(57)【要約】  生産ラインにおける作業装置の好適な移動を可能としつつ設置コストを低減できる作業装置、および生産ラインを提供することを目的とする。  生産ラインの作業装置は、複数の電子部品装着機のそれぞれにセットされた交換要素の回収および補給を行う交換装置と、複数の電子部品装着機の前部に設けられ、回路基板の搬送方向に延伸し、平面状の走行路を有する第一レールと、第一レールの走行路に摩擦により係合する駆動輪を駆動させて、交換装置を第一レールに沿って移動させる移動装置と、を備える。
2017141377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子部品装着機が回路基板の搬送方向に並設された生産ラインに適用され、前記複数の電子部品装着機のそれぞれに対して所定の作業を行う作業装置であって、
前記複数の電子部品装着機のそれぞれにセットされた交換要素の回収および補給を行う交換装置と、
前記複数の電子部品装着機の前部に設けられ、前記回路基板の搬送方向に延伸し、平面状の走行路を有する第一レールと、
前記第一レールの前記走行路に摩擦により係合する駆動輪を駆動させて、前記交換装置を前記第一レールに沿って移動させる移動装置と、
を備える生産ラインの作業装置。
【請求項２】
前記走行路は、水平面に対して垂直であり且つ前記交換装置側を向いて形成され、
前記移動装置は、前記駆動輪を前記走行路に付勢して摩擦により係合させる付勢機構を有する、請求項１に記載の生産ラインの作業装置。
【請求項３】
前記移動装置は、
前記交換装置を保持する本体部と、
前記駆動輪、駆動モータ、および前記駆動モータが出力する駆動力を前記駆動輪に伝達する伝達機構により構成される駆動ユニットと、をさらに有し、
前記付勢機構は、前記駆動ユニットを前記本体部に対して前記第一レール側に押し出すことにより、前記駆動輪を前記走行路に付勢する、請求項２に記載の生産ラインの作業装置。
【請求項４】
前記第一レールには、水平面に平行な上面部と、前記上面部に対して垂直であり且つ前記交換装置とは反対側を向いた側面部と、がさらに形成され、
前記移動装置は、
前記第一レールの前記上面部に転動可能に係合し、前記交換装置の下方への移動を規制する第一ガイドローラと、
前記第一レールの前記側面部に転動可能に係合し、前記回路基板の搬送方向に直交する水平方向への前記交換装置の移動を規制する第二ガイドローラと、
をさらに有する、請求項２または３に記載の生産ラインの作業装置。
【請求項５】
前記走行路に前記駆動輪が係合する上下方向の範囲は、前記側面部に前記第二ガイドローラが係合する上下方向の範囲と重複する、請求項４に記載の生産ラインの作業装置。
【請求項６】
前記作業装置は、前記複数の電子部品装着機の前部において前記第一レールとは異なる上下方向位置に設けられ、前記回路基板の搬送方向に延伸し、水平面に対して垂直であり且つ前記交換装置側を向いた支持部が形成された第二レールをさらに備え、
前記移動装置は、前記第二レールの前記支持部に沿って転動し、前記交換装置の姿勢を維持する第三ガイドローラをさらに有する、請求項４または５に記載の生産ラインの作業装置。
【請求項７】
前記交換要素は、前記回路基板に装着される電子部品を供給するフィーダであり、
前記交換装置は、前記複数の電子部品装着機のそれぞれとの間で前記フィーダの回収および補給を行う、請求項１−６の何れか一項に記載の生産ラインの作業装置。
【請求項８】
前記複数の電子部品装着機のそれぞれには、セットされた前記フィーダを動作可能に保持する上部スロットと、前記上部スロットの下方に配置され、セットされた前記フィーダをストックする下部スロットと、が設けられ、
前記第一レールは、前記複数の電子部品装着機のそれぞれにおける前記上部スロットと前記下部スロットとの上下方向の間に設けられ、
前記交換装置は、前記上部スロットとの間で交換する前記フィーダを移載する上部移載部と、前記下部スロットとの間で交換する前記フィーダを移載する下部移載部と、を有し、
前記駆動輪は、前記上部移載部および前記下部移載部との上下方向の間に設けられる、請求項７に記載の生産ラインの作業装置。
【請求項９】
回路基板の搬送方向に並設された複数の電子部品装着機と、
前記複数の電子部品装着機のそれぞれにセットされた交換要素の回収および補給を行う交換装置と、
前記複数の電子部品装着機の前部に設けられ、前記回路基板の搬送方向に延伸し、平面状の走行路を有する第一レールと、
前記第一レールの前記走行路に摩擦により係合する駆動輪を駆動させて、前記交換装置を前記第一レールに沿って移動させる移動装置と、
を備える生産ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業装置および生産ラインに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
作業装置は、複数の電子部品装着機が回路基板の搬送方向に並設された生産ラインにおいて、複数の電子部品装着機のそれぞれに対して所定の作業を行う。例えば、特許文献１には、上記の所定の作業として電子部品装着機との間でフィーダの回収および補給を自動で行う補給装置が開示されている。特許文献１の装置は、ラックアンドピニオン機構を用いて上記の補給装置を規定位置まで移動させる構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１４／０１００８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成からなる作業装置においては、ラックとピニオンとの噛み合い状態が作業装置の移動に影響する。そのため、例えば複数のレール部材を連結してラックが形成される場合には、レール部材の継ぎ目においてラック歯のピッチが維持されるように複数のレール部材を設置する必要がある。さらに、ラックが直線状となるように形成される必要があり、作業装置の設置に要するコストが増大するおそれがある。【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、生産ラインにおける作業装置の好適な移動を可能としつつ設置コストを低減できる作業装置、および生産ラインを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る作業装置は、複数の電子部品装着機が回路基板の搬送方向に並設された生産ラインに適用され、複数の電子部品装着機のそれぞれに対して所定の作業を行う。生産ラインの作業装置は、複数の電子部品装着機のそれぞれにセットされた交換要素の回収および補給を行う交換装置と、複数の電子部品装着機の前部に設けられ、回路基板の搬送方向に延伸し、平面状の走行路を有する第一レールと、第一レールの走行路に摩擦により係合する駆動輪を駆動させて、交換装置を第一レールに沿って移動させる移動装置と、を備える。【０００７】
請求項９に係る生産ラインは、回路基板の搬送方向に並設された複数の電子部品装着機と、複数の電子部品装着機のそれぞれにセットされた交換要素の回収および補給を行う交換装置と、複数の電子部品装着機の前部に設けられ、回路基板の搬送方向に延伸し、平面状の走行路を有する第一レールと、第一レールの走行路に摩擦により係合する駆動輪を駆動させて、交換装置を第一レールに沿って移動させる移動装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１，９に係る発明の構成によると、交換装置は、第一レールに摩擦により係合する駆動輪が駆動されることによって電子部品装着機の並設方向（回路基板の搬送方向）に移動される。よって、第一レールにおける平面状の走行路に駆動輪が摩擦により係合できるので、駆動輪の駆動によって交換装置の移動が可能となる。また、移動装置がラックを規定の精度をもって構成する必要があるラックアンドピニオン機構を用いた構成と比較すると、移動装置は、第一レールに駆動輪が転動可能な走行路を形成すれば足りる。よって、生産ラインに作業装置を適用するための設置コスト、または交換装置を備える生産ラインの設置コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における作業装置を適用された生産ラインを示す斜視図である。
【図２】図１における作業装置と電子部品装着機の構成の概略を示す斜視図である。
【図３】フィーダの構成の概略を示す斜視図である。
【図４】図１における作業装置を示す側面図である。
【図５】図４における作業装置の移動装置の構成を示す斜視図である。
【図６】図４における作業装置の移動装置の内部構成を透視して示す斜視図である。
【図７】図４における駆動ユニットと第一レールを拡大して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態＞
（生産ライン１の構成）
生産ライン１は、図１および図２に示すように、複数の電子部品装着機１０が回路基板Ｂｄの搬送方向（Ｘ方向）に並設されて構成される。生産ライン１の基板搬入側（図１の左上側）には、カセット式のフィーダ２０の保管に用いられるフィーダ保管装置３０が設置されている。また、生産ライン１には、例えばスクリーン印刷機や実装検査機、リフロー炉などが含まれ得る。
【００１１】
本実施形態において、生産ライン１には、複数の電子部品装着機１０およびフィーダ保管装置３０のそれぞれに対して所定の作業を行う作業装置としての交換ロボット５０が適用される。生産ライン１を構成する各装置および交換ロボット５０は、図示しないネットワークを介して管理装置４０と種々のデータを入出力可能に構成されている。交換ロボット５０の詳細構成については後述する。
【００１２】
フィーダ保管装置３０は、複数のスロットを有し、当該スロットにセットされたフィーダ２０をストックする。フィーダ２０がフィーダ保管装置３０にセットされると、フィーダ２０と管理装置４０との間で通信可能な状態となる。これにより、フィーダ保管装置３０のスロットと当該スロットにセットされたフィーダ２０の識別符号（ＩＤ）が関連付けられて、管理装置４０に記録される。
【００１３】
管理装置４０は、生産ライン１の動作状況を監視し、電子部品装着機１０およびフィーダ保管装置３０を含む生産設備の制御を行う。管理装置４０には、電子部品装着機１０を制御するための各種データが記憶されている。管理装置４０は、各生産設備における生産処理の実行に際して、制御プログラムなどの各種データを各生産設備に適宜送出する。
【００１４】
（電子部品装着機１０の構成）
生産ライン１を構成する複数の電子部品装着機１０は、図２に示すように、基板搬送装置１１と、上部スロット１２と、下部スロット１３と、装着ヘッド１４と、ヘッド移動装置１５とを有する。以下の説明において、電子部品装着機１０の水平幅方向であり回路基板Ｂｄの搬送方向をＸ方向とし、電子部品装着機１０の水平奥行き方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な鉛直方向（図１の上下方向）をＺ方向とする。
【００１５】
基板搬送装置１１は、ベルトコンベアなどにより構成され、回路基板Ｂｄを搬送方向へと順次搬送する。基板搬送装置１１は、電子部品装着機１０の機内における所定の位置に回路基板Ｂｄを位置決めする。そして、基板搬送装置１１は、電子部品装着機１０による実装処理が実行された後に、回路基板Ｂｄを電子部品装着機１０の機外に搬出する。
【００１６】
上部スロット１２は、電子部品装着機１０の前部側の上部に配置され、セットされたフィーダ２０を動作可能に保持する。つまり、上部スロット１２にセットされたフィーダ２０は、電子部品装着機１０による電子部品の装着処理において動作を制御され、当該フィーダ２０の上部の規定位置に設けられた取り出し部において電子部品を供給する。
【００１７】
下部スロット１３は、上部スロット１２の下方に配置され、セットされたフィーダ２０をストックする。つまり、下部スロット１３は、生産に用いられるフィーダ２０を予備的にストックし、または生産に用いられた使用済みのフィーダ２０を一時的にストックする。なお、上部スロット１２と下部スロット１３との間でのフィーダ２０の交換は、後述する交換ロボット５０による自動交換、または作業者による手動交換によりなされる。
【００１８】
装着ヘッド１４は、フィーダ２０により供給される電子部品を保持する保持部材（図示せず）が設けられる。上記の保持部材には、例えば負圧を供給されて電子部品を保持する吸着ノズルや、電子部品を把持して保持するチャックなどが適用され得る。装着ヘッド１４は、保持部材をＺ方向に移動可能に、且つＺ軸周りに回転可能に保持する。ヘッド移動装置１５は、直動機構により装着ヘッド１４をＸＹ方向に移動させる。
【００１９】
上記のような構成からなる電子部品装着機１０は、図示しない制御装置により装着ヘッド１４やヘッド移動装置１５、フィーダ２０の動作を制御する。そして、電子部品装着機１０は、フィーダ２０により供給される電子部品を回路基板Ｂｄの所定位置まで移載するように、電子部品の装着処理を実行する。
【００２０】
（フィーダ２０の構成）
フィーダ２０の構成を、図３を参照して説明する。フィーダ２０は、図３に示すように、ケース２１と、キャリアテープ２２と、テープリール２３と、テープ送り機構２４と、レール２５と、フィーダ制御装置２６とを有する。ケース２１は、全体形状としては矩形状に形成されている。ケース２１は、一部が開閉可能に形成されている。ケース２１は、キャリアテープ２２が巻回されたテープリール２３を着脱可能（交換可能）に保持する。
【００２１】
キャリアテープ２２は、幅方向の中央部に形成された収納部に電子部品を収納する。また、キャリアテープ２２には、幅方向の一方側の縁部に形成された送り穴を有する。上記の収納部および送り穴は、キャリアテープ２２の送り方向に一定の間隔で形成されている。キャリアテープ２２は、上面にカバーテープが接着され、収納部の開口部が閉塞されている。テープリール２３は、ケース２１に対して回転可能に支持されている。
【００２２】
テープ送り機構２４は、キャリアテープ２２の送り穴に係合可能なスプロケットを回転駆動させる。これにより、テープ送り機構２４は、テープリール２３から引き出されたキャリアテープ２２を、フィーダ２０の上部の規定位置に設けられた取り出し部へとピッチ送りする。レール２５は、テープリール２３から引き出されたキャリアテープ２２を支持する。
【００２３】
フィーダ制御装置２６は、フィーダ２０が電子部品装着機１０の上部スロット１２にセットされると、コネクタを介して電子部品装着機１０から電力が供給される。そして、フィーダ制御装置２６は、電子部品装着機１０との間で通信可能な状態となる。フィーダ制御装置２６は、電子部品装着機１０による制御指令などに基づいて、テープ送り機構２４の動作を制御する。
【００２４】
このような構成からなるフィーダ２０は、テープ送り機構２４が動作されてキャリアテープ２２がピッチ送りされると、電子部品の取り出し部の手前でカバーテープが剥離されて電子部品が取り出し可能に露出される。これにより、フィーダ２０の上部の取り出し部において、装着ヘッド１４の保持部材によって電子部品を保持可能となるように、フィーダ２０に装填された電子部品が供給される。
【００２５】
（交換ロボット５０の構成）
交換ロボット５０は、回路基板Ｂｄに装着される電子部品を供給するフィーダ２０を交換要素として、生産ライン１を構成する複数の電子部品装着機１０との間、およびフィーダ保管装置３０との間でフィーダ２０の回収および補給を行う。より具体的には、交換ロボット５０は、回路基板製品の生産に用いられるフィーダ２０を、フィーダ保管装置３０から電子部品装着機１０の下部スロット１３や上部スロット１２に搬送する。さらに、交換ロボット５０は、電子部品装着機１０の上部スロット１２と下部スロット１３との間でフィーダ２０の交換をする。また、使用済みのフィーダ２０を電子部品装着機１０からフィーダ保管装置３０に搬送する。
【００２６】
交換ロボット５０は、図４に示すように、交換装置５１と、第一レール５２と、第二レール５３と、離脱防止ガイド５４と、移動装置６０と、位置検出装置８０（図５を参照）とを備える。交換装置５１は、複数の電子部品装着機１０のそれぞれにセットされたフィーダ２０の回収および補給を行う。より詳細には、交換装置５１は、フィーダ２０を把持するクランプ（図示せず）をＹ方向およびＺ方向に移動させる移動機構を備える。
【００２７】
交換装置５１は、図４に示すように、上部スロット１２との間で交換するフィーダ２０を移載する上部移載部５１ａと、下部スロット１３との間で交換するフィーダ２０を移載する下部移載部５１ｂと、を有する。交換装置５１は、電子部品装着機１０または管理装置４０による制御指令に基づいて、上部移載部５１ａまたは下部移載部５１ｂにおいて、上記のクランプのＹＺ方向位置および把持状態を制御する。
【００２８】
第一レール５２は、図１に示すように、複数の電子部品装着機１０の前部に設けられる。より詳細には、第一レール５２は、複数の電子部品装着機１０のそれぞれにおける上部スロット１２と下部スロット１３との上下方向の間に設けられる。なお、本実施形態において、第一レール５２は、複数の電子部品装着機１０およびフィーダ保管装置３０のそれぞれに個別に同型のレール部材がＸ方向に連続するように設けられることにより構成されている。隣り合うレール部材は、概ね直線状となるように配置され、繋ぎ目においてＸＹＺ方向にある程度の隙間が設けられる構成としてもよい。
【００２９】
また、第一レール５２は、図５および図６に示すように、回路基板の搬送方向（Ｘ方向）に延伸し、平面状の走行路５２ａを有する。本実施形態において、走行路５２ａは、水平面（ＸＹ平面）に対して垂直であり且つ交換装置５１側を向いて形成される。第一レール５２の走行路５２ａは、後述する駆動輪７２と摩擦により係合する。そのため、走行路５２ａは、全体として平面状であれば、例えば駆動輪７２の空転を防止するための凹凸やスリットが形成される構成としてもよい。また、第一レール５２には、水平面に平行な上面部５２ｂと、上面部５２ｂに対して垂直であり且つ交換装置５１とは反対側を向いた側面部５２ｃとがさらに形成される。
【００３０】
第二レール５３は、複数の電子部品装着機１０の前部において第一レール５２とは異なる上下方向位置に設けられる。本実施形態において、第二レール５３は、図４に示すように、第一レール５２および電子部品装着機１０の下部スロット１３の下方に設けられている。第二レール５３は、回路基板Ｂｄの搬送方向（Ｘ方向）に延伸し、水平面（ＸＹ平面）に対して垂直であり且つ交換装置５１側を向いた支持部５３ａが形成されている。
【００３１】
第二レール５３の支持部５３ａは、後述する第三ガイドローラ６４を転動可能に支持する。離脱防止ガイド５４は、支持部５３ａと対向する対向面を有し、第二レール５３の支持部５３ａを転動する第三ガイドローラ６４が支持部５３ａから離脱することを防止する。これにより、離脱防止ガイド５４は、交換装置５１全体が傾動するような外力を加えられた場合に、第三ガイドローラ６４と接触して交換装置５１の傾動を抑制する。
【００３２】
上記のような構成からなる第一レール５２および第二レール５３は、生産ライン１のＸ方向の全域に亘って設置されている。つまり、第一レール５２および第二レール５３は、回路基板Ｂｄの搬入側がフィーダ保管装置３０まで延伸している。よって、交換装置５１は、後述する移動装置６０の動作によって、複数の電子部品装着機１０およびフィーダ保管装置３０の前面側を含むＸ方向の任意位置に位置決め可能に構成される。
【００３３】
移動装置６０は、後述する駆動ユニット７０の駆動輪７２を第一レール５２の走行路５２ａに摩擦により係合させるとともに、当該駆動輪７２を駆動させることにより交換装置５１を第一レール５２に沿って移動させる。移動装置６０は、図４〜図６に示すように、本体部６１と、第一ガイドローラ６２と、第二ガイドローラ６３と、第三ガイドローラ６４と、付勢機構６５と、駆動ユニット７０とを有する。移動装置６０の本体部６１は、交換装置５１を保持するフレーム部材である。また、本体部６１には、駆動ユニット７０を取り付けるためのブラケット６１ａが形成されている。
【００３４】
第一ガイドローラ６２は、図５に示すように、第一レール５２の上面部５２ｂに転動可能に係合する。これにより、第一ガイドローラ６２は、本体部６１に保持された交換装置５１の下向への移動を規制する。第二ガイドローラ６３は、第一レール５２の側面部５２ｃに転動可能に係合する。これにより、第二ガイドローラ６３は、回路基板Ｂｄの搬送方向に直交する水平方向（Ｙ方向）への交換装置５１の移動を規制する。本実施形態において、複数の第一ガイドローラ６２と複数の第二ガイドローラ６３とがＸ方向に互い違いに配置されている。
【００３５】
第三ガイドローラ６４は、図４に示すように、第二レール５３の支持部５３ａに沿って転動する。これにより、第三ガイドローラ６４は、交換装置５１の姿勢を維持する。ここで、第一ガイドローラ６２および第二ガイドローラ６３が第一ガイドローラ６２に係合して交換装置５１を支持すると、支持位置と交換装置５１の重心位置との関係から、交換装置５１にはＸ軸に平行な軸線周りに交換装置５１を回転させるモーメントが発生する。具体的には、交換装置５１の下部が第二レール５３側に接近するような力が発生する。
【００３６】
これに対して、交換装置５１の下部にＺ軸に平行な軸線周りに回転可能な第三ガイドローラ６４が第二レール５３に接触することにより、上記のモーメントに対抗して交換装置５１の姿勢が維持される。このように、交換装置５１は、３種類のガイドローラにより三方向に支持されるので、床面２に対して非接触の状態で且つ直立した姿勢を維持される。
【００３７】
駆動ユニット７０は、図６に示すように、ベースプレート７１と、駆動輪７２と、駆動モータ７３と、伝達機構７４とにより構成される。ベースプレート７１は、Ｙ方向に延伸する板状部７１ａが本体部６１のブラケット６１ａに対してＹ方向にスライド可能に取り付けられる。また、ベースプレート７１には、板状部７１ａの下面から下方に延伸する鍔部７１ｂが形成されている。
【００３８】
駆動輪７２は、図４に示すように、交換装置５１の上部移載部５１ａと下部移載部５１ｂとの上下方向の間に設けられる。また、駆動輪７２は、図６に示すように、Ｚ軸に平行な軸線周りに回転可能にベースプレート７１に設けられる。駆動輪７２の外周部は、ウレタンなどのゴム状の弾性材料で形成されている。駆動輪７２は、金属製の第一レール５２の走行路５２ａに付勢されることによって、所定の摩擦力をもって走行路５２ａと係合する。これにより、駆動輪７２は、走行路５２ａに対して駆動力を伝達可能な状態に構成される。駆動モータ７３は、電力を供給されて駆動力を出力する。本実施形態において、駆動モータ７３は、駆動軸がＺ軸に平行となるようにベースプレート７１に支持されている。
【００３９】
伝達機構７４は、駆動モータ７３が出力する駆動力を駆動輪７２に伝達する。本実施形態において、伝達機構７４は、ベルト式であり、駆動輪７２に同軸に配置され駆動輪７２と一体的に回転するプーリ７４ａと、駆動モータ７３の出力軸とプーリ７４ａとの間に掛け渡される無端ベルト７４ｂとにより構成される。伝達機構７４は、駆動モータ７３の回転速度を減速して駆動輪７２に駆動力を伝達する。
【００４０】
付勢機構６５は、駆動輪７２を走行路５２ａに付勢して摩擦により係合させる。ここで、駆動輪７２は、ベースプレート７１に設けられた駆動モータ７３や、駆動力を伝達する伝達機構７４とともにユニット化されている。つまり、駆動ユニット７０は、全体として本体部６１に対してＹ方向にスライド可能に構成されている。そこで、本実施形態において、付勢機構６５は、スプリング６５ａの弾性力により本体部６１に対して駆動ユニット７０を第一レール５２側に押し出すことにより、駆動輪７２を走行路５２ａに付勢する構成としている。
【００４１】
付勢機構６５のスプリング６５ａは、本体部６１のブラケット６１ａとベースプレート７１の鍔部７１ｂとの間に圧縮された状態で配置されている。これにより、駆動ユニット７０は、本体部６１に対してＹ方向の走行路５２ａ側に常に押し出された状態となる。このように、付勢機構６５は、第一レール５２を構成するレール部材同士の繋ぎ目に隙間や段差があったとしても、駆動輪７２が第一レール５２の走行路５２ａに接触した状態を維持させている。そして、移動装置６０は、第一レール５２の走行路５２ａに摩擦により係合する駆動輪７２を駆動させて、交換装置５１を第一レール５２に沿って移動させる。
【００４２】
また、図７に示すように、第一レール５２の走行路５２ａに駆動輪７２が係合する上下方向の第一範囲Ｒ１は、側面部５２ｃに第二ガイドローラ６３が係合する上下方向の第二範囲Ｒ２と重複する。本実施形態において、第一範囲Ｒ１は、第二範囲Ｒ２を包含するように設定されている。このような構成によると、移動装置６０の駆動輪７２は、第二ガイドローラ６３との間に第一レール５２を挟み込むように位置する。つまり、駆動輪７２が第一レール５２に駆動力を伝達する第一範囲Ｒ１に、第二ガイドローラ６３が交換装置５１のＹ方向の移動を規制する第二範囲Ｒ２が対向する。これにより、付勢機構６５による駆動輪７２の付勢が安定する。
【００４３】
位置検出装置８０は、図５に示すように、歯付きベルト８１と、ピニオン８２と、ロータリエンコーダ８３とを有する。歯付きベルト８１は、ゴム状の弾性材料で形成され、第一レール５２に沿ってＸ方向に設けられている。ピニオン８２は、Ｙ軸に平行な軸線周りに回転可能に移動装置６０の本体部６１に設けられている。ピニオン８２は、歯付きベルト８１の歯部と噛合した状態を維持されるように保持されている。ロータリエンコーダ８３は、ピニオン８２の回転角を検出する回転角センサである。
【００４４】
位置検出装置８０は、ロータリエンコーダ８３の出力パルスに基づいて、生産ライン１における交換装置５１および移動装置６０のＸ方向の位置を検出する。これにより、交換ロボット５０の制御装置（図示せず）は、電子部品装着機１０または管理装置４０による制御指令および交換装置５１の現在位置に基づいて、移動装置６０の動作を制御して交換装置５１を制御指令に応じたＸ方向の位置まで移動させる。
【００４５】
（実施形態の構成による効果）
生産ライン１の作業装置（交換ロボット５０）は、複数の電子部品装着機１０が回路基板Ｂｄの搬送方向に並設された生産ライン１に適用され、複数の電子部品装着機１０のそれぞれに対して所定の作業を行う。作業装置（交換ロボット５０）は、複数の電子部品装着機１０のそれぞれにセットされた交換要素（フィーダ２０）の回収および補給を行う交換装置５１と、複数の電子部品装着機１０の前部に設けられ、回路基板Ｂｄの搬送方向に延伸し、平面状の走行路５２ａを有する第一レール５２と、第一レール５２の走行路５２ａに摩擦により係合する駆動輪７２を駆動させて、交換装置５１を第一レール５２に沿って移動させる移動装置６０と、を備える。
【００４６】
生産ライン１は、回路基板Ｂｄの搬送方向に並設された複数の電子部品装着機１０と、複数の電子部品装着機１０のそれぞれにセットされた交換要素（フィーダ２０）の回収および補給を行う交換装置５１と、複数の電子部品装着機１０の前部に設けられ、回路基板Ｂｄの搬送方向に延伸し、平面状の走行路５２ａを有する第一レール５２と、第一レール５２の走行路５２ａに摩擦により係合する駆動輪７２を駆動させて、交換装置５１を第一レール５２に沿って移動させる移動装置６０と、を備える。
【００４７】
このような構成によると、交換装置５１は、第一レール５２に摩擦により係合する駆動輪７２が駆動されることによって電子部品装着機１０の並設方向（回路基板Ｂｄの搬送方向）に移動される。よって、第一レール５２における平面状の走行路５２ａに駆動輪７２が摩擦により係合できるので、駆動輪７２の駆動によって交換装置５１の移動が可能となる。また、移動装置がラックを規定の精度をもって構成する必要があるラックアンドピニオン機構を用いた構成と比較すると、本実施形態の移動装置６０は、第一レール５２に駆動輪７２が転動可能な走行路５２ａを形成すれば足りる。よって、生産ライン１に交換ロボット５０を適用するための設置コスト、または交換装置５１を備える生産ライン１を構築するための設置コストを低減できる。
さらに詳細には、移動装置にラックアンドピニオン機構を用いた場合には、複数のレール部材を連結してラックが形成されるとすると、レール部材の継ぎ目においてラック歯のピッチが維持されるように複数のレール部材を設置する必要がある。そのため、隣り合う電子部品装着機１０の位置関係に制約が生じることがある。これに対して、本実施形態の構成によると、第一レール５２に駆動輪７２が摩擦により係合して走行可能な平坦な走行路５２ａを形成すれば足りる。よって、ラック歯を直線的に形成する構成と比較して、第一レール５２の製造コストを低減できる。さらに、ラックアンドピニオン機構のように金属歯同士の噛み合いがなくなるので、走行時の騒音を軽減できる。
【００４８】
また、走行路５２ａは、水平面に対して垂直であり且つ交換装置５１側を向いて形成される。移動装置６０は、駆動輪７２を走行路５２ａに付勢して摩擦により係合させる付勢機構６５を有する。
このような構成によると、移動装置６０の駆動輪７２は、付勢機構６５によって第一レール５２の走行路５２ａに付勢され、走行路５２ａに摩擦による係合した状態が好適に維持される。これにより、駆動輪７２を介して駆動力が第一レール５２に伝達されるので、駆動輪７２の空転が防止され移動装置６０の走行性を向上できる。また、隣り合う第一レール５２に隙間や段差があっても、付勢機構６５により駆動輪７２が適宜移動されるので、第一レール５２の設置誤差などが吸収され、好適な走行性を維持できる。よって、複数の電子部品装着機１０の設置位置の自由度が向上し、生産ライン１を構築するための設置コストを低減できる。
【００４９】
また、移動装置６０は、交換装置５１を保持する本体部６１と、駆動輪７２、駆動モータ７３、および駆動モータ７３が出力する駆動力を駆動輪７２に伝達する伝達機構７４により構成される駆動ユニット７０と、をさらに有する。付勢機構６５は、駆動ユニット７０を本体部６１に対して第一レール５２側に押し出すことにより、駆動輪７２を走行路５２ａに付勢する。
このような構成によると、移動装置６０の駆動輪７２は、駆動モータ７３および伝達機構７４とともに一体的に構成され、本体部６１に対してＹ方向にスライド可能に構成される。これにより、駆動輪７２へと駆動力を確実に伝達できるとともに、走行路５２ａに駆動輪７２を摩擦により係合できる。よって、駆動輪７２の空転が確実に防止され移動装置６０の走行性をより向上できる。
【００５０】
また、第一レール５２には、水平面に平行な上面部５２ｂと、上面部５２ｂに対して垂直であり且つ交換装置５１とは反対側を向いた側面部５２ｃと、がさらに形成される。移動装置６０は、第一レール５２の上面部５２ｂに転動可能に係合し、交換装置５１の下向への移動を規制する第一ガイドローラ６２と、第一レール５２の側面部５２ｃに転動可能に係合し、回路基板Ｂｄの搬送方向に直交する水平方向への交換装置５１の移動を規制する第二ガイドローラ６３と、をさらに有する。
このような構成によると、交換装置５１は、移動装置６０の第一ガイドローラ６２および第二ガイドローラ６３によって電子部品装着機１０の第一レール５２に係合した状態となる。例えば電子部品装着機１０が設置される床面２にレールを敷設する場合では、床面２の凹凸に対応しつつレールを固定する必要がある。これに対して、上記の構成では、交換装置５１が床面２に対して非接触の状態となるので、床面２の状態によらず交換ロボット５０を設置できる。よって、生産ライン１に交換ロボット５０を適用するための設置コストを低減できる。
さらに、第一ガイドローラ６２および第二ガイドローラ６３は、交換装置５１を支持する支持用ローラとして機能する。これにより、移動装置６０の駆動輪７２には、交換装置５１の支持に伴う荷重が加えられないので、駆動ユニット７０や付勢機構６５を移動専用とすることができ、駆動ユニット７０や付勢機構６５をコンパクトにすることができる。これにより、交換ロボット５０全体として小型化を図ることができる。
【００５１】
また、走行路５２ａに駆動輪７２が係合する上下方向の範囲（第一範囲Ｒ１）は、側面部５２ｃに第二ガイドローラ６３が係合する上下方向の範囲（第二範囲Ｒ２）と重複する。
このような構成によると、移動装置６０の駆動輪７２は、第二ガイドローラ６３との間に第一レール５２を挟み込むように位置する。つまり、駆動輪７２が第一レール５２に駆動力を伝達する第一範囲Ｒ１と、第二ガイドローラ６３が交換装置５１のＹ方向の移動を規制する第二範囲Ｒ２が対向する。これにより、付勢機構６５による駆動力の付勢が安定する。よって、交換装置５１の移動や作業における動作を安定させることができる。
【００５２】
また、作業装置（交換ロボット５０）は、複数の電子部品装着機１０の前部において第一レール５２とは異なる上下方向位置に設けられ、回路基板Ｂｄの搬送方向に延伸し、水平面に対して垂直であり且つ交換装置５１側を向いた支持部５３ａが形成された第二レール５３をさらに備える。移動装置６０は、第二レール５３の支持部５３ａに沿って転動し、交換装置５１の姿勢を維持する第三ガイドローラ６４をさらに有する。
このような構成によると、交換装置５１は、移動装置６０の第三ガイドローラ６４によって姿勢を維持される。ここで、移動装置６０における第一ガイドローラ６２および第二ガイドローラ６３の位置によっては、回路基板Ｂｄの搬送方向（Ｘ方向）に平行な軸線周りに交換装置５１および移動装置６０を回転させるようなモーメントが発生することがある。これに対して、第三ガイドローラ６４が第二レール５３に沿って転動可能に設けられることによって、上記のモーメントに対抗するように交換装置５１が支持される。このように、三方向から支持された交換装置５１の姿勢が安定し、交換装置５１の移動や作業における動作を安定させることができる。
【００５３】
また、交換要素は、回路基板Ｂｄに装着される電子部品を供給するフィーダ２０である。交換装置５１は、複数の電子部品装着機１０のそれぞれとの間でフィーダ２０の回収および補給を行う。
このような構成によると、作業装置は、電子部品装着機１０との間でフィーダ２０の交換作業を行う交換ロボット５０である。フィーダ２０は、電子部品の装着処理に応じて適正な上部スロット１２または下部スロット１３にセットされる必要がある。また、装着処理において部品切れが発生すると装着処理の進行が遅れ、サイクルタイムが伸びてしまうおそれがある。そこで、交換ロボットがフィーダ２０を自動で交換することにより、フィーダ２０を正確にセットでき、また部品切れの発生を防止できる。よって、作業装置をフィーダ２０の交換ロボットに適用することは特に有用である。
【００５４】
また、複数の電子部品装着機１０のそれぞれには、セットされたフィーダ２０を動作可能に保持する上部スロット１２と、上部スロット１２の下方に配置され、セットされたフィーダ２０をストックする下部スロット１３と、が設けられる。第一レール５２は、複数の電子部品装着機１０のそれぞれにおける上部スロット１２と下部スロット１３との上下方向の間に設けられる。交換装置５１は、上部スロット１２との間で交換するフィーダ２０を移載する上部移載部５１ａと、下部スロット１３との間で交換するフィーダ２０を移載する下部移載部５１ｂと、を有する。駆動輪７２は、上部移載部５１ａおよび下部移載部５１ｂとの上下方向の間に設けられる。
このような構成によると、移動装置６０の駆動輪７２は、電子部品装着機１０における上部スロット１２と下部スロット１３との上下方向の間に設けられた第一レール５２の走行路５２ａに摩擦により係合する。これにより、駆動ユニット７０や付勢機構６５を上部移載部５１ａと下部移載部５１ｂとの間に配置して、フィーダ２０の交換装置５１をコンパクトにすることができる。また、交換作業が行われる上部と下部の間において駆動輪７２が第一レール５２の走行路５２ａと係合するので、交換装置５１が好適に支持され、交換装置５１の姿勢をより安定させることができる。
【００５５】
＜実施形態の変形態様＞
（駆動輪７２について）
実施形態において、移動装置６０は、一つの駆動輪７２を有する構成とした。これに対して、移動装置６０は、Ｘ方向の異なる位置に並んで配置された複数の駆動輪７２を有する構成としてもよい。また、駆動輪７２の最外部は、ウレタンなどのゴム状の弾性材料で形成される。これに対して、駆動輪７２は、第一レール５２の走行路５２ａに対して噛合することなく、摩擦により係合可能な構成であれば、種々の材料により形成され得る。但し、駆動輪７２の空転を防止する観点からは、実施形態にて例示した態様が好適である。
【００５６】
また、駆動輪７２が係合する走行路５２ａは、水平面に垂直に形成される構成とした。これに対して、駆動輪７２が走行路５２ａに対して摩擦により係合する構成であれば、走行路５２ａをＸ方向に延びる水平面または傾斜面とし、駆動輪７２が当該走行路５２ａに摩擦により係合し駆動されるようにしてもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。
【００５７】
（移動装置６０について）
実施形態において、移動装置６０は、駆動輪７２などをユニット化した駆動ユニット７０を有するものとした。駆動ユニット７０は、伝達機構７４を有する他に、駆動輪７２の回転軸に駆動モータ７３の出力軸が同軸に配置された構成としてもよい。また、移動装置６０は、本体部６１のブラケット６１ａ側に駆動モータ７３が固定され、駆動輪７２が駆動モータ７３に対してＹ方向に相対移動可能に構成されてもよい。
【００５８】
また、第一ガイドローラ６２および第二ガイドローラ６３は、第一レール５２において隣接して形成された上面部５２ｂおよび側面部５２ｃに転動可能に係合するように配置される。これに対して、第一ガイドローラ６２および第二ガイドローラ６３は、Ｙ方向またはＺ方向に離間して配置される構成としてもよい。但し、第一レール５２および移動装置６０を小型化するという観点からは、実施形態にて例示したように、第一ガイドローラ６２および第二ガイドローラ６３が近接して配置される構成が好適できる。
【００５９】
移動装置６０の第三ガイドローラは、第一レール５２よりも下方に設けられた第二レール５３の支持部５３ａに対応するＺ方向の位置に配置される。これに対して、第三ガイドローラ６４は、例えば第二ガイドローラ６３が第一レール５２および電子部品装着機１０の上部スロット１２の上方に設けられて、当該第二レール５３の支持部５３ａに対応するＺ方向の位置に配置される構成としてもよい。このような構成においても実施形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
（交換装置について）
実施形態において、交換ロボット５０が交換の対象とする交換要素は、電子部品装着機１０にセットされ、回路基板Ｂｄに装着される電子部品を供給するフィーダ２０であるものとした。これに対して、作業装置である交換ロボット５０は、フィーダ２０以外のものを交換要素としてもよい。具体的には、例えば電子部品装着機１０に交換可能にセットされるノズルステーションや廃棄テープ回収容器などが交換要素となり得る。
【００６１】
上記のノズルステーションは、電子部品装着機１０の機内の所定位置にセットされ、吸着ノズルを装着ヘッド１４が自動交換可能となるように保持するものである。ノズルステーションは、回路基板製品の生産に用いられる電子部品の部品種別に対応した吸着ノズルを保持する必要がある。そこで、生産ライン１にノズルステーション用の保管装置を配置し、当該保管装置と電子部品装着機１０との間でノズルステーションを自動交換可能とすることで、生産ライン１における生産効率を向上できる。
【００６２】
また、上記の廃棄テープ回収容器は、電子部品装着機１０の上部スロット１２の下方にセットされ、それぞれのフィーダ２０が電子部品を供給した際に発生する廃棄テープを回収する容器である。この廃棄テープは、例えばキャリアテープ２２のうち電子部品を取り出された部位を適宜長さにカットしたものである。廃棄テープ回収容器の容量には限りがある。そのため、交換ロボット５０を用いて、例えば廃棄テープ回収容器が回収した廃棄テープの量を一定以下に維持することは良好な生産状態を維持する観点から有用である。
【００６３】
その他に、交換ロボット５０は、フィーダ２０がスティックフィーダである場合には、スティックの供給および空のスティックの回収を行う構成としてもよい。また、交換ロボット５０は、フィーダ２０がバルクフィーダである場合には、バルク部品の供給、またはバルク部品を収容する部品ケースの供給および空の部品ケースの回収を行う構成としてもよい。このような構成においても、交換要素の自動的な供給と回収が可能となり、生産ライン１における生産効率を向上できる。
【符号の説明】
【００６４】
１：生産ライン、  ２：床面
１０：電子部品装着機
１１：基板搬送装置、  １２：上部スロット、  １３：下部スロット
１４：装着ヘッド、  １５：ヘッド移動装置
２０：フィーダ（交換要素）、
２１：ケース、  ２２：キャリアテープ、  ２３：テープリール
２４：テープ送り機構、  ２５：レール
２６：フィーダ制御装置
３０：フィーダ保管装置
４０：管理装置
５０：交換ロボット（作業装置）
５１：交換装置
５２：第一レール
５２ａ：走行路、  ５２ｂ：上面部、  ５２ｃ：側面部
５３：第二レール、  ５３ａ：支持部
５４：離脱防止ガイド
６０：移動装置
６１：本体部、  ６１ａ：ブラケット
６２：第一ガイドローラ、  ６３：第二ガイドローラ
６４：第三ガイドローラ
６５：付勢機構、  ６５ａ：スプリング
７０：駆動ユニット
７１：ベースプレート、  ７１ａ：板状部、  ７１ｂ：鍔部
７２：駆動輪、  ７３：駆動モータ
７４：伝達機構、  ７４ａ：プーリ、  ７４ｂ：無端ベルト
８０：位置検出装置
８１：歯付きベルト、  ８２：ピニオン
８３：ロータリエンコーダ
Ｂｄ：回路基板、  Ｒ１：第一範囲、  Ｒ２：第二範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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