CN108602165B - 生产线的安全系统 - Google Patents

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Abstract

在自动更换装置(26)沿多台元件安装机(12)的排列进行移动的元件安装基板生产线(10)中，各元件安装机具备进行无线馈电的输电部(81)。自动更换装置具备：受电部(82)，接收从与该自动更换装置相对的元件安装机的输电部进行无线馈送的电力；监视部(84)，监视人、物是否侵入到了自动更换装置的周边的监视区域(83)内；及安全电路部(87)，当该监视部检测出人、物向监视区域内的侵入时，切断向作为自动更换装置的驱动源的马达(78)的电源供给，且维持向监视部等的电源供给。在元件安装基板生产线设置：紧急停止开关(91)，能够由人员进行操作；及紧急停止电路部(92)，当该紧急停止开关被进行了紧急停止操作时断开元件安装机的输电部的无线馈电而切断向自动更换装置的电源供给。

Description

生产线的安全系统
技术领域
本发明是涉及一种作业装置沿配置成一列的多台生产装置的排列进行移动的生产线的安全系统的发明。
背景技术
例如，在向电路基板安装元件而生产元件安装基板的元件安装基板生产线中，如专利文献1(国际公开WO2014/010083号公报)所记载的那样，存在有如下结构：将多台元件安装机沿电路基板的搬运路线排列成一列而构成元件安装基板生产线，并且将自动更换装置(更换机器人)设置为能够在沿该多台元件安装机的前表面侧而设置的移动路线上移动，使该自动更换装置向由生产作业(生产程序)等所指示的元件安装机的前表面移动，进行供料器相对于该元件安装机的供料器设置部的设置、拆除。在该结构中，向自动更换装置的电源供给是通过来自元件安装机侧的无线馈电(非接触电力传送)来进行的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2014/010083号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，由于在元件安装基板生产线的运转期间，为了进行供料器相对于各元件安装机的供料器设置部的设置、拆除而使自动更换装置在多台元件安装机的前表面侧的移动路线上移动，因此当作业者、物侵入到了自动更换装置的移动区域内时，有可能与自动更换装置发生碰撞。通常，在元件安装基板生产线设有紧急停止开关，当作业者感到任何危险性时，操作紧急停止开关，从而从元件安装基板生产线侧向自动更换装置发送紧急停止信号(停止安全信号的发送)，使自动更换装置紧急停止。
在该情况下，由于进行无线馈电的元件安装机与自动更换装置之间的通信是通过无线通信来进行的，因此安全信号从元件安装基板生产线侧向自动更换装置的发送也是通过无线通信来进行的。通常，在元件安装基板生产线的运转期间，以预定周期从元件安装基板生产线侧向自动更换装置发送安全信号，自动更换装置通过接收安全信号而确认安全并且移动，当作业者操作了紧急停止开关时，安全信号向自动更换装置的发送停止，自动更换装置紧急停止。在这样的系统中，存在有如下结构：为了防止当自动更换装置因瞬时停电、噪声等而瞬间无法接收安全信号时立即错误判断为“紧急停止”的情况，设为当无法以预定次数连续地接收安全信号时判断为“紧急停止”。
但是，在该结构中，由于自动更换装置直到无法以预定次数连续地接收安全信号为止都不会判断为“紧急停止”，因此导致当实际上产生了危险的状态时直到判断为“紧急停止”为止会产生略微的时间延迟，导致使自动更换装置紧急停止的时机略微延迟。另外，由于无线通信需要对应各个国家进行使用申请并获得许可，因此直到获得许可为止，需要相应的时间和费用。
以上说明的课题并不局限于元件安装基板生产线，是采用无线馈电的各种生产线所共有的课题。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本发明是一种生产线的安全系统，在该生产线中，作业装置沿配置成一列的多台生产装置的排列进行移动，所述多台生产装置分别具备进行无线馈电的输电部，所述作业装置构成为具备：受电部，接收从所述多台生产装置中的与所述作业装置相对的生产装置的所述进行无线馈电的输电部进行无线馈送的电力；监视部，监视人、物是否侵入到了所述作业装置的周边的监视区域内；驱动部，使所述作业装置移动；控制部，控制所述监视部及所述驱动部的动作；电源电路部，将由所述受电部接收到的电力作为电源而使所述监视部、所述控制部及所述驱动部动作；及安全电路部，当所述监视部检测出人、物向所述监视区域内的侵入时，切断向所述驱动部的电源供给，且维持向所述监视部及所述控制部的电源供给。
在该结构中，当作业装置沿构成生产线的多台生产装置的排列进行移动时，监视部监视人、物是否侵入到了作业装置的周边的监视区域内，当该监视部检测出人、物向监视区域内的侵入时，切断向作业装置的驱动部的电源供给，使作业装置紧急停止。由此，能够避免作业装置与侵入到作业装置的周边的监视区域内的人、物发生碰撞，能够提高安全性。而且，即使在作业装置紧急停止的期间中，由于作业装置的安全电路部维持向监视部及控制部的电源供给，因此即使在作业装置的紧急停止期间也能够监视人、物向监视区域内的侵入，并且作业装置的控制部能够继续进行处理，当侵入到监视区域内的人、物离开了该监视区域时，能够迅速地再次开始作业装置的移动。
在该情况下，作业装置的移动的再次开始也可以由作业者通过手动操作来进行，但是也可以是，当监视部检测出侵入到所述监视区域内的人、物离开了该监视区域时，再次开始作业装置的安全电路部向驱动部的电源供给。由此，当监视部检测出人、物离开了监视区域时能够自动地再次开始作业装置的移动，能够将紧急停止时间抑制为最小限度。
而且，本发明也可以构成为，在生产线设置：紧急停止开关，能够由人员进行操作；及紧急停止电路部，当该紧急停止开关被进行了紧急停止操作时断开生产装置的输电部的无线馈电。如此一来，由于当人对紧急停止开关进行了紧急停止操作时，生产装置的输电部的无线馈电被立即断开，向作业装置的电源供给被切断，因此能够使作业装置立即紧急停止。在该情况下，由于紧急停止开关与各生产装置的输电部之间能够有线连接，因此也不会产生所述的基于无线通信的紧急停止时的时间延迟的问题、各个国家的许可的问题。
只要是作业装置沿多台生产装置的排列进行移动的生产线，则本发明能够应用于任意种类的生产线，例如，也可以应用于在多台生产装置中包括元件安装机的元件安装基板生产线，且将对设置于元件安装机的供料器设置部的供给元件用的供料器进行自动更换的自动更换装置设为所述作业装置。由此，能够提高带自动更换装置的元件安装基板生产线的安全性。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例中的元件安装基板生产线整体的结构的立体图。
图2是用于说明自动更换装置周边的监视区域与无线馈电的元件安装基板生产线的俯视图。
图3是概略地表示自动更换装置与元件安装机的结构的立体图。
图4是表示盒式供料器的立体图。
图5是概略地表示带自动更换装置的元件安装基板生产线的控制系统的结构的框图。
图6是表示使自动更换装置移动的驱动装置及其周边部分的结构的立体图。
图7是表示使自动更换装置移动的驱动装置及其周边部分的结构的侧视图。
具体实施方式
以下，说明在元件安装基板生产线中应用用于实施本发明的方式而具体化的一个实施例。
首先，基于图1～图5说明元件安装基板生产线10的结构。
元件安装基板生产线10(生产线)构成为沿电路基板11的搬运方向(X方向)排列多台元件安装机12(生产装置)，在该元件安装基板生产线10的基板搬入侧设置有向电路基板11印刷焊料的焊料印刷机(未图示)、保管盒式供料器14的供料器保管装置19(生产装置)等。
如图3所示，在各元件安装机12设有搬运电路基板11的两台输送机13、对吸附从盒式供料器14供给的元件并将该元件向电路基板11安装的吸嘴(未图示)进行保持的安装头15、使该安装头15沿XY方向(左右前后方向)移动的头移动装置16及从吸嘴所吸附的元件的下表面侧对该元件进行拍摄的元件拍摄用相机17(参照图5)等。拍摄电路基板11的基准标记(未图示)的标记拍摄用相机18(参照图5)以与安装头15一体地沿XY方向移动的方式安装于头移动装置16。
此外，如图5所示，在元件安装机12的控制装置20连接有键盘、鼠标、触摸面板等输入装置21、存储控制用的各种程序、各种数据等的硬盘、RAM、ROM等存储装置22(存储单元)及液晶显示器、CRT等显示装置23等。各元件安装机12的控制装置20通过网络与管理元件安装基板生产线10整体的生产的生产管理计算机70连接，通过该生产管理计算机70来管理元件安装基板生产线10的生产。
元件安装基板生产线10的各元件安装机12通过输送机13将从上游侧的元件安装机12搬运过来的电路基板11搬运至预定位置，并通过夹持机构(未图示)夹持该电路基板11并对其进行定位，通过标记拍摄用相机18拍摄该电路基板11的基准标记而识别该基准标记的位置(该电路基板11的基准位置)，并且通过安装头15的吸嘴吸附从盒式供料器14供给的元件，使该元件从该吸附位置向拍摄位置移动，通过元件拍摄用相机17从该元件的下表面侧对该元件进行拍摄而判定出该元件的吸附位置偏差量等之后，修正该吸附位置偏差量，将该元件向输送机13上的电路基板11安装而生产元件安装基板。
接下来，使用图4说明盒式供料器14的结构。
盒式供料器14的盒壳32由透明或者不透明的塑料板或者金属板等形成，其侧面部(罩)形成为能够开闭。在盒壳32内设有将卷绕有元件供给带33的带盘34装填为能够装卸(能够更换)的带装填部35。在带装填部35的中心设有将带盘34保持为能够旋转的带盘保持轴36。
在盒壳32内设有：将从带盘34抽出的元件供给带33向元件吸附位置输送的带输送机构38；及在元件吸附位置的近前处从元件供给带33剥离顶膜40(也称作罩带)而使该元件供给带33内的元件露出的顶膜剥离机构39。
带输送机构38由设于元件吸附位置的下方附近的带齿卷盘42和驱动该带齿卷盘42而使其旋转的马达43等构成，通过使带齿卷盘42的齿与以预定间距形成于元件供给带33的单侧的侧缘的带输送孔啮合而使该带齿卷盘42旋转，从而将元件供给带33向元件吸附位置进行间距输送。
顶膜剥离机构39包括：用于在元件吸附位置的近前处按压元件供给带33而从该元件供给带33的上表面剥离顶膜40的带按压件45；将由该带按压件45剥离后的顶膜40向与带输送方向相反的方向拉动而向设于盒壳32的上部的顶膜回收部46内送入的顶膜输送齿轮机构47；及驱动该顶膜输送齿轮机构47的马达48等。
在盒壳32中的带输送方向侧的端缘部，以向下方延伸的方式设有将通过元件吸附位置而被取出了元件的废弃带33a(在本实施例中为仅被剥离了顶膜40的载带)向下方引导而排出的废弃带排出通路50，该废弃带排出通路50的出口50a设于比盒壳32的带输送方向侧的端面的中央靠下侧的位置。
在盒壳32内设有控制带输送机构38的马达43、顶膜剥离机构39的马达48的控制装置52。此外，虽未图示，但在盒壳32设有与元件安装机12侧的通信/电源用的连接器连接的通信/电源用的连接器。
如图1所示，在元件安装基板生产线10的前表面侧设置有进行盒式供料器14相对于各元件安装机12的供料器设置部24的设置及拆除的自动更换装置26(作业装置)。在各元件安装机12的供料器设置部24的下方设有对设置于该供料器设置部24的多个供料器14进行收纳的储存部71。自动更换装置26从多个元件安装机12的供料器设置部24取出更换对象的供料器14并将其向储存部71回收，并且从储存部71取出由生产作业(生产程序)所指定的供料器14并将其设置于所述多个元件安装机12的供料器设置部24。
导轨74以在元件安装基板生产线10整体上沿X方向延伸的方式设于元件安装基板生产线10的前表面侧，该导轨74使自动更换装置26沿元件安装机12的排列在左右方向(X方向)上移动。导轨74的基板搬入侧延长至供料器保管装置19，自动更换装置26向供料器保管装置19的前表面侧移动，自动更换装置26从供料器保管装置19取出由生产作业所指定的供料器14、或者将使用完的供料器14返还至供料器保管装置19内。
如图6所示，在自动更换装置26的背面侧，交错且旋转自如地设有限制自动更换装置26的Y方向(与X方向正交的方向)上的动作的多个Y方向限制用的引导辊54和限制自动更换装置26的Z方向(上下方向)上的动作的多个Z方向限制用的引导辊55，Y方向限制用的引导辊54沿导轨74的侧壁转动，Z方向限制用的引导辊55沿导轨74的平面转动，从而自动更换装置26的移动方向仅被沿X方向引导。
元件安装基板生产线10的前表面侧的空间形成为自动更换装置26沿X方向移动的移动路线，在元件安装基板生产线10的前表面侧的导轨74上以沿X方向延伸的方式设有移动轨道75。与此相对，如图6及图7所示，在自动更换装置26设有经由带传动机构77驱动由橡胶等弹性材料形成的驱动轮76而使其旋转的马达78(驱动部)，该驱动轮76沿移动轨道75转动，从而自动更换装置26被沿X方向驱动。
如图2所示，在各元件安装机12与供料器保管装置19的前表面侧设有进行无线馈电的输电部81，在自动更换装置26设有接收从与该自动更换装置26相对的元件安装机12的输电部81或者供料器保管装置19的输电部81进行无线馈送的电力的受电部82。进行无线馈电的输电部81与受电部82构成为，也作为在元件安装机12与自动更换装置26之间对各种控制信号、数据信号等进行通信的可见光通信单元发挥功能。
而且，在自动更换装置26设有监视人、物是否侵入到了该自动更换装置26的周边的监视区域83内的监视部84。该监视部84例如构成为使用安全激光扫描器。监视区域83是当人、物侵入到了该区域内时为了避免该人、物与自动更换装置26的碰撞而使自动更换装置26紧急停止的区域。此外，监视区域83的大小能够由用户方任意地变更。
如图5所示，自动更换装置26构成为，具备：电源电路部86，将由受电部82接收到的电力作为电源而使监视部84、控制部85及马达78动作；及安全电路部87，当监视部84检测出人、物向监视区域83内的侵入时，关闭继电器开关88，切断向马达78的电源供给。通过该结构，当监视部84检测出人、物向监视区域83内的侵入时，安全电路部87关闭自动更换装置26的继电器开关88，切断向马达78的电源供给，使自动更换装置26紧急停止，但是即使在自动更换装置26紧急停止的期间中，仍维持向监视部84及控制部85的电源供给，即使在自动更换装置26的紧急停止期间，监视部84仍监视人、物向监视区域83内的侵入，并且控制部85继续进行处理，当检测出侵入到监视区域83内的人、物离开了该监视区域83时，自动更换装置26的安全电路部87打开继电器开关88，再次开始向马达78的电源供给，再次开始自动更换装置26的移动。
另一方面，如图2所示，在元件安装基板生产线10上，在能够由人员进行操作的位置设有紧急停止开关91，并且设有紧急停止电路部92，当该紧急停止开关91被进行了紧急停止操作时，该紧急停止电路部92关闭继电器开关93，断开输电部81的无线馈电。通过该结构，当作业者对紧急停止开关91进行紧急停止操作时，紧急停止电路部92关闭继电器开关93，断开输电部81的无线馈电，向自动更换装置26的电源供给被切断，自动更换装置26紧急停止。
根据以上说明的本实施例，当自动更换装置26沿构成元件安装基板生产线10的多台元件安装机12的排列进行移动时，监视部84监视人、物是否侵入到了该自动更换装置26的周边的监视区域83内，当该监视部84检测出人、物向监视区域83内的侵入时，通过自动更换装置26的安全电路部87切断向马达78的电源供给，使自动更换装置26紧急停止，因此能够避免自动更换装置26与侵入到自动更换装置26的周边的监视区域83内的人、物发生碰撞，能够提高安全性。而且，即使在自动更换装置26紧急停止的期间中，自动更换装置26的安全电路部87仍维持向监视部84及控制部85的电源供给，即使在自动更换装置26的紧急停止期间，仍能够监视人、物向监视区域83内的侵入，并且自动更换装置26的控制部85能够继续进行处理。由此，当检测出侵入到监视区域83内的人、物离开了该监视区域83时，能够自动地再次开始自动更换装置26的移动，能够将紧急停止时间抑制为最小限度。
但是，本发明也可以由作业者通过手动操作来进行自动更换装置26的移动的再次开始。
而且，在本实施例中，由于在元件安装基板生产线10设有能够由人员进行操作的紧急停止开关91及当该紧急停止开关91被进行了紧急停止操作时断开元件安装机12的输电部81的无线馈电的紧急停止电路部92，因此当人对紧急停止开关91进行了紧急停止操作时，能够立即切断向自动更换装置26的电源供给而使自动更换装置26紧急停止。在该情况下，由于紧急停止开关91与各元件安装机12的输电部81之间能够进行有线连接，因此不会产生所述的基于无线通信的紧急停止时的时间延迟的问题、各个国家的许可的问题。
此外，本发明并不局限于上述实施例，例如，也可以构成为，在自动更换装置26也设置紧急停止开关，当人对该紧急停止开关进行了紧急停止操作时使自动更换装置26紧急停止，或者在一条元件安装基板生产线配置有多台自动更换装置。
此外，本发明也可以变更自动更换装置26的安全电路部87的结构，或者变更元件安装基板生产线10的紧急停止电路部92的结构，另外，也可以适当地变更元件安装机12的结构、自动更换装置26的结构，或者适当地变更供料器14的结构。
另外，不言而喻，能够应用本发明的生产线并不局限于元件安装基板生产线，只要是作业装置沿多台生产装置的排列进行移动的生产线，则可以应用于任意生产线等，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更。
附图标记说明
10…元件安装基板生产线(生产线)、11…电路基板、12…元件安装机(生产装置)、13…输送机、14…盒式供料器、15…安装头、16…头移动装置、20…元件安装机的控制装置、26…自动更换装置(作业装置)、54…Y方向限制用的引导辊、55…Z方向限制用的引导辊、70…生产管理计算机、71…储存部、74…导轨、75…移动轨道、76…驱动轮、77…带传动机构、78…马达(驱动部)、81…输电部、82…受电部、83…监视区域、84…监视部、85…自动更换装置的控制部、86…电源电路部、87…安全电路部、88…继电器开关、91…紧急停止开关、92…紧急停止电路部、93…继电器开关。

Claims (5)

1.一种生产线的安全系统，在所述生产线中，作业装置沿配置成一列的多台生产装置的排列进行移动，所述生产线的安全系统的特征在于，
所述多台生产装置分别具备进行无线馈电的输电部，
所述作业装置具备：
受电部，接收从所述多台生产装置中的与所述作业装置相对的生产装置的所述进行无线馈电的输电部进行无线馈送的电力；
监视部，监视人、物是否侵入到了所述作业装置的周边的监视区域内；
驱动部，使所述作业装置移动；
控制部，控制所述监视部及所述驱动部的动作；
电源电路部，将由所述受电部接收到的电力作为电源而使所述监视部、所述控制部及所述驱动部动作；及
安全电路部，当所述监视部检测出人、物向所述监视区域内的侵入时，切断向所述驱动部的电源供给，且维持向所述监视部及所述控制部的电源供给。
2.根据权利要求1所述的生产线的安全系统，其特征在于，
当所述监视部检测出侵入到所述监视区域内的人、物离开了该监视区域时，所述安全电路部再次开始向所述驱动部的电源供给。
3.根据权利要求1所述的生产线的安全系统，其特征在于，
在所述生产线设有：紧急停止开关，能够由人员进行操作；及紧急停止电路部，当所述紧急停止开关被进行了紧急停止操作时断开所述生产装置的输电部的无线馈电。
4.根据权利要求2所述的生产线的安全系统，其特征在于，
在所述生产线设有：紧急停止开关，能够由人员进行操作；及紧急停止电路部，当所述紧急停止开关被进行了紧急停止操作时断开所述生产装置的输电部的无线馈电。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的生产线的安全系统，其特征在于，
所述生产线是在所述多台生产装置中包含元件安装机的元件安装基板生产线，
所述作业装置是对设置于所述元件安装机的供料器设置部的供给元件用的供料器进行自动更换的自动更换装置。
CN201680081263.7A 2016-02-17 2016-02-17 生产线的安全系统 Active CN108602165B (zh)

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