JP2017139340A - 部品実装機、部品実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トレイに配列された複数の配置箇所に配置された部品を基板に実装するにあたり、部品の取り出しのために配置箇所まで移動する実装ヘッドの移動距離の差を各実装動作の間で抑えることを可能とする。【解決手段】複数の配置箇所が配列されたトレイの配置箇所に配置された部品を供給する部品供給部と、基板を支持位置へ搬入して支持位置で支持する基板搬送部と、配置箇所から部品を取り出して支持位置の基板へ実装する実装動作を実行する実装ヘッドとを備え、実装ヘッドは、配置箇所から取り出されずに残存する部品を、実行済みの実装動作で部品が取り出されて空いた配置箇所へ移動させる入換動作を、実装動作の実行を待機している期間に実行する。【選択図】図７

Description

この発明は、トレイに配列された複数の配置箇所それぞれに配置された部品を基板に実装する技術に関する。

実装ヘッドを用いて基板に部品を実装する部品実装機では、大型部品や異型部品を供給するために特許文献１に示されるようなトレイフィーダーが用いられる。このトレイフィーダーではトレイに設けられた複数の配置箇所のそれぞれに部品が配置されており、実装ヘッドは部品を配置箇所から取り出して基板に実装する実装動作を実行する。

特開２０１５−０５６４１４号公報

ところで、部品の取り出しの際の実装ヘッドの移動先となる配置箇所は、実装動作の度に異なる。したがって、実装動作を繰り返し実行するうちに、実装ヘッドは初期の実装動作で部品を取り出した配置箇所と比較して遠く離れた配置箇所へ部品の取り出しのために移動する必要があり、部品の取り出しのために配置箇所まで移動する実装ヘッドの移動距離に大きな差が生じていた。しかしながら、各実装動作に要する時間を平準化するといった観点からすると、このような状況は必ずしも好ましくない。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、トレイに配列された複数の配置箇所に配置された部品を基板に実装するにあたり、部品の取り出しのために配置箇所まで移動する実装ヘッドの移動距離の差を各実装動作の間で抑えることを可能とする技術の提供を目的とする。

本発明に係る部品実装機は、複数の配置箇所が配列されたトレイの配置箇所に配置された部品を供給する部品供給部と、基板を支持位置へ搬入して支持位置で支持する基板搬送部と、配置箇所から部品を取り出して支持位置の基板へ実装する実装動作を実行する実装ヘッドとを備え、実装ヘッドは、配置箇所から取り出されずに残存する部品を、実行済みの実装動作で部品が取り出されて空いた配置箇所へ移動させる入換動作を、実装動作の実行を待機している期間に実行する。

本発明に係る部品実装方法は、それぞれ部品を配置可能な複数の配置箇所が配列されたトレイの配置箇所から部品を取り出して基板へ実装する実装動作を実装ヘッドが実行する工程と、配置箇所から取り出されずに残存する部品を、実行済みの実装動作で部品が取り出されて空いた配置箇所へ移動させる入換動作を、実装ヘッドが実装動作の実行を待機している期間に実行する工程とを備える。

このように構成された本発明では、実装ヘッドは、配置箇所から取り出されずに残存する部品を、実行済みの実装動作で部品が取り出されて空いた配置箇所へ移動させる入換動作を、実装動作の実行を待機している期間に実行する。この入換動作によって、実装ヘッドが先に実行した実装動作で部品を取り出した配置箇所に部品が再配置される。そのため、実装ヘッドは後に実行する実装動作において、先に実行した実装動作と同じ配置箇所から部品を取り出すことができる。その結果、部品の取り出しのために配置箇所まで移動する実装ヘッドの移動距離の差を各実装動作の間で抑えることが可能となっている。

また、その作業位置に位置する部品に対して所定作業を実行する作業実行部をさらに備え、実装ヘッドは、実装動作において配置箇所から取り出した部品を作業位置へ移動させた後に基板へ実装し、作業実行部は、実装動作で作業位置に移動してきた部品に対して所定作業を実行し、実装ヘッドは、入換動作において複数の配置箇所のうち一の配置箇所から取り出した部品を当該一の配置箇所よりも作業位置に近い配置箇所に移動させるように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、入換動作の実行により、実装動作中に部品が経由する作業位置に近い配置箇所に部品が再配置される。そのため、実装動作において配置箇所から取り出された部品が作業位置まで移動する距離が抑えられ、実装動作に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。

ちなみに、作業実行部が所定作業として実行可能な具体的な内容は多様である。例えば、作業実行部は、実装ヘッドが保持する部品を撮像した結果に基づき実装ヘッドと実装ヘッドが保持する部品との位置関係を認識する部品認識を所定作業として実行するように、部品実装機を構成しても良い。

この際、実装ヘッドの動作を制御する制御部をさらに備え、作業実行部は、部品認識の対象となった部品が実装動作により取り出された配置箇所の位置を示す第１位置情報を部品認識の結果から取得し、制御部は、入換動作において移動先となる配置箇所へ部品を移動させる実装ヘッドの動作を第１位置情報に基づき制御するように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、入換動作の際に移動先となる配置箇所へ部品を的確に移動させることが可能となる。

また、実装ヘッドは、入換動作において配置箇所から取り出した部品を作業位置へ移動させた後に移動先の配置箇所へ移動させ、作業実行部は、入換動作で作業位置に移動してきた部品に対して部品認識を実行し、制御部は、入換動作において移動先となる配置箇所へ部品を移動させる実装ヘッドの動作を、入換動作での部品認識の結果に基づき制御するように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、入換動作の際に移動先となる配置箇所へ部品を的確に移動させることが可能となる。

また、実装ヘッドは、複数の配置箇所のうち作業位置に近い配置箇所から優先して部品を取り出して実装動作を実行する一方、複数の配置箇所のうち作業位置から遠い配置箇所から優先して部品を取り出して入換動作を実行し、複数の配置箇所のうち作業位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出す入換動作において、実装ヘッドが部品を作業位置に移動させつつ作業実行部が部品認識を実行し、作業実行部は、複数の配置箇所のうち作業位置に最も近い配置箇所から部品を取り出した実装動作における部品認識の結果と、複数の配置箇所のうち作業位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出した入換動作における部品認識の結果に基づき、部品が残存する配置箇所の位置を示す第２位置情報を取得し、御部は、複数の配置箇所のうち作業位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出す入換動作より後に実行される入換動作では、部品の移動先となる配置箇所への実装ヘッドの移動を第２位置情報に基づき制御することで部品認識を省略するように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、複数の配置箇所のうち作業位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出す入換動作で部品認識を実行しておけば、以後の入換動作での部品認識を省略できるため、入換動作に要する時間の短縮を図ることができる。

また、入換動作において、実装ヘッドは、複数の配置箇所のうち一の配置箇所から取り出した部品を当該一の配置箇所よりも支持位置に近い配置箇所に移動させるように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、入換動作の実行により、支持位置に近い配置箇所に部品が再配置される。そのため、実装動作において配置箇所から取り出された部品が支持位置の基板まで移動する距離が抑えられ、実装動作に要する時間を短縮化することが可能となる。

また、実装ヘッドに伴って移動する撮像ユニットを有し、実装ヘッドが保持する部品を撮像ユニットにより撮像した結果に基づき実装ヘッドと実装ヘッドが保持する部品との位置関係を認識する部品認識を実行する部品認識部と、実装ヘッドの動作を制御する制御部とをさらに備え、部品認識部は、部品認識の対象となった部品が実装動作により取り出された配置箇所の位置を示す第１位置情報を部品認識の結果から取得し、制御部は、入換動作において移動先となる配置箇所へ部品を移動させる実装ヘッドの動作を第１位置情報に基づき制御するように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、入換動作の際に移動先となる配置箇所へ部品を的確に移動させることが可能となる。

また、部品認識部は、入換動作において実装ヘッドが配置箇所から取り出した部品に対して部品認識を実行し、制御部は、入換動作において移動先となる配置箇所へ部品を移動させる実装ヘッドの動作を、入換動作での部品認識の結果に基づき制御するように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、入換動作の際に移動先となる配置箇所へ部品を的確に移動させることが可能となる。

また、実装ヘッドは、複数の配置箇所のうち支持位置に近い配置箇所から優先して部品を取り出して実装動作を実行する一方、複数の配置箇所のうち支持位置から遠い配置箇所から優先して部品を取り出して入換動作を実行し、複数の配置箇所のうち支持位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出す入換動作において、部品認識部が部品認識を実行し、部品認識部は、複数の配置箇所のうち支持位置に最も近い配置箇所から部品を取り出した実装動作における部品認識の結果と、複数の配置箇所のうち支持位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出した入換動作における部品認識の結果に基づき、部品が残存する配置箇所の位置を示す第２位置情報を取得し、制御部は、複数の配置箇所のうち支持位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出す入換動作より後に実行される入換動作では、部品の移動先となる配置箇所への実装ヘッドの移動を第２情報に基づき制御することで部品認識を省略するように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、複数の配置箇所のうち支持位置から最も遠い配置箇所から部品を取り出す入換動作で部品認識を実行しておけば、以後の入換動作での部品認識を省略できるため、効率的である。

また、その検査位置に位置する部品に対して検査を実行する検査部をさらに備えるように、部品実装機を構成しても良い。

この際、入換動作において、実装ヘッドは、異なる配置箇所の間で移動中の部品に検査位置を経由させることで検査部による検査を受けさせるように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、入換動作において予め部品を検査することで、その後の実装動作の際に部品の検査に要する時間を抑えることができ、実装動作の短縮化を図ることができる。

また、部品は複数の端子を有し、基板には各端子に対応する位置に半田が付着している場合には、検査部は、複数の端子のコプラナリティと各半田の厚みとの適合性を判断した結果に基づき、部品の基板への実装の可否を決定し、実装動作において、実装ヘッドは部品を配置箇所から取り出して検査部に移動させ、検査部が基板への実装を許可した場合には部品を基板に実装する一方、検査部が基板への実装を禁止した場合には実装動作を中止し、部品を取り出した配置箇所よりも検査位置に近い配置箇所へ部品を移動させるように、部品実装機を構成しても良い。これによって、当該部品をそのコプラナリティと適合する半田に対して実装する以後の実装動作において、実装ヘッドの移動距離を抑制し、実装動作に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。

また、実装ヘッドは、基板搬送部が支持位置への基板の搬入を完了するまで実装動作の実行を待機している期間に、入換動作を実行するように、部品実装機を構成しても良い。かかる構成では、基板の搬入の完了前の期間を有効利用して、入換動作を実行することができる。

以上のように、本発明によれば、トレイに配列された複数の配置箇所に配置された部品を基板に実装するにあたり、部品の取り出しのために配置箇所まで移動する実装ヘッドの移動距離の差を各実装動作の間で抑えることが可能となる。

本発明に係る部品実装機の一例を模式的に示す平面図である。 図１の部品実装機が備える電気的構成を示すブロック図である。 図１の部品実装機で実行される動作の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る実装動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る実装動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図である。 第１実施形態に係る入換動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図である。 第２実施形態に係る実装動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る実装動作を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。 第５実施形態に係る実装動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図である。 第５実施形態に係る入換動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図である。

図１は本発明に係る部品実装機の一例を模式的に示す平面図であり、図２は図１の部品実装機が備える電気的構成を示すブロック図である。図１では、Ｚ方向を鉛直方向とし、Ｘ方向およびＹ方向を水平方向とするＸＹＺ直交座標を適宜示す。この部品実装機１は、図２に示すようにコントローラー１００を備え、コントローラー１００が装置各部を制御することで、基板Ｓに設けられた各実装箇所に部品Ｐを実装する。コントローラー１００は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やＲＡＭ(Random Access Memory)で構成されたコンピューターである演算処理部１１０およびＨＤＤ(Hard Disk Drive)で構成された記憶部１２０を有する。さらに、コントローラー１００は、部品実装機１の駆動系を制御する駆動制御部１３０、部品Ｐの吸着に用いる負圧を制御するバルブ制御部１４０、および部品実装機１の撮像系を制御する撮像制御部１５０を有し、演算処理部１１０が各制御部１３０、１４０、１５０の動作を統括的に管理する。また、部品実装機１には、表示／操作ユニット２００が設けられており、演算処理部１１０は、部品実装機１の状況を表示／操作ユニット２００に表示したり、表示／操作ユニット２００に入力された作業者からの指示を受け付けたりする。

図１に示すように、部品実装機１は、基台１１の上に設けられた一対のコンベア１２、１２を備える。そして、部品実装機１は、コンベア１２によりＸ方向（基板搬送方向）の上流側から基板支持位置１２Ｓ（図１の基板Ｓの位置）に搬入した基板Ｓに対して部品を実装し、部品の実装を完了した基板Ｓをコンベア１２により基板支持位置１２ＳからＸ方向の下流側へ搬出する。

部品実装機１では、Ｙ方向に延びる一対のＹ軸レール２１、２１と、Ｙ方向に延びるＹ軸ボールネジ２２と、Ｙ軸ボールネジ２２を回転駆動するＹ軸モーターＭｙとが設けられ、ヘッド支持部材２３が一対のＹ軸レール２１、２１によりＹ方向に移動可能に支持された状態でＹ軸ボールネジ２２のナットに固定されている。ヘッド支持部材２３には、Ｘ方向に延びるＸ軸ボールネジ２４と、Ｘ軸ボールネジ２４を回転駆動するＸ軸モーターＭｘとが取り付けられており、ヘッドユニット２０がヘッド支持部材２３にＸ方向に移動可能に支持された状態でＸ軸ボールネジ２４のナットに固定されている。したがって、駆動制御部１３０は、Ｙ軸モーターＭｙによりＹ軸ボールネジ２２を回転させてヘッドユニット２０をＹ方向に移動させ、あるいはＸ軸モーターＭｘによりＸ軸ボールネジ２４を回転させてヘッドユニット２０をＸ方向に移動させることができる。

一対のコンベア１２、１２のＹ方向の一方側（＋Ｙ側）では、２個のトレイ部品供給部３がＸ方向に並んでいる。各トレイ部品供給部３は、例えば特開２０１５−１７９７０９号公報に示されるトレイ部品供給装置と同様の構成を有し、基台１１の上面に設けられた部品取出位置３１にまでパレットに伴って引き出されたトレイ３２を用いて部品Ｐ（トレイ部品）を供給する。このトレイ３２は、マトリックス状（図１の例では３行５列）に配列された複数の部品供給箇所Ｌを有し、ＱＦＰ(Quad Flat Package)やＢＧＡ(Ball Grid Array)等の大型の部品Ｐが各部品供給箇所Ｌに収容されている。

一方、一対のコンベア１２、１２のＹ方向の他方側（−Ｙ側）では、２個のテープ部品供給部４がＸ方向に並んでいる。各テープ部品供給部４に対しては、複数のテープフィーダー４１がＸ方向に並んで着脱可能に装着されている。テープフィーダー４１はＹ方向に延設されており、Ｙ方向におけるヘッドユニット２０側の先端部に部品供給箇所Ｌを有する。そして、集積回路、トランジスター、コンデンサ等の小片状の部品Ｐ（チップ部品）を所定間隔おきに収容したテープがテープフィーダー４１に装填されている。そして、テープフィーダー４１は、テープをヘッドユニット２０側へ向けてＹ方向に間欠的に送り出すことで、テープ内の部品ＰをＹ方向に送り出して、その部品供給箇所Ｌに順番に供給する。

ヘッドユニット２０は、それぞれの下端にノズルが取り付けられて、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数（５本）の実装ヘッド５を有しており、各実装ヘッド５は、駆動制御部１３０の制御に応じて動作するＸ軸モーターＭｘおよびＹ軸モーターＭｙからの駆動力を受けて、ヘッドユニット２０に伴ってＸ方向およびＹ方向へ移動する。また、部品実装機１は、各実装ヘッド５に接続されたＺ軸モーターＭｚおよびＲ軸モーターＭｒを備えており、各実装ヘッド５は、駆動制御部１３０の制御に応じて動作するＺ軸モーターＭｚからの駆動力によりノズルを昇降させるとともに、駆動制御部１３０の制御に応じて動作するＲ軸モーターＭｒからの駆動力により、Ｒ方向にノズルを回転させる。ここで、Ｒ方向は、Ｚ方向に平行な回転軸を中心とする回転方向である。さらに、部品実装機１は各実装ヘッド５に連通する負圧発生器１４１を有し、バルブ制御部１４０が負圧発生器１４１と実装ヘッド５との間に設けられたバルブの開閉を制御することで、実装ヘッド５のノズルに与えられる気圧を調整する。そして、実装ヘッド５は、こうして調整される気圧を利用して、ノズルにより部品の吸着・実装を行う。

つまり、実装ヘッド５は、トレイ３２の部品供給箇所Ｌの上方に位置させたノズルを下降させて当該部品供給箇所Ｌに収容された部品Ｐに当接させた後に、ノズルに供給される負圧により部品Ｐを吸着しつつノズルを上昇させる。続いて、実装ヘッド５は基板支持位置１２Ｓに支持された基板Ｓの実装箇所の上方に移動し、部品Ｐが基板Ｓの実装箇所に当接するまでノズルを下降させた後にノズルに供給される大気圧あるいは正圧により部品Ｐを基板Ｓの実装箇所に実装する。また、テープフィーダー４１が部品供給箇所Ｌに供給する部品Ｐに対する吸着・実装も同様にして実行される。

また、部品実装機１は、ヘッドユニット２０に取り付けられて、ヘッドユニット２０に伴って移動する撮像ユニット５１を備える。撮像ユニット５１は下方を向いた撮像視野を有しており、撮像視野内に位置する対象物を撮像制御部１４０の制御に応じて上方から撮像する。そして、演算処理部１１０は、撮像制御部１４０を介して取得した撮像ユニット５１の撮像結果に基づき、基板Ｓや部品Ｐに関する情報を取得する。

基板Ｓに関する情報の取得は例えば次のように実行される。つまり、撮像ユニット５１が基板Ｓに設けられたフィデューシャルマークＦを上方から撮像した結果に基づき、演算処理部１１０は基板Ｓの位置および姿勢を認識する。また、基板Ｓの各実装箇所には、実装予定の部品Ｐの各端子（ＱＦＰのリード、ＢＧＡのバンプ等）が取り付けられる位置、すなわち電極（ランド）に半田が予め印刷されている。そこで、撮像ユニット５１が基板Ｓの実装箇所を上方から撮像した結果に基づき、演算処理部１１０は実装箇所の各電極に付着する半田の厚み（高さ）を計測する。

部品Ｐに関する情報の取得は例えば次のように実行される。つまり、撮像ユニット５１がトレイ３２の部品供給箇所Ｌあるいは当該部品供給箇所Ｌに収容される部品Ｐを上方から撮像した結果に基づき、演算処理部１１０はトレイ３２の部品供給箇所Ｌの位置あるいは部品供給箇所Ｌに収容される部品Ｐの位置を認識する。また、撮像ユニット５１がテープフィーダー４１の部品供給箇所Ｌを上方から撮像した結果に基づき、演算処理部１１０はテープフィーダー４１の部品供給箇所Ｌの位置を認識する。

さらに、部品実装機１は、上方を向いた撮像視野を有して、基台１１に取り付けられた撮像ユニット５２を備える。撮像ユニット５２は、例えば特開２００５−３４０６４８号公報に記載の撮像装置と同様の構成を備えており、撮像視野内に位置する実装ヘッド５のノズルに吸着された部品Ｐを撮像制御部１４０の制御に応じて下方から撮像する。そして、演算処理部１１０は、撮像制御部１４０を介して取得した撮像ユニット５２の撮像結果に基づき、ノズルによる部品Ｐの吸着状態を認識したり、部品Ｐが有する複数の端子のコプラナリティ（平坦度）を計測したりする。なお、撮像ユニット５２は、２個のトレイ部品供給部３の間および２個のテープ部品供給部４の間のそれぞれに設けられている。したがって、トレイ部品供給部３から取り出された部品Ｐの撮像には、トレイ部品供給部３に近い側（＋Ｙ側）の撮像ユニット５２が用いられ、テープ部品供給部４から取り出された部品Ｐの撮像には、テープ部品供給部４に近い側（−Ｙ側）の撮像ユニット５２が用いられる。

図３は図１の部品実装機で実行される動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、演算処理部１１０が記憶部１２０に記憶されたプログラムを実行することにより実行される。ステップＳ１０１では、コンベア１２が基板支持位置１２Ｓへの基板Ｓの搬入を完了し、部品実装処理の開始の準備が整ったか否かが確認される。そして、この準備が整い、部品実装処理を開始すると判断されると（ステップＳ１０１で「ＹＥＳ」）、部品Ｐを実装予定の実装箇所が確認され（ステップＳ１０２）、さらにステップＳ１０２で確認された実装箇所に実装予定の部品Ｐを供給する部品供給箇所Ｌが確認される（ステップＳ１０３）。特に、トレイ３２の各部品供給箇所Ｌに対しては予め取出順位（優先順位）が設定され、記憶部１２０に記憶されている。そのため、実装予定の部品Ｐがトレイ３２に収容されるトレイ部品である場合には、部品Ｐが存在する（すなわち、空いていない）部品供給箇所Ｌのうちから取出順位に従って選択された部品供給箇所Ｌが、実装予定の部品Ｐを供給する部品供給箇所Ｌとして確認される。具体的には、撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌほど取出順位が高く設定されており、部品Ｐが存在する部品供給箇所Ｌのうち撮像ユニット５２に最も近い一の部品供給箇所Ｌが、実装予定の部品Ｐを供給する部品供給箇所Ｌとして確認される。そして、ステップＳ１０２で確認された実装箇所にステップＳ１０３で確認された部品供給箇所Ｌの部品Ｐを実装する実装動作が実行される（ステップＳ１０４）。

図４は第１実施形態に係る実装動作を示すフローチャートである。この実装動作では、実装ヘッド５がステップＳ１０３で確認された部品供給箇所Ｌの上方へ移動し（ステップＳ２０１）、部品供給箇所Ｌから部品Ｐを吸着して取り出す（ステップＳ２０２）。続いて、実装ヘッド５は、撮像ユニット５２の撮像視野へ部品Ｐを移動させる（ステップＳ２０３）。そして、撮像ユニット５２がその撮像視野に移動してきた部品Ｐを撮像し、演算処理部１１０が撮像ユニット５２の撮像結果に基づき実装ヘッド５のノズルと部品Ｐとの位置関係を認識する部品認識を実行する（ステップＳ２０４）。

この部品認識は、ノズルと部品Ｐとの位置ずれ等を補正しつつ、部品Ｐを実装箇所に的確に実装するために実行される。つまり、トレイ３２の各部品供給箇所Ｌの位置座標は、ユーザーが表示／操作ユニット２００に入力した部品供給箇所Ｌの配列ピッチ等のデータに基づき算出されて記憶部１２０に記憶される。そして、演算処理部１１０は、この部品供給箇所Ｌの位置座標が示す位置に実装ヘッド５のノズルを移動させて、部品供給箇所Ｌからの部品Ｐの吸着を実行する。しかしながら、ユーザーの入力データが不正確であったり、トレイ３２の位置そのものがずれたり傾いていたりすることがある。そのため、実装ヘッド５のノズルと部品Ｐとの間に位置ずれが生じてしまい、そのままでは部品Ｐを実装箇所に的確に実装できないおそれがある。そこで、演算処理部１１０は、ステップＳ２０４の部品認識において撮像ユニット５２が部品Ｐを撮像した画像から実装ヘッド５のノズルと部品Ｐとの位置ずれを算出する。

そして、演算処理部１１０は、ＸおよびＹ方向におけるノズルと部品Ｐとの位置ずれに基づきＸおよびＹ方向への実装ヘッド５の移動を制御して、ノズルに吸着される部品Ｐを基板Ｓの実装箇所の直上へ位置させる（ステップＳ２０５）。この際、演算処理部１１０はＲ方向におけるノズルと部品Ｐとの位置ずれに基づきノズルを回転させることで、基板Ｓの実装箇所の向きに部品Ｐの姿勢を合わせる。こうして位置ずれを補正した上で、演算処理部１１０は、実装ヘッド５に部品Ｐを基板Ｓの実装箇所に実装させる（ステップＳ２０６）。

ちなみに、ヘッドユニット２０には複数の実装ヘッド５が設けられている。そのため、複数の実装ヘッド５が図４の実装動作を並行して行うことができる。こうして実装動作が完了すると、図３のフローチャートに戻る。

ステップＳ１０５では、基板支持位置１２Ｓに支持される基板Ｓに対する部品実装処理を終了するかが判断される。そして、部品実装処理を継続する（ステップＳ１０５で「ＮＯ」）と判断されると、ステップＳ１０２〜Ｓ１０４が再度実行される。一方、部品実装処理を終了する（ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」）と判断されると、部品実装処理を終了した基板Ｓの基板支持位置１２Ｓからの搬出が開始されるとともに、次に部品実装処理を実行予定の基板Ｓの基板支持位置１２Ｓへの搬入が開始される（ステップＳ１０６）。

続いてステップＳ１０１に戻って、コンベア１２が基板支持位置１２Ｓへの次の基板Ｓの搬入を完了し、部品実装処理の開始の準備が整ったか否かが確認される。そして、基板Ｓの基板支持位置１２Ｓへの搬入途中であって、部品実装処理の開始を待機すると判断された場合（ステップＳ１０１で「ＮＯ」の場合）、トレイ３２の異なる部品供給箇所Ｌの間で部品Ｐを入れ換える部品入換処理が実行される（ステップＳ１０７〜Ｓ１０９）。

ステップＳ１０７では、先に実行されたステップＳ１０４の実装動作で部品Ｐが取り出されて空いている部品供給箇所Ｌが２個のトレイ３２の各部品供給箇所Ｌのうちから探索される。そして、空きの部品供給箇所Ｌが存在しない場合（ステップＳ１０７で「ＮＯ」の場合）にはステップＳ１０１に戻る一方、空きの部品供給箇所Ｌが存在する場合（ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ１０８に進む。ちなみに、ステップＳ１０７では、複数の空きの部品供給箇所Ｌが見つかる場合がある。このように探索条件に該当する部品供給箇所Ｌが複数存在する場合には、探索条件に該当する部品供給箇所Ｌのうち上記取出順位が最も高い一の部品供給箇所Ｌが探索結果として採用される。具体的には、探索条件に該当する部品供給箇所Ｌのうち、撮像ユニット５２の撮像視野に最も近い一の部品供給箇所Ｌが探索結果として採用される。また、２個のトレイ３２が設けられたここの例では、撮像ユニット５２の撮像視野に最も近い部品供給箇所Ｌとして、２個の部品供給箇所Ｌが見つかる場合もある。この場合には、これらトレイ３２に対して予め設定された順位が高いほうのトレイ３２に属する一の部品供給箇所Ｌが探索結果として採用される。

ステップＳ１０８では、２個のトレイ３２のうち、ステップＳ１０７での探索結果として採用された空きの部品供給箇所Ｌが属するトレイ３２のうちから、この空きの部品供給箇所Ｌよりも取出順位が低い部品供給箇所Ｌに収容された部品Ｐが探索される。具体的には、この空きの部品供給箇所Ｌよりも撮像ユニット５２の撮像視野から遠い部品供給箇所Ｌに収容された部品Ｐが探索される。そして、該当する部品Ｐが存在しない場合（ステップＳ１０８で「ＮＯ」の場合）にはステップＳ１０１に戻る一方、該当する部品Ｐが存在する場合（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」の場合）にはステップＳ１０９に進む。ちなみに、ステップＳ１０８では、該当する部品Ｐが複数見つかる場合がある。このように探索条件に該当する部品Ｐが複数存在する場合には、探索条件に該当する部品Ｐのうち取出順位が最も低い部品供給箇所Ｌに収容された一の部品Ｐが探索結果として採用される。具体的には、探索条件に該当する部品Ｐのうち、撮像ユニット５２の撮像視野から最も遠い一の部品供給箇所Ｌに収容された部品Ｐが探索結果として採用される。そして、ステップＳ１０７で探索された空きの部品供給箇所ＬにステップＳ１０８で探索された部品Ｐを移動させる入換動作が実行される（ステップＳ１０９）。

図５は第１実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。この入換動作では、実装ヘッド５がステップＳ１０８で探索された部品Ｐの上方、すなわち入換前の部品供給箇所Ｌに収容された部品Ｐの上方へ移動し（ステップＳ３０１）、当該部品Ｐを部品供給箇所Ｌから吸着して取り出す（ステップＳ３０２）。続いて、実装ヘッド５は、ステップＳ１０７で探索された部品供給箇所Ｌの上方、すなわち入換先の部品供給箇所Ｌの上方へ移動し（ステップＳ３０３）、ノズルに吸着していた部品Ｐを当該部品供給箇所Ｌに配置する（ステップＳ３０４）。こうして入換動作が完了すると、図３のフローチャートのステップＳ１０１へ戻る。そして、ステップＳ１０１で部品実装処理を開始すると判断されるまで、換言すれば実装ヘッド５が実装動作の実行を待機している期間、ステップＳ１０７〜Ｓ１０９が実行されて、入換動作が繰り返される。

図６は第１実施形態に係る実装動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図であり、トレイ３２の全部品供給箇所Ｌに部品Ｐが収容された初期状態から実装動作が実行される毎のトレイ３２の状態が示されている。また、図７は第１実施形態に係る入換動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図であり、図６に示す全実装動作が完了した初期状態から入換動作が実行される毎のトレイ３２の状態が示されている。ここで、図７の矢印は、入換動作に伴う部品Ｐの移動を示している。特にこれらの図では、２個のトレイ３２のうち、図１右側のトレイ３２に対する動作が示されている。つまり、撮像ユニット５２は、図６および図７のトレイ３２の左側であって、トレイ３２の中心に対して上側にずれた位置に配置されている。

上述したとおり、部品Ｐの取出順位は、撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌほど高く設定されており、実装ヘッド５は撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐを取り出すように実装動作を実行する。そのため、図６に示すように、実装動作が繰り返されるのに伴って、撮像ユニット５２に近い部品供給箇所Ｌから順に部品Ｐが取り出されて空いていく。また、実装ヘッド５は、撮像ユニット５２の撮像視野から遠い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐを取り出し、撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌから優先して当該部品Ｐを配置するように、入換動作を実行する。そのため、入換動作が繰り返されるのに伴って、撮像ユニット５２に遠い部品供給箇所Ｌから順に部品Ｐが取り出されるとともに、撮像ユニット５２に近い部品供給箇所Ｌから順に部品Ｐが配置される。

以上に説明したように本実施形態では、実装ヘッド５は、部品供給箇所Ｌから取り出されずに残存する部品Ｐを、実行済みの実装動作で部品Ｐが取り出されて空いた部品供給箇所Ｌへ移動させる入換動作を、実装動作の実行を待機している期間に実行する。この入換動作によって、実装ヘッド５が先に実行した実装動作で部品Ｐを取り出した部品供給箇所Ｌに部品Ｐが再配置される。そのため、実装ヘッド５は後に実行する実装動作において、先に実行した実装動作と同じ部品供給箇所Ｌから部品Ｐを取り出すことができる。その結果、部品Ｐの取り出しのために部品供給箇所Ｌまで移動する実装ヘッド５の移動距離の差を各実装動作の間で抑えることが可能となっている。

また、実装ヘッド５は、実装動作において部品供給箇所Ｌから取り出した部品Ｐを撮像ユニット５２の撮像視野へ移動させた後に基板Ｓへ実装する。そして、演算処理部１１０は、実装動作で撮像ユニット５２の撮像視野に移動してきた部品Ｐに対して部品認識を実行する。そこで、実装ヘッド５は、入換動作において一の部品供給箇所Ｌから取り出した部品を当該一の部品供給箇所Ｌよりも撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌに移動させる。かかる構成では、入換動作の実行により、実装動作中に部品Ｐが経由する撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌに部品Ｐが再配置される。そのため、実装動作において部品供給箇所Ｌから取り出された部品Ｐが撮像ユニット５２の撮像視野まで移動する距離が抑えられ、実装動作に要する時間の短縮化を図ることが可能となっている。

また、実装ヘッド５は、コンベア１２、１２が基板支持位置１２Ｓへの基板Ｓの搬入を完了するまで実装動作の実行を待機している期間に、入換動作を実行する。したがって、基板Ｓの搬入の完了前の期間を有効利用して、入換動作を実行することが可能となっている。

続いては、変形例に係る各種実施形態について説明する。なお、以下では、既述の実施形態との差異点を中心に説明し、共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、共通する構成を備えることで同様の効果が奏されることは言うまでもない。

図８は第２実施形態に係る実装動作を示すフローチャートであり、図９は第２実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。第２実施形態に係る実装動作では、演算処理部１１０は、ステップＳ２０４での部品認識の結果に基づき、部品認識の対象となった部品Ｐが取り出された部品供給箇所Ｌの位置を示す第１位置情報を取得する（ステップＳ２０７）。つまり、上述の通り、記憶部１２０には、トレイ３２の各部品供給箇所Ｌの位置座標が記憶されている。一方、部品認識で部品Ｐの位置ずれが確認される場合には、部品Ｐのこの位置ずれに応じた量だけ部品供給箇所Ｌの位置が記憶部１２０に記憶される位置座標よりずれていると判断できる。そこで、演算処理部１１０は、記憶部１２０に記憶される部品供給箇所Ｌの位置座標と、部品認識で確認された部品Ｐの位置ずれに基づき、上記第１位置情報を算出する。こうして算出された第１位置情報は、実装動作で部品Ｐが取り出されて空いた部品供給箇所Ｌの位置を示すこととなる。

一方、第２実施形態に係る入換動作では、実装ヘッド５は、ステップＳ３０２で吸着した部品Ｐを撮像ユニット５２の撮像視野へ移動させ（ステップＳ３０５）、演算処理部１１０が撮像ユニット５２の撮像結果に基づきノズルと部品Ｐとの位置関係を認識する部品認識を実行する（ステップＳ３０６）。そして、続くステップＳ３０３において部品供給箇所Ｌの上方へ部品Ｐを移動させる実装ヘッド５の動作が、移動先の部品供給箇所Ｌの第１位置情報と、ステップＳ３０６での部品認識の結果に基づき制御される。具体的には、演算処理部１１０は、第１位置情報が示す部品供給箇所Ｌの位置の上方へ実装ヘッド５のノズルを移動させるとともに、部品認識の結果が示す部品Ｐの位置ずれを補正するように、実装ヘッド５のノズルの位置を調整する。

このように第２実施形態では、演算処理部１１０は、実装動作において部品認識の対象となった部品Ｐが取り出された部品供給箇所Ｌの位置を示す第１位置情報を部品認識の結果から取得する。そして、演算処理部１１０は、入換動作において移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを移動させる実装ヘッド５の動作を、この第１位置情報に基づき制御する。これによって、入換動作の際に移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを的確に移動させることが可能となっている。

また、実装ヘッド５は、入換動作において部品供給箇所Ｌから取り出した部品Ｐを撮像ユニット５２の撮像視野へ移動させた後に移動先の部品供給箇所Ｌへ移動させ、演算処理部１１０は、入換動作で撮像ユニット５２の撮像視野に移動してきた部品Ｐに対して部品認識を実行する。そして、演算処理部１１０は、入換動作において移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを移動させる実装ヘッド５の動作を、入換動作での部品認識の結果に基づき制御する。これによって、入換動作の際に移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを的確に移動させることが可能となっている。

ところで、図９の例では、入換動作の度に部品認識が実行される。しかしながら、図１０に示すように、先の部品実装処理の終了後に最初に実行される入換動作でのみ部品認識を実行し、以後の入換動作では部品認識を行わないように構成することもできる。

図１０は第３実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。この入換動作では、実装ヘッド５が入換前の部品供給箇所Ｌに収容される部品Ｐの上方へ移動し（ステップＳ３０１）、部品Ｐを吸着すると（ステップＳ３０２）、実行中の入換動作が、先の部品実装処理を終了してから最初に実行される入換動作であるか否かが判断される（ステップＳ３０７）。そして、最初の入換動作である場合（ステップＳ３０７で「ＹＥＳ」の場合）には、図９の第２例と同様にステップＳ３０５、Ｓ３０６が実行される。これによって、撮像ユニット５２の撮像視野から最も遠い部品供給箇所Ｌに収容された部品Ｐについて部品認識が実行される。

続いて、演算処理部１１０は、部品Ｐが残存している部品供給箇所Ｌの位置を示す第２位置情報を、この認識結果に基づき算出する（ステップＳ３０８）。つまり、先に実行済みの実装動作では、撮像ユニット５２の撮像視野に最も近い部品供給箇所Ｌから取り出した部品Ｐに対して部品認識が実行され（ステップＳ２０４）、この部品供給箇所Ｌについて第１位置情報が算出されている（ステップＳ２０５）。また、実行中の入換動作での部品認識（ステップ３０６）の結果から、撮像ユニット５２の撮像視野から最も遠い部品供給箇所Ｌの位置が算出できる。つまり、トレイ３２の対角に位置する２個の部品供給箇所Ｌの位置が取得できる。そこで、演算処理部１１０は、記憶部１２０に記憶される各部品供給箇所Ｌの位置座標に応じて、各部品供給箇所Ｌの位置に対して対角の２個の部品供給箇所Ｌの位置ずれを按分することで、上記第２位置情報を算出し、記憶部１２０に記憶する。

そして、最初の入換動作においては、図９の第２例と同様にステップＳ３０３、Ｓ３０４が実行される。一方、実行中の入換動作が最初の入換動作でない場合（ステップＳ３０７で「ＮＯ」の場合）、ステップＳ３０５、Ｓ３０６を省略して、ステップＳ３０３、Ｓ３０４が実行される。この際、ステップＳ３０３において部品供給箇所Ｌの上方へ部品Ｐを移動させる実装ヘッド５の動作が、移動先の部品供給箇所Ｌの第１位置情報と、移動中の部品Ｐが収容されていた部品供給箇所Ｌの第２位置情報とに基づき制御される。具体的には、演算処理部１１０は、第１位置情報が示す部品供給箇所Ｌの位置の上方へ実装ヘッド５のノズルを移動させる。さらに、演算処理部１１０は、部品Ｐが収容されていた部品供給箇所Ｌの位置ずれを第２位置情報から求めた結果に基づき、実装ヘッド５のノズルに対する部品Ｐの位置ずれを認識する。そして、演算処理部１１０は、この部品Ｐの位置ずれを補正するように、実装ヘッド５のノズルの位置を調整する。

このように第３実施形態に係る入換動作では、トレイ３２の複数の部品供給箇所Ｌのうち撮像ユニット５２の撮像視野から最も遠い部品供給箇所Ｌから部品Ｐを取り出す入換動作で部品認識が実行される。そして、その結果に基づき、部品Ｐが残存する部品供給箇所Ｌの位置を示す第２位置情報が算出される。その結果、以後の入換動作では、第２位置情報を利用することで部品認識を省略できるため、入換動作に要する時間の短縮を図ることが可能となっている。

ところで、上述の実施形態では、撮像ユニット５２により部品認識を実行していた。しかしながら、撮像ユニット５２により各種の検査を実行することもできる。そこで、次に示すように部品Ｐの検査を実行するように構成しても良い。

図１１は第４実施形態に係る実装動作を示すフローチャートである。第４実施形態の実装動作では、第１実施形態と同様にステップＳ２０１〜Ｓ２０４が実行された後に、部品Ｐの検査が実行される（ステップＳ２０８）。具体的には、ステップＳ２０４での撮像ユニット５２の撮像結果に基づき、ノズルに吸着される部品Ｐが有する複数の端子のコプラナリティが計測される。

そして、ステップＳ２０８での検査結果に基づき、実装予定の実装箇所に対する部品Ｐの実装を許可するか否かが判断される（ステップＳ２０９）。つまり、この実施形態では、基板Ｓが基板支持位置１２Ｓに搬入された際に、撮像ユニット５１が基板Ｓの各実装箇所を上方から撮像し、演算処理部１１０が各実装箇所の各電極に付着する半田の厚みをこの撮像結果から求めて、記憶部１２０に記憶している。そこで、ステップＳ２０９では、演算処理部１１０は、実装ヘッド５のノズルに吸着される部品Ｐのコプラナリティと、この部品Ｐを実装予定の実装箇所における各電極の半田の厚みとの適合性を判断する。具体的には、部品Ｐの一の端子を実装箇所の対応する電極の半田に接触させたシミュレーションにおいて、他の端子と半田とのＺ方向へのずれ（高さ誤差）が仮想的に算出され、その結果に基づき適合性が判断される。

つまり、一部の端子（リード）の高さが適正値より高い（浮いている）のに対して、この端子に対応する半田の厚みが適正値であると、この端子と半田との間には隙間（高さ誤差）が生じる。そして、このような隙間が大きければ、部品Ｐの実装時に端子を半田に接触させることは困難となる。あるいは、一部の半田の厚みが薄いのに対して、この半田に対応する端子の高さが適正値である場合も、同様である。一方、一部の端子の高さが適正値より高くても、この端子に対応する半田の厚みが適正値より厚ければ、これらの間の隙間（高さ誤差）は小さく抑えられ、部品Ｐの実装時にこの端子を半田に接触させることが可能となる。

そこで、演算処理部１１０は、端子と半田との高さ誤差の絶対値が全端子について閾値未満であれば、部品Ｐの実装を許可し（ステップＳ２０９で「ＹＥＳ」）、この部品Ｐを基板Ｓの実装箇所に実装する（ステップＳ２０６）。一方、演算処理部１１０は、高さ誤差の絶対値が閾値以上の端子が一つでもあれば、部品Ｐの実装を禁止し（ステップＳ２０９で「ＮＯ」）、実行中の実装動作を中止する（ステップＳ２１０）。さらに、演算処理部１１０は、実装を禁止した部品Ｐを、実装ヘッド５によってトレイ３２に戻す（ステップＳ２１１）。

特にステップＳ２１１では、実装ヘッド５は、実装動作のステップＳ２０２で部品Ｐを取り出した部品供給箇所Ｌよりも、撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌに当該部品Ｐを戻す。これによって、この部品Ｐをそのコプラナリティと適合する半田に対して実装する以後の実装動作に際して、実装ヘッド５の移動距離を抑制し、実装動作に要する時間の短縮化を図ることが可能となる。

図１２は第４実施形態に係る入換動作を示すフローチャートである。第４実施形態での入換動作では、第２実施形態と同様にステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０５が実行された後に、部品Ｐの検査が実行される（ステップＳ３０９）。具体的には、ステップＳ３０５で撮像ユニット５２により部品Ｐを撮像した結果に基づき、この部品Ｐが有する複数の端子のコプラナリティが計測されて、記憶部１２０に記憶される。その後、上述の実施形態と同様にステップＳ３０３、３０４が実行される。

つまり、この実施形態の入換動作では、実装ヘッド５は、異なる部品供給箇所Ｌの間で移動中の部品Ｐに撮像ユニット５２の撮像視野を経由させることで、コプラナリティを計測する検査を受けさせる。こうして入換動作において予め部品Ｐを検査することで、その後の実装動作の際に部品Ｐの検査に要する時間を抑えることができ、実装動作の短縮化を図ることが可能となっている。

ところで、上述の実施形態では、撮像ユニット５２の撮像視野に近い部品供給箇所Ｌほど取出順位が高く設定されていた。しかしながら、部品Ｐの取出順位はこれに限られない。例えば、特開２００９−１７０５２９号に記載のように、撮像ユニット５２をヘッドユニット２０に搭載した部品実装機１では、撮像ユニット５２が実装ヘッド５のノズルに吸着される部品Ｐをスキャンすることで部品認識が実行される。そのため、実装ヘッド５がノズルに吸着する部品Ｐを撮像ユニット５２の撮像視野へ移動させることなく、次に示す実施形態のように、そのまま基板支持位置１２Ｓの基板Ｓに実装することもできる。

図１３は第５実施形態に係る実装動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図であり、図１４は第５実施形態に係る入換動作がトレイ部品に対して繰り返された場合の動作例を模式的に示す図である。なお、図１３および図１４での表記方法は、図６および図７のそれと同様である。また、これらの図では、２個のトレイ３２のうち、図１右側のトレイ３２に対する動作が示されている。したがって、基板Ｓの基板支持位置１２Ｓは、図１３および図１４のトレイ３２の中心に対して左側かつ上側にずれている。

この第５実施形態では、部品Ｐの取出順位は、基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌほど高く設定されている。したがって、実装ヘッド５は、基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐを取り出すように実装動作を実行する。そのため、図１３に示すように、実装動作が繰り返されるのに伴って、基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌから順に部品Ｐが取り出されて空いていく。

なお、この実装動作では、ヘッドユニット２０に搭載された撮像ユニット５２によって実装ヘッド５のノズルに吸着される部品Ｐに対して部品認識が実行される。そして、図４の例と同様にして、部品認識の結果から求められるノズルと部品Ｐとの位置ずれに基づき実装ヘッド５の移動が制御され、ノズルに吸着される部品Ｐが基板Ｓの実装箇所の直上へと移動される。さらに、図８の例と同様にして、実装動作における部品認識の結果に基づき、この部品認識の対象となった部品Ｐが取り出された部品供給箇所Ｌの位置を示す第１位置情報が取得される。

また、実装ヘッド５は、取出順位が高い部品供給箇所Ｌから優先して、すなわち基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐを配置するように、入換動作を実行する。そのため、図１４に示すように、入換動作が繰り返されるのに伴って、基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌから順に部品Ｐが配置される。なお、入換動作における部品Ｐの取り出しは、入換先の部品供給箇所Ｌが属する列内の部品供給箇所Ｌのうち基板支持位置１２Ｓから遠い部品供給箇所Ｌから優先して実行される。

なお、この入換動作では、ヘッドユニット２０に搭載された撮像ユニット５２によって実装ヘッド５のノズルに吸着される部品Ｐに対して部品認識が実行される。そして、図９の例と同様にして、この部品認識の結果と、移動先の部品供給箇所Ｌの第１位置情報とに基づき、部品供給箇所Ｌの上方へ部品Ｐを移動させる実装ヘッド５の動作が制御される。つまり、第１位置情報が示す部品供給箇所Ｌの位置の上方へ実装ヘッド５のノズルを移動させるとともに、部品認識の結果が示す部品Ｐの位置ずれを補正するように、実装ヘッド５のノズルの位置が調整される。

このように第５実施形態では、入換動作において、実装ヘッド５は、トレイ３２の複数の部品供給箇所Ｌのうち一の部品供給箇所Ｌから取り出した部品Ｐを当該一の部品供給箇所Ｌよりも基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌに移動させる。かかる構成では、入換動作の実行により、基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌに部品Ｐが再配置される。そのため、実装動作において部品供給箇所Ｌから取り出された部品Ｐが基板支持位置１２Ｓの基板Ｓまで移動する距離が抑えられ、実装動作に要する時間を短縮化することが可能となる。

さらに、実装動作において部品認識の対象となった部品Ｐが取り出された部品供給箇所Ｌの位置を示す第１位置情報が部品認識の結果から取得される。そして、入換動作において移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを移動させる実装ヘッド５の動作が、この第１位置情報に基づき制御される。これによって、入換動作の際に移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを的確に移動させることが可能となっている。

また、入換動作において、部品Ｐに対して部品認識が実行される。そして、入換動作において移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを移動させる実装ヘッド５の動作が、入換動作での部品認識の結果に基づき制御される。これによって、入換動作の際に移動先となる部品供給箇所Ｌへ部品Ｐを的確に移動させることが可能となっている。

ところで、ここで説明した第５実施形態では、入換動作の度に部品認識が実行される。しかしながら、第５実施形態においても、第３実施形態と同様にして、先の部品実装処理の終了後に最初に実行される入換動作でのみ部品認識を実行し、以後の入換動作では部品認識を行わないように構成することもできる。

この場合、複数の部品供給箇所Ｌのうち基板支持位置１２Ｓに近い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐを取り出して、実装動作が実行される。この際、複数の部品供給箇所Ｌのうち基板支持位置１２Ｓに最も近い部品供給箇所Ｌ（図１３、図１４における左上の隅の部品供給箇所Ｌ）から部品Ｐを取り出した実装動作での部品認識の結果から、当該部品供給箇所Ｌの位置を示す情報が取得される。また、複数の部品供給箇所Ｌのうち基板支持位置１２Ｓから遠い部品供給箇所Ｌから優先して部品を取り出して、入換動作が実行される。この際、複数の部品供給箇所Ｌのうち基板支持位置１２Ｓから最も遠い部品供給箇所Ｌ（図１３、図１４における右下の隅の部品供給箇所Ｌ）から部品Ｐを取り出す入換動作での部品認識から、当該部品供給箇所Ｌの位置を示す情報が取得される。

こうして、トレイ３２の対角に位置する２個の部品供給箇所Ｌの位置が取得されると、この結果に基づき、部品Ｐが残存している部品供給箇所Ｌの位置を示す第２位置情報が算出される。そして、以後の入換動作では、この第２位置情報に基づき実装ヘッド５の移動を制御することで、部品認識が省略される。

上述のように、上記実施形態では、部品実装機１が本発明の「部品実装機」の一例に相当し、トレイ部品供給部３が本発明の「部品供給部」の一例に相当し、トレイ３２が本発明の「トレイ」の一例に相当し、部品供給箇所Ｌが本発明の「配置箇所」の一例に相当し、部品Ｐが本発明の「部品」の一例に相当し、コンベア１２、１２が本発明の「基板搬送部」の一例に相当し、基板Ｓが本発明の「基板」の一例に相当し、基板支持位置１２Ｓが本発明の「支持位置」の一例に相当し、実装ヘッド５が本発明の「実装ヘッド」の一例に相当し、撮像ユニット５２および演算処理部１１０が協働して本発明の「作業実行部」あるいは「部品認識部」の一例として機能し、撮像ユニット５２の撮像視野が本発明の「作業位置」の一例に相当し、部品認識が本発明の「所定作業」の一例に相当し、演算処理部１１０が本発明の「制御部」の一例に相当し、撮像ユニット５２および演算処理部１１０が協働して本発明の「検査部」の一例として機能し、撮像ユニット５２の撮像視野が本発明の「検査位置」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば上述の実施形態では、基板支持位置１２Ｓへの基板Ｓの搬入のために実装動作を待機している期間に、入換動作が実行されていた。しかしながら、入換動作の実行タイミングはこれに限られない。したがって、例えばテープ部品供給部４への部品Ｐの交換作業のために実装動作を待機している期間に入換動作が実行されても良い。

また、上述の第１〜第５実施形態では、トレイ部品供給部３からの部品Ｐの取り出しの次に撮像ユニット５２による部品Ｐの撮像が実行されていたが、トレイ部品供給部３からの部品Ｐの取り出しの次に部品Ｐの端子へのフラックス液の塗布を実行しても良い。この場合、実装ヘッド５は部品Ｐの取出に続いて部品Ｐを塗布位置まで移動させ、この塗布位置でフラックス液が部品Ｐへ塗布される。そこで、フラックス液の塗布を実行する塗布位置に応じて部品Ｐの取出順位を設定すると良い。具体的には、この塗布位置に近い部品供給箇所Ｌほど取出順位を高く設定しておくと良い。これによって、実装動作においては、塗布位置に近い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐが取り出される。さらに、入換動作においては、塗布位置に遠い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐが取り出され、塗布位置に近い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐが配置される。

また、入換動作においては、撮像ユニット５２の撮像視野や塗布位置から遠い部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐを取り出する必要は必ずしもない。つまり、入換動作における入換先に最も近くて部品Ｐが残存する部品供給箇所Ｌから優先して部品Ｐの取出を実行しても良い。

さらに、取出順位の具体的な設定方法も多様であって上述のものに限られず、必要に応じて適宜変更が可能である。

また、第４実施形態で実行される検査の内容は、コプラナリティの計測とは異なるものであっても良い。具体的には、部品Ｐの下面に印刷された刻印を光学文字認識により認識した結果から部品Ｐの正誤を検査しても良いし、部品Ｐの端子の導通を確認した結果から部品Ｐの良否を検査しても良い。

また、部品供給箇所Ｌの位置の確認は、撮像ユニット５２による撮像によらず、撮像ユニット５１の撮像によって行ってもかまわない。例えば部品取出位置３１にトレイ３２が引き出された際に、撮像ユニット５１により各部品供給箇所Ｌを撮像した結果に基づき、演算処理部１１０が各部品供給箇所Ｌの位置を確認しても良い。

トレイ３２の具体的な構成は上述の例に限られず、部品供給箇所Ｌの個数や配列ピッチや、あるいは部品供給箇所Ｌの配列における行や列の数を適宜変更しても良い。

１…部品実装機
１２…コンベア
１２Ｓ…基板支持位置
Ｓ…基板
３…トレイ部品供給部
３２…トレイ
Ｌ…部品供給箇所
Ｐ…部品
５…実装ヘッド
５２…撮像ユニット
１１０…演算処理部

Claims (15)

1. 複数の配置箇所が配列されたトレイの前記配置箇所に配置された部品を供給する部品供給部と、
   基板を支持位置へ搬入して前記支持位置で支持する基板搬送部と、
   前記配置箇所から前記部品を取り出して前記支持位置の前記基板へ実装する実装動作を実行する実装ヘッドと
   を備え、
   前記実装ヘッドは、前記配置箇所から取り出されずに残存する前記部品を、実行済みの前記実装動作で前記部品が取り出されて空いた前記配置箇所へ移動させる入換動作を、前記実装動作の実行を待機している期間に実行する部品実装機。
2. その作業位置に位置する前記部品に対して所定作業を実行する作業実行部をさらに備え、
   前記実装ヘッドは、前記実装動作において前記配置箇所から取り出した前記部品を前記作業位置へ移動させた後に前記基板へ実装し、
   前記作業実行部は、前記実装動作で前記作業位置に移動してきた前記部品に対して前記所定作業を実行し、
   前記実装ヘッドは、前記入換動作において前記複数の配置箇所のうち一の配置箇所から取り出した前記部品を当該一の配置箇所よりも前記作業位置に近い前記配置箇所に移動させる請求項１に記載の部品実装機。
3. 前記作業実行部は、前記実装ヘッドが保持する前記部品を撮像した結果に基づき前記実装ヘッドと前記実装ヘッドが保持する前記部品との位置関係を認識する部品認識を前記所定作業として実行する請求項２に記載の部品実装機。
4. 前記実装ヘッドの動作を制御する制御部をさらに備え、
   前記作業実行部は、前記部品認識の対象となった前記部品が前記実装動作により取り出された前記配置箇所の位置を示す第１位置情報を前記部品認識の結果から取得し、
   前記制御部は、前記入換動作において移動先となる前記配置箇所へ前記部品を移動させる前記実装ヘッドの動作を前記第１位置情報に基づき制御する請求項３に記載の部品実装機。
5. 前記実装ヘッドは、前記入換動作において前記配置箇所から取り出した前記部品を前記作業位置へ移動させた後に移動先の前記配置箇所へ移動させ、
   前記作業実行部は、前記入換動作で前記作業位置に移動してきた前記部品に対して前記部品認識を実行し、
   前記制御部は、前記入換動作において移動先となる前記配置箇所へ前記部品を移動させる前記実装ヘッドの動作を、前記入換動作での前記部品認識の結果に基づき制御する請求項４に記載の部品実装機。
6. 前記実装ヘッドは、前記複数の配置箇所のうち前記作業位置に近い前記配置箇所から優先して前記部品を取り出して前記実装動作を実行する一方、前記複数の配置箇所のうち前記作業位置から遠い前記配置箇所から優先して前記部品を取り出して前記入換動作を実行し、
   前記複数の配置箇所のうち前記作業位置から最も遠い前記配置箇所から前記部品を取り出す前記入換動作において、前記実装ヘッドが前記部品を前記作業位置に移動させつつ前記作業実行部が前記部品認識を実行し、
   前記作業実行部は、前記複数の配置箇所のうち前記作業位置に最も近い前記配置箇所から前記部品を取り出した前記実装動作における前記部品認識の結果と、前記複数の配置箇所のうち前記作業位置から最も遠い前記配置箇所から前記部品を取り出した前記入換動作における前記部品認識の結果に基づき、前記部品が残存する前記配置箇所の位置を示す第２位置情報を取得し、
   前記制御部は、前記複数の配置箇所のうち前記作業位置から最も遠い前記配置箇所から前記部品を取り出す前記入換動作より後に実行される前記入換動作では、前記部品の移動先となる前記配置箇所への前記実装ヘッドの移動を前記第２位置情報に基づき制御することで前記部品認識を省略する請求項４に記載の部品実装機。
7. 前記入換動作において、前記実装ヘッドは、前記複数の配置箇所のうち一の配置箇所から取り出した前記部品を当該一の配置箇所よりも前記支持位置に近い前記配置箇所に移動させる請求項１に記載の部品実装機。
8. 前記実装ヘッドに伴って移動する撮像ユニットを有し、前記実装ヘッドが保持する前記部品を前記撮像ユニットにより撮像した結果に基づき前記実装ヘッドと前記実装ヘッドが保持する前記部品との位置関係を認識する部品認識を実行する部品認識部と、
   前記実装ヘッドの動作を制御する制御部と
   をさらに備え、
   前記部品認識部は、前記部品認識の対象となった前記部品が前記実装動作により取り出された前記配置箇所の位置を示す第１位置情報を前記部品認識の結果から取得し、
   前記制御部は、前記入換動作において移動先となる前記配置箇所へ前記部品を移動させる前記実装ヘッドの動作を前記第１位置情報に基づき制御する請求項７に記載の部品実装機。
9. 前記部品認識部は、前記入換動作において前記実装ヘッドが前記配置箇所から取り出した前記部品に対して前記部品認識を実行し、
   前記制御部は、前記入換動作において移動先となる前記配置箇所へ前記部品を移動させる前記実装ヘッドの動作を、前記入換動作での前記部品認識の結果に基づき制御する請求項８に記載の部品実装機。
10. 前記実装ヘッドは、前記複数の配置箇所のうち前記支持位置に近い前記配置箇所から優先して前記部品を取り出して前記実装動作を実行する一方、前記複数の配置箇所のうち前記支持位置から遠い前記配置箇所から優先して前記部品を取り出して前記入換動作を実行し、
    前記複数の配置箇所のうち前記支持位置から最も遠い前記配置箇所から前記部品を取り出す前記入換動作において、前記部品認識部が前記部品認識を実行し、
    前記部品認識部は、前記複数の配置箇所のうち前記支持位置に最も近い前記配置箇所から前記部品を取り出した前記実装動作における前記部品認識の結果と、前記複数の配置箇所のうち前記支持位置から最も遠い前記配置箇所から前記部品を取り出した前記入換動作における前記部品認識の結果に基づき、前記部品が残存する前記配置箇所の位置を示す第２位置情報を取得し、
    前記制御部は、前記複数の配置箇所のうち前記支持位置から最も遠い前記配置箇所から前記部品を取り出す前記入換動作より後に実行される前記入換動作では、前記部品の移動先となる前記配置箇所への前記実装ヘッドの移動を前記第２情報に基づき制御することで前記部品認識を省略する請求項９に記載の部品実装機。
11. その検査位置に位置する前記部品に対して検査を実行する検査部をさらに備える請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の部品実装機。
12. 前記入換動作において、前記実装ヘッドは、異なる前記配置箇所の間で移動中の前記部品に前記検査位置を経由させることで前記検査部による検査を受けさせる請求項１１に記載の部品実装機。
13. 前記部品は複数の端子を有し、
    前記基板には前記各端子に対応する位置に半田が付着しており、
    前記検査部は、前記複数の端子のコプラナリティと前記各半田の厚みとの適合性を判断した結果に基づき、前記部品の前記基板への実装の可否を決定し、
    前記実装動作において、前記実装ヘッドは前記部品を前記配置箇所から取り出して前記検査部に移動させ、前記検査部が前記基板への実装を許可した場合には前記部品を前記基板に実装する一方、前記検査部が前記基板への実装を禁止した場合には前記実装動作を中止し、前記部品を取り出した前記配置箇所よりも前記検査位置に近い前記配置箇所へ前記部品を移動させる請求項１１または１２に記載の部品実装機。
14. 前記実装ヘッドは、前記基板搬送部が前記支持位置への前記基板の搬入を完了するまで前記実装動作の実行を待機している期間に、前記入換動作を実行する請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の部品実装機。
15. それぞれ部品を配置可能な複数の配置箇所が配列されたトレイの前記配置箇所から前記部品を取り出して基板へ実装する実装動作を実装ヘッドが実行する工程と、
    前記配置箇所から取り出されずに残存する前記部品を、実行済みの前記実装動作で前記部品が取り出されて空いた前記配置箇所へ移動させる入換動作を、前記実装ヘッドが前記実装動作の実行を待機している期間に実行する工程と
    を備えた部品実装方法。

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