JP6095668B2 - 電子部品装着機 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を供給するバルクフィーダと、そのバルクフィーダから供給される電子部品を保持する装着ヘッドと、装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置とを備えた電子部品装着機に関するものである。

バルクフィーダは、通常、ばら状の複数の電子部品を収納する収納部と、その収納部に収納された電子部品を１列に整列させた状態で電子部品の供給位置まで導く供給通路とを備え、供給位置において電子部品を供給する。そして、その電子部品が、装着ヘッドによって保持され、電子部品を保持した装着ヘッドが回路基板に移動することで、電子部品が回路基板に装着される。このような電子部品装着機では、下記特許文献に記載されているように、バルクフィーダから順次供給される電子部品を回路基板に装着することで、効率よく装着作業が行われる。

特開２０００−２２３８８号公報

バルクフィーダを用いた電子部品装着機では、上述したように、効率の良い装着作業が行われる。そして、近年では、より効率の良い装着作業を行うべく、装着ヘッドに連結されたバルクフィーダが開発されている。このようなバルクフィーダは、移動装置によって、装着ヘッドと共に移動するため、装着ヘッドの移動時間を短縮することが可能となり、より効率の良い装着作業が行われる。ただし、バルクフィーダによって供給される回路基板が不良品である場合があり、そのような場合には、電子部品を廃棄する必要がある。電子部品の廃棄箇所として、通常、廃棄ボックス等の廃棄手段が設けられており、その廃棄手段に電子部品が廃棄される。この廃棄作業に要する時間を短縮することができれば、さらに効率の良い装着作業を行うことが可能となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、さらに効率の良い装着作業を行うことが可能な電子部品装着機を提供する。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の電子部品装着機は、ばら状の複数の電子部品を収納する収納部と、その収納部に収納された電子部品を１列に整列させた状態で電子部品の供給位置まで導く供給通路とを備え、前記供給位置において電子部品を供給するバルクフィーダと、前記バルクフィーダによって供給された電子部品を保持するための保持具を有する装着ヘッドと、その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、前記保持具によって保持された電子部品を廃棄するための廃棄手段とを備えた電子部品装着機において、前記バルクフィーダおよび前記廃棄手段が、前記装着ヘッドに連結され、その装着ヘッドと共に、前記移動装置によって任意の位置に移動可能とされ、当該電子部品装着機が、前記保持具によって廃棄された電子部品を、前記バルクフィーダに戻すための再利用経路と、前記再利用経路を介して、前記バルクフィーダに戻された電子部品の個数を計測するための計測器とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の電子部品装着機では、請求項１に記載の電子部品装着機において、前記装着ヘッドが、複数の前記保持具を有し、前記複数の保持具のうちの１つが位置する保持位置において、電子部品が保持され、前記複数の保持具のうちの前記保持位置とは異なる位置に位置するものに保持された電子部品が、前記廃棄手段に廃棄されることを特徴とする。

また、請求項３に記載の電子部品装着機では、請求項１または請求項２に記載の電子部品装着機において、前記装着ヘッドが、複数の前記保持具を有し、前記複数の保持具のうちの１つが位置する撮像位置において、電子部品が撮像され、前記複数の保持具のうちの前記撮像位置とは異なる箇所に位置するものに保持された電子部品が、前記廃棄手段に廃棄されることを特徴とする。

また、請求項４に記載の電子部品装着機では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の電子部品装着機において、前記再利用経路が、前記保持具によって廃棄された電子部品を、前記バルクフィーダの前記収納部に戻すためのものであることを特徴とする。

請求項１に記載の電子部品装着機では、バルクフィーダおよび廃棄手段が、装着ヘッドに固定的に連結されており、装着ヘッドと共に、移動装置によって任意の位置に移動する。これにより、装着ヘッドがバルクフィーダから電子部品を保持する際、および、装着ヘッドが電子部品を廃棄手段に廃棄する際に、装着ヘッドの移動時間を短縮することが可能となる。したがって、請求項１に記載の電子部品装着機によれば、効率の良い装着作業を行うことが可能となる。また、請求項１に記載の電子部品装着機は、廃棄された電子部品をバルクフィーダに戻すための再利用経路を備えている。これにより、再利用可能な電子部品を、再度、装着ヘッドに供給することが可能となり、無駄な電子部品の廃棄を低減できる。さらに言えば、廃棄手段への電子部品の廃棄量は、限られている。このため、廃棄手段が電子部品で一杯になると、廃棄手段から電子部品を取り出すために、電子部品装着機を停止させる必要がある。このような観点からすれば、廃棄手段への電子部品の廃棄を低減することで、装着機の無駄な停止を抑制することが可能となる。さらに、請求項１に記載の電子部品装着機では、バルクフィーダに戻された電子部品の個数を計測するための計測器が設けられている。これにより、バルクフィーダから供給可能な電子部品の数を適切に管理することが可能となる。

また、請求項２に記載の電子部品装着機では、装着ヘッドが複数の保持具を有しており、電子部品の保持作業と電子部品の廃棄作業とが、異なる位置で行われる。これにより、保持作業と廃棄作業とを同時に行うことが可能となり、非常に高いスループットを実現することが可能となる。

また、請求項３に記載の電子部品装着機では、装着ヘッドが複数の保持具を有しており、保持具に保持された電子部品の撮像作業と電子部品の廃棄作業とが、異なる位置で行われる。これにより、撮像作業と廃棄作業とを同時に行うことが可能となり、非常に高いスループットを実現することが可能となる。

また、請求項４に記載の電子部品装着機では、再利用経路が、バルクフィーダの収納部に接続されている。これにより、再利用経路の構造を簡素化することが可能となる。

本発明の実施例である電子部品装着機を示す斜視図である。 電子部品装着機が有する装着ヘッドを示す斜視図である。 装着ヘッドとその装着ヘッドに取り付けられたバルクフィーダとを示す斜視図である。 装着ヘッドを下方からの視点において示す底面図である。 装着ヘッドとその装着ヘッドに取り付けられた第２パーツカメラを示す側面図である。 バルクフィーダを示す斜視図である。 バルクフィーダを示す側面図である。 図７に示すＡＡ線における断面図である。 図７に示すＢＢ線における断面図である。 装着ヘッドとその装着ヘッドに取り付けられた廃棄ボックスを示す側面図である。 装着ヘッドとその装着ヘッドに取り付けられた電子部品再利用システムを示す側面図である。 電子部品装着機が備える制御装置を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。

＜電子部品装着装置の構成＞
図１に、電子部品装着装置（以下、「装着装置」と略す場合がある）１０を示す。その図は、装着装置１０の外装部品の一部を取り除いた斜視図である。装着装置１０は、１つのシステムベース１２と、２つの電子部品装着機（以下、「装着機」と略す場合がある）１６とを含んで構成されている。それら２つの装着機１６は、システムベース１２の上に並んで配列されており、回路基板に電子部品を装着する作業を行う。なお、以下の説明において、装着機１６の並ぶ方向をＸ軸方向とし、その方向に直角な水平の方向をＹ軸方向と称する。

装着機１６の各々は、主に、装着機本体２０、搬送装置２２、装着ヘッド移動装置（以下、「移動装置」と略す場合がある）２４、供給装置２６、装着ヘッド２８を備えている。装着機本体２０は、フレーム部３０と、そのフレーム部３０に上架されたビーム部３２とによって構成されている。

搬送装置２２は、２つのコンベア装置４０，４２を備えている。それら２つのコンベア装置４０，４２は、互いに平行、かつ、Ｘ軸方向に延びるようにフレーム部３０に配設されている。２つのコンベア装置４０，４２の各々は、電磁モータ（図１２参照）４６によって回路基板をＸ軸方向に搬送する。また、回路基板は、所定の位置において、基板保持装置（図１２参照）４８によって固定的に保持される。

移動装置２４は、ＸＹロボット型の移動装置である。移動装置２４は、スライダ５０をＸ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図１２参照）５２と、Ｙ軸方向にスライドさせる電磁モータ（図１２参照）５４とを備えている。スライダ５０には、装着ヘッド２８が取り付けられており、その装着ヘッド２８は、２つの電磁モータ５２，５４の作動によって、フレーム部３０上の任意の位置に移動させられる。

供給装置２６は、フィーダ型の供給装置であり、フレーム部３０の前方側の端部に配設されている。供給装置２６は、テープフィーダ７０を有している。テープフィーダ７０は、テープ化部品を巻回させた状態で収容している。テープ化部品は、電子部品がテーピング化されたものである。そして、テープフィーダ７０は、送出装置（図１２参照）７６によって、テープ化部品を送り出す。これにより、フィーダ型の供給装置２６は、テープ化部品の送り出しによって、電子部品を供給位置において供給する。

装着ヘッド２８は、搬送装置２２によって保持された回路基板に対して電子部品を装着する。装着ヘッド２８は、図２〜図４に示すように、装着ユニット８０を１２個備えており、１２個の装着ユニット８０の各々は、先端部において、吸着ノズル８２を保持している。ちなみに、図２は、スライダ５０から取り外された状態の装着ヘッド２８を示す斜視図である。図３は、カバーが取り外された状態の装着ヘッド２８を示す斜視図である。図４は、装着ヘッド２８の下方からの視点において示す装着ヘッド２８の底面図である。

各吸着ノズル８２は、負圧エア，正圧エア通路を介して、正負圧供給装置（図１２参照）８４に通じている。各吸着ノズル８２は、負圧によって電子部品を吸着保持し、保持した電子部品を正圧によって離脱する。また、概して軸状をなす装着ユニット８０は、ユニット保持体８６の外周部に、等角度ピッチで保持されている。そして、装着ユニット８０は、軸方向が垂直となる状態で保持されている。その装着ユニット８０の先端部に保持される吸着ノズル８２は、ユニット保持体８６の下面から下方に向かって延び出している。これにより、１２個の吸着ノズル８２が、図４に示すように、１２等配で１円周上に配置されている。

１２個の装着ユニット８０の各々は、ユニット自転装置８８によって、各々の軸心回りに同時に自転させられる。詳しくは、ユニット自転装置８８は、図３に示すように、複数の装着ユニット８０の上端に設けられた複数の歯車９０と、それら複数の歯車９０と噛合する１つの歯車（図示省略）とから構成されている。そして、その１つの歯車の回転により、複数の歯車９０が回転することで、各装着ユニット８０が、各々の軸心回りに同時に回転する。これにより、各装着ユニット８０によって吸着保持された電子部品の保持姿勢を変更することが可能とされている。

また、ユニット保持体８６は、装着ヘッド２８のヘッド本体９２によって、自身の軸線まわりに回転可能に支持されている。そして、ユニット保持体８６は、保持体回転装置９４によって、任意の角度に回転させられる。これにより、１円周上に配置された複数の吸着ノズル８２は、その１円周の中心を軸心として、任意の角度に回転させられる。

また、各装着ユニット８０の上端部には、カムフォロアとして機能する複数のローラ９５が設けられている。各ローラ９５は、ヘッド本体９２に固定されたカム（図示省略）のカム面に係合しており、カム面の高さは、周方向において変化している。また、各装着ユニット８０は、ユニット保持体８６に上下方向に移動可能に保持されている。これにより、装着ユニット８０は、ユニット保持体８６の回転に伴って、上下方向に移動する。

詳しくは、装着ユニット８０の複数の停止位置のうちのヘッド本体９２から最も離間している停止位置である装着ステーションに停止している装着ユニット８０は、最も下方に移動している。つまり、装着ヘッド２８が回路基板上に移動させられた際に、そのステーションに停止している装着ユニット８０の吸着ノズル８２が、回路基板に最も接近する。そして、その装着ステーションに停止している吸着ノズル８２によって、電子部品が回路基板に装着される。また、その装着ステーションに停止している吸着ノズル８２によって、テープフィーダ７０から供給される電子部品が吸着保持される

また、その装着ステーションのユニット保持体８６の軸心を挟んで真向かいに位置するステーション、つまり、ヘッド本体９２に最も近い停止位置である第１撮像ステーションに停止している装着ユニット８０および、その装着ユニット８０の左右両側の各々に２個ずつ位置する４個の装着ユニット８０が最も上方に移動する。つまり、第１撮像ステーションに停止している装着ユニット８０を中心に５個の装着ユニット８０が最も上方に移動する。

ヘッド本体９２の下端部は、図２に示すように、第１撮像ステーションに停止している装着ユニット８０の吸着ノズル８２の下端部より下方に延び出し、その吸着ノズル８２側に屈曲されている。その屈曲された部分には、第１パーツカメラ９６が配設されており、その第１パーツカメラ９６によって、その吸着ノズル８２に保持される電子部品の下面が撮像される。また、ヘッド本体９２の屈曲された部分の下側の面には、マークカメラ（図１２参照）９７が下を向いた状態で配設されている。そのマークカメラ９７は、フレーム部３０上の任意の位置を撮像する。

また、第１撮像ステーションの隣に位置する第２撮像ステーションの側方には、図５に示すように、ヘッド本体９２が延び出している。そして、そのヘッド本体９２の下端部に、第２パーツカメラ９８が、装着ユニット８０の吸着ノズル８２に向いた状態で取り付けられている。これにより、その吸着ノズル８２に保持される電子部品の側面が、第２パーツカメラ９８によって撮像される。

ここで、各ステーションの位置関係を、図４を用いて説明する。ちなみに、ユニット保持体８６が正方向に回転する際には、図４での時計回りにユニット保持体８６は回転する。１２個の装着ユニット８０ａ〜８０ｌのうち１個の装着ユニット８０ａが装着ステーションに位置している場合、つまり、装着ユニット８０ａが最も下方に移動している場合には、５個の装着ユニット８０ｅ〜８０ｉが最も上方に移動している。それら５個の装着ユニット８０ｅ〜８０ｉのうちの中央に位置する装着ユニット８０ｇが、第１撮像ステーションに位置する。また、その装着ユニット８０ｇの上流側に位置する装着ユニット８０ｆが、第２撮像ステーションに位置する。

その装着ユニット８０ｆの上流側に位置する装着ユニット８０ｅは、バルクフィーダ（図３参照）１００から供給される電子部品を吸着保持する。つまり、その装着ユニット８０ｅが停止しているステーションが、バルクフィーダ用の吸着ステーションとされている。また、装着ユニット８０ｇの下流側に位置する装着ユニット８０ｈは、廃棄ボックス（図１０参照）１０２に電子部品を廃棄する。つまり、その装着ユニット８０ｈが停止しているステーションが、廃棄ステーションとされている。さらに、その装着ユニット８０ｈの下流側に位置する装着ユニット８０ｉは、電子部品再利用システム（図１１参照）１０４に電子部品を渡す。つまり、その装着ユニット８０ｉが停止しているステーションが、再利用ステーションとされている。なお、装着ステーションおよび、吸着ステーションに停止している装着ユニット８０は、ユニット昇降装置（図１２参照）１０６によって、電子部品の装着時、吸着時に上下方向に移動させられる。

ここで、バルクフィーダ１００について詳しく説明する。バルクフィーダ１００は、装着ヘッド２８のヘッド本体９２に取り付けられている。このため、バルクフィーダ１００は、移動装置２４によって、装着ヘッド２８とともに、フレーム部３０上の任意の位置に移動させられる。バルクフィーダ１００は、図６〜図８に示すように、２つのケース部材１１０，１１２が互いに合わせられたハウジング１１４と、ハウジング１１４の下端部に固定されたアーム部材１１６とを有している。

アーム部材１１６は、第１アーム部１１８と第２アーム部１２０と第３アーム部１２２とに区分けされる。第１アーム部１１８は、吸着ステーションに位置する装着ユニット８０の下方に至っている。第２アーム部１２０は、第１アーム部１１８と同一平面内で直交している。第３アーム部１２２も、第１アーム部１１８と同一平面内で直交しており、第２アーム部１２０と反対の方向へ延び出している。アーム部材１１６は、第３アーム部１２２において、ヘッド本体９２にボルト締結されており、第２アーム部１２０において、ハウジング１１４にボルト締結されている。

２つのケース部材１１０，１１２は、板厚の平板状とされており、互いの面を合わせた状態で立設されている。ケース部材１１０のケース部材１１２に合わせられる合わせ面１２４と反対側の面１２６には、図７でのＡＡ線における断面図である図８に示すように、凹部１２８が形成されている。その凹部１２８の内部には、回転盤１３０が配設されている。

回転盤１３０は、円盤形状とされており、それの中心軸回りに回転可能にケース部材１１０に保持されている。回転盤１３０には、回転駆動装置１３２が設けられている。そして、その回転駆動装置１３２の有する電磁モータ（図１２参照）１３４の駆動によって、回転盤１３０は回転する。なお、回転盤１３０が正方向に回転する際には、図７に示す回転盤１３０は反時計回りに回転する。

ケース部材１１０に形成された凹部１２８の底部１３６は、回転盤１３０の対向面１３８と向かい合っている。その対向面１３８には、図７でのＢＢ線における断面図である図９に示すように、永久磁石１４０が埋め込まれている。永久磁石１４０は、図７に示すように、回転盤１３０の外縁部に近い箇所に１０個、埋め込まれている。

また、ケース部材１１０の合わせ面１２４には、溝１４２が形成されている。溝１４２は、図７に示すように、円環状溝部１４４と上下方向溝部１４６とに区分けされる。円環状溝部１４４は、回転盤１３０の回転軸線を中心とする部分円環形状である。上下方向溝部１４６は、円環状溝部１４４の端部から連続し、概して上下方向に延びる

円環状溝部１４４は、回転盤１３０の回転に伴う永久磁石１４０の旋回軌跡に沿った位置に形成されている。円環状溝部１４４は、永久磁石１４０の旋回軌跡の最下端から回転盤１３０の正回転での回転方向に延び出し、永久磁石１４０の旋回軌跡の最上端を経由して、最前端（アーム部材１１６側の端）に至っている。一方、上下方向溝部１４６は、円環状溝部１４４の下方に延び出した最前端から連続し、下方に延び出している。そして、前方（アーム部材１１６に向かう方向）に向かって湾曲し、概して水平な状態でケース部材１１０の前方の側面に開口している。

その溝１４２の内部には、電子部品が収容される。溝１４２の深さは、図９に示すように、電子部品１５０の高さより僅かに深くされており、溝１４２の幅は、電子部品１５０の幅より僅かに大きくされている。そして、電子部品１５０は、それの幅方向が溝１４２の幅方向となる姿勢で溝１４２の内部に収容されている。

また、ケース部材１１２は、図８に示すように、合わせ面１５２において、ケース部材１１０に合わせられている。その合わせ面１５２には、凹部１５４が形成されている。凹部１５４は、図７に示すように、概して半円形状とされており、円環状溝部１４４の一部、具体的には、円環状溝部１４４の最下端から後方に延び出し、最上端に至る部分を覆っている。そして、２つのケース部材１１０，１１２が互いの合わせ面１２４，１５２で合わせられ、その凹部１５４の開口が底部１３６に塞がれている。これにより、ケース部材１１２の凹部１５４とケース部材１１０の底部１３６とによって、収納部１５６が区画されている。

円環状溝部１４４の凹部１５４によって覆われている部分は、収納部１５６に開口している。また、円環状溝部１４４は、上述したように、永久磁石１４０の旋回軌跡に沿って形成されている。このため、収納部１５６内に収容されている電子部品は、永久磁石１４０の磁力によって、円環状溝部１４４の内部に収容される。そして、回転駆動装置１３２の駆動により、回転盤１３０が正方向に回転することで、円環状溝部１４４内に収容された電子部品が回転盤１３０の回転方向に移動する。

ただし、円環状溝部１４４の凹部１５４によって覆われていない部分は、ケース部材１１２の合わせ面１５２によって塞がれている。つまり、円環状溝部１４４の凹部１５４によって覆われていない部分は、トンネル状となっている。このため、回転盤１３０の回転に伴って、円環状溝部１４４内に収容されている電子部品が、トンネル状の円環状溝部１４４に達すると、円環状溝部１４４からはみ出している電子部品は、凹部１５４の側壁１５８によって、トンネル状の円環状溝部１４４内への侵入を阻止される。

具体的には、半円形状の凹部１５４の直径部に位置する側壁１５８は、概して鉛直方向に立設されている。その側壁１５８の上端部は、円環状溝部１４４の最上端付近に位置している。そして、側壁１５８より上流側に位置する円環状溝部１４４は、収納部１５６に開口している。一方、側壁１５８より下流側に位置する円環状溝部１４４は、トンネル状とされている。このため、円環状溝部１４４からはみ出している電子部品は、円環状溝部１４４の最上端付近において側壁１５８に当接する。これにより、円環状溝部１４４内に適切に収容された電子部品のみが、収納部１５６から送り出される。

また、溝１４２が形成された合わせ面１２４には、エアを供給するためのエア溝１６０も形成されている。このエア溝１６０は、上下方向に延びるように形成されており、それの下端部が、円環状溝部１４４と上下方向溝部１４６との境界部分に接続されている。エア溝１６０は、上端部において、エア供給装置（図示省略）に接続されたエア通路（図示省略）に連通している。これにより、圧縮エアが、エア溝１６０内を経由して、上下方向溝部１４６内に噴出される。また、エア通路には、開閉弁（図示省略）が設けられており、開閉弁のソレノイド（図１２参照）１６４の作動により、圧縮エアの供給および遮断が制御される。

また、アーム部材１１６の上面には、図６に示すように、溝１６６が形成されている。その溝１６６の基端部は、ケース部材１１０に形成された上下方向溝部１４６の先端部に接続されている。溝１６６は、第１アーム部１１８に向かって湾曲されており、第１アーム部１１８の端面まで延び出している。その端面付近の溝１６６の内部には、ピン１６７が立設されており、そのピン１６７によって溝１６６内を送り出されてきた電子部品が停止させられる。つまり、ピン１６７が立設された箇所が、バルクフィーダ１００の電子部品の供給位置となる。

アーム部材１１６の上面には、さらに、２本のエア溝１６８，１７０が形成されている。エア溝１６８，１７０は、溝１６６の湾曲している部分に連続している。そして、エア溝１６８，１７０にも、上記エア通路が連通されており、圧縮エアが溝１６６内を第１アーム部１１８の端面に向かって噴出されるようになっている。なお、エア溝１６８は、溝１６６の湾曲部分の上流側の端部に接続され、エア溝１７０は、溝１６６の湾曲部分の下流側の端部に接続されている。これにより、溝１６６内に送り出されてきた電子部品が、湾曲部で停滞しないようにされている。

上記構造とされたバルクフィーダ１００では、収納部１５６内に電子部品がバラバラの状態で収納されている。そして、バラバラの状態の複数の電子部品が１列に整列された状態で供給位置まで送り出される。具体的には、収納部１５６内に収納されている電子部品が、永久磁石１４０の磁力によって、円環状溝部１４４の内部に収容される。そして、回転盤１３０が、回転駆動装置１３２の駆動によって回転することで、円環状溝部１４４内の電子部品が回転盤１３０の回転方向に移動する。この際、円環状溝部１４４の内部で、複数の電子部品が１列に整列される。

回転盤１３０の回転に伴って、円環状溝部１４４内の電子部品が、トンネル状の円環状溝部１４４に達すると、円環状溝部１４４からはみ出している電子部品は、凹部１５４の側壁１５８に当接する。これにより、側壁１５８に当接した電子部品は、収納部１５６の下方に落下する。そして、円環状溝部１４４内に適切に収容された電子部品のみが、回転盤１３０の回転に伴って、円環状溝部１４４内をさらに移動する。

回転盤１３０の回転に伴って、電子部品は、円環状溝部１４４の内部から上下方向溝部１４６の内部に移動する。そして、電子部品は、上下方向溝部１４６の内部において、重力によって下方に移動する。さらに、電子部品は、エア溝１６０から上下方向溝部１４６内に噴出されるエアによって、上下方向溝部１４６の内部を通って、溝１６６にまで送り出される。

溝１６６に送り出された電子部品は、さらに、エア溝１６８，１７０から溝１６６内に噴出されるエアによって、第１アーム部１１８の端面に向かって送り出される。そして、電子部品は、溝１６６内に立設されたピン１６７に当接する。このようにして、バルクフィーダ１００では、バラバラの状態で収容されていた複数の電子部品が、１列に整列された状態で供給位置まで送り出される。そして、供給位置に送出された電子部品は、吸着ステーションに停止している装着ユニット８０ｅの吸着ノズル８２ｅによって保持される。

また、吸着ノズル８２によって保持された電子部品を廃棄するための廃棄ボックス１０２が、装着ヘッド２８に固定されている。詳しくは、廃棄ステーションに停止している装着ユニット８０ｈの吸着ノズル８２ｈの側方には、図１０に示すように、ヘッド本体９２が延び出している。そして、そのヘッド本体９２の下端部に、廃棄ボックス１０２が取り付けられている。廃棄ボックス１０２は、上部が開口した箱状とされており、その開口の上方に吸着ノズル８２ｈの先端が位置している。これにより、吸着ノズル８２ｈに保持された電子部品が離脱されることで、離脱された電子部品が廃棄ボックス１０２内に廃棄される。

また、装着ヘッド２８には、吸着ノズル８２によって保持された電子部品を、再度、バルクフィーダ１００に戻すための電子部品再利用システム１０４が設けられている。詳しくは、再利用ステーションに停止している装着ユニット８０ｉの吸着ノズル８２ｉの側方には、図１１に示すように、ヘッド本体９２が延び出している。そして、そのヘッド本体９２の下端部に、貯留ボックス１８０が取り付けられている。貯留ボックス１８０の内部には、中心に向かうほど下方に傾斜する凹部１８２が形成されている。つまり、凹部１８２は、漏斗状に凹んだ形状とされている。

その凹部１８２の開口の上方には、吸着ノズル８２ｉの先端が位置している。このため、吸着ノズル８２ｉに保持された電子部品が離脱されることで、離脱された電子部品が凹部１８２内に落下する。その凹部１８２の中心部、つまり、漏斗状の凹部１８２の最も凹んだ部分には、貯留ボックス１８０の下面に開口する貫通穴１８４が形成されている。その貫通穴１８４の断面は、電子部品の外寸より僅かに大きくされている。これにより、凹部１８２内に落下した電子部品は、貫通穴１８４内に入り込む。

その貫通穴１８４の下端には、連通路１８６の一端部が接続されており、その連通路１８６の他端部は、バルクフィーダ１００の収納部１５６に接続されている。そして、連通路１８６の断面形状は、貫通穴１８４の断面形状と同じとされている。さらに、連通路１８６には、上記エア通路が接続されており、圧縮エアが連通路１８６内を収納部１５６に向かって噴出される。これにより、貫通穴１８４内に入り込んだ電子部品が、圧縮エアによって、バルクフィーダ１００の収納部１５６に戻される。なお、エア通路には、開閉弁（図示省略）が設けられており、開閉弁のソレノイド（図１２参照）１８７の作動により、圧縮エアの供給および遮断が制御される。さらに、エア通路には、そのエア通路を通過した電子部品の個数、つまり、バルクフィーダ１００に戻された電子部品の個数を計測するための計測器１８８が設けられている。

また、装着機１６は、図１２に示すように、制御装置１９０を備えている。制御装置１９０は、コントローラ１９２と、複数の駆動回路１９４を備えている。複数の駆動回路１９４は、上記電磁モータ４６，５２，５４，１３４、基板保持装置４８、送出装置７６、正負圧供給装置８４、ユニット自転装置８８、保持体回転装置９４、ユニット昇降装置１０６、ソレノイド１６４，１８７に接続されている。コントローラ１９２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１９４に接続されている。これにより、搬送装置２２、移動装置２４等の作動が、コントローラ１９２によって制御される。また、コントローラ１９２は、第１パーツカメラ９６，マークカメラ９７，第２パーツカメラ９８によって得られた画像データを処理する画像処理装置１９６とも接続されている。これにより、コントローラ１９２は、画像データから各種情報を得ることが可能となっている。

＜電子部品装着機による作業＞
装着機１６では、上述した構成によって、回路基板に電子部品を装着する装着作業を行うことが可能とされている。具体的に説明すれば、まず、コントローラ１９２からの指令により、回路基板を装着作業位置まで搬送し、その位置において回路基板を固定的に保持する。次に、コントローラ１９２が、装着ヘッド２８を、回路基板上に移動する。そして、回路基板をマークカメラ９７によって撮像し、その撮像データを画像処理装置１９６で処理する。これにより、コントローラ１９２は、コンベア装置４０，４２による回路基板の保持位置誤差を取得する。

また、コントローラ１９２は、テープフィーダ７０若しくは、バルクフィーダ１００によって、回路基板の種類に応じた電子部品を、各々の供給位置において供給する。そして、供給された電子部品を、装着ヘッド２８の吸着ノズル８２によって保持する。詳しくは、バルクフィーダ１００によって供給される電子部品は、吸着ステーションに停止している吸着ノズル８２によって保持される。一方、テープフィーダ７０によって供給される電子部品は、装着ステーションに停止している吸着ノズル８２によって保持される。ただし、テープフィーダ７０によって供給される電子部品が吸着保持される際には、装着ヘッド２８をテープフィーダ７０による供給位置まで移動させる必要がある。一方、バルクフィーダ１００によって供給される電子部品が吸着保持される際には、装着ヘッド２８を移動させる必要が無い。このため、効率良く作業を行うことが可能である。

そして、コントローラ１９２は、装着ステーション若しくは吸着ステーションに停止している吸着ノズル８２によって電子部品を保持すると、ユニット保持体８６を回転する。ちなみに、ユニット保持体８６は、保持体回転装置９４によって、装着ユニット８０の配設角度ピッチに等しい角度ずつ間欠回転させられる。このため、ユニット保持体８６の間欠回転毎に、装着ステーション若しくは吸着ステーションには、電子部品を保持していない吸着ノズル８２が停止する。これにより、電子部品が、ユニット保持体８６の間欠回転毎に順次保持される。

また、ユニット保持体８６の回転によって、電子部品を保持している吸着ノズル８２が第２撮像ステーションに停止すると、その吸着ノズル８２によって保持されている電子部品を、第２パーツカメラ９８によって撮像する。そして、コントローラ１９２は、その撮像データを画像処理装置１９６によって処理し、吸着ノズル８２による電磁部品の保持姿勢の適否を判定する。

具体的には、第２パーツカメラ９８は、吸着ノズル８２によって保持されている電子部品を側方から撮像するため、保持された電子部品の鉛直方向の寸法，水平方向の寸法等を取得する。一方、その電子部品が回路基板に適切に装着された際の電子部品の鉛直方向の寸法，水平方向の寸法等が、制御装置１９０のコントローラ１９２に記憶されている。このため、制御装置１９０に記憶されている電子部品の寸法と、撮像データに基づく電子部品の寸法とが一致する場合には、装着ヘッド２８による電子部品の保持姿勢が適切であると考えられる。しかし、制御装置１９０に記憶されている電子部品の寸法と、撮像データに基づく電子部品の寸法とが異なる場合には、装着ヘッド２８による電子部品の保持姿勢が適切でないと考えられる。このように、第２撮像ステーションでは、電子部品の保持姿勢の適否が判定される。

次に、第２撮像ステーションでの判定が終了すると、コントローラ１９２は、ユニット保持体８６を間欠回転させる。これにより、吸着ノズル８２が、第２撮像ステーションから第１撮像ステーションに移動する。この第１撮像ステーションでは、吸着ノズル８２によって保持されている電子部品を、第１パーツカメラ９６によって撮像する。そして、その撮像データを画像処理装置１９６によって処理することで、吸着ノズル８２によって保持されている電子部品の良否、つまり、電子部品が正常であるか否かを判定する。

具体的には、第１パーツカメラ９６は、吸着ノズル８２によって保持されている電子部品を下方から撮像するため、コントローラ１９２は、保持された電子部品の下面の形状，面積等を取得する。一方、その電子部品の実際の下面の形状，面積等が、制御装置１９０のコントローラ１９２に記憶されている。このため、制御装置１９０に記憶されている電子部品の形状，面積等と、撮像データに基づく電子部品の形状，面積等とが異なる場合には、電子部品の一部が欠損していると考えられる。つまり、電子部品は正常でないと考えられる。一方、制御装置１９０に記憶されている電子部品の形状，面積等と、撮像データに基づく電子部品の形状，面積等とが一致する場合には、電子部品は正常であると考えられる。このように、第１撮像ステーションでは、電子部品が正常であるか否かが判定される。なお、第１撮像ステーションでの判定は、第２撮像ステーションでの判定が良好でない電子部品、つまり、吸着ノズル８２によって適切な姿勢で保持されていない電子部品に対して行われない。これは、吸着ノズル８２によって適切な姿勢で保持されていない電子部品は、回路基板に装着されないためである。

続いて、ユニット保持体８６を間欠回転させると、吸着ノズル８２が、第１撮像ステーションから廃棄ステーションに移動する。この廃棄ステーションでは、正常でない電子部品が廃棄される。つまり、第１撮像ステーションでの判定が良好でない電子部品が廃棄される。具体的には、正常でない電子部品を保持する吸着ノズル８２が廃棄ステーションに停止すると、その吸着ノズル８２への負圧の供給を停止し、僅かな正圧を吸着ノズル８２に供給する。これにより、正常でない電子部品が、吸着ノズル８２から離脱し、廃棄ボックス１０２内に廃棄される。

さらに、ユニット保持体８６を間欠回転させると、吸着ノズル８２が、廃棄ステーションから再利用ステーションに移動する。この再利用ステーションでは、吸着ノズル８２によって適切な姿勢で保持されていない電子部品が、吸着ノズル８２から離脱し、再度、バルクフィーダ１００に戻される。これは、適切な姿勢で保持されていない電子部品は、正常な電子部品であり、再利用可能な電子部品と考えられるからである。

具体的には、適切な姿勢で電子部品を保持していない吸着ノズル８２が再利用ステーションに停止すると、吸着ノズル８２への負圧の供給を停止し、僅かな正圧を吸着ノズル８２に供給する。これにより、適切な姿勢で保持されていない電子部品が、吸着ノズル８２から離脱し、貯留ボックス１８０の凹部１８２内に落下する。そして、その電子部品は、貫通穴１８４および連通路１８６を介して、バルクフィーダ１００の収納部１５６に戻される。これにより、再利用可能な電子部品が、再度、バルクフィーダ１００に戻される。

上述したように、廃棄ステーションでは、正常でない電子部品が廃棄され、再利用ステーションでは、適切な姿勢で保持されていない電子部品が、バルクフィーダ１００に戻される。このため、ユニット保持体８６の回転により、吸着ステーションにまで移動してきた吸着ノズル８２は、電子部品を適切な姿勢で保持しており、その電子部品は正常である。これにより、吸着ステーションでは、正常な電子部品が、適切な姿勢で回路基板に装着される。

また、装着機１６では、装着ヘッド２８にバルクフィーダ１００が設けられており、電子部品の供給位置に装着ヘッド２８を移動させる必要が無い。そして、バルクフィーダ１００からの電子部品の保持作業は、吸着ステーションで行われ、回路基板への電子部品の装着作業は、装着ステーションで行われる。このため、保持作業と装着作業とを同時に行うことが可能である。さらに言えば、装着機１６では、ユニット保持体８６を間欠回転させることで、電子部品を保持している吸着ノズル８２は、廃棄ステーションに停止する。このため、電子部品の廃棄作業時においても、装着ヘッド２８を移動させる必要が無い。そして、廃棄作業が行われる廃棄ステーションは、吸着ステーションおよび装着ステーションと異なる位置である。つまり、廃棄作業と保持作業と装着作業とを同時に行うことが可能である。このように、装着機１６では、装着ヘッド２８を移動させることなく、廃棄作業と保持作業と装着作業とが同時に行われる。これにより、非常に高いスループットを実現することが可能となる。

また、従来の作業機では、吸着ノズル８２によって適切な姿勢で保持されていない電子部品は、廃棄されていた。しかし、装着機１６では、適切な姿勢で保持されていない電子部品が、電子部品再利用システム１０４によって、バルクフィーダ１００の収納部１５６に戻される。これにより、再利用可能な電子部品を、再度、装着ヘッド２８に供給することが可能となり、無駄な電子部品の廃棄を低減できる。さらに言えば、廃棄ボックス１０２への電子部品の廃棄量は、限られている。このため、廃棄ボックス１０２が電子部品で一杯になると、廃棄ボックス１０２から電子部品を取り出すために、装着機１６を停止させる必要がある。このような観点からすれば、廃棄ボックス１０２への電子部品の廃棄を低減することで、装着機１６の無駄な停止を抑制することが可能となる。

また、電子部品再利用システム１０４には、バルクフィーダ１００に戻された電子部品の個数を計測するための計測器１８８が設けられている。これにより、バルクフィーダ１００から供給可能な電子部品の数を適切に管理することが可能となる。詳しくは、バルクフィーダ１００に予め収容されている電子部品の数、および、バルクフィーダ１００から供給された電子部品の数は、制御装置１９０のコントローラによって管理されている。このため、計測器１８８によって計測された電子部品の数を利用することで、電子部品の残像数、つまり、バルクフィーダ１００から供給可能な電子部品の数が演算される。これにより、バルクフィーダ１００から供給可能な電子部品の数が適切に管理される。

なお、制御装置１９０のコントローラ１９２は、図１２に示すように、保持姿勢判定部２００，電子部品良否判定部２０２，電子部品廃棄部２０４，電子部品再利用部２０６，再利用数記憶部２０８を備えている。保持姿勢判定部２００は、電子部品が吸着ノズル８２によって適切に保持されているか否かを判定するための機能部である。電子部品良否判定部２０２は、吸着ノズル８２によって保持されている電子部品が正常であるか否かを判定するための機能部である。電子部品廃棄部２０４は、吸着ノズル８２によって保持されている回路基板が正常でない場合に、その回路基板を廃棄するための機能部である。電子部品再利用部２０６は、吸着ノズル８２によって電子部品が適切に保持されていない場合に、その電子部品をバルクフィーダ１００に戻すための機能部である。再利用数記憶部２０８は、電子部品再利用システム１０４によってバルクフィーダ１００に戻された電子部品の数を記憶するための機能部である。

ちなみに、上記実施例において、電子部品装着機１６は、電子部品装着機の一例である。電子部品装着機１６を構成する移動装置２４，装着ヘッド２８，バルクフィーダ１００，廃棄ボックス１０２，連通路１８６，計測器１８８は、移動装置，装着ヘッド，バルクフィーダ，廃棄手段，再利用経路，計測器の一例である。装着ヘッド２８を構成する吸着ノズル８２は、保持具の一例である。バルクフィーダ１００を構成する収納部１５６，溝１４２，１６６は、収納部，供給通路の一例である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記実施例では、電子部品が、正圧を利用して、吸着ノズル８２から離脱させられているが、様々な手法により電子部品を吸着ノズル８２から離脱させることが可能である。具体的には、例えば、廃棄ボックス１０２等に吸引口を設け、吸引口によって、電子部品を吸着ノズル８２から吸い取ってもよい。

また、上記実施例では、再利用可能な電子部品が、圧縮エアによって、バルクフィーダ１００に戻されているが、様々な手法により電子部品をバルクフィーダ１００に戻すことが可能である。具体的には、例えば、電子部品の自重，磁力等を利用して、電子部品をバルクフィーダ１００に戻すことが可能である。

また、上記実施例では、再利用可能な電子部品が、バルクフィーダ１００の収納部１５６に戻されているが、供給通路に戻されてもよい。

また、上記実施例では、廃棄のための電子部品の離脱と再利用のための電子部品の離脱とが、異なるステーションで行われているが、１つのステーションで行われてもよい。具体的には、例えば、正常でない電子部品、および、吸着ノズル８２によって適切な姿勢で保持されていない電子部品が、廃棄ステーションにおいて、吸着ノズル８２から離脱させられる。そして、その電子部品に対して、正常な電子部品であるか否かの判定が行われ、その判定に応じて、電子部品が、廃棄ボックス１０２と連通路１８６とのいずれかに送られてもよい。

また、廃棄ステーション，再利用ステーションの位置は、具体的に限定されるものではなく、いずれの位置に設定されてもよい。ただし、撮像データを利用して各種判定を行う必要があるため、廃棄ステーション，再利用ステーションの位置は、第１撮像ステーションおよび第２撮像ステーションの下流側に設定することが望ましい。また、正常でない電子部品等を回路基板に装着しないように、廃棄ステーション，再利用ステーションの位置は、吸着ステーションの上流側に設定することが望ましい。

１６：電子部品装着機 ２４：移動装置 ２８：装着ヘッド ８２：吸着ノズル（保持具） １００：バルクフィーダ １０２：廃棄ボックス（廃棄手段） １４２：溝（供給通路） １５６：収納部 １６６：溝（供給通路） １８６：連通路（再利用経路） １８８：計測器

Claims (4)

1. ばら状の複数の電子部品を収納する収納部と、その収納部に収納された電子部品を１列に整列させた状態で電子部品の供給位置まで導く供給通路とを備え、前記供給位置において電子部品を供給するバルクフィーダと、
   前記バルクフィーダによって供給された電子部品を保持するための保持具を有する装着ヘッドと、
   その装着ヘッドを任意の位置に移動させる移動装置と、
   前記保持具によって保持された電子部品を廃棄するための廃棄手段と
   を備えた電子部品装着機において、
   前記バルクフィーダおよび前記廃棄手段が、
   前記装着ヘッドに連結され、その装着ヘッドと共に、前記移動装置によって任意の位置に移動可能とされ、
   当該電子部品装着機が、
   前記保持具によって廃棄された電子部品を、前記バルクフィーダに戻すための再利用経路と、
   前記再利用経路を介して、前記バルクフィーダに戻された電子部品の個数を計測するための計測器と
   を備えた電子部品装着機。
2. 前記装着ヘッドが、複数の前記保持具を有し、
   前記複数の保持具のうちの１つが位置する保持位置において、電子部品が保持され、
   前記複数の保持具のうちの前記保持位置とは異なる位置に位置するものに保持された電子部品が、前記廃棄手段に廃棄される請求項１に記載の電子部品装着機。
3. 前記装着ヘッドが、複数の前記保持具を有し、
   前記複数の保持具のうちの１つが位置する撮像位置において、電子部品が撮像され、
   前記複数の保持具のうちの前記撮像位置とは異なる箇所に位置するものに保持された電子部品が、前記廃棄手段に廃棄される請求項１または請求項２に記載の電子部品装着機。
4. 前記再利用経路が、
   前記保持具によって廃棄された電子部品を、前記バルクフィーダの前記収納部に戻すためのものである請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の電子部品装着機。

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