JP2024062275A

JP2024062275A - 部品実装装置

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Publication number: JP2024062275A
Application number: JP2022170156A
Authority: JP
Inventors: 亮輔森; 宜裕 ▲高▼島; 伸弥杉浦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2024-05-09

Abstract

【課題】実装機構と基板に既に存在している物体との干渉を回避するための技術を提供する。【解決手段】部品実装装置は、実装機構が採取動作を実行する範囲を採取可能範囲に制限し、実装機構が採取動作を実行するときのトレイの位置を、特定の位置と他の位置とを含む複数個の位置の間で切り替えるようにトレイ位置変更機構を制御し、トレイの位置が特定の位置である場合には、トレイのうちの第１範囲が採取可能範囲に含まれ、トレイのうちの第２範囲が採取可能範囲に含まれず、トレイの位置が他の位置である場合には、第２範囲のうちの少なくとも一部が採取可能範囲に含まれ、トレイの位置が特定の位置である場合に、第１範囲に含まれる少なくとも１個の部品に対する採取動作を実装機構に実行させ、トレイの位置が他の位置である場合に、第２範囲に含まれる少なくとも１個の部品に対する採取動作を実装機構に実行させる。【選択図】図３

Description

本明細書では、部品を基板に実装する部品実装装置を開示する。

特許文献１には、トレイに載置された部品を吸着する吸着ヘッドを備える部品実装機が開示されている。部品実装機は、トレイ側の部品と吸着ヘッド側の部品が干渉すると判定する場合に、トレイ側の部品と吸着ヘッド側の部品とが干渉しない所定の待機位置をトレイ位置に設定する。

特開２０１４－１６７９５５号公報

トレイから部品を採取する採取動作を実行する場合に、採取動作を実行する機構の一部が基板に既に存在している物体（例えば実装済みの部品）と干渉する場合がある。特許文献１の技術では、部品同士の干渉を回避できるが、機構と基板に既に存在している物体との間の干渉を回避することができない。

本明細書では、実装機構と基板に既に存在している物体との干渉を回避するための技術を提供する。

本明細書で開示する部品実装装置は、複数個の部品が収容されているトレイから部品を採取する採取動作と、前記採取動作に続けて前記部品を前記トレイの上から基板の上に移動して、前記部品を前記基板に実装する実装動作と、を繰り返し実行可能な実装機構と、前記トレイの水平面における位置を変更可能なトレイ位置変更機構と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記実装機構が前記水平面に沿って移動して前記採取動作を実行する範囲を採取可能範囲に制限し、前記実装機構が前記採取動作を実行するときの前記トレイの位置を、特定の位置と、前記特定の位置とは異なる他の位置と、を含む複数個の位置の間で切り替えるように前記トレイ位置変更機構を制御し、前記トレイの位置が前記特定の位置である場合には、前記トレイのうちの第１範囲が前記採取可能範囲に含まれ、前記トレイのうちの第２範囲が前記採取可能範囲に含まれず、前記トレイの位置が前記他の位置である場合には、前記第２範囲のうちの少なくとも一部が前記採取可能範囲に含まれ、前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である場合に、前記第１範囲に含まれる少なくとも１個の部品に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させ、前記トレイの位置が前記他の位置である場合に、前記第２範囲に含まれる少なくとも１個の部品に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させてもよい。

上記の構成によれば、実装機構が採取動作を実行する範囲が採取可能範囲に制限される。そして、部品実装装置は、採取可能範囲に含まれるトレイの範囲が切り替わるように、トレイの位置を切り換えて、採取動作を実行する。採取可能範囲を実装機構と基板に既に存在している物体との干渉を回避可能な範囲に設定することにより、実装機構の移動範囲が制限され、実装機構と基板に既に存在している物体との干渉を回避することができる。

部品実装装置の斜視図を示す。部品実装装置のブロック図を示す。部品実装装置の側面図を示す。第１実施例において、トレイの位置が最初の位置である状況を示す。第１実施例において、トレイの位置が２番目の位置である状況を示す。第２実施例において、トレイの位置が最初の位置である状況を示す。第２実施例において、トレイの位置が２番目の位置である状況を示す。第３実施例において、トレイの位置が最初の位置である状況を示す。第３実施例において、トレイの位置が２番目の位置である状況を示す。第３実施例において、トレイの位置が最初の位置に再び戻る状況を示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。

前記部品実装装置は、さらに、前記基板を支持する支持機構と、前記水平面のうちの第１方向に沿って前記基板を前記支持機構へと搬送する搬送機構と、を備え、前記採取可能範囲は、前記水平面と直交する方向から前記トレイを見たときに、前記水平面のうち、前記第１方向と直交する第２方向において前記実装機構が前記搬送機構と重ならないで移動するように設定されてもよい。

上記の構成によれば、実装機構が採取動作を実行する範囲が、基板を支持機構に搬送する搬送機構と重ならない。この結果、採取動作において、実装機構が基板の上方を移動せず、実装機構と基板に既に存在している物体との干渉を回避することができる。

前記採取可能範囲は、前記水平面と直交する方向から前記トレイを見たときに、前記実装機構が前記基板と重ならないで移動するように設定されてもよい。

上記の構成でも、採取動作において、実装機構が基板の上方を移動せず、実装機構と基板に既に存在している物体との干渉を回避することができる。

前記部品実装装置は、さらに、前記基板を支持する支持機構と、前記水平面のうちの第１方向に沿って前記基板を前記支持機構へと搬送する搬送機構と、を備え、前記採取可能範囲は、前記水平面のうち、前記第１方向と直交する第２方向において前記実装機構が前記基板と重ならないで移動するように設定されてもよい。

上記の構成では、水平面のうちの第２の方向において、実装機構と基板に既に存在している物体との干渉を回避することができる。

前記採取可能範囲は、前記基板に既に存在している物体の位置に基づいて設定されてもよい。前記物体の上面は、所定の高さよりも高くてもよい。

上記の構成によれば、基板上の物体の位置に基づいて、採取可能範囲を柔軟に設定することができる。

前記制御装置は、前記基板に特定の部品が既に実装されている場合に、前記範囲を前記採取可能範囲に制限し、前記制御装置は、前記基板に前記特定の部品が実装されていない場合に、前記範囲を前記採取可能範囲に制限しなくてもよい。

特定の部品は、例えば、採取動作において実装機構が干渉し得る部品である。上記の構成によれば、基板に特定の部品が実装されていない場合において、採取可能範囲に不必要に制限されることを抑制することができる。

前記制御装置は、前記部品実装装置の設定が第１設定である場合に、前記範囲を前記採取可能範囲に制限し、前記制御装置は、前記部品実装装置の設定が前記第１設定とは異なる第２設定である場合に、前記範囲を前記採取可能範囲に制限しなくてもよい。

上記の構成によれば、実装機構が水平面に沿って移動して採取動作を実行する範囲を制限するのか否かを設定することができる。

前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である場合において、前記実装機構が前記第１範囲に含まれる全ての部品に対する前記採取動作が実行された後に、前記トレイの位置を前記特定の位置から前記他の位置に切り替えるように前記トレイ位置変更機構を制御してもよい。

上記の構成によれば、第１範囲から第２範囲へと順次に採取動作を実行させることができる。

前記複数個の部品は、格子状に並んで前記トレイに収容されており、前記格子状は、前記トレイが移動する前記複数個の位置を結ぶ移動方向と直交する特定の方向に延びる複数個の列を含み、前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置でも前記他の位置でも、前記複数個の列のうち、前記採取可能範囲に含まれる１個以上の列のうち、前記基板に最も近い列に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させてもよい。

上記の構成によれば、特定の位置及び他の位置のどちらでも、基板に最も近い列に対する採取動作が実行される。この結果、採取動作において、実装機構と基板との往復距離を最小にすることができる。

前記複数個の部品は、格子状に並んで前記トレイに収容されており、前記格子状は、前記トレイが移動する前記複数個の位置を結ぶ移動方向に延びる第１の行と、前記移動方向に延びる、前記第１の行とは異なる第２の行と、を含み、前記第１範囲は、前記格子状のうちの一部である第１部分格子を含み、前記第２範囲は、前記格子状のうち、前記第１部分格子とは異なる一部である第２部分格子を含み、前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である状況で前記第１部分格子に含まれる前記第１の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させるとともに、前記トレイの位置が前記他の位置である状況で前記第２部分格子に含まれる前記第１の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させ、前記第１の行に対する前記採取動作が完了した後に、前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である状況で前記第１部分格子に含まれる前記第２の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させるとともに、前記トレイの位置が前記他の位置である状況で前記第２部分格子に含まれる前記第２の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させてもよい。

例えば、第１部分格子の全域に対する採取動作を実行した後に第２部分格子の全域に対する採取動作を実行する比較例が想定される。この比較例では、第１部分格子の全域に対する採取動作において、実装機構が移動方向のみならず移動方向と直交する特定の方向にも移動し、さらに、第２部分格子の全域に対する採取動作においても、実装機構が特定の方向に移動する。比較例では、実装機構が特定の方向に沿って繰り返し往復する。これに対して、上記の構成によれば、トレイの位置を特定の位置と他の位置とで切り替えながら、採取動作を一行ずつ実行させる。トレイの位置が固定されている状況では、実装機構は特定の方向に移動しなくてもよい。上記の比較例よりも実装機構が特定の方向に沿って往復する回数を少なくすることができる。

（第１実施例）
（部品実装装置２の構成；図１～図３）
部品実装装置２は、部品を基板に実装可能な装置である。部品は、抵抗器等の電子部品である。部品実装装置２は、フィーダ機構１０、トレイ位置変更機構１２、実装機構２０、基板搬送機構３０、基板支持機構４０、及び、制御装置５０を備える。なお、図中には、ＸＹＺ座標が記載されている。Ｘ軸方向とＹ軸方向は、水平面を定義する。Ｚ軸方向は、鉛直方向を定義する。

フィーダ機構１０は、複数の部品を収容している部品フィーダを着脱可能なカセットを備える。部品フィーダは、例えば、テープ内に複数の部品を収容するテープ式フィーダである。

トレイ位置変更機構１２は、複数の部品を収容しているトレイ６０の水平面における位置を変更可能な機構であり、例えば、ベルト式のコンベアである。

トレイ６０では、複数個の部品が格子状に並んで収容されている。例えば、トレイ６０は、Ｙ軸方向に長尺である。

基板支持機構４０は、基板７０を所定の位置で支持するための機構であり、例えば、基板７０の下面を吸着可能なバキュームである。基板搬送機構３０は、基板７０を基板支持機構４０へと搬送する機構であり、例えば、ベルト式のコンベアである。基板搬送機構３０が基板を搬送する方向は、Ｘ軸方向である。なお、変形例では、基板を搬送する方向は、Ｘ軸方向とは異なる方向、例えば、Ｙ軸方向であってもよい。

図１に示すように、トレイ位置変更機構１２と基板支持機構４０は、Ｙ軸方向に沿って並んでいる。また、トレイ位置変更機構１２とフィーダ機構１０は、Ｘ軸方向に沿って並んでいる。

実装機構２０は、フィーダ機構１０、トレイ位置変更機構１２、基板搬送機構３０、及び、基板支持機構４０の上方において、ヘッド２６を水平面に移動可能なロボットである。ヘッド２６には、吸着ノズル２２と、カメラ２４と、が固定されている。ヘッド２６は、さらに、Ｚ軸方向に沿って上昇及び下降可能である。

吸着ノズル２２は、フィーダ機構１０に取り付けられている部品フィーダに収容されている部品及びトレイ６０に収容されている部品を吸着する。吸着ノズル２２も、Ｚ軸方向に沿って上昇及び下降可能である。図３に示すように、吸着ノズル２２及びカメラ２４は、ヘッド２６の下面から露出している。カメラ２４は、ヘッド２６の下方を撮像可能である。カメラ２４は、例えば、基板７０上のマーカを撮像する。

制御装置５０は、ＣＰＵ５２と、メモリ５４と、を備える。ＣＰＵ５２は、メモリ５４に記憶されているプログラム５６に従って、部品実装装置２の各機構を制御する。図２に示すように、制御装置５０は、各機構１０～４０と通信可能に接続されている。制御装置５０は、各機構を制御して、トレイ６０の位置の変更、部品の基板７０への実装、基板７０の搬送等を実行する。

例えば、トレイ６０に収容されている部品を基板７０に実装する状況を想定する。制御装置５０は、実装機構２０をトレイ６０の上方まで移動させる。制御装置５０は、吸着ノズル２２の下面がトレイ６０内の部品に当接するまで、吸着ノズル２２を下降させる。制御装置５０は、吸着ノズル２２に部品を吸着させ、吸着ノズル２２を上昇させる。これにより、トレイ６０から部品が採取される。続いて、制御装置５０は、実装機構２０を水平面に沿って移動させ、実装機構２０を基板７０の上方まで移動させる。制御装置５０は、吸着ノズル２２を基板７０に向かって下降させる。これにより、基板７０に部品が実装される。基板７０に部品が実装されると、制御装置５０は、次の基板７０を基板支持機構４０に搬送するように基板搬送機構３０を制御する。そして、制御装置５０は、次の基板７０に対して再び部品の採取と部品の実装を実行する。

メモリ５４は、さらに、範囲制限設定５８を記憶する。範囲制限設定５８は、設定値「ＯＮ」と、設定値「ＯＦＦ」と、のうちのいずかの値を示す。設定値「ＯＮ」は、実装機構２０が水平面に沿って移動して部品を採取する採取動作を実行する範囲を実装機構２０が移動可能な最大の範囲１００よりも狭い採取可能範囲１０２に制限することを示す、設定値「ＯＦＦ」は、最大の範囲１００を採取可能範囲１０２に制限しないことを示す。範囲制限設定５８は、ユーザによって入力される。範囲制限設定５８を変更して、最大の範囲１００を採取可能範囲１０２に制限するのか否かを設定することができる。なお、本実施例では、最大の範囲１００の採取可能範囲１０２への制限は、トレイ６０から部品を採取する場合に実行され、フィーダ機構１０に取り付けられる部品フィーダから部品を採取する場合には実行されない。

トレイ６０内の部品の基板７０への実装を開始する前に、基板７０に特定の部品７２が既に実装されている場合がある。この場合において、最大の範囲１００において実装機構２０に採取動作を実行させると、ヘッド２６の基板７０側における端部２６ａ（図３参照）が特定の部品７２と干渉する場合がある。また、特定の部品７２の上面の高さが、ヘッド２６の下面の高さよりも高くなると、特定の部品７２の上面がヘッド２６の下面に干渉する場合もある。本実施例では、ヘッド２６の端部２６ａ又は下面と特定の部品７２との干渉を回避するために、実装機構２０が採取動作を実行する範囲を最大の範囲１００よりも狭い採取可能範囲１０２に制限する。

（採取動作の具体例；図４、図５）
図４、図５を参照して、範囲制限設定５８が設定値「ＯＮ」に設定されている場合における採取動作について説明する。

制御装置５０は、実装機構２０が採取動作を実行するときのトレイ６０の位置を複数個の位置の間で切り替えるようにトレイ位置変更機構１２を制御する。本実施例では、制御装置５０は、トレイ６０がＹ軸負方向に沿って順次移動するように、トレイ位置変更機構１２を制御する。図４は、トレイ６０の位置が最初の位置である状況を示し、図５は、トレイ６０の位置が最初の位置の次である２番目の位置である状況を示す。

図４に示すように、トレイ６０の位置が最初の位置である状況では、採取可能範囲１０２に含まれるのが、トレイ６０のうち、Ｙ軸負方向における端に位置する第１範囲６０ａであり、採取可能範囲１０２に含まれないのが、トレイ６０のうち、第１範囲６０ａ以外の第２範囲６０ｂである。

制御装置５０は、トレイ６０の位置が最初の位置である状況において、第１範囲６０ａに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。これにより、第１範囲６０ａに含まれる全ての部品６２が、順次に搬送される基板７０に次々と実装される。

制御装置５０は、第１範囲６０ａに含まれる全ての部品６２に対する採取動作が実行された後に、トレイ６０の位置を図４に示す最初の位置から図５に示す２番目の位置に切り替える。

図５に示すように、トレイ６０の位置が２番目の位置である状況では、第２範囲６０ｂのうち、Ｙ軸方向における端に位置する部分範囲６０ｃが採取可能範囲１０２に含まれ、第２範囲６０ｂのうちの部分範囲６０ｃ以外の範囲が採取可能範囲１０２に含まれない。

制御装置５０は、トレイ６０の位置が２番目の位置である状況において、部分範囲６０ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。これにより、部分範囲６０ｃに含まれる全ての部品６２が、順次に搬送される基板７０に次々と実装される。なお、トレイ６０が移動する方向は、図４及び図５に示すＹ軸正方向に限らず、例えば、Ｙ軸負方向であってもよい。

制御装置５０は、部分範囲６０ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作が実行された後に、第２範囲６０ｂのうち、部分範囲６０ｃの以外の範囲が採取可能範囲１０２に含まれるように、トレイ６０の位置を、２番目の位置から、２番目の次の３番目の位置へと切り替える。例えば、制御装置５０は、トレイ６０に収容されている全ての部品に対する採取動作が完了するまで、トレイ６０の位置をＹ軸負方向へと順次に切り替える。第１範囲６０ａ、部分範囲６０ｃ、部分範囲６０ｃ以外の範囲へと順次に採取動作を実行させることができる。

本実施例では、採取可能範囲１０２は、Ｚ軸方向（即ちトレイ６０が移動する水平面と直交する方向）からトレイ６０を見たときに、Ｙ軸方向において実装機構２０の基板７０の側における端部２６ａが基板搬送機構３０を超えないで実装機構２０が移動するように設定される。即ち、採取可能範囲１０２において採取動作が実行される場合には、実装機構２０が基板搬送機構３０と重ならない。基板７０は、基板搬送機構３０よりもＹ軸正方向の側に位置している。端部２６ａが基板搬送機構３０を超えないことにより、採取動作において、実装機構２０が基板７０の上を移動せず、実装機構２０の端部２６ａ又は下面と基板７０に既に実装されている特定の部品７２との干渉を回避することができる。

また、本実施例の変形例１では、採取可能範囲１０２は、Ｚ軸方向からトレイ６０を見たときに、Ｙ軸方向において実装機構２０の端部２６ａが基板７０を超えないで実装機構２０が移動するように設定されてもよい。本変形例では、実装機構２０が基板搬送機構３０と重なったとしても、実装機構２０が基板７０と重ならない。本変形例でも、採取動作において、実装機構２０が基板７０の上を移動せず、実装機構２０の端部２６ａ又は下面と特定の部品７２との干渉を回避することができる。

また、本実施例の他の変形例２では、採取可能範囲１０２は、基板７０に既に実装されている特定の部品７２の位置に基づいて設定されてもよい。具体的には、採取可能範囲１０２は、Ｚ軸方向からトレイ６０を見たときに、Ｙ軸方向において実装機構２０の端部２６ａが特定の部品７２を超えないで実装機構２０が移動するように設定されてもよい。本変形例では、実装機構２０が基板７０と重なったとしても、実装機構２０が特定の部品７２と重ならない。ここで、特定の部品７２の位置は、例えば、基板７０に部品６２を実装するプログラム５６に予め設定されている。本変形例では、採取動作において、実装機構２０が基板７０の上を移動可能であるものの、実装機構２０は特定の部品７２の上を移動できず、実装機構２０の端部２６ａ又は下面と特定の部品７２との干渉を回避することができる。さらに、本変形例では、特定の部品７２の位置に基づいて、採取可能範囲１０２を柔軟に設定することができる。

また、特定の部品７２の上面が所定の高さＨ１よりも高い場合には、端部２６ａ又は下面と特定の部品７２との干渉が発生する一方、特定の部品７２の上面が所定の高さＨ１以下である場合には、端部２６ａ又は下面と特定の部品７２との干渉が発生しない。本実施例の他の変形例３では、制御装置５０は、特定の部品７２の上面が所定の高さＨ１より高い場合に、範囲制限設定５８を設定値「ＯＮ」に自動的に設定し、特定の部品７２の上面が所定の高さＨ１以下である場合には、範囲制限設定５８を設定値「ＯＦＦ」に自動的に設定してもよい。ここで、特定の部品７２の上面の高さは、基板７０に部品６２を実装するプログラム５６に予め設定されている。本変形例では、特定の部品７２の上面が所定の高さＨ１以下であり、特定の部品７２との干渉が発生しない状況において、採取動作を実行する範囲の制限が不必要に実行されることを抑制することができる。

また、本実施例の他の変形例４では、制御装置５０は、特定の部品７２が基板７０に既に実装されている場合に、範囲制限設定５８を設定値「ＯＮ」に自動的に設定し、特定の部品７２が基板７０に実装されていない場合には、範囲制限設定５８を設定値「ＯＦＦ」に自動的に設定してもよい。本変形例では、特定の部品７２が基板７０に実装されていないことに起因して、特定の部品７２との干渉が発生しない状況において採取動作を実行する範囲の制限が不必要に実行されることを抑制することができる。

（本実施例及びその変形例の効果）
部品実装装置２は、図４及び図５に示すように、採取可能範囲１０２に含まれるトレイ６０の範囲が切り替わるように、トレイ６０の位置を切り換えて、採取動作を実行する。本実施例の構成、及び、上記の変形例１～４の構成によれば、採取可能範囲１０２は、実装機構２０の端部２６ａ又は下面と特定の部品７２との干渉を回避可能な範囲に設定される。最大の範囲１００から採取可能範囲１０２に制限することにより、実装機構２０の移動範囲が制限され、実装機構２０の端部２６ａ又は下面と特定の部品７２との干渉を回避することができる。

（対応関係）
部品実装装置２、実装機構２０、トレイ位置変更機構１２、制御装置５０が、それぞれ、「部品実装装置」、「実装機構」、「トレイ位置変更機構」、「制御装置」の一例である。基板支持機構４０、基板搬送機構３０が、それぞれ、「支持機構」、「搬送機構」の一例である。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向が、それぞれ、「第１方向」、「第２方向」の一例である。範囲制限設定５８の設定値「ＯＮ」、設定値「ＯＦＦ」が、それぞれ、「第１設定」、「第２設定」の一例である。部品６２、トレイ６０、基板７０、特定の部品７２が、それぞれ、「部品」、「トレイ」、「基板」、「物体」の一例である。採取可能範囲１０２が、「採取可能範囲」の一例である。図４におけるトレイ６０の位置、図５におけるトレイ６０の位置が、それぞれ、「特定の位置」、「他の位置」の一例である。第１範囲６０ａ、第２範囲６０ｂが、それぞれ、「第１範囲」、「第２範囲」の一例である。

（第２実施例）
本実施例は、トレイ６０の移動方法及び採取動作において採取される部品の範囲が異なる点を除いて、第１実施例と同様である。以下では、本実施例において、範囲制限設定５８が設定値「ＯＮ」に設定されている場合における採取動作について説明する。

（採取動作の具体例；図６、図７）
図６は、トレイ６０の位置が最初の位置である状況を示し、図７は、トレイ６０の位置が最初の位置の次である２番目の位置である状況を示す。なお、本実施例では、トレイ６０は、Ｙ軸正方向に沿って順次に移動する。

図６に示すように、トレイ６０の位置が最初の位置である状況では、トレイ６０のうち、Ｙ軸正方向における端に位置する第１範囲６４ａが、採取可能範囲１０２に含まれ、トレイ６０のうち、第１範囲６４ａ以外の第２範囲６４ｂが採取可能範囲１０２に含まれない。

制御装置５０は、採取可能範囲１０２に含まれる第１範囲６４ａのうち、Ｙ軸正方向の端に位置する１つの列６４ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。列６４ｃは、採取可能範囲１０２に含まれる第１範囲６４ａのうち、基板７０に最も近い列である。トレイ６０の位置が最初の位置である状況では、列６４ｃに含まれる全ての部品６２が、順次に搬送される基板７０に次々と実装される。

制御装置５０は、列６４ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作が実行された後に、トレイ６０の位置を図６に示す最初の位置から図７に示す２番目の位置に切り替える。

図７に示すように、トレイ６０の位置が２番目の位置である状況では、第２範囲６４ｂのうち、Ｙ軸正方向における端に位置する１つの列６４ｄと、第１範囲６４ａのうち、列６４ｃ以外の列と、が採取可能範囲１０２に含まれる。即ち、最初の位置から２番目の位置への移動量は、格子状のトレイ６０のうちの１列分である。

制御装置５０は、採取可能範囲１０２に含まれる範囲のうち、Ｙ軸正方向の端に位置する１つの列６４ｅに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。列６４ｅは、採取可能範囲１０２に含まれる範囲のうち、基板７０に最も近い列である。トレイ６０の位置が２番目の位置である状況では、例６４ｅに含まれる全ての部品６２が、順次に搬送される基板７０に次々と実装される。

制御装置５０は、例６４ｅに含まれる全ての部品６２に対する採取動作が実行された後に、格子状の１列分だけトレイ６０をさらにＹ軸正方向に移動させる。本実施例では、制御装置５０は、トレイ６０を格子状の１列分ずつ順次に移動させ、採取可能範囲１０２に含まれる範囲のうちの基板７０に最も近い列に対する採取動作を繰り返し実行する。

本実施例の構成によれば、トレイ６０の位置がいずれの位置であっても、基板７０に最も近い列に対する採取動作が実行される。この結果、採取動作において、実装機構２０と基板７０との往復距離を最小にすることができる。

（対応関係）
Ｙ軸方向、Ｘ軸方向が、それぞれ、「移動方向」、「特定の方向」の一例である。列６４ｃ及び６４ｅが、「基板に最も近い列」の一例である。

（第３実施例）
本実施例も、トレイ６０の移動方法及び採取動作において採取される部品の範囲が異なる点を除いて、第１実施例と同様である。以下では、本実施例において、範囲制限設定５８が設定値「ＯＮ」に設定されている場合における採取動作について説明する。

（採取動作の具体例；図８～図１０）
図８は、トレイ６０の位置が最初の位置である状況を示し、図９は、トレイ６０の位置が最初の位置の次である２番目の位置である状況を示し、図１０は、トレイ６０の位置が最初の位置に戻った状況を示す。本実施例では、トレイ６０はＹ軸負方向に沿って順次に移動する。

図８に示すように、トレイ６０の位置が最初の位置である状況では、トレイ６０のうち、Ｙ軸負方向における端に位置する第１範囲６６ａが、採取可能範囲１０２に含まれ、トレイ６０のうち、第１範囲６６ａ以外の第２範囲６６ｂが採取可能範囲１０２に含まれない。

制御装置５０は、採取可能範囲１０２に含まれる第１範囲６６ａのうち、Ｘ軸正方向の端に位置する１つの行６６ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。これにより、第１範囲６６ａ内の行６６ｃに含まれる全ての部品６２が、順次に搬送される基板７０に次々と実装される。

制御装置５０は、第１範囲６６ａのうちの行６６ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作が実行された後に、トレイ６０の位置を図８に示す最初の位置から図９に示す２番目の位置に切り替える。

図９に示すように、トレイ６０の位置が２番目の位置である状況では、第２範囲６６ｂのうち、Ｙ軸方向における端に位置する部分範囲６６ｅが採取可能範囲１０２に含まれ、第２範囲６０ｂのうち、部分範囲６０ｃ以外の範囲が採取可能範囲１０２に含まれない。

制御装置５０は、部分範囲６６ｅのうち、同じ１つの行６６ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。これにより、部分範囲６６ｅのうちの行６６ｃに含まれる全ての部品６２が、順次に搬送される基板７０に次々と実装される。

制御装置５０は、部分範囲６６ｅのうちの行６６ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作が実行された後に、トレイ６０をさらにＹ軸負方向に移動させる。そして、制御装置５０は、第２範囲６６ｂのうち、部分範囲６６ｅ以外の範囲についても、同じ１つの行６６ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。

制御装置５０は、図８及び図９に示すように、Ｙ軸負方向にトレイ６０を順次に移動させ、トレイ６０の全範囲のうち、１つの行６６ｃに含まれる全ての部品６２に対する採取動作が実行された後に、図１０に示すように、トレイ６０の位置を図８と同様の最初の位置に戻す。そして、制御装置５０は、図８及び図９と同様に、Ｙ軸負方向にトレイ６０を順次に再び移動させ、トレイ６０の全範囲のうち、１つの行６６ｃの隣の１つの行６６ｄに含まれる全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。制御装置５０は、採取動作を実行する行を順次に隣に変更し、トレイ６０に収容されている全ての部品６２に対する採取動作を実装機構２０に実行させる。

例えば、第１実施例では、第１範囲６０ａの全域に対する採取動作において、実装機構２０がＹ方向のみならずＸ方向にも移動し、さらに、部分範囲６０ｃの全域に対する採取動作においても、実装機構２０がＸ方向にも移動する（図４及び図５参照）。第１実施例では、実装機構２０がＸ方向に沿って繰り返し往復する。これに対して、本実施例によれば、トレイ６０の位置を最初の位置から２番目の位置へと切り替えながら、採取動作を１つの行６６ｃで実行する。トレイ６０の位置が固定されている状況では、実装機構２０はＸ方向に移動しなくてもよい。第１実施例よりも実装機構２０がＸ方向に沿って繰り返し往復する回数を少なくすることができる。

本実施例において、トレイ６０が順次に移動する方向は、Ｙ軸負方向に限らず、例えば、Ｙ軸正方向であってもよい。また、トレイ６０の位置が固定されている状況において部品を採取する範囲は、１行に限らず、例えば、２行であってもよい。また、行６６ｃの次に部品を採取する行は、行６６ｃの隣の行６６ｄに限らず、例えば、行６６ｃから１行以上空けて並ぶ他の行であってもよい。

（対応関係）
第１範囲６６ａが、「第１範囲」及び「第１部分格子」の一例である。部分範囲６６ｅが、「第２部分格子」の一例である。１つの行６６ｃ、１つの行６６ｄが、それぞれ、「第１の行」、「第２の行」の一例である。

実施例で説明した部品実装装置に関する留意点を述べる。基板７０に既に存在している物体は、特定の部品７２に限らず、例えば、基板７０に既設のヒートシンク、コネクタ等の物体であってもよい。ヒートシンク、コネクタ等の物体は、基板７０の購入時に既に取り付けてある物体であってもよいし、ユーザによって手作業で取り付けられる物体であってもよい。本変形例では、ヒートシンク、コネクタ等の物体が、「物体」の一例である。

各実施例では、例えば、図４に示すように、採取可能範囲１０２の形状は、矩形である。採取可能範囲１０２の形状は、例えば、基板７０との重なりを回避するように切欠きを形成したＬ字形状であってもよい。

範囲制限設定５８は、メモリ５４に記憶されていなくてもよい。例えば、部品実装装置２の出荷段階において、採取動作を実行する範囲の制限が予め設定されていてもよい。別言すれば、採取動作を実行する範囲の制限の解除をユーザに許可しなくてもよい。本変形例では、「第２の設定」を省略可能である。

第１実施例において、第１範囲６０ａ内の全ての部品６２のうちの一部に対する採取動作が実行され、残りの部品６２に対する採取動作が実行されなくてもよい。また、第２実施例において、列６４ｃ内の全ての部品６２のうちの一部のみに対する採取動作が実行されてもよいし、第３実施例において、行６６ｃ内の全ての部品６２のうちの一部のみに対する採取動作が実行されてもよい。一般的に言えば、「前記第１範囲に含まれる少なくとも１個の部品に対する前記採取動作」が実行されればよい。

また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

また、本明細書では、請求項８において「請求項１から６のいずれか一項に記載の装置」を「請求項１から７のいずれか一項に記載の装置」に変更した技術思想や、請求項９において「請求項１から６のいずれか一項に記載の装置」を「請求項１から７のいずれか一項に記載の装置」に変更した技術思想や、請求項１０において「請求項１から６のいずれか一項に記載の装置」を「請求項１から７のいずれか一項に記載の装置」に変更した技術思想も開示されている。

２：部品実装装置
１０：フィーダ機構
１２：トレイ位置変更機構
２０：実装機構
２２：吸着ノズル
２４：カメラ
２６：ヘッド
２６ａ：端部
３０：基板搬送機構
４０：基板支持機構
５０：制御装置
５２：ＣＰＵ
５４：メモリ
５６：プログラム
５８：範囲制限設定
６０：トレイ
６０ａ：第１範囲
６０ｂ：第２範囲
６０ｃ：部分範囲
６２：部品
６４ａ：第１範囲
６４ｂ：第２範囲
６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ：列
６６ａ：第１範囲
６６ｂ：第２範囲
６６ｃ、６６ｄ：行
６６ｅ：部分範囲
７０：基板
７２：特定の部品
１００：最大の範囲
１０２：採取可能範囲
Ｈ１：高さ

Claims

複数個の部品が収容されているトレイから部品を採取する採取動作と、前記採取動作に続けて前記部品を前記トレイの上から基板の上に移動して、前記部品を前記基板に実装する実装動作と、を繰り返し実行可能な実装機構と、
前記トレイの水平面における位置を変更可能なトレイ位置変更機構と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記実装機構が前記水平面に沿って移動して前記採取動作を実行する範囲を採取可能範囲に制限し、
前記実装機構が前記採取動作を実行するときの前記トレイの位置を、特定の位置と、前記特定の位置とは異なる他の位置と、を含む複数個の位置の間で切り替えるように前記トレイ位置変更機構を制御し、
前記トレイの位置が前記特定の位置である場合には、前記トレイのうちの第１範囲が前記採取可能範囲に含まれ、前記トレイのうちの第２範囲が前記採取可能範囲に含まれず、
前記トレイの位置が前記他の位置である場合には、前記第２範囲のうちの少なくとも一部が前記採取可能範囲に含まれ、
前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である場合に、前記第１範囲に含まれる少なくとも１個の部品に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させ、前記トレイの位置が前記他の位置である場合に、前記第２範囲に含まれる少なくとも１個の部品に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させる、部品実装装置。
前記部品実装装置は、さらに、
前記基板を支持する支持機構と、
前記水平面のうちの第１方向に沿って前記基板を前記支持機構へと搬送する搬送機構と、
を備え、
前記採取可能範囲は、前記水平面と直交する方向から前記トレイを見たときに、前記水平面のうち、前記第１方向と直交する第２方向において前記実装機構が前記搬送機構と重ならないで移動するように設定される、請求項１に記載の部品実装装置。
前記採取可能範囲は、前記水平面と直交する方向から前記トレイを見たときに、前記実装機構が前記基板と重ならないで移動するように設定される、請求項１に記載の部品実装装置。
前記部品実装装置は、さらに、
前記基板を支持する支持機構と、
前記水平面のうちの第１方向に沿って前記基板を前記支持機構へと搬送する搬送機構と、
を備え、
前記採取可能範囲は、前記水平面のうち、前記第１方向と直交する第２方向において前記実装機構が前記基板と重ならないで移動するように設定される、請求項３に記載の部品実装装置。
前記採取可能範囲は、前記基板に既に存在している物体の位置に基づいて設定されている、請求項１に記載の部品実装装置。
前記物体の上面は、所定の高さよりも高い、請求項５に記載の部品実装装置。
前記制御装置は、前記基板に特定の部品が既に実装されている場合に、前記範囲を前記採取可能範囲に制限し、
前記制御装置は、前記基板に前記特定の部品が実装されていない場合に、前記範囲を前記採取可能範囲に制限しない、請求項１から６のいずれか一項に記載の部品実装装置。
前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である場合において、前記実装機構が前記第１範囲に含まれる全ての部品に対する前記採取動作が実行された後に、前記トレイの位置を前記特定の位置から前記他の位置に切り替えるように前記トレイ位置変更機構を制御する、請求項１から６のいずれか一項に記載の部品実装装置。
前記複数個の部品は、格子状に並んで前記トレイに収容されており、
前記格子状は、前記トレイが移動する前記複数個の位置を結ぶ移動方向と直交する特定の方向に延びる複数個の列を含み、
前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置でも前記他の位置でも、前記複数個の列のうち、前記採取可能範囲に含まれる１個以上の列のうち、前記基板に最も近い列に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させる、請求項１から６のいずれか一項に記載の部品実装装置。
前記複数個の部品は、格子状に並んで前記トレイに収容されており、
前記格子状は、前記トレイが移動する前記複数個の位置を結ぶ移動方向に延びる第１の行と、前記移動方向に延びる、前記第１の行とは異なる第２の行と、を含み、
前記第１範囲は、前記格子状のうちの一部である第１部分格子を含み、
前記第２範囲は、前記格子状のうち、前記第１部分格子とは異なる一部である第２部分格子を含み、
前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である状況で前記第１部分格子に含まれる前記第１の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させるとともに、前記トレイの位置が前記他の位置である状況で前記第２部分格子に含まれる前記第１の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させ、
前記第１の行に対する前記採取動作が完了した後に、前記制御装置は、前記トレイの位置が前記特定の位置である状況で前記第１部分格子に含まれる前記第２の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させるとともに、前記トレイの位置が前記他の位置である状況で前記第２部分格子に含まれる前記第２の行に対する前記採取動作を前記実装機構に実行させる、請求項１から６のいずれか一項に記載の部品実装装置。