JP7303898B2 - バルクフィーダ - Google Patents

Description

本発明は、バルクフィーダに関するものである。

バルクフィーダは、基板に部品を装着する部品装着機に装備され、バルク状態で収容された部品の供給に用いられる。バルクフィーダには、例えば搬送路上に設けられた整列機構によって複数の部品を一列に整列させた状態で部品を供給するタイプがある。また、バルクフィーダには、特許文献１に示すように、上記のような整列機構を省略し、吸着ノズルが部品を採取可能な供給領域において部品を散在させたバルク状態で供給するタイプがある。

特開２０１１－１１４０８４号公報

上記のように供給領域に複数の部品をバルク状態で供給するタイプのバルクフィーダの場合に、供給領域において部品同士が近接しているとそれらの部品を吸着ノズルが採取対象にすることができない。そのため、そのため、バルクフィーダには、供給領域に存在する部品が好適に分散した状態で供給されることが求められる。

本明細書は、供給領域における複数の部品を分散することが可能なバルクフィーダを提供することを目的とする。

本明細書は、フィーダ本体と、前記フィーダ本体に設けられ、複数の部品をバルク状態で収容する部品ケースから排出される前記部品を受容する受容領域、前記部品を供給する供給領域、および前記受容領域から前記供給領域への前記部品の搬送路を有する軌道部材と、前記フィーダ本体に設けられ、前記搬送路上の前記部品が搬送されるように前記軌道部材に振動を付与する加振装置と、前記軌道部材のうち前記搬送路に設けられ、前記軌道部材の振動に伴って搬送される複数の前記部品に接触することにより前記搬送路の幅方向に分散させる分散部材と、を備えるバルクフィーダを開示する。

このような構成によると、供給領域における複数の部品を分散することが可能となる。これにより、バルクフィーダの幅方向の小型化を図りつつ好適に複数の部品を採取可能に供給することができる。また、部品供給処理の効率化により所要時間を短縮できるので、バルクフィーダを用いた装着処理の効率化を図ることができる。

部品装着機の構成を示す模式図である。 バルクフィーダの外観を示す斜視図である。 バルクフィーダの要部を模式的に示す側面図である。 図３のＩＶ方向から見た平面図である。 分散部材を示す平面図である。 搬送処理における部品の分散状態の遷移を示す図である。 分散部材の第一変形態様の分散部材を示す平面図である。 図７におけるＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ断面および一部の部品を拡大して示す図である。 分散部材の第二変形態様の分散部材を示す平面図である。 バルクフィーダに軌道部材または分散部材が選択的に取り付け可能な構成を示す概念図である。

１．部品装着機１０の構成
バルクフィーダ２０は、基板９１に部品９２を装着する部品装着機１０に装備され、バルク状態で収容された部品９２の供給に用いられる。部品装着機１０は、例えば他の部品装着機１０を含む複数種類の対基板作業機とともに、基板製品を生産する生産ラインを構成する。上記の生産ラインを構成する対基板作業機には、印刷機や検査装置、リフロー炉などが含まれ得る。
１－１．基板搬送制御部
部品装着機１０は、図１に示すように、基板搬送制御部１１を備える。基板搬送制御部１１は、基板９１を搬送方向へと順次搬送するとともに、基板９１を機内の所定位置に位置決めする。

１－２．部品供給装置１２
部品装着機１０は、部品供給装置１２を備える。部品供給装置１２は、基板９１に装着される部品を供給する。部品供給装置１２は、複数のスロット１２１にフィーダ１２２をそれぞれ装備される。フィーダ１２２には、例えば多数の部品が収納されたキャリアテープを送り移動させて、部品を採取可能に供給するテープフィーダが適用される。また、フィーダ１２２には、バルク状態（それぞれの姿勢が不規則なばら状態）で収容された部品を採取可能に供給するバルクフィーダ２０が適用される。バルクフィーダ２０の詳細については後述する。

１－３．部品移載装置１３
部品装着機１０は、部品移載装置１３を備える。部品移載装置１３は、部品供給装置１２により供給された部品を基板９１上の所定の装着位置に移載する。部品移載装置１３は、ヘッド駆動装置１３１、移動台１３２、装着ヘッド１３３、および吸着ノズル１３４を備える。ヘッド駆動装置１３１は、直動機構により移動台１３２を水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に移動させる。装着ヘッド１３３は、図示しないクランプ部材により移動台１３２に着脱可能に固定され、機内において水平方向に移動可能に設けられる。

装着ヘッド１３３は、回転可能に且つ昇降可能に複数の吸着ノズル１３４を支持する。吸着ノズル１３４は、フィーダ１２２により供給される部品９２を採取して保持する保持部材である。吸着ノズル１３４は、供給される負圧エアにより、フィーダ１２２により供給される部品を吸着する。装着ヘッド１３３に取り付けられる保持部材としては、部品を把持することにより保持するチャックなどが採用され得る。

ここで、上記の装着ヘッド１３３には、種々のタイプが採用され得る。具体的には、複数の保持部材を、鉛直軸（Ｚ軸）に平行なＲ軸周りに回転可能に設けられたロータリヘッドにより支持するタイプが装着ヘッド１３３にはある。本実施形態では、装着ヘッド１３３は、ロータリヘッドにより２４本の吸着ノズル１３４を支持する。その他に、直線状またはマトリックス状に配列された複数の保持部材を支持するタイプ、１つの保持部材を支持するタイプなどが装着ヘッド１３３にはある。これらの装着ヘッド１３３のタイプは、例えば生産する基板製品の種類などに応じて適宜選択され得る。

１－４．部品カメラ１４、基板カメラ１５
部品装着機１０は、部品カメラ１４、および基板カメラ１５を備える。部品カメラ１４、および基板カメラ１５は、ＣＭＯＳなどの撮像素子を有するデジタル式の撮像装置である。部品カメラ１４、および基板カメラ１５は、制御信号に基づいて撮像を行い、当該撮像により取得した画像データを送出する。部品カメラ１４は、吸着ノズル１３４に保持された部品を下方から撮像可能に構成される。基板カメラ１５は、装着ヘッド１３３と一体的に水平方向に移動可能に移動台１３２に設けられる。基板カメラ１５は、基板９１を上方から撮像可能に構成される。

また、基板カメラ１５は、基板９１の表面を撮像対象とする他に、移動台１３２の可動範囲であれば種々の機器などを撮像対象にできる。例えば、基板カメラ１５は、本実施形態において、バルクフィーダ２０が部品９２を供給する供給領域Ａｓ（図４を参照）を撮像することができる。このように、基板カメラ１５は、種々の画像処理に用いられる画像データを取得するために、異なる撮像対象の撮像に兼用され得る。

１－５．制御装置１６
部品装着機１０は、制御装置１６を備える。制御装置１６は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。制御装置１６は、図略の記憶装置を備える。記憶装置は、ハードディスク装置などの光学ドライブ装置、またはフラッシュメモリなどにより構成される。制御装置１６の記憶装置には、装着処理の制御に用いられる制御プログラムなどの各種データが記憶される。制御プログラムは、装着処理において基板９１に装着される部品の装着位置および装着順序を示す。

制御装置１６は、複数の保持部材（吸着ノズル１３４）のそれぞれに保持された部品の保持状態の認識処理を実行する。具体的には、制御装置１６は、部品カメラ１４の撮像により取得された画像データを画像処理し、装着ヘッド１３３の基準位置に対する各部品の位置および角度を認識する。なお、制御装置１６は、部品カメラ１４の他に、例えば装着ヘッド１３３に一体的に設けられるヘッドカメラユニットなどが部品を側方、下方、または上方から撮像して取得された画像データを画像処理するようにしてもよい。

制御装置１６は、制御プログラムに基づいて、装着ヘッド１３３による部品の装着動作を制御して装着処理を実行する。ここで、装着処理には、採取動作と装着動作とが含まれるピックアンドプレースサイクル（以下、「ＰＰサイクル」と称する）を複数回に亘って繰り返す処理が含まれる。上記の「採取動作」とは、部品供給装置１２により供給された部品を吸着ノズル１３４により採取する動作である。

本実施形態において、制御装置１６は、上記の採取動作の実行に際して、バルクフィーダ２０を含む部品供給装置１２の動作を制御するとともに、バルクフィーダ２０の供給領域Ａｓにおける部品９２の供給状態の認識処理を実行する。上記の「供給状態の認識処理」には、供給領域Ａｓに採取可能な部品９２があるか否かを認識し、ある場合には必要に応じて部品９２の位置を認識する処理が含まれる。そして、制御装置１６は、供給状態の認識処理の結果に基づいて、採取動作における装着ヘッド１３３の動作を制御する。

また、上記の「装着動作」とは、採取した部品を基板９１における所定の装着位置に装着する動作である。制御装置１６は、装着処理において、各種センサから出力される情報や画像処理の結果、制御プログラムなどに基づき、装着ヘッド１３３の動作を制御する。これにより、装着ヘッド１３３に支持された複数の吸着ノズル１３４の位置および角度が制御される。

２．バルクフィーダ２０の構成
バルクフィーダ２０は、部品装着機１０に装備されて部品供給装置１２の少なくとも一部として機能する。バルクフィーダ２０は、テープフィーダと異なりキャリアテープを用いないため、キャリアテープの装填や使用済みテープの回収などを省略できる点でメリットがある。一方で、バルクフィーダ２０は、キャリアテープのように整列されていないバルク状態で収容された部品９２を供給するため、部品９２の供給状態が吸着ノズル１３４などの保持部材による採取動作に影響し得る。

詳細には、供給領域Ａｓにおいて部品９２同士が接触するほど接近していたり堆積（上下方向に重なり合っている状態）していたりすると、採取対象にすることができない。また、供給領域Ａｓに不規則な姿勢で部品９２が供給されると、供給状態（部品９２の採取可否、および採取可能な部品９２の姿勢）を認識するための画像処理が必要となる。そのため、バルクフィーダ２０には、供給領域Ａｓにおいて採取可能な複数の部品９２が必要数に不足することなく供給され、さらには適宜分散した状態にあることが望まれる。

これに対して、バルクフィーダ２０には、供給領域Ａｓに部品９２が到達する前に、例えば搬送路上に設けられた整列機構によって複数の部品９２を一列に整列させる構成を採用することが想定される。しかしながら、上記のような構成では、搬送路上の整列機構を設ける必要があるとともに、さらに整列された状態を維持して部品９２を供給領域Ａｓまで搬送する必要がある。そこで、本実施形態のバルクフィーダ２０は、振動を用いた部品９２の搬送を行うとともに、供給領域Ａｓにおいて振動を用いて部品９２を整列させる構成を採用する。

２－１．フィーダ本体２１
バルクフィーダ２０は、図２に示すように、フィーダ本体２１を備える。フィーダ本体２１は、扁平な箱状に形成される。フィーダ本体２１は、部品供給装置１２のスロット１２１にセットされる。フィーダ本体２１の前部には、コネクタ２１１および２つのピン２１２が形成される。コネクタ２１１は、バルクフィーダ２０がスロット１２１にセットされると、部品装着機１０の本体側と通信可能に接続する。また、バルクフィーダ２０は、コネクタ２１１を介して給電される。２つのピン２１２は、フィーダ本体２１がスロット１２１にセットされる際の位置決めに用いられる。

２－２．部品ケース２２、排出装置２３、カバー２４
本実施形態においてフィーダ本体２１には、複数の部品９２をバルク状態で収容する部品ケース２２が着脱可能に取り付けられる。部品ケース２２は、外部へ部品９２を排出可能に構成される。本実施形態において、部品ケース２２は、バルクフィーダ２０の外部装置であって、例えば種々のタイプのものから装着処理に適合する一つが選択されて、フィーダ本体２１に取り付けられる。

バルクフィーダ２０は、排出装置２３を備える。排出装置２３は、部品ケース２２から排出させる部品９２の数量を調整する。排出装置２３は、部品ケース２２から排出された複数の部品９２を後述する軌道部材３０の受容領域Ａｒに供給する。バルクフィーダ２０は、カバー２４を備える。カバー２４は、フィーダ本体２１の前側上部に着脱可能に取り付けられる。カバー２４は、後述する軌道部材３０の搬送路Ｒを搬送される部品９２の外部への飛散を防止する。

２－３．軌道部材３０
バルクフィーダ２０は、軌道部材３０を備える。軌道部材３０は、フィーダ本体２１の前側上部に設けられる。軌道部材３０は、図３および図４に示すように、フィーダ本体２１の前後方向（図３および図４の左右方向）に延伸するように形成される。軌道部材３０の幅方向（図４の上下方向）の両縁には、上方に突出する一対の側壁３１が形成される。一対の側壁３１は、軌道部材３０の先端部３２とともに搬送路Ｒの周縁を囲い、搬送路Ｒを搬送される部品９２の漏出を防止する。先端部３２の上面には、バルクフィーダ２０の基準位置を示す円形の基準マーク３３が付される。

上記のような構成からなる軌道部材３０は、受容領域Ａｒ、供給領域Ａｓ、および搬送路Ｒを有する。ここで、「受容領域Ａｒ」とは、部品ケース２２から排出されるバルク状態の部品９２を受容する領域である。本実施形態の受容領域Ａｒは、部品ケース２２の排出口の下方に位置する。また、「供給領域Ａｓ」とは、部品９２を供給する領域である。換言すると、装着ヘッド１３３に支持された吸着ノズル１３４により部品９２を採取可能な領域であり、装着ヘッド１３３の可動範囲に含まれる。

また、軌道部材３０の「搬送路Ｒ」とは、受容領域Ａｒから供給領域Ａｓへの部品９２の通り道である。本実施形態において、搬送路Ｒは、溝底面が水平となる溝形状に形成される。搬送路Ｒの溝側面は、一対の側壁３１により形成される。搬送路Ｒの上側の溝開口は、カバー２４により概ね閉塞される。軌道部材３０は、前後方向および上下方向により形成される仮想的な垂直面において、フィーダ本体２１に対して僅かに変位可能（即ち、振動可能）に支持される。

２－４．加振装置４０
バルクフィーダ２０は、加振装置４０を備える。加振装置４０は、フィーダ本体２１に設けられる。加振装置４０は、搬送路Ｒ上の部品９２が搬送されるように軌道部材３０に振動を付与する。具体的には、加振装置４０は、複数の第一支持部４１、複数の第一圧電素子４２、複数の第二支持部４３、複数の第二圧電素子４４、および駆動部４５を有する。第一支持部４１および第二支持部４３は、フィーダ本体２１と軌道部材３０とを連結する連結部材である。

第一支持部４１は、鉛直方向に対して前方に傾斜して延伸した形状に形成される。第二支持部４３は、鉛直方向に対して後方に傾斜して延伸した形状に形成される。第一圧電素子４２および第二圧電素子４４は、駆動部４５から給電される電力に応じた周波数で振動する。第一圧電素子４２は、第一支持部４１に貼付されている。第二圧電素子４４は、第二支持部４３に貼付されている。第一圧電素子４２が振動すると、第一支持部４１を介して軌道部材３０に振動が付与される。同様に、第二圧電素子４４が振動すると、第二支持部４３を介して軌道部材３０に振動が付与される。

また、第一圧電素子４２または第二圧電素子４４に印加する電圧に応じて、軌道部材３０の振幅が変動する。加振装置４０は、前方に傾斜する第一支持部４１に貼付された第一圧電素子４２を振動させることによって軌道部材３０に振動を付与する。これにより、加振装置４０は、搬送路Ｒにおける部品９２の搬送方向に直交する水平方向（図３の前後方向）において軌道部材３０に時計回りの楕円運動をさせる。このとき、加振装置４０は、搬送路Ｒ上の部品９２に対して前方且つ上方に向かう外力が加えられるように軌道部材３０を振動させる。

また、加振装置４０は、後方に傾斜する第二支持部４３に貼付された第二圧電素子４４を振動させることによって軌道部材３０に振動を付与する。これにより、加振装置４０は、搬送路Ｒにおける部品９２の搬送方向に直交する水平方向（図３の前後方向）において軌道部材３０に反時計回りの楕円運動をさせる。このとき、加振装置４０は、搬送路Ｒ上の部品９２に対して後方且つ上方に向かう外力が加えられるように軌道部材３０に振動させる。

駆動部４５は、後述するフィーダ制御装置７０の指令に基づいて、第一圧電素子４２および第二圧電素子４４に供給する電力の周波数、および印加電圧を変動させる。これにより、軌道部材３０に付与される振動の周波数および振幅が調整され、軌道部材３０の楕円運動の回転方向が定まる。軌道部材３０の振動の周波数や振幅、振動による楕円運動の回転方向が変動すると、搬送される部品９２の搬送速度、部品９２の分散度合い、および搬送方向などが変動する。

上記のような構成により、加振装置４０は、軌道部材３０に所定の振動を付与し、部品ケース２２から軌道部材３０の受容領域Ａｒに排出された複数の部品９２を、搬送路Ｒを介して供給領域Ａｓへと搬送可能とする。以下では、搬送路Ｒ上の部品９２を供給領域Ａｓへ向かう方向に搬送する加振装置４０の動作を「送り動作」とする。また、搬送路Ｒ上の部品９２を受容領域Ａｒへ向かう方向に搬送する加振装置４０の動作を「戻し動作」とする。なお、加振装置４０の送り動作および戻し動作の切り換えによって、軌道部材の楕円運動は、逆回転となる。

２－５．整列部材５０
バルクフィーダ２０は、整列部材５０を備える。整列部材５０は、軌道部材３０のうち供給領域Ａｓに設けられる。整列部材５０は、軌道部材３０の振動に伴って搬送される複数の部品９２を案内してフィーダ本体２１に対して整列させる。例えば、整列部材５０は、図４に示すように、複数の部品９２を個々に収容する複数のキャビティ５１を有する。詳細には、複数のキャビティ５１は、供給領域Ａｓにおいてマトリックス状に配列される。例えば、整列部材５０は、規則的に搬送方向に１０個、搬送路Ｒの幅方向に１２個それぞれ配列された計１２０個のキャビティ５１を有する。

また、複数のキャビティ５１のそれぞれは、搬送路Ｒの上面において開口し、部品９２の厚み方向が上下方向となる姿勢で部品９２を収容する。キャビティ５１の開口は、上方視における部品９２の外形状よりも僅かに大きくなる寸法に設定される。キャビティ５１の深さは、部品９２の種類（形状、質量など）に応じて適宜設定することが可能である。キャビティ５１の深さを浅く設定し、部品９２が搬送路Ｒの上面より突出する状態では、採取動作における吸着ノズル１３４と整列部材５０の干渉を確実に防止できる。

一方で、キャビティ５１の深さを深く設定し、部品９２が搬送路Ｒの上面より低い状態では、キャビティ５１に一旦収容された部品９２が再び抜け出すことが低減される。そこで、整列部材５０における複数のキャビティ５１のそれぞれの深さは、部品９２の厚みＴｐ以上に設定される。但し、キャビティ５１の深さが深すぎると、部品９２を収容した状態のキャビティ５１の上側を別の部品９２が搬送方向に移動することを妨げるおそれがある。

そのため、キャビティ５１の深さは、キャビティ５１に収容された状態の部品９２の上端が搬送路Ｒの上面より僅かに低くなるように設定されると好適である。上記のように、キャビティ５１の形状（開口、深さなど）は、適宜設定される。整列部材５０のキャビティ５１の形状は、当該部品９２がキャリアテープに収納されてテープフィーダにより供給されると仮定したときに、そのキャリアテープに形成されるキャビティの形状に類似する。

キャビティ５１の形状は、部品９２の形状および収容する姿勢によって適宜設定される。具体的には、キャビティ５１は、部品９２の長手方向が上下方向となる姿勢で部品９２を収容する形状に形成されてもよい。また、キャビティ５１の形状が設定されると、供給領域Ａｓにおける１個辺りのキャビティ５１の占有面積が定まる。さらに、キャビティ５１の形状、必要数、搬送性に影響し得る密集度を加味して、整列部材５０におけるキャビティ５１の数が適宜設定される。

また、整列部材５０におけるキャビティ５１の数は、１回のＰＰサイクルにおける採取動作によって採取される部品９２の最大数よりも多く設定されると好適である。なお、上記の「最大数」は、装着ヘッド１３３が支持する吸着ノズル１３４の数に相当する。本実施形態において、装着ヘッド１３３は、２４本の吸着ノズル１３４を支持することから、キャビティ５１の数は、少なくとも２４個より多くなるように設定されている。

２－６．分散部材６０
バルクフィーダ２０は、分散部材６０を備える。分散部材６０は、軌道部材３０のうち搬送路Ｒに設けられる。分散部材６０は、軌道部材３０の振動に伴って搬送される複数の部品９２に接触することにより搬送路Ｒの幅方向に分散させる。本実施形態の分散部材６０は、図４に示すように、複数の突条部６１を有する（本態様において３つ）。複数の突条部６１は、搬送路Ｒにおける部品９２の搬送方向に延伸し、且つ搬送路Ｒから上方に突出するように形成される。突条部６１の搬送方向の長さ、幅、および上方への突出量は、例えば部品９２の種類（形状、質量など）や搬送路Ｒ上の部品９２の数量などに応じて適宜設定され得る。

また、複数の突条部６１は、搬送路Ｒの幅方向に互いに所定の間隔をあけて配置される。本態様において、３つの突条部６１は、搬送路Ｒの幅方向に等間隔で配置される。これにより、搬送路Ｒは、４つの部分的な搬送経路に分割される。また、本態様において、複数の突条部６１のそれぞれは、上方視において受容領域Ａｒ側の端部が搬送路Ｒの幅方向に対して傾斜した第一傾斜面６２を形成される。さらに、複数の突条部６１のそれぞれは、上方視において供給領域Ａｓ側の端部が搬送路Ｒの幅方向に対して傾斜した第二傾斜面６３を形成される。

上記の第一傾斜面６２および第二傾斜面６３は、上方視において円弧凸状となるように形成される。これに対して、第一傾斜面６２および第二傾斜面６３は、上方視において円弧凹状、または直線状に形成されてもよい。第一傾斜面６２および第二傾斜面６３の形状は、突条部６１の長さなどと同様に、部品９２の種類などに応じて適宜設定され得る。このように、分散部材６０には、種々の態様が適用され得る。分散部材の種々の態様、および分散部材６０による複数の部品９２への作用については後述する。

２－７．フィーダ制御装置７０
バルクフィーダ２０は、フィーダ制御装置７０を備える。フィーダ制御装置７０は、主として、ＣＰＵや各種メモリ、制御回路により構成される。フィーダ制御装置７０は、バルクフィーダ２０がスロット１２１にセットされた状態において、コネクタ２１１を介して給電され、また部品装着機１０の制御装置１６と通信可能な状態となる。

フィーダ制御装置７０は、図３に示すように、記憶部７１を有する。記憶部７１は、フラッシュメモリなどにより構成される。記憶部７１には、部品供給処理の制御に用いられるプログラムや搬送パラメータＦ１などの各種データが記憶される。上記の「搬送パラメータＦ１」は、部品供給処理において部品９２を搬送する際に、軌道部材３０に付与する振動が適正となるように加振装置４０の動作を制御するためのパラメータであり、例えば部品９２の種類ごとに関連付けて予め設定される。

フィーダ制御装置７０は、搬送制御部７２を有する。搬送制御部７２は、加振装置４０の動作を制御して、上記の送り動作、および戻し動作を実行する。詳細には、搬送制御部７２は、送り動作を実行する場合に、加振装置４０の駆動部４５に対して指令を送出する。これにより、駆動部４５が第一圧電素子４２に所定の電力を供給することにより、第一支持部４１を介して軌道部材３０に振動が付与される。結果として、搬送路Ｒ上の部品９２が搬送方向の前側に移動するように外力を受けて搬送される。

また、搬送制御部７２は、加振装置４０の送り動作および戻し動作の実行時間などを組み合わせることにより種々の搬送態様を実現する。例えば、整列部材５０が複数のキャビティ５１を有する場合に、搬送制御部７２は、以下のような収容工程および退避工程を実行してもよい。上記の「収容工程」とは、搬送路Ｒ上の複数の部品９２の少なくとも一部が供給領域Ａｓに到達するまで送り動作を実行して、複数のキャビティ５１の少なくとも一部に部品９２を収容させる工程である。

このとき、搬送制御部７２は、収容工程において、搬送路Ｒ上の複数の部品９２の少なくとも一部が供給領域Ａｓに到達した後に、送り動作および戻し動作を繰り返し実行して、軌道部材３０が振動した状態で供給領域Ａｓに複数の部品９２を滞留させるようにしてもよい。また、上記の「退避工程」とは、収容工程を実行した後に、搬送路Ｒ上の複数の部品９２の少なくとも一部が複数のキャビティ５１に収容された状態で戻し動作を実行して、残りの部品９２を供給領域Ａｓから受容領域Ａｒ側に退避させる工程である。

搬送制御部７２は、各工程における送り動作や戻し動作の実行時間、収容工程における滞留の動作の時間や繰り返し動作の実行回数を適宜設定することができる。また、搬送路Ｒ上の部品９２の残数によっては、収容工程における滞留の動作や、退避工程を省略してもよい。さらに、搬送制御部７２は、部品ケース２２に収容された部品９２の種類に応じて、加振装置４０により軌道部材３０に付与される振動の周波数、および振幅の少なくとも一方を調整してもよい。

詳細には、バルクフィーダ２０に部品ケース２２が取り付けられる際に、部品ケース２２に補充された部品９２の種類と、バルクフィーダ２０の識別情報とが照合される。そして、バルクフィーダ２０がスロット１２１にセットされると、搬送制御部７２は、搬送パラメータＦ１から部品９２の種類に応じたパラメータを取得する。これにより、搬送制御部７２は、加振装置４０の駆動部４５に送出する指令を調整する。

結果として、加振装置４０により軌道部材３０に付与される振動の周波数などが部品の種類に応じて調整される。上記の搬送パラメータＦ１は、部品９２の種類に加えて、整列部材５０および分散部材６０のそれぞれに採用される各種態様によっても適宜切り換えられる構成としてもよい。これにより、収容工程や滞留の動作、退避工程が好適に実行される。さらに、搬送パラメータＦ１は、過去に実行された部品供給処理の結果（成功率などを含む）に基づいて、管理者によりアップデートされてもよい。

３．バルクフィーダ２０による部品供給処理
バルクフィーダ２０による部品供給処理について説明する。部品装着機１０による装着処理の実行中において、バルクフィーダ２０は、供給領域Ａｓにおいて複数の部品９２を採取可能に供給する部品供給処理を実行する。ここで、バルクフィーダ２０が上記のように複数のキャビティ５１をマトリックス状に形成された整列部材５０を備える構成とする。このような場合に、部品装着機１０の制御装置１６は、バルクフィーダ２０がスロットにセットされた後に、キャリブレーション処理を実行し、機内における整列部材５０の位置を認識する。

上記のキャリブレーション処理において、制御装置１６は、先ず基板カメラ１５をバルクフィーダ２０の基準マーク３３の上方に移動させて、基板カメラ１５の撮像により画像データを取得する。そして、制御装置１６は、画像処理により画像データに含まれる基準マーク３３の位置、および撮像した際の基板カメラ１５の位置に基づいて、機内における整列部材５０の位置を認識する。制御装置１６は、整列部材５０の形状を示す配列情報とキャリブレーション処理の結果によって、整列部材５０の位置、詳細には個々のキャビティ５１の位置を認識する。

装着処理において、制御装置１６は、所定のタイミングでバルクフィーダ２０に部品供給処理の実行を指令する。具体的には、制御装置は、例えば今回のＰＰサイクルの採取動作の実行後、次回のＰＰサイクルの採取動作の実行前までの期間に部品供給処理の実行を指令する。部品供給処理において、バルクフィーダ２０の搬送制御部７２は、供給領域Ａｓにおいて部品９２を整列させるように、上記の収容工程や退避工程を実行する。

次に、制御装置１６は、部品供給処理が実行された後に、供給領域Ａｓにおける部品９２の供給状態の認識処理を実行する。具体的には、制御装置１６は、先ず基板カメラ１５をバルクフィーダ２０の供給領域Ａｓにおける整列部材５０の上方に移動させて、基板カメラ１５の撮像により画像データを取得する。そして、制御装置１６は、画像データに所定の画像処理を実行し、複数のキャビティ５１にそれぞれ収容された部品９２を認識する。

また、制御装置１６は、供給状態の認識処理の結果において採取可能な部品９２の数（供給数）が、今回のＰＰサイクルにおいて採取予定である部品９２の数（必要数）未満である場合に、バルクフィーダ２０に再度の部品供給処理の実行を指令する。このように、制御装置１６は、現在の供給領域Ａｓにおける部品９２の供給状態で、今回のＰＰサイクルにおける必要数の部品９２が採取可能でないと、部品供給処理を繰り返し実行させる。

上記の部品供給処理において、搬送制御部７２は、搬送路Ｒ上の部品９２が適量でなく不足する場合に、部品ケース２２から受容領域Ａｒに所定量の部品９２を排出させる。次に、搬送制御部７２は、整列部材５０に部品９２を収容する収容工程を実行する。詳細には、搬送制御部７２は、先ず加振装置４０の送り動作を開始する。これにより、受容領域Ａｒおよび搬送路Ｒ上の部品９２が供給領域Ａｓ側に搬送される。

このとき、図６の上段に示すように、搬送路Ｒ上に部品９２の集合である部品群Ｇｐが発生することがある。このような部品群Ｇｐが例えば搬送路Ｒの幅方向の中央にあると、複数の部品９２が供給領域Ａｓに到達したときに偏りが生じ得る。供給領域Ａｓにおいて堆積または接触するほどに接近した部品９２は、採取動作において採取対象とされない。これに対して、搬送制御部７２が加振装置４０の送り動作を継続させて、部品群Ｇｐが分散部材６０を通過するように搬送すると、図６の中段に示すように、部品群Ｇｐが分割される。結果として、複数の部品９２は、図６の下段に示すように、搬送路Ｒの幅方向に分散する。

上記のように複数の部品９２が分散するのは、部品群Ｇｐが分散部材６０における突条部６１の第一傾斜面６２によって分割されることを要因の一つとする。その他の要因としては、複数の突条部６１が配列されることによって、搬送路Ｒのうち分散部材６０が存在する範囲における搬送幅が縮小されることが想定される。つまり、突条部６１と側壁３１との間、または突条部６１と突条部６１の間を通過する部品群Ｇｐは、搬送方向に引き延ばされて、搬送路Ｒの幅方向における部品９２の量が減少する。結果として、分散部材６０を通過した後において、複数の部品９２が搬送路Ｒの幅方向に分散することになる。

搬送制御部７２は、搬送路Ｒ上の複数の部品９２の少なくとも一部が供給領域Ａｓに到達するまで加振装置４０の送り動作を継続する。搬送制御部７２は、搬送パラメータＦ１に基づいて、その後の加振装置４０による送り動作を所定時間だけ継続し、また滞留の動作を適宜実行する。これにより、整列部材５０の複数のキャビティ５１に部品９２がそれぞれ収容される。

搬送制御部７２は、その後に、必要に応じて退避工程を実行する。搬送制御部７２は、例えば搬送パラメータＦ１に基づいて、退避工程における加振装置４０の戻し動作の要否を判定し、実行を要する場合には戻し動作を実行する。搬送制御部７２は、戻し動作を実行することによって、整列部材５０のキャビティ５１に収容されなかった複数の部品９２を供給領域Ａｓから受容領域Ａｒ側に退避させる。これにより、複数の部品９２は、供給領域Ａｓから受容領域Ａｒ側へと搬送され、後に実行される採取動作に影響しないように退避した状態となる。

このとき、複数の部品９２は、分散部材６０に到達すると、第二傾斜面６３に案内されることにより滞留することなく、突条部６１と側壁３１との間、または突条部６１と突条部６１の間に搬送される。これにより、余りの複数の部品９２が退避され、その後の供給領域Ａｓにおける供給状態の認識処理や採取動作に影響することが低減される。搬送制御部７２は、規定の戻し動作を実行した後に、部品供給処理を終了する。

上記のような構成によると、バルクフィーダ２０は、供給領域Ａｓにおける複数の部品９２を分散することが可能となる。これにより、バルクフィーダ２０は、採取可能な供給数を確保するために供給領域Ａｓを拡大することなく、効率的に供給領域Ａｓにおいて部品９２を供給することが可能となる。結果として、バルクフィーダ２０の幅方向の小型化を図りつつ好適に複数の部品９２を採取可能に供給することができる。また、部品供給処理の効率化により所要時間を短縮できるので、バルクフィーダ２０を用いた装着処理の効率化を図ることができる。

４．実施形態の変形態様
４－１．分散部材６０について
実施形態において、分散部材６０は、複数の突条部６１を有する構成とした。これに対して、分散部材６０は、種々の態様を採用し得る。具体的には、分散部材６０は、例えば以下の第一変形態様および第二変形態様を採用し得る。

４－１－１．分散部材６０の第一変形態様
第一変形態様の分散部材１６０は、図７および図８に示すように、水平面に対して傾斜し、且つ法線が供給領域Ａｓ側および搬送路Ｒの幅方向外方を向く傾斜面６４を有する。本態様の傾斜面６４は、図７に示すように、搬送路Ｒの幅方向の中央部を中心とし、曲率の異なる３つの波状模様を形成する。３つの傾斜面６４の一つは、図８に示すように、搬送路Ｒから突出する突出部の外面のうち径方向外側の部分に位置する。

傾斜面６４の法線方向６４１は、供給領域Ａｓ側を向く成分と、搬送路Ｒの幅方向外方を向く成分とにより構成される。このような分散部材１６０の構成によると、振動を付与された軌道部材３０から前方且つ上方に向かう外力を付与されて搬送する部品９２は、上方に跳ね上がった後に傾斜面６４に衝突したり、突出部を乗り越えて傾斜面６４に接触したりする。このとき、部品９２には、搬送路Ｒの幅方向の位置に応じて異なる方向（傾斜面６４の法線方向６４１に応じた方向）の外力を分散部材１６０から受ける。

これにより、複数の部品９２が搬送路Ｒの幅方向に分散される。よって、分散部材１６０を通過することにより、複数の部品９２は、分散した状態で供給領域Ａｓに到達することになる。結果として、バルクフィーダ２０は、採取可能な供給数を確保することができるので、効率的な部品９２の供給が可能となる。なお、本態様では、断面が円弧凸状の傾斜面６４を例示したが、当該傾斜面６４に接触した部品９２が供給領域Ａｓ側および搬送路Ｒの幅方向外方に案内される構成であれば、傾斜面６４が円弧凹状や平面状に形成される態様を採用してもよい。

また、本態様では、３つの傾斜面６４によって、上方視で波状模様が形成される構成を例示した。これに対して、分散部材１６０は、少なくとも一つの傾斜面６４を有していればよく、４以上の傾斜面６４を有する構成としてもよい。また、傾斜面６４は、上方視において、一対の側壁３１の一方から搬送路Ｒの幅方向中央側および供給領域Ａｓ側に直線的に延伸し、搬送路Ｒの幅方向中央で折り返されて一対の側壁３１の他方側および受容領域Ａｒ側に直線的に延伸するＶ字状に形成されてもよい。

４－１－２．分散部材６０の第二変形態様
第二変形態様の分散部材２６０は、図９に示すように、衝突板６５および支持部材６６を有する。衝突板６５は、加振装置４０の送り動作において、軌道部材３０の振動に伴って搬送される複数の部品９２とそれぞれ衝突する。衝突板６５は、複数の部品９２と衝突することにより別々の方向に飛散させる。支持部材６６は、軌道部材３０に対する衝突板６５の姿勢を調整可能に支持する。詳細には、衝突板６５は、例えば作業者による調整作業によって、支持部材６６を中心とする角度を調整される。これにより、搬送時に衝突板６５と接触する複数の部品９２は、衝突板６５と衝突して飛散する。

これにより、複数の部品９２が搬送路Ｒの幅方向に分散される。よって、分散部材２６０を通過することにより、複数の部品９２は、分散した状態で供給領域Ａｓに到達することになる。結果として、バルクフィーダ２０は、採取可能な供給数を確保することができるので、効率的な部品９２の供給が可能となる。なお、搬送対象の部品の形状や分散の度合いなどを勘案して衝突板６５の形状が設定され、また支持部材６６を用いた姿勢の調整が適宜なされる。

４－２．分散部材６０、軌道部材３０の交換性
ここで、バルクフィーダ２０の分散部材６０は、軌道部材３０に対して交換可能に取り付けられる構成としてもよい。具体的には、バルクフィーダ２０のセットアップに際して、図１０に示すように、例えば種々の態様に対応した複数種類の分散部材６０，１６０，２６０が交換可能に準備される。そして、バルクフィーダ２０は、供給する部品９２の種類に対応して互いの形状が異なる複数種類の分散部材６０，１６０，２６０から選択された１つを軌道部材３０に取り付けられる。

このような構成によると、バルクフィーダ２０は、フィーダ本体２１や軌道部材３０、加振装置４０を共通にし、分散部材６０の交換によって部品９２の種類や供給態様に対応することができる。これにより、バルクフィーダ２０の利用範囲を拡大することができる。

さらに、バルクフィーダ２０の軌道部材３０は、フィーダ本体２１に対して交換可能に取り付けられる構成としてもよい。このとき、分散部材６０は、軌道部材３０に対して一体的に形成されるようにしてもよいし、交換可能としてもよい。具体的には、バルクフィーダ２０のセットアップに際して、図１０に示すように、例えば種々の態様に対応した複数種類の分散部材６０，１６０，２６０が形成された複数種類の軌道部材３０Ａ－３０Ｃが交換可能に準備される。

そして、バルクフィーダ２０は、供給する部品９２や供給態様に対応して互いの構成が異なる複数種類の分散部材６０の一つを形成または取り付けられた複数種類の軌道部材３０Ａ－３０Ｃから選択された１つをフィーダ本体２１に取り付けられる。このような構成によると、バルクフィーダ２０は、フィーダ本体２１や加振装置４０を共通にし、分散部材６０や軌道部材３０の交換によって部品９２の種類や供給態様に対応することが可能となる。これにより、バルクフィーダ２０の利用範囲を拡大することができ、基板製品の生産コストを低減できる。

４－３．その他
実施形態において、バルクフィーダ２０は、複数のキャビティ５１を形成された整列部材５０を備える構成とした。これに対して、整列部材５０を省略した構成としてもよい。つまり、軌道部材３０の供給領域Ａｓには、搬送路Ｒの上面より低い位置で部品９２が分散される凹状部や、搬送路Ｒの上面と均一な平面状部が形成され、バルク状態で部品９２が供給されるようにしてもよい。

但し、部品供給処理の効率化や、供給領域Ａｓにおける供給状態の認識処理における画像処理の負荷を軽減する観点からは、実施形態にて例示した構成が好適である。つまり、バルクフィーダ２０は、複数のキャビティ５１を形成された整列部材５０を備え、部品供給処理においてある程度の数量を確保された部品９２の集合である部品群Ｇｐを整列部材５０の上側を移動させることによって複数のキャビティ５１に部品９２を収容させる。これにより、最大でキャビティ５１の数だけ整列した状態の部品９２を供給することができる。このような構成において、部品群Ｇｐにおける部品９２の疎密度合いを均一化するために、分散部材６０を適用することは有用である。

２０：バルクフィーダ、 ２１：フィーダ本体、 ２２：部品ケース、 ３０、３０Ａ－３０Ｃ：軌道部材、 ４０：加振装置、 ５０：整列部材、 ５１：キャビティ、 ６０，１６０，２６０：分散部材、 ６１：突条部、 ６２：第一傾斜面、 ６３：第二傾斜面、 ６４：傾斜面、 ６４１：法線方向、 ６５：衝突板、 ６６：支持部材、 ７０：フィーダ制御装置、 ７２：搬送制御部、 ９１：基板、 ９２：部品、 Ａｒ：受容領域、 Ａｓ：供給領域、 Ｒ：搬送路、 Ｆ１：搬送パラメータ、 Ｇｐ：部品群

Claims (8)

1. フィーダ本体と、
   前記フィーダ本体に設けられ、複数の部品をバルク状態で収容する部品ケースから排出される前記部品を受容する受容領域、前記部品を供給する供給領域、および前記受容領域から前記供給領域への前記部品の搬送路を有する軌道部材と、
   前記フィーダ本体に設けられ、前記搬送路上の前記部品が搬送されるように前記軌道部材に振動を付与する加振装置と、
   前記軌道部材のうち前記搬送路に設けられ、前記軌道部材の振動に伴って搬送される複数の前記部品に接触することにより前記搬送路の幅方向に分散させる分散部材と、
   前記軌道部材のうち前記供給領域に設けられ、複数の前記部品を個々に収容する複数のキャビティを有し、前記軌道部材の振動に伴って搬送される複数の前記部品を案内して前記フィーダ本体に対して整列させる整列部材と、
   を備え、
   複数の前記キャビティは、前記整列部材において、前記部品の搬送方向に複数個、前記搬送路の幅方向に複数個それぞれ配列され、
   前記軌道部材は、前記部品の搬送方向において、前記分散部材と前記整列部材との間に前記分散部材が設けられていない前記搬送路上の領域を有し、
   前記分散部材が前記搬送路を分割することにより形成された搬送経路の数は、前記搬送路の幅方向に配列された前記キャビティの数よりも小さいバルクフィーダ。
2. 前記分散部材は、前記搬送路における前記部品の搬送方向に延伸し、且つ前記搬送路から上方に突出し、前記搬送路の幅方向に互いに所定の間隔をあけて配置される複数の突条部を有する、請求項１に記載のバルクフィーダ。
3. 複数の前記突条部のそれぞれは、上方視において前記受容領域側の端部が前記搬送路の幅方向に対して傾斜した傾斜面を形成される、請求項２に記載のバルクフィーダ。
4. 前記バルクフィーダは、前記加振装置の動作を制御して、前記搬送路上の前記部品を前記供給領域へ向かう方向に搬送する送り動作、および前記搬送路上の前記部品を前記受容領域へ向かう方向に搬送する戻し動作を実行する搬送制御部をさらに備え、
   複数の前記突条部のそれぞれは、上方視において前記供給領域側の端部が前記搬送路の幅方向に対して傾斜した傾斜面を形成される、請求項２または３に記載のバルクフィーダ。
5. 前記分散部材は、水平面に対して傾斜し、且つ法線が前記供給領域側および前記搬送路の幅方向外方を向く傾斜面を有する、請求項１－４の何れか一項に記載のバルクフィーダ。
6. 前記分散部材は、
   前記軌道部材の振動に伴って搬送される複数の前記部品とそれぞれ衝突することにより別々の方向に飛散させる衝突板と、
   前記軌道部材に対する前記衝突板の姿勢を調整可能に支持する支持部材と、
   を有する請求項１－５の何れか一項に記載のバルクフィーダ。
7. 前記分散部材は、前記軌道部材に対して交換可能に取り付けられ、
   前記バルクフィーダは、供給する前記部品の種類に対応して互いの形状が異なる複数種類の前記分散部材から選択された１つを前記軌道部材に取り付けられる、請求項１－６の何れか一項に記載のバルクフィーダ。
8. 前記分散部材は、前記軌道部材に対して一体的に形成され、
   前記軌道部材は、前記フィーダ本体に対して交換可能に取り付けられ、
   前記バルクフィーダは、供給する前記部品の種類に対応して互いの形状が異なる複数種類の前記分散部材の一つを形成された複数種類の前記軌道部材から選択された１つを前記フィーダ本体に取り付けられる、請求項１－６の何れか一項に記載のバルクフィーダ。

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