JP7386389B2

JP7386389B2 - 部品実装装置

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Publication number: JP7386389B2
Application number: JP2019198135A
Authority: JP
Inventors: 道明馬渡; 憲一郎石本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2023-11-27
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: JP2021072367A

Description

本発明は、トレイに収容された部品を基板に実装する部品実装装置に関する。

部品実装装置における部品の供給方法として、部品を収容したトレイが載置されたパレットをいわゆるトレイフィーダで供給する供給方法が知られている。また、近年の部品の小型化に伴って、小型の部品を収容した２インチや４インチサイズの小型のトレイをパレットに複数並べて載置した形態で部品を供給することが行われている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、複数の小型のトレイ（マイクロトレイ）を保持可能なマイクトレイ搭載器具をパレット上に載置し、マイクロトレイ搭載器具の所定の位置にマイクロトレイを搭載する形態で部品を供給している。

また、特許文献１のマイクロトレイ搭載器具には、マイクロトレイを搭載する位置にマイクロトレイが有する４つの角のうちの１つに形成されたカット部の位置を規制するピンを配置可能なピン嵌合孔がそれぞれ形成されている。そして、マイクロトレイが予め定められた方向で搭載されるようにマイクロトレイ搭載器具の所定のピン嵌合孔にピンを設定することで、マイクロトレイをマイクロトレイ搭載器具に搭載する際の搭載方向を間違える作業ミスを未然に防止している。

特開２００７－１０９７７４号公報

ところで、トレイの載置方向がピンなどで規制されている場合に作業者がトレイを間違った方向でパレットに載置しようとすると、トレイが傾いてトレイに収容された部品をこぼすことがあり、作業効率の向上等の理由によりトレイの載置方向は固定せずに自由にパレットに載置したいという要望がある。しかしながら特許文献１を含む従来技術では、このようなトレイのパレットへの載置方法に対応しておらず、トレイのパレットへの載置作業を柔軟に実行するにはさらなる改善の余地があった。

そこで本発明は、複数のトレイをパレットに柔軟に載置することができる部品実装装置を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、部品を収容した少なくとも１つの回転対称形状であるトレイが載置されたパレットから前記部品が供給される部品実装装置であって、前記トレイの所定の位置には前記トレイに固有の情報が記録されたマークが付与されており、前記マークを検出することによって前記トレイの載置方向を検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された前記トレイの載置方向に基づいて、前記パレットに載置される前記トレイの配置情報を含むパレットデータを変更する変更手段と、前記変更手段によって変更された前記パレットデータと前記トレイに収容された部品の情報を基に、前記部品を基板に装着する装着手段と、を備えた。

本発明によれば、複数のトレイをパレットに柔軟に載置することができる。

本発明の一実施の形態の部品実装装置の構成説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用されるパレットの一例の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用されるトレイの一例の（ａ）平面図（ｂ）正面図本発明の一実施の形態の部品実装装置の構成を示すブロック図本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用されるトレイデータの一例の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用されるパレットデータの一例の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置のタッチパネルに表示されたパレットデータ作成画面の一例の説明図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）本発明の一実施の形態の部品実装装置によるトレイの載置方向の検知方法の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置で使用されるトレイをパレットに載置した一例の説明図本発明の一実施の形態の部品実装装置によって変更されたパレットデータの一例の説明図本発明の一実施の形態の実装基板の製造方法のフロー図

以下に図面を用いて、本発明の一実施の形態を詳細に説明する。以下で述べる構成、形状等は説明のための例示であって、部品実装装置、パレット、トレイの仕様に応じ、適宜変更が可能である。以下では、全ての図面において対応する要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１、及び後述する一部では、水平面内で互いに直交する２軸方向として、基板搬送方向のＸ方向（図１における左右方向）、基板搬送方向に直交するＹ方向（図１における上下方向）が示される。

まず図１を参照して、部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１において、基台１ａの中央には、基板搬送機構２がＸ方向に設置されている。基板搬送機構２は、上流側から搬入された基板３をＸ方向へ搬送し、以下に説明する実装ヘッドによる実装作業位置に位置決めして保持する。また、基板搬送機構２は、部品実装作業が完了した基板３を下流側に搬出する。基板搬送機構２の両側方には、それぞれ部品供給部４が設置されている。

両方の部品供給部４には、複数のテープフィーダ５がＸ方向に並列に装着されている。テープフィーダ５は、部品を格納するポケットが形成されたキャリアテープを部品供給部４の外側から基板搬送機構２に向かう方向（テープ送り方向）にピッチ送りすることにより、実装ヘッドが部品をピックアップする部品取出し位置に部品を供給する。また、一方の部品供給部４には、大型部品やコネクタなどの部品Ｄを収容した複数のトレイ６が載置されたパレット７を部品取出し位置に供給するトレイフィーダ８が装着されている。すなわち、部品実装装置１には、部品Ｄを収容した複数のトレイ６が載置されたパレット７から部品Ｄが供給される。

図１において、基台１ａの上面におけるＸ方向の両端部には、リニア駆動機構を備えたＹ軸テーブル９が配置されている。Ｙ軸テーブル９には、同様にリニア機構を備えたビーム１０がＹ方向に移動自在に結合されている。ビーム１０には、実装ヘッド１１がＸ方向に移動自在に装着されている。実装ヘッド１１は、部品Ｄを保持して昇降し、鉛直軸（Ｚ軸）回りに回転可能な複数の吸着ユニット（図示省略）を備える。吸着ユニットのそれぞれの下端部には、部品Ｄを吸着して保持する吸着ノズル（図示省略）が装着されている。

Ｙ軸テーブル９およびビーム１０は、実装ヘッド１１を水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させる実装ヘッド移動機構１２を構成する。実装ヘッド移動機構１２および実装ヘッド１１は、部品供給部４から部品Ｄを取り出して基板３の実装位置に装着する部品実装作業を実行する部品実装機構を構成する。部品実装作業において実装ヘッド１１は、部品供給部４の上方に移動し、各吸着ノズルで所定の部品Ｄをそれぞれピックアップし、基板３の上方に移動し、各吸着ノズルが保持する部品Ｄを所定の方向に回転させ、それぞれの実装位置に装着する一連のターンを繰り返す。

図１において、ビーム１０には、ビーム１０の下面側に位置して実装ヘッド１１とともに一体的に移動するヘッドカメラ１３が装着されている。実装ヘッド１１が移動することにより、ヘッドカメラ１３は基板搬送機構２の実装作業位置に位置決めされた基板３の上方に移動して、基板３に設けられた基板マーク（図示せず）を撮像して基板３の位置を認識する。また、ヘッドカメラ１３は、部品取出し位置に供給されたパレット７の上方に移動して、パレット７に載置されたトレイ６に設けられたトレイマークＭ（図２参照）、トレイ６に形成された面取り形状６ａ（図２参照）を撮像する。撮像結果は、部品実装装置１が備える制御装置２０（図４参照）に送信される。

部品供給部４と基板搬送機構２との間には、部品認識カメラ１４が設置されている。部品認識カメラ１４は、部品供給部４から部品Ｄを取り出した実装ヘッド１１が部品認識カメラ１４の上方に位置した際に、吸着ノズルに保持された部品Ｄを下方から撮像する。実装ヘッド１１による部品Ｄの基板３への部品実装作業では、ヘッドカメラ１３による基板３の認識結果と部品認識カメラ１４による部品Ｄの認識結果とを加味して実装位置の補正が行われる。

図１において、部品実装装置１の前面で作業者が作業する位置には、作業者が操作するタッチパネル１５が設置されている。タッチパネル１５は、その表示部に各種情報を表示し、また表示部に表示される操作ボタンなどを使って作業者がデータ入力や部品実装装置１の操作を行う。

次に、図２、図３を参照して、パレット７とトレイ６の詳細について説明する。図２において、パレット７の上面には、Ｙ方向に延びるＸ方向位置決め部７ｘと、Ｘ方向に延びるＹ方向位置決め部７ｙが配置されている。Ｘ方向位置決め部７ｘとＹ方向位置決め部７ｙが直交する位置が、パレット７の原点Ｃｐである。

図２において、トレイ６の１辺をＸ方向位置決め部７ｘに当接させると、トレイ６がパレット７におけるＸ方向の原点に位置決めされる。同様に、トレイ６の１辺をＹ方向位置決め部７ｙに当接させると、トレイ６がパレット７におけるＹ方向の原点に位置決めされる。すなわち、トレイ６の互いに直交する２辺をＸ方向位置決め部７ｘとＹ方向位置決め部７ｙに当接するように載置することで、トレイ６をパレット７の原点Ｃｐに位置決めすることができる。

パレット７の上面には、Ｘ方向位置決め部７ｘ、Ｙ方向位置決め部７ｙ、または載置されたトレイ６に当接するように他のトレイ６並べて載置することで、複数のトレイ６の位置が位置決めされる。パレット７の上面には、Ｙ方向に延びてＸ方向に摺動可能なＸ方向保持部７ａと、Ｘ方向に延びてＹ方向に摺動可能なＹ方向保持部７ｂが配置されている。パレット７に複数のトレイ６を並べた後、Ｘ方向保持部７ａとＹ方向保持部７ｂをそれぞれ移動させて（矢印ａ、ｂ）トレイ６の縁に当接させることで、パレット７上に複数のトレイ６が保持される。

図３（ａ）、図３（ｂ）において、トレイ６は、樹脂などを成形加工することで形成されている。トレイ６は平面視して略正方形（Ｘ方向の幅Ｗｘ，Ｙ方向の幅Ｗｙ）の形状をしており、すなわち、トレイ６は、外形がパレット７に載置する際の載置方向を９０°単位で変更可能な回転対称形状である。トレイ６の有する４つの角の１つには、トレイ６の載置方向を示す面取り形状６ａが形成されている。また、トレイ６の上面６ｂには、部品Ｄの形状に合わせて格子配列で形成された凹状の収容部６ｃが所定の間隔（Ｘ方向のピッチＸ１，Ｙ方向のピッチＹ１）で形成されている。各収容部６ｃの中には、部品Ｄが収容される。このように、収容部６ｃの形状は収容する部品Ｄの形状に応じて作成されるが、トレイ６の外形は同じサイズである。

図３（ａ）の例では、トレイ６の原点Ｃｔは、面取り形状６ａが右上となるように載置したトレイ６の左下の角に設定されている。また、一の収容部６ｃに設定された基点位置とトレイ６の原点Ｃｔとのオフセットは（ΔＸ１，ΔＹ１）である。トレイ６の４つの縁辺の１つには、トレイマークＭが設けられている。図３（ａ）の例では、トレイマークＭは、右側を面取り形状６ａに接する外周縁の中央付近に設けられている。トレイマークＭは、トレイ６の所定の位置に付与されているバーコード、２次元マーク、その他の図形であり、そのトレイ６に固有の情報が記録されたマークである。なお、面取り形状６ａの形状、トレイマークＭの位置、トレイ６の原点Ｃｔ、収容部６ｃの基点位置はこの例に限定されることはなく、自由に設計することができる。

次に図４を参照して、部品実装装置１の構成を説明する。部品実装装置１が備える制御装置２０には、基板搬送機構２、部品供給部４、実装ヘッド１１、実装ヘッド移動機構１２、ヘッドカメラ１３、部品認識カメラ１４、タッチパネル１５が接続されている。制御装置２０は、実装記憶部２１、データ作成処理部２２、情報認識処理部２３、方向検知処理部２４、パレットデータ変更部２５、判定処理部２６、実装制御部２７を備えている。実装記憶部２１は記憶装置であり、生産データ２１ａ、部品データ２１ｂ、トレイデータ２１ｃ、パレットデータ２１ｄなどを記憶している。

生産データ２１ａには、実装基板の生産機種名、基板３に装着される部品Ｄを特定する部品番号（部品の種類）、部品供給部４における部品Ｄの供給位置（テープフィーダ５、トレイフィーダ８など）、実装位置（ＸＹ座標）、実装方向、実装順序などが記憶されている。部品データ２１ｂには、部品Ｄの部品番号毎に、部品Ｄのサイズ、電気的特性などが記憶されている。トレイデータ２１ｃには、トレイ６を特定するトレイ番号毎に、収容される部品Ｄの種類（部品番号）、トレイ６に収容された部品Ｄの配列、部品Ｄの方向などが記憶されている。

ここで、図５を参照して、トレイデータ２１ｃの一例について説明する。トレイデータ２１ｃには、トレイ番号３０毎に、部品番号３１、部品配列３２、配列ピッチ３３、部品方向３４、原点位置３５、オフセット３６が含まれている。トレイ番号３０は、トレイ６を特定する情報であり、トレイ６の各々に異なる番号が付与されている。部品番号３１は、部品Ｄの種類を特定する情報である。部品配列３２は、トレイ６上に碁盤の目状に収容されている部品ＤのＸ方向の数３２ｘとＹ方向の数３２ｙで示されている。配列ピッチ３３は、トレイ６に収納される部品Ｄ（収容部６ｃ）のピッチであり、Ｘ方向のピッチ３３ｘとＹ方向のピッチ３３ｙで示されている。部品方向３４は、トレイ６に収容された部品Ｄの方向を示している。

図５において、原点位置３５は、トレイ６において設定された原点Ｃｔの位置を示しており、「左下」は、トレイ６の面取り形状６ａが右上となるように載置した場合の左下に原点Ｃｔが設定されていることを示している。オフセット３６は、原点Ｃｔとトレイ６に配列される部品Ｄ（収容部６ｃ）の基点位置との差であり、Ｘ方向の距離３６ｘとＹ方向の距離３６ｙで示される。

図５において、トレイ番号３０が「１０２１」～「１０２４」のトレイ６は、同じ種類の部品Ｄを格納する同形状のトレイ６であり、部品番号３１が「Ｑ５６」の部品ＤをＸ方向のピッチが「Ｘ１」で「４個」、Ｙ方向のピッチが「Ｙ１」で「４個」の配列で、部品方向３４が「０°」となるように収容されていることを示している。

図４において、パレットデータ２１ｄは、パレット７に載置されるトレイ６の配置情報であり、パレット７に配置されるトレイ６のトレイ番号３０、パレット上の載置座標、載置方向などが含まれている。ここで、図６を参照して、パレットデータ２１ｄの一例について説明する。パレットデータ２１ｄには、位置番号３７、トレイ番号３０、トレイ載置座標３８、トレイ方向３９が含まれている。位置番号３７は、パレット７に配置されたトレイ６の位置を特定する情報である。トレイ載置座標３８は、パレット７の原点Ｃｐを基点とするトレイ６の原点Ｃｔの位置であり、Ｘ座標３８ｘとＹ座標３８ｙで示される。トレイ方向３９は、パレット７に載置されたトレイ６の載置方向を示している。

上述の生産データ２１ａ、部品データ２１ｂ、トレイデータ２１ｃは、これらに含まれる部品番号３１に基づいて関連付けされているため、これらのデータから実装基板を生産するためにパレット７で供給しなければならない部品Ｄの種類、部品Ｄの数などの収容部品情報を得ることができる。すなわち、実装記憶部２１は、パレット７上に収容されているべき部品の種類（部品番号３１）を含む収容部品情報（生産データ２１ａ、部品データ２１ｂ、トレイデータ２１ｃ）を記憶する記憶手段である。

図４において、データ作成処理部２２は、タッチパネル１５にパレットデータ作成画面を表示させて、作業者がパレットデータ２１ｄの初期データを作成する作業を支援をする。ここで図７を参照して、データ作成処理部２２によってタッチパネル１５に表示されたパレットデータ作成画面４０の例について説明する。パレットデータ作成画面４０には、サイズ設定枠４１、トレイ数設定枠４２、設定状態表示枠４３、決定ボタン４４が表示されている。

図７において、サイズ設定枠４１内には、トレイサイズの欄が設けられている。トレイサイズの欄には、プルダウンボタン４１ａが設けられている。タッチパネル１５を使用してプルダウンボタン４１ａを操作することで、選択可能なトレイ６のサイズのリストが表示され、トレイサイズを選択することができる。選択可能なトレイ６のサイズは、「２インチ」「３インチ」「４インチ」などがあり、ここでは、「４インチ」が選択されている。４インチのトレイ６は、１辺の幅Ｗｘ，Ｗｙが４インチの略正方形のトレイ６である。

トレイ数設定枠４２内には、トレイ数（Ｘ方向）、トレイ数（Ｙ方向）の欄が設けられている。トレイ数（Ｘ方向）とトレイ数（Ｙ方向）は、それぞれパレット７に碁盤の目状に載置するトレイ６のＸ方向とＹ方向の数である。トレイ数（Ｘ方向）、トレイ数（Ｙ方向）の欄には、それぞれアップダウンボタン４２ａが設けられている。タッチパネル１５を利用してアップダウンボタン４２ａを操作することで、トレイ数（Ｘ方向）、トレイ数（Ｙ方向）の欄に入力される数字を変更（増減）することができる。ここでは、Ｘ方向が３枚、Ｙ方向が２枚のトレイ数が設定されている。

図７において、設定状態表示枠４３には、トレイサイズ、トレイ数（Ｘ方向）、トレイ数（Ｙ方向）の欄で設定された条件に基づいて、パレット７にトレイ６を並べて載置した状態の概略が表示されている。初期データでは、各トレイ６のトレイ方向３９（載置方向）は「０°」に設定されている。すなわち、各トレイ６は面取り形状６ａが右上で原点Ｃｔが左下となる方向で初期データが作成される。各トレイ６（ここでは、６枚）には、それぞれ位置番号３７が付されている。ここでは、位置番号３７は、パレット７の原点Ｃｐに原点Ｃｔが重なる位置に載置されたトレイ６から順番に第１行が「Ｔ１」～「Ｔ３」、第２行が「Ｔ４」～「Ｔ６」が付されている。

決定ボタン４４が操作されると、サイズ設定枠４１で設定されたトレイサイズ、トレイ数設定枠４２で設定されたＸ方向とＹ方向のトレイ数に基づいて、データ作成処理部２２がパレットデータ２１ｄの初期データを作成する。図６に示すパレットデータ２１ｄは、図７に示すパレットデータ作成画面４０で設定された条件に基づいて作成された初期データである。トレイ載置座標３８のＷｘはトレイ６のＸ方向の幅、ＷｙはＹ方向の幅であり（図３参照）、ここでは、Ｗｘ，Ｗｙともに４インチである。トレイ番号３０は、初期データでは空欄「－」である。

図４において、情報認識処理部２３は、実装ヘッド移動機構１２を制御してヘッドカメラ１３をパレット７に載置されたトレイ６のトレイマークＭの上方に移動させる。その後、ヘッドカメラ１３でトレイマークＭを撮像させ、撮像画像を画像認識処理してトレイマークＭに含まれる情報を読み取り、実装記憶部２１に記憶されたトレイデータ２１ｃ、部品データ２１ｂと照合する読取処理を実行させる。

トレイデータ２１ｃ、部品データ２１ｂと照合することで、そのトレイ６のトレイ番号３０と、収容された部品Ｄの部品番号３１（部品の種類）を取得することができる。すなわち、ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、情報認識処理部２３は、複数のトレイ６の各々に付与された、該トレイ６に収容された部品の種類（部品番号３１）を含むトレイ情報（トレイ番号３０）を読み取る読取手段である。なお、トレイ情報はトレイマークＭに書き込まれていてもよい。また、トレイデータ２１ｃ、部品データ２１ｂなどと照合可能であれば、トレイマークＭは「○」や「△」などのマークで表示されていてもよい。

図４において、方向検知処理部２４は、実装ヘッド移動機構１２を制御してヘッドカメラ１３を移動させ、パレット７に載置されたトレイ６の面取り形状６ａを検出してトレイ６の載置方向（トレイ方向３９）を検知する検知処理を実行させる。ここで、図８を参照しながら、具体的な検知処理の検知方法について説明する。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）、図８（ｄ）は、それぞれ載置方向が「０°」「９０°」「１８０°」「２７０°」でパレット７に載置されたトレイ６を示している。

図８において、検知処理では、まず方向検知処理部２４は、ヘッドカメラ１３の撮像視野Ｅ１，Ｆ１，Ｇ１，Ｈ１がトレイ６の右上となるようにヘッドカメラ１３を移動させて、面取り形状６ａの有無を判断する。右上の撮像視野Ｅ１の中に面取り形状６ａが検出されると（図８（ａ））、方向検知処理部２４は載置方向が「０°」と判断する。トレイ６の右上に面取り形状６ａがない場合、方向検知処理部２４はヘッドカメラ１３を下に（Ｙ方向に）トレイ６のＹ方向の幅Ｗｙだけ移動させ（矢印ｆ１，ｇ１，ｈ１）、撮像視野Ｆ２，Ｇ２，Ｈ２をトレイ６の右下に位置させて面取り形状６ａの有無を判断する。右下の撮像視野Ｆ２の中に面取り形状６ａが検出されると（図８（ｂ））、方向検知処理部２４は載置方向が「９０°」と判断する。

以下同様に、面取り形状６ａが検出されまで、ヘッドカメラ１３は左に（Ｘ方向に）トレイ６のＸ方向の幅Ｗｘだけ（矢印ｇ２，ｈ２）移動し、次に上に（Ｙ方向に）幅Ｗｙだけ（矢印ｈ３）の順に移動する。そして、方向検知処理部２４は、左下の撮像視野Ｇ３の中に面取り形状６ａが検出されると（図８（ｃ））載置方向が「１８０°」と判断し、左上の撮像視野Ｈ４の中に面取り形状６ａが検出されると（図８（ｄ））載置方向が「２７０°」と判断する。

このように、ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、方向検知処理部２４は、トレイ６の載置方向（トレイ方向３９）を検知する検知手段である。また、面取り形状６ａはトレイ６の所定の位置に形成された特徴形状であり、検知手段は特徴形状（面取り形状６ａ）を検出することによって該トレイ６の載置方向を検知する。なお、特徴形状は面取り形状６ａに限定されることはなく、トレイ６の載置方向を検知できるものであれば何でもよく、例えば、トレイ６の縁辺の中央に形成した切り欠きであってもよい。

図８において、検知処理で載置方向を検知した後に読取処理を実行すると、トレイ６の載置方向が不明であったり初期データと違っていたりしても、トレイマークＭの情報を読み取ることができる。すなわち、面取り形状６ａが検出されると、情報認識処理部２３はヘッドカメラ１３の撮像視野Ｅ２，Ｆ３，Ｇ４，Ｈ５の中にトレイマークＭが入るようにヘッドカメラ１３を移動させ（矢印ｅ１，ｆ２，ｇ３，ｈ４）、トレイ６に付されたトレイマークＭを撮像する読取処理を実行させる。これにより、トレイ６の載置方向のいかんによらずにトレイ情報（トレイ番号３０）を読み取ることができる。

なお、検知処理では、ヘッドカメラ１３で面取り形状６ａを検出する代わりにトレイマークＭを検出して、トレイ６の載置方向を検知するようにしてもよい。すなわち、検知手段はトレイ６の所定の位置に付与されたマーク（トレイマークＭ）を検出することによって、該トレイ６の載置方向（トレイ方向３９）を検知するようにしてもよい。

図４において、パレットデータ変更部２５（変更手段）は、読取手段によって読み取られたトレイ情報（トレイ番号３０）とパレット７上の該トレイ６が載置された載置位置の情報（位置番号３７）と、検知手段によって検知されたトレイ６の載置方向（トレイ方向３９）に基づいて、パレットデータ２１ｄを変更する。

ここで、図９に示すパレット７に載置された各トレイ６に対して検知処理、読取処理を実行して取得されたトレイ情報、載置方向などに基づいて、図６に示すパレットデータ２１ｄの初期データを変更する例を説明する。図１０は、変更されたパレットデータ２１ｄである。部品Ｄは複数の種類の部品に該当する。例えば、図９では部品Ｄ１と部品Ｄ２の２種類の部品である。

図９において、方向検知処理部２４と情報認識処理部２３は、パレット７の原点Ｃｐの位置にトレイ６の原点Ｃｔ１がある位置番号３７が「Ｔ１」のトレイ６に対して、それぞれ検知処理と読取処理を実行する。パレット６（Ｔ１）は、面取り形状６ａが右上にあるため検知処理により載置方向（トレイ方向３９）は「０°」と検知される。また、読取処理でトレイマークＭを読み取った結果、トレイ情報（トレイ番号３０）は「１０２１」と読み取られる。図１０において、パレットデータ変更部２５は、取得された情報に基づき、パレットデータ２１ｄの位置番号３７が「Ｔ１」のトレイ番号３０を「１０２１」に変更する。

図９において、同様に方向検知処理部２４と情報認識処理部２３は、位置番号３７が「Ｔ２」～「Ｔ６」のトレイ６に対して順番にそれぞれ検知処理と読取処理を実行し、パレットデータ変更部２５は、取得された情報に基づき、パレットデータ２１ｄを変更する。例えば、図１０において、位置番号３７が「Ｔ３」のトレイ方向３９は「９０°」に変更され、トレイ載置座標３８はトレイ６の原点Ｃｔ３の位置に対応してＹ座標が「Ｗｘ」に変更されている。

図４において、判定処理部２６は、実際にパレット７に載置されているトレイ６に基づいて変更されたパレットデータ２１ｄと、パレット７上に収容されているべき部品Ｄの種類（部品番号３１）を含む収容部品情報（生産データ２１ａ、部品データ２１ｂ、トレイデータ２１ｃ）に基づいて、パレット７上に収容されているべき部品Ｄがあるか否かを判定する。すなわち、判定処理部２６は、読取手段によって読み取られたトレイ情報（トレイ番号３０）と記憶手段（実装記憶部２１）に記憶された収容部品情報とに基づいて、パレット７上に収容されているべき部品Ｄがあるか否かを判定する判定手段である。

判定処理部２６は、指定されている部品Ｄの種類や数が不足していると判定すると、タッチパネル１５にその旨（必要な部品の種類が不足、部品の数が不足など）を表示させて、作業者に注意を促す。すなわち、タッチパネル１５と判定処理部２６は、判定手段によってパレット７上に収容されているべき部品Ｄが不足していると判定された場合には、その旨を報知する報知手段である。

また、判定処理部２６は、パレット７上に指定と異なる部品Ｄが配置されていると判定すると、タッチパネル１５にその旨（配置された部品が間違っているなど）を表示させて、作業者に注意を促す。すなわち、タッチパネル１５と判定処理部２６は、判定手段によってパレット７上に収容されているべき部品Ｄとは異なる部品Ｄがあると判定された場合には、その旨を報知する報知手段である。

図４において、実装制御部２７は、実際にパレット７に載置されているトレイ６に基づいて変更されたパレットデータ２１ｄを含む実装記憶部２１に記憶されている各種情報に基づいて、実装ヘッド１１、実装ヘッド移動機構１２を制御して、部品Ｄを基板３に装着する部品実装処理を実行させる。

すなわち、実装制御部２７、実装ヘッド１１、実装ヘッド移動機構１２は、読取手段（ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、情報認識処理部２３）によって読み取られたトレイ情報（トレイ番号３０）とパレット７上の該トレイ６が載置された載置位置の情報（位置番号３７）を基に、部品Ｄを基板３に装着する装着手段である。

また、装着手段は、変更手段によって変更されたパレットデータ２１ｄとトレイ６に収容された部品Ｄの情報（部品番号３１）を基に、部品Ｄを基板３に装着する。また、装着手段は、判定手段によってパレット７上に収容されているべき部品Ｄがあると判定された場合には、部品Ｄを基板３に装着する。すなわち、パレット７上に必要な部品Ｄが不足していたり、基板３に装着しない間違った部品Ｄが収容されていても、基板３に装着可能な部品Ｄが１個でも収容されている場合は、部品実装処理を開始させる。

次に図１１のフローに沿って、パレット７にトレイ６を載置させて部品Ｄを基板３に装着させる実装基板の製造方法について説明する。まず、作業者は、基板３に装着させる部品Ｄを格納する複数のトレイ６をパレット７に載置してトレイフィーダ８に補給し、パレットデータ作成画面４０を使用してパレットデータ２１ｄの初期データを作成する（ＳＴ１）。次いで部品取出し位置に供給されたパレット７上の複数のトレイ６に対して、方向検知処理部２４は検知処理（ＳＴ２）を、情報認識処理部２３は読取処理（ＳＴ３）をそれぞれ順番に実行する。

なお、全てのトレイ６に対して検知処理（ＳＴ２）と読取処理（ＳＴ３）の２つの処理を実行する必要はない。例えば、パレットデータ２１ｄの初期データに基づいて読取処理（ＳＴ３）を実行し、トレイ情報（トレイ番号３０）が読み取れない場合のみ、すなわち、読取処理（ＳＴ３）の対象であるトレイ６の載置方向がパレットデータ２１ｄの初期データと異なっている場合にのみ、検知処理（ＳＴ２）と読取処理（ＳＴ３）を実行するようにしてもよい。例えば、図９のトレイ６（Ｔ１）、トレイ６（Ｔ２）、トレイ６（Ｔ４）は、載置方向が初期データと同じであり、検知処理（ＳＴ２）を省略することが可能である。これにより、処理時間を短縮することができる。

図１１において、パレット７上の全てのトレイ６に対する検知処理（ＳＴ２）と読取処理（ＳＴ３）が終了すると（ＳＴ４においてＹｅｓ）、パレットデータ変更部２５は取得されたトレイ情報（トレイ番号３０）、載置方向（トレイ方向３９）に基づいて、パレットデータ２１ｄを更新する（ＳＴ５）。次いで判定処理部２６は、変更されたパレットデータ２１ｄと収容部品情報（生産データ２１ａ、部品データ２１ｂ、トレイデータ２１ｃ）に基づいて、パレット７上に収容されているべき部品Ｄがあるか否かを判定する（ＳＴ６：判定工程）。

すなわち、パレット７上に必要な種類の部品Ｄが全て搭載されており、間違った種類の部品Ｄが搭載されていないことが確認される。例えば、図９で部品Ｄ１と部品Ｄ２がそれぞれ少なくとも１つのトレイ６に搭載され、かつ部品Ｄ１、部品Ｄ２以外の部品が搭載されていないことが確認される。

必要な種類の部品Ｄが搭載されていない場合や間違った種類の部品Ｄが搭載されている場合は（ＳＴ６においてＮｏ）、タッチパネル１５に判定結果（部品の不足、部品の間違いなど）が報知される（ＳＴ７）。次いで判定処理部２６は、部品の不足や間違いがあってもパレット７上に必要な種類の部品Ｄが少なくとも１つは搭載されている場合は部品実装を開始可能と判断し（ＳＴ８においてＹｅｓ）、実装制御部２７による部品実装処理が開始される（ＳＴ９）。この場合は、パレット７上から必要な種類の部品Ｄが取り尽くされると部品実装処理が停止する。

図１１において、判定処理部２６が、部品実装は不可能と判断すると（ＳＴ８においてＮｏ）、すなわちパレット７上に必要な種類の部品Ｄが１つもない場合は、部品実装装置１における作業が停止され（ＳＴ１０）、作業者による復旧作業が行われる。判定工程（ＳＴ６）において、必要な部品Ｄが全てあると判定された場合（ＳＴ６においてＹｅｓ）、すなわち予定通りにパレット７上に部品Ｄが補給されたことが確認されると、通常の部品実装処理が開始される（ＳＴ９）。

このように、本実施の形態の実装基板の製造方法では、検知処理（ＳＴ２）で検知したトレイ６の載置方向（トレイ方向３９）と、読取処理（ＳＴ３）で読み取ったトレイ情報（トレイ番号３０）とに基づいてパレットデータ２１ｄを変更（作成）している。そのため、作業者は、パレット７にトレイ６を載置する作業において、トレイ６の載置方向、トレイ６の載置位置を意識することなくパレット７に自由に配置することができる。すなわち、検知手段（ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、方向検知処理部２４）、読取手段（ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、情報認識処理部２３）、パレットデータ変更部２５は、パレットデータ２１ｄを作成するパレットデータ作成装置を構成する。

また、本実施の形態の実装基板の製造方法では、読取処理（ＳＴ３）で読み取られたトレイ情報（トレイ番号３０）に基づいて、部品実装処理が行われる（ＳＴ９）。これによって、作業者はパレット７上に載置するトレイ６の配置を意識することなく、パレット７における複数のトレイ６の配置を柔軟に設定することができる。

すなわち、本実施の形態の部品実装装置１は、複数のトレイ６の各々に付与された、該トレイ６に収容された部品の種類（部品番号３１）を含むトレイ情報を読み取る読取手段（ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、情報認識処理部２３）と、読取手段によって読み取られたトレイ情報とパレット７上の該トレイ６が載置された載置位置の情報（位置番号３７）を基に、部品Ｄを基板３に装着する装着手段（実装ヘッド１１、実装ヘッド移動機構１２、実装制御部２７）と、を備えている。

また、本実施の形態の実装基板の製造方法では、読取処理（ＳＴ３）で読み取られたトレイ情報（トレイ番号３０）に基づいて判定工程（ＳＴ６）が実行され、必要な部品Ｄがあると判定された場合に（ＳＴ６においてＹｅｓ）、部品実装処理が行われる（ＳＴ９）。これによって、作業者はパレット７上に載置するトレイ６の配置を意識することなく、パレット７における複数のトレイ６の配置を柔軟に設定することができる。また、パレット７上に収容された部品Ｄの正誤に応じて、適切に部品実装処理を実行することができる。

すなわち、本実施の形態の部品実装装置１は、パレット７上に収容されているべき部品の種類（部品番号３１）を含む収容部品情報（生産データ２１ａ、部品データ２１ｂ、トレイデータ２１ｃ）を記憶する記憶手段（実装記憶部２１）と、読取手段（ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、情報認識処理部２３）と、読取手段によって読み取られたトレイ情報（トレイ番号３０）と収容部品情報とに基づいて、パレット７上に収容されているべき部品Ｄがあるか否かを判定する判定手段（判定処理部２６）と、装着手段と、を備えている。そして、判定手段によってパレット７上に収容されているべき部品Ｄがあると判定された場合には（ＳＴ６においてＹｅｓ）、装着手段が部品Ｄを基板３に装着している。

また、本実施の形態の実装基板の製造方法では、検知処理（ＳＴ２）で検知されたトレイ６の載置方向に基づいてパレットデータ２１ｄが変更され（ＳＴ５）、部品実装処理が行われる（ＳＴ９）。これによって、作業者はパレット７上に載置するトレイ６の配置方向を意識することなく、複数のトレイ６をパレット７に柔軟に配置することができる。

すなわち、本実施の形態の部品実装装置１は、トレイ６の載置方向（トレイ方向３９）を検知する検知手段（ヘッドカメラ１３、実装ヘッド移動機構１２、方向検知処理部２４）と、検知手段によって検知されたトレイ６の載置方向に基づいて、パレット７に載置されるトレイ６の配置情報であるパレットデータ２１ｄを変更する変更手段（パレットデータ変更部２５）と、変更手段によって変更されたパレットデータ２１ｄとトレイ６に収容された部品の情報（部品番号３１）を基に、部品Ｄを基板３に装着する装着手段と、を備えている。

本発明の部品実装装置は、複数のトレイをパレットに柔軟に載置することができるという効果を有し、部品を基板に実装する分野において有用である。

１部品実装装置
３基板
６トレイ
６ａ面取り形状（特徴形状）
７パレット
１１実装ヘッド（装着手段）
１２実装ヘッド移動機構（検知手段、装着手段）
１３ヘッドカメラ（検知手段）
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２部品
Ｍトレイマーク（マーク）

Claims

部品を収容した少なくとも１つの回転対称形状であるトレイが載置されたパレットから前記部品が供給される部品実装装置であって、
前記トレイの所定の位置には前記トレイに固有の情報が記録されたマークが付与されており、
前記マークを検出することによって前記トレイの載置方向を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記トレイの載置方向に基づいて、前記パレットに載置される前記トレイの配置情報を含むパレットデータを変更する変更手段と、
前記変更手段によって変更された前記パレットデータと前記トレイに収容された部品の情報を基に、前記部品を基板に装着する装着手段と、
を備えた部品実装装置。
前記トレイの平面視した形状は正方形である、
請求項１に記載の部品実装装置。