JP2013165184A - 電子回路部品装着機 - Google Patents

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Abstract

【課題】部品供給装置および装着ヘッドが基材保持装置に対して一緒に移動させられる電子回路部品装着機を改善する。
【解決手段】ヘッド本体186上に、12個の吸着ノズルの各々が取出位置から撮像位置まで移動する間の移動経路を囲むカバー600を設け、部品供給装置360から取り出された電子回路部品が吸着ノズルから外れても装着ヘッド外への落下を防止する。落下部品は傾斜面616により落下部品案内通路632へ導いて収集するとともに、ラインセンサ670による撮像に基づいて収集部品数を数え、部品撮像装置による吸着ノズルの部品吸着状態の撮像により取得される落下部品の数との比較により装着ヘッド内における部品落下を確認する。部品収容器上において開閉部材630を開状態とし、収集部品を開口660から排出させる。
【選択図】図15

Description

本発明は、電子回路部品装着機に関するものであり、特に、装着ヘッドと部品供給装置とが回路基材に対して一緒に移動させられる電子回路部品装着機に関するものである。
下記の特許文献1には、装着機本体に設けられた部品供給装置および所定の位置に位置決めされた回路基板に対して装着ヘッドを移動させ、部品供給装置上において吸着ノズルを昇降させて電子回路部品を取り出させ、回路基板の所定の位置において吸着ノズルを昇降させて電子回路部品を装着させる電子回路部品装着機が記載されている。この電子回路部品装着機においては、吸着ノズルによる電子回路部品の吸着動作および装着動作を撮像装置に撮像させ、電子回路部品の回路基板への装着に不良があった場合には、撮像データに基づいて、吸着工程あるいは装着工程のいずれの時点に問題があったかが判断されるようにされている。
また、未だ公開されていないが、本出願人は、特願2011−206452号の出願において、部品供給装置を装着ヘッドと一緒に回路基材に対して移動させる電子回路部品装着機を提案した。この電子回路部品装着機によれば、移動中に装着ヘッドの吸着ノズルに部品供給装置から電子回路部品を受け取らせ、あるいは回路基材に対して任意の位置に位置する状態で吸着ノズルに部品供給装置から電子回路部品を受け取らせることができる。
特開2008−98411号公報
しかしながら、上記特願2011−206452号の明細書に記載の電子回路部品装着機には、未だ改善の余地がある。例えば、吸着ノズルが部品供給装置から受け取った電子回路部品を回路基材上に落とせば、不良な回路基材が生産される可能性があるというように改善の余地があるのである。
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、部品供給装置および装着ヘッドが基材保持装置に対して一緒に移動させられる電子回路部品装着機の改善を課題とする。
上記の課題は、(a)部品装着面を有する回路基材を保持する基材保持装置と、(b)その基材保持装置に保持された回路基材の部品装着面に平行な移動平面内で移動可能な可動部材と、(c)その可動部材を前記移動平面内の任意の位置へ移動させる可動部材移動装置と、(d)複数の電子回路部品を保持し、部品供給部から1個ずつ順次供給する部品供給装置であって、前記可動部材に保持されてその可動部材の移動に伴って移動する移動型部品供給装置と、(e)前記可動部材に保持されてその可動部材の移動に伴って移動し、前記移動型部品供給装置から電子回路部品を受け取って、前記基材保持装置に保持された回路基材の部品装着面の予め定められた位置へ装着する装着ヘッドとを含む電子回路部品装着機を、前記装着ヘッドにより前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品が装着ヘッド外へ落下することを防止するヘッド外落下防止装置と、前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品が前記装着ヘッド内へ落下したことを確認するヘッド内落下確認装置との少なくとも一方を含むものとすることにより解決される。
装着ヘッドによる部品供給装置からの電子回路部品の取出し後、電子回路部品が装着ヘッドから外れて落下することがあっても、ヘッド外落下防止装置が設けられていれば、電子回路部品が装着ヘッドの外へ落下し、回路基材上に落ちることが防止され、不良な回路基材の生産が防止される。
また、ヘッド内落下確認装置が設けられていれば、電子回路部品が装着ヘッド内に落下したことが確認されない場合、電子回路部品が装着ヘッド外に落下した可能性があることがわかり、電子回路部品装着機を停止させ、回路基材上に電子回路部品が落下していないかを作業者に点検させる等、適宜の手段を講じ、不良な回路基材の生産を防止することができる。
発明の態様
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。請求可能発明は、特許請求の範囲に記載された発明である本願発明の下位概念発明や、本願発明の上位概念あるいは別概念の発明を含むことがある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施形態の記載,従来技術,技術常識等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(2)項が請求項2に、(3)項が請求項3に、(4)項が請求項4に、(6)項が請求項5に、(9)項が請求項6に、(11)項が請求項7にそれぞれ相当する。
(1)部品装着面を有する回路基材を保持する基材保持装置と、
その基材保持装置に保持された回路基材の部品装着面に平行な移動平面内で移動可能な可動部材と、
その可動部材を前記移動平面内の任意の位置へ移動させる可動部材移動装置と、
複数の電子回路部品を保持し、部品供給部から1個ずつ順次供給する部品供給装置であって、前記可動部材に保持されてその可動部材の移動に伴って移動する移動型部品供給装置と、
前記可動部材に保持されてその可動部材の移動に伴って移動し、前記移動型部品供給装置から電子回路部品を受け取って、前記基材保持装置に保持された回路基材の部品装着面の予め定められた位置へ装着する装着ヘッドと
を含む電子回路部品装着機であって、
前記装着ヘッドにより前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品が装着ヘッド外へ落下することを防止するヘッド外落下防止装置と、前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品が前記装着ヘッド内へ落下したことを確認するヘッド内落下確認装置との少なくとも一方を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
回路基材には、例えば、(a)未だ電子回路部品が装着されていないプリント配線板、(b)一方の面に電子回路部品が搭載されるとともに電気的に接合され、他方の面には電子回路部品が未装着であるプリント回路板、(c)ベアチップが搭載され、チップ付基板を構成する基材、(d)ボールグリッドアレイを備えた電子回路部品が搭載される基材、(e)平板状ではなく三次元形状を有する基材等が含まれる。
移動型部品供給装置は、部品供給フィーダにより電子回路部品を供給する装置とされてもよく、トレイにより電子回路部品を供給する装置とされてもよい。部品供給フィーダには、例えば、バルクフィーダ,テープフィーダ,スティックフィーダがある。
移動型部品供給装置は、装着ヘッドを介して可動部材に保持されてもよく、装着ヘッドを介することなく、直接、可動部材に保持されてもよい。
(2)前記装着ヘッドが、
ヘッド本体と、
そのヘッド本体に保持され、旋回軸線のまわりに旋回させられる複数の部品吸着具と
を含み、当該電子回路部品装着機が、前記ヘッド外落下防止装置を含み、
そのヘッド外落下防止装置が、
前記ヘッド本体と共同して、少なくとも、前記複数の部品吸着具の各々が前記移動型部品供給装置の前記部品供給部から電子回路部品を取り出す取出位置から、前記部品吸着具による電子回路部品の吸着状態が撮像される撮像位置まで移動する間の移動経路を囲むカバーと、
前記ヘッド本体に設けられた部品収集部と、その部品収集部に前記部品吸着具から落下した電子回路部品を導く傾斜面とを含む落下部品収集装置と
の少なくとも一方を含む(1)項に記載の電子回路部品装着機。
部品収集部は、少なくとも、(a)それぞれヘッド本体に設けられ、移動型部品供給装置を保持する供給装置保持部と、複数の部品吸着具を旋回軸線のまわりに旋回させる吸着具旋回装置を保持する旋回装置保持部との間と、(b)電子回路部品の吸着状態を撮像する撮像装置が収納される撮像用凹部との少なくとも一方に設けられることが望ましい。複数箇所において落下する部品を収集する場合、各収集箇所に傾斜面を設け、部品収集部は共通としてもよい。
カバーは、複数の部品吸着具が部品を保持して移動する経路の全部を囲むものとされてもよく、一部を囲むものとされてもよい。
電子回路部品の部品吸着具からの落下は、例えば、部品吸着具による電子回路部品の保持姿勢が不安定であることにより生じ、部品供給装置からの取出し直後に生じ易い。そのため、部品吸着具の取出位置から撮像位置までの移動経路を囲むカバーが設けられれば、その移動経路のいずれにおいて電子回路部品が部品吸着具から外れても、装着ヘッド外への落下が防止され、回路基材上への落下が良好に防止される。
落下部品収集装置が設けられれば、落下した電子回路部品の収集により、落下部品の回収,再使用等、後処理が容易である。
(3)前記落下部品収集装置を含み、その落下部品収集装置が、さらに、
前記部品収集部の底部に設けられた開口と、
その開口を塞ぐ閉状態とその開口を開く開状態とを取り得る開閉部材と
を備えた収集部品排出装置を含む(2)項に記載の電子回路部品装着機。
部品収集部が前記(a)と(b)との両方に設けられる場合のように、複数個所設けられる場合には、それら部品収集部の複数の開口を閉状態とする開閉部材を個別に設けることも、一体的に構成することも可能である。開閉部材が手動で操作される場合は前者が適し、自動で開閉させられる場合は、後者が適する場合が多い。
開閉部材の開状態への移動は、装着ヘッドが予め定められた装着ヘッド収集部品排出位置、例えば、部品回収器の上方位置で行われることが望ましく、少なくとも、基材保持装置により保持された回路基材の上方から外れた位置へ移動させられた状態で行われることが望ましい。
部品収集部をヘッド本体に着脱可能に設け、ヘッド本体から取り外して収集部品を排出させるようにすることも可能である。しかし、本項に記載の電子回路部品装着機によれば、部品収集部をヘッド本体から取り外すことなく、収集された電子回路部品を排出することができ、排出が容易であり、また、部品収集部をヘッド本体と一体的に設けることが可能になる。
(4)前記落下部品収集装置を含み、その落下部品収集装置が、さらに、前記部品吸着具から落下した電子回路部品の望ましい箇所への移動を促進する向きに気体を噴出する気体噴出装置を含む(2)項または(3)項に記載の電子回路部品装着機。
部品吸着具から落下した電子回路部品は最終的には部品収集部に収集されるべきものであるが、落下位置と部品収集部との位置関係や、電子回路部品の種類あるいは移動路の状態等に起因して、落下部品が速やかに部品収集部へ移動しないことがある。その場合に、定期的に、あるいは移動不良が明らかになる毎に、気体噴射装置から気体が噴射される。
部品吸着具から落下した電子回路部品が、移動型部品供給装置の部品供給部近傍に集積することが移動不良の一例であり、別の一例は、電子回路部品が落下する可能性のある領域と部品収集部との間に距離があり、傾斜が付けられる等によって落下部品の部品収集部への移動促進が図られているにもかかわらず、落下部品の種類や落下領域の状況によって、予定どおりに部品収集部へ移動しない場合である。
いずれの場合も、気体噴出装置は、少なくとも装着ヘッドの作動中は連続して気体を噴出するものとすることも可能であるが、エネルギ消費を低減させる上で、必要に応じて気体を噴出するものとすることが望ましい。例えば、移動型部品供給装置からの電子回路部品の取出し時点から設定時間の間、あるいは、撮像位置における撮像装置による撮像の結果、部品吸着具に電子回路部品が保持されていないことが明らかになった場合、あるいは、前記ヘッド内落下確認装置により電子回路部品が落下したことが確認された場合等に、気体を噴出するものとすることが望ましいのである。
部品吸着具から落下した電子回路部品の特定の部分への残存や集積を防止する装置としては、例えば、可動部材移動装置を短い距離往復作動させる可動部材移動装置利用振動付与装置や、ヘッド本体に取り付けられて自身が振動し、結果的にヘッド本体を振動させる専用の振動装置等の利用も可能である。しかし、気体噴出装置の方が簡易に目的を達し得る場合が多い。
(5)前記収集部品排出装置が、さらに、
前記開閉部材を開状態にすべきことを指令する開指令を発する開指令装置と、
前記開閉部材を常には閉状態に保ち、前記開指令装置からの開指令に応じて開状態とする開閉部材駆動装置と
を含む(3)項に記載の電子回路部品装着機。
本項に記載の態様において、部品収集部が複数個所設けられる場合には、開閉部材が一体的に構成されることが望ましく、仮に別体に構成される場合でも、開閉部材駆動装置は共通とされることが望ましいことが多い。
収集された電子回路部品を自動的に排出させることができる。
(6)当該電子回路部品装着機が、前記ヘッド内落下確認装置を含み、そのヘッド内落下確認装置が、
設定期間内に前記移動型部品供給装置から取り出された後に落下した電子回路部品の数が、同じ設定期間内に前記部品収集部へ収集された電子回路部品の数と同じである場合に、前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品がすべて前記装着ヘッド内へ落下したことを確認する収集部品数依拠確認部を含む(2)項ないし(5)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
部品吸着具から電子回路部品が落下する時点と、その落下した電子回路部品が部品収集部へ収集される時点との間には時間差が存在するため、収集部品数依拠確認部はその時間差の存在を前提に確認を行うものとされることが必要である。設定期間はその条件を満たし得る期間であればよく、例えば、部品吸着具から電子回路部品が1個落下したことが判明する毎に、その判明時点から前記時間差より長いことが保証される一定時間の間、電子回路部品装着機の装着動作を休止させ、その一定時間の間に1個の電子回路部品が部品収集部へ収集されたことが確認されるようにすることが可能であり、この場合は、一定時間の間に部品収集部へ収集される電子回路部品の数は1個であることになる。
しかし、電子回路部品が1個落下したことが判明する毎に電子回路部品装着機の装着動作を一定時間休止させれば、その分、能率が低下するため、電子回路部品装着機の装着動作が他の原因で休止される時間があれば、その時間を利用することが望ましい。その休止時間が前記設定期間より長ければ、理想的であるが、たとえ長くなくてもその休止時間分は能率低下を回避できるからである。
例えば、1つの回路基材へのすべての電子回路部品の装着が終了すれば、その回路基材を次の回路基材と交代させることが必要であり、この交代に要する時間は前記時間差より長いことが多いため、設定期間を、1つの回路基材への装着動作の開始から、次の回路基材への装着動作の開始までの期間とすることが有効である。また、落下した電子回路部品が装着ヘッド内へ落下したことが確認できないということは、装着ヘッド外へ落下した可能性があるということであり、その場合には、例えば、その回路基材上に電子回路部品が落下していないことを作業者に確認させるために警報を発し、あるいは自動検査装置に検査を行わせることが望ましい。そのため、この点からも、設定期間を、1つの回路基材への装着動作の開始から、次の回路基材への装着動作の開始までの期間とすることが有効であるが、発明の実施形態において説明するように、電子回路部品の落下が取出位置から撮像位置までの間で生じ、撮像位置から装着位置までの距離が取出位置から撮像位置までの距離より長い場合、部品撮像から装着までの間に部品落下の確認および部品収集が行われると考えられ、1つの回路基材への装着動作の開始から終了までを設定期間とすることができる。装着終了は、最後の電子回路部品が回路基材に装着され、吸着ノズルが回路基材から離間させられて原位置へ戻されたときとしてもよく、あるいはそれから設定時間経過したときとしてもよい。設定時間は、例えば、吸着ノズルの原位置への復帰から基材保持装置による回路基材の保持の解放までの時間とされる。このように電子回路部品の装着終了を設定期間の終了とすれば、例えば、落下した電子回路部品の装着ヘッド内への落下が確認されない場合、回路基材が電子回路部品装着機内にある状態で点検等を行うことができる。
(7)前記収集部品数依拠確認部が、
前記傾斜面と前記部品収集部との間に設けられて傾斜面により集められた電子回路部品を部品収集部に導く落下部品案内通路と、
その落下部品案内通路に設けられ、その落下部品案内通路を通過する電子回路部品の数を検出する通過部品数検出装置と
を含む(6)項に記載の電子回路部品装着機。
(8)前記落下部品案内通路が、横断面形状の長さより幅が小さい扁平通路であり、前記通過部品数検出装置が、
その扁平通路の長さ方向に平行にかつ扁平通路の幅方向に向いて配設されたラインセンサと、
前記ラインセンサの出力信号を設定微小時間毎に取得することにより二次元画像データを取得し、その二次元画像データの処理により前記扁平通路を通過した電子回路部品の数を取得する画像処理部と
を含む(7)項に記載の電子回路部品装着機。
落下部品案内通路は、扁平通路とすることが、不可欠ではないが望ましい。通過部品数を確実に検出する観点からは、落下部品案内通路を、1個ずつの電子回路部品のみの通過を許容する太さとすることが望ましい。しかし、その場合には、落下部品案内通路に電子回路部品が詰まる可能性が高くなり、詰まり防止策が必要になる上、部品吸着具から電子回路部品が落下する時点と、その落下した電子回路部品が部品収集部へ収集される時点との間の時間差が大きくなる不利が生ずる。一方、落下部品案内通路の幅を大きくすると、ラインセンサの視野内で複数の電子回路部品が重なり合う確率が高くなり、落下部品案内通路を通過する電子回路部品の検出数の誤差が大きくなってしまう。それに対し、落下部品案内通路を扁平通路とすれば、電子回路部品が落下部品案内通路を通過する時点のみならず、通過経路も広く分かれることとなって、ラインセンサの視野内で複数の電子回路部品が重なり合う確率が低くなるからである。
また、通過部品数検出装置は、ラインセンサと扁平通路を挟んで対向させられた発光部を含み、通過する電子回路部品のシルエット像の数を検出するものとすることが、不可欠ではないが、電子回路部品の表面状態や通過時の姿勢の影響を排除する上で望ましい。
また、装着ヘッドが、旋回軸線のまわりに旋回させられる複数の部品吸着具を含む場合は、それら吸着具からの電子回路部品の落下領域も部品吸着具の旋回軌跡に対応する円弧状の領域となるのが普通であるので、扁平通路は横断面形状が部品吸着具の旋回軌跡に対応した円弧に沿って湾曲したものとされることが不可欠ではないが望ましく、傾斜面もその湾曲した扁平通路の上端から上方に開いた傾斜面とされることが望ましい。この形態は、部品吸着具の移動経路を囲むカバーが設けられる場合に特に有効である。
(9)前記装着ヘッドが、
ヘッド本体と、
そのヘッド本体に保持され、旋回軸線のまわりに旋回させられる複数の部品吸着具と
を含み、かつ、当該電子回路部品装着機が、前記ヘッド内落下確認装置を含み、そのヘッド内落下確認装置が、
前記ヘッド本体の、少なくとも、前記複数の部品吸着具の各々が前記移動型部品供給装置の前記部品供給部から電子回路部品を取り出す取出位置から、前記部品吸着具による電子回路部品の吸着状態が撮像される撮像位置まで移動する間の移動経路を囲む領域を撮像する撮像装置と、
その撮像装置により取得された画像データの処理により、電子回路部品が前記装着ヘッド内に落下したことを確認する画像処理装置と
を含む(1)項ないし(8)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
部品供給装置が装着ヘッドと一緒に移動させられつつ電子回路部品を供給する電子回路部品装着機において、撮像により電子回路部品の落下確認が行われ、電子回路部品の落下に対する処理を行うことができる。
(10)前記画像処理装置が、前記ヘッド本体の、前記複数の部品吸着具の各々が前記移動型部品供給装置の前記部品供給部から電子回路部品を取り出す取出位置から、前記部品吸着具による電子回路部品の吸着状態が撮像される撮像位置まで移動する間の移動経路を囲む領域の、電子回路部品の落下がないことが保証された画像データと、保証されない画像データとの差分に基づいて、電子回路部品が前記装着ヘッド内に落下したことを確認する差分依拠確認部を含む(9)項に記載の電子回路部品装着機。
上記「電子回路部品の落下がないことが保証された画像データ」は、例えば、(a)ヘッド本体の、電子回路部品が落下すればその部品が支持されることになる面であって、電子回路部品が落下していないために部品が支持されていない状態の面を表す画像データや、後に実施形態として説明するように、(b)装着ヘッドの複数の部品吸着具のうち、取出位置から撮像位置まで移動中のもの(さらに具体的には、例えば、取出位置と撮像位置とにおいて上昇端位置に停止している部品吸着具)が電子回路部品を吸着保持している状態を表す画像データである。また、上記「保証されない画像データ」は、装着作業中に実際に撮像された「電子回路部品の落下がないことが保証された画像データ」に対応する画像データであって、電子回路部品が落下した状態を表している可能性のある画像データである。
(11)さらに、前記装着ヘッドによる移動型部品供給装置の前記部品供給部からの電子回路部品の取出し時に、その部品供給部に電子回路部品が存在する状態から一旦存在しない状態に移行したことに基づいて、その部品供給部から電子回路部品が取り出されたことを確認する取出確認装置を含む(1)項ないし(10)項のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
取出確認装置が設けられれば、電子回路部品が部品供給部から取り出されなかった場合に、取り出された電子回路部品が落下したと誤って判断されることを回避することができる。取出確認装置としては、透過型あるいは反射型の光電センサが好適である。
請求可能発明の一実施形態である電子回路部品装着機たる装着モジュールを複数備えた電子回路部品装着ラインを示す斜視図である。 上記装着モジュールの一部について基板搬送装置等を示す斜視図である。 上記装着モジュールの装着装置の装着ヘッドおよびヘッド移動装置を示す斜視図である。 上記ヘッド移動装置を示す分解斜視図である。 上記装着ヘッドを示す斜視図である。 上記装着ヘッドをカバーを外して示す斜視図である。 上記装着ヘッドのノズルホルダ,吸着ノズル,昇降装置およびバルブ切換装置等を示す斜視図である。 上記装着ヘッドのノズルホルダ,吸着ノズル,別の昇降装置および別のバルブ切換装置等を示すを斜視図である。 上記装着ヘッドをバルクフィーダが設けられた側から示す斜視図である。 上記装着ヘッドにおいて回転体の回転による吸着ノズルの停止位置を概略的に説明する図である。 上記バルクフィーダを示す側面断面図である。 上記バルクフィーダを示す正面断面図である。 上記バルクフィーダの通過阻止部を示す正面断面図である。 上記バルクフィーダの部品送り装置を示す平面図である。 上記バルクフィーダのヘッド外落下防止装置を示す平面図である。 上記ヘッド外落下防止装置を示す図であり、図15におけるA−A断面図である。 上記ヘッド外落下防止装置を示す背面断面図である。 上記装着モジュールを制御するモジュール制御装置等の構成を概念的に示すブロック図である。 上記装着ヘッドを制御する装着ヘッド制御装置の主体を成す装着ヘッド制御コンピュータのROMに記憶させられた部品取出確認ルーチンを示すフローチャートである。 上記装着ヘッド制御コンピュータのROMに記憶させられた落下部品数計数ルーチンを示すフローチャートである。 上記装着ヘッド制御コンピュータのROMに記憶させられたヘッド内部品落下確認ルーチンを示すフローチャートである。 上記装着ヘッド制御コンピュータのROMに記憶させられた圧縮エア噴出ルーチンを示すフローチャートである。 上記装着ヘッド制御コンピュータのROMに記憶させられた収集部品排出ルーチンを示すフローチャートである。 別の実施形態である電子回路部品装着機の取出確認装置を示す斜視図である。
以下、請求可能発明のいくつかの実施形態を、図を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施形態の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
図1に、電子回路部品装着ラインの外観を示す。本装着ラインは、複数の装着モジュール10が、共通で一体のベース12上に、互いに隣接して1列に配列されて固定されることにより構成されている。複数の装着モジュール10はそれぞれ、請求可能発明の一実施形態である電子回路部品装着機であり、回路基板への電子回路部品の装着を分担し、並行して行う。
装着モジュール10については、例えば、特開2004−104075号公報に詳細に記載されており、本請求可能発明に関する部分以外の部分については簡単に説明する。
各装着モジュール10はそれぞれ、図2に示すように、装着機本体たるモジュール本体18,基材搬送装置たる基板搬送装置20,基材保持装置たる基板保持装置22,部品供給装置24,装着装置26,基準マーク撮像装置28(図3参照),部品撮像装置30およびモジュール制御装置32を備えている。
基板搬送装置20は、本実施形態においては、図2に示すように、2つの基板コンベヤ34,36を備え、回路基材の一種である回路基板40を複数の装着モジュール10が並ぶ方向と平行な方向であって、水平な方向に搬送する。本実施形態においては、「回路基板」はプリント配線板およびプリント回路板の総称とする。基板保持装置22はモジュール本体18に2つの基板コンベヤ34,36の各々について設けられ、それぞれ、図示は省略するが、回路基板40を下方から支持する支持部材および回路基板40の搬送方向に平行な両側縁部をそれぞれクランプするクランプ部材を備え、回路基板40をその電子回路部品が装着される部品装着面が水平となる姿勢で保持する。本実施形態においては、基板搬送装置20による回路基板40の搬送方向をX軸方向、基板保持装置22に保持された回路基板40の部品装着面に平行な一平面であって、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向とする。本部品供給装置24は、図2に示すように、部品供給具たる部品供給フィーダの一種である複数のテープフィーダ50を含む。
装着装置26は、図5に例示する装着ヘッド130と、それら装着ヘッド130を移動させるヘッド移動装置132(図4参照)とを備えている。ヘッド移動装置132は、図3に示すように、X軸方向移動装置136およびY軸方向移動装置138を備えている。Y軸方向移動装置138は、モジュール本体18に、部品供給装置24の供給部と2つの基板保持装置22とに跨って設けられたリニアモータ142を備え、可動部材たる移動部材としてのY軸スライド144をY軸方向の任意の位置へ移動させる。
X軸方向移動装置136はY軸スライド144に設けられ、図4に示すように、Y軸スライド144に対してX軸方向に移動させられるとともに、互いにX軸方向に相対移動させられる可動部材たる移動部材としての第1,第2X軸スライド146,148と、それらスライド146,148をそれぞれ、X軸方向に移動させるX軸スライド移動装置150,151とを備えている。X軸スライド移動装置150,151はそれぞれ、例えば、駆動源たる電動モータ152と、ねじ軸154およびナット156を含む送りねじ機構158とを含むものとされ、X軸スライド146,148をX軸方向の任意の位置へ移動させ、第2X軸スライド148が回路基板40の部品装着面に平行な移動平面である水平面内の任意の位置へ移動させられる。電動モータ152は、本実施形態においては、エンコーダ付きのサーボモータにより構成されている。サーボモータは回転角度の正確な制御が可能な電動回転モータであり、サーボモータに代えてステップモータが使用されてもよい。以下に記載の別の電動モータについても同様である。また、送りねじ機構として、本実施形態においてはボールねじ機構が使用されている。以下に記載の別の送りねじ機構についても同様である。ヘッド移動装置は、X軸スライド上にY軸方向移動装置が設けられたものとされてもよい。
装着ヘッド130は第2X軸スライド148に着脱自在に搭載され、第2X軸スライド148の移動に伴って移動し、部品供給装置24の部品供給部と2つの基板保持装置22とに跨る移動領域である装着作業領域内の任意の位置へ移動させられる。装着ヘッド130は、吸着ノズルによって電子回路部品を保持するものとされている。吸着ノズルは部品保持具たる部品吸着具の一種である。装着ヘッド130を始めとして、吸着ノズルを保持し、部品保持具保持部材たるノズルホルダの数を異にする複数種類の装着ヘッドが用意され、1つが選択的に第2X軸スライド148に取り付けられる。装着ヘッド130は、図5に示すように、ノズルホルダ170を複数、例えば3個以上、図示の例では12個備え、吸着ノズル172が最大12個保持され得る。
前記基準マーク撮像装置28は、図3に示すように、第2X軸スライド148に搭載され、ヘッド移動装置132により装着ヘッドと共に移動させられて、回路基板40に設けられた基準マーク(図示省略)を撮像する。また、前記部品撮像装置30は、図2に示すように、基台38の基板搬送装置20と部品供給装置24との間の部分に位置を固定して設けられ、撮像対象物たる電子回路部品を下方から撮像する。
装着ヘッド130を説明する。装着ヘッド130は、未だ公開されていないが、本出願人の出願に係る特願2011−206452号の明細書に詳細に記載されており、本請求可能発明に関する部分以外の部分については簡単に説明する。
装着ヘッド130においては、図6にカバー178を外して示すように、前記12個のノズルホルダ170が可動部材たる回転体180により保持されている。回転体180は、装着ヘッド130の本体であるヘッド本体186により、自身の鉛直な軸線まわりに回転可能に支持されている。回転体180は、可動部材駆動装置たる回転体駆動装置190により回転させられる。回転体駆動装置190は電動モータ192を駆動源とし、回転体180を鉛直軸線まわりに正逆両方向に任意の角度回転させる。
12個のノズルホルダ170は、回転体180のホルダ保持部194の外周部の回転体180の回転軸線を中心とする一円周上において適宜の間隔を隔てた12の位置、本実施形態においては等角度間隔の12の位置にそれぞれ、その軸方向が回転体180の回転軸線に平行となる姿勢で軸方向に相対移動可能かつ自身の軸線まわりに回転可能に嵌合されている。
吸着ノズル172は、図5に示すように、ノズル本体196,吸着管197および板状の背景形成部材198を含み、ノズルホルダ170により同心状に保持されており、回転体180の回転により、回転体180の回転軸線のまわりに旋回させられる。本実施形態においては、回転体180および回転体駆動装置190が吸着具旋回装置たるノズル旋回装置を構成している。背景形成部材198は吸着ノズル172に保持された電子回路部品の撮像時に電子回路部品の背景を形成し、本実施形態においては円板状を成し、黒色とされ、電子回路部品の正面像が撮像される。吸着管197には、12個のノズルホルダ170の各々に対応して設けられた切換弁装置200(図7参照)の切換えにより、正圧と負圧とが選択的に供給される。
ノズルホルダ170のホルダ保持部194から上方へ突出させられた上端部には、図7に示すように、カムフォロワたるローラ220が、回転体180の回転軸線と直交する軸線まわりに回転可能に取り付けられ、図6に示すように、ヘッド本体186に固定して設けられたカム230のカム面232に係合させられている。カム230は円筒状を成し、回転体180と同心に設けられ、その下面は、ノズルホルダ170の軸方向について変化させられてカム面232を構成し、カム230の周方向において高さが変化させられる。
ノズルホルダ170は、図7に示すように、その上端部とホルダ保持部194との間に配設された圧縮コイルスプリング234によって上方へ付勢され、ローラ220がカム面232に係合させられている。したがって、回転体180が回転させられるとき、ローラ220がカム面232に沿って回転しつつ、回転体180の回転軸線に平行な方向における位置が変化させられ、12個のノズルホルダ170が回転体180の回転軸線まわりに旋回させられつつ昇降させられる。圧縮コイルスプリング234は、付勢手段の一種である弾性部材たるスプリングである。以後に記載の別の圧縮コイルスプリングあるいは引張コイルスプリングについても同様である。
12個の吸着ノズル172は、回転体180がノズルホルダ170の配設角度間隔に等しい角度、間欠回転させられることにより、12個の停止位置に順次、停止させられる。本実施形態においては、12個の停止位置のうちの1つが、基板保持装置22からの高さ方向の距離が最も短い距離最小停止位置とされ、図10に概略的に示すように、回路基板40への電子回路部品の装着が行われる装着位置とされている。
また、距離最小停止位置に対して180度、隔たった1つと、その1つの停止位置の正逆両側に隣接する2つずつとの合計5つの停止位置が、基板保持装置22からの距離が最も長い距離最大停止位置とされ、装着時における回転体180の回転方向(図10において矢印で示す方向)において装着位置より下流側に位置し、装着位置に最も近い距離最大停止位置が取出位置とされ、取出位置より下流側の距離最大停止位置であって、装着位置に対して180度隔たった距離最大停止位置が電子回路部品を撮像する撮像位置とされている。取出位置は、吸着ノズル172が後述するバルクフィーダから電子回路部品を取り出す位置であり、その取り出した電子回路部品を装着位置において回路基板40に装着する。それに対し、吸着ノズル172による前記テープフィーダ50からの電子回路部品の取出しおよび取り出した電子回路部品の回路基板40への装着はいずれも装着位置において行われ、装着位置は取出装着位置でもある。
ヘッド本体186の撮像位置に対応する部分には、図5に示すように、部品撮像装置240および照明装置242(図15参照)が設けられている。ヘッド本体186の、撮像位置へ移動させられた吸着ノズル172の真下の部分には、図16に一部を示すように、ヘッド本体186の上面に開口して撮像用凹部244が形成され、照明装置242が収容されている。照明装置242は、複数のLED246を含む。これらLED246は、図15および図16に示すように、撮像位置に停止させられた吸着ノズル172の軸線を含む中心線を中心とする円に沿って並べられるとともに、中心線に平行な方向において複数列、下方ほど配列円の直径が小さくなる状態で取り付けられ、上方へ光を照射する。複数のLED246には、カバー250が被せられている。カバー250はLED246に沿って傾斜させられ、その内側面は、上方ほど吸着ノズル172の軸線から離れる向きに傾斜させられた傾斜面252とされるとともに、ヘッド本体186の上面から突出させられてLED246を上方から覆っている。カバー250は透明とされており、LED246による光の照射を妨げない。
部品撮像装置240は、図5に示すように、撮像器たるCCDカメラ254および導光装置(図示省略)を含む。CCDカメラ254は、ヘッド本体186の吸着ノズル172の旋回軌跡より外周側の部分に下向きに設けられ、導光装置は複数のミラー(図示省略)を含み、上記撮像用凹部244内に収納されている。複数のミラーのうちの1つは照明装置242の下方に設けられ、撮像位置に停止させられた吸着ノズル172の真下に位置させられる。別の1つのミラーはCCDカメラ254の下方に設けられ、像形成光(電子回路部品からの反射光)をCCDカメラ254に入光させ、吸着ノズル172によって吸着された電子回路部品が撮像される。CCDカメラに代えてCMOSカメラが使用されてもよい。前記部品撮像装置30は、ヘッド本体186を介することなくモジュール本体18に設けられて位置固定の部品撮像装置であり、部品撮像装置240は吸着ノズル172と一緒に基板保持装置22に対して移動させられる移動型部品撮像装置である。
ヘッド本体186の装着位置および取出位置に対応する位置にはそれぞれ、昇降装置260,262が設けられ、ノズルホルダ170を回転体180に対して軸方向に進退させ、昇降させる。昇降装置260は、本実施形態においては、図6および図7に示すように駆動部材270および駆動部材昇降装置272を含む。駆動部材昇降装置272は、駆動部材270が固定された昇降部材274および昇降部材駆動装置276を含み、昇降部材駆動装置276は、駆動源たる電動モータ278と、ねじ軸280およびナット282を含む送りねじ機構284とを含む。昇降部材274の下降により駆動部材270が下降させられ、ノズルホルダ170に係合し、スプリング234の付勢力に抗して下降させ、吸着ノズル172を回路基板40に接近させる。駆動部材270の上昇により、ノズルホルダ170はスプリング234の付勢力により追従して上昇させられ、吸着ノズル172が回路基板40から離間させられてローラ220がカム面232に係合する原位置である上昇端位置へ上昇させられる。
ヘッド本体186の取出位置に対応する部分に設けられた昇降装置262は、図6および図8に示すように昇降装置260と同様に構成されており、同じ作用を成す構成要素には同じ符号を付して対応関係を示し、説明を省略する。図6および図8においてはそれぞれ、図示の都合上、昇降装置262の構成要素の一部が示されている。
ヘッド本体186の取出位置に対応する部分にはバルブ切換装置300が設けられ(図8参照)、取出位置に到達したノズルホルダ170に対応する切換弁装置200を正圧供給状態から負圧供給状態に切り換える。また、ヘッド本体186の装着位置に対応する部分にはバルブ切換装置302(図7参照)が設けられ、負圧供給状態に切り換えられた切換弁装置200を正圧供給状態に切り換える。装着位置が取出装着位置とされ、吸着ノズル172がテープフィーダ50からの電子回路部品を受け取る場合には、バルブ切換装置302は、切換弁装置200を正圧供給状態から負圧供給状態に切り換える。さらに、ヘッド本体186の撮像位置に対応する部分には、負圧供給状態に切り換えられた切換弁装置200を正圧供給状態に切り換えるバルブ切換装置304(図18参照)が設けられている。このバルブ切換装置304は、バルブ切換装置300とは作動が逆になる構成とされている。さらにまた、ノズルホルダ170は、電動モータ312を駆動源とするノズルホルダ回転駆動装置310(図6参照)により、自身の軸線まわりに回転させられる。
さらに、ヘッド本体186には、装着ヘッド制御装置320(図18参照)が設けられている。装着ヘッド制御装置320は装着ヘッド制御コンピュータ322(図18参照)を主体として構成され、モジュール制御装置32のモジュール制御コンピュータ324に接続されて回転体駆動装置190の電動モータ192等、装着ヘッド130に設けられた各種駆動源等を制御する。装着ヘッド制御コンピュータ322には、1つを代表的に示すように、電動モータ192等の各エンコーダ326が接続されている。
ヘッド本体186の取出位置に対応する部分には、図9に示すように、部品供給装置360が設けられている。部品供給装置360はヘッド本体186を介して第2X軸スライド148に保持され、装着ヘッド130と共に第2X軸スライド148に対して着脱され、第2X軸スライド148の移動に伴って水平面内の任意の位置へ移動させられる。部品供給装置360が移動型部品供給装置を構成し、前記部品供給装置24は、モジュール本体18により第2X軸スライド148を介することなく保持され、移動しない固定型部品供給装置である。
本部品供給装置360は、バルクフィーダ362により電子回路部品を供給する装置とされており、少なくとも1つ、例えば、1つのバルクフィーダ362により電子回路部品を供給する装置とされている。バルクフィーダ362は、本実施形態においては、図11に示すように、フィーダ本体370,収納部372,部品供給部374(図15参照。以後、供給部374と略称する)および部品移動部376を含む。フィーダ本体370は、図9に示すように、ヘッド本体186に位置決めされて固定手段の一種である複数のボルト380により着脱可能に固定されており、X軸方向に平行に延び、取出位置に停止させられた吸着ノズル172の下方に至るアーム部382と、アーム部382の取出位置側とは反対側の端部からY軸方向に平行に延び出させられたアーム部384とを含む。
アーム部384には、ケース部材390,392が互いに合わされ、複数のボルト394によって着脱可能に固定されている。ケース部材390には、図12に示すように、そのケース部材392に合わされる合わせ面396とは反対側の面398に開口して凹部400が形成され、回転盤410および回転駆動装置412が収容されている。回転駆動装置412は電動モータ414を駆動源とし、ヘッド本体186に取り付けられている。
回転盤410は、図11に示すように、横断面形状(軸線に直角な切断面における形状)が円形を成し、電動モータ414の出力軸に固定され、X軸方向に平行な軸線まわりに正逆両方向に任意の角度回転させられる。回転盤410には、その合わせ面396側の面の外周部に、その回転軸線を中心とする一円周上に3個以上、本実施形態においては10個の永久磁石420が適宜の間隔を隔てて離散的に、本実施形態においては等角度間隔で保持されている。
ケース部材390の凹部400の底壁部428には、底壁部428の回転盤410とは反対側の面である合わせ面396に溝430が形成されている。溝430は、図11に示すように、回転盤410の回転軸線を中心とする円であって、回転盤410の回転に伴う10個の永久磁石420の旋回軌跡に沿った部分円環状を成す部分円環状溝部432と、上下方向溝部434とを含む。部分円環状溝部432は、永久磁石420の旋回軌跡の最下端から後方側(供給部374側とは反対側)へ延び出させられて上部に至り、更に旋回軌跡の最前部に至り、その下向きの前端部から上下方向溝部434が下方へ延び出させられている。上下方向溝部434の下部は湾曲させられ、その下端部は水平とされ、ケース部材390の前面に開口させられている。
溝430は、電子回路部品の一種であるチップ部品436が、その長手方向が溝430の長手方向に延びる姿勢で収容されるとともに、複数のチップ部品436が長手方向に1列に並んだ状態が得られる深さおよび幅を有するものとされている。溝430の深さは、チップ部品436の幅より大きく、幅の2倍より小さくされており、チップ部品436は、厚さ方向が溝430の幅方向となり、幅方向が溝430の深さ方向となる姿勢でのみ、溝430に収容され得る。チップ部品436としては、リード線を有しないリードレス電子回路部品が収容され、例えば、コンデンサや抵抗器等、磁性材料製の電極を有する部品が収容される。はんだ付けのために電極にニッケルメッキが施された電子回路部品でもよい。以後、場合によって、チップ部品436を部品436と称する。
ケース部材392には、図11および図12に示すように、ケース部材390に合わされる側の面である合わせ面450に開口する凹部452が形成されている。凹部452は、回転盤410の回転軸線および部分円環状溝部432の一部であって、下端部,後部および上端部を含む部分を覆う状態で形成され、ケース部材392がケース部材390と合わされることにより、底壁部428によって凹部452の開口が塞がれて収納部372が形成され、多数の部品436がバラバラの状態で収納される。収納部372と回転盤410とは凹部400の底壁部428により仕切られる。本実施形態においては、底壁部428が仕切板部を構成している。
部分円環状溝部432の凹部452により覆われた一部は、凹部452に開口させられて部品案内溝454を構成し、部分円環状溝部432の残りの部分および上下方向溝部434の開口は、ケース部材392により塞がれて部品案内通路456を構成し、部品案内溝454は収納部372から部品案内通路456まで延びる状態で形成されている。したがって、部品案内溝454の部品案内通路456側の端は、凹部452の合わせ面396に対して直角で上下方向に延び、後ろ向きの側面458と同一平面内に位置し、図13に二点鎖線で示すように、少なくとも一部が部品案内溝454からはみ出した部品436は、この側面458により部品案内通路456内への進入を阻止され、全体が部品案内溝内454に入っている部品436のみが部品案内通路456への進入を許容される。本実施形態においては、側面458の部品案内溝454の部品案内通路456側の端に隣接する部分が通過阻止部を構成し、底壁部428および部品案内溝454と共に部品整列装置を構成している。なお、本実施形態においては、ケース部材392は半透明な材料製、例えば、半透明な合成樹脂製とされ、収納部372に収納された部品436等がケース部材392の外から見えるようにされている。ケース部材392は透明材料製とされてもよい。
収納部372内には、図11に示すように、ケース部材392の上部に設けられた部品投入口470から部品436が投入される。部品投入口470は開閉部材472により開閉される。また、収納部372内の部品436はケース部材392の下部に設けられた部品排出口474から排出される。部品排出口474は開閉部材476により開閉される。
フィーダ本体370には、図14に示すように、その上面に開口し、上下方向溝部434に続く溝550が形成されている。溝550は、図15に示すように、吸着ノズル172の停止位置である前記取出位置に対応する位置を超えてアーム部382の前端面まで延び出させられ、フィーダ本体370上に固定されたカバー552により塞がれて、部品案内通路456に続く部品案内通路554が形成されている。カバー552は、閉塞部556と案内部558とを含む。閉塞部556は板状を成し、本実施形態においては合成樹脂製とされ、溝550の上下方向溝部434側の部分から、取出位置に対応する部分よりやや上下方向溝部434側の部分までを覆う。案内部558は断面形状がコの字形を成し、本実施形態においては金属製とされ、板状の底部560と一対の側壁部562,564とを含み、底部560により、溝550の残りの部分であって、取出位置に対応する部分を含む部分を覆う。案内部558については後に更に説明する。閉塞部も金属製とされてもよい。
溝550の取出位置に対応する部分には、図17に示すようにピン570が立設されてストッパを構成し、部品436を、取出位置に停止させられた吸着ノズル172の軸線の真下の位置である供給位置に位置決めする。この部品436の部品案内通路554からの取出しは、カバー552の案内部558の底部560に形成された開口572により許容される。以後、ピン570をストッパ570と称し、開口572を部品取出口572と称する。部品取出口572は、部品436を1個のみ取り出すことができる大きさとされており、フィーダ本体370の供給位置および部品取出口572が設けられた部分が供給部374を構成している。なお、図9においてはカバー552の図示は省略されている。
アーム部382の供給位置には、図16に示すように、取出確認装置574が設けられている。取出確認装置574は、本実施形態においては透過型の光電センサにより構成され、発光部576および受光部578を含む。発光部576および受光部578は溝550を挟んで対向して設けられ、部品436が供給位置に位置する状態では、部品436により受光部578の受光が妨げられ、OFF信号が発せられる。部品436が吸着ノズル172により吸着され、溝550から上方へ抜け出させられれば、受光部578が受光し、ON信号が発せられる。部品436の取出し後、部品436が送られ、次に取り出される部品436がストッパ570に当接し、供給位置に位置決めされて受光部578の受光が遮られることにより、検出信号がOFF信号に変わる。
部品案内通路554内の部品436は、部品送り装置580により供給位置へ送られる。部品送り装置580は、図14に示すように、フィーダ本体370に部品案内通路554に対して傾斜して設けられた複数、例えば、2つのエア噴出通路582,それらエア噴出通路582に共通の通路584,接続通路586,正圧源588および電磁開閉弁590を含み、電磁開閉弁590の開閉により、エア噴出通路582から部品案内通路554内への圧縮エアの噴出が許容,遮断される。圧縮エアは、溝550とストッパ570との間の隙間を通って外部へ流出し、部品案内通路456側から供給位置側へ向かう向きの空気の流れが得られ、部品436が送られてストッパ570により止められる。
フィーダ本体370は、図16に示すように、部品撮像装置240の照明装置242より低い位置に設けられ、ヘッド本体186はカバー552および供給部374の上方に位置し、そのヘッド本体186上にカバー600が取り付けられている。カバー600は、図15に示すように、12個の吸着ノズル172の各々が取出位置から撮像位置まで移動する間の移動経路を囲むものとされている。そのため、カバー600は、吸着ノズル172の旋回軌跡に沿った円弧状部602と、円弧状部602の長手方向の一端部に設けられた円環状部604とを含む。円弧状部602は、取出位置と、取出位置に対して撮像位置側に隣接する停止位置とにわたって設けられ、その内側の幅は、吸着ノズル172の背景形成部材198の直径よりやや大きい幅とされ、取出位置における吸着ノズル172の下降を許容するものとされている。円環状部604は、照明装置242のカバー250の傾斜面252の上端部上に載せられ、照明装置242を囲んでいる。カバー600とカバー250との干渉は、カバー600に形成された切欠606により回避される。
ヘッド本体186のカバー600により囲まれた部分には、図16および図17に示すように、上下方向に貫通する穴610が形成されている。穴610の下端開口612は、上端開口614より小さく、吸着ノズル172の旋回軌跡に沿った円弧状を成し、平面視において部品取出口572を含み、取出位置から撮像用凹部244に隣接する位置まで至り、穴610の内側面は、下方ほど吸着ノズル172の旋回軌跡に接近する向きに傾斜させられた傾斜面616とされている。なお、ヘッド本体186の穴610と撮像用凹部244との間の部分の、穴610および撮像用凹部244のいずれも形成されない部分には、カバー600の内側面に一体的に設けられた傾斜面形成部材618,620が配設され、それにより、下方ほど傾斜面616に接近する向きに傾斜させられた傾斜面622,624が形成されている。
ヘッド本体186とフィーダ本体370のアーム部382との間には、図16に示すように、開閉部材630が設けられている。開閉部材630は、図15に示すように、吸着ノズル172の旋回軌跡に沿った円弧状を成し、前記カバー552の案内部558に、吸着ノズル172の旋回軸線まわりに回動可能に嵌合され、移動を案内される。開閉部材630には、穴610の下端開口612と同じ形状,寸法を有し、上下方向に貫通する開口632が形成され、落下部品案内通路を構成している。以後、開口632を落下部品案内通路632と称する。したがって、落下部品案内通路632は下端開口612と同様に円弧状を成し、横断面形状の長さより幅が小さい扁平通路であり、前記傾斜面616は落下部品案内通路632の上端から上方に開かれている。
開閉部材630は、開閉部材駆動装置640により回動させられる。開閉部材駆動装置640は、図17に示すように、駆動源たる電動モータ642と、電動モータ642の回転を開閉部材630に伝達する回転伝達機構644とを含む。回転伝達機構644は、電動モータ642の出力軸に固定の歯車646と、ヘッド本体186により回転可能に支持され、歯車646と噛み合わされた歯車648と、開閉部材630の内周面側に設けられ、歯車648と噛み合わされた部分内歯車650とを含む。歯車648は、側壁部564に形成された切欠652を通って歯650と噛み合わされている。
前記フィーダ本体370のアーム部382には、図16に示すように上下方向に貫通して開口660が形成されている。開口660は、本実施形態においては、横断面形状が円形を成し、吸着ノズル172の旋回軌跡上において、部品取出口572に対して部品撮像装置240側とは反対側に隣接する位置に設けられている。カバー552の案内部558の底部560には、開口660に対応する部分に、開口660と同じ形状,寸法の開口662が形成されている。底部560にはまた、開口662と部品取出口572との間の部分に切欠664が形成され、部品取出口572が開口662に開放されている。
アーム部382にも切欠664と同様の形状,寸法の切欠666(図16参照)が形成され、部品案内通路554を形成する溝550の部品取出口572に対応する部分が開口660に開放されている。切欠666の深さおよびカバー552に設けられた切欠664の深さ(底部560の厚さ)は、供給位置に部品436が位置決めされている限り、後述するように、落下部品案内通路632内に落下した部品436が開口660,662から排出される際に、溝550の切欠666側の側面に引っ掛かることがなく、切欠664,666内に入ってしまって排出されなくなることもなく、供給位置に位置決めされた部品436が、排出される部品436の移動につれて溝550から切欠666側へ抜け出すことなく、供給位置に位置決めされた状態に保たれる大きさに設定されている。前記取出確認装置574は、アーム部382の溝550を画定する部分の切欠666より下側の部分に設けられている。また、図16においては、理解を容易にするために、底部560は、その厚さが誇張して図示され、切欠664,666はその深さが誇張して図示されている。
開閉部材630は、常には、図15に破線で示すように、落下部品案内通路632が開口660,662から外れて開口660,662を塞ぐ閉状態とされ、落下部品案内通路632の下部およびカバー552の案内部558の底部560により構成される凹部に、吸着ノズル172から外れて落ちた部品436が収集されるようにされる。この状態では、落下部品案内通路632内に部品取出口572が位置し、吸着ノズル172はカバー600,穴610,落下部品案内通路632を通って部品436を取り出す。開閉部材630は、閉状態から開閉部材駆動装置640により回動させられ、図15に二点鎖線で示すように、落下部品案内通路632が開口660,662上へ移動して開口660,662を開く開状態とされる。開閉部材630は、落下部品案内通路632の、開閉部材630の閉状態から開状態への回動方向において上流側の端が開口660,662と一致する位置である開閉部材収集部品排出位置まで移動させられる。本実施形態においては、落下部品案内通路632の下部およびカバー552の案内部558の底部560が部品収集部を構成し、フィーダ本体370を介してヘッド本体186に設けられ、ヘッド本体186のフィーダ本体370が固定された部分により構成される供給装置保持部と、ヘッド本体186の回転体180を回転可能に支持する部分を含む旋回装置保持部との間に設けられている。また、開口662が部品収集部の底部に設けられた開口を構成している。
開閉部材630には、図15に示すように、ラインセンサ670が設けられている。ラインセンサ670は、本実施形態においては、複数のCCD素子を含む。これらCCD素子は、図16に示すように、落下部品案内通路632の上端部に設けられ、落下部品案内通路632の湾曲に沿って1列に並び、落下部品案内通路632の幅方向に向いて設けられている。開閉部材630にはまた、発光部672が部品案内通路632を挟んでラインセンサ670と対向させられて設けられている。
ラインセンサ670および発光部672は、図15に示すように、落下部品案内通路632の長手方向の両端部の半円状部を落下する部品436も検出されるように設けられており、落下部品案内通路632の両端において落下部品案内通路632から離れる。そのため、ラインセンサ670および発光部672を配設するために開閉部材630には、その上面に開口し、落下部品案内通路632の上端部を含む凹部674が形成されているが、凹部674の長手方向の両端にはそれぞれ、ラインセンサ670と発光部672との間の部分に閉塞部材676が設けられている。閉塞部材676は、本実施形態においては透明な合成樹脂製とされ、落下部品案内通路632の両端部の上端部を画定し、凹部674への部品436の侵入を防止するとともに、発光部672が発する光の透過を許容するようにされている。
開閉部材630にはさらに、落下部品案内通路632の、開閉部材630の閉状態から開状態への移動方向において下流側の部分に気体噴出装置たるエア噴出装置680が設けられている。エア噴出装置680は正圧源588(図14参照)に接続され、正圧源588との間に設けられた電磁開閉弁682(図18参照)の開閉により、落下部品案内通路632の上記下流側から上流側に向かって圧縮エアを噴出する。
ヘッド本体186には、図9に二点鎖線で示すように、撮像装置690が取り付けられている。撮像装置690は、12個の吸着ノズル172の各々が取出位置から撮像位置まで移動する間の移動経路を囲む領域を側方から撮像し、取出位置と、その取出位置に撮像位置側において隣接する停止位置とにそれぞれ位置し、上昇端位置に停止している吸着ノズル172を同時に撮像するものとされている。
部品撮像装置240が収納される撮像用凹部244にも、図示は省略するが、傾斜面,落下部品案内通路,部品収集部,開閉部材,開閉部材駆動装置,ラインセンサおよび発光部が設けられている。導光装置の照明装置242の下方に設けられたミラー上には、傾斜面を備えた透明な案内部材が設けられ、電子回路部品の像形成光のミラーへの入光を許容するとともに、照明装置242を通って撮像用凹部244内に落下した部品436を落下部品案内通路へ導くようにされている。落下部品案内通路は、撮像用凹部内に、上記傾斜面より下側に設けられた収集体を上下方向に貫通して設けられた扁平通路とされ、その収集体の下端側の開口は、収集体の下側に移動可能に設けられた開閉部材により塞がれる。開閉部材は開閉部材駆動装置により、常には、落下部品案内通路の収集体下端側の開口を塞ぐ閉状態に保たれ、落下部品案内通路の下部と共に部品収集部を構成し、落下部品案内通路により収集体の下方へ導かれた部品436が溜められる。部品排出時には開閉部材が移動させられて開状態とされ、開口全部が開放されて溜められた落下部品が排出される。落下部品案内通路の上端部にはラインセンサおよび発光部が互いに対向して設けられ、落下部品案内通路内へ導かれる部品436が検出される。
上記撮像装置690およびバルクフィーダ362における前記回転駆動装置412,電磁開閉弁590,682,開閉部材駆動装置640,ラインセンサ670等は、装着ヘッド制御装置320により制御される。
前記モジュール制御装置32のモジュール制御コンピュータ324は、図18に示すように駆動回路700を介してリニアモータ142等、装着モジュール10を構成する種々の装置の駆動源等を制御し、制御回路702を介して報知装置704を制御する。報知装置704は、例えば、表示画面への文字,図形等により種々の情報等が表示される表示装置,ランプの点灯,点滅、ブザーの鳴動,音声によるアナウンス,作業者が有する携帯端末への通信等、種々の態様で情報等を報知する装置の少なくとも1つにより構成される。
モジュール制御コンピュータ324の入出力インタフェースには、基準マーク撮像装置28および部品撮像装置30の撮像により得られたデータを処理する画像処理コンピュータ710,X軸スライド移動装置150の電動モータ152等に設けられたエンコーダ712(図18には1つが代表して図示されている),装着ヘッド制御コンピュータ322等が接続されている。なお、装着ヘッド130の撮像装置240,690,ラインセンサ670の各撮像データは、装着ヘッド制御装置320からモジュール制御コンピュータ324を介して画像処理コンピュータ710へ送られ、処理される。そして、必要なデータがモジュール制御コンピュータ324から装着ヘッド制御コンピュータ322へ送られる。さらに、装着ヘッド制御コンピュータ322のROMには、図19〜図23にフローチャートで表すルーチン等が記憶させられている。
装着ヘッド130による電子回路部品の回路基板40への装着は、特願2011−206452号の明細書に記載の装着ヘッドと同様に行われるため、簡単に説明する。
装着ヘッド130は、例えば、12個の吸着ノズル172の全部が部品供給装置360のバルクフィーダ362から部品436を取り出し、基板保持装置22により保持された回路基板40に装着する。装着ヘッド130の12個の吸着ノズル172は、回転体180の回転により順次、取出位置へ旋回させられ、バルクフィーダ362から部品436を取り出す。ノズルホルダ170は、取出位置において昇降装置262により下降させられるとともに、吸着ノズル172がカバー600の円弧状部602を通って下降させられ、吸着管197が部品取出口572を通り、負圧の供給により部品436を吸着する。
吸着ノズル172は、部品吸着後、上昇させられ、部品取出口572を通って部品436を部品案内通路554から取り出す。取出し後、エア噴出通路582から部品案内通路554内へ圧縮エアが噴出され、部品436が供給位置へ移動させられる。また、回転盤410が適宜の時期、例えば、予め設定された数の部品436が供給される毎に回転させられ、10個の永久磁石420の各々が収納部372の下部において部品436を吸着し、上方へ移動させる。これら部品436のうちの一部が全体が部品案内溝454内に収容され、一列に並んだ状態で案内されて部品案内通路456内に進入し、さらに部品案内通路554へ進入し、部品送り装置580により送られる。永久磁石420により吸着されるが、一部あるいは全体が部品案内溝454内に収容されない部品436は通過阻止部460により止められ、永久磁石420に対する相対回転により吸着から解放され、落下する。
部品取出し時には、装着ヘッド制御コンピュータ322において図19に示す部品取出確認ルーチンが実行される。まず、ステップ1(以後、S1と略記する。他のステップについても同じ。)が実行され、取出位置において吸着ノズル172が下降を開始させられたか否かが判定される。この判定は、モジュール制御コンピュータ324から得られる部品装着状況情報に基づいて行われる。吸着ノズル172が下降を開始させられれば、S2が実行され、取出確認装置574の検出信号がOFF信号からON信号に変わったか否かが判定される。変化がなければ、S3において吸着ノズル172が上昇端位置へ復帰したか否かが判定される。
供給位置に位置決めされた部品436が吸着ノズル172によって吸着され、部品取出口572から取り出されれば、取出確認装置574の検出信号がOFFからONに変わり、取出しが確認されるため、S2の判定がYESになってルーチンの実行は終了する。吸着ノズル172の下降開始から上昇端位置復帰までの間に検出信号が変化せず、OFF信号のままであれば、吸着ノズル172が下降させられたにもかかわらず、部品436が部品案内通路554から取り出されず、部品取出しに失敗したことがわかり、S4が実行され、装着ヘッド制御コンピュータ322のRAMに設けられて記憶手段を構成する部品取出ミスデータメモリに、部品取出しをミスした吸着ノズル172を特定するデータが記憶される。吸着ノズル172は、例えば、吸着ノズル172の回転体180における取付位置により特定される。
取出位置において部品取出し動作を行った吸着ノズル172は、回転体180の回転により撮像位置へ移動させられ、部品撮像装置240により部品436の吸着状態が撮像される。撮像データが画像処理され、吸着ノズル172が部品436を保持しているか否か,保持している場合には正常な姿勢で保持しているか否かの検出が行われ、保持姿勢が正常であれば、吸着ノズル172による部品436の保持位置誤差が算出される。
装着ヘッド制御コンピュータ322ではまた、画像処理結果に基づいて図20に示す落下部品数計数ルーチンが実行される。まずS11において吸着ノズル172が部品436を保持しているか否かの判定が行われ、吸着ノズル172が部品436を保持していれば、S12において部品姿勢が正常であるか否かが判定される。部品436が吸着ノズル172に対して傾いたり、立った姿勢で保持されていて、撮像位置から装着位置へ移動する間に吸着ノズル172から外れて落下する恐れがあるか否かが判定されるのであり、正常な姿勢で保持されていれば、S12の判定はYESになってルーチンの実行は終了する。
部品436が吸着ノズル172により正常な姿勢で保持されていなければS13が実行され、バルブ切換装置304によって切換弁装置200が負圧供給状態から正圧供給状態に切り換えられ、吸着ノズル172による部品436の保持が解放される。それにより、部品436は照明装置242を通って撮像用凹部244内に落下し、部品収集部に収集される。このように保持姿勢が不安定な部品436を強制的に落下させて収集することにより、吸着ノズル172が撮像位置から装着位置へ移動させられる間に部品436が吸着ノズル172から外れ、装着ヘッド172外へ落下する事態の発生が確実に回避される。そして、S14が実行されて第1カウンタのカウント値C1が1増加させられ、落下部品数がカウントされる。強制的に落下させられる部品436も、部品撮像装置240の撮像により落下が確認された部品436としてカウントされるのである。
撮像時に吸着ノズル172が部品436を保持していなければ、S11がNOになってS15が実行され、取出位置における部品取出しにミスがあったか否かが判定される。ミスがなく、部品吸着状態の撮像が行われる吸着ノズル172を特定するデータが部品取出ミスデータメモリに記憶させられていなければ、S15がNOになってS16が実行され、カウント値C1が1増加させられる。この場合、部品436は吸着ノズル172によってバルクフィーダ362から取り出されたが、取出位置から撮像位置までの移動の間に自然に落下したと考えられ、落下部品としてカウントされるのである。それに対し、部品取出しにミスがあれば、S15がYESになり、落下部品数のカウントは行われず、部品取出ミスが部品落下と誤判断され、落下部品数がカウントされることが回避される。この場合、S17が実行されて部品取出ミスデータメモリに記憶された吸着ノズル172のデータについて、落下部品数の計数に使用されたことを表すデータが付加され、次にS15が実行される際に使用されないようにされる。それにより、部品436の取出しをミスした吸着ノズル172について、次回の部品取出し以降に、取り出した部品436が落下する事態が生じ、S15が実行されることがあっても、その吸着ノズル172について先に部品取出ミスデータメモリに記憶させられた取出ミス吸着ノズル特定データが使用されることがなく、部品落下にもかかわらず、部品取出ミスと誤って判断されることが回避される。取出ミス吸着ノズル特定データは、このように落下部品数をカウントするか否かにより使用されるとともに、後述するように、圧縮エアの噴出を行うか否かの判定にも使用されるため、使用後も消去されず、残される。
これら部品取出しおよび撮像は装着ヘッド130の回路基板40に対する移動と並行して行われ、装着位置が回路基板40の部品装着面に予め定められた部品装着箇所上へ移動させられる。その移動と並行して回転体180の回転により装着位置に至った吸着ノズル172は、昇降装置260により下降させられて部品436を回路基板40の部品装着箇所に装着する。この際、吸着ノズル172による部品436の保持位置誤差および回路基板40の部品装着箇所の位置誤差が修正される。
吸着ノズル172が取出位置において部品436を取り出した後、撮像位置へ移動する間に部品436が吸着ノズル172から外れて落下することがあれば、その部品436は、吸着ノズル172の旋回軌跡に沿って設けられたカバー600により囲まれた空間内に落下し、装着ヘッド130外への落下が防止される。開閉部材630は常には閉状態に保たれていて、落下部品案内通路632の下側開口はカバー552の案内部558の底部560によって塞がれており、カバー600の円弧状部602の上方において部品436が吸着ノズル172から外れれば、円弧状部602により装着ヘッド130外への落下が防止されるとともに、傾斜面616,622,624に案内されて落下部品案内通路632内に落ち、底部560上に溜まる。
また、部品436が照明装置242の上方で落下すれば、リング状部604により装着ヘッド130外への落下が防止され、撮像用凹部244内へ落下し、案内部材の傾斜面および落下部品案内通路により案内されて部品収集部に集められ、開閉部材上に溜められる。部品436は、LED246を覆うカバー250の傾斜面252により案内され、LED246に引っ掛かることなく、案内部材の傾斜面上へ落下する。
落下部品案内通路632内に部品436が落下するとき、ラインセンサ670により検出される。ラインセンサ670のCCD素子は部品436より小さいものとされており、画像処理コンピュータ710には部品436全体がラインセンサ670と発光部672との間を通過するのに要する時間より短い設定時間毎にデータが読み込まれている。したがって、それらデータを合わせることにより撮像対象物の二次元画像データが得られ、部品436が落下するとき、そのシルエット像が取得される。撮像用凹部244に設けられたラインセンサについても同様である。
部品落下の検出に基づいて図21に示すルーチンが実行される。本ルーチンのS21においては、1枚の回路基板40について、1つの装着モジュール12において予定された電子回路部品の装着が済んだか否かが判定される。予定の電子回路部品の装着が済んでいなければ、S21はNOになってS22,S23がスキップされ、S24が実行される。
S24においては、ラインセンサ670による撮像に基づいて部品436の落下が検出されたか否かの判定が行われる。この判定は、画像処理コンピュータ710の画像処理結果が読み込まれることにより行われ、部品落下が検出されればS25が実行され、第2カウンタのカウント値C2が1増加させられ、落下部品案内通路632の下部等により構成される部品収集部に収集される部品436の数である収集部品数が数えられる。次いでS26,S27が実行され、撮像用凹部244に設けられたラインセンサの撮像に基づいて部品436の落下が検出されたか否かが判定され、検出されれば第3カウンタのカウント値C3が1増加させられて、撮像用凹部244の部品収集部における収集部品の数が数えられる。部品436の落下が検出されなければ、S24,S26がNOになってS25,S27がスキップされる。そして、S28において装着動作終了フラグがONにセットされているか否かが判定されるが、ここではまだ装着ヘッド130の部品装着動作が終了しておらず、装着動作終了フラグはOFFにリセットされているため、S28の判定はNOになってルーチンの実行は終了する。
回路基板40への部品の装着に失敗した吸着ノズル172があり、リカバリが必要であれば、それも含めて、回路基板40に予定された部品が装着され、吸着ノズル172が上昇端位置へ到達すれば、S21の判定がYESになってS22が実行され、設定時間の経過が待たれる。この時間は、本実施形態においては、部品436の落下,撮像,収集および部品撮像装置240による吸着ノズル172の部品吸着状態の撮像に基づく部品落下の確認の時間差にかかわらず、それらが落下部品について行われ得る時間に設定され、ここでは、最後の部品装着から基板保持装置22による回路基板40の保持が解除されるまでの時間とされる。設定時間の経過後、S23において装着動作終了フラグがセットされる。そして、S24〜S27が実行され、落下部品があれば、その数がカウントされる。
S23において装着動作終了フラグがセットされた後はS28の判定がYESになってS29が実行され、S25およびS27においてそれぞれカウントされた収集部品数C2,C3の合計が、図20の落下部品数計数ルーチンにおいて数えられる落下部品数C1と一致するか否かが判定される。収集部品数と落下部品数とが一致すれば、落下した部品436はすべて収集されたことが確認され、S30において収集部品排出許可フラグがONにセットされ、装着動作終了フラグがリセットされてルーチンの実行が終了する。
収集部品数と落下部品数とが不一致であれば、S31が実行され、報知装置704により警報が発せられ、異常の発生が作業者に報知され、異常の内容が表示画面に表示されるとともに、装着モジュール10の作動が停止させられる。収集部品数が落下部品数より少ないのであれば、装着ヘッド130外に部品436が落下した恐れがあり、作業者は、まだ装着モジュール10内にある回路基板40上等に部品436が落ちていないか点検する。収集部品数が落下部品数より多いのであれば、例えば、画像処理にミスが発生した恐れがあり、画像処理コンピュータ710等の点検が行われる。S31では、警報発生等の指令が装着ヘッド制御コンピュータ322からモジュール制御コンピュータ324へ送られ、それに基づいてモジュール制御コンピュータ324により報知装置704の制御による警報発生等の処理が行われる。S31においてはまた、装着動作終了フラグがリセットされる。
撮像装置690による撮像およびエア噴出装置680による圧縮エアの噴出を図22に示すルーチンに基づいて説明する。
S41において、取出位置において吸着ノズル172によるバルクフィーダ362からの部品436の取出し動作が行われたか否かが判定される。吸着ノズル172が下降後、上昇端位置へ上昇させられれば、S41の判定がYESになってS42が実行され、撮像装置690により撮像が行われる。本実施形態においては部品436の取出しが撮像実行条件であり、撮像により得られた像データは画像処理コンピュータ710により処理される。それにより得られる画像データ(この画像データが、電子回路部品の落下がないことが保証されない画像データである)が、部品436が落下しておらず、存在しないことが保証された画像データである保証データと比較される。本実施形態においては、取出位置と、その取出位置に撮像位置側において隣接する停止位置とにそれぞれ位置し、上昇端位置に位置する吸着ノズル172がいずれも部品436を保持していて、部品436が落ちていないことが保証される画像データが保証データとされている。
比較により2つの画像データの差分が取得される。両画像データに差があり、差分が2つの吸着ノズル172の少なくとも一方が部品436を保持しないことを表すのであれば、部品436が吸着ノズル172から外れたことがわかる。S43では、画像処理コンピュータ710から2つの画像データの差分の取得結果が読み込まれ、2つの吸着ノズル172の少なくとも一方が部品436を保持していないのであれば、S44が実行され、先に説明した図19のS4において記憶された部品取出ミスデータである取出ミス吸着ノズル特定データに基づいて、S41において部品取出し動作を行った吸着ノズル172について部品取出しにミスがあったか否かが判定される。部品取出しにミスがなければ、部品436がバルクフィーダ362から取り出されたものの落下したと考えられ、S45が実行されてエア噴出装置680が作動させられる。
圧縮エアは、開閉部材630の閉状態から開状態とされる際の移動方向において部品取出口572の下流側から上流側に向かって噴射され、部品取出口572の近傍に落下した部品436があれば、部品取出口572より上流側へ移動させられる。それにより、落下部品436が部品取出口572近傍に溜まり、吸着ノズル172による部品436の取出しを妨げたり、落下部品が積み上がってラインセンサ670による部品436の検出を妨げたりすることが防止される。部品取出しにミスがあれば、S44の判定がYESになって圧縮エアの噴出は行われない。この場合、部品436が落下したのではないため、圧縮エアの噴出による部品436の吹き飛ばしが不要であるからである。そして、S46が実行され、部品取出しをミスした吸着ノズル172を特定するデータに、圧縮エア噴出を行うか否かを判定するために使用したことを表すデータが付加され、次にS44が実行される際に使用されないようにされる。それにより、先に落下部品数計数ルーチンのS17について説明したのと同様に、部品436の取出しをミスした吸着ノズル172について次に、取り出した部品436が落下する事態が生じても、部品取出ミスと誤って判断されることが回避される。
2個所の部品収集部に収集された部品436の排出を説明する。
一連の回路基板40への電子回路部品の装着開始後、図23に示すルーチンが実行され、予め設定された条件の成立時、例えば、2つの部品収集部のいずれか一方に収集された部品436の数が設定数以上になった場合に収集部品の排出が行われる。排出条件成立の判定は、落下部品が収集され、収集部品としてカウントされることが確実な時期、ここでは1枚の回路基板40への部品装着終了後、設定時間が経過したときに行われる。そのため、S51においては、収集部品排出許可フラグがONにセットされているか否かの判定が行われる。1枚の回路基板40への電子回路部品の装着が終了し、設定時間が経過して収集部品数の計測が終了していれば、S51の判定がYESになってS52が実行され、前記第2,第3カウンタのカウント値C2,C3が読み込まれ、収集部品数が設定数以上になった部品収集部があるか否かが判定される。
収集部品数が設定数以上である部品収集部があれば、S53が実行され、2つの部品収集部の一方、ここでは落下部品案内通路632により構成される部品収集部に収集部品があるか否かの判定が行われる。カウント値C2が1以上であり、収集部品があればS54が実行され、装着ヘッド130がヘッド移動装置134により移動させられ、まず、開口660が部品収容器上に位置する装着ヘッド収集部品排出位置へ移動させられる。部品収容器は、図示は省略するが、2つの部品収集部の各々について排出される部品436を受入れ可能な大きさに開口させられ、モジュール本体18の装着ヘッド130の移動領域内であって、基板保持装置22から外れた位置に設けられている。
移動後、S55が実行され、開閉部材630が閉状態から移動させられて開状態とされ、開閉部材収集部品排出位置へ移動させられる。それに伴って、落下部品案内通路632が開口660,662上へ移動させられ、開口660,662が開かれる。この際、底部560の落下部品案内通路632の下端側開口を塞ぐ部分に載った部品436は、落下部品案内通路632の上流側端面により押されて開口660,662側へ移動させられ、開口660,662上へ至った状態で開口660,662を通って排出され、部品収容器に収容される。
部品436は、切欠664,666により、部品取出口572および溝550を通過することが許容される。溝550の供給位置には部品436が位置決めされており、先に説明した切欠664,666の深さの設定により、部品436が溝550や切欠664,666内に落ちて開閉部材630によって押されなくなることはなく、開口660,662上へ移動させられて排出される。排出後、開閉部材630は閉状態に戻される。また、カウント値C2が0にリセットされる。
そして、次にS56が実行され、他方の部品収集部、ここでは撮像用凹部244内に設けられた部品収集部に収集部品があるか否かが判定される。カウント値C3が1以上であり、収集部品があれば、S57,S58が実行され、撮像用凹部244内に設けられた部品収集部の開口が部品収容器上へ移動させられるとともに、開閉部材が開状態とされて部品436が排出されて部品収容器に収容され、カウント値C3が0にリセットされる。この際、第1カウンタのカウント値C1も0にリセットされる。それにより、回路基板40への電子回路部品の装着が再開されるとき、部品撮像装置240の撮像に基づく落下部品数のカウントおよび2つの部品収集部における収集部品数のカウントはいずれも0から開始される。そして、S59において収集部品排出許可フラグがリセットされてルーチンの実行は終了する。2つの部品収集部のいずれかに収集部品がない場合には、S53あるいはS56がNOになり、収集部品がない部品収集部については部品収集動作が行われない。S56がNOになった場合、S60が実行され、カウント値C1が0にリセットされる。このように落下部品は収集,排出,収容により部品収容器に自動的に回収され、再使用等、後処理を容易に行うことができる。2つの部品収集部のいずれについても収集部品数が設定値より少なければ、S52がNOになってS59が実行される。
S29においてヘッド内部品落下確認を行うための収集部品数のカウントと、S52において収集部品の排出を行うか否かの判定を行うための収集部品数のカウントとは別に行われ、前者については、収集部品の排出とは関係なく、累積してカウントされるようにしてもよい。その場合、カウント値C1は、収集部品が排出されてもリセットされず、累積して落下部品数をカウントするようにされる。
なお、収集部品の排出は、複数の部品収集部の一部において収集部品数が設定数に達していなくても、1つにおいて収集部品数が設定数に達した際に全部の部品収集部について行われることが望ましいが、不可欠ではなく、複数の部品収集部の全部について収集部品数が設定数以上になった状態で排出が行われるようにしてもよく、個々に排出が可能であれば、各部品収集部において収集部品数が設定数以上になった場合に排出が行われるようにしてもよい。また、収集部品の排出は収集部品数に関係のない条件の成立により行われ、例えば、定期的に、例えば、1ロットの回路基板への部品装着終了時に行われるようにしてもよい。収集部品数に依拠しない排出動作は、収集部品の有無に関係なく行ってもよく、収集部品がある場合に行ってもよい。
さらに、部品収容器を、複数の部品収集部の収集部品を同時に受け入れることができるものとし、複数の部品収集部から同時に収集部品の排出が行われるようにしてもよい。
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、第2X軸スライド148が可動部材を構成し、Y軸方向移動装置138,第1X軸スライド146およびX軸スライド移動装置150,151が可動部材移動装置を構成している。可動部材が第2X軸スライド148と一体的に設けられ、ヘッド移動装置132が可動部材移動装置を構成していると考えることもできる。また、装着ヘッド制御コンピュータ322のS55,S58を実行する部分が開指令装置を構成し、開口662,開閉部材630,開閉部材駆動装置640と共に収集部品排出装置を構成し、収集部品排出装置は、部品収集部,傾斜面616,エア噴出装置680と共に落下部品収集装置を構成し、さらにそれらはカバー600と共にヘッド外落下防止装置を構成している。開閉部材630は部品収集部も構成し、収集された部品を開口662へ移動させて開口660,662から排出させる排出部材ないし部品移動部材でもある。部品収集部から排出される収集部品が収容される部品収容器は部品回収器でもあり、部品収容器と共に落下部品収集装置が部品回収装置を構成していると考えることもできる。
さらに、画像処理コンピュータ710および装着ヘッド制御コンピュータ322のS24〜S27を実行する部分が画像処理部を構成し、ラインセンサ670および発光部672と共に通過部品数検出装置を構成し、落下部品案内通路632と共に収集部品数依拠確認部を構成し、ヘッド内落下確認装置を構成している。さらにまた、画像処理コンピュータ710が差分依拠確認部を構成し、撮像装置690と共にヘッド内落下確認装置を構成している。
取出確認装置の別の実施形態を図24に基づいて説明する。
本取出確認装置750は透過型の光電センサにより構成され、発光部752および受光部754を含む。発光部752および受光部754は、光軸Lが、ストッパにより部品取出口756内に停止させられた部品758と交差するように設けられ、発光部752は部品取出口756の上側に設けられ、受光部754は部品取出口756の下側に設けられている。フィーダ本体760およびカバー762の部品取出口756の近傍部分は透明な材料により形成され、光の透過を許容する。フィーダ本体およびカバーに光の透過を許容する穴を形成してもよい。前記取出確認装置574と同様に取出確認装置750の検出信号のOFFからONへの変化により、部品758が吸着ノズルにより供給部から取り出されたことが確認される。
なお、部品吸着具の取出位置から撮像位置までの移動経路を囲む領域を撮像装置により撮像させる場合、部品取出口近傍を撮像させ、落下部品があれば、気体噴出装置に気体を噴出させて動かすようにしてもよい。
また、気体噴出装置による気体の噴出と、撮像装置による撮像とは、互いに関係なく行われるようにしてもよい。例えば、移動型部品供給装置からの部品取出し毎に、あるいは部品撮像装置による撮像により電子回路部品の落下が確認された場合に気体の噴出が行われるようにし、撮像装置の撮像により電子回路部品の落下の可能性が検出された場合に作業者に報知されるようにしたりするのである。
また、部品撮像装置による部品吸着具の部品吸着状態の撮像の結果、保持姿勢が正常でない場合、装着作業を中断して装着ヘッドを部品収容器へ移動させた後、部品吸着具を装着位置へ移動させて電子回路部品の保持を解除させ、保持姿勢が不安定な電子回路部品を部品収容器に収容させるようにしてもよい。部品収容器は、基板保持装置から外れた位置に設けられ、電子回路部品は下方に回路基板がないことが保証された位置において解放される。装着ヘッドにおいて装着位置に位置させられた吸着ノズルの下方にヘッド本体はなく、解放された電子回路部品は部品収容器に収容される。
さらに、移動型部品供給装置は複数の部品供給フィーダにより電子回路部品を供給する装置としてもよい。その場合は、特願2011−206452号の明細書に記載されているように、複数の部品供給フィーダを、各部品供給部の並び方向に平行な方向に移動可能に設け、フィーダ移動装置により、部品吸着具の旋回軌跡に対応する円に接する一直線に平行な方向であって、各部品供給部の並び方向に平行な方向に移動させ、複数の部品供給フィーダの各部品供給部を選択的に部品吸着具と対向させてもよく、複数の部品供給フィーダを部品吸着具の旋回軌跡に対向する曲線に沿って並べてもよい。
130:装着ヘッド 132:ヘッド移動装置 172:吸着ノズル 360:部品供給装置 436:チップ部品 600:カバー 630:開閉部材 632:落下部品案内通路

Claims (7)

  1. 部品装着面を有する回路基材を保持する基材保持装置と、
    その基材保持装置に保持された回路基材の部品装着面に平行な移動平面内で移動可能な可動部材と、
    その可動部材を前記移動平面内の任意の位置へ移動させる可動部材移動装置と、
    複数の電子回路部品を保持し、部品供給部から1個ずつ順次供給する部品供給装置であって、前記可動部材に保持されてその可動部材の移動に伴って移動する移動型部品供給装置と、
    前記可動部材に保持されてその可動部材の移動に伴って移動し、前記移動型部品供給装置から電子回路部品を受け取って、前記基材保持装置に保持された回路基材の部品装着面の予め定められた位置へ装着する装着ヘッドと
    を含む電子回路部品装着機であって、
    前記装着ヘッドにより前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品が装着ヘッド外へ落下することを防止するヘッド外落下防止装置と、前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品が前記装着ヘッド内へ落下したことを確認するヘッド内落下確認装置との少なくとも一方を含むことを特徴とする電子回路部品装着機。
  2. 前記装着ヘッドが、
    ヘッド本体と、
    そのヘッド本体に保持され、旋回軸線のまわりに旋回させられる複数の部品吸着具と
    を含み、当該電子回路部品装着機が、前記ヘッド外落下防止装置を含み、
    そのヘッド外落下防止装置が、
    前記ヘッド本体と共同して、少なくとも、前記複数の部品吸着具の各々が前記移動型部品供給装置の前記部品供給部から電子回路部品を取り出す取出位置から、前記部品吸着具による電子回路部品の吸着状態が撮像される撮像位置まで移動する間の移動経路を囲むカバーと、
    前記ヘッド本体に設けられた部品収集部と、その部品収集部に前記部品吸着具から落下した電子回路部品を導く傾斜面とを含む落下部品収集装置と
    の少なくとも一方を含む請求項1に記載の電子回路部品装着機。
  3. 前記落下部品収集装置を含み、その落下部品収集装置が、さらに、
    前記部品収集部の底部に設けられた開口と、
    その開口を塞ぐ閉状態とその開口を開く開状態とを取り得る開閉部材と
    を備えた収集部品排出装置を含む請求項2に記載の電子回路部品装着機。
  4. 前記落下部品収集装置を含み、その落下部品収集装置が、さらに、前記部品吸着具から落下した電子回路部品の望ましい箇所への移動を促進する向きに気体を噴出する気体噴出装置を含む請求項2または3に記載の電子回路部品装着機。
  5. 当該電子回路部品装着機が、前記ヘッド内落下確認装置を含み、そのヘッド内落下確認装置が、
    設定期間内に前記移動型部品供給装置から取り出された後に落下した電子回路部品の数が、同じ設定期間内に前記部品収集部へ収集された電子回路部品の数と同じである場合に、前記移動型部品供給装置から取り出された電子回路部品がすべて前記装着ヘッド内へ落下したことを確認する収集部品数依拠確認部を含む請求項2ないし4のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
  6. 前記装着ヘッドが、
    ヘッド本体と、
    そのヘッド本体に保持され、旋回軸線のまわりに旋回させられる複数の部品吸着具と
    を含み、かつ、当該電子回路部品装着機が、前記ヘッド内落下確認装置を含み、そのヘッド内落下確認装置が、
    前記ヘッド本体の、少なくとも、前記複数の部品吸着具の各々が前記移動型部品供給装置の前記部品供給部から電子回路部品を取り出す取出位置から、前記部品吸着具による電子回路部品の吸着状態が撮像される撮像位置まで移動する間の移動経路を囲む領域を撮像する撮像装置と、
    その撮像装置により取得された画像データの処理により、電子回路部品が前記装着ヘッド内に落下したことを確認する画像処理装置と
    を含む請求項1ないし5のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
  7. さらに、前記装着ヘッドによる移動型部品供給装置の前記部品供給部からの電子回路部品の取出し時に、その部品供給部に電子回路部品が存在する状態から一旦存在しない状態に移行したことに基づいて、その部品供給部から電子回路部品が取り出されたことを確認する取出確認装置を含む請求項1ないし6のいずれかに記載の電子回路部品装着機。
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