JP7108808B2

JP7108808B2 - 部品実装装置および部品実装装置の操作方法

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Publication number: JP7108808B2
Application number: JP2017246533A
Authority: JP
Inventors: 優次宮崎
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: JP2019114649A

Description

本発明は、基板に部品を装着する部品実装装置および部品実装装置の操作方法に関する。

実装基板を製造する部品実装ラインは、基板に部品を装着する部品実装装置を備えている。部品実装装置には、マシンオペレータが当該装置を対象として作業を実行させるための操作入力を行い、またマシンオペレータに対して各種の指示画面や参照画面を表示する操作パネルが設けられている（例えば特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、操作パネルとして部品実装装置の本体部の外面にタッチパネルを配置した例が示されている。

特開２０１０－１３５５３２号公報

近年部品実装ラインを構成する部品実装装置の機能の高度化に伴い、このような装置の操作内容も複雑化し、部品実装装置の操作パネルには従来に増して大きな情報量の操作画面を表示することが求められるようになっている。さらに装置操作性の面からは、操作画面の視認性を改善するために表示画面をより大型にすることが望まれている。

しかしながら従来構成の部品実装装置において操作パネルの表示画面を大型化するには次のような困難がある。一般に操作パネルは、部品実装装置の本体部を閉囲するカバー部材において内部の視認・アクセスを目的として設けられた開閉扉に隣接して固定配置される場合が多い。このような構成において、操作パネルを大型化すると開閉扉の開閉時に操作パネルとの干渉が問題となる。そしてこのような干渉を回避しようとすれば、開閉扉に部分的な切り欠き部を設けるなどの対処策が必要となり、使い勝手の面から種々の不都合が生じる。このように従来の部品実装装置には、操作パネルにおいて大きな情報量の操作画面を確保しつつ操作性の向上を実現することが困難であるという課題があった。

そこで本発明は、操作パネルにおいて大きな情報量の操作画面を確保しつつ操作性の向上を実現することができる部品実装装置および部品実装装置の操作方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品を基板に装着する部品装着機構が設けられた本体部と、前記本体部に設けられ前記部品装着機構による作業空間を閉囲するカバー部と、前記カバー部に開閉自在に設けられ、開状態において前記作業空間を外部と連通させる開閉扉と、前記開閉扉の少なくとも一部を構成する表示部と、前記表示部の表示状態を、所定の情報を含む画像を表示する画像表示状態と前記作業空間を外部から視認可能な透視状態とに切り替える表示状態切替部と、を備え、前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲は姿勢変更が許容されており、前記開閉扉が開状態のときには前記表示部が設けられた範囲が前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲以外に対して屈曲されることによって前記表示部が所望の姿勢になる。

本発明の部品実装装置の操作方法は、部品を基板に装着する部品装着機構が設けられた本体部と、前記本体部に設けられ前記部品装着機構による作業空間を閉囲するカバー部と、前記カバー部に開閉自在に設けられ、開状態において前記作業空間を外部と連通させる開閉扉と、前記開閉扉の少なくとも一部を構成する表示部とを備え、前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲は姿勢変更が許容されており、前記開閉扉が開状態のときには前記表示部が設けられた範囲が前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲以外に対して屈曲されることによって前記表示部が所望の姿勢になる部品実装装置において、前記部品装着機構を操作する部品実装装置の操作方法であって、前記表示部の表示状態を、前記部品装着機構を操作する操作画面を表示する画像表示状態と前記作業空間を外部から視認可能な透視状態とに切り替える。

本発明によれば、操作パネルにおいて大きな情報量の操作画面を確保しつつ操作性の向上を実現することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の斜視図本発明の一実施の形態の部品実装装置の正面図本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分断面図本発明の一実施の形態の部品実装装置の部分断面図本発明の一実施の形態の部品実装装置に設けられた表示部の構成説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置に設けられた表示部の表示画面を示す図本発明の一実施の形態の部品実装装置における表示部の操作状態を示す図本発明の一実施の形態の部品実装装置の制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の部品実装装置の表示部における操作画面の表示態様を示す図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。先ず図１～図４を参照して、部品実装装置１の構造を説明する。部品実装装置１は実装基板を製造する部品実装ラインに配置され、スクリーン印刷によって接合用の半田が供給された基板２１に部品２２（図３参照）を装着する部品装着作業を実行する。

図１に示すように、部品実装装置１は、Ｙ方向に振り分けられた１対の部品実装部１Ｆ、１Ｒを有する。Ｙ方向は、部品実装ラインにおける基板搬送方向であるＸ方向に直交する方向である。部品実装部１Ｆ、１Ｒは、それぞれＸ方向に基板２１を搬送する基板搬送機構１５および上述の部品装着作業を実行する部品装着機構３を有している。なお、部品実装部１Ｆ、１Ｒは同一構成であり、図３以降においては、部品実装部１Ｆのみを図示している。

図４に示すように、基板搬送機構１５は基台２ａの上面に配置されている。部品装着機構３は、Ｘ軸移動ビーム１７、Ｙ軸固定ビーム１８より成るＸＹテーブル機構によって装着ヘッド１９を水平移動させる構成となっている。Ｙ軸固定ビーム１８は、保持フレーム部材（図示省略）によって基台２ａに固定結合されている。基台２ａ、前述の保持フレーム部材およびこれらに付随する機構部は、部品実装装置１における本体部２を構成する。すなわち基板搬送機構１５および部品装着機構３は、部品実装装置１の本体部２（図３、図４参照）に設けられている。

部品装着機構３の機能を説明する。装着ヘッド１９は下端部に昇降可能な吸着ノズル１９ａを備えている。基板搬送機構１５に位置決め保持された基板２１と部品供給部１０との間で装着ヘッド１９を移動させることにより、吸着ノズル１９ａによって部品供給部１０から吸着して取り出した部品２２を基板２１に装着する部品装着動作が実行される。

装着ヘッド１９には一体的に移動する基板認識カメラ２０が撮像方向を下向きにして設けられており、部品供給部１０と基板搬送機構１５との間には部品認識カメラ１６が撮像方向を上向きにして設けられている。前述の部品装着動作においては、基板認識カメラ２０によって基板２１を撮像して認識した基板認識結果および吸着ノズル１９ａに保持された部品２２を部品認識カメラ１６によって撮像して認識した部品認識結果を加味して部品装着位置を補正する。

本体部２には、部品装着機構３による作業空間Ｓ（図３、図４参照）を閉囲する第１側面カバー４、第２側面カバー５、頂面カバー６および頂面カバー６に対して上下方向に回動自在な機構開閉カバー８が設けられている。第１側面カバー４は部品装着機構３を構成するＹ軸固定ビーム１８に沿ってＹ方向外側に延出しており、上に凸の緩曲面部を介して垂直な前面部４ａと接続されている。前面部４ａには、非常停止釦などが設けられたスイッチボックス７が配置されている。第２側面カバー５は第１側面カバー４と対向する反対側にあり、中央部には基板搬送機構１５の端部が突出する開口部５ａが設けられている。なお第２側面カバー５にも同様の開口部（図示省略）が設けられている。

頂面カバー６は第１側面カバー４と第２側面カバー５の頂面を連結して設けられている。頂面カバー６のＹ方向の両端部には、それぞれ部品実装部１Ｆ、１Ｒを上方から覆う機構開閉カバー８が開閉自在に設けられている。機構開閉カバー８の先端部には、略垂直方向に下垂した矩形形状の表示部９が結合されている。表示部９の下方には、部品装着機構３に部品を供給する部品供給部１０が設けられている。

図１および図２を参照して、部品供給部１０の構成を説明する。部品実装部１Ｆの外端部には、予め複数のテープフィーダ１４が装着された台車１１がセットされる。図２に示すように、台車１１の上端部には複数のテープフィーダ１４を定ピッチで並列装着可能なフィーダベース１１ａが設けられており、テープフィーダ１４はフィーダベース１１ａに着脱自在に装着される。

台車１１においてフィーダベース１１ａの下方には、部品を保持したキャリアテープ１３を巻回収納した供給リール１２が複数装着されている。供給リール１２は台車１１に回転自在に保持されており、供給リール１２から引き出されたキャリアテープ１３は、テープフィーダ１４の後端部のテープ挿入口に挿入される。テープフィーダ１４は、挿入されたキャリアテープ１３をピッチ送りすることにより、キャリアテープ１３に保持された部品２２を装着ヘッド１９による部品取出位置に供給する。

次に図３、図４を参照して、部品装着機構３の上方を開閉自在に覆う機構開閉カバー８の構成および機能について説明する。機構開閉カバー８は、透明な板状樹脂部材を一方向（Ｙ方向）に湾曲する緩曲面形状に成形した透視性を有する部材である。機構開閉カバー８の一端部は、頂面カバー６の外端部とカバー開閉ヒンジ８ａを介して回動自在に結合されている。カバー開閉ヒンジ８ａには、機構開閉カバー８の開閉動作を容易且つ円滑にするためのダンパ機構が付設されている。機構開閉カバー８の他端部には、パネル屈曲ヒンジ８ｂを介して、表示部９が所定角度での屈曲が可能に結合されている。表示部９の下端部は内側方向に屈曲した屈曲縁部９ｂとなっている。部品供給部１０の上方には機構開閉カバー８の一部を構成する下部カバー８ｃが設けられている。

図３に示すように、機構開閉カバー８を下方に回動させることにより、屈曲縁部９ｂが下部カバー８ｃと接する位置まで下降する。これにより、機構開閉カバー８、表示部９および下部カバー８ｃが一続きの隔離部材となり、作業空間Ｓは外部から遮断された閉状態となる。これに対し、図４に示すように、表示部９に設けられた把持部９ｃを把持して機構開閉カバー８を上方に回動させることにより（矢印ａ）、屈曲縁部９ｂが下部カバー８ｃから離れて上昇する。これにより、作業空間Ｓは外部と連通する開状態となる。

上述の構成において、第１側面カバー４、第２側面カバー５、頂面カバー６、機構開閉カバー８および表示部９は、部品実装装置１の本体部２に設けられ部品装着機構３による作業空間Ｓを閉囲するカバー部を構成する。そして機構開閉カバー８および表示部９は、上述のカバー部に開閉自在に設けられ、開状態において作業空間Ｓを外部と連通させる開閉扉となっている。すなわち表示部９は、開閉扉の少なくとも一部を構成する。

そして本実施の形態においては、機構開閉カバー８にパネル屈曲ヒンジ８ｂを介して結合された表示部９に、部品装着機構３を操作するための操作画面を表示する操作パネルとしての機能を持たせるようにしている。表示部９は機構開閉カバー８と同様に透視性を有する板状樹脂部材より成り、内部にはタッチパネル機能を有する配線回路が形成されている。この配線回路をＯＮ状態にすると、通常のタッチパネルと同様に所定の情報を含む画像である操作画面が表示され、この操作画面上で入力操作を行うことができる。そして配線回路をＯＦＦ状態とすることにより、表示された画像が消去されて表示部９は透視性を有する状態に復帰し、作業空間Ｓを外部から視認可能となる。

すなわち本実施の形態において、開閉扉の少なくとも一部を構成する表示部９は、表示状態を、部品装着機構３を操作するための操作画面を表示する画像表示状態と、作業空間Ｓを外部から視認可能な透視状態とに切り替え可能に構成されている。この切り替えは、表示部９に形成された表示操作スイッチ９ａをオペレータが操作することにより、制御部４０の表示制御部４２が備えた表示状態切替部４２ａの処理機能により実行される（図８参照）。

次に図５を参照して、表示部９の構成および機能を説明する。図５（ａ）は、表示部９を構成する基板である表示基部３０に、操作画面３０ａが表示された画像表示状態を示している。操作画面３０ａには、操作指令のための複数のアイコン３１ａ、３２ａを有するアイコン表示欄３１、３２とともに、操作内容表示欄３３が表示されている。操作内容表示欄３３には、選択されたアイコン３１ａ、３２ａに応じて、各種の案内画面、教示用画面などの画像が表示される。また表示部９には前述の表示状態の切り替え操作を行うための表示操作スイッチ９ａが設定されている。

図５（ｂ）を参照して、表示操作スイッチ９ａの構成および機能を説明する。表示操作スイッチ９ａはタッチ操作スイッチであり、表示状態切替スイッチ３４、表示位置設定スイッチ３５Ｕ、３５Ｄ、３５Ｌ、３５Ｒが設定されている。表示状態切替スイッチ３４をタッチ操作することにより、表示部９の表示状態を、図５（ａ）に示す画像表示状態と、図６に示す透視状態とに切り替えることができる。

すなわち表示部９の表示状態を透視状態に切り替えることにより、図６に示すように、表示基部３０は透明な透視領域３０ｂとなり、作業空間Ｓ内部の部品装着機構３などを外部から視認可能な状態となる。また表示位置設定スイッチ３５Ｕ、３５Ｄ、３５Ｌ、３５Ｒを操作することにより、表示基部３０に表示される操作画面３０ａの位置を上下左右に移動させることができる（図９参照）。

なお、表示部９を対象とする入力操作は、機構開閉カバー８および表示部９よりなる開閉扉の状態が、閉状態、開状態のいずれにおいても操作可能となっている。すなわち、閉状態で操作を行う場合には、図７（ａ）に示すように、屈曲縁部９ｂが下部カバー８ｃと接する位置まで下降して定位置にある表示部９を対象として、タッチ操作を実行する。

また開状態で操作を行う場合には、図７（ｂ）に示すように、機構開閉カバー８を上方に回動させて（矢印ｂ）、屈曲縁部９ｂと下部カバー８ｃとの間に作業用の開口を確保した状態で、作業空間Ｓの内部を確認しながら操作を行う。このとき、表示部９をパネル屈曲ヒンジ８ｂ廻りに屈曲させて（矢印ｃ）、表示部９の表示面がオペレータが操作しやすい方向に向くように、表示部９を姿勢変更する。

すなわち本実施の形態では、機構開閉カバー８および表示部９より成る開閉扉において、表示部９が設けられた範囲はパネル屈曲ヒンジ８ｂ廻りに屈曲させることによって姿勢変更が許容される。これにより、開閉扉を開状態にして表示部９の操作を行うときには、操作を容易に行えるよう、表示部９を屈曲させて所望の姿勢にすることが可能となっている。

次に図８を参照して、部品実装装置１の制御系の構成を説明する。図８において部品実装装置１は制御部４０、記憶部４３および認識処理部４４を備えている。制御部４０が表示基部３０に記憶されたプログラムやデータを実行することにより、部品実装装置１による部品装着作業や各種の処理が実行される。この部品装着作業において、認識処理部４４は部品認識カメラ１６や基板認識カメラ２０の撮像結果を認識処理する。

制御部４０は実装制御部４１、表示制御部４２を備えており、さらに表示制御部４２は表示状態切替部４２ａ、表示領域設定部４２ｂを含んでいる。実装制御部４１は、記憶部４３に記憶された実装データ４３ａに基づいて部品装着機構３および基板搬送機構１５を制御することにより、部品２２を基板２１に装着する部品装着作業を実行させる。この部品装着作業においては、表示制御部４２は記憶部４３に記憶された表示制御データ４３ｂに基づいて表示部９に操作画面３０ａを表示させる。表示部９に付随する操作入力部９ｄは、表示操作スイッチ９ａや操作画面３０ａを操作する際のタッチ入力機能を示している。

この表示部９における操作画面３０ａの表示において、表示状態切替部４２ａは前述のように、表示部９の表示状態を画像表示状態と透視状態とに切り替える。すなわち本実施の形態の部品実装装置１において、部品装着機構３を操作する操作方法では、表示部９の表示状態を、部品装着機構３を操作する操作画面３０ａを表示する画像表示状態と、作業空間Ｓを外部から視認可能な透視状態とに切り替えるようにしている。

表示領域設定部４２ｂは、表示部９において操作画面３０ａが表示される画面表示領域を設定するとともに、画面表示領域以外の領域を透視状態とする処理を行う。この画面表示領域の設定は、表示部９に設けられた表示操作スイッチ９ａを介した領域設定入力により行われる。すなわち、表示操作スイッチ９ａに設けられた表示位置設定スイッチ３５Ｕ、３５Ｄ、３５Ｌ、３５Ｒを操作することにより、表示部９における操作画面３０ａを所望の位置に表示させることができる。

例えば表示位置設定スイッチ３５Ｌを操作することにより、図９（ａ）に示すように、表示部９の表示基部３０において右側の画面表示領域に操作画面３０ａを移動させる。これに伴い、表示基部３０において画面表示領域以外の透視領域３０ｂを、外部から内部の作業空間Ｓを視認可能な透視状態とする。これにより、部品装着機構３など作業空間Ｓの内部の状態を視認により確認しながら、操作画面３０ａを介して操作入力を行うことが可能となっている。

また表示制御部４２に操作画面３０ａの表示サイズを縮小・拡大する機能を設け、表示状態切替スイッチ３４を用いた操作入力により操作画面３０ａの表示サイズを縮小して表示させるようにしてもよい。これにより、操作画面３０ａが表示される画面表示領域以外の領域に透視領域３０ｂを確保することができ、この透視領域３０ｂを透視状態として外部からの視認することができる。

さらに、表示状態切替スイッチ３４を用いた操作入力と表示位置設定スイッチ３５Ｕ、３５Ｄ、３５Ｌ、３５Ｒを用いた操作入力とを組み合わせることにより、図９（ｂ）に示すように、操作画面３０ａの一部のみを部分的に切り出した形で、表示基部３０内の任意の位置で表示させることも可能である。この場合においても画面表示領域以外の透視領域３０ｂを透視状態として外部からの視認を可能とする。

上記説明したように、本実施の形態に示す部品実装装置１では、部品装着機構３による作業空間Ｓを閉囲するカバー部に開閉自在に設けられ、開状態において作業空間Ｓを外部と連通させる透明な開閉扉の一部を、操作画面３０ａを表示する操作パネルの機能を備えた表示部９として用いる構成としている。さらに表示部９の表示状態を、操作画面を表示する画像表示状態と画像表示がＯＦＦ状態となって作業空間Ｓを外部から視認可能とする透視状態とに切り替え可能に構成されている。

これにより、操作パネルの機能を備えた表示部９のサイズを従来装置における操作パネルのサイズと比較して格段に大きく設定することができる。したがって操作パネルにおいて大きな情報量の操作画面を確保しつつ、操作画面における表示を大きく且つ見やすくすることが可能となり、操作性の向上を実現することができる。

本発明の部品実装装置および部品実装装置の操作方法は、操作パネルにおいて大きな情報量の操作画面を確保しつつ操作性の向上を実現することができるという効果を有し、基板に部品を装着して実装基板を製造する分野において有用である。

１部品実装装置
２本体部
３部品装着機構
４第１側面カバー
５第２側面カバー
６頂面カバー
８機構開閉カバー
９表示部
３０ｂ透視領域

Claims

部品を基板に装着する部品装着機構が設けられた本体部と、
前記本体部に設けられ前記部品装着機構による作業空間を閉囲するカバー部と、
前記カバー部に開閉自在に設けられ、開状態において前記作業空間を外部と連通させる開閉扉と、
前記開閉扉の少なくとも一部を構成する表示部と、
前記表示部の表示状態を、所定の情報を含む画像を表示する画像表示状態と前記作業空間を外部から視認可能な透視状態とに切り替える表示状態切替部と、を備え、
前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲は姿勢変更が許容されており、前記開閉扉が開状態のときには前記表示部が設けられた範囲が前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲以外に対して屈曲されることによって前記表示部が所望の姿勢になる、部品実装装置。
前記画像は、前記部品装着機構を操作するための操作画面である、請求項１記載の部品実装装置。
前記表示部において前記操作画面が表示される画面表示領域を設定するとともに、前記画面表示領域以外の領域を前記透視状態とする表示領域設定部を備えた、請求項２に記載の部品実装装置。
部品を基板に装着する部品装着機構が設けられた本体部と、
前記本体部に設けられ前記部品装着機構による作業空間を閉囲するカバー部と、
前記カバー部に開閉自在に設けられ、開状態において前記作業空間を外部と連通させる開閉扉と、
前記開閉扉の少なくとも一部を構成する表示部とを備え、
前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲は姿勢変更が許容されており、前記開閉扉が開状態のときには前記表示部が設けられた範囲が前記開閉扉において前記表示部が設けられた範囲以外に対して屈曲されることによって前記表示部が所望の姿勢になる部品実装装置において、前記部品装着機構を操作する部品実装装置の操作方法であって、
前記表示部の表示状態を、前記部品装着機構を操作する操作画面を表示する画像表示状態と前記作業空間を外部から視認可能な透視状態とに切り替える、部品実装装置の操作方法。