JP7349014B2 - 制御装置、実装システム、制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、実装システム、制御方法に関する。

従来、この種の技術としては、モータと、モータの回転を伝達する伝達系と、伝達系を介して駆動されるアームと、アームに設けられてワークを搭載可能なエンドエフェクタと、モータを駆動するコントローラとを備えるロボットシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、伝達系としては、減速機やベルト、プーリ、軸受が挙げられる。このロボットシステムでは、コントローラは、モータのエンコーダから得られるモータの回転速度からエンドエフェクタの第１加速度を求めると共に、エンドエフェクタに搭載された加速度センサの加速度データからエンドエフェクタの第２加速度を求め、第１加速度と第２加速度との差分が閾値よりも大きくなったときに伝達系のガタおよびすべりが大きくなったと判断する。

特開２０１０－６４２３２号公報

上述のロボットシステムでは、コントローラは、伝達系の異常の有無の判定のために２つの加速度を得る必要がある。また、第１加速度と第２加速度との差分には、モータと伝達系との間の回転の伝達の影響や伝達系とエンドエフェクタとの間の回転の伝達の影響などが含まれるから、コントローラが伝達系自体の異常の有無の誤判定する可能性がある。これらを考慮して、移動作業装置の所定方向の移動に伴って移動作業装置の転動部材が所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動するものにおいて、ガイド部と転動部材との噛合異常を簡易に且つ精度よく検知可能な手法の提供が求められている。

本開示は、移動作業装置の所定方向の移動に伴って移動作業装置の転動部材が所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動するものにおいて、ガイド部と転動部材との噛合異常を簡易に且つ精度よく検知可能な制御装置、実装システム、制御方法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。

本開示の制御装置は、
部品の実装に関連する実装関連処理を実行する実装関連装置を備える実装システムに用いられ、所定方向に移動する移動作業装置の制御装置であって、
前記移動作業装置は、前記移動作業装置の前記所定方向の移動に伴って前記所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動する転動部材と、前記転動部材の回転位置を検出する回転位置センサとを有し、
前記制御装置は、前記回転位置センサからの信号に基づいて前記転動部材の角加速度を演算し、前記転動部材の角加速度が閾値よりも大きくなったときに、前記ガイド部と前記転動部材との噛合異常が生じたと判定する処理部を有する、
ことを要旨とする。

本開示の制御装置では、回転位置センサからの信号に基づいて転動部材の角加速度を演算し、転動部材の角加速度が閾値よりも大きくなったときに、ガイド部と転動部材との噛合異常が生じたと判定する。これにより、ガイド部と転動部材との噛合異常を簡易に且つ精度よく検知することができる。ここで、回転位置検出センサは、エンコーダであるものとしてもよい。また、噛合異常の要因としては、例えば、ガイド部と転動部材との間への異物の混入などが挙げられる。さらに、実装関連装置としては、例えば、処理対象物に粘性流体を印刷する印刷装置、印刷状態などを検査する印刷検査装置、部品を実装する実装装置、実装状態などを検査する実装検査装置、部品を供給するフィーダを保管する保管装置、処理対象物の搬送装置、リフロー処理を行なうリフロー装置などが挙げられる。処理対象物としては、基板や３次元構造の基材などが挙げられる。

実装システム１０の構成の概略を示す構成図。 実装装置１５およびローダ１８の構成の概略を示す構成図。 ローダ１８の構成の概略を示す構成図。 Ｘ軸レール１８ａおよび転動ギヤ６０の構成の概略を示す構成図。 異常判定ルーチンの一例を示すフローチャート。 転動ギヤ６０の角速度ωｇおよび角加速度αｇの様子の一例を示す説明図。

本実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本開示である実装システム１０の構成の概略を示す構成図である。図２は、実装装置１５および移動作業装置であるローダ１８の構成の概略を示す構成図である。図３は、ローダ１８の構成の概略を示す構成図である。図４は、Ｘ軸レール１８ａおよびローダ１８の転動ギヤ６０の構成の概略を示す構成図である。なお、本実施形態において、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）は、図１～図４に示した通りとする。

実装システム１０は、図１に示すように、例えば、実装対象物としての基板Ｓに部品を実装する複数の実装装置１５などが基板Ｓの搬送方向に配列された生産ラインとして構成されている。なお、実装対象物は、部品が実装されるものであれば、基板Ｓに限定されるものではなく、３次元形状の基材であってもよい。この実装システム１０は、印刷装置１１と、印刷検査装置１２と、複数の実装装置１５と、保管装置１６と、ローダ１８と、管理装置１９となどを備える。

印刷装置１１は、基板Ｓにはんだペーストなどを印刷する装置である。印刷検査装置１２は、印刷されたはんだの状態を検査する装置である。複数の実装装置１５は、基板Ｓの搬送方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されている。各実装装置１５は、部品を採取して基板Ｓに実装する装置である。

各実装装置１５は、図２に示すように、実装制御部２０と、記憶部２３と、基板処理部２６と、供給部２７と、実装部３０と、通信部３５とを備える。実装制御部２０は、ＣＰＵ２１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。この実装制御部２０は、基板処理部２６や供給部２７、実装部３０に制御信号を出力すると共に基板処理部２６や供給部２７、実装部３０からの信号を入力する。記憶部２３は、例えばＨＤＤやＳＳＤなどであり、処理プログラムなど各種データを記憶する装置である。記憶部２３には、実装条件情報２４や配置状態情報２５などが記憶されている。実装条件情報２４および配置状態情報２５は、管理装置１９の記憶部８３に記憶された実装条件情報８４および配置状態情報８５と同様の情報である。実装条件情報８４は、管理装置１９が作成し、管理装置１９から送信されて記憶部２３に記憶される。配置状態情報２５は、実装装置１５が作成して記憶部２３に記憶される。実装条件情報２４および配置状態情報２５の詳細については後述する。通信部３５は、管理装置１９などの外部機器と情報のやりとりを行なうインタフェースである。

基板処理部２６は、基板Ｓの搬入、搬送、実装位置での固定、搬出を行なうユニットである。基板処理部２６は、図１の前後方向に間隔をおいて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有する。基板Ｓは、このコンベアベルトにより搬送される。供給部２７は、実装部３０に部品を供給するユニットであり、前方にフィーダ１７を装着可能な上下２つの装着ユニットを有する。上段は、実装部３０が部品を採取可能な実装用装着ユニット２８ａであり、下段は、実装部３０が部品を採取不能なバッファ用装着ユニット２８ｂである。なお、供給部２７は、バッファ用装着ユニット２８ｂを備えなくてもよい。実装用装着ユニット２８ａおよびバッファ用装着ユニット２８ｂは、それぞれ、Ｘ軸方向からみてＬ字状に形成され、所定間隔でＸ軸方向に配列された複数の装着部２９を有する。各装着部２９は、それぞれ、部品を保持したテープを巻き付けたリールを含むフィーダ１７のレール部材が挿入されるスロット２９ａと、フィーダ１７の先端に設けられたコネクタが挿入される接続部２９ｂとを有する。フィーダ１７は、図示しないコントローラを備える。このコントローラは、フィーダ１７に含まれるテープの識別情報（ＩＤ）や部品種別、部品残数などの情報を記憶する。フィーダ１７が接続部２９ｂに接続されると、このコントローラはフィーダ１７の情報を実装制御部２０に送信する。

実装部３０は、部品を供給部２７から採取し、基板処理部２６に固定された基板Ｓに配置するユニットである。実装部３０は、ヘッド移動部３１と、実装ヘッド３２と、ノズル３３とを備える。ヘッド移動部３１は、ガイドレールに導かれてＸＹ方向に移動するスライダと、スライダを駆動するモータとを備える。実装ヘッド３２は、１以上の部品を採取してヘッド移動部３１によりＸＹ方向に移動する。この実装ヘッド３２は、スライダに取り外し可能に装着されている。実装ヘッド３２の下面には、１以上のノズル３３が取り外し可能に装着されている。ノズル３３は、負圧を利用して部品を採取する。なお、部品を採取する採取部材は、ノズル３３のほか部品を機械的に保持するメカニカルチャックなどとしてもよい。

保管装置１６は、図１に示すように、各実装装置１５で用いられるフィーダ１７を保管する保管場所である。保管装置１６は、印刷検査装置１２と複数の実装装置１５のうち基板Ｓの搬送方向の最も上流側の実装装置１５との間の搬送装置の下部に設けられている。保管装置１６は、保管用装着ユニット４０を備える。保管用装着ユニット４０は、実装用装着ユニット２８ａなどと同様に、Ｘ軸方向からみてＬ字状に形成されており、所定間隔でＸ軸方向に配列された複数の装着部４１を有する。各装着部４１は、上述の装着部２９と同様にスロットおよび接続部を有し、フィーダ１７を装着可能となっている。

保管装置１６および各実装装置１５の前面には、図１に示すように、それぞれ、基板Ｓの搬送方向（Ｘ軸方向）に対して平行となるように且つ実装システム１０全体でＸ軸方向に一列に連続するようにＸ軸レール１８ａが取り付けられている。なお、隣り合う２つのＸ軸レール１８ａは、互いに連結されるものとしてもよい。図３および図４に示すように、Ｘ軸レール１８ａには、その延在方向に凹凸が交互に形成されたガイド部であるベルト１８ｂが取り付けられている。複数のＸ軸レール１８ａがＸ軸方向に一列に連続するのに合わせて、複数のベルト部１８ｂもＸ軸方向に一列に連続する。また、図１に示すように、保管装置１６および各実装装置１５の前方のうちローダ１８の移動領域（図１の破線領域参照）内の床面には、Ｘ軸方向に間隔をおいて複数の基準位置マーカであるドック１８ｃが設けられている。実施形態では、複数のドック１８ｃは、保管装置１６および各実装装置１５のそれぞれに対応して１つずつ設けられるものとした。なお、複数のドック１８ｃは、保管装置１６および各実装装置１５のそれぞれに対応して複数ずつ設けられてもよいし、実装システム１０全体で１つまたは複数設けられてもよい。また、複数のドック１８ｃは、床面に埋設されてもよいし、Ｘ軸レール１８ａのベルト１８ｂ以外の位置、例えば、Ｘ軸レール１８ａの前面や下面などに設けられてもよい。

ローダ１８は、図１～図４に示すように、保管装置１６および各実装装置１５の間をＸ軸方向に移動し、保管装置１６および各実装装置１５の各装着部４１，２９に対してフィーダ１７を自動で装着や回収する移動作業装置である。このローダ１８は、図３に示すように、移動制御部５０と、記憶部５３と、収容部５４と、交換部５５と、移動部５６と、通信部６３とを備える。移動制御部５０は、ＣＰＵ５１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。この移動制御部５０は、交換部５５や移動部５６に制御信号を出力すると共に交換部５５や移動部５６からの信号を入力する。記憶部５３は、例えばＨＤＤやＳＳＤなどであり、処理プログラムなど各種データを記憶する装置である。記憶部５３には、指示リスト情報５３ａなどが記憶されている。指示リスト情報５３ａは、管理装置１９の記憶部８３に記憶された指示リスト情報８６と同様の情報であり、管理装置１９が作成し、管理装置１９から送信されて記憶部５３に記憶される。指示リスト情報５３ａの詳細については後述する。また、記憶部５３には、複数のドック１８ｃのＸ軸方向における位置も記憶されている。

収容部５４は、フィーダ１７を収容する収容空間を有する。この収容部５４は、例えば、４つのフィーダ１７を収容可能に構成されている。交換部５５は、フィーダ１７を出し入れすると共に上下段に移動させる機構である（図２参照）。交換部５５は、フィーダ１７をクランプするクランプ部と、クランプ部をＹ軸方向（前後方向）に移動させるＹ軸スライダと、クランプ部をＺ軸方向（上下方向）に移動させるＺ軸スライダとを有する。交換部５５は、保管装置１６や各実装装置１５の各装着部４１，２９に対してフィーダ１７の装着や回収を実行する。移動部５６は、ローダ１８をＸ軸方向（左右方向）に移動させる機構である。この移動部５６は、図３や図４に示すように、ローダ１８をＸ軸方向に移動させるための駆動用ベルト５７と、駆動用ベルト５７を駆動するＸ軸モータ５８と、ローダ１８のＸ軸方向の移動に伴ってベルト１８ｂの凹凸と噛合しながら転動する転動部材である転動ギヤ６０とを有する。また、移動部５６は、Ｘ軸モータ５８の回転位置を検出する回転位置センサであるエンコーダ５９と、転動ギヤ６０を回転位置を検出する回転位置センサであるエンコーダ６１と、ローダ１８がＸ軸方向に移動してドック１８ｃを通過したときにその通過を検知する通過検知センサ６２（図１参照）とを有する。通過検知センサ６２は、ドッグ１８ｃとの通信や非接触送受電、磁束変化の検知などによりローダ１８によるドック１８ｃの通過を検知可能に構成されている。通信部６３は、管理装置１９や各実装装置１５などの外部機器と情報のやりとりを行うインタフェースである。

こうして構成されたローダ１８では、移動制御部５０は、複数のドック１８ｃのうちローダ１８が直前に通過したドック１８ｃの位置である基準位置と、エンコーダ６１により検出された転動ギヤ６０の回転位置θｇに基づく転動ギヤ６０の回転量Ａｇと、に基づいてローダ１８の現在位置Ｐｎを演算する。また、移動制御部５０は、ローダ１８が複数のドック１８ｃのうちの何れかを通過したときに、基準位置を更新すると共に転動ギヤ６０の回転量Ａｇを値０にリセットすることにより、ローダ１８の現在位置Ｐｎを更新後の基準位置にリセットする。さらに、移動制御部５０は、Ｘ軸モータ５８の回転位置θｍを１回微分や２回微分してＸ軸モータ５８の角速度ωｍや角加速度αｍを演算すると共に、転動ギヤ６０の回転位置θｇを１回微分や２回微分して転動ギヤ６０の角速度ωｇや角加速度αｇを演算する。移動制御部５０は、ローダ１８の現在位置Ｐｎや実行した作業内容などの情報を管理装置１９に送信する。

管理装置１９は、実装システム１０の各装置の情報の管理などを行なう装置である。管理装置１９は、図１に示すように、管理制御部８０と、記憶部８３と、通信部８７と、表示部８８と、入力装置８９とを備える。管理制御部８０は、ＣＰＵ８１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、装置全体の制御を司る。記憶部８３は、例えばＨＤＤやＳＳＤなどであり、処理プログラムなど各種データを記憶する装置である。通信部８７は、各実装装置１５やローダ１８などの外部機器と情報のやりとりを行なうインタフェースである。表示部８８は、各種情報を表示する液晶画面である。入力装置８９は、作業者が各種指令を入力するキーボードおよびマウス等を有する。

記憶部８３には、図１に示すように、実装条件情報８４や配置状態情報８５、指示リスト情報８６などが記憶されている。実装条件情報８４は、各実装装置１５の生産ジョブであり、部品の情報や部品を基板Ｓに実装する配置順、配置位置、部品を採取するフィーダ１７の装着位置（装着部番号）などを含む情報である。配置状態情報８５は、保管装置１６および各実装装置１５の各装着部４１，２９に装着されているフィーダ１７の種別および使用状態を含む情報である。フィーダ１７の使用状態には、部品名や部品残数などが含まれる。指示リスト情報８６は、ローダ１８に保管装置１６や各実装装置１５の各装着部４１，２９に対して行なわせる作業内容などを含む情報である。実装条件情報８４は、管理装置１９が作成し、記憶部８３に記憶されると共に各実装装置１５に送信される。配置状態情報８５は、各実装装置１５が作成し、各実装装置１５から送信されて記憶部８３に記憶される。指示リスト情報８６は、管理装置１９が作成し、記憶部８３に記憶されると共にローダ１８に送信される。配置状態情報８５および指示リスト情報８６は、保管装置１６や各実装装置１５の各装着部４１，２９に対してローダ１８や作業者によりフィーダ１７の装着や回収が行われると、現状に即した内容に更新される。

こうして構成された実施形態の実装システム１０では、実装装置１５は、以下のように部品Ｐを基板Ｓに実装する。実装制御部２０のＣＰＵ２１は、実装処理を開始すると、実装条件情報２４を読み出し、基板Ｓを基板処理部２６に搬入、固定させる。続いて、ＣＰＵ２１は、実装条件情報２４に基づいて、供給部２７の装着部２９に装着されたフィーダ１７から部品Ｐを実装ヘッド３２に採取させて基板Ｓに配置させる。基板Ｓに対する部品Ｐの配置が終了すると、ＣＰＵ２１は、基板Ｓを基板処理部２６に排出させて、次の基板Ｓを基板処理部２６に搬入させる。ＣＰＵ２１は、この実装処理の実行中に、各フィーダ１７の部品使用数を管理し、部品残数が所定値以下になると、その情報を管理装置１９に送信する。管理装置１９は、部品残数が所定値以下のフィーダ１７、即ち、部品切れが近いフィーダ１７の交換作業を指示リスト情報８６に加える処理などを行なう。管理装置１９は、指示リスト情報８６に基づいて、フィーダ１７の交換作業をローダ１８に実行させる。ローダ１８は、転動ギヤ６０がＸ軸レール１８ａのベルト１８ｂと噛合して転動しながら保管装置１６および各実装装置１５の間を移動し、ローダ１８の現在位置Ｐｎを管理装置１９に送信しつつ、作業対象の保管装置１６や各実装装置１５の各装着部４１，２９に対してフィーダ１７の交換作業を実行する。

次に、こうして構成された実施形態の実装システム１０の動作、特に、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常の有無を判定する際の動作について説明する。図５は、ローダ１８の移動制御部５０のＣＰＵ５１により実行される異常判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。

図５の異常判定ルーチンが実行されると、ＣＰＵ５１は、最初に、エンコーダ６１から転動ギヤ６０の回転位置θｇを取得し（Ｓ１００）、取得した転動ギヤ６０の回転位置θｐに基づいて、ローダ１８の現在位置Ｐｎおよび転動ギヤ６０の角加速度αｇを演算する（Ｓ１１０）。これらの演算方法については上述した。続いて、ＣＰＵ５１は、ローダ１８が隣り合う２つのＸ軸レール１８ａ間を移動する際であるか否か、即ち、転動ギヤ６０が隣り合う２つのベルト１８ｂ間を移動する際であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。この処理は、例えば、ローダ１８の現在位置ＰｎがＸ軸レール１８ａの端部領域内であるか否かを判定することにより行なわれる。この処理の意味については後述する。

ＣＰＵ５１は、Ｓ１２０でローダ１８が２つのＸ軸レール１８ａ間を移動する際でないと判定したときには、転動ギヤ６０の角加速度αｇを閾値αｇｒｅｆと比較する（Ｓ１２０）。ここで、閾値αｇｒｅｆは、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常が生じたか否かを判定するのに用いられる閾値である。転動ギヤ６０のベルト１８ｂとの噛合異常の要因としては、例えば、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの間への不要部品やゴミなどの異物の混入が挙げられる。ＣＰＵ５１は、Ｓ１２０で転動ギヤ６０の角加速度αｇが閾値αｇｒｅｆ以下のときには、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常が生じていないと判定して（Ｓ１３０）、本ルーチンを終了する。ＣＰＵ５１は、Ｓ１２０で転動ギヤ６０の角加速度αｇが閾値αｇｒｅｆよりも大きいときには、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常が生じたと判定する（Ｓ１４０）。

図６は、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常が生じたときの転動ギヤ６０の角速度ωｇおよび角加速度αｇの様子の一例を示す説明図である。図示するように、ローダ１８のＸ軸方向の移動に伴って転動ギヤ６０がベルト１８ｂと噛合しながら転動しているときに、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常が生じると（時刻ｔ１）、転動ギヤ６０が空転するなどして、転動ギヤ６０の角速度ωｇおよび角加速度ωｇが急変動する。ただし、図示するように、ローダ１８の加速中すなわち転動ギヤ６０の加速中に転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常が生じると、転動ギヤ６０の角速度ωｇは、その後の定速回転時の値程度までしか上昇しない場合がある。このため、ＣＰＵ５１が転動ギヤ６０の角速度ωｇを用いてこうした噛合異常の有無を判定すると、噛合異常の有無を適切に判定できない可能性がある。これに対して、実施形態では、ＣＰＵ５１が転動ギヤ６０の角加速度αｇを用いてこうした噛合異常の有無を判定することにより、噛合異常の有無を適切に判定することができる。また、ＣＰＵ５１が、転動ギヤ６０の角加速度αｇでなく、Ｘ軸モータ５８の角加速度αｍを用いてこうした噛合異常の有無を判定することも考えられる。この場合、Ｘ軸モータ５８と駆動用ベルト５７との滑りなどの影響がＸ軸モータ５８の角加速度αｍに含まれ、ＣＰＵ５１が噛合異常の有無を適切に判定できない可能性がある。これに対して、実施形態では、ＣＰＵ５１が、ベルト１８ｂと噛合する転動ギヤ６０の角加速度αｇを用いてこうした噛合異常の有無を判定することにより、噛合異常の有無を直接に判定することができる。これらの結果、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常を簡易に且つ精度よく検知することができる。

ＣＰＵ５１は、Ｓ１４０の後に、ローダ１８による作業を中断し（Ｓ１６０）、複数のドック１８ｃ（図１参照）から１つのドック１８ｃを対象ドックに設定する（Ｓ１７０）。Ｓ１７０の処理は、複数のドック１８ｃのうち、ローダ１８の現在位置Ｐｎに最も近いドック１８ｃを対象ドックに設定したり、予め定められたドック１８ｃ、例えば、保管装置１６に対応するドック１８ｃを対象ドックに設定したりすることにより行なわれる。

続いて、ＣＰＵ５１は、ローダ１８を現在位置Ｐｎから対象ドック側に移動させて（Ｓ１９０）、ローダ１８が対象ドックを通過するのを待つ（Ｓ１９０）。そして、ローダ１８が対象ドックを通過すると、ＣＰＵ５１は、ローダ１８の現在位置Ｐｎをリセットし（Ｓ２００）、ローダ１８による中断した作業を再開して（Ｓ２１０）、本ルーチンを終了する。Ｓ２００の処理は、対象ドックの位置を基準位置として更新すると共に転動ギヤ６０の回転量Ａｇを値０にリセットし、ローダ１８の現在位置Ｐｎを更新後の基準位置にリセットすることにより行なわれる。

転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常が生じると、ＣＰＵ５１が演算したローダ１８の現在位置Ｐｎが、実際の現在位置Ｐｎａｃｔに対してずれる可能性がある。このときに、ローダ１８が指示リスト情報８６に基づく作業を続行すると、ローダ１８が、保管装置１６や各実装装置１５の２つの隣り合う装着部４１，２９間にフィーダ１７を装着しようとしたり、フィーダ１７を装着すべき装着部４１，２９とは異なる装着部４１，２９にフィーダ１７を装着しようとしたり、フィーダ１７を回収すべき装着部４１，２９とは異なる装着部４１，２９からフィーダ１７回収しようとしたりする可能性がある。これに対して、実施形態では、ＣＰＵ５１は、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常を検知すると、ローダ１８による作業を中断し、複数のドック１８ｃから設定した対象ドック側にローダ１８を移動させ、ローダ１８が対象ドックを通過したときにローダ１８の現在位置Ｐｎをリセットする。これにより、ローダ１８が保管装置１６や各実装装置１５の２つの隣り合う装着部間にフィーダ１７を装着しようとするなどの不都合が生じるのを抑制することができる。

ＣＰＵ５１は、Ｓ１２０でローダ１８が２つのＸ軸レール１８ａ間を移動する際であると判定したときには、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常の有無を判定することなく、本ルーチンを終了する。Ｘ軸レール１８ａの端部領域では、隣り合う２つのベルト１８ｂの連続部分のピッチ即ち凹凸の間隔がその他の領域とは異なる場合がある。実施形態では、ローダ１８が２つのＸ軸レール１８ａ間を移動する際には、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常の有無を判定しないことにより、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常の有無の誤判定を抑制することができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の各実装装置１５および保管装置１６が「実装関連装置」に相当し、ローダ１８が「移動作業装置」に相当し、移動制御部５０が「制御装置」に相当する。

以上説明した実施例の実装システム１０に用いられるローダ１８の移動制御部５０は、エンコーダ６１からの転動ギヤ６０の回転位置θｇに基づいて転動ギヤ６０の角加速度αｇを演算し、演算した転動ギヤ６０の角加速度αｇが閾値αｇｒｅｆよりも大きくなったときに、転動ギヤ６０とＸ軸レール１８ａのベルト１８ｂとの噛合異常が生じたと判定する。これにより、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常を簡易に且つ精度よく検知することができる。しかも、移動制御部５０は、エンコーダ５９からのＸ軸モータ５８の回転位置θｍに基づくＸ軸モータ５８の角加速度αｍでなく、転動ギヤ６０の角加速度αｇを用いて転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常の有無を判定することにより、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常を直接に検知することができる。

また、ローダ１８の移動制御部５０は、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常を検知したときには、ローダ１８による作業を中断し、複数のドック１８ｃから設定した対象ドック側にローダ１８を移動させ、ローダ１８が対象ドックを通過したときにローダ１８の現在位置Ｐｎをリセットする。これにより、ローダ１８の現在位置Ｐｎをリセットすることができる。

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、本発明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。

上述した実施形態では、ローダ１８の移動制御部５０は、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常を検知したときには、複数のドック１８ｃから設定した対象ドック側にローダ１８を移動させ、ローダ１８が対象ドックを通過したときにローダ１８の現在位置Ｐｎをリセットするものとしたが、これに加えて、管理装置１９の表示部８８にエラー情報を表示するなどして作業者に報知するものとしてもよい。また、移動制御部５０は、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常を検知したときには、ローダ１８の移動を停止し、管理装置１９の表示部８８にエラー情報を表示するなどして作業者に報知するものとしてもよい。

上述した実施形態では、ローダ１８の移動制御部５０は、ローダ１８が２つのＸ軸レール１８ａ間を移動する際、即ち、転動ギヤ６０が２つのベルト１８ｂ間を移動する際には、転動ギヤ６０とベルト１８ｂとの噛合異常の有無を判定しないものとしたが、判定するものとしてもよい。

上述した実施形態では、回転位置センサとして、エンコーダ５９，６１が用いられるものとしたが、これ以外のセンサ、例えば、レゾルバなどが用いられるものとしてもよい。

上述した実施形態では、移動制御部５０が、ローダ１８の制御装置として動作するものとしたが、管理装置１９が、ローダ１８の制御装置として動作するものとしてもよい。

上述した実施形態では、ローダ１８および移動制御部５０が、移動作業装置および制御装置として動作するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、実装装置１５の実装部３０のヘッド移動部３１および実装制御部２０が、移動作業装置および制御装置として動作するものとしてもよい。また、ローダ１８の交換部５５のＹ軸スライダやＺ軸スライダおよび移動制御部５０が、移動作業装置および制御装置として動作するものとしてもよい。

上述した実施形態では、実装システム１０は、印刷装置１１と、印刷検査装置１２と、搬送装置と、各実装装置１５と、保管装置１６と、ローダ１８と、管理装置１９とを備えるものとした。しかし、実装システム１０は、本開示を実現可能な範囲において、これらのうちの一部を備えないものとしてもよいし、これらのうちの一部または全部に加えて、例えば、基板Ｓや基材の部品の実装状態を検査する実装検査装置、リフロー処理を行なうリフロー装置などを備えるものとしてもよい。

上述した実施形態では、本開示を実装システム１０の形態に適用して説明したが、本開示を移動作業装置の制御装置や制御方法の形態としてもよい。

ここで、本開示の制御装置、実装システム、制御方法は、以下のように構成してもよい。例えば、本開示の制御装置において、前記移動作業装置は、前記移送作業装置を前記所定方向に移動させるための駆動用ベルトを駆動するモータと、前記モータの回転位置を検出する第２回転位置センサとを更に有するものとしてもよい。この場合、第２回転位置センサでなく、回転位置センサを用いることにより、ガイド部と転動部材との噛合異常を直接に検知することができる。

本開示の制御装置において、前記処理部は、前記回転位置センサからの信号に基づいて前記移動作業装置の位置を演算し、前記噛合異常が生じたと判定したときには、前記移動作業装置を所定位置側に移動させると共に前記移動作業装置が前記所定位置に移動したときに前記移動作業装置の位置をリセットするものとしてもよい。こうすれば、回転位置センサからの信号に基づいて演算した移動作業装置の推定位置がガイド部と転動部材との噛合異常に起因して実際の位置からずれたときに、移動作業装置の推定位置をリセットすることができる。

本開示の制御装置において、前記移動作業装置は、複数の前記実装関連装置が並んで配置された前記所定方向に移動し、前記部品を供給するフィーダを前記実装関連装置の装着部に着脱可能な着脱部と、前記フィーダを収容する収容部とを有するものとしてもよい。

この場合、前記処理部は、前記回転位置センサからの信号に基づいて前記移動作業装置の位置を演算し、前記噛合異常が生じたと判定したときには、前記移動作業装置を所定位置側に移動させると共に前記移動作業装置が前記所定位置に移動したときに前記移動作業装置の位置をリセットし、前記所定位置は、前記複数の実装関連装置のそれぞれに対して設定されているものとしてもよい。こうすれば、複数の実装関連装置を備えるものにおいて、回転位置センサからの信号に基づいて演算した移動作業装置の推定位置がガイド部と転動部材との噛合異常に起因して実際の位置からずれたときに、移動作業装置の推定位置をリセットすることができる。

また、この場合、前記複数の実装関連装置は、それぞれ前記ガイド部を有し、前記処理部は、前記移動作業装置が２つの前記ガイド部間を移動する際には、前記噛合異常が生じたか否かの判定を実行しないものとしてもよい。移動作業装置が２つのガイド部間を移動する際に、噛合異常を誤検知するのを抑制することができる。

本開示の実装システムは、部品の実装に関連する実装関連処理を実行する実装関連装置と、所定方向に移動する移動作業装置と、を備える実装システムであって、前記移動作業装置は、前記移動作業装置の前記所定方向の移動に伴って前記所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動する転動部材と、前記転動部材の回転位置を検出する回転位置センサとを有し、上述の何れかの態様の制御装置を更に備えることを要旨とする。本開示の実装システムでは、上述の何れかの態様の制御装置を備えるから、上述の制御装置と同様に、ガイド部と転動部材との噛合異常を簡易に且つ精度よく検知することができる。

本開示の制御方法は、
部品の実装に関連する実装関連処理を実行する実装関連装置を備える実装システムに用いられ、所定方向に移動する移動作業装置の制御方法であって、
前記移動作業装置は、前記移動作業装置の前記所定方向の移動に伴って前記所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動する転動部材と、前記転動部材の回転位置を検出する回転位置センサとを有し、
（ａ）前記回転位置センサからの信号に基づいて前記転動部材の角加速度を演算するステップと、
（ｂ）前記転動部材の角加速度が閾値よりも大きくなったときに、前記ガイド部と前記転動部材との噛合異常が生じたと判定するステップと、
を含むことを要旨とする。

本開示の制御方法では、回転位置センサからの信号に基づいて転動部材の角加速度を演算し、転動部材の角加速度が閾値よりも大きくなったときに、ガイド部と転動部材との噛合異常が生じたと判定する。これにより、ガイド部と転動部材との噛合異常を簡易に且つ精度よく検知することができる。ここで、回転位置検出センサは、エンコーダであるものとしてもよい。また、噛合異常の要因としては、例えば、ガイド部と転動部材との間への異物の混入などが挙げられる。さらに、実装関連装置としては、例えば、処理対象物に粘性流体を印刷する印刷装置、印刷状態などを検査する印刷検査装置、部品を実装する実装装置、実装状態などを検査する実装検査装置、部品を供給するフィーダを保管する保管装置、処理対象物の搬送装置、リフロー処理を行なうリフロー装置などが挙げられる。処理対象物としては、基板や３次元構造の基材などが挙げられる。

本開示は、実装システムの製造産業などに利用可能である。

１０ 実装システム、１１ 印刷装置、１２ 印刷検査装置、１５ 実装装置、１６ 保管装置、１７ フィーダ、１８ ローダ、１８ａ Ｘ軸レール、１８ｂ ベルト、１８ｃ ドック、１９ 管理装置、２０ 実装制御部、２１ ＣＰＵ、２３ 記憶部、２４ 実装条件情報、２５ 配置状態情報、２６ 基板処理部、２７ 供給部、２８ａ 実装用装着ユニット、２８ｂ バッファ用装着ユニット、２９ 装着部、２９ａ スロット、２９ｂ 接続部、３０ 実装部、３１ ヘッド移動部、３２ 実装ヘッド、３３ ノズル、３５ 通信部、４０ 保管用装着ユニット、４１ 装着部、５０ 移動制御部、５１ ＣＰＵ、５３ 記憶部、５３ａ 指示リスト情報、５４ 収容部、５５ 交換部、５６ 移動部、５７ 駆動用ベルト、５８ Ｘ軸モータ、５９ エンコーダ、６０ 転動ギヤ、６１ エンコーダ、６２ 通過検知センサ、６３ 通信部、８０ 管理制御部、８１ ＣＰＵ、８３ 記憶部、８４ 実装条件情報、８５ 配置状態情報、８６ 指示リスト情報、８７ 通信部、８８ 表示部、８９ 入力装置。

Claims (9)

1. 部品の実装に関連する実装関連処理を実行する複数の実装関連装置を備える実装システムに用いられ、前記複数の実装関連装置が並んで配置された所定方向に移動する移動作業装置の制御装置であって、
   前記移動作業装置は、前記移動作業装置の前記所定方向の移動に伴って前記所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動する転動部材と、前記転動部材の回転位置を検出する回転位置センサとを有し、
   前記制御装置は、前記回転位置センサからの信号に基づいて前記転動部材の角加速度を演算し、前記転動部材の角加速度が閾値よりも大きくなったときに、前記ガイド部と前記転動部材との噛合異常が生じたと判定する処理部を有し、
   前記複数の実装関連装置は、それぞれ前記ガイド部を有し、
   前記処理部は、前記移動作業装置が２つの前記ガイド部間を移動する際には、前記噛合異常が生じたか否かの判定を実行しない、
   制御装置。
2. 請求項１記載の制御装置であって、
   前記移動作業装置は、前記移動作業装置を前記所定方向に移動させるための駆動用ベルトを駆動するモータと、前記モータの回転位置を検出する第２回転位置センサとを更に有する、
   制御装置。
3. 請求項１または２記載の制御装置であって、
   前記処理部は、前記回転位置センサからの信号に基づいて前記移動作業装置の位置を演算し、前記噛合異常が生じたと判定したときには、前記移動作業装置を所定位置側に移動させると共に前記移動作業装置が前記所定位置に移動したときに前記移動作業装置の位置をリセットする、
   制御装置。
4. 請求項１または２記載の制御装置であって、
   前記移動作業装置は、前記部品を供給するフィーダを前記実装関連装置の装着部に着脱可能な着脱部と、前記フィーダを収容する収容部とを有する、
   制御装置。
5. 請求項４記載の制御装置であって、
   前記処理部は、前記回転位置センサからの信号に基づいて前記移動作業装置の位置を演算し、前記噛合異常が生じたと判定したときには、前記移動作業装置を所定位置側に移動させると共に前記移動作業装置が前記所定位置に移動したときに前記移動作業装置の位置をリセットし、
   前記所定位置は、前記複数の実装関連装置のそれぞれに対して設定されている、
   制御装置。
6. 部品の実装に関連する実装関連処理を実行する複数の実装関連装置を備える実装システムに用いられ、前記複数の実装関連装置が並んで配置された所定方向に移動する移動作業装置の制御装置であって、
   前記移動作業装置は、前記移動作業装置の前記所定方向の移動に伴って前記所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動する転動部材と、前記転動部材の回転位置を検出する回転位置センサとを有し、
   前記制御装置は、前記回転位置センサからの信号に基づいて前記転動部材の角加速度を演算し、前記転動部材の角加速度が閾値よりも大きくなったときに、前記ガイド部と前記転動部材との噛合異常が生じたと判定する処理部を有し、
   前記移動作業装置は、前記部品を供給するフィーダを前記実装関連装置の装着部に着脱可能な着脱部と、前記フィーダを収容する収容部とを有し、
   前記複数の実装関連装置は、それぞれ前記ガイド部を有し、
   前記処理部は、前記移動作業装置が２つの前記ガイド部間を移動する際には、前記噛合異常が生じたか否かの判定を実行しない、
   制御装置。
7. 請求項１ないし６のうちの何れか１つの請求項に記載の制御装置であって、
   前記回転位置センサは、エンコーダである、
   制御装置。
8. 部品の実装に関連する実装関連処理を実行する実装関連装置と、
   所定方向に移動する移動作業装置と、
   を備える実装システムであって、
   前記移動作業装置は、前記移動作業装置の前記所定方向の移動に伴って前記所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動する転動部材と、前記転動部材の回転位置を検出する回転位置センサとを有し、
   請求項１ないし７のうちの何れか１つの請求項に記載の制御装置を更に備える、
   実装システム。
9. 部品の実装に関連する実装関連処理を実行する複数の実装関連装置を備える実装システムに用いられ、前記複数の実装関連装置が並んで配置された所定方向に移動する移動作業装置の制御方法であって、
   前記移動作業装置は、前記移動作業装置の前記所定方向の移動に伴って前記所定方向に延在するガイド部と噛合しながら転動する転動部材と、前記転動部材の回転位置を検出する回転位置センサとを有し、
   （ａ）前記回転位置センサからの信号に基づいて前記転動部材の角加速度を演算するステップと、
   （ｂ）前記転動部材の角加速度が閾値よりも大きくなったときに、前記ガイド部と前記転動部材との噛合異常が生じたと判定するステップと、
   を含み、
   前記複数の実装関連装置は、それぞれ前記ガイド部を有し、
   前記ステップ（ｂ）は、前記移動作業装置が２つの前記ガイド部間を移動する際には、前記噛合異常が生じたか否かの判定を実行しない、
   制御方法。

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