JP2016119390A

JP2016119390A - 部品供給方法および部品供給装置

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Publication number: JP2016119390A
Application number: JP2014258204A
Authority: JP
Inventors: 孝文辻澤; Takafumi Tsujisawa; 明亀田; Akira Kameda
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2016-06-30
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: JP6413081B2

Abstract

【課題】トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができる部品供給方法および部品供給装置を提供する。【解決手段】部品供給装置は、トレイ３０を格納するトレイ格納部３１と、トレイ移載位置で移載されたトレイ３０を部品供給位置まで移送するトレイ移送部３２と、トレイ格納部３１に格納されたトレイ３０をトレイ移載位置でトレイ移送部３２に移載するトレイ移載部と、を備える。また、トレイ移載部はトレイ３０を水平回転させる回転機構を有する。姿勢の異なる第１の部品３Ａ、第２の部品３Ｂが混在したトレイ３０を対象とする部品供給方法においては、第１の部品３Ａが部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイ３０を部品供給位置まで移送する。そして、第１の部品３Ａを供給後、第２の部品３Ｂが部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ移載部によってトレイを回転させる。【選択図】図１０

Description

本発明は、トレイに格納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置における部品供給方法および部品供給装置に関するものである。

電子部品実装分野においては、部品搭載部を構成する搭載ヘッド（ピックアップヘッド）によって部品を基板に実装する部品実装装置が広く用いられている。従来、搭載ヘッドに部品を供給する手段の一つとして、トレイ供給装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。特許文献１に示すトレイ供給装置は、複数の部品を格子状に収納したトレイが段積み状態で格納されたトレイ格納部を備えている。トレイ格納部の下方にはベルトコンベアなどから構成されるトレイ搬送部が設けられており、トレイ搬送部はトレイ格納部から供給されたトレイを部品供給位置まで搬送する。搭載ヘッドは吸着ノズルを有しており、この吸着ノズルによって部品供給位置まで搬送されたトレイから部品を取り出して基板に搭載する。

近年、部品の形状は多用化し、例えばＬ字形状などの部品が基板の製造に用いられるようになってきた。このような部品をできるだけ多くトレイに収納するため、部品の姿勢（向き）を一部で異ならせる場合がある。Ｌ字形状の部品を例に挙げると、一部の部品を水平面内において１８０°だけ回転させ、姿勢の異なるそれぞれの部品に対応する一辺を互いに向けた状態でこれらの部品を並べる。これにより、全ての部品を同じ姿勢とする場合に比べてより多くの部品をトレイに収納することができる。

特開２０１２−１５６２２３号公報

しかしながら、従来のトレイ供給装置では、トレイに異なる姿勢で収納された部品が混在する場合、特定の姿勢で収納された部品の供給を終えた後にトレイを一旦回収し、オペレータによってトレイの向きを変えてトレイ供給装置に再びセットする必要があった。そのため、部品の供給効率が著しく低下するという問題があった。

また、この問題を解決する一つの手段として、部品が部品搭載部に供給すべき方向を向くように吸着ノズルによって部品を回転させる方法がある。しかしながら、この方法では、搭載角度を補正するために吸着ノズルは部品の取り出しを終える度に部品を大幅に回転させる必要があるため、生産性が著しく低下するという問題があった。

そこで本発明は、トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができる部品供給方法および部品供給装置を提供することを目的とする。

本発明の部品供給方法は、トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置における部品供給方法であって、前記部品供給装置は、トレイを格納するトレイ格納部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部へ部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有し、トレイには、第１の姿勢で収納された第１の部品と、第１の姿勢とは水平面内における角度が異なる第２の姿勢で収納された第２の部品が混在しており、第１の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイを前記部品供給位置まで移送する第１のトレイ移送工程と、前記第１の部品を前記部品搭載部に供給した後、第２の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ前記移載部によってトレイを回転させるトレイ回転工程と、を含む。

本発明の部品供給装置は、トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置であって、トレイを格納するトレイ格納部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部に部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有する。

本発明によれば、トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができる。

本発明の一実施の形態における部品実装機の平面図本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品実装装置の部分斜視図および部品供給装置の斜視図本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置の正面図（ａ）本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置が備えるトレイ移送部の斜視図（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置が備えるトレイ移送部の動作説明図本発明の一実施の形態における部品実装機を構成する部品供給装置の平面図本発明の一実施の形態における部品実装機の制御系の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態における第１の部品供給方法のフローチャート（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第１の部品供給方法の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第１の部品供給方法の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第１の部品供給方法の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第１の部品供給方法の動作説明図本発明の一実施の形態における第２の部品供給方法のフローチャート（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第２の部品供給方法の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第２の部品供給方法の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第２の部品供給方法の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第２の部品供給方法の動作説明図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における第２の部品供給方法の動作説明図本発明の一実施の形態における第２の部品供給方法の動作説明図

まず図１を参照して、本発明の一実施の形態における部品実装機について説明する。部品実装機１は液晶パネルなどの基板２（図２）に部品３を実装する機能を有しており、部品実装装置４と部品供給装置５を含んで構成される。以下、基板２の搬送方向をＸ方向、Ｘ方向と水平面内において直交する方向をＹ方向と定義する。また、ＸＹ平面に対して垂直な方向をＺ方向と定義する。

部品実装装置４は、Ｘ方向に並列した基台４ａ，４ｂ，４ｃに対して、以下に説明する作業部を配置して構成される。すなわち、部品実装装置４は、基台４ａに基板搬入部６、基台４ｂにテープ貼り付け部７、部品搭載部８、部品圧着部９、基台４ｃに基板搬出部１０を配置し、これらの前方側（紙面下側）の領域に基板移載部１１を配置して構成される。

基板搬入部６は、部品実装装置４よりも上流側（紙面左側）に配置された上流側設備で所定の作業を終えた基板２を搬入する作業部である。基板搬入部６は、Ｘ方向に並列した複数の基板保持テーブル１２を備えている。基板保持テーブル１２は、上流側設備から搬出された基板２を保持する。

テープ貼り付け部７は、接着テープの一種であって、異方性導電フィルムをテープ状にしたＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）テープを基板２に貼り付ける作業部である。このテープ貼り付け部７は、基板位置決め機構１３と貼り付け機構１４を含んで構成される。基板位置決め機構１３は、Ｘ方向に並列した複数の基板保持テーブル１５を備えている。基板保持テーブル１５は、基板搬入部６から搬出された基板２を保持する。基板位置決め機構１３は、基板保持テーブル１５が保持する基板２を所定の方向に移動させ、ＡＣＦテープの貼り付けが行われるテープ貼り付け位置に位置決めする。貼り付け機構１４は複数の圧着ツールを備えている。圧着ツールは、所定の長さ寸法に切断されたＡＣＦテープを基板２に圧着する。これにより、基板２にＡＣＦテープが貼り付けられる。

部品搭載部８は、ＡＣＦテープを介して基板２に部品３を搭載する作業部である。この部品搭載部８は、基板位置決め機構１６と、基板位置決め機構１６よりも後方側（紙面上側）に設けられた部品搭載機構１７を含んで構成される。基板位置決め機構１６は、Ｘ方向に並列した複数の基板保持テーブル１８を備えている。基板保持テーブル１８は、テープ貼り付け部７から搬出された基板２を保持する。基板位置決め機構１６は、基板保持テーブル１８が保持する基板２を所定の方向に移動させ、部品３の搭載が行われる部品搭載位置に位置決めする。

基板位置決め機構１６と部品搭載機構１７との間にはバックアップ部１９が設けられている。図２に示すように、バックアップ部１９は、部品搭載位置に位置決めされた基板２であって、ＡＣＦテープ（図示省略）が貼り付けられた位置を含む縁部を下方から支持する。

図１および図２において、部品搭載機構１７は、搭載ヘッド２０とヘッド移動機構２１を含んで構成される。搭載ヘッド２０は部品３を吸着して保持可能な吸着ノズル２０ａを備えている。搭載ヘッド２０は、後述する部品供給装置５から供給された部品３を吸着ノズル２０ａによって吸着し、部品搭載位置に位置決めされた基板２に搭載する。

図１において、ヘッド移動機構２１はＹ方向に並行に設けられた２個のＹ軸移動テーブル２１Ｙと、Ｙ軸移動テーブル２１Ｙに架設されＹ方向に移動自在なＸ軸移動テーブル２１Ｘを含んで構成される。搭載ヘッド２０は、Ｘ軸移動テーブル２１Ｘに対してＸ方向に移動自在に取り付けられている。ヘッド移動機構２１は、搭載ヘッド２０をＸ方向、Ｙ方向に移動させる。これにより、搭載ヘッド２０は部品供給装置５から部品３が供給される部品供給位置と、基板２に部品３を搭載する部品搭載位置との間を移動する。

図１において、部品圧着部９は、基板２に搭載された部品３を圧着する作業部である。この部品圧着部９は、基板位置決め機構２２と圧着機構２３を含んで構成される。基板位置決め機構２２は、Ｘ方向に並列した複数の基板保持テーブル２４を備えている。基板保持テーブル２４は、部品搭載部８から搬出された基板２を保持する。基板位置決め機構２２は、基板保持テーブル２４が保持する基板２を所定の方向に移動させ、部品３の圧着が行われる部品圧着位置に位置決めする。圧着機構２３は複数の圧着ツールを備えており、この圧着ツールによってＡＣＦテープを介して基板２に部品３を押し付けて圧着する。本明細書において、「実装」とは、テープ貼り付け部７、部品搭載部８、部品圧着部９において実行される各種の作業の総称をさす。

図１において、基板搬出部１０は、部品圧着部９によって部品３が圧着された基板２を部品実装装置４の下流（紙面右側）に配置された下流側設備へ搬出する作業部である。基板搬出部１０は、Ｘ方向に並列した複数の基板保持テーブル２５を備えている。基板保持テーブル２５は、部品圧着部９から搬出された基板２を保持する。基板保持テーブル２５に保持された基板２は、基板２を取り出して下流側へ搬出可能な搬出手段（図示省略）によって下流側設備に搬出される。

基板移載部１１は、隣接する作業部間で基板２の移載（受け渡し）を行う作業部であり、Ｘ方向に移動自在な第１の基板移載機構２６Ａ、第２の基板移載機構２６Ｂ、第３の基板移載機構２６Ｃ、第４の基板移載機構２６Ｄを含んで構成される。第１の基板移載機構２６Ａは、基板搬入部６から基板２を受け取ってテープ貼り付け部７の基板保持テーブル１５に載置する。第２の基板移載機構２６Ｂは、テープ貼り付け部７から基板２を受け取って部品搭載部８の基板保持テーブル１８に載置する。第３の基板移載機構２６Ｃは、部品搭載部８から基板２を受け取って部品圧着部９の基板保持テーブル２４に載置する。第４の基板移載機構２６Ｄは、部品圧着部９から基板２を受け取って基板搬出部１０の基板保持テーブル２５に載置する。

次に図２〜図５を参照して、部品供給装置５について説明する。部品供給装置５は、トレイ３０に格納された複数の部品３を部品搭載部８へ供給する機能を有し、部品実装装置４と隣接して配置されている。図４（ａ）、図５に示すように、トレイ３０の一辺には切り欠き部３０ａが形成されている。切り欠き部３０ａは、オペレータがトレイ３０を誤った向きで部品供給装置５にセットすることを防止するための目印として用いられる。

本実施の形態において、トレイ３０に収納される部品３は略Ｌ字形状である。このような特異な形状の部品３は、全てを同じ姿勢でトレイ３０に収納すると無駄な空きスペースの割合が高くなって収納効率が悪化するおそれがある。このような場合、一部の部品３の姿勢（向き）を異ならせることで、空きスペースの割合を減らしてより多くの部品３をトレイ３０に収納することができる。図４に示すように、本実施の形態におけるトレイ３０には、第１の姿勢で収納された複数の第１の部品３Ａと、第１の部品３Ａとは水平面内における角度が異なる第２の姿勢で収納された第２の部品３Ｂが混在している。第２の部品３Ｂは、第１の部品３Ａの姿勢から１８０°だけ水平回転させた姿勢でトレイ３０に収納されている。第１の部品３Ａと第２の部品３Ｂは、対応する一辺（短辺）の長手方向における端部を互いに向けた状態で並べられている。なお、第１の部品３Ａと第２の部品３Ｂは同種である。

図２および図３において、部品供給装置５は、トレイ格納部３１、トレイ移送部３２、トレイ回収部３３、トレイ移載部３４を含んで構成され、その全体が筐体３５で覆われている。トレイ格納部３１、トレイ移送部３２、トレイ回収部３３は、基台５ａにＸ方向に並列した状態で配置されている。以下、部品供給装置５を起点として部品実装装置４が配置されているＹ方向側を「後方側」、その逆側を「前方側」と定義する（図２）。

トレイ格納部３１は、部品３を収納した複数のトレイ３０を格納するものであり、トレイ載置ステージ３６を備えている。トレイ載置ステージ３６には、パレット３７に保持されたトレイ３０が段積み状態で載置される。パレット３７の４つのコーナ部には凸部３７ａが設けられており、パレット３７を段積みしたとき、下段のパレット３７の凸部３７ａが上段のパレット３７の下面に当接する（図３）。トレイ載置ステージ３６は昇降機構（図示省略）によって昇降自在であり、最上段のパレット３７が後述するトレイ移載部３４によって取り出される都度、トレイ載置ステージ３６は１パレット分だけ上昇する。

トレイ載置ステージ３６は、スライド機構（図示省略）によってＹ方向にスライド自在となっている。また、トレイ載置ステージ３６の前方側には取手３６ａが設けられている。さらに、図５に示すように、トレイ載置ステージ３６の周囲には複数の支柱３８が立設されている。トレイ補給作業のためにオペレータが取手３６ａを保持してトレイ載置ステージ３６をスライドさせる際、トレイ載置ステージ３６上のパレット３７は支柱３８によりＸＹ方向への移動が規制される。

図２、図３および図４において、トレイ移送部３２はトレイ移載部３４によってトレイ格納部３１から移載されたトレイ３０を移送する機能を有している。図４（ａ）に示すように、このトレイ移送部３２は、第１のトレイ移送部４０Ａ、第２のトレイ移送部４０Ｂを含んで構成される。

第１のトレイ移送部４０Ａは、パレット３７を保持可能な第１のテーブル４１を備えている。第１のテーブル４１の一側部にはＺ方向に延伸した起立部４１ａが形成され、さらに起立部４１ａの下端部には水平方向に延出した延出部４１ｂが形成されている。第１のテーブル４１の下方には第１のテーブル移動機構４２が設けられている。第１のテーブル移動機構４２は、Ｙ方向に延伸したガイド溝４２ａと、ガイド溝４２ａに沿ってＹ方向に移動自在なガイドブロック（図示省略）と、ガイドブロックをＹ方向に移動させる第１の駆動モータ４２ｂを備えている。ガイドブロックには延出部４１ｂが固着している。

図４（ｂ）および図５に示すように、第１の駆動モータ４２ｂを駆動することにより、第１のテーブル４１は第１の位置［Ｐ１］と、第１の位置［Ｐ１］よりも後方側に設定された第２の位置［Ｐ２］との間をガイド溝４２ａに沿ってＹ方向に移動する。第１の位置［Ｐ１］は、トレイ格納部３１に格納されたトレイ３０がパレット３７とともに第１のテーブル４１に移載される位置（トレイ移載位置）である。第２の位置［Ｐ２］は、第１のテーブル４１が保持するトレイ３０に収納されている部品３を部品搭載部８（搭載ヘッド２０）に供給する位置（部品供給位置）である。したがって第１のトレイ移送部４０Ａは、トレイ格納部３１に格納されたトレイ３０が移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイ３０を、部品搭載部８へ部品３を供給する部品供給位置まで移送することができる。

第２のトレイ移送部４０Ｂは、パレット３７を保持可能な第２のテーブル４３を備えている。図３において、第２のテーブル４３の下方には第１のシリンダ４４が設けられており、第１のシリンダ４４の上方から突出したロッド４４ａが第２のテーブル４３の下面と結合している。第１のシリンダ４４を駆動することでロッド４４ａはＺ方向に突没する。これにより、図４（ｃ）に示すように、第２のテーブル４３は第１の位置［Ｐ１］と、第１の位置［Ｐ１］よりも下方に設定された第３の位置［Ｐ３］との間を移動する（図４（ｃ））。便宜上、図４（ｃ）では第１のシリンダ４４の図示を省略している。

図３において、第１のシリンダ４４は平板状のプレート部材４５と結合している。プレート部材４５の一側部の下方には、第２のテーブル移動機構４６が設けられている。図４（ａ）に示すように、第２のテーブル移動機構４６は第１のテーブル移動機構４２と同一構造であって、Ｙ方向に延伸したガイド溝４６ａと、ガイド溝４６ａに沿ってＹ方向に移動自在なガイドブロック（図示省略）と、ガイドブロックをＹ方向に移動させる第２の駆動モータ４６ｂを備えている。ガイドブロックにはプレート部材４５が固着している。

図４（ｃ）に示すように、第２の駆動モータ４６ｂを駆動することにより、第２のテーブル４３は第３の位置［Ｐ３］と、第２の位置［Ｐ２］の下方であって第３の位置［Ｐ３］と同一の高さ位置に設定された第４の位置［Ｐ４］との間をガイド溝４６ａに沿ってＹ方向に移動する。したがって、第２のテーブル４３の移動態様は、第１の位置［Ｐ１］と第３の位置［Ｐ３］との間の移動、第３の位置［Ｐ３］と第４の位置［Ｐ４］との間の移動に加え、第４の位置［Ｐ４］と第２の位置［Ｐ２］との間の移動の６通りがある。すなわち、第２のトレイ移送部４０Ｂも、トレイ移載位置で移載されたトレイ３０を部品供給位置まで移送することができる。

上記構成において、第１のテーブル４１、第２のテーブル４３は、それぞれパレット３７を介してトレイ３０を保持する第１のトレイ保持手段、第２のトレイ保持手段となっている。また、トレイ移送部３２は、異なる高さ位置にそれぞれ設けられ、パレット３７を介してトレイ３０を保持した状態で互いに独立して移動可能な第１のトレイ保持手段と第２のトレイ保持手段を有している。

図２、図３および図５において、トレイ回収部３３は、部品搭載部８へ部品３を供給することによって空になったトレイ３０を回収するものであり、トレイ格納部３１とほぼ同様の構成を有している。すなわち、トレイ回収部３３はトレイ載置ステージ４７を備えている。トレイ載置ステージ４７には、パレット３７に保持された空のトレイ３０が段積み状態で載置される。トレイ載置ステージ４７は昇降機構（図示省略）によって昇降自在となっている。トレイ載置ステージ４７は、トレイ移載部３４によって空のトレイ３０を保持したパレット３７がトレイ移送部３２から移載される都度、１パレット分だけ下降する。

トレイ載置ステージ４７は、スライド機構（図示省略）によってＹ方向にスライド自在となっている。また、トレイ載置ステージ４７の前方側には取手４７ａが設けられている。さらに、図５に示すように、トレイ載置ステージ４７の周囲には複数の支柱４８が立設されている。トレイ回収作業のためにオペレータが取手４７ａを保持してトレイ載置ステージ４７をスライドさせる際、トレイ載置ステージ４７上のパレット３７は支柱４８によってＸＹ方向への移動が規制される。

図２および図３において、トレイ移載部３４は、トレイ格納部３１とトレイ移送部３２、トレイ移送部３２とトレイ回収部３３との間でトレイ３０を保持したパレット３７の移載（受け渡し）を行うものであり、移載アーム４９を備えている。移載アーム４９は複数（４個）の吸着パッド４９ａを有しており、吸着パッド４９ａによりパレット３７の４つのコーナ部を吸着して保持することができる。

移載アーム４９の上面には、第２のシリンダ５０（図６）のロッド５０ａが結合している。第２のシリンダ５０を駆動することにより、ロッド５０ａはＺ方向に突没し、これにより移載アーム４９は昇降する。また、移載アーム４９はＸ軸移動機構５１（図６）によってトレイ格納部３１からトレイ回収部３３までの間をＸ方向に移動する。これにより、移載アーム４９はトレイ載置ステージ３６に段積みされた最上段のパレット３７を取り出し、第１の位置［Ｐ１］まで移動した第１のテーブル４１若しくは第２のテーブル４３に載置することができる。このように、トレイ移載部３４は、トレイ格納部３１に格納されたトレイ３０をトレイ移載位置でトレイ移送部３２に移載する。

トレイ移載部３４は、移載アーム４９を水平回転させる回転機構５２（図６）を有している。移載アーム４９がパレット３７を保持した状態で回転機構５２を駆動することにより、パレット３７はトレイ３０とともに水平回転する。回転機構５２は、第１の部品３Ａ又は第２の部品３Ｂの何れかが部品搭載部８に供給されるべき方向を向いた姿勢となるようにトレイ３０を水平回転させるために設けられたものである。「部品搭載部８に供給されるべき方向」とは、搭載ヘッド２０が部品３を水平回転させることなくそのまま基板２に搭載可能な方向をさす（吸着ノズル２０ａに対する部品３の吸着位置のずれ量などを補正するための水平回転を除く）。これにより、搭載角度を補正するために部品３を大幅に水平回転させる動作を省略し、生産性の低下を抑制することができる。このように、トレイ移載部３４はトレイ３０を水平回転させる回転機構５２を有する。

次に図６を参照して、部品実装機１の制御系の構成について説明する。部品実装装置４と部品供給装置５は、それぞれ実装装置制御部６０と供給装置制御部６１を備えている。実装装置制御部６０と供給装置制御部６１とは、通信インターフェイス６２により通信可能に接続されている。実装装置制御部６０は基板搬入部６、テープ貼り付け部７、部品搭載部８、部品圧着部９、基板搬出部１０、基板移載部１１などと接続されている。供給装置制御部６１は第１の駆動モータ４２ｂ、第１のシリンダ４４、第２の駆動モータ４６ｂ、第２のシリンダ５０、Ｘ軸移動機構５１、回転機構５２などと接続されている。

実装装置制御部６０は、記憶部６３、機構駆動部６４、部品残数判定部６５を含んで構成される。記憶部６３は、実装データ６６、部品データ６７などを記憶する。実装データ６６は、テープ貼り付け部７や部品搭載部８などの作業部で所定の作業を実行するためのデータである。この実装データ６６には、部品搭載部８において部品３を基板２に搭載するための情報、例えば、基板２に設定された部品搭載位置のＸＹ座標、部品３の搭載角度などが含まれる。

部品データ６７は、部品３に関する各種の情報を含むデータであり、「部品外形」、「部品関連情報」、「実装動作条件情報」を含む。「部品外形」は、実装対象となる部品３の外形を示す。「部品関連情報」は、部品３のサイズ、トレイ３０に収納された部品３の配置、数などの情報を含む。「実装動作条件情報」は、吸着ノズル２０ａの種類や、吸着ノズル２０ａが部品３を吸着する際の吸着速度、部品３を基板２に搭載する際の搭載速度などの速度パラメータなどの情報を含む。

機構駆動部６４は実装装置制御部６０によって制御されて、テープ貼り付け部７、部品搭載部８、部品圧着部９、基板移載部１１などの作業部を構成する各機構を駆動する。これにより、各部において所定の作業が実行される。

部品残数判定部６５は、トレイ移送部３２によって部品供給位置まで移送されたトレイ３０を対象とした部品３の取り出しが繰り返される過程で、部品３の残数をカウントする。

供給装置制御部６１は機構駆動部６８を備えている。供給装置制御部６１は、実装装置制御部６０の指令に基づいて機構駆動部６８を制御する。機構駆動部６８は、供給装置制御部６１によって制御されて、第１の駆動モータ４２ｂ、第１のシリンダ４４などの各機構を駆動する。これにより、トレイ３０に収納された部品３を供給するための動作が実行される。なお、部品実装装置４と、部品供給装置５が個別の制御部を備える構成ではなく、共通の一つの制御部にて制御されるような構成でも良い。その場合には、共通の制御部に、上記の実装装置制御部６０と供給装置制御部６１の各部が含まれるような構成が好ましい。

本実施の形態における部品実装機１は以上のように構成され、次に部品供給方法について説明する。本実施の形態では、第１のトレイ移送部４０Ａのみを用いた第１の部品供給方法と、第１のトレイ移送部４０Ａと第２のトレイ移送部４０Ｂを用いた第２の部品供給方法の何れかを採用することができる。

はじめに、図７のフローチャートおよび図８〜図１１の動作説明図を用いて第１の部品供給方法について説明する。図８（ａ）は、トレイ３０を保持したパレット３７が段積み状態でトレイ格納部３１に格納され、且つトレイ移送部３２にはトレイ３０が供給されていない状態を示している。段取り替え作業の段階において、オペレータは第１の部品３Ａが部品搭載部８に供給されるべき方向を向いた姿勢となるようにトレイ３０をトレイ格納部３１にセットする（図８（ａ））。

図８（ａ）に示す状態から、まず、移載アーム４９はトレイ３０をトレイ格納部３１から第１のテーブル４１に移載する（ＳＴ１：トレイ移載工程）。すなわち、移載アーム４９はトレイ載置ステージ３６に段積みされたトレイ３０のうち最上段のトレイ３０をパレット３７ごと取り出す。次いで図８（ｂ）に示すように、移載アーム４９はトレイ移送部３２まで移動し（矢印ａ）、予め第１の位置［Ｐ１］まで移動した第１のテーブル４１にパレット３７を載置する。

次いで図９（ａ）に示すように、第１のテーブル４１はパレット３７を保持したまま第２の位置［Ｐ２］まで移動する（矢印ｂ）。すなわち、第１のトレイ移送部４０Ａは、第１の部品３Ａが部品搭載部８に供給すべき方向に向いた状態のトレイ３０を部品供給位置まで移送する（ＳＴ２：トレイ移送工程）。これにより、部品供給装置５はトレイ３０に収納された第１の部品３Ａを部品搭載部８に供給可能な状態となる。

この後、搭載ヘッド２０は第１のテーブル４１上のトレイ３０から第１の部品３Ａを順次取り出し、基板２に搭載する。なお、第１の部品３Ａは部品搭載部８に供給すべき方向を向いているので、搭載角度を補正するために第１の部品３Ａを大幅に水平回転させる必要がなく、生産性の低下を抑制することができる。

搭載ヘッド２０による第１の部品３Ａの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部６０はトレイ３０に収納された第１の部品３Ａの残数をカウントする。そして、実装装置制御部６０はカウント結果に基づいて第１の部品３Ａの残数がゼロになったか否かを判定する（ＳＴ３：第１の部品残数判定工程）。図９（ｂ）は、トレイ３０から全ての第１の部品３Ａが取り出され、第２の部品３Ｂのみとなった状態を示している。実装装置制御部６０は、第１の部品３Ａの残数がゼロになるまで（ＳＴ３）を繰り返す。

第１の部品３Ａの残数がゼロになったならば、搭載ヘッド２０は取り出し対象を第２の部品３Ｂに切り換えるが、この時点で第２の部品３Ｂは部品搭載部８に供給すべき方向を向いていない。したがって、このままの状態で搭載ヘッド２０が第２の部品３Ｂを取り出しても、搭載角度を補正するために第２の部品３Ｂを大幅に水平回転させる必要が生じる。そこで本実施の形態では、第２の部品３Ｂの供給開始前に、以下に説明する工程を経て第２の部品３Ｂを部品搭載部８に供給すべき方向を向けるようにしている。

まず、図１０（ａ）に示すように、第１のテーブル４１は第１の位置［Ｐ１］まで移動する（矢印ｃ）（ＳＴ４：第１のテーブル移動工程）。言い換えれば、第１のテーブル４１はトレイ３０をトレイ移載位置まで戻す。次いで、移載アーム４９は第１のテーブル４１上のパレット３７を保持する。そして図１０（ｂ）に示すように、移載アーム４９は回転機構５２の駆動を介してトレイ３０に収納された第２の部品３Ｂが部品搭載部８に供給すべき方向を向くようにパレット３７を水平回転させる（矢印ｄ）。言い換えれば、第１の部品３Ａを部品搭載部８に供給した後、第２の部品３Ｂが部品搭載部８に供給すべき方向を向くようにトレイ移載部３４によってトレイ３０を水平回転させる（ＳＴ５：トレイ回転工程）。本実施の形態では、パレット３７を１８０°だけ水平回転させることにより、トレイ３０に収納された第２の部品３Ｂは部品搭載部８に供給すべき方向を向く。その後、移載アーム４９はパレット３７を第１のテーブル４１に載置する。

次いで図１１（ａ）に示すように、第１のテーブル４１は再び第２の位置［Ｐ２］まで移動する（矢印ｅ）。言い換えれば、第１のトレイ移送部４０Ａは、トレイ移載部３４によって水平回転させたトレイ３０を部品供給位置まで移送する（ＳＴ６：トレイ移送工程）。これにより、部品供給装置５はトレイ３０に収納された第２の部品３Ｂを部品搭載部８に供給可能な状態となる。

この後、搭載ヘッド２０はトレイ３０から第２の部品３Ｂを順次取り出し、基板２に搭載する。このとき、第２の部品３Ｂは部品搭載部８に供給すべき方向を向いているので、搭載角度を補正するために第２の部品３Ｂを大幅に水平回転させる必要がない。これにより、生産性の低下を抑制することができる。

第２の部品３Ｂの供給が行われる過程で、実装装置制御部６０はトレイ３０に収納された第２の部品３Ｂの残数をカウントする。そして、実装装置制御部６０は第２の部品３Ｂの残数がゼロになったか否かを判定する（ＳＴ７：第２の部品残数判定工程）。第２の部品３Ｂの残数がゼロになったならば、空になったトレイ３０を回収するための動作が実行される。すなわち、第１のテーブル４１は第１の位置［Ｐ１］まで移動する（ＳＴ８：第１のテーブル移動工程）。次いで図１１（ｂ）に示すように、移載アーム４９は空のトレイ３０を保持したパレット３７を第１のテーブル４１から取り出し、トレイ回収部３３のトレイ載置ステージ４７に移載する（矢印ｆ）（ＳＴ９：空トレイ移載工程）。これにより、トレイ回収部３３に空のトレイ３０が回収される。その後、（ＳＴ１）に戻って同様の動作が実行される。

以上説明したように、第１の部品供給方法によれば、トレイ３０に異なる姿勢の部品３が混在する場合であっても、部品３が部品搭載部８に供給すべき方向を向くようにトレイ移載部３４によってトレイ３０を回転させることにより、部品３の供給効率の低下を防止することができる。また、トレイ移載部３４が備える移載アーム４９を利用してトレイ３０を回転させることで、トレイ３０を回転させるための専用の機構を別途設ける必要がなく、装置の複雑化および製造コストを抑制することができる。

次に、図１２のフローチャートおよび図８、図９（ａ）、図１３〜図１７の動作説明図を用いて第２の部品供給方法について説明する。図８（ａ），（ｂ）で示すように、まず、移載アーム４９はトレイ格納部３１のトレイ載置ステージ３６に段積みされたトレイ３０のうち最上段のトレイ３０Ａをパレット３７Ａごと取り出し、予め第１の位置［Ｐ１］まで移動した第１のテーブル４１に載置する（ＳＴ１１：トレイ移載工程）。次いで図９（ａ）で示すように、第１のテーブル４１は第２の位置［Ｐ２］まで移動する。すなわち、第１のトレイ移送部４０Ａは、第１の部品３Ａが部品搭載部８に供給すべき方向に向いた状態のトレイ３０Ａを部品供給位置へ移送する（ＳＴ１２：トレイ移送工程）。

この後、搭載ヘッド２０はトレイ３０Ａから第１の部品３Ａを順次取り出して基板２に搭載するが、この間に移載アーム４９はトレイ３０Ｂをトレイ格納部３１から第２のテーブル４３に移載する（ＳＴ１３：トレイ移載工程）。すなわち、移載アーム４９はトレイ格納部３１からトレイ３０Ｂを保持したパレット３７Ｂを取り出す。そして図１３（ａ）に示すように、移載アーム４９はトレイ移送部３２まで移動し（矢印ｇ）、予め第１の位置［Ｐ１］まで移動した第２のテーブル４３にパレット３７Ｂを載置する。この後、第２のテーブル４３は第３の位置［Ｐ３］まで移動し、トレイ３０Ａを対象とした第１の部品３Ａの供給が終了するまで待機する（ＳＴ１４：待機工程）。なお、第２のテーブル４３は第３の位置［Ｐ３］を経由して第４の位置［Ｐ４］まで移動し、この位置で待機してもよい。第３の位置［Ｐ３］よりも第４の位置［Ｐ４］の方が第２の位置［Ｐ２］に近いため、第２のテーブル４３は第４の位置［Ｐ４］で待機した方がトレイ３０Ｂをより速やかに部品供給位置に送ることができる。

搭載ヘッド２０による第１の部品３Ａの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部６０はトレイ３０Ａに収納された第１の部品３Ａの残数をカウントし、残数がゼロになったか否かを判定する（ＳＴ１５：第１の部品残数判定工程）。図１３（ｂ）は、トレイ３０Ａに収納された第１の部品３Ａの残数がゼロになった状態を示している。実装装置制御部６０は、第１の部品３Ａの残数がゼロになるまで（ＳＴ１５）を繰り返す。

第１の部品３Ａの残数がゼロになったならば、図１４（ａ）に示すように、第１のテーブル４１は第１の位置［Ｐ１］まで移動する（矢印ｈ）（ＳＴ１６：第１のテーブル移動工程）。これと入れ替わるようにして、第２のテーブル４３は第２の位置［Ｐ２］まで移動する。すなわち、第２のトレイ移送部４０Ｂは、トレイ３０Ｂを部品供給位置まで移送する（ＳＴ１７：トレイ移送工程）。これにより、部品供給装置５はトレイ３０Ｂに収納された第１の部品３Ａを部品搭載部８に供給可能な状態となる。この後、搭載ヘッド２０はトレイ３０Ｂから第１の部品３Ａを順次取り出し、基板２に搭載する。

トレイ３０Ｂを対象とした第１の部品３Ａの供給が行われている間、移載アーム４９は第１のテーブル４１上のパレット３７Ａを保持する。そして図１４（ｂ）に示すように、トレイ３０Ａに収納された第２の部品３Ｂが部品搭載部８に供給すべき方向を向くように、トレイ移載部３４によってトレイ３０Ａをパレット３７Ａとともに水平回転させる（矢印ｉ）（ＳＴ１８：トレイ回転工程）。すなわち、トレイ回転工程（ＳＴ１８）において、第１のトレイ保持手段が保持するトレイ３０Ａを回転させる際には、第２のトレイ保持手段が保持するトレイ３０Ｂに収納された部品３を部品搭載部８に供給する。その後、移載アーム４９はパレット３７Ａを第１のテーブル４１に載置する。そして、第１のテーブル４１はトレイ３０Ｂに収納された第１の部品３Ａの供給が終了するまで第１の位置［Ｐ１］で待機する（ＳＴ１９：第２の待機工程）。

搭載ヘッド２０による第１の部品３Ａの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部６０はトレイ３０Ｂに収納された第１の部品３Ａの残数をカウントし、残数がゼロになったか否かを判定する（ＳＴ２０：第１の部品有無判定工程）。図１５（ａ）は、トレイ３０Ｂに収納された第１の部品３Ａの残数がゼロになった状態を示している。実装装置制御部６０は、第１の部品３Ａの残数がゼロになるまで（ＳＴ２０）を繰り返す。

第１の部品３Ａの残数がゼロになったならば、部品供給装置５は供給対象をトレイ３０Ａに収納されている第２の部品３Ｂに切り替えるための動作を実行する。まず、第２のテーブル４３は第２の位置［Ｐ２］から退避する（ＳＴ２１：退避工程）。次いで図１５（ｂ）に示すように、第１のテーブル４１は第２の位置［Ｐ２］まで移動する（矢印ｊ）。すなわち、第１のトレイ移送部４０Ａは、第２の部品３Ｂが部品搭載部８に供給すべき方向に向いた状態のトレイ３０Ａを部品供給位置まで移送する（ＳＴ２２：トレイ移送工程）。

この後、搭載ヘッド２０はトレイ３０Ａから第２の部品３Ｂを順次取り出して基板２に搭載する。この間に、第２のテーブル４３が保持するトレイ３０Ｂに収納された第２の部品３Ｂを部品搭載部８に供給すべき方向を向けるための動作が実行される。すなわち図１５（ｂ）に示すように、第２のテーブル４３は第１の位置［Ｐ１］まで移動する（ＳＴ２３：第２のテーブル移動工程）。次いで、移載アーム４９は第２のテーブル４３上のパレット３７Ｂを保持する。そして図１６（ａ）に示すように、移載アーム４９は回転機構５２の駆動を介してトレイ３０Ｂに収納された第２の部品３Ｂが部品搭載部８に供給すべき方向を向くようにパレット３７Ｂを水平回転させる（矢印ｋ）（ＳＴ２４：トレイ回転工程）。次いで、移載アーム４９は第２のテーブル４３にパレット３７Ｂを載置する。その後、第２のテーブル４３は第３の位置［Ｐ３］又は第４の位置［Ｐ４］まで移動し、トレイ３０Ａに収納された第２の部品３Ｂの供給が終了するまで待機する（ＳＴ２５：待機工程）。

搭載ヘッド２０による第２の部品３Ｂの取り出しが反復して行われる過程で、実装装置制御部６０はトレイ３０Ａに収納された第２の部品３Ｂの残数をカウントし、残数がゼロになったか否かを判定する（ＳＴ２６：第２の部品有無判定工程）。図１６（ｂ）は、トレイ３０Ａに収納された第２の部品３Ｂの残数がゼロになった状態を示している。実装装置制御部６０は、第２の部品３Ｂの残数がゼロになるまで（ＳＴ２６）を繰り返す。

第２の部品３Ｂの残数がゼロになったならば、図１７（ａ）に示すように、第１のテーブル４１は第１の位置［Ｐ１］まで移動する（矢印ｌ）（ＳＴ２７：第１のテーブル移動工程）。これと入れ替わるようにして、第２のテーブル４３は第２の位置［Ｐ２］まで移動する。すなわち、第２のトレイ移送部４０Ｂは、第２の部品３Ｂが部品搭載部８に供給すべき方向に向いた状態のトレイ３０Ｂを部品供給位置まで移送する（ＳＴ２８：トレイ移送工程）。この後、搭載ヘッド２０はトレイ３０Ｂから第２の部品３Ｂを順次取り出し、基板２に搭載する。この間に、図１７（ｂ）に示すように、移載アーム４９は空のトレイ３０Ａを保持したパレット３７Ａを第１のテーブル４１から取り出し、トレイ回収部３３のトレイ載置ステージ４７に移載する（矢印ｍ）（ＳＴ２９：空トレイ移載工程）。これにより、トレイ回収部３３に空のトレイ３０Ａが回収される。その後、図１８に示すように、移載アーム４９はトレイ格納部３１から新たなパレット３７を取り出して第１のテーブル４１に載置する。

以上説明したように、第２の部品供給方法によれば、第１の部品供給方法において述べた作用効果に加えて、第２の位置［Ｐ２］からトレイ３０を退避させて新たなトレイ３０が搬入されるまでのタイムロスを大幅に軽減し、部品搭載部８に対する部品３の供給効率を高めることができる。

本発明の部品供給装置および部品供給方法は本実施の形態で説明したものに限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。例えば、移載アーム４９をＹ方向に移動させるＹ軸移動機構をさらに設け、Ｙ軸移動機構により移載アーム４９を第２の位置［Ｐ２］まで移動させ、この位置でトレイ３０をパレット３７とともに水平回転させるようにしてもよい。また、第２の部品３Ｂを先に供給し、その後に第１の部品３Ａを供給するようにしてもよい。

本発明によれば、トレイに異なる姿勢の部品が混在する場合であっても、部品の供給効率の低下を防止することができ、電子部品実装分野において有用である。

３部品
３Ａ第１の部品
３Ｂ第２の部品
５部品供給装置
８部品搭載部
３０，３０Ａ，３０Ｂトレイ
３１トレイ格納部
３２トレイ移送部
３４トレイ移載部
４１第１のテーブル
４３第２のテーブル
５２回転機構

Claims

トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置における部品供給方法であって、
前記部品供給装置は、
トレイを格納するトレイ格納部と、
前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部へ部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、
前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、
前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有し、
トレイには、第１の姿勢で収納された第１の部品と、第１の姿勢とは水平面内における角度が異なる第２の姿勢で収納された第２の部品が混在しており、
第１の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイを前記部品供給位置まで移送する第１のトレイ移送工程と、
前記第１の部品を前記部品搭載部に供給した後、第２の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ前記移載部によってトレイを回転させるトレイ回転工程と、
を含む部品供給方法。
前記トレイ移送部は、異なる高さ位置にそれぞれ設けられ、トレイを保持した状態で互いに独立して移動可能な第１のトレイ保持手段、第２のトレイ保持手段を有し、
前記トレイ回転工程において、前記第１のトレイ保持手段が保持するトレイを回転させる際には、前記第２のトレイ保持手段が保持するトレイに収納された部品を前記部品搭載部に供給する請求項１に記載の部品供給方法。
トレイに収納された複数の部品を部品搭載部へ供給する部品供給装置であって、
トレイを格納するトレイ格納部と、
前記トレイ格納部に格納されたトレイが移載されるトレイ移載位置で移載されたトレイを、前記部品搭載部に部品を供給する部品供給位置まで移送するトレイ移送部と、
前記トレイ格納部に格納されたトレイを前記トレイ移載位置で前記トレイ移送部に移載するトレイ移載部と、を備え、
前記トレイ移載部はトレイを水平回転させる回転機構を有する部品供給装置。
トレイには、第１の姿勢で収納された第１の部品と、第１の姿勢とは水平面内における角度が異なる第２の姿勢で収納された第２の部品が混在しており、
第１の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向に向いた状態のトレイを前記部品供給位置まで移送し、前記第１の部品を前記部品搭載部に供給した後、第２の部品が前記部品搭載部に供給すべき方向を向くようにトレイ前記移載部によってトレイを回転させる請求項３に記載の部品供給装置。
前記トレイ移送部は、異なる高さ位置にそれぞれ設けられ、トレイを保持した状態で互いに独立して移動可能な第１のトレイ保持手段、第２のトレイ保持手段を有し、
前記第１のトレイ保持手段が保持するトレイを回転させる際には、前記第２のトレイ保持手段が保持するトレイに収納された部品を前記部品搭載部に供給する請求項４に記載の部品供給装置。