JP2024012692A - 自動交換システムおよび自動交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品収容器を正確に交換することができる自動交換システムおよび自動交換方法を提供する。
【解決手段】自動交換システムは、部品収容器を保持するエンドエフェクタと、エンドエフェクタを移動させるように構成された移動機構と、部品供給ユニットを識別するための複数のユニット認識体を認識する認識部（移動カメラ）と、エンドエフェクタを移動させる移動経路を設定する経路設定部と、移動機構を制御する制御部と、を備える。制御部は、設定された移動経路と認識部による部品供給ユニットの下部とフィーダ装着部に設けられたユニット認識体の認識結果とに基づいて、エンドエフェクタを部品供給装置まで移動させる。
【選択図】図８

Description

本開示は、部品供給ユニットの部品収容器と部品供給装置を交換する自動交換システムおよび自動交換方法に関する。

部品実装装置は、複数の部品を収容するリールなどの部品収容器と、部品収容器が収容する部品を部品供給位置へ移動させるフィーダなどの部品供給装置を並列に保持する台車などの部品供給ユニットを有しており、部品供給位置に供給された部品を基板に実装する。このような部品実装装置に装着された部品供給装置を、自動で交換する自動交換装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、部品収容器と部品供給装置を一体化したパーツカセットを部品実装装置に設けた待機台に待機させ、部品実装装置に設けたロボットで把持して部品供給部に移載して交換することが開示されている。

特開平４―２８３０３５号公報

しかしながら、分離して装着されている部品供給装置と部品収容器を個別に交換する場合や部品実装装置から独立したロボットによって部品供給装置や部品収容器を交換する場合などは、ロボットと交換対象が所定位置からずれることがあり、このような場合にも部品供給装置や部品収容器をミスすることなく交換するにはさらに改善の余地がある。

本開示は、部品収容器を正確に交換することができる自動交換システムおよび自動交換方法を提供する。

本開示の自動交換システムは、部品を収容する部品収容器が保持される下部と、前記部品収容器に収容された前記部品を部品供給位置へ移動させる部品供給装置が装着されるフィーダ装着部とを備える部品供給ユニットの前記部品収容器を交換する自動交換システムであって、前記部品収容器を保持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタを移動させるように構成された移動機構と、前記部品供給ユニットを識別するための複数のユニット認識体を認識する認識部と、前記エンドエフェクタを移動させる移動経路を設定する経路設定部と、前記移動機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、設定された前記移動経路と前記認識部による前記部品供給ユニットの前記下部と前記フィーダ装着部に設けられた前記ユニット認識体の認識結果とに基づいて、前記エンドエフェクタを前記部品供給装置まで移動させる。

本開示の自動交換方法は、部品を収容する部品収容器が保持される下部と、前記部品収容器に収容された前記部品を部品供給位置へ移動させる部品供給装置が装着されるフィーダ装着部とを備える部品供給ユニットの前記部品収容器を、移動自在なエンドエフェクタを備える自動交換システムによって交換する自動交換方法であって、前記部品供給ユニットを識別するための複数のユニット認識体を認識するステップと、前記エンドエフェクタを移動させる移動経路を設定するステップと、設定された前記移動経路と前記部品供給ユニットの前記下部と前記フィーダ装着部に設けられた前記ユニット認識体の認識結果とに基づいて、前記エンドエフェクタを前記部品供給装置まで移動させるステップと、を備えた。

本開示によれば、部品収容器を正確に交換することができる。

本開示の一実施の形態の部品実装システムの構成説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有する部品実装ラインの構成説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有する部品供給台車が装着された部品実装装置の構成説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有する部品供給台車の正面図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有するトレイフィーダが装着された部品実装装置の構成説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有するトレイフィーダの斜視図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有する移送装置の構成説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システム（自動交換システム）の制御系の構成を示すブロック図 本開示の一実施の形態の部品実装システム（自動交換システム）で使用されるユニット情報の一例の説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有する部品供給台車の外形寸法の説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システム（自動交換システム）で使用される外形寸法情報の一例の説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システム（自動交換システム）で使用される供給装置情報の一例の説明図 本開示の一実施の形態の自動交換方法のフローを示す図 本開示の一実施の形態の部品実装システム（自動交換システム）における部品リールの自動交換の工程説明図 図１４Ａに続く、部品リールの自動交換の工程説明図 図１４Ｂに続く、部品リールの自動交換の工程説明図 図１４Ｃに続く、部品リールの自動交換の工程説明図 図１５Ａに続く、部品リールの自動交換の工程説明図 図１５Ｂに続く、部品リールの自動交換の工程説明図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有する第２部品供給台車の正面図 本開示の一実施の形態の第２部品供給台車に形成された台車認識ターゲットの一例の部分拡大図 本開示の一実施の形態の第２部品供給台車に形成された装着部認識ターゲットの一例の部分拡大図 本開示の一実施の形態の部品実装システムが有する第２移送装置の構成説明図 本開示の一実施の形態の第２移送装置により台車認識ターゲットの位置を認識する接触探知動作の工程説明図 図１９Ａに続く、接触探知動作の工程説明図 図１９Ｂに続く、接触探知動作の工程説明図 本開示の一実施の形態の第２移送装置により第２部品供給台車の位置を認識する説明図

以下に図面を用いて、本開示の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装システム、部品実装ライン、部品実装装置、部品供給台車、トレイフィーダの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、および後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図４における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図３における左右方向）が示される。また、図２では、水平面と直交する高さ方向としてＺ方向（図３における上下方向）が示される。

まず図１を参照して、部品実装システム１の構成を説明する。部品実装システム１は、フロアＦに配置された３本の部品実装ラインＬ１～Ｌ３が有線または無線による通信ネットワーク２によって接続され、管理コンピュータ３によって管理される構成となっている。部品実装ラインＬ１～Ｌ３はそれぞれ、後述するように部品実装装置を含む複数の装置を連結して構成され、基板に部品を実装した実装基板を製造する機能を有している。なお、部品実装システム１が有する部品実装ラインＬ１は３本である必要はなく、１本、２本及び４本以上でもよい。

フロアＦには、材料保管庫Ｗが設置されている。材料保管庫Ｗには、部品実装ラインＬ１～Ｌ３を構成する部品実装装置に補給される部品が、部品リール、トレイ、スティックケースなどに収容される形態で保管されているとする。部品リール、トレイ、スティックケースは、複数の部品を収容する部品収容器である。

フロアＦには、無人搬送車である複数の移送装置Ｖが配備されている。移送装置Ｖには、無線通信部Ｔが内蔵されており、管理コンピュータ３が有する無線管理通信部３ａを介して、管理コンピュータ３との間で信号、情報を送受信している。移送装置Ｖは、管理コンピュータ３から送信される作業指示と、図示省略するフロアＦに設置された走行路テープやビーコン、移送装置Ｖが内蔵する各種センサ（ＧＰＳ、障害物センサ等）、カメラなどを使用して自ら収集する情報とに基づいて、自律してフロアＦに設定された走行路を移動する。

次に図２を参照して、部品実装ラインＬ１～Ｌ３の詳細な構成を説明する。部品実装ラインＬ１～Ｌ３は同様の構成をしており、以下、部品実装ラインＬ１について説明する。部品実装ラインＬ１は、基板搬送方向の上流側（図２における左側）から順番に、印刷機Ｍ１、部品実装装置Ｍ２、部品実装装置Ｍ３、部品実装装置Ｍ４、リフロー装置Ｍ５を有している。各装置はベルトコンベア等の基板搬送機構を有しており、各装置の基板搬送機構で基板を上流から下流へ搬送しながら実装基板を製造する。各装置は、有線または無線による通信ネットワーク２によって管理コンピュータ３と接続されており、管理コンピュータ３との間でデータの送受信を行うことができる。

図２において、印刷機Ｍ１は、スクリーンマスクを介してペースト状のクリームはんだを基板に印刷する機能を有する。３台の部品実装装置Ｍ２～Ｍ４は、実装ヘッドに装着された部品吸着ノズルよって部品供給部４に供給される部品をピックアップし、クリームはんだが印刷された基板の実装点に移送搭載する機能を有する。部品実装装置Ｍ２，Ｍ３の部品供給部４には、後述する部品供給台車５が装着されている。部品実装装置Ｍ４の部品供給部４には、後述するトレイフィーダ６が装着されている。

リフロー装置Ｍ５は、部品が搭載された基板を加熱してクリームはんだを融解させた後に固化させて部品を基板にはんだ付けする機能を有する。管理コンピュータ３は、部品実装ラインＬ１～Ｌ３において製造される実装基板の生産管理、部品実装用の各装置に対する実装基板の製造に必要なプログラムやデータのダウンロード処理などの他、部品を部品実装装置Ｍ２～Ｍ４に補給する補給作業を支援する処理を実行する。

次に図３、図４を参照して、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３の構成を説明する。図３において、基台７の上面に設けられた基板搬送機構８は、基板９をＸ方向に搬送して位置決めして保持する。基板搬送機構８の上方には、図示省略するヘッド移動機構によって水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動する実装ヘッド１０が設置されている。実装ヘッド１０の下端には吸着ノズル１０ａが設けられている。吸着ノズル１０ａは、部品Ｄを真空吸着して保持する。基板搬送機構８の側方に設けられた部品供給部４には、部品供給台車５が装着されている。

図４において、部品供給台車５の上部には、フィーダ装着部１２が設置されている。フィーダ装着部１２の上面には、テープフィーダ１３またはスティックフィーダ１４を装着するための複数のスロットＳが基板搬送方向（Ｘ方向）に形成されている。部品供給台車５が部品供給部４に装着されると、フィーダ装着部１２は部品供給台車５の下部５ａから分離されて基台７に結合される。部品供給台車５の下部５ａには、Ｘ方向に並ぶ複数の上部リール保持部５ＵとＸ方向に並ぶ複数の下部リール保持部５Ｂが上下に設置されている。上部リール保持部５Ｕおよび下部リール保持部５Ｂは、それぞれ部品Ｄを収納した部品収納テープ１５を巻回した部品リール１６を回転可能に保持する。

図３において、部品リール１６の側面には、リールマークＭｂが付されている。リールマークＭｂには、部品リール１６を特定する情報が記録されたバーコードや２次元コードが含まれている。テープフィーダ１３のテープ挿入口１３ａには、上部リール保持部５Ｕまたは下部リール保持部５Ｂに保持された部品リール１６から引き出された部品収納テープ１５が挿入される。テープフィーダ１３は、テープ挿入口１３ａから挿入された部品収納テープ１５をテープ送り方向に搬送して、部品供給位置Ｅに部品Ｄを供給する。すなわち、テープフィーダ１３は、部品リール１６（部品収容器）が収容する部品Ｄを部品供給位置Ｅへ移動させる部品供給装置である。

図４において、スティックフィーダ１４は、長尺で中空のスティックケース１７の内部に直列状態で収納された複数の部品Ｄを部品供給位置Ｅに供給する。スティックフィーダ１４における部品Ｄを部品供給位置Ｅへ移動させる方法として、振動やワイヤーによる押し出し等が用いられる。スティックケース１７は、スティックフィーダ１４の上部に設けられた積載部１４ａに段積み状態で収納される。すなわち、スティックフィーダ１４は、スティックケース１７（部品収容器）が収容する部品Ｄを部品供給位置Ｅへ移動させる部品供給装置である。このように、部品供給台車５は、部品収容器（部品リール１６、スティックケース１７）と部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４）とを有し、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３に部品Ｄを供給する部品供給ユニットを構成する。

図３において、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３は、基板搬送機構８、実装ヘッド１０、ヘッド移動機構を制御する実装制御部１８を有している。実装制御部１８は、テープフィーダ１３またはスティックフィーダ１４に部品Ｄの供給指令を送信して、部品供給位置Ｅに部品Ｄを供給させる。また実装制御部１８は、実装ヘッド１０、ヘッド移動機構を制御して、部品供給装置が部品供給位置Ｅに供給する部品Ｄを実装ヘッド１０によって取り出し、基板搬送機構８に保持させた基板９の実装位置に移送搭載する部品実装作業を実行させる。

図４において、部品供給台車５の下部５ａの外観には、台車マークＭｃが付されている。フィーダ装着部１２の外観には、装着部マークＭａが付されている。台車マークＭｃおよび装着部マークＭａには、部品供給台車５を特定する情報が記録されたバーコード、２次元コード、ユニークなマーク等が含まれている。部品供給台車５に複数のマーク（ここでは、台車マークＭｃが２箇所、装着部マークＭａが２箇所）が付されている場合、各マークには付された位置を特定する情報も記録される。

このように、台車マークＭｃと装着部マークＭａは、部品供給ユニット（部品供給台車５）の外観に付された（形成された）ユニット認識体である。なお、台車マークＭｃおよび装着部マークＭａは、外観から視認できる箇所であれば、各マークを認識する側から見て、前面、側面、上面、後面、下面のいずれに付されていてもよい。

テープフィーダ１３においてテープ挿入口１３ａが形成されている側には、テープフィーダマークＭｔが付されている。テープフィーダマークＭｔには、テープフィーダ１３を特定する情報が記録されたバーコード、２次元コード、ユニークなマーク等が含まれている。スティックフィーダ１４においてスティックケース１７が供給される側には、スティックフィーダマークＭｓが付されている。スティックフィーダマークＭｓには、スティックフィーダ１４を特定する情報が記録されたバーコード、２次元コード、ユニークなマーク等が含まれている。

このように、テープフィーダマークＭｔとスティックフィーダマークＭｓは、部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４）の外観に付された（形成された）供給装置認識体である。供給装置認識体は、部品供給装置を識別するために設けられている。

なお、テープフィーダマークＭｔおよびスティックフィーダマークＭｓは、外観から視認できる箇所であれば、各マークを認識する側から見て、前面、側面、上面、後面、下面のいずれに付されていてもよい。

次に図５、図６を参照して、部品実装装置Ｍ４の構成を説明する。部品実装装置Ｍ４は、部品供給台車５に替わって部品供給部４にトレイフィーダ６が装着されている他は部品実装装置Ｍ２，Ｍ３と同様であり、以下、トレイフィーダ６の構成を説明する。図５において、トレイフィーダ６が有するフィーダ載置部２０の上面には、部品供給部４に装着されたトレイフィーダ６における前側にラック部２１、後側にパレット移動部２２が設置されている。

ラック部２１には、部品Ｄを収容するトレイ２３を装着するパレット２４を段積みして収納するマガジン２５を収納する複数（ここでは２つ）のマガジン保持部２６が上下方向に配置されている。ラック部２１の操作面には、前方に開放自在のラック扉２６ａが設けられている。マガジン２５は、ラック扉２６ａを開けた状態（図６における下段側）で、マガジン保持部２６に挿抜される。最上段のマガジン保持部２６の上方には、パレット載置部２７が設けられている。ラック部２１の操作面には、上方に開放自在（矢印ａ）の開閉カバー２７ａが設けられている。開閉カバー２７ａを開放すると、パレット載置部２７にトレイ２３を装着した１枚のパレット２４をトレイフィーダ６に出し入れすることができる。

図５において、パレット移動部２２は、パレット載置台２８、昇降機構２９および取出し機構２８ａを有している。昇降機構２９は、パレット載置台２８を昇降させて（矢印ｂ）、マガジン２５に収納されたパレット２４またはパレット載置部２７に載置されたパレット２４を出し入れする高さ位置、あるいは実装ヘッド１０が部品Ｄを取り出す部品供給位置Ｅにパレット載置台２８を移動させる。取出し機構２８ａは、マガジン２５またはパレット載置部２７からパレット２４を引き出して保持し、また、保持するパレット２４をマガジン２５またはパレット載置部２７に収納させる。

このように、トレイ２３、および複数のトレイ２３を収納するマガジン２５は、複数の部品Ｄを収容する部品収容器である。また、パレット載置台２８、昇降機構２９および取出し機構２８ａを有するパレット移動部２２は、トレイ２３（部品収容器）が収容する部品Ｄを部品供給位置Ｅへ移動させる部品供給装置である。そして、トレイフィーダ６は、部品収容器（トレイ２３）と部品供給装置とを有し、部品実装装置Ｍ４に部品Ｄを供給する部品供給ユニットである。

図６において、ラック扉２６ａのそれぞれの外観には、ラックマークＭｌが付されている。ラックマークＭｌには、トレイフィーダ６を特定する情報とラック扉２６ａ（マガジン保持部２６）の位置（上段、下段）の情報が記録されたバーコード、２次元コード、ユニークなマーク等が含まれている。開閉カバー２７ａの前面には、開閉マークＭｏが付されている。開閉マークＭｏには、トレイフィーダ６を特定する情報が記録されたバーコードや２次元コードが含まれている。このように、ラックマークＭｌと開閉マークＭｏは、部品供給ユニット（トレイフィーダ６）の外観に付された（形成された）ユニット認識体である。ユニット認識体は、部品供給ユニットを識別するために設けられている。なお、ラックマークＭｌおよび開閉マークＭｏは、外観から視認できる箇所であれば、各マークを認識する側から見て、前面、側面、上面、後面、下面のいずれに付されていてもよい。

マガジン２５においてマガジン保持部２６に挿入された状態の前面には、マガジンマークＭｍが付されている。マガジンマークＭｍには、マガジン２５を特定する情報が記録されたバーコード、２次元コード、ユニークなマーク等が含まれている。トレイ２３においてトレイフィーダ６に収納された状態の前面には、トレイマークＭｐ（図示省略）が付されている。トレイマークＭｐには、トレイ２３を特定する情報が記録されたバーコード、２次元コード、ユニークなマーク等が含まれている。なお、マガジンマークＭｍおよびトレイマークＭｐは、前面以外に各マークを認識する側から見て視認できる箇所であれば、各マークを認識する側から見て、前面、側面、上面、後面、下面のいずれに付されていてもよい。

次に図７を参照して、移送装置Ｖの構成を説明する。移送装置Ｖは、台車部３０の上方にロボット機構３１と保管部３２を有している。台車部３０には、車輪３０ａ、車輪３０ａを駆動するモータ、車輪３０ａの方向を変える方向変換機構、移送装置Ｖの位置、姿勢を検出するセンサを含む走行機構３３（図８参照）を有している。

ロボット機構３１は、先端にエンドエフェクタ３４が配置された多関節ロボットであり、複数のサーボモータによって、エンドエフェクタ３４をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動させると共に、向きを変更させ、θ回転させる。ロボット機構３１の制御手法は、特に限定されず、例えば、インピーダンス制御法、コンプライアンス制御法等が挙げられるが、その他の制御法や複数の制御法を組み合わせた制御法、ＡＩを利用した制御等を用いてもよい。

エンドエフェクタ３４は、部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４）または部品収容器（部品リール１６、スティックケース１７、トレイ２３、マガジン２５）を把持（保持）する機能を有している。なお、エンドエフェクタ３４は、部品供給装置または部品収容器を保持できれば、把持の他に保持、吸着等の機能を有するものでもよい。また、エンドエフェクタ３４には、ユニット認識体（台車マークＭｃ、装着部マークＭａ、ラックマークＭｌ、開閉マークＭｏ）、供給装置認識体（テープフィーダマークＭｔ、スティックフィーダマークＭｓ）、マガジンマークＭｍ、トレイマークＭｐなどを撮像する移動カメラ３５（撮像部）が配置されている。

移動カメラ３５が撮像した各種マークを移送装置Ｖが有する認識処理部３６（図８参照）によって認識処理することにより、各マークに記録された情報と位置が認識される。このように、移動カメラ３５（撮像部）は、ユニット認識体（部品供給ユニットに形成されたマーク）、供給装置認識体（部品供給装置に形成されたマーク）を認識（撮像）する認識部である。また、ロボット機構３１は、エンドエフェクタ３４と移動カメラ３５を移動させ、移動カメラ３５の撮像軸を各種マークに合わせる移動機構である。

図７において、保管部３２には、ロボット機構３１に面する側が開放された保管棚３２ａが複数（ここでは４つ）配置されている。保管棚３２ａには、交換用の部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４）や部品収容器（部品リール１６、スティックケース１７、トレイ２３、マガジン２５）などを載置することができる。移送装置Ｖは、材料保管庫Ｗから取り出された補給用の部品供給装置、部品収容器を保管棚３２ａに載置して、補給対象の部品実装装置Ｍ２～Ｍ４に運搬する。

保管部３２には、ロボット機構３１との間に撮像軸を下方に向けたヘッドカメラ３７が設置されている。ヘッドカメラ３７は、エンドエフェクタ３４によって把持された部品リール１６の側面に付されたリールマークＭｂを上方から撮像する。ヘッドカメラ３７が撮像したリールマークＭｂを認識処理部３６によって認識処理することにより、リールマークＭｂに記録された情報が認識される。

なお、ヘッドカメラ３７の機能を移動カメラ３５が有していてもよい。その場合、移動カメラ３５は、エンドエフェクタ３４が部品リール１６を把持した状態で部品リール１６の側面に付されたリールマークＭｂを撮像可能な位置に取り付けられる。もしくは、エンドエフェクタ３４で保管部３２から部品リール１６を引き出した状態で、移動カメラ３５は部品リール１６の上面に付されたリールマークＭｂを撮像してもよい。

次に図８を参照して、部品実装システム１の制御系の構成を説明する。ここでは、部品実装システム１において、移送装置Ｖによって部品実装装置Ｍ２～Ｍ４の部品供給装置と部品収容器を交換する機能に関する構成について説明する。管理コンピュータ３は、無線管理通信部３ａ、管理記憶部４０、作業指示生成部４１、管理入力部４２、管理表示部４３を有している。管理入力部４２は、キーボード、タッチパネル、マウスなどの入力装置であり、操作コマンドやデータ入力時などに用いられる。管理表示部４３は液晶パネルなどの表示装置であり、管理入力部４２による操作のための操作画面などの各種情報を表示する。

管理記憶部４０は記憶装置であり、部品情報４０ａ、ユニット情報４０ｂ、外形寸法情報４０ｃ、供給装置情報４０ｄ、交換作業情報４０ｅなどを記憶する。部品情報４０ａには、部品Ｄを特定する部品番号毎に、部品名（種類）、部品Ｄが収容された部品収容器に関する情報（サイズなど）、リールマークＭｂやトレイマークＭｐなど部品収容器に付されたマークに関する情報などが含まれる。すなわち、部品情報４０ａには、部品収容器である部品リール１６の径と厚さ、スティックケース１７、トレイ２３、マガジン２５の外形サイズ（縦、横、奥行き）が含まれている。ユニット情報４０ｂには、部品供給ユニット（部品供給台車５、トレイフィーダ６）毎に、その部品供給ユニットに固有な情報であるユニット固有情報が含まれている。

ここで図９を参照して、ユニット情報４０ｂの詳細について説明する。ユニット情報４０ｂには、ユニット番号５０、ユニット種類５１、認識方法５２、リール補正値５３、スロット補正値５４が含まれている。ユニット番号５０は、部品供給ユニットを特定する情報である。ユニット種類５１は、部品供給ユニットの種類を特定する情報である。ユニット種類５１において、「台車（１７）」と「台車（３０）」は、それぞれ１７列と３０列のスロットＳ、上部リール保持部５Ｕ、下部リール保持部５Ｂを有する部品供給台車５であり、「トレイ（２０）」は、２０枚のパレット２４を収納可能なトレイフィーダ６である。

認識方法５２は、部品供給ユニットにおける作業位置を決定するにあたり、移送装置Ｖが有する移動カメラ３５（撮像部、認識部）によってユニット認識体（台車マークＭｃ、装着部マークＭａ、ラックマークＭｌ、開閉マークＭｏ）を撮像するか、部品供給ユニットの外形を認識するかを指定する情報（ユニット認識情報）である。認識方法５２において、「マーク」は撮像対象がユニット認識体であり、「外形」は撮像対象が部品供給ユニットの全体または一部の外形である。このように認識方法５２によって認識方法を指定することで、ユニット認識体の有無など構成の異なる部品供給ユニットであっても後述する同じ自動交換方法を適用することができる。

図９において、リール補正値５３は、台車マークＭｃが付される理想の位置Ｐ０から実際に付された位置Ｐ１までのずれ量であり、Ｘ方向のずれ量５３ｘ（ΔＸ）とＺ方向のずれ量５３ｚ（ΔＺ）で示される（図１０参照）。スロット補正値５４は、装着部マークＭａが付される理想の位置から実際に付された位置までのずれ量であり、Ｘ方向のずれ量５４ｘ（ΔＸ）とＺ方向のずれ量５４ｚ（ΔＺ）で示される。このように、ユニット番号５０を含む、部品供給ユニット毎のユニット種類５１、認識方法５２、リール補正値５３、スロット補正値５４は、部品供給ユニットを特定するユニット固有情報５５を構成する。すなわち、ユニット固有情報５５には、ユニット認識情報（認識方法５２）が含まれる。

なお、リール補正値５３は、移送装置Ｖと部品供給ユニットとのＹ方向のずれ量を含んでもよい。Ｙ方向のずれ量は、理想の移送装置Ｖと部品供給ユニットの距離と実際に停止した移送装置Ｖと部品供給ユニットの距離との差であり、移動カメラ３５が撮像した台車マークＭｃの全体または一部の大きさ等に基づいて算出することができる。また、複数の台車マークＭｃを撮像することで、移送装置Ｖと部品供給ユニットとのＹ方向のずれ量を近似的に把握することもできる。そして、Ｙ方向のずれ量を考慮することで、より精度の高いＸ方向のずれ量５３ｘ（ΔＸ）とＺ方向のずれ量５３ｚ（ΔＺ）を算出することができる。同様に、スロット補正値５４は、Ｙ方向のズレ量を含んでもよい。

図８において、外形寸法情報４０ｃには、部品供給ユニット（部品供給台車５、トレイフィーダ６）の種類毎、および部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４）の種類毎に、部品供給装置、部品収容器の自動交換作業で使用される外形に関する情報が含まれている。

ここで図１１を参照して、外形寸法情報４０ｃの詳細について説明する。図１１は、ユニット種類５１が「台車（１７）」の部品供給台車５の外形寸法情報４０ｃのうち、下部リール保持部５Ｂおよび上部リール保持部５Ｕの位置に関する情報を示している。外形寸法情報４０ｃには、保持部番号５６、保持部位置５７が含まれている。保持部番号５６は、下部リール保持部５Ｂおよび上部リール保持部５Ｕを特定する情報であり、「Ｂ０１」～「Ｂ１７」は下部リール保持部５Ｂを、「Ｕ０１」～「Ｕ１７」は上部リール保持部５Ｕを示している。保持部位置５７は、部品供給台車５に付される台車マークＭｃの理想の位置Ｐ０を基点とするＸ位置５７ｘとＺ位置５７ｚで示される（図１０参照）。

ユニット種類５１が「台車（１７）」の外形寸法情報４０ｃには、図１１に示す保持部位置５７の他、スロットＳの位置に関する情報、部品供給台車５の外形サイズ（縦、横、奥行き）の情報なども含まれる。ユニット種類５１が「台車（３０）」の外形寸法情報４０ｃは、ユニット種類５１が「台車（１７）」の外形寸法情報４０ｃと同様の情報が含まれる。ユニット種類５１が「トレイ（２０）」の外形寸法情報４０ｃには、ラック扉２６ａの位置に関する情報、開閉カバー２７ａの位置に関する情報、トレイフィーダ６の外径サイズの情報などが含まれる。

また、テープフィーダ１３の外形寸法情報４０ｃには、テープ挿入口１３ａの位置に関する情報、テープフィーダ１３の外形サイズの情報などが含まれる。スティックフィーダ１４の外形寸法情報４０ｃには、積載部１４ａの位置に関する情報、スティックフィーダ１４の外形サイズの情報などが含まれる。

図８において、供給装置情報４０ｄは、部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４）毎に、その部品供給装置に固有な情報である供給装置固有情報が含まれている。

ここで図１２を参照して、供給装置情報４０ｄの詳細について説明する。供給装置情報４０ｄには、フィーダ番号６０、フィーダ種類６１、認識方法６２、フィーダ補正値６３が含まれている。フィーダ番号６０は、部品供給装置を特定する情報である。フィーダ種類６１は、部品供給装置の種類を特定する情報である。フィーダ種類６１において、「テープ（８ｍｍ）」と「テープ（１６ｍｍ）」は、それぞれ幅が８ｍｍと１６ｍｍの部品収納テープ１５を搬送するテープフィーダ１３であり、「スティック（１０）」は、１０本のスティックケース１７を収納可能なスティックフィーダ１４である。

認識方法６２は、部品供給装置における作業位置を決定するにあたり、移送装置Ｖが有する移動カメラ３５（撮像部、認識部）によって供給装置認識体（テープフィーダマークＭｔ、スティックフィーダマークＭｓ）を撮像するか、部品供給装置の外形を認識するかを指定する情報（供給装置認識情報）である。認識方法６２において、「マーク」は撮像対象が供給装置認識体であり、「外形」は撮像対象が部品供給装置の外形である。このように認識方法６２によって認識方法を指定することで、供給装置認識体の有無など構成の異なる部品供給装置であっても同じ自動交換方法を適用することができる。

図１２において、フィーダ補正値６３は、テープフィーダマークＭｔまたはスティックフィーダマークＭｓが付される理想の位置から実際に付された位置までのずれ量であり、Ｘ方向のずれ量６３ｘ（ΔＸ）とＺ方向のずれ量６３ｚ（ΔＺ）で示される。このように、フィーダ番号６０を含む、部品供給装置毎のフィーダ種類６１、認識方法６２、フィーダ補正値６３は、部品供給装置を特定する供給装置固有情報６４を構成する。すなわち、供給装置固有情報６４には、供給装置認識情報（認識方法６２）が含まれる。

図８において、交換作業情報４０ｅには、補給対象または交換対象の部品収容器を特定する情報（部品番号など）、補給対象または交換対象の部品供給装置のフィーダ番号６０、所在、交換順序などに関する情報が含まれている。補給対象または交換対象の所在とは、該当する部品実装ラインＬ１～Ｌ３、部品実装装置Ｍ２～Ｍ４、部品供給台車５のユニット番号５０と保持部番号５６またはトレイフィーダ６のユニット番号５０などを、対象となる部品収容器や部品供給装置の位置を特定する情報である。なお、交換作業情報４０ｅは、生産計画、生産データ、材料・設備情報等に基づいて予め作成されている。

図８において、作業指示生成部４１は、交換作業情報４０ｅに基づいて、移送装置Ｖの移動先を含む作業指示を生成する。また、作業指示生成部４１は、交換作業情報４０ｅとユニット認識情報（認識方法５２）に基づいて、部品供給ユニットに付された（形成された）いずれのユニット認識体を認識する作業指示か、または部品供給ユニットの外形を認識する作業指示かを生成する。また、作業指示生成部４１は、交換作業情報４０ｅと供給装置認識情報（認識方法６２）に基づいて、部品供給装置に付された（形成された）いずれの供給装置認識体を認識する作業指示か、または部品供給装置の外形を認識する作業指示かを生成する。なお、作業指示は作業の工程毎に生成され、生成された工程毎にエンドエフェクタ３４の移動座標が算出される。

また、作業指示生成部４１は、交換作業情報４０ｅ、ユニット固有情報５５、供給装置固有情報６４、部品供給ユニットと部品供給装置の外形寸法情報４０ｃに基づいて、移送装置Ｖが有するエンドエフェクタ３４の移動目標を含む作業指示を生成する。エンドエフェクタ３４の移動目標は、例えば部品リール１６を交換する際に台車マークＭｃを認識する場合は、認識された台車マークＭｃを基点とするＸＺ座標で指示される。その際、リール補正値５３に基づいて台車マークＭｃが付された位置のずれが補正される。例えば、図１０の部品供給台車５の左下端で保持部番号５６が「Ｂ０１」の下部リール保持部５Ｂが作業位置の場合、移動目標は（Ｘ１＋ΔＸ，Ｚ１＋ΔＺ）と補正して指示される。

同様に、部品供給台車５のスロットＳが作業位置の場合、移動目標は、スロット補正値５４に基づいて補正される。また、テープフィーダ１３のテープ挿入口１３ａまたはスティックフィーダ１４の積載部１４ａが作業位置の場合、移動目標は、フィーダ補正値６３に基づいて補正される。すなわち、作業指示生成部４１は、ユニット位置補正値（リール補正値５３、スロット補正値５４）と、供給装置位置補正値（フィーダ補正値６３）との少なくともいずれかに基づいて、エンドエフェクタ３４の移動目標を補正した作業指示を生成する。ユニット位置補正値（リール補正値５３、スロット補正値５４）は、ユニット認識体の位置ずれに基づきエンドエフェクタ３４の移動目標を補正するための値であり、供給装置位置補正値（フィーダ補正値６３）は、供給装置認識体の位置ずれに基づきエンドエフェクタ３４の移動目標を補正するための値である。

このように、移動目標を予め記憶した補正値で補正することにより、各種マークが付された位置が部品供給ユニット毎や部品供給装置毎にずれていても、正確にエンドエフェクタ３４を移動させることができる。作業指示生成部４１によって生成された作業指示は、無線管理通信部３ａを介して交換作業を実行する移送装置Ｖに送信される。なお、作業指示生成部４１は補正値で補正しない移動目標で作業指示を生成し、ユニット位置補正値と供給装置位置補正値を作業指示と一緒に送信し、移送装置Ｖにおいて後述する経路設定部４７が移動経路を設定する際に移動目標を補正するようにしてもよい。

上記のように、管理コンピュータ３は、記憶部（管理記憶部４０）と、ユニット固有情報５５と、作業指示生成部４１とを有する。管理記憶部４０は、部品供給ユニットを特定するユニット固有情報５５に部品供給ユニットの外形寸法情報４０ｃを関連付けて記憶する。作業指示生成部４１は、部品供給ユニットの外形寸法情報４０ｃに基づいて、エンドエフェクタ３４の移動目標を含む作業指示を生成する。管理コンピュータ３は、移動自在なエンドエフェクタ３４を有する移送装置Ｖに対する作業指示を生成する管理装置である。なお、管理コンピュータ３はひとつのコンピュータで構成する必要はなく、複数のデバイスで構成してもよい。例えば、管理記憶部４０の一部または全てを、サーバを介してクラウドに有してもよい。

図８において、移送装置Ｖは、走行機構３３、ロボット機構３１、エンドエフェクタ３４、移動カメラ３５、認識処理部３６、ヘッドカメラ３７、移送記憶部４４、走行制御部４５、交換制御部４６、経路設定部４７、無線通信部Ｔを有している。移送記憶部４４は記憶装置であり、作業指示情報４４ａ、認識結果情報４４ｂなどを記憶する。作業指示情報４４ａには、管理コンピュータ３（管理装置）から送信されて無線通信部Ｔが受信した作業指示が記憶されている。

認識結果情報４４ｂには、移動カメラ３５（撮像部、認識部）の撮像結果を認識処理部３６が認識処理して得られた各マークに記録された情報、各マークの位置に関する情報、ヘッドカメラ３７の撮像結果を認識処理部３６が認識処理して得られたリールマークＭｂに記録された部品情報などが記憶されている。また、認識結果情報４４ｂには、移動カメラ３５が撮像した部品供給ユニットや部品供給装置の外形を認識処理部３６が認識処理して得られた、部品供給台車５のスロットＳ、上部リール保持部５Ｕ、下部リール保持部５Ｂの位置、トレイフィーダ６のラック扉２６ａ、開閉カバー２７ａの位置、テープフィーダ１３のテープ挿入口１３ａの位置、スティックフィーダ１４の積載部１４ａの位置などの情報も記憶される。

走行制御部４５は、作業指示に含まれる移送装置Ｖの移動先に基づいて走行機構３３を制御して、移送装置Ｖを指定された移送先に移動させる。交換制御部４６は、作業指示に含まれる認識先に基づいてロボット機構３１を制御して、移動カメラ３５によって指定された認識先を撮像させる。経路設定部４７は、作業指示に含まれるエンドエフェクタ３４の移動目標に基づいて、エンドエフェクタ３４を移動させる移動経路（例えば、図１４Ｂ～図１５Ｃの矢印ｃ２～ｃ６）を設定する。

その際、経路設定部４７は、部品供給ユニットの外形寸法情報４０ｃに含まれる部品供給ユニットの外形サイズ（縦、横、奥行き）に基づいて、エンドエフェクタ３４が部品供給ユニットの本体と干渉しないように移動経路を設定する。すなわち、エンドエフェクタ３４が把持していない、または把持している対象によって、エンドエフェクタ３４を異なる軌跡で移動させるように移動経路が設定される。

交換制御部４６（制御部）は、経路設定部４７によって設定された移動経路と移動カメラ３５（撮像部、認識部）による認識結果（認識結果情報４４ｂ）に基づいてロボット機構３１（移動機構）を制御して、エンドエフェクタ３４を部品供給装置と部品収容器の少なくともいずれかまで移動させる。これによって、移送装置Ｖの停止位置が指定された移送先からずれていたり、部品供給ユニットにおける部品供給装置や部品収容器の位置が所定の位置からずれたりしていても、エンドエフェクタ３４によって部品供給装置や部品収容器を正確に把持することができる。

このように、移送装置Ｖは、エンドエフェクタ３４と、エンドエフェクタ３４を移動させる移動機構（ロボット機構３１）と、認識部（移動カメラ３５）と、経路設定部４７と、移動機構を制御する制御部（交換制御部４６）を有している。そして、移送装置Ｖと作業指示を生成する作業指示生成部４１を有する管理装置（管理コンピュータ３）は、部品供給ユニットの部品供給装置と部品収容器の少なくともいずれかを交換する自動交換システムを構成する。

次に図１３のフローに沿って、図１４Ａ～図１５Ｃを参照しながら、部品供給ユニットの部品供給装置と部品収容器の少なくともいずれかを、移動自在なエンドエフェクタ３４を有する移送装置Ｖによって交換する自動交換方法について説明する。以下、部品実装装置Ｍ２に装着された部品供給台車５（部品供給ユニット）から部品収容器である部品リール１６を取り出して交換する例で説明する。なお、図１４Ａ～図１５Ｃでは、便宜上、移送装置Ｖのロボット機構３１の描画を省略している。

図１３において、まず管理コンピュータ３（管理装置）は、交換対象の部品リール１６が取り付けられている部品供給台車５の前を移送先に指定した作業指示を生成し、補給対象の部品リール１６を搭載した移送装置Ｖに送信する。作業指示を受信した移送装置Ｖにおいて、走行制御部４５は作業指示に従って移送装置Ｖを指定された移送先に移動させる（ＳＴ１：移送装置移動工程）。移動が終了すると、移送装置Ｖはその旨を管理コンピュータ３に送信する。なお、移送装置Ｖは指定された移送先に移動している場合であっても、数センチや数ミリの停止誤差が生じることがある。

次いで管理コンピュータ３において作業指示生成部４１は、交換対象の部品リール１６を部品供給台車５から取り外し、補給対象の部品リール１６を取り付けるための作業指示を生成する（ＳＴ２：作業指示生成工程）。ここでは、作業指示生成工程（ＳＴ２）において、台車マークＭｃ（ユニット認識体）を認識し、認識した台車マークＭｃを基点とするエンドエフェクタ３４の移動目標を含む作業指示が生成されたとする。次いで管理コンピュータ３は、生成した作業指示を移送装置Ｖに向けて送信する（ＳＴ３：作業指示送信工程）。

図１３において、移送装置Ｖは作業指示を受信すると、作業指示に従って交換作業を実行する。まず、作業指示において各種マークの認識が指示されている場合（ＳＴ４においてＹｅｓ）、交換制御部４６はロボット機構３１を制御して、移動カメラ３５（撮像部、認識部）を台車マークＭｃの前に移動させて（図１４Ａの矢印ｃ１）、台車マークＭｃを認識させる（ＳＴ５：ユニット認識工程）。すなわち、部品供給ユニット（部品供給台車５）の外観に付された（形成された）ユニット認識体（台車マークＭｃ）が認識される。

なお、各種マークの認識が指示された場合に、移送装置Ｖは、作業指示で指示されている各種マークと一致するかも判断してもよい。各種マークが正しいかを判断させて、一致しない場合に作業を停止させる。そうすることで、作業者の誤作業で部品供給ユニットがすり替わった等から生じる作業ミスを事前に防止することができる。

次いで移動カメラ３５（撮像部、認識部）は供給装置認識体（テープフィーダマークＭｔ、スティックフィーダマークＭｓ）の前に移動して、供給装置認識体を認識する（ＳＴ６：供給装置認識工程）。なお、ここでは作業指示に供給装置認識体の認識が含まれていないため、供給装置認識工程（ＳＴ６）はスキップされる。作業指示で外形の認識が指示されている場合（ＳＴ４においてＮｏ）、交換制御部４６はロボット機構３１を制御して、移動カメラ３５によって指示された部品供給ユニット、部品供給装置の外形を認識させる（ＳＴ７：外形認識工程）。

マークの認識（ＳＴ５，ＳＴ６）または外形の認識（ＳＴ７）が終了すると、次いで経路設定部４７は、作業指示と認識結果に基づいて、エンドエフェクタ３４を移動させる移動経路を設定する（ＳＴ８：経路設定工程）。これによって、移送装置Ｖの停止誤差や部品供給ユニットにおける部品供給装置や部品収容器のずれ等が補正された移動経路が設定される。次いで交換制御部４６は設定された移動経路に基づいてロボット機構３１を制御して、エンドエフェクタ３４を交換対象の部品リール１６まで移動させて（図１４Ｂの矢印ｃ２）、エンドエフェクタ３４で部品リール１６を把持させる。

図１３において、次いで交換制御部４６は部品リール１６を把持したエンドエフェクタ３４を移動させて部品リール１６を上部リール保持部５Ｕから取り外し（ＳＴ９）、部品リール１６を９０度回転させて保管部３２まで移動させて（図１４Ｃの矢印ｃ３）、空いている保管棚３２ａに格納させる（ＳＴ１０）。次いで交換制御部４６は、保管棚３２ａにある補給対象の部品リール１６をエンドエフェクタ３４で把持させて取り出す（ＳＴ１１）（図１５Ａの矢印ｃ４）。その際、ヘッドカメラ３７によって部品リール１６に付されたリールマークＭｂを撮像し、指示された補給対象の部品リール１６であるかを照合する。

次いで交換制御部４６は部品リール１６を把持するエンドエフェクタ３４を９０度回転させ、部品供給台車５の前まで移動させ（図１５Ｂの矢印ｃ５）、補給対象の部品リール１６を指示された上部リール保持部５Ｕに取り付ける（ＳＴ１２）（図１５Ｃの矢印ｃ６）。次いで交換対象の部品リール１６（部品収容器）が残っていて交換作業が終了していない場合（ＳＴ１３においてＮｏ）、作業指示生成工程（ＳＴ２）に戻って次の部品リール１６の交換作業が実行される。全ての部品リール１６の交換作業が終了すると（ＳＴ１３においてＹｅｓ）、自動交換が終了する。

なお、管理コンピュータ３が生成して送信する作業指示（１回目のＳＴ２，ＳＴ３）に交換作業の全行程が含まれている場合は、作業指示生成工程（ＳＴ２）には戻らず、ＳＴ４に戻って次の交換作業が実行される。また、１回目で必要な情報が取得できている場合は、２回目以降のマークの認識（ＳＴ５，ＳＴ６）または外形の認識（ＳＴ７）がスキップされる。

このように、ＳＴ９～ＳＴ１２は、経路設定工程（ＳＴ８）において設定された移動経路とユニット認識工程（ＳＴ５）、供給装置認識工程（ＳＴ６）、または外形認識工程（ＳＴ７）における認識結果に基づいて、エンドエフェクタ３４を部品供給装置と部品収容器の少なくともいずれかまで移動させる移動工程である。すなわち、本実施の形態の自動交換方法は、ユニット認識工程（ＳＴ５）と、経路設定工程（ＳＴ８）と、移動工程（ＳＴ９～ＳＴ１２）を含んでいる。これによって、部品リール１６（部品収容器）を正確に交換することができる。

なお、図１３に示す自動交換方法において、部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４）を交換する場合は、ユニット認識工程（ＳＴ５）において装着部マークＭａが認識される。また、トレイフィーダ６（部品供給ユニット）のトレイ２３（部品収容器）を交換する場合は、ユニット認識工程（ＳＴ５）において開閉マークＭｏが認識され、移動工程において開閉カバー２７ａの開閉とパレット載置部２７にあるトレイ２３のトレイマークＭｐの移動カメラ３５（撮像部、撮像手段）による認識が実行される。

また、トレイフィーダ６（部品供給ユニット）のマガジン２５（部品収容器）を交換する場合は、ユニット認識工程（ＳＴ５）においてラックマークＭｌが認識され、移動工程においてラック扉２６ａの開閉とラック部２１にあるマガジン２５のマガジンマークＭｍの移動カメラ３５による認識が実行される。また、部品リール１６を交換した後に、テープフィーダ１３のテープ挿入口１３ａに部品収納テープ１５を挿入する場合は、供給装置認識工程（ＳＴ６）においてテープフィーダマークＭｔが認識される。また、スティックフィーダ１４のスティックケース１７（部品収容器）を交換する場合は、供給装置認識工程（ＳＴ６）においてスティックフィーダマークＭｓが認識される。

上記説明したように、本実施の形態の部品実装システム１は、部品供給装置（テープフィーダ１３、スティックフィーダ１４、パレット移動部２２）と部品収容器（部品リール１６、スティックケース１７、トレイ２３、マガジン２５）の少なくともいずれかを交換する。部品収容器は、複数の部品Ｄを収容する。部品供給装置は、部品収容器が収容する部品Ｄを部品供給位置Ｅへ移動させる。部品供給装置と部品収容器とは、部品供給ユニット（部品供給台車５、トレイフィーダ６）に含まれる。

自動交換システムは、移送装置Ｖを有している。移送装置Ｖは、エンドエフェクタ３４と、移動機構（ロボット機構３１）と、認識部（移動カメラ３５）と、経路設定部４７と、制御部（交換制御部４６）とを含む。エンドエフェクタ３４は、部品供給装置または部品収容器を把持する。ロボット機構３１は、エンドエフェクタを移動させる。移動カメラ３５は、部品供給ユニットの外観に付された（部品供給ユニットに形成された）ユニット認識体（台車マークＭｃ、装着部マークＭａ、ラックマークＭｌ、開閉マークＭｏ）を認識する。経路設定部４７は、エンドエフェクタ３４を移動させる移動経路を設定する。交換制御部４６は、移動機構を制御する。

そして、制御部は、設定された移動経路と認識部による認識結果に基づいて、エンドエフェクタ３４を部品供給装置と部品収容器の少なくともいずれかまで移動させる。これによって、部品収容器を正確に交換することができる。

なお、上記は部品実装装置Ｍ２～Ｍ４に装着された部品供給ユニット（部品供給台車５、トレイフィーダ６）において、部品供給装置または部品収容器を交換するいわゆる内段取りの例で説明したが、本開示は内段取りに限定されることはない。例えば、部品実装装置Ｍ２～Ｍ４から取り外された部品供給ユニット（部品供給台車５、トレイフィーダ６）において、部品供給装置または部品収容器を交換するいわゆる外段取りにも適用することができる。その場合、交換作業情報４０ｅには、補給対象または交換対象の所在として、外段取りを行う準備エリアが指定される。また、外段取りでは、フロアＦに固定された移送装置Ｖに部品供給ユニットが移動して、交換位置で部品供給装置または部品収容器を交換してもよい。

また、各種マークは、ひとつの図形で構成されていなくてもよく、例えば、囲み文字のように、複数の図形で構成し、複数の図形で構成されたマーク全体で認識を行い、特定の図形を補正のための座標として用いてもよい。

次に図１６、図１７Ａ、図１７Ｂを参照して、部品供給台車の第２実施例（以下「第２部品供給台車７０」と称する。）について説明する。第２部品供給台車７０は、上述した部品供給台車５と同様に、部品収容器と部品供給装置とを有し、部品実装装置Ｍ２，Ｍ３に部品Ｄを供給する部品供給ユニットである。第２部品供給台車７０は、台車マークＭｃの代わりに台車認識ターゲットＧ１，Ｇ２を有し、装着部マークＭａの代わりに装着部認識ターゲットＧ３，Ｇ４を有するところが部品供給台車５と異なる。以下、部品供給台車５と同じ構成には同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。

図１６において、第２部品供給台車７０の下部５ａの前面には、ＸＹ平面（水平面）を基板搬送方向（Ｘ方向）に延びる下板７１が設置されている。下板７１のＸ方向の両端部には、ＹＺ平面に延びる左右の側板７２，７３が上方に延伸してそれぞれ設置されている。下板７１の左側には、左側の側板７２と下板７１と直交してＺＸ平面に延びる左側の奥板７４が設置されている（図１７Ａも参照）。下板７１、左側の側板７２、左側の奥板７４は、左側の台車認識ターゲットＧ１を構成する。下板７１、左側の側板７２、左側の奥板７４が交差する角が、左側の台車認識ターゲットＧ１の位置Ｑ１である。

下板７１の右側には、右側の側板７３と下板７１と直交してＺＸ平面に延びる右側の奥板７５が設置されている。下板７１、右側の側板７３、右側の奥板７５は、右側の台車認識ターゲットＧ２を構成する。下板７１、右側の側板７３、右側の奥板７５が交差する角が、右側の台車認識ターゲットＧ２の位置Ｑ２である。

図１６において、フィーダ装着部１２のＸ方向の両端部には、ＹＺ平面に延びる左右の支持板７６、７７が上方に延伸してそれぞれ設置されている。左側の支持板７６の上部と右側の支持板７７の上部の間には、ＸＹ平面をＸ方向に延びる上板７８が設置されている。上板７８の左側には、左側の支持板７６と上板７８と直交してＺＸ平面に延びる左側の奥板７９が設置されている（図１７Ｂも参照）。上板７８、左側の支持板７６、左側の奥板７９は、左側の装着部認識ターゲットＧ３を構成する。上板７８、左側の支持板７６、左側の奥板７９が交差する角が、左側の装着部認識ターゲットＧ３の位置Ｑ３である。

上板７８の右側には、右側の支持板７７と上板７８と直交してＺＸ平面に延びる右側の奥板８０が設置されている。上板７８、右側の支持板７７、右側の奥板８０は、右側の装着部認識ターゲットＧ４を構成する。上板７８、右側の支持板７７、右側の奥板８０が交差する角が、右側の装着部認識ターゲットＧ４の位置Ｑ４である。

台車認識ターゲットＧ１，Ｇ２と装着部認識ターゲットＧ３，Ｇ４は、第２部品供給台車７０の位置、フィーダ装着部１２の位置を認識するためのユニット認識体である。第２部品供給台車７０では、管理コンピュータ３の管理記憶部４０が記憶するユニット情報４０ｂの認識方法５２に、「ターゲット」と記憶される。また、ユニット情報４０ｂに、第２部品供給台車７０における台車認識ターゲットＧ１，Ｇ２と装着部認識ターゲットＧ３，Ｇ４の位置情報が記憶される。

次に図１８を参照して、移送装置の第２実施例（以下「第２移送装置Ｖ１」と称する。）について説明する。第２移送装置Ｖ１は、上述した移送装置Ｖと同様に、台車部３０の上方にロボット機構３１と保管部３２を有し、ロボット機構３１の先端にエンドエフェクタ３４が配置されている。第２移送装置Ｖ１は、エンドエフェクタ３４の先端に接触センサ８１が設置されているところが移送装置Ｖと異なる。以下、移送装置Ｖと同じ構成には同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。

図１８において、接触センサ８１はエンドエフェクタ３４の前面から突出する細長い円柱形をしており、ロボット機構３１がエンドエフェクタ３４をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動させると、エンドエフェクタ３４と一体となってＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向に移動する。接触センサ８１が移動して、円筒形の先端面または側面が何かの物体に接触すると、いずれの方向に接触したかを検知することができる。接触センサ８１の検知結果は、認識処理部３６に送信される。認識処理部３６は、エンドエフェクタ３４の位置（ロボット機構３１の動作）に基づいて、接触センサ８１が物体に接触した位置を認識（算出）する。

次に図１９Ａ～図１９Ｃを参照して、第２移送装置Ｖ１が第２部品供給台車７０（部品供給ユニット）に装着された部品供給装置であるテープフィーダ１３や部品収容器である部品リール１６を自動交換する際に実行される、ユニット認識工程（ＳＴ５）について説明する。ここでは、第２移送装置Ｖ１を作業指示に従って第２部品供給台車７０の前に移動させる移送装置移動工程（ＳＴ１）が完了しているとする。すなわち、第２移送装置Ｖ１と第２部品供給台車７０が、図１４Ａ～図１５Ｃに示す移送装置Ｖと部品供給台車５と同様の位置関係にあるとする。

以下では、左側の台車認識ターゲットＧ１を認識する例で説明する。すなわち、作業指示生成工程（ＳＴ２）において、作業指示生成部４１は、接触センサ８１（認識部）が認識する認識対象として左側の台車認識ターゲットＧ１を指定するユニット認識体の情報を含む作業指示を生成している。そして、ユニット認識工程（ＳＴ５）では、交換制御部４６はロボット機構３１を制御して、接触センサ８１を左側の台車認識ターゲットＧ１の前に移動させ、後述する接触探知動作を実行させて、左側の台車認識ターゲットＧ１の位置Ｑ１を認識させる。

図１９Ａにおいて接触探知動作では、まず、交換制御部４６は、左側の台車認識ターゲットＧ１の前に移動している接触センサ８１をＹ方向に移動させる（矢印ｄ１）。図１９Ｂにおいて、接触センサ８１の先端面が左側の奥板７４に接触したことが検知されると、交換制御部４６は接触センサ８１のＹ方向への移動を停止させる。次いで交換制御部４６は、接触センサ８１の先端面を左側の奥板７４に当接させながら接触センサ８１を左側の側板７２に向けてＸ方向に移動させる（矢印ｄ２）。

図１９Ｃにおいて、接触センサ８１の側面が左側の側板７２に接触したことが検知されると、交換制御部４６は接触センサ８１のＸ方向への移動を停止させる。次いで交換制御部４６は、接触センサ８１の側面を左側の側板７２に当接させながら接触センサ８１を下板７１に向けてＺ方向に移動させる（矢印ｄ３）。接触センサ８１の側面が下板７１に接触したことが検知されると、交換制御部４６は接触センサ８１のＺ方向への移動を停止させる。この一連の接触探知動作により、接触センサ８１は下板７１、左側の側板７２、左側の奥板７４が交差する角の位置で停止する。

次いで認識処理部３６は、接触センサ８１が停止した位置に基づいて、左側の台車認識ターゲットＧ１の位置Ｑ１を算出（認識）する。認識された左側の台車認識ターゲットＧ１の位置Ｑ１（認識結果）は、認識結果情報４４ｂとして移送記憶部４４に記憶される。なお、接触探知動作により接触センサ８１が接触する順番は上記に限定されることはない。例えば、左側の奥板７４、下板７１、左側の側板７２の順番で接触するようにしてもよい。また、ユニット認識工程（ＳＴ５）では、右側の台車認識ターゲットＧ２の位置Ｑ２も認識するようにしてもよい。２つの台車認識ターゲットＧ１，Ｇ２の位置Ｑ１，Ｑ２を認識することにより、第２部品供給台車７０の位置をより正確に認識することができる。

また、供給装置認識工程（ＳＴ６）では、交換制御部４６はロボット機構３１を制御して、接触センサ８１を左側の装着部認識ターゲットＧ３の前に移動させ、接触探知動作を実行させて、左側の装着部認識ターゲットＧ３の位置Ｑ３を認識させる。なお、供給装置認識工程（ＳＴ６）において、右側の装着部認識ターゲットＧ４の位置Ｑ４も認識するようにしてもよい。２つの装着部認識ターゲットＧ３，Ｇ４の位置Ｑ３，Ｑ４を認識することにより、フィーダ装着部１２の位置をより正確に認識することができる。

このように、台車認識ターゲットＧ１，Ｇ２と装着部認識ターゲットＧ３，Ｇ４は、部品供給ユニット（第２部品供給台車７０）に形成された被接触体（ユニット認識体）である。また、接触センサ８１は、エンドエフェクタ３４と一緒に移動して、被接触体への接触を検知する検知部（認識部）である。そして、接触センサ８１（認識部）による認識結果は、検知部が被接触体に接触した位置（位置Ｑ１～Ｑ４）である。

なお、ユニット認識工程（ＳＴ５）における右側の台車認識ターゲットＧ２の位置Ｑ２の認識は、右側の奥板７５、右側の側板７３、下板７１に順番に接触させて認識する上述の接触探知動作の他、次に説明する距離探知動作と組み合わせて行ってもよい。

ここで、図２０を参照して、距離探知動作について説明する。距離探知動作では、接触探知動作によって接触センサ８１が左側の台車認識ターゲットＧ１の位置Ｑ１を検知した後に、交換制御部４６がロボット機構３１を制御して、接触センサ８１の側面を下板７１に当接させながら接触センサ８１を右側の側板７３に向けてＸ方向に移動させる（矢印ｅ１）。接触センサ８１の側面が右側の側板７３に接触したことが検知されると、交換制御部４６は接触センサ８１のＸ方向への移動を停止させる。

この距離探知動作により、接触センサ８１は下板７１、右側の側板７３、右側の奥板７５が交差する角の位置で停止する。次いで認識処理部３６は、接触センサ８１が左側の台車認識ターゲットＧ１の位置Ｑ１を検知した後に移動した距離Ｒを算出する。さらに認識処理部３６は、左側の台車認識ターゲットＧ１の位置Ｑ１と接触センサ８１が移動した距離Ｒから、右側の台車認識ターゲットＧ２の位置Ｑ２を算出（認識）する。距離探知動作により、右側の台車認識ターゲットＧ２の位置Ｑ２を認識する時間を短縮することができる。

図２０において、供給装置認識工程（ＳＴ６）における右側の装着部認識ターゲットＧ４の位置Ｑ４の認識も、接触探知動作と距離探知動作を組み合わせて行ってもよい。すなわち、左側の装着部認識ターゲットＧ３を認識した後に上板７８に沿って接触センサ８１をＸ方向に移動させ（矢印ｅ２）、接触センサ８１が移動した距離に基づいて、右側の装着部認識ターゲットＧ４の位置Ｑ４を算出するようにしてもよい。距離探知動作における接触センサ８１（認識部）による認識結果には、検知部（接触センサ８１）が被接触体（右側の台車認識ターゲットＧ２、右側の装着部認識ターゲットＧ４）に接触するまでに移動した距離が含まれる。

上記は、接触センサ８１（探知部）が探知する対象である被接触体は、第２部品供給台車７０の下部５ａに形成された台車認識ターゲットＧ１，Ｇ２と、フィーダ装着部１２に形成された装着部認識ターゲットＧ３，Ｇ４であったが、他の対象物に認識ターゲット（被接触体）を形成して接触センサ８１で探知（認識）するようにしてもよい。例えば、テープフィーダ１３に形成されたテープフィーダマークＭｔやスティックフィーダ１４に形成されたスティックフィーダマークＭｓの代わりに供給装置認識体として認識ターゲットを形成し、接触センサ８１で部品供給装置の位置を探知（認識）するようにしてもよい。

本開示の自動交換システムおよび管理装置ならびに自動交換方法は、部品収容器を正確に交換することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

１ 部品実装システム
２ 通信ネットワーク
３ 管理コンピュータ
３ａ 無線管理通信部
４ 部品供給部
５ 部品供給台車
５ａ 下部
５Ｂ 下部リール保持部
５Ｕ 上部リール保持部
６ トレイフィーダ
７ 基台
８ 基板搬送機構
９ 基板
１０ 実装ヘッド
１０ａ 吸着ノズル
１２ フィーダ装着部
１３ テープフィーダ
１３ａ テープ挿入口
１４ スティックフィーダ
１４ａ 積載部
１５ 部品収納テープ
１６ 部品リール
１７ スティックケース
１８ 実装制御部
２０ フィーダ載置部
２１ ラック部
２２ パレット移動部
２３ トレイ
２４ パレット
２５ マガジン
２６ マガジン保持部
２６ａ ラック扉
２７ パレット載置部
２７ａ 開閉カバー
２８ パレット載置台
２８ａ 取出し機構
２９ 昇降機構
３０ 台車部
３０ａ 車輪
３１ ロボット機構（移動機構）
３２ 保管部
３２ａ 保管棚
３３ 走行機構
３４ エンドエフェクタ
３５ 移動カメラ（認識部）
３６ 認識処理部
３７ ヘッドカメラ
４０ 管理記憶部
４０ａ 部品情報
４０ｂ ユニット情報
４０ｃ 外形寸法情報
４０ｄ 供給装置情報
４０ｅ 交換作業情報
４１ 作業指示生成部
４２ 管理入力部
４３ 管理表示部
４４ 移送記憶部
４４ａ 作業指示情報
４４ｂ 認識結果情報
４５ 走行制御部
４６ 交換制御部
４７ 経路設定部
５０ ユニット番号
５１ ユニット種類
５２，６２ 認識方法
５３ リール補正値
５３ｘ，５４ｘ，６３ｘ Ｘ方向のずれ量
５３ｚ，５４ｚ，６３ｚ Ｚ方向のずれ量
５４ スロット補正値
５５ ユニット固有情報
５６ 保持部番号
５７ 保持部位置
５７ｘ Ｘ位置
５７ｚ Ｚ位置
６０ フィーダ番号
６１ フィーダ種類
６３ フィーダ補正値
６４ 供給装置固有情報
７０ 第２部品供給台車
７１ 下板
７２，７３ 側板
７４，７５，７９，８０ 奥板
７６，７７ 支持板
７８ 上板
８１ 接触センサ
Ｄ 部品
Ｅ 部品供給位置
Ｇ１，Ｇ２ 台車認識ターゲット
Ｇ３，Ｇ４ 装着部認識ターゲット
Ｍａ 装着部マーク
Ｍｃ 台車マーク
Ｍｌ ラックマーク
Ｍｏ 開閉マーク
Ｍｓ スティックフィーダマーク
Ｍｔ テープフィーダマーク
Ｔ 無線通信部
Ｖ 移送装置
Ｖ１ 第２移送装置

Claims (14)

1. 部品を収容する部品収容器が保持される下部と、前記部品収容器に収容された前記部品を部品供給位置へ移動させる部品供給装置が装着されるフィーダ装着部とを備える部品供給ユニットの前記部品収容器を交換する自動交換システムであって、
   前記部品収容器を保持するエンドエフェクタと、
   前記エンドエフェクタを移動させるように構成された移動機構と、
   前記部品供給ユニットを識別するための複数のユニット認識体を認識する認識部と、
   前記エンドエフェクタを移動させる移動経路を設定する経路設定部と、
   前記移動機構を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、設定された前記移動経路と前記認識部による前記部品供給ユニットの前記下部と前記フィーダ装着部に設けられた前記ユニット認識体の認識結果とに基づいて、前記エンドエフェクタを前記部品供給装置まで移動させる、
   自動交換システム。
2. 前記部品供給ユニットの外形寸法情報に基づいて、前記エンドエフェクタの移動目標を含む作業指示を生成する作業指示生成部を有する管理装置をさらに備え、
   前記経路設定部は、前記作業指示に基づいて前記移動経路を設定する、
   請求項１に記載の自動交換システム。
3. 前記作業指示生成部は、前記認識部が認識する前記ユニット認識体の情報をさらに含むように前記作業指示を生成する、
   請求項２に記載の自動交換システム。
4. 前記作業指示生成部は、
   前記ユニット認識体の位置ずれに基づき前記エンドエフェクタの前記移動目標を補正するためのユニット位置補正値と、
   前記部品供給装置に設けられた前記部品供給装置を識別するための供給装置認識体の位置ずれに基づき、前記エンドエフェクタの前記移動目標を補正するための供給装置位置補正値と、の少なくともいずれかに基づいて、前記エンドエフェクタの前記移動目標を補正し、補正後の移動目標を含む前記作業指示を生成する、
   請求項２に記載の自動交換システム。
5. 前記部品供給装置には、前記部品供給装置を識別するための供給装置認識体が設けられ、
   前記認識部は、前記供給装置認識体をさらに認識し、
   前記制御部は、設定された前記移動経路と前記認識部による前記供給装置認識体の認識結果とに基づいて、前記エンドエフェクタを前記部品供給装置まで移動させる、
   請求項１に記載の自動交換システム。
6. 前記ユニット認識体は、前記部品供給ユニットに形成されたマークであり、
   前記認識部は、前記マークを撮像する撮像部である、
   請求項１に記載の自動交換システム。
7. 前記ユニット認識体は、前記部品供給ユニットに形成された被接触体であり、
   前記認識部は、前記エンドエフェクタと一緒に移動して、前記被接触体への接触を検知する検知部である、
   請求項１に記載の自動交換システム。
8. 前記認識結果は、前記検知部が前記被接触体に接触した位置である、
   請求項７に記載の自動交換システム。
9. 前記認識結果は、前記検知部が前記被接触体に接触するまでに移動した距離を含む、
   請求項７に記載の自動交換システム。
10. 部品を収容する部品収容器が保持される下部と、前記部品収容器に収容された前記部品を部品供給位置へ移動させる部品供給装置が装着されるフィーダ装着部とを備える部品供給ユニットの前記部品収容器を、移動自在なエンドエフェクタを備える自動交換システムによって交換する自動交換方法であって、
    前記部品供給ユニットを識別するための複数のユニット認識体を認識するステップと、
    前記エンドエフェクタを移動させる移動経路を設定するステップと、
    設定された前記移動経路と前記部品供給ユニットの前記下部と前記フィーダ装着部に設けられた前記ユニット認識体の認識結果とに基づいて、前記エンドエフェクタを前記部品供給装置まで移動させるステップと、を備えた、
    自動交換方法。
11. 前記部品供給ユニットの外形寸法情報に基づいて、前記エンドエフェクタの移動目標を含む作業指示を生成するステップをさらに含み、
    前記作業指示に基づいて前記移動経路を設定する、
    請求項１０に記載の自動交換方法。
12. 前記ユニット認識体を認識するステップにおいて認識させる認識対象の情報を含むように前記作業指示を生成する、
    請求項１１に記載の自動交換方法。
13. 前記ユニット認識体の位置ずれに基づき前記エンドエフェクタの前記移動目標を補正するためのユニット位置補正値と、
    前記部品供給装置に設けられた前記部品供給装置を識別するための供給装置認識体の位置ずれに基づき、前記エンドエフェクタの前記移動目標を補正するための供給装置位置補正値と、の少なくともいずれかに基づいて、前記エンドエフェクタの前記移動目標を補正し、補正後の移動目標を含む前記作業指示を生成する、
    請求項１１に記載の自動交換方法。
14. 前記部品供給装置に設けられ、前記部品供給装置を識別するための供給装置認識体を認識するステップをさらに備え、
    設定された前記移動経路と前記供給装置認識体の認識結果とに基づいて、前記エンドエフェクタを前記部品供給装置まで移動させる、
    請求項１０に記載の自動交換方法。

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