JP4036642B2 - 対回路基板作業機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板等の回路基板に対して予め定められた作業を行う対回路基板作業機に関するものであり、特に、それの調整作業の安全性向上に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対回路基板作業機には、回路基板に穴あけ等の加工を施す基板加工機、回路基板にクリーム状半田等の高粘性流体を印刷するスクリーン印刷機、回路基板に接着剤等の高粘性流体をスポット的に塗布する高粘性流体塗布機、回路基板に電気部品（電子部品を含む）を装着する電気部品装着機、回路基板を電気部品の装着の前または後に検査する基板検査機等種々の作業機が存在する。これら対回路基板作業機には安全扉が設けられることが多い。それら対回路基板作業機の作動中に人体が作業空間に侵入し、怪我発生等の原因になることを防止するためである。
【０００３】
しかし、これら対回路基板作業機の調整作業の中には、安全扉を開いた状態で複数の作動装置の一部を作動させて行わざるを得ないものがあり、そのために、バイパスキースイッチを設けることが行われている。バイパスキーと称される特別のキーがキー穴に挿入されることにより、安全扉スイッチをバイパスして電気回路が閉成され、作動装置が作動可能な状態となるようにされるのである。このバイパスキーは真にやむを得ない場合にのみ、限られた人のみにより使用されるものであり、調整作業は十分注意して行われるのであるが、それでも怪我等の発生を完全に防止し得るとは限らない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、対回路基板作業機の調整作業の安全性を高めることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の対回路基板作業機が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、一つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではない。一部の事項のみを選択して採用することも可能なのである。
【０００５】
なお、以下の各項において、(12)項が請求項１に相当し、(13)項が請求項２に、(14)項が請求項３に、それぞれ相当する。
さらに付言するならば、以下の項の中には、補正により特許請求の範囲に記載の発明あるいはそれの下位の概念の発明ではなくなったものもあるが、特許請求の範囲に記載の発明を理解する上で有用であるので、そのまま残すこととする。
【０００６】
（１）安全扉により閉塞，開放される内部空間内に配設され、回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置を含む複数の作動装置を備えた対回路基板作業機において、
前記安全扉が閉じた状態と開いた状態とでオン，オフの状態が変化する安全扉スイッチと並列に、オン状態とオフ状態とに操作可能な調整モード設定スイッチを設け、かつ、その調整モード設定スイッチがオン状態にある場合に、前記内部空間への人体の侵入を許容するとともに前記複数の前記複数の作動装置の少なくとも１つを前記安全扉が閉じた状態に比較して安全性の高い状態で作動可能な状態に保つ調整用制御装置を設けたことを特徴とする対回路基板作業機。
本項の対回路基板作業機においては、調整モード設定スイッチの操作により調整モードが設定されれば、調整用制御装置により内部空間への人体の侵入を許容する状態で複数の作動装置の少なくとも１つが作動可能状態に保たれる。したがって、調整者はその作動装置を作動させて必要な調整作業を行うことができる。しかも、調整モード設定スイッチは、バイパスキースイッチのように単純に安全扉スイッチをバイパスして電気回路を閉成させるものではなく、調整モードを設定するものであり、調整モードにおいては、対回路基板作業機を安全扉が閉じた状態に比較して安全性の高い状態で作動可能な状態に保つことができるため、調整作業の安全性を向上させることができる。
（２）前記調整モード設定スイッチが、前記安全扉の内側の安全扉を開いた状態では操作でき、閉じた状態では操作できない位置に配設された (1)項に記載の対回路基板作業機。
本項の対回路基板作業機においては、安全扉が開いた状態においてのみ調整モード設定スイッチを操作可能であるため、自動作動中に誤って調整モードに設定されてしまうことが確実に防止される。
（３）前記調整モード設定スイッチが、操作キーが挿入され、調整モード位置へ操作されたのみでは調整モードが設定されず、調整モード位置へ操作された上で操作キーが抜かれた場合に、調整モードが設定されるものである (1)項または (2)項に記載の対回路基板作業機。
本項の対回路基板作業機においは、操作キーが調整モード設定スイッチに挿入され、調整モード位置へ操作された上、抜かれなければ調整モードが設定されない。したがって、調整モード設定状態においては、操作キーは必ず抜かれた状態にあり、調整者がその操作キーを身につけている限り、他人によって調整モードが解除されてしまうことがなく、安全性が向上する。
（４）前記調整モードにおいては、有効なコマンドを自動運転モードに比較して少ない数に規制する有効コマンド規制部を含む (1)項ないし (3)項のいずれかに記載の対回路基板作業機。
調整モードにおいて使用されては危険なコマンドを無効化することにより、万一、そのコマンドが入力されても対回路基板作業機がそのコマンドに応じて作動することはなく、調整作業の安全性を向上させることができる。
（５）前記有効コマンド規制部が、前記調整モードにおいては起動コマンドと、自動運転のためのリモートコマンドとの少なくとも一方を無効化するコマンド無効化部を含む (4)項に記載の対回路基板作業機。
（６）前記有効コマンド規制部が、インチングコマンドとＩ／Ｏチェックコマンドとの少なくとも一方を有効コマンドとして維持する一部コマンド維持部を含む
(4)項または (5)項に記載の対回路基板作業機。
作業装置のインチング作動を指令するインチングコマンドや、Ｉ／Ｏポートの入出力状態をチェックするためのＩ／Ｏチェックコマンドは調整作業に特に有効なものであり、これらのコマンドは有効状態に維持されることが望ましい。特に、インチングコマンドは作動装置を低速で作動させるものであるため、安全性向上のためにも望ましい。
（７）前記調整モードにおいては、複数のコマンドの少なくとも一部を、前記安全扉が閉じている通常時と異なるものに変更するコマンド変更部を含む (1)項ないし (6)項のいずれかに記載の対回路基板作業機。
調整モードの設定に伴って、少なくとも一部のコマンドが自動で、安全性の高い作動を指令するコマンドや、調整に便利な作動を指令するコマンドに変更されるようにすることが望ましい。
（８）前記コマンド変更部が、前記複数の作動装置の作動速度を前記安全扉が閉じている通常時に比較して遅くする作動速度低減部を含む(7)項に記載の対回路基板作業機。
一般に、作動装置の作動速度を低減させれば安全性が向上する。また、作動速度は調整モードにおいて低減させられるのみであり、安全扉が閉じた状態においては高い作動速度に維持されるため、対回路基板作業機の作業能率が低下することが回避される。
（９）前記作動速度低減部により作動速度を低減させられる作動装置が、回路基板を搬送する基板コンベヤの幅を変更する幅変更装置と、基板コンベヤの幅変更の準備を行う幅変更準備装置との少なくとも一方を含む (8)項に記載の対回路基板作業機。
幅変更準備装置には、例えば、幅変更装置により基板コンベヤの可動レールが移動させられて幅変更が開始される前に、可動レール等と干渉する可能性のある装置を予め定められた待避位置へ移動させる装置が該当する。
（１０）前記対回路基板作業機が、部品供給装置から供給される電気部品を、部品装着装置により、基板保持装置に保持された回路基板に装着する電気部品装着機を含み、前記作動速度低減部により作動速度が低減させられる作動装置が、前記部品供給装置と前記部品装着装置とを相対移動させる相対移動装置を含む (8)項または (9)項のいずれかに記載の対回路基板作業機。
相対移動装置は装着作業の能率向上のために可及的に作動速度が大きくされるのが普通であり、電気部品装着機において特に危険な装置の一つであるため、これの作動速度を低減させることは、安全性向上のために特に有効である。
【０００７】
電気部品装着機の部品装着装置は、例えば、部品保持部が基板保持装置に保持された回路基板の被装着面に平行な２方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向と称する）に直線移動させられるＸＹロボットタイプと、部品保持部が回路基板の被装着面と直交する一軸線まわりに旋回させられるインデックスタイプとがある。部品供給装置には、複数個の電気部品を収容し、それら電気部品を１個ずつ順次部品供給部に送るフィーダを備えるものがある。フィーダは、フィーダ支持台に上記部品供給部が１方向に並ぶ状態で複数個保持される場合がある。ＸＹロボットタイプの装着機では、フィーダ支持台は位置固定で設けられる場合が多く、インデックスタイプの装着機では、フィーダ支持台が部品供給部の並ぶ方向に平行な１方向（Ｄ軸方向と称する）に移動させられて、所望のフィーダが部品供給位置に位置決めされる場合が多い。このように構成されるＸＹロボットタイプおよびインデックスタイプの各電気部品装着機における調整作業において、吸着ノズルが部品供給装置の供給部に近接した位置で停止させられるようにすれば、調部品保持部によってフィーダ支持台上のいずれの位置にあるフィーダから電気部品が取り出されるかが作業者により指定されれば、部品保持部が指定されたフィーダの上方に位置決めされるのであるが、ＸＹロボットタイプの場合、ＸＹロボットの作動速度が作動速度低減部により低減させられ、また、インデックスタイプの装着機では、フィーダ支持台をＤ軸方向に移動させる駆動装置の作動速度が作動速度低減部により低減させられることになる。さらにまた、インデックスタイプの装着機では、フィーダ支持台を退避位置に退避させて他の装置の調整作業が行われており、この場合には、フィーダ支持台の駆動装置の作動速度が低減させられる。
（１１）起動スイッチを操作すべきことを作業者に知らせる起動スイッチランプの点滅を禁止する起動スイッチランプ点滅禁止部を含む (1)項ないし(10)項のいずれかに記載の対回路基板作業機。
起動スイッチランプが点滅させられなければ、起動スイッチが操作される可能性が低くなるため、安全性が向上する。
（１２）安全扉により閉塞，開放される内部空間内に配設され、回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置を含む複数の作動装置を備えた対回路基板作業機において、
前記安全扉が開いている状態において、当該対回路基板作業機に取り付けられ、電気的にあたかも安全扉が閉じているような電気的状態を現出させる回路バイパスダミーと、
そのバイパスダミーが取り付けられた状態において、調整に必要な調整領域における調整作業を許容するとともに、それ以外の領域である危険領域における調整作業を許容しない限定領域作業許容装置と
を設けたことを特徴とする対回路基板作業機。
回路バイパスダミーを使用すれば、安全扉が開いた状態で対回路基板作業機を作動させることができ、調整作業が容易になるが、反面安全性が低下する。そこで、限定領域作業許容装置により、調整領域における調整作業を許容し、危険領域における調整作業を許容しないものとすれば、調整作業の安全性が向上する。
（１３）前記限定領域作業許容装置が、
前記回路バイパスダミーが取り付けられた状態で、人体が前記危険領域へ侵入したことを検知する侵入検知装置と、
その侵入検知装置が侵入を検知した場合に当該対回路基板作業機の作動を非常停止させる非常停止装置と
を含む(12)項に記載の対回路基板作業機。
回路バイパスダミーと共に侵入検知装置および非常停止装置を設ければ、人体が調整のために許容された領域へ侵入しても対回路基板作業機は停止させられず、危険領域に侵入すれば非常停止させられることとなり、安全性が向上する。侵入検知装置としては、プレス機械等において一般に使用されている、複数対の投光器と受光器とが一平面上において互いに対向して配置され、いずれかの投光器から受光器に到る光が人体により遮られれば侵入検知信号を発するものや、特定の３次元空間に物体が侵入すれば、それを非接触で検知し、侵入検知信号を発するもの等が好適である。
（１４）前記限定領域作業許容装置が、前記回路バイパスダミーが取り付けられた状態で、体が前記調整領域へ侵入することを許容する一方、前記危険領域へ侵入することを防止する部分カバーを含む(12)項に記載の対回路基板作業機。
侵入検知装置および非常停止装置の代わりに部分カバーを設けても類似の効果が得られる。ただし、前者の方が設置が容易であることが多い。
（１５）前記安全扉が開いている状態において当該対回路基板作業機に取り付けられ、電気的にあたかも安全扉が閉じているような電気的状態を現出させる回路バイパスダミーと、
調整に必要な調整領域における調整作業を許容し、かつ、それ以外の領域である危険領域における調整作業を許容しない限定領域作業許容装置と
が設けられた(1)項ないし(11)項, (13)項および(14)項のいずれかに記載の対回路基板作業機。
前記(12)項の記載と同様の効果が得られる。
（１６）前記安全扉が閉じた状態で前記複数の作動装置の少なくとも１つを予め定められた状態で停止させ、安全扉が開かれてもその状態を維持する特定状態維持装置を含む (1)項ないし(15)項のいずれかに記載の対回路基板作業機。
特定状態維持装置によれば、作動装置を予め定められた状態で停止させることができるため、その後に安全扉を開いてその状態を観察することができる。例えば、電気部品装着機において、吸着ノズルが部品供給装置の供給部に近接した位置で停止させられるようにすれば、調整者は電気部品装着機の作動中に無理して内部をのぞき込み、吸着ノズルと供給部との相対位置が適正であるか否かを確認しようとしなくなるため、その分安全性が向上する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態である対回路基板作業機の一例である電気部品装着機たる電子部品装着機について図面に基づいて詳細に説明する。
本電子部品装着機は、図１に示すように、ベース１０上に配設された部品装着装置１２，部品供給装置１４および配線板搬送装置１６を備えている。配線板搬送装置１６は、Ｘ軸方向（図１において上下方向）に配設された基板コンベヤとしての配線板コンベヤ１８を備え、回路基板の一種であるプリント配線板２０が配線板コンベヤ１８により搬送されるとともに、ストッパ装置２２により、予め定められた作業位置たる部品装着装置に位置決めされ、配線板保持装置２４により保持される。
【０００９】
配線板コンベヤ１８は、図２に示すように、それぞれ互いに平行に延びる一対のガイドレール３０，３２を備えている。本実施形態においては、一方が固定ガイドレール３０、他方が可動ガイドレール３２とされている。固定ガイドレール３０および可動ガイドレール３２は、Ｘ軸方向に平行であって水平に設けられ、固定ガイドレール３０はベース１０に位置を固定して設けられ、可動ガイドレール３２は、固定ガイドレール３０に接近，離間可能であって、水平面内においてＸ軸方向と直交するＹ軸方向に移動可能に設けられている。可動ガイドレール３２は、幅変更装置３４により固定ガイドレール３０とのＹ軸方向の距離（搬送幅）を変更可能である。幅変更装置３４は、駆動源たる幅変更用モータ３６，両ガイドレール３０，３２に回転可能に保持された送りねじ３７と、可動ガイドレール３２に設けられ、送りねじ３７に螺合されたナット３８と、ガイドレール３０に回転可能に設けられたスプロケット４０，４１およびこれらスプロケット４０，４１に巻き掛けられたチェーン４２を含む回転伝達装置とを含むものである。
【００１０】
ガイドレール３０，３２の互いに対向する面にはそれぞれ複数のプーリ４５が回転可能に保持され、それらプーリ４５に無端のコンベヤベルト（図示省略）が巻き掛けられている。ベルト周回装置の駆動源たる搬送用モータ４６が起動されれば、一対のコンベヤベルトが同期して周回させられる。
【００１１】
配線板コンベヤ１８の外側には、部品供給装置１４が設けられている。部品供給装置１４は、図１に示すように、フィーダ支持台５０と、その上にＸ軸方向に並べられて配列される多数の電子部品フィーダ５２（以下、「フィーダ５２」と略称する。）とを有し、位置を固定して設けられている。各フィーダ５２は、それぞれ１種類ずつの電気部品たる電子部品５４（図３参照）を収容し、それら電子部品５４を１個ずつ順次部品供給部に送るものである。フィーダ５２は、例えば、複数の電子部品が等間隔に保持させられたテープを送ることにより電子部品を１個ずつ部品供給部に送るものでもよく、あるいは、ケーシング内に収容された電子部品を空気流，傾斜，振動等あるいはそれらの組み合わせにより一列に並べて部品供給部へ１個ずつ送るものとしてもよい。
【００１２】
部品装着装置１２は、部品保持ヘッド６０がＸ軸方向およびＹ軸方向に直線移動させられてフィーダ５２の部品供給部に対応する部品受取位置から受け取った電子部品５４を搬送し、前記部品装着位置に保持されたプリント配線板２０に装着するものである。そのため、部品装着装置１２は、ＸＹ移動装置たるＸＹロボット６４を備えている。ＸＹロボット６４は、支柱６５に支持されてベース１０の上方に配設された上フレーム６６に保持されている。上フレーム６６は、図１においては理解を容易にするために除去され、位置のみが二点鎖線で示されている。上フレーム６６には、水平にかつＹ軸方向に平行に一対のガイドレール６８が固定され、Ｙ軸スライド７０がガイドブロック７１において移動可能に嵌合されている。Ｙ軸スライド７０のナット７２がＹ軸方向に平行に延びる送りねじ７３に螺合され、Ｙ軸モータ７４によって送りねじ７３が回転させられることにより、Ｙ軸スライド７０が水平なＹ軸方向に移動させられる。ナット７２，送りねじ７３およびＹ軸モータ７４等がＹ軸スライド駆動装置を構成し、ガイドレール６８，ガイドブロック７１がＹ軸スライド７０の移動を案内する案内装置を構成している。
【００１３】
Ｙ軸スライド７０上には、Ｘ軸スライド７６が、水平面内においてＹ軸方向と直交するＸ軸方向に移動可能に設けられている。Ｘ軸スライド７６の垂直な側面には、Ｘ軸方向に延びる送りねじ（図示省略）が取り付けられるとともに、Ｘ軸スライド７６がナット（図示省略）において螺合されており、送りねじがＸ軸モータ８０（図１参照）により回転させられることにより、Ｘ軸スライド７６は、ガイドブロック８１およびガイドレール８２に案内されてＸ軸方向に移動させられる。送りねじ，ナットおよびＸ軸モータ８０等がＸ軸スライド駆動装置を構成し、ガイドブロック８１およびガイドレール８２がＸ軸スライド７６の移動を案内する案内装置を構成している。Ｙ軸スライド７０，Ｙ軸スライド駆動装置およびＸ軸スライド７６，Ｘ軸スライド駆動装置，Ｙ軸，Ｘ軸スライド７０，７６の各移動を案内する案内装置がＸＹロボット６４を構成している。Ｘ軸スライド７６には、複数（図示の例では３個）の部品保持ヘッド６０がＸ軸方向に並んで設けられている。部品保持ヘッド６０は、ＸＹロボット６４により水平面内の任意の位置に移動させられる。部品保持ヘッド６０は、電子部品５４を吸着保持する吸着ノズル８３と吸着ノズル８３を保持するホルダ８４とを備えている。
【００１４】
Ｘ軸スライド７６を構成する側壁の垂直な側面には、図３に示すように、上記複数の部品保持ヘッド６０がそれぞれ昇降可能かつ回転可能に設けられるとともに、各部品保持ヘッド６０を昇降させる昇降装置８５および部品保持ヘッド６０を軸線まわりに回転させる回転装置８６がそれぞれ設けられている。Ｘ軸およびＹ軸の両方向と直交する部品保持ヘッド６０の昇降方向を、Ｚ軸方向と称する。本実施形態における昇降装置８５は、Ｘ軸スライド７６に回転可能に保持された送りねじ８８と、送りねじ８８に螺合され、部品保持ヘッド６０のホルダ８４に一体的に設けられたナット８９と、駆動源たるＺ軸モータ９０と、Ｚ軸モータ９０の回転を送りねじ８８に伝達する駆動プーリ，従動プーリ，タイミングベルト等の回転伝達装置９２とを含むものである。Ｘ軸スライド７６には、部品保持ヘッド６０の上昇端位置を検出するＺ軸センサ９３（図７参照）が設けられている。回転装置８６は、駆動源たるθ軸モータ９４と、θ軸モータ９４の回転を部品保持ヘッド６０に伝達する駆動歯車，被駆動歯車を含む回転伝達装置９６とを備えるものである。
【００１５】
Ｘ軸スライド７６にはまた、プリント配線板２０に設けられた複数の基準マークを撮像するマーク撮像装置たるＣＣＤカメラ９８が設けられている。ＣＣＤカメラ９８に対応して照明装置９９（図７参照）が設けられ、撮像時に被写体およびその周辺を照明する。また、部品保持ヘッド６０がフィーダ５２から受け取った電子部品５４を配線板保持装置２４により保持されたプリント配線板２０へ搬送する搬送経路の途中で、Ｙ軸方向において部品供給装置１４と配線板搬送装置１６との間の位置には、撮像装置としてのラインスキャンカメラ１００が配設されている。このラインスキャンカメラ１００は、部品保持ヘッド６０に保持された電子部品を下方から撮像する。また、ラインスキャンカメラ１００に対応して照明装置１０２（図７参照）が設けられている。ラインスキャンカメラに代えて、ＣＣＤカメラとすることも可能である。
【００１６】
本電子部品装着機は、全体の外側がカバー１２０で覆われるとともに、カバー１２０のＹ軸方向に隔たった両側には、それぞれ開閉可能な安全扉１２２，１２４が設けられている。カバー１２０および安全扉１２２，１２４で覆われた内側空間内に、装着機本体が配設され、これらカバー１２０および安全扉１２２，１２４が、装着機の運転中に作業者が、部品装着装置１２，部品供給装置１４，配線板搬送装置１６等が配設された内部空間である作業空間内に侵入して、怪我発生等の原因になることを防止する機能を果たす。
【００１７】
安全扉１２２，１２４には、安全扉スイッチ１３０，１３２（図７および図８参照）がそれぞれ設けられている。安全扉スイッチ１３０，１３２は、接触型センサである。安全扉１２２，１２４の電子部品装着機の内部空間側の側面には、安全扉スイッチ１３０，１３２の雄コネクタが設けられ、安全扉１２２，１２４を開閉可能に保持するカバー１２０（あるいはベース１０）には、上記雄コネクタに接続可能な雌コネクタが設けられている。安全扉１２２，１２４が閉められれば、これら雄コネクタと雌コネクタとが接続され、安全扉スイッチ１３０，１３２がオン状態となる。つまり、安全扉１２２，１２４が開かれれば、安全扉スイッチ１３０，１３２がオフ状態となり、安全扉１２２，１２４が閉じられれば、安全扉スイッチ１３０，１３２がオン状態となる。安全扉スイッチ１３０，１３２を、反射型の光電センサ，透過型の光電センサ，近接スイッチ等の非接触型センサにより構成することも可能である。
【００１８】
電子部品装着機には、起動スイッチ１３８（図７および図１０参照）が設けられている。電子部品装着機の起動条件が整えば、装着機の操作盤に設けられた起動スイッチランプ１３９（図７および図１１参照）が点滅させられ、起動スイッチ１３８を操作すべきことが作業者に知らされる。それに応じて作業者により起動スイッチ１３８が操作される（押しボタンが押される）と、起動スイッチ１３８がオン状態となり、電子部品装着機が起動する。
【００１９】
さらに、非常停止スイッチ１４０（図７および図８参照）が設けられている。非常停止スイッチ１４０は、作業者の操作（押しボタンを押す等）によりオフ状態（開状態）となり、解除操作によりオン状態となる。装着機を緊急に停止させたい場合に上記非常停止スイッチ１４０が操作される。
【００２０】
本実施形態においては、部品保持ヘッド６０が作業装置の一例であり、部品装着装置１２，部品供給装置１４，配線板搬送装置１６の幅変更装置３４，ＸＹロボット６４，昇降装置８５，回転装置８６等が作動装置を構成している。そして、上記作業装置を含む作動装置を備える電子部品装着機が、本発明に係る対回路基板作業機の一実施形態である。
【００２１】
本実施形態の電子部品装着機においては、組立作業の途中や、組立後であって部品保持ヘッド６０による装着作業の開始前等に、調整作業が行われる。あるいは、部品保持ヘッド６０による装着作業の途中に、不具合対策等として調整作業が行われる場合もある。調整作業としては、例えば以下の作業が行われる。
(a)Ｙ軸モータ７４，Ｘ軸モータ８０において、モータカップリングが固定される。
(b)部品保持ヘッド６０のＺ軸方向の位置を検出するＺ軸センサ９３の調整が行われる。
(c)配線板コンベヤ１８に対するＸＹロボット６４の平行度がダイヤルゲージによって測定された後に、両者の組付状態が調整される。
(d)配線板コンベヤ１８のガイドレール３０，３２等の平坦度がダイヤルゲージによって測定された後に、必要であれば平坦度出しが行われる。
(e)ＣＣＤカメラ９８，ラインスキャンカメラ１００により撮像が行われ、ピントが調整される。
(f)ラインスキャンカメラ１００の固有値が測定される。
(g)電子部品５４のフィーダ５２からの取出時における部品保持ヘッド６０と電子部品フィーダ５２との相対位置が調節される。
【００２２】
上記調整作業は、電子部品装着機が調整モードに設定された状態で行われる。そのために、安全扉１２２の内側であって、安全扉１２２が開かれた状態では操作でき、閉じられた状態では操作できない位置には、図５に示す調整モード設定スイッチ１４４が設けられている。調整モード設定スイッチ１４４は、図４に示す操作キー１４６を挿入可能な***作部としてのキー穴１４８を備えるものである。キー穴１４８が調整モード解除位置に位置する状態で、作業者により操作キー１４６が挿入され、調整モード位置まで回転操作された後、操作キー１４６がキー穴１４８から抜かれれば、調整モードが設定される。この状態が調整モード設定スイッチ１４４のオン状態であり、このように調整モードに設定した後、キー穴１４８から抜いた操作キー１４６を作業者自身が携帯することにより、他の作業者により調整モード設定スイッチ１４４が操作されることを確実に回避することができる。また、キー穴１４８が調整モード位置にある状態で、操作キー１４６がキー穴１４８に挿入されれば、調整モードの設定が解除される。
【００２３】
調整モードに設定するためには、前述のように、安全扉１２２が開かれて調整モード設定スイッチ１４４がオン状態とされるとともに、雄コネクタである回路バイパスダミー１５０が、図６に示すように、電子部品装着機の安全扉スイッチ１３０の雌コネクタに取り付けられる。回路バイパスダミー１５０は、電気的にあたかも安全扉１２２が閉じているような電気的状態を現出させるものである。回路バイパスダミー１５０が電子部品装着機に取り付けられれば、回路バイパスダミースイッチ１５２（図７および図８参照）がオン状態となる。回路バイパスダミー１５０には、侵入検知センサ１５４が一体的に設けられている。本実施形態における侵入検知センサ１５４は、発光器１５５および受光器１５６を有する透過型の光電センサであり、本実施形態では、上下方向に延びる一対の支持部材１５７にそれぞれ複数対の発光器１５５および受光器１５６が互いに対向して配置されている。侵入検知センサ１５４は、調整に必要な調整領域以外の領域である危険領域に物体が侵入したことを検知するものである。したがって、作業者は調整領域内で調整作業を行うことができるが、危険領域に侵入した場合には、侵入検知センサ１５４が人体の侵入を検出し、非常停止スイッチ１４０がオフ状態とされ、電子部品装着機の作動が非常停止させられる。本実施形態においては、非常停止スイッチ１４０が作業者により操作可能であると同時に、自動操作も可能なスイッチとされているのであるが、作業者により手動操作される非常停止スイッチ１４０と直列に、あるいは回路バイパスダミースイッチ１５２と直列に、自動操作の非常停止スイッチを設けることも可能である。
【００２４】
本電子部品装着機は、図７に示す制御装置１６０により制御される。制御装置１６０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）１６２，ＲＯＭ１６４，ＲＡＭ１６６およびそれらを接続するバスを有するコンピュータ１７０を主体とするものである。バスにはＩ／Ｏポート１７２が接続され、Ｚ軸センサ９３，侵入検知センサ１５４等の各種センサや、安全扉スイッチ１３０，１３２，起動スイッチ１３８，非常停止スイッチ１４０，調整モード設定スイッチ１４４，回路バイパスダミースイッチ１５２等が接続されるとともに、駆動回路１７４を介して、幅変更用モータ３６，Ｙ軸モータ７４，Ｘ軸モータ８０，Ｚ軸モータ９０，θ軸モータ９４，照明装置９９，１０２，起動スイッチランプ１３９等が接続されている。Ｙ軸モータ７４，Ｘ軸モータ８０，Ｚ軸モータ９０，θ軸モータ９４は、駆動源たる電動モータとしてのサーボモータであり、回転角度を精度良く制御可能なものである。入出力インタフェース１７２にはまた、制御回路１７６を介してＣＣＤカメラ９８，ラインスキャンカメラ１００等が接続されている。また、ＲＯＭ１６４には、プリント配線板１８に複数の電子部品５４を装着するためのルーチンを始め、本電子部品装着機の一般的作動を制御するプログラムが格納されている。また、ＲＡＭ１６６には、プリント配線板１８に装着すべき電子部品５２の種類，装着位置，装着順序等に従って部品保持ヘッド６０を移動させるためのプログラム等が格納されている。ＲＡＭ１６６にはまた、調整モード設定プログラムが格納されている。
【００２５】
電子部品装着機の各装置と動力源たる電源とを接続する電気回路１９０を図８に示す。電気回路１９０には、前述の非常停止スイッチ１４０，安全扉スイッチ１３０，１３２等が直列に設けられ、これらスイッチ１３０，１３２，１４０が全てオン状態となることにより、電気回路１９０が閉成され、電子部品装着機が電源に接続される。非常停止スイッチ１４０は、常閉のスイッチであり、非常停止スイッチ１４０が作業者によりあるいは自動で操作されれば、オフ状態（開状態）となるものである。また、安全扉スイッチ１３０，１３２は、安全扉１２２，１２４が開放されれば、オフ状態となるものである。したがって、非常停止スイッチ１４０が操作されることと、安全扉１２２，１２４の少なくとも１つが開放されることとの少なくとも１つの条件が満たされれば、電気回路１９０は閉成されず、電子部品装着機は電源から遮断される。ただし、この電気回路１９０には、バイパス回路１９４が設けられており、このバイパス回路１９４に調整モード設定スイッチ１４４および回路バイパスダミースイッチ１５２が設けられている。調整作業が行われる際には、安全扉１２２が開放されるのであるが、作業者によって調整モード設定スイッチ１４４がオン状態（閉状態）とされるとともに、回路バイパスダミー１５０が取り付けられて回路バイパスダミースイッチ１５２がオン状態とされることにより、バイパス回路１９４を経て、電子部品装着機の各装置が電源に接続され、調整モードに設定されることになる。なお、バイパス回路１９４は、端子１９８を経てコンピュータ１７０に接続されており、電源からの電流が通常時とは異なり、バイパス回路１９４を経て各装置に供給されていることが検出される。
【００２６】
以下、調整モード設定プログラムについて図９のフローチャートに基づいて説明する。調整モード設定プログラムのステップ１（以下「Ｓ１」と略称する。その他のステップについても同じ）において、調整モード設定スイッチ１４４がオン状態であるか否かが判定され、ＮＯと判定されれば、Ｓ６において、特定状態維持コマンドが入力されたか否かが判定され、判定の結果がＹＥＳであれば、Ｓ７において、入力された特定状態維持コマンドに対応する作動装置が特定状態まで作動させられる。例えば、ＸＹロボット６４の作動によって部品保持ヘッド６０が複数のフィーダ５２のうちの１つの部品供給部の上方に位置決めされ、昇降装置８５の作動によって部品供給部に接近させられ、フィーダ５２に接触しないが極力近接させられた状態で停止させられるのである。Ｓ６の判定結果がＮＯであれば、Ｓ７がスキップされる。
【００２７】
前記Ｓ１においてＹＥＳと判定されれば、Ｓ２〜Ｓ５が実行されて調整モードが設定される。Ｓ２において、有効なコマンドが自動運転モードに比較して少ない数に規定される。Ｓ３において、複数のコマンドの少なくとも一部が、安全扉１２２，１２４が閉じている通常時と異なるものに変更される。Ｓ４において、起動スイッチランプ１３９の点滅が禁止される。Ｓ５において上記特定状態が維持される。調整モード設定スイッチ１４４がオフ状態となるまで、上記Ｓ２〜Ｓ５が繰り返し実行される。以下、各ステップについて説明する。
【００２８】
Ｓ２の有効なコマンドの規制については、例えば、起動コマンドが無効化され、かつ、自動運転のためのリモートコマンドが無効化される。起動コマンドとは、図１０に示すように、起動スイッチ１３８がオン状態とされた場合に、電気回路２１０に電流が流れ、Ｉ／Ｏポート１７２に起動スイッチ１３８がオン状態とされたことが入力されるコマンドである。ただし、この電気回路２１０において起動スイッチ１３８より上流側には、常閉のリレー接点２１２と、常開のリレー接点２１４とが設けられている。常開のリレー接点２１４は、起動スイッチ１３８をオン状態とする準備が完了すれば閉じられるものである。リレー接点２１２は、調整モード設定スイッチ１４４のオン，オフと連動して開閉するスイッチ２１６と連動するものである。調整モード設定スイッチ１４４がオン状態とされてスイッチ２１６が閉じられれば、リレーコイルＲ₁に電流が流れ、リレー接点２１２が開状態とされる。したがって、調整作業中に、他の作業者が誤って起動スイッチ１３８を操作した場合でも、電気回路２１０に電流は流れず、Ｉ／Ｏポート１７２への起動スイッチ１３８の入力が無効とされる。また、自動運転のためのリモートコマンドが無効とされれば、リモートコントローラにより、ＸＹロボット６４による部品保持ヘッド６０の移動，プリント配線板２０の搬送等のコマンドが入力されても、それに基づいてＸＹロボット６４，配線板コンベヤ１８等が動作することはなく、作業者が内部空間内で調整作業中にリモートコントローラによりＸＹロボット６４を含む作動装置の自動運転が開始されることが確実に防止される。
【００２９】
Ｓ２においてはさらに、インチングコマンドとＩ／Ｏチェックコマンドとが有効コマンドとして維持される。インチングコマンドは、ＸＹロボット６４や昇降装置８５等をインチング指令スイッチのマニュアル操作に応じて一定小量ずつ作動させる「インチング」を指令するコマンドである。また、Ｉ／Ｏチェックコマンドは、Ｉ／Ｏポート１７２の入出力状態をチェックするためのコマンドである。
【００３０】
Ｓ３においては、例えば、配線板コンベヤ１８の幅変更を指令する幅変更コマンドや、ＸＹロボット６４の作動を指令するロボット作動コマンドが、幅変更装置３４やＸＹロボット６４を、安全扉１２２，１２４が閉じている通常時に比較して小さい速度で作動させるコマンドに変更される。通常時の作動速度を１００％とすれば、２０〜５０％程度の作動速度で作動させられるように変更されることが望ましい。また、幅変更コマンドに応じて配線板コンベヤ１８の可動ガイドレール３２が移動させられる際、部品保持ヘッド６０等がこれと干渉する可能性がある場合には、幅変更が開始される前に、ＸＹロボット６４の作動により部品保持ヘッド６０が退避位置へ移動させられる。この場合、ＸＹロボット６４が幅変更の準備を行う幅変更準備装置の一例であることになる。
【００３１】
さらに、本電子部品装着機においては、電子部品装着機の起動条件が整えば起動スイッチランプ１３９が点滅させられ、起動スイッチ１４８を操作すべきことが作業者に知らされるのであるが、調整モードにおいては、Ｓ４においてこの起動スイッチランプ１３９の点滅が禁止される。図１１に示すように、起動スイッチランプ１３９を点滅させるための電気回路２２０において、常閉のリレー接点２２２と、常開のリレー接点２２４とが設けられ、常開のリレー接点２２４は、起動スイッチランプ１３９の点滅の準備が完了すれば閉じられ、起動スイッチランプ１３９に電流が流れて起動スイッチランプ１３９が点滅させられる。しかしながら、調整モード設定スイッチ１４４のオン，オフと連動して開閉される常開のスイッチ２２６が閉じられれば、リレーコイルＲ₂に電流が流れ、上記常閉のリレー接点２２２が開かれる。このリレー接点２２２が開かれれば、たとえ常開のリレー接点２２４が閉じられても起動スイッチランプ１３９には電流が流れず、起動スイッチランプ１３９が点滅させられない。したがって、調整モード中に作業者が起動スイッチ１３８を操作することが良好に回避される。
【００３２】
Ｓ５においては、前記Ｓ７において特定状態まで作動させられた作動装置がそのままの状態に維持される。例えば、部品保持ヘッド６０が複数のフィーダ５２のうちの１つの部品供給部に接触しないが極力接近させられた状態に維持されるのである。したがって、安全扉１２２または１２４が開けられた状態で、内部に作業者が侵入し、部品保持ヘッド６０の吸着ノズル８３と部品供給部との相対位置が適正であるか否かを確認することができる。制御装置１７６のＲＡＭ１６６において、Ｓ５ないしＳ７を実行する部分が特定状態維持装置を構成している。
【００３３】
本実施形態における調整モードにおいては、安全扉１２２，１２４が開けられていても、電源と各装置とが接続されているため、種々の調整作業を行うことができる。例えば、Ｙ軸モータ７４，Ｘ軸モータ８０，Ｚ軸モータ９０等のモータがロックされており、モータカップリングを固定する作業を行うことができる。また、Ｚ軸モータ９０がロックされることにより、自重で落下することが回避され、Ｚ軸センサ９３の調整を行うことができる。さらに、電源と接続されているため、照明装置９９，１０２を作動させることができ、ＣＣＤカメラ９８およびラインスキャンカメラ１００のピントを合わせる作業を行うことができる。また、ＸＹロボット６４や幅変更装置３４の作動速度が通常よりも小さくされるため、安全速度で作動させることができる。これらの調整作業を作業者が装着機の内部空間内で行っている最中には、起動スイッチ１３８が無効とされているため、たとえ起動スイッチ１３８が操作されても本電子部品装着機の自動運転が起動されることはない。
【００３４】
本実施形態においては、制御装置１６０の、調整モード設定スイッチ１４４のオン状態で調整作業を制御する部分が調整用制御装置を構成している。制御装置１６０のＳ２を実行する部分が有効コマンド規制部を構成し、特に、Ｓ２において、起動コマンドとリモートコマンドとを無効にする部分がコマンド無効化部を構成し、インチングコマンドとＩ／Ｏチェックコマンドとを有効コマンドとして維持する部分が一部コマンド維持部を構成している。さらに、Ｓ３を実行する部分が、コマンド変更部を構成し、特に、本実施形態で例示した、複数の作動装置の作動速度を通常時に比較して小さくする部分が、作動速度低減部を構成している。さらにまた、Ｓ４を実行する部分が、起動スイッチランプ点滅禁止部を構成している。
【００３５】
電子部品装着機を、前記有効コマンド規制部，コマンド変更部，起動スイッチランプ点滅禁止部および特定状態維持装置の全てを含むものとすることは不可欠ではなく、上記のうち少なくとも１つを含むものとすることができる。また、回路バイパスダミー１５０および侵入検知センサ１５４を含む限定領域作業許容装置を、上記有効コマンド規制部等とは独立して採用することもできる。
【００３６】
調整モード設定スイッチ１４４は、操作キー１４６が調整モード設定位置まで操作されればオンとなるものでもよい。あるいは、調整モード設定スイッチを操作キーがキー穴に差し込まれるのみでオンとなるものとすることもできる。例えば、図１２に示すように、操作キー４００を、板状のキー本体４０２の両側面に、突部４０４および凹部４０６が適宜設けられた形態のものとすることができる。操作キー４００が差し込まれれば調整モード設定スイッチ１４４がオンとなり、抜かれればオフとなるのである。
【００３７】
回路バイパスダミー１５０と一体的に設けられた侵入検知装置たる侵入検知センサ１５４と、非常停止スイッチ１４０を含む非常停止装置とは、限定領域作業許容装置の一実施形態であり、これに代えて、図１３に示すように、回路バイパスダミー１５０と一体的に部分カバー５００を設けてもよい。図示の部分カバー５００は、安全扉１２２が開放された空間を覆うカバーであり、かつ、その一部に作業者が手を挿入可能な挿入口５０２が設けられたものである。挿入口５０２によって開放された空間が調整に必要な調整領域である。したがって、挿入口５０２から手を入れて調整領域において調整作業を行うことができ、作業者の侵入を禁止する危険領域はカバーで覆われて作業者が侵入できない。この部分カバー５００は限定領域作業許容装置の別の実施形態である。
【００３８】
電子部品装着機の上方（例えば上フレーム６６）に人体の侵入を検知する侵入検知センサを設け、その侵入検知センサによりカバーされる３次元空間が危険領域とされて、その危険領域に侵入した物体を非接触で検知し、その侵入検知信号に基づいて非常停止装置を作動させてもよい。
【００３９】
本発明に係る限定領域作業許容装置は、図１４に示すように、回路基板搬送装置たる配線板搬送装置６００の両側に、複数の電子部品フィーダ６０２を備えるフィーダ型部品供給装置６０４と、複数のトレイ６０６が収容されたトレイ型部品供給装置６０８とを備える形式の電子部品装着機にも適用可能である。なお、図１４において、前記実施形態と同様に構成される部分には同じ符号を付し、詳細な図示，説明を省略する。このように構成される電子部品装着機では、フィーダ型部品供給装置６０４とトレイ型部品供給装置６０８とが、実質的に装着機の内部空間を覆うカバーとしての機能を果たす。そして、調整作業の中には、これら部品供給装置６０４，６０８を取り外して行わなければならないものもあり（例えば、部品撮像装置たるラインスキャンカメラの調整等）、その場合には、カバーの一部が取り外された状態になる。したがって、前述の回路バイパスダミー１５０を、装着機のフィーダ型部品供給装置６０４あるいはトレイ型部品供給装置６０８が取り外された後の部分に取り付け、侵入検知センサ１５４によって作業者の危険領域への侵入を検知し、装着機を非常停止させるようにすれば、安全性が向上する。本実施形態においても、前記図１３に示す実施形態のように、部分カバー５００によって作業者の危険領域への侵入を阻止するものとしてもよいし、あるいは、３次元空間への物体の侵入を検知するセンサを設けてもよい。
【００４０】
図１５に示す形態の電子部品装着機に本発明を適用することもできる。本電子部品装着機においては、部品装着装置７００の構成要素である複数の部品保持ヘッド７０２が、一軸線である垂直軸線まわりを旋回可能に設けられ、複数の部品保持ヘッド７０２が、部品取出位置において部品供給装置７０４から電子部品を取り出し、部品装着位置において回路基板保持装置たる配線板保持装置７０６に保持された回路基板たるプリント配線板７０８に装着する。なお、この形式の電子部品装着機においては、部品供給装置７０４が、電子部品フィーダ７１０が複数台フィーダ保持台７１２に支持され、そのフィーダ保持台７１２が保持台移動装置７１４により、複数の電子部品フィーダ７１０の部品供給部が並ぶ方向に平行な方向（Ｄ軸方向と称する）に移動させられ、また、配線板保持装置７０６が、相対移動装置たるＸＹ移動装置７２０により、プリント配線板７０８の表面に平行な水平面内の任意の位置へ移動させられる。例えば、特開平６−３４２９９８号公報に記載の電子部品装着機がこれに相当する。本形態の電子部品装着機における調整モードの設定は、前記図１〜図１２に示す実施形態と同様であるため図示，説明は省略する。調整作業時には、前記各実施形態で説明したのと同様に、有効コマンド制限，コマンド変更，起動スイッチランプの点滅禁止，特定状態維持等が実施されるが、その他に、作動装置たる保持台移動装置７１４の移動を指令する保持台移動コマンドを、通常より小さい速度でフィーダ保持台７１２を移動させるコマンドに変更するコマンド変更等も実施される。例えば、他の装置を調整するためにフィーダ保持台７１２が邪魔にならない位置へ退避させられる場合があるが、その際の移動速度が小さく抑えられるのである。
【００４１】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である対回路基板作業機たる電子部品装着機を概略的に示す平面図である。
【図２】上記電子部品装着機の基板保持装置を概略的に示す平面図である。
【図３】上記電子部品装着機の部品装着装置を示す正面図（一部断面）である。
【図４】上記電子部品装着機の調整モード設定スイッチを操作する操作キーを示す正面図である。
【図５】上記調整モード設定スイッチを示す正面図である。
【図６】前記電子部品装着機の回路バイパスダミーおよび侵入検知装置を示す正面図である。
【図７】前記電子部品装着機を制御する制御装置のうち、本発明に関連の深い部分を示すブロック図である。
【図８】上記電子部品装着機の動力源と前記基板保持装置および前記部品装着装置等を接続する電気回路を示す回路図である。
【図９】前記制御装置に記憶された調整モード設定プログラムのフローチャートである。
【図１０】前記電子部品装着機の起動コマンドに関連するシーケンス回路を示す図である。
【図１１】上記電子部品装着機の起動スイッチランプ点滅コマンドに関連するシーケンス回路を示す図である。
【図１２】本発明の別の実施形態である電子部品装着機の調整モード設定スイッチを操作する操作キーを示す斜視図である。
【図１３】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着機の回路バイパスダミーおよび部分カバーを示す正面図である。
【図１４】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着機を概略的に示す平面図である。
【図１５】本発明のさらに別の実施形態である電子部品装着機を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
１２：部品装着装置 １４：部品供給装置 １６：配線板搬送装置 １８：配線板コンベヤ ２０：プリント配線板 ３４：幅変更装置 ５２：電子部品フィーダ ５４：電子部品 ６０：部品保持ヘッド ６４：ＸＹロボット ８５：昇降装置 ８６：回転装置 ９８：ＣＣＤカメラ ９９：照明装置 １００：ラインスキャンカメラ １０２：照明装置 １２２，１２４：安全扉 １３８：起動スイッチ １３９：起動スイッチランプ
１４４：調整モード設定スイッチ １４６：操作キー １５０：回路バイパスダミー １５４：侵入検知センサ １６０：制御装置 １６６：ＲＡＭ １７２：Ｉ／Ｏポート １９０：電気回路 １９４：バイパス回路
４００：操作キー ５００：部分カバー ６００：配線板搬送装置 ６０２：電子部品フィーダ ６０４：フィーダ型部品供給装置 ６０６：トレイ ６０８：トレイ型部品供給装置 ７００：部品装着装置 ７０２：部品保持ヘッド ７０４：部品供給装置 ７０６：配線板保持装置 ７０８：プリント配線板 ７１０：電子部品フィーダ ７１２：フィーダ支持台
７１４：保持台移動装置 ７２０：ＸＹ移動装置

Claims (3)

1. 安全扉により閉塞，開放される内部空間内に配設され、回路基板に対して予め定められた作業を行う作業装置を含む複数の作動装置を備えた対回路基板作業機において、
   前記安全扉が開いている状態において当該対回路基板作業機に取り付けられ、電気的にあたかも安全扉が閉じているような電気的状態を現出させる回路バイパスダミーと、
   そのバイパスダミーが取り付けられた状態において、調整に必要な調整領域における作業を許容するとともに、それ以外の領域である危険領域における作業を許容しない限定領域作業許容装置と
   を設けたことを特徴とする対回路基板作業機。
2. 前記限定領域作業許容装置が、
   前記回路バイパスダミーが取り付けられた状態で、人体が前記危険領域へ侵入したことを検知する侵入検知装置と、
   その侵入検知装置が侵入を検知した場合に当該対回路基板作業機の作動を非常停止させる非常停止装置と
   を含む請求項１に記載の対回路基板作業機。
3. 前記限定領域作業許容装置が、前記回路バイパスダミーが取り付けられた状態で、人体が前記調整領域へ侵入することを許容する一方、前記危険領域へ侵入することを防止する部分カバーを含む請求項１に記載の対回路基板作業機。

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