特開 2024-1769 基板作業機及び基板作業方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024001769

(43)【公開日】2024-01-10

(54)【発明の名称】基板作業機及び基板作業方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 13/04 20060101AFI20231227BHJP

【ＦＩ】

H05K13/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022100639

(22)【出願日】2022-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】000237271

【氏名又は名称】株式会社ＦＵＪＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】久野 耕資

(72)【発明者】

【氏名】大塚 正裕

(72)【発明者】

【氏名】森山 正良

(72)【発明者】

【氏名】黒田 英矢

【テーマコード（参考）】

5E353

【Ｆターム（参考）】

5E353EE02

5E353EE29

5E353JJ11

5E353JJ23

5E353JJ45

5E353JJ52

5E353JJ54

5E353KK03

5E353KK11

5E353QQ01

(57)【要約】

【課題】２つのロボットを用いた基板作業時における動作時の待ち時間を減らす。
【解決手段】 基板作業機１１は、基板１に作業を行う第１のロボット４１Ａと第２のロボット４１Ｂを備える。第１のロボット４１Ａの可動範囲ＭＶ１は、第２のロボット４１Ｂの可動範囲ＭＶ２の少なくとも一部と重複している。第１のロボット４１Ａは、第１の特定作業位置ＴＷ１と、第１の特定作業位置ＴＷ１とは異なる第２の特定作業位置ＴＷ２の少なくとも２以上の特定作業位置において、特定の作業を実行可能となっている。第１のロボット４１Ａが特定の作業を実行する場合において、第２のロボット４１Ｂが所定の作業を実行するときは、第１のロボット４１Ａは、第２のロボット４１Ｂが所定の作業を実行する所定作業位置ＳＷ１に応じて、２以上の特定作業位置ＴＷ１、ＴＷ２の中からいずれかを選択するように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に作業を行う第１のロボットと、
前記基板に作業を行う第２のロボットと、を備え、
前記第１のロボットの可動範囲は、前記第２のロボットの可動範囲の少なくとも一部と重複しており、
前記第１のロボットは、第１の特定作業位置と、前記第１の特定作業位置とは異なる第２の特定作業位置の少なくとも２以上の特定作業位置において、特定の作業を実行可能となっており、
前記第１のロボットが前記特定の作業を実行する場合において、前記第２のロボットが所定の作業を実行するときは、前記第１のロボットは、前記第２のロボットが前記所定の作業を実行する所定作業位置に応じて、前記２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択するように構成されている、基板作業機。

【請求項2】

前記第２のロボットは、前記基板を挟んで前記第１のロボットに対向しており、
前記第１のロボットと前記第２のロボットのそれぞれは、前記基板に部品を装着する作業を実行するロボットであり、
前記特定の作業は、前記基板に装着不能と判断された前記部品を廃棄ボックス内に廃棄する作業であり、
前記所定の作業は、前記基板に前記部品を装着する作業である、請求項１に記載の基板作業機。

【請求項3】

前記第１のロボットは、
前記部品を吸着可能なノズルと、
前記ノズルが昇降可能に取付けられるヘッドと、
前記ヘッドを前記基板に対してＸ方向及びＹ方向に移動させるＸＹ移動機構と、を備えており、
前記ノズルは、第１昇降位置と、前記第１昇降位置とは異なる第２昇降位置の少なくとも２以上の昇降位置において、前記ヘッドに対して昇降可能となっており、
前記第１のロボットは、前記第１の特定作業位置を選択するときは、前記第１昇降位置において前記ノズルを昇降させて前記特定の作業を実行する一方で、前記第２の特定作業位置を選択するときは、前記第２昇降位置において前記ノズルを昇降させて前記特定の作業を実行するように構成されており、
前記第１のロボットが前記特定の作業を実行する場合において、前記第２のロボットが前記所定の作業を実行するときは、前記第１のロボットは、前記ヘッドの中心から前記所定作業位置までの距離に基づいて、前記２以上の昇降位置のうちのいずれかを選択するように構成されている、請求項１又は２に記載の基板作業機。

【請求項4】

前記第１のロボットが前記特定の作業を実行する場合において、前記第２のロボットが前記所定の作業を実行するときは、前記第１のロボットは、前記ヘッドの中心から前記所定作業位置までのＸ方向の距離に基づいて、前記２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択するように構成されている、請求項３に記載の基板作業機。

【請求項5】

前記第１のロボットが前記特定の作業を実行する場合において、前記第２のロボットが前記所定の作業を実行するときは、前記第１のロボットは、前記ヘッドの中心から前記所定作業位置までのＹ方向の距離に基づいて、前記２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択するように構成されている、請求項３に記載の基板作業機。

【請求項6】

基板に作業を行う第１のロボットと、
前記基板に作業を行う第２のロボットと、を備え、
前記第１のロボットの可動範囲は、前記第２のロボットの可動範囲の少なくとも一部と重複しており、
前記第１のロボットは、第１の特定作業位置と、前記第１の特定作業位置とは異なる第２の特定作業位置の少なくとも２以上の特定作業位置において、特定の作業を実行可能となっている基板作業機を用いて実行される基板作業方法であって、
前記第１のロボットが前記特定の作業を実行する第１実行工程と、
前記第２のロボットが所定の作業を実行する第２実行工程と、
前記第１実行工程と前記第２実行工程とを同時に実行するときに、前記第２のロボットが前記所定の作業を実行する所定作業位置に応じて、前記第１のロボットが前記２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択する選択工程と、を備える、基板作業方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、基板に作業を行う第１のロボット及び第２のロボットを備える基板作業機、及びそれを用いて実行する基板作業方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基板に作業を行う基板作業機の一種として、２つのロボットで基板に部品を実装する作業を行う部品実装機が知られている。この種の部品実装機としては、例えば、特許文献１に開示された従来技術がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－２０５７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記従来技術の基板作業機では、２つのロボットが１枚の共通の基板に対して作業を行うため、一方のロボットの可動範囲が他方のロボットの可動範囲の一部と重複するように設定されている。このため、２つのロボットを同時に駆動してそれぞれに動作をさせようとすると、２つのロボットが相互に干渉することで可動範囲が制限され、一方のロボットが他方のロボットの動作を妨害してしまうことがある。それゆえ、一方のロボットの動作を優先すると、他方のロボットの動作時に待ち時間が発生する場合があるという問題があった。

【0005】

そこで本明細書は、２つのロボットを用いた基板作業時における動作時の待ち時間を減らす技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書は、基板に作業を行う第１のロボットと、基板に作業を行う第２のロボットと、を備える基板作業機を開示する。第１のロボットの可動範囲は、第２のロボットの可動範囲の少なくとも一部と重複している。第１のロボットは、第１の特定作業位置と、第１の特定作業位置とは異なる第２の特定作業位置の少なくとも２以上の特定作業位置において、特定の作業を実行可能となっている。第１のロボットが特定の作業を実行する場合において、第２のロボットが所定の作業を実行するときは、第１のロボットは、第２のロボットが所定の作業を実行する所定作業位置に応じて、２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択するように構成されている。上述した構成によると、２つのロボットを用いた基板作業時における動作時の待ち時間を減らすことができる。

【0007】

また、本明細書に開示する基板作業方法についても同様の作用効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例の部品実装機を示す概略平面図である。

【図2】実施例の部品実装機を示す概略側面図である。

【図3】実施例の部品実装機の動作を説明するための概略図である。

【図4】実施例の部品実装機の動作を説明するための概略図である。

【図5】実施例の部品実装機の動作を説明するための概略図である。

【図6】実施例の部品実装機の動作を説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施例に係る部品実装機１１（基板作業機の一例）及びそれを用いて実行される基板作業方法について図面を参照して説明する。

【0010】

図１、図２に示すように、部品実装機１１は、基板搬送装置２１と、第１の部品供給装置３１Ａと、第２の部品供給装置３１Ｂと、第１のロボット４１Ａと、第２のロボット４１Ｂと、第１の部品カメラ６１Ａと、第２の部品カメラ６１Ｂと、第１の廃棄ボックス７１Ａと、第２の廃棄ボックス７１Ｂと、制御装置８１とを備える。以下の説明において、部品実装機１１の水平幅方向（図１の左右方向）をＸ軸方向とし、部品実装機１１の水平奥行き方向（図１の上下方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な鉛直方向（図１の紙面方向）をＺ軸方向とする。

【0011】

基板搬送装置２１は、ベルトコンベア２２などにより構成され、配線回路が形成された基板１を搬送方向（本実施例においてはＸ軸方向）へと順次搬送する。基板搬送装置２１は、部品実装機１１の機内における所定の位置に基板１を位置決めする。そして、基板搬送装置２１は、部品実装機１１により基板１に対する部品実装作業が実行された後に、その基板１を部品実装機１１の機外に搬出する。

【0012】

第１の部品供給装置３１Ａは、部品実装機１１の前側（図１の下側、図２の左側）に設けられている。第１の部品供給装置３１Ａは、複数の供給位置において複数種類の部品２を基板１に供給する。第１の部品供給装置３１Ａは、複数のパーツフィーダ３２を備えている。各々のパーツフィーダ３２は、部品２を収容する収容部が所定間隔毎に形成されたテープを送り出すことにより部品２を供給するように構成されている。

【0013】

第２の部品供給装置３１Ｂは、第１の部品供給装置３１Ｂに対して基板１を挟んだ反対側（部品実装機１１の後側、図１の上側、図２の右側）に対向して設けられている。第２の部品供給装置３１Ｂも、複数の供給位置において複数種類の部品２を供給する。第２の部品供給装置３１Ｂは、第１の部品供給装置３１Ａと同様に、部品２を供給するための複数のパーツフィーダ３２を備えている。

【0014】

第１のロボット４１Ａ及び第２のロボット４１Ｂは、いずれも基板１に部品２を装着する作業（即ち「所定の作業」の一例）を実行するＸＹロボットであって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動可能となるように構成されている。また、第１のロボット４１Ａと第２のロボット４１Ｂのそれぞれは、基板１に装着不能と判断された部品２を第１の廃棄ボックス７１Ａまたは第２の廃棄ボックス７１Ｂ内に廃棄する作業（即ち「特定の作業」の一例）も行う。第１のロボット４１Ａは、部品実装機１１の中央部から前側にわたる領域の上方に配置されている。第２のロボット４１Ｂは、部品実装機１１の中央部から後側にわたる領域の上方に配置されている。

【0015】

第１のロボット４１Ａは、Ｘ軸スライダ４２Ａと、Ｙ軸スライダ４３Ａとを備えている。Ｙ軸スライダ４３Ａは、本体枠１２の上段部に前後方向（Ｙ軸方向）に沿って設けられた左右一対のＹ軸ガイドレール４４に架け渡され、Ｙ軸モータ（図示省略）の駆動によりＹ軸ガイドレール４４に沿って移動する。Ｘ軸スライダ４２Ａは、Ｙ軸スライダ４３Ａの下面に左右方向（Ｘ軸方向）に沿って設けられたＸ軸ガイドレール（図示省略）に取り付けられ、Ｘ軸モータ（図示省略）の駆動によりＸ軸ガイドレールに沿って移動する。第１のロボット４１Ａは、Ｘ軸スライダ４２ＡとＹ軸スライダ４３Ａとの協働により、ＸＹ平面上の任意の位置に実装ヘッド５１Ａを移動させることができるように構成されている。すなわち、第１のロボット４１Ａは、実装ヘッド５１Ａを基板１に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸＹ移動機構を備えている。

【0016】

実装ヘッド５１Ａは、Ｘ軸スライダ４２Ａに対して取り付けられている。実装ヘッド５１Ａは、ヘッド本体５２と、吸着ノズル５３と、マークカメラ５４とを備えている。ヘッド本体５２は、所定角度間隔で配置された複数のノズルホルダ（図示省略）を有している。吸着ノズル５３は、部品２を先端に吸着可能であって、各ノズルホルダに対して交換可能に取り付けられている。マークカメラ５４は、ヘッド本体５２の近傍に配置されており、基板１に付された基準マークなどを上方から撮像する。マークカメラ５４としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置が用いられる。また、実装ヘッド５１Ａは、ヘッド本体５２をその軸線回りに回転させるＲ軸モータと、ノズルホルダをその軸線回りに回転させるＱ軸モータと（いずれも図示省略）、ノズルホルダが昇降可能に取り付けられた昇降装置５５とを備えている。Ｒ軸モータは、ヘッド本体５２を回転させることで、複数のノズルホルダをＺ軸と平行なＲ軸回り（すなわち、ヘッド本体５２の軸線回り）に回転（公転）させる。Ｑ軸モータは、複数のノズルホルダをＺ軸と平行なＱ軸回り（すなわち、ノズルホルダの軸線回り）に回転（自転）させる。また、実装ヘッド５１Ａは、吸着ノズル５３に負圧を供給する負圧供給装置と、ノズルホルダに正圧を供給する正圧供給装置とを備えている。なお、ノズルホルダがＲ軸回りに公転することで、ノズルホルダに取付けられた吸着ノズル５３は、第１昇降位置ＳＫ１と、第１昇降位置ＳＫ１とは異なる第２昇降位置ＳＫ２の少なくとも２以上の昇降位置に移動することができる。吸着ノズル５３は、第１、第２昇降位置ＳＫ１，ＳＫ２において、実装ヘッド５１Ａに対して昇降可能となっている。本実施例では、昇降位置は第１昇降位置ＳＫ１と第２昇降位置ＳＫ２の２つであり、これらは互いに１８０°の回転角度間隔となる位置に配置されている。

【0017】

第２のロボット４１Ｂは、Ｘ軸スライダ４２Ｂと、Ｙ軸スライダ４３Ｂとを備えている。Ｙ軸スライダ４３Ｂは、上記のＹ軸ガイドレール４４に架け渡され、Ｙ軸モータ（図示省略）の駆動によりＹ軸ガイドレール４４に沿って移動する。Ｘ軸スライダ４２Ｂは、上記と同様に、Ｙ軸スライダ４３Ｂに設けられたＸ軸ガイドレールに取り付けられ、Ｘ軸モータ（図示省略）の駆動によりＸ軸ガイドレールに沿って移動する。第２のロボット４１Ｂは、Ｘ軸スライダ４２ＢとＹ軸スライダ４３Ｂとの協働により、ＸＹ平面上の任意の位置に実装ヘッド５１Ｂを移動させることができるように構成されている。すなわち、第２のロボット４１Ｂは、実装ヘッド５１Ｂを基板１に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸＹ移動機構を備えている。

【0018】

実装ヘッド５１Ｂは、Ｘ軸スライダ４２Ｂに対して取り付けられている。実装ヘッド５１Ｂは、上述した実装ヘッド５１Ａと同様に、ヘッド本体５２と、吸着ノズル５３と、マークカメラ５４とを備えている。また、実装ヘッド５１Ｂは、上述した実装ヘッド５１Ａと同様に、Ｒ軸モータと、Ｑ軸モータと、昇降装置５５と、負圧供給装置と、正圧供給装置とを備えている。

【0019】

図１に示すように、第１のロボット４１Ａが有する実装ヘッド５１Ａは、可動範囲ＭＶ１の内側で移動可能となるように構成されている。また、第２のロボット４１Ｂが有する実装ヘッド５１Ｂは、可動範囲ＭＶ２の内側で移動可能となるように構成されている。実装ヘッド５１Ａの可動範囲ＭＶ１は、実装ヘッド５１Ｂの可動範囲ＭＶ２の少なくとも一部と重複している。実装ヘッド５１Ａの可動範囲ＭＶ１と、実装ヘッド５１Ｂの可動範囲ＭＶ２とが重複することで、実装ヘッド５１Ａ、５１Ｂ同士の干渉が発生し得る領域のことを、干渉領域と呼ぶものとする。

【0020】

第１の部品カメラ６１Ａは、第１の部品供給装置３１Ａと基板搬送装置２１との間であって、実装ヘッド５１Ａの移動経路の下方位置に設けられている。第１の部品カメラ６１Ａは、実装ヘッド５１Ａによって吸着された部品２を下方から撮像するパーツカメラである。第２の部品カメラ６１Ｂは、第２の部品供給装置３１Ｂと基板搬送装置２１との間であって、実装ヘッド５１Ｂの移動経路の下方位置に設けられている。第２の部品カメラ６１Ｂは、実装ヘッド５１Ｂによって吸着された部品２を下方から撮像するパーツカメラである。第１の部品カメラ６１Ａ及び第２の部品カメラ６１Ｂとしては、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタル式の撮像装置が用いられる。

【0021】

第１の廃棄ボックス７１Ａは、基板１に装着不能と判断された部品２を廃棄するための容器であって、矩形状の開口部を上面側に有している。第１の廃棄ボックス７１Ａは、第１の部品供給装置３１Ａと基板搬送装置２１との間であって、第１の部品カメラ６１Ａの近傍の位置に設けられている。第１の廃棄ボックス７１Ａには、実装ヘッド５１Ａによって吸着された部品２であって基板１に装着不能と判断された部品２が廃棄される。第２の廃棄ボックス７１Ｂも、第１の廃棄ボックス７１Ａと同様の構成を有しており、第２の部品供給装置３１Ｂと基板搬送装置２１との間であって、第２の部品カメラ６１Ｂの近傍の位置に設けられている。第２の廃棄ボックス７１Ｂには、実装ヘッド５１Ｂによって吸着された部品２であって基板１に装着不能と判断された部品２が廃棄される。

【0022】

制御装置８１は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。制御装置８１は、ＣＰＵのほかに、ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＲＡＭ、入出力インタフェースなどを備えている。これらはバスを介して相互に通信可能に接続されている。制御装置８１には、第１の部品カメラ６１Ａ、第２の部品カメラ６１Ｂ、マークカメラ５４からの画像信号、Ｘ軸スライダ４３Ａ、４３Ｂの位置検出信号、Ｙ軸スライダ４２Ａ、４２Ｂの位置検出信号などが入出力インタフェースを介して入力される。一方、制御装置８１からは、基板搬送装置２１への制御信号、部品供給装置３１Ａ、３１Ｂへの制御信号、第１のロボット４１Ａや第２のロボット４１Ｂへの駆動信号、実装ヘッド５１Ａ、５１Ｂへの駆動信号などが入出力インタフェースを介して出力される。

【0023】

次に、部品実装機１１により基板１を生産する作業を行う方法について説明する。

【0024】

第１のロボット４１Ａは、通常、前側の部品供給装置３１Ａから供給された部品２を実装ヘッド５１Ａの吸着ノズル５３で吸着して、基板搬送装置２１で搬送されてきた基板１に実装する作業（所定の作業の一例）を実行する。第１のロボット４１Ａは、実装ヘッド５１Ａの吸着ノズル５３で吸着した部品２が基板１に装着不能と判断された場合には、第１の廃棄ボックス７１Ａにその部品２を廃棄する作業（特定の作業の一例）を実行する。同様に第２のロボット４１Ｂは、通常、後側の部品供給装置３１Ｂから供給された部品２を実装ヘッド５１Ｂの吸着ノズル５３で吸着して、同じ基板１に実装する作業（所定の作業の一例）を実行する。また、第２のロボット４１Ｂは、実装ヘッド５１Ｂの吸着ノズル５３で吸着した部品２が基板１に装着不能と判断された場合には、第２の廃棄ボックス７１Ｂにその部品２を廃棄する作業（特定の作業の一例）を実行する。以下、２つのロボット４１Ａ、４１Ｂを同時に駆動することで、第１のロボット４１Ａが部品廃棄作業を実行し、第２のロボット４１Ｂが基板実装作業を実行する場合について述べる。説明の便宜上、第１のロボット４１Ａを自ロボット、第２のロボット４１Ｂを相手ロボットと呼ぶことがある。

【0025】

ここで、２つのロボット４１Ａ、４１Ｂの可動範囲ＭＶ１、ＭＶ２の一部は重複している。そのため、第１のロボット４１Ａで部品廃棄作業を行いながら第２のロボット４１Ｂで部品装着作業を行おうとすると、２つのロボット４１Ａ、４１Ｂの間で相互干渉が生じる場合がある。つまり、自ロボットが相手ロボットの動作を邪魔し、相手ロボットの可動範囲が制限されてしまう。それゆえ、このような相互干渉を回避するためには、第２のロボット４１Ｂを一時待機させる必要があり、その結果として部品装着作業を行う第２のロボット４１Ｂに待ち時間が発生する場合がある。例えば、部品実装作業はプログラムに従って実行されるため、２つのロボット４１Ａ、４１Ｂで部品実装作業を行ったとしても各々の動作は予測可能である。それゆえ、予め相互干渉を回避するように実装プログラムを作成することは比較的容易である。これに対し、部品廃棄作業は実装プログラムに従って実行されるものではなく、作業時の動作が予測不能である。このため、２つのロボット４１Ａ、４１Ｂのうち、一方で部品実装作業を行い、他方で部品廃棄作業を行うような場合には、予め相互干渉を回避するようにプログラムすることはできない。

【0026】

そこで本実施例では、以下の手法により、Ｘ軸におけるオフセット方向の決定、Ｙ軸におけるオフセット方向の決定、廃棄に使用するＺ軸の決定を行うことで、相互干渉による弊害を軽減している。具体的には、自ロボットの部品廃棄位置が、相手ロボットの所定作業位置（部品実装位置ＳＷ１、ＳＷ２）から遠くなるように、上記の決定を行う。これにより、相手ロボットが自身の可動範囲内において移動できる領域を増やしている。このことを図３、図４を用いて詳細に説明する。

【0027】

図３、図４は、実装ヘッド５１Ａの可動範囲ＭＶ１と実装ヘッド５１Ｂの可動範囲ＭＶ２とが重複する干渉領域において、第２のロボット４１Ｂが部品実装作業を実行するときの状態を示している。具体的にいうと、第２のロボット４１Ｂの部品実装位置ＳＷ１、ＳＷ２は、いずれも第１のロボット４１Ａから近い位置にある基板外周部１ａに設定されている。ここで、第１の廃棄ボックス７１Ａの中心Ｃ１を通ってＹ軸方向に延びる直線を基準線ＬＣ１とする。図３では部品実装位置ＳＷ１が基準線ＬＣ１よりも左側に設定されており、図４では部品実装位置ＳＷ２が基準線Ｌ１よりも右側に設定されている。

【0028】

本実施例では、第１のロボット４１Ａは、第１の特定作業位置ＴＷ１と、第１の特定作業位置ＴＷ１とは異なる第２の特定作業位置ＴＷ２の少なくとも２以上の特定作業位置ＴＷ１、ＴＷ２において、特定の作業である部品廃棄作業を実行可能となっている。制御装置８１は、部品実装及び部品廃棄のための所定のプログラムに従い、第１のロボット４１Ａが特定の作業である基板廃棄作業を実行する工程と、第２のロボット４１Ｂが所定の作業である部品実装作業を実行する工程と、を同時に実行させる。そしてこの場合には、制御装置８１は、第２のロボット４１Ｂが部品実装位置ＳＷ１、ＳＷ２に応じて、第１のロボット４１Ａが２つの特定作業位置ＴＷ１、ＴＷ２の中からいずれかを選択する選択工程を実行する。

【0029】

図３に示すように、第２のロボット４１Ｂが部品実装位置ＳＷ１にて部品実装を実行するときには、制御装置８１は、特定作業位置ＴＷ１を選択する。そしてこのとき、第１のロボット４１Ａは、第１昇降位置ＳＫ１において吸着ノズル５３を昇降させて部品廃棄作業を実行する。すなわち、第１のロボット４１Ａは、実装ヘッド５１Ａの中心から部品実装位置ＳＷ１までの距離に基づいて、２以上の昇降位置ＳＫ１，ＳＫ２のうちのいずれかを選択する。具体的にいうと、実装ヘッド５１Ａの中心から部品実装位置ＳＷ１までの距離が長くなるように、第１のロボット４１Ａが第１昇降位置ＳＫ１（図３では左側に位置する昇降位置）を選択することで、廃棄に使用するＺ軸を決定する。

【0030】

また、第１のロボット４１Ａは、吸着ノズル５３の中心から部品実装位置ＳＷ１までのＸ軸方向の距離に基づき、その距離が最も長くなるように、２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択する。具体的には、Ｘ軸に沿って図３の右方向に第１のロボット４１Ａの実装ヘッド５１Ａをオフセットさせる。また、第１のロボット４１Ａは、吸着ノズル５３の中心から部品実装位置ＳＷ１までのＹ軸方向の距離に基づき、その距離が最も長くなるように、２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択する。具体的には、Ｙ軸に沿って図３の下方向に第１のロボット４１Ａの実装ヘッド５１Ａをオフセットさせる。さらにこの場合には、部品２を保持する吸着ノズル５３を自転させて、部品２の長辺２ａがＸ軸方向と平行になるようにしてもよい（図５の実線を参照）。このようにすると、部品２の短辺２ｂがＸ軸方向と平行であるときよりも（図５の破線を参照）、Ｙ軸に沿ったオフセット量を増やすことができる。

【0031】

一方、図４に示すように、第２のロボット４１Ｂが部品実装位置ＳＷ２にて部品実装を実行するときには、制御装置８１は、特定作業位置ＴＷ２を選択する。そしてこのとき、第１のロボット４１Ａは、第１昇降位置ＳＫ２において吸着ノズル５３を昇降させて部品廃棄作業を実行する。第１のロボット４１Ａは、実装ヘッド５１Ａの中心から部品実装位置ＳＷ２までの距離に基づいて、２以上の昇降位置のうちのいずれかを選択する。具体的にいうと、実装ヘッド５１Ａの中心から部品実装位置ＳＷ２までの距離が長くなるように、第１のロボット４１Ａが第１昇降位置ＳＫ２（図３では右側に位置する昇降位置）を選択し、廃棄に使用するＺ軸を決定する。

【0032】

また、第１のロボット４１Ａは、吸着ノズル５３の中心から部品実装位置ＳＷ２までのＸ軸方向の距離に基づき、その距離が最も長くなるように、２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択する。具体的には、Ｘ軸に沿って図３の左方向に第１のロボット４１Ａの実装ヘッド５１Ａをオフセットさせる。また、第１のロボット４１Ａは、吸着ノズル５３の中心から部品実装位置ＳＷ１までのＹ軸方向の距離に基づき、その距離が最も長くなるように、２以上の特定作業位置の中からいずれかを選択する。具体的には、Ｙ軸に沿って図３の下方向に第１のロボット４１Ａの実装ヘッド５１Ａをオフセットさせる。さらにこの場合には、上記と同様に、吸着ノズル５３を自転させて、部品２の長辺２ａがＸ軸方向と平行となるようにしてもよい。

【0033】

なお、上記の例では、第１のロボット４１Ａが部品廃棄作業を行う一方で、第２のロボット４１Ｂが部品実装作業を行う場合を説明したが、上記とは逆に、第２のロボット４１Ｂが部品廃棄作業を行う一方で、第１のロボット４１Ａが部品実装作業を行う場合についても、同様に構成される。すなわち、第２のロボット４１Ｂは、第１のロボット４１Ａが部品実装作業を行う部品実装位置に応じて、部品廃棄作業を行う作業位置を選択する。これによって、第２のロボット４１Ｂの部品廃棄作業によって、第１のロボット４１Ａの部品実装作業が妨害されることを抑制することができる。

【0034】

また、部品２をオフセットする際に部品２を廃棄ボックス７１Ａの側壁７２に近づけすぎると、廃棄したつもりの部品２が廃棄ボックス７１Ａの外側に落ちてしまうおそれがある。このような事態を回避するために、次に示す方法により、部品２を廃棄するときの廃棄ボックス７１Ａの側壁７２から部品２までの適当な距離（マージンＭｘ、Ｍｙ）を設定してもよい。図６に示すように、例えば、部品２の長辺２ａの長さをＬ１、短辺２ｂの長さをＬ１とする。また、Ｘ軸に沿ったオフセット量をＯＦｘ、Ｙ軸に沿ったオフセット量をＯＦｙとする。Ｘ軸方向のマージンＭｘは、「長辺２ａの長さＬ１の半分の長さと、あらかじめ定められたＸ軸オフセット量ＯＦｘとの和」、及び「長辺２ａの長さＬ１と、あらかじめ定められた係数ｋとの積」のうち、大きいほうに設定される。また、Ｙ軸方向のマージンＭｙは、「短辺２ｂの長さＬ２の半分の長さと、あらかじめ定められたＹ軸オフセット量ＯＦｙとの和」、及び「「短辺２ｂの長さＬ２と、あらかじめ定められた係数ｋとの積」のうち、大きいほうに設定される。Ｘ軸オフセット量ＯＦｘ、Ｙ軸オフセット量ＯＦｙ、係数ｋは、いずれも部品２のシェイプデータ（形状データ）で指定される。係数ｋは、部品サイズに基づいて指定され、例えば０．２５とされる。このような設定方法によると、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれについて適当なマージンＭｘ、Ｍｙが設定されるため、部品２を廃棄ボックス７１Ａの外に落とすリスクが小さくなる。

【0035】

以上説明したように、本実施例の部品実装機１１では、第１のロボット４１Ａは、第１の特定作業位置ＴＷ１と、第２の特定作業位置ＴＷ２の２つの特定作業位置ＴＷ１、ＴＷ２において、特定の作業である部品廃棄作業を実行可能となっている。第１のロボット４１Ａが部品廃棄作業を実行する場合において、第２のロボット４１Ｂが所定の作業である部品２の実装作業を実行するときは、第１のロボット４１Ａは、第２のロボット４１Ｂが部品２を実装する実装位置ＳＷ１に応じて、２つの特定作業位置ＴＷ１、ＴＷ２の中からいずれかを選択するように構成されている。従って、本実施例によれば、第１のロボット４１Ａが第２のロボット４１Ｂの動作を邪魔しないように特定作業位置を選択することで、第２のロボット４１Ｂの待ち時間を減らすことができる。同様に、第２のロボット４１Ｂが第１のロボット４１Ａの動作を邪魔しないように特定作業位置を選択することで、第１のロボット４１Ａの待ち時間を減らすことができる。よって、部品実装機１１のスループットの低下を少なくすることができ、部品２が実装された基板１を効率よく生産することができる。

【0036】

また、本実施例の部品実装機１１では、部品廃棄作業を行うときの吸着ノズル５３を昇降させる位置ＳＫ１，ＳＫ２を選択することで、部品実装作業を行うロボット４１Ａ又は４１Ｂの動作の妨害することを回避することができる。すなわち、部品廃棄に使用するＺ軸として適切なものを選択することで、部品実装作業を行う相手ロボットが移動可能な領域が増える結果、待ち時間を少なくすることができる。同様に、部品廃棄作業を行うときの吸着ノズル５３のＸ軸方向の位置及びＹ軸方向の位置が、部品実装作業を行うロボット４１Ａ又は４１Ｂの部品実装位置からできるだけ離れた位置となるように、部品廃棄位置をＸ軸方向及びＹ軸方向にオフセットすることで、部品実装作業を行う相手ロボット４１Ａ又は４１Ｂが移動可能な領域を増加させることができる。これによって、部品実装作業を行う相手ロボット４１Ａ又は４１Ｂの待ち時間を少なくすることができる。

【0037】

以上、本明細書に開示の技術の一実施例について詳細に説明したが、本明細書に開示の技術は、上記実施例に限定されるものではない。上記の実施例では、第１のロボット４１Ａと第２のロボット４１Ｂとが対向して配置されていたが、この構成に限定されるものではない。例えば、他の実施例では、第１のロボット４１Ａと第２のロボット４１Ｂとが対向せず並んで配置されていてもよい。

【0038】

また、上記の実施例では、吸着ノズル５３は、第１昇降位置ＳＫ１と第２昇降位置ＳＫ２という２つの位置において実装ヘッド５１Ａに対して昇降可能となっていたが、この構成に限定されるものではない。例えば、他の実施例では、３つ以上の位置において実装ヘッド５１Ａに対して吸着ノズルが昇降可能となっていてもよい。

【0039】

上記の実施例では、部品廃棄作業を特定の作業とし、部品実装作業を所定の作業としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、他の実施例では、一方のロボットによる粘性流体（例えば、フラックス）の部品への転写作業や吸着ノズルの清掃・洗浄作業などを特定の作業とし、他方のロボットによる部品実装作業を所定の作業としてもよい。あるいは、一方のロボットによる部品廃棄作業を特定の作業とし、他方のロボットによる部品への粘性流体の塗布作業や部品検査作業などを所定の作業としてもよい。

【0040】

上記の実施例では、第１の廃棄ボックス７１Ａを第１の部品カメラ６１Ａの近傍位置に設け、第２の廃棄ボックス７１Ｂを第２の部品カメラ６１Ｂの近傍位置に設けたが、この構成に限定されるものではない。例えば、他の実施例では、第１の廃棄ボックス７１Ａ及び第２の廃棄ボックス７１Ｂを図１に示す位置とは異なる位置に設けてもよい。また、廃棄ボックス７１Ａ及び第２の廃棄ボックス７１Ｂを第１のロボット４１Ａ、第２のロボット４１Ｂのそれぞれに設けるのではなく、共通のものとしてもよい。さらに、廃棄ボックス７１Ａ及び第２の廃棄ボックス７１Ｂの開口部の形状は矩形状でなくてもよく、他の形状であってもよい。

【0041】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。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し得るものであり、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。

【符号の説明】

【0042】

１ ：基板
２ ：部品
１１ ：基板作業機としての部品実装機
４１Ａ ：第１のロボット
４１Ｂ ：第２のロボット
４２Ａ、４２Ｂ ：ＸＹ移動機構を構成するＸ軸スライダ
４３Ａ、４３Ｂ ：ＸＹ移動機構を構成するＹ軸スライダ
５１Ａ、５１Ｂ ：ヘッドとしての実装ヘッド
５３ ：ノズルとしての吸着ノズル
７１Ａ、７１Ｂ ：廃棄ボックス
ＭＶ１、ＭＶ２ ：可動範囲
ＳＷ１、ＳＷ２ ：所定作業位置としての部品実装位置
ＴＷ１ ：第１の特定作業位置としての第１の部品廃棄位置
ＴＷ２ ：第２の特定作業位置としての第２の部品廃棄位置
ＳＫ１ ：第１昇降位置
ＳＫ２ ：第２昇降位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】