制造作業機的制作方法
【專利說明】制造作業機
[0001]本申請為國際申請日為2011年3月29日、申請號為201180021362.3、國際申請號為PCT/JP2011/057816的、發明名稱為“制造作業機”的申請的分案申請。
技術領域
[0002]本申請涉及用于進行制造作業的制造作業機。
【背景技術】
[0003]作為進行制造作業的一種即電子電路的裝配作業的裝配作業機，例如存在下述專利文獻記載的裝配作業機。這種裝配作業機被稱為零件安裝機，進行在作為一個零件的電路基板上安裝作為另一零件的電路零件的作業，應對電路基板的搬運、電路零件的供給、電路零件的向電路基板的安裝這樣的多個作業要素，由搬運裝置、零件供給裝置、安裝頭裝置這樣的多個作業要素執行裝置構成。
[0004]專利文獻1:日本特開公報

【發明內容】

[0005]上述電路零件安裝機僅能夠進行向電路基板安裝電路零件這樣單一種類的作業，欠缺通用性。例如，通過使制造對象能夠擴大為電子電路以外的對象的情況、能夠進行多種作業的情況等，能夠提高制造作業機的通用性。本申請發明鑒于這種情況，目的在于提供一種通用性較高的制造作業機。
[0006]為了解決上述問題，本申請發明的制造作業機的特征在于，具備執行的作業的種類互不相同的多個作業頭裝置作為該制造作業機具備的作業要素執行裝置。
[0007]發明效果
[0008]本申請發明的制造作業機由于具備執行的作業的種類互不相同的多個作業頭裝置，從而能夠進行多種作業，實現通用性較高的制造裝置。
[0009]發明形態
[0010]以下，在本申請中例示了幾個認為能夠進行專利申請的發明(以下，有時稱為“可申請發明”)的形態，對它們進行說明。各形態以與權利要求書同樣地區分成項、對各項標注編號并根據需要而以引用其他項的編號的形式進行記載。這只不過是為了容易理解可申請發明，并不是將構成所述發明的結構要素的組合限定為以下的各項所述的形式。即，可申請發明應該參照各項所附的記載、實施例的記載等進行解釋，只要符合該解釋，向各項的形態進一步附加其他的結構要素的形態及從各項的形態刪除了某種結構要素的形態也能成為可申請發明的一形態。
[0011]另外，將以下的⑴項、(21)項、(31)項及(32)項相加的形態相當于權利要求1，向權利要求1附加了(33)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求2，向權利要求1或2附加了(34)項及(35)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求3，向權利要求1至3中的任一項附加了(36)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求4，向權利要求I至4中的任一項附加了(41)項及(71)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求5，向權利要求5附加了(72)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求6，向權利要求6附加了(73)項及(74)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求7，向權利要求6或7附加了(75)項及(76)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求8，向權利要求8附加了(77)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求9，向權利要求1至9中的任一項附加了(10)項、(11)項、(14)項及(15)項記載的發明特定事項的形態相當于權利要求10。
[0012]《基本的結構》
[0013]以下，說明與基本結構相關的幾個形態。
[0014](I) 一種制造作業機，用于進行制造作業，其中，
[0015]具備分別執行構成所述制造作業的多個作業要素中的一個作業要素的多個作業要素執行裝置。
[0016]通過本制造作業機進行的“制造作業”、即本制造作業機的實施對象作業并未特別限定，例如，以對由多個零件裝配成的裝配物進行裝配的裝配作業為首，對作業對象物(是包括“零件”、“裝配物”、“工件”等在內的概念)實施某種加工、處理等的各種作業成為實施對象作業。更具體而言，作為實施某種加工的作業，例如，使沖壓作業等的作業對象物變形的作業、將切斷作業等的作業對象物的一部分去除的作業、對切削作業等的作業對象物進行成形的作業等成為實施對象作業。而且，作為實施某種處理的作業，例如，將由激光、等離子等進行的作業對象物的表面改質作業、將粘接劑、著色劑等向作業對象物涂敷的涂敷作業、通過熱風、冷風等對作業對象物進行加熱/干燥/冷卻等的熱處理作業、研磨等的表面精加工作業、將裝配于一個零件的另一零件通過擰入等進行固定等的作業及在固定、硬化等的目的下向作業對象物進行光線、紫外線、電磁波等的照射等的作業等成為實施對象作業。另外，對裝配作業、實施某種加工/處理等的作業等的作業結果進行檢查的檢查作業也成為實施對象作業。
[0017]“作業要素”表示例如對作業對象物進行的移動、旋轉、姿態變更、處理、加工等中的一個。一個制造作業通過上述的作業要素的協同動作進行，由于實施對象作業的不同，作業要素的種類、數量、協同動作的形態不同。“作業要素執行裝置”是執行一個作業要素的裝置，例如，可以認為具有與作業要素相應的單一的功能的裝置。具體而言，例如，在實施對象作業為裝配作業時，將后文中說明那樣的(a)執行將一個零件從該制造作業機外的搬入、裝配物的向該制造作業機外的搬出等的搬運的搬運裝置、(b)執行另一零件的供給的零件供給裝置、(C)執行用于將由零件供給裝置供給的零件組裝到上述一個零件上的保持的零件保持頭(“作業頭裝置”的一種，也稱為“搬運頭”)及(d)為了使由零件保持頭保持的零件移動而使該零件保持頭裝置進行移動的頭移動裝置等分別作為作業要素執行裝置而配備于制造作業裝置。在裝配作業中，或者在檢查裝配作業的結果的檢查作業中，為了識別零件或裝配物的位置、姿態、裝配精度等而拍攝該零件、裝配物的相機等的攝像裝置也能夠成為執行攝像處理這樣的作業要素的作業要素執行裝置，在裝配作業中，為了固定兩個零件而向這兩個零件的至少一方涂敷粘接劑的粘接劑涂敷裝置也能夠成為執行粘接劑的涂敷這樣的作業要素的作業要素執行裝置。另外，以激光處理、等離子處理為首，實施上述任意的加工/處理等的各種裝置在進行上述的處理的制造作業中，也能夠成為作業要素執行
目.ο
[0018](2)根據⑴項記載的制造作業機，其中，
[0019]該制造作業機具備集中控制裝置，該集中控制裝置通過分別依次發送多個作業要素執行裝置中的一個作業要素執行裝置進行的一個動作的指令即多個動作指令，從而對所述多個作業要素執行裝置進行集中控制。
[0020]根據本項的形態，僅通過上述集中控制裝置來變更從該集中控制裝置發送的各動作指令的內容，就能夠靈活地應對制造對象的變更等。
[0021](3)根據(I)項或(2)項記載的制造作業機，其中，所述多個作業要素執行裝置分別具備對自身的動作進行控制的單獨控制裝置。
[0022]根據本項的形態，各作業要素執行裝置通過自身的單獨控制裝置進行。簡單而言，各作業要素執行裝置是智能化的形態。另外，在制造作業機中可以包含不具有單獨控制裝置的作業要素執行裝置，此時，具有單獨控制裝置的作業要素執行裝置相當于本項的作業要素執行裝置。
[0023](4)根據(3)項記載的制造作業機，其中，
[0024]所述多個作業要素執行裝置分別具備用于執行成為自身的對象的作業要素的一個以上的工作設備，自身具備的所述單獨控制裝置控制這一個以上的工作設備。
[0025]本項記載的“工作設備”例如可以考慮一個作業要素執行裝置中的能夠控制的一個工作主體，或者電動機等的該工作主體的驅動源。典型的是在前面說明的零件保持頭中，該保持用的設備成為工作設備。例如，在作業要素執行裝置為搬運裝置時，輸送機等搬運設備成為一個工作設備，在具有附隨于搬運而用于將該搬運物固定的固定設備時，該固定設備也成為工作設備。而且，在后文中說明的XY型或XYZ型頭移動裝置成為作業要素執行裝置時，對X、Y、Z方向的各自的移動進行分擔的電磁電動機分別成為工作設備。另外，工作設備并未限定成作為促動器來發揮功能，例如在等離子處理裝置、激光處理裝置等成為作業要素執行裝置時，等離子發生器、激光發生器等也能夠成為工作設備，在攝像裝置成為作業要素執行裝置時，除了相機等攝像設備之外，照明器等也能夠成為工作設備。進而言之，成為實施上述的任意的處理/加工等的動作主體的裝置也成為工作設備。另外，作業要素執行裝置在具備多個工作設備時，利用一個單獨控制裝置來控制這多個工作設備，由此該作業要素執行裝置成為智能化發達的裝置。
[0026](5)根據(4)項記載的制造作業機，其中，
[0027]該制造作業機具備集中控制裝置，該集中控制裝置通過分別依次發送多個作業要素執行裝置中的一個作業要素執行裝置進行的一個動作的指令即多個動作指令，從而對所述多個作業要素執行裝置進行集中控制，
[0028]所述單獨作業裝置識別從所述集中控制裝置發送的動作指令的內容，所述多個作業要素執行裝置中的自身具備的作業要素執行裝置為了進行與該動作指令對應的一個動作而控制所述一個以上的工作設備的工作。
[0029]本項的形態是單獨控制裝置理解來自集中控制裝置的動作指令的內容而進行適當的工作設備的工作的形態，本項的形態中的作業要素執行裝置成為智能化相當發達的裝置。根據制造作業，在進行作業要素執行裝置的更換(是包括將該裝置從制造作業機取下的情況和將該裝置向制造作業機安裝的情況這兩者的概念)時，在集中控制裝置中，不用對結構施加變更，而僅通過變更動作指令的內容，就能夠應對該作業要素執行裝置的更換。
[0030](6)根據(3)項至(5)項中的任一項記載的制造作業機，其中，
[0031]該制造作業機具備集中控制裝置，該集中控制裝置通過分別依次發送多個作業要素執行裝置中的一個作業要素執行裝置進行的一個動作的指令即多個動作指令，從而對所述多個作業要素執行裝置進行集中控制，
[0032]該集中控制裝置具備集中接口部，該集中接口部用于按照一個協議而將動作指令向所述多個作業要素執行裝置分別發送，并且所述多個作業要素執行裝置的各自的所述單獨控制裝置具備用于按照所述一個協議而接收從所述集中控制裝置發送的動作指令的單獨接口部。
[0033]本項的形態簡單而言，是將各作業要素執行裝置所具備的單獨控制裝置的接口設為相同的形態。根據本項的形態，即使在更換作業要素執行裝置的情況下，也能夠容易地應對該更換。
[0034](7)根據(3)項至(6)項中的任一項記載的制造作業機，其中，
[0035]所述多個作業要素執行裝置中的至少一個作業要素執行裝置向為了執行所述多個作業要素中的一個作業要素而動作的部分裝入所述單獨控制裝置，從而進行單元化。
[0036]本項的形態中的上述作業要素執行裝置簡單而言例如可以認為將主體部、即具有為了作業而動作的機構的部分與單獨控制裝置一體化的裝置。如上述那樣單元化的作業要素執行裝置在更換時，能夠容易地進行該更換。
[0037](8)根據⑴項至(7)項中的任一項記載的制造作業機，其中，
[0038]該制造作業機具備底座，所述多個作業要素執行裝置中的至少一個作業要素執行裝置能夠在所述底座和所述多個作業要素執行裝置中的與自身不同的作業要素執行裝置中的一方上進行拆裝。
[0039]若作業要素執行裝置可拆裝，則能夠容易地進行該作業要素執行裝置的更換。另夕卜，優選作業要素執行裝置的拆裝采用能夠以單按式的方式進行的機構。換言之，優選采用通過規定的操作部件的單一的操作能夠進行該裝置的固定及該固定的解除的機構。
[0040](9)根據⑴項至⑶項中的任一項記載的制造作業機，其中，
[0041]該制造作業機構成為，所述多個作業要素執行裝置中的至少一個作業要素執行裝置能夠更換為所述多個作業要素執行裝置以外的其他的作業要素執行裝置。
[0042]如前面說明所示，若可更換作業要素執行裝置，則能夠實現該制造作業機的通用化。換言之，通過在該制造作業機上配備與制造作業對應的適當的作業要素執行裝置，能夠使該制造作業機應對各種作業。
[0043](10)根據(9)項記載的制造作業機，其中，
[0044]該制造作業機還具備所述可更換的其他的作業要素執行裝置。
[0045]本項的形態的制造作業機不用將全部的作業要素執行裝置配備在該制造作業機的主體上，連可更換的作業要素執行裝置也以單體的狀態與主體及配備于主體的作業要素執行裝置一起成為一組。
[0046](11)根據⑴項至(10)項中的任一項記載的制造作業機，其中，
[0047]該制造作業機是進行由多個零件裝配的裝配物的裝配作業，作為所述制造作業的裝配作業機。
[0048](12)根據(11)項記載的制造作業機，其中，
[0049]該制造作業機進行向所述多個零件中的一個即第一零件裝配所述多個零件中的另一個即第二零件的作業，作為所述裝配作業的至少一部分。
[0050](13)根據(12)項記載的制造作業機，其中，
[0051]所述多個作業要素執行裝置包括作業頭裝置而成，該作業頭裝置執行為了向所述第一零件裝配所述第二零件所需的作業、或對于向所述第一零件裝配所述第二零件而得到的裝配物執行的作業，作為所述多個作業要素的一個作業要素。
[0052](14)根據(12)項或(13)項記載的制造作業機，其中，
[0053]所述多個作業要素執行裝置包括搬運裝置而成，該搬運裝置執行所述第一零件和所述裝配物的至少一方的搬運，作為所述多個作業要素的一個。
[0054](15)根據(12)項至(14)項中的任一項記載的制造作業機，其中，
[0055]所述多個作業要素執行裝置包括零件供給裝置而成，該零件供給裝置執行所述第二零件的供給，作為所述多個作業要素的一個。
[0056]上述五個形態是將制造作業機設為裝配作業機的各種形態。與上述作業頭裝置相關的“為了將第一零件向第二零件裝配所需的作業”既可以是將第一零件向第二零件裝配的作業(以下，有時稱為“裝配作業”)中的“主要的作業”，而且，也可以是“輔助作業”。在“主要的作業”中包括例如為了裝配而進行的第二零件的保持詳細而言為了將所供給的第二零件搬運至第一零件存在的位置而保持該第二零件的作業及進行將第二零件向第一零件擰入等而進行固定的作業等。順便提及，進行第二零件的保持的作業頭裝置可以稱為零件保持頭。而且，“輔助作業”中包括固定的第一零件的位置、姿態等的識別用的該第一零件的攝像及粘接劑、處理劑等的向第一零件和第二零件的至少一方的涂敷等在第一零件向第二零件裝配之前執行的作業。順便提及，進行上述攝像的作業頭裝置可以稱為攝像頭，涂敷粘接劑等的作業頭裝置即涂敷頭是應用頭的一種。而且，“對于向第一零件裝配第二零件而得到的裝配物執行的作業”包括例如為了裝配物的裝配精度的識別等而進行的該裝配物的攝像等、裝配作業中的輔助作業。
[0057]《作業頭裝置》
[0058]以下，說明與作業頭裝置相關的幾個形態。
[0059](21)根據⑴項至(15)項中的任一項記載的制造作業機，其中，
[0060]所述多個作業要素執行裝置包括作業頭裝置而成。
[0061]“作業頭裝置”是在制造作業中發揮中心性作用的作業要素執行裝置，可以認為是從作業對象物的大致上方或側方對該作業對象物施加某些動作或用于實施某些處理的裝置。根據該制造作業機的實施對象作業，可以采用各種作業頭裝置。在裝配作業中可采用的作業頭裝置由于在前面進行了說明，因此省略此處的說明。另外，即使在進行裝配作業以外的作業的制造作業機的情況下，上述的零件保持頭、涂敷頭、攝像頭等