JP5844171B2 - 対基板作業システム - Google Patents

Description

本発明は、回路部品を実装して電子回路を構成する回路基板に対して、予定された１以上の対回路基板作業を行う対基板作業システムに関するものである。

対基板作業システムには、回路基板に対して対回路基板作業を行う対基板作業装置を複数備え、それら複数の対基板作業装置が回路基板の搬送方向に並んで配設されたシステムが存在する。このようなシステムでは、搬送される回路基板に対して、複数の対基板作業装置が順次、作業を行うことで、回路基板を製造することが可能となっており、製造する回路基板の種類の変更に対応するべく、供給装置に収容される回路部品を交換することが可能とされている。下記特許文献に記載の対基板作業システムでは、供給装置に収容される回路部品を自動で交換することが可能とされており、効率的に回路基板を製造することが可能となっている。

特許第２６４２８００号公報

上記特許文献に記載された対基板作業システムでは、自動で回路部品の交換を行うことが可能とされており、回路部品の交換作業に要する時間を短縮することが可能となっている。しかしながら、回路基板に装着される回路部品を交換した際には、例えば、回路部品のサイズが大きく変わることがあり、回路部品のサイズに合わせて、回路部品を保持するための作業ヘッド等も交換しなければならない場合がある。このような場合に、回路部品のサイズに合わせて、作業ヘッド等を交換することは、非常に手間が掛かり、不便である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、製造する回路基板の種類の変更に好適に対応可能な対基板作業システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の対基板作業システムは、回路部品を実装して電子回路を構成する回路基板に対して、予定された１以上の対回路基板作業を行う対基板作業システムであって、回路基板を搬送する基板搬送装置を備えたベースと、該基板搬送装置によって回路基板が搬送される方向である基板搬送方向に沿って整列する状態で前記ベースに接続され、自身の作業領域内に少なくとも一部分が位置する回路基板に対して各々が定められた対回路基板作業を行う複数の対基板作業装置とを含み、前記複数の対基板作業装置の各々が、自身を任意の位置に移動させるための自走機構と、該自走機構の作動を制御する個別制御装置とを有し、該個別制御装置が、前記対基板作業装置を前記ベースの所定位置に移動させるように、前記自走機構の作動を制御するように構成される。

また、請求項２に記載の対基板作業システムは、請求項１に記載の対基板作業システムにおいて、前記複数の対基板作業装置の各々に対し、前記ベースの何れかの前記所定位置への移動を指令する統括指令装置をさらに含み、前記個別制御装置が、前記統括指令装置からの移動指令に基づいて、前記自走機構の作動を制御するように構成される。

また、請求項３に記載の対基板作業システムは、請求項２に記載の対基板作業システムにおいて、前記統括指令装置が、前記複数の対基板作業装置の各々に対し、前記ベースから離れた位置に設定された帰還位置への移動を指令し、前記個別制御装置が、前記統括指令装置からの指令に基づいて、前記自走機構の作動を制御するように構成される。

また、請求項４に記載の対基板作業システムは、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の対基板作業システムにおいて、前記複数の対基板作業装置が、回路基板に対する作業を行う作業ヘッドと、回路基板を撮像する撮像装置と、前記作業ヘッドと前記撮像装置とを前記ベース上の任意の位置に移動させる移動装置とを有するように構成される。

また、請求項５に記載の対基板作業システムは、請求項４に記載の対基板作業システムにおいて、前記撮像装置が、前記個別制御装置からの指令により、前記ベース上の予め設定された位置を撮像し、その撮像画像の画像処理結果に基づいて、前記対基板作業装置と前記ベースとの相対位置を検出する相対位置検出手段をさらに有するように構成される。

請求項１に記載の対基板作業システムは、基板搬送装置を有するベースと、複数のモジュール化された対基板作業装置とを備えている。そして、複数の対基板作業装置の各々が、自身を任意の位置に移動させるための自走機構を有し、自走機構の作動が制御されることで、ベースの所定位置に移動させられる。つまり、各対基板作業装置を、自走機構の作動により、ベースの所定位置に自動で取り付けることが可能となっている。これにより、モジュール化された対基板作業装置を自動で交換することが可能となり、製造する回路基板の種類の変更に好適に対応することが可能となる。

また、請求項２に記載の対基板作業システムでは、統括指令装置の移動指令によって、複数の対基板作業装置の各々が、ベースの所定位置に移動するように構成されている。このような構成により、容易に対基板作業装置の交換を行うことが可能となり、さらに好適に、回路基板種の変更に対応することが可能となる。

また、請求項３に記載の対基板作業システムでは、ベースから離れた位置に、対基板作業装置の帰還位置が設定されており、統括指令装置の移動指令によって、複数の対基板作業装置の各々が、帰還位置に移動するように構成されている。このような構成により、ベースから取り外された対基板作業装置を帰還位置において、待機させておくことが可能となる。

また、請求項４に記載の対基板作業システムでは、対基板作業装置が、対回路基板作業を行う作業ヘッドと、回路基板を撮像する撮像装置と、作業ヘッドと撮像装置とを移動させる移動装置とによって構成されている。つまり、対基板作業装置は、作業ヘッドと撮像装置と移動装置とがモジュール化された装置とされている。これにより、対基板作業装置は、撮像装置による回路基板の撮像データに基づいて、回路基板の任意の部分に種々の作業を行うことが可能となる。

また、請求項５に記載の対基板作業システムでは、ベース上の予め設定された位置の撮像データに基づいて、対基板作業装置とベースとの相対位置を検出することが可能となっている。これにより、例えば、対基板作業装置と基板搬送装置との相対位置とを検出することが可能となり、基板搬送装置によって搬送される回路基板上の任意の位置に対する作業を担保することが可能となる。

本発明の実施例である対基板作業システムを示す斜視図である。 図１に示す対基板作業システムの備えるベースを示す斜視図である。 図１に示す対基板作業システムの備える個別制御装置および統括制御装置を示すブロック図である。 図１に示す対基板作業システムの備える第１装着作業装置を示す斜視図である。 図４に示す第１装着作業装置の備える装着ヘッドを外部カバーを外した状態で示す斜視図である。 図１に示す対基板作業システムの備える第２装着作業装置を示す斜視図である。 図１に示す対基板作業システムの備える第３装着作業装置を示す斜視図である。 図１に示す対基板作業システムの備える検査作業装置を示す斜視図である。 図１に示す対基板作業システムを示す平面図である。 作業装置の入れ替えを行っている最中の対基板作業システムを示す平面図である。

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。

＜対基板作業システムの構成＞
図１に、対基板作業システム１０を示す。図１に示すシステム１０は、電子回路部品（以下、「回路部品」と略す場合がある）を実装して電子回路を構成する回路基板を製造するためのシステムであり、回路基板に対する作業である対回路基板作業を行う複数の作業装置１２，１４，１６，１８と、それら複数の作業装置１２，１４，１６，１８が取り付けられるベース２０とを含んで構成されている。

複数の作業装置１２，１４，１６，１８には、回路基板に回路部品を装着するための３種類の装着作業装置１２，１４，１６と、回路部品が装着された回路基板を検査するための検査作業装置１８とがあり、それら複数の作業装置１２，１４，１６，１８が、２列に並んで配列された状態で、ベース２０に取り付けられる。ちなみに、図では、一部の作業装置１２，１４，１８がベース２０に取り付けられる前のシステム１０が図示されている。

複数の作業装置１２，１４，１６，１８がベース２０に取り付けられた状態で、回路基板が、最上流側に配置された作業装置（図での左方に位置する作業装置）１２から最下流側に配置された作業装置（図での右方に位置する作業装置）１８に渡って搬送され、その回路基板に対して各作業装置１２，１４，１６，１８による作業が順次実行されることで、回路部品が実装された回路基板を生産することが可能となっている。ちなみに、以下の説明において、複数の作業装置１２，１４，１６，１８の並ぶ方向をＸ軸方向とし、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

複数の作業装置１２，１４，１６，１８が取り付けられるベース２０は、図２に示すように、メインフレーム２１と、そのメインフレーム２１の上面に配設される１対の基板搬送装置２２，２３とを備えている。１対の基板搬送装置２２，２３は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにメインフレーム２１上に配設されている。１対の基板搬送装置２２，２３の各々は、電磁モータ（図３参照）２４によって各基板搬送装置２２，２３に支持される回路基板をＸ軸方向に搬送するとともに、各作業装置１２，１４，１６，１８に対応した位置において回路基板を固定的に保持する構造とされている。

また、メインフレーム２１には、１０個の格納スペース２５が形成されている。各格納スペース２５は、後に詳しく説明するが、各作業装置１２，１４，１６，１８がベース２０に取り付けられる際に、各作業装置１２，１４，１６，１８の一部を格納するためのスペースであり、１対の基板搬送装置２２，２３の下方においてＸ軸方向に延びるように２列に並んで配置されている。つまり、メインフレーム２１には、各基板搬送装置２２，２３の下方に５個の格納スペース２５が形成されており、各基板搬送装置２２，２３の下方において、Ｘ軸方向に並んで配置されている。各格納スペース２５は、メインフレーム２１のＹ軸方向における両側部に開口しており、その開口から各作業装置１２，１４，１６，１８の一部が挿入される。ちなみに、各格納スペース２５の開口の幅は、全て同じとされており、各開口は、同ピッチで形成されている。

ちなみに、メインフレーム２１は、５個の個別フレームがＸ軸方向に並んで接続されたものである。つまり、個別フレームには、１対の格納スペース２５が形成されており、それら１対の格納スペース２５は、個別フレームのＹ軸方向における両側部に開口している。このため、本対基板作業システム１０では、５個の個別フレームがＸ軸方向に並んで接続されることでメインフレーム２１が構成されているが、個別フレームの数を増減させることで、１以上の個別フレームを有するメインフレームを構成することが可能である。

なお、１０個の格納スペース２５を区別して説明する場合には、基板搬送装置２２（図での手前側に位置する基板搬送装置）の下方に位置する５個の格納スペース２５のうちの上流側（図での左側）に位置するものから順に、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅと称し、基板搬送装置２３（図での奥側に位置する基板搬送装置）の下方に位置する５個の格納スペース２５のうちの上流側（図での左側）に位置するものから順に、２５ｆ，２５ｇ，２５ｈ，２５ｉ，２５ｊと称する。

また、ベース２０には、図３に示す統括制御装置２６が設けられている。統括制御装置２６は、各基板搬送装置２２，２３を制御するとともに、上記格納スペース２５への各作業装置１２，１４，１６，１８の格納を指令するためのものであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ２７と、各基板搬送装置２２，２３の電磁モータ２４に対応する駆動回路２８とを備えている。コントローラ２７には、駆動回路２８を介して各基板搬送装置２２，２３の電磁モータ２４が接続されており、各基板搬送装置２２，２３の作動を制御することが可能とされている。

また、３種類の装着作業装置１２，１４，１６のうちの第１装着作業装置１２は、比較的小さな回路部品を回路基板に装着するためのものであり、図４に示すように、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３２とを含んで構成される作業装置本体３４と、作業装置本体３４、つまり、第１装着作業装置１２を自動で移動させるための自走機構３５と、回路基板に対して回路部品の装着作業を行う装着ヘッド３６と、ビーム部３２に配設されて装着ヘッド３６を移動させる移動装置３８と、フレーム部３０に配設され回路部品を供給する供給装置４０とを備えている。

装着ヘッド３６は、第１装着作業装置１２がベース２０に取り付けられた際に回路基板に対して回路部品を装着するものであり、図５に示すように、回路部品を吸着する吸着ノズル５０を先端部に保持する装着ユニット５２を複数備えている。吸着ノズル５０の各々は、正負圧供給装置（図３参照）５４を介して負圧エア，正圧エア通路に通じており、負圧にて回路部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した回路部品を離脱する構造とされている。概して軸状をなす装着ユニット５２は、間欠回転するユニット保持体５６の外周部に、等角度ピッチで、軸方向が垂直となる状態に保持されている。なお、図５は、外部カバーが取り外された状態の装着ヘッド３６が図示されている。

また、ユニット保持体５６は、保持体回転装置５８によって、装着ユニット５２の配設角度ピッチに等しい角度ずつ間欠回転させられ、そのユニット保持体５６に保持される装着ユニット５２が間欠回転させられる。間欠回転における装着ユニット５２の１つの停止位置である昇降ステーション（最も前方に位置するステーション）において、装着ユニット５２は、ユニット昇降装置６０によって昇降させられる。これにより、装着ユニット５２の先端部に保持される吸着ノズル５０は、後に説明する供給装置４０から回路部品を吸着する。また、昇降ステーションにおいて、装着ユニット５２が、ユニット自転装置６２によって自転させられる。これにより、吸着保持された回路部品の保持姿勢を変更することが可能とされている。

また、ユニット保持体５６，ユニット昇降装置６０等を保持するヘッド本体６４の下端部は、吸着ノズル５０の下端部より下方に延び出しており、吸着ノズル５０側に屈曲されている。その屈曲された部分の上面には、パーツカメラ６６が上を向いた状態で配設されており、ヘッド本体６４に最も近い撮像ステーション（最も後方に位置するステーション）において、そのステーションに位置する装着ユニット５２の吸着ノズル５０に保持される回路部品が、パーツカメラ６６によって撮像される。また、ヘッド本体６４の下面には、マークカメラ（図３参照）６８が配設されており、マークカメラ６８によって、回路基板を撮像することが可能とされている。

また、移動装置３８は、第１装着作業装置１２がベース２０に取り付けられた際に装着ヘッド３６をベース２０上の任意の位置に移動させるものであり、図４に示すように、装着ヘッド３６をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸方向スライド機構７０と、装着ヘッド３６をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸方向スライド機構７２とを備えている。Ｙ軸方向スライド機構７２は、ビーム部３２にＹ軸方向に延びるようにして設けられたＹ軸ガイドレール７４と、そのＹ軸ガイドレール７４にそれの軸線方向に移動可能に保持されるＹ軸スライダ７６と、電磁モータ７８とを有しており、電磁モータ７８によって、Ｙ軸スライダ７６がＹ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。また、Ｘ軸方向スライド機構７０は、Ｙ軸スライダ７６にＸ軸方向に延びるようにして設けられたＸ軸ガイドレール８０と、電磁モータ（図３参照）８２とを有している。Ｘ軸ガイドレール８０には、装着ヘッド３６が、Ｘ軸方向にスライド可能に取り付けられており、電磁モータ８２によって、装着ヘッド３６がＸ軸方向の任意の位置に移動可能とされている。これにより、装着ヘッド３６は、移動装置３８によって、第１装着作業装置１２がベース２０に取り付けられた際に、ベース２０上の任意の位置に移動可能とされている。

また、供給装置４０は、フィーダ型の供給装置とされている。供給装置４０は、回路部品がテーピング化されたテープ化部品をリール８６に巻回させた状態で収容する複数のテープフィーダ８８を有しており、複数のテープフィーダ８８の各々に収容されているテープ化部品を送り出すことで、各テープフィーダ８８の上端部において、テープ化部品から回路部品を装着ヘッド３６への供給位置に順次供給する構造とされている。

また、自走機構３５は、フレーム部３０を構成するロアフレーム９２の下面に取り付けられた複数の車輪９４と、それら複数の車輪９４のうちの駆動輪を駆動する電磁モータ（図３参照）９６と、複数の車輪のうちの転舵輪を転舵する転舵装置（図３参照）９８と、対基板作業システム１０が配設されている工場内の床面に付設されている磁気テープ（図示省略）と、ロアフレーム９２の下面に設けられた磁気センサ（図示省略）とを有している。自走機構３５は、磁気センサによる検出結果に基づいて、電磁モータ９６と転舵装置９８とが制御されることで、磁気テープに沿って第１装着作業装置１２を自走させることが可能とされており、後に詳しく説明するように、ベース２０の格納スペース２５にロアフレーム９２の前方に延び出す部分が格納されるようになっている。つまり、第１装着作業装置１２は、自動でベース２０の格納スペース２５に対応した位置に取り付けられるようになっている。ちなみに、ロアフレーム９２のＸ軸方向における幅は、格納スペース２５のＸ軸方向における幅より僅かに小さくされている。

また、ロアフレーム９２の下面には、複数の固定脚１００が設けられている。各固定脚１００は、上下方向に伸縮可能とされており、各固定脚１００が収縮されている際に、複数の車輪９４が床面に接地し、各固定脚１００が伸長されている際には、複数の車輪９４が床面から浮き上がる構造とされている。つまり、第１装着作業装置１２を自走させる際に、各固定脚１００は収縮されており、第１装着作業装置１２を特定の位置において固定させる際には、各固定脚１００が伸長される。

第１装着作業装置１２は、さらに、図３に示すように、自走機構３５，装着ヘッド３６，移動装置３８，供給装置４０の各々を制御する個別制御装置１１０を備えている。個別制御装置１１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体とするコントローラ１１２と、電磁モータ７８，８２，９６，正負圧供給装置５４，保持体回転装置５８，ユニット昇降装置６０，ユニット自転装置６２，テープフィーダ８８，転舵装置９８の駆動源の各々に対応する複数の駆動回路１１４とを備えている。コントローラ１１２には、各駆動回路１１４を介して各装置３６，３８等の駆動源が接続されており、各装置３６，３８等の作動を制御することが可能とされている。また、コントローラ１１２には、パーツカメラ６６およびマークカメラ６８によって得られた画像データを処理する画像処理装置１１６が接続されている。さらに、コントローラ１１２は、上記統括制御装置２６のコントローラ２７に接続されており、後に詳しく説明するように、そのコントローラ２７からの指令に基づいて、自走機構３５の作動を制御するように構成されている。

また、第１装着作業装置１２とは異なる種類の作業装置である第２装着作業装置１４は、第１装着作業装置１２によって装着される回路部品よりも大きな回路部品を回路基板に対して装着するものである。第２装着作業装置１４は、図６に示すように、供給装置１２０とパーツカメラ１２１とを除いて、第１装着作業装置１２と略同様の構成であり、上記作業装置本体３４と上記移動装置３８とを備えている。

第２装着作業装置１４の供給装置１２０は、フィーダ型の供給装置とされており、第１装着作業装置１２のテープフィーダ８８の回路部品より大きな回路部品がテーピング化されたテープ化部品をリール１２２に巻回させた状態で収容する複数のテープフィーダ１２４を有している。テープフィーダ１２４は、リール１２２を保持する保持部１２６と、その保持部１２６から引き出されたテープ化部品が上端面に延在させられるフィーダ本体１２８とから構成されている。テープフィーダ１２４は、フィーダ本体１２８において作業装置本体３４のフレーム部３０に取り付けられており、テープ化部品を送り出すことで、フィーダ本体１２８の先端部において、テープ化部品から回路部品を供給位置に順次供給する構造とされている。

また、パーツカメラ１２１は、上を向いた状態で、Ｘ軸方向に並んで配列された複数のテープフィーダ１２４に隣接してフレーム部３０に配設されており、装着ヘッドの吸着ノズル５０によって保持された回路部品を撮像可能とされている。ちなみに、第２装着作業装置１４では、パーツカメラ１２１がフレーム部３０に配設されているため、装着ヘッド３６からパーツカメラ６６が取り外されたものと同じ構造の装着ヘッド１３２が採用されている。

第２装着作業装置１４は、さらに、第１装着作業装置１２と同様の個別制御装置１１０および画像処理装置１１６を備えており、供給装置１２０，装着ヘッド１３２等の各装置の作動を制御するとともに、パーツカメラ１２１等によって得られた画像データを処理可能とされている。また、第２装着作業装置１４は、第１装着作業装置１２と同様の自走機構３５を備えており、自走機構３５の作動により、ベース２０の格納スペース２５にロアフレーム９２の前方に延び出す部分が格納されるようになっている。つまり、第２装着作業装置１４も、自動でベース２０の格納スペース２５に対応した位置に取り付けられるようになっている。

また、上記２種類の装着作業装置１２，１４とは異なる種類の作業装置である第３装着作業装置１６は、図７に示すように、上記２種類の装着作業装置１２，１４を一体化させたものとなっており、幅広の作業装置本体１４０に上記供給装置４０，１２０およびパーツカメラ１２１が配設されている。詳しく言えば、作業装置本体１４０は、Ｘ軸方向に並んで設けられた１対の上記ロアフレーム９２を有するフレーム部１４２と、そのフレーム部１４２に上架されたビーム部１４４によって構成されており、フレーム部１４２およびビーム部１４４のＸ軸方向における幅は、上記フレーム部３０およびビーム部３２のＸ軸方向における幅の２倍とされている。そして、その幅広のフレーム部１４２に、２つの供給装置４０，１２０にパーツカメラ１２１が挟まれた状態で、それら２つの供給装置４０，１２０とパーツカメラ１２１とがＸ軸方向に並んで配設されている。

上記ビーム部３２の２倍の幅とされたビーム部１４４には、移動装置１４６が配設されている。この移動装置１４６のＹ軸スライダ１４８およびＸ軸ガイドレール１４９は、上記移動装置３８のＹ軸スライダ７６およびＸ軸ガイドレール８０の２倍の長さとされており、移動装置１４６による装着ヘッド１３２のＸ軸方向への可動範囲が、上記移動装置３８による装着ヘッド１３２のＸ軸方向への可動範囲の２倍とされている。

また、フレーム部１４２の１対のロアフレーム９２間の距離は、ベース２０に形成された２つの隣接する格納スペース２５間の距離と同じとされており、第３装着作業装置１６も、上記装着作業装置１２，１４と略同様の自走機構３５を備えている。これにより、自走機構３５の作動により、１対のロアフレーム９２の前方に延び出す部分が、ベース２０の２つの隣接する格納スペース２５に格納されるようになっている。つまり、第３装着作業装置１６も、自動でベース２０の格納スペース２５に対応した位置に取り付けられるようになっている。

第３装着作業装置１６は、さらに、第１装着作業装置１２と同様の個別制御装置１１０および画像処理装置１１６を備えており、供給装置４０，１２０，移動装置１４６等の各装置の作動を制御するとともに、パーツカメラ１２１等によって得られた画像データを処理可能とされている。

また、回路部品が装着された回路基板を検査するための検査作業装置１８は、図８に示すように、上記第１装着作業装置１２若しくは、第２装着作業装置１４から供給装置４０，１２０を取り除くとともに、装着ヘッド３６，１３２の代わりに検査ヘッド１５０が、移動装置３８に取り付けられている。検査ヘッド１５０の下端面には、検査カメラ１５２が下を向いた状態で取り付けられており、その検査カメラ１５２によって、検査作業装置１８がベース２０に取り付けられた際に、回路基板上の任意の位置を撮像することが可能とされている。

検査作業装置１８は、さらに、上記装着作業装置１２，１４，１６と同様の個別制御装置１１０および画像処理装置１１６を備えており、移動装置３８，検査カメラ１５２等の各装置の作動を制御するとともに、検査カメラ１５２によって得られた画像データを処理可能とされている。また、検査作業装置１８も、上記装着作業装置１２，１４，１６と同様の自走機構３５を備えており、自走機構３５の作動により、ベース２０の格納スペース２５にロアフレーム９２の前方に延び出す部分が格納され、ベース２０の格納スペース２５に対応した位置に取り付けられるようになっている。

＜作業装置のベースへの取り付け＞
上述した構成によって、対基板作業システム１０では、ベース２０に形成された複数の格納スペース２５のうちの任意のものに各作業装置１２，１４，１６，１８のロアフレーム９２を挿入することで、各作業装置１２，１４，１６，１８をベース２０の任意の位置に取り付けることが可能とされている。つまり、回路基板への回路部品の実装作業に応じた様々な実装ラインを構築することが可能となっている。さらに、各作業装置１２，１４，１６，１８のロアフレーム９２の格納スペース２５への挿入、つまり、各作業装置１２，１４，１６，１８のベース２０への取り付けは、各作業装置１２，１４，１６，１８が自走することによって行われる。

具体的には、例えば、種々の大きさの回路部品を回路基板に実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査可能なラインを構築する場合には、種々の大きさの回路部品を回路基板に実装するべく、複数種類の装着作業装置１２，１４，１６をベース２０に取り付けるとともに、検査作業装置１８もベース２０に取り付けることが望ましい。そこで、３種類の装着作業装置１２，１４，１６と検査作業装置１８とをベース２０に取り付けるべく、４台の作業装置１２，１４，１６，１８の各々に、所定の位置、つまり、所定の格納スペース２５に対応した位置への移動が、統括制御装置２６によって指令される。

詳しくは、統括制御装置２６のコントローラ２７によって、ベース２０の格納スペース２５ａに対応した位置への移動指令が、第１装着作業装置１２のコントローラ１１２に発令される。これにより、第１装着作業装置１２の自走機構３５の作動がコントローラ１１２によって制御されることで、第１装着作業装置１２が、図９に示すように、格納スペース２５ａに対応した位置に取り付けられる。

また、統括制御装置２６のコントローラ２７によって、格納スペース２５ｂに対応した位置への移動指令が、第２装着作業装置１４のコントローラ１１２に、格納スペース２５ｃおよび２５ｄに対応した位置への移動指令が、第３装着作業装置１６のコントローラ１１２に、格納スペース２５ｅに対応した位置への移動指令が、検査作業装置１８のコントローラ１１２に、それぞれ、発令される。これにより、各作業装置１４，１６，１８の自走機構３５の作動がコントローラ１１２によって制御されることで、第２装着作業装置１４が格納スペース２５ｂに対応した位置に、第３装着作業装置１６が格納スペース２５ｃ，ｄに対応した位置に、検査作業装置１８が格納スペース２５ｅに対応した位置に、それぞれ、取り付けられる。

なお、所定の位置への各作業装置１２，１４，１６，１８の移動を指令するための機能部として、図３に示すように、格納指令部１６０が統括制御装置２６のコントローラ２７に設けられている。また、その移動指令に基づいて、自走機構３５の作動を制御するための機能部として、格納時自走機構制御部１６２が個別制御装置１１０のコントローラ１１２に設けられている。

さらに、比較的小さな回路部品を大量に回路基板に実装するとともに、大きな回路部品を少し実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査可能なラインを構築する場合には、小さな回路部品を実装可能な第１装着作業装置１２を複数台、ベース２０に取り付け、さらに、１台の第２装着作業装置１４と検査作業装置１８とを、ベース２０に取り付けることが望ましい。

このような場合には、統括制御装置２６のコントローラ２７によって、格納スペース２５ｆ，２５ｇ，２５ｈの各々に対応した位置への移動指令が、３台の第１装着作業装置１２のコントローラ１１２の各々に、発令されるとともに、格納スペース２５ｉに対応した位置への移動指令が、第２装着作業装置１４のコントローラ１１２に、格納スペース２５ｊに対応した位置への移動指令が、検査作業装置１８のコントローラ１１２に、それぞれ、発令される。これにより、各作業装置１２，１４，１８の自走機構３５の作動がコントローラ１１２によって制御されることで、各第１装着作業装置１２が格納スペース２５ｆ，２５ｇ，２５ｈの各々に対応した位置に、第２装着作業装置１４が格納スペース２５ｉに対応した位置に、検査作業装置１８が格納スペース２５ｊに対応した位置に、それぞれ、取り付けられる。

上述したように、各作業装置１２，１４，１６，１８がベース２０の所定の位置に取り付けられることで、基板搬送装置２２に対応したラインでは、種々の大きさの回路部品を回路基板に実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査することが可能となる。一方、基板搬送装置２３に対応したラインでは、比較的小さな回路部品を大量に回路基板に実装するとともに、大きな回路部品を少し実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査することが可能となる。

また、各作業装置１２，１４，１６，１８による回路基板に対する作業を担保するべく、各作業装置１２，１４，１６，１８がベース２０に取り付けられた際には、各作業装置１２，１４，１６，１８とベース２０との相対位置が検出される。そして、その相対位置の検出結果に基づいて、ベース２０に設けられた基板搬送装置２２，２３と各作業装置１２，１４，１６，１８との位置関係が取得され、各作業装置１２，１４，１６，１８による回路基板に対する作業を担保することが可能となっている。

具体的には、ベース２０の上面には、図２に示すように、複数の格納スペース２５に対応して、複数の基準位置マーク１６４が記されている。各作業装置１２，１４，１６，１８がベース２０に取り付けられた際には、各作業装置１２，１４，１６，１８の装着ヘッド３６，１３２若しくは、検査ヘッド１５０が、ベース２０への取付位置に対応する基準位置マーク１６４上に、移動装置３８，１４６によって移動され、装着ヘッド３６，１３２に設けられているマークカメラ６８若しくは、検査ヘッド１５０に設けられている検査カメラ１５２によって、基準位置マーク１６４が撮像される。この撮像による画像データが、画像処理装置１１６によって処理され、各作業装置１２，１４，１６，１８とベース２０との相対位置が検出される。

そして、その相対位置に基づいて、ベース２０に設けられた基板搬送装置２２，２３と各作業装置１２，１４，１６，１８との位置関係が取得され、その位置関係に基づいて、基板搬送装置２２，２３によって搬送された回路基板上に、装着ヘッド３６が移動装置３８によって移動される。具体的には、装着ヘッド３６が、回路基板上に記されたフィデンシャルマーク上に移動される。これにより、装着ヘッド３６に設けられたマークカメラ６８によってフィデンシャルマークを撮像し、回路基板に関する各種データ、具体的には、基板搬送装置２２，２３による回路基板の保持位置誤差、回路基板の種類等を取得することが可能となり、装着ヘッド３６による回路基板に対する作業を担保することが可能となる。なお、各作業装置１２，１４，１６，１８とベース２０との相対位置を検出するための機能部として、図３に示すように、相対位置検出部１６６が個別制御装置１１０のコントローラ１１２に設けられている。

また、図９に示すシステム１０では、種々の大きさの回路部品を回路基板に実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査するラインと、比較的小さな回路部品を大量に回路基板に実装するとともに、大きな回路部品を少し実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査するラインが構成されているが、統括制御装置２６の移動指令により、異なる種類のラインを構成することが可能である。

具体的には、例えば、大きな回路部品をメインに回路基板に実装し、検査工程が不要なラインを構築する場合には、大きな回路部品を実装可能な第２装着作業装置１４を複数台、ベース２０に取り付け、さらに、１台の第３装着作業装置１６をベース２０に取り付けることが望ましい。つまり、図９に示すシステム１０の格納スペース２５ａに対応した位置に取り付けられている第１装着作業装置１２を第２装着作業装置１４に交換するとともに、格納スペース２５ｅに対応した位置に取り付けられている検査作業装置１８を第２装着作業装置１４に交換することで、大きな回路部品をメインに回路基板に実装し、検査工程が不要なラインを構築することが可能となる。

詳しくは、ベース２０の格納スペース２５ａに対応した位置に取り付けられている第１装着作業装置１２のコントローラ１１２に、帰還位置１６８への移動指令が、統括制御装置２６のコントローラ２７によって発令される。帰還位置１６８は、図１０に示すように、ベース２０から離れた位置に設定されており、各作業装置１２，１４，１６，１８の待機位置とされている。ちなみに、帰還位置１６８には、交換用の作業装置として、１台の第１装着作業装置１２と２台の第２装着作業装置１４とが待機している。

さらに、格納スペース２５ｅに対応した位置に取り付けられている検査作業装置１８のコントローラ１１２に、帰還位置１６８への移動指令が、統括制御装置２６のコントローラ２７によって発令される。ちなみに、図１０は、第１装着作業装置１２および検査作業装置１８が、帰還位置１６８に向かって移動している様子を示している。

そして、統括制御装置２６のコントローラ２７によって、第１装着作業装置１２が取り外された位置への移動指令が、帰還位置１６８で待機している１台の第２装着作業装置１４のコントローラ１１２に、検査作業装置１８が取り外された位置への移動指令が、帰還位置１６８で待機している他の１台の第２装着作業装置１４のコントローラ１１２に、それぞれ、発令される。これにより、２台の第２装着作業装置１４が格納スペース２５ａ，２５ｅに対応した位置に取り付けられることで、大きな回路部品をメインに回路基板に実装し、検査工程が不要なラインを構築することが可能となる。

さらに、比較的小さな回路部品のみを回路基板に実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査可能なラインを構築する場合には、小さな回路部品を実装可能な第１装着作業装置１２を複数台、ベース２０に取り付け、さらに、１台の検査作業装置１８をベース２０に取り付けることが望ましい。つまり、図９に示すシステム１０の格納スペース２５ｉに対応した位置に取り付けられている第２装着作業装置１４を第１装着作業装置１２に交換することで、小さな回路部品のみを回路基板に実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査可能なラインを構築することが可能となる。

詳しくは、格納スペース２５ｉに対応した位置に取り付けられている第２装着作業装置１４のコントローラ１１２に、帰還位置１６８への移動指令が、統括制御装置２６のコントローラ２７によって発令される。図１０は、その第２装着作業装置１４が、帰還位置１６８に向かって移動している様子を示している。そして、帰還位置１６８で待機している第１装着作業装置１２のコントローラ１１２に、第２装着作業装置１４が取り外された位置への移動指令が、統括制御装置２６のコントローラ２７によって発令される。これにより、第１装着作業装置１２が格納スペース２５ｉに対応した位置に取り付けられることで、小さな回路部品のみを回路基板に実装し、その回路部品が実装された回路基板を検査可能なラインを構築することが可能となる。

なお、帰還位置１６８への各作業装置１２，１４，１６，１８の移動を指令するための機能部として、図３に示すように、帰還指令部１７０が統括制御装置２６のコントローラ２７に設けられている。また、その帰還位置１６８への移動指令に基づいて、自走機構３５の作動を制御するための機能部として、帰還時自走機構制御部１７２が個別制御装置１１０のコントローラ１１２に設けられている。

また、帰還位置１６８に隣接して収納棚１７６が設置されている。この収納棚１７６には、予備のテープ化部品，テープフィーダ等が収納されており、帰還位置１６８において、テープフィーダ等の交換を行うことが可能となっている。収納棚１７６には、さらに、修理，メンテナンスに必要な部材，装置等が収納されており、帰還位置１６８において、各作業装置１２，１４，１６，１８の修理，メンテナンス等を行うことが可能となっている。

ちなみに、上記実施例において、対基板作業システム１０は、対基板作業システムの一例であり、対基板作業システム１０を構成する各作業装置１２，１４，１６，１８，ベース２０は、対基板作業装置，ベースの一例である。また、各作業装置１２，１４，１６，１８を構成する装着ヘッド３６，１３２および検査ヘッド１５０，移動装置３８，１４６，マークカメラ６８および検査カメラ１５２，自走機構３５，個別制御装置１１０は、作業ヘッド，移動装置，撮像装置，自走機構，個別制御装置の一例である。その個別制御装置１１０の相対位置検出部１６６は、相対位置検出手段の一例である。また、基板搬送装置２２，２３は、基板搬送装置の一例であり、統括制御装置２６は、統括指令装置の一例である。

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、作業装置として、装着作業を実行する装着作業装置１２，１４，１６および、検査作業を実行する検査作業装置１８が採用されているが、その他の種類の作業を実行可能なものを採用することが可能である。具体的には、回路基板上に半田，接着剤等を塗布するための作業装置等を採用することが可能である。

また、上記実施例では、各基板搬送装置２２，２３の複数の格納スペース２５の全てに作業装置１２，１４，１６，１８が取り付けられているが、複数の格納スペース２５の全てに作業装置１２，１４，１６，１８を取り付ける必要は無い。つまり、例えば、格納スペース２５ａおよび格納スペース２５ｅにのみ作業装置を取り付け、格納スペース２５ｂ，２５ｃ，２５ｄには作業装置を取り付けなくともよい。このように、複数の格納スペース２５のうちの一部に作業装置を取り付けた場合であっても、上記システム１０では、基板搬送装置２２，２３がベース２０に配設されているため、回路基板の搬送を適切に行うことが可能となっている。

また、上記実施例では、自走機構３５として、床面に付設された磁気テープを利用して各作業装置１２，１４，１６，１８を自走させる方式、所謂、磁気誘導方式の自走機構が採用されているが、電磁誘導方式，光学誘導方式，ジャイロ誘導方式，レーザー誘導方式，自己位置推定誘導方式等の種々の方式の自走機構を採用することが可能である。

また、上記実施例では、相対位置検出部１６６によって検出されたベース２０と各作業装置１２，１４，１６，１８との相対位置に基づいて、基板搬送装置２２，２３と各作業装置１２，１４，１６，１８との位置関係が取得され、装着ヘッド３６による回路基板に対する作業が担保されているが、ベース２０への各作業装置１２，１４，１６，１８の取り付け位置を担保するべく、ベース２０と各作業装置１２，１４，１６，１８との相対位置を利用してもよい。具体的には、相対位置検出部１６６によって検出された相対位置に基づいて、各作業装置１２，１４，１６，１８の自走機構３５の作動を制御することで、各作業装置１２，１４，１６，１８のベース２０への取付位置を微調整してもよい。これにより、各作業装置１２，１４，１６，１８をベース２０の所定の位置に適切に取り付けることが可能となる。

１０：対基板作業システム １２：第１装着作業装置（対基板作業装置） １４：第２装着作業装置（対基板作業装置） １６：第３装着作業装置（対基板作業装置） １８：検査作業装置（対基板作業装置） ２０：ベース ２２：基板搬送装置 ２３：基板搬送装置 ２６：統括制御装置（統括指令装置） ３５：自走機構 ３６：装着ヘッド（作業ヘッド） ３８：移動装置 ６８：マークカメラ（撮像装置） １１０：個別制御装置 １３２：装着ヘッド（作業ヘッド） １４６：移動装置 １５０：検査ヘッド（作業ヘッド） １５２：検査カメラ（撮像装置） １６６：相対位置検出部（相対位置検出手段）

Claims (5)

1. 回路部品を実装して電子回路を構成する回路基板に対して、予定された１以上の対回路基板作業を行う対基板作業システムであって、
   回路基板を搬送する基板搬送装置を備えたベースと、
   該基板搬送装置によって回路基板が搬送される方向である基板搬送方向に沿って整列する状態で前記ベースに接続され、自身の作業領域内に少なくとも一部分が位置する回路基板に対して各々が定められた対回路基板作業を行う複数の対基板作業装置と
   を含み、
   前記複数の対基板作業装置の各々が、自身を任意の位置に移動させるための自走機構と、該自走機構の作動を制御する個別制御装置とを有し、
   該個別制御装置が、前記対基板作業装置を前記ベースの所定位置に移動させるように、前記自走機構の作動を制御することを特徴とする対基板作業システム。
2. 前記複数の対基板作業装置の各々に対し、前記ベースの何れかの前記所定位置への移動を指令する統括指令装置をさらに含み、
   前記個別制御装置が、前記統括指令装置からの移動指令に基づいて、前記自走機構の作動を制御することを特徴とする請求項１に記載の対基板作業システム。
3. 前記統括指令装置が、前記複数の対基板作業装置の各々に対し、前記ベースから離れた位置に設定された帰還位置への移動を指令し、
   前記個別制御装置が、前記統括指令装置からの指令に基づいて、前記自走機構の作動を制御することを特徴とする請求項２に記載の対基板作業システム。
4. 前記複数の対基板作業装置が、回路基板に対する作業を行う作業ヘッドと、回路基板を撮像する撮像装置と、前記作業ヘッドと前記撮像装置とを前記ベース上の任意の位置に移動させる移動装置と
   を、有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の対基板作業システム。
5. 前記撮像装置が、前記個別制御装置からの指令により、前記ベース上の予め設定された位置を撮像し、
   その撮像画像の画像処理結果に基づいて、前記対基板作業装置と前記ベースとの相対位置を検出する相対位置検出手段をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の対基板作業システム。
   
   
   

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