JP5040946B2

JP5040946B2 - 電子部品実装装置及び電子部品実装方法

Info

Publication number: JP5040946B2
Application number: JP2009073295A
Authority: JP
Inventors: 賢川添; 仁中村; 宏則今野; 泉三浦
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: JP2010225969A

Description

本発明は、トレイに収納された状態で供給された電子部品をピックアップして基板に装着する電子部品実装装置及び電子部品実装方法に関するものである。

電子部品を装着ヘッドによりピックアップして基板上に装着する電子部品実装装置の中には、電子部品をトレイに収納された状態で供給するものが知られている。このようなトレイ供給タイプの電子部品実装装置では、トレイは電子部品実装装置に備えられるトレイ取り付け部材に着脱自在に取り付けられるが、誤って中身（収納部に収納された電子部品の種類）の異なるトレイが取り付けられてしまうトレイの取り付けミスを防止するため、トレイの所定の領域内の、収納した電子部品の種類に応じた位置に切り欠きを形成し、その所定の領域内の切り欠きの位置に基づいてトレイの中身を識別できるようにしたものが知られている（特許文献１）。また、トレイに形成した切り欠きの位置をカメラによって視認することによって、トレイに収納された電子部品の種類を自動で識別できるようにしたものも知られている。
特開２００８−１０３５３３号公報

しかしながら、トレイに形成された切り欠きの位置をカメラによって視認しようとする場合、カメラの焦点をトレイの切り欠きの位置、すなわちトレイの上面に合致させる必要があり、電子部品のサイズ等に応じてトレイの厚さが異なる場合には、厚さの異なるトレイを取り付けるたびにカメラの焦点調節（焦点の位置の調節）を行う必要があり、その分の作業工程が必要になって実装タクトが低下するという問題点があった。

そこで本発明は、トレイに切り欠きを設けてトレイの中身の識別を行うにおいて、トレイの厚さに応じてカメラの焦点調節を行う必要のない電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の電子部品実装装置は、トレイ取り付け面を備えたトレイ取り付け部材と、トレイ取り付け部材のトレイ取り付け面に着脱自在に取り付けられ、電子部品が収納される収納部及び収納部に収納される電子部品の種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠きが形成された切り欠き形成部を備えたトレイと、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイから電子部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドとを有する電子部品実装装置であって、トレイに形成された切り欠きの位置を検出するため、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイの切り欠き形成部の直下のトレイ取り付け面に焦点を合わせて撮像を行い、トレイ取り付け面の画像を得るカメラと、カメラの撮像によって得られた画像に基づいてトレイの切り欠き形成部内の切り欠きが形成された位置を検出し、その検出した切り欠き形成部内の切り欠きの位置に基づいてトレイに収納されている電子部品の種類の識別を行う識別手段とを備えた。

請求項２に記載の電子部品実装装置は、請求項１に記載の電子部品実装装置であって、識別手段により識別された電子部品の種類を予め定めたデータと比較し、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイであるか否かの判断を行う判断手段と、判断手段によりトレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイでなかったと判断された場合に警報を発する警報手段とを備えた。

請求項３に記載の電子部品実装方法は、電子部品が収納される収納部及び収納部に収納される電子部品の種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠きが形成された切り欠き形成部を備えたトレイをトレイ取り付け面に着脱自在に取り付け、トレイ取り付け面に取り付けたトレイから電子部品をピックアップして基板に装着する電子部品実装方法であって、トレイに形成された切り欠きの位置を検出するため、トレイ取り付け面に取り付けたトレイの切り欠き形成部の直下のトレイ取り付け面にカメラの焦点を合わせて撮像を行い、トレイ取り付け面の画像を得る工程と、カメラの撮像によって得られた画像に基づいてトレイの切り欠き形成部内の切り欠きが形成された位置を検出する工程と、検出した切り欠き形成部内の切り欠きの位置に基づいて、トレイに収納されている電子部品の種類の識別を行う工程とを含む。

請求項４に記載の電子部品実装方法は、請求項３に記載の電子部品実装方法であって、識別された電子部品の種類を予め定めたデータと比較し、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイであるか否かの判断を行う工程と、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイでなかったと判断した場合に警報を発する工程とを実行する。

本発明では、トレイの切り欠き形成部には、トレイに収納された電子部品の種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠きが形成されており、トレイがトレイ取り付け面に取り付けられた状態で、切り欠き形成部の直下のトレイ取り付け面にカメラの焦点を合わせて撮像を行い、得られた画像に基づいて切り欠き形成部内の切り欠きが形成された位置を検出し、その検出した切り欠き形成部内の切り欠きの位置に基づいて、トレイに収納されている電子部品の種類の識別を行うようになっている。このため、トレイに切り欠きを設けてトレイの中身の識別を行うにおいて、トレイの厚さに応じてカメラの焦点調節を行う必要はなく、実装タクトの低下を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置が備えるトレイフィーダの斜視図、図３は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の制御系統を示すブロック図、図４は本発明の一実施の形態における電子部品実装装置が備えるトレイの（ａ）斜視図及び（ｂ）平面図、図５は本発明の一実施の形態におけるトレイ取り付け部材の部分平面図、図６（ａ），（ｂ）は本発明の一実施の形態におけるトレイが取り付けられた状態のトレイ取り付け部材の部分平面図、図７は本発明の一実施の形態における基板カメラにより撮像を行っている状態を示す図、図８（ａ）は本発明の一実施の形態におけるトレイの切り欠き形成部の拡大図、図８（ｂ）は本発明の一実施の形態における切り欠き形成部の画像の一例を示す図である。

図１において、本発明の一実施の形態における電子部品実装装置（以下、実装装置と称する）１は基台２と、基台２に設けられて基板ＰＢの搬送及び位置決めを行う基板搬送路
３と、基台２に設けられて基板ＰＢに対する電子部品Ｐの装着作業を実行する作業実行部４を備えている。

基板搬送路３は一対のベルトコンベアから成り、実装装置１の外部から投入（図１中に示す矢印Ａ）された基板ＰＢを実装装置１の内部に搬入して位置決めし、基板ＰＢに対する電子部品Ｐの装着作業が終了した後、その基板ＰＢを実装装置１の外部に搬出する。以下の説明では、実装装置１における基板ＰＢの搬送方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。

図１において、作業実行部４は、基台２のＹ軸方向両端部にＸ軸方向に複数ずつ並んで取り付けられた複数のトレイフィーダ５と、基台２上に設けられたＸＹロボット６と、ＸＹロボット６によって水平面内方向に移動される２つの装着ヘッド７と、各装着ヘッド７に取り付けられた基板カメラ８と、基台２上の基板搬送路３を挟んで対向する両位置に取り付けられた２つの部品カメラ９を備えて構成されている。

図２において各トレイフィーダ５は、基台２に対して着脱自在に装着されるフィーダ基部１０とフィーダ基部１０の上部に取り付けられたトレイ取り付け部材１１から成り、トレイ取り付け部材１１の上面（トレイ取り付け面１１ａ）には複数の電子部品Ｐを収納したトレイ２０が複数個Ｙ軸方向に一列に並んだ状態で着脱自在に取り付けられている。

図１においてＸＹロボット６は、Ｙ軸方向に延びて設けられたＹ軸テーブル６ａと、Ｙ軸テーブル６ａに沿ってＹ軸方向に移動自在に設けられた２つのＸ軸テーブル６ｂと、各Ｘ軸テーブル６ｂに沿ってＸ軸方向に移動自在に設けられた２つの移動ステージ６ｃから成り、２つの装着ヘッド７は各移動ステージ６ｃに１つずつ取り付けられている。

図１において、各装着ヘッド７は下方に延びた複数の吸着ノズル７ａを備えている。装着ヘッド７は各吸着ノズル７ａによりトレイフィーダ５から供給される電子部品Ｐを真空吸着してピックアップした後、基板搬送路３に位置決めされた基板ＰＢ上で電子部品Ｐを吸着ノズル７ａから離脱させることにより、その電子部品Ｐを基板ＰＢに装着する。

基板カメラ８は撮像視野を下方に向けており、装着ヘッド７とともに水平面内方向に移動して、基板搬送路３に位置決めされた基板ＰＢ上の基板マーク（図示せず）を上方から撮像する。部品カメラ９は撮像視野を上方に向けており、装着ヘッド７がピックアップした電子部品Ｐを下方から撮像する。

基板搬送路３による基板ＰＢの搬送及び位置決め動作は、実装装置１が備える制御装置３０（図３）が図示しないアクチュエータ等から成る基板搬送路作動機構３１（図３）の作動制御を行うことによってなされる。ＸＹロボット６の作動による各装着ヘッド７及び基板カメラ８の移動動作は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成るＸＹロボット作動機構３２（図３）の作動制御を行うことによってなされる。装着ヘッド７が備える各吸着ノズル７ａの昇降及びＺ軸回りの回転動作は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成るノズル作動機構３３（図３）の作動制御を行うことによってなされ、各吸着ノズル７ａによる電子部品Ｐの吸着及び離脱動作は、制御装置３０が図示しないアクチュエータ等から成る吸着動作機構３４（図３）の作動制御を行うことによってなされる。

基板カメラ８及び部品カメラ９それぞれの撮像動作は制御装置３０によって制御され、基板カメラ８及び部品カメラ９の撮像動作によって得られた画像データはそれぞれ制御装置３０に送られる（図３）。

次に、この実装装置１による基板ＰＢへの電子部品Ｐの装着動作について説明する。制御装置３０は、図示しないセンサにより基板搬送路３に基板ＰＢが投入されたことを検知したら、基板搬送路３を作動させてその基板ＰＢを実装装置１内に搬入し、所定の作業位置に位置決めする。

制御装置３０は、基板ＰＢの位置決めを行ったら、装着ヘッド７を基板ＰＢの上方に位置させ、基板カメラ８に基板ＰＢ上に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像させる。そして、得られた基板マークの画像データに基づいて、基板ＰＢの基準位置からの位置ずれを求める。

制御装置３０は基板ＰＢの位置ずれを求めたら、装着ヘッド７をトレイフィーダ５の上方に移動させ、トレイ２０内の電子部品Ｐを吸着ノズル７ａに吸着させてピックアップする。

制御装置３０は、吸着ノズル７ａに電子部品Ｐを吸着させてピックアップしたら、そのピックアップした電子部品Ｐが部品カメラ９の直上を通過するように装着ヘッド７を移動させ、部品カメラ９に電子部品Ｐの撮像を行わせる。そして、得られた電子部品Ｐの画像データに基づいて電子部品Ｐの画像認識（部品認識）を行い、吸着ノズル７ａに対する電子部品Ｐの位置ずれ（吸着ずれ）を求める。

制御装置３０は、電子部品Ｐの吸着ずれを求めたら、装着ヘッド７を基板ＰＢの上方に移動させ、吸着ノズル７ａに吸着させている電子部品Ｐを基板ＰＢ上の目標装着位置で離脱させてその電子部品Ｐを基板ＰＢに装着する。制御装置３０は、電子部品Ｐの基板ＰＢへの装着時には、基板ＰＢの位置決め時に求めた基板ＰＢの基準位置からの位置ずれと、電子部品Ｐの認識時に求めた電子部品Ｐの吸着ノズル７ａに対する位置ずれが修正されるように、基板ＰＢに対する吸着ノズル７ａの相対位置を補正する。

制御装置３０は、基板ＰＢに装着すべき電子部品Ｐの全てを基板ＰＢに装着したかどうかの判断を行い、その結果、基板ＰＢに装着すべき電子部品Ｐの全てを装着していなかった場合には上記の電子部品Ｐの装着プロセスを繰り返し、基板ＰＢに装着すべき電子部品Ｐの全てを装着していた場合には、基板搬送路３を作動させて、基板ＰＢを実装装置１の外部に搬出する。これにより１枚の基板ＰＢについての電子部品Ｐの装着動作が終了し、制御装置３０は次の基板ＰＢの投入待ちに入る。

ところで、このような基板ＰＢへの電子部品Ｐの装着動作を行う実装装置１において、制御装置３０は、トレイ２０が取り付けられたトレイ取り付け部材１１がフィーダ基部１０に装着されたときや、中断された実装プログラムの実行が再開されたとき等の所定の場合には、各トレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類の識別を行い、その識別した電子部品Ｐの種類に基づいて、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられているトレイ２０がそのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０であるか否かの判断（トレイ２０の取り付けミスの検出）を行うようになっている。

図４（ａ），（ｂ）において、各トレイ２０は全体として平板矩形状の部材から成っており、その上面には電子部品Ｐを収納する収納部２１が形成されている。収納部２１は上方に開口した複数の凹部２２を有して成り、各凹部２２内には電子部品Ｐがひとつずつ、上方から取り出し自在に収納されている。

図２において、各トレイ取り付け部材１１はＹ軸方向に延びた全体として平板矩形状の部材であり、トレイ２０よりも大きい幅方向（Ｘ軸方向）寸法を有し、その幅方向両端部には、取り付けられたトレイ２０の側方を支持する複数の支持壁１１ｂが上方に延びて設
けられている。トレイ取り付け部材１１の上面であるトレイ取り付け面１１ａには、Ｘ軸方向に対向する支持壁１１ｂと、トレイ取り付け面１１ａ上に設けられた複数のトレイ位置決め突起１１ｃによって区画される複数のトレイ取り付け領域１１Ｒ（図５）が設けられており、トレイ２０は各トレイ取り付け領域１１Ｒにひとつずつ取り付けられる。

図４（ａ）において、トレイ２０が有する四辺のうち、トレイ２０がトレイ取り付け面１１ａ上のトレイ取り付け領域１１Ｒに取り付けられたときに、基板搬送路３と並行でかつ基板搬送路３に近い側となる一辺２０Ｌ側の領域には切り欠き形成部２０Ｒが設定されており、この切り欠き形成部２０Ｒ内には、一又は複数の半円状の切り欠き２０ｈが形成されている。各切り欠き２０ｈは、トレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内に設けられた７つの半円状の切り欠き候補領域２０ａ（図４（ｂ））のうちから一又は複数が選択的に除去されることによって形成される。

７つの切り欠き候補領域２０ａのうちどの切り欠き候補領域２０ａが除去されるか、すなわち、切り欠き形成部２０Ｒの中のどの位置に切り欠き２０ｈが形成されるかは、そのトレイ２０の収納部２１に収納される電子部品Ｐの種類によって決められている。したがって、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒの中のどの位置に切り欠き２０ｈが形成されているかを検出することによって、そのトレイ２０の中身（収納部２１に収納されている電子部品Ｐの種類）を知ることができる。

図５において、トレイ取り付け面１１ａ上のトレイ取り付け領域１１Ｒにトレイ２０が取り付けられたとき、そのトレイ２０が有する７つの切り欠き候補領域２０ａそれぞれの直下に相当する位置には、７つの識別用マークＭ（Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍ７）が形成されている。

各識別用マークＭ１，Ｍ２，・・・，Ｍ７は、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０が有する７つの切り欠き候補領域２０ａのうち、除去されて切り欠き２０ｈになったものに対応するものについてはその切り欠き２０ｈを通して上方から視認することができるが、除去されていない切り欠き候補領域２０ａに対応するものについては、その切り欠き候補領域２０ａに隠れて上方から視認することができない。

図６（ａ）は、識別用マークＭ７に対応する切り欠き候補領域２０ａが除去された（切り欠き形成部２０Ｒ内の識別用マークＭ７に対応する位置に切り欠き２０ｈが形成された）トレイ２０がトレイ取り付け領域１１Ｒに取り付けられることによって、７つの識別用マークＭのうち識別用マークＭ７が上方から視認し得るようになっている状態を示している。また、図６（ｂ）は、識別用マークＭ２及びＭ７に対応する切り欠き候補領域２０ａが除去された（切り欠き形成部２０Ｒ内の識別用マークＭ２及びＭ７に対応する位置に切り欠き２０ｈが形成された）トレイ２０がトレイ取り付け領域１１Ｒに取り付けられることによって、７つの識別用マークＭのうち識別用マークＭ２及びＭ７が上方から視認し得るようになっている状態を示している。これらの図から分かるように、トレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒを上方から観察したときに、７つの識別用マークＭのうちの、どの識別用マークＭが視認されるかによって、そのトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内のどの位置に切り欠き２０ｈが形成されているのかを検出することができる。

本実施の形態における実装装置１では、制御装置３０は、基板ＰＢへの電子部品Ｐの実装を行う前に、ＸＹロボット作動機構３２の作動制御を行って、基板カメラ８を、収納された電子部品Ｐの種類の識別を行おうとするトレイ２０の上方に移動させる。そして、図７に示すように、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒの直下のトレイ取り付け面１１ａに基板カメラ８の焦点Ｆｃを合わせて（すなわち識別用マークＭ１，Ｍ２，・・・，Ｍ７に焦点Ｆｃを合わせて）撮像を行う（撮像工程）
。

ここで、一般に基板カメラ８の視野は狭く、基板カメラ８による１回の撮像動作でトレイ取り付け面１１ａ上の７つの識別用マークＭの全部を含む領域の画像を得ることは難しいので、識別用マークＭ１に焦点Ｆｃを合わせた撮像を行って画像Ｖ１を得る工程、識別用マークＭ２に焦点Ｆｃを合わせた撮像を行って画像Ｖ２を得る工程、・・・、識別用マークＭ７に焦点Ｆｃを合わせた撮像を行って画像Ｖ７を得る工程を順次行うことによって、トレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒの直下のトレイ取り付け面１１ａの画像を得るようにする（図８（ａ））。

制御装置３０の識別部３０ａ（図３）は、上記工程による基板カメラ８の撮像よって得られた画像に基づいて、トレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈが形成された位置を検出する（切り欠き位置検出工程）。具体的には、７つの画像Ｖ１，Ｖ２，・・，Ｖ７のうち、明るく写っている（従って識別用マークＭが写っている）画像をピックアップすることによって、切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈが形成されている位置を検出する（図８（ｂ））。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、トレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内の、識別用マークＭ２に対応する位置と、識別用マークＭ７に対応する位置とに切り欠き２０ｈが設けられている場合には、７つの画像Ｖ１，Ｖ２，・・・，Ｖ７のうち、画像Ｖ２と画像Ｖ７は明るい画像となり、他の画像Ｖ１，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６は暗い画像となることから、制御装置３０の識別部３０ａによって、画像Ｖ２に対応する位置（識別用マークＭ２に対応する位置）と、画像Ｖ７に対応する位置（識別用マークＭ７に対応する位置）に切り欠き２０ｈが形成されていることが検知される。

なお、本実施の形態において、基板カメラ８の焦点Ｆｃをトレイ２０の上面に合致させ、切り欠き２０ｈの画像を得ることによって直接切り欠き２０ｈの位置を検出するのではなく、トレイ取り付け面１１ａに焦点Ｆｃを合致させ、トレイ取り付け面１１ａの画像（識別用マークＭの画像）が得られたことをもってその位置に切り欠き２０ｈがあるものとする、いわば間接的に切り欠き２０ｈの位置を検出するようにしているのは、トレイ２０の上面に基板カメラ８の焦点Ｆｃを合致させるようにすると、トレイ２０の厚さが異なるたびに、トレイの２０の厚さに応じた基板カメラ８の焦点調節を行う必要がでてくるが、トレイ取り付け面１１ａに焦点Ｆｃを合致させるようにすれば、トレイ２０の厚さに応じた基板カメラ８の焦点調節を行う必要が不要になるからである。

制御装置３０の識別部３０ａは、上記のように切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈが形成されている位置を検出したら、その検出した切り欠き２０ｈの位置に基づいて、そのトレイ２０の収納部２１に収納されている電子部品Ｐの種類の識別を行う（識別工程）。

この電子部品Ｐの種類の識別は、制御装置３０の記憶部３０ｂ（図３）に予め記憶された、切り欠き２０ｈの位置と電子部品Ｐの種類とを対応づけるデータに基づいて行う。

このように制御装置３０の識別部３０ａは、カメラ（基板カメラ８）の撮像によって得られた画像に基づいてトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈが形成された位置を検出し、その検出した切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈの位置に基づいてトレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類の識別を行う識別手段となっている。

なお、本実施の形態では、視野の狭い基板カメラ８を用いてトレイ取り付け面１１ａ上の７つの識別用マークＭの全部を含む領域の画像を得ようとしたために、個々の識別用マ
ークＭに焦点Ｆｃを合わせた撮像動作を７回繰り返して実行するようにしていたが、基板カメラ８よりも視野の大きいカメラを用いることにより、もっと少ない回数の撮像動作で必要な画像（トレイ取り付け面１１ａ上の７つの識別用マークＭの全部を含む領域の画像）が得られるようにしてもよい。

制御装置３０の識別部３０ａが上記のようにしてトレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類の識別（中身の識別）を行ったら、制御装置３０の判断部３０ｃ（図３）は、現在トレイ取り付け面１１ａに取り付けられているトレイ２０（識別部３０ａによって電子部品Ｐの種類の識別が行われたトレイ２０）が、そのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０であるか否かの判断を行う（判断工程）。この判断は、制御装置３０の識別部３０ａにより識別された電子部品Ｐの種類を予め定めたデータと比較して行う。

例えば、制御装置３０は、実装プログラムによれば、トレイ２０に収納されている電子部品Ｐは「Ａ」という種類の電子部品Ｐであるはずであり、このためそのトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内の識別用マークＭ３に対応する位置にのみ切り欠き２０ｈが形成されているはずであると認識しているところへ、識別用マークＭ３のほかに識別用マークＭ６に対応する位置にも切り欠き２０ｈが形成されていたことを検出し、或いは識別用マークＭ３に対応する位置には切り欠きがなく、識別用マークＭ４に対応する位置に切り欠き２０ｈが形成されていたことを検出したような場合には、トレイ２０の取り付けミスが発生していると判断する。

制御装置３０の警報機作動部３０ｄ（図３）は、判断部３０ｃが、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０がそのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０でなかったと判断した（トレイ２０の取り付けミスが発生していると判断した）ときは、この実装装置１が備える警報機３５（図３）を作動させて、オペレータに注意を喚起する（注意喚起工程）。警報機３５としては例えば、音声を発するブザーや、色付きの光を発するランプ等を用いることができる。

このように制御装置３０の警報機作動部３０ｄと警報機３５は、制御装置３０の判断部３０ｃによりトレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０がそのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０でなかったと判断された場合に警報を発する警報手段となっている。

以上説明したように、本実施の形態における実装装置１は、トレイ取り付け面１１ａを備えたトレイ取り付け部材１１と、トレイ取り付け部材１１のトレイ取り付け面１１ａに着脱自在に取り付けられ、電子部品Ｐが収納される収納部２１及び収納部２１に収納される電子部品Ｐの種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠き２０ｈが形成された切り欠き形成部２０Ｒを備えたトレイ２０と、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０から電子部品Ｐをピックアップして基板ＰＢに装着する装着ヘッド７を有するものであって、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒの直下のトレイ取り付け面１１ａに焦点Ｆｃを合わせて撮像を行うカメラとしての基板カメラ８と、基板カメラ８の撮像によって得られた画像に基づいてトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈが形成された位置を検出し、その検出した切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈの位置に基づいてトレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類の識別を行う識別手段としての制御装置３０の識別部３０ａを備えたものとなっている。

また、本実施の形態における電子部品実装方法は、電子部品Ｐが収納される収納部２１及び収納部２１に収納される電子部品Ｐの種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠き２０ｈが形成された切り欠き形成部２０Ｒを備えたトレイ２０をトレイ取り付け面１１ａに
着脱自在に取り付け、トレイ取り付け面１１ａに取り付けたトレイ２０から電子部品Ｐをピックアップして基板ＰＢに装着する電子部品実装方法であり、トレイ取り付け面１１ａに取り付けたトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒの直下のトレイ取り付け面１１ａに基板カメラ８の焦点Ｆｃを合わせて撮像を行う工程（撮像工程）と、基板カメラ８の撮像によって得られた画像に基づいてトレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈが形成された位置を検出する工程（切り欠き位置検出工程）と、検出した切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈの位置に基づいて、トレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類の識別を行う工程（識別工程）を含むものとなっている。

本実施の形態における実装装置１（或いは電子部品実装方法）では、トレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒには、トレイ２０に収納された電子部品Ｐの種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠き２０ｈが形成されており、トレイ２０がトレイ取り付け面１１ａに取り付けられた状態で、切り欠き形成部２０Ｒの直下のトレイ取り付け面１１ａに基板カメラ８の焦点Ｆｃを合わせて撮像を行い、得られた画像に基づいて切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈが形成された位置を検出し、その検出した切り欠き形成部２０Ｒ内の切り欠き２０ｈの位置に基づいて、トレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類の識別を行うようになっている。このため、トレイ２０に切り欠き２０ｈを設けてトレイ２０の中身の識別を行うにおいて、トレイ２０の厚さに応じて基板カメラ８の焦点調節を行う必要はなく、実装タクトの低下を防止することができる。

また、本実施の形態における実装装置１は、制御装置３０の識別部３０ａにより識別された電子部品Ｐの種類を予め定めたデータと比較し、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０がそのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０であるか否かの判断を行う判断手段としての制御装置３０の判断部３０ｃと、制御装置３０の判断部３０ｃによりトレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０がそのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０でなかったと判断された場合に警報を発してオペレータに注意を喚起する警報手段としての制御装置３０の警報機作動部３０ｄ及び警報機３５を備えたものとなっている。

また、本実施の形態における電子部品実装方法は、識別された電子部品Ｐの種類を予め定めたデータと比較し、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０がそのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０であるか否かの判断を行う工程（判断工程）と、トレイ取り付け面１１ａに取り付けられたトレイ２０がそのトレイ取り付け面１１ａに取り付けられるべき正しいトレイ２０でなかったと判断した場合に警報を発してオペレータに注意を喚起する工程（注意喚起工程）を実行するようになっている。

このため、トレイ２０の取り付けミスがなされたまま基板ＰＢへの電子部品Ｐの装着動作がなされることがなく、不良基板が生産されることによって、この実装装置１だけでなく、この実装装置１を含む生産ラインの全体を強制停止させてしまう不都合を未然に防止することができる。

なお、上述の実施の形態では、トレイ取り付け部材１１に取り付けられたトレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類を識別することによって、トレイ取り付け部材１１（トレイ取り付け面１１ａ）へのトレイ２０の取り付けミスを防止するようになっていたが、トレイ２０に収納されている電子部品Ｐの種類を識別することによって、トレイフィーダ５から現在どのような種類の電子部品Ｐが供給されているかを認識し、その認識に基づいた電子部品Ｐの装着動作が行われるようにしてもよい。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述の実施の形態に示
したものに限定されない。例えば、上述の実施の形態では、トレイ２０の切り欠き形成部２０Ｒは、そのトレイ２０が有する四辺のうちの一辺２０Ｌ側の領域に設けられるとしていたが、切り欠き形成部２０Ｒが設けられる領域は特に限定されない。また、切り欠き２０ｈの形状は限定されず、半円状でなくてもよい。また、切り欠き２０ｈはトレイ２０の上下（厚さ方向）に貫通していればよく、円形、方形等の貫通孔をも含む概念である。また、上述の実施の形態では、トレイ取り付け部材１１のトレイ取り付け面１１ａに設けられた識別マークＭは７つ（したがって切り欠き候補領域２０ａが７つ）であるとしていたが、これは一例に過ぎず、複数であれば幾つであってもよい。

また、カメラ（上述の実施の形態では基板カメラ８）がトレイ２０の切り欠き２０ｈを通して認識するのはトレイ取り付け面１１ａであるので、識別マークＭは必須の要件ではない。しかし、トレイ取り付け面１１ａ上に取り付けられたトレイ２０の切り欠き２０ｈを通して識別マークＭが視認されるのであれば、カメラによる画像認識によって「切り欠きのあるなし」をより明確に把握することができるので、トレイ取り付け面１１ａ上に取り付けられたトレイ２０の各切り欠き候補領域２０ａに対応する位置には、上述の実施の形態に示したように識別マークＭが設けられていることが好ましい。

トレイに切り欠きを設けてトレイの中身の識別を行うにおいて、トレイの厚さに応じてカメラの焦点調節を行う必要のない電子部品実装装置及び電子部品実装方法を提供する。

本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の斜視図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置が備えるトレイフィーダの斜視図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置の制御系統を示すブロック図本発明の一実施の形態における電子部品実装装置が備えるトレイの（ａ）斜視図（ｂ）平面図本発明の一実施の形態におけるトレイ取り付け部材の部分平面図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態におけるトレイが取り付けられた状態のトレイ取り付け部材の部分平面図本発明の一実施の形態における基板カメラにより撮像を行っている状態を示す図（ａ）本発明の一実施の形態におけるトレイの切り欠き形成部の拡大図（ｂ）本発明の一実施の形態における切り欠き形成部の画像の一例を示す図

１電子部品実装装置
７装着ヘッド
８基板カメラ（カメラ）
１１トレイ取り付け部材
１１ａトレイ取り付け面
２０トレイ
２０Ｒ切り欠き形成部
２０ｈ切り欠き
２１収納部
３０ａ識別部（識別手段）
３０ｃ判断部（判断手段）
３０ｄ警報機作動部（警報手段）
３５警報機（警報手段）
Ｆｃ焦点
Ｐ電子部品
ＰＢ基板

Claims

トレイ取り付け面を備えたトレイ取り付け部材と、トレイ取り付け部材のトレイ取り付け面に着脱自在に取り付けられ、電子部品が収納される収納部及び収納部に収納される電子部品の種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠きが形成された切り欠き形成部を備えたトレイと、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイから電子部品をピックアップして基板に装着する装着ヘッドとを有する電子部品実装装置であって、
トレイに形成された切り欠きの位置を検出するため、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイの切り欠き形成部の直下のトレイ取り付け面に焦点を合わせて撮像を行い、トレイ取り付け面の画像を得るカメラと、
カメラの撮像によって得られた画像に基づいてトレイの切り欠き形成部内の切り欠きが形成された位置を検出し、その検出した切り欠き形成部内の切り欠きの位置に基づいてトレイに収納されている電子部品の種類の識別を行う識別手段とを備えたことを特徴とする電子部品実装装置。
識別手段により識別された電子部品の種類を予め定めたデータと比較し、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイであるか否かの判断を行う判断手段と、
判断手段によりトレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイでなかったと判断された場合に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装装置。
電子部品が収納される収納部及び収納部に収納される電子部品の種類に応じた位置に上下に貫通する切り欠きが形成された切り欠き形成部を備えたトレイをトレイ取り付け面に着脱自在に取り付け、トレイ取り付け面に取り付けたトレイから電子部品をピックアップして基板に装着する電子部品実装方法であって、
トレイに形成された切り欠きの位置を検出するため、トレイ取り付け面に取り付けたトレイの切り欠き形成部の直下のトレイ取り付け面にカメラの焦点を合わせて撮像を行い、トレイ取り付け面の画像を得る工程と、
カメラの撮像によって得られた画像に基づいてトレイの切り欠き形成部内の切り欠きが形成された位置を検出する工程と、
検出した切り欠き形成部内の切り欠きの位置に基づいて、トレイに収納されている電子部品の種類の識別を行う工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
識別された電子部品の種類を予め定めたデータと比較し、トレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイであるか否かの判断を行う工程と、
トレイ取り付け面に取り付けられたトレイがそのトレイ取り付け面に取り付けられるべき正しいトレイでなかったと判断した場合に警報を発する工程とを実行することを特徴とする請求項３に記載の電子部品実装方法。