that is, cassette Layout optimization) is not automated. In the past, this was done by the intuition and experience of the operator. It is known that this optimization is simply a problem of finding an optimum combination, and therefore it takes a huge amount of time to find an optimum solution using a computer.
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)
の最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。Normally, the operator decides the cassette layout in advance, and under this fixed condition, the mounting order (route) of the parts
Only the optimization of is carried out. Therefore, there is a problem that sufficient optimization is not performed.
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。The object of the present invention has been made in view of such a point, and at the same time as optimizing the mounting route of the components in the NC mounting machine, the component cassette layout is also optimized, and the overall component mounting time is minimized. It is to provide a method for optimizing the cassette layout of an NC mounter that can achieve the above.
[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 よりなることを特徴とする。[Means for Solving Problems] In order to achieve such an object, the present invention provides a method for automatically determining a component cassette layout in an NC mounting machine, in which a maximum of M types of component types are selected. A step of determining an optimum path, and a path when the value of the following evaluation function D becomes the minimum among the maximum M paths obtained for each part type, and a different part set in the next cassette. It is characterized by comprising the steps of sequentially determining.
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。D = (overtime when moving to the next dissimilar part) + α · (overtime when moving the next dissimilar part between parts) where α is a coefficient depending on the number of parts of the next dissimilar part.
[実施例] 以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。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。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle flow according to the method of the present invention. The steps will be described below in order.
(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。なおここでは一例とし
て経路を最大で8通りとする場合を例にとって説明す
る。(1) A maximum of M routes (M is an integer) are determined as optimum routes for each component. Note that, as an example, a case where the maximum number of routes is eight will be described.
更に詳述すれば、本発明では同一種類の部品ごとに実装
経路を最適化し、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)の最適化経路を求める。同時
に各経路ごとにそのオーバータイムも計算する。More specifically, in the present invention, the mounting path is optimized for each component of the same type, and a maximum of eight optimized paths (there may be eight or less depending on the number of parts). At the same time, the overtime is calculated for each route.
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。For example, if the number of parts is N for a certain kind of parts,
There are N! Routes, but the following method is used to select a maximum of 8 optimal routes.
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)。Place the mounting start part on the upper left, lower left, and
Limited to 4 in the upper right and lower right (4 ways).
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)。To determine the mounting route, SORTING is performed by position coordinates, but horizontal and vertical sorting is performed (two ways).
以上の実行により、同一種類の部品について最大で4x2
=8通りの経路(これを最適化経路とする)が求められ
る。With the above execution, up to 4x2 for the same type of parts
= 8 routes (this is the optimized route) are required.
(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。(2) Next, the head of the mounting machine is initially located at the machine origin, and the first cassette is determined based on a predetermined evaluation function.
すなわち、次のような評価関数Dを定義し、これが最小
となるように、当該種類の部品に係る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。That is, the following evaluation function D is defined, and one of the optimum routes is selected from the eight routes related to the type of component so as to minimize it, and at the same time, the unmounted component ( Among different types of parts), the part (different type of parts) to be set in the next cassette is determined.
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最適値である。D = (overtime when moving to the next dissimilar part) + α ・ (overtime when moving the next dissimilar part between parts) where α is a coefficient depending on the number of parts of the next dissimilar part,
This is the optimum value obtained from the measured data.
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通りの最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。According to the experiment, when α = 0, a large number of parts may be selected first, and a route having a large overtime may be selected from the eight optimum routes.
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。Further, when α = 1, a large number of parts were selected last.
しかしながら、両方とも、部品の個数が多い部品では次
の異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。However, in both cases, when the number of parts is large, the overtime at the time of moving to the next dissimilar part is small, and the overtime at the time of moving the dissimilar parts between parts is large. Conceivable.
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最適なレイ
アウトとはならない。As described above, when α = 0 or α = 1, the optimum layout is not obtained when the variation in the number of similar components is large.
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。Therefore, I set α = 0.1 / N (N is the number of different parts to be set next) and obtained relatively good results.
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。From such experimental results, α is preferably set to 0.1 / N. However, it goes without saying that the present invention does not limit α to this value.
(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。(3) The evaluation in (2) above is repeated for all types of parts. However, the initial position of the head of the mounting machine in that case shall be the end position of the front part.
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
品についての最適経路が同時に求められる。As described above, the optimum cassette layout and the optimum path for each component are simultaneously obtained.
第2図はこのような最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通りの最適経路を求める最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。FIG. 2 is a diagram showing an example of functional blocks for realizing such an optimization method. 1 is an optimal route determination block that determines a maximum of 8 optimal routes for each component, 2
Is an evaluation function calculation block that evaluates the evaluation function in order to determine different parts to be set in the next cassette according to the given evaluation function and the optimum path that minimizes the overtime. 3 is a control block. 4 is various data. Is a memory for storing signals, and 5 is a bus for transmitting signals and data of each unit.
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。The control block 3 controls each part according to a predetermined procedure.
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通りの最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5経由でメモリ4に格納する。In such a configuration, the control block 3 first activates the optimum path determination block 1 to determine a maximum of eight optimum paths for all types of parts. The control block 3 stores the component type and the optimum route obtained by the optimum route determination block in the memory 4 via the bus 5.
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、評価関数計算ブロック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5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。Next, the control block 3 activates the evaluation function calculation block 2 to first determine the type of parts to be stored in the first cassette. That is, in the evaluation function calculation block 2, it is assumed that the initial position of the mounting machine head is at the machine origin, and based on the component type read from the memory 4 via the bus 5 by the control block 3 and the route data of the component type. Then, the evaluation function is evaluated to obtain the type of part to be stored in the first cassette and one optimum path for the type of part.
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。The component type and the optimum route thus obtained are stored in the memory 4 in association with the cassette number each time.
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
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最適経路は、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。When the type of component to be set in the first cassette and its mounting route are obtained as described above, the type of component to be set in the second cassette and its mounting route are then determined. That is, the component type and its optimum route are determined in the evaluation function calculation block 2 in the same manner as described above. The obtained component type and optimum route are stored in the memory 4 in association with the cassette number as in the above.
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。The control block 3 controls so that the above evaluation is repeated until there are no unmounted components.
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。The control block 3 terminates this processing when the optimum paths and cassette layouts are obtained for all the parts in this way.
なお、このようにして求められメモリ4に格納された各
部品についての最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。The information about the optimum path and the cassette layout for each component thus obtained and stored in the memory 4 can be appropriately read and used.
[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。[Effects of the Invention] As described in detail above, the present invention has the following effects.
(1)実装最適経路を前もって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。(1) Since the optimum mounting path is limited to M ways in advance, the processing time for determining the cassette layout can be shortened.
(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
双方を考慮してあるため、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。(2) As the evaluation function for determining the cassette layout, both the overtime when the mounter head moves between parts and the overtime when the mounter head moves between different parts are taken into consideration, so that the number of mounted parts is large. Can be obtained at the beginning or the end, and the cassette layout can be obtained so that the total mounting time can be minimized.
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……最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。FIG. 1 is a flowchart showing the principle of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of functional blocks for implementing the method of the present invention. 1 ... Optimal route determination block, 2 ... Evaluation function calculation block, 3 ... Control block, 4 ... Memory, 5 ... Bus.
Claims (1)
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。1. A method for automatically determining a component cassette layout in an NC mounting machine, the step of determining a maximum of M optimum routes for each component type, and the maximum M determined for each component type. A method for optimizing a cassette layout of an NC mounter, which comprises sequentially determining a path when the value of the following evaluation function D is the smallest and a different component to be set in the next cassette from each path. D = (overtime when moving to the next dissimilar part) + α · (overtime when moving the next dissimilar part between parts) where α is a coefficient depending on the number of parts of the next dissimilar part.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63047150A JPH0721725B2 (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | NC mounting machine cassette layout optimization method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63047150A JPH0721725B2 (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | NC mounting machine cassette layout optimization method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220001A JPH01220001A (en) | 1989-09-01 |
| JPH0721725B2 true JPH0721725B2 (en) | 1995-03-08 |
Family
ID=12767066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP63047150A Expired - Fee Related JPH0721725B2 (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | NC mounting machine cassette layout optimization method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0721725B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS63207197A (en) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | アルパイン株式会社 | Electronic parts fitting structure |
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| JP3059665U (en) * | 1998-06-02 | 1999-07-13 | 朝美 仲宗根 | Magnetic removable pocket |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63047150A patent/JPH0721725B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH01220001A (en) | 1989-09-01 |
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