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発明の名称 データ生成方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−28868
公開日 平成7年(1995)1月31日
出願番号 特願平5−154671
出願日 平成5年(1993)6月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
発明者 藤原 宏章 / 佐藤 健一 / 兼松 宏一 / 吉原 秀樹
要約 目的
実装機がどの補正マークを使用すればよいかを自動で決定できるデータ生成方法を提供することを目的とする。

構成
補正マークが必要な部品を抽出する第1工程#1と、部品と補正マークの距離をチェックする第2工程#2と、部品と補正マークの位置関係をチェックする第3工程#3と、相手方の補正マークの適合度をチェックする第4工程#4と、最適な補正マークの組を決定する第5工程#5とからなり、プリント基板の上の補正マークを認識して部品を実装する設備の動作データを作成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 補正マークが必要な部品を抽出する第1工程と、部品と補正マークの距離をチェックする第2工程と、部品と補正マークの位置関係をチェックする第3工程と、相手方の補正マークの適合度をチェックする第4工程と、最適な補正マークの組を決定する第5工程とからなり、プリント基板の上の補正マークを認識して部品を実装する設備の動作データを作成するデータ生成方法。
【請求項2】 補正マークの必要性を判断する第1工程と、プリント基板の上の任意の位置に補正マークを配置したと仮定して電子部品と補正マークの適当な距離を算出する第2工程と、電子部品と補正マークの適当な位置関係を算出する第3工程と、相手方の補正マークの適当な位置を算出する第4工程と、いくつかの仮定の中から最適な補正マークの位置を決定する第5工程とからなり、プリント基板の上の部品配置のデータを生成するデータ生成方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品をプリント基板に実装する電子部品実装工程における、電子部品実装機の動作データ生成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品実装機でプリント基板に電子部品を実装する際には、部品のリード間隔が狭隘なものは高精度の実装が要求されるため、従来では図7に示すように、プリント基板の上の部品Dの実装予定位置(部品中心)Pに対して、所定関係の位置に位置補正用のマークCa,Cbを設け、この位置補正用のマークCa,Cb〔以下、補正マークと称す〕を電子部品実装機がカメラなどて認識することによって、プリント基板の実際の位置を補正している。
【0003】なお、以下の説明では部品Dの補正マークCaに対して部品Dの対角線の位置にある補正マークCbを、補正マークCaの相手方の補正マークと称する。電子部品実装機の動作データを作成するには、位置補正を行う部品の実装命令データに付随して、位置補正命令を行う補正命令データを作成しなければならない。
【0004】この補正命令データの例を図8に示す。ここでは、部品実装命令31に対し、補正命令32の2行が対応している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、部品の実装位置はプリント基板CADから出力されるデータを利用して自動的に生成することが多くなってきている。図9にCADデータの一例を示す。図9でみられるように、現在の殆どのCADシステムではプリント基板の補正マークの位置座標は出力されるが、その補正マークがどの部品のものであるかはという情報は出力されない。
【0006】図10の(a)にみられるように、現在のCADシステムでは、補正マークCa,Cbと使用部品Dの関連情報も出力しようとすると、予めCADのデータベースにその位置関係を登録しておかなければならない。
【0007】しかし、実際のプリント基板設計時には、高密度プリント基板設計に伴うプリント基板の上の配置スペースの問題から、図10の(b)に見られるように補正マークCa,Cbの位置を仮想線位置から実線位置に変更したり、図10の(c)に見られるよう隣接する部品D1 ,D2 とで補正マークCbを共通にして、一方の補正マークCbを削除してしまうと云ったことが行われる場合がある。このような場合は、予め登録された図10の(a)にみられるようデータベースを使用することはできない。
【0008】従って、図9のデータを作成するには、補正マークが必要な部品に対して、どの補正マークが対応しているのかを、手入力しなければならない。このためには、プリント基板の図面や実装部品一覧表などから、まず補正マークが必要な部品を抜き出し、次にその実装位置を調べて、近辺にある使用可能な補正マークを図面か実際のプリント基板より求めなければならない。
【0009】通常、補正マークが必要な部品は、プリント基板1枚当り数点〜数十点あるので、この作業は数時間を要する上、この作業のために、データ生成処理が完全自動化できず、業務効率向上の阻害要因になっている。
【0010】本発明は電子部品を実装する設備の動作データ生成において、各電子部品がどの補正マークを使用すればよいかを自動作成できるデータ生成方法を提供することを目的とする。
【0011】また、現在はプリント基板設計時に、補正マークの位置は、プリント基板の上の他の部品や配線パターンなどを避けて、設計者が一番適当と思われるところに手入力で配置している。本発明は、プリント基板設計において、補正マークが必要な電子部品に対し、どの位置へ補正マークを配置すればよいかを自動的に決定できるデータ生成方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1記載のデータ生成方法は、補正マークが必要な部品を抽出する第1工程と、部品と補正マークの距離をチェックする第2工程と、部品と補正マークの位置関係をチェックする第3工程と、相手方の補正マークの適合度をチェックする第4工程と、最適な補正マークの組を決定する第5工程とからなり、プリント基板の上の補正マークを認識して部品を実装する設備の動作データを作成することを特徴とする。
【0013】請求項2記載のデータ生成方法は、補正マークの必要性を判断する第1工程と、プリント基板の上の任意の位置に補正マークを配置したと仮定して電子部品と補正マークの適当な距離を算出する第2工程と、電子部品と補正マークの適当な位置関係を算出する第3工程と、相手方の補正マークの適当な位置を算出する第4工程と、いくつかの仮定の中から最適な補正マークの位置を決定する第5工程とからなり、プリント基板の上の部品配置のデータを生成することを特徴とする。
【0014】
【作用】請求項1の構成によると、電子部品を実装する設備の動作データ生成において、各電子部品がどの補正マークを使用すればよいかを自動で決定できる。
【0015】請求項2の構成によると、プリント基板の上の位置補正マークを決定するプリント基板設計に際し、補正マーク間が必要な電子部品に対し、どの位置へ補正マークを配置すればよいかを自動で決定できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明のデータ生成方法の具体的な実施例を図1〜図5を参照しながら説明する。
【0017】図1は本発明のデータ生成方法を実行するコンピュータのフローチャートを示す。コンピュータは、対象となるプリント基板中より補正マークが必要な部品を第1工程#1で抽出する。ここで抽出された部品毎に、プリント基板の上のすべての補正マークを対象に、以下の処理を行ってゆく。
【0018】第2工程#2では、各補正マークと電子部品との距離を算出し評価する。第3工程#3では、各補正マークと電子部品の向きの相対的な関係を算出し評価する。第4工程#4では、対象としている補正マーク以外の全補正マークについて、相手方の補正マークとしての適合度を算出する。第5工程#5では、第2〜第4工程までの評価点をもとに最適な補正マークの組を選択する。
【0019】上記の#1〜#5を、図2に示す具体例に基づいて詳細に説明する。まず第1工程#1であるが、予め図3のように、各部品D1 ,D2 ,…… の形状を部品形状データとして登録しておく。補正マークが必要な部品形状は、部品形状データの部品分類やリードピッチから予め決定できる。実際の使用部品は実装位置データに入力されるが、これら各部品の部品形状コードをもとに補正マークが必要かどうかが自動で判断できる。具体例では、部品D1 は補正マークが不要で、部品D2 は補正マークが必要であることがわかる。
【0020】次に第2工程であるが、補正マークはプリント基板の反りや伸びなどに影響されにくくするため、なるべく対象部品の近くにあるほうがよい。一方、補正マークは部品の外側に配置されないと、実装機で認識できないことがある。従って、ここでは補正マークと使用部品のボディ外形との距離を求める。ボディ外形の位置は、図3の実装位置データの部品中心座標と、部品形状データの部品サイズより求めることができる。具体例の結果を表1に示す。
【0021】
【表1】

【0022】表1では、実際の距離をもとに各工程での数値の重みを考慮して、適当な評価尺度に基づいて、評価点を換算している。次に第3工程であるが、補正マークは実装機での角度ずれの計算処理のため、なるべく部品の対角方向に位置していた方がよい。従って、ここでは補正マークが部品の対角方向に対し、どこに位置しているかを評価する。図4に示すように、補正マークCcと部品中心Pとを結ぶ線分E1 と、部品D2 の対角線E2 とのずれFを求める。表2に具体例の結果を示す。
【0023】
【表2】

【0024】評価点は第2工程と同様に、実際のずれ量に対し適当な評価尺度で換算している。次に第4工程であるが、2つの補正マークはプリント基板の反りや伸びなどに影響されにくくするため、なるべく対象部品の中心を挟んで対面方向にある方がよい。ここでは図5に示すように、2つの補正マーク間の線分E3 と、部品中心Pとの距離Gを求める。表3にその結果を示す。
【0025】
【表3】

【0026】最後に第5工程#5であるが、結果を表4に示す。
【0027】
【表4】

【0028】但し、表4の数字の上段は第4工程#4の評価点,下段は相手方の補正マークの(第2工程と第3の工程の和)+第4の工程の評価点を示している。表4では、まず各補正マークの第2工程と第3工程の評価点の合計を補正マーク別に算出する。さらに2つの補正マークの組合わせ毎に、お互いの第2+第3工程の評価点の和と、表3の結果をもとに換算した、その組合わせの第4工程の評価点を加えて合計の評価点を求めている。本具体例では、各工程とも評価点が低いほうが評価が高いので、表4より評価点の一番低い組合わせを選べばよい。最適な組合わせは、補正マークCaと補正マークCcの組み合わせとなる。
【0029】以上の評価方法を応用すれば、逆に補正マークが必要な部品に対して、プリント基板の上の任意の位置に補正マークが置いた時、その位置での望ましさを求めることができる。
【0030】具体的には、プリント基板設計に使用するコンピュータを図6に示すように構成することによって、補正マークが必要な電子部品に対し、どの位置へ補正マークを配置すればよいかを自動で決定できる。
【0031】第1工程#11では、対象となる部品が補正マークが必要なものであるかを判断する。必要であれば、現在のプリント基板の中に補正マークが配置可能な領域を全て抽出する。なお、補正マークは他の部品のものとの共用が可能であるから、既に配置済みの補正マークもこれに加える。
【0032】第2工程#12では、部品と配置可能領域までの距離を算出し評価する。第3工程#13では、部品と配置可能領域との位置関係を算出し評価する。第4工程#14では、対象としている配置可能領域以外の配置可能領域について、相手方の補正マークとしての適合度を算出する。最後に第5工程#15で、最適な配置可能領域の組を求める。
【0033】以上のようにして#11〜#15で求めた領域に、実際の補正マークを配置することによって、設計時に設計ルールに適合した補正マークの位置を自動で決定することができる。
【0034】
【発明の効果】請求項1記載のデータ生成方法によれば、各部品がどの補正マークを使用すればよいかを自動で決定することができるため、補正マークの使用を含めた動作データ生成を自動作成することができ、作業効率の向上や作業に対する費用の低減を図れる。
【0035】請求項2記載のデータ生成方法によれば、補正マークが必要な部品に対し、どの位置へ補正マークを配置すればよいかを自動で決定することができ、適切な補正マークの配置による設計品質の向上や設計作業効率の向上を図れる。




 

 


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