以下、本発明の代表的な実施の形態について、その実施例とともに図を参照しながら詳細に説明する。
本実施の形態は図1に示すように、装着対象の一例としての回路基板1に、部品の一例としてのコネクタなどを含む各種電子部品2を装着して電子回路基板3を製造する部品装着装置の場合を示している。しかし、本発明はこれに限られることはなく、各種の部品を各種の部品装着対象物に装着して、各種のものを組み立て、あるいは製造し、あるいは製作するあらゆる場合に適用される。
図1に示すものは、各種電子部品2を取り扱うのに、所定の部品を収納したトレイ4を選択してその格納位置5から部品供給位置6に必要に応じて移動させて、収納電子部品2を使用に供するトレイ部品供給機構7を、図2に示すように複数隣接して併設したトレイ部品供給部8と、テーピング部品やバルク部品を装填して電子部品2を1つずつ部品供給位置11に送り出し、使用に供する部品供給カセット12を、複数隣接して配置したカセット部品供給部13とを備え、これらトレイ部品供給機構7およびカセット部品供給部13から供給される各種の電子部品2を、例えば平面より見て互いに直交するXY2方向に移動できる装着ヘッド21によって必要に応じてピックアップし、回路基板1の上の所定の位置に装着することにより、電子回路基板3を製造する。
トレイ部品供給機構7は、図2に示すようにねじ軸14をモータ15で正逆回転させることで昇降する昇降台16を有し、この昇降台16の上の所定位置に多数のトレイ4を収納したトレイマガジン17を載置して位置決めするとともに、図示しないロック部材によりロックして不用意に脱落しないようにされる。トレイマガジン17は各種の電子部品2を収容した多数のトレイ4を、図示しない左右のレールによって上下に分離して個別に出し入れできるように多段に収納する。
トレイマガジン17の昇降台16の昇降部の前に設定された部品供給位置6には、トレイ4を出し入れするための出し入れ台18が各トレイ部品供給機構7に共通して設けられ、出し入れ台18の上にはこれの中央部を縦通するように設けたタイミングベルト19によりY方向に往復駆動されてトレイマガジン17内の対向するトレイ4を出し入れするシャトル26が設けられている。トレイマガジン17は昇降台16の昇降によって、供給すべき電子部品2を収容したトレイ4が出し入れ台18上で出し入れされる高さとなるように制御されて、シャトル26により出し入れ台18上の部品供給位置6へ引き出されて所定の電子部品2を供給できるようにされる。別のトレイ4に収容された電子部品2を供給するときは、部品供給位置6に引き出されているトレイ4を、トレイマガジン17の対応する元の高さ位置に押し戻した後、昇降台16によるトレイマガジン17の高さ制御で、次に供給する電子部品2を収容したトレイ4が前記出し入れ高さとなるようにして、前記の場合同様に部品供給位置6に引き出されるようにする。
シャトル26は前記トレイ4の出し入れのための連結部材22を有し、連結部材22は図示しないアクチュエータによって開閉され、この開閉によってトレイ4にある連結部4bと例えばトレイ4の出し入れ方向に係合して連結状態とされたり、その係合を解かれて連結を外されたりし、トレイ4との連結状態でトレイ4をトレイマガジン17に対して出し入れでき、連結を解かれた状態でトレイ4と分離でき、トレイマガジン17の昇降に伴うトレイ4の動きを邪魔しないし、邪魔しないように退避しておける。
トレイ4は収容する電子部品2の形状や大きさに合わせてトレイ4にマトリクス状に区画形成した各凹部4a内に、対応する電子部品2を所定の向きで収容した整列状態で電子部品2を収容して取り扱うもので、大きくフラットな電子部品2や、コネクタなどのフラットで大きく異形な電子部品2などに適し、トレイ4の凹部4aによって、収容する電子部品2を、トレイ4上で一定の向きに位置決めし、保持しておける。
部品供給カセット12は、微小で多種類なチップ部品など、トレイ4で取り扱う電子部品2よりは使用頻度が格段に高い電子部品2を取り扱うのに適し、カセット部品供給部13に多数並んで配列されて、多数の電子部品2を供給できるようにしている。
トレイ部品供給部8とカセット部品供給部13とは、基本的にはどのように配置されてもよく、装着ヘッド21との相対移動によって供給した電子部品2が装着ヘッド21によって必要の都度ピックアップされ、装着ヘッド21がピックアップした電子部品2は回路基板1との相対移動によって、回路基板1の上の所定位置に装着できればよい。
例えば、カセット部品供給部13では使用頻度の高い微小で多種類な電子部品2を取り扱い、多数の部品供給カセット12から多種類の電子部品2を順次供給し、装着ヘッド21によってそれを使用頻度の高さに見合う数ずつ連続して取り扱い回路基板1上の所定位置に順次に装着しながら、トレイ部品供給部8では複数併設されたトレイ部品供給機構7にて、異種電子部品2を交互に供給することにより、個々の電子部品2を供給する取り扱い時間が長くても、異種電子部品2を順次に供給する所要時間を半減させて、トレイ4からの複数種の電子部品2の供給速度を倍加し、装着ヘッド21がカセット部品供給部13から供給される電子部品2を連続して取り扱い装着している間に、トレイ4からの複数種の電子部品2の供給を間に合いやすくするので、全体として、より多くの種類の電子部品2を取り扱い、しかも、部品供給のためのタイムラグを少なくし、あるいはなくして、部品装着の高速化が図れる。
装着ヘッド21は図1に示すように、X方向テーブル24に支持されてモータ23によるねじ軸23aの正逆回転にてX方向に往復移動され、X方向テーブル24の両端部がY方向テーブル29、31に支持され、各Y方向テーブル29、31それぞれの、互いに同期駆動されるモータ25、26によるねじ軸25a、26aの正逆回転にてY方向に往復移動される。これに対して、回路基板1はX方向に搬送して装着ヘッド21による部品の装着に供するもので、一対の搬送レール32aを有したローディング部32を通じ部品装着位置33に回路基板1を搬入して部品の装着に供し、部品装着位置33にある部品装着後の電子回路基板3は一対の搬送レール34aを有したアンローディング部34を通じ搬出するようにしてあり、全体として回路基板1と電子回路基板3の搬送経路30を構成している。
部品装着位置33には図1、図3に示すように、回路基板1の搬入、電子回路基板3の搬出のための一対の搬送レール35と、搬入された回路基板1を一対の搬送レール35の間で下方より、例えば両面回路基板1に対してサポートピン36などによって回路基板1の下向き支持面に電子部品2に装着されている電子部品2と干渉せずにサポートし、位置決めする位置決め支持台37が設けられている。
トレイ部品供給部8とカセット部品供給部13とは、図1に示すように回路基板1および電子回路基板3の上記搬送経路30の一方側と他方側とに相対峙するように振り分けて設けてあることにより、それぞれのトレイ部品供給機構7および部品供給カセット12をX方向に隣接配置するのに、X方向長さが半減する設計としている。しかし、このような配列は自由であり、本実施の形態ではトレイ部品供給部8の横にも若干の部品供給カセット12をX方向に配列したカセット部品供給部13を設けて、部品供給カセット12の配列数を多くしながら、全体としての部品供給部のX方向長さが搬送経路30の両側においてほぼ等しくなり、装置全体の搬送経路30が部品の供給に寄与できる有効スペースとなっている。
もっとも、トレイ部品供給部8でのトレイ部品供給機構7の隣接数、トレイ部品供給部8の設置数、およびカセット部品供給部13での部品供給カセット12の隣接配設数、カセット部品供給部13の設置数、これらの配置は自由であり、種々に設計することができる。
本実施の形態では、部品供給部8、13が搬送経路30の両側に振り分けられていることにより、装着ヘッド21は、それら両側にあるトレイ部品供給部8およびカセット部品供給部13のそれぞれで供給される電子部品2をピックアップするために、電子部品2のピックアップ順序によっては前記搬送経路30をY方向に跨いで移動することになる。このときの装着ヘッド21の移動量は、搬送経路30を跨がない場合に比して大きく、この場合だけ、電子部品2をピックアップし回路基板1に装着するまでの所要時間が長くなる。このような装着時間の不均一は、各種電子部品2を順次に装着していく作業能率の上で、各種電子部品2の装着順序決定に制限となる。
そこで、本実施の形態では、上記部品装着位置33をY方向に移動できるようにする。具体的には、部品装着位置33に設けられる一対の搬送レール35および位置決め支持台37を図3に示すように、Y方向テーブル41の上に設置し、モータ42によるねじ軸42aの正逆回転にてY方向テーブル41をY方向のガイドレール49に沿って往復移動させられるようにし、装着ヘッド21が例えば図5の実線で示す回路基板1の上からカセット部品供給部13までの移動のように、搬送経路30を跨いで部品供給部8または13に電子部品2をピックアップするために移動するとき、この装着ヘッド21が移動する側、つまり装着ヘッド21が移動して行く側の部品供給部8または13の側に、装着ヘッド21の移動と同時に、あるいは少なくとも装着ヘッド21が次の電子部品2の装着を開始するまでの間に、位置決め支持台37、従って、部品装着位置33を、例えば図5の仮想線で示す回路基板1のように移動させておき、ピックアップされた電子部品2を回路基板1の上の所定位置に装着するための装着ヘッド21の移動距離が短くなるようにしている。
これによって、装着ヘッド21が搬送経路30を跨がないで各種の電子部品2をピックアップして順次に装着していくときと、搬送経路30を跨いで各種の電子部品2をピックアップして順次に装着していくときとの、電子部品2をピックアップしてから回路基板1の上の所定の位置に装着するための所要時間の差が小さくなる。従って、装着ヘッド21が各種電子部品2をその時々で、搬送経路30を跨がって移動したり、跨がらずに移動して、回路基板1の上の所定位置に順次に装着していくのに、電子部品2の装着順序を特に配慮しなくても、作業能率が特に低下するようなことはなく、部品装着の高速化に対応しやすい。
しかも、上記のように位置決め支持台37を装着ヘッド21が搬送経路30を跨いで移動するのに追随させるのに、装着ヘッド21が電子部品2をピックアップして回路基板1に装着するまでの時間を利用して達成されるので、位置決め支持台37を移動させることによる特別な時間が不要となるので、部品装着の高速化の妨げにならない。
一対の搬送レール35はY方向テーブル41の上で、一方を固定、他方をY方向のガイドレール46に沿って可動なように支持し、モータ43によるベルト・プーリを介したねじ軸44a、44bで正逆同時回転にて相互間隔を、拡縮調整され、部品の装着に供される回路基板1の搬送方向に直角な方向の幅寸法に対応させられるようにしてある。また、これと同時にモータ43に直結されたねじ軸45の正逆回転にて、位置決め支持台37がY方向のガイドレール47に沿って可動の搬送レール35の1/2の速度で往復移動され、位置決め支持台37は常に一対の搬送レール35の間の所定位置、一例として中心位置にあるようにしてあり、位置決め支持台37が一対の搬送レール35間に受け入れた回路基板1と中心が一致する状態で下方より支持し、位置決めできるようにしている。
装着ヘッド21は、部品供給カセット12やトレイ部品供給機構7が隣接配置された配列方向でもあるX方向に並んだ部品の装着を行う複数の部品装着ツール51〜54と、これら部品装着ツール51〜54によってピックアップした電子部品2を装着する回路基板1上の位置を認識するための認識カメラ55とを、それぞれ一例の位置関係を保って備えている。各部品装着ツール51〜54は、それが取り扱う電子部品2の種類に対応したものであり、電子部品2を吸着して保持する吸着ノズルや、電子部品2を挟み持つチャックであったりする。本実施の形態ではそれぞれ吸着ノズルとしてある。
このような装着ヘッド21に併せ、隣接するトレイ部品供給機構7の、トレイ4を選択して格納位置5から部品供給位置6に移動させ、またそれを格納位置5に格納するように往復移動するシャトル26の少なくとも1つに、本実施の形態では一方に、電子部品2を部品装着ツール51〜54の配列方向および配列ピッチに対応した方向およびピッチで配列された、電子部品2を保持する部品保持部61〜64が設けられ、各トレイ部品供給機構7の部品供給位置6に移動されているトレイ4に収納された電子部品2をピックアップして、前記部品保持部61〜64に移載し保持されるようにする部品移載ヘッド65を備え、装着ヘッド21はこの部品保持部61〜64に保持された電子部品2をもピックアップして回路基板1上の所定位置に装着するようにしている。
部品保持部61〜64は、これが取り扱う電子部品2の種類に応じたものとされ、保持した電子部品2が装着ヘッド21の部品装着ツール51〜54によってピックアップできるものであればよい。本実施の形態ではそれぞれを吸着ノズルとしてあり、トレイ4に収容して取り扱われるフラットな電子部品2に対応している。部品移載ヘッド65もこれが取り扱う電子部品2の種類に応じた部品移載ツール67を装備していて、本実施の形態では吸着ノズルを採用しており、トレイ4に収容して取り扱われるフラットな電子部品2に対応している。
部品移載ヘッド65は、トレイ部品供給部8において併設されたトレイ部品供給機構7の全体をカバーするキャビネット66の、シャトル26によるトレイ4の出し入れ口66aが設けられている部分の直ぐ上に固定されたXテーブル68により支持され、モータ68aによるねじ軸68bの正逆回転にてXテーブル68に沿って往復移動される。この往復移動範囲は隣接したトレイ部品供給機構7の各部品供給位置6の双方を横断できる範囲である。部品移載ヘッド65による各トレイ4からの電子部品2のピックアップと、ピックアップした電子部品2の部品保持部61〜64への移載とを行うのに、各トレイ4のシャトル26による出し入れ方向の移動も利用される。これにより、各トレイ4のどの位置の電子部品2もピックアップでき、そのピックアップした電子部品2を部品保持部61〜64のどれにも移載することができる。もっとも、移載ヘッド65をXY2方向に移動できるようにして対応することもできる。
以上により、装着ヘッド21がカセット部品供給部13から供給される電子部品2をその使用頻度の高さに見合う数だけ連続して取り扱っている間に、隣接した複数のトレイ部品供給機構7にて異種の電子部品2を供給するとき、次にトレイ4の電子部品2が使用されるまでに時間的な余裕があれば、その余裕のある間を利用して、部品供給状態としたトレイ4内の電子部品2を部品移載ヘッド65により取り扱い、隣接したトレイ部品供給機構7におけるトレイ4を出し入れするシャトル26の一方に設けられた複数の部品保持部61〜64に、所定数の電子部品2を移載しておき、その移載した所定数の電子部品2は、これと配列方向および配列ピッチが一致している装着ヘッド21の部品装着ツール51〜54によって必要時点で一挙にピックアップして同時に取り扱い装着されるようにするので、部品装着ツール51〜54の一部が部品供給位置6にあるトレイ4から直接電子部品2をピックアップする場合を含め、トレイ部品供給部8にて供給する電子部品2の装着能率が電子部品2を同時にピックアップした数の倍数分向上し、部品装着の大幅な高速化が図れる。従って、部品保持部61〜64は、本実施の形態のように装着ヘッド21の部品装着ツール51〜54と同数設けられているのが好適である。
部品保持部61〜64を利用した装着ヘッド21による複数電子部品2の一括した取り扱いは、複数回路基板1を一体にし電子部品2を装着して所定の電子回路基板3としてから、個々の電子回路基板3に分割するような、いわゆる割り基板を製造するのに、一体にされた複数の回路基板1に同じ電子部品2を同時に装着していくような場合に特に有効であり、カセット部品供給部13からも同じ電子部品2を複数一挙にピックアップしてそれを一体にされた複数の回路基板1のそれぞれに一括して装着することもできる。もっとも、この場合カセット部品供給部13では、同じ電子部品2を同時に供給できる部品供給カセット12の配列ピッチが、装着ヘッド21の同時に電子部品2をピックアップする複数の部品装着ツール51〜54の配列ピッチと一致している必要がある。
しかも、本実施の形態では、図1のように、部品保持部61〜64を有した右側のトレイ部品供給機構7ではシャトル26によりトレイ4を格納位置5に格納した状態に、左側のトレイ部品供給機構7ではシャトル26によりトレイ4を部品供給位置6に引き出した状態にしておき、左側の部品供給位置6に引き出されたトレイ4に収容された電子部品2を、右側のトレイ4を格納位置にしているシャトル26の上の部品保持部61〜64に移載すれば、前記複数の電子部品2の装着ヘッド21による一括した取り扱いが簡易にかつ時間効率よくできる。もっとも、左右のシャトル26の双方に部品保持部61〜64を設けておき、これを選択使用するようにもできる。この場合、前記とは逆に左側のシャトル26をトレイ4を格納位置5に格納した状態とし、右側の部品供給位置6に引き出したトレイ4に収容している電子部品2を左側のシャトル26に設けた部品保持部61〜64に移載して、装着ヘッド21による一括した取り扱いに供することができ、各種の電子部品2を順次に一括取り扱いするような場合に有利である。
もっとも、トレイ部品供給機構7のシャトル26に部品保持部61〜64があるかどうかにかかわらず、図2に示すように左右の各トレイ部品供給機構7から引き出した各トレイ4の双方から装着ヘッド21が電子部品2を所定数ずつ連続してピックアップし、それを回路基板1の上の所定位置に一括して装着するようにもできる。この場合、左右の各トレイ4の双方または片方からピックアップした電子部品2と部品保持部61〜64からピックアップした電子部品2とを複合して一括取り扱い、回路基板1の所定位置に同時に装着するようにもできる。
さらに、本実施の形態では、部品移載ツール51〜54が、トレイ4からピックアップした電子部品2を、それがトレイ4に一定の向きで収容されていることに基づき、装着ヘッド21による回路基板1への装着向きに対応した向きに予備回転させて部品保持部に保持されるようにする。
これにより、前記装着ヘッド21によるカセット部品供給部8から供給される電子部品2を装着している間の、トレイ部品供給部8での部品供給動作に併せて、特別な時間を要しないで、電子部品2を予備回転させておくことにより、装着ヘッド21が電子部品2をピックアップしてからそれを画像認識し所定の向きに回転させていた時間を省略して、ピックアップ後即時に装着できるようにするので、部品装着のさらなる高速化が図れる。
前記のように装着ヘッド21が搬送経路30の両側にある部品供給部8、13から供給される電子部品2を搬送経路30上の所定位置に位置決めされた回路基板1の所定位置の上に装着するのに対応して、搬送経路30の位置決め支持台37がY方向に移動する範囲の両側位置に認識カメラ71、72を設け、これら各認識カメラ71、72は装着ヘッド21が供給される電子部品2をピックアップして回路基板1の上に移動するときの途中に位置するものが、装着ヘッド21の部品装着ツール51〜54に保持された電子部品2の位置および向きを画像認識し、画像認識した電子部品2を回路基板1の上の所定位置に装着するための移動量を決定するとともに、ピックアップし保持した電子部品2の向きの補正量を決定する。決定された補正量だけ電子部品2の向きをそれを保持している部品装着ツール51〜54の回転によって回転させた上で回路基板1の上の所定位置に装着する。
以上によって、装着ヘッド21の各部品装着ツール51〜54が保持した電子部品2の画像認識のために装着ヘッド21が折り返し移動するような無駄を省けるので、部品装着の高速化の妨げにならない。
装着ヘッド21の各部品装着ツール51〜54に保持し、向きを補正した電子部品2を回路基板1の上の所定位置に装着するのに、装着ヘッド21に装備した認識カメラ55により、回路基板1の全体の位置と、回路基板1の上の部品装着位置とを画像認識して行う。具体的には、本実施の形態では、装着ヘッド21の搬送経路30を跨いだ側の部品供給部8または13から電子部品2をピックアップして装着するのに、そのピックアップする部品供給部8または13の側に位置決め支持台37がY方向に移動して前記電子部品2の装着を受けることになる。
このため、位置決め支持台37は電子部品2を装着する直前に、前回移動方向とは逆の方向に移動されて所定位置に到達するので、駆動機構のバックラッシュなどの影響や制御誤差などのために、所定位置に正確に到達していないことがあり、装着ヘッド21の認識カメラ55によって画像認識した回路基板1全体の位置や部品装着位置を基準にすると、部品装着位置にずれが生じやすい。
そこで、本実施の形態では、装着ヘッド21が搬送経路30を跨いだ移動によって電子部品2をピックアップする部品供給部8または13の側に位置決め支持台37が移動して停止する都度、装着ヘッド21の認識カメラ55によって、回路基板1の全体位置を図4に示す全体位置マーク81、82により画像認識し、かつ、この回路基板1の上の電子部品2の装着位置80を装着位置マーク83、84により画像認識し、これらの画像認識のもとに装着ヘッド21が搬送経路30を跨いだ移動によって部品供給部8または13からピックアップした電子部品2を、これらピックアップされた部品供給部8または13の側の所定位置まで移動して停止される位置決め支持台37上の回路基板1の上の所定位置に装着するようにする。これにより、位置決め支持台37が電子部品2を装着する直前に、前回移動方向とは逆の方向に移動されて、駆動機構のバックラッシュの影響や制御誤差などが原因した停止位置のバラツキがあっても、それの影響なしに、電子部品2を回路基板1の上の所定位置に正確に装着することができる。
ところで、装着ヘッド21の各部品装着ツール51〜54、および部品移載ヘッド65の部品移載ツール67のいずれも、それらが電子部品2を装着しまた移載するための部品取り扱い上、電子部品2のピックアップや、装着、移載が確実に達成されるように、作業相手となる回路基板1やトレイ4などと干渉する図5、図6に示すような下降ストロークSが与えられている。従って、部品装着ツール51〜54が下降状態にあるときに、装着ヘッド21および位置決め支持台37の一方または双方が互いに近づく方向に移動したり、部品移載ヘッド65およびトレイ4の一方または双方が互いに近づく方向に移動したりすると、それらが干渉しあって損傷する。
このような動作状態を避けるように制御装置の動作プログラムを組めばよい。しかし、このようなソフト上の対応では、ノイズや何らかの理由で誤動作が生じ、前記干渉の問題が発生してしまう可能性は否めない。
そこで、本実施の形態では、装着ヘッド21と位置決め支持台37との干渉防止のために図5に示すようなエリアセンサ86を設け、部品移載ヘッド65とトレイ4やシャトル26との干渉防止のために図6に示すようなエリアセンサ87を設けている。
エリアセンサ86は、装着ヘッド21の部品装着ツール51〜54の少なくとも1つが位置決め支持台37の上の回路基板1の上に対向する位置範囲にあるかどうかを検出するもので、1つの実施例としてフォトセンサを用いている。エリアセンサ86は例えば装着ヘッド21に取付けられ、これに対応して最大サイズの回路基板1のY方向寸法に対応する長さを有した遮光板88を位置決め支持台37に設け、回路基板1と一体に移動されるようにし、エリアセンサ86が遮光板88を検出している間だけ、位置決め支持台37の移動ができるようにする。
これにより、装着ヘッド21が位置決め支持台37上の部品装着範囲から外れた位置にあることを、制御ミスや誤動作などを含むどのような場合をも含めてエリアセンサ86によるハード手段で確実に検出して、位置決め支持台37の移動が禁止されるので、装着ヘッド21が位置決め支持台37上の部品装着範囲から外れた位置で部品装着ツール51〜54が下降状態にあり、位置決め支持台37が装着ヘッド21の側に移動されて双方が干渉し合い損傷するようなことを確実に防止することができる。しかも、遮光板88は最大サイズの回路基板1の大きさに対応しているので、回路基板1の大きさが変わっても問題は生じない。しかし、遮光板88は回路基板1の大きさに合わせた搬送レール35の間隔調整に合わせて長さが調節され、あるいは調節できるようにされてもよい。場合によっては取り替えることもできる。しかし、エリアセンサ86はこのようなフォトセンサと遮光板との組み合わせ以外のものでも、同様な機能を奏するハード手段であれば全て採用できる。
また、装着ヘッド21の部品装着ツール51〜54を下降させて部品装着動作ができるようにし、エリアセンサ86が遮光板88を検出しない範囲では、装着ヘッド21の部品装着ツール51〜54を下降させて部品装着動作を行うことを禁止する。これに併せ、エリアセンサ86が遮光板88を検出していず、部品装着ツール51〜54の少なくとも1つが下降位置にあると位置決め支持台37がY方向に移動されるのを阻止する。
エリアセンセ87は、部品移載ヘッド65がトレイ部品供給機構7のいずれのトレイ4と干渉する位置にあるかを検出するもので、1つの実施例としてフォトセンサを用いている。部品移載ヘッド65の部品移載ツール67である吸着ノズルに接続されたエア配管85の2つ折れ部85aが、部品移載ヘッド65の移動に1/2の速度で連動し、エア配管85が配管ガイド126の上を這う長さLが変化するのを利用して、エリアセンサ87は配管ガイド126等固定部に取付け、配管85が配管ガイド126の上を這う長さ範囲によって、部品移載ヘッド65がどちらのトレイ部品供給機構7の側にあるかを検出する。具体的には図6に仮想線で示すようにエリアセンサ87がエア配管85を検出している間、部品移載ヘッド65が図6の右側のトレイ部品供給機構7の側にあると判定し、右側のトレイ部品供給機構7の側のトレイ4の出し入れを禁止し、部品移載ツール67の下降を許可するが、部品移載ツール67の下降状態で部品移載ヘッド65が左側のトレイ部品供給機構7の側に移動するのを禁止する。同時に、左側のトレイ部品供給機構7の側のトレイ4の出し入れを許可する。また、図6に実線で示すようにエリアセンサ87がエア配管85を検出しない間、部品移載ヘッド65が図6の左側のトレイ部品供給機構7の側にあると判定し、左側のトレイ部品供給機構7の側のトレイ4の出し入れを禁止し、部品移載ツール67の下降を許可するが、部品移載ツール67が下降した状態で部品移載ヘッド65が右側のトレイ部品供給機構7の側に移動されるのを禁止する。同時に、右側のトレイ部品供給機構7の側のトレイ4の出し入れを許可する。エリアセンサ87はこのようなフォトセンサ以外のものでも、同様な機能を奏するハード手段であれば全て採用できる。しかし、エリアセンサ87が固定部に設けられると検出のための電気配線も固定でき、移動する場合に比し簡単に装備できる。
もっとも、エリアセンサ87が検出する対象は部品移載ヘッド65がどの部品供給位置6にあるかどうかを判定するもので、どのような構成とすることができるが、エア配管85に類するものとして、電気配線経路やその他の、部品移載ヘッド65に接続されてこれに連動する長尺部材を検出するものであってもよく、部品移載ヘッド65に連動する長尺部材の移動により部品移載ヘッド65の複数の部品供給位置6間に亘る存在位置を検出することができる。エア配管85などの既設部材を用いると特別な部材を設ける必要がなく特に低コストとなる。
以上のように、装着ヘッド21と位置決め支持台37との干渉動作域と、部品移載ヘッド21とトレイ4やシャトル26との干渉動作域とをハード手段によって検出して対応すると、ソフトウエアの制御プログラムやそれに基づく制御の実際の如何にかかわらず、実際の動きの位置関係によって干渉条件を判定して干渉の問題を確実に防止することができる。もっとも、このようなハード手段による干渉防止と、前記したソフトウエアでの干渉防止とを併用しても好適である。
本実施の形態では、さらに、装着ヘッド21は、取り扱う電子部品2が装着ミスやその他問題となった問題部品である場合に、例えば図2に示すトレイ部品供給部8のキャビネット66の両側と言った所定の位置にある問題部品処理コンベア91の上に排出するようにし、問題部品処理コンベア91は、排出される問題の部品を受載する都度、モータ92によって所定量間欠的に駆動されて、受載部品を一定ピッチPずつ一定方向に搬送し、再装着や廃棄等の処理に供するとともに、受載した問題部品が標準より大きなときは、その大きさの割合に応じた整数倍(P×n)に搬送量を増大するようにする。
これにより、装着ヘッド21が供給される各種電子部品2をピックアップして回路基板1に順次装着していくのに、装着ミスやその他問題となった部品があるとこれを所定の位置にある問題部品処理コンベア91の上に排出して、問題部品処理コンベア91で一定ピッチPずつ搬送して次の電子部品2を受載するスペースを空けながら、問題部品処理コンベア91上の問題部品が人手によって再使用や廃棄などそれぞれの電子部品2の状態に応じて処理されるようにするが、装着ヘッド21が取り扱う電子部品2の大きさがまちまちであっても、問題部品処理コンベア91上に排出される電子部品2の大きさに合わせた量(P×n)ずつ問題部品処理コンベア91をモータ92により間欠送りするので、排出される電子部品2どうしが重なって互いに干渉し傷付け合ったり、滑り落ちたりしないようすることができ、小さな問題部品については搬送量を最小のPと小さくするので、全体として問題部品処理コンベア91を必要以上に搬送して排出された電子部品2を早期に搬送し切ってしまい、それを人が処理する機会を逸してしまわせるようなことを回避することができる。
なお、本実施の形態では、装着ヘッド21の移動範囲の一部に、部品装着ツール51〜54を種々のものと取り替えるための、各種の部品装着ツールをストックしておくツールストッカ128も設けられ、各種の電子部品2を適正に取り扱えるようにしている。必要があれば部品移載ツール61についてもそのようなツールの交換ができるようにしてもよい。
上記のような動作制御は、図1の装置本体101内に設けられている制御装置102によって行う。制御装置102はマイクロコンピュータを利用したものが好適であるが、これに限られることはない。制御装置102は上記のような動作制御を行うために、図7に示すように装置101に備えた操作パネル103が入出力ポートに接続されるとともに、エリアセンサ82、83、および各認識カメラ55、71、72からの入力を画像処理して必要な位置情報を得る認識回路104〜106を入力ポートに接続し、出力ポートには動作制御対象であるカセット部品供給部13のドライバ107、トレイ部品供給部8のドライバ108、部品移載ヘッド65のドライバ109、部品装着ヘッド21のドライバ110、Y方向テーブル41のドライバ111、および問題部品処理コンベア91のドライバ112を出力ポートに接続し、各動作対象の動作状態を示す信号がそれぞれリアルタイムで入力されるようにしたことを主たる構成としている。
上記のような問題部品処理コンベア91の動作制御は制御装置102の内部機能としての第6の制御手段127によって行う。エリアセンサ86によるトレイ4の動作制限は、制御装置102の内部機能としての第1の制御手段121により行い、エリアセンサ86と、制御装置102に入力される部品装着ツール51〜54の動作状態によるトレイ4および部品装着ヘッド21の動作制限は、制御装置102の内部機能としての第2の制御手段122により行い、エリアセンサ87によるトレイ4の動作制限は、制御装置102の内部機能として第3の制御手段123により行い、エリアセンサ87と、制御装置102に入力される動作状態によるトレイ4および部品移載ヘッド65の動作制限は制御装置102の内部機能としての第4の制御手段124により行う。また、上記のような各トレイ部品供給機構7での、それぞれの選択されたトレイ4を図2に示すように同時に部品供給位置6に移動させて、各トレイ4に収容された電子部品2を使用に供する第1の部品供給モードと、トレイ部品供給機構7の部品供給位置5に移動しているトレイ4に収容された電子部品2を、部品移載ヘッド65により同じシャトル26の部品保持部61〜64に移載して使用に供する第2の部品供給モードとは、カセット部品供給部13での電子部品2の供給に併せ、部品装着プログラムに従って、制御装置102の内部機能としての第5の制御手段125によって、必要に応じた種々のタイミングで、一方のみを行い、あるいは双方を複合して行ってもよい。さらに、第2の部品供給モードは部品保持部61〜64のそれぞれに、あるいは必要なものに電子部品2が移載され終わった情報を基に、それら移載された電子部品2の部品装着ヘッド21による一括したピックアップと、その後の装着が行われ、電子部品2の移載が終了した信号があるまで、カセット部品供給部13での電子部品2の供給を続けるように制御することもできる。
上記第1の部品供給モードでは、最大、トレイ部品供給機構7の併設数に対応する種類数の電子部品2を同時に、または順次に供給して使用されるようにすることができるので、トレイ部品供給機構7によって複数種類の電子部品2を供給する能率が向上する。また、第2の部品供給モードでは、シャトル26の各部品保持部61〜64に保持した複数の電子部品2を、これが保持されている配列の方向およびピッチが一致した上記部品装着ヘッド21の部品取り扱いツール51〜54などによって一括してピックアップし使用されるようにするので、電子部品2がピックアップされて使用される作業の回数および必要時間を低減することができるし、併設された他のトレイ部品供給機構7や、部品供給カセット12を持つカセット部品供給部13などその他の部品供給機構を含む他の部品供給部での部品の供給に並行して前記電子部品2などの移載が行えれば、所定数の電子部品2などを同じように取り扱う作業、例えば上記した割り基板に対する同一部品の装着作業の能率を向上することができる。