作业系统的制作方法

本说明书公开一种作业系统。

背景技术：

以往，提出有具备对电路基板进行作业的多个作业装置的作业系统(参照例如专利文献1)。多个作业装置构成为，在系统底座上沿着基板输送方向排列地配置，且能够沿着在与基板输送方向交叉的方向(前后方向)上延伸的装置轨道而相对于系统底座相对移动。根据这样的作业系统，能够通过将作业装置设为相对于相邻的作业装置向前方错开的状态(拉出的状态)，而容易地进行维护、调整等作业。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004-104075号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在上述作业系统中，可想到作业者自己通过人力来进行作业装置的拉出、或者作业者操作操作面板来进行指示从而通过驱动装置的驱动力来进行作业装置的拉出。然而，这样的手法从作业者到达现场至实际上拉出作业装置而作业者对该作业装置开始所需的作业为止，需要较长的等待时间，不高效。另一方面，也可想到在需要的时机下自动地进行作业装置的拉出，但是需要充分地确保安全性以避免在作业装置的拉出中途作业装置与作业者接触。

本公开的主要目的在于确保安全性并能够进行作业装置的自动拉出。

用于解决课题的技术方案

本公开为了实现上述主要目的而采取了以下手段。

本公开的作业系统的主旨在于，在对被沿着基板输送线输送的基板进行预定作业的作业系统中，上述作业系统具备：多个作业装置，沿着上述基板输送线排列；补给装置，具有检测有无干扰物的传感器，通过该传感器检测有无干扰物并与上述基板输送线平行地移动，以分别对上述多个作业装置补给所需的部件；及拉出装置，将上述多个作业装置中的至少一个作业装置在与沿着上述基板输送线的方向正交的方向上拉出，上述补给装置进行如下的自动拉出处理：在作出了上述作业装置的拉出要求时，上述补给装置移动至使上述传感器的检测范围包含作为拉出对象的作业装置的拉出位置的位置并判定是否通过上述传感器检测到了干扰物，在未检测到干扰物的情况下，直接或者间接地向上述拉出装置输出信号以拉出作为上述拉出对象的作业装置。

本公开的作业系统能够通过执行自动拉出处理，而在作业者到达现场之前或者到达之后立即拉出作业装置。其结果是，作业者能够立即着手对于拉出的作业装置的所需的作业。另外，补给装置在拉出作为拉出对象的作业装置之前确认在作业装置的拉出位置是否有干扰物，因此能够充分地确保安全性。此外，使用用于向作业装置补给所需的部件的补给装置所附属的传感器来确认有无干扰物，因此无需设置专用的传感器。

附图说明

图1是表示本实施方式的元件安装系统10的结构的概略的结构图。

图2是表示元件安装机20的结构的概略的结构图。

图3是表示供料器30的结构的概略的结构图。

图4是表示装载器50的结构的概略的结构图。

图5是表示拉出装置70的结构的概略的结构图。

图6是表示安装控制装置29、装载器控制装置59及管理装置80的电连接关系的说明图。

图7是表示自动拉出处理的一例的流程图。

图8是表示拉出元件安装机20的状况的说明图。

具体实施方式

接下来，参照附图来说明用于实施本公开的发明的实施方式。

图1是表示本实施方式的元件安装系统10的结构的概略的结构图。图2是表示元件安装机20的结构的概略的结构图。图3是表示供料器30的结构的概略的结构图。图4是表示装载器50的结构的概略的结构图。图5是表示拉出装置70的结构的概略的结构图。图6是表示安装控制装置29、装载器控制装置59及管理装置80的电连接关系的说明图。另外，在图1、图2中，将左右方向设为x轴方向，将前后方向设为y轴方向，将上下方向设为z轴方向。

如图1所示，元件安装系统10具备：印刷机12、印刷检查机14、多个元件安装机20、安装检查机(未图示)、装载器50、供料器保管库60、拉出装置70(参照图5)及管理装置80。印刷机12是向基板s上印刷焊料的装置。印刷检查机14检测由印刷机12印刷的焊料的状态。元件安装机20分别载置于沿着基板s的输送方向(x方向)排列的底座18上而向基板s安装由供料器30供给的元件。印刷检查机检测由元件安装机20安装的元件的安装状态。装载器50对多个元件安装机20补给所需的供料器30或者从元件安装机20回收使用后的供料器30。供料器保管库60能够保管在元件安装机20中预定使用的供料器30和使用后的供料器30。拉出装置70将元件安装机20相对于底座18向前方(与基板s的输送方向正交的方向、即y方向)拉出以使在发生换产调整时或发生错误时容易由作业者进行壳体22内的作业。管理装置80是管理系统整体的装置。印刷机12、印刷检查机14及多个元件安装机20按照该顺序沿着基板s的输送方向并排设置而构成生产线。供料器保管库60装入于元件安装系统10的生产线内，设置于多个元件安装机20中的基板的输送方向上的最上游侧的元件安装机20与印刷检查机14之间。即，供料器保管库60设置于比最上游侧的元件安装机20靠上游处。

如图2所示，元件安装机20具备：基板输送装置23，将基板s从左向右输送；头24，具有吸附供料器30供给的元件的吸嘴；头移动机构25，使头24沿着前后方向及左右方向(xy方向)移动；及安装控制装置29，控制装置整体(参照图6)。另外，除此以外，元件安装机20还具备标记相机26、零件相机27、吸嘴站28等。标记相机26安装于头24而从上方拍摄附设于基板s的基准标记。零件相机27设置于供料器30与基板输送装置23之间而在吸附了元件的吸嘴通过零件相机27的上方时从下方拍摄元件。吸嘴站28以能够根据吸附的元件的种类来进行更换的方式收纳有多种吸嘴。安装控制装置29由公知的cpu、rom、ram等构成。向安装控制装置29输入来自标记相机26、零件相机27的图像信号。安装控制装置29例如对由标记相机26拍摄到的基板s的图像进行处理而识别附设于基板s的未图示的基板标记的位置，从而识别基板s的位置。另外，安装控制装置29基于由零件相机27拍摄到的图像来判定在吸嘴是否吸附有元件(有无吸附错误)和判定该元件的吸附位置或吸附姿势。另外，从安装控制装置29向基板输送装置23、头24、头移动机构25等输出驱动信号。

供料器30是安装于元件安装机20的带式供料器。如图3所示，供料器30具备：带盘32、带进给机构33、连接器35、导轨部件37及供料器控制装置39(参照图6)。带盘32卷绕有带。带具有沿着其长度方向等间隔地形成的多个凹部。在各凹部中收纳有元件。这些元件被覆盖带的表面的膜保护。带进给机构33从带盘32送出带。供料器30驱动带进给机构33而将带向后方每次进给预定量，从而依次将收纳在带中的元件向元件供给位置供给。通过在元件供给位置的近前剥离膜而使收纳在带中的元件在元件供给位置成为露出的状态，并通过吸嘴进行吸附。连接器35具有向安装方向突出的两个定位销34。导轨部件37设于供料器30的下端，沿着安装方向延伸。供料器控制装置39由公知的cpu、rom、ram等构成，向带进给机构33输出驱动信号。另外，供料器控制装置39能够经由连接器35而与供料器30的安装目的地的控制部(安装控制装置29、管理装置80等)进行通信。

如图2所示，供料器30以可拆装的方式安装于在元件安装机20的前方设置的供料器台40。供料器台40以沿着x方向排列有多台，且供料器30沿着x方向并排的方式安装。供料器台40是侧面视时为l字状的台，具备插槽42、两个定位孔44及连接器45。向插槽42插入供料器30的导轨部件37。向两个定位孔44插入供料器30的两个定位销34，从而供料器30被定位于供料器台40。连接器45设于两个定位孔44之间，与供料器30的连接器35连接。

装载器50能够沿着与基板的输送方向(x轴方向)平行地设于多个元件安装机20的前表面及供料器保管库60的前表面的x轴导轨16移动。另外，在图2和图5中，省略了x轴导轨16的图示。

如图4所示，装载器50具备：装载器移动机构51、供料器移载机构53、编码器57(参照图6)、左右监视传感器58l、58r(参照图6)及装载器控制装置59(参照图6)。装载器移动机构51使装载器50沿着x轴导轨16移动，具备对驱动用传动带进行驱动的伺服马达等x轴马达52a和对装载器50的沿着x轴导轨16的移动进行引导的引导辊52b。供料器移载机构53将供料器30向元件安装机20或供料器保管库60移载，具备夹持供料器30的夹持部54和使夹持部54沿着y轴导轨55b移动的y轴滑动件55。y轴滑动件55具备y轴马达55a，通过y轴马达55a的驱动而使夹持部54沿着前后方向(y轴方向)移动。编码器57检测装载器50的x方向上的移动位置。监视传感器58l、58r监视有无干扰物(作业者)，由例如红外线传感器构成。左监视传感器58l安装于装载器50的左侧(与基板s的输送方向相反的一侧)，主要具有能够检测位于比装载器50靠左侧处的干扰物的检测区域al。右管理传感器58r安装于装载器50的右侧(与基板s的输送方向相同的一侧)，主要具有能够检测位于比装载器50靠右侧处的干扰物的检测区域ar。装载器控制装置59由公知的cpu、rom、ram等构成，从编码器57、监视传感器58l、58r输入检测信号，并向装载器移动机构51(x轴马达52a)、供料器移载机构53(夹持部54及y轴马达55a)输出驱动信号。

在将装载器50内的供料器30向元件安装机20安装的情况下，装载器控制装置59首先控制x轴马达52a，使装载器50移动至与待安装供料器30的元件安装机20相对的位置。接下来，装载器控制装置59使夹持部54夹持供料器30。并且，装载器控制装置59控制y轴马达55a，使y轴滑动件55向后方(元件安装机20侧)移动，将供料器30的导轨部件37插入供料器台40的插槽42，使夹持部54解除供料器30的夹持。由此，将供料器30安装于元件安装机20的供料器台40。

在从元件安装机20拆下供料器30而向装载器50内回收的情况下，装载器控制装置59首先控制x轴马达52a，使装载器50移动至与安装有待回收的供料器30的元件安装机20相对的位置。接下来，装载器控制装置59使夹持部54夹持安装于供料器台40的供料器30。并且，装载器控制装置59控制y轴马达55a，使y轴滑动件55向前方(装载器50侧)移动。由此，将供料器30从供料器台40拆下而向装载器50内回收。

供料器保管库60为了收纳多个供料器30而设有多个与设于元件安装机20的供料器台40的结构相同的供料器台40。另外，供料器保管库60的供料器台40设于与元件安装机20的供料器台40相同的高度(z方向位置)。因此，装载器50能够在与供料器保管库60相对的位置通过与相对于元件安装机20的供料器台40拆装供料器30相同的动作来相对于供料器保管库60的供料器台40拆装供料器30。

另外，在供料器保管库60的后方设有沿着x方向输送基板s的基板输送装置62。该基板输送装置62的前后方向及上下方向上的位置与印刷检查机14的未图示的基板输送装置及相邻的元件安装机20的基板输送装置23相同。因此，基板输送装置62能够输送从印刷检查机14的基板输送装置接收到的基板s，并与相邻的元件安装机20的基板输送装置23进行交接。

拉出装置70具备设于底座18的上部的沿着前后方向(y方向)延伸的左右一对y轴导轨71和设于元件安装装置20的下部且沿着y轴导轨71滑动的y轴滑动件72。y轴滑动件72经由未图示的滚珠丝杠机构而与拉出马达73连接。拉出装置70通过驱动拉出马达73而以相对于底座18外伸的方式将元件安装机20向前方(与基板s的输送方向正交的方向)拉出。拉出马达73通过来自安装控制装置29的控制信号而被驱动。

管理装置80是通用的计算机，如图6所示，输入来自由操作者操作的输入设备82的信号，并向显示器84输出图像信号，向输送基板s的基板输送装置62输出驱动信号。另外，管理装置80能够输出对于未图示的扬声器的声音信号或对于未图示的灯的点亮信号。在管理装置80的存储器中存储有生产作业数据。生产作业数据规定了在各元件安装机10中以何种顺序向何种基板s安装何种元件、或者制作多少块这样安装而得到的基板s等。管理装置80通过有线与安装控制装置29以能够通信的方式连接，并且通过无线与装载器控制装置59以能够通信的方式连接，从安装控制装置29接收与元件安装机20的安装状况相关的信息、或者从装载器控制装置59接收与装载器50的驱动状况相关的信息。另外，除此以外，管理装置80还与印刷机12、印刷检查机14、安装检查机的各控制装置以能够通信的方式连接，从对应的设备接收各种信息。管理装置80基于存储的生产作业数据和从各元件安装机20的安装控制装置29接收的安装状况等，判定有无换产调整发生，当判定为发生了换产调整时，向显示器84输出与换产调整相关的信息、或者使用扬声器或灯向作业者报告发生了换产调整这一情况、或者向装载器控制装置59发送换产调整的指示。另外，当作为安装状况而从安装控制装置29接收到安装错误时，管理装置80向显示器84输出与安装错误相关的信息、或者使用扬声器或灯向作业者报告发生了安装错误这一情况、或者向装载器控制装置59发送这一情况。另外，安装错误能够例示例如上述吸附错误。

另外，管理装置80也进行供料器保管库60的管理。管理装置80经由连接器35、45而与安装于供料器保管库60的供料器台40的供料器30的供料器控制装置39以能够通信的方式连接。管理装置80存储有包含供料器保管库60所保管的供料器30的安装位置、识别信息、收纳元件的种类、元件剩余数量等在内的保管信息。当从供料器保管库60拆下供料器30或者将新的供料器30安装于供料器保管库60时，管理装置80将保管信息更新为最新的信息。

对这样构成的元件安装系统10的动作，特别是装载器50的动作进行说明。首先，说明使用了装载器50的供料器30的自动更换动作。装载器控制装置59从管理装置80接收换产调整的指示，将收纳有接下来的安装动作所需的元件的供料器30从供料器保管库60拆下并向各元件安装机20安装，或者将收纳有接下来的安装动作不需要的元件的供料器30从各元件安装机20拆下并向供料器保管库60安装。另外，装载器控制装置59经由管理装置80而从各元件安装机20接收安装于各元件安装机20的供料器30的元件用尽信息，将该供料器30从元件安装机20拆下并向供料器保管库60安装、或者将收纳有相同种类的元件的供料器30从供料器保管库60拆下并向元件供给装置20安装。具体地说，在将供料器30从供料器保管库60拆下并向元件安装机20安装的情况下，装载器控制装置59首先控制x轴马达52a，使装载器50移动至与供料器保管库60相对的位置。接下来，装载器控制装置59控制夹持部54和y轴马达55a，将所需的供料器30从供料器保管库60拆下并装入装载器50内。接着，装载器控制装置59控制x轴马达52a，使装载器50移动至与待安装供料器30的元件安装机20相对的位置。并且，装载器控制装置59控制夹持部54和y轴马达55a，将所需的供料器30向元件安装机20安装。另外，在从元件安装机20拆下不需要的供料器30并向供料器保管库60安装的情况下，装载器控制装置59首先控制x轴马达52a，使装载器50移动至与安装有不需要的供料器30的元件安装机20相对的位置。接下来，装载器控制装置59控制夹持部54和y轴马达55a，将不需要的供料器30从元件安装机20拆下并装入装载器50内。接着，装载器控制装置59控制x轴马达52a，使装载器50移动至与供料器保管库60相对的位置。并且，装载器控制装置59控制夹持部54和y轴马达55a，将不需要的供料器30向供料器保管库60安装。

另外，在使装载器50向右方(从供料器保管库60朝向元件安装机20的方向)移动时，当通过右监视传感器58r检测到作业者时，装载器控制装置59使装载器50的移动停止直到检测不到作业者为止。另外，在使装载器50向左方(从元件安装机20朝向供料器保管库60的方向)移动时，当通过左监视传感器58l检测到作业者时，装载器控制装置59使装载器50停止移动直到检测不到作业者为止。

接下来，对使用装载器50自动地拉出元件安装机20的动作进行说明。图7是表示由装载器控制装置59执行的自动拉出处理的一例的流程图。

当执行自动拉出处理时，首先，装载器控制装置59判定是否发生了换产调整和安装错误中的任一个(s100)。换产调整的判定是通过是否从管理装置80接收到上述换产调整的指示来进行的。安装错误的判定是通过是否从管理装置80接收到发生了安装错误这一情况来进行的。当判定为未发生换产调整和安装错误中的任一个时，装载器控制装置59直接使自动拉出处理结束。

另一方面，当判定为发生了换产调整和安装错误中的任一个时，装载器控制装置59判定是否有多台待拉出的元件安装机20(s110)。当判定为有多台对象安装机时，装载器控制装置59将拉出顺序设定为从基板s的输送方向上的下游到上游的顺序(s120)，并进入s130的处理，当判定为仅有一台待拉出的元件安装机20时，跳过s120的处理而进入s130的处理。

接下来，装载器控制装置59将此次待拉出的元件安装机20设为对象安装机而设定装载器50的目标停止位置(s130)。具体地说，目标停止位置是比与对象安装机相对的位置靠供料器保管库60侧以便在拉出对象安装机时不会与装载器50接触的、使对象安装机的拉出位置包含在右监视传感器58r的检测区域ar内的位置。并且，装载器控制装置59判定是否通过监视传感器58l或者58r在装载器50的行进方向上检测到了干扰物(作业者)(s140)，当判定为未检测到干扰物时，控制x轴马达52a，使装载器50朝着目标停止位置移动(s150)，并判定装载器50是否到达目标停止位置(s170)。另一方面，当判定为检测到干扰物时，装载器控制装置59使装载器50的移动停止(s160)并返回s140的处理。这样，当在装载器50的行进方向上检测到干扰物(作业者)时，装载器控制装置59使装载器50的移动停止，当未检测到干扰物时，装载器控制装置59使装载器50的移动重新开始。

在s170中，当判定为装载器50已到达目标停止位置时，装载器控制装置59使装载器50停止(s180)，判定是否由右监视传感器58r在对象安装机的拉出位置(前方)检测到干扰物(作业者)(s190)。当判定为在对象安装机的拉出位置检测到了干扰物时，装载器控制装置59待机直到检测不到干扰物为止。由此，能够防止在拉出对象安装机时，对象安装机与干扰物接触。另一方面，当判定为在对象安装机的拉出位置未检测到干扰物时，装载器控制装置59向管理装置80发送指示对象安装机的拉出的拉出指示(s200)。当从装载器控制装置59接收到拉出指示时，管理装置80将接收到的拉出指示发送给对象安装机的安装控制装置29。当从管理装置80接收到拉出指示时，如图8所示，安装控制装置29控制拉出马达73而将对象安装机向前方拉出。由此，当作业者伴随着换产调整或安装错误的发生而赶到现场时，对象安装机已成为被拉出的状态。因此，作业者能够立即对对象安装机着手作业，能够缩短用于拉出元件安装机20的等待时间。另外，在发生了换产调整的情况下，作为作业者对对象安装机进行的作业，能够列举例如将头24更换为适合接下来的安装动作的头的作业、将吸嘴站28更换为收纳适合接下来的安装动作的吸嘴的吸嘴站的作业等。另外，在发生了安装错误(吸附错误)的情况下，作为作业者对对象安装机进行的作业，能够列举例如去除因吸附错误而落下的元件的作业等。

当发送了对象安装机的拉出指示时，装载器控制装置59判定是否有接下来待拉出的元件安装机20(s210)，当判定为有接下来待拉出的元件安装机20时，返回s130，按照在s120中设定的拉出顺序，以接下来的元件安装机20为对象安装机而重复s130～s200的处理。在存在多个待拉出的元件安装机20的情况下，将拉出顺序规定为从下游到上游的顺序。另外。装载器控制装置59使装载器50停止在比与对象安装机相对的位置靠供料器保管库60侧的位置以便在拉出对象安装机时不会与对象安装机接触，判定是否通过右监视传感器58r在对象安装机的拉出位置检测到了干扰物。因此，装载器控制装置59使装载器50从下游向上游依次移动，能够确认在元件安装机20的拉出位置没有干扰物，并依次拉出多个元件安装机20。另外，当在s210中判定为没有接下来待拉出的元件安装机20时，装载器控制装置59在此使自动拉出处理结束。

在此，对实施方式的主要要素与发明内容部分中记载的发明的主要要素之间的对应关系进行说明。即，元件安装系统10相当于作业系统，元件安装机20相当于作业装置，监视传感器58l、58r相当于传感器，装载器50相当于补给装置，拉出装置70相当于拉出装置。另外，供料器保管库60相当于部件保管库。

在以上说明的实施方式的作业系统中，能够通过执行自动拉出处理而在作业者到达现场之前或者到达之后立即拉出元件安装机20。其结果是，作业者能够立即着手对于拉出的元件安装机20的所需的作业，能够缩短等待时间。另外，装载器50在元件安装机20的拉出之前确认在该元件安装机20的拉出位置是否有干扰物(作业者)，因此能够充分确保安全性。此外，使用用于向元件安装机20补给所需的供料器30的装载器50所具备的监视传感器58r来确认元件安装机20的拉出位置处有无干扰物，因此无需设置专用的传感器。

另外，装载器50在比与对象安装机相对的位置靠供料器保管库60侧的位置进行在对象安装机的拉出位置是否有干扰物的确认。因此，能够在拉出对象安装机之后使装载器50向与供料器保管库60相对的位置移动，而对供料器保管库60安装供料器30或者从供料器保管库60拆下供料器30。

此外，在存在多个待拉出的元件安装机20的情况下，拉出顺序被规定为从基板s的输送方向上的下游到上游的顺序。由此，装载器控制装置59能够使装载器50从下游向上游依次移动，确认在元件安装机20的拉出位置是否有干扰物，并依次拉出多个元件安装机20。

另外，本发明不受上述实施方式的任何限定，只要从属于本公开的发明的技术范围，就能够通过各种方式来实施，这是不言而喻的。

例如，在上述实施方式中，供料器保管库60设于多个元件安装机20中的位于最上游的元件安装机20的上游侧。但是，供料器保管库60也可以设于多个元件安装机20中的位于最下游的元件安装机20的下游侧。当然，供料器保管库60也可以被装入生产线上的其他任意位置。另外，供料器保管库60不限于一个，也可以具备多个。

在上述实施方式中，在存在多个待拉出的元件安装机20的情况下，拉出顺序被规定为从基板输送方向上的下游到上游的顺序。但是，拉出顺序也可以被规定为从基板输送方向上的上游(左)到下游(右)的顺序。在该情况下，装载器控制装置59只要使装载器50停止在比对象安装机的拉出位置靠基板输送方向上的下游(右)侧的位置，并通过左监视传感器58l来判定是否在对象安装机的拉出位置检测到干扰物即可。但是，为了能够在元件安装机20被拉出之后使装载器50向供料器保管库60移动，优选的是将拉出顺序设为从距供料器保管库60较远侧到较近侧的顺序。

在上述实施方式中，元件安装系统10构成为多个元件安装机20全部能够向与基板s的输送方向正交的方向(前方)移动。但是，只要多个元件安装机20中的至少一个能够向与基板s的输送方向正交的方向移动即可。

在上述实施方式中，装载器控制装置59设为能够经由管理装置80而与各元件安装机20的安装控制装置29进行通信。但是，装载器控制装置59也可以直接与各元件安装机20的安装控制装置29进行通信。

在上述实施方式中，说明了将作业系统应用于元件安装系统10，但是只要是具备沿着基板输送线排列的多个作业装置且对被沿着基板输送线输送的基板进行预定作业的作业系统即可，能够应用于任意的作业系统。

工业上的有用性

本公开能够应用于作业系统的制造工业等。

附图标记说明

10、元件安装系统；12、印刷机；14、印刷检查机；16、x轴导轨；18、底座；20、元件安装机；22、壳体；23、基板输送装置；24、头；25、头移动机构；26、标记相机；27、零件相机；28、吸嘴站；29、安装控制装置；30、供料器；32、带盘；33、带进给机构；34、定位销；35、连接器；37、导轨部件；39、供料器控制装置；40、供料器台；42、插槽；44、定位孔；45、连接器；50、装载器；51、装载器移动机构；52a、x轴马达；52b、引导辊；53、供料器移载机构；54、夹持部；55a、y轴马达；55b、y轴导轨；57、编码器；58l、58r、监视传感器；59、装载器控制装置；60、供料器保管库；62、基板输送装置；70、拉出装置；71、y轴导轨；72、y轴滑动件；73、拉出马达；80、管理装置；82、输入设备；84、显示器；s、基板；al、ar、检测区域。