SmartWing BAは、工場内のさまざまな工程を自動化するFUJIの小型多関節ロボットSmartWingシリーズの一つで、基板組み立て工程に必要な機能をパッケージ化したロボセルです。

自動車や家電製品に使われている電子基板は、『部品の受入れ』⇒『表面実装工程』⇒『挿入工程』⇒『組立・梱包』の各工程を経て出荷されます。（図1参照）

これらの工程のなかで表面実装工程については、実装機（チップマウンター）や周辺機器の進化により自動化が著しく進んでいます。しかしながら、コネクタ、アルミ電解コンデンサなどの異形リード部品を取り扱う挿入工程については、供給荷姿がルーズであることや実装部品点数が少ないことから、いまだ手作業で行われており、品質や生産性が課題となっています。

こうした多くのお客様が抱える挿入工程の品質や生産性における課題を解決できるよう、スカラロボットとビジョンシステムをパッケージ化し、コストや使い勝手を考慮したロボセル、それがSmartWing BAです。

SmartWing BAのおもな特長は以下の通りです。

SmartWing BAのプラットフォーム部分は、可搬質量：6㎏、リーチ：700㎜のスカラロボットと、ロボットアームの先端に取り付けられているハンドカメラとベースに取り付けられているワークカメラの2種類の部品認識用カメラによって構成されています。（図2）

ハンドカメラでは、基板の挿入位置や供給される部品のピックアップ位置の認識を、ワークカメラでは部品を下面から画像認識して、部品形状、挿入ピンの位置やピッチ、部品の極性を認識します。これらの2台のカメラから得られた画像認識情報とロボットアームを連携した補正技術で、精度が必要な挿入作業の自動化を実現しています。

周辺ユニットは、図2で示すように多数のユニットを標準的に準備しています。対象の挿入部品に合わせて各ユニットを選択するだけで、装置をシステムアップすることが可能です。

異形挿入部品の供給荷姿は、ガタの大きいトレイやバラ状態で供給されることが多々あります。

これらの部品を自動化するためには、専用トレイなどに移し替える必要があり、自動化率向上の妨げとなっています。

SmartWing BAは、ハンドカメラを用いることで部品供給エリア全体を画像認識します。これにより、ガタの大きなトレイ上の部品でも正確に部品の中央をピックアップすることが可能です。また、バラ状態で供給される部品については、ステージ式バラ部品フィーダーの供給ステージ上にある複数のワークを画像認識し、ピックアップ可能な姿勢のワークだけをピックアップすることができます。

これらの機能によりルーズな荷姿で供給されるワークであっても、荷姿の変更をすることなく直接供給し自動挿入を実現します。（図３）

生産プログラムの作成については、生産プログラム作成ツールJob Editorを使います。

このJob Editorをインストールしたパソコンで『ワーク情報』（ワーク形状に関する情報）、『基板情報』（挿入座標に関する情報）、『ワーク供給情報』（ワークの吸着位置に関する情報）を数値入力、およびプルダウンメニューから選択するだけで動作プログラムの作成が可能です。一般的なスカラロボットのようなティーチング作業は必要なく、数値入力をするだけで、簡単に動作プログラムの作成、編集を行うことができます。（図４）

画像処理データの作成は、装置に搭載されているShape Editorを使用します。最初にShape EditorのGUIに従って設定値を入力します。次に機上でワークを撮影し、撮影した実部品の画像から、ワークと背景の色、外形輪郭、挿入ピンの先端形状を自動抽出します。そして最後にワークの画像を矩形で囲めば、画像像処理データの作成は完了です。（図５）

このようにJob EditorとShape Editorを使用することで、ティーチングやプログラミングなどの専門的な知識がなくても簡単に品種追加や変更が可能です。

SmartWing BAは、ロボットをセル化することで機差がなく、スタンドアローンでの使用が可能です。このため、新規設置はもちろんのこと、コピーラインの新設、移設時の再立ち上げをする際にも、同じプログラムで生産展開でき、短時間でスムーズに生産を立ち上げることが可能です。（図６）

また、このような特長を持つSmartWing BAは、挿入工程の自動化だけではなく、必要な部品を必要な数だけ配膳する事前準備工程、本組立て前のサブASSY工程の自動化など、生産工場内のさまざまな場所、用途で使用できます。

以上、挿入工程の自動化をスモールスタートで始められる基板組立ロボセル SmartWing BAをご紹介しました。

SmartWing BAの実際の動きは、弊社ショールームでご覧になれます。ご来場が難しいお客様には、オンラインでもご紹介も行っております。

製品の詳細、見学につきましては、お気軽にお問い合わせください。