JP2023042755A - 搬送制御装置および搬送制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送ロスの発生を抑制することにより基板搬送の効率化を図ることができる搬送制御装置および搬送制御方法を提供することを目的とする。
【解決手段】搬送制御装置は、機内に搬送されている基板を機内作業の実行のために一時的に退避させる必要があるか否かを判定する判定部と、基板の退避の開始から対基板作業の開始までの生産停止時間が短くなるように、基板の搬送方向の上流側または下流側である基板の退避方向を設定する退避方向設定部と、退避方向設定部により設定された退避方向に基板を退避させ、機内作業の終了後に基板を機内の所定位置に位置決めさせる退避制御部と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、搬送制御装置および搬送制御方法に関するものである。

搬送制御装置は、基板製品を生産する生産ラインにおける基板の搬送を制御対象とする。生産ラインは、例えば、はんだ印刷機、部品装着機（特許文献１を参照）、各種の検査機などの複数の対基板作業機により構成される。搬送制御装置は、例えば所定の対基板作業機に必要なメンテナンスが発生した場合に、基板搬送の停止や再開などを指令する。

特開２００９－０５４６１９号公報

基板の搬送制御装置には、メンテナンスなどの機内作業が必要となった場合に、生産効率の低下が抑制されるように効率的な基板搬送の制御が求められる。

本明細書は、搬送ロスの発生を抑制することにより基板搬送の効率化を図ることができる搬送制御装置および搬送制御方法を提供することを目的とする。

本明細書は、機内に位置決めされた基板に所定の対基板作業を実行する対基板作業機に適用され、前記対基板作業とは異なる機内作業の実行要求があった場合に、機内に搬送されている前記基板を前記機内作業の実行のために一時的に退避させる必要があるか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記基板を退避させる必要があると判定された場合に、前記基板の退避の開始から前記対基板作業の開始までの生産停止時間が短くなるように、前記基板の搬送方向の上流側または下流側である前記基板の退避方向を設定する退避方向設定部と、前記退避方向設定部により設定された退避方向に前記基板を退避させ、前記機内作業の終了後に前記基板を機内の所定位置に位置決めさせる退避制御部と、を備える搬送制御装置を開示する。

上記のような構成によると、機内作業の実行に伴って対基板作業機の機内に既に搬送されている基板を退避させる必要が生じた場合に、退避方向を適宜設定することによって搬送ロスの発生を抑制できる。よって、機内作業による生産停止時間が短くなるように基板搬送を効率化でき、結果として生産効率の低下を抑制できる。

実施形態における搬送制御装置を適用された生産ラインを示す模式図である。 部品装着機を示す斜視図である。 基板搬送装置のバックアップ装置を示す側面図である。 部品装着機の制御装置および搬送制御装置を示す機能ブロック図である。 搬送制御処理を示すフローチャートである。 機内の各エリアと基板の第一状態を示す説明図である。 機内の各エリアと基板の第二状態を示す説明図である。 機内の各エリアと基板の第三状態を示す説明図である。 図５の退避方向設定処理の第一態様を示すフローチャートである。 図５の退避方向設定処理の第二態様を示すフローチャートである。

１．基板の搬送制御装置７０の概要
搬送制御装置７０は、対基板作業機に適用される。搬送制御装置７０は、基板製品を生産する生産ラインＬｎにおける基板９１の搬送を制御対象とする。搬送制御装置７０は、例えば所定の対基板作業機に必要なメンテナンスが発生した場合に、基板搬送の停止や再開などを指令する。本実施形態において、基板搬送装置１０を備える対基板作業機としての部品装着機２に搬送制御装置７０が組み込まれた態様を例示する。

２．生産ラインＬｎの構成
上記の部品装着機２は、基板９１に部品を装着する装着処理を、所定の対基板作業として実行する。生産ラインＬｎは、図１に示すように、複数の対基板作業機を基板９１の搬送方向に複数設置して構成される。複数の対基板作業機のそれぞれは、管理装置８１およびホストコンピュータ８２に通信可能に接続される。管理装置８１は、自機が設置された生産ラインＬｎを管理対象とする。管理装置８１は、生産予定の基板製品の種類、生産予定数、およびこれらの生産順序を示す生産計画に従って、生産ラインＬｎにおける生産の進行状況、必要なメンテナンス作業などを把握し、必要に応じてオペレータ等に指令する。

ホストコンピュータ８２は、複数の生産ラインＬｎを統括して制御する。生産計画などの各種データは、ホストコンピュータ８２に記憶されており、管理装置８１の要求に応じてダウンロードされる。また、生産計画などの各種データは、管理装置８１にのみ記憶される構成としてもよいし、ホストコンピュータ８２にのみに記憶され必要に応じて管理装置８１からアクセスされる構成としてもよい。生産ラインＬｎは、複数の対基板作業機としての印刷機１、複数の部品装着機２、リフロー炉３、および検査機４を備える。

印刷機１は、搬入された基板９１における部品の装着位置にペースト状のはんだを印刷する。複数の部品装着機２のそれぞれは、生産ラインＬｎの上流側から搬送された基板９１に部品を装着する。部品装着機２の構成については後述する。リフロー炉３は、生産ラインＬｎの上流側から搬送された基板９１を加熱して、基板９１上のはんだを溶融させてはんだ付けを行う。検査機４は、生産ラインＬｎにより生産された基板製品の外観または機能が正常であるか否かを検査する。

本実施形態において、生産ラインＬｎは、バッファ装置５および複数の連結コンベア６を備える。バッファ装置５は、複数の基板９１を収容可能に構成され、搬送される基板９１を一時的に保持するものである。連結コンベア６は、隣り合う対基板作業機の間に設置され、基板９１を搬送可能なコンベアである。バッファ装置５および連結コンベア６は、対基板作業機のそれぞれが備える基板搬送装置と連携して、基板９１を搬送可能に構成される。

本実施形態において、基板製品の工場には、複数の生産ラインＬｎが構成されていてもよい。なお、複数の生産ラインＬｎのそれぞれは、例えば生産する基板製品の種別などに応じて、その構成を適宜追加、変更され得る。具体的には、複数の生産ラインＬｎには、基板供給装置や基板反転装置、各種検査装置、シールド装着装置、接着剤塗布装置、紫外線照射装置などの対基板作業機が適宜設置され得る。

３．部品装着機２の構成
部品装着機２は、図２に示すように、基板搬送装置１０、部品供給装置２０、部品移載装置３０、部品カメラ４１、基板カメラ４２、検出カメラ４３および制御装置６０を備える。以下の説明において、水平方向であって部品装着機２の前後方向（図２の左下から右上に向かう方向）をＹ方向とし、Ｙ方向に交差する水平方向であって部品装着機２の左右方向（図２の左上から右下に向かう方向）をＸ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に直交する鉛直方向（図２の上下方向）をＺ方向とする。

基板搬送装置１０は、Ｙ方向に並んで設置された複数の搬送機構１１などにより構成される。複数の搬送機構１１は、一対のガイドレール１２，１３、およびコンベアベルト１４をそれぞれ有する。一対のガイドレール１２，１３は、基板の搬送方向（Ｘ方向）に延伸し、コンベアベルト１４に載置されて搬送される基板９１の周縁を支持する。一対のガイドレール１２，１３の少なくとも一方は、Ｙ方向に移動可能に基台９に設けられる。

基板搬送装置１０は、基板９１を搬送方向へと順次搬送するとともに、基板９１を機内の所定位置に位置決めする。基板搬送装置１０は、位置決めされた基板９１をクランプするバックアップ装置１５を有する。基板搬送装置１０およびバックアップ装置１５の詳細構成については後述する。基板搬送装置１０は、部品の装着処理の実行後に、基板９１を部品装着機２の機外に搬出する。

部品供給装置２０は、基板９１に装着される部品を供給する。部品供給装置２０は、Ｘ方向に並んでセットされたフィーダ２１を備える。フィーダ２１は、多数の部品が収納されたキャリアテープを送り移動させて、部品を採取可能に供給する。また、部品供給装置２０は、例えば比較的大型の部品を、パレットに載置されたトレイ上に並べた状態で供給してもよい。上記のような構成において、部品供給装置２０は、複数のパレットを収納する収納装置から装着処理に応じて所定のパレットを引き出して部品を供給する。

部品移載装置３０は、部品供給装置２０により供給された部品を、基板搬送装置１０により機内に搬入された基板９１上の所定の装着位置まで移載する。部品移載装置３０のヘッド駆動装置３１は、直動機構により移動台３２を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる。移動台３２には、図示しないクランプ部材により装着ヘッド３３が交換可能に固定される。装着ヘッド３３には、種々の保持部材が着脱可能に取り付けられる。上記の保持部材は、部品または後述するバックアップ部材５０（図３を参照）を保持する。

吸着ノズル３４は、供給される負圧エアを用いて部品を吸着して保持する。また、装着ヘッド３３には、部品をクランプするチャックを取り付けることができる。さらに、装着ヘッド３３には、例えばバックアップ部材５０の所定部位と係合することによって、バックアップ部材５０を保持する保持ツール５５を取り付けることができる。上記のように、部品移載装置３０は、バックアップ部材５０を保持可能に構成され、バックアップ部材５０を移動させる移動装置として機能する。部品移載装置３０は、バックアップ部材５０の配置状態の調整作業（以下「配置作業」とも称する）に用いられる。

部品カメラ４１、基板カメラ４２、および検出カメラ４３は、ＣＭＯＳなどの撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ４１、基板カメラ４２、および検出カメラ４３は、制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを送出する。部品カメラ４１は、装着ヘッド３３の吸着ノズル３４に保持された部品を下方から撮像可能に構成される。基板カメラ４２は、移動台３２に設けられ、移動台３２の移動に伴って装着ヘッド３３と一体的に移動する。検出カメラ４３は、基板搬送装置１０の上方に位置し、図略のフレームに固定される（図７を参照）。

基板カメラ４２および検出カメラ４３は、基板９１を上方から撮像可能に構成される。基板カメラ４２は、主として基板９１に付された基準マークの撮像に用いられる。検出カメラ４３は、機内に搬送された基板９１の端縁９２を認識する画像処理に用いられる基板９１の画像および背景画像を取得するための撮像に用いられる。

制御装置６０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置６０は、基板９１に部品を装着する装着処理を実行する。制御装置６０は、装着処理において、各種センサから出力される情報や画像処理の結果、予め記憶された制御プログラムなどに基づき、部品移載装置３０の動作を制御する。これにより、装着ヘッド３３に支持された複数の吸着ノズル３４の位置および角度が制御される。また、制御装置６０は、装着処理において基板搬送装置１０が基板９１を下方から支持するのに用いるバックアップ部材５０の増設または除去、およびバックアップ部材５０の位置の変更を含む配置作業を実行する。

制御装置６０は、図４に示すように、記憶部６１を備える。記憶部６１は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。この記憶部６１には、制御プログラムなどの各種データが記憶される。上記の各種データには、次回の対基板作業（装着処理）に設定されたバックアップ部材５０の配置位置を示すデータが含まれる。

制御装置６０は、図４に示すように、表示装置６２を備える。表示装置６２は、作業者が視認可能に設けられ、各種情報を表示する。本実施形態において、表示装置６２は、タッチスクリーンおよび複数のボタンを有するとともに、図示しないマウスなどの入力デバイスと連携し、作業者による操作を受け付ける。

４．基板搬送装置１０およびバックアップ装置１５の詳細構成
基板搬送装置１０は、上記のように複数の搬送機構１１を備えるダブルトラックコンベア方式である。搬送機構１１を構成する一対のガイドレール１２，１３は、Ｙ方向に相対移動可能に基台９に設けられる。これにより、複数の搬送機構１１は、基板９１のＹ方向の寸法に対応して、一対のガイドレール１２，１３の間隔を調整される。

バックアップ装置１５は、位置決めされた基板９１の下面にバックアップ部材５０を接触させて基板９１を支持する。また、バックアップ装置１５は、搬送機構１１により搬送された基板９１を、一対のガイドレール１２，１３との間でクランプする。これにより、バックアップ装置１５は、バックアップ部材５０が接触した部位の高さを維持することで基板９１の撓みを防止する。

バックアップ装置１５は、図３に示すように、バックアッププレート１６、および昇降装置１７を備える。バックアッププレート１６は、搬送機構１１により位置決めされた基板９１の下面に対向して配置される。バックアッププレート１６は、Ｚ方向に昇降可能に基台９に設けられる。本実施形態において、バックアッププレート１６は、矩形状に形成される。バックアッププレート１６の上面には、バックアップ部材５０が着脱可能に配置される。

昇降装置１７は、バックアッププレート１６を基台９に対して昇降させる。本実施形態において、昇降装置１７は、ロッド１８およびシリンダ本体１９を有する複数のエアシリンダにより構成される。各エアシリンダのロッド１８は、バックアッププレート１６の四隅に着脱可能に固定される。各エアシリンダのシリンダ本体１９は、空気圧に応じてロッド１８をＺ方向に進退させる。

バックアップ装置１５の昇降装置１７は、基板９１が搬入または搬出される際に基板９１の裏面からバックアップ部材５０を下方に退避させる。これにより、昇降装置１７は、基板９１の裏面に装着された部品（裏面部品）とバックアップ部材５０とが干渉しない準備高さまでバックアッププレート１６を下降させる（図３の二点鎖線にて示す）。また、昇降装置１７は、装着処理の実行中において、バックアッププレート１６をバックアップ高さ（図３の実線にて示す）まで上昇させる。これにより、バックアップ装置１５は、基板９１を下方から押し上げて支持する。

５．搬送制御装置７０の詳細構成
本実施形態において、搬送制御装置７０は、部品装着機２などの生産ラインＬｎを構成する複数の対基板作業機のそれぞれに組み込まれた構成とする（図１の上側の生産ラインＬｎを参照）。但し、搬送制御装置７０は、対基板作業機の外部装置としてもよく、例えば生産ラインＬｎごとの管理装置８１に組み込まれる構成としてもよい（図１の下側の生産ラインＬｎを参照）。また、搬送制御装置７０は、生産ラインＬｎを統括するホストコンピュータ８２に組み込まれる構成としてもよい。

ここで、生産ラインＬｎにおける対基板作業機は、自機での対基板作業が終了した後に、隣り合う下流側の対基板作業機に対して基板９１の搬入要求を送出し、許可された場合に基板９１を搬送する。対基板作業機とバッファ装置５または連結コンベア６との間にでも同様の搬送制御が実行される。このような生産ラインＬｎによる生産において、所定の対基板作業機において通常の対基板作業（例えば、印刷機１による印刷作業、部品装着機２による装着作業）とは異なる機内作業の実行が必要となることがある。

上記の機内作業には、例えば対基板作業機に発生したエラーを除去したり、消耗品を交換したりするメンテナンス作業が含まれる。また、機内作業には、対基板作業の実行に必要な段取り作業が含まれる。具体的には、対基板作業機は、一種の機内作業として、対基板作業において実行される画像処理に用いられる背景画像の取得作業を実行する。詳細には、対基板作業機は、機内に搬送された基板９１の位置を認識するために、基板９１の端縁９２（前側端縁９２ｆ、または後側端縁９２ｂ）を認識する画像処理を実行する（図７を参照）。

上記の画像処理では、検出カメラ４３の撮像により取得した画像データと、予め取得しておいた背景画像とを比較し、基板９１の端縁９２を認識する。この背景画像は、例えば撮像条件が変更されたときや基板９１の種別が変更されたとき、画像処理でエラーが発生したときなどに、必要に応じて再取得を要求されることがある。このような場合に、対基板作業機は、背景画像の取得作業として検出カメラ４３を用いた撮像を実行する。

また、対基板作業機は、一種の機内作業として、バックアップ部材５０の配置状態の調整作業（配置作業）を必要に応じて実行する。バックアップ部材５０の配置作業には、バックアップ部材５０の増減および位置の変更、種別（ピンタイプ）の変更が含まれる（図８を参照）。また、バックアップ部材５０の配置作業は、例えば生産する基板製品の種別の変更に伴う段取り替えとして、または装着処理の改善やエラー対処として、必要に応じて実行を要求される。

ここで、バックアップ部材５０は、バックアッププレート１６の上面に脱着可能に配置される。バックアップ部材５０には、先端部が比較的硬い部材（例えば金属部材）で構成されているハードピン５１と、先端部が比較的軟らかい部材（例えばゴム部材）で構成されているソフトピン５２とが含まれる。ハードピン５１およびソフトピン５２は、下端に位置する基部に磁石が埋設され、磁力によりバックアッププレート１６に固定される。また、ハードピン５１およびソフトピン５２は、基部の上方に同形状の係合部を形成される。係合部は、装着ヘッド３３に取り付けられた保持ツール５５と係合する。

例えば、部品装着機２の制御装置６０は、バックアップ部材５０の配置作業を実行するに際して、装着ヘッド３３に取り付けられている吸着ノズル３４と保持ツール５５とを交換する。制御装置６０は、部品移載装置３０を駆動させて、対象のバックアップ部材５０を所定位置に適宜移動させる。これによりバックアップ部材５０は、基板９１を支持する位置に移動されたり、次回の生産では使用されず予備として退避される位置に移動されたりする。そして、制御装置６０は、全てのバックアップ部材５０の配置が完了した後に、保持ツール５５と装着ヘッド３３から取り外して配置作業を終了する。

ここで、上記のようなメンテナンスなどの機内作業が必要となった場合に、既に機内に搬送されている基板９１を一時的に退避させる必要が生じたり、また生産ラインＬｎの上流側からの基板９１の搬入を不許可とする必要が生じたりする。このように、生産ラインＬｎにおける基板９１の搬送が部分的に停止すると、生産効率の低下が懸念される。そのため、基板９１の搬送制御装置７０には、生産ラインＬｎを構成する所定の対基板作業機における機内作業が必要となった場合に、生産効率の低下が抑制されるように効率的な基板搬送の制御が求められる。

そこで、搬送制御装置７０は、機内作業が必要となった場合に、搬送ロスの発生を抑制することにより基板搬送の効率化を図る構成を採用する。本実施形態において、搬送制御装置７０は、機内作業の実行要求があった場合に、生産ラインＬｎにおける基板９１の現在の搬送状態に基づいて、機内に既に搬送されている基板９１の退避方向（上流側または下流側）を設定し、設定した退避方向に基づく基板９１の搬送を制御する。

また、搬送制御装置７０は、基板９１の現在の搬送状態に加えて、上流側および下流側に隣り合う対基板作業機の動作状態、実行要求のあった機内作業の内容、または機内作業の終了後に基板９１を所定の位置まで搬送する動作の効率に基づいて、基板９１の退避方向を設定してもよい。これにより、搬送制御装置７０は、機内作業の実行に伴う生産停止時間の短縮を図ることによって、基板搬送の効率化することができる。

本実施形態において、搬送制御装置７０は、図４に示すように、判定部７１、退避方向設定部７２、および退避制御部７３を備える。また、搬送制御装置７０は、通知部７４をさらに備える構成としてもよい。また、搬送制御装置７０は、図５に示すように、基板９１の搬送制御処理を実行する。判定部７１は、判定工程を実行する（Ｓ１１－Ｓ１２）。退避方向設定部７２は、退避方向設定工程を実行する（Ｓ１５）。退避制御部７３は、退避制御工程を実行する（Ｓ１６，Ｓ１８）。

５－１．判定部７１
判定部７１は、対基板作業（部品装着機２による装着処理）とは異なる機内作業の実行要求があった場合に、機内に搬送されている基板９１を機内作業の実行のために一時的に退避させる必要があるか否かを判定する。機内作業の実行要求は、上記のように、例えば実行予定の装着処理における画像処理に必要な背景画像の再取得が必要となった場合に発生する。

詳細には、判定部７１は、先ず機内における現在の搬送状態で機内作業が実行可能であるか否かを判定する（Ｓ１１）。具体的には、判定部７１は、機内に基板９１が搬入されているか否か、搬入されている場合には基板９１の現在位置Ｐｃを維持した状態で機内作業が実行可能であるか否かを判定する。機内作業が実行可能であるか否かは、図６に示すように、例えば基板９１が搬送される機内の搬送エリアＡｋ、機内作業に必要な機内の作業エリアＡｋ、および基板９１の現在位置Ｐｃと外形寸法Ｍｘに基づいて判定される。

つまり、判定部７１は、搬送エリアＡｔに作業エリアＡｔが重複するか、作業エリアＡｔと基板占有エリアＡｃ（外形寸法Ｍｘにより割り出される現在位置Ｐｃの基板９１が搬送エリアＡｔにおいて占めるエリア）が重複するか、に基づいて、現在の搬送状態での機内作業の実行可否を判定する。判定部７１は、機内に基板９１が搬入されていない場合、または搬入された基板９１が機内作業の実行を阻害しない場合に、機内作業が実行可能であると判定する（Ｓ１１：Ｙｅｓ）。

一方で、現在の搬送状態で機内作業が実行不能であると判定した場合に（Ｓ１１：Ｎｏ）、判定部７１は、機内に搬送されている基板９１を機内作業の実行のために基板９１の少なくとも一部が機外に位置するように退避させる必要があるか否かを判定する（Ｓ１２）。つまり、判定部７１は、実行要求のあった機内作業を実行可能とするために、機内に位置する基板９１を機内の所定位置に退避させれば足りるのか、基板９１の少なくとも一部が機外に位置するように退避させる必要があるかを判定する。

機内に位置する基板９１を機内の所定位置に退避させれば機内作業が実行可能であると判定した場合に（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、搬送制御装置７０は、機内の所定位置に基板９１を退避させる（Ｓ１３）。これにより、退避後における基板占有エリアＡｃと作業エリアＡｃが重複しない状態となる。部品装着機２は、基板９１の退避処理（Ｓ１３）の後、または判定部７１が現在の搬送状態で機内作業が実行可能であると判定した場合に（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、要求のあった機内作業を実行する（Ｓ１４）。

５－２．退避方向設定部７２
退避方向設定部７２は、判定部７１により基板９１を退避させる必要があると判定された場合に（Ｓ１２：Ｎｏ）、基板９１の搬送方向の上流側または下流側である基板９１の退避方向Ｄｖを設定する（Ｓ１５）。このとき、退避方向設定部７２は、基板９１の退避の開始から対基板作業の開始までの生産停止時間Ｔｄが短くなるように、退避方向Ｄｖを設定する。

上記の生産停止時間Ｔｄには、退避時間Ｔｖ、作業所要時間Ｔｋ、および目標搬送時間Ｔｐが含まれる。退避時間Ｔｖは、上流側または下流側の退避方向Ｄｖに必要な退避距離Ｌｖだけ基板９１を退避させるのに必要な所要時間である。作業所要時間Ｔｋは、対基板作業機による機内作業の所要時間である。目標搬送時間Ｔｐは、退避された基板９１を、実行予定の対基板作業（装着処理）を実行するための規定された目標位置Ｐｔまで搬送するのに必要な所要時間時間である。

また、生産停止時間Ｔｄには、上記の他に、隣り合う対基板作業機における動作状態によっては即時の基板９１の搬入を許可することができないことがあり、基板９１の退避を開始するまでの待機時間Ｔｗが含まれ得る。ここで、部品装着機２は、基板９１の位置を認識するために、機内作業の実行後であり且つ基板９１を目標位置Ｐｔまで搬送する前に、基板９１の端縁９２の撮像を要することがある。このような場合に、生産停止時間Ｔｄには、撮像位置Ｐｍへの搬送に必要な撮像搬送時間Ｔｍが含まれ得る。

本実施形態において、部品装着機２の基板搬送方向の両側（生産ラインＬｎの上流側および下流側）には、上記のように、部品装着機２と連携して基板９１を搬送可能な上流側作業機および下流側作業機が隣接して設置される。上流側作業機および下流側作業機は、例えば他の部品装着機２の他に、印刷機１，リフロー炉３、検査機４、バッファ装置５、または連結コンベア６である。これらの作業機は、通常時において上流側からの基板９１の搬入要求に対して、自機が基板９１を搬入可能な状態であれば搬入許可を送出し、自機に割り当てられた対基板作業を実行した後に、下流側へと基板９１を搬出する。退避方向設定部７２は、生産停止時間Ｔｄが短くなるように、退避方向設定処理について種々の態様を採用し得る。

５－２－１．退避方向設定処理の第一態様
退避方向設定部７２は、上流側作業機および下流側作業機のそれぞれが対基板作業機から退避される基板９１の搬入を許可するまでの時間（待機時間Ｔｗ）に基づいて、基板９１の退避方向Ｄｖを設定する。上記の待機時間Ｔｗは、上流側作業機および下流側作業機のそれぞれにおける対基板作業の進行度合いを含む作業状態に基づく残りの所要時間と、機内作業の実行要求のあった対基板作業機からの基板９１の搬入を許容できるまでの準備時間とが含まれる。残りの所要時間や準備時間は、制御プログラムや生産計画などの情報に基づいて算出することにより取得される。

退避方向設定部７２は、退避方向設定処理の第一態様において、図９に示すように、先ず、下流側作業機の待機時間Ｔｗである下流側待機時間Ｔｗ２が０である場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、退避方向Ｄｖとして下流側Ｄｖ２を設定する（Ｓ２２）。また、退避方向設定部７２は、下流側待機時間Ｔｗ２が０より大きく（Ｓ２１：Ｎｏ）、且つ上流側作業機の待機時間Ｔｗである上流側待機時間Ｔｗ１が０である場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、退避方向Ｄｖとして上流側Ｄｖ１を設定する（Ｓ２４）。また、退避方向設定部７２は、下流側待機時間Ｔｗ２および上流側待機時間Ｔｗ１の両方がともに０より大きい場合には（Ｓ２２：Ｎｏ、Ｓ２３：Ｎｏ）、退避方向Ｄｖとして下流側Ｄｖ２を設定する（Ｓ２２）。

上記の態様は、生産ラインＬｎにおいて基板９１が下流側に搬送されることから、下流側作業機への退避を優先すると多くのケースにおいて生産停止時間Ｔｄを短くすることができるという経験則に基づくものである。これにより、退避方向設定処理を簡易にすることができる。また、退避方向設定部７２は、上記構成の変形態様として、上流待機時間Ｔｗ１と下流側待機時間Ｔｗ２とを比較し、短い方を退避方向Ｄｖとして設定してもよい。このとき、上流側待機時間Ｔｗ１と下流側待機時間Ｔｗ２が等しい場合には、退避方向Ｄｖとして下流側Ｄｖ２を設定するようにしてもよい。

５－２－２．退避方向設定処理の第二態様
退避方向設定部７２は、退避方向設定処理の第二態様において、上流側および下流側にそれぞれ退避させたと仮定した場合の上流側生産停止時間Ｔｄ１および下流側生産停止時間Ｔｄ２を算出し、これらに基づいて実際の生産停止時間Ｔｄがより短くなるように退避方向Ｄｖを設定する。退避方向設定部７２は、図１０に示すように、先ず、上流側待機時間Ｔｗ１および下流側待機時間Ｔｗ２を取得する（Ｓ３１）。待機時間Ｔｗの取得については第一態様と同様であるため詳細な説明を省略する。

次に、退避方向設定部７２は、上流側および下流側にそれぞれ退避させたと仮定した場合の退避時間Ｔｖである上流側退避時間Ｔｖ１および下流側退避時間Ｔｖ２を取得する（Ｓ３２）。ここで、上記の退避時間Ｔｖは、基板９１が現在位置Ｐｃから退避位置Ｐｖまで移動する距離（以下、「退避距離Ｌｖ」と称する）に概ね比例する。そこで、退避方向設定部７２は、搬送エリアＡｔ、作業エリアＡｋ、基板９１の外形寸法Ｍｘ、および基板９１の現在位置Ｐｃに基づいて、搬送方向の上流側および下流側それぞれの必要最小限の退避距離Ｌｖを割り出す。

ここで、図６－図８に示すように、機内の各エリアと基板９１が第一状態から第三状態にあるものとする。第一状態では、図６の上段に示すように、搬送エリアＡｔのうち装着処理を実行するための目標位置Ｐｔまで既に基板９１が搬送された状態にあり、目標位置Ｐｔと現在位置Ｐｃが一致している。第二状態および第三状態では、図７の上段および図８の上段に示すように、目標位置Ｐｔまで基板９１が搬送されておらず、目標位置Ｐｔと現在位置Ｐｃが不一致である。また、各状態において、実行要求のあった機内作業の作業エリアＡｋは、現在位置Ｐｃにある基板９１の基板占有エリアＡｃと一部が重複している。

なお、図７は、機内作業として、基板９１の端縁９２（前側端縁９２ｆ、または後側端縁９２ｂ）を認識する画像処理に用いられる背景画像の取得作業が実行される場合の作業エリアＡｋを示している。背景画像の取得作業は、検出カメラ４３のカメラ視野の全域に亘って背景となる部材（例えば、バックアッププレート１６）を視認可能とする必要がある。つまり、機内に基板９１が搬入されている状態においては、検出カメラ４３を用いた作業エリアＡｋの外部まで基板９１を退避させる必要がある。

図８は、機内作業として、バックアップ部材５０の配置作業が実行される場合の作業エリアＡｋを示している。バックアップ部材５０の配置作業は、移動対象のバックアップ部材５０の移動元および移動先に保持ツール５５がアクセスできるようにする必要がある。つまり、機内に基板９１が搬入されている状態においては、少なくとも保持ツール５５を用いた作業エリアＡｋの外部まで基板９１を退避させる必要がある。

図６－図８の中段および下段は、基板９１を上流側および下流側に対比させたと仮定した場合の基板９１の上流側退避位置Ｐｖ１および下流側退避位置Ｐｖ２を示す。基板９１は、これらの位置まで退避した状態では、基板９１の端縁９２が作業エリアＡｋから予め定められた安全距離だけ離間しており、作業エリアＡｋにおける機内作業を妨げない。上流側退避距離Ｌｖ１は、現在位置Ｐｃと上流側退避位置Ｐｖ１の距離に等しい。同様に、下流側退避距離Ｌｖ２は、現在位置Ｐｃと下流側退避位置Ｐｖ２の距離に等しい。退避方向設定部７２は、それぞれの退避距離Ｌｖに基づいて、それぞれの退避時間Ｔｖを取得する。

続いて、退避方向設定部７２は、図１０に示すように、機内作業の実行後に基板９１の端縁９２を撮像する撮像処理が実行予定である場合に（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、退避位置Ｐｖから基板９１の端縁９２が撮像される撮像位置Ｐｍまでの搬送に要する撮像搬送時間Ｔｍを取得する（Ｓ３４）。ここで、撮像搬送時間Ｔｍは、基板９１が退避位置Ｐｖから撮像位置Ｐｍまで移動する距離（以下、「撮像搬送距離Ｌｍ」と称する）に概ね比例する。

そこで、退避方向設定部７２は、図７に示すように、上流側および下流側にそれぞれ退避させたと仮定した場合の上流側退避位置Ｐｖ１および下流側退避位置Ｐｖ２からそれぞれ撮像位置Ｐｍまでの撮像搬送距離Ｌｍである上流側撮像搬送距離Ｌｍ１および下流側撮像搬送距離Ｌｍ２を割り出す。なお、図７では、検出カメラ４３を用いて、基板９１の前側端縁９２ｆの撮像する態様を例示している。退避方向設定部７２は、それぞれの撮像搬送距離Ｌｍに基づいて、それぞれの撮像搬送時間Ｔｍを取得する。

このように、退避方向設定部７２は、機内作業の実行後に撮像処理が実行予定である場合に（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、基板９１を現在位置Ｐｃから搬送方向の上流側または下流側の退避位置Ｐｖを経由して基板９１の端縁９２が撮像される撮像位置Ｐｍまでの搬送に要する時間（Ｔｖ＋Ｔｍ）を取得する。なお、機内作業の実行後に基板９１の端縁９２を撮像する撮像処理が実行されない場合には（Ｓ３３：Ｎｏ）、撮像搬送時間Ｔｍの取得処理（Ｓ３４）が省略され、撮像搬送時間Ｔｍは初期値の０とされる。

退避方向設定部７２は、図１０に示すように、上流側および下流側にそれぞれ退避させたと仮定した場合の目標搬送時間Ｔｐである上流側目標搬送時間Ｔｐ１および下流側目標搬送時間Ｔｐ２を取得する（Ｓ３５）。ここで、目標搬送時間Ｔｐは、退避位置Ｐｖ（撮像位置Ｐｍを位置する場合には撮像位置Ｐｍ）から目標位置Ｐｔまで移動する距離（以下、「目標搬送距離Ｌｐ」と称する）に概ね比例する。

そこで、退避方向設定部７２は、図６および図８に示すように、上流側退避位置Ｐｖ１および下流側退避位置Ｐｖ２から目標位置Ｐｔまでの目標搬送距離Ｌｐである上流側目標搬送距離Ｌｐ１および下流側目標搬送距離Ｌｐ２を割り出す。また、退避方向設定部７２は、撮像処理の実行に伴い基板９１を撮像位置Ｐｍまで移動させていた場合には、図７に示すように、撮像位置Ｐｍから目標位置Ｐｔまでの目標搬送距離Ｌｐを割り出す。退避方向設定部７２は、それぞれの目標搬送距離Ｌｐに基づいて、それぞれの目標搬送時間Ｔｐを取得する。

続いて、退避方向設定部７２は、上流側および下流側にそれぞれ退避させたと仮定した場合の生産停止時間Ｔｄである上流側生産停止時間Ｔｄ１および下流側生産停止時間Ｔｄ２を取得する（Ｓ３６）。それぞれの生産停止時間Ｔｄは、上記のように取得された待機時間Ｔｗ、退避時間Ｔｗ、撮像搬送時間Ｔｍ、および目標搬送時間Ｔｐの和に相当する。なお、機内作業の所要時間および撮像処理の所要時間は、退避方向に関わらず等しいので、生産停止時間Ｔｄへの算入を省略されている。

退避方向設定部７２は、上流側生産停止時間Ｔｄ１が下流側生産停止時間Ｔｄ２より短い場合には（Ｓ３７：Ｙｅｓ）、退避方向Ｄｖとして上流側Ｄｖ１を設定する（Ｓ３８）。一方で、退避方向設定部７２は、上流側生産停止時間Ｔｄ１が下流側生産停止時間Ｔｄ２以上である場合には、（Ｓ３７：Ｎｏ）、退避方向Ｄｖとして下流側Ｄｖ１を設定する（Ｓ３９）。なお、退避方向設定部７２は、それぞれの生産停止時間Ｔｄを単純比較してもよいし、下流側Ｄｖ１の優先度に応じて例えば、上流側生産停止時間Ｔｄ１が下流側生産停止時間Ｔｄ２より所定時間以上短い場合に退避方向Ｄｖとして上流側Ｄｖ１を設定するようにしてもよい。

５－３．退避制御部７３
退避制御部７３は、退避方向設定部７２により設定された退避方向Ｄｖに基板９１を退避させる（図５のＳ１６）。詳細には、退避制御部７３は、設定された退避方向Ｄｖに応じて、隣り合う対基板作業機からの基板９１の搬入が許可されるまで待機し、許可された後に、所定の退避距離Ｌｐだけ基板９１が退避するように制御する。これにより基板９１が作業エリアＡｋの外部まで退避されると、対基板作業機は、実行要求をしていた所定の機内作業を実行する（Ｓ１４）。

また、退避制御部７３は、機内作業（Ｓ１４）の終了後に基板９１を機内の所定位置に位置決めさせる（Ｓ１７）。上記の機内の所定位置とは、対基板作業（装着処理）を実行するための規定された目標位置Ｐｔである。このように退避制御部７３は、退避方向設定部７２により設定された退避方向Ｄｖに基板９１を退避させ、機内作業の終了後に基板９１を機内の所定位置に位置決めさせる退避制御工程（Ｓ１６，Ｓ１７）を実行する。

５－４．通知部７４
通知部７４は、判定部７１により基板９１を退避させる必要があると判定され（図５のＳ１１：Ｎｏ，Ｓ１２：Ｎｏ）、且つ推定される生産停止時間Ｔｄが予め設定された閾値Ｈｒ以上である場合に（図１０のＳ４１：Ｙｅｓ）、対基板作業機のオペレータに生産停止時間Ｔｄを通知する。上記の閾値Ｈｒは、オペレータ等が自由に設定することができる時間である。例えば、自機の対基板作業の所要時間に比べて待機時間Ｔｗが非常に長い場合に、通知がなされるように閾値Ｈｒが設定される。

通知部７４は、表示装置６２に残りの生産停止時間Ｔｄを表示する。通知部７４は、生産停止時間Ｔｄに加えて、実行予定の機内作業の内容、設定された退避方向Ｄｖ、待機時間Ｔｗを表示してもよい。また、通知部７４は、表示装置６２への表示に加えて、または換えて、例えばオペレータが携帯している表示端末に、生産停止時間Ｔｄなどの情報を送出し、オペレータに通知してもよい。

オペレータは、通知内容を確認することにより、基板９１の退避を含む搬送制御が実行されること、およびこれによりどの程度の生産停止時間Ｔｄが発生するのかを把握することができる。そして、オペレータは、生産停止時間Ｔｄの長さによっては、基板９１を上流側または下流側に退避させて機内作業を実行させるより、自らが基板９１を手動で対基板作業機の外部に退避させて、直ちに機内作業を実行した方が生産性を維持できるといった判断をすることが可能となる。

６．実施形態の構成による効果
実施形態において例示した搬送制御装置７０および搬送制御方法（図５，図９，図１０）の構成によると、機内作業の実行に伴って対基板作業機の機内に既に搬送されている基板９１を退避させる必要が生じた場合に、退避方向Ｄｖを適宜設定することによって搬送ロスの発生を抑制できる。よって、機内作業による生産停止時間Ｔｄが短くなるように基板搬送を効率化でき、結果として生産効率の低下を抑制できる。

１：印刷機、 ２：部品装着機（対基板作業機 上流側作業機、下流側作業機）、 ３：リフロー炉、 ４：検査機、 ５：バッファ装置、 ６：連結コンベア、 ９：基台、 １０：基板搬送装置、 １５：バックアップ装置、 ５０：バックアップ部材、 ７０：搬送制御装置、 ７１：判定部、 ７２：退避方向設定部、 ７３：退避制御部、 ７４：通知部、 ９１：基板、 ９２：端縁、 ９２ｆ：前側端縁、 ９２ｂ：後側端縁、 Ｔｄ：生産停止時間、 Ｔｗ：待機時間、 Ｔｖ：退避時間、 Ｔｍ：撮像搬送時間、 Ｔｐ：目標搬送時間、 Ｄｖ：退避方向、 Ａｔ：搬送エリア、 Ａｋ：作業エリア、 Ａｃ：基板占有エリア、 Ｍｘ：外形寸法、 Ｌｖ：退避距離、 Ｌｍ：撮像搬送距離、 Ｌｐ：目標搬送距離、 Ｐｃ：現在位置、 Ｐｖ：退避位置、 Ｐｍ：撮像位置、 Ｐｔ：目標位置、 Ｈｒ：閾値

Claims (11)

1. 機内に位置決めされた基板に所定の対基板作業を実行する対基板作業機に適用され、
   前記対基板作業とは異なる機内作業の実行要求があった場合に、機内に搬送されている前記基板を前記機内作業の実行のために一時的に退避させる必要があるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部により前記基板を退避させる必要があると判定された場合に、前記基板の退避の開始から前記対基板作業の開始までの生産停止時間が短くなるように、前記基板の搬送方向の上流側または下流側である前記基板の退避方向を設定する退避方向設定部と、
   前記退避方向設定部により設定された退避方向に前記基板を退避させ、前記機内作業の終了後に前記基板を機内の所定位置に位置決めさせる退避制御部と、
   を備える搬送制御装置。
2. 前記判定部は、機内に搬送されている前記基板を前記機内作業の実行のために前記基板の少なくとも一部が機外に位置するように退避させる必要があるか否かを判定する、請求項１に記載の搬送制御装置。
3. 前記対基板作業機の前記基板の搬送方向の両側には、前記対基板作業機と連携して前記基板を搬送可能な上流側作業機および下流側作業機が隣接して設置され、
   前記退避方向設定部は、上流側作業機および下流側作業機のそれぞれが前記対基板作業機から退避される前記基板の搬入を許可するまでの時間に基づいて、前記基板の退避方向を設定する、請求項２に記載の搬送制御装置。
4. 前記上流側作業機および前記下流側作業機は、他の前記対基板作業機、複数の前記基板を収容可能なバッファ装置、および前記基板を搬送可能なコンベアの何れかである、請求項３に記載の搬送制御装置。
5. 前記退避方向設定部は、前記基板が搬送される機内の搬送エリア、前記機内作業に必要な機内の作業エリア、および前記基板の外形寸法に基づいて、前記基板の退避方向を設定する、請求項１－４の何れか一項に記載の搬送制御装置。
6. 前記退避方向設定部は、前記搬送エリア、前記作業エリア、前記基板の外形寸法、および前記基板の現在位置に基づいて、搬送方向の上流側および下流側それぞれの必要最小限の退避距離を割り出し、それぞれの前記退避距離に基づいて、前記基板の退避方向を設定する、請求項５に記載の搬送制御装置。
7. 前記機内作業には、機内に搬送された前記基板の端縁を認識する画像処理に用いられる背景画像の取得作業が含まれる、請求項１－６の何れか一項に記載の搬送制御装置。
8. 前記退避方向設定部は、前記機内作業の実行後に前記基板の端縁を撮像する撮像処理が実行予定である場合に、前記基板を現在位置から搬送方向の上流側または下流側の退避位置を経由して前記基板の端縁が撮像される撮像位置までの搬送に要する時間に基づいて、前記基板の退避方向を設定する、請求項１－７の何れか一項に記載の搬送制御装置。
9. 前記対基板作業機は、位置決めされた前記基板の下面にバックアップ部材を接触させて前記基板を支持するバックアップ装置を備え、
   前記機内作業には、前記バックアップ部材の配置状態の調整作業が含まれる、請求項１－８の何れか一項に記載の搬送制御装置。
10. 前記判定部により前記基板を退避させる必要があると判定され、且つ推定される前記生産停止時間が予め設定された閾値以上である場合に、前記対基板作業機のオペレータに前記生産停止時間を通知する通知部をさらに備える、請求項１－９の何れか一項に記載の搬送制御装置。
11. 機内に位置決めされた基板に所定の対基板作業を実行する対基板作業機に適用され、
    前記対基板作業とは異なる機内作業の実行要求があった場合に、機内に搬送されている前記基板を前記機内作業の実行のために一時的に退避させる必要があるか否かを判定する判定工程と、
    前記判定工程により前記基板を退避させる必要があると判定された場合に、前記基板の退避の開始から前記対基板作業の開始までの生産停止時間が短くなるように、前記基板の搬送方向の上流側または下流側である前記基板の退避方向を設定する退避方向設定工程と、
    前記退避方向設定工程により設定された退避方向に前記基板を退避させ、前記機内作業の終了後に前記基板を機内の所定位置に位置決めさせる退避制御工程と、
    を備える搬送制御方法。

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