JPWO2019207738A1 - 部品実装機 - Google Patents

Abstract

部品実装機は、電子部品を基板に実装する。部品実装機は、予め登録された作業者を識別する識別部と、識別部により予め登録された作業者が識別されたときに操作可能となる操作部と、部品実装機の近傍の所定範囲内に作業者が位置するか否かを検出する検出部と、電子部品を基板に実装する実装処理を実行する部品実装部と、操作部が操作可能な状態で操作されたときに、その操作に応じて前記部品実装部で実行される実装処理の作動条件を設定する作動条件設定部と、部品実装部とは別に設けられ、操作部を予め登録された作業者が操作可能なときに通常状態となる一方、操作部を予め登録された作業者が操作不能なときに省電力状態に切替えられる周辺装置と、周辺装置への電力供給を制御し、検出部が所定範囲内に作業者が位置しないことを検出すると、周辺装置を通常状態から省電力状態に切り替える電力供給部と、を備える。

Description

本明細書に開示する技術は、電子部品を基板に実装する部品実装機に関する。

基板に電子部品を実装する部品実装機には、当該部品実装機で実行される実装処理の作動条件を設定できるものがある。このような部品実装機では、作業者毎に、作動条件の設定範囲（すなわち、設定権限）が異なる。このため、このような部品実装機は、作業者を識別する識別部を備えており、作業者毎に設定範囲が定められている。識別部によって作業者が識別されると、当該作業者は、当該作業者に許可された設定範囲で実装処理の作動条件を設定できる。このような技術としては、例えば、特開２００４−１６７６６９に、予め登録された登録者のみが産業機械の運転条件を設定できる技術が開示されている。

部品実装機は、電子部品を基板に実装する実装処理を行う装置と、実装処理自体には関与しない周辺装置（例えば、ディスプレイ等の表示部等）を備えている。実装処理を行う装置については、実装処理中に作動している必要がある。一方、周辺装置については、実装処理中に作動している必要は必ずしもなく、当該周辺装置が必要とされるときに作動していればよい。例えば、ディスプレイのような周辺装置は、作業者が作動条件を設定する際に作動し、作業者に必要な情報を表示できればよい。しかしながら、従来の技術では、周辺装置が必要以上に作動状態（以下、通常状態ともいう）となっており、不要に電力を消費しているという問題があった。本明細書は、部品実装機の消費電力を低減する技術を開示する。

本明細書に開示する部品実装機は、電子部品を基板に実装する。部品実装機は、予め登録された作業者を識別する識別部と、識別部により予め登録された作業者が識別されたときに操作可能となる操作部と、部品実装機の近傍の所定範囲内に作業者が位置するか否かを検出する検出部と、電子部品を基板に実装する実装処理を実行する部品実装部と、操作部が操作可能な状態で操作されたときに、その操作に応じて前記部品実装部で実行される実装処理の作動条件を設定する作動条件設定部と、部品実装部とは別に設けられ、操作部を予め登録された作業者が操作可能なときに通常状態となる一方、操作部を予め登録された作業者が操作不能なときに省電力状態に切替えられる周辺装置と、周辺装置への電力供給を制御し、検出部が所定範囲内に作業者が位置しないことを検出すると、周辺装置を通常状態から省電力状態に切り替える電力供給部と、を備える。

上記の部品実装機では、識別部によって予め登録された作業者を識別する。これによって、予め登録された作業者によって操作部に行われた操作によって、実装処理の作動条件を設定することができる。また、電力供給部は、検出部が所定範囲内に作業者が位置しないことを検出すると、周辺装置を通常状態から省電力状態に切り替える。作業者が部品実装機の近傍に位置しないときは、作業者からの操作が入力されることはない。このため、電力供給部が周辺装置を省電力状態に切り替えることで、消費電力を低減することができる。

実施例に係る部品実装機を備えた部品実装ラインの概略構成を示す図。 実施例に係る部品実装機の概略構成を示す図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図。 制御装置の機能を示すブロック図。 部品実装機が作業者によって実装処理の作動条件が設定される処理の一例を示すフローチャート。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。

本明細書に開示する部品実装機では、電力供給部は、周辺装置が省電力状態において識別部によって予め登録された作業者が識別されると、周辺装置を通常状態に切替えてもよい。このような構成によると、識別部によって予め登録された作業者が識別されると、周辺装置が省電力状態から通常状態となる。これによって、予め登録された作業者が操作部を操作し得るときに、周辺装置を通常状態とすることができる。

本明細書に開示する部品実装機では、電力供給部は、周辺装置が省電力状態において検出部によって所定範囲内に作業者が位置することが検出されると、周辺装置を通常状態に切替えてもよい。このような構成によると、周辺装置は、省電力状態であっても部品実装機の近傍に作業者が位置すると通常状態となる。このため、作業者が部品実装機に近づくと直ちに周辺装置が通常状態となり、作業者が周辺装置の起動を待つ時間を短縮することができる。

以下、実施例に係る部品実装機１０について説明する。図１に示すように、部品実装機１０は、管理装置８に通信可能に接続されている。管理装置８は、複数の部品実装機１０と通信可能に接続されており、複数の部品実装機１０を管理している。管理装置８と、複数の部品実装機１０によって部品実装ライン１００が構成されている。管理装置８は、ＣＰＵ及び記憶装置を備えるコンピュータを用いて構成されている。管理装置８は、各部品実装機１０の動作を制御することで、部品実装ライン１００全体を制御している。すなわち、管理装置８は、複数の部品実装機１０のそれぞれに対して、その部品実装機１０で回路基板２に実装する電子部品４の種類及び位置等を決定し、それらを部品実装機１０に指示する。部品実装機１０が管理装置８の指示に基づいて動作することで、回路基板２に必要な電子部品４が実装される。

部品実装機１０は、電子部品４を回路基板２に実装する。回路基板２は、部品実装ライン１００の一端から他端に向かって送られる。回路基板２には、各部品実装機１０において、予め定められた電子部品４が実装される。部品実装ライン１００の他端まで送られた回路基板２は、最終製品として出荷、又は半製品として後工程に送られる。部品実装機１０には、複数の部品フィーダ１２が設置可能となっている。部品実装機１０に部品フィーダ１２を設置することで、部品フィーダ１２から部品実装機１０に電子部品４が供給される。なお、部品フィーダ１２は、部品実装ライン１００において、複数の部品実装機１０のいずれに対しても設置可能となっている。部品実装機１０にどの種類の部品フィーダ１２が設置されるかは、管理装置８において決定される。

図２〜図４に示すように、部品実装機１０は、部品実装部２２と、タッチパネル２４と、作業者情報取得部２６と、センサ２８と、制御装置３０を備えている。

図２、図３に示すように、部品実装部２２は、複数の部品フィーダ１２と、フィーダ保持部１４と、装着ヘッド１６と、ヘッド移動装置１８と、基板コンベア２０を備える。各々の部品フィーダ１２は、複数の電子部品４を収容している。部品フィーダ１２は、フィーダ保持部１４に着脱可能に取り付けられ、装着ヘッド１６へ電子部品４を供給する。部品フィーダ１２の具体的な構成は特に限定されない。各々の部品フィーダ１２は、例えば、巻テープ上に複数の電子部品４を収容するテープ式フィーダ、トレイ上に複数の電子部品４を収容するトレイ式フィーダ、又は、容器内に複数の電子部品４をランダムに収容するバルク式フィーダのいずれであってもよい。

フィーダ保持部１４は、複数のスロットを備えており、複数のスロットのそれぞれには部品フィーダ１２を着脱可能に設置することができる。フィーダ保持部１４は、部品実装機１０に固定されたものであってもよいし、部品実装機１０に対して着脱可能なものであってもよい。装着ヘッド１６は、一又は複数の吸着ノズル６を着脱可能に保持し、吸着ノズル６を用いて部品フィーダ１２が供給する電子部品４を取り上げ、当該電子部品４を回路基板２上へ装着する。このとき、ヘッド移動装置１８が、部品フィーダ１２及び回路基板２に対して、装着ヘッド１６を移動させる。これによって、複数の部品フィーダ１２のうち特定の部品フィーダ１２から電子部品４が取り上げられ、回路基板２の予め定められた位置に電子部品４が装着される。基板コンベア２０は、回路基板２の搬入、支持及び搬出を行う。

タッチパネル２４は、作業者に部品実装機１０の各種の情報を提供する表示装置であると共に、作業者からの指示や情報を受け付けるユーザインターフェースである。例えば、タッチパネル２４は、後述する識別部４２で識別された作業者に対応する操作権限毎に異なる操作画面を表示する。タッチパネル２４は、作業者が操作画面から入力した情報を受け付け、制御装置３０に出力する。したがって、タッチパネル２４は、後述の識別部４２で作業者が識別されたときに操作可能となるように構成されている。また、タッチパネル２４は、後述の電力供給部４６によって、操作可能な状態と操作不能な状態とに切り換えられる。なお、本実施例の部品実装機１０はタッチパネル２４を備えているが、このような構成に限定されない。例えば、ディスプレイ等の表示装置とキーボードやマウス等の入力装置が別体で設けられていてもよい。また、タッチパネル２４は、「操作部」及び「周辺装置」の一例である。

作業者情報取得部２６（図４参照）は、作業者から、その作業者を識別するために用いられる作業者に関する情報（以下、作業者情報ともいう）を取得する。作業者情報は、各作業者を識別可能な情報であればよく、その種類は特に限定されない。例えば、作業者情報は、作業者の指紋、虹彩、顔等の身体的特徴であってもよいし、作業者毎に設定されるパスワード等であってもよい。作業者情報取得部２６は、作業者情報を取得可能な構成となっている。例えば、本実施例では、作業者情報は各作業者の指紋であり、作業者情報取得部２６は指紋センサである。また、作業者情報が各作業者の虹彩や顔等である場合には、作業者情報取得部２６は虹彩や顔等を撮影可能に構成されるカメラとなる。また、作業者情報が作業者毎に設定されるパスワードである場合には、作業者情報取得部２６はパスワードを入力可能な入力装置（例えば、キーボード）となる。作業者情報取得部２６は制御装置３０に接続されており、作業者情報取得部２６に入力された作業者情報は制御装置３０に入力される。

センサ２８は、部品実装機１０の近傍の所定範囲内に作業者が位置するか否かを検出する。詳細には、センサ２８は、作業者がタッチパネル２４を操作可能な位置に位置するか否かを検出する。センサ２８には、例えば、光学式のセンサを用いることができ、センサ２８は、作業者が光路を遮るか否かを検出する。センサ２８は制御装置３０に接続されており、センサ２８からの信号は制御装置３０に入力される。なお、本実施例では、指紋センサである作業者情報取得部２６と、光学式のセンサであるセンサ２８とが別体で設けられているが、このような構成に限定されない。作業者情報取得部２６とセンサ２８は一体的に構成されていてもよく、例えば、ビーコン、無線通信、音波等の無線媒体を用いて、作業者情報と作業者の位置に関する情報とを同時に取得するように構成されていてもよい。この場合、作業者には無線通信端末を携行させ、当該無線媒体は、作業者が携行する無線通信端末を検出することによって、作業者情報と作業者の位置に関する情報とを同時に取得する。

制御装置３０は、メモリ３２とＣＰＵ４０を含むコンピュータを用いて構成されている。メモリ３２には、登録情報記憶部３４が設けられている。

登録情報記憶部３４は、予め登録された作業者に関する情報（以下、登録情報ともいう）を記憶している。本実施例では、登録情報記憶部３４には、作業者を識別するための作業者情報として、各作業者の指紋に関する情報が記憶されている。また、登録情報記憶部３４は、各作業者を識別するための作業者情報（例えば、本実施例では各作業者の指紋に関する情報）と、その作業者に許可される操作権限とを組み合わせて記憶している。本実施例では、登録情報は、管理装置８で登録され、部品実装ライン１００を構成する各部品実装機１０の制御装置３０に送信される。

ここで、操作権限について説明する。操作権限は、作業者が設定可能な作業条件の設定範囲を定めるものであり、複数種類の操作権限が設定されている。操作権限の種類は限定されないが、例えば、本実施例では、オペレータ権限、エンジニア権限、ライン管理者権限、設計者権限の４種類の操作権限が設定されている。

オペレータ権限は、部品実装部２２が実装処理を実行する際に必要な補助的な操作（例えば、部品や器具の補充等）を行う権限である。例えば、オペレータ権限を有する作業者は、部品フィーダ１２が部品切れになった場合に、部品フィーダ１２に電子部品４を補充する作業を実行できる。エンジニア権限は、オペレータ権限に加え、部品実装機１０のメンテナンス作業に必要な操作を行う権限である。例えば、エンジニア権限を有する作業者は、メンテナンス時に必要となるマニュアル動作コマンドを操作することができる。ライン管理者権限は、エンジニア権限に加え、生産ラインに関する設定の変更や、作業者の登録及び削除を行う権限である。例えば、ライン管理者権限を有する作業者は、部品実装ライン１００の構成を変更することができる。また、ライン管理者権限を有する作業者は、作業者の登録情報（すなわち、各作業者を識別する作業者情報（本実施例では、作業者の指紋）と、その作業者に与えられる操作権限）を登録又は削除することができる。設計者権限は、部品実装機１０の操作や設定に関するあらゆる操作を行うことができる権限であり、例えば、部品実装機１０の製造者が有する権限である。例えば、設計者権限を有する作業者は、緊急時に部品実装機１０を強制的に動作させることができる。

メモリ３２には演算プログラムが記憶されており、ＣＰＵ４０が当該演算プログラムを実行することで、ＣＰＵ４０は識別部４２、作動条件設定部４４、電力供給部４６として機能する。

識別部４２は、作業者情報取得部２６で取得した作業者情報が、登録情報記憶部３４に記憶されているか否かを判定する。また、登録情報記憶部３４には、作業者情報と共に、その作業者に許可される操作権限が記憶されている。したがって、識別部４２によって当該作業者を識別する識別者情報が登録情報記憶部３４に記憶されていると判定されると、当該作業者に許可される操作権限が決定される。

作動条件設定部４４は、部品実装部２２で実行される実装処理の作動条件を設定する。作動条件は、作業者によってタッチパネル２４から入力される。作動条件設定部４４は、タッチパネル２４に入力された情報に基づいて、部品実装部２２で実行される実装処理の作動条件を設定する。

電力供給部４６は、部品実装部２２やタッチパネル２４への電力供給を制御する。具体的には、部品実装機１０に外部電源から電力供給が開始されると、電力供給部４６は、部品実装部２２に電力供給を開始する。これによって、部品実装部２２は、部品実装処理が実行可能となる。一方、部品実装部２２と異なりタッチパネル２４は、作業者が実装処理の作業条件を設定する際に操作可能となっていればよく、部品実装部２２が部品実装処理を実行している間であっても、作業者が実装処理の作業条件を設定する必要がない場合には、操作可能な状態になっている必要がない。このため、本実施例では、電力供給部４６は、タッチパネル２４への電力の供給を制御し、タッチパネル２４が操作可能な状態と操作不能な状態とに切り換える。以下では、電力供給部４６によってタッチパネル２４に電力が供給され、タッチパネル２４を操作可能な状態を「通常状態」と称し、電力が供給されず、タッチパネル２４を操作不能な状態を「省電力状態」と称することがある。

図５は、作業者によって実装処理の作動条件が設定される処理の一例を示すフローチャートである。作業者は、タッチパネル２４を操作することによって、実装処理の作業条件を設定する。タッチパネル２４は、作業者が実装処理の作業条件を設定する際に通常状態となっていればよく、作業者が実装処理の作業条件を設定する必要があるとき以外は、省電力状態となっている。このため、作業者が実装処理の作業条件を設定しようとするときには、ほとんどの場合、タッチパネル２４は省電力状態となっている。したがって、作業者が実装処理の作業条件を設定する際には、まずタッチパネル２４を省電力状態から通常状態に切り替える必要がある。以下に、タッチパネル２４を省電力状態から通常状態に切り換え、作業者がタッチパネル２４に作業条件を入力する際の処理について説明する。

図５に示すように、まず、制御装置３０は、作業者情報取得部２６に作業者情報が入力されたか否かを判定する（Ｓ１２）。作業者は、作業者情報取得部２６に作業者自身を特定する作業者情報を入力する。本実施例では、作業者情報取得部２６は指紋センサであるため、作業者は、作業者情報取得部２６に作業者自身の指紋を読み取らせる。作業者情報取得部２６は、取得した作業者情報（すなわち、読み取った作業者の指紋に関する情報）を制御装置３０に出力する。作業者情報取得部２６から作業者情報が入力されていない場合（ステップＳ１２でＮＯの場合）、制御装置３０は、作業者情報取得部２６から作業者情報が入力されるまで待機する。

作業者情報取得部２６から作業者情報が入力された場合（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、識別部４２は、ステップＳ１２で入力された作業者情報に関する作業者が予め登録された作業者であるか否かを判定する（Ｓ１４）。すなわち、識別部４２は、ステップＳ１２で入力された作業者情報が、登録情報記憶部３４に記憶されているか否かを判定する。ステップＳ１２で入力された作業者情報が登録情報記憶部３４に記憶されていない場合（ステップＳ１４でＮＯの場合）、当該作業者は部品実装機１０の作動条件を設定する権限を有していないと判断され、部品実装機１０の作動条件の設定が拒否される。このため、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。

ステップＳ１２で入力された作業者情報が登録情報記憶部３４に記憶されている場合（ステップＳ１４でＹＥＳの場合）、電力供給部４６は、タッチパネル２４を省電力状態から通常状態に切り替える（Ｓ１６）。具体的には、電力供給部４６は、タッチパネル２４に電力を供給しない状態から電力を供給する状態に切り替える。これによって、タッチパネル２４は、作業者によって操作可能な状態となる。このとき、タッチパネル２４には、その作業者に与えられた操作権限に合わせた画面が表示される。上述したように、登録情報記憶部３４には、各作業者を識別するための作業者情報（本実施例では、作業者の指紋）と共に、その作業者に許可される操作権限とを組み合わせた登録情報が記憶されている。タッチパネル２４には、識別された作業者に対応する操作権限毎に異なる操作画面が表示される。これによって、作業者は、その作業者が許可された操作権限の範囲内で作動条件を設定できる。例えば、当該作業者に許可された権限がオペレータ権限である場合、部品実装部２２が実装処理を実行する際に必要な補助的な操作のみが設定できるように、タッチパネル２４に表示される。

タッチパネル２４が通常状態になると、制御装置３０は、作業者がタッチパネル２４に作業条件の設定を入力したか否かを判定する（Ｓ１８）。作業者がタッチパネル２４に作業条件の設定を入力すると（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）、制御装置３０は、入力された情報を取得する（Ｓ２０）。作動条件設定部４４は、入力された情報に基づき、部品実装部２２で実行される実装処理の作動条件を設定する。そして、制御装置３０は、設定された作動条件に従い処理を実行する。一方、作業者がタッチパネル２４に作業条件の設定を入力しない場合（ステップＳ１８でＮＯの場合）、ステップＳ２０をスキップして、ステップＳ２２に進む。

次に、制御装置３０は、センサ２８が作業者を検出したか否かを判定する（Ｓ２２）。具体的には、制御装置３０は、センサ２８から入力する信号に基づいて、センサ２８が作業者を検出したか否かを判定する。センサ２８が作業者を検出した場合（ステップＳ２２でＹＥＳの場合）、作業者が所定範囲内（すなわち、タッチパネル２４を操作可能な位置）に存在していることになる。このため、作業者による操作が終了していないと判断され、ステップＳ１８に戻り、ステップＳ１８〜ステップＳ２２の処理を繰り返す。

一方、センサ２８が作業者を検出しなかった場合（ステップＳ２２でＮＯの場合）、作業者は所定範囲内（すなわち、タッチパネル２４を操作可能な位置）に存在しておらず、所定範囲内から離れたことになる。このため、作業者による操作が終了したと判断され、制御装置３０は、タッチパネル２４を通常状態から省電力状態に切り替える（Ｓ２４）。これによって、作業者がタッチパネル２４を操作可能な位置から離れた後、必要以上に通常状態となることを回避することができ、消費電力を低減することができる。

なお、本実施例では、識別部４２によって作業者が予め登録されている作業者であることを識別したときにタッチパネル２４を省電力状態から通常状態に切り替えたが、このような構成に限定されない。例えば、作業者が所定範囲内に存在することをセンサ２８が検出した場合にタッチパネル２４を省電力状態から通常状態に切り替え、その後、識別部４２によってその作業者が予め登録されているか否かを識別してもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims (3)

1. 電子部品を基板に実装する部品実装機であって、
   予め登録された作業者を識別する識別部と、
   前記識別部により予め登録された作業者が識別されたときに操作可能となる操作部と、
   前記部品実装機の近傍の所定範囲内に作業者が位置するか否かを検出する検出部と、
   前記電子部品を前記基板に実装する実装処理を実行する部品実装部と、
   前記操作部が操作可能な状態で操作されたときに、その操作に応じて前記部品実装部で実行される実装処理の作動条件を設定する作動条件設定部と、
   前記部品実装部とは別に設けられ、前記操作部を予め登録された作業者が操作可能なときに通常状態となる一方、前記操作部を予め登録された作業者が操作不能なときに省電力状態に切替えられる周辺装置と、
   前記周辺装置への電力供給を制御し、前記検出部が前記所定範囲内に作業者が位置しないことを検出すると、前記周辺装置を通常状態から省電力状態に切り替える電力供給部と、を備える、部品実装機。
2. 前記電力供給部は、前記周辺装置が前記省電力状態において前記識別部によって予め登録された作業者が識別されると、前記周辺装置を前記通常状態に切替える、請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記電力供給部は、前記周辺装置が前記省電力状態において前記検出部によって前記所定範囲内に作業者が位置することが検出されると、前記周辺装置を前記通常状態に切替える、請求項１に記載の部品実装機。

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