JP7271673B2

JP7271673B2 - 作業機、および部品搬送方法

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Publication number: JP7271673B2
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Inventors: 寛之大嶋
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Description

本発明は、作業機内に搬入された板状部材に対する作業を行う作業機等に関するものである。

下記特許文献には、回路基板などの板状部材に対する作業を行う作業機の一例が記載されている。

特開平８－２４１９１８号公報

作業機では、電気回路を構成する部品だけでなく、電気回路を構成しない部品の保持作業も実行される場合がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、電気回路を構成しない部品の保持作業等を好適に実行することである。

上記課題を解決するために、本明細書は、電気回路を構成しない部品が載置された状態の板状部材を搬入するための搬送装置と、前記搬送装置により搬入された板状部材の下方から、前記電気回路を構成しない部品を突き上げることで、前記板状部材から離間させる突上部材と、前記突上部材により突き上げられた前記電気回路を構成しない部品を保持する作業ヘッドとを備え、前記作業ヘッドは、電気回路を構成する部品も保持する作業機を開示する。

また、上記課題を解決するために、本明細書は、電気回路を構成する部品を保持する作業ヘッドを備え、電気回路を構成しない部品が載置された状態の板状部材が搬入された作業機において、前記電気回路を構成しない部品を前記板状部材から搬送する部品搬送方法であって、前記作業機に搬入された板状部材の下方から、前記電気回路を構成しない部品を、突上部材により突き上げることで、前記板状部材から離間した状態にする離間工程と、前記離間工程において前記板状部材から離間した状態の前記電気回路を構成しない部品を、前記作業ヘッドが保持して前記板状部材の上方から搬送する搬送工程とを含む部品搬送方法を開示する。

本開示によれば、電気回路を構成しない部品が載置された状態の板状部材が、作業機内に搬入され、その板状部材の下方から、電気回路を構成しない部品が突上部材により突き上げられる。そして、突上部材により突き上げられた電気回路を構成しない部品が、作業ヘッドにより保持される。これにより、電気回路を構成しない部品の保持作業等を好適に実行することができる。

電子部品装着機を示す斜視図である。搬送保持装置を示す斜視図である。搬送保持装置を示す平面図である。図３のＡＡ線における断面図である。図３のＢＢ線における断面図である。キャリアを示す斜視図である。吸着ノズルを示す断面図である。制御装置を示すブロック図である。部品カバーが載置された状態のキャリアを示す斜視図である。部品カバーが突上ピンにより突き上げられる際の作動図である。部品カバーが突上ピンにより突き上げられる際の作動図である。部品カバーが突上ピンにより突き上げられる際の作動図である。部品カバーが突上ピンにより突き上げられる際の作動図である。部品カバーが突上ピンにより突き上げられる際の作動図である。電気部品が載置された状態のキャリアを示す斜視図である。電気部品及び部品カバーが載置された状態のキャリアを示す斜視図である。

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。

図１に、本発明の実施例の電子部品装着機１０を示す。電子部品装着機１０は、キャリアへの電気部品の装着作業を実行するための装置である。電子部品装着機１０は、搬送保持装置２０と、移動装置（図８参照）２２と、装着ヘッド２４と、供給装置２６と、パーツカメラ２８と、マークカメラ（図８参照）３０と、カバー載置台３４と、制御装置（図８参照）３６とを備えている。

搬送保持装置２０は、後に詳しく説明するキャリア４０を搬送・保持するための装置であり、ベース４６のＹ軸方向での略中央部において、Ｘ軸方向に延びるように配設されている。搬送保持装置２０は、図２乃至図５に示すように、コンベア装置５０と、保持装置５２とを有している。図２は、搬送保持装置２０を斜め上方からの視点において示す図であり、図３は、搬送保持装置２０を上方からの視点において示す図である。また、図４は、図３のＡＡ線からの視点において示す図であり、図５は、図３のＢＢ線からの視点において示す図である。

コンベア装置５０は、１対のガイドレール６０，６２と、各ガイドレール６０，６２に設けられたコンベアベルト６６を有している。１対のガイドレール６０，６２は、互いに平行に配設されており、各ガイドレール６０，６２は、１対の支持脚７０を介して支持プレート７２の上面において支持されている。なお、ガイドレール６０，６２はＸ軸方向に延びるように配設されている。

また、各ガイドレール６０，６２の側面には２個のプーリ７４，７６がＹ軸方向を軸心として配設されている。それら２個のプーリ７４，７６は、各ガイドレール６０，６２の両端部に配設されている。なお、ガイドレール６０とガイドレール６２とは、互いのプーリ７４，７６の配設面が対向する状態で配設されている。そして、コンベアベルト６６が、各ガイドレール６０，６２のプーリ７４，７６に巻き掛けられており、コンベアベルト６６は、電磁モータ（図８参照）７８の駆動により周回する。

なお、コンベアベルト６６の周回方向は、図４での時計回りの方向とされている。これにより、コンベアベルト６６の上にキャリア４０を載置することで、キャリア４０は、プーリ７４が配設されている側からプーリ７６が配設されている側に向かって、コンベアベルト６６によって搬送される。

また、保持装置５２は、昇降テーブル８０と、複数の突上ピン８２と、テーブル昇降機構８６と、クランプ装置８８とを有している。昇降テーブル８０は、概して矩形をなし、各ガイドレール６０，６２の１対の支持脚７０の間に延びだすように、ガイドレール６０，６２の下方に配置されている。また、昇降テーブル８０の上面には、複数の突上ピン８２が立設されている。各突上ピン８２は、図５に示すように、概して円柱状の本体９０と、本体９０の上端面から上方に向って延び出すピン９２とにより構成されている。そして、ピン９２は、段付き形状とされており、本体９０の上端面から延び出す大径ピン９４と、その大径ピン９４の上端面から延び出す小径ピン９６とにより構成されている。また、昇降テーブル８０は、テーブル昇降機構８６を介して、支持プレート７２の上面に配設されており、テーブル昇降機構８６は、電磁モータ（図８参照）９８の駆動により昇降テーブル８０を昇降させる。

また、クランプ装置８８は、１対のクランプバー１００と、１対のクランププレート１０２とを有している。クランプバー１００は、概して板状をなし、クランプバー１００の長さ寸法が、昇降テーブル８０のＸ軸方向における長さ寸法より長くされている。そして、１対のクランプバー１００の各々は、各クランプバー１００の両端の間に昇降テーブル８０が位置するように、ガイドレール６０，６２の上面に固定されている。つまり、クランプバー１００の下方に昇降テーブル８０が延び出すように、クランプバー１００がガイドレール６０，６２の上面に固定されている。なお、クランプバー１００は、ガイドレール６０，６２に配設されているコンベアベルト６６の上方に延びだすように、ガイドレール６０，６２の上面に固定されている。

また、クランププレート１０２は、概して矩形の板状をなし、クランププレート１０２の長手方向における長さ寸法が、クランプバー１００の長さ寸法と略同じとされている。クランププレート１０２は、コンベアベルト６６の上方に延びだすクランプバー１００の下方において、クランプバー１００と同じ方向に延び出しており、立設した状態で、ガイドレール６０，６２により上下方向にスライド可能に保持されている。つまり、ガイドレール６０，６２のコンベアベルト６６が配設された側の側面に、保持具１０８が配設されている。そして、そのガイドレール６０，６２の側面と、クランププレート１０２の側面とが対向した状態で、クランプバー１００の下方において、クランププレート１０２が保持具１０８により上下方向にスライド可能に保持されている。

なお、ガイドレール６０，６２により上下方向にスライド可能に保持されたクランププレート１０２が、最も下方にスライドした際に、図５に示すように、クランププレート１０２の上端は、コンベアベルト６６の上面より下方に位置しており、クランププレート１０２の下端は、上昇していない状態での昇降テーブル８０の上面より上方に位置している。

このような構造により、搬送保持装置２０では、コンベア装置５０により搬送されたキャリア４０が保持装置５２により保持される。また、搬送保持装置２０は、吸引装置１１０を有している。吸引装置１１０は、クランププレート１０２の側面に固定されており、吸引装置１１０の上端及び下端は、クランププレート１０２の上端及び下端と同じ高さとされている。そして、吸引装置１１０は、保持装置５２により保持されたキャリア４０の下面側から、キャリア４０に載置された電気部品を吸引する。

詳しくは、キャリア４０は、図６に示すように、概して矩形の平板形状とされており、キャリア４０には、電気部品（図１４参照）１１２を載置するための部品載置部１１６が複数個、形成されている。また、それら複数の部品載置部１１６の各々に上下方向に貫通する複数の貫通孔１１８が形成されている。そして、後に詳しく説明するように、昇降テーブル８０が上昇することで、吸引装置１１０も上昇し、吸引装置１１０の上面がキャリア４０の下面に密着する。この際、キャリア４０が保持装置５２により保持された位置において、キャリア４０の複数の貫通孔１１８の各々に、キャリア４０の下面側から、吸引装置１１０が連通する。これにより、キャリア４０に載置された電気部品１１２が、キャリア４０の下面側から吸引装置１１０により吸引される。

また、キャリア４０の上面には、複数の部品載置部１１６の各々を挟むように、複数の磁石１２０が埋設されている。これにより、後に詳しく説明する部品カバー（図１参照）１２２がキャリア４０に磁石１２０により着脱可能に固着する。さらに、キャリア４０には、複数の挿入穴１２６が形成されている。複数の挿入穴１２６は、保持装置５２の昇降テーブル８０の上に載置されている突上ピン８２に対応して配設されており、挿入穴１２６の内径は、突上ピン８２の大径ピン９４の外径より大きくされている。これにより、キャリア４０の挿入穴１２６に、突上ピン８２の大径ピン９４を挿入することが可能とされている。

また、移動装置２２は、装着ヘッド２４が取り付けられるスライダ（図示省略）と、Ｘ軸方向スライド機構（図示省略）と、Ｙ軸方向スライド機構（図示省略）とを有している。Ｘ軸方向スライド機構は、電磁モータ（図８参照）１３０の作動によりスライダをＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸方向スライド機構は、電磁モータ（図８参照）１３２の作動によりスライダをＹ軸方向に移動させる。これにより、装着ヘッド２４は、移動装置２２によってベース４６上の任意の位置に移動する。

装着ヘッド２４は、電気部品１１２を装着するものであり、下端面に設けられた吸着ノズル１４０を有している。吸着ノズル１４０は、本出願人が本願より先に出願した特願２０１６―５５２７７９に記載されているため簡単に説明すると、図７に示すように、概して円筒状のハウジング１４２の下端部において、吸着パッド１４４が上下方向に移動可能に保持されている。その吸着パッド１４４は、弾性変形可能な素材により形成されており、その吸着パッド１４４の下端はラッパ状とされている。また、吸着パッド１４４の内部は空洞とされており、その吸着パッド１４４の空洞とされた内部がエア通路１４６を介して、正負圧供給装置（図８参照）１４８に通じている。そして、正負圧供給装置１４８によりエア通路１４６に負圧が供給されることで、吸着パッド１４４によって電気部品１１２が吸着保持される。また、エア通路１４６への負圧の供給により吸着パッド１４４が上方に向かって移動する。この際、吸着パッド１４４の外縁部が、ハウジング１４２に下端部においてサポートされる。これにより、電気部品１１２を吸着保持する際の吸着パッド１４４の弾性変形が抑制され、吸着パッド１４４による電気部品１１２の吸着保持が担保される。そして、正負圧供給装置１４８によりエア通路１４６に僅かな正圧が供給されることで、吸着パッド１４４による保持が解除され、電気部品１１２が離脱する。また、装着ヘッド２４は、吸着ノズル１４０を昇降させるノズル昇降装置（図８参照）１５０を有しており、ノズル昇降装置１５０によって、装着ヘッド２４は、保持する電気部品１１２の上下方向の位置を変更する。なお、吸着ノズル１４０は、装着ヘッド２４にワンタッチで着脱可能とされており、異なる種類の吸着ノズルに交換することが可能とされている。なお、ワンタッチで着脱とは、作業者が工具を用いることなく、吸着ノズルを着脱することである。

また、供給装置２６は、図１に示すように、電子部品装着機１０のＹ軸方向の端部に配設されており、トレイ１５６に載置された状態の電気部品１１２を電子部品装着機１０に供給する装置である。供給装置２６は、トレイ収納庫（図示省略）と、トレイ移動装置１５８とを有している。トレイ収納庫には、複数のトレイ１５６が収納されている。そして、トレイ収納庫に収納されているトレイ１５６がトレイ移動装置１５８の作動により、部品供給位置（図１でのトレイ１５６が図示されている位置）まで引き出され、その部品供給位置においてトレイ１５６から部品が装着ヘッド２４に供給される。

パーツカメラ２８は、ベース４６に上を向いた状態で供給装置２６の隣に配設されている。これにより、装着ヘッド２４をパーツカメラ２８の上方に移動させることで、パーツカメラ２８は、吸着ノズル１４０に保持された電気部品１１２を撮像することが可能である。また、マークカメラ３０は、移動装置２２の装着ヘッド２４が取り付けられるスライダに下を向いた状態で固定されており、移動装置２２の作動により任意の位置に移動する。これにより、マークカメラ３０は、ベース４６上の任意の位置を撮像することが可能である。

カバー載置台３４は、搬送保持装置２０を挟んで、供給装置２６と対向するように配設されている。カバー載置台３４は、平板形状とされており、その上面は、３枚分の部品カバー１２２を重ねることなく載置することが可能なスペースとされている。

また、制御装置３６は、図８に示すように、コントローラ１６０と、複数の駆動回路１６２を備えている。複数の駆動回路１６２は、上記電磁モータ７８，９８，１３０，１３２、吸引装置１１０、正負圧供給装置１４８、ノズル昇降装置１５０、トレイ移動装置１５８に接続されている。コントローラ１６０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１６２に接続されている。これにより、搬送保持装置２０、移動装置２２等の作動が、コントローラ１６０によって制御される。また、コントローラ１６０は、画像処理装置１６６にも接続されている。画像処理装置１６６は、パーツカメラ２８およびマークカメラ３０により撮像された撮像データを処理するための装置である。これにより、コントローラ１６０は、撮像データから各種情報を取得する。

電子部品装着機１０では、上述した構成によって、コンベア装置５０で電気部品１１２が装着されていないキャリア４０が部品カバー１２２を載せた状態で搬入される。そして、電子部品装着機１０において、装着ヘッド２４の吸着ノズル１４０によって部品カバー１２２がキャリア４０から取り外され、その部品カバー１２２が取り外されたキャリア４０の上に、装着ヘッド２４の吸着ノズル１４０によって電気部品１１２が装着される。その後に、電気部品１１２の装着作業が完了すると、電気部品１１２が装着されたキャリア４０の上に、再度、装着ヘッド２４の吸着ノズル１４０によって部品カバー１２２が載せられ、そのキャリア４０がコンベア装置５０で搬出される。

具体的には、図１に示すように、部品カバー１２２は、概して正方形の平板とされており、部品カバー１２２の１辺の長さ寸法が、キャリア４０の短辺の長さ寸法より僅かに短くされている。また、キャリア４０の長辺の長さ寸法は、部品カバー１２２の１辺の長さ寸法の３倍より僅かに長くされている。これにより、キャリア４０の上面に、キャリア４０の長手方向に並んで、３枚の部品カバー１２２を載せることができる。また、部品カバー１２２には、２×２の配列で４個の正方形の露出孔１７０が形成されている。露出孔１７０は、キャリア４０への装着予定の電気部品１１２より僅かに小さくされている。そして、電気部品１１２が装着されていないキャリア４０の上に、露出孔１７０を介して、部品載置部１１６が露出するように、３枚の部品カバー１２２が載せられている。

また、部品カバー１２２には、キャリア４０の上に載せられた状態においてキャリア４０に形成されている複数の挿入穴１２６と対応する位置に、複数の位置決め穴１７２も形成されている。このため、図５に示すように、キャリア４０の挿入穴１２６と、部品カバー１２２の位置決め穴１７２とが上下方向に連通するように、部品カバー１２２がキャリア４０の上に位置決めして載せられる。なお、位置決め穴１７２の内径は、突上ピン８２の小径ピン９６の外径より大きいが、突上ピン８２の大径ピン９４より小さい。また、部品カバー１２２は、鉄などの磁性体により成形されており、キャリア４０の上面に埋設された磁石１２０により固着されている。

このように、電気部品１１２が装着されていないキャリア４０の上に３枚の部品カバー１２２が載せられており、その状態のキャリア４０が、電子部品装着機１０に搬入される。なお、図１に示すキャリア４０には、部品載置部１１６が１２個形成されており、３枚の部品カバー１２２を載せることが可能とされている。一方、図６に示すキャリア４０には、部品載置部１１６が８個形成されており、２枚の部品カバー１２２を載せることが可能とされている。そこで、８個の部品載置部１１６が形成されたキャリア４０に、２枚の部品カバー１２２を載置した状態のキャリア４０を、図９に示す。そして、キャリア４０が電子部品装着機１０に搬入されると、コントローラ１６０の指令により、キャリア４０がコンベア装置５０によって作業位置まで搬送され、その位置において、保持装置５２によって固定的に保持される。

詳しくは、キャリア４０が電子部品装着機１０に搬入され、コンベア装置５０により所定の作業位置まで搬送される。なお、キャリア４０が作業位置まで搬送されると、コンベア装置５０のコンベアベルト６６の上に載置されるキャリア４０の両縁が、図１０に示すように、上下方向においてクランプバー１００とクランププレート１０２との間に位置する。また、キャリア４０がコンベア装置５０により搬送される際に、昇降テーブル８０は下降しているため、昇降テーブル８０の上に載置されている突上ピン８２も下降している。このため、コンベア装置５０により搬送されるキャリア４０の下面より下方に、突上ピン８２の上端が位置することで、キャリア４０の搬送が担保される。

次に、キャリア４０が作業位置まで搬送されると、テーブル昇降機構８６の作動により、昇降テーブル８０が上昇する。なお、昇降テーブル８０の上面には、キャリア４０に形成された挿入穴１２６と上下方向において重なるように、突上ピン８２が配設されている。また、キャリア４０の上には、その挿入穴１２６と上下方向において位置決め穴１７２が連通するように、部品カバー１２２が載せられている。このため、昇降テーブル８０の上昇に伴って、図１１に示すように、突上ピン８２の大径ピン９４が、キャリア４０の挿入穴１２６に挿入するとともに、突上ピン８２の小径ピン９６が、部品カバー１２２の位置決め穴１７２に挿入する。この際、位置決め穴１７２の内径は、突上ピン８２の大径ピン９４の外径より小さいため、部品カバー１２２が突上ピン８２の大径ピン９４によって、上方に向って突き上げられる。これにより、キャリア４０の上に磁石１２０の磁力によって固着されていた部品カバー１２２が、図１２に示すように、キャリア４０の上面から上方に向って離間する。なお、昇降テーブル８０の上面には、複数の突上ピン８２が配設されており、昇降テーブル８０の上昇に伴って、それら複数の突上ピン８２の大径ピン９４が、同時に、キャリア４０の複数の挿入穴１２６に挿入し、突上ピン８２の大径ピン９４が、同時に、部品カバー１２２を突き上げる。このため、部品カバー１２２は、キャリア４０の上面から、キャリア４０と平行な状態で上方に向って離間する。

また、昇降テーブル８０の上昇に伴って、昇降テーブル８０の上面にクランププレート１０２の下端及び、吸引装置１１０の下端が接触し、クランププレート１０２及び、吸引装置１１０も上昇する。そして、クランププレート１０２及び、吸引装置１１０の上昇に伴って、クランププレート１０２の上端及び、吸引装置１１０の上端が、コンベアベルト６６により支持されているキャリア４０の下面に接触する。そして、昇降テーブル８０が更に上昇することで、コンベアベルト６６により支持されていたキャリア４０が、図１３に示すように、クランププレート１０２及び、吸引装置１１０によりコンベアベルト６６から持ち上げられ、上昇する。この際、図１３に示すように、キャリア４０の上面がクランプバー１００の下面に接触する位置まで、昇降テーブル８０が上昇し、キャリア４０が、クランププレート１０２及び、吸引装置１１０により持ち上げられる。これにより、キャリア４０が、両縁において、クランプバー１００とクランププレート１０２とによって挟持される。この際、吸引装置１１０は、キャリア４０の下面に密着し、上述したように、キャリア４０の複数の貫通孔１１８に連通する。つまり、保持装置５２では、昇降テーブル８０の上昇に伴って、キャリア４０の上面に磁力により固着している部品カバー１２２が突上ピン８２により突き上げられて、キャリア４０から離間し、部品カバー１２２の磁力による固着が解除されたキャリア４０が、クランプバー１００とクランププレート１０２とによってクランプされる。

また、上記説明では、図１２に示すように、突上ピン８２の大径ピン９４により部品カバー１２２が突き上げられることで、部品カバー１２２がキャリア４０の上面から離間した。しかし、キャリア４０に埋設されている磁石１２０の磁力が強い場合には、図１４に示すように、突上ピン８２の大径ピン９４により部品カバー１２２が突き上げられても、部品カバー１２２がキャリア４０から離間せずに、部品カバー１２２とキャリア４０とが磁力により固着した状態で、突上ピン８２により上方に向って持ち上げられる場合がある。このような場合であっても、磁力により固着した状態の部品カバー１２２とキャリア４０とが持ち上げられることで、図１４に示すように、キャリア４０の上面がクランプバー１００に接触する。そして、キャリア４０の上面がクランプバー１００に接触した状態で、昇降テーブル８０が上昇することで、部品カバー１２２が突上ピン８２の大径ピン９４により突き上げられる。この際、キャリア４０の上昇は、クランプバー１００により規制されるため、部品カバー１２２のみが突上ピン８２により持ち上げられ、図１３に示すように、部品カバー１２２が、キャリア４０の上面から離間する。なお、キャリア４０の上面がクランプバー１００に接触した状態で、昇降テーブル８０が上昇することで、クランププレート１０２も上昇し、部品カバー１２２の磁力による固着が解除されたキャリア４０が、クランプバー１００とクランププレート１０２とによってクランプされる。

このように、部品カバー１２２の磁力による固着が解除されたキャリア４０が、クランプバー１００とクランププレート１０２とによってクランプされると、キャリア４０に形成されている貫通孔１１８と吸引装置１１０とが連通し、吸引装置１１０の作動により貫通孔１１８からエアが吸引される。また、装着ヘッド２４が、コントローラ１６０の指令により、キャリア４０の上方に移動し、キャリア４０の上面から離間している部品カバー１２２が、吸着ノズル１４０によって吸着保持される。そして、吸着ノズル１４０により保持された部品カバー１２２が、移動装置２２の作動により、キャリア４０の上方からカバー載置台３４の上に移載される。つまり、部品カバー１２２が装着ヘッド２４により持ち上げられ、キャリア４０の上方からカバー載置台３４の上に搬送される。

続いて、キャリア４０の上から３枚の部品カバー１２２がカバー載置台３４の上に順次移載されると、マークカメラ３０が、コントローラ１６０の指令により、部品カバー１２２の取り除かれたキャリア４０の上方に移動し、キャリア４０を撮像する。これにより、コントローラ１６０において撮像データが分析され、キャリア４０の保持位置等に関する情報が得られる。また、供給装置２６では、コントローラ１６０の指令により、電気部品１１２が載置されたトレイ１５６が、トレイ移動装置１５８の作動により、部品供給位置に引き出される。

そして、装着ヘッド２４が、コントローラ１６０の指令により、部品供給位置であるトレイ１５６の上方に移動し、吸着ノズル１４０によって電気部品１１２を吸着保持する。なお、吸着ノズル１４０によって部品カバー１２２が保持され、キャリア４０の上からカバー載置台３４の上に移載された後に、装着ヘッド２４に装着されている吸着ノズル１４０は交換されることなく、電気部品１１２を保持する。つまり、装着ヘッド２４に装着された同一の吸着ノズル１４０によって、電気部品１１２と部品カバー１２２との各々が保持される。

続いて、装着ヘッド２４は、コントローラ１６０の指令により、パーツカメラ２８の上方に移動し、パーツカメラ２８によって、吸着ノズル１４０に保持された電気部品１１２が撮像される。これにより、コントローラ１６０において撮像データが分析され、部品の保持姿勢や保持位置等に関する情報が得られる。そして、装着ヘッド２４が、コントローラ１６０の指令により、キャリア４０の上方に移動し、保持している電気部品１１２を、キャリア４０の保持位置，電気部品１１２の保持姿勢等を補正し、図１５に示すように、キャリア４０の部品載置部１１６に装着する。この際、部品載置部１１６では、貫通孔１１８からエアが吸引されているため、部品載置部１１６に装着された電気部品１１２がエアの吸引により固定され、位置ズレが防止される。

そして、キャリア４０への電気部品１１２の装着作業が完了すると、カバー載置台３４の上に移載された部品カバー１２２がキャリア４０の上に戻される。つまり、装着ヘッド２４が、コントローラ１６０の指令により、カバー載置台３４の上方に移動し、カバー載置台３４の上に載せられている部品カバー１２２が、吸着ノズル１４０によって吸着保持される。続いて、吸着ノズル１４０により保持された部品カバー１２２が、移動装置２２の作動により、カバー載置台３４の上からキャリア４０の上に順次移載される。この際、部品カバー１２２の位置決め穴１７２に、キャリア４０の挿入穴１２６から上方に向って突出している突上ピン８２の小径ピン９６が挿入されるように、部品カバー１２２がキャリア４０の上に載置される。なお、キャリア４０がクランプバー１００とクランププレート１０２とによりクランプされている状態では、図１３に示すように、突上ピン８２の大径ピン９４は、キャリア４０の上面より上方に位置しているため、部品カバー１２２は、キャリア４０の上面から上方に離間した状態で、キャリア４０の上方に載置される。これにより、部品カバー１２２は、キャリア４０の上方において、突上ピン８２の小径ピン９６により位置決めされる。

そして、３枚の部品カバー１２２がキャリア４０の上方において突上ピン８２によって位置決めされると、テーブル昇降機構８６の作動により昇降テーブル８０が下降する。この際、クランプバー１００が下降し、クランプバー１００とクランププレート１０２とによるキャリア４０のクランプが解除される。また、突上ピン８２も下降するため、突上ピン８２の下降に伴って、部品カバー１２２も下降し、部品カバー１２２がキャリア４０の上面に載せられる。

この際、電気部品１１２が装着されたキャリア４０の上に、外周の一部が覆われるものの、露出孔１７０を介して、電気部品１１２が露出するように、部品カバー１２２が載せられる（図１６参照）。これにより、部品カバー１２２が磁石１２０によりキャリア４０に固着され、キャリア４０に装着された電気部品１１２の外縁部が部品カバー１２２の露出孔１７０を区画する縁部により押えられる。つまり、昇降テーブル８０の下降に伴って、キャリア４０の上に載置された電気部品１１２が、磁石１２０の磁力によりキャリア４０と部品カバー１２２とに挟持され、位置ズレが防止される。このため、昇降テーブル８０の下降に伴って、吸引装置１１０による電気部品１１２の吸引が解除される。

このように、電子部品装着機１０では、部品カバー１２２が、キャリア４０の上から、一端、取り外された後に、キャリア４０の上に電気部品１１２が装着され、再度、キャリア４０の上に部品カバー１２２が装着される。つまり、部品カバー１２２は、装着ヘッド２４によってキャリア４０に対して着脱され、電気部品１１２は、キャリア４０に対して装着される。そして、昇降テーブル８０が更に下降することで、図１０に示すように、キャリア４０がコンベアベルト６６の上に載置される。これにより、コンベアベルト６６が作動することで、電気部品１１２と部品カバー１２２が載置されたキャリア４０が電子部品装着機１０から搬出される。

なお、電子部品装着機１０から搬出されたキャリア４０は、例えば、電子部品装着機１０の下流側にある異なる電子部品装着機に搬入され、キャリア４０の上に載せられている部品カバー１２２の露出孔１７０を介して、図１６に示すように、電気部品１１２の上に、別の種類の電気部品１８０が装着される。これにより、電気部品１１２を含む製品が製造される。

ちなみに、部品カバー１２２は、キャリア４０の搬送時における電気部品１１２の位置ズレ、あるいは電気部品１１２に別の電気部品１８０を装着する際にかかる力によって発生する電気部品１１２のズレを防止するものであり、キャリア４０と導通する場合はあるものの、電気回路を構成するものでない。このため、電気部品１１２を含む電気回路を構成する製品の製造が完了した後に、部品カバー１２２は、キャリア４０の上から取り除かれる。また、キャリア４０は、電気回路を構成する製品を製造する上で、電気部品１１２を搬送するために用いられるものであり、電気部品１１２を含む製品が製造されると、その製品はキャリア４０から取り外される。このため、電気部品１１２は、単体、若しくは、電気部品１１２に装着される別の電気部品１８０とともに電気回路を構成する。

このように、電子部品装着機１０では、キャリア４０が保持装置５２によりクランプされる際に、部品カバー１２２が突上ピン８２により突き上げられることで、キャリア４０の上面から離間する。このため、電気部品１１２を保持するための吸着ノズル１４０であっても、部品カバー１２２を適切に保持し、部品カバー１２２の保持作業と、電気部品１１２の保持作業とを、吸着ノズル１４０により実行することができる。

詳しくは、従来の電子部品装着機では、磁石１２０の磁力によりキャリア４０の上面に固着している部品カバー１２２が、吸着ノズルにより保持され、キャリア４０の上面から取り外されていた。しかしながら、磁石１２０の磁力に抗して部品カバー１２２をキャリア４０の上面から取り外すためには、吸引力の高い吸着ノズルを用いる必要があったり、吸引力を高くするための特殊な機構が必要であった。このため、その特殊な機構によるコストの増加，構造の複雑化を招くデメリットがあった。また、部品カバー１２２の保持作業を、吸引力の高い吸着ノズルを用いて実行し、電気部品１１２の保持作業を、通常の吸引力の吸着ノズルを用いて実行する場合には、吸着ノズルの交換作業が必要となり、サイクルタイムが長くなる。また、吸着ノズルを用いて部品カバー１２２の保持作業を行わない場合には、部品カバー１２２の保持作業を行うための専用の機構が必要となり、この場合においても、コストの増加，構造の複雑化を招くデメリットがあった。一方で、電子部品装着機１０では、部品カバー１２２が突上ピン８２により突き上げられることで、キャリア４０の上面から離間し、キャリア４０から離間した状態の部品カバー１２２が吸着ノズル１４０により保持される。このため、吸引力を高くするための特殊な機構を用いることなく、電気部品１１２を保持するための吸着ノズル１４０により、部品カバー１２２を適切に保持することが可能となる。これにより、特殊な機構によるコストの増加，構造の複雑化を防止するとともに、吸着ノズルの交換によるサイクルタイムの冗長をも防止することができる。また、部品カバー１２２の保持作業を行うための専用の機構も不要であるため、その専用の機構によるコストの増加，構造の複雑化をも防止することができる。

また、部品カバー１２２は、昇降テーブル８０の上昇に伴って、突上ピン８２により突き上げられる。昇降テーブル８０は、キャリア４０がクランプされる際に上昇されるが、その昇降テーブル８０の上昇を利用して、部品カバー１２２が突上ピン８２により突き上げられる。つまり、部品カバー１２２を突き上げるための駆動源は、キャリア４０をクランプするための駆動源が利用されている。これにより、部品カバー１２２を突き上げるために新たな駆動源の搭載を防止し、新たな駆動源によるコストの増加，構造の複雑化を防止することができる。

さらに言えば、部品カバー１２２は、複数の突上ピン８２により突き上げられるため、キャリア４０と平行な状態で、キャリア４０の上面から上方に離間する。これにより、部品カバー１２２を吸着ノズル１４０により適切に保持することが可能となる。また、キャリア４０の上面から部品カバー１２２が離間する際に、部品カバー１２２が複数の突上ピン８２により突き上げられるため、部品カバー１２２にかかる負荷が複数箇所に分散される。これにより、キャリア４０から部品カバー１２２を安定的に着脱することが可能となる。

ちなみに、上記実施例において、電子部品装着機１０は、作業機の一例である。搬送保持装置２０は、搬送装置の一例である。装着ヘッド２４は、作業ヘッドの一例である。キャリア４０は、板状部材の一例である。突上ピン８２は、突上部材の一例である。電気部品１１２は、電気回路を構成する部品の一例である。部品カバー１２２は、電気回路を構成しない部品の一例である。吸着ノズル１４０は、吸着ノズルの一例である。

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。具体的には、例えば、上記実施例では、キャリア４０の挿入穴１２６を介して、部品カバー１２２が突上ピン８２により突き上げられているが、挿入穴１２６を介さずに、部品カバー１２２が突上ピン８２により突き上げられてもよい。このような場合には、例えば、部品カバー１２２の縁部がキャリア４０の縁からはみ出ており、その部品カバー１２２の縁部が突上ピン８２により突き上げられてもよい。

また、上記実施例では、キャリア４０の真下から部品カバー１２２が突上ピン８２により突き上げられているが、例えば、キャリア４０の斜め下方から部品カバー１２２が突上ピン８２により突上げられてもよい。つまり、部品カバー１２２は、キャリア４０の下方、言い換えれば、キャリア４０の下面より下の位置から上方に向って、突上ピン８２により突き上げられれば良い。

また、上記実施例では、部品カバー１２２の全体が、突上ピン８２の突き上げによって、キャリア４０から離間しているが、磁石１２０の磁力の影響が弱まる程度に、部品カバー１２２の一部のみがキャリア４０から離間してもよい。つまり、突上ピン８２の突き上げによって、部品カバー１２２の全体がキャリア４０から浮き上がっていなくても、部品カバー１２２の少なくとも一部がキャリア４０から浮き上がっていればよい。また、突上ピン８２の形状は拘らない。キャリア４０から部品カバー１２２を突上げ可能な部材であればよい。

また、上記実施例では、部品カバー１２２が電気部品１１２の一部を覆うようにキャリア４０に載置されることで、電気部品１１２の位置ズレが防止されているが、部品カバー１２２等の部材を電気部品１１２に重なるように載置さえすれば、電気部品１１２の位置ズレを防止することができる。例えば、板状の質量の小さい部材を、電気部品１１２の全体を覆うように載置してもよく、塊状の質量の大きい部材を、電気部品１１２の上面の一部に載置してもよい。また、キャリア４０への部品カバー１２２の固定は、磁性体や磁石に限定されるものではなく、例えば、粘性物質を利用したものや、部品カバー１２２の材質をラバーなどの軟質材にしたものでもよい。また、電気部品１１２に対して、比重が重い材料を用いて部品カバー１２２を形成してもよい。

また、上記実施例では、装着ヘッド２４に装着された同一の吸着ノズル１４０により、電気部品１１２の装着作業と部品カバー１２２の着脱作業とが選択的に実行されているが、異なる種類の吸着ノズルにより、電気部品１１２の装着作業と部品カバー１２２の着脱作業とが選択的に実行されてもよい。つまり、例えば、装着ヘッド２４に装着されたノズル径の大きな吸着ノズルにより部品カバー１２２が保持され、ノズルステーションに具備された複数種類の保持具のうちから装着ヘッド２４が自動で交換した別の種類であるノズル径の小さな吸着ノズルにより電気部品１１２が保持されてもよい。なお、それら吸着ノズル１４０は、通常の実装機において、回路基板に電気部品を実装する場合に使用される金属性の部品吸着ノズルであっても良い。

また、上記実施例では、１台の電子部品装着機１０が１台の装着ヘッド２４を備えており、その１台の装着ヘッド２４により、電気部品１１２と部品カバー１２２とが保持されているが、１台の電子部品装着機が２台以上の装着ヘッドを備え、２台以上の装着ヘッドのうちの１台の装着ヘッドにより、電気部品１１２と部品カバー１２２とが保持されてもよい。また、２台以上の装着ヘッドにより、電気部品１１２と部品カバー１２２とが個別に保持されてもよい。また、２台以上の各々の装着ヘッドにより、電気部品１１２と部品カバー１２２とが保持される場合には、２台以上の装着ヘッドに同じ種類の吸着ノズルを装着し、それら同じ種類の吸着ノズルにより、電気部品１１２と部品カバー１２２とが保持されてもよい。一方、２台以上の装着ヘッドに異なる種類の吸着ノズルを装着し、それら異なる種類の吸着ノズルにより、電気部品１１２と部品カバー１２２とが保持されてもよい。また、電気部品１１２と部品カバー１２２とを２台以上の装着ヘッドで同時に保持して作業を行ってもよい。複数の装着ヘッドを用いることで、さまざまな種類の電気部品と部品カバーとを保持して作業を行うことが出来、延いてはサイクルタイムの短縮に繋がる。また、２台以上の各々の装着ヘッドは、ひとつの移動装置に取り付けられ同時に移動するものであっても良いし、１台の電子部品装着機に複数の移動装置を設けて、それぞれの装着ヘッドを個別に移動させるものであってもよい。

また、上記実施例では、キャリア４０に電気部品１１２が装着されているが、回路基板などに電気部品１１２が装着されてもよい。このように、回路基板などに電気部品１１２が装着され、回路基板と電気部品１１２とが電気的に導通する場合は、回路基板と電気部品１１２とによって電気回路が構成される。つまり、部品カバー１２２が載置される部材は、電気回路を構成しない部品であっても、電気回路を構成する部品であってもよい。

また、例えば、上記実施例では、吸着ノズル１４０により、電気部品１１２の保持作業と部品カバー１２２の保持作業とが選択的に実行されているが、２以上の爪部材により部品を把持する保持具、所謂、チャックにより、電気部品１１２の保持作業と部品カバー１２２の保持作業とが選択的に実行されてもよい。このような場合には、部品カバー１２２などに、チャックにより把持される突起部等を形成すれば保持が容易である。

また、ひとつの装着ヘッドが備える複数の保持装置（たとえば吸着ノズル）によって、複数枚の部品カバー１２２を同時に移載しても良い。

また、搬送保持装置が回路基板を搬送・保持してその回路基板に電気部品を装着する場合には、昇降テーブル８０に、回路基板の下面を保持するための複数のバックアップピンが自動的に装着される。

また、上記実施例において用いられる電気部品１１２と別の電気部品１８０とは、異なる種類の電気部品であっても良いし、同じ種類の電気部品であっても良い。

また、上記実施例では、キャリア４０がクランプ装置８８によりクランプされていない状態で、キャリア４０に上に載置されている部品カバー１２２が、突上ピン８２により突き上げられているが、キャリア４０がクランプ装置８８によりクランプして位置決めされた状態で、キャリア４０に上に載置されている部品カバー１２２が、突上ピン８２により突き上げられてもよい。

１０：電子部品装着機（作業機）２０：搬送保持装置（搬送装置）２４：装着ヘッド（作業ヘッド）４０：キャリア（板状部材）８２：突上ピン（突上部材）１１２：電気部品（電気回路を構成する部品）１２２：部品カバー（電気回路を構成しない部品）１４０：吸着ノズル

Claims

電気回路を構成しない部品が載置された状態の板状部材を搬入するための搬送装置と、
前記搬送装置により搬入された板状部材の下方から、前記電気回路を構成しない部品を突き上げることで、前記板状部材から離間させる突上部材と、
前記突上部材により突き上げられた前記電気回路を構成しない部品を保持する作業ヘッドと
を備え、
前記作業ヘッドは、
電気回路を構成する部品も保持する作業機。
前記作業ヘッドは、
吸着ノズルにより部品を保持することを特徴とする請求項１に記載の作業機。
電気回路を構成する部品を保持する作業ヘッドを備え、電気回路を構成しない部品が載置された状態の板状部材が搬入された作業機において、前記電気回路を構成しない部品を前記板状部材から搬送する部品搬送方法であって、
前記作業機に搬入された板状部材の下方から、前記電気回路を構成しない部品を、突上部材により突き上げることで、前記板状部材から離間した状態にする離間工程と、
前記離間工程において前記板状部材から離間した状態の前記電気回路を構成しない部品を、前記作業ヘッドが保持して前記板状部材の上方から搬送する搬送工程と
を含む部品搬送方法。