JP6788118B2

JP6788118B2 - 作業システム

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Publication number: JP6788118B2
Application number: JP2019530314A
Authority: JP
Inventors: 英矢黒田; 淳飯阪; 忠史山本
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Filing date: 2017-07-20
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Description

本明細書は、作業システムについて開示する。

従来より、障害物を検出するセンサを備える移動体を備えるシステムが知られている。例えば、特許文献１には、ワゴン台車を搬送する無人車（移動体）において、ワゴン台車の周囲を近接検出装置によって常時監視し、無人車によるワゴン台車の搬送時に、近接検出装置が障害物の近接を検出すると、無人車の走行を停止させるものが開示されている。無人車は、当該無人車に近接検出装置が設けられる場合、ワゴン台車の搬送時に、近接検出装置が幅方向あるいは上部方向に突出することにより、障害物の検知範囲を拡大する。

特開平０９−１８５４１３号公報

ところで、複数のモジュールが並んで作業ラインが構成される作業システムにおいては、移動体は、ラインに沿って移動し、各モジュールに必要な部材を補給する。移動体は、所定の検知範囲内で干渉物の有無を検知するためのセンサを備え、移動中にセンサにより干渉物が検知されると、移動を停止する。しかしながら、移動体の移動経路に作業ラインの一部を構成するライン構成部材が設置されることがある作業システムにおいては、安全性の確保のためにセンサの検知範囲を広くすると、移動体は、センサの検知範囲内にライン構成部材が入ることで移動を停止し、当該ライン構成部材に近づく方向にそれ以上進むことができなくなるため、補給作業が滞ってしまう場合が生じる。

本開示の作業システムは、移動体の移動経路上にライン構成部材が存在する場合でも、各モジュールへの必要な部材の補給作業と干渉物の検知とを適切に行なうことが可能な作業システムを提供することを主目的とする。

本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の作業システムは、作業ラインを構成する複数のモジュールと、前記複数のモジュールが並ぶラインに沿って移動して各モジュールに必要な部材を補給する移動体と、前記作業ラインの一部を構成するライン構成部材と、を備える作業システムであって、前記ライン構成部材は、前記移動体の移動経路上に設置可能であり、前記移動体の移動経路に沿うように該移動体に向かって投光する投光部を有し、前記移動体は、干渉物の有無を検知するセンサと、前記投光部からの光を受光する受光部と、前記センサの検知範囲内で干渉物の有無を監視すると共に前記ライン構成部材が前記移動体の移動経路上に設置された場合に前記受光部による受光状況に基づいて前記ライン構成部材との間の移動経路における干渉物の有無を監視し移動中に干渉物が検知されたときに移動を停止する制御部と、を有し、前記制御部は、前記センサの検知範囲を、第１検知範囲と、前記第１検知範囲よりも狭い第２検知範囲とに切り替え可能であることを要旨とする。

この本開示の作業システムは、複数のモジュールと、移動体と、ライン構成部材とを備える。ライン構成部材は、移動体の移動経路上に設置可能であり、移動体の移動経路に沿うように移動体に向かって投光する投光部を有する。移動体は、干渉物の有無を検知するセンサと、投光部からの光を受光する受光部と、センサの検知範囲内で干渉物の有無を監視すると共にライン構成部材が移動体の移動経路上に設置された場合に受光部による受光状況に基づいてライン構成部材との間の移動経路における干渉物の有無を監視し移動中に干渉物が検知されたときに移動を停止する制御部と、を有する。そして、制御部は、センサの検知範囲を、第１検知範囲と、第１検知範囲よりも狭い第２検知範囲とに切り替え可能である。これにより、移動体は、センサの検知範囲が第２検知範囲とされると、センサがライン構成部材を干渉物として検知し難くなるため、当該ライン構成部材の近傍まで移動して補給作業を継続して行なうことが可能となる。また、移動体は、移動体とライン構成部材との間の移動経路における干渉物の有無を、上記センサに代えて受光部による光の受光状況に基づいて監視するため、移動経路上の干渉物の検知を適切に行なうことができる。この結果、作業システムは、移動体の移動経路上に対してライン構成部材が存在する場合でも、各モジュールへの必要な部材の補給作業と干渉物の検知とを適切に行なうことができる。

本実施形態の部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図である。部品実装装置２０の構成の概略を示す構成図である。テープフィーダ３０の構成の概略を示す構成図である。ローダ５０の構成の概略を示す構成図である。トレイフィーダ７０の構成の概略を示す構成図である。実装制御装置２９とローダ制御装置５９と管理装置８０の電気的な接続関係を示す説明図である。ローダ制御処理の一例を示すフローチャートである。センサ監視エリアを説明する説明図である。センサ監視エリアを説明する説明図である。センサ監視エリアを説明する説明図である。センサ監視エリアを説明する説明図である。引出装置１７０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の部品実装システム１０の構成の概略を示す構成図である。図２は、部品実装装置２０の構成の概略を示す構成図である。図３は、テープフィーダ３０の構成の概略を示す構成図である。図４は、ローダ５０の構成の概略を示す構成図である。図５は、トレイフィーダ７０の構成の概略を示す構成図である。図６は、実装制御装置２９とローダ制御装置５９と管理装置８０の電気的な接続関係を示す説明図である。なお、図１，２中、左右方向をＸ軸方向とし、前後方向をＹ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とする。

部品実装システム１０は、図１に示すように、印刷機１２と、印刷検査機１４と、複数の部品実装装置２０と、実装検査機（図示せず）と、ローダ５０と、フィーダ保管庫６０と、トレイフィーダ７０（図５参照）と、管理装置８０とを備える。印刷機１２は、基板Ｓ上にはんだを印刷するものである。印刷検査機１４は、印刷機１２で印刷されたはんだの状態を検査するものである。部品実装装置２０は、基板Ｓの搬送方向（Ｘ方向）に沿って整列され、テープフィーダ３０やトレイフィーダ７０から供給された部品を基板Ｓに実装するものである。印刷検査機は、部品実装装置２０で実装された部品の実装状態を検査するものである。ローダ５０は、複数の部品実装装置２０に対して必要なテープフィーダ３０を補給したり部品実装装置２０から使用済みのテープフィーダ３０を回収したりするものである。フィーダ保管庫６０は、部品実装装置２０で使用予定のテープフィーダ３０や使用済みのテープフィーダ３０を保管可能なものである。トレイフィーダ７０は、部品実装装置２０に着脱可能に構成され、装着した部品実装装置２０に複数の部品が収容されたトレイを供給するものである。管理装置８０は、システム全体を管理するものである。印刷機１２と印刷検査機１４と複数の部品実装装置２０とは、この順番で基板Ｓの搬送方向に並べて設置されて生産ラインを構成する。フィーダ保管庫６０は、部品実装システム１０の生産ライン内に組み込まれており、複数の部品実装装置２０のうち基板の搬送方向の最も上流側の部品実装装置２０と印刷検査機１４との間に設置されている。

部品実装装置２０は、図２に示すように、基板Ｓを左から右へと搬送する基板搬送装置２３と、テープフィーダ３０が供給した部品を吸着する吸着ノズルを有するヘッド２４と、ヘッド２４を前後方向および左右方向（ＸＹ方向）に移動させるヘッド移動機構２５と、装置全体を制御する実装制御装置２９（図６参照）とを備える。また、部品実装装置２０は、この他に、マークカメラ２６やパーツカメラ２７、ノズルステーション２８などを備える。マークカメラ２６は、ヘッド２４に取り付けられ、基板Ｓに付された基準マークを上方から撮像するものである。パーツカメラ２７は、テープフィーダ３０と基板搬送装置２３との間に設置され、部品を吸着した吸着ノズルがパーツカメラ２７の上方を通過する際に部品を下方から撮像するものである。ノズルステーション２８は、吸着する部品の種類に応じて交換可能に複数種類の吸着ノズルが収容されている。実装制御装置２９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成される。実装制御装置２９には、マークカメラ２６やパーツカメラ２７からの画像信号が入力される。実装制御装置２９は、マークカメラ２６で撮像された基板Ｓの画像を処理して基板Ｓに付された図示しない基板マークの位置を認識することにより基板Ｓの位置を認識する。また、実装制御装置２９は、パーツカメラ２７で撮像された画像に基づいて吸着ノズルに部品が吸着されているか否か（吸着ミスの有無）を判定したり、その部品の吸着位置や吸着姿勢を判定したりする。一方、実装制御装置２９からは、基板搬送装置２３やヘッド２４、ヘッド移動機構２５などに駆動信号を出力する。実装制御装置２９は、テープフィーダ３０やトレイフィーダ７０により供給された部品が吸着ノズルに吸着されるようヘッド２４やヘッド移動機構２５を制御する吸着動作を行なう。また、実装制御装置２９は、吸着ノズルに吸着された部品が基板Ｓに実装されるようヘッド２４やヘッド移動機構２５を制御する実装動作を行なう。

テープフィーダ３０は、図３に示すように、テープリール３２と、テープ送り機構３３と、コネクタ３５と、レール部材３７と、フィーダ制御装置３９（図６参照）と、を備える。テープリール３２は、テープが巻回されている。テープは、その長手方向に沿って所定の間隔で形成された複数の凹部を有する。各凹部には、部品が収容されている。これらの部品は、テープの表面を覆うフィルムによって保護されている。テープ送り機構３３は、テープをテープリール３２から送り出すものである。テープフィーダ３０は、テープ送り機構３３を駆動してテープを後方へ所定量ずつ送ることにより、テープに収容された部品を順次、部品供給位置へと供給する。テープに収容された部品は、部品供給位置の手前でフィルムが剥がされることで部品供給位置にて露出した状態となり、吸着ノズルにより吸着される。コネクタ３５は、取付方向に突出する２本の位置決めピン３４を有する。レール部材３７は、テープフィーダ３０の下端に設けられ、取付方向に延びている。フィーダ制御装置３９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、テープ送り機構３３に駆動信号を出力する。また、フィーダ制御装置３９は、コネクタ３５を介してテープフィーダ３０の取付先の制御部（実装制御装置２９や管理装置８０など）と通信可能となっている。

テープフィーダ３０は、図２に示すように、部品実装装置２０の前方に設けられたフィーダ台４０に着脱可能に取り付けられる。フィーダ台４０は、Ｘ方向に複数配列され、テープフィーダ３０がＸ方向に並ぶように取り付けられる。フィーダ台４０は、側面視がＬ字状の台であり、スロット４２と、２つの位置決め穴４４と、コネクタ４５と、を備える。スロット４２には、テープフィーダ３０のレール部材３７が挿入される。２つの位置決め穴４４には、テープフィーダ３０の２本の位置決めピン３４が挿入され、テープフィーダ３０がフィーダ台４０に位置決めされる。コネクタ４５は、２つの位置決め穴４４の間に設けられ、テープフィーダ３０のコネクタ３５が接続される。

ローダ５０は、複数の部品実装装置２０の前面およびフィーダ保管庫６０の前面に基板の搬送方向（Ｘ軸方向）に対して平行に設けられたＸ軸レール１６に沿って移動可能となっている。なお、図２においては、Ｘ軸レール１６の図示を省略した。

ローダ５０は、図４に示すように、ローダ移動機構５１と、フィーダ移載機構５３と、エンコーダ５７（図６参照）と、左右の監視センサ５８Ｌ，５８Ｒ（図６参照）と、受光器５６（図６参照）と、ローダ制御装置５９（図６参照）と、を備える。ローダ移動機構５１は、Ｘ軸レール１６に沿ってローダ５０を移動させるものであり、駆動用ベルトを駆動するサーボモータなどのＸ軸モータ５２ａと、Ｘ軸レール１６に沿ったローダ５０の移動をガイドするガイドローラ５２ｂと、を備える。フィーダ移載機構５３は、テープフィーダ３０を部品実装装置２０やフィーダ保管庫６０に移載するものであり、テープフィーダ３０をクランプするクランプ部５４と、クランプ部５４をＹ軸ガイドレール５５ｂに沿って移動させるＹ軸スライダ５５を備える。Ｙ軸スライダ５５は、Ｙ軸モータ５５ａを備え、Ｙ軸モータ５５ａの駆動によりクランプ部５４を前後方向（Ｙ軸方向）に移動させる。エンコーダ５７は、ローダ５０のＸ方向の移動位置を検出するものである。監視センサ５８Ｌ，５８Ｒは、干渉物（作業者）の有無を監視するものであり、例えば、レーザスキャナを用いることができる。監視センサ５８Ｌ，５８Ｒは、スキャンする範囲を切り替えることにより、センサ監視エリアを後述するエリア１とエリア１よりも狭いエリア２とに切り替えることができる。左の監視センサ５８Ｌは、ローダ５０の左側（基板Ｓの搬送方向とは逆側）に取り付けられており、主にローダ５０よりも左にある干渉物を検知可能である。右の管理センサ５８Ｒは、ローダ５０の右側（基板Ｓの搬送方向と同側）に取り付けられており、主にローダ５０よりも右にある干渉物を検知可能である。受光器５６は、後述するトレイフィーダ７０に設置される投光器７６の組み合わせによってセーフティカーテンＳＣを構成し、投光器７６と受光器５６との間の干渉物の有無を監視する。なお、受光器５６と投光器７６は、複数台ずつ直列に対向するように配置される。ローダ制御装置５９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、エンコーダ５７や監視センサ５８Ｌ，５８Ｒ、受光器５６から検知信号を入力し、ローダ移動機構５１（Ｘ軸モータ５２ａ）やフィーダ移載機構５３（クランプ部５４およびＹ軸モータ５５ａ）に駆動信号を出力する。

ローダ制御装置５９は、ローダ５０内のテープフィーダ３０を部品実装装置２０に取り付ける場合、まず、Ｘ軸モータ５２ａを制御してテープフィーダ３０を取り付けるべき部品実装装置２０と向かい合う位置までローダ５０を移動させる。次に、ローダ制御装置５９は、クランプ部５４にテープフィーダ３０をクランプさせる。そして、ローダ制御装置５９は、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を後方（部品実装装置２０側）へ移動させて、テープフィーダ３０のレール部材３７をフィーダ台４０のスロット４２に挿入し、クランプ部５４にテープフィーダ３０のクランプを解除させる。これにより、テープフィーダ３０は、部品実装装置２０のフィーダ台４０に取り付けられる。

ローダ制御装置５９は、テープフィーダ３０を部品実装装置２０から取り外してローダ５０内に回収する場合、まず、Ｘ軸モータ５２ａを制御して回収すべきテープフィーダ３０が取り付けられた部品実装装置２０と向かい合う位置までローダ５０を移動させる。次に、ローダ制御装置５９は、フィーダ台４０に取り付けられているテープフィーダ３０をクランプ部５４にクランプさせる。そして、ローダ制御装置５９は、Ｙ軸モータ５５ａを制御してＹ軸スライダ５５を前方（ローダ５０側）へ移動させる。これにより、テープフィーダ３０は、フィーダ台４０から取り外されて、ローダ５０内に回収される。

フィーダ保管庫６０は、複数のテープフィーダ３０を収容するために、部品実装装置２０に設けられるフィーダ台４０と同じ構成のフィーダ台４０が複数設けられている。また、フィーダ保管庫６０のフィーダ台４０は、部品実装装置２０のフィーダ台４０と同じ高さ（Ｚ方向位置）に設けられている。このため、ローダ５０は、フィーダ保管庫６０と向かい合う位置において、部品実装装置２０のフィーダ台４０に対してテープフィーダ３０を着脱するのと同じ動作で、フィーダ保管庫６０のフィーダ台４０に対してテープフィーダ３０を着脱することができる。

また、フィーダ保管庫６０の後方には、基板ＳをＸ方向に搬送する基板搬送装置６２が設けられている。この基板搬送装置６２は、印刷検査機１４の図示しない基板搬送装置および隣接する部品実装装置２０の基板搬送装置２３と、前後方向および上下方向に同じ位置に設置されている。このため、基板搬送装置６２は、印刷検査機１４の基板搬送装置から基板Ｓを受け取ると共に、受け取った基板Ｓを搬送して隣接する部品実装装置２０の基板搬送装置２３に受け渡すことが可能となっている。

トレイフィーダ７０は、複数のトレイを上下に収容可能なマガジン（図示せず）と、マガジンを昇降させる昇降機構７２と、所定の昇降位置においてマガジンからトレイを部品供給位置まで引き出す引出機構７３と、投光器７６と、フィーダ制御装置７９と、を備える。トレイに収容された部品は、トレイが引出機構７３により部品供給位置まで引き出されると、部品実装装置２０の吸着ノズルによって吸着可能となる。投光器７６は、ローダ５０の走行路に沿って当該ローダ５０に向かって投光するように構成され、上述したローダ５０の受光器５６との組み合わせによってセーフティライトカーテンＳＣを構成する。フィーダ制御装置７９は、周知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、昇降機構７２や引出機構７３、投光器７６に駆動信号を出力する。また、フィーダ制御装置７９は、トレイフィーダ７０が部品実装装置２０に装着されると、装着された部品実装装置２０の実装制御装置２９と通信可能に接続される。フィーダ制御装置７９は、実装制御装置２９から部品を要求する要求信号を入力し、各トレイに収容される部品の種類や残数に関する情報を実装制御装置２９へ出力する。

トレイフィーダ７０は、部品実装装置２０の前面に装着される。トレイフィーダ７０は、部品実装装置２０に装着されると、当該部品実装装置２０から前方にはみ出し、ローダ５０の走行路を塞ぐ。

管理装置８０は、汎用のコンピュータであり、図６に示すように、オペレータによって操作される入力デバイス８２からの信号を入力し、ディスプレイ８４に画像信号を出力し、基板Ｓを搬送する基板搬送装置６２に駆動信号を出力する。管理装置８０のメモリには、生産ジョブデータが記憶されている。生産ジョブデータは、各部品実装装置１０において、どの基板Ｓにどの部品をどの順番で実装するか、また、そのように実装した基板Ｓを何枚作製するかなどが定められている。管理装置８０は、実装制御装置２９と有線により通信可能に接続されると共にローダ制御装置５９と無線により通信可能に接続され、実装制御装置２９から部品実装装置２０の実装状況に関する情報を受信したり、ローダ制御装置５９からローダ５０の駆動状況に関する情報を受信したりする。また、管理装置８０は、この他、印刷機１２や印刷検査機１４、実装検査機の各制御装置とも通信可能に接続され、対応する機器から各種情報を受信する。

また、管理装置８０は、フィーダ保管庫６０の管理も行なう。管理装置８０は、フィーダ保管庫６０のフィーダ台４０に取り付けられたテープフィーダ３０のフィーダ制御装置３９とコネクタ３５，４５を介して通信可能に接続される。管理装置８０は、フィーダ保管庫６０に保管されているテープフィーダ３０の取付位置や識別情報、収容部品の種類、部品残数などを含む保管情報を記憶している。管理装置８０は、テープフィーダ３０がフィーダ保管庫６０から取り外されたり、新たなテープフィーダ３０がフィーダ保管庫６０に取り付けられたりしたときに、保管情報を最新の情報に更新する。

こうして構成された部品実装システム１０の動作、特に、ローダ５０の動作について説明する。図７は、ローダ制御装置５９により実行されるローダ制御処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、複数の部品実装装置２０のいずれかに対してテープフィーダ３０の取付作業や回収作業が指示されたときに実行される。

ローダ制御処理が実行されると、ローダ制御装置５９は、まず、受光器５６により投光器７６からの光（セーフティカーテンＳＣ）が検知されたか否か、即ちローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が存在するか否かを判定する（Ｓ１００）。ローダ制御装置５９は、セーフティカーテンＳＣが検知されないと判定、即ちローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が存在しないと判定すると、センサ監視エリアをエリア１に設定する（Ｓ１１０）。続いて、ローダ制御装置５９は、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒによりセンサ監視エリア内で干渉物が検知されたか否かを判定する（Ｓ１２０）。ここでは、ローダ#監視エリアは、エリア１であるから、Ｓ１２０の処理は、エリア１内で干渉物が検知されたか否かを判定するものとなる。ローダ制御装置５９は、センサ監視エリア内で干渉物が検知されていないと判定すると、作業位置に向かって走行するようローダ移動機構５１を制御し（Ｓ１３０）、エンコーダ５７からの信号に基づいて作業位置に到達したか否かを判定する（Ｓ１４０）。ローダ制御装置５９は、作業位置に到達していないと判定すると、Ｓ１００に戻って処理を繰り返し、作業位置に到達したと判定すると、指示に応じた作業（テープフィーダ３０の取付作業や回収作業）を実行して（Ｓ１５０）、ローダ制御処理を終了する。ローダ制御装置５９は、Ｓ１２０でセンサ監視エリア内で干渉物が検知されたと判定すると、走行が停止されるようローダ移動機構５１を制御し（Ｓ１６０）、Ｓ１００に戻る。ローダ制御装置５９は、ローダ５０の走行を停止した後、Ｓ１２０でローダ管理アエリア内で干渉物が検出されなくなったと判定すると、Ｓ１３０に進み、作業位置に向かって走行を再開する。

ローダ制御装置５９は、Ｓ１００でセーフティカーテンＳＣが検知されたと判定、即ちローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が存在すると判定すると、ローダ５０の位置とトレイフィーダ７０の位置とを取得する（Ｓ１７０）。トレイフィーダ７０の位置は、当該トレイフィーダ７０が装着された部品実装装置２０から管理装置８０を介して信号を受信することで、当該受信した信号に基づいて導出することができる。また、ローダ５０の位置は、エンコーダ５７からの信号に基づいて導出することができる。そして、ローダ制御装置５９は、取得したトレイフィーダ７０の位置とローダ５０の位置とに基づいて、トレイフィーダ７０とローダ５０との間の距離（トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌ）を計算し（Ｓ１８０）、計算したトレイフィーダ・ローダ間距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ以上か否かを判定する（Ｓ１９０）。ここで、所定距離Ｌｒｅｆは、エリア１でローダ５０がその走行路上に設置されているトレイフィーダ７０を干渉物として検知可能な距離よりも遠い距離に定められる。ローダ制御装置５９は、トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ以上であると判定すると、センサ監視エリアをエリア１に設定し（Ｓ１１０）、上述したＳ１２０に進む。一方、ローダ制御装置５９は、トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ未満であると判定すると、センサ監視エリアをエリア１よりも狭くトレイフィーダ７０を検知しないエリア２に設定する（Ｓ２００）。そして、ローダ制御装置５９は、センサ監視エリアをエリア２に設定すると、受光器７６からの信号に基づいてセーフティカーテンＳＣ内で干渉物が検知されたか否か（Ｓ２１０）、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒによりローダ管理エリア内に干渉物が検知されたか否か（Ｓ１２０）を、それぞれ判定する。ローダ制御装置５９は、セーフティカーテンＳＣ内とセンサ監視エリア（エリア２）内のいずれでも干渉物が検知されないと判定すると、作業位置に向かって走行する（Ｓ１３０）。一方、ローダ制御装置５９は、セーフティカーテンＳＣ内とセンサ監視エリア（エリア２）内のいずれかで干渉物が検知されたと判定すると、干渉物が検知されなくなるまで、走行を停止する（Ｓ１６０）。

図８Ａ〜図８Ｄは、センサ監視エリアを説明する説明図である。ローダ５０は、図８Ａに示すように、その走行路上にトレイフィーダ７０が存在しない場合、安全性を確保するために、センサ監視エリアにエリア１が設定され、エリア１内で干渉物の有無を監視する。一方、ローダ５０は、その走行路上にトレイフィーダ７０が存在する場合、エリア１内で干渉物の監視を継続すると、図８Ｂに示すように、トレイフィーダ７０を干渉物として検知して走行を停止するため、トレイフィーダ７０近傍にある部品実装装置１０に対してテープフィーダ３０の取付作業や回収作業を行なうことができない。そこで、部品実装システム１０では、図８Ｃに示すように、ローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が設置されると、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒによる監視エリアをエリア１からトレイフィーダ７０を検知しないエリア２に切り替え、ローダ５０とトレイフィーダ７０との間を監視センサ５８Ｌ，５８Ｒに代えてトレイフィーダ７０に設置した投光器７６とローダ５０に設置した受光器５６とによるセーフティカーテンＳＣによって監視するようにした。これにより、ローダ５０は、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒによってトレイフィーダ７０を干渉物として検知しないため、トレイフィーダ７０近傍まで近づいて作業を実行することが可能となる。また、ローダ５０は、当該ローダ５０とトレイフィーダ７０との間の干渉物をセーフティカーテンＳＣ（受光器５６）により検知可能であり、十分な安全性を確保することができる。また、図８Ｄに示すように、生産ライン（部品実装装置２０）からトレイフィーダ７０が取り外され、セーフティカーテンＳＣの入力が切れると、ローダ５０は、センサ監視エリアをエリア２からエリア１に戻す。このように、ローダ５０は、走行路上のトレイフィーダ７０の存在有無によって、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒによる監視エリアをエリア１とエリア２とに自動的に切り替えることにより、安全性を確保しながら、トレイフィーダ７０近傍においても作業を可能としている。なお、ローダ５０は、トレイフィーダ７０が生産ラインから取り外されてセンサ監視エリアをエリア２からエリア１へ戻す際、走行を継続すると、一時的に監視に空白が生じる場合がある。このため、ローダ５０は、走行路上にトレイフィーダ７０が存在する場合であっても、トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ以上の場合にはセンサ監視エリアをエリア１とした。

ここで、実施形態の主要な要素と請求の範囲に記載した本開示の主要な要素との対応関係について説明する。即ち、実施形態の部品実装システム１０が本開示の作業システムに相当し、部品実装装置２０がモジュールに相当し、トレイフィーダ７０がライン構成部材に相当し、投光器７６が投光部に相当し、ローダ５０が移動体に相当し、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒがセンサに相当し、受光器５６が受光部に相当し、フィーダ制御装置５９が制御部に相当する。また、部品実装装置２０が部品実装装置に相当し、トレイフィーダ７０が部品供給装置に相当する。

以上説明した実施形態の作業システム（部品実装システム１０）は、複数の部品実装装置２０（モジュール）と、ローダ５０（移動体）と、トレイフィーダ７０（ライン構成部材）とを備える。トレイフィーダ７０は、ローダ５０の走行路上に設置可能であり、ローダ５０の走行路に沿うようにローダ５０に向かって投光する投光器７６を有する。ローダ５０は、干渉物の有無を検知する監視センサ５８Ｌ，５８Ｒと、投光器７６からの光を受光する受光器５６と、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒの監視エリア内で干渉物の有無を監視すると共にトレイフィーダ７０がローダ５０の走行路上に設置された場合に受光器５６による受光状況に基づいてトレイフィーダ７０との間の走行路における干渉物の有無を監視し、走行中に干渉物が検知されたときに走行を停止する。そして、ローダ制御装置５９は、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒの監視エリアを、エリア１と、エリア１よりも狭いエリア２とに切り替え可能である。これにより、ローダ５０は、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒの監視エリアがエリア２とされると、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒがトレイフィーダ７０を干渉物として検知しなくなるため、当該トレイフィーダ７０近傍まで走行して作業を継続して行なうことが可能となる。また、ローダ５０は、当該ローラ５０とトレイフィーダ７０との間の走行路における干渉物の有無を、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒに代えて受光器５６による光の受光状況に基づいて監視するため、走行路上の干渉物の検知を適切に行なうことができる。この結果、作業システムは、ローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が存在する場合でも、各部品実装装置２０への必要な部材の補給作業と干渉物の検知とを適切に行なうことができる。

また、実施形態の作業システムでは、ローダ制御装置５９は、受光器５６が投光器７６からの光を受光していないときには監視センサ５８Ｌ，５８Ｒの監視エリアをエリア１とし、受光器５６が投光器７６からの光を受光しているときには監視エリアをエリア２とする。これにより、ローダ制御装置５９は、ローダ５０の走行路上のトレイフィーダ７０（ライン構成部材）の存在有無を容易に判定することができる。

加えて、ローダ制御装置５９は、ローダ５０とトレイフィーダ７０との間の距離（トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌ）が所定距離Ｌｒｅｆ以上のときには監視エリアをエリア１とし、トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ未満のときには監視エリアをエリア２とする。これにより、ローダ５０は、トレイフィーダ７０が取り外されるのを待って監視エリアをエリア２からエリア１に切り替えるものに比して、監視に空白が生じるのを抑制することができる。

なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、ローダ制御装置５９は、受光器５６によりセーフティカーテンＳＣの入力の有無を検知することによって、ローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０（ライン構成部材）が存在するか否かを判定するものとした。しかし、ローダ制御装置５９は、トレイフィーダ７０が装着された部品実装装置２０の実装制御装置２９から装着された旨を示す装着信号を受信するものとし、受信した装着信号に基づいて走行路上にトレイフィーダ７０が存在するか否かを判定するものとしてもよい。

上述した実施形態では、ローダ制御装置５９は、ローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が存在する場合、トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ以上のときにセンサ監視エリアをエリア１とし、トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌが所定距離Ｌｒｅｆ未満のときにエリア２とした。しかし、ローダ制御装置５９は、トレイフィーダ・ローダ間距離Ｌの長短に拘わらず、ローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が存在しない場合に、センサ監視エリアをエリア１とし、ローダ５０の走行路上にトレイフィーダ７０が存在する場合に、センサ監視エリアをエリア２としてもよい。この場合、図７のローダ制御処理のＳ１７０〜Ｓ１９０の処理を省略すればよい。また、ローダ制御装置５９は、センサ管理エリアを切り替えるときには、ローダ５０の走行を一旦停止させるものとしてもよい。

上述した実施形態では、ライン構成部材は、トレイフィーダ７０であるものとしたが、これに限定されるものではなく、作業ラインの一部を構成してローダ５０（移動体）の走行路に配置されるものであれば、如何なる部材であってもよい。例えば、部品実装システムは、図９に示すように、部品実装装置２０をベース１８に対してオーバーハングするように前方へ引き出す引出装置１７０を備えるものとしてもよい。引出装置１７０は、ベース１８の上部に設けられた前後方向（Ｙ方向）に延びる左右一対のＹ軸ガイドレール１７１と、部品実装装置２０の下部に設けられＹ軸ガイドレール１７１に沿ってスライドするＹ軸スライダ１７２と、を備える。Ｙ軸スライダ１７２は、図示しないボールねじ機構を介して引出モータ１７３に接続されている。引出装置１７０は、実装制御装置２９により引出モータ１７３を駆動制御することにより、部品実装装置２０を引き出す。こうした部品実装システムであっても、部品実装装置２０に対して、実施形態と同様の投光器を設けることにより、引き出された部品実装装置２０とローダ５０との間をセーフティカーテンＳＣによって監視することができる。そして、ローダ５０は、例えば、受光器５６によりセーフティカーテンＳＣの入切を判定することにより、監視センサ５８Ｌ，５８Ｒの監視エリアを、通常のエリア１と、引き出された部品実装装置２０を干渉物として検知しないエリア２とに切り替えることができる。

上述した実施形態では、作業システムを部品実装システム１０に適用して説明したが、作業ラインに沿って整列された複数のモジュールと、作業ラインに沿って移動して各モジュールに必要な部材を補給する移動体とを備える作業システムであれば、如何なる作業システムにも適用可能である。

本開示は、作業システムの製造産業などに利用可能である。

１０部品実装システム、１２印刷機、１４印刷検査機、１６Ｘ軸レール、１８ベース、２０部品実装装置、２２筐体、２３基板搬送装置、２４ヘッド、２５ヘッド移動機構、２６マークカメラ、２７パーツカメラ、２８ノズルステーション、２９実装制御装置、３０テープフィーダ、３２テープリール、３３テープ送り機構、３４位置決めピン、３５コネクタ、３７レール部材、３９フィーダ制御装置、４０フィーダ台、４２スロット、４４位置決め穴、４５コネクタ、５０ローダ、５１ローダ移動機構、５２ａＸ軸モータ、５２ｂガイドローラ、５３フィーダ移載機構、５４クランプ部、５５ａＹ軸モータ、５５ｂＹ軸ガイドレール、５６受光器、５７エンコーダ、５８Ｌ，５８Ｒ監視センサ、５９ローダ制御装置、６０フィーダ保管庫、６２基板搬送装置、７０トレイフィーダ、７２昇降機構、７３引出機構、７６投光器、７９フィーダ制御装置、８０管理装置、８２入力デバイス、８４ディスプレイ、１７０引出装置、１７１Ｙ軸ガイドレール、１７２Ｙ軸スライダ、１７３引出モータ、Ｓ基板。

Claims

作業ラインを構成する複数のモジュールと、前記複数のモジュールが並ぶラインに沿って移動して各モジュールに必要な部材を補給する移動体と、前記作業ラインの一部を構成するライン構成部材と、を備える作業システムであって、
前記ライン構成部材は、前記移動体の移動経路上に設置可能であり、前記移動体の移動経路に沿うように該移動体に向かって投光する投光部を有し、
前記移動体は、干渉物の有無を検知するセンサと、前記投光部からの光を受光する受光部と、前記センサの検知範囲内で干渉物の有無を監視すると共に前記ライン構成部材が前記移動体の移動経路上に設置された場合に前記受光部による受光状況に基づいて前記ライン構成部材との間の移動経路における干渉物の有無を監視し移動中に干渉物が検知されたときに移動を停止する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記ライン構成部材が前記移動体の移動経路上に存在しないときには前記センサの検知範囲を第１検知範囲とし、前記ライン構成部材が前記移動体の移動経路上に存在するときには前記センサが該ライン構成部材を検知しないように該センサの検知範囲を前記第１検知範囲よりも狭い第２検知範囲とする、
作業システム。
請求項１に記載の作業システムであって、
前記第２検知範囲は、前記第１検知範囲から前記投光部および前記受光部による監視範囲を除いた検知範囲である、
作業システム。
請求項１または２に記載の作業システムであって、
前記制御部は、前記受光部が前記投光部からの光を受光していないときには前記センサの検知範囲を前記第１検知範囲とし、前記受光部が前記投光部からの光を受光しているときには前記センサの検知範囲を前記第２検知範囲とする、
作業システム。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の作業システムであって、
前記制御部は、前記移動体が前記ライン構成部材から所定距離以上離れているときには前記センサの検知範囲を前記第１検知範囲とし、前記移動体が前記ライン構成部材から前記所定距離以上離れていないときには前記センサの検知範囲を前記第２検知範囲とする、
作業システム。
請求項１ないし４いずれか１項に記載の作業システムであって、
前記モジュールは、電子部品を対象物に実装する部品実装装置を含み、
前記ライン構成部材は、前記部品実装装置に対して電子部品を供給する部品供給装置を含む、
作業システム。