JP6590709B2 - 部品実装装置および部品実装方法 - Google Patents

Description

この発明は、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置および部品実装方法に関するものである。

ＩＣ（Integrated Circuit）やコンデンサなどの部品を基板に実装する部品実装装置が従来から数多く提供されている。部品実装装置では、テープフィーダーやトレイフィーダーなどの部品供給ユニットから供給される部品がヘッドユニットに設けられた吸着ノズルの下方端部で吸着され、その吸着ノズルで部品を吸着保持したままヘッドユニットが基板の部品装着位置の上方位置まで移動する。その後で、吸着ノズルが部品装着位置に向けて下降することによって、部品が基板上面に着地されて基板の部品装着位置に実装される。

部品実装装置では、基板の種類が変った場合等に、部品供給ユニットを交換する段取り作業を行うことがあり、これに対応するために一括交換台車が従来より多用されている。部品供給ユニットとして、例えばテープフィーダーを用いる場合、複数のテープフィーダーを列状に一括交換台車に装着し、この一括交換台車を部品実装装置の装置本体に挿入することで、当該一括交換台車に装着されたテープフィーダーにより供給される部品を基板に実装可能となる。

このように一括交換台車の挿入によってテープフィーダーが配置されて部品供給が可能となる部品供給空間が装置本体の内部に設けられているが、従来装置では、部品実装を行う実装空間と区別されていなかった。そこで、一括交換台車の交換中に装置本体内で予期しない干渉が発生するのを防止するため、ヘッドユニットなどの実装部の動作を停止させている。

特開２００９−２３１７３４号公報

上記したように従来装置では、一括交換台車の交換時、つまり装置本体に対する一括交換台車の挿抜を行っている間、部品の実装動作を停止させている。この停止処理は部品実装装置の稼働率を低下させる主要因のひとつとなっており、改善が望まれている。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装技術において装置の稼働率を向上させることを目的とする。

本発明の一の態様は、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置であって、台車を挿抜自在に構成され、台車の挿入によって部品供給ユニットが配置されて部品の供給が可能となる部品供給空間と基板への部品の実装を行う実装空間とを有する装置本体と、装置本体内で実装空間を部品供給空間から分離することで、装置本体に対する台車の挿抜による台車交換中に実装空間での基板への部品の実装動作を実行可能とするカバーユニットと、を備え、 カバーユニットは、部品供給空間と実装空間とを連通する開口部が設けられたカバー部材と、開口部に対して進退自在なシャッター部材と、シャッター部材を水平方向に移動させることで開口部に対して進退移動させて開口部を開閉するシャッター駆動部とを有し、シャッター駆動部は、台車の装置本体への挿入が完了した挿入完了状態で開口部を開き、装置本体への台車の挿入が完了していない挿入未完状態で開口部を閉じることを特徴としている。

また、本発明の他の態様は、部品供給ユニットが装着された台車を装置本体に挿入することで装置本体内の部品供給空間に配置し、部品供給ユニットから供給される部品を装置本体内の実装空間で基板に実装する部品実装方法であって、カバーユニットによって実装空間および部品供給空間を仕切りながら装置本体に対する台車の挿抜により台車交換を行う台車交換工程と、台車交換中に、実装空間で基板に部品を実装する実装工程と、を備え、カバーユニットは、部品供給空間と実装空間とを連通する開口部が設けられたカバー部材と、開口部に対して進退自在なシャッター部材と、シャッター部材を水平方向に移動させることで開口部に対して進退移動させて開口部を開閉するシャッター駆動部とを有し、台車交換工程は、装置本体への台車の挿入が完了した挿入完了状態を検出する工程と、挿入完了状態の検出に応じてシャッター駆動部によりシャッター部材を開口部から水平方向に移動させて開口部を開放する工程とを有することを特徴としている。

ここで、実装動作を行うヘッドユニットを備え、カバーユニットが部品供給空間と実装空間とを連通する開口部を有し、ヘッドユニットが、台車の装置本体への挿入を完了した挿入完了状態で、部品供給ユニットから供給される部品が開口部を介して保持されて実装動作を行うように構成してもよい。このように開口部はヘッドユニットによる部品の保持に利用されており、実装空間から部品供給空間へのアクセス、ならびに部品供給空間から実装空間へのアクセスが開口部に制限され、不都合な干渉が発生するのを効果的に抑制することができる。

また、カバーユニットが、開口部が設けられたカバー部材と、開口部に対して進退自在なシャッター部材と、シャッター部材を開口部に対して進退移動させて開口部を開閉するシャッター駆動部とを有し、シャッター駆動部が、台車の装置本体への挿入を完了した挿入完了状態で開口部を開き、装置本体への台車の挿入が完了していない挿入未完状態で開口部を閉じるように構成してもよい。このように、シャッター部材により開口部を開閉制御することで、例えば交換作業中に誤ってヘッドユニットが部品供給空間に移動してきて台車と干渉するのを効果的に防止することができる。

また、複数の部品供給ユニットが台車上で所定の配置方向に並設され、開口部は複数の部品供給ユニットを上方より臨むように配置方向に延設され、挿入未完状態では、シャッター部材は開口部を上方より覆って塞ぐように構成してもよい。これにより、複数の部品供給ユニットが装着された台車を交換する場合にも対応することができる。

また、シャッター駆動部が、シャッター部材の進退方向と直交する水平方向の少なくとも一方側に配設されるように構成することで、シャッター部材による開口部の開閉を行うことができる。水平方向の両側にシャッター駆動部を設けることで上記開閉をさらに安定的に行うことができる。

また、シャッター駆動部が、シャッター部材を実装空間から離れる方向に移動させて開口部を開くように構成してもよく、これによって開口部と実装空間との距離を近づけることができ、タクトタイムを効果的に低減させることができる。

また、カバー部材が上下方向に移動自在に設けられ、カバーユニットが、挿入完了状態で部品供給ユニットに近接した近接位置に位置させる一方で、挿入未完状態では近接位置よりも上方の離間位置に位置させるカバー昇降部を有するように構成してもよい。このように挿入完了状態でカバー部材が近接位置に位置することで上下方向におけるヘッドユニットの移動距離を縮めて部品実装に要するタクトタイムを短縮することができる。一方、挿入未完状態でカバー部材が離間位置に位置することで上下方向における部品供給ユニットとの距離が広がり、台車を安定して交換することができる。

また、カバーユニットが、部品供給空間と実装空間とを連通する開口部と、開口部に対して進退して開口部を開閉するシャッター部材とを有する部品実装装置では、台車交換工程が、装置本体への台車の挿入が完了した挿入完了状態を検出する工程と、挿入完了状態の検出に応じてシャッター部材を開口部から移動させて開口部を開放する工程とを有するように構成してもよい。この挿入完了状態の検出によって部品供給ユニットが部品供給空間に配置された否かを確実に把握することができ、部品供給ユニットが部品供給空間に配置された状態でのみ開口部が開放され、当該部品供給ユニットから供給される部品による実装が可能となる。したがって、不都合な干渉が発生するのを確実に抑制することができる。

また、実装工程が、部品供給空間に配置された部品供給ユニットから供給される部品を開口部を介してヘッドユニットにより吸着保持して部品の実装を行う工程と、装置本体からの台車の抜去指令に応じてヘッドユニットによる部品の吸着を中止してヘッドユニットを開口部から退避させる工程とを有し、台車交換工程が、ヘッドユニットが開口部から退避したことを確認した後でシャッター部材を開口部に移動させて開口部を閉鎖する工程とを有するように構成してもよい。この場合、開口部からのヘッドユニットの退避後にシャッター部材が開口部に移動してくるため、ヘッドユニットとシャッター部材との干渉を確実に防止することができる。

また、実装工程が、部品供給空間に配置された部品供給ユニットから供給される部品をヘッドユニットにより開口部を介して吸着保持して部品を実装する実装動作を繰り返して行う工程と、一の実装動作を行っている途中で装置本体からの台車の抜去指令を受けた時には当該一の実装動作を完了した後でヘッドユニットを開口部から退避させる工程とを有し、台車交換工程が、ヘッドユニットが開口部から退避したことを確認した後でシャッター部材を開口部に移動させて開口部を閉鎖する工程とを有するように構成してもよい。この場合、一の実装動作の完了まで開口部の閉鎖が行われず、実装動作を効率的に行うことができる。しかも、一の実装動作の完了後においては、開口部からヘッドユニットが退避した後でシャッター部材が開口部に移動してくるため、ヘッドユニットとシャッター部材との干渉を確実に防止することができる。

さらに、台車交換工程が、シャッター部材による開口部の閉鎖を検出する工程と、開口部の閉鎖の検出後に装置本体に対する台車のクランプを解除して台車の抜去を可能とする工程とを有するように構成してもよく、これによってシャッター部材により開口部が閉鎖された状態で台車の抜去を確実に行うことができる。

上記のように構成された発明では、装置本体内がカバーユニットによって実装空間および部品供給空間に仕切られており、装置本体に対する台車の挿抜により台車交換を行う間に、実装空間での基板への部品の実装が可能となっている。したがって、従来よりも部品実装装置の稼働率を向上させることができる。

本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。 図１の部品実装装置の内部構造を模式的に示す平面図である。 図１の部品実装装置の電気的構成を示すブロック図である。 装置本体に装着された一括交換台車の部分断面図である。 シャッターを開いた状態のカバーユニットを示す斜視図である。 シャッターを閉じた状態のカバーユニットを示す斜視図である。 図５Ａおよび図５Ｂのカバーユニットの部分構成図である。 トップカバーおよびシャッター部材の動作を模式的に示す図である。 図１に示す部品実装装置で実行される台車アンクランプ処理の内容を示すフローチャートである。 図１に示す部品実装装置で実行される台車クランプ処理の内容を示すフローチャートである。 本発明にかかる部品実装装置の第２実施形態における台車アンクランプ処理を示すフローチャートである。 本発明にかかる部品実装装置の第３実施形態における台車アンクランプ処理を示すフローチャートである。 本発明にかかる部品実装装置の第４実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。 本発明にかかる部品実装装置の第５実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。 本発明にかかる部品実装装置の第６実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。 本発明にかかる部品実装装置の第７実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。

図１は、本発明にかかる部品実装装置の第１実施形態を示す分解斜視図である。また、図２は図１の部品実装装置の内部構造を模式的に示す平面図である。さらに、図３は図１の部品実装装置の電気的構成を示すブロック図である。第１実施形態における部品実装装置１は、所定の搬送方向に搬送される基板Ｐ（図２）に対して電子部品を実装する装置本体１０と、テープフィーダー３１（本発明の部品供給ユニットに該当する）がセットされるとともに、装置本体１０に対して挿抜される一括交換台車２０とを備えている。なお、図１、図２および後で説明する各図では、装置各部の配置関係を明確にするために、基板Ｐの搬送方向を「Ｘ方向」とし、図１の右手側から左手側に向かう水平方向を「＋Ｘ方向」と称し、逆方向を「−Ｘ方向」と称する。また、Ｘ方向と直交する水平方向のうち、装置の正面側を「＋Ｙ方向」と称するとともに、装置の背面側を「−Ｙ方向」と称する。さらに、鉛直方向における上方向および下方向をそれぞれ「＋Ｚ方向」および「−Ｚ方向」と称する。

装置本体１０の内部空間は、大きく分けて基板Ｐへの部品の実装動作および当該部品実装に関連する実装関連動作（基板の搬送、ノズル切替など）を実行するための実装空間１１と、装置本体１０に対して一括交換台車２０を挿入することによってテープフィーダー３１が配置されて部品の供給が可能となる部品供給空間１２とが４つのカバーユニット５０により仕切られている。なお、各カバーユニット５０の具体的な構成については後で詳述する。

上記実装空間１１では、図２に示すように、実装動作を行うための実装部４０が設けられている。この実装部４０は、基板搬送方向Ｘに並行して延設された２本の搬送レーン４１、４１を有している。各搬送レーン４１は共通の構成を具備しており、基板Ｐを基板搬送方向Ｘの上流側、つまり（−Ｘ）方向側から搬入して所定の停止位置４２（図１の一点鎖線）で停止させる基板搬入動作と、停止位置４２で部品実装を受けた基板Ｐを基板搬送方向Ｘの下流側、つまり（＋Ｘ）方向側へ搬出する基板搬出動作とを実行する。この際、各搬送レーン４１は、例えば基板搬送方向Ｘにおいて異なる２つの停止位置４２それぞれに基板を停止できる構成を具備する。すなわち、２本の搬送レーン４１のそれぞれは基板搬送方向Ｘに並行して延設された２本の搬送コンベア４１１、４１２で構成され、部品実装装置１では４本の搬送コンベア４１１、４１２、４１２、４１１が幅方向Ｙに並設されている。なお、これらのうち外側の２本の搬送コンベア４１１、４１１は幅方向Ｙに固定された固定コンベアであり、内側の２本の搬送コンベア４１２、４１２は幅方向Ｙに移動自在な可動コンベアである。したがって、可動コンベア４１２の幅方向Ｙへ移動させることで、搬送レーン４１の幅を基板の幅に応じて調整することが可能となっている。

ちなみに、２本の搬送レーン４１における基板搬送の態様は、図２に例示したものに限られない。つまり、図２では、２本の搬送レーン４１それぞれに２つずつ停止位置４２を設定して、合計４つの停止位置４２を設定しつつ基板搬送を行う場合が例示されているが、２本の搬送レーン４１それぞれに、一方は右側、他方は左側に１つずつ停止位置４２を設定して、合計２つの停止位置４２を設定することもできる。また、基板の幅が広いために２本の搬送レーン４１で同時に基板搬送を実行できないような場合には、２本の搬送レーンのうちの一方でのみ基板搬送を実行して、他方では基板搬送を実行しなくても構わない。

これら搬送レーン４１の幅方向Ｙの両側それぞれでは、部品認識カメラ４３と自動ノズル交換器４４とが基板搬送方向Ｘに並設されている。また、部品認識カメラ４３と自動ノズル交換器４４の幅方向Ｙの両側に広がっており、（＋Ｙ）方向側で２つのカバーユニット５０により仕切られた空間と、（−Ｙ）方向側で２つのカバーユニット５０により仕切られた空間とがそれぞれ部品供給空間１２として機能する。そして、各部品供給空間１２に対応する位置で一括交換台車２０が装置本体１に対して挿抜自在となっており、本実施形態では最大で４台の一括交換台車２０を装置本体１０に装着可能となっている。

図４は装置本体に装着された一括交換台車の部分断面図である。各一括交換台車２０は、複数のテープフィーダー３１を基板搬送方向Ｘと平行な方向（本発明の「配置方向」に相当）に並べて装着可能となっており、一括交換台車２０を装置本体１０に挿入することで複数台のテープフィーダー３１により部品供給部３０が形成される。また、一括交換台車２０は図１に示すように下端部に設けられたキャスター２１によって自由に移動し得るようになっている。具体的に説明すると、この一括交換台車２０は、下面にキャスター２１を取付けたベース部２２と、このベース部２２から立設した左右一対のフレーム２３と、このフレーム２３の上部に取付けられたフィーダー保持部２４とを備えている。また、一括交換台車２０の挿入位置では、装置本体１０にクランプ機構１３（図３）が設けられている。このクランプ機構１３が固定解除状態となっている間、クランプ機構１３による一括交換台車２０の固定は解除されており、オペレータが一括交換台車２０のハンドル部２５を持ってＹ方向に移動させることで装置本体１０に対して一括交換台車２０を挿抜自在となっている。一方、一括交換台車２０の装置本体１０への挿入が完了した状態（挿入完了状態）で、装置本体１０に設けられたクランプ機構１３が作動することで一括交換台車２０が装置本体１０に固定される。こうして、一括交換台車２０の台数分の部品供給部３０が設けられる。なお、本明細書では、上記挿入完了状態となっていない状態を「挿入未完状態」と称する。

各部品供給部３０では、複数のテープフィーダー３１が基板搬送方向Ｘに配列される。各テープフィーダー３１は、集積回路（ＩＣ）、トランジスタ、コンデンサ等の小片状の電子部品を収納するテープをリールに巻き回した概略構成を具備し、リールから電子部品を間欠的に搬送レーン４１側端部へ送り出すことで、電子部品を供給する。なお、部品供給部３０を構成するフィーダーの種類としては、テープ型のフィーダーに限られず、トレイに載置された状態で電子部品を供給するトレイ型のフィーダーであっても良い。

上記のように構成されたテープフィーダー３１は挿入完了状態で部品供給位置１２に配置され、部品供給が可能となる。そして、テープフィーダー３１から供給された部品を基板Ｐに実装するために、実装部４０は２個のヘッドユニット４５を有している。各ヘッドユニット４５はＸ方向に配列された複数本（本実施形態では１０本）の実装ヘッド４５１を有しており、各実装ヘッド４５１の先端のノズルで各テープフィーダー３１の搬送レーン４１側端部から部品を吸着することで、部品供給部３０が供給する部品を停止位置４２に停止する基板へ移載する。また、部品実装装置１では、ヘッドユニット４５を移動させるためのヘッド駆動機構４６がヘッドユニット４５毎に設けられている。具体的には、２個のヘッド駆動機構４６が上述した２個の部品供給部３０に対応して設けられている。そして、各ヘッド駆動機構４６がそれに対応するヘッドユニット４５の駆動を担う。

各ヘッド駆動機構４６は、Ｘ方向へ移動自在にヘッドユニット４５を支持しつつＸ方向に延びるＸ軸ビーム４６１を、Ｙ方向へ移動自在に支持した構成を具備する。Ｘ軸ビーム４６１には、ヘッドユニット４５に取り付けられてＸ方向に延びるＸ軸ボールネジ４６２と、Ｘ軸ボールネジ４６２を回転駆動するＸ軸モーター４６３とが取り付けられている。そして、Ｘ軸モーター４６３がＸ軸ボールネジ４６２を回転駆動すると、Ｘ軸ボールネジ４６２に螺合する不図示のナットが固定されたヘッドユニット４５がＸ軸ビーム４６１に沿ってＸ方向へ移動する。また、各ヘッド駆動機構４６は、Ｘ軸ビーム４６１の一方の端部が取り付けられて搬送レーン４１の上方をＹ方向に延びるＹ軸ボールネジ４６４と、Ｙ軸ボールネジ４６４を回転駆動するＹ軸モーター４６５とを有する。そして、Ｙ軸モーター４６３がＹ軸ボールネジ４６４を回転駆動すると、Ｙ軸ボールネジ４６４に螺合する不図示のナットが固定されたＸ軸ビーム４６１がヘッドユニット４５を伴ってＹ方向へ移動する。

このように構成された各ヘッド駆動機構４６は、Ｘ軸モーター４６３とＹ軸モーター４６５とを適宜回転させることで、部品供給部３０上方と停止位置４２の基板上方との間で、ヘッドユニット４５を移動させることができる。また、ヘッドユニット４５に設けられる各実装ヘッド４５１はヘッドユニット４５に対して図略のノズル昇降駆動機構により昇降（Ｚ軸方向の移動）可能に、かつ図略のノズル回転駆動機構によりノズル中心軸回りに回転可能となっている。これらの駆動機構のうちノズル昇降駆動機構は吸着もしくは装着を行う時の下降位置（下降端）と、搬送を行う時の上昇位置（上昇端）との間で実装ヘッド４５１を昇降させるものであり、吸着ノズル（図示省略）を昇降可能に構成している。一方、ノズル回転駆動機構は吸着ノズルを必要に応じて回転させるための機構であり、回転駆動により部品を搭載時における所定のＲ軸方向に位置させることが可能となっている。なお、これらの駆動機構については、それぞれＺ軸モーター４６６、Ｒ軸モーター４６７および所定の動力伝達機構で構成されており、制御ユニット６０のモーター制御部６３によりＺ軸モーター４６６およびＲ軸モーター４６７を駆動制御することで各実装ヘッド４５１がＺ方向およびＲ方向に移動させられる。これによって、ヘッドユニット４５は、部品供給部３０が供給する部品を実装ヘッド４５１で吸着して、停止位置４２に停止する基板Ｐへ移載することができる。

また、２個の部品供給部３０それぞれに対しては、部品認識カメラ４３がＹ方向の内側（搬送レーン４１側）から隣接して配置されている。こうして、部品認識カメラ４３が、部品供給部３０と搬送レーン４１との間（換言すれば、ヘッドユニット４５の移動経路）に設けられている。部品認識カメラ４３は、鉛直方向Ｚに平行に上方を向いて配置されており、上側を通過するヘッドユニット４５に保持された部品や、ヘッドユニット４５に取り付けられた位置認識用マーク（図示省略）を撮像する。なお、各ヘッドユニット４５には、基板Ｐに付されたフィデューシャルマーク（図示省略）を撮像するための基板認識カメラ４７が取り付けられている。

次に、カバーユニット５０の構成について図１、図４、図５Ａ、図５Ｂ、図６および図７を参照しつつ説明する。図５Ａはシャッターを開いた状態のカバーユニットを示す斜視図であり、図５Ｂはシャッターを閉じた状態のカバーユニットを示す斜視図である。また、図６は図５Ａおよび図５Ｂのカバーユニットの部分構成図であり、トップカバーおよびシャッター部材を示している。図７はトップカバーおよびシャッター部材の動作を模式的に示す図である。これらの図面のうち図５Ａおよび図５Ｂでは、カバー駆動機構を制御するための駆動バルブ群を保護する駆動カバー５５（図１参照）を取り外した状態で図示している。また、図６および図７では、トップカバーおよびシャッター部材の区別を明示するために、シャッター部材にはドットを付している。なお、この点については、後で説明する図１２ないし図１５においても同様である。

カバーユニット５０は図１や図４に示すように装置本体１０に取り付けられることで実装空間１１と部品供給空間１２とを仕切る機能を有しており、本実施形態では、４個のカバーユニット５０が配設されているが、いずれも同一構成を有している。より具体的には、カバーユニット５０は、カバー本体５１と、カバー本体５１に対して上下方向Ｚに移動自在に取り付けられたトップカバー５２と、トップカバー５２に対してＹ方向およびＺ方向に移動自在に取り付けられたシャッター部材５３と、トップカバー５２およびシャッター部材５３を駆動するカバー駆動機構５４と、駆動バルブ群を保護する駆動カバー５５（図１参照）とを備えている。カバー本体５１では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、一対のサイドプレート５１１、５１１が一括交換台車２０のＸ方向寸法よりも若干広い間隔だけＸ方向に離間して配置されている。各サイドプレート５１１は、略矩形形状を有する第１平板部位５１１ａの（−Ｙ）側辺部の中央から略長方形形状を有する第２平板部位５１１ｂが（−Ｙ）方向に延設されている。また、サイドプレート５１１、５１１の第１平板部位５１１ａの上辺部から（−Ｙ）方向の側辺部にかけてトッププレート５１２が固定されており、これらサイドプレート５１１、５１１およびトッププレート５１２によってカバー本体５１が構成されている。

各サイドプレート５１１では、第１平板部位５１１ａから第２平板部位５１１ｂにかけてカバー駆動機構５４の主要構成部品が取り付けられている。なお、Ｘ方向の両側に設けられた一対のカバー駆動機構５４はともに同一構成を有しているため、ここでは（−Ｘ）方向側のカバー駆動機構５４についてのみ説明し、（＋Ｘ）方向側のカバー駆動機構５４については説明を省略する。カバー駆動機構５４では、上下方向Ｚにおいて同一高さ位置で前側ストッパー５４１ａおよび後側ストッパー５４１ｂがそれぞれ第１平板部位５１１ａおよび第２平板部位５１１ｂに固着されている。また、サイドプレート５１１から（−Ｘ）方向側に離間した状態で、シャフト部材５４２が前側ストッパー５４１ａおよび後側ストッパー５４１ｂに貫通してＹ方向に延設されており、両ストッパー５４１ａ、５４１ｂで支持されながらＹ方向に移動自在となっている。また、シャフト部材５４２の（＋Ｙ）方向側端部はリンクプレート５４３によって駆動シリンダ５４４のピストン部と連結されている。このため、駆動シリンダ５４４のピストン部が（＋Ｙ）方向に伸長すると、それに伴いシャフト部材５４２は（＋Ｙ）方向に移動する。逆に、駆動シリンダ５４４のピストン部が（−Ｙ）方向に収縮すると、それに伴いシャフト部材５４２は（−Ｙ）方向に移動する。このシャフト部材５４２のＹ方向への移動によって、次に説明するように構成されるカム機構によってトップカバー５２およびシャッター部材５３の昇降移動、ならびにＹ方向へのシャッター部材５３の移動が実行される。

このシャフト部材５４２の中央部では、図６および図７に示すように、（−Ｘ）方向側に３本のピン５４２ａ〜５４２ｃがＹ方向に並んで立設されるとともに（＋Ｘ）方向側に２本のピン５４２ｄ、５４２ｅが立設されている。これらのうち（＋Ｘ）方向側では、シャフト部材５４２とサイドプレート５１１との間に形成される隙間にトップカバー５２の（−Ｘ）方向側支持部位５２１が位置している。この（−Ｘ）方向側支持部位５２１には、２本のカム溝５２１ａ、５２１ｂが設けられている。これらのカム溝５２１ａ、５２１ｂはいずれもＹ方向に延設された２本の水平部位を上下方向Ｚにずらして設けるとともに両水平部位を斜め部位で連結した構成を有している。そして、ピン５４２ｄ、５４２ｅはそれぞれカム溝５２１ａ、５２１ｂに嵌入されている。このため、図７の左欄に示すように、シャフト部材５４２が（−Ｙ）方向に移動すると、ピン５４２ｄ、５４２ｅがそれぞれカム溝５２１ａ、５２１ｂ内を（−Ｙ）方向に摺動し、上下方向における上記水平部位のズレ量だけ上昇する。逆に、シャフト部材５４２が（＋Ｙ）方向に移動すると、ピン５４２ｄ、５４２ｅがそれぞれカム溝５２１ａ、５２１ｂ内を（＋Ｙ）方向に摺動し、上下方向における上記水平部位のズレ量だけ下降する。なお、本実施形態では、トップカバー５２の（−Ｙ）方向側端部および（＋Ｙ）方向側端部がそれぞれストッパー５４１ａ、５４１ｂに常時当接するように構成されているため、Ｙ方向においてトップカバー５２は一定位置に静止しており、上下方向Ｚにおいてのみ昇降可能となっている。ここで、ストッパー５４１ａ、５４１ｂの代わりに別のストッパーによりトップカバー５２のＹ方向に移動を規制するように構成してもよい。

一方、（−Ｘ）方向側では、ピン５４２ａ〜５４２ｃはそれぞれシャッター部材５３の（−Ｘ）方向側支持部位５３１に設けられた長穴５３１ａ〜５３１ｃに嵌入されている。これらのうち長穴５３１ａ、５３１ｃは若干斜め方向に延設され、長穴５３１ａ、５３１ｃにそれぞれ嵌入されたピン５４２ａ、５４２ｃの先端部には、Ｃ型の留め具（図示省略）が取り付けられている。また、残りの長穴５３１ｂはＹ方向に延設され、当該長穴５３１ｂに嵌入されたピン５４２ｂの先端部にはバネ部材５３３の一方端が係止されている。さらに、このバネ部材５３３の他方端はシャッター部材５３の（−Ｘ）方向側支持部位５３１に固定されている。

図７に示すように、シャフト部材５４２が（−Ｙ）方向に移動すると、それに伴いシャッター部材５３も（−Ｙ）方向に移動し、トップカバー５２に設けられた開口部５２２の直上に位置して開口部５２２を上方から塞いで閉じる。この移動中において、ピン５４２ａ、５４２ｃがそれぞれ長穴５３１ａ、５３１ｃ内を摺動することでシャッター部材５３を上昇させるが、バネ部材５３３の作用により上記トップカバー５２の上昇タイミングよりも若干早く上昇するように構成されている。このようにシャッター部材５３により開口部５２２を閉鎖した直後に（−Ｘ）方向側支持部位５３１の（−Ｙ）方向側端部が前側ストッパー５４１ａに係止されてシャフト部材５４２とともにシャッター部材５３の（−Ｙ）方向への移動が制止される。

逆に、シャフト部材５４２が（＋Ｙ）方向に移動すると、それに伴いシャッター部材５３も（＋Ｙ）方向に移動し、開口部５２２から（＋Ｙ）方向に離間して開口部５２２を開放する。また、この移動中において、ピン５４２ａ、５４２ｃがそれぞれ長穴５３１ａ、５３１ｃ内を摺動することでシャッター部材５３を下降させるが、バネ部材５３３の作用により上記トップカバー５２の下降タイミングよりも若干遅く下降するように構成されている。このように開口部５２２からシャッター部材５３が退避した直後に（−Ｘ）方向側支持部位５３１の（＋Ｙ）方向側端部が後側ストッパー５４１ｂに係止されてシャフト部材５４２とともにシャッター部材５３の（＋Ｙ）方向への移動が制止される。なお、本実施形態では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、駆動シリンダ５４４のピストン部の（＋Ｙ）方向側においてストッパー５４１ｃがサイドプレート５１１に固着され、シャフト部材５４２が過剰に（＋Ｙ）方向に移動するのを防止する。

また、こうしたシャッター部材５３による開口部５２２の開閉状態を検出するために、本実施形態では、（−Ｘ）方向側支持部位５３１の下辺部から（−Ｚ）方向に突設した突設部位を検知するセンサ５４５ａ、５４５ｂがそれぞれ設けられている。つまり、図５Ａに示すように開口部５２２が閉じると、センサ５４５ａがシャッター部材５３を検出する一方、開口部５２２が開くと、センサ５４５ｂがシャッター部材５３を検出する一方、図５Ｂに示すように開口部５２２が閉じると、センサ５４５ａがシャッター部材５３を検出する。これらのセンサ５４５ａ、５４５ｂから出力される検出信号は制御ユニットに送られる。

次に、制御ユニットの構成について図３を参照しつつ説明する。制御ユニット６０は、装置本体の内部の適所に設けられ、論理演算を実行する周知のＣＰＵ（Central Processing Unit）、初期設定等を記憶しているＲＯＭ（Read Only Memory）、装置動作中の様々なデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成されている。

制御ユニット６０は、機能的には、演算処理部６１、記憶部６２、モーター制御部６３、画像処理部６４、クランプ制御部６５、シャッター制御部６６、サーバ通信制御部６７、フィーダー通信制御部６８を備えている。

上記モーター制御部６３は、上記Ｘ軸モーター４６３、Ｙ軸モーター４６５、Ｚ軸モーター４６６およびＲ軸モーター４６７の駆動を制御する。画像処理部６４は、部品認識カメラ４３および基板認識カメラ４７から画像データを取り込み、２値化等の画像処理を行う。クランプ制御部６５はクランプ機構１３による一括交換台車２０の装置本体１０への固定および固定解除を切り替える機能を有している。シャッター制御部６６はカバーユニット５０に設けられたセンサ５４５ａ、５４５ｂからの検出信号に基づいて駆動シリンダ５４４を制御してシャッター部材５３による開口部５２２の開閉を切り替える。サーバ通信制御部６７はサーバ（図示省略）との間で情報等の交信を行う。フィーダー通信制御部６８は各テープフィーダー３１に設けられるフィーダー制御部３２との間で情報等の交信を行う。

記憶部６２は、部品実装処理や台車交換処理のプログラムや実装に必要な各種データを記憶する実装プログラム等記憶手段、プリント基板を搬送する搬送系に関する各種データを記憶する搬送系データ記憶手段、および部品実装装置１の設備毎に固有のデータを記憶する設備固有データ記憶手段として機能する。

上記演算処理部６１は記憶部６２に記憶されているプログラムに従って、モーター制御部６３、画像処理部６４、クランプ制御部６５やシャッター制御部６６を制御するようになっている。特に、演算処理部６１は、次に説明するように一括交換台車２０の交換処理（＝台車アンクランプ処理＋台車クランプ処理）と並行して実装部４０による部品実装処理を行う。このように演算処理部６１は台車交換処理部６１１および実装処理部６１２として機能する。なお、図３中の符号７０は表示ユニットであり、制御ユニット６０と接続され、部品実装装置１の動作状態を表示する機能のほか、タッチパネルで構成されてオペレータからの入力を受け付ける入力端末としても機能する。

部品実装装置１では、上記したように基板Ｐの種類を変更する際、その変更に伴って使用するテープフィーダー３１を交換して段取りを切り替えることがある。この段取り替えを容易なものとするために、従来より一括交換台車２０が利用されている。つまり、基板Ｐの種類の変更に伴って、装置本体１０の装置本体１０から一括交換台車２０を抜き去る台車アンクランプ処理を実行した後で変更後の基板Ｐに対応する一括交換台車２０を装置本体１０に挿入してセットする台車クランプ処理を実行する。また、装置本体１０の内部では、部品供給空間１２が実装空間１１から仕切っているため、台車アンクランプ処理や台車クランプ処理を行う間において、実装部４０による部品実装や部品実装に関連する実装関連動作（基板の搬送、ノズル切替など）が実行される。以下、台車アンクランプ処理および台車クランプ処理について図面を参照しつつ説明する。

図８は図１に示す部品実装装置で実行される台車アンクランプ処理の内容を示すフローチャートである。オペレータが表示ユニット７０を操作して台車アンクランプ指令（本発明の「抜去指令」に相当）を制御ユニット６０に与えると、制御ユニット６０は装置各部を以下のように制御して台車アンクランプ処理を実行する。制御ユニット６０は実装部４０でのアクチュエータの動作状況を確認し、モーター４６３、４６５、４６６、４６７等がＯＮ状態にあり、実装部４０による部品実装や実装関連動作を実行可能な状態である場合には、そのままステップＳ１０３に進み、台車アンクランプ動作を開始する。一方、実装部４０が停止状態となっているとき（ステップＳ１０１で「ＮＯ」のとき）には、それらを駆動状態に切り替えた（ステップＳ１０２）後で次のステップＳ１０３に進み、台車アンクランプ動作を実行する。これにより、台車アンクランプ動作と並行して、台車アンクランプ動作の対象となっているテープフィーダー３１以外のもの、つまり装置本体１０に対して挿入完了状態の一括交換台車２０に装着されているテープフィーダー３１から供給される部品を基板Ｐに実装可能となる。また、交換後の部品実装処理のための準備、基板Ｐの搬送やノズル交換を台車アンクランプ動作と並行して行うことができる。

ステップＳ１０３では、台車クランプスイッチ（図示省略）をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによりＯＦＦ状態に切替えられるのを待つ。そして、台車クランプスイッチがＯＦＦ状態に切り替えられると、制御ユニット６０は駆動シリンダ５４４のピストン部を収縮させてシャッター部材５３を開口部５２２に向けて移動させ、開口部５２２を閉鎖する（ステップＳ１０４）。なお、シャッター部材５３が開口部５２２に移動した際に、この前進移動に連動してトップカバー５２およびシャッター部材５３はテープフィーダー３１に近接した近接位置（図７中の（ａ）欄に示す位置）から上方に離間した離間位置（図７中の（ｄ）欄に示す位置）に上昇して一括交換台車２０から離れる。したがって、装置本体１０から一括交換台車２０を抜き去る際に、一括交換台車２０が多少上下振動したとして一括交換台車２０に装着されたテープフィーダー３１がトップカバー５２と干渉するのを効果的に防止することができる。なお、この点については、後で説明する一括交換台車２０の挿入時も同様である。

シャッター部材５３が開口部５２２の上方に位置すると、開口部５２２の閉鎖をセンサ５４５ａが検出して制御ユニット６０に出力するが、ステップＳ１０４の実行から一定時間が経過するまでの間に上記検出信号が出力されないとき（ステップＳ１０５で「ＮＯ」のとき）、制御ユニット６０はシャッター不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１０６）。一方、センサ５４５ａから検出信号が一定時間内に出力されてシャッター部材５３が開口部５２２を塞いで閉じられたことが確認される（ステップＳ１０５で「ＹＥＳ」のとき）と、制御ユニット６０はクランプ機構１３（図３）による一括交換台車２０のクランプを解除させる（ステップＳ１０７）。

ここで、クランプ解除を確認することができなかったとき（ステップＳ１０８で「ＮＯ」のとき）、制御ユニット６０はクランプ解除不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１０９）。一方、クランプ解除を確認する（ステップＳ１０８で「ＹＥＳ」）と、制御ユニット６０は、一括交換台車２０の抜去が可能となった旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによる一括交換台車２０を促す（ステップＳ１１０）。そして、これを受けてオペレータが一括交換台車２０を装置本体１０から抜き去る。

図９は図１に示す部品実装装置で実行される台車クランプ処理の内容を示すフローチャートである。オペレータが表示ユニット７０を操作して台車クランプ指令を制御ユニット６０に与えると、制御ユニット６０の演算処理部６１は装置各部を以下のように制御して台車クランプ処理を実行する。制御ユニット６０は、台車アンクランプ処理の場合と同様に、ステップＳ１１１で実装部４０でのアクチュエータの動作状況を確認し、実装部４０がＯＮ状態である場合には、そのままステップＳ１１３に進み、台車クランプ動作を開始する。一方、実装部４０が停止状態となっているとき（ステップＳ１１１で「ＮＯ」のとき）には、それらを駆動状態に切り替えた（ステップＳ１１２）後で次のステップＳ１１３に進み、台車クランプ動作を実行する。これにより、台車クランプ動作と並行して、台車クランプ動作の対象となっているテープフィーダー３１以外のもの、つまり装置本体１０に対して挿入完了状態の一括交換台車２０に装着されているテープフィーダー３１から供給される部品を基板Ｐに実装可能となる。また、交換後の部品実装処理のための準備、基板Ｐの搬送やノズル交換を台車クランプ動作と並行して行うことができる。

ステップＳ１１３では、制御ユニット６０は、一括交換台車２０の挿入を促すメッセージを表示ユニット７０に表示し、これを受けてオペレータによる一括交換台車２０の装置本体１０への挿入が行われる。また、一括交換台車２０が挿入されて挿入完了状態となったことを確認すると、制御ユニット６０は、一定時間の間に前進端センサ（図示省略）により一括交換台車２０が検出されたか否かを確認する（ステップＳ１１４）。ここで、一定時間内に一括交換台車２０を検出することができなかった場合には、制御ユニット６０は挿入不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１１５）。一方、一括交換台車２０が装置本体１０の所定位置に挿入されたことを確認する（ステップＳ１１４で「ＹＥＳ」）と、制御ユニット６０は、台車クランプスイッチ（図示省略）をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切替える旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによりＯＮ状態に切替えられるのを待つ（ステップＳ１１６）。そして、台車クランプスイッチがＯＮ状態に切り替えられると、制御ユニット６０はクランプ機構１３（図３）により一括交換台車２０を装置本体１０にクランプする（ステップＳ１１７）。

ここで、台車クランプを確認することができなかったとき（ステップＳ１１８で「ＮＯ」のとき）、制御ユニット６０はクランプ不良が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１１９）。一方、台車クランプを確認する（ステップＳ１１８で「ＹＥＳ」）と、制御ユニット６０は挿入された一括交換台車２０に付された台車ＩＤを取得する（ステップＳ１２０）。この「台車ＩＤ」は一括交換台車２０毎に付された固有の識別情報であり、制御ユニット６０は、一括交換台車２０から台車ＩＤを読取ることでオペレータにより挿入された一括交換台車２０が所望のものであるか否かを確認する（ステップＳ１２１）。そして、所望のものではないとき（ステップＳ１２１で「ＮＯ」）、制御ユニット６０は異なる台車の挿入が発生したと判断し、エラー停止するとともに、その旨を表示ユニット７０に表示する（ステップＳ１２２）。

一方、所望の一括交換台車２０が挿入されたことを確認すると、制御ユニット６０は駆動シリンダ５４４のピストン部を伸長させてシャッター部材５３を開口部５２２から（＋Ｙ）方向に退避させて開口部５２２を開く（ステップＳ１２３）。これによって、当該開口部５２２を介してヘッドユニット４５が上記一括交換台車２０に装着されたテープフィーダー３１にアクセス可能となる。そして、当該テープフィーダー３１から供給される部品がヘッドユニット４５の実装ヘッド４５１によって基板Ｐに実装される。なお、シャッター部材５３が開口部５２２から退避した際に、この退避移動に連動してトップカバー５２が離間位置（図７中の（ｄ）欄に示す位置）から近接位置（図７中の（ａ）欄に示す位置）に下降してテープフィーダー３１に近接して開口部５２２と部品との距離が短くなる。このため、開口部５２２を介した実装ヘッド４５１の先端部（吸着ノズル）による部品吸着および吸着した部品の取出時における実装ヘッド４５１の昇降距離が縮まり、部品実装に要する時間を短縮することができる。

以上のように、上記した第１実施形態では、装置本体１０内をカバーユニット５０によって実装空間１１および部品供給空間１２に仕切り、一括交換台車２０のアンクランプ処理およびクランプ処理を行っている間にも、実装空間１１で基板Ｐへの部品の実装動作を実行している。したがって、高い稼働率で部品実装を行うことができる。なお、一括交換台車２０の間に、段取り替え後の部品実装を行うための準備処理、例えば基板Ｐの搬送やノズル交換などの実装関連動作を実行することも可能であり、これによって稼働率の向上を図ることができる。

また、上記第１実施形態では、カバーユニット５０の一部にのみ開口部５２２を設け、当該開口部５２２を介してヘッドユニット４５の実装ヘッド４５１がテープフィーダー３１にアクセスするように構成している。特に、本実施形態では、図２や図５Ｂに示すように、開口部５２２はＸ方向に配列されたテープフィーダー３１の先端部（部品供給位置）を上方より臨むように配置方向Ｘに延設されており、開口部５２２を部品取出用に特化させている。したがって、実装空間１１から部品供給空間１２へのアクセス、ならびに部品供給空間１２から実装空間１１へのアクセスが限られた領域に制限され、不都合な干渉が発生するのを効果的に抑制することができる。

また、上記第１実施形態では、開口部５２２に対してシャッター部材５３が進退移動して開口部５２２を開閉制御しており、一括交換台車２０の交換時にはシャッター部材５３により開口部５２２が閉じられ、実装空間１１と部品供給空間１２との間での相互アクセスが制限されている。したがって、例えば交換作業中に誤って実装ヘッド４５１が部品供給空間１２に移動してきて一括交換台車２０と干渉するのを効果的に防止することができる。

また、上記第１実施形態では、シャッター部材５３を進退移動させるために、両サイドプレート５１１の各々にカバー駆動機構５４を設け、制御ユニット６０によって両カバー駆動機構５４を同期して作動させている。このため、シャッター部材５３による開口部５２２の開閉を安定的、かつ確実に行うことができる。

また、上記第１実施形態では、図５Ａや図７に示すように、部品実装を行う実装空間１１から離れる方向、つまり（＋Ｙ）方向にシャッター部材５３が移動して開口部５２２を開いている。ここで、開口部５２２からのシャッター部材５３の退避方向は特に限定されるものではないが、上記退避方向によってタクトタイムが異なる。つまり、実装空間１１側にシャッター部材５３を退避させるためには、開口部５２２の実装空間１１側にシャッター部材５３の退避領域を設ける必要があり、その分だけテープフィーダー３１の部品供給位置が実装空間１１から離れてヘッドユニット４５の移動距離が長くなる。その結果、タクトタイムが増大してしまう。これに対し、上記第１実施形態では、退避方向を（＋Ｙ）方向に設定しているため、開口部５２２の実装空間１１側に退避領域を設ける必要がなく、開口部５２２と実装空間１１との距離を近づけることができ、タクトタイムを効果的に低減させることができる。

また、上記第１実施形態では、開口部５２２が設けられたトップカバー５２をシャッター部材５３の進退移動に連動させて昇降させるように構成している。すなわち、一括交換台車２０の挿入を完了した挿入完了状態ではトップカバー５２がテープフィーダー３１に近接して実装ヘッド４５１の昇降距離を縮めて部品実装に要するタクトタイムの短縮を図っている。また、一括交換台車２０の交換時には、トップカバー５２が上方に移動して上下方向Ｚにおけるテープフィーダー３１との距離を広げている。このため、一括交換台車２０を安定して交換することができる。

図１０は本発明にかかる部品実装装置の第２実施形態における台車アンクランプ処理を示すフローチャートである。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、一括交換台車２０のアンクランプ処理において、シャッター部材５３を開口部５２２に向けて移動させる前に、ヘッドユニット４５を交換対象となっている一括交換台車２０から退避させている点である。なお、その他の構成は第１実施形態と基本的に同一である。したがって、以下においては、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。また、図面中のステップのうち同一の動作内容については対応するステップをカッコ内に記載して詳しい説明を省略する。これらの点に関しては、その他の実施形態において同様である。

第２実施形態では、オペレータが表示ユニット７０を操作して台車アンクランプ指令を制御ユニット６０に与えると、制御ユニット６０は、第１実施形態と同様に、ステップＳ２０１、Ｓ２０２を実行して駆動状態の実装部４０をそのまま維持する、あるいは停止状態の実装部４０を駆動状態に切り替えた後で、実装部４０による部品実装や実装関連動作を実行しながら台車アンクランプ動作を実行する。この台車アンクランプ動作では、台車クランプスイッチ（図示省略）をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによりＯＦＦ状態に切替えられるのを待つ（ステップＳ２０３）。そして、台車クランプスイッチがＯＦＦ状態に切り替えられると、制御ユニット６０は、交換対象となっている一括交換台車２０に装着されているテープフィーダー３１から供給される部品を基板Ｐに実装している場合には、当該部品の基板Ｐへの実装を中断し、ヘッドユニット４５を当該一括交換台車２０から退避させる（ステップＳ２０４）。なお、その他の一括交換台車２０を利用した部品実装や実装関連動作については継続させる。

この退避動作についてはステップＳ２０５で退避完了が確認されるまで継続され、退避完了の確認後に、第１実施形態と同様に、ステップＳ２０６〜２１２を実行する。すなわち、シャッター部材５３による開口部５２２の閉鎖動作、クランプ機構１３による一括交換台車２０のクランプの解除動作および一括交換台車２０の抜去動作を実行する。

以上のように、本発明の第２実施形態によれば、シャッター部材５３を開口部５２２に移動させて開口部５２２を閉じる前に、交換対象となる一括交換台車２０からヘッドユニット４５を退避させている。したがって、上記第１実施形態と同様の作用効果が得られるのみならず、ヘッドユニット４５がシャッター部材５３と干渉するのを確実に防止することができる。

図１１は本発明にかかる部品実装装置の第３実施形態における台車アンクランプ処理を示すフローチャートである。この第３実施形態が第２実施形態と大きく相違する点は、第２実施形態では台車クランプスイッチがＯＦＦ状態に切り替えられると、直ちにヘッドユニット４５を退避させているが、第３実施形態ではヘッド作業を完了させた後でヘッドユニット４５を退避させている点である。この「ヘッド作業」とは、テープフィーダー３１から供給される部品をヘッドユニット４５により基板Ｐに実装する作業を意味している。現在進行中のヘッド作業に必要な部品の供給元として、交換対象となっている一括交換台車２０に装着されたテープフィーダー３１が含まれることがある。この場合、少なくとも当該テープフィーダー３１からの部品供給が完了するのを待つことで、基板Ｐに対するヘッド作業を途中で中断させるのを回避することができる。そこで、第３実施形態では、以下に説明するようにヘッドユニット４５の退避に先立って、当該テープフィーダー３１からの部品供給を完了させている。なお、その他の構成および動作は基本的に第２実施形態と同様である。

第３実施形態では、オペレータが表示ユニット７０を操作して台車アンクランプ指令を制御ユニット６０に与えると、制御ユニット６０は、第１実施形態や第２実施形態と同様に、ステップＳ３０１、Ｓ３０２を実行して駆動状態の実装部４０をそのまま維持する、あるいは停止状態の実装部４０を駆動状態に切り替えた後で、実装部４０による部品実装や実装関連動作を実行しながら台車アンクランプ動作を実行する。この台車アンクランプ動作では、台車クランプスイッチ（図示省略）をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切替える旨のメッセージを表示ユニット７０に表示し、オペレータによりＯＦＦ状態に切替えられるのを待つ（ステップＳ３０３）。そして、台車クランプスイッチがＯＦＦ状態に切り替えられると、制御ユニット６０は、交換対象となっている一括交換台車２０に装着されているテープフィーダー３１から供給される部品を基板Ｐに実装するヘッド作業が現在進行中のタクトに残っているか否かを判断する（ステップＳ３０４）。そして、残っていると判断する間（ステップＳ３０４で「ＹＥＳ」）、制御ユニット６０はヘッド作業を継続する（ステップＳ３０５）。

一方、上記ヘッド作業が完了した時点で、第２実施形態と同様に、ステップＳ３０６〜Ｓ３１４を実行する。すなわち、当該一括交換台車２０からのヘッドユニット４５の退避動作、シャッター部材５３による開口部５２２の閉鎖動作、クランプ機構１３による一括交換台車２０のクランプの解除動作および一括交換台車２０の抜去動作を実行する。

以上のように、本発明の第３実施形態によれば、交換対象の一括交換台車２０からヘッドユニット４５を退避させる前に、当該一括交換台車２０に装着されているテープフィーダー３１から供給される部品を基板Ｐに実装するヘッド作業を完了させた後で当該一括交換台車２０からヘッドユニット４５を退避させている。したがって、上記第１実施形態や第２実施形態と同様の作用効果が得られるのみならず、ヘッド作業の中断を防止して作業効率を高めることが可能となっている。

ところで、上記実施形態では、図５Ａや図７に示すように、部品実装を行う実装空間１１から離れる（＋Ｙ）方向にシャッター部材５３が移動して開口部５２２を開いているが、実装空間１１側にシャッター部材５３が移動して開口部５２２を開くように構成してもよい（第４実施形態ないし第７実施形態）。

図１２は本発明にかかる部品実装装置の第４実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。なお、同図中の実線矢印は開口部５２２を開く際の動作順序を示し、破線矢印は開口部５２２を閉じる際の動作順序を示している。この点については、後で説明する図１３ないし図１５においても同様である。

この第４実施形態では、図１２に示すように、シャッター部材５３と、当該シャッター部材５３を駆動するシャッター駆動機構５６とが設けられている。シャッター駆動機構５６は、第１実施形態と同様に、各サイドプレート５１１に取り付けられている。図面への図示を省略するが、各シャッター駆動機構５６は第１実施形態と同様に駆動シリンダとカム機構を有しており、駆動シリンダのピストン部の伸縮運動がカム機構によってシャッター部材５３のＹ方向へのスライド運動に変換されて開口部５２２を開閉する。すなわち、開口部５２２を開く際には、開口部５２２がシャッター部材５３により閉じている状態（図１２の（ａ）状態）からシャッター部材５３が（−Ｙ）方向にスライドし、図１２の（ｂ）状態および（ｃ）状態を経由して開口部５２２よりも（−Ｙ）方向側に位置する（図１２の（ｄ）状態）。逆に、開口部５２２を閉じる際には、上記とは正反対の動作を実行し、図１２の（ｄ）状態から図１２の（ｃ）状態および（ｂ）状態を経由して図１２の（ａ）状態に戻る。なお、単にシャッター部材５３をスライドさせるだけでなく、第１実施形態と同様に、スライド移動に連動してシャッター部材５３およびトップカバー５２を昇降させるように構成してもよい。この点については、以下の実施形態においても同様である。

図１３は本発明にかかる部品実装装置の第５実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。この第５実施形態では、図１３に示すように、シャッター部材５３と、当該シャッター部材５３を駆動するシャッター駆動機構５７とが設けられている。シャッター駆動機構５７は、第１実施形態と同様に、各サイドプレート５１１に取り付けられている。図面への図示を省略するが、各シャッター駆動機構５７は第１実施形態と同様に駆動シリンダとカム機構を有しており、駆動シリンダのピストン部の伸縮運動がカム機構によってシャッター部材５３のＹ方向へのスライド運動とＸ方向に延びる回動軸ＡＸを回動中心とする回動運動とに変換されて開口部５２２を開閉する。すなわち、開口部５２２を開く際には、開口部５２２がシャッター部材５３により閉じている状態（図１３の（ａ）状態）からシャッター部材５３が（−Ｙ）方向にスライドする（図１３の（ｂ）状態）。それに続いて、シャッター部材５３は回動軸ＡＸを回動中心として回動し、図１３の（ｃ）状態、（ｄ）状態を経由してシャッター部材５３は約９０゜時計回りに回動する（図１３の（ｄ）状態）。逆に、開口部５２２を閉じる際には、上記とは正反対の動作を実行し、図１３の（ｅ）状態から図１３の（ｄ）状態、（ｃ）状態および（ｂ）状態を経由して図１３の（ａ）状態に戻る。

図１４は本発明にかかる部品実装装置の第６実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。この第６実施形態では、図１４に示すように、２つのシャッター部材５３Ａ、５３Ｂと、当該シャッター部材５３Ａ、５３Ｂを駆動するシャッター駆動機構５８とが設けられている。シャッター駆動機構５８は、第１実施形態と同様に、各サイドプレート５１１に取り付けられている。図面への図示を省略するが、各シャッター駆動機構５８は第１実施形態と同様に駆動シリンダとカム機構を有しており、駆動シリンダのピストン部の伸縮運動がカム機構によってシャッター部材５３ＢのＹ方向へのスライド運動とに変換されて開口部５２２を開閉する。また、シャッター部材５３Ａはシャッター部材５３Ｂに連結されるとともにシャッター部材５３Ｂのスライド運動に連動して回動するように構成されている。

そして、開口部５２２を開く際には、開口部５２２がシャッター部材５３Ｂにより閉じている状態（図１４の（ａ）状態）からシャッター部材５３Ｂが（−Ｙ）方向にスライドするとともに当該スライドに連動してシャッター部材５３Ａが回動する（図１４の（ｂ）状態）。さらに、シャッター部材５３Ｂが（−Ｙ）方向にスライドすると、図１４の（ｃ）状態、（ｄ）状態および（ｅ）状態を経由して開口部５２２よりも（−Ｙ）方向側に位置するとともにシャッター部材５３Ａが回動し、Ｘ方向からの側面視でシャッター部材５３Ａの大半部分がシャッター部材５３Ｂと重なり合う（図１４の（ｆ）状態）。逆に、開口部５２２を閉じる際には、上記とは正反対の動作を実行し、図１４の（ｆ）状態から図１４の（ｅ）状態、（ｄ）状態、（ｃ）状態および（ｂ）状態を経由して図１４の（ａ）状態に戻る。

図１５は本発明にかかる部品実装装置の第７実施形態における開口部の開閉動作を模式的に示す図である。この第７実施形態が第６実施形態と大きく相違する点は、シャッター部材５３Ａが静止しているのに対し、シャッター部材５３Ｂがシャッター部材５３Ａおよびトップカバー５２に対してスライド自在となっている点である。この第６実施形態では、開口部５２２を開く際には、開口部５２２がシャッター部材５３Ｂにより閉じている状態（図１５の（ａ）状態）からシャッター部材５３Ｂが（−Ｙ）方向にスライドする（図１５の（ｂ）状態）。さらに、シャッター部材５３Ｂが（−Ｙ）方向にスライドして開口部５２２が開く（図１５の（ｃ）状態）。逆に、開口部５２２を閉じる際には、上記とは正反対の動作を実行し、図１５の（ｃ）状態から図１５の（ｂ）状態を経由して図１５の（ａ）状態に戻る。

このように上記した第１実施形態ないし第７実施形態では、一括交換台車２０が本発明の「台車」の一例に相当している。テープフィーダー３１が本発明の「部品供給ユニット」の一例に相当している。また、トップカバー５２が本発明の「カバー部材」の一例に相当している。また、カバー駆動機構５４およびシャッター駆動機構５６〜５８が本発明の「シャッター駆動部」の一例に相当しており、これらによるシャッター部材５３の移動方向Ｙが本発明の「進退方向」に相当している。また、カバー駆動機構５４が本発明の「カバー昇降部」としても機能している。一括交換台車２０の交換処理（＝台車アンクランプ処理＋台車クランプ処理）が本発明の「台車交換工程」の一例に相当し、上記交換処理中の部品の実装動作が本発明の「実装工程」の一例に相当している。
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、上記実施形態では、第１実施形態ないし第３実施形態では、カバー駆動機構５４を各サイドプレート５１１に設け、両者を同期してシャッター部材５３およびトップカバー５２を駆動しているが、一方のサイドプレート５１１のみにカバー駆動機構５４を設けてもよく、この場合、他方のサイドプレート５１１にはＹ方向のガイド機構を設けるのが望ましい。

また、上記実施形態では、２本の搬送レーン４１を有する、いわゆるデュアレーン方式の部品実装装置１に本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、搬送方式、ヘッドユニットの個数、実装ヘッドの本数や配置などについても任意であり、一括交換台車２０を用いる部品実装装置全般に適用可能である。

この発明は、台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装技術全般に適用することができる。

１…部品実装装置
１０…装置本体
１１…実装空間
１２…部品供給空間
２０…（一括交換）台車
３０…部品供給部
３１…テープフィーダー（部品供給ユニット）
４５…ヘッドユニット
５０…カバーユニット
５１…カバー本体
５２…トップカバー（カバー部材）
５３，５３Ａ，５３Ｂ…シャッター部材
５４…カバー駆動機構（シャッター駆動部、カバー昇降部）
５６〜５８…シャッター駆動機構（シャッター駆動部）
４５１…実装ヘッド
５２２…開口部
５４４…駆動シリンダ
５４５ａ、５４５ｂ…センサ
Ｐ…基板

Claims (10)

1. 台車に装着された部品供給ユニットから供給される部品を基板に実装する部品実装装置であって、
   前記台車を挿抜自在に構成され、前記台車の挿入によって前記部品供給ユニットが配置されて部品の供給が可能となる部品供給空間と前記基板への部品の実装を行う実装空間とを有する装置本体と、
   前記装置本体内で前記実装空間を前記部品供給空間から分離することで、前記装置本体に対する前記台車の挿抜による台車交換中に前記実装空間での前記基板への部品の実装動作を実行可能とするカバーユニットと、を備え、
   前記カバーユニットは、前記部品供給空間と前記実装空間とを連通する開口部が設けられたカバー部材と、前記開口部に対して進退自在なシャッター部材と、前記シャッター部材を水平方向に移動させることで前記開口部に対して進退移動させて前記開口部を開閉するシャッター駆動部とを有し、
   前記シャッター駆動部は、前記台車の前記装置本体への挿入が完了した挿入完了状態で前記開口部を開き、前記装置本体への前記台車の挿入が完了していない挿入未完状態で前記開口部を閉じる
   ことを特徴とする部品実装装置。
2. 請求項１に記載の部品実装装置であって、
   前記実装動作を行うヘッドユニットを備え、
   前記ヘッドユニットは、前記台車の前記装置本体への挿入が完了した挿入完了状態で、前記開口部を介して前記部品供給ユニットから供給される部品の前記実装動作を行う部品実装装置。
3. 請求項１または２に記載の部品実装装置であって、
   複数の前記部品供給ユニットが前記台車上で配置方向に並設され、
   前記開口部は前記複数の部品供給ユニットを上方より臨むように前記配置方向に延設され、
   前記挿入未完状態では、前記シャッター部材は前記開口部を上方より覆って塞ぐ部品実装装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の部品実装装置であって、
   前記シャッター駆動部は、前記シャッター部材の進退方向と直交する水平方向の少なくとも一方側に配設されている部品実装装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の部品実装装置であって、
   前記シャッター駆動部は、前記シャッター部材を前記実装空間から離れる方向に移動させて前記開口部を開く部品実装装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の部品実装装置であって、
   前記カバー部材は上下方向に移動自在に設けられ、
   前記カバーユニットは、前記挿入完了状態で前記部品供給ユニットに近接した近接位置に位置させる一方で、前記挿入未完状態では前記近接位置よりも上方の離間位置に位置させるカバー昇降部を有する部品実装装置。
7. 部品供給ユニットが装着された台車を装置本体に挿入することで前記装置本体内の部品供給空間に配置し、前記部品供給ユニットから供給される部品を前記装置本体内の実装空間で基板に実装する部品実装方法であって、
   カバーユニットによって前記実装空間および前記部品供給空間を仕切りながら前記装置本体に対する前記台車の挿抜により台車交換を行う台車交換工程と、
   前記台車交換中に、前記実装空間で前記基板に部品を実装する実装工程と、を備え、
   前記カバーユニットは、前記部品供給空間と前記実装空間とを連通する開口部が設けられたカバー部材と、前記開口部に対して進退自在なシャッター部材と、前記シャッター部材を水平方向に移動させることで前記開口部に対して進退移動させて前記開口部を開閉するシャッター駆動部とを有し、
   前記台車交換工程は、前記装置本体への前記台車の挿入が完了した挿入完了状態を検出する工程と、前記挿入完了状態の検出に応じて前記シャッター駆動部により前記シャッター部材を前記開口部から前記水平方向に移動させて前記開口部を開放する工程とを有する
   ことを特徴とする部品実装方法。
8. 請求項７に記載の部品実装方法であって、
   前記実装工程は、前記部品供給空間に配置された前記部品供給ユニットから供給される部品をヘッドユニットにより前記開口部を介して吸着保持して前記部品の実装を行う工程と、前記装置本体からの前記台車の抜去指令に応じて前記ヘッドユニットによる部品の吸着を中止して前記ヘッドユニットを前記開口部から退避させる工程とを有し、
   前記台車交換工程は、前記ヘッドユニットが前記開口部から退避したことを確認した後で前記シャッター部材を前記開口部に移動させて前記開口部を閉鎖する工程とを有する部品実装方法。
9. 請求項７に記載の部品実装方法であって、
   前記実装工程は、前記部品供給空間に配置された前記部品供給ユニットから供給される部品を前記開口部を介してヘッドユニットにより吸着保持して前記部品を実装する実装動作を繰り返して行う工程と、一の実装動作を行っている途中で前記装置本体からの前記台車の抜去指令を受けた時には当該一の実装動作を完了した後で前記ヘッドユニットを前記開口部から退避させる工程とを有し、
   前記台車交換工程は、前記ヘッドユニットが前記開口部から退避したことを確認した後で前記シャッター部材を前記開口部に移動させて前記開口部を閉鎖する工程とを有する部品実装方法。
10. 請求項７ないし９のいずれか一項に記載の部品実装方法であって、
    前記台車交換工程は、前記シャッター部材による前記開口部の閉鎖を検出する工程と、前記開口部の閉鎖の検出後に前記装置本体に対する前記台車のクランプを解除して前記台車の抜去を可能とする工程とを有する部品実装方法。

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