多机器人系统及电子元件安装机的制作方法

专利名称：多机器人系统及电子元件安装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备多个机器人単元的多机器人系统、及具备该多机器人系统的电子元件安装机。
背景技术：
在多机器人系统中，多个机器人単元的轨道有时会重叠。这种情况下，根据多个机器人単元的动作，多个机器人単元彼此可能会发生干扰。因此，在专利文献1、2中公开了ー种抑制多个机器人単元彼此之间的干扰的干扰抑制方法。专利文献专利文献I日本特开2011-14592号公报
专利文献2日本特开2006-68857号公报然而，在机器人単元中有时配置有更换部件。例如，在电子元件安装机的机器人单元的安装头上配置有可更换的吸嘴。在根据更换部件的种类而更换部件的重量不同的情况下，对更换部件进行更换时，机器人単元的制动距离改变。在专利文献1、2中并未公开与该更换部件的种类对应的干扰抑制方法。

发明内容
本发明的多机器人系统及电子元件安装机鉴于上述课题而完成。本发明目的在于提供一种对应于更换部件的种类而抑制多个机器人単元彼此之间的干扰的多机器人系统及电子元件安装机。(I)为了解决上述课题，本发明的多机器人系统具备控制装置；及由所述控制装置驱动且具有可更换的更换部件的多个机器人単元；所述多机器人系统的特征在干，多个所述机器人単元的轨道的至少一部分彼此重叠，所述控制装置能够识别多个所述机器人单元的位置，并基于多个所述机器人単元之间的相对距离及根据所述更换部件的种类而不同的所述机器人単元的制动距离来监控多个所述机器人単元彼此之间的干扰。根据本发明的多机器人系统，基于多个机器人単元之间的相对距离和机器人単元的制动距离来监控多个机器人単元彼此之间的干扰。因此，即使在伴随着更换部件的更换而机器人単元的制动距离改变的情况下，也能够抑制多个机器人単元彼此之间的干扰。(2)优选的是，在上述(I)的结构中，以相互交叉的轴作为X轴、Y轴，所述多机器人系统具备具有沿着所述Y轴方向延伸的Y轴共用引导部的底座；多个所述机器人単元包括第一机器人単元，具有γ轴第一机器人，具有由所述Y轴共用引导部引导而沿着所述Y轴方向移动的机器人主体和配置在所述机器人主体上且沿着所述X轴方向延伸的X轴第一引导部；Χ轴第一机器人，具有由所述X轴第一引导部引导而沿着所述X轴方向移动的机器人主体；及所述更换部件，以可更换的方式配置于所述X轴第一机器人的所述机器人主体上；及第二机器人単元，具有γ轴第二机器人，具有由所述Y轴共用引导部引导而沿着所述Y轴方向移动的机器人主体和配置在所述机器人主体上且沿着所述X轴方向延伸的X轴第ニ引导部；χ轴第二机器人，具有由所述X轴第二引导部引导而沿着所述X轴方向移动的机器人主体；及所述更换部件，以可更换的方式配置于所述X轴第二机器人的所述机器人主体上；所述控制装置在Y轴向视重叠状态和Y轴向视非重叠状态之间切换所述Y轴方向上的监控距离即Y轴监控距离，其中，所述Y轴向视重叠状态是从所述Y轴方向观察时所述第一机器人単元的所述更换部件与所述第二机器人単元的所述更换部件的至少一部分彼此重叠的状态，所述Y轴向视非重叠状态是从所述Y轴方向观察时所述第一机器人単元的所述更换部件与所述第二机器人単元的所述更换部件不重叠的状态。本结构的多机器人系统具备底座、第一机器人単元、第二机器人単元。底座具备Y轴共用引导部。第一机器人单兀具备Y轴第一机器人、X轴第一机器人、更换部件。Y轴第一机器人具备机器人主体、X轴第一引导部。Y轴第一机器人的机器人主体由Y轴共用引导部引导而沿着Y轴方向移动。X轴第一机器人具备机器人主体。X轴第一机器人的机器人主体由X轴第一引导部引导而沿着X轴方向移动。更换部件能够相对于机器人主体进行更换。第二机器人单兀具有与第一机器人单兀同样的结构。
Y轴第一机器人的机器人主体及Y轴第二机器人的机器人主体均由Y轴共用引导部引导而沿着Y轴方向移动。因此，第一机器人単元与第二机器人単元可能从Y轴方向发生干扰。这里，在第一机器人単元与第二机器人単元远离的情况下(具体而言，从X轴方向观察时，第一机器人単元的更换部件与第二机器人単元的更换部件不重叠的X轴观察非重叠状态的情况)，从Y轴方向观察到的第一机器人单元的更换部件与第二机器人单元的更换部件的位置关系分类成以下的两个状态。ー个是第一机器人単元的更换部件与第二机器人单元的更换部件的至少一部分彼此重叠的Y轴向视重叠状态。另ー个是第一机器人单元的更换部件与第二机器人単元的更换部件不重叠的Y轴向视非重叠状态。在Y轴向视重叠状态下，第一机器人单元与第二机器人单元在从Y轴方向接近时干扰的是相互的更换部件彼此。相对于此，在Y轴向视非重叠状态下，第一机器人単元与第ニ机器人单元从Y轴方向接近吋，更换部件彼此互不相同地前迸。因此，从Y轴方向看，相互的更换部件彼此不干扰。根据本结构，在Y轴向视重叠状态和Y轴向视非重叠状态之间切換Y轴监控距离。因此，能够更精确地抑制第一机器人単元与第二机器人単元的干扰。(3)优选的是，在上述(2)的结构中，所述控制装置根据所述第一机器人単元与所述第二机器人単元在所述Y轴方向上的相对距离即Y轴相对距离来切换所述Y轴监控距离。根据本结构，在第一机器人単元与第二机器人単元沿着Y轴方向接近时和远离时，能够切换Y轴监控距离。(4)优选的是，在上述(I)至(3)中的任一项结构中，所述控制装置是与上位控制装置连接且驱动所述机器人単元的下位控制装置。根据本结构，通过下位控制装置，能够监控多个机器人単元彼此之间的干扰。gp，不用等待来自上位控制装置的指示，就能够监控多个机器人単元彼此之间的干扰。而且，按照来自上位控制装置的驱动指示驱动多个机器人単元时发生干扰的情况下，可以忽视来自上位控制装置的指示而使多个机器人単元停止。(5)另外，为了解决上述课题，本发明的电子元件安装机的特征在于，具备上述(2)至(4)中任一项的结构的多机器人系统，所述更换部件是具有用于吸附电子元件的吸嘴的安装头。根据本发明的电子元件安装机，能够ー边监控多个机器人単元的干扰，ー边使用多个安装头在基板上安装电子元件。而且，即使在伴随着安装头的更换而机器人単元的制动距离改变的情况下，也能够抑制多个机器人単元彼此之间的干扰。发明效果根据本发明，能够提供一种对应于更换部件的种类而抑制多个机器人単元彼此之间的干扰的多机器人系统及电子元件安装机。


图I是本发明的ー实施方式的电子元件安装机的俯视图。图2是该电子元件安装机的框图。 图3是用于说明该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的相对距离的示意俯视图。图4是用于说明该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的X轴接近极限距离的示意俯视图。图5中，Ca)是用于说明该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的Y轴第一干扰距离的示意俯视图，(b)是用于说明该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的Y轴第二干扰距离的示意俯视图。图6是使用了该电子元件安装机的干扰监控方法的流程图(其I)。图7是该干扰监控方法的流程图(其2)。图8中，(a)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤I为是的情况的示意俯视图，(b)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤I为否的情况的示意俯视图。图9中，(a)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤2为是的情况的示意俯视图，(b)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤2为否的情况的示意俯视图。图10中，Ca)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤8为是的情况的示意俯视图，(b)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤8为否的情况的示意俯视图。图11中，(a)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤14为是的情况的示意俯视图，(b)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤14为否的情况的示意俯视图。图12中，(a)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤17为是的情况的示意俯视图，(b)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤17为否的情况的示意俯视图。图13中，Ca)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤8为是的情况的示意俯视图，(b)是该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤8为否的情况的示意俯视图。标号说明
I :电子元件安装机，2 :基板搬运装置，3f :元件供给装置，3r :元件供给装置，4f X轴第一机器人，4r X轴第二机器人,5f: Y轴第一机器人,5r Y轴第二机器人,6 :综合控制装置，7f :安装头，7r :安装头，8 :底座，9f :第一机器人単元，9r :第二机器人単元；20:输送机，21 :搬运电动机，30f :带式供料器，30r :带式供料器，40f :X轴电动机，43f :机器人主体,43r :机器人主体,50f :Y轴电动机,52f :X轴第一导轨(X轴第一引导部),52r X轴第二导轨(X轴第二引导部)，53f :机器人主体,53r :机器人主体,60 :上位控制装置，61 :电动机控制装置(下位控制装置)，70 :吸嘴，71f :Z轴电动机，72f Θ轴电动机，73f :头主体，73r :头主体，74f :存储部，80 :Y轴导轨(Y轴共用引导部)，80L :桥部，80R:桥部，81 :底座主体，90f :元件相机，90r :元件相机；600 :输入输出接ロ，601 :运算部，602 :存储部；B :基板，Lx X轴相对距离，Ly Y轴相对距离，Rx Χ轴接近极限距离，Ryl =Y轴第一干扰距离(Y轴监控距离)，Ry2 :Y轴第二干扰距离(Y轴监控距离)，Sxl :Χ轴第一制动距离，Sx2 :X轴第二制动距离，Syl :Y轴第一制动距离，Sy2 :Y轴第二制动距离。
具体实施例方式以下，说明本发明的电子元件安装机的实施方式。<电子元件安装机的结构>首先，说明本实施方式的电子元件安装机的结构。在以下的图中，左右方向对应于本发明的“X轴”，前后方向对应于本发明的“Y轴”。图I表示本实施方式的电子元件安装机的俯视图。图2表示该电子元件安装机的框图。如图I、图2所示，电子元件安装机I具备基板搬运装置2、元件供给装置3f、3r、第一机器人単元9f、第二机器人単元9へ综合控制装置6、底座8、元件相机90f、90r。[底座8]底座8具备左右一对桥部80L、80R、左右ー对Y轴导轨80、底座主体81。Y轴导轨80包含在本发明的“Y轴共用引导部”的概念中。底座主体81配置在エ厂的地面上。桥部80L配置在底座主体81的上表面左缘。桥部80L沿着前后方向延伸。桥部80L从上方跨过后述的基板搬运装置2。桥部80R与桥部80L同样地，配置在底座主体81的上表面右缘。左右ー对Y轴导轨80配置在左右一对桥部80L、80R的上表面。左右ー对Y轴导轨80沿着前后方向延伸。[基板搬运装置2、元件供给装置3f、3r]基板搬运装置2配置在底座主体81的上表面的前后方向中央。基板搬运装置2具备输送机20和搬运电动机21。输送机20具备前后一对传送帯。传送带沿着左右方向延伸。在一对传送带之间架设有基板B。搬运电动机21驱动传送带旋转。元件供给装置3f配置在底座主体81的前缘。元件供给装置3f具备多个带式供料器30f。在带式供料器30f配置有多个电子元件。元件供给装置3r与元件供给装置3f同样地，配置在底座主体81的后缘。[元件相机90f、90r]元件相机90f配置在底座主体81的上表面且基板搬运装置2的前方。元件相机90r与元件相机90f同样地配置在底座主体81的上表面且基板搬运装置2的后方。元件相机90f、90r能够从下方拍摄由后述的吸嘴70吸附的电子元件。[第一机器人单元9f]第一机器人单兀9f具备X轴第一机器人4f、Y轴第一机器人5f、安装头7f。Y轴第一机器人5f具备Y轴电动机50f、上下ー对X轴第一导轨52f、机器人主体53f。X轴第ー导轨52f包含在本发明的“X轴第一引导部”的概念中。机器人主体53f配置成能够相对于左右ー对Y轴导轨80沿着前后方向滑动。上下ー对X轴第一导轨52f配置在机器人主体53f的后表面。X轴第一导轨52f沿着左右方向延伸。Y轴电动机50f沿着前后方向驱动机器人主体53f。Y轴电动机50f是伺服电动机,且具备编码器(未图不)。后述的电动机控制装置61控制Y轴电动机50f。X轴第一机器人4f具备X轴电动机40f、机器人主体43f。机器人主体43f配置成能够相对于上下ー对X轴第一导轨52f沿着左右方向滑动。X轴电动机40f沿着左右方向 驱动机器人主体43f。X轴电动机40f是伺服电动机，且具备编码器(未图示)。后述的电动机控制装置61控制X轴电动机40f。安装头7f具备Z轴电动机71f、Θ轴电动机72f、头主体73f、存储部74f、吸嘴70。头主体73f配置在机器人主体43f的后表面。吸嘴70配置在头主体73f的下表面。吸嘴70能够吸附、释放电子元件。Z轴电动机71f相对于头主体73f向下方驱动吸嘴70。Θ轴电动机72f沿着水平面内的旋转方向驱动吸嘴70。在存储部74f存储有与安装头7f的头类型相关的数据。安装头7f的头主体73f借助X轴第一机器人4f能够沿着左右方向自由地移动，并借助Y轴第一机器人5f能够沿着前后方向自由地移动。而且，吸嘴70能够相对于头主体73f向下方移动。[第二机器人单元处]第二机器人单元9r具备X轴第二机器人4r、Y轴第二机器人5r、安装头7r。Y轴第二机器人5r配置在Y轴第一机器人5f的后方。Y轴第二机器人5r的结构与Y轴第一机器人5f的结构相同。而且，Y轴第二机器人5r的配置与Y轴第一机器人5f的配置成前后对称。S卩，Y轴第二机器人5r具备Y轴电动机(未图不)、上下ー对X轴第二导轨52r、机器人主体53r。X轴第二导轨52r包含在本发明的“X轴第二引导部”的概念中。X轴第二机器人4r配置在X轴第一机器人4f的后方。X轴第二机器人4r的结构与X轴第一机器人4f的结构相同。而且，X轴第二机器人4r的配置与X轴第一机器人4f的配置成前后对称。即，X轴第二机器人4r具备X轴电动机(未图示)和机器人主体43r。安装头7r配置在安装头7f的后方。安装头7r的结构与安装头7f的结构相同。而且，安装头7r的配置与安装头7f的配置成前后对称。即，安装头7r具备Z轴电动机(未图示)、Θ轴电动机(未图示)、头主体73r、存储部(未图示)、吸嘴70。[综合控制装置6]综合控制装置6具备上位控制装置60、电动机控制装置61、多个驱动电路(伺服放大器)。电动机控制装置61包含在本发明的“下位控制装置”的概念中。上位控制装置60具备输入输出接ロ 600、运算部601、存储部602。输入输出接ロ 600经由电动机控制装置61及驱动电路，而与搬运电动机21、ー对X轴电动机40f、ー对Y轴电动机50f、ー对Z轴电动机71f、ー对Θ轴电动机72f电连接。
电动机控制装置61按照来自上位控制装置60的指示，在同一坐标系中，驱动ー对X轴电动机40f、ー对Y轴电动机50f。因此，电动机控制装置61能够识别第一机器人单元9f、第二机器人单元9r的位置。在电动机控制装置61的存储部(未图示)按照每个头类型存储有与更换用的安装头7f、7r的重量、尺寸相关的数据。而且，在存储部存储有后述的Y轴第一干扰距离Ryl、Y轴第二干扰距离Ry2、X轴接近极限距离Rx。Y轴第一干扰距离Ryl、Y轴第二干扰距离Ry2、X轴接近极限距离Rx按照每个安装头7f、7r的头类型存储有多个。其理由是根据头类型的不同而安装头7f、7r的重量、尺寸不同。<电子元件安装方法>接下来，简单说明使用了本实施方式的电子元件安装机的电子元件安装方法。首先，综合控制装置6驱动搬运电动机21，而将基板B配置在规定的位置。接下来，综合控制 装置6适当地驱动X轴电动机40f、Y轴电动机50f、Z轴电动机71f、Θ轴电动机72f，即，适当地驱动X轴第一机器人4f、Y轴第一机器人5f、安装头7f，通过吸嘴70，从带式供料器30f取出电子元件。接下来，综合控制装置6适当地驱动X轴第一机器人4f、Y轴第一机器人5f、安装头7f，将电子元件安装在基板B的规定的安装位置。并且，综合控制装置6适当地驱动X轴第二机器人4r、Y轴第二机器人5r、安装头Ir,通过吸嘴70，从带式供料器30r取出电子元件。接下来，综合控制装置6适当地驱动X轴第二机器人4r、Y轴第二机器人5r、安装头7r，将电子元件安装在基板B的规定的安装位置。操作者在切换作为生产对象的基板B时，即在换产调整时，对于X轴第一机器人4f更换安装头7f，对于X轴第二机器人4r更换安装头7r。通过更换而安装的安装头7f、7r将存储于存储部74f的与自身的头类型相关的数据经由上位控制装置60向电动机控制装置61发送。电动机控制装置61基于发送的数据来判别安装的安装头7f、7r的头类型。并且，根据头类型，来切換在后述的干扰监控方法中使用的Y轴第一干扰距离RyI、Y轴第二干扰距离Ry2、X轴接近极限距离Rx。如此，在电子元件安装方法中，第一机器人单元9f与第二机器人单元9r同时并行且分别独立地被驱动。因此，需要监控第一机器人単元9f与第二机器人単元9r的干扰。〈Y轴相对距离Ly、X轴相对距离Lx、X轴接近极限距离Rx、Y轴第一干扰距离RyI、Y轴第二干扰距离Ry2、Y轴第一制动距离Syl、Y轴第二制动距离Sy2、X轴第一制动距离SxUX轴第二制动距离Sx2>接下来，说明监控第一机器人単元9f与第二机器人単元9r的干扰时必要的上述各距离的定义。在以下的说明中，“内端”是指沿着任意的方向对置的一对部件的、对置方向内侧的端部。例如，在沿着前后方向对置的Y轴第一机器人5f (前方)、Y轴第二机器人5r(后方)的情况下，Y轴第一机器人5f的后端、Y轴第二机器人5r的前端相当于内端。在沿着前后方向对置的安装头(前方)、(后方)的情况下，安装头的后端、安装头的前端相当于内端。在沿着左右方向对置的安装头7f (左方)、7r (右方)的情况下，安装头7f的右端、安装头7r的左端相当于内端。在沿着左右方向对置的安装头7f (右方)、7r(左方)的情况下，安装头的左端、安装头的右端相当于内端。[Y轴相对距离Ly]
图3表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的相对距离说明用的示意俯视图。如图3所示，Y轴相对距离Ly是Y轴第一机器人5f的内端与Y轴第二机器人5r的内端之间的前后方向距离。电动机控制装置61向Y轴第一机器人5f的Y轴电动机50f及Y轴第二机器人5r的Y轴电动机发出位置指令。以该位置指令为基础，电动机控制装置61的运算部(未图示)实时地运算Y轴相对距离Ly。[X轴相对距离Lx]X轴相对距离Lx是安装头7f、7r的内端间的左右方向距离。电动机控制装置61向X轴第一机器人4f的X轴电动机40f及X轴第二机器人4r的X轴电动机发出位置指令。基于该位置指令，电动机控制装置61的运算部实时地运算X轴相对距离Lx。[X轴接近极限距离Rx]图4表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人单元及第ニ机器人单元的X轴接近极限距离说明用的示意俯视图。如图4所示，X轴接近极限距离Rx是安装头7f、7r 从左右方向进ー步接近时安装头7f、7r发生干扰的可能性大的状态下的、安装头7f、7r的内端间的左右方向距离。图2所示的电动机控制装置61的存储部存储X轴接近极限距离Rx0[Y轴第一干扰距离Ryl]图5 (a)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的Y轴第一干扰距离说明用的示意俯视图。图5 (b)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的Y轴第二干扰距离说明用的示意俯视图。如图5 (a)所示，从前方或后方观察，在安装头7f、7r的至少一部分彼此重叠的状态(Y轴向视重叠状态)下，在第一机器人单元9f与第二机器人单元9r相对地从前后方向接近时首先干扰的是安装头7f、7r的内端彼此。Y轴第一干扰距离Ryl是在安装头7f、7r进ー步从前后方向接近时安装头7f、7r干扰的可能性大的状态下的、Y轴第一机器人5f的内端与Y轴第二机器人5r的内端之间的前后方向距离。Y轴第一干扰距离Ryl包含在本发明的“Y轴监控距离”的概念中。Y轴第一干扰距离Ryl大于安装头7f、7r彼此从前后方向抵接时的Y轴第一机器人5f与Y轴第二机器人5r之间的前后方向距离。图2所示的电动机控制装置61的存储部存储Y轴第一干扰距离Ryl。[Y轴第二干扰距离Ry2]如图5 (b)所示，从前方或后方观察，在安装头7f、7r彼此未重叠的状态(Y轴向视非重叠状态)下，第一机器人単元9f与第二机器人単元9r相对地从前后方向接近时首先干扰的是“安装头7f的内端与Y轴第二机器人5r的内端”及“安装头7r的内端与Y轴第一机器人5f的内端”(以下，简称为“安装头的内端与Y轴机器人的内端”。)。Y轴第二干扰距离Ry2是安装头7f、7r进ー步沿前后方向前进时安装头的内端与Y轴机器人的内端发生干扰的可能性大的状态下的、Y轴第一机器人5f的内端与Y轴第二机器人5r的内端之间的前后方向距离。Y轴第二干扰距离Ry2包含在本发明的“Y轴监控距离”的概念中。Y轴第二干扰距离Ry2为安装头7f、7r彼此从前后方向抵接时的Y轴第一机器人5f与Y轴第ニ机器人5r之间的前后方向距离以下。即，Y轴第二干扰距离Ry2小于Y轴第一干扰距离Ryl0图2所示的电动机控制装置61的存储部存储Y轴第二干扰距离Ry2。[Y轴第一制动距离Syl]
Y轴第一制动距离Syl是Y轴第一机器人5f从开始制动动作到停止制动动作为止的前后方向距离。设图2所示的电动机控制装置61的对Y轴电动机50f的速度指令值为Vy、额定减速度值(Y轴第一机器人5f能够安全停止的最大减速度值)为ay (速度减少时为正值)吋，Y轴第一制动距离Syl从下式(I)导出。Syl = Vy2/2ay …式(I)在换产调整时，若操作者更换安装头7f，则从相同速度停止的情况下，与安装头7f轻的情况相比，安装头7f重的情况下的Y轴第一机器人5f的制动距离较长。[Y轴第二制动距离Sy2]Y轴第二制动距离Sy2是Y轴第二机器人5r从开始制动动作到停止制动动作为止的前后方向距离。与Y轴第一制动距离Syl同样地，Y轴第二制动距离Sy2从上述式(I)导出。 在换产调整吋，若操作者更换安装头7r，则从相同速度停止的情况下，与安装头7r轻的情况相比，安装头7r重的情况下的Y轴第二机器人5r的制动距离较长。[X轴第一制动距离Sxl]X轴第一制动距离Sxl是X轴第一机器人4f从开始制动动作到停止制动动作为止的左右方向距离。设图2所示的电动机控制装置61的对X轴电动机40f的速度指令值为Vx、额定减速度值(X轴第一机器人4f能够安全停止的最大减速度值)为ax (速度减少时为正值)吋，X轴第一制动距离Sxl从下式(2)导出。Sxl=Vx2/2ax…式(2)在换产调整时，若操作者更换安装头7f，则从相同速度停止的情况下，与安装头7f轻的情况相比，安装头7f重的情况下的X轴第一机器人4f的制动距离较长。[X轴第二制动距离Sx2]X轴第二制动距离Sx2是X轴第二机器人4r从开始制动动作到停止制动动作为止的左右方向距离。与X轴第一制动距离Sxl同样地，X轴第二制动距离Sx2从上述式(2)导出。在换产调整时，若操作者更换安装头7r，则从相同速度停止的情况下，与安装头7r轻的情况相比，安装头7r重的情况下的X轴第二机器人4r的制动距离较长。<干扰监控方法>接下来，说明使用了本实施方式的电子元件安装机的干扰监控方法。图6表示使用了本实施方式的电子元件安装机的干扰监控方法的流程图(其I)。图7表示该干扰监控方法的流程图(其2)。需要说明的是，以下所示的干扰监控方法通过电动机控制装置61来执行。[步骤I (SI)]图8 (a)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤I =是的情况的示意俯视图。图8 (b)表示该电子元件安装机的第一机器人単元及第二机器人単元的步骤1=否的情况的示意俯视图。在本步骤中，使用下式(3)，比较当前时刻的Y轴相对距离Ly (參照图3)与Y轴第一干扰距离Ryl (參照图5 (a))。Ryl 彡 Ly…式(3)
如图8 (a)所示，在当前时刻，式(3)成立的情况下，从左方或右方观察，为安装头7f、7r的至少一部分彼此重叠的状态(X轴观察重叠状态)。这种情况下，第一机器人単元9f与第二机器人单元9r在前后方向上比较接近。因此，向步骤2前进。另ー方面，如图8 (b)所示，在当前时刻，式(3)不成立的情况下，从左方或右方观察，为安装头7f、7r彼此不重叠的状态(X轴观察非重叠状态)。这种情况下，第一机器人单元9f与第二机器人单元9r在前后方向上比较远离。因此，向步骤14前进。[步骤2 (S2)]在步骤I中，式(3)成立的情况下，向步骤2前进。图9 (a)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤2=是的情况的示意俯视图。图
9(b)表示该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤2=否的情况的示 意俯视图。在本步骤中，使用下式(4)，比较当前时刻的X轴相对距离Lx (參照图3)与X轴接近极限距离Rx (參照图4)。Rx SLx…式(4)并且，使用下式(5)，比较当前时刻的“X轴第一制动距离Sxl (參照式(2))和X轴第二制动距离Sx2 (參照式(2))之和、与X轴相对距离Lx的差量”和X轴接近极限距离Rx(參照图4)。即，考虑当前时刻的安装头7f、7r的左右方向的减速度。Rx > Lx_Sxl_Sx2…式(5)如图9 (a)所示，在当前时刻，式(4)及式(5)同时成立的情况下，安装头7f、7i■彼此从左右方向发生干扰的可能性大。这种情况下，向步骤3前迸。另ー方面，如图9 (b)所示，在当前时刻，式(4)及式(5)不同时成立的情况下，或仅式(4)成立的情况下，或仅式(5)成立的情况下，安装头7f、7r彼此从左右方向干扰的可能性小。这种情况下，向图7的步骤6前迸。[步骤 3 (S3)、步骤 4 (S4)、步骤 5 (S5)]在步骤3中，头干扰监控标志为ON (接通)。在步骤4中，接受到头干扰监控标志的ON，X轴非干扰控制起动。在步骤5中，图2所示的电动机控制装置61使ー对X轴电动机40f停止。并且，电动机控制装置61使ー对Y轴电动机50f停止。即，使全部机器人的动作停止。电动机控制装置61向上位控制装置60发送出错报告。上位控制装置60向显示器(未图示)输出出错显示。[步骤6 (S6)、步骤 7 (S7)]在步骤2中，在除了“式(4)及式(5)同时成立的情況”以外的情况下，向图7所示的步骤6前进。在步骤6中，安装头7f、7r彼此从左右方向干扰的可能性小。因此，头干扰监控标志为OFF (关断)。另ー方面，第一机器人単元9f与第二机器人単元9r如图9 (b)所示沿着前后方向比较接近。因此，在步骤7中，作为决定后述的Y轴非干扰控制标志的ON-OFF的基准的干扰距离，采用Y轴第二干扰距离Ry2 (參照图5 (b))。[步骤8 (S8)]图10 Ca)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人单元的步骤8=是的情况的示意俯视图。图10 (b)表示该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤8=否的情况的示意俯视图。在本步骤中，使用下式(6)，比较当前时刻的“Y轴第一制动距离Syl (參照式(I))和Y轴第二制动距离Sy2 (參照式(I))之和、与Y轴相对距离Ly (參照图3)的差量”和Y轴第二干扰距离Ry2。即，考虑当前时刻的安装头7f、7r的前后方向的减速度。Ry2 > Ly_Syl_Sy2…式(6)如图10 (a)所示，在当前时刻，式(6)成立的情况下，安装头的内端与Y轴机器人的内端从前后方向发生干扰的可能性大。这种情况下，向步骤9前迸。另ー方面，在当前时亥IJ，式(6)不成立的情况下，安装头的内端与Y轴机器人的内端从前后方向发生干扰的可能性小。这种情况下，向步骤12前进。[步骤9 (S9)、步骤 10 (S10)、步骤 11 (Sll)]在步骤8中，式(6)成立的情况下，向步骤9前进。在步骤9中，Y轴非干扰控制标 志成为0N。在步骤10中，接受Y轴非干扰控制标志的0Ν，Υ轴非干扰控制起动。在步骤11中，图2所示的电动机控制装置61使ー对X轴电动机40f停止。并且，电动机控制装置61使ー对Y轴电动机50f停止。即，使全部机器人的动作停止。电动机控制装置61向上位控制装置60发送出错报告。上位控制装置60向显示器(未图示)输出出错显示。[步骤12 (S12)、步骤 13 (S13)]在步骤8中，式(6)不成立的情况下，向步骤12前进。在步骤12中，安装头的内端与Y轴机器人的内端从前后方向发生干扰的可能性小。因此，Y轴非干扰控制标志成为OFF。在步骤13中，图2所示的X轴第一机器人4f、X轴第二机器人4r、Y轴第一机器人5f> Y轴第二机器人5r分别继续动作。[步骤14(S14)]返回图6,在步骤I中，当式(3)不成立的情况下，向步骤14前进。图11 (a)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤14=是的情况的示意俯视图。图11 (b)表示该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤14=否的情况的示意俯视图。在本步骤中，使用前面的式(4)，比较当前时刻的X轴相对距离Lx (參照图3)与X轴接近极限距离Rx (參照图4)。并且，使用前面的式(5)，比较当前时刻的“X轴第一制动距离Sxl (參照式(2))和X轴第二制动距离Sx2 (參照式(2))之和、与X轴相对距离Lx的差量”和X轴接近极限距离Rx (參照图4)。即，考虑当前时刻的安装头7f、7r的左右方向的减速度。如图11 (a)所示，在当前时刻，式(4)及式(5)同时成立的情况下，在下ー时刻Y轴第一机器人5f与Y轴第二机器人5r从前后方向接近时,安装头7f、7r彼此发生干扰的可能性大。这种情况下，向步骤15前迸。另ー方面，如图11 (b)所示，在当前时刻，式(4)及式(5)不同时成立的情况下，或仅式(4)成立的情况下，或仅式(5)成立的情况下，在下ー时刻Y轴第一机器人5f与Y轴第ニ机器人5r从前后方向接近时，安装头7f、7r彼此发生干扰的可能性小。这种情况下，执行图7的步骤6 13。[步骤15 (S15)、步骤 16 (S16)]
在步骤15中，头干扰监控标志成为0N。如图11 (a)所示，安装头7f、7r彼此沿着左右方向比较接近。因此，在步骤16中，作为决定后述的Y轴非干扰控制标志的ON-OFF的基准的干扰距离，采用Y轴第一干扰距离Ryl (參照图5 (a))。[步骤17(S17)]图12 Ca)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人单元的步骤17=是的情况的示意俯视图。图12 (b)表示该电子元件安装机的第一机器人单元及第ニ机器人単元的步骤17=否的情况的示意俯视图。在本步骤中，使用下式(7)，比较当前时刻的“Y轴第一制动距离Syl (參照式(I))和Y轴第二制动距离Sy2 (參照式(I))之和、与Y轴相对距离Ly (參照图3)的差量”和Y轴第一干扰距离Ryl。S卩，考虑当前时刻的安装头7f、7r的前后方向的减速度。Ryl 彡 Ly_Syl_Sy2…式(7) 如图12 (a)所示，在当前时刻，式(7)成立的情况下，安装头7f、7r彼此发生干扰的可能性大。这种情况下，向步骤18前迸。另ー方面，在当前时刻，式(7)不成立的情况下，安装头7f、7r彼此发生干扰的可能性小。这种情况下，向步骤21前迸。[步骤18 (S18)、步骤 19 (S19)、步骤 20 (S20)]在步骤17中，式(7)成立的情况下，向步骤18前进。在步骤18中，Y轴非干扰控制标志成为0N。在步骤19中，接受Y轴非干扰控制标志的0N，而Y轴非干扰控制起动。在步骤20中，图2所示的电动机控制装置61使ー对X轴电动机40f停止。并且，电动机控制装置61使ー对Y轴电动机50f停止。即，使全部机器人的动作停止。电动机控制装置61向上位控制装置60发送出错报告。上位控制装置60向显示器(未图示)输出出错显示。[步骤21 (S21)、步骤 22 (S22)]在步骤17中，式(7)不成立的情况下，向步骤21前进。在步骤21中，安装头7f、7r彼此发生干扰的可能性小。因此，Y轴非干扰控制标志成为OFF。在步骤22中，图2所示的X轴第一机器人4f、X轴第二机器人4r、Y轴第一机器人5f> Y轴第二机器人5r分别继续动作。[步骤6 I3]在步骤14中，在除了 “式(4)及式(5)同时成立的情況”以外的情况下，向图7所示的步骤6前迸。步骤6 13的执行方法如上述那样。图13 Ca)表示本实施方式的电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人单元的步骤8=是的情况的示意俯视图。图13 (b)表示该电子元件安装机的第一机器人単元及第ニ机器人単元的步骤8=否的情况的示意俯视图。当比较图13 (a)、图13 (b)、及图
10(a)、图10 (b)时，前进路径为步骤5 — 6 — 7 — 8的情况下的Y轴相对距离Ly比步骤2-6-7-8的情况下的Y轴相对距离Ly大。〈作用效果〉接下来，说明本实施方式的电子元件安装机的作用效果。根据本实施方式的电子元件安装机I，例如图6、图7的式(5)、式(6)、式(7)所示，基于Y轴相对距离Ly、X轴相对距离Lx、Y轴第一制动距离Syl、Y轴第二制动距离Sy2、X轴第一制动距离Sxl、X轴第二制动距离Sx2来监控第一机器人単元9f与第二机器人単元9r的干扰。因此，向Y轴第一制动距离Syl、Y轴第二制动距离Sy2、X轴第一制动距离Sxl、X轴第二制动距离Sx2反映安装头7f、7r的重量。因此，即使在伴随安装头7f、7r的更换而第一机器人単元9f、第二机器人単元9r的制动距离改变的情况下，也能够抑制第一机器人単元9f与第二机器人単元9r的干扰。另外，根据本实施方式的电子元件安装机1，在图5 (a)所示的Y轴向视重叠状态和图5 (b)所示的Y轴向视非重叠状态之间切换Y轴监控距离(Y轴第一干扰距离Ryl、Y轴第二干扰距离Ry2)。S卩，如图6的步骤14所示，在当前时刻处于Y轴向视重叠状态的情况下，或在下ー时刻处于Y轴向视重叠状态的情况下，图2所示的电动机控制装置61如图6的步骤17所示，使用Y轴第一干扰距离Ryl进行干扰的监控。另ー方面，如图6的步骤14所示，在当前时刻未处于Y轴向视重叠状态的情况下，或在下ー时刻未处于Y轴向视重叠状态的情况下，图2所示的电动机控制装置61如图7的步骤8所示，使用比Y轴第一干扰距离Ryl小的Y轴第二干扰距离Ry2来进行干扰的监控。根据本实施方式的电子元件安装机1，能够更精确地抑制第一机器人単元9f与第二机器人単元9r的干扰。 另外，根据本实施方式的电子元件安装机1，对应于图3所示的Y轴相对距离Ly，来切換Y轴监控距离(Y轴第一干扰距离Ryl、Y轴第二干扰距离Ry2)。S卩，如图6的步骤I所示，在当前时刻，Y轴相对距离Ly为Y轴第一干扰距离Ryl以下的情况下，图2所示的电动机控制装置61如图7的步骤8所示，使用比Y轴第一干扰距离Ryl小的Y轴第二干扰距离Ry2来进行干扰的监控。另ー方面，如图6的步骤I所示，在当前时刻，Y轴相对距离Ly超过Y轴第一干扰距离Ryl的情况下，图2所示的电动机控制装置61如图6的步骤17所示，使用Y轴第一干扰距离Ryl进行干扰的监控。根据本实施方式的电子元件安装机1，能够更精确地抑制第一机器人単元9f与第二机器人単元9r的干扰。另外，根据本实施方式的电子元件安装机1，利用图2所示的电动机控制装置61，能够抑制第一机器人単元9f与第二机器人単元9r的干扰。即，不用等待来自上位控制装置60的指示，而能够监控干扰。而且，在按照来自上位控制装置60的驱动指示来驱动第一机器人単元9f和第二机器人単元9r时发生干扰的情况下，可以忽视来自上位控制装置60的指示而使第一机器人単元9f和第二机器人単元9r停止。另外，根据本实施方式的电子元件安装机1，能够ー边监控第一机器人单元9f与第二机器人単元9r的干扰，ー边使用两个安装头7f、7r向基板B安装电子元件。〈其他〉以上，说明了本发明的多机器人系统及电子元件安装机的实施方式。然而，实施方式并未特别限定为上述方式。也可以本领域技术人员可进行的各种变形的方式、改良的方式来实施。在上述实施方式的电子元件安装机I中，如图2所示，对于四个电动机(ー对X轴电动机40f、ー对Y轴电动机50f)，配置了単一的电动机控制装置61。然而，只要能够相互识别作为驱动对象的机器人(X轴第一机器人4f、Y轴第一机器人5f、X轴第二机器人4r、Y轴第二机器人5r)的位置，就也可以对各电动机配置电动机控制装置61。而且，也可以利用上位控制装置60来抑制干扰。这种情况下，综合控制装置6包含在本发明的“控制装置”的概念中。
另外，在上述实施方式的电子元件安装机I中，基于从图2所示的电动机控制装置61向Y轴电动机50f作出的位置指令，运算图3所示的Y轴相对距离Ly。然而，也可以基于来自图2所示的Y轴电动机50f的编码器的信号，运算图3所示的Y轴相对距离Ly。同样地，在上述实施方式的电子元件安装机I中，基于从图2所示的电动机控制装置61向X轴电动机40f作出的位置指令，运算图3所示的X轴相对距离Lx。然而，也可以基于来自图2所示的X轴电动机40f的编码器的信号，来运算图3所示的X轴相对距离Lx。另外，在上述实施方式的电子元件安装机I中，如式(I)所示，基于从图2所示的电动机控制装置61向Y轴电动机50f作出的速度指令值Vy、额定减速度值ay，来运算Y轴第一制动距离Syl、Y轴第二制动距离Sy2。然而，也可以基于来自图2所示的Y轴电动机50f的编码器的信号来运算速度、减速度，将该速度、减速度代入式(I )，由此来运算Y轴第一制动距离Syl、Y轴第二制动距离Sy2。同样地，在上述实施方式的电子元件安装机I中，如式(2)所示，基于从图2所示的电动机控制装置61向X轴电动机40f作出的速度指令值Vx、额定减速度值ax，来运算X 轴第一制动距离Sxl、X轴第二制动距离Sx2。然而，也可以基于来自图2所示的X轴电动机40f的编码器的信号来运算速度、减速度，将该速度、减速度代入式(2)，由此来运算X轴第一制动距离Sxl、X轴第二制动距离Sx2。而且，图6、图7所示的Y轴第一干扰距离Ryl、Y轴第二干扰距离Ry2、X轴接近极限距离Rx也可以根据安装头7f、7r的尺寸来适当切換。另外，在上述实施方式的电子元件安装机I中，如图6的步骤5、步骤20、图7的步骤11所示，在非干扰控制起动时使全部机器人停止。然而，也可以仅使非干扰控制起动了的沿着轴向移动的机器人停止。例如，也可以如图6的步骤4所示，在X轴非干扰控制起动了的情况下，使X轴第一机器人4f及X轴第二机器人4r停止。而且，还可以使X轴第一机器人4f或X轴第二机器人4r停止。同样地，也可以如图6的步骤19所示，在Y轴非干扰控制起动了的情况下，使Y轴第一机器人5f及Y轴第二机器人5r停止。而且，还可以使Y轴第一机器人5f或Y轴第二机器人5ι■停止。另外，本实施方式的电子元件安装机I的机器人単元数并未特别限定。也可以是三个以上。而且，也可以通过本实施方式的电子元件安装机1，监控单独的机器人単元与障碍物(例如，图I所示的元件相机90f、90r、Y轴导轨80的长度方向两端限动件(Y轴第一机器人5f、Y轴第二机器人5r的脱落抑制部件)、X轴第一导轨52f的长度方向两端限动件(X轴第一机器人4f的脱落抑制部件)、X轴第二导轨52r的长度方向两端限动件(X轴第二机器人4r的脱落抑制部件))的干扰。这种情况下，只要考虑使第一机器人単元9f或第二机器人単元9r停止即可。
权利要求
1.一种多机器人系统，具备控制装置；及由所述控制装置驱动且具有可更换的更换部件的多个机器人单元； 所述多机器人系统的特征在于， 多个所述机器人单元的轨道的至少一部分彼此重叠， 所述控制装置能够识别多个所述机器人单元的位置，并基于多个所述机器人单元之间的相对距离及根据所述更换部件的种类而不同的所述机器人单元的制动距离来监控多个所述机器人单元彼此之间的干扰。
2.根据权利要求I所述的多机器人系统，其中， 以相互交叉的轴作为X轴、Y轴， 所述多机器人系统具备具有沿着所述Y轴方向延伸的Y轴共用引导部的底座； 多个所述机器人单元包括 第一机器人单元，具有γ轴第一机器人，具有由所述Y轴共用引导部引导而沿着所述Y轴方向移动的机器人主体和配置在所述机器人主体上且沿着所述X轴方向延伸的X轴第一引导部；χ轴第一机器人，具有由所述X轴第一引导部引导而沿着所述X轴方向移动的机器人主体；及所述更换部件，以可更换的方式配置于所述X轴第一机器人的所述机器人主体上 '及 第二机器人单元，具有γ轴第二机器人，具有由所述Y轴共用引导部引导而沿着所述Y轴方向移动的机器人主体和配置在所述机器人主体上且沿着所述X轴方向延伸的X轴第二引导部；χ轴第二机器人，具有由所述X轴第二引导部引导而沿着所述X轴方向移动的机器人主体；及所述更换部件，以可更换的方式配置于所述X轴第二机器人的所述机器人主体上； 所述控制装置在Y轴向视重叠状态和Y轴向视非重叠状态之间切换所述Y轴方向上的监控距离即Y轴监控距离，其中，所述Y轴向视重叠状态是从所述Y轴方向观察时所述第一机器人单元的所述更换部件与所述第二机器人单元的所述更换部件的至少一部分彼此重叠的状态，所述Y轴向视非重叠状态是从所述Y轴方向观察时所述第一机器人单元的所述更换部件与所述第二机器人单元的所述更换部件不重叠的状态。
3.根据权利要求2所述的多机器人系统，其中， 所述控制装置根据所述第一机器人单元与所述第二机器人单元在所述Y轴方向上的相对距离即Y轴相对距离来切换所述Y轴监控距离。
4.根据权利要求广3中任一项所述的多机器人系统，其中， 所述控制装置是与上位控制装置连接且驱动所述机器人单元的下位控制装置。
5.—种电子兀件安装机,其中， 具备权利要求2 4中任一项所述的多机器人系统， 所述更换部件是具有用于吸附电子元件的吸嘴的安装头。
全文摘要
本发明课题在于提供一种对应于更换部件的种类而抑制多个机器人单元彼此之间的干扰的多机器人系统及电子元件安装机。多机器人系统具备控制装置(61)；由控制装置(61)驱动且具有可更换的更换部件(70)的多个机器人单元(9f、9r)。多个机器人单元(9f、9r)的轨道的至少一部分彼此重叠。控制装置(61)能够识别多个机器人单元(9f、9r)的位置，基于多个机器人单元(9f、9r)之间的相对距离(Lx、Ly)及根据更换部件(70)的种类而不同的机器人单元(9f、9r)的制动距离(Sx1、Sx2、Sy1、Sy2)，来监控多个机器人单元(9f、9r)彼此之间的干扰。
文档编号B25J19/06GK102825594SQ20121020215
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者名桐启祐 申请人:富士机械制造株式会社