JP2008124054A - 段積みトレイの供給装置及び供給方法、並びに部品実装装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に実装される部品が整列された状態にて収納されたトレイを複数枚段積み状態にして収納する段積みトレイの供給装置において、作業者に対する安全対策を十分に採りながら、部品実装における生産性の向上を図ることが可能なトレイ供給装置を提供する。
【解決手段】トレイ７が複数枚段積み状態にして収納する収容体を装備する供給側トレイ収納部から、トレイ載置装置１０にトレイ７を受け渡して部品供給可能な状態とさせ、その後、トレイ７をトレイ載置装置１０により、回収側トレイ収納部が装備する収容体に段積み状態にて回収する段積みトレイ７の取り扱いにおいて、トレイ収納部にて、その内部を通じてのトレイ載置装置１０の移動領域への連通を遮断し、トレイ受け渡し高さ位置に位置されたトレイ載置装置１０との接触が防止された退避高さ位置に収容体を上昇させ、その後、トレイ収納部に対する段積みトレイ７の交換を行う。
【選択図】図１４

Description

本発明は、基板に実装される部品が整列された状態にて収納されたトレイを複数枚段積み状態にして収納する段積みトレイの供給装置及び供給方法、並びにこのような段積みトレイから供給される部品を基板に実装する部品実装装置及び方法に関する。

ＩＣチップや異形なコネクタなど各種部品は、基板に実装する（あるいは仮装着する）部品実装装置などにおいて、自動的に高速に取り扱われる。このような部品実装装置において、部品を取り扱う１つの荷姿として、複数の部品をトレイに整列配置させるように収容させて一括に取り扱えるようにすることが従来から行われている（例えば、特許文献１、２参照）。

このようなトレイは、収納した部品を供給したり、供給し終えた空のトレイを処理したりするのに、段積み状態にして多数枚のトレイをコンパクトに効率よく取り扱われるようにしている。具体的には、複数枚のトレイを段積み状態にして収納し、収納されたトレイが部品供給のために順次取り出し可能とされる供給側トレイ収納部と、上記供給側トレイ収納部より供給されて部品供給が行われた空のトレイを順次回収して段積み状態にて収納する回収側トレイ収納部と、それぞれのトレイ収納部との間でトレイの受け渡しが行われ、受け取ったトレイを載置状態にて部品供給位置へ移動させるトレイ載置装置とを備える段積みトレイの供給装置が用いられている。

このような従来の段積みトレイの供給装置においては、供給側トレイ収納部より供給されたトレイが、空の状態となって回収側トレイ収納部に回収され、再び供給側トレイ収納部よりトレイの供給が行われるというように、トレイの供給及び回収が順次繰り返して行われることとなる。

特開２０００−２９９５９５号公報 特開２００１−１７１８４０号公報

このような段積みトレイの供給装置において、供給側トレイ収納部が空になった場合には新たなトレイを補充する必要があり、また、回収側トレイ収納部が満杯になった場合には収容されているトレイを取り出す必要があるが、このようなトレイの補充や取り出しは、作業の安全上、設備を停止して行う必要がある。そのため、生産設備、例えば部品実装装置における生産性が低下するという問題がある。

このような従来の装置構成において安全上不可欠と考えられている設備停止に伴う生産性の低減を少しでも改善するために、トレイ収納部において、段積み状態のトレイをカートリッジ式にして一括して取り扱うようにし、その作業性を良好とさせるような工夫も行われている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、このようなカートリッジ式が採用されるような場合であっても、カートリッジの交換のために設備が停止されることには変わりがなく、やはり生産性の向上を阻害させる要因となっている。

近年、部品実装済み基板が用いられる製品、例えば、液晶表示装置などの製品コストを低下させたいという要望が市場において高まっている。そのため、部品実装済み基板を製造する部品実装においては、効率的な生産の実施を通じて生産性を高めることが強く求められる。

一方、生産工程において、作業者の安全を確保することは「何よりも優先すべきことである」という考え方が高まっており、生産設備において万全の安全対策を施すことが重要視されている。

しかしながら、上述したように従来の段積みトレイの供給装置においては、このような「安全対策」を重視すれば、トレイの交換の際に生産設備を停止させる必要が生じ、その結果、「生産性の向上」が阻害されることになってしまう。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、基板に実装される部品が整列された状態にて収納されたトレイを複数枚段積み状態にして収納する段積みトレイの供給装置において、作業者に対する安全対策を十分に採りながら、このような段積みトレイの供給装置が用いられる部品実装における生産性の向上を図ることができる段積みトレイの供給装置及び供給方法、並びに部品実装装置及び方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、基板に実装される部品を収納したトレイを複数枚段積み状態にして収納し、部品供給のために上記トレイの供給及び回収を行う段積みトレイの供給装置において、
複数のトレイを段積み状態にて支持して収納する収容体を装備し、上記収容体の下方側より上記トレイが順次取り出されて供給される供給側トレイ収納部と、
上記部品供給が行われたトレイをその下方側より順次回収して、段積み状態にて支持して収納する収容体を装備する回収側トレイ収納部と、
上記トレイが載置される載置部と、上記供給側トレイ収納部の下方位置であるトレイ供給位置と、上記回収側トレイ収納部の下方位置であるトレイ回収位置と、上記部品供給が行われる部品供給位置との間で、上記載置部を移動させる載置部移動装置と、上記トレイ供給位置及び上記トレイ回収位置にて、上記それぞれのトレイ収納部との間で上記トレイの受け渡しを行うために、上記載置部をトレイ受け渡し高さ位置に上昇させる載置部昇降装置とを備えるトレイ載置装置とを備え、
上記それぞれのトレイ収納部において、
上記収容体は、上記トレイ受け渡し高さ位置に位置された上記載置部との間で、上記トレイの受け渡しが行われる装備高さ位置と、上記トレイ受け渡し高さ位置に位置された上記載置部との接触が防止された退避高さ位置とのそれぞれの高さ位置にて、上記収容体を選択的に支持可能であり、
上記載置部移動装置による上記載置部の移動領域への上記トレイ収納部の内部を通じての連通を解除可能に遮断する遮断装置がさらに備えられ、
上記遮断装置により上記連通が遮断され、上記退避高さ位置に上記収容体を支持させた状態にて、上記供給側トレイ収納部への新たなトレイの補充又は上記回収側トレイ収納部よりの上記トレイの回収が行われる（あるいは上記収容体の交換が行われる）ことを特徴とする段積みトレイの供給装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記それぞれのトレイ収納部は、
上記それぞれのトレイの補充又は回収が行われるその上部側の開口部を開閉可能に閉止する上部カバーと、
上記遮断装置による上記連通が遮断された際に、上記上部カバーを開放可能とさせるロック手段とをさらに備える、第１態様に記載の段積みトレイの供給装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記それぞれのトレイ収納部は、互いに独立して作動する上記遮断装置を個別に備える、第１態様又は第２態様に記載の段積みトレイの供給装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記回収側トレイ収納部の上記収容体における上記トレイの収納数量が所定の数量以上となっていることを検出する回収側トレイ検出手段と、
上記供給側トレイ収納部の上記収容体における上記トレイの収容数量が所定の数量以下となっていることを検出する供給側トレイ検出手段と、
上記回収側トレイ検出手段と上記供給側トレイ検出手段とによる検出情報を、検出された上記トレイ収納部と関連付けて表示部に出力して、トレイの補充又は回収を促す警告手段とをさらに備える、第１態様〜第３態様のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記遮断装置による上記連通の遮断動作は、上記トレイ供給位置及び上記トレイ回収位置に、上記載置部が位置されていない状態にて行われる、第１態様〜第４態様のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、第１態様〜第５態様のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給装置と、
上記基板が保持される基板保持装置と、
上記段積みトレイの供給装置における上記部品供給位置に位置された状態の上記トレイから、上記部品を取り出して、上記基板保持装置に保持された上記基板に上記部品を実装する部品実装ヘッド装置とを備え、
上記部品実装ヘッド装置による上記部品の実装動作を継続可能に実施しながら、上記段積みトレイの供給装置において、上記トレイの補充又は回収動作が行われることを特徴とする部品実装装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、基板に実装される部品を収納したトレイが複数枚段積み状態にして収納する収容体を装備する供給側トレイ収納部から、トレイ載置装置に上記トレイを受け渡し、上記トレイ載置装置により上記トレイを部品供給位置に位置させることで部品供給可能な状態とさせ、その後、上記部品供給が行われたトレイを上記トレイ載置装置により移動させて、回収側トレイ収納部が装備する収容体に上記トレイを受け入れて段積み状態にて回収する段積みトレイの供給方法において、
上記トレイ収納部において、その内部を通じての上記トレイ載置装置の移動領域への連通を遮断し、
上記トレイ収納部が装備する上記収容体を、トレイ受け渡し高さ位置に位置された上記トレイ載置装置との接触が防止された退避高さ位置に上昇させ、
その後、上記トレイ収納部に対する新たなトレイの補充又は上記部品供給が行われたトレイの回収を行うことを特徴とする段積みトレイの供給方法を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記トレイ収納部において、上記トレイ載置装置の移動領域への連通を遮断した後、上記トレイ収納部において、上記トレイの補充又は回収が行われる上部側の開口部を閉止する上部カバーのロックを解除して、上記上部カバーを開放し、
その後、上記収容体を上記退避高さ位置に上昇させる、第７態様に記載の段積みトレイの供給方法を提供する。

本発明の第９態様によれば、上記遮断装置による上記連通の遮断動作は、上記トレイ載置装置が上記部品供給位置に位置された状態にて行われる、第７態様又は第８態様に記載の段積みトレイの供給方法を提供する。

本発明の第１０態様によれば、第７態様〜第９態様のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給方法により、上記部品供給位置に位置された上記トレイより、上記部品を取り出して、上記基板に実装する部品実装方法において、
上記トレイ収納部に対する新たなトレイの補充又は上記部品供給が行われたトレイの回収を行いながら、上記部品供給位置に位置された上記トレイよりの部品供給、並びに上記基板への上記部品の実装が継続可能に実施されることを特徴とする部品実装方法を提供する。

本発明によれば、それぞれのトレイ収納部の内部空間と、載置部の移動領域とを遮断する遮断装置が備えられていることにより、段積みトレイの交換作業を行う際に、作業者が誤って載置部の移動領域内にアクセスしてしまうことを確実に防止することができ、安全対策として有効である。

また、それぞれのトレイ収納部において、載置部との間でトレイの受け渡しが行われる装備高さ位置と、載置部が上昇された場合であっても、載置部との接触が完全に防止された位置である退避高さ位置とのそれぞれの高さ位置にて、選択的に収容体を支持させることが可能な構成が採用されていることにより、収容体を退避高さ位置に支持させた状態にて、段積みトレイの交換作業を行うようにすることで、例えば、誤動作等の発生により、載置部がトレイ受け渡し高さ位置にまで遮断装置を突き破って上昇してしまうような異常事態が生じても、収容体が退避高さ位置へと位置されているため、両者が接触することを確実に防止することができる。

また、このような十分な安全対策がなされた構成が採用されていることにより、段積みトレイの交換作業中において、載置部の移動を自由に行うことが可能となり、従来のように設備停止を行う必要を無くすことができ、「確実な安全対策」と「生産性の向上」とを両立させて実現することができる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる段積みトレイの供給装置の一例である段積みトレイ供給装置１０１を備える部品実装装置１００の概略構成を示す模式構成図を図１に示す。図１に示す部品実装装置１００は、例えば基板として液晶パネル基板のソース側及びゲート側のそれぞれの端子部に対して、トレイの形態にて収納された状態で供給されるＩＣチップや各種コネクタ等の部品を実装（仮付け）する装置である。

図１に示すように、部品実装装置１００は、液晶パネル基板１が解除可能に保持されて、保持されたパネル基板１の図示Ｘ軸方向及びＹ軸方向の移動、並びにＸＹ平面内における回転移動（θ回転移動）を行う機能を有するパネル載置ステージ２（基板保持装置の一例である）と、このパネル載置ステージ２において保持された状態のパネル基板１のそれぞれの端子部に対して部品の実装（部品の仮付け）を行う仮付けヘッド部３と、この仮付けヘッド部３を支持するとともに、そのＹ軸方向の移動を行う仮付けヘッド移動装置４とを備えている。また、部品実装装置１００には、装置外部よりパネル移載ステージ２上へパネル基板１を搬送して供給するパネル基板搬入装置５と、部品の仮付けが行われたパネル基板１をパネル移載ステージ２上から取り出して、装置外部へと搬送して排出するパネル基板搬出装置６とが備えられている。さらに、部品実装装置１００には、段積みトレイ供給装置１０１における部品供給位置に位置されたトレイ７に収納されている部品を吸着保持して取り出し、上下方向に反転させた後、吸着保持している部品を仮付けヘッド部３へ受け渡す反転ヘッド部８と、この反転ヘッド部８を支持するとともに、そのＸ軸方向への移動を行う反転ヘッド移動装置９とが備えられている。なお、図１において、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは、水平面内において互いに直交する方向であって、Ｚ軸方向は、これらの方向に直交する方向である。

また、図１に示すように、段積みトレイ供給装置１０１は、２系列のトレイ供給系統を備えており、図示Ｘ軸方向手前側に第１トレイ供給装置１０、奥側に第２トレイ供給装置２０を備えている。それぞれのトレイ供給装置１０、２０は同じ構成を有しているため、第１トレイ供給装置１０の構成を主として以下に説明する。

図１に示すように、第１トレイ供給装置１０は、複数の部品が収納されたトレイを複数枚段積み状態にて収納する段積みカセット１１（収容体の一例）が装備された供給側ストッカ部１２（供給側トレイ収納部の一例）と、部品の供給が行われた空の状態のトレイが複数枚段積み状態にて回収される段積みカセット１３（収容体の一例）が装備された回収側ストッカ部１４（回収側トレイ収納部の一例）と、供給側ストッカ部１２から供給されるトレイを受け取って部品供給位置Ｐ１０にまで移動させるとともに、部品供給位置Ｐ１０にて部品供給側行われ空となったトレイを移動させて、回収側ストッカ部に回収させるトレイ移載装置１５とを備えている。

ここで、部品実装装置１００の模式平面図を図２に示し、模式側面図を図３に示す。図２及び図３に示すように、供給側ストッカ部１２には、複数枚のトレイ７が重ね合わせるようにして段積みカセット１１内に収納されており、段積みカセット１１の下方側に設けられた開口部からトレイ移載装置１５によって、１枚ずつトレイ７が取り出されるように構成されている。同様に、回収側ストッカ部１４には、部品供給済みの空のトレイ７が重ね合わせるようにして段積みカセット１３内に収納されており、段積みカセット１３の下方側に設けられた開口部を通してトレイ移載装置１５から、１枚ずつ空のトレイ７が回収されるように構成されている。また、それぞれのストッカ部１２、１４においては、段積みカセット１１、１３が脱着可能とされており、段積みカセット１１、１３を脱着することで、新たなトレイ７の補充や空のトレイ７の回収（取り出し）を行うことが可能となっている。

また、トレイ移載装置１５は、トレイ７が載置されて保持されるトレイ移載ステージ１６（載置部の一例）と、このトレイ移載ステージ１６を昇降させるステージ昇降装置１７（載置部昇降装置）と、トレイ移載ステージ１６とステージ昇降装置１７とを一体的に図示Ｙ軸方向に移動させるステージ移動装置１８（載置部移動装置）とを備えている。ステージ移動装置１８は、反転ヘッド部８の移動範囲の下方に位置される部品供給位置Ｐ１０と、供給側ストッカ部１２の下方の位置であるトレイ供給位置Ｐ１１と、回収側ストッカ部１４の下方の位置であるトレイ回収位置Ｐ１２とのそれぞれの位置にトレイ移載ステージ１６を位置決めさせるように、トレイ移載ステージ１６の移動を行う。これらの３個所の位置Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２は、Ｙ軸方向に沿って一列に配置された位置であり、例えばボールネジ機構等を用いて構成される。ステージ昇降装置１７は、ステージ移動装置１８によるトレイ移載ステージ１６の移動が行われる際に、トレイ移載ステージ１６がそれぞれのストッカ部１２、１４と接触することが防止された高さ位置であるステージ移動高さ位置Ｈ１と、それぞれのストッカ部１２、１４との間で、トレイ７の受け渡し（供給又は回収）が行われる高さ位置であるトレイ受け渡し高さ位置Ｈ２との間で、トレイ移載ステージ１６を昇降させる。なお、トレイ移載ステージ１６及びそれぞれの段積みカセット１１、１３には、トレイ受け渡し高さ位置Ｈ２にトレイ移載ステージ１６が上昇されることで、収容されている１枚のトレイ７をステージ１６に受け渡す、あるいは、ステージ１６に保持されている１枚のトレイ７を段積みカセット１３に受け渡す図示しない受け渡し手段（機構）が設けられている。

また、第２トレイ供給装置２０は、上述のような構成を有する第１トレイ供給装置１０と同様な構成を有しており、段積みカセット２１が装備された供給側ストッカ部２２、段積みカセット２３が装備された回収側ストッカ部２４、及びトレイ移載装置２５が備えられている。なお、第１トレイ供給装置１０においては、例えば、液晶パネル基板１にソース側端子部に実装される部品を供給するためのトレイ７が収容されており、第２トレイ供給装置２０においては、ゲート側端子部に実装される部品を供給するためのトレイ７が収容されている。

このような構成を有する部品実装装置１００においては、まず、パネル基板搬入装置５により搬入された液晶パネル基板１がパネル載置ステージ２に載置される（図９のフローチャートにおけるステップＳ１）。それとともに、部品供給位置Ｐ１０において、トレイ７が配置されているかどうかが確認される（ステップＳ２）。トレイ７が配置されていない場合には、第１トレイ供給装置１０において、ステージ移動装置１８により、トレイ移載ステージ１６がトレイ供給位置Ｐ１１に移動されて位置決めされ、その後、ステージ昇降装置１７によりトレイ移載ステージ１６がトレイ受け渡し高さ位置Ｈ２にまで上昇されることにより、供給側ストッカ部１２より１枚のトレイ７が、トレイ移載ステージ１６に供給される（ステップＳ５）。その後、トレイ移載ステージ１６がステージ移動高さ位置Ｈ１にまで下降され、さらに部品供給位置Ｐ１０へと移動されて位置決めさせる。

次に、部品供給位置Ｐ１０に位置決めされたトレイ７から反転ヘッド部８により、１個の部品が吸着取り出しされ、上下方向に反転された後、仮付けヘッド部３に部品が受け渡される（ステップＳ６）。その後、仮付けヘッド部３に吸着保持された部品と、パネル載置ステージ２に載置された液晶パネル基板１のソース側端子部における部品の実装位置との位置合わせが行われて、仮付けヘッド部３により部品が実装（仮付け）される（ステップＳ７）。反転ヘッド部８と仮付けヘッド部３とのこのような動作が順次繰り返されて、ソース側端子部への部品の実装が行われる。なお、反転ヘッド部８には、トレイ７に収納されている部品の位置を認識するための認識カメラ８ａが備えられており、この認識カメラ８ａによる認識結果に基づいて部品の取り出しが行われる。また、仮付けヘッド部３には、液晶パネル基板１における部品の実装位置を認識するための認識カメラ３ａが備えられており、この認識カメラ３ａによる認識結果に基づいて部品の実装が行われる。

一方、第２トレイ供給装置２０において、トレイ載置装置２５の同様な動作が行われて、部品供給位置Ｐ２０にトレイ７が位置された状態とされる。ソース側端子部への部品の実装が完了すると、パネル載置ステージ２により載置されている液晶パネル基板１がＸＹ平面内において９０度回転される。それとともに、部品供給位置Ｐ２０に位置されているトレイ７から供給された部品が、反転ヘッド部８を介して仮付けヘッド部３に吸着保持され、液晶パネル基板１におけるゲート側端子部へ実装される。

なお、ステップＳ２において、部品供給位置Ｐ１０（Ｐ２０）にトレイ７が配置されていることが確認された場合には、配置されているトレイ７が空状態となっているかどうかが判断されて（ステップＳ３）、空状態となっている場合には、トレイ移載装置１５（２５）によりトレイ回収位置Ｐ１２に空トレイ７が移動された後、ステージ昇降装置１７によりトレイ受け渡し高さ位置Ｈ２にまで空トレイ７が上昇されることで、回収側ストッカ部１４内に空トレイ７が回収される（ステップＳ４）。その後、供給側ストッカ部１２から新たなトレイ７が供給されて部品供給位置Ｐ１０に配置されることで、部品供給が継続して行われる（ステップＳ５）。

液晶パネル基板１に対する部品の実装（仮付け）が完了すると、パネル載置ステージ２からパネル基板搬出装置６へと液晶パネル基板１が受け渡され、部品実装装置１００から搬出される（ステップＳ８）。なお、この搬出の後、次の液晶パネル基板１に対する生産、すなわち実装が行われるかどうかが判断されて（ステップＳ９）、実装が行われる場合には、次のパネル基板１が搬入される（ステップＳ１）。

次に、本実施形態の段積みトレイ供給装置１０１において、新たなトレイ７の補充及び空状態のトレイ７の取り出し回収を行うための構成について説明する。この説明を行うにあたって、段積みトレイ供給装置１０１のＸ軸方向における模式側面図を図４及び図５に示し、Ｙ軸方向における模式側面図を図６及び図７に示す。なお、第１トレイ供給装置１０と第２トレイ供給装置２０とは同じ構成を有しているため、以降の説明においては、それぞれのトレイ供給装置を代表して、第１トレイ供給装置１０について説明を行うものとする。

図４に示すように、第１トレイ供給装置１０における可動構成であるトレイ移載装置１５では、ステージ移動装置１８によりトレイ載置ステージ１６がＹ軸方向沿いに平行移動（水平移動）されることになるが、この移動はトレイ載置ステージ１６がステージ移動高さ位置Ｈ１に位置された状態にて行われる。従って、図４において示す移動領域（移動範囲）Ｒ内においてトレイ載置ステージ１６の平行移動が行われることになる。第１トレイ供給装置１０においては、この移動領域Ｒに干渉しないように、その上方において、段積みカセット１１、１３が支持されている。

本第１実施形態のトレイ供給装置においては、このようなトレイ載置ステージ１６の移動領域Ｒと、それぞれの段積みカセット１１、１３が装備されている領域とを分離（あるいは遮断）することができるような構成が備えられている。具体的には、図４から図７に示すように、供給側ストッカ部１２において、段積みカセット１１の下方側の開口部（トレイ供給のための開口部）と、トレイ載置ステージ１６の移動領域Ｒとの間の連通空間を解除可能に遮断する安全カバー装置４０（遮断装置の一例）が備えられている。安全カバー装置４０は、自己形態を保持することができる程度に薄くて軽量の材料（例えば、薄い鉄板や樹脂板）により上記空間を遮断できる大きさに例えば四角形板状に形成された安全カバー４１と、この安全カバー４１をその一端において支持しながら、安全カバー４１の開閉動作を行う安全カバー開閉部４２とを備えている。この安全カバー開閉部４２は、例えば、上下方向に駆動するシリンダ機構を用いて構成され、安全カバー４１をＹＺ平面上に位置させた状態とさせることで開放状態とさせ、その一端を支点としてシリンダ機構により９０度回動させることで安全カバー４１をＸＹ平面上に位置させた状態とさせることで閉止状態（すなわち遮断状態）とさせる。このような安全カバー装置４０は、回収側ストッカ部１４にも同様に備えられている。第１トレイ供給装置１０において、安全カバー装置４０が備えられていることにより、それぞれのストッカ部１２、１４において、段積みカセット１１、１３の交換作業を行う際に、段積みカセット１１、１３の交換作業領域を、トレイ移載ステージ１６の移動領域Ｒから完全に分離させることができ、作業者が誤って移動領域Ｒ内に手や道具を入れてしまうことを防止することができる。

また、図４から図７に示すように、第１トレイ供給装置１０は、その外部からの不用意なアクセスを安全上の観点から防止するためにケーシング５０にて囲まれており、段積みカセット１１、１３の交換を行うためにその上部に上部カバー５１が開閉可能に備えられている。また、供給側ストッカ部１２において、装備されている段積みカセット１１は、図５及び図６に示すように、トレイ受け渡し高さ位置Ｈ２に位置されたトレイ載置ステージ１６との間でトレイ７の受け渡しが行われる装備高さ位置Ｈ３と、図４及び図７に示すように、トレイ受け渡し高さ位置Ｈ２に位置された状態のトレイ載置ステージ１６との接触が確実に防止される退避高さ位置Ｈ４との間で、選択的に固定支持されるように構成されている。すなわち、供給側ストッカ部１２において、装備されている段積みカセット１１は、トレイ７の供給が行われる装備高さ位置Ｈ３において固定支持可能であり、さらにその上方の退避高さ位置Ｈ４においても固定支持させることが可能とされている。このような２つの高さ位置においての選択的な固定支持の切り替え、すなわち段積みカセット１１の昇降は、自動機構を用いて行うことも可能ではあるが、本第１実施形態では、作業者が手作業にて段積みカセット１１を引き上げることや引き下げることにより行われる。また、それぞれの高さ位置Ｈ３、Ｈ４において、その支持位置を固定するロック機構（図示省略）が備えられている。なお、回収側ストッカ部１４についても、供給側ストッカ部１２と同様な構成を有しており、独立して開閉可能な別個の安全カバー装置４０が備えられている。

また、図４及び図５に示すように、供給側ストッカ部１２において、段積みストッカ１１におけるトレイ７の収納数量が所定の数量以下となったことを検出するトレイ検出手段、例えば、収納数量が０枚となったことを検出する供給側センサ６１が備えられている。また、回収側ストッカ部１４において、段積みストッカ１３におけるトレイ７の収納数量が所定の数量以上となったことを検出するトレイ検出手段、例えば、収納数量が満杯となったことを検出する回収側センサ６２が備えられている。また、これらのセンサ６１、６２による検出結果は、段積みトレイ供給装置１０１の動作の制御を行う制御装置６０に入力されるように構成されている。供給側ストッカ部１２において、トレイの収納数量が０枚となったことが供給側センサ６１により検出される、あるいは回収側ストッカ部１４において、トレイの収納数量が満杯となったことが回収側センサ６２により検出されると、制御装置６０における操作用表示部であるディスプレイ６３に、検出が行われたストッカ部を特定できるように段積みカセットの交換を促す警告が表示される（図８のディスプレイ６３の表示例（「トレイ交換」と表示）参照）。なお、このような段積みカセットの交換を促す警告表示は、このようなディスプレイ６３への表示だけでなく、供給側ストッカ部１２や回収側ストッカ部１４に備えられている表示部６４へも表示されるような場合であってもよい。このようにディスプレイ６３に段積みカセットの交換を促す警告が表示されることで、作業者が間違って交換対象以外のストッカ部にアクセスしようとすることを抑制することができる。特に、交換対象のストッカ部において備えられた表示部６４に、このような警告を表示させることで、交換対象のストッカ部をより容易に作業者が認識することができる。

以上のような構成を有する段積みトレイ供給装置１０１を備える部品供給装置１００において、トレイの交換、すなわち段積みカセットの交換手順について具体的に説明する。この説明にあたって、それぞれの手順における段積みトレイ供給装置１０１の状態を示す模式説明図を図１０〜図１４に示し、交換手順を示すフローチャートを図１５及び図１６に示す。

まず、図１５のフローチャートのステップＳ１１において、部品実装装置１００にて通常の部品実装動作が継続されている。このような状態において、回収側ストッカ部１４が空トレイ７で満杯となっているかどうかが判断される（ステップＳ１２）。具体的には、回収側ストッカ部１４に備えられている回収側センサ６２により、収納されている空トレイ７が満杯となっているかどうかが判断される。満杯となっていることが検出された場合には、その旨が、対象ストッカ部１４を特定して制御装置６０のおけるディスプレイ６３に表示され、作業者に対して段積みトレイの交換（取り出し）が促される。

一方、回収側ストッカ部１４が満杯ではないことが確認された場合には、次に供給側ストッカ部１２が空状態となっているかどうかが判断される（ステップＳ１３）。具体的には、供給側ストッカ部１２に備えられている供給側センサ６１により、トレイ７が残存しているかどうかが判断される。空状態であることが検出された場合には、その旨が、対象ストッカ部１２を特定して制御装置６０のおけるディスプレイ６３に表示され、作業者に対して段積みトレイの交換（補充）が促される。

図１６のステップＳ２０にて、作業者により段積みトレイの交換動作が開始されると、まず、トレイ移載ステージ１６が干渉域外に位置されているかどうかが確認される（ステップＳ２１）。具体的には、第１トレイ供給装置１０において、トレイ移載ステージ１６が、トレイ供給位置Ｐ１１及びトレイ回収位置Ｐ１２に位置されていないこと、すなわち、それぞれのストッカ部１２、１４の下方に位置されていないことが確認される。これらの位置に位置されているような場合には、トレイ移載ステージ１６を干渉域外、好ましくは部品供給位置Ｐ１０に移動させる。

ステップＳ２１にて、トレイ移載ステージ１６が干渉域外に位置されていることが確認されると、交換対象となっているストッカ部１２（又は１４）において、安全カバー開閉部４２により安全カバー４１が回動されて閉止状態とされる（ステップＳ２３）。具体的には、図１０に示すように、開放状態とされている安全カバー４１が回動されて、図１１に示すように閉止状態とされ、段積みカセット１１（又は１３）が、トレイ移載ステージ１６の移動領域Ｒから遮断された状態とされる。なお、このように安全カバー４１による遮断が行われた後は、トレイ移載ステージ１６の移動制限は解除され、移動領域Ｒ内を自由に移動させることが可能となる。

その後、上部カバー５１の上部カバーロック部５５による閉止ロックが解除され（ステップＳ２４）、図１２に示すように、上部カバー５１を開放する（ステップＳ２５）。このような状態においては、安全カバー４１によりトレイ移載ステージ１６の移動領域Ｒへの連通が遮断されているため、作業者が誤って領域Ｒ内にアクセスしてしまうことが防止されている。

次に、図１３に示すように、段積みカセット１１（又は１３）を装備高さ位置Ｈ３から退避高さ位置Ｈ４へと持ち上げて、この高さ位置にて支持固定させる（ステップＳ２６）。この段積みカセット１１（又は１３）の支持位置の固定は、上下ロックレバー５６により、段積みカセット１１（又は１３）の支持位置がロックされることにより行われる。このように段積みカセット１１が退避高さ位置Ｈ４へと位置されることで、例えば、誤動作等の発生により、トレイ移載ステージ１６がトレイ受け渡し高さ位置Ｈ２にまで安全カバー４１を突き破って上昇してしまうような異常事態が生じても、段積みカセット１１が退避高さ位置Ｈ４へと位置されているため、両者が接触することを防止することができる。

このように作業者に対する十分な安全が確保され、かつ、トレイ移載ステージ１６の移動領域Ｒ内の移動制限を解除して、部品供給動作、すなわち部品実装動作を継続させた状態において、図１４に示すように、段積みカセット１１（又は１３）の交換、すなわち、新たなトレイ７の補充（又は空トレイ７の取り出し回収）が行われる（ステップＳ２７）。

その後、交換された段積みカセット１１（又は１３）を退避高さ位置Ｈ４から装備高さ位置Ｈ３へと下降させて支持固定させ（ステップＳ２８）、開放状態にある上部カバー５１を閉止して（ステップＳ２９）、上部カバー５１を閉止状態にてロックする（ステップＳ３０）。そして、安全カバー開閉部４２により安全カバー４１を開放させて（ステップＳ３１）、段積みトレイの交換動作が完了する（ステップＳ３２）。なお、安全カバー４１の開放は、ステップＳ２１及びＳ２２と同様にトレイ移載ステージ１６が干渉域外にあることを確認した上で行うことがより好ましい。

上記説明においては、段積みトレイ供給装置１０１の第１トレイ供給装置１０における段積みトレイの交換動作について説明したが、第２トレイ供給装置２０についても同様の動作により段積みトレイの交換動作を行うことができる。

また、ストッカ部に装備されている段積みカセット自体が交換されることにより、段積みトレイの交換が行われるような場合を例として説明を行ったが、本実施形態はこのような場合についてのみ限定されるものではない。このような場合に代えて、例えば、段積みカセットの交換が行われずにトレイ自体の交換（補充・取り出し回収）が行われるような場合であってもよい。

また、第１トレイ供給装置１０から供給されるトレイ７に収納されている部品が、液晶パネル基板１におけるソース側端子部に実装され、第２トレイ供給装置２０から供給されるトレイ７に収納されている部品が、液晶パネル基板１におけるゲート側端子部に実装されるような場合について説明したが、例えば、第１トレイ供給装置１０より供給されるトレイ７と、第２トレイ供給装置２０より供給されるトレイ７とにおいて、共通する部品が含まれているような場合もあり得る。このような場合にあっては、第１トレイ供給装置１０の部品供給位置Ｐ１０に配置されたトレイ７が空状態となった場合に、第２トレイ供給装置２０の部品供給位置Ｐ２０に配置されたトレイ７からの部品取り出しに切り替えて、部品供給を継続可能な状態としながら、その間に第１トレイ供給装置１０において、空トレイ７の回収と新たなトレイ７の部品供給位置Ｐ１０への配置を行うこともできる。また、例えば、第１トレイ供給装置１０において、段積みトレイの交換が行われている際に、第２トレイ供給装置２０からのトレイ７の供給、すなわち部品供給を行うこともできる。このような動作においては、空トレイ７の交換を行っている間に、他方のトレイ７より部品供給を継続することができるため、生産効率をさらに向上させることができる。

また、本第１実施形態においては、液晶パネル基板１に対する部品の実装（仮付け）が行われるような場合を例として説明したが、このような場合に代えて、例えば、一般的な回路基板に対する部品の実装が行われるような場合であってもよい。このような場合にあっては、例えば、第１トレイ供給装置１０と第２トレイ供給装置２０に収納されているトレイ７に同じ種類の部品が収納されるようにして、２つの部品供給系統を交互に利用して、生産性をより向上させることができる。

上記第１実施形態によれば、それぞれのストッカ部１２、１４において、段積みカセット１１、１３が装備されている空間と、トレイ移載ステージ１６の水平移動における移動領域Ｒとを遮断して分離させる安全カバー４１が備えられていることにより、段積みトレイの交換作業を行う際に、作業者が誤って移動領域Ｒ内にアクセスしてしまうことを確実に防止することができ、安全対策として有効である。

また、それぞれのストッカ部１２、１４において、段積みカセット１１、１３が、トレイ移載ステージ１６との間でトレイ７の受け渡しが行われる装備高さ位置Ｈ３と、トレイ移載ステージ１６が上昇された場合であっても、トレイ移載ステージ１６との接触が防止された位置である退避高さ位置Ｈ４とのそれぞれの高さ位置にて、作業者が選択的に段積みカセット１１、１３を支持固定させることが可能な構成が採用されていることにより、段積みカセット１１、１３を退避高さ位置Ｈ４に支持固定させた状態にて、段積みカセット１１、１３の交換作業を行うようにすることで、例えば、誤動作等の発生により、トレイ移載ステージ１６がトレイ受け渡し高さ位置Ｈ２にまで安全カバー４１を突き破って上昇してしまうような異常事態が生じても、段積みカセット１１、１３が退避高さ位置Ｈ４へと位置されているため、両者が接触することを防止することができる。

また、このような十分な安全対策がなされた構成が採用されていることにより、段積みトレイの交換作業中において、トレイ移載ステージ１６の移動を自由に行うことが可能となり、従来のように設備停止を行う必要を無くすことができ、確実な安全対策と生産性の向上とを両立させて実現することができる。

（第２実施形態）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、本発明の第２の実施形態にかかる段積みトレイの供給装置の一例であるトレイ供給装置２０１を備える部品実装装置２００の概略構成を示す模式構成図を図１７に示す。なお、上記第１実施形態の部品実装装置におけるそれぞれの構成部と同じ構成を有する構成部には、同じ参照符号を付すことでその説明を省略する。

図１７に示すように、本第２実施形態のトレイ供給装置２０１においては、２台の供給側ストッカ部１２、２２と、２台の回収側ストッカ部１４、２４とに対して、１台のトレイ移載装置２１５が備えられている点において、２台のトレイ移載装置１５、２５を備える上記第１実施形態の構成とは異なる構成となっている。

トレイ移載装置２１５は、トレイ７が載置されるトレイ移載ステージ１６と、トレイ移載ステージ１６の昇降を行うステージ昇降装置１７と、トレイ移載ステージ１６とステージ昇降装置１７とを一体的にＸ軸方向に移動させるＸ軸移動装置２１８と、Ｙ軸方向に移動させるＹ軸移動装置２１９とを備えている。

このような構成が採用されていることにより、それぞれの供給側ストッカ部１２、２２から１台のトレイ移載ステージ１６でトレイ７の取り出しを行うことができ、それぞれの回収側ストッカ部１４、２４に１台のトレイ移載ステージ１６で空トレイ７の回収を行うことができる。したがって、装置構成の簡素化を図ることができる。さらに、安全カバー４１に開閉時においても、段積みカセットの交換が行われない方のストッカ部へのアクセスを制限なく行うことができるため、部品実装における生産性をさらに高めることができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の第１実施形態にかかる部品実装装置の模式構成図 図１の部品実装装置の模式平面図 図２の部品実装装置の模式側面図 上記第１実施形態の部品実装装置が備えるトレイ供給装置のＸ軸方向における模式側面図 トレイ供給装置のＸ軸方向における模式側面図 上部カバーが閉止された状態のトレイ供給装置のＹ軸方向における模式側面図 上部カバーが開放された状態のトレイ供給装置のＹ軸方向における模式側面図 トレイ供給装置における制御装置が備えるディスプレイの模式説明図 上記第１実施形態の部品実装装置における部品実装動作の手順を示すフローチャート 上記第１実施形態のトレイ供給装置において、段積みトレイの交換手順を説明する模式説明図であって、交換動作開始前の状態を示す図 上記第１実施形態のトレイ供給装置において、段積みトレイの交換手順を説明する模式説明図であって、安全カバーが閉止された状態を示す図 上記第１実施形態のトレイ供給装置において、段積みトレイの交換手順を説明する模式説明図であって、上部カバーが開放された状態を示す図 上記第１実施形態のトレイ供給装置において、段積みトレイの交換手順を説明する模式説明図であって、段積みカセットが退避高さ位置に持ち上げられた状態を示す図 上記第１実施形態のトレイ供給装置において、段積みトレイの交換手順を説明する模式説明図であって、段積みトレイが交換されている状態を示す図 上記第１実施形態のトレイ供給装置において、段積みトレイの交換手順を示すフローチャート 図１５に続いて、段積みトレイの交換手順を示すフローチャート 本発明の第２実施形態にかかる部品実装装置の模式構成図

符号の説明

１ 液晶パネル基板
２ パネル載置ステージ
３ 仮付けヘッド部
４ 仮付けヘッド移動装置
５ パネル基板搬入装置
６ パネル基板搬出装置
７ トレイ
８ 反転ヘッド部
９ 反転ヘッド移動装置
１０ 第１トレイ供給装置
１１、１３ 段積みカセット
１２、２２ 供給側ストッカ部
１４、２４ 回収側ストッカ部
１５、２５ トレイ移載装置
１６ トレイ移載ステージ
１７ ステージ昇降装置
１８ ステージ移動装置
２０ 第２トレイ供給装置
４０ 安全カバー装置
４１ 安全カバー
４２ 安全カバー開閉部
５０ ケーシング
５１ 上部カバー
５５ 上部カバーロック部
５６ 上下ロックレバー
６０ 制御装置
６１ 供給側センサ
６２ 回収側センサ
６３ ディスプレイ
６４ 表示部
１００ 部品実装装置
１０１ 段積みトレイ供給装置
Ｈ１ ステージ移動高さ位置
Ｈ２ トレイ受け渡し高さ位置
Ｈ３ 装備高さ位置
Ｈ４ 退避高さ位置
Ｐ１０ 部品供給位置
Ｐ１１ トレイ供給位置
Ｐ１２ トレイ回収位置
Ｐ２０ 部品供給位置
Ｒ 移動領域

Claims (10)

1. 基板に実装される部品を収納したトレイを複数枚段積み状態にして収納し、部品供給のために上記トレイの供給及び回収を行う段積みトレイの供給装置において、
   複数のトレイを段積み状態にて支持して収納する収容体を装備し、上記収容体の下方側より上記トレイが順次取り出されて供給される供給側トレイ収納部と、
   上記部品供給が行われたトレイをその下方側より順次回収して、段積み状態にて支持して収納する収容体を装備する回収側トレイ収納部と、
   上記トレイが載置される載置部と、上記供給側トレイ収納部の下方位置であるトレイ供給位置と、上記回収側トレイ収納部の下方位置であるトレイ回収位置と、上記部品供給が行われる部品供給位置との間で、上記載置部を移動させる載置部移動装置と、上記トレイ供給位置及び上記トレイ回収位置にて、上記それぞれのトレイ収納部との間で上記トレイの受け渡しを行うために、上記載置部をトレイ受け渡し高さ位置に上昇させる載置部昇降装置とを備えるトレイ載置装置とを備え、
   上記それぞれのトレイ収納部において、
   上記収容体は、上記トレイ受け渡し高さ位置に位置された上記載置部との間で、上記トレイの受け渡しが行われる装備高さ位置と、上記トレイ受け渡し高さ位置に位置された上記載置部との接触が防止された退避高さ位置とのそれぞれの高さ位置にて、上記収容体を選択的に支持可能であり、
   上記載置部移動装置による上記載置部の移動領域への上記トレイ収納部の内部を通じての連通を解除可能に遮断する遮断装置がさらに備えられ、
   上記遮断装置により上記連通が遮断され、上記退避高さ位置に上記収容体を支持させた状態にて、上記供給側トレイ収納部への新たなトレイの補充又は上記回収側トレイ収納部よりの上記トレイの回収が行われる、ことを特徴とする段積みトレイの供給装置。
2. 上記それぞれのトレイ収納部は、
   上記それぞれのトレイの補充又は回収が行われるその上部側の開口部を開閉可能に閉止する上部カバーと、
   上記遮断装置による上記連通が遮断された際に、上記上部カバーを開放可能とさせるロック手段とをさらに備える、請求項１に記載の段積みトレイの供給装置。
3. 上記それぞれのトレイ収納部は、互いに独立して作動する上記遮断装置を個別に備える、請求項１又は２に記載の段積みトレイの供給装置。
4. 上記回収側トレイ収納部の上記収容体における上記トレイの収納数量が所定の数量以上となっていることを検出する回収側トレイ検出手段と、
   上記供給側トレイ収納部の上記収容体における上記トレイの収容数量が所定の数量以下となっていることを検出する供給側トレイ検出手段と、
   上記回収側トレイ検出手段と上記供給側トレイ検出手段とによる検出情報を、検出された上記トレイ収納部と関連付けて表示部に出力して、トレイの補充又は回収を促す警告手段とをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給装置。
5. 上記遮断装置による上記連通の遮断動作は、上記トレイ供給位置及び上記トレイ回収位置に、上記載置部が位置されていない状態にて行われる、請求項１〜４のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給装置と、
   上記基板が保持される基板保持装置と、
   上記段積みトレイの供給装置における上記部品供給位置に位置された状態の上記トレイから、上記部品を取り出して、上記基板保持装置に保持された上記基板に上記部品を実装する部品実装ヘッド装置とを備え、
   上記部品実装ヘッド装置による上記部品の実装動作を継続可能に実施しながら、上記段積みトレイの供給装置において、上記トレイの補充又は回収動作が行われることを特徴とする部品実装装置。
7. 基板に実装される部品を収納したトレイが複数枚段積み状態にして収納する収容体を装備する供給側トレイ収納部から、トレイ載置装置に上記トレイを受け渡し、上記トレイ載置装置により上記トレイを部品供給位置に位置させることで部品供給可能な状態とさせ、その後、上記部品供給が行われたトレイを上記トレイ載置装置により移動させて、回収側トレイ収納部が装備する収容体に上記トレイを受け入れて段積み状態にて回収する段積みトレイの供給方法において、
   上記トレイ収納部において、その内部を通じての上記トレイ載置装置の移動領域への連通を遮断し、
   上記トレイ収納部が装備する上記収容体を、トレイ受け渡し高さ位置に位置された上記トレイ載置装置との接触が防止された退避高さ位置に上昇させ、
   その後、上記トレイ収納部に対する新たなトレイの補充又は上記部品供給が行われたトレイの回収を行うことを特徴とする段積みトレイの供給方法。
8. 上記トレイ収納部において、上記トレイ載置装置の移動領域への連通を遮断した後、上記トレイ収納部において、上記トレイの補充又は回収が行われる上部側の開口部を閉止する上部カバーのロックを解除して、上記上部カバーを開放し、
   その後、上記収容体を上記退避高さ位置に上昇させる、請求項７に記載の段積みトレイの供給方法。
9. 上記遮断装置による上記連通の遮断動作は、上記トレイ載置装置が上記部品供給位置に位置された状態にて行われる、請求項７又は８に記載の段積みトレイの供給方法。
10. 請求項７〜９のいずれか１つに記載の段積みトレイの供給方法により、上記部品供給位置に位置された上記トレイより、上記部品を取り出して、上記基板に実装する部品実装方法において、
    上記トレイ収納部に対する新たなトレイの補充又は上記部品供給が行われたトレイの回収を行いながら、上記部品供給位置に位置された上記トレイよりの部品供給、並びに上記基板への上記部品の実装が継続可能に実施されることを特徴とする部品実装方法。

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