JPWO2014192168A1 - 電子回路部品実装システム - Google Patents

Abstract

回路基材搬送保持装置（３２、３４、４２、４４）と、ヘッド本体（５６）とともにヘッド移動装置（５８）により実装機平面内の任意の位置へ移動させられ得るヘッド側フィーダたるバルクフィーダ（９０）と、を含む電子回路部品実装機において、部品実装位置に位置する部品保持具（８０）と電子回路部品（１５０、１５２）、かつ、該電子回路部品（１５０、１５２）と回路基材（４６）が接している間に、ヘッド側フィーダ（９０）により供給される部品の吸着位置に位置する部品保持具（８０）と電子回路部品（１５２）、かつ、該電子回路部品（１５２）とヘッド側フィーダ（９０）が接すように制御を行う制御装置とを含む電子回路部品実装システム。当該実装システムにより実装作業の能率が向上する効果が得られる。

Description

本願発明は、実装機本体に保持され、ヘッド移動装置により実装機本体内を移動させられるヘッド本体に、複数の部品保持具により電子回路部品を実装する実装装置と共に保持され、電子回路部品を供給する少なくとも１つ以上のヘッド側フィーダと、そのヘッド側フィーダにより供給される電子回路部品を保持、実装する実装装置、を含む電子回路部品実装システムを実施するに関するものである。

下記の特許文献１には、複数の実装機本体側フィーダ２６と、ヘッド側フィーダとしての複数のバルクフィーダ１８とを含む電子回路部品実装機およびそれを使用した電子回路部品実装方法が記載されている。また、下記の特許文献２には、実装機本体側フィーダとしての複数のテープフィーダ４ａから、複数の吸着ノズル１６ａを備えた複数の実装ヘッド１６によって、電子回路部品を取り出して基板Ｗに実装する電子回路部品実装機において、基板Ｗの待機位置から実装作業実行位置までの搬送と、実装ヘッド１６による実装準備とが並行して行われるようにすることが記載されている。特許文献１に記載の電子回路部品実装機および電子回路部品実装方法によれば、複数のバルクフィーダ１８からの電子回路部品の取出しのために、実装装置を実装機本体側フィーダへ移動させる必要がないため実装作業を能率良く行うことができ、また、特許文献２に記載の電子回路部品実装機においては、実装ヘッド１６による実装準備と基板Ｗの搬入とを並行して行うことにより、実装作業を能率良く行うことができる。さらに、下記の特許文献３には、チップコンデンサの表面に設けた磁性体を電磁石に磁力により吸着してからアーム部でチップコンデンサを機械的に保持することが記載されている。

特開２００２−２８０７９３号公報 特開２００８−１９８７７８号公報 特開平０５−３０４０５２号公報

本発明は、以上の事情を背景として、特許文献１乃至３に記載の電子回路部品実装機および電子回路部品実装方法をさらに改善することを課題として為されたものである。

上記の課題は、実装機本体と、(a)その実装機本体に保持され、回路基材を搬送するとともに固定して保持する回路基材搬送保持装置と、(b)前記実装機本体に対して、ヘッド移動装置により、前記実装機本体内の移動平面内の任意の位置へ移動させられ得るヘッド本体と、(c)そのヘッド本体に保持され、電子回路部品を供給する少なくとも１つ以上のヘッド側フィーダと、(d)前記ヘッド本体には、複数の部品保持具が備えられ、それら複数の部品保持具により、前記ヘッド側フィーダから前記電子回路部品を受け取って前記回路基材搬送保持装置に保持された回路基材に実装する実装装置と、(e)前記回路基材搬送保持装置，前記ヘッド移動装置，前記ヘッド側フィーダおよび前記実装装置を制御する制御装置と、(f) 部品実装位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、該電子回路部品と前記回路基材が接している間に、前記ヘッド側フィーダにより供給される部品吸着位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、該電子回路部品と前記ヘッド側フィーダが接するように制御を行う制御装置とを含む電子回路部品実装システムにより解決される。

上記方法発明においては、部品実装位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、電子回路部品と回路基材が接している間に、ヘッド側フィーダにより供給される部品吸着位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、電子回路部品とヘッド側フィーダとが接するように制御を行うため、実装作業の能率が向上する効果が得られる。

請求可能発明の一実施形態である電子回路部品実装システムを示す斜視図である。 上記電子回路部品実装システムの一部である２台の実装モジュールを、１台のカバーの天井パネルを外して示す斜視図である。 上記実装モジュールの実装装置の実装ヘッドおよびヘッド移動装置を示す斜視図である。 上記実装ヘッドを示す斜視図であり、(a)はノズルホルダを１つ備えた実装ヘッドを示す図であり、(b)はノズルホルダを１２個備えた実装ヘッドを示す図である。 上記ノズルホルダを１２個備えた実装ヘッドを、カバーを外して示す斜視図である。 上記ノズルホルダを１２個備えた実装ヘッドのノズルホルダ，吸着ノズル，昇降装置およびバルブ切換装置等を示す斜視図である。 上記ノズルホルダを１２個備えた実装ヘッドのノズルホルダ，吸着ノズル，別の昇降装置および別のバルブ切換装置等を示す斜視図である。 上記ノズルホルダを１２個備えた実装ヘッドをバルクフィーダが設けられた側から示す斜視図である。 上記ノズルホルダを１２個備えた実装ヘッドにおいて回転保持体の回転による吸着ノズルの停止位置を概略的に説明する図である。 図１に示した電子回路部品実装システムの制御部を概略的に示すブロック図である。 上記実装モジュールの１台において組み立てられるべき電子回路とテープフィーダとの相対位置関係を概略的に示す平面図である。 図１に示した電子回路部品実装システムの統括制御装置において実行される部品受取順序決定ルーチンを示すフローチャートである。 上記実装モジュールの各々において実行される部品実装ルーチンの主要部を示すフローチャートである。 上記部品実装ルーチンの一部を示すフローチャートである。 上記部品実装ルーチンの一部を示すフローチャートである。 昇降軸傾きの補正量を示す図である。 ヘッド側フィーダにおいて磁力により部品供給を行う装置の図である。

以下、請求可能発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、電子回路部品実装システムおよび実装モジュールの構造は、例えば、特願２０１１−２０６４５２号の明細書に詳細に記載されているものと同じであるので簡単に説明する。
電子回路部品実装機の一例としての実装モジュール１０は、図１に示すように、複数台が並べられて部品実装ライン１２を構成する。各実装モジュール１０はそれぞれ操作装置１４，表示装置（ディスプレイ）１６および個別制御装置を備えているが、個別制御装置はさらに統括制御装置２２により統括制御される。統括制御装置２２も操作装置２４および表示装置(ディスプレイ）２６を備えている。上記部品実装ライン１２と統括制御装置２２とにより電子回路部品実装システムが構成されている。

上記部品実装ライン１２の１構成単位を図２に示すが、１構成単位は２台の実装モジュール１０が共通の支持台２８に支持されたものであり、各実装モジュール１０は幅方向において互いに近接しているが、支持台２８に前後方向に移動可能に支持されており、1 台ずつ前方へ引き出されることにより、各実装モジュール１０の内部への作業者のアクセスが可能とされている。各実装モジュール１０は、本体フレーム３０に支持された前後２つの基板コンベヤ３２，３４を備え、各基板コンベヤ３２，３４に対して個々に昇降可能な基板支持装置が設けられ、各基板コンベヤ３２，３４の各一部と共同して回路基板４６を固定的に保持する基板保持装置４２，４４を構成している。

各実装モジュール１０は、本体フレーム３０に着脱可能に保持されて各１種類ずつの電子回路部品（以下、部品と略称する）を供給する複数のテープフィーダ４８と、それらテープフィーダ４８から１個ずつの部品を取り出して、各基板保持装置４２，４４に保持された回路基板４６に実装する実装装置５４とを備えている。実装装置５４は、図３に拡大して示すように、実装ヘッド５６と、それをＸ軸方向（左右方向）とＹ軸方向（前後方向）とに移動させるヘッド移動装置５８とを含んでいる。実装ヘッド５６としては、図４に例示する５６ａ，５６ｂ等が準備されており、それらが図３に示すアダプタ６０に着脱装置により選択的に取り付けられる。

上記複数種類の実装ヘッド５６ａ，５６ｂのうち、図４(b)に示す実装ヘッド５６b の構成を代表的に図５に示す。この実装ヘッド５６ｂは、保持体回転モータ６６により一定角度ずつ回転させられる回転保持体６８を備え、回転保持体６８には上記一定角度の間隔で複数の実装ユニット７０が軸方向に移動可能かつ個々に回転可能に保持されている。したがって、各実装ユニット７０は回転保持体６８の回転により回転保持体６８の回転軸線まわりを旋回させられるとともに、自身の軸線まわりに自転可能である。この実装ユニット７０の絶対的な位相は、ユニット回転モータ７２の回転と保持体回転モータ６６の回転との関連制御により制御される。また、複数の実装ユニット７０が特定の旋回位置にある状態で、２つのユニット昇降モータ７４，７５によりそれぞれ昇降させられる昇降駆動部材７６，７７（図６，７参照）により軸方向に昇降せられる。複数の実装ユニット７０の各々の下端部には吸着ノズル８０が着脱可能に保持されており、各実装ユニット７０の昇降に伴って各吸着ノズル８０が昇降させられ、前記実装機本体側フィーダとしてのテープフィーダ４８と後述のヘッド側フィーダとしてのバルクフィーダ９０（図７，８参照）とから部品を吸着により保持して取り出し、基板保持装置４２，４４に保持された回路基板４６に実装する。上記回転保持体６８や各モータ６６，７２，７４，７５等は図５に示すヘッド本体８２に保持されており、ヘッド本体８２のアダプタ６０（図３参照）に対する着脱により一斉に着脱される。

実装モジュール１０は、上記実装ヘッド５６側とそれが着脱される実装機本体側とに分けて考えることができ、実装機本体側は、実装モジュール１０の本体フレーム３０と、その本体フレーム３０に支持された前記基板コンベヤ３２，３４、基板保持装置４２，４４、テープフィーダ４８およびヘッド移動装置５８等とを含んでいる。なお、前記支持台２８内に実装モジュール１０の電気制御装置が設置されており、したがって、支持台２８の電気制御装置を収容している部分も実装機本体側と考えるのが妥当である。
上記吸着ノズル８０による部品の保持，解放は、上記実装機本体側に設けられた負圧供給装置および正圧供給装置（図示省略）の制御と、実装ヘッド５６に設けられた図６および図７に示す圧力切換ユニット８４，８５の制御とにより行われる。圧力切換ユニット８４，８５はバルブスプール８６を軸方向に移動させることにより、吸着ノズル８０への負圧，正圧の選択的な供給と吸着ノズル８０の大気への開放とにより部品の保持，解放を制御する。

前記複数のテープフィーダ４８は、部品保持テープに保持された部品を１個ずつ供給するものであり、前記バルクフィーダ９０は、図８に示す部品収容室９２にばら積状態で収容された部品を、一列に整列させて案内通路９４の先端の部品供給部９６から供給するものである。複数のバルクフィーダ９０の部品供給部９６はＹ軸方向に並べられており、フィーダ移動装置９８によりバルクフィーダ９０がＹ軸方向に移動させられることにより、１つずつの部品供給部９６が選択的に実装ユニット７０に対向する位置へ移動させられる。

以上の結果、実装ヘッド５６は図９に示すように、上記バルクフィーダ９０の部品供給部９６に対応するバルク部品受取位置と、テープフィーダ４８の先端部に対応するテープ部品受取位置とを備えているのであるが、テープ部品受取位置はテープ部品とバルク部品とに共通の部品実装位置でもある。また、実装ヘッド５６ｂは、バルク部品受取位置とテープ部品受取位置（部品実装位置）との間に部品撮像位置を備えている。図８に示すように、実装ヘッド５６ｂはカム１００によって、吸着ノズル８０の旋回に伴って基板保持装置４２，４４からの距離が変化させられるようになっているが、吸着ノズル８０が基板保持装置４２，４４から最も遠ざかった距離最大位置に図４(b)に示すように部品撮像装置１１０が設けられている。部品撮像装置１１０は撮像器たるＣＣＤカメラ１１２および導光装置１１４を含む。本実施形態においては、距離最小停止位置が回路基板への電子回路部品の実装が行われる部品実装位置とされ、実装時における回転保持体６８の回転方向（図９において矢印で示す方向）において部品実装位置より下流側に位置し、部品実装位置に最も近い距離最大停止位置がバルク部品受取位置とされ、その下流側の、部品実装位置に対して１８０度隔たった停止位置が部品撮像位置とされている。

図６および図７に示すように、ヘッド本体８２の部品実装位置（テープ部品受取位置）およびバルク部品受取位置に対応する位置にはそれぞれ、昇降装置１２０，１２２が設けられ、実装ユニット７０を回転体保持体６８に対して軸方向に進退させ、昇降させる。昇降装置１２０は、図６に示すように、前記ユニット昇降モータ７４により昇降させられる昇降駆動部材７６を備え、部品実装位置において、実装ユニット７０を前記基板保持装置４２，４４に保持された回路基板４６に向かって、あるいは前記テープフィーダ４８の部品供給部に向かって下降させる。また、昇降装置１２２は、図７に示すように、前記ユニット昇降モータ７５により昇降させられる昇降駆動部材７７を備え、実装ユニット７０を前記バルクフィーダ９０の部品供給部９６に向かって下降させる。これら昇降装置１２０，１２２に対応して、前述の圧力切換ユニット８４，８５が設けられており、実装ユニット７０の昇降に合わせて、吸着ノズル８０への負圧，正圧の選択的な供給と吸着ノズル８０の大気への開放とを行い、部品の保持，解放を制御する。
なお、昇降装置１２０のストロークは，昇降装置１２２に比較して大きいため、吸着ノズル８０を部品撮像位置での高さから回路基板４６の平面まで下降させるときに回路基板４６の平面方向にズレが生じることがある。したがって、そのズレをあらかじめ画像処理装置４１により測定しておき部品の保持又は実装の際に吸着ノズル８０の位置を補正してもよい。

上記保持体回転モータ６６，ユニット回転モータ７２，ユニット昇降モータ７４，７５および圧切換ユニット８４，８５等の作動は、図１０に示す各実装モジュール１０の個別制御装置１３０により制御される。個別制御装置１３０は、ヘッド側制御部１３２と本体側制御部１３４とを含み、ヘッド側制御部１３２は通信部１３６において本体側制御部１３４の通信部１３８との通信による情報や指令の授受を行うとともに、本体側制御部１３４からヘッド側制御部１３２へ電源線(図示省略）により電力が供給されるようになっている。本体側制御部１３４はさらに、それ自身の通信部１３８と、通信部１４０とを経て、前述の統括制御装置２２との情報や指令の授受を行い得るようになっている。なお、図１０において、本体側制御部１３４の構成は、請求可能発明の説明に必要な部分のみを図示する。

以上説明したように、各実装モジュール１０はテープフィーダ４８とバルクフィーダ９０とのいずれから供給される部品でも回路基板４６に実装し得るものであるが、各フィーダ４８，９０からの部品の取出しに互いに異なる事情がある。そのため、本実施形態においては、図１１に示すように１つの回路基板４６に角形印で示すテープフィーダ４８から供給されるテープ部品１５０と丸印で示すバルクフィーダ９０から供給されるバルク部品１５２とを混載する必要がある場合には、実装作業の能率向上の観点から、両フィーダ４８，９０の事情の違いが考慮されるようになっている。以下、その点について説明する。

図１２は、実装モジュール１０の１台において、回転保持体６８の回転により、図９に示した複数の位置へ順次旋回させられる複数の吸着ノズル８０（実装ユニット７０）によるテープ部品１５０とバルク部品１５２との受取順序を決定する部品受取順序決定ルーチンを示すフローチャートである。この部品受取順序決定ルーチンは、任意の実装モジュール１０において実行されるようにすることも可能であるが、本実施形態においては統括制御装置２２により実行される。そのため、統括制御装置２２には図１０に示すように、電子回路板データ記憶部１６０と部品受取順序決定部１６２とが設けられている。電子回路板データ記憶部１６０は、部品実装ライン１２により実装されるべきテープ部品１５０およびバルク部品１５２（以下、特に必要がない限り部品１５０，１５２と略記する）の種類とそれぞれの実装位置の座標および実装姿勢（回転位置）とを含む電子回路板データを記憶する部分であり、部品受取順序決定部１６２は、複数台の実装モジュール１０の各々について図１２図で示す部品受取順序決定ルーチンを実行する部分である。電子回路板データ記憶部１６０に記憶された電子回路板データに基づいて、各実装モジュール１０により実装されるべき部品１５０，１５２が決定され、その決定された部品１５０，１５２の各実装モジュール１０における受取順序が決定されるのである。
なお、電子回路板データは、例えば、オペレータが表示装置２６の表示を見つつ操作装置２４を制御することにより、実装ライン１２を含む工場全体の作業に必要な情報を管理するホストコンピュータから通信部１４０を経て電子回路板データ記憶部１６０に記憶させられる。また、各実装モジュール１０により実装されるべき部品１５０，１５２の決定は、原則的に、１つの実装モジュール１０の回転保持体６８に保持される複数の吸着ノズル８０が全て同じもので済むように行われる。その方が、作業能率が高くなるからである。

また、前記Ｓ１３の判定がＹＥＳとなった場合には、Ｓ２１ないしＳ２６が繰り返し実行され、テープ部品１５０の実装とバルク部品１５２の受取りとが並行して行われる状態となる。まず、Ｓ２１において、図９の部品実装位置に吸着ノズル８０に保持された部品（この時点ではテープ部品１５０）が到達したか否かが判定されるが、当初はこの判定はＮＯであり、Ｓ２３において空きノズルがバルク部品受取位置に到達したか否かが判定される。判定がＹＥＳであればＳ２４においてバルク部品１２が１個保持されるのであるが、部品実装位置（テープ部品受取位置）に位置していた空の吸着ノズルがバルク部品受取位置に到達するまではＳ２３の判定はＹＥＳとならず、Ｓ２５において予定のバルク部品１５２の受取りが終了したか否かが判定される。当初、この判定は勿論ＮＯであるので、Ｓ２６において回転保持体６８が１ピッチ分回転させられ、再びＳ２１以降が実行される。以上の実行の繰返し中に、Ｓ２１の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ２２において部品１個の実装が行われる。また、Ｓ２３の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ２４においてバルク部品１５２が１個保持される。これらＳ２２における部品の実装とＳ２４におけるバルク部品１５２の保持とにはそれぞれ時間を要するが、Ｓ２１およびＳ２３のＹＥＳ判定はＳ２２，Ｓ２４の実行開始の契機となるのみで、Ｓ２２，Ｓ２４の実行終了を待って次の判定が行われるわけではないので、Ｓ２１およびＳ２３の判定が共にＹＥＳとなった後は、Ｓ２２における実装動作とＳ２４における保持動作とは実質的に並行して行われることとなる。部品実装位置に到達するのがテープ部品１５０である間は、テープ部品１５０の実装とバルク部品１５２の保持とが並行して行われるが、部品実装位置に到達するのがバルク部品１５２になるに到れば、以後はバルク部品１５２の受取りと実装とが並行して行われる状態となる。
さらに、図１５により詳細に説明すると、部品実装位置に位置する吸着ノズル８０（実装ユニット７０）とテープ部品１５０若しくはバルク部品１５２、かつ、テープ部品１５０若しくはバルク部品１５２と回路基板４６が接している間に、バルク部品受取位置に位置する吸着ノズル８０（実装ユニット７０）とバルク部品１５２、かつ、バルク部品１５２とバルクフィーダ９０が接するように制御を行う。この制御はバルク部品受取位置に位置する吸着ノズル８０（実装ユニット７０）とバルク部品１５２、かつ、バルク部品１５２とバルクフィーダ９０が接している間に、部品実装位置に位置する吸着ノズル８０（実装ユニット７０）とテープ部品１５０若しくはバルク部品１５２、かつ、テープ部品１５０若しくはバルク部品１５２と回路基板４６が接するようにしてもよい。加えて、テープ部品１５０の保持とバルク部品１５２の保持が同時に行われるときにも適用することができる。なお、ここで言う回路基板４６には、回路基板上に印刷される半田や塗布されるフラックス等が含まれる。
このような制御を行うことにより、実装作業の能率が向上し、テープ部品１５０若しくはバルク部品１５２が狭持されている状態にて保持又は実装が行われるため、吸着ノズル８０（実装ユニット７０）の昇降などを起因とする振動等によるズレが生じにくい。

やがて、予定のバルク部品１５２の受取りが終了してＳ２５の判定がＹＥＳとなれば、部品実装ルーチンの実行はＳ２７へ移行する。Ｓ２７，２８の実行により１個の部品１５０，１５２（多くの場合はバルク部品１５２であるが、実装すべきバルク部品１５２の数が小さい場合にはテープ部品１５０であることもある）の実装が行われ、Ｓ２９において初回の要再受取バルク部品１５２の有無が判定される。前記吸着ミス検知ルーチンのＳ４４において、バルク部品１５２の各々について最初に記憶されたものがあるか否かの判定が行われる。要再受取り部品メモリには部品１５０，１５２の各々について２回目以後に再受取りが必要となったものも記憶されるが、後述するように、２回目以後の再受取りは実行されず、かつ、テープ部品１５０の再受取りは別に行われるため、最初に再受取りが必要になったバルク部品があるか否かの判定が行われるのである。Ｓ２９の判定がＹＥＳの場合は、Ｓ３０においてそのバルク部品１５２の再受取りが実行される。

続いてＳ３１において実装ヘッド５６ｂに保持された全ての部品１５０，１５２の実装が終了したか否かが判定されるが、当初の判定は勿論ＮＯであり、Ｓ２７以降が繰り返し実行される。やがて、Ｓ３１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３２において異常姿勢で吸着ノズル８０に保持され、前述の吸着ミス検知ルーチンのＳ４３において要廃棄部品として記憶された部品１５０，１５２があるか否かが判定され、判定がＹＥＳの場合はＳ３３においてすべての要廃棄部品の廃棄が行われる。多くの場合はバルク部品１５２の廃棄であるが、テープ部品１５０の廃棄も行われることがあるのである。その後、Ｓ３４において前記吸着ミス検知ルーチンのＳ４４において要再受取部品として記憶されたテープ部品１５０があるか否かが判定され、判定がＹＥＳの場合はＳ３５，３６において全ての要再受取テープ部品の再受取りと実装とが実行される。前述のように、バルク部品１５２の再受取りは部品１５０，１５２の実装と並行して行われるのに対して、テープ部品１５０の再受取りは、実装ヘッド５６ｂの基板保持装置４２，４４とテープフィーダ４８との間の移動回数を可及的に少なくするために最後にまとめて実行されるのである。

上記テープ部品１５０の再受取りおよび実装の実行後、あるいはＳ３４の判定がＮＯの場合には、Ｓ３７,３８が実行される。部品１５０，１５２のうち、前記要再受取部品メモリに２回目以降の再受取りが必要なものとして記憶されているものがあるか否かが判定され、ある場合にはその事実が各実装モジュール１０の表示装置１６に表示されるのである。いずれか部品１５０，１５２の再受取りが１度実行されたにもかかわらず、同じ部品１５０，１５２の再受取りが再び必要になるということは、偶然ではなく、なんらかの不具合が発生していて、オペレータが原因を調べる必要がある可能性が高いので、原因を調べるべきことが表示装置１６に表示されるのである。なお、この表示は、実装モジュール１０の表示装置１６への表示と共に、あるいはそれに代えて、統括制御装置２２の表示装置２６に、いずれの実装モジュール１０についてかを明示しつつ行われるようにすることも可能である。

以上の説明においては、煩雑さを避けるために説明を省略したが、Ｓ１２，１７，２６，２７等において回転保持体６８が１ピッチ分回転させられる毎に、吸着ノズル８０およびそれに保持された部品１５０，１５２の旋回位置が１ピッチ分ずつ変わる。各実装モジュール１０の個別制御装置１３０には、この旋回位置の変化を記憶している部分があり、この部分の記憶データに基づいて部品実装ルーチンにおける各ステップにおける判定が実行される。

以上の説明においては、吸着ノズル８０による部品の保持，解放は、上記実装機本体側に設けられた負圧供給装置および正圧供給装置（図示省略）の制御と、実装ヘッド５６に設けられた図６および図７に示す圧力切換ユニット８４，８５の制御とにより行われたが、電磁石を制御することにより行うこともできる。ヘッド側フィーダは磁力により部品供給を行うものがあり（図１７）、電子回路部品は磁性材料であることが多い。特に極小部品の場合、吸着ノズル８０の圧力を供給する穴径が小さくなり安定した電子回路部品の保持が難しいことがあり、磁力による保持又は離間が有利である。
このような実施態様においては、ヘッド側フィーダは磁力により部品供給を行うことによって、部品が磁性材料つまり適切な部品のみを供給できるという利点がある。

ここで、図１７について説明する。通路付部品ケース２５２は、図１７に示すように、位置決めピン３２０，３２２が位置決め穴３６０，３６２に嵌合され、ヘッド本体８２に対して水平方向に位置決めされる。そして、クランプ装置３７２，３７４の各クランプ爪３７６が係合面３２４，３２６に係合させられることにより、通路形成体３１０がヘッド本体８２に当接させられ、通路付部品ケース２５２がヘッド本体８２に対して上下方向に位置決めされて保持される。この状態では、凹部２６８に回転盤３４０が嵌合され、案内溝２６６の円弧を規定する円の中心が回転盤３４０の回転軸線と一致する状態となる。そのため、回転盤３４０の回転により永久磁石３４６が旋回させられるのに伴って、収容室２７２内の部品２９４が永久磁石３４６により吸引されて下から上へ移動させられるとともに、一部が案内溝２６６に嵌入させられ、案内溝２６６から案内通路２７０に進入する。但し、永久磁石３４６の旋回につれて移動する部品２９４のすべてが案内溝２６６に嵌入し得るわけではなく、案内溝２６６に嵌入しないで案内溝２６６と案内通路２７０との境界付近に移動してきた部品２９４は、そぎ落とし部２８３によりそぎ落とされ、収容室２７２内に落下する。一方、案内通路２７０に進入した部品２９４はやがて部品通路２５８へ進入し、一列に整列した状態で部品供給部３１６へ移動する。図示は省略するが、部品通路２５８内の空気は空気吸引装置により吸引され、部品２９４の部品供給部３１６への移動を助ける。

以上の説明から明らかなように、案内溝２６６とそぎ落とし部２８３とにより、部品２９４を捌いて、一列に整列させ、案内通路２７０へ進入させるバルク部品捌き装置３９２が構成されているのであり、本実施形態においては、この捌き装置３９２が、前述の回転盤３４０および回転盤駆動装置３４２により構成されるバルク部品駆動装置３３８と共同して、部品２９４を案内通路２７０を介して部品通路２５８へ送り込むバルク部品送込み装置２５４を構成している。また、本実施形態においては、通路付部品ケース２５２がバルク部品駆動装置３３８と切り離し可能とされるとともに、通路付部品ケース取付装置３７０によってヘッド本体８２に着脱可能に取り付けられるようにされており、ヘッド本体８２から外して別の通路付部品ケース２５２を取り付け、交換可能とされている。

また、以上説明した実施形態においては、部品１５０，１５２の廃棄が、部品１５０，１５２の実装終了後にＳ３２，３３において実行されるようになっていた。これは、部品の廃棄のためには実装ヘッド５６ｂを部品廃棄位置へ移動させることが必要であり、その移動に要する時間だけ実装作業の能率が低下することを回避ためであるが、廃棄すべき部品１５０．１５２を保持している吸着ノズル８０は別の部品の保持に使用できない。また、異常な姿勢で保持されている部品１５０，１５２は途中で落下する恐れもある。これらの不利を回避するために、部品１５０，１５２の受取りおよび実装の繰返しの途中で、部品の廃棄が行われるようにすることも可能である。例えば、異常な姿勢で部品を保持している吸着ノズルの数が設定数（複数）以上となった場合や、吸着ノズル８０が異常な姿勢で部品１５０，１５２を保持した後に回転保持体６８が設定量（設定回転角度）以上回転した場合等には廃棄動作が実行されるようにするのである。

また、以上の説明は、回転保持体６８に保持されている吸着ノズル８０が全て同じものであることを前提にして行った。本実施形態は実装ライン１２が複数の実装モジュール１０を含むものであり、前述のように、１つ実装モジュール１０により実装されるべき部品１５０，１５２の決定が、原則的に、１つの実装モジュール１０の回転保持体６８に保持される複数の吸着ノズル８０が全て同じもので済むように行われるからであるが、この前提が当てはまらない実装モジュール１０が生ずることもある。また、１枚の回路基板４６に対する実装作業が１台の電子回路部品実装機のみにより行われる場合には、複数種類の吸着ノズル８０が取り付けられることが多い。そのような場合にも本請求可能発明は適用可能である。ただし、その場合、実装ヘッド５６ｂのように複数の吸着ノズル８０を保持する実装ヘッドにおいては、例えば、受け取るべきテープ部品１５０が未だあり、空きの吸着ノズル８０もあるのに、テープ部品受取位置へ移動して来た空きの吸着ノズル８０が、次に受け取るべきテープ部品１５０には適しないものであるため、受取りを行わせ得ない場合が生じ得る。その場合には、その空きの吸着ノズル８０は空きのままで、次に受け取るべき部品を別の吸着ノズル８０に受け取らせるか、その空きの吸着ノズル８０に受取順序が遅い別のテープ部品１５０を受け取らせるというように受取順序を変更したり、あるいは空きの吸着ノズル８０にバルク部品１５２を受け取らせたりすることが可能である。また、空きの吸着ノズル８０は空きのままで、既に保持されている部品の実装を開始させることも可能である。

上記実施形態におけるように、テープ部品１５０の実装が先に行われるようにすれば、比較的長い時間を要するテープ部品１５０の受取りと回路基板４６の実装モジュール１０への搬入とを並行して行わせることが可能であり、望ましい。この特徴は、「実装ヘッド５６ｂの基板保持装置４２，４４とテープフィーダ４８等実装機本体側フィーダとの間の移動回数が可及的に少なくなるように部品受取順序を決定する」という特徴とは切り離して採用することも可能である。
しかし、テープ部品１５０の実装とバルク部品１５２の実装とがそれぞれまとめて行われるようにすれば、実装ヘッド５６ｂを基板保持装置４２，４４と本体側フィーダたるテープフィーダ４８との間で移動させる回数を少なくできて望ましく、その観点からすればバルク部品１５２の実装が先に行われるようにしてもよい。
なお、バルク部品１５２の実装がテープ部品１５０の実装より前に行われる場合には、テープ部品１５０の実装開始時に、回転保持体６８の複数の吸着ノズル８０の一部のものが既にバルク部品１５２を保持していることがあり、その状態では受け取り得るテープ部品１５０の数が、回転保持体６８の吸着ノズル８０の全数より少なくなり、そのために回転保持体６８のテープフィーダ４８への移動回数が増加してしまう可能性がある。しかし既に保持されているバルク部品の実装終了後に、回転保持体６８がテープ部品１５０を受け取るべくテープフィーダ４８群に向かって移動させられるようにすればそのような事態を回避し得る。

また、テープ部品１５０とバルク部品１５２との受取順序は上記実施形態のものに限定されるわけではなく、ヘッド移動装置５８によるヘッド本体８２（実装ヘッド５６ｂ）の基板保持装置４２，４４とテープフィーダ４８との間の移動回数が可及的に少なくなるように、テープ部品１５０とバルク部品１５２との受取順序が決定されればよい。
例えば、実装ヘッド５６ｂの吸着ノズル８０が１２個、テープ部品１５０の実装数が２５個、バルク部品１５２の実装数が１０個の場合を例にとれば、(1)テープ部品１２個受取り→実装→テープ部品１２個受取り→実装→テープ部品１個受取り→実装→バルク部品１０個受取り→実装の場合と、(2)テープ部品１２個受取り→実装→テープ部品１個受取り→実装→バルク部品１０個受取り→実装→テープ部品１２個受取り→実装の場合とでは、第１種，バルク部品の受取順序は異なるが、実装ヘッド５６ｂのテープ部品１５０受取りのための移動回数は同じである。また、(3)テープ部品８個受取り→実装→テープ部品８個受取り→実装→テープ部品９個受取り→実装→バルク部品１０個受取り→実装のように、テープ部品１５０の受取り数を吸着ノズル８０の数と同じにしなくても、実装ヘッド５６ｂの移動回数は同じであり、あるいは(4)テープ部品８個受取り→実装およびバルク部品３個受取り→実装→テープ部品８個受取り→実装およびバルク部品３個受取り→実装→テープ部品９個受取り→実装およびバルク部品４個受取り→実装というように、テープ部品１５０の実装中にバルク部品１５２の受取りを行わせるのであれば、バルク部品１５２をまとめて受け取らせなくても実装ヘッド５６ｂの移動回数は同じであって、実装作業に要する総時間に大きな差は生じない。
むしろ、例えば上記(4)の場合に、バルク部品の受取りを、バルク部品の実装位置と実装位置が近いテープ部品の受取りと共に行われるようにすれば、実装作業の能率が向上する効果が得られる。

また、前記実施形態においては、複数のバルクフィーダ９０がフィーダ移動装置９８によって移動させられることにより、それらの部品供給部９６が共通のテープ部品受取位置へ択一的に移動させられるようになっていたが、例えば、特願２０１１−２０６４５２号に記載されているように、複数のバルクフィーダが、それらの各部品供給部が吸着ノズル８０の複数の旋回位置の各々に対応するようにヘッド本体に対して固定された態様とすることも可能である。
また、前記実施形態においては、複数の吸着ノズル８０を備えた実装ヘッドが回転保持体６８を有するものとされていたが、例えば、複数の吸着ノズルを一直線に沿って保持し、それら吸着ノズルから選定されるものに部品の受取りおよび実装を行わせるもの等、非回転型の実装ヘッドを備えた電子回路部品実装機、あるいはそのような電子回路部品実装機を含む電子回路部品実装システム、あるいはそれら実装機または実装システムを用いた電子回路部品実装方法に本請求可能発明を適用することも可能である。

Claims (7)

1. 実装機本体と、(a)その実装機本体に保持され、回路基材を搬送するとともに固定して保持する回路基材搬送保持装置と、(b)前記実装機本体に対して、ヘッド移動装置により、前記実装機本体内の移動平面内の任意の位置へ移動させられ得るヘッド本体と、(c)そのヘッド本体に保持され、電子回路部品を供給する少なくとも１つ以上のヘッド側フィーダと、(d)前記ヘッド本体には、複数の部品保持具が備えられ、それら複数の部品保持具により、前記ヘッド側フィーダから前記電子回路部品を受け取って前記回路基材搬送保持装置に保持された回路基材に実装する実装装置と、(e)前記回路基材搬送保持装置，前記ヘッド移動装置，前記ヘッド側フィーダおよび前記実装装置を制御する制御装置と、(f) 部品実装位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、該電子回路部品と前記回路基材が接している間に、前記ヘッド側フィーダにより供給される部品吸着位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、該電子回路部品と前記ヘッド側フィーダが接するように制御を行う制御装置とを含む電子回路部品実装システム。
2. 請求項１に記載の電子回路部品実装システムにおいて、前記部品実装位置と前記ヘッド側フィーダにより供給される部品吸着位置はヘッド本体上において前記実装機本体内の移動平面上の異なる位置に設けられることを特徴とする電子回路部品実装システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の電子回路部品実装システムにおいて、前記実装機本体内に設けられる実装機側フィーダから電子回路部品を受け取って前記回路基材搬送保持装置に保持された回路基材に実装する実装装置が備えられ、前記部品実装位置に位置する前記部品保持具が前記実装機側フィーダから電子回路部品を受け取ることを特徴とする電子回路部品実装システム。
4. 請求項１乃至請求項３に記載の電子回路部品実装システムにおいて、前記部品実装位置に位置する前記部品保持具が、前記回路基材搬送保持装置に保持された回路基材に実装する際、又は、前記実装機側フィーダから電子回路部品を受け取る際に、昇降軸傾き補正を行う制御装置を備えたこと特徴とする電子回路部品実装システム。
5. 請求項１乃至請求項４に記載の電子回路部品実装システムにおいて、前記部品保持具は電気的に磁力を制御することにより電子回路部品を保持、又は、離間することを特徴とする電子回路部品実装システム。
6. 請求項５に記載の電子部品回路実装システムにおいて、前記ヘッド側フィーダは磁力により部品供給を行うことを特徴とする電子回路部品実装システム。
7. 実装機本体と、(a)その実装機本体に保持され、回路基材を搬送するとともに固定して保持する回路基材搬送保持装置と、(b)前記実装機本体に対して、ヘッド移動装置により、前記実装機本体内の移動平面内の任意の位置へ移動させられ得るヘッド本体と、(c)そのヘッド本体に保持され、電子回路部品を供給する少なくとも１つ以上のヘッド側フィーダと、(d)前記ヘッド本体には、複数の部品保持具が備えられ、それら複数の部品保持具により、前記ヘッド側フィーダから前記電子回路部品を受け取って前記回路基材搬送保持装置に保持された回路基材に実装する実装装置と、(e)前記回路基材搬送保持装置，前記ヘッド移動装置，前記ヘッド側フィーダおよび実装装置を制御する制御装置と、(f) 前記ヘッド側フィーダにより供給される部品吸着位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、該電子回路部品と前記ヘッド側フィーダが接している間に、部品実装位置に位置する部品保持具と電子回路部品、かつ、該電子回路部品と前記回路基材が接するように制御を行う制御装置とを含む電子回路部品実装システム。

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