JP2009004416A

JP2009004416A - 部品実装装置及び部品実装装置の部品回収方法

Info

Publication number: JP2009004416A
Application number: JP2007161068A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kinou; 俊之木納; Takeyuki Kawase; 健之川瀬
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2007-06-19
Filing date: 2007-06-19
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-06-19
Also published as: JP4780047B2

Abstract

【課題】部品回収トレイ内の回収部品の撤去作業を忘れた場合であっても、回収部品を傷つけたり、移載ヘッドを破損させたりするおそれのない部品実装装置及び部品実装装置の部品回収方法を提供する。
【解決手段】移載ヘッド５がピックアップした部品が基板３へ搭載される前に搭載不適であると判断されて回収される回収部品Ｐが整列載置される部品回収トレイ５０ａのほか、回収部品Ｐが部品回収トレイ５０ａ上に設定した基準位置７３から順番に所定の配列で載置されるように移載ヘッド５の作動制御を行う制御装置６０及び基準位置７３に回収部品Ｐを載置させる際、基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの検出を行う空きスペース検出手段（マーク７４及び基板カメラ６７）を備える。制御装置６０は、空きスペース検出手段により基準位置７３が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行する。
【選択図】図１１

Description

本発明は、移載ヘッドにより部品をピックアップして基板に搭載する部品実装装置及び部品実装装置の部品回収方法に関するものである。

部品実装装置は、基板搬送路により基板の位置決めを行った後、パーツフィーダから供給された部品を移載ヘッドによりピックアップして基板に搭載する動作を繰り返し実行する。移載ヘッドによりピックアップされた部品は基板へ搭載される前に部品カメラによる認識が行われ、このとき異常点（例えば部品の部分的変形等）が発見された場合には、その部品は基板へ搭載されることなく専用のトレイ（部品回収トレイ）に回収される（特許文献１）。

回収された部品（回収部品）は通常、移載ヘッドによって部品回収トレイ上に所定の配列で整列して載置される。部品実装装置の制御装置は回収部品を部品回収トレイに載置する動作の回数等から、現在部品回収トレイ内に載置されている部品数（回収部品数）を把握しており、部品回収トレイ上に回収部品を載置できるスペースが無くなったときにはその旨の報知を行う。オペレータは、この報知を受けたときには部品回収トレイから回収部品の撤去を行ったうえで、制御装置が記憶している部品回収部品数のデータをリセットする。このデータリセットの操作を受けて、制御装置は部品の回収動作を再開する。

また、生産対象とする基板（生産基板）の種類の変更等を行った場合など、実装プログラムの実行そのものをリセットする場合には、制御装置が記憶している回収部品数のデータも自動的に初期値（０個）にリセットされてしまうので、オペレータはこのような場合には忘れずに部品回収トレイ内の回収部品を撤去して制御装置が把握している部品回収トレイ内の状態と実際の部品回収トレイ内の状態とを一致させておく必要がある。
特開２０００−３０７２９０号公報

しかしながら、オペレータが実装プログラムの実行そのものをリセットした際、部品回収トレイ内の回収部品の撤去作業を忘れてしまった場合には、リセット後に最初に回収された回収部品が部品回収トレイ内に残存している回収部品の上に載置されてしまい、回収部品同士を接触させて傷つけたり、移載ヘッドを破損させたりするおそれがあった。

そこで本発明は、部品回収トレイ内の回収部品の撤去作業を忘れた場合であっても、回収部品を傷つけたり、移載ヘッドを破損させたりするおそれのない部品実装装置及び部品実装装置の部品回収方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の部品実装装置は、基台上の所定位置に基板を位置決めする基板搬送路と、供給された部品をピックアップして基板搬送路により位置決めされた基板に搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドがピックアップした部品が基板へ搭載される前に搭載不適であると判断されて回収される回収部品が整列載置される部品回収トレイとを備えた部品実装装置であって、回収部品が部品回収トレイ上に設定した基準位置から順番に所定の配列で載置されるように移載ヘッドの作動制御を行う回収作動制御手段と、前記基準位置に回収部品を載置させる際、前記基準位置が空きスペースとなっているか否かの検出を行う空きスペース検出手段とを備え、回収作動制御手段は、前記空きスペース検出手段により前記
基準位置が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品の部品回収トレイへの載置を実行する。

請求項２に記載の部品実装装置は、請求項１に記載の部品実装装置であって、前記空きスペース検出手段は、部品回収トレイの前記基準位置に設けられ、前記基準位置に回収部品が載置されていないときには上方から視認可能であるが前記基準位置に回収部品が載置されているときにはその回収部品によって隠れて上方から視認不能となるマークと、前記基準位置に回収部品を載置させる際、部品回収トレイの上方に移動されて前記マークの視認を行うカメラとから成り、回収作動制御手段は、カメラによりマークが視認されるときには前記基準位置が空きスペースとなっていると判断し、カメラによりマークが視認されないときには前記基準位置が空きスペースとなっていないと判断する。

請求項３に記載の部品実装装置の部品回収方法は、基台上の所定位置に基板を位置決めする基板搬送路と、供給された部品をピックアップして基板搬送路により位置決めされた基板に搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドの可動領域内に設置された部品回収トレイとを備えた部品実装装置において、移載ヘッドがピックアップした部品が基板へ搭載される前に搭載不適であると判断された場合に、その部品を基板に搭載することなく回収して部品回収トレイに整列載置するようにした部品実装装置の部品回収方法であって、回収部品は部品回収トレイ上に設定した基準位置から順番に所定の配列で載置するとともに、前記基準位置に回収部品を載置させる際、前記基準位置が空きスペースとなっているか否かの検出を行い、前記基準位置が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品の部品回収トレイへの載置を実行する。

本発明では、回収部品は部品回収トレイ上に設定した基準位置から順番に所定の配列で載置するとともに、基準位置に回収部品を載置させる際、基準位置が空きスペースとなっているか否かの検出を行い、基準位置が空きスペースとなっていることが検出されたならば（このとき、その部品回収トレイ内の回収部品は撤去済みであるといえる）、回収部品の部品回収トレイへの載置を実行するようになっているので、生産基板の種類の変更等を行った後など、本来行うべき部品回収トレイ内の回収部品の撤去作業を忘れたような場合であっても回収部品を傷つけたり、移載ヘッドを破損させたりするおそれがない。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態における部品供給装置の手差しトレイの斜視図、図４は本発明の一実施の形態における部品供給装置の手差しトレイの側面図、図５は本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの平面図、図６（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの部分側面図、図７は本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの平面図、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの部分側面図、図９は本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系等を示すブロック図、図１０は本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える表示パネルの表示部の一例を示す図、図１１は本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える空きスペース検出手段の構成を示す図である。

図１及び図２において、部品実装装置１は、基台２上に基板３の搬送と基台２上の所定位置への位置決めを行う基板搬送路４を有しており、基台２の上方には下方に延びた複数のノズル５ａを備えた移載ヘッド５を備えている。移載ヘッド５は基板搬送路４の延びる方向（Ｘ軸方向）と直交する水平面内の方向（Ｙ軸方向）延び、Ｘ軸方向に対向して設け
られた一対のＹ軸テーブル６ａ、両端部が一対のＹ軸テーブル６ａに支持されてＸ軸方向に延びて設けられたＸ軸テーブル６ｂ、Ｘ軸テーブル６ｂに沿ってＸ軸方向に移動自在に設けられて移載ヘッド５を保持する移動ステージ６ｃから成る移載ヘッド移動機構６によって基板搬送路４により位置決めされた基板３に対して相対移動自在になっている。基板搬送路４の側方領域の一方側には複数のテープフィーダ７が着脱自在に設けられており、基板搬送路４の側方領域の他方側には手差しトレイ８が着脱自在に設けられている。

基台２の上方領域は固定カバー９ａによって覆われており、基台２に取り付けられた状態のテープフィーダ７及び手差しトレイ８の直上領域は固定カバー９ａに対して開閉自在（図２中に示す矢印Ａ）な可動カバー９ｂによって覆われている。

テープフィーダ７及び手差しトレイ８は、基板搬送路４を挟んで基台２上に対向設置されたフィーダベース２ａに着脱自在に取り付けられる。これらフィーダベース２ａはもともとテープフィーダ７を取り付けるための既存の設備であるが、この部品実装装置１では、手差しトレイ８がこのテープフィーダ取り付け用のフィーダベース２ａに取り付けることができるようになっている。

テープフィーダ７はリール７ａに巻回されたテープに収容されている部品を部品供給口７ｂに連続的に供給する。このテープフィーダ７は、フィーダベース２ａに取り付けたときに、その部品供給口７ｂが移載ヘッド５の可動領域Ｒ内にセットされるようになっている。

図３、図４及び図５において、手差しトレイ８は、フィーダベース２ａに着脱自在に取り付けられるパレット台１０と、パレット台１０を介して基台２に互いに独立して挿抜される複数（本実施の形態では２つ）のパレット４０とを備える。各パレット４０の上面には、多数の部品が収容された複数のトレイ５０が載置される。

パレット台１０は、フィーダベース２ａに取り付けられる下段部材１１と、この下段部材１１の上方に設けられた上段部材１２から成る。フィーダベース２ａの上面には断面がＴ字状でフィーダベース２ａの前後方向（基板搬送路４と直交する水平面内方向）に延びた複数のガイド２ｂがフィーダベース２ａの左右方向（基板搬送路４の延びる方向）に並んで設けられており、下段部材１１の下面には、これらガイド２ｂ同士の間に形成されたＴ字状のスロットに嵌合する断面Ｔ字状の複数の突起１１ａ（図３参照）が手差しトレイ８の前後方向に延びて設けられている。

パレット台１０の下段部材１１の後部にはロック部材取り付け部１５が下方に延びて設けられており、このロック部材取り付け部１５にはロック部材１６が水平に延びた揺動軸１７まわりに揺動自在に取り付けられている。ロック部材１６はロック部材取り付け部１５との間に跨設された付勢ばね１８によって前端部が上動する方向に常時付勢されている。ロック部材取り付け部１５にはロック部材１６の前端部の上動を規制するストッパ１９が設けられており、ロック部材１６は付勢ばね１８により前端部が上動する方向に付勢されて、ストッパ１９に下方から当接した状態となっている。ロック部材１６の前端部には前下方に傾斜する傾斜面を有した鉤状部１６ａが形成されている。

パレット台１０の突起１１ａをフィーダベース２ａの隣接するガイド２ｂの間に嵌合させ、パレット台１０をフィーダベース２ａの前方にスライドさせていくと（図６（ａ）中に示す矢印Ｂ）、パレット台１０の前端部に設けられた図示しないピンがフィーダベース２ａの上面に形成された図示しないピン嵌合部に嵌合してパレット台１０のフィーダベース２ａに対する位置決めがなされる。このとき、ロック部材１６の鉤状部１６ａは、その傾斜面がフィーダベース２ａに設けられた棒状の被係止部材２ｃに当接して下方に押圧さ
れ、下動される（図６（ａ）中に示す矢印Ｃ。ロック部材１６の後端部を上動させて鉤状部１６ａを下動させるようにしてもよい）。そして、パレット台１０のフィーダベース２ａに対する位置決めがなされたときにロック部材１６の鉤状部１６ａは被係止部材２ｃを乗り越え、付勢ばね１８により付勢されて上動し、被係止部材２ｃに下方から係止する（図６（ｂ）中に示す矢印Ｄ）。これによりパレット台１０がフィーダベース２ａにロックされる。このロックを解除するには、ロック部材１６の後端部を上動させて鉤状部１６ａを被係止部材２ｃから下方に離間させればよい。

パレット台１０がフィーダベース２ａに取り付けられた状態では、パレット台１０は下段部材１１の下面をフィーダベース２ａのガイド２ｂの上面に上方から接触させており、上段部材１２は下段部材１１よりも前方に突出してその前端部が基板３側に近づいた状態となっている（図２及び図７参照）。なお、各テープフィーダ７の下面にも突起１１ａと同様の突起が設けられるとともに、ロック部材１６と同様に被係止部材２ｃに係止されるロック部材１６ｂ（図２参照）が設けられており、パレット台１０と同様の要領でフィーダベース２ａに取り付けることができる。

パレット４０は磁性材料から成る矩形盆状の容器から成り、その上面には上方に開口したトレイ５０が載置される。各トレイ５０には格子状に区切られた多数の部品収容スペース５１が設けられており（図３及び図５）、各部品収容スペース５１には部品実装装置１により基板３に実装しようとする部品が１つずつ収容されている。トレイ５０はパレット４０の周囲を囲む壁４１（図５）や、パレット４０の上面に着脱自在に取り付けられる磁石４２を利用してパレット４０上に固定される。なお、図中には８つのトレイ５０が示されているが、このうちの１つ（図５における最も左側の手前側のもの）は基板３へ搭載されることなく回収される部品（以下、回収部品と称する）が載置される部品回収用のトレイ（以下、部品回収トレイ５０ａと称する）である。

パレット台１０の上段部材１２にはその前部を左右方向に延びた前壁２１、左右両端部を前後方向に延びた左右壁２２、中央を前後方向に延びた中央壁２３が設けられており、前壁２１と中央壁２３及び一方の左右壁２２に三方を囲まれた領域はパレット４０を受容するパレット受容部２４となっている。この実施の形態では２つのパレット受容部２４がパレット４０の左右方向に並んで設けられているが、パレット受容部２４は３つ以上であってもよい。各パレット受容部２４の後部は外部に開口したパレット挿入口２５となっている。

パレット４０はその上面にトレイ５０を載置・固定させた状態で、外部に開口したパレット挿入口２５からパレット受容部２４内に手動でスライド挿入される。パレット挿入口２５から挿入されたパレット４０は、そのパレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入る位置に、固定手段２６（後述）によってパレット台１０に固定される。

図７において、各パレット４０がパレット台１０に固定された時点で、移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入っているパレット４０上の領域はそのまま移載ヘッド５による部品のピックアップ（及び回収）対象領域Ｓ_１となる。逆に、このピックアップ対象領域Ｓ_１以外のパレット４０上の領域Ｓ_２は移載ヘッド５による部品のピックアップができない領域であるので、作業者は予め、ピックアップ対象領域Ｓ_１となるパレット４０上の領域を把握しておき、実装対象とする部品が全てピックアップ対象領域Ｓ_１内に収まるようにパレット４０に対するトレイ５０の位置決め及びトレイ５０内における部品の位置決めを行う。

固定手段２６は、パレット台１０に挿入されたパレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入る位置においてパレット４０の前端を当接させてパレッ
ト４０の位置決めを行う位置決め部２７（図４及び図５）と、位置決め部２７に前端を当接させたパレット４０の後端を係脱自在に係止する係止部２９（図３〜図５）から成っており、位置決め部２７はパレット台１０の前壁２１と、この前壁２１の後面に取り付けられた複数の弾性部材２８から成っている。

図８において、係止部２９は、パレット台１０の上段部１２を上下に貫通して設けられた孔部３０内をパレット台１０の横方向に延びた揺動軸３１まわりに揺動自在に設けられた揺動部材３２、揺動部材３２の前端部に水平軸まわりに回転自在に設けられたローラ３３及び揺動部材３２を常時ローラ３３が上昇する方向に付勢する付勢ばね３４から成る。揺動部材３２は、付勢ばね３４によって前端部を上動させる方向に付勢されつつ、下方に延出した延出部３２ａをパレット台１０の下面に設けられたストッパ部材３５のストッパ部３５ａに下方から当接させた位置でその上動が規制されるようになっている。揺動軸３１はストッパ部材３５に保持されており、ストッパ部材３５のパレット台１０に対する位置を変更することにより、揺動部材３２の位置調整を行うことができるようになっている。

揺動部材３２は通常、延出部３２ａをストッパ部３５ａに当接させた位置（初期位置とする）に位置しているが（図８（ａ））、パレット挿入口２５からパレット４０が挿入され（図８（ｂ）中に示す矢印Ｅ）、パレット４０の下面によってローラ３３が下方に押圧されると、前端部を下動させる方向に揺動して孔部３０内に隠れ（図８（ｂ）中に示す矢印Ｆ）、パレット４０がローラ３３の上方を通り過ぎると付勢ばね３４の付勢力によって初期位置に復帰する（図８（ｃ）中に示す矢印Ｇ）。そして、その復帰した位置でパレット４０の後壁４１ａにローラ３３を当接させて、パレット４０をパレット受容部２４内に係止する。

図４及び図５において、パレット台１０の前壁２１に取り付けられた弾性部材２８は、例えばばねやゴムから成り、係止部２９によってパレット受容部２４内に係止（固定）されたパレット４０を係止部２９側に付勢する。従って、係止部２９によってパレット４０の後端部が係止された状態においては、パレット４０は弾性部材２８と揺動部材３２によって挟持される。一方、パレット台１０からパレット４０を取り外すには、揺動部材３２を下方に押圧してローラ３３を孔部３０内に押し込み、揺動部材３２によるパレット４０の係止を解除すればよい。この際、パレット４０は弾性部材２８によって後方に排出されるので、パレット４０をパレット台１０から容易に引き抜くことができる。

パレット挿入口２５の近傍には、パレット４０をパレット台１０に対して挿入する方向（パレット台１０の前後方向）と直交する水平方向に横架された高さ規制部材３７が設けられている。この高さ規制部材３７は、トレイ５０に収容された部品のうち規定高さ以上の高さを有する部品の通過を規制し、ひいては、そのような部品を収容したトレイ５０及びパレット４０の通過を規制するものである。これにより、本来供給してはならないサイズの部品や、トレイ５０内に収まらずに浮いていた部品等を誤って部品実装装置１に供給することが未然に防止される。また、この高さ規制部材３７は、パレット受容部２４内にパレット４０が挿入されていない状態で、誤って作業者がパレット挿入口２５から指を挿入してしまい、その指が移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に達してしまうのを防止する機能も有する。

パレット台１０の前端部にはパレット台１０の横方向に延びた断面Ｌ字状の第１パレット抑え部材３８が取り付けられており、パレット台１０の左右壁２２及び中央壁２３には平板状の第２パレット抑え部材３９が取り付けられている。これら第１及び第２パレット抑え部材３８，３９はパレット台１０のパレット受容部２４の一部を覆うように延びており、パレット受容部２４に受容されたパレット４０が上方に抜け出ることがないようにな
っている。

パレット台１０を部品実装装置１のフィーダベース２ａに取り付けた後、部品が収容されたトレイ５０をパレット４０に載置し、そのパレット４０を外部に開口したパレット挿入口２５からパレット受容部２４内に手動で挿入すると、パレット４０はその前壁４１ｂがパレット台１０の位置決め部２７（弾性部材２８）に後方から当接した後、係止部２９によって係止され、パレット受容部２４内に固定（係止）されるが、このときパレット４０がパレット台１０に固定される位置は、前述のように、パレット４０に載置されたトレイ５０が移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入る位置となっている。このため、前述のように、パレット４０をパレット台１０に固定した時点で移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に入るトレイ５０内に実装対象とする部品を収容しておけば、トレイ５０を載置したパレット４０をパレット台１０に挿入するだけで、８つのトレイ５０（部品回収トレイ５０ａを含む）を移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に供給することができる。

ここで、移載ヘッド５が、何らかの誤作動により、部品が収容されていない部品収容スペース５１から部品を吸着しようとした場合であっても、トレイ５０は前述のように磁石４２によってパレット４０に固定されており、またパレット４０は第１及び第２パレット抑え部材３８，３９によってパレット台１０のパレット受容部２４から抜け出ることがないようになっているので、移載ヘッド５がトレイ５０を直接吸着してしまった場合であっても、トレイ５０及びパレット４０がそのまま上方に引き上げられてしまうことはない。

この部品実装装置１には、図９に示すように、基板搬送路４を駆動する搬送路駆動機構６１、Ｘ軸テーブル７ｂをＹ軸テーブル７ａに沿って移動させるＸ軸テーブル移動機構６２、移動ステージ７ｃをＸ軸テーブル７ｂに沿って移動させる移動ステージ移動機構６３、各ノズル５ａを昇降及び上下軸回りに回転させるノズル駆動機構６４、各ノズル５ａに部品の吸着動作を行わせるノズル吸着機構６５及び各テープフィーダ７を駆動するテープフィーダ駆動機構６６が備えられており、これらの機構６１〜６６は部品実装装置１が備える制御装置６０によって作動制御がなされる。また、移載ヘッド５には撮像面を下に向けた基板カメラ６７（図１１も参照）が設けられており、基台２には撮像面を上に向けた部品カメラ６８（図７も参照）が設けられている。これら基板カメラ６７及び部品カメラ６８は制御装置６０によって作動制御がなされ、これら基板カメラ６７及び部品カメラ６８の撮像結果の情報は制御装置６０に入力される。

図９において、制御装置６０と繋がる記憶装置６９には予め実装プログラムが記憶されており、制御装置６０は記憶装置６９に記憶された実装プログラムを実行して部品の基板３への実装を行う。１つの基板３に対して行う部品実装のサイクルでは、先ず、部品実装の対象となる基板３を基板搬送路４によって所定位置へ搬送・位置決めし、移載ヘッド５を基板３の上方に移動させて基板カメラ６７により基板３の隅に設けられた位置決めマーク（図示せず）を視認する。このとき視認される位置ずれ検出用マークが予め定められた基準の位置からどれだけずれているかによって基板３の位置ずれが検出される。

制御装置６０は、基板３の位置ずれを検出したら移載ヘッド５を移動させて部品の搭載動作を繰り返す。各部品の基板３への搭載動作は、テープフィーダ７或いは手差しトレイ８によって移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に供給された部品を各ノズル５ａによりピックアップ（吸着）した後、そのピックアップした部品が部品カメラ６８の視野内を通過するようにして部品カメラ６８による部品の撮像を行わせ、部品のノズル５ａに対する位置ずれを検出する。そして、基板３の位置ずれと部品の位置ずれが補正されるようにしてその部品を基板３に搭載する。

１つの基板３について搭載すべき部品を全て実装し終えたら、その部品実装の終わった
基板３を基板搬送路４によって先の工程に送るとともに、次に部品実装を行うべき基板３を基板搬送路４によって搬送・位置決めし、同様の部品実装を実行する。

手差しトレイ８の各トレイ５０内には、基板３へ実装される前の（すなわちピックアップ前の）部品が所定の配置で整列配置されている。このため、制御装置６０は各トレイ５０における各部品の位置を正確に把握することができ、移載ヘッド５を各部品の上方に移動させて部品を順次ピックアップしていくことができる。

制御装置６０は各トレイ５０からピックアップした部品の数をカウントすることによって、各トレイ５０内の部品の残数を常時認識（検出）しており、各トレイ５０内の（すなわち各パレット４０内の）部品の残存状況を、基台２の手差しトレイ８側に設けられた表示パネル７０（図１）を介して視覚的（及び聴覚的）にオペレータに報知する。制御装置６０は、上記各パレット４０内の部品の残存状況の報知として、各トレイ５０内の部品の残数の表示や、残数が所定数（通常０個とするが、１、２個であってもよい）に達して部品の補給が必要となった旨の表示等を行う。

図１０は基台２の手差しトレイ８側に設けられた表示パネル７０の表示部７１一例を示しており、基台２に挿着された２つのパレット４０内の８つのトレイ５０（部品回収トレイ５０ａを含む）に対応する８つのランプ７２が、８つのトレイ５０と同じ配列（パレット台１０を上方から見たときの配列。図７参照）になるように設けられている。なお、図１０では、部品回収トレイ５０ａに対応するランプには符号７２ａを付している。

８つのランプ７２は制御装置６０によって点灯・消灯・点滅制御がなされ、部品回収トレイ５０ａを除く７つのトレイ５０に対応する７つのランプ７２については、その部品の残数が上記所定数に達していないときには点灯状態が保持され、部品の残数が所定数に達したときには消灯（或いは点滅）される。このため部品実装装置１のオペレータは、表示パネル７０の表示部７１を見れば、各トレイ５０内、ひいては各パレット４０内に部品が残存しているかどうか、各パレット４０について部品の補給を行うべきかどうかの判断を容易に行うことができる。この例では、ランプ７２（部品回収トレイ５０ａに対応するランプ７２ａを除く）が全て消灯しているパレット４０については部品の補給作業が必要であることが分かり、オペレータはそのパレット４０のみを基台２から（パレット台１０から）抜去し、部品を補給したうえでそのパレット４０を基台２に挿着する。なお、前述のように、制御装置６０は各トレイ５０内の部品の残数を常時認識しており、部品の残数が０個に達したパレット４０の上方に移載ヘッド５を移動させることはないので、そのパレット４０を基台２から引き抜いても移載ヘッド５の部品の実装動作に悪影響を与えることはない。

一方、テープフィーダ７については、テープフィーダ７自身に部品の残存数を検出する図示しない部品残存数検出手段が備え付けられており、その情報は制御装置６０を介して基台２のテープフィーダ７側に設けられた表示パネル（図示せず）によりオペレータに報知される。

このように本実施の形態の部品実装装置１は、基台２上の所定位置に基板３を位置決めする基板搬送路４、供給された部品をピックアップして基板搬送路４により位置決めされた基板３に搭載する移載ヘッド５及び基台２に対して手動で挿着され、載置された部品を移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に供給する複数のパレット４０（皿状部材）を備えるものであり、各パレット４０は互いに独立して基台２に対して挿抜自在になっている。

また、この部品実装装置１における部品供給方法は、複数のパレット４０を手動で基台２に挿着し、各パレット４０に載置された部品を移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に供給する
工程と、部品の補給が必要となり部品の補給をするパレット４０を基台２から抜去し、部品を補給したうえでそのパレット４０を基台２に挿着する工程とを含むものである。

本実施の形態における部品実装装置１及びこの部品実装装置１における部品供給方法では、基台２に対して挿抜自在な複数のパレット４０（皿状部材）を基台２に挿着して各パレット４０に載置された部品を移載ヘッド５の可動領域Ｒ内に供給するようになっているので、各パレット４０に異なる種類の部品を収容しておけば、安価な構成でありながら、従来のトレイフィーダと同様な多様な部品供給が可能である。また、各パレット４０は互いに独立して基台２に対して挿抜できるようになっているので、部品の補給が必要となったときには、その補給が必要となり部品の補給をするパレット４０を基台２から抜去し、部品を補給したうえでそのパレット４０を基台２に挿着すればよい。このため、部品の補給の際に部品実装装置１のカバー（可動カバー９ｂ）を開ける必要はなく、安全装置は働かないので、実装動作を停止させることがない。また、パレット４０は基台２の外部から挿抜することができるので、装置１内に体を差し入れる必要はなく、容易に部品の補給作業を行うことができる。

また、この部品実装装置１では、基台２に挿着された各パレット４０内の部品の残数を検出する部品残数検出手段（制御装置６０）及びこの部品残数検出手段が検出する各パレット４０内の部品の残数に基づいて各パレット４０内の部品の残存状況の報知を行う報知手段（制御装置６０及び表示パネル７０）を備えているので、オペレータは報知手段によって報知された各パレット４０内の部品の残存状況に基づいて、適切な時期にパレット４０内の部品の補給作業を行うことができる。

なお、この部品実装装置１では、パレット台１０を介して基台２に挿着された各パレット４０を基台２に対して抜去不能にロックし、パレット４０内の部品の残数が補給作業を行うべき所定の数量（通常０個）に達したパレット４０についてはそのロックが解除される構成のロック手段を備えた構成とすることができる。このようなロック手段としては、例えば、各パレット４０をパレット台１０に係脱自在に固定する前述の揺動部材３２の揺動を、別途設けた空圧シリンダの伸縮動によって規制できる構成とし、パレット４０内の部品の残数が補給作業を行うべき所定の数量に達したときのみ揺動部材３２が下方に揺動されるのが許容されるように空圧シリンダの動作を制御装置６０から制御するようにしたものが考えられる。或いは、別途設けたセンサにより揺動部材３２が下方に揺動される動作を検知して所要の場合にその揺動部材３２の動作を抑制したりエラー警告を発したりする機構を設けるようにしてもよい。

ところで、上記部品の実装中には、移載ヘッド５がピックアップした部品が基板３へ搭載される前、部品カメラ６８による画像認識等によって基板３への搭載が不適であると判断されるものが出てくる（例えば部品が部分的な変形を起こしているような場合）。このような判断は部品カメラ６８の撮像結果に基づいて制御装置６０が行うが、制御装置６０は、その実装不適であると判断した部品を移載ヘッド５により基板３に搭載させることなく、移載ヘッド５を部品回収トレイ５０ａの上方に移動させて、その回収すべき部品（以下、回収部品Ｐと称する。図１１参照）を部品回収トレイ５０ａに載置する。

制御装置６０は、回収した回収部品Ｐが、部品回収トレイ５０ａ上に設定した基準位置７３（図１参照）から順番に所定の配列で載置されるように移載ヘッド５の作動制御を行う。ここで、基準位置７３は、回収する部品のサイズ等によらない定位置として部品回収トレイ５０ａ上に設定され、２番目以降に回収した回収部品Ｐが載置される載置場所７３ａ，７３ａ，・・・（図１１参照）は、基準位置７３を基準とする所定の配列になるように部品回収トレイ５０ａ上に設定される。載置位置７３ａ同士の間隔は、回収部品Ｐのサイズ等に応じて定められる。

制御装置６０は、部品の実装動作中、回収部品Ｐを部品回収トレイ５０ａに載置する動作の回数等から、部品回収トレイ５０ａ内に載置されている部品数（以下、回収部品数と称する）を常時把握しており、この回収部品数が部品回収トレイ５０ａに対する部品のサイズ等によって定まる回収可能な部品数（以下、回収可能部品数と称する）に達するまでは、部品回収トレイ５０ａに対応するランプ７２ａを点灯状態にして、回収部品Ｐの回収動作（回収部品Ｐを部品回収トレイ５０ａに載置する動作）を実行する。一方、回収部品数が回収可能部品数に達したときには、ランプ７２ａを点滅状態にして、「回収部品撤去待ちモード」に入る。この「回収部品撤去待ちモード」とは、次に回収部品Ｐを回収する動作を行うべき状況になるまでは実装動作を継続するが、次に回収動作を行うべき状況になったときには、その回収動作を行わずに、部品の実装動作を中断するモードをいう。

このように、回収部品数が回収可能部品数に達して制御装置６０が「回収部品撤去モード」に入ると、部品回収トレイ５０ａに対応するランプ７２ａが点灯状態から点滅状態に転じるので、オペレータは部品回収トレイ５０ａから回収部品Ｐを撤去する作業を行うべき時期を的確に把握できる。オペレータは、部品回収トレイ５０ａに対応するランプ７２ａが点滅を始めたら、速やかに部品回収トレイ５０ａが載置されているパレット４０（そのパレット４０のみ）を基台２から（パレット台１０から）抜去し、部品回収トレイ５０ａから回収部品Ｐを撤去する。そして、空になった部品回収トレイ５０ａが載置されたパレット４０を基台２に挿着し直したうえで、制御装置６０に対して所定の操作を行い、制御装置６０が記憶している回収部品数のデータを初期値（０個）にリセットする。

回収部品数が初期値にリセットされると、制御装置６０は回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置動作を再開し、リセット後に最初に回収した回収部品Ｐを部品回収トレイ５０ａの基準位置７３に載置し、以降に回収した回収部品Ｐを所定の（基準位置７３を基準とする所定の配列になるように設定された）載置位置７３ａ，７３ａ，・・・に順番に載置する。

ここで、部品回収トレイ５０ａに対応するランプ７２ａが点灯状態から点滅状態に転じたとき、部品回収トレイ５０ａが載置されているパレット４０と同じパレット４０内の他のトレイ５０から部品がピックアップされている状況であった場合には、制御装置６０に対する所定の操作を行って部品の実装動作を中断させたうえで、部品回収トレイ５０ａからの回収部品Ｐの撤去作業を行うようにする。

上記のように、回収部品数が回収可能部品数に達したときは、オペレータが部品回収トレイ５０ａから回収部品Ｐを撤去し、制御装置６０が記憶している回収部品数のデータを初期値にリセットする必要があるが、生産対象とする基板３（以下、生産基板と称する）の種類の変更を行った場合など、実装プログラムの実行そのものをリセットした場合には、制御装置６０が記憶している回収部品数のデータも自動的に初期値にリセットされてしまうので、このようなときにはオペレータは部品回収トレイ５０ａ内の回収部品Ｐの撤去作業を行う必要がある。そのようにしなければ、リセット後に最初に回収した回収部品Ｐが部品回収トレイ５０ａ内に残存している回収部品Ｐの上に載置されてしまい、回収部品Ｐ同士を接触させて傷つけたり、移載ヘッド５を破損させたりするなどの不都合が生じるからである。

しかし、実際には、オペレータは実装プログラムの実行そのものをリセットした場合に、本来行わなければならない部品回収トレイ５０ａ内の回収部品Ｐの撤去作業を忘れることもあるので、本実施の形態の部品実装装置１では、そのような状況でも上記不都合が生じないようになっている。以下、その構成について説明する。

図１１において、部品回収トレイ５０ａの基準位置７３には、基準位置７３に回収部品Ｐが載置されていないときには上方から視認可能であるが、基準位置７３に回収部品Ｐが載置されているときにはその回収部品Ｐによって隠れて上方から視認不能となるマーク７４が設けられている。

制御装置６０は、回収部品数のデータのリセット操作後、或いは実装プログラムのリセット操作後には、最初に回収した回収部品Ｐを部品回収トレイ５０ａの基準位置７３に載置するが、この際、部品回収トレイ５０ａの上方に位置させた基板カメラ６７に上記マーク７４を視認させ、基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの検出を行わせる。

ここで、制御装置６０は、基板カメラ６７がマーク７４を視認したときには、基準位置７３に回収部品Ｐが載置されておらず、基準位置７３が空きスペースとなっていることが検出されたと判断し、基板カメラ６７がマーク７４を視認しなかったときには、基準位置７３に回収部品Ｐが載置されており、基準位置７３が空きスペースとなっていないことが検出されたと判断する。このように部品回収トレイ５０ａの基準位置７３に設けられたマーク７４及びこれを上方から視認する基板カメラ６７は、基準位置７３に回収部品Ｐを載置させる際に基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの検出を行う空きスペース検出手段となっている。

制御装置６０は、上記空きスペース検出手段により基準位置７３が空きスペースとなっていることが検出されたときには、部品回収トレイ５０ａは回収部品Ｐの撤去済み状態であると判断し、空きスペース検出手段により基準位置７３が空きスペースとなっていないことが検出されているときには、部品回収トレイ５０ａは回収部品Ｐの未撤去状態であると判断する。そして、制御装置６０は、部品回収トレイ５０ａが回収部品Ｐの撤去済み状態であると判断したときには、回収部品Ｐを部品回収トレイ５０ａに載置する動作を実行し、部品回収トレイ５０ａが回収部品Ｐの未撤去状態であると判断したときには、部品回収トレイ５０ａに既に回収されている回収部品Ｐの上に更に回収部品Ｐが載置されてしまう不都合を防止するため、移載ヘッド５による回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行せず、表示パネル７０等を介してその旨をオペレータに伝える所定の報知動作を行う。

このように制御装置６０は、基準位置７３に回収部品Ｐを載置させる際、空きスペース検出手段に基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの検出を行わせ、空きスペース検出手段により基準位置７３が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行するようになっている。そして、部品回収トレイ５０ａが回収部品Ｐの未撤去状態であると判断したときには、移載ヘッド５による回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行しないだけでなく、その旨（部品回収トレイ５０ａが回収部品Ｐの未撤去状態である旨）をオペレータに伝えるので、オペレータは本来行うべき部品回収トレイ５０ａからの回収部品のＰの撤去作業をまだ行っていないことを認識することができ、部品回収トレイ５０ａからの回収部品Ｐの撤去という、必要な処置をとることができる。

また、制御装置６０は、部品回収トレイ５０ａが回収部品Ｐの未撤去状態であると判断したときには、回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行しないが、その後、オペレータが部品回収トレイ５０ａからの回収部品Ｐの撤去を実行した場合には、基板カメラ６７を部品回収トレイ５０ａの上方に移動させて、マーク７４を視認させるようにする。その結果、基板カメラ６７によってマーク７４が視認されなかったとき（すなわち、空きスペース検出手段によって基準位置７３が空きスペースになっていることが検出されたとき）には、部品回収トレイ５０ａ内の回収部品Ｐが撤去済み状態になったと判断し、回収部品Ｐを部品回収トレイ５０ａに載置する動作を実行する。

このように本実施の形態における部品実装装置１は、移載ヘッド５がピックアップした部品が基板３へ搭載される前に搭載不適であると判断されて回収される回収部品Ｐが整列載置される部品回収トレイ５０ａを備えるほか、回収部品Ｐが部品回収トレイ５０ａ上に設定した基準位置７３から順番に所定の配列で載置されるように移載ヘッド５の作動制御を行う回収作動制御手段（制御装置６０）及び基準位置７３に回収部品Ｐを載置させる際、基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの検出を行う空きスペース検出手段（マーク７４及び基板カメラ６７）を備え、回収作動制御手段としての制御装置６０は、空きスペース検出手段により基準位置７３が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行するようになっている。

また、この部品実装装置１における部品回収方法は、移載ヘッド５がピックアップした部品が基板３へ搭載される前に搭載不適であると判断された場合に、その部品を基板３に搭載することなく回収して部品回収トレイ５０ａに整列載置するようにするものであり、回収部品Ｐは部品回収トレイ５０ａ上に設定した基準位置７３から順番に所定の配列で載置するとともに、基準位置７３に回収部品Ｐを載置させる際、基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの検出を行い、基準位置７３が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行するようにしたものである。

本実施の形態における部品実装装置１及びこの部品実装装置１における部品回収方法では、回収部品Ｐは部品回収トレイ５０ａ上に設定した基準位置７３から順番に所定の配列で載置するとともに、基準位置７３に回収部品Ｐを載置させる際、基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの検出を行い、基準位置７３が空きスペースとなっていることが検出されたならば（このとき、その部品回収トレイ５０ａ内の回収部品は撤去済みであるといえる）、回収部品Ｐの部品回収トレイ５０ａへの載置を実行するようになっているので、生産基板の種類の変更等を行った後など、本来行うべき部品回収トレイ５０ａ内の回収部品Ｐの撤去作業を忘れたような場合であっても回収部品Ｐを傷つけたり、移載ヘッド５を破損させたりするおそれがない。

また、部品回収トレイ５０ａの基準位置７３が空きスペースとなっているか否かの判断は、基準位置７３に設けたマーク７４が、部品回収トレイ５０ａの上方に移動させた基板カメラ６７によって視認されるか否かによって行われるようになっており、非常に簡単な構成でありながら、その判断（ひいては部品回収トレイ５０ａが回収部品Ｐの撤去済み状態であるか否かの判断）を極めて確実に行うことができるようになっている。

マーク７４は前述のように、部品回収トレイ５０ａの基準位置７３に設けられ、基準位置７３に回収部品Ｐが載置されていないときには上方から視認可能であるが基準位置７３に回収部品Ｐが載置されているときにはその回収部品Ｐによって隠れて上方から視認不能となるものであればよく、部品回収トレイ５０ａの底面に貼り付けた（或いは描いた）印のほか、部品回収トレイ５０ａの底面に穿設した小孔（ピンホール等）であってもよい。

部品回収トレイ５０ａの基準位置７３が空きスペースになっているかどうかは、部品回収トレイ５０ａの上方に移動させた基板カメラ６７によって、基準位置７３に回収部品Ｐが存在するかどうかを直接視認するようにしてもよい。このような構成を採るときには、空きスペース検出手段は基板カメラ６７のみとなる。しかし、基板カメラ６７は本来、基板３に設けた非常に小さい位置ずれ検出用マーク（前述）を視認するために設けられていることから、その視野は非常に狭いものであり、回収部品Ｐを直接視認するようにした場合、その視野の全域が回収部品Ｐによって占められてしまうと、基準位置７３に回収部品Ｐが存在しているかどうかの判別は難しくなるので、本実施の形態に示したように、部品
回収トレイ５０ａの基準位置７３にマーク７４を設けるとともに、部品回収トレイ５０ａの上方に移動させた基板カメラ６７によってそのマークが視認されるか否かによって基準位置７３が空きスペースであるか否かの判断を行うようにすることが好ましく、このような構成であれば、基板カメラ６７の視野が狭小な場合であっても精度のよい判別を行うことができる。なお、マーク７４を小孔とする場合、部品回収トレイ５０ａの底面が暗色である場合においてもその認識が容易になるという利点がある。

また、上述の実施の形態では、互いに独立して基台２に対して挿抜できる皿状部材（パレット４０）の数は２つであったが、この皿状部材の数は複数であればよく、必ずしも２つでなくてもよい。また、上述の実施の形態では、基台２に挿着された各パレット４０内の部品の残数を検出する部品残数検出手段は、制御装置６０が各トレイ５０からピックアップした部品の数をカウントすることによって各トレイ５０内の部品の残数を認識（検出）するものであったが、これは他の構成を有するもの、例えば部品カメラ６８の視野を通過した部品の数をカウントするなどによって各トレイ５０内の残数を検出するもの等であってもよい。また、上述の実施の形態では、部品残数検出手段が検出する各パレット４０内の部品の残数に基づいて各パレット４０内の部品の残存状況の報知を行う報知手段が、制御装置６０及び制御装置６０によって動作制御がなされる表示パネル７０から成るものであったが、表示パネル７０に変えて液晶ディスプレイ等を用いるようにしてもよい。

部品回収トレイ内の回収部品の撤去作業を忘れた場合であっても、回収部品を傷つけたり移載ヘッドを破損させたりするおそれがない。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の斜視図本発明の一実施の形態における部品実装装置の側面図本発明の一実施の形態における部品供給装置の手差しトレイの斜視図本発明の一実施の形態における部品供給装置の手差しトレイの側面図本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの平面図（ａ），（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの部分側面図本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの平面図（ａ），（ｂ），（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装装置の手差しトレイの部分側面図本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系等を示すブロック図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える表示パネルの表示部の一例を示す図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える空きスペース検出手段の構成を示す図

符号の説明

１部品実装装置
２基台
３基板
４基板搬送路
５移載ヘッド
５０ａ部品回収トレイ
６０制御装置（回収作動制御手段）
６７基板カメラ（空きスペース検出手段、カメラ）
７３基準位置
７４マーク（空きスペース検出手段）
Ｐ回収部品
Ｒ可動領域

Claims

基台上の所定位置に基板を位置決めする基板搬送路と、供給された部品をピックアップして基板搬送路により位置決めされた基板に搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドがピックアップした部品が基板へ搭載される前に搭載不適であると判断されて回収される回収部品が整列載置される部品回収トレイとを備えた部品実装装置であって、回収部品が部品回収トレイ上に設定した基準位置から順番に所定の配列で載置されるように移載ヘッドの作動制御を行う回収作動制御手段と、前記基準位置に回収部品を載置させる際、前記基準位置が空きスペースとなっているか否かの検出を行う空きスペース検出手段とを備え、回収作動制御手段は、前記空きスペース検出手段により前記基準位置が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品の部品回収トレイへの載置を実行することを特徴とする部品実装装置。
前記空きスペース検出手段は、部品回収トレイの前記基準位置に設けられ、前記基準位置に回収部品が載置されていないときには上方から視認可能であるが前記基準位置に回収部品が載置されているときにはその回収部品によって隠れて上方から視認不能となるマークと、前記基準位置に回収部品を載置させる際、部品回収トレイの上方に移動されて前記マークの視認を行うカメラとから成り、回収作動制御手段は、カメラによりマークが視認されるときには前記基準位置が空きスペースとなっていると判断し、カメラによりマークが視認されないときには前記基準位置が空きスペースとなっていないと判断することを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。
基台上の所定位置に基板を位置決めする基板搬送路と、供給された部品をピックアップして基板搬送路により位置決めされた基板に搭載する移載ヘッドと、移載ヘッドの可動領域内に設置された部品回収トレイとを備えた部品実装装置において、移載ヘッドがピックアップした部品が基板へ搭載される前に搭載不適であると判断された場合に、その部品を基板に搭載することなく回収して部品回収トレイに整列載置するようにした部品実装装置の部品回収方法であって、回収部品は部品回収トレイ上に設定した基準位置から順番に所定の配列で載置するとともに、前記基準位置に回収部品を載置させる際、前記基準位置が空きスペースとなっているか否かの検出を行い、前記基準位置が空きスペースとなっていることが検出されたならば、回収部品の部品回収トレイへの載置を実行することを特徴とする部品実装装置の部品回収方法。