JP6646915B2 - ノズル管理装置およびノズル管理装置の制御方法 - Google Patents
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Description
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、吸着ノズルの交換運転に要する時間を短縮可能なノズル管理装置およびノズル管理装置の制御方法を提供することを目的とする。
前記パレットおよび前記ノズルステーションは、前記吸着ノズルを所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有する。前記運転モードには、前記ノズルステーションから前記パレットに保管対象である複数の前記吸着ノズルを移載するとともに、前記パレットから前記ノズルステーションの前記ソケットに対応してそれぞれ指定された複数の前記吸着ノズルを移載する交換運転が含まれる。
前記制御装置は、前記交換運転の前に実行される処理に設定される前記交換運転を除く前記運転モードにおいて、前記パレットにおける複数の前記ソケットの一部について空の状態を維持して、前記パレットに空の第一ソケットを確保し、前記交換運転において、保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を空の前記第一ソケットに移載した後に、前記吸着ノズルの移載により空となった前記ノズルステーションの前記ソケットに対応する指定の前記吸着ノズルを前記パレットから移載する搬入動作と、前記搬入動作により空となった前記パレットの前記ソケットに保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズルステーションから移載する搬出動作と、を交互に繰り返すように前記ノズル移載装置の動作を制御する。
前記パレットおよび前記ノズルステーションは、前記吸着ノズルを所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有する。前記運転モードには、前記ノズルステーションから前記パレットに保管対象である複数の前記吸着ノズルを移載するとともに、前記パレットから前記ノズルステーションの前記ソケットに対応してそれぞれ指定された複数の前記吸着ノズルを移載する交換運転が含まれる。
前記制御方法は、前記交換運転の前に実行される処理に設定される前記交換運転を除く前記運転モードにおいて、前記パレットにおける複数の前記ソケットの一部について空の状態を維持して、前記パレットに空の第一ソケットを確保する工程と、前記交換運転において、保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を空の前記第一ソケットに移載する退避工程と、前記吸着ノズルの移載により空となった前記ノズルステーションの前記ソケットに対応する指定の前記吸着ノズルを前記パレットから移載する搬入動作と、前記搬入動作により空となった前記パレットの前記ソケットに保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズルステーションから移載する搬出動作と、を交互に繰り返すように前記ノズル移載装置の動作を制御する交換工程と、を備える。
(1.部品実装機10)
部品実装機10は、フィーダにより供給された電子部品を吸着ノズル90により保持して、この電子部品を回路基板上の所定位置に装着する装置である。吸着ノズル90は、部品実装機10における移載装置に着脱可能に設けられ、実装対象の電子部品の種別などに応じて適宜交換される。吸着ノズル90は、サイズや形状の異なる種類に対応するノズルステーション11に保持される(図1を参照)。
吸着ノズル90は、図2に示すように、胴体軸91と、フランジ92と、ノズル軸93と、2Dコード94とを有する。胴体軸91は、筒状に形成される。胴体軸91は、部品実装機10の移載装置に保持される本体部として機能する。フランジ92は、円盤状からなり、胴体軸91の軸方向の一端側(図2の下側)に設けられる。
ノズルステーション11は、部品実装機10の基台に着脱可能に設置される。ノズルステーション11は、全体形状として直方体をなすように形成される。ノズルステーション11は、ノズル軸93が下方に向けられた姿勢にある吸着ノズル90を保持可能に構成される。
ノズル洗浄装置20は、図1に示すように、部品実装機10に対する外部装置である。ノズル洗浄装置20は、本実施形態において、複数の吸着ノズル90の保持した状態にあるノズルステーション11を搬入されて、当該吸着ノズル90を対象とした洗浄、検査、および保管を行うノズル管理装置である。
洗浄ユニット30は、ノズル洗浄装置20において吸着ノズル90を対象としたメンテナンスのうち洗浄に関する機能を有する。洗浄ユニット30は、管理対象の吸着ノズル90のメンテナンスを実行する保守装置の一部を構成する。洗浄ユニット30は、洗浄庫31と、洗浄パレット32(本発明の「保守用パレット」に相当する)と、ブロー装置33とを有する。
検査ユニット40は、ノズル洗浄装置20において吸着ノズル90を対象としたメンテナンスのうち吸着ノズル90の状態の検査に関する機能を有する。検査ユニット40は、管理対象の吸着ノズル90のメンテナンスを実行する保守装置の一部を構成する。上記の吸着ノズル90の状態には、本実施形態において、摺動状態および先端状態が含まれる。
ノズルストッカー50は、ノズル移載装置60により保管パレット51に移載された吸着ノズル90を収納および取り出し可能に保管する。ノズルストッカー50は、図3に示すように、複数の保管パレット51と、収容装置52と、キャリア53とを備える。保管パレット51(本発明の「パレット」に相当する)は、部品実装機10で使用される吸着ノズル90を複数保持する。
ノズル移載装置60は、可動範囲Rにおいて(図1を参照)、洗浄ユニット30、検査ユニット40、ノズルストッカー50、ノズルステーション設置装置70、および排出ボックス85との間で吸着ノズル90を移載する。ノズル移載装置60は、移載ヘッド61と、保持チャック62と、ヘッドカメラ63とを備える。移載ヘッド61は、3次元方向に移動可能な移動機構に設けられる。
ノズルステーション設置装置70は、各種のノズルステーション11を対象とし、部品実装機10から取り外されたノズルステーション11をノズル洗浄装置20の機内における設置に用いられる。ノズルステーション設置装置70は、3つの基準ベース71および中間ベース72を備える。3つの基準ベース71は、同一の構成からなり、所定の間隔を有して配置される。
制御装置80は、主として、CPUや各種メモリ、制御回路により構成されるコントローラである。制御装置80は、外部装置であるホストコンピュータと通信可能に接続され、各種の情報を共有する構成としてもよい。制御装置80は、ノズル洗浄装置20の運転モードに応じてノズル移載装置60などの各装置の動作を制御する。
排出ボックス85は、ノズル洗浄装置20に取り外し可能に設置される。排出ボックス85は、検査ユニット40による検査結果に基づいて不良と判定された吸着ノズル90を溜め置きする。排出ボックス85は、複数の空間に区画されており、例えば不良要因ごとの仕分けに利用される。
上記のノズル洗浄装置20の制御装置80による吸着ノズル90の交換運転の制御について説明する。上記のように、ノズルステーション11および保管パレット51は、ノズル移載装置60の可動範囲Rにおいて、吸着ノズル90を所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有する。ここでは、説明を簡易にするために、図5Aに示すように、ノズルステーション11が10個のソケットT1〜T10を有するものとし、保管パレット51が15個のソケットK1〜K15を有するものとする。
ノズル洗浄装置20の制御装置80は、先ず、図4に示すように、当該交換運転に応じた準備処理を実行する(ステップ10(以下、「ステップ」を「S」と表記する))。準備処理において、制御装置80は、図6に示すように、交換運転においてノズルステーション11に搬入するように指定された吸着ノズル90の種別、数量を取得する(S11)。
続いて、制御装置80は、保管対象である複数の吸着ノズル90の一部をノズル移載装置60の可動範囲に確保された空の退避ソケットSv(本発明の「第一ソケット」に相当する)に移載する退避工程を実行する(S20)。詳細には、制御装置80は、先ず退避ソケットSvの位置を認識して、空の退避ソケットSvを確保する(S21)。
続いて、制御装置80は、交換工程に移行する(S30)。詳細には、制御装置80は、先ず、空となったノズルステーション11のソケットT1に指定の吸着ノズル90を移載する搬入動作を行う(S31)。具体的には、図5Cに示すように、ノズルステーション11のソケットT1に対応する指定のノズル種別(Aタイプ)の吸着ノズルA1〜A7のうち、退避工程(S20)にて第一の吸着ノズルM1を移載したソケットK8に最寄りのソケットK7に保持された吸着ノズルA7を保持チャック62により保持する。
最後に、制御装置80は、交換運転の終了処理を実行する(S40)。詳細には、制御装置80は、保管パレット51の各ソケットK1〜K10に保持された吸着ノズル90に係る情報を記憶する。また、制御装置80は、指定された吸着ノズル90がノズルステーション11に移載されたことを作業者に通知し、交換運転を終了する。
ノズル管理装置(ノズル洗浄装置20)は、部品実装機10で使用される吸着ノズル90を保管するパレット(保管パレット51)と、部品実装機10に着脱可能に設置されて複数の吸着ノズル90を保持するノズルステーション11を対象とし、部品実装機10から取り外されたノズルステーション11を設置するノズルステーション設置装置70と、パレット(保管パレット51)とノズルステーション設置装置70に設置されたノズルステーション11との間で吸着ノズル90を移載するノズル移載装置60と、運転モードに応じてノズル移載装置60の動作を制御する制御装置80と、を備える。
パレット(保管パレット51)およびノズルステーション11は、吸着ノズル90を所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有する。運転モードには、ノズルステーション11からパレット(保管パレット51)に保管対象である複数の吸着ノズル90を移載するとともに、パレット(保管パレット51)からノズルステーション11のソケットに対応してそれぞれ指定された複数の吸着ノズル90を移載する交換運転が含まれる。
制御装置80は、交換運転において、保管対象である複数の吸着ノズル90の一部をノズル移載装置60の可動範囲に確保された空の第一ソケット(退避ソケットSv)に移載した後に(S20)、吸着ノズル90の移載により空となったノズルステーション11のソケットに対応する指定の吸着ノズル90をパレット(保管パレット51)から移載する搬入動作(S21)と、搬入動作により空となったパレット(保管パレット51)のソケットに保管対象である複数の吸着ノズル90の一部をノズルステーション11から移載する搬出動作(S22)と、を交互に繰り返すようにノズル移載装置60の動作を制御する。
このような構成によると、保管パレット51には、空の退避ソケットSvが常時確保される。そのため、交換運転に際して、空の退避ソケットSvを確保するための準備が不要となり、要求に応じて吸着ノズル90の搬出動作および搬入動作に即時に移行することができる。これにより、交換運転に要する時間を短縮することができる。
制御装置80は、交換運転において指定された複数の吸着ノズル90をノズルステーション11に移載するためにストッカー(ノズルストッカー50)に収容された複数のパレット(保管パレット51)を要する場合に、キャリア53の移動動作に伴うパレット(保管パレット51)の移動回数、移動時間、および移動距離の少なくとも一つが最小となるように交換運転に必要な複数のパレット(保管パレット51)の組み合わせを設定する(S16)。
制御装置80は、交換運転において指定された複数の吸着ノズル90の数量に対して、保守装置(洗浄ユニット30、検査ユニット40)によるメンテナンスの実行後にノズル管理装置(ノズル洗浄装置20)に保管された吸着ノズル90の数量が不足する場合に(S13:Yes)、少なくとも不足分の吸着ノズル90をノズルステーション11から保守用パレット(洗浄パレット32)に移載するようにノズル移載装置60の動作を制御する(S14)。
(第一ソケットの確保について)
実施形態において、制御装置80は、空の退避ソケットSvを保管パレット51に確保するものとした(S21)。また、退避ソケットSvは、制御装置80が交換運転を除く運転モードにおいて保管パレット51のソケットK1〜K15の何れかを空に維持することにより確保される。
実施形態において、交換運転の対象は、ノズルステーション設置装置70に設置された1つのノズルステーション11とした。これに対して、ノズルステーション設置装置70に設置された複数のノズルステーション11を対象とする場合には、例えば複数のノズルステーション11を1つのノズルステーション11とみなして、実施形態と同様に交換運転を実行することが可能である。
11:ノズルステーション、 T1〜T10:ソケット
20:ノズル洗浄装置(ノズル管理装置)
30:洗浄ユニット(保守装置)
31:洗浄庫、 32:洗浄パレット(保守用パレット)
33:ブロー装置
40:検査ユニット(保守装置)
41:ロードセル、 42:検査カメラ、
43:治具置き台(仮置き台)、 J1〜J5:ソケット
50:ノズルストッカー(ストッカー)
51:保管パレット(パレット)、 K1〜K15:ソケット
52:収容装置、 53:キャリア、 53a:支持アーム
60:ノズル移載装置
61:移載ヘッド、 62:保持チャック、 63:ヘッドカメラ
70:ノズルステーション設置装置
71:基準ベース、 72:中間ベース
80:制御装置、 85:排出ボックス
90:吸着ノズル
M1〜M5:(保管対象の)吸着ノズル
A1〜A8:(メンテナンス済みのAタイプの)吸着ノズル
B1〜B7:(メンテナンス済みのBタイプの)吸着ノズル
91:胴体軸、 92:フランジ、 93:ノズル軸
94:2Dコード
R:(ノズル移載装置の)可動範囲
Sv:退避ソケット(第一ソケット)
Claims (7)
- 部品実装機で使用される吸着ノズルを保管するパレットと、
前記部品実装機に着脱可能に設置されて複数の前記吸着ノズルを保持するノズルステーションを対象とし、前記部品実装機から取り外された前記ノズルステーションを設置するノズルステーション設置装置と、
前記パレットと前記ノズルステーション設置装置に設置された前記ノズルステーションとの間で前記吸着ノズルを移載するノズル移載装置と、
運転モードに応じて前記ノズル移載装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記パレットおよび前記ノズルステーションは、前記吸着ノズルを所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有し、
前記運転モードには、前記ノズルステーションから前記パレットに保管対象である複数の前記吸着ノズルを移載するとともに、前記パレットから前記ノズルステーションの前記ソケットに対応してそれぞれ指定された複数の前記吸着ノズルを移載する交換運転が含まれ、
前記制御装置は、
前記交換運転の前に実行される処理に設定される前記交換運転を除く前記運転モードにおいて、前記パレットにおける複数の前記ソケットの一部について空の状態を維持して、前記パレットに空の第一ソケットを確保し、
前記交換運転において、保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を空の前記第一ソケットに移載した後に、
前記吸着ノズルの移載により空となった前記ノズルステーションの前記ソケットに対応する指定の前記吸着ノズルを前記パレットから移載する搬入動作と、前記搬入動作により空となった前記パレットの前記ソケットに保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズルステーションから移載する搬出動作と、を交互に繰り返すように前記ノズル移載装置の動作を制御するノズル管理装置。 - 部品実装機で使用される吸着ノズルを保管するパレットと、
前記部品実装機に着脱可能に設置されて複数の前記吸着ノズルを保持するノズルステーションを対象とし、前記部品実装機から取り外された前記ノズルステーションを設置するノズルステーション設置装置と、
前記パレットと前記ノズルステーション設置装置に設置された前記ノズルステーションとの間で前記吸着ノズルを移載するノズル移載装置と、
管理対象の前記吸着ノズルのメンテナンスを実行する保守装置と、
運転モードに応じて前記ノズル移載装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記パレットおよび前記ノズルステーションは、前記吸着ノズルを所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有し、
前記運転モードには、前記ノズルステーションから前記パレットに保管対象である複数の前記吸着ノズルを移載するとともに、前記パレットから前記ノズルステーションの前記ソケットに対応してそれぞれ指定された複数の前記吸着ノズルを移載する交換運転が含まれ、
前記制御装置は、
前記交換運転において、保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズル移載装置の可動範囲に確保された空の第一ソケットに移載した後に、
前記吸着ノズルの移載により空となった前記ノズルステーションの前記ソケットに対応する指定の前記吸着ノズルを前記パレットから移載する搬入動作と、前記搬入動作により空となった前記パレットの前記ソケットに保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズルステーションから移載する搬出動作と、を交互に繰り返すように前記ノズル移載装置の動作を制御し、
前記保守装置は、前記ノズル移載装置の可動範囲において前記吸着ノズルを保持する保守用パレットを有し、
前記制御装置は、前記交換運転において指定された複数の前記吸着ノズルの数量に対して、前記保守装置によるメンテナンスの実行後に保管された前記吸着ノズルの数量が不足する場合に、少なくとも不足分の前記吸着ノズルを前記ノズルステーションから前記保守用パレットに移載するように前記ノズル移載装置の動作を制御するノズル管理装置。 - 前記ノズル管理装置は、前記吸着ノズルを保持可能な仮置き台をさらに備え、
前記制御装置は、前記交換運転に際して、前記パレットから前記仮置き台に前記吸着ノズルを移載して、空の前記第一ソケットを前記パレットに確保する、請求項2に記載のノズル管理装置。 - 前記ノズル管理装置は、前記吸着ノズルを保持可能な仮置き台をさらに備え、
空の前記第一ソケットは、前記仮置き台に確保される、請求項2に記載のノズル管理装置。 - 前記ノズル管理装置は、複数の前記パレットを収容するストッカーをさらに備え、
前記ストッカーは、複数の前記パレットを収容する位置と、前記ノズル移載装置が前記吸着ノズルを取り出し可能となる位置との間で前記パレットを移動させるキャリアを有し、
前記制御装置は、前記交換運転において指定された複数の前記吸着ノズルを前記ノズルステーションに移載するために前記ストッカーに収容された複数の前記パレットを要する場合に、前記キャリアの移動動作に伴う前記パレットの移動回数、移動時間、および移動距離の少なくとも一つが最小となるように前記交換運転に必要な複数の前記パレットの組み合わせを設定する、請求項1−4の何れか一項に記載のノズル管理装置。 - 部品実装機で使用される吸着ノズルを保管するパレットと、
前記部品実装機に着脱可能に設置されて複数の前記吸着ノズルを保持するノズルステーションを対象とし、前記部品実装機から取り外された前記ノズルステーションを設置するノズルステーション設置装置と、
前記パレットと前記ノズルステーション設置装置に設置された前記ノズルステーションとの間で前記吸着ノズルを移載するノズル移載装置と、
運転モードに応じて前記ノズル移載装置の動作を制御する制御装置と、
を備えるノズル管理装置の制御方法であって、
前記パレットおよび前記ノズルステーションは、前記吸着ノズルを所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有し、
前記運転モードには、前記ノズルステーションから前記パレットに保管対象である複数の前記吸着ノズルを移載するとともに、前記パレットから前記ノズルステーションの前記ソケットに対応してそれぞれ指定された複数の前記吸着ノズルを移載する交換運転が含まれ、
前記制御方法は、
前記交換運転の前に実行される処理に設定される前記交換運転を除く前記運転モードにおいて、前記パレットにおける複数の前記ソケットの一部について空の状態を維持して、前記パレットに空の第一ソケットを確保する工程と、
前記交換運転において、保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を空の前記第一ソケットに移載する退避工程と、
前記吸着ノズルの移載により空となった前記ノズルステーションの前記ソケットに対応する指定の前記吸着ノズルを前記パレットから移載する搬入動作と、前記搬入動作により空となった前記パレットの前記ソケットに保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズルステーションから移載する搬出動作と、を交互に繰り返すように前記ノズル移載装置の動作を制御する交換工程と、を備えるノズル管理装置の制御方法。 - 部品実装機で使用される吸着ノズルを保管するパレットと、
前記部品実装機に着脱可能に設置されて複数の前記吸着ノズルを保持するノズルステーションを対象とし、前記部品実装機から取り外された前記ノズルステーションを設置するノズルステーション設置装置と、
前記パレットと前記ノズルステーション設置装置に設置された前記ノズルステーションとの間で前記吸着ノズルを移載するノズル移載装置と、
管理対象の前記吸着ノズルのメンテナンスを実行する保守装置と、
運転モードに応じて前記ノズル移載装置の動作を制御する制御装置と、
を備えるノズル管理装置の制御方法であって、
前記パレットおよび前記ノズルステーションは、前記吸着ノズルを所定の姿勢で保持可能な複数のソケットをそれぞれ有し、
前記運転モードには、前記ノズルステーションから前記パレットに保管対象である複数の前記吸着ノズルを移載するとともに、前記パレットから前記ノズルステーションの前記ソケットに対応してそれぞれ指定された複数の前記吸着ノズルを移載する交換運転が含まれ、
前記制御方法は、
前記交換運転において、保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズル移載装置の可動範囲に確保された空の第一ソケットに移載する退避工程と、
前記吸着ノズルの移載により空となった前記ノズルステーションの前記ソケットに対応する指定の前記吸着ノズルを前記パレットから移載する搬入動作と、前記搬入動作により空となった前記パレットの前記ソケットに保管対象である複数の前記吸着ノズルの一部を前記ノズルステーションから移載する搬出動作と、を交互に繰り返すように前記ノズル移載装置の動作を制御する交換工程と、を備え、
前記保守装置は、前記ノズル移載装置の可動範囲において前記吸着ノズルを保持する保守用パレットを有し、
前記制御方法は、前記交換運転において指定された複数の前記吸着ノズルの数量に対して、前記保守装置によるメンテナンスの実行後に前記ノズル管理装置に保管された前記吸着ノズルの数量が不足する場合に、少なくとも不足分の前記吸着ノズルを前記ノズルステーションから前記保守用パレットに移載するように前記ノズル移載装置の動作を制御する工程を備えるノズル管理装置の制御方法。
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