JP7386392B2 - 部品装着装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板に部品を装着する部品装着装置に関する。

従来、基板に部品を装着して部品実装基板を製造する部品装着装置は、パーツフィーダが供給する部品を、移動自在に構成された装着ヘッドによって吸着（ピックアップ）して基板に装着する構成となっている。パーツフィーダとしては例えばテープフィーダやトレイフィーダが多用されており、部品の形状や大きさ等に応じて使い分けられている。

テープフィーダは、部品を封入したキャリアテープと呼ばれるテープ状の部材をスプロケットにより送って所定の部品供給口に部品を供給する。テープフィーダは、部品装着装置に設置されるフィーダベースと呼ばれる平板状の部材の上面側に装着される。テープフィーダはフィーダベース上に複数台を横方向に並べて設置することが可能であり、ロボット等を用いて自動段取り（自動で行うフィーダベースへの装脱着）をすることもできる。

トレイフィーダは、トレイと呼ばれる皿状の部材に部品を平面的に並べた状態で（すなわち平置きの状態で）供給する。トレイフィーダは、トレイを保持したパレットを上下方向に複数枚挿入してストックしたマガジンと、マガジンに対して昇降する引出しテーブルとを有しており、引出しテーブルはこれから供給しようとする部品が収納されているトレイが載置されたパレットをマガジンから引き出したうえで、そのパレットを所定の高さに位置させるようになっている（例えば、下記の特許文献１参照）。

特開２０１１－２２８３２７号公報

トレイフィーダは、部品を平置きの状態で供給する場合には必要な装置であるが、構造上装置が大掛かりなものとなり、生産機種の切替え時における段取りに手間が掛かるといる問題点があった。極めて少量の部品であれば、トレイフィーダを用いることなく、部品を載置したトレイを部品装着装置の基台上に手作業で設置する方法もあるが、作業性がよくないうえ、自動段取りもできないという欠点があった。

そこで本発明は、部品を平置きするタイプでありながらテープフィーダと同様の取扱いで段取りできる部品供給装置を用いて部品装着作業を行うことができる部品装着装置を提供することを目的とする。

本発明の部品装着装置は、供給される部品をピックアップして基板に装着する部品装着装置であって、部品を収納したトレイを内部に保持し、ほぼ鉛直姿勢となる格納位置とほぼ水平姿勢となる張出位置との間で揺動自在なホルダおよび前記ホルダが前記張出位置に位置した状態で部品を露出させる部品露出手段を備えた部品供給装置と、前記ホルダを前記格納位置と前記張出位置との間で位置を切り替える位置切替え部と、前記位置切替え部によって前記ホルダが前記張出位置に位置された状態で前記部品露出手段を操作することにより前記トレイに収納された部品を露出させる部品露出手段操作部と、部品露出手段操作部により操作された前記部品露出手段により露出された部品をピックアップして前記基板に装着する装着ヘッドと、を備えた。

本発明によれば、部品を平置きするタイプでありながらテープフィーダと同様の取扱いで段取りできる部品供給装置を用いて部品装着作業を行うことができる。

本発明の一実施の形態における部品装着装置の平面図 本発明の一実施の形態における部品装着装置の要部斜視図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの斜視図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの斜視図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの平面図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの断面平面図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの断面正面図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの断面正面図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの平面図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの平面図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの平面図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの斜視図 本発明の一実施の形態におけるトレイカセットの平面図 本発明の一実施の形態における部品装着装置の制御系統を示すブロック図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１および図２は本発明の一実施の形態における部品装着装置１を示している。部品装着装置１は基板ＫＢに部品ＢＨを装着する装置であり、基台１１、基板搬送コンベア１２、複数のカセット式のテープフィーダ１３、トレイカセット１４（部品供給装置）、位置切替え部１５、シャッタ操作部１６、パレット操作部１７、装着ヘッド１８、ヘッド移動機構１９、部品認識カメラ２１、ノズルチェンジャ２２および制御装置２３を備えている。

基台１１は床面上に設置されており、基板搬送コンベア１２は基台１１上を水平方向に延びて設けられている。基板搬送コンベア１２は、上流側から送られてきた基板ＫＢを搬入し、所定の作業位置に位置決めする。本実施の形態では説明の便宜上、基板搬送コンベア１２が基板ＫＢを搬送する方向（作業者ＯＰから見た左右方向）をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向と直交する水平面内方向（作業者ＯＰから見た前後方向）をＹ軸方向とする。また、上下方向をＺ軸方向とする。

図１および図２において、基台１１の手前側（作業者ＯＰの側）にはフィーダベース１１Ｂが設けられている。フィーダベース１１Ｂの上面には、Ｙ軸方向に延びたレール１１Ｒが複数、Ｘ軸方向に並んで設けられている。テープフィーダ１３は下部に設けられた係合部１３Ｍをレール１１Ｒに係合させることで、フィーダベース１１Ｂに装着され、部品ＢＨを封入したキャリアテープを搬送することで、部品ＢＨを部品供給口１３Ｋ（図１も参照）に供給する。

図１および図２において、トレイカセット１４は、トレイＴＲによって、複数の部品を平置きの状態で供給する。トレイカセット１４もテープフィーダ１３と同様に、下部に設けられたレール係合部１４Ｍをフィーダベース１１Ｂに設けられたレール１１Ｒに係合させることで、フィーダベース１１Ｂに装着される（図２）。トレイカセット１４の構成については後述する。

図２において、装着ヘッド１８は下方に延びた複数のノズル１８Ｎを備えている。各ノズル１８Ｎは装着ヘッド１８に対する昇降動作とＺ軸まわりの回転動作が可能である。装着ヘッド１８はテープフィーダ１３またはトレイカセット１４が供給する部品ＢＨを各ノズル１８Ｎの下端に吸着させてピックアップする。ヘッド移動機構１９は、例えば、図１に示すように基台１１に固定された固定テーブル１９ａと固定テーブル１９ａに対して移動自在な可動テーブル１９ｂとを備えたＸＹ移動機構から成り、装着ヘッド１８を水平面内方向および上下方向に移動させる。

図１および図２において、部品認識カメラ２１は基台１１上の基板搬送コンベア１２の手前側（作業者ＯＰ側）に設けられている。部品認識カメラ２１は撮像光軸を上方に向けており、複数のノズル１８Ｎそれぞれに部品ＢＨを吸着させた装着ヘッド１８が部品認識カメラ２１の上方領域をＸ軸方向に通過するように移動したとき、各部品ＢＨを下方から撮像する。

図１および図２において、ノズルチェンジャ２２は基台１１上に取り付けられている。ノズルチェンジャ２２は、装着ヘッド１８に取り付けられる交換用のノズル１８Ｎをストックしている。装着ヘッド１８はピックアップする部品ＢＨの種類に応じ、必要に応じてノズルチェンジャ２２からノズル１８Ｎを交換する。

次に、トレイカセット１４の構成について説明する。図３および図４はトレイカセット１４の外観を示している。これらの図に示すように、トレイカセット１４は、ベース部３１、一対の支柱３２（起立部）、ホルダ３３およびレバー部３４を備えている。

図３および図４において、ベース部３１は前後方向（Ｙ軸方向）に延びた細長形状を有している。一対の支柱３２は、ベース部３１の前後の両端それぞれから起立して設けられている。

図３および図４において、ホルダ３３は全体として薄厚の直方体形状を有している。ホルダ３３は、上板部材４１、下板部材４２、一対のパレット保持部４３、軸部材保持ブロック４４、軸部材４５、カバー部４６およびシャッタ４７を備えている。

図５および図６に示すように、上板部材４１と下板部材４２はそれぞれ、Ｙ軸に平行な一の方向（α軸方向とする）に沿って延びた一対の短辺と、α軸方向と直交する方向（β軸方向とする）に沿って延びた一対の長辺とを有した板状の部材から成る。上板部材４１には、前縁側に臨んだ矩形の開口部３３Ｋが形成されている（図４）。

図６において、一対のパレット保持部４３はそれぞれα軸方向に延びている。これら一対のパレット保持部４３は、図７（図７は図５におけるＡ－Ａ断面図）に示すように、上板部材４１と下板部材４２の間において、上板部材４１に形成された開口部３３Ｋをβ軸方向に挟むように（β軸方向に対向して）配置されている。２つのパレット保持部４３それぞれの互いに対向する面には、複数の溝部４３Ｍがホルダ３３の厚さ方向に並んで設けられている（図７）。

図７において、２つのパレット保持部４３それぞれに設けられた複数の溝部４３Ｍは、２つのパレット保持部４３のβ軸方向に対向するもの同士が一組となってスロット４３Ｓを形成している。ひとつのスロット４３Ｓは１枚のパレットＰＬのβ軸方向の両端を支持し、ホルダ３３の内部にパレットＰＬを収容する空間として機能する。

パレットＰＬは、金属製や樹脂製等から成る矩形板状の部材であり、トレイＴＲはパレットＰＬの上面（水平姿勢に置かれたときの上面）に取り付けられている。トレイＴＲはα軸方向およびβ軸方向にマトリクス状に配列された複数のポケットＰＫを有しており、各ポケットＰＫには部品ＢＨが収納されている（図６）。本実施の形態では、図６に示すように、トレイＴＲは、複数のトレイ固定具ＫＧによってパレットＰＬ上に固定されている。このためパレットＰＬが水平姿勢になっていない場合であっても、トレイＴＲがパレットＰＬから脱落したりすることはない。

パレットＰＬは、ホルダ３３内に形成されている複数（ここでは３つ）のスロット４３Ｓのうちから選択された１つのスロット４３Ｓに挿入されて、ホルダ３３内に収容される。ホルダ３３内に収容されたパレットＰＬの後端部には、ホルダ３３内に設けられた複数のボールプランジャ３３Ｐ（図６）のボールが嵌まり込む凹部（図示省略）が形成されている。これによりパレットＰＬは、そのスロット４３Ｓ内に収納されると各スロット４３Ｓに配置されたボールプランジャ３３Ｐと係合してその位置で保持される。スロット４３Ｓに挿入されたパレットＰＬは、そのスロット４３Ｓを構成する一対の溝部４３Ｍをガイドとしてホルダ３３の前方に引き出すことができ、またホルダ３３の前方に引き出したパレットＰＬをホルダ３３内に戻すことができる。

図３および図７において、軸部材保持ブロック４４は上板部材４１と下板部材４２の間に設けられている。軸部材保持ブロック４４はα軸方向に延びた形状を有しており、一対のパレット保持部４３のうちの一方側に隣接して（一方の短辺側に沿って）設けられている（図６および図７）。

図５および図６において、軸部材４５はα軸方向に延びており、軸部材保持ブロック４４をα軸方向に貫通している。軸部材４５は軸部材保持ブロック４４に固定されており、その両端部（前端部４５ａと後端部４５ｂ）は前後の支柱３２の上部に回動自在に支持されている（図３および図４）。軸部材４５の前端部４５ａは前側の支柱３２を前方に突出している。

図３、図４および図６において、レバー部３４は、前側の支柱３２から前方に突出して延びた軸部材４５の前端部４５ａに一端部が固定して設けられている。レバー部３４の他端部にはピン挿入孔３４Ｈが形成されている。

ここで、レバー部３４の他端部（ピン挿入孔３４Ｈが形成されている側の端部）がレバー部３４の一端部（軸部材４５の前端側が結合された側の端部）を中心に回るようにレバー部３４が操作された場合、レバー部３４に固定された軸部材４５はその軸線ＪＳ（図４）まわりに回動する。そして、軸部材４５に固定された軸部材保持ブロック４４を介してホルダ３３の全体が、軸部材４５の軸線ＪＳまわりに回動する。このため、レバー部３４を操作することで、ホルダ３３を、軸部材４５から垂下して（ベース部３１の上方で）ほぼ鉛直姿勢となる位置（図３および図７）と、この鉛直姿勢となる位置から軸部材４５を支軸として起仰して（ベース部３１の側方に張り出して）ほぼ水平姿勢となる位置（図４および図８）との間で移動させることができる。すなわち、ホルダ３３は２つの姿勢（鉛直姿勢と水平姿勢）の間で姿勢変更を行う。

このように、本実施の形態における部品供給装置としてのトレイカセット１４は、部品装着装置１に装着されるベース部３１から起立して設けられた起立部としての一対の支柱３２に、部品ＢＨを収納したトレイＴＲを内部に保持したホルダ３３の一端が支持された構成を有している。そして、ホルダ３３は、ベース部３１の上方ではほぼ鉛直姿勢となる位置（「格納位置」と称する）と、ベース部３１の側方に張り出してほぼ水平姿勢となる位置（「張出位置」と称する）との間で揺動自在になっている。

ここで、支柱３２のＹ軸方向の寸法Ｔ０（図７および図８）は、テープフィーダ１３の幅方向寸法Ｔと同程度となっている。また、図８に示すように、ホルダ３３が張出位置に位置した状態では、トレイＴＲの上面の高さＨＣは、テープフィーダ１３が部品ＢＨを供給する部品供給口１３Ｋの高さＨＴとほぼ同じ高さとなるようになっている（ＨＣ≒ＨＴ）。

また、ホルダ３３の厚さ方向の寸法Ｔ１（図８および図４）は、支柱３２をＹ軸方向から見た場合の支柱３２の幅方向（Ｘ軸方向）の寸法Ｔ０以下となっている。このため図７に示すように、ホルダ３３が格納位置に位置してほぼ鉛直姿勢となった状態では、トレイカセット１４をＹ軸方向から見た場合、ホルダ３３は支柱３２の幅方向の寸法Ｔ０内に収まる。このため、ホルダ３３を格納位置に位置させた状態のトレイカセット１４は、テープフィーダ１３と同様の取り扱いによってフィーダベース１１Ｂに取り付け、或いはフィーダベース１１Ｂから外すこと（段取りすること）ができる。また、このため、テープフィーダ１３とともに、ロボット等を用いた自動段取りすることも可能である。

図３および図４において、位置切替え部１５は、切替えモータ５１とレバー回し部材５２を備えている。切替えモータ５１はフィーダベース１１Ｂに対して相対的に固定して設けられ、駆動軸５１Ｊを後方に向けて配置されている。レバー回し部材５２は一端部が切替えモータ５１の駆動軸５１Ｊに取り付けられており、他端部にＹ軸方向に（すなわち駆動軸５１Ｊと平行に）延びた係止ピン５２ａを備えている。駆動軸５１Ｊと係止ピン５２ａの間隔は、トレイカセット１４の軸部材４５の軸線ＪＳとレバー部３４のピン挿入孔３４Ｈの中心との間の間隔と一致している。

トレイカセット１４は、フィーダベース１１Ｂが備える複数のレール１１Ｒのうちの特定のレール１１Ｒに装着されるようになっている。トレイカセット１４をフィーダベース１１Ｂのレール１１Ｒに装着するときには、ホルダ３３を格納位置に位置させておく（図３および図７）。トレイカセット１４を特定のレール１１Ｒに装着すると、レバー部３４に設けられたピン挿入孔３４Ｈに係止ピン５２ａが嵌入する。

ここで、前述したように、駆動軸５１Ｊと係止ピン５２ａの間隔は、トレイカセット１４の軸部材４５の軸線ＪＳとレバー部３４のピン挿入孔３４Ｈと中心との間の間隔と一致しているため、ピン挿入孔３４Ｈに係止ピン５２ａが嵌入した状態では、切替えモータ５１の駆動軸５１Ｊの軸線と、軸部材４５の軸線ＪＳとは一致した状態となる。このため、ピン挿入孔３４Ｈに係止ピン５２ａが嵌入した状態で切替えモータ５１が作動してその駆動軸５１Ｊを９０度所定方向に回転させると、駆動軸５１Ｊに連結されたレバー回し部材５２が駆動軸５１Ｊの軸線まわりに（従って軸部材４５の軸線ＪＳまわりに）回転し、係止ピン５２ａとレバー部３４を介して軸部材４５がその軸線ＪＳまわりに回転する。

軸部材４５がその軸線ＪＳまわりに回転すると、軸部材４５に連結されたホルダ３３が軸線ＪＳまわりに回転する。これによりホルダ３３は格納姿勢から起仰して（図８中に示す矢印Ｒ）、張出位置に位置する（図４、図８および図９）。また、ホルダ３３が張出位置に位置した状態から切替えモータ５１が作動してその駆動軸５１Ｊを先程とは反対の方向に回転させると、駆動軸５１Ｊに連結されたレバー回し部材５２は先程とは反対の方向に回転し、ホルダ３３は格納位置に位置する。

このように、本実施の形態において、位置切替え部１５は、ホルダ３３を格納位置と張出位置との間で位置を切り替えるようになっている。言い方を変えれば、位置切替え部１５はホルダ３３を鉛直姿勢と水平姿勢の間で姿勢を変更する姿勢変更部として機能する。

図６に示すように、一対の支柱３２のうちの一方の下部には、ボールプランジャから成るホルダ保持部３２Ｋが設けられている。このホルダ保持部３２Ｋのボールは、ホルダ３３が格納位置に位置した状態において、ホルダ３３が備える２つのパレット保持部４３のうちの一方（ホルダ３３が格納姿勢になったときに下側となるパレット保持部４３）に形成された凹部（図示省略）に係合する。このため、トレイカセット１４をフィーダベース１１Ｂから取り外して運搬する場合であっても、ホルダ３３はふらつくことなく安定的に格納位置に保持される。

図３、図４および図５において、カバー部４６とシャッタ４７はそれぞれ、上板部材４１に設けられている。カバー部４６は、開口部３３Ｋのうちα軸方向に沿った領域の後側に位置するほぼ半分の領域（後方領域）を塞ぐように、上板部材４１に固定して設けられている。一方，シャッタ４７は、開口部３３Ｋのうちα軸方向に沿った領域の前側に位置するほぼ半分の領域（前方領域）を塞ぐように設けられている。

シャッタ４７は、上板部材４１の開口部３３Ｋのα軸方向に沿って延びてβ軸方向に対向する一対の縁部４１Ｆをガイドとして、上板部材４１に対してスライド自在に設けられている。すなわちシャッタ４７は、上板部材４１に形成された開口部３３Ｋの一部（開口部３３Ｋの前方領域）を閉止する閉止位置（図９）と、その部分（開口部３３Ｋの前方領域）を開放する開放位置（図１０）との間で移動（スライド）自在になっている。

ホルダ３３が格納位置から張出位置に位置された後、シャッタ４７を閉止位置から開放位置に位置させると、シャッタ４７の直下に位置している部品ＢＨは開口部３３Ｋを通じて上方に露出された状態となる。このように本実施の形態において、シャッタ４７は、ホルダ３３が張出位置に位置した状態で部品ＢＨを露出させる部品露出手段となっている。

トレイＴＲ内のポケットＰＫに収納された部品ＢＨは、カバー部４６または閉止位置に位置したシャッタ４７によって、ポケットＰＫから脱落するのが防止される。例えば、ホルダ３３が格納位置に位置した状態において、トレイＴＲのポケットＰＫから部品ＢＨが脱落しようとした場合であっても、その脱落しようとした部品ＢＨはカバー部４６または閉止位置に位置したシャッタ４７に当接するので、ポケットＰＫから（従ってトレイＴＲ）から脱落することがない。

また、このようにカバー部４６とシャッタ４７とによって、トレイＴＲから部品ＢＨが脱落するのを防止できるようにするために、作業者ＯＰは、トレイＴＲの上面とカバー部４６との間の間隔、トレイＴＲの上面とシャッタ４７との間の間隔および部品ＢＨの高さとの相対関係から、トレイＴＲから部品ＢＨが脱落しない最適のスロット４３Ｓを選択してパレットＰＬを取り付ける（挿入する）ようにする。

スロット４３ＳにパレットＰＬを取り付けるときには、作業者ＯＰは、そのパレットＰＬをホルダ３３の前方からスロット４３Ｓに挿入する。スロット４３Ｓに挿入したパレットＰＬはホルダ３３の前方に引き出すことができる。ホルダ３３が張出位置に位置した状態でパレットＰＬをホルダ３３の前方に引き出すことにより、トレイＴＲ内の部品ＢＨをホルダ３３の外部に露出させることができる。また、ホルダ３３の前方に引き出したパレットＰＬをホルダ３３内に戻すことで、トレイＴＲ内の部品ＢＨを再度非露出状態にすることができる。なお、パレットＰＬのホルダ３３からの出し入れ作業は、ホルダ３３が張出位置、格納位置のいずれであっても可能である。

このように本実施の形態において、パレットＰＬもまた、ホルダ３３が張出位置に位置した状態で部品ＢＨを露出させる部品露出手段となっている。

図４において、シャッタ操作部１６は、シャッタ操作アーム１６ａとシャッタ操作アーム移動機構１６ｂを備えている。シャッタ操作アーム１６ａはフィーダベース１１Ｂに装着されたトレイカセット１４の側方（ホルダ３３が張出位置において張り出す側）に位置しており、シャッタ４７のスライド方向（α軸方向）と直交する水平方向（β軸方向）に延びている。シャッタ操作アーム１６ａの端部の下面には、下方に突出した形状のシャッタ係止部１６Ｐが設けられている。

シャッタ操作アーム移動機構１６ｂはシャッタ操作アーム１６ａを移動させる。シャッタ操作アーム１６ａはシャッタ操作アーム移動機構１６ｂによって移動され、シャッタ４７に設けられた係止穴４７Ｈにシャッタ係止部１６Ｐを係止（挿入）させたうえで、後方に移動される（図１０中に示す矢印Ａ）。これにより閉止位置に位置したシャッタ４７が開放位置に位置され（図１０→図１１）、トレイＴＲに収納された部品ＢＨの一部が開口部３３Ｋを通じて上方に露出した状態となる（図１１および図１２）。

このように本実施の形態において、シャッタ操作部１６は、部品露出手段としてのシャッタ４７をスライドさせる操作を行うことにより、トレイＴＲに収納された部品ＢＨを露出させる部品露出手段操作部となっている。

図４および図９において、パレット操作部１７は、パレット操作アーム１７ａとパレット操作アーム移動機構１７ｂを備えている。パレット操作アーム１７ａはフィーダベース１１Ｂに装着されたトレイカセット１４の側方であって、シャッタ操作部１６の前方に位置している。パレット操作アーム１７ａは、シャッタ操作アーム１６ａと平行に延びている。パレット操作アーム１７ａの端部の下面には、下方に突出した形状のパレット係止部１７Ｐが設けられている。

パレット操作アーム移動機構１７ｂはパレット操作アーム１７ａを移動させる。パレット操作アーム１７ａはパレット操作アーム移動機構１７ｂによって移動され、パレット係止部１７ＰをパレットＰＬの縁部に形成された係止ノッチＰＮ（図６および図１１）にパレット係止部１７Ｐを係止（挿入）させたうえで、前方に移動される（図１３中に示す矢印Ｂ）。これによりパレットＰＬはホルダ３３の前方に引き出され（図１１→図１３）、トレイＴＲに収納された部品ＢＨの全部が上方に露出した状態となる（図１３）。

このように本実施の形態において、パレット操作部１７は、部品露出手段としてのパレットＰＬをホルダ３３に対してスライドさせる操作を行うことにより、トレイＴＲに収納された部品ＢＨを露出させる部品露出手段操作部となっている。

本実施の形態では、シャッタ操作部１６によってシャッタ４７が開放位置に位置されることで、トレイＴＲに収納された部品ＢＨの一部（開口部３３Ｋの前方領域に相当する領域に位置している部品ＢＨ）が露出されるようになっているので、部品ＢＨを露出する目的だけであれば、パレット操作部１７は、残りの一部の部品ＢＨが露出する分だけパレットＰＬをホルダ３３の前方へスライドさせるだけでよい。部品ＢＨを露出させるだけでなく、トレイＴＲの全体を前方（すなわち基板搬送コンベア１２によって位置決めされた基板ＫＢ）の側に近づけようとするのであれば、部品ＢＨの全部が露出した後も、更にパレットＰＬを前方に引き出すようにする。

このように、本実施の形態における部品供給装置としてのトレイカセット１４は、部品装着装置１に装着されるベース部３１と、ベース部３１から起立して設けられた起立部としての一対の支柱３２と、部品ＢＨを収納したトレイＴＲを内部に保持したホルダ３３を備えた構成となっている。そして、ホルダ３３は、一対の支柱３２に一端側が支持されることによって、ベース部３１の上方でほぼ鉛直姿勢となる格納位置とベース部３１の側方に張り出してほぼ水平姿勢となる張出位置との間で揺動自在であり、部品露出手段としてのシャッタ４７パレットＰＬによって、ホルダ３３が張出位置に位置した状態で、部品ＢＨを上方に露出させることができるようになっている。このため本実施の形態におけるトレイカセット１４では、ホルダ３３を張出位置に位置させて部品ＢＨを供給できる一方、部品ＢＨの非供給時にはホルダ３３を格納位置に位置させることができるので、テープフィーダ１３と同様の取り扱いをすることが可能である。

図１４は、部品装着装置１における制御系統を示している。図１４に示すように、本実施の形態における部品装着装置１では、部品装着装置１が備える制御装置２３が、予め記憶したプログラムおよびデータに基づいて部品装着装置１の各部を作動させることによって、基板ＫＢに部品ＢＨを装着する部品装着作業を実行する。具体的には、制御装置２３は、基板搬送コンベア１２を作動させて基板ＫＢの搬送と位置決めとを行う。また制御装置２３は、フィーダベース１１Ｂに装着された複数のテープフィーダ１３それぞれにキャリアテープの搬送動作を行わせて、そのテープフィーダ１３が備える部品供給口１３Ｋに部品ＢＨを供給させる。

また制御装置２３は、フィーダベース１１Ｂに装着されたトレイカセット１４の動作制御を行う。具体的には、位置切替え部１５の切替えモータ５１を作動させてトレイカセット１４のホルダ３３を格納位置から張出位置に位置させ、或いは張出位置から格納位置に位置させる。また、シャッタ操作部１６のシャッタ操作アーム移動機構１６ｂを作動させて、ホルダ３３に設けられたシャッタ４７を閉止位置から開放位置に位置させ、或いは開放位置から閉止位置に位置させる。また、パレット操作部１７のパレット操作アーム移動機構１７ｂを作動させて、パレットＰＬをホルダ３３から引き出し、或いは引き出したパレットＰＬをホルダ３３に収納する。

また制御装置２３は、ヘッド移動機構１９を作動させて装着ヘッド１８を移動させるとともに、装着ヘッド１８を作動させることによって、ノズル１８Ｎに部品ＢＨを吸着（ピックアップ）させる。ノズル１８Ｎに部品ＢＨを吸着させる前にノズル１８Ｎを交換する必要がある場合には、制御装置２３はノズルチェンジャ２２を作動させ、更に装着ヘッド１８の移動動作とノズル１８Ｎの昇降動作とを連動させて作動させることによって、ノズル１８Ｎの交換を行う。また制御装置２３は、部品認識カメラ２１を制御して、部品ＢＨを吸着した装着ヘッド１８が部品認識カメラ２１の上方を通過するとき、部品認識カメラ２１に部品ＢＨを撮像させる。

次に、部品装着装置１による基板ＫＢに部品ＢＨを装着する部品装着作業の流れを説明する。ここでは、フィーダベース１１Ｂにテープフィーダ１３とトレイカセット１４が装着されているものとする。

部品装着装置１が部品装着作業を行う場合には先ず、位置切替え部１５の切替えモータ５１が作動して、格納位置に位置した状態となっているトレイカセット１４のホルダ３３を張出位置に位置させる（図３→図４）。これによりホルダ３３内に保持されたトレイＴＲ内の全ての部品ＢＨが、それまでトレイＴＲのポケットＰＫ内で横倒しになっていた（但しカバー部４６またはシャッタ４７によってポケットＰＫからの脱落は防止されていた）状態から、平置きの状態になる。

位置切替え部１５によってホルダ３３が張出位置に位置したら、シャッタ操作部１６は前述の要領でシャッタ操作アーム１６ａを移動させ、シャッタ４７を閉止位置から開放位置に移動させる（図１０→図１１）。これによりトレイＴＲに収納されている部品ＢＨのうちの一部（詳細には開口部３３Ｋの前方領域に相当する領域に位置している部品ＢＨ）が、ホルダ３３の開口部３３Ｋを通じて上方に露出された状態となる（図１１）。

シャッタ４７が開放位置に位置することによってトレイＴＲに収納されている部品ＢＨのうちの一部が上方に露出された状態となったら、パレット操作部１７は前述の要領でパレット操作アーム移動機構１７ｂを移動させ、パレットＰＬを前方に引き出す（図１１→図１３）。これによりパレットＰＬはホルダ３３の前方に突出し、トレイＴＲに収納された全ての部品ＢＨが上方に露出された状態となる（図１３）。このようにしてトレイＴＲに収納された全ての部品ＢＨが上方に露出されたら、トレイカセット１４による部品ＢＨの供給準備は終了となる。

トレイカセット１４による部品ＢＨの供給準備が終了となったら、基板搬送コンベア１２が作動し、上流側から送られてきた基板ＫＢを受け取って、作業位置に位置決めする。基板ＫＢが作業位置に位置決めされたら、装着ヘッド１８が装着ターンを繰り返し実行する。装着ヘッド１８はひとつの装着ターンにおいて、テープフィーダ１３とトレイカセット１４が供給する部品ＢＨを吸着（ピックアップ）する動作、部品認識カメラ２１の上方をＸ軸方向に通過するように移動して部品認識カメラ２１に部品ＢＨを撮像させる動作、基板ＫＢ上に定められた部品装着位置に部品ＢＨを装着する動作をこの順で行う。

ここで、前述したように、ホルダ３３が張出位置に位置した状態では、トレイＴＲの上面の高さＨＣは、テープフィーダ１３が部品ＢＨを供給する部品供給口１３Ｋの高さＨＴとほぼ同じ高さとなるようになっているので、装着ヘッド１８は部品ＢＨを吸着するときの高さを、テープフィーダ１３とトレイカセット１４で区別する必要がない。このため装着ヘッド１８による部品吸着時における制御を簡単化することができる。

部品認識カメラ２１が撮像した部品ＢＨの画像は制御装置２３に送られる。制御装置２３は部品認識カメラ２１が撮像した部品ＢＨの画像に基づいて部品認識を行う。装着ヘッド１８は部品ＢＨを基板ＫＢに装着するとき、制御装置２３が行った部品認識の結果に基づいて、部品ＢＨの基板ＫＢに対する位置補正等を行う。

上記の装着ターンが繰り返し実行されることによって、基板ＫＢに装着すべき部品ＢＨが全て装着されたら、基板搬送コンベア１２は、基板ＫＢを下流側に搬出する。これにより基板ＫＢの１枚当たりの部品装着作業が終了する。

部品装着装置１による部品装着作業が終了した後、トレイカセット１４をフィーダベース１１Ｂから取り外すときには、先ず、パレット操作部１７が作動してパレットＰＬをホルダ３３内に戻し（図１３→図１１）、次いで、シャッタ操作部１６が作動して、シャッタ４７を開放位置から閉止位置に戻す（図１１→図１０）。これにより、トレイＴＲに残っている部品ＢＨは非露出状態となり、これらの部品ＢＨはカバー部４６またはシャッタ４７によってトレイＴＲからの脱落が防止される。

シャッタ４７が閉止位置に戻されたら、位置切替え部１５が作動して、ホルダ３３を張出位置から格納位置に戻す（図４→図３）。これによりホルダ３３が一対の支柱３２の間に格納された状態となったら、作業者ＯＰはトレイカセット１４をフィーダベース１１Ｂのレール１１Ｒから引き抜く。

このように本実施の形態において、部品装着装置１は、部品ＢＨを収納したトレイＴＲを内部に保持し、ほぼ鉛直姿勢となる格納位置とほぼ水平姿勢となる張出位置との間で揺動自在なホルダ３３およびホルダ３３が張出位置に位置した状態で部品を露出させる部品露出手段（シャッタ４７およびパレットＰＬ）を備えたトレイカセット１４を備えている。そして、トレイカセット１４のホルダ３３を格納位置と張出位置との間で位置切替えする位置切替え部１５と、ホルダ３３が張出位置に位置された状態で部品露出手段（シャッタ４７およびパレットＰＬ）を操作してトレイＴＲ内の部品ＢＨを露出させる部品露出手段操作部（シャッタ操作部１６およびパレット操作部１７）を備えている。このためトレイカセット１４のホルダ３３を張出位置に位置させて部品ＢＨを供給できる一方、部品ＢＨの非供給時にはホルダ３３を格納位置に位置させてテープフィーダ１３と同様の取扱いをすることができる。

以上説明したように、本実施の形態における部品装着装置１は、内部にトレイＴＲを収容してほぼ鉛直姿勢となる格納位置とほぼ水平姿勢となる張出位置との間で揺動自在なホルダ３３とホルダ３３が張出位置に位置した状態で部品ＢＨを露出させる部品露出手段（シャッタ４７およびパレットＰＬ）を備えた部品供給装置としてのトレイカセット１４が装着されるようになっている。部品装着装置１は更に、ホルダ３３を格納位置と張出位置との間で位置を切り替える位置切替え部１５と、ホルダ３３が張出位置に位置した状態で部品露出手段（シャッタ４７およびパレットＰＬ）を操作してトレイＴＲ内の部品ＢＨを露出させる部品露出手段操作部（シャッタ操作部１６およびパレット操作部１７）を備えているため、トレイカセット１４のホルダ３３を張出位置に位置させて部品ＢＨを供給できる一方、部品ＢＨの非供給時にはホルダ３３を格納位置に位置させてテープフィーダ１３と同様の取扱いをすることが可能である。このため本実施の形態における部品装着装置では、部品ＢＨを平置きの状態で供給するタイプでありながらテープフィーダ１３と同様の取扱いで段取りすることができる部品供給装置（トレイカセット１４）を用いた部品装着作業を行うことができる。

これまで本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上述したものに限定されず、種々の変形等が可能である。例えば、上述の実施の形態では、シャッタ４７を閉止位置から開放位置に位置させると、トレイＴＲに収納された複数の部品ＢＨの中の一部（開口部３３Ｋの前方領域に相当する領域に位置している部品ＢＨ）のみが開口部３３Ｋを通じて上方に露出する構成となっていたが（図１１）、シャッタ４７を開放位置に位置させることによって、トレイＴＲに収納されている部品ＢＨの全部が露出する構成となっていてもよい。なお、シャッタ４７は必ずしもスライド移動させるものでなくてもよく、例えば蛇腹状のシャッタ４７を伸び縮みさせるものであってもよい。

また、上述の実施の形態では、部品露出手段としてシャッタ４７とパレットＰＬの双方を備えていたが、これらの一方のみで、張出位置に位置したホルダ３３からトレイＴＲ内の部品ＢＨの全てを露出させることができるのであれば、その一方のみの部品露出手段を備えていればよい。また、部品露出手段がシャッタ４７とパレットＰＬの一方のみである場合には、部品露出手段操作部も、その一方の部品露出手段に対応したもののみがあればよい。すなわち、部品露出手段がシャッタ４７のみである場合には、部品露出手段操作部としてはシャッタ操作部１６のみが備えられていればよく、部品露出手段がパレットＰＬのみである場合には、部品露出手段操作部としてはパレット操作部１７のみが備えられていればよい。

部品を平置きするタイプでありながらテープフィーダと同様の取扱いで段取りできる部品供給装置を用いて部品装着作業を行うことができる部品装着装置を提供する。

１ 部品装着装置
１１Ｂ フィーダベース
１３ テープフィーダ
１３Ｋ 部品供給口
１４ トレイカセット（部品供給装置）
１５ 位置切替え部
１６ シャッタ操作部（部品露出手段操作部）
１７ パレット操作部（部品露出手段操作部）
１８ 装着ヘッド
３１ ベース部
３２ 支柱（起立部）
３３ ホルダ
４７ シャッタ（部品露出手段）
５１ 切替えモータ
ＰＬ パレット（部品露出手段）
ＴＲ トレイ
ＢＨ 部品
ＫＢ 基板

Claims (8)

1. 供給される部品をピックアップして基板に装着する部品装着装置であって、
   部品を収納したトレイを内部に保持し、ほぼ鉛直姿勢となる格納位置とほぼ水平姿勢となる張出位置との間で揺動自在なホルダおよび前記ホルダが前記張出位置に位置した状態で部品を露出させる部品露出手段を備えた部品供給装置と、
   前記ホルダを前記格納位置と前記張出位置との間で位置を切り替える位置切替え部と、
   前記位置切替え部によって前記ホルダが前記張出位置に位置された状態で前記部品露出手段を操作することにより前記トレイに収納された部品を露出させる部品露出手段操作部と、
   部品露出手段操作部により操作された前記部品露出手段により露出された部品をピックアップして前記基板に装着する装着ヘッドと、
   を備えた部品装着装置。
2. 前記部品露出手段は、前記ホルダに対してスライドすることにより前記ホルダの一部を開放して部品を露出させるシャッタを含み、前記部品露出手段操作部は前記シャッタをスライドさせる操作を行うシャッタ操作部を含む、請求項１に記載の部品装着装置。
3. 前記シャッタ操作部は、前記ホルダが前記格納位置から前記部品供給装置に位置した状態で前記シャッタに連結される、請求項２に記載の部品装着装置。
4. 前記部品露出手段は、前記トレイを保持するとともに前記ホルダに対してスライド自在であり、前記トレイの少なくとも一部が前記ホルダの外部に露出するように前記トレイが移動されることで部品を露出させるパレットを含み、前記部品露出手段操作部は、前記パレットを前記ホルダに対してスライドさせるパレット操作部を含む、請求項１～３のいずれかに記載の部品装着装置。
5. 前記パレット操作部は、前記ホルダが前記格納位置から前記張出位置に位置した状態で前記パレットに連結される、請求項４に記載の部品装着装置。
6. 前記部品供給装置は、前記部品装着装置に装着されるベース部と、前記ベース部から起立して設けられた起立部とを有し、前記ホルダは前記起立部に一端側が支持されることによって前記格納位置では前記ベース部の上方でほぼ鉛直姿勢となり、前記張出位置では前記ベース部の側方に張り出してほぼ水平姿勢となる、請求項１～５のいずれかに記載の部品装着装置。
7. 前記ベース部はほぼ水平方向に延びた細長形状を有し、前記起立部は前記ベース部の両端から起立して延びた一対の支柱から成り、前記ホルダは一端側に設けられた軸部が前記一対の支柱の上部に枢支されており、前記格納位置に位置した状態で前記一対の支柱の間に格納される、請求項６に記載の部品装着装置。
8. 前記部品供給装置は前記部品装着装置に部品を供給するテープフィーダが装着されるフィーダベースに装着され、前記ホルダが前記張出位置に位置した状態で、前記トレイの上面の高さが、前記テープフィーダが部品を供給する部品供給口の高さとほぼ同じ高さとなる請求項１～７のいずれかに記載の部品装着装置。

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