CN112166657B - 元件安装线 - Google Patents

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Abstract

设置沿着元件安装线(10)的前面在多台元件安装机(12)的排列方向上移动而对于各元件安装机的供料器安设部(24)自动更换供料器(14)的自动更换装置(26)。元件安装线的生产管理计算机(70)或各元件安装机的控制装置(20)监视安设于各元件安装机的供料器安设部的供料器的配置状况，在基于其监视结果而判断为任一台元件安装机的供料器安设部的空闲空间成为预定值以上时，以向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设能够自动更换的单元的方式控制自动更换装置的动作。

Description

元件安装线
技术领域
本说明书公开了涉及元件安装线的技术，该元件安装线具备对于沿着电路基板的输送路径排列的多台元件安装机的供料器安设部进行供料器的自动更换(安设及/或拆卸)的自动更换装置。
背景技术
近年来，如专利文献1(国际公开WO2016/035145号公报)记载的那样，在沿着构成元件安装线的多台元件安装机的排列而设置的移动通道中以能够移动的方式设置自动更换装置(更换机器人)，使该自动更换装置向产生了自动更换要求的元件安装机的前方移动，来对于该元件安装机的供料器安设部自动更换供料器。
在先技术文献
专利文献1：国际公开WO2016/035145号公报
发明内容
发明要解决的课题
在元件安装线的各元件安装机的供料器安设部安设的供料器的配置根据通过元件安装线向电路基板安装的元件的种类和数量而进行优化。在安装的元件的种类或数量较少的情况下，在各元件安装机的供料器安设部安设的供料器的个数也减少，其结果是，供料器安设部的空闲空间(空闲插槽)增大，由于该空闲空间而在供料器安设部能够产生沿着前后方向贯通的较大的间隙。在生产过程中，在供料器安设部的里方，XY机器人(头移动装置)使安装头高速移动，因此当供料器安设部的空闲空间较大时，成为在安装头的高速移动空间的前方侧(作业者侧)产生较大的间隙的状态，如果作业者误将手放入该较大的间隙，则手可能会与安装头接触。
作为其对策，可想到在元件安装线的前面侧设置测知作业者的手或物体向各元件安装机的供料器安设部的侵入的光幕(区域传感器)，在检测到作业者的手或物体的侵入时使XY机器人自动停止。然而，在该结构中，在生产过程中每当自动更换装置对于元件安装机的供料器安设部自动更换供料器时，光幕工作而使XY机器人自动停止，给生产造成障碍。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，提供一种元件安装线，将多台元件安装机沿着电路基板的输送路径排列，利用上述多台元件安装机将从安设于各元件安装机的供料器安设部的供料器供给的元件向上述电路基板安装，上述元件安装线具备：自动更换装置，沿着上述元件安装线的前面在上述多台元件安装机的排列方向上移动而对上述各元件安装机的供料器安设部自动更换供料器；供料器配置监视部，监视安设于上述各元件安装机的供料器安设部的供料器的配置状况；及控制装置，控制上述自动更换装置的动作，上述控制装置控制上述自动更换装置的动作以在基于上述供料器配置监视部的监视结果而判断为任一台元件安装机的供料器安设部的空闲空间成为预定值以上时向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设能够自动更换的单元。
根据该结构，基于监视安设于元件安装线的各元件安装机的供料器安设部的供料器的配置状况的供料器配置监视部的监视结果，控制装置在判断为元件安装线的任一台元件安装机的供料器安设部的空闲空间成为预定值以上时以向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设能够自动更换的单元的方式控制自动更换装置的动作，因此在生产过程中每当在任一台元件安装机的供料器安设部产生了作业者有可能误放入手的较大的空闲空间时，能够通过自动更换装置利用能够自动更换的单元自动填补该元件安装机的供料器安设部的空闲空间。在该情况下，填补供料器安设部的空闲空间的能够自动更换的单元可以使用例如在当前生产中不使用的供料器、不供给元件的虚设供料器(拆卸了带盘的供料器等)、供给元件以外的物品(例如吸嘴等)的单元中的任一个。
附图说明
图1是表示一实施例的元件安装线整体的结构的立体图。
图2是概略性地表示自动更换装置和元件安装机的结构的立体图。
图3是概略性地表示在手动更换区域设置的元件安装机的结构的立体图。
图4是概略性地表示带有自动更换装置的元件安装线的控制系统的结构的框图。
图5是说明元件安装线的自动更换区域与手动更换区域之间的关系的图。
具体实施方式
以下，说明在本说明书中公开的一实施例。
首先，基于图1至图4来说明元件安装线10的结构。
元件安装线10通过沿着电路基板11的输送方向(X方向)将多台元件安装机12排列成一列而构成，在该元件安装线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)和保管能够自动更换的供料器14的供料器保管装置19等。
如图2所示，在各元件安装机12设有对电路基板11进行输送的两个输送机13、将多个能够自动更换的供料器14安设成能够更换(能够拆装)的供料器安设部24、保持有吸附从安设于该供料器安设部24的供料器14供给的元件并向电路基板11安装的吸嘴(未图示)的安装头15、使该安装头15沿着XY方向(左右前后方向)移动的头移动装置16(XY机器人)、对吸附于吸嘴的元件从其下方进行拍摄的元件拍摄用相机17(参照图4)等。对电路基板11的基准标记(未图示)进行拍摄的标记拍摄用相机18(参照图4)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4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和各种数据等的硬盘、ROM、RAM等存储装置22、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管理元件安装线10整体的生产。
元件安装线10的各元件安装机12将从上游侧的元件安装机12输送来的电路基板11通过输送机13输送至预定位置并通过夹紧机构(未图示)将该电路基板11夹紧并定位，利用标记拍摄用相机18拍摄该电路基板11的基准标记来识别该基准标记的位置(该电路基板11的基准位置)，并利用安装头15的吸嘴吸附从供料器14供给的元件，使其从该吸附位置向拍摄位置移动，对该元件通过元件拍摄用相机17从其下表面侧进行拍摄而判定了该元件的吸附位置偏差量等之后，以补正该吸附位置偏差量的方式使安装头15移动，将该元件向输送机13上的电路基板11安装来生产元件安装基板。
如图1所示，在元件安装线10的前面侧设置有进行供料器14向各元件安装机12的供料器安设部24的自动更换(安设及/或拆卸)的自动更换装置26。在各元件安装机12的供料器安设部24的下方设置有对安设于该供料器安设部24的多个供料器14进行收纳的贮存部71。自动更换装置26构成为，在构成元件安装线10的多台元件安装机12中的任一台产生了供料器14的自动更换要求时，向产生了该自动更换要求的元件安装机12移动，从该元件安装机12的供料器安设部24取出更换对象的供料器14向贮存部71回收，并从贮存部71取出所需的供料器14向该供料器安设部24安设。另外，自动更换装置26根据自动更换要求，既存在仅进行将从供料器安设部24取出的供料器14向贮存部71回收的作业的情况，相反地也存在仅进行将从贮存部71取出的供料器14向供料器安设部24的空闲插槽安设的作业的情况。
在元件安装线10的前面侧，沿着元件安装机12的排列使自动更换装置26在X方向(左右方向)上移动的导轨75以沿着X方向延伸的方式设置于元件安装线10整体。导轨75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的前面侧移动，自动更换装置26从供料器保管装置19取出自动更换所需的供料器14，将使用完的供料器14放回供料器保管装置19内。
在自动更换装置26设有检测自动更换装置26相对于元件安装线10的位置的位置检测装置34(参照图4)。自动更换装置26的控制装置90在任一台元件安装机12产生了自动更换要求时，通过位置检测装置34的检测信号检测自动更换装置26的位置，并向产生了该自动更换要求的元件安装机12移动来进行供料器14的自动更换。
另外，自动更换装置26除了供料器14的自动更换以外，虽然未图示，但是关于收纳有更换用的吸嘴的盒式的吸嘴更换单元或供给校准用元件的盒式的校准用元件供给单元等也能够对于供料器安设部24自动更换。
生产管理计算机70(控制装置)在生产过程中监视构成元件安装线10的多台元件安装机12的任一台是否产生了自动更换要求，在任一台元件安装机12产生了自动更换要求时，将该信息向自动更换装置26的控制装置90发送，使自动更换装置26向产生了自动更换要求的元件安装机12的前方移动。或者也可以是自动更换装置26的控制装置90经由网络而从产生了自动更换要求的元件安装机12直接取得该元件安装机12的信息，自动更换装置26向该元件安装机12的前方移动。
然而，如图2所示，自动更换装置26进行自动更换的供料器14是在其内部收纳有带盘41的带盘收纳型的供料器(盒型的供料器)，但是根据向电路基板11安装的元件的种类或尺寸，如图3所示，有时卷绕有元件供给带的带盘42的尺寸比安设于供料器安设部24的供料器43的尺寸大，无法将带盘42收纳于供料器43内，因此不得不使用使带盘42保持于在供料器43的外部设置的带盘支架44上的带盘支架型的供料器43。这样的带盘支架型的供料器43无法通过自动更换装置26进行自动更换，因此作业者需要通过手动作业进行更换。
因此，在本实施例的元件安装线10中，如图5所示，设有通过自动更换装置26自动地进行供料器14对于元件安装机12的供料器安设部24的更换作业的自动更换区域和作业者通过手动作业进行供料器43对于元件安装机12的供料器安设部24的更换作业的手动更换区域。自动更换装置26构成为仅在自动更换区域中移动，不向手动更换区域移动。
在如本实施例那样在元件安装线10中仅设置一台自动更换装置26的情况下，手动更换区域需要设置于元件安装线10的端部(最上游或最下游)。在元件安装线10中设置两台以上自动更换装置26的情况下，可以在元件安装线10的中途设置手动更换区域。总之，只要与一台自动更换装置26移动的自动更换区域的端部相邻地设置手动更换区域即可。
通常，向电路基板11安装的元件具有从小型元件依次安装而最后安装大型元件的倾向。小型元件能够由能够通过自动更换装置26自动更换的带盘收纳型的供料器14供给，但是大型元件无法通过带盘收纳型的供料器14供给，有时不得不使用使大型的带盘42保持于在外部设置的带盘支架44的带盘支架型的供料器43。考虑到这一点，在本实施例中，设为在元件安装线10的最下游设置手动更换区域的结构。
在此，手动更换区域的尺寸根据生产所需的带盘支架型的供料器43的个数进行设定即可，可以将元件安装线10的最下游的一台或两台以上的元件安装机12的整体设定为手动更换区域，也可以将元件安装线10的最下游的一台元件安装机12中的下游侧的仅一部分设定为手动更换区域。在该情况下，关于元件安装线10的最下游的一台元件安装机12，上游侧成为自动更换区域，下游侧成为手动更换区域。另外，作业者在手动更换区域进行手动更换的供料器可以仅是带盘支架型的供料器43，也可以是除了带盘支架型的供料器43以外还包括少数的能够自动更换的带盘收纳型的供料器14。另一方面，自动更换装置26在自动更换区域进行自动更换的供料器仅是在其内部收纳有带盘41的带盘收纳型的供料器14。
在本实施例中，在对元件安装线10的供料器配置进行优化的工序中，以在自动更换区域仅配置自动更换装置26能够自动更换的带盘收纳型的供料器14，自动更换装置26无法自动更换的带盘支架型的供料器43仅配置于手动更换区域的方式对元件安装线10的供料器配置进行优化。
此外，元件安装线10的生产管理计算机70或各元件安装机12的控制装置20也作为监视安设于各元件安装机12的供料器安设部24的能够自动更换的供料器14的配置状况的供料器配置监视部发挥功能，基于其监视结果而判断为任一台元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间(空闲插槽)成为了作业者有可能误放入手的预定值以上时，以向该元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间安设能够自动更换的单元的方式将该信息向自动更换装置26的控制装置90发送。由此，自动更换装置26向该元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间安设能够自动更换的单元。
在此，向供料器安设部24的空闲空间安设的能够自动更换的单元可以使用例如当前生产中不使用的供料器14(在接下来的生产或其以后的生产中使用的供料器14)、不供给元件的虚设供料器(拆卸了带盘41的供料器14、拆卸了带盘41或带进给装置等内置电气安装件的供料器等)、供给元件以外的物品(例如吸嘴、校准用元件等)的单元中的任一个。总之，只要是自动更换装置26对于供料器安设部24的空闲空间能够自动更换的单元即可，可以使用任意的单元。向供料器安设部24的空闲空间安设的能够自动更换的单元只要预先收纳于供料器保管装置19或各元件安装机12的贮存部71即可。
作为监视安设于各元件安装机12的供料器安设部24的供料器14的配置状况的手法，可以是生产管理计算机70或各元件安装机12的控制装置20测知各元件安装机12的供料器安设部24的各插槽有无供料器14，基于其测知结果来监视各元件安装机12的供料器14的配置状况。或者，可以是生产管理计算机70或各元件安装机12的控制装置20基于通过生产作业(生产程序)指定的各元件安装机12的供料器配置数据来监视各元件安装机12的供料器14的配置状况。
另外，生产管理计算机70或各元件安装机12的控制装置20监视安设于各元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间的能够自动更换的单元的安设状况，在判断为作业者错误地拆卸了该能够自动更换的单元时，停止该元件安装机12的生产，在向该元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间安设了能够自动更换的单元之后再次开始该元件安装机12的生产。由此，能够提高元件安装机12的安全性。
根据以上说明的本实施例，元件安装线10的生产管理计算机70或各元件安装机12的控制装置20监视安设于各元件安装机12的供料器安设部24的供料器14的配置状况，基于其监视结果，在判断为任一台元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间成为了作业者有可能误放入手的预定值以上时，以向该元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间安设能够自动更换的单元的方式控制自动更换装置26的动作，因此在生产过程中每当任一台元件安装机12的供料器安设部24产生作业者有可能误放入手的较大的空闲空间时，能够通过自动更换装置26利用能够自动更换的单元自动填补该元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间。由此，能够可靠地防止作业者向该元件安装机12的供料器安设部24的空闲空间误放入手的情况，能够提高元件安装线10的安全性。
而且，在本实施例中，在元件安装线10中设有作业者通过手动作业进行供料器43对于元件安装机12的供料器安设部24的更换作业的手动更换区域，因此能够将利用自动更换装置26进行自动更换的带盘收纳型的供料器14的话无法供给的大型元件等通过安设于手动更换区域的带盘支架型的供料器43向元件安装机12供给。由此，通过带有自动更换装置26的元件安装线10也能够生产安装有利用自动更换装置26进行自动更换的带盘收纳型的供料器14的话无法供给的大型元件等的元件安装基板。
另外，本发明不限定于上述实施例的结构，例如，可以变更元件安装线10的结构，或者变更各元件安装机12的结构，或者变更自动更换装置26的结构等，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更地实施，这是不言而喻的。
附图标记说明
10…元件安装线，11…电路基板，12…元件安装机，14…带盘收纳型的供料器，15…安装头，19…供料器保管装置，20…元件安装机的控制装置(供料器配置监视部)，24…供料器安设部，26…自动更换装置，41、42…带盘，43…带盘支架型的供料器，44…带盘支架，70…生产管理计算机(供料器配置监视部、控制装置)，71…贮存部，90…自动更换装置的控制装置。

Claims (17)

1.一种元件安装线，将多台元件安装机沿着电路基板的输送路径排列，利用所述多台元件安装机将从安设于各元件安装机的供料器安设部的供料器供给的元件向所述电路基板安装，
所述元件安装线具备：
自动更换装置，沿着所述元件安装线的前面在所述多台元件安装机的排列方向上移动而对所述各元件安装机的供料器安设部自动更换供料器；
供料器配置监视部，监视安设于所述各元件安装机的供料器安设部的供料器的配置状况；及
控制装置，控制所述自动更换装置的动作，
所述控制装置控制所述自动更换装置的动作，以在基于所述供料器配置监视部的监视结果而判断为任一台元件安装机的供料器安设部的空闲空间成为作业者有可能误放入手的预定值以上时，向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设能够自动更换且当前生产中不使用的单元。
2.根据权利要求1所述的元件安装线，其中，
所述能够自动更换的单元是当前生产中不使用的供料器或不供给元件的虚设供料器。
3.根据权利要求1所述的元件安装线，其中，
在所述元件安装线中设有作业者通过手动作业进行对于元件安装机的供料器安设部的供料器的更换作业的手动更换区域，
所述自动更换装置构成为不向所述手动更换区域移动。
4.根据权利要求2所述的元件安装线，其中，
在所述元件安装线中设有作业者通过手动作业进行对于元件安装机的供料器安设部的供料器的更换作业的手动更换区域，
所述自动更换装置构成为不向所述手动更换区域移动。
5.根据权利要求3所述的元件安装线，其中，
所述手动更换区域设置在所述元件安装线的最下游。
6.根据权利要求4所述的元件安装线，其中，
所述手动更换区域设置在所述元件安装线的最下游。
7.根据权利要求3所述的元件安装线，其中，
作业者在所述手动更换区域手动更换的供料器是所述自动更换装置无法自动更换的供料器。
8.根据权利要求4所述的元件安装线，其中，
作业者在所述手动更换区域手动更换的供料器是所述自动更换装置无法自动更换的供料器。
9.根据权利要求5所述的元件安装线，其中，
作业者在所述手动更换区域手动更换的供料器是所述自动更换装置无法自动更换的供料器。
10.根据权利要求6所述的元件安装线，其中，
作业者在所述手动更换区域手动更换的供料器是所述自动更换装置无法自动更换的供料器。
11.根据权利要求3～10中任一项所述的元件安装线，其中，
优化向构成所述元件安装线的所述各元件安装机的供料器安设部的供料器的配置，以在所述自动更换装置移动的自动更换区域仅配置所述自动更换装置能够自动更换的供料器，将所述自动更换装置无法自动更换的供料器仅配置于所述手动更换区域。
12.根据权利要求3～10中任一项所述的元件安装线，其中，
所述自动更换装置自动更换的供料器是在其内部收纳有带盘的带盘收纳型的供料器，
作业者在所述手动更换区域手动更换的供料器是在设于其外部的带盘支架上保持带盘的带盘支架型的供料器。
13.根据权利要求11所述的元件安装线，其中，
所述自动更换装置自动更换的供料器是在其内部收纳有带盘的带盘收纳型的供料器，
作业者在所述手动更换区域手动更换的供料器是在设于其外部的带盘支架上保持带盘的带盘支架型的供料器。
14.根据权利要求1～10中任一项所述的元件安装线，其中，
所述控制装置在判断为作业者错误地拆卸了安设于所述元件安装机的供料器安设部的空闲空间的能够自动更换的单元时停止该元件安装机的生产，在向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设了能够自动更换的单元之后再次开始该元件安装机的生产。
15.根据权利要求11所述的元件安装线，其中，
所述控制装置在判断为作业者错误地拆卸了安设于所述元件安装机的供料器安设部的空闲空间的能够自动更换的单元时停止该元件安装机的生产，在向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设了能够自动更换的单元之后再次开始该元件安装机的生产。
16.根据权利要求12所述的元件安装线，其中，
所述控制装置在判断为作业者错误地拆卸了安设于所述元件安装机的供料器安设部的空闲空间的能够自动更换的单元时停止该元件安装机的生产，在向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设了能够自动更换的单元之后再次开始该元件安装机的生产。
17.根据权利要求13所述的元件安装线，其中，
所述控制装置在判断为作业者错误地拆卸了安设于所述元件安装机的供料器安设部的空闲空间的能够自动更换的单元时停止该元件安装机的生产，在向该元件安装机的供料器安设部的空闲空间安设了能够自动更换的单元之后再次开始该元件安装机的生产。
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