部件装配机的部件装配优化方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可以在装配机中缩短装配头的总移动距离并优化部件装配的部件装配机的部件装配优化方法及装置。当具有装配了多个吸嘴的头，利用吸嘴吸附部件并装配于电路基板上时，优化部件装配顺序。作成部件的所有装配点的随机排列（１、３、……２、５），按照该随机排列把装配点顺序分配到装配模式组（Ａ、Ａ、……）中。把被分配到所述装配模式组中的装配点的排列划分成以所述多个吸嘴的吸嘴数（４个）为一个单位的组，根据各组的头移动距离的总和评价所述随机排列，根据获得最佳评价的随机排列，进行向各吸嘴的装配点分配，来优化部件装配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种部件装配机的部件装配优化方法和装置，具体涉及在连接一台或多台部件装配机的生产线中用于构建最佳生产节奏和生产线平衡的生产程序的优化。
技术介绍
在把电子部件(以下简称为部件)装配在电路基板上的电子部件装配机中，基板生产(部件装配)是针对每种基板作成生产该基板的生产程序来进行的。各生产程序包括用于在装配机上生产基板的各种数据，例如由以下数据构成有关基板的数据、有关装配位置的数据、有关部件的数据(例如纵横高尺寸)、有关吸附位置的数据、图像识别用信息、有关粘接剂的涂覆的数据等。以往，为了提高基板生产效率进行生产程序的优化，例如，通过优化部件的吸附和装配顺序来缩短生产节拍。并且，在通过连接多台装配机构成生产线来进行部件装配的情况下，为了使生产线上的各个部件装配机能够进行平衡的生产，需要考虑生产线的平衡来进行生产程序的优化(专利文献1)。并且，通过使吸附部件的头部从部件供给部移动到电路基板的规定位置的路径直线化，也可以缩短生产节拍时间(专利文献2)。另外，有一种在吸附头上设置多个吸嘴，一次按顺序(或同时)吸附多个部件，把各个部件装配于电路基板上的生产程序，在优化这种生产程序时，在从一次吸附到装配的动作(1个装配循环)过程中，确定吸附顺序或装配顺序，以使吸附或装配时的吸附头的移动距离的总和为最短。例如，在决定装配顺序时，如图9所示，检索距吸嘴最近的装配点，为吸嘴分配装配点。下面对该方法进行说明，例如，在吸附头H上安装有4个吸嘴，形成部件A～D被吸附在各个吸嘴上的吸附方式，部件A被装配于P4、P8、P10，部件B被装配于P2、P6、P7，部件C被装配于P3、P5，部件D被装配于P1、P9、P11。在寻找起始装配点时，如图9(A)所示，部件A～D的最近的装配点是P4、P7、P5、P1。由于其中移动距离最短的是装配点P7，所以把P7设为起始装配点，为吸附部件B的吸嘴分配装配点P7。然后，使头移动到起始装配点，求出部件A、C、D的最近的装配点P4、P5、P1，检索其中移动距离最短的装配点。该装配点是P4，所以设定第2个装配点是P4，为吸附部件A的吸嘴分配装配点P4。重复相同的处理，如图9(C)、(D)所示，设定移动距离短的第3个、第4个装配点P5、P9，为吸附部件C、D的吸嘴分配装配点P5、P9。重复该循环，并在每个循环中为吸嘴分配装配点，以便把部件装配于所有装配点。并且，生成多个供给部件的供料器的随机排列，把这些各个排列作为个体，使用遗传算法不断生成个体，并进行各个体的评价，把评价较高的个体作为最佳供料器配置，从而进行部件装配的优化(专利文献3、4)。专利文献1日本专利特开2002-353697号公报(第0013段～第0017段)专利文献2日本专利特开2001-94295号公报(权利要求1)专利文献3日本专利特开平10-209681号公报专利文献4日本专利特开2000-261190号公报在图9所示装配状态下，虽然每个循环都进行使移动距离为最短的分配，但是作为全部循环中的头部移动量的合计距离而言未必是最佳的。即，存在着只是将局部最佳值进行堆积，但未实现整体优化的问题。并且，当全面考虑来检索所有组合时，虽然能够得到最佳的解，但是这种算法导致组合数成为天文数字。例如，在从400点的装配点中作成每4点一组的组时，该组合的数量用算式(1)表示，成为数量庞大的组合，在检索所有组合求出最佳的解的方法中，存在不能在适当的执行时间内结束处理的问题。算式(1)
技术实现思路
因此，本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其课题是，提供一种可以在装配机中缩短装配头的总移动距离，并优化部件装配的部件装配机的部件装配优化方法及装置。另外，另一课题是缩短执行时间。本专利技术的部件装配机的部件装配优化方法，该部件装配机具有装配了多个吸嘴的头，利用所述吸嘴吸附部件并装配于电路基板上，其特征在于，通过把装配部件的向吸嘴的分配作为向多个吸嘴的装配模式(排列模式)来形成，而形成装配模式组。然后作为装配模式组而形成通过对所述多个吸嘴分配装配部件而得到的排列模式。并且，把被分配到所述装配模式组中的装配点的排列划分成以所述多个吸嘴的吸嘴数为一个单位的组。然后，把分配到所述装配模式组中的装配点的排列划分成以所述多个吸嘴的吸嘴数为一个单位的组。最后，根据各组的头移动距离的总和评价所述随机排列，根据获得最佳评价的随机排列，进行向各吸嘴的装配点分配，使部件装配优化。另外，本专利技术的部件装配机的部件装配优化装置，该部件装配机具有装配了多个吸嘴的头，利用所述吸嘴吸附部件并装配于电路基板上，其特征在于，具有通过把装配部件的向吸嘴的分配作为向多个吸嘴的装配模式(排列模式)来形成，而形成装配模式组的单元；作成部件的所有装配点的随机排列，按照该随机排列把装配点顺序分配到所述装配模式组中的单元；把被分配到所述装配模式组中的装配点的排列划分成以所述多个吸嘴的吸嘴数为一个单位的组的单元；根据各组的头移动距离的总和评价所述随机排列的单元；和根据获得最佳评价的随机排列，进行向各吸嘴的装配点分配，使部件装配优化的单元。在本专利技术中，作成所有装配点的各种随机排列，把装配点分配到装配模式中，所以能够评价各种装配点分配的组合，能够求出装配部件时的头的移动距离总和为最小的装配顺序。并且，在使用遗传算法生成所有装配点的随机排列时，可以限定检索区域，能够尽快获得良好的解。附图说明图1是表示部件装配机的概略结构的俯视图。图2是表示部件装配机的控制结构的方框图。图3是表示具有多个吸嘴的吸附头的结构的结构图。图4是表示将装配顺序优化的整体流程的流程图。图5是表示各种装配模式的说明图。图6是表示遗传算法的基本处理流程的流程图。图7(A)是表示各种基因编码的图表，(B)、(C)是表示基因编码的评价方法的说明图。图8是表示移动距离的评价流程的流程图。图9(A)～(D)是说明以往的装配点分配的说明图。图中20、25-基板；26-主计算机；30-电子部件装配装置；40-吸附头；40a～40d-吸嘴。具体实施例方式本专利技术用于在部件装配机上优化部件的装配顺序，该部件装配机利用多个吸嘴同时或按顺序吸附部件，并把部件装配于电路基板上，以下结合附图所示的实施例详细说明本专利技术。(实施例)图1表示电子部件装配装置30在主计算机(控制装置)26的控制下进行基板生产的结构。在部件装配装置30的储料器23上装配着多个供料器23a。各供料器收纳有用于装配在沿着输送路径24向箭头方向输送的基板20、25上的各种电子部件，部件装配机30的吸附头从这些供料器吸附部件，并装配在基板20、25的规定部位上，由此生产基板。通常，基板的生产是由多台装配装置来分担进行的，所以图1中利用虚线表示其他电子部件装配装置30’。图2表示部件装配装置30的详细结构，设置在生产线上的其他部件装配装置也具有相同结构。部件装配装置30具有控制部(控制单元)31，控制部31由控制全体部件的装配的CPU31a、存储有各种控制程序和数据的ROM31、存储控制数据和处理数据并提供作业区域的RAM31b构成。在部件装配装置30中设有可以与主计算机26之间进行数据收发的数据收发部36，从主计算机26发送来的生产程序通过该数据收发部36被接收，并存储在数据存储部35中。控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部件装配机的部件装配优化方法，该部件装配机具有装配了多个吸嘴的头，利用所述吸嘴吸附部件并装配于电路基板上，其特征在于，作为装配模式组而形成通过对所述多个吸嘴分配装配部件而得到的排列模式，作成部件的所有装配点的随机排列，按照该随机排列把装配点顺序分配到所述装配模式组中，把被分配到所述装配模式组中的装配点的排列划分成以所述多个吸嘴的吸嘴数为一个单位的组，根据各组的头移动距离的总和评价所述随机排列，根据获得最佳评价的随机排列，进行向各吸嘴的装配点分配，优化部件装配。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥田忠雅，
申请(专利权)人：重机公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]