KR20180128359A

KR20180128359A - 제어 시스템 및 실장 장치

Info

Publication number: KR20180128359A
Application number: KR1020180057960A
Authority: KR
Inventors: 타카시 후지타; 츠요시 혼마; 요스케 츠치다; 카즈야 마츠다
Original assignee: 쥬키 가부시키가이샤
Priority date: 2017-05-23
Filing date: 2018-05-21
Publication date: 2018-12-03
Also published as: JP6894292B2; JP2018196908A; KR102547332B1; CN108931965A

Abstract

본 발명의 과제는, 로봇 언어를 습득하는 일 없이, 로봇을 사용한 자동화 설비를 저비용으로 구축하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 로봇 언어를 로봇 컨트롤러(37)가 해석하여 동작하는 로봇(31)과, 로봇 컨트롤러에 접속된 제어 유닛(41)을 구비하는 제어 시스템(30)으로서, 제어 유닛에는, 로봇 컨트롤러에 대한 파라미터의 입력 화면을 표시부(42)에 표시시키는 표시 제어부(43)와, 입력 화면에서 입력된 파라미터를 로봇 컨트롤러에 대해 송신하는 통신 제어부(44)가 설치되고, 로봇 컨트롤러에는, 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 로봇 언어로 설정되어 있다.

Description

제어 시스템 및 실장 장치{CONTROL SYSTEM AND MOUNTING APPARATUS}

[0001] 본 발명은, 로봇의 동작을 제어하는 제어 시스템 및 실장(實裝) 장치에 관한 것이다.

[0002] 로봇을 사용한 자동화 설비의 구축에는, 자동화 설비의 모듈 구성, 선정, 구축 작업에 더하여, 제조회사마다의 로봇 언어의 습득, 로봇의 동작 프로그램 작성, PLC(Programmable Logic Controller) 프로그램 작성 등의 설계 비용이 든다. 이 때문에, 제조회사에 따라서는 로봇 언어를 사용하지 않고, 좌표 입력 방식으로 로봇을 동작시키는 것이 제안되고 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1에 기재된 컨트롤러에서는, 로봇 언어로 명령문을 입력하는 대신에, 각종 동작이나 위치 정보를 입력하여 로봇을 작동시키고 있다.

[0003] 1. 일본 특허공개공보 제2007-193846호

[0004] 상기한 바와 같이, 자동화 설비의 구축시에는, 로봇을 선정한 후에 로봇 언어를 습득하여 프로그램을 작성해야만 하므로, 본래 실현하고자 하는 작업 이외에 시간이 걸릴 뿐만 아니라 메인터넌스가 필요하도록 되어 있었다. 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 로봇 언어의 습득이 불필요한 프로그램 방식을 채용하는 제조회사도 있지만, 해당 제조회사의 로봇이 아니면 작동시킬 수가 없다. 이 때문에, 다른 제조회사의 로봇으로 교환하고자 하는 경우에는, 프로그램을 다시 만들어야만 하였다.

[0005] 본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 로봇 언어를 습득하는 일 없이, 로봇을 사용한 자동화 설비를 저비용으로 구축할 수 있는 제어 시스템 및 실장 장치를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.

[0006] 본 발명의 하나의 양태에 따른 제어 시스템은, 로봇 언어를 로봇 컨트롤러가 해석하여 동작하는 로봇과, 상기 로봇 컨트롤러에 접속된 제어 유닛을 구비하는 제어 시스템으로서, 상기 제어 유닛에는, 상기 로봇 컨트롤러에 대한 파라미터의 입력 화면을 표시부에 표시시키는 표시 제어부와, 상기 입력 화면에서 입력된 파라미터를 상기 로봇 컨트롤러에 대해 송신하는 통신 제어부가 설치되며, 상기 로봇 컨트롤러에는, 상기 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 상기 로봇 언어로 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.

[0007] 이 구성에 따르면, 입력 화면에서 파라미터를 입력함으로써, 제어 유닛으로부터 로봇 컨트롤러에 파라미터가 보내져, 파라미터에 따른 동작 프로그램으로 로봇이 동작된다. 파라미터의 입력에 의해 로봇을 작동시킬 수 있기 때문에, 난해한 로봇 언어의 습득에 조작자(operator)가 시간을 소비할 필요가 없다. 또한, 로봇 언어에 의존하지 않는 파라미터로 동작 프로그램이 실행되기 때문에, 다른 로봇 언어로 동작하는 로봇을 제어 유닛으로 제어할 수 있다. 다른 종류의 로봇으로 교환된 경우라 하더라도, 동일한 표시 화면을 사용하여 조작자가 로봇을 작동시킬 수 있어, 프로그램을 다시 만드는 작업 등이 발생할 일이 없다.

[0008] 본 발명의 하나의 양태에 따른 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 유닛에는, 상기 로봇 컨트롤러가 해석 가능한 형식으로 상기 파라미터를 변환하는 변환부가 설치되어 있다. 이 구성에 따르면, 로봇 컨트롤러에 의해 외부 데이터를 받아들이는 방법에 맞추어 파라미터의 형식을 변환함으로써, 로봇의 종류에 상관없이 파라미터에 의해 로봇을 작동시킬 수 있다.

[0009] 본 발명의 하나의 양태에 따른 제어 시스템에 있어서, 상기 로봇은 3축 이상의 자유도를 가진 산업용 로봇이며, 부품을 파지(把持)하는 핸드부가 설치되어 있다. 이 구성에 따르면, 파라미터의 입력에 의해 3축 이상의 자유도를 가진 산업용 로봇을 작동시킬 수 있다.

[0010] 본 발명의 하나의 양태에 따른 제어 시스템에 있어서, 상기 파라미터는 상기 핸드부의 이동 좌표이며, 상기 로봇 컨트롤러에는, 상기 파라미터로 지정한 이동 좌표로 상기 핸드부를 이동시키는 동작 프로그램이 설정되어 있다. 이 구성에 따르면, 입력 화면에 입력된 파라미터에 의해 핸드부를 지정된 이동 좌표로 이동시킬 수 있다.

[0011] 본 발명의 하나의 양태에 따른 제어 시스템에 있어서, 상기 파라미터는 상기 핸드부의 각도이며, 상기 로봇 컨트롤러에는, 상기 파라미터로 지정한 각도로 상기 핸드부를 향하게 하는 동작 프로그램이 설정되어 있다. 이 구성에 따르면, 입력 화면에 지정된 파라미터에 의해 핸드부를 지정된 각도를 향하도록 할 수 있다.

[0012] 본 발명의 하나의 양태에 따른 제어 시스템에 있어서, 상기 로봇은, 다른 로봇 언어를 개개의 로봇 컨트롤러로 해석하여 동작하는 복수의 로봇이며, 상기 표시 제어부는, 상기 개개의 로봇 컨트롤러에 대한 파라미터의 입력 화면을 표시부에 표시시키고, 상기 통신 제어부는, 상기 입력 화면에서 입력된 파라미터를 상기 개개의 로봇 컨트롤러에 대해 송신하고 있으며, 상기 개개의 로봇 컨트롤러에는, 상기 입력 화면에서 입력된 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 로봇 언어로 설정되어 있다. 이 구성에 따르면, 로봇의 종류가 상이하더라도, 공통의 입력 화면에서 파라미터를 입력할 수 있다.

[0013] 본 발명의 하나의 양태에 따른 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 유닛에는, 특정 처리를 실시하는 처리 장치가 접속되어 있으며, 상기 제어 유닛이 상기 통신 제어부에서 상기 처리 장치와 상태 신호를 송수신하여, 해당 상태 신호의 송수신에 의해 상기 로봇 및 상기 처리 장치를 연계시킨다. 이 구성에 따르면, 처리 장치에 대한 제어 유닛의 제어를 상태 신호의 송수신으로 함으로써, PLC 프로그램을 작성하는 일 없이, 간단하고 쉬운 제어 구성으로 로봇 및 처리 장치를 연계시킬 수 있다.

[0014] 본 발명의 하나의 양태에 따른 실장 장치는, 상기의 제어 시스템이 적용된 실장 장치로서, 상기 로봇이 기판에 대해 부품을 실장하는 로봇이며, 상기 처리 장치가 기판을 반송(搬送)하는 반송 장치 및 부품을 공급하는 피더이며, 상기 제어 유닛이 상기 반송 장치 및 상기 피더로부터 상태 신호를 수신하여, 상기 로봇에게 상기 기판에 부품을 실장하게 하는 것을 특징으로 한다. 로봇 언어를 습득하는 일 없이, 로봇, 반송 장치, 피더를 연계시켜 기판에 부품을 실장하는 자동화 설비를 저비용으로 구축할 수 있다.

[0015] 본 발명에 의하면, 파라미터의 입력에 의해 로봇을 동작시킴으로써, 로봇 언어를 습득하는 일 없이, 로봇을 사용한 자동화 설비를 저비용으로 구축할 수 있다.

[0016] 도 1은, 본 실시형태의 실장 장치의 사시도이다.
도 2는, 비교예의 제어 시스템의 모식도이다.
도 3은, 본 실시형태의 제어 시스템의 모식도이다.
도 4는, 본 실시형태의 입력 화면의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 실시형태의 파라미터의 설정 동작의 플로우챠트이다.
도 6은, 본 실시형태의 로봇 동작의 플로우챠트이다.

[0017] 이하에서는, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은, 본 실시형태의 실장 장치의 사시도이다. 도 2는, 비교예의 제어 시스템의 모식도이다. 참고로, 본 실시형태에서는, 제어 시스템을 기판에 대해 부품을 실장하는 실장 장치에 적용한 구성을 예시적으로 설명하겠으나, 로봇을 사용한 자동화 설비에 적용하는 것이 가능하다.

[0018] 도 1에 나타낸 바와 같이, 실장 장치(1)는, 피더(25)로부터 공급된 부품을, 로봇(31)에 의해 기판(W)의 실장 위치에 탑재하도록 구성되어 있다. 실장 장치(1)의 기대(基臺; 10) 상에는, 로봇(31)의 전방의 작업 영역을 향해 기판(W)을 반송하는 반송 장치(20)가 설치되어 있다. 반송 장치(20)는, 기판(W)의 반송을 가이드하는 한 쌍의 가이드 레일(21)과 한 쌍의 가이드 레일(21)을 따라 기판(W)을 송출하는 한 쌍의 컨베이어 벨트(미도시)에 의해 반송로를 형성하고 있다. 또한, 기대(10) 상에는, 로봇(31)에 근접하여 부품 공급용의 피더(25)가 설치되어 있다.

[0019] 피더(25)는, 이른바 래디얼 피더이며, 다수의 래디얼 부품이 일렬로 연결된 캐리어 테이프가 장착되어 있으며, 테이프 반송에 의해 래디얼 부품을 로봇(31)의 픽업 위치로 송출하고 있다. 참고로, 피더(25)는, 부품을 로봇(31)의 픽업 위치로 송출하는 구성이라면, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 매거진 스틱(magazine stick)으로부터 미끄러져 떨어진 칩 부품을 픽업 위치로 벨트 반송하는 스틱 피더나, 보울 내에 다수의 낱낱의 부품을 픽업 위치로 진동 반송하는 보울 피더로 구성되어 있어도 된다.

[0020] 로봇(31)은, 이른바 수직 다관절 로봇이며, 기대(10) 상의 회전대(32)에 설치한 로봇 아암(33)의 선단에 핸드부(34)를 장착시켜 구성되어 있다. 회전대(32)는 기대(10)에 대해 연직축 둘레로 회전 가능하게 설치되며, 로봇 아암(33)은 회전대(32)에 대해 요동 가능하게 연결되어 있다. 로봇 아암(33)은 복수의 아암부를 연결하여, 각 아암부의 간접 회전을 서보 모터 등으로 제어하고 있다. 회전대(32)의 연직축 둘레의 회전, 각 아암부의 간접 회전에 의해, 로봇 아암(33)의 선단에 장착된 핸드부(34)가 원하는 위치 및 자세로 조정된다.

[0021] 핸드부(34)에는, 한 쌍의 파지 클로(爪, claw)로 부품을 파지하는 그리퍼 노즐(35)이 회전축을 통해 부착되어 있다. 그리퍼 노즐(35)은, 핸드부(34)의 회전축 둘레로 회전되는 동시에, 한 쌍의 파지 클로의 개폐에 의해 부품을 파지하도록 구성되어 있다. 또한, 핸드부(34)에는 촬상 장치(36)가 부착되어 있으며, 촬상 장치(36)에 의해 기판(W) 상의 BOC 마크 등의 기준 마크가 촬상된다. 이와 같이 구성된 로봇(31)에서는, 피더(25)로부터 공급된 부품이 핸드부(34)에 의해 파지되고, 핸드부(34)에 의해 파지된 부품이 피더(25)로부터 기판(W)의 실장 위치를 향해 반송된다.

[0022] 로봇(31)의 반송 경로의 도중에는, 부품의 반송 중에 부품 형상을 인식하는 인식 장치(27)가 설치되어 있다. 인식 장치(27)는, 발광부 및 수광부를 수평방향으로 대향시키고, 부품을 사이에 끼워 발광부로부터 수광부로 발광하고 있다. 이때, 로봇(31)에 의해 발광부와 수광부의 사이에서 부품이 연직축 둘레로 회전되어, 발광부로부터의 광이 부품으로 차광된 차광 폭의 변화로부터 부품 형상이 인식된다. 또한, 인식 장치(27)는, 발광부로부터 수광부를 향해 발광된 LED광의 차광 폭으로부터 부품 형상을 인식해도 되고, 발광부로부터 수광부를 향해 발광된 레이저광의 차광 폭으로부터 부품 형상을 인식해도 된다.

[0023] 그런데, 도 2의 비교예에 나타낸 바와 같이, 통상, 로봇(51)을 사용한 자동화 설비에서는, 로봇(51)의 로봇 컨트롤러(52)에 시퀀서(PLC)(53)를 접속하여, 시퀀서(53)를 통해 반송 장치(54), 피더(55) 등의 각 처리 장치를 제어하고 있다. 시퀀서(53)에는 반송 장치(54), 피더(55)의 구동계(54a, 55a), 센서류(54b, 55b)가 접속되어 있다. 이러한 자동화 설비를 구축할 때에는, 로봇(51)의 제조회사마다 로봇 언어를 습득하여 동작 프로그램을 작성해야 한다. 더욱이, 난해한 래더 언어를 습득하여 반송 장치(54) 및 피더(55)의 구동계(54a, 55a), 센서류(54b, 55b)를 PLC 프로그램으로 제어해야만 하며, 특히 PLC 프로그램의 디버그 작업이 힘이 든다.

[0024] 또한, 로봇(51)은 제조회사마다 다른 로봇 언어를 채용하고 있기 때문에, 다른 제조회사의 로봇(51)으로 교환되면, 해당 제조회사의 로봇 언어로 동작 프로그램을 다시 만들어야 한다. 즉, 제조회사마다 독자적인 로봇 언어가 사용되고 있으며, 동일한 시스템으로 다른 제조회사의 로봇이 사용되는 것까지는 고려되어 있지 않다. 이와 같이, 로봇(51)을 사용한 자동화 설비의 구축이나 변경에, 제조회사마다의 로봇 언어의 습득, 래더 언어의 습득, 동작 프로그램이나 PLC 프로그램의 작성에 의해 설계 비용이 증가되어 버렸다.

[0025] 따라서, 본 실시형태에서는, 제조회사마다 독자적인 로봇 언어가 사용되고 있는 점에 주목하여, 로봇에 제어 유닛을 접속하고, 제어 유닛으로부터 로봇 언어에 의존하지 않는 파라미터를 입력하여 로봇을 동작시키도록 하고 있다. 로봇 언어의 습득이나 동작 프로그램의 작성이 불필요해지는 동시에, 로봇 언어가 다른 로봇으로 교환되더라도 파라미터를 입력함으로써 로봇을 작동시킬 수 있다. 따라서, 제조회사의 차이를 의식하는 일 없이 자동화 설비를 구축할 수 있어, 로봇 언어가 다른 로봇 간에 조작 방법을 공통화시킬 수 있다.

[0026] 나아가, 제어 유닛에서는, 각 처리 장치에 대한 제어 처리를 동작 타이밍의 지시 등의 일부의 제어 처리에 제한하도록 하고 있다. 제어 유닛과 각 처리 장치 사이에서 상태 신호(READY 신호, BUSY 신호)를 송수신하면 되기 때문에, 시퀀서와는 달리 래더 언어의 습득, PLC 프로그램의 작성, 번거로운 디버그 작업이 불필요해진다. 따라서, 상태 신호의 교환만으로, 제어 유닛에 대해 각 처리 장치를 용이하게 접속할 수 있다. 이와 같이, 로봇이나 각 처리 장치를 구비한 자동화 설비를 저비용으로 구축하는 것이 가능하게 되어 있다.

[0027] 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 실시형태의 실장 장치에 적용한 제어 시스템에 대해 설명한다. 도 3은, 본 실시형태의 제어 시스템의 모식도이다. 도 4는, 본 실시형태의 입력 화면의 일례를 나타낸 도면이다.

[0028] 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어 시스템(30)은, 로봇 언어를 로봇 컨트롤러(37)로 해석하여 동작하는 로봇(31)과, 로봇 컨트롤러(37)에 접속된 제어 유닛(41)을 구비하고 있다. 제어 시스템(30)에서는, 제어 유닛(41)으로부터 로봇 컨트롤러(37)에 파라미터가 송신되고, 파라미터에 따라 로봇 컨트롤러(37)에서 로봇(31)의 동작이 제어되고 있다. 또한, 제어 시스템(30)에는, 특정 처리를 실시하는 처리 장치로서, 기판(W)(도 1 참조)의 반송 처리를 실시하는 반송 장치(20), 로봇(31)에 대한 부품의 공급 처리를 실시하는 피더(25) 등이 접속되어 있다.

[0029] 제어 유닛(41)에는, 파라미터의 입력 화면을 표시부(42)에 표시시키는 표시 제어부(43)와, 각종 신호의 송신 처리 및 수신 처리를 제어하는 통신 제어부(44)가 설치되어 있다. 제어 유닛(41)에는 표시부(42)가 접속되어 있고, 표시부(42)에는 로봇 컨트롤러(37)에 대한 파라미터의 입력을 접수하는 입력 화면이 표시되어 있다. 입력 화면에는, 파라미터로서, 부품의 픽업 좌표 및 플레이스 좌표 등의 이동 좌표 외에, 핸드부(34)의 개폐 동작 등의 동작이 입력된다. 참고로, 입력 화면에 대한 파라미터의 입력 작업의 상세에 대해서는 후술한다.

[0030] 통신 제어부(44)에는, 로봇 컨트롤러(37), 반송 장치(20), 피더(25)가 유선 접속 또는 무선 접속되어 있다. 통신 제어부(44)에서는, 입력 화면에서 입력된 파라미터에 대해 송신 처리가 실시되어 로봇 컨트롤러(37)에 송신되는 것 외에, 반송 장치(20), 피더(25) 등의 처리 장치로부터 수신한 상태 신호에 대해 수신 처리가 실시된다. 로봇 컨트롤러(37)에는, 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 로봇 언어로 설정되어 있다. 로봇 컨트롤러(37)에 파라미터가 송신됨으로써, 로봇 언어로 기재된 동작 프로그램에 대해 파라미터가 반영된다.

[0031] 이 경우, 로봇 컨트롤러(37)에는, 미리 동작마다 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 로봇 언어로 설정되어 있다. 예컨대, 파라미터로 지정한 이동 좌표로 핸드부(34)(도 1 참조)를 이동시키는 동작 프로그램, 파라미터로 지정한 각도에 핸드부(34)를 향하게 하는 동작 프로그램, 파라미터로 지정한 개폐 동작을 핸드부(34)에 실행시키는 동작 프로그램이 로봇 언어로 기재되어 있다. 이와 같이, 로봇 컨트롤러(37)에 미리 로봇 언어로 동작 프로그램을 설정해 둠으로써, 입력 화면에서 입력한 파라미터에 따른 동작 프로그램으로 로봇(31)이 작동된다.

[0032] 참고로, 동작 프로그램의 프로그램 방식은, 특별히 한정되지는 않지만, 이동 좌표, 각도, 개폐 동작을 지정함으로써 로봇(31)의 움직임을 제어해도 되고, 플로우챠트와 같이 동작 순서와 좌표, 각도 등을 지정함으로써 로봇(31)의 움직임을 제어해도 된다. 또한, 티칭은, 제어 유닛(41)에서 파라미터의 입력에 의해 로봇(31)을 이동시킴으로써 실시해도 되고, 로봇(31)에 부속된 티칭 장치에 의해 로봇(31)을 이동시킴으로써 실시해도 된다. 로봇(31)측에서 티칭하는 경우에는, 티칭 장치로 로봇(31)을 작동시켜서, 이동 위치 등의 파라미터를 제어 유닛(41)에 송신한다.

[0033] 또한, 로봇 컨트롤러(37)의 동작 프로그램으로 핸드부(34)의 개폐 동작이 제어되는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 제어 유닛(41)에 의해 핸드부(34)를 직접 ON/OFF 제어하도록 해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 동작 프로그램으로서 부품의 픽업 동작, 플레이스 동작의 프로그램을 예시하고 있지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 예컨대, 동작 프로그램으로서, 인식 장치(27)(도 1 참조)의 발광부 및 수광부 사이에 부품을 위치시키고, 연직축 둘레로 부품을 회전시키는 회전 동작 등의 프로그램이 설정되어도 된다.

[0034] 그런데, 로봇(31)의 종류(제조회사)에 따라 외부 데이터를 받아들이는 방법이 상이하여, 호스트 컴퓨터 등의 입력 단말로부터 외부 데이터를 받아들일 수 있는 로봇이나, 입력 단말로부터 외부 데이터를 받아들일 수 없는 로봇이 존재하고 있다. 입력 단말로부터 외부 데이터를 받아들일 수 있는 로봇이면, 제어 유닛(41)으로부터의 파라미터를 받아들일 수가 있다. 한편, 입력 단말로부터는 외부 데이터를 받아들이는 것이 불가능한 로봇은, 제어 유닛(41)으로부터의 파라미터를 받아들일 수 없지만, 로봇에 접속된 카메라나 센서류를 사용하는 경우는 그쪽으로부터의 출력 결과를 외부 데이터로서 받아들이는 것은 가능하다.

[0035] 이 때문에, 제어 유닛(41)에는, 로봇 컨트롤러(37)가 해석 가능한 형식으로 파라미터를 변환하는 변환부(45)가 설치되어 있다. 상기한 입력 단말로부터 외부 데이터를 받아들이는 것이 불가능한 로봇이라면, 변환부(45)에 의해 파라미터의 형식이 해당 로봇의 로봇 컨트롤러에서 해석 가능한 카메라나 센서류의 출력 결과의 형식으로 변환된다. 이와 같이, 로봇 컨트롤러(37)에 의한 외부 데이터를 받아들이는 방법에 맞추어 파라미터의 형식이 변환됨으로써, 로봇(31)의 종류(제조회사)에 상관없이 제어 유닛(41)으로 로봇(31)의 동작을 제어하는 것이 가능하게 되어 있다.

[0036] 제어 유닛(41)은 통신 제어부(44)에서 반송 장치(20) 및 피더(25) 간에 READY 신호, BUSY 신호 등의 상태 신호를 송수신하여, 제어 유닛(41)에 의한 반송 장치(20) 및 피더(25)에 대한 제어 처리를 최소한으로 억제하고 있다. 즉, 반송 장치(20) 및 피더(25)의 구동계(20a, 25a)나 센서류(20b, 25b)에 대해서는, 제어 유닛(41)측에서는 제어하지 않고, 반송 장치(20)측 및 피더(25)측에서 제어하고 있다. 이와 같이, 반송 장치(20) 및 피더(25)에 대한 제어 유닛(41)의 제어 처리를 상태 신호의 송수신으로 억제함으로써, PLC 프로그램을 작성하는 일 없이, 간단하고 쉬운 제어 구성으로 로봇(31), 반송 장치(20), 피더(25)의 동작을 연계시킬 수 있다.

단, 제어 유닛측(41)에서 결정되어 있는 규격(신호 등)을 사용한다면, 제어 유닛(41)에서도 제어 가능하다. 여기서 최소한의 상태 신호를 사용하고 있는 것은 전세계의 모든 미지의 기기에 대응하는 것은 불가능하기 때문이다.

[0037] 이 경우, 제어 유닛(41)과 반송 장치(20) 및 피더(25)와의 사이에서 상태 신호가 송수신되며, 제어 유닛(41)으로 반송 장치(20) 및 피더(25)의 상태를 확인하여 로봇(31)에 구동 명령이 지시된다. 이에 따라, 로봇(31)에 의해 적절한 타이밍에 피더(25)로부터 부품이 픽업되어 반송 장치(20) 상의 기판(W)의 소정 위치에 실장된다. 또한, 로봇(31)으로부터 제어 유닛(41)으로 완료 신호가 통지되면, 제어 유닛(41)과 반송 장치(20) 및 피더(25)와의 사이에서 상태 신호가 송수신되어, 반송 장치(20) 및 피더(25)에 의해 적절한 타이밍에 기판(W)의 반송 동작 및 부품의 공급 동작이 실시된다.

[0038] 또한, 제어 유닛(41)의 각부(各部), 로봇 컨트롤러(37), 각 처리 장치의 제어부는, 각종 처리를 실행하는 프로세서나 메모리 등에 의해 구성되어 있다. 메모리는, 용도에 따라 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 하나 또는 복수의 기억 매체로 구성되어 있다. 제어 유닛(41)의 메모리에는 입력 화면의 표시 제어 프로그램이나 통신 제어 프로그램이 기억되고, 로봇 컨트롤러(37)의 메모리에는 로봇의 동작 프로그램이 기억되고, 각 처리 장치의 메모리에는 장치 각부의 제어 프로그램이 기억되어 있다.

[0039] 도 4에 나타낸 바와 같이, 픽업 동작의 입력 화면에서는, 예컨대, 부품명, 픽업 장소, 픽업시의 이동 좌표(X, Y, Z), 픽업시의 각도(A, B, C)의 파라미터의 입력을 접수하고 있다. 마찬가지로, 플레이스 동작의 입력 화면에서는, 예컨대, 부품명, 플레이스 장소, 플레이스시의 이동 좌표(X, Y, Z), 플레이스시의 각도(A, B, C)의 파라미터의 입력을 접수하고 있다. 또한, 픽업 동작 및 플레이스 동작의 입력 화면에서는, 이동 좌표에서의 핸드부(34)의 개폐 동작 등의 동작이나 이동 속도의 파라미터의 입력을 접수해도 된다.

[0040] 입력 화면에 대한 파라미터의 입력에 의해 로봇(31)이 작동되기 때문에, 로봇 언어로 동작 프로그램을 작성하는 일 없이, 파라미터의 입력이라는 간단하고 쉬운 조작으로 로봇(31)의 동작을 제어할 수 있다. 입력 화면에는, 로봇(31)의 종류, 즉 로봇 언어에 의존하지 않는 파라미터가 입력되기 때문에, 로봇(31)의 종류에 상관없이 공통의 입력 화면에서 파라미터를 입력할 수 있다. 따라서, 로봇 언어가 상이한 로봇(31)으로 교환된 경우라 하더라도, 파라미터의 입력 방법이 바뀌는 일이 없어, 조작자의 부담을 경감시킬 수 있다. 또한, 복수 종류의 로봇(31)을 작동시키는 경우라 하더라도, 로봇 언어의 상이에 상관없이, 공통의 입력 화면에서 파라미터를 입력할 수 있어, 로봇(31)의 종류의 상이를 의식시키는 일 없이 파라미터를 입력할 수 있다.

[0041] 도 5 및 도 6을 참조하여, 파라미터의 설정 동작 및 동작 프로그램에 근거한 로봇 동작에 대해 설명한다. 도 5는, 본 실시형태에 따른 파라미터의 설정 동작의 플로우챠트이다. 도 6은, 본 실시형태의 로봇 동작의 플로우챠트이다. 참고로, 여기서는 설명의 편의상, 도 3의 부호를 사용하여 설명한다. 또한, 파라미터로서 핸드부의 이동 좌표, 핸드부의 개폐 동작이 지정된 일례에 대해 설명한다.

[0042] 도 5에 나타낸 바와 같이, 표시 제어부(43)에 의해 파라미터의 입력 화면이 표시되어, 로봇 컨트롤러(37)에 대한 파라미터의 입력이 접수된다(단계 S01). 입력 화면에 파라미터가 입력되면, 입력 화면에서 입력된 파라미터가 통신 제어부(44)에 의해 로봇 컨트롤러(37)를 향해 송신된다(단계 S02). 이때, 로봇 컨트롤러(37)에 의한 외부 데이터를 받아들이는 방법에 맞추어 파라미터의 형식이 적절히 변환된다. 로봇 컨트롤러(37)에 파라미터가 받아들여지면, 로봇 언어로 기재된 동작 프로그램에 파라미터가 적용된다(단계 S03).

[0043] 이어서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 로봇 컨트롤러(37)가 제어 유닛(41)으로부터 명령을 받으면(단계 S11), 로봇 컨트롤러(37)에 의해 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 좌표 이동 명령인지의 여부가 판단된다(단계 S12). 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 좌표 이동 명령이라고 판단되면(단계 S12에서 Yes), 파라미터로 지정된 이동 좌표로 로봇(31)의 핸드부(34)가 이동되고(단계 S13), 로봇 컨트롤러(37)로부터 제어 유닛(41)으로 완료 신호 및 현재 좌표가 통지된다(단계 S14). 완료 신호 및 현재 좌표의 통지에 따라 제어 유닛(41)으로부터 다음 명령이 지시된다.

[0044] 한편, 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 좌표 이동 명령이 아니라고 판단되면(단계 S12에서 No), 로봇 컨트롤러(37)에 의해 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 동작 명령인지의 여부가 판단된다(단계 S15). 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 동작 명령이라고 판단되면(단계 S15에서 Yes), 로봇(31)의 핸드부(34)에 의해 파라미터로 지정된 개폐 동작이 실행되고(단계 S16), 로봇 컨트롤러(37)로부터 제어 유닛(41)에 완료 신호 및 현재 좌표가 통지된다(단계 S14). 완료 신호 및 현재 좌표의 통지에 따라 제어 유닛(41)으로부터 다음 명령이 지시된다.

[0045] 또한, 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 동작 명령이 아니라고 판단되면(단계 S15에서 No), 로봇 컨트롤러(37)에 의해 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 종료 명령인지의 여부가 판단된다(단계 S17). 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 종료 명령이라고 판단되면(단계 S17에서 Yes), 로봇 동작이 종료된다. 제어 유닛(41)으로부터의 명령이 종료 명령이 아니라고 판단되면(단계 S17에서 No), 제어 유닛(41)으로부터 다음 명령이 지시되며, 제어 유닛(41)으로부터 명령 처리를 받을 때까지 단계 S11 내지 단계 S17의 처리가 반복된다.

[0046] 이상과 같이, 본 실시형태의 제어 시스템(30)에서는, 입력 화면에서 파라미터를 입력함으로써, 제어 유닛(41)으로부터 로봇 컨트롤러(37)에 파라미터가 보내져, 파라미터에 따른 동작 프로그램으로 로봇(31)이 동작된다. 파라미터의 입력에 의해 로봇(31)을 작동시킬 수 있기 때문에, 난해한 로봇 언어의 습득에 조작자가 시간을 소비할 필요가 없다. 또한, 로봇 언어에 의존하지 않는 파라미터로 동작 프로그램이 실행되기 때문에, 다른 로봇 언어로 동작하는 로봇(31)을 제어 유닛(41)으로 제어할 수 있다. 다른 종류의 로봇(31)으로 교환된 경우라 하더라도, 동일한 표시 화면을 사용하여 조작자가 로봇(31)을 작동시킬 수 있어, 프로그램을 다시 만드는 작업 등이 발생할 일이 없다.

[0047] 또한, 반송 장치(20)나 피더(25) 등의 처리 장치에 대한 제어 유닛(41)의 제어를 상태 신호의 송수신으로 함으로써, PLC 프로그램을 작성하는 일 없이, 로봇(31), 반송 장치(20), 피더(25)를 연계시킬 수 있다. 따라서, 간단하고 쉬운 구성으로, 로봇(31), 반송 장치(20), 피더(25)를 연계시켜 기판에 부품을 실장하는 자동화 설비를 저비용으로 구축할 수 있다.

[0048] 또한, 본 실시형태에 있어서는, 보정 처리에 대해서는 기재되지 않았지만, 좌표 위치만으로는 대응이 불가능한 경우에는, 카메라나 레이저 인식 등의 보정 장치를 설치하도록 해도 된다. 예컨대, 로봇에 보정 장치를 접속하는 경우에는, 파라미터로 지정된 이동 좌표를 로봇 컨트롤러에서 보정하여, 보정 후의 이동 좌표로 핸드부를 이동시키도록 한다. 또한, 제어 유닛에 보정 장치를 접속하는 경우에는, 파라미터로 지정된 이동 좌표를 제어 유닛으로 보정하여, 보정 후의 이동 좌표를 파라미터로서 로봇 컨트롤러에 송신하도록 한다.

[0049] 또한, 본 실시형태에 있어서는, 제어 시스템을 실장 장치에 적용한 구성을 예시하였지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 제어 시스템은 로봇을 사용한 자동화 설비에 적용 가능하며, 금속 공업, 화학 공업, 전자 공업, 기계 공업, 식료품 공업, 섬유 공업, 요업, 그 밖의 공업 제품의 제조 장치에 적용이 가능하다.

[0050] 또한, 본 실시형태에 있어서는, 처리 장치로서 반송 장치 및 피더를 예시하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 처리 장치는, 특정 처리를 실시하는 것이면 되며, 나사 체결, 라벨 부착, 납땜 등을 실시해도 된다.

[0051] 또한, 본 실시형태에 있어서는, 처리 장치에 대한 제어 유닛의 제어를 상태 신호의 송수신으로 억제하는 구성으로 하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 처리 장치의 처리에 지연이 생기지 않는 경우에는, 제어 시스템에서 시간을 계측함으로써 처리 장치에 처리를 실시시키고, 상태 신호의 송수신을 없애도록 해도 된다. 또한, 제어 유닛에서 PLC 프로그램을 작성하여, 제어 유닛측에서 처리 장치의 구동계나 센서류를 제어하도록 해도 되고, 처리 장치측을 PLC로 제어하여 최종적인 신호를 READY/BUSY만으로 하는 유닛으로 해도 된다.

[0052] 또한, 본 실시형태에 있어서는, 로봇으로서 수직 다관절 로봇을 예시하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 로봇은, 수평 다관절 로봇(스칼라 로봇), 직교 로봇, 패러렐 링 로봇 등의 다른 산업용 로봇이어도 된다. 또한, 로봇은, 산업용 로봇에 한정되지 않으며, 로봇 언어를 로봇 컨트롤러로 해석하여 동작한다면, 어떻게 구성되어 있어도 된다.

[0053] 또한, 본 실시형태에 있어서는, 단일의 로봇을 구비한 제어 시스템에 대해 설명하였으나, 이 구성에 한정되지 않는다. 제어 시스템에는, 다른 로봇 언어를 개개의 로봇 컨트롤러에서 해석하여 동작하는 복수의 로봇이 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 표시 제어부에 의해 개개의 로봇 컨트롤러에서 공통의 입력 화면을 표시부에 표시시키고, 개개의 로봇 컨트롤러에 대한 파라미터를 입력시켜, 통신 제어부에 의해 파라미터가 개개의 로봇 컨트롤러에 대해 송신된다. 또한, 개개의 로봇 컨트롤러에는, 공통의 입력 화면에서 입력된 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 로봇 언어로 설정되어 있다. 로봇의 종류가 상이하더라도, 공통의 입력 화면에서 파라미터를 입력할 수 있다.

[0054] 또한, 본 발명의 실시형태 및 변형예를 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 된다.

[0055] 또한, 본 발명의 실시형태는 상기의 실시형태 및 변형예로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 치환, 변형되어도 된다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생되는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있다면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 된다. 따라서, 특허 청구 범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시형태를 커버하고 있다.

[0056] 또한, 본 발명의 실시형태에서는, 본 발명을 실장 장치의 제어 시스템에 적용한 구성에 대해 설명하였으나, 로봇에 의해 공업 제품을 조립하는 다른 장치의 제어 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

[0057] 더욱이, 상기 실시형태에서는, 로봇 언어를 로봇 컨트롤러가 해석하여 동작하는 로봇과, 로봇 컨트롤러에 접속된 제어 유닛을 구비하는 제어 시스템으로서, 제어 유닛에는, 로봇 컨트롤러에 대한 파라미터의 입력 화면을 표시부에 표시시키는 표시 제어부와, 입력 화면에서 입력된 파라미터를 로봇 컨트롤러에 대해 송신하는 통신 제어부가 설치되고, 로봇 컨트롤러에는, 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 로봇 언어로 설정되어 있다. 이 구성에 따르면, 입력 화면에서 파라미터를 입력함으로써, 제어 유닛으로부터 로봇 컨트롤러에 파라미터가 보내져, 파라미터에 따른 동작 프로그램으로 로봇이 동작된다. 파라미터의 입력에 의해 로봇을 작동시킬 수 있기 때문에, 난해한 로봇 언어의 습득에 조작자가 시간을 소비할 필요가 없다. 또한, 로봇 언어에 의존하지 않는 파라미터로 동작 프로그램이 실행되기 때문에, 상이한 로봇 언어로 동작하는 로봇을 제어 유닛으로 제어할 수 있다. 다른 종류의 로봇으로 교환된 경우라 하더라도, 동일한 표시 화면을 사용하여 조작자가 로봇을 작동시킬 수 있어, 프로그램을 다시 만드는 작업 등이 발생하는 일이 없다.

[0058] 이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 로봇 언어를 습득하는 일 없이, 로봇을 사용한 자동화 설비를 저비용으로 구축할 수 있는 효과를 가지며, 특히, 3축 이상의 자유도를 가진 산업용 로봇의 동작을 제어하는 제어 시스템 및 실장 장치에 유용하다.

[0059] 1 : 실장 장치
20 : 반송 장치(처리 장치)
25 : 피더(처리 장치)
30 : 제어 시스템
31 : 로봇
34 : 핸드부
37 : 로봇 컨트롤러
41 : 제어 유닛
42 : 표시부
43 : 표시 제어부
44 : 통신 제어부
45 : 변환부
W : 기판

Claims

로봇 언어를 로봇 컨트롤러가 해석하여 동작하는 로봇과, 상기 로봇 컨트롤러에 접속된 제어 유닛을 구비하는 제어 시스템으로서,
상기 제어 유닛에는, 상기 로봇 컨트롤러에 대한 파라미터의 입력 화면을 표시부에 표시시키는 표시 제어부와, 상기 입력 화면에서 입력된 파라미터를 상기 로봇 컨트롤러에 대해 송신하는 통신 제어부가 설치되며,
상기 로봇 컨트롤러에는, 상기 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 상기 로봇 언어로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛에는, 상기 로봇 컨트롤러가 해석 가능한 형식으로 상기 파라미터를 변환하는 변환부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 로봇은 3축 이상의 자유도를 가진 산업용 로봇이며, 부품을 파지(把持)하는 핸드부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 파라미터는 상기 핸드부의 이동 좌표이며,
상기 로봇 컨트롤러에는, 상기 파라미터로 지정한 이동 좌표로 상기 핸드부를 이동시키는 동작 프로그램이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 파라미터는 상기 핸드부의 각도이며,
상기 로봇 컨트롤러에는, 상기 파라미터로 지정한 각도로 상기 핸드부를 향하게 하는 동작 프로그램이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로봇은, 다른 로봇 언어를 개개의 로봇 컨트롤러로 해석하여 동작하는 복수의 로봇이며,
상기 표시 제어부는, 상기 개개의 로봇 컨트롤러에 대한 파라미터의 입력 화면을 표시부에 표시시키고,
상기 통신 제어부는, 상기 입력 화면에서 입력된 파라미터를 상기 개개의 로봇 컨트롤러에 대해 송신하고 있으며,
상기 개개의 로봇 컨트롤러에는, 상기 입력 화면에서 입력된 파라미터에 근거하여 실행되는 동작 프로그램이 로봇 언어로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 유닛에는, 특정 처리를 실시하는 처리 장치가 접속되어 있으며,
상기 제어 유닛이 상기 통신 제어부에서 상기 처리 장치와 상태 신호를 송수신하여, 해당 상태 신호의 송수신에 의해 상기 로봇 및 상기 처리 장치를 연계시키는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제7항에 기재된 제어 시스템이 적용된 실장 장치로서,
상기 로봇이 기판에 대해 부품을 실장하는 로봇이며,
상기 처리 장치가 기판을 반송(搬送)하는 반송 장치 및 부품을 공급하는 피더이며,
상기 제어 유닛이 상기 반송 장치 및 상기 피더로부터 상태 신호를 수신하여, 상기 로봇에게 상기 기판에 부품을 실장하게 하는 것을 특징으로 하는 실장 장치.