JPWO2020065809A1

JPWO2020065809A1 - 部品実装システム

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Publication number: JPWO2020065809A1
Application number: JP2020547704A
Authority: JP
Inventors: 邦明柘植; 満三治
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Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2021-08-30
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Abstract

本開示の部品実装システムは、部品実装ラインと、部品実装用部材保管庫と、ローダと、作業者エリア特定部と制御部とを備える。部品実装ラインは、部品を基板に実装するのに用いられる部品実装用部材が着脱可能に装着された複数の部品実装機が所定方向に並べられたものである。部品実装用部材保管庫は、部品実装ラインに設けられ、部品実装用部材を保管する。ローダは、所定方向に沿って移動し、部品実装ラインを構成する部品実装機及び部品実装用部材保管庫に対して部品実装用部材の取り出し及び／又は取り付けを自動で行う。作業者エリア特定部は、ローダ以外の機器からの情報に基づいて作業者が作業を行う作業者エリアを特定する。制御部は、作業者エリア特定部によって特定された作業者エリア内にローダを侵入させないように制御する。

Description

本明細書では、部品実装システムを開示する。

従来、部品実装システムとしては、例えば特許文献１に示すように、部品を基板へ実装する部品実装機を複数並べた部品実装ラインと、部品実装機に部材の自動補給を行う無人搬送車であるローダと、を備えたものが知られている。この部品実装システムでは、ローダは、保管庫に保管された部品実装機の部材を取得して部品実装機にその部材を供給する。また、ローダは、監視領域の障害物を検知する監視部を備えており、監視部によって障害物が検出されると走行を停止する。

国際公開第２０１６／１５１７２４号パンフレット

ところで、保管庫には、作業者が部品実装機の部材を保管する作業を行う。ローダは、保管庫に部品実装機の部材を取りに来たときに作業者が保管庫の前にいると、監視部によって作業者が検出されるため走行を停止する。

しかしながら、監視部はローダに備えられているため、保管庫の前に作業者がいたとしても、ローダが作業者から離れた位置にいると監視部はその作業者を検出できず、ローダが作業者の近くまで移動して初めて作業者を検出することになる。その場合、ローダが保管庫まで移動する時間が無駄になってしまう。

本開示は、このような課題に鑑みなされたものであり、ローダの無駄な動作を少なくすることを主目的とする。

本開示の部品実装システムは、
部品を基板に実装するのに用いられる部品実装用部材が着脱可能に装着された複数の部品実装機が所定方向に並べられた部品実装ラインと、
前記部品実装ラインに設けられ、前記部品実装用部材を保管する部品実装用部材保管庫と、
前記所定方向に沿って移動し、前記部品実装ラインを構成する前記部品実装機及び前記部品実装用部材保管庫に対して前記部品実装用部材の取り出し及び／又は取り付けを自動で行うローダと、
前記ローダ以外の機器からの情報に基づいて作業者が作業を行う作業者エリアを特定する作業者エリア特定部と、
前記作業者エリア特定部によって特定された前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御する制御部と、
を備えたものである。

この部品実装システムでは、作業者エリア特定部は、ローダ以外の機器からの情報に基づいて作業者が作業を行う作業者エリアを特定し、制御部は、作業者エリア特定部によって特定された作業者エリア内にローダが侵入しないように制御する。これにより、ローダが作業者から離れた位置にいる場合でも、作業者エリア特定部は作業者エリアを特定することができる。そのため、本開示の部品実装システムによれば、ローダの位置にかかわらず作業者エリアを特定することができるため、ローダの無駄な動作を少なくすることができる。

なお、「前記ローダ以外の機器」とは、例えば、部品実装システムに関与する機器のうちローダ以外の機器であり、具体的には、部品実装ラインを管理する管理コンピュータ、部品実装ラインを構成する部品実装機や部品実装用部材保管庫、及び作業者が携帯する携帯端末のうちの少なくとも１つとしてもよい。

部品実装システム１０の概略を示す斜視図。部品実装機２０の概略を示す斜視図。部品実装システム１０の制御に関わる構成を示すブロック図。ローダ動作制限処理のフローチャート。作業者エリア９０の説明図。割り込み処理のフローチャート。作業者エリア９４の説明図。監視センサ５８ａ，５８ｂを備えたローダ５０の説明図。作業者エリア９０と障害物エリア９６とが重複したときの説明図。

次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態の部品実装システム１０の概略を示す斜視図、図２は部品実装機２０の概略を示す斜視図、図３は部品実装システム１０の制御に関わる構成を示すブロック図である。なお、図１の左右方向がＸ方向であり、前後方向がＹ方向であり、上下方向がＺ方向である。

部品実装システム１０は、図１に示すように、部品実装ライン１２と、ローダ５０と、管理コンピュータ８０とを備える。部品実装ライン１２には、複数の部品実装機２０とフィーダ保管庫６０とがＸ軸方向に並べられている。部品実装機２０は、フィーダ３０から供給された部品を基板Ｓに実装する。フィーダ保管庫６０は、複数の部品実装機２０のうち最も上流側の部品実装機２０の更に上流側に配置され、部品実装機２０で使用予定のフィーダ３０や使用済みのフィーダ３０を保管する。ローダ５０は、部品実装機２０との間やフィーダ保管庫６０との間でフィーダ３０を自動交換可能である。管理コンピュータ８０は、システム全体を管理する。本実施形態では、図示しない倉庫内のフィーダ３０を作業者が運搬してフィーダ保管庫６０に補給したり、作業者がフィーダ保管庫６０からフィーダ３０を回収し倉庫まで運搬して倉庫に保管したりする。また、作業者は、生産ジョブが切り替わるとき、部品実装機２０にその生産ジョブで使用するフィーダ３０を取り付けたり不要なフィーダ３０を取り外したりする段取り替えを行う。更に、作業者は、必要に応じて部品実装機２０のメンテナンス作業を行う。作業者は、各種情報を入力可能な携帯端末７０を持っている。

部品実装機２０は、図２に示すように、基板ＳをＸ方向に搬送する基板搬送装置２１と、フィーダ３０が供給した部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッド２２と、ヘッド２２をＸＹ方向に移動させるヘッド移動機構２３と、タッチパネルディスプレイ２７（図１参照）とを備える。また、部品実装機２０は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成された実装制御装置２８（図３参照）を備える。実装制御装置２８は、部品実装機２０の全体を制御する。実装制御装置２８は、基板搬送装置２１やヘッド２２、ヘッド移動機構２３、タッチパネルディスプレイ２７などと信号の入出力が可能となっている。また、部品実装機２０は、前方にフィーダ３０を取り付け可能な上下２つのエリアを有する。上のエリアはフィーダ３０が部品を供給可能な供給エリア２０Ａであり、下のエリアはフィーダ３０をストック可能なストックエリア２０Ｂである。供給エリア２０Ａとストックエリア２０Ｂには、側面視がＬ字状に形成され、それぞれ複数のフィーダ３０が取り付けられるフィーダ台４０が設けられている。

フィーダ３０は、図２に示すように、部品を所定ピッチで収容するテープを送り出すテープフィーダとして構成されている。フィーダ３０は、テープが巻回されたテープリール３２と、テープリール３２からテープを送り出すテープ送り機構３３と、フィーダ制御装置３４（図３参照）とを備える。なお、フィーダ台４０は、図２に示すように、フィーダ３０を挿入可能な間隔でＸ方向に複数配列されたスロット４２を備える。フィーダ台４０のスロット４２にフィーダ３０が挿入されると、フィーダ３０の図示しないコネクタがフィーダ台４０のコネクタ４５に接続される。これにより、フィーダ制御装置３４は、フィーダ３０の取付先の制御部（実装制御装置２８や管理コンピュータ８０など）と通信可能となる。フィーダ制御装置３４は、テープに収容された部品をテープ送り機構３３により所定の部品供給位置まで繰り出し、部品供給位置の部品がヘッド２２のノズルによって吸着されると、再びテープに収容された部品をテープ送り機構３３により所定の部品供給位置まで繰り出す。

ローダ５０は、図１に示すように、複数の部品実装機２０の前面およびフィーダ保管庫６０の前面に基板の搬送方向（Ｘ方向）に対して平行に設けられたＸ軸レール１８に沿って移動可能となっている。ローダ５０は、図２及び図３に示すように、ローダ移動機構５１と、フィーダ移載機構５３とを備える。ローダ移動機構５１は、Ｘ軸レール１８に沿ってローダ５０を移動させるものである。フィーダ移載機構５３は、ローダ５０から部品実装機２０やフィーダ保管庫６０へフィーダ３０を供給したり、部品実装機２０やフィーダ保管庫６０からローダ５０へフィーダ３０を回収したり、上部移載エリア５０Ａと下部移載エリア５０Ｂとの間でフィーダ３０を移動させたりするものである。ローダ５０は、また、図３に示すように、エンコーダ５５と、ローダ制御装置５７とを備える。エンコーダ５５は、ローダ５０のＸ方向の移動位置を検出するものである。ローダ制御装置５７は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されている。ローダ制御装置５７は、エンコーダ５５からの検知信号を入力し、ローダ移動機構５１やフィーダ移載機構５３に駆動信号を出力する。

フィーダ保管庫６０は、複数のフィーダ３０を収容するために、部品実装機２０に設けられるフィーダ台４０と同じ構成のフィーダ台４０が設けられている。フィーダ保管庫６０には、作業者によって操作される押しボタン式の操作ボタン６４が設けられている。操作ボタン６４は、作業者がフィーダ保管庫６０に対して作業を開始するときに作業者によってオン操作され、作業終了後に作業者によってオフ操作される。

管理コンピュータ８０は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成されており、図３に示すように、ＬＣＤなどのディスプレイ８２やキーボードやマウスなどの入力デバイス８４、操作ボタン６４などに接続されている。管理コンピュータ８０は、基板Ｓの生産情報を示すジョブなどを記憶している。ジョブには、各部品実装機２０においてどの部品種の部品をどういう順番で基板Ｓに実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかなどが定められている。管理コンピュータ８０は、実装制御装置２８やローダ制御装置５７と双方向通信可能に接続される。管理コンピュータ８０は、実装制御装置２８から部品実装機２０の実装状況に関する情報を受信したり、ローダ制御装置５７からローダ５０の駆動状況に関する情報を受信したりする。管理コンピュータ８０は、フィーダ保管庫６０に保管されたフィーダ３０のフィーダ制御装置３４と通信可能に接続され、保管されたフィーダ３０の情報を取得可能となっている。管理コンピュータ８０は、操作ボタン６４のオンオフ信号を入力可能となっている。

次に、部品実装機２０の実装制御装置２８が、管理コンピュータ８０から受信したジョブに基づいて基板Ｓへ部品を実装する動作（部品実装動作）について説明する。まず、実装制御装置２８は、ヘッド２２のノズルにフィーダ３０から供給される部品を吸着させる。具体的には、実装制御装置２８は、ヘッド移動機構２３を制御してヘッド２２のノズルを所望の部品の部品供給位置の真上に移動させる。次に、実装制御装置２８は、ノズルを下降させてそのノズルへ負圧を供給する。これにより、ノズルの先端に所望の部品が吸着される。その後、実装制御装置２８は、ノズルを上昇させ、ヘッド移動機構２３を制御して、先端に部品を吸着したノズルを基板Ｓの所定の位置の上方へ移動させる。そして、その所定の位置で、実装制御装置２８は、ノズルを下降させ、そのノズルへ大気圧を供給する。これにより、ノズルに吸着されていた部品が離間して基板Ｓの所定の位置に実装される。基板Ｓに実装すべき他の部品についても、同様にして基板Ｓ上に実装していき、すべての部品の実装が完了したら基板Ｓを下流側の部品実装機２０へ送り出す。

次に、ローダ制御装置５７が管理コンピュータ８０の指示に基づいてローダ５０に通常作業を実施させるときの動作について説明する。通常作業には、フィーダ３０の自動交換が必要になった部品実装機２０に対してフィーダ３０の自動交換を行うこと等が含まれる。例えば、ある部品実装機２０の供給エリア２０Ａに装着されたフィーダ３０の部品が切れるとき、その部品実装機２０のストックエリア２０Ｂに予備のフィーダ３０（部品切れになる部品を供給可能なテープがテープリール３２に巻回されたフィーダ３０）が収納されているならば、ローダ制御装置５７は、ローダ５０を部品実装機２０の前方に移動させる。続いて、ローダ制御装置５７は、その部品実装機２０の供給エリア２０Ａから部品切れになったフィーダ３０を上部移載エリア５０Ａに引き入れる。続いて、ローダ制御装置５７は、ストックエリア２０Ｂに収納されている予備のフィーダ３０を下部移載エリア５０Ｂに引き入れ、その予備のフィーダ３０を上部移載エリア５０Ａに上昇させたあと部品実装機２０の供給エリア２０Ａの所定のスロット４２に予備のフィーダ３０を装着する。なお、ストックエリア２０Ｂに予備のフィーダ３０が収納されていなければ、ローダ制御装置５７は、まず、ローダ５０にフィーダ保管庫６０内の予備のフィーダ３０を取りに行かせ、その後は上述した手順とほぼ同様にして自動交換を行う。また、部品切れに備えて予備のフィーダ３０を部品実装機２０のストックエリア２０Ｂに収納することもできる。その場合、ローダ制御装置５７は、ローダ５０をフィーダ保管庫６０の前方に移動させてフィーダ保管庫６０から予備のフィーダ３０を上部移載エリア５０Ａに引き入れ、その予備のフィーダ３０を下部移載エリア５０Ｂに下降したあと、ローダ５０を部品実装機２０の前方に移動させて下部移載エリア５０Ｂから部品実装機２０のストックエリア２０Ｂに予備のフィーダ３０を移載する。

次に、管理コンピュータ８０によって実行されるローダ動作制限処理について説明する。図４はローダ動作制限処理のフローチャートである。管理コンピュータ８０は、例えば数ｍｓｅｃごとにこのローダ動作制限処理を実行する。管理コンピュータ８０は、ローダ動作制限処理を開始すると、まず、フィーダ保管庫６０に備えられている操作ボタン６４がオンされたか否かを判定する（Ｓ１１０）。Ｓ１１０で操作ボタン６４がオンされていなければ、管理コンピュータ８０は、そのままこの処理を終了する。一方、Ｓ１１０で操作ボタン６４がオンされたならば、管理コンピュータ８０は、操作ボタン６４がオンされたことに基づいて作業者エリア９０を特定する（Ｓ１２０）。具体的には、管理コンピュータ８０は、図５に示すように、操作ボタン６４が装備されているフィーダ保管庫６０の前方エリア９０ａを含むように作業者エリア９０を特定する。ローダ５０はフィーダ保管庫６０の前方エリア９０ａよりも左側には移動できないため、作業者エリア９０は前方エリア９０ａを含んでその右側に広がるように特定される。続いて、管理コンピュータ８０は、ローダ制御装置５７に今回特定した作業者エリア９０内へのローダ５０の侵入を禁止する侵入禁止信号を作業者エリア９０の情報と共に送信する（Ｓ１３０）。すると、ローダ制御装置５７は、今回特定された作業者エリア９０内にローダ５０が侵入しないように、制限された移動範囲９２内で移動するように制御する。続いて、管理コンピュータ８０は、操作ボタン６４がオフされたか否かを判定し（Ｓ１４０）、オフされていなければそのまま待機する。この間、ローダ制御装置５７は、作業者エリア９０内にローダ５０が侵入しないようにする制御を継続する。一方、Ｓ１４０で操作ボタン６４がオフされたならば、管理コンピュータ８０は、作業者エリア９０をリセットし（Ｓ１５０）、ローダ制御装置５７に侵入禁止解除信号を送信し（Ｓ１６０）、本処理を終了する。すると、ローダ制御装置５７は、今回特定された作業者エリア９０内にローダ５０が侵入しないようにする制御を終了する。その結果、ローダ５０は制限されることなく移動することができる。

次に、ローダ制御装置５７によって実行される割り込み処理について説明する。図６は割り込み処理のフローチャートである。ローダ制御装置５７は、ローダ５０が上述した通常作業を実施している途中でこの割り込み処理を適時実行する。ローダ制御装置５７は、この割り込み処理を開始すると、まず、侵入禁止信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２１０）。Ｓ２１０で侵入禁止信号を受信していなければ、ローダ制御装置５７は、そのままこの処理を終了し、ローダ５０に通常作業を実施させる。一方、Ｓ２１０で侵入禁止信号を受信したならば、ローダ制御装置５７は、侵入禁止信号と共に受信した作業者エリア９０に侵入しないようにＸ軸方向の移動範囲を制限する（Ｓ２２０）。なお、ローダ制御装置５７が侵入禁止信号を受信したときのローダ５０の位置が作業者エリア９０内だったならば、ローダ制御装置５７はローダ５０を作業者エリア９０外に退出させた後ローダ５０の移動範囲を制限する。続いて、ローダ制御装置５７は、通常作業として行われる作業者エリア９０内での作業をスキップし作業者エリア９０外での作業を優先してローダ５０に処理させる（Ｓ２３０）。この間、ローダ制御装置５７は、ローダ５０が作業者エリア９０の境界線の近くに緩衝エリア９１（図５参照）を設定し、ローダ５０がこの緩衝エリア９１に入ったときには移動速度を通常よりも低い低速に設定すると共にローダ５０の内蔵スピーカから警告音を発生させ、緩衝エリア９１から出たときには移動速度を通常速度に設定すると共に警告音を停止する。続いて、ローダ制御装置５７は、侵入禁止解除信号を受信したか否かを判定し（Ｓ２４０）、侵入禁止解除信号を受信していなければＳ２２０に戻る。一方、侵入禁止解除信号を受信したならば、ローダ制御装置５７は、スキップした作業者エリア９０内での作業をローダ５０に処理させ（Ｓ２５０）、その後この割り込み処理を終了し、ローダ５０に通常作業を実施させる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の部品実装システムの構成要素との対応関係について説明する。本実施形態の部品実装機２０が本開示の部品実装機に相当し、フィーダ３０が部品実装用部材に相当し、フィーダ保管庫６０及びストックエリア２０Ｂが部品実装用部材保管庫に相当し、部品実装ライン１２が部品実装ラインに相当し、ローダ５０がローダに相当し、操作ボタン６４を備えたフィーダ保管庫６０がローダ以外の機器に相当し、管理コンピュータ８０が作業者エリア特定部に相当し、ローダ制御装置５７が制御部に相当する。また、操作ボタン６４が作業者検出部に相当する。

以上説明した本実施形態の部品実装システム１０によれば、ローダ５０が作業者から離れた位置にいる場合でも、管理コンピュータ８０は作業者エリア９０を特定することができる。このようにローダ５０の位置にかかわらず作業者エリア９０を特定することができるため、ローダ５０の無駄な動作を少なくすることができる。

また、作業者がフィーダ保管庫６０に設けられた操作ボタン６４をオンしたときに操作ボタンのオン信号（作業者を検出したことを示す信号）が管理コンピュータ８０に送信されて作業者エリア９０が特定されるため、作業者のいないエリアが作業者エリアに特定されてしまうことがなく、ローダ５０の動作が過剰に制限されることがない。

更に、ローダ制御装置５７は、作業者エリア９０内にローダ５０を侵入させないように制御している間、作業者エリア９０外での作業を優先してローダ５０が処理するように制御する。そのため、例えば作業者が検出されなくなるまでローダ５０を非常停止させる場合に比べて、時間を有効に利用して作業を進めることができる。

更にまた、ローダ制御装置５７は、作業者エリア９０内にローダ５０を侵入させないように制御している間、ローダ５０が作業者エリア９０の緩衝エリア９１に入るとき（すなわち作業者エリア９０の境界線に接近するとき）には、ローダ５０の移動速度を低速に設定すると共に警告音を発生させる。そのため、作業者エリア９０で作業する作業者の安全性が高まる。また、作業者エリア９０で作業する作業者の聴覚にローダ５０が接近していることを訴えることができる

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、フィーダ保管庫６０に設けられた操作ボタン６４がオンされたならばフィーダ保管庫６０の前方に作業者エリア９０を特定したが、これに代えて又は加えて、図７に示すように、操作ボタン２４を各部品実装機２０に設け、その操作ボタン２４がオンされたならば、オンされた操作ボタン２４に対応する部品実装機２０の実装制御装置２８がその部品実装機２０の前方エリア９４ａを含むように作業者エリア９４を特定してもよい。この場合、オンされた操作ボタン２４に対応する実装制御装置２８が侵入禁止信号を作業者エリア９４の情報と共にローダ制御装置５７に送信し、操作ボタン２４がオフにされると侵入禁止解除信号をローダ制御装置５７に送信する。侵入禁止信号を受信したローダ制御装置５７は、図６の割り込み処理を実行する。このようにしても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。

上述した実施形態では、フィーダ保管庫６０に設けられた操作ボタン６４のオン信号に基づいて管理コンピュータ８０がフィーダ保管庫６０の前方に作業者エリア９０を特定したが、特にこれに限られるものではない。例えば、管理コンピュータ８０は、ある部品実装機２０においてメンテナンスが必要になったとき、作業者にメンテナンスを指示する情報（作業指示情報）をディスプレイ２７，８２に表示して知らせると共に、その情報に基づいて、メンテナンスが必要になった部品実装機２０の前方に作業者エリアを特定してもよい。あるいは、作業者がある部品実装機２０にメンテナンス作業を開始するときにその部品実装機２０のタッチパネルディスプレイ２７（作業開始情報入力部）を介して作業開始を入力すると、その作業開始情報が管理コンピュータ８０に送信され、管理コンピュータ８０がその情報に基づいて、メンテナンス作業が開始される部品実装機２０の前方に作業者エリアを特定してもよい。なお、メンテナンスに限らず、段取り替えなどであってもよい。また、作業者はタッチパネルディスプレイ２７の代わりに携帯端末７０（図１参照）を介して作業開始を入力してもよい。

上述した実施形態では、管理コンピュータ８０が操作ボタン６４のオンに基づいて作業者エリア９０を特定し、ローダ制御装置５７を介して作業者エリア９０内にローダ５０を侵入させないように制御したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、ローダ制御装置５７が操作ボタン６４のオンに基づいて作業者エリア９０を特定し、作業者エリア９０内にローダ５０が侵入しように制御してもよい。

上述した実施形態では、押しボタン式の操作ボタン６４を例示したが、押しボタン式の操作ボタン６４の代わりにタッチパネル等の画面に表示されるボタンとしてもよい。また、操作ボタン６４の代わりにフィーダ保管庫６０に人感センサを設けてもよい。操作ボタン６４の場合には、作業者が操作ボタン６４を押し忘れると作業者エリア９０が特定されないおそれがあるが、人感センサの場合には、作業者の意思によらず作業者が検出され作業者エリア９０が特定される。

上述した実施形態において、図８に示すように、ローダ５０は、左右にそれぞれ監視センサ５８ａ，５８ｂを備えていてもよい。監視センサ５８ａ，５８ｂは、ローダ５０を中心とする半円形の監視領域Ｗ（部品実装ライン１２の手前側の領域）内に障害物があるか否かを監視するセンサであり、例えば赤外線センサにより構成される。ローダ５０の左側の監視センサ５８ａは、監視領域Ｗの左側の領域Ｗａにおける障害物を検出し、ローダ５０の右側の監視センサ５８ｂは、監視領域Ｗの右側の領域Ｗｂにおける障害物を検出する。ローダ制御装置５７は、監視領域Ｗに障害物が検出されたならば、検出された障害物を含む所定範囲を障害物エリアに設定し、障害物エリアにローダ５０が侵入しないように制御する。こうすれば、操作ボタン６４と監視センサ５８ａ，５８ｂのダブルで作業者を検出することができ、安全性がより高まる。

このとき、図９に示すように、ローダ５０が部品実装ライン１２に沿って移動したときに監視センサ５８ａが作業者エリア９０内の作業者を障害物として検出すると、その作業者を含む所定範囲を障害物エリア９６に設定し、障害物エリア９６内にローダ５０が侵入しないように制御する。その場合、作業者エリア９０と障害物エリア９６とが重複する。作業者エリア９０よりも障害物エリア９６の方が広範囲に設定されていると、ローダ５０の動作が過剰に制限されることになる。そこで、このような場合には、障害物エリア９６内にローダ５０が侵入しないようにする制御を行わず、作業者エリア９０内にローダ５０が侵入しないようにする制御を優先して行う。こうすることにより、ローダ５０を作業者エリア９０の近傍まで接近させることができる。このとき作業者を検出した監視センサ５８ａのセンサ出力を無効にして、監視領域Ｗの左側の領域Ｗａに障害物があったとしても検出しないようにしてもよい。

上述した実施形態では、部品実装用部材としてフィーダ３０を例示したが、部品実装機２０に備えられた部品のうち交換可能な部材であれば特にこれに限定されるものではなく、例えばヘッド２２やヘッド２２に装着されるノズルなどであってもよい。また、部品実装用部材が、テープリールや部品トレイなどの部品収容器であってもよい。

上述した実施形態では、部品実装ライン１２上に管理コンピュータ８０を配置したが、管理コンピュータ８０を部品実装ライン１２から外して配置してもよい。また、部品実装ライン１２には、基板Ｓ上にはんだを印刷する印刷機や、そのはんだの状態を検査する印刷検査機を上流側に配置してもよいし、部品実装機２０で実装された部品の実装状態を検査する実装検査機を下流側に配置してもよい。

上述した実施形態では、倉庫内のフィーダ３０を作業者が運搬してフィーダ保管庫６０やストックエリア２０Ｂに補給したり、作業者がフィーダ保管庫６０やストックエリア２０Ｂからフィーダ３０を回収し倉庫まで運搬して倉庫に保管したりしたが、これらの作業をＡＧＶ（無人搬送車）等が行ってもよい。

上述した実施形態では、部品実装用部材保管庫としてフィーダ保管庫６０およびストックエリア２０Ｂの両方が設けられていたが、部品実装用部材保管庫としてフィーダ保管庫６０およびストックエリア２０Ｂの少なくとも一方が設けられるようにしてもよい。また、ストックエリア２０Ｂのみが設けられる場合は、倉庫内のフィーダ３０のストックエリア２０Ｂへの補給や、ストックエリア２０Ｂから回収したフィーダ３０の倉庫への保管は、作業者または無人搬送車によって行うことができる。

本開示の部品実装システムは、以下のように構成してもよい。

本開示の部品実装システムにおいて、前記作業者に対する作業指示情報を出力する作業指示情報出力部を備え、前記作業者エリア特定部は、前記作業指示情報に基づき前記作業者エリアを特定するようにしてもよい。こうすれば、作業者が作業を開始する前に予め作業者エリアを特定することが可能になる。なお、「作業指示情報」とは、例えば、部品実装機や部品実装用部材保管庫のメンテナンス情報や段取り替え情報などである。「作業指示情報出力部」とは、例えば部品実装機や部品実装用部材保管庫を管理する管理装置である。

本開示の部品実装システムにおいて、
前記作業者が作業の開始にあたり作業開始情報を入力する作業開始情報入力部を備え、前記作業者エリア特定部は、前記作業開始情報に基づき前記作業者エリアを特定するようにしてもよい。こうすれば、作業者が作業を開始する前に予め作業者エリアを特定することが可能になる。なお、「作業開始情報入力部」とは、例えば、作業者の携帯端末や部品実装機の操作パネル、部品実装用部材保管庫の操作ボタンなどである。

本開示の部品実装システムにおいて、前記作業者エリア特定部は、前記部品実装ラインを構成する前記部品実装機及び前記部品実装用部材保管庫の少なくとも１つに備えられた前記作業者を検出する作業者検出部を有し、前記作業者検出部による前記作業者の検出に基づき前記作業者エリアを特定するようにしてもよい。こうすれば、作業者のいないエリアが作業者エリアに特定されてしまうことがないため、ローダの動作が過剰に制限されることがない。ここで、前記作業者検出部は、作業者によって操作される操作ボタンであってもよい。こうすれば、作業者の意思に基づいて作業者エリアが特定される。なお、「操作ボタン」は、例えば押しボタンでもよいし、タッチパネル等に表示されるボタンであってもよい。あるいは、前記作業者検出部は、人感センサであってもよい。こうすれば、作業者の意思によらず作業者エリアが特定される。

本開示の部品実装システムにおいて、前記制御部は、前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御している間、前記作業者エリア外での作業を優先して前記ローダが処理するように制御してもよい。こうすれば、ローダは作業者エリア外での作業を優先して処理するため、例えば作業者が検出されなくなるまでローダを非常停止させる場合に比べて、時間を有効に利用して作業を進めることができる。

本開示の部品実装システムにおいて、前記制御部は、前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御している間、前記ローダが前記作業者エリアの境界線に接近するときには前記ローダの移動速度を低速に設定してもよい。こうすれば、作業者エリアで作業する作業者の安全性が高まる。

本開示の部品実装システムにおいて、前記制御部は、前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御している間、前記ローダが前記作業者エリアの境界線に接近するときには前記ローダから警告音を発生させるようにしてもよい。こうすれば、作業者エリアで作業する作業者の聴覚にローダが接近していることを訴えることができる。

本開示の部品実装システムにおいて、前記ローダは、前記ローダを基準としたローダ近傍エリア内の障害物を検出する障害物検出部を有し、前記制御部は、前記障害物検出部によって前記障害物が検出されたならば、前記障害物を含む障害物エリア内に前記ローダが侵入しないように制御するようにしてもよい。こうすれば、ローダ以外の機器からの情報に基づいて作業者エリアを特定する作業者エリア特定部とローダが有する障害物検出部の両方で作業者の有無を検出することができる。ここで、前記制御部は、前記作業者エリアと前記障害物エリアとが重複したならば、前記障害物エリア内に前記ローダが侵入しないようにする制御を行わず、前記作業者エリア内に前記ローダが侵入しないようにする制御を優先して行うようにしてもよい。こうすれば、ローダを作業者エリアの近傍まで接近させることができる。

本発明は、部品を基板に実装する作業を利用する産業に利用可能である。

１０部品実装システム、１２部品実装ライン、１８Ｘ軸レール、２０部品実装機、２０Ａ供給エリア、２０Ｂストックエリア、２１基板搬送装置、２２ヘッド、２３ヘッド移動機構、２４操作ボタン、２７タッチパネルディスプレイ、２８実装制御装置、３０フィーダ、３２テープリール、３３テープ送り機構、３４フィーダ制御装置、４０フィーダ台、４２スロット、４５コネクタ、５０ローダ、５０Ａ上部移載エリア、５０Ｂ下部移載エリア、５１ローダ移動機構、５３フィーダ移載機構、５５エンコーダ、５７ローダ制御装置、５８ａ，５８ｂ監視センサ、６０フィーダ保管庫、６４操作ボタン、７０携帯端末、８０管理コンピュータ、８２ディスプレイ、８４入力デバイス、９０作業者エリア、９０ａ前方エリア、９１緩衝エリア、９２制限された移動範囲、９４作業者エリア、９４ａ前方エリア、９６障害物エリア。

Claims

部品を基板に実装するのに用いられる部品実装用部材が着脱可能に装着された複数の部品実装機が所定方向に並べられた部品実装ラインと、
前記部品実装ラインに設けられ、前記部品実装用部材を保管する部品実装用部材保管庫と、
前記所定方向に沿って移動し、前記部品実装ラインを構成する前記部品実装機及び前記部品実装用部材保管庫に対して前記部品実装用部材の取り出し及び／又は取り付けを自動で行うローダと、
前記ローダ以外の機器からの情報に基づいて作業者が作業を行う作業者エリアを特定する作業者エリア特定部と、
前記作業者エリア特定部によって特定された前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御する制御部と、
を備えた部品実装システム。
前記作業者に対する作業指示情報を出力する作業指示情報出力部を備え、
前記作業者エリア特定部は、前記作業指示情報に基づき前記作業者エリアを特定する、
請求項１に記載の部品実装システム。
前記作業者が作業の開始にあたり作業開始情報を入力する作業開始情報入力部を備え、
前記作業者エリア特定部は、前記作業開始情報に基づき前記作業者エリアを特定する、
請求項１又は２に記載の部品実装システム。
前記作業者エリア特定部は、前記部品実装ラインを構成する前記部品実装機及び前記部品実装用部材保管庫の少なくとも１つに備えられた前記作業者を検出する作業者検出部を有し、前記作業者検出部による前記作業者の検出に基づき前記作業者エリアを特定する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装システム。
前記作業者検出部は、作業者によって操作される操作ボタンである、
請求項４に記載の部品実装システム。
前記作業者検出部は、人感センサである、
請求項４に記載の部品実装システム。
前記制御部は、前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御している間、前記作業者エリア外での作業を優先して前記ローダが処理するように制御する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の部品実装システム。
前記制御部は、前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御している間、前記ローダが前記作業者エリアの境界線に接近するときには前記ローダの移動速度を低速に設定する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の部品実装システム。
前記制御部は、前記作業者エリア内に前記ローダを侵入させないように制御している間、前記ローダが前記作業者エリアの境界線に接近するときには前記ローダから警告音を発生させる、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の部品実装システム。
前記ローダは、前記ローダを基準としたローダ近傍エリア内の障害物を検出する障害物検出部を有し、
前記制御部は、前記障害物検出部によって前記障害物が検出されたならば、前記障害物を含む障害物エリア内に前記ローダが侵入しないように制御する、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の部品実装システム。
前記制御部は、前記作業者エリアと前記障害物エリアとが重複したならば、前記障害物エリア内に前記ローダが侵入しないようにする制御を行わず、前記作業者エリア内に前記ローダが侵入しないようにする制御を優先して行う、
請求項１０に記載の部品実装システム。