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技術 統括制御装置および、統括制御方法

出願人 株式会社FUJI
発明者 児玉誠吾岩城範明古川和也高浜透
出願日 2010年5月28日 (10年8ヶ月経過) 出願番号 2010-122484
公開日 2011年12月8日 (9年2ヶ月経過) 公開番号 2011-249639
状態 特許登録済
技術分野 電気部品の供給・取り付け
主要キーワード 電極ソケット ベースカメラ トレイ移動装置 作動デバイス 負圧エア 終了作業 グラフィック言語 動作群
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2011年12月8日)のものです。
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図面 (17)

課題

複数の作業要素実行装置によって製造作業を行う製造作業機において、それら複数の作業要素実行装置を統括して制御する統括制御装置実用性を向上させる。

解決手段

製造作業を行うために複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータを記憶するソースデータ記憶部184と、そのソースデータに基づいて複数の動作指令を作成する動作指令作成部188とを備えた統括制御装置130,136において、動作指令作成部によって作成された複数の動作指令が複数の作業要素実行装置へ順次送信されるように構成する。このような構成によれば、ソースデータの階層化等の技法を駆使し、ソースデータをシンプルなものとすることで、動作指令作成の労力を減らすことが可能となり、統括制御装置の実用性を向上させることが可能となる。

概要

背景

製造作業を行う製造作業機には、その製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つの作業要素を実行する作業要素実行装置を複数有し、それら複数の作業要素実行装置を統括制御装置によって制御することで製造作業を行うように構成されたものがある。下記特許文献には、統括制御装置が、複数のロボットに複数の動作指令を順次送信することで、複数のロボットの作動を統括して制御するように構成されたロボットシステムが記載されている。

概要

複数の作業要素実行装置によって製造作業を行う製造作業機において、それら複数の作業要素実行装置を統括して制御する統括制御装置の実用性を向上させる。製造作業を行うために複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータを記憶するソースデータ記憶部184と、そのソースデータに基づいて複数の動作指令を作成する動作指令作成部188とを備えた統括制御装置130,136において、動作指令作成部によって作成された複数の動作指令が複数の作業要素実行装置へ順次送信されるように構成する。このような構成によれば、ソースデータの階層化等の技法を駆使し、ソースデータをシンプルなものとすることで、動作指令作成の労力を減らすことが可能となり、統括制御装置の実用性を向上させることが可能となる。

目的

本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い統括制御装置および統括制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

製造作業を行う製造作業機において、それぞれが、前記製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つを実行する複数の作業要素実行装置を、それぞれがそれら複数の作業要素実行装置の1つが行う1つの動作についての指令である複数の動作指令を順次送信することによって、統括して制御するために用いられる統括制御装置であって、当該統括制御装置が、前記製造作業を行うために前記複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき前記複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータを記憶するソースデータ記憶部と、そのソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を作成する動作指令作成部と、その動作指令作成部によって作成された前記複数の動作指令の前記複数の作業要素実行装置への送信処理を行う指令送信処理部とを備えた統括制御装置。

請求項2

前記ソースデータが、構造化プログラミングの手法に従ってコード化されたものである請求項1に記載の統括制御装置。

請求項3

前記ソースデータが、複数の単位作業コードと、それぞれが、前記複数の単位作業コードの1つに関連付けされた複数の動作コード群とに階層化された構造を有する請求項1または請求項2に記載の統括制御装置。

請求項4

前記製造作業が、それぞれが、前記複数の作業要素実行装置の1以上のものによって行われる一連の複数の動作からなる複数の単位作業を含んで構成されており、前記複数の単位作業コードが、前記複数の単位作業に対応して、それら複数の単位作業コードの各々が、前記複数の単位作業の1つを示すものであり、前記複数の動作コード群の各々が、前記複数の単位作業コードのうちの関連付けされた1つが示す前記複数の単位作業のうちの1つを構成するところの前記複数の作業要素実行装置の1以上のものによって行われる一連の複数の動作を示すものである請求項3に記載の統括制御装置。

請求項5

前記複数の単位作業コードのうちの1つに関連付けられた前記複数の動作コード群の1つに含まれる前記複数の動作コードと、前記複数の単位作業コードのうちの他の1つに関連付けられた前記複数の動作コード群の1つに含まれる前記複数の動作コードとが、それぞれが示す前記複数の作業要素実行装置の1以上のものによって行われる一連の複数の動作についての動作パラメータのみが異なる共通化動作群コードとされた請求項4に記載の統括制御装置。

請求項6

当該統括制御装置が、前記複数の作業要素実行装置の各々が行い得る動作に関する情報である可能動作情報を記憶する可能動作情報統括記憶部を備え、前記動作指令作成部が、前記可能動作情報統括記憶部に記憶された前記可能動作情報を参照しつつ、前記ソースデータ記憶部に記憶されたソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を作成するように構成された請求項1ないし請求項5のいずれか1つに記載の統括制御装置。

請求項7

当該統括制御装置が、前記可能動作情報の外部からの入力を受け付ける可能動作情報入力受付部を備えた請求項6に記載の統括制御装置。

請求項8

前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身の前記可能動作情報を自身に保有しており、当該統括制御装置が、前記可能動作情報入力受付部が前記複数の作業要素実行装置の各々からの前記可能動作情報を受け付けるとともに、受け付けた前記複数の作業要素実行装置の各々からの前記可能動作を前記可能動作情報統括記憶部に記憶するように構成された請求項7に記載の統括制御装置。

請求項9

前記動作指令作成部が、(a)前記複数の作業要素実行装置の1つによって行われる1つの動作の開始と終了との一方を指令するための主指令と、(b)その1つの動作についての動作パラメータを伝えるために、必要に応じて前記主指令に付随させられる付随指令とを含む動作指令を作成するように構成された請求項1ないし請求項8のいずれか1つに記載の統括制御装置。

請求項10

前記動作指令作成部が、作成プログラムの実行によって、前記ソースデータ記憶部に記憶されたソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を作成するように構成され、前記作成プログラムのプログラミング言語が、前記統括制御装置による動作指令の送信に関する処理のための送信プログラムのプログラミング言語とは異なるプログラミング言語の構造型のプログラミング言語であり、前記送信プログラムのプログラミング言語が、グラフィック型のプログラミング言語である請求項1ないし請求項9のいずれか1つに記載の統括制御装置。

請求項11

前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身が認識されるための認識情報を自身に保有しており、当該統括制御装置が、前記複数の作業要素実行装置の各々から取得した認識情報に基づいて、その各々への動作指令の送信の可否を判断する作業要素実行装置認識部を備えた請求項1ないし請求項10のいずれか1つに記載の統括制御装置。

請求項12

当該統括制御装置が、1のプロトコルに従って動作指令を前記複数の作業要素実行装置の各々に送信するための統括インタフェイス部を備え、前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身の作動の制御を司る個別制御装置を備え、その個別制御装置が、前記統括制御装置から送信された動作指令を前記1のプロトコルに従って受信するための個別インタフェイス部を備えた請求項1ないし請求項11のいずれか1つに記載の統括制御装置。

請求項13

前記製造作業機が、複数の部品によって組み立てられる組立物組立作業を行う組立作業機であり、前記複数の作業要素実行装置が、前記複数の部品の1つである第1部品と前記組立物との少なくとも一方の搬送を、前記複数の作業要素のうちの1つとして実行する搬送装置と、前記複数の部品の他の1つである第2部品の供給を、前記複数の作業要素のうちの別の1つとして実行する部品供給装置と、前記第2部品を前記第1部品に組み付けるために必要な動作を、前記複数の作業要素のうちのさらに別の1つとして実行する作業ヘッド装置とを含んで構成された請求項1ないし請求項12のいずれか1つに記載の統括制御装置。

請求項14

製造作業を行う製造作業機において、それぞれが、前記製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つを実行する複数の作業要素実行装置を、コンピュータによって、それぞれがそれら複数の作業要素実行装置の各々が行う1つの動作についての指令である複数の動作指令を順次送信することで、統括して制御する統括制御方法であって、当該統括制御方法が、前記製造作業を行うために前記複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき前記複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を前記コンピュータによって作成する動作指令作成工程と、その動作指令作成工程によって作成された前記複数の動作指令の前記複数の作業要素実行装置への送信処理を前記コンピュータによって行う指令送信処理工程とを含む統括制御方法。

請求項15

前記動作指令作成工程が、前記複数の作業要素実行装置の各々が行い得る動作に関する情報である可能動作情報を参照しつつ、前記ソースデータに基づいて前記複数の動作指令を前記コンピュータによって作成する工程である請求項14に記載の統括制御方法。

請求項16

前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身の前記可能動作情報を自身に保有するように構成されており、当該統括制御方法が、前記複数の作業要素実行装置の各々が保有する前記可能動作情報を前記コンピュータによって取得する可能動作情報取得工程を含み、前記動作指令作成工程が、前記可能情報取得工程によって取得された前記可能動作情報を参照しつつ、前記ソースデータに基づいて前記複数の動作指令を前記コンピュータによって作成するように構成された請求項15に記載の製造作業機または統括制御装置。

請求項17

前記動作指令作成工程が、(a)前記複数の作業要素実行装置のいずれかのものによって行われる1つの動作の開始と終了との一方を指令するための主指令と、(b)その1つの動作についての動作パラメータを伝えるために、必要に応じて前記主指令に付随させられる付随指令とを含む動作指令を前記コンピュータによって作成する工程である請求項14ないし請求項16のいずれか1つに記載の統括制御方法。

技術分野

0001

本発明は、複数の作業要素実行装置によって製造作業を行う製造作業機において、複数の作業要素実行装置の各々を統括して制御する統括制御装置および、統括制御方法に関する。

背景技術

0002

製造作業を行う製造作業機には、その製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つの作業要素を実行する作業要素実行装置を複数有し、それら複数の作業要素実行装置を統括制御装置によって制御することで製造作業を行うように構成されたものがある。下記特許文献には、統括制御装置が、複数のロボットに複数の動作指令を順次送信することで、複数のロボットの作動を統括して制御するように構成されたロボットシステムが記載されている。

先行技術

0003

特開2007−98553号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記特許文献に記載されているロボットシステムと同様に、統括制御装置が、複数の作業要素実行装置に複数の動作指令を順次送信することで、それら複数の作業要素実行装置の作動を統括して制御するように製造作業機を構成することが可能である。このような構成の製造作業機においては、複数の作業要素実行装置によって行われる複数の動作を順次実行することが可能となり、製造作業を円滑に行うことが可能となる。ただし、複数の作業要素実行装置に送信される動作指令の数は比較的多く、製造作業の内容が複雑であったり、作業要素実行装置の台数が多くなれば、動作指令の数は相当多くなるため、動作指令の作成には大きな労力が必要となる場合がある。このため、動作指令の作成に工夫を凝らすことで、動作指令作成の労力を減らすことが可能となれば、製造作業機、さらに言えば、製造作業機の統括制御装置および統括制御方法の実用性を向上させることが可能となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い統括制御装置および統括制御方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0005

上記課題を解決するために、本発明の統括制御装置は、製造作業を行うために複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータを記憶するソースデータ記憶部と、そのソースデータに基づいて複数の動作指令を作成する動作指令作成部とを備え、その動作指令作成部によって作成された複数の動作指令が複数の作業要素実行装置へ順次送信されるように構成される。また、本発明の統括制御方法は、製造作業を行うために複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータに基づいて、複数の動作指令を作成する工程と、その工程によって作成された複数の動作指令を複数の作業要素実行装置へ順次送信する工程とを含むように構成される。

発明の効果

0006

動作指令は、1つの作業要素実行装置によって行われる1の動作に対応するものである。このため、製造作業において、1つの作業要素実行装置によって行われる1の動作がある特定の数必要な場合には、その特定の数の動作指令が必要である。具体的には、製造作業において、100の動作が必要な場合には、100個の動作指令が必要である。一方で、製造作業を行うために複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータは、例えば、ソースデータの階層化サブルーチン化等の技法を駆使することで、比較的シンプルなものとすることが可能である。したがって、本発明の統括制御装置および統括制御方法によれば、種々の技法を駆使したソースデータを作成することで、動作指令作成の労力を減らすことが可能となり、実用性の高い統括制御装置および統括制御方法を提供することが可能となる。

発明の態様

0007

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。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、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。

0008

なお、下記(1)項および(2)項は、請求可能発明の前提となる構成を示した態様に関する項であり、それぞれの項の態様に、(11)項〜(61)項に掲げる項のいずれかに記載の技術的特徴を付加した態様が、請求可能発明の態様となる。ちなみに、(2)項に(21)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項1に相当し、請求項1に(23)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項2に、請求項1または請求項2に(24)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項3に、請求項3に(25)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項4に、請求項4に(26)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項5に、請求項1ないし請求項5のいずれか1つに(27)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項6に、請求項6に(28)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項7に、請求項7に(29)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項8に、請求項1ないし請求項8のいずれか1つに(30)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項9に、請求項1ないし請求項9のいずれか1つに(31)項,(33)項および(34)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項10に、請求項1ないし請求項10のいずれか1つに(17)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項11に、請求項1ないし請求項11のいずれか1つに(12)項および(13)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項12に、請求項1ないし請求項12のいずれか1つに(15)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項13に、それぞれ相当する。また、(71)項と(72)項とを合わせたものが請求項14に相当し、請求項14に(73)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項15に、請求項15に(74)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項16に、請求項14ないし請求項16のいずれか1つに(75)項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項17に、それぞれ相当する。

0009

(1)製造作業を行うための製造作業機であって、
それぞれが、前記製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つを実行する複数の作業要素実行装置と、
それら複数の作業要素実行装置を、それぞれがそれら複数の作業要素実行装置の1つが行う1つの動作についての指令である複数の動作指令を順次送信することによって、統括して制御する統括制御装置と
を備えた製造作業機。

0010

(2)製造作業を行う製造作業機において、それぞれが、前記製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つを実行する複数の作業要素実行装置を、それぞれがそれら複数の作業要素実行装置の1つが行う1つの動作についての指令である複数の動作指令を順次送信することによって、統括して制御するために用いられる統括制御装置。

0011

上記2つの項に記載された態様は、請求可能発明の前提をなす態様であり、前者に記載の態様は、請求可能発明の製造作業機の基本的な構成要素を、後者に記載の態様は、請求可能発明の統括制御装置の基本的な構成要素を、それぞれ列挙した態様である。上記2つの項に記載された「製造作業」、つまり、本製造作業機の実施対象作業は、特に限定されるものではなく、例えば、複数の部品によって組み立てられる組立物を組み立てる組立作業を始め、作業対象物(「部品」,「組立物」,「ワーク」等を含む概念である)に対して何らかの加工,処理等を施すような種々の作業が、実施対象作業となる。より具体的に言えば、何らかの加工を施す作業としては、例えば、プレス作業等の作業対象物を変形させる作業、切断作業等の作業対象物の一部を取り除く作業、切削作業等の作業対象物を成形する作業等が実施対象作業となる。また、何らかの処理を施す作業としては、例えば、レーザプラズマ等による作業対象物の表面改質作業、接着剤着色剤等を作業対象物に塗布する塗布作業、作業対象物を加熱・冷却等する熱処理作業研磨等の表面仕上作業等の作業が実施対象作業となる。なお、組立作業,何らかの加工・処理等を施す作業等の作業結果検査する検査作業も、実施対象作業となり得る。

0012

上記2つの項に記載の「作業要素」は、例えば、作業対象物について行われる移動、回転、姿勢変更、処理、加工等のうちの1つのものを意味する。1の製造作業は、それらの作業要素の連携によって行われ、実施対象作業によって、作業要素の種類,数,連携の態様は異なる。「作業要素実行装置」は、1つの作業要素を実行する装置であり、例えば、作業要素に応じた単一の機能を有する装置と考えることができる。具体的には、例えば、実施対象作業が組立作業の場合には、(a)1つの部品を当該製造作業機外からの搬入,組立物の当該製造作業機外への搬出等の搬送を実行する搬送装置、(b)別の部品の供給を実行する部品供給装置、(c)部品供給装置によって供給された部品を上記1つの部品に組み付けるための保持を実行する作業ヘッド装置、(d)作業ヘッド装置によって保持された部品を移動させるために当該部品保持ヘッド装置を移動させるヘッド移動装置等の各々が、作業要素実行装置として、製造作業装置に配備される。組立作業において、あるいは、組立作業の結果を検査する検査作業において、部品あるいは組立物の位置,姿勢組立精度等を認識するために当該部品,組立物を撮像するカメラ等の撮像装置も、撮像処理という作業要素を実行する作業要素実行装置となり得、組立作業において、2つの部品の固着のためにそれら2つの部品の少なくとも一方に接着剤を塗布する接着剤塗布装置も、接着剤の塗布という作業要素を実行する作業要素実行装置となり得る。また、レーザ処理プラズマ処理を行う装置も、それらの処理が行われる製造作業において、作業要素実行装置となり得る。

0013

(11)前記製造作業機が、
前記複数の作業要素実行装置の少なくとも1つのものがそれら複数の作業要素実行装置以外の他の作業要素実行装置と交換可能に構成された(1)項に記載の製造作業機または(2)項に記載の統括制御装置。

0014

本項に記載の態様によれば、統括制御装置を汎用機として扱い、目的に応じて専用機としての作業要素実行装置を交換することが可能となり、製造作業機の開発,製造等に要するコストを低減するとともに、開発,製造等に要する時間を短縮することが可能となる。

0015

(12)前記統括制御装置が、1のプロトコルに従って動作指令を前記複数の作業要素実行装置の各々に送信するための統括インタフェイス部を備えた(1)項ないし(11)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0016

(13)前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身の作動の制御を司る個別制御装置を備え、
その個別制御装置が、前記統括制御装置から送信された動作指令を前記1のプロトコルに従って受信するための個別インタフェイス部を備えた(12)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0017

製造作業機を構成する1つの作業要素実行装置を別の作業要素実行装置に交換する際には、その別の作業要素実行装置に適合した動作指令を送信するべく、通信プロトコルを変更しなければならない場合があり、作業要素実行装置の交換には大きな労力が伴う場合がある。上記2つの項に記載の態様によれば、作業要素実行装置を交換する際に、通信プロトコルを変更する必要が無くなり、作業要素実行装置の交換に伴う労力を小さくすることが可能となる。上記2つの項に記載の「プロトコル」は、統括制御装置と個別制御装置との間の通信に関する取り決め、手順、規約等を定めるものであり、本項に記載の「プロトコル」には、通信されるデータ自体の取り決め等だけでなく、統括制御装置と個別制御装置との間のデータ等の伝送路の取り決め、具体的には、有線通信の場合であれば、ケーブルコネクタの種類等の取り決め等、無線通信の場合であれば、周波数帯等の取り決め等も含まれる。

0018

(14)前記製造作業機が、
前記複数の作業要素実行装置に対応して設けられ、それぞれが、前記統括制御装置の備える前記統括インタフェイス部と前記複数の作業要素実行装置のうちの自身に対応するものの備える前記個別インタフェイス部とを繋ぐ複数の通信ケーブルを備え、
それら複数の通信ケーブルが、互いに同じ種類のものとされた(13)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0019

本項に記載の態様においては、複数の作業要素実行装置の各々の個別制御装置と統括制御装置との間のインタフェース統一されており、入出力ポートが統一されている。したがって、本項に記載の態様によれば、作業要素実行装置の交換を容易に行うことが可能となる。

0020

(15)前記製造作業機が、複数の部品によって組み立てられる組立物の組立作業を行う組立作業機であり、
前記複数の作業要素実行装置が、
前記複数の部品の1つである第1部品と前記組立物との少なくとも一方の搬送を、前記複数の作業要素のうちの1つとして実行する搬送装置と、
前記複数の部品の他の1つである第2部品の供給を、前記複数の作業要素のうちの別の1つとして実行する部品供給装置と、
前記第2部品を前記第1部品に組み付けるために必要な動作を、前記複数の作業要素のうちのさらに別の1つとして実行する作業ヘッド装置と
を含んで構成された(1)項ないし(14)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0021

本項に記載の態様は、作業要素実行装置を具体的に限定した態様である。本項に記載の「複数の作業要素実行装置」は、さらに、(a)第2部品の第1部品への組み付け前に必要な処理・加工、若しくは、組み付け後に必要な処理・加工を、作業要素として実行する処理・加工ヘッド装置と、(b)第2部品を第1部品に組み付けるために必要な情報を取得するために第1部品と第2部品との少なくとも一方の撮影を、作業要素として実行するカメラ装置と、(c)作業ヘッド装置,処理・加工ヘッド装置,カメラ装置による作業要素の実行位置を変更させるために作業ヘッド装置,処理・加工ヘッド装置,カメラ装置の移動を、作業要素として実行する移動装置との少なくとも1つを含んで構成されてもよい。

0022

(16)前記製造作業機が、
ベースを備え、前記複数の作業要素実行装置の各々が前記ベースと前記複数の作業要素実行装置のうちの自身とは別のものとの一方に着脱可能に構成された(1)項ないし(15)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0023

本項に記載の態様においては、作業要素実行装置の交換を容易に行えるように、作業要素実行装置の、ベース若しくは他の作業要素実行装置への着脱が容易であることが望ましく、具体的には、例えば、数本のボルト等による締結ワンタッチでの着脱が可能であることが望ましい。

0024

(17)前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身が認識されるための認識情報を自身に保有しており、
前記統括制御装置が、前記複数の作業要素実行装置の各々から取得した認識情報に基づいて、その各々への動作指令の送信の可否を判断する作業要素実行装置認識部を備えた(1)項ないし(16)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0025

作業要素実行装置が交換可能とされる場合には、本製造作業機の製造元の認可を受けていない第三者によって作業要素実行装置が製造され、販売される虞がある。本項に記載の態様によれば、認可を受けていない第三者によって製造された作業要素実行装置を無効化することが可能となり、認可を受けていない第三者製の作業要素実行装置の流通を阻止することが可能となる。

0026

(21)前記統括制御装置が、
前記製造作業を行うために前記複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき前記複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータを記憶するソースデータ記憶部と、
そのソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を作成する動作指令作成部と、
その動作指令作成部によって作成された前記複数の動作指令の前記複数の作業要素実行装置への送信処理を行う指令送信処理部と
を備えた(1)項ないし(17)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0027

複数の作業要素実行装置に送信される動作指令の数は比較的多く、製造作業の内容が複雑であれば、その数は相当多くなるため、動作指令の作成には大きな労力が必要となる場合がある。具体的に言えば、動作指令は、1つの作業要素実行装置によって行われる1の動作に対応するものであるため、製造作業において、1つの作業要素実行装置によって行われる1の動作がある特定の数、例えば、100の動作必要な場合には、その特定の数の動作指令、つまり、100個の動作指令が必要となる。本項に記載の態様においては、「ソースデータ」はコード化されたものであるため、コード化する際の技法を駆使すれば、ソースデータを比較的シンプルなものとすることが可能となる。したがって、本項に記載の態様によれば、動作指令作成の労力を減らすことが可能となる。

0028

本項に記載の「ソースデータ」は、どのような構造でコード化されてもよいが、繰り返しを避けるような構造、例えば、階層化された構造,サブルーチン化された構造,モジュール化された構造等でコード化されることが望ましい。また、本項に記載の「動作指令作成部」は、単に複数の動作指令を作成するだけでなく、複数の動作指令を、複数の作業要素実行装置の各々へ送信するべき順番に並べるように作成するものであってもよい。このように動作指令作成部が構成された場合には、本項に記載の「指令送信処理部」を、並べられた順番に動作指令を送信するように構成することが可能となり、複雑な処理を実行する必要性の低い機能部とすることが可能となる。

0029

(22)前記統括制御装置が、前記ソースデータ記憶部に記憶されるソースデータの外部からの入力を受け付けるソースデータ入力受付部を備えた(21)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0030

製造作業機において実行される製造作業が変更された場合には、当然、ソースデータも変更する必要がある。本項に記載の態様によれば、ソースデータの変更を容易に実行することが可能となり、製造作業の変更に容易に対応することが可能となる。

0031

(23)前記ソースデータが、構造化プログラミングの手法に従ってコード化されたものである(21)項または(22)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0032

本項に記載の「構造化プログラミングの手法」は、製造作業を実行するための作業を段階的に細かな単位に処理を記述していく手法であり、具体的に言えば、製造作業を大まかないくつかの単位に分け、そのいくつかの単位の各々をさらに細部に分ける手法である。したがって、本項に記載の態様によれば、ソースデータを階層化された構造,サブルーチン化された構造等でコード化することが可能となり、ソースデータを比較的シンプルなものとすることが可能となる。

0033

(24)前記ソースデータが、
複数の単位作業コードと、
それぞれが、前記複数の単位作業コードの1つに関連付けされた複数の動作コード群と
に階層化された構造を有する(21)項ないし(23)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0034

本項に記載の態様においては、ソースデータが具体的に限定されている。本項に記載の「ソースデータ」は、少なくとも単位作業コードと動作コード群とに2層化されていればよく、3層以上に階層化されていてもよい。具体的には、複数の単位作業のうちの1以上のものをまとめてコード化した単位作業コードの上位のコードを、さらに有する構造であってもよい。

0035

(25)前記製造作業が、
それぞれが、前記複数の作業要素実行装置の1以上のものによって行われる一連の複数の動作からなる複数の単位作業を含んで構成されており、
前記複数の単位作業コードが、前記複数の単位作業に対応して、それら複数の単位作業コードの各々が、前記複数の単位作業の1つを示すものであり、
前記複数の動作コード群の各々が、前記複数の単位作業コードのうちの関連付けされた1つが示す前記複数の単位作業のうちの1つを構成するところの前記複数の作業要素実行装置の1以上のものによって行われる一連の複数の動作を示すものである(24)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0036

本項に記載の態様においては、単位作業コードおよび動作コード群が具体的に限定されている。本項に記載の「単位作業」は、複数の作業要素実行装置の各々によって行われる各動作が連続するように製造作業から区分けされたものであり、複数の作業要素実行装置の1以上のものによって行われる一連の複数の動作によって構成されている。つまり、本項に記載の「製造作業」は、複数の単位作業のみによって構成されるものもあり、複数の単位作業と、それぞれが、1つの作業要素実行装置によって行われる1の動作からなる複数の単作業とによって構成されるものもある。

0037

(26)前記複数の単位作業コードのうちの1つに関連付けられた前記複数の動作コード群の1つに含まれる前記複数の動作コードと、前記複数の単位作業コードのうちの他の1つに関連付けられた前記複数の動作コード群の1つに含まれる前記複数の動作コードとが、それぞれが示す前記複数の作業要素実行装置の1以上のものによって行われる一連の複数の動作についての動作パラメータのみが異なる共通化動作群コードとされた(25)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0038

製造作業には、繰り返される作業が含まれるものが多く存在する。具体的に言えば、例えば、複数の回路基板が載置された基板トレイが製造作業機内に搬入され、それら複数の回路基板の各々に対して部品が装着される製造作業では、各回路基板に対する一連の複数の作業は、装着作業位置等を除いて、殆ど同じである。このような製造作業では、繰り返し実行される作業を単位作業とすることで、その単位作業を構成する一連の複数の動作を、装着作業位置等の動作パラメータを除いて共通化することが可能となる。本項に記載の態様では、繰り返し実行される作業が単位作業とされており、その単位作業の一連の複数の動作が、動作パラメータを除いて共通化される。したがって、本項に記載の態様によれば、略同様の複数の動作コード群を1つの動作コード群にすることが可能となり、ソースデータをシンプルなものとすることが可能となる。

0039

本項に記載の「動作パラメータ」は、作業要素実行装置が1つの動作を実行する際に利用されるパラメータであり、所謂、引数である。具体的に言えば、搬送・移動の方向・量・時間・速度,補助剤の放出の量・時間・速度,加工・処理の実施の量・時間・速度等が該当する。上述した回路基板に対する作業であれば、例えば、装着装置の移動量を変更することで、装着作業位置を変更することが可能となる。

0040

(27)前記統括制御装置が、前記複数の作業要素実行装置の各々が行い得る動作に関する情報である可能動作情報を記憶する可能動作情報統括記憶部を備え、
前記動作指令作成部が、前記可能動作情報統括記憶部に記憶された前記可能動作情報を参照しつつ、前記ソースデータ記憶部に記憶されたソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を作成するように構成された(21)項ないし(26)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0041

可能動作情報を盛り込んだソースデータをソースデータ記憶部に記憶させておき、その可能動作情報を盛り込んだソースデータに基づいて動作指令を作成することは可能である。ただし、可能動作情報をソースデータに盛り込むことで、ソースデータが複雑になる虞がある。本項に記載の態様では、可能動作情報は統括制御装置内に記憶されており、その統括制御装置内に記憶されている可能動作情報とソースデータとに基づいて動作指令が作成される。したがって、本項に記載の態様によれば、ソースデータに可能動作情報を盛り込む必要が無くなり、ソースデータをシンプルなものとすることが可能となる。

0042

本項に記載の「可能動作情報」には、作業要素実行装置が作業要素を実行する際のその装置が行い得る動作そのものの情報、具体的には、例えば、供給装置であれば部品トレイを供給することが可能であるという情報,装着装置であれば部品の保持若しくは離脱することが可能であるという情報が含まれている。さらに、「可能動作情報」には、作業要素実行装置の性能,寸法,作動時の基準点等も含まれる。作動時の基準点とは、作業要素実行装置が作動する際の基準点であり、その基準点を原点として作業要素実行装置の動作量等が決定される。

0043

(28)前記統括制御装置が、前記可能動作情報の外部からの入力を受け付ける可能動作情報入力受付部を備えた(27)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0044

統括制御装置に新たな可能動作情報を記憶させる際に、従来は、統括制御装置を制御するためのソフトウェア更新する必要があった。本項に記載の態様では、新たな可能動作情報を入力することが可能とされており、可能動作情報の修正等を容易に行うことが可能となる。また、作業要素実行装置が交換可能とされているような場合には、新たに取付けられる作業要素実行装置の可能動作情報を統括制御装置内に記憶させることが可能となる。したがって、本項に記載の態様においては、作業要素実行装置が交換可能とされる効果を充分に生かすことが可能となる。

0045

(29)前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身の前記可能動作情報を自身に保有しており、
前記統括制御装置が、
前記可能動作情報入力受付部が前記複数の作業要素実行装置の各々からの前記可能動作情報を受け付けるとともに、受け付けた前記複数の作業要素実行装置の各々からの前記可能動作を前記可能動作情報統括記憶部に記憶するように構成された(28)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0046

各作業要素実行装置の可能動作情報を個別に統括制御装置に入力してもよいが、可能動作情報の入力には手間がかかる。特に、作業要素実行装置が交換可能とされているような場合には、作業要素実行装置の交換毎に可能動作情報を入力することは面倒である。本項に記載の態様によれば、可能動作情報の統括制御装置への入力の手間を省くことが可能となり、製造作業機または統括制御装置の利便性を向上させることが可能となる。

0047

(30)前記動作指令作成部が、
(a)前記複数の作業要素実行装置の1つによって行われる1つの動作の開始と終了との一方を指令するための主指令と、(b)その1つの動作についての動作パラメータを伝えるために、必要に応じて前記主指令に付随させられる付随指令とを含む動作指令を作成するように構成された(21)項ないし(29)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0048

本項に記載の「動作パラメータ」は、先に述べたように、作業要素実行装置が1つの動作を実行する際に利用されるパラメータであり、作業要素実行装置の1つの動作の動作量,動作時間,動作速度、動作方向等が該当する。このため、本項に記載の態様においては、1回の動作指令によって、作業要素実行装置の1つの動作の開始・終了を指令するだけでなく、その1つの動作の動作量,動作時間,動作速度、動作方向等を指令することが可能となる。したがって、本項に記載の態様によれば、1回の動作指令によって、ある程度複雑な作業を作業要素実行装置に実行させることが可能となる。

0049

(31)前記動作指令作成部が、作成プログラムの実行によって、前記ソースデータ記憶部に記憶されたソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を作成するように構成され、
前記作成プログラムのプログラミング言語が、
前記統括制御装置による動作指令の送信に関する処理のための送信プログラムのプログラミング言語とは異なるプログラミング言語である(21)項ないし(30)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0050

(32)前記送信プログラムのプログラミング言語が、前記作成プログラムのプログラミング言語より高水準のプログラミング言語である(31)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0051

送信プログラムは、動作指令の送信に関する処理のためのプログラムであり、例えば、複数の作業要素実行装置のうちの1つの作業要素実行装置を別の作業要素実行装置に交換したような場合には、その別の作業要素実行装置に応じて送信プログラムを変更する必要が生じることがある。一方、作成プログラムは、ソースデータに基づいてある特定のプログラミング言語に従った動作指令を作成するためのプログラムであり、作業要素実行装置に合わせたプログラミング言語に従った動作指令に変換するものではない。このため、作業要素実行装置の交換に伴って作成プログラムを変更する必要はない。後者の項に記載の態様では、送信プログラムのプログラミング言語は、作成プログラムのプログラミング言語より、理解し易い言語とされており、容易に変更することが可能とされている。したがって、後者の項に記載の態様によれば、作業要素実行装置の交換に伴って送信プログラムを変更する必要が生じた場合であっても、送信プログラムの変更を容易に行うことが可能となっている。

0052

上記2つの項に記載の「送信プログラム」は、動作指令の送信処理を実行するためのプログラムに限定される必要は無く、動作指令を送信するために必要とされる処理を実行するためのプログラムであってもよい。具体的には、例えば、複数の作業要素実行装置の作動状態が正常であることが、動作指令の送信の前提であることから、送信プログラムは、作業要素実行装置の作動状態を監視等するためのプログラムであってもよい。

0053

(33)前記作成プログラムのプログラミング言語が、構造型のプログラミング言語である(31)項または(32)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0054

(34)前記送信プログラムのプログラミング言語が、グラフィック型のプログラミング言語である(31)項ないし(33)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0055

(35)前記送信プログラムのプログラミング言語が、ラダー言語である(31)項ないし(34)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0056

上記3つの項に記載の態様においては、作成プログラム若しくは送信プログラムのプログラミング言語が具体的に限定されている。グラフィック型のプログラミング言語は、ビジュアルプログラミング言語とも呼ばれる言語であって、テキストを用いて表すのではなく、グラフカル記号等を用いて表す言語である。このため、グラフィック型のプログラミング言語は、テキストを用いて表される構造型のプログラミング言語より、容易に理解され易く、プログラミング言語に精通している者でなくともある程度変更することが可能な言語である。したがって、送信プログラムのプログラミング言語に、グラフィック型のプログラミング言語を採用することで、送信プログラムの変更を容易に行うことが可能となる。ちなみに、グラフィック型のプログラミング言語には、ラダー言語,ファンクションブロック・ダイヤグラムシーケンシャル・ファンクション・チャート等種々の言語がある。一方、構造型のプログラミング言語には、C言語FORTRANBASIC等種々の言語がある。

0057

(41)前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身の作動の制御を司る個別制御装置を備えた(1)項ないし(31)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0058

(42)前記複数の作業要素実行装置の各々が、
自身の対象となる作業要素を実行するのための1以上の作動デバイスを備え、自身が備える前記個別制御装置がその1以上の作動デバイスを制御するように構成された(41)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0059

上記2つの項に記載の態様においては、複数の作業要素実行装置の各々が自身の作動を制御するための個別制御装置を有し、その個別制御装置が統括制御装置から送信される動作指令に基づいて、作業要素実行装置の作動を制御することが可能とされている。このため、上記2つの項に記載の態様においては、統括制御装置を汎用機として扱うとともに、作業要素実行装置を専用機として扱い、目的に応じて作業要素実行装置を交換することが可能とされている。したがって、上記2つの項に記載の態様によれば、種々の製造作業機の開発・製造コストの低減,開発・製造時間の短縮等を図ることが可能となる。また、統括制御装置は、各作業要素実行装置の作動を制御する必要が無いため、少なくとも、単に動作指令を作業要素実行装置に送信する機能部を有していればよい。したがって、上記2つの項に記載の態様によれば、統括制御装置を複雑な処理を実行する必要性の低いものとすることが可能となる。

0060

本項に記載の「作動デバイス」は、例えば、1つの作業要素実行装置における制御可能な1つの作動主体、あるいは、モータ等のその作動主体の駆動源と考えることができる。例えば、作業要素実行装置が搬送装置である場合に、コンベア等の搬送デバイスが1つの作動デバイスとなる。また、XYZロボット型の移動装置が作業要素実行装置となる場合、X,Y,Z方向のそれぞれの移動を分担する電磁モータの各々が作動デバイスとなる。なお、作動デバイスは、アクチュエータとして機能するものに限定されず、例えば、プラズマ処理装置レーザ処理装置等が作業要素実行装置となる場合には、プラズマ発生器レーザ発生器等も作動デバイスとなり得、撮像装置が作業要素実行装置となる場合には、カメラ等の撮像デバイスの他に、照明器等も作動デバイスとなり得る。なお、作業要素実行装置が、複数の作動デバイスを備える場合、それら複数の作動デバイスを1つの個別制御装置で制御することになり、その作業要素実行装置は、インテリジェント化が進んだ装置となる。

0061

(43)前記個別制御装置が、
前記統括制御装置から送信された動作指令の内容を認識し、前記複数の作業要素実行装置のうちの自身の備わるものがその動作指令に対応する1つの動作を行うべく前記1以上の作動デバイスの作動を制御するように構成された(42)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0062

現在使用されているプログラミング言語の数は相当多く、複数の作業要素実行装置の各々で使用されるプログラミング言語は、異なっていることが多い。このため、統括制御装置が送信する複数の動作指令を規定するプログラミング言語は、通常、送信先の作業要素実行装置毎に異なっていることが多い。本項に記載の態様においては、各作業要素実行装置の個別制御装置によって、統括制御装置から送信された動作指令の内容が認識され、その認識された動作指令に基づいて作動デバイスの作動が制御されるようになっている。したがって、本項に記載の態様によれば、例えば、送信先の作業要素実行装置毎に動作指令を規定するプログラミング言語を変更する必要がなくなり、統括制御装置を複雑な処理を実行する必要性のさらに低いものとすることが可能となる。

0063

(44)前記統括制御装置が、特定のプログラミング言語での動作指令を送信するように構成され、
前記複数の作業要素実行装置のうちの1以上のものの前記個別制御装置が、
前記統括制御装置から送信された動作指令を、自身がその動作指令の内容を認識可能なプログラミング言語での動作指令に変換する指令変換部を備える(41)項ないし(43)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0064

本項に記載の態様は、送信先の作業要素実行装置毎に動作指令を規定するプログラミング言語を変更する必要のない統括制御装置を具体的に実現させるための態様である。本項に記載の態様では、統括制御装置によって送信される動作指令は、送信先の作業要素実行装置に関わらず、特定のプログラミング言語で送信されるとともに、作業要素実行装置の個別制御装置において、送信された動作指令がその個別制御装置に対応するプログラミング言語に従った動作指令に変換される。したがって、本項に記載の態様によれば、統括制御装置は、敢えて送信先の作業要素実行装置毎に動作指令を規定するプログラミング言語を変更する必要がなくなる。なお、本項および本項以降に記載の「プログラミング言語での動作指令」は、プログラミング言語に従った動作指令であり、あるプログラミング言語で規定された動作指令を意味するものである。もっと解り易く言えば、あるプログラミング言語で記載された動作指令を意味するものである。

0065

また、上述したように、複数の作業要素実行装置の各々で使用されるプログラミング言語は、異なっていることが多い。このため、1つの作業要素実行装置を別の作業要素実行装置に交換するような場合には、通常、統括制御装置がその別の作業要素実行装置で使用されているプログラミング言語で動作指令を送信できるように、統括制御装置のプログラム等を変更する必要があり、作業要素実行装置の交換には大きな労力が伴う。本項に記載の態様においては、作業要素実行装置が動作指令を自身に応じたプログラミング言語に従った動作指令に変換するように構成されているため、作業要素実行装置の交換に伴って統括制御装置のプログラム等を変更する必要はない。したがって、本項に記載の態様によれば、作業要素実行装置の交換に伴う労力を減らすことが可能となる。

0066

(45)前記個別制御装置が、1の動作指令に基づいて前記複数の作業要素実行装置のうちの自身の制御対象となる1つのものによって実行されている1つの動作の終了についての返信を、前記統括制御装置に送信するように構成された(41)項ないし(44)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0067

(46)前記個別制御装置が、前記1つの動作の終了についての返信を、その1つの動作が実際に終了した時点に、前記統括制御装置に送信するように構成された(45)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0068

(47)前記個別制御装置が、前記1つの動作の終了についての返信を、その1つの動作の終了時点推定される場合には、その1つの動作の終了時点の前に、前記統括制御装置に送信するように構成された(45)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0069

(48)前記統括制御装置が、前記1つの動作の終了についての返信を受信した後に、前記1の動作指令の次に送信すべき動作指令を送信するように構成された(45)項ないし(47)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0070

上記4つの項に記載の態様においては、統括制御装置が1つの動作指令に基づく作業要素実行装置の動作の終了を把握することが可能となっている。複数の作業要素実行装置の動作は関連していることが多く、ある1つの動作が終了しなければ、その1つの動作の次に実行するべき動作を実行できない場合がある。具体的には、例えば、装着装置が保持している特定の部品を基材に装着する際に、その特定の部品を基材に対して装着可能な位置に装着装置が位置していなければ、装着装置はその特定の部品を基材に装着することはできない。つまり、装着装置をある特定の位置に移動させた後でなければ、装着装置にその特定の部品を離脱させることはできない。上記4つの項のうちの最後の項に記載の態様においては、ある1つの動作が終了した後に、その1つの動作の次に実行するべき動作を実行させることが可能となり、円滑な製造作業を担保することが可能となる。

0071

(49)前記個別制御装置が、
前記統括制御装置から送信された動作指令を1のプロトコルに従って受信するための個別インタフェイス部を備え、その個別インタフェイス部が、前記1つの動作の終了についての返信を、前記1のプロトコルに従って送信するように構成された(45)項ないし(48)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0072

(50)前記統括制御装置が、
前記1のプロトコルに従って動作指令を前記複数の作業要素実行装置の各々の前記個別制御装置に送信するための統括インタフェイス部を備え、その統括インタフェイス部が、前記1つの動作の終了についての返信を、前記1のプロトコルに従って受信するように構成された(49)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0073

上記2つの項に記載の態様においては、動作指令に対応した動作の終了についての返信に関して、複数の作業要素実行装置の各々の個別制御装置と統括制御装置との間のインタフェースが統一されている。したがって、作業要素実行装置を交換する際の労力を小さくすることが可能となる。

0074

(51)前記統括制御装置が、
前記複数の作業要素実行装置のうちの1つのものが正常に作動しない場合に、その1つのものの前記個別制御装置への動作指令の送信を停止する動作指令送信停止部を備えた(41)項ないし(50)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0075

本項に記載された「動作指令送信停止部」は、作業要素実行装置が正常に作動しない場合に、その正常に作動しない作業要素実行装置だけに動作指令を送信しないように構成されてもよく、その作業要素実行装置および他の作業要素実行装置に動作指令を送信しないように構成されてもよい。また、動作指令の送信を停止するだけでなく、作業要素実行装置が異常であることを、表示灯ブザー等によって製造作業機の操作者報知するように構成されてもよい。

0076

(52)前記複数の作業要素実行装置のうちの少なくとも1つのものが、
自身の対象となる作業要素を実際に実行する本体部に前記個別制御装置が組み込まれてユニット化された(41)項ないし(51)項のいずれか1つに記載の製造作業機または統括制御装置。

0077

作業要素実行装置がユニット化されていれば、作業要素実行装置の交換を容易に実行することが可能となる。本項における「ユニット化された作業要素実行装置」は、本体部と個別制御装置とが組み合わされた作業要素実行装置であればよく、具体的には、本体部のケース等に個別制御装置が内蔵されたものであってもよく、本体部のケース,基体となる部材等の外部に個別制御装置が固定されたものであってもよい。

0078

(61)(1)項ないし(53)項のいずれか1つに記載の前記製造作業機を複数備え、それら複数の製造作業機が配列され、前記複数の製造作業機の各々による前記製造作業が順次実行される製造作業システム

0079

本項に記載の態様によれば、例えば、複数の工程にわたる製造作業であっても、1の工程を1の製造作業機に担わせることによって、システムとして、その製造作業を完遂することが可能である。なお、システムのサイズを小さくするためには、複数の製造作業機は、隣接して配置されることが望ましい。また、前行程を行う製造作業機からの作業対象物の搬入,後工程を行う製造作業機への作業対象物の搬出を円滑に行うため、各製造作業機が有する搬送装置は、協調して制御されることが望ましい。さらに、例えば、複数の製造作業機のベースを同一化若しくは統一規格化し、作業要素実行装置を複数の製造作業機に共用化することにより、システム自体汎用性が高まることになる。

0080

(71)製造作業を行う製造作業機において、それぞれが、前記製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つを実行する複数の作業要素実行装置を、コンピュータによって、それぞれがそれら複数の作業要素実行装置の各々が行う1つの動作についての指令である複数の動作指令を順次送信することで、統括して制御する統括制御方法。

0081

(72)当該統括制御方法が、
前記製造作業を行うために前記複数の作業要素実行装置の各々によって実行されるべき前記複数の作業要素の内容がコード化されたソースデータに基づいて、前記複数の動作指令を前記コンピュータによって作成する動作指令作成工程と、
その動作指令作成工程によって作成された前記複数の動作指令の前記複数の作業要素実行装置への送信処理を前記コンピュータによって行う指令送信処理工程と
を含む(71)項に記載の統括制御方法。

0082

(73)前記動作指令作成工程が、
前記複数の作業要素実行装置の各々が行い得る動作に関する情報である可能動作情報を参照しつつ、前記ソースデータに基づいて前記複数の動作指令を前記コンピュータによって作成する工程である(71)項または(72)項に記載の統括制御方法。

0083

(74)前記複数の作業要素実行装置の各々が、自身の前記可能動作情報を自身に保有するように構成されており、
当該統括制御方法が、
前記複数の作業要素実行装置の各々が保有する前記可能動作情報を前記コンピュータによって取得する可能動作情報取得工程を含み、
前記動作指令作成工程が、
前記可能情報取得工程によって取得された前記可能動作情報を参照しつつ、前記ソースデータに基づいて前記複数の動作指令を前記コンピュータによって作成するように構成された(73)項に記載の製造作業機または統括制御装置。

0084

(75)前記動作指令作成工程が、
(a)前記複数の作業要素実行装置のいずれかのものによって行われる1つの動作の開始と終了との一方を指令するための主指令と、(b)その1つの動作についての動作パラメータを伝えるために、必要に応じて前記主指令に付随させられる付随指令とを含む動作指令を前記コンピュータによって作成する工程である(71)項ないし(74)項のいずれか1つに記載の統括制御方法。

0085

(81)製造作業を行う製造作業機であって、それぞれが、前記製造作業を構成する複数の作業要素のうちの1つを実行する複数の作業要素実行装置に、それぞれがそれら複数の作業要素実行装置の各々が行う1つの動作についての指令である複数の動作指令が順次送信されるように構成された製造作業機において、前記複数の作業要素実行装置の1つを、前記複数の動作指令に基づいて、コンピュータによって個別に制御する個別制御方法。

0086

(82)前記製造作業機が、前記複数の作業要素実行装置に特定のプログラミング言語での前記複数の動作指令が送信されるように構成されており、
当該個別制御方法が、
前記複数の作業要素実行装置の1つに送信された動作指令を、自身がその動作指令の内容を認識可能なプログラミング言語での動作指令に前記コンピュータによって変換する指令変換工程を含む(81)項に記載の個別制御方法。

0087

上記6つの項に記載の態様は、カテゴリ制御方法とした請求可能発明の態様である。上記6つの項の態様についての詳しい説明は、前述の製造作業機および統括制御装置における説明と重複するため、ここでは省略する。なお、上記6つの項の態様の制御方法の各々は、製造作業機および統括制御装置に関する上記各態様の技術的特徴を適用させたものとすることが可能である。

図面の簡単な説明

0088

請求可能発明の実施例である製造作業機を示す斜視図である。
図1の製造作業機の備える統括制御装置および複数の作業要素実行装置の模式図である。
図1の製造作業機に搬入される基板トレイおよびその基板トレイ上に載置される回路基板を示した図である。
図2の統括制御装置に記憶されているソースデータの基本コードを示す図である。
図2の統括制御装置に記憶されているソースデータの単位作業コードを示す図である。
図2の統括制御装置に記憶されているソースデータの動作コードを示す図である。
ソースデータに基づいて作成される動作指令を示す図である。
動作指令に対する返信を示す図である。
図1の製造作業機の備える統括制御装置および複数の作業要素実行装置の制御ブロック図である。
図1の製造作業機の備えるベースおよびそのベースから外された状態の複数の作業要素実行装置を示す斜視図である。
複数の製造作業機によって構成されるLED照明組立システムを示す斜視図である。
図11のLED照明組立システムによって組み立てられるLED照明の分解図である。
複数の製造作業機によって構成されるパワーモジュール組立システムを示す斜視図である。
図13のパワーモジュール組立システムによって組み立てられるパワーモジュールの分解図である。
複数の製造作業機によって構成される太陽電池組立システムを示す斜視図である。
図15の太陽電池組立システムによって組み立てられる太陽電池の分解図である。

0089

以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕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、改良を施した種々の態様で実施することができる。

0090

<製造作業機の構成>
図1に、請求可能発明の製造作業機10を示す。製造作業機10は、基材としての回路基板に対する電子回路部品(以下、「部品」と略す場合がある)の組付,接着剤の塗布を行う作業機である。製造作業機10は、フレーム部20とそのフレーム部20に上架されたビーム部22とを含んで構成されたベースとしての作業機本体24と、回路基板を搬送する搬送装置26と、回路基板に部品を組付ける作業ヘッド装置としての装着装置28と、フレーム部20の一端に配設され装着装置28に部品を供給する部品供給装置(以下、「供給装置」と略す場合がある)30と、回路基板に接着剤を塗布するディスペンサ装置32と、供給装置30と搬送装置26との間に配設されたベースカメラ34と装着装置28の後方に配設されたヘッドカメラ36(図10参照)とを含んで構成されたカメラ装置38と、ビーム部22に配設されて装着装置28とディスペンサ装置32とヘッドカメラ36とを共に領域内において移動させる移動装置40とを備えている。ちなみに、製造作業機10の長手方向を前後方向とし、その長手方向に直角な水平の方向を左右方向と、長手方向に直角な垂直の方向を上下方向と称することにする。なお、製造作業機10を構成する各装置26,28,30,32,38,40は公知の装置であることから、ここでの説明は簡単なものとする。

0091

搬送装置26は、コンベアベルト50を搬送モータ52(図2参照)によって周回させることで、コンベアベルト50上に載せられる回路基板を左右方向に搬送する構造とされている。つまり、搬送装置26は、作業要素としての回路基板の特定位置への搬入・搬出を実行する作業要素実行装置として機能する。供給装置30は、トレイユニット型の供給装置であり、部品が載置される複数の部品トレイ(図示省略)と、装着装置28に部品を供給可能な位置に複数の部品トレイのうちのいずれかのものを移動させるトレイ移動装置54(図2参照)とを有している。つまり、供給装置30は、作業要素としての部品の供給を実行する作業要素実行装置として機能する。

0092

移動装置40は、XYZロボット型の移動装置であり、装着装置28とディスペンサ装置32とヘッドカメラ36とを保持するスライダ56を左右方向にスライドさせる電磁モータ58(図2参照)と、前後方向にスライドさせる電磁モータ60(図2参照)と、上下方向にスライドさせる電磁モータ62(図2参照)とを備えており、それら電磁モータ58,60,62の作動によって、装着装置28とディスペンサ装置32とヘッドカメラ36とを任意の位置に移動させることが可能となっている。つまり、移動装置40は、装着装置28,ディスペンサ装置32,ヘッドカメラ36の移動を実行する作業要素実行装置として機能する。

0093

装着装置28は、移動装置40のスライダ56に固定的に保持されており、下端部品保持装置70を有している。部品保持装置70は、正負圧供給装置72(図2参照)を介して負圧エア正圧エア通路に通じており、負圧にて部品を吸着保持し、僅かな正圧が供給されることで保持した部品を離脱する構造となっている。つまり、装着装置28は、作業要素としての部品の保持・離脱を実行する作業要素実行装置として機能する。ディスペンサ装置32は、移動装置40のスライダ56に固定的に保持されており、下端に設けられ接着剤を吐出するディスペンサノズル76と、そのディスペンサノズル76から任意の量の接着剤を吐出させる吐出装置78(図2参照)とを備えている。つまり、ディスペンサ装置32は、作業要素としての接着剤の放出を実行する作業要素実行装置として機能する。

0094

カメラ装置38は、下方を向いた状態でスライダ56の下部に固定的に保持されたヘッドカメラ36と、そのヘッドカメラ36の光源80(図2参照)と、上方を向いた状態で供給装置36と搬送装置26との間に固定的に設けられたベースカメラ34と、そのベースカメラ34の光源82(図2参照)と、ヘッドカメラ32とベースカメラ38と光源80,82とに接続されたキャプチャボード84(図2参照)とを含んで構成されている。ヘッドカメラ36は、搬送装置26に載せられた回路基板を撮影することが可能となっており、ベースカメラ38は、装着装置28によって吸着保持された状態の部品を撮影することが可能となっている。つまり、カメラ装置38は、作業要素としての回路基板,部品の撮影を実行する作業要素実行装置として機能する。

0095

なお、上記移動装置40は、装着装置28とディスペンサ装置32とヘッドカメラ36とを移動させる装置であることから、他の作業要素実行装置の移動を実行する作業要素実行装置とも考えられる。また、装着装置28の移動に伴って部品の保持・離脱位置を変更するため、部品の保持・離脱位置の移動・変更を実行する作業要素実行装置とも考えられる。さらに、ディスペンサ装置32,ヘッドカメラ36の移動に伴って、接着剤の放出位置,回路基板の撮影位置を変更するため、接着剤の放出位置,回路基板の撮影位置の移動・変更を実行する作業要素実行装置とも考えられる。

0096

本作業機10は、搬送装置26,装着装置28,供給装置30,ディスペンサ装置32,カメラ装置38,移動装置40の6つの作業要素実行装置によって構成されており、それら6つの装置の各々は、図2に示すように、個別に制御装置を備えている。具体的には、移動装置40は、作動デバイスとしての3つの電磁モータ58,60,62の作動を制御するための個別制御装置としての移動装置制御装置90と、3つの電磁モータ58,60,62に対応する3つのサーボアンプ92,94,96とを有しており、移動装置制御装置90が各サーボアンプ92,94,96に制御信号を送信することで各電磁モータ58,60,62の作動を制御する構造とされている。装着装置28は、作動デバイスとしての正負圧供給装置72の作動を制御するための個別制御装置としての装着装置制御装置100と、正負圧供給装置72の駆動回路102とを有しており、装着装置制御装置100が駆動回路102に制御信号を送信することで正負圧供給装置72の作動を制御する構造とされている。

0097

ディスペンサ装置32は、作動デバイスとしての吐出装置78の作動を制御するための個別制御装置としてのディスペンサ装置制御装置104と、吐出装置78の駆動回路106とを有しており、ディスペンサ装置制御装置104が駆動回路106に制御信号を送信することで吐出装置78の作動を制御する構造とされている。供給装置30は、作動デバイスとしてのトレイ移動装置54の作動を制御するための個別制御装置としての供給装置制御装置108と、トレイ移動装置54の駆動源のモータの駆動回路110とを有しており、供給装置制御装置108が駆動回路110に制御信号を送信することでトレイ移動装置54の作動を制御する構造とされている。搬送装置26は、作動デバイスとしての搬送モータ52の作動を制御するための個別制御装置としての搬送装置制御装置112と、搬送モータ52の駆動回路114とを有しており、搬送装置制御装置112が駆動回路114に制御信号を送信することで搬送モータ52の作動を制御する構造とされている。

0098

カメラ装置38は、ベースカメラ34若しくはヘッドカメラ36による撮影を実行するための制御信号の送信、および撮影によって得られた画像データの処理を実行するための個別制御装置としてのカメラ装置コントローラ116を有している。カメラ装置コントローラ116は、後に説明する補助統括制御装置118内に設けられているが、補助統括制御装置118内で独立しており、バス120を介してカメラ装置38のキャプチャボード84に接続されている。このため、カメラ装置コントローラ116は、補助統括制御装置118の構成要素ではなく、カメラ装置38の構成要素として取り扱うものとする。

0099

また、製造作業機10は、上記6つの作業要素実行装置26,28,30,32,38,40を統括して制御するためのメイン統括制御装置130と補助統括制御装置118とによって構成される統括制御装置を備えている。メイン統括制御装置130は、主に、各装置26,28,30,32,38,40の個別制御装置90,100,104,108,112,116に動作指令を送信するための制御装置であり、リピータハブ132を介して、動作指令を送信するための同種類のシリアル通信ケーブル134によって各個別制御装置90,100,104,108,112,116と接続されている。また、補助統括制御装置118は、補助統括コントローラ136を有しており、その補助統括コントローラ136には、各個別制御装置90等への動作指令の基となるソースプログラム、つまり、ある特定の製造作業を実行するためのソースデータが記憶されている。その記憶されているソースデータは、上記6つの作業要素実行装置26等の作動がコード化されたものである。補助統括コントローラ136は、そのソースデータをある特定のプログラミング言語に従った動作指令に変換し、変換された動作指令をメイン統括制御装置130に送信するように構成されている。補助統括コントローラ136とメイン統括制御装置130とは、ハブ138を介してLANケーブル140によって接続されており、補助統括コントローラ136において変換された動作指令が、LANケーブル140を介して、メイン統括制御装置130に送信されるようになっている。また、ハブ138には、そのLANケーブル140と同種類の6本のLANケーブル140の一端が接続されており、それら6本のLANケーブル140の各々の他端が各作業要素実行装置26等の個別制御装置90等に接続されている。なお、シリアル通信ケーブル134およびLANケーブル140は、それぞれ、配線部とコネクタ部とから構成されるが、それら配線部とコネクタ部とは、それぞれ、汎用品であってもよく、本製造作業機10専用に開発されたものであってもよい。

0100

また、製造作業機10には、製造作業機10の作動に関する情報を入出力するためのタッチパネル式表示機150が設けられており、メイン統括制御装置130と補助統括コントローラ136とに接続されている。詳しくは、表示機150は、ハブ138を介して上記LANケーブル140と同種類のLANケーブル140によってメイン統括制御装置130に接続されており、シリアル通信ケーブル152とRGBアナログケーブル154とによって補助統括コントローラ136に接続されている。製造作業機10には、さらに、非常停止スイッチ156が設けられており、ターミナルリレー158を介してI/Oケーブル160によってメイン統括制御装置130および各作業要素実行装置26等の個別制御装置90等に接続されている。なお、製造作業機10の主電源スイッチ起動スイッチ等の複数のスイッチ162と、起動中であることを示す表示灯,作動可能であることを示す表示灯等の複数の表示灯164とが、メイン統括制御装置130に接続されている。

0101

<製造作業機の作動>
本製造作業機10は、補助統括コントローラ136に記憶されているソースデータに従って、上記6つの作業要素実行装置26等が各々の作業を実行することで、回路基板への装着作業を実行するようになっている。具体的に、回路基板上に部品を接着剤によって固着する製造作業について説明する。第1部品としての回路基板166は、図3(a)に示すように、基板トレイ167上に予め20枚載置されており、この基板トレイ167が本製造作業機10に搬入される。そして、基板トレイ167上に載置されている1枚の回路基板166に、図3(b)に示すように、接着剤168が塗布され、その塗布された接着剤168の上に第2部品としての電子回路部品169が、図3(c)に示すように、装着される。塗布作業と装着作業とが実行されることで、1枚の回路基板166に対する作業が終了し、次に、他の回路基板166に対して塗布作業と装着作業とが実行される。このようにして、20枚の回路基板166全てに対する作業が終了すると、基板トレイ167が製造作業機10から搬出される。

0102

このような製造作業に関するソースデータには、図4に示すような基本コードが記されている。基本コードには、回路基板166に対する作業を実行するための準備作業,回路基板166に対する作業(対基板作業),回路基板166に対する作業実行後の終了作業の3種類の基本コードが記されており、回路基板166に対する作業(対基板作業)は、20枚の回路基板166に対して実行する必要が有るため、20回分記されている。図には、基本コード名が記されているが、その基本コード名とともに作業実行に関する情報、具体的には、例えば、各回路基板166の位置情報等が記される場合がある。

0103

さらに、3種類の基本コードの各々は、図5に示すようにコード化されており、1以上の単位作業コードによって構成されている。詳しくは、準備作業コードは、基板トレイ167、および装着すべき部品の載置された部品トレイの準備(トレイ準備)を実行するための単位作業コードによって構成されており、終了作業コードは、基板トレイ167の搬出(トレイ搬出)を実行するための単位作業コードによって構成されている。また、対基板作業コードは、回路基板166に関する情報の取得(基板情報取得),回路基板166への接着剤の塗布(接着剤塗布),回路基板への部品装着(部品装着)の各々を実行するための3種類の単位作業コードによって構成されている。この単位作業コードにも、作業実行に関する情報、具体的には、例えば、基板トレイ167の搬送量等が記される場合がある。

0104

単位作業コードは、図6に示すように、一連の複数の作業によって構成される単位作業をコード化したものであり、複数の動作コード、つまり、動作コード群によって構成されている。ただし、トレイ搬出コードは、1つの動作コードのみによって構成されている。詳しくは、トレイ準備コードは、基板トレイ167を特定の位置まで搬入するための動作コードと、装着すべき部品の載置された部品トレイを供給するための動作コードとによって構成されている。基板情報取得コードは、回路基板166を撮影可能な位置にヘッドカメラ36を移動させるための動作コードと、ヘッドカメラ36によって回路基板166を撮影してその回路基板166の位置情報を取得するための動作コードとによって構成されている。接着剤塗布コードは、取得された位置情報に基づいて接着剤の塗布位置にディスペンサ装置32を移動させるための動作コードと、接着剤を回路基板166に塗布するための動作コードとによって構成されている。部品装着コードは、装着装置28を部品の供給位置に移動させるための動作コードと、部品を保持するための動作コードと、部品を保持した装着装置28をベースカメラ34上に移動させるための動作コードと、装着装置28に保持された部品をベースカメラ34によって撮影してその部品の保持状態の情報を取得するための動作コードと、回路基板の位置情報および部品の保持状態の情報に基づいて部品の装着位置に装着装置28を移動させるための動作コードと、部品を離脱するための動作コードとによって構成されている。そして、トレイ搬出コードは、部品が装着された回路基板166、つまり組立物が載置された基板トレイ167を搬出するための動作コードによって構成されている。

0105

上記したように階層的にコード化されたソースデータが、補助統括コントローラ136に記憶されており、さらに、6つの作業要素実行装置26等の各々が行い得る動作に関する情報である可能動作情報も補助統括コントローラ136に記憶されている。可能動作情報には、作業要素実行装置が作業を実行する際のその装置が行い得る動作、具体的には、例えば、移動装置40であれば装着装置28等の移動,装着装置28であれば部品の保持若しくは離脱等が含まれている。また、作業要素実行装置の作動範囲,寸法,作動時の基準点等も含まれる。ちなみに、作動時の基準点とは、作業要素実行装置が作動する際の基準点であり、その基準点を原点として作業要素実行装置の動作量等が決定される。

0106

本製造作業機10では、6つの作業要素実行装置26等の各々への動作に関する指令である動作指令が、補助統括コントローラ136において、ソードコードに基づいて作成される。動作指令作製時には、上記可能動作情報が参照され、各作業要素実行装置26等の作動態様,動作量等を含んだ動作指令が作成される。具体的には、図7に示すように、搬送装置26によって回路基板を特定量搬送するための動作指令(1)と、供給装置30によって特定の部品トレイを供給するための動作指令(2)と、移動装置40によってヘッドカメラ36を特定量移動させるための動作指令(3)と、ヘッドカメラ36の撮影によって回路基板の位置情報を取得するための動作指令(4)と、移動装置40によってディスペンサ装置32を特定量移動させるための動作指令(5)と、ディスペンサ装置32によって接着剤を特定量放出するための動作指令(6)と、移動装置40によって装着装置28を特定量移動させるための動作指令(7)と、装着装置28によって部品を保持するための動作指令(8)と、移動装置40によって装着装置28を特定量移動させるための動作指令(9)と、ベースカメラ34の撮影によって部品の保持状態の情報を取得するための動作指令(10)と、移動装置40によって装着装置28を特定量移動させるための動作指令(11)と、装着装置28によって部品を離脱するための動作指令(12)と、搬送装置26によって回路基板を特定量搬送するための動作指令(203)とを含んだものが作成される。ちなみに、動作指令No.(3)〜(12)の動作指令は1枚の回路基板166に対する作業を実行するためのものであり、動作指令No.(13)〜(202)では、動作指令No.(3)〜(12)と略同様の動作指令が19回繰り返される。ただし、動作指令No.(13)〜(202)での移動装置40の移動量は、回路基板166毎に異なるものとなっている。

0107

上述したように、図4〜6に示す形式のソースデータに基づいて、補助統括コントローラ136において、図7に示すような203個の動作指令群が作成される。本製造作業機10では、ソースデータを、構造化プログラミングの手法、つまり、製造作業を実行するための作業を段階的に細かな単位に処理を記述していく手法に従ってコード化しており、3層化して記述されたソースデータは、図7に示す動作指令群と比較して、比較的シンプルなものとされている。詳しく言えば、図6に示す単位作業コードのうちの基板情報取得コード,接着剤塗布コード,部品装着コードでは、20枚の回路基板166の各々に対する動作コードが共通化されており、それら3つの単位作業コードは、共通化動作群コードと考えることができる。各単位作業コードの動作群が共通化されることで、ソースデータには、1枚の回路基板166に対する基板情報取得コード,接着剤塗布コード,部品装着コードを記載すればよく、それら3つの単位作業コードを構成する動作群コードを20回繰り返して記載する必要はない。したがって、本製造作業機10では、ソースデータの作成を簡便なものとすることが可能となっている。なお、共通化動作群コードであっても、各回路基板166が載置されている位置等は異なるため、移動装置40等の動作パラメータ、つまり、移動装置40による移動量等は異なるが、動作指令作製時に、それら動作パラメータは、回路基板毎に調整される。

0108

上記複数の動作指令は、補助統括コントローラ136からメイン統括制御装置130へ、LANケーブル140を介して送信され、それら複数の動作指令が、順次、メイン統括制御装置130によって作業要素実行装置26等の各々の個別制御装置90等に、シリアル通信ケーブル134を介して送信される。メイン統括制御装置130から送信される動作指令は、送信先を定めずに、全ての作業要素実行装置26等の個別制御装置90等に送信されるが、動作指令には、後に説明するように、その動作指令によって作動するべき作業要素実行装置が示されているため、その作動するべき作業要素実行装置が動作指令に従って作動するようになっている。以下に、上記動作指令による作業要素実行装置の作動を具体的に説明する。

0109

メイン統括制御装置130は、まず、基板トレイ167を特定の位置まで搬送するための動作指令を、シリアル通信ケーブル134を介して送信する。送信される動作指令は、図7中の動作指令No.(1)に示すような形式とされている。図中の主指令は、その動作指令を実行するべき作業要素実行装置と、その作業要素実行装置によって実行される1つの動作の開始若しくは終了とを指令するものであり、この動作指令では、搬送装置26による基板トレイ167の搬送の開始を指令するものである。図中の付随指令は、必要に応じて指令されるものであり、作業要素実行装置によって実行される1つの動作についての動作パラメータを指令するものである。具体的には、この動作指令では、搬送装置26による搬送量、つまり、移動距離を指令するものである。なお、この付随指令には、搬送速度,搬送時間,搬送方向等、種々のパラメータを採用することができる。また、図中の指令状態は、動作指令の有無を示すものであり、動作指令が指示されている状態では「指示」、動作指令が指示されていない状態では「無し」と設定される。つまり、この動作指令では「指示」と設定される。

0110

メイン統括制御装置130からの動作指令を受信した搬送装置制御装置112は、その動作指令に基づいて搬送モータ52の作動を制御する必要があるが、メイン統括制御装置130から送信される動作指令は、ある特定のプログラミング言語に従ったものとされており、搬送装置制御装置112が対応可能なプログラミング言語に従ったものではない。このため、メイン統括制御装置130から送信される動作指令では、搬送モータ52を作動させることができない。搬送装置制御装置112は、メイン統括制御装置130からの動作指令を自身の対応可能なプログラミング言語、つまり、自身が扱うことが可能なプログラミング言語に従った動作指令に変換する機能を有しており、自身で変換した動作指令に基づいて搬送モータ52の作動を制御するように構成されている。ちなみに、図7中で示される主指令,付随指令等の内容、具体的には、動作指令No.(1)での「搬送装置:搬送」,「搬送量」等が、ある特定のプログラミング言語に従った動作指令である。

0111

なお、装着装置28,供給装置30,ディスペンサ装置32の各々の個別制御装置100,104,108も同様の機能を有しており、メイン統括制御装置130からの動作指令を自身の対応可能なプログラミング言語に従った動作指令に変換することが可能とされている。ただし、移動装置40の移動装置制御装置90および、カメラ装置38のカメラ装置コントローラ116は、メイン統括制御装置130から送信される動作指令を規定するプログラミング言語に対応することが可能とされているため、動作指令を規定するプログラミング言語を変換する機能を有していない。

0112

メイン統括制御装置130からの動作指令による搬送装置26の作動が終了すると、つまり、基板トレイ167が特定の位置まで搬送されると、その動作指令に対する返信が、搬送装置制御装置112からメイン統括制御装置130へ、シリアル通信ケーブル134を介して送信される。送信される返信は、図8に示すような形式とされている。図中の作動結果は、動作指令による作業要素実行装置の作動が適切に実行されたか否かをしめすものであり、この返信では、基板トレイ167が特定の位置まで搬送されたか否かを示すものである。さらに、図中の作動結果は、作動結果のパラメータ、具体的には、基板トレイ167の移動先の位置等を必要に応じて示すものであってもよい。また、図中の指令状態は、動作指令による作業要素実行装置の作動が完了したことを示すものであり、この返信では、「完了」に設定される。そして、その終了に関する返信をメイン統括制御装置130が受信すると、指令状態は「無し」に設定される。ちなみに、図中の作業要素実行装置状態は、作業要素実行装置に異常があるか否かを示すものであるが、動作指令に対する返信では利用されずに、後に詳しく説明するように、作業要素実行装置が正常に作動しない虞がある場合の送信時に利用される。

0113

メイン統括制御装置130は、基板トレイ167の特定の位置までの搬送が確認された後、つまり、搬送の終了に関する返信の受信により指令状態が「無し」とされた後に、次の動作指令を送信する。次の動作指令は、図7中の動作指令No.(2)に示す形式となっており、装着すべき部品の載置された部品トレイを供給するための動作指令である。この動作指令での、主指令は、供給装置30による部品トレイの供給を指令するものであり、付随指令は、装着すべき部品が載置された部品トレイを指定する指令である。供給装置制御装置108は、動作指令を受信すると、搬送装置制御装置112と同様に、メイン統括制御装置130からの動作指令を自身の対応可能なプログラミング言語に従った動作指令に変換し、その自身で変換した動作指令に基づいてトレイ移動装置54の作動を制御する。そして、その動作指令による作動が終了すると、動作指令に対する返信が、供給装置制御装置108からメイン統括制御装置130へ、シリアル通信ケーブル134を介して送信される。なお、供給装置制御装置108からの返信における作動結果には、装着すべき部品の位置情報等が添付される場合がある。

0114

次に、メイン統括制御装置130は、トレイ供給の終了に関する返信の受信により指令状態が「無し」とされた後に、基板トレイ167上の回路基板166を撮影可能な位置にヘッドカメラ36を移動させるための動作指令(図7中の動作指令No.(3))を送信する。ちなみに、本製造作業機10では、特定の部品トレイの供給が終了した後にトレイ供給の終了に関する返信が送信されるが、トレイ供給の終了時点が推定される場合には、終了時点の前にトレイ供給の終了に関する返信を送信してもよい。部品トレイの供給中に移動装置40によって装着装置28を移動させても、2つの作業が干渉することは少なく、部品トレイの供給中に移動装置40によって装着装置28を移動させることで、製造作業時間の短縮を図ることが可能となるためである。

0115

ヘッドカメラ36を移動させるための動作指令での、主指令は、移動装置40によるヘッドカメラ36の移動の開始を指令するものであり、付随指令は、前後方向への移動量と左右方向への移動量と上下方向への移動量とを指令するものである。なお、この付随指令を設定する際に、搬送装置制御装置112からの返信における作動結果、詳しくは、基板トレイ167の移動先の位置の情報を利用することが可能である。移動装置制御装置90は、動作指令を受信すると、その受信した動作指令を変換することなく、受信した動作指令に基づいて3つの電磁モータ58,60,62の各々作動を制御する。移動装置制御装置90は、上述したように、メイン統括制御装置130から送信される動作指令を規定するプログラミング言語を認識可能とされているからである。そして、その動作指令による移動装置40の作動が終了すると、動作指令に対する返信が、移動装置制御装置90からメイン統括制御装置130へ、シリアル通信ケーブル134を介して送信される。

0116

続いて、メイン統括制御装置130は、ヘッドカメラ36の移動の終了に関する返信の受信により指令状態が「無し」とされた後に、次の動作指令を送信する。具体的には、ヘッドカメラ36によって基板を撮影してその基板の位置情報を取得するための動作指令(図7中の動作指令No.(4))が送信される。この動作指令での、主指令は、ヘッドカメラ36による回路基板166の撮影と撮影によって得られた画像データの処理の開始を指令するものである。カメラ装置コントローラ116も、移動装置制御装置90と同様に、メイン統括制御装置130から送信される動作指令を規定するプログラミング言語を認識可能であるため、カメラ装置コントローラ116は、動作指令を受信すると、その受信した動作指令に基づいてヘッドカメラ36と光源80とを制御する。そして、撮影によって得られた画像データを処理することで、回路基板166の位置情報を取得する。その動作指令による作動が終了すると、動作指令に対する返信が、カメラ装置コントローラ116からメイン統括制御装置130へ送信される。なお、カメラ装置コントローラ116からの返信における作動結果には、撮影によって取得された回路基板166の位置データが添付される。

0117

メイン統括制御装置130は、回路基板166の位置情報の取得の完了に関する返信の受信により指令状態が「無し」とされた後に、接着剤の塗布位置にディスペンサ装置32を移動させるための動作指令(図7中の動作指令No.(5))を送信する。この動作指令での、主指令は、移動装置40によるディスペンサ装置32の移動の開始を指令するものであり、付随指令は、前後方向への移動量と左右方向への移動量と上下方向への移動量とを指令するものである。なお、この付随指令を設定する際に、カメラ装置コントローラ116からの返信における作動結果、詳しくは、回路基板166の位置情報が利用される。移動装置制御装置90は、動作指令を受信すると、その受信した動作指令に基づいて電磁モータ58,60,62の作動を制御する。そして、その動作指令による作動が終了すると、動作指令に対する返信が、移動装置制御装置90からメイン統括制御装置130へ送信される。

0118

メイン統括制御装置130は、ディスペンサ装置32の移動の終了に関する返信の受信により指令状態が「無し」とされた後に、接着剤を回路基板166に塗布するための動作指令(図7中の動作指令No.(6))を送信する。この動作指令での、主指令は、ディスペンサ装置32による接着剤の放出の開始を指令するものであり、付随指令は、接着剤の放出量を指令するものである。なお、この付随指令には、放出速度,放出時間,接着剤の放出口開度量等、種々の動作パラメータを採用することができる。ディスペンサ装置制御装置104は、移動装置制御装置90,カメラ装置コントローラ116と異なり、メイン統括制御装置130から送信される動作指令を規定するプログラミング言語に対応することができないため、ディスペンサ装置制御装置104は、動作指令を受信すると、メイン統括制御装置130からの動作指令を自身の対応可能なプログラミング言語に従った動作指令に変換し、その自身で変換した動作指令に基づいて吐出装置78の作動を制御する。そして、動作指令に基づく吐出装置78の作動によって、回路基板166上の特定の位置に接着剤168が塗布されると、その動作指令に対する返信が、ディスペンサ装置制御装置104からメイン統括制御装置130へ送信される。なお、以降の動作指令による各作業要素実行装置28等の作動の説明は、明細書が冗長となることを避けるべく省略する。

0119

また、各作業要素実行装置26の個別制御装置90等には、自身が認識されるための認識情報が記憶されたICチップ(図示省略)が組み込まれており、製造作業機10の起動時に、そのICチップ内に記憶された認識情報がメイン統括制御装置130に、上記LANケーブル140を介して送信されるようになっている。メイン統括制御装置130は、各個別制御装置90等からの認識情報の送信が確認されている場合にのみ、上記動作指令を送信するようになっている。なお、本製造作業機10では、認識情報がLANケーブル140を介して送信されるようになっているが、シリアル通信ケーブル134,I/Oケーブル160を介して送信されてもよく、また、有線ではなく、無線によって送信されてもよい。

0120

また、作業要素実行装置26等の異常等によって作業要素実行装置26等が正常に作動しない虞がある場合には、異常等が生じている作業要素実行装置26等の個別制御装置90等が、正常に作動しない虞がある旨をメイン統括制御装置130へ、シリアル通信ケーブル134を介して送信するようになっている。具体的には、図8に示した形式のデータが、正常に作動しない虞のある作業要素実行装置26等の個別制御装置90等からメイン統括制御装置130へ送信されるようになっている。そして、その旨を受信したメイン統括制御装置130は、その正常に作動しない虞がある作業要素実行装置26等だけでなく、全ての作業要素実行装置26等の個別制御装置90等への動作指令の送信を停止するようにされており、作業要素実行装置26等の異常に対応可能とされている。なお、メイン統括制御装置130は、シリアル通信ケーブル134を介した通信によって、作業要素実行装置26等の異常を把握することが可能となっているが、フェールセーフ等の観点から、異常のある作業要素実行装置26等の個別制御装置90等が、上記I/Oケーブル160を介して、作業要素実行装置26等が異常である旨をメイン統括制御装置130へ送信するようにもなっている。

0121

また、各作業要素実行装置26等の個別制御装置90等は、自身の作業要素実行装置26等が行い得る動作に関する情報である可能動作情報を個別に記憶するように構成されている。記憶される可能動作情報には、上述した作業要素実行装置が行い得る動作,作業要素実行装置の作動範囲,寸法等だけでなく、作業要素実行装置の性能,作業要素実行装置の制御ゲイン等が含まれる。記憶される作業要素実行装置の性能には、例えば、その装置が電磁モータを有している場合にはその電磁モータの出力性能,その装置が減速機を有している場合にはその減速機の減速比等が含まれる。また、記憶される制御ゲインには、例えば、装置が電磁モータを有している場合にはその電磁モータへの供給電力を決定する際の制御ゲイン等が含まれる。

0122

各作業要素実行装置の個別制御装置90等に記憶されている可能動作情報は、個別制御装置90等から補助統括コントローラ136に、上記LANケーブル140を介して送信され、補助統括コントローラ136において記憶されるようになっている。補助統括コントローラ136に記憶される可能動作情報は、上述したように、ソースデータに基づいて動作指令を作成する際に利用されるだけでなく、バックアップ等に役立てることが可能となっている。また、補助統括コントローラ136において、例えば、移動装置40の電磁モータ58,60,62の制御ゲインが記憶されているような場合には、その制御ゲインを変更し、その変更された制御ゲインに関する情報を、移動装置制御装置90に送信することで、移動装置40の電磁モータ58,60,62の制御ゲインを変更することが可能となる。

0123

また、作業要素実行装置26等の個別制御装置90等は、作業要素実行装置26等の本体部、つまり、作業要素を実際に実行し作動する本体部に内蔵されていたり、製造作業機10の内部に位置しており、個別制御装置90等のプログラムの変更,バージョンアップ等の実行のために、個別制御装置90等に直接アクセスし難い。そこで、本製造作業機10においては、変更等を施したプログラム等を、補助統括コントローラ136から、LANケーブル140を介して各作業要素実行装置26等の個別制御装置90等へ送信することが可能とされている。

0124

<各制御装置の機能構成
本製造作業機10の有するメイン統括制御装置130,補助統括制御装置118および各作業要素実行装置26等の個別制御装置90等は、各々の実行処理に鑑みれば、図9に示すような機能構成を有するものと考えることができる。図から解るように、メイン統括制御装置130は、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体とするメイン統括コントローラ170を備えており、そのメイン統括コントローラ170は、製造作業機10の作動状態を監視する機能部として、製造作業機監視部172を、作業要素実行装置26等の個別制御装置90等からの認識情報を取得することで、動作指令の送信可能な作業要素実行装置26等を認識する作業要素実行装置認識部174を、個別制御装置90等と通信する機能部として、統括インタフェイス部176を、動作指令の送信処理を実行する機能部として、指令送信処理部178を、作業要素実行装置26等が正常に作動しない虞がある場合に動作指令の送信を停止する機能部として、動作指令送信停止部180を、複数の動作指令を記憶する機能部として、動作指令記憶部182を、それぞれ有している。

0125

補助統括制御装置118の補助統括コントローラ136は、ソースデータの外部からの入力を受け付ける機能部として、ソースデータ入力受付部184を、ソースデータを記憶する機能部として、ソースデータ記憶部186を、ソースデータに基づいて動作指令を作成する機能部として、動作指令作成部188を、全ての作業要素実行装置26等の可能動作情報を統括して記憶する機能部として、可能動作情報統括記憶部190を、可能動作情報の外部からの入力を受け付ける機能部として、可能動作情報入力受付部192を、作業要素実行装置26等の個別制御装置90等のプログラムを変更する機能部として、プログラム変更部194を、それぞれ有している。

0126

移動装置制御装置90,装着装置制御装置100,ディスペンサ装置制御装置104,供給装置制御装置108,搬送装置制御装置112は、それぞれ、CPU,ROM,RAM等を備えたコンピュータを主体とするコントローラを備えている。具体的には、移動装置制御装置90は移動装置コントローラ200を、装着装置制御装置100は装着装置コントローラ202を、ディスペンサ装置制御装置104はディスペンサ装置コントローラ204を、供給装置制御装置108は供給装置コントローラ206を、搬送装置制御装置112は搬送装置コントローラ208を、それぞれ備えている。それら移動装置コントローラ200,装着装置コントローラ202,ディスペンサ装置コントローラ204,供給装置コントローラ206,搬送装置コントローラ208およびカメラ装置コントローラ116は、それぞれ、メイン統括コントローラ170および補助統括コントローラ136と通信する機能部として、個別インタフェイス部210を、作業要素実行装置90等の認識情報を格納する記憶部として、認識情報格納部212を、動作指令に基づいて作業要素実行装置90等の作動を制御する機能部として、作動制御部214を、作業要素実行装置90等の可能動作情報を個別に記憶する機能部として、可能動作情報個別記憶部216を、それぞれ有している。さらに、装着装置コントローラ202,ディスペンサ装置コントローラ204,供給装置コントローラ206,搬送装置コントローラ208は、それぞれ、メイン統括制御装置130からの動作指令を自身の個別制御装置90等で対応可能なプログラミング言語に従った動作指令に変換する機能部として、指令変換部218も有している。

0127

メイン統括コントローラ170の製造作業機監視部172は、個別制御装置90等からI/Oケーブル160を介して作業要素実行装置26等が異常である旨の送信を受信するとともに、上記複数のスイッチ162のON/OFF情報を受信するように構成されており、それらの受信情報に基づいて指令送信処理部178に各種指令,作業要素実行装置26等の作動状態等を送信するように構成されている。さらに、製造作業機監視部172は、上記複数の表示灯164にON/OFF指令を送信するように構成されている。また、
統括インタフェイス部176は、個別制御装置90等の個別インタフェイス部210との間で、1のプロトコルに従って、動作指令,動作指令に対する返信,作業要素実行装置26等の異常等を通信可能とされており、作業要素実行装置26等の異常を動作指令送信停止部180に、動作指令に対する返信を指令送信処理部178に送信するように構成されている。

0128

指令送信処理部178は、動作指令記憶部182に記憶されている複数の動作指令の送信処理を、順次、実行するように構成されている。つまり、指令送信処理部178において、作業要素実行装置26等を統括して制御する統括制御方法の指令送信処理工程が実行される。指令送信処理部178は、1つの動作指令の送信処理を実行し、その1つの動作指令に対する返信を統括インタフェイス部176を介して受信した後に、その1つの動作指令の次に送信すべき動作指令の送信処理を実行するように構成されている。なお、指令送信処理部178は、作業要素実行装置認識部174によって認識された作業要素実行装置26等へのみ動作指令の送信処理を実行するように構成されており、作業要素実行装置認識部174は、作業要素実行装置26等から認識情報を取得した場合に作業要素実行装置を認識した旨を指令送信処理部178に送信するように構成されている。また、動作指令送信停止部180は、作業要素実行装置26等の異常を統括インタフェイス部176を介して受信した場合に、指令送信処理部178による動作指令の送信処理を停止するように構成されている。

0129

補助統括コントローラ136のソースデータ入力受付部184は、本製造作業機10の各制御装置130等とは異なる制御装置,記憶媒体等の外部装置接続可能とされており、外部装置からソースデータを入力することが可能となっている。そのソースデータ入力受付部184に入力されたソースデータは、ソースデータ記憶部186に記憶されるようになっている。動作指令作成部188は、ソースデータ記憶部186に記憶されているソースデータに基づいて、特定のプログラミング言語に従った動作指令を作成し、その作成した動作指令をメイン統括コントローラ170の動作指令記憶部182に送信するように構成されている。可能動作情報統括記憶部190は、作業要素実行装置26等の各々の可能動作情報を、可能動作情報入力受付部192を介して、作業要素実行装置26等の各々の個別制御装置90から受信するとともに、その情報を記憶するように構成されており、動作指令作成部188は、可能動作情報統括記憶部190に記憶されている可能動作情報を参照して、動作指令を作成するように構成されている。つまり、動作指令作成部188において、作業要素実行装置26等を統括して制御する統括制御方法の動作指令作成工程が実行されるとともに、可能動作情報入力受付部192において、統括制御方法の可能動作情報取得工程が実行される。なお、可能動作情報入力受付部192も、外部装置に接続可能とされており、外部装置から可能動作情報を入力することが可能となっている。また、プログラム変更部194も、外部装置に接続可能とされており、外部装置からプログラムを受信し、その受信したプログラムを、LANケーブル140を介して、メイン統括制御装置130,作業要素実行装置26等の個別制御装置90等に送信することが可能とされている。

0130

個別制御装置90等の各コントローラ200等の個別インタフェイス部210は、メイン統括制御装置130の統括インタフェイス部176との間で、1のプロトコルに従って、動作指令,動作指令に対する返信,作業要素実行装置26等の異常等を通信可能とされるとともに、補助統括コントローラ136の可能動作情報入力受付部192との間でも、可能動作情報個別記憶部216に記憶されている可能動作情報を通信可能とされている。指令変換部218は、個別インタフェイス部210が受信した動作指令を自身の個別制御装置100等が理解可能なプログラミング言語に変換するように構成されている。つまり、指令変換部218において、作業要素実行装置を個別に制御する個別制御方法の指令変換工程が実行される。なお、本製造作業機10では、指令変換部218が個別制御装置100等内に設けられているが、指令変換部218と同等の機能を有する指令変換装置を個別制御装置100等の外部に設けてもよい。ただし、指令変換部218と同等の機能を有する指令変換装置が個別制御装置100等の外部に設けられる場合には、その指令変換装置に個別インタフェイス部が設けられ、指令変換装置と統括制御装置との間で、1のプロトコルに従って、動作指令,動作指令に対する返信,作業要素実行装置26等の異常等が通信されることになる。

0131

装着装置コントローラ202,ディスペンサ装置コントローラ204,供給装置コントローラ206,搬送装置コントローラ208の作動制御部214は、指令変換部218によって変換された動作指令に基づいて作動デバイスの作動を制御するように構成されており、移動装置コントローラ200,カメラ装置コントローラ116の作動制御部214は、個別インタフェイス部210が受信した動作指令に基づいて作動デバイスの作動を制御するように構成されている。また、認識情報格納部212には、認識情報が格納されており、個別インタフェイス部210を介して、格納されている認識情報が、メイン統括コントローラの作業要素実行装置認識部174に送信されるようになっている。

0132

また、メイン統括コントローラ170による処理、具体的には、動作指令を送信するための処理、さらに具体的に言えば、動作指令を送信するべく製造作業機の作動状態を監視するための処理を実行するための送信プログラムは、グラフィック型のプログラミング言語によって記述されている。一方、補助統括コントローラ136による処理、具体的には、動作指令作成部による処理を実行するための作成プログラムは、構造型のプログラミング言語によって記述されている。グラフィック型のプログラミング言語は、一般的に、構造型のプログラミング言語より容易なプログラミング言語とされており、高水準なプログラミング言語と考えられている。つまり、送信プログラムの変更は、比較的容易に行うことが可能とされている。なお、本製造作業機10での送信プログラムのプログラミング言語はラダー言語とされており、作成プログラムのプログラミング言語はC言語とされている。

0133

<作業要素実行装置の交換>
本製造作業機10においては、図10に示すように、搬送装置26,供給装置30,移動装置40,カメラ装置38のベースカメラ34は、作業機本体24に着脱可能とされており、装着装置28,ディスペンサ装置32,カメラ装置38のヘッドカメラ36は、移動装置40のスライダ56に着脱可能とされている。それら作業要素実行装置26等は、ワンタッチで取付けおよび取り外し可能なものもあれば、数本のボルトによって固定されるものもあるが、いずれの作業要素実行装置26等も、作業機本体24若しくはスライダ56に容易に取付けおよび取り外し可能なものとされている。

0134

また、装着装置28、若しくはディスペンサ装置32が取付けられる位置、つまり、スライダ56には、それら装着装置28,ディスペンサ装置32の代わりに、他の作業要素実行装置を取付けることが可能とされている。具体的に言えば、例えば、高周波による熱処理を実行する高周波ウェルダー220,レーザー加工を実行するレーザー発信装置222,UV照射による処理を実行するUV照射装置224,ホットエアー送風することで熱処理を実行するホットエアー送風装置226,ねじ締め処理を実行するねじ締め装置228,ねじの保持・離脱および、ねじを保持した状態でのねじ締め処理を実行するねじ装着・ねじ締め装置230,2つのディスペンサノズルを有し、2種類の補助剤の放出を実行するダブルディスペンサ装置232,他の部材を保持・離脱および部材の保持位置の調整を実行する装着装置234,クリームはんだ印刷装置236等に交換することが可能とされている。

0135

本製造作業機10では、上述したように、スライダ56に2つの作業要素実行装置を取り付けることが可能とされており、それら2つの作業要素実行装置の種類によって、それら2つの作業要素実行装置を協調させて作動させることも可能である。2つの作業要素実行装置による協調作業とは、例えば、一方の作業要素実行装置によって作業対象物を把持等によって固定しつつ、他の作業要素実行装置によって加工・処理等を行うものであり、あたかも両手で作業を行う際に、一方の手で作業対象物がズレないように押さえつつ、他方の手で加工・処理等を行うことが可能である。具体的には、例えば、スライダ56に装着装置28とレーザー発信装置222とを取付けた場合に、装着装置28によって基材を押さえつつ、レーザー発信装置222によって基材にレーザー加工を実行することが可能である。また、例えば、スライダ56に装着装置28とねじ装着・ねじ締め装置230とを取付けた場合に、装着装置28によって基材を押さえつつ、ねじ装着・ねじ締め装置230によってねじ締め処理を実行することが可能である。

0136

また、供給装置30の代わりに、他の種類の供給装置、具体的には、例えば、テープフィーダ240,ボールフィーダ,ねじ供給装置,段積みユニット(図示省略)等を取付けることが可能とされている。搬送装置26の代わりには、他の種類の搬送装置、具体的には、例えば、モジュールタイプダブルコンベア242,シングルコンベア,昇降機能付のコンベア(図示省略)等を取付けることが可能とされている。移動装置40の代わりには、他の種類の移動装置、具体的には、例えば、XYロボット型の移動装置(図示省略)等を取付けることが可能とされている。また、ヘッドカメラ36およびベースカメラ34も、他のカメラに取り替えることが可能とされている。したがって、例えば、新たな製品を製造する必要が生じ、回路基板への装着作業の代わりに、ある基材に部品をねじによって固定させるための作業を行うことが必要となった場合には、製造作業機自体を変更するのではなく、ディスペンサ装置32をねじ装着・ねじ締め装置230に交換することで製造作業を変更することが可能となる。

0137

また、本製造作業機10を構成する搬送装置26,装着装置28等の6つの作業要素実行装置26等と交換可能な上記複数の作業要素実行装置220等の各々は、それら6つの作業要素実行装置26等と同様に、自身の作動を制御する個別制御装置を有している。そして、交換可能な上記複数の作業要素実行装置220等の個別制御装置の多くは、メイン統括制御装置130によって送信される動作指令を規定するプログラミング言語に対応可能とされている。また、メイン統括制御装置130によって送信される動作指令を規定するプログラミング言語に対応することのできない個別制御装置は、上記装着装置制御装置100等と同様に、自身が受信した動作指令を自身が扱うことが可能なプログラミング言語に従った動作指令に変換する機能を有しており、自身で変換した動作指令に基づいて作業要素実行装置の作動を制御するように構成されている。つまり、本製造作業機10を構成する作業要素実行装置26等を別の作業要素実行装置220等に交換しても、具体的には、上述したように、ディスペンサ装置32をねじ装着・ねじ締め装置230に交換しても、メイン統括制御装置130は、従来のプログラミング言語に従った動作指令をねじ装着・ねじ締め装置230の個別制御装置に送信すればよい。

0138

さらに、交換可能な上記複数の作業要素実行装置220等の個別制御装置の多くは、各作業要素実行装置の可能動作情報が記憶される可能動作情報個別記憶部を有しており、可能動作情報個別記憶部に記憶されている可能動作情報を補助統括コントローラ136の可能動作情報統括記憶部190に送信する事が可能とされている。また、交換可能な作業要素実行装置の個別制御装置が可能動作情報個別記憶部を有していないものであっても、外部装置から補助統括コントローラ136の可能動作情報入力受付部192に可能動作情報を入力することが可能とされているため、可能動作情報個別記憶部を有していない作業要素実行装置の可能動作情報を可能動作情報統括記憶部190に記憶させることが可能となっている。つまり、本製造作業機10を構成する作業要素実行装置26等が別の作業要素実行装置220等に交換されても、動作指令作製時にその別の作業要素実行装置の可能動作情報を参照することが可能となっている。

0139

また、本製造作業機10を構成する6つの作業要素実行装置26等の代わりに取り付け可能な上記複数の作業要素実行装置220等の各々は、上記シリアルケーブル134,LANケーブル140,I/Oケーブル160を接続することが可能とされている。さらに言えば、カメラ装置38を除く他の全ての作業要素実行装置26,220等の各々において、その各々の個別制御装置は、作業要素を実行する本体部の内部に内蔵もしくは装着されている。つまり、カメラ装置38を除く他の全ての作業要素実行装置26,220等はユニット化されている。したがって、作業要素実行装置を交換する場合、具体的には、ディスペンサ装置32をねじ装着・ねじ締め装置230に変更する場合には、各ケーブル134,140,160をディスペンサ装置32からねじ装着・ねじ締め装置230に付け替えることで、作業要素実行装置の交換を完了することが可能となる。

0140

なお、作業要素実行装置を変更する際には、必要に応じて、製造作業機の作動状態の監視形態を変更したい場合があり、このような場合には、上記送信プログラムを変更することが望ましいことがある。この送信プログラムは、上述したように比較的容易な言語であるグラフィック言語によって記述されており、容易に変更することが可能となっている。したがって、作業要素実行装置の交換に伴って、統括制御装置の送信プログラムを変更しなければならない場合であっても、大きな労力等を伴わずに作業要素実行装置を変更することが可能となっている。

0141

<複数の製造作業機によって構成される製造作業システム>
上記製造作業機10単体では、比較的少ない製造工程しか行うことができないが、上記製造作業機10と同じ製造作業機,上記製造作業機10から作業要素実行装置を交換した製造作業機等を複数配列し、基材を上流側に配置された製造作業機から下流側に配置された製造作業機に搬送しつつ、基材に対して複数の製造作業機の各々による製造作業を順次実行するような製造作業システムを構成することで、比較的多くの製造工程を行うことが可能となる。つまり、ある程度複雑な製品,部品等を製造することが可能となる。また、製造される製品に応じて、最適な作業工程構築し、その最適化された作業工程を適切に実行できるように、製造作業機および、その製造作業機を構成する複数の作業要素実行装置を選択することが可能である。本明細書では、そのように構成された製造作業システムとして、組立システムを採用し、製造作業としての組立作業を製造作業機毎に実行することで、LED照明,パワーモジュール,太陽電池の組立を実行するシステムについて以下に説明する。

0142

i)LED照明組立システム
図11に、LED照明組立システム250の斜視図を示し、図12に、そのLED照明組立システム250によって組み立てられるLED照明252の分解図を示す。LED照明252は、図12に示すように、有底円筒状の電極ソケット254と、その電極ソケット254の内部に設けられる電極256と、電極ソケット254の上端に嵌合される円筒状のケース258と、そのケース258内部に設けられる電極付の回路基板260と、ケース258の上端部に接着剤によって固着されるヒートシンク262と、そのヒートシンク262の上端面に配設される電極付のLED基板264と、そのLED基板264をヒートシンク262に固定するためのねじ266と、ヒートシンク262の上端部に接着剤で固定される半球状のカバー268とによって構成されている。

0143

LED照明組立システム250は、図11に示すように、8台の製造作業機によって構成されており、それら8台の製造作業機は、最上流側(1番左側)に配置された製造作業機から順に、第1製造作業機270,第2製造作業機272,第3製造作業機274,第4製造作業機276,第5製造作業機278,第6製造作業機280,第7製造作業機282,第8製造作業機284である。第1製造作業機270,第2製造作業機272,第3製造作業機274,第4製造作業機276,第5製造作業機278は、上記製造作業機10の搬送装置26をモジュールタイプのダブルコンベア242に変更したものである。第6製造作業機280および第8製造作業機284は、上記製造作業機10の搬送装置26をダブルコンベア242に変更するとともに、ディスペンサ装置32をホットエアー送風装置226に変更したものである。第7製造作業機282は、上記製造作業機10の搬送装置26をダブルコンベア242に変更するとともに、装着装置28をねじ装着・ねじ締め装置230に、供給装置30をねじ供給装置286に変更したものである。

0144

第1製造作業機270は、基材としての電極ソケット254をダブルコンベア242上の特定の位置に載置する製造作業を行うものである。第1製造作業機270においては、電極ソケット254の載置されたトレイを供給するための動作指令,装着装置28を電極ソケット254の供給位置に移動させるための動作指令,トレイに載置された電極ソケット254を保持するための動作指令,電極ソケット254を保持した装着装置28をベースカメラ34上に移動させるための動作指令,装着装置28に保持された電極ソケット254をベースカメラ34によって撮影してその電極ソケット254の保持状態の情報を取得するための動作指令,ダブルコンベア242上の特定の位置に装着装置28を移動させるための動作指令,ダブルコンベア242上の特定の位置で電極ソケット254を離脱するための動作指令,ダブルコンベア242上に載置された電極ソケット254を搬送するための動作指令が、順次、送信される。各動作指令に応じて各作業要素実行装置242等が各作業要素を実行することで、ダブルコンベア242上に載置された電極ソケット254が第2製造作業機272に搬送される。なお、以下の製造作業機の各動作指令に関して、カメラ装置38,移動装置40,ダブルコンベア242への動作指令は、各製造作業270等において略同じであることから、それらの動作指令に関する説明を省略する。

0145

第2製造作業機272は、基材としての電極ソケット254に電極256を装着する製造作業を行うものである。第2製造作業機272においては、電極256の載置されたトレイを供給するための動作指令,トレイに載置された電極256を保持するための動作指令,電極256を電極ソケット254の内部で離脱するための動作指令が、順次、送信され、各作業要素が実行されることで、電極256が装着された電極ソケット254が第3製造作業機274に搬送される。

0146

第3製造作業機274は、電極256が装着された電極ソケット254内にケース258を装着する製造作業を行うものであり、第4製造作業機276は、そのケース258内に回路基板260を装着する製造作業を行うものである。第3製造作業機274および第4製造作業機276の動作指令は、上記第2製造作業機272の動作指令と似通っているため、それらの説明は省略する。ちなみに、第1製造作業機270,第2製造作業機272,第3製造作業機274,第4製造作業機276の各々のディスペンサ装置32は、LED照明252の組立作業において、作動しない。

0147

第5製造作業機278は、ケース258の上端部に接着剤によってヒートシンク262を固着する製造作業を行うものである。第5製造作業機278においては、接着剤をケース258の上端部に塗布するための動作指令,ヒートシンク262の載置されたトレイを供給するための動作指令,トレイに載置されたヒートシンク262を保持するための動作指令,ヒートシンク262を接着剤の塗布されたケース258の上端部で離脱するための動作指令が、順次、送信され、各作業要素が実行されることで、ヒートシンク262の接着剤による固着作業が完了したLED照明252が第6製造作業機280に搬送される。

0148

第6製造作業機280は、第5製造作業機278において塗布された接着材を乾燥させるとともに、ヒートシンク262の上端面にLED基板264を載置する製造作業を行うものである。第6製造作業機280においては、ケース258とヒートシンク262とを接着する接着剤を乾燥させるための動作指令,LED基板264の載置されたトレイを供給するための動作指令,トレイに載置されたLED基板264を保持するための動作指令,LED基板264をヒートシンク262の上端面で離脱するための動作指令が、順次、送信され、各作業要素が実行されることで、乾燥作業およびLED基板264の載置作業が完了したLED照明252が第7製造作業機282に搬送される。なお、接着剤を乾燥させるための動作指令での主指令は、ホットエアー送風装置226によるホットエアーの送風の開始を指令するものであり、付随指令は、送風時間を指令するものである。この付随指令には、送風温度送風方向,送風力等、種々の動作パラメータを採用することができる。

0149

第7製造作業機282は、LED基板264をねじ266によってヒートシンク262に固定するとともに、第8製造作業機284で装着されるカバー268を固着するための接着剤をヒートシンク262に塗布する製造作業を行うものである。第7製造作業機282においては、ねじ266を供給するための動作指令,ねじ供給装置286によって供給されたねじ266を保持するための動作指令,ねじ締めを実行するための動作指令,ねじ266を離脱するための動作指令,接着剤をヒートシンク262の上端に塗布するための動作指令が、順次、送信され、各作業要素が実行されることで、ねじ締め作業および接着剤塗布作業が完了したLED照明252が第8製造作業機284に搬送される。なお、ねじ締めを実行するための動作指令での主指令は、ねじ締めの開始を指令するものであり、付随指令は、ねじ締めの実行時間を指令するものである。この付随指令には、ねじ締め時の回転速度,回転トルク等、種々の動作パラメータを採用することができる。

0150

第8製造作業機284は、第7製造作業機278において接着材が塗布された位置にカバー268を装着するとともに、その接着剤を乾燥させる製造作業を行うものである。第8製造作業機284においては、カバー268の載置されたトレイを供給するための動作指令,トレイに載置されたカバー268を保持するための動作指令,カバー268をヒートシンク262上の接着剤が塗布された位置で離脱するための動作指令,その接着剤を乾燥させるための動作指令が、順次、送信され、各作業要素が実行されることで、完成したLED照明252が第8製造作業機284から送り出されてくる。

0151

ii)パワーモジュール組立システム
図13に、パワーモジュール組立システム300の斜視図を示し、図14に、そのパワーモジュール組立システム300によって組み立てられるパワーモジュール302の分解図を示す。パワーモジュール302は、図14に示すように、ベース板314と、そのベース板314上にはんだ付けされる絶縁基板316と、ベース板314の4隅に形成された穴に嵌合される4つのブッシュ318と、それら4つのブッシュ318によってベース板314上に固定されるケース320と、ケース320内に装着される複数のピン端子322と、ケース320内に装着される電極324と、ケース320上部を覆う蓋部材326と、ケース320側面に貼着されるシール328とによって構成されている。

0152

パワーモジュール組立システム300は、図13に示すように、7台の製造作業機330〜342およびワイヤーボンディング機344によって構成されており、それら7台の製造作業機330〜342は、最上流側(1番左側)に配置された製造作業機から順に、第1製造作業機330,第2製造作業機332,第3製造作業機334,第4製造作業機336,第5製造作業機338,第6製造作業機340,第7製造作業機342である。ちなみに、ワイヤーボンディング機344は、第4製造作業機336と第5製造作業機338との間の配設されているが、本発明とは関係無いため2点鎖線によって示している。

0153

第1製造作業機330は、上記製造作業機10の搬送装置26をモジュールタイプのダブルコンベア242に変更するとともに、供給装置30をブッシュ318を供給するブッシュ供給装置350に変更したものである。第2製造作業機332,第3製造作業機334,第4製造作業機336は、上記製造作業機10の搬送装置26をダブルコンベア242に変更したものである。第5製造作業機338は、上記製造作業機10の搬送装置26をダブルコンベア242に変更するとともに、ディスペンサ装置32をダブルディスペンサ装置232に変更し、供給装置30を取り外したものである。第6製造作業機340は、上記製造作業機10の搬送装置26をダブルコンベア242に変更するとともに、供給装置30を蓋部材326を供給する蓋部材供給装置352に変更したものである。第7製造作業機342は、上記製造作業機10の搬送装置26をダブルコンベア242に変更するとともに、供給装置30をテープフィーダ240に変更したものである。

0154

パワーモジュール組立システム300では、予め、ベース板314に絶縁基板316がはんだ付けされており、基材としての絶縁基板316付ベース板314が、第1製造作業機330に送り込まれる。第1製造作業機330は、その絶縁基板316付ベース板314の4隅に4つのブッシュ318を装着する製造作業を行うものであり、第2製造作業機332は、ケース320の4隅に形成された穴に4つのブッシュ318が嵌るように、ベース板314にケース320を装着する製造作業を行うものである。第3製造作業機334は、ケース320内部に複数のピン端子322を装着する製造作業を行うものであり、第4製造作業機336は、ケース320内部に電極324を装着する製造作業を行うものである。第4製造作業機336による製造作業が完了すると、ワイヤーボンディング機344によってワイヤーボンディング加工が実施される。

0155

そして、ワイヤーボンディング加工が施されたパワーモジュール302が第5製造作業機338に送り込まれる。第5製造作業機338は、ケース320内部にシリコンゲルおよびエポキシ樹脂の2種類の補助剤を放出する製造作業を行うものであり、第6製造作業機340は、ケース320の上部に蓋部剤326を装着する製造作業を行うものである。第7製造作業機342は、ケース320の側面にシール328を貼装する製造作業を行うものであり、その第7製造作業機342による製造作業が完了すると、完成したパワーモジュール302が第7製造作業機342から送り出されてくる。なお、本システム300の製造作業機330等における動作指令は、上記LED照明組立システム250の製造作業機270等における動作指令と似通っているため、本システム300における動作指令に関する説明は省略する。

0156

なお、例えば、先に説明したLED照明組立システム250によってLED照明252を製造していた工場において、何らかの理由で、LED照明252の代わりにパワーモジュール302を製造する必要が生じた場合には、LED照明組立システム250を破棄することなく、そのLED照明組立システム250を構成する製造作業機270等の殆どを流用して、パワーモジュール組立システム300を作ることが可能である。具体的に言えば、LED照明組立システム250の第2〜4製造作業機272〜276は、パワーモジュール組立システム300の第2〜4製造作業機332〜336と同じであるため、そのまま流用可能である。LED照明組立システム250の第1製造作業機270は、供給装置30を除いて、パワーモジュール組立システム300の第1製造作業機330と同じであり、新たにブッシュ供給装置350を購入することで流用可能である。LED照明組立システム250の第5製造作業機278は、供給装置30を除いて、パワーモジュール組立システム300の第6製造作業機340と同じであり、新たに蓋部材供給装置352を購入することで流用可能である。LED照明組立システム250の第6製造作業機280は、供給装置30とホットエア送風装置226とを除いて、パワーモジュール組立システム300の第5製造作業機338と同じであり、新たにダブルディスペンサ装置232を購入することで流用可能である。なお、供給装置30は取り外せばよい。LED照明組立システム250の第8製造作業機284は、供給装置30とホットエア送風装置226とを除いて、パワーモジュール組立システム300の第7製造作業機342と同じである。この第8製造作業機284においては、LED照明組立システム250の第7製造作業機286のディスペンサ装置32を流用し、新たにテープフィーダ240を購入することで流用可能である。つまり、新たにブッシュ供給装置350,蓋部材供給装置352,ダブルディスペンサ装置232,テープフィーダ240を購入するだけで、LED照明組立システム250をパワーモジュール組立システム300に転用することが可能となる。

0157

また、先に述べたように、本明細書での製造作業機においては、ソースデータを容易に書換可能とされており、さらに、書き換えたソースデータは製造作業機の統括制御装置に入力可能とされているため、製造作業の変更にも容易に対応することが可能となっている。さらに言えば、新たに購入する作業要素実行装置350等は、インタフェイスの共通化によって、簡単に製造作業機に取付けることが可能となっている。このように、本明細書での製造作業機によれば、コスト,環境,容易さ等に関して、製造作業の変更に好適に対応することが可能となっている。

0158

iii)太陽電池組立システム
図15に、太陽電池組立システム370の斜視図を示し、図16に、その組立システム370によって製造される太陽電池372の分解図を示す。太陽電池372は、図16に示すように、シリコンセル374と、そのシリコンセル374の下面にはんだ付けされる下面側インタコネクタ376と、シリコンセル374の上面にはんだ付けされる上面側インタコネクタ378とによって構成されている。太陽電池組立システム370は、図15に示すように、3台の製造作業機によって構成されており、それら3台の製造作業機は、最上流側(1番左側)に配置された製造作業機から順に、第1製造作業機380,第2製造作業機382,第3製造作業機384である。第1製造作業機380は、上記製造作業機10のディスペンサ装置32をクリームはんだ印刷装置236に変更するとともに、供給装置30をインタコネクタを供給するインタコネクタ供給装置386に変更したものである。第2製造作業機382は、上記製造作業機10のディスペンサ装置32をクリームはんだ印刷装置236に変更するとともに、供給装置30をシリコンセル374を供給するシリコンセル供給装置388に変更したものである。第3製造作業機384は、上記製造作業機10のディスペンサ装置32をクリームはんだ印刷装置236に変更するとともに、供給装置30を2台のインタコネクタ供給装置386に変更したものである。

0159

第1製造作業機380は、基材としての下面側インタコネクタ376を装着装置26のコンベアベルト50上の特定の位置に載置するとともに、下面側インタコネクタ376の上面のクリームはんだを塗布すべき箇所の全てにクリームはんだを印刷する製造作業を行うものである。第2製造作業機382は、クリームはんだが印刷された下面側インタコネクタ376の上にシリコンセル374を装着するとともに、シリコンセル374の上面のクリームはんだを印刷すべき箇所の一部にクリームはんだを印刷する製造作業を行うものである。第3製造作業機384は、シリコンセル374の上面のクリームはんだを印刷すべき箇所の残りの部分にクリームはんだを印刷するとともに、シリコンセル374上のクリームはんだが印刷された箇所に上面側インタコネクタ378を装着する製造作業を行うものである。そして、その第3製造作業機384による製造作業が完了すると、製造された太陽電池372が第3製造作業機384から送り出されてくる。なお、本システム370の製造作業機380等における動作指令も、上記LED照明組立システム250の製造作業機270等における動作指令と似通っているため、本システム370における動作指令に関する説明は省略する。

実施例

0160

なお、本太陽電池組立システム370は、3台の製造作業機380等によって構成されているが、1台の製造作業機によって太陽電池372を組み立てることも可能である。この場合には、例えば、第1製造作業機380にシリコンセル供給装置388を装着すればよい。1台の製造作業機では、生産能力は低いが、例えば、開発段階等においては、大量に生産する必要ないため、1台の製造作業機で充分対応可能である。また、太陽電池の販売が軌道乗り、大量の太陽電池の組立が望まれる場合には、例えば、3台より多くの台数の製造作業機によって太陽電池組立システムを構成することで、太陽電池の生産能力を向上させることが可能となる。

0161

10:製造作業機24:作業機本体(ベース) 26:搬送装置(作業要素実行装置) 28:装着装置(作業ヘッド装置)(作業要素実行装置) 30:供給装置(部品供給装置)(作業要素実行装置) 32:ディスペンサ装置(作業要素実行装置) 38:カメラ装置(作業要素実行装置) 40:移動装置(作業要素実行装置) 52:搬送モータ(作動デバイス) 54:トレイ移動装置(作動デバイス) 58:電磁モータ(作動デバイス) 60:電磁モータ(作動デバイス) 62:電磁モータ(作動デバイス) 72:正負圧供給装置(作動デバイス) 78:吐出装置(作動デバイス) 90:移動装置制御装置(個別制御装置) 100:装着装置制御装置(個別制御装置) 104:ディスペンサ装置制御装置(個別制御装置) 108:供給装置制御装置(個別制御装置) 112:搬送装置制御装置(個別制御装置) 116:カメラ装置コントローラ(個別制御装置) 130:メイン統括制御装置(統括制御装置) 134:シリアル通信ケーブル(通信ケーブル) 136:補助統括コントローラ(統括制御装置) 166:回路基板(第1部品) 169:電子回路部品(第2部品) 174:作業要素実行装置認識部 176:統括インタフェイス部 178:指令送信処理部(指令送信処理工程) 180:動作指令送信停止部 184:ソースデータ入力受付部 186:ソースデータ記憶部 188:動作指令作成部(動作指令作成工程) 190:可能動作情報統括記憶部 192:可能動作情報入力受付部 210:個別インタフェイス部 212:認識情報格納部(認識情報) 218:指令変換部(指令変換工程) 220:高周波ウェルダー(作業要素実行装置) 222:レーザー発信装置(作業要素実行装置) 224:UV照射装置(作業要素実行装置) 226:ホットエアー送風装置(作業要素実行装置) 228:ねじ締め装置(作業要素実行装置) 230:ねじ装着・ねじ締め装置(作業要素実行装置) 232:ダブルディスペンサ装置(作業要素実行装置) 234:装着装置(作業要素実行装置) 236:クリームはんだ印刷装置(作業要素実行装置) 240:テープフィーダ(作業要素実行装置) 242:ダブルコンベア(作業要素実行装置) 250:LED照明組立システム(製造作業システム) 270:第1製造作業機 272:第2製造作業機 274:第3製造作業機 276:第4製造作業機 278:第5製造作業機 280:第6製造作業機 282:第7製造作業機 284:第8製造作業機 286:ねじ供給装置(作業要素実行装置) 300:パワーモジュール組立システム(製造作業システム) 330:第1製造作業機 332:第2製造作業機 334:第3製造作業機 336:第4製造作業機 338:第5製造作業機 340:第6製造作業機 342:第7製造作業機 350:ブッシュ供給装置(作業要素実行装置) 352:蓋部材供給装置(作業要素実行装置) 370:太陽電池組立システム(製造作業システム) 380:第1製造作業機 382:第2製造作業機 384:第3製造作業機

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