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技術 組立装置

出願人 株式会社FUJI
発明者 松田太志大坪覚野村英明今道健信堤英之
出願日 2012年11月14日 (8年1ヶ月経過) 出願番号 2012-250652
公開日 2014年5月29日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2014-099512
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 本連結装置 機能ヘッド 間隔変更機構 取付情報 ロッド支持部材 対象物保持装置 ヘッド構成要素 横断面形
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(2014年5月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

組立装置において役割を異にする複数の作業ヘッドの複数のヘッド保持部への取付けを改善する。

解決手段

運搬ヘッドを保持して昇降するZ軸方向移動装置64のZ軸スライド98の表面424には突部426が設けられ、機能ヘッドを保持して昇降するZ軸方向移動装置66のZ軸スライド100の表面428には、突部426に対応する箇所とは異なる箇所に突部430が設けられている。運搬ヘッド,機能ヘッドの各組付体の本体部にはそれぞれ、突部426,430に対応する箇所に穴,開口が設けられている。運搬ヘッド,機能ヘッドのZ軸スライド98,100への取付けは突部426,430の穴,開口への嵌入により許容されるが、運搬ヘッドのZ軸スライド100への取付けは本体部の突部430への当接により阻止され、機能ヘッドのZ軸スライド98への取付けは本体部の突部426への当接により阻止され、取付け間違いが防止される。

概要

背景

下記の特許文献1には、装着ヘッドを保持し、X軸方向およびY軸方向に移動させられる移動体と、複数の装着ヘッドを保持したヘッド交換装置との間において装着ヘッドの交換が自動的に行われるとともに、移動体により保持される装着ヘッドの適否の判定が行われる電子回路部品装着機が記載されている。装着ヘッドには記憶部が設けられ、装着ヘッドに関する情報や吸着する部品に関する情報等が記憶させられ、移動体に読取書込部が設けられている。ヘッド交換装置により保持された装着ヘッドが移動体によって保持される際、記憶部に記憶された情報が読取書込部によって読み取られ、装着ヘッドの適否が判定される。保持する予定の装着ヘッドと異なっていれば、保持がやり直しされる。
また、下記の特許文献2には、移動体に等間隔に設けられた複数のヘッド取付部にそれぞれ、複数の部品吸着ヘッド着脱可能に取り付けられ、それぞれ電子回路部品を保持して回路基板に装着する電子回路部品装着機が記載されている。複数の部品吸着ヘッドは、昇降ストロークが同じである同種あるいは昇降ストロークを異にする異種のものとされる。ヘッド取付部には、はんだ接着剤と供給するディスペンサなど、他のヘッド部も取り付けられる。

概要

組立装置において役割を異にする複数の作業ヘッドの複数のヘッド保持部への取付けを改善する。運搬ヘッドを保持して昇降するZ軸方向移動装置64のZ軸スライド98の表面424には突部426が設けられ、機能ヘッドを保持して昇降するZ軸方向移動装置66のZ軸スライド100の表面428には、突部426に対応する箇所とは異なる箇所に突部430が設けられている。運搬ヘッド,機能ヘッドの各組付体の本体部にはそれぞれ、突部426,430に対応する箇所に穴,開口が設けられている。運搬ヘッド,機能ヘッドのZ軸スライド98,100への取付けは突部426,430の穴,開口への嵌入により許容されるが、運搬ヘッドのZ軸スライド100への取付けは本体部の突部430への当接により阻止され、機能ヘッドのZ軸スライド98への取付けは本体部の突部426への当接により阻止され、取付け間違いが防止される。

目的

本発明は、以上の事情背景として為されたものであり、組立装置において役割を異にする複数の作業ヘッドの複数のヘッド保持部への取付けの改善を課題とする

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

対象物解放可能に保持する対象物保持装置と、前記対象物に装着されるべき被装着物を供給する被装着物供給装置と、その被装着物供給装置から前記被装着物を受け取り運搬する運搬ヘッドと、その運搬ヘッドを着脱可能に保持する運搬ヘッド保持部を支持し、その運搬ヘッド保持部を移動させることによって、その運搬ヘッド保持部により保持された前記運搬ヘッドに、前記被装着物供給装置から被装着物を受け取り、前記対象物保持装置により保持された対象物に装着する運動を行わせる運搬ヘッド移動装置と、予め定められた機能を有し、その機能によって前記対象物と前記被装着物との少なくとも一方に働きかけ機能ヘッドと、その機能ヘッドを着脱可能に保持する機能ヘッド保持部を支持し、その機能ヘッド保持部に、その機能ヘッド保持部により保持された機能ヘッドに、その機能を果たすために必要な運動を行わせる機能ヘッド移動装置とを含み、かつ、前記運搬ヘッド保持部がその運搬ヘッド保持部への前記機能ヘッドの取り付けを阻止する機能ヘッド取付阻止部を備えたことを特徴とする組立装置

請求項2

前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッドとの一方がその一方の表面から突出して設けられた突部を備え、他方がその突部と当接してそれら運搬ヘッド保持部と機能ヘッドとの密着を阻止する当接部を備え、それら突部と当接部とのうちで前記運搬ヘッド保持部に設けられたものが前記機能ヘッド取付阻止部を構成する請求項1に記載の組立装置。

請求項3

前記機能ヘッド保持部が前記運搬ヘッドの取り付けを阻止する運搬ヘッド取付阻止部を備えた請求項1または2に記載の組立装置。

請求項4

前記機能ヘッド保持部と前記運搬ヘッド保持部とのいずれか一方には、前記機能ヘッドと前記運搬ヘッドとの両方の選択的な取り付けが可能であり、他方には前記機能ヘッドと前記運搬ヘッドとの予め定められた何れか一方のみが取り付け可能である請求項1または2に記載の組立装置。

請求項5

前記運搬ヘッド移動装置と前記機能ヘッド移動装置とが、前記運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部とを、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの両方を一緒保持可能な状態で備えた第一移動体と、その第一移動体を一平面に沿って移動させることにより、前記運搬ヘッド保持部に保持された前記運搬ヘッドを前記被装着物供給装置と前記対象物保持装置とへ移動させる第一移動体移動装置とを共有し、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの少なくとも一方が幅を互いに異にする複数種類のものを含み、かつ、前記第一移動体が、前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との一方を支持し、前記第一移動体移動装置により前記一平面に沿って移動させられる主部と、前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との他方を支持する副部と、その副部を前記主部に一体的に移動可能に連結するとともに、主部に対して副部を移動させることにより、それら主部と副部との前記幅の方向に平行な方向である幅方向の相対位置を変更可能な連結装置とを含み、前記連結装置による前記主部と前記副部との前記相対位置の変更により、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの少なくとも一方が幅が広いものであっても狭いものであっても、それら運搬ヘッドと機能ヘッドとの間の前記幅方向における隙間が一定に保たれる請求項1ないし4のいずれかに記載の組立装置。

請求項6

前記主部に前記運搬ヘッド保持部が支持され、前記副部に前記機能ヘッド保持部が支持され、前記連結装置が、一端部が前記主部に固定され、前記副部側の部分に前記幅方向の位置が段階的に異なる複数の連結部を備えた連結部材を含み、前記副部がそれら複数の連結部のいずれかに選択的に連結されることにより、前記主部に支持された前記運搬ヘッド保持部と前記副部に支持された前記機能ヘッド保持部との前記幅方向における相対位置が段階的に変更される請求項5に記載の組立装置。

請求項7

さらに、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの少なくとも一方の代わりに、それら少なくとも一方に対応する前記運搬ヘッド保持部または前記機能ヘッド保持部に取り付けが可能であるダミーヘッドを含み、かつ、前記運搬ヘッド保持部および前記機能ヘッド保持部がそれら運搬ヘッド保持部および機能ヘッド保持部を前記運搬ヘッドおよび前記機能ヘッドにそれぞれ電気的に接続する1つ以上のコード付きコネクタを備え、前記ダミーヘッドがそれら1つ以上のコード付きコネクタのうちの最も数の多いものを接続可能な数の固定コネクタを備えた請求項1ないし6のいずれかに記載の組立装置。

技術分野

0001

本発明は、組立装置に関するものであり、特に、対象物に装着されるべき被装着物運搬する運搬ヘッドと、対象物と被装着物との少なくとも一方に働きかけ機能ヘッドとを含む組立装置に関する。

背景技術

0002

下記の特許文献1には、装着ヘッドを保持し、X軸方向およびY軸方向に移動させられる移動体と、複数の装着ヘッドを保持したヘッド交換装置との間において装着ヘッドの交換が自動的に行われるとともに、移動体により保持される装着ヘッドの適否の判定が行われる電子回路部品装着機が記載されている。装着ヘッドには記憶部が設けられ、装着ヘッドに関する情報や吸着する部品に関する情報等が記憶させられ、移動体に読取書込部が設けられている。ヘッド交換装置により保持された装着ヘッドが移動体によって保持される際、記憶部に記憶された情報が読取書込部によって読み取られ、装着ヘッドの適否が判定される。保持する予定の装着ヘッドと異なっていれば、保持がやり直しされる。
また、下記の特許文献2には、移動体に等間隔に設けられた複数のヘッド取付部にそれぞれ、複数の部品吸着ヘッド着脱可能に取り付けられ、それぞれ電子回路部品を保持して回路基板に装着する電子回路部品装着機が記載されている。複数の部品吸着ヘッドは、昇降ストロークが同じである同種あるいは昇降ストロークを異にする異種のものとされる。ヘッド取付部には、はんだ接着剤と供給するディスペンサなど、他のヘッド部も取り付けられる。

先行技術

0003

特開平4−311097号公報
特開2002−314293号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、特許文献1および2に記載の電子回路部品装着機には、未だ改善の余地がある。例えば、移動体に役割を異にする複数のヘッドを、複数のヘッド取付部のうちのいずれに取り付けるかが決められている場合、ヘッドが設定されたヘッド取付部に取り付けられたか否かが確認されず、ヘッドが間違ったヘッド取付部に取り付けられる恐れがあるというように改善の余地があるのである。
この問題は電子回路部品装着機以外の組立装置において、役割を異にする複数の作業ヘッドが複数のヘッド保持部のうち、決められたヘッド保持部に着脱可能に取り付けられる場合に同様に生じる。
本発明は、以上の事情背景として為されたものであり、組立装置において役割を異にする複数の作業ヘッドの複数のヘッド保持部への取付けの改善を課題とする。

課題を解決するための手段

0005

上記の課題は、(a)対象物を解放可能に保持する対象物保持装置と、(b)前記対象物に装着されるべき被装着物を供給する被装着物供給装置と、(c)その被装着物供給装置から前記被装着物を受け取り、運搬する運搬ヘッドと、(d)その運搬ヘッドを着脱可能に保持する運搬ヘッド保持部を支持し、その運搬ヘッド保持部を移動させることによって、その運搬ヘッド保持部により保持された前記運搬ヘッドに、前記被装着物供給装置から被装着物を受け取り、前記対象物保持装置により保持された対象物に装着する運動を行わせる運搬ヘッド移動装置と、(e)予め定められた機能を有し、その機能によって前記対象物と前記被装着物との少なくとも一方に働きかける機能ヘッドと、(f)その機能ヘッドを着脱可能に保持する機能ヘッド保持部を支持し、その機能ヘッド保持部に、その機能ヘッド保持部により保持された機能ヘッドに、その機能を果たすために必要な運動を行わせる機能ヘッド移動装置とを含み、かつ、前記運搬ヘッド保持部がその運搬ヘッド保持部への前記機能ヘッドの取り付けを阻止する機能ヘッド取付阻止部を備えた組立装置により解決される。

発明の効果

0006

運搬ヘッドと機能ヘッドとは行う作業を異にする。そのため、例えば、運搬ヘッド保持部および機能ヘッド保持部がそれぞれ、運搬ヘッドおよび機能ヘッドの特徴に応じた構成とされる場合には、機能ヘッドが運搬ヘッド保持部に取り付けられれば、機能ヘッドとして作動し得ないのであるが、本発明によれば、そのような事態の発生が回避される。
例えば、機能ヘッドに記憶部を設け、運搬ヘッド保持部に読取部を設け、記憶部に記憶させられた情報を読取部に読み取らせることにより、機能ヘッドが間違って運搬ヘッド保持部に取り付けられたことを検出することはできる。しかし、この場合には、機能ヘッドが運搬ヘッド保持部に取り付けられ、読取部が記憶部に記憶させられた情報を読取可能な状態となるまで間違いが検出されないのに対し、本発明によれば、機能ヘッドが運搬ヘッド保持部に取り付けられようとしても、機能ヘッド取付阻止部により阻止され、取付け作業中に間違いが判るため、迅速にやり直しすることができるとともに、やり直しに要する手間が少なくて済む。

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。請求可能発明は、特許請求の範囲に記載された発明である「本発明」ないし「本願発明」のみならず、それの下位概念発明あるいは上位概念発明を含み得、別概念の発明を含むこともある。)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、請求可能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,実施形態の記載,従来技術,技術常識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、以下の各項において、(1)項と(5)項とを合わせたものが請求項1に相当し、(6)項が請求項2に、(7)項が請求項3に、(9)項が請求項4に、(3)項と(12)項とを合わせたものが請求項5に、(13)項が請求項6に、(18)項が請求項7にそれぞれ相当する。

0009

(1)対象物を解放可能に保持する対象物保持装置と、
前記対象物に装着されるべき被装着物を供給する被装着物供給装置と、
その被装着物供給装置から前記被装着物を受け取り、運搬する運搬ヘッドと、
その運搬ヘッドを着脱可能に保持する運搬ヘッド保持部を支持し、その運搬ヘッド保持部を移動させることによって、その運搬ヘッド保持部により保持された前記運搬ヘッドに、前記被装着物供給装置から被装着物を受け取り、前記対象物保持装置により保持された対象物に装着する運動を行わせる運搬ヘッド移動装置と、
予め定められた機能を有し、その機能によって前記対象物と前記被装着物との少なくとも一方に働きかける機能ヘッドと、
その機能ヘッドを着脱可能に保持する機能ヘッド保持部を支持し、その機能ヘッド保持部に、その機能ヘッド保持部により保持された機能ヘッドに、その機能を果たすために必要な運動を行わせる機能ヘッド移動装置と
を含むことを特徴とする組立装置。
運搬ヘッドは、被装着物を運搬して、装着対象物である対象物に装着する。装着は、装着対象物に装着された被装着物に対して行われることもあり、被装着物が装着対象物となることもある。装着には、被装着物の装着対象物への載置および組付けが含まれる。載置は被装着物を装着対象物上に単に置くことであり、組付けは被装着物の装着対象物への嵌合,挿入,固定等、対象物に対する係り合いを伴なう作動、および載置であっても係り合いを予定された載置である。運搬ヘッドは装着ヘッドでもあり、被装着物を保持する保持ヘッドでもある。
機能ヘッドは、対象物と被装着物との少なくとも一方に働きかけ、その少なくとも一方に何らかの変化を生じさせるものであり、その働きかけには、例えば、加熱,冷却,溶融固化,ねじ締め等、対象物や被装着物自体の状態に変化を生じさせるものや、接着剤,インク等の液体粘性流体の塗布等、対象物や被装着物にそれら以外のものを付加するものがある。また、機能ヘッドにより生じさせられる対象物や被装着物の状態変化を、可逆的なものと非可逆的なものとに分けることができ、前者には、時間の経過や周囲の雰囲気の変化に伴って自然に元の状態に戻るもの(自然可逆変化と称する)や、酸化還元,加熱,冷却等人為的な処理を施すことによって元の状態に戻し得るもの(人為可逆変化と称する)がある。非可逆的変化には、一旦現在の状態に変化させられた後は、その状態から変化しないものと、元の状態とも現在の状態とも異なる第三の状態に変化するものとがある。さらに、機能ヘッドには、紫外線照射レーザ照射熱風吹付け冷風吹付け等、対象物や被装着物に非接触で働きかけるものや、はんだごて,ねじ締め具,かしめ具のように接触を伴って働きかけるものがある。また、働きかけを、物理的あるいは機械的働きかけ,化学的働きかけ,電気的働きかけ,磁気的働きかけ等に分けることもできる。
本組立装置によれば、運搬ヘッドによる被装着物の運搬,装着および機能ヘッドによる対象物と被装着物との少なくとも一方への働きかけにより、組立装置に予定された組立作業の少なくとも一部が行われる。1つの組立装置において運搬と働きかけとが行われることにより、組立作業の多様化,効率化等を図ることが容易である。全部の組立作業を1つの組立装置によって行うこともできる。
被装着物は、例えば、電子回路部品,電子回路部品以外の部品,部品を対象物に組み付けるためのねじ,ナット等の組付用部品等、種々のものがある。被装着物が電子回路部品、対象物が回路基材の場合、組立装置は電子回路部品装着装置となる。
(2)前記運搬ヘッド移動装置と前記機能ヘッド移動装置とが少なくとも一部を共有している(1)項に記載の組立装置。
後に具体的に記載する実施形態におけるように、運搬ヘッド移動装置と前記機能ヘッド移動装置とが一平面に沿った移動を行わせる部分を共有し、その一平面と交差する方向の移動を生じさせる部分は個別に備えるようにすることが一例であるが、例えば、鉛直方向等、一方向の移動を行わせる部分を共有し、その一方向と交差する平面あるいは曲面に沿った移動を生じさせる部分を個別に備えるようにすることや、運搬ヘッドと機能ヘッドとを互いに交差する2方向の一方に移動させる部分を共有し、他方に移動させる部分を個別に備えるようにすることも可能である。いずれにしても共有により、組立装置を簡易にかつ安価に構成することができる。
(3)前記運搬ヘッド移動装置と前記機能ヘッド移動装置とが、
前記運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部とを、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの両方を一緒保持可能な状態で備えた第一移動体と、
その第一移動体を一平面に沿って移動させることにより、前記運搬ヘッド保持部に保持された前記運搬ヘッドを前記被装着物供給装置と前記対象物保持装置とへ移動させる第一移動体移動装置
を共有する(2)項に記載の組立装置。
本項に記載の組立装置によれば、運搬ヘッドと機能ヘッドとが一体的に一平面に沿って移動させられる。
(4)前記運搬ヘッド移動装置が、
前記第一移動体に、前記一平面と交差する方向に移動可能に保持され、前記運搬ヘッド保持部を備えた第二移動体と、
その第二移動体を前記第一移動体に対して前記一平面と交差する方向に移動させる第二移動体移動装置と
を含み、前記機能ヘッド移動装置が、
前記第一移動体に、前記一平面と交差する方向に、かつ、前記第二移動体とは独立に移動可能に保持され、前記機能ヘッド保持部を備えた第三移動体と、
その第三移動体を、前記一平面と交差する方向に、前記第二移動体とは独立に移動させる第三移動体移動装置と
を含む(3)項に記載の組立装置。
本項に記載の組立装置によれば、運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部とを第一移動体上において一平面と交差する方向に個々に移動させることができ、運搬ヘッドと機能ヘッドとをそれぞれ自由度高く、作動させることができる。
(5)前記運搬ヘッド保持部がその運搬ヘッド保持部への前記機能ヘッドの取り付けを阻止する機能ヘッド取付阻止部を備えた(1)項ないし(4)項のいずれかに記載の組立装置。
(6)前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッドとの一方がその一方の表面から突出して設けられた突部を備え、他方がその突部と当接してそれら運搬ヘッド保持部と機能ヘッドとの密着を阻止する当接部を備え、それら突部と当接部とのうちで前記運搬ヘッド保持部に設けられたものが前記機能ヘッド取付阻止部を構成する(5)項に記載の組立装置。
突部が運搬ヘッド保持部に設けられる場合、運搬ヘッドは、突部に対して運搬ヘッド保持部に対する密着を許容する許容部を備え、突部が機能ヘッドに設けられる場合、機能ヘッド保持部が許容部を備えることとなる。いずれも許容部は、突部の嵌入を許容する凹部とされる。
表面は、運搬ヘッドが密着させられる密着面でもよく、密着面に開口させられた凹部があれば、その底面でもよい。後者の場合、当接部は、凹部内に嵌入させられて突部に当接する凸状を成すものとされ、許容部は、凸状部に突部の嵌入を許容する凹部が設けられたものとされる。
機能ヘッド取付阻止部は、磁石により構成されてもよい。運搬ヘッド保持部および機能ヘッドにそれぞれ、磁石を互いに反発する向きに設け、運搬ヘッド保持部に機能ヘッドが取り付けられることを阻止するようにする。運搬ヘッドおよび機能ヘッド保持部にはそれぞれ磁石を、運搬ヘッド保持部および機能ヘッドにそれぞれ設けられた磁石と互いに吸引する向きに設けてもよく、あるいは磁石を設けなくてもよい。吸引する向きに設けられた磁石および磁石が設けられない構成が、運搬ヘッドの運搬ヘッド保持部への取付けおよび機能ヘッドの機能ヘッド保持部への取付けを許容する許容部を構成する。また、運搬ヘッドおよび機能ヘッド保持部に磁石が設けられる場合、機能ヘッド保持部に設けられた磁石が運搬ヘッドの取付けを阻止する運搬ヘッド取付阻止部を構成する。
(7)前記機能ヘッド保持部が前記運搬ヘッドの取り付けを阻止する運搬ヘッド取付阻止部を備えた(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の組立装置。
機能ヘッド保持部に運搬ヘッドが間違って取り付けられることが防止される。運搬ヘッド保持部を機能ヘッド保持部と読み替え、機能ヘッドを運搬ヘッドと読み替えて、(5)項に記載の組立装置と同様の作用および効果が得られる。
(8)前記機能ヘッド保持部と前記運搬ヘッドとの一方がその一方の表面から突出して設けられた突部を備え、他方がその突部と当接してそれら機能ヘッド保持部と運搬ヘッドとの密着を阻止する当接部を備え、それら突部と当接部とのうちで前記機能ヘッド保持部に設けられたものが前記運搬ヘッド取付阻止部を構成する(7)項に記載の組立装置。
(6)項に記載の組立装置の運搬ヘッド保持部を機能ヘッド保持部と読み替え、機能ヘッドを運搬ヘッドと読み替えて(6)項に記載の作用および効果が得られる。
(9)前記機能ヘッド保持部と前記運搬ヘッド保持部とのいずれか一方には、前記機能ヘッドと前記運搬ヘッドとの両方の選択的な取り付けが可能であり、他方には前記機能ヘッドと前記運搬ヘッドとの予め定められた何れか一方のみが取り付け可能である(1)項ないし(6)項のいずれかに記載の組立装置。
例えば、機能ヘッド保持部と運搬ヘッド保持部との互いに位置を異にするそれぞれの一部分に突部を設け、機能ヘッドと運搬ヘッドとの一方には両方の突部の嵌入を許容する2つの凹部を設ける一方、機能ヘッドと運搬ヘッドとの他方には一方の突部の嵌入のみを許容する1つの凹部を設けることにより、上記(9)項の条件を満たすことができる。これら突部と凹部とを設ける側をヘッド保持部とヘッドの間で逆にしても、同様に(9)項の条件を満たすことができる。
あるいは、2つの突部を設ける代わりに、例えば、縦棒横棒とを互いに90°位相を異にして重ね合わせた十字形状のように、非円形を互いに位相を異にして重ね合わせた断面形状を有する第一突部を機能ヘッド保持部と運搬ヘッド保持部との一方に設け、他方に上記非円形の断面形状を有する1つの第二突部を設ける一方、機能ヘッドと運搬ヘッドとの一方に第一突部が丁度嵌入可能な凹部を、他方に第二突部が丁度嵌入可能な凹部をそれぞれ設けることによって、(9)項の条件を満たすことができる。上記第一,第二突部が設けられる側とそれらが丁度嵌入可能な凹部が設けられる側を、ヘッド保持部とヘッドとの間で逆にしても、同様に(9)項の条件を満たすことができる。
いずれにしても、運搬ヘッド保持部に機能ヘッドが取り付けられること、あるいは機能ヘッド保持部に運搬ヘッドが取り付けられることを防止するという目的を果たしつつ、機能ヘッド保持部に機能ヘッドと運搬ヘッドとの両方を選択的に保持させ、あるいは、運搬ヘッド保持部に運搬ヘッドと機能ヘッドの両方を選択的に保持させ得るようにすることによって、組立装置を、2つの運搬ヘッドあるいは2つの機能ヘッドを有して装着性(運搬性)あるいは機能性の高い装置とすることができる。
(10)前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との少なくとも一方が、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとのその少なくとも一方に保持されるものの幅が複数種類に異なるものを、それら運搬ヘッドと機能ヘッドとの他方と干渉することなく取り付け可能に構成された(1)項ないし(9)項のいずれかに記載の組立装置。
幅が同じで種類が異なるもののみならず、幅も異なる運搬ヘッドと機能ヘッドとの少なくとも一方を保持部に保持させることができ、より多様性に富んだ組立装置が得られる。
本項に記載の特徴は、(1)項ないし(9)項のいずれに記載の特徴からも独立して採用することが可能である。
(11)前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部とが、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの前記幅が複数種類に異なるものを、互いに隣接する運搬ヘッドと機能ヘッドとの隙間の幅が変わらない状態で保持可能に構成された(10)項に記載の組立装置。
運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部との少なくとも一方が、その一方に対応する運搬ヘッドと機能ヘッドとの少なくとも一方を位置決めする位置決め手段を複数備え、それら複数の位置決め手段のいずれかにより選択的に位置決めされた状態で運搬ヘッドと機能ヘッドとの一方が運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部とのうち対応するものに保持されるようにされてもよく、次項に記載の構成とされてもよい。
運搬ヘッドと機能ヘッドとの少なくとも一方が幅が大小に異なる複数種類のものを含み、それらが選択的に使用される場合に、幅の大小にかかわらず、幅方向の中央位置が一定となるように構成することも可能である。しかし、その場合には、幅の狭いヘッドの使用時に両ヘッドの間の隙間が無用に大きくなることとなり、それら両ヘッドが一体的に移動可能な範囲が制限され、結局、それら両ヘッドにより作業を行い得る範囲が無用に狭く制限されてしまうことが多い。それに対し、本項の特徴によれば、この無用な作業可能範囲の制限を可及的に回避することができる。
ただし、「隙間の幅が変わらない状態」と言っても、必ずしも厳密に一定に保たれる必要はない。機能ヘッドや運搬ヘッドの幅が段階的に変わる場合に、複数の位置決め手段の間隔がそれと同じ間隔とされれば、文字どおり一定に保たれるが、それ以外の場合には、「隙間の幅がほぼ変わらない状態」となるのみであり、その場合でも本項の態様に該当するものとする。
なお、機能ヘッドは、それの機能を果たすために位置や姿勢を変える部分を含み、その位置や姿勢によっては隣接する運搬ヘッドあるいはそれに保持されている被装着物と干渉する場合がある。また、運搬ヘッドは、運搬する被装着物の形状,寸法や、受取時,装着時あるいはその間の時期における被装着物の姿勢によっては、隣接する機能ヘッドと干渉する場合がある。これらいずれの場合にも、運搬ヘッドや機能ヘッドの幅が広いものとして取り扱うことも可能である。すなわち、各運搬ヘッドの幅は、それにより運搬されることが予定されている全部の種類の被装着物の各々のあらゆる姿勢における幅のうちの最大値が運搬ヘッド自体の幅より大きい場合は、その最大値を運搬ヘッドの幅とし、機能ヘッドについては、機能を果たす際にそれの構成要素が幅方向に最も突出する可能性のある状態における寸法を機能ヘッドの幅として取り扱われるようにするのであり、各運搬ヘッドや機能ヘッドの幅を固定のものとして取り扱うことができる。
しかし、作業の能率向上あるいは実行可能な作業範囲拡大の観点からは、運搬ヘッド自体の幅とそれによって運搬される被装着物の幅とは別個に扱われ、あるいは機能ヘッドの作動態様によって変化する幅も具体的な作動によって変化するものとして扱われることが望ましい。そのために、現に行われることが予定されている具体的な運搬あるいは作動毎に、隣接するヘッドあるいはそれに保持されている被装着物との隙間が算出され、干渉が発生しない範囲で、隙間が可及的に小さくなるように、互いに隣接する運搬ヘッドと機能ヘッドとの相対位置が決定されるようにすることも可能である。
(12)前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの少なくとも一方が幅を互いに異にする複数種類のものを含み、かつ、
前記第一移動体が、
前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との一方を支持し、前記第一移動体移動装置により前記一平面に沿って移動させられる主部と、
前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との他方を支持する副部と、
その副部を前記主部に一体的に移動可能に連結するとともに、主部に対して副部を移動させることにより、それら主部と副部との前記幅の方向に平行な方向である幅方向の相対位置を変更可能な連結装置
を含み、
前記連結装置による前記主部と前記副部との前記相対位置の変更により、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの少なくとも一方が幅が広いものであっても狭いものであっても、それら運搬ヘッドと機能ヘッドとの間の前記幅方向における隙間が一定に保たれる(3)項または(4)項に記載の組立装置。
前記(11)項に関して行った説明は、本項の態様についても当てはまる。また、前記(5)項ないし(9)項の各々に記載の特徴は本項に記載の組立装置にも適用可能である。さらに、本項に記載の特徴は、(1)項または(2)項に記載の特徴から独立して採用することが可能である。
連結装置は、主部と副部との幅方向の相対位置を段階的に変更可能な装置とされてもよく、連続的に変更可能な装置とされてもよい。
(13)前記主部に前記運搬ヘッド保持部が支持され、前記副部に前記機能ヘッド保持部が支持され、前記連結装置が、一端部が前記主部に固定され、前記副部側の部分に前記幅方向の位置が段階的に異なる複数の連結部を備えた連結部材を含み、前記副部がそれら複数の連結部のいずれかに選択的に連結されることにより、前記主部に支持された前記運搬ヘッド保持部と前記副部に支持された前記機能ヘッド保持部との前記幅方向における相対位置が段階的に変更される(12)項に記載の組立装置。
機能ヘッド保持部が主部に支持され、運搬ヘッド保持部が副部に支持されて機能ヘッド保持部との幅方向における相対位置が段階的に変更されるようにしてもよい。あるいは、連結装置は、運搬ヘッド保持部および機能ヘッド保持部の両方が幅方向における相対位置が変更可能に構成されてもよい。
本項に記載の組立装置においては運搬ヘッド保持部に対して機能ヘッド保持部の位置が変更される。
機能ヘッドの種類の方が運搬ヘッドの種類より多く、交換頻度は機能ヘッドの方が多いと考えられ、幅の種類も機能ヘッドの方が多いと考えられる。したがって、相対位置の変更のためにヘッドをヘッド保持部から外すことが必要な場合、種類の変更がないにもかかわらず、ヘッドの着脱作業を行う回数が機能ヘッドより運搬ヘッドの方が多く、手間がかかる。それに対し、副部の位置が変えられ、機能ヘッド保持部の位置が変えられることにより、交換の必要がない運搬ヘッドの着脱回数が少なく、作業者の手間が少なくて済む。
複数の連結部は等間隔に設けられてもよく、不等間隔に設けられてもよい。
(14)前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの少なくとも一方が幅を互いに異にする複数種類のものを含み、かつ、
前記第一移動体が、
前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との一方を支持し、前記第一移動体移動装置により前記一平面に沿って移動させられる主部と、
前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との他方を支持する副部と、
前記主部に対して前記副部を移動させることにより、それら主部と副部との前記幅方向における間隔を動力により変更する動力間隔変更機構
を含む(3)項または(4)項に記載の組立装置。
主部と副部との幅方向における間隔の変更により、運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部との幅方向における相対位置が自動的に変更される。動力間隔変更機構による間隔の変更は、相対位置の連続的な変更に適している。
間隔は、例えば、互いに隣接する運搬ヘッドと機能ヘッドとの隙間の幅が変わらない状態で変更される。
前記(11)項に関して行った説明は、本項の態様についても当てはまる。また、前記(5)項ないし(9)項の各々に記載の特徴は本項に記載の組立装置にも適用可能である。さらに、本項に記載の特徴は、(1)項または(2)項に記載の特徴から独立して採用することが可能である。
(15)さらに、前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの前記少なくとも一方の幅を特定可能な幅関連情報に基づいて、前記動力間隔変更機構を制御する間隔変更制御装置を含む(14)項に記載の組立装置。
幅関連情報は、幅自体を表す情報でもよく、運搬ヘッドと機能ヘッドとの前記少なくとも一方の種類を表す情報等、それらの幅と対応付けられた情報でもよい。
動力間隔変更機構および間隔変更制御装置により、動力間隔変更システムが構成される。
(16)前記運搬ヘッド保持部と前記機能ヘッド保持部との少なくとも一方の前記運搬ヘッドおよび前記機能ヘッドの幅に平行な方向における位置を検出する位置検出装置を含む(10)ないし(15)項のいずれかに記載の組立装置。
運搬ヘッドと機能ヘッドとの少なくとも一方の位置を確認することができ、運搬ヘッドと機能ヘッドとの干渉の発生を確実に回避することができる。
(17)前記運搬ヘッドと前記機能ヘッドとの少なくとも一方の代わりに、それら少なくとも一方に対応する前記運搬ヘッド保持部または前記機能ヘッド保持部に取り付けが可能であるダミーヘッドを含む(1)項ないし(16)項のいずれかに記載の組立装置。
例えば、運搬ヘッドと機能ヘッドとの一方が組立に使用されない場合、不使用のヘッドを保持する保持部はヘッドを保持することなく、空のままにしておいてもよいが、ダミーヘッドの保持により、空状態での不都合を解消することができる場合がある。ダミーヘッドは運搬および機能を行う必要がないため、簡易に構成することができ、軽い。そのため、不使用の運搬ヘッドまたは機能ヘッドをヘッド保持部に保持させたままの状態にしておく場合に比較して、ヘッド保持装置の移動時の加,減速度を大きくし、移動能率を向上させることができる等の効果が得られる。
本項に記載の特徴は、(1)項ないし(16)項のいずれに記載の特徴からも独立して採用することが可能である。
(18)前記運搬ヘッド保持部および前記機能ヘッド保持部がそれら運搬ヘッド保持部および機能ヘッド保持部を前記運搬ヘッドおよび前記機能ヘッドにそれぞれ電気的に接続する1つ以上のコード付きコネクタを備え、前記ダミーヘッドがそれら1つ以上のコード付きコネクタのうちの最も数の多いものを接続可能な数の固定コネクタを備えた(17)項に記載の組立装置。
上記コード付きコネクタは、コードを介して保持部の電気回路に接続されたコネクタであり、上記固定コネクタはコードを介することなく直接ヘッドの電気回路に接続されたコネクタである。運搬ヘッド保持部,機能ヘッド保持部、いずれの保持部のコード付きコネクタもダミーヘッドの固定コネクタに接続することができる。そのため、保持部のコード付きコネクタの一部が宙に浮き、ヘッド移動時に揺れて損傷することが回避される。
(19)前記ダミーヘッドが、そのダミーヘッドの製造メーカを表すメーカ情報と、ダミーヘッドを前記運搬ヘッドおよび前記機能ヘッドから識別可能なヘッド種情報との少なくとも一方を含む情報記憶部を含む(17)項または(18)項に記載の組立装置。
運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部との少なくとも一方に保持されたヘッドがダミーヘッドであるか否かがわかる。それにより、例えば、保持部によるダミーヘッドの保持の確認あるいは保持間違いの検出を行うことができる。

図面の簡単な説明

0010

請求可能発明の実施形態である組立作業機を複数備えた組立作業システムを示す斜視図である。
上記組立作業機の1つをカバー天井パネルを外して示す斜視図である。
上記組立作業機の基材搬送保持装置を示す斜視図である。
上記組立作業機のトレイ型部品供給装置トレイを示す正面断面図である。
上記トレイ型部品供給装置を示す側面図である。
上記組立作業機の運搬ヘッドおよび機能ヘッドを正面側から示す斜視図である。
上記運搬ヘッドおよび機能ヘッドを背面側から示す斜視図である。
上記運搬ヘッドおよび機能ヘッドをそれぞれ昇降させるZ軸方向移動装置を示す斜視図である。
上記2つのZ軸方向移動装置を連結装置と共に示す背面図である。
上記連結装置を示す背面図である。
3種類の運搬ヘッドをそれぞれ示す斜視図である。
上記3種類の運搬ヘッドのうちの1つを示す側面図である。
上記運搬ヘッドの組付体を正面側から示す斜視図である。
図13に示す組付体を背面側から示す斜視図である。
上記運搬ヘッドおよび機能ヘッドをそれぞれ、Z軸方向移動装置のZ軸スライドに取り付けるためのヘッド取付装置掛止ピン作動装置およびその周辺を示す正面断面図である。
上記掛止ピン作動装置およびその周辺を示す側面断面図である。
上記運搬ヘッドおよび機能ヘッドが取り付けられる2つのZ軸方向移動装置の各Z軸スライドに設けられたコネクタが運搬ヘッドおよび機能ヘッドの各コネクタに接続された状態を示す斜視図である。
上記機能ヘッドの組付体を正面側から示す斜視図である。
上記運搬ヘッドおよび機能ヘッドに代えてZ軸方向移動装置に取り付けられるダミーヘッドを正面側から示す斜視図である。
上記ダミーヘッドを背面側から示す斜視図である。
上記組立作業機において組み立てられる組立物を示す斜視図である。
上記組立作業機の制御システムを概念的に示すブロック図である。
別の実施形態である組立作業機の動力間隔変更システムを示す正面図である。
上記動力間隔変更システムの動力間隔変更機構を示す側面図である。
さらに別の実施形態である組立作業機の運搬ヘッドの組付体を正面側から示す斜視図である。

実施例

0011

以下、請求可能発明のいくつかの実施形態を、上記各図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施形態の他、上記〔発明の態様〕の項に記載し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を施した態様で実施することができる。

0012

図1製造作業システムの一種である組立作業システムを示す。本組立作業システムにおいては、例えば、図21に示す組立物10が組み立てられる。組立物10の組立は、基材12への片状あるいはブロック状を成す複数の組付部品14(以後、部品14と略称する)の組付けにより行われる。組立作業システムは、図1に示すように、それぞれ製造作業機たる組立装置としての複数の組立作業機20を含む。これら組立作業機20は1列に並んで設けられ、基材12への部品14の組付作業分担し、並行して行う。

0013

複数の組立作業機20のうちの1つを図2に示す。図2において組立作業機20は、カバー28の天井部および側部の一部が外された状態が図示されている。本組立作業機20は、作業機本体30,対象物搬送保持装置たる基材搬送保持装置32,供給装置34,作業ヘッド36,38,ヘッド移動装置40,撮像装置42,44および統括制御装置48(図22参照)を含む。なお、図1においては、作業機本体30に供給装置34が取り付けられていない状態での組立作業機20が示されている。

0014

基材搬送保持装置32は、本実施形態においては、図3に示すようにコンベヤ49および対象物保持装置たるクランプ装置51を備え、作業機本体30を構成するベース50(図2参照)の前後方向の中央部に設けられ、基材12を複数台の組立作業機20が並ぶ方向と平行な方向であって、水平な方向に搬送する。本実施形態においては、基材12の搬送方向(以後、基材搬送方向略記する)をX軸方向、基材搬送保持装置32により搬送される基材12に平行な一平面であって、水平な一平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向およびY軸方向と直交する方向であって、鉛直方向ないし上下方向をZ軸方向とする。組立作業機20の左右方向ないし幅方向はX軸方向に平行であり、前後方向はY軸方向に平行である。

0015

コンベヤ49は本実施形態においてはベルトコンベヤとされ、一対のサイドフレーム52にそれぞれ周回可能に設けられた一対の無端のコンベヤベルト53と、電動モータ54を駆動源とし、一対のコンベヤベルト53を同期して周回させるベルト周回装置55とを含む。基材12は、互いに平行な両側縁部がそれぞれコンベヤベルト53上に載せられて下方から支持され、搬送される。クランプ装置51は、一対のサイドフレーム52にそれぞれ設けられたクランプ部材たる押し上げ部材56と、サイドフレーム52の上端部にコンベヤベルト53の上方に延び出す状態で設けられた押さえ部57と、電動モータ58を駆動源とする昇降装置59とを含む。一対の押し上げ部材56が昇降装置59によって上昇させられることにより、それぞれ基材12を下方から支持してコンベヤベルト53から持ち上げ、押さえ部57との間に基材12の搬送方向に平行な側縁部を挟んで保持し、下降させられることにより基材12を解放する。また、電動モータ61を駆動源とする幅変更装置63が設けられ、一対のサイドフレーム52の一方を他方に対して接近,離間する方向に移動させることにより対象物搬送幅(一対のコンベヤベルト53の間隔)が変更される。電動モータ54,58,61として、例えば、エンコーダ付きサーボモータパルスモータ回転角度の制御が可能な電動回転モータが使用される。以後に説明する別の装置の駆動源を構成する電動モータについても同様である。

0016

供給装置34は、図2に示すように、ベース50の基材搬送保持装置32に対してY軸方向の一方の側であって、組立作業機20の前面側に設けられている。前記カバー28は組立作業機20の前面側は覆わないものとされ、前面側に開いた開口198を有し、供給装置34はその開口198を通ってベース50に取り付けられる。供給装置34は、本組立作業機20においてはトレイ型供給装置200を備え、台車204に載せられ、作業機本体30に台車204ごと着脱可能に取り付けられる。トレイ型供給装置200は供給具たるトレイ210により、対象物に装着されるべき被装着物、本実施形態においては部品14を供給するものであり、トレイ型部品供給装置として機能する。本トレイ型供給装置200は、例えば、特開2006−86483号公報に記載のトレイ型部品供給装置と同様に構成されており、簡単に説明する。

0017

トレイ210は、図4に示すように、一平面に沿って配列された複数の収容凹部212を備え、それら収容凹部212の各々に部品14が1個ずつ、位置決めされて収容されている。トレイ型供給装置200は、図5に示すように、本体220,本体220に組み付けられたストッカ222,ストッカ昇降装置224およびトレイ移動装置226を含む。

0018

ストッカ222は上下方向に設けられた複数段のトレイ収容部230を備え、各トレイ収容部230にトレイ210が収容される。ストッカ昇降装置224は、本実施形態では昇降用ベルト232,ベルト駆動装置234および昇降用ベルト232をストッカ222に連結する連結部材236を含む。ベルト駆動装置234は電動モータ238を駆動源とし、昇降用ベルト232を周回させ、それによりストッカ222が案内装置240により案内されつつ昇降させられる。

0019

トレイ移動装置226は、本実施形態においては、ストッカ222の複数段のトレイ収容部230の各々に1つずつ設けられたストッカ側ベルトコンベヤ242と、ストッカ222の外部であって、ストッカ222の前側に設けられた外部ベルトコンベヤ244とを含む。外部ベルトコンベヤ244は、複数のストッカ側ベルトコンベヤ242の各々と共同してトレイ210を基材搬送方向と直交する水平方向に搬送し、予め定められた供給位置に位置決めする。供給位置はストッカ222の外部に設定され、トレイ210が基材搬送保持装置32に近接し、作業ヘッド36に部品14を供給する位置である。

0020

ストッカ222がストッカ昇降装置224によって昇降させられることにより、複数段のトレイ収容部230のうちの1つが予め設定された供給高さへ移動させられる。供給高さは、ストッカ側ベルトコンベヤ242のコンベヤベルトの上面である支持面が、外部ベルトコンベヤ244のコンベヤベルトの上面である支持面と同一水平面内に位置する高さである。外部ベルトコンベヤ244は、供給高さに位置決めされたトレイ収容部230に収容されたトレイ210内の部品14の上面が、クランプ装置51によりクランプされた基材12と対応する高さであって、例えば、基材12の上面である被作業面たる被装着面と同じ高さの位置に位置する状態となるように設けられている。

0021

供給装置は、供給具たるフィーダにより被装着物を供給するものとされてもよい。フィーダには、テープフィーダバルクフィーダスティックフィーダ等がある。また、供給装置は、フィーダおよびトレイの両方によって被装着物を供給するものとされてもよい。

0022

前記ヘッド移動装置40は、本実施形態においては、図2に示すように、X軸方向移動装置60,Y軸方向移動装置62およびZ軸方向移動装置64,66を備えている。Y軸方向移動装置62は、本実施形態においては、可動部材たる移動部材としてのY軸スライド68および駆動装置たるリニアモータ70を備えている。リニアモータ70は、ベース50上に設けられて作業機本体30を構成するフレーム72に、組立作業機20の前部から後部に至る状態で設けられ、Y軸スライド68を案内部材たる一対のガイドレール74に案内させつつ、Y軸方向の任意の位置へ移動させる。ガイドレール74は案内装置を構成する。

0023

本実施形態においては、X軸方向移動装置60はY軸スライド68上に設けられ、図6に示すように、Y軸スライド68に対してX軸方向に移動させられる可動部材たる移動部材としてのX軸スライド76と、X軸スライド76を移動させるX軸スライド移動装置78とを備えている。X軸スライド移動装置78は、例えば、駆動源たる電動モータ80と、雄ねじ部材82およびナット84を含む送りねじ機構86とを含むものとされ、X軸スライド76を案内部材たる一対のガイドレール88に案内させつつX軸方向の任意の位置へ移動させる。送りねじ機構は、本実施形態においてはボールねじ機構とされている。以下に記載の送りねじ機構についても同様である。ヘッド移動装置は、X軸スライド上にY軸方向移動装置が設けられたものとされてもよい。なお、図7においてはX軸スライド移動装置78の図示は省略されている。

0024

前記作業ヘッド36,38は、図6に示すように、X軸スライド76上にX軸方向に並んで搭載され、水平面内の任意の位置へ一体的に移動させられるとともに、前記Z軸方向移動装置64,66によりそれぞれ、X軸スライド76に対して個々に独立してZ軸方向に移動させられる。Z軸方向移動装置64,66はそれぞれ、図6および図7に示すように、Z軸方向移動装置本体94,96(以後、移動装置本体94,96と略称する)と、可動部材たる昇降部材としてのZ軸スライド98,100と、Z軸スライド移動装置102,104とを含む。Z軸スライド移動装置102,104はそれぞれ、駆動源たる電動モータ106,108と送りねじ機構110,112(図8参照)とを含み、移動装置本体94,96に設けられ、移動装置本体94,96上においてZ軸スライド98,100を昇降させる。

0025

Z軸スライド98,100にそれぞれ、作業ヘッド36,38が着脱可能に取り付けられる。本組立作業機20においては、作業ヘッド36は、被装着物を供給装置34から受け取り、被装着物が装着される対象物へ運搬する運搬ヘッドとされ、作業ヘッド38は、予め定められた機能を有し、その機能によって被装着物と対象物との少なくとも一方に働きかける機能ヘッドとされている。対象物および被装着物は、作業ヘッド36,38のいずれに対しても作業が施される作業対象物となり得る。組立物10については、基材12が対象物保持装置により解放可能に保持される対象物であり、作業ヘッド36の作業対象物たる装着対象物,組付対象物であり、作業ヘッド38の作業対象物である機能対象物である。また、部品14が被装着物であり、被組付物である。以後、場合によって作業ヘッド36を運搬ヘッド36と称し、作業ヘッド38を機能ヘッド38と称する。

0026

このように作業ヘッド36,38は作業の種類を異にするため、作業ヘッド36,38を着脱可能に保持するZ軸スライド98,100は少なくとも一部、本実施形態においては、後に説明するように構成の一部が異ならされ、Z軸スライド98に運搬ヘッド36が取り付けられ、Z軸スライド100に機能ヘッド38が取り付けられることが決まっている。

0027

Z軸方向移動装置64,66の各移動装置本体94,96は、図8および図9に示すように長手形状を成し、図7および図9に示すように、それぞれ、その背面の長手方向に隔たった2個所に固定された被案内部材たるガイドブロック114がそれぞれ前記一対のガイドレール88に摺動可能に嵌合され、長手方向が上下方向となり、そのZ軸スライド98,100を支持する側の面である前面ないし正面がX軸方向に平行となる姿勢で支持されている。移動装置本体94,96のX軸方向に平行な方向を幅方向とする。ガイドブロック114はガイドレール88と共に案内装置115を構成している。そして、図9に示すように、移動装置本体94,96のうちの一方であって、本実施形態においては、作業ヘッド36が取り付けられるZ軸スライド98を昇降可能に支持する移動装置本体94には、その背面に前記送りねじ機構86のナット84が固定されるとともに、連結装置116によって移動装置本体96が連結されている。

0028

連結装置116は、少なくとも1つ、例えば複数、本実施形態においては2つの連結部材118を含む。これら連結部材118は長手形状の板状を成し、本実施形態においては移動装置本体94の上下方向に距離を隔てた2箇所にそれぞれ、長手方向の一端部において、長手方向が移動装置本体94,96の幅方向と平行であって、X軸方向に平行となる姿勢で固定されている。図9に示すように、2つの連結部材118の各他端部は移動装置本体94から延び出させられ、その延出端部に移動装置本体96が固定装置たる締結装置の一種であるボルト120(図10参照)によって着脱可能に固定される。そのため、連結部材118には、図10に示すように、移動装置本体94からの延出部に厚さ方向に貫通する穴122が複数、本実施形態においては10個、形成されている。これら穴122は5個ずつ、上下2列に形成されている。各列の穴122は、本実施形態においては、X軸方向に等間隔に形成されるとともに、上列の穴122と下列の穴122とのX軸方向における位置が一致する状態で形成されている。

0029

上列と下列との一方、本実施形態においては下列の5個の穴122のうち、連結部材118の移動装置本体94に固定された端部である基端部側から数えて3個目および4個目の穴122は横断面形状が正円の穴とされ、他の3個の穴122は、上下方向の寸法は正円の穴122の直径と同じであるが、X軸方向には長くされている。下列122の正円の穴122の直径はボルト120の軸部の直径と等しくされており、それらの嵌合により移動装置本体96が連結部材118に対してX軸,Y軸方向において位置決めされる。また、X軸方向に長い穴122とボルト120の軸部との嵌合により、移動装置本体96の厚さ方向に平行な軸線まわりの位置が決められる。上列の5個の穴122はいずれも、直径が下列の正円の穴122より大きい正円の穴とされ、穴122を通ってボルト120が移動装置本体96に螺合されて移動装置本体96が連結部材118に固定されるとともに、下列の穴122による移動装置本体96の位置決めを許容するようにされている。以後、場合によって、下列の正円の穴122を位置決め穴122、X軸方向に長い穴122を長穴122、上列の正円の穴122を大径穴122と称する。長穴122も位置決め穴である。

0030

本実施形態においては、移動装置本体96は複数本、例えば、4本のボルト120によって連結部材118に固定される。ボルト120は、移動装置本体96の背面側からであって、連結部材118側から穴122に挿通され、移動装置本体96に螺合される。4本のボルト120が挿通される4個の穴122は、位置決め穴122および長穴122を1個ずつ、大径穴122を2個含むように選択される。そのため、本連結装置116においては、4個の穴122の組合わせは、図10(a),(b),(c)にそれぞれ黒色で示す3組が得られ、いずれの組を選択するかにより、移動装置本体96の連結部材118に対する固定位置が等ピッチで3段階に変えられる。それにより、移動装置本体96の移動装置本体94に対する幅方向の位置が3段階、すなわち移動装置本体94との間隔が最小であり、最も接近した最小位置ないし接近位置、間隔が最大であり、最も離れた最大位置ないし離間位置、およびそれらの中間である中間位置に変更される。組を成す位置決め穴122と長穴122とは、組を成さない別の穴122を1個隔てて設けられており、移動装置本体96の幅方向における間隔が長く、移動装置本体96の回転が確実に防止される。本実施形態においては、10個の穴122がそれぞれ連結部を構成している。

0031

移動装置本体96の連結部材118に対する連結位置は、位置検出装置たる連結位置検出装置123により検出される。連結位置検出装置123は、図9に示すように、2つの連結部材118の一方、本実施形態においては上側の連結部材118に設けられた複数、本実施形態においては3つのセンサ124,126,128を含む。これらセンサ124,126,128はX軸方向において等間隔に設けられ、移動装置本体96を検出するようにされている。センサ124,126,128はそれぞれ、本実施形態においては、非接触型センサの一種である光電センサたる反射型の光電センサとされている。センサ124,126,128はそれぞれ発光部130および受光部132を備え、移動装置本体96が連結部材118に取り付けられた状態において受光部が受光してON信号を出力し、取り付けられていない状態においては受光部132が受光せず、OFF信号を出力する。

0032

センサ124,126,128は、図10に示すように、列を成す5個の穴122のうち、両端および中央の各穴122にそれぞれ対応して発光部130および受光部132が位置するように設けられ、センサ124,126,128の各検出信号の組合わせにより、前記3つのうちのいずれの位置に移動装置本体96が固定されているかが検出される。センサ128,126の検出信号がON信号、センサ124の検出信号がOFF信号であれば、移動装置本体96が接近位置に取り付けられていることが検出され、センサ124,126の検出信号がON信号、センサ128の検出信号がOFF信号であれば、移動装置本体96が離間位置に取り付けられていることが検出され、センサ126の検出信号のみがON信号であれば、移動装置本体96が中間位置に取り付けられていることが検出される。

0033

このように移動装置本体96が連結装置116によって移動装置本体94に連結されることにより、雄ねじ部材82が回転させられ、ナット84が移動させられることによって移動装置本体94が移動させられるとともに、移動装置本体96が一体的にX軸方向に移動させられる。したがって、本実施形態においては、移動装置本体94のナット84および2つの連結部材118が固定される部分および2つの連結部材118がX軸スライド76を構成している。また、移動装置本体94が主部を構成し、移動装置本体96が副部を構成し、連結装置116と共に第一移動体を構成し、X軸方向移動装置60およびY軸方向移動装置62が水平な一平面に沿ってX軸スライド76を移動させる第一移動体移動装置を構成している。

0034

前記Z軸スライド移動装置102,104を構成する前記送りねじ機構110,112の雄ねじ部材134,136は、図8に示すように、移動装置本体94,96の前面(ガイドレール88により支持された側とは反対側の面)に軸方向に移動不能かつ鉛直軸線まわりに回転可能に取り付けられており、移動装置本体94,96の上部に取り付けられた電動モータ106,108により回転させられる。Z軸スライド98,100は長手形状を成し、送りねじ機構110,112の各ナット(図示省略)は、Z軸スライド98,100の背面に固定されるとともに雄ねじ部材134,136に螺合されている。Z軸スライド98,100はそれぞれ、移動装置本体94,96に設けられた案内部材を含む案内装置(図示省略)により案内されつつ、互いに独立して移動装置本体94,96に対して上下方向の任意の位置へ移動させられる。

0035

運搬ヘッド36には、被装着物を保持する被装着物保持具の数を異にする複数種類のものがある。図11に3種類の運搬ヘッド36a〜36cを例示する。図11(a)に示す運搬ヘッド36aは被装着物保持具138aを1つ保持し、図11(b)に示す運搬ヘッド36bは被装着物保持具138bを2つ保持し、図11(c)に示す運搬ヘッド36cは被装着物保持具138cを3つ以上、例えば、4つ保持するものとされている。

0036

運搬ヘッド36は、運搬ヘッド36aを例に取って図12に示すように、組付体140にフレーム142,保持具ホルダ144,ホルダ昇降装置146およびホルダ回転装置148を始めとするヘッド構成要素が組み付けられて成る。組付体140は、本実施形態においては全種類の運搬ヘッド36に共通とされ、フレーム142がヘッド本体を構成していると考えることもでき、フレーム142が組付体140と共にヘッド本体を構成していると考えることもできる。フレーム142には、図11に示すようにカバー149が被せられ、フレーム142およびフレーム142に取り付けられたヘッド構成要素が覆われている。図12においては、カバー149を外した状態での運搬ヘッド36が図示されている。

0037

被装着物保持具138aは、本実施形態においては負圧によって被装着物を吸着して保持する被装着物吸着具とされており、図12に示すように、軸部150と、軸部150の軸方向の一端部に設けられた被保持部152と、他端部に設けられた保持部たる吸着部154とを有する。運搬ヘッド36aには負圧・正圧供給制御装置156(図22参照)が設けられ、被装着物保持具138aへの負圧および正圧の供給が制御される。

0038

ホルダ昇降装置146は、可動部材たる昇降部材160および昇降部材昇降装置162を含む。昇降部材昇降装置162は、電動モータ164と、雄ねじ部材166およびナット168を含む送りねじ機構170とを備え、昇降部材160を案内部材(図示省略)に案内させつつ、フレーム142に対して上下方向の任意の位置へ移動させる。

0039

保持具ホルダ144およびホルダ回転装置148は昇降部材160に設けられており、Z軸方向移動装置64およびホルダ昇降装置146によって2段階に昇降させられ、装置64,146の各々により得られる昇降距離を合わせた距離、昇降させられ得る。保持具ホルダ144は、昇降部材160に鉛直軸線まわりに回転可能かつ軸方向に移動不能に保持された回転軸178の下端部に取り付けられている。ホルダ回転装置148は電動モータ180を駆動源とし、その回転が、回転軸178に固定の被駆動歯車182を含む歯車列184によって回転軸178に伝達され、保持具ホルダ144が正逆両方向に任意の角度回転させられる。保持具ホルダ144は、本実施形態においては負圧によって被装着物保持具138を吸着して保持するものとされており、フレーム142に設けられた負圧供給制御装置186(図22参照)により負圧の供給が制御される。

0040

運搬ヘッド36bにおいては、2つの被装着物保持具138bの各々について保持具ホルダ144等が設けられ、2つの被装着物保持具138bが個々に独立して昇降,回転,被装着物の保持を行わされる。これら2組の被装着物保持機構は1つのフレームに組み付けられ、フレームと共に組付体140に組み付けられている。被装着物保持具138bは、本実施形態においては被装着物吸着具とされている

0041

運搬ヘッド36cは、図11(c)に示すように、組付体140に組み付けられたフレームによって鉛直軸線まわりに回転可能に保持された回転体188と、図示は省略するが、回転体188に、回転体188の回転軸線を中心とする一円周上の等角度を隔てた4つの位置にそれぞれ、昇降可能かつ自身の軸線まわりに回転可能に保持された保持具ホルダと、回転体回転装置と、ホルダ回転装置と、ホルダ昇降装置とを備えている。4つの被装着物保持具138cはそれぞれ保持具ホルダに保持され、回転体188の回転により予め設定された昇降位置旋回させられ、ホルダ昇降装置により昇降させられて被装着物の保持および装着対象物への装着を行う。被装着物保持具138cは、本実施形態においては被装着物吸着具とされている。また、保持具ホルダがホルダ回転装置によって回転させられることにより、被装着物保持具138cが自身の軸線まわりに回転させられる。被装着物保持具138cへの負圧および正圧の供給は、4つの被装着物保持具138cの各々について設けられた切換弁装置(図示省略)がフレームに設けられた切換装置(図示省略)によって切り換えられることにより許容,遮断される。

0042

運搬ヘッド36は組付体140において、ヘッド取付装置250によりZ軸スライド98に着脱可能に取り付けられる。そのため、本組付体140は、図13に示すように、長手形状の板状を成す取付部ないし本体部260と、本体部260の長手方向の一方の側であって、上部側から本体部260に対して直角に延び出させられた板状のコネクタ保持部262とを含む。本体部260にフレーム等が組み付けられる。

0043

ヘッド取付装置250を説明する。
本ヘッド取付装置250は、特開2004−221518号公報に記載の実装ヘッドをヘッド移動装置に取り付ける装置と同様に構成されており、簡単に説明する。
本ヘッド取付装置250は、図14および図15に示すように、位置決め装置280およびクランプ装置282を含む。位置決め装置280は、図14に示すように、組付体140の背面部284の下部に設けられた2つの脚部286,上部に設けられた係合ブロック290、図8に示すように、Z軸スライド98の正面部292の下部に設けられた脚部支承部294,脚部支承部294のやや上方に設けられた2つの下部係合ローラ296,2つの下部係合ローラ296の上方であって正面部292の上部に設けられた穴298,穴298の上部に、穴298の開口から突出して設けられた2つの上部係合ローラ300を含む。

0044

図15および図16にクランプ装置282の断面を示す。クランプ装置282は、係合ブロック290の上部に回転可能に設けられた掛止ローラ304に掛止ピン306を掛合させる構造とされている。掛止ピン306は正面部292の上部に上下方向に移動可能に嵌合され、掛止ピン作動装置310により移動させられる。

0045

掛止ピン作動装置310は、ロッド312と、そのロッド312の一端部に偏心して設けられた円盤状のカム板314と、ロッド312を回転可能に支持する概ねパイプ状のロッド支持部材316と、ロッド312の他端部に設けられてロッド312を回転させるための操作部を構成するグリップ318とを含んで構成される。掛止ピン作動装置310は、ロッド支持部材316においてZ軸スライド98の正面部292の上部に取り付けられている(図8参照)。掛止ピン306の上部には、カム板314の外径より若干大きな幅の溝320が形成され、この溝320にカム板314が係合するようにされている。

0046

運搬ヘッド36のZ軸スライド98に対する取付け,取外しは作業者により行われる。取付け時には、作業者は、先端が楔形状とされた脚部286をV字状とされた脚部支承部294に嵌め合わせる。これにより、運搬ヘッド36のZ軸スライド98に対する上下方向の位置および運搬ヘッド36の下部の前後方向の位置が規定される。また、脚部286の対向する側面が、2つの下部係合ローラ296の各々の外周面に係合し、係合ブロック290の上部の本体部260上に突出した部分が、2つの上部係合ローラ300の間に嵌まり込むことにより、運搬ヘッド36のZ軸スライド98に対する左右方向の位置が規定される。掛止ローラ304および係合ブロック290の背面部284に固定された部分は、正面部292の穴298内に嵌入させられる。

0047

この状態で作業者はグリップ318を一方向(本実施形態では正面から見て反時計回り)に回転させ、カム板314により掛止ピン306を上方に移動させた状態で、グリップ318を反対方向(本実施形態では正面から見て時計回り)に回転させる。それにより、図15および図16に示すように、掛止ピン306は下降し、その下端部に形成された傾斜面322が掛止ローラ304の外周に当接するとともに、傾斜面322の作用により、運搬ヘッド36を下方に押し付け、さらに組付体140が殆ど隙間なくZ軸スライド98に押し付けられる状態で掛止ローラ304を掛止し、運搬ヘッド36の上部が前後方向に位置決めされる。本実施形態においては、掛止ピン306および掛止ローラ304は位置決め装置の構成要素でもある。掛止状態は、カム板314の外周と溝320の下側面との間に生じる摩擦力、およびロッド312とロッド支持部材316との間に設けられた捻りバネ324による掛止ピン306が下方に向かう方向の付勢により維持され、運搬ヘッド36は、その幅がX軸方向に平行となり、カバー149の幅方向の中央がZ軸スライド98の幅方向の中央に位置する姿勢でZ軸スライド98に保持される。運搬ヘッド36をZ軸スライド98から離脱させるには、逆方向にグリップ318を回転させればよい。本実施形態においては、Z軸スライド98が第二移動体を構成し、そのヘッド取付装置250の構成要素が設けられた部分が運搬ヘッド保持部を構成し、Z軸スライド移動装置102が第二移動体移動装置を構成し、前記移動装置本体94等により構成される第一移動体およびX軸,Y軸方向移動装置60,62により構成される第一移動体移動装置と共に運搬ヘッド移動装置を構成している。

0048

組付体140の前記コネクタ保持部262には、図13に示すように、その延出端部に少なくとも1つ、本実施形態においては1つの電源用コネクタ330と、少なくとも1つ、本実施形態においては複数、例えば、2つの信号用コネクタ332,334とが設けられている。これらコネクタ330,332,334はそれぞれ、コネクタ保持部262の上面側に突出させられて外部コネクタが接続される外部コネクタ部330o,332o,334oと、コネクタ保持部262の下面側に突出させられて内部コネクタが接続される内部コネクタ部330i,332i,334iとを含む。

0049

Z軸スライド98に取り付けられた運搬ヘッド36には、図17に示すように、電源用外部コネクタ部330oに電力供給線336の一端部が接続されたコネクタ338(以後、場合によって電力供給線コネクタ338と称する)が接続され、信号用外部コネクタ部332o,334oに信号線340,342の一端部が接続されたコネクタ344,346(以後、場合によって信号線コネクタ344,346と称する)が接続される。これらの接続は、作業者によって行われる。なお、コネクタ344,346は、共通のケーシングに保持されて一体的に設けられている。また、信号線は、信号の入力および出力のために2本が1セットとされている。

0050

電力供給線336および信号線340,342の他端部は、Z軸スライド98に設けられた電力供給信号授受中継部348に接続されている。図示は省略するが、電源用内部コネクタ部330iには、運搬ヘッド36を構成する装置に電力を供給するための電力供給線のコネクタが接続され、信号用内部コネクタ部332i,334iには、運搬ヘッド36を制御する制御装置に対して信号を入,出力させるための信号線のコネクタが接続される。なお、図17においては、ヘッド取付装置250の図示は省略されている。互いに接続される2つのコネクタはそれぞれ、複数の接続部を備えている。接続部は、例えば、2つのコネクタの一方はピン、他方は穴とされており、コネクタ毎に複数の接続部の少なくとも一部が電力供給,信号授受に使用される。運搬ヘッド36には、前述のように被装着物保持具138の数を異にする複数種類のものがあるが、いずれの運搬ヘッド36についても3つのコネクタ330,332,334の全部が電力供給および信号授受に使用され、コネクタ338,344,346が接続される。運搬ヘッド36のZ軸スライド98への取付け時にはまた、保持具ホルダ144に負圧を供給し、被装着物保持具138に正圧および負圧を供給するための配管の接続も行われる。

0051

機能ヘッド38を説明する。
本組立作業機20においては、機能ヘッド38はディスペンサノズル350(図7参照)を備え、機能ヘッドの一種であって、接着剤を塗布する接着剤塗布ヘッドとされている。以後、場合によって機能ヘッド38を接着剤塗布ヘッド38と称する。ディスペンサノズル350は、接着剤が収容されたシリンジ352に取り付けられており、昇降装置354(図22参照)によって昇降させられ、吐出制御装置356(図22参照)による制御に基づいて接着剤を吐出し、塗布対象物に塗布する。本接着剤塗布ヘッド38は、シリンジ352への圧縮エアの供給によりディスペンサノズル350から接着剤が吐出されるものとされ、電磁制御弁を含む吐出制御装置356により圧縮エアの供給および供給の遮断が制御される。

0052

機能ヘッドとしては、接着剤の塗布の他、例えば、フラックスの塗布,クリーム状はんだ印刷,作業対象物に対するUV照射ホットエア送風による熱処理およびねじ締め処理等があり、組立作業機20において行われる作業に応じた機能を有する機能ヘッドがZ軸スライド100に搭載される。

0053

接着剤塗布ヘッド38は運搬ヘッド36と同様に、図18に示す組付体370にフレームが組み付けられるとともに、フレームに昇降装置354等が組み付けられるものとされている。フレームには、図6に示すようにカバー371が被せられ、フレームおよび昇降装置354等が覆われている。組付体370は複数種類の機能ヘッド38に共通であり、図18に示すように、本体部372およびコネクタ保持部374を有する。本体部372は、組付体140の本体部260と同じものとされている。コネクタ保持部374には、本体部372からの突出端部に少なくとも1つ、本実施形態においては複数、例えば、2つの電源用コネクタ376,378が設けられ、少なくとも1つ、本実施形態においては複数、例えば、4つの信号用コネクタ380,382,384,386が設けられている。これらコネクタ376〜386はそれぞれ、外部コネクタ部376o〜386oと、内部コネクタ部376i〜386iとを含む。

0054

機能ヘッド38は、ヘッド取付装置250と同様に構成されたヘッド取付装置390(図6に一部を示す)によりZ軸スライド100に位置決めされて着脱可能に取り付けられる。Z軸スライド100のヘッド取付装置390の構成要素が設けられた部分が機能ヘッド保持部を構成している。Z軸方向移動装置66の移動装置本体96は、その前記連結部材118に対する固定位置を変更することにより、Z軸方向移動装置64の移動装置本体94に対する幅方向の位置を3段階に変更することができる。それにより、Z軸スライド98に設けられた前記運搬ヘッド保持部に対するZ軸スライド100に設けられた上記機能ヘッド保持部の移動装置本体94,96の幅方向の位置を3段階に変更することができる。また、Z軸スライド100が第三移動体を構成し、Z軸スライド移動装置104が第三移動体移動装置を構成し、これらが前記移動装置本体94等により構成される第一移動体と、X軸方向移動装置60およびY軸方向移動装置62により構成される第一移動体移動装置と共に機能ヘッド移動装置を構成している。本実施形態においては、機能ヘッド移動装置と、前記運搬ヘッド移動装置とが、第一移動体および第一移動体移動装置を共有している。

0055

機能ヘッド38がZ軸スライド100に取り付けられた状態において、図17に示すように、電源用外部コネクタ部376o,378oにそれぞれ、電力供給線392,394の一端部が接続されたコネクタ396,398(以後、場合によって電力供給線コネクタ396,398と称する)が接続され、信号用外部コネクタ部380o,382oに信号線400,402の一端部が接続されたコネクタ404,406(以後、場合によって信号線コネクタ404,406と称する)が接続され、信号用外部コネクタ部384o,386oに信号線408,410の一端部が接続されたコネクタ412,414(以後、場合によって信号線コネクタ412,414と称する)が接続される。コネクタ404,406とコネクタ412,414とはそれぞれ、前記コネクタ344,346と同様に、2つのコネクタが共通のケーシングに保持されて一体的に設けられている。電力供給線392,394および信号線400,402,408,410の他端部は、Z軸スライド100に設けられた電力供給・信号授受中継部416に接続されている。図17においては、ヘッド取付装置390の図示は省略されている。なお、図17に示す電力供給線(336,392,394)および信号線(340,342,400,402,408,410)はすべて絶縁被覆されたコードであり、これらコードが接続されたコネクタをコード付きコネクタと総称し、コードが接続されておらず、作業ヘッド36,38や後述のダミーヘッド470に固定されており、上記コード付きコネクタと接続されるコネクタを固定コネクタと総称することとする。

0056

なお、図示は省略するが、電源用内部コネクタ部376i,378iには、機能ヘッド38を構成する装置に電力を供給するための電力供給線のコネクタが接続され、信号用内部コネクタ部380i,382i,384i,386iには、機能ヘッド38を制御する制御装置に対して信号を入,出力させるための信号線のコネクタが接続される。

0057

機能ヘッド38には、前述のように種々の種類があり、種類毎に設定された動作を行うように構成されるのであるが、種類が異なっても組付体370は共通である。そのため、機能ヘッド38の種類がいずれであっても、作動に必要な電力供給および信号授受が行われるように組付体370のコネクタの数が決められ、本実施形態においては複数、例えば、6つのコネクタ(固定コネクタ)376〜386が設けられ、Z軸スライド100にはコネクタ376〜386に接続される6つのコネクタ(コード付きコネクタ)396,398,404,406,412,414が設けられている。

0058

機能ヘッド38の場合、その種類に応じて設計上、6つのコネクタ376〜386の一部のみおよび1つのコネクタの複数の接続部の一部のみが使用される場合がある。機能内容に応じた電力供給および信号授受が行われるように、使用されるコネクタおよびコネクタの接続部が決められるのであるが、接続は全部のコネクタ376〜386について行われ、コネクタ396,398,404,406,412,414が接続される。それにより、コネクタ376〜386のうち、実際には電力供給や信号授受が行われないコネクタがあっても、Z軸スライド100側に接続されず、宙に浮いたコネクタ(コード付きコネクタ)が生じることが回避される。

0059

このように運搬ヘッド36と機能ヘッド38とではコネクタの数を異にし、Z軸スライド98,100にはそれぞれ、ヘッド36,38のコネクタの数に応じた数のコネクタが設けられているため、運搬ヘッド36はZ軸スライド98に取り付け、機能ヘッド38はZ軸スライド100に取り付けることが必要である。機能ヘッド38をZ軸スライド98に取り付ければ、機能ヘッド38のコネクタに接続するコネクタが不足し、運搬ヘッド36をZ軸スライド100に取り付ければ、Z軸スライド100側の6つのコネクタ396,398,404,406,412,414のうちの3つが接続されず、宙に浮いてしまうからである。

0060

そのため、Z軸スライド98,100にはそれぞれ、機能ヘッド取付阻止部420と運搬ヘッド取付阻止部422とが設けられ、作業者による運搬ヘッド36および機能ヘッド38のZ軸スライド98,100に対する取付けが間違って行われることがないようにされている。本実施形態においては、図8に示すように、機能ヘッド取付阻止部420は、Z軸スライド98の表面424から突出して設けられた突部426を備え、運搬ヘッド取付阻止部422は、Z軸スライド100の表面428から突出して設けられた突部430を備えている。本実施形態においては、表面424,428はZ軸スライド98,100の前記正面部292の端面であり、一平面状を成し、Z軸スライド98,100のそれぞれ、運搬ヘッド36の組付体140の本体部142の背面,機能ヘッド38の組付体370の本体部372の背面が密着させられる密着面である。Z軸スライド98,100は形状,寸法が同じものであるが、突部426,430の位置は異ならされ、突部426は突部430より下方の位置に設けられている。

0061

運搬ヘッド36の組付体140の本体部260には、図13に示すように、Z軸スライド98に取り付けられた状態において突部426に対応する位置に、厚さ方向に貫通し、突部426が嵌入可能な穴432が設けられている。また、機能ヘッド38の組付体370の本体部372には、図18に示すように、Z軸スライド100に取り付けられた状態において突部430に対応する位置に、厚さ方向に貫通し、突部430より大きく、その嵌入を許容する大きさの開口434が設けられている。本体部260の、本体部372の開口434が設けられた部分に対応する部分に穴は設けられておらず、塞がっている。また、本体部372の、本体部260の穴432が設けられた部分に対応する部分に穴は設けられておらず、塞がっている。

0062

したがって、作業者が運搬ヘッド36が取り付けられるべきZ軸スライド98に機能ヘッド38を取り付けようとすれば、突部426が組付体370の本体部372に当接して、本体部372のZ軸スライド98への密着を妨げ、機能ヘッド38が取り付けられるべきZ軸スライド100に運搬ヘッド36を取り付けようとすれば、突部430が組付体140の本体部260に当接して本体部260のZ軸スライド100への密着を妨げる。それにより、ヘッドを取り付けるZ軸スライドを間違えたことが作業者にわかり、取付けをやり直す。ヘッド36,38をそれぞれ決められたZ軸スライド98,100に取り付ける場合のみ、突部426,430がそれぞれ穴432,開口434に嵌入し、組付体140,370のZ軸スライド98,100への密着が許容され、取付け間違いの発生が防止される。本体部260,372のそれぞれ、突部430,426に当接する部分が当接部436,438(図13および図18参照)を構成し、穴432および開口434が取付許容部としての受容部である凹部を構成している。

0063

組付体140,370にはそれぞれ、図14に組付体140を示すようにRFタグ450が設けられている。RFタグは、無線を利用して情報をやり取りするシステム、所謂、RFID(Radio Frequency Identification)に用いられるものであり、無線タグICタグとも呼ばれるものである。本RFタグ450は、本体部260の背面に開口して形成された有底穴451内に樹脂によって封入されており、ICチップ452とアンテナ454(図22参照)とを含む。ICチップ452は記録媒体の一種であり、情報記憶部を構成し、例えば、運搬ヘッド36の製造メーカを表すメーカ情報および運搬ヘッド36を他種の運搬ヘッド36や機能ヘッド38から識別可能な識別情報たるヘッド種情報等が記憶させられており、記憶させられた情報はアンテナ454により発信される。

0064

Z軸スライド98,100のそれぞれ、運搬ヘッド36,機能ヘッド38が取り付けられた状態においてRFタグ450に対応する部分には、図8に示すようにアンテナ460が設けられている。アンテナ460とRFタグ450のアンテナ454とが対向し、情報の送,受信が行われる。

0065

アンテナ460は、図22に示すように、切換器462およびリーダライタ464を介して統括制御装置48に接続されており、統括制御装置48はRFタグ450との間で通信を行ってICチップ452に記録された情報を取得する。この情報は統括制御装置48が作業ヘッド36,38を制御するために必要な情報であり、特開2012−160557号公報に記載されているように、統括制御装置48は、作業ヘッド36,38を認識できなければ、作業ヘッド36,38を制御することができない。つまり、必要な情報が記録されたRFタグ450を備えた作業ヘッド36,38のみが統括制御装置48によって制御されるのである。それにより、例えば、組立作業機20の製造メーカが作業ヘッド36,38の流通を管理すれば、認可を受けていない第三者製の作業ヘッド36,38の流通を阻止することが可能となり、作業ヘッド36,38の信頼性および組立作業機20の信頼性を保証することが可能となる。特に、本RFタグ450は複製が非常に困難なものとされており、第三者製の作業ヘッド36,38の流通が効果的に阻止される。

0066

組立作業機20において運搬ヘッド36による被装着物の運搬と、機能ヘッド38による作業とのいずれか一方が不要な場合、そのヘッドはZ軸スライドに取り付けられず、X軸スライド76の重量軽減が図られる。この場合、本組立作業機20においては、取り付けられないヘッドに代えて図19および図20に示すダミーヘッド470がZ軸スライドに取り付けられる。

0067

ダミーヘッド470は、運搬ヘッド36および機能ヘッド38に共用であり、組付体140,370と同様に本体部472およびコネクタ保持部474を備えており、ヘッド取付装置250によってZ軸スライド98に取り付けられ、ヘッド取付装置390によってZ軸スライド100に取り付けられる。本体部472には、図20に示すように、Z軸ス
ライド98に取り付けられた状態において突部426に対応する部分に、厚さ方向に貫通して穴476が形成され、Z軸スライド100に取り付けられた状態において突部430に対応する部分に、厚さ方向に貫通して穴478が形成されている。そのため、ダミーヘッド470は、Z軸スライド98,100のいずれにも取り付けることができる。

0068

また、コネクタ保持部474には、Z軸スライド98,100の各コネクタのうち、最も多数のコネクタと同数、本実施形態においてはZ軸スライド100のコネクタと同数の6つのコネクタ(固定コネクタ)480,482,484,486,488,490が設けられている。これらコネクタ480〜490はそれぞれ、機能ヘッド38の組付体370に設けられたコネクタ376〜386の各々と対応する位置に設けられ、コネクタ480,482は、電力供給線コネクタ338,396,398が接続されるものとされ、コネクタ484〜490は、信号線コネクタ344,346,404,406,412,414が接続されるものとされている。但し、コネクタ480〜490は、電力供給や信号授受を行う機能はなく、コネクタ338,396,398,344,346,404,406,412,414が嵌合され、固定される機能を有するのみである。なお、コネクタ保持部474の外周縁にはリブ492が設けられ、強度の向上が図られている。

0069

ダミーヘッド470にはまた、図20に示すように、RFタグ500が設けられている。RFタグ500は前記RFタグ450と同様にICチップ502およびアンテナ504(図22参照)を備え、ICチップ502には、ダミーヘッド470の製造メーカを表すメーカ情報と、ダミーヘッド470を運搬ヘッド36および機能ヘッド38から識別可能なヘッド種情報であって、ダミーヘッドであることを表す情報とが記録されている。ダミーヘッド470がZ軸スライド98あるいは100に取り付けられた状態では、アンテナ504が前記アンテナ460と対向し、切換器462およびリーダ・ライタ464を介して統括制御装置48との間で通信が行われる。

0070

前記撮像装置42は、図6に示すように、運搬ヘッド36が取り付けられたZ軸スライド98に搭載され、運搬ヘッド36と共にX軸,Y軸およびZ軸方向に移動させられる。ヘッド移動装置40は撮像装置移動装置でもあり、Z軸方向移動装置64は撮像装置昇降装置でもある。撮像装置42は、例えば、CCDカメラあるいはCMOSカメラにより構成され、基材搬送保持装置32により保持された基材12等、自身の下方を撮像可能とされている。

0071

撮像装置44は、図2に示すようにベース50の基材搬送保持装置32と供給装置34との間の部分に位置を固定して設けられている。撮像装置44もCCDカメラ等により構成され、運搬ヘッド36に保持された部品14等、自身の上方を撮像可能とされている。

0072

本組立作業機20においては、図22に示すように、組立作業機20を構成する各種装置、本実施形態においては、基材搬送保持装置32,作業ヘッド36,38,ヘッド移動装置40,トレイ型供給装置200がそれぞれ個別に制御装置(以後、個別制御装置と称する)550,552,554,556,558を備え、撮像装置42,44は共通の個別制御装置560により制御され、これら個別制御装置550等は統括制御装置48により制御される。なお、図22には、作業ヘッド36として運搬ヘッド36aが使用される態様が示されているが、運搬ヘッド36bあるいは運搬ヘッド36cが使用される場合も同様に、各ヘッド36b,36cの個別制御装置が統括制御装置48により制御される。統括制御装置48および個別制御装置550等はそれぞれコンピュータ主体として構成され、個別制御装置550等は、それが設けられた組立作業機構成装置を構成する各種装置の駆動源,電磁弁等を制御し、個別制御装置560は、撮像によって得られたデータを画像処理する。統括制御装置48はまた、表示装置562を制御する。表示装置562は表示画面564を備え、文字,図形等により情報を表示する。本組立作業システムを構成する複数の組立作業機20の各統括制御装置48は、システム制御装置570により制御されるとともに、互いに接続され、通信可能とされている。

0073

以上のように構成された組立作業機20においては、設定された作業を実行するために使用される運搬ヘッド36および機能ヘッド38が作業者によってZ軸スライド98,100に取り付けられる。そのため、使用される運搬ヘッド36および機能ヘッド38の各種類と、連結部材118に対するZ軸方向移動装置66の移動装置本体96の連結位置とが表示画面564に表示され、指示される。機能ヘッド38の種類に応じて、機能ヘッド38を昇降させるZ軸方向移動装置66の幅方向の位置が指示されるのである。

0074

使用される運搬ヘッド36および機能ヘッド38の種類は、組立作業プログラムにおいて設定されている。移動装置本体96の連結位置は、運搬ヘッド36および機能ヘッド38の各幅によって決められる。本実施形態においては、運搬ヘッド36の幅は、運搬ヘッド36自体の幅と、運搬する被装着物の寸法および姿勢とによって決められる。本実施形態においては、運搬ヘッド36の構成要素を覆うカバー149の幅が運搬ヘッド36自体の幅とされる。また、組立作業機20において現に実行される作業において対象物に装着される被装着物のみならず、運搬ヘッド36が、その種類に応じて運搬することが予定されている全部の種類の被装着物のそれぞれあらゆる姿勢における幅(X軸方向に平行な方向の寸法)のうちの最大値が、運搬ヘッド36自体の幅より大きければ、その最大値が運搬ヘッド36の幅とされ、運搬ヘッド36自体の幅以下であれば、カバー149の幅が運搬ヘッド36の幅とされる。なお、運搬ヘッド36において被装着物保持具138は、運搬ヘッド36の幅方向の中央に設けられ、被装着物は、その中央部を保持されることとする。このように決められる運搬ヘッド36の幅は運搬ヘッド36の種類毎に予め決められ、運搬ヘッド36の種類と対応付けて、統括制御装置48のコンピュータのRAMに設けられた記憶手段たる幅関連情報メモリに記憶させられている。

0075

機能ヘッド38の幅は、機能ヘッド38自体の幅および機能ヘッド38が機能を果たす際におけるそれの構成要素の状態によって決められる。本実施形態においては、機能ヘッド38の構成要素を覆うカバー371の幅が機能ヘッド38自体の幅とされる。また、機能ヘッド38が機能を果たす際に、それの構成要素がカバー371より幅方向において突出するのであれば、最も突出する可能性のある状態における寸法が機能ヘッド38の幅とされ、カバー371より突出しないのであれば、カバー371の幅が機能ヘッド38自体の幅とされる。機能ヘッド38の幅は、その種類に応じて予め設定され、その種類と対応付けて幅関連情報メモリに記憶させられている。

0076

統括制御装置48においては、実行される組立作業プログラムから運搬ヘッド36および機能ヘッド38の種類を得て表示する。また、幅関連情報メモリに記憶させられている情報から運搬ヘッド36および機能ヘッド38の各幅を取得し、それら幅および連結部材118の寸法(3つの連結位置の間隔)に基づいて移動装置本体96の連結部材118に対する連結位置を決める。連結位置は、前記接近位置,中間位置,離間位置のうち、機能ヘッド38と運搬ヘッド36とが干渉せず、かつ、それらの間の幅方向における隙間が最も小さくなる位置に決められる。連結位置は、運搬ヘッド36と機能ヘッド38との組合わせにより、予め設定されていて、読み出されるようにしてもよい。

0077

作業者は、移動装置本体96の現在の連結位置が指示された連結位置と異なるのであれば、ボルト120を緩めて連結部材118から取り外す。そして、移動装置本体96を指示された連結位置に位置させ、ボルト120によって固定する。統括制御装置48では、センサ124〜128の検出信号に基づいて移動装置本体96の連結位置を取得し、間違っていれば表示画面564に表示し、作業者に報知する。センサ124〜128および統括制御装置48の移動装置本体96の連結位置を取得する部分が連結位置検出装置123を構成している。表示画面564には、連結情報、例えば、移動装置本体96の連結位置が間違っていること、移動装置本体96が現に連結されている位置および連結されるべき位置が表示される。表示装置562は報知装置でもある。報知装置は、音声や、ランプ点灯,点滅によって作業者に情報を報知する装置とされてもよく、表示装置と共に設けられてもよく、表示装置に代えて設けられてもよい。

0078

このようにX軸方向において設定された相対位置に設けられたZ軸方向移動装置64,66のZ軸スライド98,100に運搬ヘッド36,機能ヘッド38が作業者により取り付けられる。この際、前述のように、機能ヘッド取付阻止部420および運搬ヘッド取付阻止部422により取付間違いが防止される。取付け後、運搬ヘッド36のコネクタ330o,332o,334oにZ軸スライド98のコネクタ338,344,346が接続され、機能ヘッド38のコネクタ376o〜386oにZ軸スライド100のコネクタ396,398,404,406,412,414が接続される。

0079

また、RFタグ450と統括制御装置48との間において通信が行われ、Z軸スライド98,100に取り付けられたヘッドの種類が統括制御装置48により取得され、その是非が確認される。間違った種類の運搬ヘッド36あるいは機能ヘッド38が取り付けられたのであれば、いずれのヘッドについて種類が間違っているかおよび取り付けるべきヘッドの種類等が表示画面564に表示され、作業者に報知される。作業者は報知に基づいてヘッドの取付けをやり直し、間違った種類の運搬ヘッド36あるいは機能ヘッド38が取り付けられることが防止される。

0080

作業に運搬ヘッド36と機能ヘッド38とのいずれか一方のみが使用される場合、使用されない作業ヘッドに代えてダミーヘッド470がZ軸スライド98あるいはZ軸スライド100に取り付けられる。ダミーヘッド470には、Z軸スライド98,100の各突部426,430に対応する部分にそれぞれ穴476,478が形成されており、突部426,430が嵌入することができるため、Z軸スライド98,100のいずれにも取り付けることができる。ダミーヘッド470が取り付けられる場合、その取付けおよびZ軸スライド98,100のいずれに取り付けるかが表示画面564に表示され、作業者に指示される。

0081

Z軸スライド100に機能ヘッド38に代えてダミーヘッド470が取り付けられる場合、運搬ヘッド36の幅およびダミーヘッド470の幅に基づいて移動装置本体96の連結部材118に対する連結位置が決められ、表示される。この際、移動装置本体96の現在の連結位置が離間位置であれば、連結位置の決定は行われず、移動装置本体96の連結位置はそのままでよく、その旨が表示される。移動装置本体96の現在の連結位置が離間位置でなければ、連結位置の決定が行われる。ダミーヘッド470の幅は一定であり、本実施形態においては、複数種類の運搬ヘッド36自体の幅のうち、最小の幅と等しくされており、移動装置本体96の連結位置は、機能ヘッド38がZ軸スライド100に搭載される場合と同様に決められる。決められた連結位置が、現に移動装置本体96が連結されている位置より移動装置本体94から離れた位置であれば表示され、移動装置本体96の連結位置が決められた位置に変更されるようにされる。決められた連結位置が、現在の位置と同じであるか、あるいは現在の位置より移動装置本体94側の位置であれば連結位置の変更は行わなくてよく、その旨が表示される。Z軸スライド98に運搬ヘッド36に代えてダミーヘッド470が取り付けられる場合、ダミーヘッド470の幅および機能ヘッド38の幅に基づいて移動装置本体96の連結位置が決められる。

0082

ダミーヘッド470が運搬ヘッド36に代えてZ軸スライド98に取り付けられれば、コネクタ480,482の一方に電力供給線コネクタ338が接続され、コネクタ484,486とコネクタ488,490との一方に信号線コネクタ344,346が接続される。また、ダミーヘッド470が機能ヘッド38に代えてZ軸スライド100に取り付けられれば、コネクタ480,482に電力供給線コネクタ396,398が接続され、コネクタ484〜486に信号線コネクタ404,406,412,414が接続される。

0083

ダミーヘッド470がZ軸スライド98あるいはZ軸スライド100に取り付けられれば、RFタグ500と統括制御装置48との間で通信が行われ、統括制御装置48はICチップ502に記録された情報を取得し、Z軸スライド98,100に取り付けられているヘッドがダミーヘッド470であること、およびZ軸スライド98,100のいずれにダミーヘッド470が取り付けられているかの情報を取得する。それに基づいて、例えば、ダミーヘッド470が取り付けられるべきZ軸スライドに取り付けられているかが確認され、間違っていれば表示画面564に誤取付情報が表示され、報知される。誤取付情報には、例えば、ダミーヘッド470の取付けが間違っていること、現にダミーヘッド470が取り付けられているヘッド保持部(Z軸スライド)、取り付けられるべきヘッド保持部(Z軸スライド)が含まれる。

0084

基材12への部品14の組付けを説明する。
基材12は基材搬送保持装置32により搬送され、予め設定された作業位置において停止させられる。停止後、基材12はクランプ装置51によってクランプされた後、撮像装置42により撮像される。撮像装置42はまず、上昇端位置において基材12全体を撮像する。撮像データの画像処理に基づいて基材12全体のX軸,Y軸方向における各位置誤差および回転位置誤差(軸線まわりの位置誤差)が算出され、個別制御装置560から統括制御装置48へ送られ、統括制御装置48から個別制御装置556へ送られる。

0085

撮像装置42は次に基材12の作業箇所である部品装着箇所へ移動させられ、撮像する。この際、撮像装置42は、先の基材12全体の撮像に基づいて取得されたX軸,Y軸方向の位置誤差が修正された位置へ移動させられるとともに、Z軸方向移動装置64により下降させられ、部品装着箇所を位置精度良く、拡大して撮像する。撮像装置42を構成するカメラは、焦点可変のカメラあるいは被写界深度が深いカメラとされている。そして、撮像データが画像処理され、部品装着箇所のX軸,Y軸方向の各位置誤差および回転位置誤差が算出される。これら位置誤差は、個別制御装置560から統括制御装置48へ送られ、統括制御装置48から個別制御装置552,556へ送られる。基材12の被装着面には、図21に示すように罫線格子状に設けられており、その罫線の撮像により位置誤差が取得される。基材12の作業面に突部および凹部等、もともと基材12に設けられていて、基材12を構成するものであって、撮像により作業面上における位置を特定することができるものがあれば、それらのうち部品装着箇所近傍にあるものの撮像により、部品装着箇所の位置誤差を算出することも可能である。罫線は突部等を一般化したものであると考えることができる。なお、基材12の作業が行われる面に基準マークを複数設け、それら基準マークを撮像装置42によって撮像することにより、部品装着箇所のX軸,Y軸方向の各位置誤差および回転位置誤差が取得され、補正量が取得されるようにしてもよい。

0086

撮像後、接着剤塗布ヘッド38がヘッド移動装置40により、基材12の部品装着箇所上へ移動させられ、Z軸方向移動装置66および昇降装置354により下降させられて接着剤を塗布する。この際、接着剤塗布ヘッド38の移動位置は、部品装着箇所のX軸,Y軸方向の各位置誤差に基づいて補正され、塗布が位置精度良く行われる。塗布後、運搬ヘッド36がヘッド移動装置40により、供給位置に位置決めされたトレイ210へ移動させられて部品14を取り出す。この際、運搬ヘッド36が下降させられるとともに、保持具ホルダ144により保持された被装着物保持具138がフレーム142に対して下降させられ、部品14を吸着する。

0087

次いで運搬ヘッド36は基材12の接着剤が塗布された部品装着箇所へ移動させられ、部品14を載置する。この移動の途中で運搬ヘッド36は撮像装置44の上方へ移動させられ、被装着物保持具138により保持された部品14が撮像される。撮像データは画像処理され、被装着物保持具138による部品14の保持位置誤差が算出され、個別制御装置552,556へ送られる。保持位置誤差には、X軸,Y軸方向の各位置誤差および回転位置誤差が含まれる。X軸,Y軸方向の各位置誤差は運搬ヘッド36の移動位置を修正することにより修正され、回転位置誤差は、保持具ホルダ144を回転させ、被装着物保持具138を回転させることにより修正される。この際、部品装着箇所の位置誤差も合わせて修正され、部品14は設定された部品装着箇所に設定された姿勢で精度良く載置される。基材12への所定の部品14の装着後、基材12は下流側に隣接する組立作業機20へ搬出され、次に予定された作業が施される。

0088

第一移動体を構成する主部と副部との幅方向の間隔は、動力間隔変更システムにより変更されてもよい。その実施形態を図23および図24に基づいて説明する。
本実施形態の組立作業機590は、前記組立作業機20と同様に、ヘッド移動装置600が、運搬ヘッド移動装置と機能ヘッド移動装置とに共有のX軸方向移動装置602およびY軸方向移動装置(図示省略)と、運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部とを個々に移動させるZ軸方向移動装置604,606とを含む装置とされている。X軸方向移動装置602は、X軸スライド610およびX軸スライド移動装置612を含む。X軸スライド移動装置612は、駆動源たる電動モータ(図示省略)と、互いに螺合された雄ねじ部材614とナット616とを含む送りねじ機構618とを有し、雄ねじ部材616が電動モータによって回転させられることにより、X軸スライド610が案内装置620により案内されつつX軸方向に移動させられる。案内装置620は、ガイドレール622およびガイドブロック624を含む。

0089

Z軸方向移動装置604,606は、前記実施形態のZ軸方向移動装置64,66と同様に構成され、図23および図24において概略的に示すように、それぞれ、Z軸方向移動装置本体626,628(以後、移動装置本体626,628と略称する),Z軸スライド630,632およびZ軸スライド移動装置634,636を含む。また、運搬ヘッド保持部および機能ヘッド保持部も前記実施形態と同様に構成され、運搬ヘッド638および機能ヘッド640がそれぞれ、Z軸スライド630,632に保持される。

0090

運搬ヘッド638を昇降させるZ軸方向移動装置604は、図23に示すように、X軸スライド610のX軸方向の一端部に位置を固定して設けられている。機能ヘッド640を昇降させるZ軸方向移動装置606は、動力間隔変更機構642によりX軸スライド610上においてX軸方向に移動させられる。動力間隔変更機構642は、可動部材たる移動部材としてのX軸スライド644およびX軸スライド移動装置646を含む。X軸スライド移動装置646は、駆動源たる電動モータ648と、雄ねじ部材650およびナット652を含む送りねじ機構654とを備え、X軸スライド644はX軸スライド610上において案内装置656により案内されつつ、X軸方向の任意の位置へ移動させられる。案内装置656は、ガイドレール658およびガイドブロック660を含む。

0091

Z軸方向移動装置606はX軸スライド644上に設けられている。Z軸方向移動装置604は、図24に示すように、X軸スライド610に取付部材662により、運搬ヘッド638がZ軸スライド630に搭載された状態においてX軸スライド移動装置646より前側(X軸スライド610から離れた側)に位置するように設けられている。そのため、運搬ヘッド638の幅が大きくても、X軸スライド移動装置646と干渉することなく、配設することができる。

0092

動力間隔変更機構642は、ヘッド移動装置600の個別制御装置670により制御され、個別制御装置670は組立作業機590の統括制御装置672により制御される。Z軸方向移動装置606のX軸方向における位置は、統括制御装置672から個別制御装置670に指示される。

0093

統括制御装置672の主体を成すコンピュータのRAMには記憶手段たる幅関連情報メモリが設けられ、本実施形態においては、運搬ヘッド638自体の幅、運搬ヘッド638により運搬されることが予定されている全部の種類の被装着物の寸法、機能ヘッド640自体の幅,作動状態での幅がそれぞれ、運搬ヘッド638,被装着物,機能ヘッド640の種類と対応付けて記憶させられている。統括制御装置672においては、組立作業プログラムにより得られる運搬ヘッド638の種類,現に対象物に装着される被装着物の種類,被装着物の供給姿勢および装着姿勢,機能ヘッド640の種類,作動姿勢と、幅関連情報メモリから得られる運搬ヘッド638自体の幅,被装着物の寸法,機能ヘッド640自体の幅,機能ヘッド640の作動状態での幅とに基づいて、運搬ヘッド638の幅および機能ヘッド640の幅が決められる。そして、組立作業中に運搬ヘッド638と機能ヘッド640とが干渉せず、かつ、それらの間の幅方向における隙間が可及的に小さくなる位置に機能ヘッド640が位置するようにZ軸方向移動装置606の移動装置本体628の位置、すなわちX軸スライド644の位置が決められる。X軸スライド644の位置は、電動モータ648のエンコーダの値により規定される。

0094

統括制御装置672において決められたX軸スライド644の位置は、個別制御装置670へ送られる。個別制御装置670は、X軸スライド644の現在の位置が決められた位置と異なる位置であれば、電動モータ648を起動させ、X軸スライド644を決められた位置へ移動させる。位置決め後、作業者は表示装置674の表示画面676への表示に従って、指示された種類の運搬ヘッド638および機能ヘッド640をZ軸スライド630,632に取り付ける。電動モータ648のエンコーダの検出値が設定された値であるか否かにより、X軸スライド644が決められた位置に位置しているか否かが確認される。

0095

本実施形態においては、Z軸方向移動装置604の移動装置本体626が主部を構成し、Z軸方向移動装置606の移動装置本体628が副部を構成し、X軸スライド610および動力間隔変更機構642と共に第一移動体を構成している。また、統括制御装置672のX軸スライド644の位置を決める部分が位置決定部を構成し、個別制御装置670の電動モータ648を制御する部分と共に間隔変更制御装置を構成し、動力間隔変更機構642と共に動力間隔変更システムを構成している。また、電動モータ648のエンコーダが位置検出装置を構成している。

0096

作業に使用される運搬ヘッド638および機能ヘッド640の各種類等、X軸スライド644の位置を決めるために必要な情報が統括制御装置672から個別制御装置670へ送られ、個別制御装置670においてX軸スライド644の位置が決められてもよい。
また、幅関連情報メモリは、個別制御装置670のコンピュータに設けられてもよい。
さらに、作業に使用される運搬ヘッド638および機能ヘッド640の種類,被装着物の種類等の情報に基づいてX軸スライド644の位置が予め設定されて組立作業プログラムと対応付けて記憶手段に記憶させられ、作業時に読み出されるようにしてもよい。

0097

運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部との間隔が動力間隔変更システムによって変更される場合、組立作業中に間隔が変更されるようにしてもよい。例えば、運搬ヘッドにより対象物に複数種類の被装着物が装着され、その種類によって運搬ヘッドの幅が異なる場合、その幅に合わせて機能ヘッド保持部の位置を変更する。あるいは機能ヘッドが機能を果たす場合、例えば、対象物の機能を果たす個所によって機能ヘッドの幅が異なる場合、その幅に合わせて機能ヘッド保持部の位置を変更する。

0098

なお、運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部との間隔が動力間隔変更システムによって変更される場合、その間隔は、運搬ヘッドによる運搬が予定されている全部の種類の被装着物のあらゆる姿勢における幅の最大値および機能ヘッドの幅方向に最も突出する可能性のある状態における幅に基づいて決められてもよい。
また、運搬ヘッド保持部と機能ヘッド保持部との相対位置が連結装置の使用により変更される場合、その相対位置は、実際に行われる組立作業において運搬ヘッドにより運搬される被装着物のあらゆる姿勢における幅の最大値および組立作業において機能ヘッドの構成要素が幅方向に最も突出する状態での幅に基づいて決められてもよい。

0099

機能ヘッド保持部には、機能ヘッドと運搬ヘッドとが選択的に保持されてもよい。その実施形態を図25に基づいて説明する。なお、図1図22に示す実施形態と同じ作用を成す構成要素については同じ符号を付して説明および図示に使用する。
本実施形態の組立作業機においては、図示は省略するが、図1図22に示す実施形態と同様にZ軸方向移動装置64,66が設けられている。そして、運搬ヘッド700の組付体702の本体部704には、Z軸方向移動装置64のZ軸スライド98の突部426に対応する箇所に穴706が形成されるとともに、Z軸方向移動装置66のZ軸スライド100の突部430に対応する箇所に開口708が形成されている。図示は省略するが、機能ヘッドの組付体の本体部は、前記機能ヘッド38の組付体370の本体部372と同様に構成されている。そのため、機能ヘッドはZ軸スライド100にのみ取り付けることができるのに対し、運搬ヘッド700は、穴706の突部426への嵌合によりZ軸スライド98への取付けが許容され、開口708への突部430の嵌入によりZ軸スライド100への取付けも許容される。Z軸スライド100には、運搬ヘッド700と機能ヘッドとを選択的に取り付けることができるのであり、運搬ヘッド700の穴706および開口708が両ヘッド保持部取付許容部を構成し、Z軸スライド98には運搬ヘッド700のみが取り付けられる。

0100

20:組立作業機 36:運搬ヘッド38:機能ヘッド40:ヘッド移動装置64,66:Z軸方向移動装置420:機能ヘッド取付阻止部 422:運搬ヘッド取付阻止部 590:組立作業機 600:ヘッド移動装置 604,606:Z軸方向移動装置 638:運搬ヘッド 640:機能ヘッド 700:運搬ヘッド

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