JP2016063182A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】カバーハウジングに透明部が設けられた作業機において、作業機による作業を適切に担保した上で、作業者による装置内の確認を適切に行う。【解決手段】ベースを覆うカバーハウジング８０に設けられ、カバーハウジング８０の内部を目視するためのガラスカバー８２を備えた装着機１６において、ガラスカバー８２の光透過率が変更可能とされている。これにより、装着機１０による装着作業の状況に応じて、ガラスカバー８２の光透過率を変更することが可能となり、装着作業を適切に担保した上で、作業者による装置内の確認を適切に行うことが可能となる。具体的には、電子部品，回路基板等を撮像する撮像装置が作動している場合の光透過率を低くし、撮像装置が停止している場合の光透過率を高くすることで、撮像装置による撮像時の外乱光の影響を抑制することが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、ベースを覆うカバーハウジングの少なくとも一部に設けられ、カバーハウジングの内部を目視するための透明部を備えた作業機に関するものである。

作業機の多くには、作業機内部への埃等の進入を防止するべく、ベースを覆うカバーハウジングが設けられている。また、カバーハウジングの多くには、カバーハウジングの内部を目視するための透明部が設けられている。下記特許文献には、そのような作業機の一例が記載されている。

：特開２０１２−２２７４８３号公報

上記特許文献に記載されているように、カバーハウジングに透明部を設けることで、作業機の内部を目視にて確認することが可能となる。しかしながら、作業機内に進入する光によって、作業機による作業が適切に行えない虞がある。具体的には、作業機が撮像装置を備えており、その撮像装置によって撮像された撮像データに基づいて、作業が行われる場合がある。このような場合には、撮像装置による撮像は、適切に行われることが望ましいが、作業機内に進入する光により、撮像装置による撮像が適切に行われない虞がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、カバーハウジングに透明部が設けられた作業機において、作業機による作業を適切に担保した上で、作業者による装置内の確認を適切に行うことを課題とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の作業機は、ベースを覆うカバーハウジングの少なくとも一部に設けられ、前記カバーハウジングの内部を目視可能な透明部を備えた作業機であって、前記透明部の光透過率を制御可能に変更する制御装置と、前記作業機による作業対象物を撮像する撮像装置とを備え、前記制御装置が、前記撮像装置による撮像を行う際の前記透明部の光透過率を、撮像を行なっていない間の前記透明部の光透過率より低くすることを特徴とする。

また、請求項２に記載の作業機では、請求項１に記載の作業機において、前記撮像装置による撮像を行う際の前記透明部の光透過率を調整可能である
ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の作業機では、請求項２に記載の作業機において、前記撮像装置が撮像した画像中から認識対象物を識別する画像処理装置を備え、前記画像処理装置が前記認識対象物を認識できなかった場合に、前記制御装置は前記撮像装置による撮像を行う際の前記透明部の光透過率を変更して再度撮像を行うことを特徴とすることを特徴とする。

また、請求項４に記載の作業機では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の作業機において、前記透明部の所定の部分のみの光透過率を変更することが可能であり、前記制御装置が、前記撮像装置による撮像を行なっていない間の前記所定の部分のみの光透過率を、撮像を行なう際の前記透明部の光透過率より高くすることを特徴とする。

また、請求項５に記載の作業機では、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の作業機において、前記透明部の全体の光透過率を変更することが可能であるとともに、前記透明部の所定の部分のみの光透過率を変更することも可能であることを特徴とする。

請求項１に記載の作業機では、透明部の光透過率を変更することが可能である。これにより、作業機による作業の状況に応じて、透明部の光透過率を変更することが可能となり、作業機による適切な作業を担保することが可能となる。つまり、撮像装置による撮像を行うときに光透過率を低くすることで、撮像装置による撮像を適切に行うことが可能となり、作業機による適切な作業を担保した上で、作業者による装置内の確認も可能となる。なお、撮像装置による撮像を行わないときに光透過率を高くすることも、撮像装置による撮像を行うときに光透過率を低くすることと同義である。

また、請求項２に記載の作業機では、撮像装置による撮像を行う際の透明部の光透過率を調整可能である。これにより、撮像時の光透過率を適切に設定することが可能となり、適切な画像の取得、つまり、作業機による適切な作業を担保することが可能となる。

また、請求項３に記載の作業機では、撮像画像の中に認識対象物を認識できなかった場合、撮像装置による撮像を行う際の透明部の光透過率を変更して再度撮像を行う。これにより、適切な画像の取得、つまり、作業機による適切な作業を担保することが可能となる。

また、請求項４に記載の作業機では、撮像装置による撮像を行なっていない間の前記所定の部分のみの光透過率を、撮像を行なう際の前記透明部の光透過率より高くする。これにより、適切な画像の取得、つまり、作業機による作業を適切に担保した上で、作業者による装置内の確認を適切に行うことが可能となる。

また、請求項５に記載の作業機では、透明部の全体の光透過率を変更することが可能であるとともに、透明部の所定の部分のみの光透過率を変更することが可能である。これにより、例えば、透明部の全部の光透過率を高くした場合には、作業機内を広い範囲において目視することが可能となる。一方、透明部の一部の光透過率を高くした場合には、作業機内への光の進入をある程度抑制しつつ、作業機内を目視することが可能となる。

本発明の実施例である電子部品装着装置を示す斜視図である。 カバーハウジングおよびガラスカバーを外した状態の電子部品装着装置を示す平面図である。 電子部品装着装置が備える制御装置を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜電子部品装着装置の構成＞
図１に、電子部品装着装置１０を示す。電子部品装着装置１０は、１つのシステムベース１２と、そのシステムベース１２の上に並んで配設された２つの装着機１６とを有している。なお、以下の説明では、装着機１６の並ぶ方向をＸ軸方向と称し、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

各装着機１６は、図２に示すように、主に、装着機本体２０、搬送装置２２、装着ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２４、装着ヘッド２６、供給装置２８を備えている。装着機本体２０は、フレーム部３０と、そのフレーム部３０に上架されたビーム部（図示省略）とによって構成されている。

搬送装置２２は、２つのコンベア装置４０，４２を備えている。それら２つのコンベア装置４０，４２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム部３０に配設されている。２つのコンベア装置４０，４２の各々は、電磁モータ（図３参照）４６によって各コンベア装置４０，４２に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、回路基板は、所定の位置において、基板保持装置（図３参照）４８によって固定的に保持される。

移動装置２４は、ＸＹロボット型の移動装置であり、装着機本体２０のビーム部に設けられている。移動装置２４は、スライダ５０をＸ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図３参照）５２と、Ｙ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図３参照）５４とを備えている。スライダ５０には、装着ヘッド２６が取り付けられており、その装着ヘッド２６は、２つの電磁モータ５２，５４の作動によって、フレーム部３０上の任意の位置に移動する。

装着ヘッド２６は、回路基板に対して電子部品を装着するものである。装着ヘッド２６は、下端面に設けられた吸着ノズル６０を有している。吸着ノズル６０は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図３参照）６２に通じている。吸着ノズル６０は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、装着ヘッド２６は、吸着ノズル６０を昇降させるノズル昇降装置（図３参照）６４を有している。そのノズル昇降装置６４によって、装着ヘッド２６は、保持する電子部品の上下方向の位置を変更する。さらに、装着ヘッド２６は、吸着ノズル６０を自転させるノズル自転装置（図３参照）６６を有している。そのノズル自転装置６６によって、装着ヘッド２６は、電子部品の保持姿勢を調整する。なお、吸着ノズル６０は、装着ヘッド２６に着脱可能とされている。

供給装置２８は、フィーダ型の供給装置であり、フレーム部３０の前方側の端部に配設されている。供給装置２８は、テープフィーダ７０を有している。テープフィーダ７０は、テープ化部品を巻回させた状態で収容している。テープ化部品は、電子部品がテーピング化されたものである。そして、テープフィーダ７０は、送出装置（図３参照）７２によって、テープ化部品を送り出す。これにより、フィーダ型の供給装置２８は、テープ化部品の送り出しによって、電子部品を供給位置において供給する。なお、テープフィーダ７０は、フレーム部３０に着脱可能であり、電子部品の交換等に対応することが可能である。

また、装着機１６は、マークカメラ７６とパーツカメラ７８とを備えている。マークカメラ７６は、下方を向いた状態でスライダ５０の下面に固定されており、回路基板の任意の位置を撮像することが可能である。パーツカメラ７８は、搬送装置２２と供給装置２８との間に配設されており、装着ヘッド２６に保持された電子部品を撮像することが可能である。

また、装着機１６は、図１に示すように、カバーハウジング８０とガラスカバー８２とを備えている。カバーハウジング８０は、装着機本体２０のフレーム部３０上面を覆っており、搬送装置２２、移動装置２４等は、カバーハウジング８０内に収容されている。また、カバーハウジング８０の両側面には、２つの搬出入口（図には１つだけ示されている）８４が形成されており、搬出入口８４から、コンベア装置４０，４２によって搬送された回路基板が搬出、若しくは、コンベア装置４０，４２によって搬送される回路基板が搬入される。

ガラスカバー８２は、カバーハウジング８０の前方側上面に、水平、かつ装着機１６の幅方向に平行な軸心８６回りに回動可能に取り付けられている。これにより、ガラスカバー８２は、装着機１６の内部を覆う閉位置と、装着機１６の内部を開放する開位置との間で回動する。また、ガラスカバー８２は、積層された２枚の透明なアクリル板（図示省略）と、それら２枚のアクリル板の間に介挿された調光フィルム（図３参照）８８，９０とによって構成されている。調光フィルム（以下、「第１調光フィルム」と記載する場
合がある）８８は、ガラスカバー８２の前方側の所定位置９２において、２枚のアクリル板の間に介挿され、調光フィルム（以下、「第２調光フィルム」と記載する場合がある）９０は、ガラスカバー８２の所定位置９２以外の部分において、２枚のアクリル板の間に介挿されている。

調光フィルム８８，９０は、電圧が印加された状態で、光の透過率が高くなり、電圧が印加されていない状態で、光の透過率が低くなる薄膜である。つまり、調光フィルム８８，９０は、電圧が印加されると、透明になり、電圧の印加が解除されると、不透明となるのである。このため、調光フィルム８８，９０に電圧が印加されることで、ガラスカバー８２の全面が、透明となり、装着機１６の内部を目視することが可能となる。一方で、調光フィルム８８，９０への電圧の印加が解除されることで、ガラスカバー８２の全面は、不透明となり、装着機１６の内部を目視することができなくなる。また、調光フィルム８８のみに電圧が印加されることで、ガラスカバー８２の所定位置９２のみが、透明となり、その所定位置９２から装着機１６の内部を目視することが可能となる。

また、ガラスカバー８２の所定位置９２の下方には、表示パネル９６が一体的に配設されている。表示パネル９６は、画像を表示可能な透明な板状の部材であり、調光フィルム９０に電圧が印加されている場合には、表示パネル９６を介して、装着機１６の内部を目視することが可能である。なお、表示パネル９６は、タッチパネルとしての機能も有している。つまり、例えば、表示パネル９６に操作ボタン等を表示し、表示された操作ボタンを作業者が操作することで、操作ボタンに応じた指令が、装着機１６に入力される。

装着機１６は、さらに、図３に示すように、制御装置１００を備えている。制御装置１００は、コントローラ１０２と複数の駆動回路１０６と複数の制御回路１０８とを有している。複数の駆動回路１０６は、上記電磁モータ４６，５２，５４、基板保持装置４８、正負圧供給装置６２、ノズル昇降装置６４、ノズル自転装置６６、送出装置７２に接続されている。コントローラ１０２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とする
ものであり、複数の駆動回路１０６に接続されている。これにより、搬送装置２２、移動装置２４等の作動が、コントローラ１０２によって制御される。

また、コントローラ１０２は、複数の制御回路１０８に接続されており、それら複数の制御回路１０８は、調光フィルム８８、調光フィルム９０、表示パネル９６に接続されている。これにより、調光フィルム８８，９０への電圧の印加、および、表示パネル９６への画像の表示が、コントローラ１０２によって制御される。さらに、コントローラ１０２は、画像処理装置１１０にも接続されている。画像処理装置１１０は、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８によって得られた画像データを処理するものであり、コントローラ１０２は、画像データから各種情報を取得する。

＜装着機による装着作業＞
装着機１６では、上述した構成によって、搬送装置２２に保持された回路基板に対して、装着ヘッド２６によって装着作業を行うことが可能とされている。具体的には、コントローラ１０２の指令により、回路基板が作業位置まで搬送され、その位置において、基板保持装置４８によって固定的に保持される。次に、マークカメラ７６が、コントローラ１０２の指令により、回路基板の上方に移動し、回路基板を撮像する。これにより、コントローラ１０２は、回路基板の保持位置の誤差に関する情報を取得する。また、テープフィーダ７０は、コントローラ１０２の指令により、テープ化部品を送り出し、電子部品を供給位置において供給する。

そして、装着ヘッド２６が、コントローラ１０２の指令により、電子部品の供給位置の上方に移動し、吸着ノズル６０によって電子部品を吸着保持する。続いて、装着ヘッド２６は、コントローラ１０２の指令により、パーツカメラ７８の上方に移動し、パーツカメラ７８が、吸着ノズル６０に吸着保持された電子部品を撮像する。これにより、コントローラ１０２は、電子部品の吸着姿勢の誤差に関する情報を取得する。そして、装着ヘッド２６は、コントローラ１０２の指令により、回路基板の上方に移動し、保持している電子部品を、保持位置の誤差，吸着姿勢の誤差等を補正し、回路基板上に装着する。

＜ガラスカバーの光透過率の変更＞
装着機１６では、上述したように、装着作業時において、作業位置で基板保持装置４８によって保持された回路基板および、吸着ノズル６０によって吸着保持された電子部品が、マークカメラ７６若しくはパーツカメラ７８に撮像され、その撮像データに基づいて、回路基板の保持位置および、電子部品の吸着姿勢の誤差が演算される。そして、その誤差を、ノズル昇降装置６４等の作動により補正した後に、電子部品が回路基板に装着される。これにより、電子部品が適切な状態で装着され、精度の高い回路基板の製造が担保される。このため、精度の高い回路基板の保持位置の誤差、電子部品の吸着姿勢の誤差を取得するべく、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像は適切に行われることが好ましい。

マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像を適切に行うためには、装着機１６内への外乱光の進入を防止することが好ましい。つまり、フレーム部３０の上面を透明部のないカバーハウジングで覆うことが好ましい。しかしながら、作業者が装着機１６内を確認したいという要求もある。例えば、装着作業時に異常が発生した場合等には、装着機１６内を目視にて確認する必要がある。このようなことに鑑みて、装着機１６では、フレーム部３０の上面を覆うカバーハウジング８０に、光透過率を変更することが可能なガラスカバー８２が配設されており、装着作業の状況に応じて、ガラスカバー８２の光透過率が変更される。

具体的には、マークカメラ７６，パーツカメラ７８の少なくとも１つが作動している間は、調光フィルム８８，９０に電圧は印加されず、ガラスカバー８２は不透明となる。これにより、装着機１６内への外乱光の進入を防止することが可能となり、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像を適切に行うことが可能となる。特に、カバーハウジング８０には、搬出入口８４以外に光の進入を許容する開口が無いため、ガラスカバー８２を不透明とすることで、カバーハウジング８０内に殆ど光は入らず、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像を適切に行うことが可能となる。

一方、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像が行われていない間は、調光フィルム８８，９０の少なくとも一方に電圧が印加され、ガラスカバー８２の全面もしくは一部が透明となる。これにより、装着機１６による作業が行われている様子を、目視にて確認することが可能となる。

また、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像が行われていない間においても、通常は調光フィルム８８，９０に電圧を印加しないでガラスカバー８２を不透明とし、必要なときにのみ調光フィルム８８，９０に電圧を印加してガラスカバー８２の全面を透明としてもよい。具体的には、装着ヘッド２６による装着作業中に異常が発生した場合に、表示パネル９６に、異常が発生した旨の情報と、３つの選択ボタン（図示省略）を表示する。３つの選択ボタンのうちの第１のボタンは、調光フィルム８８，９０に電
圧を印加するためのボタン、つまり、ガラスカバー８２の全面を透明にするためのボタンである。３つの選択ボタンのうちの第２のボタンは、調光フィルム８８のみに電圧を印加するためのボタン、つまり、ガラスカバー８２の所定位置９２のみを透明にするためのボタンである。３つの選択ボタンのうちの第３のボタンは、調光フィルム８８，９０に電圧を印加しないためのボタン、つまり、ガラスカバー８２の不透明を維持するためのボタンである。

これにより、作業者が、第１のボタンを操作した場合には、異常発生時に、ガラスカバー８２の全面を透明にすることが可能となり、異常の発生を目視にて確認することが可能となる。また、作業者が、第２のボタンを操作した場合には、異常発生時に、ガラスカバー８２の所定位置９２のみを透明にすることが可能となり、装着機１６内への光の進入を抑えつつ、異常の発生を目視にて確認することが可能となる。また、作業者が、第３のボタンを操作した場合には、ガラスカバー８２を透明にすることなく、例えば、作業者は、ガラスカバー８２を開けて、装着機１６内を確認することが可能である。

このように、装着機１６では、装着作業の状況に応じて、ガラスカバー８２の光透過率を変更することで、装着作業中の外乱光の装着機１６内への進入を防止するとともに、回路基板の搬出入の様子、および、異常発生時の装着機１６内の様子を、目視にて確認することが可能となる。

また、異常発生時には、ガラスカバー８２の全面、若しくは、ガラスカバー８２の一部を選択的に透明とすることが可能である。これにより、作業者は、外乱光の装着機１６内への進入防止と、装着機１６内の目視による確認との何れかを優先することが可能となり、使い勝手が良い。

さらに言えば、ガラスカバー８２には、表示パネル９６が一体的に配設されている。つまり、ガラスカバー８２の一部が、画像を表示可能な表示装置として機能している。これにより、表示装置の配設スペースが不要となり、装着機１６の省スペース化を図ることが可能となる。

ちなみに、上記実施例において、装着機１６は、作業機の一例である。搬送装置２２は、作動装置の一例である。移動装置２４は、作動装置の一例である。装着ヘッド２６は、作動装置の一例である。供給装置２８は、作動装置の一例である。フレーム部３０は、ベースの一例である。マークカメラ７６は、撮像装置の一例である。パーツカメラ７８は、撮像装置の一例である。カバーハウジング８０は、カバーハウジングの一例である。ガラスカバー８２は、透明部の一例である。表示パネル９６は、表示部の一例である。制御装置１００は、制御装置の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。具体的には、例えば、上記実施例では、電圧の印加により光の透過率が変化する調光フィルム８８，９０が採用され、ガラスカバー８２は、所謂、エレクトロクロミック方式の調光ガラスとされているが、他の方式の調光ガラスを採用することが可能である。具体的には、例えば、ガスを利用した方式の調光ガラス、所謂、ガスクロミック方式の調光ガラス、ゲル電解質を利用した方式の調光ガラス等と採用することが可能である。

また、上記実施例では、マークカメラ７６，パーツカメラ７８の少なくとも１つが作動している間は、調光フィルム８８，９０に電圧は印加されず、ガラスカバー８２は不透明とされているが、装着機16内への光の進入を適度に抑えるように調光フィルム８８，９０の少なくとも一方へ加える電圧の印加量を調節しても良い。これにより、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像を適切に行ないながら、同時に装着ヘッドの作業の状態を作業者が視認することが可能となる。なお、このようにすると装着機16内への光の進入の影響で、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像が適切に行われない場合がある。その様な場合、つまり、撮像した画像を画像処理装置が画像処理した結果、目的の認識対象物（基板上のマーク、装着ヘッドが吸着した電子部品、等）を認識できなかった場合には、制御装置１００は、調光フィルム８８、９０の少なくとも一方へ加える電圧の印加量を低減してガラスカバー８２の光透過率を変更した上で、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像を繰り返すようにしても良い。このようにすれば、一端認識異常が発生した場合であっても、マークカメラ７６およびパーツカメラ７８による撮像が適切に行なうことが可能となる。

また、上記実施例では、本発明の技術が、装着作業を実行するための装着機１６に適用されているが、回路基板に対する種々の作業を実行するための装置に、本発明の技術を適用することが可能である。詳しくは、例えば、回路基板上にクリーム半田等を塗布するための装置、回路基板上に粘着剤等を吐出するための装置、回路基板を検査するための装置、回路基板に対して各種の処理を施すための装置等に、本発明の技術を適用することが可能である。また、回路基板に対する作業を行う装置に限られず、各種の作業を行う作業機に、本発明の技術を適用することが可能である。

１６：装着機（作業機） ２２：搬送装置（作動装置） ２４：移動装置（作動装置） ２６：装着ヘッド（作動装置） ２８：供給装置（作動装置） ３０：フレーム部（ベース） ７６：マークカメラ（作動装置） ７８：パーツカメラ（作動装置） ８０：カバーハウジング ８２：ガラスカバー（透明部） ９６：表示パネル（表示部） １００：制御装置

Claims (5)

1. ベースを覆うカバーハウジングの少なくとも一部に設けられ、前記カバーハウジングの内部を目視可能な透明部を備えた作業機において、
   前記作業機が、
   前記透明部の光透過率を制御可能に変更する制御装置と、
   前記作業機による作業対象物を撮像する撮像装置と
   を備え、
   前記制御装置が、
   前記撮像装置による撮像を行う際の前記透明部の光透過率を、撮像を行なっていない間の前記透明部の光透過率より低くすることを特徴とする作業機。
2. 前記制御装置が、
   前記撮像装置による撮像を行う際の前記透明部の光透過率を調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の作業機。
3. 前記作業装置が、
   前記撮像装置が撮像した画像中から認識対象物を識別する画像処理装置を備え、
   前記画像処理装置が前記認識対象物を認識できなかった場合に、前記制御装置は前記撮像装置による撮像を行う際の前記透明部の光透過率を変更して再度撮像を行うことを特徴とする請求項２に記載の作業機。
4. 前記透明部の所定の部分のみの光透過率を変更することが可能であり、
   前記制御装置が、
   前記撮像装置による撮像を行なっていない間の前記所定の部分のみの光透過率を、撮像を行う際の前記透明部の光透過率より高くすることを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載の作業機。
5. 前記透明部の全体の光透過率を変更することが可能であるとともに、前記透明部の所定の部分のみの光透過率を変更することも可能であることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の作業機。

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